CN101785086B - 显示装置的制造方法和叠层构造体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供显示装置的制造方法和叠层构造体。本发明的显示装置的制造方法包括：准备在背面形成有剥离层的挠性基板的步骤；通过粘接层在挠性基板上形成的剥离层上粘贴支撑基板的步骤；在粘贴有支撑基板的挠性基板的表面形成规定的器件的步骤；和对于形成有器件的挠性基板，通过使剥离层剥离将支撑基板除去的步骤。

Description

显示装置的制造方法和叠层构造体
技术领域
本发明涉及显示装置的制造方法和叠层构造体。
背景技术
在驱动元件中使用半导体薄膜晶体管(TFT：Thin Film Transistor)的有源矩阵液晶显示装置(TFT-LCD：TFT-liquid crystal display)，与以往的CRT(Cathode Ray Tube：阴极射线管)相比，除了具有同等以上的显示品质以外，兼具薄型、轻量、高精彩色、低消耗电力、大画面化等特征，作为取代CRT的下一代显示装置在当前所有领域中使用。另外，近年来有机EL显示器等也作为下一代的显示装置受到关注。这些图像显示装置大多在玻璃基板上形成，但是，在将来期望使用塑料基板、不锈钢基板等做成柔性显示器。这样的柔性显示器具有以下优点：即使被弯曲也不会损坏，卷起来也不会损坏，能够进一步使其小型化从而进行搬运。
为了使用液晶显示装置、有机EL等技术形成柔性显示器，需要使用塑料、不锈钢等作为基板材料。这样的基板，由于其柔性，一般在以往的对玻璃基板进行处理的处理装置中非常难以进行搬送、处理。因此，为了使得能够用以往的玻璃基板用处理装置对塑料基板等进行处理，需要进行大幅的改造。但是，这需要很多投资，也会导致最终商品的价格提高。作为解决这些问题的方法，以往，开发了在玻璃基板上粘贴塑料基板并进行搬送、处理，制作器件后将塑料基板从玻璃基板拆下的方法。
另外，对于在玻璃基板上制作出的薄膜器件，仅将其器件层转印到临时基板上，此后再次转印到塑料基板上的剥离转印法，也已在专利文献1等中提出。在该方法中，首先在玻璃基板上形成由氢化非晶硅构成的剥离层和保护层之后，用通常的处理制作器件，此后在器件表面形成弱粘接层并粘接临时转印基板。此后，当从玻璃基板背面照射激光时，从剥离层产生氢，器件层从剥离层与保护层的界面剥离，器件层被正反反转地转印到临时转印基板一侧。接着，在塑料基板等柔性基板上形成正式固化用粘接剂，粘接临时转印基板的器件层，将临时转印基板从弱粘接层剥离，器件层向塑料基板上的剥离转印完成。该激光转印剥离法，在以往的玻璃基板上制作器件。因此，不仅能够使用玻璃基板用的装置，而且不需要考虑使用塑料基板时产生的耐热性和吸水性的问题，具有能够使用与以往完全相同的高温处理的大优点。
专利文献1：日本特开平10-206896号公报
发明内容
将塑料基板等挠性基板粘贴在玻璃基板上并制作TFT等器件时，粘贴要求强力的粘接性，使得即使进行药液处理或高温处理也不剥离。实际上，以往的粘接剂，当反复进行多次高温处理时，由于热历史，粘接剂的固化进一步发展，粘接力提高到想要的粘接力以上。于是，在TFT器件制作完成时，经常发现粘接力比当初粘贴的状态变强。但是，在器件制作后将强固地粘接的塑料基板剥离非常困难，如果强硬地将塑料基板剥下，则有基板的一部分产生破损、形成的器件损伤的问题。
另外，相反在粘接剂不耐热或药液的情况下，在热处理或药液处理中，粘接剂的密合力降低，有在处理中途塑料基板从玻璃基板剥落的问题。
另外，在作为将器件层剥离转印到塑料基板上的方法之一而提出的激光剥离转印法中，从玻璃基板的背面向在器件层的正下层形成的作为剥离层的氢化非晶硅层照射激光，利用氢脱离的力，使器件层从玻璃基板剥离，同时，转印到临时转印基板上。但是，实际上，总厚度为几μm左右的薄膜非常脆弱，从玻璃基板稳定地剥离非常困难。例如，当在激光照射时由于异物或玻璃基板背面的微小损伤等而导致激光未充分照射剥离层时，该部分的粘接力不降低，在将临时转印基板从玻璃基板剥下时在器件层容易产生脱落。另外，在作为剥离层的氢化非晶硅的膜质或膜厚有分布的情况下也有可能引起同样的问题。另外，激光自身的能量稳定性也存在问题。通常，在激光剥离转印法中使用氢化非晶硅容易吸收的准分子激光，但准分子激光自身照射能量不稳定，每次使用时能量照射量会产生大的偏差。除此之外，难以控制来自氢化非晶硅的氢的脱离力。因此，当激光的照射量少时，如上所述粘接力不充分降低，会产生器件层的脱落缺陷。另外，当激光的照射量过多时，存在氢的脱离力过强而导致器件层被破坏、穿过剥离层的激光对器件层直接造成损伤的问题。
另外，即使在转印到临时转印基板上之后，在器件转印层上附着有剥离层的残渣的情况下也必须将其除去。此时，在重复进行干蚀刻处理或湿洗净处理的过程中，以弱的粘接力与临时粘接基板粘接的器件层也容易被破坏。另外，对于转印剥离法来说一个大的课题是，必须在TFT工序完成的时刻向塑料基板进行剥离转印。在液晶显示器中，在制作出TFT器件之后，有将其单元化并封入液晶的液晶工序，但是在转印剥离法中在器件层的转印时必须用临时转印基板保持器件层。因此，在进行与相对基板的贴合的液晶工序中无法应用转印剥离处理。因此，结果，将柔软的塑料基板稳定地进行搬送的其它技术是必不可少的。
