CN107452876A - 剥离方法及柔性装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种成本低且产量高的剥离方法。在形成用衬底上使用具有感光性及热固化性的材料形成厚度为0.1μm以上且3μm以下的树脂层，在树脂层上形成在沟道形成区域中包含氧化物半导体的晶体管，使用线状激光装置对树脂层照射光，将晶体管与形成用衬底分离。可以在树脂层中形成第一区域及其厚度比第一区域薄的第二区域或开口。当以与树脂层的第二区域或开口重叠的方式形成被用作外部连接端子等的导电层时，通过分离使该导电层露出。

Description

剥离方法及柔性装置的制造方法
技术领域
本发明的一个方式涉及一种剥离方法及柔性装置的制造方法。本发明的一个方式涉及一种显示装置、显示模块及电子设备。本发明的一个方式涉及一种具有柔性的显示装置、显示模块及电子设备。
注意，本发明的一个方式不局限于上述技术领域。作为本发明的一个方式的技术领域的一个例子，可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、电子设备、照明装置、输入装置(例如，触摸传感器等)、输入输出装置(例如，触摸面板等)以及上述装置的驱动方法或制造方法。
注意，在本说明书等中，半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置。晶体管、半导体电路、运算装置及存储装置等都是半导体装置的一个方式。另外，摄像装置、电光装置、发电装置(包括薄膜太阳能电池或有机薄膜太阳能电池等)及电子设备有时包括半导体装置。
背景技术
已知应用有机EL(Electro Luminescence：电致发光)元件或液晶元件的显示装置。作为一个例子，除了上述显示装置以外还可以举出具备发光二极管(LED：LightEmitting Diode)等发光元件的发光装置、以电泳方式等进行显示的电子纸等。
有机EL元件的基本结构是在一对电极之间夹有包含发光有机化合物的层的结构。通过对该元件施加电压，可以得到来自发光性有机化合物的发光。应用上述有机EL元件的显示装置可以实现薄型、轻量、高对比度且低耗电量的显示装置。
专利文献1公开了使用有机EL元件的柔性发光装置。
[专利文献1]日本专利申请公开第2014-197522号公报
发明内容
通过在柔性衬底(薄膜)上形成如晶体管等半导体元件或其他元件，可以实现以柔性显示器为代表的柔性装置。然而，由于具有柔性的衬底的耐热性比玻璃衬底等低，所以有时当采用在具有柔性的衬底上直接形成晶体管等的方法时不能提高晶体管的电特性及可靠性。
于是，如专利文献1所记载，已在研讨将形成在形成有剥离层的玻璃衬底上的半导体元件或发光元件等剥离，将其转置于柔性衬底的方法。当采用该方法时，可以提高半导体元件的形成温度，且可以制造可靠性极高的柔性装置。
本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的剥离方法。本发明的一个方式的目的之一是提供一种成本低且产量高的剥离方法。本发明的一个方式的目的之一是使用大型衬底进行剥离。
本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的柔性装置及其制造方法。本发明的一个方式的目的之一是提供一种可靠性高的柔性装置。本发明的一个方式的目的之一是以低温制造柔性装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种使制造工序简化的柔性装置的制造方法。本发明的一个方式的目的之一是提供一种成本低且产量高的柔性装置的制造方法。本发明的一个方式的目的之一是使用大型衬底制造柔性装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种具有曲面的装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种轻量的柔性装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种薄型的柔性装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够反复弯曲的柔性装置。
注意，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。
(1)本发明的一个方式是一种剥离方法，包括如下步骤：在形成用衬底上使用具有感光性及热固化性的材料形成厚度为0.1μm以上且3μm以下的树脂层；在树脂层上形成在沟道形成区域中包含氧化物半导体的晶体管；使用线状激光装置对树脂层照射光；以及将晶体管与形成用衬底分离。
在上述(1)中，树脂层优选使用粘度为5cP以上且小于100cP，更优选为10cP以上且小于50cP的溶液形成。
在上述(1)中，优选的是，树脂层利用旋涂机形成。
在上述(1)中，优选的是，树脂层对该材料以第一温度进行加热形成，并且晶体管以第一温度以下的温度形成。
在上述(1)中，优选的是，使用线状激光装置从形成用衬底一侧对树脂层照射光。
(2)本发明的一个方式是一种剥离方法，包括如下步骤：在形成用衬底上使用具有感光性及热固化性的材料形成厚度为0.1μm以上且3μm以下的第一膜；通过光刻法在第一膜中形成第一区域及其厚度比第一区域薄的第二区域；对第一膜以第一温度进行加热，形成具有第一区域及第二区域的树脂层；在树脂层上形成在沟道形成区域中包含氧化物半导体的晶体管；以与树脂层的第二区域重叠的方式形成导电层；使用线状激光装置对树脂层照射光；以及将晶体管与形成用衬底分离。
(3)本发明的一个方式是一种剥离方法，包括如下步骤：在形成用衬底上使用具有感光性及热固化性的材料形成厚度为0.1μm以上且3μm以下的第一膜；通过光刻法在第一膜中形成开口；对第一膜以第一温度进行加热，形成包括开口的树脂层；在树脂层上形成在沟道形成区域中包含氧化物半导体的晶体管；以与树脂层的开口重叠的方式形成导电层；使用线状激光装置对树脂层照射光；以及将晶体管与形成用衬底分离。
在上述(2)、(3)中，优选的是，导电层使用与晶体管所包括的电极相同的材料及相同的工序形成。
本发明的一个方式是一种柔性装置的制造方法，包括如下步骤：使用上述(2)或(3)的剥离方法使晶体管与形成用衬底分离，使导电层露出，以及通过树脂层的开口，使导电层与电路衬底电连接。
(4)本发明的一个方式是一种显示装置，包括：树脂层；树脂层上的晶体管；以及与晶体管电连接的显示元件。树脂层的厚度为0.1μm以上且3μm以下。晶体管在沟道形成区域中包含氧化物半导体。优选的是，树脂层的5％失重温度低于400℃。
本发明的一个方式是一种显示模块，包括：上述(4)的显示装置；以及电路衬底。显示装置包括导电层。树脂层包括开口。导电层通过开口与电路衬底电连接。
(5)本发明的一个方式是一种显示装置，包括：具有柔性的衬底；衬底上的第一树脂层；第一树脂层上的第一无机绝缘层；第一无机绝缘层上的第二树脂层；第二树脂层上的第二无机绝缘层；第二无机绝缘层上的氧化物半导体层；氧化物半导体层上的第一栅极绝缘层；第一栅极绝缘层上的第一栅极；以及与氧化物半导体层电连接的源极及漏极；以及与源极或漏极电连接的显示元件。第一树脂层的厚度为0.1μm以上且3μm以下。优选的是，第一树脂层的5％失重温度低于400℃。
在上述(5)中，优选的是，在第二无机绝缘层与氧化物半导体层之间包括第二栅极，并且在第二栅极与氧化物半导体层之间包括第二栅极绝缘层。
或者，在上述(5)中，优选的是，在第一无机绝缘层与第二树脂层之间包括第二栅极。此时，第二无机绝缘层被用作第二栅极绝缘层。再者，优选的是，在第二栅极及第一无机绝缘层上包括第三无机绝缘层。
(6)本发明的一个方式是一种显示装置，包括：具有柔性的衬底；衬底上的第一树脂层；第一树脂层上的第二树脂层；第二树脂层上的无机绝缘层，无机绝缘层上的氧化物半导体层；氧化物半导体层上的第一栅极绝缘层；第一栅极绝缘层上的第一栅极；与氧化物半导体层电连接的源极及漏极；以及在第一树脂层与第二树脂层之间包括第二栅极；以及与源极或漏极电连接的显示元件。无机绝缘层被用作第二栅极绝缘层。第一树脂层的厚度为0.1μm以上且3μm以下。
本发明的一个方式是一种显示模块，包括：上述(5)或(6)的显示装置；以及电路衬底。显示装置包括导电层。第一树脂层包括开口。导电层通过开口与电路衬底电连接。
本发明的一个方式是一种包括具有上述中的任一结构的显示装置的模块。该模块安装有柔性印刷电路板(Flexible printed circuit，以下记为FPC)或TCP(Tape CarrierPackage：带载封装)等连接器或者利用COG(Chip On Glass：玻璃覆晶封装)方式或COF(Chip On Film：薄膜覆晶封装)方式等安装有集成电路(IC)。
本发明的上述方式不局限于显示装置，也可以用于发光装置或输入输出装置(触摸面板等)。
本发明的一个方式是一种电子设备，包括：具有上述中的任一结构的模块；以及天线、电池、框体、相机、扬声器、麦克风和操作按钮中的至少一个。
通过本发明的一个方式可以提供一种新颖的剥离方法。通过本发明的一个方式可以提供一种成本低且产量高的剥离方法。通过本发明的一个方式可以使用大型衬底进行剥离。
通过本发明的一个方式可以提供一种新颖的柔性装置及其制造方法。通过本发明的一个方式可以提供一种可靠性高的柔性装置。通过本发明的一个方式可以以低温制造柔性装置。通过本发明的一个方式可以提供一种使制造工序简化的柔性装置的制造方法。通过本发明的一个方式可以提供一种成本低且产量高的柔性装置的制造方法。通过本发明的一个方式可以使用大型衬底制造柔性装置。通过本发明的一个方式可以提供一种具有曲面的装置。通过本发明的一个方式可以提供一种轻量的柔性装置。通过本发明的一个方式可以提供一种薄型的柔性装置。通过本发明的一个方式可以提供一种能够反复弯曲的柔性装置。
注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式并不一定需要具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述效果以外的效果。
附图说明
图1A至图1D是示出柔性装置的制造方法的一个例子的图；
图2A至图2D是示出柔性装置的制造方法的一个例子的图；
图3A至图3E是示出柔性装置的制造方法的一个例子的图；
图4A至图4C是示出柔性装置的制造方法的一个例子的图；
图5A及图5B是示出柔性装置的制造方法的一个例子的图；
图6A至图6D是示出柔性装置的制造方法的一个例子的图；
图7A至图7E是示出柔性装置的制造方法的一个例子的图；
图8A至图8C是示出柔性装置的制造方法的一个例子的图；
图9A至图9C是示出柔性装置的制造方法的一个例子的图；
图10A至图10C是示出柔性装置的制造方法的一个例子的图；
图11A至图11E是示出柔性装置的制造方法的一个例子的图；
图12A及图12B是示出柔性装置的制造方法的一个例子的图；
图13A及图13B是示出柔性装置的制造方法的一个例子的图；
图14A及图14B是示出柔性装置的一个例子的图；
图15A至图15E是示出柔性装置的一个例子的图；
图16A及图16B是示出柔性装置的一个例子的图；
图17是示出柔性装置的一个例子的图；
图18是示出柔性装置的一个例子的图；
图19A及图19B是示出柔性装置的一个例子的图；
图20是示出显示模块的一个例子的图；
图21A至图21F是示出电子设备的一个例子的图；
