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WO2004064018A1 - 剥離方法及びその剥離方法を用いた表示装置の作製方法 - Google Patents

剥離方法及びその剥離方法を用いた表示装置の作製方法 Download PDF

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WO2004064018A1
WO2004064018A1 PCT/JP2003/016540 JP0316540W WO2004064018A1 WO 2004064018 A1 WO2004064018 A1 WO 2004064018A1 JP 0316540 W JP0316540 W JP 0316540W WO 2004064018 A1 WO2004064018 A1 WO 2004064018A1
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WO
WIPO (PCT)
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substrate
film
adhesive
semiconductor element
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2003/016540
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Shunpei Yamazaki
Toru Takayama
Junya Maruyama
Yuugo Goto
Yumiko Ohno
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP2004566294A priority Critical patent/JP4637588B2/ja
Priority to AU2003292609A priority patent/AU2003292609A1/en
Publication of WO2004064018A1 publication Critical patent/WO2004064018A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/1201—Manufacture or treatment
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Definitions

  • the present invention relates to a method for peeling a functional thin film, particularly to a method for peeling a film or layer having various elements.
  • the present invention relates to a transfer method for attaching a peeled film to a film substrate, a semiconductor device having a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) formed by using the transfer method, and a method for manufacturing the semiconductor device.
  • TFT thin film transistor
  • a glass substrate or a quartz substrate is often used, but there is a drawback that it is easy to break and is heavy. Therefore, it is difficult to increase the size of glass substrates and quartz substrates for mass production. Therefore, an attempt has been made to form a TFT element on a flexible substrate, typically a flexible plastic film.
  • a method of peeling the layer to be peeled that exists on the substrate through the separation layer from the front plate Has been deceived.
  • a separation layer made of amorphous silicon, a semiconductor, nitride ceramics, or an organic polymer is provided, and a laser beam is irradiated through the substrate to cause in-layer separation or the like in the separation layer.
  • a liquid crystal display device is completed by attaching a layer to be peeled (referred to as a layer to be transferred in the publication) to a plastic film using this technique (see Patent Document 2).
  • a layer to be transferred in the publication referred to as a layer to be transferred in the publication
  • the present invention provides a method for simplifying and easily performing the peeling process.
  • the present invention also provides a light emitting device, a liquid crystal display device, and other display devices formed by the above method. (Means for solving problems)
  • the present invention is characterized by simplifying the manufacturing process by simultaneously performing the peeling of the first adhesive in the peeling process and the hardening of the second adhesive.
  • the present invention is characterized in that the manufacturing process is simplified by devising an imprinting method in which the layer to be peeled is transferred to a predetermined substrate.
  • a layer to be peeled 101 is formed over a first substrate 100.
  • the layer to be peeled only needs to have a display function or a drive circuit including a semiconductor element, an electrode, and further a liquid crystal layer (liquid crystal element) and a light emitting layer (light emitting element).
  • the practitioner can determine the relationship with the manufacturing state.
  • the layer to be peeled in FIG. 1A may be in a state where a semiconductor element and an electrode connected to the semiconductor element are formed, or in a state where a liquid crystal element or a light emitting element is further formed.
  • the first substrate only needs to have an I property that can withstand a subsequent peeling step.
  • a glass substrate, a quartz substrate, a ceramic substrate, a silicon substrate, a metal substrate, or a stainless steel substrate can be used.
  • the semiconductor element of the layer to be peeled is composed of a TF having an amorphous semiconductor film, an organic TFT, a thin film diode, a photoelectric conversion element comprising a PIN junction of silicon, a silicon resistance element or a sensor element (typically polysilicon).
  • the pressure-sensitive fingerprint sensor used may be used.
  • TFT it may be a gate type or a top gate type.
  • a stress relaxation material 103 is formed on the layer to be peeled.
  • the stress relieving material is not essential for the peeling process, but is preferably provided to protect the peeled layer.
  • a water-soluble resin a thermosetting resin, a photo-curable resin, or other resin
  • a highly flexible organic resin is preferable, and in view of the final removal, it may be physically removed, but it can be removed by 7j washing, heat or light.
  • a material with low adhesiveness is recommended.
  • the dividing means a laser or a cutter may be used.
  • the dividing step is not essential for the peeling step, but it is preferable to expose the cross section of the interface to be separated for easy peeling.
  • the cross section of the interface to be separated may be scratched by physical means such as a cutter. Further, a cut may be made in the layer to be peeled off, the stress relaxation material, or the like without dividing the first substrate.
  • a second substrate 10 05 is pasted on the layer to be peeled.
  • the first adhesive 10 6 is used for fixing, but the adhesive is not essential if the substrate itself has an adhesive function.
  • the second substrate it is preferable to use a substrate having higher rigidity than the first substrate, and it is preferable to use a quartz substrate having relatively high Oj characteristics.
  • the first adhesive is a peelable adhesive, for example, UV peelable adhesive that peels off or peels off by ultraviolet rays, heat peelable adhesive that peels off or peels off by heat, water washing, etc. It is advisable to use a water-soluble adhesive or double-sided tape that will reduce or peel off.
  • an auxiliary substrate 108 may be provided under the first substrate in order to make the peeling process more reliable. At this time, if the auxiliary substrate is not adhesive, it is fixed using an adhesive 107.
  • the same adhesive may be used for the second substrate and the auxiliary substrate, and the first adhesive and the adhesive for fixing the auxiliary substrate.
  • Fig. 1 (E) peeling is performed using physical means.
  • an auxiliary substrate is provided as shown in Fig. 1 (E)
  • a high sheet may be fixed and peeled off under the first substrate.
  • the substrate may be adsorbed and peeled using a pressure difference in order to peel uniformly. That is, for example, a substrate to be peeled is placed on a substrate on which holes are formed, and the holes are reduced in pressure or vacuum by a pump or the like, and the entire substrate to be peeled is fixed uniformly by a pressure difference. You may peel in a state.
  • the third substrate 110 is fixed under the layer to be peeled. If the third substrate itself is not adhesive, it is bonded via the second adhesive 1 1 1.
  • the third substrate is a plastic substrate such as Poly-Boney®, Polyreel®, or Polyethersulfone, a thin substrate such as a polytetrafluoroethylene substrate or a ceramic substrate, or a flexible (flexible) substrate ( Hereinafter, these substrates are referred to as film substrates).
  • an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, or the like may be used as the second adhesive. However, it is necessary that the first adhesive and the second adhesive have a contradictory property due to ultraviolet rays, heat, or the like.
  • the first substrate needs to have reduced or peeled off due to ultraviolet rays or heat, and the second substrate needs to be cured.
  • the adhesive of the first adhesive is lowered by irradiating with ultraviolet rays, and the second adhesive is cured.
  • ultraviolet rays may be irradiated from above and below the layer to be peeled, or ultraviolet rays may be irradiated from one surface.
  • FIG. 2 (G) the second substrate is peeled off. In this way, since the peeling and fixing can be performed simultaneously by the same process of irradiating ultraviolet rays or applying heat, the peeling process can be simplified.
  • the stress relieving material is removed by irradiating with ultraviolet rays, heating, or washing with water. Furthermore, in order to remove more accurately, it is preferable to perform plasma cleaning or Bergrin cleaning using argon gas and oxygen gas. At this time, it is preferable to use a material that can remove the stress relaxation material in the same process as the first adhesive. That is, the stress relieving material may be a material that can be removed by ultraviolet rays, and the first adhesive may be peeled off, the second adhesive may be cured, and the stress relieving material may be removed simultaneously. Then, as shown in FIG. 2 (1), the transfer of the layer to be peeled to the third substrate is completed.
  • the process can be simplified in a peeling process that repeats removal and curing of the adhesive for transfer.
  • the peeling process of this invention can peel on the whole surface, and can form it with a sufficient yield. Since it can be peeled over the entire surface, a plurality of semiconductor elements can be formed on one large substrate, and multiple chamfering can be performed by cutting each semiconductor device, which can be expected to reduce costs.
  • the first substrate and the like can be reused, and the cost of the display device can be reduced because an inexpensive film substrate is used.
  • light-emitting devices, liquid crystal display devices, and other display devices having such TFTs are thin, are not easily broken even when dropped, and are lightweight.
  • the same process (ultraviolet irradiation or heating) can be used to remove the adhesive (adhesiveness). (Including reduction) and curing, and it is possible to simplify the peeling process, and thus the manufacturing process of the display device.
  • the peeling and transferring processes can be performed accurately and simply by using a pressure reducing device or the like. As described above, the number of manufacturing steps is reduced by the peeling step of the present invention, and a display device can be mass-produced with a high yield.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the peeling process of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the peeling process of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for producing a light emitting device in the peeling process of the present invention.
  • FIG. 4 is a view for producing a light emitting device by the peeling process of the present invention.
  • FIG. 5 is a view for producing a liquid crystal display device in the peeling process of the present invention.
  • FIG. 6 is a view for producing a liquid crystal display device by the peeling process of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining multiple chamfering using the peeling process of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an electronic device of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an electronic device of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing a TEM photograph of a cross section peeled according to the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing a TEM photograph of a cross section peeled according to the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram for producing a light emitting device by the peeling process of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram of manufacturing a light emitting device by the peeling process of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram for manufacturing a liquid crystal display device by the peeling process of the present invention.
  • FIG. 15 is a view for producing a liquid crystal display device by the peeling process of the present invention.
  • a state where a light emitting element and a liquid crystal element are formed is used as a layer to be peeled, and a specific peeling process in the case of peeling and transferring, and light emission emitted from the top surface by the peeling process of the present invention.
  • An example of forming the device will be described.
  • a metal film 201 is formed on the first substrate 200.
  • a glass substrate of about 0, 5 to 1. Omm is used as the first substrate.
  • an element selected from W, Ti, Ta, Mo, Nd, Ni, Co, Zr, Zn, Ru, Rh, Pd, Os, Ir or an alloy material containing IX as a main component is IX.
  • a single layer made of a compound material or a laminate of these can be used.
  • Sputtering can be used as a method for forming the metal film, and the metal can be targeted and formed on the first substrate.
  • the metal film thickness is 10 nrr! ⁇ 200 nm, preferably 50 nm to 75 nm.
  • a nitrided metal film (metal nitride film) may be used.
  • nitrogen or oxygen may be added to the metal film.
  • nitrogen or oxygen may be ion-implanted into the metal film, the film formation chamber may be nitrogen or oxygen atmosphere, a metal film may be formed by sputtering, and metal nitride may be used as a target.
  • a semiconductor film is formed through a base film 20 07 laminated on the metal film 2 0 1. That is, any number of insulating films such as a base film may be provided between the metal film and the semiconductor film.
  • a single layer or a stacked layer of an insulating film including silicon such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon nitride oxide silicon film may be used.
  • 3 1 0 2 1, is formed by ⁇ 0 method on S 0 2!
  • the base film can prevent impurity diffusion from the substrate or the metal film to the semiconductor film.
  • an oxide film (metal oxide film) 20 2 containing the metal is formed on the metal film surface.
  • the thickness of the metal oxide film may be 0.1 nm to 1 m, preferably 0.1 nm to 100 nm, and more preferably 0.1 nm to 5 nm.
  • an oxide film may be formed directly on the metal film.
  • heat treatment causes the metal oxide film to crystallize, causing crystal distortion and lattice defects (point defects, line defects, surface defects (for example, surface defects due to crystallographic shear planes formed by collecting oxygen vacancies), extended defects). Can occur and can be easily peeled off. Further, it is conceivable that metal oxides having different crystalline states are formed by a redox reaction due to diffusion of hydrogen contained in the semiconductor film by heat treatment, and the metal film is more easily separated. Note that the heat treatment can also serve as heat treatment for crystallization of the semiconductor film. That is, by heating a semiconductor film formed over the metal film, a crystalline semiconductor film can be formed and the metal oxide film can be crystallized.
  • a metal element typically Ni element
  • a metal element that promotes crystallization may be applied and then heat-treated, or laser treatment may be performed after the heat treatment. Note that when a metal element that promotes crystallization is used, the metal element is unnecessary for a device, and thus it is desirable to remove it by a gettering process or an etching process.
  • the crystalline semiconductor film is patterned into a desired shape, and a gate insulating film is formed using an oxide film containing silicon or a nitride film containing silicon.
  • a gate electrode is formed on the crystalline semiconductor film through the gate insulating film, and an impurity region is formed using the gate electrode as a mask.
  • the gate electrode uses a stacked structure of W and TaN.
  • the impurity region has a source and drain region, a low concentration impurity region (LDD region), and a low concentration impurity region (GOLD region) that overlaps the gate electrode. May be provided.
  • T F T 2 0 3 is formed.
  • electrodes 20 4 connected to the source wiring or the drain wiring are formed.
  • an insulating film 205 having an organic material or an inorganic material is formed so as to cover the ends of the electrodes 204, that is, to cover both ends of the adjacent electrodes.
  • a protective film 206 is formed on the insulating film in order to prevent k and oxygen from entering.
  • a TFT is formed as a semiconductor element.
  • An active-matrix display device in which a TFT is formed in each pixel will be described. Needless to say, a passive display device may be used.
  • a top gate TFT or a bow gate TFT may be used.
  • the semiconductor elements of the layer to be peeled are TFs with an amorphous semiconductor film, organic TFs, thin-film diodes, photoelectric conversion elements consisting of silicon PIN junctions, silicon resistance elements or sensor elements (typically polysilicon). Or a pressure-sensitive fingerprint sensor using Thereafter, as shown in FIG. 3B, a light emitting layer 210 and a cathode 211 are formed.
  • the light emitting layer may form each RGB light emitting layer, or may form a white light emitting layer and perform multicolor display using a color conversion layer such as a color filter.
  • the cathode may be formed of a light-transmitting material, for example, ITO for top emission, and a metal film such as MgAg for bottom emission. It is preferable that the light emitting layer, the cathode, and the like are continuously formed without being exposed to the atmosphere.
  • the surface of the first electrode is preferably flattened by a chemical and mechanical polishing process (typically, CMP technology, etc.). It is good to do.
  • cleaning cleaning or Bergrin cleaning
  • cleaning foreign matter dust etc.
  • plasma cleaning may be performed before forming the light emitting layer.
  • adhesion of the adhesive used for transfer can also be removed cleanly.
  • peeling is performed as shown below. Note that although the case where the light-emitting element (the light-emitting layer and the cathode or anode) is peeled is described in this embodiment mode, the peeling may be performed after the electrode 204 is formed. That is, the practitioner can appropriately determine the timing of peeling.
  • a protective film 2 15 is formed on the cathode.
  • a film containing carbon or nitrogen such as DLC, CN, or SiN may be formed.
  • An ultraviolet (UV) P protective film 2 1 6 is formed on the protective film to protect the light emitting layer from ultraviolet irradiation.
  • UV preventing film an ultraviolet ray preventing film
  • the UV prevention film does not transmit the wavelength in the UV region (at least 90% or more) and does not transmit light from the light-emitting layer, that is, a visible light region (400 nm to 1 ⁇ m, preferably 4
  • a film (sheet) having a property of transmitting a wavelength of 50 nm to 800 nm) may be used.
  • an organic resin film containing an ultraviolet absorber specifically, a polyester film such as polyethylene terephthalate or polyethylene-2,6-naphthalene dicarboxylate may be used.
  • the polyester film may be formed by a known extrusion method.
  • an organic resin film having a structure in which an ultraviolet absorbing layer and other layers are laminated may be used.
  • a water-soluble resin 2 17 is formed as a stress relaxation material by spin coating.
  • the stress relieving material may be hardened by applying heat or irradiating with ultraviolet rays.
  • the luminescent layer can be protected by the UV prevention film when irradiating ultraviolet rays from above the stress relaxation material.
  • the first substrate, the layer to be peeled off, and the water-soluble resin are divided by a scriber rigger that is a kind of forceter to expose the cross section of the peeling interface.
  • the second substrate 2 20 is provided on the water-soluble resin.
  • a quartz substrate thinness: 1.0 to 1.5 mm
  • double-sided tape 2 2 1 Double-sided tape used in the peeling process has reduced adhesiveness when irradiated with ultraviolet light, heated, or immersed in a liquid such as water. Or has a self-peeling property.
  • a double-sided tape that reduces the adhesiveness when irradiated with ultraviolet rays is used.
  • an ultraviolet curable resin specifically, an adhesive such as an epoxy resin adhesive, a thermosetting resin or a resin additive may be used.
  • an auxiliary substrate a quartz substrate may be fixed by using a double-sided tape or an adhesive under the first substrate.
  • the first substrate and the layer to be peeled having the semiconductor element are separated by physical means.
  • the metal oxide film is peeled off at the interface between the metal oxide film and the metal oxide film
  • the interface between both sides of the metal oxide film, that is, the metal oxide film and the metal film is shown.
  • the interface between the metal oxide film and the layer to be peeled In the case of separation inside the metal oxide film, metal oxide may be scattered and attached to the lower surface of the layer to be peeled.
  • the metal oxide film may be present only on the lower surface of the layer to be peeled or only on the upper surface of the metal film. is there.
  • the metal oxide may be removed by etching or chemical or physical polishing, or may be left adhered.
  • the layer to be peeled is fixed to a film substrate 230 which is a third substrate.