另外，在转印剥离法中，也提出了对玻璃基板自身进行蚀刻从而取出器件层的方法，但是，对玻璃基板的蚀刻需要非常强力的氢氟酸类溶液。氢氟酸类溶液容易对器件层造成损伤，因此，需要强固的阻挡薄膜。但是，当阻挡膜存在缺陷的情况下，还是存在由于浸透的蚀刻液而导致器件层在大范围受到损伤的课题。
本发明鉴于上述那样的问题而做出，其目的是提供在对挠性基板进行处理或搬送时使挠性基板良好地粘接在支撑基板上，在除去支撑基板时良好地抑制挠性基板的损伤的显示装置的制造方法和叠层构造体。
本发明的显示装置的制造方法的特征在于，包括：准备在背面形成有剥离层的挠性基板的基板准备步骤；通过粘接层在挠性基板上形成的剥离层上粘贴支撑基板的支撑基板粘贴步骤；在粘贴有支撑基板的挠性基板的表面形成规定的器件的器件形成步骤；和对于形成有器件的挠性基板，通过使剥离层剥离将支撑基板除去的支撑基板除去步骤。
根据这样的结构，通过粘接层在挠性基板上粘贴支撑基板，因此，能够不改变形状而可靠地以固定的状态进行挠性基板的搬送、处理等。然后，在搬送、处理等之后，在将支撑基板除去的阶段，不是使粘接层剥离，而是使另外设置的剥离层剥离，由此，将支撑基板从挠性基板除去。因此，即使在粘接层使用使挠性基板强固地固定在支撑基板上的粘接力强的物质，粘接层也与剥离无关，因此，能够良好地抑制在支撑基板除去时对挠性基板造成的损伤。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，可以：剥离层含有氢，在支撑基板除去步骤中，从挠性基板的背面侧对挠性基板照射光以使氢从剥离层脱离，由此使该剥离层剥离。
根据这样的结构，从挠性基板的背面照射光，利用氢脱离使剥离层剥离，因此，能够良好地抑制在挠性基板的背面产生剥离层的残骸。因此，显示装置的品质良好。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，剥离层可以由非晶硅薄膜形成。
根据这样的结构，剥离层由非晶硅薄膜形成，因此，容易通过光的照射产生氢脱离。因此，能够通过光的照射使剥离层更良好地剥离。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，非晶硅薄膜内的氢浓度可以为4～30质量％，更优选为10～20质量％。
根据这样的结构，非晶硅薄膜内的氢浓度为4～30质量％(更优选为10～20质量％)，因此，能够更好地通过光照射产生来自剥离层的氢脱离。因此，能够更有效地进行剥离层的剥离。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，可以将包括含有非晶硅的直径1～100nm的颗粒的溶液涂敷在挠性基板的背面形成膜之后，利用热处理将该膜致密化，由此形成非晶硅薄膜。
根据这样的结构，将包括含有非晶硅的直径1～100nm的颗粒的溶液涂敷在挠性基板的背面形成膜之后，利用热处理将该膜致密化，由此形成非晶硅薄膜，因此，装置的制造成本降低。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，光的波长可以为150～550nm，更优选为300～450nm。
根据这样的结构，光的波长为250～650nm(更优选为350～550nm)，因此，剥离层的氢脱离良好地发生。因此，能够更有效地进行剥离层的剥离。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，可以将剥离层形成为30～1000nm、更优选为100～500nm的层厚。
根据这样的结构，将剥离层形成为30nm以上(更优选为100nm以上)的层厚，因此，能够抑制照射的光穿过。另外，当将剥离层形成为1000nm以下(更优选为500nm以下)的层厚时，在成膜时不会使生产率极度降低。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，粘接层可以由有机硅树脂形成。
根据这样的结构，粘接层由有机硅树脂形成，因此，粘接层即使固化也具有弹性。因此，即使在挠性基板与支撑基板之间由于位置错开而产生应力，也能够使该应力缓和。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，可以将粘接层形成为5～300μm、更优选为50～150μm的层厚。
根据这样的结构，将粘接层形成为5μm以上(更优选为50μm以上)的层厚，因此，粘接层难以剥落。另外，将粘接层形成为300μm以下(更优选为150μm以下)的层厚，因此，能够良好地抑制热处理时等的粘接层的热收缩。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，支撑基板的线膨胀率与挠性基板的线膨胀率的差可以为0～10ppm/℃，更优选为0～3ppm/℃。