图22是示出实施例1的加工构件的图；
图23A及图23B是示出实施例1的结果的照片；
图24A至图24C是示出实施例2的样品的图；
图25A至图25C是实施例2的TDS分析结果；
图26A及图26B是实施例3的晶体管的Id-Vg特性结果；
图27A及图27B是实施例3的晶体管的Id-Vg特性结果。
具体实施方式
以下参照附图对实施方式进行详细的说明。注意，本发明不局限于以下说明，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其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应该被解释为仅局限在以下所示的实施方式所记载的内容中。
注意，在下面说明的发明的结构中，在不同的附图中共同使用相同的附图标记来表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反复说明。此外，当表示具有相同功能的部分时有时使用相同的阴影线，而不特别附加附图标记。
另外，为了便于理解，有时附图中示出的各构成的位置、大小及范围等并不表示其实际的位置、大小及范围等。因此，所公开的发明不一定局限于附图所公开的位置、大小、范围等。
另外，根据情况或状态，可以互相调换“膜”和“层”。例如，有时可以将“导电层”变换为“导电膜”。此外，有时可以将“绝缘膜”变换为“绝缘层”。
在本说明书等中，“衬底”优选具有支撑功能电路、功能元件和功能膜等中的至少一个的功能。此外，“衬底”也可以不具有支撑这些构件的功能，例如也可以具有保护装置表面的功能或使功能电路、功能元件和功能膜等中的至少一个密封的功能等。
实施方式1
在本实施方式中，参照图1A至图13B说明本发明的一个方式的剥离方法及柔性装置的制造方法。
本发明的一个方式是一种剥离方法，包括如下步骤：在形成用衬底上使用具有感光性及热固化性的材料形成厚度为0.1μm以上且3μm以下的树脂层；在树脂层上形成在沟道形成区域中包含氧化物半导体的晶体管；使用线状激光装置对树脂层照射激光；以及将晶体管与形成用衬底分离。
晶体管的沟道形成区域优选使用氧化物半导体。通过使用氧化物半导体，与使用低温多晶硅(LTPS(Low Temperature Poly-Silicon))的情况相比，可以降低工序的最高温度。
当在晶体管的沟道形成区域使用LTPS时，由于需要500℃至550℃左右的温度，所以树脂层需要具有耐热性。此外，为了在激光晶化的工序中缓和损伤，需要树脂层的厚膜化。此外，由于硅的带隙窄，即1.1eV，所以在为了从形成用衬底剥离晶体管对树脂层照射激光时，为了抑制硅吸收激光，需要使树脂层厚膜化。
另一方面，使用氧化物半导体的晶体管与LTPS不同，不需要高温的热处理，可以以350℃以下、进一步为300℃以下形成。由此，树脂层不需要具有高耐热性。由此，树脂层的耐热温度可以低，由此可以扩大材料的选择范围。此外，使用氧化物半导体的晶体管不需要激光晶化工序。再者，氧化物半导体的带隙宽，即2.0eV以上且3.5eV以下(优选为2.5eV以上，更优选为3eV以上)，与硅相比激光的吸收少，因此即使在剥离工序中使用激光，也可以使树脂层的厚度减薄。树脂层不需要高耐热性，可以使树脂层薄膜化，由此可以期待大幅度地降低制造装置时的成本。此外，与使用LTPS的情况相比，可以使工序简化，所以是优选的。
在本发明的一个方式中，在树脂层的耐热温度以下的温度下形成晶体管等。这里，树脂层的耐热性例如可以根据因加热的失重率，具体而言5％失重温度等进行评价。树脂层的5％失重温度例如可以为450℃以下、400℃以下、低于400℃或低于350℃。例如，晶体管在350℃以下、进一步低的300℃以下的温度下制造。
在本发明的一个方式中，使用感光性材料形成树脂层。通过使用感光性材料，可以容易形成所希望的形状的树脂层。例如，可以容易形成具有开口的树脂层或具有厚度不同的两个以上的区域的树脂层。由此，可以防止树脂层妨碍背栅极、外部连接端子、贯通电极等的形成。
在本发明的一个方式中，使用线状激光装置照射激光。由于可以使用LTPS等的生产线的激光装置，所以可以有效地利用这些装置。线状激光装置以集聚为长矩形状(成形为线状激光束)的方式对树脂层照射光。
通过使用本发明的一个方式的剥离方法，可以制造柔性装置。参照图1A至图1D及图2A至图2D示出柔性装置的制造方法的一个例子。
首先，如图1A所示，将第一叠层体110与第二叠层体120使用粘合层132贴合。
第一叠层体110包括形成用衬底111、树脂层112、绝缘层113、包括晶体管的层114及显示元件131。
这里，显示元件131优选位于离中性面有10μm以内，更优选为5μm以内，进一步优选为2.5μm以内。
例如，当作为显示元件131使用EL元件时，有时在显示元件131中产生密接性低的部分。通过将显示元件131位于离中性面近的位置上，可以降低施加到显示元件131的应力。由此，例如，可以抑制在显示装置的制造中的剥离工序及使显示装置弯曲地使用时产生膜剥离。
树脂层112使用具有感光性及热固化性的材料以0.1μm以上且3μm以下的厚度形成。
包括晶体管的层114包括在沟道形成区域中使用氧化物半导体的晶体管。
第二叠层体120包括形成用衬底121、树脂层122、绝缘层123及功能层124。
树脂层122使用具有感光性及热固化性的材料以0.1μm以上且3μm以下的厚度形成。功能层124例如包括滤色片等的着色层、黑矩阵等的遮光层和触摸传感器等的检测元件中的至少一个。
接着，如图1B所示，经过形成用衬底111对树脂层112照射激光160。激光的照射优选使用线状激光装置。对形成用衬底111相对地移动光源，照射激光。这里，虽然示出在分离形成用衬底121之前分离形成用衬底111的例子，但是不局限于此。当先分离形成用衬底121时，使用线状激光装置经过形成用衬底121对树脂层122照射激光。
接着，如图1C所示，将形成用衬底111与绝缘层113分离。在图1C中示出在树脂层112中产生分离的例子。在形成用衬底111上残留有树脂层的一部分(树脂层112a)。残留在绝缘层113一侧的树脂层112与图1B相比薄膜化。此外，根据制造条件(树脂层112的材料、激光照射条件等)有时在形成用衬底111与树脂层112的界面产生分离。
接着，如图1D所示，将露出的树脂层112与衬底141贴合。衬底141优选具有柔性。例如，可以使用粘合剂将树脂层112与衬底141贴合。
接着，如图2A所示，经过形成用衬底121对树脂层122照射激光160。激光的照射优选使用线状激光装置。对形成用衬底121相对地移动光源，照射激光。
接着，如图2B所示，将形成用衬底121与绝缘层123分离。在图2B中示出在树脂层122中产生分离的例子。在形成用衬底121上残留有树脂层的一部分(树脂层122a)。残留在绝缘层123一侧的树脂层122与图2A相比薄膜化。
接着，如图2C所示，将露出的树脂层122与衬底151贴合。衬底151优选具有柔性。
通过上述工序，可以制造图2D所示的柔性装置100。
通过在本发明的一个方式的剥离方法及柔性装置的制造方法中在晶体管的沟道形成区域中使用氧化物半导体，可以以低温进行晶体管的制造工序。此外，树脂层可以为薄膜且耐热性低的层。因此，具有如下优点：树脂层的材料的选择范围宽，以低成本实现高产量，可以使用大型衬底进行剥离及柔性装置的制造等。
以下，参照图3A至图13B更具体地说明本发明的一个方式的柔性装置的制造方法。这里，作为柔性装置，以制造包括晶体管及有机EL元件的显示装置(也称为有源矩阵型有机EL显示装置)的情况为例进行说明。该显示装置通过作为衬底使用具有柔性的材料，可以实现能够弯曲(Foldable)的有机EL显示装置。
构成显示装置的薄膜(绝缘膜、半导体膜、导电膜等)可以利用溅射法、化学气相沉积(CVD：Chemical Vapor Deposition)法、真空蒸镀法、脉冲激光沉积(PLD：Pulsed LaserDeposition)法、原子层沉积(ALD：Atomic Layer Deposition)法等形成。作为CVD法，也可以利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD：Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition)法、热CVD法。作为热CVD法的例子，可以利用有机金属化学气相沉积(MOCVD：Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法。
构成显示装置的薄膜(绝缘膜、半导体膜、导电膜等)可以利用旋涂法、浸渍法、喷涂法、喷墨法、分配器法、丝网印刷法、胶版印刷法、刮刀(doctor knife)法、狭缝式涂布法、辊涂法、帘式涂布法、刮刀式涂布法等方法形成。
当对构成显示装置的薄膜进行加工时，可以利用光刻法等进行加工。另外，可以利用使用遮蔽掩模的成膜方法形成岛状的薄膜。另外，可以利用纳米压印法、喷砂法、剥离法等对薄膜进行加工。在光刻法中有如下方法：在要进行加工的薄膜上形成抗蚀剂掩模，通过蚀刻等对该薄膜进行加工，并去除抗蚀剂掩模的方法；在形成感光性薄膜之后，进行曝光及显影来将该薄膜加工为所希望的形状的方法。
当在光刻法中使用光时，作为用于曝光的光，例如可以使用i线(波长为365nm)、g线(波长为436nm)、h线(波长为405nm)或将这些光混合而成的光。另外，还可以使用紫外光、KrF激光或ArF激光等。另外，也可以利用液浸曝光技术进行曝光。作为用于曝光的光，也可以使用极紫外光(EUV：Extreme Ultra-Violet light)或X射线。另外，也可以使用电子束代替用于曝光的光。当使用极紫外光、X射线或电子束时，可以进行极其微细的加工，所以是优选的。另外，在通过电子束等光束的扫描进行曝光时，不需要光掩模。
作为薄膜的蚀刻方法，可以利用干蚀刻法、湿蚀刻法及喷砂法等。
[制造方法例子1]
首先，在形成用衬底14上使用具有感光性及热固化性的材料形成树脂层23(图3A)。
具体而言，通过以厚度为0.1μm以上且3μm以下的方式形成具有感光性及热固化性的材料的膜并对该膜进行加热，形成树脂层23。通过加热，可以减少树脂层23中的脱气成分(例如，氢、水等)。尤其是，优选以形成在树脂层23上的各层的制造温度以上的温度进行加热。例如，在晶体管的制造温度低于350℃的情况下，优选以350℃以上且450℃以下，更优选为350℃以上且400℃以下，更优选为350℃以上且低于400℃，进一步优选为350℃以上且低于375℃的温度对将成为树脂层23的膜进行加热。由此，可以在晶体管的制造工序中大幅度地抑制来自树脂层23的脱气。
在本发明的一个方式中，由于使用具有感光性的材料形成将成为树脂层23的膜，所以通过光刻法，可以去除该膜的一部分。具体而言，在使用该材料形成膜之后，对该膜进行用来去除溶剂的加热处理(也被称为预烤处理)，然后使用光掩模进行曝光。接着，通过进行显影处理，可以去除不需要的部分。此外，优选在之后进行加热处理(也被称为后烤处理)。在后烤处理中，优选以形成在树脂层23上的各层的制造温度以上的温度进行加热。
树脂层23具有柔性。形成用衬底14的柔性比树脂层23低。通过在形成用衬底14上形成树脂层23，可以容易传送树脂层23。
树脂层23优选使用感光性聚酰亚胺树脂(photo sensitive polyimide，也称为PSPI)形成。
除此之外，作为能够用于形成树脂层23的材料，例如可以举出丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂等。
