專利名稱：顯示裝置的制造方法和疊層構造體的制作方法
技術領域：
本發明涉及顯示裝置的制造方法和疊層構造體。
背景技術：
在驅動元件中使用半導體薄膜晶體管(TFT:Thin Film Transistor)的有源矩 陣液晶顯示裝置(TFT-LCD :TFT-liquid crystal display)，與以往的CRT (Cathode Ray Tube :陰極射線管)相比，除了具有同等以上的顯示品質以外，兼具薄型、輕量、高精彩色、 低消耗電力、大畫面化等特征，作為取代CRT的下一代顯示裝置在當前所有領域中使用。另 外，近年來有機EL顯示器等也作為下一代的顯示裝置受到關注。這些圖像顯示裝置大多在 玻璃基板上形成，但是，在將來期望使用塑料基板、不銹鋼基板等做成柔性顯示器。這樣的 柔性顯示器具有以下優點即使被彎曲也不會損壞，巻起來也不會損壞，能夠進一步使其小 型化從而進行搬運。 為了使用液晶顯示裝置、有機EL等技術形成柔性顯示器，需要使用塑料、不銹鋼 等作為基板材料。這樣的基板，由于其柔性，一般在以往的對玻璃基板進行處理的處理裝置 中非常難以進行搬送、處理。因此，為了使得能夠用以往的玻璃基板用處理裝置對塑料基板 等進行處理，需要進行大幅的改造。但是，這需要很多投資，也會導致最終商品的價格提高。 作為解決這些問題的方法，以往，開發了在玻璃基板上粘貼塑料基板并進行搬送、處理，制 作器件后將塑料基板從玻璃基板拆下的方法。 另外，對于在玻璃基板上制作出的薄膜器件，僅將其器件層轉印到臨時基板上，此 后再次轉印到塑料基板上的剝離轉印法，也已在專利文獻l等中提出。在該方法中，首先在 玻璃基板上形成由氫化非晶硅構成的剝離層和保護層之后，用通常的處理制作器件，此后 在器件表面形成弱粘接層并粘接臨時轉印基板。此后，當從玻璃基板背面照射激光時，從剝 離層產生氫，器件層從剝離層與保護層的界面剝離，器件層被正反反轉地轉印到臨時轉印 基板一側。接著，在塑料基板等柔性基板上形成正式固化用粘接劑，粘接臨時轉印基板的器 件層，將臨時轉印基板從弱粘接層剝離，器件層向塑料基板上的剝離轉印完成。該激光轉印 剝離法，在以往的玻璃基板上制作器件。因此，不僅能夠使用玻璃基板用的裝置，而且不需 要考慮使用塑料基板時產生的耐熱性和吸水性的問題，具有能夠使用與以往完全相同的高 溫處理的大優點。 專利文獻1 :日本特開平10-206896號公報
發明內容
將塑料基板等撓性基板粘貼在玻璃基板上并制作TFT等器件時，粘貼要求強力的 粘接性，使得即使進行藥液處理或高溫處理也不剝離。實際上，以往的粘接劑，當反復進行 多次高溫處理時，由于熱歷史，粘接劑的固化進一步發展，粘接力提高到想要的粘接力以 上。于是，在TFT器件制作完成時，經常發現粘接力比當初粘貼的狀態變強。但是，在器件 制作后將強固地粘接的塑料基板剝離非常困難，如果強硬地將塑料基板剝下，則有基板的一部分產生破損、形成的器件損傷的問題。 另外，相反在粘接劑不耐熱或藥液的情況下，在熱處理或藥液處理中，粘接劑的密合力降低，有在處理中途塑料基板從玻璃基板剝落的問題。 另外，在作為將器件層剝離轉印到塑料基板上的方法之一而提出的激光剝離轉印法中，從玻璃基板的背面向在器件層的正下層形成的作為剝離層的氫化非晶硅層照射激光，利用氫脫離的力，使器件層從玻璃基板剝離，同時，轉印到臨時轉印基板上。但是，實際上，總厚度為幾ym左右的薄膜非常脆弱，從玻璃基板穩定地剝離非常困難。例如，當在激光照射時由于異物或玻璃基板背面的微小損傷等而導致激光未充分照射剝離層時，該部分的粘接力不降低，在將臨時轉印基板從玻璃基板剝下時在器件層容易產生脫落。另外，在作為剝離層的氫化非晶硅的膜質或膜厚有分布的情況下也有可能引起同樣的問題。另外，激光自身的能量穩定性也存在問題。通常，在激光剝離轉印法中使用氫化非晶硅容易吸收的準分子激光，但準分子激光自身照射能量不穩定，每次使用時能量照射量會產生大的偏差。除此之外，難以控制來自氫化非晶硅的氫的脫離力。因此，當激光的照射量少時，如上所述粘接力不充分降低，會產生器件層的脫落缺陷。另外，當激光的照射量過多時，存在氫的脫離力過強而導致器件層被破壞、穿過剝離層的激光對器件層直接造成損傷的問題。
另外，即使在轉印到臨時轉印基板上之后，在器件轉印層上附著有剝離層的殘渣的情況下也必須將其除去。此時，在重復進行干蝕刻處理或濕洗凈處理的過程中，以弱的粘接力與臨時粘接基板粘接的器件層也容易被破壞。另外，對于轉印剝離法來說一個大的課題是，必須在TFT工序完成的時刻向塑料基板進行剝離轉印。在液晶顯示器中，在制作出TFT器件之后，有將其單元化并封入液晶的液晶工序，但是在轉印剝離法中在器件層的轉印時必須用臨時轉印基板保持器件層。因此，在進行與相對基板的貼合的液晶工序中無法應用轉印剝離處理。因此，結果，將柔軟的塑料基板穩定地進行搬送的其它技術是必不可少的。 另外，在轉印剝離法中，也提出了對玻璃基板自身進行蝕刻從而取出器件層的方法，但是，對玻璃基板的蝕刻需要非常強力的氫氟酸類溶液。氫氟酸類溶液容易對器件層造成損傷，因此，需要強固的阻擋薄膜。但是，當阻擋膜存在缺陷的情況下，還是存在由于浸透的蝕刻液而導致器件層在大范圍受到損傷的課題。 本發明鑒于上述那樣的問題而做出，其目的是提供在對撓性基板進行處理或搬送時使撓性基板良好地粘接在支撐基板上，在除去支撐基板時良好地抑制撓性基板的損傷的顯示裝置的制造方法和疊層構造體。 本發明的顯示裝置的制造方法的特征在于，包括準備在背面形成有剝離層的撓性基板的基板準備步驟；通過粘接層在撓性基板上形成的剝離層上粘貼支撐基板的支撐基板粘貼步驟；在粘貼有支撐基板的撓性基板的表面形成規定的器件的器件形成步驟；和對于形成有器件的撓性基板，通過使剝離層剝離將支撐基板除去的支撐基板除去步驟。
