(57)【要約】【課題】利便性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供する。【解決手段】第１の表示素子と、第２の表示素子と、着色膜と、反射電極と、を有する表示装置であって、第１の表示素子は、第１の画素電極と、液晶層と、を有し、第２の表示素子は、第２の画素電極と、発光層と、を有し、第１の画素電極は、反射電極と電気的に接続され、反射電極は、発光層が発する光を透過する開口部を有し、着色膜は、液晶層を間に挟んで反射電極と対向する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表示素子と、第２の表示素子と、着色膜と、反射電極と、を有する表示装置であって、
前記第１の表示素子は、第１の画素電極と、液晶層と、を有し、
前記第２の表示素子は、第２の画素電極と、発光層と、を有し、
前記第１の画素電極は、前記反射電極と電気的に接続され、
前記反射電極は、前記発光層が発する光を透過する開口部を有し、
前記着色膜は、前記液晶層を間に挟んで前記反射電極と対向する、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記着色膜は、凹部と凸部とを有する基板上に設けられる、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記第１の画素電極は、前記反射電極を間に挟んで前記第２の画素電極と対向する、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
第１の表示素子と、第２の表示素子と、着色膜と、反射電極と、を有する表示装置であって、
前記第１の表示素子は、第１の画素電極と、液晶層と、を有し、
前記第２の表示素子は、第２の画素電極と、発光層と、を有し、
前記第１の画素電極は、前記反射電極と電気的に接続され、
前記反射電極は、前記発光層が発する光を透過する開口部を有し、
前記着色膜は、前記液晶層を間に挟んで前記反射電極と対向し、且つ前記発光層と対向する、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記着色膜は、凹部と凸部とを有する基板上に設けられ、
前記凹部は、前記反射電極と重なる位置に設けられ、
前記凸部は、前記第２の表示素子と重なる位置に設けられる、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記凹部に設けられた着色膜は、
前記凸部に設けられた着色膜よりも厚い領域を有する、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項４乃至請求項６のいずれか一項において、
前記第１の画素電極は、前記反射電極を間に挟んで前記第２の画素電極と対向する、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７に記載のいずれか一つの表示装置と、
タッチセンサと、を有する、
ことを特徴とする表示モジュール。
【請求項９】
請求項１乃至請求項７に記載のいずれか一つの表示装置、または請求項８に記載の表示モジュールと、
バッテリと、を有する、
ことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、表示装置およびその作製方法に関する。
【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法を一例として挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
バックライトとして面発光を行う光源を用い、透過型の液晶表示装置を組み合わせることで、消費電力の低減と表示品質の低下の抑制を両立する液晶表示装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２４８３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一態様は、利便性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供することを課題の一とする。
【０００６】
または、本発明の一態様は、消費電力が低く、表示品質が高い表示装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、新規な表示装置を提供することを課題の一とする。
【０００７】
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、第１の表示素子と、第２の表示素子と、着色膜と、反射電極と、を有する表示装置であって、第１の表示素子は、第１の画素電極と、液晶層と、を有し、第２の表示素子は、第２の画素電極と、発光層と、を有し、第１の画素電極は、反射電極と電気的に接続され、反射電極は、発光層が発する光を透過する開口部を有し、着色膜は、液晶層を間に挟んで反射電極と対向する表示装置である。
【０００９】
また、上記態様において、着色膜は、凹部と凸部とを有する基板上に設けられると好ましい。
【００１０】
また、上記態様において、第１の画素電極は、反射電極を間に挟んで第２の画素電極と対向すると好ましい。
【００１１】
また、本発明の他の一態様は、第１の表示素子と、第２の表示素子と、着色膜と、反射電極と、を有する表示装置であって、第１の表示素子は、第１の画素電極と、液晶層と、を有し、第２の表示素子は、第２の画素電極と、発光層と、を有し、第１の画素電極は、反射電極と電気的に接続され、反射電極は、発光層が発する光を透過する開口部を有し、着色膜は、液晶層を間に挟んで反射電極と対向し、且つ発光層と対向する表示装置である。
【００１２】
また、上記態様において、着色膜は、凹部と凸部とを有する基板上に設けられ、凹部は、反射電極と重なる位置に設けられ、凸部は、第２の表示素子と重なる位置に設けられると好ましい。
【００１３】
また、上記態様において、凹部に設けられた着色膜は、凸部に設けられた着色膜よりも厚い領域を有すると好ましい。
【００１４】
また、上記態様において、第１の画素電極は、反射電極を間に挟んで第２の画素電極と対向すると好ましい。
【００１５】
また、本発明の他の一態様は、上記態様に記載のいずれか一つの表示装置と、タッチセンサと、を有する表示モジュールである。
【００１６】
また、本発明の他の一態様は、上記態様に記載のいずれか一つの表示装置、または上記態様に記載の表示モジュールと、バッテリと、を有する電子機器である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様により、利便性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供できる。または、本発明の一態様により、消費電力が低く、表示品質が高い表示装置を提供できる。または、本発明の一態様により、新規な表示装置を提供できる。
【００１８】
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】表示装置を説明する断面図。
【図２】表示装置を説明する断面図。
【図３】表示装置を説明する断面図。
【図４】表示装置を説明する断面図。
【図５】表示装置を説明する断面図。
【図６】表示装置を説明する断面図。
【図７】表示装置を説明する断面図。
【図８】表示装置を説明するブロック図。
【図９】画素を説明する回路図。
【図１０】表示素子の表示領域を説明する模式図。
【図１１】表示装置及び画素を説明する上面図。
【図１２】表示装置の作製方法を説明する断面図。
【図１３】表示装置の作製方法を説明する断面図。
【図１４】表示装置の作製方法を説明する断面図。
【図１５】表示装置の作製方法を説明する断面図。
【図１６】表示装置の作製方法を説明する断面図。
【図１７】表示装置の作製方法を説明する断面図。
【図１８】表示装置の作製方法を説明する断面図。
【図１９】表示装置を説明する断面図。
【図２０】表示装置を説明する断面図。
【図２１】表示装置を説明する断面図。
【図２２】表示装置を説明する断面図。
【図２３】表示装置を説明する断面図。
【図２４】表示装置を説明する断面図。
【図２５】表示装置を説明する断面図。
【図２６】表示装置を説明する断面図。
【図２７】表示素子を説明する断面図。
【図２８】半導体装置を説明する上面図及び断面図。
【図２９】半導体装置を説明する上面図及び断面図。
【図３０】半導体装置を説明する断面図。
【図３１】半導体装置を説明する断面図。
【図３２】半導体装置を説明する断面図。
【図３３】半導体装置を説明する断面図。
【図３４】半導体装置を説明する断面図。
【図３５】バンド構造を説明する図。
【図３６】トランジスタの一態様を示す上面図及び断面図。
【図３７】トランジスタの一態様を示す上面図及び断面図。
【図３８】トランジスタの一態様を示す上面図及び断面図。
【図３９】トランジスタの一態様を示す上面図及び断面図。
【図４０】トランジスタの一態様を示す断面図。
【図４１】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、ならびにＣＡＡＣ−ＯＳの制限視野電子回折パターンを示す図。
【図４２】ＣＡＡＣ−ＯＳの断面ＴＥＭ像、ならびに平面ＴＥＭ像およびその画像解析像。
【図４３】ｎｃ−ＯＳの電子回折パターンを示す図、およびｎｃ−ＯＳの断面ＴＥＭ像。
【図４４】ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳの断面ＴＥＭ像。
【図４５】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４６】表示モジュールを説明する図。
【図４７】電子機器を説明する図。
【図４８】表示装置を説明する斜視図。
【図４９】表示装置を説明する斜視図。
【図５０】実施例における光学顕微鏡観察像。
【図５１】実施例における断面ＳＥＭ像。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、以下の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。
【００２１】
また、図面において、大きさ、層の厚さ、又は領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。なお図面は、理想的な例を模式的に示したものであり、図面に示す形状又は値などに限定されない。
【００２２】
また、本明細書にて用いる「第１」、「第２」、「第３」という序数詞は、構成要素の混同を避けるために付したものであり、数的に限定するものではないことを付記する。
【００２３】
また、本明細書において、「上に」、「下に」などの配置を示す語句は、構成同士の位置関係を、図面を参照して説明するために、便宜上用いている。また、構成同士の位置関係は、各構成を描写する方向に応じて適宜変化するものである。従って、明細書で説明した語句に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。
【００２４】
また、本明細書等において、トランジスタとは、ゲートと、ドレインと、ソースとを含む少なくとも三つの端子を有する素子である。そして、ドレイン（ドレイン端子、ドレイン領域またはドレイン電極）とソース（ソース端子、ソース領域またはソース電極）の間にチャネル領域を有しており、ドレインとチャネル領域とソースとを介して電流を流すことができるものである。なお、本明細書等において、チャネル領域とは、電流が主として流れる領域をいう。
【００２５】
また、ソースやドレインの機能は、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には入れ替わることがある。このため、本明細書等においては、ソースやドレインの用語は、入れ替えて用いることができるものとする。
【００２６】
また、本明細書等において、「電気的に接続」には、「何らかの電気的作用を有するもの」を介して接続されている場合が含まれる。ここで、「何らかの電気的作用を有するもの」は、接続対象間での電気信号の授受を可能とするものであれば、特に制限を受けない。例えば、「何らかの電気的作用を有するもの」には、電極や配線をはじめ、トランジスタなどのスイッチング素子、抵抗素子、インダクタ、キャパシタ、その他の各種機能を有する素子などが含まれる。
【００２７】
また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。
【００２８】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について、図１乃至図２６を用いて説明を行う。
【００２９】
＜１−１．表示装置の構成＞
まず、表示装置の構成について、図８を用いて説明する。図８に示す表示装置５００は、画素部５０２と、画素部５０２の外側に配置されるゲートドライバ回路部５０４ａ、５０４ｂと、画素部５０２の外側に配置されるソースドライバ回路部５０６と、を有する。
【００３０】
［画素部］
画素部５０２は、Ｘ行（Ｘは２以上の自然数）、Ｙ列（Ｙは２以上の自然数）に配置される画素１０（Ｘ，Ｙ）を有する。また、画素１０（Ｘ，Ｙ）は、２つの表示素子を有し、当該２つの表示素子は、それぞれ異なる機能を有する。２つの表示素子の一方は、入射する光を反射する機能を有し、２つの表示素子の他方は、光を発する機能を有する。なお、当該２つの表示素子の詳細については、後述する。
【００３１】
［ゲートドライバ回路部］
ゲートドライバ回路部５０４ａ、５０４ｂ及びソースドライバ回路部５０６の一部または全部は、画素部５０２と同一基板上に形成されていることが望ましい。これにより、部品数や端子数を減らすことが出来る。ゲートドライバ回路部５０４ａ、５０４ｂ及びソースドライバ回路部５０６の一部または全部が画素部５０２と同一基板上に形成されない場合には、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）またはＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）によって、別途用意された駆動回路基板（例えば、単結晶半導体膜または多結晶半導体膜で形成された駆動回路基板）を、表示装置５００に形成してもよい。
【００３２】
また、ゲートドライバ回路部５０４ａ、５０４ｂは、画素１０（Ｘ，Ｙ）を選択する信号（走査信号）を出力する機能を有し、ソースドライバ回路部５０６は、画素１０（Ｘ，Ｙ）が有する表示素子を駆動するための信号（データ信号）を供給する機能を有する。
【００３３】
また、ゲートドライバ回路部５０４ａは、走査信号が与えられる配線（以下、走査線ＧＥ＿１乃至ＧＥ＿Ｘという）の電位を制御する機能、または初期化信号を供給する機能を有する。また、ゲートドライバ回路部５０４ｂは、走査信号が与えられる配線（以下、走査線ＧＬ＿１乃至ＧＬ＿Ｘという）の電位を制御する機能、または初期化信号を供給する機能を有する。ただし、これに限定されず、ゲートドライバ回路部５０４ａ、５０４ｂは、別の信号を制御または供給することも可能である。
【００３４】
なお、図８においては、ゲートドライバ回路部として、ゲートドライバ回路部５０４ａと、ゲートドライバ回路部５０４ｂと、２つ設ける構成について例示したが、これに限定されず、１つのゲートドライバ回路部、または３つ以上のゲートドライバ回路部を設ける構成としてもよい。
【００３５】
［ソースドライバ回路部］
ソースドライバ回路部５０６は、画像信号を元に画素１０（Ｘ，Ｙ）に書き込むデータ信号を生成する機能、データ信号が与えられる配線（以下、信号線ＳＬ＿１乃至ＳＬ＿Ｙ及び信号線ＳＥ＿１乃至ＳＥ＿Ｙという）の電位を制御する機能、または初期化信号を供給する機能を有する。ただし、これに限定されず、ソースドライバ回路部５０６は、別の信号を生成、制御、または供給する機能を有していてもよい。
【００３６】
また、ソースドライバ回路部５０６は、複数のアナログスイッチなどを用いて構成される。ソースドライバ回路部５０６は、複数のアナログスイッチを順次オン状態にすることにより、画像信号を時分割した信号をデータ信号として出力できる。
【００３７】
なお、図８においては、ソースドライバ回路部５０６を１つ設ける構成について例示したが、これに限定されず、表示装置５００には、複数のソースドライバ回路部を設けてもよい。例えば、２つのソースドライバ回路部を設け、一方のソースドライバ回路部により信号線ＳＬ＿１乃至ＳＬ＿Ｙを制御し、他方のソースドライバ回路部により信号線ＳＥ＿１乃至ＳＥ＿Ｙを制御してもよい。
【００３８】
［画素］
また、画素１０（Ｘ，Ｙ）は、走査線ＧＬ＿１乃至ＧＬ＿Ｘ及び走査線ＧＥ＿１乃至ＧＥ＿Ｘの一つを介してパルス信号が入力され、信号線ＳＬ＿１乃至ＳＬ＿Ｙ及び信号線ＳＥ＿１乃至ＳＥ＿Ｙの一つを介してデータ信号が入力される。
【００３９】
例えば、ｍ行ｎ列目（ｍはＸ以下の自然数を表し、ｎはＹ以下の自然数を表す）の画素１０（ｍ，ｎ）は、走査線ＧＬ＿ｍ及び走査線ＧＥ＿ｍを介してゲートドライバ回路部５０４ａからパルス信号が入力され、走査線ＧＬ＿ｍ及び走査線ＧＥ＿ｍの電位に応じて信号線ＳＬ＿ｎ及び信号線ＳＥ＿ｎを介してソースドライバ回路部５０６からデータ信号が入力される。
【００４０】
また、画素１０（ｍ，ｎ）は、先の説明の通り、２つの表示素子を有する。走査線ＧＬ＿１乃至ＧＬ＿Ｘは、２つの表示素子の一方に与えられるパルス信号の電位を制御する配線であり、走査線ＧＥ＿１乃至ＧＥ＿Ｘは、２つの表示素子の他方に与えられるパルス信号の電位を制御する配線である。
【００４１】
また、信号線ＳＬ＿１乃至ＳＬ＿Ｙは、２つの表示素子の一方に与えられるデータ信号の電位を制御する配線であり、信号線ＳＥ＿１乃至ＳＥ＿Ｙは、２つの表示素子の他方に与えられるデータ信号の電位を制御する配線である。
【００４２】
［外部回路］
表示装置５００には、外部回路５０８ａ、５０８ｂが接続される。なお、表示装置５００が外部回路５０８ａ、５０８ｂを有する構成としてもよい。
【００４３】
また、外部回路５０８ａは、図８に示すように、アノード電位が与えられる配線（以下、アノード線ＡＮＯ＿１乃至ＡＮＯ＿ｘという）と電気的に接続されており、外部回路５０８ｂは、共通電位が与えられる配線（以下、コモン線ＣＯＭ＿１乃至ＣＯＭ＿Ｘという）と、電気的に接続されている。
【００４４】
＜１−２．画素の回路構成＞
次に、画素１０（ｍ，ｎ）の回路構成について、図９を用いて説明する。
【００４５】
図９は、本発明の一態様の表示装置５００が有する画素１０（ｍ，ｎ）と、画素１０（ｍ，ｎ）の列方向に隣接した画素１０（ｍ，ｎ＋１）と、を説明する回路図である。なお、本明細書等においては、列方向とは信号線ＳＬ＿ｎ（または信号線ＳＥ＿ｎ）のｎの数値が増減する方向であり、行方向とは走査線ＧＬ＿ｍ（または走査線ＧＥ＿ｍ）のｍの数値が増減する方向である。
【００４６】
画素１０（ｍ，ｎ）は、トランジスタＴｒ１と、トランジスタＴｒ２と、トランジスタＴｒ３と、容量素子Ｃ１と、容量素子Ｃ２と、表示素子１１と、表示素子１２と、を有する。なお、画素１０（ｍ，ｎ＋１）も同様の構成を有する。なお、本明細書等において、表示素子１１を第１の表示素子と、表示素子１２を第２の表示素子と、それぞれ呼称する場合がある。
【００４７】
また、画素１０（ｍ，ｎ）は、信号線ＳＬ＿ｎ、信号線ＳＥ＿ｎ、走査線ＧＬ＿ｍ、走査線ＧＥ＿ｍ、コモン線ＣＯＭ＿ｍ、コモン線ＶＣＯＭ１、コモン線ＶＣＯＭ２、及びアノード線ＡＮＯ＿ｍと、電気的に接続されている。また、画素１０（ｍ，ｎ＋１）は、信号線ＳＬ＿ｎ＋１、信号線ＳＥ＿ｎ＋１、走査線ＧＬ＿ｍ、走査線ＧＥ＿ｍ、コモン線ＣＯＭ＿ｍ、コモン線ＶＣＯＭ１、コモン線ＶＣＯＭ２、及びアノード線ＡＮＯ＿ｍと、電気的に接続されている。
【００４８】
なお、信号線ＳＬ＿ｎ、信号線ＳＬ＿ｎ＋１、走査線ＧＬ＿ｍ、コモン線ＣＯＭ＿ｍ、及びコモン線ＶＣＯＭ１は、それぞれ表示素子１１を駆動するための配線であり、信号線ＳＥ＿ｎ、信号線ＳＥ＿ｎ＋１、走査線ＧＥ＿ｍ、コモン線ＶＣＯＭ２、及びアノード線ＡＮＯ＿ｍは、それぞれ表示素子１２を駆動するための配線である。
【００４９】
また、信号線ＳＥ＿ｎ及び信号線ＳＥ＿ｎ＋１に供給される電位と、信号線ＳＬ＿ｎ及び信号線ＳＬ＿ｎ＋１に供給される電位と、が異なる場合、図９に示すように、信号線ＳＥ＿ｎと信号線ＳＬ＿ｎ＋１とを離間して配置すると好ましい。別言すると、信号線ＳＥ＿ｎと信号線ＳＥ＿ｎ＋１とを隣接するように配置すると好ましい。このような配置とすることで、信号線ＳＬ＿ｎ及び信号線ＳＬ＿ｎ＋１と、信号線ＳＥ＿ｎ及び信号線ＳＥ＿ｎ＋１と、の間に生じる電位差の影響を低減することができる。
【００５０】
＜１−３．第１の表示素子の構成例＞
表示素子１１は、光の反射または光の透過を制御する機能を有する。特に、表示素子１１を光の反射を制御する、所謂反射型の表示素子とすると好適である。表示素子１１を反射型の表示素子とすることで、外光を用いて表示を行うことが可能となるため、表示装置の消費電力を抑制することができる。例えば、表示素子１１としては、反射膜と液晶素子と偏光板とを組み合わせた構成、またはマイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム（ＭＥＭＳ）を用いる構成等とすればよい。
