(57)【要約】【課題】利便性の高い表示装置または電子機器を提供する。多様な表示を行うことのできる表示装置または電子機器を提供する。【解決手段】、反射型の第１の表示素子と、当該第１の表示素子とは反対側に光を射出する、第２の表示素子とを有する表示装置とし、背中合わせに位置する第１の表示面と第２の表示面のそれぞれに画像を表示する構成とする。第１の表示素子と接続される第１のトランジスタと第２の表示素子と接続される第２のトランジスタとは、それぞれ同一面上に形成され、第１の表示素子及び第２の表示素子のいずれか一方は、絶縁層に設けられた開口を介して、第１のトランジスタまたは第２のトランジスタと電気的に接続される構成とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表示素子と、第２の表示素子と、第１の表示面と、第２の表示面と、を有する表示装置であって、
前記第１の表示素子は、前記第１の表示面側に可視光を反射する機能を有し、
前記第２の表示素子は、前記第２の表示面側に可視光を発する機能を有し、
前記第１の表示面と前記第２の表示面とは、前記第１の表示素子及び前記第２の表示素子を挟み、且つ互いに背中合わせに位置する、
表示装置。
【請求項２】
第１の表示素子と、第２の表示素子と、第１の表示面と、第２の表示面と、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、第１の絶縁層と、を有する表示装置であって、
前記第１の表示素子は、前記第１の表示面側に可視光を反射する機能を有し、
前記第２の表示素子は、前記第２の表示面側に可視光を発する機能を有し、
前記第１の表示面と前記第２の表示面とは、前記第１の表示素子、前記第２の表示素子、前記第１のトランジスタ、前記第２のトランジスタ、及び前記第１の絶縁層を挟み、且つ互いに背中合わせに位置し、
前記第１のトランジスタは、前記第１の表示素子と電気的に接続され、
前記第２のトランジスタは、前記第２の表示素子と電気的に接続され、
前記第１のトランジスタと、前記第２のトランジスタとは、それぞれ第１の絶縁層の第１の面側に形成され、
前記第１の表示素子は、前記第１の絶縁層と前記第１の表示面との間に位置し、
前記第２の表示素子は、前記第１の絶縁層と前記第２の表示面との間に位置する、
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の表示素子は、反射型の液晶素子である、
表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記第２の表示素子は、電界発光素子である、
表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
複数の前記第１の表示素子と、複数の前記第２の表示素子とを有し、
前記第１の表示素子と、前記第２の表示素子とは、それぞれ等しい精細度で配列する、
表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
複数の前記第１の表示素子と、複数の前記第２の表示素子とを有し、
前記第１の表示素子と、前記第２の表示素子とは、それぞれ異なる精細度で配列する、
表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記第１のトランジスタ、及び前記第２のトランジスタのうち、少なくとも一方は、チャネルが形成される半導体層に金属酸化物を含む、
表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の表示装置と、筐体とを有し、
背中合わせに位置する第１の表示部と、第２の表示部と、を有し、
第１の表示部は、反射光を利用して画像を表示する機能を有し、
第２の表示部は、発光を利用して画像を表示する機能を有する、
電子機器。
【請求項９】
請求項８において、
前記筐体は、操作ボタン、スピーカ、マイク、カメラ、外部接続ポート、アンテナ、センサのうち、いずれか一以上を有する、
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、表示装置に関する。本発明の一態様は、表示装置を備える電子機器に関する。
【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本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、を一例として挙げることができる。
【０００３】
なお、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。トランジスタ、半導体回路、演算装置、記憶装置等は半導体装置の一態様である。また、撮像装置、電気光学装置、発電装置（薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含む）、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注目を集めている。
【０００５】
例えば、画素電極の各々に接続するスイッチング素子として、金属酸化物をチャネル形成領域とするトランジスタを用いるアクティブマトリクス型液晶表示装置が知られている（特許文献１及び特許文献２）。
【０００６】
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透過型と反射型の２種類のタイプが知られている。
【０００７】
透過型の液晶表示装置は、冷陰極蛍光ランプやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などのバックライトを用い、液晶の光学変調作用を利用して、バックライト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、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。
【０００８】
また、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。反射型の液晶表示装置は、透過型の液晶表示装置と比較して、バックライトを使用しないため、消費電力が少ないといった長所を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１２３８６１号公報
【特許文献２】特開２００７−９６０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、表示装置を備える電子機器の多様化が進められている。
【００１１】
本発明の一態様は、利便性の高い表示装置、または電子機器を提供することを課題の一とする。または、多様な表示を行うことのできる表示装置、または電子機器を提供することを課題の一とする。または、消費電力の低減された表示装置、または電子機器を提供することを課題の一とする。または、滑らかな動画の表示と、目に優しい静止画の表示の両方を行うことのできる表示装置、または電子機器を提供することを課題の一とする。または、新規な表示装置、または電子機器を提供することを課題の一とする。
【００１２】
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。また、上記以外の課題は、明細書等の記載から抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様の表示装置は、第１の表示素子と、第２の表示素子と、第１の表示面と、第２の表示面と、を有する。第１の表示素子は、第１の表示面側に可視光を反射する機能を有する。第２の表示素子は、第２の表示面側に可視光を発する機能を有する。第１の表示面と第２の表示面とは、第１の表示素子及び第２の表示素子を挟み、且つ互いに背中合わせに位置する。
【００１４】
また、本発明の一態様の表示装置は、第１の表示素子と、第２の表示素子と、第１の表示面と、第２の表示面と、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、第１の絶縁層と、を有する。第１の表示素子は、第１の表示面側に可視光を反射する機能を有する。第２の表示素子は、第２の表示面側に可視光を発する機能を有する。第１の表示面と第２の表示面とは、第１の表示素子、第２の表示素子、第１のトランジスタ、第２のトランジスタ、及び第１の絶縁層を挟み、且つ互いに背中合わせに位置する。第１のトランジスタは、第１の表示素子と電気的に接続され、第２のトランジスタは、第２の表示素子と電気的に接続される。第１のトランジスタと、第２のトランジスタとは、それぞれ第１の絶縁層の第１の面側に形成される。第１の表示素子は、第１の絶縁層と第１の表示面との間に位置し、第２の表示素子は、第１の絶縁層と第２の表示面との間に位置する。
【００１５】
また、上記第１の表示素子は、反射型の液晶素子であることが好ましい。また、上記第２の表示素子は、電界発光素子であることが好ましい。
【００１６】
また、上記において、複数の第１の表示素子と、複数の第２の表示素子とを有することが好ましい。このとき、第１の表示素子と、第２の表示素子とは、それぞれ等しい精細度で配列することが好ましい。または、第１の表示素子と、第２の表示素子とは、それぞれ異なる精細度で配列することが好ましい。
【００１７】
また、上記において、第１のトランジスタ、及び第２のトランジスタのうち、少なくとも一方は、チャネルが形成される半導体層に金属酸化物を含むことが好ましい。
【００１８】
また、本発明の一態様は、上記表示装置と、筐体とを有する電子機器であって、背中合わせに位置する第１の表示部と、第２の表示部と、を有する。また第１の表示部は、反射光を利用して画像を表示する機能を有し、第２の表示部は、発光を利用して画像を表示する機能を有する。また、上記筐体は、操作ボタン、スピーカ、マイク、カメラ、外部接続ポート、アンテナ、センサのうち、いずれか一以上を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一態様によれば、利便性の高い表示装置、または電子機器を提供できる。または、多様な表示を行うことのできる表示装置、または電子機器を提供できる。または、消費電力の低減された表示装置、または電子機器を提供できる。または、滑らかな動画の表示と、目に優しい静止画の表示の両方を行うことのできる表示装置、または電子機器を提供できる。または、新規な表示装置、または電子機器を提供できる。
【００２０】
なお、本発明の一態様は、必ずしもこれらの効果の全てを有する必要はない。また、これら以外の効果は、明細書等の記載から抽出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図２】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図３】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図４】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図５】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図６】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図７】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図８】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図９】実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。
【図１０】実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。
【図１１】実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。
【図１２】実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。
【図１３】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図１４】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図１５】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図１６】実施の形態に係る、電子機器の構成例。
【図１７】実施の形態に係る、電子機器の構成例。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００２３】
なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
【００２４】
なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、層の厚さ、または領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。
【００２５】
なお、本明細書等における「第１」、「第２」等の序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。
【００２６】
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。
【００２７】
（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説明する。
【００２８】
本発明の一態様は、反射光を利用して画像を表示する第１の表示面と、当該第１の表示面とは反対側に位置し、発光を利用して画像を表示する第２の表示面とを有する表示装置である。表示装置は、第１の表示面と第２の表示面のそれぞれに画像を表示することができる。第１の表示面と第２の表示面とは、背中合わせに位置するとも言うことができる。
【００２９】
例えば表示装置は、第１の表示面側に可視光を反射する第１の表示素子と、第２の表示面側に可視光を発する第２の表示素子と、を有する構成とすることができる。
【００３０】
また、表示装置は、第１の表示素子の反射光の光量を制御することにより階調を表現する第１の画素と、第２の表示素子からの発光の光量を制御することにより階調を表現する第２の画素を有する構成とすることが好ましい。このとき、第１の画素はマトリクス状に複数配置され、第１の表示部を構成する。また第２の画素は、マトリクス状に複数配置され、第２の表示部を構成する。
【００３１】
ここで、第１の表示素子と第２の表示素子は、絶縁層を挟んでそれぞれ反対側に位置することが好ましい。言い換えると、絶縁層よりも第１の表示面側に第１の表示素子が設けられ、絶縁層よりも第２の表示面側に第２の表示素子が設けられることが好ましい。これにより、表示装置の厚さを薄くすることができる。
【００３２】
第１の表示素子と第２の表示素子とをそれぞれ同一ピッチで配列させることで、第１の表示部と第２の表示部とを同じ精細度とすることができる。また、これらを異なるピッチで配列することで、第１の表示部と第２の表示部とを異なる精細度とすることもできる。
【００３３】
第１の表示部と第２の表示部とを異なる精細度とする場合、第１の表示素子または第２の表示素子の一方を低密度に配列し、他方を高密度に配列させた構成とすることができる。特に、第１の表示素子を低密度に配列させ、第２の表示素子を高密度に配列させることが好ましい。すなわち、第２の表示部を、第１の表示部よりも高精細なものとすることが好ましい。
【００３４】
第１の画素が有する第１の表示素子には、外光を反射して表示する素子を用いることができる。このような素子は、光源を持たないため、表示の際の消費電力を極めて小さくすることが可能となる。
【００３５】
第１の表示素子には、代表的には反射型の液晶素子を用いることができる。または、第１の表示素子として、シャッター方式のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）素子、光干渉方式のＭＥＭＳ素子の他、マイクロカプセル方式、電気泳動方式、エレクトロウェッティング方式、電子粉流体（登録商標）方式等を適用した素子などを用いることができる。
【００３６】
