(57)【要約】【課題】信頼性の高い表示装置を提供する。【解決手段】第１の表示パネルと、第２の表示パネルと、第１の偏光板と、第２の偏光板とを有し、第１の表示パネルは、第１の基板と、第１の基板と重なる第１のトランジスタと、第１のトランジスタと電気的に接続された発光素子とを有し、第２の表示パネルは、第２の基板と、第２の基板と重なる透過型の液晶素子と、液晶素子と電気的に接続された第２のトランジスタとを有し、第１の表示パネルと第２の表示パネルとは、接着層によって貼りあわせられ、発光素子は、第２の基板側に光を発する機能を有し、第１の偏光板は、第２の基板上に配置され、第２の偏光板は、第１の表示パネルと第２の表示パネルとの間に配置され、且つ接着層と接する領域を有する表示装置とする。【選択図】図１７
2018010290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表示パネルと、第２の表示パネルと、第１の偏光板と、第２の偏光板とを有し、
前記第１の表示パネルは、第１の基板と、前記第１の基板と接する領域を有する第１の接着層と、前記第１の接着層を介して前記第１の基板と重なる第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタと電気的に接続された発光素子とを有し、
前記第２の表示パネルは、第２の基板と、前記第２の基板と接する領域を有する第２の接着層と、前記第２の接着層を介して前記第２の基板と重なる透過型の液晶素子と、前記液晶素子と電気的に接続された第２のトランジスタとを有し、
前記第１の表示パネルと前記第２の表示パネルとは、第３の接着層によって貼りあわせられ、
前記発光素子は、前記第２の基板側に光を発する機能を有し、
前記第１の偏光板は、前記第２の基板上に配置され、
前記第２の偏光板は、前記第１の表示パネルと前記第２の表示パネルとの間に配置され、且つ前記第３の接着層と接する領域を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
第１の表示パネルと、第２の表示パネルと、第１の偏光板と、第２の偏光板とを有し、
前記第１の表示パネルは、第１の基板と、前記第１の基板上の第１の接着層と、前記第１の接着層を介して前記第１の基板上の第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタ上の発光素子とを有し、
前記第２の表示パネルは、第２のトランジスタと、前記第２のトランジスタ上の透過型の液晶素子と、前記液晶素子上の第２の接着層と、前記第２の接着層上の第２の基板とを有し、
前記第１の表示パネルと前記第２の表示パネルとは、第３の接着層によって貼りあわせられ、
前記発光素子は、前記第２の基板側に光を発する機能を有し、
前記第１の偏光板は、前記第２の基板上に配置され、
前記第２の偏光板は、前記第１の表示パネルと前記第２の表示パネルとの間に配置され、且つ前記第３の接着層と接する領域を有することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記第１のトランジスタは、金属酸化物を有し、
前記第２のトランジスタは、金属酸化物を有することを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、
前記第２の偏光板の膜厚は、前記第１の偏光板の膜厚よりも小さいことを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一において、
前記第２のトランジスタは、前記第１のトランジスタの上方に位置することを特徴とする表示装置。
【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。
【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記技術分野に限定されない。本明細書等で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法を一例としてあげることができる。
【０００３】
なお、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。トランジスタ、半導体回路、演算装置、記憶装置等は、半導体装置の一態様である。また、撮像装置、電気光学装置、発電装置（薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含む。）及び電子機器は、半導体装置を有している場合がある。
【背景技術】
【０００４】
表示装置の一つとして、液晶素子を備える液晶表示装置がある。例えば、画素電極をマトリクス状に配置し、画素電極の各々に接続するスイッチング素子としてトランジスタを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置が広く応用されている。
【０００５】
アクティブマトリクス型液晶表示装置には大きく分けて反射型と透過型の二種類のタイプが知られている。
【０００６】
反射型の液晶表示装置は、液晶の光学変調作用を利用して、外光、即ち入射光が画素電極で反射して装置外部に出力される状態と、入射光が装置外部に出力されない状態とを選択し、明と暗の表示を行わせ、さらにそれらを組み合わせることで、画像表示を行うものである。
【０００７】
一方、透過型の液晶表示装置は、バックライト等の光源による液晶の光学変調作用を利用して画像表示を行う。より具体的には、光源からの光が液晶を透過して液晶表示装置外部に出力される状態と、出力されない状態とを選択し、明と暗の表示を行わせ、これらの表示を組み合わせることで画像表示を行うものである。
【０００８】
透過型の液晶表示装置の光源として、冷陰極蛍光ランプやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などが用いられている。又、特許文献１では、透過型の液晶表示装置のバックライトとしてＥＬ発光素子を適用する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１６６３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
表示装置の汎用性は高く、様々な場面で用いられており、航空機等の輸送機器、医療現場など表示装置の故障等による表示不具合が重大な危険に直結する環境も多くある。よって、表示装置は、確実に表示が可能な高い信頼性が求められる。
【００１１】
または、表示装置は表示品位が高いことが求められる。または、例えば携帯型の表示装置は、落下させてしまったときや、ズボンのポケット等に入れたときに、表示装置が割れてしまう場合がある。そのため表示装置として、軽くて割れにくいことが求められている。
【００１２】
上記を鑑みて本発明の一態様は、信頼性の高い表示装置を提供することを課題の一とする。または、表示装置の表示品位を高めることを課題の一とする。または、軽量化された表示装置を提供することを課題の一とする。
【００１３】
なお、これらの課題の記載は、ほかの課題の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、これらの課題のすべ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】
本発明の一態様の表示装置は、第１の表示パネルと、第２の表示パネルと、第１の偏光板と、第２の偏光板とを有し、第１の表示パネルは、第１の基板と、第１の基板と接する領域を有する第１の接着層と、第１の接着層を介して第１の基板と重なる第１のトランジスタと、第１のトランジスタと電気的に接続された発光素子とを有し、第２の表示パネルは、第２の基板と、第２の基板と接する領域を有する第２の接着層と、第２の接着層を介して第２の基板と重なる透過型の液晶素子と、液晶素子と電気的に接続された第２のトランジスタとを有し、第１の表示パネルと第２の表示パネルとは、第３の接着層によって貼りあわせられ、発光素子は、第２の基板側に光を発する機能を有し、第１の偏光板は、第２の基板上に配置され、第２の偏光板は、第１の表示パネルと第２の表示パネルとの間に配置され、且つ第３の接着層と接する領域を有する。
【００１５】
又は本発明の一態様の表示装置は、第１の表示パネルと、第２の表示パネルと、第１の偏光板と、第２の偏光板とを有し、第１の表示パネルは、第１の基板と、第１の基板上の第１の接着層と、第１の接着層を介して第１の基板上の第１のトランジスタと、第１のトランジスタ上の発光素子とを有し、第２の表示パネルは、第２のトランジスタと、第２のトランジスタ上の透過型の液晶素子と、液晶素子上の第２の接着層と、第２の接着層上の第２の基板とを有し、第１の表示パネルと第２の表示パネルとは、第３の接着層によって貼りあわせられ、発光素子は、第２の基板側に光を発する機能を有し、第１の偏光板は、第２の基板上に配置され、第２の偏光板は、第１の表示パネルと第２の表示パネルとの間に配置され、且つ第３の接着層と接する領域を有する。
【００１６】
上記において、第１のトランジスタは、金属酸化物を有し、第２のトランジスタは、金属酸化物を有することが好ましい。
【００１７】
上記において、第２の偏光板の膜厚は、第１の偏光板の膜厚よりも小さくてもよい。
【００１８】
上記において、第２のトランジスタは、第１のトランジスタの上方に位置することが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一態様によって、信頼性の高い表示装置を提供することができる。又は、本発明の一態様によって、表示品質の高い表示装置を提供することができる。又は、本発明の一態様によって、軽量化された表示装置を提供することができる。又は、本発明の一態様によって、生産性の高い表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】表示装置の構成例を説明する断面図。
【図２】表示装置の作製方法の一例を説明する図。
【図３】表示装置の作製方法の一例を説明する図。
【図４】表示装置の作製方法の一例を説明する図。
【図５】表示装置の作製方法の一例を説明する図。
【図６】表示装置の作製方法の一例を説明する図。
【図７】表示装置の作製方法の一例を説明する図。
【図８】表示装置の作製方法の一例を説明する図。
【図９】表示装置の作製方法の一例を説明する図。
【図１０】表示装置の構成例を説明する断面図。
【図１１】表示装置の構成例を説明する断面図。
【図１２】表示装置に適用可能なトランジスタを説明する図。
【図１３】実施形態に係る表示装置の回路図。
【図１４】実施形態に係る表示装置の回路図。
【図１５】実施形態に係る表示装置の回路図。
【図１６】表示モジュールの構成例を説明する図。
【図１７】表示モジュールの構成例を説明する図。
【図１８】電子機器の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。ただし、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。よって、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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、又は領域は、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
本明細書等において、金属酸化物（ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ）が、増幅作用、整流作用、及びスイッチ作用の少なくとも１つを有する場合、ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（略してＯＳ）又は酸化物半導体と表記する。
【００２７】
本明細書等において表示装置とは、表示素子が封止された状態にあるパネルと、該パネルにコントローラを含むＩＣ等を実装した状態にあるモジュールとを含む。すなわち、本明細書中における表示装置とは、画像表示装置、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、表示素子が封止された状態にあるパネルだけでなく、コネクター、例えばＦＰＣ又はＴＣＰ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、又は表示素子に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も全て表示装置に含むものとする。
【００２８】
表示装置に設けられる表示素子としては液晶素子（液晶表示素子ともいう）、発光素子（発光表示素子ともいう）を用いることができる。発光素子は、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おり、具体的には無機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、有機ＥＬ等が含まれる。また、電子インク表示装置（電子ペーパー）など、電気的作用によりコントラストが変化する表示媒体も適用することができる。
【００２９】
表示装置を構成する薄膜を加工する際には、リソグラフィ法等を用いて加工することができる。または、遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の薄膜を形成してもよい。または、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法などにより薄膜を加工してもよい。フォトリソグラフィ法としては、加工したい薄膜上にレジストマスクを形成して、エッチング等により当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法と、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法と、がある。
【００３０】
リソグラフィ法において光を用いる場合、露光に用いる光は、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）、またはこれらを混合させた光を用いることができる。そのほか、紫外線やＫｒＦレーザ光、またはＡｒＦレーザ光等を用いることもできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、露光に用いる光として、極端紫外光（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ−ｖｉｏｌｅｔ）やＸ線を用いてもよい。また、露光に用いる光に換えて、電子ビームを用いることもできる。極端紫外光、Ｘ線または電子ビームを用いると、極めて微細な加工が可能となるため好ましい。なお、電子ビームなどのビームを走査することにより露光を行う場合には、フォトマスクは不要である。
