CN102486906B - 薄膜晶体管形成用基板、半导体装置、电气装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及薄膜晶体管形成用基板、半导体装置和电气装置，其中，薄膜晶体管形成用基板的特征在于，其具备：具有柔性或伸缩性的基板；以及埋入基板内的至少一个电子部件。电子部件至少包含IC、电容器、电阻、电感器中的一种以上。

Description

薄膜晶体管形成用基板、半导体装置、电气装置

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管形成用基板、半导体装置、电气装置。

背景技术

近几年，液晶装置、有机EL显示装置、电泳显示装置等平板显示器(FPD)的一般结构在专利文献1、2中记载，在由刚性的玻璃基板构成的元件基板上形成TFT的有源矩阵，安装有驱动电路的柔性基板(以下也称为FPC)与该元件基板连接。

在图37(a)所示的结构中，通常在元件基板600的三边连接有分别安装了扫描线驱动电路61、数据线驱动电路62和共用电源电路64的三个柔性基板601，并且将这些各柔性基板601向元件基板600的背面一侧弯折来使用。但是，存在装置的厚度增加、需要用于连接柔性基板601的边缘区域的问题。一般地，边缘的宽度是3～5mm左右。

此外，为了减小边缘区域，在液晶装置等处，具备内置驱动器的结构已被实用化。如图37(b)所示，用于驱动显示部5的扫描线驱动电路61、数据线驱动电路62和共用电源电路64在构成元件基板600的基板600A表面形成有内置驱动器。在这种基板600A的一边经由柔性基板601连接用于驱动上述的内置驱动器的外部电路基板202。

即使使用低温多晶硅(LTPS)作为构成内置驱动器的TFT，也由于迁移率是100m²/V/sec的元件，因此，为了埋入内置驱动器，在显示区域的各边需要数毫米左右的静区。

进一步地，在图37(a)、(b)中，在基板600的至少一边经由连接基板201、601连接有外部电路基板202，由于将这些各柔性基板601向元件基板600的背面一侧弯折来使用，因此，如上所述地，这对于减小装置的厚度、重量等成为弊端。进一步地，外部电路基板202由于是刚性的，因此，只有FPD的三边能够弯曲，但不能弯曲四边全部。

[专利文献1]特开2007-249231号公报

[专利文献2]特许4366743号公报

[专利文献3]特开2006-508406号公报

[专利文献4]特表2004-518994号公报

[专利文献5]特许3551194号公报

[专利文献6]特许4189887号公报

虽然还没有实用化，但在称为SUFTLA(激光退火表面释放技术)(注册商标)的转印过程和/或EPLaR技术(采用激光释放的塑料上的电子的安装技术：激光释放塑基电子技术)中存在下述的问题。

目前，通过压接如玻璃基板那样的刚性高的元件基板来连接柔性基板。当对具有可挠性的元件基板进行这样的安装时，在刚刚连接柔性基板601之后和/或在使用中也产生连接不良而经常发生断线等缺陷，在可靠性方面存在问题。

在专利文献3中，虽然使用了将绝缘性聚合物作为芯的具有柔性的基板作为金属箔基板，但并没有解决上述边缘的问题。

此外，在专利文献4、5中，虽然在元件基板的表面安装有驱动电路，但如果考虑操作，则存在IC的连接可靠性等实用上的问题。虽然在这种基板的最表面连接有IC，但在驱动电路上直接形成薄膜的有机EL，并没有改善驱动电路的连接可靠性，此外，在牢固性方面存在问题。此外，在专利文献6中，IC以从基板的背面一侧露出的状态安装，并且IC用刚性的散热器覆盖，在柔性上存在问题。

如上所述，为了实现柔性的显示器，设计柔性的元件基板成为课题。

发明内容

本发明正是鉴于上述现有技术的问题而提出的，其目的之一在于提供一种薄且轻的具有柔性的薄膜晶体管形成用基板、半导体装置、电气装置，能够通过薄厚度化以及窄边缘化等实现小型化和轻量化，并进而实现高牢固性(高可靠性)。

本发明的薄膜晶体管形成用基板的特征在于，具备：具有柔性或伸缩性的基板；以及埋入上述基板内的至少一个电子部件。

据此，由于在具有柔性的基板内埋入电子部件，因此，即使在使薄膜晶体管形成用基板弯曲使用的情况下，也能够良好地保持电子部件，柔软性以及坚固性优异。

此外，也可以构成为多个上述电子部件彼此的配置间隔为各IC的一边长度的一倍以上，优选地，为上述一边的三倍以上。

据此，通过将IC(电子部件)彼此的配置间隔设为各IC的一边长度的一倍以上，可防止由于IC而阻碍薄膜晶体管形成用基板的弯曲。这样，由于能够使薄膜晶体管形成用基板例如如文具的桌垫那样缓慢地弯曲使用，因此，通用性高。

此外，也可以构成为上述电子部件至少包含IC、电容器、电阻、电感器中的一种以上。

此外，也可以构成为上述基板由层叠多个基材的基板构成，在上述多个基材的任意一个或者连续的多个基材内埋入上述电子部件，或者多个上述电子部件被分别埋入不同的或者连续的多个上述基材内。

据此，通过将各电子部件埋入不同的基材内，能够以俯视重叠的方式配置它们。或者，当电子部件比一层基材厚时，也可以跨过多个基材而保持电子部件。这样，能够实现使用该薄膜晶体管形成用基板构成的装置的小型化。

此外，也可以构成为多个上述埋入布线被分别配置在不同的上述基材彼此之间，相互连接的一个埋入布线和另一个埋入布线经由设置在存在于它们之间的多个上述基材上的截面积不同的多个接触孔连接。

据此，当经由多个基材连接埋入布线彼此时，通过经由截面积不同的多个接触孔连接，与经由贯通了多个基材的1个接触孔连接的结构相比，能够防止连接不良。

本发明的半导体装置的特征在于，具备：具有柔性或伸缩性基板和在上述基板上形成的半导体元件，其中，上述基板由前面记载的薄膜晶体管形成用基板构成。

据此，即使在使半导体装置弯曲使用的情况下，也能够在基板内良好地保持电子部件。这样，能够得到在柔软性和牢固性方面优异的半导体装置。

此外，也可以构成为上述半导体元件是有源元件。

据此，由于半导体元件是有源元件，因此，能够构成像素电路，因此，能够作为显示装置的元件基板使用。

本发明的电气装置的特征在于，具备：具有柔性或伸缩性的元件基板；对于上述元件基板相对配置的具有柔性或伸缩性的对置基板；在上述元件基板和上述对置基板之间配置的功能元件；在上述元件基板上设置的多个第1电极；在上述对置基板上设置的第2电极；以及用于驱动上述功能元件的驱动电路；上述元件基板由前面记载的半导体装置构成，上述电子部件与上述驱动电路连接。

据此，由于在基板内埋入电子部件，因此，不需要现有使用的外部电路连接用的刚性的基板。这样，能够得到柔软性和坚固性优异的电气装置。此外，即使在使电气装置弯曲使用的情况下，也能够在基板内良好地保持电子部件。

此外，也可以构成为上述电子部件包含IC或者电容器、电阻、电感器，多个上述IC的配置间隔为相邻电子部件的方向相邻的电子部件的长方向的尺寸的一倍以上，优选地，为上述一边的三倍以上。

据此，通过将电子部件(IC)彼此的配置间隔设为各IC的一边长度的一倍以上，能够使电气装置如例如文具的桌垫那样缓慢地弯曲使用。此外，通过将上述配置间隔设为各IC的一边长度的三倍以上，能够进一步提高柔性。

此外，也可以构成为上述功能元件是具有由多个像素构成的显示部的显示元件。

据此，由于不需要如现有技术那样对元件基板设置用于安装外部电路的连接基板，因此，能够实现如纸那样薄且轻的富于柔软性的显示装置。此外，由于能够通过作为显示装置整体的薄厚度化、窄边缘化等实现小型化和/或轻重量化，进而实现高坚固性，因此，作为显示装置(电气装置)的通用性广泛。

此外，也可以构成为至少一个上述电子部件以俯视与上述功能元件重叠的方式设置。

据此，能够实现电气装置的小型化。在用作显示装置时，由于以俯视与功能元件重叠的方式配置电子部件，因此，在能够扩大显示区域的同时实现窄边缘化。

此外，也可以构成为在上述半导体元件形成基板的与上述驱动电路层相反一侧的面设置与上述电子部件连接的外部连接电极。

据此，能够实现装置整体的小型化和薄厚度化。此外，在作为显示装置使用的情况下，由于不需要在元件基板的表面上确保用于形成外部连接电极的区域，因此，在能够扩大显示区域的同时还能够实现窄边缘化。

此外，也可以构成为上述外部连接电极以俯视与上述功能元件重叠的方式设置。

据此，能够实现装置的小型化。此外，在作为显示装置使用的情况下，由于不需要确保用于在元件基板的表面上形成外部连接电极的区域，因此，在能够扩大显示区域的同时能够实现窄边缘化。