根據這樣的結構，通過粘接層在撓性基板上粘貼支撐基板，因此，能夠不改變形狀而可靠地以固定的狀態進行撓性基板的搬送、處理等。然后，在搬送、處理等之后，在將支撐基板除去的階段，不是使粘接層剝離，而是使另外設置的剝離層剝離，由此，將支撐基板從撓性基板除去。因此，即使在粘接層使用使撓性基板強固地固定在支撐基板上的粘接力強的物質，粘接層也與剝離無關，因此，能夠良好地抑制在支撐基板除去時對撓性基板造成的
另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，可以剝離層含有氫，在支撐基板除去步
驟中，從撓性基板的背面側對撓性基板照射光以使氫從剝離層脫離，由此使該剝離層剝離。 根據這樣的結構，從撓性基板的背面照射光，利用氫脫離使剝離層剝離，因此，能
夠良好地抑制在撓性基板的背面產生剝離層的殘骸。因此，顯示裝置的品質良好。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，剝離層可以由非晶硅薄膜形成。 根據這樣的結構，剝離層由非晶硅薄膜形成，因此，容易通過光的照射產生氫脫
離。因此，能夠通過光的照射使剝離層更良好地剝離。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，非晶硅薄膜內的氫濃度可以為4 30質 量％，更優選為10 20質量％。 根據這樣的結構，非晶硅薄膜內的氫濃度為4 30質量％ (更優選為10 20質 量％ )，因此，能夠更好地通過光照射產生來自剝離層的氫脫離。因此，能夠更有效地進行剝 離層的剝離。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，可以將包括含有非晶硅的直徑1 100nm
的顆粒的溶液涂敷在撓性基板的背面形成膜之后，利用熱處理將該膜致密化，由此形成非 晶硅薄膜。 根據這樣的結構，將包括含有非晶硅的直徑1 100nm的顆粒的溶液涂敷在撓性 基板的背面形成膜之后，利用熱處理將該膜致密化，由此形成非晶硅薄膜，因此，裝置的制 造成本降低。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，光的波長可以為150 550nm，更優選為 300 450nm。 根據這樣的結構，光的波長為250 650nm(更優選為350 550nm)，因此，剝離層 的氫脫離良好地發生。因此，能夠更有效地進行剝離層的剝離。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，可以將剝離層形成為30 1000nm、更優 選為100 500nm的層厚。 根據這樣的結構，將剝離層形成為30nm以上(更優選為100nm以上)的層厚，因 此，能夠抑制照射的光穿過。另外，當將剝離層形成為1000nm以下(更優選為500nm以下) 的層厚時，在成膜時不會使生產率極度降低。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，粘接層可以由有機硅樹脂形成。 根據這樣的結構，粘接層由有機硅樹脂形成，因此，粘接層即使固化也具有彈性。
因此，即使在撓性基板與支撐基板之間由于位置錯開而產生應力，也能夠使該應力緩和。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，可以將粘接層形成為5 300ym、更優選
為50 150iim的層厚。 根據這樣的結構，將粘接層形成為5iim以上(更優選為50iim以上)的層厚，因 此，粘接層難以剝落。另外，將粘接層形成為300ym以下(更優選為150iim以下)的層厚， 因此，能夠良好地抑制熱處理時等的粘接層的熱收縮。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，支撐基板的線膨脹率與撓性基板的線膨 脹率的差可以為0 10卯m廣C，更優選為0 3ppm廣C。 根據這樣的結構，支撐基板的線膨脹率與撓性基板的線膨脹率的差為Q
610卯m廣C (更優選為0 3卯m廣C )，因此，在將撓性基板貼合在支撐基板上進行搬送、處理