【００３１】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置及びその作製方法について、図１乃至図１１を用いて説明する。
【００３２】
＜表示装置の構成例１＞
図１に、本発明の一態様の表示装置１０Ａの表示部の断面図を示す。なお、表示装置１０Ａにおいて、図面上側が視認側にあたる。図１に示す表示装置は、表示パネル１００と、表示パネル２００とが接着層５０によって貼りあわされた構成を有する。表示パネル１００は、トランジスタ１１０と、トランジスタ１１０に電気的に接続された発光素子１２０とを有する。表示パネル２００は、トランジスタ２１０と、トランジスタ２１０に電気的に接続された透過型の液晶素子２２０とを有する。表示パネル１００は、アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置であり、表示パネル２００はアクティブマトリクス型の液晶表示装置であるということもできる。
【００３３】
図１（Ａ）に示すように、液晶素子２２０は発光素子１２０上に重なるように配置され、発光素子１２０からの光２１は、液晶素子２２０に向けて射出される。表示パネル２００は、発光素子１２０からの光を光源として画像表示を行うことができる。すなわち、表示装置１０Ａにおいて発光素子１２０を有する表示パネル１００は、透過型の液晶表示装置である表示パネル２００のバックライトとして機能させることができる。表示パネル１００を表示パネル２００のバックライトとして機能させることで、外光の照度や色度によらずにきわめて鮮やかな表示を行うことができる。なお、外光が暗い場合、バックライトの輝度が明るいと使用者が眩しく感じてしまうことがある。これを防ぐために、外光が暗い場合には発光素子１２０による発光の輝度を抑えて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。
【００３４】
また、図１に示す表示装置１０Ａにおいて、表示パネル１００は、発光素子１２０と電気的に接続されたトランジスタ１１０を有し、表示パネル２００は、液晶素子２２０と電気的に接続されたトランジスタ２１０を有する。これによって、発光素子１２０を有する表示パネル１００と、液晶素子２２０を有する表示パネル２００とをそれぞれ独立に駆動することが可能である。従って、例えば、表示パネル２００を駆動させずに表示パネル１００を独立に駆動させることで、発光素子１２０を用いた画像表示を行うこともできる。この場合、発光素子１２０の上方に設けられた偏光板及び／又は液晶層によって外光の反射が低減されることにより、表示装置１０Ａを明るい場所で使用した際にも表示パネル１００における黒表示を十分に暗くすることが可能となる。
【００３５】
または、図１（Ｂ）に示すように、表示パネル１００を駆動させずに、表示パネル２００のみを駆動させ、発光素子１２０の導電層１２３にて反射した光２２を利用した反射型の液晶表示モードによって画像表示を行ってもよい。ここで、導電層１２３には、可視光の一部を透過し、一部を反射する（半透過性を有する）導電層を用いることが好ましい。図１（Ｂ）で示す画像表示モードは、例えば外光の照度が十分に高く、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り、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。
【００３６】
なお、表示装置１０Ａを反射型の液晶表示モードで動作させる場合には、発光素子１２０の導電層１２１で反射した光を利用してもよい。その場合、導電層１２３を可視光に対して透光性を有する導電層としてもよいし、導電層１２３を半透過性を有する導電層とし、導電層１２１での反射光と導電層１２３での反射光との双方を利用してもよい。
【００３７】
上述したとおり、本実施の形態で示す表示装置１０Ａは、発光素子１２０をバックライトとして機能させる透過型の液晶表示モードの他に、表示パネル１００を単独で動作させるＥＬ表示モードと、半透過性を有する発光素子１２０の導電層１２３を反射電極として用い、表示パネル２００を単独で動作させる反射型の液晶表示モードとの３つの表示モードを有する。従って、表示パネル１００及び／又は表示パネル２００を予備の画像表示パネルとして利用することが可能であり、表示装置１０Ａの画像表示に対する信頼性を向上させることができる。
【００３８】
具体的には、例えば液晶素子２２０を有する表示パネル２００に不具合が発生して液晶素子２２０を用いた画像表示ができない場合であっても、ＥＬ表示モードによって画像を表示させることができる。又は、例えば発光素子１２０を有する表示パネル１００に不具合が発生して発光素子１２０を用いた画像表示ができない場合であっても、外光の存在下においては反射型の液晶表示モードによって画像を表示させることができる。
【００３９】
また、表示装置１０Ａは、アクティブマトリクス型の液晶表示パネルである表示パネル２００の下方に、アクティブマトリクス型のＥＬ表示パネルである表示パネル１００を有し、両パネルの表示部が重なるように配置されている。この構成を有することで、表示装置１０Ａを透過型の液晶表示モードで使用する際に、画素毎にバックライトとして機能する発光素子１２０の輝度を異ならせることが可能となる。よって、表示画像に応じて表示部の一定領域毎、好ましくは画素毎に発光素子１２０の輝度を調整することができるため、表示画像のコントラストを高めることができる。
【００４０】
例えば、表示パネル２００において暗い画像を表示する画素に対応する発光素子１２０の輝度を低下させることで、該発光素子１２０に対応する液晶素子２２０からの光漏れを抑制し、画像のコントラストを高めることができる。一般的に、液晶表示装置は低階調時に色純度が低下してしまう問題があるが、領域毎好ましくは画素毎に発光素子１２０の輝度を制御することで、低階調時においても高い色純度を保持し、高いコントラスト比を達成した表示装置とすることができる。
【００４１】
なお、表示される画像のコントラストが高いほど、表示装置の使用者は二次元画像に立体感を感じやすい。よって、本発明の一態様の表示装置において、表示パネル１００の有する発光素子１２０の輝度を表示部の一定領域毎好ましくは画素毎に制御することで、使用者にとって自然な立体感が得られ、表示品質の良好な表示装置とすることができる。
【００４２】
また、透過型の液晶表示モードにおいて、画素毎に発光素子１２０のオン又はオフを制御することもできる。例えば、１フレーム期間内に、発光素子１２０をオンとして画像を表示させる期間と、発光素子１２０をオフとして黒画像を表示する期間とを設けると、表示装置１０Ａにおいて動画表示を行う場合において目の残像を抑えることができ、動画品質を向上することができる。なお、上記の方法によって動画品質を向上させる場合、フレーム周波数を倍速、４倍速等にしなくとも動画ボケ対策を行うことができるため、表示装置を低消費電力化することができ、且つ回路規模を削減することができる。
【００４３】
以下に、表示装置１０Ａを構成する各構成要素について説明する。
【００４４】
＜＜表示パネル１００＞＞
表示パネル１００は、第１の基板１１と、第１の基板１１上の接着層５１と、接着層５１上の絶縁層１３１と、絶縁層１３１上のトランジスタ１１０と、トランジスタ１１０上の絶縁層１３３及び絶縁層１３４と、絶縁層１３４上の発光素子１２０と、発光素子１２０上の接着層１５１と、接着層１５１上の絶縁層１４１とを有する。絶縁層１４１は、表示パネル１００と表示パネル２００とを貼りあわせる機能を有する接着層５０と接している。
【００４５】
表示パネル１００に配置されたトランジスタ１１０及び発光素子１２０は、素子作製用の支持基板上に形成された後、絶縁層１３１（又は、絶縁層１３１の下方に形成された剥離用の層）を境に支持基板から分離され、接着層５１によって第１の基板１１と貼りあわされている。このような構成とすることで、例えば第１の基板１１として、トランジスタ１１０及び／又は発光素子１２０の作製工程の最高温度よりも耐熱性が低く、薄膜化及び／又は軽量化された基板を適用することができる。これによって、表示装置１０Ａを小型化及び／又は軽量化することが可能となる。
【００４６】
本実施の形態においては、表示パネル１００に用いられるトランジスタ１１０として、ボトムゲート型のトランジスタを有する場合を例に示す。トランジスタ１１０は、チャネルエッチ型のトランジスタであり、トランジスタの占有面積を縮小することが比較的容易であるため、高精細な表示装置に好適に用いることができる。ただし、本発明の実施の形態はこれに限定されず、トランジスタ１１０として、例えばトップゲート型のトランジスタを適用してもよい。
【００４７】
トランジスタ１１０は、絶縁層１３１上の導電層１１１と、導電層１１１上の絶縁層１３２と、絶縁層１３２上の半導体層と、半導体層に電気的に接続された一対の導電層１１３ａ及び導電層１１３ｂと、を有する。導電層１１１は、一部がゲート電極として機能する導電層である。絶縁層１３２は、一部がゲート絶縁層として機能する絶縁層である。導電層１１３ａ及び導電層１１３ｂは、一方がソース電極として機能し、他方がドレイン電極として機能する導電層である。
【００４８】
トランジスタの半導体層に用いられる半導体材料としては、特に限定されず、例えばシリコン、ゲルマニウム等を用いることができる。または、半導体材料として、増幅作用、整流作用、及びスイッチ作用の少なくとも１つを有する金属酸化物（以下、酸化物半導体）を用いることができる。また、トランジスタに用いる半導体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、また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。
【００４９】
本実施の形態では、トランジスタ１１０の半導体層として、酸化物半導体層１１２を用いる場合を例に説明する。酸化物半導体のバンドギャップは代表的には２．５ｅＶ以上であり、シリコンの１．１ｅＶよりも広い。このように広いバンドギャップを有し、且つキャリア密度の小さい材料をトランジスタのチャネルに適用することで、トランジスタのオフ状態における電流（オフ電流）を低減することができるため、好適である。
【００５０】
発光素子１２０は、一部が画素電極として機能する導電層１２１と、ＥＬ層１２２と、一部が共通電極として機能する導電層１２３とが積層された構造を有する。導電層１２１は可視光を反射する機能を有し、導電層１２３は可視光の一部を反射し、一部を透過する（半透過）機能を有する。発光素子１２０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ともいう）の発光素子である。なお、発光素子１２０は光学調整層を有していてもよい。
【００５１】
導電層１２１は、絶縁層１３３及び絶縁層１３４の開口部を介して導電層１１３ｂと電気的に接続されている。絶縁層１３５は、導電層１２１の端部を覆い、且つ導電層１２１の上面が露出するように開口が設けられている。ＥＬ層１２２及び導電層１２３は、導電層１２１の露出した領域を覆って順に積層されている。なお、本実施の形態においては、発光素子１２０は、画素毎に分離されたＥＬ層１２２を有する。
【００５２】
＜＜表示パネル２００＞＞
表示パネル２００は、接着層５０と接する偏光板２４０と、偏光板２４０上の絶縁層２３１と、絶縁層２３１上のトランジスタ２１０と、トランジスタ２１０上の絶縁層２３３及び絶縁層２４４と、絶縁層２４４上の液晶素子２２０と、液晶素子２２０上の接着層５２と、接着層５２上の第２の基板１２と、第２の基板１２上の偏光板２４２とを有する。
【００５３】
表示パネル２００において、第２の基板１２は、接着層５２によって素子作製用の支持基板から分離された導電層２２３と貼りあわされている。このような構成とすることで、例えば第２の基板として、薄膜化及び／又は軽量化された基板を適用することができる。これによって、表示装置１０Ａを小型化及び／又は軽量化することが可能となる。
【００５４】
本実施の形態においては、表示パネル２００に用いられるトランジスタ２１０として、ボトムゲート型のトランジスタを有する場合を例に示す。トランジスタ２１０は、トランジスタ１１０と同様にチャネルエッチ型のトランジスタであり、トランジスタの占有面積を縮小することが比較的容易であるため、高精細な表示装置に好適に用いることができる。ただし、本発明の実施の形態はこれに限定されず、トランジスタ２１０として、例えばトップゲート型のトランジスタを適用してもよい。また、トランジスタ１１０と異なる構造のトランジスタを適用してもよい。
【００５５】
トランジスタ２１０は、絶縁層２３１上の導電層２１１と、導電層２１１上の絶縁層２３２と、絶縁層２３２上の半導体層と、半導体層に電気的に接続された一対の導電層２１３ａ及び導電層２１３ｂと、を有する。導電層２１１は、一部がゲート電極として機能する導電層である。絶縁層２３２は、一部がゲート絶縁層として機能する絶縁層である。導電層２１３ａ及び導電層２１３ｂは、一方がソース電極として機能し、他方がドレイン電極として機能する導電層である。また、本実施の形態ではトランジスタ２１０の半導体層として、酸化物半導体層２１２を適用する例を示す。
【００５６】
液晶素子２２０は、導電層２２１と、導電層２２３と、導電層２２１と導電層２２３によって挟持された液晶層２２２とを有する。また、導電層２２１と液晶層２２２との間に配向膜２２４ａが配置され、液晶層２２２と導電層２２３との間に配向膜２２４ｂが配置されている。導電層２２１は、絶縁層２３３及び絶縁層２３４の開口部を介して導電層２１３ｂと電気的に接続され、画素電極としての機能を有する。導電層２２１に対向する導電層２２３は、共通電極としての機能を有する。また、導電層２２１は、可視光を透過する機能を有し、導電層２２３も可視光を透過する機能を有する。従って、液晶素子２２０は、透過型の液晶素子である。
【００５７】
なお、液晶素子２２０は、導電層２２１及び導電層２２３に電圧が印加されないときは白表示となる、いわゆるノーマリーホワイトモードとすることが好ましい。液晶素子２２０をノーマリーホワイトモードとすることで、表示装置１０Ａを反射型の液晶表示モードで使用する場合に液晶素子２２０（又はその駆動回路も含む）へ電圧を印加することなく発光素子１２０の導電層１２３からの反射光を利用することができるため、消費電力を低減することができる。また、表示装置１０ＡをＥＬ表示モードで使用する場合においても、液晶素子２２０（又はその駆動回路も含む）へ電圧を印加することなく発光素子１２０を用いた表示を行うことができ、消費電力を低減することができる。
【００５８】