  • the film substrate does not have adhesiveness, it is fixed through the second adhesive 231.
  • an ultraviolet curable resin specifically, an epoxy resin adhesive, an adhesive such as a thermosetting resin or a resin additive, or a double-sided tape can be used.
  • a water-insoluble adhesive that is cured by ultraviolet irradiation is used as the second adhesive. That is, for the second adhesive, considering the case of removing the stress relaxation material, it is necessary to use a material that does not peel in consideration of the properties of the stress relaxation material. Of course, the stress relaxation material does not necessarily have to be removed.
  • the present embodiment uses an adhesive having the same adhesive factor as the factor that causes the adhesiveness of the first adhesive to decrease or peel and the second adhesive to cure. For example, if an adhesive whose adhesiveness is reduced by UV irradiation and an adhesive that hardens are used, the second substrate is peeled off and fixed to the third substrate by UV irradiation once. And the process can be simplified.
  • the second substrate is separated. At this time, since the adhesiveness of the first adhesive is lowered, it can be peeled off easily and accurately.
  • the water-soluble resin is removed.
  • the layer to be peeled fixed to the third substrate is immersed in pure water in order to remove the water-soluble resin. Then, only the water-soluble resin is removed. Thereafter, a sealing film 232 is formed on the UV protective film, and the peeled layer is transferred onto the third substrate, whereby a top emission light emitting device is completed.
  • a light-emitting device having T F T or the like formed over a film substrate can be formed by a simplified peeling process. As a result, it is possible to provide a light-emitting device that is thin, lightweight, difficult to break even when dropped, and flexible.
  • a plurality of peeling layers provided with TFT or the like corresponding to each use of the light emitting device may be transferred to the film substrate.
  • a peeling layer of TFT for the pixel portion and TFT for the drive circuit may be formed and transferred to a predetermined region of the fill substrate.
  • Embodiment 2 In this embodiment mode, a state in which a light emitting element and a liquid crystal element are formed is used as a layer to be peeled, and peeling and transferring are performed, and peeling is performed when the adhesive pressure is controlled by applying ultraviolet rays and heat.
  • An example of forming a bottom emission light emitting device using a process will be described. The description of the same steps and materials as those in Embodiment 1 is omitted.
  • the protective film 2 15 is formed as in the first embodiment (FIG. 4A). However, since it is a bottom emission light emitting device, it is necessary to use a light-transmitting material for the electrode 204. Moreover, although a stress relaxation material may be provided, it is not particularly provided in this embodiment.
  • the second substrate 2 2 0 is fixed on the protective film 2 1 5 using the double-sided tape 2 2 1 as an adhesive, and then the first substrate 2 0 0 is peeled off. To do.
  • a fill substrate 2 30 which is a third substrate is pasted under the layer to be peeled with an adhesive 2 31.
  • a double-sided tape whose adhesiveness is reduced or peeled off by heating is used, and an adhesive that is cured by ultraviolet rays is used. Therefore, heating is performed while irradiating ultraviolet rays from the lower surface of the film substrate.
  • ultraviolet rays may be irradiated from both sides of the substrate.
  • the electrode transmits ultraviolet light irradiation may be performed from above the second substrate.
  • a double-sided tape whose adhesiveness is reduced or peeled off by ultraviolet rays may be used, and an adhesive that cures by heating may be used. It would be suitable to irradiate ultraviolet rays from above the second substrate.
  • the second substrate is peeled off.
  • a sealing film 232 is formed to complete a bottom emission light emitting device.
  • it can be used as a light emitting device having a TFT or the like formed on a film substrate by a simplified peeling process. As a result, it is possible to provide a light-emitting device that is thin and lightweight, is not easily destroyed even when dropped, and is flexible.
  • the present invention can be applied to a top emission light emitting device.
  • a UV protection film should be provided to prevent deterioration of the light emitting layer.
  • a metal film 201 is formed over the first substrate 200.
  • a glass substrate of about 0.5 to 1. Omm is used as the first substrate.
  • the metal film an element selected from W, Ti, Ta, Mo, Nd, N, Co, Zr, Zn, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, or an alloy containing the aforementioned element as a main component A single layer made of a material or a composite material, or a laminate of these can be used.
  • the sputtering method is used as a method for forming the metal film, and the metal may be targeted and formed on the first substrate.
  • the thickness of the metal film is 10 nm to 200 nm, preferably 50 nm to 75 nm.
  • the first metal (W) and the second metal (Mo) are used in the film formation chamber.
  • a plurality of targets or an alloy target of the first metal (W) and the second metal (Mo) may be arranged and formed by a sputtering method.
  • the peeling process can be controlled and the process margin can be expanded.
  • metal When gold is used, by controlling the composition ratio of each metal of the alloy, the temperature of the heat treatment, and further, the necessity of the heat treatment can be controlled.
  • a nitrided metal film (metal nitride film) may be used.
  • nitrogen or oxygen may be added to the metal film.
  • nitrogen or oxygen may be ion-implanted into the metal film, the film formation chamber may be in a nitrogen or oxygen atmosphere, a metal film may be formed by sputtering, or metal nitride may be used as a target.
  • a semiconductor film is formed through a base film 20 07 laminated on the metal film 2 0 1. That is, any number of insulating films such as a base film may be provided between the metal film and the semiconductor film.
  • a base film a single layer or a stacked layer of an insulating film containing silicon such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film may be used.
  • an oxide film (metal oxide film) 20 2 containing the metal is formed on the metal film surface.
  • the thickness of the metal oxide film may be 0.1 nm to 1 tm, preferably 0.1 nm to 100 nm, and more preferably 0.1 nm to 5 nm.
  • an oxide film may be formed directly on the metal film.
  • heat treatment is performed as necessary.
  • This heat treatment causes the metal oxide film to crystallize, causing crystal distortion and lattice defects (point defects, line defects, surface defects (for example, surface defects due to crystallographic shear planes that can collect oxygen vacancies)), and extended defects. ) Will occur, making it easy to peel off.
  • the heat treatment allows the redox reaction due to the diffusion of hydrogen in the semiconductor film. It is also conceivable that metal oxides having different crystal states are formed and are more easily separated.
  • the heat treatment can also serve as heat treatment for crystallization of the semiconductor film. That is, by heating a semiconductor film formed over the metal film, a crystalline semiconductor film can be formed and the metal oxide film can be crystallized.
  • a metal element typically, Ni element
  • Ni element may be applied after heat treatment or may be irradiated with laser after the heat treatment. Note that when a metal element that promotes crystallization is used, the metal element is unnecessary for the device, so it is desirable to remove it by a gettering process or an etching process.
  • the crystalline semiconductor film is patterned into a desired shape, and a gate insulating film is formed using an oxide film containing silicon or a nitride film containing silicon.
  • a gate electrode is formed on the crystalline semiconductor film through the gate insulating film, and an impurity region is formed using the gate electrode as a mask.
  • the gate electrode uses a stacked structure of W and TaN.
  • the impurity region has a source and drain region, a low concentration impurity region (LDD region), and a low concentration impurity region (GOLD region) that overlaps the gate electrode. May be provided.
  • TFT 2 0 3 is formed.
  • electrodes 20 4 connected to the source wiring or the drain wiring are formed.
  • an insulating film 205 having an organic material or an inorganic material is formed so as to cover the ends of the electrodes 204, that is, to cover both ends of the adjacent electrodes.
  • Insulating films include acrylic films (including photosensitive acrylic), organic materials such as polyimide, polyamide, and BCB (benzocyclobutene), or silicon oxide films, silicon nitride films, silicon nitride oxide films, and coated silicon.
  • Use inorganic materials containing silicon such as oxide film (SOG: Spin On Glass). You can. In this embodiment mode, photosensitive acrylic is used. After forming the insulating film, an opening is formed by etching to expose the electrode 204.
  • An insulating film particularly an insulating film containing an organic material, easily intrudes moisture, oxygen, and the like that cause deterioration of the light-emitting element, and thus a protective film 206 is formed over the insulating film.
  • the protective film may be a film containing carbon or nitrogen such as DLC, CN, or SiN.
  • TFT is formed as a semiconductor element.
  • an active-matrix display device in which TFT is formed in each pixel has been described, it goes without saying that a passive display device may be used.
  • the semiconductor element of the layer to be peeled is an organic TFT, a thin film diode, a photoelectric conversion element comprising a silicon PIN junction, a silicon resistance element or a sensor element (typically a pressure sensitive fingerprint sensor using polysilicon), etc. Also good.
  • a water-soluble resin 210 is formed as a stress relaxation material by covering the electrode, the insulating film M, and the protective film by a spin coating method.
  • the stress relieving material may be cured by applying heat or irradiating with ultraviolet rays. When a material that is cured by irradiating ultraviolet rays is used and there is a concern about deterioration of the semiconductor element, it can be protected by an ultraviolet ray preventing film (UV preventing film).
  • the UV prevention film does not transmit the wavelength in the ultraviolet region (UV region) (at least not more than 900/0), and the light from the light emitting layer, that is, the region of visible light (400 nm to 1 m, preferably 450 nm to 800 nm) a film (sheet) having a property of transmitting a wavelength of nm) may be used.
  • UV absorption An organic resin film containing a collecting agent, specifically, a polyester film such as polyethylene terephthalate or polyethylene 1,6-naphthalene dicarboxylate may be used. The polyester film may be formed by a known extrusion method. Further, an organic resin film having a structure in which a layer that absorbs ultraviolet rays and other layers are laminated may be used.
  • the first substrate, the layer to be peeled off, and the water-soluble resin are divided by a scriber rigger that is a kind of forceter to expose the cross section of the peeling interface.
  • the second substrate 2 11 is provided on the water-soluble resin.
  • a quartz substrate (thickness: 1.0 to 1.5 mm) having no adhesiveness is used for the second substrate, and the second substrate is fixed using double-sided tape 2 1 2.
  • the double-sided tape used in the peeling process has the property that the adhesiveness is reduced or self-peeling when irradiated with ultraviolet rays, heated, or immersed in a liquid such as water.
  • a double-sided tape that reduces the adhesiveness when irradiated with ultraviolet rays is used.
  • an ultraviolet curable resin specifically, an adhesive such as an epoxy resin adhesive, a thermosetting resin, or a resin additive may be used.
  • an auxiliary substrate a quartz substrate may be fixed under the first substrate using a double-sided tape, an adhesive, or the like.
  • the first substrate and the layer to be peeled having the semiconductor element are separated by physical means.
  • the metal oxide film is shown to be peeled off at the interface between the metal oxide film and the metal oxide film within the crystallized metal oxide film or at the both surfaces of the metal oxide film, that is, the metal oxide film and the metal film. It is separated from the interface with the film or the interface between the metal oxide film and the layer to be peeled. When separating inside the metal oxide film, metal oxide may be scattered and adhered to the lower surface of the layer to be peeled.
  • the interface between the metal oxide film and the metal film or the metal oxide film When separating at the interface with the delamination layer, the metal oxide film may exist only on the lower surface of the layer to be peeled or only on the upper surface of the metal film. When the metal oxide is scattered or attached to the lower surface of the peeled layer, the metal oxide may be removed by etching, chemical or physical polishing, or may be left attached.
  • the layer to be peeled is fixed to the film substrate 2 1 4 which is the third substrate. If the film substrate is not sticky, it is fixed via the second adhesive 2 15.
  • an ultraviolet curable resin specifically, an epoxy resin adhesive, an adhesive such as a thermosetting resin or a resin additive, or a double-sided tape can be used.
  • a water-insoluble adhesive that is cured by irradiation with ultraviolet rays is used as the second adhesive. That is, for the second adhesive, considering the case of removing the stress relaxation material, it is necessary to use a material that does not peel in consideration of the properties of the stress relaxation material. Of course, the stress relieving material does not necessarily have to be removed.
  • the present embodiment uses an adhesive having the same adhesive factor as the factor that causes the adhesiveness of the first adhesive to decrease or peel and the second adhesive to cure.
  • the second substrate can be peeled off and fixed to the third substrate by one ultraviolet irradiation. The process can be simplified.
  • the second substrate is peeled off.
  • the tackiness of the first adhesive is lowered, it can be easily and accurately peeled off.
  • the water-soluble resin is removed.
  • the layer to be peeled fixed to the third substrate is immersed in pure water in order to remove the water-soluble resin. Then, only the water-soluble resin is removed.
  • plasma cleaning or argon cleaning with argon gas and oxygen gas may be performed.
  • a light emitting layer 220 and a cathode 22 are formed on the protective film.
  • a separate supporting substrate is prepared, and the light emitting layer and the cathode are deposited while being fixed to the supporting substrate.
  • the light emitting layer is formed by vacuum deposition.
  • the light emitting layer may form each RGB light emitting layer, or may form a white light emitting layer, and perform multicolor display using a color conversion layer such as a color filter.
  • the cathode may be formed of a light-transmitting material, for example, ITO for top emission, and a metal film such as MgAg for bottom emission.
  • the surface of the first electrode is preferably flat by a chemical and mechanical polishing process (typically CMP technology). It is good to do.
  • a protective film 2 2 2 is formed on the cathode, and a sealing film 2 2 3 is formed.
  • nitrogen is substituted and a desiccant or the like is sealed in order to prevent deterioration of the light emitting layer and the like.
  • the light emitting layer, the cathode, and the protective film are formed without being exposed to the atmosphere.
  • the layer to be peeled is transferred to the film substrate, and the top emission light emitting device is completed.
  • a thin, lightweight, light-emitting device that is difficult to break even when dropped and that is flexible is provided.
  • a plurality of peeling layers provided with TFT or the like corresponding to each use of the light emitting device may be transferred to the film substrate.
  • a peeling layer of TFT for the pixel portion and TFT for the drive circuit may be formed and transferred to a predetermined region of the fill substrate.
  • a state in which a semiconductor element, an electrode, an insulating film, and the like are formed is used as a peeled layer, and peeling and transferring are performed.
  • An example of forming a bottom emission light-emitting device using a peeling process for controlling the property will be described. The description of the same processes and materials as those in Embodiment 3 is omitted.
  • the protective film 2 06 is formed as in Embodiment 1 (FIG. 13 (A)). However, since it is a bottom emission type light emitting device, it is necessary to use a light-transmitting material for the electrode 204. In addition, a stress relieving material may be provided, but L ⁇ is not particularly provided in this embodiment.
  • the second substrate 2 1 1 is fixed on the protective film 2 06 using double-sided tape 2 1 2 as an adhesive, and the first substrate 2 0 0 is peeled off. To do.
  • a film substrate 2 14 which is a third substrate is pasted under the layer to be peeled with an adhesive 2 15.
  • a double-sided tape whose adhesiveness decreases or peels off by heating is used, and an adhesive that is cured by ultraviolet rays is used. Therefore, heating is performed while irradiating ultraviolet rays from the lower surface of the film substrate.
  • ultraviolet rays may be irradiated from both sides of the substrate.
  • the electrode transmits ultraviolet rays the irradiation may be performed from above the second substrate.
  • double-sided tape whose adhesiveness is reduced or peeled off by ultraviolet rays Adhesives that are used and cured by heating may be used, and it may be appropriate to irradiate UV light from above the second substrate.
  • the second substrate is peeled off.
  • a light emitting layer 2 2 0 and a cathode 2 1 1 are formed.
  • a protective film 2 2 2 is formed on the cathode and a sealing film 2 2 3 is provided, whereby a bottom emission light emitting device is completed.
  • the light emitting device As described above, it can be used as a light emitting device having a simplified peeling process, TFT or the like formed on a film substrate. As a result, it is possible to provide a light-emitting device that is thin and lightweight, is not easily destroyed even when dropped, and is flexible.
  • a metal film 3 0 1 is formed over the first substrate 3 100.
  • the first substrate and the metal film those described in Embodiment Mode 1 may be used.
  • an alloy film of M 0 and W is formed on a glass substrate.
  • a plurality of targets such as the first metal (W) and the second metal (Mo) or the first metal (W) and the second metal (Mo) An alloy target may be placed and formed by sputtering.
  • the peeling process can be controlled, and the process margin is widened.
  • T F T 3 0 3 is formed through the base film 3 0 7, and an electrode 3 0 4 connected to one wiring of T F T is formed.
  • a metal oxide film 302 that is an oxide containing the metal is formed over the metal film.
  • a counter substrate 30 5 provided with a color filter or the like is provided, and a liquid crystal 3 06 is formed between the first substrate and the counter substrate.
  • a film substrate can be used as the counter substrate.
  • the liquid crystal may be formed by vacuum injection or by dropping it in a vacuum.
  • the liquid crystal material a known material such as a dispersion type liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal, an antiferroelectric liquid crystal, or the like may be used.
  • a drop method would be suitable for liquid crystals with a certain degree of viscosity, such as dispersive liquid crystals.
  • spacers are formed or dispersed to maintain the spacing between the substrates, but in order to maintain the spacing between the flexible substrates, the spacing is about three times higher than usual. It is advisable to form or disperse the sauce. Also, it is better to make the spacer softer than when using it on a normal glass substrate. Furthermore, since the fisolem substrate is flexible, it is necessary to fix the spacer so that the spacer does not move.
  • the film substrate used as the counter substrate or the third substrate is transparent to water or impurities, and is made of an organic material such as polyvinyl alcohol or ethylene vinyl alcohol copolymer or polysilazane, aluminum oxide, oxygen, nitrogen. It is preferable to cover with a barrier film made of an inorganic material such as b-element or a laminate thereof.
