JP6068338B2 - フレキシブルデバイスの製造方法及びフレキシブルデバイス - Google Patents

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Description

本発明は、フレキシブルデバイスの製造方法及びフレキシブルデバイスに関する。
近年、次世代のディスプレイとして、駆動回路用ＴＦＴおよび有機ＥＬ等のデバイスがフレキシブル基板の上に形成された可撓性のディスプレイが期待されている。
ところで、フレキシブル基板は形状が安定せず強度も弱いため、そのフレキシブル基板上にデバイスを形成することは容易ではない。そこで、形状が安定し強度も強いガラス板等の支持体上にフレキシブル基板を成膜し、そのフレキシブル基板上にデバイスを形成して、その後にフレキシブル基板およびデバイスを一体として支持体から剥離して、フレキシブルデバイスを製造する方法が検討されている。
しかしながら、この方法は、支持体に対するフレキシブル基板の密着性及び剥離性に絶妙のバランスが要求される。すなわち、支持体に対するフレキシブル基板の密着性を強くすると剥離性は弱くなる。そのため、支持体からフレキシブル基板を剥離する際に強い力で剥離しなければならず、フレキシブル基板の上のデバイスに強い力が加わってデバイスが破損してしまうおそれがある。一方、支持体に対するフレキシブル基板の密着性を弱くすると剥離性は強くなる。この場合、剥離の際にデバイスは破損し難いが、支持体に密着していない不安定なフレキシブル基板の上にデバイスを形成することは困難である。
このように、剥離性と密着性の相反する２つの性質をバランス良く有するフレキシブル基板を得ることは困難である。そこでその対応策として、支持体とフレキシブル基板との間に別層として剥離層を介在させる技術が、以下の文献に開示されている。
特許文献１では、図９（ａ）に示すように、支持体２０１とフレキシブル基板２０２との間に２層からなる剥離層を介在させる提案をしている。具体的には、支持体２０１上に窒化物層２０３を形成し、さらにその上に酸化物層２０４、フレキシブル基板２０２、デバイス２０５を順に積層する。これら窒化物層２０３及び酸化物層２０４が剥離層となる。そして、窒化物層２０３と酸化物層２０４との膜応力の差異を利用して、窒化物層２０３と酸化物層２０４との界面で、窒化物層２０３が形成された支持体２０１から酸化物層２０４及びフレキシブル基板２０２を一体として剥離する。また、剥離方法の例示として、剥離させる界面にレーザーを照射することで剥離する界面に熱を加える手法が開示されている。
また、特許文献２では、図９（ｂ）に示すように、支持体２１１とフレキシブル基板２１２との間に、パレリン又はＣＯＣ（環状オレフィン共重合体）からなる剥離層２１３を介在させる提案をしている。具体的には、支持体２１１上の中央領域に剥離層２１３を形成し、その剥離層２１３の上にフレキシブル基板２１２を形成するのであるが、支持体２１１の外周領域には剥離層２１３を形成しないため、支持体２１１の外周領域には直接フレキシブル基板２１２が形成される。
これにより、剥離層２１３が形成されている中央領域では、支持体２１１とフレキシブル基板２１２との間に剥離層２１３が介在することで剥離性を高め、一方、剥離層２１３が形成されていない外周領域では、支持体２１１とフレキシブル基板２１２とが直接密着することで密着性を高めている。その上で、フレキシブル基板２１２上の中央領域にデバイス２１４を形成した後、支持体２１１とフレキシブル基板２１２との密着性の高い外周領域を切り離し、支持体２１１と剥離層２１３との界面において、支持体２１１からフレキシブル基板２１２を剥離する。
特開２００６−２０３２２０ 特開２０１０−６７９５７
しかしながら、上記従来技術では、以下のような問題が生ずる。
まず、特許文献１では、支持体２０１とフレキシブル基板２０２との間に剥離膜として２層の膜を形成し、その２層の界面において、支持体２０１とフレキシブル基板２０２とを剥離している。そのため、剥離膜を形成する工数が多く、プロセスの負担が大きくなるという問題がある。また、剥離の際に用いるレーザー照射装置は高価であり、コスト高になるという問題がある。
次に、特許文献２では、支持体２１１と剥離層２１３との間に隙間が発生し、その結果、支持体２１１とフレキシブル基板２１２との密着性が弱くなり、フレキシブル基板２１２上にデバイス２１４を形成する際にフレキシブル基板２１２が安定せず精細なデバイス形成が困難になる。すなわち、フレキシブル基板２１２は一般的に樹脂材料からなり、樹脂材料は水分を含んでいるため、フレキシブル基板２１２を形成する際は、樹脂材料に含有されている水分が加熱により気化してガスとなり、そのガスが剥離層２１３と支持体２１１との間に入り込んで隙間を形成する。
また、剥離層２１３と支持体２１１との間に隙間が発生すると、剥離層２１３上に形成されているフレキシブル基板２１２に凹凸が生じ、平坦性を失わせるという問題も生じる。さらに、支持体２１１からフレキシブル基板２１２を分離させるために、フレキシブル基板２１２および支持体２１１の外周領域を剥離層２１３の外周に沿ってカットする工程を要し、その分デバイス２１４に負荷をかける問題が生じる。加えて剥離層２１３の材料であるＣＯＣは、耐熱性が低く（Ｔｇ：１５０℃〜２５０℃）、寸法安定性も低い（ＣＴＥ：５０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ）ため、プロセスが制限される。
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、フレキシブルデバイス製造のプロセスを簡素化できるフレキシブルデバイスの製造方法及びフレキシブルデバイスを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法は、表面に水酸基を有する支持体の上に所定の溶液を塗布して薄膜を形成する第１工程と、前記薄膜を焼成して剥離層を形成する第２工程と、前記剥離層の上にフレキシブル基板を形成する第３工程と、前記フレキシブル基板の上にデバイスを形成する第４工程と、前記支持体と前記剥離層との間を境に、前記支持体から、前記剥離層、前記フレキシブル基板及び前記デバイスを剥離する第５工程と、を含み、前記所定の溶液はアルキルシランアルコキシド誘導体とチタンアルコキシド誘導体とを含み、前記第２工程において、前記所定の溶液を塗布して形成される薄膜の焼成温度は、２００℃以上３５０℃以下の温度範囲であり、前記焼成温度が２００℃以上２７０℃未満の場合、前記アルキルシランアルコキシド誘導体に含まれるシリコン原子数と、前記チタンアルコキシド誘導体に含まれるチタン原子数との比は、３．３〜４．１：１であり、前記焼成温度が２７０℃以上３３０℃以下の場合、前記比は、３．３〜２３：１であり、前記焼成温度が３３０℃を超え〜３５０℃以下の場合、前記比は、１９〜２３：１である。
