電気装置の製造方法、半導体基板の製造方法、電気装置用形成基板、及び電子機器
【課題】静電破壊を防止して歩留まり良く製造できる電気装置の製造方法、半導体基板の製造方法、電気装置用形成基板、及び電子機器を提供する。
【解決手段】支持体上に、樹脂材料からなる基材を複数積層することで第１基板を形成する工程と、素子基板から前記支持体を剥離する工程と、素子基板との間で機能素子を挟持するように第２基板を貼り付ける工程と、を有する電気装置の製造方法に関する。素子基板の形成工程においては、複数の基材間のいずれかに挟持するように電極層を配置するとともに、電極層よりも上層であって複数の前記基材間のいずれかに挟持する或いは基板本体の表面に配置するように機能素子を駆動するための半導体素子を設ける。
【解決手段】支持体上に、樹脂材料からなる基材を複数積層することで第１基板を形成する工程と、素子基板から前記支持体を剥離する工程と、素子基板との間で機能素子を挟持するように第２基板を貼り付ける工程と、を有する電気装置の製造方法に関する。素子基板の形成工程においては、複数の基材間のいずれかに挟持するように電極層を配置するとともに、電極層よりも上層であって複数の前記基材間のいずれかに挟持する或いは基板本体の表面に配置するように機能素子を駆動するための半導体素子を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気装置の製造方法、半導体基板の製造方法、電気装置用形成基板、及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、フレキシブル表示デバイスとして、表示部として、液晶装置、有機ＥＬ表示装置、電気泳動表示装置等を用いたものが普及している。下記特許文献１には、プラスチック等の基板上に接着層、電解遮蔽板を積層し、その上に薄膜素子からなる能動層を形成したフレキシブル表示デバイスが開示されている。
【０００３】
また、下記特許文献２には、ガラス基板上に有機絶縁膜、半導体素子、有機絶縁膜の順に積層し、最初の有機絶縁膜をガラス基板から剥離することでフレキシブル表示デバイス用の半導体基板を製造する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−９７０４号公報
【特許文献２】特表２００９−５１４２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術においては、以下の問題があった。特許文献１に開示されるデバイスは、通常、ＩＣやコンデンサ、抵抗等の外部部品が実装されたＦＰＣ基板が少なくとも１辺に接続されているため、ＦＰＣ基板が接続されている辺は折り曲げ不能とされ、表示デバイスの４辺全てにフレキシブル性を持たせることができなかった。また、特許文献１に開示される製造方法では、ガラス基板上に作成した能動層を剥離し、支持基板に転写する際、アモルファスシリコン層のアブレーションを用いて剥離層に利用するため、基板表面の荒れがひどく、基板の再利用回数が制限されるといった問題がある。
【０００６】
また、特許文献２に開示される製造技術では、特許文献１のような複雑な多層膜構造は不要であるものの、絶縁膜の剥離を行う際に剥離帯電が発生し、半導体素子が静電気により破壊するおそれがあるといった問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、静電破壊を防止して歩留まり良く製造できる電気装置の製造方法、半導体基板の製造方法、電気装置用形成基板、及び電子機器を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の電気装置の製造方法は、支持体上に、樹脂材料からなる基材を複数積層することで第１基板を形成する工程と、前記第１基板から前記支持体を剥離する工程と、前記第１基板との間で機能素子を挟持するように第２基板を貼り付ける工程と、を有し、前記第１基板の形成工程においては、複数の前記基材間のいずれかに挟持するように前記電極層を配置するとともに、前記電極層よりも上層であって複数の前記基材間のいずれかに挟持する或いは前記第１基板の表面に配置するように前記機能素子を駆動するための半導体素子を設けることを特徴とする。
【０００９】
本発明の電気装置の製造方法によれば、支持基板と半導体素子との間に電極層が設けられているので、支持基板から素子基板を剥離する際に生じた剥離帯電の半導体素子に対する影響を抑えることができる。また、素子基板は樹脂材料の積層構造から構成されるため、支持基板と素子基板とを容易に剥離することができる。よって、剥離後の支持基板の表面を荒らすことがなく、支持基板の再利用が可能となり、製造コストの低減を図ることができる。したがって、剥離帯電による静電破壊を防止して歩留まり良く電気装置を製造することができる。このようにして製造された電気装置は、樹脂材料からなる基材が複数積層されてなることからフレキシブル性を有したものとなる。
【００１０】
また、上記電気装置の製造方法においては、前記第１基板に対して前記第２基板を貼り付けた後、前記支持体の剥離を行うのが好ましい。
この構成によれば、対向基板の貼り付け時に素子基板が支持体に支持されているので、素子基板のハンドリングが容易となり、基板の貼り付け精度を向上させることができる。
【００１１】
また、上記電気装置の製造方法においては、前記第１基板の形成工程において、前記電極層と電気的に接続される導電部が前記第１基板の前記支持体と反対の面側に引き出すように形成されるのが好ましい。
この構成によれば、導電部を介して素子基板内に埋設された電極層に対して電気的に導通を取ることができる。
【００１２】
また、上記電気装置の製造方法においては、前記機能素子の配置領域の角部に前記導電部を形成するのが好ましい。
この構成によれば、導電部が機能素子の配置を妨げることが防止される。
【００１３】
また、上記電気装置の製造方法においては、前記導電部を前記第１基板の前記支持体と反対の面側に複数引き出すのが好ましい。
この構成によれば、導電部が複数引き出されるので、導電部に対する導通性を向上させることができる。
【００１４】
また、上記電気装置の製造方法においては、前記第２基板を貼り付ける工程において、該第２基板の内面側に設けられ、前記機能素子を駆動する駆動電極と前記導電部とを電気的に接続させるのが好ましい。
この構成によれば、導電部を介して対向基板側の駆動電極と素子基板の内部に埋設された電極層との間で電気的導通を取ることができる。
【００１５】
また、上記電気装置の製造方法においては、前記第１基板の形成工程において、複数の前記基材間のいずれかに挟持される前記半導体素子と前記電極層とを電気的に接続させるのが好ましい。
この構成によれば、半導体素子と電極層とが電気的に接続されるので、素子基板の内部に埋設された半導体素子の静電破壊を確実に防止することができる。
【００１６】
また、上記電気装置の製造方法においては、複数の前記基材間のいずれかに挟持する前記半導体素子として電子部品を用いるのが好ましい。
この構成によれば、電子部品を素子基板内に埋設した構造を得ることができる。
【００１７】
また、上記電気装置の製造方法においては、前記機能素子が電気光学素子であるのが好ましい。
この構成によれば、電気装置として電気光学素子を備えた電気光学表示装置を製造することができる。
【００１８】
本発明の半導体基板の製造方法は、支持体上に、樹脂材料からなる基材を複数積層することで基板本体を形成する工程と、前記基板本体から前記支持体を剥離する工程と、を有し、前記基板本体の形成工程においては、複数の前記基材間のいずれかに挟持するように前記電極層を配置するとともに、前記電極層よりも上層であって複数の前記基材間のいずれかに挟持する或いは前記基板本体の表面に配置するように半導体素子を設けることを特徴とする。
【００１９】
本発明の半導体基板の製造方法によれば、支持基板と半導体素子との間に電極層が設けられているので、支持基板から基板本体を剥離する際に生じた剥離帯電の半導体素子に対する影響を抑えることができる。また、基板本体は樹脂材料の積層構造から構成されるため、支持基板と基板本体とを容易に剥離することができる。よって、剥離後の支持基板の表面を荒らすことがなく、支持基板の再利用が可能となり、製造コストの低減を図ることができる。したがって、剥離帯電による静電破壊を防止して歩留まり良く半導体基板を製造することができる。このようにして製造された半導体基板は、樹脂材料からなる基材が複数積層されてなることからフレキシブル性に優れたものとなる。
【００２０】
本発明の電気装置形成用基板は、支持体と、前記支持体上に設けられ、可撓性を有する複数の基材が積層されてなる基板本体と、前記基板本体の表面或いは前記複数の基材同士の間に設けられる半導体素子と、前記複数の基材同士の間であって前記半導体素子よりも下層であって前記基板本体の内部に埋設されてなる電極層と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明の電気装置形成用基板によれば、支持基板と半導体素子との間に電極層が設けられているので、支持基板から基板本体を剥離する際に生じた剥離帯電の半導体素子に対する影響を抑えることができる。半導体基板は樹脂材料からなる基材が複数積層されてなることからフレキシブル性を有するものの、支持体に支持されているので取り扱い性に優れたものとなる。
【００２２】
また、上記電気装置形成用基板においては、前記基板本体の前記支持体と反対の面には、前記電極層に電気的に接続される導電部が引き出されているのが好ましい。
この構成によれば、導電部を介して基板本体の内部に埋設された電極層と電気的導通を取ることができる。
【００２３】
本発明の電子機器は、上記電気装置の製造方法により製造した電気装置を備えることを特徴とする。
【００２４】
本発明の電子機器によれば、静電破壊が防止されて歩留まり良く製造された電気装置を備えるので、電子機器自体も信頼性の高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】電気装置の第１実施形態である電気泳動表示装置の全体構成を概略的に示す図であって、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図。
【図２】図１（ｂ）のＢ−Ｂ矢視断面図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は電気泳動表示装置の製造工程を説明するための図。
【図４】図３に続く電気泳動表示装置の製造工程を説明するための図。
【図５】図４に続く電気泳動表示装置の製造工程を説明するための図。
【図６】図５に続く電気泳動表示装置の製造工程を説明するための図。
【図７】図６に続く電気泳動表示装置の製造工程を説明するための図。
【図８】図７に続く電気泳動表示装置の製造工程を説明するための図。
【図９】支持板を剥離する順番の変形例に係る製造工程を説明するための図。
【図１０】電気装置の第１変形例に係る電気泳動表示装置の構成を示す図。
【図１１】電気装置の第２変形例に係る液晶表示装置の構成を示す断面図。
【図１２】電気装置の第３変形例に係る有機ＥＬ表示装置の構成を示す断面図
【図１３】有機ＥＬ表示装置の駆動回路層の別の形態に係る構成を示す断面図。
【図１４】第２実施形態に係る素子基板の全体構成を示す断面図。
【図１５】第３実施形態に係る素子基板の全体構成を示す断面図。
【図１６】第４実施形態に係る素子基板を備えた電気装置としての電気泳動表示装置に係る構成を示す図。
【図１７】第４実施形態に係る電気泳動表示装置の動作を説明するための図。
【図１８】第４実施形態の変形例に係る電気泳動表示装置の動作を説明するための図。
【図１９】第１実施形態に係る電気装置の構成を応用した検出素子の概略構成を示す図。
【図２０】第１実施形態に係る電気泳動表示装置の変形例に係る構成を示す図。
【図２１】（ａ）〜（ｃ）は、電子機器の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２７】
（第１実施形態）
本実施形態では、本発明の電機装置の製造方法により製造された電気装置を電気泳動表示装置に適応した場合について説明する。また、本実施形態の説明においては、電気泳動表示装置を構成する素子基板（半導体基板）の製造方法についても述べる。
【００２８】
はじめに、電気装置の実施例として電気泳動表示装置に適応した場合の構成について説明する。図１は電気泳動表示装置の全体構成を概略的に示す図であり、同図（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図である。図２は、電気泳動表示装置の具体的な構成を示す断面図であり、画像表示領域としては１画素分を示している。
【００２９】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、電気泳動表示装置（電気装置）１００は、半導体装置からなる素子基板（半導体基板）３００と、素子基板３００に対向配置される対向基板３１０と、これらフレキシブル性を有する素子基板３００および対向基板３１０間に挟持される電気泳動層（機能素子）３２Ａと、を備えて構成されている。
素子基板３００および対向基板３１０の周縁部どうしの間には、電気泳動層３２Ａに対する耐湿性の確保と電気泳動層３２Ａの保持のために、電気泳動層３２Ａの周囲を取り囲むようにしてシール材６５が配置されている。
【００３０】
本実施形態では、素子基板３００を構成する第１基板（基板本体）３０内に平面視矩形状を呈する裏面電極（電極層）１９が埋め込まれている。裏面電極１９は平面視矩形状を呈し、第１基板３０の裏面側に配置されている。この裏面電極１９は、その４つの角部に位置するとともに第１基板３０内に埋め込まれた接続部３９、および第１基板３０の表面に設けられた上下導通端子４９を介して、素子基板３００と対向基板３１０との間に配置された上下導通部（導電部）３３に接続されている。
【００３１】
上下導通部３３は、電気泳動層３２Ａの外側であってシール材６５よりも内側に存在し、一端側が上下導通端子４９に接続され、他端側が対向電極（第２電極）３７に接続されている。これにより、裏面電極１９と対向電極３７とが電気的に接続された構成となっている。対向電極３７は共通電極であり、電気泳動層３２Ａの駆動に用いられる。
次に、本実施形態の電気泳動表示装置の構成を具体的に述べる。
【００３２】
図２に示すように、素子基板３００は、第１基板３０と、その表面に形成された駆動回路層２４とを主として構成され、本実施形態では第１基板３０の内部に埋め込まれた裏面電極１９を具備している。駆動回路層２４は、後述のように制御トランジスタ、抵抗、容量を含むものである。
【００３３】
第１基板３０は、フレキシブル性を有する３つの基材３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃが積層されてなり、これら基材３０Ａ〜３０Ｃに、裏面電極１９、ゲートドライバＩＣ（半導体素子、電子部品）５１、各種配線等が埋め込まれている。
【００３４】
