(57)【要約】【課題】信頼性の高い表示装置を提供する。【解決手段】可撓性を有し、少なくとも、第１の表示領域と第２の表示領域とを有する表示装置において、第１の表示領域または第２の表示領域に設ける配線の少なくとも一部をミアンダ状または鎖状の配線とする。配線をミアンダ状または鎖状とすることで、表示装置の湾曲または屈曲による配線の短絡や断線などが生じにくくなる。配線をミアンダ状または鎖状とすることで、表示装置の動作不良、信頼性の低下などを防ぐ。【選択図】図２６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表示領域と、第２の表示領域と、第１の領域と、を有し、
前記第１の表示領域および前記第２の表示領域は、
前記第１の領域を介して隣接し、
前記第１の表示領域は第１の配線を有し、
前記第１の配線はミアンダ状であることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
第１の表示領域と、第２の表示領域と、第１の領域と、を有し、
前記第１の表示領域および前記第２の表示領域は、
前記第１の領域を介して隣接し、
前記第１の表示領域は第１の配線を有し、
前記第２の表示領域は第２の配線を有し、
前記第１の領域は第３の配線を有し、
前記第１の配線は前記第３の配線と電気的に接続され、
前記第２の配線は前記第３の配線と電気的に接続され、
前記第１の配線または第３の配線の少なくとも一方はミアンダ状であることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記第１の表示領域は湾曲した表面を有することを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
第１の基板と、第２の基板と、を有し、
前記第１の表示領域、前記第２の表示領域、および前記第１の領域は、
前記第１の基板および前記第２の基板に挟まれていることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記第１の基板および前記第２の基板は、可撓性を有することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記第１の表示領域および前記第２の表示領域は、
第１の表示素子と、第２の表示素子と、を有し、
前記第１の表示素子は、可視光を反射する機能を有し、
前記第２の表示素子は、可視光を発する機能を有することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記第１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８】
請求項６または請求項７において、
前記第２の表示素子は有機ＥＬ素子であることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の表示装置と、
タッチセンサ、アンテナ、バッテリ、筐体、スピーカ、マイク、または操作スイッチと、を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、物、方法、または製造方法に関する。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。また、本発明の一態様は、半導体装置、表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、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。
【０００２】
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。例えば、半導体素子（ダイオード、トランジスタなど）、半導体回路などは、半導体装置といえる。表示装置、発光装置、照明装置、光電変換装置、記憶装置、撮像装置および電子機器などは、半導体装置を有する場合がある。
【背景技術】
【０００３】
近年、スマートフォンやタブレット端末などの携帯型の電子機器が広く普及している。特許文献１では、可撓性を有する表示装置（可撓性ディスプレイ）を屈曲させて、複数の面に表示部を設ける電子機器が示されている。
【０００４】
また、表示装置として、各画素に表示素子を駆動するためのトランジスタを有するアクティブマトリクス型の表示装置が知られている。例えば、表示素子として液晶素子を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置や、表示素子として有機ＥＬ素子などの発光素子を用いたアクティブマトリクス型の発光表示装置などが知られている。これらのアクティブマトリクス型の表示装置は、単純マトリクス型の表示装置に比べて画面の大型化や高精細化が容易であり、消費電力の低減などの面で有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１４−５３５０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、携帯型の電子機器の小型化が求められている。例えば、特許文献１に示されている電子機器の小型化を実現するためには、可撓性ディスプレイの屈曲部分の曲率半径を小さくする必要がある。しかしながら、特許文献１に示されている電子機器では、可撓性ディスプレイの屈曲部分に表示素子や配線などが設けられているため、屈曲部分の曲率半径を小さくすると、屈曲部分に設けられた配線や電極の、短絡や断線などに起因する動作不良、信頼性の低下などが生じ易いという問題がある。
【０００７】
また、携帯型の電子機器は、消費電力の低減が求められている。特に、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、スマートウォッチ、ノート型パーソナルコンピュータなどの、バッテリを電源に用いる機器においては、全消費電力に対する表示装置の消費電力の割合が大きいため、表示装置の低消費電力化が求められている。
【０００８】
また、携帯型の電子機器は、外光の照度が大きい環境下と、外光の照度が小さい環境下の両方において、高い視認性が求められている。
【０００９】
また、携帯型の電子機器は、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。そのため電子機器に設けられる表示装置として、衝撃に強く、破損しにくいことが求められている。
【００１０】
本発明の一態様は、表示品位が良好な表示装置などを提供することを課題の一つとする。
または、信頼性が高い表示装置などを提供することを課題の一つとする。または、消費電力が低い表示装置などを提供することを課題の一つとする。または、衝撃に強い表示装置などを提供することを課題の一つとする。または、破損しにくい表示装置などを提供することを課題の一つとする。または、軽量な表示装置などを提供することを課題の一つとする。または、生産性が高い表示装置などを提供することを課題の一つとする。または、新規な表示装置などを提供することを課題の一つとする。
【００１１】
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】
【００１２】
本発明の一態様は、第１の表示領域と、第２の表示領域と、第３の表示領域と、第１の領域と、第２の領域と、を有し、第１の領域および第２の領域で屈曲する機能を有する表示装置であって、第１の表示領域および第２の表示領域は、第１の領域を介して隣接し、第２の表示領域および第３の表示領域は、第２の領域を介して隣接し、第１の領域において、第１の表示領域と第２の表示領域を電気的に接続する電極を有さず、第２の領域において、第２の表示領域と第３の表示領域を電気的に接続する電極を有さない表示装置である。
【００１３】
本発明の一態様は、第１の表示領域と、第２の表示領域と、第３の表示領域と、第１の領域と、第２の領域と、を有し、第１の領域および第２の領域で屈曲する機能を有する表示装置であって、第１の表示領域および第２の表示領域は、第１の領域を介して隣接し、第２の表示領域および第３の表示領域は、第２の領域を介して隣接し、第１の領域において、第１の表示領域と第２の表示領域を電気的に接続する第１の配線を有し、第２の領域において、第２の表示領域と第３の表示領域を電気的に接続する第２の配線を有し、第１の配線および第２の配線は、ミアンダ（ｍｅａｎｄｅｒ）状であることを特徴とする表示装置である。
【００１４】
本発明の一態様は、第１の表示領域と、第２の表示領域と、第１の領域と、を有し、第１の表示領域および第２の表示領域は、第１の領域を介して隣接し、第１の表示領域は第１の配線を有し、第１の配線はミアンダ状であることを特徴とする表示装置である。第１の表示領域は湾曲した表面を有していてもよい。
【００１５】
本発明の一態様は、第１の表示領域と、第２の表示領域と、第１の領域と、を有し、第１の表示領域および第２の表示領域は、第１の領域を介して隣接し、第１の表示領域は第１の配線を有し、第２の表示領域は第２の配線を有し、第１の領域は第３の配線を有し、第１の配線は第３の配線と電気的に接続され、第２の配線は第３の配線と電気的に接続され、第１の配線または第３の配線の少なくとも一方はミアンダ状であることを特徴とする表示装置である。第１の表示領域は湾曲した表面を有していてもよい。
【００１６】
または、本発明の一態様は、第１の基板と、第２の基板と、を有する上記の表示装置であって、第１の表示領域、第２の表示領域、および第１の領域、もしくは、第１の表示領域、第２の表示領域、第３の表示領域、第１の領域、および第２の領域は、第１の基板および第２の基板に挟まれる。第１の基板および第２の基板は、可撓性を有することが好ましい。
【００１７】
第１乃至第３の表示領域のそれぞれは、第１の表示素子と、第２の表示素子と、を有する。第１の表示素子は、可視光を反射する機能を有し、第２の表示素子は、可視光を発する機能を有する。
【００１８】
第１の表示素子は、例えば、液晶素子を用いることができる。第２の表示素子は、例えば、有機ＥＬ素子を用いることができる。
【００１９】
または、本発明の一態様は、上記の表示装置と、タッチセンサ、アンテナ、バッテリ、筐体、スピーカ、マイク、または操作スイッチと、を有する電子機器である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の一態様によれば、表示品位が良好な表示装置などを提供することができる。または、信頼性が高い表示装置などを提供することができる。または、消費電力が低い表示装置などを提供することができる。または、衝撃に強い表示装置などを提供することができる。または、破損しにくい表示装置などを提供することができる。または、軽量な表示装置などを提供することができる。または、生産性が高い表示装置などを提供することができる。または、新規な表示装置などを提供することができる。
【００２１】
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】
【００２２】
【図１】電子機器を説明する図。
【図２】電子機器を説明する図。
【図３】電子機器を説明するブロック図。
【図４】本発明の一形態を説明する図。
【図５】本発明の一形態を説明する図。
【図６】本発明の一形態を説明する図。
【図７】本発明の一形態を説明する図。
【図８】本発明の一形態を説明する図。
【図９】本発明の一形態を説明する図。
【図１０】本発明の一形態を説明する図。
【図１１】本発明の一形態を説明する図。
【図１２】本発明の一形態を説明する図。
【図１３】本発明の一形態を説明する図。
【図１４】本発明の一形態を説明する図。
【図１５】本発明の一形態を説明する図。
【図１６】本発明の一形態を説明する図。
【図１７】本発明の一形態を説明する図。
【図１８】本発明の一形態を説明する図。
【図１９】本発明の一形態を説明する図。
【図２０】本発明の一形態を説明する図。
【図２１】本発明の一形態を説明する図。
【図２２】本発明の一形態を説明する図。
【図２３】本発明の一形態を説明する図。
【図２４】本発明の一形態を説明する図。
【図２５】本発明の一形態を説明する図。
【図２６】本発明の一形態を説明する図。
【図２７】本発明の一形態を説明する図。
【図２８】本発明の一形態を説明する図。
【図２９】発光素子の構成例を説明する図。
【図３０】電子機器の一例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態および詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。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。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【００２４】
また、図面などにおいて示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、発明の理解を容易とするため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面などに開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。例えば、実際の製造工程において、エッチングなどの処理により層やレジストマスクなどが意図せずに目減りすることがあるが、理解を容易とするために省略して示すことがある。
【００２５】
また、特に上面図（「平面図」ともいう。）や斜視図などにおいて、発明の理解を容易とするため、一部の構成要素の記載を省略する場合がある。また、一部の隠れ線などの記載を省略する場合がある。
【００２６】
本明細書等における「第１」、「第２」などの序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、工程順または積層順など、なんらかの順番や順位を示すものではない。また、本明細書等において序数詞が付されていない用語であっても、構成要素の混同を避けるため、特許請求の範囲において序数詞が付される場合がある。また、本明細書等において序数詞が付されている用語であっても、特許請求の範囲において異なる序数詞が付される場合がある。また、本明細書等において序数詞が付されている用語であっても、特許請求の範囲などにおいて序数詞を省略する場合がある。
【００２７】
また、本明細書等において「電極」や「配線」の用語は、これらの構成要素を機能的に限定するものではない。例えば、「電極」は「配線」の一部として用いられることがあり、その逆もまた同様である。さらに、「電極」や「配線」の用語は、複数の「電極」や「配線」が一体となって設けられている場合なども含む。
【００２８】
なお、本明細書等において「上」や「下」の用語は、構成要素の位置関係が直上または直下で、かつ、直接接していることを限定するものではない。例えば、「絶縁層Ａ上の電極Ｂ」の表現であれば、絶縁層Ａの上に電極Ｂが直接接して設けられている必要はなく、絶縁層Ａと電極Ｂとの間に他の構成要素を含むものを除外しない。
【００２９】
また、ソースおよびドレインの機能は、異なる極性のトランジスタを採用する場合や、回路動作において電流の方向が変化する場合など、動作条件などによって互いに入れ替わるため、いずれがソースまたはドレインであるかを限定することが困難である。このため、本明細書においては、ソースおよびドレインの用語は、入れ替えて用いることができるものとする。
【００３０】
また、本明細書等において、ＸとＹとが接続されている、と明示的に記載されている場合は、ＸとＹとが電気的に接続されている場合と、ＸとＹとが機能的に接続されている場合と、ＸとＹとが直接接続されている場合とが、本明細書等に開示されているものとする。したがって、所定の接続関係、例えば、図または文章に示された接続関係に限定されず、図または文章に示された接続関係以外のものも、図または文章に記載されているものとする。
【００３１】
また、本明細書等において、「電気的に接続」には、「何らかの電気的作用を有するもの」を介して接続されている場合が含まれる。ここで、「何らかの電気的作用を有するもの」は、接続対象間での電気信号の授受を可能とするものであれば、特に制限を受けない。よって、「電気的に接続する」と表現される場合であっても、現実の回路においては、物理的な接続部分がなく、配線が延在しているだけの場合もある。
【００３２】
なお、チャネル長とは、例えば、トランジスタの上面図において、半導体（またはトランジスタがオン状態のときに半導体の中で電流の流れる部分）とゲート電極とが互いに重なる領域またはチャネルが形成される領域における、ソース（ソース領域またはソース電極）からドレイン（ドレイン領域またはドレイン電極）までの間の距離をいう。なお、一つのトランジスタにおいて、チャネル長が全ての領域で同じ値をとるとは限らない。即ち、一つのトランジスタのチャネル長は、一つの値に定まらない場合がある。そのため、本明細書では、チャネル長は、チャネルの形成される領域における、いずれか一の値、最大値、最小値または平均値とする。
【００３３】
チャネル幅とは、例えば、トランジスタの上面図において、半導体（またはトランジスタがオン状態のときに半導体の中で電流の流れる部分）とゲート電極とが互いに重なる領域またはチャネルが形成される領域における、ソースとドレインとが向かい合う長さ（幅）をいう。チャネル長の延伸方向とチャネル幅の延伸方向は、直交する場合が多い。なお、一つのトランジスタにおいて、チャネル幅がすべての領域で同じ値をとるとは限らない。即ち、一つのトランジスタのチャネル幅は、一つの値に定まらない場合がある。そのため、本明細書では、チャネル幅は、チャネルの形成される領域における、いずれか一の値、最大値、最小値または平均値とする。
【００３４】
なお、トランジスタの構造によっては、実際にチャネルの形成される領域におけるチャネル幅（以下、「実効的なチャネル幅」ともいう。）と、トランジスタの上面図において示されるチャネル幅（以下、「見かけ上のチャネル幅」ともいう。）と、が異なる場合がある。例えば、ゲート電極が半導体層の側面を覆う場合、実効的なチャネル幅が、見かけ上のチャネル幅よりも大きくなり、その影響が無視できなくなる場合がある。例えば、微細かつゲート電極が半導体の側面を覆うトランジスタでは、半導体の側面に形成されるチャネル形成領域の割合が大きくなる場合がある。その場合は、見かけ上のチャネル幅よりも、実効的なチャネル幅の方が大きくなる。
【００３５】
このような場合、実効的なチャネル幅の、実測による見積もりが困難となる場合がある。例えば、設計値から実効的なチャネル幅を見積もるためには、半導体の形状が既知という仮定が必要である。したがって、半導体の形状が正確にわからない場合には、実効的なチャネル幅を正確に測定することは困難である。