树脂层23优选利用旋涂机形成。通过利用旋涂法，可以在大型衬底上均匀地形成薄膜。
树脂层23优选使用粘度为5cP以上且小于500cP，优选为5cP以上且小于100cP，更优选为10cP以上且50cP以下的溶液形成。溶液的粘度越低，越容易进行涂敷。此外，溶液的粘度越低，越可以抑制气泡的混入，由此可以形成优质的膜。
树脂层23的厚度优选为0.01μm以上且小于10μm，更优选为0.1μm以上且5μm以下，更优选为0.1μm以上且3μm以下，进一步优选为0.5μm以上且1μm以下。通过使用低粘度的溶液，容易将树脂层23形成得薄。通过使树脂层23形成得薄，可以以低成本制造显示装置。此外，可以实现显示装置的轻量化及薄型化。此外，可以提高显示装置的柔性。注意，树脂层23的厚度不局限于此，也可以为10μm以上。例如，树脂层23的厚度也可以为10μm以上且200μm以下。通过将树脂层23的厚度设定为10μm以上，可以提高显示装置的刚性，所以是优选的。
此外，作为树脂层23的形成方法，可以举出浸渍法、喷涂法、喷墨法、分配器法、丝网印刷法、胶版印刷法、刮刀(doctor knife)法、狭缝式涂布法、辊涂法、帘式涂布法、刮刀式涂布法等。
树脂层23的热膨胀系数优选为0.1ppm/℃以上且20ppm/℃以下，更优选为0.1ppm/℃以上且10ppm/℃以下。树脂层23的热膨胀系数越低，越可以抑制加热所带来的晶体管等的破损。
在树脂层23位于显示装置的显示面一侧时，树脂层23优选对可见光具有高透光性。
形成用衬底14具有容易传送的程度的刚性，且对制造工序时的温度具有耐热性。作为能够用于形成用衬底14的材料，例如可以举出玻璃、石英、陶瓷、蓝宝石、树脂、半导体、金属或合金等。作为玻璃，例如可以举出无碱玻璃、钡硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃等。
接着，在树脂层23上形成绝缘层31(图3B)。
绝缘层31以树脂层23的耐热温度以下的温度形成。此外，绝缘层31优选以上述树脂层23的加热工序的加热温度以下的温度形成。
可以将绝缘层31用作防止包含在树脂层23中的杂质扩散到后面形成的晶体管及显示元件的阻挡层。例如，绝缘层31在加热树脂层23时，优选防止包含在树脂层23中的水分等扩散到晶体管及显示元件。由此，绝缘层31优选具有高阻挡性。
作为绝缘层31，例如可以使用氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜、氮化铝膜等无机绝缘膜。此外，氧化铪膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镓膜、氧化钽膜、氧化镁膜、氧化镧膜、氧化铈膜及氧化钕膜等。此外，也可以层叠上述绝缘膜中的两个以上。尤其是，优选在树脂层23上形成氮化硅膜，在氮化硅膜上形成氧化硅膜。无机绝缘膜由于成膜温度越高越成为致密且高阻挡性的膜，所以优选以高温形成。
在作为绝缘层31使用无机绝缘膜的情况下，形成绝缘层31时的衬底温度优选为室温(25℃)以上且350℃以下，更优选为100℃以上且300℃以下。
在树脂层23的表面具有凹凸形状时，绝缘层31优选覆盖该凹凸形状。绝缘层31可以具有使该凹凸形状平坦的平坦化层的功能。例如，作为绝缘层31，优选使用有机绝缘材料和无机绝缘材料的叠层。作为有机绝缘材料，可以举出能够用于树脂层23的树脂。
在作为绝缘层31使用有机绝缘膜的情况下，形成绝缘层31时的树脂层23的温度优选为室温以上且350℃以下，更优选为室温以上且300℃以下。
接着，在绝缘层31上形成晶体管40(图3C)。
对显示装置所包括的晶体管的结构没有特别的限制。例如，可以采用平面型晶体管、交错型晶体管或反交错型晶体管。此外，也可以采用顶栅结构或底栅结构的晶体管。或者，也可以在沟道的上下设置有栅电极。
在此，示出作为晶体管40制造具有氧化物半导体层44的底栅结构的晶体管的情况。
在本发明的一个方式中，晶体管的半导体使用氧化物半导体。通过使用带隙比硅宽且载流子密度比硅小的半导体材料，可以降低晶体管的关态电流，所以是优选的。
晶体管40在树脂层23的耐热温度以下的温度下形成。此外，晶体管40优选在上述树脂层23的加热工序中的加热温度以下的温度下形成。
具体而言，首先在绝缘层31上形成导电层41。导电层41可以在形成导电膜之后形成抗蚀剂掩模，对该导电膜进行蚀刻，然后去除抗蚀剂掩模来形成。
导电膜的成膜时的衬底温度优选为室温以上且350℃以下，更优选为室温以上且300℃以下。
显示装置所包括的导电层分别可以使用铝、钛、铬、镍、铜、钇、锆、钼、银、钽或钨等金属或者以这些元素为主要成分的合金的单层结构或叠层结构。或者，也可以使用氧化铟、铟锡氧化物(ITO)、包含钨的铟氧化物、包含钨的铟锌氧化物、包含钛的铟氧化物、包含钛的ITO、铟锌氧化物、氧化锌(ZnO)、添加有镓的ZnO或者包含硅的铟锡氧化物等具有透光性的导电材料。另外，也可以使用通过使其含有杂质元素等而被低电阻化的多晶硅或氧化物半导体等半导体或者镍硅化物等硅化物。此外，也可以使用包含石墨烯的膜。包含石墨烯的膜例如可以使包含形成为膜状的氧化石墨烯的膜还原形成。此外，也可以使用包含杂质元素的氧化物半导体等半导体。或者，也可以使用银、碳或铜等的导电膏或者聚噻吩等的导电聚合物形成。导电膏廉价，所以是优选的。导电聚合物容易涂布，所以是优选的。
接着，形成绝缘层32。作为绝缘层32可以应用能够用于绝缘层31的无机绝缘膜。
接着，形成氧化物半导体层44。氧化物半导体层44可以在形成氧化物半导体膜之后形成抗蚀剂掩模，在对该氧化物半导体膜进行蚀刻之后去除抗蚀剂掩模来形成。
氧化物半导体膜的成膜时的衬底温度优选为350℃以下，更优选为室温以上且200℃以下，进一步优选为室温以上且130℃以下。
氧化物半导体膜可以使用惰性气体和氧气体中的任一个或两个形成。此外，对氧化物半导体膜的成膜时的氧的流量比(氧分压)没有特别的限制。注意，在得到场效应迁移率高的晶体管时，氧化物半导体膜的成膜时的氧的流量比(氧分压)优选为0％以上且30％以下，更优选为5％以上且30％以下，进一步优选为7％以上且15％以下。
能够用来形成氧化物半导体膜的氧化物靶材可以使用In-M-Zn类氧化物(M为Al、Ga、Y或Sn)。尤其是，优选使用In-Ga-Zn类氧化物。
氧化物半导体膜可以通过溅射法形成。除此之外，例如还可以利用PLD法、PECVD法、热CVD法、ALD法、真空蒸镀法等。
接着，形成导电层43a及导电层43b。导电层43a及导电层43b可以在形成导电膜之后形成抗蚀剂掩模，对该导电膜进行蚀刻，然后去除抗蚀剂掩模而形成。
在对导电层43a及导电层43b进行加工时，有时没有被抗蚀剂掩模覆盖的氧化物半导体层44的一部分因为蚀刻处理而被减薄。
导电膜的成膜时的衬底温度优选为室温以上且350℃以下，更优选为室温以上且300℃以下。
通过上述步骤，可以制造晶体管40(图3C)。在晶体管40中，导电层41的一部分被用作栅极，绝缘层32的一部分被用作栅极绝缘层，导电层43a及导电层43b分别被用作源极和漏极中的一个。
接着，形成覆盖晶体管40的绝缘层33(图3D)。绝缘层33可以通过与绝缘层31同样的方法形成。
此外，作为绝缘层33，优选使用在包含氧的气氛下以上述低温形成的氧化硅膜或氧氮化硅膜等氧化物绝缘膜。再者，优选在该氧化硅膜或氧氮化硅膜上层叠氮化硅膜等不容易扩散或透过氧的绝缘膜。在包含氧的气氛下以低温形成的氧化物绝缘膜可以通过加热成为容易释放出更多的氧的绝缘膜。通过在层叠这种释放氧的氧化物绝缘膜及不容易扩散或透过氧的绝缘膜的状态下进行加热处理，可以使氧供应给氧化物半导体层44。其结果是，可以修复氧化物半导体层44中的氧缺陷及氧化物半导体层44与绝缘层33的界面的缺陷，由此可以降低缺陷能级。由此，可以实现可靠性极高的柔性装置。
通过上述工序，可以在树脂层23上形成绝缘层31、晶体管40及绝缘层33(图3D)。
在此阶段，可以通过后面说明的方法将形成用衬底14与绝缘层31分离来制造没有显示元件的柔性装置。例如，通过形成晶体管40，或者通过除了晶体管40之外还形成电容元件、电阻元件及布线等，使用后面所述的方法将形成用衬底14与晶体管40分离，可以制造具有半导体电路的柔性装置。
接着，在绝缘层33上形成绝缘层34(图3E)。绝缘层34由于是具有后面被形成显示元件的面的层，所以优选用作平坦化层。绝缘层34可以援用能够用于绝缘层31的有机绝缘膜或无机绝缘膜。
绝缘层34在树脂层23的耐热温度以下的温度下形成。此外，绝缘层34优选在上述树脂层23的加热工序中的加热温度以下的温度下形成。
在绝缘层34使用有机绝缘膜时，绝缘层34的形成时的树脂层23的温度优选为室温以上且350℃以下，更优选为室温以上且300℃以下。
在绝缘层34使用无机绝缘膜时，成膜时的衬底温度优选为室温以上350℃以下，更优选为100℃以上且300℃以下。
接着，在绝缘层34及绝缘层33中形成到达导电层43b的开口。
然后，形成导电层61(图4A)。导电层61的一部分被用作显示元件60的像素电极。导电层61可以在形成导电膜之后形成抗蚀剂掩模，对该导电膜进行蚀刻，然后去除抗蚀剂掩模而形成。
导电层61在树脂层23的耐热温度以下的温度下形成。此外，导电层61优选在上述树脂层23的加热工序中的加热温度以下的温度下形成。
导电膜的成膜时的衬底温度优选为室温以上且350℃以下，更优选为室温以上且300℃以下。
接着，形成覆盖导电层61的端部的绝缘层35(图4A)。绝缘层35可以援用能够用于绝缘层31的有机绝缘膜或无机绝缘膜。
绝缘层35在树脂层23的耐热温度以下的温度下形成。此外，绝缘层35优选在上述树脂层23的加热工序中的加热温度以下的温度下形成。
在绝缘层35使用有机绝缘膜时，绝缘层35的形成时的树脂层23的温度优选为室温以上且350℃以下，更优选为室温以上且300℃以下。
在绝缘层35使用无机绝缘膜时，成膜时的衬底温度优选为室温以上且350℃以下，更优选为100℃以上且300℃以下。
接着，形成EL层62及导电层63(图4B)。导电层63的一部分被用作显示元件60的公共电极。
EL层62可以利用蒸镀法、涂敷法、印刷法、喷射法等方法形成。当在每个像素分别形成EL层62时，可以利用金属掩模等遮蔽掩模的蒸镀法或喷墨法等形成。当不在每个像素分别形成EL层62时，可以利用不使用金属掩模的蒸镀法。
EL层62既可以使用低分子化合物，又可以使用高分子化合物，并且也可以包含无机化合物。
导电层63可以利用蒸镀法或溅射法等形成。
EL层62及导电层63分别在树脂层23的耐热温度以下的温度下形成。此外，EL层62及导电层63优选分别在上述树脂层23的加热工序中的加热温度以下的温度下形成。导电层63在EL层62的耐热温度以下的温度下形成。
具体而言，形成EL层62及导电层63时的温度分别优选为室温以上且350℃以下，更优选为室温以上且300℃以下。
通过上述步骤，可以形成显示元件60(图4B)。显示元件60具有层叠其一部分被用作像素电极的导电层61、EL层62及其一部分被用作公共电极的导电层63的结构。
这里示出作为显示元件60形成顶部发射型发光元件的例子，但是本发明的一个方式不局限于此。
发光元件可以采用顶部发射结构、底部发射结构或双面发射结构。作为提取光一侧的电极使用透过可见光的导电膜。另外，作为不提取光一侧的电极优选使用反射可见光的导电膜。
接着，以覆盖导电层63的方式形成绝缘层74(图4C)。绝缘层74被用作抑制水等杂质扩散至显示元件60的保护层。显示元件60被绝缘层74密封。
