JP2003258211A

JP2003258211A - 半導体装置の作製方法

Info

Publication number: JP2003258211A
Application number: JP2002376605A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 舜平山崎; Masakazu Murakami; 雅一村上; Toru Takayama; 徹高山; Junya Maruyama; 純矢丸山
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2003-09-12
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP4567941B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、曲率を有する基材に被剥離層を貼
りつけた半導体装置の作製方法を提供することを課題と
する。特に、曲率を有するディスプレイ、具体的には曲
率を有する基材に貼りつけられたＯＬＥＤを有する発光
装置の作成方法の提供を課題とする。【解決手段】元々曲率及び弾性を有する支持体に外力
を加え、これを基板上に作成された被剥離層に接着す
る。この後基板を剥離すると、支持体が復元力によって
最初の形状に戻るとともに被剥離層も支持体の形状に沿
って湾曲する。最後に、元々曲率を有する転写体を被剥
離層に接着すれば、所望の曲率を有した装置が完成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、剥離した被剥離層
を基材に貼りつけて転写させた薄膜トランジスタ（以
下、ＴＦＴという）で構成された回路を有する半導体装
置の作製方法に関し、特に曲率を有する支持体にＴＦＴ
で構成された回路を転写する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】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ｎｍ程度）を用いてＴＦ
Ｔを構成する技術が注目されている。ＴＦＴはＩＣ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
画像表示装置のスイッチング素子として開発が急がれて
いる。

【０００３】また、自動車や航空機などの乗物にさまざ
まな表示装置、例えば、ナビゲーションの表示装置やオ
ーディオの操作画面表示装置や計器の表示装置を搭載す
る試みがなされている。

【０００４】このような画像表示装置を利用したアプリ
ケーションは様々なものが期待されているが、特に携帯
機器への利用が注目されている。現在、基板にはガラス
や石英等が主に使用されているが、このような表示装置
は厚く、重く、割れ易いといいう欠点があり、薄型、軽
量、且つ、割れにくいといった特徴に対する要求が高い
携帯機器の場合には特に不利である。また、ガラスや石
英等は一般に大型化が困難であり、大量生産を行う場合
には特に不利である。そのため、可曲性や可撓性、もし
くは弾性を有する基板、代表的にはフレキシブルなプラ
スチックフィルムあるいはシートの上にＴＦＴ素子を形
成することが試みられている。

【０００５】しかしながら、プラスチックは耐熱性が低
く、素子作製プロセスの最高温度を低くせざるを得な
い。そのため、プラスチック上に形成したＴＦＴの電気
特性は、ガラス基板上に形成したＴＦＴと比較するとど
うしても劣ってしまう。従って、プラスチックを用いた
高性能な発光素子や液晶表示装置はまだ実現されていな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】もし、プラスチック製
フィルムやシート等に代表される、可曲性や可撓性、あ
るいは弾性を有する基板の上に有機発光素子が形成され
た発光装置や、液晶表示装置を作製することができれ
ば、薄型、軽量、割れにくいといった特徴に加えて、曲
面を有するディスプレイや、ショーウィンドウ等などに
も用いることができる。よって、その用途は携帯機器の
みに限定されず、応用範囲は非常に広い。

【０００７】また、限られた空間、例えば自動車や航空
機などの乗物の運転席などに映像や計器のディスプレイ
を設置しようとする場合、窓、天井、ドア、ダッシュボ
ードなどが有する様々な曲面と曲率が一致するように表
示装置を最初から作っておけば、平面上のみならず曲面
上にもそのまま取りつけることができる。従来では、デ
ィスプレイは平面であって、乗物の空間スペースを狭め
る、或いは、平面ディスプレイをはめこむために壁を切
り取り、取りつけ作業などが複雑なものとなっていた。

【０００８】本発明は、曲率を有する基材に被剥離層を
貼りつけた半導体装置の作製方法を提供することを課題
とする。特に、曲率を有するディスプレイ、具体的には
曲率を有する基材に貼りつけられた有機発光素子を有す
る発光装置、或いは曲率を有する基材に貼りつけられた
液晶表示装置の作製方法の提供を課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本明細書で開示する作製
方法に関する発明の構成は、曲率を有する支持体及び転
写体を形成する第１工程と、前記支持体と比較して剛性
の高い基板上に素子を含む被剥離層を形成する第２工程
と、前記素子を含む被剥離層及び前記基板に、曲率を有
した前記支持体を、前記素子を含む被剥離層及び前記基
板の表面形状に合致するように外力を加えた状態で接着
する第３工程と、前記支持体が接着された前記素子を含
む被剥離層を基板から物理的手段により剥離する第４工
程と、前記素子を含む被剥離層に前記転写体を接着し、
前記支持体と前記転写体との間に前記素子を挟む第５工
程とを有する半導体装置の作製方法であって、前記素子
を含む被剥離層が接着された前記支持体は、前記第４工
程終了時点で、第１工程終了時に有していた形状に完全
あるいは部分的に復元することを特徴とする半導体装置
の作製方法である。

【００１０】尚、本発明において、支持体とは、物理的
手段により剥離する際に被剥離層と接着するためのもの
であり、所望の曲率を有していて、かつ弾性つまり外力
を加えた場合に元の形状に戻ろうとする復元力が働くと
いう性質を有していれば特に限定されず、プラスチッ
ク、ガラス、金属、セラミックス等、いかなる組成の基
材でもよい。また、本明細書中において、転写体とは、
剥離された後、被剥離層と接着させるものであり、所望
の曲率を有していれば特に限定されず、プラスチック、
ガラス、金属、セラミックス等、いかなる組成の基材で
もよい。特に軽量化を最優先するのであれば、フィルム
状のプラスチック基板、例えば、ポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、
ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネー
ト（ＰＣ）、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン
（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテル
イミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブ
チレンテレフタレート（ＰＢＴ）等が好ましい。

【００１１】また、上記構成において、前記支持体の第
１工程終了時の曲率半径をＲｉ、第３工程終了時の曲率
半径をＲｍ、第４工程終了時の曲率半径をＲｆとする
と、Ｒｉ≦Ｒｆ≦Ｒｍであることを特徴としている。

【００１２】また、上記構成において、有機発光素子を
有する発光装置を形成する場合、前記支持体は封止材で
あって、前記素子は自発光素子であることを特徴として
いる

【００１３】また、上記構成において、液晶表示装置を
形成する場合、前記支持体は対向基板であって、前記素
子は画素電極を有しており、該画素電極と、前記対向基
板との間には液晶材料が充填されていることを特徴とし
ている。

【００１４】また、上記構成において、前記支持体と前
記転写体の少なくとも一方は透明であることを特徴とし
ている。

【００１５】また、上記構成において、前記支持体と前
記転写体の曲率半径は５０ｃｍ〜２００ｃｍの範囲内に
あることを特徴としている。

【００１６】また、上記構成において、剥離方法として
は、特に限定されず、被剥離層と基板との間に分離層を
設け、該分離層を薬液（エッチャント）で除去して被剥
離層と基板とを分離する方法や、被剥離層と基板との間
に非晶質シリコン（または多結晶シリコン）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非
晶質シリコンに含まれる水素を放出させることにより、
空隙を生じさせて被剥離層と基板を分離させる方法など
を用いることが可能である。なお、レーザー光を用いて
剥離する場合においては、剥離前に水素が放出しないよ
うに熱処理温度を４１０℃以下として被剥離層に含まれ
る素子を形成することが望ましい。

【００１７】また、他の剥離方法として、２層間の膜応
力を利用して剥離を行う剥離方法を用いてもよい。この
剥離方法は、基板上に設けた金属層、好ましくは窒化金
属層を設け、さらに前記窒化金属層に接して酸化層を設
け、該酸化層の上に素子を形成し、成膜処理または５０
０℃以上の熱処理を行っても、膜剥がれ（ピーリング）
が生じずに、物理的手段で容易に酸化層の層内または界
面において、きれいに分離できるものである。さらに剥
離を助長させるため、前記物理的手段により剥離する前
に、加熱処理またはレーザー光の照射を行う処理を行っ
てもよい。