【００３６】
そこで、本明細書では、見かけ上のチャネル幅を、「囲い込みチャネル幅（ＳＣＷ：Ｓｕｒｒｏｕｎｄｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｗｉｄｔｈ）」と呼ぶ場合がある。また、本明細書では、単にチャネル幅と記載した場合には、囲い込みチャネル幅または見かけ上のチャネル幅を指す場合がある。または、本明細書では、単にチャネル幅と記載した場合には、実効的なチャネル幅を指す場合がある。なお、チャネル長、チャネル幅、実効的なチャネル幅、見かけ上のチャネル幅、囲い込みチャネル幅などは、断面ＴＥＭ像などを解析することなどによって、値を決定することができる。
【００３７】
なお、トランジスタの電界効果移動度や、チャネル幅当たりの電流値などを計算して求める場合、囲い込みチャネル幅を用いて計算する場合がある。その場合には、実効的なチャネル幅を用いて計算する場合とは異なる値をとる場合がある。
【００３８】
なお、半導体の「不純物」とは、例えば、半導体を構成する主成分以外をいう。例えば、濃度が０．１原子％未満の元素は不純物と言える。不純物が含まれることにより、例えば、半導体のＤＯＳ（Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｏｆ  Ｓｔａｔｅ）が高くなることや、キャリア移動度が低下することや、結晶性が低下することなどが起こる場合がある。半導体が酸化物半導体である場合、半導体の特性を変化させる不純物としては、例えば、第１族元素、第２族元素、第１３族元素、第１４族元素、第１５族元素、および遷移金属などの、酸化物半導体の主成分以外の元素があり、例えば、水素、リチウム、ナトリウム、シリコン、ホウ素、リン、炭素、窒素などがある。
【００３９】
また、本明細書において、「平行」とは、二つの直線が−１０°以上１０°以下の角度で配置されている状態をいう。従って、−５°以上５°以下の場合も含まれる。また、「略平行」とは、二つの直線が−３０°以上３０°以下の角度で配置されている状態をいう。また、「垂直」および「直交」とは、二つの直線が８０°以上１００°以下の角度で配置されている状態をいう。従って、８５°以上９５°以下の場合も含まれる。また、「略垂直」とは、二つの直線が６０°以上１２０°以下の角度で配置されている状態をいう。
【００４０】
なお、本明細書等において、計数値および計量値に関して「同一」、「同じ」、「等しい」または「均一」（これらの同意語を含む）などと言う場合は、明示されている場合を除き、プラスマイナス２０％の誤差を含むものとする。
【００４１】
また、本明細書等において、フォトリソグラフィ法によりレジストマスクを形成し、その後にエッチング工程（除去工程）を行う場合は、特段の説明がない限り、当該レジストマスクは、エッチング工程終了後に除去するものとする。
【００４２】
また、本明細書等において、高電源電位ＶＤＤ（「ＶＤＤ」または「Ｈ電位」ともいう。）とは、低電源電位ＶＳＳ（「ＶＳＳ」または「Ｌ電位」ともいう。）よりも高い電位の電源電位を示す。また、低電源電位ＶＳＳとは、高電源電位ＶＤＤよりも低い電位の電源電位を示す。また、接地電位（「ＧＮＤ」または「ＧＮＤ電位」ともいう。）をＶＤＤまたはＶＳＳとして用いることもできる。例えばＶＤＤが接地電位の場合には、ＶＳＳは接地電位より低い電位であり、ＶＳＳが接地電位の場合には、ＶＤＤは接地電位より高い電位である。
【００４３】
なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、または、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電膜」という用語を、「導電層」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。
【００４４】
また、本明細書等において、トランジスタとは、ゲートと、ドレインと、ソースとを含む少なくとも三つの端子を有する素子である。そして、ドレイン（ドレイン端子、ドレイン領域またはドレイン電極）とソース（ソース端子、ソース領域またはソース電極）の間にチャネル領域を有しており、チャネル領域を介してソースとドレインとの間に電流を流すことができるものである。なお、本明細書等において、チャネル領域とは、電流が主として流れる領域をいう。
【００４５】
また、本明細書等に示すトランジスタは、特に断りがない場合、エンハンスメント型（ノーマリーオフ型）の電界効果トランジスタとする。また、本明細書等に示すトランジスタは、特に断りがない場合、ｎチャネル型のトランジスタとする。よって、そのしきい値電圧（「Ｖｔｈ」ともいう。）は、特に断りがない場合、０Ｖよりも大きいものとする。
【００４６】
なお、本明細書等において、バックゲートを有するトランジスタのＶｔｈは、特に断りがない場合、バックゲートの電位をソースまたはゲートと同電位としたときのＶｔｈをいう。
【００４７】
また、本明細書等において、特に断りがない場合、オフ電流とは、トランジスタがオフ状態（「非導通状態」、または「遮断状態」ともいう）にあるときのドレイン電流をいう。オフ状態とは、特に断りがない場合、ｎチャネル型トランジスタでは、ゲートとソースの間の電圧Ｖｇｓがしきい値電圧Ｖｔｈよりも低い状態、ｐチャネル型トランジスタでは、ゲートとソースの間の電圧Ｖｇｓがしきい値電圧Ｖｔｈよりも高い状態をいう。例えば、ｎチャネル型のトランジスタのオフ電流とは、ゲートとソースの間の電圧Ｖｇｓがしきい値電圧Ｖｔｈよりも低いときのドレイン電流を言う場合がある。
【００４８】
トランジスタのオフ電流は、Ｖｇｓに依存する場合がある。従って、トランジスタのオフ電流がＩ以下である、とは、トランジスタのオフ電流がＩ以下となるＶｇｓの値が存在することを言う場合がある。トランジスタのオフ電流は、所定のＶｇｓにおけるオフ状態、所定の範囲内のＶｇｓにおけるオフ状態、または、十分に低減されたオフ電流が得られるＶｇｓにおけるオフ状態、等におけるオフ電流を指す場合がある。
【００４９】
一例として、しきい値電圧Ｖｔｈが０．５Ｖであり、Ｖｇｓが０．５Ｖにおけるドレイン電流が１×１０−９Ａであり、Ｖｇｓが０．１Ｖにおけるドレイン電流が１×１０−１３Ａであり、Ｖｇｓが−０．５Ｖにおけるドレイン電流が１×１０−１９Ａであり、Ｖｇｓが−０．８Ｖにおけるドレイン電流が１×１０−２２Ａであるようなｎチャネル型トランジスタを想定する。当該トランジスタのドレイン電流は、Ｖｇｓが−０．５Ｖにおいて、または、Ｖｇｓが−０．８Ｖ以上−０．５Ｖ以下の範囲において、１×１０−１９Ａ以下であるから、当該トランジスタのオフ電流は１×１０−１９Ａ以下である、と言う場合がある。当該トランジスタのドレイン電流が１×１０−２２Ａ以下となるＶｇｓが存在するため、当該トランジスタのオフ電流は１×１０−２２Ａ以下である、と言う場合がある。
【００５０】
トランジスタのオフ電流は、温度に依存する場合がある。本明細書において、オフ電流は、特に記載がない場合、室温（ＲＴ：Ｒｏｏｍ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）、６０℃、８５℃、９５℃、または１２５℃におけるオフ電流を表す場合がある。または、当該トランジスタが含まれる半導体装置等の信頼性が保証される温度、または、当該トランジスタが含まれる半導体装置等が使用される温度（例えば、５℃以上３５℃以下の温度）におけるオフ電流、を表す場合がある。トランジスタのオフ電流がＩ以下である、とは、ＲＴ、６０℃、８５℃、９５℃、１２５℃、当該トランジスタが含まれる半導体装置の信頼性が保証される温度、または、当該トランジスタが含まれる半導体装置等が使用される温度（例えば、５℃以上３５℃以下の温度）、におけるトランジスタのオフ電流がＩ以下となるＶｇｓの値が存在することを指す場合がある。
【００５１】
トランジスタのオフ電流は、ドレインとソースの間の電圧Ｖｄｓに依存する場合がある。本明細書において、オフ電流は、特に記載がない場合、Ｖｄｓが０．１Ｖ、０．８Ｖ、１Ｖ、１．２Ｖ、１．８Ｖ、２．５Ｖ、３Ｖ、３．３Ｖ、１０Ｖ、１２Ｖ、１６Ｖ、または２０Ｖにおけるオフ電流を表す場合がある。または、当該トランジスタが含まれる半導体装置等の信頼性が保証されるＶｄｓ、または、当該トランジスタが含まれる半導体装置等において使用されるＶｄｓにおけるオフ電流、を表す場合がある。トランジスタのオフ電流がＩ以下である、とは、Ｖｄｓが０．１Ｖ、０．８Ｖ、１Ｖ、１．２Ｖ、１．８Ｖ、２．５Ｖ、３Ｖ、３．３Ｖ、１０Ｖ、１２Ｖ、１６Ｖ、２０Ｖ、当該トランジスタが含まれる半導体装置の信頼性が保証されるＶｄｓ、または、当該トランジスタが含まれる半導体装置等において使用されるＶｄｓ、におけるトランジスタのオフ電流がＩ以下となるＶｇｓの値が存在することを指す場合がある。
【００５２】
上記オフ電流の説明において、ドレインをソースと読み替えてもよい。つまり、オフ電流は、トランジスタがオフ状態にあるときのソースを流れる電流を言う場合もある。
【００５３】
また、本明細書等では、オフ電流と同じ意味で、リーク電流と記載する場合がある。また、本明細書等において、オフ電流とは、例えば、トランジスタがオフ状態にあるときに、ソースとドレインとの間に流れる電流を指す場合がある。
【００５４】
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、トランジスタの活性層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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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、トランジスタの活性層に用いる場合、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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
（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について、図面を用いて説明する。
【００６３】
＜電子機器１００＞
図１（Ａ）は、本発明の一態様の表示装置を含む携帯型の電子機器１００の斜視図である。図１（Ｂ）は電子機器１００の左側面を示し、図１（Ｃ）は電子機器１００の正面を示し、図１（Ｄ）は電子機器１００の右側面を示している。また、図２（Ａ）は、図１（Ａ）にＸ１−Ｘ２の一点鎖線で示す部位の断面図である。また、図２（Ｂ）は、図１（Ａ）にＹ１−Ｙ２の一点鎖線で示す部位の断面図である。
【００６４】
電子機器１００は、筐体１０１、音声出力装置１０２、操作スイッチ１０３、および音声入力装置１０４、撮像装置１０５、表示装置１１０などを有している。表示装置１１０は、電子機器１００の正面に重なる表示領域１１１と、電子機器１００の左側面に重なる表示領域１１２と、電子機器１００の右側面に重なる表示領域１１３と、を有する。
【００６５】
加えて、電子機器１００は、回路基板１６０、バッテリ１７０、アンテナ１８０などを有している（図２（Ａ）、（Ｂ）参照。）。また、回路基板１６０上に演算装置１６１、通信装置１６２、記憶装置１６３、および表示部制御装置１６４、姿勢検出部１６５などが設けられている。なお、筐体１０１内の領域１５１に、他の半導体装置などを設けてもよい。また、領域１５１に、放熱用の部材、電磁波を吸収または遮蔽する部材、および／または磁気を遮蔽する部材などの、機能性部材を設けてもよい。
【００６６】
［ハードウェア構成例］
以下では、電子機器１００に適用可能なハードウェアの構成例について説明する。
【００６７】
図３は、電子機器１００に適用可能な構成例を示すブロック図である。
【００６８】
なお、本明細書に添付した図面では、構成要素を機能ごとに分類し、互いに独立したブロックとしてブロック図を示しているが、実際の構成要素は機能ごとに完全に切り分けることが難しく、一つの構成要素が複数の機能に係わることや、一つの機能が複数の構成要素に係わることもありうる。
【００６９】
また、図３で例示する電子機器１００の構成は一例であり、全ての構成要素を含む必要はない。電子機器１００は、図３に示す構成要素のうち必要な構成要素を有していればよい。また、図３に示す構成要素以外の構成要素を有していてもよい。
【００７０】
電子機器１００は、表示装置１１０、演算装置１６１、タッチセンサ１３１、記憶装置１６３、表示部制御装置１６４、タッチセンサコントローラ１３２、バッテリコントローラ１７１、受電部１７２、バッテリ１７０、サウンドコントローラ１６９、音声入力装置１０４、音声出力装置１０２、通信装置１６２、アンテナ１８０、姿勢検出部１６５、外部インターフェース１６８、撮像装置１０５、振動装置１６６、センサモジュール１６７、などを有することができる。
【００７１】
記憶装置１６３、表示部制御装置１６４、タッチセンサコントローラ１３２、バッテリコントローラ１７１、サウンドコントローラ１６９、通信装置１６２、姿勢検出部１６５、外部インターフェース１６８、撮像装置１０５、振動装置１６６、センサモジュール１６７等は、それぞれバスライン１４１を介して演算装置１６１と接続されている。
【００７２】
タッチセンサ１３１は、表示装置１１０に重ねて設けてもよい。また、タッチセンサ１３１の機能を表示装置１１０に付与してもよい。
【００７３】
演算装置１６１は、例えば中央演算装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）として機能することができる。演算装置１６１は、例えば、タッチセンサコントローラ１３２、バッテリコントローラ１７１、サウンドコントローラ１６９、通信装置１６２、姿勢検出部１６５、外部インターフェース１６８、撮像装置１０５、振動装置１６６、センサモジュール１６７等の各コンポーネントを制御する機能を有する。演算装置１６１に、記憶装置１６３、および表示部制御装置１６４などの機能を付加してもよい。
【００７４】
演算装置１６１と各コンポーネントとは、バスライン１４１を介して信号の伝達が行われる。演算装置１６１は、バスライン１４１を介して接続された各コンポーネントから入力される信号を処理する機能、および各コンポーネントへ出力する信号を生成する機能等を有し、バスライン１４１に接続された各コンポーネントを統括的に制御することができる。
【００７５】
なお、演算装置１６１や、他のコンポーネントが有するＩＣ等に、チャネルが形成される半導体層に金属酸化物の一種である酸化物半導体を用い、極めて低いオフ電流が実現されたトランジスタを利用することもできる。当該トランジスタは、オフ電流が極めて低いため、当該トランジスタを記憶素子として機能する容量素子に流入した電荷（データ）を保持するためのスイッチとして用いることで、データの保持期間を長期にわたり確保することができる。この特性を演算装置１６１のレジスタやキャッシュメモリに用いることで、必要なときだけ演算装置１６１を動作させ、他の場合には直前の処理の情報を当該記憶素子に待避させることにより、ノーマリーオフコンピューティングが可能となり、電子機器１００の低消費電力化を図ることができる。
【００７６】
演算装置１６１は、プロセッサにより種々のプログラムからの命令を解釈し実行することで、各種のデータ処理やプログラム制御を行う。プロセッサにより実行しうるプログラムは、プロセッサが有するメモリ領域に格納されていてもよいし、記憶装置１６３に格納されていてもよい。
【００７７】
演算装置１６１としては、ＣＰＵのほか、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の他のマイクロプロセッサを単独で、または組み合わせて用いることができる。またこれらマイクロプロセッサをＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）やＦＰＡＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ａｎａｌｏｇ  Ａｒｒａｙ）といったＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）によって実現した構成としてもよい。
【００７８】
演算装置１６１はメインメモリを有していてもよい。メインメモリは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、などの揮発性メモリや、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリを備える構成とすることができる。
【００７９】
メインメモリに設けられるＲＡＭとしては、例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）が用いられ、演算装置１６１の作業空間として仮想的にメモリ空間が割り当てられ利用される。記憶装置１６３に格納されたオペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、プログラムモジュール、プログラムデータ等は、実行のためにＲＡＭにロードされる。ＲＡＭにロードされたこれらのデータやプログラム、プログラムモジュールは、演算装置１６１に直接アクセスされ、操作される。
【００８０】
一方、ＲＯＭには書き換えを必要としないＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ  Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）やファームウェア等を格納することができる。ＲＯＭとしては、マスクＲＯＭや、ＯＴＰＲＯＭ（Ｏｎｅ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を用いることができる。ＥＰＲＯＭとしては、紫外線照射により記憶データの消去を可能とするＵＶ−ＥＰＲＯＭ（Ｕｌｔｒａ−Ｖｉｏｌｅｔ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリなどが挙げられる。
【００８１】
記憶装置１６３としては、例えば、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＡＭ（Ｐｈａｓｅ  ｃｈａｎｇｅ  ＲＡＭ）、ＲｅＲＡＭ（Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ＲＡＭ）、ＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ＲＡＭ）などの不揮発性の記憶素子が適用された記憶装置、またはＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  ＲＡＭ）やＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  ＲＡＭ）などの揮発性の記憶素子が適用された記憶装置等を用いてもよい。また例えばハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）やソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ：ＳＳＤ）などの記録メディアドライブを用いてもよい。