【００５１】
＜１−４．第２の表示素子の構成例＞
表示素子１２は、光を発する機能、すなわち発光する機能を有する。よって、表示素子１２を、発光素子として読み替えてもよい。例えば、表示素子１２としては、エレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子ともいう）を用いる構成、または発光ダイオードを用いる構成等とすればよい。
【００５２】
このように、本発明の一態様の表示装置では、表示素子１１及び表示素子１２に示すように、異なる機能を有する表示素子を用いる。例えば、表示素子の一方を反射型の液晶素子とし、他方を透過型のＥＬ素子を用いることで、利便性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供することができる。また、外光が明るい環境下においては、反射型の液晶素子を利用し、外光が暗い環境下においては、透過型のＥＬ素子を用いることで、消費電力が低く、表示品位の高い表示装置を提供することができる。
【００５３】
＜１−５．表示素子の駆動方法＞
次に、表示素子１１及び表示素子１２の駆動方法について説明する。なお、以下の説明においては、表示素子１１に液晶素子を用い、表示素子１２に発光素子を用いる構成とする。
【００５４】
［第１の表示素子の駆動方法］
画素１０（ｍ，ｎ）において、トランジスタＴｒ１のゲート電極は、走査線ＧＬ＿ｍに電気的に接続される。また、トランジスタＴｒ１のソース電極またはドレイン電極の一方は、信号線ＳＬ＿ｎに電気的に接続され、他方は表示素子１１の一対の電極の一方に電気的に接続される。トランジスタＴｒ１は、オン状態またはオフ状態になることにより、データ信号のデータの書き込みを制御する機能を有する。
【００５５】
また、表示素子１１の一対の電極の他方は、コモン線ＶＣＯＭ１と電気的に接続される。
【００５６】
また、容量素子Ｃ１の一対の電極の一方は、コモン線ＣＯＭ＿ｍに電気的に接続され、他方は、トランジスタＴｒ１のソース電極またはドレイン電極の他方、及び表示素子１１の一対の電極の一方に電気的に接続される。容量素子Ｃ１は、画素１０（ｍ，ｎ）に書き込まれたデータを保持する機能を有する。
【００５７】
例えば、図８に示すゲートドライバ回路部５０４ｂにより、各行の画素１０（ｍ，ｎ）を順次選択し、トランジスタＴｒ１をオン状態にしてデータ信号のデータを書き込む。データが書き込まれた画素１０（ｍ，ｎ）は、トランジスタＴｒ１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、画像を表示できる。
【００５８】
［第２の表示素子の駆動方法］
画素１０（ｍ，ｎ）において、トランジスタＴｒ２のゲート電極は、走査線ＧＥ＿ｍに電気的に接続される。また、トランジスタＴｒ２のソース電極またはドレイン電極の一方は、信号線ＳＥ＿ｎに電気的に接続され、他方はトランジスタＴｒ３のゲート電極に電気的に接続される。トランジスタＴｒ２は、オン状態またはオフ状態になることにより、データ信号のデータの書き込みを制御する機能を有する。
【００５９】
容量素子Ｃ２の一対の電極の一方は、アノード線ＡＮＯ＿ｍに電気的に接続され、他方は、トランジスタＴｒ２のソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続される。容量素子Ｃ２は、画素１０（ｍ，ｎ）に書き込まれたデータを保持する機能を有する。
【００６０】
また、トランジスタＴｒ３のゲート電極は、トランジスタＴｒ２のソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続される。また、トランジスタＴｒ３のソース電極及びドレイン電極の一方は、アノード線ＡＮＯ＿ｍに電気的に接続され、他方は、表示素子１２の一対の電極の一方に電気的に接続される。また、トランジスタＴｒ３には、バックゲート電極が設けられ、当該バックゲート電極は、トランジスタＴｒ３のゲート電極と、電気的に接続される。
【００６１】
また、表示素子１２の一対の電極の他方は、コモン線ＶＣＯＭ２に電気的に接続される。
【００６２】
例えば、図８に示すゲートドライバ回路部５０４ａにより、各行の画素１０（ｍ，ｎ）を順次選択し、トランジスタＴｒ２をオン状態にしてデータ信号のデータを書き込む。データが書き込まれた画素１０（ｍ，ｎ）は、トランジスタＴｒ２がオフ状態になることで保持状態になる。さらに、書き込まれたデータ信号の電位に応じてトランジスタＴｒ３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、表示素子１２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。
【００６３】
このように、本発明の一態様の表示装置においては、２つの表示素子を、異なるトランジスタを用いて、それぞれ独立に制御することができる。よって、表示品位の高い表示装置を提供することができる。
【００６４】
また、本発明の一態様の表示装置に用いるトランジスタ（トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３）は、酸化物半導体膜を有すると好ましい。酸化物半導体膜を有するトランジスタは、比較的高い電界効果移動度が得られるため、高速駆動が可能となる。また、酸化物半導体膜を有するトランジスタのオフ電流は、極めて小さい。したがって、表示装置のリフレッシュレートを下げても、表示装置の輝度の維持が可能となり、消費電力を抑制することができる。
【００６５】
また、表示素子１１及び表示素子１２の表示方式としては、プログレッシブ方式やインターレース方式等を用いることができる。また、カラー表示する際に画素で制御する色要素としては、ＲＧＢ（Ｒは赤、Ｇは緑、Ｂは青を表す）が挙げられる。ただし、色要素としては、ＲＧＢの三色に限定されない。例えば、ＲＧＢに、イエロー、シアン、マゼンタ、ホワイト等を一色以上追加してもよい。また、色要素のドット毎にその表示領域の大きさが異なっていてもよい。ただし、本発明の一態様の表示装置は、カラー表示の表示装置に限定されるものではなく、モノクロ表示の表示装置に適用することもできる。
【００６６】
＜１−６．表示素子の表示領域＞
ここで、表示素子１１及び表示素子１２の画素１０（ｍ，ｎ）における表示領域について、図１０（Ａ）（Ｂ）を用いて説明する。
【００６７】
図１０（Ａ）は、画素１０（ｍ，ｎ）と、画素１０（ｍ，ｎ）の列方向に隣接する画素１０（ｍ，ｎ−１）及び画素１０（ｍ，ｎ＋１）との表示領域を説明する模式図である。
【００６８】
図１０（Ａ）に示す、画素１０（ｍ，ｎ）、画素１０（ｍ，ｎ−１）、及び画素１０（ｍ，ｎ＋１）のそれぞれは、表示素子１１の表示領域として機能する表示領域１１ｄと、表示素子１２の表示領域として機能する表示領域１２ｄと、を有する。
【００６９】
例えば、表示領域１１ｄとしては、光を反射する領域を有し、表示領域１２ｄとしては、光を透過する領域を有する。また、図１０（Ａ）に示すように、画素１０（ｍ，ｎ）の列方向に隣接する、画素１０（ｍ，ｎ−１）及び画素１０（ｍ，ｎ＋１）は、画素１０（ｍ，ｎ）と異なる位置に、表示領域１２ｄを有すると好ましい。
【００７０】
図１０（Ａ）に示すような、表示領域１２ｄの配置とすることで、表示素子１２を作り分ける場合の製造歩留まりを高めることができる、または隣接する画素間での表示素子１２が発する光の干渉を抑制することができる。
【００７１】
なお、図１０（Ａ）においては、画素１０（ｍ，ｎ−１）、画素１０（ｍ，ｎ）、及び画素１０（ｍ，ｎ＋１）の配置を、列方向のストライプ配列について例示したが、これに限定されない。例えば、図１０（Ｂ）に示すような行方向のストライプ配列としてもよい。あるいは、図示しないが、デルタ配列、またはペンタイル配列としてもよい。なお、図１０（Ｂ）は、画素１０（ｍ，ｎ）と、画素１０（ｍ，ｎ）の行方向に隣接する画素１０（ｍ−１，ｎ）及び画素１０（ｍ＋１，ｎ）との表示領域を説明する模式図である。
【００７２】
図１０（Ｂ）に示す、画素１０（ｍ，ｎ）、画素１０（ｍ−１，ｎ）、及び画素１０（ｍ＋１，ｎ）のそれぞれは、表示素子１１の表示領域として機能する表示領域１１ｄと、表示素子１２の表示領域として機能する表示領域１２ｄと、を有する。表示領域１１ｄと、表示領域１２ｄの構成としては、図１０（Ａ）に示す構成と同様とすればよい。
【００７３】
＜１−７．表示装置の構成例（上面）＞
次に、図８に示す表示装置５００の具体的な構成例について、図１１を用いて説明を行う。
【００７４】
図１１（Ａ）は、表示装置５００の上面図である。先の説明の通り、表示装置５００は、画素部５０２と、画素部５０２の外側に配置されるゲートドライバ回路部５０４ａ、５０４ｂと、画素部５０２の外側に配置されるソースドライバ回路部５０６と、を有する。また、図１１（Ａ）では、画素部５０２が有する画素１０（ｍ，ｎ）を模式的に表している。また、図１１（Ａ）では、表示装置５００には、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）が電気的に接続されている状態を図示している。
【００７５】
また、図１１（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示す画素１０（ｍ，ｎ）と、画素１０（ｍ，ｎ）に隣接して配置される、画素１０（ｍ，ｎ＋１）を模式的に表した上面図である。図１１（Ｂ）に示す信号線ＳＬ＿ｎ、ＳＬ＿ｎ＋１、ＳＥ＿ｎ、ＳＥ＿ｎ＋１、走査線ＧＬ＿ｍ、ＧＥ＿ｍ、コモン線ＣＯＭ＿ｍ、及びトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３は、図９に示す符号にそれぞれ対応する。また、図１１（Ｂ）において、表示領域１１ｄと、表示領域１２ｄは、図１０に示す符号にそれぞれ対応する。また、図１１（Ｂ）に示すコモン線ＣＯＭ＿ｍ＋１は、画素１０（ｍ，ｎ）に隣接して配置される、画素１０（ｍ＋１，ｎ）が有するコモン線を表している。
【００７６】
＜１−８．表示装置の構成例（断面）＞
次に、表示装置５００の断面構造の一例について、図１を用いて説明する。
【００７７】
図１は、図１１（Ａ）（Ｂ）に示す、一点鎖線Ａ１−Ａ２、Ａ３−Ａ４、Ａ５−Ａ６、Ａ７−Ａ８、Ａ９−Ａ１０、Ａ１１−Ａ１２の切断面に相当する断面図である。
【００７８】
なお、一点鎖線Ａ１−Ａ２の断面は、表示装置５００にＦＰＣが取り付けられた領域に、一点鎖線Ａ３−Ａ４の断面は、ゲートドライバ回路部５０４ａが設けられた領域に、一点鎖線Ａ５−Ａ６の断面は、表示素子１１及び表示素子１２が設けられた領域に、一点鎖線Ａ７−Ａ８の断面は、表示素子１１が設けられた領域に、一点鎖線Ａ９−Ａ１０の断面は、表示装置５００の接続領域に、一点鎖線Ａ１１−Ａ１２の断面は、表示装置５００の端部近傍の領域に、それぞれ相当する。
【００７９】
図１において、表示装置５００は、基板４５２と、基板６５２との間に、表示素子１１と、表示素子１２と、着色膜６０６と、反射電極として機能する導電膜４０５と、を有する。表示素子１１は、画素電極として機能する導電膜４０３と、液晶層６２０と、を有し、表示素子１２は、画素電極として機能する導電膜４１７と、ＥＬ層４１９と、を有する。
【００８０】
また、画素電極として機能する導電膜４０３は、反射電極として機能する導電膜４０５と電気的に接続され、導電膜４０５は、ＥＬ層４１９が発する光を透過する開口部４２６を有し、着色膜６０６は、液晶層６２０を間に挟んで導電膜４０５と対向する。また、着色膜６０６に接して、構造体６０４及び絶縁膜６０８が設けられる。構造体６０４は、着色膜６０６の厚さを制御する機能を有し、絶縁膜６０８は、着色膜６０６を保護する機能を有する。なお、絶縁膜６０８を設けない構成としてもよい。
【００８１】
また、表示装置５００は、基板４５２と、基板６５２との間に、トランジスタＴｒ１と、トランジスタＴｒ３と、トランジスタＴｒ４と、を有する。また、基板６５２上には、機能膜６２６が設けられる。また、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３、Ｔｒ４は、絶縁膜４０６と接して設けられる。
【００８２】
なお、先の説明の通り、表示素子１１は、入射する光を反射する機能を有し、表示素子１２は、光を発する機能を有する。図１において、表示素子１１に入射する光が反射する光を破線の矢印で模式的に表している。また、表示素子１２が発する光を二点鎖線の矢印で模式的に表している。
【００８３】
また、図１に示すように、表示素子１１が有する導電膜４０３と、表示素子１２が有する導電膜４１７とは、導電膜４０５を間に挟んで少なくとも一部の領域が対向して配置される。このような構成とすることで、表示装置の面積を縮小させることが可能となる。
【００８４】
また、図１に示す表示装置５００は、別言すると以下の構成を有する。
【００８５】
複数の画素を有する表示装置であって、当該複数の画素は、それぞれ独立して、トランジスタＴｒ１と、トランジスタＴｒ３と、液晶素子として機能する表示素子１１と、発光素子として機能する表示素子１２と、を有し、トランジスタＴｒ１は、絶縁膜４０６と接して設けられ、且つ表示素子１１の一方の電極として機能する導電膜４０３と電気的に接続され、トランジスタＴｒ３は、絶縁膜４０６と接して設けられ、且つ表示素子１２の一方の電極として機能する導電膜４１７と電気的に接続され、導電膜４０３は、反射電極として機能する導電膜４０５と電気的に接続される、表示装置である。
【００８６】
なお、上記構成において、導電膜４０３と、導電膜４１７との間の距離は、近い方が好ましい。当該距離としては、好ましくは、２００μｍ以下、より好ましくは、１００μｍ以下、さらに好ましくは、５０μｍ以下である。導電膜４０３、及び導電膜４１７は、それぞれ異なる表示素子の画素電極として機能するため、導電膜４０３と導電膜４１７との間の距離が離れると、異なる表示素子間での画像が表示される位置が離れてしまう。異なる表示素子間での画像が表示される位置が離れることで、画像を見る視認者は、当該画像をぼけとして認識してしまう場合がある。しかしながら、本発明の一態様の構成においては、導電膜４０３と導電膜４１７との間の距離を近づけることができるため、異なる表示素子間での画像の位置の差を少なくすることができる。
【００８７】
［画素の断面１］
次に、図１に示す一点鎖線Ａ５−Ａ６で表される断面の詳細について、図２を用いて説明する。なお、図２は、図１に示す一点鎖線Ａ５−Ａ６の断面の構成要素を拡大し、且つ上下を反転した断面図に相当する。
【００８８】
表示素子１１は、導電膜４０３と、液晶層６２０と、導電膜６１０と、を有する。なお、導電膜４０３は画素電極としての機能を有し、導電膜６１０は対向電極としての機能を有する。
【００８９】
また、図２に示すように、表示素子１１は、液晶層６２０に接する配向膜６１８ａ、６１８ｂを有する。なお、配向膜６１８ａ、６１８ｂを、設けない構成としてもよい。
【００９０】
また、表示素子１１は、導電膜４０３と電気的に接続される導電膜４０５を有する。導電膜４０５は、入射する光を反射する機能を有する。すなわち、導電膜４０５は、反射電極として機能する。また、当該反射電極には、入射する光を透過する開口部４２６が設けられる。なお、開口部４２６から表示素子１２が発する光が取り出されるため、開口部４２６が図１０に示す表示領域１２ｄに相当する。
【００９１】
また、開口部４２６から表示素子１２が発する光が取り出されるため、図２において表示素子１２は、所謂下方射出型（ボトムエミッション型）の発光素子となる。なお、図２においては、開口部４２６から表示素子１２が発する光が取り出される構成について例示したがこれに限定されない。少なくとも、表示素子１２の下方に導電膜４０５が設けられていない領域から、表示素子１２が発する光を取り出すことができる。
【００９２】
また、表示素子１２は、導電膜４１７と、ＥＬ層４１９と、導電膜４２０と、を有する。なお、導電膜４１７は、画素電極及びアノード電極としての機能を有し、導電膜４２０は、カソード電極としての機能を有する。なお、本実施の形態においては、導電膜４１７がアノード電極として機能し、導電膜４２０がカソード電極としての機能を有する構成について説明するが、これに限定されない。例えば、導電膜４１７がカソード電極として機能し、導電膜４２０がアノード電極として機能してもよい。
【００９３】
また、導電膜４１７は、トランジスタＴｒ３と電気的に接続されている。
【００９４】
トランジスタＴｒ３は、絶縁膜４０６上に形成され、絶縁膜４０６上の導電膜４０７ｂと、導電膜４０７ｂ上の絶縁膜４０８と、絶縁膜４０８上の酸化物半導体膜４０９ｂと、酸化物半導体膜４０９ｂ上の絶縁膜４１０ｂと、絶縁膜４１０ｂ上の酸化物半導体膜４１１ｂと、を有する。導電膜４０７ｂは、第１のゲート電極としての機能を有し、絶縁膜４０８は、第１のゲート絶縁膜としての機能を有する。また、絶縁膜４１０ｂは、第２のゲート絶縁膜としての機能を有し、酸化物半導体膜４１１ｂは第２のゲート電極としての機能を有する。
【００９５】
また、酸化物半導体膜４０９ｂ及び酸化物半導体膜４１１ｂ上には、絶縁膜４１２、４１３が設けられる。また、絶縁膜４１２、４１３には、酸化物半導体膜４０９ｂに達する開口部が設けられ、当該開口部を介して、導電膜４１４ｄ、４１４ｅが酸化物半導体膜４０９ｂに電気的に接続される。導電膜４１４ｄ、４１４ｅは、それぞれトランジスタＴｒ３のソース電極及びドレイン電極としての機能を有する。
【００９６】
また、導電膜４１４ｅは、絶縁膜４０６、４０８、４１２、４１３に設けられた開口部を介して導電膜４０７ｆと電気的に接続される。なお、導電膜４０７ｆは、導電膜４０７ｂと同じ工程で作製され、接続電極としての機能を有する。
【００９７】
また、トランジスタＴｒ３上には、絶縁膜４１６及び導電膜４１７が設けられる。なお、絶縁膜４１６には、導電膜４１４ｄに達する開口部が設けられ、当該開口部を介して、導電膜４１４ｄと導電膜４１７とが電気的に接続される。
【００９８】
また、導電膜４１７上には、絶縁膜４１８、ＥＬ層４１９、及び導電膜４２０が設けられる。なお、絶縁膜４１８には、導電膜４１７に達する開口部が設けられ、当該開口部を介して導電膜４１７と、ＥＬ層４１９とが電気的に接続される。
【００９９】
また、導電膜４２０は、封止材４５４を間に挟んで基板４５２と接着されている。
【０１００】
また、基板４５２と対向する基板６５２上には、構造体６０４、着色膜６０６、絶縁膜６０８、及び導電膜６１０が設けられる。また、基板６５２の下方には、機能膜６２６が設けられる。なお、表示素子１１にて反射される光、及び表示素子１２が発する光は、着色膜６０６、機能膜６２６等を介して取り出される。
【０１０１】
また、図２に示すように、着色膜６０６は、凹部と凸部とを有する基板上に設けられる。具体的には、着色膜６０６は、基板６５２と、基板６５２上に形成された構造体６０４とを覆うように設けられる。着色膜６０６を、凹部と凸部とを有する基板上に設けることによって、凹部上の着色膜６０６の厚さと、凸部上の着色膜６０６の厚さとを異ならせることができる。凹部上の着色膜６０６は、凸部上の着色膜６０６よりも、厚く形成される。
【０１０２】
このような構成とすることで、表示素子１１と、表示素子１２とで着色膜６０６の厚さを変える、または表示素子１１と表示素子１２とで、着色膜６０６の有無を変えることが可能となる。表示素子１１と、表示素子１２とで、それぞれ着色膜６０６の厚さを変える、または表示素子１１と表示素子１２とで、着色膜６０６の有無を変えることで、それぞれの表示素子に適した着色膜の構成とすることができる。よって、色純度の優れた表示装置を提供することができる。
【０１０３】
また、構造体６０４を用いて着色膜６０６の厚さを変えることで、表示素子１１と表示素子１２とで着色膜６０６を作り分ける必要が無いため、製造コストを抑制することができる。例えば、着色膜６０６がＲＧＢの３原色の構成が必要な場合、表示素子１１と表示素子１２とで着色膜６０６を作り分けると、表示素子１１のＲＧＢと、表示素子１２のＲＧＢとで合計６回の作り分け工程が必要となる。一方で、構造体６０４を用いる場合、構造体６０４を形成する工程と、ＲＧＢを形成する工程と４回の工程で、表示素子１１と、表示素子１２との着色膜６０６の厚さを変えることが可能となる。
【０１０４】
［画素の断面２］
次に、図１に示す一点鎖線Ａ７−Ａ８で表される断面の詳細について、図３を用いて説明する。なお、図３は、図１に示す一点鎖線Ａ７−Ａ８の断面の構成要素を拡大し、且つ上下を反転した断面図に相当する。
【０１０５】
なお、先に説明した箇所には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１０６】
