(57)【要約】【課題】表示領域の最大化が可能な表示装置を提供する。【解決手段】表示領域と、端子電極と、を有する表示装置であって、端子電極は表示領域と互いに重なり、端子電極は表示領域の非表示面側から外部電極と電気的に接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面と、第２の面と、端子電極と、を有し、
前記第１の面と前記第２の面は互いに重なり、
前記第１の面は表示領域を有し、
前記表示領域は、
前記端子電極を介して供給された画像信号に応じて画像を表示できる機能を有し、
前記端子電極は前記表示領域と互いに重なり、
かつ、前記第２の面側で外部電極と電気的に接続することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記表示領域が発光素子を有することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
第１の基板と、第２の基板と、発光素子と、第１の電極と、を有する表示装置であって、
前記第１の電極を前記第１の基板の上方に備え、
前記発光素子を前記第１の電極の上方に備え、
前記発光素子と前記第１の電極は、
少なくともそれぞれの一部が互いに重なり、
前記第２の基板を前記発光素子の上方に備え、
前記発光素子は前記第２の基板側から光を射出し、
前記第１の電極は、前記第１の基板に設けられた開口において
第２の電極と電気的に接続することを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記第１の基板と前記第２の基板は、
可撓性を有することを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の表示装置は、
可撓性を有することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の表示装置と、
タッチセンサ、アンテナ、バッテリ、筐体、スピーカ、マイク、操作スイッチ、または操作ボタンと、を有する電子機器。
【請求項７】
折り畳むことが可能な請求項６に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、トランジスタおよび半導体装置、ならびにそれらの製造方法に関する。
【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。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。
【０００３】
なお、本明細書等において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。表示装置（液晶表示装置、発光表示装置など）、照明装置、電気光学装置、蓄電装置、記憶装置、半導体回路、撮像装置および電子機器などは、半導体装置を有する場合がある。
【背景技術】
【０００４】
テレビ、携帯端末等に向けて既に広く応用されているフラットパネルディスプレイは、新たなニーズとして、腕時計、車載機器、特にインストルメントパネル等への応用が期待されている。
【０００５】
従来のフラットパネルディスプレイは、表示領域が矩形状であるため、表示領域を行、列単位で制御するマトリクス駆動と相性が良く、殆どのフラットパネルディスプレイでマトリクス駆動が採用されている。一方で腕時計や車載機器への応用を考えたとき、その意匠面から、表示領域を非矩形状とする要求が高まっている。
【０００６】
表示領域を非矩形状として表示装置としては、特許文献１乃至特許文献３、及び非特許文献１のようなものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２７６３５９号公報
【特許文献２】特開２００９−６９７６８号公報
【特許文献３】特開２００７−２７２２０３号公報
【非特許文献１】ＳＩＤ  ０８  ＤＩＧＥＳＴ  ｐａｇｅ  ９５１−９５４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１、及び特許文献２に開示された態様においては、表示領域の上下左右の少なくとも一に設けられた駆動回路から、非矩形状の表示領域に向かって信号線を引き回している。従って、表示領域が非矩形状であっても、従来と同じマトリクス駆動が可能である半面、表示領域の外側に、相応の額縁領域を必要とする。例えば、表示領域が円形もしくは楕円形の場合、駆動回路の配置領域と信号線の引き回し領域により、パネル外形は四角形や八角形等になってしまう。この方法によると、たとえ表示領域を非矩形状にできても、筐体デザイン上の制約が大きくなる。
【０００９】
一方、特許文献３、及び非特許文献１に開示された態様においては、駆動回路の配置を工夫することにより、従来と同じマトリクス駆動を可能としつつも、非矩形状の表示領域に沿って、狭額縁化を実現している。しかしながら、この方式では、データドライバ（ソースドライバ）とゲートドライバとの切り替え位置となる頂点が表示領域の形状に沿って少なくとも一つ必要であり、表示領域もその条件に限定される。例えば、円形や楕円形といった、事実上頂点を持たない形状や、頂点が直角から大きく逸脱した鈍角となる多角形といった形状の表示領域には対応できない。
【００１０】
また、表示装置の視認性を高めるため、非矩形状に限らず矩形状の表示領域を有する表示装置においても、狭額縁化などによる表示領域の最大化が求められている。非矩形状に限らず矩形状の表示領域を有する表示装置であっても、表示装置に画像信号などの外部信号を入力するための入力端子領域を設ける必要がある。一般に、入力端子領域は表示領域の外側の額縁領域に設けられる。このため、表示領域の外側に、相応の額縁領域を設ける必要があり、表示領域の最大化が阻害されていた。
【００１１】
上記の課題を鑑み、非矩形状の表示領域においても、その表示領域の形状を大きく逸脱することなく、且つ狭額縁化を実現することのできる表示装置の提供を課題の一つとする。または、表示領域の最大化が可能な表示装置を提供することを課題の一つとする。または、新規な表示装置を提供することを課題の一つとする。
【００１２】
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。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、上記以外の課題は、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、上記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】
【００１３】
本発明の一態様は、第１の面と、第２の面と、端子電極と、を有し、第１の面と第２の面は互いに重なり、第１の面は表示領域を有し、表示領域は、端子電極を介して供給された画像信号に応じて画像を表示できる機能を有し、端子電極は表示領域と互いに重なり、かつ、第２の面側で外部電極と電気的に接続する表示装置である。表示領域は、例えば、発光素子を有する。
【００１４】
または、本発明の一態様は、第１の基板と、第２の基板と、発光素子と、第１の電極と、を有する表示装置であって、第１の電極を第１の基板の上方に備え、発光素子を第１の電極の上方に備え、発光素子と第１の電極は、少なくともそれぞれの一部が互いに重なり、第２の基板を発光素子の上方に備え、発光素子は第２の基板側から光を射出し、第１の電極は、第１の基板に設けられた開口において第２の電極と電気的に接続する表示装置である。
【００１５】
第１の基板と第２の基板は可撓性を有してもよい。表示装置は可撓性を有してもよい。
【００１６】
または、本発明の一態様は、上記表示装置と、タッチセンサ、アンテナ、バッテリ、筐体、スピーカ、マイク、操作スイッチ、または操作ボタンと、を有する電子機器である。当該電子機器は、折り畳むことが可能な電子機器でもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様により、表示領域の形状に高い自由度を持たせつつ、かつ狭額縁化による表示装置外形の最小化を実現することができるため、デザイン上の制約に対して柔軟に対応できる表示装置の提供が可能となる。
【００１８】
本発明の一態様によれば、非矩形状の表示領域においても、その表示領域の形状を大きく逸脱することなく、且つ狭額縁化を実現することのできる表示装置を提供できる。本発明の一態様によれば、表示領域の最大化が可能な表示装置を提供することができる。本発明の一態様によれば、新規な表示装置を提供することができる。
【００１９】
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】
【００２０】
【図１】表示装置の一形態を説明する斜視図および断面図。
【図２】表示装置の一形態を説明する断面図。
【図３】表示装置の一形態の作製工程を説明する図。
【図４】表示装置の一形態の作製工程を説明する図。
【図５】表示装置の一形態の作製工程を説明する図。
【図６】表示装置の一形態の作製工程を説明する図。
【図７】表示装置の一形態の作製工程を説明する図。
【図８】表示装置の一形態の作製工程を説明する図。
【図９】表示装置の一形態の作製工程を説明する図。
【図１０】表示装置の一形態の作製工程を説明する図。
【図１１】表示装置の一形態を説明する斜視図および断面図。
【図１２】表示装置の一形態を説明する図。
【図１３】表示装置の一形態の画素構成の一例を説明する図。
【図１４】表示装置の一形態の画素構成の一例を説明する図。
【図１５】表示装置の一形態を説明するブロック図及び回路図。
【図１６】トランジスタの一形態を説明する断面図。
【図１７】トランジスタの一形態を説明する断面図。
【図１８】トランジスタの一形態を説明する断面図。
【図１９】トランジスタの一形態を説明する平面図および断面図。
【図２０】トランジスタの一形態を説明する平面図および断面図。
【図２１】トランジスタの一形態を説明する平面図および断面図。
【図２２】トランジスタの一形態を説明する平面図および断面図。
【図２３】トランジスタの一形態を説明する平面図および断面図。
【図２４】エネルギーバンド構造を説明する図。
【図２５】発光素子の構成例を説明する図。
【図２６】ＣＡＡＣ−ＯＳの断面におけるＣｓ補正高分解能ＴＥＭ像、およびＣＡＡＣ−ＯＳの断面模式図。
【図２７】ＣＡＡＣ−ＯＳの平面におけるＣｓ補正高分解能ＴＥＭ像。
【図２８】ＣＡＡＣ−ＯＳおよび単結晶酸化物半導体のＸＲＤによる構造解析を説明する図。
【図２９】ＣＡＡＣ−ＯＳの電子回折パターンを示す図。
【図３０】Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物の電子照射による結晶部の変化を示す図。
【図３１】表示モジュールの一例を説明する図。
【図３２】電子機器を説明する図。
【図３３】電子機器を説明する図。
【図３４】電子機器を説明する図。
【図３５】電子機器を説明する図。
【図３６】電子機器を説明する図。
【図３７】電子機器を説明する図。
【図３８】電子機器のブロック図。
【図３９】電子機器のブロック図。
【図４０】チューナーのブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。なお、実施の形態を説明するための全図において、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付し、その繰り返しの説明は省略することがある。
【００２２】
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。
【００２３】
例えば、本明細書等において、ＸとＹとが接続されている、と明示的に記載されている場合は、ＸとＹとが電気的に接続されている場合と、ＸとＹとが機能的に接続されている場合と、ＸとＹとが直接接続されている場合とが、本明細書等に開示されているものとする。したがって、所定の接続関係、例えば、図または文章に示された接続関係に限定されず、図または文章に示された接続関係以外のものも、図または文章に記載されているものとする。
【００２４】
ここで、Ｘ、Ｙは、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など）であるとする。
【００２５】
ＸとＹとが直接的に接続されている場合の一例としては、ＸとＹとの電気的な接続を可能とする素子（例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示素子、発光素子、負荷など）が、ＸとＹとの間に接続されていない場合であり、ＸとＹとの電気的な接続を可能とする素子（例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示素子、発光素子、負荷など）を介さずに、ＸとＹとが、接続されている場合である。
【００２６】
ＸとＹとが電気的に接続されている場合の一例としては、ＸとＹとの電気的な接続を可能とする素子（例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示素子、発光素子、負荷など）が、ＸとＹとの間に１個以上接続されることが可能である。なお、スイッチは、オンオフが制御される機能を有している。つまり、スイッチは、導通状態（オン状態）、または、非導通状態（オフ状態）になり、電流を流すか流さないかを制御する機能を有している。または、スイッチは、電流を流す経路を選択して切り替える機能を有している。なお、ＸとＹとが電気的に接続されている場合は、ＸとＹとが直接的に接続されている場合を含むものとする。
【００２７】
ＸとＹとが機能的に接続されている場合の一例としては、ＸとＹとの機能的な接続を可能とする回路（例えば、論理回路（インバータ、ＮＡＮＤ回路、ＮＯＲ回路など）、信号変換回路（ＤＡ変換回路、ＡＤ変換回路、ガンマ補正回路など）、電位レベル変換回路（電源回路（昇圧回路、降圧回路など）、信号の電位レベルを変えるレベルシフタ回路など）、電圧源、電流源、切り替え回路、増幅回路（信号振幅または電流量などを大きく出来る回路、オペアンプ、差動増幅回路、ソースフォロワ回路、バッファ回路など）、信号生成回路、記憶回路、制御回路など）が、ＸとＹとの間に１個以上接続されることが可能である。なお、一例として、ＸとＹとの間に別の回路を挟んでいても、Ｘから出力された信号がＹへ伝達される場合は、ＸとＹとは機能的に接続されているものとする。なお、ＸとＹとが機能的に接続されている場合は、ＸとＹとが直接的に接続されている場合と、ＸとＹとが電気的に接続されている場合とを含むものとする。
【００２８】
なお、ＸとＹとが電気的に接続されている、と明示的に記載されている場合は、ＸとＹとが電気的に接続されている場合（つまり、ＸとＹとの間に別の素子又は別の回路を挟んで接続されている場合）と、ＸとＹとが機能的に接続されている場合（つまり、ＸとＹとの間に別の回路を挟んで機能的に接続されている場合）と、ＸとＹとが直接接続されている場合（つまり、ＸとＹとの間に別の素子又は別の回路を挟まずに接続されている場合）とが、本明細書等に開示されているものとする。つまり、電気的に接続されている、と明示的に記載されている場合は、単に、接続されている、とのみ明示的に記載されている場合と同様な内容が、本明細書等に開示されているものとする。
【００２９】
なお、例えば、トランジスタのソース（又は第１の端子など）が、Ｚ１を介して（又は介さず）、Ｘと電気的に接続され、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）が、Ｚ２を介して（又は介さず）、Ｙと電気的に接続されている場合や、トランジスタのソース（又は第１の端子など）が、Ｚ１の一部と直接的に接続され、Ｚ１の別の一部がＸと直接的に接続され、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）が、Ｚ２の一部と直接的に接続され、Ｚ２の別の一部がＹと直接的に接続されている場合では、以下のように表現することが出来る。
【００３０】
例えば、「ＸとＹとトランジスタのソース（又は第１の端子など）とドレイン（又は第２の端子など）とは、互いに電気的に接続されており、Ｘ、トランジスタのソース（又は第１の端子など）、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）、Ｙの順序で電気的に接続されている。」と表現することができる。または、「トランジスタのソース（又は第１の端子など）は、Ｘと電気的に接続され、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）はＹと電気的に接続され、Ｘ、トランジスタのソース（又は第１の端子など）、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）、Ｙは、この順序で電気的に接続されている」と表現することができる。または、「Ｘは、トランジスタのソース（又は第１の端子など）とドレイン（又は第２の端子など）とを介して、Ｙと電気的に接続され、Ｘ、トランジスタのソース（又は第１の端子など）、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）、Ｙは、この接続順序で設けられている」と表現することができる。これらの例と同様な表現方法を用いて、回路構成における接続の順序について規定することにより、トランジスタのソース（又は第１の端子など）と、ドレイン（又は第２の端子など）とを、区別して、技術的範囲を決定することができる。
【００３１】
または、別の表現方法として、例えば、「トランジスタのソース（又は第１の端子など）は、少なくとも第１の接続経路を介して、Ｘと電気的に接続され、第１の接続経路は、第２の接続経路を有しておらず、第２の接続経路は、トランジスタを介した、トランジスタのソース（又は第１の端子など）とトランジスタのドレイン（又は第２の端子など）との間の経路であり、第１の接続経路は、Ｚ１を介した経路であり、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）は、少なくとも第３の接続経路を介して、Ｙと電気的に接続され、第３の接続経路は、第２の接続経路を有しておらず、第３の接続経路は、Ｚ２を介した経路である。」と表現することができる。または、「トランジスタのソース（又は第１の端子など）は、少なくとも第１の接続経路によって、Ｚ１を介して、Ｘと電気的に接続され、第１の接続経路は、第２の接続経路を有しておらず、第２の接続経路は、トランジスタを介した接続経路を有し、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）は、少なくとも第３の接続経路によって、Ｚ２を介して、Ｙと電気的に接続され、第３の接続経路は、第２の接続経路を有していない。」と表現することができる。または、「トランジスタのソース（又は第１の端子など）は、少なくとも第１の電気的パスによって、Ｚ１を介して、Ｘと電気的に接続され、第１の電気的パスは、第２の電気的パスを有しておらず、第２の電気的パスは、トランジスタのソース（又は第１の端子など）からトランジスタのドレイン（又は第２の端子など）への電気的パスであり、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）は、少なくとも第３の電気的パスによって、Ｚ２を介して、Ｙと電気的に接続され、第３の電気的パスは、第４の電気的パスを有しておらず、第４の電気的パスは、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）からトランジスタのソース（又は第１の端子など）への電気的パスである。」と表現することができる。これらの例と同様な表現方法を用いて、回路構成における接続経路について規定することにより、トランジスタのソース（又は第１の端子など）と、ドレイン（又は第２の端子など）とを、区別して、技術的範囲を決定することができる。
【００３２】
なお、これらの表現方法は、一例であり、これらの表現方法に限定されない。ここで、Ｘ、Ｙ、Ｚ１、Ｚ２は、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など）であるとする。
【００３３】
なお、回路図上は独立している構成要素同士が電気的に接続しているように図示されている場合であっても、１つの構成要素が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合もある。例えば配線の一部が電極としても機能する場合は、一の導電膜が、配線の機能、及び電極の機能の両方の構成要素の機能を併せ持っている。したがって、本明細書における電気的に接続とは、このような、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合も、その範疇に含める。
【００３４】
なお、本明細書等において、様々な基板を用いて、トランジスタを形成することが出来る。基板の種類は、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、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、可撓性基板、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。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。可撓性基板の一例としては、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）に代表されるプラスチック、またはアクリル等の可撓性を有する合成樹脂などがある。貼り合わせフィルムの一例としては、ポリフッ化ビニルまたは塩化ビニルなどのビニル、ポリプロピレン、ポリエステルなどがある。基材フィルムの一例としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、無機蒸着フィルム、または紙類などがある。特に、半導体基板、単結晶基板、またはＳＯＩ基板などを用いてトランジスタを製造することによって、特性、サイズ、または形状などのばらつきが少なく、電流能力が高く、サイズの小さいトランジスタを製造することができる。このようなトランジスタによって回路を構成すると、回路の低消費電力化、または回路の高集積化を図ることができる。
【００３５】
なお、ある基板を用いてトランジスタを形成し、その後、別の基板にトランジスタを転置し、別の基板上にトランジスタを配置してもよい。トランジスタが転置される基板の一例としては、上述したトランジスタを形成することが可能な基板に加え、紙基板、セロファン基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、またはゴム基板などがある。これらの基板を用いることにより、特性のよいトランジスタの形成、消費電力の小さいトランジスタの形成、壊れにくい装置の製造、耐熱性の付与、軽量化、または薄型化を図ることができる。
【００３６】
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。
【００３７】
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。また、一部の隠れ線等の記載を省略する場合がある。
【００３８】
なお、本明細書等において「上」や「下」の用語は、構成要素の位置関係が直上または直下で、かつ、直接接していることを限定するものではない。例えば、「絶縁層Ａ上の電極Ｂ」の表現であれば、絶縁層Ａの上に電極Ｂが直接接して形成されている必要はなく、絶縁層Ａと電極Ｂとの間に他の構成要素を含むものを除外しない。
【００３９】
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。
【００４０】
また、本明細書等において、「平行」とは、二つの直線が−１０°以上１０°以下の角度で配置されている状態をいう。従って、−５°以上５°以下の場合も含まれる。また、「略平行」とは、二つの直線が−３０°以上３０°以下の角度で配置されている状態をいう。また、「垂直」および「直交」とは、二つの直線が８０°以上１００°以下の角度で配置されている状態をいう。従って、８５°以上９５°以下の場合も含まれる。また、「略垂直」とは、二つの直線が６０°以上１２０°以下の角度で配置されている状態をいう。
【００４１】
また、本明細書等において、計数値および計量値に関して「同一」、「同じ」、「等しい」または「均一」（これらの同意語を含む）などと言う場合は、明示されている場合を除き、プラスマイナス２０％の誤差を含むものとする。
【００４２】
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。
【００４３】
なお、半導体の不純物とは、例えば、半導体を構成する主成分以外をいう。例えば、濃度が０．１原子％未満の元素は不純物と言える。不純物が含まれることにより、例えば、半導体のＤＯＳ（Ｄｅｎｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｔａｔｅ）が高くなることや、キャリア移動度が低下することや、結晶性が低下することなどが起こる場合がある。半導体が酸化物半導体である場合、半導体の特性を変化させる不純物としては、例えば、第１族元素、第２族元素、第１３族元素、第１４族元素、第１５族元素、主成分以外の遷移金属などがあり、特に、例えば、水素（水にも含まれる）、リチウム、ナトリウム、シリコン、ホウ素、リン、炭素、窒素などがある。酸化物半導体の場合、例えば水素などの不純物の混入によって酸素欠損を形成する場合がある。また、半導体がシリコンである場合、半導体の特性を変化させる不純物としては、例えば、酸素、水素を除く第１族元素、第２族元素、第１３族元素、第１５族元素などがある。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
なお、トランジスタの構造によっては、実際にチャネルの形成される領域におけるチャネル幅（以下、実効的なチャネル幅と呼ぶ。）と、トランジスタの上面図において示されるチャネル幅（以下、見かけ上のチャネル幅と呼ぶ。）と、が異なる場合がある。例えば、立体的な構造を有するトランジスタでは、実効的なチャネル幅が、トランジスタの上面図において示される見かけ上のチャネル幅よりも大きくなり、その影響が無視できなくなる場合がある。例えば、微細かつ立体的な構造を有するトランジスタでは、半導体の側面に形成されるチャネル領域の割合が大きくなる場合がある。その場合は、上面図において示される見かけ上のチャネル幅よりも、実際にチャネルの形成される実効的なチャネル幅の方が大きくなる。
【００４８】
ところで、立体的な構造を有するトランジスタにおいては、実効的なチャネル幅の、実測による見積もりが困難となる場合がある。例えば、設計値から実効的なチャネル幅を見積もるためには、半導体の形状が既知という仮定が必要である。したがって、半導体の形状が正確にわからない場合には、実効的なチャネル幅を正確に測定することは困難である。