【００８２】
また、外部インターフェース１６８を介してコネクタにより脱着可能なＨＤＤまたはＳＳＤなどの記憶装置や、フラッシュメモリ、ブルーレイディスク、ＤＶＤなどの記録媒体のメディアドライブを記憶装置１６３として用いることもできる。なお、記憶装置１６３を電子機器１００に内蔵せず、電子機器１００の外部に置かれる記憶装置を記憶装置１６３として用いてもよい。その場合、外部インターフェース１６８を介して接続される、または通信装置１６２によって無線通信でデータのやりとりをする構成であってもよい。
【００８３】
表示部制御装置１６４は、バスライン１４１を介して演算装置１６１と接続される。表示部制御装置１６４は、表示装置１１０と接続される。表示部制御装置１６４は、演算装置１６１から入力される描画指示に応じ、表示装置１１０を制御して、表示装置１１０に所定の画像を表示させる機能を有する。
【００８４】
タッチセンサ１３１は、タッチセンサコントローラ１３２と接続される。タッチセンサコントローラ１３２は、バスライン１４１を介して演算装置１６１と接続される。
【００８５】
また、タッチセンサコントローラ１３２は、バスライン１４１を介して演算装置１６１からの要求に応じてタッチセンサ１３１を制御する。また、タッチセンサで受信した信号を、バスライン１４１を介して演算装置１６１に出力する。なお、タッチセンサで受信した信号からタッチ位置の情報を算出する機能を、タッチセンサコントローラ１３２が有していてもよいし、演算装置１６１により算出してもよい。
【００８６】
またタッチセンサ１３１はタッチセンサコントローラ１３２から供給される信号に基づいて、指やスタイラスなどの被検知体が近づくこと、または接触することを検出し、その位置情報をタッチセンサコントローラ１３２に出力することができる。
【００８７】
またタッチセンサ１３１、並びにタッチセンサコントローラ１３２は、その検出面から被検知体までの高さ方向の距離を取得する機能を有していることが好ましい。また被検知体が検出面に与える圧力の大きさを取得する機能を有していることが好ましい。また被検知体が検出面に接触している面の大きさを取得する機能を有していることが好ましい。
【００８８】
タッチセンサ１３１は、タッチセンサを備えるモジュールが表示パネルの表示面側に重ねて設けられている構成とすることができる。このとき、タッチセンサを備えるモジュールは、少なくともその一部が可撓性を有し、表示パネルに沿って湾曲可能であることが好ましい。タッチセンサを備えるモジュールと表示パネルとは接着剤等で接着することができる。またこれらの間に偏光板や緩衝材（セパレータ）を設けてもよい。タッチセンサを備えるモジュールの厚さは、表示パネルの厚さ以下とすることが好ましい。
【００８９】
タッチセンサ１３１は、表示装置とタッチセンサが一体となったタッチパネルであってもよい。例えば、オンセル型のタッチパネル、またはインセル型のタッチパネルとすることが好ましい。オンセル型またはインセル型のタッチパネルは、厚さが薄く軽量にすることができる。さらにオンセル型またはインセル型のタッチパネルは、部品点数を削減できるため、コストを削減することができる。
【００９０】
タッチセンサ１３１には、指等の被検知体が近づくこと、または接触することを検知する様々なセンサを適用できる。例えば、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、光学方式などの方式が適用されたセンサを用いることができる。そのほか、光電変換素子を用いた光学式センサ、感圧素子を用いた感圧センサなどを用いてもよい。また異なる方式のセンサを２種類以上有していてもよいし、同じ方式のセンサを２つ以上有していてもよい。
【００９１】
例えば静電容量方式のタッチセンサは、一対の導電層を備える。一対の導電層間は容量結合されている。一対の導電層に被検知体が触れる、押圧する、または近づくことなどにより一対の導電層間の容量の大きさが変化することを利用して、検出を行うことができる。
【００９２】
静電容量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから、自己容量方式、相互容量方式などがある。相互容量方式を用いると、同時多点検出が容易であるため好ましい。
【００９３】
バッテリコントローラ１７１は、バッテリ１７０の充電状態を管理することができる。またバッテリコントローラ１７１は、バッテリ１７０からの電力を各コンポーネントに供給する。受電部１７２は、外部から供給された電力を受電し、バッテリ１７０を充電する機能を有する。バッテリコントローラ１７１は、バッテリ１７０の充電状態に応じて、受電部１７２の動作を制御することができる。
【００９４】
バッテリ１７０は、例えば１つ以上の一次電池や二次電池を有する。バッテリ１７０に用いることのできる二次電池として、例えばリチウムイオン二次電池や、リチウムイオンポリマー二次電池などが挙げられる。また、バッテリ１７０はこのような電池に加えて、バッテリの過充電および過放電等を防ぐ保護回路が設けられていてもよい。
【００９５】
家屋内などで使用する場合には、外部電源として交流電源（ＡＣ）を用いてもよい。特に電子機器１００を外部電源と切り離して使用する場合には、充放電容量が大きく長時間にわたって電子機器１００の使用を可能とするバッテリ１７０が望ましい。バッテリ１７０の充電を行う場合には、電子機器１００に電力を供給可能な充電器を用いてもよい。この際、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）コネクタやＡＣアダプタ等を用いた有線方式で充電を行ってもよいし、電界結合方式、電磁誘導方式、電磁共鳴（電磁共振結合）方式などの無線給電方式により充電を行う構成としてもよい。
【００９６】
バッテリコントローラ１７１は、例えばバッテリマネジメントユニット（ＢＭＵ）を有していてもよい。ＢＭＵは電池のセル電圧やセル温度データの収集、過充電および過放電の監視、セルバランサの制御、電池劣化状態の管理、電池残量（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：ＳＯＣ）の算出、故障検出の制御などを行う。
【００９７】
バッテリコントローラ１７１は、バッテリ１７０から電源供給ライン（図示しない）を介して各コンポーネントに電力を送電するための制御を行う。バッテリコントローラ１７１は、例えば複数チャネルの電力コンバータやインバータ、保護回路等を有する構成とすることができる。
【００９８】
バッテリ１７０が組み込まれる筐体１０１が可撓性を有し、これを曲げて使用することのできる構成の場合には、バッテリ１７０の少なくとも一部もまた、可撓性を有することが好ましい。バッテリ１７０に適用できる二次電池として、例えばリチウムイオン二次電池や、リチウムイオンポリマー二次電池などが挙げられる。また、これら電池に可撓性を持たせるため、電池の外装容器にラミネート袋を用いるとよい。
【００９９】
ラミネート袋に用いるフィルムは金属フィルム（アルミニウム、ステンレス、ニッケル鋼など）、有機材料からなるプラスチックフィルム、有機材料（有機樹脂や繊維など）と無機材料（セラミックなど）とを含むハイブリッド材料フィルム、炭素含有無機フィルム（カーボンフィルム、グラファイトフィルムなど）から選ばれる単層フィルムまたはこれら複数からなる積層フィルムを用いる。金属フィルムは、エンボス加工を行いやすく、エンボス加工を行って凹部または凸部を形成すると外気に触れるフィルムの表面積が増大するため、放熱効果に優れている。
【０１００】
特にラミネート袋として、エンボス加工により凹部と凸部が形成された、金属フィルムを有するラミネート袋を用いると、当該ラミネート袋に加えられた応力によって生じるひずみを緩和することができる。その結果、二次電池を曲げたときにラミネート袋が破れてしまうなどの不具合を効果的に低減できるため好ましい。
【０１０１】
また、バッテリコントローラ１７１は、低消費電力化機能を有していることが好ましい。例えば低消費電力化機能として、電子機器１００に一定時間入力がないことを検出し、演算装置１６１のクロック周波数を低下またはクロックの入力を停止させること、演算装置１６１自体の動作を停止させること、補助メモリの動作を停止させること、各コンポーネントへ供給する電力を減らして電力の消費を削減すること、などが挙げられる。このような機能は、バッテリコントローラ１７１のみにより、あるいは演算装置１６１と連動して実行することができる。
【０１０２】
音声入力装置１０４は例えばマイクロフォン（マイク）や音声入力コネクタ等を有する。また音声出力装置１０２は例えばスピーカや音声出力コネクタ等を有する。音声入力装置１０４および音声出力装置１０２はそれぞれサウンドコントローラ１６９に接続され、バスライン１４１を介して演算装置１６１と接続する。音声入力装置１０４に入力された音声データは、サウンドコントローラ１６９においてデジタル信号に変換され、サウンドコントローラ１６９や演算装置１６１において処理される。一方、サウンドコントローラ１６９は、演算装置１６１からの命令に応じて、ユーザが可聴な音声信号を生成し、音声出力装置１０２に出力する。音声出力装置１０２が有する音声出力コネクタには、イヤフォン、ヘッドフォン、ヘッドセット等の音声出力装置を接続可能で、当該装置にサウンドコントローラ１６９で生成した音声が出力される。
【０１０３】
通信装置１６２は、アンテナ１８０を介して通信を行うことができる。例えば演算装置１６１からの命令に応じて電子機器１００をコンピュータネットワークに接続するための制御信号を制御し、当該信号をコンピュータネットワークに発信する。これによって、Ｗｏｒｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｗｅｂ（ＷＷＷ）の基盤であるインターネット、イントラネット、エクストラネット、ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＣＡＮ（Ｃａｍｐｕｓ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＧＡＮ（Ｇｌｏｂａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のコンピュータネットワークに電子機器１００を接続させ、通信を行うことができる。またその通信方法として複数の方法を用いる場合には、アンテナ１８０は当該通信方法に応じて複数有していてもよい。
【０１０４】
通信装置１６２には、例えば高周波回路（ＲＦ回路）を設け、ＲＦ信号の送受信を行えばよい。高周波回路は、各国法制により定められた周波数帯域の電磁信号と電気信号とを相互に変換し、当該電磁信号を用いて無線で他の通信機器との間で通信を行うための回路である。実用的な周波数帯域として数１０ｋＨｚ〜数１０ＧＨｚが一般に用いられている。アンテナ１８０と接続される高周波回路には、複数の周波数帯域に対応した回路部を有し、当該回路部は、増幅器（アンプ）、ミキサ、フィルタ、ＤＳＰ、ＲＦトランシーバ等を有する構成とすることができる。無線通信を行う場合、通信プロトコルまたは通信技術として、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：登録商標）、ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄａｔａ  Ｒａｔｅｓ  ｆｏｒ  ＧＳＭ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＣＤＭＡ２０００（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ２０００）、ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：登録商標）などの通信規格、またはＷｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等のＩＥＥＥにより通信規格化された仕様を用いることができる。
【０１０５】
また、通信装置１６２は、電子機器１００を電話回線と接続する機能を有していてもよい。電話回線を通じた通話を行う場合には、通信装置１６２は、演算装置１６１からの命令に応じて、電子機器１００を電話回線に接続するための接続信号を制御し、当該信号を電話回線に発信する。
【０１０６】
通信装置１６２は、アンテナ１８０により受信した放送電波から、表示装置１１０に出力する映像信号を生成するチューナーを有していてもよい。例えばチューナーは、復調回路と、Ａ−Ｄ変換回路（アナログ−デジタル変換回路）と、デコーダ回路等を有する構成とすることができる。復調回路はアンテナ１８０から入力した信号を復調する機能を有する。またＡ−Ｄ変換回路は、復調されたアナログ信号をデジタル信号に変換する機能を有する。またデコーダ回路は、デジタル信号に含まれる映像データをデコードし、表示部制御装置１６４に送信する信号を生成する機能を有する。
【０１０７】
またデコーダが分割回路と、複数のプロセッサを有する構成としてもよい。分割回路は、入力された映像のデータを空間的、時間的に分割し、各プロセッサに出力する機能を有する。複数のプロセッサは、入力された映像データをデコードし、表示部制御装置１６４に送信する信号を生成する。このように、デコーダとして、複数のプロセッサによりデータを並列処理する構成を適用することで、極めて情報量の多い映像データをデコードすることができる。特にフルハイビジョンを超える解像度を有する映像を表示する場合には、圧縮されたデータをデコードするデコーダ回路が極めて高速な処理能力を有するプロセッサを有していることが好ましい。また、例えばデコーダ回路は、４以上、好ましくは８以上、より好ましくは１６以上の並列処理が可能な複数のプロセッサを含む構成とすることが好ましい。またデコーダは、入力された信号に含まれる映像用の信号と、それ以外の信号（文字情報、番組情報、認証情報等）を分離する回路を有していてもよい。
【０１０８】
アンテナ１８０により受信できる放送電波としては、地上波、または衛星から送信される電波などが挙げられる。またアンテナ１８０により受信できる放送電波として、アナログ放送、デジタル放送などがあり、また映像および音声、または音声のみの放送などがある。例えばＵＨＦ帯（約３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）またはＶＨＦ帯（３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ）のうちの特定の周波数帯域で送信される放送電波を受信することができる。また例えば、複数の周波数帯域で受信した複数のデータを用いることで、転送レートを高くすることができ、より多くの情報を得ることができる。これによりフルハイビジョンを超える解像度を有する映像を、表示装置１１０に表示させることができる。例えば、４Ｋ２Ｋ、８Ｋ４Ｋ、１６Ｋ８Ｋ、またはそれ以上の解像度を有する映像を表示させることができる。
【０１０９】
また、チューナーはコンピュータネットワークを介したデータ伝送技術により送信された放送のデータを用いて、表示部制御装置１６４に送信する信号を生成する構成としてもよい。このとき、受信する信号がデジタル信号の場合には、チューナーは復調回路およびＡ−Ｄ変換回路を有していなくてもよい。
【０１１０】
姿勢検出部１６５は、電子機器１００の傾きや姿勢等を検出する機能を有する。例えば姿勢検出部１６５としては、加速度センサ、角速度センサ、振動センサ、圧力センサ、ジャイロセンサ等を用いることができる。また、これらのセンサを複数組み合わせて用いてもよい。
【０１１１】
外部インターフェース１６８としては、例えば筐体１０１に設けられた１つ以上のボタンやスイッチ（筐体スイッチともいう）、その他の入力コンポーネントが接続可能な外部ポートなどが挙げられる。外部インターフェース１６８は、バスライン１４１を介して演算装置１６１と接続される。筐体スイッチとしては、電源のオン／オフと関連付けられたスイッチ、音量調節のためのボタン、カメラ撮影用ボタンなどがある。
【０１１２】
また外部インターフェース１６８が有する外部ポートとしては、例えばコンピュータやプリンタなどの外部装置にケーブルを介して接続できる構成とすることができる。代表的には、ＵＳＢ端子などがある。また、外部ポートとして、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）接続用端子、デジタル放送の受信用端子、ＡＣアダプタを接続する端子等を有していてもよい。また、有線だけでなく、赤外線、可視光、紫外線などを用いた光通信用の送受信機を設ける構成としてもよい。
【０１１３】
撮像装置１０５は、バスライン１４１を介して演算装置１６１と接続される。例えば筐体に設けられたスイッチが押されることや、タッチセンサ１３１へのタッチ操作と連動して、静止画または動画を撮影することができる。また撮像装置１０５は、撮影用の光源を有していてもよい。例えばキセノンランプなどのランプ、ＬＥＤや有機ＥＬなどの発光素子等を用いることができる。または、撮影用の光源として、表示装置１１０を利用してもよく、その場合には、白色だけでなく様々な色の光を撮影用に用いてもよい。
【０１１４】
振動装置１６６は、電子機器１００を振動させる振動素子と、振動素子を制御する振動コントローラと、を有する。振動素子としては、振動モータ（偏心モータ）、共振アクチュエータ、磁歪素子、圧電素子など、電気信号や磁気信号を振動に変換することのできる素子を用いることができる。
【０１１５】
振動装置１６６は、演算装置１６１からの命令に応じて、振動素子の振動の振動数、振幅、振動させる期間等を制御することで、様々な振動パターンで電子機器１００を振動させることができる。例えば、筐体スイッチ等が操作されることに連動した振動、電子機器１００の起動に連動した振動、動画再生用アプリケーションで再生される動画や音声と連動した振動、電子メールの着信に連動した振動、タッチセンサ１３１への入力動作に連動した振動など、各種アプリケーションにおいて実行される動作に基づく様々な振動パターンの振動を、振動装置１６６により発することができる。
【０１１６】