【００１８】また、上記各作製方法によって、曲面を有
するディスプレイを実現でき、自動車、航空機、船舶、
列車等の乗物に搭載することが可能となる。乗物の内
壁、天井などは、なるべく空間スペースを広くとり、何
らかの理由で人の体がぶつかっても問題にならないよう
滑らかな曲面で構成されている。これらの曲面にＴＦＴ
及び有機発光素子を有する表示装置を計器または照明装
置として搭載することも可能となる。尚、このＴＦＴ及
び有機発光素子を有する表示装置の駆動方法は、アクテ
ィブマトリクス型とすることが好ましいが、パッシブ型
でも構わない。

【００１９】例えば、乗物の窓を基材として、窓の曲面
に合致した曲率を持つ、有機発光素子を有する表示装置
を、湾曲させることなくそのまま接着することによっ
て、映像や計器の表示を行うことができる。特に有機発
光素子を有する表示装置は非常に薄く軽量なものとする
ことができ、空間スペースは変化しない。乗物の窓に有
機発光素子を有する表示装置を接着させる場合には、基
板や電極や配線を透明なものとすることが望ましく、外
光を遮断するフィルムを設けてもよい。また、表示して
いない場合には、外の景色が問題なく確認できるように
することが好ましい。

【００２０】また、乗物の内壁、ドア、シート、または
車のダッシュボードに沿って、これらの曲面に合致した
曲率を持つ、有機発光素子を有する表示装置を、湾曲さ
せることなくそのまま接着することによっても、映像や
計器の表示を行うことができる。本発明により作製され
た表示装置を曲面に沿って貼り付けるだけでよいため、
取り付け作業は非常に簡単であり、内壁、ドア、シー
ト、ダッシュボードを部分的に加工したりする必要が特
にない。また、例えば車においては、右ハンドルであれ
ば、左後方に車体の一部（窓ガラスの間の部分）がある
ため死角が存在しているが、窓ガラスの間の部分に本発
明により作製された表示装置を貼りつけ、さらに車外に
死角方向を撮影できるカメラを取りつけ、互いに接続す
れば、運転者が死角を確認することができる。特に有機
発光素子を有する表示装置は、液晶表示装置に比べ動画
に強く、視野角が広い表示装置である。

【００２１】また、乗物の天井を基材とし、天井の曲面
に合致した曲率を持つ、有機発光素子を有する表示装置
を、湾曲させることなくそのまま接着することによっ
て、映像の表示や内部の照明を行うことができる。ま
た、例えば車において、天井と、各窓ガラスの間の部分
に本発明により作製された表示装置を貼りつけ、さらに
車外に各表示装置に対応する外部の景色を撮影できるカ
メラを取りつけ、互いに接続すれば、車内にいる人は、
車内に居ながらにしてオープンカーのように外の景色を
堪能することができる。また、例えば列車や電車におい
て天井や側壁に本発明により作製された表示装置を貼り
つければ、空間スペースを狭めることなく広告の表示や
テレビ映像を映し出すことができる。特に有機発光素子
を有する表示装置は、液晶表示装置に比べ視野角が広い
表示装置である。

【００２２】上記乗物において、搭載した表示装置の曲
面の曲率半径が５０ｃｍ〜２００ｃｍであれば、ＴＦＴ
や有機発光素子は問題なく駆動させることができる。

【００２３】なお、本発明でいう半導体装置とは、半導
体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、電
気光学装置、発光装置、半導体回路および電子機器は全
て半導体装置である。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の態様につい
て、その代表的な作製手順に基づいて図１、図２を用い
て説明する。

【００２５】図１（１）に支持体１１１及び転写体１１
２を作製する第１工程を示す。これらは用途に応じて所
望の曲率を有するように、特に支持体１１１に関しては
弾性を有するように作製することが重要である。第１工
程終了時の支持体１１１の曲率半径をＲｉと定義する。
原料、材質、成形方法等は特に限定されない。厚さに関
しても特に限定されない。典型的には１００μｍ程度の
厚さであればよい。一般的には、膜厚が２００μｍ以下
のものはフィルム、２００μｍ以上のものはシートと呼
ばれるが、支持体１１１及び転写体１１２はフィルムで
もシートでもよい。支持体１１１に関しては弾性を有す
る程度に薄ければよい。ここでは支持体１１１、転写体
１１２共プラスチックを用いる。一般的な熱可塑性ある
いは熱硬化性の樹脂を原料として、一般的なプラスチッ
クの成形加工方法、即ち原料を加熱して流れ易い状態に
する可塑化、型を用いて所望の形状にする賦形、冷却あ
るいは硬化反応により形状を安定化する固化、といった
過程により成形すればよい。例えば、熱硬化性樹脂を圧
縮成形する場合の工程を図２に示す。まず図２（１）の
ように、金型（下型）２１１bに、加熱されて流動性が
高くなっている状態の熱硬化性樹脂２１２を充填する。
その後図２（２）のように金型（上型）２１１aを使用
して矢印の方向から加圧する。この加圧を保持したまま
金型２１１a及び２１１bを加熱すれば、ある時点から樹
脂の流動性が低下し硬化に至る。この後、金型２１１a
及び２１１bを開いて成形品を得る。

【００２６】また、支持体１１１や転写体１１２上には
種々の機能を持ったコーティング膜（図示しない）を単
層あるいは複数層積層させることができる。一般的には
水や酸素等を遮断するバリア膜、接着剤の接着性を向上
させる下地膜、耐薬品性や物理的強度を高める保護層等
が積層される。例えば、支持体１１１に１００ｎｍ程度
の厚さの窒化珪素薄膜をスパッタ法で成膜することがで
きる。但し、支持体１１１や転写体１１２の少なくとも
一方は光透過率が有限、即ち透明であることが必要であ
る。

【００２７】図１（２）に基板１２２上に被剥離層１２
１を作製する第２工程を示す。被剥離層はＴＦＴを代表
とする様々な素子（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やシリコン抵抗素子など）や
有機発光素子等から構成され、一般に電極、配線、絶縁
膜等を含む。基板１２２の剛性は支持体１１１に比べて
高いとする。図１（２）では簡単のため、基板１２２は
完全に被剥離層１２１に覆われているように描かれてい
るが、一部基板１２２が剥き出しになっていても問題な
い。

【００２８】図１（３）に基板１２２および被剥離層１
２１上に支持体１１１を接着する第３工程を示す。まず
支持体１１１に外力を加え、基板１２２および被剥離層
１２１の表面形状に合った形にする。例えば、元々図１
（１）のように曲がった支持体１１１を図１（３）のよ
うに真っ直ぐに引っ張った状態にして接着すればよい。
接着後、支持体１１１には最初の形状に戻ろうとする復
元力が働いているが、接着されている基板１２２の方が
剛性が高いため、この段階では支持体１１１は真っ直ぐ
引っ張られた状態を維持している。即ち、第３工程終了
時の支持体１１１の曲率半径をＲｍと定義すると、支持
体１１１のカーブは第1工程終了時に比べ一般に緩やか
になるため、一般にＲｉ≦Ｒｍである。接着方式として
は支持体１１１と被剥離層１２１あるいは支持体１１１
と基板１２２が密着していることが好ましいが、内部に
有限の空間を有していてもよい。

【００２９】接着剤（図示しない）及びその塗布方法の
種類は特に限定されない。即ち、反応硬化型、熱硬化
型、光硬化型、嫌気型等の接着剤を、スクリーン印刷、
ディスペンサによる描画、スプレーによる吐出等の手法
で塗布すればよい。ここでは光硬化型の一種である紫外
線硬化性接着剤をディスペンサで塗布する。支持体１１
１側、もしくは被剥離層１２１側に接着剤を塗布した
後、紫外線を照射することにより接着剤を硬化する。一
般に被剥離層１２１には紫外線が照射されると損傷を受
ける部分があるため、その場所を隠す適当な遮光マスク
を使用するか、あるいは接着剤のみを硬化させその他の
場所には損傷を与えないような選択的なエネルギーを持
つ紫外線を照射してやることによって損傷を回避すれば
よい。