此外，也可以构成为上述对置电极的至少一部分延伸到上述元件基板的与上述功能元件相反一侧的面上，该延伸部和上述外部连接电极经由上下导通部连接。

据此，经由上下导通部在对置基板一侧施加预定电压。由于在元件基板的表面不设置上下导通部也可以，因此，不需要在元件基板上除了功能元件的配置空间以外确保上下导通部的形成空间。这样，例如在作为显示装置使用的情况下，能够确保大的显示区域，能够实现窄边缘化。

此外，也可以构成为上述功能元件和上述电子部件经由连接布线连接，作为上述电子部件，设置成为通信控制单元的通信电路以及与上述通信电路连接的作为通信单元的天线，上述天线设置在与上述连接布线同一层。

据此，由于能够同时形成天线和连接布线，因此制造容易。

此外，也可以构成为作为上述电子部件，设置作为电源单元的电池，上述电池设置在上述元件基板的与上述功能元件相反一侧的面一侧。

据此，由于作为电子部件，作为电源单元的电池设置在元件基板的背面(与设置有功能元件的面相反的面)一侧，因此，即使在充电寿命变短时，也容易进行更换。

此外，也可以构成为具备在上述元件基板上容纳上述电子部件的凹部和密封上述凹部的盖部。

据此，在能够不从元件基板中突出而可靠保持电子部件的同时，通过用盖部密封电子部件被容纳的凹部，能够进一步防止电子部件的脱落。

此外，也可以构成为上述基板是具有相对上述功能元件的耐湿性的基板。

据此，由于能够提高相对功能元件的耐湿性，因此，能够防止漏电流增加、消耗电力增加。这样，可以长期地进行良好的显示，从而可靠性高。

附图说明

图1是表示构成电气装置的第1实施方式的元件基板的结构的俯视图。

图2是表示电气装置的概略结构的剖面图。

图3是一个像素的等效电路图。

图4是放大表示元件基板的主要部分的俯视图。

图5是放大表示元件基板的主要部分的剖面图。

图6是表示作为具备上述的元件基板的电气装置的一个实施方式的电泳显示装置的概略结构的局部剖面图。

图7是表示用于获得电光装置的柔性的电子部件的大小及其配置例子的示意图。

图8是以构成电光装置的第2实施方式的元件基板为中心表示的概略结构剖面图。

图9是以构成电光装置的第3实施方式的元件基板为中心表示的概略结构剖面图。

图10是表示构成电光装置的第4实施方式的元件基板的结构的俯视图。

图11是表示第4实施方式的电光装置的概略结构的剖面图。

图12是表示构成电光装置的第5实施方式的元件基板的结构的俯视图。

图13是表示第5实施方式的电光装置的概略结构的剖面图。

图14是表示构成电光装置的第6实施方式的元件基板的概略结构的剖面图。

图15是表示构成电光装置的第7实施方式的元件基板的概略结构的剖面图。

图16是表示使用了第8实施方式的元件基板的电泳显示装置的概略结构的局部剖面图。

图17(a)～(d)是表示元件基板的背面一侧的上下导通部的配置例子的俯视图。

图18是表示构成电光装置的第9实施方式的元件基板的概略结构的剖面图。

图19是表示电光装置的概略结构的剖面图。

图20是放大表示图18的元件基板的主要部分(区域E)的图。

图21是图20的F-F剖面图。

图22是表示在电泳显示装置中适用了上述的第9实施方式的元件基板的情况的局部剖面图。

图23是表示在液晶显示装置中适用了上述的第9实施方式的元件基板的情况的局部剖面图。

图24是表示第10实施方式的元件基板的概略结构的俯视图。

图25是具备第10实施方式的元件基板的电泳显示装置的局部剖面图。

图26是表示构成电光装置的第11实施方式的元件基板的概略结构的局部剖面图。

图27是表示构成电光装置的第12实施方式的元件基板的概略结构的局部剖面图。

图28(a)是表示构成电光装置的第13实施方式的元件基板的概略结构的俯视图，图28(b)是沿着(a)的F-F线的剖面图。

图29是详细地表示元件基板的结构的局部剖面图。

图30是表示BGTG结构的薄膜晶体管的制造方法的工序图。

图31是表示构成电光装置的第15实施方式的元件基板的概略结构的俯视图。

图32是沿着图31的J-J线的剖面图。

图33(a)是表示构成电光装置的元件基板的变形例子的俯视图，图33(b)、(c)是表示显示部的形状的例子的俯视图。

图34是表示大型的电光装置的概略结构的俯视图。

图35是表示在机器人的指尖设置压敏传感器的例子的图。

图36是表示压敏传感器的结构的剖面图。

图37是表示现有的电光装置(元件基板)的结构的俯视图。

符号说明：

2：电池；3：通信电路；4：天线；5、5A、5B：显示部；10：电子部件；10a、11、51a、52a、81a：外部连接端子；12：连接端子；19：IC；22、23：连接布线；30：第1基板；30A、30B、30C、30D：基材；31：第2基板；31A、37A：延伸部；32：电光元件(功能元件)；32：电光元件(显示元件)；33：上下导通部；35：像素电极；37：对置电极；40：像素、压敏传感器(电气装置)；70、71：检测像素；41a：半导体层；41c：源电极；41d：漏电极；86、87、91、600A：基板；90、92、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、311、312、320：元件基板(半导体装置)；100、104、106：电泳显示装置(电气装置)；100、103、107、108：电光装置(电气装置)；105：液晶显示装置(电气装置)；310：对置基板；TRc：控制晶体管(半导体元件)。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。另外，在以下的说明中使用的各附图中，由于将各部件设置成能够识别的大小，因此，适宜地改变各部件的比例。

第1实施方式

图1是表示构成电气装置的第1实施方式的元件基板的结构的俯视图。图2是表示电气装置的概略结构的剖面图。

如图1和图2所示，本实施方式的电光装置(电气装置)100被构成为具备：具有柔性的元件基板(半导体装置)300、对置基板310、以及在它们之间夹持的电光元件(功能元件)32。

元件基板300由第1基板(薄膜晶体管形成用基板)30和在其上形成的驱动电路层24构成。第1基板30主要由层叠的一对基材30A、30B和在基材30A的基材30B一侧埋入的多个电子部件10构成。驱动电路24主要由驱动电光元件32的对每个像素40设置的控制晶体管TRc和驱动控制晶体管TRc的扫描线驱动电路61、数据线驱动电路62、共用电源电路64构成。连接电子部件10和驱动电路层24内的各电路和/或薄膜晶体管的连接布线22设置在第1基板30和驱动电路层24内。

在此，驱动电路层24内的各电路是使用驱动晶体管TRs在第1基板30上作成的所谓内置器件。但是，这些构成并不限于此，也可以是将由电子部件(IC)构成的驱动器51埋入第1基板30中的构成。例如，在第9实施方式中说明。

在图1和图2中，在元件基板300和对置基板310重叠的区域形成有多个像素40被排列成矩阵形的显示部5。在显示部5的周边，即，在比对置基板310更向外侧突出的元件基板300上，配置有扫描线驱动电路61、数据线驱动电路62和共用电源电路64，并且内置有包含控制器(控制部、控制电路)63的多个电子部件10。

在显示部5形成有从扫描线驱动电路61延伸的多条扫描线66和从数据线驱动电路62延伸的多条数据线68，与它们的交叉位置处对应地设置了像素40。此外，多条电源线50从共用电源电路64向显示部5延伸。电源线50与各行扫描线66对应地设置，并与对应的行的像素40连接。共用电源电路64被构成为能够对各条电源线50独立地输入电位。电源线50能够用作保持电容线的功能。

扫描线驱动电路61经由m条扫描线66(Y1、Y2、…、Ym)与各个像素40连接，并在控制器63的控制之下，顺序地选择从第1行到第m行的扫描线66，将规定对每个像素40设置的控制晶体管TRc(参照图2)的导通定时的选择信号经由所选择的扫描线66提供。

数据线驱动电路62经由n条数据线68(X1、X2、…、Xn)与各个像素40连接，并在控制器63的控制下，将规定与像素40的各个对应的像素数据的图像信号提供给像素40。共用电源电路64在控制器63的控制下，生成应当向与该电路连接的电源线50的各个提供的各种信号。

图3是一个像素的等效电路图。

在像素40中设置了控制晶体管(半导体元件)TRc、保持电容Cs、像素电极(第1电极)35、电光元件(功能元件)32和对置电极37。此外，在像素40上连接有扫描线66、数据线68和电源线50。控制晶体管TRc是N-MOS(负型金属氧化物半导体)晶体管。

另外，构成像素40的薄膜晶体管可以置换为具有与它们相同的功能的其它种类的开关元件。例如，也可以代替N-MOS晶体管而使用P-MOS晶体管。

在像素40中，控制晶体管TRc的栅极与扫描线66连接，源极与数据线68连接。控制晶体管TRc的漏极与保持电容Cs的一个电极和像素电极35连接。保持电容Cs的另一个电极与图示省略的电容线或者电源线50(图1)连接。然后，在像素电极35和对置电极37之间夹持有电光元件32。

控制晶体管TRc是控制向像素40输入图像信号的开关元件，经由控制晶体管TRc被提供的图像信号电压被保持在保持电容Cs。然后，用与保持电容Cs的电压相应的电流驱动电光元件32。

