(57)【要約】【課題】信頼性が高い表示装置もしくは電子機器を提供する。【解決手段】基板と、第１の電極、ＥＬ層、および第２の電極を有する発光素子と、発光素子に接する有機樹脂膜と、発光素子および有機樹脂膜に接する酸化物半導体膜とを有する表示装置または発光装置である。酸化物半導体膜は、発光素子に含まれる第１の電極または第２の電極と接する。また、酸化物半導体膜は、有機樹脂膜の露出部、代表的には有機樹脂膜の側面と接する。発光素子および有機樹脂膜は、基板と酸化物半導体膜の間に位置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、有機樹脂膜と、第１の膜とを有し、
前記有機樹脂膜は、前記発光素子に接する領域を有し、
前記発光素子は、第１の電極と、ＥＬ層と、第２の電極とを有し、
前記第１の膜は、前記第２の電極と接する領域を有し、
前記第１の膜は、前記有機樹脂膜の少なくとも側面と接する領域を有し、
前記第１の膜は、亜鉛またはガリウムと、酸素を含む
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１において、絶縁膜を有し、
前記絶縁膜は、前記第１の膜と接する領域を有することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
発光素子と、有機樹脂膜と、第１の膜と、第２の膜とを有し、
前記有機樹脂膜は、前記発光素子に接する領域を有し、
前記発光素子は、第１の電極と、ＥＬ層と、第２の電極とを有し、
前記第１の膜は、前記第２の膜と接する領域を有し、
前記第１の膜は、前記第２の電極と接する領域を有し、
前記第１の膜は、前記有機樹脂膜の少なくとも側面と接する領域を有し、
前記第１の膜は、亜鉛またはガリウムと、酸素を含み、
前記第２の膜は、インジウム及び酸素を含む
ことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
発光素子と、有機樹脂膜と、第１の膜と、第２の膜とを有し、
前記有機樹脂膜は、前記発光素子に接する領域を有し、
前記発光素子は、第１の電極と、ＥＬ層と、第２の電極とを有し、
前記第１の膜は、前記第２の膜と接する領域を有し、
前記第２の膜は、前記第２の電極と接する領域を有し、
前記第２の膜は、前記有機樹脂膜の少なくとも側面と接する領域を有し、
前記第１の膜は、亜鉛またはガリウムと、酸素を含み、
前記第２の膜は、インジウム及び酸素を含む
ことを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、前記第１の膜は、インジウムと、Ｍ（ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、またはＮｄ）と、亜鉛と、酸素とを含み、
前記Ｍの原子数比は、前記インジウムの原子数比より大きい値を有し、
前記亜鉛の原子数比は、前記インジウムの原子数比より大きい値を有する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、トランジスタを有し、
前記トランジスタは、前記発光素子に接続されること
を特徴とする表示装置。
【請求項７】
発光素子と、有機樹脂膜と、第１の膜とを有し、
前記有機樹脂膜は、前記発光素子に接する領域を有し、
前記発光素子は、第１の電極と、ＥＬ層と、第２の電極とを有し、
前記第１の膜は、前記第２の電極と接する領域を有し、
前記第１の膜は、前記有機樹脂膜の少なくとも側面と接する領域を有し、
前記第１の膜は、亜鉛またはガリウムと、酸素を含むこと
ことを特徴とする発光装置。
【請求項８】
請求項７において、絶縁膜を有し、
前記絶縁膜は、前記第１の膜と接する領域を有することを特徴とする発光装置。
【請求項９】
発光素子と、有機樹脂膜と、第１の膜と、第２の膜とを有し、
前記有機樹脂膜は、前記発光素子に接する領域を有し、
前記発光素子は、第１の電極と、ＥＬ層と、第２の電極とを有し、
前記第１の膜は、前記第２の膜と接する領域を有し、
前記第１の膜は、前記第２の電極と接する領域を有し、
前記第１の膜は、前記有機樹脂膜の少なくとも側面と接する領域を有し、
前記第１の膜は、亜鉛またはガリウムと、酸素を含み、
前記第２の膜は、インジウム及び酸素を含む
ことを特徴とする発光装置。
【請求項１０】
発光素子と、有機樹脂膜と、第１の膜と、第２の膜とを有し、
前記有機樹脂膜は、前記発光素子に接する領域を有し、
前記発光素子は、第１の電極と、ＥＬ層と、第２の電極とを有し、
前記第１の膜は、前記第２の膜と接する領域を有し、
前記第２の膜は、前記第２の電極と接する領域を有し、
前記第２の膜は、前記有機樹脂膜の少なくとも側面と接する領域を有し、
前記第１の膜は、亜鉛またはガリウムと、酸素を含み、
前記第２の膜は、インジウム及び酸素を含む
ことを特徴とする発光装置。
【請求項１１】
請求項７乃至１０のいずれか一項において、前記第１の膜は、インジウムと、Ｍ（ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、またはＮｄ）と、亜鉛と、酸素とを含み、
前記Ｍの原子数比は、前記インジウムの原子数比より大きい値を有し、
前記亜鉛の原子数比は、前記インジウムの原子数比より大きい値を有する
ことを特徴とする発光装置。
【請求項１２】
請求項７乃至１１のいずれか一項において、トランジスタを有し、
前記トランジスタは、前記発光素子に接続されること
を特徴とする発光装置。
【請求項１３】
請求項１乃至６のいずれか一に記載の表示装置と、
操作スイッチ、筐体、またはマイクと、を有する電子機器。
【請求項１４】
請求項７乃至１２のいずれか一に記載の発光装置と、筐体と、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、表示装置に関する。または、本発明の一態様は、表示装置の作製方法に関する。
【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。例えば、本発明の一態様は、物、方法、もしくは製造方法に関する。または、本発明は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、もしくは組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。または、本発明の一態様は、記憶装置、プロセッサそれらの駆動方法またはそれらの製造方法に関する。
【０００３】
なお、本明細書等において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうるもの全般を指す。よって、トランジスタやダイオードなどの半導体素子や半導体回路は半導体装置である。また、表示装置、発光装置、照明装置、電気光学装置、および電子機器などは、半導体素子や半導体回路を含む場合がある。よって、表示装置、発光装置、照明装置、電気光学装置、および電子機器なども半導体装置を有する場合がある。
【背景技術】
【０００４】
近年、表示装置の表示領域に用いる表示素子として、液晶素子の研究開発が盛んに行われている。また、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）を利用した発光素子の研究開発も盛んに行われている。発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を含む層を挟んだものである。この発光素子に電圧を印加することにより、発光性の物質からの発光が得られる。
【０００５】
特に、上述の発光素子は自発光型であるため、これを用いた表示装置は、視認性に優れバックライトが不要であり、消費電力が少ない等の利点を有する。さらに、薄型軽量に作製でき、応答速度が高いなどの利点も有する。
【０００６】
また、上述の表示素子を有する表示装置としては、可撓性が図れることから、可撓性を有する基板の採用が検討されている。
【０００７】
可撓性を有する基板を用いた表示装置の作製方法としては、ガラス基板や石英基板といった基板上に薄膜トランジスタなどの半導体素子を作製した後、例えば該半導体素子と基板の間に有機樹脂を充填し、ガラス基板や石英基板から他の基板（例えば可撓性を有する基板）へと半導体素子を転置する技術が開発されている（特許文献１）。
【０００８】
可撓性を有する基板上に形成された発光素子は、発光素子表面の保護や外部からの水分や不純物の浸入を防ぐため、発光素子上にさらに可撓性を有する基板を設けることがある。
【０００９】
また、表示装置は様々な用途への応用が期待されており、多様化が求められている。例えば、携帯情報端末として、タッチセンサを備えるスマートフォンやタブレット端末の開発が進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１７４１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
また、特に有機化合物を主体とする発光素子は、主に水によって劣化しやすい。この結果、表示装置において、部分的な輝度の低下が生じることがある。または、表示装置において、非発光領域が生じることがある。
【００１２】
本発明の一態様は、信頼性が高い表示装置もしくは電子機器を提供することを課題の一つとする。または、本発明の一態様は、破損しにくい表示装置もしくは電子機器を提供することを課題の一つとする。または、本発明の一態様は、薄型または軽量である表示装置もしくは電子機器を提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、消費電力が低い表示装置若しくは電子機器を提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、新規な表示装置もしくは電子機器を提供することを課題の一つとする。
【００１３】
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様は、基板と、第１の電極、ＥＬ層、および第２の電極を有する発光素子と、発光素子に接する有機樹脂膜と、発光素子および有機樹脂膜に接する酸化物半導体膜とを有する表示装置または発光装置である。酸化物半導体膜は、発光素子に含まれる第１の電極または第２の電極と接する。また、酸化物半導体膜は、有機樹脂膜の露出部、代表的には有機樹脂膜の側面と接する。発光素子および有機樹脂膜は、基板と酸化物半導体膜の間に位置する。
【００１５】
酸化物半導体膜は、透湿性の低い膜である。このため、表示装置の内部および外部に存在する水が発光素子に含まれるＥＬ層に拡散するのを防ぐことができる。また、水による発光素子の劣化を防ぐことができる。なお、酸化物半導体膜は、Ｇａ酸化物、Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｍ−Ｚｎ酸化物（ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、またはＮｄ）、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、またはＮｄ）等で形成される。
【００１６】
また、本発明の一態様は、発光素子と、有機樹脂膜と、第１の膜とを有する表示装置または発光装置である。有機樹脂膜は、発光素子に接する領域を有する。発光素子は、第１の電極と、ＥＬ層と、第２の電極とを有する。第１の膜は、第２の電極と接する領域を有する。第１の膜は、有機樹脂膜の少なくとも側面と接する領域を有する。第１の膜は、亜鉛またはガリウムのうち少なくとも一つと、酸素を含む。さらに、第１の膜と接する絶縁膜を有してもよい。
【００１７】
また、本発明の一態様は、発光素子と、発光素子に接する有機樹脂膜と、第１の膜と、第２の膜とを有する表示装置または発光装置である。有機樹脂膜は、発光素子に接する領域を有する。発光素子は、第１の電極と、ＥＬ層と、第２の電極とを有する。第２の膜は、第１の膜上にあり、第１の膜と接する領域を有する。また、第１の膜は、第２の電極と接する領域を有する。第１の膜は、有機樹脂膜の少なくとも側面と接する領域を有する。第１の膜は、亜鉛またはガリウムのうち少なくとも一つと、酸素を含む。第２の膜は、インジウムおよび酸素を含む。
【００１８】
また、本発明の一態様は、発光素子と、発光素子に接する有機樹脂膜と、第１の膜と、第２の膜とを有する表示装置または発光装置である。有機樹脂膜は、発光素子に接する領域を有する。発光素子は、第１の電極と、ＥＬ層と、第２の電極とを有する。第１の膜は、第２の膜上にあり、第２の膜と接する領域を有する。第２の膜は、第２の電極と接する領域を有する。第２の膜は、有機樹脂膜の少なくとも側面と接する領域を有する。第１の膜は、亜鉛またはガリウムのうち少なくとも一つと、酸素を含む。第２の膜は、インジウムおよび酸素を含む。
【００１９】
なお、第１の膜は、インジウムと、Ｍ（ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、またはＮｄ）と、亜鉛と、酸素とを含み、Ｍの原子数比は、インジウムの原子数比より大きい値を有し、亜鉛の原子数比は、インジウムの原子数比より大きい値を有してもよい。
【００２０】
また、本発明の一態様の表示装置または発光装置は、発光素子に接続されるトランジスタを有してもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の一態様により、信頼性が高い表示装置若しくは電子機器を提供することができる。または、本発明の一態様により、破損しにくい表示装置もしくは電子機器などを提供することができる。または、本発明の一態様により、薄型または軽量である表示装置もしくは電子機器などを提供することができる。または、発明の一態様により、消費電力が低い表示装置もしくは電子機器などを提供することができる。または、本発明の一態様により、新規な表示装置もしくは電子機器などを提供することを提供することができる。
【００２２】
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一形態を説明する斜視図および断面図。
【図２】本発明の一形態を説明する断面図。
【図３】本発明の一形態を説明する斜視図および断面図。
【図４】本発明の一形態を説明する断面図。
【図５】本発明の一形態を説明する断面図。
【図６】本発明の一形態を説明する断面図。
【図７】画素構成の一例を説明する図。
【図８】本発明の一形態を説明する断面図。
【図９】本発明の一形態を説明する断面図。
【図１０】本発明の一形態を説明する断面図。
【図１１】本発明の一形態を説明する断面図。
【図１２】本発明の一形態の作製工程を説明する図。
【図１３】本発明の一形態の作製工程を説明する図。
【図１４】本発明の一形態の作製工程を説明する図。
【図１５】本発明の一形態の作製工程を説明する図。
【図１６】本発明の一形態の作製工程を説明する図。
【図１７】本発明の一形態の作製工程を説明する図。
【図１８】本発明の一形態を説明する斜視図および断面図。
【図１９】本発明の一形態を説明する断面図。
【図２０】本発明の一形態を説明する斜視図および断面図。
【図２１】本発明の一形態を説明する断面図。
【図２２】本発明の一形態を説明する断面図。
【図２３】本発明の一形態を説明する断面図。
【図２４】本発明の一形態を説明する断面図。
【図２５】本発明の一形態を説明する断面図。
【図２６】本発明の一形態を説明する断面図。
【図２７】本発明の一形態を説明する断面図。
【図２８】表示装置の一形態を説明するブロック図および回路図。
【図２９】トランジスタの一形態を説明する断面図。
【図３０】トランジスタの一形態を説明する断面図。
【図３１】トランジスタの一形態を説明する断面図。
【図３２】タッチセンサの構成例および駆動方法の一例を説明する図。
【図３３】タッチセンサの構成例および駆動方法の一例を説明する図。
【図３４】発光素子の構成例を説明する図。
【図３５】電子機器および照明装置の一例を説明する図。
【図３６】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】
【００２４】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨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。
【００２５】
また、図面等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、図面等に開示された位置、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。
【００２６】
また、特に上面図（「平面図」ともいう）において、図面をわかりやすくするために、一部の構成要素の記載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」が一体となって形成さ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、「絶縁膜Ａ上の電極Ｂ」の表現であれば、絶縁膜Ａの上に電極Ｂが直接接して形成されている必要はなく、絶縁膜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、「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。
【００３１】
本明細書において、「平行」とは、二つの直線が−１０°以上１０°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、−５°以上５°以下の場合も含まれる。また、「略平行」とは、二つの直線が−３０°以上３０°以下の角度で配置されている状態をいう。また、「垂直」とは、二つの直線が８０°以上１００°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、８５°以上９５°以下の場合も含まれる。また、「略垂直」とは、二つの直線が６０°以上１２０°以下の角度で配置されている状態をいう。
【００３２】
また、本明細書において、リソグラフィ工程を行った後にエッチング工程を行う場合は、特段の説明がない限り、リソグラフィ工程で形成したレジストマスクは、エッチング工程終了後に除去するものとする。
【００３３】
また、電圧は、ある電位と、基準の電位（例えば接地電位（ＧＮＤ電位）またはソース電位）との電位差のことを示す場合が多い。よって、電圧を電位と言い換えることが可能である。
【００３４】
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、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。
【００３５】
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）とドレイン（ドレイン領域またはドレイン電極）との間の距離をいう。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。すなわち、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。
【００３６】
また、「チャネル幅」とは、例えば、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っている部分の長さをいう。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。すなわち、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。
【００３７】
（実施の形態１）
本発明の一態様の表示装置１００の構成例および作製方法例について、図１乃至図２４を用いて説明する。本実施の形態では、パッシブマトリクス型の表示装置１００について説明する。図１（Ａ）は外部電極１２４ａが接続された表示装置１００の斜視図である。また、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）にＡ１−Ａ２の一点鎖線で示す部位の断面図である。なお、本明細書に開示する表示装置１００は、表示素子として発光素子を用いた表示装置を例示している。また、本発明の一態様の表示装置１００として、トップエミッション構造（上面射出構造）の表示装置を例示する。なお、表示装置１００をボトムエミッション構造（下面射出構造）、またはデュアルエミッション構造（両面射出構造）の表示装置とすることも可能である。
【００３８】
＜表示装置の構成１＞
本発明の一態様の表示装置１００の構成例について、図１および図２を用いて説明する。本実施の形態に示す表示装置１００は、表示領域１３１を有する。また、表示領域１３１は、複数の画素１３０を有する。一つの画素１３０は、少なくとも一つの発光素子１２５を有する。
【００３９】
本実施の形態に示す表示装置１００は、基板１１１、発光素子１２５、隔壁としての機能を有する絶縁膜１１４、電極１１６、保護膜１０３、接着部１２０、および基板１２１を少なくとも有する。発光素子１２５は、基板１１１および保護膜１０３の間に設けられる。
【００４０】
表示装置１００において、基板１１１上に絶縁膜１１９が形成される。また、絶縁膜１１９上に電極１１６が形成される。絶縁膜１１９および電極１１６上に絶縁膜１４１が形成され、絶縁膜１４１上に電極１１５が形成される。電極１１５上に隔壁としての機能を有する絶縁膜１１４が形成される。電極１１５および絶縁膜１１４上にＥＬ層１１７が形成され、ＥＬ層１１７上に電極１１８が形成される。また、ＥＬ層１１７、電極１１８、および絶縁膜１１４上に、保護膜１０３が形成される。また、発光素子１２５上に接着部１２０を介して、基板１２１が設けられている。保護膜１０３は透湿性の低い膜で形成される。保護膜１０３は、表示装置１００の外部からＥＬ層１１７への水の拡散を防ぐバリア膜としての機能を有する。また、保護膜１０３は、表示装置１００内の構成部材からＥＬ層１１７への水の拡散を防ぐバリア膜としての機能を有する。
【００４１】
本実施の形態に示す表示装置１００は、トップエミッション構造（上面射出構造）の表示装置であるため、発光素子１２５から射出された光１５１は、基板１２１側から射出される。
【００４２】
また、本実施の形態に示す表示装置１００は、絶縁膜１４１において、電極１１６と重なる開口１２８、１３２ａを有する。
【００４３】
開口１２８において、電極１１５と電極１１６が、電気的に接続されている。開口１３２ａにおいて、外部電極１２４ａと電極１１６が、異方性導電接続部１３８ａを介して電気的に接続されている。
