(57)【要約】      （修正有）【課題】多様な表示が可能な電子機器を提供する。または、多様な操作が可能な電子機器を提供する。【解決手段】可撓性を有する基板を備える表示パネルであって、表示パネルは第１の表示領域１１１、第２の表示領域１１２、第３の表示領域１１３を備える。第１の表示領域は、その輪郭が四辺形の形状を有し、且つ、当該輪郭の第１の角部を成す第１の辺および第２の辺を有し、第２の表示領域は、第１の辺に接して設けられ、且つ、第２の表示領域の第１の辺に平行な方向の幅が、第１の辺の長さと一致し、第３の表示領域は、第２の辺に接して設けられ、且つ、第３の表示領域の第２の辺に平行な方向の幅が、第２の辺の長さと一致する。基板は、第１の角部を挟んで第１の表示領域と対向する領域に、切欠き部を有する。【選択図】図１
2020052403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面と、前記平面から延在する第１乃至第４の側面と、を有し、
前記第１の側面は、前記第４の側面と対向し、
前記第２の側面は、前記第３の側面と対向し、
前記第１の側面の長軸方向および前記第４の側面の長軸方向は、前記第２の側面の長軸方向および前記第３の側面の長軸方向よりも長く、
前記第１の側面乃至前記第４の側面の各々は、各々の断面視において湾曲形状を有し、
前記平面、前記第１の側面、及び前記第４の側面は、表示領域を有し、
前記表示領域は、タッチセンサの機能を有し、
前記第１の側面、又は前記第４の側面の前記表示領域は、アイコン又はスライドバーを表示させる機能を有する電子機器。
【請求項２】
平面と、前記平面から延在する第１乃至第４の側面と、を有し、
前記第１の側面は、前記第４の側面と対向し、
前記第２の側面は、前記第３の側面と対向し、
前記第１の側面の長軸方向および前記第４の側面の長軸方向は、前記第２の側面の長軸方向および前記第３の側面の長軸方向よりも長く、
前記第１の側面乃至前記第４の側面の各々は、各々の断面視において湾曲形状を有し、
前記平面、前記第１の側面、及び前記第４の側面は、表示領域を有し、
前記表示領域は、タッチセンサの機能を有し、
前記第１の側面、又は前記第４の側面の前記表示領域は、アイコン又はスライドバーを表示させる機能を有し、
前記第１の側面、及び前記第４の側面には、ハードウェアボタンが配置されていない電子機器。
【請求項３】
筐体と、表示パネルと、を有し、
前記筐体は、平面と、前記平面から延在する第１乃至第４の側面と、を有し、
前記第１の側面は、前記第４の側面と対向し、
前記第２の側面は、前記第３の側面と対向し、
前記第１の側面の長軸方向および前記第４の側面の長軸方向は、前記第２の側面の長軸方向および前記第３の側面の長軸方向よりも長く、
前記筐体の前記第１の側面乃至前記第４の側面の各々は、各々の断面視において湾曲形状を有し、
前記表示パネルは、可撓性を有し、
前記表示パネルは、第１の領域と第２の領域とを有し、
前記第１の領域は、タッチセンサとして機能する領域を有し、
前記第１の領域は、前記平面、前記第１の側面および前記第４の側面と重なり、
前記第２の領域は、前記第２の側面と重なり、
前記表示パネルは、前記第３の側面とは重ならず、
前記第１の側面、又は前記第４の側面と重なる前記表示パネルの表示部は、アイコン又はスライドバーを表示させる機能を有する電子機器。
【請求項４】
筐体と、表示パネルと、を有し、
前記筐体は、平面と、前記平面から延在する第１乃至第４の側面と、を有し、
前記第１の側面は、前記第４の側面と対向し、
前記第２の側面は、前記第３の側面と対向し、
前記第１の側面の長軸方向および前記第４の側面の長軸方向は、前記第２の側面の長軸方向および前記第３の側面の長軸方向よりも長く、
前記筐体の前記第１の側面乃至前記第４の側面の各々は、各々の断面視において湾曲形状を有し、
前記表示パネルは、可撓性を有し、
前記表示パネルは、第１の領域と第２の領域とを有し、
前記第１の領域は、タッチセンサとして機能する領域を有し、
前記第１の領域は、前記平面、前記第１の側面および前記第４の側面と重なり、
前記第２の領域は、前記第２の側面と重なり、
前記表示パネルは、前記第３の側面とは重ならず、
前記第１の側面、又は前記第４の側面と重なる前記表示パネルの表示部は、アイコン又はスライドバーを表示させる機能を有し、
前記第１の側面、及び前記第４の側面には、ハードウェアボタンが配置されていない電子機器。
【請求項５】
筐体と、表示パネルと、を有し、
前記筐体は、平面と、湾曲形状を有する第１の側面と、前記第１の側面に隣接して設けられ湾曲形状を有する第２の側面及び第３の側面と、前記第１の側面に対向して設けられ湾曲形状を有する第４の側面と、を有し、
前記表示パネルは、前記平面と重なる第１の領域と、前記第１の側面と重なり、湾曲形状を有する第２の領域と、前記第２の側面と重なり、湾曲形状を有する第３の領域と、前記第４の側面と重なり、湾曲形状を有する第４の領域と、を有し、
前記表示パネルは、前記第３の側面とは重ならず、
前記筐体が有する前記第１の側面と前記第２の側面とからなる角部及び前記筐体が有する前記第２の側面と前記第４の側面とからなる角部は、前記表示パネルに重ならない位置に配置され、
前記表示パネルの表示部は、タッチセンサとして機能する領域を有し、
前記表示パネルの表示部は、前記第２の領域及び前記第４の領域と重なる領域を有し、
前記第２の領域、又は前記第４の領域と重なる前記表示パネルの表示部は、アイコン又はスライドバーを表示させる機能を有する電子機器。
【請求項６】
筐体と、表示パネルと、を有し、
前記筐体は、平面と、湾曲形状を有する第１の側面と、前記第１の側面に隣接して設けられ湾曲形状を有する第２の側面及び第３の側面と、前記第１の側面に対向して設けられ湾曲形状を有する第４の側面と、を有し、
前記表示パネルは、前記平面と重なる第１の領域と、前記第１の側面と重なり、湾曲形状を有する第２の領域と、前記第２の側面と重なり、湾曲形状を有する第３の領域と、前記第４の側面と重なり、湾曲形状を有する第４の領域と、を有し、
前記表示パネルは、前記第３の側面とは重ならず、
前記筐体が有する前記第１の側面と前記第２の側面とからなる角部及び前記筐体が有する前記第２の側面と前記第４の側面とからなる角部は、前記表示パネルに重ならない位置に配置され、
前記表示パネルの表示部は、タッチセンサとして機能する領域を有し、
前記表示パネルの表示部は、前記第２の領域及び前記第４の領域と重なる領域を有し、
前記第２の領域、又は前記第４の領域と重なる前記表示パネルの表示部は、アイコン又はスライドバーを表示させる機能を有し、
前記第１の側面、及び前記第４の側面には、ハードウェアボタンが配置されていない電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明は、プロセス、マシ
ン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。特
に、本発明の一態様は、発光装置、表示装置、電子機器、照明装置、それらの駆動方法、
またはそれらの作製方法に関する。特に、曲面に表示が可能な表示パネル（表示装置）に
関する。または、曲面に表示が可能な表示装置を備える電子機器、発光装置、照明装置、
またはそれらの作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年表示装置は様々な用途への応用が期待されており、多様化が求められている。例え
ば、携帯情報端末としてタッチパネルを備えるスマートフォンやタブレット端末の薄型化
や高性能化、多機能化が進んでいる。
【０００３】
また、特許文献１には、フィルム基板上に、スイッチング素子であるトランジスタや有
機ＥＬ素子を備えたフレキシブルなアクティブマトリクス型の発光装置が開示されている
。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１７４１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一態様は、新規な電子機器を提供することを課題の一とする。または、多様な
表示が可能な電子機器を提供することを課題の一とする。または、多様な操作が可能な電
子機器を提供することを課題の一とする。またはこのような電子機器に適用可能な表示装
置（表示パネル）を提供することを課題の一とする。または、新規な表示装置を提供する
ことを課題の一とする。
【０００６】
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、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。また、上記以外の課題は、明
細書等の記載から自ずと明らかになるものであり、明細書等の記載から上記以外の課題を
抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、可撓性を有する基板を備える表示パネルであって、表示パネルは第
１の表示領域、第２の表示領域、第３の表示領域を備える。第１の表示領域は、その輪郭
が四辺形の形状を有し、且つ、当該輪郭の第１の角部を成す第１の辺および第２の辺を有
し、第２の表示領域は、第１の辺に接して設けられ、且つ、第２の表示領域の第１の辺に
平行な方向の幅が、第１の辺の長さと一致し、第３の表示領域は、第２の辺に接して設け
られ、且つ、第３の表示領域の第２の辺に平行な方向の幅が、第２の辺の長さと一致する
。基板は、第１の角部を挟んで第１の表示領域と対向する領域に、切欠き部を有する。
【０００８】
また、上記表示パネルは複数の画素を有し、画素はチャネルが形成される半導体層に酸
化物半導体を含むトランジスタを有することが好ましい。
【０００９】
また、上記表示パネルは複数の画素を有し、画素はチャネルが形成される半導体層に多
結晶シリコンを含むトランジスタを有することが好ましい。
【００１０】
また、上記第１の表示領域および上記第２の表示領域に信号を出力する第１の駆動回路
と、第３の表示領域に信号を出力する第２の駆動回路と、をさらに備えることが好ましい
。第１の駆動回路は、第２の表示領域の第１の辺と対向する辺に沿って設けられ、第２の
駆動回路は、第３の表示領域の第１の辺の延伸方向の辺に沿って設けられ、第１の駆動回
路と第２の駆動回路とは、配線によって電気的に接続されることが好ましい。
【００１１】
または、上記第１の表示領域、第２の表示領域、および第３の表示領域に信号を出力す
る駆動回路をさらに備えることが好ましい。駆動回路は、第２の表示領域の第１の辺と対
向する辺に沿って設けられ、駆動回路と第３の表示領域とは、配線によって電気的に接続
されることが好ましい。
【００１２】
また、上記第１の表示領域の、第１の辺と対向する第３の辺に接して設けられる第４の
表示領域を有することが好ましい。
【００１３】
また、上記第１の表示領域の、第１の辺と対向する第３の辺に接して設けられる第４の
表示領域と、第１の表示領域の、第２の辺と対向する第４の辺に接して設けられる第５の
表示領域と、を有することが好ましい。
【００１４】
また本発明の他の一態様は、上記いずれかの表示パネルと、筐体とを備える電子機器で
あって、筐体は、上面、裏面、第１の側面、第１の側面に接する第２の側面、第１の側面
と対向する第３の側面、第２の側面と対向する第４の側面とを有する表面形状を有する。
第１の側面および第２の側面のそれぞれは、上面から裏面にかけて連続する曲面を有し、
表示パネルの第１の表示領域が上面に沿って設けられ、第２の表示領域が第１の側面に沿
って設けられ、第３の表示領域が第２の側面に沿って設けられることが好ましい。
【００１５】
また本発明の他の一態様は、上記表示パネルと、筐体とを備える電子機器であって、筐
体は、上面、裏面、第１の側面、第１の側面に接する第２の側面、第１の側面と対向する
第３の側面、第２の側面と対向する第４の側面とを有する表面形状を有する。第１の側面
、第２の側面および第３の側面のそれぞれは、上面から裏面にかけて連続する曲面を有し
、表示パネルの第１の表示領域が上面に沿って設けられ、第２の表示領域が第１の側面に
沿って設けられ、第３の表示領域が第２の側面に沿って設けられ、第４の表示領域が第３
の側面に沿って設けられることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の他の一態様は、上記表示パネルと、筐体とを備える電子機器であって、
筐体は、上面、裏面、第１の側面、第１の側面に接する第２の側面、第１の側面と対向す
る第３の側面、第２の側面と対向する第４の側面とを有する表面形状を有する。第１の側
面、第２の側面、第３の側面および第４の側面のそれぞれは、上面から裏面にかけて連続
する曲面を有し、表示パネルの第１の表示領域が上面に沿って設けられ、第２の表示領域
が第１の側面に沿って設けられ、第３の表示領域が第２の側面に沿って設けられ、第４の
表示領域が第３の側面に沿って設けられ、第５の表示領域が第４の側面に沿って設けられ
ることが好ましい。
【００１７】
また、上記いずれかの電子機器において、表示パネルと重なる位置にタッチセンサをさ
らに備え、タッチセンサは、第１の側面、第２の側面、第３の側面および第４の側面の少
なくとも一と、上面と、に沿って設けられることが好ましい。
【００１８】
なお、本明細書中において、表示パネル（表示装置）にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆ
ｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒ
ｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板
が設けられたモジュール、または表示素子が形成された基板にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  
Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールは、表示装置を含
む場合がある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一態様によれば、新規な電子機器を提供できる。または、多様な表示が可能な
電子機器を提供できる。または、多様な操作が可能な電子機器を提供できる。またはこの
ような電子機器に適用可能な表示装置を提供できる。または、新規な表示装置を提供でき
る。
【００２０】
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】
【００２１】
【図１】実施の形態に係る、電子機器の構成例。
【図２】実施の形態に係る、電子機器の構成例。
【図３】実施の形態に係る、電子機器の構成例。
【図４】実施の形態に係る、電子機器の構成例。