图4是放大表示元件基板的主要部分的俯视图。

如图4所示，在构成元件基板300的第1基板30内埋入了多个电子部件10(图1)。在第1基板30内埋入的电子部件10是作为显示控制单元的控制器63、成为电源单元的电池2、成为通信控制单元的通信电路3、与通信电路3连接的作为通信单元的天线4、成为显示数据的存储单元的由SRAM构成的存储器7、作为无接点充电的充电单元的线圈6、连接线圈的作为电源控制单元(电源控制单元)的充电控制电路9、以及具有显示数据的运算功能的作为运算单元的运算电路8。这些控制器63、存储器7、通信电路3、运算电路8以及充电控制电路9分别与电池2连接。

在控制器63上分别连接有上述的扫描线驱动电路61、数据线驱动电路62以及共用电源电路64。该控制器63根据从上游装置提供的图像数据和/或同步信号综合地控制电光装置(电气装置)100。

在此，线圈6在充电控制电路9的一侧的区域中很小地形成，但也可以在显示部5的周围形成，进一步地，在如包围各驱动电路61、62的周围那样的宽的区域(元件基板300的周边部)中形成。

虽然在后面详细地说明，但IC使用比通常的(一般是1.0×10mm左右的方块)小的(在本实施方式中，例如是1mm的方块)。此外，IC(电子部件10)彼此以比各IC的一边的长度宽的间隔配置，在使由柔性基板(FPC)构成的第1基板30以及第2基板31弯曲时，构成为不会因这些多个电子部件10而妨碍弯曲。

以下，详细描述与电子部件的埋入等有关的说明。

此外，注意在第1基板30内埋入的电子部件10的结构以及部件并不限于以上描述的。在此，在本实施方式中，虽然在显示部5的周围埋入电子部件10，但并不限于此，例如，也可以将其一部分和/或全部埋入显示部5内和/或扫描线驱动电路61、数据线驱动电路62以及共用电源电路64的下方。

在此，尤其重要的是通过将现有外连的电路元件埋入第1基板30内，能够实现电光装置(电气设备)100的周围四个边全部具有柔性的电光装置100。如现有技术的SUFTLA和/或Eplar那样，在由一个基材构成的元件基板300上制成薄膜晶体管的方法中，需要在显示部5的周围另外设置外部电路。在这种情况下，由于外部电路被安装在刚性基板上，因此，具有柔性的边只有三边。

如本实施方式所述，通过实现全部四边的柔性，首先能够实现具有纸一样的柔软性的电光装置100。进一步地，由于在第1基板30中埋入多个电子部件10，因此，现有为了在元件基板的表面安装电子部件10而使用的外部电路连接用的基板变得不需要。这样，能够实现元件基板300的轻重量化和薄板化。

图5是放大表示元件基板的主要部分的剖面图。

如图5所示，构成元件基板300的第1基板30层叠了由聚酰亚胺构成的一对基材30A、30B，并在下层一侧的基材30A一侧埋入了多个电子部件10。在此，基材30A、30B的厚度是50μm，但并不限于此。

在基材30A的表面，电子部件10的外部连接端子10a露出，并且设置有连接电子部件10彼此的由5μm的Cu构成的连接布线22。然后，覆盖多个电子部件10(在图5中仅图示了一个)、它们的外部连接端子10a和连接电子部件10彼此的连接布线22，在基材30A上层叠了基材30B。在该基材30B上设置有对每个像素40设置的控制晶体管TRc以及构成扫描线驱动电路61、数据线驱动电路62和共用电源电路64的驱动晶体管TRs。

具体地，在基材30B的表面上形成有与控制晶体管TRc和驱动晶体管TRs对应的各栅极电极41e(扫描线66)、保持电容线69、连接上述的各驱动电路61、62、64和电子部件10的连接布线23。这些连接布线23、栅极电极41e(扫描线66)和保持电容线69由厚度为300nm的Cu构成。在此，连接布线23和接触孔H1通过在比接触孔H1的截面积大的面积上连接布线23覆盖在基材30B的表面上形成的连接端子12的表面整体而相互连接。在此，接触孔H1通过连接端子12的一部分(形成材料)被埋入基材30B内而构成。通过这种连接状态，即使在元件基板300被弯曲的情况下，也能够良好地维持连接布线23和电子部件10的连接状态。

然后，覆盖连接布线23、栅极电极41e(扫描线66)以及保持电容线69，在基材30B的表面整体设置由厚度为400nm的聚酰亚胺构成的栅极绝缘膜41b。在栅极绝缘膜41b上设置了构成控制晶体管TRc和驱动晶体管TRs的由厚度为50nm的并五苯构成的半导体层41a，搭在半导体层41a的周边部上而设置了由Cu膏构成的厚度为300nm的源极电极41c以及漏极电极41d。

然后，覆盖栅极绝缘膜41b的表面整体，设置了由聚丙烯构成的1μm厚度的保护膜42，并在其表面上形成由碳膏构成的像素电极35。该像素电极35经由贯通保护膜42的厚度方向的接触孔H2与下方的控制晶体管TRc的漏极电极41d连接。像素电极35的保护膜上的厚度是0.2μm。

驱动晶体管TRs和上述控制晶体管TRc同样地构成。虽然不具备像素电极，但也可以在驱动晶体管TRs之间的布线中使用。

这样，构成了本实施方式的元件基板300。

在此，上述的控制晶体管TRc和驱动晶体管TRs通过重复进行材料的涂敷和烧制而制成。一般地，在硅系和/或氧化物TFT中，使用等离子CVD和/或溅射法制成。在该方法中，通过等离子的生成，基板带电很强。在本实施方式中，由于在多个电子部件10被埋入的第1基板30上制成控制晶体管TRc以及驱动晶体管TRs，因此，通过在等离子下晒第1基板30，电子部件10会静电破坏。特别地，由于外部连接端子10a在电子部件10的表面露出，因此，经由该外部连接端子10a，静电侵入到内部而被破坏。因此，希望以不使用等离子的方法制成TFT。

作为该方法的一种，可以列举使用印刷和/或喷墨法来组合涂敷和烧制材料的方法和/或使用蒸镀或者溶胶-凝胶法的方法。

此外，已知有机TFT的半导体材料与氧化物TFT不同，其吸收光。因此，优选地，第1基板30是非透明基板。但是，从原理上说，使用等离子也可以制成，也可以制成非晶硅TFT、低温多晶硅TFT、a-IGZO那样的氧化物TFT。作为在第1基板30上设置的TFT，有机TFT是适合的。

此外，在本实施方式中，作为TFT结构，示出了底栅/顶接触器的例子，但是，其它结构也可以。例如，也可以设置成底栅/底接触器、顶栅/顶接触器、顶栅/底接触器。

在此，特别重要的是通过将电子部件10埋入元件基板(第1基板30)300中，能够实现如图1所示的四边全部具有柔性的电光装置100。如同现有技术的SUFTLA(注册商标)技术和/或EPLaR技术那样，在制成由单一的柔性基材构成的元件基板上制成TFT的方法中，需要如图37(a)、(b)所示的在显示区域的周围区域使用另一基板另外设置多个电子部件。多个电子部件被安装在刚性的电路基板上，该电路基板与元件基板连接。因此，在元件基板的四边中，具有柔性的边只有三边。

如本实施方式的元件基板300那样，通过将多个电子部件10内置于第1基板30内，元件基板300的四边全部具有柔性，首先能够实现如纸那样的柔软性高的电光装置100。此外，由于也不需要现有的为了安装电子部件而使用的刚性的电路基板，因此，还能够实现电光装置100的轻重量化以及薄型化。

此外，具有柔性的电光装置100一边反复弯曲一边使用，并在弯曲的状态下固定在物体表面上使用。此时，电子部件10和连接布线的连接可靠性变得重要。虽然可以通过将电子部件10埋入第1基板(薄膜晶体管形成基板)3中实现，但有关详情在以后描述。

此外，也可以将各电子部件10配置成俯视与显示部5重叠。由此，能够能够在使装置整体小型化的同时伴随窄边缘化而扩大显示区域。

图6是表示作为具备上述的元件基板的电光装置的一个实施方式的电泳显示装置的概略结构的局部剖面图。

如图6所示，电泳显示装置(电气装置)101具备在元件基板300和对置基板310之间夹持作为电光元件(显示元件)32使用的电泳元件32A的结构。在电光元件32的周围用由聚丙烯构成的密封材料65密封。电光元件(电泳元件)32排列多个微胶囊20而构成。然后，在微胶囊20内保持的带有相互不同极性的电的白色和黑色粒子根据在像素电极35和对置电极37之间施加的电压来移动，从而进行显示。在此，作为电光元件(电泳元件32)，也可以使用使用了微胶囊以外的间隔物和/或未使用间隔物的电泳元件32A和/或使用了着色的粒子的电泳元件32A作为电光元件(电泳元件)32。此外，也可以使用如液晶和/或电致变色材料那样的其它电光元件。

在本实施方式中，作为构成元件基板300和对置基板310的第1基板30和第2基板31的材料，可以使用具有柔性的聚酰亚胺材料。第2基板31由于成为观看侧的基板，因此，需要是透明的。因此，使用透明聚酰亚胺材料或者其它透明材料。