【００４４】
また、発光素子１２５と電極１１６の間に、発光素子１２５に信号を供給する機能を有するスイッチング素子を設けてもよい。例えば、発光素子１２５と電極１１６の間に、トランジスタを設けてもよい。
【００４５】
トランジスタは半導体素子の一種であり、電流および／または電圧の増幅や、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。発光素子１２５と電極１１６の間にトランジスタを設けることで、表示領域１３１の大面積化や、高精細化などの実現を容易とすることができる。なお、トランジスタなどのスイッチング素子に限らず、抵抗素子、インダクタ、キャパシタ、整流素子などを表示領域１３１内に設けることもできる。
【００４６】
〔基板１１１、１２１〕
基板１１１および基板１２１としては、特定のものに限定されることはない。その基板の一例としては、半導体基板（例えば単結晶基板またはシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、有機樹脂基板、金属基板、可撓性を有する基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、または基材フィルムなどがある。または、有機樹脂材料や、可撓性を有する程度の厚さのガラス材料、または可撓性を有する程度の厚さの金属材料（合金材料を含む）などを用いることができる。
【００４７】
なお、表示装置１００が下面射出型の表示装置、または両面射出型の表示装置の場合には、基板１１１にＥＬ層１１７からの発光に対して透光性を有する材料を用いる。また、表示装置１００を上面射出型の表示装置、または両面射出型の表示装置とする場合には、基板１２１にＥＬ層１１７からの発光に対して透光性を有する材料を用いる。
【００４８】
また、有機樹脂材料は、ガラス材料や金属材料に比べて比重が小さい。このため、基板１１１、１２１として有機樹脂材料を用いることで、表示装置の軽量化が可能である。
【００４９】
また、基板１１１および／または基板１２１には、靱性が高い材料を用いることができる。これにより、耐衝撃性に優れ、破損しにくい表示装置を実現できる。有機樹脂材料および金属材料は、ガラス材料に比べて靱性が高いことが多い。基板１１１および／または基板１２１として有機樹脂材料または金属材料を用いると、ガラス材料を用いた場合と比較して、破損しにくい表示装置を実現できる。
【００５０】
金属材料は、有機樹脂材料やガラス材料よりも熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できる。よって、表示装置の局所的な温度上昇を抑制することができる。
【００５１】
基板１１１および／または基板１２１に用いる金属材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、または、アルミニウム合金もしくはステンレスなどの合金などを用いることができる。
【００５２】
また、基板１１１および／または基板１２１に、熱放射率が高い材料を用いると表示装置の表面温度が高くなることを抑制でき、表示装置の破壊や信頼性の低下を抑制できる。例えば、基板を、金属材料を用いて形成した膜（以下、「金属膜」ともいう）と熱放射率の高い材料を用いて形成した膜と（例えば、金属酸化物やセラミック材料など）の積層構造としてもよい。
【００５３】
また、基板１１１および／または基板１２１に、表示装置の表面を傷などから保護するハードコート膜（例えば、窒化シリコン膜など）や、押圧を分散可能な材質の膜（例えば、アラミド樹脂膜など）などを積層してもよい。
【００５４】
基板１１１および／または基板１２１は、上記材料を用いた複数層の積層としてもよい。特に、ガラス材料を用いて形成した膜（以下、「ガラス膜」ともいう）を有する構成とすると、水や酸素に対する表示装置のバリア性を向上させ、信頼性の高い表示装置を実現できる。
【００５５】
また、基板１２１および基板１１１の熱膨張係数は、好ましくは３０ｐｐｍ／Ｋ以下、好ましくは１０ｐｐｍ／Ｋ以下とする。また、基板１２１および基板１１１の表面に、予め窒化シリコンや酸化窒化シリコン等の窒素と珪素を含む膜や窒化アルミニウム等の窒素とアルミニウムを含む膜のような透湿性の低い保護膜を成膜しておいても良い。
【００５６】
〔絶縁膜１１９、１４１〕
絶縁膜１１９、絶縁膜１４１は、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、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、酸化ハフニウムおよび酸化タンタルなどの酸化物材料や、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウムなどの窒化物材料などを、単層または多層で形成することができる。例えば、絶縁膜１１９を、酸化シリコンと窒化シリコンを積層した２層構造としてもよいし、上記材料を組み合わせた５層構造としてもよい。絶縁膜１１９は、スパッタリング法やＣＶＤ法、熱酸化法、塗布法、印刷法等を用いて形成することが可能である。
【００５７】
絶縁膜１１９により、基板１１１などから発光素子１２５への不純物元素の拡散を防止、または低減することができる。また、絶縁膜１１９は、透湿性の低い絶縁膜を用いて形成することが好ましい。例えば、透湿性の低い絶縁膜の水蒸気透過量は、１×１０−５ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下、好ましくは１×１０−６ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下、好ましくは１×１０−７ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下、好ましくは１×１０−８ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下である。
【００５８】
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。
【００５９】
〔電極１１６〕
電極１１６は、導電性を有する材料を用いて形成することができる。例えば、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、ベリリウム等から選ばれた金属元素、上述した金属元素を成分とする合金、または上述した金属元素を組み合わせた合金など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半導体、ニッケルシリサイドなどのシリサイドを用いてもよい。導電膜の形成方法は特に限定されず、蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スピンコート法などの各種形成方法を用いることができる。
【００６０】
また、電極１１６は、インジウム錫酸化物、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、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酸素を有する導電性材料を適用することもできる。また、窒化チタン、窒化タンタル、窒化タングステン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、上記酸素を有する導電性材料と、上記金属元素を含む材料の積層構造とすることもできる。
【００６１】
電極１１６は、単層構造でも、二層以上の積層構造としてもよい。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化タンタル膜上にタングステン膜を積層する二層構造、チタン膜と、そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、さらにその上にチタン膜を形成する三層構造などがある。また、アルミニウムに、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、ネオジム、スカンジウムから選ばれた一または複数組み合わせた合金膜、もしくは窒化物膜を用いてもよい。
【００６２】
電極１１６は、タングステン、モリブデン、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、コバルト、ジルコニウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、シリコンから選択された元素、または該元素を含む合金材料、または該元素を含む化合物材料を用いて形成することができる。また、これらの材料を単層または積層して形成することができる。
【００６３】
〔電極１１５〕
電極１１５は、後に形成されるＥＬ層１１７が発する光を効率よく反射する導電性材料を用いて形成することが好ましい。なお、電極１１５は単層に限らず、複数層の積層構造としてもよい。例えば、電極１１５を陽極として用いる場合、ＥＬ層１１７と接する膜を、インジウム錫酸化物などのＥＬ層１１７よりも仕事関数が大きく透光性を有する膜とし、その膜に接して反射率の高い膜（アルミニウム、アルミニウムを含む合金、または銀など）を設けてもよい。
【００６４】
可視光を反射する導電性材料としては、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、また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、またはゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金等のアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）や、銀と銅の合金、銀とパラジウムと銅の合金、銀とマグネシウムの合金等の銀を含む合金を用いて形成することができる。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム合金膜に接する金属膜または金属酸化物膜を積層することで、アルミニウム合金膜の酸化を抑制することができる。該金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタン、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（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）の積層膜などを用いることができる。
【００６５】
なお、本実施の形態においては、トップエミッション構造の表示装置について例示しているが、表示装置をボトムエミッション構造（下面射出構造）、またはデュアルエミッション構造（両面射出構造）の表示装置とする場合においては、電極１１５に透光性を有する導電性材料を用いればよい。
【００６６】
透光性を有する導電性材料としては、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、また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電極１１５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ＩＴＯ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。
【００６７】
〔隔壁としての機能を有する絶縁膜１１４〕
絶縁膜１１４は、隣接する電極１１８間の電気的ショートを防止するために設ける。また、後述するＥＬ層１１７の形成にメタルマスクを用いる場合、メタルマスクが発光素子１２５を形成する領域に接触しないようにする機能も有する。絶縁膜１１４は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、イミド樹脂などの有機樹脂材料や、酸化シリコンなどの無機材料で形成することができる。絶縁膜１１４は、その側壁がテーパーまたは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。絶縁膜１１４の側壁をこのような形状とすることで、後に形成されるＥＬ層１１７や電極１１８の被覆性を良好なものとすることができる。なお、本明細書において、絶縁膜１１４の表面のうち、基板１１１の表面と平行でない面をすべて絶縁膜１１４の側面という。
【００６８】
〔ＥＬ層１１７〕
ＥＬ層１１７の構成については、実施の形態７で説明する。
【００６９】
〔電極１１８〕
本実施の形態では電極１１８を陰極として用いる。電極１１８は、後述するＥＬ層１１７に電子を注入できる仕事関数の小さい材料を用いて形成することが好ましい。また、仕事関数の小さい金属単体ではなく、仕事関数の小さいアルカリ金属、またはアルカリ土類金属を数ｎｍ形成した膜を緩衝膜として形成し、その上にアルミニウムなどの金属材料を用いて形成してもよい。また、緩衝膜として、アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、または、マグネシウム−銀等の合金を用いることもできる。なお、ボトムエミッション構造の表示装置の場合、電極１１８は反射性を有することで、光取り出し効率を高めることができる。
【００７０】
また、トップエミッション構造またはデュアルエミッション構造の表示装置の場合、電極１１８を介して、ＥＬ層１１７が発する光を取り出す場合は、電極１１８は、可視光に対して透光性を有することが好ましい。
【００７１】
なお、ボトムエミッション構造の表示装置の場合であって、電極１１８として、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いる場合、アルミニウムまたはアルミニウム合金上に、チタン膜、銀膜、マグネシウム−銀で形成される合金膜等を設けることが好ましい。この結果、アルミニウムまたはアルミニウム合金と、保護膜１０３である酸化物半導体膜が接することで生じる電食を防ぐことが可能であり、表示装置の歩留まりを高めることが可能である。
【００７２】
〔保護膜１０３〕
保護膜１０３は透湿性の低い膜で形成される。保護膜１０３は、表示装置１００の外部からＥＬ層１１７への水の拡散を防ぐバリア膜としての機能を有する。また、保護膜１０３は、表示装置１００内の構成部材からＥＬ層１１７への水の拡散を防ぐバリア膜としての機能を有する。このため、水による発光素子１２５の劣化を防ぐことができる。
【００７３】
本実施の形態では、保護膜１０３として、Ｇａ酸化物、Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｍ−Ｚｎ酸化物（ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、またはＮｄ）、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、またはＮｄ）等で形成される酸化物半導体膜を用いる。
【００７４】
保護膜１０３は、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、好ましくは３ｅＶ以上である。保護膜１０３は、エネルギーギャップが大きいため、可視光に対して透光性を有する。
【００７５】
保護膜１０３の厚さは、３ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以上１００ｎｍ以下、より好ましくは３ｎｍ以上５０ｎｍ以下とする。保護膜の１０３の厚さを１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下とすることで、保護膜１０３は、水のバリア膜として機能しつつ、膜の応力を低減することが可能である。このため、膜応力の上昇による保護膜１０３のはがれを防ぐことが可能であり、表示装置の歩留まりを高めることが可能である。
【００７６】
保護膜１０３がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、またはＮｄ）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＝２：１：１．５、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：２．３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１等が好ましい。なお、成膜される保護膜１０３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。
【００７７】
または、保護膜１０３を成膜するために用いるターゲットにおいて、金属元素の原子数比をＩｎ：Ｍ：Ｚｎ＝ｘ２：ｙ２：ｚ２とすると、ｘ２＜ｙ２、ｘ２＜ｚ２であって、ｚ２／ｙ２は、１／３以上６以下、さらには１以上６以下であることが好ましい。なお、ｚ２／ｙ２を１以上６以下とすることで、保護膜１０３として、後述するＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ  Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）膜が形成されやすくなる。ターゲットの金属元素の原子数比の代表例としては、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：３：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：３：４、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：３：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：３：８、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：４：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：４：４、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：４：５、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：４：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：６：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：６：４、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：６：５、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：６：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：６：７、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：６：８、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：６：９等がある。
【００７８】
なお、保護膜１０３の原子数比はそれぞれ、誤差として上記ターゲットの原子数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。
【００７９】
なお、原子数比はこれらに限られず、必要とする透湿性に応じて適切な原子数比のものを用いればよい。
【００８０】
また、保護膜１０３は、例えば非単結晶構造でもよい。非単結晶構造は、例えば、後述するＣＡＡＣ−ＯＳ、多結晶構造、後述する微結晶構造、または非晶質構造を含む。水は、結晶粒界を移動しやすい。このため、保護膜１０３が非晶質構造の場合、結晶粒界を含まないため、保護膜１０３の透湿性をさらに低下させることが可能であり、好ましい。また、ＣＡＡＣ−ＯＳはｃ軸配向した複数の結晶部を有し、該結晶部において、金属原子が層状に配列している。また、複数の結晶部の境界、即ち結晶粒界が確認されにくい。このため、保護膜１０３としてＣＡＡＣ−ＯＳ膜を形成することで、保護膜１０３の透湿性をさらに低下させることが可能であり、好ましい。
【００８１】
なお、保護膜１０３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、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いずれか二種以上の領域を有する単層構造がある。また、混合膜は、例えば、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いずれか二種以上の領域の積層構造を有する場合がある。
【００８２】
絶縁膜１１４が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、イミド樹脂などの有機樹脂材料で形成される場合、表示装置１００の内部および外部に存在する水（例えば、接着部１２０に含まれる水、外気に含まれる水等）が、絶縁膜１１４において拡散してしまう。発光素子１２５に含まれるＥＬ層１１７は、絶縁膜１１４に接しているため、絶縁膜１１４を介して発光素子１２５のＥＬ層１１７に水が拡散してしまい、発光素子１２５の輝度が低下してしまう。そこで、ＥＬ層１１７の露出部、絶縁膜１１４の露出部、および電極１１８の露出部を覆うように保護膜１０３を設けることで、表示装置１００の内部および外部に存在する水が、ＥＬ層１１７に拡散することを防ぐことが可能である。この結果、表示装置１００の部分的な輝度の低下を防ぐことが可能である。また、表示装置１００において、非発光領域が生じることを防ぐことができる。
【００８３】
〔接着部１２０〕
接着部１２０としては、光硬化型の接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、または嫌気型接着剤を用いることができる。例えば、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、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）樹脂等を用いることができる。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。
