CN105793957A - 剥离方法及剥离装置 - Google Patents
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Abstract
目的之一是提供一种新颖的剥离方法及新颖的剥离装置。一种剥离方法，包括：在衬底上形成分离层的第一工序；在分离层上形成被分离层的第二工序；将被分离层的一部分从分离层分离来形成剥离起点的第三工序；以及利用剥离起点将被分离层从衬底剥离的第四工序。在第四工序中，衬底温度高于或等于60℃且低于或等于90℃。
Description
技术领域
本发明的一个方式涉及一种剥离方法。本发明的另一个方式涉及一种剥离装置。
注意，本发明的一个方式不局限于上述技术领域。本说明书等所公开的发明的一个方式涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或组合物(compositionofmatter)。具体地，作为本说明书所公开的本发明的一个方式的技术领域的一个例子，可以包括半导体装置、显示装置、发光装置、照明装置、电子设备、其驱动方法或其制造方法。
背景技术
近年来，开发了在具有柔性的衬底(以下也称为“柔性衬底”)上设置有半导体元件、显示元件或发光元件等功能元件的柔性装置。作为柔性装置的典型例子，除了照明装置和图像显示装置之外，还可以举出包括晶体管等半导体元件的各种半导体电路。
作为包括柔性衬底的装置的制造方法，已开发出如下技术：在玻璃衬底或石英衬底等形成用衬底上制造薄膜晶体管或有机电致发光(以下也称为EL)元件等功能元件，然后将该功能元件转置到柔性衬底。该技术需要将包括功能元件的被分离层从形成用衬底剥离的工序。
在本说明书中，将利用物理力从形成用衬底剥离被分离层的工序或者利用物理力从上述被分离层剥离形成用衬底的工序称为衬底剥离工序。此外，在本说明书中，将利用物理力从形成用衬底剥离被分离层的方法或者利用物理力从被分离层剥离形成用衬底的方法称为衬底剥离方法。这些工序或方法与利用光刻等剥离抗蚀剂等的剥离不需要的部分的工序或方法不同，而是在损伤少的情况下将所需要的结构剥离的工序或方法。
例如，在专利文献1公开了使用激光烧蚀的下述剥离技术：在衬底上形成由非晶硅等形成的分离层，在该分离层上形成由薄膜元件形成的被剥离层，并使用粘合层将该被剥离层粘合到转置体。通过激光照射使分离层烧蚀来在分离层中产生剥离。
专利文献2和专利文献3中提出了剥离及转移技术。专利文献2公开了采用湿蚀刻去除作为剥离层的氧化硅膜的剥离技术。另外，专利文献3公开了采用干蚀刻去除作为剥离层的硅膜的剥离技术。
专利文献4公开了用手等物理力进行剥离及转移的技术。专利文献4公开了在衬底上形成金属层(Ti、Al、Ta、W、Mo、Cu、Cr、Nd、Fe、Ni、Co、Ru、Rh、Pd、Os、Ir)并且在该金属层上层叠氧化物层的技术。在该技术中，当氧化物层形成时，在金属层与氧化物层的界面形成该金属层的氧化金属层，并且在后面工序中利用该氧化金属层进行剥离。
[参考文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开第H10-125931号公报
[专利文献2]日本专利申请公开第H8-288522号公报
[专利文献3]日本专利申请公开第H8-250745号公报
[专利文献4]日本专利申请公开第2003-174153号公报
发明内容
当将功能元件从形成用衬底剥离时剥离界面的剥离性低时，功能元件承受高应力，有时会使功能元件损坏。为了防止功能元件损坏需要非常慢地剥离衬底，有时会降低处理量。
鉴于上述问题，本发明的一个方式的目的之一是提供一种剥离性得到提高的剥离方法或剥离装置等。本发明的一个方式的另一个目的是提高衬底剥离工序中的成品率或处理量。本发明的一个方式的另一个目的是提高半导体装置、发光装置、显示装置、电子设备或照明装置等装置的制造工序中的成品率或处理量。尤其是，本发明的一个方式的另一个目的是提高轻量、薄型或具有柔性的半导体装置、发光装置、显示装置、电子设备或照明装置的制造工序中的成品率或处理量。
本发明的一个方式的另一个目的是提供一种新颖的剥离方法或剥离装置等。本发明的一个方式的另一个目的是提供一种可靠性高的半导体装置、发光装置、显示装置、电子设备或照明装置等的制造方法。另外，本发明的一个方式的另一个目的是提供一种形状灵活度高的半导体装置、发光装置、显示装置、电子设备或照明装置等的制造方法。
注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。在本发明的一个方式中，并不需要实现所有上述目的。从说明书、附图、权利要求书等的记载可明显看出和抽出其他目的。
本发明的一个方式是一种剥离方法，包括：在衬底上形成分离层的第一工序；在分离层上形成被分离层的第二工序；将被分离层的一部分从分离层分离来形成剥离起点的第三工序；以及利用剥离起点将被分离层从衬底剥离的第四工序。在第四工序中，衬底温度为高于或等于60℃且低于或等于90℃。
在上述方法中，第四工序包括边加热衬底的至少一部分边将被分离层从衬底剥离的工序。
本发明的另一个方式是一种剥离方法，包括：在衬底上形成分离层的第一工序；在分离层上形成被分离层的第二工序；将被分离层的一部分从分离层分离来形成剥离起点的第三工序；以及利用剥离起点将被分离层从衬底剥离的第四工序。在第四工序中，边冷却被分离层的至少一部分边将被分离层从衬底剥离。
在上述方法中，优选包括对被分离层与分离层之间供应液体的液体供应工序。该液体供应工序在第三工序与第四工序之间或在第四工序中进行。该液体的温度例如高于该液体的熔点且低于该液体的沸点，优选高于0℃且低于100℃。
本发明的另一个方式是一种剥离方法，包括：在衬底上形成分离层的第一工序；在分离层上形成被分离层的第二工序；将被分离层的一部分从分离层分离来形成剥离起点的第三工序；利用剥离起点将被分离层从衬底剥离的第四工序；以及在被分离层与分离层之间供应液体的液体供应工序。液体供应工序在第三工序与第四工序之间或在第四工序中进行，并且液体温度高于或等于60℃且低于或等于90℃。
在上述方法中，第四工序可以包括加热衬底的第一部分的工序以及冷却被分离层的第二部分的工序。该第一部分可以包括不从被分离层分离的部分。该第二部分可以包括从衬底分离的部分。
在上述各方法中，可以包括消除因从衬底剥离而露出的被分离层表面的静电的静电消除工序。静电消除工序可以在第四工序中或在第四工序之后进行。
在上述各方法中，可以包括使因从衬底剥离而露出的被分离层表面干燥的干燥工序。干燥工序可以在第四工序之后进行。
本发明的另一个方式是一种剥离方法，包括：在衬底上形成分离层的第一工序；在分离层上形成被分离层的第二工序；将被分离层的一部分从衬底剥离来形成第一面及第二面的第三工序；利用物理力扩大第一面及第二面的面积来进行被分离层的剥离的第四工序；对第一面或第二面的至少一部分供应液体的第五工序；通过利用物理力进行剥离来使第五工序中供应的液体移动至第一面、第二面及第一面与第二面的键合部分的每一个的至少一部分的第六工序；以及利用与液体的化学键合减少第一面与第二面的键合部分的至少一部分的键合的剥离能量的第七工序。
在本说明书中，剥离能量是指通过切断原子间的键合以进行剥离时所需要的能量。
本发明的另一个方式是一种剥离方法，包括：在衬底上形成分离层的第一工序；在分离层上形成被分离层的第二工序；将被分离层的一部分从衬底剥离来形成第一面及第二面的第三工序；对第一面或第二面的至少一部分供应液体的第四工序；以及利用物理力扩大第一面及第二面的面积来进行被分离层的剥离并利用物理力通过进行剥离使第四工序中供应的液体移动至第一面、第二面及第一面与第二面的键合部分的每一个的至少一部分的第五工序。在第五工序中，利用与液体的化学键合减少第一面与第二面的键合部分的至少一部分的键合的剥离能量。
在上述各方法中，可以将氢键合用作与液体的化学键合。
在上述各方法中，第一工序可以包括形成含钨的层的工序。另外，在上述各方法中，第一工序可以包括形成包含选自钨、钼、钛、钽、硅及铝中的材料的至少一个的层的工序。
在上述各方法中，液体可以包含水。此外，水的温度优选高于0℃且低于100℃。
在上述各方法中，可以包括使分离层氧化的氧化工序。氧化工序可以在第一工序与第二工序之间进行。氧化工序可以包括在含一氧化二氮(N2O)的气氛下进行的等离子体处理工序。
在上述各方法中，优选使用辊进行剥离。
在上述各方法中，第二工序可以包括形成半导体层的工序。此外，在上述各方法中，第二工序可以包括形成氧化物半导体层的工序。例如，可以包括形成In-M-Zn氧化物(M为Al、Ti、Ga、Y、Zr、La、Ce、Nd或Hf)层的工序。此外，可以包括形成具有c轴取向结晶的氧化物半导体层的工序。
在上述各方法中，第二工序可以包括形成功能元件(例如，有机EL元件等)的工序。
本发明的另一个方式是一种剥离装置，包括：结构体；载物台；液体供应机构；第一温度调节机构；以及第二温度调节机构。结构体具有能够保持加工构件的第一构件的功能，载物台具有能够保持加工构件的第二构件的功能，第一温度调节机构具有能够调节结构体的温度的功能，第二温度调节机构具有能够调节载物台的温度的功能，液体供应机构具有能够对第一构件与第二构件的分离面供应液体的功能。卷起第一构件以使结构体与载物台之间的加工构件的第一构件与第二构件彼此分离。
在上述结构中，可以包括具有能够使第一构件干燥的功能的干燥机构。在上述结构中，可以包括具有能够消除第一构件的静电的功能的静电消除机构。另外，在上述结构中，可以包括具有能够检测出结构体或载物台的温度的功能的温度传感器。此外，在上述结构中，可以包括具有能够检测出剥离装置内的湿度的功能的湿度传感器。
根据本发明的一个方式可以提供一种剥离性得到提高的剥离方法或剥离装置等。此外，根据本发明的一个方式可以提高衬底剥离工序中的成品率或处理量。
本发明的一个方式可以提高半导体装置、发光装置、显示装置、电子设备或照明装置等装置的制造工序中的成品率或处理量。尤其是，本发明的一个方式可以提高轻量、薄型或具有柔性的半导体装置、发光装置、显示装置、电子设备或照明装置的制造工序中的成品率或处理量。
本发明的一个方式可以提供一种新颖的剥离方法或剥离装置等。本发明的一个方式可以提供一种可靠性高的发光装置等的制造方法。本发明的一个方式可以提供一种形状灵活度高的发光装置等的制造方法。
本发明的一个方式通过使用柔性树脂薄膜可以实现具有弯曲形状或能够折叠的半导体装置或发光装置。本发明的一个方式可以抑制制造可弯曲装置时或制造装置后可弯曲装置内部发生裂缝，而可以实现可靠性高的半导体装置或发光装置。
注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式不需要必须实现所有上述效果。另外，从说明书、附图、权利要求书等的记载可明显看出和抽出其他的效果。
附图说明
在附图中：
图1A至图1D说明衬底剥离方法；
图2A至图2D说明衬底剥离方法；
图3A至图3D说明衬底剥离方法；
图4A及图4B说明用于计算的模型；
图5示出键能的计算结果；
图6示出键能的计算结果；
图7示出键能的计算结果；
图8说明用于剥离测试的装置的结构实例；
图9示出剥离时所使用的溶液的种类与剥离性之间的关系；
图10A至图10C说明用于计算的模型；
图11A及图11B示出O原子在两个W原子间交联的结构的计算结果；
图12A及图12B示出O原子在两个W原子间交联的结构的计算结果；
图13示出能量图的计算结果；
图14示出能量图的计算结果；
图15A及图15B说明发光装置的一个例子；
图16A及图16B分别说明发光装置的一个例子；
图17A及图17B分别说明发光装置的一个例子；
图18A至图18D说明剥离装置的一个例子；
图19A至图19C说明剥离装置的一个例子；
图20A至图20C说明剥离装置的一个例子；
图21A至图21D说明剥离装置的一个例子；
图22A至图22C说明剥离装置的一个例子；
图23A至图23C说明剥离装置的一个例子；
图24A至图24C说明剥离装置的一个例子；
图25A至图25E说明剥离装置的一个例子；
图26A1至图26C2说明剥离装置的一个例子；
图27A1至图27C2说明剥离装置的一个例子；
图28A至图28G说明电子设备及照明装置的一个例子；
图29A至图29I说明电子设备的一个例子。
具体实施方式
将参照附图详细说明实施方式。注意，本发明不局限于以下说明，而所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是在不脱离本发明的宗旨及范围的情况下可以进行各种改变及变换。因此，本发明不应该被解释为局限于下面的实施方式的内容中。
注意，在下面说明的发明结构中，在不同的附图中由相同的附图标记表示相同的部分或具有类似功能的部分，而不反复说明。另外，有时将相同的阴影线用于具有类似功能的部分，而不特别以附图标记表示。
另外，为了便于理解，有时在附图等中示出的各结构的位置、大小或范围等不正确。因此，所公开的发明不一定局限于附图等所公开的位置、大小或范围等。
被分离层可以被形成在形成用衬底上，从形成用衬底剥离，然后转置到其他衬底。通过该方法，例如，在耐热性高的形成用衬底上形成的被分离层可以转置到耐热性低的衬底，并且被分离层的制造温度不会因耐热性低的衬底受到限制。被分离层转置到比形成用衬底更轻、更薄或者更柔的衬底等，由此能够使半导体装置、发光装置、显示装置等各种装置轻量化、薄型化、柔性化。
此外，也可以使包括各种装置的电子设备诸如电视装置、用于计算机等的显示器、数码相机、数码摄像机、数码相框、移动电话机、便携式游戏机、便携式信息终端以及音频再现装置等轻量化、薄型化或柔性化。
当使装置弯曲时，有因当使装置弯曲时施加的力量产生裂缝的问题。树脂衬底或树脂薄膜有可能在加热的工序(加热处理或成膜处理等)或者使用水的工序(洗涤处理等)中产生变质(膨胀和收缩、溶胀或固化)。此外还有树脂衬底或树脂薄膜在暴露于真空时产生脱气的问题。另外，有时根据材料，树脂衬底或树脂薄膜对杂质或水分具有低阻挡性，因此需要在树脂衬底或树脂薄膜表面上设置阻挡层。但是，由于需要在低于或等于树脂衬底或树脂薄膜的温度上限的温度下形成阻挡层，所以难以实现具有优良的阻挡性的阻挡层。
在通过在树脂薄膜上形成膜来进行装置的批量生产的情况下，例如，制造装置或传送装置等能够传送树脂薄膜也能具有复杂的结构。此外，若新购买能够将薄膜作为基底的制造装置，则会增加投资。因此，优选使用玻璃衬底形成膜并传送该玻璃衬底。即，优选在玻璃衬底上制造装置，然后从该玻璃衬底分离并将该装置配置在树脂薄膜上。