一般地，具有柔性的材料是有机材料，与刚性的无机材料相比，热膨胀系数大了约1个数量级左右，而热传导系数小了1个数量级左右。因此，当元件基板发热时，热容易滞留，基板延伸。因此，在电光装置中发生弯曲。进一步地，如果在该状态下使电光装置弯曲使用，则还发生其它异常。例如，电子部件和连接布线的连接不良和/或各种布线的断线等。

在现有的结构中，例如，在使用了电致发光的电光装置中，由于发热大，因此，使用具备了散热器的由无机材料构成的基板。在这一点，对于使用以柔性或者有机材料为主体的材料的元件基板，优选地，使用发热少的电光材料。所谓发热少的材料是在进行显示时尽可能不流过电流和/或电压的材料。最适合的是使用具有存储性的材料的电光装置，如果施加一次电压，则即使其后不施加电压，也可以保持显示。具体地，是电泳材料、电致变色材料。其次适合的是使用不用电流施加而用电压施加来驱动的材料，可以列举液晶材料和/或电湿润法。

另一方面，最不理想的是用电流驱动的，是电致发光。

在不具有存储性的材料的情况下，在IC自身中对每个像素设置如SRAM那样的存储器功能，能够付与实质性的存储效果。

在使用液晶材料的情况下，与使用电泳材料(具有存储性的材料)的情况相比，除上述问题以外还出现问题。一般地，在液晶装置中，由于使用偏振板，因此，亮度变成一半。为了消除这一问题，宾主型液晶、PDLC(高分子分散型液晶)、PNLC(高分子网络型液晶)等不使用偏振板的材料是适宜的。

在上述的第1实施方式中使用的材料并不限于这些。

在构成元件基板300的第1基板30和第2基板31中使用的材料也可以使用具有柔性的聚酯和/或其它有机、无机材料。此外，如果是不具有柔性的材料，则也可以使用纸苯酚、纸环氧树脂、玻璃复合材料、玻璃环氧树脂、薄玻璃、特氟龙(注册商标)、陶瓷、它们的混合材料和/或其它有机、无机材料。

例如，也可以构成为将如基材30A那样的最外层的基材设置为硅等模具材料。

此外，作为在元件基板300和/或对置基板310中使用的材料，也可以是具有伸缩性的材料。这样，能够实现包含伸缩的柔性。例如，也可以是聚丙烯等柔软的有机材料、涂敷了柔软的有机材料的无纺布、纺布或者树脂等。如果具有伸缩性，则即使在如服装等布料那样变形大的材料和/或复杂的表面形状上，也可以无间隙贴合地设置电光装置，而且变形使用时的剥离现象减少。

此外，构成第1基板30的基材的数量不限于以上所述的。

此外，在TFT中使用的材料也不限于以上所述的。

此外，作为在像素电极35、对置电极37、扫描线66、数据线68以及连接布线22、23等中使用的材料，也可以使用Cu膏以外的其它金属膏、金属、碳纳米管等导电材料、无机导电材料、有机导电材料、透明电极、导电膏。

图7是表示用于获得电光装置的柔性的电子部件(IC)的大小及其配置例子的示意图。

能够使电光装置100(电泳显示装置101)弯曲到怎样的程度与元件基板300的材料自身的柔性以及在第1基板30内埋入的多个电子部件(IC)10的大小和/或配置间隔有关。

如图7所示，在构成元件基板300的第1基板30内埋入了多个电子部件(IC)10，在X方向排列配置有MX1、MX2、…、MXn个电子部件(IC)10，在Y方向排列配置有MY1、MY2、…、MYn个电子部件(IC)10。在此，在X方向和Y方向上相邻的电子部件(IC)10彼此的配置间隔被设定成连接相邻的电子部件10彼此的方向上的各电子部件(IC)10的一边的长度的5倍以上。具体地，由于电子部件(IC)10的一边是2mm，因此，相邻的电子部件(IC)10彼此之间的距离变成10mm以上。

例如，图4所示的控制器63(10)和在X方向上相邻的存储器7(10)的距离、控制器63(10)和在Y方向上相邻的电池2(10)的距离为在与相邻部件相邻的方向水平的各一边内长的一边的尺寸的五倍以上。在此使用的电池是5mm×5mm小的。

通过以这种间隔配置多个电子部件(IC)10，对于元件基板300，能够给予与第1基板30的构成材料(聚酰亚胺材料)原本具有的柔性大致相同的柔性。对于元件基板300，为了使其具有与第1基板30的材料相同的柔性，需要将电子部件(IC)10彼此的配置间隔设置为电子部件(IC)10的一边的至少三倍以上。在这种情况下，也是设置为在与连接相邻的各电子部件(IC)10的方向平行的电子部件(IC)10的各边中长的一边的长度的三倍以上。

此外，作为标准，通过将电子部件(IC)10彼此的配置间隔设置为电子部件(IC)10的一边的一倍以上，能够例如如文具的桌垫那样使元件基板300缓慢地弯曲。在该状态下，由于电子部件(IC)10自身没有弯曲，因此，不能给予小的曲率半径，但对于元件基板300能够给与柔性。

此外，在从以最短距离连接相邻的各电子部件(IC)10的方向倾斜来配置电子部件(IC)10的边时，设置为相邻的部件的各边的最大长度的一倍或者三倍以上的距离。

此外，电子部件(IC)10的一边的长度是5mm以下，如果可能，优选地，3mm以下，进一步地，1mm以下。小的电子部件(IC)10在使元件基板300弯曲时难以裂开，还能够提高坚固性。在使元件基板300弯曲时对电子部件(IC)10施加的应力小。这样，能够在防止电子部件(IC)10裂开的同时，确保第1基板30与电子部件(IC)10的连接状态和/或电子部件(IC)10的连接端子(未图示)与连接这些端子的连接布线(未图示)的连接状态。

此外，如一般的电池那样，对于数厘米方形大小的电子部件并不限于以上所述的。希望比5mm×5mm大的部件或者比1cm×1cm大的部件对其自身付与柔性。

在此，元件基板300内的电子部件(IC)10的内置位置，即元件基板300的厚度方向上的电子部件(IC)10的位置没有特别规定。可以在构成第1基板30的基材30A一侧配置全部电子部件(IC)10，也可以在基材30B一侧配置全部电子部件(IC)10，也可以在基材30A和基材30B上分别配置多个电子部件(IC)10。此外，构成第1基板30的基材的数量并不限于两个，全部电子部件(IC)10也可以在不同的基材上分别设置。

当电子部件10比一层基材厚时，也可以在连续的多个基材中设置。

对于具有三层以上的基材的元件基板300，也可以设置IC，以致俯视在同一场所层叠，即在剖面图中夹持基材层叠。

此外，虽然已知通过研磨等将电子部件(IC)10的厚度磨薄到例如20μm以下，从而具有与元件基板300相同的柔性，但是，此时电子部件(IC)10多少都具有弹性，使柔性恶化。因此，使用上述的条件变得适合。

另外，在上述中以显示元件驱动用的电子部件(IC)10为例进行了说明，但在各种IC(其它电子部件(IC)10)和/或电容器、电阻、开关及电感器等刚性的电子部件10中也是一样。

此外，通过上述方法，电子部件10和连接布线22的连接可靠性也提高了。这是因为通过在第1基板30中保持，将电子部件10整体用基材包裹，因此，在弯折时连接部难以剥离。进一步地，是由于通过如图7所示地设置电子部件10之间的距离，在弯折时对电子部件10施加的应力也减小的缘故。进一步地，还能够防止电子部件10的剥落。

第2实施方式

图8是以构成电光装置的第2实施方式的元件基板为中心表示的概略结构剖面图。

如图8所示，第2实施方式与前面的实施方式的不同在于作为电源单元，柔性薄板型电池(电子部件)16被埋入第1基板30(元件基板301)内这一点。

薄板型电池16被埋入基材30A的表面30a(基材30B一侧的面)一侧，该薄板型电池16的表面和基材30A的表面30a在平面方向上一致。在薄板型电池16的背面一侧设置有外部连接端子11。在该外部连接端子11上经由贯通基材30A的厚度方向的接触孔H3连接在基材30A的背面30b上设置的外部连接电极14。将该外部连接电极14与外部的充电设备连接，对薄板型电池16进行充电。外部连接电极14由于以从第1基板30的背面30b突出的状态设置，因此，优选地，使用Cu以外的材料，例如如不锈钢那样的耐磨性优异的材料。作为薄板型电池16，使用了二次电池(蓄电池)，但使用了聚合物等有机材料的电池和/或使用了无机材料的电池也是适宜的。

在此，虽然在薄板型电池16的背面一侧设置了外部连接电极14，但也可以在元件基板301的表面一侧设置。在这种情况下，也可以设置如在个人计算机等上设置的USB那样的与外部电子设备的连接端子。

第3实施方式

图9是以构成电光装置的第3实施方式的元件基板为中心表示的概略结构剖面图。

如图9所示，第3实施方式的元件基板302与前面的实施方式的不同在于外部连接电极14被构成为埋入第1基板30的内部这一点。

构成元件基板302的第1基板30由3个基材30A～30C构成，在基材30A的与基材30B相反一侧的面(背面30b)一侧设置有基材30C。在基材30A的背面30b设置的外部连接电极14在成为在基材30C内埋入的状态的同时，成为从在基材30C设置的贯通孔13中露出其一部分的状态。由于外部连接电极14的周边部分被基材30C覆盖，因此，成为防止外部连接电极14从基材30A的背面30b剥离的构成。另外，外部连接电极14的埋入结构也可以是除此以外的结构。

