(57)【要約】【課題】信頼性が高い表示装置もしくは電子機器を提供する。【解決手段】第１の電極と、第２の電極と、第１の電極および前記第２の電極の間の発光層と、第２の電極上の保護膜と、を有する表示装置であって、保護膜は、第１の絶縁膜と、第１の絶縁膜上の第２の絶縁膜とを有する。第１の絶縁膜は、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、および酸化ジルコニウムの一以上を有し、第２の絶縁膜は、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、および酸化ジルコニウムの一以上を有する。第１の絶縁膜と、第２の絶縁膜の組成が異なり、保護膜は、水蒸気透過率が１×１０−２ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）未満である。【選択図】図１
2018116924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極および前記第２の電極の間の発光層と、
前記第２の電極上の保護膜と、を有し、
前記保護膜は、第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜上の第２の絶縁膜とを有し、
前記第１の絶縁膜は、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、および酸化ジルコニウムの一以上を有し、
前記第２の絶縁膜は、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、および酸化ジルコニウムの一以上を有し、
前記第１の絶縁膜と、前記第２の絶縁膜の組成が異なり、
前記保護膜は、水蒸気透過率が１×１０−２ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）未満であることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２の絶縁膜は、前記第１の絶縁膜より、炭素の含有量が大きいことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
第１の電極と、
前記第１の電極の端部と重なる第３の絶縁膜と、
前記第１の電極および前記第３の絶縁膜上の発光層と、
前記発光層上の第２の電極と、
前記第２の電極上の保護膜と、を有し、
前記保護膜は、第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜上の第２の絶縁膜とを有し、
前記第１の絶縁膜は、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、および酸化ジルコニウムの一以上を有し、
前記第２の絶縁膜は、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、および酸化ジルコニウムの一以上を有し、
前記第１の絶縁膜は、前記発光層を介して前記第１の電極と重なる第１の領域と、前記発光層を介して前記第３の絶縁膜と重なる第２の領域とを有し、
前記第２の領域は、前記第１の領域より膜密度が低い領域を有することを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項３において、前記第２の絶縁膜の一部は、前記第１の絶縁膜の一部を充填していることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４において、
前記第１の絶縁膜と、前記第２の絶縁膜の組成が異なり、
前記保護膜は、水蒸気透過率が１×１０−２ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）未満であることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項３乃至請求項５のいずれか一項において、
前記第２の絶縁膜は、前記第１の絶縁膜より、炭素の含有量が大きいことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれ一項において、前記第２の絶縁膜に接する着色膜を有することを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれ一項において、
第１の表示素子及び第２の表示素子を有し、
前記第１の表示素子は、前記第１の電極と、前記第２の電極と、前記第１の電極および前記第２の電極の間の前記発光層とを有する発光素子であり、
前記第２の表示素子は、液晶素子であることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極および前記第２の電極の間の発光層とを有する発光素子を形成し、
スパッタリング法を用いて、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、および酸化ジルコニウムの一以上を有する第１の絶縁膜を前記発光素子上に形成し、
ＡＬＤ法を用いて、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、および酸化ジルコニウムの一以上を有する第２の絶縁膜を前記第１の絶縁膜上に形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１０】
請求項９において、前記第２の絶縁膜上に着色膜を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、表示装置に関する。または、本発明の一態様は、表示装置の作製方法に関する。
【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。例えば、本発明の一態様は、物、方法、もしく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、もしくは組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。または、本発明の一態様は、記憶装置、プロセッサそれらの駆動方法またはそれらの製造方法に関する。
【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もの全般を指す。よって、トランジスタやダイオードなどの半導体素子や半導体回路は半導体装置である。また、表示装置、発光装置、照明装置、電気光学装置、および電子機器などは、半導体素子や半導体回路を含む場合がある。よって、表示装置、発光装置、照明装置、電気光学装置、および電子機器なども半導体装置を有する場合がある。
【背景技術】
【０００４】
近年、表示装置の表示領域に用いる表示素子として、液晶素子の研究開発が盛んに行われている。また、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も盛んに行われている。発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を含む層を挟んだものである。この発光素子に電圧を印加することにより、発光性の物質からの発光が得られる。
【０００５】
特に、上述の発光素子は自発光型であるため、これを用いた表示装置は、視認性に優れバックライトが不要であり、消費電力が少ない等の利点を有する。さらに、薄型軽量に作製でき、応答速度が高いなどの利点も有する。
【０００６】
また、上述の表示素子を有する表示装置としては、可撓性が図れることから、可撓性を有する基板の採用が検討されている。
【０００７】
可撓性を有する基板を用いた表示装置の作製方法としては、ガラス基板や石英基板といった基板上に薄膜トランジスタなどの半導体素子を作製した後、例えば該半導体素子と基板の間に有機樹脂を充填し、ガラス基板や石英基板から他の基板（例えば可撓性を有する基板）へと半導体素子を転置する技術が開発されている（特許文献１）。
【０００８】
可撓性を有する基板上に形成された発光素子は、発光素子表面の保護や外部からの水分や不純物の浸入を防ぐため、発光素子上にさらに可撓性を有する基板を設けることがある。
【０００９】
また、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、タッチセンサを備えるスマートフォンやタブレット端末の開発が進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【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】
【００１１】
また、特に有機化合物を主体とする発光素子は、主に水によって劣化しやすい。この結果、表示装置において、部分的な輝度の低下が生じることがある。または、表示装置において、非発光領域が生じることがある。
【００１２】
本発明の一態様は、信頼性が高い表示装置もしくは電子機器を提供することを課題の一つとする。または、本発明の一態様は、破損しにくい表示装置もしくは電子機器を提供することを課題の一つとする。または、本発明の一態様は、薄型または軽量である表示装置もしくは電子機器を提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、消費電力が低い表示装置若しくは電子機器を提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、新規な表示装置もしくは電子機器を提供することを課題の一つとする。
【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、第１の電極と、第２の電極と、第１の電極および第２の電極の間の発光層と、第２の電極上の保護膜と、を有する表示装置である。保護膜は、第１の絶縁膜と、第１の絶縁膜上の第２の絶縁膜とを有し、第１の絶縁膜は、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、および酸化ジルコニウムの一以上を有し、第２の絶縁膜は、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、および酸化ジルコニウムの一以上を有し、第１の絶縁膜と、第２の絶縁膜の組成が異なり、保護膜は、水蒸気透過率が１×１０−２ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）未満である。
【００１５】
また、本発明の一態様は、第１の電極と、第１の電極の端部と重なる第３の絶縁膜と、第１の電極および第３の絶縁膜上の発光層と、発光層上の第２の電極と、第２の電極上の保護膜と、を有する表示装置である。保護膜は、第１の絶縁膜と、第１の絶縁膜上の第２の絶縁膜とを有し、第１の絶縁膜は、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、および酸化ジルコニウムの一以上を有し、第２の絶縁膜は、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、および酸化ジルコニウムの一以上を有し、第１の絶縁膜は、発光層を介して第１の電極と重なる第１の領域と、発光層を介して第３の絶縁膜と重なる第２の領域とを有し、第２の領域は、第１の領域より膜密度が低い領域を有する。
【００１６】
また、本発明の一態様は、第１の電極と、第２の電極と、第１の電極および第２の電極の間の発光層とを有する発光素子を形成し、スパッタリング法を用いて、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、および酸化ジルコニウムの一以上を有する第１の絶縁膜を発光素子上に形成し、ＡＬＤ法を用いて、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、および酸化ジルコニウムの一以上を有する第２の絶縁膜を第１の絶縁膜上に形成する表示装置の作製方法である。
【００１７】
なお、第２の絶縁膜は、第１の絶縁膜より、炭素の含有量が大きくてもよい。
【００１８】
また、第２の絶縁膜の一部は、第１の絶縁膜の一部を充填していてもよい。
【００１９】
また、第２の絶縁膜に接する着色膜を有してもよい。
【００２０】
また、本発明の一態様は、第１の表示素子及び第２の表示素子を有してもよい。第１の表示素子は、第１の電極と、第２の電極と、第１の電極および第２の電極の間の発光層とを有する発光素子であり、第２の表示素子は、液晶素子であってもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の一態様により、信頼性が高い表示装置若しくは電子機器を提供することができる。または、本発明の一態様により、破損しにくい表示装置もしくは電子機器などを提供することができる。または、本発明の一態様により、薄型または軽量である表示装置もしくは電子機器などを提供することができる。または、発明の一態様により、消費電力が低い表示装置もしくは電子機器などを提供することができる。または、本発明の一態様により、新規な表示装置もしくは電子機器などを提供することを提供することができる。
【００２２】
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、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】
【００２３】
【図１】実施の形態に係る、表示装置を説明する図。
【図２】実施の形態に係る、表示装置を説明する図。
【図３】実施の形態に係る、表示装置を説明する図。
【図４】実施の形態に係る、表示装置を説明する図。
【図５】実施の形態に係る、表示装置を説明する図。
【図６】実施の形態に係る、表示装置を説明する図。
【図７】実施の形態に係る、表示装置を説明する図。
【図８】実施の形態に係る、表示装置を説明する図。
【図９】画素ユニットを説明する図。
【図１０】画素ユニットを説明する図。
【図１１】表示装置の回路を説明する図及び画素の上面図。
【図１２】表示装置の回路を説明する図。
【図１３】表示装置の回路を説明する図及び画素の上面図。
【図１４】表示装置の構成を説明する図。
【図１５】表示装置の構成を説明する図。
【図１６】表示装置の構成を説明する図。
【図１７】実施の形態に係る、表示モジュールの構成例。
【図１８】実施の形態に係る、電子機器。
【図１９】実施の形態に係る、電子機器。
【図２０】実施の形態に係る、電子機器。
【図２１】試料の透過率、反射率、及び吸収率を説明する図。
【図２２】ＳＴＥＭ像を説明する図。
【図２３】試料の作製工程を説明する図。
【図２４】試料の光学顕微鏡写真を説明する図。
【図２５】試料の発光特性を説明する図。
【図２６】試料の発光特性を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
トランジスタは半導体素子の一種であり、電流や電圧の増幅や、導通または非導通を制御するスイッチング動作などを実現することができる。本明細書におけるトランジスタは、ＩＧＦＥＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含む。
【００２９】
本明細書等において、金属酸化物（ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ）とは、広い表現での金属の酸化物である。金属酸化物は、酸化物絶縁体、酸化物導電体（透明酸化物導電体を含む）、酸化物半導体（Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒまたは単にＯＳともいう）などに分類される。例えば、トランジスタの半導体膜に金属酸化物を用いた場合、当該金属酸化物を酸化物半導体と呼称する場合がある。つまり、金属酸化物が増幅作用、整流作用、及びスイッチング作用の少なくとも１つを有する場合、当該金属酸化物を、金属酸化物半導体（ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、略してＯＳと呼ぶことができる。また、ＯＳ  ＦＥＴと記載する場合においては、金属酸化物または酸化物半導体を有するトランジスタと換言することができる。
【００３０】
また、本明細書等において、窒素を有する金属酸化物も金属酸化物（ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ）と総称する場合がある。また、窒素を有する金属酸化物を、金属酸窒化物（ｍｅｔａｌ  ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）と呼称してもよい。
【００３１】
また、本明細書等において、ＣＡＡＣ（ｃ−ａｘｉｓ  ａｌｉｇｎｅｄ  ｃｒｙｓｔａｌ）、及びＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ−Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）と記載する場合がある。なお、ＣＡＡＣは結晶構造の一例を表し、ＣＡＣは機能、または材料の構成の一例を表す。
【００３２】
また、本明細書等において、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅとは、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体では半導体としての機能を有する。なお、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅを、トランジスタの半導体膜に用いる場合、導電性の機能は、キャリアとなる電子（またはホール）を流す機能であり、絶縁性の機能は、キャリアとなる電子を流さない機能である。導電性の機能と、絶縁性の機能とを、それぞれ相補的に作用させることで、スイッチングさせる機能（Ｏｎ／Ｏｆｆさせる機能）をＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅに付与することができる。ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅにおいて、それぞれの機能を分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。
【００３３】
また、本明細書等において、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅは、導電性領域、及び絶縁性領域を有する。導電性領域は、上述の導電性の機能を有し、絶縁性領域は、上述の絶縁性の機能を有する。また、材料中において、導電性領域と、絶縁性領域とは、ナノ粒子レベルで分離している場合がある。また、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ材料中に偏在する場合がある。また、導電性領域は、周辺がぼけてクラウド状に連結して観察される場合がある。
【００３４】
また、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅにおいて、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下のサイズで材料中に分散している場合がある。
【００３５】