また、第２の画素が有する第２の表示素子は光源を有し、その光源からの光を利用して表示する素子を用いることができる。特に、電界を印加することにより発光性の物質から発光を取り出すことのできる、電界発光素子を用いることが好ましい。このような画素が射出する光は、その輝度や色度が外光に左右されることがないため、色再現性が高く（色域が広く）、且つコントラストの高い、つまり鮮やかな表示を行うことができる。
【００３７】
第２の表示素子には、例えばＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、ＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、半導体レーザなどの自発光性の発光素子を用いることができる。または、第２の画素が有する第２の表示素子として、光源であるバックライトと、バックライトからの光の透過光の光量を制御する透過型の液晶素子とを組み合わせたものを用いてもよい。
【００３８】
第１の画素は、例えば白色（Ｗ）を呈する副画素、または例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光をそれぞれ呈する副画素を有する構成とすることができる。また、第２の画素も同様に、例えば白色（Ｗ）を呈する副画素、または例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光をそれぞれ呈する副画素を有する構成とすることができる。なお、第１の画素及び第２の画素がそれぞれ有する副画素は、４色以上であってもよい。副画素の種類が多いほど、消費電力を低減することが可能で、また色再現性を高めることができる。
【００３９】
本発明の一態様は、第１の表示面側に第１の画素で画像を表示する第１のモード、第２の表示面側に第２の画素で画像を表示する第２のモード、及び、第１の表示面側と第２の表示面側の両方に第１の画素及び第２の画素で画像を表示する第３のモードを切り替えることができる。
【００４０】
第１のモードは、第１の表示素子による反射光を用いて画像を表示するモードである。第１のモードは光源が不要であるため、極めて低消費電力な駆動モードである。例えば、外光の照度が十分高く、且つ外光が白色光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。
【００４１】
第２のモードでは、第２の表示素子による発光を利用して画像を表示するモードである。そのため、外光の照度や色度によらず、極めて鮮やかな（コントラストが高く、且つ色再現性の高い）表示を行うことができる。例えば、夜間や暗い室内など、外光の照度が極めて小さい場合などに有効である。また外光が暗い場合、明るい表示を行うと使用者が眩しく感じてしまう場合がある。これを防ぐために、第２のモードでは輝度を抑えた表示を行うことが好ましい。またこれにより、眩しさを抑えることに加え、消費電力も低減することができる。第２のモードは、鮮やかな画像や滑らかな動画などを表示することに適したモードである。
【００４２】
第３のモードでは、第１の表示素子による反射光と、第２の表示素子による発光の両方を利用して、それぞれ異なる表示面側に表示を行うモードである。これにより、使用者と、使用者の向かい側に位置する人とに、それぞれ同じ画像、または異なる画像を表示させることができる。これにより、表示装置を適用した電子機器の使用方法をより多様なものとすることができる。例えば、対戦型のゲームなどのアプリケーションに好適に用いることができる。このとき、一台の電子機器で使用者と対戦者とに異なる画像を提示することが可能となる。
【００４３】
また、表示装置は、第１の画素は、第１の表示素子と電気的に接続される第１のトランジスタを有し、第２の画素は、第２の表示素子と電気的に接続される第２のトランジスタを有することが好ましい。
【００４４】
このとき、第１のトランジスタと第２のトランジスタとは、それぞれ同一面上に形成されることが好ましい。このとき、第１の表示素子及び第２の表示素子のいずれか一方は、絶縁層に設けられた開口を介して、第１のトランジスタまたは第２のトランジスタと電気的に接続されることが好ましい。これにより、第１のトランジスタと第２のトランジスタとを、同一の工程により作製することができるため、工程を簡略化できる。
【００４５】
ここで、表示装置は、例えば一対の基板の間に、第１の表示素子と、各トランジスタと、第２の表示素子と、が挟持された構成とすることができる。このとき、一対の基板のそれぞれの表面を、第１の表示面または第２の表示面とすることができる。第１の表示面及び第２の表示面には、同時に画像を表示することもできるし、いずれか一方にのみ画像を表示させることもできる。
【００４６】
また、一対の基板間に第１の表示素子と、第２の表示素子と、各トランジスタとを挟持した構成とすることで、厚さが薄く、軽量な表示装置を実現できる。
【００４７】
以下では、本発明の一態様のより具体的な構成例について図面を参照して説明する。
【００４８】
［表示装置の構成例］
図１（Ａ）に、表示装置１０のブロック図を示す。表示装置１０は、表示部１４を有する。
【００４９】
表示部は、マトリクス状に配置された複数の画素ユニット３０を有する。画素ユニット３０は、第１の画素３１ｐと、第２の画素３２ｐと、を有する。
【００５０】
ここでは、画素ユニット３０、第１の画素３１ｐと第２の画素３２ｐをそれぞれ１つずつ有する例を示している。そのため、第１の画素３１ｐと第２の画素３２ｐとは、同一ピッチでマトリクス状に配置される。なお、これに限られず、一つの画素ユニット３０に含まれる第１の画素３１ｐと第２の画素３２ｐを、それぞれ独立に１つまたは複数としてもよい。
【００５１】
図１（Ａ）では、第１の画素３１ｐ及び第２の画素３２ｐが、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色に対応する表示素子を有する場合の例を示している。
【００５２】
第１の画素３１ｐは、赤色（Ｒ）に対応する表示素子３１Ｒ、緑色（Ｇ）に対応する表示素子３１Ｇ、青色（Ｂ）に対応する表示素子３１Ｂを有する。表示素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂはそれぞれ、外光の反射を利用した表示素子である。
【００５３】
第２の画素３２ｐは、赤色（Ｒ）に対応する表示素子３２Ｒ、緑色（Ｇ）に対応する表示素子３２Ｇ、青色（Ｂ）に対応する表示素子３２Ｂを有する。表示素子３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂはそれぞれ、発光を利用した表示素子である。
【００５４】
［画素ユニットの構成例］
図１（Ｂ）は、画素ユニット３０の構成例を示す模式図である。図１（Ｂ）に示す画素ユニット３０は、第１の表示面１１と第２の表示面１２との間に、第１の画素３１ｐと第２の画素３２ｐを有する。
【００５５】
第１の画素３１ｐが有する表示素子３１Ｒ、表示素子３１Ｇ、表示素子３１Ｂは、それぞれ外光を反射して表示する素子である。表示素子３１Ｒは、外光を反射し、赤色の光Ｒｒを表示面１１側に射出する。表示素子３１Ｇ、表示素子３１Ｂも同様に、それぞれ緑色の光Ｇｒまたは青色の光Ｂｒを、表示面１１側に射出する。
【００５６】
第１の画素３１ｐからの光（光Ｒｒ、光Ｇｒ、及び光Ｂｒ）を混色させることにより、反射光を組み合わせた所定の色の光３５ｒを第１の表示面１１側に射出することができる。これにより、極めて低消費電力な駆動を行うことができる。また、目に優しい表示を行うことができる。特に、外光の照度が十分に高い場合などに好適である。
【００５７】
第２の画素３２ｐが有する表示素子３２Ｒ、表示素子３２Ｇ、表示素子３２Ｂは、それぞれ発光素子である。表示素子３２Ｒは、赤色の光Ｒｅを、表示面１２側に射出する。表示素子３２Ｇ、表示素子３２Ｂも同様に、それぞれ緑色の光Ｇｅまたは青色の光Ｂｅを表示面１２側に射出する。
【００５８】
第２の画素３２ｐからの光（光Ｒｅ、光Ｇｅ、及び光Ｂｅ）を混色させることにより、所定の色の光３５ｅを第２の表示面１２側に射出することができる。これにより鮮やかな表示を行うことができる。また外光の照度が小さい場合などでは、輝度を低くすることで、使用者が感じる眩しさを抑えると共に消費電力を低減できる。
【００５９】
第１の画素３１ｐと第２の画素３２ｐとは、それぞれ個別に駆動できることが好ましい。すなわち、第１の画素３１ｐを用いて画像を表示することと、第２の画素３２ｐを用いて画像を表示することを、それぞれ独立して行うことができる構成とすることが好ましい。これにより、第１の画素３１ｐにより第１の表示面１１に画像を表示する第１のモードと、第２の画素３２ｐにより第２の表示面１２に画像を表示する第２のモードと、第１の画素３１ｐ及び第２の画素３２ｐにより、第１の表示面１１及び第２の表示面１２の両方に画像を表示する第３のモードとを切り替えることができる。
【００６０】
［変形例］
上記では、第１の画素３１ｐと第２の画素３２ｐとが、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色に対応した表示素子を有する例を示したが、これに限られない。以下では、上記とは異なる構成例を示す。
【００６１】
図２（Ａ）〜（Ｃ）、図３（Ａ）〜（Ｃ）に、それぞれ画素ユニットの構成例を示す。
【００６２】
図２（Ａ）は、第２の画素３２ｐが、表示素子３２Ｒ、表示素子３２Ｇ、表示素子３２Ｂに加えて、白色（Ｗ）を呈する表示素子３２Ｗを有する例を示している。これにより、第２の画素３２ｐを用いた表示モード（第２のモード及び第３のモード）における消費電力を低減することができる。
【００６３】
図２（Ｂ）は、第１の画素３１ｐが、表示素子３１Ｒ、表示素子３１Ｇ、表示素子３１Ｂに加えて、白色（Ｗ）を呈する表示素子３１Ｗを有する例を示している。これにより、第１の画素３１ｐを用いた表示モード（第１のモード及び第３のモード）における消費電力を低減することができる。
【００６４】
図２（Ｃ）は、第１の画素３１ｐが、表示素子３１Ｒ、表示素子３１Ｇ、表示素子３１Ｂに加えて、白色（Ｗ）を呈する表示素子３１Ｗを有する例を示している。さらに図２（Ｃ）は、第２の画素３２ｐが、表示素子３２Ｒ、表示素子３２Ｇ、表示素子３２Ｂに加えて、白色（Ｗ）を呈する表示素子３２Ｗを有する例を示している。これにより、第１の画素３１ｐを用いた表示モード（第１のモード及び第３のモード）、及び第２の画素３２ｐを用いた表示モード（第２のモード及び第３のモード）における消費電力を低減することができる。
【００６５】
なお、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示した構成において、表示素子３１Ｗまたは表示素子３２Ｗに代えて、黄色（Ｙ）を呈する表示素子としてもよい。または、表示素子３１Ｗまたは表示素子３２Ｗに加えて、さらに黄色（Ｙ）を呈する表示素子を有する構成としてもよい。これにより、第１の画素３１ｐまたは第２の画素３２ｐを用いたそれぞれの表示モードにおける消費電力を低減することができる。
【００６６】
図３（Ａ）では、第１の画素３１ｐが、白色を呈する表示素子３１Ｗのみを有する例を示している。このとき、第１の画素３１ｐを用いた表示では、白黒表示またはグレースケールでの表示を行うことができ、第２の画素３２ｐを用いた表示では、カラー表示を行うことができる。
【００６７】
また、このような構成とすることで、第１の画素３１ｐの開口率を高めることができるため、第１の画素３１ｐの反射率を向上させ、より明るい表示を行うことができる。
【００６８】
また、第１の画素３１ｐで表示を行う場合では、例えば、文書情報などのカラー表示を必要としない情報を表示することに適している。第１の画素３１ｐで表示している時は、表示装置を組み込んだ電子機器を、例えば電子書籍端末や教科書などのように用いることができる。
【００６９】
図３（Ｂ）、（Ｃ）では、第１の画素３１ｐと第２の画素３２ｐとが、それぞれ異なる精細度で配列している例を示している。
【００７０】
図３（Ｂ）では、第１の画素３１ｐが一つに対して、第２の画素３２ｐが２つ設けられている例を示している。すなわち、第２の画素３２ｐの精細度が、第１の画素３１ｐの精細度の２倍である場合の例を示している。これにより、第２の画素３２ｐで表示される画像を、より高精細なものとすることができる。また、第２の画素３２ｐで表示される画像を、より高解像度なものとすることができる。
【００７１】
図３（Ｃ）では、第１の画素３１ｐが一つに対して、第２の画素３２ｐが３つ設けられている例を示している。すなわち、第２の画素３２ｐの精細度が、第１の画素３１ｐの精細度の３倍である場合の例を示している。これにより、第２の画素３２ｐで表示される画像を、より高精細なものとすることができる。また、第２の画素３２ｐで表示される画像を、より高解像度なものとすることができる。
【００７２】
このように、第１の画素３１ｐと第２の画素３２ｐのそれぞれの精細度を異ならせることで、それぞれの画素により表示する画像に適した精細度とすることができる。例えば、第１の画素３１ｐにより、主に文字情報などを表示し、第２の画素３２ｐにより、静止画や動画などを表示することができる。
【００７３】
本発明の一態様は、背中合わせに位置する２つの表示面を有するため、用途に応じて、これらを異なる精細度とすることや、異なるカラー表示方法を選択することなどが可能であり、用途の幅を広げることが可能となる。
【００７４】
以上が、表示ユニットについての説明である。
【００７５】
［断面構成例］
図４に、表示装置１０の断面構成の一例を示す。
【００７６】
表示装置１０は、基板３１と基板３２との間に、機能層４１、絶縁層８１、絶縁層８３、表示素子９０、表示素子４０等を有する。基板３１の外側に位置する表面が表示面１１に相当し、基板２１の外側に位置する表面が表示面１２に相当する。
【００７７】
表示素子４０は、導電層２３、導電層２５及びこれらに挟持された液晶２４を有する。導電層２３は可視光を反射し、導電層２５は可視光を透過する。したがって、表示素子４０は基板３１側に反射光２０ｂを射出する反射型の液晶素子である。ここで、導電層２３は画素毎（副画素毎）に配置され、画素電極として機能する。導電層２５は、複数の画素にわたって配置されている。導電層２５は、図示しない領域で定電位が供給される配線と接続され、共通電極として機能する。
【００７８】
表示素子９０は、導電層９１、導電層９３、及びこれらに挟持されたＥＬ層９２を有する。ＥＬ層９２は、少なくとも発光性の物質を含む層である。導電層９１は可視光を反射し、導電層９３は可視光を透過する。したがって、表示素子９０は、導電層９１と導電層９３との間に電圧を印加することで、基板２１側に発光２０ａを射出する電界発光素子である。導電層９１は、画素毎（副画素毎）に配置され、画素電極として機能する。導電層９３は、複数の画素にわたって配置されている。導電層９３は、図示しない領域で定電位が供給される配線と接続され、共通電極として機能する。
【００７９】
機能層４１は、表示素子４０を駆動する回路と、表示素子９０を駆動する回路と、を含む層である。例えば機能層４１は、トランジスタ、容量素子、配線、電極等により、画素回路が構成されている。
【００８０】
機能層４１と導電層２３との間には、絶縁層８３が設けられている。絶縁層８３に設けられた開口を介して、導電層２３と機能層４１とが電気的に接続されている。これにより、機能層４１と表示素子４０とが電気的に接続されている。
【００８１】
また機能層４１と導電層９１との間には、絶縁層８１が設けられている。絶縁層８１に設けられた開口を介して、導電層９１と機能層４１とが電気的に接続されている。これにより、機能層４１と表示素子９０とが電気的に接続されている。
【００８２】
また導電層９１の端部を覆って絶縁層８４が設けられ、絶縁層８４の一部と導電層９１の一部を覆ってＥＬ層９２が設けられている。またＥＬ層９２と絶縁層８４の一部を覆って導電層９３が設けられている。
【００８３】
基板２１と導電層９３との間には接着層８９を有する。接着層８９により、基板２１と基板３１とが貼り合わされているともいえる。接着層８９は、表示素子９０を封止する封止層としても機能する。
【００８４】
このように、２種類の表示素子（表示素子４０と表示素子９０）をそれぞれ駆動する機能層４１を、表示素子４０と表示素子９０との間に配置することで、構成を簡略化できる。また、トランジスタ等の作製工程を共通化できるため、作製コストを低減できる。
【００８５】