ゲートドライバＩＣ５１はコンタクトホールＨ１に埋設された共通電位線５１ａを介して裏面電極１９に電気的に接続されゲートドライバＩＣ５１の基準電位を与えられている。また、ゲートドライバＩＣ５１はコンタクトホールＨ２に埋設される出力線５１ｂを介して駆動回路層２４に含まれる保持容量Ｃｓを構成する保持容量線６９に電気的に接続されている。図示していないが、ゲートドライバＩＣ５１の各出力が各走査線６６に接続されている。各基材３０Ａ〜３０Ｃは、厚さ２０μｍのポリイミドからなるフレキシブル基板である。
これ以外にも、駆動回路層２４を駆動するＩＣ、電池、アンテナ等の回路部品や駆動回路層２４の一部も素子基板３００中に埋め込むことができる。従来の電気泳動装置のように素子基板３００から飛び出すようにプリント基板等を接続する必要が無い。このためでっぱりが無く、下敷きのような電気泳動装置を実現できる。
【００３５】
ユーザーは、画像を対向基板３１０側から視認するため、第１基板３０は非透明基板であってもよい。なお、これら電子部品が埋め込まれる第１基板３０（基材３０Ａ〜３０Ｃ）を非透明基板で形成すれば、電子部品の周囲の基材に遮光性を付与することにより、光リークによる電子部品の誤作動を抑制することができる。
【００３６】
また、駆動回路層２４は、電気泳動表示装置１００の画像表示領域５を構成するマトリクス状に配置された複数の画素ごとに画素電極３５と、当該画素電極３５を制御する制御トランジスタ（半導体素子）ＴＲｓと保持容量Ｃｓを有しており、一般的な1Ｔ1Ｃの等価回路である。このような画素は複数の走査線６６と複数のデータ線６８との交差する箇所のそれぞれに設けられている。そして、制御トランジスタＴＲｓのうち、半導体層４１ａのチャネル領域に対向するように配置されたＡｌからなる走査線６６の一部がゲート電極４１ｅとして機能する。なお、ゲート電極４１ｅの膜厚は、２００ｎｍである。この制御トランジスタＴＲｓは、ボトムゲート／トップコンタクト構造であり、有機半導体層を有する有機ＴＦＴである。
【００３７】
第１基板３０上には上記駆動回路層２４が設けられているが、当該第１基板３０の表面には、画像表示領域５内に配置された複数の走査線６６、複数のデータ線６８および複数の保持容量線６９が形成されているとともに、本実施形態ではさらに、画像表示領域５内で第１基板３０の四隅に配置された上下導通端子３３が形成されている。
【００３８】
走査線６６（ゲート電極４１ｅ）、複数の保持容量線６９および上下導通端子４９を覆うようにして第１基板３０の表面全体には、ゲート絶縁膜４１ｂが設けられている。ゲート絶縁膜４１ｂは、厚さ３００ｎｍのポリイミドからなり、その上に厚さ５０ｎｍのａ−ＩＧＺＯからなる酸化物半導体層が島状に設けられてなる半導体層４１ａが形成されている。ゲート絶縁膜４１ｂ上にはさらに半導体層４１ａの周縁部に一部乗り上げるようにして、厚さ２００ｎｍのＡｌからなるソース電極４１ｃおよびドレイン電極４１ｄが設けられている。これらソース電極４１ｃおよびドレイン電極４１ｄは、その表面が厚さ５ｎｍの窒化チタン膜が設けられている。その上には、厚さが４００ｎｍの窒化珪素膜からなる第１保護膜４２が設けられ、その上には厚さが１μｍの感光性アクリルからなる第２保護膜４３が設けられている。また、これら第１保護膜４２および第２保護膜４３の厚さ方向を貫通するコンタクトホールＨ４を介して厚さが５０ｎｍのＩＴＯからなる画素電極３５が下層のドレイン電極４１ｄと電気的に接続されている。コンタクトホールＨ４は、その形成領域に保護層４２を成膜しないことで形成されたものである。制御トランジスタＴＲｓは、第１基板３０側から順次薄膜を作成することで形成されたものである。
【００３９】
画像信号が供給されるデータ線６８は、制御トランジスタＴＲｓのソース電極４１ｃに電気的に接続されている。ここで、データ線６８に書き込む画像信号は、線順次に供給しても良いし、互いに隣接するデータ線６８に対してグループごと、又は１本のデータ線毎に供給しても良い。
【００４０】
また、制御トランジスタＴＲｓのゲート電極４１ｅには走査線６６が電気的に接続されており、所定のタイミングでパルス的に選択信号（走査信号）を、順次印加するように構成されている。
【００４１】
第１基板３０の表面に形成された画素電極３５は、制御トランジスタＴＲｓのドレイン電極４１ｄと電気的に接続されており、スイッチング素子である制御トランジスタＴＲｓを開状態とすることにより、データ線６８から供給される画像信号が電気泳動層３２Ａに対して所定のタイミングで書き込まれる。
【００４２】
電気泳動層３２Ａは、複数のマイクロカプセル２０を有している。マイクロカプセル２０は、正負のいずれかに帯電した黒色と白色の２種類の電気泳動粒子（正帯電粒子２６、負帯電粒子２７）と、分散媒２１とが封入された略球状のカプセルである。この電気泳動層３２Ａは、保持容量Ｃｓが作る画素電極３５と対向電極３７との電位差によって電気泳動粒子（正帯電粒子２６、負帯電粒子２７）が対向電極３７側あるいは画素電極３５側へと移動することとなり、対向基板３１０側から電気泳動層３２Ａを見たときに視認される電気泳動粒子の分布状態によって画像が形成されるようになっている。
【００４３】
保持容量Ｃｓは、制御トランジスタＴＲｓのドレイン電極４１ｄと、電位を供給する保持容量線６９との間に形成されている。
【００４４】
なお、カプセル型の電気泳動材料を用いた例に限らず、例えば、隔壁型のような、第１基板３０および第２基板３１間の空間を区画するような仕切りが存在するものでも良いし、仕切りが存在しないものでも良い。また、異なる極性に帯電した白黒の２粒子以外の粒子構成を採用しても良い。
【００４５】
裏面電極１９は基材３０Ａ上に配置され、基材３０Ｂ〜３０Ｃを中継しこれらの厚さ方向を貫通するコンタクトホールＨ３内に形成された接続部３９と、基材３０Ｃの表面にパターン形成された中継端子３９Ａと、上下導通部３３と、を介して電気的に接続されている。上下導通部３３は、駆動回路層２４を貫通するコンタクトホールＨ５内に埋設されることで上記中継端子３９Ａに電気的に接続される第１接続部３３ａと、該第１接続部３３ａを介して裏面電極１９と対向電極３７とを電気的に接続する第２接続部３３ｂと、含む。
【００４６】
なお、図示は省略しているものの、基材３０Ｂと基材３０Ｃとの間には、画像信号をデータ線６８に出力するデータドライバＩＣ（不図示）、及びこれら各ドライバーＩＣを制御するコントローラーＩＣ（不図示）と、が埋め込まれている。
【００４７】
データドライバＩＣの出力側は、第１基板３０内に埋め込まれた接続配線（不図示）を介して複数のデータ線６８に接続されており、各データ線６８に対して走査信号を供給するタイミングを制御する。一方、入力側は、接続配線を介してコントローラーICの出力側に接続されている。なお、ゲートドライバＩＣ５１についても同様である。
【００４８】
このように、本実施形態に係る電気泳動表示装置１００によれば、ゲートドライバＩＣ５１およびデータドライバＩＣを画像表示領域５の周囲に配置させることなく、画像表示領域５の範囲内における第１基板３０内に埋め込むことによって、額縁幅、すなわち非表示領域６を狭くした構成にすることも可能である。
【００４９】
また、画像表示領域５には上述した４つの上下導通部３３が設けられており、これら４つの上下導通部３３によって、素子基板３００側の裏面電極１９と対向基板３１０側の対向電極３７とが電気的に接続されている。
非表示領域６には、素子基板３００と対向基板３１０との隙間を埋めるようにしてエポキシ樹脂からなるシール材６５が設けられており、このシール材６５が電気泳動層３２Ａの周囲を封止している。
【００５０】
上下導通部３３の第２接続部３３ｂとしては、ＡｇやＣｕの金属ペーストを所定形状に形成したもの、球形のプラスチック表面を金属でコーティングした材料を有機材料中に保持したもの、あるいは異方性導電膜等が用いられる。上下導通部３３は、図１（ｂ）において画像表示領域５の四隅に設けられているが、これに限らない。四隅のうちの１つ以上であっても良いし、辺にそって細長い形で設けても良い。
【００５１】
対向基板３１０は、厚さ０．２ｍｍのＰＥＴからなる透明な第２基板３１上に、厚さ０．１μｍのカーボンナノチューブからなる対向電極３７が形成されてなり、ユーザーは当該対向基板３１０を通して電気泳動層３２Ａを観察するため第２基板３１には透明基板が用いられる。
【００５２】
本実施形態の電気泳動表示装置１００では、裏面電極１９が対向電極３７と電気的に接続された構成のため、裏面電極１９と対向電極３７とが同一電圧となっている。裏面電極１９は少なくとも画像表示領域５に応じた大きさで形成されており、この裏面電極１９と対向電極３７との間に形成される空間に制御トランジスタＴＲｓ等の電子部品を設置する。このような構成により、制御トランジスタＴＲｓ等の電子部品が、互いに電気的に接続された裏面電極１９と対向電極３７とによってシールドされて、外部からの静電気による故障を抑制することができる。つまり、対向電極３７や裏面電極１９に高電位が印加されたとしても、制御トランジスタＴＲｓに高電圧が印加されないため破壊されにくい。さらに、破壊電磁（ＥＭ）放射線を抑制するためのＥＭシールドとしても機能する。
【００５３】
本実施形態の構成では、上下導通部３３が素子基板３００の四隅にしか配置されていないため電気泳動表示装置１００の４辺はシールドされていないが、対向電極３７と裏面電極１９の距離は数十μｍと短いため、側方から静電気が忍び込むことはほとんどない。
【００５４】
また、本実施形態においては、エポキシ樹脂からなるシール材６５を用いているが、アクリル等の他の有機材料を用いても構わない。また、帯電粒子として白黒粒子以外にカラー粒子を用いても構わない。また、上下導通部３３の数は４つに限らない。また、形状も上述したものに限られず、線状に形成してもよい。さらに、制御トランジスタＴＲｓの構成はボトムゲート構造に限られない。制御トランジスタＴＲｓも有機、無機トランジスタのどちらを用いても良く、正スタガーやコプライナー構造等の構成を用いても良い。また、制御トランジスタＴＲｓや第１基板３０、第２基板３１および対向電極３７に用いる材料は上記したものに限らない。
【００５５】
加えて、素子基板３００を構成する第１基板３０と対向基板３１０の第２基板３１に用いる材料は、フレキシブル性を有するポリエステルや他の有機、無機材料を用いてもよい。また、フレキシブル性を有しないものであれば、紙フェノール、紙エポキシ、ガラスコンポジット、ガラスエポキシ、薄ガラス、テフロン（登録商標）、セラミックス、それらのコンポジット材料や他の有機、無機材料を用いてもよい。
【００５６】
また、第１基板３０や第２基板３１に用いる材料としては伸縮性を有する材料であってもよい。これにより、伸縮状態を含めたフレキシブル性を実現することができる。例えば、アクリル等の柔らかい有機材料、これらをコーティングした不織布、織布、またはゴム等であっても構わない。伸縮性を有すると、電気光学装置を服等の布のように変形の大きい材料や複雑な表面形状の上にも隙間なく貼るように設置するだけでなく、変形させて使用するときの剥がれを少なくすることができる。また、第１基板３０を構成する基材の数も上述した３つに限られない。また、制御トランジスタＴＲｓの材料も上記したものに限られない。また、画素電極３５、対向電極３７、走査線６６、データ線６８、および接続配線２２等に用いる材料としては、上記金属材料に限らず他の金属、Ｃｕペースト等の金属ペースト、カーボンナノチューブ等の導電性材料、無機導電性材料、有機導電性材料、透明電極、導電性ペーストを用いても良い。絶縁膜や保護膜も上記以外の有機、無機材料を用いても良い。
【００５７】
続いて、上記電気泳動表示装置１００の製造方法とともに、本発明の電気装置の製造方法および半導体基板の製造方法についても図３乃至９を参照しながら説明する。
【００５８】
はじめに、図３（ａ）に示すように、厚さ０．６ｍｍのガラス基板からなる支持板２００にポリイミド形成溶液（例えば、ポリアミック酸溶液）を塗布、焼成（例えば１８０℃）することで厚さ２０μｍの基材３０Ａを形成する。ここで、ポリイミド形成溶液の基材３０Ａ上に配置する方法としては、塗布法や印刷法等を例示できる。
【００５９】
続いて、図３（ｂ）に示すように、スパッタ法により基材３０Ａ上に厚さ２００ｎｍのＡｌ層を全面に形成し、フォトエッチングにより所望の形状にパターニングすることで基材３０Ａ上に裏面電極１９を形成する。
【００６０】
続いて、図３（ｃ）に示すように、裏面電極１９を覆うように基材３０Ａ上に再度ポリイミド形成溶液を塗布、焼成して厚さ２０μｍの基材３０Ｂを形成する。これにより、裏面電極１９は基材３０Ａ及び基材３０Ｂ間に挟持された状態に配置されたものとなる。
【００６１】
続いて、図４（ａ）に示すように、基材３０Ｂにおける所定位置に内部に裏面電極１９を臨ませるコンタクトホールＨ１を形成する。なお、コンタクトホールＨ１を形成する方法としては、フォトエッチング法、ドリル法、或いはその他の方法でも良い。続いて、図４（ｂ）に示すように、スパッタ法により基材３０Ｂ上にＡｌを成膜し、フォトエッチング法でパターニングすることでコンタクトホールＨ１に埋設された共通電位線５１ａを形成する。なお、共通電位線５１ａの一部として、基材３０Ｂ上に接続端子を形成し、後述するゲートドライバＩＣ５１との接続面積を大きく取ることで導通信頼性を向上させるようにしても良い。続いて、図４（ｃ）に示すように、基材３０Ｂ上にゲートドライバＩＣ５１を配置して共通電位線５１ａと電気的に接続させる。なお、ゲートドライバＩＣ５１にバンプを形成してもよいし、接続時に異方性導電膜を用いても良い。また、ゲートドライバＩＣ５１の実装時、基材３０Ｂ上の図示しない領域においては、データドライバＩＣ、およびコントローラーＩＣも実装されている。
【００６２】
続いて、図５（ａ）に示すように、ゲートドライバＩＣ５１を覆うように基材３０Ｂ上に再度ポリイミド形成溶液を塗布、焼成して厚さ２０μｍの基材３０Ｃを形成する。これにより、上記ゲートドライバＩＣ５１とともにデータドライバＩＣ、およびコントローラーＩＣについても基材Ｂ及び基材３０Ｃ間に挟持された状態に配置されたものとなる。
【００６３】
続いて、図５（ｂ）に示すように、基材３０Ｃにおける所定位置に内部にゲートドライバＩＣ５１を臨ませるコンタクトホールＨ２を形成する。また、コンタクトホールＨ２の形成と同時に、基材３０Ｂ，３０Ｃにおける所定位置に内部に裏面電極１９を臨ませるコンタクトホールＨ３を形成する。形成方法は図４（ａ）と同様である。
【００６４】
続いて、図５（ｃ）に示すように、スパッタ法により基材３０Ｃ上にＡｌを成膜し、フォトエッチング法でパターニングすることでコンタクトホールＨ３に埋設された接続部３９及びコンタクトホールＨ２に埋設された出力線５１ｂを形成する。このとき、基材３０Ｃ上には、接続部３９に接続された中継端子３９Ａ、出力線５１ｂに接続された保持容量線６９、走査線６６、及び該走査線６６の一部から構成されるゲート電極４１ｅが形成される。
【００６５】