在图9中，外部连接电极14设置在显示部5的外侧，但也可以设置在显示部5内。

第4实施方式

图10是表示构成电光装置的第4实施方式的元件基板的结构的俯视图。图11是表示第4实施方式的电光装置的概略结构的剖面图。

在本实施方式中，与前面的实施方式的不同在于作为用于进行外部通信的通信单元的环形天线(电子部件)25由沿着元件基板303的各边环绕的线圈构成这一点。

构成环形天线25的线圈由于使用与在第1基板30上或在其中形成的各种布线相同的材料Cu与这些布线同时形成，因此，设置在与各种布线的任意一种同一层。在成为显示部5的周围的第1基板30的边缘区域中，通过沿着第1基板30的各边使布线环绕成线圈形状，构成环形天线25。该环形天线25与作为通信控制单元的通信电路3连接。

另外，元件基板303中的环形天线25的位置并不限于此。例如，也可以在成为多层结构的第1基板30的不同层(基材之间)分别形成布线，通过多层间连接这些布线彼此来构成天线。这样，能够进行所谓RF-ID(射频识别：利用电波的固体识别)操作和/或与外部网络的无线通信、非接触供电。此外，也可以配置成与显示部5俯视重叠。

此外，在上述中，虽然示出了在显示部5的周围(非显示区域)形成环形天线25的结构，但也可以设置成在显示部5内和/或在扫描线驱动电路61、数据线驱动电路62及共用电源电路64等的下方至少存在其一部分。另外，环形天线25的形状也可以不是环形，而是直线和/或曲线或者其它形状。

第5实施方式

图12是表示构成电光装置的第5实施方式的元件基板的结构的俯视图，图13是表示第5实施方式的电光装置的概略结构的剖面图。

如图12和图13所示，本实施方式采用使用电磁感应型电源单元来对薄板型电池(电子部件)16充电的结构。在元件基板304中埋入环绕其周围而形成的作为上述电源单元的非接触充电用线圈28。该线圈28与作为电源控制单元的电源电路29连接，进一步地，电源电路29与作为二次电池的薄板型电池16连接。

另外，在本实施方式中，虽然作为电源单元将在电磁感应中使用的线圈28埋入第1基板30内，但也可以构成为埋入与电波接收型或者共振型对应的电源单元以及电源控制单元。本实施方式的线圈可以与第4实施方式的天线同样地形成和配置。

第6实施方式

图14是表示构成电光装置的第6实施方式的元件基板的概略结构的剖面图。

如图14所示，在本实施方式中，在元件基板305的背面305b一侧外连有薄板型电池16。该薄板型电池16经由在元件基板300的背面305b(基材30A的背面)上形成的外部连接电极14和与该外部连接电极14经由接触孔H3连接的外部连接端子11，与在元件基板305(基材30A)内埋入的充电控制电路26连接。

在本实施方式中，由于被配置成薄板型电池16与充电控制电路26俯视重叠，因此，能够实现装置的小型化。

第7实施方式

图15是表示构成电光装置的第7实施方式的元件基板的概略结构的剖面图。

在前面所述的第6实施方式的结构中，由于是在元件基板306的背面306b一侧连接薄板型电池16的构成，因此，向外部只突出该薄板型电池16的厚度的量，装置的厚度增加。为了防止这种现象，在本实施方式中，如图15所示，也可以在元件基板306的背面306b(基材30A的背面30b)设置能够容纳薄板型电池16的电池容纳凹部(凹部)17(锪孔)。通过在该电池容纳凹部17内容纳薄板型电池16，能够防止由于薄板型电池16向元件基板306的外部突出而引起的厚度增加。

此外，通过设置覆盖该电池容纳凹部17的盖部18，能够防止在电池容纳凹部17内容纳的薄板型电池16脱落。此外，通过在基材30A内埋入薄板型电池16，薄板型电池16整体被固定在第1基板30上，因此，薄板型电池16一侧的外部连接电极15和充电控制电路26一侧的外部连接端子11的连接状态稳定，可靠性提高。此外，还能够容易地进行充电寿命变短的薄板型电池16的更换。

另外，以上述的盖部18的表面与元件基板306的背面306b(基材30A的背面30b)一致的方式设置用于埋入盖部18的凹部。这样，变成盖部18不从元件基板306的背面306b突出的构成。此外，并不限于薄板型电池16，也可以构成为在基材上设置用于埋入向元件基板306的外部突出的部件的凹部，并用盖部密封该凹部。

第8实施方式

图16是表示使用了第8实施方式的元件基板的电泳显示装置的概略结构的局部剖面图。

本实施方式的电泳显示装置102与前面的实施方式的不同在于与元件基板307隔着电泳元件(电光元件32)相对配置的对置基板310的周边部的至少一部分被构成为环绕到元件基板307的背面307b一侧这一点。

如图16所示，构成本实施方式的元件基板307的第1基板30层叠了5个基材30A～30E。在该第1基板30内埋入的扫描线66、数据线68(未图示)、保持电容线69、多个电子部件10以及连接布线22被分别埋入不同的层，并使其在显示部5内俯视重叠地配置，从而能够实现窄边缘化和装置的小型化。

在第1基板30的表面30a，多条数据线68被排列成条纹形，并且对每个像素40设置控制晶体管TRc的栅极电极41e。在栅极电极41e上连接有在第1基板30内埋入的扫描线66，在扫描线66上连接有在其更下层一侧设置的驱动器51(10)。驱动器51控制扫描线66的选择定时和/或施加电压的大小等。此外，在数据线68上连接有数据线68用驱动器52(未图示)。驱动器51、52与控制器63连接。控制器63的其它外部连接端子10a与外部连接电极14连接，向该端子从控制器63输出向对置电极37施加的电压。

实际上，该外部连接电极14被配置在俯视与显示部5重叠的位置。

此外，对置基板310与上述实施方式一样，具备具有如PET那样的柔性的第2基板31，在其一面侧形成有由碳纳米管构成的对置电极37。在本实施方式中，第2基板31和对置电极37的周边部的至少一部分延伸到元件基板307的背面307b(第1基板30的背面30b)一侧。

在此，对置电极37的延伸部37A以及第2基板31的延伸部31A至少与在元件基板300的背面300b上设置的外部连接端子11相对，经由由在该外部连接端子11和对置电极37的延伸部37A之间配置的导电材料构成的上下导通部33，双方电连接。这样，构成为向对置电极37输入预定电位。

另外，元件基板307的结构并不限于以上所述的，还可以采用其它实施方式的结构。

此外，可以构成为使对置基板310(第2基板31以及对置电极37)的四边全部延伸到元件基板307的背面307b一侧，也可以使其部分地延伸。

进一步地，虽然使用银膏作为上下导通部33，但并不限于此。此外，作为电压施加单元，也可以在IC以外使用电池和/或其它电源。

当在元件基板307的表面307a一侧形成上下导通部33时，由于需要用于形成该上下导通部33的形成区域，因此，必须削减一部分显示区域或者扩大边缘。

根据本实施方式的结构，由于不需要用于在元件基板307上形成上下导通部33的形成区域，因此，在能够确保扩大显示区域的同时实现窄边缘化。

图17(a)～(d)是表示在元件基板的背面一侧的上下导通部的配置例子的俯视图。

例如，如图17(a)所示，也可以使对置基板310的相对的两个长边310c向元件基板307的背面307b一侧延伸设置。在这种情况下，在各延伸部31A(37A)和元件基板307之间，多个上下导通部33排列成直线形。或者，如图17(b)所示，也可以在各延伸部31A(37A)和元件基板307之间，设置沿着元件基板307的长边延伸的线形的上下导通部33。

此外，如图17(c)所示，使对置基板310的四边全部向元件基板307的背面307b一侧延伸设置，并在这四个延伸部31A(37A)和元件基板300之间配置多个上下导通部33。这些多个上下导通部33沿着元件基板307的各边配置在其周边部。

此外，如图17(d)所示，也可以使对置基板310的相对的两个长边310c的一部分向元件基板307的背面307b一侧延伸设置。在此，在对置基板310的各长边310c上各设置两个延伸部31A(37A)，在这些四个延伸部31A(37A)各自与元件基板307之间配置上下导通部33。

另外，将对置基板310的一部分向元件基板307的背面307b一侧延伸设置并在该延伸部31A(37A)和元件基板307之间配置上下导通部33的构成并不限于以上所述的。

第9实施方式

图18是表示构成电光装置的第9实施方式的元件基板的概略结构的剖面图，图19是表示电光装置的概略结构的剖面图。

如图18和图19所示，在本实施方式中，由驱动器51、52构成的扫描线驱动电路61及数据线驱动电路62被埋入构成元件基板308的第1基板30的内部。

具体地，扫描线驱动电路61及数据线驱动电路62被埋入非显示区域中的由聚酰亚胺材料构成的第1基板30内，由各自具备的电子部件(IC)10构成的多个驱动器51、52经由用Cu构成的接触孔H连接到扫描线66或者数据线68。

