JP6797996B2 - 半導体装置の作製方法 - Google Patents

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Description

本発明の一態様は、剥離方法に関する。本発明の一態様は、剥離工程を有するデバイスの
作製方法に関する。本発明の一態様は、特に、可撓性を有する表示装置とその作製方法に
関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本発明の一態様の技術分野と
しては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、
入力装置（例えば、タッチセンサなど）、入出力装置（例えば、タッチパネルなど）、そ
れらの駆動方法、又はそれらの製造方法を一例として挙げることができる。
なお、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装
置全般を指す。トランジスタ、半導体回路、演算装置、記憶装置等は半導体装置の一態様
である。また、撮像装置、電気光学装置、発電装置（薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等
を含む）、及び電子機器は半導体装置を有している場合がある。
有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子や、液晶素子が適用された
表示装置が知られている。そのほか、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔ
ｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を備える発光装置、電気泳動方式などにより表示を行
う電子ペーパなども、表示装置の一例として挙げることができる。
有機ＥＬ素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層を挟持した
ものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の有機化合物から発光を得る
ことができる。このような有機ＥＬ素子が適用された表示装置は、薄型、軽量、高コント
ラストで且つ低消費電力な表示装置を実現できる。
また、可撓性を有する基板（フィルム）上に、トランジスタなどの半導体素子や、有機Ｅ
Ｌ素子などの表示素子を形成することによりフレキシブルな表示装置が実現できる。
特許文献１では、犠牲層を介して耐熱性樹脂層及び電子素子が設けられた支持基板（ガラ
ス基板）にレーザ光を照射して、耐熱性樹脂層をガラス基板から剥離することで、フレキ
シブルな表示装置を作製する方法が開示されている。
特開２０１５−２２３８２３号公報
本発明の一態様は、新規な剥離方法を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様
は、低コストで量産性の高い剥離方法を提供することを課題の一つとする。本発明の一態
様は、歩留まりの高い剥離方法を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、
大判基板を用いて剥離を行うことを課題の一つとする。
本発明の一態様は、新規な表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。本発
明の一態様は、信頼性の高い表示装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態
様は、小型、薄型、または軽量な表示装置を提供することを課題の一つとする。本発明の
一態様は、可撓性を有する、または曲面を有する表示装置を提供することを課題の一つと
する。本発明の一態様は、破損しにくい表示装置を提供することを課題の一つとする。本
発明の一態様は、表示装置を低温で作製することを課題の一つとする。本発明の一態様は
、作製工程が簡略化された表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。本発
明の一態様は、低コストで量産性の高い表示装置の作製方法を提供することを課題の一つ
とする。本発明の一態様は、大判基板を用いて表示装置を作製することを課題の一つとす
る。
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は
、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。明細書、図面、請求
項の記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
（１）本発明の一態様は、作製基板上に、感光性を有する材料を用いて、第１の層を形成
し、フォトリソグラフィ法を用いて、第１の層に、第１の領域と、第１の領域よりも厚さ
の薄い第２の領域と、を形成することで、第１の領域及び第２の領域を有する樹脂層を形
成し、樹脂層の第１の領域上に、チャネル形成領域に酸化物半導体を有するトランジスタ
を形成し、樹脂層の第２の領域上に、導電層を形成し、レーザを用いて、樹脂層に光を照
射し、トランジスタと作製基板とを分離する、剥離方法である。
上記（１）において、多階調マスクを用いて、第１の領域及び第２の領域を有する樹脂層
を島状に形成することが好ましい。または、上記（１）において、多階調マスクを用いて
、第１の領域、第２の領域、及び開口を有する樹脂層を形成することが好ましい。
（２）本発明の一態様は、作製基板上に、感光性を有する材料を用いて、第１の層を形成
し、フォトリソグラフィ法を用いて、第１の層に凹部を形成することで、凹部を有する樹
脂層を形成し、樹脂層上に、樹脂層の凹部の底面と重なる開口を有し、かつ、樹脂層の凹
部の側面を覆う絶縁層を形成し、絶縁層上に、チャネル形成領域に酸化物半導体を有する
トランジスタを形成し、絶縁層の開口を介して樹脂層の凹部の底面と重なる導電層を形成
し、レーザを用いて、樹脂層に光を照射し、トランジスタと作製基板とを分離する、剥離
方法である。
（３）本発明の一態様は、作製基板上に、感光性を有する材料を用いて、第１の層を形成
し、フォトリソグラフィ法を用いて、第１の層に凹部を形成することで、凹部を有する樹
脂層を形成し、樹脂層上に、樹脂層の凹部の側面及び底面を覆う絶縁層を形成し、絶縁層
上に、チャネル形成領域に酸化物半導体を有するトランジスタを形成し、絶縁層を介して
樹脂層の凹部の底面と重なる導電層を形成し、レーザを用いて、樹脂層に光を照射し、ト
ランジスタと作製基板とを分離する、剥離方法である。
上記（２）または（３）において、多階調マスクを用いて、凹部を有する樹脂層を島状に
形成することが好ましい。または、上記（２）または（３）において、多階調マスクを用
いて、凹部及び開口を有する樹脂層を形成することが好ましい。
上記（１）または（２）において、トランジスタと作製基板とを分離した後、樹脂層をア
ッシングすることで、導電層を露出することが好ましい。上記（３）において、トランジ
スタと作製基板とを分離した後、樹脂層をアッシングし、かつ、絶縁層の導電層と重なる
部分を除去することで、導電層を露出することが好ましい。
上記（１）、（２）、または（３）において、導電層として、酸化物導電層を形成するこ
とが好ましい。
上記（１）、（２）、または（３）において、導電層を、トランジスタが有する電極また
は酸化物半導体と同一の材料及び同一の工程で形成することが好ましい。
上記（１）、（２）、または（３）において、レーザを用いて、作製基板側から、樹脂層
に光を照射することが好ましい。
（４）本発明の一態様は、樹脂層と、樹脂層上の導電層と、樹脂層上のトランジスタと、
トランジスタと電気的に接続される表示素子と、を有する表示装置である。樹脂層は、開
口を有する。開口では、導電層の少なくとも一部が露出する。トランジスタは、チャネル
形成領域に酸化物半導体を有する。
（５）本発明の一態様は、樹脂層と、樹脂層上の絶縁層と、絶縁層上の導電層と、絶縁層
上のトランジスタと、トランジスタと電気的に接続される表示素子と、を有する。樹脂層
は、開口を有する。絶縁層は、樹脂層の開口と重なる開口を有する。樹脂層の開口では、
導電層の少なくとも一部が露出する。トランジスタは、チャネル形成領域に酸化物半導体
を有する。
（６）本発明の一態様は、樹脂層と、樹脂層上の絶縁層と、絶縁層上の導電層と、絶縁層
上のトランジスタと、トランジスタと電気的に接続される表示素子と、を有する表示装置
である。樹脂層は、開口を有する。絶縁層は、樹脂層の開口の周縁を覆い、かつ、樹脂層
の開口と重なる開口を有する。樹脂層の開口では、導電層の少なくとも一部が露出する。
トランジスタは、チャネル形成領域に酸化物半導体を有する。
上記（４）、（５）、または（６）において、樹脂層の厚さは、０．１μｍ以上３μｍ以
下であると好ましい。
上記（４）、（５）、または（６）において、樹脂層の５％重量減少温度は、４００℃未
満であると好ましい。
上記（４）、（５）、または（６）において、導電層の露出している面は、樹脂層の露出
している面よりも突出した部分を有することが好ましい。
（７）本発明の一態様は、上記のいずれかの構成の表示装置と、回路基板と、を有するモ
ジュールである。導電層は、樹脂層の開口を介して、回路基板と電気的に接続される。
（８）本発明の一態様は、上記のモジュールと、アンテナ、バッテリ、筐体、カメラ、ス
ピーカ、マイク、又は操作ボタンの少なくともいずれか一と、を有する、電子機器である
。
本発明の一態様により、新規な剥離方法を提供することができる。本発明の一態様により
、低コストで量産性が高い剥離方法を提供することができる。本発明の一態様により、歩
留まりの高い剥離方法を提供することができる。本発明の一態様により、大判基板を用い
て剥離を行うことができる。
本発明の一態様により、新規な表示装置の作製方法を提供することができる。本発明の一
態様により、信頼性の高い表示装置を提供することができる。本発明の一態様により、小
型、薄型、または軽量な表示装置を提供することができる。本発明の一態様により、可撓
性を有する、または曲面を有する表示装置を提供することができる。本発明の一態様によ
り、破損しにくい表示装置を提供することができる。本発明の一態様により、表示装置を
低温で作製することができる。本発明の一態様により、作製工程が簡略化された表示装置
の作製方法を提供することができる。本発明の一態様により、低コストで量産性の高い表
示装置の作製方法を提供することができる。本発明の一態様により、大判基板を用いて表
示装置を作製することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は
、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。明細書、図面、請求項の記載から
、これら以外の効果を抽出することが可能である。
表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の一例を示す図。 表示装置の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の一例を示す図。 表示装置の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示装置の作製方法の一例を示す図。 表示モジュールの一例を示す図。 電子機器の一例を示す図。 実施例１の試料の作製方法を示す図。 実施例１の試料の断面ＳＴＥＭ写真。
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定さ
れず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し
得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の
記載内容に限定して解釈されるものではない。
なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同
一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の
機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
また、図面において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解の簡単のため、実際
の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ず
しも、図面に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、又は、状況に応じ
て、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」
という用語に変更することが可能である。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「
絶縁層」という用語に変更することが可能である。
なお、本明細書等において、「基板」は、機能回路、機能素子、及び機能膜等のうち少な
くとも一つを支持する機能を有することが好ましい。なお、「基板」は、これらを支持す
る機能を有していなくてもよく、例えば、装置の表面を保護する機能、又は、機能回路、
機能素子、及び機能膜等のうち少なくとも一つを封止する機能等を有していてもよい。
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の剥離方法及び表示装置の作製方法について図１〜図
１８を用いて説明する。
本実施の形態では、トランジスタ及び有機ＥＬ素子を有する表示装置（アクティブマトリ
クス型の有機ＥＬ表示装置ともいう）を例に挙げて説明する。当該表示装置は、基板に可
撓性を有する材料を用いることで、フレキシブルデバイスとすることができる。なお、本
発明の一態様は、有機ＥＬ素子を用いた発光装置、表示装置、及び入出力装置（タッチパ
ネルなど）に限られず、他の機能素子を用いた半導体装置、発光装置、表示装置、及び入
出力装置等の各種装置に適用することができる。
本発明の一態様の剥離方法では、まず、作製基板上に、感光性を有する材料を用いて、第
１の層を形成する。次に、フォトリソグラフィ法を用いて、第１の層に、第１の領域と、
第１の領域よりも厚さの薄い第２の領域と、を形成することで、第１の領域及び第２の領
域を有する樹脂層を形成する。次に、樹脂層の第１の領域上に、チャネル形成領域に酸化
物半導体を有するトランジスタを形成し、樹脂層の第２の領域上に、導電層を形成する。
次に、レーザを用いて樹脂層に光を照射する。そして、トランジスタと作製基板とを分離
する。
本発明の一態様では、感光性の材料を用いて樹脂層を作製する。感光性の材料を用いるこ
とで、所望の形状の樹脂層を容易に形成することができる。例えば、それぞれ厚さの異な
る２以上の領域を有する樹脂層を、容易に形成することができる。
剥離後にトランジスタ側には樹脂層が残存する。樹脂層に第１の領域と、第１の領域より
も厚さの薄い第２の領域と、を形成し、第２の領域と重ねて導電層を配置することで、剥
離工程後に、導電層を露出させることが容易となる。具体的には、第２の領域の厚さは、
第１の領域の厚さよりも薄いため、導電層を露出させるために樹脂層を除去する量（厚さ
）を少なくすることができる。
また、樹脂層を、導電層が露出するまで除去しても、樹脂層の第１の領域の一部を残存さ
せることができる。残存した樹脂層は、保護層として用いることができる。
露出した導電層は、裏面電極、貫通電極、外部接続端子等として用いることができる。該
導電層は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）等の回路基板と電気的に接続させること
ができる。
樹脂層の除去には、アッシングを用いることが好ましい。具体的には、酸素プラズマを用
いたアッシングを行うことが好ましい。
導電層には、酸化物導電層を用いることが好ましい。導電層を露出するために、酸素プラ
ズマを用いたアッシングを行って樹脂層を除去する場合、導電層に金属膜を用いると、該
金属膜が酸化し、該金属膜の導電性が低下してしまう恐れがある。導電層に酸化物導電層
を用いることで、樹脂層のアッシングにより導電層の導電性が低下することを抑制できる
。