本態様によると、所定の溶液に含まれるアルキルシランアルコキシド誘導体とチタンアルコキシド誘導体との混合比を調整しつつ、焼成温度を調整することにより、剥離層と支持体との密着性及び剥離性を制御する。これにより、アルキルシランアルコキシド誘導体とチタンアルコキシド誘導体との所定の混合比及び所定の焼成温度範囲で剥離層を形成することで、支持体に対する剥離性と密着性との良いバランスを有する剥離層を得ることができる。
剥離層の材料についての検討結果を示す図である。 アルキルシランアルコキシド誘導体からなる層の剥離性を説明するための図である。 チタンアルコキシド誘導体からなる層の剥離性を説明するための図である。 混合比及び焼成温度が剥離性に与える影響についての検討結果を示す図である。 剥離層の剥離性を説明するための図である。 本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の概要を示す図である。 本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の詳細を示す図である。 本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの積層構造を説明するための図である。 従来のフレキシブルデバイスの製造方法を説明するための図である。
［本発明の一態様の概要］
本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法は、表面に水酸基を有する支持体の上に所定の溶液を塗布して薄膜を形成する第１工程と、前記薄膜を焼成して剥離層を形成する第２工程と、前記剥離層の上にフレキシブル基板を形成する第３工程と、前記フレキシブル基板の上にデバイスを形成する第４工程と、前記支持体と前記剥離層との間を境に、前記支持体から、前記剥離層、前記フレキシブル基板及び前記デバイスを剥離する第５工程と、を含み、前記所定の溶液はアルキルシランアルコキシド誘導体とチタンアルコキシド誘導体とを含み、前記第２工程において、前記所定の溶液を塗布して形成される薄膜の焼成温度は、２００℃以上３５０℃以下であり、前記焼成温度が２００℃以上２７０℃未満の場合、前記アルキルシランアルコキシド誘導体に含まれるシリコン原子数と、前記チタンアルコキシド誘導体に含まれるチタン原子数との比は、３．３〜４．１：１であり、前記焼成温度が２７０℃以上３３０℃以下の場合、前記比は、３．３〜２３：１であり、前記焼成温度が３３０℃を超え〜３５０℃以下の場合、前記比は、１９〜２３：１である。
本態様によると、ＳＯＧ（ｓｐｉｎ ｏｎ ｇｌａｓｓ）系分子であるアルキルシランアルコキシド誘導体とチタンアルコキシド誘導体とを含む溶液を用いて薄膜を成膜し、その薄膜を焼成することで形成される剥離層を支持体とその支持体の上方に形成されるフレキシブル基板との間に介在させる。この剥離層は、ＳＯＧ系分子同士が結合して形成されている。なお、ここで言うＳＯＧ系分子同士が結合するとは、上記２種の誘導体の同種誘導体の結合及び異種誘導体の結合の両方を意味する。
ここで、アルキルシランアルコキシド誘導体は、ガラスに対して剥離性を有しており、密着性は低いものである。したがって、アルキルシランアルコキシド誘導体は、剥離層の剥離性に寄与していると考えられる。また、アルキルシランアルコキシド誘導体の剥離性は、焼成温度によって変化し、焼成温度が高温であれば剥離性は弱まり、すなわち、密着性が発現し始める。
一方、チタンアルコキシド誘導体は、ガラスに対して高い密着性を有しており、剥離性は無いものである。したがって、チタンアルコキシド誘導体は、剥離層の密着性に寄与していると考えられる。なお、チタンアルコキシド誘導体の密着性は、焼成温度によって変化せず、どの焼成温度においても略一定の密着性を有する。
上記のように、アルキルシランアルコキシド誘導体は剥離性を有しており、その剥離性は、焼成温度によって変化する。一方、チタンアルコキシド誘導体は、支持体であるガラスとの高い密着性を有しており、その密着性は焼成温度により変化しない。
そこで、アルキルシランアルコキシド誘導体を含む溶媒をガラス上に塗布した後の焼成時の焼成温度を制御することで、ガラスに対する剥離性を抑制して、ガラスに対する密着性と剥離性をバランスよく有する剥離層を得ることができる。
すなわち、本態様では、所定の溶液に含まれるアルキルシランアルコキシド誘導体とチタンアルコキシド誘導体との混合比を調整しつつ、焼成温度を調整することにより、剥離層とガラスとの密着性及び剥離性を制御することとした。
具体的には、（１）剥離性を有するアルキルシランアルコキシド誘導体と、密着性を有するチタンアルコキシド誘導体との混合比、及び、（２）剥離層形成時の焼成温度の制御によって、本態様の剥離層とガラスとの密着性及び剥離性を制御することとした。
これにより、アルキルシランアルコキシド誘導体とチタンアルコキシド誘導体との所定の混合比及び所定の焼成温度範囲で剥離層を形成することで、ガラスに対する剥離性と密着性との良いバランスを有する剥離層を得ることができる。
したがって、本態様の剥離層は支持体であるガラスとの間で密着性及び剥離性をバランス良く有しており、本態様の剥離層を設けることにより、デバイス形成の際に必要な密着性及び支持体からフレキシブル基板を剥離する際に必要な剥離性の両方を担保する。したがって、本態様の剥離層を設けることで、過度な力を加えることなく、他の手段を用いることなく、支持体から剥離層、フレキシブル基板及びデバイスを容易に剥離することができる。その結果、フレキシブル基板を破断及び変形させることなく、またデバイスを破損させることなく、フレキシブルデバイスを製造することがきる。
また、本態様の剥離層は、単層のみで剥離性及び密着性の両方をバランス良く有しているため、剥離層として複数の層を設ける必要が無いため、プロセスの負担を低減することができる。
また、本態様の剥離層は、溶液を成膜し焼成することで得られるため、蒸着等の気相プロセスは不要であり、比較的安価で容易に形成することができる。
また、アルキルシランアルコキシド誘導体とチタンアルコキシド誘導体とを含む薄膜を焼成し得られる剥離層は、無機系材料であり、熱耐性及び寸法安定性を有するため、熱を加えられても変形やひび割れが発生することもない。その結果、剥離層の上に形成されているフレキシブル基板の変形も抑制することができる。また、剥離後の剥離層はバリア膜として機能する。
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記第３工程において、前記フレキシブル基板は、前記剥離層の上に塗布法により形成される。本態様によると、フレキシブル基板を形成する工程を塗布法にすることで、フレキシブル基板を得るのにプロセスの負担を低減することができる。
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記第３工程において、前記フレキシブル基板は、ポリイミドにより形成される。
