(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する第１の筐体と、
可撓性を有する第２の筐体と、
可撓性を有する表示部と、
可撓性を有する蓄電装置と、を有し、
前記第１の筐体は、透光性を有する第１の面を有し、
前記表示部は、前記第１の筐体の内部に位置し、
前記表示部は、前記第１の面と接する領域を有し、
前記第２の筐体は前記第１の筐体と向かい合って接し、
前記蓄電装置は、前記第２の筐体の内部に位置する、電子機器。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２の筐体と接して使用者の腕に装着する、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電子機器、表示装置、発光装置、蓄電装置、それらの駆動方法、またはそれらの製造方法に関する。
【０００２】
なお、本明細書中において電子機器とは、電力を供給することで動作する装置全般を指し、電源を有する電子機器、電源として例えば蓄電池を有する電子機器及び電気光学装置、蓄電池を有する情報端末装置などは全て電子機器である。また、電子機器とは、情報を処理する機器全般を指す。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発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書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、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、撮像装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
近年、頭部に装着する表示装置など人体に装着して使用される表示装置が提案され、ヘッドマウントディスプレイや、ウェアラブルディスプレイと呼ばれている。人体に装着して使用される電子機器、例えば補聴器などは軽量化、小型化が求められている。
【０００４】
また、電子機器の軽量化に伴い、電子機器が有する蓄電池についても、軽量化、及び小型化が求められている。
【０００５】
また、可撓性を有する表示装置を備えた電子書籍端末が特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２８２１８１
【特許文献２】特開２０１０−２８２１８３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
使用者の装着感を快適なものとするため、人体に装着して使用される表示装置は軽量化、及び小型化が求められ、さらに表示装置の駆動装置や電源を含めた電子機器全体の軽量化が求められる。
【０００８】
また、人体に装着して使用される表示装置や、該表示装置を有する電子機器は、持ち運びがしやすいことや、丈夫であることが求められる。
【０００９】
また、人体に装着して使用される表示装置や、該表示装置を有する電子機器は、装着および脱着を繰り返すことにより曲げなどの外力が加えられ、その結果、表示部や、外観部、及び内蔵される蓄電装置等が破壊する場合がある。
【００１０】
本発明の一態様は、丈夫な電子機器を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、信頼性の高い電子機器を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、新規な電子機器を提供することを課題の一とする。
【００１１】
または、本発明の一態様は、丈夫な表示装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、信頼性の高い表示装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、新規な表示装置を提供することを課題の一とする。
【００１２】
または、本発明の一態様は、身体に装着して使用する電子機器を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、腕に装着して使用する電子機器を提供することを課題の一とする。
【００１３】
または、本発明の一態様は、身体に装着して使用する表示装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、腕に装着して使用する表示装置を提供することを課題の一とする。
【００１４】
または、本発明の一態様は、身体の一部に装着して使用する蓄電装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、腕に装着して使用する蓄電装置を提供することを課題の一とする。
【００１５】
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】
【００１６】
本発明の一態様は、第１の板と、第２の板と、可撓性を有する表示部と、可撓性を有する蓄電装置と、を有し、第１の板と、第２の板と、は向かい合うように配置され、表示部および蓄電装置は、第１の板と第２の板に挟まれ、表示部は、蓄電装置と面する第１の面を有し、第１の面は、蓄電装置と固定されない第１の領域を有し、第１の領域は、表示部が有する表示領域と重なる電子機器である。
【００１７】
または、本発明の一態様は、第１の板と、第２の板と、可撓性を有する表示部と、可撓性を有する蓄電装置と、を有し、第１の板と、第２の板と、は向かい合うように配置され、表示部および蓄電装置は、第１の板と第２の板に挟まれ、表示部と、蓄電装置と、の間に空間を有する電子機器である。
【００１８】
または、本発明の一態様は、第１の板と、第２の板と、可撓性を有する表示部と、可撓性を有する蓄電装置と、接着層と、を有し、表示部は、可撓性を有する回路基板を有し、第１の板と、第２の板と、は向かい合うように位置し、表示部および蓄電装置は、第１の板と第２の板に挟まれ、表示部は、接着層を介して第１の板と固定され、蓄電装置の少なくとも一部は、第２の板と接し、蓄電装置は、第１の板から浮いている領域を有する電子機器である。
【００１９】
または、本発明の一態様は、第１の板と、第２の板と、可撓性を有する表示部と、可撓性を有する蓄電装置と、を有し、第１の板と、第２の板と、は向かい合うように配置され、表示部および蓄電装置は、第１の板と第２の板に挟まれ、表示部と、蓄電装置と、の間に衝撃を緩衝する部材を有する電子機器である。
【００２０】
上記構成において、電子機器は第２の板と接して使用者の腕に装着することが好ましい。
【００２１】
また、上記構成において、表示部は、第１の端部と、第２の端部と、を有し、蓄電装置は、第３の端部と、第４の端部と、を有し、第１の端部と第３の端部は固定され、第２の端部と第４の端部の距離は、電子機器の変形に伴い変化することが好ましい。
【００２２】
または、本発明の一態様は、可撓性を有する第１の筐体と、可撓性を有する第２の筐体と、可撓性を有する表示部と、可撓性を有する蓄電装置と、を有し、第１の筐体は透光性を有する第１の面を有し、表示部は、第１の筐体の内部に位置し、表示部は、第１の面と接する領域を有し、蓄電装置は、第２の筐体の内部に位置する電子機器である。上記構成において、電子機器は、第２の筐体と接して使用者の腕に装着することが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の一態様により、丈夫な電子機器を提供することができる。また、本発明の一態様により、信頼性の高い電子機器を提供することができる。また、本発明の一態様により、新規な電子機器を提供することができる。
【００２４】
また、本発明の一態様により、丈夫な表示装置を提供することができる。また、本発明の一態様により、信頼性の高い表示装置を提供することができる。また、本発明の一態様により、新規な表示装置を提供することができる。
【００２５】
また、本発明の一態様により、身体の一部に装着して使用する電子機器を提供することができる。また、本発明の一態様により、腕に装着して使用する電子機器を提供することができる。
【００２６】
また、本発明の一態様により、身体の一部に装着して使用する蓄電装置を提供することができる。また、本発明の一態様により、腕に装着して使用する蓄電装置を提供することができる。
【００２７】
または、本発明の一態様により、身体に装着して使用する表示装置を提供することができる。または、本発明の一態様により、腕に装着して使用する表示装置を提供することができる。
【００２８】
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、必ずしも、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】
【００２９】
【図１】本発明の一態様の電子機器を示す斜視図。
【図２】本発明の一態様の電子機器を示す断面図。
【図３】本発明の一態様の電子機器を示す斜視図及び断面図。
【図４】本発明の一態様の電子機器を示す断面図。
【図５】本発明の一態様の電子機器を示す断面図。
【図６】本発明の一態様の電子機器を示す断面図。
【図７】本発明の一態様に係る電子機器を示す図。
【図８】本発明の一態様の電子機器を示す断面図。
【図９】本発明の一態様の電子機器を示す断面図。
【図１０】薄型の蓄電池の外観を示す図。
【図１１】薄型の蓄電池の断面を示す図。
【図１２】本発明の一態様に係る電子機器を示す斜視図。
【図１３】薄型の蓄電池の作製方法を説明する図。
【図１４】薄型の蓄電池の作製方法を説明する図。
【図１５】薄型の蓄電池の外観を示す図。
【図１６】面の曲率半径を説明する図。
【図１７】フィルムの曲率半径を説明する図。
【図１８】コイン型蓄電池を説明する図。
【図１９】薄型の蓄電池の断面を示す図。
【図２０】表示装置の上面を示す図。
【図２１】表示装置の断面を示す図。
【図２２】表示装置の断面を示す図。
【図２３】表示装置の断面を示す図。
【図２４】表示装置の断面を示す図。
【図２５】表示装置の断面を示す図。
【図２６】本発明の一態様の電子機器を示す図。
【図２７】成膜原理を説明するための断面模式図。
【図２８】実施の形態に係る成膜装置の構成を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、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。また、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。
【００３１】
なお、本明細書中において、表示パネル（表示装置）にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または表示素子が形成された基板にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールは、表示装置に含まれる場合がある。
【００３２】
また、本明細書において、「平行」とは、二つの直線が−１０°以上１０°以下の角度で配置されている状態をいう。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。
【００３３】
また、本明細書において、結晶が三方晶または菱面体晶である場合、六方晶系として表す。
【００３４】
本発明の一態様の電子機器は、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、撮像装置、等を有することが好ましい。
【００３５】
（実施の形態１）
本実施の形態では、身体の一部に装着可能な電子機器１００の一例を示す。
【００３６】
＜電子機器１００の例＞
図１は、電子機器１００の斜視図の一例を示す。
【００３７】
図１に示す電子機器１００は、表示部１０２と、板１１２と、板１１２の少なくとも一部に接する蓄電装置１０３と、を有する。蓄電装置１０３は、板１１２の曲率半径の大きい領域に沿って配置されることが好ましい。図１に示す電子機器１００において、蓄電装置１０３と表示部１０２は少なくとも一部が互いに重なるように配置されている。このような配置とすることで内部のレイアウトの自由度を高めることができる。
【００３８】
また、表示部１０２は、回路基板１０４を有することが好ましい。また、電子機器１００は、回路基板１０７を有してもよい。回路基板１０７は、蓄電装置１０３および回路基板１０４と、電気的に接続することが好ましい。また、回路基板１０７は、例えば表示部１０２を駆動するための駆動回路を有してもよい。また、回路基板１０７には、蓄電装置から給電するためのコンバータ回路が設けられることが好ましい。ここで、表示部１０２と、回路基板１０７と、を合わせて表示モジュールと呼ぶ場合がある。
【００３９】
また、電子機器１００は、板１１１を有することが好ましい。電子機器１００が板１１１を有する場合には、板１１１と板１１２と、は留め具１３１で互いに固定されることが好ましい。ここで、留め具１３１は、図１に示すようにバンド状でもよいし、あるいは、ねじ状でもよい。例えば板１１１と板１１２とにねじ穴を設け、ねじ状の留め具１３１で固定してもよい。
【００４０】
また、板１１１及び板１１２をかしめることにより固定してもよい。例えば、電子機器１００は、板１１１及び板１１２に穴を設け、該孔部に留め具１３１を差し込んだ後に、留め具１３１を変形させて（かしめて）固定してもよい。このような留め具１３１として例えば、リベット等を用いることができる。
【００４１】
留め具１３１として、例えば金属、セラミックス、樹脂等の材料を用いることができる。金属としては、不動態を形成することにより錆びにくい材料を用いることが好ましく、例えばステンレス、マグネシウム、アルミニウム、チタン等を用いることができる。
【００４２】
図１に示す電子機器１００の断面図を図２（Ａ）に示す。また、図２（Ａ）に示す破線Ａ−Ｂを含み、図２（Ａ）の断面に概略垂直な断面を図２（Ｂ）に示す。なお、図を見やすくするため、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）と比較して大きな縮尺で図示している。
【００４３】
表示部１０２は、板１５１上に表示素子１５２や、回路部１５３を有することが好ましい。ここで回路部１５３は、表示素子１５２を駆動するための駆動回路を有することが好ましい。また、回路基板１０４は、回路部１５３等と接続することが好ましい。回路基板１０４は、表示素子１５２を駆動するための駆動回路を有してもよい。
【００４４】
ここで、表示部１０２が有する表示領域とは、例えば、表示素子１５２が設けられる領域、を指してもよい。また、電子機器１００において映像や文字情報などが表示される面、を指してもよい。例えば、表示素子１５２が設けられる領域に対して、例えば板１１１の表面または裏面に遮光板を設け、表示素子が設けられる領域の一部を遮光し、表示領域の形を変えることができる。また、図１に示す例においては、表示素子１５２が設けられる領域は概略四角形であるが、表示素子が設けられる領域は四角形等には限定されない。
【００４５】
また、板１５１は可撓性を有することが好ましい。板１５１が可撓性を有することにより、例えば表示部１０２が可撓性を有することができる。
【００４６】
板１５１としては、例えばプラスチック基板等が挙げられる。また、可撓性を有する基板を、板などに貼り付けて用いてもよい。可撓性を有する板１５１を用いることにより、可撓性を有する表示装置とすることができる。表示装置が可撓性を有することにより曲面や異形の形状上に貼り合わせることが可能となり、多種多様の用途が実現する。例えばプラスチック基板などの可撓性を有する板１５１を用いることにより、表示装置の薄膜化及び軽量化が可能となる。また、例えばプラスチック基板などの可撓性を有する板１５１を用いた表示装置は割れにくく、例えば落下時の衝撃に対する耐久性を向上することができる。
【００４７】
ここで、電子機器１００を人体の腕等に装着することができる。電子機器１００を例えば人体の腕等に装着する際には、板１１２は装着部位と接する。
【００４８】
板１１２は、例えば腕に沿う形状とすることが好ましい。また、電子機器１００はロボット等の腕に装着してもよい。ここでロボットの一例として、作業用のロボット、装置に付随するロボット、ヒト型ロボット、等が挙げられる。
【００４９】
また、板１１２は、丸みを帯びた形状であることが好ましい。または、板１１２は、曲面と、平坦面と、を有してもよい。板１１２は、例えば曲面に沿うような形状を有することが好ましい。また、板１１２は、例えば楕円柱の側面に沿う形状を有することが好ましい。また、例えば、アーチ形状や、アルファベットの「Ｃ」のような形状、楕円状、あるいは楕円が一部切れたような形状、をその一部に有してもよい。このように丸みを帯びた形状を有することにより、腕などの身体への装着性が向上する。また、腕の形に合わせて電子機器１００が腕を覆うことができる。また、板１１２は、四角形の３辺に沿う断面形状を有してもよい。