能够利用本发明的一个方式的剥离方法制造的装置具有功能元件。作为功能元件的例子可以举出：晶体管等半导体元件；发光二极管；无机EL元件、有机EL元件等发光元件；以及液晶元件等显示元件。例如，具有封装晶体管的半导体装置、具有封装发光元件的发光装置(在此，也包括具有封装有晶体管及发光元件的显示装置)等也是能够根据本发明制造的装置的例子。
另外，可以使用本发明的一个方式的剥离方法制造能够应用于电子设备等的能够弯折的装置。作为能够弯折的装置的例子，可以举出显示装置、发光装置、输入装置。作为输入装置的例子，可以举出触摸传感器、触摸屏。作为发光装置的例子，可以举出有机EL面板、照明装置。作为显示装置的例子，可以举出发光装置、有机EL面板、液晶显示装置。另外，可以在显示装置或发光装置内设置触摸传感器等输入装置。例如，显示装置或发光装置的对置衬底(例如，没有设置晶体管的衬底)可以设置有触摸传感器。或者，显示装置或发光装置的元件衬底(例如，设置有晶体管的衬底)可以设置有触摸传感器。或者，显示装置或发光装置的对置衬底及显示装置或发光装置的元件衬底可以设置有触摸传感器。
利用本发明的一个方式的剥离方法可以制造使用树脂薄膜的大型显示装置，不仅可以制造无源矩阵型液晶显示装置或无源矩阵型发光装置，还可以制造有源矩阵型液晶显示装置或有源矩阵型发光装置。
例如，为了保护因水分等而容易劣化的有机EL元件，可以在高温下在玻璃衬底上形成具有良好的防潮性的保护膜并将其转置到柔性有机树脂衬底。通过在转置到有机树脂衬底的保护膜上形成有机EL元件，即便该有机树脂衬底的耐热性及防潮性低也能够制造可靠性高的柔性发光装置。
作为其他例子，可以在高温下在玻璃衬底上形成具有良好的防潮性的保护膜，并可以在保护膜上形成有机EL元件。然后，从玻璃衬底将保护膜及有机EL元件剥离，并将其转置到柔性有机树脂衬底。通过将保护膜及有机EL元件转置到有机树脂衬底上，即便该有机树脂衬底的耐热性及防潮性低也能够制造可靠性高的柔性发光装置。
实施方式1
在本实施方式中，参照图1A至图1C、图2A至图2D以及图3A至图3D说明本发明的一个方式的剥离方法。
本发明的一个方式是一种剥离方法，包括：在衬底上形成分离层的第一工序；在分离层上形成被分离层的第二工序；将被分离层的一部分从分离层分离来形成剥离起点的第三工序；以及利用剥离起点将被分离层从衬底剥离的第四工序。
在本发明的一个方式的剥离方法中，在第四工序中，将衬底温度设定为高于室温且低于或等于120℃，优选高于25℃且低于或等于120℃，更优选为高于或等于30℃且低于或等于100℃，进一步优选为高于或等于60℃且低于或等于90℃。通过将衬底温度设定为高于室温，可以提高剥离性，由此可以提高剥离的成品率。
在本发明的一个方式中，衬底温度不局限于上述范围，例如，可以高于0℃且低于室温，优选高于0℃且低于或等于20℃。通过当衬底温度低于室温时，可以抑制在剥离时衬底及被分离层发生翘曲、弯曲、歪曲等变形。
在本发明的一个方式的剥离方法的第四工序中，将被分离层的温度设定为高于室温且低于或等于120℃，优选高于25℃且低于或等于120℃，更优选为高于或等于30℃且低于或等于120℃，进一步优选为高于或等于60℃且低于或等于90℃。当被分离层的温度高于室温时，可以提高剥离的成品率。另外，当被分离层的温度高于室温时，有时可以使被分离层从翘曲、弯曲、歪曲中恢复。注意，在本发明的一个方式中，提高衬底和被分离层的温度的工序与形成剥离起点或用来进行剥离的对衬底或被分离层照射光的工序不同。
在本发明的一个方式中，被分离层的温度不局限于上述范围，例如，可以高于0℃且低于室温，优选高于0℃且低于或等于20℃。当被分离层的温度低于室温时，可以抑制在剥离时衬底及被分离层发生翘曲、弯曲、歪曲等变形。
此外，当衬底或被分离层的温度根据位置而不均匀时，衬底或被分离层具有上述温度范围内的部分即可。此外，衬底或被分离层也可以具有不在上述温度范围内的部分(例如，温度低于或等于0℃的部分或温度高于或等于120℃的部分)。
在本发明的一个方式的剥离方法中，通过控制衬底剥离工序中的衬底或被分离层的温度，可以提高剥离的成品率。
例如，可以在对衬底进行加热之后进行衬底剥离工序。或者，可以边对衬底进行加热边进行衬底剥离工序。或者，可以在进行衬底剥离工序之后对衬底进行加热。
例如，可以在对被分离层进行加热之后进行衬底剥离工序。或者，可以边对被分离层进行加热边进行衬底剥离工序。或者，可以在进行衬底剥离工序之后对被分离层进行加热。
例如，可以在对衬底进行冷却之后进行衬底剥离工序。或者，可以边对衬底进行冷却边进行衬底剥离工序。或者，可以在进行衬底剥离工序之后对衬底进行冷却。
例如，可以在对被分离层进行冷却之后进行衬底剥离工序。或者，可以边对被分离层进行冷却边进行衬底剥离工序。或者，可以在进行衬底剥离工序之后对被分离层进行冷却。
在本发明的一个方式中，当对衬底或被分离层进行加热时，至少衬底或被分离层的一部分被加热，而使整个衬底或整个被分离层被加热。同样地，当对衬底或被分离层进行冷却时，至少衬底或被分离层的一部分被冷却，而使整个衬底或整个被分离层冷却。
在本发明的一个方式中，将衬底剥离工序中的衬底温度与被分离层的温度设定为彼此不同，由此可以易于进行剥离而可以提高剥离的成品率。例如，优选使衬底温度与被分离层的温度的差高于或等于10℃且低于或等于120℃，更优选高于或等于20℃且低于或等于60℃。注意，可以使衬底和被分离层中的任一方的温度更高。另外，衬底温度和被分离层的温度中的任一个可以为室温。当衬底或被分离层的温度因位置而不均匀时，可以对衬底的某一部分的温度与被分离层的某一部分的温度进行比较。当难以测量衬底和被分离层的温度时，可以将衬底的支撑体(辊或载物台等)的温度与被分离层的支撑体(辊或载物台等)的温度的差设定为上述范围内。
在本发明的一个方式中，将衬底剥离工序前后的被分离层温度设定为彼此不同，由此可以易于进行剥离而可以提高剥离的成品率。例如，优选使衬底剥离工序前后的被分离层的温度的差高于或等于10℃且低于或等于120℃，更优选高于或等于20℃且低于或等于60℃。此外，可以使衬底剥离工序前和工序后的任一方的温度更高。此外，衬底剥离工序前后的被分离层的温度中的任一方可以为室温。当被分离层的温度因位置而不均匀时，可以对被分离层的某一部分的衬底剥离工序前的温度与工序后的温度进行比较。当难以测量被分离层的温度时，可以将衬底剥离工序前后的被分离层的支撑体(辊或载物台等)的温度的差设定为上述范围内。
另外，本发明的一个方式的剥离方法优选包括对被分离层与分离层之间供应液体的液体供应工序。该液体供应工序可以在第三工序与第四工序之间进行或在第四工序中进行。
可以通过供应液体控制剥离界面的温度。为了使剥离界面的温度低于室温，将所供应的液体温度设定为高于该液体的熔点且低于室温。例如，液体的温度可以为高于0℃且低于或等于20℃。为了使剥离界面的温度高于室温，将所供应的液体温度设定为高于室温且低于该液体的沸点。例如，液体温度可以为高于25℃且低于或等于120℃，更优选为高于或等于30℃且低于或等于120℃，进一步优选为高于或等于60℃且低于或等于90℃。液体温度越高，通过毛细现象液体渗透被促进而易于进行剥离，所以是优选的。
此外，可以通过调整衬底剥离工序中的衬底和被分离层的温度来控制剥离界面的温度。当衬底和被分离层的温度高时，可以抑制供应给剥离界面的液体温度的降低，在该情况下，通过毛细现象的液体渗透不容易受到抑制，所以是优选的。另外，当衬底和被分离层的温度高时，可以提高供应给剥离界面的液体温度，在该情况下，通过毛细现象液体渗透被促进而易于进行剥离，所以是优选的。此外，在通过调节衬底和被分离层的温度来控制剥离界面的温度的情况下，所供应的液体的温度可以为室温。
例如，通过从被加热的衬底将被分离层剥离并将其冷却，可以提高剥离的成品率并可以抑制被分离的被分离层的翘曲、弯曲。第四工序可以包括加热衬底的第一部分的工序以及冷却被分离层的第二部分的工序。该第一部分可以包括不与被分离层分离的部分。该第二部分可以包括与衬底分离的部分。
另外，本发明的一个方式的剥离方法可以包括消除因从衬底剥离而露出的被分离层的表面的静电的静电消除工序。静电消除工序可以在第四工序中或在第四工序之后进行。
另外，本发明的一个方式的剥离方法可以包括使因从衬底剥离而露出的被分离层的表面干燥的干燥工序。干燥工序可以在第四工序之后进行。
另外，本发明的一个方式的剥离方法可以包括使分离层氧化的氧化工序。氧化工序可以在第一工序与第二工序之间进行。氧化工序可以包括在含一氧化二氮(N2O)的气氛下进行的等离子体处理工序。
另外，在本发明的一个方式的剥离方法中，优选使用辊进行剥离。可以通过调节辊的温度控制与辊接触的衬底或被分离层的温度。
下面，说明本发明的一个方式的衬底剥离方法。
首先，在形成用衬底701上形成分离层703，在分离层703上形成被分离层705(以下称为层705)(图1A)。此外，在形成用衬底721上形成分离层723，在分离层723上形成被分离层725(以下称为层725)(图1B)。虽然示出形成岛状分离层的例子，但本发明的一个方式不局限于此。另外，可以将被分离层形成为岛状。
在该工序中，选择在从形成用衬底将被分离层剥离时在形成用衬底与分离层的界面处、分离层与被分离层的界面处或分离层中发生剥离的材料。在本实施方式中，虽然示出在被分离层与分离层的界面发生剥离的情况，但是本发明的一个方式不局限于此，而由用于分离层或被分离层的材料决定。
作为形成用衬底，使用具有至少可承受制造工序中的处理温度的足够高的耐热性的衬底。例如，可以使用玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底、半导体衬底、陶瓷衬底、金属衬底、树脂衬底或塑料衬底。
在作为形成用衬底使用玻璃衬底的情况下，优选在形成用衬底与分离层之间作为基底膜形成氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮化硅膜或氮氧化硅膜等绝缘层，在该情况下可以防止来自玻璃衬底的污染。
分离层可以使用如下材料形成：选自钨、钼、钛、钒、钽、硅、铝中的元素；包含该元素的合金材料；包含该元素的化合物材料；等等。此外，分离层可以具有包含这些材料的膜和包含这些材料的氧化膜的叠层结构。分离层不局限于无机膜，也可以使用包含聚酰亚胺、聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚碳酸酯或丙烯酸树脂等的有机膜。
作为分离层，例如可以使用钨膜。当作为分离层使用钨膜时，优选在钨膜与被分离层之间形成氧化钨膜(也称为氧化物层)。通过形成氧化钨膜，可以用更小力量将被分离层分离。通过利用N2O等包含氧的气体气氛中的等离子体处理、在包含氧的气体气氛中的加热处理或者在包含氧的气体气氛中的溅射成膜等氧化方法，可以在钨膜上形成氧化钨膜。然后，形成被分离层，由此可以在钨膜与被分离层之间形成氧化钨膜。
在进行了剥离和转置工序之后，优选氧化钨膜主要为WOx(x＜3)。在WOx为同系列的WnO(3n-1)或WnO(3n-2)(n是自然数)的情况下，由于存在结晶光学上的切变面，通过加热易于切变。通过进行N2O等离子体处理形成氧化钨膜，可以用较小力量将被分离层从衬底剥离。
或者，可以直接形成氧化钨膜，而不形成钨膜。例如，可以通过如下方法只形成氧化钨膜作为分离层：对充分薄的钨膜进行含氧的气体气氛中的等离子体处理或含氧的气体气氛中的加热处理；或者在含氧的气体气氛中进行溅射。
在衬底剥离工序之后，有时在被分离层一侧残留有氧化钨膜等氧化物层。在该情况下，有可能产生寄生电容而给功能元件的特性带来不良影响。因此，可以在分离层与被分离层的分离工序之后进行去除如残留在被分离层一侧的氧化钨膜等的氧化物层的工序。例如，当在被分离层与氧化钨膜的界面、在钨膜与氧化钨膜的界面或在氧化钨膜中进行分离时，有时在被分离层一侧残留有氧化钨膜。另外，当残留有氧化钨膜时，有可能产生寄生电容。此外，在不需要去除氧化钨膜等氧化物层的情况下，可以省去去除氧化钨膜等的工序。此时，可以更简单地制造装置。
分离层的厚度优选为大于或等于0.1nm且小于或等于200nm。例如，可以使用厚度为大于或等于0.1nm且小于或等于200nm的钨膜。
对作为被分离层形成的层没有特别的限制。例如，在分离层703上形成与分离层703接触的绝缘层作为层705。另外，可以在绝缘层上形成有机EL元件或晶体管等功能元件。
分离层703上的绝缘层优选具有含有氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜等的单层结构或叠层结构。
作为绝缘层，例如，可以设置通过加热释放氮的第一层及该第一层上的具有抑制氮释放到上层(外侧)(例如，阻挡氮释放)的功能的第二层。第一层优选是包含氢、氮及硅的绝缘层。作为第一层，例如，可以使用氧氮化硅膜。第二层优选包含氮及硅。作为第二层，例如，可以使用氮化硅膜。通过加热处理从该被分离层释放的大量的氮可以供应给氧化物层(例如，氧化钨膜)，由此可以形成含有大量氮的氧化物层。由此，可以提高剥离性。
被分离层可以包括半导体层。半导体层可以是氧化物半导体层。氧化物半导体层可以使用一个或多个In-M-Zn氧化物(M为Al、Ti、Ga、Y、Zr、La、Ce、Nd或Hf)层形成，且可以具有c轴取向结晶。或者，半导体层可以是含硅的半导体层。
接着，使用接合层707及框状接合层711将形成用衬底701与形成用衬底721以形成有被分离层的面彼此相对的方式贴合在一起，然后，接合层707及框状接合层711固化(图1C)。在此，在层725上设置框状接合层711和位于由框状接合层711包围的区域内的接合层707之后，将形成用衬底701与形成用衬底721贴合在一起。
作为接合层707及框状接合层711，可以使用两液混合型树脂等能够在常温下固化的树脂、光固化树脂、热固化树脂等。例如，可以举出环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、酚醛树脂等。尤其是，优选使用环氧树脂等透湿性低的材料。
另外，上述树脂可以包含干燥剂。例如，可以使用碱土金属的氧化物(氧化钙或氧化钡等)等通过化学吸附来吸附水分的物质。或者，可以使用沸石或硅胶等通过物理吸附来吸附水分的物质。优选包含干燥剂，在该情况下能够抑制因大气中的水分侵入而导致的功能元件的劣化，从而可以提高装置的可靠性。
另外，优选形成用衬底701与形成用衬底721在减压气氛下贴合在一起。
另外，虽然图1C示出分离层703与分离层723的大小不同的情况，但也可以使用图1D所示的大小相同的分离层。
以与分离层703、层705、层725及分离层723重叠的方式配置接合层707。并且，接合层707的端部优选在位于分离层703或分离层723中(想要从衬底剥离的层)的至少一个的端部内侧。由此，能够抑制形成用衬底701与形成用衬底721坚固地密接在一起，从而能够抑制后面的衬底剥离工序的成品率下降。