一方、液晶素子２２０を、導電層２２１及び導電層２２３に電圧が印加されないときは黒表示となる、いわゆるノーマリーブラックモードとしてもよい。液晶素子２２０をノーマリーブラックモードとすることで、表示装置１０Ａの視野特性を向上させることができる。なお、液晶素子２２０をノーマリーブラックモードとする場合には、ＥＬ表示モードにおいて発光素子１２０からの光を取り出す際に、液晶素子２２０に電圧を印加して白レベルを書き込む必要がある。そのため、トランジスタ２１０として、オフ電流の低いトランジスタ（例えば、酸化物半導体を用いたトランジスタ）を適用することが好ましい。オフ電流の低いトランジスタを用いることで、信号を保持することが可能な時間を長くすることができるため、書き込み信号の供給頻度を抑えることが可能となる。よって駆動に伴う消費電力を低減することができる。
【００５９】
＜表示装置の作製方法＞
図２乃至図９を用いて、図１に示す表示装置１０Ａの作製方法の一例を示す。以下の作製工程においては、まず表示パネル１００側の素子の形成について説明し、次いで表示パネル２００側の素子の形成について説明する。ただし、表示装置の作製手順はこの限りではなく、表示パネル２００側の素子を形成後に表示パネル１００側の素子を形成してもよいし、両パネルを並行して作製してもよい。
【００６０】
はじめに、支持基板６１上に樹脂層１０１となる材料を塗布し、当該材料を焼成して樹脂層１０１を形成する（図２（Ａ））。
【００６１】
支持基板６１には、搬送が容易となる程度に剛性を有し、且つ作製工程にかかる温度に対して耐熱性を有する基板を用いる。支持基板６１に用いることができる材料としては、例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂、半導体、金属または合金などが挙げられる。ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス等が挙げられる。
【００６２】
樹脂層１０１の材料には、熱により重合が進行する熱硬化性（熱重合性ともいう）を発現する重合性モノマーを有する。さらに、当該材料は、感光性を有することが好ましい。また当該材料は、粘度を調整するための溶媒が含まれていることが好ましい。
【００６３】
具体的には、重合後にポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂となる、重合性モノマーを含む材料を適用することが好ましい。すなわち、形成された樹脂層１０１は、これら樹脂材料を含む。特に樹脂層１０１の材料に、イミド結合を有する重合性モノマーを用いることで、ポリイミド樹脂に代表される樹脂を樹脂層１０１に用いると、耐熱性や耐候性を向上させることができるため好ましい。
【００６４】
樹脂層１０１となる材料の塗布は、スピンコート法を適用することが好ましい。スピンコート法を用いると大型の基板に均一に薄膜の樹脂層１０１を形成できるためである。ただし、本発明の実施の形態はこれに限られず、材料の塗布にディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の方法を用いてもよい。
【００６５】
塗布に用いる当該材料の粘度は、５ｃＰ以上５００ｃＰ未満、好ましくは粘度が５ｃＰ以上１００ｃＰ未満、より好ましくは粘度が１０ｃＰ以上５０ｃＰ以下であることが好ましい。材料の粘度が低いほど、塗布が容易となる。また、材料の粘度が低いほど、気泡の混入を抑制でき、良質な膜を形成できる。また材料の粘度が低いほど、薄く均一に塗布することが可能なため、より薄い樹脂層１０１を形成することができる。
【００６６】
材料の塗布後、支持基板６１を加熱して材料に含まれる重合性モノマーを重合させることで、樹脂層１０１を形成する。この工程において、加熱により材料中の溶媒は除去される。また、加熱は後のトランジスタ１１０の作製工程における最高温度よりも高い温度にて行うことが好ましい。例えば３００℃以上６００℃以下、好ましくは３５０℃以上５５０℃以下、より好ましくは４００℃以上５００℃以下、代表的には４５０℃で加熱することが好ましい。樹脂層１０１の形成時に、表面が露出した状態でこのような温度で加熱することにより、樹脂層１０１から脱離しうるガスを除去することができるため、トランジスタ１１０の作製工程中にガスが脱離することを抑制できる。
【００６７】
樹脂層１０１の厚さは、０．０１μｍ以上１０μｍ未満であることが好ましく、０．１μｍ以上３μｍ以下であることがより好ましく、０．５μｍ以上１μｍ以下であることがさらに好ましい。低粘度の溶液を用いることで、樹脂層１０１を薄く均一に形成することが容易となる。
【００６８】
なお、樹脂層１０１に感光性の材料を用いた場合、フォトリソグラフィ法により、一部を除去することが可能となる。具体的には、材料を塗布した後に溶媒を除去するための熱処理（プリベーク処理ともいう）を行い、その後露光を行う。続いて、現像処理を施すことで、不要な部分を除去することができる。また、その後に熱処理（ポストベーク処理ともいう）を行うことが好ましい。２回目の熱処理を、上記で示した温度で行えばよい。
【００６９】
上記方法で樹脂層１０１の一部を除去し開口部を設けることにより、以下のような構成を実現できる。例えば、開口部を覆うように導電層を配置することで、後述する剥離工程後に、裏面側に一部が露出した電極（裏面電極、貫通電極とも言う）を形成することができる。当該電極は、外部接続端子として用いることもできる。また、例えば２つの表示パネルを貼り合せるためのマーカー部に樹脂層１０１を設けない構成とすることで、位置合わせ精度を高めることができる。
【００７０】
次いで、樹脂層１０１上に絶縁層１３１を形成する（図２（Ｂ））。
【００７１】
絶縁層１３１は、樹脂層１０１に含まれる不純物が、後に形成するトランジスタや発光素子に拡散することを防ぐバリア層として用いることができる。そのためバリア性の高い材料を用いることが好ましい。
【００７２】
絶縁層１３１としては、例えば窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜などの無機絶縁材料を用いることができる。また、上述の２以上の絶縁膜を積層して用いてもよい。特に、樹脂層１０１側から窒化シリコン膜と酸化シリコン膜の積層膜を用いることが好ましい。
【００７３】
また、樹脂層１０１の表面に凹凸がある場合、絶縁層１３１は当該凹凸を被覆することが好ましい。また、絶縁層１３１が当該凹凸を平坦化する平坦化層としての機能を有していてもよい。例えば、絶縁層１３１として、有機絶縁材料と無機絶縁材料を積層して用いることが好ましい。有機絶縁材料としては、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）樹脂等の有機樹脂を用いることができる。
【００７４】
絶縁層１３１は、生産性の観点からは、例えば室温以上４００度以下、好ましくは１００℃以上３５０℃以下、より好ましくは１５０℃以上３００℃以下の温度で形成することが好ましい。なお、膜質の観点からは、成膜時温度が高いほど緻密でバリア性の高い絶縁膜とすることができるため好ましい。
【００７５】
次いで、絶縁層１３１上に、トランジスタ１１０を形成する（図２（Ｃ））。トランジスタ１１０の形成は、まず絶縁層１３１上に導電層１１１を形成する。導電層１１１は、一部がトランジスタのゲートとして機能する導電層である。導電層１１１の形成時の温度は、室温以上３５０℃以下が好ましく、室温以上３００℃以下がさらに好ましい。
【００７６】
表示装置が有する導電層には、それぞれ、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、もしくはタングステン等の金属、またはこれを主成分とする合金を単層構造または積層構造として用いることができる。または、酸化インジウム、ＩＴＯ、タングステンを含むインジウム酸化物、タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、チタンを含むインジウム酸化物、チタンを含むＩＴＯ、インジウム亜鉛酸化物、ＺｎＯ、ガリウムを含むＺｎＯ、またはシリコンを含むインジウム錫酸化物等の透光性を有する導電性材料を用いてもよい。また、不純物元素を含有させる等して低抵抗化させた、多結晶シリコンもしくは酸化物半導体等の半導体、またはニッケルシリサイド等のシリサイドを用いてもよい。また、グラフェンを含む膜を用いることもできる。グラフェンを含む膜は、例えば膜状に形成された酸化グラフェンを含む膜を還元して形成することができる。また、不純物元素を含有させた酸化物半導体等の半導体を用いてもよい。または、銀、カーボン、もしくは銅等の導電性ペースト、またはポリチオフェン等の導電性ポリマーを用いて形成してもよい。導電性ペーストは、安価であり、好ましい。導電性ポリマーは、塗布しやすく、好ましい。
【００７７】
次いで、一部がゲート絶縁層として機能する絶縁層１３２を形成する。絶縁層１３２は、絶縁層１３１に適用可能な無機絶縁膜を援用することができる。
【００７８】
次いで、絶縁層１３２上に酸化物半導体層１１２を形成する。本発明の一態様の表示装置に適用可能な半導体材料は特に限定されないが、酸化物半導体を用いることが好ましい。上述したように、樹脂層１０１の加熱処理時の加熱温度は、樹脂層１０１上に形成される各層の成膜温度よりも高い温度で加熱することが好ましい。よって、樹脂層１０１の耐熱性を考慮するとトランジスタの作製工程の最高温度が低いほど、樹脂層１０１に適用可能な材料の選択の幅を広げることができる。一方、酸化物半導体は、低温ポリシリコンの作製工程で必要とされる高温（例えば５００℃程度）での水素だし工程を必要としない。そのため、半導体材料として酸化物半導体を適用することで、樹脂層１０１に適用される樹脂材料として、耐熱温度が例えば３５０℃程度の耐熱性の低い、低コストな材料を選択することが可能となる。
【００７９】
なお、樹脂層の耐熱性は、例えば加熱による重量減少率、具体的には５％重量減少温度等により評価できる。樹脂層の５％重量減少温度は、４５０℃以下、好ましくは４００℃以下、より好ましくは４００℃未満、さらに好ましくは３５０℃未満とすることができる。また、トランジスタ１１０等の樹脂層１０１上に形成される素子の作製工程にかかる最高温度を、３５０℃以下とすることが好ましい。
【００８０】
なお、酸化物半導体は、結晶化のためのレーザ工程を要しないため、結晶化のためのレーザ処理によるダメージを考慮して樹脂層１０１を厚膜化する必要がない点においても表示装置を低コスト化することができる。
【００８１】
また、酸化物半導体として、バンドギャップが２．５ｅＶ以上、好ましくは２．８ｅＶ以上、より好ましくはバンドギャップが３．０ｅＶ以上の材料を用いることが好ましい。このような酸化物半導体を用いることにより、後述する剥離工程におけるレーザ光等の光の照射において、当該光が酸化物半導体層を透過するため、トランジスタの電気特性への悪影響が生じにくくなる。
【００８２】
酸化物半導体層１１２は、単層構造又は積層構造とすることができる。酸化物半導体層１１２を積層構造とする場合には、同一の酸化物半導体材料を有し、組成の異なる層を積層させてもよいし、異なる酸化物半導体材料を有する層を積層させてもよい。また、積層構造の酸化物半導体層の各々の層の結晶性を同一のものとしてもよいし、異なるものとしてもよい。
【００８３】
酸化物半導体層の成膜時の基板温度は、室温以上２００℃以下、好ましくは室温以上１７０℃以下の温度とするとよい。基板の温度を高めることにより、配向性を有する結晶部がより多く形成され、電気的な安定性に優れた酸化物半導体層を形成することができる。このような酸化物半導体層を用いることで、電気的な安定性に優れたトランジスタを実現できる。また、基板温度を低くする、または意図的に加熱しない状態で成膜することで、配向性を有する結晶部の割合が小さく、キャリア移動度の高い酸化物半導体層を形成できる。このような酸化物半導体層を用いることで、高い電界効果移動度を示すトランジスタを実現できる。
【００８４】
また、酸化物半導体層としては、不活性ガス（代表的にはＡｒガス）及び酸素ガスのいずれか一方又は双方を用いて形成することができる。酸化物半導体層の成膜時に酸素ガスを用いる場合、成膜時の酸素の流量比（酸素分圧）を、０％より大きく３３％未満、好ましくは５％以上３０％以下、より好ましくは５％以上２０％以下、さらに好ましくは５％以上１５％以下、代表的には１０％とすることが好ましい。又は、酸化物半導体層の成膜時に酸素ガスを用いなくともよい。酸素流量を低減することにより、配向性を有さない結晶部をより多く膜中に含ませることができる。
【００８５】
酸化物半導体層は、スパッタリング法によって形成することができる。酸化物半導体層の成膜に用いることの可能な酸化物ターゲットとしては、例えば、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物（Ｍは、Ｇａ、Ａｌ、Ｙ、ＳｉまたはＳｎ）を適用することができる。
【００８６】
なお、ここではスパッタリング法により形成する方法について説明したが、これに限定されない。例えばパルスレーザー堆積（ＰＬＤ）法、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）法、熱ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、真空蒸着法などを用いてもよい。熱ＣＶＤ法の例としては、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法が挙げられる。
【００８７】
続いて、導電層１１３ａ及び導電層１１３ｂを形成する。導電層１１３ａ及び導電層１１３ｂは、導電膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成できる。
【００８８】
なお、導電層１１３ａ及び導電層１１３ｂの加工の際に、レジストマスクに覆われていない酸化物半導体層１１２の一部がエッチングにより薄膜化する場合がある。酸化物半導体層１１２として配向性を有する結晶部を含む膜を用いると、この薄膜化を抑制できる。
【００８９】
以上のようにして、トランジスタ１１０を作製できる。なお、トランジスタ１１０は、導電層１１１よりも酸化物半導体層１１２の幅が大きい場合の例を示している。このような構成により、導電層１１１と導電層１１３ａまたは導電層１１３ｂの間に酸化物半導体層１１２が配置されるため、導電層１１１と導電層１１３ａまたは導電層１１１と導電層１１３ｂとの間の寄生容量を小さくすることができる。
【００９０】
次いで、トランジスタ１１０を覆う絶縁層１３３を形成する（図２（Ｄ））。絶縁層１３３は、絶縁層１３２と同様の方法により形成することができる。
【００９１】
絶縁層１３３は、例えば室温以上４００℃以下、好ましくは１００℃以上３５０℃以下、より好ましくは１５０℃以上３００℃以下の温度で形成することが好ましい。
【００９２】