本発明の一態様の剥離方法では、まず、作製基板上に、感光性を有する材料を用いて、第
１の層を形成する。次に、フォトリソグラフィ法を用いて、第１の層に凹部を形成するこ
とで、凹部を有する樹脂層を形成する。次に、樹脂層上に、樹脂層の凹部の底面と重なる
開口を有し、かつ、樹脂層の凹部の側面を覆う絶縁層を形成する。次に、絶縁層上に、チ
ャネル形成領域に酸化物半導体を有するトランジスタを形成し、絶縁層の開口を介して樹
脂層の凹部の底面と重なる導電層を形成する。次に、レーザを用いて樹脂層に光を照射す
る。そして、トランジスタと作製基板とを分離する。
絶縁層が樹脂層の凹部の側面を覆うことで、樹脂層に含まれる水等の不純物がトランジス
タに入り込むことをより抑制できる。
絶縁層の開口を介して樹脂層の凹部の底面と重なる導電層を配置することで、剥離工程後
に、導電層を露出させることが容易となる。具体的には、樹脂層の凹部の厚さは、他の部
分よりも薄いため、導電層を露出させるために樹脂層を除去する量を少なくすることがで
きる。また、樹脂層を除去すれば、絶縁層を除去することなく、導電層を露出させること
ができる。
本発明の一態様の表示装置は、トランジスタのチャネル形成領域に、酸化物半導体を有す
ることが好ましい。
トランジスタのチャネル形成領域に低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒ
ａｔｕｒｅ Ｐｏｌｙ−Ｓｉｌｉｃｏｎ））を用いる場合、５００℃から５５０℃程度の
温度をかける必要があるため、樹脂層に耐熱性が求められる。また、レーザ結晶化の工程
でのダメージを緩和するため、樹脂層の厚膜化が必要となる。
一方、酸化物半導体を用いたトランジスタは、３５０℃以下、さらには３００℃以下で形
成することができる。そのため、樹脂層に高い耐熱性は求められない。したがって、樹脂
層の耐熱温度を低くすることができ、材料の選択の幅が広がる。また、酸化物半導体を用
いたトランジスタは、レーザ結晶化の工程が不要であるため、樹脂層の厚さを薄くするこ
とができる。樹脂層に高耐熱性が要求されず、薄膜化できることで、デバイス作製の大幅
なコストダウンが期待できる。また、ＬＴＰＳを用いる場合に比べて、工程が簡略化でき
好ましい。
上述の通り、導電層として、酸化物導電層を形成することが好ましい。
例えば、該導電層を、トランジスタが有する電極または酸化物半導体と同一の材料及び同
一の工程で形成することができる。
例えば、トランジスタの電極として用いる金属、合金、酸化物導電層等の各種導電材料を
該導電層に用いることができる。
例えば、導電層、トランジスタのソース電極及びドレイン電極として用いる酸化物導電層
を同一の材料及び同一の工程で形成する。
または、例えば、同一の材料及び同一の工程で、導電層として用いる酸化物半導体層と、
トランジスタの半導体層として用いる酸化物半導体層と、を形成する。その後、導電層と
して用いる酸化物半導体層のみを低抵抗化させる（酸化物導電層にする、ともいえる）。
または、例えば、同一の材料及び同一の工程で、導電層として用いる酸化物半導体層と、
トランジスタの電極（例えばゲート電極）として用いる酸化物半導体層と、を形成する。
その後、導電層として用いる酸化物半導体層と、トランジスタの電極として用いる酸化物
半導体層と、の双方を、低抵抗化させる。
酸化物半導体は、膜中の酸素欠損、及び膜中の不純物濃度（代表的には水素、水等）のう
ち少なくとも一方によって、抵抗を制御することができる半導体材料である。そのため、
酸化物半導体層へ酸素欠損及び不純物濃度の少なくとも一方が増加する処理、または酸素
欠損及び不純物濃度の少なくとも一方が低減する処理を選択することによって、酸化物半
導体層または酸化物導電層の有する抵抗率を制御することができる。
具体的には、プラズマ処理を用いて、酸化物半導体の抵抗率を制御することができる。例
えば、希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ）、水素、ボロン、リン、及び窒素の中か
ら選ばれた一種以上を含むガスを用いて行うプラズマ処理を適用できる。プラズマ処理は
、例えば、Ａｒ雰囲気下、Ａｒと窒素の混合ガス雰囲気下、Ａｒと水素の混合ガス雰囲気
下、アンモニア雰囲気下、Ａｒとアンモニアの混合ガス雰囲気下、または窒素雰囲気下等
で行うことができる。これにより、酸化物半導体層のキャリア密度を高め、抵抗率を低く
することができる。
または、イオン注入法、イオンドーピング法、もしくはプラズマイマージョンイオンイン
プランテーション法などを用いて、水素、ボロン、リン、または窒素を酸化物半導体層に
注入して、酸化物半導体層の抵抗率を低くすることができる。
または、水素及び窒素のうち少なくとも一方を含む膜を酸化物半導体層に接して形成し、
当該膜から酸化物半導体層に水素及び窒素のうち少なくとも一方を拡散させる方法を用い
ることができる。これにより、酸化物半導体層のキャリア密度を高め、抵抗率を低くする
ことができる。
酸化物半導体層に含まれる水素は、金属原子と結合する酸素と反応して水になると共に、
酸素が脱離した格子（または酸素が脱離した部分）に酸素欠損を形成する。該酸素欠損に
水素が入ることで、キャリアである電子が生成される場合がある。また、水素の一部が金
属原子と結合する酸素と結合することで、キャリアである電子を生成する場合がある。こ
れにより、酸化物半導体層のキャリア密度を高め、抵抗率を低くすることができる。
表示装置の作製工程で加熱処理を行う場合、酸化物半導体層が加熱されることで、酸化物
半導体層から酸素が放出され、酸素欠損が増えることがある。これにより、酸化物半導体
層の抵抗率を低くすることができる。
なお、このように、酸化物半導体層を用いて形成された酸化物導電層は、キャリア密度が
高く低抵抗な酸化物半導体層、導電性を有する酸化物半導体層、または導電性の高い酸化
物半導体層ということもできる。
本発明の一態様の表示装置が有する樹脂層の厚さは、０．１μｍ以上３μｍ以下である。
樹脂層を薄く形成することで、低コストで表示装置を作製できる。また、表示装置の軽量
化及び薄型化が可能となる。また、表示装置の可撓性を高めることができる。
本発明の一態様では、樹脂層の耐熱温度以下の温度で、トランジスタ等を形成する。樹脂
層の耐熱性は、例えば、加熱による重量減少率、具体的には５％重量減少温度等で評価で
きる。本発明の一態様では、樹脂層の５％重量減少温度は、４５０℃以下、４００℃以下
、４００℃未満、または３５０℃未満とすることができる。
本発明の一態様では、線状レーザを用いてレーザ光を照射する。ＬＴＰＳ等の製造ライン
のレーザ装置を使用することができるため、これらの装置の有効利用が可能である。線状
レーザは、矩形長尺状に集光（線状レーザビームに成形）して、樹脂層に光を照射する。
以下では、本発明の一態様の表示装置の作製方法について、具体的に説明する。
なお、表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、導電膜等）は、スパッタリング法、
化学気相堆積（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、真
空蒸着法、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ：Ｐｕｌｓｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ）法、原子層成膜（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法
等を用いて形成することができる。ＣＶＤ法としては、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶ
Ｄ：Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ）法や、熱ＣＶＤ法でもよい。熱ＣＶＤ法の例として、有機金属化学気相堆積（Ｍ
ＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶＤ）法を使ってもよい。
表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、導電膜等）は、スピンコート、ディップ、
スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドク
ターナイフ、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の方法に
より形成することができる。
表示装置を構成する薄膜を加工する際には、リソグラフィ法等を用いて加工することがで
きる。または、遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の薄膜を形成してもよい。また
は、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法などにより薄膜を加工しても
よい。フォトリソグラフィ法としては、加工したい薄膜上にレジストマスクを形成して、
エッチング等により当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法と、感光性を有す
る薄膜を成膜した後に、露光、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法と、
がある。
リソグラフィ法において光を用いる場合、露光に用いる光は、例えばｉ線（波長３６５ｎ
ｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）、またはこれらを混合させた光
を用いることができる。そのほか、紫外線やＫｒＦレーザ光、またはＡｒＦレーザ光等を
用いることもできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、露光に用い
る光として、極端紫外光（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ−ｖｉｏｌｅｔ）やＸ線
を用いてもよい。また、露光に用いる光に換えて、電子ビームを用いることもできる。極
端紫外光、Ｘ線または電子ビームを用いると、極めて微細な加工が可能となるため好まし
い。なお、電子ビームなどのビームを走査することにより露光を行う場合には、フォトマ
スクは不要である。
薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウエットエッチング法、サンドブラスト法
などを用いることができる。
［作製方法例１Ａ］
まず、作製基板１４上に、感光性を有する材料を用いて、第１の層２４を形成する（図１
（Ａ））。
特に、感光性及び熱硬化性を有する材料を用いることが好ましい。本実施の形態では、感
光性及び熱硬化性を有する材料を用いる例を示す。
本発明の一態様では、感光性を有する材料を用いるため、光を用いたリソグラフィ法によ
り、第１の層２４の一部を除去し、所望の形状の樹脂層２３を形成することができる。
具体的には、材料を成膜した後に溶媒を除去するための熱処理（プリベーク処理ともいう
）を行い、その後フォトマスクを用いて露光を行う。続いて、現像処理を施すことで、不
要な部分を除去することができる。次に、所望の形状に加工された膜を加熱し（ポストベ
ーク処理ともいう）、樹脂層２３を形成する（図１（Ｂ））。図１（Ｂ）では、樹脂層２
３に、第１の領域と、第１の領域よりも厚さの薄い第２の領域（凹部ともいう）を設ける
例を示す。露光の際に、樹脂層２３に開口を設ける条件よりも露光量を減らすことで、凹
部を有する樹脂層２３を形成することができる。例えば、樹脂層２３に開口を形成する露
光条件よりも、露光時間を短くする、光の強度を弱める、光の焦点をずらすなどの方法が
挙げられる。
ポストベーク処理により、樹脂層２３中の脱ガス成分（例えば、水素、水等）を低減する
ことができる。特に、樹脂層２３上に形成する各層の作製温度と同じまたはそれよりも高
い温度で加熱することが好ましい。例えば、トランジスタの作製温度が３５０℃までであ
る場合、樹脂層２３となる膜を３５０℃以上４５０℃以下で加熱することが好ましく、３
５０℃以上４００℃以下がより好ましく、３５０℃以上３７５℃以下がさらに好ましい。
これにより、トランジスタの作製工程における、樹脂層２３からの脱ガスを大幅に抑制す
ることができる。
樹脂層２３は、可撓性を有する。作製基板１４は、樹脂層２３よりも可撓性が低い。
樹脂層２３の凹部をテーパ形状にすると、樹脂層２３の凹部上に形成する膜の被覆性が高
まるため、樹脂層２３（または第１の層２４）は、ポジ型の樹脂を用いて形成することが
好ましい。
樹脂層２３（または第１の層２４）は、感光性のポリイミド樹脂（ｐｈｏｔｏ ｓｅｎｓ
ｉｔｉｖｅ ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ、ＰＳＰＩともいう）を用いて形成されることが好まし
い。
そのほか、樹脂層２３（または第１の層２４）の形成に用いることができる感光性を有す
る材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドア
ミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる
。
樹脂層２３（または第１の層２４）は、スピンコータを用いて形成することが好ましい。
スピンコート法を用いることで、大判基板に薄い膜を均一に形成することができる。
樹脂層２３（または第１の層２４）は、粘度が５ｃＰ以上５００ｃＰ未満、好ましくは５
ｃＰ以上１００ｃＰ未満、より好ましくは１０ｃＰ以上５０ｃＰ以下の溶液を用いて形成
することが好ましい。溶液の粘度が低いほど、塗布が容易となる。また、溶液の粘度が低
いほど、気泡の混入を抑制でき、良質な膜を形成できる。
樹脂層２３の厚さは、０．０１μｍ以上１０μｍ未満であることが好ましく、０．１μｍ
以上５μｍ以下であることがより好ましく、０．１μｍ以上３μｍ以下であることがより
好ましく、０．５μｍ以上１μｍ以下であることがさらに好ましい。低粘度の溶液を用い
ることで、樹脂層２３を薄く形成することが容易となる。樹脂層２３の厚さを上記範囲と
することで、表示装置の可撓性を高めることができる。ただし、これに限定されず、樹脂
層２３の厚さは、１０μｍ以上としてもよい。例えば、樹脂層２３の厚さを１０μｍ以上
２００μｍ以下としてもよい。樹脂層２３の厚さを１０μｍ以上とすることで、表示装置
の剛性を高めることができるため好適である。
そのほか、樹脂層２３（または第１の層２４）の形成方法としては、ディップ、スプレー
塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイ
フ、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等が挙げられる。
樹脂層２３の熱膨張係数は、０．１ｐｐｍ／℃以上２０ｐｐｍ／℃以下であることが好ま
しく、０．１ｐｐｍ／℃以上１０ｐｐｍ／℃以下であることがより好ましい。樹脂層２３
の熱膨張係数が低いほど、加熱により、トランジスタ等を構成する層にクラックが生じる
ことや、トランジスタ等が破損することを抑制できる。
表示装置の表示面側に樹脂層２３が位置する場合、樹脂層２３は、可視光に対する透光性
が高いことが好ましい。
作製基板１４は、搬送が容易となる程度に剛性を有し、かつ作製工程にかかる温度に対し
て耐熱性を有する。作製基板１４に用いることができる材料としては、例えば、ガラス、
石英、セラミック、サファイヤ、樹脂、半導体、金属または合金などが挙げられる。ガラ
スとしては、例えば、無アルカリガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ
酸ガラス等が挙げられる。
次に、樹脂層２３上に、絶縁層３１を形成する（図１（Ｃ））。
絶縁層３１は、樹脂層２３の耐熱温度以下の温度で形成する。絶縁層３１は、前述のポス
トベーク処理における加熱温度と同じ温度またはそれより低い温度で形成することが好ま
しい。
絶縁層３１は、樹脂層２３に含まれる不純物が、後に形成するトランジスタ及び表示素子
に拡散することを防ぐバリア層として用いることができる。例えば、絶縁層３１は、樹脂
層２３を加熱した際に、樹脂層２３に含まれる水分等がトランジスタ及び表示素子に拡散
することを防ぐことが好ましい。そのため、絶縁層３１は、バリア性が高いことが好まし
い。