根据这样的结构，支撑基板的线膨胀率与挠性基板的线膨胀率的差为0～10ppm/℃(更优选为0～3ppm/℃)，因此，在将挠性基板贴合在支撑基板上进行搬送、处理时，能够良好地抑制因挠性基板产生翘曲等而对制造工序产生不良影响。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，挠性基板的厚度可以为3～200μm，更优选为30～100μm。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，支撑基板的厚度为0.5～1.5mm，更优选为0.7～1.1mm。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，在基板准备步骤中准备的挠性基板与剥离层之间可以设置有保护层。
根据这样的结构，在基板准备步骤中准备的挠性基板与剥离层之间设置有保护层，因此，能够良好地抑制在剥离层除去时挠性基板和在挠性基板上形成的器件等损伤。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，保护层可以由金属薄膜形成。
根据这样的结构，保护层由金属薄膜形成，因此，能够通过简易的处理形成和除去，制造效率良好。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，金属薄膜可以含有Al、Ag或Mo。
根据这样的结构，金属薄膜含有Al、Ag或者Mo，因此，能够更简易地通过蚀刻等进行保护膜的除去，制造效率良好。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，保护层的层厚可以为50～1000nm，更优选为100～300nm。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，剥离层可以由树脂层形成。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，构成剥离层的树脂层可以由聚酰亚胺树脂或含有碳颗粒的树脂形成。
根据这样的结构，构成剥离层的树脂层由聚酰亚胺树脂或含有碳颗粒的树脂形成，因此，剥离层的热膨胀性良好，能够更可靠地使剥离层从挠性基板剥离。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，在支撑基板除去步骤中，可以通过使剥离层热膨胀而使剥离层剥离。
根据这样的结构，在支撑基板除去步骤中，通过使剥离层热膨胀而使剥离层剥离，因此，能够利用简易的装置进行剥离层的剥离，制造成本良好。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，剥离层可以由金属薄膜形成。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，构成剥离层的金属薄膜可以含有Al。
根据这样的结构，构成剥离层的金属薄膜含有Al，因此，在剥离层与挠性基板一侧的绝缘层之间应力集中，能够更可靠地使剥离层从挠性基板剥离。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，支撑基板可以由以SiO2为主要成分的玻璃形成。
根据这样的结构，支撑基板由以SiO2为主要成分的玻璃形成，因此，能够使基板剥离时的照射光良好地透过，并使其到达剥离层。另外，能够可靠地支撑挠性基板，并且制造成本也良好。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，支撑基板的线膨胀率可以为4～20ppm/℃，更优选为8～15ppm/℃。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，可以至少在支撑基板除去步骤之前，在支撑基板的背面和/或端面形成阻挡层。
例如，在为了调整线膨胀率而使支撑基板中含有碱等的情况下，在将粘贴在支撑基板上的挠性基板放入处理液(药液)内时，有时碱会从支撑基板溶出，对挠性基板造成损伤。但是，根据上述结构，至少在支撑基板除去步骤之前，在支撑基板的背面和/或端面形成阻挡层，因此，能够良好地抑制碱从支撑基板溶出到处理液中从而对挠性基板造成损伤。
另外，本发明的显示装置的制造方法中，阻挡层由SiNx层、SiO2层、SiON层和有机绝缘层中的任一个形成，或者通过将选自这些层中的层进行叠层而形成。
根据这样的结构，阻挡层由SiNx层、SiO2层、SiON层和有机绝缘层中的任一个形成，或者通过将选自这些层中的层进行叠层而形成，因此，能够良好地抑制由于处理液(药液)而导致支撑基板内的碱等溶出。