また、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅは、異なるバンドギャップを有する成分により構成される。例えば、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅは、絶縁性領域に起因するワイドギャップを有する成分と、導電性領域に起因するナローギャップを有する成分と、により構成される。当該構成の場合、キャリアを流す際に、ナローギャップを有する成分において、主にキャリアが流れる。また、ナローギャップを有する成分が、ワイドギャップを有する成分に相補的に作用し、ナローギャップを有する成分に連動してワイドギャップを有する成分にもキャリアが流れる。このため、上記ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅをトランジスタのチャネル領域に用いる場合、トランジスタのオン状態において高い電流駆動力、つまり大きなオン電流、及び高い電界効果移動度を得ることができる。
【００３６】
すなわち、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅは、マトリックス複合材（ｍａｔｒｉｘ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、または金属マトリックス複合材（ｍｅｔａｌ  ｍａｔｒｉｘ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）と呼称することもできる。
【００３７】
（実施の形態１）
本実施の形態では、表示装置の形態について、図１及び図２を用いて説明する。
【００３８】
図１（Ａ）は、本実施の形態に示す表示装置の断面模式図である。基板４０と基板４２との間に、発光素子２０、２２を有する。発光素子２０は、第１の電極１０と、ＥＬ層１６と、第２の電極１８とを有する。発光素子２２は、第１の電極１２と、ＥＬ層１６と、第２の電極１８とを有する。また、第１の電極１０、１２の端部を覆う絶縁膜１４が形成される。発光素子２０上に保護膜２８を有する。保護膜２８と基板４２とは、接着剤４４で固着される。なお、基板４０、４２、接着剤４４、第１の電極１０、１２、ＥＬ層１６、第２の電極１８、及び絶縁膜１４の詳細については、別の実施の形態で説明する。
【００３９】
次に、発光素子２０、２２の近傍について、図１（Ｂ）の拡大断面図を用いて説明する。発光素子２０は、第１の電極１０、発光層を含むＥＬ層１６、及び第２の電極１８を有する。発光素子２２は、第１の電極１２、ＥＬ層１６、及び第２の電極１８を有する。第１の電極１０及び第１の電極１２は分離されている。また、第１の電極１０及び第１の電極１２の端部を覆う絶縁膜１４が形成される。即ち、絶縁膜１４の開口部において、第１の電極１０及び第１の電極１２それぞれの表面の一部が露出される。また、発光素子２０、２２上には、絶縁膜２４と、絶縁膜２４上の絶縁膜２６とを含む保護膜２８が形成される。
【００４０】
絶縁膜２４及び絶縁膜２６はそれぞれ、酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化ゲルマニウム、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化ハフニウムおよび酸化タンタルなどの酸化物を、単層または多層で形成することができる。また、絶縁膜２４及び絶縁膜２６はそれぞれ、窒化シリコン、窒化アルミニウムなどの窒化物を用いて形成することができる。
【００４１】
なお、絶縁膜２４及び絶縁膜２６をそれぞれ同じ酸化物または窒化物を用いて形成してもよい。または、絶縁膜２４及び絶縁膜２６を異なる酸化物または窒化物を用いて形成してもよい。例えば、絶縁膜２４及び絶縁膜２６をそれぞれ、酸化アルミニウムを用いて形成することができる。または、絶縁膜２４及び絶縁膜２６をそれぞれ、酸化ジルコニウムを用いて形成することができる。または、絶縁膜２４及び絶縁膜２６をそれぞれ、酸化アルミニウム及び窒化シリコンを用いて形成することができる。または、絶縁膜２４及び絶縁膜２６をそれぞれ、酸化ジルコニウム及び窒化シリコンを用いて形成することができる。
【００４２】
絶縁膜２４の膜厚は、５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下とすることができる。また、絶縁膜２６の膜厚は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上５０ｎｍ以下とすることができる。
【００４３】
なお、図１（Ｃ）に示す保護膜２８＿１のように、第２の電極１８上に形成される絶縁膜２４＿１及び絶縁膜２４＿１上の絶縁膜２６＿１はそれぞれ、膜厚が薄いことでスループットが向上するため、表示装置の生産性を高めることが可能である。
【００４４】
絶縁膜２４、２４＿１はスパッタリング法を用いて形成する。また、絶縁膜２６、２６＿１は原子層堆積法（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法；ＡＬＤ法）を用いて形成する。
【００４５】
ＡＬＤ法は、成膜室内を大気圧または減圧下とし、反応のための原料ガス（例えば酸化剤及び前駆体）を順次に成膜室に導入し、且つ原料ガスの導入を繰り返すことで、成膜を行う。第１の原料ガスが被形成面に吸着して第１の層を成膜し、第２の原料ガスを成膜室に導入することで、第１の層と第２の原料ガスが反応して、第２の層が第１の層上に積層されて薄膜が形成される。原料ガスの導入順序を制御しつつ所望の厚さになるまで複数回繰り返すことで、段差被覆性に優れた薄膜を形成することができる。
【００４６】
なお、ＡＬＤ法は、原料ガスの一部または全部を活性化させるための手段として熱反応を利用する熱ＡＬＤ法と、プラズマ反応を利用するＰＥＡＬＤ（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＡＬＤ）法またはＰＡＡＬＤ（Ｐｌａｓｍａ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ  ＡＬＤ）法とがある。ＰＥＡＬＤ法は熱ＡＬＤ法と比較して、成膜温度をより低くすることが可能であり、室温程度の温度での成膜が可能である。また、成膜速度を速くする効果、膜を緻密にする効果等がある。
【００４７】
異なる成膜方法を用いて絶縁膜を積層することで、不純物の拡散、例えば水、酸素等の拡散を低減することが可能な保護膜を形成することができる。また、スパッタリング法及びＡＬＤ法は、低温での成膜が可能である。発光素子に含まれるＥＬ層は、耐熱性が低い。このため、保護膜として機能する絶縁膜２４、２４＿１、絶縁膜２６、２６＿１は、比較的低温、代表的には１００℃以下で形成することが好ましく、スパッタリング法及びＡＬＤ法は適している。
【００４８】
絶縁膜２４、２４＿１及び絶縁膜２６、２６＿１が酸化アルミニウム膜の場合、絶縁膜２４、２４＿１及び絶縁膜２６、２６＿１の膜密度はそれぞれ、２．５ｇ／ｃｍ３以上３．９５ｇ／ｃｍ３未満であることが好ましい。なお、膜密度は、Ｘ線反射率測定法（ＸＲＲ：Ｘ−Ｒａｙ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）を用いて測定することができる。
【００４９】
絶縁膜２４、２４＿１は、絶縁膜２６、２６＿１と比較して、炭素等の不純物の量が少ない。言い換えると、絶縁膜２６、２６＿１は、絶縁膜２４、２４＿１と比較して、炭素等の不純物の量が多い。なお、不純物の定量は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ：Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて行うことができる。
【００５０】
ＡＬＤ法の成膜温度が低いと、前駆体の一部が反応せず、不純物として残存してしまう。一方、スパッタリング法は、物理的にターゲットの一部を堆積することで膜を形成する。このため、膜に不純物が混入しにくい。
【００５１】
以上のことから、スパッタリング法を用いて絶縁膜２４、２４＿１を形成し、ＡＬＤ法を用いて絶縁膜２６、２６＿１を形成することで、絶縁膜２４、２４＿１は、絶縁膜２６、２６＿１と比較して不純物の量が少ない。
【００５２】
保護膜２８、２８＿１の水蒸気透過率は、１×１０−２ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）未満、好ましくは、５×１０−３ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下、より好ましくは１×１０−４ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下、さらに好ましくは１×１０−５ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下、さらに好ましくは１×１０−６ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下である。水蒸気透過率が低ければ低いほど、保護膜２８、２８＿１は、防湿膜として機能する。この結果、外部から発光素子への水の拡散を低減することができる。
【００５３】
なお、図１（Ｂ）においては、保護膜２８は、絶縁膜２４及び絶縁膜２６の積層構造だが、一組の絶縁膜２４及び絶縁膜２６が複数組積層されてもよい。例えば、絶縁膜２４、絶縁膜２６、絶縁膜２４、及び絶縁膜２６が順に積層されていてもよい。
【００５４】
ここで、本発明の一態様である保護膜２８及びその作製方法における効果を説明する。図２（Ａ）は、スパッタリング法を用いて形成した絶縁膜２４の拡大断面図である。スパッタリング法で形成される絶縁膜２４は、スパッタリングターゲットにスパッタガスをスパッタリングして、被形成面にスパッタリングターゲットの成分を堆積する。このため、堆積された膜は、不純物量が低い。
【００５５】
しかしながら、スパッタリング法は、スパッタリングターゲットの成分が物理的に被形成面に堆積するため、堆積膜は被形成面の形状の影響を受けやすい。絶縁膜２４の被形成面を有する第２の電極１８は、絶縁膜１４と重なる領域１８ａと、絶縁膜１４と重ならない領域１８ｂとを有する。絶縁膜１４と重なる領域１８ａの表面は基板に対して斜めである。一方、絶縁膜１４と重ならない領域１８ｂの表面は基板に対して平行である。このため、絶縁膜２４において、領域１８ａ上に形成される領域は、低密度領域２４ａが形成されやすい。一方、絶縁膜２４において、領域１８ｂ上に形成される領域２４ｂは、低密度領域２４ａがほとんど含まれない。
【００５６】
低密度領域２４ａにおいて、水、酸素等が拡散しやすい。このため、スパッタリング法を用いて形成した絶縁膜２４の単層で保護膜を構成しても、外部から発光素子への水、酸素等の拡散を防ぐのが困難である。
【００５７】
絶縁膜２４上にＡＬＤ法を用いて絶縁膜２６を形成すると、図２（Ｂ）に示すように、絶縁膜２４における低密度領域２４ａの割合を低減することが可能である。これは、ＡＬＤ法が、単原子層成膜法であり、被覆性が高いため、スパッタリング法で形成された絶縁膜２４の低密度領域２４ａの隙間を埋めながら絶縁膜２６が堆積されるためであると考えられる。また、絶縁膜２４に低密度領域２４ａが含まれていたとしても、該低密度領域２４ａを覆うように絶縁膜２６が形成されることで、絶縁膜２６が不純物の拡散の保護膜として機能し、外部から発光素子への水、酸素等の拡散を防ぐことができる。
【００５８】
以上のことから、発光素子上にスパッタリング法を用いて絶縁膜を形成した後、ＡＬＤ法を用いて絶縁膜を形成することで、水、酸素等の拡散が低減された保護膜を形成することができる。また、該保護膜を発光素子上に形成することで、外部から発光素子への水、酸素等の拡散を防ぐことが可能であり、発光素子の劣化を低減することが可能である。また、信頼性の高い発光素子を有する表示装置を作製することができる。
【００５９】
（実施の形態２）
本実施の形態では、表示装置の別の形態について、図３を用いて説明する。図３（Ａ）は、本実施の形態に示す表示装置の断面模式図である。図３に示す表示装置は、保護膜２８と接着剤４４の間に着色膜３０、３２を有することを特徴とする。
【００６０】
発光素子２０、２２の近傍について、図３（Ｂ）の拡大断面図を用いて説明する。保護膜２８上に着色膜３０、３２が設けられる。着色膜３０は保護膜２８を介して発光素子２０と重なる。着色膜３２は保護膜２８を介して発光素子２２と重なる。
【００６１】
着色膜３０、３２の詳細については、後の実施の形態で説明する。
【００６２】
着色膜３０、３２は、保護膜２８上に組成物を塗布し、露光及び現像を行ったのち加熱処理を行うフォトリソグラフィ工程により形成することができる。または、着色膜３０、３２は、組成物をインクジェット法により吐出した後、加熱処理を行うことで形成することができる。
【００６３】
着色膜３０、３２は、組成物を用いて形成するため、組成物中に水等が含まれる場合、該水が発光素子に拡散すると、発光素子が劣化してしまう。
【００６４】
しかしながら、保護膜２８は、外部からの水、酸素等の拡散を低減することが可能である。このため、保護膜２８上に着色膜を直接形成しても、材料に含まれる水等が発光素子に拡散されにくく、発光素子の劣化を低減することが可能である。
【００６５】
表示装置において、着色膜を発光素子上に形成することで、表示装置の厚さを薄くすることができる。特に、１０００ｐｐｉ以上の高精細な表示装置において、対向基板に着色膜等を設ける場合、発光素子と着色膜との位置合わせが必要である。高精細な表示装置であればあるほど、発光素子と着色膜の位置合わせが困難となり、歩留まり低下の原因となる。一方、発光素子上に着色膜を形成することで、発光素子と着色膜の位置合わせが不要となるため、歩留まりを高めることが可能である。
【００６６】
また、高精細な表示装置において、発光素子と着色膜との間隔が大きいと、隣接する画素に設けられた着色膜へ光漏れが生じてしまい、視野角特性に悪影響をもたらす。このため、視野角特性を高めるためには、発光素子と着色膜との間隔を小さくすることが好ましい。本実施の形態に示す表示装置は、保護膜を介して発光素子上に着色膜を形成できるため、発光素子と着色膜の間隔を小さくすることが可能であり、視野角特性を向上させることができる。
【００６７】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の例について説明する。
【００６８】
以下では、本発明の一態様の表示装置の、より具体的な構成例について、図面を参照して説明する。
【００６９】
＜表示装置＞
図４は、表示装置７１０の斜視図である。
【００７０】
表示装置７１０は、基板７５１ａ及び基板７５２ａを有する。図４では、基板７５２ａを破線で輪郭のみ示している。
【００７１】
表示装置７１０は、基板７５１ａと基板７５２ａの間に、表示部７６１ａ、回路部７６２ａ、配線７６５ａ等を有する。また、基板７５１ａ上にＩＣ７６４ａとＦＰＣ７６３ａが実装されている例を示している。そのため、表示装置７１０は、表示モジュールと呼ぶこともできる。
【００７２】
回路部７６２ａは、例えば走査線駆動回路として機能する回路を用いることができる。
【００７３】
配線７６５ａは、それぞれ表示部７６１ａまたは回路部７６２ａに信号や電力を供給する機能を有する。当該信号や電力は、ＦＰＣ７６３ａを介して外部から入力されるか、ＩＣ７６４ａから入力される。
【００７４】
また、図４では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式等により、基板７５１ａにＩＣ７６４ａが設けられている例を示している。ＩＣ７６４ａは、例えば走査線駆動回路、または信号線駆動回路などとしての機能を有するＩＣを適用できる。なおＩＣ７６４ａは必要でなければ設けなくてもよい。またＩＣ７６４ａは、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）方式等により、ＦＰＣ７６３ａに実装してもよい。
【００７５】
図４には、表示部７６１ａの一部の拡大図を示している。表示部７６１ａには、複数の表示素子が有する導電膜１２１がマトリクス状に配置されている。
【００７６】
図５（Ａ）に、表示装置７１０の表示部における断面概略図を示す。
【００７７】
表示装置７１０は、基板７５１ａと基板７５２ａとの間に、トランジスタ７４１ａ、トランジスタ７４１ｂ、表示素子７２１Ｒ、表示素子７２１Ｇ、表示素子７２１Ｂ（図示しない）等を有する。基板７５１ａと基板７５２ａとは接着層１５１ａにより接着されている。トランジスタ７４１ａ、トランジスタ７４１ｂ及び表示素子７２１Ｒ等は、絶縁膜７３１上に設けられている。
【００７８】
表示装置７１０が有する表示素子７２１Ｒ、表示素子７２１Ｇ、及び表示素子７２１Ｂ（図示しない）は、それぞれ異なる色を呈する発光素子を有し、基板７５２ａ側（表示面側）に光を射出する。
【００７９】
図５（Ｂ）は、図５（Ａ）におけるトランジスタ７４１ａ及びトランジスタ７４１ｂ、表示素子７２１Ｒ、及びその近傍の拡大図を示す。なお、表示素子７２１Ｂ等は、ここで示す表示素子７２１Ｒと同様の構成を用いることができるため、ここでは説明は省略し、以下の記載を援用できる。
【００８０】
トランジスタ７４１ａ及びトランジスタ７４１ｂは、絶縁膜７３１上に設けられている。トランジスタ７４１ａは、トランジスタ７４１ｂと接続され、画素の選択トランジスタとして機能する。また、トランジスタ７４１ｂは、表示素子７２１Ｒと接続され、表示素子７２１Ｒに流れる電流を制御するための駆動トランジスタとして機能する。
【００８１】
トランジスタ７４１ａは、ゲートとして機能する導電膜１１１と、ゲート絶縁膜として機能する絶縁膜１３２と、半導体膜１１２ａと、ソースまたはドレインの一方として機能する導電膜１１３ａと、ソースまたはドレインの他方として機能する導電膜１１３ｂと、を有する。図５（Ｂ）等に示すトランジスタ７４１ａは、ボトムゲート型のチャネルエッチ構造のトランジスタである。
【００８２】
また、トランジスタ７４１ａを覆って絶縁膜１３３が設けられている。絶縁膜１３３は、トランジスタ７４１ａを保護するための保護膜として機能する。
【００８３】
トランジスタ７４１ｂは、導電膜１１３ｂ上に、絶縁膜１３３を介して半導体膜１１２ｂが設けられ、半導体膜１１２ｂと接する導電膜１１３ｃ及び導電膜１１３ｄを有する。導電膜１１３ｂの一部は、トランジスタ７４１ｂのゲートとして機能する。絶縁膜１３３の一部は、トランジスタ７４１ｂのゲート絶縁膜として機能する。導電膜１１３ｃと導電膜１１３ｄは、それぞれトランジスタ７４１ｂのソースまたはドレインとして機能する。
【００８４】
このように、トランジスタ７４１ｂはトランジスタ７４１ａよりも上部に設けられている。また、導電膜１１３ｂがトランジスタ７４１ａのソースまたはドレインの他方と、トランジスタ７４１ｂのゲートを兼ねる。このような構成とすることで、トランジスタ７４１ａとトランジスタ７４１ｂを、それぞれ同一面上に並べて配置した場合に比べて、これらの占有面積を縮小することができる。
【００８５】
また、導電膜１１３ｄと絶縁膜１３３の一部と、導電膜１１３ｂの一部が積層して設けられ、容量素子１３０を構成している。容量素子１３０は、画素の保持容量として機能する。
【００８６】
トランジスタ７４１ｂを覆って、絶縁膜１３６及び絶縁膜１３４が設けられている。絶縁膜１３６は、トランジスタ７４１ｂを保護する保護膜として機能する。絶縁膜１３４は、平坦化膜として機能することが好ましい。なお、絶縁膜１３６及び絶縁膜１３４のいずれか一方は、不要であれば設けなくてもよい。
【００８７】
絶縁膜１３４上に、導電膜１２１が設けられている。導電膜１２１は、絶縁膜１３４及び絶縁膜１３６に設けられた開口を介して、導電膜１１３ｄと電気的に接続されている。また、導電膜１２１の端部及び上記開口部を覆って絶縁膜１３５が設けられている。絶縁膜１３５及び導電膜１２１上に、ＥＬ層１２２Ｒと、導電膜１２３が積層して設けられている。導電膜１２３上に保護膜１２５が設けられる。保護膜１２５として実施の形態１に示す保護膜を用いることで、表示素子７２１Ｒ、７２１Ｇ、７２１Ｂの劣化の進行を抑制することができる。
【００８８】