【００８４】
また、接着部１２０に乾燥剤を含有させてもよい。特に、表示装置１００が、トップエミッション構造またはデュアルエミッション構造の場合は、接着部１２０に光の波長以下の大きさの乾燥剤（化学吸着によって水分を吸着する物質（例えば、酸化カルシウムや酸化バリウムなどのアルカリ土類金属の酸化物など）、または、ゼオライトやシリカゲル等の物理吸着によって水分を吸着する物質など）や、屈折率の大きいフィラー（酸化チタンや、ジルコニウム等）を混合すると、ＥＬ層１１７が発する光の取り出し効率が低下しにくく、水分などの不純物が表示素子に侵入することを抑制でき、表示装置１００の信頼性が向上するため好適である。
【００８５】
〔異方性導電接続部１３８ａ〕
異方性導電接続部１３８ａは、様々な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）などを用いて形成することができる。
【００８６】
異方性導電接続部１３８ａは、熱硬化性、または熱硬化性および光硬化性の樹脂に導電性粒子を混ぜ合わせたペースト状またはシート状の材料を硬化させたものである。異方性導電接続部１３８ａは、光照射や熱圧着によって異方性の導電性を示す。異方性導電接続部１３８ａに用いられる導電性粒子としては、例えば球状の有機樹脂をＡｕやＮｉ、Ｃｏ等の薄膜状の金属で被覆した粒子を用いることができる。
【００８７】
次に、図１（Ｂ）に示す構成とは異なる構造の表示装置について、図２を用いて説明する。図２は、表示装置１００の断面図である。
【００８８】
図２（Ａ）に示す表示装置１００のように、ＥＬ層１１７、電極１１８、および絶縁膜１１４それぞれの露出部を覆う保護膜１０３上に、導電膜１０４を有してもよい。
【００８９】
導電膜１０４は、インジウム錫酸化物、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、酸化シリコンを含むインジウム錫酸化物等の透光性を有する導電性材料を用いることができる。導電膜１０４が透光性を有することで、発光素子１２５で発光した光の取り出し効率を高めることができる。
【００９０】
また、導電膜１０４は、接着部１２０の材料に対するぬれ性の高い材料を用いることが好ましい。この結果、基板１１１および基板１２１を貼りあわせる際、接着部１２０の材料に対するぬれ性が高まり、基板１１１および基板１２１の接着強度を増大させることが可能であり、表示装置の歩留まりを高めることが可能である。
【００９１】
また、導電膜１０４として、上記透光性を有する導電性材料を用いることで、保護膜１０３および導電膜１０４が接着部１２０に含まれる水の拡散を防ぐ。このため、表示装置１００の内部および外部に存在する水が、ＥＬ層１１７に拡散することを防ぐことが可能である。この結果、表示装置１００の部分的な輝度の低下を防ぐことが可能である。また、表示装置１００において、非発光領域が生じることを防ぐことができる。
【００９２】
または、図２（Ｂ）に示す表示装置１００のように、ＥＬ層１１７、電極１１８、および絶縁膜１１４それぞれの露出部を覆う保護膜１０３と、保護膜１０３上の絶縁膜１０５とを有してもよい。
【００９３】
絶縁膜１０５は、酸素、水素、水等のブロッキング効果を有する絶縁膜を用いて形成することができる。酸素、水素、水等のブロッキング効果を有する絶縁膜としては、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化窒化ガリウム、酸化イットリウム、酸化窒化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化窒化ハフニウム、窒化シリコン、窒化酸化シリコン等を用いて形成することができる。
【００９４】
絶縁膜１０５の厚さは、３ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以上１００ｎｍ以下、より好ましくは３ｎｍ以上５０ｎｍ以下とする。
【００９５】
絶縁膜１０５として、酸素、水素、水等のブロッキング効果を有する絶縁膜を用いて形成することで、保護膜１０３および絶縁膜１０５が接着部１２０に含まれる水の拡散を防ぐ。このため、表示装置１００の内部および外部に存在する水が、ＥＬ層１１７に拡散することを防ぐことが可能である。この結果、表示装置１００の部分的な輝度の低下を防ぐことが可能である。また、表示装置１００において、非発光領域が生じることを防ぐことができる。
【００９６】
また、表示装置１００は保護膜１０３を有するため、絶縁膜１０５の膜厚を薄くすることが可能である。このため、絶縁膜１０５の応力を低減することが可能であり、膜応力の上昇によって絶縁膜１０５がはがれることを防ぐことが可能であり、表示装置の歩留まりを高めることが可能である。
【００９７】
＜表示装置の構成２＞
図３（Ａ）は、表示装置１００の斜視図である。また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）にＡ１−Ａ２の一点鎖線で示す部位の断面図である。本実施の形態に示す表示装置１００は、表示領域１３１を有する。また、表示領域１３１の外側に閉ループ状のシール材１０７を有する。
【００９８】
図３に示す表示装置１００は、基板１１１および基板１２１がシール材１０７で固着されている点が、図１および図２に示す表示装置と異なる。また、表示装置１００において、基板１１１、基板１２１、およびシール材１０７で囲まれる領域（封止領域内ともいう。）が中空構造である。封止領域内には、希ガスまたは窒素ガスなどの不活性ガスが充填されていてもよい。または、封止領域内を、減圧雰囲気とすることができる。これらの結果、封止領域内における水などを低減することが可能であり、発光素子１２５の信頼性を高めることが可能である。
【００９９】
表示装置１００は、ＥＬ層１１７、電極１１８、および絶縁膜１１４に接する保護膜１０３を有する。なお、保護膜１０３は、ＥＬ層１１７および電極１１８それぞれの露出部を覆う。また、保護膜１０３は、絶縁膜１１４の露出部、代表的には、絶縁膜１１４の側面を覆う。
【０１００】
〔シール材１０７〕
シール材１０７としては、熱硬化樹脂、または光硬化樹脂などの有機樹脂や、低融点ガラス（フリットガラスともいう）などを用いることができる。また、シール材１０７に乾燥剤が含まれていても良い。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、シール材１０７に分散させることができる。その他の乾燥剤として、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、封止領域内の水などを低減し、発光素子１２５の信頼性が向上するため好ましい。シール材１０７として低融点ガラスを用いることで、表示装置１００の外部に存在する水が、ＥＬ層１１７に拡散することを防ぐことが可能である。この結果、表示装置１００の部分的な輝度の低下を防ぐことが可能である。また、表示装置１００において、非発光領域が生じることを防ぐことができる。
【０１０１】
図３に示す表示装置１００は、表示領域１３１において、接着部を有さないため、発光素子１２５の輝度の低下を抑制することが可能である。また、接着部の材料の硬化に伴う体積の収縮により、発光素子１２５に応力が加わらない。また、該応力による発光素子１２５の破損が生じない。この結果、表示装置の歩留まりの低下を防ぐことが可能である。
【０１０２】
次に、図３（Ｂ）に示す構成と異なる構造の表示装置について、図４を用いて説明する。図４は、表示装置１００の断面図である。
【０１０３】
図４（Ａ）に示す表示装置１００のように、絶縁膜１１４、ＥＬ層１１７、および電極１１８それぞれの露出部を覆う保護膜１０３上に、導電膜１０４を有してもよい。
【０１０４】
または、図４（Ｂ）に示す表示装置１００のように、絶縁膜１１４、ＥＬ層１１７、および電極１１８それぞれの露出部を覆う保護膜１０３と、保護膜１０３上の絶縁膜１０５とを有してもよい。
【０１０５】
＜表示装置の構成３＞
本実施の形態に示す表示装置１００は、基板１２１において着色膜を有してもよい。または、本実施の形態に示す表示装置１００は、基板１２１においてタッチセンサを有してもよい。図５および図６は、基板１２１において、着色膜およびタッチセンサを有する表示装置１００の断面図である。
【０１０６】
図５（Ａ）に示すように、本実施の形態に示す表示装置１００は、基板１０１上に、図１（Ｂ）と同様に、絶縁膜１１４、電極１１６、絶縁膜１１９、絶縁膜１４１、発光素子１２５、および保護膜１０３を有する。また、発光素子１２５上に接着部１２０を介して基板１２１を有する。また、基板１２１において、絶縁膜１２９、タッチセンサ２７１、絶縁膜２７５、遮光膜２６４、着色膜２６６、および保護膜２６７を有する。本実施の形態では、タッチセンサ２７１として静電容量方式のタッチセンサを例示している。また、タッチセンサ２７１は、電極２７２、絶縁膜２７３、および電極２７４を含む。保護膜２６７は、遮光膜２６４および着色膜２６６からＥＬ層１１７への水の拡散を防ぐバリア膜としての機能を有する。保護膜２６７は、保護膜１０３と同様に透湿性の低い膜である。保護膜２６７は、保護膜１０３の材料および形成方法を適宜用いて形成することができる。
【０１０７】
保護膜２６７は、遮光膜２６４および着色膜２６６からＥＬ層１１７への水の拡散を防ぐバリア膜としての機能を有する。このため、遮光膜２６４および着色膜２６６に含まれる水による発光素子１２５の劣化を防ぐことができる。
【０１０８】
また、表示装置１００は、絶縁膜１１４、ＥＬ層１１７、および電極１１８に接する保護膜１０３を有する。なお、保護膜１０３は、ＥＬ層１１７および電極１１８それぞれの露出部を覆う。また、保護膜１０３は、絶縁膜１１４の露出部、代表的には、絶縁膜１１４の側面を覆う。
【０１０９】
本実施の形態に示す表示装置１００は、トップエミッション構造（上面射出構造）の表示装置であるため、発光素子１２５から射出された光１５１は、基板１２１側から射出される。ＥＬ層１１７から射出された光１５１（例えば、白色光）は、着色膜２６６を透過する際にその一部が吸収されて、特定の色に変換される。換言すると、着色膜２６６は、特定スペクトル（波長帯域）の光を透過する。着色膜２６６は、光１５１を異なる色の光に変換するための光学フィルター膜として機能できる。
【０１１０】
なお、ＥＬ層１１７を、画素ごとに射出する光１５１の色を変える所謂塗り分け方式で形成する場合は、着色膜２６６を設けてもよいし、設けなくてもよい。
【０１１１】
遮光膜２６４または着色膜２６６を設けないことで、表示装置１００の製造コストの低減、または歩留まりの向上などを実現することができる。また、着色膜２６６を設けないことで光１５１を効率よく射出することができるので、輝度の向上や、消費電力の低減などを実現することができる。
【０１１２】
一方、遮光膜２６４および着色膜２６６を設けると、外光の映り込みを軽減し、コントラスト比の向上や、色再現性の向上などを実現することができる。
【０１１３】
なお、表示装置１００をボトムエミッション構造の表示装置とする場合は、基板１１１側に、タッチセンサ２７１、遮光膜２６４、および着色膜２６６を設けてもよい。
【０１１４】
また、表示装置１００をデュアルエミッション構造の表示装置とする場合は、基板１１１側および基板１２１側のどちらか一方または両方に、タッチセンサ２７１、遮光膜２６４、および着色膜２６６を設けてもよい。また、タッチセンサ２７１と着色膜２６６を、異なる基板側に設けてもよい。
【０１１５】
図５（Ａ）に示す構成と異なる構造の表示装置１００について、図５（Ｂ）および図６に示す。
【０１１６】
図５（Ｂ）に示す表示装置のように、保護膜１０３上に導電膜１０４を有してもよい。
【０１１７】
または、図６に示す表示装置１００のように、絶縁膜１１４、ＥＬ層１１７、および電極１１８それぞれの露出部を覆う保護膜１０３と、保護膜１０３上の絶縁膜１０５とを有してもよい。
【０１１８】
〔画素構成の一例〕
ここで、カラー表示を実現するための画素構成の一例を、図７を用いて説明しておく。図７（Ａ）、図７（Ｂ）、および図７（Ｃ）は、図１（Ａ）の表示領域１３１中に示した領域１７０を拡大した平面図である。
【０１１９】
図７（Ａ）に示すように、例えば、３つの画素１３０を副画素として機能させて、まとめて１つの画素１４０として用いてもよい。３つの画素１３０それぞれに対応する着色膜２６６を、赤、緑、青、とすることで、フルカラー表示を実現することができる。なお、図１５（Ａ）では、赤色の光を発する画素１３０を画素１３０Ｒと示し、緑色の光を発する画素１３０を画素１３０Ｇと示し、青色の光を発する画素１３０を画素１３０Ｂと示している。また、着色膜２６６の色は、赤、緑、青、以外であってもよく、例えば、黄、シアン、マゼンダなどを用いてもよい。
【０１２０】
また、図７（Ｂ）に示すように、４つの画素１３０を副画素として機能させて、まとめて１つの画素１４０として用いてもよい。例えば、４つの画素１３０それぞれに対応する着色膜２６６を、赤、緑、青、黄としてもよい。なお、図７（Ｂ）では、赤色の光を発する画素１３０を画素１３０Ｒと示し、緑色の光を発する画素１３０を画素１３０Ｇと示し、青色の光を発する画素１３０を画素１３０Ｂと示し、黄色の光を発する画素１３０を画素１３０Ｙと示している。１つの画素１４０として用いる画素１３０の数を増やすことで、特に色の再現性を高めることができる。よって、表示装置の表示品位を高めることができる。また、黄の光を発する画素１３０（画素１３０Ｙ）を設けることで、表示領域の発光輝度を高めることができる。よって、表示装置の消費電力を低減することができる。
【０１２１】
また、４つの画素１３０それぞれに対応する着色膜２６６を、赤、緑、青、白としてもよい（図７（Ｂ）参照）。白の光を発する画素１３０（画素１３０Ｗ）を設けることで、表示領域の発光輝度を高めることができる。よって、表示装置の消費電力を低減することができる。
【０１２２】
なお、白の光を発する画素１３０を設ける場合は、画素１３０Ｗに対応する着色膜２６６は設けなくてもよい。白の着色膜２６６を設けないことで、着色膜２６６透過時の輝度低下がなくなるため、表示領域の発光輝度をより高めることができる。よって、表示装置の消費電力を低減することができる。一方、白の着色膜２６６を設けることにより、白色光の色温度を変化させることができる。よって、表示装置の表示品位を高めることができる。また、表示装置の用途によっては、２つの画素１３０を副画素として機能させて、まとめて１つの画素１４０として用いてもよい。
【０１２３】
なお、各画素１３０の占有面積や形状などは、それぞれ同じでもよいし、それぞれ異なっていてもよい。また、配列方法として、ストライプ配列以外の方法でもよい。例えば、デルタ配列、ベイヤー配列、ペンタイル配列などを適用することもできる。ペンタイル配列を適用した場合の一例を、図７（Ｃ）に示す。
【０１２４】
＜表示装置の構成４＞
図８（Ａ）に示す表示装置１００は、基板１１１および基板１２１がシール材１０７で固着されている点が、図５および図６に示す表示装置と異なる。また、表示装置１００において、基板１１１、基板１２１、およびシール材１０７で囲まれる封止領域内が中空構造である。封止領域内には、希ガスまたは窒素ガスなどの不活性ガスが充填されていてもよい。または、封止領域内を、減圧雰囲気とすることができる。これらの結果、封止領域内における水などを低減することが可能であり、発光素子１２５の信頼性を高めることが可能である。
【０１２５】
次に、図８（Ａ）に示す構成とは異なる構造の表示装置について、図８（Ｂ）および図９を用いて説明する。
【０１２６】
図８（Ｂ）に示す表示装置１００のように、絶縁膜１１４、ＥＬ層１１７、および電極１１８それぞれの露出部を覆う保護膜１０３上に、導電膜１０４を有してもよい。
【０１２７】
または、図９に示す表示装置１００のように、絶縁膜１１４、ＥＬ層１１７、および電極１１８それぞれの露出部を覆う保護膜１０３と、保護膜１０３上の絶縁膜１０５とを有してもよい。
【０１２８】
＜表示装置の構成５＞
本実施の形態に示す表示装置１００は、接着部１２０およびシール材１０７を用いて、基板１１１および基板１２１が固着されてもよい。図１０に示す表示装置１００は、接着部１２０およびシール材１０７を用いて、基板１１１および基板１２１が固着されている。
【０１２９】
接着部１２０およびシール材１０７を用いて基板１１１および基板１２１が固着されるため、基板１１１および基板１２１の接着強度を増大させることが可能であり、表示装置の歩留まりを高めることが可能である。また、シール材１０７として低融点ガラスを用いることで、またはシール材１０７に乾燥剤が含まれていることで、表示装置１００の外部に存在する水が、ＥＬ層１１７に拡散することを防ぐことが可能である。この結果、表示装置１００の部分的な輝度の低下を防ぐことが可能である。また、表示装置１００において、非発光領域が生じることを防ぐことができる。
【０１３０】
＜表示装置の構成６＞
本実施の形態に示す表示装置１００は、基板１１１の代わりに可撓性を有する基板を用いてもよい。また、本実施の形態に示す表示装置１００は、基板１２１の代わりに可撓性を有する基板を用いてもよい。図１１（Ａ）に示す表示装置１００は、接着部１１２によって、可撓性を有する基板１１１ａが絶縁膜１１９に固着されている。また、接着部１２０によって、可撓性を有する基板１２１ａが保護膜１０３に固着されている。また、図１１（Ｂ）に示す表示装置１００は、可撓性を有する基板１２１ａにおいて、絶縁膜１２９、タッチセンサ２７１、絶縁膜２７５、遮光膜２６４、着色膜２６６、および保護膜２６７を有する。また、接着部１２２によって、可撓性を有する基板１２１ａが絶縁膜１２９に固着されている。
【０１３１】
〔可撓性を有する基板１１１ａ、１２１ａ〕
可撓性を有する基板１１１ａ、１２１ａの厚さは、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下がより好ましい。この結果、可撓性を有し、耐衝撃性に優れ、破損しにくい表示装置を作製することができる。
【０１３２】
可撓性を有する基板１１１ａ、１２１ａとしては、有機樹脂基板、金属基板、可撓性を有する基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、または基材フィルム、繊維体に有機樹脂が含浸された構造物（所謂、プリプレグとも言う）などがある。
【０１３３】
なお、表示装置１００がボトムエミッション構造の表示装置、またはデュアルエミッション構造の表示装置の場合には、基板１１１ａにＥＬ層１１７からの発光に対して透光性を有する材料を用いる。また、表示装置１００をトップエミッション構造の表示装置、またはデュアルエミッション構造の表示装置とする場合には、基板１２１ａにＥＬ層１１７からの発光に対して透光性を有する材料を用いる。
【０１３４】
可撓性を有する基板１１１ａ、１２１ａに用いることが可能な可撓性および可視光に対する透光性を有する材料として、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン樹脂（ＰＥＳ）、ポリアクリロニトリル樹脂、アクリル樹脂、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、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂、アラミド樹脂、エポキシ樹脂などを用いることができる。また、これらの材料を混合または積層して用いてもよい。なお、可撓性を有する基板１１１ａ、１２１ａは、それぞれ同じ材料を用いてもよいし、互いに異なる材料を用いてもよい。
【０１３５】
可撓性を有する基板１１１ａ、１２１ａとして有機樹脂材料を用いることで、表示装置の軽量化が可能である。また、可撓性を有する基板１１１ａ、１２１ａとして有機樹脂材料を用いることで、ガラス材料を用いた場合と比較して、破損しにくい表示装置を実現できる。
【０１３６】
可撓性を有する基板１１１ａ、１２１ａとしては、複数の材料が積層された構造であってもよい。例えば、発光素子に近い側からガラス膜、接着部、および有機樹脂材料を用いて形成した膜（以下、「有機樹脂膜」ともいう）を積層した可撓性基板を用いることができる。当該ガラス膜の厚さは２０μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは２５μｍ以上１００μｍ以下である。このような厚さのガラス膜は、水や酸素に対する高いバリア性と可撓性を同時に実現できる。また、有機樹脂膜の厚さは、１０μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下とする。このような有機樹脂膜をガラス膜よりも外側に設けることにより、ガラス膜の割れやクラックを抑制し、表示装置の、機械的強度を向上させることができる。ガラス膜と有機樹脂膜の複合層を基板として用いることにより、極めて信頼性が高いフレキシブルな表示装置を実現できる。
【０１３７】
なお、表示装置１００において、可撓性を有する基板１１１ａと電極１１５の間に有する絶縁膜、例えば図１１（Ａ）、（Ｂ）に示す絶縁膜１１９、絶縁膜１４１の代わりに、保護膜１０３に示すような透湿性の低い膜を形成することができる。
【０１３８】
また、表示装置１００において、可撓性を有する基板１２１ａに形成される絶縁膜、例えば図１１（Ｂ）に示す絶縁膜１２９、絶縁膜２７３、絶縁膜２７５の代わりに、保護膜１０３に示すような透湿性の低い膜を形成することができる。
【０１３９】
透湿性の低い膜の厚さを１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下とすることで、水のバリア膜として機能しつつ、膜の応力を低減することが可能である。このため、膜応力の上昇による透湿性の低い膜がはがれることを防ぐことが可能であり、表示装置の歩留まりを高めることが可能である。また、曲げに対する耐性が高まり、表示装置におけるクラックの発生を抑制することが可能であるため、表示装置の歩留まりを高めることが可能である。
【０１４０】
＜表示装置の作製方法１＞
次に、図１２乃至図１６を用いて、表示装置１００の作製方法を説明する。なお、図１２乃至図１６は、図１中のＡ１−Ａ２の一点鎖線で示す部位の断面に相当する。はじめに、発光素子を有する素子層を備えた基板１１１の作製方法について説明する。
【０１４１】
〔絶縁膜１１９の形成〕