図３に示す、トランジスタＴｒ１は、絶縁膜４０６及び絶縁膜４０８上に形成され、絶縁膜４０８上の酸化物半導体膜４０９ｃと、酸化物半導体膜４０９ｃ上の絶縁膜４１０ｃと、絶縁膜４１０ｃ上の酸化物半導体膜４１１ｃと、を有する。絶縁膜４１０ｃは、ゲート絶縁膜としての機能を有し、酸化物半導体膜４１１ｃはゲート電極としての機能を有する。
【０１０７】
また、酸化物半導体膜４０９ｃ及び酸化物半導体膜４１１ｃ上には、絶縁膜４１２、４１３が設けられる。また、絶縁膜４１２、４１３には、酸化物半導体膜４０９ｃに達する開口部が設けられ、当該開口部を介して、導電膜４１４ｆ、４１４ｇが酸化物半導体膜４０９ｃに電気的に接続される。導電膜４１４ｆ、４１４ｇは、それぞれトランジスタＴｒ１のソース電極及びドレイン電極としての機能を有する。
【０１０８】
また、導電膜４１４ｇの下方には導電膜４０７ｇ、４０７ｃが設けられる。導電膜４０７ｇ、４０７ｃは、トランジスタＴｒ３が有する導電膜４０７ｂと同じ導電膜を加工することで形成される。導電膜４０７ｇは、配線としての機能を有し、導電膜４０７ｃは、接続電極としての機能を有する。また、絶縁膜４０８、４１２、４１３には、導電膜４０７ｃに達する開口部が設けられ、導電膜４１４ｇと、導電膜４０７ｃとは、当該開口部を介して電気的に接続される。また、絶縁膜４０６には、導電膜４０５に達する開口部が設けられ、導電膜４０７ｃと、導電膜４０５とは、当該開口部を介して電気的に接続される。また、導電膜４０５は、導電膜４０３と接して形成されるため、導電膜４０３と、トランジスタＴｒ１とは、電気的に接続される。
【０１０９】
また、トランジスタＴｒ１上には、絶縁膜４１６、４１８が設けられる。
【０１１０】
図２及び図３に示すように、トランジスタＴｒ３、Ｔｒ１は、スタガ型（トップゲート構造ともいう）であると好ましい。スタガ型構造のトランジスタとすることで、ゲート電極とソース電極及びドレイン電極との間に生じうる寄生容量を低減することができる。ただし、本発明の一態様は、これに限定されず、逆スタガ型（ボトムゲート構造ともいう）のトランジスタを用いてもよい。
【０１１１】
また、図２及び図３に示すようなトランジスタ構造とすることで、回路面積を縮小させることができる。具体的には、トランジスタＴｒ１を、ゲート電極として機能する酸化物半導体膜４１１ｃが設けられたシングルゲートのトランジスタ構造とし、トランジスタＴｒ３を、第１のゲート電極として機能する導電膜４０７ｂと、第２のゲート電極として機能する酸化物半導体膜４１１ｂが設けられたマルチゲートのトランジスタ構造とする。ただし、本発明の一態様の表示装置に用いるトランジスタ構造としては、上記に限定されない。例えば、トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ３ともに、シングルゲート構造またはマルチゲート構造としてもよい。
【０１１２】
また、基板４５２と対向する基板６５２上には、遮光膜６０２、構造体６０４、着色膜６０６、絶縁膜６０８、及び導電膜６１０が設けられる。
【０１１３】
また、導電膜４０３と、導電膜６１０との間に、構造体６１２ｂが形成されている。なお、構造体６１２ｂは、液晶層６２０の厚さを制御する機能を有する。また、図３においては、構造体６１２ｂと導電膜４０３との間に、配向膜６１８ａ、６１８ｂを有する。ただし、構造体６１２ｂと導電膜４０３との間に、配向膜６１８ａ、６１８ｂが形成されなくてもよい。
【０１１４】
［ＦＰＣ領域及びゲートドライバ回路部の断面］
次に、図１に示す一点鎖線Ａ１−Ａ２及び一点鎖線Ａ３−Ａ４で表される断面の詳細について、図４を用いて説明する。図４は、図１に示す一点鎖線Ａ１−Ａ２及び一点鎖線Ａ３−Ａ４の断面の構成要素を拡大し、且つ上下を反転した断面図に相当する。なお、図４において、図面の煩雑さを避けるため、構成要素の一部を省略して図示する。
【０１１５】
図４に示すＦＰＣは、ＡＣＦ（異方性導電フィルム（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ））を間に挟んで導電膜４０３ａと電気的に接続されている。また、導電膜４０３ａ上には、絶縁膜４０４が設けられる。なお、絶縁膜４０４には、導電膜４０３ａに達する開口部が設けられ、当該開口部を介して導電膜４０３ａと、導電膜４０５ａとが電気的に接続されている。
【０１１６】
また、導電膜４０５ａ上には絶縁膜４０６が設けられる。なお、絶縁膜４０６には、導電膜４０５ａに達する開口部が設けられ、当該開口部を介して、導電膜４０５ａと、導電膜４０７ａとが電気的に接続されている。また、導電膜４０７ａ上には、絶縁膜４０８、４１２、４１３が設けられる。なお、絶縁膜４０８、４１２、４１３には、導電膜４０７ａに達する開口部が設けられ、当該開口部を介して導電膜４０７ａと導電膜４１４ａとが電気的に接続されている。
【０１１７】
また、絶縁膜４１３及び導電膜４１４ａ上には、絶縁膜４１６、４１８が設けられる。絶縁膜４１８は、封止材４５４を間に挟んで基板４５２と接着されている。
【０１１８】
図４に示すトランジスタＴｒ４は、ゲートドライバ回路部５０４ａが有するトランジスタに相当する。
【０１１９】
トランジスタＴｒ４は、絶縁膜４０６上に形成され、絶縁膜４０６上の導電膜４０７ｅと、導電膜４０７ｅ上の絶縁膜４０８と、絶縁膜４０８上の酸化物半導体膜４０９ａと、酸化物半導体膜４０９ａ上の絶縁膜４１０ａと、絶縁膜４１０ａ上の酸化物半導体膜４１１ａと、を有する。導電膜４０７ｅは、第１のゲート電極としての機能を有する。また、絶縁膜４１０ａは、第２のゲート絶縁膜としての機能を有し、酸化物半導体膜４１１ａは第２のゲート電極としての機能を有する。
【０１２０】
また、酸化物半導体膜４０９ａ及び酸化物半導体膜４１１ａ上には、絶縁膜４１２、４１３が設けられる。また、絶縁膜４１２、４１３には、酸化物半導体膜４０９ａに達する開口部が設けられ、当該開口部を介して、導電膜４１４ｂ、４１４ｃが酸化物半導体膜４０９ａに電気的に接続される。導電膜４１４ｂ、４１４ｃは、それぞれトランジスタＴｒ４のソース電極及びドレイン電極としての機能を有する。
【０１２１】
また、トランジスタＴｒ４は、先に説明したトランジスタＴｒ３と同様にマルチゲート構造のトランジスタである。ゲートドライバ回路部５０４ａにマルチゲート構造のトランジスタを用いることで、電流駆動能力を向上させることができるため好適である。また、マルチゲート構造のトランジスタを用いることで、電流駆動能力が向上するため、駆動回路の幅を狭くすることが可能となる。
【０１２２】
また、トランジスタＴｒ４上には、絶縁膜４１６、４１８が設けられる。また、絶縁膜４１８は、封止材４５４を間に挟んで基板４５２と接着されている。
【０１２３】
また、基板４５２と対向する基板６５２上には、遮光膜６０２、絶縁膜６０８、及び導電膜６１０が設けられる。
【０１２４】
また、導電膜６１０上のトランジスタＴｒ４と重なる位置に、構造体６１２ａが形成されている。なお、構造体６１２ａは、液晶層６２０の厚さを制御する機能を有する。また、図４においては、構造体６１２ａと絶縁膜４０４との間に、配向膜６１８ａ、６１８ｂを有する。ただし、構造体６１２ａと絶縁膜４０４との間に、配向膜６１８ａ、６１８ｂが形成されなくてもよい。
【０１２５】
また、基板６５２の端部には、シール材６２２が設けられる。なお、シール材６２２は、基板６５２と、導電膜４０３ａとの間に設けられる。
【０１２６】
［接続領域及び端部近傍の領域の断面］
次に、図１に示す一点鎖線Ａ９−Ａ１０及び一点鎖線Ａ１１−Ａ１２で表される断面の詳細について、図５を用いて説明する。図５は、図１に示す一点鎖線Ａ９−Ａ１０及び一点鎖線Ａ１１−Ａ１２の構成要素を拡大し、且つ上下を反転した断面図に相当する。なお、図５において、図面の煩雑さを避けるため、構成要素の一部を省略して図示する。
【０１２７】
図５において、導電膜６１０と、導電膜４０３ｂとは、導電体６２４を間に挟んで電気的に接続されている。なお、導電体６２４は、シール材６２２中に含まれる。また、導電膜６１０は、基板６５２、遮光膜６０２、及び絶縁膜６０８上に設けられる。
【０１２８】
また、導電膜４０３ｂ上には、絶縁膜４０４が設けられる。絶縁膜４０４には、導電膜４０３ｂに達する開口部が設けられ、当該開口部を介して、導電膜４０３ｂと導電膜４０５ｂとが電気的に接続されている。また、導電膜４０５ｂ上には、絶縁膜４０６が設けられる。絶縁膜４０６には、導電膜４０５ｂに達する開口部が設けられ、当該開口部を介して、導電膜４０５ｂと導電膜４０７ｄとが電気的に接続されている。
【０１２９】
また、導電膜４０７ｄ上には、絶縁膜４０８、４１２、４１３が設けられる。絶縁膜４０８、４１２、４１３には、導電膜４０７ｄに達する開口部が設けられ、当該開口部を介して、導電膜４０７ｄと導電膜４１４ｈとが電気的に接続されている。また、導電膜４１４ｈ上には、絶縁膜４１６、４１８が設けられる。また、絶縁膜４１８は、封止材４５４を間に挟んで基板４５２と接着されている。
【０１３０】
また、基板４５２、６５２の端部には、シール材６２２が設けられる。なお、シール材６２２は、基板６５２と、絶縁膜４０４との間に設けられる。
【０１３１】
＜１−９．表示装置の構成２＞
次に、図１に示す表示装置５００と異なる構成の表示装置について、図６を用いて説明する。なお、図６は表示装置５００Ａの断面図である。
【０１３２】
図６に示す表示装置５００Ａは、先に示す表示装置５００と、構造体６０４、着色膜６０６、及び絶縁膜６０８の構成が異なり、それ以外の構成については、同様であり、同様の効果を奏する。
【０１３３】
表示装置５００Ａが有する着色膜６０６は、絶縁膜６０８との界面に凹凸を有する。また、表示装置５００Ａが有する着色膜６０６は、構造体６０４と重なる位置に設けられない構成である。
【０１３４】
表示装置５００Ａの構成とすることで、表示素子１１で反射される光は、着色膜６０６を介して外部に取り出され、表示素子１２が発する光は、着色膜６０６を介さずに外部に取り出される。例えば、隣接する画素で表示素子１２が赤色、緑色、及び青色の発光を呈する有機ＥＬ素子を有する場合、着色膜６０６を設けない構成とした方が、発光効率の面で有利となる。また、着色膜６０６によって吸収される光が無くなるため、表示装置の消費電力を低減させることが可能となる。
【０１３５】
また、図６に示すように、着色膜６０６と、絶縁膜６０８との界面に凹凸を有することで、反射電極として機能する導電膜４０５に入射する、外部からの光の入射角を小さくすることができる。よって、視野角が広い表示装置を提供することができる。
【０１３６】
＜１−１０．表示装置の構成３＞
次に、図１に示す表示装置５００と異なる構成の表示装置について、図７を用いて説明する。なお、図７は表示装置５００Ｂの断面図である。
【０１３７】
図７に示す表示装置５００Ｂは、先に示す表示装置５００と、構造体６０４、着色膜６０６、及び絶縁膜６０８の構成が異なり、それ以外の構成については、同様であり、同様の効果を奏する。
【０１３８】
表示装置５００Ｂが有する構造体６０４は、表示領域１１ｄ（ｍ，ｎ）と重なる位置に設けられる。
【０１３９】
表示装置５００Ｂの構成とすることで、表示領域１１ｄ（ｍ，ｎ）と重なる着色膜６０６の膜厚が薄くなり、表示領域１２ｄ（ｍ，ｎ）と重なる着色膜６０６の膜厚が厚くなる。
【０１４０】
例えば、表示素子１１が反射型の表示素子であり、表示素子１２が有するＥＬ層４１９が白色発光を呈する場合、表示装置５００Ｂの構成とすることが好ましい。
【０１４１】
例えば、表示素子１１は、反射型の表示素子であるため、図７の破線の矢印で示すように、表示素子１１に入射する光は着色膜６０６を２回通過することになる。一方で、図７の二点鎖線の矢印で示すように、表示素子１２が発する光は、着色膜６０６を１回通過するのみである。したがって、図７に示す表示装置５００Ｂの構成の場合、表示領域１２ｄ（ｍ，ｎ）と重なる領域の着色膜６０６は、表示領域１１ｄ（ｍ，ｎ）と重なる領域の着色膜６０６の厚さよりも、２倍以上とするのが好ましい。
【０１４２】
＜１−１１．表示装置の作製方法＞
次に、図１に示す表示装置５００の作製方法について、図１２乃至図１８を用いて説明する。なお、図１２乃至図１８は、表示装置５００の作製方法を説明する断面図である。
【０１４３】
［第１の素子の形成工程］
まず、基板４０１上に導電膜４０２を形成する。その後、導電膜４０２上に導電膜を成膜し、当該導電膜を島状に加工することで、導電膜４０３ａ、４０３ｂ、４０３を形成する（図１２（Ａ）参照）。
【０１４４】
導電膜４０２は、剥離層としての機能を有し、導電膜４０３ａ、４０３ｂは、接続電極としての機能を有し、導電膜４０３は、画素電極としての機能を有する。
【０１４５】
次に、導電膜４０２、及び導電膜４０３ａ、４０３ｂ、４０３上に絶縁膜を成膜し、当該絶縁膜の所望の領域に開口部を形成することで、絶縁膜４０４を形成する。続いて、導電膜４０３ａ、４０３ｂ、４０３、及び絶縁膜４０４上に導電膜を成膜し、当該導電膜を島状に加工することで、導電膜４０５ａ、４０５ｂ、４０５を形成する（図１２（Ｂ）参照）。
【０１４６】
絶縁膜４０４としては、導電膜４０３ａ、４０３ｂ、４０３が重なる位置に開口部を有する。また、当該開口部を介して、導電膜４０３ａ、４０３ｂ、４０３と、導電膜４０５ａ、４０５ｂ、４０５とが、電気的に接続される。
【０１４７】
次に、絶縁膜４０４、及び導電膜４０５ａ、４０５ｂ、４０５上に絶縁膜を成膜し、当該絶縁膜の所望の領域に開口部を形成することで、絶縁膜４０６を形成する。続いて、導電膜４０５ａ、４０５ｂ、４０５及び絶縁膜４０６上に導電膜を成膜し、当該導電膜を島状に加工することで、導電膜４０７ａ、４０７ｂ、４０７ｃ、４０７ｄ、４０７ｅ、４０７ｆ、４０７ｇを形成する（図１２（Ｃ）参照）。
【０１４８】
絶縁膜４０６としては、導電膜４０５ａ、４０５ｂ、４０５が重なる位置に開口部を有する。また、当該開口部を介して、導電膜４０５ａ、４０５ｂ、４０５と、導電膜４０７ａ、４０７ｄ、４０７ｃとが、電気的に接続される。
【０１４９】
次に、絶縁膜４０６、及び導電膜４０７ａ、４０７ｂ、４０７ｃ、４０７ｄ、４０７ｅ、４０７ｆ、４０７ｇ上に絶縁膜４０８を形成する。続いて、絶縁膜４０８上に酸化物半導体膜を成膜し、当該酸化物半導体膜を島状に加工することで、島状の酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃを形成する（図１３（Ａ）参照）。
【０１５０】
次に、絶縁膜４０８、及び酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃ上に絶縁膜及び酸化物半導体膜を成膜し、当該絶縁膜及び当該酸化物半導体膜を所望の形状に加工することで、島状の絶縁膜４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃと、島状の酸化物半導体膜４１１ａ、４１１ｂ、４１１ｃと、を形成する（図１３（Ｂ）参照）。
【０１５１】
次に、絶縁膜４０８、酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃ、及び酸化物半導体膜４１１ａ、４１１ｂ、４１１ｃ上に絶縁膜を成膜し、当該絶縁膜の所望の領域に開口部を形成することで、絶縁膜４１２、４１３を形成する（図１３（Ｃ）参照）。
【０１５２】
なお、図１３（Ｃ）においては、絶縁膜４１２と、絶縁膜４１３との２層の積層構造について例示したが、これに限定されない。例えば、絶縁膜４１２の単層構造、絶縁膜４１３の単層構造、または絶縁膜４１２、４１３と、他の絶縁膜が積層された３層以上の積層構造としてもよい。また、絶縁膜４１２、４１３に開口部を設ける際に、絶縁膜４０８の一部にも開口部が設けられる。なお、絶縁膜４０８、４１２、４１３に設けられる開口部は、導電膜４０７ａ、４０７ｃ、４０７ｄ、４０７ｆに達する。
【０１５３】
次に、絶縁膜４１３上に導電膜を成膜し、当該導電膜を所望の形状に加工することで、導電膜４１４ａ、４１４ｂ、４１４ｃ、４１４ｄ、４１４ｅ、４１４ｆ、４１４ｇ、４１４ｈを形成する（図１４（Ａ）参照）。
【０１５４】
導電膜４１４ｂ、４１４ｃは、トランジスタＴｒ４のソース電極及びドレイン電極として機能する。また、導電膜４１４ｄ、４１４ｅは、トランジスタＴｒ３のソース電極及びドレイン電極として機能する。また、導電膜４１４ｆ、４１４ｇは、トランジスタＴｒ１のソース電極及びドレイン電極として機能する。
【０１５５】
なお、トランジスタＴｒ１において、導電膜４１４ｇは、導電膜４０７ｃ及び導電膜４０５を間に挟んで導電膜４０３と電気的に接続される。トランジスタＴｒ１により、導電膜４０３の電位を制御することができる。
【０１５６】
次に、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３、Ｔｒ４を覆うように絶縁膜４１６を形成する。なお、絶縁膜４１６は、導電膜４１４ｄと重なる領域に開口部を有する。続いて、絶縁膜４１６及び導電膜４１４ｄ上に導電膜を成膜し、当該導電膜を所望の形状に加工することで、導電膜４１７を形成する。続いて、絶縁膜４１６及び導電膜４１７上の所望の領域に絶縁膜４１８を形成する。なお、絶縁膜４１８は、導電膜４１７と重なる領域に開口部を有する（図１４（Ｂ）参照）。
【０１５７】
次に、導電膜４１７、及び絶縁膜４１８上にＥＬ層４１９を形成し、続けてＥＬ層４１９上に導電膜４２０を形成する（図１４（Ｃ）参照）。
【０１５８】
なお、導電膜４１７、ＥＬ層４１９、及び導電膜４２０により、表示素子１２が形成される。また、導電膜４１７が表示素子１２の一対の電極の一方として機能し、導電膜４２０が表示素子１２の一対の電極の他方として機能する。また、図示しないが、ＥＬ層４１９は、色要素（ＲＧＢ）ごとに作り分けると好ましい。ただし、これに限定されず、ＥＬ層４１９を色要素（ＲＧＢ）ごとに作り分けなくてもよい。この場合、白色発光が可能なＥＬ層４１９とすればよい。
【０１５９】
以上の工程で、基板４０１上に形成される素子を作製することができる。
【０１６０】
［第２の素子の形成工程］
次に、基板４５２と対向して配置される基板６５２の作製方法について、図１５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）、及び図１６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）を用いて以下説明する。
【０１６１】
まず、基板６５２上に遮光膜６０２を形成する。その後、基板６５２及び遮光膜６０２上の所望の領域に構造体６０４を形成する（図１５（Ａ）参照）。
【０１６２】
構造体６０４は、のちに形成される着色膜６０６を設けたくない領域、あるいは、着色膜６０６の膜厚を薄くしたい領域に形成される。本発明の一態様の表示装置のように、反射と透過の異なる機能を有する表示素子を有する場合、反射の表示素子と、透過の表示素子と、で着色膜６０６の構成を変える場合に構造体６０４を配置する構成は好適である。なお、本実施の形態においては、遮光膜６０２上にも構造体６０４を設ける構成について例示したが、これに限定されず、遮光膜６０２上に構造体６０４を設けなくてもよい。
【０１６３】
次に、基板６５２、遮光膜６０２、及び構造体６０４上に着色膜６０６を形成する（図１５（Ｂ）参照）。
【０１６４】
図１５（Ｂ）において、着色膜６０６は、構造体６０４を覆うように形成される。例えば、着色膜６０６を有機樹脂材料等によって形成した場合、構造体６０４上の着色膜６０６の膜厚は、構造体６０４が設けられていない領域の膜厚よりも薄くなる。このように、凹部と凸部とを有する基板上に着色膜６０６を設けることで、着色膜６０６の厚さを変えることができる。
【０１６５】
次に、構造体６０４及び着色膜６０６上に絶縁膜６０８を形成する。続いて、絶縁膜６０８上に導電膜６１０を形成する。その後、導電膜６１０上の所望の領域に構造体６１２ａ、６１２ｂを形成する。その後、導電膜６１０及び構造体６１２ａ、６１２ｂ上に配向膜６１８ｂを形成する（図１５（Ｃ）参照）。
【０１６６】
なお、配向膜６１８ｂは、設けない構成としてもよい。また、本実施の形態においては、構造体６１２ａ、６１２ｂを基板６５２上に形成する構成について例示したが、これに限定されない。例えば、先に示す基板４０１上に形成される素子上に構造体６１２ａ、６１２ｂを形成してもよい。
【０１６７】
以上の工程で、基板６５２上に形成する素子を作製することができる。
【０１６８】
なお、図６に示す表示装置５００Ａの場合、図１６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す作製方法とすることで、基板６５２上の素子を作製することができる。
【０１６９】
まず、図１５（Ｂ）に示す工程まで進める（図１６（Ａ）参照）。
【０１７０】
次に、構造体６０４及び着色膜６０６上からプラズマ６４８を照射する。プラズマ６４８を照射することで、構造体６０４及び着色膜６０６の表面の一部がエッチングされる。また、プラズマ６４８を照射することで、構造体６０４及び着色膜６０６の表面に、微小な凹凸が形成される。（図１６（Ｂ）参照）。
【０１７１】
