JP6660279B2

JP6660279B2 - フレキシブルデバイスの製造方法

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Publication number: JP6660279B2
Application number: JP2016231491A
Authority: JP
Inventors: 隆成藤森; 加藤　祐一; 祐一加藤; 木下　智豊; 智豊木下
Original assignee: Joled Inc
Current assignee: Joled Inc
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2020-03-11
Anticipated expiration: 2036-11-29
Also published as: JP2018087921A

Description

本技術は、可撓性基板を用いたフレキシブルデバイスの製造方法に関する。

プラスチック基板（樹脂基板）等の可撓性基板上に各種の素子層が形成されたフレキシブルデバイスとして、種々のものが提案されている（例えば、特許文献１）。

特開平１０−１２５９３０号公報

ところで、このようなフレキシブルデバイスでは一般に、製造の際の歩留りを向上させることが求められている。製造の際の歩留りを向上させることが可能なフレキシブルデバイスの製造方法を提供することが望ましい。

本技術の一実施の形態に係るフレキシブルデバイスの製造方法（１）は、支持基板の第１面に可撓性基板の裏面を貼り合わせ、可撓性基板の表面に素子層を形成し、第１面に対向する支持基板の第２面を流動性部材に接触させ、支持基板の第２面側からレーザ光を照射して、支持基板を可撓性基板から剥離し、流動性部材として液体を用い、支持基板の第２面にダムを形成し、ダムに液体を溜めて、支持基板の第２面を液体に接触させるものである。
本技術の一実施の形態に係るフレキシブルデバイスの製造方法（２）は、支持基板の第１面に可撓性基板の裏面を貼り合わせ、可撓性基板の表面に素子層を形成し、第１面に対向する支持基板の第２面を流動性部材に接触させ、支持基板の第２面側からレーザ光を照射して、支持基板を可撓性基板から剥離し、流動性部材として高粘度材料を用い、高粘度材料を支持基板の第２面に塗布するものである。

本技術の一実施の形態に係るフレキシブルデバイスの製造方法（１）（２）では、支持基板の第２面を流動性部材に接触させて、レーザ光が照射される。これにより、例えば支持基板の第２面に傷（凹部）が存在するような場合であっても、この傷に流動性部材が入り込むので、レーザ光照射時に傷が与える影響を小さくすることが可能となる。例えば、流動性部材の屈折率を、支持基板の構成材料の屈折率と近づけることにより、傷部分から入射したレーザ光も、他の部分と同様に支持基板内を進むようになる。

本技術の一実施の形態に係るフレキシブルデバイスの製造方法（３）は、支持基板の第１面に可撓性基板の裏面を貼り合わせ、可撓性基板の表面に素子層を形成し、第１面に対向する支持基板の第２面に表面処理を施し、支持基板の第２面側からレーザ光を照射して、支持基板を可撓性基板から剥離し、表面処理として、研磨剤を用いたエッチング処理を行うものである。
本技術の一実施の形態に係るフレキシブルデバイスの製造方法（４）は、支持基板の第１面に可撓性基板の裏面を貼り合わせ、可撓性基板の表面に素子層を形成し、第１面に対向する支持基板の第２面に表面処理を施し、支持基板の第２面側からレーザ光を照射して、支持基板を可撓性基板から剥離し、表面処理として、溶解処理を行うものである。

本技術の一実施の形態に係るフレキシブルデバイスの製造方法（３）（４）では、支持基板の第２面に表面処理を施して、レーザ光が照射される。これにより、例えば支持基板の第２面に傷または異物等が存在する場合であっても、第２面側に一様な被処理面が形成されるので、レーザ光照射時に傷や異物等が除去され、あるいは、レーザ光が散乱しやすくなる。したがって、傷や異物等が与える影響が小さくなる。表面処理は、例えば、研磨剤を用いたエッチングまたは溶解処理等である。

本技術の一実施の形態に係るフレキシブルデバイスの製造方法（１）（２）でによれば、支持基板の第２面を流動性部材に接触させ、また、本技術の一実施の形態に係るフレキシブルデバイスの製造方法（３）（４）によれば支持基板の第２面に表面処理を施すようにしたので、レーザ光照射時に傷等が与える影響を小さくすることができる。よって、支持基板を可撓性基板から剥離する工程での不具合の発生を抑え、製造の際の歩留りを向上させることが可能となる。

なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。

本技術の第１の実施の形態に係るフレキシブルデバイスとしての表示装置の概略構成例を表す模式断面図である。図１に示した表示装置の製造方法の一工程を表す模式断面図である。図２Ａに続く工程を表す模式断面図である。図２Ｂの前の工程を表す模式断面図である。比較例に係るフレキシブルデバイスとしての表示装置の概略構成例を表す模式断面図である。図４に示したレーザ光の照射領域の一例を表す模式断面図である。図４に示した支持基板に傷が存在する場合の概略構成例を表す模式断面図である。図６に示したレーザ光の進行状態の一例を表す模式断面図である。図６に示したレーザ光の照射領域および非照射領域の一例を表す模式断面図である。支持基板を可撓性基板から剥離する前の表示状態の一例を表す図である。支持基板を可撓性基板から剥離した後の表示状態の一例を表す図である。図９Ｂに示した非発光領域を拡大して表す図である。支持基板の表面の光顕写真の一例を表す図である。支持基板の裏面の光顕写真の一例を表す図である。図３に示した工程後、レーザ光を照射する時について説明するための模式断面図である。図１１に示したレーザ光の照射領域の一例を表す模式断面図である。支持基板の裏面に傷があるときのレーザ光の進み方について説明するための図である。図１３に示した長さと非照射領域の大きさとの関係を表す図である。図１３に示したレーザ光の入射角度と非照射領域の大きさとの関係を表す図である。液体の屈折率の範囲についてシミュレーションを行った結果を表す図である。図１５Ａの一部を拡大して表す図である。変形例１に係る表示装置の製造方法について説明するための斜視図である。図１６Ａに示した工程を表す模式断面図である。変形例２に係る表示装置の製造方法について説明するための斜視図である。図１７Ａに示した工程を表す模式断面図である。第２の実施の形態に係る表示装置の製造方法について説明するための模式断面図である。図１８Ａに続く工程を表す模式断面図である。フレキシブルデバイスとしての表示装置の概略構成例を表すブロック図である。フレキシブルデバイスとしての撮像装置の概略構成例を表すブロック図である。図１９に示した表示装置または図２０に示した撮像装置を備えた電子機器への適用例を表すブロック図である。