導電膜１２１は、表示素子７２１Ｒの画素電極として機能する。導電膜１２３は、共通電極として機能する。ＥＬ層１２２Ｒは、少なくとも発光層を有する。
【００８９】
表示素子７２１Ｒは、被形成面側とは反対側に光を射出する、上面射出型（トップエミッション型）の発光素子である。導電膜１２１には可視光を反射する導電膜を用い、導電膜１２３には、可視光を透過する導電膜を用いることができる。
【００９０】
図５（Ａ）、（Ｂ）では、異なる色を呈する表示素子間で、ＥＬ層を作り分けている例を示している。各表示素子が有するＥＬ層は、それぞれ異なる色を呈する発光層を有する。
【００９１】
表示素子７２１Ｒが有するＥＬ層１２２Ｒは、例えば赤色を呈する発光層を有する。このように、異なる色を呈する表示素子間でＥＬ層を作り分けることで、それぞれの表示素子が射出する光の色純度を高めることができる。また、着色膜（カラーフィルタ）等を用いる場合に比べて、光取り出し効率を高めることができる。また、例えば複数の発光層を積層して白色光を呈する発光素子を適用した場合に比べて、駆動電圧を低くできる。
【００９２】
ここで、表示素子７２１Ｒ、表示素子７２１Ｇ、表示素子７２１Ｂ等に用いることのできる発光素子の構成について説明する。
【００９３】
図６（Ａ）は、異なる色を呈する表示素子間において、ＥＬ層を構成する層を全て作り分けた場合の例を示している。
【００９４】
表示素子７２１Ｒは、導電膜１２１と導電膜１２３との間に、ＥＬ層１２２Ｒを有する。図６（Ａ）において、ＥＬ層１２２Ｒは、導電膜１２１側からキャリア注入層１４１Ｒ、キャリア輸送層１４２Ｒ、発光層１４３Ｒ、キャリア輸送層１４４Ｒ、及びキャリア注入層１４５Ｒを有する。
【００９５】
例えば、導電膜１２１を陽極、導電膜１２３を陰極とした場合には、キャリア注入層１４１Ｒに正孔注入性の高い材料を用い、キャリア輸送層１４２Ｒに正孔輸送性の高い材料を用い、キャリア輸送層１４４Ｒに電子輸送性の高い材料を用い、キャリア注入層１４５Ｒに電子注入性の高い材料を用いる。なお、陽極と負極を入れ替える場合には、各層を入れ替えることができる。
【００９６】
同様に、表示素子７２１ＢのＥＬ層１２２Ｂは、キャリア注入層１４１Ｂ、キャリア輸送層１４２Ｂ、発光層１４３Ｂ、キャリア輸送層１４４Ｂ、及びキャリア注入層１４５Ｂを有する。また、表示素子７２１ＧのＥＬ層１２２Ｇは、キャリア注入層１４１Ｇ、キャリア輸送層１４２Ｇ、発光層１４３Ｇ、キャリア輸送層１４４Ｇ、及びキャリア注入層１４５Ｇを有する。
【００９７】
このように、ＥＬ層１２２Ｒ、ＥＬ層１２２Ｂ、及びＥＬ層１２２Ｇのそれぞれを独立して形成することで、それぞれが最適化された素子構造をとることができる。例えば、ＥＬ層１２２Ｒ、ＥＬ層１２２Ｂ、及びＥＬ層１２２Ｇの各層には、それぞれ異なる材料を用いた層を適用することもできる。これにより、色純度や発光効率、光取り出し効率等を極めて高いものとすることができる。
【００９８】
なお、ここでは各ＥＬ層が有する各層の厚さが同程度であるように図示しているが、それぞれの層の厚さは各表示素子で異なっていてもよい。
【００９９】
図６（Ｂ）は、各表示素子間で、発光層のみを作り分け、他の層は共通に用いている場合の例を示している。
【０１００】
各表示素子に亘って、キャリア注入層１４１、キャリア輸送層１４２、キャリア輸送層１４４、及びキャリア注入層１４５が設けられている。
【０１０１】
このような構成とすることで、作製工程を簡略化することができる。
【０１０２】
なお、キャリア注入層１４１、キャリア輸送層１４２、キャリア輸送層１４４、及びキャリア注入層１４５のうち、１以上を作り分けてもよい。
【０１０３】
また、発光層に燐光発光材料が適用された表示素子と、発光層に蛍光発光材料が適用された表示素子とが混在する場合には、共通して用いない層を作り分け、それ以外の層を共通して用いることが好ましい。
【０１０４】
図６（Ｃ）には、異なる色を呈する表示素子間で、同じ構成のＥＬ層を用いる例を示している。具体的には、白色光を呈するＥＬ層１２２Ｗと、各表示素子が有する着色膜を組み合わせて異なる色の光を射出する構成の例を示している。
【０１０５】
表示素子７２１Ｒ、表示素子７２１Ｂ、及び表示素子７２１Ｇは、それぞれ着色膜１５２Ｒ、着色膜１５２Ｂ、または着色膜１５２Ｇを有する。
【０１０６】
表示素子７２１Ｒ、表示素子７２１Ｂ及び表示素子７２１Ｇがそれぞれ有するＥＬ層１２２Ｗは、異なる表示素子間に亘って設けられている。そのためＥＬ層１２２Ｗを作り分ける場合に比べて形成工程を簡略化できる。また、異なる色を呈する表示素子間でＥＬ層を作り分ける場合に比べて、ＥＬ層の形成時の最小加工寸法や位置合わせ精度などのデザインルールを考慮する必要がないため、より隣接画素間の距離を小さくでき、精細度を高めることができる。
【０１０７】
なお、導電膜１２３に半透過・半反射性を有する導電膜を用いることで、マイクロキャビティ（微小共振器）構造が実現されていてもよい。このとき、導電膜１２１と導電膜１２３との間の光学距離を調整するために、可視光を透過する光学調整層が設けられていてもよい。光学調整層は、異なる色の表示素子間でそれぞれ異なる厚さとすることが好ましい。
【０１０８】
白色光を呈するＥＬ層１２２と、マイクロキャビティ構造と、着色膜との組み合わせにより、極めて色純度の高い光を表示面側に射出することができる。
【０１０９】
図６（Ｄ）には、被形成面側に光を射出する、下面射出型（ボトムエミッション型）の表示素子を適用した場合の例を示している。ここでは、図６（Ｂ）と同様に、各表示素子間で発光層のみを作り分けた場合の例を示している。
【０１１０】
図６（Ｄ）において、導電膜１２１には可視光を透過する導電膜を用い、導電膜１２３には可視光を反射する導電膜を用いる。これにより、表示素子７２１Ｒ、表示素子７２１Ｂ、及び表示素子７２１Ｇは、それぞれ導電膜１２１側に光を射出する。
【０１１１】
図６（Ｅ）は、異なる色を呈する表示素子間で、同じ構成のＥＬ層を用いる例を示している。具体的には、白色光を呈するＥＬ層１２２Ｗと、各表示素子が有する着色膜を組み合わせて異なる色の光を射出する構成の例を示している。
【０１１２】
図６（Ｅ）は、図６（Ｃ）の変形例であり、表示素子７２１Ｒ、表示素子７２１Ｂ、及び表示素子７２１Ｇはそれぞれ、着色膜１５２Ｒ、着色膜１５２Ｂ、及び着色膜１５２Ｇを保護膜１２５上に有する。
【０１１３】
以上が、発光素子の構成例についての説明である。
【０１１４】
図５（Ｃ）に、図５（Ｂ）に示す構成に対応する回路図を示す。図５（Ｃ）は、一つの画素（副画素）の回路図に相当する。
【０１１５】
例えば、トランジスタ７４１ａのゲート（導電膜１１１）は、ゲート信号ＶＧが与えられる配線と電気的に接続され、トランジスタ７４１ａのソース又はドレインの一方（導電膜１１３ａ）は、ソース信号ＶＳが与えられる配線と電気的に接続される。また、トランジスタ７４１ｂのソース又はドレインの一方（導電膜１１３ｃ）は、電位ＶＨが与えられる配線と電気的に接続される。また、表示素子７２１Ｒの共通電極（導電膜１２３）は、電位ＶＬが与えられる配線と電気的に接続される。
【０１１６】
なお、画素の構成はこれに限られず、様々な回路構成を用いることができる。
【０１１７】
＜トランジスタの積層構造＞
以下では、２つのトランジスタを積層した構造の他の構成例について説明する。以下で例示する各構成例は、上記表示装置の断面構成例で例示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１１８】
＜構成例１＞
図７（Ａ）に、トランジスタ７４１ｃとトランジスタ７４１ｄとを積層した場合の例である。
【０１１９】
トランジスタ７４１ｃは、図５（Ｂ）で例示したトランジスタ７４１ａに、第２のゲートとして機能する導電膜１１１ｂが設けられたトランジスタである。導電膜１１１ｂは、半導体膜１１２ａと重なる位置に設けられ、絶縁膜１３３と絶縁膜１３６の間に設けられている。
【０１２０】
トランジスタ７４１ｄは、図５（Ｂ）で例示したトランジスタ７４１ｂに、第２のゲートとして機能する導電膜１１１ｃが設けられたトランジスタである。導電膜１１１ｃは、半導体膜１１２ｂと重なる位置に設けられ、絶縁膜１３６上に設けられている。
【０１２１】
トランジスタが半導体膜を挟んで２つのゲートを有する場合、２つのゲートに同じ電位を与えることで、トランジスタのオン電流を高めることができる。また、一方のゲートにしきい値電圧を制御するための電位を与え、他方に駆動のための電位を与えることで、トランジスタのしきい値電圧を制御することができる。
【０１２２】
＜構成例２＞
図７（Ｂ）は、トランジスタ７４１ｅとトランジスタ７４１ｂとを積層した場合の例である。
【０１２３】
トランジスタ７４１ｅは、半導体膜１１２ａよりも上部にゲートを有する、いわゆるトップゲート型のトランジスタである。
【０１２４】
トランジスタ７４１ｅは、絶縁膜７３１上に半導体膜１１２ａと、半導体膜１１２ａ上に絶縁膜１３２と、絶縁膜１３２上に導電膜１１１と、半導体膜１１２ａ及び導電膜１１１を覆う絶縁膜１３７と、絶縁膜１３７上に導電膜１１３ａ及び導電膜１１３ｂと、を有する。
【０１２５】
トランジスタ７４１ｅは、半導体膜１１２ａと導電膜１１３ａまたは導電膜１１３ｂの間の寄生容量、及び導電膜１１１と導電膜１１３ａまたは導電膜１１３ｂの間の寄生容量を低減できるため好ましい。
【０１２６】
図７（Ｂ）では、絶縁膜１３２が導電膜１１１と重なる部分にのみ形成されている例を示しているが、図７（Ｄ）に示すように、絶縁膜１３２が半導体膜１１２ａの端部を覆う構成としてもよい。
【０１２７】
＜構成例３＞
図７（Ｃ）は、トランジスタ７４１ｆとトランジスタ７４１ｂとを積層した場合の例である。
【０１２８】
トランジスタ７４１ｆは、トランジスタ７４１ｅに加えて第２のゲートとして機能する導電膜１１１ｂを有する。導電膜１１１ｂは、絶縁膜１３８を介して半導体膜１１２ａと重ねて配置されている。
【０１２９】
図７（Ｃ）では、絶縁膜１３２が導電膜１１１と重なる部分にのみ形成されている例を示しているが、図７（Ｅ）に示すように、絶縁膜１３２が半導体膜１１２ａの端部を覆う構成としてもよい。
【０１３０】
＜構成例４＞
図８（Ａ）は、トランジスタ７４１ａとトランジスタ７４１ｇとを積層した場合の例である。
【０１３１】
トランジスタ７４１ｇは、半導体膜１１２ｂよりも上部にゲートを有する、いわゆるトップゲート型のトランジスタである。
【０１３２】
トランジスタ７４１ｇは、絶縁膜１３３上に半導体膜１１２ｂと、半導体膜１１２ａ上にゲート絶縁膜として機能する絶縁膜１３９と、絶縁膜１３９上に導電膜１１１ｂと、半導体膜１１２ａ及び導電膜１１１ｂを覆う絶縁膜１３６と、絶縁膜１３６上に導電膜１１３ｃ及び導電膜１１３ｄと、を有する。
【０１３３】
導電膜１１３ｂ及び導電膜１１１ｂは、それぞれトランジスタ７４１ｇのゲートとして機能する。
【０１３４】
図８（Ａ）に示す例では、半導体膜１１２ｂと、導電膜１１３ｂと、絶縁膜１３３の一部により容量が形成される。そのため、当該容量を保持容量として用いてもよく、その場合には、容量素子を別途設けなくてもよい。
【０１３５】
なお、図８（Ａ）では絶縁膜１３９が導電膜１１１ｂと重なる部分にのみ形成されている例を示しているが、図７（Ｅ）等の絶縁膜１３２と同様に、半導体膜１１２ｂの端部を覆って設けられていてもよい。
【０１３６】
＜構成例５＞
図８（Ｂ）は、トランジスタ７４１ｅとトランジスタ７４１ｇとを積層した場合の例である。トランジスタ７４１ｅとトランジスタ７４１ｇの説明は上記を援用できる。
【０１３７】
このような構成とすることで、寄生容量が極めて低減された表示装置を実現できる。
【０１３８】
＜構成例６＞
図８（Ｃ）は、トランジスタ７４１ｆとトランジスタ７４１ｇとを積層した場合の例である。トランジスタ７４１ｆとトランジスタ７４１ｇの説明は上記を援用できる。
【０１３９】
このような構成とすることで、寄生容量が極めて低減された表示装置を実現できる。
【０１４０】
＜構成例７＞
図８（Ｄ）は、トランジスタ７４１ｆとトランジスタ７４１ｈとを積層しない場合の例である。トランジスタ７４１ｆの説明は上記を援用できる。
【０１４１】
トランジスタ７４１ｈは、絶縁膜１３８上に半導体膜１１２ｂと、半導体膜１１２ｂ上に絶縁膜１３９と、絶縁膜１３９上に導電膜１１１ｂと、半導体膜１１２ｂ及び導電膜１１１ｂを覆う絶縁膜１３７と、絶縁膜１３７上に導電膜１１３ｃ及び導電膜１１３ｄと、を有する。
【０１４２】
以上が、トランジスタの積層構造の例についての説明である。
【０１４３】
＜各構成要素について＞
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。
【０１４４】
＜基板＞
表示装置が有する基板には、平坦面を有する材料を用いることができる。表示素子からの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂などの材料を用いることができる。
【０１４５】
厚さの薄い基板を用いることで、表示装置の軽量化、薄型化を図ることができる。さらに、可撓性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可撓性を有する表示装置を実現できる。
【０１４６】
また、発光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、上記に挙げた基板の他に、金属基板等を用いることもできる。金属基板は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、表示装置の局所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。可撓性や曲げ性を得るためには、金属基板の厚さは、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。
【０１４７】
金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属、もしくはアルミニウム合金またはステンレス等の合金などを好適に用いることができる。
【０１４８】
また、金属基板の表面を酸化する、又は表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処理が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、電着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰囲気で放置する又は加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成してもよい。
【０１４９】
可撓性及び可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度の厚さのガラスや、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、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）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、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、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。このような材料を用いた基板は、重量が軽いため、該基板を用いた表示装置も軽量にすることができる。
【０１５０】
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よい。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。
【０１５１】
または、可撓性を有する程度に薄いガラス、金属などを基板に用いることもできる。または、ガラスと樹脂材料とが接着剤により貼り合わされた複合材料を用いてもよい。
【０１５２】
可撓性を有する基板に、表示装置の表面を傷などから保護するハードコート膜（例えば、窒化シリコン、酸化アルミニウムなど）や、押圧を分散可能な材質の膜（例えば、アラミド樹脂など）等が積層されていてもよい。また、水分等による表示素子の寿命の低下等を抑制するために、可撓性を有する基板に透水性の低い絶縁膜が積層されていてもよい。例えば、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機絶縁材料を用いることができる。
【０１５３】
基板は、複数の膜を積層して用いることもできる。特に、基板として、ガラス基板を用いると、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い表示装置とすることができる。
【０１５４】
＜トランジスタ＞
トランジスタは、ゲート電極として機能する導電膜と、半導体膜と、ソース電極として機能する導電膜と、ドレイン電極として機能する導電膜と、ゲート絶縁膜として機能する絶縁膜と、を有する。上記では、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合を示している。
【０１５５】
なお、本発明の一態様の表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型又はボトムゲート型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。
【０１５６】
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
【０１５７】
また、トランジスタに用いる半導体材料としては、例えば、第１４族の元素（シリコン、ゲルマニウム等）、化合物半導体又は酸化物半導体を半導体膜に用いることができる。代表的には、シリコンを含む半導体、ガリウムヒ素を含む半導体又はインジウムを含む酸化物半導体などを適用できる。
【０１５８】
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。
【０１５９】
特に、半導体膜として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はｃ軸が半導体膜の被形成面、または半導体膜の上面に対し概略垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界が確認できない酸化物半導体を用いることが好ましい。
【０１６０】
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装置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装置などに、このような酸化物半導体を好適に用いることができる。
【０１６１】
また、半導体膜としてこのような結晶性を有する酸化物半導体を用いることで、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。
【０１６２】
また、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用いたトランジスタは、その低いオフ電流により、トランジスタと直列に接続された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階調を維持しつつ、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表示装置を実現できる。
【０１６３】