時，能夠良好地抑制因撓性基板產生翹曲等而對制造工序產生不良影響。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，撓性基板的厚度可以為3 200ym，更優
選為30 100iim。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，支撐基板的厚度為0. 5 1. 5mm，更優選為0. 7 1. lmm。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，在基板準備步驟中準備的撓性基板與剝離層之間可以設置有保護層。 根據這樣的結構，在基板準備步驟中準備的撓性基板與剝離層之間設置有保護
層，因此，能夠良好地抑制在剝離層除去時撓性基板和在撓性基板上形成的器件等損傷。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，保護層可以由金屬薄膜形成。 根據這樣的結構，保護層由金屬薄膜形成，因此，能夠通過簡易的處理形成和除
去，制造效率良好。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，金屬薄膜可以含有Al 、 Ag或Mo。 根據這樣的結構，金屬薄膜含有Al、Ag或者Mo，因此，能夠更簡易地通過蝕刻等進
行保護膜的除去，制造效率良好。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，保護層的層厚可以為50 1000nm，更優選為100 300nm。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，剝離層可以由樹脂層形成。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，構成剝離層的樹脂層可以由聚酰亞胺樹
脂或含有碳顆粒的樹脂形成。 根據這樣的結構，構成剝離層的樹脂層由聚酰亞胺樹脂或含有碳顆粒的樹脂形
成，因此，剝離層的熱膨脹性良好，能夠更可靠地使剝離層從撓性基板剝離。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，在支撐基板除去步驟中，可以通過使剝離
層熱膨脹而使剝離層剝離。 根據這樣的結構，在支撐基板除去步驟中，通過使剝離層熱膨脹而使剝離層剝離，
因此，能夠利用簡易的裝置進行剝離層的剝離，制造成本良好。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，剝離層可以由金屬薄膜形成。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，構成剝離層的金屬薄膜可以含有A1。 根據這樣的結構，構成剝離層的金屬薄膜含有A1，因此，在剝離層與撓性基板一側
的絕緣層之間應力集中，能夠更可靠地使剝離層從撓性基板剝離。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，支撐基板可以由以Si02為主要成分的玻璃形成。 根據這樣的結構，支撐基板由以Si(^為主要成分的玻璃形成，因此，能夠使基板剝離時的照射光良好地透過，并使其到達剝離層。另外，能夠可靠地支撐撓性基板，并且制造成本也良好。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，支撐基板的線膨脹率可以為4 20卯m/。C ，更優選為8 15卯m/。C 。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，可以至少在支撐基板除去步驟之前，在支撐基板的背面和/或端面形成阻擋層。 例如，在為了調整線膨脹率而使支撐基板中含有堿等的情況下，在將粘貼在支撐 基板上的撓性基板放入處理液(藥液)內時，有時堿會從支撐基板溶出，對撓性基板造成損 傷。但是，根據上述結構，至少在支撐基板除去步驟之前，在支撐基板的背面和/或端面形 成阻擋層，因此，能夠良好地抑制堿從支撐基板溶出到處理液中從而對撓性基板造成損傷。
另外，本發明的顯示裝置的制造方法中，阻擋層由SiNx層、Si02層、Si0N層和有機 絕緣層中的任一個形成，或者通過將選自這些層中的層進行疊層而形成。