在这样的元件基板308上，经由电光元件32相对配置有对置基板310。该对置基板310在由厚度为0.5mm的PET基板构成的第2基板31上形成由厚度为140mm的ITO构成的对置电极37。

本实施方式的电光装置(电气装置)103在元件基板308的一边经由由FPC构成的连接基板201连接外部电路基板202。在外部电路基板202中包含电源、控制器63等电路。然后，来自外部电路基板202的信号电压经由连接基板201提供给构成扫描线驱动电路61及数据线驱动电路62的各驱动器51、52，驱动电光装置(电气装置)103。

在此，虽然连接了连接基板201、外部电路基板202，但也可以在第1基板30中埋入需要的电子部件。这样，也可以成为如图1所示的不使用连接基板201、外部电路基板202的构成。

在本实施方式中，优选地，构成扫描线驱动电路61及数据线驱动电路62的驱动器51、52的一个边小，例如，一个边是1mm。进一步地，由于各驱动器51、52彼此之间的配置间隔也设定成比该驱动器51、52的一边的长度宽，因此，即使在使电光装置103弯曲时，驱动器51、52也不会妨碍。

根据本实施方式的构成，由于扫描线驱动电路61及数据线驱动电路62不是安装在第1基板30的表面，而是以埋入第1基板30的内部的状态保持，因此，相对于弯曲和/或落下等，具有坚固性，防止了各驱动器51、52和扫描线66或数据线68的连接不良和/或在驱动器51、52中发生裂开。

进一步地，在本实施方式中，载体迁移率小(单晶Si的几分之一以下)，并且使用了由单晶的半导体构成的IC，而不是图案规则混乱(单晶Si的10倍以上)的TFT。因此，即使在显示区域外(非显示区域)配置了驱动器51、52，其安装面积也小，能够减小作为电光装置103的边缘。

以下，进一步详细说明上述的本实施方式的元件基板308的结构。

图20是放大表示图18的元件基板的主要部分(区域E)的图，图21是图20的F-F剖面图。

虽然如上所述，但如图20所示，在本实施方式中，包含像素电极35及控制晶体管TRc的驱动电路24在与显示部5对应的第1基板30的表面上的预定区域形成，并且作为像素控制单元的扫描线驱动电路61及数据线驱动电路62被埋入显示部5的周围(非显示区域)中的第1基板30的内部。扫描线驱动电路61具备多个驱动器51。各驱动器51经由在其表面设置的与外部连接端子51a连结的扫描线连接布线66A(连接布线23)与从显示部5引出的扫描线66连接。进一步地，经由保持电容连接布线69A(连接布线23)与在第1基板30上设置的全部保持电容线69连接。数据线驱动电路62具备多个驱动器52。各驱动器52经由在其表面设置的连结外部连接端子52a的数据线连接布线68A与从显示部5引出的数据线68(连接布线23)连接。

如图21所示，元件基板308具有层叠了5个基材30A～30E而构成的第1基板30。在位于第1基板30的最下层的基材30A的表面(基材30B一侧的面)埋入了构成扫描线驱动电路61的多个驱动器51(构成数据线驱动电路62的多个驱动器52)。在从驱动器51的表面露出的外部连接端子51a上经由接触孔H1连接有在基材30B的表面设置的扫描线连接布线66A。

在基材30B上覆盖扫描线连接布线66A而层叠了基材30C，在该基材30C的表面上形成有保持电容连接布线69A。然后，在层叠在基材30C上的基材30D的表面形成保持电容连接布线69B，经由贯通基材30C、30D的接触孔H2，扫描线连接布线66A和扫描线连接端子66B连接。在此，优选地，扫描线连接端子66B以比俯视接触孔H2的面积大的面积形成。

此外，在扫描线连接端子66B上经由接触孔H3连接有从基材30E上的驱动电路层24引出的扫描线66。由于将上述的扫描线连接端子66B的形成面积设定得比俯视接触孔H2的面积大，因此，能够以比接触孔H2大的尺寸形成接触孔H3。这样，即使在使元件基板308弯曲的情况下，接触孔H3和扫描线连接端子66B的接触状态也良好。

在使在第1基板30的表面设置的扫描线66连接到在第1基板30的下方埋入的扫描线连接布线66A时，如果经由贯通多个基材30A～30E的1个接触孔连接，则在使元件基板308弯曲使用的情况下，有可能发生接触不良。与此相反，如本实施方式所述，经由扫描线连接端子66B连接多个接触孔H2、H3，并且增大上层一侧的接触孔H3的孔径等，增加接触孔H2、H3彼此之间的连接面积，从而能够良好地维持它们的连接状态。此外，通过使扫描线连接端子66B的形成面积比俯视各接触孔H2、H3的面积(所谓规格)大，能够进一步防止扫描线66和扫描线连接布线66A(驱动器51)的接触不良。

在第1基板30(基材30E)上，除了扫描线66以外还形成栅极电极41e和保持电容线69，覆盖这些扫描线66、栅极电极41e及保持电容线69而在第1基板30的表面整体上形成栅极绝缘膜41b。在栅极绝缘膜41b上设置构成控制晶体管TRc的半导体层41a，搭在其周边部上设置有源极电极41c和漏极电极41d。然后，覆盖栅极绝缘膜41b的表面整体而设置保护膜42，在其表面上设置像素电极35。该像素电极35经由在保护膜42形成的接触孔H4与控制晶体管TRc的漏极电极41d连接。

这样，构成为在包括由聚酰亚胺构成的5个基材30A～30E的第1基板30内埋入了扫描线驱动电路61及数据线驱动电路62的元件基板308。

在本实施方式的元件基板308中，接触孔H1用扫描线连接布线66A的一部分构成，接触孔H2用扫描线连接端子66B的一部分构成，接触孔H3用扫描线66的一部分构成，进一步地，接触孔H4用像素电极35的一部分构成。因此，即使在使元件基板308弯曲的情况下，在经由各接触孔H1～H4连接的布线和/或端子彼此的连接部分也难以发生连接不良。另外，保持电容线69、共用电位线(向对置电极37等施加电压的布线：未图示)等也一样。

图22是表示在电泳显示装置中适用上述的第9实施方式的元件基板的情况的局部剖面图。

图22所示的电泳显示装置(电气装置)104在上述的元件基板308和对置基板310之间夹持电泳元件32A。这样，也可以使用电泳材料作为电光材料。电泳元件32A排列有多个微胶囊20。然后，在各微胶囊20内保持的带有相互不同极性的电的白黑粒子根据在像素电极35和对置电极37之间施加的电压移动，从而进行显示。

图23是表示液晶显示装置中适用上述的第9实施方式的元件基板的情况的局部剖面图。

图23所示的液晶显示装置(电气装置)105在上述的元件基板308和对置基板310之间夹持液晶元件32B。这样，也可以使用液晶材料作为电光材料。作为液晶，优选的是如宾主型液晶、PDLC(高分子分散型液晶)、PNLC(高分子网络型液晶)那样的间隔d的影响小的液晶。一般地，液晶通过间隔d与折射率的各向异性Δn的积Δn·d进行光学设计。在采用柔性基板的情况下，由于在使液晶显示装置弯曲时间隔发生变化，因此，如果将液晶显示装置卷成筒状，则显示的颜色和/或对比度发生偏移。因此，虽然优选地使用上述的液晶材料，但除此以外的液晶材料也可以。

在此，在使用液晶材料的情况下，由于其自身没有存储性，因此，优选地，对各像素设置如SRAM那样的易失性存储器。

此外，虽然在图23中未图示，但是在构成液晶显示装置105的情况下需要偏振板。与此相反，在上述的电泳显示装置104的情况下，由于不需要偏振板，因此能够实现明亮的显示。

另外，代替液晶材料，也可以使用电致发光、电致变色、电湿润法等。

在上述的各实施方式中，作为构成元件基板300～308的第1基板30的材料，使用了具有柔性的聚酰亚胺材料。具有柔性的材料一般是有机材料，热膨胀系数比刚性的无机材料大一个数量级，热传导系数则小一个数量级。因此，当元件基板(第1基板)发热时，热被积蓄，基板伸长，在电光装置中发生翘起。

进一步地，如果在元件基板发生翘起的状态下使电光装置弯曲使用，则还发生IC和连接布线的连接不良和/或连接布线断线等其它异常。在现有的使用电致发光的电光装置中，作为元件基板的发热对策，使用具备散热器的无机基板。在这一点，优选地，在使用以柔性或有机材料为主体的材料的元件基板中使用发热少的电光材料。所谓发热少的材料是在进行显示时尽可能不流过电流和/或电压的材料。其中最适宜的材料是具有存储性的材料。具体地，是电泳材料、电致变色材料，使用这些材料的电气装置如果施加一次电压，则即使在无施加状态下也能够保持显示。其次适宜的是以电压驱动的材料，是液晶和/或电湿润法。最不适宜的材料是以电流驱动的电致发光材料。

第10实施方式

接着说明构成电光装置的第10实施方式的元件基板的概略结构。

图24是表示第10实施方式的元件基板的概略结构的俯视图，图25是具备第10实施方式的元件基板的电泳显示装置的局部剖面图。

如图24所示，在本实施方式的元件基板309中，扫描线驱动电路61及数据线驱动电路62被配置在与显示区域(显示部5)对应的第1基板30的内部。具体地，如图25所示，在位于与像素电极35连接的控制晶体管TRc下方的第1基板30的内部埋入。