绝缘层74在树脂层23的耐热温度以下的温度且显示元件60的耐热温度以下的温度下形成。此外，绝缘层74优选在上述树脂层23的加热工序中的加热温度以下的温度下形成。
绝缘层74例如优选包括能够用于上述绝缘层31的阻挡性高的无机绝缘膜。另外，也可以使用无机绝缘膜和有机绝缘膜的叠层。
接着，在绝缘层74上形成保护层75(图5A)。保护层75可以用于位于显示装置10的最外表面的层。保护层75优选对可见光具有高透过性。
作为保护层75，使用能够用于上述绝缘层31的有机绝缘膜，可以抑制显示装置的表面受到损伤或产生裂缝，所以是优选的。此外，保护层75也可以具有层叠该有机绝缘膜、保护其表面免受损伤等的硬涂层(例如，氮化硅层等)、能够分散按压力的材质的层(例如，芳族聚酰胺树脂层等)等的结构。
图5B示出使用粘合层75b在绝缘层74上贴合衬底75a的例子。作为衬底75a可以举出树脂等。衬底75a优选具有柔性。
作为粘合层75b，可以使用紫外线固化粘合剂等光固化粘合剂、反应固化粘合剂、热固化粘合剂、厌氧粘合剂等各种固化粘合剂。另外，也可以使用粘合薄片等。
作为衬底75a，例如可以使用如下材料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯树脂、聚丙烯腈树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、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(尼龙、芳族聚酰胺等)、聚硅氧烷树脂、环烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、ABS树脂以及纤维素纳米纤维等。
接着，经过形成用衬底14对树脂层23照射激光65(图6A)。
例如，可以使用波长为308nm的受激准分子激光、波长为343nm或355nm的固体UV激光等。激光的照射优选使用线状激光装置。对形成用衬底14相对地移动光源，照射激光。
由于固体激光不使用气体，与准分子激光相比，可以实现大约三分之一的运行成本，所以是优选的。
接着，将形成用衬底14与绝缘层31分离(图6B)。图6B示出在树脂层23中产生分离的例子。在形成用衬底14上残留树脂层的一部分(树脂层23a)。残留在绝缘层31一侧的树脂层23的厚度薄于图6A的树脂层23。
残留在形成用衬底14一侧的树脂层23a的厚度例如可以为100nm以下，具体而言，可以为40nm以上且70nm以下左右。通过去除树脂层23a，可以再次使用形成用衬底111。例如，在将玻璃用于形成用衬底14且将聚酰亚胺树脂用于树脂层23的情况下，可以使用发烟硝酸等去除树脂层23a。此外，也可以在残留于形成用衬底14上的树脂层23a上再次使用具有感光性及热固化性的材料形成树脂层23。
例如，通过对树脂层23施加拉伸垂直方向的力量，可以从形成用衬底14剥离树脂层23的至少一部分。具体而言，通过吸附保护层75的顶面的一部分向上方拉伸，可以从形成用衬底14剥离树脂层23的至少一部分。
优选将刀具等锐利的形状的器具插入制造形成用衬底14与绝缘层31之间来形成分离起点。
通过将形成用衬底14与绝缘层31分离，可以制造显示装置10(图6C)。显示装置10可以保持为弯曲状态或反复弯曲等。
如图6D所示，也可以使用粘合层28将通过分离露出的表面贴合衬底29。衬底29可以被用作柔性装置的支撑衬底。图6D是使用粘合层28将树脂层23与衬底29贴合的例子。
衬底29可以使用能够用于衬底75a的材料形成。
通过上述工序，可以制造在晶体管中包括氧化物半导体且包括利用分别涂布方式形成的EL元件的显示装置。
[制造方法例子2]
首先，与制造方法例子1同样地，在形成用衬底14上形成树脂层23至绝缘层35(图7A)。
接着，如图7B所示，形成保护层71。
保护层71在剥离工序中具有保护绝缘层35及导电层61的表面的功能。作为保护层71可以使用容易被去除的材料。
作为能够去除的保护层71，例如可以举出水溶性树脂。所涂敷的水溶性树脂覆盖表面的凹凸，容易保护该表面。此外，作为能够去除的保护层71，也可以使用能够通过光或热进行剥离的粘合剂及水溶性树脂的叠层。
作为能够去除的保护层71，也可以使用具有粘附性在正常状态下是强的，而在施加热或照射光时变弱的特性的基材。例如，可以使用通过加热其粘附性变弱的热剥离胶带、通过紫外线照射其粘附性变弱的UV剥离带等。此外，可以使用在正常状态下具有弱粘附性的弱粘附胶带等。
接着，通过使用与制造方法例子1相同的方法，将形成用衬底14与绝缘层31分离(图7C)。图7C示出在树脂层23中产生分离的例子。在形成用衬底14上残留有树脂层的一部分(树脂层23a)。残留在绝缘层31一侧的树脂层23的厚度薄于图7B的树脂层23。
在将形成用衬底14与绝缘层31分离之后，去除保护层71(图7C)。
接着，通过形成EL层62及导电层63，形成显示元件60(图7D)。
EL层62及导电层63也可以在将树脂层23(或绝缘层31)固定于载物台上的状态下形成，但是如图7D所示，优选在使用胶带72等固定于支撑衬底73上并将支撑衬底73配置于成膜装置的载物台上的状态下形成。通过将树脂层23固定于支撑衬底73，可以容易在装置内及装置间传送树脂层23。作为支撑衬底73，可以适用可用于形成用衬底14的衬底。
接着，使用粘合层13在显示元件60上贴合衬底22。由此，显示元件60可以使用粘合层13及衬底22密封(图7E)。
粘合层13可以适用能够用于粘合层75b的材料。
衬底22可以适用能够用于衬底75a的材料。
此外，与制造方法例子1同样地，也可以在显示元件60上形成绝缘层74，使用绝缘层74使显示元件60密封。然后，也可以在绝缘层74上形成保护层75。
通过上述工序，可以制造显示装置10(图7E)。
在制造方法例子2中，可以在从形成用衬底14剥离被剥离层之后，在该被剥离层上形成EL层62及导电层63。在EL层62等的叠层结构中具有密接性低的部分时，通过在剥离后形成这些层，可以抑制因剥离导致的成品率的下降。通过使用制造方法例子2，可以进一步提高材料的选择的自由度，且可以实现成本更低且可靠性更高的显示装置。
[制造方法例子3]
首先，与制造方法例子1同样地，在形成用衬底14上依次形成树脂层23至显示元件60(图8A)。
此外，在形成用衬底91上使用具有感光性及热固化性的材料形成树脂层93(图8B)。
树脂层93具有柔性。形成用衬底91的柔性比树脂层93低。通过在形成用衬底91上形成树脂层93，可以容易传送树脂层93。
树脂层93优选使用聚酰亚胺树脂。此外，关于树脂层93的材料及形成方法，可以援用树脂层23的记载。
树脂层93的厚度优选为0.01μm以上且小于10μm，更优选为0.1μm以上且5μm以下，更优选为0.1μm以上且3μm以下，进一步优选为0.5μm以上且1μm以下。通过使用低粘度的溶液，容易将树脂层93形成得薄。通过使树脂层93形成得薄，可以以低成本制造显示装置。此外，可以实现显示装置的轻量化及薄型化。此外，可以提高显示装置的柔性。注意，树脂层93的厚度不局限于此，也可以为10μm以上。例如，树脂层93的厚度也可以为10μm以上且200μm以下。通过将树脂层93的厚度设定为10μm以上，可以提高显示装置的刚性，所以是优选的。
在树脂层93位于显示装置的显示面一侧时，树脂层93优选对可见光具有高透光性。
关于形成用衬底91，可以参照形成用衬底14的记载。
接着，在树脂层93上形成绝缘层95。接着，在绝缘层95上形成着色层97及遮光层98(图8B)。
关于绝缘层95，可以参照绝缘层31的记载。
作为着色层97可以使用滤色片等。着色层97以与显示元件60的显示区域重叠的方式配置。
作为遮光层98可以使用黑矩阵等。遮光层98以与绝缘层35重叠的方式配置。
接着，使用粘合层99将形成用衬底14的形成有树脂层23等的面与形成用衬底91的形成有树脂层93等的面贴合(图8C)。
接着，经过形成用衬底14对树脂层23照射激光65(图9A)。这里，示出在分离形成用衬底91之前分离形成用衬底14的例子。
接着，将形成用衬底14与绝缘层31分离(图9B)。图9B示出在树脂层23中产生分离的例子。在形成用衬底14上残留有树脂层的一部分(树脂层23a)。残留在绝缘层31一侧的树脂层23的厚度薄于图9A的树脂层23。使用粘合层28将露出的树脂层23与衬底29贴合(图9C)。
接着，经过形成用衬底91对树脂层93照射激光65(图10A)。
接着，将形成用衬底91与绝缘层95分离，使用粘合层13将所露出的树脂层93与衬底22贴合(图10B)。图10B示出在树脂层93中产生分离的例子。在形成用衬底91上残留有树脂层的一部分(树脂层93a)。残留在绝缘层95一侧的树脂层93的厚度薄于图10A的树脂层93。
在图10B中，显示元件60的发光经过着色层97及树脂层93取出到显示装置的外部。因此，树脂层93的可见光的透过率优选高。在本发明的一个方式的剥离方法中，可以减薄树脂层93的厚度。因此，可以提高树脂层93的可见光的透过率。
如图10C所示，也可以去除树脂层93，使用粘合层13将绝缘层95与衬底22贴合。
通过上述工序，可以制造在晶体管中包括氧化物半导体且适用滤色片方式的显示装置。
制造方法例子3是进行本发明的一个方式的剥离方法两次制造柔性装置的例子。在本发明的一个方式中，由于构成柔性装置的功能元件等都形成在形成用衬底上，所以即使在制造分辨率高的显示装置时具有柔性的衬底也不需要高位置对准精度。因此，可以简单地贴合具有柔性的衬底。
如本实施方式所说明，在本发明的一个方式的剥离方法中，可以以低温进行晶体管的制造工序。此外，树脂层可以为薄膜且耐热性低的层。因此，具有如下优点：树脂层的材料的选择范围宽，以低成本实现高产量，可以使用大型衬底进行剥离及柔性装置的制造等。此外，有时可以抑制因树脂层的厚度导致的柔性装置翘曲。
[制造方法例子4]
在本发明的一个方式的剥离方法中，由于使用具有感光性的材料形成树脂层，所以可以容易形成所希望的形状的树脂层。
例如，通过在树脂层中形成开口，以覆盖开口的方式配置导电层，可以在后面说明的剥离工序之后形成其一部分露出的电极(也称为背面电极、贯通电极)。该电极可以被用作外部连接端子。
在制造方法例子4中，示出通过形成在树脂层中的开口将外部连接端子与柔性印刷电路板(FPC)等的电路衬底电连接的例子。
首先，在形成用衬底14上使用具有感光性及热固化性的材料形成将成为树脂层23的膜21(图11A)。
具体而言，通过以厚度为0.1μm以上且3μm以下的方式形成具有感光性及热固化性的材料的膜。
接着，通过进行热处理去除溶剂，使用光掩模进行曝光。然后，进行显影来将膜21加工为所希望的形状。
例如，在图11B中示出在树脂层23中设置开口的例子。此外，在图12B中示出在树脂层23中设置第一区域及其厚度比第一区域薄的第二区域的例子。
接着，对加工为所希望的形状的膜21进行加热，形成树脂层23(图11B)。尤其是，优选以形成在树脂层23上的各层的制造温度以上的温度进行加热。例如，在晶体管的制造温度低于350℃的情况下，优选以350℃以上且450℃以下，更优选为350℃以上且400℃以下，更优选为350℃以上且低于400℃，进一步优选为350℃以上且低于375℃的温度对将成为树脂层23的膜21进行加热，。由此，可以在晶体管的制造工序中大幅度地抑制来自树脂层23的脱气。
接着，在树脂层23上形成绝缘层31。接着，在绝缘层31上形成晶体管80。
在此，示出作为晶体管80形成包括氧化物半导体层44及两个栅极的晶体管的情况。