根據這樣的結構，阻擋層由SiNx層、Si02層、SiON層和有機絕緣層中的任一個形 成，或者通過將選自這些層中的層進行疊層而形成，因此，能夠良好地抑制由于處理液(藥 液)而導致支撐基板內的堿等溶出。 另外，本發明的顯示裝置的制造方法的特征在于，包括準備各自在背面形成有剝 離層的第一撓性基板和第二撓性基板的基板準備步驟；分別通過粘接層在第一撓性基板和 第二撓性基板上形成的剝離層上粘貼支撐基板的支撐基板粘貼步驟；在粘貼有支撐基板的 第一撓性基板和第二撓性基板的表面分別形成規定的器件的器件形成步驟；將形成有器件 的第一撓性基板和第二撓性基板以表面彼此相互相對的方式貼合的基板貼合步驟；和對于 貼合后的第一撓性基板和第二撓性基板，通過使剝離層剝離將支撐基板分別除去的支撐基 板除去步驟。 根據這樣的結構，分別通過粘接層在第一撓性基板和第二撓性基板上粘貼支撐基 板，因此，能夠不改變形狀而可靠地以固定的狀態進行第一撓性基板和第二撓性基板的搬 送、處理等。然后，在搬送、處理等之后，在將支撐基板除去的階段，不是使粘接層剝離，而是 使另外設置的剝離層剝離，由此，從第一撓性基板和第二撓性基板分別除去支撐基板。因 此，即使在粘接層使用使第一撓性基板和第二撓性基板強固地固定在支撐基板上的粘接力 強的物質，粘接層也與剝離無關，因此，能夠良好地抑制在支撐基板除去時對第一撓性基板 和第二撓性基板造成損傷。 本發明的疊層構造體的特征在于，包括在表面和背面形成有絕緣層的撓性基板； 在撓性基板背面側的絕緣層上形成的含有Al、Ag或Mo的金屬薄膜；和在金屬薄膜上形成的 非晶硅薄膜。 通過使用這樣的結構的疊層構造體，能夠通過粘接層在撓性基板上粘貼支撐基
板，不改變形狀而可靠地以固定的狀態進行撓性基板的搬送、處理等。然后，在搬送、處理等
之后，在將所粘貼的支撐基板除去的階段，不是使粘接層剝離，而是使另外設置的非晶硅薄
膜剝離，由此，將支撐基板從撓性基板除去。因此，即使在粘接層使用使撓性基板強固地固
定在支撐基板上的粘接力強的物質，粘接層也與剝離無關，因此，能夠良好地抑制支撐基板
除去時對撓性基板造成損傷。 發明效果 根據本發明，能夠提供在對撓性基板進行處理或搬送時使撓性基板良好地粘接在 支撐基板上，在除去支撐基板時良好地抑制撓性基板的損傷的顯示裝置的制造方法和疊層 構造體。
8
圖1是本發明的實施方式1的形成有氫化非晶硅層的塑料基板的剖面圖。
圖2是本發明的實施方式1的形成有支撐基板的塑料基板的剖面圖。
圖3是本發明的實施方式1的形成有TFT器件的塑料基板的剖面圖。
圖4是本發明的實施方式1的照射激光后的塑料基板的剖面圖。
圖5是本發明的實施方式1的氫化非晶硅層被剝離后的塑料基板的剖面圖。
圖6是本發明的實施方式2的形成有氫化非晶硅層的塑料基板的剖面圖。
圖7是本發明的實施方式2的形成有支撐基板的塑料基板的剖面圖。
圖8是本發明的實施方式2的形成有TFT器件的塑料基板的剖面圖。
圖9是本發明的實施方式2的照射激光后的塑料基板的剖面圖。
圖10是本發明的實施方式2的氫化非晶硅層被剝離后的塑料基板的剖面圖,
圖11是本發明的實施方式2的A1薄膜被除去后的塑料基板的剖面圖。
圖12是本發明的實施方式3的形成有TFT器件的塑料基板的剖面圖。
圖13是本發明的實施方式3的形成有CF器件的塑料基板的剖面圖。
圖14是本發明的實施方式3的貼合后的塑料基板及其剖面圖。
圖15是本發明的實施方式3的支撐基板被除去后的塑料基板及其剖面圖。
符號說明
10、 10a、10b 塑料基板10b塑料基板
11、 11a、llb 絕緣層
12、 12a、12b氫化非晶硅層
13、 13a、13b粘接層
14、 14a、14b支撐基板22激光源25、25a、25b Al薄膜40液晶顯示裝置
具體實施例方式
以下，對本發明的實施方式進行詳細說明，但是本發明并不限定于這些實施方式。[OOSS](實施方式1) 對本發明的實施方式1的顯示裝置的制造方法進行說明。在此，作為顯示裝置，列舉液晶顯示裝置為例。 首先，如圖1所示，作為撓性基板，例如準備形成為3 200 ii m左右、更優選為30 lOOym左右的厚度的塑料基板10。塑料基板10能夠由PES、聚碳酸酯、聚烯烴類樹脂、丙烯酸樹脂、聚丙烯、聚酯、聚乙烯等形成。另外，撓性基板不限于塑料基板10，也可以是不銹鋼箔基板等。 接著，在塑料基板10的表面和背面，分別形成例如SiNx層、Si02層、SiON層等無機絕緣層和有機絕緣層中的任一個、或者將選自它們的層疊層而得到的絕緣層11。絕緣層11例如形成為10 1000nm左右的厚度。
9
在此，作為無機絕緣層的形成方法，以一直以來使用的濺射法等進行。形成溫度根據塑料基板10的耐熱性和熱膨脹率決定。例如，在耐熱性塑料基板(耐熱性25(TC、線膨脹率10 20卯m廣C )的情況下，考慮絕緣層形成時的升溫等，在150 20(TC左右進行。
另外，在形成有機絕緣層的情況下，將未固化的液態樹脂材料涂敷在塑料基板IO的表面，或用干膜進行層壓后，在150 20(TC左右使其固化。 絕緣層11具有防止塑料基板10吸收水分、提高其它薄膜層與塑料基板10的密合性等效果。 接著，在塑料基板10的背面，形成使非晶硅薄膜內含有氫而構成的氫化非晶硅層12(剝離層)。作為氫化非晶硅層12的形成方法，能夠使用等離子體CVD法等一直以來使用的方法。另外，也可以使用由Ar和^氣體構成的處理氣體，對硅靶進行反應性濺射而形成。另外，也可以將使氫化非晶硅成為直徑例如1 100nm左右的微小顆粒并分散在溶液中而形成的物質進行涂敷后，通過熱處理使其干燥，并進行致密化而形成。氫化非晶硅層12的膜厚為30 1000nm左右，更優選為100 500nm左右。氫化非晶硅層12形成為使得非晶硅薄膜內的氫濃度為4 30質量％左右，更優選為10 20質量％左右。