ここで、機能層４１の画素回路に、金属酸化物が適用され、オフ電流が極めて低いトランジスタを適用した場合や、当該画素回路に記憶素子を適用した場合などでは、表示素子４０または表示素子９０を用いて静止画を表示する際に画素への書き込み動作を停止しても、階調を維持させることが可能となる。すなわち、フレームレートを極めて小さくしても表示を保つことができる。そのため、表示品位を維持したまま、フレームレートを極めて小さくでき、低消費電力な駆動を行うことができる。
【００８６】
また、ここでは図示しないが、導電層２５と表示面１１との間に、偏光板を設けることが好ましい。特に円偏光板を用いることが好ましい。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。偏光板は、基板３１よりも外側の面に配置することができ、このとき、表示面１１は偏光板よりも外側に位置する。
【００８７】
なお、基板３１の外側には各種光学部材を配置することができる。光学部材としては、上記偏光板、位相差板のほか、光拡散層（拡散フィルムなど）、反射防止層、及び集光フィルム等が挙げられる。また、基板３１の外側には、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜等を配置してもよい。また、基板２１の外側にも、上記光学部材を設けることができる。基板３１の外側、または基板２１の外側に光学部材を設けた場合には、表示面１１または表示面１２は、当該光学部材よりも外側に位置する。
【００８８】
以上が断面構成例についての説明である。
【００８９】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【００９０】
（実施の形態２）
以下では、本発明の一態様のより具体的な構成例、及び作製方法例について説明する。
【００９１】
以下では、本発明の一態様の表示装置の例として、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、表示装置（表示パネル）の例を説明する。このような表示パネルを、ＴＲ−Ｈｙｂｒｉｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ  ＯＬＥＤ  ａｎｄ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ＬＣ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ）とも呼ぶことができる。
【００９２】
このような表示パネルの一例としては、可視光を反射する電極を備える液晶素子と、発光素子とを積層して配置した構成が挙げられる。このとき、液晶素子と発光素子とが重ねて配置されていることが好ましい。これらを積層して配置することで、平面視において、液晶素子と発光素子を並べて配置した場合と比べて、より高精細な表示装置を実現できる。
【００９３】
さらに、液晶素子を駆動するトランジスタと、発光素子を構成するトランジスタとが、同一平面上に配置されていることが好ましい。また、発光素子と液晶素子とは、絶縁層を介して積層されていることが好ましい。
【００９４】
このような表示パネルは、屋外など外光の明るい場所では反射型の素子で表示することにより、極めて電力消費が低い駆動を行うことができる。また夜間や室内など外光が暗い場所では、発光素子で表示することにより、最適な輝度で画像を表示することができる。
【００９５】
［表示装置の構成例］
図５（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の一態様の表示装置１０の斜視概略図である。図５（Ａ）は、表示装置１０の表示部１４ａ側を示す斜視図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）を裏側から見たときの、表示部１４ｂ側を示す斜視図である。表示装置１０は、基板２１と基板３１とが貼り合わされた構成を有する。図５（Ａ）、（Ｂ）では、基板３１を破線で明示している。
【００９６】
表示装置１０は、表示部１４ａ、表示部１４ｂ、回路３４、配線３５等を有する。また図５（Ａ）、（Ｂ）では基板２１にＩＣ３７とＦＰＣ３６が実装されている例を示している。そのため、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す構成は、表示モジュールとも呼ぶことができる。
【００９７】
回路３４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。
【００９８】
配線３５は、表示部１４ａや表示部１４ｂ、回路３４等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、ＦＰＣ３６を介して外部から、またはＩＣ３７から配線３５に入力される。
【００９９】
また、図５（Ａ）、（Ｂ）では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式等により、基板２１にＩＣ３７が実装されている例を示している。ＩＣ３７は、例えば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１０が信号線駆動回路として機能する回路を備える場合や、信号線駆動回路として機能する回路を外部に設け、ＦＰＣ３６を介して表示装置１０を駆動するための信号を入力する場合などでは、ＩＣ３７を設けない構成としてもよい。また、ＩＣ３７を、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）方式等により、ＦＰＣ３６に実装してもよい。
【０１００】
表示部１４ａと表示部１４ｂとは、それぞれ背中合わせに位置している。例えば表示部１４ａは、反射光を利用して画像を表示する領域であり、表示部１４ｂは、素子からの発光を利用して画像を表示する領域である。
【０１０１】
［断面構成例１］
図６に、以下で例示する表示装置の断面概略図を示す。図６に示す構成は、表示素子４０と、表示素子９０とが、絶縁層８３を介して重ねて配置されている。図６に示す構成では、基板３１側の表面が第１の表示面１１に相当し、基板２１側の表面が表示面１２に相当する。
【０１０２】
表示装置は、絶縁層８３の一方の面上に形成されたトランジスタ７０ａとトランジスタ７０ｂを有する。トランジスタ７０ａは、表示素子４０と電気的に接続し、トランジスタ７０ｂは、表示素子９０と電気的に接続する。
【０１０３】
トランジスタ７０ａとトランジスタ７０ｂを覆う絶縁層８１の基板２１側には、導電層９１が設けられ、導電層９１の端部を覆って絶縁層８４が設けられている。導電層９１とトランジスタ７０ｂのソース又はドレインの一方とは、絶縁層８１に設けられた開口を介して電気的に接続されている。絶縁層８１は、平坦化層として機能する。絶縁層８１の基板２１側には、ＥＬ層９２、導電層９３が設けられている。導電層９１、ＥＬ層９２、導電層９３により、表示素子９０が構成されている。
【０１０４】
導電層９１は、可視光を反射する機能を有する。導電層９３は、可視光を透過する機能を有する。したがって、表示素子９０は、導電層９３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。
【０１０５】
また、基板２１には、表示素子９０と重なる位置に着色層５２ａ（または着色層５２ｂ）が設けられている。
【０１０６】
図６において、ＥＬ層９２は隣接画素間に亘って設けられている。そのため、複数の表示素子９０はそれぞれ、同じ色の光を呈する発光素子である。好適には、白色発光を呈する発光素子であることが好ましい。図６に示す表示素子９０から発せられた光は、着色層５２ａ等を透過することで着色され、表示面１２側に射出される。
【０１０７】
また、図６では、導電層９３を覆う絶縁層９４が設けられている例を示している。絶縁層９４は、表示素子９０へ水などの不純物が拡散することを防ぐバリア膜としての機能を有する。
【０１０８】
また、絶縁層８３の基板３１側には導電層２３が設けられ、導電層２３を覆って配向膜５３ａが設けられている。また、基板３１の基板２１側には、着色層５１ａ、着色層５１ｂ及び遮光層５２が設けられ、これらを覆って絶縁層６１が設けられている。また絶縁層６１の基板２１側には、導電層２５と配向膜５３ｂが積層して設けられている。また配向膜５３ａと配向膜５３ｂの間に、液晶２４が挟持されている。導電層２３、液晶２４、及び導電層２５により、表示素子４０が構成されている。
【０１０９】
また表示装置は、絶縁層８３の両面に設けられる導電層同士を電気的に接続する接続部８０を有する。図６では、接続部８０が、絶縁層８３に設けられた開口と、当該開口に位置し、トランジスタ７０ａ等のゲートと同一の導電膜を加工して得られた導電層と、を有する構成を示している。トランジスタ７０ａのソース又はドレインの一方と導電層２３ｂは、接続部８０を介して電気的に接続されている。
【０１１０】
導電層２３は、可視光を反射する機能を有する。また導電層２５は、可視光を透過する機能を有する。したがって表示素子４０は、第１の表示面１１側に光を反射する反射型の液晶素子として機能する。
【０１１１】
図６に示す表示装置は、表示素子４０と電気的に接続するトランジスタ７０ａと、表示素子９０と電気的に接続するトランジスタ７０ｂを有するため、表示素子４０と表示素子９０をそれぞれ独立に制御することが可能である。また、トランジスタ７０ａとトランジスタ７０ｂは、同一面上に同一工程を経て形成することが可能であるため、工程が簡略化され、高い歩留りで作製することができる。
【０１１２】
また、図６に示すように、表示素子４０の画素電極として機能する導電層２３は、液晶２４側の表面に、接続部８０と重なる領域と重ならない領域との間で段差や凹凸が生じない構成となっている。そのため、表示素子４０は接続部８０と重なる部分も液晶２４の配向不良が生じないため、表示領域として用いることができる。
【０１１３】
一方、表示素子９０の画素電極として機能する導電層９１の一部は、トランジスタ７０ｂとの接続部において凹部が形成される。そのため、この部分を絶縁層８４で覆い、表示領域として用いないことが好ましい。
【０１１４】
このように、表示素子４０は、画素電極とトランジスタとのコンタクト部を表示領域として用いることが可能なため、表示素子４０の表示領域の面積を、表示素子９０の表示領域の面積よりも広げることができる。または、表示面１１側の開口率を、表示面１２側の開口率よりも大きくすることが可能となる。
【０１１５】
ここで本明細書等において、開口率は、表示領域に占める発光領域の面積（有効発光領域、または有効発光面積）、または表示領域に占める発光領域の面積の割合（有効発光面積率）を含む。
【０１１６】
なお、ここでは示さないが、基板３１の外側に偏光板、好ましくは円偏光板を設けることが好ましい。さらに、光拡散層（拡散フィルムなど）、反射防止層、及び集光フィルム等の光学部材を設けてもよい。このとき、表示面１１は偏光板、円偏光板、または各種光学部材よりも外側に位置する。また、基板２１の外側に、円偏光板や光学部材を設けてもよく、このとき表示面１２は、当該円偏光板や光学部材よりも外側に位置する。
【０１１７】
［変形例１］
図７には、図６で例示した構成とは一部が異なる表示装置の構成例を示している。図７では、図６で例示した構成と比較して、表示素子９０の構成が主に相違している。
【０１１８】
表示素子９０は、隣接する表示素子９０毎に、ＥＬ層が作り分けられている例を示している。図６では、ＥＬ層９２ａとＥＬ層９２ｂを示している。ＥＬ層９２ａを有する表示素子９０と、ＥＬ層９２ｂを有する表示素子９０とは、それぞれ異なる色の光を呈する。
【０１１９】
このような表示素子９０を用いることで、着色層５２ａ等が不要なため、基板２１の構成を簡略化できる。
【０１２０】
［変形例２］
図８（Ａ）、（Ｂ）には、それぞれ図６及び図７で例示した構成とは一部が異なる表示装置の構成例を示している。
【０１２１】
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、図６または図７で例示した構成における基板２１に代えて基板４１ａを有し、基板３１に代えて基板４１ｂを有する。
【０１２２】
基板４１ａ及び基板４１ｂとしては、薄く、軽い材料を用いることができる。好適には、基板４１ｂとして可撓性を有する材料を用いることができる。さらに、基板４１ｂと基板４１ａの両方に可撓性を有する材料を用いることにより、曲げることのできる表示装置を実現することができる。
【０１２３】
例えば、基板４１ａ及び基板４１ｂとして、厚さが１μｍ以上３００μｍ以下、好ましくは３μｍ以上２００μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上１５０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以上１００μｍ以下の薄いシート状の材料を用いることができる。
【０１２４】
以上が変形例についての説明である。
【０１２５】
なお、本発明の一態様は、上記で示した構成に限られない。例えば、可視光を反射する表示素子が適用された表示パネルと、可視光を発光する表示素子が適用された表示パネルとを、それぞれ背中合わせに貼り合せた構成とすることもできる。
【０１２６】
［作製方法例］
以下では、図６で例示した表示装置の作製方法の一例について説明する。
【０１２７】
なお、表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、導電膜等）は、スパッタリング法、化学気相堆積（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ：Ｐｕｌｓｅ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、原子層成膜（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を用いて形成することができる。ＣＶＤ法としては、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）法や、熱ＣＶＤ法でもよい。熱ＣＶＤ法の例として、有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  ＣＶＤ）法を使ってもよい。
【０１２８】
また、表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、導電膜等）は、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、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により形成することができる。
【０１２９】
また、表示装置を構成する薄膜を加工する際には、フォト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。
【０１３０】
フォトリソグラフィ法において、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。
【０１３１】
薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、サンドブラスト法などを用いることができる。
【０１３２】
まず、支持基板４４上に、剥離層４３と、絶縁層４５を積層して形成する（１０（Ａ））。
【０１３３】
支持基板４４としては、装置内または装置間における搬送が容易な程度に剛性を有する基板を用いることができる。また、作製工程にかかる熱に対して耐熱性を有する基板を用いる。例えば、厚さ０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下のガラス基板を用いることができる。
【０１３４】
剥離層４３及び絶縁層４５に用いる材料としては、剥離層４３と絶縁層４５の界面、絶縁層４５中、または剥離層４３中で剥離が生じるような材料を選択することができる。
【０１３５】
例えば、剥離層４３としてタングステンなどの高融点金属材料を含む層と、当該金属材料の酸化物を含む層を積層して用い、絶縁層４５として、窒化シリコン、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどの無機絶縁材料の層を積層して用いることができる。なお、本明細書中において、酸化窒化物は、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。剥離層４３に高融点金属材料を用いると、その後の工程において、高い温度での処理が可能となるため、材料や形成方法の選択の自由度が高まるため好ましい。