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記第３工程において、前記フレキシブル基板の膜厚は、５〜６０μｍの厚さで形成される。本態様によると、強度が強く破断し難い剥離層がフレキシブル基板の下面に形成されているため、剥離層が形成されていないフレキシブル基板よりも強度が強く、その結果、フレキシブル基板の膜厚を５〜６０μｍの薄さにまでしても十分に実用可能であり、５〜２０μｍ程度の厚さまで薄くすることができる。
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記デバイスは、半導体装置を含む。
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記デバイスは、表示装置を含む。さらに、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記表示装置は、有機ＥＬである。
本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスは、上記いずれかに記載のフレキシブルデバイスの製造方法により製造されている。
また、本発明の一態様に係る別のフレキシブルデバイスでは、フレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の下方にある剥離層と、前記フレキシブル基板の上方にある半導体装置と、前記フレキシブル基板の上方であって、前記半導体装置によって制御される表示装置と、を備え、前記剥離層は、ポリアルキルシロキサンと酸化チタンとを含む。本態様によると、例えばフレキシブルデバイスが、ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の場合に、フレキシブル基板の下に剥離層があり、この剥離層は酸化チタンを含んでいる。それにより、有機ＥＬ表示装置であるフレキシブルデバイスの外部から入射する光のうち、紫外領域の光を、酸化チタンが吸収する。その結果、フレキシブルデバイスの内部に入る紫外領域の光を減らすことができ、有機ＥＬに含まれる有機発光層の紫外領域の光によるダメージを低減できる。したがって、有機発光層の劣化を防ぎ、長寿命なフレキシブルデバイスを提供できる。特にこのような構成はフレキシブル基板が紫外線を吸収しない材料である場合に好適である。
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの特定の局面では、前記ポリアルキルシロキサンに含まれるシリコン原子数と前記酸化チタンに含まれるチタン原子数との比は、３．３〜２３：１である。
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの特定の局面では、前記表示装置は、有機ＥＬである。
［発明に至った経緯］
支持体の上に剥離層を形成し、その剥離層の上にフレキシブル基板を形成し、そのフレキシブル基板の上にデバイス（例えば、駆動回路用ＴＦＴ及び有機ＥＬを含む）を形成した後、前記支持体と前記剥離層との界面で、前記支持体から剥離層、フレキシブル基板及びデバイスを一体として剥離する工程を含むフレキシブルデバイスの製造方法について、前記剥離層の求められる性質を以下のように検討した。
（１）高温耐性、薬品耐性
先ず、フレキシブル基板の上にデバイスを形成する際には、高温工程又は薬品を使う工程がある。例えば、デバイスが駆動回路用ＴＦＴを含む場合、ＴＦＴの半導体層にレーザーを照射する工程や、金属配線を形成するためにエッチングを行う工程などである。これら工程において剥離層が変質、変形しないように、剥離層には高温耐性及び薬品耐性を有することが求められる。
（２）密着性、剥離性
次に、フレキシブル基板の上にデバイスを形成する際には、フレキシブル基板を固定するために、剥離層と支持体との密着性が求められる。一方で、支持体から剥離層、フレキシブル基板及びデバイスを一体として剥離する際には、フレキシブル基板を破損させないために、支持体と剥離層との剥離性が求められる。すなわち、密着性と剥離性とは相反する性質であるが、これら性質の両方をバランス良く有することが剥離層に求められる。
（３）塗布性
さらに、フレキシブルデバイスの製造において、プロセスを簡素化しプロセス負荷を減らすために、塗布プロセスにより剥離層を形成することが求められる。
（４）各性質の評価
発明者は、上記（１）から（３）の性質を有する剥離層の材料を鋭意検討した。その一例として、各種の材料について、（１）高温耐性、薬品耐性、（２）密着性、剥離性、（３）塗布性等を評価する実験を行なった。
実験では、ガラス基板として無アルカリガラスを用い、フレキシブル基板の材料として、ポリイミドを用いた。
剥離層の材料として、ＳＯＧ(ｓｐｉｎ ｏｎ ｇｌａｓｓ)と従来例として特許文献２の剥離層の材料であるパリレンとＣＯＣについて検討した。ＳＯＧとしては、ＳｉＯ系ＳＯＧであるアルキルシランアルコキシド誘導体（ラサ工業株式会社製：ＶＲＬ−１Ｈ−５ｋ）と、ＴｉＯ系ＳＯＧであるチタンアルコキシド誘導体（ラサ工業株式会社製：ＴＩ―２０４−２ｋ）を用いた。
ガラス基板上への剥離層の形成は、以下の方法で行った。ＳＯＧは、溶液にしてスピンコーターにより塗布し、１５０℃で１分間、２００℃で１分間加熱した後、３３０℃で加熱した。
剥離層上へのフレキシブル基板の形成は、ポリイミド前駆体をスピンコーターにより塗布し、多段階で昇温し、３５０℃（又は３００℃）で加熱した後、放冷した。
実験結果を図１に示す。図１において、良いと評価したものが「○」、悪いと評価したものが「×」、やや良いと評価したものが「△」である。図１に示す結果から、剥離層用として十分な高温耐性、薬品耐性及び塗布性を有する材料として、ＳｉＯ系ＳＯＧであるアルキルシランアルコキシド誘導体、及び、ＴｉＯ系ＳＯＧであるチタンアルコキシド誘導体を着目するに至った。
（５）ＳＯＧ
ＳｉＯ系ＳＯＧは、中心金属であるシリコン（Ｓｉ）が４つの結合手を有しており、その内の２つは隣接するＳＯＧ系分子との結合に用いられ、残りの２つは有機基（ＯＲ）、水酸基（ＯＨ）、炭化水素基（Ｒ）のうちのいずれかと結合していると考えられる。
一方、ＴｉＯ系ＳＯＧは、中心金属であるチタン（Ｔｉ）が４つの結合手を有しており、その内の２つは隣接するＳＯＧ系分子との結合に用いられ、残りの２つは有機基（ＯＲ）、水酸基（ＯＨ）のいずれかと結合していると考えられる。
ＳｉＯ系ＳＯＧ及びＴｉＯ系ＳＯＧの双方において、ＳＯＧ分子の水酸基（ＯＨ）が、隣接するＳＯＧ分子の水酸基（ＯＨ）又はガラスの水酸基（ＯＨ）と脱水縮合し、ＳＯＧ分子同士の結合又はＳＯＧ分子とガラスとの結合に寄与すると考えられる。したがって、ＳＯＧをガラス基板上に塗布し、焼成することでＳＯＧ層を形成した場合には、ＳＯＧ層の表面の水酸基（ＯＨ）とガラス表面の水酸基（ＯＨ）とが脱水縮合して共有結合を形成することにより、ＳＯＧとガラスとが密着性を発現する。すなわち、ＳＯＧの表面に存在する水酸基（ＯＨ）の量により、ＳＯＧとガラスとの密着性が決まり、その水酸基（ＯＨ）の量を制御することで、ＳＯＧとガラスとの密着性をコントロールできる。