  • the second substrate 311 is fixed on the water-soluble resin by the double-sided tape 31 2.
  • the first substrate is separated by physical means such as tape.
  • it is separated from the interface of the crystallized metal oxide film or both surfaces of the metal oxide film, that is, the interface between the metal oxide film and the metal film or the interface between the metal oxide film and the layer to be peeled.
  • metal oxides may be scattered and adhered to the lower surface of the layer to be peeled. In such a case, the metal oxide may be removed by etching or polishing, or may be left attached.
  • a film substrate 3 15 corresponding to the third substrate is pasted.
  • an adhesive 3 16 that is cured by heating is used to fix the fill substrate.
  • the double-sided tape 3 1 2 the one having a property of lowering the adhesiveness by heating or self-peeling is used, and this process can simultaneously remove the adhesive adhesive and the double-sided tape. . As a result, the manufacturing process can be simplified.
  • the above process can also be performed by ultraviolet irradiation.
  • a double-sided tape that is peeled off by irradiation of ultraviolet rays and an adhesive that is cured by irradiation of ultraviolet rays may be used.
  • the second substrate is peeled off. Since the adhesive property of the double-sided tape is reduced, it can be easily and uniformly peeled off.
  • the water-soluble resin is removed by immersing in. Thereafter, a polarizing plate or the like is provided as appropriate, and a liquid crystal display device having TFTs formed on a film substrate is completed.
  • a liquid crystal display device having a TFT or the like formed on a film substrate can be formed by a simplified manufacturing process. As a result, it is thin and lightweight, and it is difficult to break even if dropped.
  • a flexible liquid crystal display device can be provided.
  • a state where the light emitting element and the liquid crystal element are formed is used as a layer to be peeled, and peeling and transferring are performed. In addition to heating, a peeling process is performed in which UV is irradiated to control adhesiveness. A case where a liquid crystal display device is formed will be described. The description of the same processes and materials as those in Embodiment 5 is omitted.
  • the metal film 3 0 1, the oxide metal film 3 0 2, the base film 3 0 7, the TFT 3 0 3, and the electrode 3 0 4 are formed on the first substrate 3 0 0. Then, the counter substrate 3 0 5 and the liquid crystal 3 0 6 are formed (FIG. 6A).
  • the second substrate 3 1 1 is bonded to the counter substrate with the double-sided tape 3 1 2. After that, the first substrate is peeled off by physical means. Further, although a stress relaxation material may be provided, it is not particularly provided in this embodiment.
  • a film substrate 3 15 is attached as a third substrate with an adhesive 3 16.
  • the adhesive is cured by irradiating ultraviolet rays from both sides while heating the entire substrate.
  • the double-sided tape 3 1 2 has been reduced in adhesiveness by self-peeling due to heating or ultraviolet irradiation. That is, according to this process, the double-sided tape for fixing the second substrate is peeled off, and the adhesive for fixing the fill substrate is cured. Furthermore, since the heating and the step of irradiating with ultraviolet rays are performed simultaneously, the double-sided tape can be widened by both the property of peeling by heating and the property of peeling by irradiating with ultraviolet rays.
  • the second substrate is peeled off to complete the liquid crystal display device.
  • TFTs formed on a film substrate by a simplified manufacturing process Or the like can be formed.
  • a metal film 3 0 1 is formed on the first substrate 3 0 0.
  • the first substrate and the metal film those described in Embodiment Mode 1 may be used.
  • an alloy film of Mo and W is formed on a glass substrate.
  • a plurality of targets such as the first metal (W) and the second metal (M o) or an alloy target of the first metal (W) and the second metal (M o) in the deposition chamber can be formed by sputtering.
  • the peeling process can be controlled and the process margin can be expanded.
  • T F T 3 0 3 is formed in the same manner as in the first embodiment, and an electrode 3 0 4 connected to one wiring of T F T is formed.
  • a metal oxide film 30 2 which is an oxide of the metal is formed on the metal film.
  • a water-soluble resin 3 10 is formed as a stress relaxation material by a spin coating method.
  • the second substrate 3 1 1 is fixed on the water-soluble resin with the double-sided tape 3 1 2 as an adhesive. Thereafter, the first substrate is separated by physical means. At this time, the inside of the crystallized metal oxide film or the interface on both sides of the metal oxide film, that is, It is separated from the interface between the metal oxide film and the metal film or the interface between the metal oxide film and the layer to be peeled.
  • metal oxides may be scattered and adhered to the lower surface of the layer to be peeled. In such a case, the metal oxide may be removed by etching or polishing, or may remain attached.
  • a film substrate 3 15 corresponding to the third substrate is attached.
  • an adhesive 3 16 which is cured by heating is used to fix the film substrate.
  • the double-sided tape 3 1 1 2 has a property of reducing the tackiness by heating or having a self-peeling property, and this process can cure the adhesive and peel the double-sided tape at the same time. As a result, the manufacturing process can be simplified.
  • the above process can also be performed by ultraviolet irradiation.
  • a double-sided tape that can be peeled off by ultraviolet irradiation and an adhesive that can be hardened by ultraviolet irradiation may be used.
  • the second substrate is peeled off. Since the adhesiveness of the double-sided tape is reduced, it can be peeled easily and uniformly.
  • Fig. 14 (F) it is immersed in pure water to remove the water-soluble resin.
  • a counter substrate 30 5 provided with a color filter or the like is provided, and a liquid crystal 3 06 is formed between the first substrate and the counter substrate.
  • a polarizing plate is provided as appropriate.
  • a film substrate can be used as the counter substrate.
  • the liquid crystal may be formed by a vacuum injection method or by dropping in a vacuum.
  • the liquid crystal material may be a known material such as a dispersive liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal, or an antiferroelectric liquid crystal. A drop method would be suitable for liquid crystals with a certain degree of viscosity, such as dispersive liquid crystals.
  • spacers are formed or dispersed to maintain the spacing between substrates, but in order to maintain a flexible spacing between substrates, 3 16540
  • Spacers should be formed or spread about 30 times more. Also, it is better to make the spacer softer than when using it on a normal glass substrate. Further, since the fill substrate has flexibility, it is necessary to fix the spacer so that the spacer does not move.
  • the film substrate used as the counter substrate or the third substrate is transparent to water or impurities.
  • Organic materials such as polyvinyl alcohol and ethylene vinyl alcohol copolymer, or polysilazane, aluminum oxide, oxygen, nitrogen b ⁇ It is better to cover with an inorganic material such as element, or a barrier film made of a laminate of them.
  • a liquid crystal display device having a TFT or the like formed on a film substrate can be formed by a simplified manufacturing process. As a result, a thin and lightweight liquid crystal display device that is difficult to break even when dropped can be provided.
  • a state in which a light-emitting element and a liquid crystal element are formed is used as a layer to be peeled, and a liquid crystal display device is formed by using a peeling process in which UV is irradiated to control adhesiveness in addition to heating. Will be explained. The description of the same steps and materials as those in Embodiment 7 is omitted.
  • a metal film 301, a metal oxide film 302, a base film 3007, a TFT 3003, and an electrode 3004 are formed on a first substrate 3100.
  • Figure 15 (A) a metal film 301, a metal oxide film 302, a base film 3007, a TFT 3003, and an electrode 3004 are formed on a first substrate 3100.
  • the second substrate 3 11 1 is bonded onto the electrode by double-sided tape 3 1 2 as an adhesive. Thereafter, the first substrate is peeled off by physical means.
  • a stress relaxation material may be provided, it is not particularly provided in this embodiment.
  • a film substrate 3 15 as a third substrate is shelled with an adhesive 3 16.
  • the adhesive is cured by irradiating ultraviolet rays from both sides while heating the entire substrate.
  • double-sided tape 3 1 2 can be used for heating or UV irradiation. More sticky or self-peeling.
  • the double-sided tape for fixing the second substrate is peeled off, and the adhesive for fixing the film substrate is cured. Further, since the heating and the step of irradiating with ultraviolet rays are performed simultaneously, the double-sided tape may be peeled off by heating or peeled off by irradiating with ultraviolet rays, and the production margin can be expanded.
  • the second substrate is peeled off by physical means.
  • a counter substrate 3 20 provided with a color filter or the like is formed, and a liquid crystal 3 21 is formed.
  • a liquid crystal display device having T F T or the like formed on a film substrate can be formed by a simplified manufacturing process. As a result, it is possible to provide a thin and light liquid crystal display device that is thin and lightweight, is not easily destroyed even when dropped, and is flexible. (Embodiment 9)
  • a multi-sided method for forming a display device having a plurality of semiconductor elements from a large substrate for example, a 600 ⁇ 72 Omm substrate
  • FIG. 7A shows a state in which a plurality of display devices or semiconductor element groups 5 101 are formed over the first substrate 500 through an insulating film 5 10 such as a base film.
  • the display device is a light emitting device, a liquid crystal display device or other display device, and may be an electronic device having a semiconductor element formed by the peeling process of the present invention.
  • the semiconductor element group constitutes a display portion, a drive circuit portion, and the like, and is formed by the peeling process of the present invention.
  • FIG. 7 (B) shows a cross-sectional view taken along the line a—a ′ and shows a step of peeling the second substrate. That is, a display device or a semiconductor element group 5 0 1 formed on the first substrate 500 through a metal film 50 2 and a metal oxide film 5 0 3, and a second on the display device or semiconductor element group A substrate 5 0 5 is provided.
  • a stress relaxation material 50 4 is provided so as to cover the display device or the semiconductor element group.
  • a decompression device 5 08 having a hole 5 0 6 connected to the pump 5 0 7 is fixed to the first substrate.
  • An auxiliary substrate or the like may be disposed between the first substrate and the decompression device. It is also preferable to place a decompression device on the second substrate side and fix it. Then, the inside of the hole is depressurized or vacuumed, and the first substrate and the second substrate can be adsorbed with a constant suction force, and the first substrate can be peeled uniformly. It is better to expose the cross section of the peeled surface and damage the cross section with a cutter.
  • the transfer is performed to the third substrate, but the transfer may be performed with the second substrate adsorbed.
  • the third substrate is fixed to the decompression device, the adsorbed second substrate is transferred, and ultraviolet rays are irradiated and heated to peel off and harden the adhesive.
  • the decompression device is preferably formed of a material that transmits ultraviolet rays.
  • the film substrate corresponding to the third substrate is flexible, so it may be difficult to fix it flat. However, it can be transferred or peeled off by fixing it uniformly with a decompression device, etc. Can be performed accurately and easily.
  • Embodiment mode can be implemented in combination with any of Embodiment Modes 1 to 4. (Embodiment 10)
  • the present invention can be applied to display portions of various electronic devices.
  • Electronic devices include mobile information terminals (cell phones, mobile computers, mobile computers, wearables) Computer, portable game machine or electronic book), video camera, digital camera, goggle type display, display display, navigation system, etc. Specific examples of these electronic devices are shown in FIG.
  • FIG. 8A shows a mobile computer, which includes a main body 4 ⁇ 0 1, a stylus 4 1 0 2, a display unit 4 1 0 3, operation buttons 4 1 0 4, an external interface 4 1 0 5, and the like.
  • the display device of the present invention is used for the display portion 4 10 3. According to the present invention, it is possible to provide a mobile computer that is lightweight, thin, and hard to be destroyed even if dropped. Furthermore, since the display device of the present invention is highly flexible, the display unit may have a curved surface.
  • FIG. 8 (B) is an electronic book reader, which includes a display unit 4 2 0 1 and the like.
  • the display device of the present invention is used for the display portion 4 2 0 2. According to the present invention, it is possible to provide an electronic book reader that is lightweight, thin, and difficult to destroy even if dropped. Further, since the display device of the present invention is highly flexible, it can be used as a display portion of a spread-type electronic book or a take-up type electronic book.
  • FIG. 8C shows an IC card, which includes a main body 4 3 0 1, a display portion 4 3 0 2, an integrated circuit 4 3 0 3, and the like.
  • the display device of the present invention is used for the display portion 4 3 0 2. According to the present invention, it is possible to provide a display portion on a very thin IC card. Further, the semiconductor element of the integrated circuit portion may be manufactured by using the peeling method of the present invention.
  • FIG. 8D illustrates a sheet-type mobile phone including a main body 4401, a display portion 4403, an audio input portion 4404, an audio output portion 4405, a switch 4406, an external connection port 4407, and the like.
  • a separately prepared earphone 4408 can be connected through the external connection port 440 7.
  • the display unit 4403 uses a touch panel type display device equipped with a sensor and is formed according to the present invention. By touching the touch panel type operation key 4409 displayed on the display unit 4403, a series of operations can be performed.
  • the line I can.
  • various signal processing circuits provided in the main body 4401 a thin film circuit formed according to the present invention can be used. According to the present invention, it is possible to provide a mobile phone that is lightweight, thin, and hardly broken even when dropped.
  • FIG. 8 (E) shows a rope, which includes an arm portion 4 5 0 1, a body portion 4 5 0 2, a head portion 4 5 0 3, a display portion 4 5 0 4 and the like.
  • the display device of the present invention is used for the display portion 45 0 4.
  • FIG. 8F shows an advertising tower 4 6 0 2 provided with a display portion 4 6 0 1.
  • the display device of the present invention is used for the display portion 4 6 0 1.
  • the display device of the present invention may be fixed to an automobile window or the like. As described above, since the display device of the present invention has a flexible property, it can be used by being fixed to a circular base.
  • the application range of the present invention is extremely wide and can be used for electronic devices in various fields.
  • the present invention which is thin and lightweight, is very effective for the electronic devices shown in FIGS. 8 (A) to (F).
  • a pixel portion a driving circuit for controlling the pixel portion, a memory circuit, and a panel on which a CPU having a control device and an arithmetic device are mounted will be described. That is, the peeling process of the present invention can form a drive circuit, a logic circuit, or the like other than the display portion.
  • FIG. 9 shows an appearance of the panel, which has a pixel portion 300 on which a plurality of pixels are arranged in a matrix on a substrate 300.
  • a scanning driving circuit 3 0 0 1 for controlling the pixel unit 3 0 0 0, signal! ⁇ Has a dynamic circuit 3 0 0 2.
  • an image is displayed in accordance with a signal supplied from the driving circuit.
  • the counter substrate may be provided only on the pixel portion 3 00 0 and the drive circuits 3 0 0 1 and 3 0 0 2. Or may be provided on the entire surface. However, it is preferable to arrange the CPU 3008 that may generate heat so that the heat sink comes into contact with it.
  • the panel has VRAM 3003 (video random access memory, screen display dedicated memory) for controlling the drive circuits 3001 and 3002, and decoders 3004 and 3005 for controlling the VR AM 3003 around the VR AM 3003.
  • VRAM 3003 video random access memory, screen display dedicated memory
  • decoders 3004 and 3005 for controlling the VR AM 3003 around the VR AM 3003.
  • a RAM 3006 and a RAM 3006 have a decoder 3007 for controlling the RAM 3006 and a CPU 3008 in the vicinity of the RAM 3006.
  • All elements composing the circuit on the substrate 3009 are formed of a polycrystalline semiconductor (polysilicon) having a higher field-effect mobility and a higher on-current than an amorphous semiconductor. Integrated formation of a plurality of circuits on the surface is realized.
  • the pixel portion 3001, the driving circuits 3001, 3002, and other circuits are first formed on a supporting substrate, and then peeled and pasted together by the peeling method of the present invention, so that they are integrally formed on the flexible substrate 3009. Is realized.
  • the configuration of the plurality of pixels arranged in the pixel portion is not limited, but the arrangement of the VRAM 3003 and the RAM 3006 may be omitted by arranging a SRAM in each of the plurality of pixels.
  • W film is 50 nm by sputtering method
  • Oxygen oxide film is 200 nm by sputtering method
  • Nitrogen oxide oxide film is 100 nm by plasma CVD method as base film
  • Semiconductor film Amorphous silicon films with a thickness of 50 nm were sequentially stacked by plasma CVD. Thereafter, heat treatment was carried out at 500 ° C. for 1 hour and 5500 ° C. for 4 hours, and the film was peeled off by physical means such as polytetrafluoroethylene tape.
  • FIG. 10 a TEM photograph of the W film and the oxide layer on the substrate side
  • a TEM photograph of the oxide layer and the oxide film on the semiconductor film side is shown in FIG. In FIG.
  • the substrate side after peeling and the peeling surface on the semiconductor film side after peeling were measured by XPS.
  • the resulting spectra are separated into waveforms, and the detection elements and quantitative results obtained from them are as follows.
  • W1 tungsten W
  • W2 tungsten oxide WO x , X is almost 2
  • W3 tungsten oxide WO x , 2 ⁇ X ⁇ 3
  • W4 tungsten oxide W 0 3, etc.