以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（支持基板の第２面を液体に接触させる製造方法の例）
２．変形例１（ダム内に溜めた液体に支持基板の第２面を接触させる例）
３．変形例２（高粘度材料に支持基板の第２面を接触させる例）
４．変形例３（高粘度材料を支持基板の第２面に接触させた後、硬化させる例）
５．第２の実施の形態（支持基板の第２面に表面処理を施す製造方法の例）
６．適用例（フレキシブルデバイスの電子機器への適用例）

＜１．第１の実施の形態＞
［構成］
図１は、本技術の第１の実施の形態に係るフレキシブルデバイスとしての表示装置（表示装置１）の概略構成例を、模式的に断面図で表したものである。表示装置１は、例えば有機電界発光（ＥＬ：Electro-Luminescence）装置であり、半導体装置１０上に表示素子層１３および保護層１４をこの順に備えたものである。半導体装置１０は、可撓性基板１１の上（表面）に、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）層１２を有している。なお、ＴＦＴ層１２および表示素子層１３はそれぞれ、本技術の「素子層」の一具体例に対応している。

可撓性基板１１は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート），ＰＩ（ポリイミド），ＰＣ（ポリカーボネート），ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート），ＰＡ（ポリアミド），ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）などの樹脂材料により構成されている。すなわち、この可撓性基板１１は、例えば樹脂基板（プラスチック基板）からなる。ただし、可撓性基板１１の構成材料としては、このような樹脂材料には限られず、他の材料を用いて可撓性基板１１を構成するようにしてもよい。

ＴＦＴ層１２は、薄膜トランジスタ等を含む層である。この薄膜トランジスタは、例えば、トップゲート型、ボトムゲート型あるいはデュアルゲート型の薄膜トランジスタであり、可撓性基板１１上の選択的な領域に半導体層を有している。この半導体層は、チャネル領域（活性層）を含んでおり、例えば、インジウム（Ｉｎ），ガリウム（Ｇａ），亜鉛（Ｚｎ），スズ（Ｓｎ），チタン（Ｔｉ）およびニオブ（Ｎｂ）等のうちの少なくとも１種の元素の酸化物を主成分として含む、酸化物半導体により構成されている。具体的には、この酸化物半導体としては、酸化インジウム錫亜鉛（ＩＴＺＯ），酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩＧＺＯ: ＩｎＧａＺｎＯ），酸化亜鉛（ＺｎＯ），酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ），酸化インジウムガリウム（ＩＧＯ），酸化インジウム錫（ＩＴＯ）および酸化インジウム（ＩｎＯ）等が挙げられる。なお、この半導体層が、低温多結晶シリコン（ＬＴＰＳ）または非結晶シリコン（ａ−Ｓｉ）等から構成されていてもよい。

表示素子層１３は、複数の画素を含むと共に、上記した薄膜トランジスタが複数配置されたバックプレーンにより表示駆動される、表示素子（発光素子）を含んでいる。この表示素子としては、例えば有機ＥＬ素子または液晶表示素子などが挙げられる。このうちの有機ＥＬ素子は、ＴＦＴ層１２側から順に、例えば、アノード電極（第１電極）、有機電界発光層（表示機能層）およびカソード電極（第２電極）を有している。アノード電極は、例えば上記した薄膜トランジスタにおけるソース・ドレイン電極に接続されている。カソード電極には、例えば配線などを通じて、各画素に共通のカソード電位が供給されるようになっている。

保護層１４は、表示素子層１３を外部から保護するための層である。この保護層１４は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_x），窒化シリコン（ＳｉＮ_x），酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などの無機材料により構成されている。ただし、保護層１４が、有機材料により構成されていてもよい。

このような表示装置１の製造の際には、図２Ａに示したように、可撓性基板１１に対して、支持基板９が貼り合わされた状態となっている。詳細な表示装置１の製造方法については後述する。支持基板９は、互いに対向する表面Ｓ１（第１面）および裏面Ｓ２（第２面）を有しており、支持基板９の表面Ｓ１が、可撓性基板１１の裏面に貼り合わせられるようになっている。支持基板９は、例えばガラスにより構成されている。このガラスとしては、例えば、石英ガラス，ソーダガラスおよび無アルカリガラス等が挙げられる。

この支持基板９は、図２Ｂに示したように、可撓性基板１１上に各層（ＴＦＴ層１２、表示素子層１３および保護層１４）が形成された後、可撓性基板１１から剥離されるようになっている（図２Ｂ中の矢印Ｐ１参照）。支持基板９は、支持基板９の裏面Ｓ２側からレーザ光（後述の図３のレーザ光Ｌ）が照射されることによって、可撓性基板１１から剥離される。