半導体膜は、例えば少なくともインジウム、亜鉛及びＭ（アルミニウム、チタン、ガリウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、セリウム、スズ、ネオジムまたはハフニウム等の金属）を含むＩｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物で表記される膜を含むことが好ましい。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、それらと共に、スタビライザーを含むことが好ましい。
【０１６４】
スタビライザーとしては、上記Ｍで記載の金属を含め、例えば、ガリウム、スズ、ハフニウム、アルミニウム、またはジルコニウム等がある。また、他のスタビライザーとしては、ランタノイドである、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム等がある。
【０１６５】
半導体膜を構成する酸化物半導体として、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−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、Ｉｎ−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、Ｉｎ−Ｈｆ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物を用いることができる。
【０１６６】
なお、ここで、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物とは、ＩｎとＧａとＺｎを主成分として有する酸化物という意味であり、ＩｎとＧａとＺｎの比率は問わない。また、ＩｎとＧａとＺｎ以外の金属元素が入っていてもよい。
【０１６７】
また、半導体膜と導電膜は、上記酸化物のうち同一の金属元素を有していてもよい。半導体膜と導電膜を同一の金属元素とすることで、製造コストを低減させることができる。例えば、同一の金属組成の金属酸化物ターゲットを用いることで、製造コストを低減させることができる。また、半導体膜と導電膜を加工する際のエッチングガスまたはエッチング液を共通して用いることができる。ただし、半導体膜と導電膜は、同一の金属元素を有していても、組成が異なる場合がある。例えば、トランジスタ及び容量素子の作製工程中に、膜中の金属元素が脱離し、異なる金属組成となる場合がある。
【０１６８】
半導体膜を構成する酸化物半導体は、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上であることが好ましい。このように、エネルギーギャップの広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。
【０１６９】
半導体膜を構成する酸化物半導体がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、４：２：４．１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７等が好ましい。なお、成膜される半導体膜の原子数比はそれぞれ、誤差として上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。
【０１７０】
半導体膜としては、キャリア密度の低い酸化物半導体膜を用いる。例えば、半導体膜は、キャリア密度が１×１０１７／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１５／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１３／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１１／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１０／ｃｍ３未満であり、１×１０−９／ｃｍ３以上のキャリア密度の酸化物半導体を用いることができる。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。これにより不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低いため、安定な特性を有する酸化物半導体であるといえる。
【０１７１】
なお、これらに限られず、必要とするトランジスタの半導体特性及び電気特性（電界効果移動度、しきい値電圧等）に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とするトランジスタの半導体特性を得るために、半導体膜のキャリア密度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。
【０１７２】
半導体膜を構成する酸化物半導体において、第１４族元素の一つであるシリコンや炭素が含まれると、半導体膜において酸素欠損が増加し、ｎ型化してしまう。このため、半導体膜におけるシリコンや炭素の濃度（二次イオン質量分析法により得られる濃度）を、２×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする。
【０１７３】
また、アルカリ金属及びアルカリ土類金属は、酸化物半導体と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため半導体膜における二次イオン質量分析法により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にする。
【０１７４】
また、半導体膜を構成する酸化物半導体に窒素が含まれていると、キャリアである電子が生じ、キャリア密度が増加し、ｎ型化しやすい。この結果、窒素が含まれている酸化物半導体を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため半導体膜における二次イオン質量分析法により得られる窒素濃度は、５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にすることが好ましい。
【０１７５】
また、半導体膜は、例えば非単結晶構造でもよい。非単結晶構造は、例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ−Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、または、Ｃ−Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  ａｎｄ  Ａ−Ｂ−ｐｌａｎｅ  Ａｎｃｈｏｒｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶構造、微結晶構造、または非晶質構造を含む。非単結晶構造において、非晶質構造は最も欠陥準位密度が高く、ＣＡＡＣ−ＯＳは最も欠陥準位密度が低い。
【０１７６】
非晶質構造の酸化物半導体膜は、例えば、原子配列が無秩序であり、結晶成分を有さない。または、非晶質構造の酸化物膜は、例えば、完全な非晶質構造であり、結晶部を有さない。
【０１７７】
なお、半導体膜が、非晶質構造の領域、微結晶構造の領域、多結晶構造の領域、ＣＡＡＣ−ＯＳの領域、単結晶構造の領域のうち、二種以上を有する混合膜であってもよい。混合膜は、例えば上述した領域のうち、いずれか二種以上の領域を含む単層構造、または積層構造を有する場合がある。
【０１７８】
また、半導体膜は、上述したＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅを用いて形成することができる。
【０１７９】
ＣＡＣ−ＯＳを用いたトランジスタは、信頼性が高い。また、ＣＡＣ−ＯＳを用いたトランジスタは、オン電流及び電界効果移動度が高く、オフ電流が低いため、トランジスタ特性に優れている。従って、ＣＡＣ−ＯＳは、ディスプレイをはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。
【０１８０】
または、トランジスタのチャネルが形成される半導体に、シリコンを用いることが好ましい。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、且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、極めて高精細な表示部と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。
【０１８１】
本実施の形態で例示したボトムゲート構造のトランジスタは、作製工程を削減できるため好ましい。また、このときアモルファスシリコンを用いることで、多結晶シリコンよりも低温で形成できるため、半導体膜よりも下層の配線や電極の材料、基板の材料として、耐熱性の低い材料を用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば、極めて大面積のガラス基板などを好適に用いることができる。一方、トップゲート型のトランジスタは、自己整合的に不純物領域を形成しやすいため、特性のばらつきなどを低減することができるため好ましい。このとき特に、多結晶シリコンや単結晶シリコンなどを用いる場合に適している。
【０１８２】
＜導電膜＞
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電膜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などの金属、またはこれを主成分とする合金などが挙げられる。また、これらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。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等の酸化物を用いてもよい。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。
【０１８３】
また、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。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、またはチタンなどの金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）などを用いてもよい。なお、金属材料、合金材料（またはそれらの窒化物）を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすればよい。また、上記材料の積層膜を導電膜として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。これらは、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電膜や、表示素子が有する導電膜（画素電極や共通電極として機能する導電膜）にも用いることができる。
【０１８４】
＜絶縁膜＞
各絶縁膜に用いることのできる絶縁材料としては、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（例えば、シリコーン樹脂）の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、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。
【０１８５】
また、発光素子は、一対の透水性の低い絶縁膜の間に設けられていることが好ましい。これにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、装置の信頼性の低下を抑制できる。
【０１８６】
透水性の低い絶縁膜としては、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や、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。
【０１８７】
例えば、透水性の低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・ｄａｙ）］以下とする。
【０１８８】
また、実施の形態１に示す保護膜を表示装置に含まれる絶縁膜に適宜用いることができる。
【０１８９】
＜発光素子＞
発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流又は電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子等を用いることができる。
【０１９０】
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などがある。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。
【０１９１】
ＥＬ層は少なくとも発光層を有する。ＥＬ層は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。
【０１９２】
ＥＬ層には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。ＥＬ層を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
【０１９３】
陰極と陽極の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層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層において再結合し、ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。
【０１９４】
発光素子として、白色発光の発光素子を適用する場合には、ＥＬ層に２種類以上の発光物質を含む構成とすることが好ましい。例えば２以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるように、発光物質を選択することにより白色発光を得ることができる。例えば、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｙ（黄）、Ｏ（橙）等の発光を示す発光物質、またはＲ、Ｇ、Ｂのうち２以上の色のスペクトル成分を含む発光を示す発光物質のうち、２以上を含むことが好ましい。また、発光素子からの発光のスペクトルが、可視光領域の波長（例えば３５０ｎｍ乃至７５０ｎｍ）の範囲内に２以上のピークを有する発光素子を適用することが好ましい。また、黄色の波長領域にピークを有する材料の発光スペクトルは、緑色及び赤色の波長領域にもスペクトル成分を有する材料であることが好ましい。
【０１９５】
ＥＬ層は、一の色を発光する発光材料を含む発光層と、他の色を発光する発光材料を含む発光層とが積層された構成とすることが好ましい。例えば、ＥＬ層における複数の発光層は、互いに接して積層されていてもよいし、いずれの発光材料も含まない領域を介して積層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と燐光発光層との間に、当該蛍光発光層または燐光発光層と同一の材料（例えばホスト材料、アシスト材料）を含み、且ついずれの発光材料も含まない領域を設ける構成としてもよい。これにより、発光素子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。
【０１９６】
また、発光素子は、ＥＬ層を１つ有するシングル素子であってもよいし、複数のＥＬ層が電荷発生層を介して積層されたタンデム素子であってもよい。
【０１９７】
可視光を透過する導電膜は、例えば、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を用いて形成することができる。また、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、又はこれら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電膜として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。
【０１９８】
可視光を反射する導電膜は、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、又はこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ランタン、ネオジム、又はゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、チタン、ニッケル、またはネオジムと、アルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）を用いてもよい。また銅、パラジウム、マグネシウムと、銀を含む合金を用いてもよい。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム膜またはアルミニウム合金膜に接して金属膜又は金属酸化物膜を積層することで、酸化を抑制することができる。このような金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタンや酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とインジウム錫酸化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いることができる。
【０１９９】
電極は、それぞれ、蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すればよい。そのほか、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、又はメッキ法を用いて形成することができる。
【０２００】
なお、上述した、発光層、ならびに正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、及び電子注入性の高い物質、バイポーラ性の物質等を含む層は、それぞれ量子ドットなどの無機化合物や、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を有していてもよい。例えば、量子ドットを発光層に用いることで、発光材料として機能させることもできる。
【０２０１】
なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。また、１２族と１６族、１３族と１５族、または１４族と１６族の元素グループを含む材料を用いてもよい。または、カドミウム、セレン、亜鉛、硫黄、リン、インジウム、テルル、鉛、ガリウム、ヒ素、アルミニウム等の元素を含む量子ドット材料を用いてもよい。
【０２０２】
＜接着剤＞
接着剤としては、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、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。
【０２０３】
また、上記樹脂に乾燥剤を含んでいてもよい。例えば、アルカリ土類金属の酸化物（酸化カルシウムや酸化バリウム等）のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用いることができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が素子に侵入することを抑制でき、表示装置の信頼性が向上するため好ましい。
【０２０４】