一方、ＳＯＧの中でもＳｉＯ系ＳＯＧについては、Ｓｉの結合手の一部が炭化水素基（Ｒ）と結合している。炭化水素基（Ｒ）はガラスの水酸基（ＯＨ）とは結合しないので、ＳｉＯ系ＳＯＧはガラスに対して剥離性を有する。
以上を踏まえて、ＳｉＯ系ＳＯＧ及びＴｉＯ系ＳＯＧの密着性及び剥離性の特徴について実験により以下の見識を得た。
（６）ＳｉＯ系ＳＯＧ
ＳｉＯ系ＳＯＧの一例であるアルキルシランアルコキシド誘導体を支持体であるガラス基板の上に塗布し、焼成することでＳＯＧ層を形成することができる。
アルキルシランアルコキシド誘導体に含まれている有機基（ＯＲ）は、焼成において低温の加熱でも加水分解を起こし、水酸基（ＯＨ）になる。
アルキルシランアルコキシド誘導体に含まれている炭化水素基（Ｒ）も、焼成において脱離し水酸基（ＯＨ）に変化するが、焼成温度によって変化の度合いが異なる。
アルキルシランアルコキシド誘導体に含まれている炭化水素基（Ｒ）は焼成温度が２００度未満の場合、炭化水素基（Ｒ）は脱離せず、水酸基（ＯＨ）に変化しない。したがって、図２（ａ）に示すように、ＳＯＧ層とガラス基板との界面において、ＳＯＧ層の表面に、Ｓｉ原子と結合している炭化水素基（Ｒ）が存在する。この炭化水素基（Ｒ）は、ガラス基板の表面の水酸基（ＯＨ）と結合しないため、アルキルシランアルコキシド誘導体はガラス基板に対して剥離性を有する。
一方、焼成温度が２００度以上の場合、炭化水素基（Ｒ）は脱離し始め、水酸基（ＯＨ）に変化し始め、焼成温度が高温であるほど炭化水素基（Ｒ）が減少して、炭化水素基（Ｒ）から変化した水酸基（ＯＨ）が増大する。すなわち、アルキルシランアルコキシド誘導体に含まれる炭化水素基（Ｒ）と水酸基（ＯＨ）との割合は焼成温度により決まり、焼成温度が高温であるほど、炭化水素基（Ｒ）が水酸基（ＯＨ）に変化する割合が増え、ＳＯＧ層の表面に存在する水酸基（ＯＨ）の量が増える。
焼成温度が高温であれば、図２（ｂ）に示すように、ＳＯＧ層の表面の水酸基（ＯＨ）とガラス基板の表面の水酸基（ＯＨ）とが脱水縮合して共有結合する確率が高くなるため、ＳＯＧ層とガラス基板との剥離性が弱くなり、密着性を発現し始める。
したがって、焼成温度が２００度以上にすることで、ＳＯＧ層の表面に存在する水酸基（ＯＨ）の量を増大させ、その結果、ＳＯＧ層のガラス基板に対する剥離性を抑制できる。なお、ＳＯＧ層の焼成温度が２００度以上であっても、３５０度以下であれば、ＳＯＧ層は、ガラス基板に対して一定の剥離性を備えている。
（７）ＴｉＯ系ＳＯＧ
ＴｉＯ系ＳＯＧであるチタンアルコキシド誘導体を支持体であるガラスの上に塗布し、焼成することでＳＯＧ層を形成することができる。
図３に示すように、ＴｉＯ系ＳＯＧであるチタンアルコキシド誘導体からなるＳＯＧ層の表面は水酸基（ＯＨ）が多い。そのため、焼成温度によらず、ＳＯＧ層の表面に存在する水酸基（ＯＨ）とガラス基板の表面の水酸基（ＯＨ）とが共有結合を形成する確率は高いため、高い密着性を有する。すなわち、チタンアルコキシド誘導体は、焼成温度によらず、ガラスに対して高い密着性を有しており、剥離性を有していない。
（８）ＳｉＯ系材料とＴｉＯ系材料との混合
上記のように、アルキルシランアルコキシド誘導体は、支持体であるガラスに対して剥離性を有しており、焼成温度の制御により、ガラスに対する剥離性の強弱を制御できる。すなわち、高温で焼成すれば剥離性は弱まり、密着性が発現し始める。一方、チタンアルコキシド誘導体は、焼成温度に因らず、支持体であるガラスに対して高い剥離性を有する。
そこで、焼成温度によりガラスに対する剥離性が変化するアルキルシランアルコキシド誘導体の特性に着目し、アルキルシランアルコキシド誘導体を含む溶液をガラス上に塗布して薄膜を形成する際の焼成温度を制御することで、その薄膜のガラスに対する剥離性を制御して、ガラスに対する密着性と剥離性をバランスよく有する剥離層を得ることとした。
しかしながら、溶媒に溶解させることができるアルキルシランアルコキシド誘導体の量は少量であり、溶液にアルキルシランアルコキシド誘導体を多量に混ぜると溶液の粘性が増し、薄膜形成時に溶液プロセスを用いることができない。すなわち、アルキルシランアルコキシド誘導体を溶解させることができる量に制限があり、アルキルシランアルコキシド誘導体だけでは溶液を作製できない。
一方、チタンアルコキシド誘導体は多量に溶媒に溶解させることができる。そこで、アルキルシランアルコキシド誘導体とチタンアルコキシド誘導体とを混合させることで、剥離層のガラスに対する密着性と剥離性をバランスよく担保することとした。
（９）混合比及び焼成温度
適度な密着性を有し剥離可能な剥離層を得るために、（１）アルキルシランアルコキシド誘導体とチタンアルコキシド誘導体との混合比、及び、（２）焼成温度範囲について、鋭意検討を行なった。
実験では、所定の溶液として、ＳｉＯ系ＳＯＧ溶液（ラサ工業株式会社製：ＴＩ−２０４−２ｋ）と、ＴｉＯ系ＳＯＧ溶液（ラサ工業株式会社製：ＶＲＬ−１Ｈ−５ｋ）との混合溶液を用いた。アルキルシランアルコキシド誘導体については、前記ＳｉＯ系ＳＯＧ溶液に含まれており、また、チタンアルコキシド誘導体については、前記ＴｉＯ系ＳＯＧ溶液に含まれている。
混合溶液に含まれるアルキルシランアルコキシド誘導体とチタンアルコキシド誘導体との比は、以下のように算出した。
まず、所望の混合体積比のＳｉＯ系ＳＯＧ溶液及びＴｉＯ系ＳＯＧ溶液を、それぞれ加熱し溶液中の溶媒を蒸発させ、それぞれの溶液から得られた残留固形物の重量をそれぞれ測定した。ここで、加熱されることにより、ＳｉＯ系ＳＯＧ溶液に含まれるアルキルシランアルコキシド誘導体は二酸化シリコン（ＳｉＯ２）に、また、ＴｉＯ系ＳＯＧ溶液に含まれるチタンアルコキシド誘導体は二酸化チタン（ＴｉＯ２）に変化すると考えられる。そのため、ＳｉＯ系ＳＯＧ溶液の残留固形物の重量をＳｉＯ２の分子量で除算し、ＴｉＯ系ＳＯＧ溶液の残留固形物の重量をＴｉＯ２の分子量で除算することで、所望の混合体積比のＳｉＯ系ＳＯＧ溶液及びＴｉＯ系ＳＯＧ溶液のうちＳｉＯ系ＳＯＧ溶液に含まれるシリコンの原子数とＴｉＯ系ＳＯＧ溶液に含まれるチタンの原子数を算出した。これら原子数から、所定の溶液に含まれるアルキルシランアルコキシド誘導体のＳｉ原子数とチタンアルコキシド誘導体のＴｉ原子数との比が求められる。
Ｓｉ原子数とＴｉ原子数との比が異なる剥離層を種々形成し、それら剥離層の剥離性を評価する実験を行なった。その実験結果を図４に示す。
実験では、ガラス基板として、無アルカリガラスを用いた。フレキシブル基板の材料として、ポリイミドを用いた。
剥離層は、溶液をスピンコーターにより塗布し、１５０℃で１分間、２００℃で１分間加熱した後、３３０℃で焼成し形成した。なお、この焼成は、多段階で昇温しても、又は徐々に温度を上げる工程で行ってもよい。
剥離層上のフレキシブル基板は、ポリイミド前駆体をスピンコーターにより塗布し、３５０℃で焼成してポリイミドを形成した。なお、この焼成は、徐々にまたは多段階で温度を上げる工程で行ってもよい。