詳細は後述するが、本実施の形態では、このレーザ光Ｌの照射前に、図３に示したように、支持基板９の裏面Ｓ２を液体３１（流動性部材）に接触させる。液体３１は、例えば、食用油または有機溶剤等である。液体３１の屈折率は、空気の屈折率よりも、支持基板９の構成材料の屈折率に近く、支持基板９の構成材料の屈折率と同じまたは略同じであることが好ましい。例えば、液体３１の屈折率は、空気の屈折率（１．０）よりも大きく、支持基板９の構成材料の屈折率以下である。ここで、液体３１の屈折率が支持基板９の構成材料の屈折率と略同じとは、例えば、支持基板９の構成材料の屈折率の９８％〜１００％であることをいう。支持基板９がガラス（屈折率１．５２）により構成されているとき、液体３１の屈折率は例えば１．４９〜１．５２である。

［製造方法］
上記のような表示装置１は、例えば次のようにして製造することができる。

まず、可撓性基板１１の裏面に、上記した支持基板９の表面Ｓ１を貼り合わせる。この際の貼り合わせの手法としては、例えば、支持基板９上にワニス等を塗布して焼き固める手法や、接着層等を用いて貼り合わせる手法などが挙げられる。この接着層の構成材料としては、例えば、シロキサン等が挙げられる。

次いで、このような支持基板９が貼り合わされた後、可撓性基板１１の表面に、素子層（ＴＦＴ層１２および表示素子層１３）を形成する。

具体的には、まず、可撓性基板１１上に、前述した材料（例えば酸化物半導体）よりなる半導体層を、例えばスパッタ法等を用いて成膜した後、例えばフォトリソグラフィおよびエッチングにより、この半導体層を所定の形状にパターニングする。そして、各種の絶縁膜や電極を形成することにより、ＴＦＴ層１２が形成される。

続いて、このＴＦＴ層１２上に、表示素子層１３を形成する。例えば表示素子層１３が有機ＥＬ素子を含む場合には、ＴＦＴ層１２上に、例えばアノード電極、有機電界発光層、およびカソード電極を含む表示素子層１３を形成する。

そののち、表示素子層１３上に、前述した材料よりなる保護層１４を、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition；化学気相成長）法を用いて形成する。

保護層１４を形成した後、例えば、図３に示したように、支持基板９の裏面Ｓ２を液体３１に接触させる。具体的には、ステージ５１上に載置された支持基板９、可撓性基板１１、ＴＦＴ層１２、表示素子層１３および保護層１４を、液体３１で満たした容器５２に入れる。このとき、ステージ５１と支持基板９の表面Ｓ１が対向するように（支持基板９の裏面Ｓ２がステージ５１と反対を向くように）支持基板９等をステージ５１に固定しておく。支持基板９の裏面Ｓ２全面が液体３１の液面よりも下側になるように、十分深く浸し、支持基板９の裏面Ｓ２全面に液体３１を接触させる。

このように液体３１に支持基板９の裏面Ｓ２を接触させた状態で、支持基板９の裏面Ｓ２側からレーザ光Ｌを照射する。続いて、支持基板９、可撓性基板１１、ＴＦＴ層１２、表示素子層１３および保護層１４を、容器５２の外側に取りだし、図２Ｂ中の矢印Ｐ１で示したように、支持基板９を可撓性基板１１から剥離させる。なお、このようなレーザ光Ｌの照射によって、支持基板９が可撓性基板１１から剥離されるのは、例えば以下のようなメカニズムが考えられる。レーザ光Ｌが照射されると、例えば、可撓性基板１１を構成する原子間または分子間の結合力が消失もしくは減少し、または、前述した接着層を構成する物質における原子間または分子間の結合力が消失または減少する。これに起因した層内剥離や界面剥離が生じ、支持基板９が剥離されると考えられる。

以上により、図１に示した表示装置１が完成する。

［作用・効果］
（基本動作）
この表示装置１では、外部から入力される映像信号に基づいて、表示素子層１３における各画素が表示駆動され、映像表示がなされる。このとき、ＴＦＴ層１２では、例えば画素ごとに薄膜トランジスタが電圧駆動される。具体的には、この薄膜トランジスタに対して閾値電圧以上の電圧が供給されると、前述した半導体層が活性化され（チャネルが形成され）、その結果、薄膜トランジスタにおける一対のソース・ドレイン電極間に、電流が流れる。このような薄膜トランジスタに対する電圧駆動を利用して、表示装置１における映像表示が行われる。

（比較例）
ここで、図４〜図８は、比較例に係る表示装置１の製造方法を、断面図で模式的に表したものである。この比較例に係る製造方法では、前述した本実施の形態と同様に、可撓性基板１１上に各層（ＴＦＴ層１２、表示素子層１３および保護層１４）を形成した後に、レーザ光Ｌの照射を利用して支持基板９を可撓性基板１１から剥離させるようになっている。

具体的には、例えば図４に示したように、支持基板９の裏面Ｓ２側から、支持基板９と可撓性基板１１との界面付近に向けて、レーザ光Ｌを垂直方向に照射する。これにより、例えば図５に示したように、レーザ光Ｌの照射領域Ａ１０１（この例では、支持基板９と可撓性基板１１との界面の全領域）が形成され、支持基板９を可撓性基板１１から剥離することができるようになる。照射領域Ａ１０１では、支持基板９と可撓性基板１１との密着力が小さくなる。