【００４９】
そこで、本明細書では、トランジスタの上面図において、半導体とゲート電極とが重なる領域における、ソースとドレインとが向かい合っている部分の長さである見かけ上のチャネル幅を、「囲い込みチャネル幅（ＳＣＷ：Ｓｕｒｒｏｕｎｄｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｗｉｄｔｈ）」と呼ぶ場合がある。また、本明細書では、単にチャネル幅と記載した場合には、囲い込みチャネル幅または見かけ上のチャネル幅を指す場合がある。または、本明細書では、単にチャネル幅と記載した場合には、実効的なチャネル幅を指す場合がある。なお、チャネル長、チャネル幅、実効的なチャネル幅、見かけ上のチャネル幅、囲い込みチャネル幅などは、断面ＴＥＭ像などを取得して、その画像を解析することなどによって、値を決定することができる。
【００５０】
なお、トランジスタの電界効果移動度や、チャネル幅当たりの電流値などを計算して求める場合、囲い込みチャネル幅を用いて計算する場合がある。その場合には、実効的なチャネル幅を用いて計算する場合とは異なる値をとる場合がある。
【００５１】
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。
【００５２】
（実施の形態１）
本発明の一態様の表示装置１００の構成例及び作製方法例について、図面を用いて説明する。
【００５３】
＜表示装置の構成例＞
図１（Ａ１）は外部電極１２４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（Ａ１）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）の表示装置を例示している。
【００５４】
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、表示装置１００は、電極１１５、ＥＬ層１１７、電極１１８を含む発光素子１２５と、端子電極２１６を有する。発光素子１２５は、表示領域１３１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。
【００５５】
トランジスタ２３２は、接着層１１２、絶縁層２２１、絶縁層２２２、及び絶縁層２０５を介して基板１１１上に、形成されている。また、図１（Ｂ）では、端子電極２１６が絶縁層２２１と絶縁層２２２の間に形成されている。
【００５６】
端子電極２１６は、基板１１１、接着層１１２、及び絶縁層２２１を貫通する開口１３２と重なる。端子電極２１６は、開口１３２において異方性導電接続層１３８を介して外部電極１２４と電気的に接続されている。また、端子電極２１６は、トランジスタ２３２と電気的に、または機能的に接続される。例えば、端子電極２１６を駆動回路に接続し、端子電極２１６に供給された信号を、駆動回路を介してトランジスタ２３２に供給してもよい。駆動回路は表示領域１３１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電気回路であり、表示装置１００にトランジスタ２３２の形成時に、表示装置１００内に同時に設けてもよい。
【００５７】
なお、図１（Ａ２）に示す表示装置１００のように、表示領域１３１の外側に駆動回路１３３および駆動回路１４２を有する表示装置の場合は、駆動回路１３３と重なる位置に電極２１６および開口１３２を設け、異方性導電接続層１３８を介して外部電極１２４と電気的に接続してもよい。または、駆動回路１４２と重なる位置に電極２１６および開口１３２を設け、異方性導電接続層１３８を介して外部電極１２４と電気的に接続してもよい。
【００５８】
図２は、図１（Ａ２）にＡ３−Ａ４の一点鎖線で示す部位の断面図である。駆動回路１３３、および駆動回路１４２は、それぞれが複数のトランジスタ２５２により構成されている。駆動回路１３３、および駆動回路１４２は、外部電極１２４を介して供給された信号を、表示領域１３１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。
【００５９】
トランジスタ２５２は、トランジスタ２３２と同一の工程を経て作製することができる。なお、トランジスタ２３２とトランジスタ２５２は、互いに同じ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。また、図２において、電極２２４が絶縁層２０５および絶縁層２２３の一部を除去して形成された開口に設けられている。駆動回路１３３と重なる位置に設けられた端子電極２１６は、電極２２４を介してトランジスタ２５２のソース電極またはドレイン電極の一方と電気的に接続されている。
【００６０】
基板１２１の駆動回路１３３、および／または駆動回路１４２と重なる領域に、遮光層２６４、着色層２６６、またはオーバーコート層２６８を設けてもよい。図２では、駆動回路１３３と重なる領域に遮光層２６４とオーバーコート層２６８を設ける例を示している。遮光層２６４をトランジスタ２５２と重なるように設けることで、外光の照射によるトランジスタ２５２の特性変動を抑制することができる。
【００６１】
なお、外形や表示領域の形状が矩形でない表示装置であっても、駆動回路を設けることができる。
【００６２】
トランジスタ２３２は、電極２０６、絶縁層２０７、半導体層２０８、電極２１４、電極２１５を有する。電極２０６はゲート電極として機能できる。絶縁層２０７はゲート絶縁層として機能できる。電極２１４、電極２１５は、ソース電極またはドレイン電極として機能できる。また、電極２１４、および電極２１５と同じ層に、配線２１９が形成されている。また、トランジスタ２３２上に絶縁層２１０が形成され、絶縁層２１０上に絶縁層２１１が形成され、絶縁層２１１上に絶縁層２１２が形成されている。また、電極１１５が絶縁層２１１上に形成されている。電極１１５は、絶縁層２１０、絶縁層２１１および絶縁層２１２に形成された開口を介して電極２１５に電気的に接続されている。また、電極１１５上に隔壁１１４が形成され、電極１１５および隔壁１１４上に、ＥＬ層１１７および電極１１８が形成されている。
【００６３】
基板１２１は、一方の面に接着層１２２を介して絶縁層１２９、遮光層２６４、着色層２６６、オーバーコート層２６８を有する。基板１１１と基板１２１は、基板１２１の一方の面と、基板１１１の発光素子１２５が形成されている面が向かい合い、接着層１２０により貼り合わされている。
【００６４】
なお、絶縁層２０５は下地層として機能し、基板１１１や接着層１１２などから、トランジスタや発光素子への水分や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、絶縁層１２９は下地層として機能し、基板１２１や接着層１２２などから、トランジスタや発光素子への水分や不純物元素の拡散を防止、または低減することができる。絶縁層１２９は、絶縁層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。
【００６５】
基板１１１および基板１２１としては、有機樹脂材料などの可撓性を有する材料などを用いることができる。表示装置１００を所謂ボトムエミッション構造（下面射出構造）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。
【００６６】
同様に、表示装置１００を所謂ボトムエミッション構造（下面射出構造）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１３７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１４７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。
【００６７】
基板１１１および基板１２１は、互いに同じ材料で同じ厚さとすることが好ましい。ただし、目的に応じて、互いに異なる材料や、異なる厚さとしてもよい。
【００６８】
基板１１１および基板１２１に用いることができる、可撓性及び可視光に対する透光性を有する材料の一例としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、などがある。また、光を透過させる必要がない場合には、非透光性の基板を用いてもよい。例えば、基板１２１または基板１１１として、アルミニウムなどを用いてもよい。
【００６９】
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、さらに好ましくは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水性の低い保護膜を成膜しておいても良い。なお、基板１２１および基板１１１として、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）を用いてもよい。
【００７０】
このような基板を用いることにより、割れにくい表示装置を提供することができる。または、軽量な表示装置を提供することができる。または、屈曲しやすい表示装置を提供することができる。
【００７１】
＜表示装置の作製方法例＞
表示装置１００の作製方法の一例について、図面を用いて説明する。なお、図３乃至図９は、図１（Ａ）中のＡ１−Ａ２の一点鎖線で示す部位の断面に相当する。
【００７２】
〔剥離層を形成する〕
まず、基板１０１上に剥離層１１３を形成する（図３（Ａ）参照。）。なお、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。
【００７３】
また、ガラス基板には、例えば、アルミノシリケートガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスなどのガラス材料が用いられている。なお、酸化バリウム（ＢａＯ）を多く含ませることで、より実用的な耐熱ガラスが得られる。他にも、結晶化ガラスなどを用いることができる。
【００７４】
剥離層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、または元素を含む合金材料、または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又は積層して形成することができる。なお、剥離層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、剥離層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、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、またはＩｎＧａＺｎＯ（ＩＧＺＯ）等の金属酸化物を用いて形成することもできる。
【００７５】
剥離層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。
【００７６】
剥離層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、剥離層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。
【００７７】
また、剥離層１１３として、例えば、タングステンを含む層とタングステンの酸化物を含む層の積層構造を形成する場合、タングステンを含む層に接して酸化物絶縁層を形成することで、タングステンを含む層と酸化物絶縁層との界面に、タングステンの酸化物を含む層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層の表面を、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層を形成してもよい。
【００７８】
本実施の形態では、基板１０１としてガラス基板を用いる。また、剥離層１１３として基板１０１上にスパッタリング法によりタングステンを形成する。
【００７９】
〔絶縁層を形成する〕
次に、剥離層１１３上に絶縁層２２１を形成する（図３（Ａ）参照。）。絶縁層２２１は、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、または窒化酸化アルミニウム等の酸素を含む絶縁材料で形成することが好ましい。また、剥離層１１３表面を酸化させる処理を行うことにより、絶縁層２２１として窒化シリコンや窒化アルミニウムなどの酸素を含まない材料を用いて形成することもできる。絶縁層２２１は、単層または多層で形成するのが好ましい。例えば、絶縁層２２１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。絶縁層２２１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。
【００８０】
絶縁層２２１の厚さは、３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下とすればよい。本実施の形態では、絶縁層２２１としてプラズマＣＶＤ法により厚さ２００ｎｍの酸化窒化シリコンと厚さ５０ｎｍの窒化酸化シリコンの積層膜を用いる。
【００８１】
〔端子電極を形成する〕
次に、絶縁層２２１上に端子電極２１６を形成する（図３（Ａ）参照。）。端子電極２１６は、アルミニウム、クロム、銅、タンタル、チタン、モリブデン、タングステンから選ばれた金属元素、または上述した金属元素を成分とする合金か、上述した金属元素を組み合わせた合金等を用いて形成することができる。また、マンガン、ジルコニウムのいずれか一または複数から選択された金属元素を用いてもよい。また、端子電極２１６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、チタン膜上にアルミニウム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、窒化タンタル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、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等がある。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を組み合わせた合金膜、もしくは窒化膜を用いてもよい。
【００８２】
また、端子電極２１６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適用することもできる。また、上記透光性を有する導電性材料と、上記金属元素の積層構造とすることもできる。
【００８３】
まず、絶縁層２２１上にスパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法等により、後に端子電極２１６となる導電膜を積層し、該導電膜上にフォトリソグラフィ工程によりレジストマスクを形成する。次に、レジストマスクを用いて該導電膜の一部をエッチングして、端子電極２１６を形成する。この時、他の配線および電極も同時に形成することができる。
【００８４】
導電膜のエッチングは、ドライエッチング法でもウエットエッチング法でもよく、両方を用いてもよい。なお、ドライエッチング法によりエッチングを行った場合、レジストマスクを除去する前にアッシング処理を行うと、剥離液を用いたレジストマスクの除去を容易とすることができる。
【００８５】
なお、端子電極２１６は、上記形成方法の代わりに、電解メッキ法、印刷法、インクジェット法等で形成してもよい。
【００８６】
端子電極２１６の厚さは、５ｎｍ以上５００ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
【００８７】
〔絶縁層を形成する〕
次に、端子電極２１６上に絶縁層２２２を形成する（図３（Ａ）参照。）。絶縁層２２２は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、または窒化酸化アルミニウム等を、単層または多層で形成するのが好ましい。例えば、絶縁層２２２を、酸化シリコンと窒化シリコンの積層としてもよい。絶縁層２２２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。
【００８８】
また、表面の凹凸を低減するために、絶縁層２２２に平坦化処理を行ってもよい。平坦化処理に特に限定はないが、研磨処理（例えば、化学的機械研磨法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：ＣＭＰ））、やドライエッチング処理により行うことができる。
【００８９】
〔絶縁層を形成する〕
次に、絶縁層２２２上に下地層として絶縁層２０５を形成する（図３（Ｂ）参照。）。絶縁層２０５は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、または窒化酸化アルミニウム等を、単層または多層で形成するのが好ましい。例えば、絶縁層２０５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。絶縁層２０５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。
【００９０】
絶縁層２０５の厚さは、３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下とすればよい。
【００９１】
絶縁層２０５は、基板１０１や剥離層１１３などからの不純物元素の拡散を防止、または低減する機能を有する。また、基板１０１を基板１１１に換えた後も、基板１１１や接着層１１２などから、トランジスタ２３２や発光素子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。本実施の形態では、絶縁層２０５としてプラズマＣＶＤ法により厚さ２００ｎｍの酸化窒化シリコンと厚さ５０ｎｍの窒化酸化シリコンの積層膜を用いる。
【００９２】
〔ゲート電極を形成する〕
次に、絶縁層２０５上に電極２０６を形成する（図３（Ｂ）参照。）。電極２０６は、アルミニウム、クロム、銅、タンタル、チタン、モリブデン、タングステンから選ばれた金属元素、または上述した金属元素を成分とする合金か、上述した金属元素を組み合わせた合金等を用いて形成することができる。また、マンガン、ジルコニウムのいずれか一または複数から選択された金属元素を用いてもよい。また、電極２０６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、チタン膜上にアルミニウム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、窒化タンタル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、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等がある。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を組み合わせた合金膜、もしくは窒化膜を用いてもよい。
【００９３】
また、電極２０６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適用することもできる。また、上記透光性を有する導電性材料と、上記金属元素の積層構造とすることもできる。
【００９４】
まず、絶縁層２０５上にスパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法等により、後に電極２０６となる導電膜を積層し、該導電膜上にフォトリソグラフィ工程によりレジストマスクを形成する。次に、レジストマスクを用いて電極２０６となる導電膜の一部をエッチングして、電極２０６を形成する。この時、他の配線および電極も同時に形成することができる。
【００９５】
導電膜のエッチングは、ドライエッチング法でもウエットエッチング法でもよく、両方を用いてもよい。なお、ドライエッチング法によりエッチングを行った場合、レジストマスクを除去する前にアッシング処理を行うと、剥離液を用いたレジストマスクの除去を容易とすることができる。
【００９６】
なお、電極２０６は、上記形成方法の代わりに、電解メッキ法、印刷法、インクジェット法等で形成してもよい。
【００９７】
電極２０６の厚さは、５ｎｍ以上５００ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
【００９８】
また、電極２０６を、遮光性を有する導電性材料を用いて形成することで、外部からの光が、電極２０６側から半導体層２０８に到達しにくくすることができる。その結果、光照射によるトランジスタの電気特性の変動を抑制することができる。
【００９９】
〔ゲート絶縁層を形成する〕
次に、絶縁層２０７を形成する（図３（Ｂ）参照。）。絶縁層２０７は、例えば酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化アルミニウムと酸化シリコンの混合物、酸化ハフニウム、酸化ガリウムまたはＧａ−Ｚｎ系金属酸化物などを用いればよく、積層または単層で設ける。
【０１００】
また、絶縁層２０７として、ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯｘ）、窒素が添加されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉｘＯｙＮｚ）、窒素が添加されたハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌｘＯｙＮｚ）、酸化ハフニウム、酸化イットリウムなどのｈｉｇｈ−ｋ材料を用いることでトランジスタのゲートリークを低減できる。例えば、酸化窒化シリコンと酸化ハフニウムの積層としてもよい。
【０１０１】
絶縁層２０７の厚さは、５ｎｍ以上４００ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とするとよい。絶縁層２０７は、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法等で形成することができる。
【０１０２】
絶縁層２０７として酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、または窒化酸化シリコン膜を形成する場合、原料ガスとしては、シリコンを含む堆積性気体及び酸化性気体を用いることが好ましい。シリコンを含む堆積性気体の代表例としては、シラン、ジシラン、トリシラン、フッ化シラン等がある。酸化性気体としては、酸素、オゾン、一酸化二窒素、二酸化窒素等がある。
【０１０３】
また、絶縁層２０７は、窒化物絶縁層と酸化物絶縁層を電極２０６側から順に積層する積層構造としてもよい。電極２０６側に窒化物絶縁層を設けることで、電極２０６側から水素、窒素、アルカリ金属、またはアルカリ土類金属等が半導体層２０８に移動することを防ぐことができる。なお、一般に、窒素、アルカリ金属、またはアルカリ土類金属等は、半導体の不純物元素として機能する。また、水素は、酸化物半導体の不純物元素として機能する。よって、本明細書等における「不純物」には、水素、窒素、アルカリ金属、またはアルカリ土類金属等が含まれるものとする。
【０１０４】
また、後に形成する半導体層２０８として酸化物半導体を用いる場合は、半導体層２０８側に酸化物絶縁層を設けることで、絶縁層２０７と半導体層２０８の界面における欠陥準位を低減することが可能である。この結果、電気特性の劣化の少ないトランジスタを得ることができる。なお、半導体層２０８として酸化物半導体を用いる場合は、酸化物絶縁層として、化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含む酸化物絶縁層を用いて形成すると、絶縁層２０７と半導体層２０８の界面における欠陥準位をさらに低減することが可能であるため好ましい。
【０１０５】
また、絶縁層２０７を、上記のように窒化物絶縁層と酸化物絶縁層の積層とする場合、酸化物絶縁層よりも窒化物絶縁層を厚くすることが好ましい。
【０１０６】
窒化物絶縁層は酸化物絶縁層よりも比誘電率が大きいため、絶縁層２０７の膜厚を厚くしても、電極２０６に生じる電界を効率よく半導体層２０８に伝えることができる。また、絶縁層２０７全体を厚くすることで、絶縁層２０７の絶縁耐圧を高めることができる。よって、半導体装置の信頼性を高めることができる。
【０１０７】
また、絶縁層２０７は、欠陥の少ない第１の窒化物絶縁層と、水素ブロッキング性の高い第２の窒化物絶縁層と、酸化物絶縁層とが、電極２０６側から順に積層される積層構造とすることができる。絶縁層２０７に、欠陥の少ない第１の窒化物絶縁層を用いることで、絶縁層２０７の絶縁耐圧を向上させることができる。特に、半導体層２０８として酸化物半導体を用いる場合は、絶縁層２０７に、水素ブロッキング性の高い第２の窒化物絶縁層を設けることで、電極２０６及び第１の窒化物絶縁層に含まれる水素が半導体層２０８に移動することを防ぐことができる。
【０１０８】
第１の窒化物絶縁層、第２の窒化物絶縁層の作製方法の一例を以下に示す。はじめに、シラン、窒素、及びアンモニアの混合ガスを原料ガスとして用いたプラズマＣＶＤ法により、欠陥の少ない窒化シリコン膜を第１の窒化物絶縁層として形成する。次に、原料ガスを、シラン及び窒素の混合ガスに切り替えて、水素濃度が少なく、且つ水素をブロッキングすることが可能な窒化シリコン膜を第２の窒化物絶縁層として成膜する。このような形成方法により、欠陥が少なく、且つ水素のブロッキング性を有する窒化物絶縁層が積層された絶縁層２０７を形成することができる。
【０１０９】
また、絶縁層２０７は、不純物のブロッキング性が高い第３の窒化物絶縁層と、欠陥の少ない第１の窒化物絶縁層と、水素ブロッキング性の高い第２の窒化物絶縁層と、酸化物絶縁層とが、電極２０６側から順に積層される構造とすることができる。絶縁層２０７に、不純物のブロッキング性が高い第３の窒化物絶縁層を設けることで、電極２０６から水素、窒素、アルカリ金属、またはアルカリ土類金属等が半導体層２０８に移動することを防ぐことができる。
【０１１０】
第１の窒化物絶縁層乃至第３の窒化物絶縁層の作製方法の一例を以下に示す。はじめに、シラン、窒素、及びアンモニアの混合ガスを原料ガスとして用いたプラズマＣＶＤ法により、不純物のブロッキング性が高い窒化シリコン膜を第３の窒化物絶縁層として形成する。次に、アンモニアの流量の増加させることで、欠陥の少ない窒化シリコン膜を第１の窒化物絶縁層として形成する。次に、原料ガスを、シラン及び窒素の混合ガスに切り替えて、水素濃度が少なく、且つ水素をブロッキングすることが可能な窒化シリコン膜を第２の窒化物絶縁層として成膜する。このような形成方法により、欠陥が少なく、且つ不純物のブロッキング性を有する窒化物絶縁層が積層された絶縁層２０７を形成することができる。