また、上記樹脂に屈折率の高いフィラーや光散乱部材を混合することにより、光取り出し効率を向上させることができる。例えば、酸化チタン、酸化バリウム、ゼオライト、ジルコニウム等を用いることができる。
【０２０５】
＜接続部材＞
接続部材としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
【０２０６】
＜着色膜＞
着色膜に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料または染料が含まれた樹脂材料などが挙げられる。
【０２０７】
＜遮光膜＞
遮光膜として用いることのできる材料としては、カーボンブラック、チタンブラック、金属、金属酸化物、複数の金属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等が挙げられる。遮光膜は、樹脂材料を含む膜であってもよいし、金属などの無機材料の薄膜であってもよい。また、遮光膜に、着色膜の材料を含む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の光を透過する着色膜に用いる材料を含む膜と、他の色の光を透過する着色膜に用いる材料を含む膜との積層構造を用いることができる。着色膜と遮光膜の材料を共通化することで、装置を共通化できるほか工程を簡略化できるため好ましい。
【０２０８】
以上が各構成要素についての説明である。
【０２０９】
＜作製方法＞
ここでは、可撓性を有する基板を用いた表示装置の作製方法の例について説明する。
【０２１０】
ここでは、表示素子、回路、配線、電極、着色膜や遮光膜などの光学部材、及び絶縁膜等が含まれる層をまとめて素子層と呼ぶこととする。例えば、素子層は表示素子を含み、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。
【０２１１】
また、ここでは、表示素子が完成した（作製工程が終了した）段階において、素子層を支持し、可撓性を有する部材のことを、基板と呼ぶこととする。例えば、基板には、厚さが１０ｎｍ以上３００μｍ以下の、極めて薄いフィルム等も含まれる。
【０２１２】
可撓性を有し、絶縁表面を備える基板上に素子層を形成する方法としては、代表的には以下に挙げる２つの方法がある。一つは、基板上に直接、素子層を形成する方法である。もう一つは、基板とは異なる支持基材上に素子層を形成した後、素子層と支持基材を剥離し、素子層を基板に転置する方法である。なお、ここでは詳細に説明しないが、上記２つの方法に加え、可撓性を有さない基板上に素子層を形成し、当該基板を研磨等により薄くすることで可撓性を持たせる方法もある。
【０２１３】
基板を構成する材料が、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、基板上に直接、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、基板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。
【０２１４】
また、素子層を支持基材上に形成した後に、基板に転置する方法を用いる場合、まず支持基材上に剥離膜と絶縁膜を積層し、当該絶縁膜上に素子層を形成する。続いて、支持基材と素子層の間で剥離し、素子層を基板に転置する。このとき、支持基材と剥離膜の界面、剥離膜と絶縁膜の界面、または剥離膜中で剥離が生じるような材料を選択すればよい。この方法では、支持基材や剥離膜に耐熱性の高い材料を用いることで、素子層を形成する際にかかる温度の上限を高めることができ、より信頼性の高い素子を有する素子層を形成できるため、好ましい。
【０２１５】
例えば剥離膜として、タングステンなどの高融点金属材料を含む膜と、当該金属材料の酸化物を含む膜を積層して用い、剥離膜上の絶縁膜として、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどを複数積層した膜を用いることが好ましい。なお、本明細書中において、酸化窒化物は、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。
【０２１６】
素子層と支持基材とを剥離する方法としては、機械的な力を加えることや、剥離膜をエッチングすること、または剥離界面に液体を浸透させることなどが、一例として挙げられる。または、剥離界面を形成する２層の熱膨張係数の違いを利用し、加熱または冷却することにより剥離を行ってもよい。
【０２１７】
また、支持基材と絶縁膜の界面で剥離が可能な場合には、剥離膜を設けなくてもよい。
【０２１８】
例えば、支持基材としてガラスを用い、絶縁膜としてポリイミドなどの有機樹脂を用いることができる。このとき、レーザ光等を用いて有機樹脂の一部を局所的に加熱する、または鋭利な部材により物理的に有機樹脂の一部を切断、または貫通すること等により剥離の起点を形成し、ガラスと有機樹脂の界面で剥離を行ってもよい。
【０２１９】
または、支持基材と有機樹脂からなる絶縁膜の間に発熱部材を設け、当該発熱部材を加熱することにより、当該発熱部材と絶縁膜の界面で剥離を行ってもよい。発熱部材としては、電流を流すことにより発熱する材料、光を吸収することにより発熱する材料、磁場を印加することにより発熱する材料など、様々な材料を用いることができる。例えば発熱部材としては、半導体、金属、絶縁体から選択して用いることができる。
【０２２０】
なお、上述した方法において、有機樹脂からなる絶縁膜は、剥離後に基板として用いることができる。
【０２２１】
以上が可撓性を有する表示装置を作製する方法についての説明である。
【０２２２】
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。
【０２２３】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の一例であるハイブリッドディスプレイについて説明する。
【０２２４】
また、ハイブリッド表示方法とは、同一画素又は同一副画素において複数の光を表示し、文字又は／及び画像を表示する方法である。また、ハイブリッドディスプレイとは、表示部に含まれる同一画素又は同一副画素において複数の光を表示し、文字又は／及び画像を表示する集合体である。
【０２２５】
ハイブリッド表示方法の一例としては、同一画素又は同一副画素において、第１の光と、第２の光の表示タイミングを異ならせて表示する方法がある。このとき、同一画素又は同一副画素において、同一色調（赤、緑、又は青、もしくはシアン、マゼンタ、又はイエローのいずれかの一）の第１の光及び第２の光を同時に表示し、表示部において文字又は／及び画像を表示させることができる。
【０２２６】
また、ハイブリッド表示方法の一例としては、反射光と自発光とを同一画素又は同一副画素で表示する方法がある。同一色調の反射光及び自発光（例えば、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）光、ＬＥＤ光等）を、同一画素又は同一副画素で、同時に表示させることができる。
【０２２７】
なお、ハイブリッド表示方法において、同一画素又は同一副画素ではなく、隣接する画素又は隣接する副画素において、複数の光を表示してもよい。また、第１の光及び第２の光を同時に表示するとは、人の目の感覚でちらつきを感知しない程度に第１の光及び第２の光を同じ期間表示することをいい、人の目の感覚でちらつきを感知しなければ、第１の光の表示期間と第２の光の表示期間がずれていてもよい。
【０２２８】
また、ハイブリッドディスプレイは、同一の画素又は同一の副画素において、複数の表示素子を有し、同じ期間に複数の表示素子それぞれが表示する集合体である。また、ハイブリッドディスプレイは、同一の画素又は同一の副画素において、複数の表示素子と、表示素子を駆動する能動素子とを有する。能動素子として、スイッチ、トランジスタ、薄膜トランジスタ等がある。複数の表示素子それぞれに能動素子が接続されているため、複数の表示素子それぞれの表示を個別に制御することができる。
【０２２９】
なお、本明細書等において、上記構成のいずれか１つ又は複数の表現を満たすものを、ハイブリッド表示という。
【０２３０】
また、ハイブリッドディスプレイは、同一画素又は同一副画素に複数の表示素子を有する。なお、複数の表示素子としては、例えば、光を反射する反射型素子と、光を射出する自発光素子とが挙げられる。なお、反射型素子と、自発光素子とは、それぞれ独立に制御することができる。ハイブリッドディスプレイは、表示部において、反射光、及び自発光のいずれか一方又は双方を用いて、文字及び／又は画像を表示する機能を有する。
【０２３１】
本発明の一態様の表示装置は、可視光を反射する第１の表示素子が設けられた画素を有することができる。又は、可視光を発する第２の表示素子が設けられた画素を有することができる。又は、第１の表示素子及び第２の表示素子が設けられた画素を有することができる。
【０２３２】
本実施の形態では、可視光を反射する第１の表示素子と、可視光を発する第２の表示素子とを有する表示装置について説明する。
【０２３３】
表示装置は、第１の表示素子が反射する第１の光と、第２の表示素子が発する第２の光のうち、いずれか一方、又は両方により、画像を表示する機能を有する。又は、表示装置は、第１の表示素子が反射する第１の光の光量と、第２の表示素子が発する第２の光の光量と、をそれぞれ制御することにより、階調を表現する機能を有する。
【０２３４】
また、表示装置は、第１の表示素子の反射光の光量を制御することにより階調を表現する第１の画素と、第２の表示素子からの発光の光量を制御することにより階調を表現する第２の画素を有する構成とすることが好ましい。第１の画素及び第２の画素は、例えばそれぞれマトリクス状に複数配置され、表示部を構成する。
【０２３５】
また、第１の画素と第２の画素は、同数且つ同ピッチで、表示領域内に配置されていることが好ましい。このとき、隣接する第１の画素と第２の画素を合わせて、画素ユニットと呼ぶことができる。これにより、後述するように複数の第１の画素のみで表示された画像と、複数の第２の画素のみで表示された画像、ならびに複数の第１の画素及び複数の第２の画素の両方で表示された画像のそれぞれは、同じ表示領域に表示することができる。
【０２３６】
第１の画素が有する第１の表示素子には、外光を反射して表示する素子を用いることができる。このような素子は、光源を持たないため、表示の際の消費電力を極めて小さくすることが可能となる。
【０２３７】
第１の表示素子には、代表的には反射型の液晶素子を用いることができる。又は、第１の表示素子として、シャッター方式のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子、光干渉方式のＭＥＭＳ素子の他、マイクロカプセル方式、電気泳動方式、エレクトロウェッティング方式、電子粉流体（登録商標）方式等を適用した素子などを用いることができる。
【０２３８】
第２の画素が有する第２の表示素子は光源を有し、その光源からの光を利用して表示する素子を用いることができる。特に、電界を印加することにより発光性の物質から発光を取り出すことのできる、電界発光素子を用いることが好ましい。このような画素が射出する光は、その輝度や色度が外光に左右されることがないため、色再現性が高く（色域が広く）、且つコントラストの高い、つまり鮮やかな表示を行うことができる。
【０２３９】
第２の表示素子には、例えばＯＬＥＤ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、ＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、半導体レーザなどの自発光性の発光素子を用いることができる。又は、第２の画素が有する表示素子として、光源であるバックライトと、バックライトからの光の透過光の光量を制御する透過型の液晶素子とを組み合わせたものを用いてもよい。
【０２４０】
第１の画素は、例えば白色（Ｗ）を呈する副画素、又は例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光をそれぞれ呈する副画素を有する構成とすることができる。また、第２の画素も同様に、例えば白色（Ｗ）を呈する副画素、又は例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光をそれぞれ呈する副画素を有する構成とすることができる。なお、第１の画素及び第２の画素がそれぞれ有する副画素は、４色以上であってもよい。副画素の種類が多いほど、消費電力を低減することが可能で、また色再現性を高めることができる。
【０２４１】
本発明の一態様は、第１の画素で画像を表示する第１のモード、第２の画素で画像を表示する第２のモード、及び第１の画素及び第２の画素で画像を表示する第３のモードを切り替えることができる。また、第１の画素及び第２の画素のそれぞれに異なる画像信号を入力し、合成画像を表示することもできる。
【０２４２】
第１のモードは、第１の表示素子による反射光を用いて画像を表示するモードである。第１のモードは光源が不要であるため、極めて低消費電力な駆動モードである。例えば、外光の照度が十分高く、且つ外光が白色光又はその近傍の光である場合に有効である。第１のモードは、例えば本や書類などの文字情報を表示することに適した表示モードである。また、反射光を用いるため、目に優しい表示を行うことができ、目が疲れにくいという効果を奏する。
【０２４３】
第２のモードでは、第２の表示素子による発光を利用して画像を表示するモードである。そのため、外光の照度や色度によらず、極めて鮮やかな（コントラストが高く、且つ色再現性の高い）表示を行うことができる。例えば、夜間や暗い室内など、外光の照度が極めて小さい場合などに有効である。また、外光が暗い場合、明るい表示を行うと使用者が眩しく感じてしまう場合がある。これを防ぐために、第２のモードでは輝度を抑えた表示を行うことが好ましい。また、これにより、眩しさを抑えることに加え、消費電力も低減することができる。第２のモードは、鮮やかな画像や滑らかな動画などを表示することに適したモードである。
【０２４４】
第３のモードでは、第１の表示素子による反射光と、第２の表示素子による発光の両方を利用して表示を行うモードである。具体的には、第１の画素が呈する光と、第１の画素と隣接する第２の画素が呈する光を混色させることにより、１つの色を表現するように駆動する。第１のモードよりも鮮やかな表示をしつつ、第２のモードよりも消費電力を抑えることができる。例えば、室内照明下や、朝方や夕方の時間帯など、外光の照度が比較的低い場合や、外光の色度が白色ではない場合などに有効である。
【０２４５】
以下では、本発明の一態様のより具体的な例について、図面を参照して説明する。
【０２４６】
［表示装置の構成例］
【０２４７】
図９は、本発明の一態様の表示装置が有する表示領域７０を説明する図である。表示領域７０は、マトリクス状に配置された複数の画素ユニット７５を有する。画素ユニット７５は、画素７６と、画素７７を有する。
【０２４８】
図９では、画素７６及び画素７７が、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色に対応する表示素子を有する場合の例を示している。
【０２４９】
画素７６は、赤色（Ｒ）に対応する表示素子７６Ｒ、緑色（Ｇ）に対応する表示素子７６Ｇ、青色（Ｂ）に対応する表示素子７６Ｂを有する。表示素子７６Ｒ、７６Ｇ、７６Ｂはそれぞれ、光源の光を利用した第２の表示素子である。
【０２５０】
画素７７は、赤色（Ｒ）に対応する表示素子７７Ｒ、緑色（Ｇ）に対応する表示素子７７Ｇ、青色（Ｂ）に対応する表示素子７７Ｂを有する。表示素子７７Ｒ、７７Ｇ、７７Ｂはそれぞれ、外光の反射を利用した第１の表示素子である。
【０２５１】
以上が表示装置の構成例についての説明である。
【０２５２】
［画素ユニットの構成例］
続いて、図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を用いて画素ユニット７５について説明する。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、画素ユニット７５の構成例を示す模式図である。
【０２５３】
画素７６は、表示素子７６Ｒ、表示素子７６Ｇ、表示素子７６Ｂを有する。表示素子７６Ｒは、光源を有し、画素７６に入力される第２の階調値に含まれる赤色に対応する階調値に応じた輝度の赤色の光Ｒ２を、表示面側に射出する。表示素子７６Ｇ、表示素子７６Ｂも同様に、それぞれ緑色の光Ｇ２又は青色の光Ｂ２を、表示面側に射出する。
【０２５４】
画素７７は、表示素子７７Ｒ、表示素子７７Ｇ、表示素子７７Ｂを有する。表示素子７７Ｒは、外光を反射し、画素７７に入力される第１の階調値に含まれる赤色に対応する階調値に応じた輝度の赤色の光Ｒ１を、表示面側に射出する。表示素子７７Ｇ、表示素子７７Ｂも同様に、それぞれ緑色の光Ｇ１又は青色の光Ｂ１を、表示面側に射出する。
【０２５５】
〔第１のモード〕
図１０（Ａ）は、外光を反射する表示素子７７Ｒ、表示素子７７Ｇ、表示素子７７Ｂを駆動して画像を表示する動作モードの例を示している。図１０（Ａ）に示すように、画素ユニット７５は、例えば外光の照度が十分に高い場合などでは、画素７６を駆動させずに、画素７７からの光（光Ｒ１、光Ｇ１、および光Ｂ１）のみを混色させることにより、所定の色の光７９を表示面側に射出することもできる。これにより、極めて低消費電力な駆動を行うことができる。
【０２５６】
〔第２のモード〕
図１０（Ｂ）は、表示素子７６Ｒ、表示素子７６Ｇ、表示素子７６Ｂを駆動して画像を表示する動作モードの例を示している。図１０（Ｂ）に示すように、画素ユニット７５は、例えば外光の照度が極めて小さい場合などでは、画素７７を駆動させずに、画素７６からの光（光Ｒ２、光Ｇ２、および光Ｂ２）のみを混色させることにより、所定の色の光７９を表示面側に射出することもできる。これにより鮮やかな表示を行うことができる。また、外光の照度が小さい場合に輝度を低くすることで、使用者が感じる眩しさを抑えると共に消費電力を低減できる。
【０２５７】
〔第３のモード〕
図１０（Ｃ）は、外光を反射する表示素子７７Ｒ、表示素子７７Ｇ、表示素子７７Ｂと、光を発する表示素子７６Ｒ、表示素子７６Ｇ、表示素子７６Ｂの両方を駆動して画像を表示する動作モードの例を示している。図１０（Ｃ）に示すように、画素ユニット７５は、光Ｒ１、光Ｇ１、光Ｂ１、光Ｒ２、光Ｇ２、及び光Ｂ２の６つの光を混色させることにより、所定の色の光７９を表示面側に射出することができる。
【０２５８】
したがって、本実施の形態に示す表示装置は、発光型の表示素子と、反射型の表示素子とを有しているため、選択領域を表示するのに好適である。例えば、反射型の表示素子で表示領域７０の表示を行っているときに、発光型の表示素子で、選択領域を表示することができる。また、発光型の表示素子で表示領域７０の表示を行っているときに、反射型の表示素子で、選択領域を表示してもよい。もしくは、反射型の表示素子の階調データを変更することで選択領域を表示してもよいし、発光型の表示素子の階調データを変更することで選択領域を表示してもよい。
【０２５９】
以上が画素ユニット７５の構成例についての説明である。
【０２６０】
次に、ハイブリッドディスプレイの構成の具体例について説明する。以下で例示する表示装置は、反射型の液晶素子と、発光素子の両方を有し、透過モードと反射モードの両方の表示を行うことのできる、表示装置である。
【０２６１】
［構成例］
図１１（Ａ）は、表示装置４００の構成の一例を示すブロック図である。表示装置４００は、表示部７６１ｂにマトリクス状に配列した複数の画素４１０を有する。また、表示装置４００は、回路ＧＤと、回路ＳＤを有する。また、方向Ｒに配列した複数の画素４１０、回路ＧＤと電気的に接続する複数の配線ＧＤ１、複数の配線ＧＤ２、複数の配線ＡＮＯ、及び複数の配線ＣＳＣＯＭを有する。また、方向Ｃに配列した複数の画素４１０、回路ＳＤと電気的に接続する複数の配線Ｓ１、及び複数の配線Ｓ２を有する。