続いて、図６（ａ）に示すように、例えば塗布法で厚さ３００ｎｍのポリイミドを基材３０Ｃ上に形成し、ゲート絶縁膜４１を得る。ゲート絶縁膜４１は中継端子３９Ａ及び保持容量線６９を覆った状態に形成される。そして、スパッタ法によりゲート絶縁膜４１上にａ−ＩＧＺＯからなる酸化物半導体層を５０ｎｍの厚さで形成し、フォトエッチング法により島状にパターニングし、半導体層４１ａを形成する。
【００６６】
続いて、図６（ｂ）に示すように、半導体層４１ａを覆うようにゲート絶縁膜４１上に厚さ２００ｎｍのＡｌ膜および厚さ５ｎｍの窒化チタンをスパッタ法により形成し、フォトエッチング法でパターニングし、ソース電極４１ｃおよびドレイン電極４１ｄを形成する。このとき、ソース電極４１ｃを構成するデータ線６８についてもゲート絶縁膜４１上の不図示の領域に同時に形成される。
【００６７】
なお、ソース電極４１ｃおよびドレイン電極４１ｄは、半導体層４１ａの周縁部に一部乗り上げた状態となるように形成される。また、ドレイン電極４１ｄはゲート絶縁膜４１を介して保持容量線６９と対向するように形成される。これにより、ゲート絶縁膜４１を挟持するドレイン電極４１ｄ及び保持容量線６９により保持容量Ｃｓが形成される。なお、保持容量Ｃｓを形成する部分については、ゲート絶縁膜４１の厚みを選択的に１μｍ以下といったように薄膜で形成するのが好ましい。
【００６８】
続いて、図６（ｃ）に示すように、例えばＣＶＤ法により厚さが４００ｎｍの非単結晶の窒化珪素膜を上記ソース電極４１ｃおよびドレイン電極４１ｄを覆うようにゲート絶縁膜４１上に成膜し、これにより第１保護膜４２を形成する。
【００６９】
続いて、図７（ａ）に示すように、第１保護膜４２上に感光性アクリル材料を厚さ１μｍで塗布し、第２保護膜４３を形成する。第２保護膜４３は第１保護膜４２の表面を平坦化するためのものでもある。そして、露光、現像等のフォトリソ技術により第１保護膜４２および第２保護膜４３を貫通することで内部にドレイン電極４１ｄを臨ませるコンタクトホールＨ４を形成する。また、コンタクトホールＨ４の形成と同時に、第１保護膜４２、第２保護膜４３、およびゲート絶縁膜４１ｂを貫通することで内部に中継端子３９Ａを臨ませるコンタクトホールＨ５を形成する。形成方法は図４（ａ）と同様である。
【００７０】
続いて、図７（ｂ）に示すように、スパッタ法とフォトエッチング法によりコンタクトホールＨ４に埋設されることでドレイン電極４１ｄと電気的に接続され、厚さが５０ｎｍのＩＴＯからなる画素電極３５を形成する。また、画素電極３５の形成と同時にコンタクトホールＨ５に埋設されることで中継端子３９Ａと電気的に接続される第１接続部３３ａを形成する。
【００７１】
以上により、ゲートドライバＩＣ５１等の電子部品が埋め込まれてなる第１基板３０を含む素子基板３００が支持板２００上に製造される。すなわち、上記製造工程により、電気装置形成用基板１５０を得ることができる。電気装置形成用基板１５０は、後述のように種々の電気装置を構成するために使用されるものである。
【００７２】
続いて、図８に示すように、素子基板３００から支持板２００を剥離する。例えば、素子基板３００側を不図示の基板支持体で支持した状態で支持板２００を剥離する。本実施形態では、図３（ａ）に示したように支持板２００と素子基板３００（基材３０Ａ）との界面は無機と有機物の界面であり、合金層を形成していないため、素子基板３００および支持板２００の界面に対して力を付与することで両者を容易に剥離させることができる。なお、予め超音波、レーザーや熱等のエネルギーを素子基板３００と支持板２００との界面に印加することで剥離性を向上させるようにしても良い。
また、支持板２００はガラス以外の無機物や第１基板との剥離が容易となる有機物を用いても良い。
【００７３】
ところで、一般的に２つの物体を剥離するときは剥離帯電が発生することが知られており、この帯電により制御トランジスタＴＲｓが破壊されるおそれもある。これに対し、本実施形態に係る構成によれば、支持板２００と制御トランジスタＴＲｓとの間にベタ形状の裏面電極１９が設けられ、それが共通電位を形成する。剥離帯電が生じた場合でも共通電位が変動するだけで、共通電位を基準とした制御トランジスタＴＲｓのソース電極４１ｃ、ゲート電極４１ｅ、ドレイン電極４１ｄに印加される電圧が常に一定となるので、制御トランジスタＴＲｓが破壊されるのを防止することができる。
【００７４】
また、本実施形態に係る素子基板３００は、ゲートドライバＩＣ５１等の電子部品が内部に埋め込まれているが、該ゲートドライバＩＣ５１のグラウンド電位は裏面電極１９に電気的に接続されているので、制御トランジスタＴＲｓと同様、剥離帯電が生じた場合であっても制御トランジスタＴＲｓ同様に静電破壊されるのを防止することができる。また、支持板２００の剥離工程のみならず、他の製造工程における剥離帯電（例えば、素子基板３００を基板支持体から剥離する際の剥離帯電）による静電破壊を防止することができる。
【００７５】
また、本実施形態によれば、素子基板３００と支持板２００との界面に力を付与するのみで支持板２００の剥離が行われるので、支持板２００の表面を荒らすことがない。よって、支持板２００を再利用することができ、結果的に素子基板３００の製造コストの低減を図ることができる。
【００７６】
上記工程により得た素子基板３００に対し、対向基板３１０を貼り付ける。このとき、対向基板３１０の対向電極３７は第２接続部３３ｂを介して素子基板３００の裏面電極１９と電気的に接続された状態とされる。そして、対向基板３１０および素子基板３００間に電気泳動層３２Ａを注入し、素子基板３００と対向基板３１０との隙間を埋めるようにしてエポキシ樹脂からなるシール材６５で封止する。以上により、電気泳動表示装置１００を製造することができる。
また、電気泳動層３２Ａは注入でなく、他の方法で両基板に導入してもよい。例えば素子基板３００上に電気泳動層３２Ａを塗布した後に対向基板３１０を貼り合わせても良い。
【００７７】
なお、上記方法により素子基板３００を形成できるが、上記は一例であり、材料や、各部材の厚さ、形成方法は他の方法を用いても良い。例えば、制御トランジスタＴＲｓを塗布法や印刷法を用いて形成しても良い。
【００７８】
また、上記電気泳動表示装置１００の製造方法では、支持板２００から剥離して素子基板３００単体とした後、該素子基板３００に対向基板３１０を貼り付けて電気泳動表示装置１００を製造する場合を例に挙げたが、図９に示すように支持板２００から剥離しない状態の電気装置形成用基板１５０に対して対向基板３１０を貼り付けて電気泳動表示装置１００を支持板２００上に形成した後、電気泳動表示装置１００から該支持板２００を剥離するようにしても良い。このようにすれば、電気装置形成用基板１５０はフレキシブル性を有する素子基板３００が剛性を有する支持板２００に貼着された状態となっているので、製造工程時の取り扱い（ハンドリング）が容易となり、基板の貼り合わせ精度が向上し、電気泳動表示装置の製造効率および信頼性を高めることができる。
また、以上の説明の中で基材Ｂと基材Ｃ間にＩＣを保持させたが、場所はここに限らない。また、電池やアンテナ、コンデンサ等の他の電子部品を、第１基板３０を構成する各基板間の任意の位置に保持させることができる。
【００７９】
（第１変形例）
図１０は、上記素子基板３００を備えた電気装置の第１変形例に係る電気泳動表示装置の構成を示す断面図である。本変形例に係る構成と上記第１実施形態に係る構成との違いは、基板３００，３１０間に挟持される電気泳動層３２Ａの構造である。具体的に、本変形例に係る電気泳動表示装置１０１は、上記実施形態のマイクロカプセル２０の代わりに、電気泳動層としてシリコンオイル中に、カーボンからなる黒粒子１２６（正帯電粒子）と、酸化チタンからなる白粒子１２７（負帯電粒子）とを分散させたものを用いている。
【００８０】
このように上記実施形態に係る素子基板３００を用いた電気装置としては、隔壁やマイクロカプセル等の仕切りを用いない電気泳動材料を基板間に挟持した電気泳動表示装置についても適用可能である。
【００８１】
（第２変形例）
図１１は、上記素子基板３００を備えた電気装置の第２変形例に係る液晶表示装置の構成を示す断面図である。図１１に示すように、液晶表示装置（電気装置）１０２は、先に述べた電気泳動表示装置の電気泳動層に代えて液晶層（機能素子）３２Ｂを採用している。なお、本実施形態において、上記実施形態と同一の構成および部材については同じ符号を付し、その説明については省略若しくは簡略化する。
【００８２】
液晶表示装置１０２においては、上下導通部３３（第１接続部３３ａおよび第２接続部３３ｂ）が銀ペーストから構成されている。本実施形態においても、上下導通部３３は素子基板３００の四隅に設けられており、上下導通部３３を囲むようにエポキシ樹脂からなるシール材６５が設けられている。
【００８３】
本実施形態の液晶表示装置１０２では、上記実施形態と同様、裏面電極１９が対向電極３７と電気的に接続された構成のため、裏面電極１９と対向電極３７とが同一電圧となっており、対向基板３１０と裏面電極１９で囲まれる空間は外部からの静電気による影響を防止する実質的なシールド空間を構成している。
【００８４】
よって、液晶表示装置１０２は、例えば机から持ち上げたり、表示面等の表面を拭いたりしてもシールド空間内にある制御トランジスタＴＲｓや制御トランジスタＴＲｓ等に電位差が印加されるのを防止できる。したがって、シールド空間内の制御トランジスタＴＲｓおよび制御トランジスタＴＲｓを静電破壊から守ることができる。
【００８５】
また、本実施形態の液晶表示装置１０２においても、裏面電極１９と同電位となる電極、具体的に対向電極３７、上下導通部３３等は外部に露出しない構造を有するため、これら電極が外部の電位と接触することで外部との間で電流が流れるリスクが低減されたものとなっている。また、対向電極３７、上下導通部３３が外部に露出しないため、腐食等の問題が発生することを抑制している。
【００８６】
上記構成、材料は一例であり、他の構成、材料等を用いることも可能である。例えば、上下導通部３３をシール材６５の外部に設けても良い。また、シール材６５にアクリル系等の他の有機材料や熱硬化性を持たせても良い。また、上下導通部３３も銀ペースト以外の他の材料を用いても良い。また、上下導通部３３は四隅に限られることはない。また、これらは他の実施形態にも適用可能である。
【００８７】
（第３変形例）
図１２は、上記素子基板３００を備えた電気装置の第３変形例に係る有機ＥＬ表示装置の構成を示す断面図である。図１２に示すように、有機ＥＬ表示装置（電気装置）１０３は、先に述べた電気泳動表示装置の電気泳動層及び液晶表示装置の液晶層に代えて有機ＥＬ層（機能素子）３２Ｃを採用している。なお、本実施形態において、上記実施形態と同一の構成および部材については同じ符号を付し、その説明については省略若しくは簡略化する。なお、図１２では簡単のため、駆動回路層２４を簡略化して図示している。
【００８８】
図１２に示すように、有機ＥＬ表示装置１０３は、素子基板３００の駆動回路層２４上に、有機ＥＬ層３２Ｃ、陰極１２１、及び陰極１２１の上面および側面を覆う保護膜１２２を備えている。有機ＥＬ層３２Ｃは、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を含む。また、保護膜１２２は非単結晶の窒化シリコン膜からなるものであり、厚さが１μｍとされている。陰極１２１は上下導通部３３を介して裏面電極１９と電気的に接続されている。
【００８９】
このように本発明の半導体基板を有機ＥＬ表示装置に適用した場合であっても、保護膜１２２で覆われた陰極１２１と裏面電極１９で囲まれる空間は外部からの静電気による影響を防止するシールド空間を構成するので、シールド空間内の制御トランジスタＴＲｓおよび制御トランジスタＴＲｓを静電破壊から守ることができる。
【００９０】
なお、有機ＥＬ表示装置に本発明を適用する場合、駆動回路層２４としては図１３にしめすような２トランジスタ１キャパシタ構成を用いてもよい。この場合、スイッチングトランジスタＴＲ１を介してデータ線６８から保持容量Ｃｓに画像データを書き込む。保持容量Ｃｓに保持される電圧は、制御トランジスタＴＲ２のゲート電極４１ｅに印加されて、制御トランジスタＴＲ２はゲート電圧に応じた導通状態となる。制御トランジスタＴＲ２のソース電極４１ｃには信号線７０が接続され、信号電位が印加されている。また、ドレイン電極４１ｄには、有機ＥＬ材料からなる電気光学材料が画素電極３５を介して接続されている。制御トランジスタＴＲ２の導通状態に応じて信号電位が変調されて電気光学材料に印加される。すなわち、データ線６８から書き込まれた画像データに従って、信号電位が変調されて電気光学材料に印加される。このようにして表示を行う。
ここで、保持容量Ｃｓは特別に形成してもいいし、２つのトランジスタＴＲ１，ＴＲ２の寄生容量を用いてもよい。また、このような２トランジスタ１キャパシタ構成は、通常有機ＥＬ表示装置の駆動回路としても用いられるが、この構成を第１実施形態に係る電気泳動表示装置１００の駆動回路層２４として用いても良い。
【００９１】
（第２実施形態）
図１４は、第２実施形態に係る素子基板３０１の全体構成を示す断面図である。本実施形態に係る素子基板３０１は、上記第一実施形態と異なり、ゲート電極４１ｅに接続されるゲート配線１２５（走査線６６）が第１基板３０の内部に埋設された構造を採用している。なお、上記実施形態と同一の部材および構成については同一の符号を付し、その説明については省略若しくは簡略化する。
【００９２】
具体的に、図１４に示すように、ゲート配線１２５は基材３０Ｂ上におけるゲートドライバＩＣ５１と同層に形成され、コンタクトホールＨ６を介してゲート電極４１ｅに接続されている。ゲート配線１２５は厚さが２００ｎｍのＡｌ層から構成されている。
【００９３】
ゲート配線１２５を製造する場合、図４（ｃ）で示した工程において基材３０Ｂ上にスパッタ法や塗布により厚さ２００ｎｍのＡｌ層を形成し、フォトエッチング法でパターニングすることで形成される。また、ゲート配線１２５に電気的に接続されるゲート電極４１ｅは、図５（ｂ）で示した工程においてコンタクトホールＨ２、Ｈ３とともに内部にゲート配線１２５を臨ませるコンタクトホールＨ６を形成する。そして、図５（ｃ）で示した工程において、スパッタ法により基材３０Ｃ上にＡｌを成膜し、フォトエッチング法でパターニングすることでコンタクトホールＨ６に埋設されてゲート配線１２５に電気的に接続されるゲート電極４１ｅを保持容量線６９等と同時に形成することができる。
【００９４】
本実施形態に係る素子基板３０１においても、図示しないものの、ソース電極４１ｃを構成するデータ線６８、保持容量線６９等の配線を第１基板３０の内部に埋設した状態で製造するようにしても良い。これにより、素子基板３００上に作成する部品点数が少なくなり、基板上の３次元的なレイアウトが可能となり、高精細化を実現できる。
【００９５】
（第３実施形態）
図１５は、第３実施形態に係る素子基板３０２の全体構成を示す断面図である。本実施形態に係る素子基板３０２は、上記第１、２実施形態と異なり、裏面電極１９を保持容量線６９として用いている。なお、上記実施形態と同一の部材および構成については同一の符号を付し、その説明については省略若しくは簡略化する。