【０１１１】
また、絶縁層２０７として酸化ガリウム膜を形成する場合、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて形成することができる。
【０１１２】
なお、トランジスタのチャネルが形成される半導体層２０８と、酸化ハフニウムを含む絶縁層を、酸化物絶縁層を介して積層し、酸化ハフニウムを含む絶縁層に電子を注入することで、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。
【０１１３】
〔半導体層を形成する〕
半導体層２０８は、非晶質半導体、微結晶半導体、多結晶半導体等を用いて形成することができる。例えば、非晶質シリコンや、微結晶ゲルマニウム等を用いることができる。また、炭化シリコン、ガリウム砒素、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。
【０１１４】
まず、半導体層２０８を形成するための半導体膜をプラズマＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法、メタルＣＶＤ法、またはＭＯＣＶＤ法などのＣＶＤ法や、ＡＬＤ法、スパッタリング法、蒸着法などにより形成する。該半導体膜をＭＯＣＶＤ法により形成すると、被形成面へのダメージを少なくすることができる。
【０１１５】
半導体膜の厚さは、３ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以上１００ｎｍ以下、さらに好ましくは３ｎｍ以上５０ｎｍ以下とする。本実施の形態では、半導体層２０８を形成するための半導体膜として、スパッタリング法により厚さ３０ｎｍの酸化物半導体膜を形成する。
【０１１６】
続いて、半導体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半導体膜の一部を選択的にエッチングすることで、半導体層２０８を形成する。レジストマスクの形成は、フォトリソグラフィ法、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。
【０１１７】
半導体膜のエッチングは、ドライエッチング法でもウエットエッチング法でもよく、両方を用いてもよい。半導体膜のエッチング終了後、レジストマスクを除去する（図３（Ｃ）参照。）。
【０１１８】
〔ソース電極、ドレイン電極等を形成する〕
次に、電極２１４、電極２１５、及び配線２１９を形成する（図３（Ｄ）参照。）。まず、絶縁層２０７及び半導体層２０８上に、電極２１４、電極２１５、及び配線２１９を形成するための導電膜を形成する。
【０１１９】
導電膜としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタングステンなどの金属、またはこれを主成分とする合金を単層構造または積層構造を用いることができる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、そのチタン膜または窒化チタン膜上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、そのモリブデン膜または窒化モリブデン膜上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造、タングステン膜上に銅膜を積層し、さらにその上にタングステン膜を形成する三層構造等がある。
【０１２０】
なお、インジウム錫酸化物、亜鉛酸化物、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、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含む導電性材料、窒化チタン、窒化タンタルなどの窒素を含む導電性材料を用いてもよい。また、前述した金属元素を含む材料と、酸素を含む導電性材料を組み合わせた積層構造とすることもできる。また、前述した金属元素を含む材料と、窒素を含む導電性材料を組み合わせた積層構造とすることもできる。また、前述した金属元素を含む材料、酸素を含む導電性材料、および窒素を含む導電性材料を組み合わせた積層構造とすることもできる。
【０１２１】
また、導電膜の厚さは、５ｎｍ以上５００ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。本実施の形態では、導電膜として厚さ３００ｎｍのタングステン膜を形成する。
【０１２２】
次に、レジストマスクを用いて、導電膜の一部を選択的にエッチングし、電極２１４、電極２１５、及び配線２１９（これと同じ層で形成される他の電極または配線を含む）を形成する。レジストマスクの形成は、フォトリソグラフィ法、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。
【０１２３】
導電膜のエッチングは、ドライエッチング法でもウエットエッチング法でもよく、両方を用いてもよい。なお、エッチング工程により、露出した半導体層２０８の一部が除去される場合がある。導電膜のエッチング終了後、レジストマスクを除去する。
【０１２４】
電極２１４及び電極２１５を設けることにより、トランジスタ２３２が形成される（図３（Ｄ）参照。）。
【０１２５】
〔絶縁層を形成する〕
次に、電極２１４、電極２１５、及び配線２１９上に、絶縁層２１０及び絶縁層２１１を形成する（図４（Ａ）参照。）。絶縁層２１０及び絶縁層２１１は、絶縁層２０５と同様の材料および方法で形成することができる。
【０１２６】
また、半導体層２０８に酸化物半導体を用いる場合は、少なくとも絶縁層２１０の半導体層２０８と接する領域に、酸素を含む絶縁層を用いることが好ましい。例えば、絶縁層２１０を複数層の積層とする場合、少なくとも半導体層２０８と接する層を酸化シリコンで形成すればよい。
【０１２７】
〔開口の形成〕
次に、レジストマスクを用いて、絶縁層２１０及び絶縁層２１１の一部を選択的にエッチングし、開口１２８を形成する（図４（Ａ）参照。）。この時、図示しない他の開口も同時に形成することができる。レジストマスクの形成は、フォトリソグラフィ法、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。
【０１２８】
絶縁層２１０及び絶縁層２１１のエッチングは、ドライエッチング法でもウエットエッチング法でもよく、両方を用いてもよい。
【０１２９】
開口１２８の形成により、電極２１５の一部が露出する。開口１２８の形成後、レジストマスクを除去する。
【０１３０】
〔平坦化膜を形成する〕
次に、絶縁層２１０上に絶縁層２１２を形成する（図４（Ｂ）参照。）。絶縁層２１２は、絶縁層２０５と同様の材料および方法で形成することができる。
【０１３１】
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、絶縁層２１２に平坦化処理を行ってもよい。平坦化処理として特に限定はないが、研磨処理（例えば、ＣＭＰ）、やドライエッチング処理により行うことができる。
【０１３２】
また、平坦化機能を有する絶縁材料を用いて絶縁層２１２を形成することで、研磨処理を省略することもできる。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層を複数積層させることで、絶縁層２１２を形成してもよい。
【０１３３】
また、開口１２８と重畳する領域の絶縁層２１２の一部を除去して、開口１２７を形成する。この時、図示しない他の開口部も同時に形成する。なお、開口１２７等は、絶縁層２１２上にフォトリソグラフィ工程によるレジストマスクの形成を行い、絶縁層２１２のレジストマスクに覆われていない領域をエッチングすることで形成できる。開口１２７を形成することにより、電極２１５の表面を露出させる（図４（Ｂ）参照。）。
【０１３４】
また、絶縁層２１２に感光性を有する材料を用いることで、レジストマスクを用いることなく開口１２７を形成することができる。本実施の形態では、感光性のポリイミド樹脂を用いて絶縁層２１２および開口１２７を形成する。
【０１３５】
〔陽極を形成する〕
次に、絶縁層２１１上に電極１１５を形成する（図４（Ｃ）参照。）。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と接する層を、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層とし、その層に接して反射率の高い層（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。
【０１３６】
なお、本実施の形態では、トップエミッション構造の表示装置について例示するが、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できる。
【０１３７】
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）の表示装置とする場合は、電極１１５に透光性を有する導電性材料を用いればよい。
【０１３８】
電極１１５は、絶縁層２１２上に電極１１５となる導電膜を形成し、該導電膜上にレジストマスクを形成し、該導電膜のレジストマスクに覆われていない領域をエッチングすることで形成できる。該導電膜のエッチングは、ドライエッチング法、ウエットエッチング法、または双方を組み合わせたエッチング法を用いることができる。レジストマスクの形成は、フォトリソグラフィ法、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。電極１１５の形成後、レジストマスクを除去する。
【０１３９】
〔隔壁を形成する〕
次に、隔壁１１４を形成する（図５（Ａ）参照。）。隔壁１１４は、隣接する画素の発光素子１２５が意図せず電気的に短絡し、誤発光することを防ぐために設ける。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、メタルマスクが電極１１５に接触しないようにする機能も有する。隔壁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。隔壁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。隔壁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。
【０１４０】
〔ＥＬ層を形成する〕
ＥＬ層１１７の構成については、実施の形態４で説明する。
【０１４１】
〔陰極を形成する〕
本実施の形態では電極１１８を陰極として用いるため、電極１１８を後述する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形成した層を緩衝層として形成し、その上にアルミニウムなどの金属材料、インジウム錫酸化物等の導電性を有する酸化物材料、または半導体材料を用いて形成してもよい。また、緩衝層として、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。
【０１４２】
また、電極１１８を介して、ＥＬ層１１７が発する光を取り出す場合には、電極１１８は、可視光に対し透光性を有することが好ましい。電極１１５、ＥＬ層１１７、電極１１８により、発光素子１２５が形成される（図５（Ｂ）参照。）。
【０１４３】
本実施の形態では、基板１０１上にトランジスタ２３２及び発光素子１２５を形成した基板を、素子基板１７１と呼ぶ。
【０１４４】
〔対向基板を形成する〕
まず、基板１０２上に剥離層１２３を形成する（図６（Ａ）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、剥離層１２３は、剥離層１１３と同様に形成することができる。基板１０２と剥離層１２３の間に絶縁層を設けてもよい。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上に形成する剥離層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。
【０１４５】
なお、剥離層１２３の形成後に、剥離層１２３の表面を、酸素を有する雰囲気または酸素を有するプラズマ雰囲気に曝すことが好ましい。剥離層１２３の表面を酸化することで、後の工程で行われる基板１０２の剥離を容易とすることができる。
【０１４６】
〔絶縁層１２９の形成〕
次に、剥離層１２３上に絶縁層１２９を形成する（図６（Ａ）参照。）。絶縁層１２９は、絶縁層２０５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、絶縁層１２９として、基板１０２側から、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。
【０１４７】
〔遮光層２６４の形成〕
次に、絶縁層１２９上に、遮光層２６４を形成するための層２７４を形成する（図６（Ｂ）参照）。遮光層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、後に形成する着色層２６６の端部と遮光層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。層２７４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。層２７４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。
【０１４８】
層２７４を金属材料、酸化物材料、または樹脂材料で形成する場合は、層２７４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、層２７４を所望の形状にエッチングして、遮光層２６４を形成することができる（図６（Ｃ）参照）。また、カーボンブラックを分散した高分子材料を用いると、インクジェット法により絶縁層１２９上に遮光層２６４を直接描画することができる。
【０１４９】
〔着色層２６６の形成〕
次に、絶縁層１２９上に、着色層２６６を形成する（図６（Ｄ）参照）。着色層は特定の波長域の光を透過する有色層である。例えば、赤色の波長域の光を透過する赤色（Ｒ）のカラーフィルタ、緑色の波長域の光を透過する緑色（Ｇ）のカラーフィルタ、青色の波長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。着色層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、着色層２６６の一部が遮光層２６４と重なるように設けることが好ましい。画素毎に着色層２６６の色を変えることで、カラー表示を行うことができる。
【０１５０】
〔オーバーコート層２６８の形成〕
次に、遮光層２６４および着色層２６６上にオーバーコート層２６８を形成する（図６（Ｅ）参照）。
【０１５１】
オーバーコート層２６８としては、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド等の有機絶縁層を用いることができる。オーバーコート層２６８を形成することによって、例えば、着色層２６６中に含まれる不純物等を発光素子１２５側に拡散することを抑制することができる。ただし、オーバーコート層２６８は、必ずしも設ける必要はなく、オーバーコート層２６８を形成しない構造としてもよい。
【０１５２】
また、オーバーコート層２６８として透光性を有する導電膜を用いてもよい。オーバーコート層２６８として透光性を有する導電膜を設けることで、発光素子１２５から発せられた光２３５を透過し、かつ、イオン化した不純物の透過を防ぐことができる。
【０１５３】
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。また、透光性を有する程度に薄く形成された金属膜を用いてもよい。
【０１５４】
以上の工程により対向基板１８１を形成することができる。ただし、着色層２６６が不要な場合は、対向基板１８１に着色層２６６などを設けない場合がある。
【０１５５】
〔素子基板１７１と対向基板１８１を貼り合せる〕
次に、素子基板１７１と対向基板１８１を、接着層１２０を介して貼り合せる。この時、素子基板１７１上の発光素子１２５と、対向基板１８１上の着色層２６６が向かい合うように配置する（図７（Ａ）参照）。
【０１５６】
〔基板１０１の剥離〕
次に、素子基板１７１が有する基板１０１を、剥離層１１３とともに絶縁層２２１から剥離する（図７（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、剥離層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層１３３と絶縁層２２１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。
【０１５７】
次に、端子電極２１６と重なる絶縁層２２１の一部を除去し、開口１３２ｂを形成する。開口１３２ｂにおいて、端子電極２１６の表面の一部が露出する。
【０１５８】
〔基板１１１の貼り合わせ〕
次に、接着層１１２を介して開口１３２ｂを有する基板１１１を絶縁層２２１に貼り合わせる（図８（Ｂ）参照）。この時、開口１３２ａと開口１３２ｂが重なるように貼り合せる。開口１３２ａと開口１３２ｂが重なることにより、開口１３２が形成される（図９（Ａ）参照）。また、開口１３２の内側において、端子電極２１６の表面が露出する。
【０１５９】
〔基板１０２の剥離〕
次に、対向基板１８１が有する基板１０２を、剥離層１２３とともに絶縁層１２９から剥離する（図９（Ａ）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、剥離層１２３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層１２３と絶縁層１２９の間にしみこむことにより、基板１０２を容易に剥離することができる。
【０１６０】
〔基板１２１の貼り合わせ〕
次に、接着層１２２を介して基板１２１を絶縁層１２９に貼り合わせる（図９（Ｂ）参照。）。このようにして表示装置１００を作製することができる（図１０（Ａ）参照。）。
【０１６１】
また、基板１１１または基板１２１のうち、光１５１が射出される側の基板の外側に、反射防止層、光拡散層、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層（以下、「機能層」ともいう。）を一種以上設けてもよい。反射防止層としては、例えば円偏光板などを用いることができる。機能層を設けることで、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。図１０（Ｂ）は、機能層１６１を有するトップエミッション構造の表示装置１００の断面図である。また、機能層１６１としてタッチセンサを設けてもよい。
【０１６２】
なお、本発明の一態様の表示装置１００は、１つの開口１３２内に端子電極２１６を複数設けてもよいし、端子電極２１６毎に開口１３２を設けてもよい。図１１（Ａ）は、端子電極２１６毎に開口１３２を設けた表示装置１００の斜視図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）にＢ１−Ｂ２の一点鎖線で示した部位の断面図である。
【０１６３】
また、基板１１１または基板１２１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１１１または基板１２１として、円偏光板を用いてもよい。また、例えば、基板１１１または基板１２１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１１１または基板１２１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１１１または基板１２１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。
【０１６４】
〔外部電極の形成〕
次に、開口１３２に表示装置１００に電力や信号を入力するための外部電極１２４を異方性導電接続層１３８を介して形成する（図１（Ｂ）参照。）。すなわち、異方性導電接続層１３８を介して外部電極１２４と端子電極２１６を電気的に接続する。このようにして、表示装置１００に電力や信号を入力することが可能となる。なお、外部電極１２４として、ＦＰＣを用いることができる。また、外部電極１２４として金属線を用いることもできる。該金属線と端子電極２１６の接続は、異方性導電接続層１３８を用いてもよいが、異方性導電接続層１３８を用いずに、ワイヤーボンディング法により行うことができる。また、該金属線と端子電極２１６の接続をハンダ付けで行ってもよい。
【０１６５】
表示領域１３１の背面に端子電極２１６を設けることにより、非矩形状の表示領域においても、その表示領域の形状を大きく逸脱することなく、且つ狭額縁化を実現することができる。また、表示装置１００の端部に端子電極２１６を設ける必要がなくなるため、表示装置１００の外形形状の設計自由度を高めることができる。
【０１６６】
例えば、図１２（Ａ）に示すように外形形状が非矩形である表示装置１００とすることができる。また、図１２（Ｂ）に示すように複数の曲線を組み合わせた外形形状を有する表示装置１００とすることができる。また、図１２（Ｃ）に示すように、組み込む構造物の形状に合わせた外形形状を有する表示装置１００とすることもできる。なお、図１２（Ｃ）に示す表示装置１００は、自動車の速度などの情報を表示する部位に合わせた外形形状を有しおり、表示領域１３１に速度計、エンジン回転数計、燃料計を表示している。なお、外部電極１２４は、表示領域１３１の背面の複数個所に設けてもよい。
【０１６７】
〔カラー表示を実現するための画素構成例〕
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１３を用いて説明しておく。図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）、図１４（Ａ）、および図１４（Ｂ）は、図１２（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。例えば、図１３（Ａ）に示すように、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として用いる。３つの画素１３０それぞれに対応する着色層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１３（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、着色層２６６の色は、赤、緑、青、以外であってもよく、例えば、着色層２６６に黄、シアン、マゼンダなどを用いてもよい。
【０１６８】
また、図１３（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層２６６を、赤、緑、青、黄としてもよい。なお、図１３（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。
【０１６９】
また、４つの画素１３０それぞれに対応する着色層２６６を、赤、緑、青、白としてもよい（図１３（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。なお、白の光を発する画素１３０Ｗを設ける場合は、画素１３０Ｗに対応する着色層２６６は設けなくてもよい。画素１３０Ｗに対応する着色層２６６を設けないことで、着色層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。また、表示装置の消費電力を低減することができる。一方で、画素１３０Ｗに対応する白の着色層２６６を設けることにより、白色光の色温度を制御することができる。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。
【０１７０】
また、４つの画素１３０をまとめて一つの画素１４０を構成する場合は、図１４（Ｂ）に示すように、４つの画素１３０をマトリクス状に配置してもよい。また、４つの画素１３０をまとめて一つの画素１４０を構成する場合は、画素１３０Ｙや画素１３０Ｗに代えてシアン、マゼンダなどの光を発する画素を用いてもよい。また、画素１４０内に、同じ色を発する画素１３０を複数設けてもよい。
【０１７１】
なお、画素１４０に含まれる画素１３０それぞれ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、ストライプ配列やマトリクス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。ペンタイル配列に適用した場合の一例を、図１４（Ａ）に示す。
【０１７２】
また、例えば、画素１４０を１９２０×１０８０のマトリクス状に配置すると、いわゆるフルハイビジョン（「２Ｋ解像度」、「２Ｋ１Ｋ」、「２Ｋ」などとも言われる。）の解像度で表示可能な表示装置を実現することができる。また、例えば、画素１４０を３８４０×２１６０（または、４０９６×２１６０など）のマトリクス状に配置すると、いわゆるウルトラハイビジョン（「４Ｋ解像度」、「４Ｋ２Ｋ」、「４Ｋ」、「４Ｋ  ＵＨＤ」、「４Ｋ  ＵＨＤＴＶ」、「ＱＦＨＤ」、「４ＫウルトラＨＤ」などとも言われる。）の解像度で表示可能な表示装置を実現することができる。また、例えば、画素１４０を７６８０×４３２０（または、８１９２×４３２０など）のマトリクス状に配置すると、いわゆるスーパーハイビジョン（「８Ｋ解像度」、「８Ｋ４Ｋ」、「８Ｋ」、「８Ｋ  ＵＨＤ」、「８Ｋ  ＵＨＤＴＶ」などとも言われる。）の解像度で表示可能な表示装置を実現することができる。画素数を増やすことで、１６Ｋや３２Ｋの解像度で表示可能な表示装置を実現することも可能である。
【０１７３】
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。
【０１７４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、表示装置１００のより具体的な構成例について、図１５を用いて説明する。図１５（Ａ）は、表示装置１００の構成例を説明するためのブロック図である。
【０１７５】
図１５（Ａ）では、表示領域２３１、駆動回路１４２ａ、駆動回路１４２ｂ、および駆動回路１３３を示している。図１５（Ａ）に示す表示領域２３１は、表示装置１００の表示領域１３１に相当する。駆動回路１４２ａ、駆動回路１４２ｂ、および駆動回路１３３は、表示装置１００内部に設けてもよいし、外部に設けてもよい。なお、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または周辺駆動回路という場合がある。
【０１７６】