【０１３６】
剥離層４３として、タングステンと酸化タングステンの積層構造を用いた場合では、タングステンと酸化タングステンの界面、酸化タングステン中、または酸化タングステンと絶縁層４５の界面で剥離することができる。
【０１３７】
続いて、絶縁層４５上に導電層２３を形成する（図９（Ｂ））。導電層２３としては、金属、または合金材料含む単層構造、または積層構造を用いることができる。導電層２３として積層構造を用いる場合には、上側に設けられる層に反射率の高い材料を用いることが好ましい。
【０１３８】
ここで、導電層２３を積層構造とし、支持基板４４側に金属酸化物膜を、その上に可視光を反射する導電膜を適用することもできる。このとき、金属酸化物膜と剥離層４３との間で剥離可能な場合には、絶縁層４５を設けない構成としてもよい。
【０１３９】
例えば、導電層２３の下側に半導体特性を有する金属酸化物（金属酸化物ともいう）膜を用いる場合には、プラズマ処理や熱処理等により、金属酸化物膜中に酸素欠損を生じさせることによりキャリア密度を高めてもよい。また金属酸化物膜中に、水素や窒素の他、アルゴンなどの希ガス等の不純物を導入することによりキャリア密度を高めてもよい。また導電層２３の上側に用いる導電膜として、酸素が拡散しやすい材料を用いることで、金属酸化物膜の酸素を低減させてもよい。なお、上述した方法を二以上適用してもよい。
【０１４０】
続いて、絶縁層４５及び導電層２３を覆って絶縁層８３を形成する。このとき、絶縁層８３の一部に、導電層２３に達する開口を形成する（図９（Ｃ））。
【０１４１】
続いて、トランジスタ７０ａ及びトランジスタ７０ｂを形成する。また同時に接続部８０を形成する（図９（Ｄ））。
【０１４２】
まず、絶縁層８３上に導電層７１を形成する。導電層７１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。
【０１４３】
続いて、絶縁層８２を成膜する。
【０１４４】
続いて、半導体層７２を形成する。半導体層７２は、半導体膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該半導体膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成できる。
【０１４５】
続いて、導電層７４ａ及び導電層７４ｂを形成する。導電層７４ａ及び導電層７４ｂは、導電層７１と同様の方法により形成できる。
【０１４６】
以上の工程により、トランジスタ７０ａ及びトランジスタ７０ｂを形成することができる。導電層７１の一部は、トランジスタのゲートとして機能し、絶縁層８１の一部は、トランジスタのゲート絶縁層として機能し、半導体層７２の一部は、トランジスタのチャネルが形成される領域を有し、導電層７４ａはトランジスタのソース又はドレインの一方として機能し、導電層７４ｂトランジスタのソース又はドレインの他方として機能する。
【０１４７】
このとき、トランジスタ７０ａ及びトランジスタ７０ｂのゲートを形成する工程において、導電膜を成膜した後に加工するときに、絶縁層８３に設けられた開口を介して導電層２３と電気的に接続する導電層を同時に形成する。これにより、接続部８０を形成することができる。
【０１４８】
また、トランジスタ７０ａのソース又はドレインの一方が、接続部８０と電気的に接続するように、トランジスタ７０ａ等のゲート絶縁層として機能する絶縁層に、開口を形成することが好ましい。
【０１４９】
続いて、トランジスタ７０ａ及びトランジスタ７０ｂを覆う絶縁層８１を形成する。このとき、絶縁層８１は、トランジスタ７０ｂのソース又はドレインの一方に達する開口を形成する。絶縁層８１に感光性の材料を用いることで、フォトリソグラフィ法等により開口を形成することができる。なお絶縁層８１成膜した後にフォトリソグラフィ法等により開口を形成してもよい。絶縁層８１は、有機絶縁材料を用いると、その上面の平坦性を高めることができるため好ましい。また、絶縁層８１を、無機絶縁膜と有機絶縁膜の積層構造としてもよい。
【０１５０】
その後、絶縁層８１上に、導電層９１を形成する（図９（Ｅ））。導電層９１は、絶縁層８１に設けられた開口を覆うように設けることで、トランジスタ７０ｂのソース又はドレインの一方と電気的に接続される。
【０１５１】
続いて、導電層９１の端部を覆い、且つ導電層９１と重なる部分に開口を有する絶縁層８４を形成する。絶縁層８４は、導電層９１の端部を被覆すると共に、平坦化層としての機能を有する。絶縁層８４としては、有機樹脂を用いることが好ましい。また絶縁層８４は、端部がテーパ形状を有することが好ましい。
【０１５２】
続いて、導電層９１及び絶縁層８４上に、ＥＬ層９２、導電層９３を順に形成する。ＥＬ層９２及び導電層９３は、例えば真空蒸着法により形成することができる。
【０１５３】
続いて、導電層９３上に絶縁層９４を形成する（図１０（Ａ））。絶縁層９４は、例えばスパッタリング法やＡＬＤ法などの、形成温度を低くしても緻密な膜を形成できる成膜方法を用いることが好ましい。また、無機絶縁材料を含む膜と、有機絶縁材料を含む膜の積層構造としてもよい。
【０１５４】
以上の工程により、支持基板４４上にトランジスタ７０ａ、トランジスタ７０ｂ、及び表示素子９０を形成することができる。
【０１５５】
続いて、基板２１上に、着色層５２ａ及び着色層５２ｂ等を形成する（図１０（Ｂ））。着色層５２ａ等は、例えば感光性の材料を用い、フォトリソグラフィ法により形成することができる。
【０１５６】
なお、基板２１上に、着色層５２ａ等に加えて遮光層を形成してもよい。
【０１５７】
また、基板２１側の工程と、上記支持基板４４側の工程は、それぞれ独立に行うことができ、その順序は問わない。
【０１５８】
続いて、絶縁層９４と基板２１とを接着層８９を介して貼り合せる（図１０（Ｃ））。
【０１５９】
続いて、剥離層４３と絶縁層４５との間で剥離し支持基板４４と剥離層４３を除去する（図１１（Ａ））。
【０１６０】
剥離層４３と絶縁層４５とを剥離する方法としては、機械的な力を加えることや、剥離層４３をエッチングすること、または液体を滴下する、または液体に含浸させるなどし、剥離界面に液体を浸透させることなどが、一例として挙げられる。または、剥離界面を形成する２層の熱膨張の違いを利用し、加熱または冷却することにより剥離を行ってもよい。
【０１６１】
また、剥離を行う前に、剥離界面の一部を露出させる処理を行ってもよい。例えばレーザや鋭利な部材などにより、剥離層４３上の絶縁層４５の一部を除去する。これにより、絶縁層４５が除去された部分を出発点（起点）として、剥離を進行させることができる。
【０１６２】
剥離を終えた後、絶縁層４５の表面に剥離層４３の一部が残存している場合がある。その場合、残存した剥離層４３を洗浄やエッチング、拭き取りなどを行うことにより除去してもよい。
【０１６３】
続いて、絶縁層４５を除去することが好ましい。絶縁層４５は、ウェットエッチング法またはドライエッチング法、またはこれらを組み合わせたエッチング方法を用いることができる。また、絶縁層４５は除去する必要がなければ除去しなくてもよい。絶縁層４５を除去した段階における断面概略図が図１１（Ｂ）に相当する。
【０１６４】
なお、絶縁層４５のエッチングの際に、導電層２３の表面の一部または絶縁層８３の表面の一部がエッチングされることがある。その場合、導電層２３の表面の高さと絶縁層８３の表面の高さが一致せず、これらの境界部に段差が生じる場合がある。
【０１６５】
その後、導電層２３及び絶縁層８３上に、配向膜５３ａを形成する（図１１（Ｃ））。配向膜５３ａとなる薄膜を成膜した後に、ラビング処理を行うことにより、配向膜５３ａを形成することができる。
【０１６６】
続いて、基板３１を準備し、当該基板３１上に遮光層５２を形成する。遮光層５２は、導電膜を加工して、導電層７１等と同様の方法により形成してもよいし、金属材料や顔料や染料を含む樹脂材料を用いて、絶縁層８１等と同様の方法により形成してもよい。
【０１６７】
続いて、着色層５１ａ、着色層５１ｂ等をそれぞれ形成する。着色層５１ａ、着色層５１ｂは、着色層５２ａ等と同様の方法により形成できる。
【０１６８】
なお、遮光層５２よりも先に、着色層５１ａ及び着色層５１ｂを形成してもよい。このとき、遮光層５２の一部が、着色層５１ａ及び着色層５１ｂの端部を覆うように形成することが好ましい。また、遮光層５２を設けず、着色層５１ａと着色層５１ｂの一部を互いに重ねる領域を設けてもよい。
【０１６９】
続いて、遮光層５２、着色層５１ａ及び着色層５１ｂ等を覆って絶縁層６１を成膜する。絶縁層６１は、着色層５１ａ等に含有された不純物等が液晶２４に拡散することを防ぐオーバーコートとしての機能を有する。また絶縁層６１は、遮光層５２、着色層５１ａ及び着色層５１ｂ等の表面の段差を被覆する平坦化層としての機能を有していてもよい。なお、絶縁層６１は不要であれば設けなくてもよい。
【０１７０】
続いて、絶縁層６１上に導電層２５を形成する。導電層２５は、導電層７１等と同様の方法により形成することができる。または、遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の導電層２５を形成してもよい。
【０１７１】
続いて、導電層２５上に配向膜５３ｂを形成する（図１２（Ａ））。配向膜５３ｂは、配向膜５３ａと同様の方法により形成することができる。
【０１７２】
なお、上述した基板２１側の工程と、基板３１側の工程は、それぞれ独立に進めることができる。
【０１７３】
続いて、基板２１と基板３１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などの硬化性樹脂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。
【０１７４】
続いて、液晶２４を含む組成物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。
【０１７５】
続いて、液晶２４を含む組成物を挟むように基板２１と基板３１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基板２１と基板３１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。また、減圧雰囲気下で貼り合せを行い、大気圧雰囲気下に暴露した状態で接着層を硬化することが好ましい。
【０１７６】
なお、液晶２４を含む組成物は、基板２１と基板３１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。また、液晶２４を含む組成物の滴下後に粒状のギャップスペーサを画素が配置されている領域や、当該領域の外側に散布してもよいし、当該ギャップスペーサを含む組成物を滴下してもよい。
【０１７７】
以上の工程により、表示装置１０を作製することができる（図１２（Ｂ））。図１２（Ｂ）は、図６と同じ図である。
【０１７８】
なお、図７で示した構成とする場合には、上記作製方法例におけるＥＬ層９２の作製工程において、ＥＬ層９２ａ及びＥＬ層９２ｂ等をそれぞれ個別に作り分けることで作製できる。例えばメタルマスク等のシャドーマスクを用いた蒸着法や、インクジェット法等を用いてＥＬ層９２ａ等を形成すればよい。また、ＥＬ層９２ａとＥＬ層９２ｂ等とが積層構造を有する場合、一部の層を共通して用いてもよい。
【０１７９】
また、図８（Ａ）、（Ｂ）に示す構成の場合、上記作製方法例における基板２１及び基板３１に代えて、基板４１ａ及び基板４１ｂを用いることができる。本作製方法例においては、基板４１ａまたは基板４１ｂ上に形成する層（例えば着色層５１ａ、着色層５２ａ、導電層２５等）は、高い形成温度を必要としないため、基板４１ａまたは基板４１ｂに樹脂を含む基板やフィルムなどを用いることが容易である。また基板４１ａ及び基板４１ｂ上に形成する層は、ロールトゥロール法を用いて形成することもでき、コストを低減することができる。
【０１８０】
以上が作製方法例についての説明である。
【０１８１】
［各構成要素について］
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。
【０１８２】
〔基板〕
表示装置が有する基板には、平坦面を有する材料を用いることができる。表示素子からの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂などの材料を用いることができる。
【０１８３】
厚さの薄い基板を用いることで、表示装置の軽量化、薄型化を図ることができる。さらに、可撓性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可撓性を有する表示装置を実現できる。
【０１８４】
また、発光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、上記に挙げた基板の他に、金属基板等を用いることもできる。金属基板は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、表示装置の局所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。可撓性や曲げ性を得るためには、金属基板の厚さは、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。
【０１８５】
金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属、もしくはアルミニウム合金またはステンレス等の合金などを好適に用いることができる。
【０１８６】
また、金属基板の表面を酸化する、又は表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処理が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、電着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰囲気で放置する又は加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成してもよい。
【０１８７】
可撓性及び可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度の厚さのガラスや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが好ましく、例えば、熱膨張係数が３０×１０−６／Ｋ以下であるポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴ等を好適に用いることができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。このような材料を用いた基板は、重量が軽いため、該基板を用いた表示装置も軽量にすることができる。
【０１８８】
上記材料中に繊維体が含まれている場合、繊維体は有機化合物または無機化合物の高強度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のことを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布または不織布の状態で用い、この繊維体に樹脂を含浸させ樹脂を硬化させた構造物を、可撓性を有する基板として用いてもよい。可撓性を有する基板として、繊維体と樹脂からなる構造物を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好ましい。
【０１８９】
または、可撓性を有する程度に薄いガラス、金属などを基板に用いることもできる。または、ガラスと樹脂材料とが接着層により貼り合わされた複合材料を用いてもよい。
【０１９０】
可撓性を有する基板に、表示装置の表面を傷などから保護するハードコート層（例えば、窒化シリコン、酸化アルミニウムなど）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば、アラミド樹脂など）等が積層されていてもよい。また、水分等による表示素子の寿命の低下等を抑制するために、可撓性を有する基板に透水性の低い絶縁膜が積層されていてもよい。例えば、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機絶縁材料を用いることができる。