另外，本发明的显示装置的制造方法的特征在于，包括：准备各自在背面形成有剥离层的第一挠性基板和第二挠性基板的基板准备步骤；分别通过粘接层在第一挠性基板和第二挠性基板上形成的剥离层上粘贴支撑基板的支撑基板粘贴步骤；在粘贴有支撑基板的第一挠性基板和第二挠性基板的表面分别形成规定的器件的器件形成步骤；将形成有器件的第一挠性基板和第二挠性基板以表面彼此相互相对的方式贴合的基板贴合步骤；和对于贴合后的第一挠性基板和第二挠性基板，通过使剥离层剥离将支撑基板分别除去的支撑基板除去步骤。
根据这样的结构，分别通过粘接层在第一挠性基板和第二挠性基板上粘贴支撑基板，因此，能够不改变形状而可靠地以固定的状态进行第一挠性基板和第二挠性基板的搬送、处理等。然后，在搬送、处理等之后，在将支撑基板除去的阶段，不是使粘接层剥离，而是使另外设置的剥离层剥离，由此，从第一挠性基板和第二挠性基板分别除去支撑基板。因此，即使在粘接层使用使第一挠性基板和第二挠性基板强固地固定在支撑基板上的粘接力强的物质，粘接层也与剥离无关，因此，能够良好地抑制在支撑基板除去时对第一挠性基板和第二挠性基板造成损伤。
本发明的叠层构造体的特征在于，包括：在表面和背面形成有绝缘层的挠性基板；在挠性基板背面侧的绝缘层上形成的含有Al、Ag或Mo的金属薄膜；和在金属薄膜上形成的非晶硅薄膜。
通过使用这样的结构的叠层构造体，能够通过粘接层在挠性基板上粘贴支撑基板，不改变形状而可靠地以固定的状态进行挠性基板的搬送、处理等。然后，在搬送、处理等之后，在将所粘贴的支撑基板除去的阶段，不是使粘接层剥离，而是使另外设置的非晶硅薄膜剥离，由此，将支撑基板从挠性基板除去。因此，即使在粘接层使用使挠性基板强固地固定在支撑基板上的粘接力强的物质，粘接层也与剥离无关，因此，能够良好地抑制支撑基板除去时对挠性基板造成损伤。
发明效果
根据本发明，能够提供在对挠性基板进行处理或搬送时使挠性基板良好地粘接在支撑基板上，在除去支撑基板时良好地抑制挠性基板的损伤的显示装置的制造方法和叠层构造体。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的形成有氢化非晶硅层的塑料基板的剖面图。
图2是本发明的实施方式1的形成有支撑基板的塑料基板的剖面图。
图3是本发明的实施方式1的形成有TFT器件的塑料基板的剖面图。
图4是本发明的实施方式1的照射激光后的塑料基板的剖面图。
图5是本发明的实施方式1的氢化非晶硅层被剥离后的塑料基板的剖面图。
图6是本发明的实施方式2的形成有氢化非晶硅层的塑料基板的剖面图。
图7是本发明的实施方式2的形成有支撑基板的塑料基板的剖面图。
图8是本发明的实施方式2的形成有TFT器件的塑料基板的剖面图。
图9是本发明的实施方式2的照射激光后的塑料基板的剖面图。
图10是本发明的实施方式2的氢化非晶硅层被剥离后的塑料基板的剖面图。
图11是本发明的实施方式2的Al薄膜被除去后的塑料基板的剖面图。
图12是本发明的实施方式3的形成有TFT器件的塑料基板的剖面图。
图13是本发明的实施方式3的形成有CF器件的塑料基板的剖面图。
图14是本发明的实施方式3的贴合后的塑料基板及其剖面图。
图15是本发明的实施方式3的支撑基板被除去后的塑料基板及其剖面图。
符号说明
10、10a、10b  塑料基板
10b  塑料基板
11、11a、11b  绝缘层
12、12a、12b  氢化非晶硅层
13、13a、13b  粘接层
14、14a、14b  支撑基板
22  激光源
25、25a、25b  Al薄膜
40  液晶显示装置
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行详细说明，但是本发明并不限定于这些实施方式。
(实施方式1)
对本发明的实施方式1的显示装置的制造方法进行说明。在此，作为显示装置，列举液晶显示装置为例。
首先，如图1所示，作为挠性基板，例如准备形成为3～200μm左右、更优选为30～100μm左右的厚度的塑料基板10。塑料基板10能够由PES、聚碳酸酯、聚烯烃类树脂、丙烯酸树脂、聚丙烯、聚酯、聚乙烯等形成。另外，挠性基板不限于塑料基板10，也可以是不锈钢箔基板等。
接着，在塑料基板10的表面和背面，分别形成例如SiNx层、SiO2层、SiON层等无机绝缘层和有机绝缘层中的任一个、或者将选自它们的层叠层而得到的绝缘层11。绝缘层11例如形成为10～1000nm左右的厚度。
在此，作为无机绝缘层的形成方法，以一直以来使用的溅射法等进行。形成温度根据塑料基板10的耐热性和热膨胀率决定。例如，在耐热性塑料基板(耐热性250℃、线膨胀率10～20ppm/℃)的情况下，考虑绝缘层形成时的升温等，在150～200℃左右进行。
另外，在形成有机绝缘层的情况下，将未固化的液态树脂材料涂敷在塑料基板10的表面，或用干膜进行层压后，在150～200℃左右使其固化。
绝缘层11具有防止塑料基板10吸收水分、提高其它薄膜层与塑料基板10的密合性等效果。