【００９６】
具体的に、図１５に示すように、保持容量線６９は基材３０Ａ，３０Ｂを貫通するコンタクトホールＨ７を介して裏面電極１９に直接接続されている。
保持容量線６９を製造する場合、図５（ｂ）で示した工程において基材３０Ａ，３０Ｂを貫通し、内部に裏面電極１９を臨ませるようにコンタクトホールＨ２を形成する。そして、図５（ｃ）で示した工程において、スパッタ法により基材３０Ｃ上にＡｌを成膜し、フォトエッチング法でパターニングすることでコンタクトホールＨ２に埋設されて裏面電極１９に電気的に接続される保持容量線６９をゲート電極４１ｅ等と同時に形成することができる。
【００９７】
（第４実施形態）
図１６は、第４実施形態に係る素子基板３０３を備えた電気装置としての電気泳動表示装置１０４に係る構成を示す図である。図１７は本実施形態に係る電気泳動表示装置１０４の動作を説明するための図である。
【００９８】
本実施形態の電気泳動表示装置１０４は、上記第１実施形態の電気泳動表示装置１００と異なり、１画素内に複数の画素電極３５を有し、該複数の画素電極３５と対向電極（駆動電極）３７との間に電圧を印加することで電気泳動粒子を移動させるものである。なお、上記第１実施形態と同一の部材および構成については同一の符号を付し、その説明については省略若しくは簡略化する。
【００９９】
本実施形態に係る電気泳動表示装置１０４では、複数の画素電極３５と対向電極３７との間に形成された電気泳動層２３２は黒色の分散媒２２１（Ｂ）中にプラスに帯電した白色の正帯電粒子２２７（Ｗ）が多数混在されている。ここでも画素電極３５でなく、対向電極３７側が視認側となる。
【０１００】
素子基板３００は、画素電極３５が第１保護膜４２および第２保護膜４３に形成されたコンタクトホールＨ４の内壁面に沿って形成されており、素子基板３００の上面に対して凹んだ凹部２４０を有している。
【０１０１】
正帯電粒子２２７（Ｗ）等の帯電した粒子は、電気泳動層２３２中において電気泳動粒子として振る舞う。これら画素電極３５にマイナスの電圧を印加すると、プラスに帯電した粒子２２７（Ｗ）が図１７（ａ）に示されるように画素電極３５上に集められるようになっている。この時は黒色の分散媒２２１（Ｂ）が視認されるため黒表示となる。
【０１０２】
一方、対向電極３７に粒子２２７（Ｗ）を移動させない場合、つまり各画素電極３５にプラスの電圧を印加してすべての粒子２２７（Ｗ）を対向電極３７上に集めた場合、図１７（ｂ）に示すように白色の正帯電粒子２２７（Ｗ）が視認されるため白表示となる。中間調表示のときは白表示のときより小さいプラス電圧を各画素電極３５に印加する。
【０１０３】
このように対向電極３７に到達する粒子２２７（Ｗ）の数と分布状態（分布領域）を制御することで黒表示または白表示、あるいは黒から白までの中間階調の表示を制御できる。
また、この画素電極３５を１つの画素内で島状に複数設けることにより、より制御性良く表示をコントロールできる。
【０１０４】
本実施形態に係る電気泳動表示装置１０４によれば、図１６に示したように、画素電極３５が素子基板３００の上面に対して凹んだ状態に形成されているため、各画素電極３５にマイナスの電圧を印加してすべての粒子２２７（Ｗ）を画素電極３５上に集めた場合、正帯電粒子２２７（Ｗ）が画素電極３５に引き寄せられるようにして、凹部２４０内へ入り込むことになる。このため、画素電極３５への電圧の印加をやめた場合でも、多数の正帯電粒子２２７（Ｗ）が凹部２４０内に保持されるので、非電圧印加状態へ移行した際の粒子同士の広がりを防止することができる。
【０１０５】
また、素子基板３００としては、図１８に示すように島状の画素電極３５を形成せず、コンタクトホールＨ４により構成される凹部２４０内にドレイン電極４１ｄが直接露出した構成を採用しても良い。この構成によれば、凹部２４０内に露出する各ドレイン電極４１ｄにマイナスの電圧を印加してすべての粒子２２７（Ｗ）を凹部２４０内へ引き込むことで、非電圧印加状態へ移行した際の粒子同士の広がりを防止できる。
【０１０６】
（他の電気装置への応用）
図１９は、圧電センサーに用いられる、上記第１実施形態に係る電気装置の構成を応用した検出素子の概略構成を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う検出電極１画素分の断面図である。
圧電センサーは、素子基板７００と対向基板７１０との間に圧電層（機能素子）７４が配置された１つまたは複数の検出素子７０２を備えて構成される。検出素子７０２の素子基板７００および対向基板７１０としては、上記した第１実施形態の電気泳動表示装置における素子基板および対向基板と同様の構成をそれぞれ採用することができる。
【０１０７】
具体的に、本実施形態の対向基板７１０は、厚さ０．２ｍｍのＰＥＴからなる保護基板７１と、保護基板７１の圧電層７４側の面に設けられたカーボンナノチューブからなる導電膜７７とを有して構成され、素子基板７００と同様に折り曲げ可能である。また、圧電層７４は、厚さ１μｍのトリフルオロエチレンとフッ化ビニリデンの共重合体からなる。
【０１０８】
そして、圧電センサーに対して外部から圧力が加えられた際に、各検出素子７０２において、上記した複数の画素電極に代えて素子基板７００に設けられた複数の検出電極７８と、対向基板７１０の導電膜７７との間に誘起される電圧の変化を検知することによって、圧電センサーに対して物体が接触したか否かが判断される。
【０１０９】
なお、素子基板７００としては、上記した実施形態のうちのいずれかの素子基板と同様の構成を採用することが可能である。
また、圧電層７４、導電膜７７、保護基板７１は上記に限らない他の有機、無機材料を用いてもよい。素子基板７００と対向基板７１０の周縁部に配置され、且つ、圧電層７４の周囲を取り囲むシール材７５には、上記した各実施形態と同様の材料を用いて構成されている。また、検出電極（画素電極）７８および導電膜７７に供給される電流を検出する構成としてもよい。
【０１１０】
この圧電センサーは紙のように柔軟性に富んだフィルム状であり、例えば人が椅子に座ったときの圧力分布等を検出する。また、素子基板７００を構成する複数の基材をフレキシブル性または伸縮性を有する材料で構成すると、複雑な変形にも追従し、正確な値を検出することができる。
【０１１１】
また、検出値の外部への出力は、素子基板７００中に埋め込んだ通信機能素子（アンテナと通信を行うＩＣ）で行う。
【０１１２】
また、圧電材料の代わりに焦電材料を用いれば２次元温度センサーを構成でき、光電変換材料を用いれば、２次元光センサーやテラヘルツ波センサー、Ｘ線センサーを構成することができる。さらに、これら電気機器以外への応用も可能である。
【０１１３】
なお、上記電気装置の形成は、上記実施形態或いは変形例に係る構成に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、図２０に示すように、第１実施形態に係る電気泳動表示装置１００として、第１基板３０の内部に埋め込まれた電子部品（例えば、ゲートドライバＩＣ５１）に電力を供給するための電池５６を埋め込んでもよい。
【０１１４】
この場合、この電池５６には、ベタ状の裏面電極１９と同一層をなす外部接続端子５７が接続されており、これを用いて電池を充電できる。この外部接続端子５７は、平面視で電池５６と一部重なるようにして形成された裏面電極１９の貫通孔１９Ａ内に配置されており、第１基板３０を構成する最も外側に位置する基材３０Ａの貫通孔２９から外部に露出した状態となっている。なお、電池５６としては、静電気によって破壊されにくい構造のものを採用する。
【０１１５】
外部接続端子５７は、第１基板３０の内部に埋め込まれた電池５６を充電するための端子を構成するものであり、裏面電極１９と同一工程で形成することができる。よって、別途、外部接続端子５７を製造するための工程を必要としない。
【０１１６】
また、素子基板３００を構成する第１基板３０は、内部に埋め込まれた電子部品（コントローラー）に対して外部から受信した信号を送信するアンテナを埋め込むようにしても構わない。アンテナは、画像表示領域５の周囲に配置され、素子基板３００の各辺に沿って周回するコイルによって構成される。アンテナは、例えば裏面電極１９と同じ基材３０Ａに設けられる。なお、アンテナは、裏面電極１９と異なる層に形成されていても良い。
また、検出値の外部出力あるいはその他の目的の外部接続端子５７を別途設けても良い。
【０１１７】
（電子機器）
次に、上記各実施形態の電気泳動表示装置を電子機器に適用した場合について説明する。
図２１は、本発明の電気装置の一例である電気泳動表示装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。
図２１（ａ）は、電子機器の一例である電子ブックを示す斜視図である。この電子ブック（電子機器）１０００は、ブック形状のフレーム１００１と、このフレーム１００１に対して回動自在に設けられた（開閉可能な）カバー１００２と、操作部１００３と、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１００４と、を備えている。
【０１１８】
図２１（ｂ）は、電子機器の一例である腕時計を示す斜視図である。この腕時計（電子機器）１１００は、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１１０１を備えている。
【０１１９】
図２１（ｃ）は、電子機器の一例である電子ペーパーを示す斜視図である。この電子ペーパー（電子機器）１２００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体部１２０１と、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１２０２を備えている。
【０１２０】
例えば電子ブックや電子ペーパーなどは、白地の背景上に文字を繰り返し書き込む用途が想定されるため、消去時残像や経時的残像の解消が必要とされる。
なお、本発明の電気泳動表示装置を適用可能な電子機器の範囲はこれに限定されず、帯電粒子の移動に伴う視覚上の色調の変化を利用した装置を広く含むものである。
【０１２１】
以上の電子ブック１０００、腕時計１１００及び電子ペーパー１２００によれば、本発明に係る電気泳動表示装置が採用されているので、明るく視認性の良好なフルカラーに近い表示の行える信頼性に優れた高品位の電子機器となる。
【０１２２】
なお、上記の電子機器は、本発明に係る電子機器を例示するものであって、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器の表示部や、マニュアル等の業務用シート、教科書、問題集、情報シート等の電子ペーパーにも、本発明に係る電気泳動表示装置は好適に用いることができる。
また、1画素の等価回路は１Ｔ１Ｃや図１３に示したものに限らず、他の等価回路を各機能材料に対して用いても良い。
また、裏面電極１９や対向電極３７に印加する電圧はコントローラーＩＣやその他の電圧印加手段を用いて印加される。
【符号の説明】
【０１２３】
１９…裏面電極（電極層）、３０…第１基板（基板本体）、３１…第２基板、３０Ａ〜３０Ｃ…基材、３２Ａ…電気泳動層（機能素子）、３２Ｂ…液晶層（機能素子）、３２Ｃ…有機ＥＬ層（機能素子）、３３…上下導通部（導電部）、３７…対向電極（駆動電極）、５１…ゲートドライバＩＣ（電子部品、半導体素子）、２００…支持体、３００…素子基板、３１０…対向基板、１０００…電子ブック（電子機器）、ＴＲｓ…制御トランジスタ（半導体素子）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気装置の製造方法、半導体基板の製造方法、電気装置用形成基板、及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、フレキシブル表示デバイスとして、表示部として、液晶装置、有機ＥＬ表示装置、電気泳動表示装置等を用いたものが普及している。下記特許文献１には、プラスチック等の基板上に接着層、電解遮蔽板を積層し、その上に薄膜素子からなる能動層を形成したフレキシブル表示デバイスが開示されている。
【０００３】
また、下記特許文献２には、ガラス基板上に有機絶縁膜、半導体素子、有機絶縁膜の順に積層し、最初の有機絶縁膜をガラス基板から剥離することでフレキシブル表示デバイス用の半導体基板を製造する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−９７０４号公報
【特許文献２】特表２００９−５１４２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術においては、以下の問題があった。特許文献１に開示されるデバイスは、通常、ＩＣやコンデンサ、抵抗等の外部部品が実装されたＦＰＣ基板が少なくとも１辺に接続されているため、ＦＰＣ基板が接続されている辺は折り曲げ不能とされ、表示デバイスの４辺全てにフレキシブル性を持たせることができなかった。また、特許文献１に開示される製造方法では、ガラス基板上に作成した能動層を剥離し、支持基板に転写する際、アモルファスシリコン層のアブレーションを用いて剥離層に利用するため、基板表面の荒れがひどく、基板の再利用回数が制限されるといった問題がある。
【０００６】
また、特許文献２に開示される製造技術では、特許文献１のような複雑な多層膜構造は不要であるものの、絶縁膜の剥離を行う際に剥離帯電が発生し、半導体素子が静電気により破壊するおそれがあるといった問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、静電破壊を防止して歩留まり良く製造できる電気装置の製造方法、半導体基板の製造方法、電気装置用形成基板、及び電子機器を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の電気装置の製造方法は、支持体上に、樹脂材料からなる基材を複数積層することで第１基板を形成する工程と、前記第１基板から前記支持体を剥離する工程と、前記第１基板との間で機能素子を挟持するように第２基板を貼り付ける工程と、を有し、前記第１基板の形成工程においては、複数の前記基材間のいずれかに挟持するように前記電極層を配置するとともに、前記電極層よりも上層であって複数の前記基材間のいずれかに挟持する或いは前記第１基板の表面に配置するように前記機能素子を駆動するための半導体素子を設けることを特徴とする。
【０００９】
本発明の電気装置の製造方法によれば、支持基板と半導体素子との間に電極層が設けられているので、支持基板から素子基板を剥離する際に生じた剥離帯電の半導体素子に対する影響を抑えることができる。また、素子基板は樹脂材料の積層構造から構成されるため、支持基板と素子基板とを容易に剥離することができる。よって、剥離後の支持基板の表面を荒らすことがなく、支持基板の再利用が可能となり、製造コストの低減を図ることができる。したがって、剥離帯電による静電破壊を防止して歩留まり良く電気装置を製造することができる。このようにして製造された電気装置は、樹脂材料からなる基材が複数積層されてなることからフレキシブル性を有したものとなる。