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Abstract

本発明は剥離工程を簡略化し、且つ大型基板に対する剥離・転写を均一に行う方法を提供する。本発明は剥離工程における第１の接着剤の剥離と、第２の接着剤の硬化と、を同時に行って、作製工程を簡略化することを特徴とする。また本発明は、半導体素子の電極まで形成された被剥離層を所定の基板に転写するタイミングを工夫することを特徴とする。特に大型基板に複数の半導体素子を形成した状態で剥離を行う場合、圧力差を利用して基板を吸着して剥離を行うことを特徴とする。

Description

明細書
剥離方法及びその剥離方法を用いた表示装置の作製方法 技術分野
本発明は、 機能性薄膜の剥離方法、 特に様々な素子を有する膜や層の剥離方法に関 する。 加えて本発明は、 剥離した膜をフイルム基板に貼りつける転写方法、 及び当該 転写方法を用いて形成された薄膜トランジスタ （以下、 T F Tという） を有する半導 体装置およびその作製方法に関する。 背景技術
近年、 絶縁表面を有する基板上に形成された半導体薄膜 （厚さ数〜数百 n m程度） を用いて T F Tを構成する技術が注目されている。 T F "Hi l Cや電気光学装置のよ うな電子デバイスに広く応用され、 特に表示装置のスィツチング素子やドライバ回路 として開発が行われている。
このよう 7¾表示装置においてはガラス基板や石英基板が多く使用されているが、 割 れやすく、 重いという欠点がある。 そのため大量生産を行う上で、 ガラス基板や石英 基板は大型化が困難である。 そこで、 可撓性を有する基板、 代表的にはフレキシブル なプラスチックフイルムの上に T F T素子を形成することが試みられている。
しかしながら、 T F Tの活性層に高性能の多結晶シリコン膜を使用する場合、 作製 工程において数百。 Cの高温プロセスが必要となってしまい、 プラスチックフイルム上 に直接形成することができない。
そのため、 基板上に分離層を介して存在する被剥離層を前 »板から剥離する方法 が驟されている。 例えば、 非晶質シリコン、 半導体、 窒化物セラミックス、 又は有 機高分子からなる分離層を設け、 基板を通過させてレーザー光を照射して、 分離層に 層内剥離等を生じさせて、基板を分離させるというものである（特許文献 1参照)。加 えて、 この技術を用いて被剥離層 （公報では被転写層と呼んでいる） をプラスチック フイルムに貼りつけて液晶表示装置を完成させるという記載もある (特許文献 2参照)。 またフレキシブルディスプレイに関する記事をみると、 各社の技術が紹介されている (非特許文献 Ί参照 )。
(特許文献 1 )
特開平 1 0— 1 2 5 9 2 9号公報
(特許文献 2 )
特開平 1 0— 1 2 5 9 3 0号公報
(非特許文献 1 )
日経マイクロデバイス,日経 B P社， 2 0 0 2年 7月 1日， 2 0 0 2年 7月 1 日号， p . 7 1 - 7 2 発明の開示
(発明が解決しょうとする課題）
しかし、 上記のような剥離工程は問題が多く、 改良の余地があった。 また特に、 大 型基板に対して均一に行う点を考慮する必要があつた。
そこで、 本発明は剥離工程を簡略化し、 且つ簡便に行う方法を提供する。 また本発明 は、 上記方法で形成された発光装置、 液晶表示装置、 その他の表示装置を提供する。 (課題を解決するための手段）
上記課題を鑑み、 本発明は剥離工程における第 1の接着剤の剥離と、 第 2の接着剤 の硬ィ匕と、を同時に行って、作製工程を簡略化することを特徴とする。また本発明は、 被剥離層を所定の基板に転写する夕イミングを工夫することにより作製工程を簡略化 することを特徴とする。
また本発明は被剥離層の剥離を容易にするため、 物理的損傷を与えたり、 被剥離層 の断面を露出させると好ましい。
また特に大型基板に複数の半導体素子を形成した状態で剥離を行う場合、剥離の精度 や正確さを高めるために、圧力差を利用して基板を吸着し、剥離を行うことを特徴とする。 具体的には図 1 (A) に示すように、 第 1の基板 1 0 0上に被剥離層 1 0 1を形成 する。 被剥離層は、 最終的に半導体素子、 電極、 更には液晶層 （液晶素子） や発光層 (発光素子） を含む表示機能や駆動回路等を有すればよく、 剥離するタイミングと、 被剥離層の作製状態との関係は実施者が決定することができる。 例えば図 1 (A) の 被剥離層は、 半導体素子及び当該半導体素子に接続される電極を形成した状態であつ ても、 更に液晶素子や発光素子を形成した状態であってもよい。
第 1の基板は後の剥離工程に耐えうる I 性を有していればよく、例えばガラス基板、 石英基板、 セラミック基板、 シリコン基板、 金属基板またはステンレス基板を用いる ことができる。
なお被剥離層の半導体素子は、 非晶質半導体膜を有する T F丁、 有機 T F T、 薄膜 ダイオード、 シリコンの P I N接合からなる光電変換素子、 シリコン抵抗素子又はセ ンサ素子 （代表的にはポリシリコンを用いた感圧式指紋センサ） 等であってもよい。 さらに T F Tの場合、 ポ卜厶ゲート型であっても、 トップゲート型であってもよい。 次に図 1 ( B) に示すように、 被剥離層上に応力緩和材 1 0 3を形成する。 応力緩 和材は剥離工程に必須ではないが、 被剥離層を保護するために設けると好ましい。 応 力緩和材は水溶性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、その他の樹脂を用いるとよい。 すなわち、 被剥離層の保護を目的とするため柔軟性の高い有機樹脂がよく、 更に最終 的に除去することを考えると物理的に除去するものでもよいが、 7j洗、 熱又は光によ リ粘着性が低下する材料がよ tゝ。
次いで被剥離層の剥離を容易にするため、 図 1 (C) に示すように、 第 1基板、 半 導体素子及び応力緩和材を分断すると好ましい。 分断手段は、 レーザーやカッター等 を用いればよい。
分断工程は剥離工程に必須ではないが、 剥離を容易に行うために分離する界面の断面 を露出すると好ましい。 そして分離する界面の断面にカッター等の物理的手段により 傷等をつけてもよい。 また、第 1の基板まで分断せず、被剥離層や応力緩和材等に切り 込みを入れてもよい。
その後図 1 (D) に示すように、 被剥離層上に第 2の基板 1 0 5を張り付ける。 こ のとき、 第 1の接着剤 1 0 6を用いて固定するが、 基板自体に接着機能がある場合、 接着剤は必須ではない。 第 2の基板は、 第 1の基板よりも剛性の高い基板を用いるこ とが好ましく、 比較的岡 lj性の高い、 石英基板を用いるとよい。 第 1の接着剤は、 剥離 可能な接着剤、 例えば紫外線により粘着性が低下したり、 剥離する紫外線剥離型粘着 剤、 熱により粘着性が低下したり、 剥離する熱剥離型粘着剤、 水洗等により粘着性が 低下したり、 剥離する水溶性接着剤や両面テープ等を使用するとよい。
また、 剥離工程をより確実にするため、 第 1の基板下に補助基板 1 0 8を設けても よい。このとき補助基板に接着性がない場合、接着剤 1 0 7を用いて固定する。なお、 第 2の基板と補助基板、 及び第 1の接着剤と補助基板を固定する接着剤は同一なもの を使用すればよい。
そして図 1 ( E) に示すように、 物理的手段を用いて剥離を行う。 図 1 ( E) のよ うに補助基板が設けられている場合は、 第 2の基板と補助基板とに逆方向に働く力を 加えればよく、 補助基板が設けられていない場合は、 粘着性の高いシートを第 1の基 板下に固定して剥離してもよい。
特に大型基板の場合、 均一に剥離するために、 圧力差を利用して基板を吸着し剥離 してもよい。 すなわち例えば、 剥離する基板を空孔が形成された基板上に設置し、 ポ ンプ等によリ当該空孔が減圧又は真空状態とし、 剥離する基板全体を圧力差によリ均 —に固定した状態で剥離を行ってもよい。
次に図 2 ( F) に示すように、 被剥離層下に第 3の基板 1 1 0を固定する。 第 3の 基板自体に接着性がない場合、第 2の接着剤 1 1 1を介して接着する。第 3の基板は、 ポリ力ーボネー卜、ポリアリレー卜、ポリエーテルスルフォン等のプラスチック基板、 ポリテトラフルォロエチレン基板又はセラミック基板等の騰の薄い基板や可撓性の ある （フレキシブルな）基板 （以下、 これらの基板をフィルム基板と表記する） を用 いることができる。第 2の接着剤は、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等を用いればよい。 但し、 第 1の接着剤と第 2の接着剤とは、 紫外線や熱等により、 相反する性質を有す る必要がある。すなわち、紫外線や熱によリ第 1の基板は粘着性が低下、又は剥離し、 第 2の基板は硬化する必要がある。 図 2 ( F) では、 紫外線を照射することによリ第 1の接着剤の粘着性を低下させ、 第 2の接着剤を硬化させている。 なお、 被剥離層の 上下から紫外線を照射しても、 一方の面から紫外線を照射しても構わない。 そして図 2 (G) に示すように、 第 2の基板を剥離する。 このように、 紫外線を照射したり、 熱を加えるといった同一の工程により、 剥離と 固定を同時に行うことができるため、 剥離工程を簡略化することができる。
次いで図 2(H)に示すように、紫外線照射を照射したり、加熱したり、水洗して応力緩和 材を除去する。更に、より正確に除去するためには、アルゴンガス及び酸素ガスを用いた プラズマクリーニングやベルクリン洗浄を行うと好ましい。このとき、応力緩和材を第 1の接 着剤と同一の工程で除去できる材料を使用するとよい。すなわち応力緩和材を紫外線によ リ除去できる材料とし、第 1の接着剤の剥離と、第 2の接着剤の硬化と、応力緩和材の除 去とを同時に行ってもよい。そして図 2(1)に示すように、被剥離層の第 3の基板への転写 が完了する。
このような剥離方法を用いることより、 転写のため接着剤の除去や硬化を繰り返す 剥離工程において、 工程を簡略化することができる。 そして本発明の剥離工程は、 全 面に剥離でき、 歩留まりよく形成することができる。 全面に渡って剥離できることに より、 複数の半導体素子を 1つの大型基板に形成し、 半導体装置ごとに切断する多面 取りを行うことができ、 コストの低減を期待できる。 また本発明では第 1の基板等を 再利用することができ、 更に安価なフィル厶基板を使用するため表示装置の低コス卜 化を達成することができる。
その結果当該 T F T等を有する発光装置、 液晶表示装置その他の表示装置は、 薄く なり、 落下しても割れにくく、 軽量である。 また曲面や異形形状での表示が可能とな る。
(発明の効果）
本発明により、 同一工程 （紫外線の照射や加熱） により、 接着剤の剥離 （粘着性の 低減も含む） や硬化を行うことができ、 剥離工程、 強いては表示装置の製造工程を簡 略化することができる。 更に大型基板から、 複数の表示装置を生産する場合に、 本発 明の剥離工程に加え、 減圧装置等により剥離や転写の工程を正確、 かつ簡便に行うこ とができる。 このように、 本発明の剥離工程により作製工程数が低減され、 更に歩留 まり良く表示装置を量産することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の剥離工程を説明する図である。
図 2は、 本発明の剥離工程を説明する図である。
図 3は、 本発明の剥離工程にょリ発光装置を作製する図である。
図 4は、 本発明の剥離工程により発光装置を作製する図である。
図 5は、 本発明の剥離工程にょリ液晶表示装置を作製する図である。
図 6は、 本発明の剥離工程によリ液晶表示装置を作製する図である。
図 7は、 本発明の剥離工程を用いた多面取りを説明する図である。
図 8は、 本発明の電子機器を説明する図である。
図 9は、 本発明の電子機器を説明する図である。
図 10は、本発明により剥離した断面の TEM写真を示す図である。
図 1 1は、本発明により剥離した断面の TEM写真を示す図である。
図 1 2は、 本発明の剥離工程により発光装置を作製する図である。
図 1 3は、 本発明の剥離工程により発光装置を作製する図である。
図 1 4は、 本発明の剥離工程により液晶表示装置を作製する図である。
図 1 5は、 本発明の剥離工程により液晶表示装置を作製する図である。 発明を実施するための最良の形態
以下に、 本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 なお、 実施の形態を説明 するための全図において、 同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付 し、 その繰り返しの説明は省略する。
(実施の形態 υ
本実施の形態は、 発光素子及び液晶素子までが形成された状態を被剥離層とし、 剥 離及び転写を行う場合の具体的な剥離工程及び、 本発明の剥離工程によリ上面出射の 発光装置を形成する一例を説明する。
図 3 (Α)に示すように、第 1の基板 200上に金属膜 201を形成する。本実施の形態では 第 1の基板は、 0, 5〜1 . Omm程度のガラス基板を用いる。金属膜としては、 W、Ti、Ta、 Mo、 Nd、 Ni、 Co、 Zr、 Zn、 Ru、 Rh、 Pd、 Os、 Irから選ばれた元素または前記元素を主 成分とする合金材料若 IXは化合物材料からなる単層、或いはこれらの積層を用いること ができる。金属膜の作製方法としてスパッタリング法を用い、金属をターゲットして、第 1の 基板上に形成すればよしゝ。なお金属膜の膜厚は、 10nrr！〜 200nm、好ましくは 50nm〜 75nmとする。
金属膜に上記金属の合金 (例えば、 Wと Moとの合金: WxM0l— X)を用いる場合、成膜室 内に第 1の金属 (W)及び第 2の金属（Mo)といった複数のターゲット、又は第 1の金属 (W)と第 2の金属（Mo)との合金のターゲットを配置してスパッタリング法により形成すれ ばよい。このように、金属膜の形成を適宜設定することにより、剥離工程を制御することが でき、プロセスマ一ジンが広がる。例えば、金属の合金を用いた場合、合金の各金属の組 成比を制御することにより、加熱処理の温度、更には加熱処理の要否を制御することがで さラる。
金属膜の代わりに、 窒ィ匕された金属膜（窒化金属膜） を用いても構わない。 更に、 金属膜に窒素や酸素を添加してもよい。 例えば、 金属膜に窒素や酸素をイオン注入し たり、成膜室を窒素や酸素雰囲気とし、スパッタリング法によリ金属膜を形成したリ、 更にターゲッ卜として窒化金属を用いてもよい。
その後、 金属膜 2 0 1上に積層した下地膜 2 0 7を介して半導体膜を形成する。 す なわち、金属膜と半導体膜との間には下地膜を代表とする絶縁膜が何層設けてもよい。 下地膜は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒ィ匕シリコン膜などの珪素を有する 絶縁膜の単層、又は積層膜を用いればよい。本実施の形態では、金属膜上にスパッ夕リ ング法により形成される 1 5 0门(11〜2 0 0 |1 の3 1 02と、 S ! 02上に〇 0法 により形成される 8 0〜1 0 0 ^ の5 i O Nとを設ける。 下地膜により、 基板や金 属膜から半導体膜への不純物拡散を防止することができる。
なお上述の工程を経ると、 金属膜表面には当該金属を有する酸化膜 （酸化金属膜） 2 0 2が形成される。 酸化金属膜の膜厚は、 0. 1 n m〜1 m、 好ましくは 0. 1 n m〜1 0 0 n m、 更に好ましくは 0. 1 n m〜5 n mとなるようにすればよい。 ま た金属膜上に直接酸化膜を作製してもよい。
その後必要に応じて、加熱処理を行う。この加熱処理により、酸化金属膜が結晶化し、結 晶歪みや格子欠陥 (点欠陥、線欠陥、面欠陥 (例えば、酸素空孔が集まってできる結晶学 的せん断面による面欠陥)、拡張欠陥)が生じ、剥離しやすい状態とすることができる。 更に加熱処理により、 半導体膜が有する水素が拡散することによる酸化還元反応に より、 結晶状態の異なる酸化金属が形成され、 より剥離しやす状態とすることも考え られる。 なお、 上記加熱処理は半導体膜の結晶化の加熱処理と兼ねることができる。 すなわ ち、 金属膜上に形成された半導体膜を加熱しすることにより、 結晶性半導体膜を形成 し、 且つ酸化金属膜の結晶化を行うことが可能である。
半導体膜の結晶性を向上させるために 結晶化を助長させる金属元素 （代表的には N i元素）を塗布後加熱処理したり、加熱処理後にレーザーを照射してもよい。なお、 結晶化を助長される金属元素を使用した場合、 当該金属元素はデバィスにとつては不 要なものであるため、 ゲッタリング工程やエッチング工程により除去することが望ま れる。
その後、 結晶性半導体膜を所望の形状にパターニングし、 珪素を有する酸化膜、 又 は珪素を有する窒化膜を用 tゝてゲ一卜絶縁膜を形成する。 ゲー卜絶縁膜を介して結晶 性半導体膜上にゲート電極を形成し、 当該ゲー卜電極をマスクとして不純物領域を形 成する。 ゲート電極には Wと T a Nの積層構造を用い、 不純物領域にはソース及びド レイン領域と、 低濃度不純物領域 （L D D領域） と、 ゲート電極と重なる低濃度不純 物領域 （G O L D領域） とを設けてもよい。 そして T F T 2 0 3が形成される。 次いでソース配線又はドレイン配線と接続される電極 2 0 4を形成する。 そして電 極 2 0 4の端を覆う、 すなわち隣り合う電極の両端を覆うように有機材料や無機材料 を有する絶縁膜 2 0 5を形成する。 そして、 k分や酸素の侵入を防ぐために、 絶縁膜 上に保護膜 2 0 6を形成する。