【０１９１】
基板は、複数の層を積層して用いることもできる。特に、ガラス層を有する構成とすると、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い表示装置とすることができる。
【０１９２】
〔トランジスタ〕
トランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層と、を有する。上記では、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合を示している。
【０１９３】
なお、本発明の一態様の表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型又はボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルの上下にゲート電極が設けられていてもよい。
【０１９４】
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
【０１９５】
また、トランジスタに用いる半導体材料としては、例えば、第１４族の元素（シリコン、ゲルマニウム等）、化合物半導体又は半導体特性を有する金属酸化物を半導体層に用いることができる。代表的には、シリコンを含む半導体、ガリウムヒ素を含む半導体又はインジウムを含む金属酸化物などを適用できる。
【０１９６】
特にシリコンよりもバンドギャップの大きな金属酸化物を適用することが好ましい。シリコンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい半導体材料を用いると、トランジスタのオフ状態における電流を低減できるため好ましい。
【０１９７】
特に、半導体層として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はｃ軸が半導体層の被形成面、または半導体層の上面に対し概略垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界が確認できない金属酸化物を用いることが好ましい。
【０１９８】
このような金属酸化物は、結晶粒界を有さないために表示装置を湾曲させたときの応力によって金属酸化物膜にクラックが生じてしまうことが抑制される。したがって、可撓性を有し、湾曲させて用いる表示装置などに、このような金属酸化物を好適に用いることができる。
【０１９９】
また半導体層としてこのような結晶性を有する金属酸化物を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信頼性の高いトランジスタを実現できる。
【０２００】
また、シリコンよりもバンドギャップの大きな金属酸化物を用いたトランジスタは、その低いオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各表示領域に表示した画像の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された表示装置を実現できる。
【０２０１】
半導体層は、例えば少なくともインジウム、亜鉛及びＭ（アルミニウム、チタン、ガリウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、セリウム、スズ、ネオジムまたはハフニウム等の金属）を含むＩｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物で表記される膜を含むことが好ましい。また、該金属酸化物を用いたトランジスタの電気特性のばらつきを減らすため、それらと共に、スタビライザーを含むことが好ましい。
【０２０２】
スタビライザーとしては、上記Ｍで記載の金属を含め、例えば、ガリウム、スズ、ハフニウム、アルミニウム、またはジルコニウム等がある。また、他のスタビライザーとしては、ランタノイドである、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム等がある。
【０２０３】
半導体層を構成する金属酸化物として、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｃｅ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｐｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｎｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｇｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｄｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｏ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物を用いることができる。
【０２０４】
なお、ここで、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物とは、ＩｎとＧａとＺｎを主成分として有する酸化物という意味であり、ＩｎとＧａとＺｎの比率は問わない。また、ＩｎとＧａとＺｎ以外の金属元素が入っていてもよい。
【０２０５】
また、半導体層と導電層は、上記酸化物のうち同一の金属元素を有していてもよい。半導体層と導電層を同一の金属元素とすることで、製造コストを低減させることができる。例えば、同一の金属組成の金属酸化物ターゲットを用いることで、製造コストを低減させることができる。また半導体層と導電層を加工する際のエッチングガスまたはエッチング液を共通して用いることができる。ただし、半導体層と導電層は、同一の金属元素を有していても、組成が異なる場合がある。例えば、トランジスタ及び容量素子の作製工程中に、膜中の金属元素が脱離し、異なる金属組成となる場合がある。
【０２０６】
半導体層を構成する金属酸化物は、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上であることが好ましい。このように、エネルギーギャップの広い金属酸化物を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。
【０２０７】
半導体層を構成する金属酸化物がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、４：２：４．１等が好ましい。なお、成膜される半導体層の原子数比はそれぞれ、誤差として上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。
【０２０８】
半導体層としては、キャリア密度の低い金属酸化物膜を用いる。例えば、半導体層は、キャリア密度が１×１０１７／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１５／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１３／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１１／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１０／ｃｍ３未満であり、１×１０−９／ｃｍ３以上のキャリア密度の金属酸化物を用いることができる。そのような金属酸化物を、高純度真性または実質的に高純度真性な金属酸化物と呼ぶ。これにより不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低いため、安定な特性を有する金属酸化物であるといえる。
【０２０９】
なお、これらに限られず、必要とするトランジスタの半導体特性及び電気特性（電界効果移動度、しきい値電圧等）に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とするトランジスタの半導体特性を得るために、半導体層のキャリア密度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。
【０２１０】
半導体層を構成する金属酸化物において、第１４族元素の一つであるシリコンや炭素が含まれると、半導体層において酸素欠損が増加し、ｎ型化してしまう。このため、半導体層におけるシリコンや炭素の濃度（二次イオン質量分析法により得られる濃度）を、２×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする。
【０２１１】
また、アルカリ金属及びアルカリ土類金属は、金属酸化物と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にする。
【０２１２】
また、半導体層を構成する金属酸化物に窒素が含まれていると、キャリアである電子が生じ、キャリア密度が増加し、ｎ型化しやすい。この結果、窒素が含まれている金属酸化物を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られる窒素濃度は、５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にすることが好ましい。
【０２１３】
また、半導体層は、例えば非単結晶構造でもよい。非単結晶構造は、例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ−Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、または、Ｃ−Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  ａｎｄ  Ａ−Ｂ−ｐｌａｎｅ  Ａｎｃｈｏｒｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶構造、微結晶構造、または非晶質構造を含む。非単結晶構造において、非晶質構造は最も欠陥準位密度が高く、ＣＡＡＣ−ＯＳは最も欠陥準位密度が低い。
【０２１４】
非晶質構造の金属酸化物膜は、例えば、原子配列が無秩序であり、結晶成分を有さない。または、非晶質構造の酸化物膜は、例えば、完全な非晶質構造であり、結晶部を有さない。
【０２１５】
なお、半導体層が、非晶質構造の領域、微結晶構造の領域、多結晶構造の領域、ＣＡＡＣ−ＯＳの領域、単結晶構造の領域のうち、二種以上を有する混合膜であってもよい。混合膜は、例えば上述した領域のうち、いずれか二種以上の領域を含む単層構造、または積層構造を有する場合がある。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
また、本明細書等において、ＣＡＡＣ（ｃ−ａｘｉｓ  ａｌｉｇｎｅｄ  ｃｒｙｓｔａｌ）、及びＣＡＣ（ｃｌｏｕｄ  ａｌｉｇｎｅｄ  ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ）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。
【０２１９】
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。
【０２２０】
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。
【０２２１】
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。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
金属酸化物の結晶構造の一例について説明する。なお、以下では、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物ターゲット（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：４．１［原子数比］）を用いて、スパッタリング法にて成膜された金属酸化物を一例として説明する。上記ターゲットを用いて、基板温度を１００℃以上１３０℃以下として、スパッタリング法により形成した金属酸化物をｓＩＧＺＯと呼称し、上記ターゲットを用いて、基板温度を室温（Ｒ．Ｔ．）として、スパッタリング法により形成した金属酸化物をｔＩＧＺＯと呼称する。例えば、ｓＩＧＺＯは、ｎｃ（ｎａｎｏ  ｃｒｙｓｔａｌ）及びＣＡＡＣのいずれか一方または双方の結晶構造を有する。また、ｔＩＧＺＯは、ｎｃの結晶構造を有する。なお、ここでいう室温（Ｒ．Ｔ．）とは、基板を意図的に加熱しない場合の温度を含む。
【０２２５】
＜ＣＡＣ−ＯＳの構成＞
以下では、本発明の一態様で開示されるトランジスタに用いることができるＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ）−ＯＳの構成について説明する。
【０２２６】
ＣＡＣ−ＯＳとは、例えば、金属酸化物を構成する元素が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上２ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、金属酸化物において、一つあるいはそれ以上の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上２ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。
【０２２７】
なお、金属酸化物は、少なくともインジウム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、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。
【０２２８】
例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳ（ＣＡＣ−ＯＳの中でもＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を、特にＣＡＣ−ＩＧＺＯと呼称してもよい。）とは、インジウム酸化物（以下、ＩｎＯＸ１（Ｘ１は０よりも大きい実数）とする。）、またはインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２（Ｘ２、Ｙ２、およびＺ２は０よりも大きい実数）とする。）と、ガリウム酸化物（以下、ＧａＯＸ３（Ｘ３は０よりも大きい実数）とする。）、またはガリウム亜鉛酸化物（以下、ＧａＸ４ＺｎＹ４ＯＺ４（Ｘ４、Ｙ４、およびＺ４は０よりも大きい実数）とする。）などと、に材料が分離することでモザイク状となり、モザイク状のＩｎＯＸ１、またはＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２が、膜中に均一に分布した構成（以下、クラウド状ともいう。）である。
【０２２９】
つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合金属酸化物である。なお、本明細書において、例えば、第１の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比が、第２の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比よりも大きいことを、第１の領域は、第２の領域と比較して、Ｉｎの濃度が高いとする。
【０２３０】
なお、ＩＧＺＯは通称であり、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、およびＯによる１つの化合物をいう場合がある。代表例として、ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ１（ｍ１は自然数）、またはＩｎ（１＋ｘ０）Ｇａ（１−ｘ０）Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ０（−１≦ｘ０≦１、ｍ０は任意数）で表される結晶性の化合物が挙げられる。
【０２３１】