なお、本実施の形態では、プラズマ６４８として酸素プラズマを照射する。ただし、本発明の一態様においては、これに限定されず、プラズマ６４８として、水素、ヘリウム、ネオン、アルゴン等の不活性ガスにより励起されたプラズマ、または窒素ガスにより励起されたプラズマを用いることができる。あるいは、プラズマ６４８の代わりに、薬液またはガス等を用いて、構造体６０４及び着色膜６０６の表面をエッチングしてもよい。
【０１７２】
次に、構造体６０４及び着色膜６０６上に絶縁膜６０８を形成する。続いて、絶縁膜６０８上に導電膜６１０を形成する。その後、導電膜６１０上の所望の領域に構造体６１２ａ、６１２ｂを形成する。その後、導電膜６１０及び構造体６１２ａ、６１２ｂ上に配向膜６１８ｂを形成する（図１６（Ｃ）参照）。
【０１７３】
なお、図１６（Ｃ）に示すように、着色膜６０６の表面に形成された凹凸が絶縁膜６０８との界面にも形成されると好適である。また、絶縁膜６０８と、導電膜６１０との界面においては、上記凹凸が軽減されていると、さらに好適である。例えば、着色膜６０６と絶縁膜６０８とを、有機樹脂材料等により形成した場合、着色膜６０６の屈折率と、絶縁膜６０８の屈折率との差が小さくなる。一方で導電膜６１０を、透明導電膜（例えば、ＩＴＯなど）により形成した場合、絶縁膜６０８の屈折率と、導電膜６１０の屈折率との差が大きくなる。屈折率の差が大きい界面に凹凸が設けられている場合、視認性が悪くなる場合がある。
【０１７４】
以上の工程で、基板６５２上に形成する素子を作製することができる。
【０１７５】
［第１の素子の剥離工程］
次に、基板４０１上に形成された素子を、基板４０１から剥離する。具体的には、基板４０１上に形成された導電膜４０２と、導電膜４０２上に形成された導電膜４０３ａ、４０３ｂ、４０３及び絶縁膜４０４との界面で剥離する。当該剥離の方法としては、基板４０１上に形成された素子上に封止材４５４を形成する。その後、封止材４５４上に基板４５２を貼り合わせ、導電膜４０２の界面から素子を剥離する（図１７（Ａ）参照）。
【０１７６】
導電膜４０２の界面から素子を剥離した際に、導電膜４０３ａ、４０３ｂ、４０３の表面（図１７（Ａ）においては、導電膜４０３ａ、４０３ｂ、４０３の裏面）が露出する。なお、導電膜４０３ａ、４０３ｂ、４０３の表面に、絶縁膜または異物等が付着している場合においては、洗浄処理、アッシング処理、またはエッチング処理等を行い、当該絶縁膜及び当該異物等を除去すると好ましい。
【０１７７】
また、導電膜４０２の界面から素子を剥離する際に、導電膜４０２と、導電膜４０２上に形成された導電膜４０３ａ、４０３ｂ、４０３及び絶縁膜４０４との界面に極性溶媒（代表的には水）または非極性溶媒等を添加すると好ましい。例えば、導電膜４０２の界面から素子を剥離する際に、水を用いることで、剥離帯電に伴うダメージを軽減できるため好適である。
【０１７８】
なお、導電膜４０２としては、例えば、以下の材料を用いることができる。導電膜４０２としては、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、亜鉛、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、該元素を含む合金材料、または該元素を含む化合物材料を含み、単層または積層された構造を用いることができる。また、シリコンを含む層の場合、該シリコンを含む層の結晶構造としては、非晶質、微結晶、多結晶、単結晶のいずれでもよい。
【０１７９】
また、導電膜４０２として、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を形成し、その上層に酸化物で形成される絶縁層を形成することで、タングステン層と絶縁層との界面に、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、一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）プラズマ処理、または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。またプラズマ処理や加熱処理は、酸素、窒素、一酸化二窒素単独、あるいは当該ガスとその他のガスとの混合気体雰囲気下で行ってもよい。上記プラズマ処理や加熱処理により、導電膜４０２の表面状態を変えることにより、導電膜４０２と後に形成される導電膜４０３ａ、４０３ｂ、４０３及び絶縁膜４０４との密着性を制御することが可能である。
【０１８０】
なお、本実施の形態においては、導電膜４０２を設ける構成について例示したが、これに限定されない。例えば、導電膜４０２を設けない構成としてもよい。この場合、導電膜４０２が形成される位置に、有機樹脂膜を形成すればよい。当該有機樹脂膜としては、例えば、ポリイミド樹脂膜、ポリアミド樹脂膜、アクリル樹脂膜、エポキシ樹脂膜、またはフェノール樹脂膜等が挙げられる。
【０１８１】
また、導電膜４０２の代わりに上記有機樹脂膜を用いる場合、基板４０１上に形成される素子の剥離方法としては、基板４０１の下方側から、レーザ光を照射することで、上記有機樹脂膜が脆弱化し、基板４０１と有機樹脂膜との界面、または有機樹脂膜と導電膜４０３ａ、４０３ｂ、４０３及び絶縁膜４０４との界面で剥離することができる。
【０１８２】
また、上記レーザ光を照射する場合、レーザ光の照射エネルギー密度を調整することで、基板４０１と導電膜４０３ａ、４０３ｂ、４０３及び絶縁膜４０４との間に、密着性が高い領域と、密着性が弱い領域と、を作り分けてから剥離してもよい。
【０１８３】
次に、素子を反転して、基板４５２を下方に配置し、絶縁膜４０４及び導電膜４０３上に配向膜６１８ａを形成する（図１７（Ｂ）参照）。
【０１８４】
［第１の素子と第２の素子とを貼り合わせる工程］
次に、基板４５２上の素子と、基板６５２上の素子とを貼り合わせ、シール材６２２を用いて封止する。その後、基板４５２と、基板６５２との間に液晶層６２０を形成し、表示素子１１を形成する（図１８参照）。
【０１８５】
なお、導電膜４０３ｂ上のシール材６２２中には、導電体６２４が設けられる。導電体６２４としては、ディスペンサ法等を用いてシール材６２２中の所望の領域に、導電性の粒子を散布すればよい。なお、導電体６２４を間に挟んで導電膜４０３ｂと導電膜６１０とが電気的に接続される。
【０１８６】
次に、基板６５２上に機能膜６２６を形成する（図１８参照）。なお、機能膜６２６は、形成しなくてもよい。
【０１８７】
その後、導電膜４０３ａにＡＣＦを間に挟んでＦＰＣを接着する。なお、ＡＣＦの代わりにＡＣＰ（異方性導電ペースト（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ））を用いてもよい。
【０１８８】
以上の工程で、図１に示す表示装置５００を作製することができる。
【０１８９】
＜１−１２．表示装置の変形例１＞
次に、図１に示す表示装置５００にタッチパネルを設ける構成について、図１９乃至図２１を用いて説明する。タッチパネルとしては、静電容量方式（表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等）を好適に用いることができる。
【０１９０】
図１９は表示装置５００にタッチパネル６９１を設ける構成の断面図であり、図２０は表示装置５００にタッチパネル６９２を設ける構成の断面図であり、図２１は表示装置５００にタッチパネル６９３を設ける構成の断面図である。
【０１９１】
まず、図１９に示すタッチパネル６９１について、以下説明を行う。
【０１９２】
図１９に示すタッチパネル６９１は、基板６５２と着色膜６０６との間に設けられる、所謂インセル型である。タッチパネル６９１は、遮光膜６０２、構造体６０４、及び着色膜６０６を形成する前に、基板６５２上に形成すればよい。
【０１９３】
なお、タッチパネル６９１は、遮光膜６６２と、絶縁膜６６３と、電極６６４と、電極６６５と、絶縁膜６６６と、電極６６７と、絶縁膜６６８と、を有する。例えば、指やスタイラスなどの被検知体が近接することで、電極６６４と、電極６６５との相互容量の変化を検知することができる。
【０１９４】
また、図１９に示すトランジスタＴｒ４の上方においては、電極６６４と、電極６６５との交差部を明示している。電極６６７は、絶縁膜６６６に設けられた開口部を介して、電極６６５を挟む２つの電極６６４と電気的に接続されている。なお、図１９においては、電極６６７が設けられる領域をゲートドライバ回路部５０４ａに相当する領域に設ける構成を例示したが、これに限定されず、例えば、画素１０（ｍ，ｎ）が設けられる領域に形成してもよい。
【０１９５】
電極６６４及び電極６６５は、遮光膜６６２と重なる領域に設けられる。また、図１９に示すように、電極６６４は、表示素子１２と重ならないように設けられると好ましい。別言すると、電極６６４は、表示素子１２と重なる領域に開口部を有する。すなわち、電極６６４はメッシュ形状を有する。このような構成とすることで、電極６６４は、表示素子１２が発する光を遮らない構成とすることができる。したがって、タッチパネル６９１を配置することによる輝度の低下が極めて少ないため、視認性が高く、且つ消費電力が低減された表示装置を実現できる。なお、電極６６５も同様の構成とすればよい。
【０１９６】
また、電極６６４及び電極６６５が表示素子１２と重ならないため、電極６６４及び電極６６５には、可視光の透過率が低い金属材料を用いることができる。そのため、可視光の透過率が高い酸化物材料を用いた電極と比較して、電極６６４及び電極６６５の抵抗を低くすることが可能となり、タッチパネルのセンサ感度を向上させることができる。
【０１９７】
次に、図２０に示すタッチパネル６９２及び図２１に示すタッチパネル６９３について、以下説明を行う。
【０１９８】
図２０に示すタッチパネル６９２は、基板６５２の上方に設けられる、所謂オンセル型である。タッチパネル６９２は、タッチパネル６９１と同様の構成を有する。
【０１９９】
図２１に示すタッチパネル６９３は、基板６７２上に設けられ、接着材６７４を間に挟んで基板６５２と接着されている。タッチパネル６９３は、所謂アウトセル型（外付け型ともいう）である。タッチパネル６９３は、タッチパネル６９１と同様の構成を有する。また、タッチパネル６９３は、タッチパネル６９１の構成に加え、基板６７０を有する。基板６７０は、タッチパネル６９３を保護するための機能を有する。ただし、基板６７０を設けない構成としてもよい。
【０２００】
このように、本発明の一態様の表示装置は、様々な形態のタッチパネルと組み合わせて用いることができる。
【０２０１】
＜１−１３．表示装置の変形例２＞
また、図１及び図１９乃至図２１においては、機能膜６２６が、基板６５２の外側に位置する構成について例示したが、これに限定されない。例えば、基板６５２を設けない構成としてもよい。この場合の一例を図２２乃至図２５に示す。
【０２０２】
図２２は、図１に示す表示装置５００の変形例であり、基板６５２が設けられておらず、機能膜６２６によって封止されている。この場合、機能膜６２６には、円偏光板に用いることができる材料を好適に用いることができる。
【０２０３】
図２３は、図１９に示す表示装置５００の変形例であり、基板６５２が設けられておらず、機能膜６２６がタッチパネル６９１の一部として機能する構成である。
【０２０４】
図２４は、図２０に示す表示装置５００の変形例であり、機能膜６２６がタッチパネル６９２よりも内側に設けられる構成である。
【０２０５】
図２５は、図２１に示す表示装置５００の変形例であり、基板６５２が設けられておらず、機能膜６２６が接着材６７４を間に挟んでタッチパネル６９３と接着されている構成である。
【０２０６】
図２２乃至図２５に示すように、基板６５２を設けない構成とすることで、表示装置５００の厚さを薄くできるため好適である。
【０２０７】
＜１−１４．表示装置の変形例３＞
また、図１に示す表示装置５００の液晶素子を、横電界方式、ここではＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶素子とする構成の一例を図２６に示す。
【０２０８】
図２６に示す表示装置５００は、先の説明の構成に加え、導電膜４０３ｂ、４０３上の絶縁膜６８１と、絶縁膜６８１上の導電膜６８２と、を有する。
【０２０９】
一点鎖線Ａ９−１０に示す接続領域において、絶縁膜６８１は開口部を有し、当該開口部を介して、導電膜６８２と、導電膜４０３ｂとが電気的に接続されている。また、図２６においては、シール材６２２中に含まれる導電体６２４が、設けられない構成である。
【０２１０】
導電膜６８２は、共通電極としての機能を有する。また、導電膜６８２は、上面形状において、スリットを有する形状または櫛歯形状とすればよい。また、図２６に示す表示装置５００においては、導電膜６８２を設ける構成のため、基板６５２側に設けられる導電膜６１０が設けられない構成である。なお、導電膜６８２を設け、さらに基板６５２側に導電膜６１０を設ける構成としてもよい。
【０２１１】
なお、導電膜６８２を、透光性を有する材料にて形成することで、透光性を有する容量素子を形成することができる。当該透光性を有する容量素子は、導電膜６８２と、導電膜６８２と重なる絶縁膜６８１と、導電膜４０３と、により構成される。このような構成とすることで、容量素子に蓄積される電荷量を大きくすることができるため好適である。
【０２１２】
＜１−１５．表示装置の構成要素＞
次に、図１、及び図１２乃至図２６に例示した表示装置５００及び表示装置５００の作製方法に記載の各構成要素について、以下説明を行う。
【０２１３】
［基板］
基板４０１、４５２、６５２、６７０として、作製工程中の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有する材料を用いることができる。
【０２１４】
具体的には、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリガラス、クリスタルガラス、石英またはサファイア等を用いることができる。また、無機絶縁膜を用いてもよい。当該無機絶縁膜としては、例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等が挙げられる。
【０２１５】
また、上記無アルカリガラスとしては、例えば、０．２ｍｍ以上０．７ｍｍ以下の厚さとすればよい。または、無アルカリガラスを研磨することで、上記の厚さとしてもよい。
【０２１６】
また、基板４０１、４５２、６５２、６７０として、第６世代（１５００ｍｍ×１８５０ｍｍ）、第７世代（１８７０ｍｍ×２２００ｍｍ）、第８世代（２２００ｍｍ×２４００ｍｍ）、第９世代（２４００ｍｍ×２８００ｍｍ）、第１０世代（２９５０ｍｍ×３４００ｍｍ）等の面積が大きなガラス基板を用いることができる。これにより、大型の表示装置を作製することができる。
【０２１７】
また、基板４０１、４５２、６５２、６７０として、シリコンや炭化シリコンからなる単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、ＳＯＩ基板等を用いてもよい。
【０２１８】
また、基板４０１、４５２、６５２、６７０として、金属等の無機材料を用いてもよい。金属等の無機材料としては、ステンレススチールまたはアルミニウム等が挙げられる。
【０２１９】
また、基板４０１、４５２、６５２、６７０として、樹脂、樹脂フィルムまたはプラスチック等の有機材料を用いてもよい。当該樹脂フィルムとしては、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、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）、またはシロキサン結合を有する樹脂等が挙げられる。
【０２２０】
また、基板４０１、４５２、６５２、６７０として、無機材料と有機材料とを組み合わせた複合材料を用いてもよい。当該複合材料としては、金属板または薄板状のガラス板と、樹脂フィルムとを貼り合わせた材料、繊維状の金属、粒子状の金属、繊維状のガラス、または粒子状のガラスを樹脂フィルムに分散した材料、もしくは繊維状の樹脂、粒子状の樹脂を無機材料に分散した材料等が挙げられる。
【０２２１】
また、基板４０１、４５２、６５２、６７０としては、少なくとも上または下に形成される膜または層を支持できるものであればよく、絶縁膜、半導体膜、導電膜のいずれか一つまたは複数であってもよい。
【０２２２】
［導電膜］
導電膜４０２、４０３ａ、４０３ｂ、４０３、４０５ａ、４０５ｂ、４０５、４０７ａ、４０７ｂ、４０７ｃ、４０７ｄ、４０７ｅ、４１４ａ、４１４ｂ、４１４ｃ、４１４ｄ、４１４ｅ、４１４ｆ、４１４ｇ、４１４ｈ、４１７、４２０、６１０、６８２としては、導電性を有する金属膜、可視光を反射する機能を有する導電膜、または可視光を透過する機能を有する導電膜を用いればよい。
【０２２３】
導電性を有する金属膜として、アルミニウム、金、白金、銀、銅、クロム、タンタル、チタン、モリブデン、タングステン、ニッケル、鉄、コバルト、パラジウムまたはマンガンから選ばれた金属元素を含む材料を用いることができる。または、上述した金属元素を含む合金を用いてもよい。
【０２２４】
上述の導電性を有する金属膜として、具体的には、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、窒化タンタル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し、さらにその上にチタン膜を形成する三層構造等を用いればよい。特に、銅元素を含む導電膜を用いることで、抵抗を低くすることが出来るため好適である。また、銅元素を含む導電膜としては、銅とマンガンとを含む合金膜が挙げられる。当該合金膜は、ウエットエッチング法を用いて加工できるため好適である。
【０２２５】
また、上述の導電性を有する金属膜として、導電性高分子または導電性ポリマーを用いてもよい。
【０２２６】
また、上述の可視光を反射する機能を有する導電膜としては、金、銀、銅、またはパラジウムから選ばれた金属元素を含む材料を用いることができる。特に、銀元素を含む導電膜を用いることで、可視光における反射率を高めることができるため好適である。
【０２２７】
また、上述の可視光を透過する機能を有する導電膜としては、インジウム、錫、亜鉛、ガリウム、またはシリコンから選ばれた元素を含む材料を用いることができる。具体的には、Ｉｎ酸化物、Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ酸化物（ＩＴＯともいう）、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｓｉ酸化物（ＩＴＳＯともいう）、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物等が挙げられる。
【０２２８】
また、上述の可視光を透過する機能を有する導電膜としては、グラフェンまたはグラファイトを含む膜を用いてもよい。グラフェンを含む膜としては、酸化グラフェンを含む膜を形成し、酸化グラフェンを含む膜を還元することにより、グラフェンを含む膜を形成することができる。還元する方法としては、熱を加える方法や還元剤を用いる方法等が挙げられる。
【０２２９】
また、導電膜４０２、４０３ａ、４０３ｂ、４０３、４０５ａ、４０５ｂ、４０５、４０７ａ、４０７ｂ、４０７ｃ、４０７ｄ、４０７ｅ、４１４ａ、４１４ｂ、４１４ｃ、４１４ｄ、４１４ｅ、４１４ｆ、４１４ｇ、４１４ｈ、４１７、４２０、６１０、６８２を、無電解めっき法により形成することができる。当該無電解めっき法により形成できる材料としては、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ａｇ、及びＰｄの中から選ばれるいずれか一つまたは複数を用いることが可能である。特に、ＣｕまたはＡｇを用いると、導電膜の抵抗を低くすることができるため、好適である。
【０２３０】
また、無電解めっき法により導電膜を形成した場合、当該導電膜の構成元素が外部に拡散しないように、当該導電膜の下に、拡散防止膜を形成してもよい。また、当該拡散防止膜と、当該導電膜との間に、導電膜を成長させることが出来るシード膜を形成してもよい。上記拡散防止膜としては、例えば、スパッタリング法を用いて形成することができる。また、当該拡散防止膜としては、例えば、窒化タンタル膜または窒化チタン膜を用いることができる。また、上記シード膜としては、無電解めっき法により形成することができる。また、当該シード膜としては、無電解めっき法により形成することができる導電膜の材料と同様の材料を用いることができる。
【０２３１】
［絶縁膜］
絶縁膜４０４、４０６、４０８、４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１２、４１３、４１６、４１８、６０８、６６３、６６６、６６８、６８１としては、絶縁性の無機材料、絶縁性の有機材料、または絶縁性の無機材料と絶縁性の有機材料とを含む絶縁性の複合材料を用いることができる。
【０２３２】