ところが、例えば図６に示したように、支持基板９の裏面Ｓ２には製造工程で生じた傷９Ｃ等が存在しやすい。支持基板９の裏面Ｓ２は、製造工程で、製造装置と接触し、あるいは、薬液または反応性ガス雰囲気下に晒される。このため、支持基板９の裏面Ｓ２には傷９Ｃが生じやすい。また、支持基板９の裏面Ｓ２には異物（後述の図１５Ａの異物９Ｄ）等が付着するおそれもある。このような場合、この比較例では、レーザ光Ｌを利用した支持基板９の剥離の際に、以下の問題が生じ得る。

図７に示したように、傷９Ｃの近傍部分から入射したレーザ光Ｌは屈折し、傷９Ｃのない部分と、傷９Ｃ部分とでは、レーザ光Ｌの入射角に違いが生じる。このため、傷９Ｃ部分から入射したレーザ光Ｌは、支持基板９と可撓性基板１１との界面に到達しないおそれがある。

このような場合、図８に示したように、支持基板９と可撓性基板１１との界面に傷９Ｃに起因したレーザ光Ｌの非照射領域Ａ１０３が形成される。この非照射領域Ａ１０３では、支持基板９が可撓性基板１１から剥離しにくくなるか、あるいは剥離できなくなる。その結果、この比較例に係る表示装置１の製造方法では、支持基板９を可撓性基板１１から剥離する工程で不具合が生じ、表示装置１を製造する際の歩留りが低下する。例えば、支持基板９を可撓性基板１１から剥離する工程で、表示素子層１３の機能が低下する。

図９Ａは、支持基板９を可撓性基板１１から剥離する前の表示装置１の表示状態、図９Ｂは支持基板９を可撓性基板１１から剥離した後の表示装置１の表示状態をそれぞれ表している。また、図９Ｃは、図９Ｂの非発光領域を拡大したものである。このように、支持基板９の裏面Ｓ２の傷９Ｃおよび異物等に起因して表示不良が生じるおそれがある。

図１０Ａは、支持基板９の表面Ｓ１の光顕写真、図１０Ｂは、支持基板９の裏面Ｓ２の光顕写真をそれぞれ表している。これらから、支持基板９の裏面Ｓ２に存在する傷９Ｃまたは異物等に起因して非照射領域Ａ１０３が生成することが確認できる。異物を除去する方法として洗浄の方法等も考え得る。しかしながら、洗浄では、異物の除去効果が低く、また、傷９Ｃを除去できないので、歩留まりを向上させることは困難である。

（実施の形態）
これに対して本実施の形態に係る表示装置１の製造方法では、支持基板９の裏面Ｓ２に液体３１を接触させた状態でレーザ光Ｌを照射するので、支持基板９の裏面Ｓ２に傷９Ｃが存在していても、傷９Ｃ部分とそれ以外の部分とでレーザ光Ｌの進み方を近づけることが可能となる。なお、ここでは傷９Ｃが本技術の凹部の一具体例である。

具体的には、図１１に示したように、支持基板９の裏面Ｓ２に生じた傷９Ｃに、支持基板９の構成材料の屈折率と同じまたは略同じ屈折率を有する液体３１が入り込み、傷９Ｃが液体３１で埋められる。したがって、傷９Ｃ部分から入射したレーザ光Ｌも、他の部分から入射したレーザ光Ｌと同じように支持基板９内を進み、支持基板９と可撓性基板１１との界面に到達する。即ち、レーザ光Ｌ照射時に傷９Ｃが与える影響を軽減することができる。

図１２は、支持基板９の裏面Ｓ２に液体３１を接触させた状態でレーザ光Ｌを照射したときのレーザ光Ｌの照射領域Ａ１０１を表している。このように、支持基板９の裏面Ｓ２に液体３１を接触させた状態でレーザ光Ｌを照射すると、支持基板９の裏面Ｓ２に傷９Ｃが存在する場合であっても、非照射領域Ａ１０３が生じにくくなる。よって、素子層（ＴＦＴ層１２および表示素子層１３）の機能を低下させることなく、支持基板９を可撓性基板１１から剥離することが可能となる。

液体３１の屈折率と非照射領域Ａ１０３の大きさとの関係を、シミュレーションを用いて調べた結果について説明する。

図１３は、支持基板９の裏面Ｓ２に傷９Ｃが存在するときのレーザ光Ｌの進み方を模式的に表したものである。傷面Ｓ９に対する垂線Ｐ１と、レーザ光Ｌとのなす角度（角度Ａ１）をレーザ光Ｌの入射角とする。レーザ光Ｌは屈折して支持基板９内を進み、支持基板９と可撓性基板１１との界面に到達する。屈折後のレーザ光Ｌは、垂線Ｐ１と角度Ａ２をなしている。屈折前のレーザ光Ｌの進行方向と、屈折後のレーザ光Ｌとは角度Ａ３をなしている。傷９Ｃから可撓性基板１１への垂線Ｐ２と、レーザ光Ｌの進行方向と、支持基板９と可撓性基板１１との界面とで直角三角形が形成される。この直角三角形を構成する、支持基板９と可撓性基板１１との界面の辺が非照射領域Ａ１０３となる。非照射領域Ａ１０３の大きさＸは、以下の式（１）〜（３）により求められる。なお、以下の式（１）〜（３）では、液体３１の屈折率をｎ３１、支持基板９の構成材料の屈折率をｎ９、上記直角三角形を構成する、垂線Ｐ２の辺の長さをＴ１とそれぞれ表している。