絶縁層３１としては、例えば、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、
窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜などの無機絶縁膜を用い
ることができる。また、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、
酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム
膜、及び酸化ネオジム膜等を用いてもよい。また、上述の絶縁膜を２以上積層して用いて
もよい。特に、樹脂層２３上に窒化シリコン膜を形成し、窒化シリコン膜上に酸化シリコ
ン膜を形成することが好ましい。
なお、本明細書などにおいて、酸化窒化シリコンとは、その組成として、窒素よりも酸素
の含有量が多い材料を指し、窒化酸化シリコンとは、その組成として、酸素よりも窒素の
含有量が多い材料を指す。
無機絶縁膜は、成膜温度が高いほど緻密でバリア性の高い膜となるため、高温で形成する
ことが好ましい。
絶縁層３１の成膜時の基板温度は、室温（２５℃）以上３５０℃以下が好ましく、１００
℃以上３００℃以下がさらに好ましい。
次に、絶縁層３１上に、トランジスタ４０を形成する（図１（Ｃ）〜（Ｅ））。
表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトラン
ジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジ
スタとしてもよい。また、トップゲート構造またはボトムゲート構造のいずれのトランジ
スタ構造としてもよい。または、チャネルの上下にゲート電極が設けられていてもよい。
ここではトランジスタ４０として、酸化物半導体層４４ａを有する、ボトムゲート構造の
トランジスタを作製する場合を示す。
本発明の一態様において、トランジスタの半導体には、酸化物半導体を用いる。シリコン
よりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい半導体材料を用いると、トラン
ジスタのオフ状態における電流を低減できるため好ましい。
トランジスタ４０は、樹脂層２３の耐熱温度以下の温度で形成する。トランジスタ４０は
、前述のポストベーク処理における加熱温度と同じ温度またはそれより低い温度で形成す
ることが好ましい。
具体的には、まず、絶縁層３１上に導電層４１を形成する（図１（Ｃ））。導電層４１は
、導電膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該導電膜をエッチングした後にレジ
ストマスクを除去することで形成できる。
導電膜の成膜時の基板温度は、室温以上３５０℃以下が好ましく、室温以上３００℃以下
がさらに好ましい。
表示装置が有する導電層には、それぞれ、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅
、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、もしくはタングステン等の
金属、またはこれを主成分とする合金を単層構造または積層構造として用いることができ
る。または、酸化インジウム、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、タングステンを含むイン
ジウム酸化物、タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、チタンを含むインジウム酸化
物、チタンを含むＩＴＯ、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ガリウムを含む
ＺｎＯ、またはシリコンを含むインジウム錫酸化物等の透光性を有する導電性材料を用い
てもよい。また、不純物元素を含有させる等して低抵抗化させた、多結晶シリコンもしく
は酸化物半導体等の半導体、またはニッケルシリサイド等のシリサイドを用いてもよい。
また、グラフェンを含む膜を用いることもできる。グラフェンを含む膜は、例えば膜状に
形成された酸化グラフェンを含む膜を還元して形成することができる。また、不純物元素
を含有させた酸化物半導体等の半導体を用いてもよい。または、銀、カーボン、もしくは
銅等の導電性ペースト、またはポリチオフェン等の導電性ポリマーを用いて形成してもよ
い。導電性ペーストは、安価であり、好ましい。導電性ポリマーは、塗布しやすく、好ま
しい。
続いて、絶縁層３２を形成する（図１（Ｃ））。絶縁層３２は、絶縁層３１に用いること
のできる無機絶縁膜を援用できる。
続いて、絶縁層３１及び絶縁層３２の、樹脂層２３の凹部と重なる部分に、それぞれ開口
を設ける（図１（Ｄ））。ここでは、絶縁層３１及び絶縁層３２に、一括で開口を形成す
る例を示す。絶縁層３１及び絶縁層３２には、それぞれ別の工程で、開口を形成してもよ
い。例えば、導電層４１を形成する前に、絶縁層３１に開口を形成してもよい。開口を設
けることで、樹脂層２３の凹部の底面が露出する。
続いて、酸化物半導体層４４ａ及び酸化物導電層４４ｂを形成する（図１（Ｅ））。酸化
物半導体層４４ａ及び酸化物導電層４４ｂは、酸化物半導体膜を成膜した後、レジストマ
スクを形成し、当該酸化物半導体膜をエッチングした後にレジストマスクを除去すること
で形成できる。この時点で、酸化物導電層４４ｂは、半導体であってもよく、その後の工
程で、低抵抗化させる処理を行うことが好ましい。
酸化物導電層４４ｂは、樹脂層２３の凹部の側面及び底面と接する。
酸化物半導体膜の成膜時の基板温度は、３５０℃以下が好ましく、室温以上２００℃以下
がより好ましく、室温以上１３０℃以下がさらに好ましい。
酸化物半導体膜は、不活性ガス及び酸素ガスのいずれか一方又は双方を用いて成膜するこ
とができる。なお、酸化物半導体膜の成膜時における酸素の流量比（酸素分圧）に、特に
限定はない。ただし、電界効果移動度が高いトランジスタを得る場合においては、酸化物
半導体膜の成膜時における酸素の流量比（酸素分圧）は、０％以上３０％以下が好ましく
、５％以上３０％以下がより好ましく、７％以上１５％以下がさらに好ましい。
酸化物半導体膜は、少なくともインジウムまたは亜鉛を含むことが好ましい。特にインジ
ウム及び亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、
イットリウムまたはスズなどが含まれていることが好ましい。また、ホウ素、シリコン、
チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム
、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれ
た一種、または複数種が含まれていてもよい。酸化物半導体膜は、例えば少なくともイン
ジウム、亜鉛及びＭ（アルミニウム、ガリウム、イットリウム、スズ、ホウ素、シリコン
、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウ
ム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウム）を含むＩｎ
−Ｍ−Ｚｎ系酸化物で表記される膜を含むことが好ましい。特に、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化
物層（Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、またはＳｎ）を用いることが好ましく、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ
系酸化物層を用いることがより好ましい。
なお、ここで、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物とは、ＩｎとＧａとＺｎを主成分として有する
酸化物という意味であり、ＩｎとＧａとＺｎの比率は問わない。また、ＩｎとＧａとＺｎ
以外の金属元素が入っていてもよい。
酸化物半導体層４４ａと酸化物導電層４４ｂを同一の材料及び同一の工程で形成すること
で、製造コストを低減させることができる。ただし、酸化物半導体層４４ａと酸化物導電
層４４ｂは、同一の金属元素を有していても、組成が異なる場合がある。例えば、トラン
ジスタ及び容量素子の作製工程中に、膜中の金属元素が脱離し、異なる金属組成となる場
合がある。
酸化物半導体のエネルギーギャップは、２ｅＶ以上が好ましく、２．５ｅＶ以上がより好
ましく、３ｅＶ以上であることがさらに好ましい。このように、エネルギーギャップの広
い酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。
酸化物半導体がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物の場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物を成膜するため
に用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満た
すことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、
Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：
１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚ
ｎ＝５：１：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：８等が好まし
い。なお、成膜される半導体層の金属元素の原子数比はそれぞれ、上記のスパッタリング
ターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。
酸化物半導体膜は、スパッタリング法により形成することができる。そのほか、例えばＰ
ＬＤ法、ＰＥＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ＡＬＤ法、真空蒸着法などを用いてもよい。
酸化物導電層４４ｂの厚さは、例えば、１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましく
、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることがより好ましい。
酸化物半導体の形成後に、プラズマ処理等を行い、酸化物半導体の抵抗率を低下させるこ
とで、酸化物導電層４４ｂを形成することができる。
なお、以降の工程において加熱処理を行うことで、酸化物導電層４４ｂから酸素が放出さ
れて、酸素欠損が生じ、酸化物導電層４４ｂの抵抗率が低下することがある。
続いて、導電層４３ａ、導電層４３ｂ、及び導電層４３ｃを形成する（図１（Ｅ））。導
電層４３ａ、導電層４３ｂ、及び導電層４３ｃは、導電膜を成膜した後、レジストマスク
を形成し、当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成で
きる。導電層４３ａ及び導電層４３ｂは、それぞれ、酸化物半導体層４４ａと接続される
。導電層４３ｃは、酸化物導電層４４ｂと接続される。導電層４３ｃは、酸化物導電層４
４ｂの補助電極（補助配線ともいう）として用いることができる。
導電層４３ｃを形成する際に、酸化物導電層４４ｂに水素及び窒素のうち少なくとも一方
が供給され、酸化物導電層４４ｂの抵抗率が低下することがある。また、導電層４３ｃに
よって酸化物導電層４４ｂ中の酸素が引き抜かれることで、酸化物導電層４４ｂの抵抗率
が低下することがある。また、導電層４３ｃの構成元素が酸化物導電層４４ｂに入り込む
ことで、酸化物導電層４４ｂの抵抗率が低下することがある。同様に、酸化物半導体層４
４ａの導電層４３ａ及び導電層４３ｂと接する部分も、酸素が引き抜かれることまたは導
電層の構成元素が入り込むこと等により、抵抗率が低下することがある。
なお、導電層４３ａ及び導電層４３ｂの加工の際に、レジストマスクに覆われていない酸
化物半導体層４４ａの一部がエッチングにより薄膜化する場合がある。
導電膜の成膜時の基板温度は、室温以上３５０℃以下が好ましく、室温以上３００℃以下
がさらに好ましい。
以上のようにして、トランジスタ４０を作製できる（図１（Ｅ））。トランジスタ４０に
おいて、導電層４１の一部はゲートとして機能し、絶縁層３２の一部はゲート絶縁層とし
て機能し、導電層４３ａ及び導電層４３ｂは、それぞれソースまたはドレインのいずれか
一方として機能する。
次に、トランジスタ４０を覆う絶縁層３３を形成する（図２（Ａ））。絶縁層３３は、絶
縁層３１と同様の方法により形成することができる。
また、絶縁層３３として、酸素を含む雰囲気下で成膜した酸化シリコン膜や酸化窒化シリ
コン膜等の酸化物絶縁膜を用いることが好ましい。さらに、当該酸化シリコン膜や酸化窒
化シリコン膜上に窒化シリコン膜などの酸素を拡散、透過しにくい絶縁膜を積層すること
が好ましい。酸素を含む雰囲気下で形成した酸化物絶縁膜は、加熱により多くの酸素を放
出しやすい絶縁膜とすることができる。このような酸素を放出する酸化物絶縁膜と、酸素
を拡散、透過しにくい絶縁膜を積層した状態で、加熱処理を行うことにより、酸化物半導
体層４４ａに酸素を供給することができる。その結果、酸化物半導体層４４ａ中の酸素欠
損、及び酸化物半導体層４４ａと絶縁層３３の界面の欠陥を修復し、欠陥準位を低減する
ことができる。これにより、極めて信頼性の高い表示装置を実現できる。酸化物導電層４
４ｂは絶縁層３３と接しないことが好ましい。これにより、酸化物導電層４４ｂに酸素が
供給され、酸化物導電層４４ｂの抵抗が高くなることを抑制できる。図２（Ａ）では、酸
化物導電層４４ｂが導電層４３ｃで覆われているため、酸化物導電層４４ｂの抵抗が低い
状態が維持される。
以上の工程により、樹脂層２３上に絶縁層３１、トランジスタ４０、酸化物導電層４４ｂ
、導電層４３ｃ、及び絶縁層３３を形成することができる（図２（Ａ））。
この段階において、後述する方法を用いて作製基板１４とトランジスタ４０とを分離する
ことで、表示素子を有さないデバイスを作製することができる。例えば、トランジスタ４
０や、トランジスタ４０に加えて容量素子、抵抗素子、及び配線などを形成し、後述する
方法を用いて作製基板１４とトランジスタ４０とを分離することで、半導体装置を作製す
ることができる。
次に、絶縁層３３上に絶縁層３４を形成する（図２（Ａ））。絶縁層３４は、後に形成す
る表示素子の被形成面を有する層であるため、平坦化層として機能することが好ましい。
絶縁層３４は、絶縁層３１に用いることのできる有機絶縁膜または無機絶縁膜を援用でき
る。
絶縁層３４は、樹脂層２３の耐熱温度以下の温度で形成する。絶縁層３４は、前述のポス
トベーク処理における加熱温度と同じ温度またはそれより低い温度で形成することが好ま
しい。
絶縁層３４に有機絶縁膜を用いる場合、絶縁層３４の形成時に樹脂層２３にかかる温度は
、室温以上３５０℃以下が好ましく、室温以上３００℃以下がさらに好ましい。
絶縁層３４に無機絶縁膜を用いる場合、成膜時の基板温度は、室温以上３５０℃以下が好
ましく、１００℃以上３００℃以下がさらに好ましい。
次に、絶縁層３４及び絶縁層３３に、導電層４３ｂに達する開口を形成する。
その後、導電層６１を形成する（図２（Ｂ））。導電層６１は、その一部が表示素子６０
の画素電極として機能する。導電層６１は、導電膜を成膜した後、レジストマスクを形成
し、当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成できる。
導電層６１は、樹脂層２３の耐熱温度以下の温度で形成する。導電層６１は、前述のポス
トベーク処理における加熱温度と同じ温度またはそれより低い温度で形成することが好ま
しい。
導電膜の成膜時の基板温度は、室温以上３５０℃以下が好ましく、室温以上３００℃以下
がさらに好ましい。
次に、導電層６１の端部を覆う絶縁層３５を形成する（図２（Ｂ））。絶縁層３５は、絶
縁層３１に用いることのできる有機絶縁膜または無機絶縁膜を援用できる。
絶縁層３５は、樹脂層２３の耐熱温度以下の温度で形成する。絶縁層３５は、前述のポス
トベーク処理における加熱温度と同じ温度またはそれより低い温度で形成することが好ま
しい。