接着，通过照射激光形成第一剥离起点741(图2A及图2B)。
作为剥离起点的形成方法，可以使用将被分离层的一部分从分离层剥离的方法、将分离层的一部分从衬底剥离的方法或者在分离层中形成裂缝的方法等。
既可以先剥离形成用衬底701，又可以先剥离形成用衬底721。当分离层的大小不同时，既可以先剥离形成有大的分离层的衬底，又可以先剥离形成有小的分离层的衬底。当仅在一个衬底上形成半导体元件、发光元件、显示元件等元件时，既可以先剥离形成有元件一侧的衬底，又可以先剥离另一个衬底。在此，示出先将形成用衬底701剥离的例子。
对固化状态的接合层707、层705、分离层703互相重叠的区域照射激光(参照图2A的箭头P1)。当框状接合层711处于固化状态时，可以对框状接合层711与层705与分离层703互相重叠的区域照射激光。
去除层705的一部分，由此可以形成第一剥离起点741(图2B)。此时，不仅去除层705的一部分，也可以去除分离层703或接合层707的一部分。当层705具有叠层结构时，至少去除与分离层接触的层的一部分。
优选从设置有要剥离的分离层的衬底一侧照射激光。当对分离层703与分离层723重叠的区域照射激光时，通过在层705和层725中仅在层705形成裂缝，可以选择性地剥离形成用衬底701及分离层703(图2C)。
当对分离层703与分离层723重叠的区域照射激光时，若在分离层703一侧的层705和分离层723一侧的层725的双方都形成剥离起点，则有可能难以选择性地剥离一方的形成用衬底。因此，为了仅在一方的被分离层中形成裂缝，有时限制激光的照射条件。
第一剥离起点741的形成方法不限于激光的照射，还可以使用切割器等锋利的刀具形成第一剥离起点741。
接着，层705与形成用衬底701从第一剥离起点741分离(图2C、图2D)。由此，可以将层705从形成用衬底701转置到形成用衬底721。注意，形成在剥离起点的外侧的接合层707至少残留于形成用衬底701和形成用衬底721中的一方。虽然图2C和图2D示出接合层707残留于形成用衬底701和形成用衬底721的双方的例子，但是本发明的一个方式不局限于此。
例如，被分离层与形成用衬底可以从剥离起点利用物理力(用手或夹具进行剥离的处理或者使辊转动进行剥离的处理等)分离。
使用接合层733将在图2D所示的工序中从形成用衬底701分离的层705与衬底731贴合在一起，并使接合层733固化(图3A)。
接着，使用切割器等锋利的刀具形成第二剥离起点743(图3B和图3C)。第二剥离起点的形成方法不限于切割器等锋利的刀具，而也可以利用激光照射等形成第二起点。
在可以使用刀具等切割没有设置分离层723一侧的衬底731的情况下，可以在衬底731、接合层733及层725中形成切口(参照图3B的箭头P2)。由此，可以去除层725的一部分来形成第二剥离起点743(图3C)。
如图3B及图3C所示，当在不重叠于分离层723的区域中使用接合层733将形成用衬底721及衬底731贴合在一起时，由于层725与形成用衬底721的密接程度有可能导致剥离工序的成品率下降。因此，优选在固化状态的接合层733与分离层723重叠的区域中形成框状切口来以实线状形成第二剥离起点743。由此，能够提高剥离工序的成品率。
接着，层725与形成用衬底721从第二剥离起点743将分离(图3D)。由此，可以将层725从形成用衬底721转置到衬底731。
例如，在作为分离层723形成有钨膜等无机膜且在分离层723上形成有由N2O等离子体等紧固的氧化钨膜的情况下，能够使成膜时的密接性比较高。然后，从第二剥离起点743发生劈开，由此能够容易地从形成用衬底剥离层725并将其转置至衬底。
另外，可以通过利用水等液体填满分离层723与层725的界面来使形成用衬底721与层725分离。分离层723与层725通过毛细现象吸收液体。由此，可以抑制剥离时产生的静电给层725所包括的FET等的功能元件带来负面影响(例如，半导体元件由于静电被损坏等现象)。
在作为分离层723形成有钨膜等无机膜且在分离层723上形成有氧化钨膜的情况下，叠层结构中的层以M-O-W键(M是任意元素)彼此连接。当键合在对该叠层结构施加物理力将层剥离的同时被切断时，水分通过因剥离而露出的面与面之间的间隙渗入，由此M-O-W键可以在被切断的同时与水起反应成为M-OHHO-W键。因此，M原子与W原子之间的距离变远而层间距离也变远，由此可以促进层的分离。注意，M-O-W键没有必要一定在切断的同时与水起反应而成为M-OHHO-W键。M-O-W键也可以在被切断之前或之后变为M-OHHO-W键。
此外，可以以雾状或蒸汽喷射液体。作为液体的例子可以举出纯水、有机溶剂、中性、碱性或酸性的水溶液及其中溶化有盐的水溶液等。
优选使将剥离时的液体及衬底的温度高于0℃且低于或等于120℃，更优选为高于或等于室温且低于或等于120℃，进一步优选为高于或等于60℃且低于或等于90℃。例如，在作为液体使用纯水的情况下，优选使纯水的温度高于0℃且低于100℃。
当将衬底与被分离层分离时，可以使用圆筒辊等辊。辊表面的一部分也可以具有粘合性。例如，可以对辊表面的一部分粘贴粘合胶带等。通过旋转辊，被分离层被卷起而与具有绝缘表面的衬底分离。通过调节辊的表面温度，可以容易地调节被分离层的温度。与爪具或卡盘等保持机构相比，辊可以与被分离层大面积地接触，由此可以容易地调节被分离层的温度，所以是优选的。关于使用辊的剥离方法及剥离装置的详细内容可以参照实施方式4。
在上述本发明的一个方式的衬底剥离方法中，以如下方法进行形成用衬底的剥离：使用锋利的刀具等形成第二剥离起点743以使分离层与被分离层处于能够剥离的状态。这样可以提高衬底剥离工序的成品率。
另外，可以在如下程序后进行具有将要形成的装置的衬底的贴合：贴合分别设置有被分离层的一对形成用衬底，分别剥离形成用衬底。由此，柔性低的形成用衬底可以在被分离层贴合时互相贴合在一起，与将柔性衬底互相贴合在一起时相比，可以提高贴合时的位置对准精度。
包括于装置中的树脂衬底及树脂薄膜不经过晶体管等功能元件的制造工序(包括洗涤工序、成膜工序、真空加热工序等)。因此，该装置结构被夹在树脂薄膜之间而不受到损伤，由此可以实现可靠性高的装置。
例如，在将有机树脂用于分离层的情况下，需要在低于或等于350℃的温度下形成被分离层。当将低温多晶硅用于被分离层时，不能以足够的温度进行用来硅晶化的脱氢烘烤、用来终结硅中的缺陷的氢化、掺杂区域的活性化等，因此装置的性能受到限制。另一方面，在将无机膜用于分离层的情况下，由于可以在高于350℃的温度下进行形成被分离层的工序，所以可以实现良好的特性。
在将有机树脂用于分离层的情况下，由于晶化时的激光照射有时有机树脂或功能元件受损，因此，优选将无机膜用于分离层，这样就不会发生这种问题。
另外，在将有机树脂用于分离层的情况下，有时由于用来分离树脂的激光照射引起有机树脂的收缩而在FPC等的端子的接触部分发生接触不良，例如会导致在制造高精细显示器时难以高成品率地分离及转置具有多个端子的结构。在将无机膜用于分离层的情况下，没有上述限制，而可以高成品率地分离及转置高精细显示器等的具有多个端子结构。
在本发明的一个方式的剥离方法中，例如，可以在形成用衬底上以低于或等于600℃的温度形成绝缘层或晶体管等功能元件。在此情况下，可以将低温多晶用于半导体层。在此情况下，通过利用常规的低温多晶的生产线，可以批量生产工作速度高、气体阻隔性高且可靠性高的半导体装置。例如，可以使用通过高于或等于300℃且低于或等于600℃的工序形成的绝缘层及晶体管。此外，例如，可以在有机EL元件的上下配置在高于或等于300℃且低于或等于600℃的温度下形成的气体阻隔性高的绝缘层。由此，例如，可以抑制水分等杂质进入有机EL元件或半导体层中，与将有机树脂等用于分离层时相比可以实现可靠性格外高的发光装置。
或者，可以在形成用衬底上以低于或等于500℃的温度形成绝缘层或晶体管等功能元件。在此情况下，可以将氧化物半导体用于半导体层，通过利用现有的氧化物半导体的生产线或低温多晶硅等的生产线可以进行批量生产。此时，可以使用通过低于或等于500℃的工序形成的绝缘层及晶体管。此外，可以在有机EL元件的上下配置在低于或等于500℃的温度下形成的气体阻隔性高的绝缘层。由此，例如，可以抑制水分等杂质进入有机EL元件或半导体层中，由此与将有机树脂等用于分离层时相比可以实现可靠性格外高的发光装置。
或者，可以在形成用衬底上以低于或等于400℃的温度形成绝缘层或晶体管等功能元件。在此情况下，可以将非晶硅或氧化物半导体等用于半导体层，通过利用常规的非晶硅的生产线可以进行批量生产。此时，可以使用通过低于或等于400℃的工序形成的绝缘层及晶体管。此外，可以在有机EL元件的上下配置以低于或等于400℃的温度形成的气体阻隔性高的绝缘层。由此，例如，可以抑制水分等杂质进入有机EL元件或半导体层中，由此与将有机树脂等用于分离层时相比可以实现可靠性高的发光装置。
<分离层的平面形状>
对本发明的一个方式所使用的分离层的平面形状没有特别的限制。优选在进行剥离工序时使分离被分离层与分离层的力量集中在剥离起点上，由此，与分离层的中央部分或边缘部分相比，优选在角部附近形成剥离起点。
在本发明的一个方式的剥离方法中，能够进行剥离及转置的区域的端部与分离层的端部相比位于内侧。如图25C所示，要分离的层705的端部优选位于分离层703的端部的内侧。当具有多个要分离的层705时，可以如图25D所示地对每个层705设置分离层703或者如图25E所示地在一个分离层703上设置多个层705。
本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式2
在本实施方式中对本发明的一个方式的衬底剥离方法的剥离机制进行说明。
[对剥离部分的考察]
在本发明的一个方式的衬底剥离方法中，在夹在分离层与被分离层之间的氧化物层发生剥离。此时，考察剥离机制的重点在于调查如下三个部分中最容易被切断的键合是哪一个：分离层与氧化物层的界面、氧化物层与被分离层的界面以及氧化物层内部。分别对上述三个部分的键能进行估算来考察哪个部分最容易发生剥离。
在本实施方式中，假定分离层为钨(W)膜而被分离层为氧化硅(SiO2)膜。另外，假定氧化物层为包含六价W的氧化物WO3的氧化物。
图4A示出在计算中使用的剥离部分。在图4A所示的结构中，WO3位于W与SiO2之间。
在图4A中，存在三个因剥离键合可能被切断的部分：(1)SiO2/WO3界面；(2)WO3内；以及(3)WO3/W界面。利用如下方法算出了上述部分的键能。
作为计算模型采用集团模型(clustermodel)。图4B示出所使用的集团模型的一个例子。图4B示出用于计算SiO2和WO3之间的键能的集团模型。在图4B所示的集团模型中，与Si及W键合的氧原子被氢(H)原子封端。在该集团模型中，计算了在Si与W之间交联的氧(O)原子夹在其间的Si原子侧(A)以及W原子侧(B)这两个部分的键能。
为了计算键能，利用密度泛函理论(densityfunctionaltheory)进行了结构优化和振动分析。作为泛函使用了B3LYP。电荷为0，作为自旋多重度考虑了单重态、双重态和五重态。另外，作为基底函数对所有的原子使用LanL2DZ。另外，作为量子化学计算程序使用Gaussian09。计算使用高性能计算机(SGIJapan，Ltd.制造的Altix4700)进行。对算出的键能进行了零点校正。
另外，在集团模型中，交联的O原子以外的原子具有高移动自由度并以使能量稳定的方式配置。但是，实际上这些原子由于邻接原子而不能自由地移动。因此，需要注意的是：由于移动自由度不同，集团模型与实际系统的键能有可能存在些许不同。
图5示出具有六价W原子的WO3的W原子与O原子的键能的计算。另外，在没有特殊说明的情况下，采用O原子所具有的悬空键被H原子封端的集团模型。
由图5可知，六价W原子中的W-O键的键能为2.98eV。
图6示出考虑了图4A所示的各部分的键能计算结果。
从图6可知，(1)SiO2/WO3界面中的W-O键B的键能为3.73eV，比Si-O键A的键能小。由此，由于与Si-O键相比W-O键更容易切断，所以在W-O键一侧更容易发生剥离。当包含WO3时，有容易发生剥离的倾向。
在上述计算中示出WO3的例子，但是氧化钨的组成不局限于该例子。由非专利文献A(CrystalsandcrystalStructures，RichardJ.D.Tilley)可知，从WO3的极少量的还原为WO2.9998组成导致(120)面上产生缺陷，并且当组成接近WO2.97时，缺陷渐渐有序。已知氧化钨具有以WnO3n-1(n是自然数)(WO2、W2O5、W3O8、W4O11、…W18O53、…、W30O89、…)表示的同系列的切变面。当还原继续时，在(130)面上产生缺陷，并且氧化钨具有以WnO3n-2(W15O46、W16O46、…、W25O73、…)表示的同系列的切变面。因此，氧化钨膜优选具有以WnO3n-1或WnO3n-2等表示的组成。
[N原子的效果]
如上所述，在SiO2与WO3间的W-O键在剥离时由于WO3而容易切断。鉴于该结果，对将使两个W原子交联的O原子置换为N原子时键能受到的影响进行了分析。
这里，计算了导入NH基以置换使两个W原子交联的O原子时的W-N键的键能。
图7的上半段中示出了将具有六价W原子的WO3的一个O原子置换为NH基时的集团模型。计算了WO3的W-O键(B)的键能及W-N键(A)的键能。
由图7可知，与W-O键(2.89eV)相比W-N键(2.54eV)的键能更小。此外，与图5所示的没有导入N原子的模型的W-O键(2.98eV)的键能相比W-O键的键能更低。由此可知，通过导入N原子，不仅W-N键容易被切断，W-O键也变得容易被切断。
接着，在图7的下半段中示出假设图4A所示的剥离部分中的WO3内的集团模型(2)中的两个W原子间交联的O原子被置换为NH基的模型(2)′的W-N键能的计算结果。
图7中的模型(2)′所示的两个W原子由NH基交联的情况的键能(2.97eV)低于图6中的模型(2)所示的W-O键的情况的键能(3.77eV)。
由上述结果可知，当将在两个W原子间交联的O原子置换为N原子时键合更易于被切断。这表明通过对氧化物层供应氮更易于发生剥离。
因此，为了提高剥离性，对氧化物层供应大量的氮原子尤为重要。
在本发明的一个方式的衬底剥离方法中，在氧化物层上作为被分离层设置通过加热释放氮的第一层及该第一层上的具有抑制氮释放到外部的功能(例如，阻挡氮的释放)的第二层。另外，通过加热处理从被分离层释放的大量的氮被供应给氧化物层，由此氧化物层可以含有大量的氮。由此，可以提高剥离性。
[对注入水时的剥离性提高的考察]
