(57)【要約】【課題】レーザ加工装置および積層体の加工装置を提供する。【解決手段】平板状の構造物に対して、当該構造物の第１の面にレーザ照射を行う工程と、当該構造物の第１の面とは逆の面にレーザ照射を行う工程とを、光路を切り替えることにより選択的に行うことができるレーザ加工装置であって、当該レーザ光は照射面での形状が略矩形の線状レーザであり、当該構造物を水平方向に移動させながらレーザ光を照射することで、当該構造物の第１面またはその逆の面の全体、または所望の領域を加工することができる。【選択図】図１
2018063959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のユニットと、
前記第１のユニットと連結した、第２のユニットと、を有し、
前記第１のユニットは、レーザ発振器と、レーザ加工室と、を有し
前記第２のユニットは、加工室を有し、
前記第１のユニットでは、前記レーザ発振器から出力されたレーザが、ガラス基板と、前記ガラス基板上の樹脂層と、前記樹脂層上の半導体膜とを有する積層体に照射され、
前記第２のユニットでは、前記レーザ加工室から搬入された前記積層体が、前記樹脂層と前記ガラス基板との間で分離されることを特徴とする加工装置。
【請求項２】
第１のユニットと、
前記第１のユニットと連結した、第２のユニットと、を有し、
前記第１のユニットは、レーザ発振器と、光学系ユニットと、レーザ加工室と、を有し
前記第２のユニットは、加工室を有し、
前記第１のユニットでは、前記レーザ発振器から出力されたレーザを前記光学系ユニットにより加工されて得られる線状レーザが、ガラス基板と、前記ガラス基板上の樹脂層と、前記樹脂層上の半導体膜とを有する積層体に照射され、
前記第２のユニットでは、前記レーザ加工室から搬入された前記積層体が、前記樹脂層と前記ガラス基板との間で分離されることを特徴とする加工装置。
【請求項３】
第１のユニットと、
前記第１のユニットと連結した、第２のユニットと、を有し、
前記第１のユニットは、レーザ発振器と、光学系ユニットと、レーザ加工室と、を有し
前記第２のユニットは、加工室を有し、
前記第１のユニットでは、前記レーザ発振器から出力されたレーザを前記光学系ユニットにより加工されて得られる線状レーザが、ガラス基板と、前記ガラス基板上の樹脂層と、前記樹脂層上の半導体膜とを有する積層体に照射され、
前記第２のユニットでは、前記レーザ加工室から搬入された前記積層体が、吸着機構を用いて前記樹脂層と前記ガラス基板との間で分離されることを特徴とする加工装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記吸着機構は、前記積層体の端部から順に、前記樹脂層と前記ガラス基板との間を分離させることを特徴とする加工装置。
【請求項５】
第１のユニットと、
前記第１のユニットと連結した、第２のユニットと、を有し、
前記第１のユニットは、レーザ発振器と、光学系ユニットと、レーザ加工室と、を有し
前記第２のユニットは、加工室を有し、
前記第１のユニットでは、前記レーザ発振器から出力されたレーザを前記光学系ユニットにより加工されて得られる線状レーザが、ガラス基板と、前記ガラス基板上の樹脂層と、前記樹脂層上の半導体膜とを有する積層体に照射され、
前記第２のユニットでは、前記レーザ加工室から搬入された前記積層体において線状レーザが照射されていない領域を切断後、前記積層体の前記樹脂層と前記ガラス基板との間で分離されることを特徴とする加工装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記レーザ加工室から前記第２のユニットへ搬入された前記積層体は、前記樹脂層と前記ガラス基板との密着性が低下していることを徴とする加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、レーザ加工装置、積層体の加工装置、および積層体の加工方法に関す
る。
【０００２】
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、入出力装置、それらの駆動方法、それらを製造する装置、またはそれらの製造
方法を一例として挙げることができる。
【０００３】
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）、および電子機器は半導体装置を有している場合がある。
【背景技術】
【０００４】
近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）を
利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。当該発光素子は自発光型であるため
、視認性がよい、バックライトが不要、消費電力が少ない、応答速度が高い等の利点を有
する。
【０００５】
さらに、可撓性を有する基板を支持体として上述の発光素子を設けた、薄型軽量型の発光
装置も知られている。例えば、有機ＥＬ素子が適用された可撓性を有する発光装置が特許
文献１に開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、可撓性を有する発光装置等の作製に用いることができる加工装置
が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１９７５２２号公報
【特許文献２】特開２０１５−１７３０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
フレキシブルディスプレイに代表されるフレキシブルデバイスは、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、そのほかの素子を形成することによ
り実現できる。しかしながら、可撓性を有する基板はガラス基板などに比べて耐熱性が乏
しいため、可撓性を有する基板上に直接トランジスタ等を形成する方法では、トランジス
タの電気特性および信頼性を高められない場合がある。
【０００９】
そこで特許文献１に記載されているように、剥離層を形成したガラス基板上に形成した半
導体素子や発光素子などを剥離し、フレキシブル基板に転置する方法が検討されている。
この方法では、半導体素子の形成温度を高めることが可能で、信頼性の高いフレキシブル
デバイスを作製することが可能である。
【００１０】
また、剥離層に樹脂を用いた場合は、レーザ光などを照射して基板と当該樹脂との間の密
着性を低下させる工程が用いられる。当該工程を行うレーザ照射装置は、レーザ発振器お
よび光学系を備え非常に高価である。したがって、レーザ照射装置は一工程を担うだけで
なく、複数の工程に適用できる機能を有していることが好ましい。
【００１１】
また、剥離工程は材料コスト、製品歩留り、および製品の信頼性などに大きく影響する。
したがって、剥離工程およびその前後のプロセスが安定に行える装置を用いることが好ま
しい。
【００１２】
本発明の一態様は、光路の切り替えが可能なレーザ加工装置を提供することを目的の一つ
とする。または、平板状の構造物に対して第１の面側からのレーザ照射と、第１の面とは
逆の面側からのレーザ照射とを切り替えることができるレーザ加工装置を提供することを
目的の一つとする。または、第１の基板、第２の基板およびそれらで挟持される構造物を
有する積層体において、第１の基板を第３の基板に置換する積層体の加工装置を提供する
ことを目的の一つとする。または、第１の基板、第２の基板およびそれらで挟持される構
造物を有する積層体において、第１の基板を第３の基板に置換し、第２の基板を第４の基
板に置換する積層体の加工装置を提供することを目的の一つとする。または、新規な積層
体の加工装置を提供することを目的の一つとする。または、低コストで量産性の高い積層
体の加工装置を提供することを目的の一つとする。または、積層体の加工方法を提供する
ことを目的の一つとする。
【００１３】
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。なお、本発明の一
態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題
は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図
面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様は、レーザ加工装置または積層体の加工装置に関する。
【００１５】
本発明の一態様は、レーザ発振器と、光学系ユニットと、加工対象の構造物の固定機構と
、第１のミラーと、第２のミラーと、第３のミラーと、第４のミラーと、第１のレンズと
、第２のレンズと、を有し、光学系ユニットは、レーザ発振器から出力された第１のレー
ザ光を伸張して第２のレーザ光に成形する機能を有し、固定機構は、構造物を固定するス
テージと、ステージを水平方向に移動させる駆動機構と、を有し、第１のミラーは、第２
のレーザ光を反射させて第１のレンズに入射させる機能を有し、第１のレンズは、第１の
ミラーから入射した第２のレーザ光を集光して第１の線状ビームを構成する機能を有し、
第２のミラーは、第２のレーザ光を反射させて第３のミラーに入射させる機能を有し、第
３のミラーは、第２のミラーから入射した第２のレーザ光を反射させて第４のミラーに入
射させる機能を有し、第４のミラーは、第３のミラーから入射した第２のレーザ光を反射
させて第２のレンズに入射させる機能を有し、第２のレンズは、第４のミラーから入射し
た第２のレーザ光を集光して第２の線状ビームを構成する機能を有し、ステージは第２の
レンズから入射した第２のレーザ光を透過させる機能を有し、第１のミラーの位置を変化
させることにより、選択的に第１のミラーまたは第２のミラーに第２のレーザ光を入射さ
せる機能を有し、固定機構は、水平方向への移動動作に伴って光学系ユニットと重なる領
域を有し、レーザ発振器から、第１のレーザ光を発振させながら固定機構を移動させるこ
とで、構造物の所望の領域に第１の線状ビームまたは第２の線状ビームを照射することを
特徴とするレーザ加工装置である。
【００１６】
上記ステージには石英板を用いることが好ましい。
【００１７】
第１のミラーを第２のミラーの位置まで移動させることにより、第１のミラーを第２のミ
ラーとして作用させてもよい。
【００１８】
上記構成において、第１の石英窓および第２の石英窓を有するチャンバーを設け、固定機
構、第３のミラー、第４のミラー、および第２のレンズはチャンバー内に設置し、第１の
レンズを透過した第２のレーザ光は、第１の石英窓を透過して第１の線状ビームを構成し
、第２のミラーを反射した第２のレーザ光は、第２の石英窓を透過して第３のミラーに入
射する構成としてもよい。
【００１９】
または、上記構成において、第１の石英窓、第２の石英窓、第３の石英窓および第４の石
英窓を有するチャンバー設け、固定機構、第３のミラー、第４のミラー、および第２のレ
ンズはチャンバー内に設置し、第１のレンズを透過した第２のレーザ光は、第１の石英窓
を透過して第１の線状ビームを構成し、第２のミラーを反射した第２のレーザ光は、第２
の石英窓および第３の石英窓を透過して第３のミラーに入射し、第２のレンズを透過した
第２のレーザ光は、第４の石英窓を透過して第２の線状ビームを構成する構成としてもよ
い。
【００２０】
また、本発明の他の一態様は、第１の基板と、第１の層と、第２の層と、第３の層と、第
２の基板と、が当該順序で貼り合わされた第１の積層体の第１の基板および第２の基板の
いずれか一方を第３の基板に置換して第２の積層体を形成する積層体の加工装置であって
、第１の室と、第２の室と、第３の室と、第４の室と、第５の室と、を有し、第１の室は
、第１の積層体のロード室および第２の積層体のアンロード室としての機能を有し、第２
の室は、第１の積層体、加工中の第１の積層体または第２の積層体を搬送する機能を有し
、第３の室は、第１の基板を介した第１の層へのレーザ照射、または第２の基板を介した
第３の層へのレーザ照射を選択的に行える機能を有し、第４の室は、第１の積層体から第
１の基板または第２の基板を分離する機能を有し、第５の室は、露出した第１の層または
第３の層上に第３の基板を貼り合わせる機能を有することを特徴とする積層体の加工装置
である。
【００２１】
また、本発明の他の一態様は、第１の基板と、第１の層と、第２の層、第３の層と、第２
の基板と、が当該順序で貼り合わされた第１の積層体を、第３の基板と、第１の層と、第
２の層と、第３の層と、第４の基板と、が当該順序で貼り合わされた第２の積層体に加工
する積層体の加工装置であって、第１の室と、第２の室と、第３の室と、第４の室と、第
５の室と、第６の室と、第７の室と、第８の室と、第９の室と、を有し、第１の室は、第
１の積層体のロード室としての機能を有し、第２の室は、第１の積層体または加工中の第
１の積層体を搬送する機能を有し、第３の室は、第１の基板を介した第１の層へのレーザ