【０２６２】
なお、ここでは簡単のために回路ＧＤと回路ＳＤを１つずつ有する構成を示したが、液晶素子を駆動する回路ＧＤ及び回路ＳＤと、発光素子を駆動する回路ＧＤ及び回路ＳＤとを、別々に設けてもよい。
【０２６３】
画素４１０は、反射型の液晶素子と、発光素子を有する。画素４１０において、液晶素子と発光素子とは、互いに重なる部分を有する。
【０２６４】
図１１（Ｂ１）は、画素４１０が有する導電膜３１１ｂの構成例を示す。導電膜３１１ｂは、画素４１０における液晶素子の反射電極として機能する。また、導電膜３１１ｂには、開口４５１が設けられている。
【０２６５】
図１１（Ｂ１）には、導電膜３１１ｂと重なる領域に位置する発光素子３６０を破線で示している。発光素子３６０は、導電膜３１１ｂが有する開口４５１と重ねて配置されている。これにより、発光素子３６０が発する光は、開口４５１を介して表示面側に射出される。
【０２６６】
図１１（Ｂ１）では、方向Ｒに隣接する画素４１０が異なる色に対応する画素である。このとき、図１１（Ｂ１）に示すように、方向Ｒに隣接する２つの画素において、開口４５１が一列に配列されないように、導電膜３１１ｂの異なる位置に設けられていることが好ましい。これにより、２つの発光素子３６０を離すことが可能で、発光素子３６０が発する光が隣接する画素４１０が有する着色膜に入射してしまう現象（光漏れともいう）を抑制することができる。また、隣接する２つの発光素子３６０を離して配置することができるため、発光素子３６０のＥＬ層を遮蔽マスク等により作り分ける場合であっても、高い精細度の表示装置を実現できる。
【０２６７】
また、図１１（Ｂ２）に示すような配列としてもよい。
【０２６８】
非開口部の総面積に対する開口４５１の総面積の比の値が大きすぎると、液晶素子を用いた表示が暗くなってしまう。また、非開口部の総面積に対する開口４５１の総面積の比の値が小さすぎると、発光素子３６０を用いた表示が暗くなってしまう。
【０２６９】
また、反射電極として機能する導電膜３１１ｂに設ける開口４５１の面積が小さすぎると、発光素子３６０が射出する光から取り出せる光の効率が低下してしまう。
【０２７０】
開口４５１の形状は、例えば多角形、四角形、楕円形、円形又は十字等の形状とすることができる。また、細長い筋状、スリット状、市松模様状の形状としてもよい。また、開口４５１を隣接する画素に寄せて配置してもよい。好ましくは、開口４５１を同じ色を表示する他の画素に寄せて配置する。これにより、光漏れを抑制できる。
【０２７１】
［回路構成例］
図１２は、画素４１０の構成例を示す回路図である。図１２では、隣接する２つの画素４１０を示している。図９と異なる点は、画素回路が有する容量素子へ画像データを書き込む配線Ｓ１及び配線Ｓ２を有している例を示している。
【０２７２】
画素４１０は、スイッチＳＷ１、容量素子Ｃ１、液晶素子３４０、スイッチＳＷ２、トランジスタＭ、容量素子Ｃ２、及び発光素子３６０等を有する。また、画素４１０には、配線ＧＤ１、配線ＧＤ３、配線ＡＮＯ、配線ＣＳＣＯＭ、配線Ｓ１、及び配線Ｓ２が電気的に接続されている。また、図１２では、液晶素子３４０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ１、及び発光素子３６０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ２を示している。
【０２７３】
図１２では、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２に、トランジスタを用いた場合の例を示している。
【０２７４】
スイッチＳＷ１は、ゲートが配線ＧＤ３と接続され、ソース又はドレインの一方が配線Ｓ１と接続され、ソース又はドレインの他方が容量素子Ｃ１の一方の電極、及び液晶素子３４０の一方の電極と接続されている。容量素子Ｃ１は、他方の電極が配線ＣＳＣＯＭと接続されている。液晶素子３４０は、他方の電極が配線ＶＣＯＭ１と接続されている。
【０２７５】
また、スイッチＳＷ２は、ゲートが配線ＧＤ１と接続され、ソース又はドレインの一方が配線Ｓ２と接続され、ソース又はドレインの他方が、容量素子Ｃ２の一方の電極、トランジスタＭのゲートと接続されている。容量素子Ｃ２は、他方の電極が配線ＣＳＣＯＭと接続されている。トランジスタＭは、ソース又はドレインの他方が発光素子３６０の一方の電極と接続されている。発光素子３６０は、他方の電極が配線ＶＣＯＭ２と接続されている。
【０２７６】
図１２では、トランジスタＭが半導体を挟む２つのゲートを有し、これらが接続されている例を示している。これにより、トランジスタＭが流すことのできる電流を増大させることができる。
【０２７７】
配線ＧＤ３には、スイッチＳＷ１を導通状態又は非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線ＶＣＯＭ１には、所定の電位を与えることができる。配線Ｓ１には、液晶素子３４０が有する液晶の配向状態を制御する信号を与えることができる。配線ＣＳＣＯＭには、所定の電位を与えることができる。
【０２７８】
配線ＧＤ１には、スイッチＳＷ２を導通状態又は非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線ＶＣＯＭ２及び配線ＡＮＯには、発光素子３６０が発光する電位差が生じる電位をそれぞれ与えることができる。配線Ｓ２には、トランジスタＭの導通状態を制御する信号を与えることができる。
【０２７９】
図１２に示す画素４１０は、例えば、反射モードの表示を行う場合には、配線ＧＤ３及び配線Ｓ１に与える信号により駆動し、液晶素子３４０による光学変調を利用して表示することができる。また、透過モードで表示を行う場合には、配線ＧＤ１及び配線Ｓ２に与える信号により駆動し、発光素子３６０を発光させて表示することができる。また、両方のモードで駆動する場合には、配線ＧＤ１、配線ＧＤ３、配線Ｓ１及び配線Ｓ２のそれぞれに与える信号により駆動することができる。
【０２８０】
なお、図１２では一つの画素４１０に、一つの液晶素子３４０と一つの発光素子３６０とを有する例を示したが、これに限られない。図１３（Ａ）は、一つの画素４１０に一つの液晶素子３４０と４つの発光素子３６０（発光素子３６０ｒ、３６０ｇ、３６０ｂ、３６０ｗ）を有する例を示している。
【０２８１】
図１３（Ａ）では図１２の例に加えて、画素４１０に配線ＧＤ４及び配線Ｓ３が接続されている。
【０２８２】
図１３（Ａ）に示す例では、例えば４つの発光素子３６０ｒ、発光素子３６０ｇ、発光素子３６０ｂ、及び発光素子３６０ｗをそれぞれ、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、及び白色（Ｗ）を呈する発光素子を用いることができる。また、液晶素子３４０として、白色を呈する反射型の液晶素子を用いることができる。これにより、反射モードの表示を行う場合には、反射率の高い白色の表示を行うことができる。また、透過モードで表示を行う場合には、演色性の高い表示を低い電力で行うことができる。
【０２８３】
また、図１３（Ｂ）には、画素４１０の構成例を示している。画素４１０は、電極３１１が有する開口部と重なる発光素子３６０ｗと、電極３１１の周囲に配置された発光素子３６０ｒ、発光素子３６０ｇ、及び発光素子３６０ｂとを有する。発光素子３６０ｒ、発光素子３６０ｇ、及び発光素子３６０ｂは、発光面積がほぼ同等であることが好ましい。
【０２８４】
［表示パネルの構成例］
図１４は、本発明の一態様の表示装置３００の斜視概略図である。表示装置３００の外観は、図４に示す表示装置７１０と同じ構成である。
【０２８５】
図１４には、表示部７６１ｂの一部の拡大図を示している。表示部７６１ｂには、複数の表示素子が有する導電膜３１１ｂがマトリクス状に配置されている。導電膜３１１ｂは、可視光を反射する機能を有し、後述する液晶素子３４０の反射電極として機能する。
【０２８６】
また、図１４に示すように、導電膜３１１ｂは開口を有する。さらに導電膜３１１ｂよりも基板７５１ａ側に、発光素子３６０を有する。発光素子３６０からの光は、導電膜３１１ｂの開口を介して基板７５２ａ側に射出される。
【０２８７】
また、基板７５２ａ上には入力装置３６６を設けることができる。例えば、シート状の静電容量方式のタッチセンサを表示部７６１ｂに重ねて設ける構成とすればよい。又は、基板７５２ａと基板７５１ａとの間にタッチセンサを設けてもよい。基板７５２ａと基板７５１ａとの間にタッチセンサを設ける場合は、静電容量方式のタッチセンサのほか、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。
【０２８８】
［断面構成例１］
図１５に、図１４で例示した表示装置の、ＦＰＣ７６３ａを含む領域の一部、回路部７６２ａを含む領域の一部及び表示部７６１ｂを含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。
【０２８９】
表示装置は、基板７５１ａと基板７５２ａの間に、絶縁膜２２０を有する。また、基板７５１ａと絶縁膜２２０の間に、発光素子３６０、トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、トランジスタ２０６、着色膜１７４等を有する。また、絶縁膜２２０と基板７５２ａの間に、液晶素子３４０、着色膜１７５等を有する。また、基板７５２ａと絶縁膜２２０は接着剤１８３を介して接着され、基板７５１ａと絶縁膜２２０は接着剤１８２を介して接着されている。
【０２９０】
トランジスタ２０６は、液晶素子３４０と電気的に接続し、トランジスタ２０５は、発光素子３６０と電気的に接続する。トランジスタ２０５とトランジスタ２０６は、いずれも絶縁膜２２０の基板７５１ａ側の面上に形成されているため、これらを同一の工程を用いて作製することができる。
【０２９１】
基板７５２ａには、着色膜１７５、遮光膜１７６、絶縁膜１６５、及び液晶素子３４０の共通電極として機能する導電膜３１３、配向膜１７３ｂ、絶縁膜１６７等が設けられている。絶縁膜１６７は、液晶素子３４０のセルギャップを保持するためのスペーサとして機能する。
【０２９２】
絶縁膜２２０の基板７５１ａ側には、絶縁膜２１１、絶縁膜２１２、絶縁膜２１３、絶縁膜２１４、絶縁膜２１５等の絶縁膜が設けられている。絶縁膜２１１は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁膜として機能する。絶縁膜２１２、絶縁膜２１３、及び絶縁膜２１４は、各トランジスタを覆って設けられている。また、絶縁膜２１４を覆って絶縁膜２１５が設けられている。絶縁膜２１４及び絶縁膜２１５は、平坦化膜としての機能を有する。なお、ここではトランジスタ等を覆う絶縁膜として、絶縁膜２１２、絶縁膜２１３、絶縁膜２１４の３層を有する場合について示しているが、これに限られず４層以上であってもよいし、単層、又は２層であってもよい。また、平坦化膜として機能する絶縁膜２１４は、不要であれば設けなくてもよい。
【０２９３】
また、トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、及びトランジスタ２０６は、一部がゲートとして機能する導電膜２２１、一部がソース又はドレインとして機能する導電膜２２２、半導体膜２３１を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に、同じハッチングパターンを付している。
【０２９４】
液晶素子３４０は反射型の液晶素子である。液晶素子３４０は、導電膜３７０、液晶３１２、導電膜３１３が積層された積層構造を有する。また、導電膜３７０の基板７５１ａ側に接して、可視光を反射する導電膜３１１ｂが設けられている。導電膜３１１ｂは開口２５１を有する。また、導電膜３７０及び導電膜３１３は可視光を透過する材料を含む。また、液晶３１２と導電膜３７０の間に配向膜１７３ａが設けられ、液晶３１２と導電膜３１３の間に配向膜１７３ｂが設けられている。
【０２９５】
基板７５２ａの外側の面には、光拡散板１２９及び偏光板１４０を配置する。偏光板１４０としては直線偏光板を用いてもよいが、円偏光板を用いることもできる。円偏光板としては、例えば直線偏光板と１／４波長位相差板を積層したものを用いることができる。これにより、外光反射を抑制することができる。また、外光反射を抑制するために光拡散板１２９が設けられる。また、偏光板の種類に応じて、液晶素子３４０に用いる液晶素子のセルギャップ、配向、駆動電圧等を調整することで、所望のコントラストが実現されるようにすればよい。
【０２９６】
液晶素子３４０において、導電膜３１１ｂは可視光を反射する機能を有し、導電膜３１３は可視光を透過する機能を有する。基板７５２ａ側から入射した光は、偏光板１４０により偏光され、導電膜３１３、液晶３１２を透過し、導電膜３１１ｂで反射する。そして、液晶３１２及び導電膜３１３を再度透過して、偏光板１４０に達する。このとき、導電膜３１１ｂと導電膜３１３の間に与える電圧によって液晶３１２の配向を制御し、光の光学変調を制御することができる。すなわち、偏光板１４０を介して射出される光の強度を制御することができる。また、光は着色膜１７５によって特定の波長領域以外の光が吸収されることにより、取り出される光は、例えば赤色を呈する光となる。
【０２９７】
発光素子３６０は、ボトムエミッション型の発光素子である。発光素子３６０は、絶縁膜２２０側から導電膜１９１、ＥＬ層１９２、及び導電膜１９３ｂの順に積層された積層構造を有する。また、導電膜１９３ｂを覆って導電膜１９３ａが設けられている。導電膜１９３ｂは可視光を反射する材料を含み、導電膜１９１及び導電膜１９３ａは可視光を透過する材料を含む。発光素子３６０が発する光は、着色膜１７４、絶縁膜２２０、開口２５１、導電膜３１３等を介して、基板７５２ａ側に射出される。
【０２９８】
発光素子３６０に含まれる導電膜１９３ａ及び絶縁膜２１６上に、保護膜２２８が設けられている。保護膜２２８は、実施の形態１に示す保護膜２８を用いることができる。発光素子３６０上に保護膜２２８が設けられることで、外部から発光素子３６０への水、酸素等の拡散を防ぐことが可能であり、発光素子３６０の劣化を低減することが可能である。また、信頼性の高い発光素子を有する表示装置を作製することができる。
【０２９９】
また、図１５に示す表示装置は、絶縁膜２１３及び保護膜２２８が、領域２０９で接している。領域２０９が表示装置の周辺部において環状に設けられることで、絶縁膜２１３及び保護膜２２８で囲まれた領域の内部に発光素子３６０が設けられる。この結果、表示装置の上面、底面及び側面からの水、酸素等が発光素子３６０に拡散することを防ぐことが可能であり好ましい。
【０３００】
なお、図１５においては、保護膜２２８が絶縁膜２１３と接する構造を示すが、保護膜２２８は、絶縁膜２１１または絶縁膜２１２と接してもよい。
【０３０１】
ここで、図１５に示すように、開口２５１には可視光を透過する導電膜３７０が設けられていることが好ましい。これにより、開口２５１と重なる領域においてもそれ以外の領域と同様に液晶３１２が配向するため、これらの領域の境界部で液晶の配向不良が生じ、意図しない光が漏れてしまうことを抑制できる。
【０３０２】
導電膜１９１の端部を覆う絶縁膜２１６上には、絶縁膜２１７が設けられている。絶縁膜２１７は、絶縁膜２２０と基板７５１ａが必要以上に接近することを抑制するスペーサとしての機能を有する。また、ＥＬ層１９２や導電膜１９３ａを遮蔽マスク（メタルマスク）を用いて形成する場合には、当該遮蔽マスクが被形成面に接触することを抑制するための機能を有していてもよい。なお、絶縁膜２１７は不要であれば設けなくてもよい。
【０３０３】
トランジスタ２０５のソース又はドレインの一方は、導電膜２２４を介して発光素子３６０の導電膜１９１と電気的に接続されている。
【０３０４】
トランジスタ２０６のソース又はドレインの一方は、接続部２０７を介して導電膜３１１ｂと電気的に接続されている。導電膜３１１ｂと導電膜３７０は接して設けられ、これらは電気的に接続されている。ここで、接続部２０７は、絶縁膜２２０に設けられた開口を介して、絶縁膜２２０の両面に設けられる導電膜同士を接続する部分である。
【０３０５】
基板７５１ａと基板７５２ａが重ならない領域には、接続部２０４が設けられている。接続部２０４は、接続体２４２を介してＦＰＣ７６３ａと電気的に接続されている。接続部２０４は接続部２０７と同様の構成を有している。接続部２０４の上面は、導電膜３７０と同一の導電膜を加工して得られた導電膜が露出している。これにより、接続部２０４とＦＰＣ７６３ａとを接続体２４２を介して電気的に接続することができる。
【０３０６】
接着剤１８３が設けられる一部の領域には、接続部２５２が設けられている。接続部２５２において、導電膜３７０と同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電膜３１３の一部が、接続体２４３により電気的に接続されている。したがって、基板７５２ａ側に形成された導電膜３１３に、基板７５１ａ側に接続されたＦＰＣ７６３ａから入力される信号又は電位を、接続部２５２を介して供給することができる。
【０３０７】
接続体２４３としては、例えば導電性の粒子を用いることができる。導電性の粒子としては、有機樹脂又はシリカなどの粒子の表面を金属材料で被覆したものを用いることができる。金属材料としてニッケルや金を用いると接触抵抗を低減できるため好ましい。また、ニッケルをさらに金で被覆するなど、２種類以上の金属材料を層状に被覆させた粒子を用いることが好ましい。また、接続体２４３として、弾性変形、又は塑性変形する材料を用いることが好ましい。このとき導電性の粒子である接続体２４３は、図１５に示すように上下方向に潰れた形状となる場合がある。こうすることで、接続体２４３と、これと電気的に接続する導電膜との接触面積が増大し、接触抵抗を低減できるほか、接続不良などの不具合の発生を抑制することができる。
【０３０８】
接続体２４３は、接着剤１８３に覆われるように配置することが好ましい。例えば、硬化前の接着剤１８３に接続体２４３を分散させておけばよい。
【０３０９】
図１５では、回路部７６２ａの例としてトランジスタ２０１が設けられている例を示している。
【０３１０】
図１５では、トランジスタ２０１及びトランジスタ２０５の例として、チャネルが形成される半導体膜２３１を２つのゲートで挟持する構成が適用されている。一方のゲートは導電膜２２１により、他方のゲートは絶縁膜２１２を介して半導体膜２３１と重なる導電膜２２３により構成されている。このような構成とすることで、トランジスタのしきい値電圧を制御することができる。このとき、２つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。このようなトランジスタは他のトランジスタと比較して電界効果移動度を高めることが可能であり、オン電流を増大させることができる。その結果、高速駆動が可能な回路を作製することができる。さらには、回路部の占有面積を縮小することが可能となる。オン電流の大きなトランジスタを適用することで、表示装置を大型化、又は高精細化したときに配線数が増大したとしても、各配線における信号遅延を低減することが可能であり、表示ムラを抑制することができる。
【０３１１】
なお、回路部７６２ａが有するトランジスタと、表示部７６１ｂが有するトランジスタは、同じ構造であってもよい。また、回路部７６２ａが有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。また、表示部７６１ｂが有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。
【０３１２】