センサモジュール１６７は、センサユニットと、センサコントローラとを有する。センサコントローラは、センサユニットにバッテリ１７０等からの電力を供給する。またセンサコントローラはセンサユニットからの入力を受け、制御信号に変換してバスライン１４１を介して演算装置１６１に出力する。センサコントローラにおいて、センサユニットのエラー管理を行ってもよいし、センサユニットの校正処理を行ってもよい。なお、センサコントローラは、センサユニットを制御するコントローラを複数備える構成としてもよい。
【０１１７】
センサモジュール１６７は、例えば力、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有する各種センサを備える構成としてもよい。
【０１１８】
以上が、電子機器１００に適用可能なハードウェア構成の一例についての説明である。
【０１１９】
＜表示装置１１０＞
図４（Ａ）は、表示装置１１０の斜視図である。図４（Ｂ）は、表示装置１１０の平面図である。前述した通り、表示装置１１０は、表示領域１１１と、表示領域１１２と、表示領域１１３と、を有する。表示領域１１１、表示領域１１２、および表示領域１１３は、それぞれが、マトリクス状に配列した複数の画素２３０を有する。
【０１２０】
画素２３０を１９２０×１０８０のマトリクス状に配置すると、いわゆるフルハイビジョン（「２Ｋ解像度」、「２Ｋ１Ｋ」、「２Ｋ」などとも言われる。）の解像度で表示可能な表示装置１１０を実現することができる。また、例えば、画素を３８４０×２１６０のマトリクス状に配置すると、いわゆるウルトラハイビジョン（「４Ｋ解像度」、「４Ｋ２Ｋ」、「４Ｋ」などとも言われる。）の解像度で表示可能な表示装置１１０を実現することができる。また、例えば、画素を７６８０×４３２０のマトリクス状に配置すると、いわゆるスーパーハイビジョン（「８Ｋ解像度」、「８Ｋ４Ｋ」、「８Ｋ」などとも言われる。）の解像度で表示可能な表示装置１１０を実現することができる。画素を増やすことで、１６Ｋや３２Ｋの解像度で表示可能な表示装置１１０を実現することも可能である。
【０１２１】
また、表示装置１１０は、入力端子１２１、入力端子１２２、および入力端子１２３を有する。入力端子１２１は表示領域１１１と電気的に接続されている。入力端子１２２は表示領域１１２と電気的に接続されている。入力端子１２３は表示領域１１３と電気的に接続されている。
【０１２２】
また、入力端子１２１、入力端子１２２、および入力端子１２３は、表示部制御装置１６４と電気的に接続される。表示部制御装置１６４は、表示領域１１１、表示領域１１２、および表示領域１１３のそれぞれに、画像を表示するための信号を供給する機能を有する。
【０１２３】
表示領域１１１に画像を表示するための信号は、入力端子１２１を介して表示領域１１１に供給される。表示領域１１２に画像を表示するための信号は、入力端子１２２を介して表示領域１１２に供給される。表示領域１１３に画像を表示するための信号は、入力端子１２３を介して表示領域１１３に供給される。
【０１２４】
入力端子１２１、入力端子１２２、および入力端子１２３は筐体１０１内で屈曲し、回路基板１６０に設けられた表示部制御装置１６４と電気的に接続する。
【０１２５】
また、表示装置１１０は、表示領域１１１と表示領域１１２の間に、屈曲領域１１４を有し、表示領域１１１と表示領域１１３の間に、屈曲領域１１５を有する。表示装置１１０を、屈曲領域１１４および屈曲領域１１５で屈曲させて筐体１０１内に配置することで、電子機器１００の正面に重ねて表示領域１１１を配置することができる。また、電子機器１００の左側面に重ねて表示領域１１２を配置することができる。また、電子機器１００の右側面に重ねて表示領域１１３を配置することができる。
【０１２６】
また、屈曲領域１１４および屈曲領域１１５には、表示領域１１１、表示領域１１２、および／または表示領域１１３に信号を伝達するための配線や電極を設けない。特に、屈曲領域１１４に、表示領域１１１と表示領域１１２を電気的に接続するための配線や電極を設けない。また、屈曲領域１１５に、表示領域１１１と表示領域１１３を電気的に接続するための配線や電極を設けない。
【０１２７】
図５に、屈曲領域１１４および屈曲領域１１５で屈曲させた状態の表示装置１１０の斜視図を示す。屈曲領域１１４および屈曲領域１１５に配線や電極を設けないことで、屈曲部分の曲率半径Ｒを小さくしても、配線や電極の、短絡や断線などに起因する表示装置１１０の動作不良、信頼性の低下などが生じない。具体的には、曲率半径Ｒを１ｍｍ以下とすることができる。または、曲率半径Ｒを０．５ｍｍ以下とすることができる。または、曲率半径Ｒを０．１ｍｍ以下とすることができる。
【０１２８】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１２９】
（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１１０のより具体的な構成例について説明する。
【０１３０】
図６（Ａ）は、表示装置１１０の構成例を説明するブロック図である。表示装置１１０は、入力端子１２１と表示領域１１１の間に回路２３２ａを有していてもよい。また、入力端子１２１と表示領域１１１の間に回路２３３ａを有していてもよい。また、入力端子１２２と表示領域１１２の間に回路２３２ｂを有していてもよい。また、入力端子１２２と表示領域１１２の間に回路２３３ｂを有していてもよい。また、入力端子１２３と表示領域１１３の間に回路２３２ｃを有していてもよい。また、入力端子１２３と表示領域１１３の間に回路２３３ｃを有していてもよい。
【０１３１】
回路２３２ａ、回路２３２ｂ、および回路２３２ｃは、例えば走査線駆動回路として機能する。回路２３３ａ、回路２３３ｂ、および回路２３３ｃは、例えば信号線駆動回路として機能する。回路２３２ａ、回路２３２ｂ、回路２３２ｃ、回路２３３ａ、回路２３３ｂ、および回路２３３ｃをまとめて駆動回路部という場合がある。なお、駆動回路部を表示領域の中に設けてもよい。
【０１３２】
また、駆動回路部の一部または全部をＩＣ化して表示装置１１０に実装してもよい。また、図７（Ａ）に、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）方式などによりＩＣ３７３ａ、ＩＣ３７３ｂ、ＩＣ３７３ｃが実装された表示装置１１０の斜視図を示す。
【０１３３】
なお、表示領域１１２、または表示領域１１３の少なくとも一方を設けない構成とすることもできる。図７（Ｂ）に、表示領域１１３を設けない表示装置１１０の斜視図を示す。
【０１３４】
続いて、表示領域１１１、回路２３２ａ、および回路２３３ａの構成例について説明する。なお、表示領域１１２、回路２３２ｂ、および回路２３３ｂ、ならびに、表示領域１１３、回路２３２ｃ、および回路２３３ｃも、表示領域１１１、回路２３２ａ、および回路２３３ａと同様の構成を用いることができる。
【０１３５】
＜構成例１＞
図６（Ｂ）は、表示領域１１１、回路２３２ａ、および回路２３３ａの構成例を説明するブロック図である。
【０１３６】
また、表示領域１１１は、ｍ本の配線２３５と、ｎ本の配線２３６と、を有する。ｍ本の配線２３５は、各々が略平行に配設され、且つ、回路２３２ａによって電位が制御される。ｎ本の配線２３６は、各々が略平行に配設され、且つ、回路２３３ａによって電位が制御される。さらに、表示領域１１１はマトリクス状に配列した複数の画素２３０を有する。
【０１３７】
各配線２３５は、表示領域１１１においてｍ行ｎ列に配設された画素２３０のうち、いずれかの行に配設されたｎ個の画素２３０と電気的に接続される。また、各配線２３６は、ｍ行ｎ列に配設された画素２３０のうち、いずれかの列に配設されたｍ個の画素２３０に電気的に接続される。ｍ、ｎは、ともに１以上の整数である。
【０１３８】
画素２３０は、画素回路２３７および表示素子２２５を有する。画素回路２３７は表示素子２２５を駆動する回路である。駆動回路部が有するトランジスタは、画素回路２３７を構成するトランジスタと同時に形成することができる。すなわち、本明細書等に開示したトランジスタを用いて駆動回路部の一部または全体を画素部と同じ基板上に一体形成し、システムオンパネルを形成することができる。
【０１３９】
また、駆動回路部の一部または全部を他の基板上に形成して、表示装置１１０と電気的に接続してもよい。例えば、駆動回路部の一部または全部を、単結晶基板を用いて形成し、表示装置１１０と電気的に接続してもよい。
【０１４０】
また、赤色光を発するまたは反射する画素２３０、緑色光を発するまたは反射する画素２３０、および青色光を発するまたは反射する画素２３０をまとめて１つの画素として機能させ、それぞれの画素の発光量を制御することで、フルカラー表示を実現することができる。よって、当該３つの画素は副画素として機能する。なお、３つの副画素が発するまたは反射する光の色は、赤、緑、青の組み合わせに限らず、黄、シアン、マゼンタであってもよい。
【０１４１】
また、４つの副画素をまとめて１つの画素として機能させてもよい。例えば、赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ発するまたは反射する３つの副画素に、白色光を発するまたは反射する副画素を加えてもよい。白色光を発するまたは反射する副画素を加えることで、表示領域の輝度を高めることができる。１つの画素として機能させる副画素の数を増やし、赤、緑、青、黄、シアン、およびマゼンタなどの光を発するまたは反射する副画素を適宜組み合わせて用いることにより、再現可能な色域を広げることができる。
【０１４２】
〔表示素子〕
本発明の一態様の表示装置は、様々な形態を用いること、または様々な表示素子を有することが出来る。表示素子の一例としては、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子（有機物および無機物を含むＥＬ素子、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子）、ＬＥＤ（白色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤなど）、トランジスタ（電流に応じて発光するトランジスタ）、電子放出素子、液晶素子、電子インク、電気泳動素子、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）を用いた表示素子、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、デジタル・マイクロ・シャッター（ＤＭＳ）、ＭＩＲＡＳＯＬ（登録商標）、インターフェロメトリック・モジュレーション（ＩＭＯＤ）素子、シャッター方式のＭＥＭＳ表示素子、光干渉方式のＭＥＭＳ表示素子、エレクトロウェッティング素子、圧電セラミックディスプレイ、カーボンナノチューブを用いた表示素子、など、電気的または磁気的作用により、コントラスト、輝度、反射率、透過率などが変化する表示媒体がある。また、表示素子として量子ドットを用いてもよい。ＥＬ素子を用いた表示装置の一例としては、ＥＬディスプレイなどがある。電子放出素子を用いた表示装置の一例としては、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）または表面伝導型電子放出素子ディスプレイ（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などがある。量子ドットを用いた表示装置の一例としては、量子ドットディスプレイなどがある。液晶素子を用いた表示装置の一例としては、液晶ディスプレイ（透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、直視型液晶ディスプレイ、投射型液晶ディスプレイ）などがある。電子インク、電子粉流体（登録商標）、または電気泳動素子を用いた表示装置の一例としては、電子ペーパーなどがある。また、表示装置はプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）であってもよい。
【０１４３】
なお、半透過型液晶ディスプレイや反射型液晶ディスプレイを実現する場合には、画素電極の一部、または、全部が、反射電極としての機能を有するようにすればよい。例えば、画素電極の一部、または、全部が、アルミニウム、銀、などを有するようにすればよい。さらに、その場合、反射電極の下に、ＳＲＡＭなどの記憶回路を設けることも可能である。これにより、さらに、消費電力を低減することができる。
【０１４４】
なお、ＬＥＤを用いる場合、ＬＥＤの電極や窒化物半導体の下に、グラフェンやグラファイトを配置してもよい。グラフェンやグラファイトは、複数の層を重ねて、多層膜としてもよい。このように、グラフェンやグラファイトを設けることにより、その上に、窒化物半導体、例えば、結晶を有するｎ型ＧａＮ半導体層などを容易に成膜することができる。さらに、その上に、結晶を有するｐ型ＧａＮ半導体層などを設けて、ＬＥＤを構成することができる。なお、グラフェンやグラファイトと、結晶を有するｎ型ＧａＮ半導体層との間に、ＡｌＮ層を設けてもよい。なお、ＬＥＤが有するＧａＮ半導体層は、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で成膜してもよい。ただし、グラフェンを設けることにより、ＬＥＤが有するＧａＮ半導体層は、スパッタ法で成膜することも可能である。
【０１４５】
図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、画素２３０に用いることができる回路構成例を示している。
【０１４６】
〔発光表示装置用画素回路の一例〕
図８（Ａ）に示す画素回路２３７は、トランジスタ４３１と、容量素子４３８と、トランジスタ４３３と、トランジスタ４３４と、を有する。また、画素回路２３７は、表示素子２２５と電気的に接続される。図８（Ａ）では、表示素子２２５として発光素子を用いる場合の画素回路２３７を示している。
【０１４７】
トランジスタ４３１のソースおよびドレインの一方は、データ信号が与えられる配線（以下、信号線ＤＬ＿ｎという）に電気的に接続される。さらに、トランジスタ４３１のゲートは、ゲート信号が与えられる配線（以下、走査線ＧＬ＿ｍという）に電気的に接続される。
【０１４８】
トランジスタ４３１は、ノード４３５へのデータ信号の書き込みを制御する機能を有する。
【０１４９】
容量素子４３８の一対の電極の一方は、ノード４３５に電気的に接続され、他方は、ノード４３７に電気的に接続される。また、トランジスタ４３１のソースおよびドレインの他方は、ノード４３５に電気的に接続される。
【０１５０】
容量素子４３８は、ノード４３５に書き込まれたデータを保持する保持容量としての機能を有する。
【０１５１】
トランジスタ４３３のソースおよびドレインの一方は、電位供給線ＶＬ＿ａに電気的に接続され、他方はノード４３７に電気的に接続される。さらに、トランジスタ４３３のゲートは、ノード４３５に電気的に接続される。
【０１５２】
トランジスタ４３４のソースおよびドレインの一方は、電位供給線Ｖ０に電気的に接続され、他方はノード４３７に電気的に接続される。さらに、トランジスタ４３４のゲートは、走査線ＧＬ＿ｍに電気的に接続される。
【０１５３】
発光素子（表示素子２２５）のアノードおよびカソードの一方は、電位供給線ＶＬ＿ｂに電気的に接続され、他方は、ノード４３７に電気的に接続される。
【０１５４】
発光素子としては、例えば有機エレクトロルミネセンス素子（「有機ＥＬ素子」ともいう）などを用いることができる。ただし、発光素子としては、これに限定されず、例えば無機材料からなる無機ＥＬ素子を用いても良い。発光素子は、発光素子に用いる材料によって、可視光以外にも、赤外光や紫外光を発することもできる。
【０１５５】
例えば、電位供給線ＶＬ＿ａまたは電位供給線ＶＬ＿ｂの一方には、高電源電位ＶＤＤが与えられ、他方には、低電源電位ＶＳＳが与えられる。
【０１５６】
図８（Ａ）の画素回路２３７を有する表示装置では、例えば回路２３２ａにより各行の画素回路２３７を順次選択し、トランジスタ４３１、およびトランジスタ４３４をオン状態にしてデータ信号をノード４３５に書き込む。
【０１５７】
ノード４３５にデータが書き込まれた画素回路２３７は、トランジスタ４３１、およびトランジスタ４３４がオフ状態になることで保持状態になる。さらに、ノード４３５に書き込まれたデータの電位に応じてトランジスタ４３３のソースとドレインの間に流れる電流量が制御され、発光素子は、流れる電流量に応じた輝度で発光する。これを行毎に順次行うことにより、画像を表示できる。
【０１５８】
〔液晶表示装置用画素回路の一例〕
図８（Ｂ）に示す画素回路２３７は、トランジスタ４３１と、容量素子４３８と、を有する。図８（Ｂ）では、表示素子２２５として液晶素子を用いる場合の画素回路２３７を示している。
【０１５９】
表示素子２２５（液晶素子）の一対の電極の一方の電位は、画素回路２３７の仕様に応じて適宜設定される。表示素子２２５（液晶素子）は、ノード４３６に書き込まれるデータにより配向状態が設定される。なお、複数の画素回路２３７のそれぞれが有する表示素子２２５の一対の電極の一方に、共通の電位（コモン電位）を与えてもよい。また、各行の画素回路２３７毎の表示素子２２５の一対の電極の一方に異なる電位を与えてもよい。
【０１６０】
液晶素子を備える表示装置の駆動方法としては、例えば、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ＶＡモード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＭＶＡモード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＩＰＳモード、ＦＦＳモード、またはＴＢＡ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｂｅｎｄ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードなどを用いてもよい。また、表示装置の駆動方法としては、上述した駆動方法の他、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＰＮＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ゲストホストモードなどがある。ただし、これに限定されず、液晶素子およびその駆動方式として様々なものを用いることができる。
【０１６１】
また、ブルー相（Ｂｌｕｅ  Ｐｈａｓｅ）を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物により表示素子２２５（液晶素子）を構成してもよい。ブルー相を示す液晶は、応答速度が１ｍｓｅｃ以下と短く、光学的等方性であるため、配向処理が不要であり、かつ視野角依存性が小さい。