また、絶縁層１３３として、酸素を含む雰囲気下で上述のような低温（３５０℃以下）で成膜した酸化シリコン膜や酸化窒化シリコン膜等の酸化物絶縁膜を用いることが好ましい。また当該酸化シリコンや酸化窒化シリコン膜上に窒化シリコン膜などの酸素を拡散、透過しにくい絶縁膜を積層して形成することが好ましい。酸素を含む雰囲気下にて低温で形成した酸化物絶縁膜は、加熱により多くの酸素を放出しやすい絶縁膜とすることができる。このような酸素を放出する酸化物絶縁膜と、酸素を拡散、透過しにくい絶縁膜を積層した状態で、加熱処理を行うことにより、酸化物半導体層１１２に酸素を供給することができる。その結果、酸化物半導体層１１２中の酸素欠損、及び酸化物半導体層１１２と絶縁層１３３の界面の欠陥を修復し、欠陥準位を低減することができる。これにより、極めて信頼性の高い表示装置を実現できる。
【００９３】
次に、絶縁層１３３上に絶縁層１３４を形成する。絶縁層１３４は、後に形成する発光素子の被形成面を有する層であるため、平坦化層として機能することが好ましい。絶縁層１３４は、絶縁層１３１に用いることのできる有機絶縁膜または無機絶縁膜を援用することができる。
【００９４】
絶縁層１３４は、樹脂層１０１と同様に、感光性及び熱硬化性を有する樹脂材料を用いることが好ましい。特に、絶縁層１３４と樹脂層１０１とに、同じ材料を用いることが好ましい。これにより、絶縁層１３４と樹脂層１０１の材料や、これらを形成するための装置を共通化することが可能となる。
【００９５】
次いで、絶縁層１３４及び絶縁層１３３に、導電層１１３ｂに達する開口部を形成する。その後、導電層１２１を形成する。導電層１２１は、その一部が画素電極として機能する。導電層１２１は、導電膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成できる。本実施の形態では、導電層１２１として、可視光を反射する導電層を形成する。例えば、導電層１２１として、アルミニウム又は銀を有する導電膜を５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の膜厚、好ましくは５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の膜厚で形成する。
【００９６】
続いて、図２（Ｄ）に示すように、導電層１２１の端部を覆う絶縁層１３５を形成する。絶縁層１３５は、絶縁層１３１に用いることのできる有機絶縁膜または無機絶縁膜を援用することができる。
【００９７】
絶縁層１３５は、樹脂層１０１と同様に、感光性及び熱硬化性を有する樹脂材料を用いることが好ましい。特に、絶縁層１３５と樹脂層１０１とを同じ材料で形成することが好ましい。これにより、絶縁層１３５と樹脂層１０１の材料や、これらを形成するための装置を共通化することが可能となる。
【００９８】
また、絶縁層１３５は、樹脂層１０１と同様に、０．０１μｍ以上１０μｍ未満であることが好ましく、０．１μｍ以上３μｍ以下であることがより好ましく、０．５μｍ以上１μｍ以下であることがさらに好ましい。低粘度の溶液を用いることで、絶縁層１３５を薄く均一に形成することが容易となる。
【００９９】
次いで、絶縁層１３５から露出した導電層１２１上に、ＥＬ層１２２及び導電層１２３を形成する（図２（Ｅ））。
【０１００】
ＥＬ層１２２は、蒸着法、塗布法、印刷法、吐出法などの方法で形成することができる。本実施の形態においてＥＬ層１２２は画素毎に分離されている。ＥＬ層１２２を画素毎に作り分ける場合、メタルマスクなどのシャドウマスクを用いた蒸着法、またはインクジェット法等により形成することができる。なお、ＥＬ層１２２を画素毎に作り分けない場合には、メタルマスクを用いない蒸着法を用いることができる。
【０１０１】
導電層１２３は、蒸着法やスパッタリング法等を用いて形成することができる。本実施の形態では、導電層１２３として、可視光の一部を反射し、可視光の一部を透過する（半透過性を有する）導電層を形成する。例えば、導電層１２３として、アルミニウム又は銀を有する導電膜を１ｎｍ以上３０ｎｍ以下の膜厚、好ましくは１ｎｍ以上１５ｎｍ以下の膜厚で形成する。
【０１０２】
以上のようにして、発光素子１２０を形成することができる。発光素子１２０は、一部が画素電極として機能する導電層１２１、ＥＬ層１２２、及び一部が共通電極として機能する導電層１２３が積層された構成を有する。
【０１０３】
次いで、発光素子１２０上にバリア層として機能する絶縁層１４１を形成する。本実施の形態では、バリア層として機能する絶縁層１４１を支持基板６２上に形成し、接着層によって発光素子１２０上に貼りあわせる場合を例示して説明する。はじめに、支持基板６２上に、樹脂層１０２を形成する（図３（Ａ））。
【０１０４】
支持基板６２は、支持基板６１と同様の材料を適用することができる。
【０１０５】
樹脂層１０２としては、樹脂層１０１と同様の材料及び同様の作製工程を適用することができる。樹脂層１０２に含まれる樹脂材料は、樹脂層１０１に含まれる樹脂材料と同一の材料であってもよいし、異なる材料を適用してもよい。ただし、樹脂層１０２に含まれる樹脂材料には、その耐熱温度が絶縁層１４１の成膜温度よりも高い材料を選択するものとする。
【０１０６】
次いで、樹脂層１０２上に、絶縁層１４１を形成する（図３（Ｂ））。絶縁層１４１は、絶縁層１３１と同様の材料を適用することができる。
【０１０７】
絶縁層１３１及び絶縁層１４１として防湿性の高い膜を用いて、一対の防湿性の高い絶縁層の間に発光素子及びトランジスタ等を配置することで、これらの素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、表示装置の信頼性を向上させることができる。防湿性の高い絶縁膜としては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の窒素と珪素を含む膜、及び、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。
【０１０８】
例えば、防湿性の高い絶縁膜の水蒸気透過量は、１×１０−５［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、好ましくは１×１０−６［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、より好ましくは１×１０−７［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０−８［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下とする。
【０１０９】
なお、絶縁層１４１は、樹脂層１０２に含まれる不純物が発光素子やトランジスタに拡散することを防ぐバリア層としての機能も有する。
【０１１０】
絶縁層１４１は、発光素子１２０上に直接形成することも可能である。ただし、上述したように絶縁層の成膜時の温度が高いほど緻密でバリア性の高い膜を形成することができる。発光素子１２０とは別に設けられた支持基板６２上に絶縁層１４１を形成することで、発光素子１２０の耐熱性を考慮することなく、成膜時の温度を高温とすることができるため、バリア性の高い絶縁層を容易に形成することができ、好適である。
【０１１１】
なお、支持基板６１上への素子の作製工程と、支持基板６２上への絶縁層の作製工程は、互いに独立して行うことができるため、その順序は問われない。またはこれら２つの工程を並行して行ってもよい。
【０１１２】
次いで、支持基板６１と支持基板６２とを、接着層１５１を用いて貼りあわせた後、接着層１５１を硬化させる（図３（Ｃ））。これにより、発光素子１２０を接着層１５１で封止することができる。
【０１１３】
接着層１５１は、硬化型の材料を用いることが好ましい。例えば、光硬化性を示す樹脂、反応硬化性を示す樹脂、熱硬化性を示す樹脂等を用いることができる。特に、溶媒を含まない樹脂材料を用いることが好ましい。
【０１１４】
例えば、接着層１５１に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。
【０１１５】
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、表示パネルの信頼性が向上するため好ましい。
【０１１６】
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。
【０１１７】
以上の工程によって、トランジスタ１１０及び発光素子１２０が支持基板６１と支持基板６２とによって挟持された表示パネル１００ａを形成することができる。
【０１１８】
図４（Ａ）に示すように、支持基板６３上に樹脂層２０１を形成し、樹脂層２０１上に絶縁層２３１と絶縁層２３１上のトランジスタ２１０とを形成する。支持基板６３上への樹脂層２０１の作製は、図２（Ａ）で示した支持基板６１上への樹脂層１０１の作製工程と同様の材料及び同様の作製方法を用いることができる。
【０１１９】
また、樹脂層２０１上に形成された絶縁層２３１は、図２（Ｂ）で示した絶縁層１３１と同様の材料及び同様の作製方法を用いることができる。
【０１２０】
トランジスタ２１０は、導電層２１１、絶縁層２３２、酸化物半導体層２１２、ならびに導電層２１３ａ及び導電層２１３ｂを、順に形成することにより形成する。各層の作製方法は、図２（Ｃ）で示したトランジスタ１１０の作製方法の記載を援用することができる。
【０１２１】
次いで、トランジスタ２１０を覆う絶縁層２３３及び絶縁層２３４を形成する（図４（Ｂ））。絶縁層２３３及び絶縁層２３４の作製は、図２（Ｄ）で示した絶縁層１３３及び絶縁層１３４の作製工程の記載を援用することができる。
【０１２２】
絶縁層２３４及び絶縁層２３３に、導電層２１３ｂに達する開口部を形成後、当該開口部を介して導電層２１３ｂと電気的に接続する導電層２２１を形成する。導電層２２１は、その一部が画素電極として機能する導電層であり、透光性を有する導電性材料を用いて形成する。導電層２２１は、導電膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成できる。
【０１２３】
続いて、導電層２２１及び絶縁層２３４上に配向膜２２４ａを形成する（図４（Ｂ））。配向膜２２４ａは、樹脂等の薄膜を成膜した後に、ラビング処理を行うことにより形成できる。
【０１２４】
また、支持基板６４を準備し、支持基板６４上に樹脂層２０２を形成する（図４（Ｃ））。支持基板６３上への樹脂層２０２の作製は、図２（Ａ）で示した支持基板６１上への樹脂層１０１の作製工程と同様の材料及び同様の作製方法を用いることができる。
【０１２５】
樹脂層２０２上に導電層２２３を形成する（図４（Ｄ））。なお、導電層２２３は、メタルマスクなどのシャドウマスクを用いたスパッタリング法等により、樹脂層２０２の外周部に導電層２２３が設けられないように形成してもよい。または、導電膜を成膜した後にフォトリソグラフィ法等により不要な部分をエッチングにより除去してもよい。
【０１２６】
なお、樹脂層２０２と導電層２２３との間に、バリア層として機能する絶縁層を形成してもよい。当該絶縁層の作製は、絶縁層１３１と同様の材料、同様の作製方法を適用することができる。
【０１２７】
続いて、導電層２２３上に配向膜２２４ｂを形成する。配向膜２２４ｂは、配向膜２２４ａと同様の方法により形成できる。
【０１２８】
以上により、樹脂層２０２上に導電層２２３及び配向膜２２４ｂを形成することができる。なお、樹脂層２０１側の作製工程と、樹脂層２０２側の作製工程は、互いに独立して行うことができるため、その順序は問われない。またはこれら２つの工程を並行して行ってもよい。
【０１２９】
次いで、支持基板６３と支持基板６４とを、液晶層２２２を挟んで貼り合せる（図４（Ｅ））。このとき、樹脂層２０１と樹脂層２０２とを、外周部において図示しない接着層により接着する。
【０１３０】
例えば、樹脂層２０１と樹脂層２０２のいずれか一方、または両方に、これらを接着する接着層（図示しない）を形成する。接着層は、画素が配置されている領域を囲むように形成する。接着層は、例えばスクリーン印刷法や、ディスペンス法等により形成することができる。接着層としては、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂等を用いることができる。また、紫外線により仮硬化した後に、熱を加えることにより硬化する樹脂などを用いてもよい。または、接着層として、紫外線硬化性と熱硬化性の両方を有する樹脂などを用いてもよい。
【０１３１】
続いて、液晶層２２２をディスペンス法等により接着層に囲まれた領域に滴下する。続いて、液晶層２２２を挟むように支持基板６３と支持基板６４とを貼り合せ、接着層を硬化する。貼り合せは、減圧雰囲気下で行うと支持基板６３と支持基板６４との間に気泡等が混入することを防ぐことができるため好ましい。
【０１３２】
なお、液晶層２２２の滴下後に、画素が配置されている領域や、当該領域の外側に粒状のギャップスペーサを散布してもよいし、当該ギャップスペーサを含む液晶を滴下してもよい。また、液晶層２２２は、支持基板６３と支持基板６４を貼り合せた後に、減圧雰囲気下において、接着層に設けた隙間から注入する方法を用いてもよい。
【０１３３】
以上の工程により、トランジスタ２１０及び液晶素子２２０が支持基板６１と支持基板６２とによって挟持された表示パネル２００ａを形成することができる。
【０１３４】
続いて、図５（Ａ）に示すように、支持基板６２側から、支持基板６２を介して樹脂層１０２に光７０を照射する。
【０１３５】
光７０としては、好適にはレーザ光を用いることができる。特に、線状のレーザを用いることが好ましい。なお、レーザ光と同等のエネルギーを照射可能であれば、フラッシュランプ等を用いてもよい。
【０１３６】
光７０は、少なくともその一部が支持基板６２を透過し、且つ樹脂層１０２に吸収される波長の光を選択して用いる。特に、光７０の波長としては、可視光線から紫外線の波長領域の光を用いることが好ましい。例えば波長が２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の光、好ましくは波長が２５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以上の光を用いることが好ましい。特に、波長３０８ｎｍのエキシマレーザを用いると、生産性に優れるため好ましい。エキシマレーザは、ＬＴＰＳにおけるレーザ結晶化にも用いるため、既存のＬＴＰＳ製造ラインの装置を流用することができ、新たな設備投資を必要としないため好ましい。また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの第三高調波である波長３５５ｎｍのＵＶレーザなどの固体ＵＶレーザ（半導体ＵＶレーザともいう）を用いてもよい。また、ピコ秒レーザ等のパルスレーザーを用いてもよい。
【０１３７】