（数１）
Ａ３＝Ａ１-Ａ２・・・・・（１）
（数２）
ｎ３１ｓｉｎ（Ａ１）＝ｎ９ｓｉｎ（Ａ２）・・・・・（２）
（数３）
Ｘ＝Ｔ１×ｔａｎ（Ａ３）・・・・・（３）

式（２）はスネルの法則である。式（３）に式（１），（２）を適用させると、以下の式（４）のように表すことができる。
（数４）
Ｘ＝Ｔ１×ｔａｎ（Ａ１−Ａ２）
＝Ｔ１×ｔａｎ（Ａ１-ｓｉｎ^-1（ｎ３１/ｎ９×ｓｉｎＡ１）・・・・・（４）

傷９Ｃの形状およびレーザ光Ｌの入射角（角度Ａ１）によって、長さＴ１および角度Ａ１が変化するため、式（４）を用いて、これらと非照射領域Ａ１０３の大きさＸとの関係を求めた。

図１４Ａは、長さＴ１と非照射領域Ａ１０３の大きさＸとの関係を表し、図１４Ｂは、角度Ａ１と非照射領域Ａ１０３の大きさＸとの関係を表している。図１４Ａ，１４Ｂでは、ｎ３１を空気の屈折率１．０とし、支持基板９の屈折率ｎ９をガラスの屈折率１．５として表している。非照射領域Ａ１０３の大きさＸは、長さＴ１が支持基板９の厚みＴ（以下では、厚みＴを５００μｍとする）に近づくにつれて、また角度Ａ１が９０°に近づくにつれて大きくなることが分かった。よって、以下では、長さＴ１を５００μｍ、角度Ａ１を９０°としてシミュレーションを行う。

図１５Ａは、液体３１の屈折率ｎ３１と非照射領域Ａ１０３の大きさＸとの関係についてシミュレーションを行った結果を表している。図１５Ｂは、図１５Ａの一部（屈折率ｎ３１が１．４〜１．５の部分）を拡大して表したものである。なお、このシミュレーションでは、支持基板９の屈折率ｎ９をガラスの屈折率１．５とし、液体３１の屈折率ｎ３１は１〜１．５の間で変化させている。液体３１の屈折率ｎ３１が、支持基板９の屈折率ｎ９よりも大きくなると、全反射するおそれがあるため、液体３１の屈折率ｎ３１は支持基板９の屈折率ｎ９以下であることが好ましい。

非照射領域Ａ１０３の大きさＸが１００μｍよりも大きいとき、非照射領域Ａ１０３に起因した発光不良が生じる可能性が高くなる。非照射領域Ａ１０３の大きさＸが１００μｍ以下となるのは、図１５Ａ，図１５Ｂより、液体３１の屈折率ｎ３１が１．４７以上１．５以下のときであった。したがって、より効果的に非照射領域Ａ１０３を小さくすることが可能な液体３１の屈折率ｎ３１の範囲は、以下の式（５）にように表すことができる。
（数５）
ｎ９≧ｎ３１≧０．９８×ｎ９・・・・・（５）

以上のように本実施の形態では、支持基板９の裏面Ｓ２を液体３１に接触させてレーザ光Ｌを照射するようにしたので、支持基板９の裏面Ｓ２に傷９Ｃが存在する場合であっても、この傷９Ｃに液体３１が入り込み、レーザ光Ｌ照射時に傷９Ｃが与える影響を小さくすることができる。よって、支持基板９を可撓性基板１１から剥離する工程での不具合の発生を抑え、表示装置１を製造する際の歩留りを向上させることが可能となる。

以下、上記第１の実施の形態の変形例および他の実施の形態について説明するが、以降の説明において上記第１の実施の形態と同一構成部分については同一符号を付してその説明は適宜省略する。

＜２．変形例１＞
図１６Ａ，１６Ｂは、変形例１に係る表示装置１の製造方法の一工程を表している。図１６Ａは、この一工程の斜視図、図１６Ｂは断面図である。支持基板９の裏面Ｓ２を液体３１に接触させる工程では、上記の容器５２に代えて、ダム５３を用いるようにしてもよい。

上記第１の実施の形態で説明したのと同様にして、保護層１４まで形成した後、支持基板９の裏面Ｓ２の周縁にダム５３を形成する。ダム５３の平面形状は、例えば支持基板９と略同じであり、四角形状である。ダム５３は、例えば樹脂などのダム材を用いて形成する。この樹脂としては、例えば、シリコーン系樹脂およびエポキシ系樹脂等が挙げられる。次いで、このダム５３内に液体３１を溜める。これにより、支持基板９の裏面Ｓ２が液体３１に接触するようになる。続いて、支持基板９の裏面Ｓ２を液体３１に接触させた状態で、支持基板９の裏面Ｓ２側からレーザ光Ｌを照射する。この後、液体３１およびダム５３を除去し、支持基板９を可撓性基板１１から剥離する。

＜３．変形例２＞
図１７Ａ，１７Ｂは、変形例２に係る表示装置１の製造方法の一工程を表している。図１７Ａは、この一工程の斜視図、図１７Ｂは断面図である。支持基板９の裏面Ｓ２を液体３１に接触させる工程では、液体３１に代えて高粘度材料３２（流動性部材）を用いるようにしてもよい。高粘度材料３２は、例えばアクリル系樹脂およびエポキシ系樹脂等の樹脂である。液体３１と同様に、高粘度材料３２の屈折率は、支持基板９の構成材料と同じまたは略同じであることが好ましい。