如实施方式1中所述，通过在剥离衬底时对剥离界面添加含有水的液体并使该液体渗透到剥离界面，可以提高剥离性。下面，对剥离时水的作用进行说明。
<液体的种类与剥离性的关系>
进行实验检测根据剥离时注入的液体剥离所要的力量是否不同，并对实验结果进行说明。
使用图8所示的夹具测验剥离时所要的力量。图8所示的夹具具有多个导辊176和多个托辊175。预先在包含形成于支撑衬底171上的被分离层的层174上贴合胶带173并且胶带173的端部从衬底部分剥离。然后，将支撑衬底171以胶带173挂住托辊175的方式安装于夹具，并使胶带173及包含被分离层的层174垂直于支撑衬底171。可以利用如下方法测量剥离所要的力量：当通过沿着垂直于支撑衬底171的方向拽拉胶带173而使包含被分离层的层174从支撑衬底171剥离时，测量出在垂直方向上拽拉所要的力量。在进行剥离时，在分离层172露出的状态下支撑衬底171沿着导辊176在平面方向上移动。托辊175及导辊176可以旋转，以使包括被分离层的层174及支撑衬底171在移动中不受摩擦的影响。
通过如下方法制造所使用的样品。首先，利用等离子体CVD法在玻璃衬底上形成大约100nm厚的氧氮化硅膜，然后作为分离层利用溅射法形成大约50nm厚的W膜。接着，作为第一层形成大约600nm厚的氧氮化硅膜，作为第二层形成大约50nm厚的氮氧化硅膜，并在该氮氧化硅膜上形成大约100nm厚的氧氮化硅膜及大约66nm厚的硅膜。然后，以650℃进行6分钟的热处理。接着，对硅膜照射激光形成多晶硅，然后形成栅极绝缘膜、栅电极、层间绝缘层、源电极及漏电极、层间绝缘层、电极等，由此制造出晶体管。这里，在以650℃进行6分钟的热处理之后的工序中不进行650℃或更高温度的工序。
如上所述，在玻璃衬底上制造出设置有分离层及被分离层的样品。
然后，将支撑衬底以20mm×126.6mm切断，将UV薄膜(由DENKIKAGAKUKOGYOKABUSHIKIKAISHA日本电气化学工业公司制造的UHP-0810MC)作为胶带173利用胶带贴片机(mounter)贴合到被切断的支撑衬底上。然后，从衬底将UV薄膜的端部剥离大约20mm，并将样品安装到上述夹具。
在剥离试验中，使用岛津制作所(ShimadzuCorporation)制造的小型台式试验机(EZ-TESTEZ-S-50N)。在剥离试验中，使用依照日本工业规格(JIS)的规格号码JISZ0237的粘合胶带/粘合薄片试验方法。另外，在将样品安装在上述夹具之后在已从衬底剥离的部分与尚未剥离的部分之间的边界部分滴下液体。
图9示出通过改变剥离时注入的液体种类测量的剥离时所要的力量。
测量所用的液体大致分为水/水溶液、质子极性溶剂、非质子极性溶剂及无极性溶剂这四种。作为水/水溶液，使用了纯水、CO2水溶液、HCl水溶液、NaHCO3水溶液。作为质子极性溶剂，使用了甲酸、乙醇、甲醇、2-丙醇、乙二醇、苯胺。作为非质子极性溶剂，使用了丙酮、乙腈、DMSO、DMF、乙酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮、氯仿、离子液体N-Methyl-N-n-pentylpyrrolidiniumbis(trifluoromethylsulfonylimide(N-甲基吡咯烷双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐)。作为无极性溶剂，使用了甲苯、己烷、FluorinertTM、苯。另外，作为比较，还测量了不注入液体时剥离时所要的力量。
由图9所示的结果可知，使用水或水溶液等含有水的液体时剥离所要的力量倾向于更低，也就是说，与不使用液体的情况相比剥离性倾向于更高。另一方面，剥离所要的力量倾向于以质子极性溶剂、非质子极性溶剂、无极性溶剂的顺序递增。尤其是，采用无极性溶剂会对剥离性有反作用。
上述结果表明，对剥离面注入液体使剥离性得到提高与氢离子的存在有关。尤其是当选择水或水溶液类的液体时，氢离子的存在能够更有效。
<水分子的效果>
下面说明通过计算注入水分子时的剥离过程而对水分子给剥离性带来的影响的分析结果。
如上所述，W-O键的键能有可能高于W-N键的键能，与导入N原子的情况相比不导入N原子时更不容易发生剥离。因此，在本计算中，对键能比W-N键的键能高的WO3内的W-O键的键能进行了计算。
图10A示出用于计算的模型。在WO3的结晶结构的(001)面发生剥离。这里，考察以受到关注的在两个W原子间交联的O原子为界从图面左侧发生剥离时的情况。在图10A中的O原子的左侧有被分离的上层及下层，而在图10A的含有该O原子的右侧，上层和下层彼此连接。在图10A中的左上侧和左下侧有因剥离而露出的面。此时，由虚线围绕的水分子位于受到关注的O原子附近。
图10B示出当在近于在两个W原子间交联的O原子的位置上不存在水时，以物理力将上层与下层剥离的过程。图10C示出当在近于在两个W原子间交联的O原子的位置上存在水时，以物理力将上层与下层剥离的过程。
如图10B所示，当不存在水分子时，伴随剥离使O原子在两个W原子间交联的W-O键裂开。虽然裂开后的W原子及O原子具有悬空键，但是不存在使该悬空键封端的原子。
与此相反，如图10C所示当存在水分子时，水分子有可能在剥离前与在两个W原子间交联的O原子形成氢键合。通过氢键合的形成，在两个W原子间交联的O原子与没有形成氢键合的情况相比带更多的负电荷，参与氢键合的一个H原子与另一个H原子带更多的正电荷。其结果，由于O原子与H原子的静电相互作用产生缓和效应，而有可能使W-O键变弱。另外，伴随剥离W-O键裂开W原子及O原子具有悬空键，但是该悬空键可能被来自水分子的H基及OH基封端。由于该封端，产生两个OH基的立体效应，而有可能使将要裂开的W-O键变弱。
如上所述，作为水分子给剥离带来的影响，可以举出剥离前的因静电相互作用而产生的缓和效应及剥离后的OH基之间的立体效应等。下面，对因上述效果剥离容易发生的假设进行了验证。
作为计算方法采用量子力学/分子力学法之一的ONIOM法。作为图10A所示的计算模型中的以球形表示的QM区域，采用了密度泛函理论，作为泛函使用了B3LYP，并且作为基底函数使用了LanL2DZ。作为以棒形表示的MM区域，作为力场使用Universal力场。电荷为0并假设自旋多重度为单重激发态。
首先，对存在水分子和不存在水分子时的电荷分布以及结构的变化进行分析。图11A和图11B示出不存在水分子时的O原子在两个W原子间交联的结构以及存在水分子时的O原子在两个W原子间交联的结构。表1示出图11A和图11B中标记了符号的原子的电荷分布(Mulliken电荷：马利肯电荷)。
[表1]电荷(Mulliken电荷)分布
| 原子 | 没有水分子 | 有水分子 |
| 1W | 2.12 | 2.10 |
| 2O | -0.81 | -0.90 |
| 3W | 2.09 | 2.08 |
| 4H | - | 0.48 |
| 5O | - | -0.69 |
| 6H | - | 0.34 |
由表1可知，在剥离前的O原子在两个W原子间交联的结构中，由于水分子的存在，在两个W原子间交联以2表示的O原子(以下，记作2O)的电荷向负方向偏移。这表明在水分子与在两个W原子间交联的O原子之间形成有氢键合而使电子被吸附到该2O原子。另外，作为以1表示的W原子(以下记作1W)与交联结构中的2O之间的键长，如图11A和图11B所示，存在水分子时的键长比不存在水分子时的键长更长。
根据上述内容可以推测，在水分子中的4H原子与两个W原子间交联的2O原子的氢键合的电子密度上升引起1W-2O键的电子密度下降，因此1W-2O键容易断开。该结果表明，水分子的静电相互作用导致结构弛豫而容易发生剥离。
在本实施方式中，对通过水分子形成与在两个W原子间交联的O原子的氢键合而容易产生剥离的例子进行了计算，但是，也可以通过形成与水分子以外的分子的氢键合来降低剥离能。此外，也可以通过氢键合以外的水分子的相互作用降低剥离能。另外，也可以通过利用氢键合以外的化学键合降低剥离能。
接着，对OH基的立体效应进行了检证。假设悬空键被来自水分子的H基及OH基封端，如图12A所示，与两个W原子由O原子交联时(左图)的情况相比，当两个W原子的悬空键被两个OH基封端时(右图)，可以预测由于两个OH基间的立体排斥(例如，立体效应)上层与下层之间的距离变长。
图12B示出所分析的结构与能量变化。图12B中的由椭圆围绕的区域具有两个OH基的立体效应。在图12B的下方分别示出与具有立体效应的区域邻接的部分中以及距该部分较远的部分中的两个W原子由O原子交联的放大结构。
通过比较上述两个部分的交联结构可知，因两个OH基的立体效应使W-W的键长增长0.031nm左右并使W-O键长增长0.011nm左右。这表示W-O间键合变弱而容易断开。另外，在与具有立体效应的上述区域邻接的部分中的交联结构中，由于该立体效果上层和下层在相反的方向上延伸，而使能量被活性化了0.95eV左右，因此，W-O键容易裂开。
上述结果表明，因悬空键被OH基封端而产生OH基的立体效应更容易发生剥离。
接着，对悬空键不被OH基封端的情况的能量图及悬空键被OH基封端的情况的能量图进行了检证。这里，对不存在水分子时的利用物理力的氧化钨的剥离的过程进行了考察。图13示出分析的反应途径和能量图。
作为反应途径，对图13所示的从状态1到状态2的反应过程进行了考察。在状态1中，O原子在两个W原子间交联。在状态2中，W-O键裂开，一个W原子及一个O原子分别有一个悬空键。
接着，对悬空键被OH基封端的假设进行检证。这里，对在存在水分子时的利用物理力的氧化钨的剥离的过程中如何产生因水分子导致的加水分解进行检证。图14示出分析的反应途径和能量图。
作为反应途径，对图14所示的从状态1经过状态2到状态3的反应过程进行了考察。在状态1中，在两个W原子间交联的O原子与水分子具有弱相互作用。状态2表示来源于水分子中的O原子与W原子键合且来源于水分子的H原子移动到在两个W原子间交联的O原子附近的过渡态。在状态3中，W-O键裂开，两个悬空键被两个OH基封端。
在图14的下方示出的能量图中，将状态1用作基准。状态2表示剥离与两个OH基封端同时发生的过渡态，活化能为2.28eV。该活化能比图13所示的不存在水分子时的活化能(3.61eV)还低，这表明因水分子更容易发生剥离。
在过渡后的状态3中，与状态1的相对能量为2.06eV，可知状态3不像状态1那样稳定。这可能是由于两个OH基的立体效应。
上述结果表明，当同时进行剥离及由两个OH基的悬空键的封端时，在能量上更有利。由于上述水分子的作用，可能提高剥离过程中的剥离性。
本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合而实施。
实施方式3
在本实施方式中，说明可以利用本发明的一个方式的剥离装置或本发明的一个方式的剥离方法制造的柔性发光装置的例子。
<具体例子1>
图15A是柔性发光装置的平面图，图15B是沿着图15A中的点划线G1-G2的截面图的例子。图16A和16B是作为变形例子的柔性发光装置的截面图。
图15B、图16A或图16B所示的发光装置包括元件层1301、粘合层1305以及衬底1303。元件层1301包括衬底1401、粘合层1403、绝缘层1405、多个晶体管、导电层1357、绝缘层1407、绝缘层1409、多个发光元件、绝缘层1411、密封层1413以及绝缘层1455。
在图15B中，以与相对应的发光元件重叠的方式设置有着色层1459。在与发光元件1430重叠的位置设置有着色层1459，在与绝缘层1411重叠的位置设置有遮光层1457。着色层1459以及遮光层1457由绝缘层1461覆盖。发光元件1430与绝缘层1461之间的空间由密封层1413填充。
在图16A中，以与发光元件的一部分重叠的方式设置有着色层1459。在图16B中，没有设置着色层1459。如图16A和16B所示，可以设置有不与着色层1459重叠的发光元件1430。例如，在一个像素包括红色、蓝色、绿色以及白色的四个子像素的情况下，在白色的子像素中不一定必须要设置着色层1459。由此，因着色层的光吸收量得到减少，从而能够降低发光装置的功耗。如图16B所示，通过将不同的材料用于EL层1433a和EL层1433b，可以在各像素中制造呈现不同的颜色的发光元件。
导电层1357通过连接体1415与FPC1308电连接。如图15B所示，在衬底1401与1303之间设置有导电层1357的情况下，可以在形成于衬底1303、粘合层1305等的开口中配置连接体1415。如图16A和16B所示，在衬底1303与导电层1357不重叠的情况下，可以在衬底1401上的形成于绝缘层1407及1409中的开口配置连接体1415。
发光元件1430包括下部电极1431、EL层1433以及上部电极1435。下部电极1431与晶体管1440的源电极或漏电极电连接。下部电极1431的端部由绝缘层1411覆盖。发光元件1430具有顶部发射结构。上部电极1435具有透光性且使EL层1433发射的光透过。
发光装置在光提取部1304及驱动电路部1306中包括多个晶体管。晶体管1440设置于绝缘层1405上。使用粘合层1403将绝缘层1405与衬底1401贴合在一起。使用粘合层1305将绝缘层1455与衬底1303贴合在一起。优选将气体阻隔性高的绝缘膜用于绝缘层1405及绝缘层1455，此时，能够抑制水分或氧等杂质侵入发光元件1430、晶体管1440中，由此发光装置的可靠性得到提高。
具体例子1中的发光装置可以通过如下方式制造：在耐热性高的形成用衬底上形成绝缘层1405、晶体管1440及发光元件1430；分离该形成用衬底；将绝缘层1405、晶体管1440及发光元件1430转置到衬底1401并使用粘合层1403进行贴合。具体例子1中的发光装置也可以通过如下方式制造：在耐热性高的形成用衬底上形成绝缘层1455、着色层1459以及遮光层1457；分离该形成用衬底；将绝缘层1455、着色层1459以及遮光层1457转置到衬底1303并使用粘合层1305进行贴合。
在作为衬底使用透湿性高且耐热性低的材料(例如，树脂)的情况下，在制造工序中不能将衬底暴露于高温环境中。所以，对该衬底上的晶体管及绝缘膜的形成条件有限制。在采用本发明的一个方式的装置的制造方法中，可以在耐热性高的形成用衬底上形成晶体管等，因此可以形成可靠性高的晶体管以及气体阻隔性足够高的绝缘膜。然后，将该晶体管及绝缘膜转置到衬底1303或衬底1401，据此，可以制造可靠性高的发光装置。由此，通过采用本发明的一个方式，能够提供薄型和/或轻量的高可靠性发光装置。在后面对其制造方法的详细内容进行说明。