基板１１１上に絶縁膜１１９を形成する。絶縁膜１１９は、基板１０１などからの不純物元素の拡散を防止または低減することができる。絶縁膜１１９の厚さは、好ましくは３０ｎｍ以上２μｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以上１μｍ以下とすればよい。本実施の形態では、絶縁膜１１９として、基板１０１側から、厚さ６００ｎｍの酸化窒化シリコン、厚さ２００ｎｍの窒化シリコン、厚さ２００ｎｍの酸化窒化シリコン、厚さ１４０ｎｍの窒化酸化シリコン、厚さ１００ｎｍの酸化窒化シリコンの積層膜をプラズマＣＶＤ法により形成する。
【０１４２】
〔電極１１６の形成〕
次に、絶縁膜１１９上に電極１１６を形成する（図１２（Ａ）参照）。まず、スパッタリング法により二層のモリブデンの間にアルミニウムを挟んだ三層の金属膜を形成する。続いて、金属膜上にレジストマスクを形成し、該レジストマスクを用いて、金属膜を所望の形状にエッチングして、電極１１６を形成することができる。レジストマスクの形成は、リソグラフィ法、印刷法、インクジェット法等を適宜用いて行うことができる。レジストマスクをインクジェット法で形成するとフォトマスクを使用しないため、製造コストを低減できる。
【０１４３】
金属膜のエッチングは、ドライエッチング法でもウェットエッチング法でもよく、両方を用いてもよい。エッチング処理終了後に、レジストマスクを除去する。
【０１４４】
また、電極１１６は、その端部をテーパー形状とすることで、電極１１６の側面を被覆する膜の被覆性を向上させることができる。具体的には、端部のテーパー角θを、８０°以下、好ましくは６０°以下、好ましくは４５°以下とする。なお、「テーパー角」とは、電極１１６の側面と底面がなす角度を示す。また、テーパー角が９０°未満である場合を順テーパーといい、テーパー角が９０°以上である場合を逆テーパーという。
【０１４５】
また、電極１１６の端部の断面形状を複数段の階段形状とすることで、その上に被覆する膜の被覆性を向上させることもできる。なお、電極１１６に限らず、各膜の端部の断面形状を順テーパー形状または階段形状とすることで、該端部を覆って形成する層が、該端部で途切れてしまう現象（段切れ）を防ぎ、被覆性を良好なものとすることができる。
【０１４６】
〔絶縁膜１４１の形成〕
次に、絶縁膜１１９および電極１１６上に、開口１２８、１３２ａを有する絶縁膜１４１を形成する（図１２（Ｂ）参照）。まず、プラズマＣＶＤ法により酸化窒化シリコンで形成される絶縁膜を形成する。
【０１４７】
次に、絶縁膜上にレジストマスクを形成し、該レジストマスクを用いて、電極１１６と重なる絶縁膜の一部を選択的に除去し、開口１２８、１３２ａを有する絶縁膜１４１を形成する。絶縁膜のエッチングは、ドライエッチング法でもウェットエッチング法でもよく、両方を用いてもよい。
【０１４８】
〔電極１１５の形成〕
次に、絶縁膜１４１上に電極１１５を形成する（図１２（Ｃ）参照）。電極１１５は、電極１１６と同様の材料および方法で形成することができる。ここでは、電極１１５となる金属膜をスパッタリング法を用いて形成する。次に、金属膜上にレジストマスクを形成し、該レジストマスクを用いて、金属膜の一部を選択的に除去し、電極１１５を形成する。金属膜のエッチングは、ドライエッチング法でもウェットエッチング法でもよく、両方を用いてもよい。本実施の形態では、電極１１５と電極１１６は、開口１２８で電気的に接続される。
【０１４９】
〔絶縁膜１１４の形成〕
次に、絶縁膜１１４を形成する（図１２（Ｄ）参照）。本実施の形態では、絶縁膜１１４を感光性の有機樹脂材料を用いて塗布法で形成し、所望の形状に加工することにより形成する。本実施の形態では、絶縁膜１１４を、感光性を有するポリイミド樹脂を用いて形成する。
【０１５０】
〔ＥＬ層の形成〕
次に、ＥＬ層１１７を電極１１５および絶縁膜１１４上に形成する。
【０１５１】
〔電極１１８の形成〕
次に、電極１１８をＥＬ層１１７上に形成する。本実施の形態では、電極１１８としてマグネシウムと銀の合金を用いる。電極１１８は、蒸着法、スパッタリング法等で形成することができる（図１２（Ｅ）参照）。
【０１５２】
〔保護膜１０３の形成〕
次に、保護膜１０３を、絶縁膜１１４、ＥＬ層１１７、および電極１１８の上に形成する（図１３（Ａ）参照）。この結果、絶縁膜１１４、ＥＬ層１１７、および電極１１８の露出部を覆う保護膜１０３を形成することができる。本実施の形態では、スパッタリングターゲットとして、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：４：５の原子数比のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を用いたスパッタリング法を用いて、保護膜１０３として酸化物半導体膜を形成する。
【０１５３】
保護膜１０３は、スパッタリング法、塗布法、パルスレーザー蒸着法、レーザーアブレーション法、有機金属化学堆積（ＭＯＣＶＤ）法、原子層成膜（ＡＬＤ）法等を用いて形成することができる。
【０１５４】
スパッタリング法で酸化物半導体膜を形成する場合、プラズマを発生させるための電源装置は、ＲＦ電源装置、ＡＣ電源装置、ＤＣ電源装置等を適宜用いることができる。
【０１５５】
なお、スパッタリングターゲットの裏面にマグネットを有するマグネトロンスパッタリング装置を用いて酸化物半導体膜を形成する場合、スパッタリングターゲット、マグネット、および基板の一以上を揺動させながら酸化物半導体膜を成膜することで、膜厚分布が均一である酸化物半導体膜を形成することが可能である。
【０１５６】
スパッタリングガスは、希ガス（代表的にはアルゴン）、酸素、希ガスおよび酸素の混合ガスを適宜用いる。
【０１５７】
また、ターゲットは、形成する酸化物半導体膜の組成にあわせて、適宜選択すればよい。なお、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を含むターゲット、好ましくはＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を含む多結晶ターゲットを用いることで、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜および微結晶酸化物半導体膜を形成することが可能である。
【０１５８】
なお、酸化物半導体膜を形成する際に、例えば、スパッタリング法を用いる場合、基板温度を１５０℃以上７５０℃以下、好ましくは１５０℃以上４５０℃以下、より好ましくは２００℃以上３５０℃以下として、酸化物半導体膜を成膜することで、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を形成することができる。
【０１５９】
また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜するために、以下の条件を適用することが好ましい。
【０１６０】
成膜時の不純物混入を抑制することで、不純物によって結晶状態が崩れることを抑制できる。例えば、成膜室内に存在する不純物濃度（水素、水、二酸化炭素および窒素など）を低減すればよい。また、成膜ガス中の不純物濃度を低減すればよい。具体的には、露点が−８０℃以下、好ましくは−１００℃以下、好ましくは−１２５℃以下である成膜ガスを用いる。
【０１６１】
ＡＬＤ法を利用する成膜装置により酸化物半導体膜、例えばＩｎＧａＺｎＯＸ（Ｘ＞０）膜を成膜する場合には、Ｉｎ（ＣＨ３）３ガスとＯ３ガスを順次繰り返し導入してＩｎＯ２層を形成し、その後、Ｇａ（ＣＨ３）３ガスとＯ３ガスを順次繰り返し導入してＧａＯ層を形成し、更にその後Ｚｎ（ＣＨ３）２とＯ３ガスを順次繰り返し導入してＺｎＯ層を形成する。なお、これらの層の順番はこの例に限らない。また、これらのガスを用いてＩｎＧａＯ２層やＩｎＺｎＯ２層、ＧａＺｎＯ層などの混合化合物層を形成してもよい。なお、Ｏ３ガスに変えてＡｒ等の不活性ガスでバブリングしたＨ２Ｏガスを用いてもよいが、Ｈを含まないＯ３ガスを用いる方が好ましい。また、Ｉｎ（ＣＨ３）３ガスにかえて、Ｉｎ（Ｃ２Ｈ５）３ガスを用いてもよい。また、Ｇａ（ＣＨ３）３ガスにかえて、Ｇａ（Ｃ２Ｈ５）３ガスを用いてもよい。また、Ｚｎ（ＣＨ３）２ガスにかえて、Ｚｎ（Ｃ２Ｈ５）２を用いてもよい。
【０１６２】
本実施の形態では、基板１０１上に設けられた絶縁膜１１９から保護膜１０３までの積層体を素子層１７１と呼ぶ。
【０１６３】
〔素子層１７１と基板１２１の貼り合せ〕
次に、素子層１７１と基板１２１を、接着部１２０を介して貼り合せる（図１３（Ｂ）参照。）。
【０１６４】
〔外部電極の形成〕
次に、開口１３２ａに異方性導電接続部１３８ａを形成し、異方性導電接続部１３８ａ上に、表示装置１００に電力や信号を入力するための外部電極１２４ａを形成する（図１３（Ｃ）参照。）。外部電極１２４ａは複数の電極を有する。また、外部電極１２４ａが有する少なくとも１つの電極が、異方性導電接続部１３８ａを介して電極１１６と電気的に接続することで、表示装置１００に電力や信号を入力することが可能となる。
【０１６５】
なお、外部電極１２４ａとして、ＦＰＣを用いることができる。また、外部電極１２４ａとして金属線を用いることもできる。該金属線と電極１１６の接続は、異方性導電接続部を用いて行ってもよいが、ワイヤボンディング法により行うこともできる。また、該金属線と電極１１６の接続は、ハンダ付けで行ってもよい。
【０１６６】
以上の工程により、表示装置１００を作製することができる。
【０１６７】
なお、基板１１１または基板１２１のうち、光が射出される側の基板の外側に、反射防止膜、光拡散膜、マイクロレンズアレイ、プリズムシート、位相差板、偏光板などの特定の機能を有する材料で形成された膜（以下、「機能膜」ともいう）を一種以上設けてもよい。反射防止膜としては、例えば円偏光板などを用いることができる。機能膜を設けることで、より表示品位の良好な表示装置を実現することができる。または、表示装置の消費電力を低減することができる。
【０１６８】
＜表示装置の作製方法２＞
次に、図５に示すような、タッチセンサおよび着色膜を有する表示装置１００の作製方法について説明する。はじめに、タッチセンサおよび着色膜を有する素子層を備えた基板１２１の作製方法について説明する。
【０１６９】
〔絶縁膜１２９の形成〕
基板１２１上に絶縁膜１２９を形成する。絶縁膜１２９は、絶縁膜１１９と同様の材料および方法で形成することができる。本実施の形態では、絶縁膜１２９として、基板１０２側から、厚さ２００ｎｍの酸化窒化シリコン膜、厚さ１４０ｎｍの窒化酸化シリコン膜、厚さ１００ｎｍの酸化窒化シリコン膜の積層膜をプラズマＣＶＤ法により形成する。
【０１７０】
〔電極２７２の形成〕
次に、電極２７２を絶縁膜１２９上に形成する。電極２７２は、絶縁膜１２９上に透光性を有する導電膜を形成し、該導電膜の一部を選択的にエッチングして形成することができる。透光性を有する導電膜は、例えば、前述の透光性を有する導電性材料用いて形成することができる。本実施の形態では、インジウム錫酸化物膜を用いて電極２７２を形成する。
【０１７１】
〔絶縁膜２７３の形成〕
次に、電極２７２上に、絶縁膜２７３を形成する（図１４（Ａ）参照）。本実施の形態では、絶縁膜２７３としてプラズマＣＶＤ法により酸化窒化シリコン膜を形成する。
【０１７２】
〔電極２７４の形成〕
次に、絶縁膜２７３上に電極２７４を形成する。電極２７４は、絶縁膜２７３上に透光性を有する導電膜を形成し、該導電膜の一部を選択的にエッチングして形成することができる。本実施の形態では、インジウム錫酸化物を用いて電極２７４を形成する。以上の工程により、タッチセンサ２７１を形成することができる。
【０１７３】
なお、図示しないが、電極２７２または電極２７４と接続される電極を形成することが好ましい。該電極は、上述した、＜表示装置の作製方法１＞に示す電極１１６の作製方法を適宜用いることができる。
【０１７４】
〔絶縁膜２７５の形成〕
次に、電極２７４上に、絶縁膜２７５を形成する（図１４（Ｂ）参照）。本実施の形態では、絶縁膜２７５としてプラズマＣＶＤ法により酸化窒化シリコン膜を形成する。ただし、絶縁膜２７５は、必ずしも設ける必要はなく、絶縁膜２７５を形成しない構造としてもよい。
【０１７５】
〔遮光膜２６４の形成〕
次に、絶縁膜２７５上に、遮光膜２６４を形成する。遮光膜２６４は隣接する表示素子からの光を遮光し、隣接する表示素子間における混色を抑制する。また、着色膜２６６の端部と遮光膜２６４の端部が重なるように設けることにより、光漏れを抑制することができる。遮光膜２６４は、単層構造であっても２層以上の積層構造であってもよい。遮光膜２６４に用いることができる材料として、例えば、クロム、チタン、またはニッケルなどを含む金属材料、例えば、クロム、チタン、またはニッケルなどを含む酸化物材料、金属材料や顔料や染料を含む樹脂材料などが挙げられる。
【０１７６】
遮光膜２６４はリソグラフィ工程を用いて形成することができる。また、遮光膜２６４としてカーボンブラックを分散した高分子材料などを用いる場合は、インクジェット法により絶縁膜２７５上に遮光膜２６４を直接描画することができる。
【０１７７】
〔着色膜２６６の形成〕
次に、絶縁膜２７５上に、着色膜２６６を形成する（図１４（Ｃ）参照）。前述したように、着色膜は特定の波長帯域の光を透過する膜である。例えば、赤色の波長帯域の光を透過する赤色（Ｒ）のカラーフィルタ、緑色の波長帯域の光を透過する緑色（Ｇ）のカラーフィルタ、青色の波長帯域の光を透過する青色（Ｂ）のカラーフィルタなどを用いることができる。着色膜２６６は、様々な材料を用いて、印刷法、インクジェット法、フォトリソグラフィ法を用いて、それぞれ所望の位置に形成する。この時、着色膜２６６の一部が遮光膜２６４と重なるように設けることが好ましい。画素毎に着色膜２６６の色を変えることで、カラー表示を行うことができる。
【０１７８】
〔保護膜２６７の形成〕
次に、遮光膜２６４および着色膜２６６上に保護膜２６７を形成する（図１４（Ｄ）参照）。
【０１７９】
保護膜２６７は、図１３（Ａ）に示す保護膜１０３と同様に形成することができる。保護膜２６７を形成することによって、例えば、遮光膜２６４および着色膜２６６中に含まれる水等が発光素子１２５側に拡散することを抑制することができる。ただし、保護膜２６７は、必ずしも設ける必要はなく、保護膜２６７を形成しない構造としてもよい。
【０１８０】
本実施の形態では、基板１２１上の絶縁膜１２９から保護膜２６７までの積層体を素子層１８１と呼ぶ。ただし、着色膜２６６が不要な場合は、基板１２１に着色膜２６６を設けない場合がある。
【０１８１】
〔基板１１１と基板１２１の貼り合せ〕
次に、素子層１７１が設けられた基板１１１と素子層１８１が設けられた基板１２１を、接着部１２０を介して貼り合せる。この時、素子層１７１に含まれる発光素子１２５と、素子層１８１に含まれる着色膜２６６が向かい合うように配置する。
【０１８２】
次に、素子層１７１の開口１３２ａに異方性導電接続部１３８ａを形成し、異方性導電接続部１３８ａ上に、表示装置１００に電力や信号を入力するための外部電極１２４ａを形成する（図１４（Ｅ）参照）。
【０１８３】
以上の工程により、表示装置１００を作製することができる。
【０１８４】
なお、基板１１１または基板１２１のうち、光が射出される側の基板の外側に、反射防止膜、光拡散膜、マイクロレンズアレイ、プリズムシート、位相差板、偏光板などの特定の機能を有する材料で形成された膜（以下、「機能膜」ともいう）を一種以上設けてもよい。反射防止膜としては、例えば円偏光板などを用いることができる。
【０１８５】
＜表示装置の作製方法３＞
次に、図１１（Ｂ）に示すような、可撓性を有する基板を用い、且つタッチセンサおよび着色膜を有する表示装置１００の作製方法について説明する。
【０１８６】
〔剥離膜１１３の形成〕
まず、基板１０１（「素子形成基板」ともいう。）上に剥離膜１１３を形成する（図１５（Ａ）参照）。基板１０１としては、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、金属基板、半導体基板などを用いることができる。また、本実施の形態の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよい。その基板の一例としては、半導体基板（例えば単結晶基板またはシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、などがある。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、またはソーダライムガラスなどがある。
【０１８７】
剥離膜１１３は、タングステン、モリブデン、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、コバルト、ジルコニウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、シリコンから選択された元素、または該元素を含む合金材料、または該元素を含む化合物材料を用いて形成することができる。また、これらの材料を単層または積層して形成することができる。なお、剥離膜１１３の結晶構造は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれの場合でもよい。また、剥離膜１１３を、酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化インジウム、酸化インジウムスズ、酸化インジウム亜鉛、またはＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ（ＩＧＺＯ）等の金属酸化物を用いて形成することもできる。
【０１８８】
剥離膜１１３は、スパッタリング法やＣＶＤ法、塗布法、印刷法等により形成できる。なお、塗布法はスピンコーティング法、液滴吐出法、ディスペンス法を含む。
【０１８９】
剥離膜１１３を単層で形成する場合、タングステン、モリブデン、またはタングステンとモリブデンを含む材料を用いることが好ましい。または、剥離膜１１３を単層で形成する場合、タングステンの酸化物若しくは酸化窒化物、モリブデンの酸化物若しくは酸化窒化物、またはタングステンとモリブデンを含む材料の酸化物若しくは酸化窒化物を用いることが好ましい。
【０１９０】
また、剥離膜１１３として、例えば、タングステンを含む膜とタングステンの酸化物を含む膜の積層構造を形成する場合、タングステンを含む膜に接して絶縁性酸化物膜を形成することで、タングステンを含む膜と絶縁性酸化物膜との界面に、タングステンの酸化物を含む膜が形成されることを活用してもよい。また、タングステンを含む膜の表面を、熱酸化処理、酸素プラズマ処理、オゾン水等の酸化力の強い溶液での処理等を行ってタングステンの酸化物を含む膜を形成してもよい。また、基板１０１と剥離膜１１３の間に絶縁膜を設けてもよい。
【０１９１】
本実施の形態では、基板１０１にアルミノホウケイ酸ガラスを用いる。また、基板１０１上に形成する剥離膜１１３として、スパッタリング法によりタングステンを形成する。
【０１９２】
なお、絶縁膜１１９の形成前に、剥離膜１１３の表面を、酸素を有する雰囲気に曝すことが好ましい。
【０１９３】
酸素を有する雰囲気に用いるガスとしては、酸素、一酸化二窒素、二酸化窒素、二酸化炭素、一酸化炭素などを用いることができる。また、酸素を有する雰囲気として、酸素を有するガスと他のガスの混合ガスを用いてもよい。例えば、酸素を有する雰囲気として、二酸化炭素とアルゴンの混合ガスなどの、酸素を有するガスと希ガスの混合ガスを用いることができる。剥離膜１１３の表面を酸化することで、後の工程で行われる基板１０１の剥離を容易とすることができる。
【０１９４】
次に、上記した＜表示装置の作製方法１＞と同様の工程を用いて、剥離膜１１３上に、素子層１７１を形成する（図１５（Ｂ）参照。）。
【０１９５】
また、基板１０２上に剥離膜１２３を形成する（図１５（Ｃ）参照。）。基板１０２は、基板１０１と同様の材料を用いて形成することができる。なお、基板１０１と基板１０２は、それぞれ同じ材料を用いてもよいし、互いに異なる材料を用いてもよい。また、剥離膜１２３は、剥離膜１１３と同様の材料および方法を用いて形成することができる。また、基板１０２と剥離膜１２３の間に絶縁膜を設けてもよい。本実施の形態では、基板１０２にアルミノホウケイ酸ガラスを用いる。また、基板１０２上に形成する剥離膜１２３として、スパッタリング法によりタングステンを形成する。
【０１９６】
〔剥離膜１２３の形成〕
次に、上記した＜表示装置の作製方法２＞と同様の工程を用いて、剥離膜１２３上に、素子層１８１を形成する（図１５（Ｄ）参照。）。
【０１９７】
〔基板１０１と基板１０２の貼り合せ〕
次に、素子層１７１を有する基板１０１と素子層１８１を有する基板１０２を、接着部１２０を介して貼り合せる。この時、素子層１７１に含まれる発光素子１２５と、素子層１８１に含まれる着色膜２６６が向かい合うように配置する（図１６（Ａ）参照。）。
【０１９８】
〔基板１０１の剥離〕
次に、素子層１７１が設けられた基板１０１を、剥離膜１１３とともに絶縁膜１１９から剥離する（図１６（Ｂ）参照）。剥離方法としては、機械的な力を加えること（人間の手や治具で引き剥がす処理や、ローラーを回転させながら分離する処理、超音波等）を用いて行えばよい。たとえば、剥離膜１１３に鋭利な刃物またはレーザー光照射等で切り込みをいれ、その切り込みに水を注入する。毛細管現象により水が剥離膜１１３と基板１０１の間にしみこむことにより、基板１０１を容易に剥離することができる。
【０１９９】
〔基板１１１の貼り合わせ〕
次に、接着部１１２を介して基板１１１ａを絶縁膜１１９に貼り合わせる（図１６（Ｃ）参照）。
【０２００】
〔基板１０２の剥離〕
次に、素子層１８１が設けられた基板１０２を、剥離膜１２３とともに絶縁膜１２９から剥離する（図１７（Ａ）参照）。
【０２０１】
〔基板１２１の貼り合わせ〕
次に、接着部１２２を介して、基板１２１ａを絶縁膜１２９に貼り合わせる（図１７（Ｂ）参照）。
【０２０２】
〔外部電極の形成〕
次に、開口１３２ａに異方性導電接続部１３８ａを形成し、異方性導電接続部１３８ａ上に、表示装置１００に電力や信号を入力するための外部電極１２４ａを形成する。
【０２０３】
以上の工程により、表示装置１００を作製することができる。
【０２０４】
なお、基板１１１ａまたは基板１２１ａのうち、光が射出される側の基板の外側に、反射防止膜、光拡散膜、マイクロレンズアレイ、プリズムシート、位相差板、偏光板などの特定の機能を有する材料で形成された膜（以下、「機能膜」ともいう）を一種以上設けてもよい。反射防止膜としては、例えば円偏光板などを用いることができる。
【０２０５】