剥離層の剥離性の評価は、フレキシブル基板および剥離層にカッターナイフで切れ込みを入れ、剥離層が自然に剥離するか否かで判断した。外周の一部に切れ込みを入れることによって剥離層全体が剥離した場合は、剥がれ易いとして「Ａ」と評価した。外周全体に切れ込みを入れることによって剥離層全体が剥離した場合は、剥離性と密着性のバランスが良いとして「Ｂ」と評価した。部分的に密着力が高く、フレキシブル基板においてポリイミドの凝集破壊が起こった場合は、剥がれ難いとして「Ｃ」と評価した。
実験結果を図４に示す。図４に示す結果から、Ｓｉ原子数とＴｉ原子数の比（Ｓｉ：Ｔｉ）の好適な範囲は、焼成温度が２００℃以上２７０℃未満の場合は３．３〜４．１（３．７±０．４）：１であり、焼成温度が２７０℃以上３３０℃以下の場合は３．３〜２３：１（３．７±０．４〜２１±２）であり、焼成温度が３３０℃を超え〜３５０℃以下の場合は１９〜２３（２１±２）：１であった。
（１０）まとめ
以上により、図５に示すように、剥離層の表面の水酸基（ＯＨ）とガラス基板の表面の水酸基（ＯＨ）とを適度な確率で共有結合させ、ガラスに対する密着性と剥離性とのバランスを良くすることで、適度な密着性を有し剥離可能な剥離層を得ることができた。
すなわち、本態様では、所定の溶液に含まれるアルキルシランアルコキシド誘導体とチタンアルコキシド誘導体との混合比を調整しつつ、焼成温度を調整することにより、剥離層とガラスとの密着性及び剥離性を制御することとした。
これにより、アルキルシランアルコキシド誘導体とチタンアルコキシド誘導体との所定の混合比及び所定の焼成温度範囲で剥離層を形成することで、ガラスに対する剥離性と密着性との良いバランスを有する剥離層を得ることができる。
したがって、本態様の剥離層は支持体であるガラスとの間で密着性及び剥離性をバランス良く有しており、本態様の剥離層を設けることにより、デバイス形成の際に必要な密着性及び支持体からフレキシブル基板を剥離する際に必要な剥離性の両方を担保する。したがって、本態様の剥離層を設けることで、過度な力を加えることなく、他の手段を用いることなく、支持体から剥離層、フレキシブル基板及びデバイスを容易に剥離することができる。その結果、フレキシブル基板を破断及び変形させることなく、またデバイスを破損させることなく、フレキシブルデバイスを製造することがきる。
［実施の形態］
以下、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法及びフレキシブルデバイスについて、図面を参照しながら説明する。
本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法は、図６（ａ）に示すように支持体１の上に溶液を塗布して薄膜２Ａを形成する工程と、図６（ｂ）に示すように薄膜２Ａを焼成して剥離層２を形成する工程と、図６（ｃ）に示すように剥離層２の上にポリイミド樹脂等からなるフレキシブル基板３を形成する工程と、図６（ｄ）に示すようにフレキシブル基板３の上にデバイス４を形成する工程と、図６（ｅ）に示すように支持体１から剥離層２、フレキシブル基板３及びデバイス４を一体として剥離し、フレキシブルデバイス５を得る工程とを包含する。
以下に、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法について詳細に説明すると共に、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの構成について説明する。
（１）剥離層形成
先ず、図７に示すように、支持体１上に剥離層２を形成する（ステップＳ１０１）。
支持体１は、剥離層２と適度な密着性を確保するため、その表面に水酸基を有するものが好ましく、かつデバイスを形成するプロセスに耐えうる高温耐性や薬品耐性と、ハンドリング性の観点から十分な剛直性を有するものが好ましい。例えば、液晶表示装置などに用いられている無アルカリガラス基板を好適に用いることができる。他にも表面に水酸基を有する支持体の例としては、石英基板、シリコン基板、熱酸化膜付きシリコン基板などの支持基板が挙げられる。以下の例では、支持体１として無アルカリガラス基板を用いる。
剥離層２は、支持体１とフレキシブル基板３間の密着性を調整するためのものであり、各種の硬化性化合物からなる混合溶液を支持体１上に塗布し焼成して硬化させたものである。硬化性混合物としては、特に、ガラス基板との密着性が比較的低いシランアルコキシドと、ガラス基板との密着性が比較的高いチタンアルコキシドの組み合わせを好適に用いることができる。
シランアルコキシドは下記一般式
Ｒ１ ｍＳｉ(ＯＲ２)４−ｍ
で示されるものである。上式中のＲ1は炭素数１〜６の炭化水素基であり、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基などが挙げられる。また、Ｒ2は炭素数１〜１０の炭化水素基であり、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-へキシル基、シクロへキシル基、n-オクチル基、n-デシル基、フェニル基、ビニル基、アリル基などが挙げられる。ｍは０〜２の整数が好ましい。
チタンアルコキシドは一般式 Ｔｉ（ＯＲ）４で示され、その具体例としては、チタンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、チタンテトラn-プロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラアセチルアセトナートなどが好ましく用いられる。
支持体１の上に剥離層２となる硬化性混合物を塗布して薄膜２Ａを形成する工程は、例えば、スピンコーティング法、スリットコーティング法などのコーティング法やスクリーン印刷などの印刷法を用いて行うことができる。その後、薄膜２Ａを１５０℃で１分、２００℃で１分乾燥させ、最終的に２００〜３５０℃で焼成を行い、剥離層２を得る。なお、この焼成は、多段階で昇温しても、又は徐々に温度を上げる工程で行ってもよい。
（２）フレキシブル基板形成
次に、図７に示すように、剥離層２の上にフレキシブル基板３を形成する（ステップＳ１０２）。フレキシブル基板３は、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂等の絶縁性材料をベースとして形成されている。例えば、ポリイミド前駆体をスピンコーターにより塗布し、焼成することによってポリイミドを形成する。なお、この焼成は、徐々にまたは多段階で温度を上げる工程で行ってもよい。ボトムエミッション型のフレキシブルデバイスにおいて、フレキシブル基板３が紫外線をほとんど吸収しない材料（例えば、シリコーン系樹脂やポリオレフィン系樹脂等）で形成されている場合は、有機発光層が紫外線に晒されるのを防止するために、フレキシブル基板３の下面に紫外線吸収効果を有する酸化チタンを含む剥離層２が形成された本態様の構成がより有効である。
本態様ではフレキシブル基板３の下面に剥離層２が形成されているため、フレキシブル基板３が破損し難い。したがって、フレキシブル基板３の膜厚を薄くすることができる。フレキシブル基板３の膜厚は、５〜６０μｍの厚さが好ましく、５〜２０μｍ程度の厚さにすることもできる。