【図５】実施の形態に係る、電子機器の構成例。
【図６】実施の形態に係る、表示パネルの構成例。
【図７】実施の形態に係る、表示パネルの構成例。
【図８】実施の形態に係る、表示パネルとタッチセンサの構成例。
【図９】実施の形態に係る、表示パネルの構成例。
【図１０】実施の形態に係る、表示パネルの構成例。
【図１１】実施の形態に係る、表示パネルの構成例。
【図１２】ＣＡＡＣ−ＯＳの断面におけるＣｓ補正高分解能ＴＥＭ像、およびＣＡＡＣ−ＯＳの断面模式図。
【図１３】ＣＡＡＣ−ＯＳの平面におけるＣｓ補正高分解能ＴＥＭ像。
【図１４】ＣＡＡＣ−ＯＳおよび単結晶酸化物半導体のＸＲＤによる構造解析を説明する図。
【図１５】ＣＡＡＣ−ＯＳの電子回折パターンを示す図。
【図１６】Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物の電子照射による結晶部の変化を示す図。
【図１７】実施の形態に係る、電子機器の構成例。
【図１８】実施の形態に係る、電子機器の構成例。
【図１９】実施の形態に係る、電子機器の構成例。
【図２０】実施の形態に係る、電子機器の構成例。
【図２１】実施の形態に係る、電子機器の構成例。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、層の厚さ、または領域は、
明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されな
い。
【００２５】
なお、本明細書等における「第１」、「第２」等の序数詞は、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。
【００２６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器と、当該電子機器に適用可能な表示パネ
ル（表示装置ともよぶ）について、図面を参照して説明する。
【００２７】
［電子機器の例］
図１（Ａ）は以下で例示する電子機器の上面側を示す斜視概略図であり、図１（Ｂ）は
裏面側を示す斜視概略図である。
【００２８】
図１に示す電子機器は、筐体１０１と、筐体１０１の表面に設けられた表示パネル１１
０を備える。
【００２９】
筐体１０１は、上面、裏面、第１の側面、第１の側面に接する第２の側面、第１の側面
と対向する第３の側面、第２の側面と対向する第４の側面とを有する表面形状を有する。
【００３０】
表示パネル１１０は、筐体１０１の上面と重なる第１の表示領域１１１、筐体１０１の
側面の一つと重なる第２の表示領域１１２、筐体１０１の側面の他の一つと重なる第３の
表示領域１１３を有する。ここで、第２の表示領域１１２と重なる筐体１０１の面を第１
の側面、第３の表示領域１１３と重なる筐体１０１の面を第２の側面であるとする。
【００３１】
筐体１０１の４つの側面において、少なくとも表示パネル１１０と重なる領域は、曲面
形状を有することが好ましい。例えば、上面と側面、および側面と裏面との間に角部を有
さず、これらの面が連続していることが好ましい。また、側面の形状が、筐体１０１の上
面から裏面にかけて接線の傾きが連続するような曲面を有することが好ましい。また特に
側面の形状が、平面を伸縮することなく変形させて得られる可展面を有していることが好
ましい。
【００３２】
図１に示すように、第２の表示領域１１２は、筐体１０１の第１の側面に沿って設けら
れ、筐体１０１の裏面にまで延在して設けられていてもよい。また、第３の表示領域１１
３は、筐体１０１の第２の側面に沿って設けられ、筐体１０１の裏面にまで延在して設け
られていてもよい。または、図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）のようにしてもよい。図１７
（Ａ）は、電子機器の上面側を示す斜視概略図であり、図１７（Ｂ）は裏面側を示す斜視
概略図である。または、図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）のようにしてもよい。図１８（Ａ
）は、電子機器の上面側を示す斜視概略図であり、図１８（Ｂ）は裏面側を示す斜視概略
図である。
【００３３】
なお、筐体１０１の表面には表示パネル１１０のほか、ハードウェアボタンや外部接続
端子等を有していてもよい。
【００３４】
なお、図１では筐体１０１の２つの側面を表示領域として用いる場合を示したが、他の
側面に表示領域を重ねる構成としてもよい。
【００３５】
図２（Ａ１）、（Ａ２）は、筐体１０１の第１の側面に対向する第３の側面に重なる第
４の表示領域１１４を備える構成を示している。また、図２（Ｂ１）、（Ｂ２）は、これ
に加えて筐体１０１の第２の側面に対向する第４の側面に重なる第５の表示領域１１５を
備える構成を示している。または、図１９（Ａ１）及び図１９（Ａ２）のようにしてもよ
い。図１９（Ａ１）は、電子機器の上面側を示す斜視概略図であり、図１９（Ａ２）は裏
面側を示す斜視概略図である。または、図１９（Ｂ１）及び図１９（Ｂ２）のようにして
もよい。図１９（Ｂ１）は、電子機器の上面側を示す斜視概略図であり、図１９（Ｂ２）
は裏面側を示す斜視概略図である。または、図２０（Ａ１）及び図２０（Ａ２）のように
してもよい。図２０（Ａ１）は、電子機器の上面側を示す斜視概略図であり、図２０（Ａ
２）は裏面側を示す斜視概略図である。または、図２０（Ｂ１）及び図２０（Ｂ２）のよ
うにしてもよい。図２０（Ｂ１）は、電子機器の上面側を示す斜視概略図であり、図２０
（Ｂ２）は裏面側を示す斜視概略図である。
【００３６】
また、図３（Ａ１）及び図３（Ａ２）は、筐体１０１の第１の側面に重なる第２の表示
領域１１２と、第１の側面に対向する第３の側面に重なる第４の表示領域１１４を備える
構成を示している。また、図３（Ｂ１）及び図３（Ｂ２）は、筐体１０１の第２の側面に
重なる第３の表示領域１１３のみを備える構成を示している。または、図２１（Ａ１）及
び図２１（Ａ２）のようにしてもよい。図２１（Ａ１）は、電子機器の上面側を示す斜視
概略図であり、図２１（Ａ２）は裏面側を示す斜視概略図である。または、図２１（Ｂ１
）及び図２１（Ｂ２）のようにしてもよい。図２１（Ｂ１）は、電子機器の上面側を示す
斜視概略図であり、図２１（Ｂ２）は裏面側を示す斜視概略図である。
【００３７】
このような構成とすることで、従来の電子機器のように筐体の上面に平行な面にのみ表
示するのではなく、筐体の側面に平行な面にも表示を行うことが可能となる。特に、筐体
の２以上の側面に沿って表示領域を設けると、表示の多様性がより高まるため好ましい。
【００３８】
筐体１０１の上面に沿って配置される第１の表示領域１１１と、側面に沿って配置され
た各表示領域は、それぞれ独立な表示領域として用いて異なる画像等を表示してもよいし
、いずれか２つ以上の表示領域にわたって一つの画像等を表示してもよい。例えば、筐体
１０１の上面に沿って配置された第１の表示領域１１１に表示する画像を、筐体１０１の
側面に沿って設けられる第２の表示領域１１２などに連続して表示してもよい。
【００３９】
図４に、図２（Ａ１）、（Ａ２）に示した電子機器の使用状態の例を示す。図４では、
筐体１０１の上面に沿って設けられる第１の表示領域１１１には、文字情報１２２やアプ
リケーション等に関連付けられた複数のアイコン１２１などを表示している。筐体１０１
の第１の側面に沿って設けられる第２の表示領域１１２には、アプリケーション等に関連
付けられたアイコン１２３などを表示している。
【００４０】
また、図４に示すように、筐体１０１の側面に沿って設けられる複数の表示領域（ここ
では第３の表示領域１１３と第２の表示領域１１２）にわたって、文字情報１２４などが
流れる（移動する）ように表示することもできる。このように筐体の２面以上にわたって
表示を行うことで、電子機器の向きによらず、例えば着信時などにおいてユーザが情報を
見逃してしまうことを防止することができる。
【００４１】
また、例えば電話の着信時やメールの受信時などに、第１の表示領域１１１だけでなく
第２の表示領域１１２などの側面に沿って設けられる表示領域に、発信者情報（例えば発
信者の名前、電話番号、メールアドレス等）を表示する構成としてもよい。図４では、メ
ールの受信時に発信者情報が第２の表示領域１１２および第３の表示領域１１３に流れる
ように表示されている場合の例を示している。
【００４２】
また、図５（Ａ）、（Ｂ）に上記とは異なる電子機器の使用状態の例を示す。図５（Ａ
）では、第１の表示領域１１１に複数のアイコン１２１が表示され、第２の表示領域１１
２にスライドバー１２５が表示されている。スライドバー１２５を指１２６等でタッチし
ながらスライドバーを上下に動かすことで、図５（Ｂ）に示すように第１の表示領域１１
１に表示されたアイコン１２１等の表示内容がこれに対応して上下にスライドする。図５
（Ａ）、（Ｂ）ではスライドバー１２５を指１２６により下方にスライドさせることで、
複数のアイコン１２１等の画像が第１の表示領域１１１から第３の表示領域１１３にわた
って上方にスライドする様子を示している。
【００４３】
なお、ここでは第１の表示領域１１１に表示される画像がアイコンである場合を示した
が、これに限られず、起動するアプリケーションに応じて文書情報や画像、動画などさま
ざまな情報をスライドして表示させることができる。また、スライドバー１２５は、第２
の表示領域１１２だけでなく、第１の表示領域１１１、第３の表示領域１１３または第４
の表示領域１１４等に配置することもできる。
【００４４】
また、電子機器を使用しない待機時間において、筐体１０１の上面に沿って設けられる
第１の表示領域１１１の表示をオフ（例えば黒表示）とし、側面に沿って設けられる第２
の表示領域１１２等にのみ情報を表示するようにしてもよい。他に比べて面積の大きい第
１の表示領域１１１の表示を行わないようにすることで、待機時の消費電力を低減するこ
とができる。
【００４５】
また、表示パネル１１０と重なる位置、具体的には各表示領域と重なる領域にはタッチ
センサを有していることが好ましい。タッチセンサとしては、シート状の静電容量方式の
タッチセンサを表示パネル１１０に重ねて設ける構成とすればよい。または、表示パネル
１１０自体にタッチセンサの機能を持たせたいわゆるインセル型のタッチパネルを用いて
もよい。インセル型のタッチパネルとしては、静電容量方式のタッチセンサを適用しても
よいし、光電変換素子を用いた光学式のタッチセンサを適用してもよい。
【００４６】
例えば図４に示す構成において、第１の表示領域１１１、第２の表示領域１１２、第３
の表示領域１１３および第４の表示領域１１４のそれぞれに対するタッチ操作の組み合わ
せと、アプリケーションの動作とを関連付けることが好ましい。
【００４７】
一例として、第２の表示領域１１２、第３の表示領域１１３、第４の表示領域１１４に
対するタッチ操作の組み合わせとアプリケーション動作の関連付けの例を下記表に示す。
例えば、３つの表示領域全てに対してタッチ操作をした場合に、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作
を行う。また第２の表示領域１１２と第４の表示領域１１４に対して同時にタッチ操作を
した場合にはメールに関連するアプリケーションが起動すると同時にメールの内容を表示
する。また、第２の表示領域１１２と第３の表示領域１１３に対して同時にタッチ操作を
した場合には、電話を掛けるためのアプリケーションが起動する。また、第３の表示領域
１１３と第４の表示領域１１４に対して同時にタッチ操作をした場合には、ブラウザを起
動する。
【００４８】
【表１】
2020052403.tif 000003
【００４９】
なお、上述したタッチ操作とアプリケーションの関連付けは一例であり、オペレーティ
ングシステムやアプリケーションソフトの開発者や、ユーザが適宜設定できることが好ま
しい。
【００５０】
または、第１の表示領域１１１をタッチした状態で、第２乃至第４の表示領域のいずれ
か１以上をタッチ操作することで、各々のアプリケーションの動作が行われるようにする
と、意図しない動作が実行されてしまうことを抑制できる。
【００５１】
このように、複数の領域のタッチ動作の組み合わせとアプリケーションの動作とを関連
付けることで、直感的な動作を行うことができ、ユーザフレンドリなヒューマンインター
フェースを実現できる。
【００５２】
本発明の一態様の電子機器は、筐体の上面だけでなく、２以上の側面に沿って表示を行
うことが可能であり、従来の電子機器に比べて多様な表示表現を行うことが可能である。
また、各表示領域にタッチセンサを設けることで、従来の電子機器に比べて多様な操作を
行うことが可能で、より直感的な操作が可能な電子機器を実現できる。
【００５３】
なお、ここでは、表示パネル１１０を用いて、様々な表示を行う場合の例を示したが、
本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、場合によっては、または、状況に応じ
て、情報を表示しないようにしてもよい。一例としては、表示パネル１１０のかわりに、
照明装置として用いてもよい。照明装置に適用することにより、デザイン性に優れたイン
テリアとして、活用することができる。または、様々な方向を照らすことができる照明と
して活用することが出来る。または、表示パネル１１０のかわりに、バックライトやフロ
ントライトなどの光源として用いてもよい。つまり、表示パネルの一部として、表示パネ
ルのための照明装置として活用してもよい。
【００５４】
［表示パネルの構成例］
続いて、上記本発明の一態様の電子機器に適用することのできる表示パネルの構成例に
ついて、図面を参照して説明する。
【００５５】
図６（Ａ）は、以下で例示する表示パネル１１０の上面概略図である。表示パネル１１
０は可撓性を有する基板１０２を備え、基板１０２上に形成された複数の画素を有する。
表示パネル１１０は、第１の表示領域１１１、第２の表示領域１１２、第３の表示領域１
１３および第４の表示領域１１４を有する。なお、ここでは明瞭化のため、各表示領域の
ハッチングパターンを異ならせて明示している。
【００５６】
第１の表示領域１１１は、その輪郭が四辺形の形状を有する。第２の表示領域１１２は
、第１の表示領域１１１の輪郭を形成する４辺のうち一辺（第１の辺１３１）に接して設
けられている。第１の表示領域１１１と第２の表示領域１１２のそれぞれの第１の辺１３
１に平行な方向における幅は一致していることが好ましい。第３の表示領域１１３は、上
記第１の辺１３１に接する第２の辺１３２に接して設けられている。第１の表示領域１１
１と第３の表示領域１１３の第２の辺１３２に平行な方向の幅は一致していることが好ま
しい。また、第１の辺１３１と第２の辺１３２とが成す角部（第１の角部）に、第２の表