上述の絶縁性の無機材料としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等が挙げられる。また、上述の無機材料を複数積層してもよい。
【０２３３】
また、上述の絶縁性の有機材料としては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、もしくはシロキサン結合を有する樹脂を含む材料が挙げられる。また、上述の絶縁性の有機材料としては、感光性を有する材料を用いてもよい。
【０２３４】
［酸化物半導体膜］
酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃは、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、またはＳｎ）等の金属酸化物で形成される。また、酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃとして、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物を用いてもよい。
【０２３５】
なお、酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃがＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、ＩｎとＭの原子数比率は、Ｉｎ及びＭの和を１００ａｔｏｍｉｃ％としたときＩｎが２５ａｔｏｍｉｃ％より高く、Ｍが７５ａｔｏｍｉｃ％未満、またはＩｎが３４ａｔｏｍｉｃ％より高く、Ｍが６６ａｔｏｍｉｃ％未満とする。
【０２３６】
また、酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃは、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、または２．５ｅＶ以上、または３ｅＶ以上であると好ましい。
【０２３７】
酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃ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６０ｎｍ以下である。
【０２３８】
酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃがＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：１．５、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：２．３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７等が好ましい。なお、成膜される酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃの原子数比はそれぞれ、上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％程度変動することがある。例えば、スパッタリングターゲットとして、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：４．１を用いる場合、成膜される酸化物半導体膜の原子数比は、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：３近傍となる場合がある。また、スパッタリングターゲットとして、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝５：１：７を用いる場合、成膜される酸化物半導体膜の原子数比は、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝５：１：６近傍となる場合がある。
【０２３９】
また、酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃにおいて、第１４族元素の一つであるシリコンや炭素が含まれると、酸素欠損が増加し、ｎ型となる場合がある。このため、酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃ、特にチャネル領域において、シリコンあるいは炭素の濃度を、２×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、または２×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とすることができる。この結果、トランジスタは、しきい値電圧がプラスとなる電気特性（ノーマリーオフ特性ともいう。）を有する。なお、上述のシリコンまたは炭素の濃度としては、例えば、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）により測定することができる。
【０２４０】
また、酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃにおいて、ＳＩＭＳにより得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、または２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とすることができる。アルカリ金属及びアルカリ土類金属は、酸化物半導体と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため、酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃのアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を低減することが好ましい。この結果、トランジスタは、しきい値電圧がプラスとなる電気特性（ノーマリーオフ特性ともいう。）を有する。
【０２４１】
また、酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃに窒素が含まれていると、キャリアである電子が生じ、キャリア密度が増加し、ｎ型となる場合がある。この結果、窒素が含まれている酸化物半導体膜を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。従って、酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃにおいて、窒素はできる限り低減されていることが好ましい。例えば、ＳＩＭＳにより得られる窒素濃度を、５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とすればよい。
【０２４２】
また、酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃにおいて、不純物元素を低減することで、酸化物半導体膜のキャリア密度を低減することができる。このため、酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃにおいては、キャリア密度を１×１０１７ｃｍ−３以下、または１×１０１５ｃｍ−３以下、または１×１０１３ｃｍ−３以下、または１×１０１１ｃｍ−３以下とすることができる。
【０２４３】
酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃとして、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い酸化物半導体膜を用いることで、さらに優れた電気特性を有するトランジスタを作製することができる。ここでは、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い（酸素欠損の少ない）ことを高純度真性または実質的に高純度真性と呼ぶ。あるいは、真性、または実質的に真性と呼ぶ。高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体は、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を低くすることができる場合がある。従って、当該酸化物半導体膜にチャネル領域が形成されるトランジスタは、しきい値電圧がプラスとなる電気特性（ノーマリーオフ特性ともいう。）になりやすい。また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、欠陥準位密度が低いため、トラップ準位密度も低くなる場合がある。また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、オフ電流が著しく小さい特性を得ることができる。従って、当該酸化物半導体膜にチャネル領域が形成されるトランジスタは、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトランジスタとなる場合がある。
【０２４４】
また、酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃは、非単結晶構造でもよい。非単結晶構造は、例えば、後述するＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ  Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶構造、後述する微結晶構造、または非晶質構造を含む。非単結晶構造において、非晶質構造は最も欠陥準位密度が高く、ＣＡＡＣ−ＯＳは最も欠陥準位密度が低い。
【０２４５】
なお、酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃが、非晶質構造の領域、微結晶構造の領域、多結晶構造の領域、ＣＡＡＣ−ＯＳの領域、及び単結晶構造の領域の二種以上を有する単層膜、あるいはこの膜が積層された構造であってもよい。
【０２４６】
［液晶層］
液晶層６２０としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等が挙げられる。または、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す液晶材料を用いてもよい。または、ブルー相を示す液晶材料を用いてもよい。
【０２４７】
また、液晶層６２０の駆動方法としては、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＦＦＳ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）モードなどが挙げられる。また、垂直配向（ＶＡ）モード、具体的には、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＣＰＡ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｐｉｎｗｈｅｅｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｓｕｐｅｒ−Ｖｉｅｗ）モードなどの駆動方法を用いてもよい。
【０２４８】
［ＥＬ層］
ＥＬ層４１９としては、少なくとも発光材料を有する。当該発光材料としては、有機化合物、または量子ドットなどの無機化合物が挙げられる。
【０２４９】
上述の有機化合物、及び無機化合物としては、例えば、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法、グラビア印刷法等の方法を用いて形成することができる。
【０２５０】
有機化合物に用いることのできる材料としては、蛍光材料または燐光材料が挙げられる。寿命の観点からは、蛍光材料を用いればよく、効率の観点からは燐光材料を用いればよい。または、蛍光材料及び燐光材料の双方を有する構成としてもよい。
【０２５１】
また、量子ドットは、数ｎｍサイズの半導体ナノ結晶であり、１×１０３個から１×１０６個程度の原子から構成されている。量子ドットはサイズに依存してエネルギーシフトするため、同じ物質から構成される量子ドットであっても、サイズによって発光波長が異なり、用いる量子ドットのサイズを変更することによって容易に発光波長を調整することができる。
【０２５２】
また、量子ドットは、発光スペクトルのピーク幅が狭いため、色純度のよい発光を得ることができる。さらに、量子ドットの理論的な内部量子効率はほぼ１００％であると言われており、蛍光発光を呈する有機化合物の２５％を大きく上回り、燐光発光を呈する有機化合物と同等となっている。このことから、量子ドットを発光材料として用いることによって発光効率の高い発光素子を得ることができる。その上、無機化合物である量子ドットはその本質的な安定性にも優れているため、寿命の観点からも好ましい発光素子を得ることができる。
【０２５３】
量子ドットを構成する材料としては、周期表第１４族元素、周期表第１５族元素、周期表第１６族元素、複数の周期表第１４族元素からなる化合物、周期表第４族から周期表第１４族に属する元素と周期表第１６族元素との化合物、周期表第２族元素と周期表第１６族元素との化合物、周期表第１３族元素と周期表第１５族元素との化合物、周期表第１３族元素と周期表第１７族元素との化合物、周期表第１４族元素と周期表第１５族元素との化合物、周期表第１１族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化鉄類、酸化チタン類、カルコゲナイドスピネル類、各種半導体クラスターなどを挙げることができる。
【０２５４】
具体的には、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、セレン化亜鉛、酸化亜鉛、硫化亜鉛、テルル化亜鉛、硫化水銀、セレン化水銀、テルル化水銀、砒化インジウム、リン化インジウム、砒化ガリウム、リン化ガリウム、窒化インジウム、窒化ガリウム、アンチモン化インジウム、アンチモン化ガリウム、リン化アルミニウム、砒化アルミニウム、アンチモン化アルミニウム、セレン化鉛、テルル化鉛、硫化鉛、セレン化インジウム、テルル化インジウム、硫化インジウム、セレン化ガリウム、硫化砒素、セレン化砒素、テルル化砒素、硫化アンチモン、セレン化アンチモン、テルル化アンチモン、硫化ビスマス、セレン化ビスマス、テルル化ビスマス、ケイ素、炭化ケイ素、ゲルマニウム、錫、セレン、テルル、ホウ素、炭素、リン、窒化ホウ素、リン化ホウ素、砒化ホウ素、窒化アルミニウム、硫化アルミニウム、硫化バリウム、セレン化バリウム、テルル化バリウム、硫化カルシウム、セレン化カルシウム、テルル化カルシウム、硫化ベリリウム、セレン化ベリリウム、テルル化ベリリウム、硫化マグネシウム、セレン化マグネシウム、硫化ゲルマニウム、セレン化ゲルマニウム、テルル化ゲルマニウム、硫化錫、セレン化錫、テルル化錫、酸化鉛、フッ化銅、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅、酸化銅、セレン化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、硫化コバルト、四酸化三鉄、硫化鉄、酸化マンガン、硫化モリブデン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化タンタル、酸化チタン、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、窒化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、セレンと亜鉛とカドミウムの化合物、インジウムと砒素とリンの化合物、カドミウムとセレンと硫黄の化合物、カドミウムとセレンとテルルの化合物、インジウムとガリウムと砒素の化合物、インジウムとガリウムとセレンの化合物、インジウムとセレンと硫黄の化合物、銅とインジウムと硫黄の化合物およびこれらの組合せなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、組成が任意の比率で表される、いわゆる合金型量子ドットを用いても良い。例えば、カドミウムとセレンと硫黄の化合物の合金型量子ドットは、元素の含有比率を変化させることで発光波長を変えることができるため、青色発光を得るには有効な手段の一つである。
【０２５５】
量子ドットの構造としては、コア型、コア−シェル型、コア−マルチシェル型などがあり、そのいずれを用いても良いが、コアを覆ってより広いバンドギャップを持つ別の無機材料でシェルを形成することによって、ナノ結晶表面に存在する欠陥やダングリングボンドの影響を低減することができる。これにより、発光の量子効率が大きく改善するためコア−シェル型やコア−マルチシェル型の量子ドットを用いることが好ましい。シェルの材料の例としては、硫化亜鉛や酸化亜鉛が挙げられる。
【０２５６】
また、量子ドットは、表面原子の割合が高いことから、反応性が高く、凝集が起こりやすい。そのため、量子ドットの表面には保護剤が付着している又は保護基が設けられていることが好ましい。当該保護剤が付着している又は保護基が設けられていることによって、凝集を防ぎ、溶媒への溶解性を高めることができる。また、反応性を低減させ、電気的安定性を向上させることも可能である。保護剤（又は保護基）としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン類、ポリオキシエチレンｎ−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンｎ−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、トリ（ｎ−ヘキシル）アミン、トリ（ｎ−オクチル）アミン、トリ（ｎ−デシル）アミン等の第３級アミン類、トリプロピルホスフィンオキシド、トリブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリデシルホスフィンオキシド等の有機リン化合物、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類、また、ピリジン、ルチジン、コリジン、キノリン類等の含窒素芳香族化合物等の有機窒素化合物、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン等のアミノアルカン類、ジブチルスルフィド等のジアルキルスルフィド類、ジメチルスルホキシドやジブチルスルホキシド等のジアルキルスルホキシド類、チオフェン等の含硫黄芳香族化合物等の有機硫黄化合物、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸、アルコール類、ソルビタン脂肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、３級アミン変性ポリウレタン類、ポリエチレンイミン類等が挙げられる。
【０２５７】
量子ドットは、サイズが小さくなるに従いバンドギャップが大きくなるため、所望の波長の光が得られるようにそのサイズを適宜調節する。結晶サイズが小さくなるにつれて、量子ドットの発光は青色側へ、つまり、高エネルギー側へとシフトするため、量子ドットのサイズを変化させることにより、紫外領域、可視領域、赤外領域のスペクトルの波長領域にわたって、その発光波長を調節することができる。量子ドットのサイズ（直径）は０．５ｎｍ乃至２０ｎｍ、好ましくは１ｎｍ乃至１０ｎｍの範囲のものが通常良く用いられる。なお、量子ドットはそのサイズ分布が狭いほど、より発光スペクトルが狭線化し、色純度の良好な発光を得ることができる。また、量子ドットの形状は特に限定されず、球状、棒状、円盤状、その他の形状であってもよい。なお、棒状の量子ドットである量子ロッドはｃ軸方向に偏光した指向性を有する光を呈するため、量子ロッドを発光材料として用いることにより、より外部量子効率が良好な発光素子を得ることができる。
【０２５８】
また、ＥＬ素子では多くの場合、発光材料をホスト材料に分散することによって発光効率を高めるが、ホスト材料は発光材料以上の一重項励起エネルギー又は三重項励起エネルギーを有する物質であることが必要である。特に青色の燐光材料を用いる場合においては、それ以上の三重項励起エネルギーを有する材料であり、且つ、寿命の観点で優れたホスト材料の開発は困難を極めている。一方で、量子ドットはホスト材料を用いずに量子ドットのみで発光層を構成しても発光効率を保つことができるため、この点でも寿命という観点から好ましい発光素子を得ることができる。量子ドットのみで発光層を形成する場合には、量子ドットはコア−シェル構造（コア−マルチシェル構造を含む）であることが好ましい。
【０２５９】
［配向膜］
配向膜６１８ａ、６１８ｂとしては、ポリイミド等を含む材料を用いることができる。例えば、ポリイミド等を含む材料が、所定の方向に配向するようにラビング処理または光配向処理を行えばよい。
【０２６０】
［遮光膜］