【００１０】
また、上記電気装置の製造方法においては、前記第１基板に対して前記第２基板を貼り付けた後、前記支持体の剥離を行うのが好ましい。
この構成によれば、対向基板の貼り付け時に素子基板が支持体に支持されているので、素子基板のハンドリングが容易となり、基板の貼り付け精度を向上させることができる。
【００１１】
また、上記電気装置の製造方法においては、前記第１基板の形成工程において、前記電極層と電気的に接続される導電部が前記第１基板の前記支持体と反対の面側に引き出すように形成されるのが好ましい。
この構成によれば、導電部を介して素子基板内に埋設された電極層に対して電気的に導通を取ることができる。
【００１２】
また、上記電気装置の製造方法においては、前記機能素子の配置領域の角部に前記導電部を形成するのが好ましい。
この構成によれば、導電部が機能素子の配置を妨げることが防止される。
【００１３】
また、上記電気装置の製造方法においては、前記導電部を前記第１基板の前記支持体と反対の面側に複数引き出すのが好ましい。
この構成によれば、導電部が複数引き出されるので、導電部に対する導通性を向上させることができる。
【００１４】
また、上記電気装置の製造方法においては、前記第２基板を貼り付ける工程において、該第２基板の内面側に設けられ、前記機能素子を駆動する駆動電極と前記導電部とを電気的に接続させるのが好ましい。
この構成によれば、導電部を介して対向基板側の駆動電極と素子基板の内部に埋設された電極層との間で電気的導通を取ることができる。
【００１５】
また、上記電気装置の製造方法においては、前記第１基板の形成工程において、複数の前記基材間のいずれかに挟持される前記半導体素子と前記電極層とを電気的に接続させるのが好ましい。
この構成によれば、半導体素子と電極層とが電気的に接続されるので、素子基板の内部に埋設された半導体素子の静電破壊を確実に防止することができる。
【００１６】
また、上記電気装置の製造方法においては、複数の前記基材間のいずれかに挟持する前記半導体素子として電子部品を用いるのが好ましい。
この構成によれば、電子部品を素子基板内に埋設した構造を得ることができる。
【００１７】
また、上記電気装置の製造方法においては、前記機能素子が電気光学素子であるのが好ましい。
この構成によれば、電気装置として電気光学素子を備えた電気光学表示装置を製造することができる。
【００１８】
本発明の半導体基板の製造方法は、支持体上に、樹脂材料からなる基材を複数積層することで基板本体を形成する工程と、前記基板本体から前記支持体を剥離する工程と、を有し、前記基板本体の形成工程においては、複数の前記基材間のいずれかに挟持するように前記電極層を配置するとともに、前記電極層よりも上層であって複数の前記基材間のいずれかに挟持する或いは前記基板本体の表面に配置するように半導体素子を設けることを特徴とする。
【００１９】
本発明の半導体基板の製造方法によれば、支持基板と半導体素子との間に電極層が設けられているので、支持基板から基板本体を剥離する際に生じた剥離帯電の半導体素子に対する影響を抑えることができる。また、基板本体は樹脂材料の積層構造から構成されるため、支持基板と基板本体とを容易に剥離することができる。よって、剥離後の支持基板の表面を荒らすことがなく、支持基板の再利用が可能となり、製造コストの低減を図ることができる。したがって、剥離帯電による静電破壊を防止して歩留まり良く半導体基板を製造することができる。このようにして製造された半導体基板は、樹脂材料からなる基材が複数積層されてなることからフレキシブル性に優れたものとなる。
【００２０】
本発明の電気装置形成用基板は、支持体と、前記支持体上に設けられ、可撓性を有する複数の基材が積層されてなる基板本体と、前記基板本体の表面或いは前記複数の基材同士の間に設けられる半導体素子と、前記複数の基材同士の間であって前記半導体素子よりも下層であって前記基板本体の内部に埋設されてなる電極層と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明の電気装置形成用基板によれば、支持基板と半導体素子との間に電極層が設けられているので、支持基板から基板本体を剥離する際に生じた剥離帯電の半導体素子に対する影響を抑えることができる。半導体基板は樹脂材料からなる基材が複数積層されてなることからフレキシブル性を有するものの、支持体に支持されているので取り扱い性に優れたものとなる。
【００２２】
また、上記電気装置形成用基板においては、前記基板本体の前記支持体と反対の面には、前記電極層に電気的に接続される導電部が引き出されているのが好ましい。
この構成によれば、導電部を介して基板本体の内部に埋設された電極層と電気的導通を取ることができる。
【００２３】
本発明の電子機器は、上記電気装置の製造方法により製造した電気装置を備えることを特徴とする。
【００２４】
本発明の電子機器によれば、静電破壊が防止されて歩留まり良く製造された電気装置を備えるので、電子機器自体も信頼性の高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】電気装置の第１実施形態である電気泳動表示装置の全体構成を概略的に示す図であって、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図。
【図２】図１（ｂ）のＢ−Ｂ矢視断面図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は電気泳動表示装置の製造工程を説明するための図。
【図４】図３に続く電気泳動表示装置の製造工程を説明するための図。
【図５】図４に続く電気泳動表示装置の製造工程を説明するための図。
【図６】図５に続く電気泳動表示装置の製造工程を説明するための図。
【図７】図６に続く電気泳動表示装置の製造工程を説明するための図。
【図８】図７に続く電気泳動表示装置の製造工程を説明するための図。
【図９】支持板を剥離する順番の変形例に係る製造工程を説明するための図。
【図１０】電気装置の第１変形例に係る電気泳動表示装置の構成を示す図。
【図１１】電気装置の第２変形例に係る液晶表示装置の構成を示す断面図。
【図１２】電気装置の第３変形例に係る有機ＥＬ表示装置の構成を示す断面図
【図１３】有機ＥＬ表示装置の駆動回路層の別の形態に係る構成を示す断面図。
【図１４】第２実施形態に係る素子基板の全体構成を示す断面図。
【図１５】第３実施形態に係る素子基板の全体構成を示す断面図。
【図１６】第４実施形態に係る素子基板を備えた電気装置としての電気泳動表示装置に係る構成を示す図。
【図１７】第４実施形態に係る電気泳動表示装置の動作を説明するための図。
【図１８】第４実施形態の変形例に係る電気泳動表示装置の動作を説明するための図。
【図１９】第１実施形態に係る電気装置の構成を応用した検出素子の概略構成を示す図。
【図２０】第１実施形態に係る電気泳動表示装置の変形例に係る構成を示す図。
【図２１】（ａ）〜（ｃ）は、電子機器の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２７】
（第１実施形態）
本実施形態では、本発明の電機装置の製造方法により製造された電気装置を電気泳動表示装置に適応した場合について説明する。また、本実施形態の説明においては、電気泳動表示装置を構成する素子基板（半導体基板）の製造方法についても述べる。
【００２８】
はじめに、電気装置の実施例として電気泳動表示装置に適応した場合の構成について説明する。図１は電気泳動表示装置の全体構成を概略的に示す図であり、同図（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図である。図２は、電気泳動表示装置の具体的な構成を示す断面図であり、画像表示領域としては１画素分を示している。
【００２９】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、電気泳動表示装置（電気装置）１００は、半導体装置からなる素子基板（半導体基板）３００と、素子基板３００に対向配置される対向基板３１０と、これらフレキシブル性を有する素子基板３００および対向基板３１０間に挟持される電気泳動層（機能素子）３２Ａと、を備えて構成されている。
素子基板３００および対向基板３１０の周縁部どうしの間には、電気泳動層３２Ａに対する耐湿性の確保と電気泳動層３２Ａの保持のために、電気泳動層３２Ａの周囲を取り囲むようにしてシール材６５が配置されている。
【００３０】
本実施形態では、素子基板３００を構成する第１基板（基板本体）３０内に平面視矩形状を呈する裏面電極（電極層）１９が埋め込まれている。裏面電極１９は平面視矩形状を呈し、第１基板３０の裏面側に配置されている。この裏面電極１９は、その４つの角部に位置するとともに第１基板３０内に埋め込まれた接続部３９、および第１基板３０の表面に設けられた上下導通端子４９を介して、素子基板３００と対向基板３１０との間に配置された上下導通部（導電部）３３に接続されている。
【００３１】
上下導通部３３は、電気泳動層３２Ａの外側であってシール材６５よりも内側に存在し、一端側が上下導通端子４９に接続され、他端側が対向電極（第２電極）３７に接続されている。これにより、裏面電極１９と対向電極３７とが電気的に接続された構成となっている。対向電極３７は共通電極であり、電気泳動層３２Ａの駆動に用いられる。
次に、本実施形態の電気泳動表示装置の構成を具体的に述べる。
【００３２】
図２に示すように、素子基板３００は、第１基板３０と、その表面に形成された駆動回路層２４とを主として構成され、本実施形態では第１基板３０の内部に埋め込まれた裏面電極１９を具備している。駆動回路層２４は、後述のように制御トランジスタ、抵抗、容量を含むものである。
【００３３】
第１基板３０は、フレキシブル性を有する３つの基材３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃが積層されてなり、これら基材３０Ａ〜３０Ｃに、裏面電極１９、ゲートドライバＩＣ（半導体素子、電子部品）５１、各種配線等が埋め込まれている。
【００３４】
ゲートドライバＩＣ５１はコンタクトホールＨ１に埋設された共通電位線５１ａを介して裏面電極１９に電気的に接続されゲートドライバＩＣ５１の基準電位を与えられている。また、ゲートドライバＩＣ５１はコンタクトホールＨ２に埋設される出力線５１ｂを介して駆動回路層２４に含まれる保持容量Ｃｓを構成する保持容量線６９に電気的に接続されている。図示していないが、ゲートドライバＩＣ５１の各出力が各走査線６６に接続されている。各基材３０Ａ〜３０Ｃは、厚さ２０μｍのポリイミドからなるフレキシブル基板である。
これ以外にも、駆動回路層２４を駆動するＩＣ、電池、アンテナ等の回路部品や駆動回路層２４の一部も素子基板３００中に埋め込むことができる。従来の電気泳動装置のように素子基板３００から飛び出すようにプリント基板等を接続する必要が無い。このためでっぱりが無く、下敷きのような電気泳動装置を実現できる。
【００３５】
ユーザーは、画像を対向基板３１０側から視認するため、第１基板３０は非透明基板であってもよい。なお、これら電子部品が埋め込まれる第１基板３０（基材３０Ａ〜３０Ｃ）を非透明基板で形成すれば、電子部品の周囲の基材に遮光性を付与することにより、光リークによる電子部品の誤作動を抑制することができる。
【００３６】
また、駆動回路層２４は、電気泳動表示装置１００の画像表示領域５を構成するマトリクス状に配置された複数の画素ごとに画素電極３５と、当該画素電極３５を制御する制御トランジスタ（半導体素子）ＴＲｓと保持容量Ｃｓを有しており、一般的な1Ｔ1Ｃの等価回路である。このような画素は複数の走査線６６と複数のデータ線６８との交差する箇所のそれぞれに設けられている。そして、制御トランジスタＴＲｓのうち、半導体層４１ａのチャネル領域に対向するように配置されたＡｌからなる走査線６６の一部がゲート電極４１ｅとして機能する。なお、ゲート電極４１ｅの膜厚は、２００ｎｍである。この制御トランジスタＴＲｓは、ボトムゲート／トップコンタクト構造であり、有機半導体層を有する有機ＴＦＴである。
【００３７】
第１基板３０上には上記駆動回路層２４が設けられているが、当該第１基板３０の表面には、画像表示領域５内に配置された複数の走査線６６、複数のデータ線６８および複数の保持容量線６９が形成されているとともに、本実施形態ではさらに、画像表示領域５内で第１基板３０の四隅に配置された上下導通端子３３が形成されている。
【００３８】
走査線６６（ゲート電極４１ｅ）、複数の保持容量線６９および上下導通端子４９を覆うようにして第１基板３０の表面全体には、ゲート絶縁膜４１ｂが設けられている。ゲート絶縁膜４１ｂは、厚さ３００ｎｍのポリイミドからなり、その上に厚さ５０ｎｍのａ−ＩＧＺＯからなる酸化物半導体層が島状に設けられてなる半導体層４１ａが形成されている。ゲート絶縁膜４１ｂ上にはさらに半導体層４１ａの周縁部に一部乗り上げるようにして、厚さ２００ｎｍのＡｌからなるソース電極４１ｃおよびドレイン電極４１ｄが設けられている。これらソース電極４１ｃおよびドレイン電極４１ｄは、その表面が厚さ５ｎｍの窒化チタン膜が設けられている。その上には、厚さが４００ｎｍの窒化珪素膜からなる第１保護膜４２が設けられ、その上には厚さが１μｍの感光性アクリルからなる第２保護膜４３が設けられている。また、これら第１保護膜４２および第２保護膜４３の厚さ方向を貫通するコンタクトホールＨ４を介して厚さが５０ｎｍのＩＴＯからなる画素電極３５が下層のドレイン電極４１ｄと電気的に接続されている。コンタクトホールＨ４は、その形成領域に保護層４２を成膜しないことで形成されたものである。制御トランジスタＴＲｓは、第１基板３０側から順次薄膜を作成することで形成されたものである。
【００３９】
画像信号が供給されるデータ線６８は、制御トランジスタＴＲｓのソース電極４１ｃに電気的に接続されている。ここで、データ線６８に書き込む画像信号は、線順次に供給しても良いし、互いに隣接するデータ線６８に対してグループごと、又は１本のデータ線毎に供給しても良い。
【００４０】
また、制御トランジスタＴＲｓのゲート電極４１ｅには走査線６６が電気的に接続されており、所定のタイミングでパルス的に選択信号（走査信号）を、順次印加するように構成されている。
【００４１】
第１基板３０の表面に形成された画素電極３５は、制御トランジスタＴＲｓのドレイン電極４１ｄと電気的に接続されており、スイッチング素子である制御トランジスタＴＲｓを開状態とすることにより、データ線６８から供給される画像信号が電気泳動層３２Ａに対して所定のタイミングで書き込まれる。
【００４２】