【０１６２】
ｍ行ｎ列目の画素回路２３７において、トランジスタ４３１のソースおよびドレインの一方は、信号線ＤＬ＿ｎに電気的に接続され、他方はノード４３６に電気的に接続される。トランジスタ４３１のゲートは、走査線ＧＬ＿ｍに電気的に接続される。トランジスタ４３１は、ノード４３６へのデータ信号の書き込みを制御する機能を有する。
【０１６３】
容量素子４３８の一対の電極の一方は、特定の電位が供給される配線（容量線ＣＬ）に電気的に接続され、他方は、ノード４３６に電気的に接続される。また、表示素子２２５（液晶素子）の一対の電極の他方はノード４３６に電気的に接続される。なお、容量線ＣＬの電位の値は、画素回路２３７の仕様に応じて適宜設定される。容量素子４３８は、ノード４３６に書き込まれたデータを保持する保持容量としての機能を有する。
【０１６４】
例えば、図８（Ｂ）の画素回路２３７を有する表示装置では、例えば回路２３２ａにより各行の画素回路２３７を順次選択し、トランジスタ４３１をオン状態にしてノード４３６にデータ信号を書き込む。
【０１６５】
ノード４３６にデータ信号が書き込まれた画素回路２３７は、トランジスタ４３１がオフ状態になることで保持状態になる。これを行毎に順次行うことにより、表示領域１１１に画像を表示できる。
【０１６６】
＜構成例２＞
続いて、表示素子２２５として、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領域１１１の構成例を説明する。
【０１６７】
図９（Ａ）は、表示領域１１１、回路２３２ａ、および回路２３３ａの構成例を説明するブロック図である。表示領域１１１は、マトリクス状に配列した複数の画素２３０、複数の配線Ｇ１、複数の配線Ｇ２、複数の配線ＡＮＯ、複数の配線ＣＳＣＯＭ、複数の配線Ｓ１および複数の配線Ｓ２を有する。配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線ＡＮＯ、および配線ＣＳＣＯＭは、方向Ｒに配列した複数の画素２３０と回路２３２ａに電気的に接続する。配線Ｓ１および配線Ｓ２は、方向Ｃに配列した複数の画素２３０と回路２３３ａに電気的に接続する。
【０１６８】
なお、図９（Ａ）では回路２３２ａおよび回路２３３ａ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２３２ａおよび回路２３３ａと、発光素子を駆動する回路２３２ａおよび回路２３３ａとを、別々に設けてもよい。
【０１６９】
画素２３０は、反射型の液晶素子と、発光素子と、を有する。画素２３０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。
【０１７０】
図９（Ｂ１）は、画素２３０が有する電極３１１の構成例を示す。電極３１１は、画素２３０における液晶素子の反射電極として機能する。また電極３１１には、開口４５１が設けられている。
【０１７１】
図９（Ｂ１）には、電極３１１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、電極３１１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。
【０１７２】
図９（Ｂ１）では、方向Ｒに隣接する画素２３０が異なる発光色に対応する画素である。このとき、図９（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、電極３１１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２３０が有する着色層に入射してしまう現象（「クロストーク」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層をシャドウ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。
【０１７３】
また、図９（Ｂ２）に示すような配列としてもよい。
【０１７４】
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。
【０１７５】
また、反射電極として機能する電極３１１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。
【０１７６】
開口４５１の形状は、例えば多角形、四角形、楕円形、円形また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、クロストークを抑制できる。
【０１７７】
〔回路構成例〕
図１０は、画素２３０の構成例を示す回路図である。図１０では、隣接する２つの画素２３０を示している。
【０１７８】
画素２３０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、および発光素子３６０等を有する。また、画素２３０には、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線ＡＮＯ、配線ＣＳＣＯＭ、配線Ｓ１、および配線Ｓ２が電気的に接続されている。また、図１０では、液晶素子３４０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ１、および発光素子３６０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ２を示している。
【０１７９】
図１０では、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２に、トランジスタを用いた場合の例を示している。
【０１８０】
スイッチＳＷ１は、ゲートが配線Ｇ１と接続され、ソースまたはドレインの一方が配線Ｓ１と接続され、ソースまたはドレインの他方が容量素子Ｃ１の一方の電極、および液晶素子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。
【０１８１】
スイッチＳＷ２は、ゲートが配線Ｇ２と接続され、ソースまたはドレインの一方が配線Ｓ２と接続され、ソースまた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のソースまたはドレインの一方、および配線ＡＮＯと接続されている。トランジスタＭは、ソースまた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。
【０１８２】
図１０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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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および配線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。
【０１８５】
図１０に示す画素２３０は、例えば反射モードの表示を行う場合には、配線Ｇ１および配線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Ｇ２および配線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Ｇ１、配線Ｇ２、配線Ｓ１および配線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。
【０１８６】
なお、図１０では一つの画素２３０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１１（Ａ）は、一つの画素２３０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。図１１（Ａ）に示す画素２３０は、図１０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。
【０１８７】
図１１（Ａ）では図１０の例に加えて、画素２３０に配線Ｇ３および配線Ｓ３が接続されている。
【０１８８】
図１１（Ａ）に示す例では、例えば４つの発光素子３６０として、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、および白色（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。
【０１８９】
また、図１１（Ｂ）には、画素２３０の構成例を示している。画素２３０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、および発光素子３６０ｂとを有する。発光素子３６０ｒ、発光素子３６０ｇ、および発光素子３６０ｂは、発光面積がほぼ同等であることが好ましい。
【０１９０】
〔断面構造例〕
続いて、図１２（Ａ）および（Ｂ）を用いて表示装置１１０の断面構造例を説明する。なお、ここでは表示領域１１１について説明するが、表示領域１１２および表示領域１１３も同様の構成とすることができる。
【０１９１】
図１２（Ａ）は、入力端子１２１、回路２３３ａ、および表示領域１１１の断面を示している。回路２３３ａはトランジスタ４０１０を有し、表示領域１１１は、トランジスタ４０１１およびトランジスタ４０１２を有する。トランジスタ４０１０乃至トランジスタ４０１２は、絶縁層４１０２上に設けられている。
【０１９２】
図１２（Ｂ）にトランジスタ４０１０の断面図を示す。なお、トランジスタ４０１０乃至トランジスタ４０１２は、互いに同様の構成を有する。トランジスタ４０１０は、電極２４６、電極２４４ａ、電極２４４ｂ、電極２２３、半導体層２４２、および絶縁層２２６を有する。電極２２３は絶縁層４１０２上に形成され、電極２２３上に絶縁層４１０３が形成されている。半導体層２４２は絶縁層４１０３上に形成され、半導体層２４２上に絶縁層２２６が形成され、絶縁層２２６上に電極２４６が形成されている。
【０１９３】
電極２４６、絶縁層２２６、および半導体層２４２は、絶縁層４１０４および絶縁層４１０５に覆われている。電極２４４ａおよび電極２４４ｂは、絶縁層４１０５上に設けられている。電極２４４ａは、絶縁層４１０４および絶縁層４１０５の一部に設けられた開口において、半導体層２４２の一部と電気的に接続される。また、電極２４４ｂは、絶縁層４１０４および絶縁層４１０５の他の一部に設けられた開口において、半導体層２４２の他の一部と電気的に接続される。
【０１９４】
電極２４６および半導体層２４２は、絶縁層２２６を介して互いに重なる領域を有する。電極２２３および半導体層２４２は、絶縁層４１０３を介して互いに重なる領域を有する。電極２４６はゲート電極として機能できる。電極２２３はバックゲート電極として機能できる。電極２４４ａは、ソース電極またはドレイン電極の一方として機能できる。電極２４４ｂは、ソース電極またはドレイン電極の他方として機能できる。絶縁層２２６は、ゲート絶縁層として機能できる。図１２（Ａ）および（Ｂ）に示すトランジスタ４０１０乃至トランジスタ４０１２では、半導体層２４２中の電極２４６と重なる領域に、チャネルが形成される。半導体層２４２のチャネルが形成される領域を「チャネル形成領域」ともいう。
【０１９５】
なお、電極２４６と電極２２３はどちらもゲート電極として機能できる。よって、絶縁層２２６および絶縁層４１０３は、どちらもゲート絶縁層として機能できる。また、電極２４６または電極２２３の一方を「ゲート」または「ゲート電極」と呼び、他方を「バックゲート」または「バックゲート電極」と呼ぶ場合がある。また、一方を、「第１のゲート電極」と呼び、他方を「第２のゲート電極」と呼ぶ場合がある。
【０１９６】
半導体層を挟んでゲート電極およびバックゲート電極を設けることで、更には、ゲート電極とバックゲート電極を同電位とすることで、半導体層においてキャリアの流れる領域が膜厚方向においてより大きくなるため、キャリアの移動量が増加する。この結果、トランジスタのオン電流が大きくなる。したがって、占有面積に対して大きいオン電流を有するトランジスタを実現できる。すなわち、求められるオン電流に対してトランジスタの占有面積を小さくすることができる。よって、集積度の高い半導体装置を実現することができる。
【０１９７】
また、ゲート電極とバックゲート電極は導電層で形成されるため、トランジスタの外部で生じる電界が、チャネル形成領域に作用しないようにする機能（特に静電気などに対する電界遮蔽機能）を有する。なお、バックゲート電極を半導体層よりも大きく形成し、バックゲート電極で半導体層を覆うことで、電界遮蔽機能を高めることができる。
【０１９８】
また、ゲート電極およびバックゲート電極は、それぞれが外部からの電界を遮蔽する機能を有するため、両者の外側に生じる荷電粒子等の電荷が半導体層のチャネル形成領域に影響しない。この結果、ストレス試験（例えば、ゲートに負の電荷を印加する−ＧＢＴ（Ｍｉｎｕｓ  Ｇａｔｅ  Ｂｉａｓ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）ストレス試験）による劣化が抑制される。また、ゲート電極およびバックゲート電極は、ドレイン電極から生じる電界が半導体層に作用しないように、該電界を遮断することができる。よって、ドレイン電圧の変動に起因する、オン電流の立ち上がり電圧の変動を抑制することができる。なお、この効果は、ゲート電極およびバックゲート電極に電位が供給されている場合において顕著に生じる。
【０１９９】
なお、ＢＴストレス試験は加速試験の一種であり、長期間の使用によって起こるトランジスタの特性変化（経年変化）を短時間で評価することができる。特に、ＢＴストレス試験前後におけるトランジスタのしきい値電圧の変動量は、信頼性を調べるための重要な指標となる。しきい値電圧の変動量が少ないほど、信頼性が高いトランジスタであるといえる。
【０２００】
また、ゲート電極およびバックゲート電極を有し、且つゲート電極およびバックゲート電極を同電位とすることで、しきい値電圧の変動量が低減される。このため、複数のトランジスタ間の電気特性のばらつきも同時に低減される。
【０２０１】
また、バックゲート電極を有するトランジスタは、ゲートに正の電荷を印加する＋ＧＢＴストレス試験前後におけるしきい値電圧の変動も、バックゲート電極を有さないトランジスタより小さい。
【０２０２】
また、バックゲート電極を、遮光性を有する導電膜で形成することで、バックゲート電極側から半導体層に光が入射することを防ぐことができる。よって、半導体層の光劣化を防ぎ、トランジスタのしきい値電圧がシフトするなどの電気特性の劣化を防ぐことができる。
【０２０３】
なお、目的または用途などによっては、電極２２３を設けなくてもよい。
【０２０４】
また、図１２（Ａ）に示す表示装置１１０は、容量素子４０２０ａおよび容量素子４０２０ｂを有する。容量素子４０２０ａは、トランジスタ４０１２のソース電極またはドレイン電極の一方の一部と、電極４０２１が絶縁層４１０３を介して重なる領域を有する。電極４０２１は、電極２２３と同じ導電層で形成されている。容量素子４０２０ｂは、容量素子４０２０ａと同様の構成を有する。トランジスタ４０１２は発光素子３６０を駆動する機能を有し、トランジスタ４０１１は液晶素子３４０を駆動する機能を有する。
【０２０５】
トランジスタ４０１２は発光素子３６０と電気的に接続する。本実施の形態では、発光素子３６０としてＥＬ素子を用いる。
【０２０６】
ＥＬ素子は、一対の電極の間に発光性の化合物を含む層（「ＥＬ層」ともいう。）を有する。一対の電極間に、ＥＬ素子の閾値電圧よりも大きい電位差を生じさせると、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。
【０２０７】
また、ＥＬ素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって区別され、一般的に、前者は有機ＥＬ素子、後者は無機ＥＬ素子と呼ばれている。
【０２０８】
有機ＥＬ素子は、電圧を印加することにより、一方の電極から電子、他方の電極から正孔がそれぞれＥＬ層に注入される。そして、それらキャリア（電子および正孔）が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状態を形成し、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。このようなメカニズムから、このような発光素子は、電流励起型の発光素子と呼ばれる。
【０２０９】
なお、ＥＬ層は、発光性の化合物以外に、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、また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）などを有していてもよい。
【０２１０】
ＥＬ層は、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、塗布法などの方法で形成することができる。
【０２１１】
無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ素子とに分類される。分散型無機ＥＬ素子は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた発光層を有するものであり、発光メカニズムはドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光である。薄膜型無機ＥＬ素子は、発光層を誘電体層で挟み込み、さらにそれを電極で挟んだ構造であり、発光メカニズムは金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光である。なお、ここでは、発光素子として有機ＥＬ素子を用いて説明する。
【０２１２】
発光素子から発せられる光を取り出すために少なくとも一対の電極の一方が透明であればよい。そして、基板上にトランジスタ及び発光素子を形成し、当該基板とは逆側の面から発光を取り出す上面射出（トップエミッション）構造や、基板側の面から発光を取り出す下面射出（ボトムエミッション）構造や、両面から発光を取り出す両面射出（デュアルエミッション）構造の発光素子があり、どの射出構造の発光素子も適用することができる。
【０２１３】
なお、発光素子３６０の構成は、電極４０３０、発光層４５１１、電極４０３１の積層構造であるが、この構成に限定されない。発光素子３６０から取り出す光の方向などに合わせて、発光素子３６０の構成は適宜変えることができる。
【０２１４】