また、基板１１１ａまたは基板１２１ａとして、特定の機能を有する材料を用いてもよい。例えば、基板１１１ａまたは基板１２１ａとして、円偏光板を用いてもよい。また、例えば、基板１１１ａまたは基板１２１ａを位相差板を用いて形成し、当該基板と重ねて偏光板を設けてもよい。また、例えば、基板１１１ａまたは基板１２１ａを、プリズムシートを用いて形成し、当該基板と重ねて円偏光板を設けてもよい。基板１１１ａまたは基板１２１ａとして、特定の機能を有する材料を用いることで、表示品位の向上と、製造コストの低減を実現することができる。
【０２０６】
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。
【０２０７】
（実施の形態２）
本実施の形態では、上記実施の形態に示した表示装置１００と異なる構成を有する表示装置２００について、図１８を用いて説明する。本実施の形態では、アクティブマトリクス型の表示装置２００について説明する。図１８（Ａ）は表示装置２００の上面図であり、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）中にＡ３−Ａ４の一点鎖線で示す部位の断面図である。
【０２０８】
＜表示装置の構成１＞
本実施の形態に示す表示装置２００は、表示領域２３１と、駆動回路２５１を有する。また、表示装置２００は、電極１１５、ＥＬ層１１７、電極１１８を含む発光素子１２５と、電極１１６を有する。発光素子１２５は、表示領域２３１中に複数形成されている。また、各発光素子１２５には、発光素子１２５の発光量を制御するトランジスタ２３２が接続されている。
【０２０９】
電極１１６は、開口１３２ａに形成された異方性導電接続部１３８ａを介して外部電極１２４ａと電気的に接続されている。また、電極１１６は、駆動回路２５１に電気的に接続されている。
【０２１０】
駆動回路２５１は、複数のトランジスタ２５２により構成されている。駆動回路２５１は、外部電極１２４ａから供給された信号を、表示領域２３１中のどの発光素子１２５に供給するかを決定する機能を有する。
【０２１１】
図１８に示す表示装置２００は、接着部１２０を介して基板１１１と基板１２１が貼り合わされた構造を有する。基板１１１上には、絶縁膜２０５が形成されている。絶縁膜２０５は、実施の形態１に示す絶縁膜１１９と同様の材料および方法により形成することができる。
【０２１２】
なお、絶縁膜２０５は下地膜として機能し、基板１１１などからトランジスタや発光素子への不純物元素の拡散を防止、または低減することができる。
【０２１３】
また、絶縁膜２０５上に、トランジスタ２３２、トランジスタ２５２、電極１１６が形成されている。なお、本実施の形態では、トランジスタ２３２および／またはトランジスタ２５２として、ボトムゲート型のトランジスタの１つであるチャネルエッチング型のトランジスタを例示しているが、チャネル保護型のトランジスタや、トップゲート型のトランジスタなどを用いることも可能である。また、逆スタガ型のトランジスタや、順スタガ型のトランジスタを用いることも可能である。また、チャネルが形成される半導体膜を２つのゲート電極で挟む構造の、デュアルゲート型のトランジスタを用いることも可能である。また、シングルゲート構造のトランジスタに限定されず、複数のチャネル形成領域を有するマルチゲート型トランジスタ、例えばダブルゲート型トランジスタとしてもよい。
【０２１４】
また、トランジスタ２３２およびトランジスタ２５２として、プレーナ型、ＦＩＮ型（フィン型）、ＴＲＩ−ＧＡＴＥ型（トライゲート型）などの、様々な構成のトランジスタを用いることが出来る。
【０２１５】
トランジスタ２３２とトランジスタ２５２は、それぞれが同様の構造を有していてもよいし、異なる構造を有していてもよい。トランジスタのサイズ（例えば、チャネル長、およびチャネル幅）等は、各トランジスタで適宜調整することができる。
【０２１６】
トランジスタ２３２およびトランジスタ２５２は、ゲート電極として機能できる電極２０６、ゲート絶縁膜として機能できる絶縁膜２０７、半導体膜２０８、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２１４、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電極２１５を有する。
【０２１７】
電極２１４および電極２１５は、電極１１６を形成するための導電膜の一部を用いて、電極１１６と同時に形成することができる。また、絶縁膜２０７は、絶縁膜２０５と同様の材料および方法により形成することができる。
【０２１８】
半導体膜２０８は、単結晶半導体、多結晶半導体、微結晶半導体、ナノクリスタル半導体、セミアモルファス半導体、非晶質半導体、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、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。また、半導体膜２０８として酸化物半導体を用いる場合は、ＣＡＡＣ−ＯＳ、多結晶酸化物半導体、微結晶酸化物半導体、ｎｃ−ＯＳ（ｎａｎｏ    Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、非晶質酸化物半導体などを用いることができる。
【０２１９】
なお、酸化物半導体は、エネルギーギャップが３．０ｅＶ以上と大きく、可視光に対する透過率が大きい。また、酸化物半導体を適切な条件で加工して得られたトランジスタにおいては、オフ電流を使用時の温度条件下（例えば、２５℃）において、１００ｚＡ（１×１０−１９Ａ）以下、もしくは１０ｚＡ（１×１０−２０Ａ）以下、さらには１ｚＡ（１×１０−２１Ａ）以下とすることができる。このため、消費電力の少ない表示装置を提供することができる。
【０２２０】
また、半導体膜２０８に酸化物半導体を用いる場合は、半導体膜２０８に接する絶縁膜に酸素を有する絶縁膜を用いることが好ましい。特に、半導体膜２０８に接する絶縁膜として、加熱処理により酸素を放出する絶縁膜を用いることが好ましい。
【０２２１】
また、トランジスタ２３２およびトランジスタ２５２上に絶縁膜２１０が形成され、絶縁膜２１０上に絶縁膜２１１が形成されている。絶縁膜２１０は、保護絶縁膜として機能し、絶縁膜２１０よりも上の膜からトランジスタ２３２およびトランジスタ２５２への不純物元素が拡散することを防止または低減することができる。絶縁膜２１０は、絶縁膜２０５と同様の材料および方法で形成することができる。
【０２２２】
また、発光素子１２５の被形成面の表面凹凸を低減するために絶縁膜２１１上に、平坦化機能を有する絶縁材料を用いて絶縁膜２１２を形成することができる。平坦化機能を有する絶縁材料として、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等の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）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膜を複数積層させることで、絶縁膜２１２を形成してもよい。
【０２２３】
また、絶縁膜２１２上に、発光素子１２５と、各発光素子１２５を離間するための絶縁膜１１４が形成されている。
【０２２４】
また、発光素子１２５は、絶縁膜２１０、２１１、２１２に設けられた開口でトランジスタ２３２と電気的に接続されている。
【０２２５】
また、発光素子１２５を、ＥＬ層１１７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１２５で同じＥＬ層１１７を用いても、異なる波長の光を狭線化して取り出すことができる。
【０２２６】
表示装置２００は、絶縁膜１１４、電極１１８、および絶縁膜２１２に接する保護膜１０３を有する。なお、保護膜１０３は、少なくとも、絶縁膜１１４および絶縁膜２１２の露出部、代表的には、絶縁膜１１４および絶縁膜２１２それぞれの上面および側面を覆う。また、保護膜１０３は、電極１１８の露出部、代表的には、電極１１８の上面および側面を覆う。なお、絶縁膜１１４および絶縁膜２１２の上面が電極または膜で覆われる場合、絶縁膜１１４および絶縁膜２１２の側面を保護膜１０３は覆えばよい。保護膜１０３は、透湿性の低い膜である。表示装置２００の内部および外部に存在する水が、ＥＬ層１１７に拡散することを防ぐことが可能である。代表的には、絶縁膜１１４および絶縁膜２１２の上面および側面から侵入した水がＥＬ層１１７に拡散することを防ぐことができる。この結果、表示装置２００の部分的な輝度の低下を防ぐことが可能である。また、表示装置２００において、非発光領域が生じることを防ぐことができる。
【０２２７】
次に、図１８（Ｂ）に示す構成とは異なる構造の表示装置について、図１９を用いて説明する。図１９は、表示装置２００の断面図である。
【０２２８】
図１９（Ａ）に示す表示装置２００のように、絶縁膜１１４、電極１１８、および絶縁膜２１２それぞれの露出部を覆う保護膜１０３上に、導電膜１０４を有してもよい。
【０２２９】
または、図１９（Ｂ）に示す表示装置２００のように、絶縁膜１１４、電極１１８、および絶縁膜２１２それぞれの露出部を覆う導電膜１０４と、導電膜１０４上の保護膜１０３とを有してもよい。
【０２３０】
導電膜１０４上に保護膜１０３を有することで、保護膜１０３および導電膜１０４が接着部１２０に含まれる水の拡散を防ぐ。このため、表示装置２００の内部および外部に存在する水が、ＥＬ層１１７に拡散することを防ぐことが可能である。この結果、表示装置２００の部分的な輝度の低下を防ぐことが可能である。また、表示装置２００において、非発光領域が生じることを防ぐことができる。
【０２３１】
または、図１９（Ｃ）に示す表示装置２００のように、絶縁膜１１４、電極１１８、および絶縁膜２１２それぞれの露出部を覆う保護膜１０３と、保護膜１０３上の絶縁膜１０５とを有してもよい。
【０２３２】
＜表示装置の構成２＞
図２０（Ａ）は、表示装置２００の斜視図である。また、図２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）にＡ１−Ａ２の一点鎖線で示す部位の断面図である。本実施の形態に示す表示装置２００は、表示領域２３１および駆動回路２５１を有する。また、表示領域２３１の外側に閉ループ状のシール材１０７を有する。
【０２３３】
図２０に示す表示装置２００は、基板１１１および基板１２１がシール材１０７で固着されている点が、図１８および図１９に示す表示装置２００と異なる。また、表示装置２００において、基板１１１、基板１２１、およびシール材１０７で囲まれる封止領域内が中空構造である。封止領域内には、希ガスまたは窒素ガスなどの不活性ガスが充填されていてもよい。または、封止領域内を、減圧雰囲気とすることができる。これらの結果、封止領域内における水などを低減することが可能であり、発光素子１２５の信頼性を高めることが可能である。
【０２３４】
表示装置２００は、絶縁膜１１４、電極１１８、および絶縁膜２１２に接する保護膜１０３を有する。なお、保護膜１０３は、少なくとも、絶縁膜１１４および絶縁膜２１２の露出部、代表的には、絶縁膜１１４および絶縁膜２１２それぞれの上面および側面を覆う。なお、絶縁膜１１４および絶縁膜２１２の上面が電極または膜で覆われる場合、絶縁膜１１４および絶縁膜２１２の側面を保護膜１０３は覆えばよい。また、保護膜１０３は、電極１１８の露出部、代表的には、電極１１８の上面および側面を覆う。
【０２３５】
次に、図２０（Ｂ）に示す構成と異なる構造の表示装置について、図２１を用いて説明する。図２１は、表示装置２００の断面図である。
【０２３６】
図２１（Ａ）に示す表示装置２００のように、絶縁膜１１４、電極１１８、および絶縁膜２１２それぞれの露出部を覆う保護膜１０３上に、導電膜１０４を有してもよい。
【０２３７】
または、図２１（Ｂ）に示す表示装置２００のように、絶縁膜１１４、電極１１８、および絶縁膜２１２を覆う導電膜１０４と、導電膜１０４上の保護膜１０３とを有してもよい。
【０２３８】
または、図２１（Ｃ）に示す表示装置２００のように、絶縁膜１１４、電極１１８、および絶縁膜２１２それぞれの露出部を覆う保護膜１０３と、保護膜１０３上の絶縁膜１０５とを有してもよい。
【０２３９】
＜表示装置の構成３＞
本実施の形態に示す表示装置２００は、基板１２１において着色膜を有してもよい。または、本実施の形態に示す表示装置２００は、基板１２１においてタッチセンサを有してもよい。図２２および図２３は、基板１２１において、着色膜およびタッチセンサを有する表示装置２００の断面図である。
【０２４０】
図２２（Ａ）に示すように、本実施の形態に示す表示装置２００は、基板１０１上に、図１８（Ｂ）と同様に、絶縁膜２０５、トランジスタ２３２、トランジスタ２５２、電極１１６、絶縁膜２１０、２１１、２１２、発光素子１２５、絶縁膜１１４、保護膜１０３を有する。また、発光素子１２５上に接着部１２０を介して基板１２１を有する。また、基板１２１において、タッチセンサ２７１、絶縁膜２７５、遮光膜２６４、着色膜２６６、および保護膜２６７を有する。本実施の形態では、タッチセンサ２７１として静電容量方式のタッチセンサを例示している。また、タッチセンサ２７１は、電極２７２、絶縁膜２７３、および電極２７４を含む。
【０２４１】
なお、ＥＬ層１１７を、画素ごとに射出する光の色を変える所謂塗り分け方式で形成する場合は、着色膜２６６を設けてもよいし、設けなくてもよい。
【０２４２】
遮光膜２６４または着色膜２６６を設けないことで、表示装置２００の製造コストの低減、または、歩留まりの向上などを実現することができる。また、着色膜２６６を設けないことでＥＬ層１１７が射出する光を効率よく射出することができるので、輝度の向上や、消費電力の低減などを実現することができる。
【０２４３】
一方、遮光膜２６４および着色膜２６６を設けると、外光の映り込みを軽減し、コントラスト比の向上や、色再現性の向上などを実現することができる。
【０２４４】
なお、表示装置２００をボトムエミッション構造の表示装置とする場合は、基板１１１側に、タッチセンサ２７１、遮光膜２６４、および着色膜２６６を設けてもよい。
【０２４５】
また、表示装置２００をデュアルエミッション構造の表示装置とする場合は、基板１１１側および基板１２１側のどちらか一方または両方に、タッチセンサ２７１、遮光膜２６４、および着色膜２６６を設けてもよい。また、タッチセンサ２７１と着色膜２６６を、異なる基板側に設けてもよい。
【０２４６】
表示装置２００は、絶縁膜１１４、電極１１８、および絶縁膜２１２に接する保護膜１０３を有する。なお、保護膜１０３は、少なくとも、絶縁膜１１４および絶縁膜２１２の露出部、代表的には、絶縁膜１１４および絶縁膜２１２それぞれの上面および側面を覆う。なお、絶縁膜１１４および絶縁膜２１２の上面が電極または膜で覆われる場合、絶縁膜１１４および絶縁膜２１２の側面を保護膜１０３は覆えばよい。また、保護膜１０３は、電極１１８の露出部、代表的には、電極１１８の上面および側面を覆う。
【０２４７】
図２２（Ａ）に示す構成と異なる構造の表示装置２００について、図２２（Ｂ）、図２３（Ａ）、および図２３（Ｂ）に示す。
【０２４８】
図２２（Ｂ）に示す表示装置２００のように、保護膜１０３上に導電膜１０４を有してもよい。
【０２４９】
または、図２３（Ａ）に示す表示装置２００のように、絶縁膜１１４、電極１１８、および絶縁膜２１２それぞれの露出部を覆う導電膜１０４と、導電膜１０４上の保護膜１０３とを有してもよい。
【０２５０】
または、図２３（Ｂ）に示す表示装置２００のように、絶縁膜１１４、電極１１８、および絶縁膜２１２それぞれの露出部を覆う保護膜１０３と、保護膜１０３上の絶縁膜１０５とを有してもよい。
【０２５１】
＜表示装置の構成４＞
図２４（Ａ）に示す表示装置２００は、基板１１１および基板１２１がシール材１０７で固着されている点が、図２２および図２３に示す表示装置２００と異なる。また、表示装置２００において、基板１１１、基板１２１、およびシール材１０７で囲まれる封止領域内が中空構造である。封止領域内には、希ガスまたは窒素ガスなどの不活性ガスが充填されていてもよい。または、封止領域内を、減圧雰囲気とすることができる。これらの結果、封止領域内における水などを低減することが可能であり、発光素子１２５の信頼性を高めることが可能である。
【０２５２】
表示装置２００は、絶縁膜１１４、電極１１８、および絶縁膜２１２に接する保護膜１０３を有する。なお、保護膜１０３は、少なくとも、絶縁膜１１４および絶縁膜２１２の露出部、代表的には、絶縁膜１１４および絶縁膜２１２それぞれの上面および側面を覆う。なお、絶縁膜１１４および絶縁膜２１２の上面が電極または膜で覆われる場合、絶縁膜１１４および絶縁膜２１２の側面を保護膜１０３は覆えばよい。また、保護膜１０３は、電極１１８の露出部、代表的には、電極１１８の上面および側面を覆う。
【０２５３】
次に、図２４（Ａ）に示す構成とは異なる構造の表示装置について、図２４（Ｂ）、図２５（Ａ）、および図２５（Ｂ）を用いて説明する。
【０２５４】
図２４（Ｂ）に示す表示装置２００のように、絶縁膜１１４、電極１１８、および絶縁膜２１２それぞれの露出部を覆う保護膜１０３上に、導電膜１０４を有してもよい。
【０２５５】
または、図２５（Ａ）に示す表示装置２００のように、絶縁膜１１４、電極１１８、および絶縁膜２１２それぞれの露出部を覆う導電膜１０４と、導電膜１０４上の保護膜１０３とを有してもよい。
【０２５６】
または、図２５（Ｂ）に示す表示装置２００のように、絶縁膜１１４、電極１１８、および絶縁膜２１２それぞれの露出部を覆う保護膜１０３と、保護膜１０３上の絶縁膜１０５とを有してもよい。
【０２５７】
＜表示装置の構成５＞
本実施の形態に示す表示装置２００は、接着部１２０およびシール材１０７を用いて、基板１１１および基板１２１が固着されていてもよい。図２６に示す表示装置２００は、接着部１２０およびシール材１０７を用いて、基板１１１および基板１２１が固着されている。
【０２５８】
＜表示装置の構成６＞
本実施の形態に示す表示装置２００は、基板１１１の代わりに可撓性を有する基板を用いてもよい。また、本実施の形態に示す表示装置２００は、基板１２１の代わりに可撓性を有する基板を用いてもよい。図２７（Ａ）に示す表示装置２００は、接着部１１２によって、可撓性を有する基板１１１ａが絶縁膜２０５に固着されている。また、接着部１２０によって、可撓性を有する基板１２１ａが保護膜１０３に固着されている。また、図２７（Ｂ）に示す表示装置２００は、可撓性を有する基板１２１ａにおいて、絶縁膜１２９、タッチセンサ２７１、絶縁膜２７５、遮光膜２６４、着色膜２６６、および保護膜２６７を有する。また、接着部１２２によって、可撓性を有する基板１２１ａが絶縁膜１２９に固着されている。
【０２５９】
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。
【０２６０】
（実施の形態３）
本実施の形態では、表示装置２００のより具体的な構成例について、図２８を用いて説明する。図２８（Ａ）は、表示装置２００の構成例を説明するためのブロック図である。
【０２６１】
図２８（Ａ）に示す表示装置２００は、表示領域２３１、駆動回路１４２ａ、駆動回路１４２ｂ、および駆動回路１３３を有する。駆動回路１４２ａ、駆動回路１４２ｂ、および駆動回路１３３は、上記実施の形態に示した駆動回路２５１に相当する。また、駆動回路１４２ａ、駆動回路１４２ｂ、および駆動回路１３３をまとめて駆動回路部という場合がある。
【０２６２】
駆動回路１４２ａ、駆動回路１４２ｂは、例えば走査線駆動回路として機能する。また、駆動回路１３３は、例えば信号線駆動回路として機能する。なお、駆動回路１４２ａ、および駆動回路１４２ｂは、どちらか一方のみとしてもよい。また、表示領域２３１を挟んで駆動回路１３３と向き合う位置に、何らかの回路を設けてもよい。
【０２６３】
また、表示装置２００は、各々が略平行に配設され、且つ、駆動回路１４２ａ、および／または駆動回路１４２ｂによって電位が制御されるｍ本の配線１３５と、各々が略平行に配設され、且つ、駆動回路１３３によって電位が制御されるｎ本の配線１３６と、を有する。さらに、表示領域２３１はマトリクス状に配設された複数の画素回路１３４を有する。なお、一つの画素回路１３４により、一つの副画素（画素１３０）が駆動される。
【０２６４】
各配線１３５は、表示領域２３１においてｍ行ｎ列に配設された画素回路１３４のうち、いずれかの行に配設されたｎ個の画素回路１３４と電気的に接続される。また、各配線１３６は、ｍ行ｎ列に配設された画素回路１３４のうち、いずれかの列に配設されたｍ個の画素回路１３４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。
【０２６５】
図２８（Ｂ）および図２８（Ｃ）は、図２８（Ａ）に示す表示装置２００の画素回路１３４に用いることができる回路構成例を示している。
【０２６６】
〔発光表示装置用画素回路の一例〕
また、図２８（Ｂ）に示す画素回路１３４は、トランジスタ４３１と、容量素子２３３と、トランジスタ２３２と、トランジスタ４３４と、を有する。また、画素回路１３４は、発光素子１２５と電気的に接続されている。
【０２６７】
トランジスタ４３１のソース電極およびドレイン電極の一方は、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のゲート電極は、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。
【０２６８】
トランジスタ４３１は、データ信号のノード４３５への書き込みを制御する機能を有する。
【０２６９】
容量素子２３３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のソース電極およびドレイン電極の他方は、ノード４３５に電気的に接続される。
【０２７０】
容量素子２３３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。
【０２７１】
トランジスタ２３２のソース電極およびドレイン電極の一方は、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２３２のゲート電極は、ノード４３５に電気的に接続される。
【０２７２】
トランジスタ４３４のソース電極およびドレイン電極の一方は、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のゲート電極は、走査線ＧＬ＿ｍに電気的に接続される。
【０２７３】
発光素子１２５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。
【０２７４】