（３）ＴＦＴ形成
次に、図７に示すように、半導体装置の一例としてのＴＦＴを形成する（ステップＳ１０３）。図８に示すように、ＴＦＴは、フレキシブル基板３の上面に形成されたゲート、ソース及びドレイン６の各電極で構成されており（図８では、ドレイン６のみを図示）、その上をパッシベーション膜７で被覆してなる構成を有する。なお、半導体装置としては、ＴＦＴ以外に、ＭＯＳＦＥＴ、ＣＭＯＳ等が挙げられる。
（４）絶縁層形成
次に、図７に示すように、ＴＦＴ上に絶縁層８を形成する（ステップＳ１０４）。図８に示すように、絶縁層８は、ドレイン６上の一部が露出するコンタクト孔８ａが開けられ、その他の部分の上面が略平坦化されている。絶縁層８は、例えば、ポリイミド、ポリアミド、アクリル系樹脂材料などの有機化合物を用い形成されている。
（５）アノード形成
次に、図７に示すように、絶縁層８上にアノード９を形成する（ステップＳ１０５）。図８に示すように、アノード９は、発光単位（サブピクセル）で区画され形成されており、コンタクト孔８ａの側壁に沿って一部がドレイン６に接続されている。なお、アノード９は、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法などにより金属膜を成膜した後、サブピクセル単位にエッチングすることで形成できる。アノード９は、例えば、ＡｇまたはＡｌを含む金属材料から構成されている。本態様のようなトップエミッション型のフレキシブルデバイス５の場合には、その表面部が高い反射性を有することが好ましい。
（６）透明導電膜形成
次に、図７に示すように、アノード９の上面を覆うように透明導電膜１０が形成されている（ステップＳ１０６）。図８に示すように、透明導電膜１０は、アノード９の上面のみならず側端面も覆っており、また、コンタクト孔８ａ内においてもアノード９の上面を覆っている。なお、透明導電膜１０は、上記同様に、スパッタリング法や真空蒸着法などを用い成膜した後、エッチングによりサブピクセル単位に区画することにより形成される。透明導電膜１０は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）若しくはＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などを用い形成される。
（７）ホール注入層形成
次に、図７に示すように、透明導電膜１０上の一部にホール注入層１１を形成する（ステップＳ１０７）。図８に示すように、ホール注入層１１は、透明導電膜１０上の全体ではなく、その一部に形成されているが、全体に形成することもできる。
ここで、ホール注入層１１は、金属酸化物からなる層とすることも、有機材料からなる層とすることもできる。そして、金属酸化物からなる層からなるホール注入層１１を採用する場合には、例えば、透明導電膜１０上および露出した絶縁層８の一部表面を覆うように、金属酸化膜を形成し、この膜をエッチングによりサブピクセル単位に区画することにより形成される。
ホール注入層１１は、例えば、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、イリジウム（Ｉｒ）などの酸化物、あるいは、ＰＥＤＯＴ（ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸との混合物）などの導電性ポリマー材料からなる層である。上記の内、金属酸化物からなるホール注入層１１は、電荷を安定させ、または電荷の生成を補助して、発光層１４に対しホール（正孔）を注入する機能を有し、大きな仕事関数を有する。
ここで、ホール注入層１１を遷移金属の酸化物から構成する場合には、複数の酸化数をとるためこれにより複数の準位をとることができ、その結果、ホール注入が容易になり駆動電圧を低減することができる。特に、酸化タングステン（ＷＯＸ）を用いることが、ホールを安定的に注入し、且つ、ホールの生成を補助するという機能を有するという観点から望ましい。
（８）バンク形成
図７に示すように、各サブピクセルを規定するバンク１２を形成する（ステップＳ１０８）。図８に示すように、バンク１２は、ホール注入層１１の外縁部の一部を覆い、ホール注入層１１で覆われていない透明導電膜１０および絶縁層８の上に形成されている。
バンク１２の形成は、先ず、ホール注入層１１の外面および透明導電膜１０、絶縁層８の上に、バンク１２の材料層を積層形成する。この材料層は、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂などの感光性樹脂成分とフッ素成分を含む材料を用い、スピンコート法等により形成される。なお、本態様においては、感光性樹脂材料の一例として、ネガ型感光性材料（日本ゼオン株式会社製：ＺＰＮ１１６８）を用いることができる。
次に、材料層をパターニングして、各サブピクセルに対応する開口部を形成する。開口部の形成には、材料層の表面にマスクを配して露光を行い、その後で現像を行うことにより形成できる。
バンク１２は、樹脂等の有機材料を用い形成されており絶縁性を有する。バンク１２の形成に用いる有機材料の例としては、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂等があげられる。バンク１２は、有機溶剤耐性を有することが好ましい。さらに、バンク１２は、製造工程中において、エッチング処理、ベーク処理など施されることがあるので、それらの処理に対して過度に変形、変質などをしないような耐性の高い材料で形成されることが好ましい。また、撥水性をもたせるために、表面をフッ素処理することもできる。
（９）ホール輸送層形成
次に、図７および図８に示すように、ホール注入層１１上におけるバンク１２で規定された各凹部内には、ホール輸送層１３が形成される（図７におけるステップＳ１０９）。ホール輸送層１３は、その構成材料である有機化合物からなる膜を印刷法で成膜した後、焼成することで形成される。ホール輸送層１３は、親水基を備えない高分子化合物を用い形成されている。例えば、ポリフルオレンやその誘導体、あるいはポリアリールアミンやその誘導体などの高分子化合物であって、親水基を備えないものなどを用いることができる。
（１０）発光層形成
次に、図７および図８に示すように、バンク１２で規定された各凹部内におけるホール輸送層１３上には、発光層１４が形成される（図７におけるステップＳ１１０）。発光層１４は、例えば、その構成材料である有機化合物からなる膜を印刷法で成膜した後、焼成することで形成される。発光層１４は、上述のように、ホールと電子とが注入され再結合されることにより励起状態が生成され発光する機能を有する。発光層１４の形成に用いる材料は、例えば、湿式印刷法を用い製膜できる発光性の有機材料を用いることが必要である。