晶体管80在树脂层23的耐热温度以下的温度下形成。此外，晶体管80优选在上述树脂层23的加热工序中的加热温度以下的温度下形成。
具体而言，首先在绝缘层31上形成导电层81。导电层81可以在形成导电膜之后形成抗蚀剂掩模，对该导电膜进行蚀刻，然后去除抗蚀剂掩模而形成。
接着，形成绝缘层82。绝缘层82可以援用能够用于绝缘层31的无机绝缘膜。
接着，形成氧化物半导体层83。氧化物半导体层83可以在形成氧化物半导体膜之后形成抗蚀剂掩模，对该氧化物半导体膜进行蚀刻，然后去除抗蚀剂掩模而形成。氧化物半导体层83可以援用能够用于氧化物半导体层44的材料。
接着，形成绝缘层84及导电层85。作为绝缘层84可以应用能够用于绝缘层31的无机绝缘膜。绝缘层84及导电层85可以在形成将成为绝缘层84的绝缘膜及将成为导电层85的导电膜之后形成抗蚀剂掩模，对该绝缘膜及该导电膜进行蚀刻，然后去除抗蚀剂掩模而形成。
接着，形成覆盖氧化物半导体层83、绝缘层84及导电层85的绝缘层33(图11C)。绝缘层33可以通过与绝缘层31同样的方法形成。
这里，绝缘层31、绝缘层82及绝缘层33分别在与树脂层23的开口重叠的部分中包括开口(图11D)。既可以同时形成多个层的开口，又可以按每个层形成开口。
接着，形成导电层86a、导电层86b及导电层86c(图11E)。导电层86a、导电层86b及导电层86c可以在形成导电膜之后形成抗蚀剂掩模，对该导电膜进行蚀刻，然后去除抗蚀剂掩模而形成。
通过上述步骤，可以制造晶体管80。在晶体管80中，导电层81的一部分用作栅极，绝缘层84的一部分用作栅极绝缘层，绝缘层82的一部分用作栅极绝缘层，导电层85的一部分用作栅极。氧化物半导体层83包括沟道区域及低电阻区域。沟道区域隔着绝缘层84与导电层85重叠。低电阻区域包括与导电层86a连接的部分及与导电层86b连接的部分。
接着，在绝缘层33上形成绝缘层34至显示元件60。这些工序可以参照制造方法例子1。
与制造方法例子3同样地，在形成用衬底91上形成树脂层93、绝缘层95、着色层97及遮光层98。
接着，使用粘合层99将形成用衬底14的形成有树脂层23等的面与形成用衬底91的形成有树脂层93等的面贴合。图12A及图12B示出该状态的截面示意图。
图12A与图12B的不同之处仅在于树脂层23的结构。图12A是树脂层23包括开口，导电层86c与形成用衬底14接触的例子。图12B是树脂层23包括第一区域及其厚度比第一区域薄的第二区域，第二区域与导电层86c重叠的例子。
以图12B所示的结构为例说明以后的工序。
接着，经过形成用衬底14对树脂层23照射激光。这里，示出在分离形成用衬底91之前分离形成用衬底14的例子。
接着，将形成用衬底14与绝缘层31分离(图13A)。图13A示出在树脂层23中产生分离的例子。在形成用衬底14上残留树脂层的一部分(树脂层23a)。残留在绝缘层31一侧的树脂层23的厚度薄于图12B的树脂层23。此外，树脂层23的第二区域(其厚度比其他区域薄的区域)整体都位于形成用衬底14一侧。因此，使导电层86c露出。
当在导电层86c上残留树脂层23时，优选利用灰化等去除。或者，即使不去除树脂层23也可以将导电层86c与FPC电连接的情况等，不需要去除树脂层23。
接着，使用粘合层28将所露出的树脂层23与衬底29贴合。此外，衬底29及粘合层28以不与导电层86c重叠的方式配置。
接着，经过形成用衬底91对树脂层93照射激光。接着，将形成用衬底91与绝缘层95分离。使用粘合层13将所露出的树脂层93与衬底22贴合。
通过连接体76将导电层86c与FPC77电连接(图13B)。
作为连接体76，可以使用各种各向异性导电膜(ACF：Anisotropic ConductiveFilm)及各向异性导电膏(ACP：Anisotropic Conductive Paste)等。
在本实施方式中示出使用顶部发射型发光元件的例子。由于衬底22一侧是显示面一侧，所以在从衬底22一侧使导电层86c露出，与FPC77电连接时，不能使显示区域与FPC77重叠，对FPC77与显示装置重叠的区域有限制。另一方面，在本发明的一个方式中，通过作为树脂层23使用感光性材料，可以从与显示面相反的面使导电层86c露出。因此，可以将FPC77与显示区域重叠地配置，由此可以节省电子设备的空间。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
实施方式2
在本实施方式中，参照图14A至图19B说明本发明的一个方式的柔性装置。
在本实施方式中，作为柔性装置以有源矩阵型有机EL显示装置为例进行说明。该显示装置通过作为衬底使用具有柔性的材料，可以实现能够弯曲(Foldable)的有机EL显示装置。此外，本发明的一个方式不局限于使用有机EL元件的发光装置及显示装置，也可以应用于使用其他发光元件或显示元件的发光装置及显示装置、半导体装置以及输入输出装置等各种装置。
本发明的一个方式是一种显示装置，包括树脂层、树脂层上的晶体管、与晶体管电连接的显示元件。
在本发明的一个方式中，在晶体管的沟道形成区域中使用氧化物半导体。如实施方式1所说明，通过使用氧化物半导体，与使用LTPS的情况相比，可以实现显示装置的制造工序的最高温度的下降、显示装置的制造成本的下降及显示装置的制造工序的简化。
在本发明的一个方式中，树脂层的厚度为0.1μm以上且3μm以下。通过使树脂层形成得薄，可以以低成本制造显示装置。此外，可以实现显示装置的轻量化及薄型化。此外，可以提高显示装置的柔性。
树脂层的耐热性例如根据因加热的失重率，具体而言5％失重温度等进行评价。在本发明的一个方式中，树脂层的5％失重温度可以为450℃以下、400℃以下、低于400℃或低于350℃。
在本发明的一个方式中，使用感光性材料形成树脂层。通过使用感光性材料，可以容易形成所希望的形状的树脂层。例如，可以容易形成具有开口的树脂层或具有厚度不同的两个以上的区域的树脂层。由此，可以防止树脂层妨碍背栅极、外部连接端子、贯通电极等的形成。
以下，具体地说明本发明的一个方式的显示装置的结构。此外，关于能够用于本实施方式的显示装置的材料及显示装置的制造方法也可以参照实施方式1。
[结构例子1]
图14A示出显示装置的俯视图。图14B示出显示装置的显示部381的截面图及与FPC77的连接部的截面图。
图14A、图14B所示的显示装置包括一对衬底(衬底22及衬底29)。衬底22一侧是显示装置的显示面一侧。显示装置包括显示部381及驱动电路部382。在显示装置中贴合有FPC77。
图14B所示的显示装置是应用滤色片方式的顶部发射型显示装置。
图14B所示的显示装置包括衬底29、粘合层28、树脂层23、绝缘层31、晶体管80、导电层86c、绝缘层33、绝缘层34、绝缘层35、显示元件60、粘合层99、着色层97、遮光层98、衬底22、粘合层13、树脂层93及绝缘层95。
图14B所示的显示装置可以参照实施方式1的制造方法例子3及制造方法例子4制造。
显示部381包括晶体管80。
晶体管80包括导电层81、绝缘层82、氧化物半导体层83、绝缘层84、导电层85、导电层86a及导电层86b。导电层81及导电层85分别被用作栅极。绝缘层82及绝缘层84分别被用作栅极绝缘层。导电层81隔着绝缘层82与氧化物半导体层83重叠。导电层85隔着绝缘层84与氧化物半导体层83重叠。导电层86a和导电层86b中的一个与氧化物半导体层83的源区域电连接，另一个与氧化物半导体层83的漏区域电连接。
这里，如上所述，在本发明的一个方式中，由于在晶体管的沟道形成区域中使用氧化物半导体，所以树脂层23不需要高耐热性及厚膜化。因此，可以使树脂层23为薄膜。由此，可以以低成本制造显示装置。此外，可以实现显示装置的轻量化及薄型化。此外，可以提高显示装置的柔性。关于树脂层93也是同样的。
树脂层23及树脂层93的厚度分别优选为0.01μm以上且小于10μm，更优选为0.1μm以上且3μm以下，进一步优选为0.5μm以上且1μm以下。
优选对绝缘层33和绝缘层34中的至少一个使用水或氢等杂质不容易扩散的材料。可以有效地抑制来自外部的杂质扩散到晶体管中，从而可以提高显示装置的可靠性。绝缘层34被用作平坦化层。
在本实施方式中，示出作为显示元件60使用发光元件的例子。显示元件60包括导电层61、EL层62及导电层63。显示元件60向着色层97一侧发射光。
通过晶体管、电容元件及布线等以与发光元件的发光区域重叠的方式配置，可以提高显示部381的开口率。
导电层61和导电层63中的一个被用作阳极，另一个被用作阴极。当对导电层61与导电层63之间施加高于发光元件的阈值电压的电压时，空穴从阳极一侧而电子从阴极一侧注入EL层62中。被注入的电子和空穴在EL层62中重新结合，由此，包含在EL层62中的发光物质发光。
导电层61电连接到晶体管80的源极或漏极。这些构件既可以直接连接，又可以通过其他导电层彼此连接。导电层61被用作像素电极，并设置在每个发光元件中。相邻的两个导电层61由绝缘层35电绝缘。
EL层62是包含发光材料的层。作为发光元件304适合使用作为发光材料使用有机化合物的有机EL元件。
EL层62至少包括一个发光层。作为发光层以外的层，EL层62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)等的层。
作为EL层62可以使用低分子化合物或高分子化合物，还可以包含无机化合物。
导电层63被用作公共电极，并横跨配置在多个发光元件中。导电层63被供应恒定电位。
这里，显示元件60优选位于离中性面有10μm以内，更优选为5μm以内，进一步优选为2.5μm以内。
当作为显示元件60使用EL元件时，有时在显示元件60中产生密接性低的部分。通过将显示元件60位于离中性面近的位置上，可以降低施加到显示元件60的应力。由此，可以抑制在显示装置的制造中的剥离工序及使显示装置弯曲地使用时产生膜剥离。
显示元件60隔着粘合层99与着色层97重叠。绝缘层35隔着粘合层99与遮光层98重叠。
着色层97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、绿色、蓝色或黄色的波长区域的光透过的滤色片等。作为能够用于着色层97的材料，可以举出金属材料、树脂材料或者包含颜料或染料的树脂材料等。
另外，本发明的一个方式不局限于滤色片方式，也可以采用分别涂布方式、颜色转换方法或量子点方式等。
遮光层98设置在相邻的着色层97之间。遮光层98遮挡相邻的发光元件所发出的光，从而抑制相邻的发光元件之间的混色。这里，通过以其端部与遮光层98重叠的方式设置着色层97，可以抑制漏光。遮光层98可以使用遮挡发光元件所发出的光的材料，例如可以使用金属材料以及包含颜料或染料的树脂材料等形成黑矩阵。另外，通过将遮光层98设置于驱动电路部382等的显示部381之外的区域中，可以抑制起因于波导光等的非意图的漏光，所以是优选的。
使用粘合层28将树脂层23与衬底29贴合。此外，使用粘合层13将树脂层93与衬底22贴合。
作为绝缘层95及绝缘层31，优选使用防湿性高的膜。通过将显示元件60及晶体管80等配置于一对防湿性高的绝缘层之间，可以抑制水等杂质侵入这些元件，从而可以提高显示装置的可靠性，所以是优选的。
作为防湿性高的绝缘膜，可以举出氮化硅膜、氮氧化硅膜等含有氮与硅的膜以及氮化铝膜等含有氮与铝的膜等。另外，也可以使用氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜等。