【００３０】図１（４）に被剥離層１２１を基板１２２
から剥離する第４工程を示す。剥離方法は特に限定され
ない。ここでは、熱処理温度や基板の種類に制約を受け
ない剥離方法である、金属層または窒化物層と酸化物層
との膜応力を利用した剥離方法を用いる。まず、図１
（２）の状態を得る前に、基板１２２上に窒化物層また
は金属層（図示しない）を形成する。窒化物層または金
属層として代表的な一例はＴｉ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍ
ｏ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ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、またはこれらの積層、或いは、これらの窒
化物、例えば、窒化チタン、窒化タングステン、窒化タ
ンタル、窒化モリブデンからなる単層、またはこれらの
積層を用いればよい。次いで、窒化物層または金属層上
に酸化物層（図示しない）を形成する。酸化物層として
代表的な一例は酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化
金属材料を用いればよい。なお、酸化物層は、スパッタ
法、プラズマＣＶＤ法、塗布法等の方法で成膜すればよ
い。窒化物層または金属層、及び酸化物層、両層の膜厚
を１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲で適宜設定することによ
って、両層の膜応力を互いに異ならせることが可能であ
る。また、基板１２２と窒化物層または金属層との間に
絶縁層や金属層を設け、基板１２２との密着性を向上さ
せてもよい。次いで、酸化物層上に半導体層を形成し、
被剥離層１２１を得ればよい。なお、上記剥離方法は、
酸化物層の膜応力と、窒化物層または金属層の膜応力が
互いに異なっていても、被剥離層の作製工程における熱
処理によって膜剥がれなどが生じない。また、上記剥離
方法は、酸化物層の膜応力と、窒化物層または金属層の
膜応力が互いに異なっているため、比較的小さな力で引
き剥がすことができる。尚、被剥離層１２１を引き剥が
す際にクラックが生じないようにすることも重要であ
る。

【００３１】以上のようにして、酸化物層上に形成され
た被剥離層１２１を基板１２２から分離することができ
る。重要な点は、この段階で支持体１１１が復元力によ
って第１工程終了時に元々持っていた形状に戻ることで
ある。それに伴い、支持体１１１下に接着されている被
剥離層１２１も支持体１１１に沿って湾曲する。第４工
程終了時の支持体１１１の曲率半径をＲｆと定義する
と、第1工程終了時の形状に戻るのであるから支持体１
１１のカーブは第３工程終了時に比べ急になる、即ちＲ
ｆ≦Ｒｍとなる。一方、支持体１１１は一般に完全弾性
でないことに加え、被剥離層１２１が接着されているこ
とから、第1工程終了時に比べると一般にカーブは緩や
かになる、即ちＲｉ≦Ｒｆとなる。従って、一般にＲｉ
≦Ｒｆ≦Ｒｍとなる。

【００３２】図１（５）に転写体１１２を被剥離層１２
１に接着する工程を示す。転写体１１２の形状、厚さに
関しては、支持体１１１の形状、厚さ及び被剥離層１２
１の厚さを考慮して、図１（４）で湾曲した被剥離層１
２１の表面形状に合致するように作製しておけば、特に
限定されないが、支持体１１１と同様に弾性を有してい
ることが好ましい。

【００３３】尚、図１（２）で支持体１１１の接着方向
は特に限定されない。但し、被剥離層１２１中に複数個
のＴＦＴが設けられている場合、これらＴＦＴのチャネ
ル長方向を全て同一方向に配置し、かつこのチャネル長
方向と支持体１１１が図１（１）の状態で曲率を有して
いない方向とが平行になるように接着すれば、より好ま
しい。なぜならば、図１（４）で基板１２２を剥離した
後、被剥離層１２１が接着された支持体１１１が復元力
によって元の形状に回復した時に被剥離層１２１中のＴ
ＦＴが受ける影響を最小限に抑えることが可能なためで
ある。

【００３４】液晶表示装置を作製する場合は、支持体を
対向基板とし、シール材を接着剤として用いて支持体を
被剥離層に接着すればよい。この場合、被剥離層に設け
られた素子は画素電極を有しており、該画素電極と、前
記対向基板との間には液晶材料が充填されるようにす
る。

【００３５】また、有機発光素子を有する装置として代
表される発光装置を作製する場合は、支持体を封止材と
して、外部から水や酸素といった有機化合物層の劣化を
促す物質が侵入することを防ぐように発光素子を外部か
ら完全に遮断することが好ましい。また、有機発光素子
を有する装置として代表される発光装置を作製する場合
は、支持体だけでなく、転写体も同様、十分に外部から
水や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入
することを防ぐことが好ましい。また、水や酸素の透過
による劣化を抑えることを重要視するなら、剥離後に被
剥離層に接する薄膜を成膜することによって、剥離の際
に生じるクラックを修復し、被剥離層に接する薄膜とし
て熱伝導性を有する膜、具体的にはアルミニウムの窒化
物またはアルミニウムの窒化酸化物を用いることによっ
て、素子の発熱を拡散させて素子の劣化を抑える効果と
ともに、転写体、具体的にはプラスチック基板の変形や
変質を保護する効果を得ることができる。また、この熱
伝導性を有する膜は、外部からの水や酸素等の不純物の
混入を防ぐ効果も有する。

【００３６】以上の構成でなる本発明について、以下に
示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととす
る。

【００３７】

【実施例】［実施例１］本実施例では、有機発光素子
（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diodes）を有す
る発光装置を作製する手順を図３に示す。

【００３８】図３（１）に示すように、基板３１１上に
第１の材料層３１２を形成する。第１の材料層３１２と
しては、成膜直後において圧縮応力を有していても引張
応力を有していてもよいが、被剥離層形成における熱処
理やレーザー光の照射によりピーリング等の異常が生じ
ず、且つ、被剥離層形成後で１〜１×１０¹⁰（Dyne/c
m²）の範囲で引張応力を有する材料を用いることが重要
である。典型的には、窒化物あるいは金属が好ましく、
代表的な一例はＷ、ＷＮ、ＴｉＮ、ＴｉＷ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、またはこれらの積層が挙げら
れる。なお、第１の材料層３１２は、スパッタ法を用い
ればよい。

【００３９】基板３１１として、ガラス、石英、セラミ
ック等を用いることができる。また、シリコンを代表と
する半導体基板、またはステンレスを代表とする金属基
板を用いてもよい。ここでは厚さ０．７ｍｍのガラス基
板（♯１７３７）を用いる。

【００４０】次いで、第１の材料層３１２上に第２の材
料層３１３を形成する。第２の材料層３１３としては、
被剥離層形成における熱処理やレーザー光の照射により
ピーリング等の異常が生じず、且つ、被剥離層形成後で
１〜１×１０¹⁰（Dyne/cm²）の範囲で圧縮応力を有する
材料を用いることが重要である。第２の材料層３１３と
しては酸化物が好ましく、代表的な一例は酸化シリコ
ン、酸化窒化シリコン、酸化金属材料、またはこれらの
積層が挙げられる。なお、第２の材料層３１３は、スパ
ッタ法を用いて成膜すればよい。第２の材料層３１３を
スパッタ法で成膜する場合、アルゴンガスで代表される
希ガスをチャンバー内に導入して、第２の材料層３１３
中に微量の希ガス元素を含ませる。

【００４１】第１の材料層３１２と第２の材料層３１３
において、各々の膜厚は、１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲
で適宜設定し、第１の材料層３１２における内部応力お
よび第２の材料層３１３における内部応力を調節すれば
よい。

【００４２】また、図３では、プロセスの簡略化を図る
ため、基板３１１に接して第１の材料層３１２を形成し
た例を示したが、基板３１１と第１の材料層３１２との
間にバッファ層となる絶縁層や金属層を設け、基板３１
１との密着性を向上させてもよい。