衬底1303和衬底1401优选使用韧性高的材料形成。此时，能够提供抗冲击性高且不易损坏的显示装置。例如，当衬底1303为有机树脂衬底并且衬底1401为薄金属材料或薄合金材料的衬底时，与使用玻璃衬底的情况相比，能够实现轻量且不易损坏的发光装置。
其热传导率高的金属材料及合金材料是优选的，因为这些材料容易将热传给衬底整体而能够抑制发光装置中的局部温度上升。使用金属材料或合金材料的衬底的厚度优选大于或等于10μm且小于或等于200μm，更优选大于或等于20μm且小于或等于50μm。
另外，当作为衬底1401使用热辐射率高的材料时，能够抑制发光装置的表面温度上升，从而能够抑制发光装置的损坏及可靠性下降。例如，衬底1401可以具有金属衬底与热辐射率高的层(例如，该层可以使用金属氧化物或陶瓷材料形成)的叠层结构。
另外，本实施方式的发光装置可以设置有触摸传感器或触摸屏。例如，图16A示出设置有触摸屏9999的情况。触摸传感器可以直接形成在衬底1303上，或者形成在其他衬底上的触摸屏9999可以配置于衬底1303上。
<具体例子2>
图17A示出发光装置中的光提取部1304的其他例子。
图17A所示的光提取部1304包括衬底1303、粘合层1305、衬底1402、绝缘层1405、多个晶体管、绝缘层1407、导电层1408、绝缘层1409a、绝缘层1409b、多个发光元件、绝缘层1411、密封层1413以及着色层1459。
发光元件1430包括下部电极1431、EL层1433以及上部电极1435。下部电极1431通过导电层1408与晶体管1440的源电极或漏电极电连接。下部电极1431的端部由绝缘层1411覆盖。发光元件1430具有底部发射结构。下部电极1431具有透光性且使EL层1433发射的光透过。
在与发光元件1430重叠的位置设置有着色层1459，并且，发光元件1430所发射的光经由着色层1459从衬底1303一侧被提取。发光元件1430与衬底1402之间的空间由密封层1413填充。衬底1402可以使用与上述衬底1401相同的材料来形成。
<具体例子3>
图17B示出发光装置的其他例子。
图17B所示的发光装置包括元件层1301、粘合层1305以及衬底1303。元件层1301包括衬底1402、绝缘层1405、导电层1510a、导电层1510b、多个发光元件、绝缘层1411、导电层1412以及密封层1413。
发光装置的外部连接电极的导电层1510a及导电层1510b可以与FPC等电连接。
发光元件1430包括下部电极1431、EL层1433以及上部电极1435。下部电极1431的端部由绝缘层1411覆盖。发光元件1430具有底部发射结构。下部电极1431具有透光性且使EL层1433发射的光透过。导电层1412与下部电极1431电连接。
衬底1303可以具有半球透镜、微透镜阵列、设置有凹凸表面结构的薄膜、光扩散薄膜等作为光提取结构。例如，通过使用具有与该衬底、该透镜或该薄膜相同程度的折射率的粘合剂等将上述透镜或薄膜粘合于树脂衬底上，来可以形成光提取结构。
虽然导电层1412不一定必须设置，但因为导电层1412可以抑制起因于下部电极1431的电阻的电压下降，所以优选设置。另外，出于同样的目的，可以在绝缘层1411上设置与上部电极1435电连接的导电层。
导电层1412可以为单层或叠层，其通过使用选自铜、钛、钽、钨、钼、铬、钕、钪、镍或铝中的材料或包含这些材料作为主要成分的合金材料来形成。导电层1412的厚度可以大于或等于0.1μm且小于或等于3μm，优选大于或等于0.1μm且小于或等于0.5μm。
当作为与上部电极1435电连接的导电层(也可以称为辅助布线或辅助电极)的材料使用膏料(例如，银膏)时，形成该导电层的金属粒子凝集，因此该导电层的表面为粗糙且具有较多的间隙。因此，EL层1433不容易完全覆盖该导电层，上部电极与辅助布线容易彼此电连接，所以这是优选的。
<材料的例子>
接下来，说明可用于发光装置的材料等。注意，省略在本实施方式中已说明的构成要素。
元件层1301至少包括发光元件。作为发光元件可以使用自发光元件，并且，在该发光元件的范畴内包括由电流或电压控制亮度的元件。例如，可以使用发光二极管(LED)、有机EL元件或无机EL元件等。
元件层1301可以还包括用来驱动发光元件的晶体管或触摸传感器等。
对发光装置中的晶体管的结构没有特别的限制。例如，可以使用交错型晶体管或反交错型晶体管。此外，可以使用顶栅型晶体管或底栅型晶体管。对用于晶体管的半导体材料没有特别的限制，例如，可以使用硅、锗或氧化物半导体。另外，该晶体管不局限于单栅结构的晶体管，也可以使用具有多个沟道形成区域的多栅型晶体管，例如双栅型(double-gate)晶体管。
对用于晶体管的半导体材料的状态也没有特别的限制，可以使用非晶半导体或具有结晶性的半导体(微晶半导体、多晶半导体、单晶半导体或部分具有结晶区域的半导体)。尤其优选使用具有结晶性的半导体，此时可以抑制晶体管特性的劣化。
在此，优选将多晶半导体用于晶体管。例如，优选使用多晶硅等。多晶硅可以在比单晶硅低的温度下形成，且具有比非晶硅高的场效应迁移率及可靠性。当将这种多晶半导体用于像素时，能够提高像素的开口率。即使在具有分辨率极高的像素的情况下，也能够将栅极驱动电路以及源极驱动电路形成在其上形成有像素的衬底上，从而能够减少电子设备的部件数。
或者，优选将氧化物半导体用于晶体管。例如，优选使用其带隙比硅大的氧化物半导体。优选使用与硅相比带隙大且载流子密度小的半导体材料，因为其可以降低晶体管的关态电流。
例如，上述氧化物半导体优选至少包含铟(In)或锌(Zn)。更优选的是，上述氧化物半导体包含以In-M-Zn类氧化物(M是Al、Ti、Ga、Ge、Y、Zr、Sn、La、Ce或Hf等金属)表示的氧化物。
例如，作为氧化物半导体可以使用如下材料：氧化铟、氧化锡、氧化锌、In-Zn类氧化物、Sn-Zn类氧化物、Al-Zn类氧化物、Zn-Mg类氧化物、Sn-Mg类氧化物、In-Mg类氧化物、In-Ga类氧化物、In-Ga-Zn类氧化物(也称为IGZO)、In-Al-Zn类氧化物、In-Sn-Zn类氧化物、Sn-Ga-Zn类氧化物、Al-Ga-Zn类氧化物、Sn-Al-Zn类氧化物、In-Hf-Zn类氧化物、In-Zr-Zn类氧化物、In-Ti-Zn类氧化物、In-Sc-Zn类氧化物、In-Y-Zn类氧化物、In-La-Zn类氧化物、In-Ce-Zn类氧化物、In-Pr-Zn类氧化物、In-Nd-Zn类氧化物、In-Sm-Zn类氧化物、In-Eu-Zn类氧化物、In-Gd-Zn类氧化物、In-Tb-Zn类氧化物、In-Dy-Zn类氧化物、In-Ho-Zn类氧化物、In-Er-Zn类氧化物、In-Tm-Zn类氧化物、In-Yb-Zn类氧化物、In-Lu-Zn类氧化物、In-Sn-Ga-Zn类氧化物、In-Hf-Ga-Zn类氧化物、In-Al-Ga-Zn类氧化物、In-Sn-Al-Zn类氧化物、In-Sn-Hf-Zn类氧化物、In-Hf-Al-Zn类氧化物。
在此，“In-Ga-Zn类氧化物”是指包含In、Ga及Zn作为主要成分的氧化物，对In：Ga：Zn的比率没有限制。该In-Ga-Zn类氧化物也可以包含In、Ga、Zn以外的金属元素。
氧化物半导体膜大致分为单晶氧化物半导体膜和非单晶氧化物半导体膜。非单晶氧化物半导体膜包括c轴取向晶体氧化物半导体(c-axisalignedcrystallineoxidesemiconductor：CAAC-OS)膜、多晶氧化物半导体膜、微晶氧化物半导体膜以及非晶氧化物半导体膜等。CAAC-OS膜是具有多个c轴取向结晶部的氧化物半导体膜之一。此外，可以将CAAC-OS称为具有c轴取向纳米晶(c-axisalignednanocrystals：CANC)的氧化物半导体。
作为半导体层，尤其优选使用具有多个结晶部的氧化物半导体膜，其中，该结晶部的c轴在垂直于形成半导体层的表面或半导体层的顶面的方向上取向，并且在相邻的结晶部间没有晶界。由于在这种氧化物半导体中没有晶界，所以可以抑制因使利用本发明的一个方式形成的柔性装置弯曲时的应力而导致的在氧化物半导体膜中的裂缝产生。因此，可以将这种氧化物半导体适用于在弯曲状态下使用的柔性装置(例如，显示装置)。
通过将上述材料用于半导体层，可以提供一种电特性的变动得到抑制的高可靠性晶体管。
由于该晶体管的关态电流(off-statecurrent)低，因此能够在长期间保持经过晶体管储存于电容器中的电荷。当将这种晶体管用于像素时，能够在保持各显示区域所显示的图像的灰度的同时停止驱动电路。其结果是，能够获得功耗极低的电子设备。
发光装置所具有的发光元件包括一对电极(下部电极1431及上部电极1435)以及设置于该一对电极之间的EL层1433。该一对电极中的一个电极被用作阳极，另一个电极被用作阴极。
发光元件可以具有顶部发射结构、底部发射结构或双面发射结构。作为从此中提取光的电极使用使可见光透过的导电膜。作为从此中不提取光的电极优选使用反射可见光的导电膜。
使可见光透过的导电膜例如可以使用氧化铟、铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物、氧化锌或者添加有镓的氧化锌而形成。另外，可以将金、银、铂、镁、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯或钛等金属材料、包含这些金属材料的合金或这些金属材料的氮化物(例如，氮化钛)的膜形成得薄到其具有透光性。此外，可以将上述材料的叠层膜用作导电层。例如，优选使用ITO与银和镁的合金的叠层膜，此时可以提高导电性。另外，也可以使用石墨烯等。
作为反射可见光的导电膜，例如可以使用铝、金、铂、银、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜或钯等金属材料或者包含这些金属材料的合金。另外，也可以在上述金属材料或合金中添加有镧、钕或锗等。此外，作为该导电膜，可以使用铝和钛的合金、铝和镍的合金、铝和钕的合金等包含铝的合金(铝合金)；银和铜的合金、银和钯和铜的合金、银和镁的合金等包含银的合金。银和铜的合金具有高耐热性，所以是优选的。并且，当以与铝合金膜接触的方式层叠金属膜或金属氧化物膜时，可以抑制铝合金膜的氧化。该金属膜或金属氧化物膜的材料的例子包括：钛以及氧化钛。另外，也可以层叠上述使可见光透过的导电膜与包含金属材料的膜。例如，可以使用银与ITO的叠层膜、银和镁的合金与ITO的叠层膜。
各电极可以利用蒸镀法或溅射法形成。或者，也可以利用喷墨法等喷出法、丝网印刷法等印刷法、或者镀覆法。
当对下部电极1431与上部电极1435之间施加高于发光元件的阈值电压的电压时，空穴从阳极一侧注入到EL层1433，而电子从阴极一侧注入到EL层1433。被注入的电子和空穴在EL层1433中复合，并且，包含在EL层1433中的发光物质发光。
EL层1433至少包括发光层。除了发光层以外，EL层1433还可以包括包含空穴注入性高的物质、空穴传输性高的物质、空穴阻挡材料、电子传输性高的物质、电子注入性高的物质或双极性的物质(电子传输性及空穴传输性高的物质)等物质的一个或多个层。
作为EL层1433，可以使用低分子化合物或高分子化合物，此外，也可以使用无机化合物。包括在EL层1433中的各层可以利用如下方式形成：蒸镀法(包括真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法、涂敷法等。
在元件层1301中，发光元件优选设置于一对气体阻隔性高的绝缘膜之间。此时，能够抑制水等杂质侵入发光元件中，从而能够抑制发光装置的可靠性下降。
作为气体阻隔性高的绝缘膜，可以使用含有氮与硅的膜(例如，氮化硅膜或氮氧化硅膜)、含有氮与铝的膜(例如，氮化铝膜)等。另外，可以使用氧化硅膜、氧氮化硅膜或氧化铝膜等。
例如，气体阻隔性高的绝缘膜的水蒸气透过量小于或等于1×10-5[g/m2·day]，优选小于或等于1×10-6[g/m2·day]，更优选小于或等于1×10-7[g/m2·day]，进一步优选小于或等于1×10-8[g/m2·day]。
衬底1303具有透光性且至少使元件层1301所具有的发光元件所发射的光透过。衬底1303具有柔性。衬底1303的折射率高于大气。
优选使用其重量比玻璃轻的有机树脂作为衬底1303，此时，与使用玻璃的情况相比，能够降低发光装置的重量。
具有柔性且使可见光透过的材料的例子包括：被减薄到其具有柔性的玻璃或树脂薄膜。树脂薄膜的例子包括：聚酯树脂诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯腈树脂、聚酰亚胺(PI)树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚醚砜(PES)树脂、聚酰胺树脂、环烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚氯乙烯树脂、尼龙、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)以及硅酮树脂。尤其是，优选使用热膨胀系数低的材料，例如，可以适当地使用芳族聚酰胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂或PET。另外，也可以使用将有机树脂浸渗于玻璃纤维中而得到的衬底或将无机填料混合到有机树脂中来降低热膨胀系数的衬底。此外，该树脂薄膜包括纤维等(例如，预浸料)。此外，基体材料不局限于树脂薄膜，也可以使用将纸浆加工为连续的薄片而成的透明无纺布、具有包含被称为蚕丝蛋白(fibroin)的蛋白质的人造蜘蛛丝纤维的薄片、混合有该透明无纺布或该薄片与树脂的复合体、包含其纤维宽度大于或等于4nm且小于或等于100nm的纤维素纤维的无纺布与树脂膜的叠层体、包含人造蜘蛛丝纤维的薄片与树脂膜的叠层体。
衬底1303可以具有叠层结构，其中层叠有上述材料的层与保护发光装置的表面免受损伤等的硬涂层(例如，氮化硅层)或能够分散压力的层(例如，芳族聚酰胺树脂层)等。另外，为了抑制因水分等导致的发光元件的寿命缩短等，也可以设置上述气体阻隔性高的绝缘膜。
粘合层1305具有透光性且至少使元件层1301所具有的发光元件所发射的光透过。粘合层1305的折射率高于大气。
作为粘合层1305，可以使用在室温下可固化的固化树脂(例如，双液混合型树脂)、光固化树脂、热固化树脂等。其例子包括：环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、酚醛树脂等。尤其是，优选使用环氧树脂等透湿性低的材料。
另外，上述树脂也可以包含干燥剂。该干燥剂的材料与能够用于接合层707及框状接合层711的材料相同。