電気泳動層３２Ａは、複数のマイクロカプセル２０を有している。マイクロカプセル２０は、正負のいずれかに帯電した黒色と白色の２種類の電気泳動粒子（正帯電粒子２６、負帯電粒子２７）と、分散媒２１とが封入された略球状のカプセルである。この電気泳動層３２Ａは、保持容量Ｃｓが作る画素電極３５と対向電極３７との電位差によって電気泳動粒子（正帯電粒子２６、負帯電粒子２７）が対向電極３７側あるいは画素電極３５側へと移動することとなり、対向基板３１０側から電気泳動層３２Ａを見たときに視認される電気泳動粒子の分布状態によって画像が形成されるようになっている。
【００４３】
保持容量Ｃｓは、制御トランジスタＴＲｓのドレイン電極４１ｄと、電位を供給する保持容量線６９との間に形成されている。
【００４４】
なお、カプセル型の電気泳動材料を用いた例に限らず、例えば、隔壁型のような、第１基板３０および第２基板３１間の空間を区画するような仕切りが存在するものでも良いし、仕切りが存在しないものでも良い。また、異なる極性に帯電した白黒の２粒子以外の粒子構成を採用しても良い。
【００４５】
裏面電極１９は基材３０Ａ上に配置され、基材３０Ｂ〜３０Ｃを中継しこれらの厚さ方向を貫通するコンタクトホールＨ３内に形成された接続部３９と、基材３０Ｃの表面にパターン形成された中継端子３９Ａと、上下導通部３３と、を介して電気的に接続されている。上下導通部３３は、駆動回路層２４を貫通するコンタクトホールＨ５内に埋設されることで上記中継端子３９Ａに電気的に接続される第１接続部３３ａと、該第１接続部３３ａを介して裏面電極１９と対向電極３７とを電気的に接続する第２接続部３３ｂと、含む。
【００４６】
なお、図示は省略しているものの、基材３０Ｂと基材３０Ｃとの間には、画像信号をデータ線６８に出力するデータドライバＩＣ（不図示）、及びこれら各ドライバーＩＣを制御するコントローラーＩＣ（不図示）と、が埋め込まれている。
【００４７】
データドライバＩＣの出力側は、第１基板３０内に埋め込まれた接続配線（不図示）を介して複数のデータ線６８に接続されており、各データ線６８に対して走査信号を供給するタイミングを制御する。一方、入力側は、接続配線を介してコントローラーICの出力側に接続されている。なお、ゲートドライバＩＣ５１についても同様である。
【００４８】
このように、本実施形態に係る電気泳動表示装置１００によれば、ゲートドライバＩＣ５１およびデータドライバＩＣを画像表示領域５の周囲に配置させることなく、画像表示領域５の範囲内における第１基板３０内に埋め込むことによって、額縁幅、すなわち非表示領域６を狭くした構成にすることも可能である。
【００４９】
また、画像表示領域５には上述した４つの上下導通部３３が設けられており、これら４つの上下導通部３３によって、素子基板３００側の裏面電極１９と対向基板３１０側の対向電極３７とが電気的に接続されている。
非表示領域６には、素子基板３００と対向基板３１０との隙間を埋めるようにしてエポキシ樹脂からなるシール材６５が設けられており、このシール材６５が電気泳動層３２Ａの周囲を封止している。
【００５０】
上下導通部３３の第２接続部３３ｂとしては、ＡｇやＣｕの金属ペーストを所定形状に形成したもの、球形のプラスチック表面を金属でコーティングした材料を有機材料中に保持したもの、あるいは異方性導電膜等が用いられる。上下導通部３３は、図１（ｂ）において画像表示領域５の四隅に設けられているが、これに限らない。四隅のうちの１つ以上であっても良いし、辺にそって細長い形で設けても良い。
【００５１】
対向基板３１０は、厚さ０．２ｍｍのＰＥＴからなる透明な第２基板３１上に、厚さ０．１μｍのカーボンナノチューブからなる対向電極３７が形成されてなり、ユーザーは当該対向基板３１０を通して電気泳動層３２Ａを観察するため第２基板３１には透明基板が用いられる。
【００５２】
本実施形態の電気泳動表示装置１００では、裏面電極１９が対向電極３７と電気的に接続された構成のため、裏面電極１９と対向電極３７とが同一電圧となっている。裏面電極１９は少なくとも画像表示領域５に応じた大きさで形成されており、この裏面電極１９と対向電極３７との間に形成される空間に制御トランジスタＴＲｓ等の電子部品を設置する。このような構成により、制御トランジスタＴＲｓ等の電子部品が、互いに電気的に接続された裏面電極１９と対向電極３７とによってシールドされて、外部からの静電気による故障を抑制することができる。つまり、対向電極３７や裏面電極１９に高電位が印加されたとしても、制御トランジスタＴＲｓに高電圧が印加されないため破壊されにくい。さらに、破壊電磁（ＥＭ）放射線を抑制するためのＥＭシールドとしても機能する。
【００５３】
本実施形態の構成では、上下導通部３３が素子基板３００の四隅にしか配置されていないため電気泳動表示装置１００の４辺はシールドされていないが、対向電極３７と裏面電極１９の距離は数十μｍと短いため、側方から静電気が忍び込むことはほとんどない。
【００５４】
また、本実施形態においては、エポキシ樹脂からなるシール材６５を用いているが、アクリル等の他の有機材料を用いても構わない。また、帯電粒子として白黒粒子以外にカラー粒子を用いても構わない。また、上下導通部３３の数は４つに限らない。また、形状も上述したものに限られず、線状に形成してもよい。さらに、制御トランジスタＴＲｓの構成はボトムゲート構造に限られない。制御トランジスタＴＲｓも有機、無機トランジスタのどちらを用いても良く、正スタガーやコプライナー構造等の構成を用いても良い。また、制御トランジスタＴＲｓや第１基板３０、第２基板３１および対向電極３７に用いる材料は上記したものに限らない。
【００５５】
加えて、素子基板３００を構成する第１基板３０と対向基板３１０の第２基板３１に用いる材料は、フレキシブル性を有するポリエステルや他の有機、無機材料を用いてもよい。また、フレキシブル性を有しないものであれば、紙フェノール、紙エポキシ、ガラスコンポジット、ガラスエポキシ、薄ガラス、テフロン（登録商標）、セラミックス、それらのコンポジット材料や他の有機、無機材料を用いてもよい。
【００５６】
また、第１基板３０や第２基板３１に用いる材料としては伸縮性を有する材料であってもよい。これにより、伸縮状態を含めたフレキシブル性を実現することができる。例えば、アクリル等の柔らかい有機材料、これらをコーティングした不織布、織布、またはゴム等であっても構わない。伸縮性を有すると、電気光学装置を服等の布のように変形の大きい材料や複雑な表面形状の上にも隙間なく貼るように設置するだけでなく、変形させて使用するときの剥がれを少なくすることができる。また、第１基板３０を構成する基材の数も上述した３つに限られない。また、制御トランジスタＴＲｓの材料も上記したものに限られない。また、画素電極３５、対向電極３７、走査線６６、データ線６８、および接続配線２２等に用いる材料としては、上記金属材料に限らず他の金属、Ｃｕペースト等の金属ペースト、カーボンナノチューブ等の導電性材料、無機導電性材料、有機導電性材料、透明電極、導電性ペーストを用いても良い。絶縁膜や保護膜も上記以外の有機、無機材料を用いても良い。
【００５７】
続いて、上記電気泳動表示装置１００の製造方法とともに、本発明の電気装置の製造方法および半導体基板の製造方法についても図３乃至９を参照しながら説明する。
【００５８】
はじめに、図３（ａ）に示すように、厚さ０．６ｍｍのガラス基板からなる支持板２００にポリイミド形成溶液（例えば、ポリアミック酸溶液）を塗布、焼成（例えば１８０℃）することで厚さ２０μｍの基材３０Ａを形成する。ここで、ポリイミド形成溶液の基材３０Ａ上に配置する方法としては、塗布法や印刷法等を例示できる。
【００５９】
続いて、図３（ｂ）に示すように、スパッタ法により基材３０Ａ上に厚さ２００ｎｍのＡｌ層を全面に形成し、フォトエッチングにより所望の形状にパターニングすることで基材３０Ａ上に裏面電極１９を形成する。
【００６０】
続いて、図３（ｃ）に示すように、裏面電極１９を覆うように基材３０Ａ上に再度ポリイミド形成溶液を塗布、焼成して厚さ２０μｍの基材３０Ｂを形成する。これにより、裏面電極１９は基材３０Ａ及び基材３０Ｂ間に挟持された状態に配置されたものとなる。
【００６１】
続いて、図４（ａ）に示すように、基材３０Ｂにおける所定位置に内部に裏面電極１９を臨ませるコンタクトホールＨ１を形成する。なお、コンタクトホールＨ１を形成する方法としては、フォトエッチング法、ドリル法、或いはその他の方法でも良い。続いて、図４（ｂ）に示すように、スパッタ法により基材３０Ｂ上にＡｌを成膜し、フォトエッチング法でパターニングすることでコンタクトホールＨ１に埋設された共通電位線５１ａを形成する。なお、共通電位線５１ａの一部として、基材３０Ｂ上に接続端子を形成し、後述するゲートドライバＩＣ５１との接続面積を大きく取ることで導通信頼性を向上させるようにしても良い。続いて、図４（ｃ）に示すように、基材３０Ｂ上にゲートドライバＩＣ５１を配置して共通電位線５１ａと電気的に接続させる。なお、ゲートドライバＩＣ５１にバンプを形成してもよいし、接続時に異方性導電膜を用いても良い。また、ゲートドライバＩＣ５１の実装時、基材３０Ｂ上の図示しない領域においては、データドライバＩＣ、およびコントローラーＩＣも実装されている。
【００６２】
続いて、図５（ａ）に示すように、ゲートドライバＩＣ５１を覆うように基材３０Ｂ上に再度ポリイミド形成溶液を塗布、焼成して厚さ２０μｍの基材３０Ｃを形成する。これにより、上記ゲートドライバＩＣ５１とともにデータドライバＩＣ、およびコントローラーＩＣについても基材Ｂ及び基材３０Ｃ間に挟持された状態に配置されたものとなる。
【００６３】
続いて、図５（ｂ）に示すように、基材３０Ｃにおける所定位置に内部にゲートドライバＩＣ５１を臨ませるコンタクトホールＨ２を形成する。また、コンタクトホールＨ２の形成と同時に、基材３０Ｂ，３０Ｃにおける所定位置に内部に裏面電極１９を臨ませるコンタクトホールＨ３を形成する。形成方法は図４（ａ）と同様である。
【００６４】
続いて、図５（ｃ）に示すように、スパッタ法により基材３０Ｃ上にＡｌを成膜し、フォトエッチング法でパターニングすることでコンタクトホールＨ３に埋設された接続部３９及びコンタクトホールＨ２に埋設された出力線５１ｂを形成する。このとき、基材３０Ｃ上には、接続部３９に接続された中継端子３９Ａ、出力線５１ｂに接続された保持容量線６９、走査線６６、及び該走査線６６の一部から構成されるゲート電極４１ｅが形成される。
【００６５】
続いて、図６（ａ）に示すように、例えば塗布法で厚さ３００ｎｍのポリイミドを基材３０Ｃ上に形成し、ゲート絶縁膜４１を得る。ゲート絶縁膜４１は中継端子３９Ａ及び保持容量線６９を覆った状態に形成される。そして、スパッタ法によりゲート絶縁膜４１上にａ−ＩＧＺＯからなる酸化物半導体層を５０ｎｍの厚さで形成し、フォトエッチング法により島状にパターニングし、半導体層４１ａを形成する。
【００６６】
続いて、図６（ｂ）に示すように、半導体層４１ａを覆うようにゲート絶縁膜４１上に厚さ２００ｎｍのＡｌ膜および厚さ５ｎｍの窒化チタンをスパッタ法により形成し、フォトエッチング法でパターニングし、ソース電極４１ｃおよびドレイン電極４１ｄを形成する。このとき、ソース電極４１ｃを構成するデータ線６８についてもゲート絶縁膜４１上の不図示の領域に同時に形成される。
【００６７】
なお、ソース電極４１ｃおよびドレイン電極４１ｄは、半導体層４１ａの周縁部に一部乗り上げた状態となるように形成される。また、ドレイン電極４１ｄはゲート絶縁膜４１を介して保持容量線６９と対向するように形成される。これにより、ゲート絶縁膜４１を挟持するドレイン電極４１ｄ及び保持容量線６９により保持容量Ｃｓが形成される。なお、保持容量Ｃｓを形成する部分については、ゲート絶縁膜４１の厚みを選択的に１μｍ以下といったように薄膜で形成するのが好ましい。
【００６８】
続いて、図６（ｃ）に示すように、例えばＣＶＤ法により厚さが４００ｎｍの非単結晶の窒化珪素膜を上記ソース電極４１ｃおよびドレイン電極４１ｄを覆うようにゲート絶縁膜４１上に成膜し、これにより第１保護膜４２を形成する。
【００６９】
続いて、図７（ａ）に示すように、第１保護膜４２上に感光性アクリル材料を厚さ１μｍで塗布し、第２保護膜４３を形成する。第２保護膜４３は第１保護膜４２の表面を平坦化するためのものでもある。そして、露光、現像等のフォトリソ技術により第１保護膜４２および第２保護膜４３を貫通することで内部にドレイン電極４１ｄを臨ませるコンタクトホールＨ４を形成する。また、コンタクトホールＨ４の形成と同時に、第１保護膜４２、第２保護膜４３、およびゲート絶縁膜４１ｂを貫通することで内部に中継端子３９Ａを臨ませるコンタクトホールＨ５を形成する。形成方法は図４（ａ）と同様である。
【００７０】
続いて、図７（ｂ）に示すように、スパッタ法とフォトエッチング法によりコンタクトホールＨ４に埋設されることでドレイン電極４１ｄと電気的に接続され、厚さが５０ｎｍのＩＴＯからなる画素電極３５を形成する。また、画素電極３５の形成と同時にコンタクトホールＨ５に埋設されることで中継端子３９Ａと電気的に接続される第１接続部３３ａを形成する。
【００７１】
以上により、ゲートドライバＩＣ５１等の電子部品が埋め込まれてなる第１基板３０を含む素子基板３００が支持板２００上に製造される。すなわち、上記製造工程により、電気装置形成用基板１５０を得ることができる。電気装置形成用基板１５０は、後述のように種々の電気装置を構成するために使用されるものである。
【００７２】
続いて、図８に示すように、素子基板３００から支持板２００を剥離する。例えば、素子基板３００側を不図示の基板支持体で支持した状態で支持板２００を剥離する。本実施形態では、図３（ａ）に示したように支持板２００と素子基板３００（基材３０Ａ）との界面は無機と有機物の界面であり、合金層を形成していないため、素子基板３００および支持板２００の界面に対して力を付与することで両者を容易に剥離させることができる。なお、予め超音波、レーザーや熱等のエネルギーを素子基板３００と支持板２００との界面に印加することで剥離性を向上させるようにしても良い。
また、支持板２００はガラス以外の無機物や第１基板との剥離が容易となる有機物を用いても良い。
【００７３】
ところで、一般的に２つの物体を剥離するときは剥離帯電が発生することが知られており、この帯電により制御トランジスタＴＲｓが破壊されるおそれもある。これに対し、本実施形態に係る構成によれば、支持板２００と制御トランジスタＴＲｓとの間にベタ形状の裏面電極１９が設けられ、それが共通電位を形成する。剥離帯電が生じた場合でも共通電位が変動するだけで、共通電位を基準とした制御トランジスタＴＲｓのソース電極４１ｃ、ゲート電極４１ｅ、ドレイン電極４１ｄに印加される電圧が常に一定となるので、制御トランジスタＴＲｓが破壊されるのを防止することができる。
【００７４】
また、本実施形態に係る素子基板３００は、ゲートドライバＩＣ５１等の電子部品が内部に埋め込まれているが、該ゲートドライバＩＣ５１のグラウンド電位は裏面電極１９に電気的に接続されているので、制御トランジスタＴＲｓと同様、剥離帯電が生じた場合であっても制御トランジスタＴＲｓ同様に静電破壊されるのを防止することができる。また、支持板２００の剥離工程のみならず、他の製造工程における剥離帯電（例えば、素子基板３００を基板支持体から剥離する際の剥離帯電）による静電破壊を防止することができる。