各トランジスタを覆う絶縁膜２１２、絶縁膜２１３のうち少なくとも一方は、水や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。すなわち、絶縁膜２１２又は絶縁膜２１３はバリア膜として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに対して外部から不純物が拡散することを効果的に抑制することが可能となり、信頼性の高い表示装置を実現できる。
【０３１３】
基板７５２ａ側において、着色膜１７５、遮光膜１７６を覆って絶縁膜１６５が設けられている。絶縁膜１６５は、平坦化膜としての機能を有していてもよい。絶縁膜１６５により、導電膜３１３の表面を概略平坦にできるため、液晶３１２の配向状態を均一にできる。
【０３１４】
〔断面構成例２〕
図１６に示す表示装置は、図１５に示す構成において各トランジスタにトップゲート型のトランジスタを適用した場合の例である。このように、トップゲート型のトランジスタを適用することにより、寄生容量が低減できるため、表示のフレーム周波数を高めることができる。
【０３１５】
本発明の一態様の表示装置が有するトランジスタは、ゲート電極として機能する導電膜と、半導体膜と、ソース電極として機能する導電膜と、ドレイン電極として機能する導電膜と、ゲート絶縁膜として機能する絶縁膜と、を有する。
【０３１６】
なお、トランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型又はボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。又は、チャネルの上下にゲート電極が設けられていてもよい。
【０３１７】
発光素子３６０に含まれる導電膜１９３ａ及び絶縁膜２１６上に、保護膜２２８が設けられている。保護膜２２８は、領域２３０において、絶縁膜２１３と接している。領域２３０が表示装置の周辺部において環状に設けられることで、絶縁膜２１３及び保護膜２２８で囲まれた領域の内部に発光素子３６０が設けられる。この結果、表示装置の上面、底面及び側面からの水、酸素等が発光素子３６０に拡散することを防ぐことが可能であり好ましい。
【０３１８】
なお、図１６においては、保護膜２２８が絶縁膜２１３と接する構造を示すが、保護膜２２８は、絶縁膜２１１または絶縁膜２１２と接してもよい。
【０３１９】
なお、本実施の形態に示す表示装置の各構成要素は、適宜実施の形態３に示す表示装置の構成要素を用いることができる。
【０３２０】
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。
【０３２１】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様を用いて作製することができる表示モジュールについて説明する。
【０３２２】
図１７に示す表示モジュール８０００は、上部カバー８００１と下部カバー８００２との間に、ＦＰＣ８００３に接続されたタッチパネル８００４、ＦＰＣ８００５に接続された表示パネル８００６、フレーム８００９、プリント基板８０１０、及びバッテリ８０１１を有する。
【０３２３】
本発明の一態様を用いて作製された表示装置は、例えば、表示パネル８００６に用いることができる。本発明の一態様を用いて作製された表示装置を、例えば表示パネル８００６に用いることで、高精細な表示モジュール８０００を作製することが可能である。また、表示モジュールの信頼性を高めることができる。
【０３２４】
上部カバー８００１及び下部カバー８００２は、タッチパネル８００４及び表示パネル８００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
【０３２５】
タッチパネル８００４としては、抵抗膜方式又は静電容量方式のタッチパネルを表示パネル８００６に重畳して用いることができる。また、タッチパネル８００４を設けず、表示パネル８００６に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。
【０３２６】
フレーム８００９は、表示パネル８００６の保護機能の他、プリント基板８０１０の動作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。また、フレーム８００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。
【０３２７】
プリント基板８０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても良いし、別途設けたバッテリ８０１１による電源であってもよい。バッテリ８０１１は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
【０３２８】
また、表示モジュール８０００は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して設けてもよい。
【０３２９】
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。
【０３３０】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を適用可能な電子機器について説明する。
【０３３１】
本発明の一態様の表示装置を、電子機器の表示部に適用することができる。したがって、表示品位の高い電子機器を実現できる。または、極めて高精細な電子機器を実現できる。または、信頼性の高い電子機器を実現できる。
【０３３２】
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。
【０３３３】
本発明の一態様の電子機器または照明装置は、家屋もしくはビルの内壁もしくは外壁、または、自動車の内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことができる。
【０３３４】
本発明の一態様の電子機器は、二次電池を有していてもよく、非接触電力伝送を用いて、二次電池を充電することができると好ましい。
【０３３５】
二次電池としては、例えば、ゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池（リチウムイオンポリマー電池）等のリチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などが挙げられる。
【０３３６】
本発明の一態様の電子機器は、アンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信することで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器がアンテナ及び二次電池を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。
【０３３７】
本発明の一態様の電子機器は、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの）を有していてもよい。
【０３３８】
本発明の一態様の電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）を実行する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出す機能等を有することができる。
【０３３９】
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。
【０３４０】
本発明の一態様の表示装置は、極めて高精細な画像を表示することができる。そのため、特に携帯型の電子機器、装着型の電子機器（ウェアラブル機器）、及び電子書籍端末などに好適に用いることができる。また、ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｒｅａｌｉｔｙ）機器やＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ  Ｒｅａｌｉｔｙ）機器などにも好適に用いることができる。
【０３４１】
図１８（Ａ）、（Ｂ）に、携帯情報端末８００の一例を示す。携帯情報端末８００は、筐体８０１、筐体８０２、表示部８０３、表示部８０４、及びヒンジ部８０５等を有する。
【０３４２】
筐体８０１と筐体８０２は、ヒンジ部８０５で連結されている。携帯情報端末８００は、図１８（Ａ）に示すように折り畳んだ状態から、図１８（Ｂ）に示すように筐体８０１と筐体８０２を開くことができる。
【０３４３】
例えば表示部８０３及び表示部８０４に、文書情報を表示することが可能であり、電子書籍端末としても用いることができる。また、表示部８０３及び表示部８０４に静止画像や動画像を表示することもできる。
【０３４４】
このように、携帯情報端末８００は、持ち運ぶ際には折り畳んだ状態にできるため、汎用性に優れる。
【０３４５】
なお、筐体８０１及び筐体８０２には、電源ボタン、操作ボタン、外部接続ポート、スピーカ、マイク等を有していてもよい。
【０３４６】
図１８（Ｃ）に携帯情報端末の一例を示す。図１８（Ｃ）に示す携帯情報端末８１０は、筐体８１１、表示部８１２、操作ボタン８１３、外部接続ポート８１４、スピーカ８１５、マイク８１６、カメラ８１７等を有する。
【０３４７】
表示部８１２に、本発明の一態様の表示装置を備える。本発明の一態様を用いて作製された表示装置を表示部８１２に用いることで、表示部８１２の面積が小さくとも、撮影した画像の細部の確認が可能である。
【０３４８】
携帯情報端末８１０は、表示部８１２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８１２に触れることで行うことができる。
【０３４９】
また、操作ボタン８１３の操作により、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や、表示部８１２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。
【０３５０】
また、携帯情報端末８１０の内部に、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、携帯情報端末８１０の向き（縦か横か）を判断して、表示部８１２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８１２を触れること、操作ボタン８１３の操作、またはマイク８１６を用いた音声入力等により行うこともできる。
【０３５１】
携帯情報端末８１０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用いることができる。携帯情報端末８１０は、例えば、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、動画再生、インターネット通信、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。
【０３５２】
図１８（Ｄ）に、カメラの一例を示す。カメラ８２０は、筐体８２１、表示部８２２、操作ボタン８２３、シャッターボタン８２４等を有する。また、カメラ８２０には、着脱可能なレンズ８２６が取り付けられている。
【０３５３】
表示部８２２に、本発明の一態様の表示装置を備える。
【０３５４】
ここではカメラ８２０として、レンズ８２６を筐体８２１から取り外して交換することが可能な構成としたが、レンズ８２６と筐体が一体となっていてもよい。
【０３５５】
カメラ８２０は、シャッターボタン８２４を押すことにより、静止画、または動画を撮像することができる。また、表示部８２２はタッチパネルとしての機能を有し、表示部８２２をタッチすることにより撮像することも可能である。
【０３５６】
なお、カメラ８２０は、ストロボ装置や、ビューファインダーなどを別途装着することができる。または、これらが筐体８２１に組み込まれていてもよい。
【０３５７】
図１９（Ａ）に、ファインダー８５０を取り付けた状態の、カメラ８４０の外観を示す。
【０３５８】
カメラ８４０は、筐体８４１、表示部８４２、操作ボタン８４３、シャッターボタン８４４等を有する。また、カメラ８４０には、着脱可能なレンズ８４６が取り付けられている。
【０３５９】
ここではカメラ８４０として、レンズ８４６を筐体８４１から取り外して交換することが可能な構成としたが、レンズ８４６と筐体が一体となっていてもよい。
【０３６０】
カメラ８４０は、シャッターボタン８４４を押すことにより、撮像することができる。また、表示部８４２はタッチパネルとしての機能を有し、表示部８４２をタッチすることにより撮像することも可能である。
【０３６１】
カメラ８４０の筐体８４１は、電極を有するマウントを有し、ファインダー８５０のほか、ストロボ装置等を接続することができる。
【０３６２】
ファインダー８５０は、筐体８５１、表示部８５２、ボタン８５３等を有する。
【０３６３】
筐体８５１は、カメラ８４０のマウントと係合するマウントを有しており、ファインダー８５０をカメラ８４０に取り付けることができる。また、当該マウントには電極を有し、当該電極を介してカメラ８４０から受信した映像等を表示部８５２に表示させることができる。
【０３６４】
ボタン８５３は、電源ボタンとしての機能を有する。ボタン８５３により、表示部８５２の表示のオン・オフを切り替えることができる。
【０３６５】
カメラ８４０の表示部８４２及びファインダー８５０の表示部８５２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。本発明の一態様を用いて作製された表示装置を表示部８４２、８５２に用いることで、表示部８４２、８５２の面積が小さくとも、撮像画像や撮影した画像の細部の確認が可能である。
【０３６６】
なお、図１９（Ａ）では、カメラ８４０とファインダー８５０とを別の電子機器とし、これらを脱着可能な構成としたが、カメラ８４０の筐体８４１に、本発明の一態様の表示装置を備えるファインダーが内蔵されていてもよい。
【０３６７】
図１９（Ｂ）には、ヘッドマウントディスプレイ８６０の外観を示している。
【０３６８】
ヘッドマウントディスプレイ８６０は、装着部８６１、レンズ８６２、本体８６３、表示部８６４、ケーブル８６５等を有している。また、装着部８６１には、バッテリ８６６が内蔵されている。
【０３６９】
ケーブル８６５は、バッテリ８６６から本体８６３に電力を供給する。本体８６３は無線受信機等を備え、受信した画像データ等の映像情報を表示部８６４に表示させることができる。また、本体８６３に設けられたカメラで使用者の眼球やまぶたの動きを捉え、その情報をもとに使用者の視点の座標を算出することにより、使用者の視点を入力手段として用いることができる。
【０３７０】
また、装着部８６１には、使用者に触れる位置に複数の電極が設けられていてもよい。本体８６３は使用者の眼球の動きに伴って電極に流れる電流を検知することにより、使用者の視点を認識する機能を有していてもよい。また、当該電極に流れる電流を検知することにより、使用者の脈拍をモニタする機能を有していてもよい。また、装着部８６１には、温度センサ、圧力センサ、加速度センサ等の各種センサを有していてもよく、使用者の生体情報を表示部８６４に表示する機能を有していてもよい。また、使用者の頭部の動きなどを検出し、表示部８６４に表示する映像をその動きに合わせて変化させてもよい。
【０３７１】
表示部８６４に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。本発明の一態様を用いて作製された表示装置を表示部８６４に用いることで、臨場感のある画像を表示することが可能である。
【０３７２】
図１９（Ｃ）、（Ｄ）には、ヘッドマウントディスプレイ８７０の外観を示している。
【０３７３】
ヘッドマウントディスプレイ８７０は、筐体８７１、２つの表示部８７２、操作ボタン８７３、及びバンド状の固定具８７４を有する。
【０３７４】
ヘッドマウントディスプレイ８７０は、上記ヘッドマウントディスプレイ８６０が有する機能に加え、２つの表示部を備える。
【０３７５】
２つの表示部８７２を有することで、使用者は片方の目につき１つの表示部を見ることができる。これにより、視差を用いた３次元表示等を行う際であっても、高い解像度の映像を表示することができる。また、表示部８７２は使用者の目を概略中心とした円弧状に湾曲している。これにより、使用者の目から表示部の表示面までの距離が一定となるため、使用者はより自然な映像を見ることができる。また、表示部からの光の輝度や色度が見る角度によって変化してしまうような場合であっても、表示部の表示面の法線方向に使用者の目が位置するため、実質的にその影響を無視することができるため、より現実感のある映像を表示することができる。
【０３７６】
操作ボタン８７３は、電源ボタンなどの機能を有する。また、操作ボタン８７３の他にボタンを有していてもよい。
【０３７７】
また、図１９（Ｅ）に示すように、表示部８７２と使用者の目の位置との間に、レンズ８７５を有していてもよい。レンズ８７５により、使用者は表示部８７２を拡大してみることができるため、より臨場感が高まる。このとき、図１９（Ｅ）に示すように、視度調節のためにレンズの位置を変化させるダイヤル８７６を有していてもよい。
【０３７８】
表示部８７２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。本発明の一態様の表示装置は、極めて精細度が高いため、図１９（Ｅ）のようにレンズ８７５を用いて拡大したとしても、使用者に画素が視認されることなく、より現実感の高い映像を表示することができる。
【０３７９】
図２０（Ａ）、（Ｂ）には、１枚の表示部８７２を有する場合の例を示している。このような構成とすることで、部品点数を削減することができる。
【０３８０】
表示部８７２は、左右２つの領域にそれぞれ右目用の画像と、左目用の画像の２つの画像を並べて表示することができる。これにより、両眼視差を用いた立体映像を表示することができる。
【０３８１】
また、表示部８７２の全域に亘って、両方の目で視認可能な一つの画像を表示してもよい。これにより、視野の両端に亘ってパノラマ映像を表示することが可能となるため、現実感が高まる。
【０３８２】
また、上述したレンズ８７５設けてもよい。表示部８７２には、２つの画像を並べて表示させてもよいし、表示部８７２に一つの画像を表示させ、レンズ８７５を介して両目で同じ画像を見ることのできる構成としてもよい。
【０３８３】
また、表示部８７２は湾曲していなくてもよく、表示面が平面であってもよい。例えば、図２０（Ｃ）、（Ｄ）には、曲面を有さない１枚の表示部８７２を有する場合の例を示している。
【０３８４】
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。
【実施例１】
【０３８５】
本実施例では、スパッタリング法またはＡＬＤ法を用いて形成した酸化アルミウム膜それぞれの膜密度について説明する。
【０３８６】
＜試料Ｓ１及び試料Ｓ２＞
ガラス基板上にスパッタリング法を用いて厚さ５００ｎｍの酸化アルミニウム膜を形成した。成膜条件を表１に示す。なお、スパッタリングターゲットとしてアルミニウムを用い、スパッタリングガスとして酸素を含む混合ガスを用いる反応性スパッタリング法により、酸化アルミニウム膜を形成した。
【０３８７】
【表１】
2018116924.tif 000003
【０３８８】
＜試料Ａ１乃至試料Ａ３＞