照射、または第２の基板を介した第３の層へのレーザ照射を選択的に行える機能を有し、
第４の室は、第１の積層体から第１の基板を分離する機能を有し、第５の室は、露出した
第１の層上に第３の基板を貼り合わせる機能を有し、第６の室は、加工中の第１の積層体
または第２の積層体を搬送する機能を有し、第７の室は、加工中の第１の積層体から第２
の基板を分離する機能を有し、第８の室は、露出した第３の層上に第４の基板を貼り合わ
せて第２の積層体を形成する機能を有し、第９の室は、第２の積層体のアンロード室とし
ての機能を有することを特徴とする積層体の加工装置である。
【００２２】
第１の層および第３の層は、樹脂であることが好ましい。
【００２３】
また、第３の室には、集塵機構が設けられていてもよい。
【００２４】
なお、本明細書等における「第１」、「第２」などの序数詞は、構成要素の混同を避ける
ために付すものであり、数的に限定するものではないことを付記する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の一態様を用いることにより、光路の切り替えが可能なレーザ加工装置を提供する
ことができる。または、平板状の構造物に対して第１の面側からのレーザ照射と、第１の
面とは逆の面側からのレーザ照射とを切り替えることができるレーザ加工装置を提供する
ことができる。または、第１の基板、第２の基板およびそれらで挟持される構造物を有す
る積層体において、第１の基板を第３の基板に置換する積層体の加工装置を提供すること
ができる。または、第１の基板、第２の基板およびそれらで挟持される構造物を有する積
層体において、第１の基板を第３の基板に置換し、第２の基板を第４の基板に置換する積
層体の加工装置を提供することができる。または、新規な積層体の加工装置を提供するこ
とができる。または、低コストで量産性の高い積層体の加工装置を提供することができる
。または、積層体の加工方法を提供することができる。
【００２６】
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。なお、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。なお、これら以外の効果は
、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面
、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】レーザ加工装置を説明する図。
【図２】レーザ加工装置を説明する図。
【図３】レーザ加工装置を説明する図。
【図４】レーザ加工装置を説明する図。
【図５】レーザ加工装置を説明する図。
【図６】構造体の構成およびレーザ加工を説明する図。
【図７】レーザ加工装置を説明する図。
【図８】搬送機構を説明する図。
【図９】積層体の加工装置を説明する図。
【図１０】積層体の加工装置における剥離工程を説明する図。
【図１１】積層体の加工装置の構成および搬送経路を説明する図。
【図１２】積層体の加工装置における剥離工程を説明する図。
【図１３】積層体の加工装置の構成および搬送経路を説明する図。
【図１４】積層体の加工装置の構成および搬送経路を説明する図。
【図１５】積層体の加工装置の構成を説明する図。
【図１６】積層体の加工装置の構成および搬送経路を説明する図。
【図１７】フレキシブルデバイスの作製方法の一例を示す図。
【図１８】フレキシブルデバイスの作製方法の一例を示す図。
【図１９】フレキシブルデバイスの作製方法の一例を示す図。
【図２０】フレキシブルデバイスの作製方法の一例を示す図。
【図２１】フレキシブルデバイスの作製方法の一例を示す図。
【図２２】フレキシブルデバイスの作製方法の一例を示す図。
【図２３】表示装置を説明する斜視図。
【図２４】表示装置を説明する断面図。
【図２５】電子機器を説明する図。
【図２６】積層体の加工装置の動作を説明するフローチャート。
【図２７】積層体の加工装置の動作を説明するフローチャート。
【図２８】積層体の加工装置の動作を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態および詳細を様々に変
更し得ることは当業者であれば容易に理解される。したがって、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、同一部分また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ことがある。
【００２９】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様のレーザ加工装置について説明する。なお、当該レー
ザ加工装置の用途は限定されないが、特に可撓性基板を有する半導体装置、表示装置、発
光装置、蓄電装置、または発電装置等の製造工程に用いることが有用である。
【００３０】
本発明の一態様は、例えば平板状の構造物に対して、当該構造物の第１の面にレーザ照射
を行う工程と、当該構造物の第１の面とは逆の面にレーザ照射を行う工程とを、光路を切
り替えることにより選択的に行うことができるレーザ加工装置である。
【００３１】
この機能により、強度的な問題で当該構造物を反転させられない場合に対応することがで
きる。また、構造物を反転して固定することにより発生する傷などの問題を抑制すること
ができる。また、構造物を反転するための機構などを不要とすることができる。また、レ
ーザ発振器および光学系ユニットなどを共有しつつ、レーザ光の照射方向を変えられるた
め、安価にレーザ加工装置を構成することができる。
【００３２】
当該レーザ光は照射面での形状が略矩形の線状レーザであり、当該構造物を水平方向に移
動させながらレーザ光を照射することで、当該構造物の第１面またはその逆の面の全体の
所望の領域を加工することができる。
【００３３】
例えば、二つの基板で挟持された樹脂を含む構造物に対して、一方の基板を透過させたレ
ーザ光を樹脂に照射して加工し、一方の基板を剥離する用途に用いることができる。
【００３４】
なお、本発明の一態様において、上記構造物の第１面およびその逆の面に対して同時にレ
ーザ光を照射することは意図していない。したがって、光路の切り替えには反射率の高い
全反射ミラーを用いることが好ましい。当該ミラーの反射率は、使用する特定の波長のレ
ーザ光に対して９０％以上、好ましくは９５％以上、より好ましくは９８％以上とし、ミ
ラーとしてハーフミラーなどの透過光量が大きいものは適さない。
【００３５】
図１は、本発明の一態様のレーザ加工装置２００を説明する上面図である。レーザ加工装
置２００は、ロード／アンロード室２１０、トランスファー室２２０、レーザ加工室２３
０、光学系ユニット２８０およびレーザ発振器２７０等を有する構成とすることができる
。
【００３６】
ロード／アンロード室２１０は、加工の対象となる構造物２１１を収納するカセットを設
置することができる。当該カセットから構造物２１１を搬出し、加工後の構造物２１１を
搬入する。なお、二つのカセットを設置し、一方のカセットから加工前の構造物２１１を
搬出し、加工後の構造物２１１を他方のカセットに搬入できる形態であってもよい。また
は、ロード室とアンロード室を別々に設けてもよい。
【００３７】
トランスファー室２２０には、構造物２１１をロード／アンロード室２１０またはレーザ
加工室２３０に搬出入するための搬送機構２２１が設けられる。搬送機構２２１には、例
えば、構造物２１１の一方の面を支持するフォークを有するアーム型ロボットなどを用い
ることができる。
【００３８】
レーザ発振器２７０は、加工の目的に適した波長および強度の光が出力できればよく、代
表的にはパルスレーザが好ましいがＣＷレーザであってもよい。例えば、基板側からレー
ザ光を樹脂に照射し、樹脂の一部を脆弱化させる場合、当該基板に対する透過率が高く、
当該樹脂に対する吸収が高い光を発するレーザ発振器を選べばよい。当該用途では、代表
的には波長３５１−３５３ｎｍ（ＸｅＦ）、３０８ｎｍ（ＸｅＣｌ）などの光を照射でき
るエキシマレーザを用いることができる。または、固体レーザ（ＹＡＧレーザ、ファイバ
ーレーザなど）の二倍波（５１５ｎｍ、５３２ｎｍなど）または三倍波（３４３ｎｍ、３
５５ｎｍなど）を用いてもよい。また、レーザ発振器２７０は複数であってもよい。
【００３９】
光学系ユニット２８０は、例えばミラー、ビームエクスパンダ、ビームホモジナイザ等を
有し、レーザ発振器２７０から出力されるレーザ光のエネルギーの面内分布を均一化させ
つつ伸張させる。本実施の形態では、構造物の加工面でのビーム形状を線状とするため、
光学系ユニット２８０から出力されるレーザ光は矩形に成形されていることが好ましい。
【００４０】
図２（Ａ）にレーザ発振器２７０、光学系ユニット２８０、レーザ加工室２３０の内部お
よびその他の光学部品の側面から見た構成を示す。
【００４１】
レーザ加工室２３０には、構造物２１１の固定機構２３１が設けられる。固定機構２３１
は水平移動機構２３４よって水平方向に移動することができる。水平移動機構２３４には
、例えば、モータで駆動するボールネジ機構などを用いることができる。当該ボールネジ
機構と固定機構２３１の支軸２３２はベアリングを有するナットを介して接続することが
できる。
【００４２】
レーザ加工室２３０の外部には、ミラー２８１、ミラー２８２、レンズ２８５が設けられ
る。また、レーザ加工室２３０の内部には、ミラー２８３、ミラー２８４、レンズ２８６
が設けられる。また、レーザ加工室２３０の上部には石英窓２８７、２８８が設けられる
。ミラー２８１乃至２８４には、例えば誘電体多層膜ミラーを用いることができる。レン
ズ２８５、２８６には、例えばシリンドリカルレンズを用いることができる。また、ミラ
ー２８１乃至２８４は、レーザ光の入射角が略４５°となるように設置する。
【００４３】
なお、図２（Ａ）では、レーザ加工室２３０としてチャンバーを設けた形態を図示してい
るが、当該チャンバーを設けない構成とすることもできる。その場合、石英窓２８７、２
８８は不要である。
【００４４】
本発明の一態様のレーザ加工装置２００は、ミラー２８１を移動させることにより光路を
切り替えることができる。ここで、固定機構２３１のステージ２３３上に設置した構造物
２１１に対する上面からのレーザ照射について図２（Ａ）、図３を用いて説明する。なお
、図３では、チャンバーおよび石英窓２８７、２８８は図示していない。
【００４５】
まず、レーザ発振器２７０から出力されたレーザ光２７１ａは、光学系ユニット２８０で
矩形に伸張されたレーザ光２７１ｂに成形され、ミラー２８１に入射する。このとき、レ
ーザ光２７１ｂは複数に分割されていてもよい。また、図３に示すように光学系ユニット
から射出するレーザ光２７１ｂは、平行光として図示しているが、射出方向に広がりを有
する光であってもよい。
【００４６】
ミラー２８１で反射されたレーザ光２７１ｂは、レンズ２８５に入射し、石英窓２８７を
介して集光し、構造物２１１における所望の位置で線状ビーム２７１ｃを形成する。この
ように線状ビーム２７１ｃが構造物２１１に照射される状態で固定機構２３１を水平方向
に移動させることで、構造物２１１の所望の領域をレーザ加工することができる。
【００４７】
次に、固定機構２３１のステージ２３３上に設置した構造物２１１に対する下面からのレ
ーザ照射について図２（Ｂ）、図４を用いて説明する。なお、図４では、チャンバーおよ
び石英窓２８７、２８８は図示していない。
【００４８】
まず、ミラー２８１を光学系ユニット２８０から射出するレーザ光２７１ｂが入射しない
位置に移動させる。例えば、図２（Ｂ）および図４に示すように定位置の上方に移動させ
て光路から外す。または、図２（Ｃ）に示すようにミラー２８１の一端を軸として回転さ
せて光路から外してもよい。または、図２（Ｄ）に示すようにミラー２８１をミラー２８
２の定位置まで移動させて、ミラー２８２として機能させてもよい。この場合、定位置に
設置するミラー２８２は不要とすることができる。なお、ミラー２８１の移動機構は図示
していないが、精度よく定位置に戻すことができる機構であればよい。例えば、ステッピ
ングモータを用いたスライド機構や回転機構などを用いればよい。
【００４９】
レーザ発振器２７０から出力されたレーザ光２７１ａは、光学系ユニット２８０で矩形に
伸張されたレーザ光２７１ｂに成形され、ミラー２８２に入射する。
【００５０】
ミラー２８２で反射されたレーザ光２７１ｂは、石英窓２８８を介してミラー２８３に入
射する。ミラー２８３で反射されたレーザ光２７１ｂは、ミラー２８４に入射する。
【００５１】
ミラー２８４で反射されたレーザ光２７１ｂは、レンズ２８６に入射し、ステージ２３３
を介して集光し、構造物２１１における所望の位置で線状ビーム２７１ｄを形成する。こ
のように線状ビーム２７１ｄが構造物２１１に照射される状態で固定機構２３１を水平方