这样，在电泳显示装置(电气装置)106的显示区域(显示部5：图24)的周围只存在扫描线66及数据线68等和连接布线的连接部分。因此，能够比上述的各实施方式的电光装置的边缘还窄，具体地，能够实现0.1mm以下的边缘宽度。

另外，并不是构成扫描线驱动电路61及数据线驱动电路62的全部驱动器51、52，而是只将一部分驱动器51、52埋入显示区域的第1基板30内。与第9实施方式一样，也可以将在连接基板201、外部电路基板202中使用的电子部件10埋入第1基板30中。

在此，已知液晶材料、电泳材料、电致发光材料及电致变色材料等因湿度而特性发生变化。例如，如果湿度在材料中包含得多，则漏电流增加，消耗电力增加。为了防止这一问题，采用耐湿结构变得重要。

以下说明作为耐湿结构的元件基板的构成。

第11实施方式

图26是表示构成电光装置的第11实施方式的元件基板的概略结构的局部剖面图。

如图26所示，在本实施方式的元件基板311上设置由玻璃构成的耐湿性基板78。该耐湿性基板78是由厚度薄至20μm的玻璃基板构成，因此，贴合在第1基板30的背面30b(基材30A的背面)上。这样，通过至少在元件基板311的背面一侧设置耐湿性基板78，能够提高相对电光元件的耐湿性，因此，能够防止因湿度等的侵入而引起漏电流增加、从而消耗电力增加。这样，能够长期地进行良好的显示，可靠性提高。

在此，耐湿性基板78也适用于上述的各实施方式的元件基板。

另外，也可以将该耐湿性基板78设置在对置基板310的外面一侧。在这种情况下，由于成为观看一侧，因此需要具有透明性。

第12实施方式

图27是表示构成电光装置的第12实施方式的元件基板的概略结构的局部剖面图。

如图27所示，在本实施方式的元件基板312，在第1基板30的表面30a设置由氮化硅构成的耐湿层79。该耐湿层79通过涂敷以及烧制包含硅的有机物而成膜。在此，虽然在第1基板30的表面30a设置有耐湿层79，但并不限于此，也可以设置在构成第1基板30的基材30A～30E彼此之间。此外，也可以设置在多个基板间。此外，也可以使用硅氧化物那样的其它无机材料和/或有机材料。进一步地，也可以对第1基板30的材料自身付与耐湿性。此外，也可以在对置基板310一侧也设置耐湿层79。

这样，通过采用在元件基板312内设置耐湿层79以提高相对电光元件32的防湿性的构成，能够防止伴随漏电流和/或Vth偏移消耗电力的增加。

第13实施方式

图28(a)是表示构成电光装置的第13实施方式的元件基板的概略结构的俯视图，图28(b)是沿着(a)的F-F线的剖面图。图29是详细表示元件基板的结构的局部剖面图。

如图28和图29所示，在本实施方式的元件基板312中，由多个驱动器IC81、82构成的扫描线驱动电路61及数据线驱动电路62和多个电子部件10被埋入第1基板30的内部。扫描线驱动电路61具备多个驱动器IC81，数据线驱动电路62具备多个驱动器IC82(图28)。在驱动器IC81上经由与从其表面露出的外部连接端子81a连结的扫描线连接布线66A及扫描线连接端子66B连接有在第1基板30上形成的扫描线66。此外，在驱动器IC82(图28)上，经由与从其表面露出的外部连接端子(未图示)连结的数据线连接布线68A(图28)连接有数据线68。

薄膜晶体管的制造方法

图30(a)～(d)是表示使用了BGTG结构的薄膜晶体管的多层基板的特殊制造方法的工序图。

当在基板上形成薄膜晶体管的情况下，通常，通过从基板一侧开始顺序地成膜薄膜晶体管的各构成要素而形成，但并不限于此，例如，如图30(a)所示，在基板86的表面86a上首先形成栅极电极41e。其后，如图30(b)所示，覆盖栅极电极41e而在基板86上设置栅极绝缘膜41b，在该栅极绝缘膜41b上与栅极电极41e相对的预定位置图案形成半导体层41a。

另一方面，如图30(c)所示，在其它基板87，在背面87b一侧形成源极电极41c和漏极电极41d，同时在表面87a一侧形成像素电极35。在这种情况下，在基板87的背面87b一侧形成源极电极41c和漏极电极41d。其后，形成从表面87a一侧贯通厚度方向的贯通孔88，在该贯通孔88内使像素电极材料的一部分进入以在表面87a上形成像素电极35。经由这样形成的接触孔H，表面87a一侧的像素电极35与背面87b一侧的漏极电极41d连接。

以下，如图30(d)所示，在使具备栅极电极41e、栅极绝缘膜41b及半导体层41a的基板86的表面86a一侧和具备源极电极41c、漏极电极41d及像素电极35的基板87的背面87b一侧相对的状态下，通过压接这些基板86和基板87而使其贴合。可以这样构成薄膜晶体管TR。在本实施方式中也可以使用这样构成的薄膜晶体管。

控制晶体管TRc的其它结构

图31是表示构成电光装置的控制晶体管TRc的概略结构的俯视图，图32是沿着图31的J-J线的剖面图。另外，在图31、32中示出了1个像素的结构。

在前面的各实施方式中，虽然采用对每个像素各设置一个像素电极和控制晶体管的结构，但如图31和图32所示，也可以是在一个像素40内具备多个岛状的像素电极35的结构。虽然在图31和图32中未图示，但是，在由三个基材30A～30C构成的第1基板30内埋入了像素控制电路。在该第1基板30上，覆盖对每个像素设置的控制晶体管TRc而顺序地层叠第1保护膜42A和第2保护膜42B。第1保护膜42A和第2保护膜42B分别由厚度为1μm的感光性聚丙烯材料构成。在第2保护膜42B上，对每个像素设置反射层45。该反射层45的厚度为200nm，使用Ag膏形成，因此，具有占据像素区域的大致整体的面积的大小。通过采用具备反射层45的结构，从对置基板310一侧入射的外光被反射，可得到明亮的图像。

此外，通过在控制晶体管TRc上配置作为遮光膜起作用的反射层45，能够阻止泄漏光(外光)入射到控制晶体管TRc(沟道区域)。这样，由于抑制了由于控制晶体管的光泄漏电流而引起的对图像的影响，因此，能够进行良好的图像显示。

覆盖对每个像素配置的多个反射层45而在第2保护膜42B的表面整体设置具有平坦化膜的功能的保护膜43。然后，在该保护膜43上，对每个像素配置多个呈俯视圆形的岛状的像素电极35。

各像素电极35经由用反射层材料的一部分及像素电极材料的一部分构成的接触孔H连接到在下层一侧设置的连接电极44。该连接电极44与控制晶体管TRc的漏极电极41d连接，并且采用与漏极电极41d一样的工序形成，因此，呈现梳齿形状，具有沿着扫描线66延伸的主干部441和通过该主干部441连结的多个分支部442。这样，1个像素内的多个像素电极35可通过该连接电极44相互连接并被同时驱动。

在这种元件基板300上，隔着电泳元件(电光元件32)配置了具备对置电极37的对置基板310。电泳元件(电光元件32)由分散剂21和在分散剂21中保持的多个带电粒子27构成。作为电泳元件(电光元件32)，使用排列了多个具有分散剂21和在分散剂21中保持的多个粒子27的微胶囊的元件。此外，也可以使用微胶囊以外的间隔物和/或没有间隔物的电泳元件。

元件基板的实施例

图33(a)是表示构成电光装置的元件基板的变形例子的俯视图，图33(b)、(c)是表示显示部的形状的例子的俯视图。

在前面的实施方式中，虽然描述了具备一个显示部的元件基板，但是，如图34(a)所示，也可以在一个元件基板上具备多个(在图33(a)中是两个)显示部5A、5B。

在构成元件基板的第1基板30的内部，在与显示部5A、5B俯视重叠的区域分别埋入了作为像素控制电路的驱动器IC89，使在各显示部5A、5B中设置的控制晶体管TRc工作。

此外，通过采用在显示部5内具备驱动器IC89的结构，能够自由地设定显示部5的俯视的形状。例如，不仅是矩形，也可以如图33(b)、(c)所示，设置为俯视三角形(多角形)和/或俯视圆形(椭圆形)。进一步地，由于像素电极35的大小和/或配置位置也能够自由地布置，因此，电光装置的设计自由度高。这样，能够容易地实现弯曲形状的电光装置和/或俯视的形状是矩形以外的电光装置。

如果是现有的玻璃那样的刚性基板，则对于圆和/或多角形等复杂的形状，加工第1基板30、第2基板31不容易。但是，由于是柔性基板，因此，对于任意形状，能够通过用剪刀等切割容易地加工。进一步地，如果第1基板30和第2基板31用具有伸缩性的基材制作，则电光装置也具有伸缩性，能够设置成与具有伸缩性的其它基材和/或复杂形状的基材无间隙地贴合。这对于任意场所、形状都能够付与电光装置的功能。