光７０として、線状のレーザ光を用いる場合には、支持基板６１と光源とを相対的に移動させることで光７０を走査し、剥離したい領域に亘って光７０を照射する。光７０の照射により、樹脂層１０２の支持基板６２側の表面近傍、または樹脂層１０２の内部の一部が改質され、支持基板６２と樹脂層１０２との密着性が低下する。この段階では、樹脂層１０２が配置される全面に亘って照射すると、樹脂層１０２全体が剥離可能となり、後の分離の工程で支持基板６１の外周部をスクライブ等により分断する必要がない。または、樹脂層１０２が配置される領域の外周部に光７０を照射しない領域を設けると、光７０の照射時に樹脂層１０２と支持基板６２とが分離してしまうことを抑制できるため好ましい。
【０１３８】
続いて、支持基板６２と樹脂層１０２とを分離する（図５（Ｂ））。分離は、支持基板６１をステージに固定した状態で、支持基板６２に垂直方向に引っ張る力をかけることにより行うことができる。例えば支持基板６２の上面の一部を吸着し、上方に引っ張ることにより、引き剥がすことができる。ステージは、支持基板６１を固定できればどのような構成でもよいが、例えば真空吸着、静電吸着などが可能な吸着機構を有していてもよいし、支持基板６１を物理的に留める機構を有していてもよい。
【０１３９】
また、分離は表面に粘着性を有するドラム状の部材を支持基板６２の上面に押し当て、これを回転させることにより行ってもよい。このとき、剥離方向にステージを動かしてもよい。
【０１４０】
または、樹脂層１０２の外周部に光７０を照射しない領域を設けた場合、光を照射した部分の一部に切欠き部を形成し、剥離のきっかけとしてもよい。切欠き部は、例えば鋭利な刃物または針状の部材を用いることや、支持基板６１と樹脂層１０２を同時にスクライブにより切断すること等により形成することができる。
【０１４１】
図５（Ｂ）では、樹脂層１０２が、支持基板６２側に残存した樹脂層１０２ａと、絶縁層１４１に接する樹脂層１０２ｂとに分離する例を示す。光７０の照射条件によっては、樹脂層１０２の内部で分離（破断）が生じ、支持基板６２側に樹脂層１０２ａが残存する場合がある。または、樹脂層１０２の表面の一部が融解する場合にも、同様に支持基板６２側に樹脂層１０２の一部が残存することがある。または、支持基板６２と樹脂層１０２の界面で剥離する場合、支持基板６２側に樹脂層１０２ａが残存しないことがある。
【０１４２】
支持基板６２側に残存する樹脂層１０２ａの厚さは、例えば、１００ｎｍ以下、具体的には４０ｎｍ以上７０ｎｍ以下程度とすることができる。残存した樹脂層１０２ａを除去することで、支持基板６２は再利用が可能である。例えば、支持基板６２にガラスを用い、樹脂層１０２にポリイミド樹脂を用いた場合は、酸素プラズマを用いたアッシング、又は発煙硝酸等を用いて樹脂層１０２ａ除去することができる。
【０１４３】
次いで、樹脂層１０２ｂを表面（絶縁層１４１と接する面と対向する面）側からエッチングして、絶縁層１４１を露出させる（図５（Ｃ））。エッチングとしては、ウェットエッチング法、ドライエッチング法を用いることができる。又は、酸素プラズマを用いたアッシングにより樹脂層１０２を除去してもよい。なお、酸素プラズマを用いたアッシングは、制御性が高い、面内均一性がよく大判基板を用いた処理に適している等の利点を有するため、樹脂層１０２の除去に好適に用いることができる。
【０１４４】
樹脂層１０２ｂは、発光素子１２０の視認側に位置する層であるため、樹脂層１０２ｂを除去することで、発光素子１２０と液晶素子２２０との距離を狭めることができるため表示装置を高視野角化することができる。又、樹脂層１０２ｂを除去することで、樹脂層１０２に透光性の低い材料を用いることも可能となり、樹脂層１０２を形成する材料の選択の幅を広げることができる。ただし、樹脂層１０２ｂの膜厚及び樹脂層１０２ｂの有する色が表示に及ぼす影響が少ない場合には、樹脂層１０２ｂを必ずしも除去しなくてもよい。
【０１４５】
また、図６（Ａ）に示すように、支持基板６３側から、支持基板６３を介して樹脂層２０１に光７０を照射する。光７０の照射方法については、上記の記載を援用することができる。
【０１４６】
次いで、支持基板６３と樹脂層２０１とを分離する（図６（Ｂ））。分離は、上記の記載を援用することができる。図６（Ｂ）では、樹脂層２０１が、支持基板６３側に残存した樹脂層２０１ａと、絶縁層２３１に接する樹脂層２０１ｂとに分離する例を示す。
【０１４７】
次いで、樹脂層２０１ｂを裏面（絶縁層２３１と接する面と対向する面）側からエッチングして、絶縁層２３１を露出させる（図５（Ｃ））。樹脂層２０１ｂの除去は、樹脂層１０２ｂの除去と同様に行うことができる。樹脂層２０１ｂを除去することで、表示装置を高視野角化することができる。又、樹脂層２０１ｂを除去することで、樹脂層２０１に透光性の低い材料を用いることも可能となる。ただし、樹脂層２０１ｂの膜厚及び樹脂層２０１ｂの有する色が表示に及ぼす影響が少ない場合には、樹脂層２０１ｂを必ずしも除去しなくてもよい。
【０１４８】
次いで、絶縁層２３１に接する偏光板２４０を配置する。偏光板２４０は、偏光フィルムを図示しない接着層によって絶縁層２３１に貼りあわせることで形成してもよい。
【０１４９】
又は、絶縁層２３１が上面に位置するように支持基板６４を反転させた後、絶縁層２３１にラビング処理を施し、ラビング処理後の絶縁層２３１に接して色素を含む水溶液を塗布し、乾燥させることで偏光板を形成してもよい。色素を含む水溶液の塗布によって形成される偏光板は、偏光フィルムを接着層で貼りあわせた偏光板よりも膜厚を小さくすることができるため、該偏光板を適用することで、発光素子と液晶素子とを近接して配置することが可能となる。よって、発光素子の呈する光と液晶素子を透過した光との間に視差が生じることを抑制して表示装置の視野角を広げることができるため、好適である。色素を含む水溶液の塗布によって形成される偏光板は、例えば膜厚２０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下とすることができる。
【０１５０】
なお、偏光板２４０は表示パネル１００ａ側に形成することも可能である。ただし、偏光板２４０を色素を含む水溶液の塗布及び乾燥によって形成する場合、絶縁層２３１に接して偏光板２４０を形成することで、発光素子１２０の耐熱性を考慮することなく乾燥温度を設定することができるため、作製温度のマージンを拡大することができ、好適である。
【０１５１】
続いて、図７（Ａ）に示すように、表示パネル１００ａの絶縁層１４１と、表示パネル２００ａの偏光板２４０とを、接着層５０によって貼り合せる。接着層５０としては、上記接着層１５１の記載を援用することができる。
【０１５２】
なお、本実施の形態においては、接着層５０を発光素子１２０及び液晶素子２２０と重なる位置に配置する場合を例に示すが、本発明の実施の形態はこれに限られない。接着層５０は、表示パネル１００と表示パネル２００とを貼りあわせることができればどのように設けてもよく、例えば表示部の外周を囲むように接着層５０を配置してもよい。この場合、発光素子１２０の呈する光が接着層５０を介することなく液晶素子２２０へと射出されるため、光の利用効率を向上させることができる。また、発光素子１２０と液晶素子２２０とを接近して配置することが可能となるため、視差を狭めることができる。
【０１５３】
表示パネル１００ａと表示パネル２００ａとの貼りあわせ工程では、発光素子１２０と液晶素子２２０とが重なるように配置する。貼りあわせの位置ずれが生じてしまうと、発光素子１２０からの光が、表示パネル２００の遮光性の部材に遮られてしまう場合がある。そのため、表示パネル１００ａと表示パネル２００ａには、それぞれ位置合わせ用のマーカーが形成されていることが好ましい。なお、本作製方法例によれば、貼り合せの段階において、支持基板６１と支持基板６４を有しているため、可撓性を有する表示パネル同士を貼り合せる場合と比較して、位置合わせの精度を高めることが可能で、表示装置の高精細化が可能となる。例えば５００ｐｐｉを超える精細度の表示装置を実現することができる。
【０１５４】
続いて、支持基板６１側から、支持基板６１を介して樹脂層１０１に光７０（図示しない）を照射する。光７０（図示しない）の照射方法については、上記の記載を援用することができる。光７０の照射により、樹脂層１０１の支持基板６１側の表面近傍、または樹脂層１０１の内部の一部が改質され、支持基板６１と樹脂層１０１との密着性が低下する。
【０１５５】
その後、図７（Ｂ）に示すように支持基板６１と樹脂層１０１とを分離する。図７（Ｂ）には、支持基板６１側に樹脂層１０１の一部である樹脂層１０１ａが残存している例を示す。光７０の照射条件によっては、樹脂層１０１の内部で分離（破断）が生じ、このように樹脂層１０１ａが残存する場合がある。または、樹脂層１０１の表面の一部が融解する場合にも、同様に支持基板６１側に樹脂層１０１ａの一部が残存することがある。なお、支持基板６１と樹脂層１０１の界面で剥離する場合、支持基板６１側に樹脂層１０１ａが残存しないことがある。支持基板６２に残存した樹脂層１０２ａを除去することで、支持基板６２は再利用が可能である。
【０１５６】
分離は、支持基板６４をステージ等に固定した状態で行うことができる。分離方法については、上記の記載を援用することができる。
【０１５７】
絶縁層１３１に接する樹脂層１０２ｂを除去した後、接着層５１によって絶縁層１３１に第１の基板１１を貼りあわせる（図８（Ａ））。樹脂層１０２ｂの除去については、上記の記載を援用することができる。なお、樹脂層１０２ｂは、表示装置の視認側には位置しないため、必ずしも除去しなくてもよいが、樹脂層１０２ｂの除去により表示装置を薄型化及び軽量化することができる。
【０１５８】
接着層５１は、上記接着層１５１の記載を援用することができる。
【０１５９】
第１の基板１１及び後述する第２の基板１２としては、樹脂材料を用いると、同じ厚さであってもガラス等を用いた場合に比べて、表示装置を軽量化できるため好ましい。また、可撓性を有する程度に薄い材料を用いると、より軽量化できるため好ましい。また、樹脂材料を用いることで、表示装置の耐衝撃性を向上させることができ、割れにくい表示装置を実現できる。
【０１６０】
なお、第１の基板１１は視認側とは反対側に位置する基板であるため、可視光に対して透光性を有していなくてもよい。そのため、金属材料を用いることもできる。金属材料は熱伝導性が高く、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る。
【０１６１】
続いて、支持基板６４側から、支持基板６４を介して樹脂層２０２に光７０（図示しない）を照射する。光７０（図示しない）の照射方法については、上記の記載を援用することができる。その後、図８（Ｂ）に示すように支持基板６４と樹脂層２０２とを分離する。図８（Ｂ）には、支持基板６４側に樹脂層２０２の一部である樹脂層２０２ａが残存している例を示す。支持基板６４側に残存した樹脂層２０２ａを除去することで、支持基板６４を再利用することができる。
【０１６２】
分離は、基板１１をステージ等に固定した状態で行うことができる。分離方法については、上記の記載を援用することができる。
【０１６３】
導電層２２３に接する樹脂層２０２ｂを除去した後、接着層５２によって導電層２２３に第２の基板１２を貼りあわせる（図９）。第２の基板１２にはあらかじめ偏光板２４２が形成されていてもよいし、第２の基板１２を接着後、偏光板２４２を形成してもよい。
【０１６４】
樹脂層２０２ｂの除去については、上記の記載を援用することができる。なお、樹脂層２０２ｂは、表示装置の表示に影響を与えない場合には必ずしも除去しなくてもよい。また、接着層５２は、上記接着層１５１の記載を援用することができる。
【０１６５】
第２の基板１２は、視認側に位置する基板であるため、可視光に対して透光性を有する材料を用いることができる。
【０１６６】
偏光板２４２は、偏光板２４０と同様に色素を含む水溶液を塗布し、乾燥させることで形成してもよいし、接着層によって第２の基板１２に偏光フィルムを貼りあわせてもよい。なお、偏光板２４０を色素を含む水溶液の塗布によって形成し、偏光板２４２を偏光フィルムを貼りあわせて形成した場合、偏光板２４２の膜厚は偏光板２４０の膜厚よりも小さくなる。
【０１６７】
以上の工程により、本実施の形態の表示装置１０Ａを作製することができる。
【０１６８】
なお、以上の説明においては、支持基板と、トランジスタ及び表示素子（発光素子又は液晶素子）を有する素子形成層とを分離する工程において、支持基板と接して設けられた樹脂層へレーザ光を照射する方法を例に説明したが、本発明の実施の形態はこれに限られず、支持基板から素子形成層を剥離できれば他のいずれの方法を適用してもよい。例えば、樹脂層に変えて剥離層として非晶質シリコン層を設けてもよい。
【０１６９】
本発明の一態様の表示装置の他の構成例について、図１０及び図１１を用いて説明する。
【０１７０】
＜表示装置の構成例２＞
図１０（Ａ）に、本発明の一態様の表示装置１０Ｂの表示部の断面図を示す。図１０（Ａ）に示す表示装置１０Ｂは、図１の表示装置１０Ａで示した接着層１５１による発光素子１２０の封止に変えて、絶縁層による発光素子の封止を用いた構成を有する表示装置である。
【０１７１】
表示装置１０Ｂは、発光素子１２０上に絶縁層１４３を有する。絶縁層１４３は、発光素子１２０に水などの不純物が拡散することを抑制する保護層として機能する。絶縁層１４３として、無機絶縁層、特に成膜温度が高く緻密な無機絶縁層を形成するとバリア性高く不純物の拡散を抑制することができるため、好ましい。又は、絶縁層１４３として、発光素子１２０に接する無機絶縁層と、無機絶縁層上の有機絶縁層との積層を形成してもよい。
【０１７２】
絶縁層１４３に適用可能な無機絶縁層として、具体的には、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜、又は酸化ネオジム膜等を単層で又は積層させて用いることができる。
【０１７３】
なお、発光素子１２０上に絶縁層１４３を直接形成する場合、支持基板６２を用いた絶縁層１４１の貼りあわせ工程及び支持基板６２の分離工程を要しない。従って、絶縁層１４３を形成後、絶縁層１４３上に接着層５０を設けて表示パネル２００ａを貼りあわせることができるため、表示装置の作製工程を簡略化し、生産コストを低減することが可能となる。一方で、表示装置１０Ａのように、支持基板６２側に絶縁層１４１を形成した後に発光素子１２０上に貼りあわせることで、発光素子１２０の耐熱温度を考慮することなく絶縁層１４１を形成することが可能であるため、バリア性の良好な緻密な絶縁層を形成することが容易である。
【０１７４】
表示装置１０Ｂにおいて、その他の構成は、表示装置１０Ａと同様の構成とすることができる。
【０１７５】
＜表示装置の構成例３＞
図１０（Ｂ）に、本発明の一態様の表示装置１０Ｃの表示部の断面図を示す。図１０（Ｂ）に示す表示装置１０Ｃは、図１の表示装置１０Ａとは、偏光板２４０の位置が異なる構成を有する。具体的には、表示装置１０Ａでは、表示パネル２００の絶縁層２３１に接して偏光板２４０を有するのに対し、表示装置１０Ｃでは、表示パネル１００の絶縁層１４１に接して偏光板２４０を有する。