向に移動させることで、構造物２１１の所望の領域をレーザ加工することができる。
【００５２】
なお、ステージ２３３は、紫外光でも透過率が高い石英板とすることが好ましい。ただし
、構造物２１１の加工に必要な線状ビーム２７１ｄのエネルギー密度が十分に得られる場
合は、ステージ２３３をガラス板などで代用してもよい。または、構造物２１１に対する
所望の加工領域に線状ビーム２７１ｄが照射されるようにステージ２３３に開口部が設け
られていてもよい。この場合、ステージ２３３は金属やセラミクスなどのレーザ光を透過
しない材料で形成してもよい。
【００５３】
なお、図示はしていないが、構造物２１１はステージ２３３に設けられた真空吸着機構な
どで固定することができる。また、構造物２１１を搬出入する際は、プッシャーピンによ
って構造物２１１を上下に移動させることができる。
【００５４】
また、図５（Ａ）に示すように、構造物２１１の端部までレーザ加工したとき、光学系ユ
ニット２８０と固定機構２３１は互いに重なる領域を有することが好ましい。このような
構成とすることで、レーザ加工装置全体のフットプリントを小さくすることができる。
【００５５】
また、そのためには、図１乃至図５に示しているように光学系ユニット２８０を起点とし
て、ミラー２８２をミラー２８１よりも遠い位置に設け、ミラー２８１を移動させること
で光路が切り替えられる構成とすることが好ましい。ミラー２８２をミラー２８１よりも
光学系ユニット２８０の近い位置に設け、ミラー２８２を移動させることでも光路を切り
替える構成とすることができるが、固定機構２３１を光学系ユニット２８０と重なる位置
まで移動させると光路を遮ることになる。そのため、これを解消するには固定機構２３１
を光学系ユニット２８０が重ならないようにフットプリントを大きくしなければならない
。
【００５６】
なお、レーザ加工室２３０のチャンバーは、前述したように図２（Ａ）に示す形態および
チャンバーなしの形態のほか、図５（Ｂ）に示すようにレーザ発振器２７０以外の要素全
体をチャンバー内に設けてもよい。このような構成とし、チャンバー内の雰囲気制御など
を行うことでミラーやレンズなどの光学部品の劣化を防止することができる。なお、レー
ザ光２７１ａがチャンバーに入射する領域には石英窓２９１が必要になるが、石英窓２８
７および２８８は不要になる。
【００５７】
または、図５（Ｃ）に示すように、ミラー２８１乃至２８４、レンズ２８５、２８６がレ
ーザ加工室２３０のチャンバーの外に設けられる構成としてもよい。この場合、石英窓２
８９、２９０が必要となるが、光路調整などのメンテナンスは容易に行うことができる。
【００５８】
なお、石英窓２８８乃至２９１の一部または全ては、線状ビーム２７１ｃ、２７１ｄに必
要なエネルギー密度が得られる前提において、ガラス窓に置き換えることもできる。
【００５９】
ここで、図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を用いて、線状ビーム２７１ｃ、２７１ｄと加工の
対象となる構造物２１１の関係について説明する。なお、図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で
は線状ビーム２７１ｃを例として説明するが、線状ビーム２７１ｄも同様の説明を適用で
きる。
【００６０】
構造物２１１は、基板２１１ａ、基板２１１ｂおよび当該二つの基板で挟持された層２１
２の構成とする。基板２１１ａおよび基板２１１ｂはガラス基板などであって、必要なエ
ネルギー密度の線状ビーム２７１ｃ、２７１ｄが形成できるレーザ光が透過できる材料と
する。また、層２１２は、例えば樹脂層を含み、一定強度以上の線状ビーム２７１ｃ、２
７１ｄが照射されることによって当該樹脂層の加工が可能である層とする。また、基板２
１１ａ、基板２１１ｂおよび層２１２の上面形状は矩形とする。
【００６１】
図６（Ａ）は、基板２１１ａおよび基板２１１ｂの内側に設けられた層２１２を層２１２
の短軸の長さより長い線状ビーム２７１ｃを照射することにより加工領域２１３ａを設け
る様子を示している。
【００６２】
この場合、層２１２の短軸方向は全域に渡って加工することができる。また、層２１２の
長軸方向も全域に渡って加工することは可能であるが、線状ビーム２７１ｃの照射の開始
位置を調整することで、図６（Ａ）に図示するように加工しない領域２１３ｂを設けるこ
ともできる。
【００６３】
図６（Ｂ）は、基板２１１ａおよび基板２１１ｂの内側に設けられた層２１２を層２１２
の短軸の長さより短い線状ビーム２７１ｃを照射することにより加工領域２１３ａを設け
る様子を示している。
【００６４】
この場合、層２１２の短軸方向には加工しない領域が発生する。また、層２１２の長軸方
向は短軸方向の端部を除いて全域に渡って加工することは可能であるが、線状ビーム２７
１ｃの照射の開始位置を調整することで、図６（Ｂ）に図示するように加工しない領域２
１３ｂを設けることもできる。なお、短軸方向の全域を照射したい場合は、別途構造物２
１１を移動するための移動機構を設け、線状ビーム２７１ｃを折り返して照射すればよい
。
【００６５】
図６（Ｃ）は、基板２１１ａおよび基板２１１ｂの一面の同サイズに設けられた層２１２
を基板２１１ａおよび基板２１１ｂの短軸の長さより長い線状ビーム２７１ｃを照射する
ことにより加工領域２１３ａを設ける様子を示している。
【００６６】
この場合、層２１２全域に渡って加工することは可能である。また、層２１２の長軸方向
は、線状ビーム２７１ｃの照射の開始位置を調整することで、加工しない領域を設けるこ
ともできる。
【００６７】
以上のように、基板２１１ａおよび基板２１１ｂの大きさ、線状ビーム２７１ｃの長さ、
および層２１２を形成する領域の大きさを適宜選択することで、層２１２の所望の領域を
加工することができる。
【００６８】
図１乃至図５では、レーザ光の光路を切り替えることにより構造物２１１の第１面または
その逆の面に線状ビームを照射する構成を説明したが、構造物２１１に悪影響がなければ
、構造物２１１を反転させてレーザ光を照射してもよい。
【００６９】
図７（Ａ）は、構造物２１１の反転が可能なレーザ加工装置２０１の上面図である。また
、図７（Ｂ）は、レーザ発振器２７０、光学系ユニット２８０、レーザ加工室２３０の内
部およびその他の光学部品の側面から見た構成を示す図である。
【００７０】
レーザ加工装置２０１の基本構成はレーザ加工装置２００と同等であるが、トランスファ
ー室２２０に設けられる搬送機構２２２は構造物２１１を反転する機構を有する。
【００７１】
図８（Ａ）乃至（Ｄ）は搬送機構２２２および構造物２１１を反転する動作を説明する図
である。なお、構造物２１１において、前述した層２１２は図示していない。
【００７２】
搬送機構２２２はアーム型ロボットであり、昇降機構２２９、関節機構２２３ａ、２２３
ｂ、２２３ｃ、アーム２２７、２２８、反転機構２２４、およびフォーク２２５などを有
する。関節機構２２３ａ、２２３ｂを軸にしたアーム２２７、２２８の伸縮動作、昇降機
構２２９の昇降動作などによって、構造物２１１の搬送を行うことができる。
【００７３】
反転機構２２４は、図８（Ｄ）に示すように支持部２２４ａと回転部２２４ｂを有し、回
転部２２４ｂが回転することでフォーク２２５を回転することができる。
【００７４】
また、構造物２１１は、吸着機構２２６によってフォーク２２５に支持される。したがっ
て、図８（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、フォーク２２５を傾けた状態および反転した状態
でも構造物２１１を支持することができる。なお、吸着機構２２６には例えば真空吸着機
構を用いることができる。また、吸着機構２２６は吸盤を有していてもよい。
【００７５】
搬送機構２２２で構造物２１１の反転が行える場合は、レーザ照射を一方向から行えれば
よいため、図７（Ｂ）に示すようにステージ２３３側からのレーザ照射を行うためのミラ
ーおよびレンズは不要となる。
【００７６】
以上のように本発明の一態様のレーザ加工装置を用いることで平板状の構造物に対して第
１の面側からのレーザ照射と、第１の面とは逆の面側からのレーザ照射とを容易に行うこ
とができる。
【００７７】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる
。
【００７８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で説明した本発明の一態様のレーザ加工装置を含む、積
層体の加工装置について説明する。
【００７９】
図９（Ａ）は、本発明の一態様の積層体の加工装置１０００の構成および積層体８０乃至
８４が搬送される経路を説明する模式図である。ここで、積層体８０は、図６（Ａ）乃至
（Ｃ）などに示すレーザ照射前の構造物２１１とする。また、加工後の積層体を積層体８
４とする。また、加工途中の積層体を積層体８１乃至８３とする。
【００８０】
本実施の形態で説明する積層体の加工装置１０００は、積層体８０が有する基板２１１ｂ
を基板２１１ｃに置換する工程を行うことができる。また、基板２１１ａを分離するため
の予備工程を行うことができる。
【００８１】
加工装置１０００は、図１に示すレーザ加工装置２００のレーザ照射を行うための構成（
レーザ発振器２７０、光学系ユニット２８０、レーザ加工室２３０およびその他の光学部
品等）を有する第１のユニット１０１０と、レーザ加工装置２００の基板を搬出入するた
めの構成（ロード／アンロード室２１０、トランスファー室２２０）、第１の加工室２４
０、第２の加工室２６０および基板回収室２５０を有する第２のユニット１０２０と、第
３のユニット１０３０を有する構成となっている。
【００８２】
第１の加工室２４０は、積層体８０から基板２１１ｂを剥離する加工を行うことができる
。当該加工は、例えば図１０（Ａ）に示すような複数の吸着機構１３５１を用いることが
できる。吸着機構１３５１には真空吸着機構および昇降機構が接続され、基板２１１ｂの
端部近傍を吸着して上昇させることにより剥離を行う。また、ステージ１３７０は真空吸
着機構などによって積層体８０の基板２１１ａを固定することができる。
【００８３】
なお、積層体８０からの基板２１１ｂの剥離は、層２１２をレーザ加工することにより、
基板２１１ｂと層２１２との密着性が低下した状態で行う。したがって、図６（Ａ）、（
Ｂ）などのように層２１２にレーザ照射を行っていない領域がある場合は、まず、図１０
（Ａ）に示すように、ナイフ状の治具１３６０等でレーザ照射を行っていない領域を切断
する。その後、図１０（Ｂ）、（Ｃ）に示すように吸着機構１３５１を順次上昇させて基
板２１１ｂを剥離する。なお、図６（Ｃ）に示すように層２１２全体が加工できる場合は
、治具１３６０による工程は不要である。
【００８４】
また、第１の加工室２４０には、洗浄機構が設けられていてもよい。
【００８５】
基板回収室２５０は、積層体８０から剥離した基板２１１ａを回収する機能を有する。な
お、基板回収室２５０の機能は、第１の加工室２４０が有していてもよい。
【００８６】
第２の加工室２６０は、基板２１１ａを剥離した積層体８０に基板２１１ｃを貼り合わす
加工を行うことができる。第２の加工室２６０では、例えば、露出した層２１２に接着剤
を塗布し、基板２１１ｃを重ねあわせ、ローラ等で押圧しながら層２１２に基板２１１ｃ
を貼り合わせる。
【００８７】
第３のユニット１０３０は、基板２１１ｃを第２の加工室２６０に供給する機能を有する
。なお、第３のユニット１０３０については、実施の形態３で詳細な説明を行う。
【００８８】
積層体８０の加工の詳細を図２６のフローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明
にある搬送経路番号は、図中に示してある。
【００８９】
まず、ロード／アンロード室２１０に積層体８０を収納したカセットを設置する（Ｓ１）
。
【００９０】
次に、積層体８０をレーザ加工室２３０に搬送する（搬送経路１、Ｓ２）。そして、レン
ズ２８５を介して成形した線状ビーム２７１ｃを積層体８０の所望の領域に照射する（図
２（Ａ）、図３参照、Ｓ３）。ここで、レーザ加工をした積層体８０を積層体８１とする
。
【００９１】
次に、積層体８１を第１の加工室２４０に搬送する（搬送経路２、Ｓ４）。そして、図１
０に示した一例の方法等を用いて基板２１１ｂを剥離する（Ｓ５）。剥離した基板２１１
ｂは、基板回収室２５０に搬送して回収する。ここで、積層体８１から基板２１１ｂを剥
離した積層体を積層体８２とする。
【００９２】
次に、積層体８２を第２の加工室２６０に搬送する（搬送経路３、Ｓ６）。そして、前述
の一例の方法等を用いて、露出した層２１２に第３のユニット１０３０から供給された基
板２１１ｃを貼り合わせる（Ｓ７）。ここで、積層体８２に基板２１１ｃを貼り合わせた
積層体を積層体８３とする。
【００９３】