【００５０】
板１１２は、例えば筒状体に沿う形状を有してもよい。また、板１１２は、例えば円柱、楕円柱、角柱に沿う形状を有してもよい。または、板１１２は、円錐や角錐等の錐に沿う形状を有してもよい。
【００５１】
また、板１１２は、筒状体に装着する機能を有することが好ましい。ここで筒状体の例として、例えば柱状や錐状、あるいは側面の向きが連続的に変化する筒、などが挙げられる。
【００５２】
また、電子機器１００を人体の腕等に装着する際には、電子機器１００に外力が加わり変形する場合がある。例えば、装着の際に、図２（Ａ）に示す矢印１０５の方向に板１１２等を変形させることにより装着性を向上させることができる。よって、板１１２は可撓性を有することが好ましい。
【００５３】
また、板１１２の変形に伴い、電子機器１００が有する他の部位も変形する場合がある。よって、電子機器１００が有する他の部位も、可撓性を有することが好ましい場合がある。例えば、表示部１０２は可撓性を有することが好ましい。また、板１１１や、蓄電装置１０３も可撓性を有することが好ましい。ここで、板１１１として、フィルム等を用いてもよい。
【００５４】
電子機器１００に外力が加えられるのに伴い、電子機器１００は変形する。電子機器１００の変形に伴い、蓄電装置１０３は変形する。
【００５５】
ここで、電子機器１００に加えられる外力に伴う蓄電装置１０３の変形の変化量は、外力が加えられる間は維持されることが好ましい。例えば、電子機器１００を腕等に装着することによる蓄電装置１０３の変形の変化量は、装着している間は維持されることが好ましい。蓄電装置１０３は、蓄電装置１０３の変形の変化量が維持されるため、より小さい曲率半径を有する電子機器１００に搭載するのに適している。また、可動する電子機器１００に適している。また、蓄電装置１０３の変化量が維持されることにより、電子機器１００の形状が装着部位になじむことができる。
【００５６】
ここで例えば蓄電装置１０３の弾性力などが大きい場合には、電子機器１００の変形に伴い、蓄電装置１０３は一時的に変形するが、その後、元の形状に戻ろうとする場合がある。つまり、変形前の形状からの蓄電装置１０３の変形の変化量は、時間とともに小さくなる場合がある。ここで、蓄電装置１０３が元の形状に戻ろうとする場合に、例えば電子機器１００が有する他の部位において歪みが発生してしまう場合がある。
【００５７】
また、電子機器１００は、図２（Ｃ）に示すように封止部１２１を有してもよい。図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）に示す電子機器１００に封止部１２１を設ける例を示す。封止部１２１を設けることにより、板１１１と、板１１２と、封止部１２１と、で構成される筐体の密閉性をより高められる場合がある。また、板１１１と、板１１２とが外力により変形する場合に、封止部１２１が外力による変形を緩和し、電子機器１００の全体の構造を保つことができる。
【００５８】
封止部１２１は、例えば樹脂等を用いることができる。樹脂として例えば、エラストマーを用いることが出来る。
【００５９】
また、図２（Ｄ）には、電子機器１００が封止部１２１を有する別の例を示す。図２（Ｄ）に示す電子機器１００の断面は、図２（Ｂ）と比較して、板１１１の形状が異なることと、封止部１２１を有することと、が異なる。ここで、図２（Ｄ）に示す断面において、板１１１はＬ字状に折れ曲がった端面を有する。電子機器１００は、端面がＬ字状に折れ曲がった板１１１と、封止部１２１と、板１１２と、で構成される筐体を有する。
【００６０】
表示部１０２が有する表示素子１５２と、板１５１の厚さの和は、好ましくは１μｍ以上１ｍｍ以下、より好ましくは５μｍ以上２００μｍ以下である。また、蓄電装置１０３の厚さは、例えば５０μｍ以上３０ｍｍ以下であり、表示素子の厚さと比較して厚い場合がある。
【００６１】
厚さの異なる物体に外力を加えると、それぞれの物体において、外力に対する曲がり方、具体的には曲率半径の変化の度合い等が異なる場合がある。ここで、曲率半径の変化の度合いとは、例えば外力が加えられたことによる変形の変化量、変化量の時間変化、および変化の応答速度、等を指す。
【００６２】
よって、厚さの異なる２つの物体において互いに固定された領域では、外力を加えた際に、いずれかの物体に歪みが生じ、亀裂や破損に繋がる可能性がある。ここで、互いに固定された領域とは、例えば２つの物体が接する面が接着される、などの状態を有する領域を指す。
【００６３】
ここで、電子機器１００を腕等に装着する際に、電子機器１００に外力が加わり変形する場合を考える。このような場合には、表示部１０２と、蓄電装置１０３とは、互いに固定されない領域を有することが好ましい。
【００６４】
よって、蓄電装置１０３と、表示部１０２と、の間に空間を有することが好ましい。または、蓄電装置１０３と、表示部１０２と、の間に変形、あるいは流動できる物質を有することが好ましい。例えば水などの液体や、ゲル状の物質を有してもよい。または、表示部１０２は、蓄電装置１０３と接着されない領域を有することが好ましい。特に、表示素子を有する領域は、蓄電装置１０３と接着されないことが好ましい。または、表示部１０２は、蓄電装置１０３から浮かせた領域を有することが好ましい。このような構成とすることで、表示部１０２や、蓄電装置１０３の信頼性を向上させることができる。また、このような構成とすることで、表示部１０２や、蓄電装置１０３に歪みが生じることを抑制することができる。また、このような構成とすることで、表示部１０２や、蓄電装置１０３に亀裂や破損が生じることを抑制することができる。
【００６５】
または、蓄電装置１０３と、表示部１０２と、は互いに接する面を有し、かつ互いに接する面同士が滑りやすいことが好ましい。
【００６６】
または、表示部１０２は、蓄電装置１０３と面する第１の面を有し、第１の面は、蓄電装置１０３と固定されない第１の領域を有することが好ましい。また、第１の領域は、表示部１０２が有する表示素子１５２と重なることが好ましい。
【００６７】
表示部１０２と、蓄電装置１０３は、固定されない第１の領域とを有することが好ましい。また、表示部１０２と、蓄電装置１０３は、固定されない第１の領域と、１か所または２箇所以上の固定される領域を有してもよい。例えば、表示部１０２と、蓄電装置１０３は、端部の１か所で固定されてもよい。または、端部と、他の領域の２箇所以上で固定されてもよい。表示部１０２と、蓄電装置１０３は、例えば接着層等を用いて固定することができる。または、表示部１０２と、蓄電装置１０３と、は緩衝剤や、多孔質な材料などを介して固定されてもよい。
【００６８】
または、図２（Ａ）に示すように、表示部１０２は端部１７１と端部１７２とを有し、蓄電装置１０３は端部１７３と端部１７４とを有し、端部１７１と端部１７３は、回路基板１０７に固定され、端部１７２と端部１７４は、互いに固定されないことが好ましい。
【００６９】
または、蓄電装置１０３と、表示部１０２とは、互いに接し、かつ互いに接する面同士が滑りやすいことが好ましい。
【００７０】
蓄電装置１０３と、表示部１０２と、が互いに接する面同士を滑りやすくすることにより、蓄電装置１０３と、表示部１０２のうち一方が受けた外力を、他方に伝わりにくくできる場合がある。互いが受けた外力の影響を小さくすることにより、歪み等の変形を防ぐことができる。
【００７１】
また、蓄電装置１０３の外装体と、表示部１０２において表示素子が設けられるフィルムと、が異なる材料で構成される場合がある。このような場合にも、蓄電装置１０３と、表示部１０２と、の外力に対する曲がり方、具体的には曲率半径の変化の度合い等が異なる場合がある。外力に対する曲がり方、具体的には曲率半径の変化の度合い等が異なる場合、蓄電装置１０３の外装体または表示部１０２のいずれか、あるいは両方に歪みが生じる場合がある。特に表示部１０２は薄いため、より歪みやすいといえる。
【００７２】
また、電子機器１００が落下した場合や、物体等と衝突した場合には、電子機器１００が有する各部位に、衝撃が加わる場合がある。
【００７３】
このような場合にも、蓄電装置１０３と、表示部１０２との間に空間を有することにより、衝撃を吸収することができるため、外部から加えられる衝撃を弱めることができる。一例として、電子機器１００と物体とが衝突し、板１１１と物体とが接触する場合を考える。このような場合に、板１１１が受けた衝撃は、蓄電装置１０３や、回路基板１０７には直接伝わらず、衝撃を弱めることができる。
【００７４】
回路基板１０４として例えば、可撓性を有する回路基板を用いることができる。可撓性を有する回路基板として、可撓性を有する樹脂フィルムに配線が設けられる、ＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）を用いることが好ましい。回路基板１０４としてＦＰＣを用いることにより、電子機器１００を装着する際の変形に追従して変形することができ、電子機器１００の変形の際に、例えば回路基板１０４と回路部１５３等との接続部や、回路基板１０４と回路基板１０７との接続部において、回路基板１０４等に亀裂が生じて破壊することを抑制できる。
【００７５】
ここで、電子機器１００において、表示部１０２の少なくとも一部が板１１１と接する構成としてもよい。または、電子機器１００において、表示部１０２と板１１１との間に、接着層や、タッチセンサを有する層を設けてもよい。接着層を有する例として、例えば、板１１１に接着性を有するシートを貼り、該シートに表示部１０２を貼ってもよい。また、板１１１がタッチセンサを有してもよい。表示部１０２の少なくとも一部が板１１１の内面に接する場合には、表示部１０２が可撓性を有することにより、表示部１０２の形状を板１１１の内面の形状に合わせることが容易となる。また、板１１１が外力により変形する場合においても、表示部１０２の劣化や破壊を防ぐことができる。
【００７６】
板１１１及び板１１２の表面は、曲面を有することが好ましい。また、板１１１及び板１１２は、例えば断面が円または円弧の形状を有することが好ましい。
【００７７】
または、板１１１や、板１１２は、電子機器１００の装着や脱着の際に、断面の形状において曲率半径の大きい領域がほとんど変形せず、端部が撓む形状とすることが好ましい。例えば、アーチ形状や、アルファベットの「Ｃ」のような形状、楕円状、あるいは楕円が一部切れたような形状などを有することが好ましい。このように丸みを帯びた形状を有することにより、腕などの身体への装着性が向上する。例えば腕に装着する場合、腕の形に合わせて電子機器１００が腕を覆うことができる。なお、板１１１や、板１１２の断面は、矩形状、例えばコの字型などの形状を有しても構わない。
【００７８】
板１１１の少なくとも一部は、透光性を有することが好ましい。板１１１として、例えばガラス、石英、プラスチック、可撓性の板、樹脂を用いた貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガラスの一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどがある。可撓性の基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、以下のものがあげられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に代表されるプラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の合成樹脂などがある。または、一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどがある。または、一例としては、ポリアミド（アラミドなど）、ポリイミド、エポキシ、又は無機蒸着フィルムなどがある。
【００７９】
また、板１１１は、透光性を有する第１の領域と、半透過性、または遮光性を有する第２の領域と、を有してもよい。図３（Ａ）に示す電子機器１００の例では、板１１１は、透光性を有する領域１６４と、遮光性を有する領域１６５と、を有する。
【００８０】
板１１２として、板１１１に示す材料を用いることができる。板１１２として、金属、ステンレス・スチル、ステンレス・スチル・ホイルを有する板、タングステン、タングステン・ホイルを有する板、紙類又は半導体（例えば単結晶又はシリコン）などを用いてもよい。
【００８１】
また板１１２として例えば、板１１１よりも剛性の高い材料を用いてもよい。例えば、板１１２としてステンレス材料を用いてもよい。ステンレス材料を用いることで表示部１０２や蓄電装置１０３が反り過ぎないよう、または大きなねじれ変形が生じないようにする保護材となる。また、腕に装着する際の変形が一定、即ち一方向の撓みとなることも信頼性の向上につながる。
【００８２】
また、図２（Ａ）や図２（Ｂ）に示すように、板１１１や板１１２の端部は丸みを有してもよい。丸みを有することにより、装着性が向上する場合がある。
【００８３】
図３（Ｂ）は、図２（Ａ）の破線で囲まれた領域Ｃの拡大図を示す。ここで、表示部１０２が有する板１５１の端部と、蓄電装置１０３の端部と、は互いに固定されない。電子機器１００を腕等に装着する際に、板１１２が図２（Ａ）に示す矢印１０５の方向に変形し、それに伴い、電子機器１００も変形する。このとき、板１５１の端部と蓄電装置１０３の端部と、は互いに固定されないため、板１５１の端部と、蓄電装置１０３の端部との距離１６３は、電子機器１００の変形に伴って変化する場合がある。
【００８４】
一方、表示部１０２と、蓄電装置１０３と、が固定される場合には、距離１６３が電子機器１００の変形に伴って変化しない場合がある。例えば、板１５１の端部と、蓄電装置１０３の端部と、が互いに固定される場合には、表示部１０２または蓄電装置１０３に破壊が生じる場合や、温度による伸縮が発生する場合等を除いては、電子機器１００が変形しても、距離１６３は変化しない。
【００８５】
また、図４に示すように、電子機器１００は表示部１０２と、蓄電装置１０３と、の間に板１１３を有してもよい。図４は、図１と比較して、板１１３を有する点が異なる。
【００８６】
蓄電装置１０３と、表示部１０２と、の間に板１１３を有することにより、蓄電装置１０３または表示部１０２のうち、一方が受けた外力を、他方に伝わりにくくできるため好ましい。
【００８７】
板１１３には、板１１２として示した材料を用いることができる。また、板１１３として、例えば可撓性の板、樹脂を用いた貼り合わせフィルム、基材フィルム等を用いてもよい。
【００８８】
図４（Ａ）は、電子機器１００の断面を示し、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す一点鎖線Ａ−Ｂを通り、図４（Ａ）の断面に概略垂直な断面を示し、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）に破線で囲んだ領域Ｄの拡大図を示す。図４（Ｃ）に示すように、板１１３が、表示部と向い合う第１の面を有し、第１の面は、表示素子１５２と重なる領域１６１、を有する。
【００８９】
また例えば、板１１３が、表示部１０２が有する板１５１と向い合う第１の面を有し、第１の面は、板１５１を介して表示素子１５２と面する領域１６１、を有してもよい。
【００９０】
ここで、領域１６１が表示部１０２に固定される場合を考える。この場合には、板１１３において、領域１６１の裏側となる領域１６２は、板１１２や、蓄電装置１０３など、電子機器１００が有する他の部位のうち表示部１０２および板１１１を除く部位と固定されないことが好ましい。ここで固定されるとは例えば、接着されることや、ねじ等の留め具により固定されることなどを指す。
【００９１】
または、例えば領域１６２が、蓄電装置１０３や、板１１２など、電子機器１００が有する他の部位のうち表示部１０２および板１１１を除く部位と固定される場合には、領域１６１は、表示部１０２と固定されないことが好ましい。
【００９２】
または、板１１３は、表示部１０２と蓄電装置１０３のいずれとも固定されなくてもよい。
【００９３】
また、板１１３は、表示部１０２と固定されない領域と、固定される１つまたは複数の領域を有してもよい。また、例えば板１１３を介して表示部１０２と、蓄電装置１０３とが固定される領域を有してもよい。
【００９４】
図４（Ｃ）に示す断面において、領域１６１が表示部１０２の中央付近に面する領域である例を示すが、領域１６１は、表示素子１５２と重なる領域に広く存在してもよい。
【００９５】