絶縁層３５に有機絶縁膜を用いる場合、絶縁層３５の形成時に樹脂層２３にかかる温度は
、室温以上３５０℃以下が好ましく、室温以上３００℃以下がさらに好ましい。
絶縁層３５に無機絶縁膜を用いる場合、成膜時の基板温度は、室温以上３５０℃以下が好
ましく、１００℃以上３００℃以下がさらに好ましい。
次に、ＥＬ層６２及び導電層６３を形成する（図２（Ｃ））。導電層６３は、その一部が
表示素子６０の共通電極として機能する。
ＥＬ層６２は、蒸着法、塗布法、印刷法、吐出法などの方法で形成することができる。Ｅ
Ｌ層６２を画素毎に作り分ける場合、メタルマスクなどの遮蔽マスクを用いた蒸着法、ま
たはインクジェット法等により形成することができる。ＥＬ層６２を画素毎に作り分けな
い場合には、メタルマスクを用いない蒸着法を用いることができる。
ＥＬ層６２には、低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機
化合物を含んでいてもよい。
導電層６３は、蒸着法やスパッタリング法等を用いて形成することができる。
導電層６３は、樹脂層２３の耐熱温度以下の温度かつＥＬ層６２の耐熱温度以下の温度で
形成する。また、前述のポストベーク処理における加熱温度と同じ温度またはそれより低
い温度で形成することが好ましい。
以上のようにして、表示素子６０を形成することができる（図２（Ｃ））。表示素子６０
は、一部が画素電極として機能する導電層６１、ＥＬ層６２、及び一部が共通電極として
機能する導電層６３が積層された構成を有する。
ここでは、表示素子６０として、トップエミッション型の発光素子を作製する例を示した
が、本発明の一態様はこれに限られない。
発光素子は、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型の
いずれであってもよい。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。
また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい
。
次に、導電層６３を覆って絶縁層７４を形成する（図２（Ｄ））。絶縁層７４は、表示素
子６０に水などの不純物が拡散することを抑制する保護層として機能する。表示素子６０
は、絶縁層７４によって封止される。
絶縁層７４は、樹脂層２３の耐熱温度以下の温度かつ表示素子６０の耐熱温度以下の温度
で形成する。絶縁層７４は、前述のポストベーク処理における加熱温度と同じ温度または
それより低い温度で形成することが好ましい。
絶縁層７４は、例えば、上述した絶縁層３１に用いることのできるバリア性の高い無機絶
縁膜が含まれる構成とすることが好ましい。また、無機絶縁膜と有機絶縁膜を積層して用
いてもよい。
次に、絶縁層７４上に保護層７５を形成する（図３（Ａ））。保護層７５は、表示装置の
最表面に位置する層として用いることができる。保護層７５は、可視光に対する透過性が
高いことが好ましい。
保護層７５として、上述した絶縁層３１に用いることのできる有機絶縁膜を用いると、表
示装置の表面に傷がつくことや、クラックが生じてしまうことを抑制できるため好ましい
。
図３（Ｂ）には、接着層７５ｂを用いて絶縁層７４上に基板７５ａを貼り合わせた例を示
す。
接着層７５ｂには、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着
剤、嫌気型接着剤等の各種硬化型接着剤を用いることができる。また、接着シート等を用
いてもよい。
基板７５ａには、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタ
レート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、アクリル樹脂、ポ
リイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエ
ーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂（ナイロン、アラミド等）、ポリシロキ
サン樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレ
タン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリテ
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、ＡＢＳ樹脂、セルロースナノファイバー等を用
いることができる。基板７５ａには、可撓性を有する程度の厚さのガラス、石英、樹脂、
金属、合金、半導体等の各種材料を用いてもよい。
次に、作製基板１４を介して樹脂層２３にレーザ光６５を照射する（図４（Ａ））。レー
ザ光６５は、例えば、図４（Ａ）においては、左側から右側に走査される線状レーザビー
ムで、その長軸は、その走査方向及びその入射方向（下から上）に垂直である。
樹脂層２３は、レーザ光６５を吸収する。
レーザ光６５の照射により、樹脂層２３は脆弱化される。または、レーザ光６５の照射に
より、樹脂層２３と作製基板１４の密着性が低下する。
レーザ光６５としては、少なくともその一部が作製基板１４を透過し、かつ樹脂層２３に
吸収される波長の光を選択して用いる。レーザ光６５は、可視光線から紫外線の波長領域
の光であることが好ましい。例えば波長が２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の光、好ましく
は波長が２５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の光を用いることができる。特に、波長３０８ｎ
ｍのエキシマレーザを用いると、生産性に優れるため好ましい。エキシマレーザは、ＬＴ
ＰＳにおけるレーザ結晶化にも用いるため、既存のＬＴＰＳ製造ラインの装置を流用する
ことができ、新たな設備投資を必要としないため好ましい。また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの
第三高調波である波長３５５ｎｍのＵＶレーザなどの固体ＵＶレーザ（半導体ＵＶレーザ
ともいう）を用いてもよい。固体レーザはガスを用いないため、エキシマレーザに比べて
、ランニングコストを約１／３にでき、好ましい。また、ピコ秒レーザ等のパルスレーザ
ーを用いてもよい。
レーザ光６５として、線状のレーザ光を用いる場合には、作製基板１４と光源とを相対的
に移動させることでレーザ光６５を走査し、剥離したい領域に亘ってレーザ光６５を照射
する。
次に、作製基板１４とトランジスタ４０とを分離する（図４（Ｂ））。
分離面は、樹脂層２３及び作製基板１４等の材料及び形成方法、並びに、光照射の条件等
によって、様々な位置となり得る。
図４（Ｂ）では、作製基板１４と樹脂層２３との界面で分離が生じる例を示す。分離によ
り、樹脂層２３が露出する。
図５（Ａ）では、樹脂層２３中で分離が生じる例を示す。作製基板１４上には樹脂層の一
部（樹脂層２３ａ）が残存する。絶縁層３１側に残存する樹脂層２３は図４（Ａ）に比べ
て薄膜化されている。
図５（Ｂ）では、樹脂層２３中、及び酸化物導電層４４ｂと樹脂層２３との界面で分離が
生じる例を示す。作製基板１４上には樹脂層の一部（樹脂層２３ａ）が残存する。分離に
より、酸化物導電層４４ｂが露出する。絶縁層３１側に残存する樹脂層２３は図４（Ａ）
に比べて薄膜化されている。
例えば、樹脂層２３に垂直方向に引っ張る力をかけることにより、樹脂層２３の少なくと
も一部を作製基板１４から剥離することができる。具体的には、吸着機構を有する部材を
保護層７５の上面の一部を吸着させ、これを上方に引っ張ることにより、樹脂層２３の少
なくとも一部を作製基板１４から引き剥がすことができる。
作製基板１４と絶縁層３１との間に、刃物などの鋭利な形状の器具を差し込むことで分離
の起点を形成してもよい。または、保護層７５側から鋭利な形状の器具で樹脂層２３を切
り込み、分離の起点を形成してもよい。
図４（Ｂ）及び図５（Ａ）に示すように、酸化物導電層４４ｂ側に樹脂層２３が残存し、
酸化物導電層４４ｂが露出していない場合には、樹脂層２３の少なくとも一部を除去し、
酸化物導電層４４ｂを露出させる（図６（Ａ））。
樹脂層２３を除去する方法には、特に限定はない。例えば、ウエットエッチング法、ドラ
イエッチング法などを用いることができる。
特に、酸素プラズマを用いたアッシングにより、樹脂層２３を除去することが好ましい。
アッシングは、制御性が高い、面内均一性がよく大判基板を用いた処理に適している、等
の利点がある。
作製基板１４とトランジスタ４０とを分離することにより、表示装置１０を作製すること
ができる（図６（Ｂ））。表示装置１０は、曲がった状態に保持することや、繰り返し曲
げることなどが可能である。
図６（Ｂ）に示すように、樹脂層２３の表面に、接着層２８を用いて基板２９を貼り合わ
せてもよい。なお、基板２９及び接着層２８は、酸化物導電層４４ｂが露出している部分
と重ならないように配置する。基板２９は、表示装置の支持基板として機能することがで
きる。
接着層２８には、接着層７５ｂに用いることができる材料を適用することができる。基板
２９には、基板７５ａに用いることができる材料を適用することができる。
酸化物導電層４４ｂが露出し、かつ、樹脂層２３が残存する程度に、樹脂層２３を除去す
ることが好ましい。樹脂層２３は、絶縁層３１に比べて、接着層２８との密着性が高いこ
とがある。また、樹脂層２３は、保護層として用いることができる。
そして、接続体７６を介して、酸化物導電層４４ｂとＦＰＣ７７を電気的に接続する（図
６（Ｂ））。
接続体７６としては、様々な異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃ
ｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）及び異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐ
ｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）等を用いることができる。
以上の工程により、トランジスタに酸化物半導体が適用され、ＥＬ素子に塗り分け方式が
適用された表示装置１０を作製することができる。
なお、図７（Ａ）に示すように、樹脂層２３を除去することにより、酸化物導電層４４ｂ
が突出して露出することがある。
このとき、図７（Ｂ）に示すように、接続体７６を、突出した酸化物導電層４４ｂを覆う
ように設けると、アンカー効果が生じるため好ましい。これにより、接続体７６と酸化物
導電層４４ｂの密着性を向上させることができる。
また、樹脂層２３を完全に除去してもよい（図７（Ｃ））。
作製方法例１Ａでは、トップエミッション型の発光素子を用いる例を示した。保護層７５
側は表示面側であるため、保護層７５側から外部接続端子を露出し、ＦＰＣ７７と電気的
に接続する場合は、表示領域とＦＰＣ７７を重ねることができず、ＦＰＣ７７を表示装置
と重ねる領域に制限がある。一方、本発明の一態様を適用することで、表示面とは反対側
の面から酸化物導電層４４ｂを容易に露出することができる。前述の通り、本発明の一態
様では、酸化物導電層４４ｂとして酸化物半導体層を形成する。プラズマ処理工程、加熱
処理工程、及び、酸化物導電層４４ｂ上に形成する層の成膜工程等のうち少なくとも一つ
の工程を行うことによって、酸化物導電層４４ｂの抵抗率を十分に低下させることができ
る。これにより、酸化物導電層４４ｂとＦＰＣ７７とを確実に電気的に接続させることが
できる。このような構成とすることで、ＦＰＣ７７を、表示面とは反対側に配置すること
ができる。そのため、表示装置を電子機器に組み込む際に、ＦＰＣ７７を折り曲げるため
のスペースを省くことができ、より小型化した電子機器を実現できる。
［作製方法例２Ａ］
以降の作製方法例では、先に説明した作製方法例と同様の部分については、説明を省略す
ることがある。
まず、作製方法例１Ａと同様に、作製基板１４上に、樹脂層２３から絶縁層３２までを順
に形成する（図８（Ａ））。
続いて、絶縁層３１及び絶縁層３２の、樹脂層２３の凹部と重なる部分に、それぞれ開口
を設ける。作製方法例１Ａでは、樹脂層２３の凹部の外側に、絶縁層３１及び絶縁層３２
の端部が位置する例を示した（図１（Ｄ））。一方、作製方法例２Ａでは、樹脂層２３の
凹部の内側に、絶縁層３１及び絶縁層３２の端部が位置する例を示す（図８（Ｂ））。
絶縁層３１及び絶縁層３２のうち少なくとも一方が樹脂層２３の凹部の側面を覆うことで
、樹脂層２３に含まれる水等の不純物がトランジスタ４０等に入り込むことをより抑制で
きる。
以降の工程は、作製方法例１Ａと同様である。まず、酸化物半導体層４４ａ及び酸化物導
電層４４ｂを形成し、導電層４３ａ、導電層４３ｂ、及び導電層４３ｃを形成する（図８
（Ｃ））。
続いて、絶縁層３３から基板７５ａまでを順に形成する（図８（Ｄ））。
次に、作製基板１４を介して樹脂層２３にレーザ光６５を照射する（図９（Ａ））。
次に、作製基板１４とトランジスタ４０とを分離する（図９（Ｂ））。ここでは、作製基
板１４と樹脂層２３との界面で分離が生じる例を示す。分離により樹脂層２３が露出する
。
次に、樹脂層２３の一部を除去し、酸化物導電層４４ｂを露出させる（図１０（Ａ））。
そして、接着層２８を用いて、樹脂層２３に基板２９を貼り合わせる。また、接続体７６
を用いて、酸化物導電層４４ｂとＦＰＣ７７とを電気的に接続する。
以上の工程により、トランジスタに酸化物半導体が適用され、ＥＬ素子に塗り分け方式が
適用された表示装置を作製することができる（図１０（Ｂ））。
作製方法例２Ａを適用して作製された表示装置では、樹脂層２３の側面と酸化物導電層４
４ｂの側面との間に絶縁層３１及び絶縁層３２が位置する。つまり、樹脂層２３が酸化物
導電層４４ｂと接しない構成とすることができる。
［作製方法例３Ａ］
まず、作製方法例１Ａと同様に、作製基板１４上に、樹脂層２３から絶縁層３５までを順
に形成する（図１１（Ａ））。なお、作製方法例３Ａでは、酸化物導電層４４ｂ上に、導
電層４３ｃを設けない例を示す。
次に、図１１（Ｂ）に示すように、保護層７１を形成する。
保護層７１は、剥離工程において、絶縁層３５や導電層６１の表面を保護する機能を有す
る。保護層７１には、容易に除去することのできる材料を用いることができる。
除去可能な保護層７１としては、例えば水溶性樹脂をその例に挙げることができる。塗布
した水溶性樹脂は表面の凹凸を被覆し、その表面の保護を容易にする。また、除去可能な
保護層７１として、光または熱により剥離可能な粘着剤を水溶性樹脂に積層したものを用
いてもよい。
除去可能な保護層７１として、通常の状態ではその接着力が強く、熱を加える、または光
を照射することによりその接着力が弱くなる性質を有する基材を用いてもよい。例えば、
加熱することにより接着力が弱くなる熱剥離テープや、紫外光を照射することにより接着
力が弱くなるＵＶ剥離テープ等を用いてもよい。また、通常の状態で接着力が弱い弱粘性
テープ等を用いることができる。また、ＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅ
ｓｉｖｅ）やシリコーン等を用いることができる。なお、保護層７１は可視光に対する透
過性を有していなくてもよい。
続いて、作製方法例１Ａと同様の方法により、作製基板１４とトランジスタ４０とを分離
する（図１１（Ｃ））。図１１（Ｃ）では、作製基板１４と樹脂層２３との界面で分離が
生じる例を示す。分離により樹脂層２３が露出する。
作製基板１４とトランジスタ４０とを分離した後、保護層７１を除去する。
その後、ＥＬ層６２及び導電層６３を形成することで表示素子６０を作製し、表示素子６
０を封止することで、表示装置１０を作製することができる。表示素子６０の封止には、
絶縁層７４、保護層７５、並びに、基板７５ａ及び接着層７５ｂ等のうち、一種以上を用
いることができる。
ＥＬ層６２及び導電層６３は、樹脂層２３をステージに固定した状態で成膜してもよいが
、樹脂層２３を、支持基板にテープ等を用いて固定し、支持基板を成膜装置のステージに
配置した状態で成膜することが好ましい。支持基板に樹脂層２３を固定することにより、
樹脂層２３を含む積層構造の搬送を容易とすることができる。
作製方法例３Ａでは、作製基板１４から被剥離層を剥離した後に当該被剥離層上にＥＬ層
６２及び導電層６３を形成することができる。ＥＬ層６２等の積層構造に密着性の低い部