発光素子１２５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１２５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。
【０２７５】
なお、電源電位としては、例えば相対的に高電位側の電位または低電位側の電位を用いることができる。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。
【０２７６】
〔液晶表示装置用画素回路の一例〕
図２８（Ｃ）に示す画素回路１３４は、トランジスタ４３１と、容量素子２３３と、を有する。また、画素回路１３４は、液晶素子４３２と電気的に接続されている。
【０２７７】
液晶素子４３２の一対の電極の一方の電位は、画素回路１３４の仕様に応じて適宜設定される。液晶素子４３２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１３４のそれぞれが有する液晶素子４３２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１３４毎の液晶素子４３２の一対の電極の一方に異なる電位を与えてもよい。
【０２７８】
液晶素子４３２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。
【０２７９】
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液晶素子４３２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、視野角依存性が小さい。
【０２８０】
ｍ行ｎ列目の画素回路１３４において、トランジスタ４３１のソース電極およびドレイン電極の一方は、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のゲート電極は、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。
【０２８１】
容量素子２３３の一対の電極の一方は、特定の電位が供給される配線（以下、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、液晶素子４３２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１３４の仕様に応じて適宜設定される。容量素子２３３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。
【０２８２】
〔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。表示素子としては、例えば、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）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）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）を用いた表示素子、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、ＤＭＳ（デジタル・マイクロ・シャッター）、ＭＩＲＡＳＯＬ（登録商標）、ＩＭＯＤ（インターフェアレンス・モジュレーション）素子、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の少なくとも一つを有している。これらの他にも、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を有していても良い。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ＳＥＤ方式平面型ディスプレイ（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。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。
【０２８３】
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。
【０２８４】
（実施の形態４）
本実施の形態では、上記実施の形態に示したトランジスタ２３２、および／またはトランジスタ２５２に置き換えて用いることができるトランジスタの一例について、図２９乃至図３１を用いて説明する。なお、本明細書等に開示するトランジスタは、トランジスタ４３１やトランジスタ４３４などにも用いることができる。
【０２８５】
〔ボトムゲート型トランジスタ〕
図２９（Ａ）、（Ｂ）に例示するトランジスタ４００は、ボトムゲート型のトランジスタの１つであるチャネルエッチ型のトランジスタである。トランジスタ４００は、絶縁膜２１１上に電極２１６を有する。電極２１６は、バックゲート電極としての機能を有する。電極２１６は、電極２０６または電極１１５と同様の材料および方法により形成することができる。
【０２８６】
なお、図２９（Ａ）は、トランジスタ４００のチャネル長方向の断面図であり、図２９（Ｂ）は、トランジスタ４００のチャネル幅方向の断面図である。図２９（Ｂ）に示すように、チャネル幅方向において、絶縁膜２０７、２１０、２１１の開口２１８において、電極２０６及び電極２１６が接続される。
【０２８７】
一般に、バックゲート電極は導電膜で形成され、ゲート電極とバックゲート電極で半導体膜２０８を挟むように配置される。よって、バックゲート電極は、ゲート電極と同様に機能させることができる。バックゲート電極の電位は、ゲート電極と同電位としてもよいし、ＧＮＤ電位や、任意の電位としてもよい。また、バックゲート電極の電位をゲート電極と独立して変化させることで、トランジスタのしきい値電圧を変化させることができる。
【０２８８】
電極２０６および電極２１６は、どちらもゲート電極として機能することができる。よって、絶縁膜２０７、絶縁膜２１０、および絶縁膜２１１は、ゲート絶縁膜として機能することができる。
【０２８９】
なお、電極２０６または電極２１６の一方を、「ゲート電極」という場合、他方を「バックゲート電極」という場合がある。例えば、トランジスタ４００において、電極２１６を「ゲート電極」と言う場合、電極２０６を「バックゲート電極」と言う場合がある。また、電極２１６を「ゲート電極」として用いる場合は、トランジスタ４００をトップゲート型のトランジスタの一種と考えることができる。また、電極２０６および電極２１６のどちらか一方を、「第１のゲート電極」といい、他方を「第２のゲート電極」という場合がある。
【０２９０】
半導体膜２０８を挟んで電極２０６および電極２１６を設けることで、更には、電極２０６および電極２１６を同電位とすることで、半導体膜２０８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４００のオン電流が大きくなる共に、電界効果移動度が高くなる。
【０２９１】
したがって、トランジスタ４００は、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である。すなわち、求められるオン電流に対して、トランジスタ４００の占有面積を小さくすることができる。本発明の一態様によれば、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、本発明の一態様によれば、集積度の高い半導体装置を実現することができる。
【０２９２】
また、ゲート電極とバックゲート電極は導電膜で形成されるため、トランジスタの外部で生じる電界が、チャネルが形成される半導体膜に作用しないようにする機能（特に静電気に対する静電遮蔽機能）を有する。
【０２９３】
また、電極２０６および電極２１６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、基板１１１側もしくは電極２１６上方に生じる電荷が半導体膜２０８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（Ｇａｔｅ  Ｂｉａｓ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）ストレス試験）の劣化が抑制されると共に、異なるドレイン電圧におけ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、電極２０６および電極２１６が、同電位、または異なる電位の場合において生じる。
【０２９４】
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（すなわち、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。ＢＴストレス試験前後において、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。
【０２９５】
また、電極２０６および電極２１６を有し、且つ電極２０６および電極２１６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における電気特性のばらつきも同時に低減される。
【０２９６】
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。
【０２９７】
また、バックゲート電極側から光が入射する場合に、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膜に光が入射することを防ぐことができる。よって、半導体膜の光劣化を防ぎ、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。
【０２９８】
本発明の一態様によれば、信頼性の良好なトランジスタを実現することができる。また、信頼性の良好な半導体装置を実現することができる。
【０２９９】
また、図２９（Ｃ）及び（Ｄ）に示すトランジスタ４０１のように、電極２１９を絶縁膜２１２上に設けてもよい。電極２１９は、バックゲート電極としての機能を有する。電極２１９は、電極１１５と同様の材料および方法により形成することができる。
【０３００】
なお、図２９（Ｃ）は、トランジスタ４０１のチャネル長方向の断面図であり、図２９（Ｄ）は、トランジスタ４０１のチャネル幅方向の断面図である。図２９（Ｄ）に示すように、チャネル幅方向において、絶縁膜２０７、２１０、２１１、２１２の開口２２０において、電極２０６及び電極２１９が接続される。
【０３０１】
図３０（Ａ）に例示するトランジスタ４１０は、ボトムゲート型のトランジスタの１つであるチャネル保護型のトランジスタである。トランジスタ４１０は、半導体膜２０８上に、チャネル保護膜として機能できる絶縁膜２０９を有する。絶縁膜２０９は、絶縁膜２０５と同様の材料および方法により形成することができる。電極２１４の一部、および電極２１５の一部は、絶縁膜２０９上に形成される。
【０３０２】
半導体膜２０８上に絶縁膜２０９を設けることで、電極２１４および電極２１５の形成時に生じる半導体膜２０８の露出を防ぐことができる。よって、電極２１４および電極２１５の形成時に半導体膜２０８の薄膜化を防ぐことができる。本発明の一態様によれば、電気特性の良好なトランジスタを実現することができる。
【０３０３】
図３０（Ｂ）に示すトランジスタ４１１は、絶縁膜２１２上にバックゲート電極として機能できる電極２１３を有する点が、トランジスタ４１０と異なる。電極２１３は、電極２０６と同様の材料および方法で形成することができる。また、電極２１３は、絶縁膜２１０と絶縁膜２１１の間に形成してもよい。
【０３０４】
図３０（Ｃ）に例示するトランジスタ４２０は、ボトムゲート型のトランジスタの１つであるチャネル保護型のトランジスタである。トランジスタ４２０は、トランジスタ４１０とほぼ同様の構造を有しているが、絶縁膜２０９が半導体膜２０８を覆っている点が異なる。また、絶縁膜２０９の一部を選択的に除去して形成した開口において、半導体膜２０８と電極２１４が電気的に接続している。また、絶縁膜２０９の一部を選択的に除去して形成した開口において、半導体膜２０８と電極２１５が電気的に接続している。絶縁膜２０９の、チャネル形成領域と重なる領域は、チャネル保護膜として機能できる。
【０３０５】
図３０（Ｄ）に示すトランジスタ４２１は、絶縁膜２１２上にバックゲート電極として機能できる電極２１３を有する点が、トランジスタ４２０と異なる。
【０３０６】
絶縁膜２０９を設けることで、電極２１４および電極２１５の形成時に生じる半導体膜２０８の露出を防ぐことができる。よって、電極２１４および電極２１５の形成時に半導体膜２０８の薄膜化を防ぐことができる。
【０３０７】
また、トランジスタ４２０およびトランジスタ４２１は、トランジスタ４１０およびトランジスタ４１１よりも、電極２１４と電極２０６の間の距離と、電極２１５と電極２０６の間の距離が長くなる。よって、電極２１４と電極２０６の間に生じる寄生容量を小さくすることができる。また、電極２１５と電極２０６の間に生じる寄生容量を小さくすることができる。本発明の一態様によれば、電気特性の良好なトランジスタを実現できる。
【０３０８】
〔トップゲート型トランジスタ〕
図３１（Ａ）に例示するトランジスタ４３０は、トップゲート型のトランジスタの１つである。トランジスタ４３０は、絶縁膜１１９の上に半導体膜２０８を有し、半導体膜２０８および絶縁膜１１９上に、半導体膜２０８の一部に接する電極２１４および半導体膜２０８の一部に接する電極２１５を有し、半導体膜２０８上に絶縁膜２０７を有し、絶縁膜２０７上に電極２０６を有する。また、電極２０６上に絶縁膜２１０と、絶縁膜２１２を有する。
【０３０９】
トランジスタ４３０は、電極２０６および電極２１４、並びに、電極２０６および電極２１５が重ならないため、電極２０６および電極２１４間に生じる寄生容量、並びに、電極２０６および電極２１５間に生じる寄生容量を小さくすることができる。また、電極２０６を形成した後に、電極２０６をマスクとして用いて不純物元素を半導体膜２０８に導入することで、半導体膜２０８中に自己整合（セルフアライメント）的に不純物領域を形成することができる。本発明の一態様によれば、電気特性の良好なトランジスタを実現することができる。
【０３１０】
なお、不純物元素の導入は、イオン注入装置、イオンドーピング装置またはプラズマ処理装置を用いて行うことができる。
【０３１１】
不純物元素としては、例えば、第１３族元素または第１５族元素のうち、少なくとも一種類の元素を用いることができる。また、半導体膜２０８に酸化物半導体を用いる場合は、不純物元素として、希ガス、水素、および窒素のうち、少なくとも一種類の元素を用いることも可能である。
【０３１２】
図３１（Ｂ）に示すトランジスタ４３１は、絶縁膜１１９を介して半導体膜２０８と重なる電極２１３を有する点がトランジスタ４３０と異なる。前述した通り、電極２１３は、バックゲート電極として機能することができる。よって、絶縁膜２１７は、ゲート絶縁膜として機能することができる。絶縁膜２１７は、絶縁膜２０５と同様の材料および方法により形成することができる。
【０３１３】
トランジスタ４１１と同様に、トランジスタ４３１は、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である。すなわち、求められるオン電流に対して、トランジスタ４３１の占有面積を小さくすることができる。本発明の一態様によれば、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、本発明の一態様によれば、集積度の高い半導体装置を実現することができる。
【０３１４】
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。
【０３１５】
（実施の形態５）
以下では、酸化物半導体膜の構造について説明する。
【０３１６】
酸化物半導体膜は、非単結晶酸化物半導体膜と単結晶酸化物半導体膜とに大別される。非単結晶酸化物半導体膜とは、ＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ  Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）膜、多結晶酸化物半導体膜、微結晶酸化物半導体膜、非晶質酸化物半導体膜などをいう。
【０３１７】
まずは、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜について説明する。
【０３１８】
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、ｃ軸配向した複数の結晶部を有する酸化物半導体膜の一つである。
【０３１９】
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）によって、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の明視野像および回折パターンの複合解析像（高分解能ＴＥＭ像ともいう。）を観察することで複数の結晶部を確認することができる。一方、高分解能ＴＥＭ像によっても明確な結晶部同士の境界、即ち結晶粒界（グレインバウンダリーともいう。）を確認することが困難である。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、結晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。
【０３２０】
試料面と略平行な方向から、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の断面の高分解能ＴＥＭ像を観察すると、結晶部において、金属原子が層状に配列していることを確認できる。金属原子の各層は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の膜を形成する面（被形成面ともいう。）または上面の凹凸を反映した形状であり、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面または上面と平行に配列する。
【０３２１】
一方、試料面と略垂直な方向から、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の平面の高分解能ＴＥＭ像を観察すると、結晶部において、金属原子が三角形状または六角形状に配列していることを確認できる。しかしながら、異なる結晶部間で、金属原子の配列に規則性は見られない。
【０３２２】
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に対し、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−Ｒａｙ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）装置を用いて構造解析を行うと、例えばＩｎＧａＺｎＯ４の結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳ膜のｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による解析では、回折角（２θ）が３１°近傍にピークが現れる場合がある。このピークは、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶の（００９）面に帰属されることから、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の結晶がｃ軸配向性を有し、ｃ軸が被形成面または上面に略垂直な方向を向いていることが確認できる。
【０３２３】
なお、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳ膜のｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による解析では、２θが３１°近傍のピークの他に、２θが３６°近傍にもピークが現れる場合がある。２θが３６°近傍のピークは、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜中の一部に、ｃ軸配向性を有さない結晶が含まれることを示している。ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、２θが３１°近傍にピークを示し、２θが３６°近傍にピークを示さないことが好ましい。
【０３２４】
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、不純物濃度の低い酸化物半導体膜である。不純物は、水素、炭素、シリコン、遷移金属元素などの酸化物半導体膜の主成分以外の元素である。特に、シリコンなどの、酸化物半導体膜を構成する金属元素よりも酸素との結合力の強い元素は、酸化物半導体膜から酸素を奪うことで酸化物半導体膜の原子配列を乱し、結晶性を低下させる要因となる。また、鉄やニッケルなどの重金属、アルゴン、二酸化炭素などは、原子半径（または分子半径）が大きいため、酸化物半導体膜内部に含まれると、酸化物半導体膜の原子配列を乱し、結晶性を低下させる要因となる。なお、酸化物半導体膜に含まれる不純物は、キャリアトラップやキャリア発生源となる場合がある。
【０３２５】
また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、欠陥準位密度の低い酸化物半導体膜である。例えば、酸化物半導体膜中の酸素欠損は、キャリアトラップとなることや、水素を捕獲することによってキャリア発生源となることがある。
【０３２６】
不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低い（酸素欠損の少ない）ことを、高純度真性または実質的に高純度真性と呼ぶ。高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を低くすることができる。したがって、当該酸化物半導体膜を用いたトランジスタは、しきい値電圧がマイナスとなる電気特性（ノーマリーオンともいう。）になることが少ない。また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、キャリアトラップが少ない。そのため、当該酸化物半導体膜を用いたトランジスタは、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトランジスタとなる。なお、酸化物半導体膜のキャリアトラップに捕獲された電荷は、放出するまでに要する時間が長く、あたかも固定電荷のように振る舞うことがある。そのため、不純物濃度が高く、欠陥準位密度が高い酸化物半導体膜を用いたトランジスタは、電気特性が不安定となる場合がある。