【０１７６】
表示装置１０Ｃの作製は、図５（Ｃ）の工程で絶縁層１４１を露出させた後、図６（Ｃ）で説明した偏光板２４０の作製方法を援用して絶縁層１４１上に偏光板２４０を形成する。その後、支持基板６３を分離し、樹脂層２０１ｂを除去した表示パネル２００ａを接着層５０を用いて偏光板２４０上に貼りあわせることで、図１０（Ｂ）に示す表示装置１０Ｃを作製することができる。
【０１７７】
なお、偏光板２４０を色素を含む水溶液を塗布後に乾燥させて形成する場合には、発光素子１２０の耐熱温度以下の温度にて乾燥を行うものとする。
【０１７８】
表示装置１０Ｃにおいて、その他の構成は、表示装置１０Ａと同様の構成とすることができる。
【０１７９】
＜表示装置の構成例４＞
図１１（Ａ）に、本発明の一態様の表示装置１０Ｄの表示部の断面図を示す。図１１（Ａ）に示す表示装置１０Ｄは、発光素子１２０のＥＬ層１２２が画素毎に分離されずに、カラーフィルタ１５２及びブラックマトリクス１５３を有する点において、図１に示す表示装置１０Ａと相違する。
【０１８０】
カラーフィルタ１５２は、発光素子１２０及び液晶素子２２０と重なる位置に設けられている。カラーフィルタ１５２によって、発光素子１２０からの光を調色し、色純度を高めることができる。例えば、白色発光を呈する発光素子１２０を用いてフルカラーの表示装置とする場合には、異なる色のカラーフィルタを設けた複数の画素を用いる。その場合、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色のカラーフィルタを用いてもよいし、これに黄色（Ｙ）を加えた４色とすることもできる。また、Ｒ、Ｇ、Ｂ（及びＹ）に加えて白色（Ｗ）の画素を用い、４色（又は５色）としてもよい。
【０１８１】
また、隣接するカラーフィルタの１５２の間に、ブラックマトリクス１５３が設けられている。ブラックマトリクス１５３は隣接する画素から回り込む光を遮光し、隣接画素間における混色を抑制する。ブラックマトリクス１５３は異なる発光色の隣接画素間にのみ配置し、同色画素間には設けない構成としてもよい。ここで、カラーフィルタ１５２の端部を、ブラックマトリクス１５３と重なるように設けることにより、光漏れを抑制することができる。ブラックマトリクス１５３は、光を遮る材料を用いることができ、金属材料や顔料を含む樹脂材料などを用いて形成することができる。
【０１８２】
なお、図示しないが、カラーフィルタ１５２及びブラックマトリクス１５３を覆うオーバーコートを有していてもよい。オーバーコートは、カラーフィルタ１５２に含有された不純物等の表示素子への拡散を防止することができる。オーバーコートは、透光性を有する材料で構成され、例えば窒化シリコン膜、酸化シリコン膜等の無機絶縁膜、又は、アクリル膜、ポリイミド膜等の有機絶縁膜を用いることができ、有機絶縁膜と無機絶縁膜との積層構造としてもよい。
【０１８３】
表示装置１０Ｄにおいて、その他の構成は、表示装置１０Ａと同様の構成とすることができる。
【０１８４】
＜表示装置の構成例５＞
図１１（Ｂ）に、本発明の一態様の表示装置１０Ｅの表示部の断面図を示す。図１１（Ｂ）に示す表示装置１０Ｅは、カラーフィルタ１５２の位置が表示装置１０Ｄとは異なる場合を示す例である。具体的には、表示装置１０Ｅでは表示パネル２００のトランジスタ２１０を覆う絶縁層２３３と絶縁層２３４との間にカラーフィルタ１５２が配置されている。
【０１８５】
図１１（Ｂ）に示すように、カラーフィルタ１５２を絶縁層２３３と絶縁層２３４との間に設けることで、表示装置１０Ｄよりも支持基板６１と支持基板６２との貼りあわせ（図３（Ｃ）参照）工程におけるアライメントのマージンを拡大することができる。
【０１８６】
表示装置１０Ｅにおいて、その他の構成は、表示装置１０Ｄと同様の構成とすることができる。
【０１８７】
なお、表示装置１０Ｄ及び表示装置１０Ｅでは、液晶素子２２０と重なるカラーフィルタ１５２を有するため、発光素子１２０のＥＬ層１２２を画素毎に分離せずに、白色発光を呈するＥＬ層１２２とすることでフルカラーの画像表示を実現することができる。よって、ＥＬ層１２２の塗り分け工程を省略することができるため、コストの削減、歩留まりの向上を図れるほか、画素の高密度化による表示装置の高精細化が容易となる。一方、図１に示すように、画素毎にＥＬ層１２２を塗り分ける構成とすることで、カラーフィルタによる光の吸収を抑制することができるため、特に反射型の液晶表示モードでの表示を行う際に視認性よく表示を行うことが可能となる。
【０１８８】
なお、上述の本発明の表示装置の構成例は、各々を自由に組み合わせることも可能である。例えば、図１０（Ａ）で示した表示装置１０Ｂと、図１１（Ｂ）で示した表示装置１０Ｅとを組み合わせて、発光素子１２０が絶縁層１４３で封止され、且つ表示パネル２００がカラーフィルタ１５２を有する構成としてもよい。
【０１８９】
以上示した本発明の一態様の表示装置は、発光素子１２０を有する表示パネル１００と、液晶素子２２０を有する表示パネル２００とが貼りあわされた構成を有し、それぞれの表示パネルの有する表示素子は独立して動作させることが可能である。よって、表示パネル１００のみを単独で動作させるＥＬ表示モード、表示パネル２００のみを単独で動作させる反射型液晶表示モード、表示パネル１００をバックライトとして機能させ、表示パネル２００によって画像表示を行う透過型液晶表示モードの３つのモードによって表示を行うことができる。複数の動作モードを有することで、一方の表示パネルが動作しなくなった場合に他方の表示パネルを予備の表示パネルとして利用することができるため、表示装置の信頼性を向上させることができる。
【０１９０】
また、表示パネル１００と表示パネル２００とは、支持基板から分離後に貼りあわされており、発光素子１２０と液晶素子２２０との間に基板を有さない。よって、発光素子１２０と液晶素子２２０とを近接して配置することができるため、視差が生じることを抑制して、表示装置の視野角を広げることが可能となる。また、表示装置の部品点数を削減することができるため、軽量化を図ることができる。
【０１９１】
さらに、透過型の液晶表示モードで利用する場合において、バックライトとして機能する表示パネル１００は、アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置であるため、表示部の画素毎にバックライトの輝度を制御又はバックライトのオン／オフを制御することが可能となる。よって、高コントラスト化され、動画ボケが抑制された表示品質の良好な画像表示を行うことが可能となる。
【０１９２】
以上、本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１９３】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に適用可能なトランジスタの他の構成について図１２を参照して説明する。なお、図１２に示すトランジスタにおいて、実施の形態１と同様の機能を有する要素の材料、形成方法については、実施の形態１の説明を援用することができる。
【０１９４】
図１２（Ａ）に示すトランジスタ１１０ａは、トランジスタ１１０と比較して、導電層１１４及び絶縁層１３６を有する点で相違している。導電層１１４は、絶縁層１３３上に設けられ、酸化物半導体層１１２と重なる領域を有する。また絶縁層１３６は、導電層１１４及び絶縁層１３３を覆って設けられている。
【０１９５】
導電層１１４は、酸化物半導体層１１２を挟んで導電層１１１とは反対側に位置している。導電層１１１を第１のゲート電極とした場合、導電層１１４は、第２のゲート電極として機能することができる。導電層１１１と導電層１１４に同じ電位を与えることで、トランジスタ１１０ａのオン電流を高めることができる。また導電層１１１及び導電層１１４の一方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１１０ａのしきい値電圧を制御することができる。
【０１９６】
導電層１１４としては、酸化物を含む導電性材料を用いることが好ましい。これにより、導電層１１４を構成する導電膜の成膜時に、酸素を含む雰囲気下で成膜することで、絶縁層１３３に酸素を供給することができる。好適には、成膜ガス中の酸素ガスの割合を９０％以上１００％以下の範囲とすることが好ましい。絶縁層１３３に供給された酸素は、後の熱処理により酸化物半導体層１１２に供給され、酸化物半導体層１１２中の酸素欠損の低減を図ることができる。
【０１９７】
特に、導電層１１４には低抵抗化された酸化物半導体を用いることが好ましい。このとき、絶縁層１３６に水素を放出する絶縁膜、例えば窒化シリコン膜等を用いることが好ましい。絶縁層１３６の成膜中、またはその後の熱処理によって導電層１１４中に水素が供給され、導電層１１４の電気抵抗を効果的に低減することができる。
【０１９８】
図１２（Ｂ）に示すトランジスタ１１０ｂは、トップゲート構造のトランジスタである。
【０１９９】
トランジスタ１１０ｂは、ゲート電極として機能する導電層１１１が、酸化物半導体層１１２よりも上側（被形成面側とは反対側）に設けられている。また、絶縁層１３１上に酸化物半導体層１１２が形成されている。また酸化物半導体層１１２上には、絶縁層１３２及び導電層１１１が積層して形成されている。また、絶縁層１３３は、酸化物半導体層１１２の上面及び側端部、絶縁層１３３の側面、及び導電層１１１を覆って設けられている。導電層１１３ａ及び導電層１１３ｂは、絶縁層１３３上に設けられている。導電層１１３ａ及び導電層１１３ｂは、絶縁層１３３に設けられた開口を介して、酸化物半導体層１１２の上面と電気的に接続されている。
【０２００】
なお、図１２（Ｂ）では絶縁層１３２が、導電層１１１をマスクとして加工され、絶縁層１３２の上面形状が、導電層１１１の上面形状と略一致する場合を例に示しているが、絶縁層１３２が酸化物半導体層１１２の上面及び側端部を覆って設けられていてもよい。
【０２０１】
トランジスタ１１０ｂは、導電層１１１と導電層１１３ａまたは導電層１１３ｂとの物理的な距離を離すことが容易なため、これらの間の寄生容量を低減することが可能である。
【０２０２】
図１２（Ｃ）に示すトランジスタ１１０ｃは、導電層１１５及び絶縁層１３７を有する点でトランジスタ１１０ｂと相違する。導電層１１５は絶縁層１３１上に設けられ、酸化物半導体層１１２と重なる領域を有する。また絶縁層１３７は、導電層１１５及び絶縁層１３１を覆って設けられている。
【０２０３】
導電層１１５は、上記導電層１１４と同様に第２のゲート電極として機能することができる。そのため、トランジスタ１１０ｃのオン電流を高めることや、しきい値電圧を制御することなどが可能である。
【０２０４】
本発明の一態様の表示装置において、表示パネル１００が有するトランジスタと、表示パネル２００が有するトランジスタとは、同じ構成のトランジスタとしてもよいし、異なる構成のトランジスタとしてもよい。一例としては、発光素子１２０と電気的に接続されたトランジスタ１１０は、比較的大きな電流を流す必要があるため、トランジスタ１１０ａ又はトランジスタ１１０ｃを適用し、その他のトランジスタには、トランジスタの占有面積を低減するために、トランジスタ１１０を適用する構成とすることができる。
【０２０５】
また、表示パネル１００及び／又は表示パネル２００が、表示部に配置されるトランジスタと同一基板上に形成された駆動回路を有する場合、表示部に配置されるトランジスタと、駆動回路に配置されるトランジスタとは、同一の構成としてもよいし、異なる構成としてもよい。
【０２０６】
以上、本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０２０７】
（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より具体的な例について説明する。以下で例示する表示装置は、透過型の液晶素子を有する表示パネルと、発光素子を有する表示パネルとが貼りあわされた構成を有し、それぞれの表示パネルの有する表示素子は独立して動作させることが可能である。よって、透過型の液晶素子を有する表示パネルを動作させ、発光素子を有する表示パネルをバックライトとして機能させる透過型液晶表示モードと、透過型の液晶素子を有する表示パネルを発光素子の電極で反射した光を光源として動作させ、発光素子を有する表示パネルを動作させない反射型の液晶表示モードと、発光素子を有する表示パネルを単独で動作させるＥＬ表示モードとを行うことのできる、表示装置である。
【０２０８】
図１３（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３６２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、及び回路ＧＤと電気的に接続する複数の配線Ｇ１、複数の配線Ｇ２、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、及び回路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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
画素４１０は、透過型の液晶素子と、発光素子とを有する。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。
【０２１１】
図１３（Ｂ１）は、画素４１０が有する導電層２２１の構成例を示す。導電層２２１は、画素４１０における液晶素子の画素電極として機能する。また、導電層２２１と重なる領域に位置する発光素子１２０の画素電極として機能する導電層１２１を破線で示している。導電層１２１は、導電層２２１と重なるように配置されている。これにより、発光素子１２０が発する光は、液晶素子を透過して表示面側に射出される。
【０２１２】
また、図１３（Ｂ２）に示すような配列としてもよい。
【０２１３】
発光素子が呈する光を効率よく液晶素子へ透過させるために、導電層１２１と隣接する導電層１２１との間の領域を、導電層２２１と隣接する導電層２２１との間の領域と重なるように配置することが好ましい。
【０２１４】
［回路構成例］
図１４は、画素４１０の構成例を示す回路図である。図１４では、隣接する２つの画素４１０を示している。
【０２１５】
画素４１０は、スイッチＳＷ１、容量素子Ｃ１、液晶素子２２０、スイッチＳＷ２、トランジスタＭ、容量素子Ｃ２、及び発光素子１２０等を有する。また、画素４１０には、配線Ｇ１、配線Ｇ２、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１４では、液晶素子２２０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ１、及び発光素子１２０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ２を示している。