または、板１１３と、蓄電装置１０３と、は互いに接する面を有し、かつ互いに接する面同士が滑りやすいことが好ましい。または、板１１３と、表示部１０２と、は互いに接する面を有し、かつ互いに接する面同士が滑りやすいことが好ましい。ここで、滑りやすいとは、例えば摩擦係数が小さいことをいう。または、滑りやすいとは、例えば表面の凹凸が小さいことをいう。
【００９６】
板１１３として、緩衝剤を用いてもよい。ここで緩衝材として、例えば気泡を有する材料を用いてもよい。図５は、板１１３としていわゆる気泡緩衝材（エア・クッション）を用いる例を示す。または、板１１３として、多孔質な材料を用いてもよい。
【００９７】
また、図６は、電子機器１００が２つの筐体を有する例を示す。図６（Ａ）は、電子機器１００の断面を示し、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に破線Ａ−Ｂで示す箇所の断面を示す。図６は、電子機器１００が第１の筐体として板１１１、板１１２、および封止部１２１等で構成される筐体と、第２の筐体として図６に示す筐体１２６と、を有する例を示す。電子機器１００は第１の筐体の内部に、表示部１０２と、回路基板１０７と、を有する。また、筐体１２６は、その内部に蓄電装置１０３を有する。
【００９８】
筐体１２６は、可撓性を有することが好ましい。筐体１２６は、図６に示すように一体形成されていてもよいし、２以上の部位がねじ等で固定されて筐体を形成してもよい。筐体１２６は、例えば封止部１２１と同じ材料を用いることができる。
【００９９】
筐体１２６は例えば、留め具１３１により、その端部近傍が第１の筐体と固定されることが好ましい。図６に示す例では、筐体１２６は留め具１３１により、板１１２の端部近傍と固定されている。
【０１００】
筐体１２６は、板１１２の一方の面と少なくとも一部が接することが好ましい。また、筐体１２６は、板１１２の一方の面に接着されていてもよい。
【０１０１】
または、筐体１２６は、第１の筐体に固定される第１の領域と、固定されない第２の領域と、を有してもよい。板１１２と、筐体１２６と、の外力に対する曲がり方、具体的には曲率半径の変化の度合い等が異なる場合には、固定されていない第２の領域を有することにより、該領域において外力の影響を緩和することができる。
【０１０２】
なお、筐体１２６は、第１の筐体が有する板１１２との間に空間を有してもよい。
【０１０３】
＜電子機器１００の装着例＞
図７に電子機器１００の装着例を示す。図７（Ａ）は、電子機器１００を腕（手首）に装着する例を示す。図７（Ｂ）は、電子機器１００を腕の上部に装着する例を示す。また、図７（Ｃ）は、腕章型デバイスである電子機器１００の例を示す。
【０１０４】
なお、電子機器１００は腕以外の部位、例えば脚、指、などに装着してもよい。また、電子機器１００は、例えばベルトなどを用いて腕や、脚等に固定してもよい。ここで、装着される部位のサイズ、例えば腕の太さ、によっては、電子機器１００は腕を一周分以上を覆う場合がある。例えば図２（Ａ）等に示す断面において、腕の断面の外周よりも板１１２等が長い場合には、余った領域において、板１１２が二重に重なる領域を有する場合がある。該領域においては、板１１２が板１１１の表面に接する領域を有する場合がある。
【０１０５】
また、電子機器１００は、図２６に示すように腕に沿った方向に長い表示領域を有してもよい。図２６において、電子機器１００が有する表示領域の、腕に沿った方向の長さは、腕の断面の幅に対して、１倍以上、好ましくは１．５倍以上とすることにより、電子機器１００は、より広い表示領域を有することができる。一方、表示領域の腕に沿った方向の長さが、腕の断面の幅に対して１倍未満の場合には、より軽量で装着しやすい電子機器１００とすることができる。
【０１０６】
＜電子機器１００の変形例＞
また、図８（Ａ）に示す電子機器１００の例のように表示部１０２と、蓄電装置１０３を並んで設けてもよい。図８（Ａ）は、図２と比較して、蓄電装置１０３が表示部１０２と並んで設けられる点が異なる。蓄電装置１０３と表示部１０２を並んで設けることにより、例えば電子機器１００を薄くすることができる。薄くすることにより、装着性が向上する場合がある。
【０１０７】
また、図８（Ｂ）に示す電子機器１００の例のように、板１１１や、板１１２の断面が輪の形状を有してもよい。
【０１０８】
また、図９に示す電子機器１００の例のように、電子機器１００は蓄電装置１０３と、蓄電装置１０６と、を有してもよい。ここで、蓄電装置１０３は、可撓性を有することが好ましい。蓄電装置１０３として、例えば外装体にラミネートフィルムを用いた薄型の蓄電池を用いることができる。また、蓄電装置１０６は可撓性を有さずともよい。また、蓄電装置１０６は、蓄電装置１０３と異なる形状を有してもよい。例えば蓄電装置１０６として、コイン型（またはボタン型）の蓄電池、角型の蓄電池、円筒型の蓄電池等を用いることができる。蓄電装置１０６は、例えば電子機器１００がメモリ等を有する場合に、データ保持のための蓄電池として用いることができる。また、蓄電装置１０６は、例えば蓄電装置１０３の予備用の蓄電池として用いることができる。コイン型の蓄電池については実施の形態３を参照する。
【０１０９】
図１乃至図９に示す電子機器１００は、例えば板１１２の断面において、曲率半径が１０ｍｍ以上、より好ましくは５ｍｍ以上とするとよい。また、図１乃至図９に示す電子機器１００を、腕に装着しやすい形状とするために、例えば板１１２の断面において、曲率半径が好ましくは２０ｍｍ以上、さらに好ましくは１５ｍｍ以上、とするとよい。
【０１１０】
また、電子機器１００は、腕の断面の半分以上を包み込むような形状であることが好ましい。
【０１１１】
＜蓄電装置＞
蓄電装置１０３は、曲がった形状を有することが好ましい。曲がった形状を有することにより、板１１１の曲率半径の大きい領域に蓄電装置１０３を設けることができる。また、蓄電装置１０３は、可撓性を有することが好ましい。可撓性を有する蓄電装置は、外装体が薄く柔軟性を有するフィルムであり、板１１１の曲率半径の大きい領域の曲面部分に追随して変形させることができる。また、電子機器１００に外力が加えられるとき、例えば電子機器１００を腕に装着する場合などにおいて、板１１２の変形に追随して変形することができる。
【０１１２】
ここで、蓄電装置１０３として、二次電池、キャパシタ等を用いることができる。
【０１１３】
二次電池として、リチウムイオン二次電池を用いることができる。または、リチウム以外のアルカリ金属（例えば、ナトリウムやカリウム等）や、アルカリ土類金属（例えば、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ベリリウム、マグネシウム等）を有する二次電池を用いてもよい。また二次電池として、空気中の酸素等を活物質とする、空気二次電池を用いてよい。空気二次電池として、例えばリチウム空気電池などを用いてもよい。
【０１１４】
キャパシタとして、電気二重層キャパシタを用いることができる。または、キャパシタとしてレドックスキャパシタを用いることができる。または、キャパシタとして、リチウムイオンキャパシタなどのハイブリッドキャパシタを用いてもよい。
【０１１５】
本実施の形態では、可撓性を有する蓄電装置１０３として、フィルムからなる外装体を用いた薄型の二次電池を用いる例を示す。図１０に薄型の二次電池の外観図を示す。また、図１０中の鎖線Ａ１−Ａ２及び鎖線Ｂ１−Ｂ２で切断した断面をそれぞれ図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示す。
【０１１６】
薄型の二次電池は、シート状の正極２０３と、シート状の負極２０６と、セパレータ２０７と、電解液２０８と、フィルムからなる外装体２０９と、正極リード電極５１０と、負極リード電極５１１と、を有する。外装体２０９内に設けられた正極２０３と負極２０６との間にセパレータ２０７が設置されている。また、外装体２０９内は、電解液２０８が注入されている。正極２０３は、正極集電体２０１および正極活物質層２０２を有する。負極２０６は、負極集電体２０４および負極活物質層２０５を有する。
【０１１７】
また、図１９には、図１０中の鎖線Ａ１−Ａ２の断面の別の例を示す。図１９では、正極２０３において、正極集電体２０１の片面のみに正極活物質層２０２を有する例を示す。同様に、負極２０６においても負極集電体２０４の片面のみに負極活物質層２０５を有する例を示す。
【０１１８】
正極集電体２０１、及び負極集電体２０４の材料としては、ステンレス、金、白金、亜鉛、鉄、ニッケル、銅、アルミニウム、チタン、タンタル等の金属、及びこれらの合金など、導電性の高く、リチウム等のキャリアイオンと合金化しない材料を用いることができる。また、シリコン、チタン、ネオジム、スカンジウム、モリブデンなどの耐熱性を向上させる元素が添加されたアルミニウム合金を用いることができる。また、シリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素で形成してもよい。シリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素としては、ジルコニウム、チタン、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、コバルト、ニッケル等がある。正極集電体２０１、及び負極集電体２０４は、箔状、板状（シート状）、網状、円柱状、コイル状、パンチングメタル状、エキスパンドメタル状等の形状を適宜用いることができる。正極集電体２０１、及び負極集電体２０４は、厚みが１０μｍ以上３０μｍ以下のものを用いるとよい。
【０１１９】
正極活物質層２０２は、例えばキャリアイオンを挿入及び脱離させることが可能な材料を有することができる。キャリアイオンとして、リチウムや、他のアルカリ金属イオン（例えば、ナトリウムイオンやカリウムイオン等）や、アルカリ土類金属イオン（例えば、カルシウムイオン、ストロンチウムイオン、バリウムイオン、ベリリウムイオン、マグネシウムイオン等）を用いることができる。
【０１２０】
リチウムイオンを挿入及び脱離させることが可能な材料として、例えば、オリビン型の結晶構造、層状岩塩型の結晶構造、またはスピネル型の結晶構造を有するリチウム含有材料等がある。正極活物質として、例えばＬｉＦｅＯ２、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｖ２Ｏ５、Ｃｒ２Ｏ５、ＭｎＯ２等の化合物を用いることができる。
【０１２１】
またはリチウム含有複合リン酸塩（一般式ＬｉＭＰＯ４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）の一以上））を用いることができる。一般式ＬｉＭＰＯ４の代表例としては、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＮｉＰＯ４、ＬｉＣｏＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４、ＬｉＦｅａＮｉｂＰＯ４、ＬｉＦｅａＣｏｂＰＯ４、ＬｉＦｅａＭｎｂＰＯ４、ＬｉＮｉａＣｏｂＰＯ４、ＬｉＮｉａＭｎｂＰＯ４（ａ＋ｂは１以下、０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１）、ＬｉＦｅｃＮｉｄＣｏｅＰＯ４、ＬｉＦｅｃＮｉｄＭｎｅＰＯ４、ＬｉＮｉｃＣｏｄＭｎｅＰＯ４（ｃ＋ｄ＋ｅは１以下、０＜ｃ＜１、０＜ｄ＜１、０＜ｅ＜１）、ＬｉＦｅｆＮｉｇＣｏｈＭｎｉＰＯ４（ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉは１以下、０＜ｆ＜１、０＜ｇ＜１、０＜ｈ＜１、０＜ｉ＜１）等がある。
【０１２２】
特にＬｉＦｅＰＯ４は、安全性、安定性、高容量密度、高電位、初期酸化（充電）時に引き抜けるリチウムイオンの存在等、正極活物質に求められる事項をバランスよく満たしているため、好ましい。
【０１２３】
層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有材料としては、例えば、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎＯ２、Ｌｉ２ＭｎＯ３を用いることがある。また、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２等のＮｉＣｏ系（一般式は、ＬｉＮｉｘＣｏ１−ｘＯ２（０＜ｘ＜１））、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ０．５Ｏ２等のＮｉＭｎ系（一般式は、ＬｉＮｉｘＭｎ１−ｘＯ２（０＜ｘ＜１））、ＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２等のＮｉＭｎＣｏ系（ＮＭＣともいう。一般式は、ＬｉＮｉｘＭｎｙＣｏ１−ｘ−ｙＯ２（ｘ＞０、ｙ＞０、ｘ＋ｙ＜１））がある。さらに、Ｌｉ（Ｎｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５）Ｏ２、Ｌｉ２ＭｎＯ３−ＬｉＭＯ２（Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ）等がある。
【０１２４】
スピネル型の結晶構造を有するリチウム含有材料としては、例えば、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｌｉ１＋ｘＭｎ２−ｘＯ４、ＬｉＭｎ２−ｘＡｌｘＯ４（０＜ｘ＜２）、ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４等がある。
【０１２５】
ＬｉＭｎ２Ｏ４等のマンガンを含むスピネル型の結晶構造を有するリチウム含有材料に、少量のニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２やＬｉＮｉ１−ｘＭｘＯ２（Ｍ＝Ｃｏ、Ａｌ等））を混合すると、マンガンの溶出を抑制する、電解液の分解を抑制する等の利点があり好ましい。
【０１２６】
また、正極活物質として、一般式Ｌｉ（２−ｊ）ＭＳｉＯ４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）の一以上、０≦ｊ≦２）等のリチウム含有材料を用いることができる。一般式Ｌｉ（２−ｊ）ＭＳｉＯ４の代表例としては、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＮｉＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＣｏＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＭｎＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｋＮｉｌＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｋＣｏｌＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｋＭｎｌＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＮｉｋＣｏｌＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＮｉｋＭｎｌＳｉＯ４（ｋ＋ｌは１以下、０＜ｋ＜１、０＜ｌ＜１）、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｍＮｉｎＣｏｑＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｍＮｉｎＭｎｑＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＮｉｍＣｏｎＭｎｑＳｉＯ４（ｍ＋ｎ＋ｑは１以下、０＜ｍ＜１、０＜ｎ＜１、０＜ｑ＜１）、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｒＮｉｓＣｏｔＭｎｕＳｉＯ４（ｒ＋ｓ＋ｔ＋ｕは１以下、０＜ｒ＜１、０＜ｓ＜１、０＜ｔ＜１、０＜ｕ＜１）等のリチウム化合物を材料として用いることができる。
【０１２７】