【００４３】次いで、第２の材料層３１３上にＴＦＴを
含む被剥離層３１４aを形成する。被剥離層３１４aは画
素部ＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦ
Ｔ）、画素部の周辺に設ける駆動回路ＴＦＴ（ｎチャネ
ル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴ）、及び配線等を含
む。次いで、各ＴＦＴを覆う絶縁膜を形成した後、画素
部に設けられたＴＦＴと電気的に接続する陰極または陽
極を形成する。次いで、陰極または陽極の端部を覆うよ
うに両端にバンクとよばれる絶縁物を形成する。また、
必要であれば適宜、ＴＦＴを覆って窒化膜からなるパッ
シベーション膜（保護膜）を形成してもよい。また、被
剥離層３１４aの形成プロセスとして、基板３１１の耐
え得る範囲の熱処理を行うことができる。なお、第２の
材料層３１３における内部応力と、第１の材料層３１２
における内部応力が異なっていても、被剥離層３１４a
の作製工程における熱処理によって膜剥がれなどが生じ
ない。

【００４４】次いで、ＴＦＴを含む被剥離層３１４a上
に有機発光素子を含む被剥離層３１４bを形成する。即
ち、両端がバンクで覆われている陰極または陽極上にＥ
Ｌ層（有機化合物材料層）を形成する。ＥＬ層の下層を
陰極とした場合にはＥＬ層上に陽極を、ＥＬ層の下層を
陽極とした場合にはＥＬ層上に陰極を、それぞれ設けれ
ばよい。

【００４５】ＥＬ層としては、電子、正孔両キャリアの
注入、移動、再結合を行わせるための層、すなわち発光
層、キャリア輸送層、キャリア注入層等を自由に組み合
わせる。有機ＥＬ材料としては、低分子系、高分子系お
よび両者を併用したものを用いることができる。また、
ＥＬ層として一重項励起状態あるいは三重項励起状態か
らの発光（前者は一般に蛍光、後者は一般に燐光）が得
られるような発光材料からなる薄膜を用いることができ
る。成膜法は低分子系材料では真空蒸着法、エレクトロ
ンビーム（ＥＢ）蒸着法等の乾式法が、高分子系材料で
はスピンコート法、インクジェット印刷法等の湿式法
が、それぞれ一般的である。また、キャリア輸送層やキ
ャリア注入層として炭化珪素等の無機材料を用いること
も可能である。これらの有機ＥＬ材料や無機材料は公知
の材料を用いることができる。なお、ＥＬ層は合計して
も１００nm程度の薄膜層として形成する。そのため、陰
極または陽極として形成する表面は平坦性を高めておく
必要がある。

【００４６】また、陰極に用いる材料としては仕事関数
の小さい金属（アルカリ金属やアルカリ土類金属）や、
これらを含む合金を用いることが好ましい。例えば、ア
ルカリ金属の一つであるＬｉ（リチウム）を微量含むア
ルミニウム合金（ＡｌＬｉ合金）を陰極に使用した有機
発光素子では、一般に発光特性が良好で、かつ長時間点
灯を行っても輝度の低下が小さい。あるいは、アルカリ
金属の酸化物、フッ化物、及びアルカリ土類金属の酸化
物、フッ化物の極薄膜（１ｎｍ程度）の上に、仕事関数
のそれ程小さくない単体金属（Ａｌなど）を積層しても
同様に良好な素子特性が得られる。例えば陰極として、
ＡｌＬｉ合金の代わりに、ＬｉＦの極薄膜の上にＡｌを
積層した構造を用いても同様の特性を得ることができ
る。

【００４７】また、陽極に用いる導電膜としては、陰極
を形成する材料よりも仕事関数の大きい材料を用いる。
特に透明な導電膜としては、酸化スズ（ＳｎＯ₂）系、
酸化亜鉛（ＺｎＯ）系、酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）系
の材料、代表的にはＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合
金）、ＩＺＯ（酸化インジウム酸化亜鉛合金）等が広く
用いられている。また、ＩＴＯよりもシート抵抗の低い
材料、具体的には白金（Ｐｔ）、クロム（Ｃｒ）、タン
グステン（Ｗ）、もしくはニッケル(Ｎｉ)といった材料
を用いることもできる。

【００４８】以上の工程で、有機発光素子を含む層３１
４bと、該有機発光素子と接続するＴＦＴを含む層３１
４ａとが積層された被剥離層が形成される。尚、有機発
光素子に流れる電流をＴＦＴで制御する場合、大きく分
けて２通りの方法がある。具体的には、飽和領域と呼ば
れる電圧範囲で電流を制御する方法と、飽和領域に達す
るまでの電圧範囲で電流を制御する方法とがある。本明
細書では、Ｖｄ−Ｉｄ曲線において、電流値がほぼ一定
となるＶｄの範囲を飽和領域と呼んでいる。本発明は有
機発光素子の駆動方法に限定されず、任意の駆動方法を
用いることができる。

【００４９】次いで、第１の材料層３１２と第２の材料
層３１３との密着性を部分的に低下させる処理を行う。
密着性を部分的に低下させる処理は、剥離しようとする
領域の周縁に沿って前記第２の材料層または前記第１の
材料層にレーザー光を部分的に照射する処理、或いは、
剥離しようとする領域の周縁に沿って外部から局所的に
圧力を加えて前記第２の材料層の層内または界面の一部
分に損傷を与える処理である。具体的にはダイヤモンド
ペンなどで硬い針を垂直に押しつけて荷重をかけて動か
せばよい。好ましくは、スクライバー装置を用い、押し
込み量を０．１ｍｍ〜２ｍｍとし、圧力をかけて刃を動
かせばよい。このように、剥離を行う前に剥離現象が生
じやすくなるような部分、即ち、きっかけをつくること
が重要であり、密着性を選択的（部分的）に低下させる
前処理を行うことで、剥離不良がなくなり、さらに歩留
まりも向上する。

【００５０】次いで、図３（２）に示すように、被剥離
層３１４ａに設けられたＴＦＴと接続する引き出し配線
の端部に設けられた端子電極にフレキシブルプリント基
板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）３２１を貼り
つける。

【００５１】次いで、第１の接着剤３２２で支持体３２
３と被剥離層３１４ａ、３１４ｂとを接着する。元々曲
率及び弾性を有している支持体３２３に外力を加えた状
態で接着することになる。接着後、支持体３２３には復
元力が働くが、基板３１１の方が剛性が高いため、この
段階では支持体は元の形状には戻らない。有機発光素子
の場合、支持体３２３は一般に封止材であり、主に外部
からの水や酸素の侵入によるＥＬ層及び陽極、陰極等の
劣化を抑える機能を持つ。

【００５２】第１の接着剤３２２としては、反応硬化
型、熱硬化型、光硬化型、嫌気型等の種類が挙げられ
る。これらの接着剤の組成としては、例えば、エポキシ
系、アクリレート系、シリコーン系等いかなるものでも
よい。ただし、有機発光素子は水や酸素に弱いため、水
や酸素に対してバリア性の高い材料であることが望まし
い。このような接着剤の形成は、例えば、塗布法によっ
てなされる。また、接着剤は支持体側、あるいは被剥離
層３１４ａ、３１４ｂ側のどちらに塗布してもよい。本
実施例では第１の接着剤３２２として紫外線硬化型接着
剤を用いる。この場合、紫外線を照射することにより第
１の接着剤３２２を硬化する。紫外線を照射する方向は
有機発光素子の構成、作製方法及び画素の回路構成等に
よって実施者が適宜決定することができる、即ち基板３
１１から照射しても、支持体３２３から照射してもよ
い。しかし、ＥＬ層等は一般に紫外線照射により損傷を
受けるため、紫外線を照射したくない場所を隠す遮光マ
スクを使用するか、あるいは紫外線のエネルギーを調節
することで接着剤のみを硬化させ他の部分には損傷を与
えないようにする必要がある。