ガラス基板上にＡＬＤ法を用いて厚さ１００ｎｍまたは５０ｎｍの酸化アルミニウム膜を形成した。試料Ａ１の酸化アルミニウム膜の厚さは１００ｎｍである。試料Ａ２及び試料Ａ３の酸化アルミニウム膜の厚さは５０ｎｍである。試料Ａ１及び試料Ａ２は、試料Ａ３と１サイクル時間が異なる。また、試料Ａ１、試料Ａ３、及び試料Ａ３はそれぞれ、成膜時間が異なる。成膜条件を表２に示す。なお、１サイクルとは、前駆体及び酸化剤それぞれのガスの入れ替えにかかる時間である。１サイクルあたりの時間が長い方が、成膜室における未反応の前駆体の残留を低減できる。
【０３８９】
【表２】
2018116924.tif 000004
【０３９０】
試料Ｓ１、試料Ｓ２、及び試料Ａ１乃至試料Ａ３に含まれる酸化アルミニウム膜の膜密度を測定した結果を表３に示す。ここでは、株式会社テクノス製のＴＲＸＶ−ＳＭＸを用い、Ｘ線反射率測定法によって、膜密度を測定した。なお、膜密度の導出は、下面、上面における界面層を除いて行った。
【０３９１】
【表３】
2018116924.tif 000005
【０３９２】
表３より、ＡＬＤ法を用いて形成される酸化アルミニウム膜は、１サイクルあたりの成膜時間を長くすることで、膜中に含まれる不純物を低減できるため、膜密度を高めることが可能であることがわかる。また、スパッタリング法を用いることで、膜に含まれる不純物を低減できる。
【実施例２】
【０３９３】
本実施例では、実施例１で形成した酸化アルミニウム膜に含まれる元素の定量値について測定した結果を説明する。
【０３９４】
試料Ｓ１、試料Ｓ２、試料Ａ１、及び試料Ａ２の膜中において含まれるアルミニウム、酸素、及び炭素の定量値をＸ線光電子分光法を用いて測定した。測定結果を表４に示す。本実施例のＸＰＳでは、測定装置としてＰＨＩ社製ＱｕａｎｔｅｒａＳＸＭを、Ｘ線源としては単色化ＡｌＫα線（１．４８６ｋｅＶ）を用いた。
【０３９５】
【表４】
2018116924.tif 000006
【０３９６】
表４から、スパッタリング法を用いて形成される酸化アルミニウム膜には、アルミニウム及び酸素が含まれることが分かった。また、ＡＬＤ法を用いて形成される酸化アルミニウム膜には、アルミニウム及び酸素と、微量の炭素が含まれることが分かった。酸化アルミニウム膜を形成するための原料である前駆体として、トリメチルアルミニウムを用いており、メチル基の炭素が酸化されず、酸化アルミニウム膜中に残存したため、炭素が含まれると考えられる。
【０３９７】
また、表４から、ＡＬＤ法を用いて形成される酸化アルミニウム膜は、スパッタリング法を用いて形成される酸化アルミニウム膜と比較して、アルミニウムに対する酸素の原子数比（Ｏ／Ａｌ）が大きいことがわかった。すなわち、スパッタリング法を用いて形成される酸化アルミニウム膜と、ＡＬＤ法を用いて形成される酸化アルミニウム膜とは組成が異なることが分かった。
【０３９８】
このことから、スパッタリング法を用いて酸化アルミニウム膜と、ＡＬＤ法を用いて酸化アルミニウム膜を順に積層して保護膜を形成すると、保護膜は、下層の酸化アルミニウム膜に対して、上層の酸化アルミニウム膜の方が炭素の含有量が多い。また、スパッタリング法を用いて酸化アルミニウム膜と、ＡＬＤ法を用いて酸化アルミニウム膜を順に積層して保護膜を形成すると、保護膜は、下層の酸化アルミニウム膜に対して、上層の酸化アルミニウム膜の方が、アルミニウムに対する酸素の原子数比（Ｏ／Ａｌ）が大きい。スパッタリング法で形成された酸化アルミニウム膜のアルミニウムと酸素の比は、化学量論的組成（Ａｌ２Ｏ３）に近いことがわかる。
【実施例３】
【０３９９】
本実施例では、スパッタリング法を用いて形成した酸化アルミニウム膜の光学特性について説明する。
【０４００】
はじめに、試料の作製方法を説明する。ここでは、実施例１に示す試料Ｓ１と同様の条件、即ちスパッタリング法を用いて５００ｎｍの酸化アルミニウム膜を形成した。
【０４０１】
図２１（Ａ）に、試料の透過率、反射率、及び吸収率を示す。図２１（Ａ）において、横軸は波長、縦軸は各波長の光の透過率、反射率、及び吸収率を示し、実線は透過率、破線は反射率、点線は吸収率を示す。図２１（Ａ）に示すように、試料における透過率が高いことがわかる。
【０４０２】
なお、参考までに、ガラス基板上にスパッタリング法を用いて形成した厚さ７０ｎｍのＩＴＯ膜の光学特性を図２１（Ｂ）に示す。
【０４０３】
図２１（Ａ）に示す酸化アルミニウム膜の透過率は、図２１（Ｂ）に示すＩＴＯの透過率以上である。このため、発光素子上に、スパッタリング法を用いて形成した酸化アルミニウム膜を形成しても、発光素子から射出される光の取り出し効率の妨げとならない。
【実施例４】
【０４０４】
本実施例では、保護膜の断面形状をＳＴＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて観察した。
【０４０５】
はじめに、試料の作製方法を説明する。
【０４０６】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、基板４０上に第１の電極１０を形成した。ここでは基板４０としてガラス基板を用いた。また、第１の電極１０として、厚さ１００ｎｍのＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金膜と、厚さ９５ｎｍのＩＴＯ膜とを積層して形成した。
【０４０７】
次に、第１の電極１０上に絶縁膜１４を形成した。ここでは、絶縁膜１４として、厚さ１０００ｎｍのポリイミド膜を形成した。
【０４０８】
次に、第１の電極１０及び絶縁膜１４上に、厚さ２００ｎｍのＥＬ層１６を形成した。
【０４０９】
次に、ＥＬ層１６上に第２の電極１８を形成した。ここでは、第２の電極１８として、厚さ１５ｎｍのＡｇ−Ｍｇ合金膜と、厚さ７０ｎｍのＩＴＯ膜とを積層して形成した。
【０４１０】
次に、第２の電極１８上に絶縁膜２４を形成し、絶縁膜２４上に絶縁膜２６を形成した。ここでは、絶縁膜２４として、スパッタリング法を用いて厚さ３００ｎｍの酸化アルミニウム膜を形成した後、絶縁膜２６として、ＡＬＤ法を用いて厚さ５０ｎｍの酸化アルミニウム膜を形成した。
【０４１１】
次に、絶縁膜２６上に、ＳＴＥＭ観察用の保護膜として、炭素膜Ｃ及び白金膜Ｐｔを積層形成した。
【０４１２】
該試料の断面をＳＴＥＭを用いて観察した。観察結果を図２２（Ａ）に示す。
【０４１３】
また、比較例として、絶縁膜２４上に絶縁膜２６を形成しない比較試料を形成した。ここでは、絶縁膜２４として、スパッタリング法を用いて厚さ１０００ｎｍの酸化アルミニウム膜を形成した。
【０４１４】
該比較試料の断面をＳＴＥＭで観察した。観察結果を図２２（Ｂ）に示す。
【０４１５】
図２２（Ａ）及び（Ｂ）は、ＳＴＥＭ像である。なお、図２２（Ａ）及び（Ｂ）において、欠陥領域及び低密度領域は、高密度領域と比較してコントラストが低く観察される。図２２（Ｂ）に示すように、基板に対して表面が斜めである絶縁膜１４の領域と重なる絶縁膜２４の領域（破線四角で示す。）で、線状の低密度な領域が多数観察された。
【０４１６】
一方、図２２（Ａ）において、絶縁膜２４上に絶縁膜２６が形成されることで、絶縁膜２４は、基板に対して表面が斜めである絶縁膜１４の領域と重なっても、線状の低密度な領域が観察されない。
【０４１７】
図２２より、スパッタリング法を用いて形成した酸化アルミニウム膜上に、ＡＬＤ法を用いて酸化アルミニウム膜を積層形成することで、スパッタリング法で形成された酸化アルミニウム膜の低密度領域が低減されることが分かる。これは、低密度領域に、ＡＬＤ法で形成した酸化アルミニウムが充填されることが原因の一つと考えられる。
【実施例５】
【０４１８】
本実施例では、実施例１で形成した試料に含まれる酸化アルミニウム膜において、水蒸気透過率測定機により水分の透過率を評価した結果を説明する。また、発光素子上に実施例１で形成した試料に含まれる酸化アルミニウム膜を形成して、高温高湿雰囲気での保存試験を行った結果を説明する。
【０４１９】
＜水蒸気透過率＞
はじめに、試料の作製工程について、図２３を用いて説明する。
【０４２０】
図２３（Ａ）に示すように、ガラス基板９０１上にＥＬ層９０３を形成した。次に、ＥＬ層９０３上に、スパッタリング法により絶縁膜９０５を形成した。次に、絶縁膜９０５上に、ＡＬＤ法により絶縁膜９０７を形成した。なお、絶縁膜９０５及び絶縁膜９０７は保護膜９０８として機能する。絶縁膜９０７とフィルム９１１とを接着剤９０９を用いて固着させた。
【０４２１】
次に、図２３（Ｂ）に示すように、ナイフのような鋭利な切断部材を用いて、ＥＬ層９０３、絶縁膜９０５、絶縁膜９０７、接着剤９０９、及びフィルム９１１に切り込みを入れた。図２３（Ｂ）において、破線矢印は切り込みを示す。
【０４２２】
次に、図２３（Ｃ）に示すように、ＥＬ層９０３とガラス基板９０１とを剥離した。
【０４２３】
次に、図２３（Ｄ）に示すように、ＥＬ層９０３とフィルム９１５とを接着剤９１３を用いて固着させた。
【０４２４】
以上の工程により、試料を作製した。
【０４２５】
ここで、保護膜９０８として実施例１に示す各試料の酸化アルミニウム膜をそれぞれ用いて試料を作製した。
【０４２６】
次に、各試料の水蒸気透過率を測定した。水蒸気透過率の測定は、ＭＯＲＥＳＣＯ社のガス・水蒸気透過率測定装置（Ｓｕｐｅｒ−Ｄｅｔｅｃｔ  ＷＧ−７Ｓ）を用いて行った。４０℃湿度９０％の雰囲気を各試料のフィルム９１１またはフィルム９１５に数時間曝した。このとき、接着剤９１３、ＥＬ層９０３、保護膜９０８、及び接着剤９０９を介して、フィルム９１１及びフィルム９１５の一方から他方へ水分が透過する割合を測定した。保護膜９０８における水分のブロッキング性が高いほど、水蒸気透過率が低くなる。
【０４２７】
各試料における保護膜９０８の構成及び各試料の水蒸気透過率を表５に示す。
【０４２８】
【表５】
2018116924.tif 000007
【０４２９】
表５より、試料Ｓ１１と比較して、試料Ｍ１１及び試料Ｍ１２の方が水蒸気透過率が低い。すなわち、保護膜９０８として、スパッタリング法を用いて形成した酸化アルミニウム膜の単層を用いるより、スパッタリング法を用いて形成した酸化アルミニウム膜と、ＡＬＤ法を用いて形成した酸化アルミニウム膜とを積層することで、水蒸気透過率が低下することが分かった。すなわち、スパッタリング法を用いて形成した酸化アルミニウム膜と、ＡＬＤ法を用いて形成した酸化アルミニウム膜の積層膜を発光素子の保護膜として用いることで、外部から発光素子への水分の拡散を低減することが可能であることが分かった。
【０４３０】
＜高温高湿保存試験＞
次に、発光素子上に、試料Ｓ１１、試料Ｍ１１、及び試料Ｍ１２に含まれる保護膜９０８をそれぞれ形成することで、試料Ｓ２１、試料Ｍ２１及び試料Ｍ２２を作製した。試料Ｓ２１、試料Ｍ２１、及び試料Ｍ２２の保護膜の構成を表６に示す。なお、試料の平面形状は一辺が２ｍｍの正方形とした。
【０４３１】
【表６】
2018116924.tif 000008
【０４３２】
次に、試料Ｓ２１、試料Ｍ２１、及び試料Ｍ２２を、６５℃湿度９５％の雰囲気に保存した。試料Ｓ２１の保存時間を０時間とし、試料Ｍ２１及び試料Ｍ２２の保存時間を５００時間とした。
【０４３３】
図２４（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）はそれぞれ、保存試験後において、試料Ｓ２１、試料Ｍ２１、及び試料Ｍ２２の発光素子を発光させた状態を観察した光学顕微鏡写真である。
【０４３４】
図２４（Ａ）に示すように、スパッタリング法で形成した酸化アルミニウム膜単層で保護膜９０８を形成した試料Ｓ２１は、黒点が観察される。一方、図２４（Ｂ）及び図２４（Ｃ）に示すように、スパッタリング法で形成した酸化アルミニウム膜と、ＡＬＤ法を用いて形成した酸化アルミニウム膜とを積層して保護膜９０８を形成した試料Ｍ２１及び試料Ｍ２２は、黒点が観察されない。以上のことから、発光素子上に本発明の一態様である保護膜を形成することで、発光素子の劣化を防ぐことが可能であることが分かった。
【０４３５】
＜発光特性＞
次に、試料Ｍ２１及び試料Ｍ２２において、高温高湿保存試験後、発光特性を評価した。図２５及び図２６はそれぞれ、試料Ｍ２１及び試料Ｍ２２の発光特性を示す。図２５及び図２６において、（Ａ）は保存試験前後の発光素子の電圧電流特性を示し、（Ｂ）は保存試験前後の発光素子の輝度電流効率特性を示す。
【０４３６】
図２５及び図２６より、保存試験（５００時間）後においても、初期状態（０時間）と同様の光学特性が得られたことが分かった。即ち、試料Ｍ２１及び試料Ｍ２２に含まれる保護膜により、外部から発光素子への水分拡散が低減されており、発光素子が劣化していないことが分かった。
【符号の説明】
【０４３７】
１０    電極
１２    電極
１４    絶縁膜
１６    ＥＬ層
１８    電極
１８ａ    領域
１８ｂ    領域
２０    発光素子
２２    発光素子
２４    絶縁膜
２４＿１    絶縁膜
２４ａ    低密度領域
２４ｂ    領域
２６    絶縁膜
２６＿１    絶縁膜
２８    保護膜
２８＿１    保護膜
３０    着色膜
３２    着色膜
４０    基板
４２    基板
４４    接着剤
７０    表示領域
７５    画素ユニット
７６    画素
７６Ｂ    表示素子
７６Ｇ    表示素子
７６Ｒ    表示素子
７７    画素
７７Ｂ    表示素子
７７Ｇ    表示素子
７７Ｒ    表示素子
７９    光
１１１    導電膜
１１１ｂ    導電膜
１１１ｃ    導電膜
１１２ａ    半導体膜
１１２ｂ    半導体膜
１１３ａ    導電膜
１１３ｂ    導電膜
１１３ｃ    導電膜
１１３ｄ    導電膜
１２１    導電膜
１２２    ＥＬ層
１２２Ｂ    ＥＬ層
１２２Ｇ    ＥＬ層
１２２Ｒ    ＥＬ層
１２３    導電膜
１２５    保護膜
１２９    光拡散板
１３０    容量素子
１３２    絶縁膜
１３３    絶縁膜
１３４    絶縁膜
１３５    絶縁膜
１３６    絶縁膜
１３７    絶縁膜
１３８    絶縁膜
１３９    絶縁膜
１４０    偏光板
１４１    キャリア注入層
１４１Ｂ    キャリア注入層
１４１Ｇ    キャリア注入層
１４１Ｒ    キャリア注入層
１４２    キャリア輸送層
１４２Ｂ    キャリア輸送層
１４２Ｇ    キャリア輸送層
１４２Ｒ    キャリア輸送層
１４３Ｂ    発光層
１４３Ｇ    発光層
１４３Ｒ    発光層
１４４    キャリア輸送層
１４４Ｂ    キャリア輸送層
１４４Ｇ    キャリア輸送層
１４４Ｒ    キャリア輸送層
１４５    キャリア注入層
１４５Ｂ    キャリア注入層
１４５Ｇ    キャリア注入層
１４５Ｒ    キャリア注入層
１５１ａ    接着層
１５２Ｂ    着色膜
１５２Ｇ    着色膜
１５２Ｒ    着色膜
１６５    絶縁膜
１６７    絶縁膜
１７３ａ    配向膜
１７３ｂ    配向膜
１７４    着色膜
１７５    着色膜
１７６    遮光膜
１８２    接着剤
１８３    接着剤
１９１    導電膜
１９２    ＥＬ層
１９３ａ    導電膜
１９３ｂ    導電膜
２０１    トランジスタ
２０４    接続部
２０５    トランジスタ
２０６    トランジスタ
２０７    接続部
２０９    領域
２１１    絶縁膜
２１２    絶縁膜
２１３    絶縁膜
２１４    絶縁膜
２１５    絶縁膜
２１６    絶縁膜
２１７    絶縁膜
２２０    絶縁膜
２２１    導電膜
２２２    導電膜
２２３    導電膜
２２４    導電膜
２２８    保護膜
２３０    領域
２３１    半導体膜
２４２    接続体
２４３    接続体
２５１    開口
２５２    接続部
３００    表示装置
３１１    電極
３１１ｂ    導電膜
３１２    液晶
３１３    導電膜
３４０    液晶素子
３６０    発光素子
３６０ｂ    発光素子
３６０ｇ    発光素子
３６０ｒ    発光素子
３６０ｗ    発光素子
３６６    入力装置
３７０    導電膜
４００    表示装置
４１０    画素
４５１    開口
７１０    表示装置
７２０ａ    表示素子
７２０ｂ    表示素子
７２１Ｂ    表示素子
７２１Ｇ    表示素子
７２１Ｒ    表示素子
７２２Ｂ    表示素子
７２２Ｇ    表示素子
７２２Ｒ    表示素子
７３１    絶縁膜
７４１ａ    トランジスタ
７４１ｂ    トランジスタ
７４１ｃ    トランジスタ
７４１ｄ    トランジスタ
７４１ｅ    トランジスタ
７４１ｆ    トランジスタ
７４１ｇ    トランジスタ
７４１ｈ    トランジスタ
７４２ａ    トランジスタ
７４２ｂ    トランジスタ
７５１ａ    基板
７５１ｂ    基板
７５２ａ    基板
７５２ｂ    基板
７６１ａ    表示部
７６１ｂ    表示部
７６２ａ    回路部
７６３ａ    ＦＰＣ
７６４ａ    ＩＣ
７６５ａ    配線
８００    携帯情報端末
８０１    筐体
８０２    筐体
８０３    表示部
８０４    表示部
８０５    ヒンジ部
８１０    携帯情報端末
８１１    筐体
８１２    表示部
８１３    操作ボタン
８１４    外部接続ポート
８１５    スピーカ
８１６    マイク
８１７    カメラ
８２０    カメラ
８２１    筐体
８２２    表示部
８２３    操作ボタン
８２４    シャッターボタン
８２６    レンズ
８４０    カメラ
８４１    筐体
８４２    表示部
８４３    操作ボタン
８４４    シャッターボタン
８４６    レンズ
８５０    ファインダー
８５１    筐体
８５２    表示部
８５３    ボタン
８６０    ヘッドマウントディスプレイ
８６１    装着部
８６２    レンズ
８６３    本体
８６４    表示部
８６５    ケーブル
８６６    バッテリ
８７０    ヘッドマウントディスプレイ
８７１    筐体
８７２    表示部
８７３    操作ボタン
８７４    固定具
８７５    レンズ
８７６    ダイヤル
９０１    ガラス基板
９０３    ＥＬ層
９０５    絶縁膜
９０７    絶縁膜
９０８    保護膜
９０９    接着剤
９１１    フィルム
９１３    接着剤
９１５    フィルム
８０００    表示モジュール
８００１    上部カバー
８００２    下部カバー
８００３    ＦＰＣ
８００４    タッチパネル
８００５    ＦＰＣ
８００６    表示パネル
８００９    フレーム
８０１０    プリント基板
８０１１    バッテリ
【図１】
2018116924.tif 000009
【図２】
2018116924.tif 000010
【図３】
2018116924.tif 000011
【図４】
2018116924.tif 000012
【図５】
2018116924.tif 000013
【図６】
2018116924.tif 000014
【図７】
2018116924.tif 000015
【図８】
2018116924.tif 000016
【図９】
2018116924.tif 000017
【図１０】
2018116924.tif 000018
【図１１】
2018116924.tif 000019
【図１２】
2018116924.tif 000020
【図１３】
2018116924.tif 000021
【図１４】
2018116924.tif 000022
【図１５】
2018116924.tif 000023
【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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