以上のように、 半導体素子として T F Tを形成する。 各画素に T F Tを形成するァ クティブマ卜リクス型表示装置を説明して t、るが、 パッシプ型表示装置でもよいこと は言うまでもない。 またトップゲート型の T F Tでも、 ボ卜厶ゲート型の T F Tでも 構わない。 なお被剥離層の半導体素子は、 非晶質半導体膜を有する T F丁、 有機 T F丁、 薄膜 ダイオード、 シリコンの P I N接合からなる光電変換素子、 シリコン抵抗素子又はセ ンサ素子 （代表的にはポリシリコンを用いた感圧式指紋センサ） 等であってもよい。 その後図 3 (B)に示すように、発光層 210及び陰極 21 1を形成する。発光層は各 RGB 発光層を形成しても、白色発光層を形成し、カラーフィルタ一等の色変換層により多色表示 を行ってもよい。陰極は上面出射の場合は透光性を有する材料、例えば ITOで、下面出射 の場合は MgAg等の金属膜で形成すればよい。なお、大気に曝さずに発光層、陰極等ま でを連続して形成すると好ましい。
有機化合物を含む発光層の形成前又は形成後には、真空加熱を行って脱気を行うこと が好ましい。また有機化合物を含む発光層 210は、極めて薄いため、第 1の電極の表面 は平坦であることが好ましぐ化学的及び機械的に研磨する処理 (代表的には CMP技術 等)により平坦化を行うとよい。
電極 2 0 4の表面における清浄度を向上させるため、 異物 （ゴミなど） をクリー二 ングするための洗浄 （ブラシ洗浄やベルクリン洗浄） やプラズマクリーニングを発光 層形成前に行ってもよい。 このとき、 転写に使用した接着剤の付着もきれいに除去す ることができる。
そして、 以下に示すように剥離が行われる。 なお、 本実施の形態では発光素子 （発 光層及び陰極や陽極） を形成した後に剥離する場合を説明するが、 電極 2 0 4が形成 された後に剥離してもよい。 すなわち剥離するタイミングは実施者が適宜決定するこ とができる。
図 3 (C) に示すように、 陰極上に保護膜 2 1 5を形成する。 保護膜は D L C、 C N、 S i N等の炭素や窒素を有する膜を形成すればよい。 保護膜上には紫外線 (U V) P方止膜 2 1 6を形成し、 紫外線の照射から発光層を保護 する。 特に、 上面出射の発光装置では、 必然的に発光層に紫外線が照射されてしまう ため、 紫外線防止膜 （UV防止膜） を設け、 発光層の劣化を防止する。 すなわち U V 防止膜は、 U V領域の波長を透過せず（少なくとも 9 0 %以上透過しない)、発光層か らの光、 つまり可視光程度の領域 （ 4 0 0 n m〜 1 ^ m、 好ましくは 4 5 0 n m〜 8 0 0 n m) の波長を透過する性質を有するフィルム （シート） を用いればよい。 例え ば、 紫外線吸収剤を配合させた有機樹脂フイルム、 具体的にはポリエチレンテレフタ レー卜やポリエチレン— 2、 6—ナフ夕レンジカルボキシレー卜等のポリエステルの フイルムを用いればよい。 ポリエステルのフイルムは公知の押し出し法等により形成 すればよい。 また紫外線を吸収する層と、 その他層を積層した構造の有機樹脂フィル 厶を用いても構わない。
そして図 3 ( D) に示すように スピンコーティング法により、 応力緩和材として 水溶性樹脂 2 1 7を形成する。 応力緩和材は、 熱を加えたり、 紫外線を照射して硬ィ匕 させればよい。 また紫外線を照射して硬化する材料を使用する場合、 応力緩和材の上 方から紫外線を照射するとき、 U V防止膜により発光層を保護することができる。 その後、剥離を容易に行うため、分断したり、剥離界面に傷を付けたりするとよい。 図示しないが、 本実施の形態では力ッターの一種であるスクライブ卜リガーによリ第 1の基板、 被剥離層及び水溶性樹脂を分断し、 剥離界面の断面を露出させる。
そして図 3 ( E) に示すように、 第 2の基板 2 2 0を水溶性樹脂上に設ける。 本実 施の形態では、 第 2の基板に接着性を有しない石英基板 （厚さ 1 . 0〜1 · 5 mm) を使用し、両面テープ 2 2 1を用いて固定する。剥離工程で使用される両面テープは、 紫外線を照射したり、 加熱したり、 水等の液体に浸漬することにより、 粘着性が低下 したり、 自己剥離する性質を有する。 本実施の形態では、 紫外線を照射すると粘着性 を低下する両面テープを用いる。
両面テープの代わりに紫外線硬化樹脂、 具体的にはエポキシ樹脂系接着剤、 熱硬ィ匕 樹脂や樹脂添加剤等の接着剤を用いてもよい。 また補助基板として、 第 1の基板下に 両面テープゃ接着剤等を用 tゝて石英基板を固定してもよい。
その後図 3 ( F) に示すように、 第 1の基板と半導体素子を有する被剥離層とを物 理的手段により分離する。 酸化金属膜と金属膜との界面で剥離するよう図示している が、 このとき結晶化された酸化金属膜の膜内、 又は酸化金属膜の両面の界面、 すなわ ち酸化金属膜と金属膜との界面或いは酸化金属膜と被剥離層との界面等から分離して いる。 酸化金属膜の内部で分離する場合、 被剥離層の下面には酸化金属が点在して付 着していることがある。 また酸化金属膜と金属膜との界面或いは酸化金属膜と被剥離 層との界面で分離する場合、 酸化金属膜は被剥離層の下面のみに存在したり、 金属膜 上面のみに存在するときがある。 酸化金属物が被剥離層の下面に点在したリ、 付着し する場合、 酸化金属物はエッチング又は化学的若しくは物理的研磨によリ除去しても よいし、 付着させたままでもよい。
次に図 3 (G)に示すように、被剥離層を第 3の基板であるフィルム基板 230に固定する。 フイルム基板が粘着性を有していない場合、第 2の接着剤 231を介して固定する。第 2の 接着剤には、紫外線硬化樹脂、具体的にはエポキシ樹脂系接着剤、熱硬化樹脂や樹脂添 加剤等の接着剤または両面テープを用いることができる。本実施の形態では第 2の接着 剤として、 紫外線照射により硬化する非水溶性接着剤を用いる。 すなわち第 2の接着 剤は、 応力緩和材を除去する場合のことを考えて、 応力緩和材の性質を考慮し、 剥離 しない材料を用いる必要がある。 もちろん応力緩和材は必ずしも除去しなくてよい。 すなわち本実施の形態は、 第 1の接着剤の粘着性が低下したり、 剥離する要因と、 第 2の接着剤が硬化する要因とが同一な接着剤を用いる。 例えば、 紫外線照射により 粘着性が低下する接着剤と、硬化する接着剤とを用いると、一度の紫外線照射によリ、 第 2の基板の剥離と、 第 3の基板への固定とを行うことができ、 工程を簡略化するこ とができる。
そして図 3 (H) に示すように、 第 2の基板を分離する。 このとき第 1の接着剤の 粘着性は低下しているため、 容易、 かつ正確に剥離を行うことができる。
次いで図 3 (I)に示すように、水溶性樹脂を除去する。本実施の形態では水溶性樹脂を除 去するため、第 3の基板に固定された被剥離層を純水へ浸漬させる。すると、水溶性樹脂 のみ除去される。その後 UV保護膜上に封止膜 232を形成し、第3の基板に被剥離層が転 写され、上面出射の発光装置が完成する。
また第 1及び第 2の接着剤、 応力緩和材をより精度よく除去するためには、 ァルゴ ンガス及び酸素ガスを用いたプラズマクリーニングやベルクリン洗浄を行うとよい。 以上のように、 簡略化された剥離工程により、 フイルム基板上に形成された T F T 等を有する発光装置を形成することができる。 その結果、 薄型で軽量、 落としても破 壊しにくぐ そしてフレキシブルな発光装置を提供することができる。
またフィル厶基板へ、 発光装置の各用途に応じた T F T等が設けられた複数の被剥 離層を、 転写してもよい。 例えば、 画素部用の T F Tと、 駆動回路用の T F Tとの被 剥離層を形成し、 フィル厶基板の所定領域へ転写してもよい。
また本実施の形態では、上面出射の発光装置の場合を説明したが、下面出射の発光装 置であっても本発明を適応できることは言うまでもない。
(実施の形態 2) 本実施の形態では、 発光素子及び液晶素子まで形成された状態を被剥離層とし、 剥 離及び転写を行う場合であって、 紫外線と熱を加えて接着剤の粘着性を制御する場合 の剥離工程を用い下面出射の発光装置を形成する一例を説明する。 また実施の形態 1 と同様の工程や材料の説明を省略する。
まず実施の形態 1と同様に保護膜 2 1 5まで形成する （図 4 (A))。 但し下面出射 の発光装置であるため、 電極 2 0 4には透光性を有する材料を使用する必要がある。 また応力緩和材を設けてもよいが、 本実施の形態では特に設けない。
次いで図 4 ( B) に示すように、 保護膜 2 1 5上に接着剤として両面テープ 2 2 1 を用いて第 2の基板 2 2 0を固定し、 その後第 1の基板 2 0 0を剥離する。
そして図 4 (C) に示すように、 第 3の基板であるフィル厶基板 2 3 0を接着剤 2 3 1により被剥離層下に張り付ける。 本実施の形態では、 加熱により粘着性が低下又 は剥離する両面テープを用い、 紫外線により硬化する接着剤を用いるため、 紫外線を フイルム基板の下面から照射しながら、 加熱する。 もちろん紫外線は基板の両面から 照射してもよい。 更には、 電極が紫外線を透過する場合、 第 2の基板の上方から照射 しても構わない。 もちろん、 紫外線により粘着性が低下又は剥離する両面テープを用 い、 加熱による硬化する接着剤を使用してもよく、 紫外線を第 2の基板の上方から照 射するのが適すであろう。
本実施の形態のように、 紫外線の照射と加熱を行うことにより、 両面テープ 2 2 1 の粘着性の低下や剥離の要因と、 接着剤の硬化の要因とが、 異なっていても、 同一ェ 程で剥離と硬化を行うことができ、 剥離工程を簡略化することができる。
その後図 4(D)に示すように、第 2の基板を剥離する。そして図 4(E)に示すように、封止 膜 232を形成し、下面出射の発光装置が完成する。 以上のように、 簡略化された剥離工程により、 フイルム基板上に形成された T FT 等を有する発光装置として使用することができる。 その結果、 薄型で軽量、 落として も破壊しにくく、 かつフレキシブルな発光装置を提供することができる。
また本実施の形態では、下面出射の発光装置の場合を説明したが、上面出射の発光装 置であっても本発明を適応できることは言うまでもない。また上面出射の場合、発光層の 劣化を防ぐために UV防止膜を設けるとよい。
(実施の形態 3)
本実施の形態では、 半導体素子、 電極、 及び絶縁膜等までが形成された状態を被剥 離層とし、 剥離及び転写を行う場合の発光装置の作製方法について説明する。
図 1 2 (A) に示すように、 第 1の基板 200上に金属膜 201を形成する。 本実 施の形態では第 1の基板は、 0. 5〜1. Omm程度のガラス基板を用いる。 金属膜 としては、 W、 T i、 Ta、 Mo、 Nd、 Nに Co、 Z r、 Zn、 Ru、 Rh、 P d、 Os、 I rから選ばれた元素または前記元素を主成分とする合金材料若しくはィ匕 合物材料からなる単層、 或いはこれらの積層を用いることができる。 金属膜の作製方 法としてスパッ夕リング法を用い、 金属をターゲッ卜して、 第 1の基板上に形成すれ ばよい。 なお金属膜の膜厚は、 1 0 n m〜 200 n m、 好ましくは 50 n m〜 75 n mとする。
金属膜に上記金属の合金（例えば、 Wと M 0との合金： WxM0 l_x)を用いる場合、 成膜室内に第 1の金属 (W) 及び第 2の金属 （Mo) といった複数のターゲット、 又 は第 1の金属 （W) と第 2の金属 (Mo) との合金のターゲットを配置してスパッタ リング法により形成すればよい。 このように、 金属膜の形成を適宜設定することによ リ、 剥離工程を制御することができ、 プロセスマ一ジンが広がる。 例えば、 金属の合 金を用いた場合、 合金の各金属の組成比を制御することにより、 加熱処理の温度、 更 には加熱処理の要否を制御することができうる。
金属膜の代わりに、 窒化された金属膜（窒化金属膜） を用いても構わない。 更に、 金属膜に窒素や酸素を添加してもよい。 例えば、 金属膜に窒素や酸素をイオン注入し たり、成膜室を窒素や酸素雰囲気とし、スパッ夕リング法によリ金属膜を形成したり、 更にターゲッ卜として窒化金属を用いてもよい。
その後、 金属膜 2 0 1上に積層した下地膜 2 0 7を介して半導体膜を形成する。 す なわち、金属膜と半導体膜との間には下地膜を代表とする絶縁膜が何層設けてもよい。 下地膜は、 酸化シリコン膜、 窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの珪素を 有する絶縁膜の単層、 又は積層膜を用いればよい。 本実施の形態では、 金属膜上にス パッ夕リング法により形成される 1 5 0 n m〜2 0 0 n mのS ί 02と、 S i O2上に C V D法により形成される 8 0〜1 O O n mの S i O Nとを設ける。 下地膜により、 基板や金属膜から半導体膜への不純物拡散を防止することができる。
なお上述の工程を経ると、 金属膜表面には当該金属を有する酸化膜 （酸化金属膜） 2 0 2が形成される。 酸化金属膜の膜厚は、 0. 1 n m〜l t m、 好ましくは 0. 1 n m〜1 0 0 n m、 更に好ましくは 0. 1 n m〜5 n mとなるようにすればよい。 ま た金属膜上に直接酸化膜を作製してもよい。
その後必要に応じて、 加熱処理を行う。 この加熱処理により、 酸化金属膜が結晶化 し、 結晶歪みや格子欠陥 （点欠陥、 線欠陥、 面欠陥 （例えば、 酸素空孔が集まってで きる結晶学的せん断面による面欠陥)、拡張欠陥）が生じ、剥離しやすい状態とするこ とがでさる。
更に加熱処理によリ、 半導体膜が有する水素が拡散することによる酸化還元反応に より、 結晶状態の異なる酸化金属が形成され、 より剥離しやす状態とすることも考え られる。
なお、 上記加熱処理は半導体膜の結晶化の加熱処理と兼ねることができる。 すなわ ち、 金属膜上に形成された半導体膜を加熱しすることにより、 結晶性半導体膜を形成 し、 且つ酸化金属膜の結晶化を行うことが可能である。
半導体膜の結晶性を向上させるために、 結晶化を助長させる金属元素 （代表的には N i元素）を塗布後加熱処理したり、加熱処理後にレーザーを照射してもよい。なお、 結晶化を助長される金属元素を使用した場合、 当該金属元素はデバイスにとっては不 要なものであるため、 ゲッタリング工程やエッチング工程により除去することが望ま れる。
その後、 結晶性半導体膜を所望の形状にパターニングし、 珪素を有する酸化膜、 又 は珪素を有する窒化膜を用いてゲート絶縁膜を形成する。 ゲート絶縁膜を介して結晶 性半導体膜上にゲー卜電極を形成し、 当該ゲー卜電極をマスクとして不純物領域を形 成する。 ゲート電極には Wと T a Nの積層構造を用い、 不純物領域にはソース及びド レイン領域と、 低濃度不純物領域 （L D D領域） と、 ゲート電極と重なる低濃度不純 物領域 （G O L D領域） とを設けてもよい。 そして T F T 2 0 3が形成される。 次いでソース配線又はドレイン配線と接続される電極 2 0 4を形成する。 そして電 極 2 0 4の端を覆う、 すなわち隣り合う電極の両端を覆うように有機材料や無機材料 を有する絶縁膜 2 0 5を形成する。 絶縁膜としては、 アクリル膜 （感光性アクリルを 含む） の他にポリイミド、 ポリアミド、 B C B (ベンゾシクロブテン） といった有機 材料、 又は酸化シリコン膜の他に、 窒ィヒシリコン膜、 窒化酸化シリコン膜および塗布 シリコン酸化膜 ( S O G： Spin On Glass) 等のシリコンを含む無機材料を用いるこ とができる。 本実施の形態では感光性アクリルを用いる。 絶縁膜形成後、 エッチング により開口部を形成し電極 2 0 4を露出させる。 そして、 絶縁膜、 特に有機材料を有 する絶縁膜は発光素子の劣化要因となる水分や酸素等が侵入しやすいため、 絶縁膜上 に保護膜 2 0 6を形成する。 保護膜は D L C、 C N、 S i N等の炭素や窒素を有する 膜を形成すればよい。
以上のように、 半導体素子として T F Tを形成する。 各画素に T F Tを形成するァ クティプマ卜リクス型表示装置を説明しているが、 パッシブ型表示装置でもよいこと は言うまでもない。
なお被剥離層の半導体素子は、 有機 T F T、 薄膜ダイオード、 シリコンの P I N接合 からなる光電変換素子、 シリコン抵抗素子又はセンサ素子 （代表的にはポリシリコン を用いた感圧式指紋センサ） 等であってもよい。
そして、 以下に示すように剥離が行われる。 なお、 本実施の形態では電極及び絶縁 膜等を形成した後に剥離する場合を^明するが、 絶縁膜形成後、 発光層を形成した後 剥離してもよい。すなわち剥離するタイミングは実施者が適宜決定することができる。 そして図 1 2 ( B ) に示すように、 電極、 絶縁 M¾び保護膜を覆ってスピンコ一ティ ング法にょリ、 応力緩和材として水溶性樹脂 2 1 0を形成する。 応力緩和材は、 熱を 加えたり、 紫外線を照射して硬化させればよい。 また紫外線を照射して硬化する材料 を使用する場合であって、 半導体素子の劣化が懸念されるときは、 紫外線防止膜 (U V防止膜） により保護することができる。