また、正極活物質として、ＡｘＭ２（ＸＯ４）３（Ａ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｍ＝Ｆｅ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｘ＝Ｓ、Ｐ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｓ、Ｓｉ）の一般式で表されるナシコン型化合物を用いることができる。ナシコン型化合物としては、Ｆｅ２（ＭｎＯ４）３、Ｆｅ２（ＳＯ４）３、Ｌｉ３Ｆｅ２（ＰＯ４）３等がある。また、正極活物質として、Ｌｉ２ＭＰＯ４Ｆ、Ｌｉ２ＭＰ２Ｏ７、Ｌｉ５ＭＯ４（Ｍ＝Ｆｅ、Ｍｎ）の一般式で表される化合物、ＮａＦ３、ＦｅＦ３等のペロブスカイト型フッ化物、ＴｉＳ２、ＭｏＳ２等の金属カルコゲナイド（硫化物、セレン化物、テルル化物）、ＬｉＭＶＯ４等の逆スピネル型の結晶構造を有する材料、バナジウム酸化物系（Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、ＬｉＶ３Ｏ８等）、マンガン酸化物、有機硫黄化合物等の材料を用いることができる。
【０１２８】
また、正極活物質として、ナトリウム含有材料を用いてもよい。例えば、ＮａＭｎ２Ｏ４、ＮａＮｉＯ２、ＮａＣｏＯ２、ＮａＦｅＯ２、ＮａＮｉ０．５Ｍｎ０．５Ｏ２、ＮａＣｒＯ２、ＮａＦｅＯ２、等が挙げられる。また、Ｎａ２ＦｅＰＯ４Ｆ、Ｎａ２ＶＰＯ４Ｆ、Ｎａ２ＭｎＰＯ４Ｆ、Ｎａ２ＣｏＰＯ４Ｆ、Ｎａ２ＮｉＰＯ４Ｆ等のフッ化リン酸塩を用いることもできる。また、ＮａＦｅＢＯ４、Ｎａ３Ｆｅ２（ＢＯ４）３等のホウ酸塩を用いることができる。
【０１２９】
またこれらの物質に、希土類元素を添加した物質を正極活物質に用いてもよい。希土類元素とは、Ｓｃ，Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕである。これらの元素から、１種又は複数種の元素が添加された正極活物質を用いることができる。
【０１３０】
また、正極活物質層２０２には、上述した正極活物質の他、活物質の密着性を高めるための結着剤（バインダ）、正極活物質層２０２の導電性を高めるための導電助剤等を有してもよい。
【０１３１】
負極活物質層２０５としては、キャリアイオンとなる金属の溶解と析出が可能な材料、またはキャリアイオンの挿入と脱離が可能な材料を用いることができる。例えば、リチウム金属、炭素系材料、合金系材料等を用いることができる。ここでキャリアイオンとなる金属として、リチウムおよび他のアルカリ金属（例えば、ナトリウムやカリウム等）、アルカリ土類金属（例えば、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ベリリウム、マグネシウム等）等が挙げられる。
【０１３２】
リチウム金属は、酸化還元電位が低く（標準水素電極に対して−３．０４５Ｖ）、重量及び体積当たりの比容量が大きい（それぞれ３８６０ｍＡｈ／ｇ、２０６２ｍＡｈ／ｃｍ３）ため、好ましい。
【０１３３】
炭素系材料としては、黒鉛、易黒鉛化性炭素（ソフトカーボン）、難黒鉛化性炭素（ハードカーボン）、カーボンナノチューブ、グラフェン、カーボンブラック等がある。
【０１３４】
黒鉛としては、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、コークス系人造黒鉛、ピッチ系人造黒鉛等の人造黒鉛や、球状化天然黒鉛等の天然黒鉛がある。
【０１３５】
黒鉛はリチウムイオンが黒鉛に挿入されたとき（リチウム−黒鉛層間化合物の生成時）にリチウム金属と同程度に卑な電位を示す（０．３Ｖ以下  ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋）。これにより、リチウムイオン二次電池は高い作動電圧を示すことができる。さらに、黒鉛は、単位体積当たりの容量が比較的高い、体積膨張が小さい、安価である、リチウム金属に比べて安全性が高い等の利点を有するため、好ましい。
【０１３６】
また負極活物質として、合金系材料も用いることができる。ここで合金系材料とは、キャリアイオンとなる金属との合金化・脱合金化反応により充放電反応を行うことが可能な材料を指す。キャリアイオンがリチウムイオンである場合、合金系材料としては、例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ａｓ、Ｂｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、及びＩｎ等のうち少なくとも一つを含む材料をもちいることができる。このような元素は炭素に対して容量が大きく、特にシリコンは理論容量が４２００ｍＡｈ／ｇと飛躍的に高い。このため、負極活物質にシリコンを用いることが好ましい。また、このような元素を用いた化合物のうち、リチウムとの結合を形成することにより充放電反応を行うことが可能な材料も、合金系材料と呼ぶ場合がある。例えば、ＳｉＯ、Ｍｇ２Ｓｉ、Ｍｇ２Ｇｅ、ＳｎＯ、ＳｎＯ２、Ｍｇ２Ｓｎ、ＳｎＳ２、Ｖ２Ｓｎ３、ＦｅＳｎ２、ＣｏＳｎ２、Ｎｉ３Ｓｎ２、Ｃｕ６Ｓｎ５、Ａｇ３Ｓｎ、Ａｇ３Ｓｂ、Ｎｉ２ＭｎＳｂ、ＣｅＳｂ３、ＬａＳｎ３、Ｌａ３Ｃｏ２Ｓｎ７、ＣｏＳｂ３、ＩｎＳｂ、ＳｂＳｎ等が挙げられる。
【０１３７】
また、負極活物質として、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、リチウムチタン酸化物（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、リチウム−黒鉛層間化合物（ＬｉｘＣ６）、五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化タングステン（ＷＯ２）、酸化モリブデン（ＭｏＯ２）等の酸化物を用いることができる。
【０１３８】
また、負極活物質として、リチウムと遷移金属の複窒化物である、Ｌｉ３Ｎ型構造をもつＬｉ３−ｘＭｘＮ（Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ）を用いることができる。例えば、Ｌｉ２．６Ｃｏ０．４Ｎ３は大きな充放電容量（９００ｍＡｈ／ｇ、１８９０ｍＡｈ／ｃｍ３）を示し好ましい。
【０１３９】
リチウムと遷移金属の複窒化物を用いると、負極活物質中にリチウムイオンを含むため、正極活物質としてリチウムイオンを含まないＶ２Ｏ５、Ｃｒ３Ｏ８等の材料と組み合わせることができ好ましい。なお、正極活物質にリチウムイオンを含む材料を用いる場合でも、あらかじめ正極活物質に含まれるリチウムイオンを脱離させておくことで負極活物質としてリチウムと遷移金属の複窒化物を用いることができる。
【０１４０】
また、コンバージョン反応が生じる材料を負極活物質として用いることもできる。例えば、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化鉄（ＦｅＯ）等の、リチウムとの合金を与えない遷移金属酸化物を負極活物質に用いてもよい。コンバージョン反応が生じる材料としては、さらに、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＲｕＯ２、Ｃｒ２Ｏ３等の酸化物、ＣｏＳ０．８９、ＮｉＳ、ＣｕＳ等の硫化物、Ｚｎ３Ｎ２、Ｃｕ３Ｎ、Ｇｅ３Ｎ４等の窒化物、ＮｉＰ２、ＦｅＰ２、ＣｏＰ３等のリン化物、ＦｅＦ３、ＢｉＦ３等のフッ化物でも起こる。なお、上記フッ化物の電位は高いため、正極活物質として用いてもよい。
【０１４１】
また、負極活物質層２０５には、上述した負極活物質の他、活物質の密着性を高めるための結着剤（バインダ）、負極活物質層２０５の導電性を高めるための導電助剤等を有してもよい。
【０１４２】
電解液２０８としては、電解質として、キャリアイオンを移動することが可能であり、且つキャリアイオンであるリチウムイオンを有する材料を用いる。電解質の代表例としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、Ｌｉ（ＦＳＯ２）２Ｎ、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ、等のリチウム塩がある。これらの電解質は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いてもよい。また、反応生成物をより安定にするため、電解液にビニレンカーボネート（ＶＣ）を少量（１ｗｔ％）添加して電解液の分解をより少なくしてもよい。また例えばナトリウムイオンを有する電解質として、ＮａＰＦ６、ＮａＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＮａＣｌＯ４、ＮａＢＦ４、ＣＦ３ＳＯ３Ｎａ、ＮａＡｓＦ６、等を用いてもよい。
【０１４３】
また、電解液２０８の溶媒としては、キャリアイオンの移動が可能な材料を用いる。電解液の溶媒としては、非プロトン性有機溶媒が好ましい。非プロトン性有機溶媒の代表例としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、γーブチロラクトン、アセトニトリル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン等があり、これらの一つまたは複数を用いることができる。また、電解液の溶媒としてゲル化される高分子材料を用いることで、漏液性等に対する安全性が高まる。また、蓄電池の薄型化及び軽量化が可能である。ゲル化される高分子材料の代表例としては、シリコーンゲル、アクリルゲル、アクリロニトリルゲル、ポリエチレンオキサイド系ゲル、ポリプロピレンオキサイド系ゲル、フッ素系ポリマーのゲル等がある。また、電解液の溶媒として、難燃性及び難揮発性であるイオン液体（常温溶融塩）を一つまたは複数用いることで、蓄電池の内部短絡や、過充電等によって内部温度が上昇しても、蓄電池の破裂や発火などを防ぐことができる。
【０１４４】
セパレータ２０７としては、絶縁体を用いることができる。例えば、セルロース（紙）を用いることができる。または、空孔が設けられたポリマー、例えばポリプロピレンやポリエチレン等を用いることができる。
【０１４５】
二次電池は、薄く柔軟性を有するフィルム（例えばラミネートフィルム）を外装体として用いる。ラミネートフィルムとは、基材フィルムと接着性合成樹脂フィルムとの積層フィルム、または２種類以上の積層フィルムを指す。基材フィルムとしては、ＰＥＴやＰＢＴ等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、また無機蒸着フィルム、または紙類を用いればよい。また、接着性合成樹脂フィルムとしてはＰＥやＰＰ等のポリオレフィン、アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂などを用いればよい。ラミネートフィルムはラミネート装置により、被処理体と熱圧着によりラミネートされる。なお、ラミネート工程を行う前処理としてアンカーコート剤を塗布することが好ましく、ラミネートフィルムと被処理体との接着を強固なものとすることができる。アンカーコート剤としてはイソシアネート系などを用いればよい。
【０１４６】
フィルムからなる外装体を用いた薄型の二次電池の作製方法については、実施の形態４を参照する。
【０１４７】
＜表示部の作製方法＞
以下に、表示部１０２の作製方法の一例を示す。
【０１４８】
表示部１０２は可撓性を有する。表示部１０２は、柔軟性を有する板１５１上に表示素子１５２を有する。
【０１４９】
柔軟性を有する板１５１上に表示素子１５２を作製する方法としては、柔軟性を有する板１５１上に表示素子１５２を直接作製する方法や、ガラス基板などの剛性を有する基板上に表示素子１５２を含む層を形成した後、基板をエッチングや研磨などにより除去した後、その表示素子１５２を含む層と柔軟性を有する板１５１を接着する方法や、ガラス基板などの剛性を有する基板上に剥離層を設け、その上に表示素子１５２を含む層を形成した後、剥離層を利用して剛性を有する基板と表示素子１５２を含む層を分離し、その表示素子１５２を含む層と柔軟性を有する板１５１を接着する方法などがある。
【０１５０】
本実施の形態では、表示部１０２に高精細な表示ができるアクティブマトリクス型の表示装置とするため、４００℃以上の加熱処理を行うことができ、表示素子の信頼性を高くすることができる作製方法、即ちガラス基板などの剛性を有する基板上に剥離層を設ける特開２００３−１７４１５３に記載の技術を用いる。
【０１５１】
特開２００３−１７４１５３に記載の技術により、ポリシリコンを活性層とするトランジスタや、酸化物半導体層を用いるトランジスタをフレキシブル基板またはフィルム上に設けることが可能となる。また、これらのトランジスタをスイッチング素子として用い、エレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子）を設ける。
【０１５２】
ＥＬ素子の一般的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物または無機化合物を含む層（以下、「発光層」と記す）を挟んだものであり、素子に電圧を印加することにより一対の電極から電子およびホールがそれぞれ発光層に注入および輸送される。そして、それらキャリア（電子およびホール）が再結合することにより、発光性の有機化合物または無機化合物が励起状態を形成し、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。
【０１５３】
なお、有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態が可能であり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と呼ばれている。
【０１５４】
このような発光素子は通常、サブミクロンから数ミクロンの薄膜で形成されるため、薄型軽量に作製できることが大きな利点である。また、キャリアが注入されてから発光に至るまでの時間はせいぜいマイクロ秒あるいはそれ以下であるため、非常に応答速度が速いことも特長の一つである。また、数ボルトから数十ボルトの直流電圧で十分な発光が得られるため、消費電力も比較的少ない。
【０１５５】
ＥＬ素子は、液晶素子に比べて視野角が優れており、表示領域が曲面を有している場合、表示部１０２の表示素子として好ましい。また、液晶素子のようにバックライトを設けないため、消費電力が少なく、さらに部品点数を少なくすることができ、トータルの厚さも薄くできる点においてもＥＬ素子は、表示部１０２の表示素子として好ましい。
【０１５６】
なお、柔軟性を有する板１５１上に表示素子１５２を作製する方法は、上述（特開２００３−１７４１５３）に限定されるものではない。また、ＥＬ素子の作製方法及び材料は公知の作製方法及び公知の材料を用いればよいため、ここでは説明を省略する。
【０１５７】
また、表示部１０２に用いる表示装置は、単純な単色発光や数字のみの表示でもよいため、パッシブマトリクス型の表示装置でよく、その場合には特開２００３−１７４１５３に記載の技術以外の作製方法を用いて柔軟性を有する板１５１上に表示素子１５２を作製すればよい。
【０１５８】
上記方法で得られる表示部１０２を蓄電装置１０３上に貼り付け、蓄電装置１０３と表示部１０２とを電気的に接続させる。さらに、電子機器１００の外観を向上させるために、表示部１０２以外を金属カバーや、プラスチックカバーや、ゴム製のカバーで覆ってもよい。
【０１５９】
電子機器１００に表示部１０２を設ける場合の画面サイズは、特に限定されない。例えば、表示部１０２の画面サイズは、板１１２のサイズ以下とすればよい。例えば、手首に装着する場合、成人の手首付近の腕回りは１８ｃｍ±５ｃｍであるので、画面サイズは最大で腕回りの２３ｃｍ×手首から肘までの距離となる。また、成人の手首から肘までの距離は１フィート（３０．４８ｃｍ）以下であり、例えば円筒状の板１１２のサイズである２３ｃｍ×３０．４８ｃｍが腕装着型の電子機器１００の表示部の最大の画面サイズといえる。なお、ここでいう画面サイズは、曲面を有する状態でのサイズではなく、平坦な画面とした場合のサイズを指す。また、複数の表示部を一つの電子機器に設けてもよく、例えば第１の表示部よりも小さい第２の表示部を有する電子機器としてもよい。板１１２の寸法は、表示部の画面サイズよりも大きいものを用いることが好ましい。ＥＬ素子を用いた場合、画面サイズが支持構造体上に配置できるサイズであれば、表示パネルとＦＰＣのみの合計重量は１ｇ以上１０ｇ未満とすることができる。
【０１６０】
また、表示部１０２が設けられた電子機器１００の最も薄い部分は、５ｍｍ以下とすることができる。また、電子機器１００の最も厚い部分は、表示部１０２とＦＰＣとの接続部分であるが、１ｃｍ未満とすることができる。
【０１６１】
また、電子機器１００の総重量は１００ｇ未満とすることができる。
【０１６２】
また、電子機器１００は、図２（Ａ）などの断面図に示すように、腕に装着する場合に、矢印１０５の方向に支持構造体の一部が動くことによって腕にはめることができる。電子機器１００の総重量は１００ｇ未満、好ましくは５０ｇ以下であり、最も厚い部分が１ｃｍ以下と薄く、軽量化された電子機器を提供することができる。