隔壁４５１０は、有機絶縁材料、又は無機絶縁材料を用いて形成する。特に感光性の樹脂材料を用い、電極４０３０上に開口部を形成し、その開口部の側面が連続した曲率を持って形成される傾斜面となるように形成することが好ましい。
【０２１５】
発光層４５１１は、単数の層で構成されていても、複数の層が積層されるように構成されていてもどちらでも良い。
【０２１６】
発光素子３６０に酸素、水素、水分、二酸化炭素等が侵入しないように、電極４０３１および隔壁４５１０上に保護層を形成してもよい。保護層としては、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、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）などを形成することができる。また、基板４００６、及びシール材４００５によって封止された空間には充填材４５１４が設けられ密封されている。このように、外気に曝されないように気密性が高く、脱ガスの少ない保護フィルム（貼り合わせフィルム、紫外線硬化樹脂フィルム等）やカバー材でパッケージング（封入）することが好ましい。
【０２１７】
充填材４５１４としては窒素やアルゴンなどの不活性な気体の他に、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）、アクリル樹脂、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）などを用いることができる。また、充填材４５１４に乾燥剤が含まれていてもよい。
【０２１８】
シール材４００５には、ガラスフリットなどのガラス材料や、二液混合型の樹脂などの常温で硬化する硬化樹脂、光硬化性の樹脂、熱硬化性の樹脂などの樹脂材料を用いることができる。また、シール材４００５に乾燥剤が含まれていてもよい。
【０２１９】
また、発光素子をマイクロキャビティ構造とすることで、色純度の高い光を取り出すことができる。また、マイクロキャビティ構造とカラーフィルタを組み合わせることで、映り込みが低減し、表示画像の視認性を高めることができる。
【０２２０】
表示素子に電圧を印加する電極４０３０、および電極４０３１（「画素電極層」、「共通電極層」、または「対向電極層」などともいう。）においては、取り出す光の方向、電極層が設けられる場所、及び電極層のパターン構造によって透光性、反射性を選択すればよい。
【０２２１】
例えば、電極４０３０、および電極４０３１は、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、インジウム錫酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの透光性を有する導電性材料を用いることができる。
【０２２２】
また、例えば、電極４０３０、および電極４０３１はタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）などの金属、またはその合金、もしくはその金属窒化物から一種以上を用いて形成することができる。
【０２２３】
また、例えば、電極４０３０、および電極４０３１として、導電性高分子（「導電性ポリマー」ともいう。）を含む導電性組成物を用いて形成することができる。導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子を用いることができる。例えば、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、または、アニリン、ピロールおよびチオフェンの２種以上からなる共重合体若しくはその誘導体などがあげられる。
【０２２４】
発光素子３６０をトップエミッション構造とする場合は、電極４０３０を光の反射率の高い導電性材料を用いて形成する。このような材料としては、例えば、ＡｌやＡｇなどを含む材料が挙げられる。また、光の反射率の高い導電性材料と透光性を有する導電性材料の積層であってもよい。また、電極４０３１を、透光性を有する導電性材料で形成すればよい。
【０２２５】
また、発光素子３６０をボトムエミッション構造とする場合は、電極４０３０を、透光性を有する導電性材料で形成し、電極４０３１を光の反射率の高い導電性材料で形成すればよい。
【０２２６】
また、発光素子３６０をデュアルエミッション構造とする場合は、電極４０３０と電極４０３１を、透光性を有する導電性材料で形成すればよい。
【０２２７】
本実施の形態では、発光素子３６０をボトムエミッション構造とする。
【０２２８】
また、図１２（Ａ）に示す表示装置１１０は、絶縁層４１０２の下方に電極３１１、絶縁層４１０１、電極４１３１、配向膜４０３２、液晶層４００８、配向膜４０３３、スペーサ４０３５、電極４１３２、オーバーコート層４１３３、着色層４１３４、基板４００１、遮光層４１３５、および偏光板４１３６を有する。
【０２２９】
図１２（Ａ）に示す表示装置１１０では、電極４０１５が、絶縁層４１０１、および絶縁層４１０２に形成された開口において電極４０１４と電気的に接続されている。電極４０１４は、電極４０２２と同じ工程で同時に形成される。
【０２３０】
液晶素子３４０は、電極４１３１、電極４１３２、および液晶層４００８を含む。なお、液晶層４００８を挟持するように配向膜４０３２、および配向膜４０３３が設けられている。電極４１３１と電極４１３２は液晶層４００８を介して互いに重畳する。また、電極４１３１は電極３１１と重なる領域を有する。また、電極４１３１は、電極４０２２および電極３１１を介してトランジスタ４０１１のソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。電極３１１は、可視光を反射する機能を有する。電極４０２２は、電極４０２１と同じ工程で同時に形成することができる。
【０２３１】
またスペーサ４０３５は絶縁層を選択的にエッチングすることで得られる柱状のスペーサであり、電極４１３１と電極４１３２との間隔（セルギャップ）を制御するために設けられている。なお、スペーサ４０３５として球状のスペーサを用いていても良い。
【０２３２】
図１２（Ａ）に示す表示装置１１０は、ボトムエミッション構造の発光表示装置としての機能と、反射型の液晶表示装置としての機能を有する。発光素子３６０で発生した光４５２０は、基板４００１側から射出される。また、基板４００１側から入射した光４５２１は、電極３１１で反射され、基板４００１側から射出される。なお、光４５２１は、着色層４１３４を透過する際に特定の波長域が吸収され、光４５２１とは異なる波長域を有する光４５２２となる。ただし、入射する光４５２１の波長域が、着色層４１３４が透過する波長域よりも内側にあれば、光４５２２の波長域は光４５２１とほぼ変わらない。
【０２３３】
光４５２０は白色光であってもよいし、特定の波長域を有する光であってもよい。例えば、赤、緑、または青などの波長域を有する光であってもよい。光４５２０も着色層４１３４を透過する際に特定の波長域が吸収される場合がある。
【０２３４】
図１２（Ａ）に示す表示装置１１０は、３つの表示モードで動作させることができる。第１のモードは、反射型の液晶表示装置として画像を表示する表示モードである。第２のモードは、発光表示装置として画像を表示する表示モードである。第３のモードは、第１のモードと第２のモードを同時に作用させる表示モードである。
【０２３５】
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表示モードである。例えば、外光の照度が十分大きく、且つ外光が白色光また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。
【０２３６】
第２のモードは、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表示モードである。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。また外光の照度が小さい場合、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。
【０２３７】
第３のモードは、第１のモードによる反射光と、第２のモードによる発光の両方を利用して表示を行う表示モードである。具体的には、第１のモードによる反射光と、第２のモードによる発光を混合することにより、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小さい場合や、外光の色度が白色ではない場合などに有効である。また、反射光と発光とを混合させた光を用いることで、まるで絵画を見ているかのように感じさせる画像を表示することが可能となる。
【０２３８】
また、図１３に示すように、電極４０１５とＦＰＣ４０４２（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）を、異方性導電層４０４１を介して電気的に接続してもよい。
【０２３９】
また、図１４に示すように、表示装置１１０の表示領域と重ねて、タッチセンサ４１３７を設けてもよい。
【０２４０】
［基板］
基板４００１および基板４００６に用いる材料に大きな制限はない。目的に応じて、透光性の有無や加熱処理に耐えうる程度の耐熱性などを勘案して決定すればよい。例えばバリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、セラミック基板、石英基板、サファイア基板などを用いることができる。また、基板４００１および基板４００６として、半導体基板、可撓性基板（フレキシブル基板）、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどを用いてもよい。
【０２４１】
半導体基板としては、例えば、シリコン、もしくはゲルマニウムなどを材料とした単体半導体基板、または炭化シリコン、シリコンゲルマニウム、ヒ化ガリウム、リン化インジウム、酸化亜鉛、もしくは酸化ガリウムを材料とした化合物半導体基板などがある。また、半導体基板は、単結晶半導体であってもよいし、多結晶半導体であってもよい。
【０２４２】
可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン、アラミドなど）、ポリイミド、ポリカーボネート、アラミド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などを用いることができる。
【０２４３】
基板としてこのような材料を用いることにより、軽量な表示装置を提供することができる。また、基板としてこのような材料を用いることにより、衝撃に強い表示装置を提供することができる。また、基板としてこのような材料を用いることにより、破損しにくい表示装置を提供することができる。
【０２４４】
基板４００１および基板４００６に用いる可撓性基板は、線膨張率が低いほど環境による変形が抑制されて好ましい。基板４００１および基板４００６に用いる可撓性基板は、例えば、線膨張率が１×１０−３／Ｋ以下、５×１０−５／Ｋ以下、または１×１０−５／Ｋ以下である材質を用いればよい。特に、アラミドは、線膨張率が低いため、可撓性基板として好適である。
【０２４５】
［絶縁層］
絶縁層４１０１、絶縁層４１０２、絶縁層４１０３、絶縁層４１０４、絶縁層４１０５、および絶縁層２２６などの絶縁層は、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化シリコン、酸化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化窒化シリコン、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、酸化タンタル、アルミニウムシリケートなどから選ばれた材料を、単層でまたは積層して用いる。また、酸化物材料、窒化物材料、酸化窒化物材料、窒化酸化物材料のうち、複数の材料を混合した材料を用いてもよい。
【０２４６】
なお、本明細書中において、窒化酸化物とは、酸素よりも窒素の含有量が多い化合物をいう。また、酸化窒化物とは、窒素よりも酸素の含有量が多い化合物をいう。なお、各元素の含有量は、例えば、ラザフォード後方散乱法（ＲＢＳ：Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ  Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）等を用いて測定することができる。
【０２４７】
特に絶縁層４１０２および絶縁層４１０４は、不純物が透過しにくい絶縁性材料を用いて形成することが好ましい。例えば、ホウ素、炭素、窒素、酸素、フッ素、マグネシウム、アルミニウム、シリコン、リン、塩素、アルゴン、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、ネオジム、ハフニウムまたはタンタルを含む絶縁材料を、単層で、または積層で用いればよい。例えば、不純物が透過しにくい絶縁性材料として、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、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、酸化タンタル、窒化シリコンなどを挙げることができる。また、絶縁層４１０２または絶縁層４１０４として、絶縁性の高い酸化インジウム錫亜鉛（Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ酸化物）などを用いてもよい。
【０２４８】
絶縁層４１０２に不純物が透過しにくい絶縁性材料を用いることで、絶縁層４１０１側からの不純物の拡散を抑制し、トランジスタの信頼性を高めることができる。絶縁層４１０４に不純物が透過しにくい絶縁性材料を用いることで、絶縁層４１０５側からの不純物の拡散を抑制し、トランジスタの信頼性を高めることができる。
【０２４９】
また、絶縁層４１１２は、平坦な表面を有する絶縁層である。絶縁層４１１２としては、上記絶縁性材料のほかに、ポリイミド、アクリル系樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、ポリアミド、エポキシ系樹脂等の、耐熱性を有する有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）、シロキサン系樹脂、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）等を用いることができる。なお、これらの材料で形成される絶縁層を複数積層してもよい。
【０２５０】
なお、シロキサン系樹脂とは、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂は置換基としては有機基（例えばアルキル基やアリール基）やフルオロ基を用いても良い。また、有機基はフルオロ基を有していても良い。
【０２５１】
また、絶縁層などの表面にＣＭＰ処理を行なってもよい。ＣＭＰ処理を行うことにより、試料表面の凹凸を低減し、この後形成される絶縁層や導電層の被覆性を高めることができる。
【０２５２】
［導電層］
電極４０３１、電極４０３０、電極４０２２、電極４０２１、電極４０１４、電極３１１、電極２２３、電極２４４ａ、電極２４４ｂ、電極４１３１、および電極４１３２などの導電層を形成するための材料としては、アルミニウム、クロム、銅、銀、金、白金、タンタル、ニッケル、チタン、モリブデン、タングステン、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、マンガン、マグネシウム、ジルコニウム、ベリリウムなどから選ばれた金属元素を１種以上含む材料を用いることができる。また、リン等の不純物元素を含有させた多結晶シリコンに代表される電気伝導度が高い半導体を用いてもよい。また、電気伝導度が高い酸化物半導体や、電気伝導度が高い窒化物半導体を用いてもよい。また、ニッケルシリサイドなどのシリサイドなどを用いてもよい。これらの材料で形成される導電層を複数積層して用いてもよい。
【０２５３】
また、導電層を形成するための導電性材料に、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、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、インジウム亜鉛酸化物、シリコンを添加したインジウム錫酸化物などの酸素を含む導電性材料、窒化チタン、窒化タンタルなどの窒素を含む導電性材料を適用することもできる。また、前述した金属元素を含む材料と、酸素を含む導電性材料を組み合わせた積層構造とすることもできる。また、前述した金属元素を含む材料と、窒素を含む導電性材料を組み合わせた積層構造とすることもできる。また、前述した金属元素を含む材料、酸素を含む導電性材料、および窒素を含む導電性材料を組み合わせた積層構造とすることもできる。
【０２５４】
図１２（Ａ）に示す表示装置１１０では、電極３１１を光の反射率の高い導電性材料で形成し、電極４０３０、電極４１３１、および電極４１３２を透光性を有する導電性材料で形成する。
【０２５５】
［半導体層］
半導体層２４２は、非晶質半導体、微結晶半導体、多結晶半導体等を用いて形成することができる。例えば、非晶質シリコンや、微結晶ゲルマニウム等を用いることができる。また、炭化シリコン、ガリウム砒素、金属酸化物の一種である酸化物半導体、窒化物半導体などの化合物半導体や、有機半導体等を用いることができる。
【０２５６】
特に、半導体層２４２として金属酸化物の一種である酸化物半導体を用いることが好ましい。酸化物半導体のバンドギャップは２ｅＶ以上あるため、半導体層２４２に酸化物半導体を用いると、オフ電流が極めて少ないトランジスタを実現することができる。よって、画像信号等の電気信号の保持時間を長くすることができ、電源オン状態では書き込み間隔も長く設定できる。よって、リフレッシュ動作の頻度を少なくすることができるため、消費電力を抑制する効果を奏する。
【０２５７】
また、チャネルが形成される半導体層に金属酸化物の一種である酸化物半導体を用いたトランジスタ（「ＯＳトランジスタ」ともいう。）は、ソースとドレイン間の絶縁耐圧が高い。よって、信頼性の良好なトランジスタを提供できる。また、出力電圧が大きく高耐圧なトランジスタを提供できる。また、信頼性の良好な半導体装置などを提供できる。また、出力電圧が大きく高耐圧な半導体装置を提供することができる。
【０２５８】
また、ＯＳトランジスタは、比較的高い電界効果移動度が得られるため、高速駆動が可能である。よって、表示装置の画素部にＯＳトランジスタを用いることで、高画質な画像を提供することができる。また、ＯＳトランジスタを用いることで、同一基板上に駆動回路部と画素部を作り分けて作製することが可能となるため、表示装置の部品点数を削減することができる。