接著，如圖2所示，準備在表面形成有粘接層13的支撐基板14。粘接層13和支撐基板14選擇對進行處理的工藝具有耐性、并且即使在熱處理等中也保持充分的粘接力、不會翹曲的物質。具體地說，只要在作為支撐基板14的以Si(^為主要成分的玻璃基板(例如0. 5 1. 5mm左右、更優選0. 7 1. lmm左右的基板厚度)上，涂敷有機硅樹脂的粘接層13(例如5 300iim左右、更優選50 150iim左右的層厚)進行粘接即可。另外，支撐基板14形成為其線膨脹率與撓性基板的線膨脹率的差為0 10ppm廣C，更優選為0 3卯m廣C。在本實施方式中，將支撐基板14的線膨脹率形成為4 20卯m廣C左右、更優選為8 15ppm/。C左右。 此外，支撐基板14可以在其背面和/或端面具有SiNx層、Si(^層、SiON層和有機絕緣層11中的任一個、或者將選自這些層中的層進行疊層而形成的阻擋層。
接著，將形成有氫化非晶硅層12的塑料基板IO，通過粘接層13粘接在支撐基板14上。此時，塑料基板10以在該塑料基板10的背面形成的氫化非晶硅層12與支撐基板14相對的方式粘接在支撐基板14上。 接著，與在玻璃基板上制作TFT器件同樣地，在塑料基板10上，如圖3所示，形成柵極電極15、源極電極16、漏極電極17、柵極絕緣膜18、接觸層19和半導體層20等TFT器件。此時，TFT加工中，使加工溫度和時間、使用的藥液等適當最佳化，使得塑料基板10和粘接層13不受損傷。例如，在耐熱性塑料基板(耐熱性25(TC、線膨脹率10 20卯m廣C )的情況下，將作為加工溫度的最高溫度的等離子體CVD的成膜溫度降低至20(TC。另外，成膜條件(壓力、RF輸出等)也需要相應地進行最佳化。 接著，如圖4所示，將塑料基板10載置在基板載置臺21上，使用激光源22從塑料基板10的背面側隔著支撐基板14照射激光。當照射激光時，氫化非晶硅層12被急劇加熱，氫從層內脫離。此時照射的光的波長為250 650nm左右，更優選為350 550nm左右。
當氫脫離時，如圖5所示，氫化非晶硅層12從塑料基板10剝離，由此，支撐基板14被從塑料基板10除去。此時，通過使激光的能量和照射時間等最佳化，能夠不對絕緣層11造成損傷而從絕緣層11與氫化非晶硅層12的界面將塑料基板10剝離。通過這樣，能夠在柔軟且容易彎曲的塑料基板10上，用以往的TFT制造裝置可靠地制作TFT器件。此外，塑 料基板10的剝離所使用的光，只要能夠對非晶硅層急劇加熱即可，并不限于激光。例如，可 以使用閃光燈退火裝置等，像照相機的閃光那樣瞬間照射大的光量，由此進行急劇加熱。
如上所述TFT基板完成，使用其制作液晶顯示裝置。 [O103](實施方式2) 接著，對本發明的實施方式2的顯示裝置的制造方法進行說明。在此，作為顯示裝 置，列舉液晶顯示裝置為例。另外，對于與實施方式1同樣的構成要素，使用與實施方式1 同樣的物質同樣地制作，因此，標注相同符號，并省略其說明。 實施方式2的顯示裝置的制造方法的特征在于，在塑料基板10的背面形成絕緣層 11之后，進一步形成Al薄膜25 (保護層)。該Al薄膜25等保護層，在需要保護絕緣層11和 在塑料基板10上制作的TFT器件不受在塑料基板10剝離時照射的激光等的傷害時特別有效。
首先，如圖6所示，作為撓性基板，準備塑料基板10，在其表面和背面分別形成絕 緣層ll。 接著，在塑料基板10的背面形成的絕緣層11上，通過濺射法等將Al薄膜25 (保 護層)形成為例如50 1000nm左右、更優選為100 300nm左右的厚度。此外，作為保護 層，并不限于A1薄膜25，只要是對光進行吸收或反射的薄膜即可，例如，也可以使用Ag或 Mo等金屬薄膜。 接著，在塑料基板10的背面的Al薄膜25上形成氫化非晶硅層12(剝離層)。
圖6表示在該階段形成的疊層構造體。圖6的疊層構造體由在表面和背面分別形 成有絕緣層11的塑料基板10、在塑料基板10上形成的Al薄膜25、和在Al薄膜25上形成 的氫化非晶硅層12構成。 接著，準備在表面形成有粘接層13的支撐基板14。 接著，如圖7所示，使形成有氫化非晶硅層12的塑料基板IO，通過粘接層13粘接 在支撐基板14上。此時，塑料基板10以在其背面形成的氫化非晶硅層12與支撐基板14 相對的方式粘接在支撐基板14上。 接著，在塑料基板IO上，如圖8所示，形成柵極電極15、源極電極16、漏極電極17、 柵極絕緣膜18、接觸層19和半導體層20等TFT器件。 接著，如圖9所示，從塑料基板10的背面側隔著支撐基板14照射激光，對氫化非 晶硅層12進行急劇加熱使氫脫離。當氫脫離時，如圖10所示，氫化非晶硅層12從塑料基 板10剝離，由此，支撐基板14被從塑料基板10除去。另外，由于該激光照射而通過氫化非 晶硅層12的多余的能量由Al薄膜25反射，因此，即使激光的能量過大也能夠抑制對絕緣層 11和在塑料基板10上形成的TFT器件造成的損傷。因此，制造工藝穩定化，制造良品率提高。