【０１６３】
例えば、本明細書等において、表示素子、表示素子を有する装置である表示装置、発光素子、及び発光素子を有する装置である発光装置は、様々な形態を用いること、又は様々な素子を有することが出来る。表示素子、表示装置、発光素子又は発光装置は、例えば、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子（有機物及び無機物を含む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）又はＳＥＤ方式平面型ディスプレイ（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ）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）、又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。なお、ＬＥＤを用いる場合、ＬＥＤの電極や窒化物半導体の下に、グラフェンやグラファイトを配置してもよい。グラフェンやグラファイトは、複数の層を重ねて、多層膜としてもよい。このように、グラフェンやグラファイトを設けることにより、その上に、窒化物半導体、例えば、結晶を有するｎ型ＧａＮ半導体層などを容易に成膜することができる。さらに、その上に、結晶を有するｐ型ＧａＮ半導体層などを設けて、ＬＥＤを構成することができる。なお、グラフェンやグラファイトと、結晶を有するｎ型ＧａＮ半導体層との間に、ＡｌＮ層を設けてもよい。なお、ＬＥＤが有するＧａＮ半導体層は、ＭＯＣＶＤで成膜してもよい。ただし、グラフェンを設けることにより、ＬＥＤが有するＧａ��半導体層は、スパッタ法で成膜することも可能である。
【０１６４】
また、本発明の一態様の電子機器は、表示装置の他に、他の半導体回路、例えば過充電を防止するための制御回路や、撮像素子、ジャイロセンサー、加速度センサーなどのセンサー、タッチパネルなどを具備させてもよい。また、人体の一部に接して脈拍や、表面温度、血中酸素濃度などを測定するセンサー等を具備させてもよい。例えば、表示装置の他に撮像素子を搭載することで撮影した画像を表示装置に表示することができる。また、ジャイロセンサーや、加速度センサーなどのセンサーを搭載することで腕装着型電子機器の向きや動きによってオン状態とオフ状態を切り替えて省電力化を図ることができる。また、タッチパネルを搭載することで、タッチパネルの所望の位置をタッチすることで電子機器の操作や、情報の入力を行うことができる。また、上記構成において、表示装置の他にメモリや、ＣＰＵを搭載することでウェアラブルコンピュータを実現することもできる。
【０１６５】
また、本発明の一態様の電子機器を腕装着型電子機器の表示部として用い、従来の携帯情報端末の表示部との両方を用いることで、本発明の一態様の電子機器をサブディスプレイとしても機能させることができる。
【０１６６】
本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１６７】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に適用することができる表示装置の一例を示す。
【０１６８】
［表示装置の上面図］
図２０は、表示装置の一例を示す上面図である。図２０示す表示装置７００は、第１の基板７０１上に設けられた画素部７０２と、第１の基板７０１に設けられたソースドライバ回路部７０４及びゲートドライバ回路部７０６と、画素部７０２、ソースドライバ回路部７０４、及びゲートドライバ回路部７０６を囲むように配置されるシール材７１２と、第１の基板７０１に対向するように設けられる第２の基板７０５と、を有する。なお、第１の基板７０１と第２の基板７０５は、シール材７１２によって封止されている。すなわち、画素部７０２、ソースドライバ回路部７０４、及びゲートドライバ回路部７０６は、第１の基板７０１とシール材７１２と第２の基板７０５によって封止されている。なお、図２０には図示しないが、第１の基板７０１と第２の基板７０５の間には表示素子が設けられる。
【０１６９】
また、表示装置７００は、第１の基板７０１上のシール材７１２によって囲まれている領域とは異なる領域に、画素部７０２、ソースドライバ回路部７０４、及びゲートドライバ回路部７０６とそれぞれ電気的に接続されるＦＰＣ端子部７０８（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）が設けられる。また、ＦＰＣ端子部７０８には、ＦＰＣ７１６が接続され、ＦＰＣ７１６によって画素部７０２、ソースドライバ回路部７０４、及びゲートドライバ回路部７０６に各種信号等が供給される。また、画素部７０２、ソースドライバ回路部７０４、ゲートドライバ回路部７０６、及びＦＰＣ端子部７０８には、信号線７１０が各々接続されている。ＦＰＣ７１６により供給される各種信号等は、信号線７１０を介して、画素部７０２、ソースドライバ回路部７０４、ゲートドライバ回路部７０６、及びＦＰＣ端子部７０８に与えられる。
【０１７０】
また、表示装置７００にゲートドライバ回路部７０６を複数設けてもよい。また、表示装置７００としては、ソースドライバ回路部７０４、及びゲートドライバ回路部７０６を画素部７０２と同じ第１の基板７０１に形成している例を示しているが、この構成に限定されない。例えば、ゲートドライバ回路部７０６のみを第１の基板７０１に形成しても良い、またはソースドライバ回路部７０４のみを第１の基板７０１に形成しても良い。この場合、ソースドライバ回路またはゲートドライバ回路等が形成された基板（例えば、単結晶半導体膜、多結晶半導体膜で形成された駆動回路基板）を、第１の基板７０１に実装する構成としても良い。なお、別途形成した駆動回路基板の接続方法は、特に限定されるものではなく、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方法、ワイヤボンディング方法などを用いることができる。
【０１７１】
また、表示装置７００が有する画素部７０２、ソースドライバ回路部７０４及びゲートドライバ回路部７０６は、配線部、または複数のトランジスタを有しており、本発明の一態様の半導体装置を適用することができる。
【０１７２】
また、表示装置７００は、様々な素子を有することが出来る。該素子の一例としては、液晶素子、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子（有機物及び無機物を含む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、電子インク、電気泳動素子、ＧＬＶ、ＰＤＰ、ＭＥＭＳを用いた表示素子、ＤＭＤ、ＤＭＳ、ＭＩＲＡＳＯＬ（登録商標）、ＩＭＯＤ素子、シャッター方式のＭＥＭＳ表示素子、光干渉方式のＭＥＭＳ表示素子、エレクトロウェッティング素子、圧電セラミックディスプレイ、カーボンナノチューブを用いた表示素子、など、電気的または磁気的作用により、コントラスト、輝度、反射率、透過率などが変化する表示媒体を有するものがある。
【０１７３】
なお、表示装置７００における表示方式は、プログレッシブ方式やインターレース方式等を用いることができる。また、カラー表示する際に画素で制御する色要素としては、ＲＧＢ（Ｒは赤、Ｇは緑、Ｂは青を表す）の三色に限定されない。例えば、Ｒの画素とＧの画素とＢの画素とＷ（白）の画素の四画素から構成されてもよい。または、ペンタイル配列のように、ＲＧＢのうちの２色分で一つの色要素を構成し、色要素よって、異なる２色を選択して構成してもよい。またはＲＧＢに、イエロー、シアン、マゼンタ等を一色以上追加してもよい。なお、色要素のドット毎にその表示領域の大きさが異なっていてもよい。ただし、開示する発明はカラー表示の表示装置に限定されるものではなく、モノクロ表示の表示装置に適用することもできる。
【０１７４】
また、バックライト（有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子、ＬＥＤ、蛍光灯など）に白色光（Ｗ）を用いて表示装置をフルカラー表示させるために、着色層（カラーフィルタともいう。）を用いてもよい。着色層は、例えば、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）、イエロー（Ｙ）などを適宜組み合わせて用いることができる。着色層を用いることで、着色層を用いない場合と比べて色の再現性を高くすることができる。このとき、着色層を有する領域と、着色層を有さない領域と、を配置することによって、着色層を有さない領域における白色光を直接表示に利用しても構わない。一部に着色層を有さない領域を配置することで、明るい表示の際に、着色層による輝度の低下を少なくでき、消費電力を２割から３割程度低減できる場合がある。ただし、有機ＥＬ素子や無機ＥＬ素子などの自発光素子を用いてフルカラー表示する場合、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙ、ホワイト（Ｗ）を、それぞれの発光色を有する素子から発光させても構わない。自発光素子を用いることで、着色層を用いた場合よりも、さらに消費電力を低減できる場合がある。
【０１７５】
本実施の形態においては、表示素子として液晶素子及びＥＬ素子を用いる構成について、図２１及び図２４を用いて説明する。なお、図２１は、図２０に示す一点鎖線Ｑ−Ｒにおける断面図であり、表示素子として液晶素子を用いた構成である。また、図２４は、図２０に示す一点鎖線Ｑ−Ｒにおける断面図であり、表示素子としてＥＬ素子を用いた構成である。
【０１７６】
まず、図２１及び図２４に示す共通部分について最初に説明し、次に異なる部分について以下説明する。
【０１７７】
［表示装置の共通部分に関する説明］
図２１及び図２４に示す表示装置７００は、引き回し配線部７１１と、画素部７０２と、ソースドライバ回路部７０４と、ＦＰＣ端子部７０８と、を有する。また、引き回し配線部７１１は、信号線７１０を有する。また、画素部７０２は、トランジスタ７５０及び容量素子７９０（容量素子７９０ａまたは容量素子７９０ｂ）を有する。また、ソースドライバ回路部７０４は、トランジスタ７５２を有する。
【０１７８】
また、信号線７１０は、トランジスタ７５０、７５２のソース電極及びドレイン電極として機能する導電膜と同じ工程で形成される。なお、信号線７１０は、トランジスタ７５０、７５２のソース電極及びドレイン電極と異なる工程で形成された導電膜、例えばゲート電極として機能する導電膜としてもよい。信号線７１０として、例えば、銅元素を含む材料を用いた場合、配線抵抗に起因する信号遅延等が少なく、大画面での表示が可能となる。
【０１７９】
トランジスタ７５０及びトランジスタ７５２として、様々なトランジスタを用いることができる。トランジスタ７５０及びトランジスタ７５２は、ゲート電極７２１と、半導体層７２２と、一対の電極７２３及び電極７２４を有する。また、半導体層７２２と、ゲート電極７２１との間に、絶縁膜を有する。
【０１８０】
表示装置７００が有する、トランジスタ７５０やトランジスタ７５２等のトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、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。トランジスタに用いる半導体材料は特に限定されず、例えば、シリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、窒化ガリウム等が挙げられる。または、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系金属酸化物などの、インジウム、ガリウム、亜鉛のうち少なくとも一つを含む酸化物半導体を用いてもよい。
【０１８１】
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。
【０１８２】
ここで、画素や、駆動回路、またタッチセンサ等に用いられるトランジスタなどの半導体装置には、酸化物半導体を適用することが好ましい。特にシリコンよりもバンドギャップの大きな酸化物半導体を適用することが好ましい。シリコンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい半導体材料を用いると、トランジスタのオフ状態における電流を低減できるため好ましい。
【０１８３】
例えば、上記酸化物半導体として、少なくともインジウム（Ｉｎ）もしくは亜鉛（Ｚｎ）を含むことが好ましい。より好ましくは、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、ＣｅまたはＨｆ等の金属）で表記される酸化物を含む。
【０１８４】
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垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界を有さない酸化物半導体膜を用いることが好ましい。
【０１８５】
このような酸化物半導体は、結晶粒界を有さないために表示パネルを湾曲させたときの応力によって酸化物半導体膜にクラックが生じてしまうことが抑制される。したがって、可撓性を有し、湾曲させて用いる表示パネルなどに、このような酸化物半導体を好適に用いることができる。
【０１８６】
半導体層としてこのような材料を用いることで、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。
【０１８７】
また、その低いオフ電流により、トランジスタを介して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電子機器を実現できる。
【０１８８】
トランジスタの特性安定化等のため、下地膜を設けることが好ましい。下地膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの無機絶縁膜を用い、単層で又は積層して作製することができる。下地膜はスパッタリング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  ＣＶＤ）法など）、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、塗布法、印刷法等を用いて形成できる。なお、下地膜は、必要で無ければ設けなくてもよい。
【０１８９】
また、ＦＰＣ端子部７０８は、接続電極７６０、異方性導電膜７８０、及びＦＰＣ７１６を有する。なお、接続電極７６０は、トランジスタ７５０、７５２のソース電極及びドレイン電極として機能する導電膜と同じ工程で形成される。また、接続電極７６０は、ＦＰＣ７１６が有する端子と異方性導電膜７８０を介して、電気的に接続される。
【０１９０】
また、第１の基板７０１及び第２の基板７０５としては、例えばガラス基板を用いることができる。ガラス基板として、曲面を有するガラス基板を用いてもよい。
【０１９１】
また、第１の基板７０１及び第２の基板７０５として、可撓性を有する基板を用いてもよい。該可撓性を有する基板としては、例えばプラスチック基板等が挙げられる。また、可撓性を有する基板を、板などに貼り付けて用いてもよい。
【０１９２】
可撓性を有する基板を用いることにより、可撓性を有する表示装置を作製することができる。表示装置が可撓性を有することにより曲面や異形の形状上に貼り合わせることが可能となり、多種多様の用途が実現する。
【０１９３】
例えばプラスチック基板などの可撓性を有する基板を用いることにより、表示装置の薄膜化及び軽量化が可能となる。また、例えばプラスチック基板などの可撓性を有する基板を用いた表示装置は割れにくく、例えば落下時の衝撃に対する耐久性を向上することができる。
【０１９４】
また、第２の基板７０５側には、ブラックマトリクスとして機能する遮光膜７３８と、カラーフィルタとして機能する着色膜７３６と、遮光膜７３８及び着色膜７３６に接する絶縁膜７３４が設けられる。
【０１９５】
また、第１の基板７０１と第２の基板７０５の間には、構造体７７８が設けられる。構造体７７８は、絶縁膜を選択的にエッチングすることで得られる柱状のスペーサであり、第１の基板７０１と第２の基板７０５の間の距離（セルギャップ）を制御するために設けられる。なお、構造体７７８として、球状のスペーサを用いていても良い。また、図２１においては、構造体７７８を第２の基板７０５側に設ける構成について例示したが、これに限定されない。例えば、図２４に示すように第１の基板７０１側に構造体７７８を設ける構成、または第１の基板７０１及び第２の基板７０５双方に構造体７７８を設ける構成としてもよい。