【００７５】
また、本実施形態によれば、素子基板３００と支持板２００との界面に力を付与するのみで支持板２００の剥離が行われるので、支持板２００の表面を荒らすことがない。よって、支持板２００を再利用することができ、結果的に素子基板３００の製造コストの低減を図ることができる。
【００７６】
上記工程により得た素子基板３００に対し、対向基板３１０を貼り付ける。このとき、対向基板３１０の対向電極３７は第２接続部３３ｂを介して素子基板３００の裏面電極１９と電気的に接続された状態とされる。そして、対向基板３１０および素子基板３００間に電気泳動層３２Ａを注入し、素子基板３００と対向基板３１０との隙間を埋めるようにしてエポキシ樹脂からなるシール材６５で封止する。以上により、電気泳動表示装置１００を製造することができる。
また、電気泳動層３２Ａは注入でなく、他の方法で両基板に導入してもよい。例えば素子基板３００上に電気泳動層３２Ａを塗布した後に対向基板３１０を貼り合わせても良い。
【００７７】
なお、上記方法により素子基板３００を形成できるが、上記は一例であり、材料や、各部材の厚さ、形成方法は他の方法を用いても良い。例えば、制御トランジスタＴＲｓを塗布法や印刷法を用いて形成しても良い。
【００７８】
また、上記電気泳動表示装置１００の製造方法では、支持板２００から剥離して素子基板３００単体とした後、該素子基板３００に対向基板３１０を貼り付けて電気泳動表示装置１００を製造する場合を例に挙げたが、図９に示すように支持板２００から剥離しない状態の電気装置形成用基板１５０に対して対向基板３１０を貼り付けて電気泳動表示装置１００を支持板２００上に形成した後、電気泳動表示装置１００から該支持板２００を剥離するようにしても良い。このようにすれば、電気装置形成用基板１５０はフレキシブル性を有する素子基板３００が剛性を有する支持板２００に貼着された状態となっているので、製造工程時の取り扱い（ハンドリング）が容易となり、基板の貼り合わせ精度が向上し、電気泳動表示装置の製造効率および信頼性を高めることができる。
また、以上の説明の中で基材Ｂと基材Ｃ間にＩＣを保持させたが、場所はここに限らない。また、電池やアンテナ、コンデンサ等の他の電子部品を、第１基板３０を構成する各基板間の任意の位置に保持させることができる。
【００７９】
（第１変形例）
図１０は、上記素子基板３００を備えた電気装置の第１変形例に係る電気泳動表示装置の構成を示す断面図である。本変形例に係る構成と上記第１実施形態に係る構成との違いは、基板３００，３１０間に挟持される電気泳動層３２Ａの構造である。具体的に、本変形例に係る電気泳動表示装置１０１は、上記実施形態のマイクロカプセル２０の代わりに、電気泳動層としてシリコンオイル中に、カーボンからなる黒粒子１２６（正帯電粒子）と、酸化チタンからなる白粒子１２７（負帯電粒子）とを分散させたものを用いている。
【００８０】
このように上記実施形態に係る素子基板３００を用いた電気装置としては、隔壁やマイクロカプセル等の仕切りを用いない電気泳動材料を基板間に挟持した電気泳動表示装置についても適用可能である。
【００８１】
（第２変形例）
図１１は、上記素子基板３００を備えた電気装置の第２変形例に係る液晶表示装置の構成を示す断面図である。図１１に示すように、液晶表示装置（電気装置）１０２は、先に述べた電気泳動表示装置の電気泳動層に代えて液晶層（機能素子）３２Ｂを採用している。なお、本実施形態において、上記実施形態と同一の構成および部材については同じ符号を付し、その説明については省略若しくは簡略化する。
【００８２】
液晶表示装置１０２においては、上下導通部３３（第１接続部３３ａおよび第２接続部３３ｂ）が銀ペーストから構成されている。本実施形態においても、上下導通部３３は素子基板３００の四隅に設けられており、上下導通部３３を囲むようにエポキシ樹脂からなるシール材６５が設けられている。
【００８３】
本実施形態の液晶表示装置１０２では、上記実施形態と同様、裏面電極１９が対向電極３７と電気的に接続された構成のため、裏面電極１９と対向電極３７とが同一電圧となっており、対向基板３１０と裏面電極１９で囲まれる空間は外部からの静電気による影響を防止する実質的なシールド空間を構成している。
【００８４】
よって、液晶表示装置１０２は、例えば机から持ち上げたり、表示面等の表面を拭いたりしてもシールド空間内にある制御トランジスタＴＲｓや制御トランジスタＴＲｓ等に電位差が印加されるのを防止できる。したがって、シールド空間内の制御トランジスタＴＲｓおよび制御トランジスタＴＲｓを静電破壊から守ることができる。
【００８５】
また、本実施形態の液晶表示装置１０２においても、裏面電極１９と同電位となる電極、具体的に対向電極３７、上下導通部３３等は外部に露出しない構造を有するため、これら電極が外部の電位と接触することで外部との間で電流が流れるリスクが低減されたものとなっている。また、対向電極３７、上下導通部３３が外部に露出しないため、腐食等の問題が発生することを抑制している。
【００８６】
上記構成、材料は一例であり、他の構成、材料等を用いることも可能である。例えば、上下導通部３３をシール材６５の外部に設けても良い。また、シール材６５にアクリル系等の他の有機材料や熱硬化性を持たせても良い。また、上下導通部３３も銀ペースト以外の他の材料を用いても良い。また、上下導通部３３は四隅に限られることはない。また、これらは他の実施形態にも適用可能である。
【００８７】
（第３変形例）
図１２は、上記素子基板３００を備えた電気装置の第３変形例に係る有機ＥＬ表示装置の構成を示す断面図である。図１２に示すように、有機ＥＬ表示装置（電気装置）１０３は、先に述べた電気泳動表示装置の電気泳動層及び液晶表示装置の液晶層に代えて有機ＥＬ層（機能素子）３２Ｃを採用している。なお、本実施形態において、上記実施形態と同一の構成および部材については同じ符号を付し、その説明については省略若しくは簡略化する。なお、図１２では簡単のため、駆動回路層２４を簡略化して図示している。
【００８８】
図１２に示すように、有機ＥＬ表示装置１０３は、素子基板３００の駆動回路層２４上に、有機ＥＬ層３２Ｃ、陰極１２１、及び陰極１２１の上面および側面を覆う保護膜１２２を備えている。有機ＥＬ層３２Ｃは、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を含む。また、保護膜１２２は非単結晶の窒化シリコン膜からなるものであり、厚さが１μｍとされている。陰極１２１は上下導通部３３を介して裏面電極１９と電気的に接続されている。
【００８９】
このように本発明の半導体基板を有機ＥＬ表示装置に適用した場合であっても、保護膜１２２で覆われた陰極１２１と裏面電極１９で囲まれる空間は外部からの静電気による影響を防止するシールド空間を構成するので、シールド空間内の制御トランジスタＴＲｓおよび制御トランジスタＴＲｓを静電破壊から守ることができる。
【００９０】
なお、有機ＥＬ表示装置に本発明を適用する場合、駆動回路層２４としては図１３にしめすような２トランジスタ１キャパシタ構成を用いてもよい。この場合、スイッチングトランジスタＴＲ１を介してデータ線６８から保持容量Ｃｓに画像データを書き込む。保持容量Ｃｓに保持される電圧は、制御トランジスタＴＲ２のゲート電極４１ｅに印加されて、制御トランジスタＴＲ２はゲート電圧に応じた導通状態となる。制御トランジスタＴＲ２のソース電極４１ｃには信号線７０が接続され、信号電位が印加されている。また、ドレイン電極４１ｄには、有機ＥＬ材料からなる電気光学材料が画素電極３５を介して接続されている。制御トランジスタＴＲ２の導通状態に応じて信号電位が変調されて電気光学材料に印加される。すなわち、データ線６８から書き込まれた画像データに従って、信号電位が変調されて電気光学材料に印加される。このようにして表示を行う。
ここで、保持容量Ｃｓは特別に形成してもいいし、２つのトランジスタＴＲ１，ＴＲ２の寄生容量を用いてもよい。また、このような２トランジスタ１キャパシタ構成は、通常有機ＥＬ表示装置の駆動回路としても用いられるが、この構成を第１実施形態に係る電気泳動表示装置１００の駆動回路層２４として用いても良い。
【００９１】
（第２実施形態）
図１４は、第２実施形態に係る素子基板３０１の全体構成を示す断面図である。本実施形態に係る素子基板３０１は、上記第一実施形態と異なり、ゲート電極４１ｅに接続されるゲート配線１２５（走査線６６）が第１基板３０の内部に埋設された構造を採用している。なお、上記実施形態と同一の部材および構成については同一の符号を付し、その説明については省略若しくは簡略化する。
【００９２】
具体的に、図１４に示すように、ゲート配線１２５は基材３０Ｂ上におけるゲートドライバＩＣ５１と同層に形成され、コンタクトホールＨ６を介してゲート電極４１ｅに接続されている。ゲート配線１２５は厚さが２００ｎｍのＡｌ層から構成されている。
【００９３】
ゲート配線１２５を製造する場合、図４（ｃ）で示した工程において基材３０Ｂ上にスパッタ法や塗布により厚さ２００ｎｍのＡｌ層を形成し、フォトエッチング法でパターニングすることで形成される。また、ゲート配線１２５に電気的に接続されるゲート電極４１ｅは、図５（ｂ）で示した工程においてコンタクトホールＨ２、Ｈ３とともに内部にゲート配線１２５を臨ませるコンタクトホールＨ６を形成する。そして、図５（ｃ）で示した工程において、スパッタ法により基材３０Ｃ上にＡｌを成膜し、フォトエッチング法でパターニングすることでコンタクトホールＨ６に埋設されてゲート配線１２５に電気的に接続されるゲート電極４１ｅを保持容量線６９等と同時に形成することができる。
【００９４】
本実施形態に係る素子基板３０１においても、図示しないものの、ソース電極４１ｃを構成するデータ線６８、保持容量線６９等の配線を第１基板３０の内部に埋設した状態で製造するようにしても良い。これにより、素子基板３００上に作成する部品点数が少なくなり、基板上の３次元的なレイアウトが可能となり、高精細化を実現できる。
【００９５】
（第３実施形態）
図１５は、第３実施形態に係る素子基板３０２の全体構成を示す断面図である。本実施形態に係る素子基板３０２は、上記第１、２実施形態と異なり、裏面電極１９を保持容量線６９として用いている。なお、上記実施形態と同一の部材および構成については同一の符号を付し、その説明については省略若しくは簡略化する。
【００９６】
具体的に、図１５に示すように、保持容量線６９は基材３０Ａ，３０Ｂを貫通するコンタクトホールＨ７を介して裏面電極１９に直接接続されている。
保持容量線６９を製造する場合、図５（ｂ）で示した工程において基材３０Ａ，３０Ｂを貫通し、内部に裏面電極１９を臨ませるようにコンタクトホールＨ２を形成する。そして、図５（ｃ）で示した工程において、スパッタ法により基材３０Ｃ上にＡｌを成膜し、フォトエッチング法でパターニングすることでコンタクトホールＨ２に埋設されて裏面電極１９に電気的に接続される保持容量線６９をゲート電極４１ｅ等と同時に形成することができる。
【００９７】
（第４実施形態）
図１６は、第４実施形態に係る素子基板３０３を備えた電気装置としての電気泳動表示装置１０４に係る構成を示す図である。図１７は本実施形態に係る電気泳動表示装置１０４の動作を説明するための図である。
【００９８】
本実施形態の電気泳動表示装置１０４は、上記第１実施形態の電気泳動表示装置１００と異なり、１画素内に複数の画素電極３５を有し、該複数の画素電極３５と対向電極（駆動電極）３７との間に電圧を印加することで電気泳動粒子を移動させるものである。なお、上記第１実施形態と同一の部材および構成については同一の符号を付し、その説明については省略若しくは簡略化する。
【００９９】
本実施形態に係る電気泳動表示装置１０４では、複数の画素電極３５と対向電極３７との間に形成された電気泳動層２３２は黒色の分散媒２２１（Ｂ）中にプラスに帯電した白色の正帯電粒子２２７（Ｗ）が多数混在されている。ここでも画素電極３５でなく、対向電極３７側が視認側となる。
【０１００】
素子基板３００は、画素電極３５が第１保護膜４２および第２保護膜４３に形成されたコンタクトホールＨ４の内壁面に沿って形成されており、素子基板３００の上面に対して凹んだ凹部２４０を有している。
【０１０１】
正帯電粒子２２７（Ｗ）等の帯電した粒子は、電気泳動層２３２中において電気泳動粒子として振る舞う。これら画素電極３５にマイナスの電圧を印加すると、プラスに帯電した粒子２２７（Ｗ）が図１７（ａ）に示されるように画素電極３５上に集められるようになっている。この時は黒色の分散媒２２１（Ｂ）が視認されるため黒表示となる。
【０１０２】
一方、対向電極３７に粒子２２７（Ｗ）を移動させない場合、つまり各画素電極３５にプラスの電圧を印加してすべての粒子２２７（Ｗ）を対向電極３７上に集めた場合、図１７（ｂ）に示すように白色の正帯電粒子２２７（Ｗ）が視認されるため白表示となる。中間調表示のときは白表示のときより小さいプラス電圧を各画素電極３５に印加する。
【０１０３】
このように対向電極３７に到達する粒子２２７（Ｗ）の数と分布状態（分布領域）を制御することで黒表示または白表示、あるいは黒から白までの中間階調の表示を制御できる。
また、この画素電極３５を１つの画素内で島状に複数設けることにより、より制御性良く表示をコントロールできる。
【０１０４】
本実施形態に係る電気泳動表示装置１０４によれば、図１６に示したように、画素電極３５が素子基板３００の上面に対して凹んだ状態に形成されているため、各画素電極３５にマイナスの電圧を印加してすべての粒子２２７（Ｗ）を画素電極３５上に集めた場合、正帯電粒子２２７（Ｗ）が画素電極３５に引き寄せられるようにして、凹部２４０内へ入り込むことになる。このため、画素電極３５への電圧の印加をやめた場合でも、多数の正帯電粒子２２７（Ｗ）が凹部２４０内に保持されるので、非電圧印加状態へ移行した際の粒子同士の広がりを防止することができる。
【０１０５】
また、素子基板３００としては、図１８に示すように島状の画素電極３５を形成せず、コンタクトホールＨ４により構成される凹部２４０内にドレイン電極４１ｄが直接露出した構成を採用しても良い。この構成によれば、凹部２４０内に露出する各ドレイン電極４１ｄにマイナスの電圧を印加してすべての粒子２２７（Ｗ）を凹部２４０内へ引き込むことで、非電圧印加状態へ移行した際の粒子同士の広がりを防止できる。
【０１０６】
（他の電気装置への応用）
図１９は、圧電センサーに用いられる、上記第１実施形態に係る電気装置の構成を応用した検出素子の概略構成を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う検出電極１画素分の断面図である。
圧電センサーは、素子基板７００と対向基板７１０との間に圧電層（機能素子）７４が配置された１つまたは複数の検出素子７０２を備えて構成される。検出素子７０２の素子基板７００および対向基板７１０としては、上記した第１実施形態の電気泳動表示装置における素子基板および対向基板と同様の構成をそれぞれ採用することができる。
【０１０７】