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できる。また、駆動回路１３３は、例えば信号線駆動回路として機能できる。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。
【０１７７】
また、図１５（Ａ）に例示する表示装置１００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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
図１５（Ｂ）および図１５（Ｃ）は、図１５（Ａ）に示す表示装置の画素回路１３４に用いることができる回路構成例を示している。
【０１８０】
〔発光表示装置用画素回路の一例〕
また、図１５（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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。高電位側の電源電位を高電源電位（「ＶＤＤ」ともいう）といい、低電位側の電源電位を低電源電位（「ＶＳＳ」ともいう）という。また、接地電位を高電源電位または低電源電位として用いることもできる。例えば高電源電位が接地電位の場合には、低電源電位は接地電位より低い電位であり、低電源電位が接地電位の場合には、高電源電位は接地電位より高い電位である。
【０１９０】
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。
【０１９１】
図１５（Ｂ）の画素回路１３４を有する表示装置では、駆動回路１４２ａ、および／または駆動回路１４２ｂにより各行の画素回路１３４を順次選択し、トランジスタ４３１、およびトランジスタ４３４をオン状態にしてデータ信号をノード４３５に書き込む。
【０１９２】
ノード４３５にデータが書き込まれた画素回路１３４は、トランジスタ４３１、およびトランジスタ４３４がオフ状態になることで保持状態になる。さらに、ノード４３５に書き込まれたデータの電位に応じてトランジスタ２３２のソース電極とドレイン電極の間に流れる電流量が制御され、発光素子１２５は、流れる電流量に応じた輝度で発光する。これを行毎に順次行うことにより、画像を表示できる。
【０１９３】
〔液晶表示装置用画素回路の一例〕
図１５（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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
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、かつ視野角依存性が小さい。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
例えば、図１５（Ｃ）の画素回路１３４を有する表示装置では、駆動回路１４２ａ、および／または駆動回路１４２ｂにより各行の画素回路１３４を順次選択し、トランジスタ４３１をオン状態にしてノード４３６にデータ信号を書き込む。
【０２００】
ノード４３６にデータ信号が書き込まれた画素回路１３４は、トランジスタ４３１がオフ状態になることで保持状態になる。これを行毎に順次行うことにより、表示領域２３１に画像を表示できる。
【０２０１】
〔表示素子〕
本発明の一態様の表示装置は、様々な形態を用いること、または様々な表示素子を有することが出来る。表示素子の一例としては、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子（有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子、または、有機物及び無機物を含むＥＬ素子）、ＬＥＤ（白色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤなど）、トランジスタ（電流に応じて発光するトランジスタ）、電子放出素子、液晶素子、電子インク、電気泳動素子、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）を用いた表示素子、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、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、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。また、表示素子として量子ドットを用いてもよい。
【０２０２】
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。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）、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。表示装置はプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）であってもよい。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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ＧａＮ半導体層は、スパッタ法で成膜することも可能である。
【０２０５】
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。
【０２０６】
（実施の形態３）
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、図面を用いて説明する。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。
【０２０７】
本発明の一態様の表示装置１００は、ボトムゲート型のトランジスタや、トップゲート型トランジスタなどの様々な形態のトランジスタを用いて作製することができる。よって、既存の製造ラインに合わせて、使用する半導体層の材料やトランジスタ構造を容易に置き換えることができる。
【０２０８】
〔ボトムゲート型トランジスタ〕
図１６（Ａ１）は、ボトムゲート型のトランジスタの一種であるチャネル保護型のトランジスタ４１０の断面図である。図１６（Ａ１）において、トランジスタ４１０は基板２７１上に形成されている。また、トランジスタ４１０は、基板２７１上に絶縁層２７２を介して電極２４６を有する。また、電極２４６上に絶縁層２２６を介して半導体層２４２を有する。電極２４６はゲート電極として機能できる。絶縁層２２６はゲート絶縁層として機能できる。
【０２０９】
また、半導体層２４２のチャネル形成領域上に絶縁層２４１を有する。また、半導体層２４２の一部と接して、絶縁層２２６上に電極２４４ａおよび電極２４４ｂを有する。電極２４４ａは、ソース電極またはドレイン電極の一方として機能できる。電極２４４ｂは、ソース電極またはドレイン電極の他方として機能できる。電極２４４ａの一部、および電極２４４ｂの一部は、絶縁層２４１上に形成される。
【０２１０】
絶縁層２４１は、チャネル保護層として機能できる。チャネル形成領域上に絶縁層２４１を設けることで、電極２４４ａおよび電極２４４ｂの形成時に生じる半導体層２４２の露出を防ぐことができる。よって、電極２４４ａおよび電極２４４ｂの形成時に、半導体層２４２のチャネル形成領域がエッチングされること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。
【０２１１】
また、トランジスタ４１０は、電極２４４ａ、電極２４４ｂおよび絶縁層２４１上に絶縁層２２８を有し、絶縁層２２８の上に絶縁層２２９を有する。
【０２１２】
例えば、絶縁層２７２は、絶縁層２２２や絶縁層２０５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。なお、絶縁層２７２は複数の絶縁層の積層であってもよい。また、例えば、半導体層２４２は、半導体層２０８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。なお、半導体層２４２は複数の半導体層の積層であってもよい。また、例えば、電極２４６は、電極２０６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。なお、電極２４６は複数の導電層の積層であってもよい。また、例えば、絶縁層２２６は、絶縁層２０７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。なお、絶縁層２２６は複数の絶縁層の積層であってもよい。また、例えば、電極２４４ａおよび電極２４４ｂは、電極２１４または電極２１５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。なお、電極２４４ａおよび電極２４４ｂは複数の導電層の積層であってもよい。また、例えば、絶縁層２４１は、絶縁層２２６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。なお、絶縁層２４１は複数の絶縁層の積層であってもよい。また、例えば、絶縁層２２８は、絶縁層２１０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。なお、絶縁層２２８は複数の絶縁層の積層であってもよい。また、例えば、絶縁層２２９は、絶縁層２１１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。なお、絶縁層２２９は複数の絶縁層の積層であってもよい。
【０２１３】
本実施の形態で開示するトランジスタを構成する電極、半導体層、絶縁層などは、他の実施の形態に開示した材料および方法を用いて形成することができる。
【０２１４】
半導体層２４２に酸化物半導体を用いる場合、電極２４４ａおよび電極２４４ｂの、少なくとも半導体層２４２と接する部分に、半導体層２４２の一部から酸素を奪い、酸素欠損を生じさせることが可能な材料を用いることが好ましい。半導体層２４２中の酸素欠損が生じた領域はキャリア濃度が増加し、当該領域はｎ型化し、ｎ型領域（ｎ＋層）となる。したがって、当該領域はソース領域またはドレイン領域として機能することができる。半導体層２４２に酸化物半導体を用いる場合、半導体層２４２から酸素を奪い、酸素欠損を生じさせることが可能な材料の一例として、タングステン、チタン等を挙げることができる。
【０２１５】
半導体層２４２にソース領域およびドレイン領域が形成されることにより、電極２４４ａおよび電極２４４ｂと半導体層２４２の接触抵抗を低減することができる。よって、電界効果移動度や、しきい値電圧などの、トランジスタの電気特性を良好なものとすることができる。
【０２１６】
半導体層２４２にシリコンなどの半導体を用いる場合は、半導体層２４２と電極２４４ａの間、および半導体層２４２と電極２４４ｂの間に、ｎ型半導体またはｐ型半導体として機能する層を設けることが好ましい。ｎ型半導体またはｐ型半導体として機能する層は、トランジスタのソース領域またはドレイン領域として機能することができる。
【０２１７】
絶縁層２２９は、外部からのトランジスタへの不純物の拡散を防ぐ、または低減する機能を有する材料を用いて形成することが好ましい。なお、必要に応じて絶縁層２２９を省略することもできる。
【０２１８】
なお、半導体層２４２に酸化物半導体を用いる場合、絶縁層２２９の形成前または形成後、もしくは絶縁層２２９の形成前後に加熱処理を行ってもよい。加熱処理を行うことで、絶縁層２２９や他の絶縁層中に含まれる酸素を半導体層２４２中に拡散させ、半導体層２４２中の酸素欠損を補填することができる。または、絶縁層２２９を加熱しながら成膜することで、半導体層２４２中の酸素欠損を補填することができる。
【０２１９】
なお、一般に、ＣＶＤ法は、プラズマを利用するプラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ：Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＣＶＤ）法、熱を利用する熱ＣＶＤ（ＴＣＶＤ：Ｔｈｅｒｍａｌ  ＣＶＤ）法などに分類できる。さらに用いる原料ガスによって金属ＣＶＤ（ＭＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ  ＣＶＤ）法、有機金属ＣＶＤ（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  ＣＶＤ）法などに分類できる。
【０２２０】
また、一般に、蒸着法は、抵抗加熱蒸着法、電子線蒸着法、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）法、ＰＬＤ（Ｐｕｌｓｅｄ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＩＡＤ（Ｉｏｎ  ｂｅａｍ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などに分類できる。
【０２２１】
プラズマＣＶＤ法は、比較的低温で高品質の膜が得られる。また、ＭＯＣＶＤ法や蒸着法などの、成膜時にプラズマを用いない成膜方法を用いると、被形成面にダメージが生じにくく、また、欠陥の少ない膜が得られる。
【０２２２】
また、一般に、スパッタリング法は、ＤＣスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、ＲＦスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）スパッタリング法、対向ターゲットスパッタリング法などに分類できる。
【０２２３】
対向ターゲットスパッタリング法では、プラズマがターゲット間に閉じこめられるため、基板へのプラズマダメージを低減することができる。また、ターゲットの傾きによっては、スパッタリング粒子の基板への入射角度を浅くすることができるため、段差被覆性を高めることができる。
【０２２４】
図１６（Ａ２）に示すトランジスタ４１１は、絶縁層２２９上にバックゲート電極として機能できる電極２２３を有する点が、トランジスタ４１０と異なる。電極２２３は、電極２４６と同様の材料および方法で形成することができる。
【０２２５】
一般に、バックゲート電極は導電層で形成され、ゲート電極とバックゲート電極で半導体層のチャネル形成領域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、接地電位（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連動させず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。
【０２２６】
電極２４６および電極２２３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、絶縁層２２６、絶縁層２２９、絶縁層２２８、および絶縁層２２９は、それぞれがゲート絶縁層として機能することができる。なお、電極２２３は、絶縁層２２８と絶縁層２２９の間に設けてもよい。
【０２２７】
なお、電極２４６または電極２２３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。例えば、トランジスタ４１１において、電極２２３を「ゲート電極」と言う場合、電極２４６を「バックゲート電極」と言う。また、電極２２３を「ゲート電極」として用いる場合は、トランジスタ４１１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２４６および電極２２３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。
【０２２８】
半導体層２４２を挟んで電極２４６および電極２２３を設けることで、更には、電極２４６および電極２２３を同電位とすることで、半導体層２４２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４１１のオン電流が大きくなると共に、電界効果移動度が高くなる。
【０２２９】
したがって、トランジスタ４１１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４１１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。
【０２３０】
また、ゲート電極とバックゲート電極は導電層で形成されるため、トランジスタの外部で生じる電界が、チャネルが形成される半導体層に作用しないようにする機能（特に静電気などに対する電界遮蔽機能）を有する。なお、バックゲート電極を半導体層よりも大きく形成し、バックゲート電極で半導体層を覆うことで、電界遮蔽機能を高めることができる。
【０２３１】
また、電極２４６および電極２２３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、絶縁層２７２側もしくは電極２２３上方に生じる荷電粒子等の電荷が半導体層２４２のチャネル形成領域に影響しない。この結果、ストレス試験（例えば、ゲートに負の電荷を印加する−ＧＢＴ（Ｇａｔｅ  Ｂｉａｓ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）ストレス試験）による劣化が抑制される。また、ドレイン電圧の大きさにより、オン電流が流れ始めるゲート電圧（立ち上がり電圧）が変化する現象を軽減することができる。なお、この効果は、電極２４６および電極２２３が、同電位、または異なる電位の場合において生じる。
【０２３２】
なお、ＢＴストレス試験は加速試験の一種であり、長期間の使用によって起こるトランジスタの特性変化（経年変化）を短時間で評価することができる。特に、ＢＴストレス試験前後におけるトランジスタのしきい値電圧の変動量は、信頼性を調べるための重要な指標となる。しきい値電圧の変動量が少ないほど、信頼性が高いトランジスタであるといえる。
【０２３３】
また、電極２４６および電極２２３を有し、且つ電極２４６および電極２２３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。
【０２３４】
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。
【０２３５】
また、バックゲート電極を、遮光性を有する導電膜で形成することで、バックゲート電極側から半導体層に光が入射することを防ぐことができる。よって、半導体層の光劣化を防ぎ、トランジスタのしきい値電圧がシフトするなどの電気特性の劣化を防ぐことができる。
【０２３６】
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。
【０２３７】
図１６（Ｂ１）に、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４２０の断面図を示す。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、絶縁層２４１が半導体層２４２を覆っている点が異なる。また、半導体層２４２と重なる絶縁層２４１の一部を選択的に除去して形成した開口部において、半導体層２４２と電極２４４ａが電気的に接続している。また、半導体層２４２と重なる絶縁層２４１の一部を選択的に除去して形成した他の開口部において、半導体層２４２と電極２４４ｂが電気的に接続している。絶縁層２４１の、チャネル形成領域と重なる領域は、チャネル保護層として機能できる。
【０２３８】
図１６（Ｂ２）に示すトランジスタ４２１は、絶縁層２２９上にバックゲート電極として機能できる電極２２３を有する点が、トランジスタ４２０と異なる。
【０２３９】
絶縁層２４１を設けることで、電極２４４ａおよび電極２４４ｂの形成時に生じる半導体層２４２の露出を防ぐことができる。よって、電極２４４ａおよび電極２４４ｂの形成時に半導体層２４２の薄膜化を防ぐことができる。
【０２４０】
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２４４ａと電極２４６の間の距離と、電極２４４ｂと電極２４６の間の距離が長くなる。よって、電極２４４ａと電極２４６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２４４ｂと電極２４６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。
【０２４１】
図１６（Ｃ１）に示すトランジスタ４２５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ング型のトランジスタである。トランジスタ４２５は、絶縁層２４１を用いずに電極２４４ａおよび電極２４４ｂを形成する。このため、電極２４４ａおよび電極２４４ｂの形成時に露出する半導体層２４２の一部がエッチングされる場合がある。一方、絶縁層２４１を設けないため、トランジスタの生産性を高めることができる。
【０２４２】
図１６（Ｃ２）に示すトランジスタ４２５は、絶縁層２２９上にバックゲート電極として機能できる電極２２３を有する点が、トランジスタ４２０と異なる。
【０２４３】
〔トップゲート型トランジスタ〕
図１７（Ａ１）に、トップゲート型のトランジスタの一種であるトランジスタ４３０の断面図を示す。トランジスタ４３０は、絶縁層２７２の上に半導体層２４２を有し、半導体層２４２および絶縁層２７２上に、半導体層２４２の一部に接する電極２４４ａ、および半導体層２４２の一部に接する電極２４４ｂを有し、半導体層２４２、電極２４４ａ、および電極２４４ｂ上に絶縁層２２６を有し、絶縁層２２６上に電極２４６を有する。
【０２４４】
トランジスタ４３０は、電極２４６および電極２４４ａ、並びに、電極２４６および電極２４４ｂが重ならないため、電極２４６および電極２４４ａの間に生じる寄生容量、並びに、電極２４６および電極２４４ｂ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２４６を形成した後に、電極２４６をマスクとして用いて不純物２５５を半導体層２４２に導入することで、半導体層２４２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（図１７（Ａ３）参照）。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。
【０２４５】
なお、不純物２５５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。
【０２４６】
不純物２５５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、半導体層２４２に酸化物半導体を用いる場合は、不純物２５５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。
【０２４７】
図１７（Ａ２）に示すトランジスタ４３１は、電極２２３および絶縁層２２７を有する点がトランジスタ４３０と異なる。トランジスタ４３１は、絶縁層２７２の上に形成された電極２２３を有し、電極２２３上に形成された絶縁層２２７を有する。電極２２３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、絶縁層２２７は、ゲート絶縁層として機能することができる。絶縁層２２７は、絶縁層２２６と同様の材料および方法により形成することができる。
【０２４８】
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。
【０２４９】
図１７（Ｂ１）に例示するトランジスタ４４０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４４０は、電極２４４ａおよび電極２４４ｂを形成した後に半導体層２４２を形成する点が、トランジスタ４３０と異なる。また、図１７（Ｂ２）に例示するトランジスタ４４１は、電極２２３および絶縁層２２７を有する点が、トランジスタ４４０と異なる。トランジスタ４４０およびトランジスタ４４１において、半導体層２４２の一部は電極２４４ａ上に形成され、半導体層２４２の他の一部は電極２４４ｂ上に形成される。
【０２５０】
トランジスタ４１１と同様に、トランジスタ４４１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４４１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。
【０２５１】
図１８（Ａ１）に例示するトランジスタ４４２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４４２は、絶縁層２２９を形成した後に電極２４４ａおよび電極２４４ｂを形成する点がトランジスタ４３０やトランジスタ４４０と異なる。電極２４４ａおよび電極２４４ｂは、絶縁層２２８および絶縁層２２９に形成した開口部において半導体層２４２と電気的に接続する。
【０２５２】
また、電極２４６と重ならない絶縁層２２６の一部を除去し、電極２４６と残りの絶縁層２２６をマスクとして用いて不純物２５５を半導体層２４２に導入することで、半導体層２４２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（図１８（Ａ３）参照）。トランジスタ４４２は、絶縁層２２６が電極２４６の端部を越えて延伸する領域を有する。不純物２５５を半導体層２４２に導入する際に、半導体層２４２の絶縁層２２６を介して不純物２５５が導入された領域の不純物濃度は、絶縁層２２６を介さずに不純物２５５が導入された領域よりも小さくなる。よって、電極２４６に隣接する半導体層２４２の領域にＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）領域が形成される。
【０２５３】
図１８（Ａ２）に示すトランジスタ４４３は、電極２２３を有する点がトランジスタ４４２と異なる。トランジスタ４４３は、基板２７１の上に形成された電極２２３を有し、絶縁層２７２を介して半導体層２４２と重なる。電極２２３は、バックゲート電極として機能することができる。
【０２５４】
また、図１８（Ｂ１）に示すトランジスタ４４４および図１８（Ｂ２）に示すトランジスタ４４５のように、電極２４６と重ならない領域の絶縁層２２６を全て除去してもよい。また、図１８（Ｃ１）に示すトランジスタ４４６および図１８（Ｃ２）に示すトランジスタ４４７のように、絶縁層２２６を残してもよい。
【０２５５】
トランジスタ４４２乃至トランジスタ４４７も、電極２４６を形成した後に、電極２４６をマスクとして用いて不純物２５５を半導体層２４２に導入することで、半導体層２４２中に自己整合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。また、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。