具体的には、発光層１４は、例えば、特許公開公報（日本国・特開平５−１６３４８８号公報）に記載のオキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、アンスラセン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、８−ヒドロキシキノリン化合物の金属錯体、２−ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とＩＩＩ族金属との錯体、オキシン金属錯体、希土類錯体などの蛍光物質で形成されることが好ましい。
（１１）電子輸送層形成
次に、図７および図８に示すように、バンク１２で規定された各凹部内における発光層１４上には、電子輸送層１５が形成される（図７におけるステップＳ１１１）。電子輸送層１５は、カソード１６から注入された電子を発光層１４へ輸送する機能を有し、例えば、オキサジアゾール誘導体（ＯＸＤ）、トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）、フェナンスロリン誘導体（ＢＣＰ、Ｂｐｈｅｎ）などを用い形成されている。
（１２）カソード形成
次に、図７に示すように、電子輸送層１５上にカソード１６を積層する（ステップＳ１１２）。図８に示すように、カソード１６は、バンク１２の頂面も被覆するように、フレキシブル基板３の上方全体に亘って形成されている。カソード１６は、例えば、ＩＴＯ若しくはＩＺＯなどを用い形成される。本態様のようなトップエミッション型のフレキシブルデバイス５の場合は、光透過性の材料で形成されることが好ましい。光透過性については、透過率が８０％以上とすることが好ましい。
カソード１６の形成に用いる材料としては、上記の他に、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらのハロゲン化物を含む層の構造、あるいは、前記いずれかの層に銀を含む層とをこの順で積層した構造を用いることもできる。上記において、銀を含む層は、銀単独で形成されていてもよいし、銀合金で形成されていてもよい。また、光取出し効率の向上を図るためには、当該銀を含む層の上から透明度の高い屈折率調整層を設けることもできる。
（１３）封止層形成
次に、図７に示すように、カソード１６上に封止層１７を積層する（ステップＳ１１３）。図８に示すように、封止層１７は、バンク１２の頂面も被覆するように形成されており、全面に形成されている。封止層１７は、発光層１４などの有機層が水分に晒されたり、空気に晒されたりすることを抑制する機能を有し、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などの材料を用い形成される。また、ＳｉＮ、ＳｉＯＮなどの材料を用い形成された層の上に、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂材料からなる封止樹脂層を設けてもよい。
封止層１７は、本態様のようなトップエミッション型のフレキシブルデバイス５の場合においては、光透過性の材料で形成されることが好ましい。
（１４）接着樹脂剤塗布及びＣＦパネル接合
次に、図７に示すように、封止層１７上に接着樹脂材を塗布し、予め準備しておいたＣＦ（カラーフィルタ）パネル１９を接合する（ステップＳ１１４，Ｓ１１５）。図８に示すように、接着樹脂層１８により接合されるＣＦパネル１９は、基板１９ａの下面にカラーフィルタ１９ｂおよびブラックマトリクス１９ｃが形成されてなる。
（１５）剥離
最後に、図７に示すように、支持体１から剥離層２より上を剥がして、フレキシブルデバイス５が完成する（ステップＳ１１６）。以上のようにして得られたフレキシブルデバイス５は、フレキシブル基板２のデバイスが形成されている側とは反対側の面に剥離層２を有する。
なお、フレキシブルデバイス５において、フレキシブル基板３の上面に形成されたゲート、ソース及びドレイン６の各電極で構成されるＴＦＴが半導体装置であり、アノード９、透明導電膜１０、ホール注入層１１、ホール輸送層１３、発光層１４、電子輸送層１５、カソード１６で構成される発光素子が有機ＥＬ表示装置である。
本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法は、フレキシブルデバイスの製造プロセスに広く利用できる。また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスは、例えばパッシブマトリクス型或いはアクティブマトリクス型の有機表示装置および有機発光装置の分野全般などで広く利用できる。
１ 支持体
２Ａ 薄膜
２ 剥離層
３ フレキシブル基板
４ デバイス
５ フレキシブルデバイス

Claims (7)

  1. 表面に水酸基を有する支持体の上に所定の溶液を塗布して薄膜を形成する第１工程と、
    前記薄膜を焼成して剥離層を形成する第２工程と、
    前記剥離層の上にフレキシブル基板を形成する第３工程と、
    前記フレキシブル基板の上にデバイスを形成する第４工程と、
    前記支持体と前記剥離層との間を境に、前記支持体から、前記剥離層、前記フレキシブル基板及び前記デバイスを剥離する第５工程と、を含み、
    前記所定の溶液はアルキルシランアルコキシド誘導体とチタンアルコキシド誘導体とを含み、
    前記第２工程において、前記所定の溶液を塗布して形成される薄膜の焼成温度は、２００℃以上３５０℃以下であり、
    前記焼成温度が２００℃以上２７０℃未満の場合、前記アルキルシランアルコキシド誘導体に含まれるシリコン原子数と、前記チタンアルコキシド誘導体に含まれるチタン原子数との比は、３．３〜４．１：１であり、
    前記焼成温度が２７０℃以上３３０℃以下の場合、前記比は、３．３〜２３：１であり、
    前記焼成温度が３３０℃を超え〜３５０℃以下の場合、前記比は、１９〜２３：１である
    フレキシブルデバイスの製造方法。
  2. 前記第３工程において、前記フレキシブル基板は、前記剥離層の上に塗布法により形成される
    請求項１記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
  3. 前記第３工程において、前記フレキシブル基板は、ポリイミドにより形成される
    請求項１又は請求項２に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
  4. 前記第３工程において、前記フレキシブル基板の膜厚は、５〜６０μｍの厚さで形成される
    請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
  5. 前記デバイスは、半導体装置を含む
    請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
  6. 前記デバイスは、表示装置を含む
    請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
  7. 前記表示装置は、有機ＥＬである