分がある場合、剥離後にこれらの層を形成することで、剥離の歩留まりの低下を抑制でき
る。作製方法例３Ａを用いることで、材料の選択の自由度がより高まり、より低コストで
信頼性の高い表示装置を実現することができる。
［作製方法例４Ａ］
まず、作製基板１４上に、感光性を有する材料を用いて、第１の層２４を形成する（図１
２（Ａ））。そして、作製方法例１Ａと同様に、フォトリソグラフィ法を用いて、凹部を
有する樹脂層２３を形成する（図１２（Ｂ））。
次に、作製方法例１Ａと同様に、樹脂層２３上に、絶縁層３１を形成する（図１２（Ｃ）
）。
次に、絶縁層３１上にトランジスタ８０を形成する（図１２（Ｃ）〜（Ｅ））。
ここではトランジスタ８０として、酸化物半導体層８３と２つのゲートを有するトランジ
スタを作製する場合を示す。
トランジスタ８０は、樹脂層２３の耐熱温度以下の温度で形成する。トランジスタ８０は
、前述のポストベーク処理における加熱温度と同じ温度またはそれより低い温度で形成す
ることが好ましい。
具体的には、まず、絶縁層３１上に導電層８１を形成する（図１２（Ｃ））。導電層８１
は、導電膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該導電膜をエッチングした後にレ
ジストマスクを除去することで形成できる。
続いて、絶縁層８２を形成する（図１２（Ｃ））。絶縁層８２は、絶縁層３１に用いるこ
とのできる無機絶縁膜を援用できる。
続いて、酸化物半導体層８３を形成する（図１２（Ｃ））。酸化物半導体層８３は、酸化
物半導体膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該酸化物半導体膜をエッチングし
た後にレジストマスクを除去することで形成できる。酸化物半導体層８３は、酸化物半導
体層４４ａに用いることのできる材料を援用できる。
続いて、絶縁層８４及び導電層８５を形成する（図１２（Ｃ））。絶縁層８４は、絶縁層
３１に用いることのできる無機絶縁膜を援用できる。絶縁層８４及び導電層８５は、絶縁
層８４となる絶縁膜と、導電層８５となる導電膜とを成膜した後、レジストマスクを形成
し、当該絶縁膜及び当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することによ
り形成できる。
次に、酸化物半導体層８３、絶縁層８４、及び導電層８５を覆う絶縁層３３を形成する（
図１２（Ｃ））。絶縁層３３は、絶縁層３１と同様の方法により形成することができる。
絶縁層３１、絶縁層８２、及び絶縁層３３の、樹脂層２３の凹部と重なる部分には、それ
ぞれ開口を設ける（図１２（Ｄ））。開口を設けることで、樹脂層２３の凹部の底面が露
出する。ここでは、絶縁層３１、絶縁層８２、及び絶縁層３３に、一括で開口を形成する
例を示す。絶縁層３１、絶縁層８２、及び絶縁層３３には、それぞれ別の工程で開口を形
成してもよい。また、２以上の絶縁層に同時に開口を形成してもよい。例えば、導電層８
１を形成する前に、絶縁層３１に開口を形成してもよい。例えば、酸化物半導体層８３を
形成する前に、絶縁層８２に開口を形成してもよい。例えば、絶縁層３３に、酸化物半導
体層８３に達する開口を形成する工程で、樹脂層２３の凹部と重なる部分にも開口を形成
してもよい。
続いて、導電層８６ａ、導電層８６ｂ、及び導電層８６ｃを形成する（図１２（Ｅ））。
導電層８６ａ、導電層８６ｂ、及び導電層８６ｃは、導電膜を成膜した後、レジストマス
クを形成し、当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成
できる。導電層８６ａ及び導電層８６ｂは、それぞれ、絶縁層３３の開口を介して酸化物
半導体層８３と電気的に接続される。導電層８６ｃは、絶縁層３１、絶縁層８２、及び絶
縁層３３にそれぞれ設けられた開口を介して樹脂層２３の凹部の底面と接する。
後の工程で、樹脂層２３を除去するために、酸素プラズマを用いてアッシングを行う場合
がある。このとき、導電層８６ｃが、酸化しやすい金属または合金であると、導電層８６
ｃの表面が酸化され、導電層８６ｃの導電性が低下することがある。そのため、導電層８
６ｃには、酸化しにくい材料か、酸化物導電体を用いることが好ましい。または、導電層
８６ｃの表面が酸化した場合には、導電層８６ｃの表面を還元させるなどの処理を行い、
酸化された部分を除去することが好ましい。
以上のようにして、トランジスタ８０を作製できる（図１２（Ｅ））。トランジスタ８０
において、導電層８１の一部はゲートとして機能し、絶縁層８４の一部はゲート絶縁層と
して機能し、絶縁層８２の一部はゲート絶縁層として機能し、導電層８５の一部はゲート
として機能する。酸化物半導体層８３はチャネル形成領域と低抵抗領域とを有する。チャ
ネル形成領域は絶縁層８４を介して導電層８５と重なる。低抵抗領域は導電層８６ａと接
続される部分と、導電層８６ｂと接続される部分と、を有する。
次に、絶縁層３３上に絶縁層３４から表示素子６０までを形成する（図１３（Ａ））。こ
れらの工程は作製方法例１Ａを参照できる。
また、作製基板９１上に、樹脂層９３を形成する（図１３（Ｂ））。
樹脂層９３は、可撓性を有する。作製基板９１は、樹脂層９３よりも可撓性が低い。作製
基板９１上に樹脂層９３を形成することで、樹脂層９３の搬送を容易にすることができる
。
樹脂層９３には、ポリイミド樹脂を用いることが好ましい。樹脂層９３の材料及び形成方
法については、樹脂層２３の記載を援用できる。
樹脂層９３の厚さは、０．０１μｍ以上１０μｍ未満であることが好ましく、０．１μｍ
以上５μｍ以下であることがより好ましく、０．１μｍ以上３μｍ以下であることがより
好ましく、０．５μｍ以上１μｍ以下であることがさらに好ましい。低粘度の溶液を用い
ることで、樹脂層９３を薄く形成することが容易となる。樹脂層９３の厚さは、１０μｍ
以上としてもよい。例えば、樹脂層９３の厚さを１０μｍ以上２００μｍ以下としてもよ
い。樹脂層９３の厚さを１０μｍ以上とすることで、表示装置の剛性を高めることができ
るため好適である。
表示装置の表示面側に樹脂層９３が位置する場合、樹脂層９３は、可視光に対する透光性
が高いことが好ましい。
作製基板９１については、作製基板１４の記載を援用できる。
次に、樹脂層９３上に絶縁層９５を形成する。次に、絶縁層９５上に、着色層９７及び遮
光層９８を形成する（図１３（Ｂ））。
絶縁層９５については、絶縁層３１の記載を援用できる。
着色層９７として、カラーフィルタ等を用いることができる。着色層９７は表示素子６０
の表示領域と重なるように配置する。
遮光層９８として、ブラックマトリクス等を用いることができる。遮光層９８は、絶縁層
３５と重なるように配置する。
次に、作製基板１４のトランジスタ８０等が形成されている面と、作製基板９１の樹脂層
９３等が形成されている面とを、接着層９９を用いて貼り合わせる（図１３（Ｃ））。
次に、作製基板９１を介して樹脂層９３にレーザ光６５を照射する（図１４（Ａ））。作
製基板１４と作製基板９１はどちらを先に分離してもよい。ここでは、作製基板１４より
も先に作製基板９１を分離する例を示す。
レーザ光６５の照射により、樹脂層９３は脆弱化される。または、レーザ光６５の照射に
より、樹脂層９３と作製基板９１の密着性が低下する。
次に、作製基板９１と絶縁層９５とを分離する（図１４（Ｂ））。図１４（Ｂ）では、作
製基板９１と樹脂層９３の界面で分離が生じる例を示す。
なお、樹脂層９３中で分離が生じる場合もある。そのとき、作製基板９１上には樹脂層の
一部が残存し、絶縁層９５側に残存する樹脂層９３は図１４（Ａ）に比べて薄膜化される
。
そして、露出した樹脂層９３（または絶縁層９５）と基板２２とを接着層１３を用いて貼
り合わせる（図１５（Ａ））。
図１５（Ａ）において、表示素子６０の発光は、着色層９７及び樹脂層９３を通して、表
示装置の外部に取り出される。そのため、樹脂層９３の可視光の透過率は高いことが好ま
しい。本発明の一態様の剥離方法では、樹脂層９３の厚さを薄くすることができる。その
ため、樹脂層９３の可視光の透過率を高めることができる。
また、樹脂層９３を除去し、接着層１３を用いて絶縁層９５に基板２２を貼り合わせても
よい。
接着層１３には、接着層７５ｂに用いることができる材料を適用できる。
基板２２には、基板７５ａに用いることができる材料を適用できる。
次に、作製基板１４を介して樹脂層２３にレーザ光６５を照射する（図１５（Ｂ））。
レーザ光６５の照射により、樹脂層２３は脆弱化される。または、レーザ光６５の照射に
より、樹脂層２３と作製基板１４の密着性が低下する。
次に、作製基板１４とトランジスタ８０とを分離する（図１６（Ａ））。
図１６（Ａ）では、樹脂層２３中で分離が生じる例を示す。作製基板１４上には樹脂層の
一部（樹脂層２３ａ）が残存する。絶縁層３１側に残存する樹脂層２３は図１５（Ｂ）に
比べて薄膜化されている。
次に、樹脂層２３の一部を除去し、導電層８６ｃを露出させる（図１６（Ｂ））。
作製基板１４とトランジスタ８０とを分離することにより、表示装置１０を作製すること
ができる（図１７（Ａ）、（Ｂ））。表示装置１０は、曲がった状態に保持することや、
繰り返し曲げることなどが可能である。
図１７（Ａ）は、表示装置１０の上面図である。図１７（Ｂ）は、表示装置１０の表示部
３８１の断面図及びＦＰＣ７７との接続部３８３の断面図である。
表示装置１０は、一対の基板（基板２２及び基板２９）を有する。基板２２側が表示装置
の表示面側である。表示装置は、表示部３８１及び駆動回路部３８２を有する。表示装置
にはＦＰＣ７７が貼り付けられている。
図１７（Ｂ）に示すように、樹脂層２３の表面に、接着層２８を用いて基板２９を貼り合
わせてもよい。なお、基板２９及び接着層２８は、導電層８６ｃと重ならないように配置
する。
そして、接続体７６を介して導電層８６ｃとＦＰＣ７７を電気的に接続する（図１７（Ｂ
））。
作製方法例４Ａでは、トップエミッション型の発光素子を用いる例を示した。基板２２側
は表示面側であるため、基板２２側から外部接続端子を露出し、ＦＰＣ７７と電気的に接
続する場合は、表示領域とＦＰＣ７７を重ねることができず、ＦＰＣ７７を表示装置と重
ねる領域に制限がある。一方、本発明の一態様を適用することで、表示面とは反対側の面
から導電層８６ｃを容易に露出することができる。そして、導電層８６ｃとＦＰＣ７７と
を電気的に接続させることができる。このような構成とすることで、ＦＰＣ７７を、表示
面とは反対側に配置することができる。そのため、表示装置を電子機器に組み込む際に、
ＦＰＣ７７を折り曲げるためのスペースを省くことができ、より小型化した電子機器を実
現できる。
作製方法例４Ａは、本発明の一態様の剥離方法を２回行って表示装置を作製する例である
。本発明の一態様では、表示装置を構成する機能素子等は、全て作製基板上で形成するた
め、精細度の高い表示装置を作製する場合においても、可撓性を有する基板には、高い位
置合わせ精度が要求されない。よって、簡便に可撓性を有する基板を貼り付けることがで
きる。
［変形例１Ａ］
本発明の一態様を適用して、ボトムエミッション型の表示装置を作製することができる。
図１８（Ａ）に示す表示装置は、カラーフィルタ方式が適用されたボトムエミッション構
造の表示装置である。図１８（Ａ）には、表示装置の表示部３８１の断面図、駆動回路部
３８２の断面図、及びＦＰＣ７７との接続部３８３の断面図を示す。
図１８（Ａ）に示す表示装置は、基板２９、接着層２８、樹脂層２３、絶縁層３１、トラ
ンジスタ４０、トランジスタ５０、導電層４５ｂ、絶縁層３３、絶縁層３４、絶縁層３５
、表示素子６０、接着層７５ｂ、基板７５ａ、及び着色層９７を有する。
図１８（Ａ）では、トランジスタ４０及びトランジスタ５０が、図６（Ｂ）に示すトラン
ジスタ４０の構成に加えて、ゲートとして機能する導電層４５ａを有する例を示す。
接続部３８３は、導電層４５ａと同一の材料及び同一の工程で作製された導電層４５ｂを
有する。
表示素子６０は、着色層９７側に光を射出する。
接続体７６を介してＦＰＣ７７と導電層４５ｂは電気的に接続する。ＦＰＣ７７との接続
部の断面図において、絶縁層３５の端部が、表示装置の端部に露出しない例を示す。
［変形例２Ａ］
図１８（Ｂ）に示す表示装置は、トランジスタ８０が、導電層８１及び絶縁層８２を有さ
ない点で、図１７（Ｂ）に示す表示装置と異なる。図１８（Ｂ）に示すトランジスタは、
酸化物半導体層８３ａ、絶縁層８４、導電層８５、導電層８６ａ、及び導電層８６ｂを有
する。図１８（Ｂ）に示す接続部３８３には、酸化物導電層８３ｂと導電層８６ｃが設け
られている。
以上のように、本発明の一態様では、樹脂層を用いて、作製基板からトランジスタ等を分
離することで、フレキシブルデバイスを作製することができる。
本発明の一態様では、感光性の材料を用いて樹脂層を作製することで、所望の形状の樹脂
層を容易に形成することができる。樹脂層の開口部を介して導電層を配置することで、当
該導電層を回路基板と電気的に接続させることができる。表示面とは反対側の面で、外部
接続端子と回路基板とを電気的に接続できる。表示装置を電子機器に組み込む際に、ＦＰ
Ｃ等を折り曲げるためのスペースを省くことができ、より小型化した電子機器を実現でき
る。
本発明の一態様では、トランジスタのチャネル形成領域に酸化物半導体を用いることで、
トランジスタの作製工程を低温で行うことができる。また、樹脂層を薄膜で耐熱性が低い
層とすることができる。したがって、樹脂層の材料の選択の幅が広い、低コストで量産性
が高い、大判基板を用いて剥離及び表示装置の作製を行うことができる等のメリットを有
する。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の剥離方法及び表示装置の作製方法について図１９〜
図３２を用いて説明する。なお、実施の形態１と重複する部分については説明を省略する
ことがある。
本実施の形態では、アクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置を例に挙げて説明する。
当該表示装置は、基板に可撓性を有する材料を用いることで、フレキシブルデバイスとす
ることができる。
本発明の一態様の剥離方法では、まず、作製基板上に、感光性を有する材料を用いて、第
１の層を形成する。次に、フォトリソグラフィ法を用いて、第１の層に凹部を形成するこ
とで、凹部を有する樹脂層を形成する。次に、樹脂層上に、樹脂層の凹部の側面及び底面
を覆う絶縁層を形成する。次に、絶縁層上に、チャネル形成領域に酸化物半導体を有する
トランジスタを形成し、絶縁層を介して樹脂層の凹部の底面と重なる導電層を形成する。
次に、レーザを用いて、樹脂層に光を照射する。そして、トランジスタと作製基板とを分
離する。
絶縁層が樹脂層の凹部の側面及び底面を覆うことで、作製工程中に、樹脂層に含まれる水
等の不純物がトランジスタに入り込むことをより確実に抑制できる。剥離工程後に、樹脂
層及び絶縁層の少なくとも一部を除去することで、導電層を露出させることができる。絶
縁層を介して樹脂層の凹部の底面と重なる導電層を配置することで、剥離工程後に、導電
層を露出させることが容易となる。具体的には、樹脂層の凹部の厚さは、他の部分よりも
薄いため、導電層を露出させるために樹脂層を除去する量（厚さ）を少なくすることがで
きる。
また、樹脂層を、導電層が露出するまで除去しても、樹脂層の一部を残存させることがで
きる。残存した樹脂層は、保護層として用いることができる。
また、樹脂層の側面と導電層の側面との間に絶縁層を残存させることができる。つまり、
樹脂層と導電層とが接しない構成とすることができる。
露出した導電層は、裏面電極、貫通電極、または外部接続端子として用いることができる
。該導電層は、ＦＰＣ等の回路基板と電気的に接続させることができる。
樹脂層の除去には、アッシングを用いることが好ましい。具体的には、酸素プラズマを用
いたアッシングを行うことが好ましい。
本実施の形態の表示装置は、トランジスタのチャネル形成領域に、酸化物半導体を有する
ことが好ましい。
絶縁層を介して樹脂層の凹部の底面と重なる導電層は、トランジスタが有する電極または
酸化物半導体と同一の材料及び同一の工程で形成することができる。導電層の具体的な形
成方法は、実施の形態１の記載を参照できる。
以下では、本発明の一態様の表示装置の作製方法について、具体的に説明する。
［作製方法例１Ｂ］
まず、作製基板１４上に、感光性を有する材料を用いて、第１の層２４を形成し（図１９
（Ａ））、フォトリソグラフィ法を用いて、所望の形状の樹脂層２３を形成する（図１９