【０２５６】
〔ｓ−ｃｈａｎｎｅｌ型トランジスタ〕
図１９に、半導体層２４２として酸化物半導体を用いたトランジスタ構造の一例を示す。図１９に例示するトランジスタ４５０は、半導体層２４２ａの上に半導体層２４２ｂが形成され、半導体層２４２ｂの上面、半導体層２４２ｂの側面、及び半導体層２４２ａの側面が半導体層２４２ｃに覆われた構造を有する。図１９（Ａ）はトランジスタ４５０の上面図である。図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）中のＸ１−Ｘ２の一点鎖線で示した部位の断面図（チャネル長方向の断面図）である。図１９（Ｃ）は、図１９（Ａ）中のＹ１−Ｙ２の一点鎖線で示した部位の断面図（チャネル幅方向の断面図）である。
【０２５７】
また、トランジスタ４５０は、ゲート電極として機能する電極２４３を有する。電極２４３は、電極２４６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、電極２４３を２層の導電層の積層としている。
【０２５８】
半導体層２４２ａ、半導体層２４２ｂ、および半導体層２４２ｃは、ＩｎもしくはＧａの一方、または両方を含む材料で形成する。代表的には、Ｉｎ−Ｇａ酸化物（ＩｎとＧａを含む酸化物）、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物（ＩｎとＺｎを含む酸化物）、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（Ｉｎと、元素Ｍと、Ｚｎを含む酸化物。元素Ｍは、Ａｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、ＮｄまたはＨｆから選ばれた１種類以上の元素で、Ｉｎよりも酸素との結合力が強い金属元素である。）がある。
【０２５９】
半導体層２４２ａおよび半導体層２４２ｃは、半導体層２４２ｂを構成する金属元素のうち、１種類以上の同じ金属元素を含む材料により形成されることが好ましい。このような材料を用いると、半導体層２４２ａおよび半導体層２４２ｂとの界面、ならびに半導体層２４２ｃおよび半導体層２４２ｂとの界面に界面準位を生じにくくすることができる。よって、界面におけるキャリアの散乱や捕獲が生じにくく、トランジスタの電界効果移動度を向上させることが可能となる。また、トランジスタのしきい値電圧のばらつきを低減することが可能となる。よって、良好な電気特性を有する半導体装置を実現することが可能となる。
【０２６０】
半導体層２４２ａおよび半導体層２４２ｃの厚さは、３ｎｍ以上１００ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以上５０ｎｍ以下とする。また、半導体層２４２ｂの厚さは、３ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以上１００ｎｍ以下、さらに好ましくは３ｎｍ以上５０ｎｍ以下とする。
【０２６１】
また、半導体層２４２ｂがＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物であり、半導体層２４２ａおよび半導体層２４２ｃもＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物であるとき、半導体層２４２ａおよび半導体層２４２ｃをＩｎ：Ｍ：Ｚｎ＝ｘ１：ｙ１：ｚ１［原子数比］、半導体層２４２ｂをＩｎ：Ｍ：Ｚｎ＝ｘ２：ｙ２：ｚ２［原子数比］とすると、ｙ１／ｘ１がｙ２／ｘ２よりも大きくなるように半導体層２４２ａ、半導体層２４２ｃ、および半導体層２４２ｂを選択することができる。好ましくは、ｙ１／ｘ１がｙ２／ｘ２よりも１．５倍以上大きくなるように半導体層２４２ａ、半導体層２４２ｃ、および半導体層２４２ｂを選択する。さらに好ましくは、ｙ１／ｘ１がｙ２／ｘ２よりも２倍以上大きくなるように半導体層２４２ａ、半導体層２４２ｃ、および半導体層２４２ｂを選択する。より好ましくは、ｙ１／ｘ１がｙ２／ｘ２よりも３倍以上大きくなるように半導体層２４２ａ、半導体層２４２ｃおよび半導体層２４２ｂを選択する。ｙ１がｘ１以上であるとトランジスタに安定した電気特性を付与できるため好ましい。ただし、ｙ１がｘ１の３倍以上になると、トランジスタの電界効果移動度が低下してしまうため、ｙ１はｘ１の３倍未満であると好ましい。半導体層２４２ａおよび半導体層２４２ｃを上記構成とすることにより、半導体層２４２ａおよび半導体層２４２ｃを、半導体層２４２ｂよりも酸素欠損が生じにくい層とすることができる。
【０２６２】
なお、半導体層２４２ａおよび半導体層２４２ｃがＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物であるとき、ＺｎおよびＯを除いてのＩｎと元素Ｍの含有率は、好ましくはＩｎが５０ａｔｏｍｉｃ％未満、元素Ｍが５０ａｔｏｍｉｃ％以上、さらに好ましくはＩｎが２５ａｔｏｍｉｃ％未満、元素Ｍが７５ａｔｏｍｉｃ％以上とする。また、半導体層２４２ｂがＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物であるとき、ＺｎおよびＯを除いてのＩｎと元素Ｍの含有率は好ましくはＩｎが２５ａｔｏｍｉｃ％以上、元素Ｍが７５ａｔｏｍｉｃ％未満、さらに好ましくはＩｎが３４ａｔｏｍｉｃ％以上、元素Ｍが６６ａｔｏｍｉｃ％未満とする。
【０２６３】
例えば、ＩｎまたはＧａを含む半導体層２４２ａ、およびＩｎまたはＧａを含む半導体層２４２ｃとしてＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：２、１：３：４、１：３：６、１：６：４、または１：９：６などの原子数比のターゲットを用いて形成したＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物や、Ｉｎ：Ｇａ＝１：９などの原子数比のターゲットを用いて形成したＩｎ−Ｇａ酸化物や、酸化ガリウムなどを用いることができる。また、半導体層２４２ｂとしてＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝３：１：２、１：１：１、５：５：６、または４：２：４．１などの原子数比のターゲットを用いて形成したＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を用いることができる。なお、半導体層２４２ａ、半導体層２４２ｂ、および半導体層２４２ｃの原子数比はそれぞれ、誤差として上記の原子数比のプラスマイナス２０％の変動を含む。
【０２６４】
半導体層２４２ｂを用いたトランジスタに安定した電気特性を付与するためには、半導体層２４２ｂ中の不純物および酸素欠損を低減して高純度真性化し、半導体層２４２ｂを真性または実質的に真性と見なせる酸化物半導体層とすることが好ましい。また、少なくとも半導体層２４２ｂ中のチャネル形成領域が真性または実質的に真性と見なせる半導体層とすることが好ましい。
【０２６５】
なお、実質的に真性と見なせる酸化物半導体層とは、酸化物半導体層中のキャリア密度が、８×１０１１個／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１１／ｃｍ３未満、さらに好ましくは１×１０１０個／ｃｍ３未満であり、１×１０−９個／ｃｍ３以上である酸化物半導体層をいう。
【０２６６】
図２０に、半導体層２４２として酸化物半導体を用いたトランジスタ構造の一例を示す。図２０に例示するトランジスタ４２２は、半導体層２４２ａの上に半導体層２４２ｂが形成されている。トランジスタ４２２は、バックゲート電極を有するボトムゲート型のトランジスタの一種である。図２０（Ａ）はトランジスタ４２２の上面図である。図２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）中のＸ１−Ｘ２の一点鎖線で示した部位の断面図（チャネル長方向の断面図）である。図２０（Ｃ）は、図２０（Ａ）中のＹ１−Ｙ２の一点鎖線で示した部位の断面図（チャネル幅方向の断面図）である。
【０２６７】
絶縁層２２９上に設けられた電極２２３は、絶縁層２２６、絶縁層２２８、および絶縁層２２９に設けられた開口２４７ａおよび開口２４７ｂにおいて、電極２４６と電気的に接続されている。よって、電極２２３と電極２４６には、同じ電位が供給される。また、開口２４７ａおよび開口２４７ｂは、どちらか一方を設けなくてもよい。また、開口２４７ａおよび開口２４７ｂの両方を設けなくてもよい。開口２４７ａおよび開口２４７ｂの両方を設けない場合は、電極２２３と電極２４６に異なる電位を供給することができる。
【０２６８】
［酸化物半導体のエネルギーバンド構造］
ここで、半導体層２４２ａ、半導体層２４２ｂ、および半導体層２４２ｃの積層により構成される半導体層２４２の機能およびその効果について、図２４（Ａ）および図２４（Ｂ）に示すエネルギーバンド構造図を用いて説明する。図２４（Ａ）は、図１９（Ｂ）にＤ１−Ｄ２の一点鎖線で示す部位のエネルギーバンド構造図である。図２４（Ａ）は、トランジスタ４５０のチャネル形成領域のエネルギーバンド構造を示している。
【０２６９】
図２４（Ａ）中、Ｅｃ３８２、Ｅｃ３８３ａ、Ｅｃ３８３ｂ、Ｅｃ３８３ｃ、Ｅｃ３８６は、それぞれ、絶縁層２７２、半導体層２４２ａ、半導体層２４２ｂ、半導体層２４２ｃ、絶縁層２２６の伝導帯下端のエネルギーを示している。
【０２７０】
ここで、真空準位と伝導帯下端のエネルギーとの差（「電子親和力」ともいう。）は、真空準位と価電子帯上端のエネルギーとの差（イオン化ポテンシャルともいう。）からエネルギーギャップを引いた値となる。なお、エネルギーギャップは、分光エリプソメータ（例えば、ＨＯＲＩＢＡ  ＪＯＢＩＮ  ＹＶＯＮ社  ＵＴ−３００）を用いて測定できる。また、真空準位と価電子帯上端のエネルギー差は、紫外線光電子分光分析（ＵＰＳ：Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）装置（例えば、ＰＨＩ社  ＶｅｒｓａＰｒｏｂｅ）を用いて測定できる。
【０２７１】
なお、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：２のターゲットを用いて形成したＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物のエネルギーギャップは約３．５ｅＶ、電子親和力は約４．５ｅＶである。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：４のターゲットを用いて形成したＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物のエネルギーギャップは約３．４ｅＶ、電子親和力は約４．５ｅＶである。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：６のターゲットを用いて形成したＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物のエネルギーギャップは約３．３ｅＶ、電子親和力は約４．５ｅＶである。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：６：２のターゲットを用いて形成したＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物のエネルギーギャップは約３．９ｅＶ、電子親和力は約４．３ｅＶである。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：６：８のターゲットを用いて形成したＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物のエネルギーギャップは約３．５ｅＶ、電子親和力は約４．４ｅＶである。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：６：１０のターゲットを用いて形成したＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物のエネルギーギャップは約３．５ｅＶ、電子親和力は約４．５ｅＶである。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１のターゲットを用いて形成したＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物のエネルギーギャップは約３．２ｅＶ、電子親和力は約４．７ｅＶである。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝３：１：２のターゲットを用いて形成したＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物のエネルギーギャップは約２．８ｅＶ、電子親和力は約５．０ｅＶである。
【０２７２】
絶縁層２７２と絶縁層２２６は絶縁物であるため、Ｅｃ３８２とＥｃ３８６は、Ｅｃ３８３ａ、Ｅｃ３８３ｂ、およびＥｃ３８３ｃよりも真空準位に近い（電子親和力が小さい）。
【０２７３】
また、Ｅｃ３８３ａは、Ｅｃ３８３ｂよりも真空準位に近い。具体的には、Ｅｃ３８３ａは、Ｅｃ３８３ｂよりも０．０５ｅＶ以上、０．０７ｅＶ以上、０．１ｅＶ以上または０．１５ｅＶ以上、かつ２ｅＶ以下、１ｅＶ以下、０．５ｅＶ以下または０．４ｅＶ以下真空準位に近いことが好ましい。
【０２７４】
また、Ｅｃ３８３ｃは、Ｅｃ３８３ｂよりも真空準位に近い。具体的には、Ｅｃ３８３ｃは、Ｅｃ３８３ｂよりも０．０５ｅＶ以上、０．０７ｅＶ以上、０．１ｅＶ以上または０．１５ｅＶ以上、かつ２ｅＶ以下、１ｅＶ以下、０．５ｅＶ以下または０．４ｅＶ以下真空準位に近いことが好ましい。
【０２７５】
また、半導体層２４２ａと半導体層２４２ｂとの界面近傍、および、半導体層２４２ｂと半導体層２４２ｃとの界面近傍では、混合領域が形成されるため、伝導帯下端のエネルギーは連続的に変化する。即ち、これらの界面において、準位は存在しないか、ほとんどない。
【０２７６】
従って、当該エネルギーバンド構造を有する積層構造において、電子は半導体層２４２ｂを主として移動することになる。そのため、半導体層２４２ａと絶縁層２７２との界面、または、半導体層２４２ｃと絶縁層２２６との界面に準位が存在したとしても、当該準位は電子の移動にほとんど影響しない。また、半導体層２４２ａと半導体層２４２ｂとの界面、および半導体層２４２ｃと半導体層２４２ｂとの界面に準位が存在しないか、ほとんどないため、当該領域において電子の移動を阻害することもない。従って、上記酸化物半導体の積層構造を有するトランジスタは、高い電界効果移動度を実現することができる。
【０２７７】
なお、図２４（Ａ）に示すように、半導体層２４２ａと絶縁層２７２の界面、および半導体層２４２ｃと絶縁層２２６の界面近傍には、不純物や欠陥に起因したトラップ準位３９０が形成され得るものの、半導体層２４２ａ、および半導体層２４２ｃがあることにより、半導体層２４２ｂと当該トラップ準位とを遠ざけることができる。
【０２７８】
特に、本実施の形態に例示するトランジスタは、半導体層２４２ｂの上面と側面が半導体層２４２ｃと接し、半導体層２４２ｂの下面が半導体層２４２ａと接して形成されている。このように、半導体層２４２ｂを半導体層２４２ａと半導体層２４２ｃで覆う構成とすることで、上記トラップ準位の影響をさらに低減することができる。
【０２７９】
ただし、Ｅｃ３８３ａまたはＥｃ３８３ｃと、Ｅｃ３８３ｂとのエネルギー差が小さい場合、半導体層２４２ｂの電子が該エネルギー差を越えてトラップ準位に達することがある。トラップ準位に電子が捕獲されることで、絶縁層の界面にマイナスの固定電荷が生じ、トランジスタのしきい値電圧はプラス方向にシフトしてしまう。
【０２８０】
従って、Ｅｃ３８３ａ、およびＥｃ３８３ｃと、Ｅｃ３８３ｂとのエネルギー差を、それぞれ０．１ｅＶ以上、好ましくは０．１５ｅＶ以上とすると、トランジスタのしきい値電圧の変動が低減され、トランジスタの電気特性を良好なものとすることができるため、好ましい。
【０２８１】
また、半導体層２４２ａ、および半導体層２４２ｃのバンドギャップは、半導体層２４２ｂのバンドギャップよりも広いほうが好ましい。
【０２８２】
図２４（Ｂ）は、図２０（Ｂ）にＤ３−Ｄ４の一点鎖線で示す部位のエネルギーバンド構造図である。図２４（Ｂ）は、トランジスタ４２２のチャネル形成領域のエネルギーバンド構造を示している。
【０２８３】
図２４（Ｂ）中、Ｅｃ３８７は、絶縁層２２８の伝導帯下端のエネルギーを示している。半導体層２４２を半導体層２４２ａと半導体層２４２ｂの２層とすることで、トランジスタの生産性を高めることができる。なお、半導体層２４２ｃを設けない分、トラップ準位３９０の影響を受けやすくなるが、半導体層２４２を単層構造とした場合よりも高い電界効果移動度を実現することができる。
【０２８４】
本発明の一態様によれば、電気特性のばらつきが少ないトランジスタを実現することができる。よって、電気特性のばらつきが少ない半導体装置を実現することができる。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。よって、信頼性の良好な半導体装置を実現することができる。
【０２８５】
また、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、消費電力の少ない半導体装置を提供することができる。
【０２８６】
本発明の一態様によれば、消費電力が少ないトランジスタを実現することができる。よって、消費電力が少ない表示素子や表示装置などの半導体装置を実現することができる。または、信頼性の良好な表示素子や表示装置などの半導体装置を実現することができる。
【０２８７】
図１９に示すトランジスタ４５０の説明にもどる。絶縁層２７２に設けた凸部上に半導体層２４２ｂを設けることによって、半導体層２４２ｂの側面も電極２４３で覆うことができる。すなわち、トランジスタ４５０は、電極２４３の電界によって、半導体層２４２ｂを電気的に取り囲むことができる構造を有している。このように、導電膜の電界によって、チャネルが形成される半導体層を電気的に取り囲むトランジスタの構造を、ｓｕｒｒｏｕｎｄｅｄ  ｃｈａｎｎｅｌ（ｓ−ｃｈａｎｎｅｌ）構造とよぶ。また、ｓ−ｃｈａｎｎｅｌ構造を有するトランジスタを、「ｓ−ｃｈａｎｎｅｌ型トランジスタ」もしくは「ｓ−ｃｈａｎｎｅｌトランジスタ」ともいう。
【０２８８】
ｓ−ｃｈａｎｎｅｌ構造では、半導体層２４２ｂの全体（バルク）にチャネルを形成することもできる。ｓ−ｃｈａｎｎｅｌ構造では、トランジスタのドレイン電流を大きくすることができ、さらに大きいオン電流を得ることができる。また、電極２４３の電界によって、半導体層２４２ｂに形成されるチャネル形成領域の全領域を空乏化することができる。したがって、ｓ−ｃｈａｎｎｅｌ構造では、トランジスタのオフ電流をさらに小さくすることができる。
【０２８９】
なお、絶縁層２７２の凸部を高くし、また、チャネル幅を小さくすることで、ｓ−ｃｈａｎｎｅｌ構造によるオン電流の増大効果、オフ電流の低減効果などをより高めることができる。また、半導体層２４２ｂの形成時に、露出する半導体層２４２ａを除去してもよい。この場合、半導体層２４２ａと半導体層２４２ｂの側面が揃う場合がある。
【０２９０】
また、図２１に示すトランジスタ４５１のように、半導体層２４２の下方に、絶縁層を介して電極２２３を設けてもよい。図２１（Ａ）はトランジスタ４５１の上面図である。図２１（Ｂ）は、図２１（Ａ）中のＸ１−Ｘ２の一点鎖線で示した部位の断面図である。図２１（Ｃ）は、図２１（Ａ）中のＹ１−Ｙ２の一点鎖線で示した部位の断面図である。
【０２９１】
また、図２２に示すトランジスタ４５２のように、電極２４３の上方に絶縁層２７５を設け、絶縁層２７５上に層２２５を設けてもよい。図２２（Ａ）はトランジスタ４５２の上面図である。図２２（Ｂ）は、図２２（Ａ）中のＸ１−Ｘ２の一点鎖線で示した部位の断面図である。図２２（Ｃ）は、図２２（Ａ）中のＹ１−Ｙ２の一点鎖線で示した部位の断面図である。
【０２９２】
なお、図２２では、層２２５を絶縁層２７５上に設けているが、絶縁層２２８上、または絶縁層２２９上に設けてもよい。層２２５を、遮光性を有する材料で形成することで、光照射によるトランジスタの特性変動や、信頼性の低下などを防ぐことができる。なお、層２２５を少なくとも半導体層２４２ｂよりも大きく形成し、層２２５で半導体層２４２ｂを覆うことで、上記の効果を高めることができる。層２２５は、有機物材料、無機物材料、又は金属材料を用いて作製することができる。また、層２２５を導電性材料で作製した場合、層２２５に電圧を供給してもよいし、電気的に浮遊した（フローティング）状態としてもよい。
【０２９３】
図２３に、ｓ−ｃｈａｎｎｅｌ構造を有するトランジスタの一例を示す。図２３に例示するトランジスタ４４８は、前述したトランジスタ４４７とほぼ同様の構成を有する。トランジスタ４４８は、絶縁層２７２に設けた凸部上に半導体層２４２が形成されている。トランジスタ４４８はバックゲート電極を有するトップゲート型のトランジスタの一種である。図２３（Ａ）はトランジスタ４４８の上面図である。図２３（Ｂ）は、図２３（Ａ）中のＸ１−Ｘ２の一点鎖線で示した部位の断面図である。図２３（Ｃ）は、図２３（Ａ）中のＹ１−Ｙ２の一点鎖線で示した部位の断面図である。
【０２９４】
絶縁層２２９上に設けられた電極２４４ａは、絶縁層２２６、絶縁層２２８、および絶縁層２２９に設けられた開口２４７ｃにおいて、半導体層２４２と電気的に接続されている。また、絶縁層２２９上に設けられた電極２４４ｂは、絶縁層２２６、絶縁層２２８、および絶縁層２２９に設けられた開口２４７ｄにおいて、半導体層２４２と電気的に接続されている。
【０２９５】
絶縁層２２６上に設けられた電極２４３は、絶縁層２２６、および絶縁層２７２に設けられた開口２４７ａおよび開口２４７ｂにおいて、電極２２３と電気的に接続されている。よって、電極２４６と電極２２３には、同じ電位が供給される。また、開口２４７ａおよび開口２４７ｂは、どちらか一方を設けなくてもよい。また、開口２４７ａおよび開口２４７ｂの両方を設けなくてもよい。開口２４７ａおよび開口２４７ｂの両方を設けない場合は、電極２２３と電極２４６に異なる電位を供給することができる。
【０２９６】
なお、ｓ−ｃｈａｎｎｅｌ構造を有するトランジスタに用いる半導体層は、酸化物半導体に限定されるものではない。
【０２９７】
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。
【０２９８】
（実施の形態４）
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。
【０２９９】
＜発光素子の構成＞
図２５（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。
【０３００】
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（電子及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。
【０３０１】
図２５（Ａ）に示す発光素子３３０は、電極３１８と電極３２２との間に与えられた電位差により電流が流れ、ＥＬ層３２０において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。つまりＥＬ層３２０に発光領域が形成されるような構成となっている。
【０３０２】
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。
【０３０３】
なお、ＥＬ層３２０は図２５（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。
【０３０４】
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。
【０３０５】
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。
【０３０６】
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。
【０３０７】
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。
【０３０８】
図２５（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。
【０３０９】
図２５（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、青及び緑色の光を含んで白色に発光する構成であればよく、例えば、青色の蛍光材料を発光物質として含む発光層と、緑色と赤色の燐光材料を発光物質として含む発光層を有する構成が挙げられる。また、赤色の発光を示す発光層と、緑色の発光を示す発光層と、青色の発光を示す発光層とを有する構成とすることもできる。または、補色の関係にある光を発する発光層を有する構成であっても白色発光が得られる。発光層が２層積層された積層型素子において、一方の発光層から得られる発光の発光色と他方の発光層から得られる発光の発光色を補色の関係にする場合、補色の関係としては、青色と黄色、あるいは青緑色と赤色などが挙げられる。
【０３１０】
なお、上述した積層型素子の構成において、積層される発光層の間に電荷発生層を配置することにより、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での長寿命素子を実現することができる。また、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一な発光が可能となる。
【０３１１】
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。
【０３１２】
（実施の形態５）
本実施の形態では、酸化物半導体の構造について説明する。
【０３１３】
酸化物半導体は、単結晶酸化物半導体と、それ以外の非単結晶酸化物半導体とに分けられる。非単結晶酸化物半導体としては、ＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ  Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶酸化物半導体、ｎｃ−ＯＳ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、擬似非晶質酸化物半導体（ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ：ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  ｌｉｋｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、非晶質酸化物半導体などがある。