基板的剝離發生在A1薄膜25與剝離層(氫化非晶硅層12)的界面，因此，A1薄膜 25殘留在塑料基板10的背面。因此，接著，如圖11所示，通過濕蝕刻處理將殘留的Al薄膜 25除去。此時，為了不對TFT器件造成損傷，如果需要使用蝕刻抗蝕劑等進行保護。由此， 通過對A1薄膜25進行蝕刻，在基板剝離時殘留的剝離殘渣(在局部激光沒有照射到，在基 板一側剝離層等殘留而形成的殘渣)也能夠一起除去。 另外，此時，通過使激光的能量和照射時間等最佳化，能夠不對絕緣層11造成損 傷而從絕緣層11與氫化非晶硅層12的界面將塑料基板10剝離。通過這樣，能夠在柔軟且容易彎曲的塑料基板10上，用以往的TFT制造裝置可靠地制作TFT器件。
如上所述TFT基板完成，使用其制作液晶顯示裝置。
(實施方式3) 接著，對本發明的實施方式3的顯示裝置的制造方法進行說明。在此，作為顯示裝
置，列舉液晶顯示裝置為例。另外，對于與實施方式1和2同樣的構成要素，使用與實施方
式1和2同樣的物質同樣地制作，因此，標注相同符號，并省略其說明。 在實施方式3中，對將一對塑料基板10a和10b貼合而構成的柔軟的液晶顯示裝
置的制造方法進行說明。 首先，如圖12和圖13所示，作為撓性基板，分別準備塑料基板10a和作為塑料基
板10a的相對基板的塑料基板lOb，在其表面和背面分別形成絕緣層11a、llb。 接著，在塑料基板10a、10b背面形成的絕緣層lla、llb上，分別通過濺射法等形成
Al薄膜25a、25b(保護層)，進一步在Al薄膜25a、25b上形成氫化非晶硅層12a、12b(剝離層)。 接著，準備在表面形成有粘接層13a、13b的支撐基板14a、14b。
接著，使形成有氫化非晶硅層12a、12b的塑料基板10a、 10b，通過粘接層13a、13b 粘接在支撐基板14a、 14b上。此時，塑料基板10a、 10b以在其背面形成的氫化非晶硅層12a、 12b與支撐基板14a、14b相對的方式粘接。 接著，在塑料基板10a上形成柵極電極15、源極電極16、漏極電極17、柵極絕緣膜 18、接觸層19和半導體層20等TFT器件。另外，在塑料基板10b上，形成遮光層30、相對電 極31、彩色濾光片(CF)層(未圖示)和間隔物32等CF器件。另外，在塑料基板10b的伸 縮大、位置對準困難的情況下，可以不在塑料基板10b(相對基板) 一側而在形成TFT器件 的塑料基板10a —側，形成遮光層30、彩色濾光片層、或間隔物32等。 接著，如圖14所示，將粘接在支撐基板14a、14b上的塑料基板10a、10b分別以器 件形成側相對而貼合，在兩基板之間注入液晶33，進行密封。該工藝能夠大致直接使用以往 的對玻璃基板使用的工藝。 接著，如圖15所示，從塑料基板10a、10b的背面側隔著支撐基板14a、14b分別照 射激光，對氫化非晶硅層12a、12b進行急劇加熱使氫脫離。當氫脫離時，氫化非晶硅層12a、 12b分別從塑料基板10a、 10b剝離，由此，支撐基板14a、 14b被從塑料基板10a、 10b除去。另 外，由于該激光照射而通過氫化非晶硅層12a、12b的多余的能量由Al薄膜25a、25b反射， 因此，即使激光的能量過大也能夠抑制對絕緣層11a、llb和在塑料基板10a、10b上形成的 TFT器件造成的損傷。因此，制造工藝穩定化，制造良品率提高。 接著，通過濕蝕刻處理將在塑料基板10a、10b上產生的Al薄膜25a、25b的殘渣除 去。此時，以同一處理槽等同時對兩基板的Al薄膜25a、25b進行濕蝕刻處理，從制造效率 方面考慮是有效的。 另外，此時，通過使激光的能量和照射時間等最佳化，能夠不對絕緣層11a、llb造 成損傷而從絕緣層11a、llb與氫化非晶硅層12a、12b的界面將塑料基板10a、10b剝離。通 過這樣，能夠在柔軟且容易彎曲的塑料基板10a、 10b上，用以往的TFT/CF制造裝置分別可 靠地制作TFT/CF器件。 如上所述液晶顯示面板完成，進一步設置背光源等(未圖示)從而制作液晶顯示
12裝置40。(實施方式4) 接著，對本發明的實施方式4的顯示裝置的制造方法進行說明。本實施方式4的顯示裝置的制造方法，使用鋁薄膜等金屬薄膜作為剝離層，在這點上，與使用氫化非晶硅層作為剝離層的上述實施方式1不同。在實施方式4中，當通過激光等對作為剝離層形成的鋁薄膜(膜厚為100 500nm，特別優選為200 300nm)進行急劇加熱時，應力集中在鋁薄膜與絕緣層的界面附近，鋁薄膜與絕緣層的界面剝離。由此能夠將柔性基板從支撐基板剝離。另外，在實施方式4的情況下，剝離發生在鋁薄膜界面與絕緣層的界面，因此，在柔性基板一側不會殘留鋁薄膜，不需要進行鋁薄膜的蝕刻處理。