大型电光装置的构成例子

图34是表示大型电光装置的概略结构的俯视图。另外，对置基板及电光元件的图示省略。

图34所示的显示面板采用了上述的第10实施方式的元件基板的结构。该电光装置(电气装置)108具备在一个基板91上具有由多个显示部5构成的显示区域55的元件基板90。在与各显示部5对应的基板91的内部埋入了包含扫描线驱动电路61及数据线驱动电路62等的像素驱动用电路。

在基板91上，构成显示区域55的多个显示部5以2行3列配置，并分别被独立地驱动。因此，能够将显示区域55分成多个块，独立地驱动各个块。在构成大型电泳显示装置的情况下，对布线施加的电容和/或电阻变大，时间常数变大，消耗电力增加。此外，还发生图像的改写时间增大的问题。通过具备多个显示部5，采用将显示区域55分割成多个的构造，从而对布线施加的电容和/或电阻变小，时间常数也变小。此外，由于只要改写显示区域55中的必要的块(显示部)即可，因此，还能够减小消耗电力。进一步地，如果在多个块中同时进行图像的改写，则还能够缩短改写所需要的时间。

在此，将在连接基板201、外部电路基板202中使用的电子部件10埋入第1基板30，也可以省略它们。与外部的信号和/或电源等的输入输出也可以用在元件基板91的背面一侧设置的电极(未图示)进行。

对其它电气装置的应用

以下示出了将具备上述的各实施方式的元件基板的电气装置应用于其它装置的例子。

图35和图36是作为机器人的人工皮肤使用压敏传感器的例子，图35是表示在机器人的指尖设置压敏传感器的例子的图，图36是表示压敏传感器的结构的剖面图。

如图35和图36所示，在机器人的指尖74设置的压敏传感器(电气装置)70具备多个检测像素71。检测像素71可以是使用上述各实施方式的任意一个的元件基板的构成。

检测像素71具备：具有第1基板30及在该第1基板30上设置的驱动电路层24的元件基板92；在第2基板31上具有对置电极37的对置基板310；在这些元件基板92及对置基板310之间配置的压电元件77。

在检测区域96内的第1基板30上，配置有具备检测电极97和控制晶体管TRc的检测电路98。此外，在检测区域96内的第1基板30的内部，埋入了用于构成检测电路98的布线等。此外，在非检测区域95设置有驱动电路99和/或密封材料65。扫描线66经由驱动电路99与驱动IC76连接。通过驱动IC76的控制，驱动电路99工作。

另一方面，对置基板310被构成为具备第2基板31、由在第2基板31的内面(与压电元件77相对的一面)设置的碳纳米管构成的对置电极37。在此，第2基板31由厚度为0.2mm的PET构成。

然后，在这些元件基板92和对置基板310之间夹持由厚度为1μm的三氯乙烯和偏氯乙烯的共聚体构成的压电元件77。三氯乙烯和偏氯乙烯的共聚体是有机材料，与元件基板92一样能够弯曲。此外，在元件基板92及对置基板310的周边部彼此之间配置有包围压电元件77而区段形成的密封材料65。

具备多个这样的检测像素71的压敏传感器70在对各检测像素71施加压力时，在对置电极37和像素电极35之间感应电压，并检测该电压变化，从而判断机器人的指尖74是否已与物体接触。

在此，作为元件基板92，可以使用上述的各实施方式中的任意一个。特别优选地，将驱动电路99和/或驱动IC76及其它电子部件10配置在检测区域内，减小非检测区域。

进一步地，在本实施方式中，压敏传感器的检测信号和/或驱动输入信号等输入输出使用在第1基板30的背面设置的外部连接电极14、15(未图示)进行。因此，在如图36(a)那样使用时，也能够将压敏传感器70的几乎整个面作为检测区域96使用，能够扩大检测区域。进一步地，如果用如树脂那样具有伸缩性的材料构成第1基板30和第2基板31，则即使对如手掌那样的复杂形状的面，也能够没有间隙地贴合。进一步地，由于具有弹性，因此在用人手触摸时，能够实现如人体那样的自然的感觉。

另外，压电材料、导电膜36及保护层38能够使用不限于上述的其它有机材料、无机材料。如果代替电压材料而使用热电材料，则能够构成二维温度传感器，如果使用光电变换材料，则能够构成二维光传感器和/或X射线传感器。此外，也可以采用检测电流值的变化的结构。此外，也可以应用于除此以外的电气设备。

以上，虽然参照附图说明了本发明的优选实施方式，但本发明并不限于这些例子是不言而喻的。如果是本领域技术人员，则在权利要求的范围中记载的技术思想的范围内，能够明白可以想到各种变更例子或者修正例子，对于这些例子，当然也应理解为属于本发明的技术范围。

在上述的各实施方式中，通过将驱动电路层以外的元件埋入第1基板30内，能够将元件基板的四边，即电气装置的四边，全部设置成柔性。这样，是如纸那样薄且轻的富有柔软性的电气装置，能够实现装置整体的薄厚度化、由于窄边缘化等引起的小型化和/或轻重量化，进一步地，实现高坚固性(高可靠性)。这样，电气装置的通用性广。

在以上的实施例中，虽然使用了胶囊型的电泳材料，但并不限于此。即使是如隔壁型那样的间隔物存在的电泳材料也可以，间隔物不存在的也可以。此外，也可以是带有不同极性的电的白黑两粒子以外的粒子构成。

包含外部连接电极14、15和/或盖的进行外部连接的部分的形状和/或位置、材料等不限于以上所述的。

此外，能够适用的电光材料不限于电泳材料。例如，还可以使用液晶、EL、电湿润法、MEMS等。

此外，也可以将电子部件设置在显示区域的外侧，也可以通过埋入显示区域的下方而使边缘变得极小。

Claims (16)

1.一种薄膜晶体管形成用基板，其特征在于，具备：

具有柔性或伸缩性的基板；以及

以埋入上述基板内的方式设置的、包括电源单元的多个电子部件和多个埋入布线；

上述基板包括层叠的多个基材；

在上述多个基材中的任意一个或者连续的多个基材内埋入上述电子部件，或者，多个上述电子部件的各个被分别埋入不同的一个或者连续的多个上述基材内；

上述多个埋入布线被分别配置在不同的上述基材彼此之间；

相互连接的一个埋入布线和另一个埋入布线经由在存在于它们之间的多个上述基材设置的截面积不同的多个接触孔连接；

上述多个接触孔彼此的连接面积朝向形成半导体元件的上述基板的一面侧而增加。

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管形成用基板，其特征在于，

上述电子部件包含正方形的IC，多个上述IC彼此的配置间隔为各IC的一边长度的1倍以上。

3.根据权利要求2所述的薄膜晶体管形成用基板，其特征在于，

多个上述IC彼此的配置间隔为各IC的一边长度的3倍以上。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的薄膜晶体管形成用基板，其特征在于，

上述电子部件至少包含IC、电容器、电阻、电感器中的一种以上。

5.一种半导体装置，其特征在于，具备：

具有柔性或伸缩性的基板；以及

在上述基板上形成的半导体元件；

其中，上述基板由权利要求1至4任意一项所述的薄膜晶体管形成用基板构成。

6.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，上述半导体元件是有源元件。

7.一种电气装置，其特征在于，具备：

具有柔性或伸缩性的元件基板；

对于上述元件基板相对配置的具有柔性或伸缩性的对置基板；

在上述元件基板和上述对置基板之间配置的功能元件；

在上述元件基板设置的多个第1电极；

在上述对置基板设置的第2电极；以及

用于驱动上述功能元件的驱动电路；

其中，上述元件基板包括权利要求5或6所述的半导体装置；上述电子部件连接到上述驱动电路。

8.根据权利要求7所述的电气装置，其特征在于，

上述功能元件是具有多个像素被排列而构成的显示部的显示元件。

9.根据权利要求7所述的电气装置，其特征在于，

至少一个上述电子部件被设置成俯视与上述功能元件重叠。

10.根据权利要求7所述的电气装置，其特征在于，

在上述半导体元件形成基板的与上述功能元件相反一侧的面设置有与上述电子部件连接的外部连接电极。

11.根据权利要求10所述的电气装置，其特征在于，

上述外部连接电极被设置成俯视与上述功能元件重叠。

12.根据权利要求10所述的电气装置，其特征在于，

上述对置基板的至少一部分延伸到上述元件基板的与上述功能元件相反一侧的面上，该延伸部和上述外部连接电极经由上下导通部连接。

13.根据权利要求7至12任意一项所述的电气装置，其特征在于，

上述功能元件和上述电子部件经由连接布线连接，作为上述电子部件，设置成为通信控制单元的通信电路以及与上述通信电路连接的作为通信单元的天线，该天线设置在与上述连接布线同一层。

14.根据权利要求7至12任意一项所述的电气装置，其特征在于，作为上述电子部件，设置作为电源单元的电池；

上述电池设置在上述元件基板的与上述功能元件相反一侧的面。

15.根据权利要求14所述的电气装置，其特征在于，具备：

在上述元件基板上容纳上述电子部件的凹部；以及

密封上述凹部的盖部。

16.根据权利要求7至12任意一项所述的电气装置，其特征在于，

上述元件基板具有相对上述功能元件的耐湿性。