（Ｂ））。図１９（Ｂ）では、樹脂層２３に、第１の領域と、第１の領域よりも厚さの薄
い第２の領域（凹部ともいう）を設ける例を示す。
凹部の深さは、後に形成する絶縁層３１の厚さよりも大きいことが好ましい。これにより
、剥離工程後に、導電層４１ｂを露出させることが容易となる。また、絶縁層３１の導電
層４１ｂと重なる部分を除去する際に、樹脂層２３をマスクとして利用することができ、
絶縁層３１の導電層４１ｂと重ならない部分が消失することを抑制できる。
凹部の深さは、後に形成する絶縁層３１の厚さと導電層４１ｂの厚さの和よりも大きいこ
とが好ましい。これにより、樹脂層２３及び絶縁層３１の一部を除去し、導電層４１ｂを
露出させる際に、樹脂層２３が完全に消失することを抑制できる。表示装置に、樹脂層２
３の一部を残存させることで、樹脂層２３を表示装置の保護層として用いることができ、
好ましい。
例えば、樹脂層２３の凹部の深さは、０．１μｍ以上３μｍ以下が好ましく、０．５μｍ
以上２μｍ以下がより好ましい。
樹脂層２３の材料及び形成方法については、実施の形態１を参照できる。
次に、樹脂層２３上に、絶縁層３１を形成する（図１９（Ｃ））。
次に、絶縁層３１上に、トランジスタ４０を形成する（図１９（Ｄ）、（Ｅ））。
ここではトランジスタ４０として、酸化物半導体層４４を有する、ボトムゲート構造のト
ランジスタを作製する場合を示す。
具体的には、まず、絶縁層３１上に導電層４１ａ及び導電層４１ｂを形成する（図１９（
Ｄ））。導電層４１ａ及び導電層４１ｂは、導電膜を成膜した後、レジストマスクを形成
し、当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することで形成できる。
導電層４１ｂは、絶縁層３１を介して、樹脂層２３の凹部の底面と重なる。
導電膜の成膜時の基板温度は、室温以上３５０℃以下が好ましく、室温以上３００℃以下
がさらに好ましい。
続いて、絶縁層３２を形成する（図１９（Ｅ））。
続いて、酸化物半導体層４４を形成する（図１９（Ｅ））。
続いて、導電層４３ａ、導電層４３ｂ、及び導電層４３ｃを形成する（図１９（Ｅ））。
導電層４３ａ及び導電層４３ｂは、それぞれ、酸化物半導体層４４と接続される。導電層
４３ｃは、導電層４１ｂと接続される。導電層４３ｃは、導電層４１ｂの補助電極（補助
配線ともいう）として用いることができる。
以上のようにして、トランジスタ４０を作製できる（図１９（Ｅ））。トランジスタ４０
において、導電層４１ａの一部はゲートとして機能し、絶縁層３２の一部はゲート絶縁層
として機能し、導電層４３ａ及び導電層４３ｂは、それぞれソースまたはドレインのいず
れか一方として機能する。
次に、実施の形態１の作製方法例１Ａと同様に、絶縁層３３から基板７５ａまでを形成す
る（図２０）。
次に、作製基板１４を介して樹脂層２３にレーザ光６５を照射する（図２１（Ａ））。レ
ーザ光６５は、例えば、図２１（Ａ）においては、左側から右側に走査される線状レーザ
ビームで、その長軸は、その走査方向及びその入射方向（下から上）に垂直である。
樹脂層２３は、レーザ光６５を吸収する。
レーザ光６５の照射により、樹脂層２３は脆弱化される。または、レーザ光６５の照射に
より、樹脂層２３と作製基板１４の密着性が低下する。
次に、作製基板１４とトランジスタ４０とを分離する（図２１（Ｂ））。
図２１（Ｂ）では、作製基板１４と樹脂層２３との界面で分離が生じる例を示す。分離に
より、樹脂層２３が露出する。
図２２（Ａ）では、樹脂層２３中で分離が生じる例を示す。作製基板１４上には樹脂層の
一部（樹脂層２３ａ）が残存する。絶縁層３１側に残存する樹脂層２３は図２１（Ａ）に
比べて薄膜化されている。
図２２（Ｂ）では、樹脂層２３中、及び絶縁層３１と樹脂層２３との界面で分離が生じる
例を示す。作製基板１４上には樹脂層の一部（樹脂層２３ａ）が残存する。分離により、
絶縁層３１が露出する。トランジスタ４０側に残存する樹脂層２３は図２１（Ａ）に比べ
て薄膜化されている。
次に、導電層４１ｂを露出させる。図２１（Ｂ）及び図２２（Ａ）に示すように、樹脂層
２３及び絶縁層３１の双方が導電層４１ｂと重なり残存している場合には、まず、樹脂層
２３の少なくとも一部を除去し、絶縁層３１を露出させる（図２３（Ａ）、図２４（Ａ）
、または図２５（Ａ））。図２３（Ａ）、図２４（Ａ）、及び図２５（Ａ）は、それぞれ
樹脂層２３の除去量が異なる。
樹脂層２３を除去する方法には、特に限定はない。例えば、ウエットエッチング法、ドラ
イエッチング法などを用いることができる。
特に、酸素プラズマを用いたアッシングにより、樹脂層２３を除去することが好ましい。
アッシングは、制御性が高い、面内均一性がよく大判基板を用いた処理に適している、等
の利点がある。
樹脂層２３を除去した後、または、図２２（Ｂ）に示すように、剥離後に絶縁層３１が導
電層４１ｂと重なり残存している場合は、絶縁層３１において導電層４１ｂと接する領域
の少なくとも一部を除去し、導電層４１ｂを露出させる（図２３（Ｂ）、図２４（Ｂ）、
または図２５（Ｂ））。絶縁層３１のエッチングの際に、樹脂層２３の少なくとも一部が
エッチングされ、樹脂層２３が薄くなる、または消失することがある。特に、ドライエッ
チング法を用いた場合に顕著である。
図２３（Ｂ）は、絶縁層３１及び導電層４１ｂの露出している面が樹脂層２３の露出して
いる面よりも後退している例である。
図２４（Ｂ）は、樹脂層２３の露出している面、絶縁層３１の露出している面、及び導電
層４１ｂの露出している面の高さが概略揃っている例である。
図２５（Ｂ）は、絶縁層３１及び導電層４１ｂの露出している面が樹脂層２３の露出して
いる面から突出している例である。
図２３（Ｂ）、図２４（Ｂ）、図２５（Ｂ）において、絶縁層３１の露出している面と、
導電層４１ｂの露出している面の高さが概略揃っている例を示したが、本発明の一態様は
これに限られず、導電層４１ｂの露出している面は、絶縁層３１の露出している面から突
出または後退していてもよい。
作製基板１４とトランジスタ４０とを分離することにより、表示装置を作製することがで
きる（図２３（Ｃ）、図２４（Ｃ）、または図２５（Ｃ））。表示装置は、曲がった状態
に保持することや、繰り返し曲げることなどが可能である。
図２３（Ｃ）、図２４（Ｃ）、及び図２５（Ｃ）に示すように、樹脂層２３の表面に、接
着層２８を用いて基板２９を貼り合わせてもよい。なお、基板２９及び接着層２８は、導
電層４１ｂが露出している部分と重ならないように配置する。基板２９は、表示装置の支
持基板として機能することができる。
導電層４１ｂが露出し、かつ、樹脂層２３が残存する程度に、樹脂層２３を除去すること
が好ましい。絶縁層３１に無機絶縁膜を用いた場合など、樹脂層２３は、絶縁層３１に比
べて、接着層２８との密着性が高いことがある。また、樹脂層２３は、保護層として用い
ることができる。
そして、接続体７６を介して、導電層４１ｂとＦＰＣ７７を電気的に接続する（図２３（
Ｃ）、図２４（Ｃ）、または図２５（Ｃ））。
なお、導電層４１ｂの露出している面と樹脂層２３の露出している面に段差が生じること
がある。このとき、図２３（Ｃ）及び図２５（Ｃ）に示すように、接続体７６を、導電層
４１ｂを覆うように設けると、アンカー効果が生じるため好ましい。これにより、接続体
７６と導電層４１ｂの密着性を向上させることができる。
また、樹脂層２３を完全に除去してもよい（図２５（Ｄ））。
以上の工程により、トランジスタに酸化物半導体が適用され、ＥＬ素子に塗り分け方式が
適用された表示装置を作製することができる。
作製方法例１Ｂでは、トップエミッション型の発光素子を用いる例を示した。保護層７５
側は表示面側であるため、保護層７５側から外部接続端子を露出し、ＦＰＣ７７と電気的
に接続する場合は、表示領域とＦＰＣ７７を重ねることができず、ＦＰＣ７７を表示装置
と重ねる領域に制限がある。一方、本発明の一態様を適用することで、表示面とは反対側
の面から導電層４１ｂを容易に露出することができる。これにより、導電層４１ｂとＦＰ
Ｃ７７とを電気的に接続させることができる。このような構成とすることで、ＦＰＣ７７
を、表示面とは反対側に配置することができる。そのため、表示装置を電子機器に組み込
む際に、ＦＰＣ７７を折り曲げるためのスペースを省くことができ、より小型化した電子
機器を実現できる。
なお、作製方法例２Ａで説明した保護層７１を用いて、本実施の形態の表示装置を作製す
ることもできる。
［作製方法例２Ｂ］
まず、作製基板１４上に、感光性を有する材料を用いて、第１の層２４を形成する（図２
６（Ａ））。そして、作製方法例１Ｂと同様に、フォトリソグラフィ法を用いて、凹部を
有する樹脂層２３を形成する（図２６（Ｂ））。
次に、作製方法例１Ｂと同様に、樹脂層２３上に、絶縁層３１を形成する（図２６（Ｃ）
）。
次に、絶縁層３１上にトランジスタ８０を形成する（図２６（Ｃ）〜（Ｅ））。
ここではトランジスタ８０として、酸化物半導体層８３ａと２つのゲートを有するトラン
ジスタを作製する場合を示す。
具体的には、まず、絶縁層３１上に導電層８１を形成する（図２６（Ｃ））。
続いて、絶縁層８２を形成する（図２６（Ｃ））。
続いて、酸化物半導体層８３ａ及び酸化物導電層８３ｂを形成する（図２６（Ｃ））。酸
化物半導体層８３ａ及び酸化物導電層８３ｂは、酸化物半導体膜を成膜した後、レジスト
マスクを形成し、当該酸化物半導体膜をエッチングした後にレジストマスクを除去するこ
とで形成できる。この時点で、酸化物導電層８３ｂは、半導体であってもよく、その後の
工程で、低抵抗化させる処理を行うことが好ましい。
酸化物導電層８３ｂは、絶縁層３１及び絶縁層３２を介して、樹脂層２３の凹部の底面と
重なる。
酸化物半導体層８３ａ及び酸化物導電層８３ｂを同一の材料及び同一の工程で形成するこ
とで、製造コストを低減させることができる。ただし、酸化物半導体層８３ａ及び酸化物
導電層８３ｂは、同一の金属元素を有していても、組成が異なる場合がある。例えば、ト
ランジスタ及び容量素子の作製工程中に、膜中の金属元素が脱離し、異なる金属組成とな
る場合がある。
酸化物半導体層８３ａ及び酸化物導電層８３ｂの厚さは、例えば、１ｎｍ以上２００ｎｍ
以下であることが好ましく、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることがより好ましい。
酸化物半導体の形成後に、プラズマ処理等を行い、酸化物半導体の抵抗率を低下させるこ
とで、酸化物導電層８３ｂを形成することができる。
なお、以降の工程において加熱処理を行うことで、酸化物導電層８３ｂから酸素が放出さ
れて、酸素欠損が生じ、酸化物導電層８３ｂの抵抗率が低下することがある。
続いて、絶縁層８４及び導電層８５を形成する（図２６（Ｄ））。
次に、酸化物半導体層８３ａ、酸化物導電層８３ｂ、絶縁層８４、及び導電層８５を覆う
絶縁層３３を形成する。
次に、絶縁層３３の酸化物半導体層８３ａ及び酸化物導電層８３ｂと重なる部分に、開口
を設ける（図２６（Ｄ））。開口を設けることで、酸化物半導体層８３ａ及び酸化物導電
層８３ｂが露出する。
続いて、導電層８６ａ、導電層８６ｂ、及び導電層８６ｃを形成する（図２６（Ｅ））。
導電層８６ａ及び導電層８６ｂは、それぞれ、絶縁層３３の開口を介して酸化物半導体層
８３ａと電気的に接続される。導電層８６ｃは、絶縁層３３に設けられた開口を介して酸
化物導電層８３ｂと接する。導電層８６ｃは、酸化物導電層８３ｂの補助電極（補助配線
ともいう）として用いることができる。
導電層８６ｃを形成する際に、酸化物導電層８３ｂに水素及び窒素のうち少なくとも一方
が供給され、酸化物導電層８３ｂの抵抗率が低下することがある。また、導電層８６ｃに
よって酸化物導電層８３ｂ中の酸素が引き抜かれることで、酸化物導電層８３ｂの抵抗率
が低下することがある。また、導電層８６ｃの構成元素が酸化物導電層８３ｂに入り込む
ことで、酸化物導電層８３ｂの抵抗率が低下することがある。同様に、酸化物半導体層８
３ａの導電層８６ａ及び導電層８６ｂと接する部分も、酸素が引き抜かれることまたは導
電層の構成元素が入り込むこと等により、抵抗率が低下することがある。
以上のようにして、トランジスタ８０を作製できる（図２６（Ｅ））。トランジスタ８０
において、導電層８１の一部はゲートとして機能し、絶縁層８４の一部はゲート絶縁層と
して機能し、絶縁層８２の一部はゲート絶縁層として機能し、導電層８５の一部はゲート
として機能する。酸化物半導体層８３ａはチャネル形成領域と低抵抗領域とを有する。チ
ャネル形成領域は絶縁層８４を介して導電層８５と重なる。低抵抗領域は導電層８６ａと
接続される部分と、導電層８６ｂと接続される部分と、を有する。
次に、絶縁層３３上に絶縁層３４から表示素子６０までを形成する（図２７（Ａ））。こ
れらの工程は作製方法例１Ａを参照できる。
また、作製方法例４Ａと同様に、作製基板９１上に、樹脂層９３、遮光層９８、及び着色
層９７を形成する（図２７（Ｂ））。
次に、作製基板１４のトランジスタ８０等が形成されている面と、作製基板９１の樹脂層
９３等が形成されている面とを、接着層９９を用いて貼り合わせる（図２７（Ｃ））。
次に、作製基板９１を介して樹脂層９３にレーザ光を照射する（図２８（Ａ））。作製基
板１４と作製基板９１はどちらを先に分離してもよい。ここでは、作製基板１４よりも先
に作製基板９１を分離する例を示す。
レーザ光６５の照射により、樹脂層９３は脆弱化される。または、レーザ光６５の照射に
より、樹脂層９３と作製基板９１の密着性が低下する。
次に、作製基板９１と絶縁層９５とを分離する（図２８（Ｂ））。図２８（Ｂ）では、作
製基板９１と樹脂層９３の界面で分離が生じる例を示す。
なお、樹脂層９３中で分離が生じる場合もある。そのとき、作製基板９１上には樹脂層の
一部が残存し、絶縁層９５側に残存する樹脂層９３は図２８（Ａ）に比べて薄膜化される
。
そして、露出した樹脂層９３（または絶縁層９５）と基板２２とを接着層１３を用いて貼
り合わせる（図２９（Ａ））。
図２９（Ａ）において、表示素子６０の発光は、着色層９７及び樹脂層９３を通して、表
示装置の外部に取り出される。そのため、樹脂層９３の可視光の透過率は高いことが好ま
しい。本発明の一態様の剥離方法では、樹脂層９３の厚さを薄くすることができる。その
ため、樹脂層９３の可視光の透過率を高めることができる。
また、樹脂層９３を除去し、接着層１３を用いて絶縁層９５に基板２２を貼り合わせても
よい。
次に、作製基板１４を介して樹脂層２３にレーザ光６５を照射する（図２９（Ｂ））。
レーザ光６５の照射により、樹脂層２３は脆弱化される。または、レーザ光６５の照射に
より、樹脂層２３と作製基板１４の密着性が低下する。
次に、作製基板１４とトランジスタ８０とを分離する（図３０（Ａ））。
図３０（Ａ）では、作製基板１４と樹脂層２３との界面で分離が生じる例を示す。
次に、樹脂層２３の一部、絶縁層３１の一部、及び絶縁層８２の一部を除去し、酸化物導
電層８３ｂを露出させる（図３０（Ｂ））。
作製基板１４とトランジスタ８０とを分離することにより、表示装置１０を作製すること
ができる（図３１（Ａ）、（Ｂ））。表示装置１０は、曲がった状態に保持することや、
繰り返し曲げることなどが可能である。
図３１（Ａ）は、表示装置１０の上面図である。図３１（Ｂ）は、表示装置１０の表示部
３８１の断面図及びＦＰＣ７７との接続部３８３の断面図である。
表示装置１０は、一対の基板（基板２２及び基板２９）を有する。基板２２側が表示装置
の表示面側である。表示装置は、表示部３８１及び駆動回路部３８２を有する。表示装置
にはＦＰＣ７７が貼り付けられている。
図３１（Ｂ）に示すように、樹脂層２３の表面に、接着層２８を用いて基板２９を貼り合
わせてもよい。なお、基板２９及び接着層２８は、酸化物導電層８３ｂと重ならないよう
に配置する。
そして、接続体７６を介して酸化物導電層８３ｂとＦＰＣ７７を電気的に接続する（図３
１（Ｂ））。
作製方法例２Ｂでは、トップエミッション型の発光素子を用いる例を示した。基板２２側
は表示面側であるため、基板２２側から外部接続端子を露出し、ＦＰＣ７７と電気的に接
続する場合は、表示領域とＦＰＣ７７を重ねることができず、ＦＰＣ７７を表示装置と重
ねる領域に制限がある。一方、本発明の一態様を適用することで、表示面とは反対側の面
から酸化物導電層８３ｂを容易に露出することができる。前述の通り、本発明の一態様で
は、酸化物導電層８３ｂとして酸化物半導体層を形成する。プラズマ処理工程、加熱処理
工程、及び、酸化物導電層８３ｂ上に形成する層の成膜工程等のうち少なくとも一つの工