此外，优选在上述树脂中混合折射率高的填料(例如，氧化钛)，此时可以提高发光元件的光提取效率。
粘合层1305也可以具有散射光的散射构件。例如，粘合层1305可以为上述树脂和其折射率与该树脂不同的粒子的混合物。该粒子被用作散射光的散射构件。
树脂与其折射率与该树脂不同的粒子之间的折射率之差优选为0.1或更大，更优选为0.3或更大。具体而言，作为树脂可以使用环氧树脂、丙烯酸树脂、酰亚胺树脂或硅酮树脂等。并且，作为粒子可以使用氧化钛、氧化钡或沸石等。
由于氧化钛或氧化钡的粒子非常强地散射光，所以是优选的。当使用沸石时，能够吸附树脂等所具有的水，因此能够提高发光元件的可靠性。
可以使用与粘合层1305相同的材料作为粘合层1403。在粘合层1403设置于不提取来自发光元件的光的一侧的情况下，对粘合层1403的透光性或折射率没有限制。
绝缘层1405以及绝缘层1455可以使用无机绝缘材料来形成。尤其是，优选使用上述气体阻隔性高的绝缘膜，此时可以提供可靠性高的发光装置。
绝缘层1407具有抑制杂质扩散到晶体管所包括的半导体中的效果。作为绝缘层1407，可以使用氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜等无机绝缘膜。
为了减小起因于晶体管等的表面凹凸，作为绝缘层1409、1409a及1409b优选选择具有平坦化功能的绝缘膜。例如，可以使用聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、苯并环丁烯类树脂等有机材料。除了上述有机材料之外，也可以使用低介电常数材料(low-k材料)等。此外，也可以层叠多个由这些材料形成的绝缘膜和无机绝缘膜。
以覆盖下部电极1431的端部的方式设置有绝缘层1411。为了绝缘层1411被在其上形成的EL层1433及上部电极1435有效地覆盖，绝缘层1411的侧壁优选包括具有连续曲率的倾斜面。
作为绝缘层1411的材料，可以使用树脂或无机绝缘材料。作为树脂，例如可以使用聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、硅氧烷树脂、环氧树脂或酚醛树脂。尤其是，优选使用负型光敏树脂或正型光敏树脂，以使绝缘层1411的制造变得容易。
对绝缘层1411的形成方法没有特别的限制，可以利用光刻法、溅射法、蒸镀法、液滴喷射法(例如，喷墨法)、印刷法(例如，丝网印刷或胶版印刷)等。
作为密封层1413，可以使用在室温下可固化的固化树脂(例如，双液混合型树脂)、光固化树脂、热固化树脂等。例如，可以使用PVC(聚氯乙烯)树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、硅酮树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)树脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)树脂等。密封层1413可以包含干燥剂。在来自发光元件1430的光穿过密封层1413被提取到外部的情况下，密封层1413优选包含折射率高的填料或散射构件。干燥剂、折射率高的填料以及散射构件的材料与可用于粘合层1305的材料相同。
导电层1357可以使用与晶体管或发光元件所包括的导电层相同的材料及相同的工序形成。例如，该导电层可以通过使用钼、钛、铬、钽、钨、铝、铜、钕、钪等金属材料或含有上述元素的合金材料，以单层或叠层形成。上述导电层可以使用导电金属氧化物形成。作为导电金属氧化物，可以使用氧化铟(例如，In2O3)、氧化锡(例如，SnO2)、氧化锌(ZnO)、铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(例如，In2O3-ZnO)或者在其中含有氧化硅的这些金属氧化物材料。
导电层1408、1412、1510a及1510b也可以使用上述金属材料、合金材料或导电金属氧化物形成。
作为连接体1415，可以使用热固化树脂和金属粒子的混合物的膏状或薄片状材料，并通过热压接合对该材料赋予各向异性。作为金属粒子，优选使用层叠有两种以上的金属的粒子，例如镀有金的镍粒子。
着色层1459是使特定波长区域的光透过的有色层。例如，可以使用使红色波长区域的光透过的红色(R)滤色片、使绿色波长区域的光透过的绿色(G)滤色片、使蓝色波长区域的光透过的蓝色(B)滤色片等。各着色层通过使用各种材料并利用印刷法、喷墨法、使用光刻法的蚀刻方法等在所需的位置形成。
在相邻的着色层1459之间设置有遮光层1457。遮光层1457遮挡从相邻的发光元件射出的光，从而抑制相邻的像素之间的混色。在此，以其端部与遮光层1457重叠的方式设置着色层1459，由此可以抑制漏光。遮光层1457可以使用遮挡发光元件所发射的光的材料，例如，金属材料、包含颜料或染料的树脂材料等来形成。另外，如图15B所示，遮光层1457优选设置于驱动电路部1306等光提取部1304之外的区域中，此时可以抑制波导光等的非意图的漏光。
优选设置覆盖着色层1459以及遮光层1457的绝缘层1461，因为该绝缘层可以抑制包含在着色层1459或遮光层1457中的颜料等杂质扩散到发光元件等中。作为绝缘层1461，使用透光材料，可以使用无机绝缘材料或有机绝缘材料。可以将上述气体阻隔性高的绝缘膜用于绝缘层1461。
本实施方式可以与本说明书中的其他实施方式适当地组合。
实施方式4
在本实施方式中，说明本发明的一个方式的剥离装置。
本发明的一个方式是一种剥离装置，该剥离装置包括：能够保持加工构件的第一构件的结构体；以及能够保持加工构件的第二构件的载物台。卷起第一构件而将结构体与载物台之间的加工构件的第一构件和第二构件彼此分离。这里，作为第一构件的例子，可以举出实施方式1所说明的被分离层、包括被分离层的层以及包括被分离层的叠层结构。此外，作为第二构件的例子，可以举出实施方式1所说明的形成用衬底、实施方式1所说明的分离层、包括形成用衬底的层、包括分离层的层、包括形成用衬底的叠层结构以及包括分离层的叠层结构。
通过使用本发明的一个方式的剥离装置，能够以高成品率将加工构件的第一构件和第二构件彼此分离。本发明的一个方式的剥离装置不需要复杂结构，并能够用于各种尺寸的加工构件的剥离。
本发明的另一个方式是一种剥离装置，该剥离装置包括：结构体；载物台；液体供应机构；第一温度调节机构；以及第二温度调节机构。结构体具有保持加工构件的第一构件的功能，载物台具有保持加工构件的第二构件的功能，第一温度调节机构具有调节结构体的温度的功能，第二温度调节机构具有调节载物台的温度的功能，液体供应机构具有对第一构件与第二构件的分离面供应液体的功能。卷起第一构件而将结构体与载物台之间的加工构件的第一构件和第二构件彼此分离。
在本发明的一个方式中，通过使用第一温度调节机构，可以使结构体的温度上升或下降。第一温度调节机构例如可以加热结构体。或者，第一温度调节机构例如也可以冷却结构体。或者，第一温度调节机构也可以保持结构体的温度。通过使用第一温度调节机构加热结构体，可以加热第一构件。此外，通过使用第一温度调节机构冷却结构体，可以冷却第一构件。
在本发明的一个方式中，通过使用第二温度调节机构，可以使载物台的温度上升或下降。第二温度调节机构例如可以加热载物台。或者，第二温度调节机构也可以冷却载物台。或者，第二温度调节机构也可以保持载物台的温度。通过使用第二温度调节机构加热载物台，可以加热第二构件。此外，通过使用第二温度调节机构冷却载物台，可以冷却第二构件。
在本发明的一个方式的剥离装置中，结构体及载物台可以保持加工构件。与爪具或卡盘等保持机构相比，上述结构体及载物台都可以大面积与加工构件接触，因此可以通过调节结构体及载物台的温度，容易调节加工构件的温度，所以是优选的。
下面说明剥离装置的结构和工作以及使用剥离装置的剥离方法的例子。
<结构实例1>
参照图18A至18D、图19A至19C以及图20A至20C示出将第一构件203a从加工构件203剥离来将第一构件203a与第二构件203b彼此分离的例子。
图18A、图18B和图18D分别是即将进行剥离之前的剥离装置的透视图、正面图和侧面图。
图18A至18D所示的剥离装置包括结构体201以及载物台205。结构体201具有凸面。载物台205具有与该凸面相对的支撑面。
在图18A至18D中，在剥离装置的该凸面与该支撑面之间配置加工构件203。根据结构体201的温度或载物台205的温度可以调节加工构件203的温度。
图18C是示出加工构件203的配置位置与图18A、18B及18D不同的情况的俯视图。图18A示出从加工构件203的边部进行剥离的情况，另一方面，图18C示出从加工构件203的角部进行剥离的情况。在从加工构件203的边部进行剥离的情况下，优选从短边并在长边方向上进行剥离，此时，能够容易控制结构体的旋转速度等条件，并且能够提高剥离的成品率。
加工构件203为薄片状且包括薄片状的第一构件203a及薄片状的第二构件203b。第一构件203a及第二构件203b可以具有单层结构或叠层结构。优选在加工构件203中形成剥离起点，此时，能够容易在第一构件203a与第二构件203b之间的界面处进行剥离。
在剥离装置包括传送机构的情况下，也可以利用该传送机构将加工构件203配置于载物台205上。
如图18D的以双点划线围绕的区域的放大图所示，将结构体201的凸面重叠于形成在加工构件203中的点状或线状(包括实线状、虚线状、框状)的剥离起点202。然后，当将结构体201旋转时，用来剥离第一构件203a的力量施加到加工构件203，由此，第一构件203a从剥离起点202附近剥离。其结果是，加工构件203分离成第一构件203a和第二构件203b。
结构体201只要具有凸面(也称为凸曲面)就可以具有任何形状，例如，圆筒状(包括圆柱状、直圆柱状、椭圆柱状、抛物柱状)或球状。例如，结构体201可以为圆筒辊等的辊。结构体201的形状的例子包括：其底面的边缘具有曲线的柱体(具有正圆底面的圆柱、具有椭圆底面的椭圆柱等)、其底面的边缘具有曲线和直线的柱体(例如，具有半圆或半椭圆底面的柱体)。若结构体201的形状为上述柱体中的任一个，凸面则相当于该柱体的曲面。
作为结构体的材料，可以使用金属、合金、有机树脂、橡胶等。结构体也可以在其内部具有空间或空洞。橡胶的例子包括：天然橡胶、聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶。
图21C和图21D分别示出结构体251和结构体252。结构体251及252分别为其底面的边缘具有曲线和直线的柱体的例子。
结构体的凸面的曲率半径小于载物台205的支撑面的曲率半径。凸面的曲率半径例如可以大于或等于0.5mm且小于或等于1000mm。例如，在剥离薄膜的情况下，凸面的曲率半径可以大于或等于0.5mm且小于或等于500mm，具体而言，可以为150mm、225mm或300mm。作为具有这种凸面的结构体的例子，可以举出直径为300mm、450mm或600mm的辊。另外，凸面的优选曲率半径是根据加工构件的厚度或大小而决定的。因此，在本发明的一个方式中，结构体的凸面的曲率半径只要小于载物台205的支撑面的曲率半径就不局限于上述范围。
在加工构件203包括密接性低的叠层结构的情况下，有时在密接性低的界面处产生剥离，而导致剥离的成品率下降。例如，在加工构件203包括有机EL元件的情况下，有时在EL层的两层之间的界面或EL层与电极之间的界面处产生剥离，此时，在第一构件203a与第二构件203b之间的界面处不产生剥离。因此，以可以在第一构件203a与第二构件203b之间的界面处产生剥离的方式设定凸面的曲率半径或结构体201的旋转速度。
当凸面的曲率半径过小时，卷在凸面的第一构件203a所包含的元件有可能被损坏。因此，凸面的曲率半径优选大于或等于0.5mm。
另一方面，当凸面的曲率半径大时，能够沿着凸面将玻璃、蓝宝石、石英、硅等柔性低且刚性高的衬底卷起来。因此，凸面的曲率半径例如优选大于或等于300mm。
但是，当凸面的曲率半径过大时，剥离装置的尺寸有可能增大，其设置位置等有时会受限制。因此，凸面的曲率半径例如优选小于或等于1000mm，更优选小于或等于500mm。
凸面的至少一部分也可以具有粘合性。例如，可以将粘合胶带配置在凸面的一部分或整体。另外，凸面的至少一部分对第一构件203a具有密接性。另外，结构体201也可以具有吸附机构，使得凸面能够吸附第一构件203a。
结构体201或载物台205也可以在如下方向中的至少一个方向上移动：前后、左右、上下。结构体201的凸面与载物台205的支撑面之间的距离优选为可变的，因为其可以进行各种厚度的加工构件的剥离。在结构实例1中，结构体201能够在载物台205的长边方向上移动。
用来保持配置于载物台205上的构件等(例如，加工构件203或第二构件203b)的保持机构的例子包括：抽吸卡盘、静电卡盘、机械卡盘等卡盘。例如，可以使用多孔卡盘。另外，也可以将构件固定于吸附台、加热台、旋转台(spinnertable)等。
如上所述，剥离装置也可以具有温度调节机构。温度调节机构只要可以使结构体201或载物台205的温度上升或下降，就对其结构没有特别的限制。温度调节机构例如可以为加热机构、冷却机构或能够进行加热及冷却双方的机构。可以利用来自电阻发热体等发热体的热传导或热辐射或者从灯发射的光(电磁波)的辐射来进行加热。作为加热机构，也可以使用加热台、用电热线形成的细管加热器等热源。作为冷却机构，也可以使用引入有冷却介质的细管、冷却气体、珀耳帖(Peltier)元件等。
注意，本发明的一个方式的剥离装置所包括的加热机构与用来形成剥离起点或使剥离进展的对被分离层或分离层照射的激光或灯等光源不同。此外，上述加热工序与用来形成剥离起点或进展剥离的照射光的工序不同。
此外，本发明的一个方式的剥离装置也可以包括具有检测结构体的温度或载物台的温度的功能的温度传感器。此外，本发明的一个方式的剥离装置也可以包括具有检测剥离装置内的湿度的湿度传感器。
此外，本发明的一个方式的剥离装置也可以包括能够测量结构体的温度或载物台的温度的温度测量装置。作为温度测量装置的例子，有热成像仪以及红外放射温度计。
图19A、图19B及图19C分别是剥离中途的剥离装置的透视图、正面图及侧面图。图20A、图20B及图20C分别是剥离之后的剥离装置的透视图、正面图及侧面图。
结构体201在其中心具有旋转轴209。图19A、图19C等示出结构体201的旋转方向，但是结构体201也可以向相反方向旋转。旋转轴209沿着导轨207的沟槽移动，由此结构体201可以在载物台205的长边方向上移动(图19C、图20C中的水平方向)。