【００５３】次いで、上記密着性を部分的に低下させた
領域側から剥離させ、図３（３）中の矢印の方向に向か
って、第１の材料層３１２が設けられている基板３１１
を物理的手段により引き剥がす。第２の材料層３１３が
圧縮応力を有し、第１の材料層３１２が引張応力を有す
るため、比較的小さな力（例えば、人間の手、ノズルか
ら吹付けられるガスの風圧、超音波等）で引き剥がすこ
とができる。

【００５４】こうして、第２の材料層３１３上に形成さ
れた被剥離層３１４ａ、３１４ｂを基板３１１から分離
することができる。この段階で、支持体３２３は復元力
によって元の形状に戻り、それに伴って支持体３２３に
接着されている各層も湾曲する（図３（４））。

【００５５】次いで、図３（５）に示すように、第２の
接着剤３５２で転写体３５１と第２の材料層３１３（及
び被剥離層３１４ａ、３１４ｂ）とを接着する。

【００５６】第２の接着剤３５２としては、反応硬化
型、熱硬化型、光硬化型、嫌気型等の各種接着剤を用い
る。本実施例では第２の接着剤３５２として紫外線硬化
型接着剤を用いる。紫外線を照射する方向は有機発光素
子の構成、作製方法及び画素の回路構成等によって実施
者が適宜決定することができる、即ち転写体３５１から
照射しても、支持体３２３から照射してもよい。但し、
第１の接着剤３２２の場合と同様、紫外線を照射したく
ない場所を隠す遮光マスクを使用するか、あるいは紫外
線のエネルギーを調節することで接着剤のみを硬化させ
他の部分には損傷を与えないようにする必要がある。

【００５７】以上の工程で第２の接着剤３５２及び転写
体３５１上に被剥離層３１４ａ、３１４ｂを備えた発光
装置を作製することができる。このような発光装置は外
力を加えない状態で５０ｃｍ〜２００ｃｍの曲率を有し
ていることが特徴である。尚、第２の接着剤３５２と被
剥離層３１４ａとの間には第２の材料層である酸化物層
３１３がある。こうして得られる発光装置は、第２の材
料層３１３がスパッタ法で成膜され、第２の材料層３１
３中に微量の希ガス元素を含ませており、装置全体とし
てフレキシブルにすることもできる。

【００５８】また、有機発光素子からの発光は支持体３
２３側、あるいは転写体３５１側の双方から取り出すこ
とが可能である。支持体３２３側からのみ発光を取り出
す場合を上面出射あるいは上方出射（top emissionとい
う言い方もなされる）、転写体３５２側からのみ発光を
取り出す場合を下面出射あるいは下方出射、支持体３２
３及び転写体３５２の両側から発光を取り出す場合を両
面出射あるいは両方出射と呼ぶ。いずれにせよ、有機発
光素子の発光を外へ取り出すためには、支持体３２３及
び転写体３５２のいずれか一方は透明である必要があ
る。発光方向は、有機発光素子の構成、作製方法及び画
素の回路構成等によって実施者が適宜決定することがで
きる。

【００５９】［実施例２］本実施例では、液晶表示装置
を作製する手順を図４に示す。

【００６０】図４（１）に示すように、基板４１１上に
第１の材料層４１２を形成する。第１の材料層４１２と
しては、成膜直後において圧縮応力を有していても引張
応力を有していてもよいが、被剥離層形成における熱処
理やレーザー光の照射によりピーリング等の異常が生じ
ず、且つ、被剥離層形成後で１〜１×１０¹⁰（Dyne/c
m²）の範囲で引張応力を有する材料を用いることが重要
である。典型的には、窒化物あるいは金属が好ましく、
代表的な一例はＷ、ＷＮ、ＴｉＮ、ＴｉＷ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、またはこれらの積層が挙げら
れる。なお、第１の材料層４１２は、スパッタ法を用い
ればよい。

【００６１】基板４１１として、ガラス、石英、セラミ
ック等を用いることができる。また、シリコンを代表と
する半導体基板、またはステンレスを代表とする金属基
板を用いてもよい。ここでは厚さ０．７ｍｍのガラス基
板（♯１７３７）を用いる。

【００６２】次いで、第１の材料層４１２上に第２の材
料層４１３を形成する。第２の材料層４１３としては、
被剥離層形成における熱処理やレーザー光の照射により
ピーリング等の異常が生じず、且つ、被剥離層形成後で
１〜１×１０¹⁰（Dyne/cm²）の範囲で圧縮応力を有する
材料を用いることが重要である。第２の材料層４１３と
しては酸化物が好ましく、代表的な一例は酸化シリコ
ン、酸化窒化シリコン、酸化金属材料、またはこれらの
積層が挙げられる。なお、第２の材料層４１３は、スパ
ッタ法を用いて成膜すればよい。第２の材料層４１３を
スパッタ法で成膜する場合、アルゴンガスで代表される
希ガスをチャンバー内に導入して、第２の材料層４１３
中に微量の希ガス元素を含ませる。

【００６３】第１の材料層４１２と第２の材料層４１３
において、各々の膜厚は、１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲
で適宜設定し、第１の材料層４１２における内部応力お
よび第２の材料層４１３における内部応力を調節すれば
よい。

【００６４】また、図４では、プロセスの簡略化を図る
ため、基板４１１に接して第１の材料層４１２を形成し
た例を示したが、基板４１１と第１の材料層４１２との
間にバッファ層となる絶縁層や金属層を設け、基板４１
１との密着性を向上させてもよい。

【００６５】次いで、第２の材料層４１３上に被剥離層
４１４を形成する。被剥離層４１４aは画素部ＴＦＴ
（ｎチャネル型ＴＦＴ）、画素電極、保持容量、画素部
の周辺に設ける駆動回路ＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴ及
びｐチャネル型ＴＦＴ）、及び配線等を含む。本実施例
では、外光のみを利用して発光を得る反射型液晶表示装
置を考える。この場合、画素電極として光反射率の高い
金属、例えばアルミニウムや銀等を用いればよい。尚、
第２の材料層４１３における内部応力と、第１の材料層
４１２における内部応力が異なっていても、被剥離層４
１４の作製工程における熱処理によって膜剥がれなどが
生じない。

【００６６】次いで、被剥離層４１４上画素部に配向膜
を形成し、一方向へラビング処理する。これにより、後
に注入する液晶の分子の向きを一方向へ揃えることがで
きる。次いで、柱状あるいは球状のスペーサ４１５をパ
ターニングあるいは散布により形成する。これにより、
後に注入する液晶の層の厚さを制御できる。

【００６７】次いで、第１の材料層４１２と第２の材料
層４１４との密着性を部分的に低下させる処理を行う。
密着性を部分的に低下させる処理は、剥離しようとする
領域の周縁に沿って前記第２の材料層または前記第１の
材料層にレーザー光を部分的に照射する処理、或いは、
剥離しようとする領域の周縁に沿って外部から局所的に
圧力を加えて前記第２の材料層の層内または界面の一部
分に損傷を与える処理である。具体的にはダイヤモンド
ペンなどで硬い針を垂直に押しつけて荷重をかけて動か
せばよい。好ましくは、スクライバー装置を用い、押し
込み量を０．１ｍｍ〜２ｍｍとし、圧力をかけて動かせ
ばよい。このように、剥離を行う前に剥離現象が生じや
すくなるような部分、即ち、きっかけをつくることが重
要であり、密着性を選択的（部分的）に低下させる前処
理を行うことで、剥離不良がなくなり、さらに歩留まり
も向上する。