【０３１４】
また別の観点では、酸化物半導体は、非晶質酸化物半導体と、それ以外の結晶性酸化物半導体とに分けられる。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、ｎｃ−ＯＳなどがある。
【０３１５】
非晶質構造の定義としては、一般に、準安定状態で固定化していないこと、等方的であって不均質構造を持たないことなどが知られている。また、結合角度が柔軟であり、短距離秩序性は有するが、長距離秩序性を有さない構造と言い換えることもできる。
【０３１６】
逆の見方をすると、本質的に安定な酸化物半導体の場合、完全な非晶質（ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ  ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）酸化物半導体と呼ぶことはできない。また、等方的でない（例えば、微小な領域において周期構造を有する）酸化物半導体を、完全な非晶質酸化物半導体と呼ぶことはできない。ただし、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、微小な領域において周期構造を有するものの、鬆（ボイドともいう。）を有し、不安定な構造である。そのため、物性的には非晶質酸化物半導体に近いといえる。
【０３１７】
＜ＣＡＡＣ−ＯＳ＞
ＣＡＡＣ−ＯＳは、ｃ軸配向した複数の結晶部（ペレットともいう。）を有する酸化物半導体の一つである。
【０３１８】
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）によって、ＣＡＡＣ−ＯＳの明視野像と回折パターンとの複合解析像（高分解能ＴＥＭ像ともいう。）を観察すると、複数のペレットを確認することができる。一方、高分解能ＴＥＭ像ではペレット同士の境界、即ち結晶粒界（グレインバウンダリーともいう。）を明確に確認することができない。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳ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。
【０３１９】
以下では、ＴＥＭによって観察したＣＡＡＣ−ＯＳについて説明する。図２６（Ａ）に、試料面と略平行な方向から観察したＣＡＡＣ−ＯＳの断面の高分解能ＴＥＭ像を示す。高分解能ＴＥＭ像の観察には、球面収差補正（Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ  Ｃｏｒｒｅｃｔｏｒ）機能を用いた。球面収差補正機能を用いた高分解能ＴＥＭ像を、特にＣｓ補正高分解能ＴＥＭ像と呼ぶ。Ｃｓ補正高分解能ＴＥＭ像の取得は、例えば、日本電子株式会社製原子分解能分析電子顕微鏡ＪＥＭ−ＡＲＭ２００Ｆなどによって行うことができる。
【０３２０】
図２６（Ａ）の領域（１）を拡大したＣｓ補正高分解能ＴＥＭ像を図２６（Ｂ）に示す。図２６（Ｂ）より、ペレットにおいて、金属原子が層状に配列していることを確認できる。金属原子の各層の配列は、ＣＡＡＣ−ＯＳ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ており、ＣＡＡＣ−ＯＳの被形成面または上面と平行となる。
【０３２１】
図２６（Ｂ）に示すように、ＣＡＡＣ−ＯＳは特徴的な原子配列を有する。図２６（Ｃ）は、特徴的な原子配列を、補助線で示したものである。図２６（Ｂ）および図２６（Ｃ）より、ペレット一つの大きさは１ｎｍ以上のものや、３ｎｍ以上のものがあり、ペレットとペレットとの傾きにより生じる隙間の大きさは０．８ｎｍ程度であることがわかる。したがって、ペレットを、ナノ結晶（ｎｃ：ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌ）と呼ぶこともできる。また、ＣＡＡＣ−ＯＳを、ＣＡＮＣ（Ｃ−Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ）を有する酸化物半導体と呼ぶこともできる。
【０３２２】
ここで、Ｃｓ補正高分解能ＴＥＭ像をもとに、基板５１２０上のＣＡＡＣ−ＯＳのペレット５１００の配置を模式的に示すと、レンガまたはブロックが積み重なったような構造となる（図２６（Ｄ）参照。）。図２６（Ｃ）で観察されたペレットとペレットとの間で傾きが生じている箇所は、図２６（Ｄ）に示す領域５１６１に相当する。
【０３２３】
また、図２７（Ａ）に、試料面と略垂直な方向から観察したＣＡＡＣ−ＯＳの平面のＣｓ補正高分解能ＴＥＭ像を示す。図２７（Ａ）の領域（１）、領域（２）および領域（３）を拡大したＣｓ補正高分解能ＴＥＭ像を、それぞれ図２７（Ｂ）、図２７（Ｃ）および図２７（Ｄ）に示す。図２７（Ｂ）、図２７（Ｃ）および図２７（Ｄ）より、ペレットは、金属原子が三角形状、四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、異なるペレット間で、金属原子の配列に規則性は見られない。
【０３２４】
次に、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−Ｒａｙ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）によって解析したＣＡＡＣ−ＯＳについて説明する。例えば、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳに対し、ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による構造解析を行うと、図２８（Ａ）に示すように回折角（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。
【０３２５】
なお、ＣＡＡＣ−ＯＳのｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による構造解析では、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。より好ましいＣＡＡＣ−ＯＳは、ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による構造解析では、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。
【０３２６】
一方、ＣＡＡＣ−ＯＳに対し、ｃ軸に略垂直な方向からＸ線を入射させるｉｎ−ｐｌａｎｅ法による構造解析を行うと、２θが５６°近傍にピークが現れる。このピークは、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶の（１１０）面に帰属される。ＣＡＡＣ−ＯＳの場合は、２θを５６°近傍に固定し、試料面の法線ベクトルを軸（φ軸）として試料を回転させながら分析（φスキャン）を行っても、図２８（Ｂ）に示すように明瞭なピークは現れない。これに対し、ＩｎＧａＺｎＯ４の単結晶酸化物半導体であれば、２θを５６°近傍に固定してφスキャンした場合、図２８（Ｃ）に示すように（１１０）面と等価な結晶面に帰属されるピークが６本観察される。したがって、ＸＲＤを用いた構造解析から、ＣＡＡＣ−ＯＳは、ａ軸およびｂ軸の配向が不規則であることが確認できる。
【０３２７】
次に、電子回折によって解析したＣＡＡＣ−ＯＳについて説明する。例えば、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳに対し、試料面に平行にプローブ径が３００ｎｍの電子線を入射させると、図２９（Ａ）に示すような回折パターン（制限視野透過電子回折パターンともいう。）が現れる場合がある。この回折パターンには、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶の（００９）面に起因するスポットが含まれる。したがって、電子回折によっても、ＣＡＡＣ−ＯＳに含まれるペレットが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わかる。一方、同じ試料に対し、試料面に垂直にプローブ径が３００ｎｍの電子線を入射させたときの回折パターンを図２９（Ｂ）に示す。図２９（Ｂ）より、リング状の回折パターンが確認される。したがって、電子回折によっても、ＣＡＡＣ−ＯＳに含まれるペレットのａ軸およびｂ軸は配向性を有さないことがわかる。なお、図２９（Ｂ）における第１リングは、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶の（０１０）面および（１００）面などに起因すると考えられる。また、図２９（Ｂ）における第２リングは（１１０）面などに起因すると考えられる。
【０３２８】
上述したように、ＣＡＡＣ−ＯＳは結晶性の高い酸化物半導体である。酸化物半導体の結晶性は不純物の混入や欠陥の生成などによって低下する場合があるため、逆の見方をするとＣＡＡＣ−ＯＳは不純物や欠陥（酸素欠損など）の少ない酸化物半導体ともいえる。
【０３２９】
なお、不純物は、酸化物半導体の主成分以外の元素で、水素、炭素、シリコン、遷移金属元素などがある。例えば、シリコンなどの、酸化物半導体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、酸化物半導体から酸素を奪うことで酸化物半導体の原子配列を乱し、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、酸化物半導体の原子配列を乱し、結晶性を低下させる要因となる。
【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個／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１１／ｃｍ３未満、さらに好ましくは１×１０１０個／ｃｍ３未満であり、１×１０−９個／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】
＜ｎｃ−ＯＳ＞
ｎｃ−ＯＳ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。ｎｃ−ＯＳに含まれる結晶部は、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下、または１ｎｍ以上３ｎｍ以下の大きさであることが多い。なお、結晶部の大きさが１０ｎｍより大きく１００ｎｍ以下である酸化物半導体を微結晶酸化物半導体と呼ぶことがある。ｎｃ−ＯＳ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。なお、ナノ結晶は、ＣＡＡＣ−ＯＳにおけるペレットと起源を同じくする可能性がある。そのため、以下ではｎｃ−ＯＳの結晶部をペレットと呼ぶ場合がある。
【０３３３】
ｎｃ−ＯＳは、微小な領域（例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の領域、特に１ｎｍ以上３ｎｍ以下の領域）において原子配列に周期性を有する。また、ｎｃ−ＯＳは、異なるペレット間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、膜全体で配向性が見られない。したがって、ｎｃ−ＯＳは、分析方法によっては、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳや非晶質酸化物半導体と区別が付かない場合がある。例えば、ｎｃ−ＯＳに対し、ペレットよりも大きい径のＸ線を用いた場合、ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による解析では、結晶面を示すピークは検出されない。また、ｎｃ−ＯＳに対し、ペレット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に対し、ペレットの大きさと近いかペレット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。さらに、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。
【０３３４】
このように、ペレット（ナノ結晶）間では結晶方位が規則性を有さないことから、ｎｃ−ＯＳを、ＲＡＮＣ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｌｉｇｎｅｄ  ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ）を有する酸化物半導体、またはＮＡＮＣ（Ｎｏｎ−Ａｌｉｇｎｅｄ  ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ）を有する酸化物半導体と呼ぶこともできる。
【０３３５】
ｎｃ−ＯＳは、非晶質酸化物半導体よりも規則性の高い酸化物半導体である。そのため、ｎｃ−ＯＳは、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳや非晶質酸化物半導体よりも欠陥準位密度が低くなる。ただし、ｎｃ−ＯＳは、異なるペレット間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、ｎｃ−ＯＳは、ＣＡＡＣ−ＯＳと比べて欠陥準位密度が高くなる。
【０３３６】
＜ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ＞
ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、ｎｃ−ＯＳと非晶質酸化物半導体との間の構造を有する酸化物半導体である。
【０３３７】
ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、高分解能ＴＥＭ像において鬆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。
【０３３８】
鬆を有するため、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、不安定な構造である。以下では、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳが、ＣＡＡＣ−ＯＳおよびｎｃ−ＯＳと比べて不安定な構造であることを示すため、電子照射による構造の変化を示す。
【０３３９】
電子照射を行う試料として、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ（試料Ａと表記する。）、ｎｃ−ＯＳ（試料Ｂと表記する。）およびＣＡＡＣ−ＯＳ（試料Ｃと表記する。）を準備する。いずれの試料もＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物である。
【０３４０】
まず、各試料の高分解能断面ＴＥＭ像を取得する。高分解能断面ＴＥＭ像により、各試料は、いずれも結晶部を有することがわかる。
【０３４１】
なお、どの部分を一つの結晶部と見なすかの判定は、以下のように行えばよい。例えば、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ことが知られている。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。したがって、格子縞の間隔が０．２８ｎｍ以上０．３０ｎｍ以下である箇所を、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶部と見なすことができる。なお、格子縞は、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶のａ−ｂ面に対応する。
【０３４２】
図３０は、各試料の結晶部（２２箇所から４５箇所）の平均の大きさを調査した例である。ただし、上述した格子縞の長さを結晶部の大きさとしている。図３０より、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、電子の累積照射量に応じて結晶部が大きくなっていくことがわかる。具体的には、図３０中に（１）で示すように、ＴＥＭによる観察初期においては１．２ｎｍ程度の大きさだった結晶部（初期核ともいう。）が、累積照射量が４．２×１０８ｅ−／ｎｍ２においては２．６ｎｍ程度の大きさまで成長していることがわかる。一方、ｎｃ−ＯＳおよびＣＡＡＣ−ＯＳは、電子照射開始時から電子の累積照射量が４．２×１０８ｅ−／ｎｍ２までの範囲で、結晶部の大きさに変化が見られないことがわかる。具体的には、図３０中の（２）および（３）で示すように、電子の累積照射量によらず、ｎｃ−ＯＳおよびＣＡＡＣ−ＯＳの結晶部の大きさは、それぞれ１．４ｎｍ程度および２．１ｎｍ程度であることがわかる。
【０３４３】
このように、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、電子照射によって結晶部の成長が見られる場合がある。一方、ｎｃ−ＯＳおよびＣＡＡＣ−ＯＳは、電子照射による結晶部の成長がほとんど見られないことがわかる。即ち、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、ｎｃ−ＯＳおよびＣＡＡＣ−ＯＳと比べて、不安定な構造であることがわかる。
【０３４４】
また、鬆を有するため、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、ｎｃ−ＯＳおよびＣＡＡＣ−ＯＳと比べて密度の低い構造である。具体的には、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳの密度は、同じ組成の単結晶の密度の７８．６％以上９２．３％未満となる。また、ｎｃ−ＯＳの密度およびＣＡＡＣ−ＯＳの密度は、同じ組成の単結晶の密度の９２．３％以上１００％未満となる。単結晶の密度の７８％未満となる酸化物半導体は、成膜すること自体が困難である。
【０３４５】
例えば、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１［原子数比］を満たす酸化物半導体において、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において、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ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において、ｎｃ−ＯＳの密度およびＣＡＡＣ−ＯＳ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、所望の組成における単結晶に相当する密度を見積もることができる。所望の組成の単結晶に相当する密度は、組成の異なる単結晶を組み合わせる割合に対して、加重平均を用いて見積もればよい。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見積もることが好ましい。
【０３４７】
以上のように、酸化物半導体は、様々な構造をとり、それぞれが様々な特性を有する。なお、酸化物半導体は、例えば、非晶質酸化物半導体、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ、ｎｃ−ＯＳ、ＣＡＡＣ−ＯＳのうち、二種以上を有する積層膜であってもよい。
【０３４８】
（実施の形態６）
本実施の形態では、表示装置１００を用いた半導体装置の一例として、表示モジュールについて説明する。図３１に示す表示モジュール６０００は、上部カバー６００１と下部カバー６００２との間に、ＦＰＣ６００３に接続されたタッチセンサ６００４、表示装置１００、フレーム６００９、プリント基板６０１０、バッテリ６０１１を有する。なお、バッテリ６０１１、タッチセンサ６００４などは、設けられない場合もある。
【０３４９】
上部カバー６００１および下部カバー６００２は、タッチセンサ６００４や表示装置１００などのサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
【０３５０】
タッチセンサ６００４は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチセンサを表示装置１００に重畳して用いることができる。表示装置１００にタッチセンサの機能を付加することも可能である。例えば、表示装置１００が有する液晶パネル１１０の各画素内にタッチセンサ用電極を設け、静電容量方式のタッチセンサ機能を付加することなども可能である。または、液晶パネル１１０の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチセンサの機能を付加することなども可能である。
【０３５１】
フレーム６００９は、表示装置１００の保護機能の他、プリント基板６０１０側から発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。また、フレーム６００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。
【０３５２】
プリント基板６０１０は、電源回路、ビデオ信号およびクロック信号を出力するための信号処理回路などを有する。電源回路に電力を供給する電源としては、バッテリ６０１１であってもよいし、商用電源であってもよい。なお、電源として商用電源を用いる場合には、バッテリ６０１１を省略することができる。
【０３５３】
また、表示モジュール６０００に、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの機能性部材を追加して設けてもよい。
【０３５４】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態および実施例と適宜組み合わせることができる。
【０３５５】
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一態様に係る表示装置を用いた電子機器の一例について説明する。
【０３５６】
本発明の一態様に係る表示装置を用いた電子機器として、テレビ、モニタ等の表示装置、照明装置、デスクトップ型或いはノート型のパーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）などの記録媒体に記憶された静止画又は動画を再生する画像再生装置、ポータブルＣＤプレーヤ、ラジオ、テープレコーダ、ヘッドホンステレオ、ステレオ、置き時計、壁掛け時計、コードレス電話子機、トランシーバ、自動車電話、携帯電話、携帯情報端末、タブレット型端末、携帯型ゲーム機、パチンコ機などの固定式ゲーム機、電卓、電子手帳、電子書籍、電子翻訳機、音声入力機器、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電気シェーバ、電子レンジ等の高周波加熱装置、電気炊飯器、電気洗濯機、電気掃除機、温水器、扇風機、毛髪乾燥機、エアコンディショナー、加湿器、除湿器などの空調設備、食器洗い器、食器乾燥器、衣類乾燥器、布団乾燥器、電気冷蔵庫、電気冷凍庫、電気冷凍冷蔵庫、ＤＮＡ保存用冷凍庫、懐中電灯、チェーンソー等の工具、煙感知器、透析装置等の医療機器などが挙げられる。さらに、誘導灯、信号機、ベルトコンベア、エレベータ、エスカレータ、産業用ロボット、電力貯蔵システム、電力の平準化やスマートグリッドのための蓄電装置等の産業機器が挙げられる。また、燃料を用いたエンジンや、蓄電体からの電力を用いた電動機により推進する移動体なども、電子機器の範疇に含まれる場合がある。上記移動体として、例えば、電気自動車（ＥＶ）、内燃機関と電動機を併せ持ったハイブリッド車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）、これらのタイヤ車輪を無限軌道に変えた装軌車両、電動アシスト自転車を含む原動機付自転車、自動二輪車、電動車椅子、ゴルフ用カート、小型又は大型船舶、潜水艦、ヘリコプター、航空機、ロケット、人工衛星、宇宙探査機や惑星探査機、宇宙船などが挙げられる。
【０３５７】
本実施の形態に示す電子機器には、上述した表示装置などを搭載することができる。
【０３５８】
図３２（Ａ）に示す携帯型ゲーム機２９００は、筐体２９０１、筐体２９０２、表示部２９０３、表示部２９０４、マイクロホン２９０５、スピーカ２９０６、操作キー２９０７等を有する。なお、図３２（Ａ）に示した携帯型ゲーム機は、２つの表示部２９０３と表示部２９０４とを有しているが、表示部の数は、これに限定されない。表示部２９０３は、入力装置としてタッチスクリーンが設けられており、スタイラス２９０８等により操作可能となっている。
【０３５９】
図３２（Ｂ）に示す情報端末２９１０は、筐体２９１１に、表示部２９１２、マイク２９１７、スピーカ部２９１４、カメラ２９１３、外部接続部２９１６、および操作用のボタン２９１５等を有する。表示部２９１２には、可撓性基板が用いられた表示パネルおよびタッチスクリーンを備える。情報端末２９１０は、例えば、スマートフォン、携帯電話、タブレット型情報端末、タブレット型パーソナルコンピュータ、電子書籍端末等として用いることができる。
【０３６０】
図３２（Ｃ）に示すノート型パーソナルコンピュータ２９２０は、筐体２９２１、表示部２９２２、キーボード２９２３、およびポインティングデバイス２９２４等を有する。
【０３６１】
図３２（Ｄ）に示すビデオカメラ２９４０は、筐体２９４１、筐体２９４２、表示部２９４３、操作キー２９４４、レンズ２９４５、および接続部２９４６等を有する。操作キー２９４４およびレンズ２９４５は筐体２９４１に設けられており、表示部２９４３は筐体２９４２に設けられている。そして、筐体２９４１と筐体２９４２は、接続部２９４６により接続されており、筐体２９４１と筐体２９４２の間の角度は、接続部２９４６により変えることが可能な構造となっている。筐体２９４１に対する筐体２９４２の角度によって、表示部２９４３に表示される画像の向きの変更や、画像の表示／非表示の切り換えを行うことができる。
【０３６２】
図３２（Ｅ）にバングル型の情報端末の一例を示す。情報端末２９５０は、筐体２９５１、および表示部２９５２等を有する。表示部２９５２は、曲面を有する筐体２９５１に支持されている。表示部２９５２には、可撓性基板を用いた表示パネルを備えているため、フレキシブルかつ軽くて使い勝手の良い情報端末２９５０を提供することができる。
【０３６３】
図３２（Ｆ）に腕時計型の情報端末の一例を示す。情報端末２９６０は、筐体２９６１、表示部２９６２、バンド２９６３、バックル２９６４、操作ボタン２９６５、入出力端子２９６６などを備える。情報端末２９６０は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。