【０３２７】
また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を用いたトランジスタは、可視光や紫外光の照射による電気特性の変動が小さい。
【０３２８】
次に、微結晶酸化物半導体膜について説明する。
【０３２９】
微結晶酸化物半導体膜は、高分解能ＴＥＭ像において、結晶部を確認することのできる領域と、明確な結晶部を確認することの困難な領域と、を有する。微結晶酸化物半導体膜に含まれる結晶部は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下、または１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の大きさであることが多い。特に、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下、または１ｎｍ以上３ｎｍ以下の微結晶であるナノ結晶（ｎｃ：ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌ）を有する酸化物半導体膜を、ｎｃ−ＯＳ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）膜と呼ぶ。また、ｎｃ−ＯＳ膜は、例えば、高分解能ＴＥＭ像では、結晶粒界を明確に確認が困難な場合がある。
【０３３０】
ｎｃ−ＯＳ膜は、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膜は、異なる結晶部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膜は、分析方法によっては、非晶質酸化物半導体膜と区別が付かない場合がある。例えば、ｎｃ−ＯＳ膜に対し、結晶部よりも大きい径のＸ線を用いるＸＲＤ装置を用いて構造解析を行うと、ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による解析では、結晶面を示すピークが検出されない。また、ｎｃ−ＯＳ膜に対し、結晶部よりも大きいプローブ径（例えば５０ｎｍ以上）の電子線を用いる電子回折（制限視野電子回折ともいう。）を行うと、ハローパターンのような回折パターンが観測される。一方、ｎｃ−ＯＳ膜に対し、結晶部の大きさと近いか結晶部より小さいプローブ径の電子線を用いるナノビーム電子回折を行うと、スポットが観測される。また、ｎｃ−ＯＳ膜に対しナノビーム電子回折を行うと、円を描くように（リング状に）輝度の高い領域が観測される場合がある。また、ｎｃ−ＯＳ膜に対しナノビーム電子回折を行うと、リング状の領域内に複数のスポットが観測される場合がある。
【０３３１】
ｎｃ−ＯＳ膜は、非晶質酸化物半導体膜よりも規則性の高い酸化物半導体膜である。そのため、ｎｃ−ＯＳ膜は、非晶質酸化物半導体膜よりも欠陥準位密度が低くなる。ただし、ｎｃ−ＯＳ膜は、異なる結晶部間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、ｎｃ−ＯＳ膜は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜と比べて欠陥準位密度が高くなる。
【０３３２】
次に、非晶質酸化物半導体膜について説明する。
【０３３３】
非晶質酸化物半導体膜は、膜中における原子配列が不規則であり、結晶部を有さない酸化物半導体膜である。石英のような無定形状態を有する酸化物半導体膜が一例である。
【０３３４】
非晶質酸化物半導体膜は、高分解能ＴＥＭ像において結晶部を確認することが困難である。
【０３３５】
非晶質酸化物半導体膜に対し、ＸＲＤ装置を用いた構造解析を行うと、ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による解析では、結晶面を示すピークが検出されない。また、非晶質酸化物半導体膜に対し、電子回折を行うと、ハローパターンが観測される。また、非晶質酸化物半導体膜に対し、ナノビーム電子回折を行うと、スポットが観測されず、ハローパターンが観測される。
【０３３６】
なお、酸化物半導体膜は、ｎｃ−ＯＳ膜と非晶質酸化物半導体膜との間の物性を示す構造を有する場合がある。そのような構造を有する酸化物半導体膜を、特に非晶質ライク酸化物半導体（ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ：ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ｌｉｋｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）膜と呼ぶ。
【０３３７】
ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ膜は、高分解能ＴＥＭ像において鬆（ボイドともいう。）が観察される場合がある。また、高分解能ＴＥＭ像において、明確に結晶部を確認することのできる領域と、結晶部を確認することが困難な領域と、を有する。ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ膜は、ＴＥＭによる観察程度の微量な電子照射によって、結晶化が起こり、結晶部の成長が見られる場合がある。一方、良質なｎｃ−ＯＳ膜であれば、ＴＥＭによる観察程度の微量な電子照射による結晶化はほとんど見られない。
【０３３８】
なお、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ膜およびｎｃ−ＯＳ膜の結晶部の大きさの計測は、高分解能ＴＥＭ像を用いて行うことができる。例えば、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶は層状構造を有し、Ｉｎ−Ｏ層の間に、Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ層を２層有する。ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶の単位格子は、Ｉｎ−Ｏ層を３層有し、またＧａ−Ｚｎ−Ｏ層を６層有する、計９層がｃ軸方向に層状に重なった構造を有する。よって、これらの近接する層同士の間隔は、（００９）面の格子面間隔（ｄ値ともいう。）と同程度であり、結晶構造解析からその値は０．２９ｎｍと求められている。そのため、高分解能ＴＥＭ像における格子縞に着目し、格子縞の間隔が０．２８ｎｍ以上０．３０ｎｍ以下である箇所においては、それぞれの格子縞がＩｎＧａＺｎＯ４の結晶のａ−ｂ面に対応する。
【０３３９】
また、酸化物半導体膜は、構造ごとに膜密度が異なる場合がある。例えば、ある酸化物半導体膜の組成がわかれば、該組成と同じ組成における単結晶酸化物半導体膜の膜密度と比較することにより、その酸化物半導体膜の構造を推定することができる。例えば、単結晶酸化物半導体膜の膜密度に対し、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ膜の膜密度は７８．６％以上９２．３％未満となる。また、例えば、単結晶酸化物半導体膜の膜密度に対し、ｎｃ−ＯＳ膜の膜密度およびＣＡＡＣ−ＯＳ膜の膜密度は９２．３％以上１００％未満となる。なお、単結晶酸化物半導体膜の膜密度に対し膜密度が７８％未満となる酸化物半導体膜は、成膜すること自体が困難である。
【０３４０】
上記について、具体例を用いて説明する。例えば、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１［原子数比］を満たす酸化物半導体膜において、菱面体晶構造を有する単結晶ＩｎＧａＺｎＯ４の膜密度は６．３５７ｇ／ｃｍ３となる。よって、例えば、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１［原子数比］を満たす酸化物半導体膜において、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ膜の膜密度は５．０ｇ／ｃｍ３以上５．９ｇ／ｃｍ３未満となる。また、例えば、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１［原子数比］を満たす酸化物半導体膜において、ｎｃ−ＯＳ膜の膜密度およびＣＡＡＣ−ＯＳ膜の膜密度は５．９ｇ／ｃｍ３以上６．３ｇ／ｃｍ３未満となる。
【０３４１】
なお、同じ組成の単結晶酸化物半導体膜が存在しない場合がある。その場合、任意の割合で組成の異なる単結晶酸化物半導体膜を組み合わせることにより、所望の組成の単結晶酸化物半導体膜に相当する膜密度を算出することができる。所望の組成の単結晶酸化物半導体膜の膜密度は、組成の異なる単結晶酸化物半導体膜を組み合わせる割合に対して、加重平均を用いて算出すればよい。ただし、膜密度は、可能な限り少ない種類の単結晶酸化物半導体膜を組み合わせて算出することが好ましい。
【０３４２】
なお、酸化物半導体膜は、例えば、非晶質酸化物半導体膜、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ膜、微結晶酸化物半導体膜、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜のうち、二種以上を有する積層膜であってもよい。
【０３４３】
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。
【０３４４】
（実施の形態６）
上記実施の形態では、タッチセンサ２７１の一例として静電容量方式のタッチセンサを例示したが、本発明の一態様はこれに限定されない。タッチセンサ２７１として、抵抗膜方式のタッチセンサを用いてもよい。また、トランジスタなどの能動素子を用いたアクティブ方式のタッチセンサを用いることもできる。
【０３４５】
本実施の形態では、タッチセンサ２７１として用いることが可能な、アクティブ方式のタッチセンサ５００の構成例および駆動方法例について、図３２および図３３を用いて説明する。
【０３４６】
図３２（Ａ）はアクティブ方式のタッチセンサ５００の構成を説明するブロック図である。図３２（Ｂ）は変換器ＣＯＮＶの構成を説明する回路図であり、図３２（Ｃ）は検知ユニット５１０の構成を説明する回路図である。図３２（Ｄ−１）および図３２（Ｄ−２）は検知ユニット５１０駆動方法を説明するタイミングチャートである。
【０３４７】
また、図３３（Ａ）はアクティブ方式のタッチセンサ５００Ｂの構成を説明するブロック図である。図３３（Ｂ）は変換器ＣＯＮＶの構成を説明する回路図であり、図３３（Ｃ）は検知ユニット５１０Ｂの構成を説明する回路図である。図３３（Ｄ）はタッチセンサ５００Ｂの駆動方法を説明するタイミングチャートである。
【０３４８】
＜位置情報入力部の構成例１＞
図３２に例示するタッチセンサ５００は、マトリクス状に配置される複数の検知ユニット５１０と、行方向に配置される複数の検知ユニット５１０が電気的に接続される走査線Ｇ１と、列方向に配置される複数の検知ユニット５１０が電気的に接続される信号線ＤＬと、を有する（図３２（Ａ）参照）。
【０３４９】
例えば、複数の検知ユニット５１０をｎ行ｍ列（ｎおよびｍは１以上の自然数）のマトリクス状に配置することができる。
【０３５０】
検知ユニット５１０は、容量素子として機能できる検知素子５１８と、検知回路５１９を備える。検知素子５１８の一方の電極は配線ＣＳと電気的に接続されている。また、検知素子５１８の他方の電極はノードＡと電気的に接続されている。これにより、ノードＡの電位を、配線ＣＳが供給する制御信号を用いて制御することができる。
【０３５１】
《検知回路５１９》
図３２（Ｃ）に例示する検知回路５１９は、トランジスタＭ１、トランジスタＭ２、トランジスタＭ３を有する。また、トランジスタＭ１は、ゲートがノードＡと電気的に接続され、ソースまたはドレインの一方が接地電位を供給することができる配線ＶＰＩと電気的に接続され、ソースまたはドレインの他方がトランジスタＭ２のソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。
【０３５２】
また、トランジスタＭ２のソースまたはドレインの他方は検知信号ＤＡＴＡを供給することができる信号線ＤＬと電気的に接続され、トランジスタＭ２のゲートは選択信号を供給することができる走査線Ｇ１と電気的に接続される。
【０３５３】
また、トランジスタＭ３は、ソースまたはドレインの一方がノードＡと電気的に接続され、ソースまたはドレインの他方がトランジスタＭ１を導通状態にすることができる電位を供給できる配線ＶＲＥＳと電気的に接続され、ゲートがリセット信号を供給することができる配線ＲＥＳと電気的に接続される。
【０３５４】
検知素子５１８の静電容量は、例えば、検知素子５１８の一方の電極または他方の電極（ノードＡ）にものが近接すること、もしくは一方の電極と他方の電極の間隔が変化することにより変動する。これにより、検知ユニット５１０は検知素子５１８の容量の変化に基づく検知信号ＤＡＴＡを供給することができる。
【０３５５】
配線ＶＲＥＳおよび配線ＶＰＩは例えば接地電位を供給することができ、配線ＶＰＯおよび配線ＢＲは例えば高電源電位を供給することができる。
【０３５６】
また、配線ＲＥＳはリセット信号を供給することができ、走査線Ｇ１は選択信号を供給することができ、配線ＣＳは検知素子の他方の電極の電位（ノードＡの電位）を制御する制御信号を供給することができる。
【０３５７】
また、信号線ＤＬは検知信号ＤＡＴＡを供給することができ、端子ＯＵＴは検知信号ＤＡＴＡに基づいて変換された信号を供給することができる。
【０３５８】
《変換器ＣＯＮＶ》
変換器ＣＯＮＶは変換回路を備える。検知信号ＤＡＴＡを変換して端子ＯＵＴに供給することができるさまざまな回路を、変換器ＣＯＮＶに用いることができる。例えば、変換器ＣＯＮＶを検知回路５１９と電気的に接続することにより、ソースフォロワ回路またはカレントミラー回路などが構成されるようにしてもよい。
【０３５９】
具体的には、トランジスタＭ４を用いた変換器ＣＯＮＶを用いて、ソースフォロワ回路を構成できる（図３２（Ｂ）参照）。なお、トランジスタＭ１乃至トランジスタＭ３と同一の工程で作製することができるトランジスタをトランジスタＭ４に用いてもよい。
【０３６０】
また、トランジスタＭ１乃至トランジスタＭ４は、上記実施の形態に示したトランジスタを用いることができる。また、例えば、４族の元素、化合物半導体または酸化物半導体を半導体膜に用いることができる。具体的には、シリコンを含む半導体、ガリウムヒ素を含む半導体またはインジウムを含む酸化物半導体などを適用できる。
【０３６１】
また、変換器ＣＯＮＶおよび駆動回路ＧＤを他の基板（例えば、単結晶半導体基板や、多結晶半導体基板）上に設け、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方法やワイヤボンディング方法などにより検知ユニット５１０と電気的に接続してもよい。また、ＦＰＣなどを用いて検知ユニット５１０と電気的に接続してもよい。
【０３６２】
＜検知回路５１９の駆動方法＞
検知回路５１９の駆動方法について説明する。
《第１のステップ》
第１のステップにおいて、トランジスタＭ３を導通状態にした後に非導通状態にするリセット信号をゲートに供給し、ノードＡの電位を所定の電位にする（図３２（Ｄ−１）期間Ｔ１参照）。
【０３６３】
具体的には、リセット信号を配線ＲＥＳを介してトランジスタＭ３のゲートに供給する。リセット信号が供給されたトランジスタＭ３は、ノードＡの電位を例えばトランジスタＭ１を非導通状態にすることができる電位にする（図３２（Ｄ−１）期間Ｔ１参照）。
【０３６４】
《第２のステップ》
第２のステップにおいて、トランジスタＭ２を導通状態にする選択信号を供給し、トランジスタＭ１のソースまたはドレインの他方を信号線ＤＬに電気的に接続する。
【０３６５】
具体的には、選択信号を走査線Ｇ１を介してトランジスタＭ２のゲートに供給する。選択信号が供給されたトランジスタＭ２は、トランジスタＭ１のソースまたはドレインの他方を信号線ＤＬに電気的に接続する（図３２（Ｄ−１）期間Ｔ２参照）。
【０３６６】
《第３のステップ》
第３のステップにおいて、制御信号を検知素子５１８の一方の電極に供給し、制御信号および検知素子５１８の静電容量に基づいて変化する電位をノードＡを介してトランジスタＭ１のゲートに供給する。
【０３６７】
具体的には、配線ＣＳに矩形波の制御信号を供給させる。矩形波の制御信号が検知素子５１８の一方の電極に供給されると、検知素子５１８の静電容量に基づいてノードＡの電位が上昇する（図３２（Ｄ−１）期間Ｔ２の後半を参照）。
【０３６８】
例えば、検知素子５１８が大気中に置かれている場合、大気より誘電率の高いものが、検知素子５１８の一方の電極に近接して配置された場合、検知素子５１８の静電容量は見かけ上大きくなる。この場合、矩形波の制御信号がもたらすノードＡの電位の変化は、大気より誘電率の高いものが近接して配置されていない場合に比べて小さくなる（図３２（Ｄ−２）実線参照）。
【０３６９】
《第４のステップ》
第４のステップにおいて、トランジスタＭ１のゲートの電位の変化がもたらす信号を信号線ＤＬに供給する。
【０３７０】
例えば、トランジスタＭ１のゲートの電位の変化がもたらす電流の変化を信号線ＤＬに供給する。
【０３７１】
変換器ＣＯＮＶは、信号線ＤＬを流れる電流の変化を電圧の変化に変換し、該電圧を端子ＯＵＴに供給する。
【０３７２】
《第５のステップ》
第５のステップにおいて、トランジスタＭ２を非導通状態にする選択信号をゲートに供給する。
【０３７３】
以後、走査線Ｇ１（１）乃至走査線Ｇ１（ｎ）について、走査線ごとに第１のステップから第５のステップを繰り返すことで、タッチセンサ５００のどの領域が選択されたかを知ることができる。
【０３７４】
＜位置情報入力部の構成例２＞
図３３に例示するタッチセンサ５００Ｂは、検知ユニット５１０に換えて検知ユニット５１０Ｂを備える点がタッチセンサ５００と異なる。
【０３７５】
また、検知ユニット５１０Ｂは、以下の点が検知ユニット５１０と異なる。検知ユニット５１０では配線ＣＳに電気的に接続される検知素子５１８の一方の電極が、検知ユニット５１０Ｂでは走査線Ｇ１に電気的に接続される点、検知ユニット５１０ではトランジスタＭ２を介して信号線ＤＬと電気的に接続されるトランジスタＭ１のソースまたはドレインの他方が、検知ユニット５１０ＢではトランジスタＭ２を介すことなく信号線ＤＬと電気的に接続される点が、検知ユニット５１０とは異なる。ここでは異なる構成について詳細に説明し、同様の構成を用いることができる部分は、上記の説明を援用する。
【０３７６】
タッチセンサ５００Ｂは、マトリクス状に配置される複数の検知ユニット５１０Ｂと、行方向に配置される複数の検知ユニット５１０Ｂが電気的に接続される走査線Ｇ１と、列方向に配置される複数の検知ユニット５１０Ｂが電気的に接続される信号線ＤＬと、を有する（図３３（Ａ）参照）。
【０３７７】
例えば、複数の検知ユニット５１０Ｂをｎ行ｍ列（ｎおよびｍは１以上の自然数）のマトリクス状に配置することができる。
【０３７８】
なお、検知ユニット５１０Ｂは検知素子５１８を備え、検知素子５１８の一方の電極は走査線Ｇ１と電気的に接続されている。これにより、選択された一の走査線Ｇ１に電気的に接続される複数の検知ユニット５１０Ｂごとに、ノードＡの電位を走査線Ｇ１が供給する選択信号を用いて制御することができる。
【０３７９】
また、信号線ＤＬと走査線Ｇ１を同一の導電膜を用いて形成してもよい。
【０３８０】
また、検知素子５１８の一方の電極と走査線Ｇ１を同一の導電膜を用いて形成してもよい。例えば、行方向に隣接する検知ユニット５１０Ｂが備える検知素子５１８の一方の電極同士を接続し、接続された電極を走査線Ｇ１として用いてもよい。
【０３８１】
《検知回路５１９Ｂ》
図３３（Ｃ）に例示する検知回路５１９Ｂは、トランジスタＭ１、トランジスタＭ３を有する。また、トランジスタＭ１は、ゲートがノードＡと電気的に接続され、ソースまたはドレインの一方が接地電位を供給することができる配線ＶＰＩと電気的に接続され、ソースまたはドレインの他方が検知信号ＤＡＴＡを供給することができる信号線ＤＬと電気的に接続される。
【０３８２】
また、トランジスタＭ３は、ソースまたはドレインの一方がノードＡと電気的に接続され、ソースまたはドレインの他方がトランジスタＭ１を導通状態にすることができる電位を供給できる配線ＶＲＥＳと電気的に接続され、ゲートがリセット信号を供給することができる配線ＲＥＳと電気的に接続される。
【０３８３】
検知素子５１８の静電容量は、例えば、検知素子５１８の一方の電極または他方の電極（ノードＡ）にものが近接すること、もしくは一方の電極と他方の電極の間隔が変化することにより変動する。これにより、検知ユニット５１０は検知素子５１８の容量の変化に基づく検知信号ＤＡＴＡを供給することができる。
【０３８４】
配線ＶＲＥＳおよび配線ＶＰＩは例えば接地電位を供給することができ、配線ＶＰＯおよび配線ＢＲは例えば高電源電位を供給することができる。
【０３８５】
また、配線ＲＥＳはリセット信号を供給することができ、走査線Ｇ１は選択信号を供給することができる。
【０３８６】
また、信号線ＤＬは検知信号ＤＡＴＡを供給することができ、端子ＯＵＴは検知信号ＤＡＴＡに基づいて変換された信号を供給することができる。
【０３８７】
＜検知回路５１９Ｂの駆動方法＞
検知回路５１９Ｂの駆動方法について説明する。
《第１のステップ》
第１のステップにおいて、トランジスタＭ３を導通状態にした後に非導通状態にするリセット信号をゲートに供給し、検知素子５１８の第１の電極の電位を所定の電位にする（図３３（Ｄ）期間Ｔ１参照）。
【０３８８】
具体的には、リセット信号を配線ＲＥＳに供給させる。リセット信号が供給されたトランジスタＭ３は、ノードＡの電位を例えばトランジスタＭ１を導通状態にすることができる電位にする（図３３（Ｃ）参照）。
【０３８９】
《第２のステップ》
第２のステップにおいて、選択信号を検知素子５１８の一方の電極に供給し、選択信号および検知素子５１８の静電容量に基づいて変化する電位をノードＡを介してトランジスタＭ１のゲートに供給する（図３３（Ｄ）期間Ｔ２参照）。
【０３９０】