【０１９６】
図２１及び図２４において、トランジスタ７５０、トランジスタ７５２、及び容量素子７９０上に、絶縁膜７６４、７６６、７６８が設けられている。
【０１９７】
また、表示装置７００は保護膜７９９を有してもよい。保護膜７９９は均一に成膜されることが好ましい。保護膜７９９の成膜方法の一例としては、ＡＬＤ法を用いることが好ましい。保護膜７９９は、一例として、表示素子やトランジスタを保護することができる機能を有する。そして、保護膜７９９などの保護膜は、例えば、他の機能を有する場合がある。そのため、保護膜７９９などの保護膜を、単に、膜と呼ぶ場合がある。例えば、保護膜７９９などの保護膜を、第１の膜、第２の膜などと呼ぶ場合がある。
【０１９８】
ここで、トランジスタ７５０やトランジスタ７５２の半導体層として酸化物半導体を用いる場合には、絶縁膜７６８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設けることにより、トランジスタ７５０やトランジスタ７５２が有する半導体層からの酸素の外部への拡散と、外部から半導体層への水素、水等の侵入を防ぐことができるため好ましい。絶縁膜７６８は、保護膜として機能してもよい。
【０１９９】
例えば、絶縁膜７６８として、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、窒化酸化シリコン、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を一種以上含む絶縁膜を用いることができる。また、絶縁膜７６８は上記材料の積層であってもよい。なお、絶縁膜７６８に、ランタン（Ｌａ）、窒素、ジルコニウム（Ｚｒ）などを、不純物として含んでいてもよい。
【０２００】
［表示素子として液晶素子を用いる表示装置の構成例］
【０２０１】
図２１に示す表示装置７００は、容量素子７９０ａを有する。容量素子７９０ａは、一対の電極間に誘電体を有する構造である。
【０２０２】
また、図２１に示す表示装置７００は、液晶素子７７５を有する。液晶素子７７５は、導電膜７７２、導電膜７７４、及び液晶層７７６を有する。導電膜７７４は、第２の基板７０５側に設けられ、対向電極としての機能を有する。図２１に示す表示装置７００は、導電膜７７２と導電膜７７４に印加される電圧によって、液晶層７７６の配向状態が変わることによって光の透過、非透過が制御され画像を表示することができる。
【０２０３】
また、導電膜７７２は、トランジスタ７５０が有するソース電極及びドレイン電極として機能する導電膜に接続される。導電膜７７２は、絶縁膜７６８上に形成され画素電極、すなわち表示素子の一方の電極として機能する。
【０２０４】
導電膜７７２としては、例えば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、酸化シリコンを添加した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。
【０２０５】
なお、図２１において図示しないが、導電膜７７２、７７４の液晶層７７６と接する側に、それぞれ配向膜を設ける構成としてもよい。また、図２１において図示しないが、偏光部材、位相差部材、反射防止部材などの光学部材（光学基板）などは適宜設けてもよい。例えば、偏光基板及び位相差基板による円偏光を用いてもよい。また、光源としてバックライト、サイドライトなどを用いてもよい。
【０２０６】
表示素子として液晶素子を用いる場合、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、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。
【０２０７】
また、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用いて液晶層に用いる。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ため、配向処理が不要であり、かつ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。
【０２０８】
また、表示素子として液晶素子を用いる場合、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（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モードなどを用いることができる。
【０２０９】
また、ノーマリーブラック型の液晶表示装置、例えば垂直配向（ＶＡ）モードを採用した透過型の液晶表示装置としてもよい。垂直配向モードとしては、いくつか挙げられるが、例えば、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶモードなどを用いることができる。
【０２１０】
また、表示装置７００は保護膜７９９を有してもよい。図２２および図２３は、表示装置７００が保護膜７９９を有する例を示す。ここで図２３に示す例においては、シール材の端部がくぼみを有する。保護膜７９９の成膜方法を説明する。まず、トランジスタ等が設けられた第１の基板７０１と、着色膜７３６等が設けられた第２の基板７０５とを、シール材７１２を用いて接着する。次に、ＡＬＤ法を用いて、保護膜７９９を成膜する。なお、異方性導電膜７８０との接続部等については、マスキングすることで保護膜７９９が形成されることを防ぐことができる。
【０２１１】
ＡＬＤ法は、成膜面に対して極めて均一であり、緻密な膜を形成することができる。ＡＬＤ法を用いることで、たとえば、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化スズ、酸化スズインジウム（ＩＴＯ）、酸化タンタル、酸化シリコン、酸化マンガン、酸化ニッケル、酸化エルビウム、酸化コバルト、酸化テルル、チタン酸バリウム、窒化チタン、窒化タンタル、窒化アルミニウム、窒化タングステン、窒化コバルト、窒化マンガン、窒化ハフニウムなどを保護膜として成膜することができる。また、保護膜は絶縁膜に限定されることはなく導電膜を成膜してもよい。たとえば、ルテニウム、白金、ニッケル、コバルト、マンガン、銅などを成膜することができる。
【０２１２】
表示パネルの側面部にＡＬＤ法で形成した保護膜７９９を形成することで、水分などの外的成分の浸入を抑えることができる。その結果、トランジスタ特性の変動を抑えることができ、周辺回路の動作を安定させることができる。また、狭額縁化が可能となり、画素領域の拡大、さらには表示装置を高精細化することができる。
【０２１３】
また、保護膜７９９を用いることで、周辺回路の端部と基板端部との距離を狭くしても、バリア性が高いため、トランジスタ特性が安定、すなわち周辺回路の動作が安定するため、表示パネルの額縁を狭くすることができる。例えば、周辺回路から基板端部（パネル加工切断部）までの距離を３００μｍ以下、好ましくは２００μｍ以下とすることができる。また、端部における構造を図２３のように凹凸のある形状とすることもできる。
【０２１４】
［表示素子として発光素子を用いる表示装置］
【０２１５】
図２４に示す表示装置７００は、容量素子７９０ｂを有する。容量素子７９０ｂは、一対の電極間に誘電体を有する構造である。より詳しくは、容量素子７９０ｂの一方の電極としては、トランジスタ７５０のゲート電極として機能する導電膜と同一工程で形成された導電膜を用い、容量素子７９０ｂの他方の電極としては、トランジスタ７５０のソース電極及びドレイン電極として機能する導電膜を用いる。また、一対の電極間に挟持される誘電体としては、トランジスタ７５０のゲート絶縁膜として機能する絶縁膜を用いる。
【０２１６】
また、図２４において、絶縁膜７６８上に平坦化絶縁膜７７０が設けられている。
【０２１７】
平坦化絶縁膜７７０としては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等の耐熱性を有する有機材料を用いることができる。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、平坦化絶縁膜７７０を形成してもよい。また、図２１に示すように、平坦化絶縁膜７７０を設けない構成としてもよい。
【０２１８】
また、図２４に示す表示装置７００は、発光素子７８２を有する。発光素子７８２は、導電膜７８４、ＥＬ層７８６、及び導電膜７８８を有する。図２４に示す表示装置７００は、発光素子７８２が有するＥＬ層７８６が発光することによって、画像を表示することができる。
【０２１９】
また、導電膜７８４は、トランジスタ７５０が有するソース電極及びドレイン電極として機能する導電膜に接続される。導電膜７８４は、平坦化絶縁膜７７０上に形成され画素電極、すなわち表示素子の一方の電極として機能する。導電膜７８４としては、可視光において透光性のある導電膜、または可視光において反射性のある導電膜を用いることができる。可視光において透光性のある導電膜としては、例えば、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）の中から選ばれた一種を含む材料を用いるとよい。可視光において反射性のある導電膜としては、例えば、アルミニウム、または銀を含む材料を用いるとよい。
【０２２０】
また、図２４に示す表示装置７００には、平坦化絶縁膜７７０及び導電膜７８４上に絶縁膜７３０が設けられる。絶縁膜７３０は、導電膜７８４の一部を覆う。なお、発光素子７８２はトップエミッション構造である。したがって、導電膜７８８は透光性を有し、ＥＬ層７８６が発する光を透過する。なお、本実施の形態においては、トップエミッション構造について、例示するが、これに限定されない。例えば、導電膜７８４側に光を射出するボトムエミッション構造や、導電膜７８４及び導電膜７８８の双方に光を射出するデュアルエミッション構造にも適用することができる。
【０２２１】
また、発光素子７８２と重なる位置に、着色膜７３６が設けられ、絶縁膜７３０と重なる位置、引き回し配線部７１１、及びソースドライバ回路部７０４に遮光膜７３８が設けられている。また、着色膜７３６及び遮光膜７３８は、絶縁膜７３４で覆われている。また、発光素子７８２と絶縁膜７３４の間は封止膜７３２で充填されている。なお、図２４に示す表示装置７００においては、着色膜７３６を設ける構成について例示したが、これに限定されない。例えば、ＥＬ層７８６を塗り分けにより形成する場合においては、着色膜７３６を設けない構成としてもよい。
【０２２２】
また、図２５に示すように、表示装置７００は保護膜７９９を有してもよい。表示パネルの側面部にＡＬＤ法で形成した保護膜７９９を形成することで、水分などの外的成分の浸入を抑えることができる。特に、ＥＬ層７８６として有機ＥＬ層を用いる場合には、水分の侵入を抑えることにより、ＥＬ層の劣化を抑制し、発光素子の寿命を長くすることができるため好ましい。
【０２２３】
保護膜７９９は例えば、トランジスタ、および発光素子などが設けられた第１の基板７０１と、第２の基板７０５とを接着した後、成膜すればよい。
【０２２４】
本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０２２５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、蓄電装置を充電する方法として無線給電により充電させる例を示す。無線給電には電界、磁界、電磁波等を用いることができる。電界、磁界、電磁波等を受信するものとしてアンテナ、コイル等を用いることができる。
【０２２６】
本発明の一態様の電子機器は、アンテナ、コイル等の電界、磁界、電磁波等を受信するものを有することが好ましい。また、本発明の一態様の電子機器は、充電のためのコンデンサーを有することが好ましい。
【０２２７】
結合コイル、結合コンデンサーを用いれば非接触で蓄電装置への充電が可能となる。また、結合コイルはアンテナに変えることができる。ここでは蓄電装置として、二次電池を用いる例を示す。充電器の一次コイルと、電子機器の二次コイルとを磁気的に結合し、一次コイルから発生する交流磁場で二次コイルに電圧を発生させる電磁誘導方式によって、非接触で二次コイル側に電力が伝送されるしくみによって充電が行われる。構造体の曲面に接してコイルを設けることが好ましいため、電子機器のコイルも可撓性を有するフィルムに設けることが好ましい。ここで、電子機器に設けられるコイルをアンテナとして用いてもよい。
【０２２８】
表示モジュールを有する腕装着型の電子機器の二次電池にアンテナを設ける場合、非接触で二次電池の充電することに限定されず、さらにメモリを設け、電子データを送受信させる、またはＧＰＳ機能を持たせて位置情報やＧＰＳ時刻を取得して位置表示や時計表示するなどができるようなアンテナを設けてもよい。
【０２２９】
人体の一部に接触させるため、安全上、二次電池を充電または放電する出入力端子が露出させないことが好ましい。出入力端子が露出していると、雨などの水によって出入力端子がショートする恐れや、出入力端子が人体に触れて感電する恐れがある。アンテナを用いればその出入力端子を電子機器の表面に露出させない構成とすることができる。
【０２３０】
なお、アンテナやコイル、及び無線給電用コンバータを設ける点以外は、実施の形態１と同一であるため、その他の詳細な説明はここでは省略することとする。
【０２３１】
実施の形態１に従って、板上に蓄電装置、ここでは二次電池を固定し、二次電池上に表示モジュールを貼り付ける。二次電池は、曲がった形状を有することが好ましい。また、二次電池は可撓性を有することが好ましい。二次電池に電気的に接続する無線給電用コンバータとアンテナを設ける。また、無線給電用コンバータと表示部の一部が重なるように固定する。
【０２３２】
無線給電用コンバータやアンテナは１０ｇ以下であり、総重量は、実施の形態１とほとんど変わらない重量とすることができる。
【０２３３】
図１２にアンテナ（図示しない）を有する電子機器４００と、充電器４０１の模式図を示す。充電器４０１上に電子機器４００を配置すれば、充電器４０１のアンテナから電力を電子機器４００に供給して、電子機器４００の二次電池に充電することができる。
【０２３４】
また、充電の残量や、満充電までの残り時間などの情報は、電子機器４００の表示部で表示させることが可能である。
【０２３５】
本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０２３６】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１に示す薄型の蓄電池の作製方法と、コイン型蓄電池の構造の一例について説明する。
【０２３７】
［薄型の二次電池の作製方法］
実施の形態１に示す、フィルムからなる外装体を用いた薄型の二次電池の作製方法について説明する。図１０に薄型の二次電池の外観図を示す。また、図１０中の鎖線Ａ１−Ａ２及び鎖線Ｂ１−Ｂ２で切断した断面をそれぞれ図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示す。
【０２３８】
薄型の二次電池の作製方法について説明する。
【０２３９】
セパレータ２０７は袋状に加工し、正極２０３または負極２０６のいずれか一方を包むように配置することが好ましい。例えば、図１３（Ａ）に示すように、正極２０３を挟むようにセパレータ２０７を２つ折りにし、正極２０３と重なる領域よりも外側で封止部５１４により封止することで、正極２０３をセパレータ２０７内に確実に担持することができる。そして、図１３（Ｂ）に示すように、セパレータ２０７に包まれた正極２０３と負極２０６とを交互に積層し、これらを外装体２０９内に配置することで薄型の二次電池を形成するとよい。
【０２４０】
図１４（Ｂ）は、リード電極に集電体を溶接する例を示す。例として、正極集電体２０１を正極リード電極５１０に溶接する例を示す。正極集電体２０１は、超音波溶接などを用いて溶接領域５１２で正極リード電極５１０に溶接される。また、正極集電体２０１は、図１４（Ｂ）に示す湾曲部５１３を有することにより、薄型の二次電池の作製後に外から力が加えられて生じる応力を緩和することができ、薄型の二次電池の信頼性を高めることができる。
【０２４１】
図１３および図１４に示す薄型の二次電池において、正極リード電極５１０は正極２０３が有する正極集電体２０１と、負極リード電極５１１は負極２０６が有する負極集電体２０４とそれぞれ超音波接合させる。また、外部との電気的接触を得る端子の役割を正極集電体２０１および負極集電体２０４で兼ねることもできる。その場合は、リード電極を用いずに、正極集電体２０１および負極集電体２０４の一部を外装体２０９から外側に露出するように配置してもよい。