【０２１６】
図１４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。
【０２１７】
スイッチＳＷ１は、ゲートが配線Ｇ１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２２０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２２０は、他方の電極が配線ＶＣＯＭ１と接続されている。
【０２１８】
またスイッチＳＷ２は、ゲートが配線Ｇ２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、他方の電極がトランジスタＭのソース又はドレインの一方、及び配線ＡＮＯ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１２０の一方の電極と接続されている。発光素子１２０は、他方の電極が配線ＶＣＯＭ２と接続されている。
【０２１９】
図１４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。
【０２２０】
トランジスタＭに用いられる半導体材料としては、特に限定されない。一例として、オフ状態におけるリーク電流が半導体材料として非晶質シリコンを用いた場合よりも小さい半導体材料を適用することができる。具体的には、トランジスタＭの半導体材料として、酸化物半導体を用いることが好ましい。
【０２２１】
酸化物半導体を用いたトランジスタを適用した画素回路は、非晶質シリコンを用いたトランジスタを適用した画素回路と比較して、画素回路が信号を保持することが可能な時間を長くすることができる。例えば、フリッカーの発生を抑制しながら、選択信号を３０Ｈｚ未満、好ましくは１０Ｈｚ未満、より好ましくは１分に１回未満の頻度で供給することができる。その結果、表示装置の使用者に蓄積する疲労（例えば、眼精疲労）を低減することができる。また、駆動に伴う消費電力を低減することができる。
【０２２２】
配線Ｇ１には、スイッチＳＷ１を導通状態また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２２０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。
【０２２３】
配線Ｇ２には、スイッチＳＷ２を導通状態また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１２０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。
【０２２４】
図１４に示す画素４１０は、例えば反射型液晶表示モードを適用する場合には、配線Ｇ１及び配線Ｓ１に与える信号により駆動し、液晶素子２２０による光学変調を利用して表示することができる。また、ＥＬ表示モードで表示を行う場合には、配線Ｇ２及び配線Ｓ２に与える信号により駆動し、発光素子１２０を発光させて表示することができる。また透過型液晶表示モードで駆動する場合には、配線Ｇ１、配線Ｇ２、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。
【０２２５】
なお、図１４では一つの画素４１０に、一つの液晶素子２２０と一つの発光素子１２０とを有する例を示したが、これに限られない。図１５（Ａ）は、一つの画素４１０に一つの液晶素子２２０と４つの発光素子１２０（発光素子１２０ｒ、１２０ｇ、１２０ｂ、１２０ｗ）を有する例を示している。図１５（Ａ）に示す画素４１０は、図１４とは異なり、１つの画素でフルカラーの表示が可能な画素である。
【０２２６】
図１５（Ａ）では図１４の例に加えて、画素４１０に配線Ｇ３及び配線Ｓ３が接続されている。
【０２２７】
図１５（Ａ）に示す例では、例えば１つの画素に４つの発光素子１２０を有し、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２２０として、透過型の液晶素子を用いることができる。特に、ノーマリーホワイトモードの液晶素子２２０とすることが好ましい。反射型液晶表示モードで表示を行う場合には、低消費電力で表示を行うことができる。また透過型液晶表示モード及びＥＬ表示モードで表示を行う場合には、演色性の高い表示を低消費電力で行うことができる。
【０２２８】
また、図１５（Ｂ）には、画素４１０の構成例を示している。画素４１０は、導電層２２１と重なる位置に配置された発光素子の画素電極として機能する導電層１２１ｗ、導電層１２１ｒ、導電層１２１ｇ、及び導電層１２１ｂを有する。導電層１２１ｒ、導電層１２１ｇ、及び導電層１２１ｂを有する各々の発光素子は、発光面積がほぼ同等であることが好ましい。
【０２２９】
［表示装置の構成例］
図１６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は、第１の基板１１と第２の基板１２とが貼り合わされた構成を有する。図１６では、第２の基板１２を破線で明示している。
【０２３０】
表示装置３００は、表示部３６２、回路部３６４、配線３６５、回路部３６６、配線３６７等を有する。第２の基板１２には、例えば回路部３６４、配線３６５、回路部３６６、配線３６７及び画素電極として機能する導電層２２１等が設けられる。また図１６では第１の基板１１上にＩＣ３７３、ＦＰＣ３７２、ＩＣ３７５及びＦＰＣ３７４が実装されている例を示している。そのため、図１６に示す構成は、表示装置３００とＩＣ３７３、ＦＰＣ３７２、ＩＣ３７５及びＦＰＣ３７４を有する表示モジュールと言うこともできる。
【０２３１】
回路部３６４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。
【０２３２】
配線３６５は、表示部や回路部３６４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、ＦＰＣ３７２を介して外部、またはＩＣ３７３から配線３６５に入力される。
【０２３３】
また、図１６では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式等により、基板１１にＩＣ３７３が設けられている例を示している。ＩＣ３７３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。なお表示装置３００が走査線駆動回路及び信号線駆動回路として機能する回路を備える場合や、走査線駆動回路や信号線駆動回路として機能する回路を外部に設け、ＦＰＣ３７２を介して表示装置３００を駆動するための信号を入力する場合などでは、ＩＣ３７３を設けない構成としてもよい。また、ＩＣ３７３を、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）方式等により、ＦＰＣ３７２に実装してもよい。
【０２３４】
図１６には、表示部３６２の一部の拡大図を示している。表示部３６２には、複数の表示素子が有する導電層２２１がマトリクス状に配置されている。導電層２２１は、可視光を透過する機能を有し、液晶素子２２０の画素電極として機能する。
【０２３５】
また、導電層２２１よりも第１の基板１１側に、発光素子１２０を有する。発光素子１２０からの光は、導電層２２１を透過して第２の基板１２側に射出される。
【０２３６】
［断面構成例］
図１７に、図１６で例示した表示装置の、ＦＰＣ３７２を含む領域の一部、回路部３６４を含む領域の一部、表示部３６２を含む領域の一部、回路部３６６を含む領域の一部、及びＦＰＣ３７４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。
【０２３７】
図１７に示す表示装置は、表示パネル１００と、表示パネル２００とが積層された構成を有する。表示パネル１００と、表示パネル２００とは、接着層５０によって貼りあわされている。図１７では、接着層５０が表示部３６２の外周を囲むように設けられた場合を例に示している。接着層５０を表示部３６２の外周を囲むように設けることで、発光素子１２０からの光が、接着層５０を透過することなく液晶素子２２０へと射出される。よって、接着層５０による光の吸収を抑制することができ、発光素子１２０からの光を効率よく表示装置の表示に使用することが可能となる。また、発光素子１２０と液晶素子２２０との間に接着層５０を設ける場合と比較して、発光素子１２０と液晶素子２２０とを近接して配置することができるため、視差を狭めることが可能となる。
【０２３８】
表示パネル１００は、接着層５１によって絶縁層１３１に貼りあわされた第１の基板１１と、絶縁層１３１上のトランジスタ１１０、トランジスタ４０１、トランジスタ４０２、容量素子４０５と、配線３６５と、トランジスタ上の絶縁層１３３、絶縁層１３６、絶縁層１３４と、絶縁層１３４上の発光素子１２０と、発光素子１２０上の接着層１５１と、接着層１５１上に配置され、接着層５０と接する絶縁層１４１とを有する。
【０２３９】
表示パネル１００において、トランジスタ４０１は回路部３６４に配置され、トランジスタ４０２及びトランジスタ１１０は、表示部３６２に配置されている。各トランジスタは、ゲート、絶縁層１３２、半導体層、ソース、及びドレインを有する。ゲートと半導体層は、絶縁層１３２を介して重なる。絶縁層１３２の一部は、ゲート絶縁層としての機能を有し、他の一部は、容量素子４０５の誘電体としての機能を有する。トランジスタ４０２のソース又はドレインとして機能する導電層は、容量素子４０５の一方の電極を兼ねる。
【０２４０】
図１７では、ボトムゲート構造のトランジスタを示す。回路部３６４と表示部３６２とで、トランジスタの構造が異なっていてもよい。回路部３６４及び表示部３６２は、それぞれ、複数の種類のトランジスタを有していてもよい。
【０２４１】
容量素子４０５は、一対の電極と、その間の誘電体とを有する。容量素子４０５は、トランジスタのゲートと同一の材料、及び同一の工程で形成した導電層と、トランジスタのソース及びドレインと同一の材料、及び同一の工程で形成した導電層と、を有する。
【０２４２】
絶縁層１３３、絶縁層１３６、及び絶縁層１３４は、それぞれ、トランジスタ等を覆って設けられる。トランジスタ等を覆う絶縁層の数は特に限定されない。絶縁層１３４は、平坦化層としての機能を有する。絶縁層１３３、絶縁層１３６、及び絶縁層１３４のうち、少なくとも一層には、水又は水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。外部から不純物がトランジスタに拡散することを効果的に抑制することが可能となり、表示装置の信頼性を高めることができる。
【０２４３】
絶縁層１３４として有機材料を用いる場合、表示装置の端部に露出した絶縁層１３４を通って発光素子１２０等に表示装置の外部から水分等の不純物が侵入する恐れがある。不純物の侵入により、発光素子１２０が劣化すると、表示装置の劣化につながる。そのため、図１７に示すように、絶縁層１３４が、表示装置の端部に位置しないことが好ましい。図１７の構成では、有機材料を用いた絶縁層が表示装置の端部に位置しないため、発光素子１２０に不純物が侵入することを抑制できる。
【０２４４】
発光素子１２０は、導電層１２１、ＥＬ層１２２及び導電層１２３を有し、導電層１２１の端部は絶縁層１３５で覆われている。ＥＬ層１２２は、画素毎に分離されている。発光素子１２０は、表示パネル２００側に光を射出する、トップエミッション構造である。発光素子１２０は、光学調整層を有していてもよい。
【０２４５】
導電層１２１は、可視光を反射する機能を有する導電層である。また、導電層１２３は、可視光の一部を反射し、一部を透過する（半透過性を有する）機能を有する導電層とすることが好ましい。これによって、表示装置を反射型液晶表示モードにて使用する際に、導電層１２３によって反射した外光をもとに表示を行うことが可能となる。
【０２４６】
導電層１２１は、トランジスタ１１０のソース又はドレインと電気的に接続される。これらは、直接接続されてもよいし、他の導電層を介して接続されてもよい。導電層１２１は、画素電極として機能し、発光素子１２０ごとに設けられている。隣り合う２つの導電層１２１は、絶縁層１３５によって電気的に絶縁されている。また、導電層１２３は、共通電極として機能し、複数の発光素子１２０にわたって設けられている。導電層１２３には、定電位が供給される。
【０２４７】
トランジスタ、容量素子、及び配線等を、発光素子１２０の発光領域と重ねて配置することで、表示部３６２の開口率を高めることができる。
【０２４８】
配線３６５は、接続部４０６に配置される。配線３６５は、トランジスタのソース及びドレインと同一の材料、及び同一の工程で形成することができる。接続部４０６は、回路部３６４に外部からの信号や電位を伝達する外部入力端子と電気的に接続する。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ３７２を設ける例を示している。接続層４１９を介してＦＰＣ３７２と接続部４０６は電気的に接続する。
【０２４９】
接続層４１９としては、様々な異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）及び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。
【０２５０】
表示パネル２００は、縦電界方式が適用された透過型液晶表示装置である。表示パネル２００は、接着層５０と接する領域を有する偏光板２４０と、偏光板２４０上の絶縁層２３１と、絶縁層２３１上のトランジスタ２１０、トランジスタ５０１、容量素子５０５と、配線３６７と、トランジスタ上の絶縁層２３３、絶縁層２３６、絶縁層２３４と、絶縁層２３４上の液晶素子２２０と、配向膜２４４ａ、配向膜２４４ｂと、液晶素子２２０上の絶縁層５７６と、絶縁層５７６に接する接着層５２と、接着層５２によって絶縁層５７６と貼りあわせられた第２の基板１２と、第２の基板１２上の偏光板２４２とを有する。
【０２５１】
絶縁層５７６と、絶縁層２３４とは、接着層５１７によって貼り合わされている。絶縁層５７６、絶縁層２３４、及び接着層５１７に囲まれた領域に、液晶層２２２が封止されている。液晶素子２２０は、導電層２２１と、導電層２２３と、導電層２２１及び導電層２２３の間に挟持された液晶層２２２とを有する。導電層２２１は可視光を透過する機能を有し、導電層２２３は可視光を透過する機能を有する。
【０２５２】
表示パネル２００において、トランジスタ５０１は回路部３６６に配置され、トランジスタ２１０は、表示部３６２に配置されている。各トランジスタは、ゲート、絶縁層２３２、半導体層、ソース、及びドレインを有する。ゲートと半導体層は、絶縁層２３２を介して重なる。絶縁層２３２の一部は、ゲート絶縁層としての機能を有し、他の一部は、容量素子５０５の誘電体としての機能を有する。