【００６８】次いで、図４（２）に示すように、被剥離
層４１４に設けられたＴＦＴと接続する引き出し配線の
端部に設けられた端子電極にＦＰＣ４２１を貼りつけ
る。

【００６９】次いで、シール剤４２２a、４２２bで支持
体４２３と基板４１１（正確には酸化物層４１３）とを
接着する。但し、後に液晶を注入するために、４２２a
のように液晶注入口を設ける。元々曲率及び弾性を有し
ている支持体４２４に外力を加えた状態で接着すること
になる。接着後、支持体４２４には復元力が働くが、基
板４１１の方が剛性が高いため、この段階では元の形状
には戻らない。スペーサ４１５の存在によって、支持体
４２３と基板４１１との間隔は保持される。液晶表示装
置の場合、支持体４２４は一般に対向基板であり、カラ
ーフィルタ、偏光板、共通電極、配向膜等（図示しな
い）があらかじめ形成されているものとする。反射型液
晶表示装置の場合、共通電極には透明導電膜（ＩＴＯや
ＩＺＯ等）を用いればよい。

【００７０】シール剤４２２a、４２２bとしては、反応
硬化型、熱硬化型、光硬化型、嫌気型等の種類が挙げら
れる。これらのシール剤の組成としては、例えば、エポ
キシ系、アクリレート系、シリコーン系等いかなるもの
でもよい。このようなシール剤の形成は、例えば、塗布
法によってなされる。また、シール剤は支持体４２３
側、あるいは基板４１１側のどちらに塗布してもよい。
本実施例ではシール剤４２２として紫外線硬化型シール
剤を用いる。この場合、紫外線を照射することによりシ
ール剤４２２を硬化する。紫外線を照射する方向は支持
体４２３側あるいは基板４１１側から照射すればよい。
しかし、紫外線により損傷を受ける場所には遮光マスク
を使用するか、あるいは紫外線のエネルギーを調節する
ことでシール剤のみを硬化させ他の部分には損傷を与え
ないようにする必要がある。

【００７１】この後、液晶注入口より液晶４２４を注入
後、液晶注入口を封止剤（図示せず）で完全に封止す
る。封止剤の組成としては、例えば、エポキシ系、アク
リレート系、シリコーン系等いかなるものでもよい。

【００７２】次いで、上記密着性を部分的に低下させた
領域側から剥離させ、図４（３）中の矢印の方向に向か
って、第１の材料層４１２が設けられている基板４１１
を物理的手段により引き剥がす。第２の材料層４１４が
圧縮応力を有し、第１の材料層４１２が引張応力を有す
るため、比較的小さな力（例えば、人間の手、ノズルか
ら吹付けられるガスの風圧、超音波等）で引き剥がすこ
とができる。

【００７３】こうして、第２の材料層４１３上に形成さ
れた被剥離層４１４を基板４１１から分離することがで
きる。この段階で、支持体４２３は復元力によって元の
形状に戻り、それに伴って支持体４２３に接着されてい
る各層も湾曲する（図４（４））。

【００７４】次いで、図４（５）に示すように、接着剤
４５２で転写体４５１と第２の材料層４１３とを接着す
る。接着剤４５２としては、反応硬化型、熱硬化型、光
硬化型、嫌気型等の各種接着剤を用いる。本実施例では
接着剤４５２として紫外線硬化型接着剤を用いる。紫外
線は転写体４５１側あるいは支持体４２３側から照射す
ればよい。但し、紫外線を照射したくない場所には遮光
マスクを使用するか、あるいは紫外線のエネルギーを調
節することで接着剤のみを硬化させ他の部分には損傷を
与えないようにする必要がある。

【００７５】以上の工程で第２の接着剤４５２及び転写
体４５１上に被剥離層４１４を備えた液晶表示装置を作
製することができる。このような半導体装置は外力を加
えない状態で５０ｃｍ〜２００ｃｍの曲率を有している
ことが特徴である。尚、接着剤４５２と被剥離層４１４
との間には第２の材料層である酸化物層４１３がある。
こうして得られる液晶表示装置は、第２の材料層４１３
がスパッタ法で成膜され、第２の材料層４１３中に微量
の希ガス元素を含ませており、装置全体としてフレキシ
ブルにすることもできる。

【００７６】また、本実施例では反射型液晶表示装置を
考えているので、発光は支持体４２３側から得られる。
そのためには、支持体４２３は透明である必要がある。

【００７７】［実施例３］本実施例では、有機発光素子
を有する発光装置を作製する装置を図５に示す。尚、本
実施例で示す装置によって、実施例１で示した発光装置
を作製することができる。

【００７８】図５は有機発光素子の発光層（ＥＬ層）を
低分子有機化合物の乾式法により成膜する装置である。
この製造装置は、主に基板を搬送する搬送室、受渡を行
う受渡室、各種薄膜を作製する成膜室、封止を行う封止
室から構成されている。各室には必要な真空度を達成す
るための排気装置、あるいはＮ₂等のガス雰囲気を生成
するための装置が装備されており、また各室間はゲート
バルブ等で接続されている。基板搬送は搬送ロボットに
よって行われる。

【００７９】最初に、受渡室５００に有機発光素子作製
に必要な基板５０１ｃ（画素部、駆動回路部、配線、電
極、保護膜等があらかじめ作り込まれているものとす
る）を外部から導入する。典型的には、画素部、駆動回
路部にはＴＦＴが用いられる。

【００８０】受渡室５００に導入された基板５０１ｃ
は、搬送ロボット５０１ｂによって搬送室５０１a内に
運ばれ、更に前処理室５０２に搬送される。典型的に
は、前処理室５０２で基板５０１ｃに対して加熱、ある
いはＯ₂プラズマ処理などの前処理が行われる。この前
処理は有機発光素子の諸特性向上を目的としている。

【００８１】前処理が終了した基板は、受渡室５０３を
経由して、搬送室５０４へ運ばれる。搬送室５０４にも
搬送ロボットが搭載されており、搬送室５０４に接続さ
れている各部屋へ基板を搬送する役割を果たす。搬送室
５０４には有機層形成を目的とした成膜室が接続されて
いる。フルカラー表示の有機発光素子を有する表示装置
を作ることを念頭に置いて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の発光層を
形成するための成膜室５０６Ｒ、５０６Ｇ、５０６Ｂ
が、さらに各色に共通な層、即ちキャリア輸送層やキャ
リア注入層等を作製するための成膜室５０５が設置され
ている。これらの成膜室では一般に真空蒸着法が用いら
れる。フルカラー発光を得るためには、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色
の発光を示す発光層がストライプ状、モザイク状、ある
いはデルタ状に配列するように、塗り分け用のシャドウ
マスクを使用して蒸着を行えばよい。

【００８２】有機層の成膜が終了した基板は、受渡室５
０７を経由して、搬送室５０８へ運ばれる。搬送室５０
８にも搬送ロボットが搭載されており、搬送室５０８に
接続されている各部屋へ基板を搬送する役割を果たす。
搬送室５０８には裏面電極形成や保護膜等形成を目的と
した成膜室が接続されている。成膜室５０９や５１０で
は、真空蒸着法やＥＢ法で電極となる金属（例としてＡ
ｌＬｉ合金やＭｇＡｇ合金等）が成膜される。成膜室５
１１では、基板上面から発光を得る場合に必要な透明導
電膜（例としてＩＴＯやＩＺＯ等）が、一般にスパッタ
法あるいは化学気相成長（ＣＶＤ：Chemical Vapor Dep
osition）法で成膜される。成膜室５１２では、表面を
保護するためのパッシベーション膜（例としてＳｉＮ、
ＳｉＯｘ膜等）が、一般にスパッタ法あるいはＣＶＤ法
で成膜される。

【００８３】成膜が終了した基板は、受渡室５１３を経
由して、搬送室５１４へ運ばれる。搬送室５１４には封
止を行うために必要な部屋が複数接続されている。搬送
室５１４にも搬送ロボットが搭載されており、搬送室５
１４に接続されている各部屋へ基板あるいは封止基板を
搬送する役割を果たす。

【００８４】まず、封止を行うための基板を準備する必
要がある。そのための部屋が封止ガラス基板準備室５１
５a、及び封止プラスチック基板準備室５１５bである。

【００８５】封止ガラス基板準備室５１５aには、作製
した有機発光素子をガラス封止するための対向ガラスを
外部から導入する。必要ならば、有機発光素子を水から
防ぐ乾燥剤を対向ガラスに導入することができる。例え
ば、シート状の乾燥剤を、あらかじめザグリ加工が施し
てある対向ガラスのザグリ部分に両面テープ等で貼りつ
けておけばよい。