例如，防湿性高的绝缘膜的水蒸气透过量为1×10-5[g/(m2·day)]以下，优选为1×10-6[g/(m2·day)]以下，更优选为1×10-7[g/(m2·day)]以下，进一步优选为1×10-8[g/(m2·day)]以下。
导电层86c可以使用与晶体管所包括的导电层相同的材料及相同的工序形成。例如，导电层86c可以使用与导电层86a及导电层86b相同的材料及相同的工序形成。导电层86c与将来自外部的信号或电位传达驱动电路部382的外部输入端子电连接。这里，示出作为外部输入端子设置FPC77的例子。通过连接体76将FPC77与导电层86c电连接。
如上所述，树脂层23可以使用感光性材料形成。因此，可以通过设置在树脂层23中的开口使导电层86c与FPC77电连接。通过采用上述结构，可以在与显示面相反一侧配置FPC77。因此，当在电子设备中组装显示装置时，可以省略使FPC77弯曲时需要的空间，从而可以实现更小型的电子设备。
注意，本发明的一个方式的显示装置不局限于图14A的结构。图15A至图15E示出包括一对衬底(衬底22及衬底29)的显示装置的俯视图。各显示装置包括一个显示部381及一个以上的驱动电路部382。显示装置与FPC77连接。FPC77与衬底29上的外部连接电极(未图示)电连接。
在图15A所示的显示装置中在一边配置有驱动电路部382。图15A所示的显示装置与图14A所示的显示装置的不同之处在于图15A所示的显示装置在显示面一侧贴合有FPC77。
在图15B所示的显示装置中在一边配置有驱动电路部382。在图14A所示的显示装置中，沿着显示部381的短边配置有驱动电路部382，而在图15B所示的显示装置中，沿着显示部381的长边配置有驱动电路部382。
在图15C及图15D所示的显示装置中分别在两边配置有驱动电路部382。在图15C中，沿着对置的两边配置有驱动电路部382。在图15D中，包括沿着显示装置的短边配置的驱动电路部382及沿着长边配置的驱动电路部382。
图15E是显示部381具有圆形的顶面形状的显示装置的例子。显示部381的顶面形状不局限于多角形，也可以为圆形或椭圆形等各种顶面形状。
另外，显示装置的顶面形状也不局限于多角形，也可以为圆形或椭圆形等各种顶面形状。图15E的显示装置的顶面形状具有曲线的部分及直线的部分的双方。
[结构例子2]
图16A、图16B、图17及图18示出与图14B不同的显示装置的显示部381的截面图。在以后的结构例子中有时省略与结构例子1相同的构成要素的说明。图17还示出与FPC77的连接部的截面图。
图16A、图16B、图17及图18所示的显示装置都是采用滤色片方式的顶部发射型显示装置。
图16A、图16B所示的显示装置包括衬底29、粘合层28、树脂层23、绝缘层24、树脂层25、绝缘层31、晶体管80、绝缘层33、绝缘层34、绝缘层35、显示元件60、粘合层99、着色层97、遮光层98、衬底22、粘合层13、树脂层93及绝缘层95。
图16A、图16B所示的显示装置具有对图14B的结构追加绝缘层24及树脂层25的结构。
在图16B中，被用作晶体管80的栅极的导电层81位于绝缘层24与树脂层25之间。
树脂层25使用感光性材料形成。通过使用感光性材料，可以容易形成所希望的形状的树脂层25。因此，可以在树脂层25中设置开口，通过该开口，使导电层81与其他导电层连接。
由于在晶体管的沟道形成区域中使用氧化物半导体，所以树脂层25不需要高耐热性及厚膜化。因此，可以使树脂层25为薄膜。由此，能够有效地对氧化物半导体层83施加导电层81的电场。由于能够利用导电层81及导电层85有效地对氧化物半导体层83施加用来引起沟道的电场，所以可以提高晶体管80的电流驱动能力，且可以获得高通态电流特性。
由于当树脂层25具有平坦化功能时使因导电层81产生的台阶平坦化，所以容易进行后面工序的成膜，因此是优选的。
与使树脂层23与树脂层25接触地设置的情况相比，有时在其间设置绝缘层24，可以提高密接性。
图17所示的显示装置包括衬底29、粘合层28、树脂层23、树脂层25、晶体管80、导电层81a、导电层86c、绝缘层33、绝缘层34、绝缘层35、显示元件60、粘合层99、着色层97、遮光层98、衬底22、粘合层13、树脂层93及绝缘层95。
图17所示的显示装置具有从图14B的结构去除绝缘层31且追加树脂层25的结构。
此外，在图17中，被用作晶体管80的栅极的导电层81位于树脂层23与树脂层25之间。
在显示装置的制造工序中，在对将成为导电层81的导电膜进行加工时，有时树脂层23的一部分被去除。当树脂层23不是均匀的膜时，或者当在树脂层23中形成有较大的开口时，形成用衬底的剥离的成品率会下降。在图17所示的显示装置中，以与树脂层23及导电层81接触的方式包括树脂层25。因此，在树脂层23被去除的部分中，可以使用树脂层25进行与形成用衬底的剥离。因此，可以提高显示装置的制造的成品率。
导电层81a及导电层86c可以使用与晶体管所包括的导电层相同的材料及相同的工序形成。例如，导电层81a可以使用与导电层81相同的材料及相同的工序形成。通过导电层81a及连接体76，FPC77与导电层86c电连接。
图18所示的显示装置包括衬底29、粘合层28、树脂层23、绝缘层24、树脂层25、绝缘层26、晶体管80、绝缘层33、绝缘层34、绝缘层35、显示元件60、粘合层99、着色层97、遮光层98、衬底22、粘合层13、树脂层93及绝缘层95。
图18所示的显示装置具有对图16B的结构追加绝缘层26的结构。
在图18中，导电层81由绝缘层24及绝缘层26围绕。例如，在导电层81使用铜等形成时，为了防止氧化，优选由绝缘层24及绝缘层26围绕。作为绝缘层24及绝缘层26，例如适当地使用氮化硅膜。
[结构例子3]
图19A、图19B示出显示装置的显示部381的截面图。在图19B中还示出驱动电路部382的截面图及与FPC77的连接部的截面图。
图19A所示的显示装置是应用分别涂布方式的显示装置，可以具有底部发射结构、顶部发射结构或双发射结构。图19B所示的显示装置是应用滤色片方式的底部发射结构的显示装置。
图19A所示的显示装置包括衬底29、粘合层28、树脂层23、绝缘层31、晶体管40、绝缘层33、绝缘层34、绝缘层35、显示元件60、绝缘层74及保护层75。
图19A所示的显示装置可以参照实施方式1的制造方法例子1或制造方法例子2制造。
晶体管40包括导电层41、绝缘层32、氧化物半导体层44、导电层43a及导电层43b。导电层41被用作栅极。绝缘层32被用作栅极绝缘层。导电层41隔着绝缘层32与氧化物半导体层44重叠。导电层43a及导电层43b与氧化物半导体层44连接。导电层43a和导电层43b中的一个被用作源极，另一个被用作漏极。
绝缘层74被用作用来抑制水等杂质扩散到显示元件60的保护层。显示元件60被绝缘层74密封。
保护层75可以被用作位于显示装置的最外表面的层。保护层75优选对可见光具有高透过性。可以对保护层75应用能够用于树脂层23的材料。
图19B所示的显示装置包括衬底29、粘合层28、树脂层23、绝缘层31、晶体管40、晶体管50、导电层86c、导电层78、绝缘层33、绝缘层34、绝缘层35、显示元件60、粘合层75b、衬底75a及着色层97。
在图19B中，示出晶体管40及晶体管50除了图19A所示的晶体管40的结构以外还包括被用作栅极的导电层45的例子。
显示元件60向着色层97一侧射出光。
导电层78可以使用与导电层61相同的材料及相同的工序形成。通过导电层78及连接体76，FPC77与导电层86c电连接。
如图19B所示，导电层86c也可以不通过树脂层23的开口与FPC77电连接。导电层86c通过绝缘层33、绝缘层34及绝缘层35的开口与FPC77电连接。
如本实施方式所说明，在本发明的一个方式的柔性装置中，由于氧化物半导体用于晶体管，所以可以以低温进行晶体管的制造工序。此外，树脂层可以为薄膜且耐热性低的层。因此，可以实现显示装置的轻量化及薄型化。此外，可以提高显示装置的柔性。此外，有时可以抑制因树脂层的厚度导致的柔性装置翘曲。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
实施方式3
在本实施方式中，参照图20及图21A至图21F说明本发明的一个方式的显示模块及电子设备。
图20所示的显示模块8000在上盖8001与下盖8002之间包括连接于FPC8003的触摸面板8004、连接于FPC8005的显示面板8006、框架8009、印刷电路板8010以及电池8011。
本发明的一个方式的显示装置例如可以用于显示面板8006。
上盖8001及下盖8002可以根据触摸面板8004及显示面板8006的尺寸适当地改变其形状或尺寸。
作为触摸面板8004，可以使用重叠于显示面板8006的电阻膜式触摸面板或静电容量式触摸面板。另外，也可以不设置触摸面板8004而使显示面板8006具有触摸面板的功能。
框架8009除了具有保护显示面板8006的功能以外还具有用来遮断因印刷电路板8010的工作而产生的电磁波的电磁屏蔽的功能。另外，框架8009也可以具有散热板的功能。
印刷电路板8010包括电源电路以及用来输出视频信号及时钟信号的信号处理电路。作为对电源电路供应电力的电源，既可以使用外部的商业电源，又可以使用另行设置的电池8011的电源。当使用商业电源时，可以省略电池8011。
另外，在显示模块8000中还可以设置偏振片、相位差板、棱镜片等构件。
通过本发明的一个方式，可以制造具有曲面且可靠性高的电子设备。此外，通过本发明的一个方式，可以制造具有柔性且可靠性高的电子设备。
作为电子设备，例如可以举出：电视装置；台式或笔记本型个人计算机；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；声音再现装置；弹珠机等大型游戏机等。
可以将本发明的一个方式的电子设备沿着房屋或高楼的内壁或外壁、汽车的内部装饰或外部装饰的曲面组装。
本发明的一个方式的电子设备也可以包括二次电池，优选通过非接触电力传送对该二次电池充电。
作为二次电池，例如，可以举出利用凝胶状电解质的锂聚合物电池(锂离子聚合物电池)等锂离子二次电池、镍氢电池、镍镉电池、有机自由基电池、铅蓄电池、空气二次电池、镍锌电池、银锌电池等。
本发明的一个方式的电子设备也可以包括天线。通过由天线接收信号，可以在显示部上显示图像或数据等。另外，在电子设备包括天线及二次电池时，可以将天线用于非接触电力传送。
本发明的一个方式的电子设备也可以包括传感器(该传感器具有测量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)。
本发明的一个方式的电子设备可以具有各种功能。例如，可以具有如下功能：将各种信息(静态图像、动态图片、文字图像等)显示在显示部上的功能；触控面板的功能；显示日历、日期或时间等的功能；执行各种软件(程序)的功能；进行无线通信的功能；读出储存在存储介质中的程序或数据的功能；等。
此外，包括多个显示部的电子设备可以具有在一个显示部主要显示图像信息而在另一个显示部主要显示文本信息的功能，或者具有通过将考虑了视差的图像显示于多个显示部上来显示三维图像的功能等。并且，具有图像接收部的电子设备可以具有如下功能：拍摄静态图像；拍摄动态图片；对所拍摄的图像进行自动或手工校正；将所拍摄的图像存储在记录介质(外部或内置于电子设备中)中；将所拍摄的图像显示在显示部上；等等。另外，本发明的一个方式的电子设备所具有的功能不局限于此，该电子设备可以具有各种功能。