示領域１１２の角部の一つと、第３の表示領域１１３の角部の一つとがそれぞれ一致して
いることが好ましい。
【００５７】
また、図６（Ａ）中に示すように、第１の辺１３１と第２の辺１３２とが成す第１の角
部を挟んで第１の表示領域１１１と対向する領域において、基板１０２に切欠き部１３８
を有している。このように切欠き部１３８を設けることにより、第２の表示領域１１２と
第３の表示領域１１３とをそれぞれ異なる向きに湾曲させることが可能となる。
【００５８】
また、図６（Ａ）では、第１の辺１３１と対向する第３の辺１３３に接して、第４の表
示領域１１４を設ける構成を示している。第４の表示領域１１４の角部の一つは、第２の
辺１３２と第３の辺１３３とが成す第２の角部に一致していることが好ましい。第２の角
部を挟んで第１の表示領域１１１と対向する領域において、基板１０２には上記切欠き部
１３８と同様の切欠き部を有する。このような構成とすることで、第４の表示領域１１４
を第３の表示領域１１３とは異なる向きに湾曲させることができる。
【００５９】
また、基板１０２の一部には、画素を駆動するための信号や電力を供給するＦＰＣ１０
３を備える。図６（Ａ）では、ＦＰＣ１０３上にＣＯＦ法によって実装されたＩＣ１０４
を備える構成を示しているが、ＩＣ１０４は不要であれば設けなくてもよいし、基板１０
２上にＣＯＦ法を用いて直接ＩＣ１０４を実装する構成としてもよい。ここで、ＦＰＣ１
０３の幅が、第１の表示領域１１１の幅よりも小さいことが好ましい。このようにするこ
とで、特に第２の表示領域１１２および第４の表示領域１１４を湾曲させ、第１の表示領
域１１１を平面状にして用いる場合には、ＦＰＣ１０３と基板１０２との接合部が湾曲す
ることなく、ＦＰＣ１０３が剥がれてしまうことを抑制することができる。
【００６０】
図６（Ｂ）は、図６（Ａ）中の領域Ａを拡大した上面概略図である。
【００６１】
図６（Ｂ）に示す構成では、第１の表示領域１１１および第２の表示領域１１２に対し
て、これらに含まれる画素を駆動するための信号を出力する第１の駆動回路１４１と、第
３の表示領域１１３に対して同様の信号を出力する第２の駆動回路１４２を有する。第１
の駆動回路１４１は、第２の表示領域１１２の第１の辺１３１に対向する辺に沿って設け
られている。また、第２の駆動回路１４２は、第３の表示領域１１３の第１の辺１３１の
延伸方向の辺に沿って設けられている。また、第１の駆動回路１４１と第２の駆動回路１
４２は配線１４５によって電気的に接続され、配線１４５を介してＦＰＣ１０３から入力
される信号を第２の駆動回路１４２に供給することができる。
【００６２】
また、図６（Ｃ）は、図６（Ｂ）に示した構成とは異なる構成を示している。図６（Ｃ
）に示す構成では、上記第１の駆動回路１４１に代えて駆動回路１４３を備える。駆動回
路１４３は、第１の表示領域１１１および第２の表示領域１１２に含まれる画素を駆動す
るための信号を出力するとともに、第３の表示領域１１３に含まれる画素を駆動するため
の信号を出力することができる。駆動回路１４３から出力される信号は、配線１４６を介
して、それぞれ第３の表示領域１１３内の画素に電気的に接続される配線に出力すること
ができる。
【００６３】
第１の駆動回路１４１、第２の駆動回路１４２および駆動回路１４３は、例えばゲート
駆動回路またはソース駆動回路のいずれか一として機能する回路を用いることができるが
、ゲート駆動回路を適用することが好ましい。その場合、ＩＣ１０４はソース駆動回路と
しての機能を有することが好ましい。
【００６４】
なお、ここでは基板１０２上に駆動回路を備えるいわゆるドライバ一体型の表示パネル
の構成を示したが、駆動回路を備えない構成としてもよい。
【００６５】
このように、第３の表示領域１１３に含まれる画素を駆動するための信号を出力する第
２の駆動回路１４２、または当該画素を駆動するための信号を供給する配線１４６を、第
３の表示領域１１３の一辺に沿って設けることで、切欠き部１３８の面積を大きくするこ
とが可能となり、表示パネル１１０の表面積に対する非表示部の面積を低減することがで
きる。また、図５のように第３の表示領域１１３を湾曲させる場合、図６（Ｃ）に示すよ
うに湾曲部に駆動回路を設けない構成とすることが好ましい。湾曲に伴って駆動回路内の
トランジスタなどの半導体素子の電気的特性がその応力により変化してしまう恐れがある
ため、このような構成とすることで、駆動回路からの出力信号が不安定になってしまうこ
とを回避できる。
【００６６】
なお、図６では第１乃至第４の表示領域を備える構成について示したが、第１乃至第３
の表示領域を備える構成としてもよいし、第５の表示領域１１５を備える構成とすること
ができる。図７（Ａ）では、第５の表示領域１１５を有する場合の上面概略図を示してい
る。第５の表示領域１１５と第２の表示領域１１２との間の配線や駆動回路の構成は、図
６（Ｂ）または図６（Ｃ）と同様の構成を用いればよい。
【００６７】
また図７（Ｂ）ではＦＰＣ１０３ａを設ける構成の例を示している。ＦＰＣ１０３ａは
、例えば上記で例示した各駆動回路に信号や電力を供給する機能を有する。なお、表示パ
ネル１１０が駆動回路を設けない場合には、ＦＰＣ１０３ａにＣＯＦ方式等でＩＣを実装
してもよい。
【００６８】
ここで、表示パネル１１０に設けられる各表示領域が備える画素や、各駆動回路に用い
られるトランジスタなどの半導体装置には、酸化物半導体を適用することが好ましい。特
にシリコンよりもバンドギャップの大きな酸化物半導体を適用することが好ましい。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。
【００６９】
例えば、上記酸化物半導体として、少なくともインジウム（Ｉｎ）もしくは亜鉛（Ｚｎ
）を含むことが好ましい。より好ましくは、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、
Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、ＣｅまたはＨｆ等の金属）で表記される酸化物を含
む。
【００７０】
特に、半導体層として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はｃ軸が半導体層の被形成面
、または半導体層の上面に対し垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界を有さない
酸化物半導体膜を用いることが好ましい。
【００７１】
このような酸化物半導体は、結晶粒界を有さないために表示パネルを湾曲させたときの
応力によって酸化物半導体膜にクラックが生じてしまうことが抑制される。したがって、
可撓性を有し、湾曲させて用いる表示パネルなどに、このような酸化物半導体を好適に用
いることができる。
【００７２】
半導体層としてこのような材料を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信頼性の
高いトランジスタを実現できる。
【００７３】
また、その低いオフ電流により、トランジスタを介して容量に蓄積した電荷を長期間に
亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各
表示領域に表示した画像の諧調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。そ
の結果、極めて消費電力の低減された電子機器を実現できる。
【００７４】
なお、半導体層に適用可能な酸化物半導体の好ましい形態とその形成方法については、
後の実施の形態で詳細に説明する。
【００７５】
また、表示パネル１１０に設けられる各表示領域が備える画素や、各駆動回路に用いら
れるトランジスタなどの半導体装置に、多結晶半導体を用いてもよい。例えば、多結晶シ
リコンなどを用いることが好ましい。多結晶シリコンは単結晶シリコンに比べて低温で形
成でき、かつアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。
このような多結晶半導体を画素に適用することで画素の開口率を向上させることができる
。また極めて高精細に画素を有する場合であっても、ゲート駆動回路とソース駆動回路を
画素と同一基板上に形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減するこ
とができる。
【００７６】
ここで、表示パネル１１０に重ねてシート状のタッチセンサを設ける場合の一例につい
て図８を用いて説明する。
【００７７】
図８（Ａ）は、ＦＰＣ１０３を備える表示パネル１１０の一部を湾曲させた状態を示し
ている。また、図８（Ｂ）は、シート状のタッチセンサ１０５を表示パネル１１０の曲面
に沿って湾曲させた状態を示している。タッチセンサ１０５は、ＦＰＣ１０６が設けられ
ている。
【００７８】
図８（Ｃ）は、表示パネル１１０とタッチセンサ１０５を重ねた状態の例を示している
。このとき図８（Ｃ）に示すように、表示パネル１１０に設けられるＦＰＣ１０３と、タ
ッチセンサ１０５に設けられるＦＰＣ１０６とが重ならないように配置することが好まし
い。そのため、表示パネル１１０とタッチセンサ１０５の形状を同一とするのではなく、
ＦＰＣ１０３またはＦＰＣ１０６を貼り付ける領域では、表示パネル１１０とタッチセン
サ１０５とが重ならないように、これらを異なる形状とすることが好ましい。
【００７９】
このように表示パネル１１０とシート状のタッチセンサ１０５とを重ねて設け、これら
を筐体１０１の内部に組み込むことにより、筐体の上面だけでなく側面および裏面の一部
にもタッチ機能を付加することが可能となる。
【００８０】
本実施の形態は、その少なくとも一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
【００８１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に適用することができる折り曲げ可能な
タッチパネルの構成について、図９を参照しながら説明する。
【００８２】
図９（Ａ）は本発明の一態様の電子機器に適用可能なタッチパネルの構造を説明する上
面図である。
【００８３】
図９（Ｂ）は図９（Ａ）の切断線Ａ−Ｂおよび切断線Ｃ−Ｄにおける断面図である。
【００８４】
図９（Ｃ）は図９（Ａ）の切断線Ｅ−Ｆにおける断面図である。
【００８５】
＜上面図の説明＞
本実施の形態で例示するタッチパネル３００は表示部３０１を有する（図９（Ａ）参照
）。
【００８６】
表示部３０１は、複数の画素３０２と複数の撮像画素３０８を備える。撮像画素３０８
は表示部３０１に触れる指等を検知することができる。これにより、撮像画素３０８を用
いてタッチセンサを構成することができる。
【００８７】
画素３０２は、複数の副画素（例えば副画素３０２Ｒ）を備え、副画素は発光素子およ
び発光素子を駆動する電力を供給することができる画素回路を備える。
【００８８】
画素回路は、選択信号を供給することができる配線および画像信号を供給することがで
きる配線と、電気的に接続される。
【００８９】
また、タッチパネル３００は選択信号を画素３０２に供給することができる走査線駆動
回路３０３ｇ（１）と、画像信号を画素３０２に供給することができる画像信号線駆動回
路３０３ｓ（１）を備える。
【００９０】
撮像画素３０８は、光電変換素子および光電変換素子を駆動する撮像画素回路を備える
。
【００９１】
撮像画素回路は、制御信号を供給することができる配線および電源電位を供給すること
ができる配線と電気的に接続される。
【００９２】
制御信号としては、例えば記録された撮像信号を読み出す撮像画素回路を選択すること
ができる信号、撮像画素回路を初期化することができる信号、および撮像画素回路が光を
検知する時間を決定することができる信号などを挙げることができる。
【００９３】
タッチパネル３００は制御信号を撮像画素３０８に供給することができる撮像画素駆動
回路３０３ｇ（２）と、撮像信号を読み出す撮像信号線駆動回路３０３ｓ（２）を備える
。
【００９４】
＜断面図の説明＞
タッチパネル３００は、基板３１０および基板３１０に対向する対向基板３７０を有す
る（図９（Ｂ）参照）。
【００９５】
基板３１０は、可撓性を有する基板３１０ｂ、意図しない不純物の発光素子への拡散を
防ぐバリア膜３１０ａおよび基板３１０ｂとバリア膜３１０ａを貼り合わせる接着層３１
０ｃが積層された積層体である。
【００９６】
対向基板３７０は、可撓性を有する基板３７０ｂ、意図しない不純物の発光素子への拡
散を防ぐバリア膜３７０ａおよび基板３７０ｂとバリア膜３７０ａを貼り合わせる接着層
３７０ｃの積層体である（図９（Ｂ）参照）。
【００９７】
封止材３６０は対向基板３７０と基板３１０を貼り合わせている。また、封止材３６０
は空気より大きい屈折率を備え、光学接合層を兼ねる。画素回路および発光素子（例えば
発光素子３５０Ｒ）は基板３１０と対向基板３７０の間にある。
【００９８】
《画素の構成》
画素３０２は、副画素３０２Ｒ、副画素３０２Ｇおよび副画素３０２Ｂを有する（図９
（Ｃ）参照）。また、副画素３０２Ｒは発光モジュール３８０Ｒを備え、副画素３０２Ｇ
は発光モジュール３８０Ｇを備え、副画素３０２Ｂは発光モジュール３８０Ｂを備える。
【００９９】
例えば副画素３０２Ｒは、発光素子３５０Ｒおよび発光素子３５０Ｒに電力を供給する
ことができるトランジスタ３０２ｔを含む画素回路を備える（図９（Ｂ）参照）。また、
発光モジュール３８０Ｒは発光素子３５０Ｒおよび光学素子（例えば着色層３６７Ｒ）を
備える。
【０１００】
発光素子３５０Ｒは、下部電極３５１Ｒ、上部電極３５２、下部電極３５１Ｒと上部電
極３５２の間に発光性の有機化合物を含む層３５３を有する（図９（Ｃ）参照）。
【０１０１】
発光性の有機化合物を含む層３５３は、発光ユニット３５３ａ、発光ユニット３５３ｂ
および発光ユニット３５３ａと発光ユニット３５３ｂの間に中間層３５４を備える。
【０１０２】
発光モジュール３８０Ｒは、着色層３６７Ｒを対向基板３７０に有する。着色層は特定
の波長を有する光を透過するものであればよく、例えば赤色、緑色または青色等を呈する
光を選択的に透過するものを用いることができる。または、発光素子の発する光をそのま
ま透過する領域を設けてもよい。
【０１０３】
例えば、発光モジュール３８０Ｒは、発光素子３５０Ｒと着色層３６７Ｒに接する封止
材３６０を有する。
【０１０４】
着色層３６７Ｒは発光素子３５０Ｒと重なる位置にある。これにより、発光素子３５０
Ｒが発する光の一部は、光学接合層を兼ねる封止材３６０および着色層３６７Ｒを透過し
て、図中の矢印に示すように発光モジュール３８０Ｒの外部に射出される。
【０１０５】
なお、ここでは、表示素子として、発光素子を用いた場合の例を示したが、本発明の一