上記結晶性の化合物は、単結晶構造、多結晶構造、またはＣＡＡＣ構造を有する。なお、ＣＡＡＣ構造とは、複数のＩＧＺＯのナノ結晶がｃ軸配向を有し、かつａ−ｂ面においては配向せずに連結した結晶構造である。
【０２３２】
一方、ＣＡＣ−ＯＳは、金属酸化物の材料構成に関する。ＣＡＣ−ＯＳとは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、およびＯを含む材料構成において、一部にＧａを主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。従って、ＣＡＣ−ＯＳにおいて、結晶構造は副次的な要素である。
【０２３３】
なお、ＣＡＣ−ＯＳは、組成の異なる二種類以上の膜の積層構造は含まないものとする。例えば、Ｉｎを主成分とする膜と、Ｇａを主成分とする膜との２層からなる構造は、含まない。
【０２３４】
なお、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。
【０２３５】
なお、ガリウムの代わりに、アルミニウム、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る場合、ＣＡＣ−ＯＳは、一部に該金属元素を主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。
【０２３６】
ＣＡＣ−ＯＳは、例えば基板を意図的に加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、ＣＡＣ−ＯＳをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス（代表的にはアルゴン）、酸素ガス、及び窒素ガスの中から選ばれたいずれか一つまたは複数を用いればよい。また、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比は低いほど好ましく、例えば酸素ガスの流量比を０％以上３０％未満、好ましくは０％以上１０％以下とすることが好ましい。
【０２３７】
ＣＡＣ−ＯＳは、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−ｒａｙ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）測定法のひとつであるＯｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法によるθ／２θスキャンを用いて測定したときに、明確なピークが観察されないという特徴を有する。すなわち、Ｘ線回折から、測定領域のａ−ｂ面方向、およびｃ軸方向の配向は見られないことが分かる。
【０２３８】
またＣＡＣ−ＯＳは、プローブ径が１ｎｍの電子線（ナノビーム電子線ともいう。）を照射することで得られる電子線回折パターンにおいて、リング状に輝度の高い領域と、該リング領域に複数の輝点が観測される。従って、電子線回折パターンから、ＣＡＣ−ＯＳの結晶構造が、平面方向、および断面方向において、配向性を有さないｎｃ（ｎａｎｏ−ｃｒｙｓｔａｌ）構造を有することがわかる。
【０２３９】
また例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳでは、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｘ−ｒａｙ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて取得したＥＤＸマッピングにより、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、偏在し、混合している構造を有することが確認できる。
【０２４０】
ＣＡＣ−ＯＳは、金属元素が均一に分布したＩＧＺＯ化合物とは異なる構造であり、ＩＧＺＯ化合物と異なる性質を有する。つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と、に互いに相分離し、各元素を主成分とする領域がモザイク状である構造を有する。
【０２４１】
ここで、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域は、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域を、キャリアが流れることにより、金属酸化物としての導電性が発現する。従って、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域が、金属酸化物中にクラウド状に分布することで、高い電界効果移動度（μ）が実現できる。
【０２４２】
一方、ＧａＯＸ３などが主成分である領域は、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、ＧａＯＸ３などが主成分である領域が、金属酸化物中に分布することで、リーク電流を抑制し、良好なスイッチング動作を実現できる。
【０２４３】
従って、ＣＡＣ−ＯＳを半導体素子に用いた場合、ＧａＯＸ３などに起因する絶縁性と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１に起因する導電性とが、相補的に作用することにより、高いオン電流（Ｉｏｎ）、および高い電界効果移動度（μ）を実現することができる。
【０２４４】
また、ＣＡＣ−ＯＳを用いた半導体素子は、信頼性が高い。従って、ＣＡＣ−ＯＳは、ディスプレイをはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。
【０２４５】
または、トランジスタのチャネルが形成される半導体に、シリコンを用いることが好ましい。シリコンとしてアモルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリコンを用いることが好ましい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなどを用いることが好ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成でき、且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。このような多結晶半導体を画素に適用することで画素の開口率を向上させることができる。また極めて高精細な表示部とする場合であっても、ゲート駆動回路とソース駆動回路を画素と同一基板上に形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減することができる。
【０２４６】
本実施の形態で例示したボトムゲート構造のトランジスタは、作製工程を削減できるため好ましい。またこのときアモルファスシリコンを用いることで、多結晶シリコンよりも低温で形成できるため、半導体層よりも下層の配線は電極の材料、基板の材料として、耐熱性の低い材料を用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば、極めて大面積のガラス基板などを好適に用いることができる。一方、トップゲート型のトランジスタは、自己整合的に不純物領域を形成しやすいため、特性のばらつきなどを低減することできるため好ましい。このとき特に、多結晶シリコンや単結晶シリコンなどを用いる場合に適している。
【０２４７】
〔導電層〕
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタングステンなどの金属、またはこれを主成分とする合金などが挙げられる。またこれらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛等の酸化物を用いてもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まるため好ましい。
【０２４８】
また、透光性を有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物またはグラフェンを用いることができる。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、またはチタンなどの金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）などを用いてもよい。なお、金属材料、合金材料（またはそれらの窒化物）を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすればよい。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。これらは、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層や、表示素子が有する導電層（画素電極や共通電極として機能する導電層）にも用いることができる。
【０２４９】
〔絶縁層〕
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。
【０２５０】
また発光素子は、一対の透水性の低い絶縁膜の間に設けられていることが好ましい。これにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、装置の信頼性の低下を抑制できる。
【０２５１】
透水性の低い絶縁膜としては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の窒素と珪素を含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。
【０２５２】
例えば、透水性の低い絶縁膜の水蒸気透過量は、１×１０−５［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、好ましくは１×１０−６［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、より好ましくは１×１０−７［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０−８［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下とする。
【０２５３】
〔液晶素子〕
液晶素子としては、例えば垂直配向（ＶＡ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードが適用された液晶素子を用いることができる。垂直配向モードとしては、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｓｕｐｅｒ  Ｖｉｅｗ）モードなどを用いることができる。
【０２５４】
また、液晶素子には、様々なモードが適用された液晶素子を用いることができる。例えばＶＡモードのほかに、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）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）モード等が適用された液晶素子を用いることができる。
【０２５５】
なお、液晶素子は、液晶の光学的変調作用によって光の透過または非透過を制御する素子である。なお、液晶の光学的変調作用は、液晶にかかる電界（横方向の電界、縦方向の電界又は斜め方向の電界を含む）によって制御される。なお、液晶素子に用いる液晶としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。これらの液晶材料は、条件により、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。
【０２５６】
また、液晶材料としては、ポジ型の液晶、またはネガ型の液晶のいずれを用いてもよく、適用するモードや設計に応じて最適な液晶材料を用いればよい。
【０２５７】
また、液晶の配向を制御するため、配向膜を設けることができる。なお、横電界方式を採用する場合、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために数重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を液晶層に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が短く、光学的等方性である。また、ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。
【０２５８】
また、液晶素子として、透過型の液晶素子、反射型の液晶素子、または半透過型の液晶素子などを用いることができる。
【０２５９】
本発明の一態様では、特に反射型の液晶素子を用いることができる。
【０２６０】
透過型または半透過型の液晶素子を用いる場合、一対の基板を挟むように、２つの偏光板を設ける。また偏光板よりも外側に、バックライトを設ける。バックライトとしては、直下型のバックライトであってもよいし、エッジライト型のバックライトであってもよい。ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を備える直下型のバックライトを用いると、ローカルディミングが容易となり、コントラストを高めることができるため好ましい。また、エッジライト型のバックライトを用いると、バックライトを含めたモジュールの厚さを低減できるため好ましい。
め好ましい。
【０２６１】
反射型の液晶素子を用いる場合には、表示面側に偏光板を設ける。またこれとは別に、表示面側に光拡散板を配置すると、視認性を向上させられるため好ましい。
【０２６２】
また、反射型、または半透過型の液晶素子を用いる場合、偏光板よりも外側に、フロントライトを設けてもよい。フロントライトとしては、エッジライト型のフロントライトを用いることが好ましい。ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を備えるフロントライトを用いると、消費電力を低減できるため好ましい。
【０２６３】
〔発光素子〕
発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流又は電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、ＬＥＤ、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子等を用いることができる。
【０２６４】
発光素子は、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型などがある。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。
【０２６５】
ＥＬ層は少なくとも発光層を有する。ＥＬ層は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。
【０２６６】
ＥＬ層には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。ＥＬ層を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
【０２６７】
陰極と陽極の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層において再結合し、ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。
【０２６８】
発光素子として、白色発光の発光素子を適用する場合には、ＥＬ層に２種類以上の発光物質を含む構成とすることが好ましい。例えば２以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるように、発光物質を選択することにより白色発光を得ることができる。例えば、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｙ（黄）、Ｏ（橙）等の発光を示す発光物質、またはＲ、Ｇ、Ｂのうち２以上の色のスペクトル成分を含む発光を示す発光物質のうち、２以上を含むことが好ましい。また、発光素子からの発光のスペクトルが、可視光領域の波長（例えば３５０ｎｍ〜７５０ｎｍ）の範囲内に２以上のピークを有する発光素子を適用することが好ましい。また、黄色の波長領域にピークを有する材料の発光スペクトルは、緑色及び赤色の波長領域にもスペクトル成分を有する材料であることが好ましい。