图21A至图21C示出具有弯曲的显示部7000的电子设备的一个例子。显示部7000的显示面是弯曲的，能够沿着弯曲的显示面进行显示。显示部7000也可以具有柔性。
通过使用本发明的一个方式的显示装置，可以制造显示部7000。根据本发明的一个方式，可以提供一种具备弯曲的显示部且可靠性高的电子设备。
图21A示出移动电话机的一个例子。图21A所示的移动电话机7110包括框体7101、显示部7000、操作按钮7103、外部连接端口7104、扬声器7105、麦克风7106、相机7107等。
移动电话机7110在显示部7000中具备触摸传感器。通过用手指或触屏笔等触摸显示部7000可以进行打电话或输入文字等各种操作。
此外，通过操作按钮7103的操作，可以进行电源的ON、OFF工作或切换显示在显示部7000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。
另外，通过在移动电话机内部设置陀螺仪传感器或加速度传感器等检测装置，可以判断移动电话机的方向(纵向或横向)，而对显示部7000的屏面显示进行自动切换。此外，屏面显示的切换也可以通过触摸显示部7000、操作操作按钮7103或者使用麦克风7106输入声音来进行。
图21B示出便携式信息终端的一个例子。图21B所示的便携式信息终端7210包括框体7201及显示部7000。各便携式信息终端还可以包括操作按钮、外部连接端口、扬声器、麦克风、天线、相机或电池等。显示部7000具备触摸传感器。通过用手指或触屏笔等接触显示部7000可以进行便携式信息终端的操作。
本实施方式中例示出的便携式信息终端例如具有选自电话机、电子笔记本或信息阅读装置等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用作智能手机。本实施方式中例示出的便携式信息终端例如可以执行移动电话、电子邮件、文章的阅读及编写、音乐播放、网络通讯、电脑游戏等各种应用程序。
便携式信息终端7210可以将文字及图像信息等显示在其多个面上。例如，可以将三个操作按钮7202显示在一个面上，而将由矩形表示的信息7203显示在另一个面上。图21B示出在便携式信息终端7210的上表面显示操作按钮7202，在便携式信息终端7210的侧面显示信息7203的例子。此外，例如，也可以在便携式信息终端7210的侧面显示操作按钮7202，在便携式信息终端7210的上表面显示信息7203。另外，也可以在便携式信息终端7210的三个面以上显示信息。
作为信息7203的例子，可以举出提示收到SNS(Social Networking Services：社交网络服务)的通知、电子邮件或电话等的显示；电子邮件等的标题或发送者姓名；日期；时间；电量；以及天线接收强度等。或者，也可以在显示信息7203的位置显示操作按钮或图标等代替信息。
图21C示出电视装置的一个例子。在电视装置7300中，在框体7301中组装有显示部7000。在此示出利用支架7303支撑框体7301的结构。
可以通过利用框体7301所具备的操作开关、另外提供的遥控操作机7311进行图21C所示的电视装置7300的操作。另外，也可以在显示部7000中具备触摸传感器，通过用手指等触摸显示部7000可以进行显示部7000的操作。另外，也可以在遥控操作机7311中具备显示从该遥控操作机7311输出的数据的显示部。通过利用遥控操作机7311所具备的操作键或触摸屏，可以进行频道及音量的操作，并可以对显示在显示部7000上的图像进行操作。
另外，电视装置7300采用具备接收机及调制解调器等的结构。可以通过利用接收机接收一般的电视广播。再者，通过调制解调器将电视装置7300连接到有线或无线方式的通信网络，从而进行单向(从发送者到接收者)或双向(发送者和接收者之间或接收者之间等)的信息通信。
图21D至图21F示出具有柔性且能够弯曲的显示部7001的便携式信息终端的一个例子。
通过使用本发明的一个方式的显示装置，可以制造显示部7001。例如，可以使用能够以0.01mm以上且150mm以下的曲率半径弯曲的显示装置等。另外，显示部7001可以具备触摸传感器，通过用手指等触摸显示部7001可以进行便携式信息终端的操作。根据本发明的一个方式，可以提供一种具备柔性显示部且可靠性高的电子设备。
图21D示出手表型便携式信息终端的一个例子。便携式信息终端7800包括表带7801、显示部7001、输入输出端子7802及操作按钮7803等。表带7801具有框体的功能。另外，便携式信息终端7800可以组装有具有柔性的电池7805。电池7805也可以例如与显示部7001或表带7801等重叠。
表带7801、显示部7001及电池7805具有柔性。因此，可以容易使便携式信息终端7800弯曲为所希望的形状。
操作按钮7803除了时间设定之外还可以具有电源开关、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，通过利用组装在便携式信息终端7800中的操作系统，还可以自由设定操作按钮7803的功能。
另外，通过用手指等触摸显示于显示部7001的图标7804，可以启动应用程序。
另外，便携式信息终端7800可以进行被通信标准化的近距离无线通信。例如，通过与可进行无线通信的耳麦相互通信，可以进行免提通话。
此外，便携式信息终端7800也可以包括输入输出端子7802。当包括输入输出端子7802时，便携式信息终端7800可以通过连接器直接与其他信息终端进行数据的交换。另外，也可以通过输入输出端子7802进行充电。另外，充电工作也可以利用非接触电力传送进行，而不通过输入输出端子7802。
图21E及图21F示出能够折叠的便携式信息终端的一个例子。图21E示出便携式信息终端7650的以使显示部7001位于内侧的方式折叠的状态，图21F示出便携式信息终端7650的以使显示部7001位于外侧的方式折叠的状态。便携式信息终端7650包括显示部7001及非显示部7651。在不使用便携式信息终端7650时，通过以使显示部7001位于内侧的方式折叠，能够抑制显示部7001被弄脏或受损伤。此外，虽然图21E及图21F示出使便携式信息终端7650对折的结构，但是也可以使便携式信息终端7650三折或四折以上。便携式信息终端7650还可以包括操作按钮、外部连接端口、扬声器、麦克风、天线、相机或电池等。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
实施例1
在本实施例中，说明使用本发明的一个方式的剥离方法从加工构件剥离形成用衬底的结果。
图22示出加工构件500的截面示意图。用于加工构件500的材料是如下材料。此外，在加工构件500中，假设使晶体管与形成用衬底分离，在树脂层上形成被用作晶体管的半导体层的氧化物半导体层及被用作栅极绝缘层的绝缘层。
作为形成用衬底111，使用厚度大约为0.7mm的玻璃衬底。作为树脂层112，使用厚度大约为1.55μm的聚酰亚胺树脂膜。作为绝缘层116，使用厚度大约为200nm的氧氮化硅膜116a、厚度大约为400nm的氮化硅膜116b及厚度大约为50nm的氧氮化硅膜116c的叠层体。作为氧化物半导体层114a，使用厚度大约为40nm的In-Ga-Zn氧化物膜。作为绝缘层115，使用厚度大约为150nm的氧氮化硅膜。作为粘合层132，使用厚度大约为5μm的热固化性的环氧树脂。作为柔性衬底155，使用厚度大约为23μm的薄膜。作为保护膜156，使用厚度大约为100μm的薄膜。
此外，使用具有感光性及热固化性且粘度大约为30cP的材料形成聚酰亚胺树脂膜。
接着，说明从加工构件500剥离形成用衬底111的工序。
对加工构件500从形成用衬底111一侧照射激光。在俯视时，激光照射到加工构件500的整个面。此外，在照射时在加工构件500的外周部设置用于遮光的掩模。
作为激光的激光器，使用波长为308nm的XeCl受激准分子激光器。振荡器的能量、重复频率、扫描速度分别设定为980mJ、60Hz、11.7mm/秒。通过调节光学系统，将激光的截面成形为0.6mm×300mm的线状。此外，作为光学系统使用衰减器。使用衰减器时的照射能量的衰减率为10％。
在照射激光之后，通过从加工构件500的保护膜156一侧在上述外周部的内侧使用切割器形成切口，从加工构件500剥离形成用衬底111。
图23A示出剥离形成用衬底111之后的加工构件500及剥离了的形成用衬底111的外观照片。此外，图23B示出剥离了的形成用衬底111的表面附近的截面STEM照片。从图23B可知在剥离了的形成用衬底111上残留有厚度大约为50nm的树脂层112。
从图23A及图23B可确认到：通过本发明的一个方式的剥离方法，以形成用衬底与树脂层的边界附近为界面可以剥离形成用衬底。
实施例2
在本实施例中，对为了调查来自用于本发明的一个方式的聚酰亚胺树脂层的水的释放而制造的样品的热脱附谱(TDS：Thermal Desorption Spectroscopy)分析法的结果进行说明。
用于TDS分析的样品是9个样品，即样品A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2及C3，下面说明其制造方法。
首先，在9个样品中，在玻璃衬底811上形成厚度大约为1.55μm的聚酰亚胺树脂层812。在氮气氛下进行一小时的热处理形成聚酰亚胺树脂层812。关于该热处理的温度，如下面那样每个样品不同。就是说，样品A1、样品B1、样品C1在350℃下进行热处理，样品A2、样品B2、样品C2在400℃下进行，样品A3、样品B3、样品C3在450℃进行。
接着，在样品B1至样品B3及样品C1至样品C3中，在聚酰亚胺树脂层812上形成厚度大约为200nm的氧氮化硅膜813a。接着，在样品C1至样品C3中，在氧氮化硅膜813a上依次形成厚度大约为400nm的氮化硅膜813b及厚度大约为50nm的氧氮化硅膜813c。
图24A至图24C示出通过上述方法制造的9个样品的截面示意图。
图25A至图25C示出上述9个样品进行TDS分析的结果。图25A、图25B及图25C分别是样品A1至样品A3、样品B1至样品B3及样品C1至样品C3的TDS分析结果。此外，在该TDS分析中，测定相当于水分子的质量电荷比M/z＝18的释放量。在图25A至图25C中，横轴表示衬底的加热温度[℃]，纵轴表示与质量电荷比M/z＝18的释放量成比例的强度。
从图25A可知，通过将形成聚酰亚胺树脂层812时的加热温度设定为400℃以上，例如，在使用氧化物半导体的晶体管的制造温度低于350℃时，可以抑制水的释放。此外，从图25B、图25C可知，在聚酰亚胺树脂层812上设置无机膜的结构中，通过将形成聚酰亚胺树脂层812时的加热温度设定为400℃以上，可以抑制低于400℃的水分的释放。
从本实施例的结果可确认到，通过将形成聚酰亚胺树脂层时的加热温度设定为400℃以上，在聚酰亚胺树脂层上形成使用氧化物半导体的晶体管时，可以抑制从聚酰亚胺树脂层释放水分。由此可知，可以抑制起因于聚酰亚胺树脂层的水的释放的晶体管的特性变动。
实施例3
在本实施例中，说明对在形成用衬底上隔着树脂层形成的晶体管从形成用衬底剥离前后的电特性进行比较的结果。形成用衬底的剥离方法与实施例1所说明的方法相同。
在本实施例中制造的晶体管的结构与图12A等所示的晶体管80相同。