態様は、これに限定されない。
【０１０６】
例えば、本明細書等において、表示素子、表示素子を有する装置である表示装置、発光
素子、及び発光素子を有する装置である発光装置は、様々な形態を用いること、又は様々
な素子を有することが出来る。表示素子、表示装置、発光素子又は発光装置の一例として
は、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子（有機物及び無機物を含むＥＬ素子、有機Ｅ
Ｌ素子、無機ＥＬ素子）、ＬＥＤ（白色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤな
ど）、トランジスタ（電流に応じて発光するトランジスタ）、電子放出素子、液晶素子、
電子インク、電気泳動素子、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）、プラズマディスプ
レイ（ＰＤＰ）、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）、デジタル
マイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、ＤＭＳ（デジタル・マイクロ・シャッター）、ＭＩ
ＲＡＳＯＬ（登録商標）、ＩＭＯＤ（インターフェアレンス・モジュレーション）素子、
エレクトロウェッティング素子、圧電セラミックディスプレイ、カーボンナノチューブ、
など、電気磁気的作用により、コントラスト、輝度、反射率、透過率などが変化する表示
媒体を有するものがある。ＥＬ素子を用いた表示装置の一例としては、ＥＬディスプレイ
などがある。電子放出素子を用いた表示装置の一例としては、フィールドエミッションデ
ィスプレイ（ＦＥＤ）又はＳＥＤ方式平面型ディスプレイ（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃ
ｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などがある
。液晶素子を用いた表示装置の一例としては、液晶ディスプレイ（透過型液晶ディスプレ
イ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、直視型液晶ディスプレイ、投
射型液晶ディスプレイ）などがある。電子インク又は電気泳動素子を用いた表示装置の一
例としては、電子ペーパーなどがある。
【０１０７】
《タッチパネルの構成》
タッチパネル３００は、遮光層３６７ＢＭを対向基板３７０に有する。遮光層３６７Ｂ
Ｍは、着色層（例えば着色層３６７Ｒ）を囲むように設けられている。
【０１０８】
タッチパネル３００は、反射防止層３６７ｐを表示部３０１に重なる位置に備える。反
射防止層３６７ｐとして、例えば円偏光板を用いることができる。
【０１０９】
タッチパネル３００は、絶縁膜３２１を備える。絶縁膜３２１はトランジスタ３０２ｔ
を覆っている。なお、絶縁膜３２１は画素回路に起因する凹凸を平坦化するための層とし
て用いることができる。また、不純物のトランジスタ３０２ｔ等への拡散を抑制すること
ができる層が積層された絶縁膜を、絶縁膜３２１に適用することができる。
【０１１０】
タッチパネル３００は、発光素子（例えば発光素子３５０Ｒ）を絶縁膜３２１上に有す
る。
【０１１１】
タッチパネル３００は、下部電極３５１Ｒの端部に重なる隔壁３２８を絶縁膜３２１上
に有する（図９（Ｃ）参照）。また、基板３１０と対向基板３７０の間隔を制御するスペ
ーサ３２９を、隔壁３２８上に有する。
【０１１２】
《画像信号線駆動回路の構成》
画像信号線駆動回路３０３ｓ（１）は、トランジスタ３０３ｔおよび容量３０３ｃを含
む。なお、駆動回路は画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができる。図９
（Ｂ）に示すようにトランジスタ３０３ｔは絶縁膜３２１上に第２のゲートを有していて
もよい。第２のゲートはトランジスタ３０３ｔのゲートと電気的に接続されていてもよい
し、これらに異なる電位が与えられていてもよい。また、必要であれば、第２のゲートを
トランジスタ３０８ｔ、トランジスタ３０２ｔ等に設けてもよい。
【０１１３】
《撮像画素の構成》
撮像画素３０８は、光電変換素子３０８ｐおよび光電変換素子３０８ｐに照射された光
を検知するための撮像画素回路を備える。また、撮像画素回路は、トランジスタ３０８ｔ
を含む。
【０１１４】
例えばｐｉｎ型のフォトダイオードを光電変換素子３０８ｐに用いることができる。
【０１１５】
《他の構成》
タッチパネル３００は、信号を供給することができる配線３１１を備え、端子３１９が
配線３１１に設けられている。なお、画像信号および同期信号等の信号を供給することが
できるＦＰＣ３０９（１）が端子３１９に電気的に接続されている。
【０１１６】
なお、ＦＰＣ３０９（１）にはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良
い。
【０１１７】
同一の工程で形成されたトランジスタを、トランジスタ３０２ｔ、トランジスタ３０３
ｔ、トランジスタ３０８ｔ等のトランジスタに適用できる。
【０１１８】
トランジスタの構成としては、ボトムゲート型、トップゲート型等の構造を有するトラ
ンジスタを適用できる。
【０１１９】
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、タッチパネルを構成する各種配
線および電極に用いることのできる材料としては、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、またはタングステ
ンからなる単体金属、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。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜
を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグ
ネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層す
る二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜
と、そのチタン膜または窒化チタン膜上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さ
らにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化
モリブデン膜と、そのモリブデン膜または窒化モリブデン膜上に重ねてアルミニウム膜ま
たは銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層
構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛を含む透明導電材料を用い
てもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まる
ため好ましい。
【０１２０】
トランジスタ３０２ｔ、トランジスタ３０３ｔ、トランジスタ３０８ｔ等のトランジス
タのチャネルが形成される半導体に、上述の酸化物半導体を適用することが好ましい。酸
化物半導体の好ましい形態については、後の実施の形態で詳細に説明する。
【０１２１】
また、トランジスタ３０２ｔ、トランジスタ３０３ｔ、トランジスタ３０８ｔ等のトラ
ンジスタのチャネルが形成される半導体に、シリコンを用いてもよい。シリコンとしてア
モルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリコンを用いることが好ま
しい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなどを用いることが好
ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成でき、かつアモル
ファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。このような多結晶半
導体を画素に適用することで画素の開口率を向上させることができる。また極めて高精細
に画素を有する場合であっても、ゲート駆動回路とソース駆動回路を画素と同一基板上に
形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減することができる。
【０１２２】
ここで、可撓性を有する発光パネルを形成する方法について説明する。
【０１２３】
ここでは便宜上、画素や駆動回路を含む構成、またはカラーフィルタ等の光学部材を含
む構成を素子層と呼ぶこととする。素子層は例えば表示素子を含み、表示素子の他に表示
素子と電気的に接続する配線、画素や回路に用いるトランジスタなどの素子を備えていて
もよい。
【０１２４】
またここでは、素子層が形成される絶縁表面を備える支持体のことを、基材と呼ぶこと
とする。
【０１２５】
可撓性を有する絶縁表面を備える基材上に素子層を形成する方法としては、基材上に直
接素子層を形成する方法と、基材とは異なる剛性を有する支持基材上に素子層を形成した
後、素子層と支持基材とを剥離して素子層を基材に転置する方法と、がある。
【０１２６】
基材を構成する材料が、素子層の形成工程にかかる熱に対して耐熱性を有する場合には
、基材上に直接素子層を形成すると、工程が簡略化されるため好ましい。このとき、基材
を支持基材に固定した状態で素子層を形成すると、装置内、及び装置間における搬送が容
易になるため好ましい。
【０１２７】
また、素子層を支持基材上に形成した後に、基材に転置する方法を用いる場合、まず支
持基材上に剥離層と絶縁層を積層し、当該絶縁層上に素子層を形成する。続いて、支持基
材と素子層を剥離し、基材に転置する。このとき、支持基材と剥離層の界面、剥離層と絶
縁層の界面、または剥離層中で剥離が生じるような材料を選択すればよい。
【０１２８】
例えば剥離層としてタングステンなどの高融点金属材料を含む層と当該金属材料の酸化
物を含む層を積層して用い、剥離層上に窒化シリコンや酸窒化シリコンを複数積層した層
を用いることが好ましい。高融点金属材料を用いると、素子層の形成工程の自由度が高ま
るためこのましい。
【０１２９】
剥離は、機械的な力を加えることや、剥離層をエッチングすること、または剥離界面の
一部に液体を滴下して剥離界面全体に浸透させることなどにより剥離を行ってもよい。ま
たは、熱膨張の違いを利用して剥離界面に熱を加えることにより剥離を行ってもよい。
【０１３０】
また、支持基材と絶縁層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい。
例えば、支持基材としてガラスを用い、絶縁層としてポリイミドなどの有機樹脂を用いて
、有機樹脂の一部をレーザ光等を用いて局所的に加熱することにより剥離の起点を形成し
、ガラスと絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。または、支持基材と有機樹脂からなる絶
縁層の間に金属層を設け、当該金属層に電流を流すことにより当該金属層を加熱すること
により、当該金属層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。このとき、有機樹脂からなる
絶縁層は基材として用いることができる。
【０１３１】
可撓性を有する基材としては、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、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、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、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の
低い材料を用いることが好ましく、例えば、熱膨張係数が３０×１０−６／Ｋ以下である
ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴ等を好適に用いることができる。また、
繊維体に樹脂を含浸した基板（プリプレグとも記す）や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜ
て熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。
【０１３２】
上記材料中に繊維体が含まれている場合、繊維体は有機化合物または無機化合物の高強
度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のこ
とを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリア
ミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキ
サゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Ｅガラ
ス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布
または不織布の状態で用い、この繊維体に樹脂を含浸させ樹脂を硬化させた構造物を可撓
性を有する基板として用いても良い。可撓性を有する基板として、繊維体と樹脂からなる
構造物を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好まし
い。
【０１３３】
なお、本発明の一態様の表示装置は、画素に能動素子を有するアクティブマトリクス方
式、または、画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式を用いることが出来る。
【０１３４】
アクティブマトリクス方式では、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）として、ト
ランジスタだけでなく、さまざまな能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いるこ
とが出来る。例えば、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｍｅｔａｌ）、又はＴ
ＦＤ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｉｏｄｅ）などを用いることも可能である。これらの素子
は、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる
。または、これらの素子は、素子のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ
、低消費電力化や高輝度化をはかることが出来る。
【０１３５】
アクティブマトリクス方式以外のものとして、能動素子（アクティブ素子、非線形素子
）を用いないパッシブマトリクス型を用いることも可能である。能動素子（アクティブ素
子、非線形素子）を用いないことで、製造工程が少なくなるため、製造コストの低減、又
は歩留まりの向上を図ることができる。または、能動素子（アクティブ素子、非線形素子
）を用いないことで、開口率を向上させることができ、低消費電力化、又は高輝度化など
を図ることが出来る。
【０１３６】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
【０１３７】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に適用することができる折り曲げ可能な
タッチパネルの構成について、図１０を参照しながら説明する。
【０１３８】
図１０はタッチパネル５００の断面図である。
【０１３９】
タッチパネル５００は、表示部５０１とタッチセンサ５９５を備える。また、タッチパ
ネル５００は、基板５１０、基板５７０および基板５９０を有する。なお、基板５１０、
基板５７０および基板５９０はいずれも可撓性を有する。
【０１４０】
表示部５０１は、基板５１０、基板５１０上に複数の画素および当該画素に信号を供給
することができる複数の配線５１１を備える。複数の配線５１１は、基板５１０の外周部
にまで引き回され、その一部が端子５１９を構成している。端子５１９はＦＰＣ５０９（
１）と電気的に接続する。
【０１４１】
＜タッチセンサ＞
基板５９０には、タッチセンサ５９５と、タッチセンサ５９５と電気的に接続する複数
の配線５９８を備える。複数の配線５９８は基板５９０の外周部に引き回され、その一部
は端子を構成する。そして、当該端子はＦＰＣ５０９（２）と電気的に接続される。
【０１４２】
タッチセンサ５９５として、例えば静電容量方式のタッチセンサを適用できる。静電容
量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。
【０１４３】
投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから自己容量方式、相互容量方式な
どがある。相互容量方式を用いると同時多点検出が可能となるため好ましい。
【０１４４】
以下では、投影型静電容量方式のタッチセンサを適用する場合について説明する。
【０１４５】
なお、指等の検知対象の近接または接触を検知することができるさまざまなセンサを適
用することができる。
【０１４６】
投影型静電容量方式のタッチセンサ５９５は、電極５９１と電極５９２を有する。電極
５９１は複数の配線５９８のいずれかと電気的に接続し、電極５９２は複数の配線５９８
の他のいずれかと電気的に接続する。
【０１４７】
配線５９４は、電極５９２を挟む二つの電極５９１を電気的に接続する。このとき、電
極５９２と配線５９４の交差部の面積ができるだけ小さくなる形状が好ましい。これによ
り、電極が設けられていない領域の面積を低減でき、透過率のムラを低減できる。その結
果、タッチセンサ５９５を透過する光の輝度ムラを低減することができる。
【０１４８】
なお、電極５９１、電極５９２の形状は様々な形状を取りうる。例えば、複数の電極５
９１をできるだけ隙間が生じないように配置し、絶縁層を介して電極５９２を、電極５９
１と重ならない領域ができるように離間して複数設ける構成としてもよい。このとき、隣
接する２つの電極５９２の間に、これらとは電気的に絶縁されたダミー電極を設けると、
透過率の異なる領域の面積を低減できるため好ましい。
【０１４９】
タッチセンサ５９５は、基板５９０、基板５９０上に千鳥状に配置された電極５９１及
び電極５９２、電極５９１及び電極５９２を覆う絶縁層５９３並びに隣り合う電極５９１
を電気的に接続する配線５９４を備える。
【０１５０】
接着層５９７は、タッチセンサ５９５が表示部５０１に重なるように、基板５９０を基
板５７０に貼り合わせている。
【０１５１】
電極５９１及び電極５９２は、透光性を有する導電材料を用いて形成する。透光性を有
する導電性材料としては、酸化インジウム、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などの導電性酸化物またはグラフェンを用いる
ことができる。
【０１５２】
透光性を有する導電性材料を基板５９０上にスパッタリング法により成膜した後、フォ
トリソグラフィ法等の様々なパターニング技術により、不要な部分を除去して、電極５９
１及び電極５９２を形成することができる。グラフェンはＣＶＤ法のほか、酸化グラフェ
ンを分散した溶液を塗布した後にこれを還元して形成してもよい。
【０１５３】
また、絶縁層５９３に用いる材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、
シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム
などの無機絶縁材料を用いることもできる。
【０１５４】
また、電極５９１に達する開口が絶縁層５９３に設けられ、配線５９４が隣接する電極
５９１を電気的に接続する。透光性の導電性材料は、タッチパネルの開口率を高めること
ができるため、配線５９４に好適に用いることができる。また、電極５９１及び電極５９
２より導電性の高い材料は、電気抵抗を低減できるため配線５９４に好適に用いることが
できる。
【０１５５】
一の電極５９２は一方向に延在し、複数の電極５９２がストライプ状に設けられている
。
【０１５６】
配線５９４は電極５９２と交差して設けられている。
【０１５７】
一対の電極５９１が一の電極５９２を挟んで設けられ、配線５９４は一対の電極５９１
を電気的に接続している。
【０１５８】
なお、複数の電極５９１は、一の電極５９２と必ずしも直交する方向に配置される必要
はなく、９０度未満の角度をなすように配置されてもよい。
【０１５９】
一の配線５９８は、電極５９１又は電極５９２と電気的に接続される。配線５９８の一
部は、端子として機能する。配線５９８としては、例えば、アルミニウム、金、白金、銀
、ニッケル、チタン、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、又はパラ
ジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。
【０１６０】
なお、絶縁層５９３及び配線５９４を覆う絶縁層を設けて、タッチセンサ５９５を保護
することができる。
【０１６１】
また、接続層５９９は、配線５９８とＦＰＣ５０９（２）を電気的に接続する。
【０１６２】
接続層５９９としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏ
ｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉ
ｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
【０１６３】
接着層５９７は、透光性を有する。例えば、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂を用いるこ
とができ、具体的には、アクリル、ウレタン、エポキシ、またはシロキサン結合を有する
樹脂などの樹脂を用いることができる。
【０１６４】
＜表示部＞
表示部５０１は、マトリクス状に配置された複数の画素を備える。画素は表示素子と表
示素子を駆動する画素回路を備える。
【０１６５】
本実施の形態では、白色の有機エレクトロルミネッセンス素子を表示素子に適用する場
合について説明するが、表示素子はこれに限られない。
【０１６６】
例えば、表示素子として、有機エレクトロルミネッセンス素子の他、電気泳動方式や電
子粉流体方式などにより表示を行う表示素子（電子インクともいう）、シャッター方式の
ＭＥＭＳ表示素子、光干渉方式のＭＥＭＳ表示素子など、様々な表示素子を用いることが
できる。なお、適用する表示素子に好適な構成を、様々な画素回路から選択して用いるこ
とができる。
【０１６７】
基板５１０は、可撓性を有する基板５１０ｂ、意図しない不純物の発光素子への拡散を
防ぐバリア膜５１０ａおよび基板５１０ｂとバリア膜５１０ａを貼り合わせる接着層５１
０ｃが積層された積層体である。
【０１６８】
基板５７０は、可撓性を有する基板５７０ｂ、意図しない不純物の発光素子への拡散を
防ぐバリア膜５７０ａおよび基板５７０ｂとバリア膜５７０ａを貼り合わせる接着層５７
０ｃの積層体である。
【０１６９】
封止材５６０は基板５７０と基板５１０を貼り合わせている。封止材５６０は空気より
大きい屈折率を備える。また、封止材５６０側に光を取り出す場合は、封止材５６０は光
学接合層を兼ねる。画素回路および発光素子（例えば発光素子５５０Ｒ）は基板５１０と
基板５７０の間にある。
【０１７０】
《画素の構成》
画素は、副画素５０２Ｒを含み、副画素５０２Ｒは発光モジュール５８０Ｒを備える。
【０１７１】
副画素５０２Ｒは、発光素子５５０Ｒおよび第１の発光素子５５０Ｒに電力を供給する
ことができるトランジスタ５０２ｔを含む画素回路を備える。また、発光モジュール５８
０Ｒは発光素子５５０Ｒおよび光学素子（例えば着色層５６７Ｒ）を備える。
【０１７２】
発光素子５５０Ｒは、下部電極、上部電極、下部電極と上部電極の間に発光性の有機化
合物を含む層を有する。
【０１７３】
発光モジュール５８０Ｒは、光を取り出す方向に着色層５６７Ｒを有する。着色層は特
定の波長を有する光を透過するものであればよく、例えば赤色、緑色または青色等を呈す
る光を選択的に透過するものを用いることができる。なお、他の副画素において、発光素
子の発する光をそのまま透過する領域を設けてもよい。
【０１７４】
また、封止材５６０が光を取り出す側に設けられている場合、封止材５６０は、第１の
発光素子５５０Ｒと着色層５６７Ｒに接する。
【０１７５】
着色層５６７Ｒは発光素子５５０Ｒと重なる位置にある。これにより、発光素子５５０
Ｒが発する光の一部は着色層５６７Ｒを透過して、図中に示す矢印の方向の発光モジュー
ル５８０Ｒの外部に射出される。
【０１７６】
《表示部の構成》
表示部５０１は、光を射出する方向に遮光層５６７ＢＭを有する。遮光層５６７ＢＭは
、着色層（例えば着色層５６７Ｒ）を囲むように設けられている。
【０１７７】
表示部５０１は、反射防止層５６７ｐを画素に重なる位置に備える。反射防止層５６７
ｐとして、例えば円偏光板を用いることができる。
【０１７８】
表示部５０１は、絶縁膜５２１を備える。絶縁膜５２１はトランジスタ５０２ｔを覆っ
ている。なお、絶縁膜５２１は画素回路に起因する凹凸を平坦化するための層として用い
ることができる。また、不純物の拡散を抑制できる層を含む積層膜を、絶縁膜５２１に適
用することができる。これにより、予期せぬ不純物の拡散によるトランジスタ５０２ｔ等
の信頼性の低下を抑制できる。
【０１７９】
表示部５０１は、発光素子（例えば発光素子５５０Ｒ）を絶縁膜５２１上に有する。
【０１８０】
表示部５０１は、下部電極の端部に重なる隔壁５２８を絶縁膜５２１上に有する。また
、基板５１０と基板５７０の間隔を制御するスペーサを、隔壁５２８上に有する。
【０１８１】
《走査線駆動回路の構成》
走査線駆動回路５０３ｇ（１）は、トランジスタ５０３ｔおよび容量５０３ｃを含む。
なお、駆動回路を画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができる。
【０１８２】
《他の構成》
表示部５０１は、信号を供給することができる配線５１１を備え、端子５１９が配線５
１１に設けられている。なお、画像信号および同期信号等の信号を供給することができる
ＦＰＣ５０９（１）が端子５１９に電気的に接続されている。
【０１８３】
なお、ＦＰＣ５０９（１）にはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良
い。
【０１８４】
＜表示部の変形例１＞
様々なトランジスタを表示部５０１に適用できる。
【０１８５】
ボトムゲート型のトランジスタを表示部５０１に適用する場合の構成を、図１０（Ａ）
および図１０（Ｂ）に図示する。
【０１８６】
例えば、酸化物半導体、アモルファスシリコン等を含む半導体層を、図１０（Ａ）に図
示するトランジスタ５０２ｔおよびトランジスタ５０３ｔに適用することができる。
【０１８７】
例えば、多結晶シリコン等を含む半導体層を、図１０（Ｂ）に図示するトランジスタ５
０２ｔおよびトランジスタ５０３ｔに適用することができる。
【０１８８】
トップゲート型のトランジスタを表示部５０１に適用する場合の構成を、図１０（Ｃ）
に図示する。
【０１８９】
例えば、多結晶シリコンまたは転写された単結晶シリコン膜等を含む半導体層を、図１
０（Ｃ）に図示するトランジスタ５０２ｔおよびトランジスタ５０３ｔに適用することが
できる。
【０１９０】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
【０１９１】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に適用することができる折り曲げ可能な
タッチパネルの構成について、図１１を参照しながら説明する。
【０１９２】
図１１は、タッチパネル５００Ｂの断面図である。
【０１９３】
本実施の形態で説明するタッチパネル５００Ｂは、供給された画像情報をトランジスタ
が設けられている側に表示する表示部５０１を備える点およびタッチセンサが表示部の基
板５１０側に設けられている点が、実施の形態３で説明するタッチパネル５００とは異な
る。ここでは異なる構成について詳細に説明し、同様の構成を用いることができる部分は
、上記の説明を援用する。
【０１９４】
＜表示部＞
表示部５０１は、マトリクス状に配置された複数の画素を備える。画素は表示素子と表
示素子を駆動する画素回路を備える。
【０１９５】
《画素の構成》
画素は、副画素５０２Ｒを含み、副画素５０２Ｒは発光モジュール５８０Ｒを備える。
【０１９６】
副画素５０２Ｒは、発光素子５５０Ｒおよび発光素子５５０Ｒに電力を供給することが
できるトランジスタ５０２ｔを含む画素回路を備える。
【０１９７】
発光モジュール５８０Ｒは発光素子５５０Ｒおよび光学素子（例えば着色層５６７Ｒ）
を備える。
【０１９８】
発光素子５５０Ｒは、下部電極、上部電極、下部電極と上部電極の間に発光性の有機化
合物を含む層を有する。
【０１９９】
発光モジュール５８０Ｒは、光を取り出す方向に着色層５６７Ｒを有する。着色層は特