程を行うことによって、酸化物導電層８３ｂの抵抗率を十分に低下させることができる。
そして、酸化物導電層８３ｂとＦＰＣ７７とを確実に電気的に接続させることができる。
このような構成とすることで、ＦＰＣ７７を、表示面とは反対側に配置することができる
。そのため、表示装置を電子機器に組み込む際に、ＦＰＣ７７を折り曲げるためのスペー
スを省くことができ、より小型化した電子機器を実現できる。
作製方法例２Ｂは、本発明の一態様の剥離方法を２回行って表示装置を作製する例である
。本発明の一態様では、表示装置を構成する機能素子等は、全て作製基板上で形成するた
め、精細度の高い表示装置を作製する場合においても、可撓性を有する基板には、高い位
置合わせ精度が要求されない。よって、簡便に可撓性を有する基板を貼り付けることがで
きる。
［変形例１Ｂ］
本発明の一態様を適用して、ボトムエミッション型の表示装置を作製することができる。
図３２（Ａ）に示す表示装置は、カラーフィルタ方式が適用されたボトムエミッション構
造の表示装置である。図３２（Ａ）には、表示装置の表示部３８１の断面図、駆動回路部
３８２の断面図、及びＦＰＣ７７との接続部３８３の断面図を示す。
図３２（Ａ）に示す表示装置は、基板２９、接着層２８、樹脂層２３、絶縁層３１、トラ
ンジスタ４０、トランジスタ５０、導電層４５ｂ、絶縁層３３、絶縁層３４、絶縁層３５
、表示素子６０、接着層７５ｂ、基板７５ａ、及び着色層９７を有する。
図３２（Ａ）では、トランジスタ４０及びトランジスタ５０が、図２４（Ｃ）に示すトラ
ンジスタ４０の構成に加えて、ゲートとして機能する導電層４５ａを有する例を示す。
接続部３８３は、導電層４５ａと同一の材料及び同一の工程で作製された導電層４５ｂを
有する。導電層４５ｂは、絶縁層３１、絶縁層３２、及び絶縁層３３を介して、樹脂層２
３の側面と重なる。
表示素子６０は、着色層９７側に光を射出する。
接続体７６を介してＦＰＣ７７と導電層４５ｂは電気的に接続する。ＦＰＣ７７との接続
部の断面図において、絶縁層３５の端部が、表示装置の端部に露出しない例を示す。
［変形例２Ｂ］
図３２（Ｂ）に示す表示装置は、トランジスタ８０が、導電層８１及び絶縁層８２を有さ
ない点で、図３１（Ｂ）に示す表示装置と異なる。図３２（Ｂ）に示すトランジスタは、
酸化物半導体層８３ａ、絶縁層８４、導電層８５、導電層８６ａ、及び導電層８６ｂを有
する。図３２（Ｂ）に示す接続部３８３には、導電層８６ｃが設けられている。導電層８
６ｃは、絶縁層３１及び絶縁層３３を介して、樹脂層２３の側面と重なる。
以上のように、本発明の一態様では、樹脂層を用いて、作製基板からトランジスタ等を分
離することで、フレキシブルデバイスを作製することができる。
本発明の一態様では、感光性の材料を用いて樹脂層を作製することで、所望の形状の樹脂
層を容易に形成することができる。樹脂層の開口部を介して導電層を配置することで、当
該導電層を回路基板と電気的に接続させることができる。表示面とは反対側の面で、外部
接続端子と回路基板とを電気的に接続できる。表示装置を電子機器に組み込む際に、ＦＰ
Ｃ等を折り曲げるためのスペースを省くことができ、より小型化した電子機器を実現でき
る。
本発明の一態様では、トランジスタのチャネル形成領域に酸化物半導体を用いることで、
トランジスタの作製工程を低温で行うことができる。また、樹脂層を薄膜で耐熱性が低い
層とすることができる。したがって、樹脂層の材料の選択の幅が広い、低コストで量産性
が高い、大判基板を用いて剥離及び表示装置の作製を行うことができる等のメリットを有
する。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の剥離方法について、図３３〜図３５を用いて説明す
る。
実施の形態１、２で説明した本発明の一態様の剥離方法では、樹脂層２３にレーザ光６５
を照射することで（図４（Ａ）などを参照）、樹脂層２３の剥離性を高める。一方、樹脂
層２３にレーザ光６５を照射した後、作製基板１４の搬送中などに、意図せず樹脂層２３
が作製基板１４から剥離する恐れがある。
そこで、本発明の一態様では、作製基板１４上に樹脂層２３が設けられていない領域を形
成する。樹脂層２３にレーザ光６５を照射した後も、当該領域は剥離性が低いため、意図
しない膜剥がれを抑制することができる。
その後、分離の起点を形成する処理（例えば、鋭利な刃物などを用いて切り込みを入れる
処理）を行ってから、作製基板１４と樹脂層２３とを分離することで、分離のタイミング
を確実に制御することができる。
実施の形態１、２で説明した通り、本発明の一態様では、樹脂層２３に凹部を形成する。
作製基板１４上に、樹脂層２３が設けられていない領域を形成する、かつ、樹脂層２３に
凹部を設けるためには、多階調マスク（ハーフトーンマスク、グレートーンマスク等）を
用いた露光技術、または２以上のフォトマスクを用いた多重露光技術を用いることが好ま
しい。
以下では、多階調マスクを用いて樹脂層２３を形成する例を示す。図３３（Ａ）、（Ｂ）
は、グレートーンマスクを用いる例である。図３４（Ａ）、（Ｂ）は、ハーフトーンマス
クを用いる例である。
多階調マスクを用いると、多重露光技術を行う場合に比べて、マスクの数及び露光の回数
が減り、工程の簡略化、及び低コスト化が可能となり、好ましい。
＜具体例１＞
まず、図３３（Ａ）に示すように、作製基板１４上に感光性の材料を用いて第１の層２４
を形成する。ここでは、ポジ型の材料を用いる例を示す。つまり、第１の層２４は、光が
照射された部分がエッチャントに溶解し、光が照射されていない部分が残存する層である
。
そして、グレートーンマスク６７を介して、第１の層２４に光６６を照射する。領域３８
５Ｃでは、第１の層２４に光６６が照射される。領域３８５Ｂでは、グレートーンマスク
６７に露光機の解像度以下のスリットパターンが施されており、光６６の一部が遮られる
。そのため、領域３８５Ｂでは、第１の層２４に照射される光量が領域３８５Ｃよりも少
ない。領域３８５Ａでは、グレートーンマスク６７が光６６を遮り、第１の層２４に光６
６が照射されない。
続いて、現像処理とポストベーク処理を行うことで、樹脂層２３を形成することができる
（図３３（Ｂ））。樹脂層２３の厚さは、領域３８５Ａに比べて領域３８５Ｂの方が薄い
。領域３８５Ｃには、樹脂層２３が設けられていない。
このように、グレートーンマスク６７を用いることで、樹脂層２３が設けられていない領
域を形成し、かつ、樹脂層２３に凹部を設けることができる。
図３３（Ｂ）は、例えば、図３５（Ａ）に示すＸ１−Ｙ１間の断面図に相当する。図３５
（Ａ）に示すように、グレートーンマスクを用いて、凹部を有し、かつ島状である樹脂層
２３を形成することができる。なお、図３３（Ｂ）及び図３５（Ａ）に示す形状の樹脂層
２３は、ハーフトーンマスク等の多階調マスクまたは多重露光技術を用いて形成してもよ
い。
次に、作製基板１４上及び樹脂層２３上に、絶縁層３１を形成する（図３３（Ｃ））。表
示装置を作製する場合は、実施の形態１、２で説明した通り、絶縁層３１上に、さらにト
ランジスタ、及び表示素子等を形成するが、本実施の形態では、説明の簡略化のため省略
する。
その後、樹脂層２３にレーザ光を照射し、樹脂層２３の剥離性を高める。レーザ光を照射
しても作製基板１４と絶縁層３１との密着性は低下しないため、レーザ光の照射後、作製
基板１４の搬送中などに、膜剥がれが生じることを抑制できる。
そして、樹脂層２３に分離の起点を形成する（図３３（Ｄ））。これにより、樹脂層２３
と作製基板１４とを分離することができる（図３３（Ｅ））。
例えば、鋭利な刃物６４ａなどを用いて、絶縁層３１及び樹脂層２３に切り込みをいれて
もよい。または、鋭利な刃物６４ｂを、作製基板１４と絶縁層３１との間に差し込むこと
で、作製基板１４と絶縁層３１の密着性を低下させてもよい。また、光６４ｃを照射する
ことで、樹脂層２３にクラックを形成してもよい。
図３５（Ｃ）に示すように、分離の起点６９は、分離を開始する部分またはその近傍に設
けることが好ましい。
以上のように、作製基板１４上に樹脂層２３が設けられていない領域を形成することで、
所望のタイミングで、樹脂層２３を剥離することができ、表示装置の作製工程における歩
留まりを高めることができる。
＜具体例２＞
まず、図３４（Ａ）に示すように、作製基板１４上に感光性の材料を用いて第１の層２４
を形成する。ここでは、ポジ型の材料を用いる例を示す。
そして、ハーフトーンマスクを介して、光６６を照射する。ハーフトーンマスクは、遮光
膜６８ａと半透過膜６８ｂとを有する。領域３８５Ｃには、遮光膜６８ａ及び半透過膜６
８ｂの双方が設けられていなく、第１の層２４に光６６が照射される。領域３８５Ｂには
、遮光膜６８ａが設けられていなく、半透過膜６８ｂが設けられている。そのため、領域
３８５Ｂでは、第１の層２４に照射される光量が領域３８５Ｃよりも少ない。領域３８５
Ａでは、遮光膜６８ａが光６６を遮り、第１の層２４に光６６が照射されない。
続いて、現像処理とポストベーク処理を行うことで、樹脂層２３を形成することができる
（図３４（Ｂ））。樹脂層２３の厚さは、領域３８５Ａに比べて領域３８５Ｂの方が薄い
。領域３８５Ｃには、樹脂層２３が設けられていない。
このように、ハーフトーンマスクを用いることで、樹脂層２３が設けられていない領域を
形成し、かつ、樹脂層２３に凹部を設けることができる。
図３４（Ｂ）は、例えば、図３５（Ｂ）に示すＸ２−Ｙ２間の断面図に相当する。図３５
（Ｂ）に示すように、ハーフトーンマスクを用いて、凹部及び開口を有する樹脂層２３を
形成することができる。なお、図３４（Ｂ）及び図３５（Ｂ）に示す形状の樹脂層２３は
、グレートーンマスク等の多階調マスクまたは多重露光技術を用いて形成してもよい。
次に、作製基板１４上及び樹脂層２３上に、絶縁層３１を形成する（図３４（Ｃ））。
その後、樹脂層２３にレーザ光を照射し、樹脂層２３の剥離性を高める。レーザ光を照射
しても作製基板１４と絶縁層３１との密着性は低下しないため、レーザ光の照射後、作製
基板１４の搬送中などに、膜剥がれが生じることを抑制できる。
そして、樹脂層２３に分離の起点を形成する（図３４（Ｄ））。これにより、樹脂層２３
と作製基板１４とを分離することができる（図３４（Ｅ））。
図３４（Ｄ）及び図３５（Ｄ）では、鋭利な刃物６４を用いて、絶縁層３１及び樹脂層２
３に枠状の切り込み５４をいれる例を示す。図３５（Ｄ）に示す枠状の切り込み５４の内
側が、作製基板１４から剥離される部分である。切り込みは枠状に限られず、例えば樹脂
層２３の１つ以上の辺に沿って設けることができる。
以上のように、作製基板１４上に樹脂層２３が設けられていない領域を形成することで、
所望のタイミングで、樹脂層２３を剥離することができ、表示装置の作製工程における歩
留まりを高めることができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様を用いて作製することができる表示モジュール及び電
子機器について、図３６及び図３７を用いて説明する。
図３６に示す表示モジュール８０００は、上部カバー８００１と下部カバー８００２との
間に、ＦＰＣ８００３に接続されたタッチパネル８００４、ＦＰＣ８００５に接続された
表示パネル８００６、フレーム８００９、プリント基板８０１０、及びバッテリ８０１１
を有する。
本発明の一態様を用いて作製された表示装置は、例えば、表示パネル８００６に用いるこ
とができる。
上部カバー８００１及び下部カバー８００２は、タッチパネル８００４及び表示パネル８
００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
タッチパネル８００４としては、抵抗膜方式又は静電容量方式のタッチパネルを表示パネ
ル８００６に重畳して用いることができる。また、タッチパネル８００４を設けず、表示
パネル８００６に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。
フレーム８００９は、表示パネル８００６の保護機能の他、プリント基板８０１０の動作
により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレー
ム８００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。
プリント基板８０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号
処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても
良いし、別途設けたバッテリ８０１１による電源であってもよい。バッテリ８０１１は、
商用電源を用いる場合には、省略可能である。
また、表示モジュール８０００は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加
して設けてもよい。
本発明の一態様により、曲面を有し、信頼性の高い電子機器を作製できる。また、本発明
の一態様により、可撓性を有し、信頼性の高い電子機器を作製できる。
電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパー
ソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカ
メラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生
装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
本発明の一態様の電子機器は、家屋もしくはビルの内壁もしくは外壁、または、自動車の
内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことができる。
本発明の一態様の電子機器は、二次電池を有していてもよく、非接触電力伝送を用いて、
二次電池を充電することができると好ましい。
二次電池としては、例えば、ゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池（リチウムイオ
ンポリマー電池）等のリチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラ
ジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などが挙げられる
。
本発明の一態様の電子機器は、アンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信する
ことで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器がアンテナ及
び二次電池を有する場合、アンテナを非接触電力伝送に用いてもよい。
本発明の一態様の電子機器は、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数
、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、
放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの）を有
していてもよい。
本発明の一態様の電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（
静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレン
ダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）を実行す
る機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出す機
能等を有することができる。
さらに、複数の表示部を有する電子機器においては、一つの表示部を主として画像情報を
表示し、別の一つの表示部を主として文字情報を表示する機能、または複数の表示部に視
差を考慮した画像を表示することで立体的な画像を表示する機能等を有することができる
。さらに、受像部を有する電子機器においては、静止画または動画を撮影する機能、撮影
した画像を自動または手動で補正する機能、撮影した画像を記録媒体（外部または電子機
器に内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能等を有することができ
る。なお、本発明の一態様の電子機器が有する機能はこれらに限定されず、様々な機能を