【０２５３】
トランジスタ２１０のソース又はドレインのうち、一方は容量素子４０５の一方の電極を兼ね、且つ導電層２２１と電気的に接続されている。他方は信号線の一部として機能することができる。また、トランジスタ２１０のゲートとして機能する導電層は、走査線の一部として機能することができる。
【０２５４】
各トランジスタを覆う絶縁層２３３、絶縁層２３６、絶縁層２３４のうち少なくとも一は、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。
【０２５５】
絶縁層２３４上には、導電層２２１が設けられている。導電層２２１は、絶縁層２３４、絶縁層２３６、絶縁層２３３等に形成された開口を介して、トランジスタ２１０のソース又はドレインの一方、及び容量素子５０５の一方の電極と電気的に接続されている。
【０２５６】
表示パネル２００は、透過型の液晶表示装置であるため導電層２２１及び導電層２２３には可視光を透過する導電性材料を用いる。
【０２５７】
可視光を透過する導電性材料としては、例えば、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）の中から選ばれた一種を含む材料を用いるとよい。具体的には、酸化インジウム、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、インジウム亜鉛酸化物、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、酸化シリコンを含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛、ガリウムを含む酸化亜鉛などが挙げられる。なお、グラフェンを含む膜を用いることもできる。グラフェンを含む膜は、例えば膜状に形成された酸化グラフェンを含む膜を還元して形成することができる。
【０２５８】
ここで、偏光板２４２として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、偏光板２４２の種類に応じて、液晶素子２２０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。
【０２５９】
導電層２２３は、表示パネル２００の端部に近い部分において、絶縁層２３４上に設けられた導電層と接続体５４３により電気的に接続されている。これにより、絶縁層２３４側に配置されるＦＰＣ３７４やＩＣ等から導電層２２３に電位や信号を供給することができる。
【０２６０】
接続体５４３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、有機樹脂また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５４３として、弾性変形、また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５４３は、図１７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５４３と、これと電気的に接続する導電層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。
【０２６１】
接続体５４３は、接着層５１７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層５１７に、接続体５４３を分散させておけばよい。
【０２６２】
表示パネル２００の端部に近い領域には、接続部５０６が設けられている。接続部５０６は、接続層５１９を介してＦＰＣ３７４と電気的に接続されている。図１７に示す構成では、配線３６７の一部と、導電層２２１と同一の導電膜を加工して得られた導電層を積層することで接続部５０６を構成している例を示している。
【０２６３】
接続層５１９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。
【０２６４】
以上示した本発明の一態様の表示装置は、発光素子１２０を有する表示パネル１００と、液晶素子２２０を有する表示パネル２００とが貼りあわされた構成を有し、それぞれの表示パネルの有する表示素子は独立して動作させることが可能である。よって、表示パネル１００のみを単独で動作させるＥＬ表示モード、表示パネル２００のみを単独で動作させる反射型液晶表示モード、表示パネル１００をバックライトとして機能させ、表示パネル２００によって画像表示を行う透過型液晶表示モードの３つのモードによって表示を行うことができる。複数の動作モードを有することで、一方の表示パネルが動作しなくなった場合に他方の表示パネルを予備の表示パネルとして利用することができるため、表示装置の信頼性を向上させることができる。
【０２６５】
また、表示パネル１００と表示パネル２００とは、支持基板から分離後に貼りあわされており、発光素子１２０と液晶素子２２０との間に基板を有さない。よって、発光素子１２０と液晶素子２２０とを近接して配置することができるため、表示装置の視差を狭め、視野角を広げることが可能となる。また、表示装置の部品点数を削減することができるため、軽量化を図ることができる。
【０２６６】
さらに、透過型の液晶表示モードで利用する場合において、バックライトとして機能する表示パネル１００は、アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置であるため、表示部の画素毎にバックライトの輝度を制御又はバックライトのオン／オフを制御することが可能となる。よって、高コントラスト化され、動画ボケが抑制された表示品質の良好な画像表示を行うことが可能となる。
【０２６７】
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図１７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。また、表示部３６２と回路部３４６又は回路部３６６とに設けられるトランジスタと異なる構成としてもよいし、同じ構成としてもよい。表示部３６２、回路部３４６、回路部３６６がトランジスタを複数有する場合には、異なる構成を有するトランジスタを配置してもよいし、同一の構成を有するトランジスタを配置してもよい。
【０２６８】
図１７では、トランジスタ１１０、トランジスタ４０１及びトランジスタ５０１として、第２のゲート電極を有するトランジスタを例示している。このように、第２のゲート電極を有するトランジスタは、オン電流を高めることができ、また、しきい値電圧の制御も容易であるため、回路部３６４や回路部３６６に設けるトランジスタ、及び発光素子１２０に流れる電流を制御するトランジスタとして好適である。
【０２６９】
以上、本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０２７０】
（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を適用可能な電子機器について説明する。
【０２７１】
本発明の一態様の表示装置は、信頼性が高く表示を行うことができ、また、表示品質の良好な画像を実現することができる。そのため、携帯型の電子機器、装着型の電子機器（ウェアラブル機器）、電子書籍端末等の電子機器や、工業用ロボット、生活支援ロボット、航空機、船舶、自動車などに搭載される表示装置として好適に用いることができる。
【０２７２】
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。
【０２７３】
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。
【０２７４】
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。
【０２７５】
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。
【０２７６】
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。
【０２７７】
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。表示部８１２に、本発明の一態様の表示装置を備える。
【０２７８】
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。
【０２７９】
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。
【０２８０】
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。
【０２８１】
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。
【０２８２】
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。表示部８２２に、本発明の一態様の表示装置を備える。
【０２８３】
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。
【０２８４】
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。
【０２８５】
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。
【０２８６】
図１８（Ｅ）に、本発明の一態様の表示装置を車載用ディスプレイとして搭載した一例を示す。表示領域８３２及び表示領域８３３はナビゲーション情報、スピードメーターやタコメーター、走行距離、給油量、ギア状態、エアコンの設定など、その他様々な情報を提供することができる。表示は使用者の好みに合わせて適宜その表示項目やレイアウトを変更することができる。本発明の一態様の表示装置は、信頼性高く表示を行うことができるため、車載用のディスプレイとして利用することで走行の安全性を高めることができる。
【０２８７】
以上示したとおり、本発明の一態様の表示装置を適用して電子機器を得ることができる。表示装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【０２８８】
本実施の形態は、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】
【０２８９】
１０Ａ    表示装置
１０Ｂ    表示装置
１０Ｃ    表示装置
１０Ｄ    表示装置
１０Ｅ    表示装置
１１    基板
１２    基板
２１    光
２２    光
５０    接着層
５１    接着層
５２    接着層
６１    支持基板
６２    支持基板
６３    支持基板
６４    支持基板
７０    光
１００    表示パネル
１００ａ    表示パネル
１０１    樹脂層
１０１ａ    樹脂層
１０２    樹脂層
１０２ａ    樹脂層
１０２ｂ    樹脂層
１１０    トランジスタ
１１０ａ    トランジスタ
１１０ｂ    トランジスタ
１１０ｃ    トランジスタ
１１１    導電層
１１２    酸化物半導体層
１１３ａ    導電層
１１３ｂ    導電層
１１４    導電層
１１５    導電層
１２０    発光素子
１２０ｂ    発光素子
１２０ｇ    発光素子
１２０ｒ    発光素子
１２０ｗ    発光素子
１２１    導電層
１２１ｂ    導電層
１２１ｇ    導電層
１２１ｒ    導電層
１２１ｗ    導電層
１２２    ＥＬ層
１２３    導電層
１３１    絶縁層
１３２    絶縁層
１３３    絶縁層
１３４    絶縁層
１３５    絶縁層
１３６    絶縁層
１３７    絶縁層
１４１    絶縁層
１４３    絶縁層
１５１    接着層
１５２    カラーフィルタ
１５３    ブラックマトリクス
２００    表示パネル
２００ａ    表示パネル
２０１    樹脂層
２０１ａ    樹脂層
２０１ｂ    樹脂層
２０２    樹脂層
２０２ａ    樹脂層
２０２ｂ    樹脂層
２１０    トランジスタ
２１１    導電層
２１２    酸化物半導体層
２１３ａ    導電層
２１３ｂ    導電層
２２０    液晶素子
２２１    導電層
２２２    液晶層
２２３    導電層
２２４ａ    配向膜
２２４ｂ    配向膜
２３１    絶縁層
２３２    絶縁層
２３３    絶縁層
２３４    絶縁層
２３６    絶縁層
２４０    偏光板
２４２    偏光板
２４４    絶縁層
２４４ａ    配向膜
２４４ｂ    配向膜
３００    表示装置
３４６    回路部
３６２    表示部
３６４    回路部
３６５    配線
３６６    回路部
３６７    配線
３７２    ＦＰＣ
３７３    ＩＣ
３７４    ＦＰＣ
３７５    ＩＣ
４００    表示装置
４０１    トランジスタ
４０２    トランジスタ
４０５    容量素子
４０６    接続部
４１０    画素
４１９    接続層
５０１    トランジスタ
５０５    容量素子
５０６    接続部
５１７    接着層
５１９    接続層
５４３    接続体
５７６    絶縁層
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
８３２    表示領域
８３３    表示領域
【図１】
2018010290.tif 000003
【図２】
2018010290.tif 000004
【図３】
2018010290.tif 000005
【図４】
2018010290.tif 000006
【図５】
2018010290.tif 000007
【図６】
2018010290.tif 000008
【図７】
2018010290.tif 000009
【図８】
2018010290.tif 000010
【図９】
2018010290.tif 000011
【図１０】
2018010290.tif 000012
【図１１】
2018010290.tif 000013
【図１２】
2018010290.tif 000014
【図１３】
2018010290.tif 000015
【図１４】
2018010290.tif 000016
【図１５】
2018010290.tif 000017
【図１６】
2018010290.tif 000018
【図１７】
2018010290.tif 000019
【図１８】
2018010290.tif 000020