次に、積層体８３をレーザ加工室２３０に搬送する（搬送経路４、Ｓ８）。そして、レン
ズ２８６を介して成形した線状ビーム２７１ｃを積層体８３の所望の領域に照射する（図
２（Ｂ）、図４参照、Ｓ９）。ここで、レーザ加工をした積層体８３を積層体８４とする
。
【００９４】
そして、積層体８４をロード／アンロード室２１０に搬送する（搬送経路５、Ｓ１０）。
【００９５】
以上の工程は、基板２１１ｂを基板２１１ｃに置換する工程および基板２１１ａを剥離す
るための予備工程の説明である。基板２１１ａを分離するための予備工程を行わない場合
は、図９（Ｂ）の搬送経路に示す順序で工程を行えばよい。この場合は、第２の加工室２
６０で形成した積層体８３をロード／アンロード室２１０に搬送する。
【００９６】
以上により、積層体８０を積層体８４または積層体８３に加工することができる。
【００９７】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる
。
【００９８】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２で説明した積層体の加工装置を含む、別の形態の積層体
の加工装置について説明する。
【００９９】
図１１は本発明の一態様の積層体の加工装置１００１の構成および積層体８０乃至８６が
搬送される経路を説明する模式図である。ここで、積層体８０は、図６（Ａ）乃至（Ｃ）
などに示すレーザ照射前の構造物２１１とする。また、加工後の積層体を積層体８６とす
る。また、加工途中の積層体を積層体８１乃至８５とする。
【０１００】
本実施の形態で説明する積層体の加工装置１００１は、積層体８０が有する基板２１１ｂ
を基板２１１ｃ１に置換する工程、および積層体８０が有する基板２１１ａを基板２１１
ｃ２に置換する工程を行うことができる。
【０１０１】
加工装置１００１は、大きく４つのユニットに分けられ、加工装置１０００と同等の構成
の第１のユニット１０１０、第２のユニット１０２０および第３のユニット１０３０と、
ロード／アンロード室３１０、トランスファー室３２０、第３の加工室３４０、第４の加
工室３６０および基板回収室３５０を有する第４のユニット１０４０を有する構成となっ
ている。なお、便宜上４ユニットに分類したが、それぞれのユニットの構成は限定しない
。
【０１０２】
第４のユニット１０４０が有するロード／アンロード室３１０およびトランスファー室３
２０は、実施の形態１で説明したレーザ加工装置２００が有するロード／アンロード室２
１０およびトランスファー室２２０と同等の構成とすることができる。
【０１０３】
第３の加工室３４０は、図９（Ａ）に示す積層体８４に相当する積層体から、基板２１１
ｃ１および層２１２を剥離する加工、すなわち基板２１１ａを分離する加工を行うことが
できる。
【０１０４】
当該加工には、例えば図１２（Ａ）に示すような複数の吸着機構１３５２およびクランプ
治具１３９０を用いることができる。吸着機構１３５２には真空吸着機構および昇降機構
が接続され、基板２１１ｃ１および層２１２の端部近傍を吸着して上昇させることにより
基板２１１ａの分離を行う。また、クランプ治具１３９０を基板２１１ｃ１および層２１
２に張力がかかる方向に移動させ、分離動作を補助する。また、ステージ１３７０は真空
吸着機構などによって積層体８０の基板２１１ａを固定することができる。
【０１０５】
なお、積層体８４からの基板２１１ｃ１および層２１２の剥離は、層２１２をレーザ加工
することにより、基板２１１ａと層２１２との密着性が低下した状態で行う。また、図６
（Ａ）、（Ｂ）などのように層２１２にレーザ照射を行っていない領域がある場合は、ま
ず、図１２（Ａ）に示すように、ナイフ状の治具１３８０等でレーザ照射を行っていない
領域が分離するように基板２１１ｃ１および層２１２に切断領域１３８１を形成し、基板
２１１ｃ１および層２１２の端部を吸着機構１３５２で持ち上げる。
【０１０６】
その後、図１２（Ｂ）、（Ｃ）に示すようにクランプ治具１３９０で基板２１１ｃ１およ
び層２１２の端部近傍を保持し、基板２１１ｃ１および層２１２に張力がかかる方向に移
動させて、分離動作を行う。なお、層２１２と基板２１１ａとの密着力が十分に低下して
いる場合は、クランプ治具１３９０を用いない分離動作を行ってもよい。
【０１０７】
なお、図６（Ｃ）に示すように層２１２全体をレーザ加工する場合は、治具１３８０によ
る切断領域１３８１を形成する工程は不要である。
【０１０８】
基板回収室３５０は、積層体８４から分離した基板２１１ａを回収する機能を有する。な
お、基板回収室２５０の機能は第３の加工室３４０が有していてもよい。
【０１０９】
第４の加工室３６０は、基板２１１ａを分離した積層体８０に基板２１１ｃ２を貼り合わ
す加工を行うことができる。第４の加工室３６０では、例えば、露出した層２１２に接着
剤を塗布し、基板２１１ｃ２を重ねあわせ、ローラ等で押圧しながら層２１２に基板２１
１ｃ２を貼り合わせる。
【０１１０】
なお、基板２１１ｃ２を貼り合わせる工程においては、基板２１１ａを分離した積層体８
０を事前に反転させておくことが好ましい。当該反転は、例えば、トランスファー室３２
０が有する搬送機構を図７（Ａ）、図８（Ａ）乃至（Ｄ）に示すような反転機構を有する
搬送機構とすることで行うことができる。または、他の反転機構を第３の加工室３４０ま
たは第４の加工室３６０に設けてもよい。なお、反転動作を行わずに、基板２１１ｃ１側
からローラ等で押圧して基板２１１ｃ２に貼り合わせを行ってもよい。
【０１１１】
第３のユニット１０３０は、基板２１１ｃ１を第２の加工室２６０に供給し、基板２１１
ｃ２を第４の加工室３６０に供給する機能を有する。なお、基板２１１ｃ１および基板２
１１ｃ２は同一の構成であるが、ここでは便宜上異なる基板として説明する。なお、基板
２１１ｃ１および基板２１１ｃ２は、具体的には樹脂フィルムなどの可撓性基板である。
【０１１２】
第３のユニット１０３０は領域Ａ乃至Ｇを有する。各領域の機能ならびに基板２１１ｃ１
および基板２１１ｃ２の形成手順を図２７のフローチャートを用いて説明する。なお、領
域Ａ乃至Ｆには、適切な搬送機構が設けられていることとする。
【０１１３】
まず、領域Ａに基板２１１ｃ１および基板２１１ｃ２の原反２１１ｅを設置し、巻出しを
行う（Ｓ１）。
【０１１４】
次に、領域Ｂで巻きだされた原反２１１ｅを裁断し、基板２１１ｄを形成する（Ｓ２）。
なお、裁断した基板２１１ｄをストックする領域を設けてもよい。
【０１１５】
次に、領域Ｃで基板２１１ｄから基板２１１ｆを剥離し、基板２１１ｃを形成する。なお
、基板２１１ｆは、具体的にはセパレートフィルムなどである。また、基板２１１ｆは領
域Ｄに回収される（Ｓ３）。基板２１１ｆが無い場合は、領域Ｃ、Ｄの機能を不要とする
ことができる。
【０１１６】
次に、領域Ｅで基板２１１ｃの表面のクリーニングを行う（Ｓ４）。ここで表面とは、後
に層２１２と貼り合わせられる面である。表面クリーニングは、例えば、超音波ドライク
リーナーなどを用いることができる。超音波ドライクリーナーは、超音波振動させた空気
または窒素などの気体を基板表面に噴射する機構およびその近傍で吸引を行う機構を有す
る集塵機構であり、パーティクルなどを効率良く除去することができる。
【０１１７】
次に、領域Ｆで基板２１１ｃの表面改質を行う（Ｓ５）。当該表面改質は、活性化とも呼
ばれ、例えばＵＶランプなどを用いて短波長の光を照射することにより、基板２１１ｃの
表面に官能基を生成させる。当該表面改質によって、後工程における接着剤との濡れ性お
よび接着性を向上させることができる。また、基板２１１ｃの表面改質は、コロナ放電な
どで行ってもよい。
【０１１８】
領域Ｇには搬送機構が設けられ、領域Ｆで処理した基板２１１ｃを基板２１１ｃ１として
第２の加工室２６０に搬送する。または、領域Ｆで処理した基板２１１ｃを基板２１１ｃ
２として第４の加工室３６０に搬送する（Ｓ６）。
【０１１９】
第４のユニット１０４０における積層体８４の加工の詳細を図２８のフローチャートを用
いて説明する。以下の説明にある搬送経路番号は、第４のユニット１０４０の図中に示し
てある。積層体８４は、第２のユニット１０２０において、積層体８０を加工して形成す
る。当該加工の方法は実施の形態２を参照することができる。このとき、積層体８４の構
成は、下から基板２１１ａ、層２１２、基板２１１ｃ１とする。
【０１２０】
まず、ロード／アンロード室３１０に第２のユニット１０２０で形成した積層体８４を収
納したカセットを設置する（Ｓ１）。
【０１２１】
次に、積層体８４を第３の加工室３４０に搬送する（搬送経路６、Ｓ２）。そして、図１
２に示す一例の方法等を用いて基板２１１ｃ１および層２１２を剥離する（Ｓ３）。分離
した基板２１１ａは、基板回収室３５０に搬送して回収する。ここで、基板２１１ａを分
離した積層体８４を積層体８５とする。
【０１２２】
次に、積層体８５を第４の加工室３６０に搬送する（搬送経路７、Ｓ４）。そして、前述
の一例の方法を用いて、露出した層２１２に基板２１１ｃ２を貼り合わせる（Ｓ５）。こ
こで、積層体８５に基板２１１ｃ２を貼り合わせた積層体を積層体８６とする。
【０１２３】
そして、積層体８６をロード／アンロード室３１０に搬送する（搬送経路８、Ｓ６）。
【０１２４】
以上の工程は、第２のユニット１０２０で基板２１１ｂを基板２１１ｃ１に置換する工程
および基板２１１ａを剥離するための予備工程を行う場合の説明である。第２のユニット
１０２０で基板２１１ａを分離するための予備工程を行わない場合は、図１３の搬送経路
に示す順序で工程を行えばよい。この場合は、第２のユニット１０２０において、第２の
加工室２６０で形成した積層体８３をロード／アンロード室２１０に搬送する。そして、
第４のユニット１０４０から積層体８３をレーザ加工室２３０に搬送してレーザ加工、す
なわち基板２１１ａを剥離するための予備工程を行えばよい。
【０１２５】
また、図１１および図１３は、第２のユニット１０２０内での処理を完了した積層体８４
または積層体８３をロード／アンロード室２１０から取り出し、第４のユニット１０４０
のロード／アンロード室３１０に積層体８４または積層体８３を設置して後の工程を行う
装置構成であるが、図１４に示すようにレーザ加工室２３０に受け渡し室としての機能を
持たせてもよい。この場合、ロード／アンロード室２１０はロード室としてのみ機能し、
ロード／アンロード室３１０はアンロード室としてのみ機能する。
【０１２６】
また、レーザ加工室２３０は、超音波ドライクリーナーなどの集塵機構を有していてもよ
い。図１５（Ａ）は集塵機構３３０が設置されたレーザ加工室２３０を有する加工装置１
００１の上面図、および図１５（Ｂ）は当該レーザ加工室２３０の内部およびその他の要
素の側面から見た構成を説明する図である。このように、集塵機構３３０を水平移動機構
２３４の動作によって、積層体８７の上面がクリーニングできる位置に設ければよい。こ
こで、積層体８７とは、前述した積層体８０乃至８６のいずれかの積層体である。
【０１２７】
集塵機構３３０を用いたクリーニングは任意のタイミングで行ってよい。たとえば、図１
３に示した搬送経路を基準として、基板２１１ｂを剥離した後および基板２１１ａを分離
した後に露出した層２１２の表面クリーニングを行う場合の搬送経路を図１６に示す。
【０１２８】
まず、搬送経路１で積層体８０をロード／アンロード室２１０からレーザ加工室２３０に
搬送し、レーザ加工して積層体８１を形成する。
【０１２９】
次に、搬送経路２で積層体８１を第１の加工室２４０に搬送し、基板２１１ｂを剥離し、
積層体８２を形成する。
【０１３０】
次に、搬送経路３で積層体８２をレーザ加工室２３０に搬送し、集塵機構３３０で層２１
２の表面のクリーニングを行う。
【０１３１】
次に、搬送経路４で積層体８２を第２の加工室２６０に搬送し、層２１２に基板２１１ｃ
１を貼り付けて積層体８３を形成する。
【０１３２】
そして、搬送経路５で積層体８３をロード／アンロード室２１０に搬送する。
【０１３３】
次に、積層体８３をロード／アンロード室３１０に設置し、搬送経路６で積層体８３をレ
ーザ加工室２３０に搬送し、レーザ加工して積層体８４を形成する。
【０１３４】
次に、搬送経路７で積層体８４を第３の加工室３４０に搬送し、基板２１１ａを分離し、
積層体８５を形成する。
【０１３５】
次に、搬送経路８で積層体８５をレーザ加工室２３０に搬送し、集塵機構３３０で層２１
２の表面のクリーニングを行う。なお、層２１２が上面になるように、レーザ加工室２３
０に搬送するまでに積層体８５を反転させる。
【０１３６】
次に、搬送経路９で積層体８５を第４の加工室３６０に搬送し、層２１２に基板２１１ｃ
２を貼り付けて積層体８６を形成する。
【０１３７】
そして、搬送経路１０で積層体８６をロード／アンロード室３１０に搬送する。
【０１３８】
なお、レーザ加工室２３０が集塵機構３３０を有する構成は、実施の形態１に示すレーザ
加工装置２００、実施の形態２に示す加工装置１０００にも適用することができる。また