接着，在塑料基板10的背面，形成使非晶硅薄膜内含有氢而构成的氢化非晶硅层12(剥离层)。作为氢化非晶硅层12的形成方法，能够使用等离子体CVD法等一直以来使用的方法。另外，也可以使用由Ar和H2气体构成的处理气体，对硅靶进行反应性溅射而形成。另外，也可以将使氢化非晶硅成为直径例如1～100nm左右的微小颗粒并分散在溶液中而形成的物质进行涂敷后，通过热处理使其干燥，并进行致密化而形成。氢化非晶硅层12的膜厚为30～1000nm左右，更优选为100～500nm左右。氢化非晶硅层12形成为使得非晶硅薄膜内的氢浓度为4～30质量％左右，更优选为10～20质量％左右。
接着，如图2所示，准备在表面形成有粘接层13的支撑基板14。粘接层13和支撑基板14选择对进行处理的工艺具有耐性、并且即使在热处理等中也保持充分的粘接力、不会翘曲的物质。具体地说，只要在作为支撑基板14的以SiO2为主要成分的玻璃基板(例如0.5～1.5mm左右、更优选0.7～1.1mm左右的基板厚度)上，涂敷有机硅树脂的粘接层13(例如5～300μm左右、更优选50～150μm左右的层厚)进行粘接即可。另外，支撑基板14形成为其线膨胀率与挠性基板的线膨胀率的差为0～10ppm/℃，更优选为0～3ppm/℃。在本实施方式中，将支撑基板14的线膨胀率形成为4～20ppm/℃左右、更优选为8～15ppm/℃左右。
此外，支撑基板14可以在其背面和/或端面具有SiNx层、SiO2层、SiON层和有机绝缘层11中的任一个、或者将选自这些层中的层进行叠层而形成的阻挡层。
接着，将形成有氢化非晶硅层12的塑料基板10，通过粘接层13粘接在支撑基板14上。此时，塑料基板10以在该塑料基板10的背面形成的氢化非晶硅层12与支撑基板14相对的方式粘接在支撑基板14上。
接着，与在玻璃基板上制作TFT器件同样地，在塑料基板10上，如图3所示，形成栅极电极15、源极电极16、漏极电极17、栅极绝缘膜18、接触层19和半导体层20等TFT器件。此时，TFT加工中，使加工温度和时间、使用的药液等适当最佳化，使得塑料基板10和粘接层13不受损伤。例如，在耐热性塑料基板(耐热性250℃、线膨胀率10～20ppm/℃)的情况下，将作为加工温度的最高温度的等离子体CVD的成膜温度降低至200℃。另外，成膜条件(压力、RF输出等)也需要相应地进行最佳化。
接着，如图4所示，将塑料基板10载置在基板载置台21上，使用激光源22从塑料基板10的背面侧隔着支撑基板14照射激光。当照射激光时，氢化非晶硅层12被急剧加热，氢从层内脱离。此时照射的光的波长为250～650nm左右，更优选为350～550nm左右。
当氢脱离时，如图5所示，氢化非晶硅层12从塑料基板10剥离，由此，支撑基板14被从塑料基板10除去。此时，通过使激光的能量和照射时间等最佳化，能够不对绝缘层11造成损伤而从绝缘层11与氢化非晶硅层12的界面将塑料基板10剥离。通过这样，能够在柔软且容易弯曲的塑料基板10上，用以往的TFT制造装置可靠地制作TFT器件。此外，塑料基板10的剥离所使用的光，只要能够对非晶硅层急剧加热即可，并不限于激光。例如，可以使用闪光灯退火装置等，像照相机的闪光那样瞬间照射大的光量，由此进行急剧加热。
如上所述TFT基板完成，使用其制作液晶显示装置。
(实施方式2)
接着，对本发明的实施方式2的显示装置的制造方法进行说明。在此，作为显示装置，列举液晶显示装置为例。另外，对于与实施方式1同样的构成要素，使用与实施方式1同样的物质同样地制作，因此，标注相同符号，并省略其说明。
实施方式2的显示装置的制造方法的特征在于，在塑料基板10的背面形成绝缘层11之后，进一步形成Al薄膜25(保护层)。该Al薄膜25等保护层，在需要保护绝缘层11和在塑料基板10上制作的TFT器件不受在塑料基板10剥离时照射的激光等的伤害时特别有效。
首先，如图6所示，作为挠性基板，准备塑料基板10，在其表面和背面分别形成绝缘层11。
接着，在塑料基板10的背面形成的绝缘层11上，通过溅射法等将Al薄膜25(保护层)形成为例如50～1000nm左右、更优选为100～300nm左右的厚度。此外，作为保护层，并不限于Al薄膜25，只要是对光进行吸收或反射的薄膜即可，例如，也可以使用Ag或Mo等金属薄膜。
接着，在塑料基板10的背面的Al薄膜25上形成氢化非晶硅层12(剥离层)。
图6表示在该阶段形成的叠层构造体。图6的叠层构造体由在表面和背面分别形成有绝缘层11的塑料基板10、在塑料基板10上形成的Al薄膜25、和在Al薄膜25上形成的氢化非晶硅层12构成。
接着，准备在表面形成有粘接层13的支撑基板14。
接着，如图7所示，使形成有氢化非晶硅层12的塑料基板10，通过粘接层13粘接在支撑基板14上。此时，塑料基板10以在其背面形成的氢化非晶硅层12与支撑基板14相对的方式粘接在支撑基板14上。
接着，在塑料基板10上，如图8所示，形成栅极电极15、源极电极16、漏极电极17、栅极绝缘膜18、接触层19和半导体层20等TFT器件。