【０２４２】
また、図１０では正極リード電極５１０と負極リード電極５１１は同じ辺に配置されているが、図１５に示すように、正極リード電極５１０と負極リード電極５１１を異なる辺に配置してもよい。このように、本発明の一態様の蓄電池は、リード電極を自由に配置することができるため、設計自由度が高い。よって、本発明の一態様の蓄電池を用いた製品の設計自由度を高めることができる。また、本発明の一態様の蓄電池を用いた製品の生産性を高めることができる。
【０２４３】
薄型の蓄電池において、外装体２０９には、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、アイオノマー、ポリアミド等の材料からなる膜の上に、アルミニウム、ステンレス、銅、ニッケル等の可撓性に優れた金属薄膜を設け、さらに該金属薄膜上に外装体の外面としてポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等の絶縁性合成樹脂膜を設けた三層構造のフィルムを用いることができる。
【０２４４】
また図１１では、一例として、セパレーターを介して向かい合う正極活物質層と負極活物質層の組の数を５組としているが、勿論、活物質層の組は５組に限定されず、多くてもよいし、少なくてもよい。活物質層数が多い場合には、より多くの容量を有する蓄電池とすることができる。また、活物質層数が少ない場合には、薄型化でき、可撓性に優れた蓄電池とすることができる。
【０２４５】
上記構成において、二次電池の外装体２０９は、曲率半径３０ｍｍ以上、好ましくは曲率半径１０ｍｍ以上の範囲で変形することができる。二次電池の外装体であるフィルムは、１枚または２枚で構成されており、積層構造の二次電池である場合、湾曲させた電池の断面構造は、外装体であるフィルムの２つの曲線で挟まれた構造となる。
【０２４６】
面の曲率半径について、図１６を用いて説明する。図１６（Ａ）において、曲面１７００を切断した平面１７０１において、曲面１７００に含まれる曲線１７０２の一部を円の弧に近似して、その円の半径を曲率半径１７０３とし、円の中心を曲率中心１７０４とする。図１６（Ｂ）に曲面１７００の上面図を示す。図１６（Ｃ）に、平面１７０１で曲面１７００を切断した断面図を示す。曲面を平面で切断するとき、曲面に対する平面の角度や切断する位置に応じて、断面に現れる曲線の曲率半径は異なるものとなるが、本明細書等では、最も小さい曲率半径を面の曲率半径とする。
【０２４７】
２枚のフィルムを外装体として電極・電解液など１８０５を挟む二次電池を湾曲させた場合には、二次電池の曲率中心１８００に近い側のフィルム１８０１の曲率半径１８０２は、曲率中心１８００から遠い側のフィルム１８０３の曲率半径１８０４よりも小さい（図１７（Ａ））。二次電池を湾曲させて断面を円弧状とすると曲率中心１８００に近いフィルムの表面には圧縮応力がかかり、曲率中心１８００から遠いフィルムの表面には引っ張り応力がかかる（図１７（Ｂ））。外装体の表面に凹部または凸部で形成される模様を形成すると、このように圧縮応力や引っ張り応力がかかったとしても、ひずみによる影響を許容範囲内に抑えることができる。そのため、二次電池は、曲率中心に近い側の外装体の曲率半径が３０ｍｍ以上、好ましくは１０ｍｍ以上となる範囲で変形することができる。
【０２４８】
なお、二次電池の断面形状は、単純な円弧状に限定されず、一部が円弧を有する形状にすることができ、例えば図１７（Ｃ）に示す形状や、波状（図１７（Ｄ））、Ｓ字形状などとすることもできる。二次電池の曲面が複数の曲率中心を有する形状となる場合は、複数の曲率中心それぞれにおける曲率半径の中で、最も曲率半径が小さい曲面において、２枚の外装体の曲率中心に近い方の外装体の曲率半径が、３０ｍｍ以上、好ましくは１０ｍｍ以上となる範囲で二次電池が変形することができる。
【０２４９】
次に、二次電池を作製した後のエージングについて説明する。二次電池を作製した後に、エージングを行うことが好ましい。エージング条件の一例について以下に説明する。まず初めに０．００１Ｃ以上０．２Ｃ以下のレートで充電を行う。温度は例えば室温以上、４０℃以下とすればよい。このときに、電解液の分解が生じ、ガスが発生した場合には、そのガスがセル内にたまると、電解液が電極表面と接することができない領域が発生してしまう。つまり電極の実効的な反応面積が減少し、実効的な電流密度が高くなることに相当する。
【０２５０】
過度に電流密度が高くなると、電極の抵抗に応じて電圧降下が生じ、活物質へのリチウム挿入が起こると同時に、活物質表面へのリチウム析出も生じてしまう。このリチウム析出は容量の低下を招く場合がある。例えば、リチウムが析出した後、表面に被膜等が成長してしまうと、表面に析出したリチウムが溶解できなくなり、容量に寄与しないリチウムが生じてしまう。また、析出したリチウムが物理的に崩落し、電極との導通を失った場合にも、やはり容量に寄与しないリチウムが生じてしまう。よって、電極が電圧降下によりリチウム電位まで到達する前に、ガスを抜くことが好ましい。
【０２５１】
また、ガス抜きを行った後に、室温よりも高い温度、好ましくは３０℃以上６０℃以下、より好ましくは３５℃以上６０℃以下において、例えば１時間以上１００時間以下、充電状態で保持してもよい。初めに行う充電の際に、表面で分解した電解液は被膜を形成する。よって、例えばガス抜き後に室温よりも高い温度で保持することにより、形成された被膜が緻密化する場合も考えられる。
【０２５２】
ここで、薄型の蓄電池を曲げる場合には、該ガス抜きを行った後に曲げることが好ましい。ガス抜きを行った後に曲げることにより、例えば曲げにより応力が加わる領域におけるリチウムの析出等を防ぐことができる。
【０２５３】
［コイン型蓄電池］
次に蓄電装置の一例として、コイン型の蓄電池の一例を図１８を用いて説明する。図１８（Ａ）はコイン型（単層偏平型）の蓄電池の外観図であり、図１８（Ｂ）は、その断面図である。
【０２５４】
コイン型の蓄電池３００は、正極端子を兼ねた正極缶３０１と負極端子を兼ねた負極缶３０２とが、ポリプロピレン等で形成されたガスケット３０３で絶縁シールされている。負極３０７は、負極集電体３０８と、これに接するように設けられた負極活物質層３０９により形成される。負極活物質層３０９は、実施の形態１に示す負極活物質を有する。また、負極３０７には、実施の形態２に示す負極を用いることが好ましい。
【０２５５】
正極３０４は、正極集電体３０５と、これと接するように設けられた正極活物質層３０６により形成される。正極活物質層３０６は、正極活物質層２０２の記載を参照すればよい。またセパレータ３１０は、セパレータ２０７の記載を参照すればよい。また電解液は、電解液２０８の記載を参照すればよい。
【０２５６】
なお、コイン型の蓄電池３００に用いる正極３０４および負極３０７は、それぞれ活物質層は片面のみに形成すればよい。
【０２５７】
正極缶３０１、負極缶３０２には、電解液に対して耐腐食性のあるニッケル、アルミニウム、チタン等の金属、又はこれらの合金やこれらと他の金属との合金（例えば、ステンレス鋼等）を用いることができる。また、電解液による腐食を防ぐため、ニッケルやアルミニウム等を被覆することが好ましい。正極缶３０１は正極３０４と、負極缶３０２は負極３０７とそれぞれ電気的に接続する。
【０２５８】
これら負極３０７、正極３０４及びセパレータ３１０を電解質に含浸させ、図１８（Ｂ）に示すように、正極缶３０１を下にして正極３０４、セパレータ３１０、負極３０７、負極缶３０２をこの順で積層し、正極缶３０１と負極缶３０２とをガスケット３０３を介して圧着してコイン形の蓄電池３００を製造する。
【０２５９】
本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０２６０】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の作製に用いることのできる成膜方法および成膜装置について説明する。
【０２６１】
《ＣＶＤ成膜とＡＬＤ成膜》
従来のＣＶＤ法を利用した成膜装置は、成膜の際、反応のための原料ガス（プリカーサ）の１種または複数種がチャンバーに同時に供給される。ＡＬＤ法を利用した成膜装置は、反応のためのプリカーサが順次にチャンバーに導入され、そのガス導入の順序を繰り返すことで成膜を行う。例えば、それぞれのスイッチングバルブ（高速バルブとも呼ぶ）を切り替えて２種類以上のプリカーサを順番にチャンバーに供給し、複数種のプリカーサが混ざらないように第１のプリカーサの後に不活性ガス（アルゴン、或いは窒素など）などを導入し、第２のプリカーサを導入する。また、不活性ガスを導入する代わりに真空排気によって第１のプリカーサを排出した後、第２のプリカーサを導入することができる。
【０２６２】
図２７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）にＡＬＤ法の成膜過程を示す。第１のプリカーサ６０１が基板の表面に吸着して（図２７（Ａ）参照）、第１の単一層が成膜される（図２７（Ｂ）参照）。この際、プリカーサ中に含有する金属原子等が基板表面に存在する水酸基と結合することができる。金属原子にはメチル基やエチル基などのアルキル基が結合していてもよい。第１のプリカーサ６０１を排気した後に導入される第２のプリカーサ６０２と反応して（図２７（Ｃ）参照）、第２の単一層が第１の単一層上に積層されて薄膜が形成される（図２７（Ｄ）参照）。例えば、第２のプリカーサとして酸化剤が含まれていた場合には第１のプリカーサ中に存在する金属原子または金属原子と結合したアルキル基と、酸化剤との間で化学反応がおこり、酸化膜を形成することができる。
【０２６３】
また、ＡＬＤ法は表面化学反応に基づいた成膜方法であり、プリカーサが被成膜表面に吸着し、自己停止機構が作用することで、一層形成される。例えば、トリメチルアルミニウムのようなプリカーサと当該被成膜表面に存在する水酸基（ＯＨ基）が反応する。この時、熱による表面反応のみが起こるため、プリカーサが当該被成膜表面と接触し、熱エネルギーを介して当該被成膜表面にプリカーサ中の金属原子等が吸着することができる。また、プリカーサは、高い蒸気圧を有し、成膜前の段階では熱的安定であり自己分解しない、基板へ化学吸着が速いなどの特徴を有する。また、プリカーサはガスとして導入されるため、交互に導入される第１のプリカーサ、第２のプリカーサが十分に拡散する時間を有することができれば、高アスペクト比の凹凸を有する領域であっても、被覆性よく成膜することができる。
【０２６４】
また、ＡＬＤ法においては、ガス導入順序を制御しつつ所望の厚さになるまで複数回繰り返すことで、段差被覆性に優れた薄膜を形成することができる。薄膜の厚さは、繰り返す回数によって調節することができるため、精密な膜厚調節が可能である。また、排気能力を高めることで成膜速度を高めることができ、さらに膜中の不純物濃度を低減することができる。
【０２６５】
ＡＬＤ法には、熱を用いたＡＬＤ法（熱ＡＬＤ法）、プラズマを用いたＡＬＤ法（プラズマＡＬＤ法）がある。熱ＡＬＤ法では、熱エネルギーを用いてプリカーサの反応を行うものであり、プラズマＡＬＤ法はプリカーサの反応をラジカルの状態で行うものである。
【０２６６】
ＡＬＤ法は、極めて薄い膜が精度よく成膜できる。凹凸を有する面に対しても、表面被覆率が高く、膜密度が高い。
【０２６７】
また、熱ＡＬＤ法は、プラズマダメージがないために、膜に対する欠陥発生を抑制することができる。
【０２６８】
《プラズマＡＬＤ》
また、プラズマＡＬＤ法により成膜することで、熱を用いたＡＬＤ法（熱ＡＬＤ法）に比べてさらに低温での成膜が可能となる。プラズマＡＬＤ法は、例えば、１００度以下でも成膜速度を低下させずに成膜することができる。また、プラズマＡＬＤ法では、Ｎ２をプラズマによりラジカル化することができるため、酸化物のみならず窒化物を成膜することができる。
【０２６９】
また、プラズマＡＬＤ法では、酸化剤の酸化力を高めることができる。これによりＡＬＤで膜形成を行う場合に膜中に残留するプリカーサ、あるいはプリカーサから脱離した有機成分を低減することができ、また膜中の炭素、塩素、水素などを低減することができ、不純物濃度の低い膜を有することができる。
【０２７０】
また、表示素子に発光素子（有機ＥＬ素子など）を用いた場合、プロセス温度が高いと、発光素子の劣化を速めてしまう恐れがある。ここで、プラズマＡＬＤ法を用いることで、プロセス温度を下げることができるため、発光素子の劣化を抑制することができる。
【０２７１】
また、プラズマＡＬＤを行う場合には、ラジカル種を発生させるために、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）を用いる。これにより、プラズマを基板から離れた状態で発生させることができ、基板あるいは当該膜が表面に形成される膜に対するプラズマダメージを抑えることができる。
【０２７２】
上記によりプラズマＡＬＤ法を用いることで、他の成膜方法に比べて、プロセス温度が下げることができ、かつ表面被覆率を高めることができ、表示パネル作製後に基板側面部にプラズマＡＬＤ膜を成膜することができる。これにより、外部からの水の浸入を抑えることができる。したがって、パネルの端部において周辺回路のドライバ動作の信頼性が向上（トランジスタ特性の信頼性向上）するため、狭額縁とした場合においても安定した動作が可能となる。
【０２７３】
次に、本発明の一態様の表示装置の作製に用いることができる成膜装置として、成膜装置ＡＬＤの一例を図２８を参照しながら説明する。
【０２７４】
［成膜装置ＡＬＤの構成例］
図２８は本発明の一態様の表示モジュールの作製に用いることができる成膜装置ＡＬＤを説明する断面図である。本実施の形態で説明する成膜装置ＡＬＤは、成膜室１８０と、成膜室１８０に接続される制御部１８２と、を有する。
【０２７５】
制御部１８２は、制御信号を供給する制御装置（図示せず）ならびに制御信号を供給される流量制御器１８２ａ、流量制御器１８２ｂおよび流量制御器１８２ｃを備える。例えば、高速バルブを流量制御器に用いることができる。具体的にはＡＬＤ用バルブ等を用いることにより、精密に流量を制御することができる。また、流量制御器および配管の温度を制御する加熱機構１８２ｈを有する。
【０２７６】
流量制御器１８２ａは、制御信号ならびに第１の原料および不活性ガスを供給され、制御信号に基づいて第１の原料または不活性ガスを供給する機能を有する。
【０２７７】
流量制御器１８２ｂは、制御信号ならびに第２の原料および不活性ガスを供給され、制御信号に基づいて第２の原料または不活性ガスを供給する機能を有する。
【０２７８】
流量制御器１８２ｃは、制御信号を供給され、制御信号に基づいて排気装置１８５に接続する機能を有する。
【０２７９】
《原料供給部》
なお、原料供給部１８１ａは、第１の原料を供給する機能を有し、流量制御器１８２ａに接続されている。
【０２８０】
原料供給部１８１ｂは、第２の原料を供給する機能を有し、流量制御器１８２ｂに接続されている。
【０２８１】
気化器または加熱手段等を原料供給部に用いることができる。これにより、固体の原料や液体の原料から気体の原料を生成することができる。
【０２８２】
なお、原料供給部は２つに限定されず、３つ以上の原料供給部を有することができる。
【０２８３】
《原料》
さまざまな物質を第１の原料に用いることができる。
【０２８４】
例えば、揮発性の有機金属化合物、金属アルコキシド等を第１の原料に用いることができる。
【０２８５】
第１の原料と反応をするさまざまな物質を第２の原料に用いることができる。例えば、酸化反応に寄与する物質、還元反応に寄与する物質、付加反応に寄与する物質、分解反応に寄与する物質または加水分解反応に寄与する物質などを第２の原料に用いることができる。
【０２８６】
また、ラジカル等を用いることができる。例えば、原料をプラズマ源に供給し、プラズマ等を用いることができる。具体的には酸素ラジカル、窒素ラジカル等を用いることができる。
【０２８７】
ところで、高周波電源または光源をプラズマ源に用いることができる。例えば、誘導結合型もしくは容量結合型の高周波電源を用いることができる。または、エキシマレーザ、エキシマランプ、低圧水銀ランプまたはシンクロトロン放射光源を光源に用いることができる。また、第２の原料は、室温に近い温度で第１の原料と反応する原料が好ましい。例えば、反応温度が室温以上２００℃以下好ましくは５０℃以上１５０℃以下である原料が好ましい。
【０２８８】
《排気装置１８５》
排気装置１８５は、排気する機能を有し、流量制御器１８２ｃに接続されている。なお、排出される原料を捕捉するトラップを排出口１８４と流量制御器１８２ｃの間に有してもよい。ところで、ドライポンプまたは／およびターボポンプ等を排気装置１８５に用いることができる。ターボポンプを用いることにより、排気に要する時間を短縮することができる。除害設備を用いて排気されたガス等を除害する。