UV防止膜は、紫外線領域 (UV領域)の波長を透過せず (少なくとも 900/0以上透過しない）、 発光層からの光、つまり可視光程度の領域 (400nm〜1 m、好ましくは 450nm〜800 nm)の波長を透過する性質を有するフィルム (シート)を用いればよい。例えば、紫外線吸 収剤を配合させた有機樹脂フィルム、具体的にはポリエチレンテレフタレートゃポリエチレ ン一 2、 6—ナフタレンジカルボキシレート等のポリエステルのフイルムを用いればよし、。ポ リエステルのフイルムは公知の押し出し法等により形成すればよし、。また紫外線を吸収す る層と、その他層を積層した構造の有機樹脂フィルムを用いても構わない。
その後、剥離を容易に行うため、分断したり、剥離界面に傷を付けたりするとよい。 図示しないが、 本実施の形態では力ッターの一種であるスクライブ卜リガーによリ第 1の基板、 被剥離層及び水溶性樹脂を分断し、 剥離界面の断面を露出させる。
そして図 1 2 (C) に示すように、 第 2の基板 2 1 1を水溶性樹脂上に設ける。 本 実施の形態では、第 2の基板に接着性を有しない石英基板（厚さ 1 . 0〜1 · 5 mm) を使用し、両面テープ 2 1 2を用いて固定する。剥離工程で使用される両面テープは、 紫外線を照射したり、 加熱したり、 水等の液体に浸漬することによリ、 粘着性が低下 したり、 自己剥離する性質を有する。 本実施の形態では、 紫外線を照射すると粘着性 を低下する両面テープを用いる。
両面テープの代わりに紫外線硬化樹脂、 具体的にはエポキシ樹脂系接着剤、 熱硬化樹 脂や樹脂添加剤等の接着剤を用いてもよい。 また補助基板として、 第 1の基板下に両 面テープや接着剤等を用いて石英基板を固定してもよい。
その後図 1 2 (D) に示すように、 第 1の基板と半導体素子を有する被剥離層とを 物理的手段により分離する。 酸化金属膜と金属膜との界面で剥離するよう図示してい るが、 このとき結晶化された酸化金属膜の膜内、 又は酸化金属膜の両面の界面、 すな わち酸化金属膜と金属膜との界面或いは酸化金属膜と被剥離層との界面等から分離し ている。 酸化金属膜の内部で分離する場合、 被剥離層の下面には酸化金属が点在して 付着していることがある。 また酸化金属膜と金属膜との界面或いは酸化金属膜と被剥 離層との界面で分離する場合、 酸化金属膜は被剥離層の下面のみに存在したり、 金属 膜上面のみに存在するときがある。 酸化金属物が被剥離層の下面に点在したり、 付着 しする場合、 酸化金属物はェツチング又は化学的若しくは物理的研磨によリ除去して もよいし、 付着させたままでもよい。
次に図 1 2 ( E) に示すように、 被剥離層を第 3の基板であるフイルム基板 2 1 4 に固定する。 フイルム基板が粘着性を有していない場合、 第 2の接着剤 2 1 5を介し て固定する。第 2の接着剤には、紫外線硬化樹脂、具体的にはエポキシ樹脂系接着剤、 熱硬化樹脂や樹脂添加剤等の接着剤または両面テープを用いることができる。
本実施の形態では第 2の接着剤として、 紫外線照射によリ硬化する非水溶性接着剤を 用いる。 すなわち第 2の接着剤は、 応力緩和材を除去する場合のことを考えて、 応力 緩和材の性質を考慮し、 剥離しない材料を用いる必要がある。 もちろん応力緩和材は 必ずしも除去しなくてよい。
すなわち本実施の形態は、 第 1の接着剤の粘着性が低下したり、 剥離する要因と、 第 2の接着剤が硬化する要因とが同一な接着剤を用いる。 例えば、 紫外線照射により 粘着性が低下する接着剤と、硬化する接着剤とを用いると、一度の紫外線照射により、 第 2の基板の剥離と、 第 3の基板への固定とを行うことができ、 工程を簡略化するこ とができる。
そして図 1 2 ( F) に示すように、 第 2の基板を剥離する。 このとき第 1の接着剤 の粘着性は低下しているため、 容易、 かつ正確に剥離を行うことができる。
次いで図 12(H)に示すように、水溶性樹脂を除去する。本実施の形態では水溶性樹脂 を除去するため、第 3の基板に固定された被剥離層を純水へ浸漬させる。すると、水溶性 樹脂のみ除去される。 また第 1及び第 2の接着剤、応力緩和材をより精度よく除去するためには、アルゴンガス 及び酸素ガスを用いたプラズマクリーニングやベルクリン洗浄を行うとよい。
その後図 1 2 ( 1 ) に示すように、 保護膜上に発光層 2 2 0及び陰極 2 2 Ίを形成 する。 このときフイルム基板の不安定さを低減するため、 別^ ¾持基板を用意し、 支 持基板に固定した状態で発光層や陰極の蒸着を行うとよい。 本実施の形態では真空蒸 着により発光層を形成する。
発光層は各 RGB発光層を形成しても、白色発光層を形成し、カラ一フィルタ一等の色変 換層により多色表示を行ってもよい。陰極は上面出射の場合は透光性を有する材料、例え ば ITOで、下面出射の場合は MgAg等の金属膜で形成すればよい。
有機化合物を含む発光層の形成前又は形成後には、真空加熱を行って脱気を行うこと が好ましい。また有機化合物を含む発光層 21 0は、極めて薄いため、第 1の電極の表面 は平坦であることが好ましぐ化学的及び機械的に研磨する処理 (代表的には CMP技術 等)により平坦化を行うとよい。
電極 204の表面における清浄度を向上させるため、異物 (ゴミなど)をクリーニングする ための洗浄 (ブラシ洗浄やベルクリン洗浄)やプラズマクリーニングを発光層形成前に行つ てもよい。このとき、転写に使用した接着剤の付着もきれいに除去することができる。 そして図 1 2 ( J ) に示すように、 陰極上に保護膜 2 2 2を形成し、 封止膜 2 2 3 を形成する。 また封止膜と陰極とに空間が形成される場合、 発光層等の劣化を防止す るため、 窒素置換し乾燥剤等を封入するとよい。 なお、 大気に曝さずに発光層、 陰極 及び保護膜までを 镜して形成すると好ましい。
このように、フィルム基板に被剥離層が転写され、上面出射の発光装置が完成する。そ の結果、薄型で軽量、落としても破壊しにくく、そしてフレキシブルな発光装置を提供するこ とが、でさる。
またフイルム基板へ、 発光装置の各用途に応じた T F T等が設けられた複数の被剥 離層を、 転写してもよい。 例えば、 画素部用の T F Tと、 駆動回路用の T F Tとの被 剥離層を形成し、 フィル厶基板の所定領域へ転写してもよい。
また本実施の形態では、 上面出射の発光装置の場合を説明したが、 下面出射の発光 装置であつても本発明を適応できることは言うまでもない。
(実施の形態 4)
本実施の形態では、 半導体素子、 電極、 及び絶《縁膜等までが形成された状態を被剥 離層とし、 剥離及び転写を行う場合であって、 紫外線と熱を加えて接着剤の粘着性を 制御する剥離工程を用い、 下面出射の発光装置を形成する一例を説明する。 また実施 の形態 3と同様の工程や材料の説明を省略する。
まず実施の形態 1と同様に保護膜 2 0 6まで形成する （図 1 3 (A))。 但し下面出 射の発光装置であるため、電極 2 0 4には透光性を有する材料を使用する必要がある。 また応力緩和材を設けてもよ Lゝが、 本実施の形態では特に設けな I、。
次いで図 1 3 ( B) に示すように、 保護膜 2 0 6上に接着剤として両面テープ 2 1 2を用いて第 2の基板 2 1 1を固定し、 第 1の基板 2 0 0を剥離する。
そして図 1 3 (C) に示すように、 第 3の基板であるフイルム基板 2 1 4を接着剤 2 1 5により被剥離層下に張り付ける。 本実施の形態では、 加熱により粘着性が低下 又は剥離する両面テープを用い、 紫外線により硬化する接着剤を用いるため、 紫外線 をフィルム基板の下面から照射しながら、 加熱する。 もちろん紫外線は基板の両面か ら照射してもよい。 更には、 電極が紫外線を透過する場合、 第 2の基板の上方から照 射しても構わない。 もちろん、 紫外線により粘着性が低下又は剥離する両面テープを 用い、 加熱による硬化する接着剤を使用してもよく、 紫外線を第 2の基板の上方から 照射するのが適すであろう。
本実施の形態のように、 紫外線の照射と加熱を行うことにより、 両面テープ 2 2 1 の粘着性の低下や剥離の要因と、 接着剤の硬化の要因とが、 異なっていても、 同一ェ 程で剥離と硬化を行うことができ、 剥離工程を簡略化することができる。
その後図 1 3 (D) に示すように、 第 2の基板を剥離する。 そして図 1 3 ( E) に 示すように、 発光層 2 2 0、 陰極 2 1 1を形成する。 そして、 陰極上に保護膜 2 2 2 を形成し封止膜 2 2 3を設け、 下面出射の発光装置が完成する。
以上のように、 簡略化された剥離工程にょリ、 フイルム基板上に形成された T F T 等を有する発光装置として使用することができる。 その結果、 薄型で軽量、 落として も破壊しにくく、 かつフレキシブルな発光装置を提供することができる。
また本実施の形態では、 下面出射の発光装置の場合を説明したが、 上面出射の発光 装置であっても本発明を適応できることは言うまでもない。 また紫外線照射により半 導体素子への劣化が懸念される場合、 U V防止膜を設けるとよい。
(実施の形態 5)
本実施の形態では、 発光素子及び液晶素子までが形成された状態を被剥離層とし、 剥離及び転写を行う場合であって、 加熱して接着剤の粘着性を制御する剥離工程を用 いて液晶表示装置を形成する場合を説明する。
図 5 (A) に示すように、 第 1の基板 3 0 0上に金属膜 3 0 1を形成する。 第 1の 基板や金属膜は実施の形態 1で述べたものを用いればよい。 本実施の形態では、 ガラ ス基板上に M 0と Wとの合金膜を形成する。 このとき、成膜室内に第 1の金属 (W)及び 第 2の金属（Mo)といった複数のターゲット、又は第 1の金属 (W)と第 2の金属（Mo)との 合金のターゲットを配置してスパッタリング法により形成すればよし、。このように、金属膜 の組成を適宜設定することにより、剥離工程を制御することができ、プロセスマージンが広 がる。
その後実施の形態 1と同様に下地膜 3 0 7を介して T F T 3 0 3を形成し、 T F T の一方の配線と接続される電極 3 0 4を形成する。
また、 半導体膜や下地膜の形成を経過した段階で、 金属膜上に当該金属を有する酸 化物である酸化金属膜 3 0 2が形成されている。 そしてカラーフィルタ一等が設けら れた対向基板 3 0 5を設け、 第 1の基板と対向基板との間に液晶 3 0 6を形成する。 対向基板にはフイルム基板を用いることができる。 液晶は真空注入法や、 真空中で滴 下して形成すればよい。 また、 液晶材料は公知のもの、 例えば分散型液晶、 強誘電性 液晶、 反強誘電性液晶等を用いればよい。 そして分散型液晶のように粘性がある程度 高い液晶には滴下する方法が適すであろう。
また液晶表示装置を作製するとき、 基板間隔を保持するためにスぺーサを形成した リ、 散布したりしているが、 フレキシブルな基板の間隔を保持するため、 通常より 3 倍程度多くスぺーサを形成又は散布するとよい。 またスぺーサは、 通常のガラス基板 に使用する場合よリ柔らかく作製するとよい。 また更にフィソレム基板は可撓性を有し ているため、 スぺーサが移動しないよう固定する必要がある。
更に対向基板や第 3の基板として使用するフィル厶基板には、 水分や不純物を透過 する場合、 ポリビニルアルコーリレ、 エチレンビニルアルコール共重合体等の有機材料 或いはポリシラザン、 酸化アルミニウム、 酸ィ 素、 窒ィ b¾素等の無機材料、 又はそ れらの積層でなるバリァ膜で覆うとよい。
その後図 5 ( B) に示すように、 スピンコーティング法により応力緩和材として水 溶性樹脂 3 1 0を形成する。
次に図 5 (C)に示すように、水溶性樹脂上に第 2の基板 31 1を両面テープ 31 2により固 定する。その後、第 1の基板をテープ等の物理的手段により分離する。このとき、結晶化さ れた酸化金属膜の膜内、又は酸化金属膜の両面の界面、すなわち酸化金属膜と金属膜と の界面或いは酸化金属膜と被剥離層との界面から分離している。酸化金属膜の内部で分 離する場合、被剥離層の下面には酸化金属物が点在して付着していることがある。このよ うな場合、酸化金属物はエッチングや研磨により除去してもよいし、付着させたままでもよ し、。
そして図 5 ( D) に示すように、 第 3の基板に相当するフイルム基板 3 1 5を張り 付ける。 本実施の形態では加熱によリ硬化する接着剤 3 1 6を用い、 フィル厶基板を 固定する。 このとき両面テープ 3 1 2は、 加熱により粘着性を低め、 又は自己剥離す る性質のものを使用し、 本工程によリ接着剤の硬ィ匕と両面テープの剥離を同時に行う ことができる。 その結果、 製造工程を簡略化することができる。
上記工程は、 紫外線の照射によっても行うことができる。 その場合、 紫外線の照射 により剥離する両面テープと、 紫外線の照射により硬化する接着剤を用いればよい。 その後図 5 ( E) に示すように、 第 2の基板を剥離する。 両面テープの粘着性が低 下しているため、 容易、 且つ均一に剥離することができる。
そして図 5 ( F ) に示すように、 に浸潰させて水溶性樹脂を除去する。 その後偏 光板等を適宜設け、 フイルム基板上に形成された T F Tを有する液晶表示装置が完成 する。
以上のように、簡略化された製造工程により、フイルム基板上に形成された TFT等を有す る液晶表示装置を形成することができる。その結果、薄型で軽量、落としても破壊しにくぐ そしてフレキシブルな液晶表示装置を提供することができる。
(実施の形態 6)
本実施の形態では、 発光素子及び液晶素子までが形成された状態を被剥離層とし、 剥離及び転写を行う場合であって、 加熱に加え、 紫外線を照射して粘着性を制御する 剥離工程を用いて、 液晶表示装置を形成する場合を説明する。 また実施の形態 5と同 様の工程や材料の説明を省略する。
まず実施の形態 3と同様に、 第 1の基板 3 0 0上に金属膜 3 0 1及び酸ィ匕金属膜 3 0 2、 下地膜 3 0 7、 T F T 3 0 3、 電極 3 0 4を形成し、 対向基板 3 0 5と液晶 3 0 6を形成する （図 6 (A))。
そして図 6 ( B) に示すように、 対向基板上に第 2の基板 3 1 1を両面テープ 3 1 2により貼り合わせる。 その後、 第 1の基板を物理的手段にょリ剥離する。 また応力 緩和材を設けてもよいが、 本実施の形態では特に設けない。
次に図 6 (C) に示すように、 第 3の基板としてフイルム基板 3 1 5を接着剤 3 1 6により貼り付ける。 本実施の形態では、 基板全体を加熱しながら、 両面から紫外線 を照射し、 接着剤を硬化する。 同時に、 両面テープ 3 1 2は加熱又は紫外線照射によ リ粘着性が低下、 又は自己剥離している。 すなわち、 本工程により、 第 2の基板を固 定する両面テープは剥離し、 フィル厶基板を固定する接着剤は硬化することを特徴と する。 更に加熱と紫外線を照射する工程とを同時に行うため、 両面テープは加熱によ リ剥離する性質でも、 紫外線照射により剥離する性質でもよぐ 作製マージンを広げ ることができる。
その後図 6 (D) に示すように、 第 2の基板を剥離し、 液晶表示装置が完成する。 以上のように、 簡略化された製造工程により、 フイルム基板上に形成された T F T 等を有する液晶表示装置を形成することができる。 その結果、 薄型で軽量、 落として も破壊しにくく、 そしてフレキシブルな液晶表示装置を提供することができる。 (実施の形態 7)
本実施の形態では、 発光素子及び液晶素子までが形成された状態を被剥離層とし、 剥離及び転写を行う場合であつて、 加熱して接着剤の粘着性を制御する剥離工程を用 いて液晶表示装置を形成する場合を説明する。
図 1 4 (A) に示すように、 第 1の基板 3 0 0上に金属膜 3 0 1を形成する。 第 1の 基板や金属膜は実施の形態 1で述べたものを用いればよい。 本実施の形態では、 ガラ ス基板上に M oと Wとの合金膜を形成する。 このとき、 成膜室内に第 1の金属 (W) 及び第 2の金属 (M o ) といった複数のターゲット、 又は第 1の金属 （W) と第 2の 金属 （M o ) との合金のターゲットを配置してスパッタリング法にょリ形成すればよ い。 このように、 金属膜の組成を適宜設定することにより、 剥離工程を制御すること ができ、 プロセスマ一ジンが広がる。
その後実施の形態 1と同様に T F T 3 0 3を形成し、 T F Tの一方の配線と接続され る電極 3 0 4を形成する。
また、 半導体膜や下地膜 3 0 7の形成を経過した段階で、 金属膜上に当該金属の酸 化物である酸化金属膜 3 0 2が形成されている。
その後図 1 4 ( B) に示すように、 スピンコーティング法により応力緩和材として水 溶性樹脂 3 1 0を形成する。
次に図 1 4 (C) に示すように、 水溶性樹脂上に第 2の基板 3 1 1を接着剤として 両面テープ 3 1 2により固定する。その後、第 1の基板を物理的手段にょリ分離する。 このとき、 結晶化された酸化金属膜の膜内、 又は酸化金属膜の両面の界面、 すなわち 酸化金属膜と金属膜との界面或いは酸化金属膜と被剥離層との界面から分離している。 酸化金属膜の内部で分離する場合、 被剥離層の下面には酸化金属物が点在して付着し ていることがある。 このような場合、 酸化金属物はエッチングや研磨により除去して もよいし、 付着させたままでもよい。
そして図 1 4 ( D) に示すように、 第 3の基板に相当するフイルム基板 3 1 5を張 リ付ける。 本実施の形態では加熱により硬化する接着剤 3 1 6を用い、 フイルム基板 を固定する。 このとき両面テープ 3 1 2は、 加熱により粘着性を低め、 又は自己剥離 する性質のものを使用し、 本工程によリ接着剤の硬化と両面テープの剥離を同時に行 うことが'できる。 その結果、 製造工程を簡略化することができる。