定の波長を有する光を透過するものであればよく、例えば赤色、緑色または青色等を呈す
る光を選択的に透過するものを用いることができる。なお、他の副画素において、発光素
子の発する光をそのまま透過する領域を設けてもよい。
【０２００】
着色層５６７Ｒは発光素子５５０Ｒと重なる位置にある。また、図１１（Ａ）に示す発
光素子５５０Ｒは、トランジスタ５０２ｔが設けられている側に光を射出する。これによ
り、発光素子５５０Ｒが発する光の一部は着色層５６７Ｒを透過して、図中に示す矢印の
方向の発光モジュール５８０Ｒの外部に射出される。
【０２０１】
《表示部の構成》
表示部５０１は、光を射出する方向に遮光層５６７ＢＭを有する。遮光層５６７ＢＭは
、着色層（例えば着色層５６７Ｒ）を囲むように設けられている。
【０２０２】
表示部５０１は、絶縁膜５２１を備える。絶縁膜５２１はトランジスタ５０２ｔを覆っ
ている。なお、絶縁膜５２１は画素回路に起因する凹凸を平坦化するための層として用い
ることができる。また、不純物の拡散を抑制できる層を含む積層膜を、絶縁膜５２１に適
用することができる。これにより、例えば着色層５６７Ｒから拡散する予期せぬ不純物に
よるトランジスタ５０２ｔ等の信頼性の低下を抑制できる。
【０２０３】
＜タッチセンサ＞
タッチセンサ５９５は、表示部５０１の基板５１０側に設けられている（図１１（Ａ）
参照）。
【０２０４】
接着層５９７は、基板５１０と基板５９０の間にあり、表示部５０１とタッチセンサ５
９５を貼り合わせる。
【０２０５】
＜表示部の変形例１＞
様々なトランジスタを表示部５０１に適用できる。
【０２０６】
ボトムゲート型のトランジスタを表示部５０１に適用する場合の構成を、図１１（Ａ）
および図１１（Ｂ）に図示する。
【０２０７】
例えば、酸化物半導体、アモルファスシリコン等を含む半導体層を、図１１（Ａ）に図
示するトランジスタ５０２ｔおよびトランジスタ５０３ｔに適用することができる。
【０２０８】
例えば、多結晶シリコン等を含む半導体層を、図１１（Ｂ）に図示するトランジスタ５
０２ｔおよびトランジスタ５０３ｔに適用することができる。
【０２０９】
トップゲート型のトランジスタを表示部５０１に適用する場合の構成を、図１１（Ｃ）
に図示する。
【０２１０】
例えば、多結晶シリコンまたは転写された単結晶シリコン膜等を含む半導体層を、図１
１（Ｃ）に図示するトランジスタ５０２ｔおよびトランジスタ５０３ｔに適用することが
できる。
【０２１１】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
【０２１２】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示パネルに適用可能な半導体装置の半導体層に
好適に用いることのできる酸化物半導体について説明する。
【０２１３】
酸化物半導体は、エネルギーギャップが３．０ｅＶ以上と大きく、酸化物半導体を適切
な条件で加工し、そのキャリア密度を十分に低減して得られた酸化物半導体膜が適用され
たトランジスタにおいては、オフ状態でのソースとドレイン間のリーク電流（オフ電流）
を、従来のシリコンを用いたトランジスタと比較して極めて低いものとすることができる
。
【０２１４】
適用可能な酸化物半導体としては、少なくともインジウム（Ｉｎ）あるいは亜鉛（Ｚｎ
）を含むことが好ましい。特にＩｎとＺｎを含むことが好ましい。また、該酸化物半導体
を用いたトランジスタの電気特性のばらつきを減らすためのスタビライザとして、それら
に加えてガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）
、チタン（Ｔｉ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタノイド（例えば
、セリウム（Ｃｅ）、ネオジム（Ｎｄ）、ガドリニウム（Ｇｄ））から選ばれた一種、ま
たは複数種が含まれていることが好ましい。
【０２１５】
例えば、酸化物半導体として、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、Ｉｎ−Ｚｎ系酸
化物、Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｚｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｓｎ−Ｍｇ系酸
化物、Ｉｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｉｎ−Ｇａ系酸化物、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物（ＩＧＺＯ
とも表記する）、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ｇａ−
Ｚｎ系酸化物、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｚ
ｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｚｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｉ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｃ−Ｚｎ
系酸化物、Ｉｎ−Ｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｃｅ−Ｚｎ系酸
化物、Ｉｎ−Ｐｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｎｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｍ−Ｚｎ系酸化
物、Ｉｎ−Ｅｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｇｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｂ−Ｚｎ系酸化物
、Ｉｎ−Ｄｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｏ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｒ−Ｚｎ系酸化物、
Ｉｎ−Ｔｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉ
ｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｇａ−
Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉ
ｎ−Ｈｆ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物を用いることができる。
【０２１６】
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。
【０２１７】
また、酸化物半導体として、ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＞０、且つ、ｍは整数でない
）で表記される材料を用いてもよい。なお、Ｍは、Ｇａ、Ｆｅ、Ｍｎ及びＣｏから選ばれ
た一の金属元素または複数の金属元素、若しくは上記のスタビライザとしての元素を示す
。また、酸化物半導体として、Ｉｎ２ＳｎＯ５（ＺｎＯ）ｎ（ｎ＞０、且つ、ｎは整数）
で表記される材料を用いてもよい。
【０２１８】
例えば、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：２、Ｉｎ：Ｇａ
：Ｚｎ＝１：３：４、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：６、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝３：１：２あ
るいはＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：１：３の原子数比のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物やその組成
の近傍の酸化物を用いるとよい。
【０２１９】
酸化物半導体膜に水素が多量に含まれると、酸化物半導体と結合することによって、水
素の一部がドナーとなり、キャリアである電子を生じてしまう。これにより、トランジス
タのしきい値電圧がマイナス方向にシフトしてしまう。そのため、酸化物半導体膜の形成
後において、脱水化処理（脱水素化処理）を行い酸化物半導体膜から、水素、又は水分を
除去して不純物が極力含まれないように高純度化することが好ましい。
【０２２０】
なお、酸化物半導体膜への脱水化処理（脱水素化処理）によって、酸化物半導体膜から
酸素も同時に減少してしまうことがある。よって、酸化物半導体膜への脱水化処理（脱水
素化処理）によって増加した酸素欠損を補填するために酸素を酸化物半導体に加える処理
を行うことが好ましい。本明細書等において、酸化物半導体膜に酸素を供給する場合を、
加酸素化処理と記す場合がある。または酸化物半導体に含まれる酸素を化学量論的組成よ
りも多くする場合を過酸素化処理と記す場合がある。
【０２２１】
このように、酸化物半導体膜は、脱水化処理（脱水素化処理）により、水素または水分
が除去され、加酸素化処理により酸素欠損を補填することによって、ｉ型（真性）化また
はｉ型に限りなく近く実質的にｉ型（真性）である酸化物半導体膜とすることができる。
なお、実質的に真性とは、酸化物半導体膜中にドナーに由来するキャリアが極めて少なく
（ゼロに近く）、キャリア密度が１×１０１７／ｃｍ３以下、１×１０１６／ｃｍ３以下
、１×１０１５／ｃｍ３以下、１×１０１４／ｃｍ３以下、１×１０１３／ｃｍ３以下で
あることをいう。
【０２２２】
またこのように、ｉ型又は実質的にｉ型である酸化物半導体膜を備えるトランジスタは
、極めて優れたオフ電流特性を実現できる。例えば、酸化物半導体膜を用いたトランジス
タがオフ状態のときのドレイン電流を、室温（２５℃程度）にて１×１０−１８Ａ以下、
好ましくは１×１０−２１Ａ以下、さらに好ましくは１×１０−２４Ａ以下、または８５
℃にて１×１０−１５Ａ以下、好ましくは１×１０−１８Ａ以下、さらに好ましくは１×
１０−２１Ａ以下とすることができる。なお、トランジスタがオフ状態とは、ｎチャネル
型のトランジスタの場合、ゲート電圧がしきい値電圧よりも十分小さい状態をいう。具体
的には、ゲート電圧がしきい値電圧よりも１Ｖ以上、２Ｖ以上または３Ｖ以上小さければ
、トランジスタはオフ状態となる。
【０２２３】
以下では、酸化物半導体膜の構造について説明する。
【０２２４】
なお、本明細書において、「平行」とは、二つの直線が−１０°以上１０°以下の角度
で配置されている状態をいう。したがって、−５°以上５°以下の場合も含まれる。また
、「略平行」とは、二つの直線が−３０°以上３０°以下の角度で配置されている状態を
いう。また、「垂直」とは、二つの直線が８０°以上１００°以下の角度で配置されてい
る状態をいう。したがって、８５°以上９５°以下の場合も含まれる。また、「略垂直」
とは、二つの直線が６０°以上１２０°以下の角度で配置されている状態をいう。
【０２２５】
また、本明細書において、結晶が三方晶または菱面体晶である場合、六方晶系として表
す。
【０２２６】
酸化物半導体は、単結晶酸化物半導体と、それ以外の非単結晶酸化物半導体とに分けら
れる。非単結晶酸化物半導体としては、ＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ  Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ
Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶酸化物
半導体、微結晶酸化物半導体、非晶質酸化物半導体などがある。
【０２２７】
また別の観点では、酸化物半導体は、非晶質酸化物半導体と、それ以外の結晶性酸化物
半導体とに分けられる。結晶性酸化物半導体としては、単結晶酸化物半導体、ＣＡＡＣ−
ＯＳ、多結晶酸化物半導体、微結晶酸化物半導体などがある。
【０２２８】
まずは、ＣＡＡＣ−ＯＳについて説明する。なお、ＣＡＡＣ−ＯＳを、ＣＡＮＣ（Ｃ−
Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ）を有する酸化物半導体と呼ぶこ
ともできる。
【０２２９】
ＣＡＡＣ−ＯＳは、ｃ軸配向した複数の結晶部（ペレットともいう。）を有する酸化物
半導体の一つである。
【０２３０】
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒ
ｏｓｃｏｐｅ）によって、ＣＡＡＣ−ＯＳの明視野像と回折パターンとの複合解析像（高
分解能ＴＥＭ像ともいう。）を観察すると、複数のペレットを確認することができる。一
方、高分解能ＴＥＭ像ではペレット同士の境界、即ち結晶粒界（グレインバウンダリーと
もいう。）を明確に確認することができない。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳは、結晶粒界に
起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。
【０２３１】
以下では、ＴＥＭによって観察したＣＡＡＣ−ＯＳについて説明する。図１２（Ａ）に
、試料面と略平行な方向から観察したＣＡＡＣ−ＯＳの断面の高分解能ＴＥＭ像を示す。
高分解能ＴＥＭ像の観察には、球面収差補正（Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  Ａｂｅｒｒａｔｉｏ
ｎ  Ｃｏｒｒｅｃｔｏｒ）機能を用いた。球面収差補正機能を用いた高分解能ＴＥＭ像を
、特にＣｓ補正高分解能ＴＥＭ像と呼ぶ。Ｃｓ補正高分解能ＴＥＭ像の取得は、例えば、
日本電子株式会社製原子分解能分析電子顕微鏡ＪＥＭ−ＡＲＭ２００Ｆなどによって行う
ことができる。
【０２３２】
図１２（Ａ）の領域（１）を拡大したＣｓ補正高分解能ＴＥＭ像を図１２（Ｂ）に示す
。図１２（Ｂ）より、ペレットにおいて、金属原子が層状に配列していることを確認でき
る。金属原子の各層の配列は、ＣＡＡＣ−ＯＳの膜を形成する面（被形成面ともいう。）
または上面の凹凸を反映しており、ＣＡＡＣ−ＯＳの被形成面または上面と平行となる。
【０２３３】
図１２（Ｂ）に示すように、ＣＡＡＣ−ＯＳは特徴的な原子配列を有する。図１２（Ｃ
）は、特徴的な原子配列を、補助線で示したものである。図１２（Ｂ）および図１２（Ｃ