【０２５９】
一般に、表示装置に設けられる容量素子の容量は、画素部に配置されるトランジスタのリーク電流等を考慮して、所定の期間の間電荷を保持できるように設定される。容量素子の容量は、トランジスタのオフ電流等を考慮して設定すればよい。
【０２６０】
例えば、表示装置の画素部にＯＳトランジスタを用いることにより、容量素子の容量を低減することができる。また、表示装置の画素部にＯＳトランジスタを用いることにより、容量素子の形成を省略することもできる。
【０２６１】
［オーバーコート層］
オーバーコート層４１３３としては、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド等の有機絶縁層を用いることができる。オーバーコート層４１３３を形成することによって、例えば、着色層４１３４中に含まれる不純物等をトランジスタや表示素子などに拡散することを抑制することができる。ただし、オーバーコート層４１３３は、必ずしも設ける必要はなく、オーバーコート層４１３３を形成しない構造としてもよい。
【０２６２】
［着色層］
着色層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。
【０２６３】
［遮光層］
遮光層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。遮光層は、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、遮光層に、着色層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層に用いる材料を含む膜と、他の色の光を透過する着色層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。着色層と遮光層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。
【０２６４】
［成膜方法について］
絶縁層、電極や配線を形成するための導電層、または半導体層などは、スパッタリング法、スピンコート法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（熱ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＣＶＤ）法、高密度プラズマＣＶＤ（Ｈｉｇｈ  ｄｅｎｓｉｔｙ  ｐｌａｓｍａ  ＣＶＤ）法、ＬＰＣＶＤ法（ｌｏｗ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ＣＶＤ）、ＡＰＣＶＤ法（ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ＣＶＤ）等を含む）、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、または、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）法、または、ＰＬＤ（Ｐｕｌｓｅｄ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ディップ法、スプレー塗布法、液滴吐出法（インクジェット法など）、印刷法（スクリーン印刷、オフセット印刷など）を用いて形成することができる。
【０２６５】
プラズマＣＶＤ法は、比較的低温で高品質の膜が得られる。ＭＯＣＶＤ法、ＡＬＤ法、または熱ＣＶＤ法などの、成膜時にプラズマを用いない成膜方法を用いると、被形成面にダメージが生じにくい。例えば、半導体装置に含まれる配線、電極、素子（トランジスタ、容量素子など）などは、プラズマから電荷を受け取ることでチャージアップする場合がある。このとき、蓄積した電荷によって、半導体装置に含まれる配線、電極、素子などが破壊される場合がある。一方、プラズマを用いない成膜方法の場合、こういったプラズマダメージが生じないため、半導体装置の歩留まりを高くすることができる。また、成膜中のプラズマダメージが生じないため、欠陥の少ない膜が得られる。
【０２６６】
ＣＶＤ法およびＡＬＤ法は、ターゲットなどから放出される粒子が堆積する成膜方法とは異なり、被処理物の表面における反応により膜が形成される成膜方法である。したがって、被処理物の形状の影響を受けにくく、良好な段差被覆性を有する成膜方法である。特に、ＡＬＤ法は、優れた段差被覆性と、優れた厚さの均一性を有するため、アスペクト比の高い開口部の表面を被覆する場合などに好適である。ただし、ＡＬＤ法は、比較的成膜速度が遅いため、成膜速度の速いＣＶＤ法などの他の成膜方法と組み合わせて用いることが好ましい場合もある。
【０２６７】
ＣＶＤ法およびＡＬＤ法は、原料ガスの流量比によって、得られる膜の組成を制御することができる。例えば、ＣＶＤ法およびＡＬＤ法では、原料ガスの流量比によって、任意の組成の膜を成膜することができる。また、例えば、ＣＶＤ法およびＡＬＤ法では、成膜しながら原料ガスの流量比を変化させることによって、組成が連続的に変化した膜を成膜することができる。原料ガスの流量比を変化させながら成膜する場合、複数の成膜室を用いて成膜する場合と比べて、搬送や圧力調整に掛かる時間の分、成膜に掛かる時間を短くすることができる。したがって、半導体装置の生産性を高めることができる場合がある。
【０２６８】
なお、ＡＬＤ法により成膜する場合は、材料ガスとして塩素を含まないガスを用いることが好ましい。
【０２６９】
また、スパッタリング法で金属酸化物層を形成する場合、スパッタリング装置におけるチャンバーは、金属酸化物層にとって不純物となる水等を可能な限り除去すべくクライオポンプのような吸着式の真空排気ポンプを用いて、高真空（５×１０−７Ｐａから１×１０−４Ｐａ程度まで）に排気することが好ましい。特に、スパッタリング装置の待機時における、チャンバー内のＨ２Ｏに相当するガス分子（ｍ／ｚ＝１８に相当するガス分子）の分圧を１×１０−４Ｐａ以下、好ましく５×１０−５Ｐａ以下とすることが好ましい。成膜温度はＲＴ以上５００℃以下が好ましく、ＲＴ以上３００℃以下がより好ましく、ＲＴ以上２００℃以下がさらに好ましい。
【０２７０】
また、スパッタリングガスの高純度化も必要である。例えば、スパッタリングガスとして用いる酸素ガスやアルゴンガスは、露点が−４０℃以下、好ましくは−８０℃以下、より好ましくは−１００℃以下、より好ましくは−１２０℃以下にまで高純度化したガスを用いることで金属酸化物層に水分等が取り込まれることを可能な限り防ぐことができる。
【０２７１】
また、スパッタリング法で絶縁層、導電層、または半導体層などを形成する場合、酸素を含むスパッタリングガスを用いることで、被形成層に酸素を供給することができる。スパッタリングガスに含まれる酸素が多いほど、被形成層に供給される酸素が多くなりやすい。
【０２７２】
＜変形例１＞
表示装置１１０の変形例として、図１５に表示装置１１０ａの断面図を示す。なお、説明の繰り返しを防ぐため、表示装置１１０と異なる点について主に説明する。
【０２７３】
表示装置１１０ａは、発光素子３６０と重なる領域に着色層４１３４ｅを有する。図１５では、着色層４１３４ｅを絶縁層４１０５と絶縁層４１１２の間に設けているが、着色層４１３４ｅはどの層上に設けてもよい。また、着色層４１３４ｅを複数層重ねて設けてもよい。
【０２７４】
また、表示装置１１０ａでは、発光素子３６０と重なる領域に、着色層４１３４を設けていない。
【０２７５】
図１２（Ａ）に示す表示装置１１０において、発光素子３６０が発する光４５２０は、着色層４１３４を一度だけ通過する。また、液晶素子３４０に入射する光４５２１は着色層４１３４を通過した後に電極３１１で反射され、再び着色層４１３４を通過する。すなわち、発光素子３６０が発する光４５２０と、液晶素子３４０で反射される光４５２１は、それぞれ着色層を通過する回数が異なる。よって、透過モードと反射モードの双方の表示品位をより高めることが難しい。
【０２７６】
表示装置１１０ａでは、着色層４１３４ｅを発光素子３６０用の着色層として機能させる。また、表示装置１１０ａでは、着色層４１３４を液晶素子３４０用の着色層として機能させる。
【０２７７】
よって、着色層４１３４ｅを、発光素子３６０に最適な着色層として設計することができる。このため、透過モードにおける色の再現性を高めることができる。同様に、着色層４１３４を液晶素子３４０に最適な着色層として設計することができる。このため、反射モードにおける色の再現性を高めることができる。着色層４１３４および着色層４１３４ｅを設けることで、表示装置の表示品位を高めることができる。
【０２７８】
なお、発光素子３６０と重なる領域に、着色層４１３４ｅと重ねて着色層４１３４を設けてもよい。
【０２７９】
また、図１６に示すように、発光素子３６０と重なる領域に着色層４１３４を設けなくてもよい。例えば、赤色光を発する発光素子３６０、緑色光を発する発光素子３６０、または青色光を発する発光素子３６０などを用いることで、着色層４１３４を省略することができる。
【０２８０】
＜変形例２＞
表示装置１１０の変形例として、図１７（Ａ）に表示装置１１０ｂの断面図を示す。なお、説明の繰り返しを防ぐため、表示装置１１０と異なる点について主に説明する。
【０２８１】
図１２（Ａ）および（Ｂ）では、表示装置にトップ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。ただし、本発明の一態様の表示装置に用い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、トップゲート型また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。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。
【０２８２】
図１２（Ａ）に示す表示装置１１０は、トップゲート型のトランジスタ４０１０、トランジスタ４０１１、およびトランジスタ４０１２を有している。図１７（Ａ）に示す表示装置１１０ｂは、トップゲート型のトランジスタ４０１０、トランジスタ４０１１、およびトランジスタ４０１２に代えて、ボトムゲート型のトランジスタ４０１０ａ、トランジスタ４０１１ａ、およびトランジスタ４０１２ａ、を有する。
【０２８３】
図１７（Ｂ）にトランジスタ４０１０ａの断面図を示す。なお、トランジスタ４０１０ａ乃至トランジスタ４０１２ａは、互いに同様の構成を有する。トランジスタ４０１０ａは、電極２４６、電極２４４ａ、電極２４４ｂ、電極２２３、および半導体層２４２を有する。電極２２３は絶縁層４１０２上に形成され、電極２２３上に絶縁層４１０３が形成されている。半導体層２４２は絶縁層４１０３上に形成されている。電極２４４ａおよび電極２４４ｂは、半導体層２４２および絶縁層４１０３上に形成されている。電極２４４ａは、半導体層２４２の一部と接する領域を有する。電極２４４ｂは、半導体層２４２の他の一部と接する領域を有する。半導体層２４２、電極２４４ａ、および電極２４４ｂ上に絶縁層４１０５が形成されている。また、絶縁層４１０５上に電極２４６が形成されている。また、絶縁層４１０５および電極２４６上に絶縁層４１０４が形成されている。
【０２８４】
電極２２３および半導体層２４２は、絶縁層４１０３を介して互いに重なる領域を有する。電極２４６および半導体層２４２は、絶縁層４１０５を介して互いに重なる領域を有する。前述したように、電極２４６と電極２２３はどちらもゲート電極として機能できる。よって、絶縁層４１０３および絶縁層４１０５は、どちらもゲート絶縁層として機能できる。
【０２８５】
また、図１７（Ａ）および（Ｂ）に示すボトムゲート型のトランジスタ４０１０ａ乃至トランジスタ４０１２ａでは、電極２２３と重なり、かつ、平面図で見た場合に電極２４４ａと電極２４４ｂに挟まれている半導体層２４２中の領域がチャネル形成領域として機能する。
【０２８６】
電極２４６は、絶縁層４１０４の上に設けてもよい。なお、目的または用途などによっては、電極２４６を設けなくてもよい。
【０２８７】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０２８８】
（実施の形態３）
本実施の形態では、表示装置１１０の変形例について図面を用いて説明する。表示装置１５０も表示装置１１０と同様に、表示領域１１１、表示領域１１２、表示領域１１３、屈曲領域１１４、および屈曲領域１１５を有する。なお、説明の繰り返しを防ぐため、本実施の形態では、表示装置１１０と異なる点について主に説明する。図１８は、表示装置１１０の変形例である表示装置１５０の平面図である。図１９は、表示装置１５０の構成例を説明するブロック図である。
【０２８９】
表示装置１５０は、入力端子１２２および入力端子１２３を有さない点が表示装置１１０と異なる。また、表示装置１５０は、屈曲領域１１４および屈曲領域１１５にミアンダ状の配線２４５を有する。屈曲領域１１４に設けられた配線２４５は、表示領域１１１と表示領域１１２を電気的に接続する。例えば、表示領域１１１中の配線２３５と、表示領域１１２中の配線２３５を、配線２４５を介して電気的に接続する。また、屈曲領域１１５に設けられた配線２４５は、表示領域１１１と表示領域１１３を電気的に接続する。例えば、表示領域１１１中の配線２３５と、表示領域１１３中の配線２３５を、配線２４５を介して電気的に接続する。
【０２９０】
表示領域１１１、表示領域１１２、および表示領域１１３を配線２４５で電気的に接続することにより、表示領域１１１、表示領域１１２、および表示領域１１３を一つの表示領域として機能させることができる。よって、回路２３２ａ、回路２３２ｂ、および回路２３２ｃのうち、例えば回路２３２ｂのみを用いて、表示領域１１１、表示領域１１２、および表示領域１１３を駆動することができる。また、回路２３３ａ、回路２３３ｂ、および回路２３３ｃのうち、例えば回路２３３ａのみを用いて表示領域１１１、表示領域１１２、および表示領域１１３を駆動することができる。
【０２９１】
このように、配線２４５を用いて、表示領域１１１および表示領域１１２、ならびに、表示領域１１１および表示領域１１３を電気的に接続することにより、駆動回路部の構成を簡略化し、駆動回路部の占有面積を低減することができる。また、入力端子を減らすことができる。例えば、表示装置１５０では、表示装置１１０と比較して、入力端子１２２および入力端子１２３が削減されている。
【０２９２】
図２０に、表示装置１５０を屈曲領域１１４および屈曲領域１１５で屈曲させた状態の斜視図を示す。屈曲領域１１４および屈曲領域１１５に設ける配線２４５を、ミアンダ状とすることにより、屈曲による断線などが生じにくくなる。よって、短絡や断線などに起因する動作不良、信頼性の低下を防ぐことができる。また、屈曲部分の曲率半径Ｒを小さくしても、配線や電極の、短絡や断線などに起因する表示装置１５０の動作不良、信頼性の低下などが生じにくくなる。具体的には、曲率半径Ｒを１ｍｍ以下とすることができる。または、曲率半径Ｒを０．５ｍｍ以下とすることができる。または、曲率半径Ｒを０．１ｍｍ以下とすることができる。
【０２９３】
なお、配線２４５は、さまざまな形状にする事ができる。例えば、配線２４５を三角波のように蛇行させてもよい（図２１（Ａ）参照。）。また、配線２４５をサイン波のように蛇行させてもよい（図２１（Ｂ）参照。）。また、配線２４５を円弧状に蛇行させてもよい（図２１（Ｃ）参照。）。また、配線２４５を直線の組み合わせで蛇行させてもよい（図２１（Ｄ）参照。）。また、配線２４５を直線と曲線を組み合わせで蛇行させてもよい（図２１（Ｅ）参照。）。また、図２１（Ｆ）または図２１（Ｇ）のように、配線２４５を鎖状としてもよい。
【０２９４】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０２９５】
（実施の形態４）
本実施の形態では、表示装置１１０の変形例である表示装置１１０ａ、表示装置１５０の変形例である表示装置１５０ａ、および表示装置１５０ａの変形例である表示装置１５０ｂについて図面を用いて説明する。
【０２９６】
〔表示装置１１０ａ、表示装置１５０ａ〕
まず、表示装置１１０ａおよび表示装置１５０ａについて説明する。図２２および図２３は、表示装置１１０の変形例である表示装置１１０ａの平面図である。図２４は、表示装置１５０の変形例である表示装置１５０ａの平面図である。表示装置１１０ａおよび表示装置１５０ａも、表示装置１１０および表示装置１５０と同様に、表示領域１１１、表示領域１１２、表示領域１１３、屈曲領域１１４、および屈曲領域１１５を有する。なお、説明の繰り返しを防ぐため、表示装置１１０および／または表示装置１５０と異なる点について主に説明する。
【０２９７】
表示装置１１０ａおよび表示装置１５０ａは、表示領域１１３にミアンダ状の配線２３５を有する。また、表示領域１１３と同様に、表示領域１１２もミアンダ状の配線２３５を有する（図示せず。）。表示領域１１２および表示領域１１３の配線２３５を、配線２４５と同様に、ミアンダ状または鎖状とすることで、表示領域１１２および表示領域１１３を湾曲または屈曲させた場合でも、配線２３５の断線などが生じにくくなる。よって、短絡や断線などに起因する動作不良、信頼性の低下を防ぐことができる。
【０２９８】
また、配線２３５だけでなく、他の配線もミアンダ状または鎖状としてもよい。例えば、図２３に示す表示装置１１０ａのように、配線２３６をミアンダ状の配線としてもよい。
【０２９９】
図２６（Ａ）に、表示装置１５０ａの表示領域１１２および表示領域１１３を湾曲させた状態の斜視図を示す。なお、表示装置１１０ａも図２６（Ａ）と同様の形状にすることができる。
【０３００】
〔表示装置１５０ｂ〕
次に、表示装置１５０ｂについて説明する。図２５は、表示装置１５０ａの変形例である表示装置１５０ｂの平面図である。なお、説明の繰り返しを防ぐため、表示装置１５０ａと異なる点について主に説明する。
【０３０１】
表示装置１５０ｂは、屈曲領域１１４および屈曲領域１１５を有さない点が表示装置１５０ａと異なる。よって、表示装置１５０ｂは配線２４５を有さない。言い換えると、表示装置１５０ｂは、表示領域１１１の配線２３５と表示領域１１２の配線２３５が、配線２４５を介さずに接続されている。また、表示装置１５０ｂは、表示領域１１１の配線２３５と表示領域１１３の配線２３５が、配線２４５を介さずに接続されている。
【０３０２】
表示装置１５０ｂは、屈曲領域１１４および屈曲領域１１５が無いため、表示領域１１１、表示領域１１２、および表示領域１１３が連続した１つの表示領域として視認される。よって、表示領域１１１から表示領域１１３にかけて切れ目の無い画像を表示することができる。
【０３０３】
図２６（Ｂ）に、表示装置１５０ｂの表示領域１１２および表示領域１１３を湾曲させた状態の斜視図を示す。