【００８６】一方、封止プラスチック基板準備室５１５
bでは、作製した有機発光素子をプラスチック封止する
ための準備を行う。外部から目的に合った形状を有する
プラスチック（完成品）を導入してもよいが、本実施例
では、封止ガラス基板準備室５１５b内で本発明におけ
る支持体（本実施例ではプラスチック）を作製する。例
えば、図２に示したような材料、方法で曲率及び弾性を
有する支持体を作製する。つまり、金型２１１a、２１
１bや熱硬化性樹脂２１２を外部から導入し、加熱、加
圧、冷却といった成形加工を行う。有機発光素子をプラ
スチック上に転写する場合には、本発明における転写体
も同様の方法で作製しておけばよい。これらの作業に関
しては完全に自動化してもよいし、グローブを設置して
一部手動で行ってもよい。

【００８７】準備された封止ガラス基板あるいは封止プ
ラスチック基板はディスペンサ室５１６運ばれ、後に基
板と貼り合わせるための接着剤（図示しない）が塗布さ
れる。本実施例では、接着剤として紫外線硬化型のもの
を用いる。また、必要ならば、有機発光素子を水から防
ぐ乾燥剤（図示しない）を、封止ガラス基板準備室５１
５aにおけるガラス基板導入時ではなく、ディスペンサ
室５１６内で仕込んでもよい。例えば、シート状の乾燥
剤を、あらかじめザグリ加工が施してある対向ガラスの
ザグリ部分に両面テープ等で貼りつけることができる。
こうすれば、乾燥剤を大気中で取り扱う必要がなくな
る。これらの作業に関しては、完全に自動化してもよい
し、グローブを設置して一部手動で行ってもよい。特に
封止プラスチック基板が曲率及び弾性を有する場合は、
曲がった状態で接着剤を塗布してもよいし、真っ直ぐ伸
ばした状態で塗布してもよい。

【００８８】成膜を終えた基板、及び接着剤が塗布され
た封止ガラス基板あるいは封止プラスチック基板は封止
室５１７へ運ばれ、互いに貼り合わせられる。接着時は
適当な治具（図示しない）を用いて加圧する必要があ
る。曲率及び弾性を有する封止プラスチック基板の場合
は真っ直ぐ伸ばした状態で貼りつければよい。これらの
作業に関しては、完全に自動化してもよいし、グローブ
を設置して一部手動で行ってもよい。

【００８９】次いで、封止室５１７で貼り合わせられた
基板および封止基板は紫外光照射室５１８へ運ばれ、接
着剤硬化のための紫外線が照射される。

【００９０】紫外光照射室５１８で接着された基板およ
び封止基板は受渡室５１９から外部に取り出せばよい。

【００９１】但し、本発明における装置を作製する場合
は、図１（４）（５）に示したように、基板剥離及び転
写体接着の２工程が更に必要となる。即ち、紫外光照射
室５１８で紫外線照射により接着された基板および封止
基板（支持体）を、一度封止プラスチック基板準備室５
１５ｂへ戻す。封止プラスチック基板準備室５１５ｂで
基板剥離を行う。本実施例では、剥離方法として、金属
層または窒化物層と酸化物層との膜応力を利用した方法
を用いる。一方、支持体の場合と同様に、転写体を封止
プラスチック基板準備室５１５ｂからディスペンサ室５
１６に運び接着剤を塗布しておく。基板が剥離された支
持体、及び接着剤が塗布された転写体を封止室５１７へ
運び、互いに貼り合わせる。その後、紫外光照射室５１
８へ運び、再度紫外線照射を行うことによって表示装置
が完成する。最後に完成品を受渡室５１９から外部に取
り出せばよい。

【００９２】また、本実施例は、実施例１と組み合わせ
ることができる。

【００９３】［実施例４］本実施例では本発明によって
得られた曲率を有するディスプレイを乗物に搭載した例
を示す。ここでは乗物の代表的な例として自動車を用い
たが、特に限定されず、本発明は、スペースシャトル、
航空機、列車、電車などに適用できることはいうまでも
ない。

【００９４】図６は、自動車の運転席周辺を示す図であ
る。ダッシュボード部には音響再生装置、具体的にはカ
ーオーディオや、カーナビゲーションが設けられてい
る。カーオーディオの本体２７０１は、表示部２７０
２、操作スイッチ２７０３、２７０４を含む。表示部２
７０２に本発明を実施することによって薄型、且つ、軽
量なカーオーディオを完成させることができる。また、
カーナビゲーションの表示部２８０１に本発明を実施す
ることによって薄型、且つ、軽量なカーナビゲーション
完成させることができる。

【００９５】また、操作ハンドル部２６０２付近には、
ダッシュボード部２６０１にスピードメータなどの計器
のデジタル表示がなされる表示部２６０３が形成され
る。表示部２７０２に本発明を実施することによって薄
型、且つ、軽量な機械類の表示器を完成させることがで
きる。

【００９６】また、曲面を有するダッシュボード部２６
０１に貼りつけられた表示部２６０２を形成してもよ
い。表示部２６０２に本発明を実施することによって薄
型、且つ、軽量な機械類の表示器や画像表示装置を完成
させることができる。なお、表示部２６０２は、矢印で
示した方向に湾曲している。

【００９７】また、曲面を有するフロントガラス２６０
４に貼りつけられた表示部２６００を形成してもよい。
表示部２６００に本発明を実施する場合、透過する材料
を用いればよく、本発明によって薄型、且つ、軽量な機
械類の表示器や画像表示装置を完成させることができ
る。なお、表示部２６００は、矢印で示した方向に湾曲
している。ここではフロントガラスとしたが他のウイン
ドウガラスに設けることも可能である。

【００９８】例えば、曲面を有するリアウインドウ２９
００に貼りつけられた表示部２９０２を形成してもよ
い。図７は、自動車の後部座席周辺を示す図である。な
お、図７は図６と対応しており、操作ハンドル部は、同
一であるため図６と同じ符号を用いている。

【００９９】また、リアウインドウ２９００に本発明の
フレキシブルな表示装置を貼りつけ、さらに車外に後方
を撮影できるカメラを取りつけ、互いに接続すれば、運
転者は、車体２９０６が邪魔になって見ることができな
い場所を見ることができる。なお、表示部２９０２は、
矢印で示した方向に湾曲している。

【０１００】また、図７に示すように右ハンドルであれ
ば、左後方に車体２９０６の一部（窓ガラスの間の部
分）があるため死角が存在しているが、窓ガラスの間の
部分に本発明の表示装置（表示部２９０１）を貼りつ
け、さらに車外に死角方向を撮影できるカメラを取りつ
け、互いに接続すれば、運転者が死角を確認することが
できる。なお、表示部２９０１は、矢印で示した方向に
湾曲している。

【０１０１】また、シート２９０４に表示部２９０５を
設けてもよい。後部座席に座った人がテレビを見たり、
カーナビゲーションの表示を見たりすることができる。

【０１０２】また、ここでは図示しないが、車の天井を
基材とし、天井の曲面に合致した形状を持つ有機発光素
子を有する表示装置を接着することによって、映像の表
示や車内の照明を行うことができる。

【０１０３】このように、本発明の曲面を有するディス
プレイは、曲率半径が５０ｃｍ〜２００ｃｍである曲面
を有する車内のいたるところに簡単に搭載することがで
きる。

【０１０４】また、本実施例では車載用カーオーディオ
やカーナビゲーションを示すが、その他の乗物の表示器
や、据え置き型のオーディオやナビゲーション装置に用
いてもよい。

【０１０５】また、本実施例は、実施例１及び実施例２
と組み合わせることができる。

【０１０６】［実施例５］本実施例では、被剥離層に含
まれる素子およびその周辺構造を示す。ここでは、アク
ティブマトリクス型の表示装置における一つの画素の断
面構造、特に発光素子およびＴＦＴの接続、画素間に配
置する隔壁の形状について説明する。