、集塵機構３３０をレーザ加工室２３０に設けず、独立のユニットとして設けてもよい。
【０１３９】
以上のいずれかの構成の加工装置１００１を用い、それぞれの構成に適した方法で動作さ
せることにより、積層体８０を積層体８６に加工することができる。
【０１４０】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる
。
【０１４１】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様である構造物の剥離方法およびフレキシブルデバイス
の作製方法について説明する。なお、当該構造物の剥離およびフレキシブルデバイスの作
製には、本発明の一態様のレーザ加工装置または積層体の加工装置を用いることができる
。
【０１４２】
本発明の一態様は、基板上に樹脂層を形成し、樹脂層上に、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、線状ビームに成形したレーザ光を樹脂層に照射し、
トランジスタと基板とを分離する、剥離方法である。
【０１４３】
トランジスタのチャネル形成領域には、酸化物半導体を用いる。酸化物半導体を用いるこ
とで、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｐｏｌｙ−Ｓｉ
ｌｉｃｏｎ））を用いる場合よりも、プロセスの最高温度を低くすることができる。
【０１４４】
トランジスタのチャネル形成領域にＬＴＰＳを用いる場合、プロセスの最高温度が５００
℃から５５０℃程度に達するため、樹脂層に耐熱性が求められる。また、レーザ結晶化の
工程での周辺の絶縁層等へ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。ま
た、樹脂層にレーザ光を照射する際に、完成したトランジスタのチャネル形成領域にレー
ザ光が照射されることによる特性劣化を抑制するためにも、樹脂層の厚膜化が必要である
。
【０１４５】
一方、酸化物半導体を用いたトランジスタは、高温での熱処理は必要とせず、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、樹脂層に比較的安価な耐熱温度の低い樹脂を用いることができ
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。さ
らに、酸化物半導体のバンドギャップは２．５ｅＶ以上３．５ｅＶ以下と広く、特定の波
長のレーザ光の吸収がシリコンに比べて少ないため、樹脂層の厚さを薄くしても問題がな
い。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
。
【０１４６】
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。ここで
、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。樹脂層の５％重量減少温度は、４５０℃以下が好ましく、４００℃以下がよ
り好ましく、３５０℃未満がさらに好ましい。例えば、トランジスタは、３５０℃以下、
さらには３００℃以下の温度で作製する。
【０１４７】
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してもよい。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、開口を有する
樹脂層、または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。これにより、樹脂層が、バックゲート、外部接続端子、貫通電極等の作製の
妨げになることを防止できる。
【０１４８】
本発明の一態様では、線状ビームに成形したレーザ光を用いる。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。レー
ザ光は、矩形長尺状に集光（線状ビームに成形）して、樹脂層に照射する。
【０１４９】
本発明の一態様の構造物の剥離方法を用いて、フレキシブルデバイスを作製することがで
きる。図１７および図１８を用いて、フレキシブルデバイスの作製方法の一例を示す。
【０１５０】
まず、図１７（Ａ）に示すように、積層体１１０と積層体１２０を接着層１３２で貼り合
わせた積層体１３０とする。
【０１５１】
積層体１１０は、例えば、基板１１１、樹脂層１１２、絶縁層１１３、第１の素子層１１
４、および第２の素子層１３１を有する。
【０１５２】
積層体１２０は、例えば、基板１２１、樹脂層１２２、絶縁層１２３、および機能層１２
４を有する。ここで、積層体１３０は、実施の形態１乃至３で説明した構造物２１１また
は積層体８０に相当する。また、基板１１１は、基板２１１ａおよび基板２１１ｂの一方
に相当し、基板１２１は、基板２１１ａおよび基板２１１ｂの他方に相当する。また、樹
脂層１１２、絶縁層１１３、第１の素子層１１４、および第２の素子層１３１、機能層１
２４、絶縁層１２３および樹脂層１２２は、層２１２に相当する。
【０１５３】
基板１１１、１２１には硬質基板を用いることができ、例えばガラス基板などを用いるこ
とができる。後の工程でレーザ光を基板１１１、１２１を介して樹脂層１１２、１２２に
照射することから、基板１１１、１２１は当該レーザ光の透過率が高いことが好ましい。
【０１５４】
樹脂層１１２、１２２には、例えば感光性および熱硬化性を有する材料を用いることがで
きる。
【０１５５】
絶縁層１１３、１２３には、例えば無機絶縁層を用いることができる。
【０１５６】
第１の素子層１１４は、例えばチャネル形成領域に酸化物半導体を用いたトランジスタを
有することができる。
【０１５７】
第２の素子層１３１は、例えばＥＬ素子を有することができる。
【０１５８】
機能層１２４は、例えば、カラーフィルタ等の着色層、ブラックマトリクス等の遮光層、
およびタッチセンサ等の検知素子のうち、少なくとも一つを有することができる。
【０１５９】
次に、図１７（Ｂ）に示すように、基板１２１を介して樹脂層１２２に線状ビームに成形
したレーザ光１６０を照射する。レーザ光１６０は、基板１２１に対して相対的に移動さ
せながら照射すればよい。ここでは、基板１２１を基板１１１よりも先に分離する例を示
すが、これに限られない。基板１１１を先に分離する場合は、基板１１１を介して樹脂層
１１２にレーザ光１６０を照射すればよい。
【０１６０】
次に、図１７（Ｃ）に示すように、積層体１３０から基板１２１を分離する。図１７（Ｃ
）では、樹脂層１２２中で分離が生じる例を示す。基板１２１上には樹脂層の一部（樹脂
層１２２ａ）が残存する。絶縁層１２３側に残存する樹脂層１２２は図１７（Ｂ）に比べ
て薄膜化されている。なお、作製条件（樹脂層１２２の材料、レーザ照射条件等）によっ
ては、基板１２１と樹脂層１２２の界面で分離が生じる場合がある。
【０１６１】
次に、図１７（Ｄ）に示すように、露出した樹脂層１２２と基板１５１を貼り合わせる。
基板１５１は、可撓性を有することが好ましい。例えば、樹脂層１１２と基板１５１は、
接着剤を用いて貼り合わせることができる。
【０１６２】
次に、図１８（Ａ）に示すように、基板１１１を介して樹脂層１１２に線状ビームに成形
したレーザ光１６０を照射する。レーザ光１６０は、基板１１１に対して相対的に移動さ
せながら照射すればよい。
【０１６３】
次に、図１８（Ｂ）に示すように、図１８（Ａ）に示す積層体から基板１１１を分離する
。図１８（Ｂ）では、樹脂層１１２中で分離が生じる例を示す。基板１１１上には樹脂層
の一部（樹脂層１１２ａ）が残存する。絶縁層１１３側に残存する樹脂層１１２は図１８
（Ｂ）に比べて薄膜化されている。
【０１６４】
次に、図１８（Ｃ）に示すように、露出した樹脂層１１２と基板１４１を貼り合わせる。
基板１４１は、可撓性を有することが好ましい。
【０１６５】
以上の工程により、図１８（Ｄ）に示すフレキシブルデバイス１００を作製することがで
きる。
【０１６６】
本発明の一態様の構造物の剥離方法およびフレキシブルデバイスの作製方法では、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比
較的低温で行うことができる。また、耐熱性が高くない樹脂層を用いることができ、比較
的薄い膜厚で工程を行うことができる。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、大判基板を用いて行うことができる等のメリットを有する。
【０１６７】
以下では、本発明の一態様のフレキシブルデバイスの作製方法について、図１９乃至図２
２を用いて、より具体的に説明する。ここでは、フレキシブルデバイスとして、トランジ
スタおよび有機ＥＬ素子を有する表示装置を作製する場合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、折り曲げ可能な有機ＥＬ表示装置
とすることができる。
【０１６８】
まず、基板１４上に、感光性および熱硬化性を有する材料で樹脂層２３を形成する（図１
９（Ａ）参照）。
【０１６９】
基板１４には、例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、樹脂などを用いること
ができる。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。
【０１７０】
樹脂層２３は、感光性および熱硬化性を有する材料を塗布し、加熱することで厚さが０．
１μｍ以上３μｍ以下となるように形成する。特に、樹脂層２３上に形成する各層の作製
温度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３５
０℃までである場合、樹脂層２３となる膜を３５０℃より高く４５０℃以下で加熱するこ
とが好ましく、４００℃以下がより好ましく、４００℃未満がさらに好ましく、３７５℃
未満がさらに好ましい。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。
【０１７１】
樹脂層２３は、感光性を有する材料を用いて形成するため、フォトリソグラフィ法により
、一部を除去することができる。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）を行った後、選択的に露光を行う。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。また、その後に熱処理（ポストベー
ク処理ともいう）を行うことが好ましい。ポストベーク処理では、樹脂層２３上に形成す
る各層の作製温度よりも高い温度で加熱することが好ましい。
【０１７２】
樹脂層２３は、可撓性を有する。基板１４は、樹脂層２３よりも可撓性が低い。基板１４
上に樹脂層２３を形成することで、樹脂層２３の搬送を容易にすることができる。
【０１７３】
樹脂層２３には、感光性のポリイミド樹脂（ｐｈｏｔｏ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｐｏｌｙ
ｉｍｉｄｅ、ＰＳＰＩともいう）を有することが好ましい。そのほか、樹脂層２３に用い
ることができる材料としては、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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
樹脂層２３の形成方法としては、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、オフセット印刷等の方法、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、ダイコート等のツールが挙げ
られる。
【０１７６】
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、トランジスタ等が破損することを抑制できる。
【０１７７】
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。
【０１７８】
次に、樹脂層２３上に、絶縁層３１を形成する（図１９（Ｂ）参照）。
【０１７９】
絶縁層３１は、樹脂層２３の耐熱温度以下の温度で形成する。また、前述の樹脂層２３の
加熱工程における加熱温度より低い温度で形成することが好ましい。
【０１８０】
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や表示素子に
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や表示素子に拡散する
ことを防ぐことができる。
【０１８１】