上記第１の実施の形態で説明したのと同様にして、保護層１４まで形成した後、支持基板９の裏面Ｓ２に高粘度材料３２を塗布する。これにより、支持基板９の裏面Ｓ２が高粘度材料３２に接触するようになる。続いて、支持基板９の裏面Ｓ２を高粘度材料３２に接触させた状態で、支持基板９の裏面Ｓ２側からレーザ光Ｌを照射する。この後、高粘度材料３２を除去し、支持基板９を可撓性基板１１から剥離する。

＜４．変形例３＞
紫外線硬化材料などの光硬化性の高粘度材料３２を用いるようにしてもよく、あるいは熱硬化性の高粘度材料３２を用いるようにしてもよい。このような高粘度材料３２を用いることにより、高粘度材料３２を固着させてからレーザ光Ｌを支持基板９の裏面Ｓ２に照射することが可能となる。光硬化性または熱硬化性の高粘度材料３２としては、例えばアクリル系樹脂およびエポキシ系樹脂等の樹脂が挙げられる。

まず、上記変形例２と同様にして、支持基板９の裏面Ｓ２に高粘度材料３２を塗布する。次いで、光または熱により、高粘度材料３２を硬化させた後、支持基板９の裏面Ｓ２側からレーザ光Ｌを照射するようにする。

＜５．第２の実施の形態＞
図１８Ａ，図１８Ｂを用いて本技術の第２の実施の形態に係る表示装置１の製造方法について説明する。第２の実施の形態に係る表示装置１の製造方法では、支持基板９の裏面Ｓ２を液体（図３の液体３１）に接触することに代えて、支持基板９の裏面Ｓ２に表面処理を施し、一様な被処理面Ｓ３（図１８Ｂ）を形成している。この点において、第２の実施の形態に係る表示装置１の製造方法は、上記第１の実施の形態に係る表示装置１の製造方法と異なっている。

まず、上記第１の実施の形態で説明したのと同様にして、保護層１４までを形成する。次いで、支持基板９の裏面Ｓ２に表面処理を施す。この表面処理は、例えば、研磨剤を用いたエッチング処理または溶解処理等である。研磨剤を用いたエッチング処理としては、例えば、ウェットブラスト法等が挙げられる。研磨剤としては、例えば酸化アルミニウム粒子等を用いることができる。溶解処理としては、例えばウェットエッチングが挙げられ、フッ酸等の溶解液を用いることができる。このような表面処理を施すことにより、支持基板９の裏面Ｓ２が一様に削られて、裏面Ｓ２側に被処理面Ｓ３が形成される（図１８Ｂ）。したがって、裏面Ｓ２が削られるのと同時に、支持基板９の裏面Ｓ２に存在する傷９Ｃおよび異物９Ｄ（図１８Ａ）が除去される。被処理面Ｓ３は、一様な粗さを有している。被処理面Ｓ３を形成した後、被処理面Ｓ３（裏面Ｓ２）側からレーザ光Ｌを照射し、支持基板９を可撓性基板１１から剥離する。なお、傷９Ｃおよび異物９Ｄの大きさとレーザ光Ｌの伝搬効率とを考慮して、被処理面Ｓ３の粗さを決定すればよい。例えば、被処理面Ｓ３の粗さが大きいと、レーザ光Ｌの伝搬効率は下がるが、より深い傷９Ｃを除去することが可能となる。被処理面Ｓ３の粗さは、例えば研磨剤または溶解液の種類等によって変化する。

本実施の形態では、支持基板９の裏面Ｓ２に表面処理が施されるので、支持基板９の裏面Ｓ２に傷９Ｃおよび異物９Ｄ等が存在する場合にも、これらが除去されて、一様な粗さの被処理面Ｓ３が形成される。この一様な被処理面Ｓ３には、レーザ光Ｌが均一に照射され、支持基板９と可撓性基板１１との界面に均等にエネルギーが伝搬される。したがって、支持基板９の裏面Ｓ２に傷９Ｃおよび異物９Ｄ等が存在する場合であっても、レーザ光Ｌ照射時に傷９Ｃおよび異物９Ｄ等が与える影響を小さくすることができる。よって、支持基板９を可撓性基板１１から剥離する工程での不具合の発生を抑え、表示装置１を製造する際の歩留りを向上させることが可能となる。

また、仮に傷９Ｃおよび異物９Ｄ等を完全に除去できないとしても、被処理面Ｓ３は、表面処理を施す前の裏面Ｓ２よりも、粗くなっているので、レーザ光Ｌが散乱しやすい。これにより、傷９Ｃおよび異物９Ｄ等の存在に関わらず、支持基板９と可撓性基板１１との界面全体にレーザ光Ｌが到達する。

＜６．適用例＞
続いて、上記した第１の実施の形態、変形例１〜３および第２の実施の形態（以下、上記実施の形態等という）に係るフレキシブルデバイス（表示装置１）の、電子機器への適用例（適用例）について説明する。

まず、本技術におけるフレキシブルデバイスの一具体例としての、表示装置および撮像装置のブロック構成例について、それぞれ説明する。

［表示装置１のブロック構成例］
図１９は、フレキシブルデバイスとしての表示装置１の概略構成例を、ブロック図で模式的に表したものである。この表示装置１は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、映像として表示するものであり、前述した有機ＥＬディスプレイの他にも、例えば液晶ディスプレイなどにも適用される。表示装置１は、例えばタイミング制御部２１と、信号処理部２２と、駆動部２３と、表示画素部２４とを備えている。