【０１０７】図８（Ａ）中、４０は基板、４１は隔壁
（土手とも呼ばれる）、４２は絶縁膜、４３は第１の電
極（陽極）、４４は有機化合物を含む層、４５は第２の
電極（陰極）、４６はＴＦＴである。

【０１０８】ＴＦＴ４６において、４６ａはチャネル形
成領域、４６ｂ、４６ｃはソース領域またはドレイン領
域、４６ｄはゲート電極、４６ｅ、４６ｆはソース電極
またはドレイン電極である。ここではトップゲート型Ｔ
ＦＴを示しているが、特に限定されず、逆スタガ型ＴＦ
Ｔであってもよいし、順スタガ型ＴＦＴであってもよ
い。なお、４６ｆは第１の電極４３と一部接して重なる
ことによりＴＦＴ４６とを接続する電極である。

【０１０９】また、図８（Ａ）とは一部異なる断面構造
を図８（Ｂ）に示す。

【０１１０】図８（Ｂ）においては、第１の電極と電極
との重なり方が図８（Ａ）の構造と異なっており、第１
の電極をパターニングした後、電極を一部重なるように
形成することでＴＦＴと接続させている。

【０１１１】また、図８（Ａ）とは一部異なる断面構造
を図８（Ｃ）に示す。

【０１１２】図８（Ｃ）においては、層間絶縁膜がさら
に１層設けられており、第１の電極がコンタクトホール
を介してＴＦＴの電極と接続されている。

【０１１３】また、隔壁４１の断面形状としては、図８
（Ｄ）に示すようにテーパー形状としてもよい。フォト
リソグラフィ法を用いてレジストを露光した後、非感光
性の有機樹脂や無機絶縁膜をエッチングすることによっ
て得られる。

【０１１４】また、ポジ型の感光性有機樹脂を用いれ
ば、図８（Ｅ）に示すような形状、上端部に曲面を有す
る形状とすることができる。

【０１１５】また、ネガ型の感光性樹脂を用いれば、図
８（Ｆ）に示すような形状、上端部および下端部に曲面
を有する形状とすることができる。

【０１１６】また、本実施例は、実施例１、実施例３、
または実施例４のいずれとも組み合わせることができ
る。

【０１１７】［実施例６］本実施例ではパッシブマトリ
クス型の発光装置（単純マトリクス型の発光装置とも呼
ぶ）を作製する例を示す。

【０１１８】まず、基板上にストライプ状に複数の第１
配線をＩＴＯなどの材料（陽極となる材料）で形成す
る。次いで、レジストまたは感光性樹脂からなる隔壁を
発光領域となる領域を囲んで形成する。次いで、蒸着法
またはインクジェット法により、隔壁で囲まれた領域に
有機化合物を含む層を形成する。フルカラー表示とする
場合には、適宜、材料を選択して有機化合物を含む層を
形成する。次いで、隔壁および有機化合物を含む層上
に、ＩＴＯからなる複数の第１配線と交差するようにス
トライプ状の複数の第２配線をＡｌまたはＡｌ合金など
の金属材料（陰極となる材料）で形成する。以上の工程
で有機化合物を含む層を発光層とした発光素子を含む被
剥離層を形成することができる。

【０１１９】次いで、シール材で支持体となる封止基板
を貼り付ける、或いは第２配線上に保護膜を設けて封止
する。

【０１２０】次いで、基板を剥離し、発光素子を含む被
剥離層を転写体（例えば、曲面を有するガラス基板）に
貼り合わせる。基板を剥離する方法は特に限定されず、
実施の形態や実施例１に示した方法を用いればよい。

【０１２１】また、フルカラーの表示装置に限らず、単
色カラーの発光装置、例えば、面光源、電飾用装置にも
本発明を実施することができる。

【０１２２】また、本実施例は実施例１、実施例３、実
施例４、または実施例５と自由に組みあわせることがで
きる。

【０１２３】

【発明の効果】本発明によって、限られた空間、例えば
自動車や航空機に代表される乗物の運転席等に存在す
る、様々な曲面を有する部位（窓、天井、ドア、ダッシ
ュボードなど）にディスプレイを設置することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を示す工程図である（実施の形態）。

【図２】プラスチックの成形加工法の一態様を示す図で
ある（実施の形態）。

【図３】有機発光素子を有する半導体装置作製の工程図
である（実施例１）。

【図４】液晶を有する半導体装置作製の工程図である
（実施例２）。

【図５】本発明を用いて有機発光素子を有する半導体装
置を作製する装置図である（実施例３）

【図６】車の内部、フロントガラス周辺を示す図である
（実施例４）。

【図７】車の内部、リアウィンドウ周辺を示す図である
（実施例４）。

【図８】被剥離層に含まれるＴＦＴおよび発光素子周辺
の断面を示す図である（実施例５）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 29/786 Ｈ０５Ｂ 33/04 Ｈ０５Ｂ 33/00 33/10 33/04 33/14 Ａ 33/10 Ｈ０１Ｌ 29/78 ６２７Ｄ 33/14 ６２６Ｃ (72)発明者丸山純矢神奈川県厚木市長谷398番地株式会社半導体エネルギー研究所内Ｆターム(参考） 2H090 JA02 JB03 JC04 3K007 AB18 BA00 BA06 BA07 BB01 BB02 CA06 CB01 DB03 FA01 FA02 5C094 AA42 AA46 BA03 BA27 BA43 DA05 DA06 DA12 DA13 EA04 EB02 FA02 HA08 5F110 AA30 BB02 CC02 CC06 CC08 DD01 DD14 DD17 DD21 DD25 NN03 NN24 NN27 NN71 NN72 NN73 QQ16 QQ30 5G435 AA17 BB05 BB12 KK05 LL17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】曲率を有する支持体及び転写体を形成する
第１工程と、前記支持体と比較して剛性の高い基板上に素子を含む被
剥離層を形成する第２工程と、前記素子を含む被剥離層及び前記基板に、曲率を有した
前記支持体を、前記素子を含む被剥離層及び前記基板の
表面形状に合致するように外力を加えた状態で接着する
第３工程と、前記支持体が接着された前記素子を含む被剥離層を基板
から物理的手段により剥離する第４工程と、前記素子を含む被剥離層に前記転写体を接着することに
より、前記支持体と前記転写体との間に前記素子を含む
被剥離層を挟む第５工程とを有し、前記素子を含む被剥離層が接着された前記支持体は、前
記第４工程終了時点で、前記第１工程終了時に有してい
た形状に復元することを特徴とする半導体装置の作製方
法。
【請求項２】請求項１において、前記素子は薄膜トラン
ジスタ、有機発光素子から選ばれた一つ又は複数種が含
まれることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３】請求項１または請求項２において、前記支
持体は前記第１工程が終了した時点で曲率及び弾性を有
していることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか一において、前
記支持体の第１工程終了時の曲率半径をＲｉ、第３工程
終了時の曲率半径をＲｍ、第４工程終了時の曲率半径を
Ｒｆとすると、Ｒｉ≦Ｒｆ≦Ｒｍであることを特徴とす
る半導体装置の作製方法。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか一において、前
記支持体は封止材であって、前記素子は有機発光素子で
あることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項６】請求項１乃至４のいずれか一において、前
記支持体は対向基板であって、前記素子は画素電極を有
しており、該画素電極と前記対向基板との間に液晶材料
を充填すること特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】請求項１乃至６のいずれか一において、前
記転写体は前記第１工程が終了した時点で曲率を有して
いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項８】請求項１乃至７のいずれか一において、前
記支持体及び前記転写体のうち、少なくとも一方は透明
であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項９】請求項１乃至８のいずれか一において、前
記支持体及び前記転写体の曲率半径は５０ｃｍ〜２００
ｃｍの範囲内にあることを特徴とする半導体装置の作製
方法。