接着，如图9所示，从塑料基板10的背面侧隔着支撑基板14照射激光，对氢化非晶硅层12进行急剧加热使氢脱离。当氢脱离时，如图10所示，氢化非晶硅层12从塑料基板10剥离，由此，支撑基板14被从塑料基板10除去。另外，由于该激光照射而通过氢化非晶硅层12的多余的能量由Al薄膜25反射，因此，即使激光的能量过大也能够抑制对绝缘层11和在塑料基板10上形成的TFT器件造成的损伤。因此，制造工艺稳定化，制造良品率提高。
基板的剥离发生在Al薄膜25与剥离层(氢化非晶硅层12)的界面，因此，Al薄膜25残留在塑料基板10的背面。因此，接着，如图11所示，通过湿蚀刻处理将残留的Al薄膜25除去。此时，为了不对TFT器件造成损伤，如果需要使用蚀刻抗蚀剂等进行保护。由此，通过对Al薄膜25进行蚀刻，在基板剥离时残留的剥离残渣(在局部激光没有照射到，在基板一侧剥离层等残留而形成的残渣)也能够一起除去。
另外，此时，通过使激光的能量和照射时间等最佳化，能够不对绝缘层11造成损伤而从绝缘层11与氢化非晶硅层12的界面将塑料基板10剥离。通过这样，能够在柔软且容易弯曲的塑料基板10上，用以往的TFT制造装置可靠地制作TFT器件。
如上所述TFT基板完成，使用其制作液晶显示装置。
(实施方式3)
接着，对本发明的实施方式3的显示装置的制造方法进行说明。在此，作为显示装置，列举液晶显示装置为例。另外，对于与实施方式1和2同样的构成要素，使用与实施方式1和2同样的物质同样地制作，因此，标注相同符号，并省略其说明。
在实施方式3中，对将一对塑料基板10a和10b贴合而构成的柔软的液晶显示装置的制造方法进行说明。
首先，如图12和图13所示，作为挠性基板，分别准备塑料基板10a和作为塑料基板10a的相对基板的塑料基板10b，在其表面和背面分别形成绝缘层11a、11b。
接着，在塑料基板10a、10b背面形成的绝缘层11a、11b上，分别通过溅射法等形成Al薄膜25a、25b(保护层)，进一步在Al薄膜25a、25b上形成氢化非晶硅层12a、12b(剥离层)。
接着，准备在表面形成有粘接层13a、13b的支撑基板14a、14b。
接着，使形成有氢化非晶硅层12a、12b的塑料基板10a、10b，通过粘接层13a、13b粘接在支撑基板14a、14b上。此时，塑料基板10a、10b以在其背面形成的氢化非晶硅层12a、12b与支撑基板14a、14b相对的方式粘接。
接着，在塑料基板10a上形成栅极电极15、源极电极16、漏极电极17、栅极绝缘膜18、接触层19和半导体层20等TFT器件。另外，在塑料基板10b上，形成遮光层30、相对电极31、彩色滤光片(CF)层(未图示)和间隔物32等CF器件。另外，在塑料基板10b的伸缩大、位置对准困难的情况下，可以不在塑料基板10b(相对基板)一侧而在形成TFT器件的塑料基板10a一侧，形成遮光层30、彩色滤光片层、或间隔物32等。
接着，如图14所示，将粘接在支撑基板14a、14b上的塑料基板10a、10b分别以器件形成侧相对而贴合，在两基板之间注入液晶33，进行密封。该工艺能够大致直接使用以往的对玻璃基板使用的工艺。
接着，如图15所示，从塑料基板10a、10b的背面侧隔着支撑基板14a、14b分别照射激光，对氢化非晶硅层12a、12b进行急剧加热使氢脱离。当氢脱离时，氢化非晶硅层12a、12b分别从塑料基板10a、10b剥离，由此，支撑基板14a、14b被从塑料基板10a、10b除去。另外，由于该激光照射而通过氢化非晶硅层12a、12b的多余的能量由Al薄膜25a、25b反射，因此，即使激光的能量过大也能够抑制对绝缘层11a、11b和在塑料基板10a、10b上形成的TFT器件造成的损伤。因此，制造工艺稳定化，制造良品率提高。
接着，通过湿蚀刻处理将在塑料基板10a、10b上产生的Al薄膜25a、25b的残渣除去。此时，以同一处理槽等同时对两基板的Al薄膜25a、25b进行湿蚀刻处理，从制造效率方面考虑是有效的。
另外，此时，通过使激光的能量和照射时间等最佳化，能够不对绝缘层11a、11b造成损伤而从绝缘层11a、11b与氢化非晶硅层12a、12b的界面将塑料基板10a、10b剥离。通过这样，能够在柔软且容易弯曲的塑料基板10a、10b上，用以往的TFT/CF制造装置分别可靠地制作TFT/CF器件。
如上所述液晶显示面板完成，进一步设置背光源等(未图示)从而制作液晶显示装置40。
(实施方式4)
接着，对本发明的实施方式4的显示装置的制造方法进行说明。本实施方式4的显示装置的制造方法，使用铝薄膜等金属薄膜作为剥离层，在这点上，与使用氢化非晶硅层作为剥离层的上述实施方式1不同。在实施方式4中，当通过激光等对作为剥离层形成的铝薄膜(膜厚为100～500nm，特别优选为200～300nm)进行急剧加热时，应力集中在铝薄膜与绝缘层的界面附近，铝薄膜与绝缘层的界面剥离。由此能够将柔性基板从支撑基板剥离。另外，在实施方式4的情况下，剥离发生在铝薄膜界面与绝缘层的界面，因此，在柔性基板一侧不会残留铝薄膜，不需要进行铝薄膜的蚀刻处理。