遮光膜６０２、６６２は、所謂ブラックマトリクスとしての機能を有する。遮光膜６０２、６６２としては、光の透過を妨げる材料を用いればよい。当該光の透過を妨げる材料としては、金属材料、または黒色顔料を含んだ有機樹脂材料等が挙げられる。
【０２６１】
［着色膜］
着色膜６０６は、所謂カラーフィルタとしての機能を有する。着色膜６０６としては、所定の色の光を透過する材料（例えば、青色の光を透過する材料、緑色の光を透過する材料、赤色の光を透過する材料、黄色の光を透過する材料または白色の光を透過する材料など）を用いればよい。
【０２６２】
［構造体］
構造体６０４は、基板６５２上に凸部または凹部を形成する機能を有する。また、構造体６１２ａ、６１２ｂは、構造体６１２ａ、６１２ｂを挟む構成の間に所定の間隙を設ける機能を有する。構造体６０４、６１２ａ、６１２ｂとしては、有機材料、無機材料、または有機材料と無機材料との複合材料を含む絶縁性材料を用いることができる。当該絶縁性材料としては、絶縁膜４０４、４０６、４０８、４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１２、４１３、４１６、４１８に列挙した材料を用いることができる。
【０２６３】
［機能膜］
機能膜６２６としては、偏光板、位相差板、拡散フィルム、反射防止フィルムまたは集光フィルム等を用いることができる。また、機能膜６２６として、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜など用いてもよい。
【０２６４】
［封止材］
封止材４５４としては、無機材料、有機材料、または無機材料と有機材料との複合材料等を用いることができる。上述の有機材料としては、例えば、熱溶融性の樹脂または硬化性の樹脂を含む有機材料が挙げられる。また、封止材４５４としては、樹脂材料を含む接着剤（反応硬化型の接着剤、光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤等）を用いてもよい。また、上述の樹脂材料としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が挙げられる。
【０２６５】
［シール材］
シール材６２２としては、封止材４５４に列挙した材料を用いることができる。また、シール材６２２としては、上述の材料に加え、ガラスフリット等の材料を用いてもよい。シール材６２２に用いる材料としては、水分や酸素を透過しない材料を用いると好適である。
【０２６６】
［電極］
電極６６４、６６５、６６７としては、先に記載の導電膜４０２、４０３ａ、４０３ｂ、４０３、４０５ａ、４０５ｂ、４０５、４０５ｄ、４０７ａ、４０７ｂ、４０７ｃ、４０７ｄ、４０７ｅ、４１４ａ、４１４ｂ、４１４ｃ、４１４ｄ、４１４ｅ、４１４ｆ、４１４ｇ、４１４ｈ、４１７、４２０、６１０に列挙した材料を用いることができる。また、電極６６４、６６５、６６７には、導電性のナノワイヤを用いてもよい。当該ナノワイヤは、直径の平均値が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上５０ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以上２５ｎｍ以下の大きさとすればよい。また、上記ナノワイヤとしては、Ａｇナノワイヤ、Ｃｕナノワイヤ、またはＡｌナノワイヤ等の金属ナノワイヤ、あるいは、カーボンナノチューブなどを用いればよい。例えば、電極６６４、６６５、６６７のいずれか一つあるいは全部にＡｇナノワイヤを用いる場合、可視光における光透過率を８９％以上、シート抵抗値を４０Ω／□以上１００Ω／□以下とすることができる。
【０２６７】
以上の説明のように、本発明の一態様の表示装置は、２つの表示素子を有する。また、当該２つの表示素子を駆動するための２つのトランジスタを有する。表示素子の一方を反射型の液晶素子とし、他方を透過型のＥＬ素子とすることで、利便性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供することができる。また、表示素子の一方の着色膜と、表示素子の他方の着色膜の構成を変えることで、色純度の優れた表示装置を提供することができる。
【０２６８】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０２６９】
（実施の形態２）
本実施の形態では、光を発する機能、すなわち発光機能を有する表示素子について、詳細に説明を行う。
【０２７０】
＜２．表示素子の構成例１＞
図２７は、実施の形態１に示す表示素子１２の一例を示す断面図である。
【０２７１】
図２７に示す表示素子１２は、基板４０１上の導電膜４１７と、導電膜４１７上のＥＬ層４１９と、ＥＬ層４１９上の導電膜４２０と、を有する。また、ＥＬ層４１９は、導電膜４１７上の正孔注入層４１９ＨＩＬと、正孔注入層４１９ＨＩＬ上の正孔輸送層４１９ＨＴＬと、正孔輸送層４１９ＨＴＬ上の発光層４１９ＥＭＬと、発光層４１９ＥＭＬ上の電子輸送層４１９ＥＴＬと、電子輸送層４１９ＥＴＬ上の電子注入層４１９ＥＩＬと、を有する。
【０２７２】
発光層４１９ＥＭＬとしては、ホスト材料と、ゲスト材料（発光材料）で構成すると好ましい。この場合、該ホスト材料は電子輸送性を有することが好ましく、該ゲスト材料はホールトラップ性を有することが好ましい。このような構成とすることで、発光層４１９ＥＭＬで効率よくキャリアを再結合させることができる。
【０２７３】
また、発光層４１９ＥＭＬは、ゲスト材料として燐光材料または蛍光材料を有する。なお、発光層４１９ＥＭＬを積層構造としてもよい。この場合、一方の層に燐光材料を用い、他方の層に蛍光材料を用いると好ましい。このような構成とすることで、高い発光効率と、高い信頼性とを有する表示素子とすることができる。
【０２７４】
次に、図２７に示す表示素子１２が有する各構成について、以下説明を行う。
【０２７５】
［導電膜］
導電膜４１７としては、それぞれ、実施の形態１に示す、導電膜４０２、４０３ａ、４０３ｂ、４０３、４０５ａ、４０５ｂ、４０５、４０７ａ、４０７ｂ、４０７ｃ、４０７ｄ、４０７ｅ、４１４ａ、４１４ｂ、４１４ｃ、４１４ｄ、４１４ｅ、４１４ｆ、４１４ｇ、４１４ｈ、４１７、４２０、６１０、６８２に列挙した材料を用いればよい。特に、導電膜４１７としては、ＩＴＯ、またはＩＴＳＯを用いると好適である。また、導電膜４２０としては、ＡｌまたはＡｇを含む反射率の高い金属膜を用いると好適である。
【０２７６】
［発光層］
発光層４１９ＥＭＬは、赤色、黄色、緑色、または青色の波長領域のいずれか一つにピークを有する材料を用いればよい。例えば、赤色、黄色、または緑色の波長領域にピークを有する材料には燐光材料を用い、青色の波長領域にピークを有する材料には蛍光材料を用いると好適である。
【０２７７】
［燐光材料］
燐光材料としては、イリジウム、ロジウム、または白金系の有機金属錯体、あるいは金属錯体が挙げられ、中でも有機イリジウム錯体、例えばイリジウム系オルトメタル錯体が好ましい。オルトメタル化する配位子としては４Ｈ−トリアゾール配位子、１Ｈ−トリアゾール配位子、イミダゾール配位子、ピリジン配位子、ピリミジン配位子、ピラジン配位子、あるいはイソキノリン配位子などが挙げられる。金属錯体としては、ポルフィリン配位子を有する白金錯体などが挙げられる。
【０２７８】
また、青色または緑色に発光ピークを有する物質としては、例えば、トリス｛２−［５−（２−メチルフェニル）−４−（２，６−ジメチルフェニル）−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−イル−κＮ２］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｍｐ）３）、トリス（５−メチル−３，４−ジフェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３）、トリス［４−（３−ビフェニル）−５−イソプロピル−３−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ−３ｂ）３）、トリス［３−（５−ビフェニル）−５−イソプロピル−４−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒ５ｂｔｚ）３）、のような４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス［３−メチル−１−（２−メチルフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３）、トリス（１−メチル−５−フェニル−３−プロピル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｐｒｐｔｚ１−Ｍｅ）３）のような１Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ｆａｃ−トリス［１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒｐｍｉ）３）、トリス［３−（２，６−ジメチルフェニル）−７−メチルイミダゾ［１，２−ｆ］フェナントリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｐｉｍｐｔ−Ｍｅ）３）のようなイミダゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。
【０２７９】
緑色または黄色に発光ピークを有する物質としては、例えば、トリス（４−メチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｍ）３）、トリス（４−ｔ−ブチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３）、（アセチルアセトナト）ビス（６−メチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［４−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［５−メチル−６−（２−メチルフェニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス｛４，６−ジメチル−２−［６−（２，６−ジメチルフェニル）−４−ピリミジニル−κＮ３］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｐｐｍ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、（アセチルアセトナト）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（５−イソプロピル−３−メチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）２（ａｃａｃ））のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ））、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）３）、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）３）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ））、ビス｛２−［４’−（パーフルオロフェニル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ））など有機金属イリジウム錯体の他、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テル��ウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ））のような希土類金属錯体が挙げられる。上述した中でも、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。
【０２８０】
また、黄色または赤色に発光ピークを有する物質としては、例えば、（ジイソブチリルメタナト）ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ））、ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｐｍ））、ビス［４，６−ジ（ナフタレン−１−イル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）２（ｄｐｍ））のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））、ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）のような白金錯体や、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ））のような希土類金属錯体が挙げられる。上述した中でも、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。また、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、色度の良い赤色発光が得られる。
【０２８１】
また、発光層４１９ＥＭＬに含まれる材料としては、三重項励起エネルギーを発光に変換できる材料であればよい。該三重項励起エネルギーを発光に変換できる材料としては、燐光材料の他に、熱活性化遅延蛍光材料が挙げられる。したがって、燐光材料と記載した部分に関しては、熱活性化遅延蛍光材料と読み替えても構わない。なお、熱活性化遅延蛍光材料は、一重項励起エネルギー準位と三重項励起エネルギー準位のエネルギー差が小さく、三重項励起エネルギーを逆項間交差によって一重項励起エネルギーに変換することができる機能を有する材料である。そのため、三重項励起状態をわずかな熱エネルギーによって一重項励起状態に逆項間交差が可能で、一重項励起状態からの発光（蛍光）を効率よく呈することができる。また、熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、三重項励起エネルギー準位と一重項励起エネルギー準位のエネルギー差が、好ましくは０ｅＶより大きく０．２ｅＶ以下、さらに好ましくは０ｅＶより大きく０．１ｅＶ以下であることが挙げられる。
【０２８２】
熱活性化遅延蛍光材料としては、フラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等が挙げられる。また、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。
【０２８３】
また、一種の材料から構成される熱活性化遅延蛍光材料としては、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素環化合物も用いることができる。具体的には、２−（ビフェニル−４−イル）−４，６−ビス（１２−フェニルインドロ［２，３−ａ］カルバゾール−１１−イル）−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＩＣ−ＴＲＺ）、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、２−［４−（１０Ｈ−フェノキサジン−１０−イル）フェニル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＸＺ−ＴＲＺ）、３−［４−（５−フェニル−５，１０−ジヒドロフェナジン−１０−イル）フェニル］−４，５−ジフェニル−１，２，４−トリアゾール（略称：ＰＰＺ−３ＴＰＴ）、３−（９，９−ジメチル−９Ｈ−アクリジン−１０−イル）−９Ｈ−キサンテン−９−オン（略称：ＡＣＲＸＴＮ）、ビス［４−（９，９−ジメチル−９，１０−ジヒドロアクリジン）フェニル］スルホン（略称：ＤＭＡＣ−ＤＰＳ）、１０−フェニル−１０Ｈ，１０’Ｈ−スピロ［アクリジン−９，９’−アントラセン］−１０’−オン（略称：ＡＣＲＳＡ）等が挙げられる。該複素環化合物は、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有するため、電子輸送性及び正孔輸送性が高く、好ましい。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強く、一重項励起状態の準位と三重項励起状態の準位の差が小さくなるため、特に好ましい。
【０２８４】
［蛍光材料］
蛍光材料としては、特に限定はないが、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、スチルベン誘導体、アクリドン誘導体、クマリン誘導体、フェノキサジン誘導体、フェノチアジン誘導体などが好ましく、例えば以下の材料を用いることができる。
【０２８５】
５，６−ビス［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６−ビス［４’−（１０−フェニル−９−アントリル）ビフェニル−４−イル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｔＢｕ−ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−３，８−ジシクロヘキシルピレン−１，６−ジアミン（略称：ｃｈ−１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン６、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、２，８−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−５，１１−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−６，１２−ジフェニルテトラセン（略称：ＴＢＲｂ）、ナイルレッド、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）、５，１０，１５，２０−テトラフェニルビスベンゾ［５，６］インデノ［１，２，３−ｃｄ：１’，２’，３’−ｌｍ］ペリレン、などが挙げられる。
【０２８６】
［ホスト材料］
発光層では、発光材料をホスト材料に分散して用いると好ましい。この場合、ホスト材料は発光材料より重量比で多く存在する。ホスト材料としては、様々な材料を用いることができる。例えば、正孔を輸送する機能を有する材料（正孔輸送性材料）や電子を輸送する機能を有する材料（電子輸送性材料）などを用いることができる。また、正孔輸送性および電子輸送性を有するバイポーラ性材料も用いることができる。
【０２８７】
ホスト材料としては、正孔よりも電子の輸送性の高い材料を用いることができ、この場合、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する材料であることが好ましい。電子を受け取りやすい材料（電子輸送性を有する材料）としては、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複素芳香環骨格を有する化合物、及び亜鉛やアルミニウム系金属錯体などを用いることができる。具体的には、キノリン配位子、ベンゾキノリン配位子、オキサゾール配位子、あるいはチアゾール配位子を有する金属錯体や、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体などの化合物が挙げられる。
【０２８８】