【０３６４】
表示部２９６２の表示面は湾曲しており、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、表示部２９６２はタッチセンサを備え、指やスタイラスなどで画面に触れることで操作することができる。例えば、表示部２９６２に表示されたアイコン２９６７に触れることで、アプリケーションを起動することができる。操作ボタン２９６５は、時刻設定のほか、電源のオン、オフ動作、無線通信のオン、オフ動作、マナーモードの実行及び解除、省電力モードの実行及び解除など、様々な機能を持たせることができる。例えば、情報端末２９６０に組み込まれたオペレーティングシステムにより、操作ボタン２９６５の機能を設定することもできる。
【０３６５】
また、情報端末２９６０は、通信規格された近距離無線通信を実行することが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、情報端末２９６０は入出力端子２９６６を備え、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。また入出力端子２９６６を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は入出力端子２９６６を介さずに無線給電により行ってもよい。
【０３６６】
図３２（Ｇ）に家庭用電気製品の一例として電気冷凍冷蔵庫を示す。電気冷凍冷蔵庫２９７０は、筐体２９７１、冷蔵室用扉２９７２、および冷凍室用扉２９７３等を有する。
【０３６７】
図３３（Ａ）に自動車９７００の外観を示す。図３３（Ｂ）に自動車９７００の運転席を示す。自動車９７００は、車体９７０１、車輪９７０２、ダッシュボード９７０３、ライト９７０４等を有する。本発明の一態様にかかる表示装置は、自動車９７００の表示部などに用いることができる。例えば、図３３（Ｂ）に示す表示部９７１０乃至表示部９７１５に本発明の一態様にかかる表示装置を設けることができる。
【０３６８】
表示部９７１０と表示部９７１１は、自動車のフロントガラスに設けられた表示装置である。本発明の一態様に係る表示装置は、表示装置が有する電極を、透光性を有する導電性材料で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の表示装置とすることができる。シースルー状態の表示装置であれば、自動車９７００の運転時にも視界の妨げになることがない。よって、本発明の一態様にかかる表示装置を自動車９７００のフロントガラスに設置することができる。なお、表示装置に、表示装置を駆動するためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料を用いた有機トランジスタや、酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いるとよい。
【０３６９】
表示部９７１２はピラー部分に設けられた表示装置である。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部９７１２に映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。表示部９７１３はダッシュボード部分に設けられた表示装置である。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部９７１３に映し出すことによって、ダッシュボードで遮られた視界を補完することができる。すなわち、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。また、見えない部分を補完する映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。
【０３７０】
また、図３４は、運転席と助手席にベンチシートを採用した自動車の室内を示している。表示部９７２１は、ドア部に設けられた表示装置である。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部９７２１に映し出すことによって、ドアで遮られた視界を補完することができる。また、表示部９７２２は、ハンドルに設けられた表示装置である。表示部９７２３は、ベンチシートの座面の中央部に設けられた表示装置である。なお、表示装置を座面や背もたれ部分などに設置して、当該表示装置を、当該表示装置の発熱を熱源としたシートヒーターとして利用することもできる。
【０３７１】
図３３（Ｂ）に示す表示部９７１４、表示部９７１５、または図３４に示す表示部９７２２はナビゲーション情報、スピードメーターやタコメーター、走行距離、給油量、ギア状態、エアコンの設定など、その他様々な情報を提供することができる。また、表示部に表示される表示項目やレイアウトなどは、使用者の好みに合わせて適宜変更することができる。なお、上記情報は、表示部９７１０乃至表示部９７１３、表示部９７２１、表示部９７２３にも表示することができる。また、表示部９７１０乃至表示部９７１５、表示部９７２１乃至表示部９７２３は照明装置として用いることも可能である。また、表示部９７１０乃至表示部９７１５、表示部９７２１乃至表示部９７２３は加熱装置として用いることも可能である。
【０３７２】
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。
【０３７３】
（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を適用した電子機器の一例について、図面を参照して説明する。
【０３７４】
［構成例］
図３５（Ａ）、および図３５（Ｂ）は、電子機器２０００の斜視概略図である。電子機器２０００は、タッチパネル２００１と、３つの筐体（筐体２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃ）と、ヒンジ２００３と、アンテナ２００４を有する。本実施の形態において、タッチパネル２００１はタッチセンサを備える表示装置である。タッチパネル２００１は、タッチセンサを備えるモジュールが表示装置の表示面側に重ねて設けられている。
【０３７５】
筐体２００２ａと筐体２００２ｂ、及び筐体２００２ｂと筐体２００２ｃは、ヒンジ２００３により接続されている。ヒンジ２００３により接続された２つの筐体は、ヒンジ２００３の回転軸を中心に相対的に回転させることができる。
【０３７６】
タッチパネル２００１は少なくともその一部が可撓性を有する。タッチパネル２００１は曲げるなどの変形を加えることができる。例えばタッチパネル２００１を表示面が内側になるように曲げる（内曲げ）ことや、表示面が外側になるように曲げる（外曲げ）ことができる。
【０３７７】
電子機器２０００は、タッチパネル２００１を折り曲げることで、折り畳むことができる。図３５（Ａ）は、タッチパネル２００１を広げた状態であり、図３５（Ｂ）は、タッチパネルを３つに折り畳んだ状態である。電子機器２０００は、タッチパネル２００１を折り畳んだ状態では可搬性に優れ、広げた状態では、継ぎ目のない広い表示領域により、表示の一覧性に優れる。
【０３７８】
また電子機器２０００は、アンテナ２００４により放送電波を受信することができる。これにより、電子機器２０００のタッチパネル２００１には、受信した放送の映像を出力（表示）することができる。
【０３７９】
図３５（Ａ）、および図３５（Ｂ）では、タッチパネル２００１に映像を表示した状態の例を示している。ここで示すように、タッチパネル２００１を折り畳んだ状態では、タッチパネル２００１を広げた状態で表示された映像を縮小し、且つ画像を９０°回転させて表示できる機能を有していることが好ましい。このような機能により、タッチパネル２００１を広げた状態と折り畳んだ状態とで、ほぼ等しい縦横比の映像をタッチパネル２００１に表示させることができる。
【０３８０】
また、タッチパネル２００１は、指やスタイラスなどの被検知体の近接、または接触を検知し、その位置情報を取得できる。このとき、図３５（Ｂ）に示す状態では、タッチパネル２００１が凸状に湾曲している部分（ハッチングを付した部分）にアプリケーションと関連付けられたアイコン等を表示することにより、映像を表示した状態でも他のアプリケーションの起動や操作を行うことができる。
【０３８１】
そのほか、タッチパネル２００１の湾曲している部分に表示することのできる情報としては、例えばメールや電話、ソーシャル・ネットワーキング・サービス（ＳＮＳ）などの着信の通知、題名、送信者名、メッセージ等があり、さらに日時、時刻、再生中の音声や音楽の情報、音量、温度、電池残量、通信状況、アンテナ受信の強度、ファイル等のダウンロード状況など、様々な情報を表示することができる。また、ここには、種々のアプリケーションと関連付けられたアイコンのほか、種々の機能と関連付けられたアイコン、操作ボタン、またはスライダーなどを表示してもよい。例えば、音声や音楽を再生しているときに、音量を調整する機能や、早送り、早戻しなどを行う機能と関連付けられたアイコンなどがある。または、電話の着信時に応答や保留するための機能や、電子機器２０００の操作が無効にされた状態（ロック状態ともいう）を解除する機能と関連付けられたアイコンなどを表示してもよい。
【０３８２】
なお、ここでは電子機器２０００が３つの筐体を有する構成の例を示したが、筐体は１つまたは２つであってもよいし、電子機器２０００が４以上の筐体を有していてもよい。このとき、電子機器２０００が有するタッチパネル２００１が２以上の筐体に亘って配置されている構成とすることができる。
【０３８３】
［内部構成例］
図３６（Ａ）は、電子機器２０００の内部構成の例を示す概略図である。
【０３８４】
電子機器２０００は、筐体２００２ａの内部にプリント基板２０１１ａ、プリント基板２０１１ｂ、プリント基板２０１１ｃ、バッテリーモジュール２０１３ａ等を有している。また電子機器２０００は、筐体２００２ｂの内部にバッテリーモジュール２０１３ｂ等を有している。また電子機器２０００は、筐体２００２ｃの内部にプリント基板２０１１ｄ、バッテリーモジュール２０１３ｃ、アンテナ２００４、アンテナ２００５等を有している。
【０３８５】
各プリント基板には、ＩＣ２０１２が実装されている。また各プリント基板には種々のモジュールと接続するコネクタ２０１６を有していてもよい。また２つのプリント基板同士は配線等により電気的に接続されている。図３６（Ａ）において、プリント基板２０１１ａはタッチパネル２００１と電気的に接続するコネクタ２０１６を有する構成を示している。
【０３８６】
ここでは、例えばプリント基板２０１１ａはメイン基板に相当し、中央演算装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などのＩＣが実装されている。またプリント基板２０１１ｂは、フラッシュメモリなどの記憶装置のＩＣが実装されている。またプリント基板２０１１ｃは、外部インターフェースに関連するＩＣや、電源管理に関連するＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ）等のＩＣが実装されている。またプリント基板２０１１ｄは、無線通信、放送受信などに関連したＩＣが実装されている。
【０３８７】
バッテリーモジュール２０１３ｂ及びバッテリーモジュール２０１３ｃは、配線２０１４ａによって筐体２００２ａ内のプリント基板２０１１ｃが有するＢＭＵ等と電気的に接続されている。こうすることで、異なる筐体内に配置されるバッテリーモジュール２０１３ａ、バッテリーモジュール２０１３ｂ及びバッテリーモジュール２０１３ｃの電力状態を、統合的に管理することができる。
【０３８８】
アンテナ２００４は、上述したように放送電波を受信するアンテナである。一方、アンテナ２００５は、例えば無線通信用のアンテナである。このように、電子機器２０００のいずれかの筐体内に２種類以上のアンテナを実装することが好ましい。
【０３８９】
アンテナ２００４は、使用しない場合には筐体２００２ｃに収納できる構成とすることが好ましい。アンテナ２００４を使用する場合には引っ張るなどして筐体２００２ｃから引き出すことができる。またアンテナ２００４はその角度を自由に変えられる構成であることが好ましい。
【０３９０】
アンテナ２００５は、筐体２００２ｃの内部に配置されていることが好ましい。例えば図３６（Ａ）では、アンテナ２００５が筐体２００２ｃの内部の端に沿って配置した例を示している。こうすることでアンテナ２００５の受信可能面積を大きくし感度を向上させることができる。また、筐体２００２ｃの一部、または筐体２００２ａ、筐体２００２ｂ、及び筐体２００２ｃうち２以上の一部に導電性の材料を用い、この部分をアンテナ２００５の一部として用いることもできる。
【０３９１】
また、図３６（Ａ）に示すように、アンテナ２００４及びアンテナ２００５と、プリント基板２０１１ｄとを１つの筐体２００２ｃの内部に配置することが好ましい。こうすることでアンテナ２００４またはアンテナ２００５と、ＩＣとの間の配線の長さを短くでき、ノイズの影響を抑制することができる。
【０３９２】
プリント基板２０１１ｄは、配線２０１４ｂを介して筐体２００２ａ内のプリント基板２０１１ａと電気的に接続している。
【０３９３】
配線２０１４ａや配線２０１４ｂは、ヒンジ２００３の内部を介して隣接する２つの筐体内に延在している。なお、２つの筐体の電気的な接続方法はこれに限られず、ヒンジ２００３と筐体の間、または２つの筐体の間に、これらの相対的な位置関係によらず電気的な接続が保たれる端子を有する構成としてもよいし、筐体間において無線により電力や信号を伝達する構成としてもよい。
【０３９４】
また筐体２００２ａには、外部接続端子２０１５が設けられている例を示している。外部接続端子２０１５は、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）端子、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）接続用端子、電源受給用端子、音声出力用端子、音声入力用端子、映像出力用端子、映像入力用端子など、様々な端子を有する構成とすることができる。また１つの端子に２以上の機能を持たせてもよい。例えば１つの端子によりデータの転送と、電源受給の両方が可能な構成としてもよい。
【０３９５】
図３６（Ｂ）は、図３６（Ａ）中の切断線Ｐ１−Ｐ２における断面概略図である。
【０３９６】
筐体２００２ａ及び筐体２００２ｂに亘って、タッチパネル２００１が設けられている。またタッチパネル２００１の表示面側は、保護部材２０１８に覆われている。また、２つの筐体間において、タッチパネル２００１の表示面とは反対側には保護部材２０１９が設けられている。
【０３９７】
保護部材２０１８及び保護部材２０１９は、タッチパネル２００１を曲げたときにこれに追従して曲がるように、可撓性を有することが好ましい。また表示面側に設けられる保護部材２０１８は、可視光に対して透光性を有することが好ましい。また保護部材２０１８の表面をタッチ面として用いる場合には、ここに傷などから保護するハードコート層（例えば、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば、アラミド樹脂層など）等が設けられていてもよい。
【０３９８】
タッチパネル２００１は、ＦＰＣ２０１７を介してプリント基板２０１１ａが有するコネクタ２０１６と電気的に接続している。ここで図３６（Ｂ）に示すようにＦＰＣ２０１７の一部を曲げることにより、タッチパネル２００１の一部と重なる部分にコネクタ２０１６を配置することができる。そのため電子機器２０００の額縁の領域（表示面側の表示領域を囲む非表示領域）の幅を小さくすることができる。
【０３９９】
また図３６（Ｂ）では、プリント基板２０１１ａの両面にＩＣ２０１２が実装されている例を示している。こうすることでプリント基板２０１１ａの面積を小さくでき、電子機器２０００を小型化することが可能となる。またプリント基板２０１１ａの面積を小さくすることで、バッテリーモジュール２０１３ａの容量が増大でき、より長時間にわたって電子機器２０００を使用できるため好ましい。
【０４００】
また図３６（Ｃ）に示すように、ＦＰＣ２０１７をタッチパネル２００１の表示部の下に接続してもよい。このようにすることで、電子機器２０００の額縁の領域の幅をさらに小さくすることができる。
【０４０１】
図３７は、プリント基板２０１１ｄを筐体２００２ａに配置した例を示している。このような構成とすることで、筐体２００２ａに全てのプリント基板を配置して機能を集約させることができる。また他の筐体内のバッテリーモジュールの容量を大きくすることができる。なお、このときアンテナ２００４及びアンテナ２００５は、配線２０１４ｂを介して筐体２００２ａ内のプリント基板２０１１ｄと電気的に接続する。
【０４０２】
図３６及び図３７に示すように、アンテナ２００４やアンテナ２００５が設けられる筐体と、ＣＰＵ等のＩＣが多く実装される筐体とを、別の筐体とすることが好ましい。こうすることで、アンテナ２００４やアンテナ２００５に起因するノイズが、プリント基板の配線やＩＣに伝わることを抑制できる。
【０４０３】
なお、ここでは筐体２００２にプリント基板を配置しない構成の例を示したが、ここにプリント基板を配置してもよい。またプリント基板の数や構成もこれに限られず、設計に応じたプリント基板の構成とすることができる。
【０４０４】
また、ここでは筐体２００２ｂや筐体２００２ｃにバッテリーモジュールやアンテナを実装する場合の例を示したが、これらを筐体２００２ａに集約させてもよい。このとき、筐体２００２ｂや筐体２００２ｃは、タッチパネル２００１を支持する支持体としての機能を有する。
【０４０５】
［ハードウェア構成例］
図３８は、電子機器２０００の構成例を示すブロック図である。
【０４０６】
なお、本明細書に添付した図面では、構成要素を機能ごとに分類し、互いに独立したブロックとしてブロック図を示しているが、実際の構成要素は機能ごとに完全に切り分けることが難しく、一つの構成要素が複数の機能に係わることもあり得る。
【０４０７】
電子機器２０００は、筐体２００２ａ、筐体２００２ｂ、筐体２００２ｃ、及びタッチパネル２００１を有する。タッチパネル２００１は筐体２００２ａ、筐体２００２ｂ、筐体２００２ｃに横断的に配置されている。
【０４０８】
筐体２００２ａは、演算部（ＣＰＵ）２０２１、タッチセンサコントローラ２０２２、ディスプレイコントローラ２０２３、センサ２０２４、姿勢検出部２０２５、カメラモジュール２０２６、外部インターフェース２０２７、記憶装置２０２８、サウンドコントローラ２０２９、音声入力部２０３１、音声出力部２０３２、電源管理部２０３３、受電部２０３４、バッテリーモジュール２０１３ａ等を有する。筐体２００２ｂは、バッテリーモジュール２０１３ｂ等を有する。筐体２００２ｃは、アンテナ２００４、アンテナ２００５、チューナー２０３７、無線通信部２０３９、バッテリーモジュール２０１３ｃ等を有する。
【０４０９】
また筐体２００２ａと筐体２００２ｂの間に形状検出部２０３６ａを有し、筐体２００２ｂと筐体２００２ｃの間に形状検出部２０３６ｂを有する。形状検出部２０３６ａは、筐体２００２ａまたは筐体２００２ｂに組み込まれていてもよく、形状検出部２０３６ｂは筐体２００２ｂまたは筐体２００２ｃに組み込まれていてもよい。
【０４１０】
例えばタッチパネル２００１に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
【０４１１】
なお、図３８で例示する電子機器２０００の構成は一例であり、全ての構成要素を含む必要はない。電子機器２０００は、図３８に示す構成要素のうち必要な構成要素を有していればよい。また、図３８に示す構成要素以外の構成要素を有していてもよい。
【０４１２】
演算部２０２１は、例えば中央演算装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）として機能することができる。例えば、タッチセンサコントローラ２０２２、ディスプレイコントローラ２０２３、センサ２０２４、姿勢検出部２０２５、カメラモジュール２０２６、外部インターフェース２０２７、記憶装置２０２８、サウンドコントローラ２０２９、電源管理部２０３３等のコンポーネントを制御する機能を有する。
【０４１３】
演算部２０２１と各コンポーネントとは、システムバスを介して信号の伝達が行われる。また演算部２０２１は、システムバスを介して接続された各コンポーネントから入力される信号を処理し、且つ、各コンポーネントへ出力する信号を生成し、システムバスに接続された各コンポーネントを統括的に制御することができる。
【０４１４】
なお、演算部２０２１や、他のコンポーネントが有するＩＣ等に、チャネル形成領域に酸化物半導体を用い、極めて低いオフ電流が実現されたトランジスタを利用することもできる。当該トランジスタは、オフ電流が極めて低いため、当該トランジスタを記憶素子として機能する容量素子に流入した電荷（データ）を保持するためのスイッチとして用いることで、データの保持期間を長期にわたり確保することができる。この特性を演算部２０２１のレジスタやキャッシュメモリに用いることで、必要なときだけ演算部２０２１を動作させ、他の場合には直前の処理の情報を当該記憶素子に待避させることにより、ノーマリーオフコンピューティングが可能となり、電子機器２０００の低消費電力化を図ることができる。
【０４１５】
演算部２０２１としては、ＣＰＵのほか、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の他のマイクロプロセッサを単独で、または組み合わせて用いることができる。またこれらマイクロプロセッサをＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）やＦＰＡＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ａｎａｌｏｇ  Ａｒｒａｙ）といったＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）によって実現した構成としてもよい。演算部２０２１は、プロセッサにより種々のプログラムからの命令を解釈し実行することで、各種のデータ処理やプログラム制御を行う。プロセッサにより実行しうるプログラムは、プロセッサが有するメモリ領域に格納されていてもよいし、記憶装置２０２８に格納されていてもよい。
【０４１６】
演算部２０２１はメインメモリを有していてもよい。メインメモリは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、などの揮発性メモリや、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリを備える構成とすることができる。
【０４１７】
メインメモリに設けられるＲＡＭとしては、例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）が用いられ、演算部２０２１の作業空間として仮想的にメモリ空間が割り当てられ利用される。記憶装置２０２８に格納されたオペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、プログラムモジュール、プログラムデータ等は、実行のためにＲＡＭにロードされる。ＲＡＭにロードされたこれらのデータやプログラム、プログラムモジュールは、演算部２０２１に直接アクセスされ、操作される。また、姿勢検出部２０２５や、形状検出部２０３６ａ、形状検出部２０３６ｂから入力されたデータから、電子機器２０００の位置や各筐体の相対的な位置関係を算出するための特性データが、ルックアップテーブルとして記憶装置２０２８から読み出され、メインメモリに格納されていてもよい。
【０４１８】
一方、ＲＯＭには書き換えを必要としないＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ  Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）やファームウェア等を格納することができる。ＲＯＭとしては、マスクＲＯＭや、ＯＴＰＲＯＭ（Ｏｎｅ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を用いることができる。ＥＰＲＯＭとしては、紫外線照射により記憶データの消去を可能とするＵＶ−ＥＰＲＯＭ（Ｕｌｔｒａ−Ｖｉｏｌｅｔ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリなどが挙げられる。
【０４１９】
記憶装置２０２８としては、例えばハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）やソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ：ＳＳＤ）などの記録メディアドライブ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＡＭ（Ｐｈａｓｅ  ｃｈａｎｇｅ  ＲＡＭ）、ＲｅＲＡＭ（Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ＲＡＭ）、ＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ＲＡＭ）などの不揮発性の記憶素子が適用された記憶装置、またはＤＲＡＭ（Ｄｉｎａｍｉｃ  ＲＡＭ）やＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  ＲＡＭ）などの揮発性の記憶素子が適用された記憶装置等を用いてもよい。
【０４２０】
また、外部インターフェース２０２７を介してコネクタにより脱着可能なＨＤＤまたはＳＳＤなどの記憶装置や、フラッシュメモリ、ブルーレイディスク、ＤＶＤなどの記録媒体のメディアドライブを記憶装置２０２８として用いることもできる。なお、記憶装置２０２８を電子機器２０００に内蔵せず、電子機器２０００の外部に置かれる記憶装置を記憶装置２０２８として用いてもよい。その場合、外部インターフェース２０２７を介して接続される、または無線通信部２０３９よって無線通信でデータのやりとりをする構成であってもよい。
【０４２１】
タッチパネル２００１は、画像を表示する機能と、指やスタイラスなどの被検知体の近接、または接触を検知しその位置情報を取得する機能と、を有する。
【０４２２】
前述した通り、タッチパネル２００１はタッチセンサを備えるモジュールが表示装置の表示面側に重ねて設けられている構成とすることができる。またこのとき、タッチセンサを備えるモジュールは、少なくともその一部が可撓性を有し、表示装置に沿って湾曲可能であることが好ましい。このとき、タッチセンサを備えるモジュールと表示装置とは接着剤等で接着されていてもよいし、これらの間に偏光板や緩衝材（セパレータ）を設けてもよい。また、タッチセンサを備えるモジュールの厚さは、表示装置の厚さ以下とすることが好ましい。
【０４２３】