(實施方式5) 接著，對本發明的實施方式5的顯示裝置的制造方法進行說明。本實施方式5，在使用聚酰亞胺樹脂、含有碳的黑色樹脂等樹脂層作為剝離層這一點上，與分別使用氫化非晶硅層、金屬薄膜作為剝離層的上述實施方式1、4不同。在實施方式5中，當對作為剝離層形成的聚酰亞胺薄膜照射激光等時，聚酰亞胺薄膜被急劇加熱，由此產生體積膨脹，從與絕緣層的界面剝離。由此，能夠將柔性基板從支撐基板剝離。 此外，在本實施方式1 5中，作為顯示裝置，對LCD(liquid crystaldisplay :液晶顯示器)進行了說明，但是，也可以是PD(plasma display :等離子體顯示器)、PALC(plasma addressed liquid crystal display :等離子體尋址液晶顯示器)、有機EL (organic electro luminescence :有機電致發光)、無機EL (inorganic electroluminescence :無機電至文發光)、FED(field emission display :場發身寸顯示器)或SED(surface-conductionelectron-emitter display :表面傳導電子發身寸顯示器)等顯示裝置。
(作用效果) 如上所述，在本發明中，在形成氫化非晶硅層等剝離層和Al薄膜等的保護層之后，通過粘接層粘貼塑料基板。在該狀態下，通過以往的TFT工藝進行器件制作，工藝結束后通過激光照射等使氫從氫化非晶硅層脫離，使塑料基板剝離。 本發明與以往的轉印剝離法等的最大的不同在于，剝離的不是器件層那樣的脆弱的物質，而是塑料基板那樣的在機械上非常穩定的物質。利用轉印剝離法進行剝離轉印的器件層不僅厚度為幾ym左右，而且是使薄膜堆積而制作出的層，因此，非常脆弱。另一方面，塑料基板與薄膜不同，是將均質的材料工業性地進行延伸而制作，或在玻璃纖維中含浸樹脂而制作。因此，構造上也穩定，即使是幾Pm的厚度也非常強固。實際上，從作為最終產品的使用容易性出發，特別優選塑料基板的厚度為幾十 幾百Pm左右，這些塑料基板與器件層不同，不容易被破壞。因此，在通過激光照射等將塑料基板從支撐基板剝離時，即使稍微有粘接力殘留的部分，作為整體粘接力也充分降低，因此，能夠容易地將塑料基板從支撐基板剝離。另外，即使在殘留有粘接力時強硬地進行剝離，也只會在塑料基板的背面殘留微小的硅膜等，對在塑料基板表面形成的器件層不會產生任何不良影響。因此，能夠非常穩定地使塑料基板剝離。因此，根據本發明，能夠在對塑料基板等撓性基板進行處理或搬送時使其良好地粘接在支撐基板上，在除去支撐基板時良好地抑制撓性基板的損傷。
產業上的可利用性 如以上說明的那樣，本發明涉及顯示裝置的制造方法和疊層構造體。
1權利要求
一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，包括準備在背面形成有剝離層的撓性基板的基板準備步驟；通過粘接層在所述撓性基板上形成的剝離層上粘貼支撐基板的支撐基板粘貼步驟；在粘貼有所述支撐基板的撓性基板的表面形成規定的器件的器件形成步驟；和對于形成有所述器件的撓性基板，通過使所述剝離層剝離將所述支撐基板除去的支撐基板除去步驟。
2. 如權利要求1所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于 所述剝離層含有氫，在所述支撐基板除去步驟中，從所述撓性基板的背面側對所述撓性基板照射光以使氫 從所述剝離層脫離，由此使該剝離層剝離。
3. 如權利要求2所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于 所述剝離層由非晶硅薄膜形成。
4. 如權利要求3所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于 所述非晶硅薄膜內的氫濃度為4 30質量％，更優選為10 20質量％。
5. 如權利要求3所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于將包括含有非晶硅的直徑1 100nm的顆粒的溶液涂敷在所述撓性基板的背面形成膜 之后，利用熱處理將該膜致密化，由此形成所述非晶硅薄膜。
6. 如權利要求2所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于 所述光的波長為250 650nm，更優選為350 550nm。
7 . 如權利要求1所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于 將所述剝離層形成為30 1000nm、更優選為100 500nm的層厚。
8. 如權利要求1所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于 所述粘接層由有機硅樹脂形成。
9. 如權利要求1所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于 將所述粘接層形成為5 300 ii m、更優選為50 150 y m的層厚。