有することができる。
図３７（Ａ）〜（Ｃ）に、湾曲した表示部７０００を有する電子機器の一例を示す。表示
部７０００はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことが
できる。なお、表示部７０００は可撓性を有していてもよい。
表示部７０００は、本発明の一態様の表示装置を用いて作製される。本発明の一態様によ
り、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高い電子機器を提供できる。
図３７（Ａ）に携帯電話機の一例を示す。図３７（Ａ）に示す携帯電話機７１１０は、筐
体７１０１、表示部７０００、操作ボタン７１０３、外部接続ポート７１０４、スピーカ
７１０５、マイク７１０６、カメラ７１０７等を有する。
携帯電話機７１１０は、表示部７０００にタッチセンサを備える。電話を掛ける、或いは
文字を入力するなどのあらゆる操作は、指やスタイラスなどで表示部７０００に触れるこ
とで行うことができる。
また、操作ボタン７１０３の操作により、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や、表示部７０００に
表示される画像の種類を切り替えることができる。例えば、メール作成画面から、メイン
メニュー画面に切り替えることができる。
また、携帯電話機内部に、ジャイロセンサまたは加速度センサ等の検出装置を設けること
で、携帯電話機の向き（縦か横か）を判断して、表示部７０００の画面表示の向きを自動
的に切り替えるようにすることができる。また、画面表示の向きの切り替えは、表示部７
０００を触れること、操作ボタン７１０３の操作、またはマイク７１０６を用いた音声入
力等により行うこともできる。
図３７（Ｂ）に携帯情報端末の一例を示す。図３７（Ｂ）に示す携帯情報端末７２１０は
、筐体７２０１及び表示部７０００を有する。さらに、操作ボタン、外部接続ポート、ス
ピーカ、マイク、アンテナ、カメラ、またはバッテリ等を有していてもよい。表示部７０
００にはタッチセンサを備える。携帯情報端末の操作は、指やスタイラスなどで表示部７
０００に触れることで行うことができる。
本実施の形態で例示する携帯情報端末は、例えば、電話機、手帳または情報閲覧装置等か
ら選ばれた一つまたは複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとしてそれぞれ
用いることができる。本実施の形態で例示する携帯情報端末は、例えば、移動電話、電子
メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの
種々のアプリケーションを実行することができる。
携帯情報端末７２１０は、文字及び画像情報等をその複数の面に表示することができる。
例えば、３つの操作ボタン７２０２を一の面に表示し、矩形で示す情報７２０３を他の面
に表示することができる。図３７（Ｂ）では、携帯情報端末７２１０の上面に操作ボタン
７２０２が表示され、携帯情報端末７２１０の側面に情報７２０３が表示される例を示す
。なお、例えば携帯情報端末７２１０の側面に操作ボタン７２０２を表示し、例えば携帯
情報端末７２１０の上面に情報７２０３を表示してもよい。また、携帯情報端末７２１０
の３面以上に情報を表示してもよい。
情報７２０３の例としては、ＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）の通知
、電子メールや電話などの着信を知らせる表示、電子メールなどの題名もしくは送信者名
、日時、時刻、バッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報７２０３
が表示されている位置に、情報の代わりに、操作ボタン、アイコンなどを表示してもよい
。
図３７（Ｃ）にテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置７３００は、筐体７３
０１に表示部７０００が組み込まれている。ここでは、スタンド７３０３により筐体７３
０１を支持した構成を示している。
図３７（Ｃ）に示すテレビジョン装置７３００の操作は、筐体７３０１が備える操作スイ
ッチや、別体のリモコン操作機７３１１により行うことができる。または、表示部７００
０にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７０００に触れることで操作しても
よい。リモコン操作機７３１１は、当該リモコン操作機７３１１から出力する情報を表示
する表示部を有していてもよい。リモコン操作機７３１１が備える操作キーまたはタッチ
パネルにより、チャンネル及び音量の操作を行うことができ、表示部７０００に表示され
る映像を操作することができる。
なお、テレビジョン装置７３００は、受信機及びモデムなどを備えた構成とする。受信機
により一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線または無
線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双
方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能であ
る。
図３７（Ｄ）〜（Ｆ）に、可撓性を有し、曲げることのできる表示部７００１を有する携
帯情報端末の一例を示す。
表示部７００１は、本発明の一態様の表示装置等を用いて作製される。例えば、曲率半径
０．０１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる表示装置等を適用できる。また、
表示部７００１はタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７００１に触れること
で携帯情報端末を操作することができる。本発明の一態様により、可撓性を有する表示部
を備え、且つ信頼性の高い電子機器を提供できる。
図３７（Ｄ）に腕時計型の携帯情報端末の一例を示す。携帯情報端末７８００は、バンド
７８０１、表示部７００１、入出力端子７８０２、操作ボタン７８０３等を有する。バン
ド７８０１は、筐体としての機能を有する。また、携帯情報端末７８００は、可撓性を有
するバッテリ７８０５を搭載することができる。バッテリ７８０５は例えば表示部７００
１またはバンド７８０１等と重ねて配置してもよい。
バンド７８０１、表示部７００１、及びバッテリ７８０５は可撓性を有する。そのため、
携帯情報端末７８００を所望の形状に湾曲させることが容易である。
操作ボタン７８０３は、時刻設定のほか、電源のオン、オフ動作、無線通信のオン、オフ
動作、マナーモードの実行及び解除、省電力モードの実行及び解除など、様々な機能を持
たせることができる。例えば、携帯情報端末７８００に組み込まれたオペレーティングシ
ステムにより、操作ボタン７８０３の機能を自由に設定することもできる。
また、表示部７００１に表示されたアイコン７８０４に指等で触れることで、アプリケー
ションを起動することができる。
また、携帯情報端末７８００は、通信規格に準拠した近距離無線通信を実行することが可
能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリ
ーで通話することもできる。
また、携帯情報端末７８００は入出力端子７８０２を有していてもよい。入出力端子７８
０２を有する場合、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うこと
ができる。また入出力端子７８０２を介して充電を行うこともできる。なお、本実施の形
態で例示する携帯情報端末の充電動作は、入出力端子を介さずに非接触電力伝送により行
ってもよい。
図３７（Ｅ）、（Ｆ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図３７（Ｅ）で
は、表示部７００１が内側になるように折りたたんだ状態、図３７（Ｆ）では、表示部７
００１が外側になるように折りたたんだ状態の携帯情報端末７６５０を示す。携帯情報端
末７６５０は表示部７００１及び非表示部７６５１を有する。携帯情報端末７６５０を使
用しない際に、表示部７００１が内側になるように折りたたむことで、表示部７００１の
汚れ及び傷つきを抑制できる。なお、図３７（Ｅ）、（Ｆ）では携帯情報端末７６５０を
２つ折りにした構成を示しているが、携帯情報端末７６５０は３つ折りにしてもよいし、
４つ折り以上にしてもよい。また、携帯情報端末７６５０は、操作ボタン、外部接続ポー
ト、スピーカ、マイク、アンテナ、カメラ、またはバッテリ等を有していてもよい。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
本実施例では、本発明の一態様の剥離方法を用いて、樹脂層と作製基板とを分離した結果
について説明する。
まず、作製基板１４上にスピンコート法を用いて、ポジ型の感光性を有する第１の層２４
を形成し、プリベークを行った（図３８（Ａ））。次に、フォトマスクを用いて露光を行
った。露光機としてステッパーを用い、樹脂層２３に開口を設ける条件（７５００ｍｓｅ
ｃ）に比べて露光時間を短くした（３０００ｍｓｅｃ）。続いて現像し、４００℃、１時
間のポストベークを行うことで、凹部を有する樹脂層２３を形成した（図３８（Ｂ））。
作製基板１４としては、厚さ約０．７ｍｍのガラス基板を用いた。第１の層２４には、感
光性及び熱硬化性であり、粘度約３０ｃＰのポリイミド樹脂を用いた。樹脂層２３には、
ポリイミド樹脂膜を用いた。ポストベーク後、樹脂層２３の厚い部分２３ｘの厚さは約１
．５μｍであり、薄い部分２３ｙの厚さ（凹部の底面までの厚さ）は約０．３μｍであっ
た。
次に、樹脂層２３の凹部の底面と重なるように、樹脂層２３上に、厚さ約１００ｎｍの導
電層２５を形成した（図３８（Ｃ））。
導電層２５の材料は、試料によって異なり、タングステン（Ｗ）、銀とパラジウムと銅の
合金（Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、以下、ＡＰＣと記す）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ
）の４種類を用いた。
そして、接着層２６を用いて、フィルム２７を貼り合わせた（図３８（Ｄ））。
接着層２６としては、厚さ約５μｍの熱硬化性のエポキシ樹脂を用いた。フィルム２７は
、厚さ約２３μｍのフィルムと厚さ約１００μｍの保護フィルムの積層構造である。
樹脂層２３に対して、作製基板１４側からレーザ光を照射した。レーザ光は上面視におい
て作製基板１４の全面に照射した。なお、照射時には作製基板１４の外周部に遮光用のマ
スクを設けた。
レーザ光のレーザ発振器として、波長３０８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザを用いた。発
振器の設定エネルギーは９５０ｍＪ、エネルギー密度は３７６．１ｍＪ／ｃｍ２、繰り返
し周波数は６０Ｈｚ、スキャン速度は３．６ｍｍ／秒とした。光学系を調節することで、
レーザ光の断面を０．６ｍｍ×３００ｍｍの線状に成形した。また、光学系にアッテネー
タを使用した。アッテネータによる照射エネルギーの減衰率は１０％とした。
レーザ光の照射後、フィルム２７側から、上記外周部より内側にカッターで切れ目を入れ
ることで、作製基板１４から樹脂層２３を剥離した。
図３９（Ａ）、（Ｂ）に、作製基板１４上に樹脂層２３及び導電層２５が積層された試料
の断面ＳＴＥＭ写真を示す。図３９（Ａ）、（Ｂ）は、導電層２５にタングステンを用い
た試料の写真である。
図３９（Ａ）は、樹脂層２３の凹部の一部を含む写真である。図３９（Ｂ）に、図３９（
Ａ）の点線で囲んだ部分の拡大写真を示す。図３９（Ｂ）は、樹脂層２３の薄い部分２３
ｙを含む写真である。
図３９（Ｂ）に示すように、作製基板１４上には、導電層２５（Ｗ）が、樹脂層２３の凹
部の底面と重なって形成されている。
図３９（Ｃ）〜（Ｆ）に、作製基板１４を剥離した後の、フィルム２７側の断面ＳＴＥＭ
写真を示す。図３９（Ｃ）は、導電層２５にタングステンを用いた試料の写真であり、図
３９（Ｄ）は、導電層２５にＡＰＣを用いた試料の写真であり、図３９（Ｅ）は、導電層
２５にチタンを用いた試料の写真であり、図３９（Ｆ）は、導電層２５にアルミニウムを
用いた試料の写真である。図３９（Ｃ）〜（Ｆ）において、樹脂層２３より下側の層は観
察用に形成した層である。
図３９（Ｃ）〜（Ｆ）に示す通り、いずれも剥離により露出した面に樹脂層２３が残存し
ており、その膜厚は、２１０ｎｍ〜２５０ｎｍ程度であった。このため、本実施例の各試
料では、樹脂層２３中で分離が生じたことがわかった。
本実施例の結果から、本発明の一態様の剥離方法によって、作製基板と樹脂層の境界近傍
を界面として作製基板と樹脂層とを分離できることが確認できた。
１０ 表示装置
１３ 接着層
１４ 作製基板
２２ 基板
２３ 樹脂層
２３ａ 樹脂層
２４ 第１の層
２５ 導電層
２６ 接着層
２７ フィルム
２８ 接着層
２９ 基板
３１ 絶縁層
３２ 絶縁層
３３ 絶縁層
３４ 絶縁層
３５ 絶縁層
４０ トランジスタ
４１ 導電層
４１ａ 導電層
４１ｂ 導電層
４３ａ 導電層
４３ｂ 導電層
４３ｃ 導電層
４４ 酸化物半導体層
４４ａ 酸化物半導体層
４４ｂ 酸化物導電層
４５ａ 導電層
４５ｂ 導電層
５０ トランジスタ
５４ 切り込み
６０ 表示素子
６１ 導電層
６２ ＥＬ層
６３ 導電層
６４ 刃物
６４ａ 刃物
６４ｂ 刃物
６４ｃ 光
６５ レーザ光
６６ 光
６７ グレートーンマスク
６８ａ 遮光膜
６８ｂ 半透過膜
６９ 起点
７１ 保護層
７４ 絶縁層
７５ 保護層
７５ａ 基板
７５ｂ 接着層
７６ 接続体
７７ ＦＰＣ
８０ トランジスタ
８１ 導電層
８２ 絶縁層
８３ 酸化物半導体層
８３ａ 酸化物半導体層
８３ｂ 酸化物導電層
８４ 絶縁層
８５ 導電層
８６ａ 導電層
８６ｂ 導電層
８６ｃ 導電層
９１ 作製基板
９３ 樹脂層
９５ 絶縁層
９７ 着色層
９８ 遮光層
９９ 接着層
３８１ 表示部
３８２ 駆動回路部
３８３ 接続部
３８５Ａ 領域
３８５Ｂ 領域
３８５Ｃ 領域
７０００ 表示部
７００１ 表示部
７１０１ 筐体
７１０３ 操作ボタン
７１０４ 外部接続ポート
７１０５ スピーカ
７１０６ マイク
７１０７ カメラ
７１１０ 携帯電話機
７２０１ 筐体
７２０２ 操作ボタン
７２０３ 情報
７２１０ 携帯情報端末
７３００ テレビジョン装置
７３０１ 筐体
７３０３ スタンド
７３１１ リモコン操作機
７６５０ 携帯情報端末
７６５１ 非表示部
７８００ 携帯情報端末
７８０１ バンド
７８０２ 入出力端子
７８０３ 操作ボタン
７８０４ アイコン
７８０５ バッテリ
８０００ 表示モジュール
８００１ 上部カバー
８００２ 下部カバー
８００３ ＦＰＣ
８００４ タッチパネル
８００５ ＦＰＣ
８００６ 表示パネル
８００９ フレーム
８０１０ プリント基板
８０１１ バッテリ

Claims (1)

  1. 基板上に、第１の領域と、第２の領域とを有する樹脂層を形成する工程と、
    前記樹脂層上に、第１の絶縁層を形成する工程と、
    前記第１の絶縁層上に、前記第１の領域と重なる第１の導電層を形成する工程と、
    前記第１の導電層上に、第２の絶縁層を形成する工程と、
    前記第２の絶縁層上に、酸化物半導体膜を形成する工程と、
    前記酸化物半導体膜をパターニングして、前記第１の導電層と重なる第１の酸化物半導体層と、前記第２の領域と重なる第２の酸化物半導体層と、を形成する工程と、
    前記第２の酸化物半導体層を低抵抗化する工程と、
    前記第１の酸化物半導体層上及び前記第２の酸化物半導体層上に、導電膜を形成し、
    前記導電膜をパターニングして、前記第１の酸化物半導体層と重なる第２の導電層と、前記第２の酸化物半導体層と重なる第３の導電層と、を形成する工程と、
    前記第２の導電層上及び前記第３の導電層上に、第３の絶縁層を形成する工程、
    前記第３の絶縁層上に、発光素子を形成する工程と、有し、
    前記発光素子を形成した後、レーザを前記基板側から照射して、前記樹脂層と前記基板とを分離し、
    前記第２の酸化物半導体層と電気的に接続するようにＦＰＣを設ける、半導体装置の作製方法。
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