上記工程は、 紫外線の照射によっても行うことができる。 その場合、 紫外線の照射 によリ剥離する両面テープと、 紫外線の照射によリ硬化する接着剤を用いればよい。 その後図 1 4 ( E) に示すように、 第 2の基板を剥離する。 両面テープの粘着性が 低下しているため、 容易、 且つ均一に剥離することができる。 そして図 1 4 ( F) に 示すように、 純水に浸漬させて水溶性樹脂を除去する。
そして図 1 4 (G) に示すように、 カラーフィルタ一等が設けられた対向基板 3 0 5を設け、第 1の基板と対向基板との間に液晶 3 0 6を形成する。また図示しないが、 偏光板を適宜設ける。 対向基板にはフイルム基板を用いることができる。 液晶は真空 注入法や、 真空中で滴下して形成すればよい。 また、 液晶材料は公知のもの、 例えば 分散型液晶、 強誘電性液晶、 反強誘電性液晶等を用いればよい。 そして分散型液晶の ように粘性がある程度高い液晶には滴下する方法が適すであろう。
また液晶表示装置を作製するとき、 基板間隔を保持するためにスぺ一サを形成した リ、 散布したりしているが、 フレキシブルな基板の間隔を保持するため、 通常より 3 16540
30 倍程度多くスぺーサを形成又は散布するとよい。 またスぺーサは、 通常のガラス基板 に使用する場合よリ柔らかく作製するとよい。 また更にフィル厶基板は可撓性を有し ているため、 スぺーサが移動しないよう固定する必要がある。
更に対向基板や第 3の基板として使用するフィル厶基板には、 水分や不純物を透過 する場合、 ポリビニルアルコール、 エチレンビニルアルコール共重合体等の有機材料 或いはポリシラザン、 酸化アルミニウム、 酸ィ 素、 窒ィ b§素等の無機材料、 又はそ れらの積層でなるバリァ膜で覆うとよい。
以上のように、簡略化された製造工程により、フィルム基板上に形成された TFT等を有 する液晶表示装置を形成することができる。その結果、薄型で軽量、落としても破壊しにく 《そしてフレキシブルな液晶表示装置を提供することができる。
(実施の形態 8)
本実施の形態では、 発光素子及び液晶素子までが形成された状態を被剥離層とし、 加熱に加え、 紫外線を照射して粘着性を制御する剥離工程を用いて、 液晶表示装置を 形成する場合を説明する。 また実施の形態 7と同様の工程や材料の説明を省略する。 まず実施の形態 3と同様に、 第 1の基板 3 0 0上に金属膜 3 0 1及び酸化金属膜 3 0 2、 下地膜 3 0 7、 T F T 3 0 3、 電極 3 0 4を形成する （図 1 5 (A))。
そして図 1 5 ( B) に示すように、 電極上に第 2の基板 3 1 1を接着剤として両面テ ープ 3 1 2により貼り合わせる。 その後、 第 1の基板を物理的手段により剥離する。 また応力緩和材を設けてもよいが、 本実施の形態では特に設けない。
次に図 1 5 (C) に示すように、 第 3の基板としてフイルム基板 3 1 5を接着剤 3 1 6により貝占り付ける。 本実施の形態では、 基板全体を加熱しながら、 両面から紫外 線を照射し、 接着剤を硬化する。 同時に、 両面テープ 3 1 2は加熱又は紫外線照射に より粘着性が低下、 又は自己剥離している。
すなわち、 本工程により、 第 2の基板を固定する両面テープは剥離し、 フイルム基 板を固定する接着剤は硬化することを特徴とする。 更に加熱と紫外線を照射する工程 とを同時に行うため、 両面テープは加熱により剥離する性質でも、 紫外線照射により 剥離する性質でもよく、 作製マ一ジンを広げることができる。
その後回 1 5 (D) に示すように、 物理的手段により第 2の基板を剥離する。 そし て、 図 1 5 ( E) に示すように、 カラ一フィルタ一等が設けられた対向基板 3 2 0を 形成し、 液晶 3 2 1を形成する。
以上のように、 簡略化された製造工程により、 フイルム基板上に形成された T F T 等を有する液晶表示装置を形成することができる。 その結果、 薄型で軽量、 落として も破壊しにくく、 そしてフレキシブルな液晶表示装置を提供することができる。 (実施の形態 9)
本実施の形態では、 大型基板（例えば 6 0 0 X 7 2 O mm基板） から複数の半導体 素子を有する表示装置を形成する多面取りの方法について説明する。
図 7 (A) は、 第 1の基板 5 0 0上に下地膜等の絶縁膜 5 1 0を介して複数の表示装 置又は半導体素子群 5 0 1が形成された状態を示す。
表示装置は、 発光装置、 液晶表示装置その他の表示装置であり、 さらに本発明の剥離 工程により形成された半導体素子を有する電子機器であっても構わない。
半導体素子群とは、 表示部、 駆動回路部等を構成し、 本発明の剥離工程により形成さ れている。
第 1の基板を大型とし、 複数の表示装置又は半導体素子群を製造することで量産性が 向上するが、 第 1の基板や第 2の基板の剥離を均一に行うことが難しくなる恐れがあ るため、図 7 ( B)に示すような減圧機能を有する装置（減圧装置）を用いるとよい。 図 7 ( B ) は、 a— a ' における断面図を示し、 第 2の基板を剥離する工程を示す。 すなわち第 1の基板 5 0 0上に金属膜 5 0 2、 酸化金属膜 5 0 3を介して形成された 表示装置又は半導体素子群 5 0 1と、 表示装置又は半導体素子群上に第 2の基板 5 0 5とを設ける。 好ましくは、 表示装置又は半導体素子群を覆うように応力緩和材 5 0 4を設けるとよい。 そして第 Ίの基板に、 ポンプ 5 0 7と接続されている空孔 5 0 6 を有する減圧装置 5 0 8を固定する。 第 1の基板と減圧装置との間には、 補助基板等 が配置されていてもよい。 さらに第 2の基板側にも減圧装置を配置し、 固定すると好 ましい。 すると、 空孔内が減圧又は真空状態となり、 第 1の基板や第 2の基板を一定 の吸引力で吸着することができ、第 1の基板の剥離を均一に行うことができる。なお、 剥離面の断面を露出させ、 断面にカッター等で損傷を与えておくとよい。
その後、 第 3の基板へ転写を行うが、 第 2の基板を吸着した状態で行ってもよい。 そ の場合、 第 3の基板を減圧装置に固定しておき、 吸着された第 2の基板を転写し、 紫 外線の照射や加熱を行って接着剤の剥離や硬化を行う。 このとき、 減圧装置は紫外線 を透過する材料で形成するとよい。 第 3の基板に相当するフイルム基板は、 フレキシ ブルなため、 平坦に固定することが難しい場合もあるが、 減圧装置等により均一に固 定することにより、 転写や剥離、 強いては表示装置の製造を正確、 かつ簡便に行うこ とがでさる。
本実施の形態は、 実施の形態 1乃至 4のいずれとも組み合わせて行うことができる。 (実施の形態 10)
本発明は様々な電子機器の表示部に適用することができる。 電子機器としては、 携 帯情報端末 （携帯電話機、 モバイルコンピュー夕、 シー卜コンピュータ、 ウェアラブ ルコンピュータ、 携帯型ゲーム機又は電子書籍等)、 ビデオカメラ、 デジタルカメラ、 ゴーグル型ディスプレイ、 表示ディスプレイ、 ナビゲーシヨンシステム等が挙げられ る。 これら電子機器の具体例を図 8に示す。
図 8 (A) はモバイルコンピュー夕でぁリ、 本体 4 Ί 0 1、 スタイラス 4 1 0 2、 表示部 4 1 0 3、 操作ボタン 4 1 0 4 , 外部インターフェイス 4 1 0 5等を含む。 本 発明の表示装置は表示部 4 1 0 3に用いる。 本発明により、 軽量、 薄型、 落としても 破壊しにくいモバイルコンピュー夕を提供することができる。 さらに本発明の表示装 置はフレキシブル性に富むため、 表示部が曲面を有してもよい。
図 8 ( B) は電子ブックリーダーであり、 表示部 4 2 0 1等を含む。 本発明の表示 装置は表示部 4 2 0 2に用いる。 本発明により、 軽量、 薄型、 落としても破壊しにく い電子ブックリーダーを提供することができる。 さらに本発明の表示装置はフレキシ ブル性に富むため、 見開き型の電子ブックや、 巻き取リ型の電子ブック等の表示部と して使用できる。
図 8 (C) は I Cカードであり、 本体 4 3 0 1、 表示部 4 3 0 2、 集積回路咅 4 3 0 3等を含む。 本発明の表示装置は表示部 4 3 0 2に用いる。 本発明により、 非常に 薄い I Cカードに表示部を設けることが可能となる。 また集積回路部の半導体素子も 本発明の剥離方法を用し \て作製してもよい。
図 8(D)はシート型の携帯電話であり、本体 4401、表示部 4403、音声入力部 4404、 音声出力部 4405、スィッチ 4406、外部接続ポー卜 4407等を含む。外部接続ポート 440 7を介して、別途用意したイヤホン 4408を接続することができる。表示部 4403には、セ ンサを備えたタツチパネル式の、本発明により形成される表示装置が用いられており、表 示部 4403に表示されたタツチパネル式操作キー 4409に触れることで、一連の操作を行 うことができる。また本体 4401内に設けられた各種信号処理回路として、本発明により形 成する薄膜回路を用いることができる。本発明により、 軽量、 薄型、 落としても破壊し にくい携帯電話機を提供することができる。
図 8 ( E) はロポッ卜であり、 腕部 4 5 0 1、 胴部 4 5 0 2、 頭部 4 5 0 3及び表 示部 4 5 0 4等を含む。 本発明の表示装置は表示部 4 5 0 4に用いる。 図 8 ( F) は 表示部 4 6 0 1が設けられた広告塔 4 6 0 2である。 本発明の表示装置は表示部 4 6 0 1に用いる。 更に本発明の表示装置は自動車の窓等に固定してもよい。 このように 本発明の表示装置はフレキシカレな性質を有するため、 円形状の基体に固定して利用 できる効果を奏する。
以上のように、 本発明の適用範囲は極めて広く、 あらゆる分野の電子機器に用いる ことが可能である。 特に、 薄型や軽量が実現する本発明は、 図 8 (A) ~ ( F) の電 子機器に大変有効である。
(実施の形態 1 1 )
本実施の形態では、 同一の絶縁表面上に画素部と該画素部を制御する駆動回路、 記 憶回路、及び制御装置と演算装置を有する CPUを搭載したパネルにつ L \て説明する。 すなわち本発明の剥離工程は、 表示部以外の駆動回路や論理回路等を形成することも 可能である。
図 9はパネルの外観を示し、 該パネルは、 基板 3 0 0 9上に複数の画素がマ卜リク ス状に配置された画素部 3 0 0 0を有する。 画素部 3 0 0 0の周辺には、 画素部 3 0 0 0を制御する走査緣駆動回路 3 0 0 1、 信号！^動回路 3 0 0 2を有する。 画素部 3 0 0 0では、 駆動回路から供給される信号に従って画像を表示する。
対向基板は、 画素部 3 0 0 0及び駆動回路 3 0 0 1、 3 0 0 2上のみに設けてもよ いし、全面に設けてもよい。但し、発熱する恐れがある CPU 3008には、放熱板が 接するように配置することが好ましい。
また前記パネルは、駆動回路 3001、 3002を制御する VRAM3003 (video random access memoiy、 画面表示専用メモリー)、 VR AM3003の周辺には、 V R AM3003を制御するデコーダ 3004、 3005を有する。 また RAM 300 6、 R AM3006の周辺には、 R AM 3006を制御するデコーダ 3007、 さら に C PU 3008を有する。
基板 3009上の回路を構成する全ての素子は、 非晶質半導体に比べて電界効果移 動度が高ぐオン電流が大きい多結晶半導体（ポリシリコン）により形成されており、 それ故に同一の絶縁表面上における複数の回路の一体形成を実現している。 また、 画 素部 3001及び駆動回路 3001、 3002、 並びに他の回路はまず支持基板上に 作製後、 本発明の剥離方法により剥離して貼リ合わせることで、 可撓性基板 3009 上における一体形成を実現している。 なお画素部に配置された複数の画素の構成は限 定されないが、 複数の画素の各々に S R AMを配置することで、 VRAM3003及 び RAM3006の配置を省略してもよい。
(実施例）
[実施例 1]
本実施例では、 剥離後の基板側と、 半導体膜側における酸化物層を TEMにより観 察した結果を示す。
ガラス基板上に、 スパッ夕リング法で W膜を 50 n m、 スパッタリング法で酸ィ^¾ 素膜を 200 n m、 下地膜としてプラズマ C V D法で酸化窒ィ k¾素膜を 1 00 n m、 半導体膜としてプラズマ C V D法で非晶質珪素膜を 50 n mと、 順次積層形成した。 その後 5 0 0度 1時間と 5 5 0度 4時間の熱処理を行い、 ポリテ卜ラフルォロェチレ ンテープなどの物理的手段により剥離した。 このときの基板側の W膜と酸化物層の T E M写真が図 1 0、半導体膜側の酸化物層と酸 <k¾素膜の T E M写真が図 1 1である。 図 10では、金属膜に接して酸化金属膜が不均一に残存している。同樹こ、図 1 1でも、 酸化珪素膜に接して酸化金属膜が不均一に残存している。両 TEM写真から、剥離は酸ィ匕 金属膜の層内及び両界面で行われたことが実証され、また酸化金属膜は金属膜及び酸化 珪素膜に密着して不均一に残存することがわかる。
次に、剥離後の基板側、及び剥離後の半導体膜側の剥離面を XPSにより測定した。その 結果得られたスペクトルを波形分離し、そこから得られた検出元素と定量結果は以下の通 リである。
剥離後の半導体膜側では、 W1 (タングステン W)と W2(酸化タングステン WOx、 Xはほ ぼ 2)は 0%、 W3 (酸化タングステン WOx、 2<X<3)は 16%、 W4(酸化タングステン W 03等）は 84%であるのに対し、基板側では、 W1は 44%、 W2は 5%、 W3は 10%、 W4 は 42%である。
従って、剥離が酸化金属膜と金属膜との界面或いは酸化金属膜と酸化珪素膜との界面、 又は酸化金属膜の膜内で行われた際、 W1及び W2は全て基板側に残存し、 W4は 2/3が 半導体膜側に残存し、 1/3が基板側に残存したことが分かる。すなわち酸化金属膜の膜内、 特に W2と、 W3又は W4との境界から剥離されやすいと考えられる。
また本実験では半導体膜側に W2がなく、基板側に W2が付着していたが、逆に半導体膜 側に W2が付着し、基板側に W2はない場合も考えられうる。
すなわち、本発明を用いて表示装置等を作製した場合であって、半導体膜側に酸化金属 膜が多少付着した状態で、フィルム基板に転写するとき、フィルム基板と、半導体膜下に設 けられる単層又は積層した下地膜との間には、酸化金属膜が点在していることが考えられ る。

Claims

請求の範囲
1 .フィルム基板上に設けられた珪素を有する絶縁膜と、
前記珪素を有する絶縁膜上に設けられた不純物領域を有する半導体膜と、
前記不純物領域に設けられた第 1の電極と、
前記第 1の電極上に発光層を介して設けられた第 2の電極とを有する表示装置であって、 前記フィルム基板と前記珪素を有する絶縁膜との間に酸化金属を有することを特徴とする 表示装置。 ，
2.フイルム基板上に設けられた珪素を有する絶縁膜と、
前記珪素を有する絶縁膜上に設けられた不純物領域を有する半導体膜と、
前記不純物領域に設けられた第 1の電極と、
前記第 1の電極上に発光層を介して設けられた第 2の電極とを有する表示装置であって、 前記フイルム基板と前記珪素を有する絶縁膜との間に酸化金属と、接着剤とを有すること を特徴とする表示装置。
3.フィルム基板上に設けられた珪素を有する絶縁膜と、
前記珪素を有する絶縁膜上に設けられた不純物領域を有する半導体膜と、
前記不純物領域に設けられた第 1の電極と、
前記第 1の電極上に発光層を介して設けられた第 2の電極と、
前記第 2の電極上に設けられた UV防止膜と、を有する表示装置であって、
前記フィルム基板と前記珪素を有する絶縁膜との間に酸化金属を有することを特徴とする 表示装置。
4.フィルム基板上に設けられた珪素を有する絶縁膜と、
前記珪素を有する絶縁膜上に設けられた不純物領域を有する半導体膜と、 前記不純物領域に設けられた第 1の電極と、
前記第 1の電極上に発光層を介して設けられた第 2の電極と、
前記第 2の電極上に設けられた UV防止膜と、を有する表示装置であって、
前記フィルム基板と前記珪素を有する絶縁膜との間に酸化金属と、接着剤とを有すること を特徴とする表示装置。
5.フィルム基板上に設けられた珪素を有する絶縁膜と、
前記珪素を有する絶縁膜上に設けられた不純物領域を有する半導体膜と、
前記不純物領域に設けられた第 1の電極と、
前記第 1の電極上に液晶層を介して設けられた第 2の電極とを有する表示装置であって、 前記フィルム基板と前記珪素を有する絶縁膜との間に酸化金属を有することを特徴とする 表示装置。
6.フィルム基板上に設けられた珪素を有する絶縁膜と、
前記珪素を有する絶縁膜上に設けられた不純物領域を有する半導体膜と、
前記不純物領域に設けられた第 1の電極と、
前記第 1の電極上に液晶層を介して設けられた第 2の電極とを有する表示装置であって、 前記フィルム基板と前記珪素を有する絶縁膜との間に酸化金属と、接着剤とを有すること を特徴とする表示装置。
7.請求の範囲 1乃至 6のいずれか一において、前記珪素を有する絶縁膜は、酸化シリコ ン膜、窒化シリコン膜及び酸化窒化シリコン膜のいずれかを有することを特徴とする表示 装置。
8.請求の範囲 7において、前記酸化シリコン膜はスパッタリング法により形成されることを 特徴とする表示装置。 .