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、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。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。
【０１８２】
樹脂層２３の表面に凹凸がある場合、絶縁層３１は当該凹凸を平坦化する平坦化層として
の機能を有していてもよい。例えば、絶縁層３１として、有機絶縁材料と無機絶縁材料の
積層を用いることができる。有機絶縁材料としては、樹脂層２３に用いることができる樹
脂が挙げられる。
【０１８３】
次に、絶縁層３１上に、トランジスタ４０を形成する（図１９（Ｃ）参照）。ここではト
ランジスタ４０の一例として、酸化物半導体層４４を有する、ボトムゲート構造のトラン
ジスタを作製する例を示す。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トランジスタの半導体膜に用いると、トランジスタのオフ状態におけ
る電流を低減することができる。
【０１８４】
トランジスタ４０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。
【０１８５】
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。また、前述の樹脂層
２３の加熱工程における加熱温度より低い温度で形成することが好ましい。
【０１８６】
具体的には、まず、絶縁層３１上に導電層４１を形成する。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。
【０１８７】
導電層４１には、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、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、チタンを含むインジウム錫酸化
物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛、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。
【０１８８】
続いて、絶縁層３２を形成する。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。
【０１８９】
続いて、酸化物半導体層４４を形成する。酸化物半導体層４４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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
酸化物半導体膜はスパッタ法で成膜することができ、成膜時における酸素の流量比は、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。
【０１９２】
酸化物半導体膜の成膜に用いることができる酸化物ターゲットは、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化
物（Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、またはＳｎ）を用いることができる。特に、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚ
ｎ系酸化物を好適に用いることができる。
【０１９３】
酸化物半導体膜は、スパッタ法のほか、例えばＰＬＤ（Ｐｕｌｓｅｄ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
）法、ＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＣＶＤ）法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉ
ｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、真空蒸着法などを用いてもよい。ＣＶＤ法
の例としては、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  ＣＶＤ）法が挙げられる。
【０１９４】
続いて、導電層４３ａおよび導電層４３ｂを形成する。導電層４３ａおよび導電層４３ｂ
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。
【０１９５】
なお、導電層４３ａおよび導電層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４４の一部がエッチングにより薄膜化する場合がある。
【０１９６】
以上の工程で、トランジスタ４０を作製することができる。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および導電層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。
【０１９７】
次に、トランジスタ４０を覆う絶縁層３３を形成する。絶縁層３３は、絶縁層３２と同様
の方法により形成することができる。
【０１９８】
また、絶縁層３３として、酸素を含む雰囲気下で比較的低温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、比較的低温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。このような酸素を有す
る酸化絶縁膜と、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４４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４４中の酸素欠損、および酸化物半導体層４４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半導体装置を実現でき
る。
【０１９９】
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、および絶縁層３３を
形成することができる（図１９（Ｄ）参照）。
【０２００】
この段階において、後述する方法を用いて基板１４と絶縁層３１とを分離することで、表
示素子を有さないフレキシブルデバイスを作製することができる。例えば、トランジスタ
４０や、トランジスタ４０に加えて容量素子、抵抗素子、および配線などを形成すること
で、半導体回路を有するフレキシブルデバイスを作製することができる。
【０２０１】
次に、絶縁層３３上に絶縁層３４を形成する（図１９（Ｅ）参照）。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に適用できる有機絶縁膜または無機絶縁膜を用いること
ができる。
【０２０２】
絶縁層３４は、樹脂層２３の耐熱温度以下の温度で形成する。また、前述の樹脂層２３の
加熱工程における加熱温度より低い温度で形成することが好ましい。
【０２０３】
次に、絶縁層３４および絶縁層３３に、導電層４３ｂ等に達する開口を形成する。
【０２０４】
その後、導電層６１を形成する。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。
【０２０５】
導電層６１は、樹脂層２３の耐熱温度以下の温度で形成する。また、前述の樹脂層２３の
加熱工程における加熱温度より低い温度で形成することが好ましい。
【０２０６】
次に、導電層６１の端部を覆う絶縁層３５を形成する（図２０（Ａ）参照）。絶縁層３５
は、絶縁層３１に適用できる有機絶縁膜または無機絶縁膜を用いることができる。
【０２０７】
絶縁層３５は、樹脂層２３の耐熱温度以下の温度で形成する。また、前述の樹脂層２３の
加熱工程における加熱温度より低い温度で形成することが好ましい。
【０２０８】
次に、ＥＬ層６２および導電層６３を形成する（図２０（Ｂ）参照）。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。
【０２０９】
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シャドウ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。
【０２１０】
導電層６３は、蒸着法やスパッタ法等を用いて形成することができる。
【０２１１】
ＥＬ層６２および導電層６３は、それぞれ、樹脂層２３の耐熱温度以下の温度で形成する
。また、前述の樹脂層２３の加熱工程における加熱温度より低い温度で形成することが好
ましい。
【０２１２】
以上の工程で表示素子６０を形成することができる。表示素子６０は、一部が画素電極と
して機能する導電層６１と、ＥＬ層６２と、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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
また、上述とは別の工程で、基板９１上に、感光性および熱硬化性を有する材料を用いて
、樹脂層９３を形成する（図２０（Ｃ）参照）。
【０２１５】
樹脂層９３は、可撓性を有する。基板９１は、樹脂層９３よりも可撓性が低い。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。
【０２１６】
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の厚さは、０．１
μｍ以上３μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以上１μｍ以下であることがより
好ましい。そのほか、樹脂層９３の材料および形成方法については、樹脂層２３の記載を
援用できる。
【０２１７】
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。
【０２１８】
基板９１については、基板１４の記載を援用できる。
【０２１９】
次に、樹脂層９３上に絶縁層９５、着色層９７および遮光層９８を形成する（図２０（Ｃ
）参照）。
【０２２０】
絶縁層９５については、絶縁層３１の記載を援用できる。
【０２２１】
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。
【０２２２】
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。
【０２２３】
次に、基板１４の樹脂層２３等が形成されている面と、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２０（Ｃ）参照）。
【０２２４】
次に、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）参照）。こ
こでは、基板１４を基板９１よりも先に分離する例を示す。
【０２２５】
次に、図２１（Ａ）に示す積層体から基板１４を分離する（図２１（Ｂ）参照）。図２１
（Ｂ）では、樹脂層２３中で分離が生じる例を示す。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。そして、露出した樹脂層２３と基板２９とを接着層２８を用いて貼り合わ
せる。
【０２２６】
次に、基板９１を介して樹脂層９３にレーザ光６５を照射する（図２２（Ａ）参照）。
【０２２７】
次に、基板９１と絶縁層９５とを分離する（図２２（Ｂ）参照）。図２２（Ｂ）では、樹
脂層９３中で分離が生じる例を示す。基板９１上には樹脂層の一部（樹脂層９３ａ）が残
存する。絶縁層９５側に残存する樹脂層９３は図２２（Ｂ）に比べて薄膜化されている。
そして、露出した樹脂層９３と基板２２とを接着層１３を用いて貼り合わせる（図２２（
Ｂ）参照）。
【０２２８】
接着層１３、２８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。なお、これらの接着
剤の形態は液状に限らず、シート状であってもよい。
【０２２９】
基板２２、２９には可撓性を有する基板を用いることができる。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。
【０２３０】
図２２（Ｂ）において、表示素子６０の発光は、着色層９７および樹脂層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。
【０２３１】
図２２（Ｃ）に示すように、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。
【０２３２】
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素子にカラーフィルタ
方式が適用された表示装置を作製することができる。