(实施方式5)
接着，对本发明的实施方式5的显示装置的制造方法进行说明。本实施方式5，在使用聚酰亚胺树脂、含有碳的黑色树脂等树脂层作为剥离层这一点上，与分别使用氢化非晶硅层、金属薄膜作为剥离层的上述实施方式1、4不同。在实施方式5中，当对作为剥离层形成的聚酰亚胺薄膜照射激光等时，聚酰亚胺薄膜被急剧加热，由此产生体积膨胀，从与绝缘层的界面剥离。由此，能够将柔性基板从支撑基板剥离。
此外，在本实施方式1～5中，作为显示装置，对LCD(liquid crystaldisplay：液晶显示器)进行了说明，但是，也可以是PD(plasma display：等离子体显示器)、PALC(plasma addressed liquid crystal display：等离子体寻址液晶显示器)、有机EL(organic electro luminescence：有机电致发光)、无机EL(inorganic electro luminescence：无机电致发光)、FED(field emission display：场发射显示器)或SED(surface-conductionelectron-emitter display：表面传导电子发射显示器)等显示装置。
(作用效果)
如上所述，在本发明中，在形成氢化非晶硅层等剥离层和Al薄膜等的保护层之后，通过粘接层粘贴塑料基板。在该状态下，通过以往的TFT工艺进行器件制作，工艺结束后通过激光照射等使氢从氢化非晶硅层脱离，使塑料基板剥离。
本发明与以往的转印剥离法等的最大的不同在于，剥离的不是器件层那样的脆弱的物质，而是塑料基板那样的在机械上非常稳定的物质。利用转印剥离法进行剥离转印的器件层不仅厚度为几μm左右，而且是使薄膜堆积而制作出的层，因此，非常脆弱。另一方面，塑料基板与薄膜不同，是将均质的材料工业性地进行延伸而制作，或在玻璃纤维中含浸树脂而制作。因此，构造上也稳定，即使是几μm的厚度也非常强固。实际上，从作为最终产品的使用容易性出发，特别优选塑料基板的厚度为几十～几百μm左右，这些塑料基板与器件层不同，不容易被破坏。因此，在通过激光照射等将塑料基板从支撑基板剥离时，即使稍微有粘接力残留的部分，作为整体粘接力也充分降低，因此，能够容易地将塑料基板从支撑基板剥离。另外，即使在残留有粘接力时强硬地进行剥离，也只会在塑料基板的背面残留微小的硅膜等，对在塑料基板表面形成的器件层不会产生任何不良影响。因此，能够非常稳定地使塑料基板剥离。因此，根据本发明，能够在对塑料基板等挠性基板进行处理或搬送时使其良好地粘接在支撑基板上，在除去支撑基板时良好地抑制挠性基板的损伤。
产业上的可利用性
如以上说明的那样，本发明涉及显示装置的制造方法和叠层构造体。

Claims (29)

1.一种显示装置的制造方法，其特征在于，包括：
准备在背面形成有剥离层的挠性基板的基板准备步骤；
通过粘接层在所述挠性基板上形成的剥离层上粘贴支撑基板的支撑基板粘贴步骤；
在粘贴有所述支撑基板的挠性基板的表面形成规定的器件的器件形成步骤；和
对于形成有所述器件的挠性基板，通过使所述剥离层剥离将所述支撑基板除去的支撑基板除去步骤，
在所述基板准备步骤中准备的挠性基板与所述剥离层之间设置有保护层，
所述保护层由金属薄膜形成。
2.如权利要求1所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述剥离层含有氢，
在所述支撑基板除去步骤中，从所述挠性基板的背面侧对所述挠性基板照射光以使氢从所述剥离层脱离，由此使该剥离层剥离。
3.如权利要求2所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述剥离层由非晶硅薄膜形成。
4.如权利要求3所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述非晶硅薄膜内的氢浓度为4～30质量％。
5.如权利要求4所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述非晶硅薄膜内的氢浓度为10～20质量％。
6.如权利要求3所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
将包括含有非晶硅的直径1～100nm的颗粒的溶液涂敷在所述挠性基板的背面形成膜之后，利用热处理将该膜致密化，由此形成所述非晶硅薄膜。
7.如权利要求2所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述光的波长为250～650nm。
8.如权利要求7所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述光的波长为350～550nm。