【０２８９】
《制御部１８２》
制御装置は、流量制御器を制御する制御信号または加熱機構を制御する制御信号等を供給する。例えば、第１のステップにおいて、第１の原料を加工基材の表面に供給する。そして、第２のステップにおいて、第１の原料と反応する第２の原料を供給する。これにより第１の原料は第２の原料と反応し、反応生成物が加工部材１０の表面に堆積することができる。
【０２９０】
なお、加工部材１０の表面に堆積させる反応生成物の量は、第１のステップと第２のステップを繰り返すことにより、制御することができる。
【０２９１】
なお、加工部材１０に供給される第１の原料の量は、加工部材１０の表面が吸着することができる量により制限される。例えば、第１の原料の単分子層が加工部材１０の表面に形成される条件を選択し、形成された第１の原料の単分子層に第２の原料を反応させることにより、極めて均一な第１の原料と第２の原料の反応生成物を含む層を形成することができる。
【０２９２】
その結果、入り組んだ構造を表面に備える加工部材１０の表面に、さまざまな材料を成膜することができる。例えば３ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さを備える膜を、加工部材１０に形成することができる。
【０２９３】
例えば、加工部材１０の表面にピンホールと呼ばれる小さい穴等が形成されている場合、ピンホールの内部に回り込んで成膜材料を成膜し、ピンホールを埋めることができる。
【０２９４】
また、余剰の第１の原料または第２の原料を、排気装置１８５を用いて成膜室１８０から排出する。例えば、アルゴンまたは窒素などの不活性ガスを導入しながら排気してもよい。
【０２９５】
《成膜室１８０》
成膜室１８０は、第１の原料、第２の原料および不活性ガスを供給される導入口１８３と、第１の原料、第２の原料および不活性ガスを排出する排出口１８４とを備える。
【０２９６】
成膜室１８０は、単数または複数の加工部材１０を支持する機能を備える支持部１８６と、加工部材を加熱する機能を備える加熱機構１８７と、加工部材１０の搬入および搬出をする領域を開閉する機能を備える扉１８８と、を有する。
【０２９７】
例えば、抵抗加熱器または赤外線ランプ等を加熱機構１８７に用いることができる。
【０２９８】
加熱機構１８７は、例えば８０℃以上、１００℃以上または１５０℃以上に加熱する機能を備える。
【０２９９】
ところで、加熱機構１８７は、例えば室温以上２００℃以下好ましくは５０℃以上１５０℃以下の温度になるように加工部材１０を加熱する。
【０３００】
また、成膜室１８０は、圧力調整器および圧力検知器を有する。
【０３０１】
《支持部１８６》
支持部１８６は、単数または複数の加工部材１０を支持する。これにより、一回の処理ごとに単数または複数の加工部材１０に例えば絶縁膜を形成できる。
【０３０２】
＜膜の例＞
本実施の形態で説明する成膜装置ＡＬＤを用いて、作製することができる膜について説明する。
【０３０３】
例えば、酸化物、窒化物、フッ化物、硫化物、三元化合物、金属またはポリマーを含む膜を形成することができる。
【０３０４】
例えば、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、アルミニウムシリケート、ハフニウムシリケート、酸化ランタン、酸化珪素、チタン酸ストロンチウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化スカンジウム、酸化エルビウム、酸化バナジウムまたは酸化インジウム等を含む材料を成膜することができる。
【０３０５】
例えば、窒化アルミニウム、窒化ハフニウム、窒化珪素、窒化タンタル、窒化チタン、窒化ニオブ、窒化モリブデン、窒化ジルコニウムまたは窒化ガリウム等を含む材料を成膜することができる。
【０３０６】
例えば、銅、白金、ルテニウム、タングステン、イリジウム、パラジウム、鉄、コバルトまたはニッケル等を含む材料を成膜することができる。
【０３０７】
例えば、硫化亜鉛、硫化ストロンチウム、硫化カルシウム、硫化鉛、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウムまたはフッ化亜鉛等を含む材料を成膜することができる。
【０３０８】
例えば、チタンおよびアルミニウムを含む窒化物、チタンおよびアルミニウムを含む酸化物、アルミニウムおよび亜鉛を含む酸化物、マンガンおよび亜鉛を含む硫化物、セリウムおよびストロンチウムを含む硫化物、エルビウムおよびアルミニウムを含む酸化物、イットリウムおよびジルコニウムを含む酸化物等を含む材料を成膜することができる。
【０３０９】
《酸化アルミニウムを含む膜》
例えば、アルミニウム前駆体化合物を含む原料を気化させたガスを第１の原料に用いることができる。具体的には、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ、化学式はＡｌ（ＣＨ３）３）またはトリス（ジメチルアミド）アルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、アルミニウムトリス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート）などを用いることができる。
【０３１０】
水蒸気（化学式はＨ２Ｏ）を第２の原料に用いることができる。
【０３１１】
成膜装置ＡＬＤを用いて上記の第１の原料および第２の原料から、酸化アルミニウムを含む膜を形成できる。
【０３１２】
《酸化ハフニウムを含む膜》
例えば、ハフニウム前駆体化合物を含む原料を気化させたガスを第１の原料に用いることができる。具体的には、テトラキスジメチルアミドハフニウム（ＴＤＭＡＨ、化学式はＨｆ［Ｎ（ＣＨ３）２］４）またはテトラキス（エチルメチルアミド）ハフニウム等のハフニウムアミドを含む原料を用いることができる。
【０３１３】
オゾンを第２の原料に用いることができる。
【０３１４】
《タングステンを含む膜》
例えば、ＷＦ６ガスを第１の原料に用いることができる。
【０３１５】
Ｂ２Ｈ６ガスまたはＳｉＨ４ガスなどを第２の原料に用いることができる。
【０３１６】
本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０３１７】
（実施の形態６）
本実施の形態では、酸化物半導体膜の構造について説明する。
【０３１８】
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分けられる。または、酸化物半導体は、例えば、結晶性酸化物半導体と非晶質酸化物半導体とに分けられる。
【０３１９】
なお、非単結晶酸化物半導体としては、ＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ  Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶酸化物半導体、微結晶酸化物半導体、非晶質酸化物半導体などがある。また、結晶性酸化物半導体としては、単結晶酸化物半導体、ＣＡＡＣ−ＯＳ、多結晶酸化物半導体、微結晶酸化物半導体などがある。
【０３２０】
まずは、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜について説明する。
【０３２１】
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。
【０３２２】
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。）を確認することができない。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。
【０３２３】
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。
【０３２４】
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。
【０３２５】
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。
【０３２６】
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。
【０３２７】
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。
【０３２８】
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。
【０３２９】
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。
【０３３０】
酸化物半導体が不純物や欠陥を有する場合、光や熱などによって特性が変動する場合がある。例えば、酸化物半導体に含まれる不純物は、キャリアトラップとなる場合や、キャリア発生源となる場合がある。また、酸化物半導体中の酸素欠損は、キャリアトラップとなる場合や、水素を捕獲することによってキャリア発生源となる場合がある。
【０３３１】
不純物および酸素欠損の少ないＣＡＡＣ−ＯＳは、キャリア密度の低い酸化物半導体である。具体的には、８×１０１１／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１１／ｃｍ３未満、さらに好ましくは１×１０１０／ｃｍ３未満であり、１×１０−９／ｃｍ３以上のキャリア密度の酸化物半導体とすることができる。そのような酸化物半導体を、高純度真性または実質的に高純度真性な酸化物半導体と呼ぶ。ＣＡＡＣ−ＯＳは、不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低い。即ち、安定な特性を有する酸化物半導体であるといえる。
【０３３２】
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。
【０３３３】
次に、微結晶酸化物半導体膜について説明する。
【０３３４】
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できない領域と、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できない場合がある。
【０３３５】
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。
【０３３６】
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。
【０３３７】
次に、非晶質酸化物半導体膜について説明する。
【０３３８】
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。
【０３３９】
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できない。
【０３４０】
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。
【０３４１】
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。
【０３４２】
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のできない領域と、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。
【０３４３】
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。
【０３４４】
また、酸化物半導体膜は、構造ごとに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の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、単結晶の密度に対し、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ膜の密度は７８．６％以上９２．３％未満となる。また、例えば、単結晶の密度に対し、ｎｃ−ＯＳ膜の密度およびＣＡＡＣ−ＯＳ膜の密度は９２．３％以上１００％未満となる。なお、単結晶の密度に対し密度が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。
【０３４５】
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膜の密度およびＣＡＡＣ−ＯＳ膜の密度は５．９ｇ／ｃｍ３以上６．３ｇ／ｃｍ３未満となる。
【０３４６】
なお、同じ組成の単結晶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を組み合わせることにより、所望の組成の単結晶に相当する密度を算出することができる。所望の組成の単結晶の密度は、組成の異なる単結晶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、密度は、可能な限り少ない種類の単結晶を組み合わせて算出することが好ましい。
【０３４７】
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。
【０３４８】
本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０３４９】
１０  加工部材
１００  電子機器
１０２  表示部
１０３  蓄電装置
１０４  回路基板
１０５  矢印
１０６  蓄電装置
１０７  回路基板
１１１  板
１１２  板
１１３  板
１２１  封止部
１２６  筐体
１３１  留め具
１５１  板
１５２  表示素子
１５３  回路部
１６１  領域
１６２  領域
１６３  距離
１６４  領域
１６５  領域
１７１  端部
１７２  端部
１７３  端部
１７４  端部
１８０    成膜室
１８１ａ    原料供給部
１８１ｂ    原料供給部
１８２    制御部
１８２ａ    流量制御器
１８２ｂ    流量制御器
１８２ｃ    流量制御器
１８２ｈ    加熱機構
１８３    導入口
１８４    排出口
１８５    排気装置
１８６    支持部
１８７    加熱機構
１８８    扉
２０１  正極集電体
２０２  正極活物質層
２０３  正極
２０４  負極集電体
２０５  負極活物質層
２０６  負極
２０７  セパレータ
２０８  電解液
２０９  外装体
３００  蓄電池
３０１  正極缶
３０２  負極缶
３０３  ガスケット
３０４  正極
３０５  正極集電体
３０６  正極活物質層
３０７  負極
３０８  負極集電体
３０９  負極活物質層
３１０  セパレータ
４００  電子機器
４０１  充電器
５１０  正極リード電極
５１１  負極リード電極
５１２  溶接領域
５１３  湾曲部
５１４  封止部
６０１    プリカーサ
６０２    プリカーサ
７００    表示装置
７０１    基板
７０２    画素部
７０４    ソースドライバ回路部
７０５    基板
７０６    ゲートドライバ回路部
７０８    ＦＰＣ端子部
７１０    信号線
７１１    配線部
７１２    シール材
７１６    ＦＰＣ
７２１    ゲート電極
７２２    半導体層
７２３    電極
７２４    電極
７３０    絶縁膜
７３２    封止膜
７３４    絶縁膜
７３６    着色膜
７３８    遮光膜
７５０    トランジスタ
７５２    トランジスタ
７６０    接続電極
７６４    絶縁膜
７６６    絶縁膜
７６８    絶縁膜
７６９    絶縁膜
７７０    平坦化絶縁膜
７７２    導電膜
７７４    導電膜
７７５    液晶素子
７７６    液晶層
７７８    構造体
７８０    異方性導電膜
７８２    発光素子
７８４    導電膜
７８６    ＥＬ層
７８８    導電膜
７９０    容量素子
７９０ａ    容量素子
７９０ｂ    容量素子
７９９    保護膜
１７００  曲面
１７０１  平面
１７０２  曲線
１７０３  曲率半径
１７０４  曲率中心
１８００  曲率中心
１８０１  フィルム
１８０２  曲率半径
１８０３  フィルム
１８０４  曲率半径
１８０５  電極・電解液など
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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