9.請求の範囲 1乃至 8のいずれか一において、前記珪素を有する絶縁膜は前記半導体 膜の下地膜として機能することを特徴とする表示装置。
1 0.請求の範囲 1乃至 9のいずれか一において、前記半導体膜は非晶質珪素膜又は結 晶性珪素膜を有することを特徴とする表示装置。
1 1 .請求の範囲 1乃至 1 0のいずれか一において、前記半導体膜の上方又は下方にゲー 卜電極を有することを特徴とする表示装置。
1 2.請求の範囲 1乃至 1 1のいずれか一において、前記金属は、 W、 Tu Ta、 Mo、 Nd、 Ni、 Co、 Zr、 Zn、 Ru、 Rh、 Pd、 Os、 Irから選ばれた元素または前記元素を主成分とする合金 材料若しくは化合物材料からなる単層、或いはこれらの積層であることを特徴とする表示 装置。
1 3.請求の範囲 1乃至 1 1のいずれか一において、前記酸化金属膜は、 W02又は W03で あることを特徴とする表示装置。
14.第 1の基板上に半導体素子を形成し、
前記半導体素子上に第 2の基板を固定し、
前記第 1の基板を分離し、前記半導体素子下に第 3の基板を固定し、
前記第 2の基板を分離する剥離方法であって、
紫外線を照射することにより、前記第 2の基板の分離と、前記第 3の基板の固定とを同時 に行うことを特徴とする剥離方法。
1 5.第 1の基板上に半導体素子を形成し、
第 1の接着剤を用し、て前記半導体素子上に第 2の基板を固定し、
前記第 1の基板を分離し、第 2の接着剤を用いて前記半導体素子下に第 3の基板を固定 し、 前記第 2の基板を分離する剥離方法であって、
紫外線を照射することにより、前記第 1の接着剤の粘着性の低下又は剥離と、前記第 2の 接着剤の硬化とを同時に行うことを特徴とする剥離方法。
16.第 1の基板上に金属莫を形成し、
前記金属膜上に半導体素子を形成し、
第 1の接着剤を用いて、前記半導体素子上に第 2の基板を固定し、
前記第 1の基板を分離し、
第 2の接着剤を用いて、前記半導体素子下に第 3の基板を固定し、
前記第 2の基板を分離する剥離方法であって、
前記金属膜に接して酸化金属膜が形成されており、
紫外線を照射することにより、前記第 1の接着剤の粘着性の低下又は剥離と、前記第 2の 接着剤の硬化とを同時に行うことを特徴とする剥離方法。
17.第 1の基板上に半導体素子を形成し、
前記半導体素子上に第 2の基板を固定し、
前記第 1の基板を分離し、前記半導体素子下に第 3の基板を固定し、
前記第 2の基板を分離する剥離方法であって、
加熱により、前記第 2の基板の分離と、前記第 3の基板の固定とを同時に行うことを特徴と する剥離方法。
18.第 1の基板上に半導体素子を形成し、
第 1の接着剤を用いて前記半導体素子上に第 2の基板を固定し、
前記第 1の基板を分離し、第 2の接着剤を用いて前記半導体素子下に第 3の基板を固定 し、 前記第 2の基板を分離する剥離方法であって、
加熱により、前記第 1の接着剤の粘着性の低下又は剥離と、前記第 2の接着剤の硬化とを 同時に行うことを特徴とする剥離方法。
19.第 1の基板上に金属膜を形成し、
前記金属膜上に半導体素子を形成し、
第 1の接着剤を用いて、前記半導体素子上に第 2の基板を固定し、
前記第 1の基板を分離し、
第 2の接着剤を用いて、前記半導体素子下に第 3の基板を固定し、
前記第 2の基板を分離する剥離方法であって、
前記金属膜に接して酸化金属膜が形成されており、
加熱により、前記第 1の接着剤の粘着性の低下又は剥離と、前記第 2の接着剤の硬化とを 同時に行うことを特徴とする剥離方法。
20.第 1の基板上に半導体素子を形成し、
前記半導体素子上に第2の基板を固定し、
前記第 1の基板を分離し、前記半導体素子下に第 3の基板を固定し、
前記第 2の基板を分離する剥離方法であって、
紫外線の照射及び加熱により、前記第 2の基板の分離と、前記第 3の基板の固定とを同時 に行うことを特徴とする剥離方法。
21.第 1の基板上に半導体素子を形成し、
第 1の接着剤を用いて前記半導体素子上に第 2の基板を固定し、
前記第 1の基板を分離し、第 2の接着剤を用いて前記半導体素子下に第 3の基板を固定 し、 前記第 2の基板を分離する剥離方法であって、
紫外線の照射及び加熱により、前記第 1の接着剤の粘着性の低下又は剥離と、前記第 2 の接着剤の硬化とを同時に行うことを特徴とする剥離方法。
22.第 1の基板上に金属膜を形成し、
前記金属膜上に半導体素子を形成し、
第 1の接着剤を用いて、前言己半導体素子上に第 2の基板を固定し、
前記第 1の基板を分離し、
第2の接着剤を用いて、前記半導体素子下に第3の基板を固定し、
前記第 2の基板を分離する剥離方法であって、
前記金属膜に接して酸化金属膜が形成されており、
紫外線の照射及び加熱により、前記第 1の接着剤の粘着性の低下又は剥離と、前記第 2 の接着剤の硬化とを同時に行うことを特徴とする剥離方法。
23.請求の範囲 14乃至 22のいずれか一において、前記第 1の基板を剥離する前に前記 第 1の基板、前記金属膜、前記半導体素子、前記第 1の接着剤及び前記第 2の基板を分 断し、剥離面の断面を露出させることを特徴とする剥離方法。
24.請求の範囲 14乃至 23のいずれか一において、前記第 1の接着剤は両面テープ、紫 外線剥離型接着剤、熱剥離型接着剤、又は水溶性接着剤を有することを特徴とする剥離 方法。
25.請求の範囲 14乃至 24のいずれか一において、前記半導体素子の上方又は下方か ら前記紫外線の照射を行うことを特徴とする剥離方法。
26.請求の範囲 14乃至 25のいずれか一において、前記半導体素子と前記第 2の基板と の間に応力緩和材を形成することを特徴とする剥離方法。
27.請求の範囲 14乃至 27のいずれか一において、前記半導体素子は TFT、有機 TFT、 薄膜ダイオード、シリコンの PIN接合からなる光電変換素子、シリコン抵抗素子又はセンサ 素子であることを特徴とする剥離方法。
28.第 1の基板上に金属膜を形成し、
前記金属膜上に半導体素子を形成し、
前記半導体素子に接続される第 1の電極を形成し、
前記電極の端部を覆う絶縁膜を形成し、
隣接する前記絶縁膜間に発光層を形成し、
前記発光層上に UV防止膜を形成し、
第 1の接着剤を用いて、前記 UV防止膜上に第 2の基板を固定し、
前記第 1の基板を分離し、
第 2の接着剤を用いて、前記半導体素子下に第 3の基板を固定し、
前記第 2の基板を分離する表示装置の作製方法であって、
前記金属膜に接して酸化金属膜が形成されており、
紫外線の照射又は加熱により、前記第 1の接着剤の粘着性の低下又は剥離と、前記第 2 の接着剤の硬化とを同時に行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
29.第 1の基板上に金属膜を形成し、
前記金属膜上に半導体素子を形成し、
前記半導体素子に接続される電極を形成し、
前記電極の端部を覆う絶縁膜を形成し、
隣接する前記絶縁膜間に発光層を形成し、
前記発光層上に UV防止膜を形成し、 前記 UV防止膜上に応力緩和材を形成し、
第 1の接着剤を用いて、前記応力緩和材上に第 2の基板を固定し、
前記第 1の基板を分離し、
第 2の接着剤を用いて、前記半導体素子下に第 3の基板を固定し、
前記第 2の基板を分離する表示装置の作製方法であって、
前記金属膜に接して酸化金属膜が形成されており、
紫外線の照射又は加熱により、前記第 1の接着剤の粘着性の低下又は剥離と、前記第 2 の接着剤の硬化とを同時に行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
30.第 1の基板上に金属膜を形成し、
前記金属膜上に半導体素子を形成し、
前記半導体素子に接続される電極を形成し、
第 1の接着剤を用いて前記電極上に第 2の基板を固定し、
前記第 1の基板を分離し、
第2の接着剤を用いて、前記半導体素子下に第3の基板を固定し、
前記第 2の基板を分離し、
前記電極の端部を覆う絶縁膜を形成し、
隣接する前記絶縁膜間に発光層を形成する表示装置の作製方法であって、
前記金属膜に接して酸化金属膜が形成されており、
紫外線の照射又は加熱により、前記第 1の接着剤の粘着性の低下又は剥離と、前記第 2 の接着剤の硬化とを同時に行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
31 .第 1の基板上に金属膜を形成し、
前記金属膜上に半導体素子を形成し、 前記半導体素子に接続される電極を形成し、
前記電極上に応力緩和材を形成し、
第 1の接着剤を用いて前記応力緩和材上に第 2の基板を固定し、
前記第 1の基板を分離し、
第 2の接着剤を用いて、前記半導体素子下に第 3の基板を固定し、
前記第 2の基板を分離し、
前記電極の端部を覆う絶縁膜を形成し、
隣接する前記絶縁膜間に発光層を形成する表示装置の作製方法であって、
前記金属膜に接して酸化金属膜が形成されており、
紫外線の照射又は加熱により、前記第 1の接着剤の粘着性の低下又は剥離と、前記第 2 の接着剤の硬化とを同時に行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
32.請求の範囲 28乃至 31のいずれか一において、前記半導体素子上に UV防止膜を形 成することを特徴とする表示装置の作製方法。
33.請求の範囲 32において、前記 UV防止膜は紫外線吸収剤を含む有機樹脂を有するこ とを特徴とする表示装置の作製方法。
34.請求の範囲 28乃至 33のいずれか一において、前記発光装置は前記発光層の上方 から発光する上面出射であることを特徴とする表示装置の作製方法。
35.第 1の基板上に金属膜を形成し、
前記金属膜上に半導体素子を形成し、
前記半導体素子に接続される電極を形成し、
前記第 1の基板に対向して対向基板を形成し、
前記第 1の基板と前記対向基板との間に液晶を形成し、 第 1の接着剤を用いて前記対向基板上に第 2の基板を固定し、
前記第"！の基板を分離し、
第 2の接着剤を用いて半導体素子下に第 3の基板を固定し、
前記第 2の基板を分離する表示装置の作製方法において、
前記金属膜に接して酸化金属膜が形成されており、
紫外線の照射又は加熱により、前記第 1の接着剤の粘着性の低下又は剥離と、前記第 2 の接着剤の硬化とを同時に行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
36.第 1の基板上に金属膜を形成し、
前記金属膜上に半導体素子を形成し、
前記半導体素子に接続される電極を形成し、
前記第 1の基板に対向して対向基板を形成し、
前記第 1の基板と前記対向基板との間に液晶を形成し、
前記対向基板上に応力緩和材を形成し、
第 1の接着剤を用いて前記応力緩和材上に第 2の基板を固定し、
前記第 1の基板を分離し、
第 2の接着剤を用いて半導体素子下に第 3の基板を固定し、
前記第 2の基板を分離する表示装置の作製方法において、
前記金属膜に接して酸化金属膜が形成されており、
紫外線の照射又は加熱により、前記第 1の接着剤の粘着性の低下又は剥離と、前記第 2 の接着剤の硬化とを同時に行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
37.第 1の基板上に金属膜を形成し、
前記金属膜上に半導体素子を形成し、 前記半導体素子に接続される電極を形成し、
第 1の接着剤を用いて、前記電極上に第 2の基板を固定し、
前記第 1の基板を分離し、
前記第 2の接着剤を用いて、前記半導体素子下に第 3の基板を固定し、
前記第 2の基板を分離し、
前記第 3の基板に対向して対向基板を形成し、
前記第 3の基板と前記対向基板との間に液晶を形成する表示装置の作製方法において、 前記金属膜に接して酸化金属膜が形成されており、
紫外線の照射又は加熱により、前記第 1の接着剤の粘着性の低下又は剥離と、前記第 2 の接着剤の硬化とを同時に行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
38.第 1の基板上に金属膜を形成し、
前記金属膜上に半導体素子を形成し、
前記半導体素子に接続される電極を形成し、
前記電極上に応力緩和材を形成し、
第 1の接着剤を用いて、前記応力緩和材上に第 2の基板を固定し、
前記第 1の基板を分離し、
前記第 2の接着剤を用いて、前記半導体素子下に第 3の基板を固定し、
前記第 2の基板を分離し、
前記第 3の基板に対向して対向基板を形成し、
前記第 3の基板と前記対向基板との間に液晶を形成する表示装置の作製方法において、 前記金属膜に接して酸化金属膜が形成されており、
紫外線の照射又は加熱により、前記第 1の接着剤の粘着性の低下又は剥離と、前記第 2 の接着剤の硬化とを同時に行うことを特徴とする表示装置の作製方法。
39.請求の範囲 35乃至 38のいずれか一において、前記液晶は真空注入法又は滴下法 により形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
40.請求の範囲 35乃至 39のいずれか一において、前記第 1の基板を剥離する前に前記 第 1の基板、前記金属膜、前記半導体素子、前記第 1の接着剤及び前記第 2の基板を分 断し、剥離面の断面を露出させることを特徴とする表示装置の作製方法。
41 .請求の範囲 35乃至 40のいずれか一において、前記第 1の接着剤は両面テープ、紫 外線剥離型接着剤、熱剥離型接着剤、又は水溶性接着剤を有することを特徴とする表示 装置の作製方法。
42.請求の範囲 35乃至 41のいずれか一において、減圧装置を第 1の基板に設置して前 記第 1の基板を剥離することを特徴とする表示装置の作製方法。
43.請求の範囲 35乃至 42のいずれか一において、減圧装置を第 2の基板に設置して前 記第 2の基板を剥離することを特徴とする表示装置の作製方法。
44.請求の範囲 35乃至 43のいずれか一において、減圧装置を第 2の基板に設置して前 記第 3の基板を固定することを特徴とする表示装置の作製方法。
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