【０３０４】
〔表示装置１５０ｃ〕
次に、表示装置１５０ｃについて説明する。図２７は、表示装置１５０ｂの変形例である表示装置１５０ｃの平面図である。なお、説明の繰り返しを防ぐため、表示装置１５０ｂと異なる点について主に説明する。
【０３０５】
表示装置１５０ｃのように、表示領域１１１の配線２３５もミアンダ状または鎖状としてもよい。表示領域１１１乃至表示領域１１３の配線２３５をミアンダ状または鎖状とすることで、表示領域１１１乃至表示領域１１３を湾曲または屈曲させた場合でも、配線２３５の断線などが生じにくくなる。よって、短絡や断線などに起因する動作不良、信頼性の低下を防ぐことができる。
【０３０６】
図２８（Ａ）および図２８（Ｂ）に、表示装置１５０ｃの表示領域１１１乃至表示領域１１３を湾曲させた状態の斜視図を示す。
【０３０７】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０３０８】
（実施の形態５）
本実施の形態では、発光素子３６０に用いることができる発光素子３３０および発光素子３３１の構成例について説明する。なお、本実施の形態に示すＥＬ層３２０が、他の実施の形態に示した発光層４５１１に相当する。
【０３０９】
＜発光素子の構成＞
図２９（Ａ）に示す発光素子３３０は、一対の電極（電極３１８、電極３２２）間にＥＬ層３２０が挟まれた構造を有する。なお、以下の本実施の形態の説明においては、例として、電極３１８を陽極として用い、電極３２２を陰極として用いるものとする。
【０３１０】
また、ＥＬ層３２０は、少なくとも発光層を含んで形成されていればよく、発光層以外の機能層を含む積層構造であっても良い。発光層以外の機能層としては、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、電子注入性の高い物質、バイポーラ性（電子および正孔の輸送性の高い物質）の物質等を含む層を用いることができる。具体的には、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等の機能層を適宜組み合わせて用いることができる。
【０３１１】
図２９（Ａ）に示す発光素子３３０は、電極３１８と電極３２２との間に与えられた電位差により電流が流れ、ＥＬ層３２０において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。つまりＥＬ層３２０に発光領域が形成されるような構成となっている。
【０３１２】
本発明において、発光素子３３０からの発光は、電極３１８、または電極３２２側から外部に取り出される。従って、電極３１８、または電極３２２のいずれか一方は透光性を有する物質で成る。
【０３１３】
なお、ＥＬ層３２０は図２９（Ｂ）に示す発光素子３３１のように、電極３１８と電極３２２との間に複数積層されていても良い。ｎ層（ｎは２以上の自然数）の積層構造を有する場合には、ｍ番目（ｍは、１≦ｍ＜ｎを満たす自然数）のＥＬ層３２０と、（ｍ＋１）番目のＥＬ層３２０との間には、それぞれ電荷発生層３２０ａを設けることが好ましい。
【０３１４】
電荷発生層３２０ａは、有機化合物と金属酸化物の複合材料、金属酸化物、有機化合物とアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物との複合材料の他、これらを適宜組み合わせて形成することができる。有機化合物と金属酸化物の複合材料としては、例えば、有機化合物と酸化バナジウムや酸化モリブデンや酸化タングステン等の金属酸化物を含む。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素等の低分子化合物、または、それらの低分子化合物のオリゴマー、デンドリマー、ポリマー等、種々の化合物を用いることができる。なお、有機化合物としては、正孔輸送性有機化合物として正孔移動度が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、電荷発生層３２０ａに用いるこれらの材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、発光素子３３０の低電流駆動、および低電圧駆動を実現することができる。
【０３１５】
なお、電荷発生層３２０ａは、有機化合物と金属酸化物の複合材料と他の材料とを組み合わせて形成してもよい。例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成してもよい。また、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、透明導電膜とを組み合わせて形成してもよい。
【０３１６】
このような構成を有する発光素子３３１は、エネルギーの移動や消光などの問題が起こり難く、材料の選択の幅が広がることで高い発光効率と長い寿命とを併せ持つ発光素子とすることが容易である。また、一方の発光層で燐光発光、他方で蛍光発光を得ることも容易である。
【０３１７】
なお、電荷発生層３２０ａとは、電極３１８と電極３２２に電圧を印加したときに、電荷発生層３２０ａに接して形成される一方のＥＬ層３２０に対して正孔を注入する機能を有し、他方のＥＬ層３２０に電子を注入する機能を有する。
【０３１８】
図２９（Ｂ）に示す発光素子３３１は、ＥＬ層３２０に用いる発光物質の種類を変えることにより様々な発光色を得ることができる。また、発光物質として発光色の異なる複数の発光物質を用いることにより、ブロードなスペクトルの発光や白色発光を得ることもできる。
【０３１９】
図２９（Ｂ）に示す発光素子３３１を用いて、白色発光を得る場合、複数のＥＬ層の組み合わせとしては、赤、青および緑色の光を含んで白色に発光する構成であればよく、例えば、青色の蛍光材料を発光物質として含む発光層と、緑色と赤色の燐光材料を発光物質として含む発光層を有する構成が挙げられる。また、赤色の発光を示す発光層と、緑色の発光を示す発光層と、青色の発光を示す発光層とを有する構成とすることもできる。または、補色の関係にある光を発する発光層を有する構成であっても白色発光が得られる。発光層が２層積層された積層型素子において、発光層から得られる発光の発光色と別の発光層から得られる発光の発光色を補色の関係にする場合、補色の関係としては、青色と黄色、あるいは青緑色と赤色などが挙げられる。
【０３２０】
なお、上述した積層型素子の構成において、積層される発光層の間に電荷発生層を配置することにより、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での長寿命素子を実現することができる。また、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一な発光が可能となる。
【０３２１】
また、発光素子３３０および／または発光素子３３１を、ＥＬ層３２０から発する光を共振させる微小光共振器（「マイクロキャビティ」ともいう）構造とすることで、異なる発光素子３３１で同じＥＬ層３２０を用いても、異なる波長域の光を狭線化して取り出すことができる。
【０３２２】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０３２３】
（実施の形態６）
本実施の形態では、金属酸化物の一種である酸化物半導体について説明する。酸化物半導体は、インジウムまたは亜鉛を含むことが好ましい。特にインジウムおよび亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、元素Ｍ（Ｍは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種）が含まれていてもよい。
【０３２４】
金属酸化物の一種である酸化物半導体は、単結晶酸化物半導体と、それ以外の非単結晶酸化物半導体と、に分けられる。非単結晶酸化物半導体としては、例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ（ｃ−ａｘｉｓ  ａｌｉｇｎｅｄ  ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶酸化物半導体、ｎｃ−ＯＳ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、擬似非晶質酸化物半導体（ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ：ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ｌｉｋｅ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）および非晶質酸化物半導体などがある。
【０３２５】
ＣＡＡＣ−ＯＳは、ｃ軸配向性を有し、かつａ−ｂ面方向において複数のナノ結晶が連結し、歪みを有した結晶構造となっている。なお、歪みとは、複数のナノ結晶が連結する領域において、格子配列の揃った領域と、別の格子配列の揃った領域と、の間で格子配列の向きが変化している箇所を指す。
【０３２６】
ナノ結晶は、六角形を基本とするが、正六角形状とは限らず、非正六角形状である場合がある。また、歪みにおいて、五角形、または七角形などの格子配列を有する場合がある。なお、ＣＡＡＣ−ＯＳにおいて、歪み近傍においても、明確な結晶粒界（グレインバウンダリーともいう）を確認することはできない。即ち、格子配列の歪みによって、結晶粒界の形成が抑制されていることがわかる。これは、ＣＡＡＣ−ＯＳが、ａ−ｂ面方向において酸素原子の配列が稠密でないことや、金属元素が置換することで原子間の結合距離が変化することなどによって、歪みを許容することができるためと考えられる。
【０３２７】
また、ＣＡＡＣ−ＯＳは、インジウム、および酸素を有する層（以下、Ｉｎ層）と、元素Ｍ、亜鉛、および酸素を有する層（以下、（Ｍ，Ｚｎ）層）とが積層した、層状の結晶構造（層状構造ともいう）を有する傾向がある。なお、インジウムと元素Ｍは、互いに置換可能であり、（Ｍ，Ｚｎ）層の元素Ｍがインジウムと置換した場合、（Ｉｎ，Ｍ，Ｚｎ）層と表すこともできる。また、Ｉｎ層のインジウムが元素Ｍと置換した場合、（Ｉｎ，Ｍ）層と表すこともできる。
【０３２８】
ｎｃ−ＯＳは、微小な領域（例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の領域、特に１ｎｍ以上３ｎｍ以下の領域）において原子配列に周期性を有する。また、ｎｃ−ＯＳは、異なるナノ結晶間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、膜全体で配向性が見られない。したがって、ｎｃ−ＯＳは、分析方法によっては、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳや非晶質酸化物半導体と区別が付かない場合がある。
【０３２９】
ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、ｎｃ−ＯＳと非晶質酸化物半導体との間の構造を有する酸化物半導体である。ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、鬆または低密度領域を有する。即ち、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、ｎｃ−ＯＳおよびＣＡＡＣ−ＯＳと比べて、結晶性が低い。
【０３３０】
金属酸化物の一種である酸化物半導体は、多様な構造をとり、それぞれが異なる特性を有する。本発明の一態様に用いることができる酸化物半導体は、非晶質酸化物半導体、多結晶酸化物半導体、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ、ｎｃ−ＯＳ、ＣＡＡＣ−ＯＳのうち、二種以上を有していてもよい。また、ＣＡＣ−ＯＳを有していてもよい。
【０３３１】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０３３２】
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一態様に係る表示装置を用いた電子機器の一例について説明する。
【０３３３】
本発明の一態様に係る表示装置を用いた電子機器として、テレビ、モニタ等の表示装置、照明装置、デスクトップ型或いはノート型のパーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）などの記録媒体に記憶された静止画又は動画を再生する画像再生装置、ポータブルＣＤプレーヤ、ラジオ、テープレコーダ、ヘッドホンステレオ、ステレオ、置き時計、壁掛け時計、コードレス電話子機、トランシーバ、自動車電話、携帯電話、携帯情報端末、タブレット型端末、携帯型ゲーム機、パチンコ機などの固定式ゲーム機、電卓、電子手帳、電子書籍、電子翻訳機、音声入力機器、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電気シェーバ、電子レンジ等の高周波加熱装置、電気炊飯器、電気洗濯機、電気掃除機、温水器、扇風機、毛髪乾燥機、エアコンディショナー、加湿器、除湿器などの空調設備、食器洗い器、食器乾燥器、衣類乾燥器、布団乾燥器、電気冷蔵庫、電気冷凍庫、電気冷凍冷蔵庫、ＤＮＡ保存用冷凍庫、懐中電灯、チェーンソー等の工具、煙感知器、透析装置等の医療機器などが挙げられる。さらに、誘導灯、信号機、ベルトコンベア、エレベータ、エスカレータ、産業用ロボット、電力貯蔵システム、電力の平準化やスマートグリッドのための蓄電装置等の産業機器が挙げられる。また、燃料を用いたエンジンや、蓄電体からの電力を用いた電動機により推進する移動体なども、電子機器の範疇に含まれる場合がある。上記移動体として、例えば、電気自動車（ＥＶ）、内燃機関と電動機を併せ持ったハイブリッド車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）、これらのタイヤ車輪を無限軌道に変えた装軌車両、電動アシスト自転車を含む原動機付自転車、自動二輪車、電動車椅子、ゴルフ用カート、小型又は大型船舶、潜水艦、ヘリコプター、航空機、ロケット、人工衛星、宇宙探査機や惑星探査機、宇宙船などが挙げられる。
【０３３４】
本実施の形態に示す電子機器には、上述した表示装置などを搭載することができる。
【０３３５】
電子機器の一例として、図３０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、および（Ｄ）に、電子機器３１００の斜視図を示す。図３０（Ｅ）に、図３０（Ａ）にＡ１−Ａ２の一点鎖線で示す部位の断面図を示す。図３０（Ｃ）および（Ｄ）は、電子機器３１００を二つ折りにした状態を示している。図３０（Ａ）は電子機器３１００を開いた状態を示している。図３０（Ｂ）は、電子機器３１００の開閉途中の状態を示している。
【０３３６】
電子機器３１００は、筐体３１０１、筐体３１０２、ヒンジ部３１０３、カバー材３１０４、表示装置３１１０、回路基板３１６０、バッテリ３１７０ａ、およびバッテリ３１７０ｂなどを有する。回路基板３１６０上には、中央演算処理装置、記憶装置、表示部制御装置などが設けられている。なお、筐体３１０１内の領域３１５１に、他の半導体装置などを設けてもよい。また、領域３１５１に、放熱用の部材、電磁波を吸収または遮蔽する部材、および／または磁気を遮蔽する部材などの、機能性部材を設けてもよい。
【０３３７】
筐体３１０１、および筐体３１０２は、ヒンジ部３１０３で接続されている。また、筐体３１０１と筐体３１０２は、ヒンジ部３１０３の軸を中心に相対的に回転することができる。
【０３３８】
また、表示装置３１１０は、筐体３１０１と重なる表示領域３１１１と、筐体３１０２と重なる表示領域３１１２を有する。また、表示装置３１１０は、表示領域３１１１と表示領域３１１２の間に、屈曲領域（図示せず）を有する。カバー材３１０４は、表示領域３１１１と重なる領域と、表示領域３１１２と重なる領域と、を有する。また、カバー材３１０４は、可視光を透過する機能を有する。
【０３３９】
電子機器３１００に、入力装置としてタッチセンサなどを設けても良い。また、電子機器３１００に、カメラ、マイク、スピーカ、および通信装置などを設けても良い。表示装置３１１０として、上記実施の形態に示した表示装置を用いることができる。
【０３４０】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【０３４１】
１００    電子機器
１０１    筐体
１０２    音声出力装置
１０３    操作スイッチ
１０４    音声入力装置
１０５    撮像装置
１１０    表示装置
１１１    表示領域
１１２    表示領域
１１３    表示領域
１１４    屈曲領域
１１５    屈曲領域
１２１    入力端子
１２２    入力端子
１２３    入力端子
１３１    タッチセンサ
１３２    タッチセンサコントローラ
１４１    バスライン
１５０    表示装置
１５１    領域
１６０    回路基板
１６１    演算装置
１６２    通信装置
１６３    記憶装置
１６４    表示部制御装置
１６５    姿勢検出部
１６６    振動装置
１６７    センサモジュール
１６８    外部インターフェース
１６９    サウンドコントローラ
１７０    バッテリ
１７１    バッテリコントローラ
１７２    受電部
１８０    アンテナ
２２３    電極
２２５    表示素子
２２６    絶縁層
２３０    画素
２３５    配線
２３６    配線
２３７    画素回路
２４２    半導体層
２４５    配線
２４６    電極
３１１    電極
３１８    電極
３２０    ＥＬ層
３２２    電極
３３０    発光素子
３３１    発光素子
３４０    液晶素子
３６０    発光素子
【図１】
2018025756.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2018025756.tif 000012
【図１１】
2018025756.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2018025756.tif 000018
【図１７】
2018025756.tif 000019
【図１８】
2018025756.tif 000020
【図１９】
2018025756.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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