例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げられる。また、この他ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などのオキサゾール系、またはチアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、９−［４−（４，５−ジフェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＴＡＺ１）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などの複素環化合物や、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、２−［４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、７−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、及び、６−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３−（３，９’−ビ−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＣｚＰＤＢｑ）、４，６−ビス［３−（フェナントレン−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６−ビス［３−（４−ジベンゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ−ＩＩ）、４，６−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）などのジアジン骨格を有する複素環化合物や、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）などのトリアジン骨格を有する複素環化合物や、３，５−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリジン（略称：３５ＤＣｚＰＰｙ）、１，３，５−トリ［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）などのピリジン骨格を有する複素環化合物、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などの複素芳香族化合物も用いることができる。上述した複素環化合物の中でも、トリアジン骨格、ジアジン（ピリミジン、ピラジン、ピリダジン）骨格、またはピリジン骨格を有する複素環化合物は、安定で信頼性が良好であり好ましい。また、当該骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。また、ポリ（２，５−ピリジンジイル）（略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述べた物質は、主に１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
【０２８９】
また、ホスト材料としては、以下の正孔輸送性材料を用いることができる。
【０２９０】
正孔輸送性材料としては、電子よりも正孔の輸送性の高い材料を用いることができ、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する材料であることが好ましい。具体的には、芳香族アミン、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、スチルベン誘導体などを用いることができる。また、該正孔輸送性材料は高分子化合物であっても良い。
【０２９１】
これら正孔輸送性の高い材料として、具体的には、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス｛４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる。
【０２９２】
また、カルバゾール誘導体としては、具体的には、３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ２）、３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ２）、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等を挙げることができる。
【０２９３】
また、カルバゾール誘導体としては、他に、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。
【０２９４】
また、芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４乃至炭素数４２である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
【０２９５】
なお、芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル骨格を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
【０２９６】
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）等の高分子化合物を用いることもできる。
【０２９７】
さらに、正孔輸送性の高い材料としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：１’−ＴＮＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−Ｎ−｛９，９−ジメチル−２−［Ｎ’−フェニル−Ｎ’−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）アミノ］−９Ｈ−フルオレン−７−イル｝フェニルアミン（略称：ＤＦＬＡＤＦＬ）、Ｎ−（９，９−ジメチル−２−ジフェニルアミノ−９Ｈ−フルオレン−７−イル）ジフェニルアミン（略称：ＤＰＮＦ）、２−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＤＰＡＳＦ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、４−フェニルジフェニル−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミン（略称：ＰＣＡ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンゼン−１，３−ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｂ）、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリフェニル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリス（９−フェニルカルバゾール−３−イル）ベンゼン−１，３，５−トリアミン（略称：ＰＣＡ３Ｂ）、Ｎ−（４−ビフェニル）−Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＢｉＦ）、Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］フルオレン−２���アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）、２−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＰＣＡＳＦ）、２，７−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＤＰＡ２ＳＦ）、Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−（４−フェニル）フェニルアニリン（略称：ＹＧＡ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｆ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。また、３−［４−（１−ナフチル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、３，６−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，６−ジ（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰｈＣｚＧＩ）、２，８−ジ（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−ジベンゾチオフェン（略称：Ｃｚ２ＤＢＴ）、４−｛３−［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ）、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ−ＩＩ）、１，３，５−トリ（ジベンゾチオフェン−４−イル）ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、２，８−ジフェニル−４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ）、４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−６−フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ）、４−［３−（トリフェニレン−２−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ｍＤＢＴＰＴｐ−ＩＩ）等のアミン化合物、カルバゾール化合物、チオフェン化合物、フラン化合物、フルオレン化合物、トリフェニレン化合物、フェナントレン化合物等を用いることができる。上述した化合物の中でも、ピロール骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、または芳香族アミン骨格を有する化合物は、安定で信頼性が良好であり好ましい。また、当該骨格を有する化合物は、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。
【０２９８】
なお、ホスト材料が呈する発光ピークが、燐光材料の三重項ＭＬＣＴ（Ｍｅｔａｌ  ｔｏ  Ｌｉｇａｎｄ  Ｃｈａｒｇｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）遷移の吸収帯、より具体的には、最も長波長側の吸収帯と重なるように、ホスト材料および燐光材料を選択することが好ましい。これにより、発光効率が飛躍的に向上した発光素子とすることができる。ただし、燐光材料に替えて熱活性化遅延蛍光材料を用いる場合においては、最も長波長側の吸収帯は一重項の吸収帯であることが好ましい。
【０２９９】
また、ホスト材料は、複数の物質を混合した材料であっても良く、混合したホスト材料を用いる場合は、電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料とを混合することが好ましい。電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料とを混合することによって、発光層のキャリア輸送性を容易に調整することができ、再結合領域の制御も簡便に行うことができる。電子輸送性を有する材料と正孔輸送性を有する材料との含有量は、重量比で、電子輸送性を有する材料：正孔輸送性を有する材料＝１：９から９：１が好ましい。
【０３００】
また、これらの混合された材料同士で励起錯体を形成してもよい。当該励起錯体は、発光材料の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するような組み合わせを選択することで、励起錯体から発光材料へ励起エネルギーが移動しやすくなり、効率よく発光材料から発光を得ることができるため好ましい。また、駆動電圧も低減することができるため好ましい。
【０３０１】
また、発光層において、ホスト材料および発光材料以外の材料を有していても良い。また、上述した材料の他、無機化合物または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を用いてもよい。
【０３０２】
発光層の発光材料に量子ドットを用いる場合、当該発光層の膜厚は３ｎｍ乃至１００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ乃至１００ｎｍとし、発光層中の量子ドットの含有率は１乃至１００体積％とする。ただし、量子ドットのみで発光層を形成することが好ましい。なお、当該量子ドットを発光材料としてホストに分散した発光層を形成する場合は、ホスト材料に量子ドットを分散させる、またはホスト材料と量子ドットとを適当な液媒体に溶解または分散させてウエットプロセス（スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ラングミュア・ブロジェット法など）により形成すればよい。燐光性の発光材料を用いた発光層については、上記ウエットプロセスの他、真空蒸着法も好適に利用することができる。
【０３０３】
ウエットプロセスに用いる液媒体としては、たとえば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の有機溶媒を用いることができる。
【０３０４】
［正孔注入層、正孔輸送層］
正孔注入層４１９ＨＩＬは、正孔輸送性の高い正孔輸送層４１９ＨＴＬを間に挟んで発光層４１９ＥＭＬに正孔を注入する層であり、正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含む層である。正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含むことで、アクセプター性物質により正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔が発生し、正孔輸送層４１９ＨＴＬを間に挟んで発光層４１９ＥＭＬに正孔が注入される。なお、正孔輸送層４１９ＨＴＬは、正孔輸送性材料を用いて形成される。
【０３０５】
正孔注入層４１９ＨＩＬ及び正孔輸送層４１９ＨＴＬに用いる正孔輸送性材料としては、先に示す発光層４１９ＥＭＬに用いることのできる正孔輸送性材料と同様の材料を用いればよい。
【０３０６】
また、正孔注入層４１９ＨＩＬに用いるアクセプター性物質としては、元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化モリブデンが特に好ましい。
【０３０７】
［電子輸送層］
電子輸送層４１９ＥＴＬとしては、先に示す発光層４１９ＥＭＬに用いることのできる電子輸送性材料と同様の材料を用いればよい。
【０３０８】
［電子注入層］
電子注入層４１９ＥＩＬは、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層４１９ＥＩＬには、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子注入層４１９ＥＩＬにエレクトライドを用いてもよい。該エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。
【０３０９】
また、電子注入層４１９ＥＩＬに、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層４１９ＥＴＬを構成する物質（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合物を用いることもできる。
【０３１０】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０３１１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に用いることのできるトランジスタについて、詳細に説明する。
【０３１２】
なお、本実施の形態では、スタガ型（トップゲート構造）のトランジスタについて、図２８乃至図３５を用いて説明する。
【０３１３】
＜３−１．トランジスタの構成例１＞
図２８（Ａ）は、トランジスタ１００の上面図であり、図２８（Ｂ）は図２８（Ａ）の一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間の断面図であり、図２８（Ｃ）は図２８（Ａ）の一点鎖線Ｙ１−Ｙ２間の断面図である。なお、図２８（Ａ）では、明瞭化のため、絶縁膜１１０などの構成要素を省略して図示している。なお、トランジスタの上面図においては、以降の図面においても図２８（Ａ）と同様に、構成要素の一部を省略して図示する場合がある。また、一点鎖線Ｘ１−Ｘ２方向をチャネル長（Ｌ）方向、一点鎖線Ｙ１−Ｙ２方向をチャネル幅（Ｗ）方向と呼称する場合がある。
【０３１４】
図２８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すトランジスタ１００は、基板１０２上の絶縁膜１０４と、絶縁膜１０４上の酸化物半導体膜１０８と、酸化物半導体膜１０８上の絶縁膜１１０と、絶縁膜１１０上の導電膜１１２と、絶縁膜１０４、酸化物半導体膜１０８、及び導電膜１１２上の絶縁膜１１６と、を有する。なお、酸化物半導体膜１０８は、導電膜１１２と重なるチャネル領域１０８ｉと、絶縁膜１１６と接するソース領域１０８ｓと、絶縁膜１１６と接するドレイン領域１０８ｄと、を有する。
【０３１５】
また、絶縁膜１１６は、窒素または水素を有する。絶縁膜１１６と、ソース領域１０８ｓ及びドレイン領域１０８ｄと、が接することで、絶縁膜１１６中の窒素または水素がソース領域１０８ｓ及びドレイン領域１０８ｄ中に添加される。ソース領域１０８ｓ及びドレイン領域１０８ｄは、窒素または水素が添加されることで、キャリア密度が高くなる。
【０３１６】
また、トランジスタ１００は、絶縁膜１１６上の絶縁膜１１８と、絶縁膜１１６、１１８に設けられた開口部１４１ａを介して、ソース領域１０８ｓに電気的に接続される導電膜１２０ａと、絶縁膜１１６、１１８に設けられた開口部１４１ｂを介して、ドレイン領域１０８ｄに電気的に接続される導電膜１２０ｂと、を有していてもよい。
【０３１７】
なお、本明細書等において、絶縁膜１０４を第１の絶縁膜と、絶縁膜１１０を第２の絶縁膜と、絶縁膜１１６を第３の絶縁膜と、絶縁膜１１８を第４の絶縁膜と、それぞれ呼称する場合がある。また、導電膜１１２は、ゲート電極としての機能を有し、導電膜１２０ａは、ソース電極としての機能を有し、導電膜１２０ｂは、ドレイン電極としての機能を有する。
【０３１８】
また、絶縁膜１１０は、ゲート絶縁膜としての機能を有する。また、絶縁膜１１０は、過剰酸素領域を有する。絶縁膜１１０が過剰酸素領域を有することで、酸化物半導体膜１０８が有するチャネル領域１０８ｉ中に過剰酸素を供給することができる。よって、チャネル領域１０８ｉに形成されうる酸素欠損を過剰酸素により補填することができるため、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【０３１９】
なお、酸化物半導体膜１０８中に過剰酸素を供給させるためには、酸化物半導体膜１０８の下方に形成される絶縁膜１０４に過剰酸素を供給してもよい。ただし、この場合、絶縁膜１０４中に含まれる過剰酸素は、酸化物半導体膜１０８が有するソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄにも供給されうる。ソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄ中に過剰酸素が供給されると、ソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄの抵抗が高くなる場合がある。
【０３２０】
一方で、酸化物半導体膜１０８の上方に形成される絶縁膜１１０に過剰酸素を有する構成とすることで、チャネル領域１０８ｉにのみ選択的に過剰酸素を供給させることが可能となる。あるいは、チャネル領域１０８ｉ、ソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄに過剰酸素を供給させたのち、ソース領域１０８ｓ及びドレイン領域１０８ｄのキャリア密度を選択的に高めることで、ソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄの抵抗が高くなることを抑制することができる。
【０３２１】
また、酸化物半導体膜１０８が有するソース領域１０８ｓ及びドレイン領域１０８ｄは、それぞれ、酸素欠損を形成する元素、または酸素欠損と結合する元素を有すると好ましい。当該酸素欠損を形成する元素、または酸素欠損と結合する元素としては、代表的には水素、ホウ素、炭素、窒素、フッ素、リン、硫黄、塩素、チタン、希ガス等が挙げられる。また、希ガス元素の代表例としては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、及びキセノン等がある。上記酸素欠損を形成する元素が、絶縁膜１１６中に１つまたは複数含まれる場合、絶縁膜１１６からソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄに拡散する。および／または、上記酸素欠損を形成する元素は、不純物添加処理によりソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄ中に添加される。
【０３２２】
不純物元素が酸化物半導体膜に添加されると、酸化物半導体膜中の金属元素と酸素の結合が切断され、酸素欠損が形成される。または、不純物元素が酸化物半導体膜に添加されると、酸化物半導体膜中の金属元素と結合していた酸素が不純物元素と結合し、金属元素から酸素が脱離され、酸素欠損が形成される。これらの結果、酸化物半導体膜においてキャリア密度が増加し、導電性が高くなる。