）より、ペレット一つの大きさは１ｎｍ以上３ｎｍ以下程度であり、ペレットとペレット
との傾きにより生じる隙間の大きさは０．８ｎｍ程度であることがわかる。したがって、
ペレットを、ナノ結晶（ｎｃ：ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌ）と呼ぶこともできる。
【０２３４】
ここで、Ｃｓ補正高分解能ＴＥＭ像をもとに、基板５１２０上のＣＡＡＣ−ＯＳのペレ
ット５１００の配置を模式的に示すと、レンガまたはブロックが積み重なったような構造
となる（図１２（Ｄ）参照。）。図１２（Ｃ）で観察されたペレットとペレットとの間で
傾きが生じている箇所は、図１２（Ｄ）に示す領域５１６１に相当する。
【０２３５】
また、図１３（Ａ）に、試料面と略垂直な方向から観察したＣＡＡＣ−ＯＳの平面のＣ
ｓ補正高分解能ＴＥＭ像を示す。図１３（Ａ）の領域（１）、領域（２）および領域（３
）を拡大したＣｓ補正高分解能ＴＥＭ像を、それぞれ図１３（Ｂ）、図１３（Ｃ）および
図１３（Ｄ）に示す。図１３（Ｂ）、図１３（Ｃ）および図１３（Ｄ）より、ペレットは
、金属原子が三角形状、四角形状または六角形状に配列していることを確認できる。しか
しながら、異なるペレット間で、金属原子の配列に規則性は見られない。
【０２３６】
次に、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−Ｒａｙ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）によって解析したＣ
ＡＡＣ−ＯＳについて説明する。例えば、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶を有するＣＡＡＣ−Ｏ
Ｓに対し、ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による構造解析を行うと、図１４（Ａ）に示すよ
うに回折角（２θ）が３１°近傍にピークが現れる場合がある。このピークは、ＩｎＧａ
ＺｎＯ４の結晶の（００９）面に帰属されることから、ＣＡＡＣ−ＯＳの結晶がｃ軸配向
性を有し、ｃ軸が被形成面または上面に略垂直な方向を向いていることが確認できる。
【０２３７】
なお、ＣＡＡＣ−ＯＳのｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による構造解析では、２θが３１
°近傍のピークの他に、２θが３６°近傍にもピークが現れる場合がある。２θが３６°
近傍のピークは、ＣＡＡＣ−ＯＳ中の一部に、ｃ軸配向性を有さない結晶が含まれること
を示している。より好ましいＣＡＡＣ−ＯＳは、ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による構造
解析では、２θが３１°近傍にピークを示し、２θが３６°近傍にピークを示さない。
【０２３８】
一方、ＣＡＡＣ−ＯＳに対し、ｃ軸に略垂直な方向からＸ線を入射させるｉｎ−ｐｌａ
ｎｅ法による構造解析を行うと、２θが５６°近傍にピークが現れる。このピークは、Ｉ
ｎＧａＺｎＯ４の結晶の（１１０）面に帰属される。ＣＡＡＣ−ＯＳの場合は、２θを５
６°近傍に固定し、試料面の法線ベクトルを軸（φ軸）として試料を回転させながら分析
（φスキャン）を行っても、図１４（Ｂ）に示すように明瞭なピークは現れない。これに
対し、ＩｎＧａＺｎＯ４の単結晶酸化物半導体であれば、２θを５６°近傍に固定してφ
スキャンした場合、図１４（Ｃ）に示すように（１１０）面と等価な結晶面に帰属される
ピークが６本観察される。したがって、ＸＲＤを用いた構造解析から、ＣＡＡＣ−ＯＳは
、ａ軸およびｂ軸の配向が不規則であることが確認できる。
【０２３９】
次に、電子回折によって解析したＣＡＡＣ−ＯＳについて説明する。例えば、ＩｎＧａ
ＺｎＯ４の結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳに対し、試料面に平行にプローブ径が３００ｎｍ
の電子線を入射させると、図１５（Ａ）に示すような回折パターン（制限視野透過電子回
折パターンともいう。）が現れる場合がある。この回折パターンには、ＩｎＧａＺｎＯ４
の結晶の（００９）面に起因するスポットが含まれる。したがって、電子回折によっても
、ＣＡＡＣ−ＯＳに含まれるペレットがｃ軸配向性を有し、ｃ軸が被形成面または上面に
略垂直な方向を向いていることがわかる。一方、同じ試料に対し、試料面に垂直にプロー
ブ径が３００ｎｍの電子線を入射させたときの回折パターンを図１５（Ｂ）に示す。図１
５（Ｂ）より、リング状の回折パターンが確認される。したがって、電子回折によっても
、ＣＡＡＣ−ＯＳに含まれるペレットのａ軸およびｂ軸は配向性を有さないことがわかる
。なお、図１５（Ｂ）における第１リングは、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶の（０１０）面お
よび（１００）面などに起因すると考えられる。また、図１５（Ｂ）における第２リング
は（１１０）面などに起因すると考えられる。
【０２４０】
また、ＣＡＡＣ−ＯＳは、欠陥準位密度の低い酸化物半導体である。酸化物半導体の欠
陥としては、例えば、不純物に起因する欠陥や、酸素欠損などがある。したがって、ＣＡ
ＡＣ−ＯＳは、不純物濃度の低い酸化物半導体ということもできる。また、ＣＡＡＣ−Ｏ
Ｓは、酸素欠損の少ない酸化物半導体ということもできる。
【０２４１】
酸化物半導体に含まれる不純物は、キャリアトラップとなる場合や、キャリア発生源と
なる場合がある。また、酸化物半導体中の酸素欠損は、キャリアトラップとなる場合や、
水素を捕獲することによってキャリア発生源となる場合がある。
【０２４２】
なお、不純物は、酸化物半導体の主成分以外の元素で、水素、炭素、シリコン、遷移金
属元素などがある。例えば、シリコンなどの、酸化物半導体を構成する金属元素よりも酸
素との結合力の強い元素は、酸化物半導体から酸素を奪うことで酸化物半導体の原子配列
を乱し、結晶性を低下させる要因となる。また、鉄やニッケルなどの重金属、アルゴン、
二酸化炭素などは、原子半径（または分子半径）が大きいため、酸化物半導体の原子配列
を乱し、結晶性を低下させる要因となる。
【０２４３】
また、欠陥準位密度の低い（酸素欠損が少ない）酸化物半導体は、キャリア密度を低く
することができる。そのような酸化物半導体を、高純度真性または実質的に高純度真性な
酸化物半導体と呼ぶ。ＣＡＡＣ−ＯＳは、不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低い。即ち
、高純度真性または実質的に高純度真性な酸化物半導体となりやすい。したがって、ＣＡ
ＡＣ−ＯＳを用いたトランジスタは、しきい値電圧がマイナスとなる電気特性（ノーマリ
ーオンともいう。）になることが少ない。また、高純度真性または実質的に高純度真性な
酸化物半導体は、キャリアトラップが少ない。酸化物半導体のキャリアトラップに捕獲さ
れた電荷は、放出するまでに要する時間が長く、あたかも固定電荷のように振る舞うこと
がある。そのため、不純物濃度が高く、欠陥準位密度が高い酸化物半導体を用いたトラン
ジスタは、電気特性が不安定となる場合がある。一方、ＣＡＡＣ−ＯＳを用いたトランジ
スタは、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトランジスタとなる。
【０２４４】
また、ＣＡＡＣ−ＯＳは欠陥準位密度が低いため、光の照射によって欠陥準位に捕獲さ
れるキャリアは少なくなる。したがって、ＣＡＡＣ−ＯＳを用いたトランジスタは、可視
光や紫外光の照射による電気特性の変動が小さい。
【０２４５】
次に、微結晶酸化物半導体について説明する。
【０２４６】
微結晶酸化物半導体は、高分解能ＴＥＭ像において、結晶部を確認することのできる領
域と、明確な結晶部を確認することのできない領域と、を有する。微結晶酸化物半導体に
含まれる結晶部は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下、または１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の大きさ
であることが多い。特に、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下、または１ｎｍ以上３ｎｍ以下の微結
晶であるナノ結晶を有する酸化物半導体を、ｎｃ−ＯＳ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎ
ｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）と呼ぶ。ｎｃ−ＯＳは、例えば、高分解
能ＴＥＭ像では、結晶粒界を明確に確認できない場合がある。なお、ナノ結晶は、ＣＡＡ
Ｃ−ＯＳにおけるペレットと起源を同じくする可能性がある。そのため、以下ではｎｃ−
ＯＳの結晶部をペレットと呼ぶ場合がある。
【０２４７】
ｎｃ−ＯＳは、微小な領域（例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の領域、特に１ｎｍ以上
３ｎｍ以下の領域）において原子配列に周期性を有する。また、ｎｃ−ＯＳは、異なるペ
レット間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、膜全体で配向性が見られない。し
たがって、ｎｃ−ＯＳは、分析方法によっては、非晶質酸化物半導体と区別が付かない場
合がある。例えば、ｎｃ−ＯＳに対し、ペレットよりも大きい径のＸ線を用いるＸＲＤ装
置を用いて構造解析を行うと、ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による解析では、結晶面を示
すピークが検出されない。また、ｎｃ−ＯＳに対し、ペレットよりも大きいプローブ径（
例えば５０ｎｍ以上）の電子線を用いる電子回折（制限視野電子回折ともいう。）を行う
と、ハローパターンのような回折パターンが観測される。一方、ｎｃ−ＯＳに対し、ペレ
ットの大きさと近いかペレットより小さいプローブ径の電子線を用いるナノビーム電子回
折を行うと、スポットが観測される。また、ｎｃ−ＯＳに対しナノビーム電子回折を行う
と、円を描くように（リング状に）輝度の高い領域が観測される場合がある。さらに、リ
ング状の領域内に複数のスポットが観測される場合がある。
【０２４８】
このように、ペレット（ナノ結晶）間では結晶方位が規則性を有さないことから、ｎｃ
−ＯＳを、ＲＡＮＣ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｌｉｇｎｅｄ  ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ）を有
する酸化物半導体、またはＮＡＮＣ（Ｎｏｎ−Ａｌｉｇｎｅｄ  ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌ
ｓ）を有する酸化物半導体と呼ぶこともできる。
【０２４９】
ｎｃ−ＯＳは、非晶質酸化物半導体よりも規則性の高い酸化物半導体である。そのため
、ｎｃ−ＯＳは、非晶質酸化物半導体よりも欠陥準位密度が低くなる。ただし、ｎｃ−Ｏ
Ｓは、異なるペレット間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、ｎｃ−ＯＳは、Ｃ
ＡＡＣ−ＯＳと比べて欠陥準位密度が高くなる。
【０２５０】
次に、非晶質酸化物半導体について説明する。
【０２５１】
非晶質酸化物半導体は、膜中における原子配列が不規則であり、結晶部を有さない酸化
物半導体である。石英のような無定形状態を有する酸化物半導体が一例である。
【０２５２】
非晶質酸化物半導体は、高分解能ＴＥＭ像において結晶部を確認することができない。
【０２５３】
非晶質酸化物半導体に対し、ＸＲＤ装置を用いた構造解析を行うと、ｏｕｔ−ｏｆ−ｐ
ｌａｎｅ法による解析では、結晶面を示すピークが検出されない。また、非晶質酸化物半
導体に対し、電子回折を行うと、ハローパターンが観測される。また、非晶質酸化物半導
体に対し、ナノビーム電子回折を行うと、スポットが観測されず、ハローパターンのみが
観測される。
【０２５４】
非晶質構造については、様々な見解が示されている。例えば、原子配列に全く秩序性を
有さない構造を完全な非晶質構造（ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ  ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  ｓｔｒ
ｕｃｔｕｒｅ）と呼ぶ場合がある。また、最近接原子間距離または第２近接原子間距離ま
で秩序性を有し、かつ長距離秩序性を有さない構造を非晶質構造と呼ぶ場合もある。した
がって、最も厳格な定義によれば、僅かでも原子配列に秩序性を有する酸化物半導体を非
晶質酸化物半導体と呼ぶことはできない。また、少なくとも、長距離秩序性を有する酸化
物半導体を非晶質酸化物半導体と呼ぶことはできない。よって、結晶部を有することから
、例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳおよびｎｃ−ＯＳを、非晶質酸化物半導体または完全な非晶質
酸化物半導体と呼ぶことはできない。
【０２５５】
なお、酸化物半導体は、ｎｃ−ＯＳと非晶質酸化物半導体との間の構造を有する場合が
ある。そのような構造を有する酸化物半導体を、特に非晶質ライク酸化物半導体（ａ−ｌ
ｉｋｅ  ＯＳ：ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ｌｉｋｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏ
ｒ）と呼ぶ。
【０２５６】
ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、高分解能ＴＥＭ像において鬆（ボイドともいう。）が観察され
る場合がある。また、高分解能ＴＥＭ像において、明確に結晶部を確認することのできる
領域と、結晶部を確認することのできない領域と、を有する。
【０２５７】
鬆を有するため、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、不安定な構造である。以下では、ａ−ｌｉｋ
ｅ  ＯＳが、ＣＡＡＣ−ＯＳおよびｎｃ−ＯＳと比べて不安定な構造であることを示すた
め、電子照射による構造の変化を示す。
【０２５８】
電子照射を行う試料として、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ（試料Ａと表記する。）、ｎｃ−ＯＳ
（試料Ｂと表記する。）およびＣＡＡＣ−ＯＳ（試料Ｃと表記する。）を準備する。いず