具体的には、走査線Ｇ１（ｉ−１）に矩形波の選択信号を供給させる。矩形波の選択信号が検知素子５１８の一方の電極に供給されると、検知素子５１８の静電容量に基づいてノードＡの電位が上昇する。
【０３９１】
例えば、検知素子５１８が大気中に置かれている場合、大気より誘電率の高いものが、検知素子５１８の一方の電極に近接して配置された場合、検知素子５１８の静電容量は見かけ上大きくなる。この場合、矩形波の制御信号がもたらすノードＡの電位の変化は、大気より誘電率の高いものが近接して配置されていない場合に比べて小さくなる。
【０３９２】
《第３のステップ》
第３のステップにおいて、トランジスタＭ１のゲートの電位の変化がもたらす信号を信号線ＤＬに供給する。
【０３９３】
例えば、トランジスタＭ１のゲートの電位の変化がもたらす電流の変化を信号線ＤＬに供給する。
【０３９４】
変換器ＣＯＮＶは、信号線ＤＬを流れる電流の変化を電圧の変化に変換し、該電圧を端子ＯＵＴに供給する。
【０３９５】
以後、走査線Ｇ１（１）乃至走査線Ｇ１（ｎ）について、走査線ごとに第１のステップから第３のステップを繰り返す（図３３（Ｄ）期間Ｔ２乃至期間Ｔ４参照）。なお、図３３（Ｄ）ではｉ行目（ｉは１以上ｎ以下の自然数）の走査線Ｇ１を、走査線Ｇ１（ｉ）と示している。上記の構成例および動作例によれば、タッチセンサ５００Ｂのどの領域が選択されたかを知ることができる。
【０３９６】
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。
【０３９７】
（実施の形態７）
本実施の形態では、発光素子１２５に用いることができる発光素子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ＥＬ層１１７に相当する。
【０３９８】
＜発光素子の構成＞
図３４（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。
【０３９９】
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。
【０４００】
図３４（Ａ）に示す発光素子３３０は、電極３１８と電極３２２との間に生じ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。
【０４０１】
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。
【０４０２】
なお、ＥＬ層３２０は図３４（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。
【０４０３】
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、ポリマー等など、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。
【０４０４】
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。
【０４０５】
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。
【０４０６】
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。
【０４０７】
図３４（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。
【０４０８】
図３４（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ＥＬ層と、緑色と赤色の燐光材料を発光物質として含むＥＬ層を有する構成が挙げられる。また、赤色の発光を示すＥＬ層と、緑色の発光を示すＥＬ層と、青色の発光を示すＥＬ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ＥＬ層を有する構成であっても白色発光が得られる。ＥＬ層が２層積層された積層型素子において、これらのＥＬ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。
【０４０９】
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、高輝度領域での発光が可能である。電流密度を低く保てるため、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。
【０４１０】
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。
【０４１１】
（実施の形態８）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置が適用された電子機器の例について、図面を参照して説明する。
【０４１２】
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また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、携帯電話、自動車電話、携帯型ゲーム機、タブレット型端末、パチンコ機などの大型ゲーム機、電卓、携帯情報端末、電子手帳、電子書籍端末、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、蓄電体からの電力を用いて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ものとする。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、小型または大型船舶、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。
【０４１３】
特に、フレキシブルな形状を備える表示装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、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（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、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。
【０４１４】
また、照明装置や表示装置を、家屋やビルの内壁または外壁や、自動車の内装または外装の曲面に沿って組み込むことも可能である。
【０４１５】
図３５（Ａ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機７４００は、表示装置を表示部７４０２に用いることにより作製される。
【０４１６】
図３５（Ａ）に示す携帯電話機７４００は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力することができる。また、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、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。
【０４１７】
また操作ボタン７４０３の操作により、電源のＯＮ、ＯＦＦや、表示部７４０２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。
【０４１８】
ここで、表示部７４０２には、本発明の一態様の表示装置が組み込まれている。したがって、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高い携帯電話機とすることができる。
【０４１９】
図３５（Ｂ）は、リストバンド型の表示装置の一例を示している。携帯表示装置７１００は、筐体７１０１、表示部７１０２、操作ボタン７１０３、および送受信装置７１０４を備える。
【０４２０】
携帯表示装置７１００は、送受信装置７１０４によって映像信号を受信可能で、受信した映像を表示部７１０２に表示することができる。また、音声信号を他の受信機器に送信することもできる。
【０４２１】
また、操作ボタン７１０３によって、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や表示する映像の切り替え、または音声のボリュームの調整などを行うことができる。
【０４２２】
ここで、表示部７１０２には、本発明の一態様の表示装置が組み込まれている。したがって、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高い携帯表示装置とすることができる。
【０４２３】
図３５（Ｃ）乃至図３５（Ｅ）は、照明装置の一例を示している。照明装置７２００、照明装置７２１０、照明装置７２２０はそれぞれ、操作スイッチ７２０３を備える台部７２０１と、台部７２０１に支持される発光部を有する。
【０４２４】
図３５（Ｃ）に示す照明装置７２００は、波状の発光面を有する発光部７２０２を備える。したがってデザイン性の高い照明装置となっている。
【０４２５】
図３５（Ｄ）に示す照明装置７２１０の備える発光部７２１２は、凸状に湾曲した２つの発光部が対称的に配置された構成となっている。したがって照明装置７２１０を中心に全方位を照らすことができる。
【０４２６】
図３５（Ｅ）に示す照明装置７２２０は、凹状に湾曲した発光部７２２２を備える。したがって、発光部７２２２からの発光を、照明装置７２２０の前面に集光するため、特定の範囲を明るく照らす場合に適している。
【０４２７】
また、照明装置７２００、照明装置７２１０および照明装置７２２０が備える各々の発光部はフレキシブル性を有しているため、当該発光部を可塑性の部材や可動なフレームなどの部材で固定し、用途に合わせて発光部の発光面を自在に湾曲可能な構成としてもよい。
【０４２８】
ここで、照明装置７２００、照明装置７２１０および照明装置７２２０が備える各々の発光部には、本発明の一態様の表示装置が組み込まれている。したがって、表示部を任意の形状に湾曲または屈曲可能であり、且つ信頼性の高い照明装置とすることができる。
【０４２９】
図３６（Ａ）乃至図３６（Ｃ）に、電子機器の一例として、折りたたみ可能な携帯情報端末９３１０を例示する。図３６（Ａ）に展開した状態の携帯情報端末９３１０を示す。図３６（Ｂ）に展開した状態または折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末９３１０を示す。図３６（Ｃ）に折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０を示す。携帯情報端末９３１０は、表示パネル９３１６、筐体９３１５、およびヒンジ９３１３を有する。携帯情報端末９３１０は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域を実現できる。よって、表示画像の一覧性に優れる。
【０４３０】
また、携帯情報端末９３１０が有する表示パネル９３１６は、ヒンジ９３１３によって連結された３つの筐体９３１５に支持されている。ヒンジ９３１３部分において、表示パネル９３１６を屈曲させることができる。携帯情報端末９３１０は、展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。また、本発明の一態様の表示装置を表示パネル９３１６に用いることができる。例えば、曲率半径１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる表示装置を用いることができる。また、表示パネル９３１６は、タッチセンサを有していてもよい。
【０４３１】
なお、本発明の一態様において、表示パネル９３１６が折りたたまれた状態または展開された状態であることを検知するセンサを備えてもよい。表示パネル９３１６の制御装置は、該センサから表示パネル９３１６が折りたたまれた状態であることを示す情報を取得して、折りたたまれた部分（または折りたたまれて使用者から視認できなくなった部分）の動作を停止してもよい。具体的には、表示を停止してもよい。また、タッチセンサを有する場合は、タッチセンサによる検知を停止してもよい。
【０４３２】
同様に、表示パネル９３１６の制御装置は、表示パネル９３１６が展開された状態であることを示す情報を取得して、表示やタッチセンサによる検知などを再開してもよい。
【０４３３】
図３６（Ｄ）および図３６（Ｅ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末９３２０を示す。図３６（Ｄ）に表示部９３２２が外側になるように折りたたんだ状態の携帯情報端末９３２０を示す。図３６（Ｅ）に、表示部９３２２が内側になるように折りたたんだ状態の携帯情報端末９３２０を示す。携帯情報端末９３２０を使用しない際に、非表示部９３２５を外側に折りたたむことで、表示部９３２２の汚れや傷つきを抑制できる。本発明の一態様の表示装置を表示部９３２２に用いることができる。
【０４３４】
図３６（Ｆ）は携帯情報端末９３３０の外形を説明する斜視図である。図３６（Ｇ）は、携帯情報端末９３３０の上面図である。図３６（Ｈ）は携帯情報端末９３４０の外形を説明する斜視図である。
【０４３５】
携帯情報端末９３３０、携帯情報端末９３４０は、例えば電話機、手帳または情報閲覧装置等から選ばれた一つまたは複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとしてそれぞれ用いることができる。
【０４３６】
携帯情報端末９３３０および携帯情報端末９３４０は、文字や画像情報を複数の面に表示することができる。例えば、１つまたは複数の操作ボタン９３３９を正面に表示することができる（図３６（Ｆ））。また、破線の矩形で示す情報９３３７を上面に表示することができる（図３６（Ｇ））。また、破線の矩形で示す情報９３３７を側面に表示することができる（図３６（Ｈ））。なお、情報９３３７の例としては、ＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）の通知、電子メールや電話などの着信を知らせる表示、電子メールなどの題名、電子メールなどの送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報９３３７が表示されている位置に、情報９３３７の代わりに、操作ボタン９３３９、アイコンなどを表示してもよい。なお、図３６（Ｆ）および図３６（Ｇ）では、上面や側面に情報９３３７が表示される例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、底面や背面に表示されていてもよい。
【０４３７】
例えば、携帯情報端末９３３０の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末９３３０を収納した状態で、その表示（ここでは情報９３３７）を確認することができる。
【０４３８】
具体的には、着信した電話の発信者の電話番号または氏名等を、携帯情報端末９３３０の上面に表示する。使用者は、携帯情報端末９３３０をポケットから取り出すことなく、表示を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。
【０４３９】
携帯情報端末９３３０の筐体９３３５、携帯情報端末９３４０の筐体９３３６がそれぞれ有する表示部９３３３には、本発明の一態様の表示装置を用いることができる。本発明の一態様により、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高い表示装置を歩留まりよく提供できる。
【０４４０】
また、図３６（Ｉ）に示す携帯情報端末９３４５のように、３面以上に情報を表示してもよい。ここでは、情報９３５５、情報９３５６、情報９３５７がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。
【０４４１】
携帯情報端末９３４５の筐体９３５４が有する表示部９３５８には、本発明の一態様の表示装置を用いることができる。本発明の一態様により、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高い表示装置を歩留まりよく提供できる。
【０４４２】
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】
【０４４３】
１００    表示装置
１０１    基板
１０２    基板
１０３    保護膜
１０４    導電膜
１０５    絶縁膜
１０７    シール材
１１１    基板
１１１ａ    基板
１１２    接着部
１１３    剥離膜
１１４    絶縁膜
１１５    電極
１１６    電極
１１７    ＥＬ層
１１８    電極
１１９    絶縁膜
１２０    接着部
１２１    基板
１２１ａ    基板
１２２    接着部
１２３    剥離膜
１２４ａ    外部電極
１２５    発光素子
１２８    開口
１２９    絶縁膜
１３０    画素
１３０Ｂ    画素
１３０Ｇ    画素
１３０Ｒ    画素
１３０Ｙ    画素
１３１    表示領域
１３２ａ    開口
１３３    駆動回路
１３４    画素回路
１３５    配線
１３６    配線
１３８ａ    異方性導電接続部
１４０    画素
１４１    絶縁膜
１４２ａ    駆動回路
１４２ｂ    駆動回路
１５１    光
１７０    領域
１７１    素子層
１８１    素子層
２００    表示装置
２０５    絶縁膜
２０６    電極
２０７    絶縁膜
２０８    半導体膜
２０９    絶縁膜
２１０    絶縁膜
２１１    絶縁膜
２１２    絶縁膜
２１３    電極
２１４    電極
２１５    電極
２１６    電極
２１７    絶縁膜
２１８    開口
２１９    電極
２２０    開口
２３１    表示領域
２３２    トランジスタ
２３３    容量素子
２５１    駆動回路
２５２    トランジスタ
２６４    遮光膜
２６６    着色膜
２６７    保護膜
２７１    タッチセンサ
２７２    電極
２７３    絶縁膜
２７４    電極
２７５    絶縁膜
３１８    電極
３２０    ＥＬ層
３２０ａ    電荷発生層
３２２    電極
３３０    発光素子
３３１    発光素子
４００    トランジスタ
４０１    トランジスタ
４１０    トランジスタ
４１１    トランジスタ
４２０    トランジスタ
４２１    トランジスタ
４３０    トランジスタ
４３１    トランジスタ
４３２    液晶素子
４３４    トランジスタ
４３５    ノード
４３６    ノード
４３７    ノード
５００    タッチセンサ
５００Ｂ    タッチセンサ
５１０    検知ユニット
５１０Ｂ    検知ユニット
５１８    検知素子
５１９    検知回路
５１９Ｂ    検知回路
７１００    携帯表示装置
７１０１    筐体
７１０２    表示部
７１０３    操作ボタン
７１０４    送受信装置
７２００    照明装置
７２０１    台部
７２０２    発光部
７２０３    操作スイッチ
７２１０    照明装置
７２１２    発光部
７２２０    照明装置
７２２２    発光部
７４００    携帯電話機
７４０１    筐体
７４０２    表示部
７４０３    操作ボタン
７４０４    外部接続ポート
７４０５    スピーカ
７４０６    マイク
９３１０    携帯情報端末
９３１３    ヒンジ
９３１５    筐体
９３１６    表示パネル
９３２０    携帯情報端末
９３２２    表示部
９３２５    非表示部
９３３０    携帯情報端末
９３３３    表示部
９３３５    筐体
９３３６    筐体
９３３７    情報
９３３９    操作ボタン
９３４０    携帯情報端末
９３４５    携帯情報端末
９３５４    筐体
９３５５    情報
９３５６    情報
９３５７    情報
９３５８    表示部
【図１】
2015228368.tif 000003
【図２】
2015228368.tif 000004
【図３】
2015228368.tif 000005
【図４】
2015228368.tif 000006
【図５】
2015228368.tif 000007
【図６】
2015228368.tif 000008
【図７】
2015228368.tif 000009
【図８】
2015228368.tif 000010
【図９】
2015228368.tif 000011
【図１０】
2015228368.tif 000012
【図１１】
2015228368.tif 000013
【図１２】
2015228368.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2015228368.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2015228368.tif 000019
【図１８】
2015228368.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
2015228368.tif 000022
【図２１】
2015228368.tif 000023
【図２２】
2015228368.tif 000024
【図２３】
2015228368.tif 000025
【図２４】
2015228368.tif 000026
【図２５】
2015228368.tif 000027
【図２６】
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【図２７】
2015228368.tif 000029
【図２８】
2015228368.tif 000030
【図２９】
2015228368.tif 000031
【図３０】
2015228368.tif 000032
【図３１】
2015228368.tif 000033
【図３２】
2015228368.tif 000034
【図３３】
2015228368.tif 000035
【図３４】
2015228368.tif 000036
【図３５】
2015228368.tif 000037
【図３６】
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