作为形成用衬底14，使用厚度大约为0.7mm的玻璃衬底。作为树脂层23，使用厚度大约为1.55μm的聚酰亚胺树脂膜。作为绝缘层31，使用厚度大约为200nm的氧氮化硅膜。作为被用作晶体管的背栅电极的导电层81，使用厚度大约为100nm的钛膜。作为绝缘层82，使用厚度大约为400nm的氮化硅膜及厚度大约为50nm的氧氮化硅膜的叠层。作为氧化物半导体层83，使用利用原子个数比为In：Ga：Zn＝4：2：3的氧化物靶材形成的厚度大约为40nm的In-Ga-Zn氧化物半导体膜。作为绝缘层84，使用厚度大约为150nm的氧氮化硅膜。作为被用作晶体管的栅电极的导电层85，使用利用原子个数比为In：Ga：Zn＝4：2：3的氧化物靶材形成的厚度大约为100nm的In-Ga-Zn氧化物膜。作为绝缘层33，使用厚度大约为100nm的氮化硅膜及厚度大约为300nm的氧氮化硅膜的叠层。作为导电层86a、86b，使用厚度大约为10nm的钛膜及厚度大约为100nm的铜膜。作为绝缘层34，使用厚度大约为1.5μm的丙烯酸树脂膜。
对上述晶体管的Id-Vg特性(漏极电流-栅极电压特性)进行测定。如下那样测定条件在形成用衬底的剥离前后不同。在剥离之前，在Id-Vg特性的测定中，漏极电压为0.1V或20V，以每次增加0.25V的方式将背栅极电压及栅极电压从-8V扫描到8V。在剥离之后，在Id-Vg特性的测定中，漏极电压为0.1V或10V，以每次增加0.25V的方式将背栅极电压及栅极电压从-8V扫描到8V。
图26A及图26B以及图27A及图27B示出Id-Vg特性的测定结果。图26A及图26B分别是沟道长度L为3μm、沟道宽度W为50μm的晶体管的剥离前及剥离后的测定结果。图27A及图27B分别是沟道长度L为6μm、沟道宽度W为50μm的晶体管的剥离前及剥离后的测定结果。在图26A及图26B以及图27A及图27B中，横轴表示栅极电压Vg[V]，左侧的纵轴表示漏极电流Id[A]，右侧的纵轴表示场效应迁移率μFE[cm2/Vs]。此外，在图26A及图26B以及图27A及图27B中，粗实线表示漏极电压为10V或20V的Id-Vg特性，粗点划线表示漏极电压为0.1V的Id-Vg特性，细虚线表示漏极电压为10V或20V的场效应迁移率μFE。此外，在剥离前及剥离后测定的晶体管是形成在同一树脂层23上的不同的晶体管。
如图26A及图26B以及图27A及图27B所示，可确认到在从树脂层剥离形成用衬底的前后，形成在树脂层上的晶体管的电特性几乎没有差异。
从本实施例可知，通过使用本发明的一个方式的剥离方法，几乎不会影响到设置在树脂层上的晶体管的电特性，可以从树脂层剥离形成用衬底。
实施例4
以下，详细说明本发明的一个方式的剥离方法中的表1所示的条件。
[表1]
如实施例1等所示，不需要对形成用衬底进行特别的处理(等离子体处理等)。作为树脂层的材料，适当地是具有感光性且包含聚酰亚胺树脂前体的材料。或者，作为树脂层的材料，适当地是具有非感光性且包含可溶性聚酰亚胺树脂的材料。作为用来形成树脂层的加热条件，适当地是N2气氛下、350℃焙烧。
这里，当涂敷树脂层的材料时，有时在衬底的外周部等产生不均匀地涂敷的部分。优选在树脂层的固化之前容易去除这些不需要的部分。例如，可以使用稀释剂等有机溶剂去除上述不需要的部分。有时根据树脂层的材料与稀释剂起反应产生白浊、凝胶化或凝固等。在实施例1等中使用的树脂层的材料由于溶解于稀释剂等有机溶剂，所以可以在树脂层的固化之前容易去除不需要的部分。
通过使用具有感光性的材料，容易进行树脂层的加工，所以是优选的。在涂敷材料之后，进行曝光、显影，可以对树脂层进行加工。由于不需要抗蚀剂掩模的形成，所以可以缩短制造工序。
当使用非感光性材料时，在涂敷材料通过加热使其固化之后，在树脂层上涂敷抗蚀剂，进行曝光、显影，形成抗蚀剂掩模。然后，通过进行干蚀刻，可以对树脂层进行加工。
在树脂层上形成被剥离层(晶体管、显示元件等)的工序及与衬底的贴合工序时，优选的是，制造装置容易读出位置对准用标记。与具有感光性的材料相比，非感光性材料有时可见光的透过性较高。与有色树脂层相比，可见光的透过性较高的树脂层容易识别标记，设计时的布局自由度得到提高，所以是优选的。
当剥离后去除树脂层时，可以使贯通电极露出。树脂层优选通过灰化去除。当利用灰化、干蚀刻等时，树脂层的开口的形状近于垂直形状。由于去除树脂层，所以制造出的装置不受到树脂层的颜色的影响。
当剥离后不去除树脂层时，优选通过剥离使贯通电极露出。在形成树脂层时，在树脂层中设置开口，在开口中形成贯通电极。当使用具有感光性的材料时，可以通过曝光技术在树脂层中形成开口。此时，开口的形状成为锥形形状。当使用非感光性材料时，可以使用抗蚀剂掩模在树脂层中形成开口。此时，开口的形状近于垂直形状。并且，通过剥离使树脂层及贯通电极露出。此外，贯通电极优选使用与形成用衬底的密接性低的材料。另外，贯通电极与形成用衬底的接触面积越小越好。由于不去除树脂层，所以制造出的装置受到树脂层的颜色的影响。当使用有色树脂时，为了抑制光提取效率的下降，优选在不需要的部分不设置树脂层。当使用对可见光的透过性高的树脂层时，即使树脂层残留，光提取效率也不容易下降，所以是优选的。
剥离的容易性都几乎一样好。
符号说明
10 显示装置
13 粘合层
14 形成用衬底
21 膜
22 衬底
23 树脂层
23a 树脂层
24 绝缘层
25 树脂层
26 绝缘层
28 粘合层
29 衬底
31 绝缘层
32 绝缘层
33 绝缘层
34 绝缘层
35 绝缘层
40 晶体管
41 导电层
43a 导电层
43b 导电层
44 氧化物半导体层
45 导电层
50 晶体管
60 显示元件
61 导电层
62 EL层
63 导电层
65 激光
71 保护层
72 胶带
73 支撑衬底
74 绝缘层
75 保护层
75a 衬底
75b 粘合层
76 连接体
77 FPC
78 导电层
80 晶体管
81 导电层
81a 导电层
82 绝缘层
83 氧化物半导体层
84 绝缘层
85 导电层
86a 导电层
86b 导电层
86c 导电层
91 形成用衬底
93 树脂层
93a 树脂层
95 绝缘层
97 着色层
98 遮光层
99 粘合层
100 柔性装置
110 叠层体
111 形成用衬底
112 树脂层
112a 树脂层
113 绝缘层
114 包括晶体管的层
114a 氧化物半导体层
115 绝缘层
116 绝缘层
116a 氧氮化硅膜
116b 氮化硅膜
116c 氧氮化硅膜
120 叠层体
121 形成用衬底
122 树脂层
122a 树脂层
123 绝缘层
124 功能层
131 显示元件
132 粘合层
141 衬底
151 衬底
155 柔性衬底
156 保护膜
160 激光
381 显示部
500 加工构件
811 玻璃衬底
812 聚酰亚胺树脂层
813a 氧氮化硅膜
813b 氮化硅膜
813c 氧氮化硅膜
7000 显示部
7001 显示部
7101 框体
7103 操作按钮
7104 外部连接端口
7105 扬声器
7106 麦克风
7107 相机
7110 移动电话机
7201 框体
7202 操作按钮
7203 信息
7210 便携式信息终端
7300 电视装置
7301 框体
7303 支架
7311 遥控操作机
7650 便携式信息终端
7651 非显示部
7800 便携式信息终端
7801 表带
7802 输入输出端子
7803 操作按钮
7804 图标
7805 电池
8000 显示模块
8001 上盖
8002 下盖
8003 FPC
8004 触摸面板
8005 FPC
8006 显示面板
8009 框架
8010 印刷电路板
8011 电池

Claims (19)

1.一种剥离方法，包括如下步骤：
在衬底上使用具有感光性及热固化性的材料形成厚度为0.1μm以上且3μm以下的树脂层；
在所述树脂层上形成在沟道形成区域中包含氧化物半导体的晶体管；
使用线状激光装置对所述树脂层照射光；以及
将所述晶体管与所述衬底分离。
2.根据权利要求1所述的剥离方法，
其中所述树脂层使用粘度为5cP以上且小于100cP的溶液形成。
3.根据权利要求1所述的剥离方法，
其中所述树脂层使用粘度为10cP以上且小于50cP的溶液形成。
4.根据权利要求1所述的剥离方法，
其中所述树脂层利用旋涂机形成。
5.根据权利要求1所述的剥离方法，
其中所述树脂层对所述材料以第一温度进行加热形成，
并且所述晶体管以所述第一温度以下的温度形成。
6.根据权利要求1所述的剥离方法，
其中使用所述线状激光装置从所述衬底一侧对所述树脂层照射光。
7.根据权利要求1所述的剥离方法，还包括如下步骤：
在对所述树脂层照射所述光之前在所述树脂层上形成导电层，
其中所述树脂层利用光刻法以具有第一区域和其厚度比所述第一区域薄的第二区域的方式形成，
并且所述导电层与所述树脂层的所述第二区域重叠。
8.根据权利要求1所述的剥离方法，还包括如下步骤：
在对所述树脂层照射所述光之前在所述树脂层上形成导电层，
其中所述树脂层利用光刻法以具有开口的方式形成，
并且所述导电层与所述树脂层的所述开口重叠。
9.根据权利要求8所述的剥离方法，
其中所述导电层使用与所述晶体管所包括的电极相同的材料及相同的工序形成。
10.一种柔性装置的制造方法，包括如下步骤：
使用权利要求8所述的剥离方法使所述晶体管与所述衬底分离，使所述导电层露出；以及
通过所述树脂层的所述开口，使所述导电层与电路衬底电连接。
11.一种显示装置，包括：
第一树脂层；
所述第一树脂层上的晶体管；以及
与所述晶体管电连接的显示元件，
其中，所述第一树脂层的厚度为0.1μm以上且3μm以下，
并且，所述晶体管在沟道形成区域中包含氧化物半导体。
12.根据权利要求11所述的显示装置，还包括：
具有柔性的衬底；
所述第一树脂层上的第一无机绝缘层；
所述第一无机绝缘层上的第二树脂层；以及
所述第二树脂层上的第二无机绝缘层，
其中所述第一树脂层位于所述衬底上，
所述晶体管包括：
所述第二无机绝缘层上的氧化物半导体层；
所述氧化物半导体层上的第一栅极绝缘层；
所述第一栅极绝缘层上的第一栅极；以及
与所述氧化物半导体层电连接的源极及漏极，
并且所述显示元件与所述源极或所述漏极电连接。
13.根据权利要求12所述的显示装置，还包括：
所述第二无机绝缘层与所述氧化物半导体层之间的第二栅极；以及
所述第二栅极与所述氧化物半导体层之间的第二栅极绝缘层。
14.根据权利要求12所述的显示装置，还包括：
所述第一无机绝缘层与所述第二树脂层之间的第二栅极，
其中所述第二无机绝缘层是第二栅极绝缘层。
15.根据权利要求14所述的显示装置，还包括所述第二栅极及所述第一无机绝缘层上的第三无机绝缘层。
16.根据权利要求11所述的显示装置，还包括：
具有柔性的衬底；
所述第一树脂层上的第二树脂层；以及
所述第二树脂层上的无机绝缘层，
其中所述第一树脂层位于所述衬底上，
所述晶体管包括：
所述无机绝缘层上的氧化物半导体层；
所述氧化物半导体层上的第一栅极绝缘层；
所述第一栅极绝缘层上的第一栅极；
与所述氧化物半导体层电连接的源极及漏极；以及
所述第一树脂层与所述第二树脂层之间的第二栅极，
所述显示元件与所述源极或所述漏极电连接，
并且所述无机绝缘层是第二栅极绝缘层。
17.根据权利要求11所述的显示装置，
其中所述第一树脂层的5％失重温度低于400℃。
18.一种显示模块，包括：
权利要求11所述的显示装置；以及
电路衬底，
其中，所述显示装置包括导电层，
所述第一树脂层具有开口，
并且，所述导电层通过所述开口与所述电路衬底电连接。
19.一种电子设备，包括：
权利要求18所述的显示模块；以及
天线、电池、框体、相机、扬声器、麦克风和操作按钮中的至少一个。
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