れの試料もＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物である。
【０２５９】
まず、各試料の高分解能断面ＴＥＭ像を取得する。高分解能断面ＴＥＭ像により、各試
料は、いずれも結晶部を有することがわかる。
【０２６０】
なお、結晶部の判定は、以下のように行えばよい。例えば、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶の
単位格子は、Ｉｎ−Ｏ層を３層有し、またＧａ−Ｚｎ−Ｏ層を６層有する、計９層がｃ軸
方向に層状に重なった構造を有することが知られている。これらの近接する層同士の間隔
は、（００９）面の格子面間隔（ｄ値ともいう。）と同程度であり、結晶構造解析からそ
の値は０．２９ｎｍと求められている。したがって、格子縞の間隔が０．２８ｎｍ以上０
．３０ｎｍ以下である箇所を、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶部と見なすことができる。なお、
格子縞は、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶のａ−ｂ面に対応する。
【０２６１】
図１６は、各試料の結晶部（２２箇所から４５箇所）の平均の大きさを調査した例であ
る。ただし、上述した格子縞の長さを結晶部の大きさとしている。図１６より、ａ−ｌｉ
ｋｅ  ＯＳは、電子の累積照射量に応じて結晶部が大きくなっていくことがわかる。具体
的には、図１６中に（１）で示すように、ＴＥＭによる観察初期においては１．２ｎｍ程
度の大きさだった結晶部（初期核ともいう。）が、累積照射量が４．２×１０８ｅ−／ｎ
ｍ２においては２．６ｎｍ程度の大きさまで成長していることがわかる。一方、ｎｃ−Ｏ
ＳおよびＣＡＡＣ−ＯＳは、電子照射開始時から電子の累積照射量が４．２×１０８ｅ−
／ｎｍ２までの範囲で、結晶部の大きさに変化が見られないことがわかる。具体的には、
図１６中の（２）および（３）で示すように、電子の累積照射量によらず、ｎｃ−ＯＳお
よびＣＡＡＣ−ＯＳの結晶部の大きさは、それぞれ１．４ｎｍ程度および２．１ｎｍ程度
であることがわかる。
【０２６２】
このように、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、電子照射によって結晶部の成長が見られる場合が
ある。一方、ｎｃ−ＯＳおよびＣＡＡＣ−ＯＳは、電子照射による結晶部の成長がほとん
ど見られないことがわかる。即ち、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、ｎｃ−ＯＳおよびＣＡＡＣ−
ＯＳと比べて、不安定な構造であることがわかる。
【０２６３】
また、鬆を有するため、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、ｎｃ−ＯＳおよびＣＡＡＣ−ＯＳと比
べて密度の低い構造である。具体的には、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳの密度は、同じ組成の単結
晶の密度の７８．６％以上９２．３％未満となる。また、ｎｃ−ＯＳの密度およびＣＡＡ
Ｃ−ＯＳの密度は、同じ組成の単結晶の密度の９２．３％以上１００％未満となる。単結
晶の密度の７８％未満となる酸化物半導体は、成膜すること自体が困難である。
【０２６４】
例えば、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１［原子数比］を満たす酸化物半導体において、
菱面体晶構造を有する単結晶ＩｎＧａＺｎＯ４の密度は６．３５７ｇ／ｃｍ３となる。よ
って、例えば、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１［原子数比］を満たす酸化物半導体におい
て、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳの密度は５．０ｇ／ｃｍ３以上５．９ｇ／ｃｍ３未満となる。ま
た、例えば、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１［原子数比］を満たす酸化物半導体において
、ｎｃ−ＯＳの密度およびＣＡＡＣ−ＯＳの密度は５．９ｇ／ｃｍ３以上６．３ｇ／ｃｍ
３未満となる。
【０２６５】
なお、同じ組成の単結晶が存在しない場合がある。その場合、任意の割合で組成の異な
る単結晶を組み合わせることにより、任意の組成における単結晶に相当する密度を見積も
ることができる。任意の組成の単結晶に相当する密度は、組成の異なる単結晶を組み合わ
せる割合に対して、加重平均を用いて見積もればよい。ただし、密度は、可能な限り少な
い種類の単結晶を組み合わせて見積もることが好ましい。
【０２６６】
以上のように、酸化物半導体は、様々な構造をとり、それぞれが様々な特性を有する。
なお、酸化物半導体は、例えば、非晶質酸化物半導体、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ、微結晶酸化
物半導体、ＣＡＡＣ−ＯＳのうち、二種以上を有する積層膜であってもよい。
【０２６７】
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、例えば以下の方法により形成することができる。
【０２６８】
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、例えば、多結晶である酸化物半導体スパッタリング用ターゲット
を用い、スパッタリング法によって成膜する。
【０２６９】
成膜時の基板温度を高めることで、基板到達後にスパッタリング粒子のマイグレーショ
ンが起こる。具体的には、基板温度を１００℃以上７４０℃以下、好ましくは２００℃以
上５００℃以下として成膜する。成膜時の基板温度を高めることで、スパッタリング粒子
が基板に到達した場合、基板上でマイグレーションが起こり、スパッタリング粒子の平ら
な面が基板に付着する。このとき、スパッタリング粒子が正に帯電することで、スパッタ
リング粒子同士が反発しながら基板に付着するため、スパッタリング粒子が偏って不均一
に重なることがなく、厚さの均一なＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜することができる。
【０２７０】
成膜時の不純物混入を低減することで、不純物によって結晶状態が崩れることを抑制で
きる。例えば、成膜室内に存在する不純物濃度（水素、水、二酸化炭素及び窒素など）を
低減すればよい。また、成膜ガス中の不純物濃度を低減すればよい。具体的には、露点が
−８０℃以下、好ましくは−１００℃以下である成膜ガスを用いる。
【０２７１】
また、成膜ガス中の酸素割合を高め、電力を最適化することで成膜時のプラズマダメー
ジを軽減すると好ましい。成膜ガス中の酸素割合は、３０体積％以上、好ましくは１００
体積％とする。
【０２７２】
または、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、以下の方法により形成する。
【０２７３】
まず、第１の酸化物半導体膜を１ｎｍ以上１０ｎｍ未満の厚さで成膜する。第１の酸化
物半導体膜はスパッタリング法を用いて成膜する。具体的には、基板温度を１００℃以上
５００℃以下、好ましくは１５０℃以上４５０℃以下とし、成膜ガス中の酸素割合を３０
体積％以上、好ましくは１００体積％として成膜する。
【０２７４】
次に、加熱処理を行い、第１の酸化物半導体膜を結晶性の高い第１のＣＡＡＣ−ＯＳ膜
とする。加熱処理の温度は、３５０℃以上７４０℃以下、好ましくは４５０℃以上６５０
℃以下とする。また、加熱処理の時間は１分以上２４時間以下、好ましくは６分以上４時
間以下とする。また、加熱処理は、不活性雰囲気または酸化性雰囲気で行えばよい。好ま
しくは、不活性雰囲気で加熱処理を行った後、酸化性雰囲気で加熱処理を行う。不活性雰
囲気での加熱処理により、第１の酸化物半導体膜の不純物濃度を短時間で低減することが
できる。一方、不活性雰囲気での加熱処理により第１の酸化物半導体膜に酸素欠損が生成
されることがある。その場合、酸化性雰囲気での加熱処理によって該酸素欠損を低減する
ことができる。なお、加熱処理は１０００Ｐａ以下、１００Ｐａ以下、１０Ｐａ以下また
は１Ｐａ以下の減圧下で行ってもよい。減圧下では、第１の酸化物半導体膜の不純物濃度
をさらに短時間で低減することができる。
【０２７５】
第１の酸化物半導体膜は、厚さが１ｎｍ以上１０ｎｍ未満であることにより、厚さが１
０ｎｍ以上である場合と比べ、加熱処理によって容易に結晶化させることができる。
【０２７６】
次に、第１の酸化物半導体膜と同じ組成である第２の酸化物半導体膜を１０ｎｍ以上５
０ｎｍ以下の厚さで成膜する。第２の酸化物半導体膜はスパッタリング法を用いて成膜す
る。具体的には、基板温度を１００℃以上５００℃以下、好ましくは１５０℃以上４５０
℃以下とし、成膜ガス中の酸素割合を３０体積％以上、好ましくは１００体積％として成
膜する。
【０２７７】
次に、加熱処理を行い、第２の酸化物半導体膜を第１のＣＡＡＣ−ＯＳ膜から固相成長
させることで、結晶性の高い第２のＣＡＡＣ−ＯＳ膜とする。加熱処理の温度は、３５０
℃以上７４０℃以下、好ましくは４５０℃以上６５０℃以下とする。また、加熱処理の時
間は１分以上２４時間以下、好ましくは６分以上４時間以下とする。また、加熱処理は、
不活性雰囲気または酸化性雰囲気で行えばよい。好ましくは、不活性雰囲気で加熱処理を
行った後、酸化性雰囲気で加熱処理を行う。不活性雰囲気での加熱処理により、第２の酸
化物半導体膜の不純物濃度を短時間で低減することができる。一方、不活性雰囲気での加
熱処理により第２の酸化物半導体膜に酸素欠損が生成されることがある。その場合、酸化
性雰囲気での加熱処理によって該酸素欠損を低減することができる。なお、加熱処理は１
０００Ｐａ以下、１００Ｐａ以下、１０Ｐａ以下または１Ｐａ以下の減圧下で行ってもよ
い。減圧下では、第２の酸化物半導体膜の不純物濃度をさらに短時間で低減することがで
きる。
【０２７８】
以上のようにして、合計の厚さが１０ｎｍ以上であるＣＡＡＣ−ＯＳ膜を形成すること
ができる。
【０２７９】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【０２８０】
１０１    筐体
１０２    基板
１０３    ＦＰＣ
１０３ａ    ＦＰＣ
１０４    ＩＣ
１０５    タッチセンサ
１０６    ＦＰＣ
１１０    表示パネル
１１１    表示領域
１１２    表示領域
１１３    表示領域
１１４    表示領域
１１５    表示領域
１２１    アイコン
１２２    文字情報
１２３    アイコン
１２４    文字情報
１２５    スライドバー
１２６    指
１３１    辺
１３２    辺
１３３    辺
１３８    切欠き部
１４１    駆動回路
１４２    駆動回路
１４３    駆動回路
１４５    配線
１４６    配線
３００    タッチパネル
３０１    表示部
３０２    画素
３０２Ｂ    副画素
３０２Ｇ    副画素
３０２Ｒ    副画素
３０２ｔ    トランジスタ
３０３ｃ    容量
３０３ｇ（１）    走査線駆動回路
３０３ｇ（２）    撮像画素駆動回路
３０３ｓ（１）    画像信号線駆動回路
３０３ｓ（２）    撮像信号線駆動回路
３０３ｔ    トランジスタ
３０８    撮像画素
３０８ｐ    光電変換素子
３０８ｔ    トランジスタ
３０９    ＦＰＣ
３１０    基板
３１０ａ    バリア膜
３１０ｂ    基板
３１０ｃ    接着層
３１１    配線
３１９    端子
３２１    絶縁膜
３２８    隔壁
３２９    スペーサ
３５０Ｒ    発光素子
３５１Ｒ    下部電極
３５２    上部電極
３５３    層
３５３ａ    発光ユニット
３５３ｂ    発光ユニット
３５４    中間層
３６０    封止材
３６７ＢＭ    遮光層
３６７ｐ    反射防止層
３６７Ｒ    着色層
３７０    対向基板
３７０ａ    バリア膜
３７０ｂ    基板
３７０ｃ    接着層
３８０Ｂ    発光モジュール
３８０Ｇ    発光モジュール
３８０Ｒ    発光モジュール
５００    タッチパネル
５００Ｂ    タッチパネル
５０１    表示部
５０２Ｒ    副画素
５０２ｔ    トランジスタ
５０３ｃ    容量
５０３ｇ（１）    走査線駆動回路
５０３ｔ    トランジスタ
５０９    ＦＰＣ
５１０    基板
５１０ａ    バリア膜
５１０ｂ    基板
５１０ｃ    接着層
５１１    配線
５１９    端子
５２１    絶縁膜
５２８    隔壁
５５０Ｒ    発光素子
５６０    封止材
５６７ＢＭ    遮光層
５６７ｐ    反射防止層
５６７Ｒ    着色層
５７０    基板
５７０ａ    バリア膜
５７０ｂ    基板
５７０ｃ    接着層
５８０Ｒ    発光モジュール
５９０    基板
５９１    電極
５９２    電極
５９３    絶縁層
５９４    配線
５９５    タッチセンサ
５９７    接着層
５９８    配線
５９９    接続層
５１００  ペレット
５１２０  基板
５１６１  領域
【図１】
2020052403.tif 000004
【図２】
2020052403.tif 000005
【図３】
2020052403.tif 000006
【図４】
2020052403.tif 000007
【図５】
2020052403.tif 000008
【図６】
2020052403.tif 000009
【図７】
2020052403.tif 000010
【図８】
2020052403.tif 000011
【図９】
2020052403.tif 000012
【図１０】
2020052403.tif 000013
【図１１】
2020052403.tif 000014
【図１２】
2020052403.tif 000015
【図１３】
2020052403.tif 000016
【図１４】
2020052403.tif 000017
【図１５】
2020052403.tif 000018
【図１６】
2020052403.tif 000019
【図１７】
2020052403.tif 000020
【図１８】
2020052403.tif 000021
【図１９】
2020052403.tif 000022
【図２０】
2020052403.tif 000023
【図２１】
2020052403.tif 000024