【０２６９】
ＥＬ層は、一の色を発光する発光材料を含む発光層と、他の色を発光する発光材料を含む発光層とが積層された構成とすることが好ましい。例えば、ＥＬ層における複数の発光層は、互いに接して積層されていてもよいし、いずれの発光材料も含まない領域を介して積層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と燐光発光層との間に、当該蛍光発光層または燐光発光層と同一の材料（例えばホスト材料、アシスト材料）を含み、且ついずれの発光材料も含まない領域を設ける構成としてもよい。これにより、発光素子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。
【０２７０】
また、発光素子は、ＥＬ層を１つ有するシングル素子であってもよいし、複数のＥＬ層が電荷発生層を介して積層されたタンデム素子であってもよい。
【０２７１】
可視光を透過する導電膜は、例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いて形成することができる。また、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、又はこれら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。
【０２７２】
可視光を反射する導電膜は、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、又はこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ランタン、ネオジム、又はゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、チタン、ニッケル、またはネオジムと、アルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）を用いてもよい。また銅、パラジウム、マグネシウムと、銀を含む合金を用いてもよい。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム膜またはアルミニウム合金膜に接して金属膜又は金属酸化物膜を積層することで、酸化を抑制することができる。このような金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタンや酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とインジウム錫酸化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いることができる。
【０２７３】
電極は、それぞれ、蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すればよい。そのほか、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、又はメッキ法を用いて形成することができる。
【０２７４】
なお、上述した、発光層、ならびに正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、及び電子注入性の高い物質、バイポーラ性の物質等を含む層は、それぞれ量子ドットなどの無機化合物や、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を有していてもよい。例えば、量子ドットを発光層に用いることで、発光材料として機能させることもできる。
【０２７５】
なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。また、１２族と１６族、１３族と１５族、または１４族と１６族の元素グループを含む材料を用いてもよい。または、カドミウム、セレン、亜鉛、硫黄、リン、インジウム、テルル、鉛、ガリウム、ヒ素、アルミニウム等の元素を含む量子ドット材料を用いてもよい。
【０２７６】
〔接着層〕
接着層としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。
【０２７７】
また、上記樹脂に乾燥剤を含んでいてもよい。例えば、アルカリ土類金属の酸化物（酸化カルシウムや酸化バリウム等）のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用いることができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が素子に侵入することを抑制でき、表示装置の信頼性が向上するため好ましい。
【０２７８】
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。
【０２７９】
〔接続層〕
接続層としては、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。
【０２８０】
〔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。
【０２８１】
〔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。
【０２８２】
以上が各構成要素についての説明である。
【０２８３】
［作製方法例］
ここでは、基板の剥離方法、及びこれを応用した可撓性を有する基板を有する表示パネルの作製方法の例について説明する。
【０２８４】
ここでは、表示素子、回路、配線、電極、着色層や遮光層などの光学部材、及び絶縁層等が含まれる層をまとめて素子層と呼ぶこととする。例えば、素子層は表示素子を含み、表示素子の他に表示素子と電気的に接続する配線、画素や回路に用いるトランジスタなどの素子を備えていてもよい。
【０２８５】
また、ここでは、表示素子が完成した（作製工程が終了した）段階において、素子層を支持し、可撓性を有する部材のことを、基板と呼ぶこととする。例えば、基板には、厚さが１０ｎｍ以上３００μｍ以下の、極めて薄いフィルム等も含まれる。
【０２８６】
可撓性を有し、絶縁表面を備える基板上に素子層を形成する方法としては、代表的には以下に挙げる２つの方法がある。一つは、基板上に直接、素子層を形成する方法である。もう一つは、基板とは異なる支持基板上に素子層を形成した後、素子層と支持基材を剥離し、素子層を基板に転置する方法である。なお、ここでは詳細に説明しないが、上記２つの方法に加え、可撓性を有さない基板上に素子層を形成し、当該基板を研磨等により薄くすることで可撓性を持たせる方法もある。
【０２８７】
基板を構成する材料が、素子層の形成工程にかかる熱に対して耐熱性を有する場合には、基板上に直接、素子層を形成すると、工程が簡略化されるため好ましい。このとき、基板を支持基材に固定した状態で素子層を形成すると、装置内、及び装置間における搬送が容易になるため好ましい。
【０２８８】
また、素子層を支持基材上に形成した後に、基板に転置する方法を用いる場合、まず支持基材上に剥離層と絶縁層を積層し、当該絶縁層上に素子層を形成する。続いて、支持基材と素子層の間で剥離し、素子層を基板に転置する。このとき、支持基材と剥離層の界面、剥離層と絶縁層の界面、または剥離層中で剥離が生じるような材料を選択すればよい。この方法では、支持基材や剥離層に耐熱性の高い材料を用いることで、素子層を形成する際に素子層を形成する際にかかる温度の上限を高めることができ、より信頼性の高い素子を有する素子層を形成できるため、好ましい。
【０２８９】
例えば剥離層として、タングステンなどの高融点金属材料を含む層と、当該金属材料の酸化物を含む層を積層して用い、剥離層上の絶縁層として、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどを複数積層した層を用いることが好ましい。なお、本明細書中において、酸化窒化物は、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。
【０２９０】
素子層と支持基材とを剥離する方法としては、機械的な力を加えることや、剥離層をエッチングすること、または剥離界面に液体を浸透させることなどが、一例として挙げられる。または、剥離界面を形成する２層の熱膨張の違いを利用し、加熱または冷却することにより剥離を行ってもよい。
【０２９１】
また、支持基材と絶縁層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい。
【０２９２】
例えば、支持基材としてガラスを用い、絶縁層としてポリイミドなどの有機樹脂を用いることができる。このとき、素子層を形成した後に、有機樹脂にレーザ光等を照射して、支持基材と有機樹脂との剥離性を向上させて剥離を行うことができる。これにより、素子層の形成時に意図せず剥離が生じてしまうことを防ぐことができる。
【０２９３】
また、剥離時にはレーザ光等を用いて有機樹脂の一部を局所的に加熱する、または鋭利な部材により物理的に有機樹脂の一部を切断、または貫通すること等により剥離の起点を形成し、ガラスと有機樹脂の界面で剥離を行ってもよい。
【０２９４】
また、支持基材と有機樹脂からなる絶縁層の間に発熱層を設け、当該発熱層を加熱することにより、当該発熱層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。発熱層としては、電流を流すことにより発熱する材料、光を吸収することにより発熱する材料、磁場を印加することにより発熱する材料など、様々な材料を用いることができる。例えば発熱層としては、半導体、金属、絶縁体から選択して用いることができる。
【０２９５】
なお、上述した方法において、有機樹脂からなる絶縁層は、剥離後に基板として用いることもできる。
【０２９６】
以上が可撓性を有する表示パネルを作製する方法についての説明である。
【０２９７】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【０２９８】
（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、図面を参照して説明する。
【０２９９】
図１３（Ａ）は、表示装置４００のブロック図である。表示装置４００は、表示部３６２、回路ＧＤ、及び回路ＳＤを有する。表示部３６２は、マトリクス状に配列した複数の画素４１０を有する。
【０３００】
表示装置４００は、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、及び複数の配線Ｓ２を有する。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は、それぞれ、矢印Ｒで示す方向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Ｓ１及び複数の配線Ｓ２は、それぞれ、矢印Ｃで示す方向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。
【０３０１】
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。
【０３０２】
画素４１０は、反射型の液晶素子と、発光素子を有する。
【０３０３】
図１３（Ｂ１）、（Ｂ２）に、画素４１０が有する電極３１１の構成例を示す。電極３１１は、液晶素子の反射電極として機能する。
【０３０４】
図１３（Ｂ１）、（Ｂ２）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が発する光は、電極３１１とは反対側に射出される。
【０３０５】
図１３（Ｂ１）では、矢印Ｒで示す方向に隣接する画素４１０が異なる色に対応する画素である。図１３（Ｂ２）では、矢印Ｃで示す方向に隣接する画素４１０が異なる色に対応する画素である。
【０３０６】
回路ＧＤには、シフトレジスタ等の様々な順序回路等を用いることができる。回路ＧＤには、トランジスタ及び容量素子等を用いることができる。回路ＧＤが有するトランジスタは、画素４１０に含まれるトランジスタと同じ工程で形成することができる。
【０３０７】
回路ＳＤは、配線Ｓ１と電気的に接続される。回路ＳＤには、例えば、集積回路を用いることができる。具体的には、回路ＳＤには、シリコン基板上に形成された集積回路を用いることができる。
【０３０８】
例えば、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｇｌａｓｓ）方式またはＣＯＦ方式等を用いて、画素４１０と電気的に接続されるパッドに回路ＳＤを実装することができる。具体的には、異方性導電膜を用いて、パッドに集積回路を実装できる。
【０３０９】
図１４は、画素４１０の回路図の一例である。図１４では、隣接する２つの画素４１０を示している。
【０３１０】
画素４１０は、スイッチＳＷ１、容量素子Ｃ１、液晶素子３４０、スイッチＳＷ２、トランジスタＭ、容量素子Ｃ２、及び発光素子３６０等を有する。また、画素４１０には、配線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３４０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ１、及び発光素子３６０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ２を示している。
【０３１１】
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。
【０３１２】
スイッチＳＷ１のゲートは、配線Ｇ１と接続されている。スイッチＳＷ１のソース及びドレインのうち一方は、配線Ｓ１と接続され、他方は、容量素子Ｃ１の一方の電極、及び液晶素子３４０の一方の電極と接続されている。容量素子Ｃ１の他方の電極は、配線ＣＳＣＯＭと接続されている。液晶素子３４０の他方の電極が配線ＶＣＯＭ１と接続されている。
【０３１３】
スイッチＳＷ２のゲートは、配線Ｇ２と接続されている。スイッチＳＷ２のソース及びドレインのうち一方は、配線Ｓ２と接続され、他方は、容量素子Ｃ２の一方の電極、及びトランジスタＭのゲートと接続されている。容量素子Ｃ２の他方の電極は、トランジスタＭのソースまたはドレインの一方、及び配線ＡＮＯと接続されている。トランジスタＭのソースまたはドレインの他方は、発光素子３６０の一方の電極と接続されている。発光素子３６０の他方の電極は、配線ＶＣＯＭ２と接続されている。
【０３１４】
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。
【０３１５】
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。
【０３１６】
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。
【０３１７】
図１４に示す画素４１０は、例えば反射モードの表示を行う場合には、配線Ｇ１及び配線Ｓ１に与える信号により駆動し、液晶素子３４０による光学変調を利用して表示することができる。また、透過モードで表示を行う場合には、配線Ｇ２及び配線Ｓ２に与える信号により駆動し、発光素子３６０を発光させて表示することができる。また両方のモードで駆動する場合には、配線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。
【０３１８】
なお、図１４では一つの画素４１０に、一つの液晶素子３４０と一つの発光素子３６０とを有する例を示したが、これに限られない。図１５（Ａ）は、一つの画素４１０に一つの液晶素子３４０と４つの発光素子３６０（発光素子３６０ｒ、３６０ｇ、３６０ｂ、３６０ｗ）を有する例を示している。図１５（Ａ）に示す画素４１０は、図１４とは異なり、１つの画素で発光素子を用いたフルカラーの表示が可能である。
【０３１９】
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。
【０３２０】
図１５（Ａ）に示す例では、例えば４つの発光素子３６０に、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、及び白色（Ｗ）を呈する発光素子を用いることができる。また液晶素子３４０として、白色を呈する反射型の液晶素子を用いることができる。これにより、反射モードの表示を行う場合には、反射率の高い白色の表示を行うことができる。また透過モードで表示を行う場合には、演色性の高い表示を低い電力で行うことができる。