9.如权利要求1所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
将所述剥离层形成为30～1000nm的层厚。
10.如权利要求9所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
将所述剥离层形成为100～500nm的层厚。
11.如权利要求1所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述粘接层由有机硅树脂形成。
12.如权利要求1所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
将所述粘接层形成为5～300μm的层厚。
13.如权利要求12所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
将所述粘接层形成为50～150μm的层厚。
14.如权利要求1所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述支撑基板的线膨胀率与所述挠性基板的线膨胀率的差为0～10ppm/℃。
15.如权利要求14所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述支撑基板的线膨胀率与所述挠性基板的线膨胀率的差为0～3ppm/℃。
16.如权利要求1所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述挠性基板的厚度为3～200μm。
17.如权利要求16所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述挠性基板的厚度为30～100μm。
18.如权利要求1所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述支撑基板的厚度为0.5～1.5mm。
19.如权利要求18所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述支撑基板的厚度为0.7～1.1mm。
20.如权利要求1所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述金属薄膜含有Al、Ag或Mo。
21.如权利要求1所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述保护层的层厚为50～1000nm。
22.如权利要求21所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述保护层的层厚为100～300nm。
23.如权利要求1所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述支撑基板由以SiO2为主要成分的玻璃形成。
24.如权利要求1所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述支撑基板的线膨胀率为4～20ppm/℃。
25.如权利要求24所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述支撑基板的线膨胀率为8～15ppm/℃。
26.如权利要求1所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
至少在所述支撑基板除去步骤之前，在所述支撑基板的背面和/或端面形成阻挡层。
27.如权利要求26所述的显示装置的制造方法，其特征在于：
所述阻挡层由SiNx层、SiO2层、SiON层和有机绝缘层中的任一个形成，或者通过将选自这些层中的层进行叠层而形成。
28.一种显示装置的制造方法，其特征在于，包括：
准备各自在背面形成有剥离层的第一挠性基板和第二挠性基板的基板准备步骤；
分别通过粘接层在所述第一挠性基板和第二挠性基板上形成的剥离层上粘贴支撑基板的支撑基板粘贴步骤；
在粘贴有所述支撑基板的第一挠性基板和第二挠性基板的表面分别形成规定的器件的器件形成步骤；
将形成有所述器件的第一挠性基板和第二挠性基板以表面彼此相互相对的方式贴合的基板贴合步骤；和
对于所述贴合后的第一挠性基板和第二挠性基板，通过使所述剥离层剥离将所述支撑基板分别除去的支撑基板除去步骤，
在所述基板准备步骤中准备的第一挠性基板和第二挠性基板与所述各剥离层之间分别设置有保护层，
所述各保护层由金属薄膜形成。
29.一种叠层构造体，其特征在于，包括：
在表面和背面形成有绝缘层的挠性基板；
在所述挠性基板背面侧的绝缘层上形成的含有Al、Ag或Mo的金属薄膜；和
在所述金属薄膜上形成的非晶硅薄膜。
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