具体的に、本実施形態の対向基板７１０は、厚さ０．２ｍｍのＰＥＴからなる保護基板７１と、保護基板７１の圧電層７４側の面に設けられたカーボンナノチューブからなる導電膜７７とを有して構成され、素子基板７００と同様に折り曲げ可能である。また、圧電層７４は、厚さ１μｍのトリフルオロエチレンとフッ化ビニリデンの共重合体からなる。
【０１０８】
そして、圧電センサーに対して外部から圧力が加えられた際に、各検出素子７０２において、上記した複数の画素電極に代えて素子基板７００に設けられた複数の検出電極７８と、対向基板７１０の導電膜７７との間に誘起される電圧の変化を検知することによって、圧電センサーに対して物体が接触したか否かが判断される。
【０１０９】
なお、素子基板７００としては、上記した実施形態のうちのいずれかの素子基板と同様の構成を採用することが可能である。
また、圧電層７４、導電膜７７、保護基板７１は上記に限らない他の有機、無機材料を用いてもよい。素子基板７００と対向基板７１０の周縁部に配置され、且つ、圧電層７４の周囲を取り囲むシール材７５には、上記した各実施形態と同様の材料を用いて構成されている。また、検出電極（画素電極）７８および導電膜７７に供給される電流を検出する構成としてもよい。
【０１１０】
この圧電センサーは紙のように柔軟性に富んだフィルム状であり、例えば人が椅子に座ったときの圧力分布等を検出する。また、素子基板７００を構成する複数の基材をフレキシブル性または伸縮性を有する材料で構成すると、複雑な変形にも追従し、正確な値を検出することができる。
【０１１１】
また、検出値の外部への出力は、素子基板７００中に埋め込んだ通信機能素子（アンテナと通信を行うＩＣ）で行う。
【０１１２】
また、圧電材料の代わりに焦電材料を用いれば２次元温度センサーを構成でき、光電変換材料を用いれば、２次元光センサーやテラヘルツ波センサー、Ｘ線センサーを構成することができる。さらに、これら電気機器以外への応用も可能である。
【０１１３】
なお、上記電気装置の形成は、上記実施形態或いは変形例に係る構成に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、図２０に示すように、第１実施形態に係る電気泳動表示装置１００として、第１基板３０の内部に埋め込まれた電子部品（例えば、ゲートドライバＩＣ５１）に電力を供給するための電池５６を埋め込んでもよい。
【０１１４】
この場合、この電池５６には、ベタ状の裏面電極１９と同一層をなす外部接続端子５７が接続されており、これを用いて電池を充電できる。この外部接続端子５７は、平面視で電池５６と一部重なるようにして形成された裏面電極１９の貫通孔１９Ａ内に配置されており、第１基板３０を構成する最も外側に位置する基材３０Ａの貫通孔２９から外部に露出した状態となっている。なお、電池５６としては、静電気によって破壊されにくい構造のものを採用する。
【０１１５】
外部接続端子５７は、第１基板３０の内部に埋め込まれた電池５６を充電するための端子を構成するものであり、裏面電極１９と同一工程で形成することができる。よって、別途、外部接続端子５７を製造するための工程を必要としない。
【０１１６】
また、素子基板３００を構成する第１基板３０は、内部に埋め込まれた電子部品（コントローラー）に対して外部から受信した信号を送信するアンテナを埋め込むようにしても構わない。アンテナは、画像表示領域５の周囲に配置され、素子基板３００の各辺に沿って周回するコイルによって構成される。アンテナは、例えば裏面電極１９と同じ基材３０Ａに設けられる。なお、アンテナは、裏面電極１９と異なる層に形成されていても良い。
また、検出値の外部出力あるいはその他の目的の外部接続端子５７を別途設けても良い。
【０１１７】
（電子機器）
次に、上記各実施形態の電気泳動表示装置を電子機器に適用した場合について説明する。
図２１は、本発明の電気装置の一例である電気泳動表示装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。
図２１（ａ）は、電子機器の一例である電子ブックを示す斜視図である。この電子ブック（電子機器）１０００は、ブック形状のフレーム１００１と、このフレーム１００１に対して回動自在に設けられた（開閉可能な）カバー１００２と、操作部１００３と、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１００４と、を備えている。
【０１１８】
図２１（ｂ）は、電子機器の一例である腕時計を示す斜視図である。この腕時計（電子機器）１１００は、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１１０１を備えている。
【０１１９】
図２１（ｃ）は、電子機器の一例である電子ペーパーを示す斜視図である。この電子ペーパー（電子機器）１２００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体部１２０１と、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１２０２を備えている。
【０１２０】
例えば電子ブックや電子ペーパーなどは、白地の背景上に文字を繰り返し書き込む用途が想定されるため、消去時残像や経時的残像の解消が必要とされる。
なお、本発明の電気泳動表示装置を適用可能な電子機器の範囲はこれに限定されず、帯電粒子の移動に伴う視覚上の色調の変化を利用した装置を広く含むものである。
【０１２１】
以上の電子ブック１０００、腕時計１１００及び電子ペーパー１２００によれば、本発明に係る電気泳動表示装置が採用されているので、明るく視認性の良好なフルカラーに近い表示の行える信頼性に優れた高品位の電子機器となる。
【０１２２】
なお、上記の電子機器は、本発明に係る電子機器を例示するものであって、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器の表示部や、マニュアル等の業務用シート、教科書、問題集、情報シート等の電子ペーパーにも、本発明に係る電気泳動表示装置は好適に用いることができる。
また、1画素の等価回路は１Ｔ１Ｃや図１３に示したものに限らず、他の等価回路を各機能材料に対して用いても良い。
また、裏面電極１９や対向電極３７に印加する電圧はコントローラーＩＣやその他の電圧印加手段を用いて印加される。
【符号の説明】
【０１２３】
１９…裏面電極（電極層）、３０…第１基板（基板本体）、３１…第２基板、３０Ａ〜３０Ｃ…基材、３２Ａ…電気泳動層（機能素子）、３２Ｂ…液晶層（機能素子）、３２Ｃ…有機ＥＬ層（機能素子）、３３…上下導通部（導電部）、３７…対向電極（駆動電極）、５１…ゲートドライバＩＣ（電子部品、半導体素子）、２００…支持体、３００…素子基板、３１０…対向基板、１０００…電子ブック（電子機器）、ＴＲｓ…制御トランジスタ（半導体素子）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に、樹脂材料からなる基材を複数積層することで第１基板を形成する工程と、
前記第１基板から前記支持体を剥離する工程と、
前記第１基板との間で機能素子を挟持するように第２基板を貼り付ける工程と、を有し、
前記第１基板の形成工程においては、複数の前記基材間のいずれかに挟持するように前記電極層を配置するとともに、前記電極層よりも上層であって複数の前記基材間のいずれかに挟持する或いは前記第１基板の表面に配置するように前記機能素子を駆動するための半導体素子を設けることを特徴とする電気装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１基板に対して前記第２基板を貼り付けた後、前記支持体の剥離を行うことを特徴とする請求項１に記載の電気装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１基板の形成工程において、前記電極層と電気的に接続される導電部が前記第１基板の前記支持体と反対の面側に引き出すように形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気装置の製造方法。
【請求項４】
前記機能素子の配置領域の角部に前記導電部を形成することを特徴とする請求項３に記載の電気装置の製造方法。
【請求項５】
前記導電部を前記第１基板の前記支持体と反対の面側に複数引き出すことを特徴とする請求項３又は４に記載の電気装置の製造方法。
【請求項６】
前記第２基板を貼り付ける工程において、該第２基板の内面側に設けられ、前記機能素子を駆動する駆動電極と前記導電部とを電気的に接続させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１基板の形成工程において、複数の前記基材間のいずれかに挟持される前記半導体素子と前記電極層とを電気的に接続させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気装置の製造方法。
【請求項８】
複数の前記基材間のいずれかに挟持する前記半導体素子として電子部品を用いることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気装置の製造方法。
【請求項９】
前記機能素子が電気光学素子であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の電気装置の製造方法。
【請求項１０】
支持体上に、樹脂材料からなる基材を複数積層することで基板本体を形成する工程と、
前記基板本体から前記支持体を剥離する工程と、を有し、
前記基板本体の形成工程においては、複数の前記基材間のいずれかに挟持するように前記電極層を配置するとともに、前記電極層よりも上層であって複数の前記基材間のいずれかに挟持する或いは前記基板本体の表面に配置するように半導体素子を設けることを特徴とする半導体基板の製造方法。
【請求項１１】
支持体と、
前記支持体上に設けられ、可撓性を有する複数の基材が積層されてなる基板本体と、
前記基板本体の表面或いは前記複数の基材同士の間に設けられる半導体素子と、
前記複数の基材同士の間であって前記半導体素子よりも下層であって前記基板本体の内部に埋設されてなる電極層と、
を備えることを特徴とする電気装置形成用基板。
【請求項１２】
前記基板本体の前記支持体と反対の面には、前記電極層に電気的に接続される導電部が引き出されていることを特徴とする請求項１１に記載の電気装置形成用基板。
【請求項１３】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の電気装置の製造方法により製造した電気装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
支持体上に、樹脂材料からなる基材を複数積層することで第１基板を形成する工程と、
前記第１基板から前記支持体を剥離する工程と、
前記第１基板との間で機能素子を挟持するように第２基板を貼り付ける工程と、を有し、
前記第１基板の形成工程においては、複数の前記基材間のいずれかに挟持するように前記電極層を配置するとともに、前記電極層よりも上層であって複数の前記基材間のいずれかに挟持する或いは前記第１基板の表面に配置するように前記機能素子を駆動するための半導体素子を設けることを特徴とする電気装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１基板に対して前記第２基板を貼り付けた後、前記支持体の剥離を行うことを特徴とする請求項１に記載の電気装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１基板の形成工程において、前記電極層と電気的に接続される導電部が前記第１基板の前記支持体と反対の面側に引き出すように形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気装置の製造方法。
【請求項４】
前記機能素子の配置領域の角部に前記導電部を形成することを特徴とする請求項３に記載の電気装置の製造方法。
【請求項５】
前記導電部を前記第１基板の前記支持体と反対の面側に複数引き出すことを特徴とする請求項３又は４に記載の電気装置の製造方法。
【請求項６】
前記第２基板を貼り付ける工程において、該第２基板の内面側に設けられ、前記機能素子を駆動する駆動電極と前記導電部とを電気的に接続させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１基板の形成工程において、複数の前記基材間のいずれかに挟持される前記半導体素子と前記電極層とを電気的に接続させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気装置の製造方法。
【請求項８】
複数の前記基材間のいずれかに挟持する前記半導体素子として電子部品を用いることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気装置の製造方法。
【請求項９】
前記機能素子が電気光学素子であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の電気装置の製造方法。
【請求項１０】
支持体上に、樹脂材料からなる基材を複数積層することで基板本体を形成する工程と、
前記基板本体から前記支持体を剥離する工程と、を有し、
前記基板本体の形成工程においては、複数の前記基材間のいずれかに挟持するように前記電極層を配置するとともに、前記電極層よりも上層であって複数の前記基材間のいずれかに挟持する或いは前記基板本体の表面に配置するように半導体素子を設けることを特徴とする半導体基板の製造方法。
【請求項１１】
支持体と、
前記支持体上に設けられ、可撓性を有する複数の基材が積層されてなる基板本体と、
前記基板本体の表面或いは前記複数の基材同士の間に設けられる半導体素子と、
前記複数の基材同士の間であって前記半導体素子よりも下層であって前記基板本体の内部に埋設されてなる電極層と、
を備えることを特徴とする電気装置形成用基板。
【請求項１２】
前記基板本体の前記支持体と反対の面には、前記電極層に電気的に接続される導電部が引き出されていることを特徴とする請求項１１に記載の電気装置形成用基板。
【請求項１３】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の電気装置の製造方法により製造した電気装置を備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−３８２２９（Ｐ２０１３−３８２２９Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７３１５４（Ｐ２０１１−１７３１５４）
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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