当结构体201旋转时，与结构体201的凸面重叠的第一构件203a在剥离起点的附近从加工构件203剥离并卷在凸面，由此从第二构件203b分离。第一构件203a由结构体201的凸面保持，并且，第二构件203b保持在载物台205上。
在本发明的一个方式的剥离装置中，通过将载物台205和结构体201中的至少一个移动，来改变结构体201旋转中心的相对于载物台205的位置。在结构实例1中，结构体201的旋转中心移动。具体而言，通过利用静止(或被固定)状态的载物台205，结构体201可以边卷起第一构件203a边从加工构件203的一个端部一侧向相对的另一个端部移动(旋转)。
结构体201的凸面的线速度高于或等于经过载物台205的结构体201的旋转中心的速度。
另外，也可以在对第一构件203a或第二构件203b施加张力的同时将第一构件203a与第二构件203b分离。
如图19C中的箭头208所示，也可以设置能够对第一构件203a与第二构件203b之间的分离面供应液体的液体供应机构。
在此情况下，能够抑制剥离时产生的静电给第一构件203a所包括的元件等带来不良影响(例如，因静电导致的半导体元件的损坏)。另外，也可以喷射雾状或蒸气状的液体。作为液体，可以使用纯水、有机溶剂、中性溶液、碱性溶液、酸性溶液或者溶有盐的溶液等。
在剥离装置包括传送机构的情况下，在进行剥离之后可以利用该传送机构分别传送载物台205上的第二构件203b和被结构体201卷起的第一构件203a。
另外，如图21A和21B所示，通过进一步使结构体201旋转，可以将配置于载物台205上的薄片状构件211与第一构件203a贴合在一起。
构件211可以具有单层结构或叠层结构。构件211的与第一构件203a接触的面的至少一部分优选对第一构件203a具有密接性。例如，可以设置有粘合层。
在结构体201旋转完一圈之前，可以沿着凸面将第一构件203a全部卷起。此时能够抑制第一构件203a接触于载物台205并且能够抑制结构体201对第一构件203a加压，所以是优选的。
另外，优选的是，以卷在凸面的第一构件203a不接触于载物台205的方式将该第一构件203a贴合于构件211。
例如，可以将结构体201旋转1/4圈而沿着凸面将第一构件203a全部卷起，将结构体201旋转3/4圈而将结构体201移动到构件211端部附近，将结构体201旋转1/4来将第一构件203a贴合于构件211上。
另外，也可以在进行剥离之后调整结构体201与载物台205之间的间隔以不使被结构体201卷起的第一构件203a接触于载物台205。
<结构实例2>
在结构实例2中，示出将载物台移动，来改变结构体旋转中心的相对于载物台的位置的例子。具体而言，示出不将结构体的旋转中心的位置移动，而将载物台从加工构件的一个端部向相对的端部移动的例子。
图22A至22C、图23A至23C以及图24A至24C示出通过将第一构件253a从加工构件253剥离以将第一构件253a与第二构件253b彼此分离的例子。
图22A、图22B及图22C分别是即将进行剥离之前的剥离装置的透视图、正面图及侧面图。
图22A至22C所示的剥离装置包括结构体251、载物台255、支撑体257以及传送辊258。结构体251具有凸面。载物台255具有与该凸面相对的支撑面。支撑体257支撑结构体251。
在图22A至22C中，在剥离装置的该凸面与该支撑面之间配置加工构件253。
虽然图22A示出从加工构件253的边部开始剥离的情况，但是如结构实例1所示那样也可以从加工构件253的角部开始剥离。
结构体251、加工构件253以及载物台255分别可以具有与结构实例1的结构体201、加工构件203以及载物台205同样的结构，因此省略其说明。在加工构件253中形成有剥离起点262。
支撑体257支撑结构体251的旋转轴259。支撑体257具有调整结构体251的垂直位置的功能。由此，可以改变结构体251的凸面与载物台255的支撑面之间的距离。
传送辊258可以将载物台255移动。对载物台255的移动手段没有特别的限制，可以使用传送带或传送机器人。
在剥离装置包括传送机构的情况下，可以利用该传送机构将加工构件253配置于载物台255上。
图23A、图23B及图23C分别是剥离中途的剥离装置的透视图、正面图及侧面图。图24A、图24B及图24C分别是剥离后的剥离装置的透视图、正面图及侧面图。
结构体251在其中心具有旋转轴259。图23A及图23C等示出结构体251及传送辊258的旋转方向，但是结构体251及传送辊258分别可以向相反方向旋转。传送辊258旋转，由此可以改变结构体251的旋转中心、载物台255和载物台255上的加工构件253之间的位置关系(具体而言，载物台255及加工构件253在图23C或图24C的水平方向上移动)。
结构体251所保持的第一构件253a从加工构件253被剥离并沿着凸面被卷起，而从第二构件253b分离。第二构件253b保持在载物台255上。
将结构体251的凸面与形成在加工构件253中的剥离起点262重叠。然后，当将结构体251旋转时，用来剥离第一构件253a的力量施加到加工构件253，由此，第一构件253a从剥离起点262附近剥离。其结果是，从加工构件253剥离的第一构件253a沿着凸面被卷起而从第二构件253b分离。第一构件253a由结构体251的凸面保持，并且，第二构件253b保持在载物台255上。
在剥离装置包括传送机构的情况下，在剥离之后可以利用该传送机构分别传送载物台255上的第二构件253b和被结构体251卷起的第一构件253a。
此外，如图22C、23C及24C所示，可以设置有连接于结构体251的第一温度调节机构265。第一温度调节机构265可以调节结构体251的温度。第一温度调节机构265也可以连接于结构体251的内壁等。此外，载物台255也可以设置有第二温度调节机构266。第二温度调节机构266可以调节载物台255的温度。
另外，如图25A和25B所示，结构体251及传送辊258还可以旋转，使得将第一构件253a与配置在载物台256上的薄片状构件261贴合。另外，可以在与在其上配置加工构件253的载物台(载物台255)相同的载物台上配置构件261。
如图25A及25B所示，也可以包括连接于结构体251的温度传感器263。温度传感器263可以检测结构体251的温度。温度传感器263例如也可以与结构体251的内壁等连接。此外，结构体251也可以设置有可检测第一构件253a的温度的温度传感器。
<结构实例3>
参照图26A1、26A2、26B1、26B2、26C1和26C2说明本发明的一个方式的分离装置的其他结构。图26A1、26A2、26B1、26B2、26C1和26C2示出本发明的一个方式的分离装置的结构及工作。
图26A1、图26B1及图26C1是示出本发明的一个方式的分离装置的侧面的示意图。图26A2、图26B2及图26C2是示出该分离装置的顶面的示意图。
图26A1及26A2示出本发明的一个方式的分离装置开始从加工构件103剥离第一构件103a的工序的状态。
图26B1及26B2示出本发明的一个方式的分离装置正在从加工构件103剥离第一构件103a的状态。
图26C1及图26C2示出本发明的一个方式的分离装置从加工构件103剥离第一构件103a之后的状态。
本实施方式的结构例子3所说明的分离装置包括：圆筒状的结构体101；以及接触于圆筒状的结构体101的内壁且能够与结构体101的旋转同步地旋转的旋转体101a，这是与参照图18A至18D、图19A至19C、图20A至20C、图21A至21D、图22A至22C、图23A至23C、图24A至24C以及图25A至25E说明的分离装置不同之处。以下详细地说明不同的要素。至于其它同样的要素，援用上述说明。
结构体101具有圆筒状。注意，结构体101也可以在其外周设置有构件101b(参照图26A1及图26A2)。
构件101b可以改善结构体101表面的物理性质。例如，构件101b可以使结构体101表面具有粘合性。或者，构件101b可以使结构体101表面具有能够分散集中在凸部及凹部的应力的弹性。
例如，可以将橡胶、硅橡胶、树脂或天然材料等用于构件101b。
在配置在结构体101上的构件101b具有接缝部分的情况下，将加工构件设置在载物台105与结构体101之间，以防止加工构件103接触于接缝部分。
旋转体101a接触于圆筒状的结构体101的内周，并且，加工构件103夹在结构体101的外周与载物台105之间。
旋转体101a被设置为能够在中心轴的周围旋转。例如，旋转体101a可以在其外周具有圆柱状的辊。或者，旋转体101a也可以在其外周具有齿轮。
在旋转体101a在其外周具有齿轮的情况下，与该设置在旋转体101a的齿轮啮合的齿轮设置在结构体101的内周。在该结构中，例如可以使用驱动机构将该旋转体101a驱动且旋转，并将该旋转传达到结构体101。
作为第一步骤将设置有剥离起点102的加工构件103插入到载物台105与结构体101之间(参照图26A1及图26A2)。在加工构件103具有角部的情况下，优选将剥离起点102设置在角部，在对于与旋转体101a的中心轴正交的方向倾斜角度θ的状态下从上述角部插入加工构件103。其结果是，可以从剥离起点102逐步地扩展分离面，来分离第一构件103a与第二构件103b。
作为第二步骤，进一步进行第一构件103a与第二构件103b的剥离(参照图26B1及图26B2)。
使用箭头108所示的液体供給机构，对第一构件103a与第二构件103b的分离面供应液体(参照图26B1)。例如，将液体渗透于分离面。或者，也可以喷射液体。
例如，作为所渗透或所喷射的液体，可以使用水、极性溶剂等。通过将液体渗透，可以降低因剥离而发生的静电等的影响。另外，也可以一边用液体溶解剥离层一边进行剥离。
此外，温度传感器264也可以连接至载物台105。温度传感器264可以检测载物台105的温度。此外，载物台105也可以设置有能够检测加工构件103的温度的温度传感器。
作为第三步骤，分离第一构件103a与第二构件103b(参照图26C1及图26C2)。
<结构实例4>
参照图27A1、27A2、27B1、27B2、27C1和27C2说明本发明的一个方式的分离装置的其他结构。图27A1、27A2、27B1、27B2、27C1和27C2示出本发明的一个方式的分离装置的结构及工作。
图27A1、图27B1及图27C1是示出本发明的一个方式的分离装置的侧面的示意图。图27A2、图27B2及图27C2是示出其顶面的示意图。
图27A1及图27A2示出本发明的一个方式的分离装置开始从加工构件103剥离第一构件103a的工序的状态。
图27B1及图27B2示出本发明的一个方式的分离装置正在进行从加工构件103剥离第一构件103a时的状态。
图27C1及图27C2示出本发明的一个方式的分离装置从加工构件103剥离第一构件103a之后的状态。
本实施方式的结构例子4所说明的分离装置包括：圆筒状的结构体101代替圆筒状的结构体251；以及接触于圆筒状的结构体101的内壁且能够与结构体101的旋转同步地旋转的旋转体101a，这是与参照图22A至22C、图23A至23C以及图24A至24C说明的分离装置不同之处。
另外，在结构例子4所说明的分离装置中，结构体101被固定，并且载物台155移动，这是与参照图26A1、26A2、26B1、26B2、26C1和26C2说明的分离装置不同之处。
上述剥离装置的与结构实例1至3的剥离装置不同之处在于：包括静电消除机构110及干燥机构111。
静电消除机构110具有从第一构件103a中消除静电的功能。
在工序中，在有可能发生静电的位置上优选使用剥离装置所具有的静电消除机构。对静电消除机构没有特别的限制，例如可以使用电晕放电静电消除器、软X射线静电消除器或紫外线静电消除器等。
例如，优选的是，剥离装置设置有静电消除器，从静电消除器对第一构件103a喷吹空气或氮气体等来进行除静电处理，来降低静电对功能元件或薄膜集成电路所带来的影响。
具体而言，优选的是，在利用静电消除器对第一构件103a与第二构件103b之间的界面附近照射离子来去除静电的同时，将加工构件203的第一构件103a和第二构件103b彼此分离。
干燥机构111具有使第一构件103a干燥的功能。
若第一构件103a上附着的液体挥发则会留有水印，因此优选在剥离结束后立即去除液体。因此，在从第二构件103b剥离之后，优选立即对包括功能元件的第一构件103a进行吹风，以去除残留在第一构件103a上的液滴。因此，可以抑制水印的产生。
当第一构件103a与水平面平行时，可以对第一构件103a进行吹风。但是，如图27C1所示，当第一构件103a围绕结构体101被卷起而倾斜于或垂直于水平面时，优选将气流向下流来使液滴向下滴落。
本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式5
在本实施方式中，参照图28A至28G以及图29A至29I说明能够使用本发明的一个方式的剥离装置或本发明的一个方式的剥离方法来制造的电子设备以及照明装置。
通过采用本发明的一个方式，能够以高成品率制造可用于电子设备或照明装置的发光装置、显示装置、半导体装置等。另外，通过采用本发明的一个方式，能够制造高生产率的柔性电子设备或照明装置。
电子设备的例子包括：电视装置(也称为电视或电视接收机)、计算机等的显示器、数码相机、数码摄像机、数码相框、移动电话机(也称为移动电话装置)、便携式游戏机、便携式信息终端、音频播放装置、弹珠机等大型游戏机。
由于采用本发明的一个方式制造的装置具有柔性，因此可以将该装置沿着房屋或高楼的内/外壁的曲面、汽车的内/外部装饰的曲面组装。
图28A示出移动电话机的例子。移动电话机7400设置有组装在框体7401中的显示部7402、操作按钮7403、外部连接端口7404、扬声器7405、麦克风7406等。另外，将采用本发明的一个方式制造的显示装置用于显示部7402来制造移动电话机7400。通过本发明的一个方式，能够以高成品率提供一种具备弯曲的显示部的高可靠性移动电话机。
当用手指等触摸图28A所示的移动电话机7400的显示部7402时，可以对移动电话机7400输入数据。此外，通过用手指等触摸显示部7402可以进行打电话及输入文字等各种操作。
通过利用操作按钮7403可以切换电源的ON、OFF。此外，可以切换显示在显示部7402上的图像的种类，例如，可以将电子邮件的编写画面切换为主菜单画面。
图28B示出手表型便携式信息终端的例子。便携式信息终端7100包括框体7101、显示部7102、腕带7103、表扣7104、操作按钮7105、输入/输出端子7106等。
便携式信息终端7100可以执行移动电话、电子邮件、文章的阅读及编辑、音乐播放、网络通信、电脑游戏等各种应用程序。