    請求項６に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101879831B1 (ko) * 2012-03-21 2018-07-20 삼성디스플레이 주식회사 플렉시블 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 및 플렉시블 표시 장치용 원장 기판
KR102481056B1 (ko) * 2012-08-10 2022-12-27 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치 및 전자 장치
JP6308543B2 (ja) * 2013-05-27 2018-04-11 新日鉄住金化学株式会社 有機ｅｌ表示装置の製造方法
TWI476739B (zh) * 2013-09-25 2015-03-11 Au Optronics Corp 顯示模組
EP3123507A4 (en) 2014-03-27 2017-12-06 Intel Corporation Multi-device flexible electronics system on a chip (soc) process integration
JP6548425B2 (ja) * 2014-03-31 2019-07-24 日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社 フレキシブルデバイスの製造方法及びフレキシブルデバイス並びにフレキシブルデバイス製造装置
US9437839B2 (en) 2014-06-19 2016-09-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Method for manufacturing electronic device and electronic device manufactured thereby
US9515272B2 (en) * 2014-11-12 2016-12-06 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Display device manufacture using a sacrificial layer interposed between a carrier and a display device substrate
WO2017014136A1 (ja) * 2015-07-21 2017-01-26 シャープ株式会社 デバイス基板、液晶表示装置、及びデバイス基板の製造方法
JP7143210B2 (ja) 2016-10-07 2022-09-28 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
JP2019144347A (ja) * 2018-02-19 2019-08-29 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 表示装置の製造方法
CN111788864A (zh) * 2018-02-27 2020-10-16 堺显示器制品株式会社 柔性oled装置、其制造方法以及支承基板
JP6666530B2 (ja) * 2018-03-20 2020-03-13 堺ディスプレイプロダクト株式会社 フレキシブルｏｌｅｄデバイス及びその製造方法並びに支持基板
JP6851519B2 (ja) * 2020-02-20 2021-03-31 堺ディスプレイプロダクト株式会社 フレキシブルｏｌｅｄデバイス及びその製造方法並びに支持基板

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05163488A (ja) 1991-12-17 1993-06-29 Konica Corp 有機薄膜エレクトロルミネッセンス素子
US5443922A (en) 1991-11-07 1995-08-22 Konica Corporation Organic thin film electroluminescence element
JP3809733B2 (ja) 1998-02-25 2006-08-16 セイコーエプソン株式会社 薄膜トランジスタの剥離方法
US8415208B2 (en) 2001-07-16 2013-04-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and peeling off method and method of manufacturing semiconductor device
JP4027740B2 (ja) 2001-07-16 2007-12-26 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
JP4527068B2 (ja) 2001-07-16 2010-08-18 株式会社半導体エネルギー研究所 剥離方法、半導体装置の作製方法、及び電子書籍の作製方法
JP4280020B2 (ja) 2002-03-29 2009-06-17 Ｔｄｋ株式会社 光電変換用酸化物半導体電極および色素増感型太陽電池
CN1918256B (zh) * 2003-12-23 2011-11-16 Ge拜尔硅股份有限公司 具有改进的表面性质的可固化硅氧烷组合物
TWI321241B (en) * 2005-09-14 2010-03-01 Ind Tech Res Inst Flexible pixel array substrate and method of fabricating the same
JP5276792B2 (ja) * 2006-03-03 2013-08-28 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
US8222116B2 (en) * 2006-03-03 2012-07-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
JP5125088B2 (ja) * 2006-12-14 2013-01-23 東ソー株式会社 離型フィルム用樹脂組成物及び離型フィルム
TWI354854B (en) 2008-09-15 2011-12-21 Ind Tech Res Inst Substrate structures applied in flexible electrica
US8273439B2 (en) 2008-12-08 2012-09-25 Industrial Technology Research Institute Release layer materials, substrate structures comprising the same and fabrication method thereof

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