または、タッチパネル２００１は表示装置とタッチセンサが一体となったタッチパネルであってもよい。例えば、タッチパネル２００１として、オンセル型のタッチパネル、またはインセル型のタッチパネルの構成を適用としてもよい。オンセル型またはインセル型のタッチパネルの構成を用いることで、表示装置にタッチパネルの機能を付加しても、その厚さを低減することができる。
【０４２４】
タッチパネル２００１が有するタッチセンサとしては、指等の検知対象の近接または接触を検知することができる様々なセンサを適用できる。例えば、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、光学方式など様々な方式を用いることができる。そのほか、光電変換素子を用いた光学式センサ、感圧素子を用いた感圧センサなどを用いてもよい。
【０４２５】
例えば本発明の一態様に適用できる静電容量方式のタッチセンサは、一対の導電層を備える。一対の導電層間には容量が形成されている。一対の導電層に被検知体が触れる、または近接することにより一対の導電層間の容量の大きさが変化することを利用して、検知を行うことができる。
【０４２６】
静電容量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから、自己容量方式、相互容量方式などがある。相互容量方式を用いると、同時多点検出が容易であるため好ましい。
【０４２７】
また、タッチパネル２００１に代えて、タッチセンサとしての機能を有さない表示装置を適用してもよい。その場合であっても、表示装置を広げることで表示の一覧性を向上させることができる。
【０４２８】
可撓性を有するタッチパネル２００１は、例えば、表示素子やこれを駆動する回路またはタッチセンサを構成する回路等を支持する基板に、可撓性を有する基板を用いることで実現できる。
【０４２９】
可撓性を有する基板の材料としては、代表的には有機樹脂を用いることができる。そのほか、可撓性を有する程度に薄いガラス、金属、合金、半導体等を用いることができる。または、有機樹脂、ガラス、金属、合金、半導体などのうち２以上を含む複合材料または積層材料を用いることができる。
【０４３０】
タッチパネル２００１に適用可能な表示素子、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できる。
【０４３１】
例えば、本明細書等において、画素に能動素子を有するアクティブマトリクス方式、または、画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式を用いることが出来る。
【０４３２】
アクティブマトリクス方式では、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）として、トランジスタだけでなく、さまざまな能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いることが出来る。例えば、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｍｅｔａｌ）、又はＴＦＤ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｉｏｄｅ）などを用いることも可能である。これらの素子は、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。または、これらの素子は、素子のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ、低消費電力化や高輝度化をはかることが出来る。
【０４３３】
パッシブマトリクス方式は能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いないため、製造工程が少ない。このため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。また、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いないため、開口率を向上させることができ、低消費電力化、又は高輝度化などを図ることが出来る。
【０４３４】
タッチパネル２００１は、ディスプレイコントローラ２０２３及びタッチセンサコントローラ２０２２と接続されている。ディスプレイコントローラ２０２３及びタッチセンサコントローラ２０２２は、それぞれシステムバスを介して演算部２０２１と接続される。
【０４３５】
ディスプレイコントローラ２０２３は、システムバスを介して演算部２０２１から入力される描画指示に応じ、タッチパネル２００１を制御してタッチパネル２００１の表示面に所定の画像を表示させる。
【０４３６】
タッチセンサコントローラ２０２２は、システムバスを介して演算部２０２１からの要求に応じてタッチパネル２００１のタッチセンサを制御する。また、タッチセンサで受信した信号を、システムバスを介して演算部２０２１に出力する。なお、タッチセンサで受信した信号からタッチ位置の情報を算出する機能を、タッチセンサコントローラ２０２２が有していてもよいし、演算部２０２１により算出してもよい。
【０４３７】
センサ２０２４は、センサユニットと、センサコントローラとを有する。センサコントローラは、センサユニットにバッテリーモジュール２０１３ａ等からの電力を供給する。またセンサコントローラはセンサユニットからの入力を受け、制御信号に変換してシステムバスを介して演算部２０２１に出力する。センサコントローラにおいて、センサユニットのエラー管理を行ってもよいし、センサユニットの校正処理を行ってもよい。なお、センサコントローラは、センサユニットを制御するコントローラを複数備える構成としてもよい。
【０４３８】
センサ２０２４は、例えば力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を有する各種センサを備える構成としてもよい。
【０４３９】
姿勢検出部２０２５は、電子機器２０００の傾きや姿勢等を検出する機能を有する。例えば姿勢検出部２０２５としては、加速度センサ、角速度センサ、振動センサ、圧力センサ、ジャイロセンサ等を用いることができる。また、これらのセンサを複数組み合わせて用いてもよい。
【０４４０】
カメラモジュール２０２６は、システムバスを介して演算部２０２１と接続される。例えば筐体スイッチが押されることや、タッチパネル２００１へのタッチ操作と連動して、静止画または動画を撮影することができる。またカメラモジュール２０２６は、撮影用の光源を有していてもよい。例えばキセノンランプなどのランプ、ＬＥＤや有機ＥＬなどの発光素子等を用いることができる。
【０４４１】
外部インターフェース２０２７としては、例えば筐体に設けられた１つ以上のボタンやスイッチ（筐体スイッチともいう）、その他の入力コンポーネントが接続可能な外部ポートを有する。外部インターフェース２０２７は、システムバスを介して演算部２０２１と接続される。筐体スイッチとしては、電源のオン／オフと関連付けられたスイッチ、音量調節のためのボタン、カメラ撮影用ボタンなどがある。
【０４４２】
また外部インターフェース２０２７が有する外部ポートとしては、例えばコンピュータやプリンタなどの外部装置にケーブルを介して接続できる構成とすることができる。代表的には、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）端子などがある。また、外部ポートとして、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）接続用端子、デジタル放送の受信用端子、ＡＣアダプタを接続する端子等を有していてもよい。また、有線だけでなく、赤外線、可視光、紫外線などを用いた光通信用の送受信機を設ける構成としてもよい。例えば上述した外部接続端子２０１５は、外部インターフェース２０２７が有する外部ポートの一態様である。
【０４４３】
音声入力部２０３１は例えばマイクロフォンや音声入力コネクタ等を有する。また音声出力部２０３２は例えばスピーカや音声出力コネクタ等を有する。音声入力部２０３１及び音声出力部２０３２はそれぞれサウンドコントローラ２０２９に接続され、システムバスを介して演算部２０２１と接続する。音声入力部２０３１に入力された音声データは、サウンドコントローラ２０２９においてデジタル信号に変換され、サウンドコントローラ２０２９や演算部２０２１において処理される。一方、サウンドコントローラ２０２９は、演算部２０２１からの命令に応じて、ユーザが可聴なアナログ音声信号を生成し、音声出力部２０３２に出力する。音声出力部２０３２が有する音声出力コネクタには、ヘッドフォン、ヘッドセット等の音声出力装置を接続可能で、当該装置にサウンドコントローラ２０２９で生成した音声が出力される。
【０４４４】
電源管理部２０３３は、バッテリーモジュール２０１３ａ、バッテリーモジュール２０１３ｂ、バッテリーモジュール２０１３ｃ等の充電状態を管理することができる。また電源管理部２０３３は、各バッテリーモジュールからの電力を各コンポーネントに供給する。受電部２０３４は、外部から供給された電力を受電し、各バッテリーモジュールを充電する機能を有する。電源管理部２０３３は、各バッテリーモジュールの充電状態に応じて、受電部２０３４の動作を制御することができる。
【０４４５】
また、異なる筐体に配置されたバッテリーモジュール２０１３ｂ及びバッテリーモジュール２０１３ｃは、電源管理部２０３３を介して受電部２０３４で受電した電力を供給する構成としてもよい。または、図示しない電力供給線を介して受電部２０３４からバッテリーモジュール２０１３ｂまたはバッテリーモジュール２０１３ｃに直接電力を供給してもよい。また、受電部２０３４や電源管理部２０３３は、筐体２００２ｂや筐体２００２ｃに別途設けられていてもよい。
【０４４６】
各バッテリーモジュールは、例えば１つ以上の一次電池や二次電池を有する。また、各バッテリーモジュールはこのような電池に加えて、バッテリーの過充電及び過放電等を防ぐ保護回路が設けられていてもよい。また、家屋内などで使用する場合には、外部電源として交流電源（ＡＣ）を用いてもよい。特に電子機器２０００を外部電源と切り離して使用する場合には、充放電容量が大きく長時間にわたって電子機器２０００の使用を可能とするものが望ましい。各バッテリーモジュールの充電を行う場合には、電子機器２０００とは別途充電器を用いてもよい。この際、ＡＣアダプタを用いた有線方式で充電を行ってもよいし、電界結合方式、電磁誘導方式、電磁共鳴（電磁共振結合）方式などの無線給電方式により充電を行う構成としてもよい。各バッテリーモジュールに用いることのできる二次電池として、例えばリチウムイオン二次電池や、リチウムイオンポリマー二次電池などが挙げられる。
【０４４７】
電源管理部２０３３は、例えばバッテリマネジメントユニット（ＢＭＵ）を有していてもよい。ＢＭＵは電池のセル電圧やセル温度データの収集、過充電及び過放電の監視、セルバランサの制御、電池劣化状態の管理、電池残量（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：ＳＯＣ）の算出、故障検出の制御などを行う。
【０４４８】
電源管理部２０３３は、各バッテリーモジュールからシステムバスやその他の電源供給ラインを介して各コンポーネントに送電する制御を行う。電源管理部２０３３は、例えば複数チャネルの電力コンバータやインバータ、保護回路等を有する構成とすることができる。
【０４４９】
バッテリーモジュール２０１３ａ、バッテリーモジュール２０１３ｂ、及びバッテリーモジュール２０１３ｃは、タッチパネル２００１と重ねて配置する構成とすることが好ましい。このとき、筐体２００２ａ、筐体２００２ｂ、または筐体２００２ｃの少なくとも１が可撓性を有し、これらを曲げて使用することのできる構成の場合には、バッテリーモジュール２０１３ａ、バッテリーモジュール２０１３ｂ、及びバッテリーモジュール２０１３ｃの少なくとも一部もまた、可撓性を有することが好ましい。バッテリーモジュール２０１３ａ、バッテリーモジュール２０１３ｂ、及びバッテリーモジュール２０１３ｃに適用できる二次電池として、例えばリチウムイオン二次電池や、リチウムイオンポリマー二次電池などが挙げられる。また、これら電池に可撓性を持たせるため、電池の外装容器にラミネート袋を用いるとよい。
【０４５０】
ラミネート袋に用いるフィルムは金属フィルム（アルミニウム、ステンレス、ニッケル鋼など）、有機材料からなるプラスチックフィルム、有機材料（有機樹脂や繊維など）と無機材料（セラミックなど）とを含むハイブリッド材料フィルム、炭素含有無機フィルム（カーボンフィルム、グラファイトフィルムなど）から選ばれる単層フィルムまたはこれら複数からなる積層フィルムを用いる。金属フィルムは、エンボス加工を行いやすく、エンボス加工を行って凹部または凸部を形成すると外気に触れるフィルムの表面積が増大するため、放熱効果に優れている。
【０４５１】
特にラミネート袋として、エンボス加工により凹部と凸部が形成された、金属フィルムを有するラミネート袋を用いると、当該ラミネート袋に加えられた応力によって生じるひずみを緩和することができる。その結果、二次電池を曲げたときにラミネート袋が破れてしまうなどの不具合を効果的に低減できるため好ましい。
【０４５２】
また、電源管理部２０３３には、低消費電力化機能を設けることが好ましい。例えば低消費電力化機能として、電子機器２０００に一定時間入力がないことを検出し、演算部２０２１のクロック周波数を低下またはクロックの入力を停止させ、または演算部２０２１自体の動作を停止させ、あるいは補助メモリの動作を停止させるなどにより、各コンポーネントへの電力供給を制御して電力の消費を削減することが挙げられる。このような機能は、電源管理部２０３３のみにより、あるいは演算部２０２１と連動して実行される。
【０４５３】
形状検出部２０３６ａは、筐体２００２ａと筐体２００２ｂの相対的な位置関係を検出し、その情報を演算部２０２１にシステムバスを介して出力する機能を有する。同様に、形状検出部２０３６ｂは、筐体２００２ｂと筐体２００２ｃの相対的な位置関係を検出し、その情報を演算部２０２１に出力する機能を有する。
【０４５４】
形状検出部２０３６ａとしては、例えば筐体２００２ｂに姿勢検出部２０２５と同様のセンサを配置する構成とすることができる。形状検出部２０３６ａにより、筐体２００２ｂの姿勢の情報がシステムバスを介して演算部２０２１に入力されると、演算部２０２１は姿勢検出部２０２５により検出された筐体２００２ａの姿勢の情報と、筐体２００２ｂの姿勢の情報から筐体２００２ａと筐体２００２ｂの相対的な位置関係を算出することができる。また、形状検出部２０３６ｂも同様の構成とすることができる。このとき、演算部２０２１は、筐体２００２ａ、筐体２００２ｂ、及び筐体２００２ｃのそれぞれの姿勢の情報からこれら３つの筐体の相対的な位置関係を算出することができる。
【０４５５】
または、形状検出部２０３６ａ、形状検出部２０３６ｂとしては、上記ヒンジ２００３の回転角を検出することで、ヒンジ２００３で接続された２つの筐体の相対的な位置を検出する構成としてもよい。このとき、ヒンジの各回転軸に対する回転角を機械的、光学的、または電磁気的に検出する構成とすることができる。
【０４５６】
または、隣接する２つの筐体を繋ぐ可撓性の部材を設け、この湾曲形状を検出するセンサを用いることができる。このとき、当該可撓性の部材としてタッチパネル２００１、保護部材２０１８、保護部材２０１９等を用いてもよい。このようなセンサとしては、例えば当該可撓性の部材に加速度センサ等を複数配置し、それぞれの位置における加速度の変化から、演算部２０２１によりその形状を算出してもよい。または、可撓性の部材に圧電素子を含むセンサを配置して、曲げを検出する構成としてもよい。または、湾曲することによりその物理的特性（抵抗率、熱伝導率、透過率等）が変化するセンサを可撓性の部材に組み込むことにより、その物理的特性の変化からその形状を算出してもよい。
【０４５７】
また、形状検出部２０３６ａや形状検出部２０３６ｂが、２つの筐体が閉じた状態と、これらが開いた状態と、の２状態を検出する機能を有していてもよい。例えば光学的に検出する方法の例としては、隣接する２つの筐体のいずれか一方に受光素子を配置し、これらが閉じたときに外光が遮光されることを利用して検出する構成としてもよい。または、隣接する２つの筐体の一方の表面に受光素子を配置し、他方の表面に光源を配置することで、これらが閉じたときに光源からの光が受光素子に入射されることを利用して検出する構成としてもよい。この時、光源からの光として赤外線を用いると、使用者に視認されないため好ましい。
【０４５８】
なお、形状検出部２０３６ａや形状検出部２０３６ｂの構成はこれに限られず、隣接する２つの筐体、または３つの筐体の相対的な位置関係を検出することができるものであれば、機械的、電磁気的、熱的、音響的、化学的手段を応用した様々なセンサを用いることができる。
【０４５９】
チューナー２０３７は、アンテナ２００４により受信した放送電波から、タッチパネル２００１に出力する映像信号を生成する機能を有する。
【０４６０】
図４０に、チューナー２０３７の構成の一例を示す。
【０４６１】
例えばチューナー２０３７は、復調回路２０４１と、Ａ−Ｄ変換回路（アナログ−デジタル変換回路）２０４２と、デコーダ回路２０４３等を有する構成とすることができる。復調回路２０４１はアンテナ２００４から入力した信号を復調する機能を有する。またＡ−Ｄ変換回路２０４２は、復調されたアナログ信号をデジタル信号に変換する機能を有する。またデコーダ回路２０４３は、デジタル信号に含まれる映像データをデコードし、ディスプレイコントローラ２０２３に送信する信号を生成する機能を有する。
【０４６２】
図４０では、デコーダ回路２０４３が分割回路２０４４と、複数のプロセッサ２０４５を有する構成の例を示している。分割回路２０４４は、入力された映像のデータを空間的、時間的に分割し、各プロセッサ２０４５に出力する機能を有する。複数のプロセッサ２０４５は、入力された映像データをデコードし、ディスプレイコントローラ２０２３に送信する信号を生成する。このように、デコーダ回路２０４３として、複数のプロセッサ２０４５によりデータを並列処理する構成を適用することで、極めて情報量の多い映像データをデコードすることができる。
【０４６３】
またデコーダ回路２０４３は、入力された信号に含まれる映像用の信号と、それ以外の信号（文字情報、番組情報、認証情報等）を分離する回路を有していてもよい。
【０４６４】
図３８等に示すアンテナ２００４により受信できる放送電波としては、地上波、または衛星から送信される電波などが挙げられる。またアンテナ２００４により受信できる放送電波として、アナログ放送、デジタル放送などがあり、また映像及び音声、または音声のみの放送などがある。例えばＵＨＦ帯（約３００ＭＨｚ乃至３ＧＨｚ）またはＶＨＦ帯（３０Ｈｚ乃至３００ＭＨｚ）のうちの特定の周波数帯域で送信される放送電波を受信することができる。
【０４６５】
また例えば、複数の周波数帯域で受信した複数のデータを用いることで、転送レートを高くすることができ、より多くの情報を得ることができる。これによりフルハイビジョンを超える解像度を有する映像を、タッチパネル２００１に表示させることができる。例えば、４Ｋ、８Ｋ、１６Ｋ、またはそれ以上の解像度を有する映像を表示させることができる。
【０４６６】
または、チューナー２０３７はコンピュータネットワークを介したデータ伝送技術により送信された放送のデータを用いて、ディスプレイコントローラ２０２３に送信する信号を生成する構成としてもよい。このとき、受信する信号がデジタル信号の場合には、チューナー２０３７は復調回路及びＡ−Ｄ変換回路を有していなくてもよい。またこのとき、アンテナ２００５によりデータを受信し、無線通信部２０３９からチューナー２０３７が有するデコーダ回路にデータを送信する構成としてもよい。
【０４６７】
また、フルハイビジョンを超える解像度を有する映像を表示する場合には、圧縮されたデータをデコードするデコード回路が極めて高速な処理能力を有するプロセッサを有していることが好ましい。または、例えばデコーダ回路は、４以上、好ましくは８以上、より好ましくは１６以上の並列処理が可能な複数のプロセッサを含む構成とすることが好ましい。
【０４６８】
無線通信部２０３９は、アンテナ２００５を介して通信を行うことができる。例えば演算部２０２１からの命令に応じて電子機器２０００をコンピュータネットワークに接続するための制御信号を制御し、当該信号をコンピュータネットワークに発信する。これによって、Ｗｏｒｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｗｅｂ（ＷＷＷ）の基盤であるインターネット、イントラネット、エクストラネット、ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＣＡＮ（Ｃａｍｐｕｓ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＧＡＮ（Ｇｌｏｂａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のコンピュータネットワークと電子機器２０００とを接続させ、通信を行うことができる。またその通信方法として複数の方法を用いる場合には、アンテナ２００５は当該通信方法に応じて複数有していてもよい。
【０４６９】
無線通信部２０３９には、例えば高周波回路（ＲＦ回路）を設け、ＲＦ信号の送受信を行えばよい。高周波回路は、各国法制により定められた周波数帯域の電磁信号と電気信号とを相互に変換し、当該電磁信号を用いて無線で他の通信機器との間で通信を行うための回路である。実用的な周波数帯域として数１０ｋＨｚ乃至数１０ＧＨｚが一般に用いられている。アンテナ２００５と接続される高周波回路には、複数の周波数帯域に対応した高周波回路部を有し、高周波回路部は、増幅器（アンプ）、ミキサ、フィルタ、ＤＳＰ、ＲＦトランシーバ等を有する構成とすることができる。無線通信を行う場合、通信プロトコル又は通信技術として、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：登録商標）、ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄａｔａ  Ｒａｔｅｓ  ｆｏｒ  ＧＳＭ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＣＤＭＡ２０００（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ２０００）、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）などの通信規格や、Ｗｉ−Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ：登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等のＩＥＥＥにより通信規格化された仕様を用いることができる。
【０４７０】
電子機器２０００を電話として用いる場合には、無線通信部２０３９は、演算部２０２１からの命令に応じて、電子機器２０００を電話回線に接続するための接続信号を制御し、当該信号を電話回線に発信する。
【０４７１】
また、図３９には、チューナー２０３７と無線通信部２０３９を筐体２００２ａに設けた場合の例を示している。
【０４７２】
なお、ここで例示した構成は一例であり、筐体２００２ａに含まれるコンポーネントの一部または全部を筐体２００２ｂや筐体２００２ｃが有していてもよい。筐体２００２ａ、筐体２００２ｂ、及び筐体２００２ｃには、ここで示した以外の構成要素を有していてもよい。
【０４７３】
以上が電子機器２０００のハードウェア構成の例についての説明である。
【０４７４】
本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【０４７５】
１００    表示装置
１０１    基板
１０２    基板
１１０    液晶パネル
１１１    基板
１１２    接着層
１１３    剥離層
１１４    隔壁
１１５    電極
１１７    ＥＬ層
１１８    電極
１２０    接着層
１２１    基板
１２２    接着層
１２３    剥離層
１２４    外部電極
１２５    発光素子
１２７    開口
１２８    開口
１２９    絶縁層
１３０    画素
１３１    表示領域
１３２    開口
１３３    駆動回路
１３４    画素回路
１３５    配線
１３６    配線
１３７    基板
１３８    異方性導電接続層
１４０    画素
１４７    基板
１５１    光
１６１    機能層
１７０    領域
１７１    素子基板
１８１    対向基板
２０５    絶縁層
２０６    電極
２０７    絶縁層
２０８    半導体層
２１０    絶縁層
２１１    絶縁層
２１２    絶縁層
２１４    電極
２１５    電極
２１６    端子電極
２１９    配線
２２１    絶縁層
２２２    絶縁層
２２３    電極
２２５    層
２２６    絶縁層
２２７    絶縁層
２２８    絶縁層
２２９    絶縁層
２３１    表示領域
２３２    トランジスタ
２３３    容量素子
２３５    光
２４１    絶縁層
２４２    半導体層
２４３    電極
２４６    電極
２５２    トランジスタ
２５５    不純物
２６４    遮光層
２６６    着色層
２６８    オーバーコート層
２７１    基板
２７２    絶縁層
２７４    層
２７５    絶縁層
３１８    電極
３２０    ＥＬ層
３２２    電極
３３０    発光素子
３３１    発光素子
３８２    Ｅｃ
３８６    Ｅｃ
３８７    Ｅｃ
３９０    トラップ準位
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
４２２    トランジスタ
４２５    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
４４０    トランジスタ
４４１    トランジスタ
４４２    トランジスタ
４４３    トランジスタ
４４４    トランジスタ
４４５    トランジスタ
４４６    トランジスタ
４４７    トランジスタ
４４８    トランジスタ
４５０    トランジスタ
４５１    トランジスタ
４５２    トランジスタ
【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３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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