10. 如權利要求1所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于所述支撐基板的線膨脹率與所述撓性基板的線膨脹率的差為0 10ppm廣C，更優選為 0 3ppm/。C 。
11. 如權利要求1所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于所述撓性基板的厚度為3 200 ii m，更優選為30 100 y m。
12. 如權利要求1所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于 所述支撐基板的厚度為0. 5 1. 5mm，更優選為0. 7 1. lmm。
13. 如權利要求1所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于 在所述基板準備步驟中準備的撓性基板與所述剝離層之間設置有保護層。
14. 如權利要求13所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于 所述保護層由金屬薄膜形成。
15. 如權利要求14所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于 所述金屬薄膜含有Al、Ag或Mo。
16. 如權利要求13所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于所述保護層的層厚為50 1000nm，更優選為100 300nm。
17. 如權利要求1所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于 所述剝離層由樹脂層形成。
18. 如權利要求17所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于 所述樹脂層由聚酰亞胺樹脂或含有碳顆粒的樹脂形成。
19. 如權利要求1所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于在所述支撐基板除去步驟中，通過使所述剝離層熱膨脹而使所述剝離層剝離。
20. 如權利要求1所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于所述剝離層由金屬薄膜形成。
21. 如權利要求20所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于 構成所述剝離層的金屬薄膜含有Al。
22. 如權利要求1所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于所述支撐基板由以Si02為主要成分的玻璃形成。
23. 如權利要求1所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于所述支撐基板的線膨脹率為4 20卯m廣C，更優選為8 15卯m廣C。
24. 如權利要求1所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于至少在所述支撐基板除去步驟之前，在所述支撐基板的背面和/或端面形成阻擋層。
25. 如權利要求24所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于所述阻擋層由SiNx層、Si02層、SiON層和有機絕緣層中的任一個形成，或者通過將選 自這些層中的層進行疊層而形成。
26. —種顯示裝置的制造方法，其特征在于，包括準備各自在背面形成有剝離層的第一撓性基板和第二撓性基板的基板準備步驟；分別通過粘接層在所述第一撓性基板和第二撓性基板上形成的剝離層上粘貼支撐基板的支撐基板粘貼步驟；在粘貼有所述支撐基板的第一撓性基板和第二撓性基板的表面分別形成規定的器件 的器件形成步驟；將形成有所述器件的第一撓性基板和第二撓性基板以表面彼此相互相對的方式貼合 的基板貼合步驟；禾口對于所述貼合后的第一撓性基板和第二撓性基板，通過使所述剝離層剝離將所述支撐 基板分別除去的支撐基板除去步驟。
27. —種疊層構造體，其特征在于，包括 在表面和背面形成有絕緣層的撓性基板；在所述撓性基板背面側的絕緣層上形成的含有Al、Ag或Mo的金屬薄膜；禾口 在所述金屬薄膜上形成的非晶硅薄膜。
全文摘要
本發明提供顯示裝置的制造方法和疊層構造體。本發明的顯示裝置的制造方法包括準備在背面形成有剝離層的撓性基板的步驟；通過粘接層在撓性基板上形成的剝離層上粘貼支撐基板的步驟；在粘貼有支撐基板的撓性基板的表面形成規定的器件的步驟；和對于形成有器件的撓性基板，通過使剝離層剝離將支撐基板除去的步驟。
文檔編號H01L21/02GK101785086SQ200880104150
公開日2010年7月21日 申請日期2008年6月12日 優先權日2007年9月20日
發明者岡部達, 錦博彥 申請人:夏普株式會社