【０３２１】
図１５（Ｂ）に、図１５（Ａ）に対応した画素４１０の構成例を示す。画素４１０は、電極３１１と重なる発光素子３６０ｗ、発光素子３６０ｒ、発光素子３６０ｇ、及び発光素子３６０ｂを有する。発光素子３６０ｒ、発光素子３６０ｇ、及び発光素子３６０ｂは、発光面積がほぼ同等であることが好ましい。
【０３２２】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【０３２３】
（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備える電子機器の例について、図面を参照して説明する。
【０３２４】
本発明の一態様の表示装置を用いることで、二つの表示部を有する電子機器を作製できる。また、利便性が高められた電子機器を作製できる。また、使用環境や使用方法、表示する画像に適した表示を行うことのできる電子機器を作製できる。また、消費電力が低減された電子機器を作製できる。また、信頼性の高い電子機器を作製できる。また、これまでにない電子機器を作製できる。また、意匠性に優れた電子機器を作製できる。また、汎用性に優れた電子機器を作製できる。また、軽量で可搬性に優れた電子機器を作製できる。またコンパクトな電子機器を作製できる。
【０３２５】
電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
【０３２６】
本発明の一態様の電子機器は、二次電池を有していてもよく、非接触電力伝送を用いて、二次電池を充電することができると好ましい。二次電池としては、例えば、ゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池（リチウムイオンポリマー電池）等のリチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などが挙げられる。
【０３２７】
本発明の一態様の電子機器は、アンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信することで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器がアンテナ及び二次電池を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。
【０３２８】
本発明の一態様の電子機器は、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの）を有していてもよい。
【０３２９】
本発明の一態様の電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）を実行する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出す機能等を有することができる。
【０３３０】
さらに、複数の表示部を有する電子機器においては、一つの表示部を主として画像情報を表示し、別の一つの表示部を主として文字情報を表示する機能、または複数の表示部に視差を考慮した画像を表示することで立体的な画像を表示する機能等を有することができる。さらに、受像部を有する電子機器においては、静止画または動画を撮影する機能、撮影した画像を自動または手動で補正する機能、撮影した画像を記録媒体（外部または電子機器に内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能等を有することができる。なお、本発明の一態様の電子機器が有する機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。
【０３３１】
以下では、より具体的な例について図面を参照して説明する。
【０３３２】
図１６（Ａ１）、（Ａ２）に、本発明の一態様の表示装置が適用された電子機器１０００を示す。電子機器１０００は背中合わせに位置する２つの表示部１００２ａ、表示部１００２ｂを有する。図１６（Ａ１）には表示部１００２ａ側を、図１６（Ａ２）には表示部１００２ｂ側をそれぞれ示す。
【０３３３】
電子機器１０００は、筐体１００１、表示部１００２ａ、表示部１００２ｂ、操作ボタン１００３、スピーカ１００４、マイク１００５、外部接続ポート１００６、カメラ１００７等を有する。また表示部１００２ａ及び表示部１００２ｂよりも外側に額縁部１００８が設けられている。
【０３３４】
表示部１００２ａと表示部１００２ｂは、本発明の一態様の表示装置を含んで構成される。表示部１００２ａと表示部１００２ｂの一方は、反射光を利用して画像を表示することができ、表示部１００２ａと表示部１００２ｂの他方は、発光を利用して画像を表示することができる。
【０３３５】
例えば使用者は、使用環境や用途に応じて、表示部１００２ａと表示部１００２ｂとを切り替えて用いることができる。例えば、外光が明るい場所で使用する場合や、文書情報などを閲覧する場合などでは、外光を利用した表示部を用い、また夜間や暗い室内など、外光の照度が極めて小さい環境で使用する場合や、鮮やかな画像を閲覧する場合などでは、発光を利用した表示部を用いることができる。
【０３３６】
また、表示部１００２ａと表示部１００２ｂの両方に画像を表示させることで、使用者と、使用者と向かい合わせに位置する人とが、それぞれ異なる表示部に表示された画像を見る、といったこともできる。
【０３３７】
額縁部１００８は、表示部１００２ａ及び表示部１００２ｂの端部を保護する部分である。額縁部１００８は、筐体１００１と同じ材質であってもよいが、ゴムなどの弾性体を用いるとより好適である。
【０３３８】
表示部１００２ａ及び表示部１００２ｂの少なくとも一方は、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に触れることで行うことができる。
【０３３９】
また、操作ボタン１００３の操作により、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や、表示部１００２ａまたは表示部１００２ｂ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。
【０３４０】
また、筐体１００１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、電子機器の向き（縦か横か）を判断して、表示部１００２ａまたは表示部１００２ｂ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１００２ａまたは表示部１００２ｂを触れること、操作ボタン１００３の操作、またはマイク１００５を用いた音声入力等により行うこともできる。
【０３４１】
本実施の形態で例示する電子機器１０００は、携帯情報端末として機能する。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。本実施の形態で例示する電子機器１０００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、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。
【０３４２】
電子機器１０００は、表示部１００２ａ及び表示部１００２ｂが位置する部分の厚さを極めて薄くすることができる。例えば、この部分の厚さを０．１ｍｍ以上１ｃｍ以下、好ましくは０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下にまで薄くすることができる。そのため、極めて可搬性に優れた電子機器とすることができる。
【０３４３】
また、図１６（Ｂ１）、（Ｂ２）に示す電子機器１０１０のように、額縁部１００８を設けずにシームレスな構成とすることもできる。これにより、より意匠性に優れた電子機器とすることができる。
【０３４４】
図１６（Ｂ１）、（Ｂ２）に示す電子機器１０１０において、額縁部１００８を設けないため、表示部１００２ａ及び表示部１００２ｂを構成する表示装置に、樹脂基板などを用いることで、壊れにくい電子機器を実現できる。また、表示装置の表面を覆って樹脂やゴムなどを設け、表示装置を保護する構成としてもよい。
【０３４５】
また、図１６（Ｂ１）、（Ｂ２）に示す電子機器１０１０において、スピーカは筐体１００１に組み込んでもよいし、近距離無線通信技術により、他のスピーカや使用者が装着するイヤホン、またはヘッドセットなどに音声を送信する構成としてもよい。または、表示部１００２ａ及び表示部１００２ｂが振動することにより音声を発する構成としてもよい。
【０３４６】
図１７（Ａ）〜（Ｅ）に、電子機器１１００を示す。
【０３４７】
電子機器１１００は、筐体１１０１と、筐体１１０２と、ヒンジ１１０４と、を有する。筐体１１０１と筐体１１０２とは、ヒンジ１１０４により回転可能に連結されている。電子機器１１００は、筐体１１０１と筐体１１０２とは、ヒンジ１１０４の回転軸を中心として相対的に概略３６０度回転させることが可能である。
【０３４８】
筐体１１０１と筐体１１０２とは、ヒンジ１１０４の内部を通るケーブルによって電気的に接続されている。これにより、筐体１１０１と筐体１１０２の間で信号や電力を伝送することができる。また、それぞれの筐体に設けられた表示部に表示される画像を同期させることができる。
【０３４９】
筐体１１０１は、一方の面側に表示部１１０３ａを有し、他方の面側に表示部１１０３ｃを有する。筐体１１０２は、一方の面側に表示部１１０３ｂを有し、他方の面側に表示部１１０３ｄを有する。
【０３５０】
筐体１１０１が有する表示部１１０３ａと表示部１１０３ｃは、本発明の一態様の表示装置を含んで構成される。また、筐体１１０２が有する表示部１１０３ｂと表示部１１０３ｄは、本発明の一態様の表示装置を含んで構成される。表示部１１０３ａと表示部１１０３ｃの一方、及び表示部１１０３ｂと表示部１１０３ｄの一方は、反射光を利用して画像を表示することができ、表示部１１０３ａと表示部１１０３ｃの他方、及び表示部１１０３ｂと表示部１１０３ｄの他方は、発光を利用して画像を表示することができる。
【０３５１】
ここでは、表示部１１０３ａと表示部１１０３ｂがそれぞれ反射光を利用して画像を表示する機能を有し、表示部１１０３ｃと表示部１１０３ｄがそれぞれ発光を利用して画像を表示することができるとする。
【０３５２】
図１７（Ａ）は、電子機器１１００を閉じた状態を示している。また図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）をヒンジ１１０４側から見た状態を示している。このとき、電子機器１１００は両面表示可能なタブレット端末として使用することができる。表示部１１０３ａと表示部１１０３ｂの少なくとも一方に画像を表示することができる。この形態は、反射光を利用した表示を行うことができるため、消費電力が低減可能な形態である。
【０３５３】
図１７（Ａ）では、筐体１１０１が外部接続ポート１１０５と、カメラ１１０６を備える構成を示している。また、筐体１１０１または筐体１１０２に、電源ボタンや、音量調節用ボタンなどの操作ボタン、光学ディスクやメモリカードなどの記憶媒体の挿入ポートなどを設けてもよい。
【０３５４】
図１７（Ｃ）、（Ｄ）は、筐体１１０１と筐体１１０２を開いた状態を示している。この状態では、表示部１１０３ｃと表示部１１０３ｄにそれぞれ画像を表示することができる。この形態では、表示部１１０３ｃと表示部１１０３ｄに鮮やかな画像表示を行うことができる。
【０３５５】
図１７（Ｃ）、（Ｄ）に示す形態では、例えば、表示部１１０３ｃまたは表示部１１０３ｄをキーボードやタッチパッドとして機能させることで、ノート型のパーソナルコンピュータとして用いることができる。また、表示部１１０３ｃと表示部１１０３ｄにそれぞれ画像を表示することで、ブック型の情報端末機器として用いることもできる。
【０３５６】
またこのとき、表示部１１０３ｃと背中合わせに位置する表示部１１０３ａや、表示部１１０３ｄと背中合わせに位置する表示部１１０３ｂにも、画像を表示することができる。例えば、例えば静止画を表示することで、電子機器１１００のデザインを自由に変更することもできる。また、使用者と向かい合わせに位置する他の人に、画像を示すことができるため、例えば向かい合わせに座ったままプレゼンテーションを行うこともできる。
【０３５７】
図１７（Ｅ）は、筐体１１０１と筐体１１０２を１８０度開いた状態を示している。このような形態とすることで、両面表示可能で、且つ表示領域の広いタブレット端末として用いることができる。
【０３５８】
図１７（Ｆ）は、表示部１１０３ｃと表示部１１０３ｄとが表面に位置するように、筐体１１０１と筐体１１０２を折り畳んだ状態を示している。この形態では、表示部１１０３ｃまたは表示部１１０３ｄに鮮やかな表示を行うことができる。
【０３５９】
このように、本発明の一態様の電子機器１１００は、使用環境や用途に応じて形態を変化させることにより、利便性が高められた電子機器である。
【０３６０】
例えばタブレット端末として用いる場合、外光が明るい場所で使用する場合や、文書情報などを閲覧する場合などでは、図１７（Ａ）に示すような形態とし、反射光を利用して画像を表示させることができる。一方、夜間や暗い室内など、外光の照度が極めて小さい環境で使用する場合や、鮮やかな画像を閲覧する場合などでは、図１７（Ｆ）に示すような形態とし、発光を利用して画像を表示させることができる。
【０３６１】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【０３６２】
１０    表示装置
１１    表示面
１２    表示面
１４    表示部
１４ａ    表示部
１４ｂ    表示部
２０ａ    発光
２０ｂ    反射光
２１    基板
２３    導電層
２３ｂ    導電層
２４    液晶
２５    導電層
３０    画素ユニット
３１    基板
３１Ｂ    表示素子
３１Ｇ    表示素子
３１ｐ    画素
３１Ｒ    表示素子
３１Ｗ    表示素子
３２    基板
３２Ｗ    表示素子
３２Ｂ    表示素子
３２Ｇ    表示素子
３２ｐ    画素
３２Ｒ    表示素子
３４    回路
３５    配線
３５ｅ    光
３５ｒ    光
３６    ＦＰＣ
３７    ＩＣ
４０    表示素子
４１    機能層
４１ａ    基板
４１ｂ    基板
４３    剥離層
４４    支持基板
４５    絶縁層
５１ａ    着色層
５１ｂ    着色層
５２    遮光層
５２ａ    着色層
５２ｂ    着色層
５３ａ    配向膜
５３ｂ    配向膜
６１    絶縁層
７０ａ    トランジスタ
７０ｂ    トランジスタ
７１    導電層
７２    半導体層
７４ａ    導電層
７４ｂ    導電層
８０    接続部
８１    絶縁層
８２    絶縁層
８３    絶縁層
８４    絶縁層
８９    接着層
９０    表示素子
９１    導電層
９２    ＥＬ層
９２ａ    ＥＬ層
９２ｂ    ＥＬ層
９３    導電層
９４    絶縁層
３１１    電極
３４０    液晶素子
３６０    発光素子
３６０ｂ    発光素子
３６０ｇ    発光素子
３６０ｒ    発光素子
３６０ｗ    発光素子
３６２    表示部
４００    表示装置
４１０    画素
１０００    電子機器
１００１    筐体
１００２ａ    表示部
１００２ｂ    表示部
１００３    操作ボタン
１００４    スピーカ
１００５    マイク
１００６    外部接続ポート
１００７    カメラ
１００８    額縁部
１０１０    電子機器
１１００    電子機器
１１０１    筐体
１１０２    筐体
１１０３ａ    表示部
１１０３ｂ    表示部
１１０３ｃ    表示部
１１０３ｄ    表示部
１１０４    ヒンジ
１１０５    外部接続ポート
１１０６    カメラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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