タイミング制御部２１は、各種のタイミング信号（制御信号）を生成するタイミングジェネレータを有しており、これらの各種のタイミング信号を基に、信号処理部２２等の駆動制御を行うものである。

信号処理部２２は、例えば、外部から入力されたデジタルの映像信号に対して所定の補正を行い、それにより得られた映像信号を駆動部２３に出力するものである。

駆動部２３は、例えば走査線駆動回路および信号線駆動回路などを含んで構成され、各種制御線を介して表示画素部２４の各画素を駆動するものである。

表示画素部２４は、例えば有機ＥＬ素子または液晶表示素子等の表示素子（前述した表示素子層１３）と、表示素子を画素ごとに駆動するための画素回路とを含んで構成されている。これらのうち、例えば、駆動部２３または表示画素部２４の一部を構成する各種回路に、前述したＴＦＴ層１２を含む半導体装置１０が用いられている。

［撮像装置２のブロック構成例］
上記実施の形態等では、本開示におけるフレキシブルデバイスの具体例（半導体装置１０の適用例）として表示装置１を例に挙げて説明したが、本開示におけるフレキシブルデバイスが、表示装置１以外の他の装置（例えば撮像装置など）により構成されていてもよい。すなわち、半導体装置１０が、表示装置１の他にも、例えば撮像装置などに用いられてもよい。

図２０は、フレキシブルデバイスとしての撮像装置２の概略構成例を、ブロック図で模式的に表したものである。この撮像装置２は、例えば画像を電気信号として取得する固体撮像装置であり、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどから構成されている。撮像装置２は、例えばタイミング制御部２５と、駆動部２６と、撮像画素部２７と、信号処理部２８とを備えている。

タイミング制御部２５は、各種のタイミング信号（制御信号）を生成するタイミングジェネレータを有しており、これらの各種のタイミング信号を基に、駆動部２６の駆動制御を行うものである。

駆動部２６は、例えば行選択回路、ＡＤ（Analog-to-Digital）変換回路および水平転送走査回路などを含んで構成され、各種制御線を介して撮像画素部２７の各画素から信号を読み出す駆動を行うものである。

撮像画素部２７は、例えばフォトダイオードなどの撮像素子（光電変換素子）と、信号読み出しのための画素回路とを含んで構成されている。なお、このような撮像素子としては、可視光を検出する素子の他、例えば、赤外光や紫外光、放射線（Ｘ線など）等を、直接もしくは間接的に検出する素子であってもよい。

信号処理部２８は、撮像画素部２７から得られた信号に対して様々な信号処理を施すものである。これらのうち、例えば、駆動部２６または撮像画素部２７の一部を構成する各種回路に、前述したＴＦＴ層１２を含む半導体装置１０が用いられている。

［電子機器の構成例］
上記実施の形態等において説明したフレキシブルデバイス（半導体装置１０を含む表示装置１または撮像装置２など）は、様々なタイプの電子機器に適用することが可能である。

図２１は、図１９に示した表示装置１または図２０に示した撮像装置２を備えた電子機器（電子機器３）への適用例を、ブロック図で表したものである。このような電子機器３としては、例えばテレビジョン装置、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、スマートフォン、タブレット型ＰＣ、携帯電話機、デジタルスチルカメラおよびデジタルビデオカメラ等が挙げられる。

電子機器３は、例えば上記した表示装置１または撮像装置２と、インターフェース部３０とを備えている。インターフェース部３０は、外部から各種の信号および電源等が入力される入力部である。このインターフェース部３０は、また、例えばタッチパネル、キーボードまたは操作ボタン等のユーザインターフェースを含んでいてもよい。

以上、実施の形態および適用例を挙げて本開示の技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施の形態等に記載した各層の材料および厚みは列挙したものに限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよい。更に、半導体装置では、上記した全ての層を備えている必要はなく、あるいは上記した各層に加えて更に他の層を備えていてもよい。

また、上記第１の実施の形態では、容器に入れた状態で支持基板にレーザ光を照射する場合について説明したが、一旦容器にいれた後、容器から出した状態で支持基板にレーザ光を照射するようにしてもよい。

また、上記第１の実施の形態および変形例１〜３では、流動性部材として液体または高粘度材料を用いる場合について説明したが、例えばゲル状など他の形状の流動性部材を用いることも可能である。

更に、これまでに説明した各種の例を、任意の組み合わせで適用させるようにしてもよい。例えば、支持基板の裏面を表面処理した後に、流動性部材に接触させ、レーザ光を照射するようにしてもよい。

なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。

また、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
支持基板の第１面に可撓性基板の裏面を貼り合わせ、
前記可撓性基板の表面に素子層を形成し、
前記第１面に対向する前記支持基板の第２面を流動性部材に接触させ、
前記支持基板の前記第２面側からレーザ光を照射して、前記支持基板を前記可撓性基板から剥離する
フレキシブルデバイスの製造方法。
（２）
前記支持基板の前記第２面には凹部が設けられており、
前記凹部を前記流動性部材で埋めた後に、前記レーザ光を照射する
前記（１）記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
（３）
前記流動性部材の屈折率は、空気の屈折率よりも大きく、前記支持基板の構成材料の屈折率以下である
前記（１）または（２）記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
（４）
前記流動性部材の屈折率は、前記支持基板の構成材料の屈折率と同じまたは略同じである
前記（１）乃至（３）のうちいずれか１つに記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
（５）
前記流動性部材として液体を用いる
前記（１）乃至（４）のうちいずれか１つに記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
（６）
前記液体を溜めた容器に前記支持基板を入れて、前記支持基板の前記第２面を前記液体に接触させる
前記（５）記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
（７）
前記支持基板の前記第２面にダムを形成し、
前記ダムに前記液体を溜めて、前記支持基板の前記第２面を前記液体に接触させる
前記（５）記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
（８）
前記流動性部材として高粘度材料を用い、
前記高粘度材料を前記支持基板の前記第２面に塗布する
前記（１）乃至（４）のうちいずれか１つに記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
（９）
前記高粘度材料を前記支持基板の前記第２面に塗布した後、前記高粘度材料を硬化させる
前記（８）記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
（１０）
前記支持基板の前記第２面を前記流動性部材に接触させた状態で、前記支持基板の前記第２面側からレーザ光を照射する
前記（１）乃至（９）のうちいずれか１つに記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
（１１）
支持基板の第１面に可撓性基板の裏面を貼り合わせ、
前記可撓性基板の表面に素子層を形成し、
前記第１面に対向する前記支持基板の第２面に表面処理を施し、
前記支持基板の前記第２面側からレーザ光を照射して、前記支持基板を前記可撓性基板から剥離する
フレキシブルデバイスの製造方法。
（１２）
前記支持基板の前記第２面に表面処理を施して前記支持基板の前記第２面側に一様な被処理面を形成する
前記（１１）記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
（１３）
前記支持基板の前記被処理面は一様な粗さを有する
前記（１２）記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
（１４）
前記表面処理として、研磨剤を用いたエッチング処理を行う
前記（１１）乃至（１３）のうちいずれか１つに記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
（１５）
前記表面処理として、溶解処理を行う
前記（１１）乃至（１３）のうちいずれか１つに記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
（１６）
ガラスにより構成された前記支持基板を用いる
前記（１）乃至（１５）のうちいずれか１つに記載のフレキシブルデバイスの製造方法。

１…表示装置（フレキシブルデバイス）、１０…半導体装置、１１…可撓性基板、１２…ＴＦＴ層、１３…表示素子層、１４…保護層、２…撮像装置（フレキシブルデバイス）、２１，２５…タイミング制御部、２２，２８…信号処理部、２３，２６…駆動部、２４…表示画素部、２７…撮像画素部、３…電子機器、３０…インターフェース部、３１…液体、３２…高粘度材料、５１…ステージ、５２…容器、５３…ダム、９…支持基板、９Ｃ…傷、９Ｄ…異物、Ｓ１…表面、Ｓ２…裏面、Ｓ３…被処理面、Ｌ…レーザ光。

Claims

支持基板の第１面に可撓性基板の裏面を貼り合わせ、
前記可撓性基板の表面に素子層を形成し、
前記第１面に対向する前記支持基板の第２面を流動性部材に接触させ、
前記支持基板の前記第２面側からレーザ光を照射して、前記支持基板を前記可撓性基板から剥離し、
前記流動性部材として液体を用い、
前記支持基板の前記第２面にダムを形成し、
前記ダムに前記液体を溜めて、前記支持基板の前記第２面を前記液体に接触させる
フレキシブルデバイスの製造方法。
前記支持基板の前記第２面には凹部が設けられており、
前記凹部を前記流動性部材で埋めた後に、前記レーザ光を照射する
請求項１に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
前記流動性部材の屈折率は、空気の屈折率よりも大きく、前記支持基板の構成材料の屈折率以下である
請求項２に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
前記流動性部材の屈折率は、前記支持基板の構成材料の屈折率と同じまたは略同じである
請求項１に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
支持基板の第１面に可撓性基板の裏面を貼り合わせ、
前記可撓性基板の表面に素子層を形成し、
前記第１面に対向する前記支持基板の第２面を流動性部材に接触させ、
前記支持基板の前記第２面側からレーザ光を照射して、前記支持基板を前記可撓性基板から剥離し、
前記流動性部材として高粘度材料を用い、
前記高粘度材料を前記支持基板の前記第２面に塗布する
フレキシブルデバイスの製造方法。
前記高粘度材料を前記支持基板の前記第２面に塗布した後、前記高粘度材料を硬化させる
請求項５に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
前記支持基板の前記第２面を前記流動性部材に接触させた状態で、前記支持基板の前記第２面側からレーザ光を照射する
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
支持基板の第１面に可撓性基板の裏面を貼り合わせ、
前記可撓性基板の表面に素子層を形成し、
前記第１面に対向する前記支持基板の第２面に表面処理を施し、
前記支持基板の前記第２面側からレーザ光を照射して、前記支持基板を前記可撓性基板から剥離し、
前記表面処理として、研磨剤を用いたエッチング処理を行う
フレキシブルデバイスの製造方法。
支持基板の第１面に可撓性基板の裏面を貼り合わせ、
前記可撓性基板の表面に素子層を形成し、
前記第１面に対向する前記支持基板の第２面に表面処理を施し、
前記支持基板の前記第２面側からレーザ光を照射して、前記支持基板を前記可撓性基板から剥離し、
前記表面処理として、溶解処理を行う
フレキシブルデバイスの製造方法。
前記支持基板の前記第２面に表面処理を施して前記支持基板の前記第２面側に一様な被処理面を形成する
請求項８または請求項９に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
前記支持基板の前記被処理面は一様な粗さを有する
請求項１０記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
ガラスにより構成された前記支持基板を用いる
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。