【０２３３】
本実施の形態で説明したように、本発明の一態様の剥離方法では、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
を用いて行うことができる等のメリットを有する。また、樹脂層の厚さ起因でフレキシブ
ルデバイスが反ることを抑制できることがある。
【０２３４】
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。
【０２３５】
（実施の形態５）
本実施の形態では、フレキシブルデバイスについて図面を用いて説明する。本実施の形態
では、表示装置の一例を説明する。なお、当該表示装置の作製には、本発明の一態様のレ
ーザ加工装置または積層体の加工装置を用いることができる。
【０２３６】
表示装置が有する表示素子には、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅ
ｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）を利用した光学素子、ＥＬ素子、ＬＥＤ等の発光素子
、液晶素子、電気泳動素子などを適用することができる。
【０２３７】
本発明の一態様が適用された表示装置の厚さは、例えば３０μｍ以上３００μｍ以下とす
ることができ、５０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以上１５０μｍ以下が
より好ましく、５０μｍ以上１００μｍ以下がさらに好ましい。表示装置の機械的強度を
高めるために、表示装置の厚さは５０μｍ以上とすることが好ましい。表示装置の可撓性
を高めるために、表示装置の厚さは、２００μｍ以下、さらには１００μｍ以下とするこ
とが好ましい。例えば、厚さが１００μｍ以下であると、曲率半径１ｍｍでの曲げ、また
は曲率半径５ｍｍでの繰り返し（例えば１０万回以上）の曲げが可能な表示装置を実現で
きる。
【０２３８】
図２３は、表示装置４００Ａの斜視概略図である。表示装置４００Ａは、基板４７１と基
板４７２とが貼り合わされた構成を有する。図２３では、基板４７２を破線で明示してい
る。
【０２３９】
表示装置４００Ａは、表示部４８１および駆動回路部４８２を有する。表示装置４００Ａ
には、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）４７３およびＩＣ
４７４が実装されている。
【０２４０】
表示部４８１は、複数の画素を有し、画像を表示する機能を有する。
【０２４１】
画素は、複数の副画素を有する。例えば、赤色を呈する副画素、緑色を呈する副画素、お
よび青色を呈する副画素によって１つの画素が構成されることで、表示部４８１ではフル
カラーの表示を行うことができる。なお、副画素が呈する色は、赤、緑、および青に限ら
れない。画素には、例えば、白、黄、マゼンタ、またはシアン等の色を呈する副画素を用
いてもよい。なお、本明細書等において、副画素を単に画素と記す場合がある。
【０２４２】
表示装置４００Ａは、走査線駆動回路および信号線駆動回路のうち、一方または双方を有
していてもよい。または、走査線駆動回路および信号線駆動回路の双方を有していなくて
もよい。表示装置４００Ａが、タッチセンサ等のセンサを有する場合、表示装置４００Ａ
は、センサ駆動回路を有していてもよい。本実施の形態では、駆動回路部４８２として、
走査線駆動回路を有する例を示す。走査線駆動回路は、表示部４８１が有する走査線に、
走査信号を出力する機能を有する。
【０２４３】
表示装置４００Ａでは、ＩＣ４７４が、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式など
の実装方式により、基板４７１に実装されている。ＩＣ４７４は、例えば、信号線駆動回
路、走査線駆動回路、およびセンサ駆動回路のうち、いずれか一以上を有する。
【０２４４】
表示装置４００Ａには、ＦＰＣ４７３が電気的に接続されている。ＦＰＣ４７３を介して
、ＩＣ４７４および駆動回路部４８２には外部から信号および電力が供給される。また、
ＦＰＣ４７３を介して、ＩＣ４７４から外部に信号を出力することができる。
【０２４５】
ＦＰＣ４７３には、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）方式等により、ＩＣが実装され
ていてもよい。例えば、ＦＰＣ４７３には、信号線駆動回路、走査線駆動回路、およびセ
ンサ駆動回路のうち、いずれか一以上を有するＩＣが実装されていてもよい。
【０２４６】
表示部４８１および駆動回路部４８２には、配線４０７から、信号および電力が供給され
る。当該信号および電力は、ＩＣ４７４から、またはＦＰＣ４７３を介して外部から、配
線４０７に入力される。
【０２４７】
図２４（Ａ）は、表示装置４００Ａの表示部４８１、駆動回路部４８２、および配線４０
７を含む断面図である。表示装置４００Ａは、カラーフィルタ方式が適用されたトップエ
ミッション構造の表示装置である。
【０２４８】
表示装置４００Ａは、基板４７１、絶縁層４７８、複数のトランジスタ、容量素子４０５
、配線４０７、絶縁層４１２、絶縁層４１３、絶縁層４１４、絶縁層４１５、発光素子４
０４、導電層４５５、スペーサ４１６、接着層４１７、着色層４２５、遮光層４２６、絶
縁層４７６、および基板４７２を有する。
【０２４９】
基板４７１および基板４７２は、それぞれ、本発明の一態様の剥離方法によって基板から
剥離された樹脂層を含んでいてもよい。または、基板４７１および基板４７２は、それぞ
れ、フィルムを含んでいてもよい。フィルムは、本発明の一態様の剥離方法によって基板
から剥離された表面に、接着剤等を用いて貼り付けられている。
【０２５０】
駆動回路部４８２はトランジスタ４０１を有する。表示部４８１は、トランジスタ４０２
およびトランジスタ４０３を有する。
【０２５１】
各トランジスタは、ゲート、絶縁層４１１、半導体層、ソース、およびドレインを有する
。ゲートと半導体層は、絶縁層４１１を介して重なる。絶縁層４１１の一部は、ゲート絶
縁層としての機能を有し、他の一部は、容量素子４０５の誘電体としての機能を有する。
トランジスタ４０２のソースまたはドレインとして機能する導電層は、容量素子４０５の
一方の電極を兼ねる。
【０２５２】
図２４（Ａ）では、ボトムゲート構造のトランジスタを示す。駆動回路部４８２と表示部
４８１とで、トランジスタの構造が異なっていてもよい。駆動回路部４８２および表示部
４８１は、それぞれ、複数の種類のトランジスタを有していてもよい。
【０２５３】
容量素子４０５は、一対の電極と、その間の誘電体とを有する。容量素子４０５は、トラ
ンジスタのゲートと同一の材料、および同一の工程で形成した導電層と、トランジスタの
ソースおよびドレインと同一の材料、および同一の工程で形成した導電層と、を有する。
【０２５４】
絶縁層４１２、絶縁層４１３、および絶縁層４１４は、それぞれ、トランジスタ等を覆っ
て設けられる。トランジスタ等を覆う絶縁層の数は特に限定されない。絶縁層４１４は、
平坦化層としての機能を有する。絶縁層４１２、絶縁層４１３、および絶縁層４１４のう
ち、少なくとも一層には、水または水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが
好ましい。外部から不純物がトランジスタに拡散することを効果的に抑制することが可能
となり、表示装置の信頼性を高めることができる。
【０２５５】
図２４（Ａ）では、絶縁層４１４が表示装置の一面全体にわたって設けられている。図２
４（Ａ）の構成では、本発明の一態様のフレキシブルデバイスの作製工程の歩留まりを高
めることができるため、好ましい。
【０２５６】
絶縁層４１４として有機材料を用いる場合、表示装置の端部に露出した絶縁層４１４を通
って発光素子４０４等に表示装置の外部から水分等の不純物が侵入する恐れがある。不純
物の侵入により、発光素子４０４が劣化すると、表示装置の劣化につながる。そのため、
図２４（Ｂ）に示すように、絶縁層４１４が、表示装置の端部に位置しないことが好まし
い。図２４（Ｂ）の構成では、有機材料を用いた絶縁層が表示装置の端部に位置しないた
め、発光素子４０４に不純物が侵入することを抑制できる。
【０２５７】
発光素子４０４は、電極４２１、ＥＬ層４２２、および電極４２３を有する。発光素子４
０４は、光学調整層４２４を有していてもよい。発光素子４０４は、着色層４２５側に光
を射出する、トップエミッション構造である。
【０２５８】
トランジスタ、容量素子、および配線等を、発光素子４０４の発光領域と重ねて配置する
ことで、表示部４８１の開口率を高めることができる。
【０２５９】
電極４２１および電極４２３のうち、一方は、陽極として機能し、他方は、陰極として機
能する。電極４２１および電極４２３の間に、発光素子４０４の閾値電圧より高い電圧を
印加すると、ＥＬ層４２２に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。
注入された電子と正孔はＥＬ層４２２において再結合し、ＥＬ層４２２に含まれる発光物
質が発光する。
【０２６０】
電極４２１は、トランジスタ４０３のソースまたはドレインと電気的に接続される。これ
らは、直接接続されてもよいし、他の導電層を介して接続されてもよい。電極４２１は、
画素電極として機能し、発光素子４０４ごとに設けられている。隣り合う２つの電極４２
１は、絶縁層４１５によって電気的に絶縁されている。
【０２６１】
ＥＬ層４２２は、発光性の物質を含む層である。
【０２６２】
電極４２３は、共通電極として機能し、複数の発光素子４０４にわたって設けられている
。電極４２３には、定電位が供給される。
【０２６３】
発光素子４０４は、接着層４１７を介して着色層４２５と重なる。スペーサ４１６は、接
着層４１７を介して遮光層４２６と重なる。図２４（Ａ）では、電極４２３と遮光層４２
６との間に隙間がある場合を示しているが、これらが接していてもよい。図２４（Ａ）で
は、スペーサ４１６を基板４７１側に設ける構成を示したが、基板４７２側（例えば遮光
層４２６よりも基板４７１側）に設けてもよい。
【０２６４】
カラーフィルタ（着色層４２５）とマイクロキャビティ構造（光学調整層４２４）との組
み合わせにより、表示装置からは、色純度の高い光を取り出すことができる。光学調整層
４２４の厚さは、各画素の色に応じて変化させる。
【０２６５】
着色層４２５は特定の波長帯域の光を透過する有色層である。例えば、赤色、緑色、青色
、または黄色の波長帯域の光を透過するカラーフィルタなどを用いることができる。
【０２６６】
なお、本発明の一態様は、カラーフィルタ方式に限られず、塗り分け方式、色変換方式、
または量子ドット方式等を適用してもよい。
【０２６７】
遮光層４２６は、隣接する着色層４２５の間に設けられている。遮光層４２６は隣接する
発光素子４０４からの光を遮光し、隣接する発光素子４０４間における混色を抑制する。
ここで、着色層４２５の端部を、遮光層４２６と重なるように設けることにより、光漏れ
を抑制することができる。遮光層４２６としては、発光素子が発する光を遮る材料を用い
ることができる。なお、遮光層４２６は、駆動回路部４８２などの表示部４８１以外の領
域に設けると、導波光などによる意図しない光漏れを抑制できるため好ましい。
【０２６８】
図２４（Ｂ）に示すように、表示装置は、着色層４２５および遮光層４２６を覆うオーバ
ーコート４３６を有していてもよい。オーバーコート４３６は、着色層４２５に含有され
た不純物等の発光素子への拡散を防止することができる。オーバーコート４３６は、発光
素子からの発光を透過する材料から構成され、例えば窒化シリコン膜、酸化シリコン膜等
の無機絶縁膜、または、アクリル膜、ポリイミド膜等の有機絶縁膜を用いることができ、
有機絶縁膜と無機絶縁膜との積層構造としてもよい。
【０２６９】
また、接着層４１７の材料を着色層４２５および遮光層４２６上に塗布する場合、オーバ
ーコートの材料として接着層４１７の材料に対して濡れ性の高い材料を用いることが好ま
しい。例えば、オーバーコート４３６として、インジウム錫酸化物膜などの酸化物導電膜
、または透光性を有する程度に薄いＡｇ膜等の金属膜を用いることが好ましい。
【０２７０】
オーバーコート４３６の材料に、接着層４１７の材料に対して濡れ性の高い材料を用いる
ことで、接着層４１７の材料を均一に塗布することができる。これにより、一対の基板を
貼り合わせた際に気泡が混入することを抑制でき、表示不良を抑制できることができる。
【０２７１】
基板４７１の一方の表面には絶縁層４７８が形成されている。また、基板４７２の一方の
表面には絶縁層４７６が形成されている。絶縁層４７６および絶縁層４７８に防湿性の高
い膜を用いることが好ましい。一対の防湿性の高い絶縁層の間に発光素子４０４およびト
ランジスタ等を配置することで、これらの素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき
、表示装置の信頼性が高くなるため好ましい。
【０２７２】
防湿性の高い絶縁膜としては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の窒素と珪素を含
む膜、および、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。ま
た、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。
【０２７３】
例えば、防湿性の高い絶縁膜の水蒸気透過量は、１×１０−５［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］
以下、好ましくは１×１０−６［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、より好ましくは１×１０
−７［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０−８［ｇ／（ｍ２・ｄａ
ｙ）］以下とする。
【０２７４】
接続部４０６は、配線４０７および導電層４５５を有する。配線４０７と導電層４５５は
、電気的に接続されている。配線４０７は、トランジスタのソースおよびドレインと同一
の材料、および同一の工程で形成することができる。導電層４５５は、駆動回路部４８２
に外部からの信号や電位を伝達する外部入力端子と電気的に接続する。ここでは、外部入
力端子としてＦＰＣ４７３を設ける例を示している。接続層４１９を介してＦＰＣ４７３
と導電層４５５は電気的に接続する。
【０２７５】
接続層４１９としては、様々な異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  
Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）または異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒ
ｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
【０２７６】
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。
【０２７７】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様の加工装置を用いて作製することのできるフレキシブ
ルデバイスを利用した電子機器について、図面を用いて説明する。
【０２７８】
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。
【０２７９】
当該電子機器は、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。
【０２８０】
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。
【０２８１】
図２５（Ａ）、（Ｂ）、（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。
【０２８２】
図２５（Ａ）に携帯電話機の一例を示す。図２５（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。
【０２８３】
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。
【０２８４】
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。
【０２８５】
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。
【０２８６】
図２５（Ｂ）に携帯情報端末の一例を示す。図２５（Ｂ）に示す携帯情報端末７２１０は
、筐体７２０１および表示部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７
０００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
７０００に触れることで行うことができる。
【０２８７】
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、文章閲覧および作成、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。
【０２８８】
携帯情報端末７２１０は、文字およ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２５（Ｂ）では、携帯情報端末７２１０の上側に操作ボタ
ン７２０２が表示され、携帯情報端末７２１０の横側に情報７２０３が表示される例を示
す。なお、例えば携帯情報端末７２１０の横側に操作ボタン７２０２を表示し、例えば携
帯情報端末７２１０の上側に情報７２０３を表示してもよい。また、携帯情報端末７２１
０の３面以上に情報を表示してもよい。
【０２８９】
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
。
【０２９０】
図２５（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。
【０２９１】
図２５（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、チャンネルおよ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。
【０２９２】
なお、テレビジョン装置７３００は、受信機およ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。
【０２９３】
図２５（Ｄ）、（Ｅ）、（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。
【０２９４】
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。表示部７００１は、本発明の一態様の加工装置
を用いて作製した表示装置等を用いて作製することができる。
【０２９５】
図２５（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７０
０１またはバンド７８０１等と重ねて配置してもよい。
【０２９６】
バンド７８０１、表示部７００１、およびバッテリ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。
【０２９７】
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、消音モードの実行および解除、省電力モードの実行および解除など、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。
【０２９８】
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。
【０２９９】
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。
【０３００】
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。
【０３０１】
図２５（Ｅ）、（Ｆ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図２５（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２５（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および非表示部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
の汚れおよび傷つきを抑制できる。なお、図２５（Ｅ）、（Ｆ）では携帯情報端末７６５
０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。
【０３０２】
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。
【符号の説明】
【０３０３】
１３    接着層
１４    基板
２２    基板
２３    樹脂層
２３ａ    樹脂層
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
４３ａ    導電層
４３ｂ    導電層
４４    酸化物半導体層
６０    表示素子
６１    導電層
６２    ＥＬ層
６３    導電層
６５    レーザ光
８０    積層体
８１    積層体
８２    積層体
８３    積層体
８４    積層体
８５    積層体
８６    積層体
８７    積層体
９１    基板
９３    樹脂層
９３ａ    樹脂層
９５    絶縁層
９７    着色層
９８    遮光層
９９    接着層
１００    フレキシブルデバイス
１１０    積層体
１１１    基板
１１２    樹脂層
１１２ａ    樹脂層
１１３    絶縁層
１１４    第１の素子層
１２０    積層体
１２１    基板
１２２    樹脂層
１２２ａ    樹脂層
１２３    絶縁層
１２４    機能層
１３０    積層体
１３１    第２の素子層
１３２    接着層
１４１    基板
１５１    基板
１６０    レーザ光
２００    レーザ加工装置
２０１    レーザ加工装置
２１０    ロード／アンロード室
２１１    構造物
２１１ａ    基板
２１１ｂ    基板
２１１ｃ    基板
２１１ｃ１    基板
２１１ｃ２    基板
２１１ｄ    基板
２１１ｅ    原反
２１１ｆ    基板
２１２    層
２１３ａ    加工領域
２１３ｂ    領域
２２０    トランスファー室
２２１    搬送機構
２２２    搬送機構
２２３ａ    関節機構
２２３ｂ    関節機構
２２３ｃ    関節機構
２２４    反転機構
２２４ａ    支持部
２２４ｂ    回転部
２２５    フォーク
２２６    吸着機構
２２７    アーム
２２８    アーム
２２９    昇降機構
２３０    レーザ加工室
２３１    固定機構
２３２    支軸
２３３    ステージ
２３４    水平移動機構
２４０    加工室
２５０    基板回収室
２６０    加工室
２７０    レーザ発振器
２７１ａ    レーザ光
２７１ｂ    レーザ光
２７１ｃ    線状ビーム
２７１ｄ    線状ビーム
２８０    光学系ユニット
２８１    ミラー
２８２    ミラー
２８３    ミラー
２８４    ミラー
２８５    レンズ
２８６    レンズ
２８７    石英窓
２８８    石英窓
２８９    石英窓
２９０    石英窓
２９１    石英窓
３１０    ロード／アンロード室
３２０    トランスファー室
３３０    集塵機構
３４０    加工室
３５０    基板回収室
３６０    加工室
４００Ａ    表示装置
４０１    トランジスタ
４０２    トランジスタ
４０３    トランジスタ
４０４    発光素子
４０５    容量素子
４０６    接続部
４０７    配線
４１１    絶縁層
４１２    絶縁層
４１３    絶縁層
４１４    絶縁層
４１５    絶縁層
４１６    スペーサ
４１７    接着層
４１９    接続層
４２１    電極
４２２    ＥＬ層
４２３    電極
４２４    光学調整層
４２５    着色層
４２６    遮光層
４３６    オーバーコート
４５５    導電層
４７１    基板
４７２    基板
４７３    ＦＰＣ
４７４    ＩＣ
４７６    絶縁層
４７８    絶縁層
４８１    表示部
４８２    駆動回路部
１０００    加工装置
１００１    加工装置
１０１０    第１のユニット
１０２０    第２のユニット
１０３０    第３のユニット
１０４０    第４のユニット
１３５１    吸着機構
１３５２    吸着機構
１３６０    治具
１３７０    ステージ
１３８０    治具
１３８１    切断領域
１３９０    クランプ治具
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2018063959.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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