显示部7102的显示面弯曲，并且在该弯曲显示面上可以显示图像。另外，显示部7102包括触摸传感器，可以用手指或触屏笔等触摸画面来进行操作。例如，通过触摸显示于显示部7102上的图标7107，可以启动应用程序。
通过利用操作按钮7105，可以进行电源开关、无线通信的开关、静音模式的开启及关闭、省电模式的开启及关闭等各种功能。例如，通过设定组装在便携式信息终端7100中的操作系统，还可以自由地设定操作按钮7105的功能。
便携式信息终端7100可以采用根据现有的通信标准的近距离无线通信。此时，例如可以进行该便携式信息终端7100与可进行无线通信的耳麦之间的双向通信，由此可以实现免提通话。
另外，便携式信息终端7100包括输入/输出端子7106，可以通过连接器直接向其他信息终端发送数据或从其他信息终端接收数据。可以通过输入/输出端子7106进行充电。另外，该充电工作也可以利用无线供电而不通过输入/输出端子7106来进行。
便携式信息终端7100的显示部7102包括使用本发明的一个方式制造的发光装置。通过采用本发明的一个方式，能够以高成品率提供一种具备弯曲的显示部的高可靠性便携式信息终端。
图28C至28E示出照明装置的例子。照明装置7200、7210及7220都包括设置有操作开关7203的底座7201以及由底座7201支撑的发光部。
图28C所示的照明装置7200包括具有波状发光面的发光部7202，因此其具有高设计性。
图28D所示的照明装置7210所包括的发光部7212具有对称配置的弯曲为凸状的两个发光部。因此，可以从照明装置7210向全方位发射光。
图28E所示的照明装置7220具备弯曲为凹状的发光部7222。因为从发光部7222发射的光被聚集到照明装置7220的前面，所以适合照亮特定范围。
照明装置7200、7210及7220所包括的各发光部具有柔性，所以也可以将该发光部固定于可塑性构件或可动框架等，从而能够按照用途随意弯曲发光部的发光面。
虽然在此示出由底座支撑发光部的照明装置的例子，但是也可以将具备发光部的框体固定于或吊在天花板上。由于该发光面可以弯曲，因此能够使发光面以凹状弯曲而照亮特定区域，或者使发光面以凸状弯曲而照亮整个房间。
在此，各发光部包括使用本发明的一个方式制造的发光装置。通过采用本发明的一个方式，能够以高成品率提供一种具备弯曲的发光部的高可靠性照明装置。
图28F示出便携式显示装置的例子。显示装置7300包括框体7301、显示部7302、操作按钮7303、显示部取出构件7304以及控制部7305。
显示装置7300在筒状的框体7301内包括卷起来的柔性显示部7302。
显示装置7300能够由控制部7305接收影像信号，且能够将所接收的影像显示于显示部7302。此外，控制部7305包括电池。此外，控制部7305也可以包括用来连接连接器的端子部，使得能够用布线从外部直接供应影像信号或电力。
通过按下该操作按钮7303，可以进行电源的ON/OFF工作以及所显示的影像的切换等。
图28G示出使用显示部取出构件7304取出显示部7302的状态下的显示装置7300。在此状态下，可以在显示部7302上显示影像。另外，通过使用框体7301的表面上的操作按钮7303，可以进行单手操作。如图28F所示那样，将操作按钮7303配置在框体7301的一侧而不是框体7301的中央，来可以容易地进行单手操作。
另外，也可以在显示部7302的侧部设置加强框，使得在取出显示部7302时该显示部7302具有平面状的显示面。
此外，除了上述结构以外，可以在框体中设置扬声器，使得使用与影像信号同时接收的音频信号输出声音。
显示部7302包括采用本发明的一个方式制造的显示装置。通过采用本发明的一个方式，能够以高成品率提供一种轻量且可靠性高的显示装置。
图29A至29C示出能够折叠的便携式信息终端310。图29A示出展开状态的便携式信息终端310。图29B示出展开中途或折叠中途的状态的便携式信息终端310。图29C示出折叠状态的便携式信息终端310。便携式信息终端310在折叠状态下可携带性好。当便携式信息终端310处于展开状态时，无缝拼接的大显示区域具有高阅读性。
显示面板312被由铰链部313彼此连接的三个框体315支撑。通过利用铰链部313在两个框体315之间的连接部处弯折便携式信息终端310，来可以将便携式信息终端310从展开状态可逆性地变形为折叠状态。可以将利用本发明的一个方式的剥离方法制造的显示装置用于显示面板312。例如，可以使用能够以大于或等于1mm且小于或等于150mm的曲率半径弯曲的显示装置。
图29D和29E示出能够折叠的便携式信息终端320。图29D是以使显示部322位于外侧的方式折叠的状态的便携式信息终端320。图29E是以使显示部322位于内侧的方式折叠的状态的便携式信息终端320。由于在不使用便携式信息终端320时非显示部325位于外侧，所以能够抑制显示部322被弄脏或受损伤。可以将根据本发明的一个方式的显示装置用于显示部322。
图29F是说明便携式信息终端330的外形的透视图。图29G是便携式信息终端330的俯视图。图29H是说明便携式信息终端340的外形的透视图。
便携式信息终端330、340例如具有电话机、电子笔记本和信息阅读装置中的一种或多种的功能。具体而言，可以将该便携式信息终端330、340用作智能手机。
便携式信息终端330、340可以将文字及图像信息显示在其多个面上。例如，可以将三个操作按钮339显示在一个面上(图29F和29H)。另外，可以将由虚线矩形表示的信息337显示在另一个面上(图29G和29H)。信息337的例子包括：来自SNS(socialnetworkingservice：社交网络服务)的信息；提示收到电子邮件或电话的显示；电子邮件等的标题；电子邮件等的发送者；日期；时间；电池余量；以及天线接收强度。或者，也可以在信息337的位置显示操作按钮339或图标等。虽然图29F和29G示出在上侧显示有信息337的例子，但是本发明的一个方式不局限于此。例如，如图29H所示，可以将上述信息显示在侧面。
例如，便携式信息终端330的使用者能够在将便携式信息终端330放在他们的上衣口袋里的状态下确认其显示(这里是信息337)。
具体而言，将打来电话的人的电话号码或姓名等显示在能够从便携式信息终端330的上方观看的位置。由此，使用者可以确认到该显示而无需从口袋里拿出便携式信息终端330，来判断是否接电话。
可以将利用本发明的一个方式制造的显示装置用于便携式信息终端330的框体335及便携式信息终端340的框体336所具有的显示部333。通过采用本发明的一个方式，能够以高成品率提供一种具备弯曲的显示部的高可靠性显示装置。
例如，图29I所示的便携式信息终端345中的三个以上的面可以显示信息。在此，信息355、信息356以及信息357分别显示于不同的面上。
可以将利用本发明的一个方式制造的显示装置用于便携式信息终端345的框体351所具有的显示部358。根据本发明的一个方式，能够以高成品率提供一种具备弯曲的显示部的高可靠性显示装置。
本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
符号说明
P1：箭头；P2：箭头；101：结构体；101a：旋转体；101b：构件；102：剥离起点；103：加工构件；103a：第一构件；103b：第二构件；105：载物台；108：箭头；110：静电消除机构；111：干燥机构；155：载物台；171：支撑衬底；172：分离层；173：胶带；174：包含被分离层的层；175：托辊；176：导辊；201：结构体；202：剥离起点；203：加工构件；203a：第一构件；203b：第二构件；205：载物台；207：导轨；208：箭头；209：旋转轴；211：构件；251：结构体；252：结构体；253：加工构件；253a：第一构件；253b：第二构件；255：载物台；256：载物台；257：支撑体；258：传送辊；259：旋转轴；261：构件；262：剥离起点；263：温度传感器；264：温度传感器；265：第一温度调节机构；266：第二温度调节机构；310：便携式信息终端；312：显示面板；313：铰链；315：框体；320：便携式信息终端；322：显示部；325：非显示部；330：便携式信息终端；333：显示部；335：框体；336：框体；337：信息；339：操作按钮；340：便携式信息终端；345：便携式信息终端；351：框体；355：信息；356：信息；357：信息；358：显示部；701：形成用衬底；703：分离层；705：被分离层；707：接合层；711：框状接合层；721：形成用衬底；723：分离层；725：被分离层；731：衬底；733：接合层；741：第一剥离起点；743：第二剥离起点；1301：元件层；1303：衬底；1304：光提取部；1305：粘合层；1306：驱动电路部；1308：FPC；1357：导电层；1401：衬底；1402：衬底；1403：粘合层；1405：绝缘层；1407：绝缘层；1408：导电层；1409：绝缘层；1409a：绝缘层；1409b：绝缘层；1411：绝缘层；1412：导电层；1413：密封层；1415：连接体；1430：发光元件；1431：下部电极；1433：EL层；1433a：EL层；1433b：EL层；1435：上部电极；1440：晶体管；1455：绝缘层；1457：遮光层；1459：着色层；1461：绝缘层；1510a：导电层；1510b：导电层；7100：便携式信息终端；7101：框体；7102：显示部；7103：腕带；7104：表扣；7105：操作按钮；7106：输入输出端子；7107：图标；7200：照明装置；7201：底座；7202：发光部；7203：操作开关；7210：照明装置；7212：发光部；7220：照明装置；7222：发光部；7300：显示装置；7301：框体；7302：显示部；7303：操作按钮；7304：构件；7305：控制部；7400：移动电话机；7401：框体；7402：显示部；7403：操作按钮；7404：外部连接端口；7405：扬声器；9999：触摸屏。
本申请基于2013年12月12日提交到日本专利局的日本专利申请No.2013-257521，通过引用将其完整内容并入在此。
Claims (21)
1.一种剥离方法，包括如下步骤：
在衬底上形成分离层的第一步骤；
在所述分离层上形成被分离层的第二步骤；
将所述被分离层的一部分从所述分离层分离来形成剥离起点的第三步骤；
利用所述剥离起点将所述被分离层从所述衬底剥离的第四步骤；以及
对所述剥离起点供应液体的液体供应步骤，
其中，所述液体的温度高于或等于60℃且低于或等于90℃。
2.根据权利要求1所述的剥离方法，其中所述第四步骤包括加热所述衬底的第一部分的步骤及冷却所述被分离层的第二部分的步骤。
3.根据权利要求2所述的剥离方法，
其中，所述第一部分包括在所述第四步骤之后不从所述被分离层分离的部分，
并且，所述第二部分包括在所述第四步骤之后从所述衬底分离的部分。
4.根据权利要求1所述的剥离方法，其中所述液体包括水。
5.根据权利要求1所述的剥离方法，还包括如下步骤：
消除所述被分离层的表面的静电的静电消除步骤，该表面因从所述衬底分离而露出，
其中，所述静电消除步骤在第三期间和第四期间中的至少一个期间进行，
所述第三期间存在于所述第四步骤中，
并且，所述第四期间存在于所述第四步骤之后。
6.根据权利要求1所述的剥离方法，还包括如下步骤：
使所述被分离层的表面干燥的干燥步骤，该表面因从所述衬底分离而露出，
其中，所述干燥步骤在所述第四步骤之后进行。
7.根据权利要求1所述的剥离方法，其中所述分离层包含钨。
8.根据权利要求1所述的剥离方法，还包括如下步骤：
使所述分离层氧化的氧化步骤，
其中，所述氧化步骤在所述第一步骤与所述第二步骤之间进行。
9.根据权利要求8所述的剥离方法，其中所述氧化步骤包括在含一氧化二氮(N2O)的气氛下进行的等离子体处理步骤。
10.一种剥离方法，包括如下步骤：
在衬底上形成分离层的第一步骤；
在所述分离层上形成被分离层的第二步骤；
将所述被分离层的一部分从所述分离层分离来形成剥离起点的第三步骤；以及
利用所述剥离起点将所述被分离层从所述衬底剥离的第四步骤，
其中，在所述第四步骤中所述衬底的温度保持为高于或等于60℃且低于或等于90℃。
11.根据权利要求10所述的剥离方法，其中在所述第四步骤中加热所述衬底的至少一部分。
12.根据权利要求10所述的剥离方法，还包括如下步骤：
对所述被分离层与所述分离层之间供应液体的液体供应步骤，
其中，所述液体供应步骤在第一期间和第二期间中的至少一个期间进行，
所述第一期间存在于所述第三步骤与所述第四步骤之间，
并且，所述第二期间存在于所述第四步骤中。
13.根据权利要求12所述的剥离方法，其中所述液体的温度高于0℃且低于100℃。
14.根据权利要求12所述的剥离方法，其中所述液体包括水。
15.一种剥离方法，包括如下步骤：
在衬底上形成分离层的第一步骤；
在所述分离层上形成被分离层的第二步骤；
将所述被分离层的一部分从所述分离层分离来形成剥离起点的第三步骤；以及
利用所述剥离起点将所述被分离层从所述衬底剥离的第四步骤，
其中，在所述第四步骤中，在冷却所述被分离层的至少一部分的同时将所述被分离层从所述衬底剥离。
16.根据权利要求15所述的剥离方法，还包括如下步骤：
对所述被分离层与所述分离层之间供应液体的液体供应步骤，
其中，所述液体供应步骤在第一期间和第二期间中的至少一个期间进行，
所述第一期间存在于所述第三步骤与所述第四步骤之间，
并且，所述第二期间存在于所述第四步骤中。
17.根据权利要求16所述的剥离方法，其中所述液体的温度高于0℃且低于100℃。
18.根据权利要求16所述的剥离方法，其中所述液体包括水。
19.一种剥离装置，包括：
结构体；
载物台；
液体供应机构；
第一温度调节机构；以及
第二温度调节机构，
其中，所述结构体能够保持加工构件的第一构件，
所述载物台能够保持所述加工构件的第二构件，
所述第一温度调节机构能够调节所述结构体的温度，
所述第二温度调节机构能够调节所述载物台的温度，
所述液体供应机构能够对所述第一构件与所述第二构件之间的分离面供应液体，
并且，所述剥离装置能够围绕所述结构体卷起所述第一构件以便将所述第一构件从所述第二构件分离。
20.根据权利要求19所述的剥离装置，还包括：
干燥机构，
其中，所述干燥机构能够使所述第一构件干燥。
21.根据权利要求19所述的剥离装置，还包括：
静电消除机构，
其中，所述静电消除机构能够消除所述第一构件的静电。
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