【０３２３】
次に、図２８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す半導体装置の構成要素の詳細について説明する。
【０３２４】
［基板］
基板１０２としては、様々な基板を用いることができ、特定のものに限定されることはない。基板１０２の材料としては、実施の形態１に示す基板４０１、４５２、６５２、６７０と同様の材料を用いることができる。
【０３２５】
［第１の絶縁膜］
絶縁膜１０４としては、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ）法、印刷法、塗布法等を適宜用いて形成することができる。また、絶縁膜１０４としては、例えば、酸化物絶縁膜または窒化物絶縁膜を単層または積層して形成することができる。なお、酸化物半導体膜１０８との界面特性を向上させるため、絶縁膜１０４において少なくとも酸化物半導体膜１０８と接する領域は酸化物絶縁膜で形成することが好ましい。また、絶縁膜１０４として加熱により酸素を放出する酸化物絶縁膜を用いることで、加熱処理により絶縁膜１０４に含まれる酸素を、酸化物半導体膜１０８に移動させることが可能である。
【０３２６】
絶縁膜１０４の厚さは、５０ｎｍ以上、または１００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下、または２００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることができる。絶縁膜１０４を厚くすることで、絶縁膜１０４の酸素放出量を増加させることができると共に、絶縁膜１０４と酸化物半導体膜１０８との界面における界面準位、並びに酸化物半導体膜１０８のチャネル領域１０８ｉに含まれる酸素欠損を低減することが可能である。
【０３２７】
絶縁膜１０４として、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、酸化ハフニウム、酸化ガリウムまたはＧａ−Ｚｎ酸化物などを用いればよく、単層または積層で設けることができる。本実施の形態では、絶縁膜１０４として、窒化シリコン膜と、酸化窒化シリコン膜との積層構造を用いる。このように、絶縁膜１０４を積層構造として、下層側に窒化シリコン膜を用い、上層側に酸化窒化シリコン膜を用いることで、酸化物半導体膜１０８中に効率よく酸素を導入することができる。
【０３２８】
［酸化物半導体膜］
酸化物半導体膜１０８としては、実施の形態１に示す酸化物半導体膜４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃと同様の材料を用いることができる。
【０３２９】
［第２の絶縁膜］
絶縁膜１１０は、トランジスタ１００のゲート絶縁膜として機能する。また、絶縁膜１１０は、酸化物半導体膜１０８、特にチャネル領域１０８ｉに酸素を供給する機能を有する。例えば、絶縁膜１１０としては、酸化物絶縁膜または窒化物絶縁膜を単層または積層して形成することができる。なお、酸化物半導体膜１０８との界面特性を向上させるため、絶縁膜１１０において、酸化物半導体膜１０８と接する領域は、少なくとも酸化物絶縁膜を用いて形成することが好ましい。絶縁膜１１０として、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、窒化シリコンなどを用いればよい。
【０３３０】
また、絶縁膜１１０の厚さは、５ｎｍ以上４００ｎｍ以下、または５ｎｍ以上３００ｎｍ以下、または１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とすることができる。
【０３３１】
また、絶縁膜１１０は、欠陥が少ないことが好ましく、代表的には、電子スピン共鳴法（ＥＳＲ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｉｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）で観察されるシグナルが少ない方が好ましい。例えば、上述のシグナルとしては、ｇ値が２．００１に観察されるＥ’センターに起因するシグナルが挙げられる。なお、Ｅ’センターは、シリコンのダングリングボンドに起因する。絶縁膜１１０としては、Ｅ’センター起因のスピン密度が、３×１０１７ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下、好ましくは５×１０１６ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下である酸化シリコン膜、または酸化窒化シリコン膜を用いればよい。
【０３３２】
また、絶縁膜１１０には、上述のシグナル以外に二酸化窒素（ＮＯ２）に起因するシグナルが観察される場合がある。当該シグナルは、Ｎの核スピンにより３つのシグナルに分裂しており、それぞれのｇ値が２．０３７以上２．０３９以下（第１のシグナルとする）、ｇ値が２．００１以上２．００３以下（第２のシグナルとする）、及びｇ値が１．９６４以上１．９６６以下（第３のシグナルとする）に観察される。
【０３３３】
例えば、絶縁膜１１０として、二酸化窒素（ＮＯ２）に起因するシグナルのスピン密度が、１×１０１７ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上１×１０１８ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３未満である絶縁膜を用いると好適である。
【０３３４】
なお、二酸化窒素（ＮＯ２）を含む窒素酸化物（ＮＯｘ）は、絶縁膜１１０中に準位を形成する。当該準位は、酸化物半導体膜１０８のエネルギーギャップ内に位置する。そのため、窒素酸化物（ＮＯｘ）が、絶縁膜１１０及び酸化物半導体膜１０８の界面に拡散すると、当該準位が絶縁膜１１０側において電子をトラップする場合がある。この結果、トラップされた電子が、絶縁膜１１０及び酸化物半導体膜１０８界面近傍に留まるため、トランジスタのしきい値電圧をプラス方向にシフトさせてしまう。したがって、絶縁膜１１０としては、窒素酸化物の含有量が少ない膜を用いると、トランジスタのしきい値電圧のシフトを低減することができる。
【０３３５】
窒素酸化物（ＮＯｘ）の放出量が少ない絶縁膜としては、例えば、酸化窒化シリコン膜を用いることができる。当該酸化窒化シリコン膜は、昇温脱離ガス分析法（ＴＤＳ：Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）において、窒素酸化物（ＮＯｘ）の放出量よりアンモニアの放出量が多い膜であり、代表的にはアンモニアの放出量が１×１０１８分子ｃｍ−３以上５×１０１９分子ｃｍ−３以下である。なお、上記のアンモニアの放出量は、ＴＤＳにおける加熱処理の温度が５０℃以上６５０℃以下、または５０℃以上５５０℃以下の範囲での総量である。
【０３３６】
窒素酸化物（ＮＯｘ）は、加熱処理においてアンモニア及び酸素と反応するため、アンモニアの放出量が多い絶縁膜を用いることで窒素酸化物（ＮＯｘ）が低減される。
【０３３７】
なお、絶縁膜１１０をＳＩＭＳで分析した場合、膜中の窒素濃度が６×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であると好ましい。
【０３３８】
また、絶縁膜１１０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）、酸化ハフニウムなどのｈｉｇｈ−ｋ材料を用いてもよい。当該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。
【０３３９】
［第３の絶縁膜］
絶縁膜１１６は、窒素または水素を有する。また、絶縁膜１１６は、フッ素を有していてもよい。絶縁膜１１６としては、例えば、窒化物絶縁膜が挙げられる。該窒化物絶縁膜としては、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化フッ化シリコン、フッ化窒化シリコン等を用いて形成することができる。絶縁膜１１６に含まれる水素濃度は、１×１０２２ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上であると好ましい。また、絶縁膜１１６は、酸化物半導体膜１０８のソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄと接する。したがって、絶縁膜１１６と接するソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄ中の不純物（窒素または水素）濃度が高くなり、ソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄのキャリア密度を高めることができる。
【０３４０】
［第４の絶縁膜］
絶縁膜１１８としては、酸化物絶縁膜を用いることができる。また、絶縁膜１１８としては、酸化物絶縁膜と、窒化物絶縁膜との積層膜を用いることができる。絶縁膜１１８として、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、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウムまたはＧａ−Ｚｎ酸化物などを用いればよい。
【０３４１】
また、絶縁膜１１８としては、外部からの水素、水等のバリア膜として機能する膜であることが好ましい。
【０３４２】
絶縁膜１１８の厚さは、３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下、または１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下とすることができる。
【０３４３】
［導電膜］
導電膜１１２、１２０ａ、１２０ｂとしては、スパッタリング法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ）法、熱ＣＶＤ法等を用いて形成することができる。また、導電膜１１２、１２０ａ、１２０ｂとしては、実施の形態１に示す導電膜４０２、４０３ａ、４０３ｂ、４０３、４０５ａ、４０５ｂ、４０５、４０７ａ、４０７ｂ、４０７ｃ、４０７ｄ、４０７ｅ、４１４ａ、４１４ｂ、４１４ｃ、４１４ｄ、４１４ｅ、４１４ｆ、４１４ｇ、４１４ｈ、４１７、４２０、６１０と同様の材料を用いることができる。
【０３４４】
また、導電膜１１２、１２０ａ、１２０ｂは、ＩＴＯ、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、ＩＴＳＯ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。
【０３４５】
なお、導電膜１１２として、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物に代表される酸化物半導体を用いてよい。当該酸化物半導体は、絶縁膜１１６から窒素または水素が供給されることで、キャリア密度が高くなる。別言すると、酸化物半導体は、酸化物導電体（ＯＣ：Ｏｘｉｄｅ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）として機能する。したがって、酸化物半導体は、ゲート電極として用いることができる。
【０３４６】
例えば、導電膜１１２としては、酸化物導電体（ＯＣ）の単層構造、金属膜の単層構造、または酸化物導電体（ＯＣ）と、金属膜との積層構造等が挙げられる。
【０３４７】
なお、導電膜１１２として、遮光性を有する金属膜の単層構造、または酸化物導電体（ＯＣ）と遮光性を有する金属膜との積層構造を用いる場合、導電膜１１２の下方に形成されるチャネル領域１０８ｉを遮光することができるため、好適である。また、導電膜１１２として、酸化物半導体または酸化物導電体（ＯＣ）と、遮光性を有する金属膜との積層構造を用いる場合、酸化物半導体または酸化物導電体（ＯＣ）上に、金属膜（例えば、チタン膜、タングステン膜など）を形成することで、金属膜中の構成元素が酸化物半導体または酸化物導電体（ＯＣ）側に拡散し低抵抗化する、金属膜の成膜時のダメージ（例えば、スパッタリングダメージなど）により低抵抗化する、あるいは金属膜中に酸化物半導体または酸化物導電体（ＯＣ）中の酸素が拡散することで、酸素欠損が形成され低抵抗化する。
【０３４８】
導電膜１１２、１２０ａ、１２０ｂの厚さとしては、３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下、または１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下とすることができる。
【０３４９】
＜３−２．トランジスタの構成例２＞
次に、図２８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すトランジスタと異なる構成について、図２９（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）を用いて説明する。
【０３５０】
図２９（Ａ）は、トランジスタ１００Ａの上面図であり、図２９（Ｂ）は図２９（Ａ）の一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間の断面図であり、図２９（Ｃ）は図２９（Ａ）の一点鎖線Ｙ１−Ｙ２間の断面図である。
【０３５１】
図２９（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すトランジスタ１００Ａは、基板１０２上の導電膜１０６と、導電膜１０６上の絶縁膜１０４と、絶縁膜１０４上の酸化物半導体膜１０８と、酸化物半導体膜１０８上の絶縁膜１１０と、絶縁膜１１０上の導電膜１１２と、絶縁膜１０４、酸化物半導体膜１０８、及び導電膜１１２上の絶縁膜１１６と、を有する。なお、酸化物半導体膜１０８は、導電膜１１２と重なるチャネル領域１０８ｉと、絶縁膜１１６と接するソース領域１０８ｓと、絶縁膜１１６と接するドレイン領域１０８ｄと、を有する。
【０３５２】
トランジスタ１００Ａは、先に示すトランジスタ１００の構成に加え、導電膜１０６と、開口部１４３と、を有する。
【０３５３】
なお、開口部１４３は、絶縁膜１０４、１１０に設けられる。また、導電膜１０６は、開口部１４３を介して、導電膜１１２と、電気的に接続される。よって、導電膜１０６と導電膜１１２には、同じ電位が与えられる。なお、開口部１４３を設けずに、導電膜１０６と、導電膜１１２と、に異なる電位を与えてもよい。または、開口部１４３を設けずに、導電膜１０６を遮光膜として用いてもよい。例えば、導電膜１０６を遮光性の材料により形成することで、チャネル領域１０８ｉに照射される下方からの光を抑制することができる。
【０３５４】
また、トランジスタ１００Ａの構成とする場合、導電膜１０６は、第１のゲート電極（ボトムゲート電極ともいう）としての機能を有し、導電膜１１２は、第２のゲート電極（トップゲート電極ともいう）としての機能を有する。また、絶縁膜１０４は、第１のゲート絶縁膜としての機能を有し、絶縁膜１１０は、第２のゲート絶縁膜としての機能を有する。
【０３５５】
導電膜１０６としては、先に記載の導電膜１１２、１２０ａ、１２０ｂと同様の材料を用いることができる。特に導電膜１０６として、銅を含む材料により形成することで抵抗を低くすることができるため好適である。例えば、導電膜１０６を窒化チタン膜、窒化タンタル膜、またはタングステン膜上に銅膜を設ける積層構造とし、導電膜１２０ａ、１２０ｂを窒化チタン膜、窒化タンタル膜、またはタングステン膜上に銅膜を設ける積層構造とすると好適である。この場合、トランジスタ１００Ａを表示装置の画素トランジスタ及び駆動トランジスタのいずれか一方または双方に用いることで、導電膜１０６と導電膜１２０ａとの間に生じる寄生容量、及び導電膜１０６と導電膜１２０ｂとの間に生じる寄生容量を低くすることができる。したがって、導電膜１０６、導電膜１２０ａ、及び導電膜１２０ｂを、トランジスタ１００Ａの第１のゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極として用いるのみならず、表示装置の電源供給用の配線、信号供給用の配線、または接続用の配線等に用いる事も可能となる。
【０３５６】
このように、図２９（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すトランジスタ１００Ａは、先に説明したトランジスタ１００と異なり、酸化物半導体膜１０８の上下にゲート電極として機能する導電膜を有する構造である。トランジスタ１００Ａに示すように、本発明の一態様の半導体装置には、複数のゲート電極を設けてもよい。
【０３５７】
また、図２９（Ｃ）に示すように、酸化物半導体膜１０８は、第１のゲート電極として機能する導電膜１０６と、第２のゲート電極として機能する導電膜１１２のそれぞれと対向するように位置し、２つのゲート電極として機能する導電膜に挟まれている。
【０３５８】
また、導電膜１１２のチャネル幅方向の長さは、酸化物半導体膜１０８のチャネル幅方向の長さよりも長く、酸化物半導体膜１０８のチャネル幅方向全体は、絶縁膜１１０を間に挟んで導電膜１１２に覆われている。また、導電膜１１２と導電膜１０６とは、絶縁膜１０４、及び絶縁膜１１０に設けられる開口部１４３において接続されるため、酸化物半導体膜１０８のチャネル幅方向の側面の一方は、絶縁膜１１０を間に挟んで導電膜１１２と対向している。
【０３５９】
別言すると、トランジスタ１００Ａのチャネル幅方向において、導電膜１０６及び導電膜１１２は、絶縁膜１０４、及び絶縁膜１１０に設けられる開口部１４３において接続すると共に、絶縁膜１０４、及び絶縁膜１１０を間に挟んで酸化物半導体膜１０８を取り囲む構成である。
【０３６０】
このような構成を有することで、トランジスタ１００Ａに含まれる酸化物半導体膜１０８を、第１のゲート電極として機能する導電膜１０６及び第２のゲート電極として機能する導電膜１１２の電界によって電気的に取り囲むことができる。トランジスタ１００Ａのように、第１のゲート電極及び第２のゲート電極の電界によって、チャネル領域が形成される酸化物半導体膜を電気的に取り囲むトランジスタのデバイス構造をＳｕｒｒｏｕｎｄｅｄ  ｃｈａｎｎｅｌ（Ｓ−ｃｈａｎｎｅｌ）構造と呼ぶことができる。
【０３６１】
トランジスタ１００Ａは、Ｓ−ｃｈａｎｎｅｌ構造を有するため、導電膜１０６または導電膜１１２によってチャネルを誘起させるための電界を効果的に酸化物半導体膜１０８に印加することができるため、トランジスタ１００Ａの電流駆動能力が向上し、高いオン電流特性を得ることが可能となる。また、オン電流を高くすることが可能であるため、トランジスタ１００Ａを微細化することが可能となる。また、トランジスタ１００Ａは、酸化物半導体膜１０８が導電膜１０６、及び導電膜１１２によって取り囲まれた構造を有するため、トランジスタ１００Ａの機械的強度を高めることができる。
【０３６２】
なお、トランジスタ１００Ａのチャネル幅方向において、酸化物半導体膜１０８の開口部１４３が形成されていない側に、開口部１４３と異なる開口部を形成してもよい。
【０３６３】
また、トランジスタ１００Ａに示すように、トランジスタが、半導体膜を間に挟んで存在する一対のゲート電極を有している場合、一方のゲート電極には信号Ａが、他方のゲート電極には固定電位Ｖｂが与えられてもよい。また、一方のゲート電極には信号Ａが、他方のゲート電極には信号Ｂが与えられてもよい。また、一方のゲート電極には固定電位Ｖａが、他方のゲート電極には固定電位Ｖｂが与えられてもよい。
【０３６４】
信号Ａは、例えば、導通状態または非導通状態を制御するための信号である。信号Ａは、電位Ｖ１、または電位Ｖ２（Ｖ１＞Ｖ２とする）の２種類の電位をとるデジタル信号であってもよい。例えば、電位Ｖ１を高電源電位とし、電位Ｖ２を低電源電位とすることができる。信号Ａは、アナログ信号であってもよい。
【０３６５】
固定電位Ｖｂは、例えば、トランジスタのしきい値電圧ＶｔｈＡを制御するための電位である。固定電位Ｖｂは、電位Ｖ１、または電位Ｖ２であってもよい。この場合、固定電位Ｖｂを生成するための電位発生回路を、別途設ける必要がなく好ましい。固定電位Ｖｂは、電位Ｖ１、または電位Ｖ２と異なる電位であってもよい。固定電位Ｖｂを低くすることで、しきい値電圧ＶｔｈＡを高くできる場合がある。その結果、ゲートーソース間電圧Ｖｇｓが０Ｖのときのドレイン電流を低減し、トランジスタを有する回路のリーク電流を低減できる場合がある。例えば、固定電位Ｖｂを低電源電位よりも低くしてもよい。一方で、固定電位Ｖｂを高くすることで、しきい値電圧ＶｔｈＡを低くできる場合がある。その結果、ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが高電源電位のときのドレイン電流を向上させ、トランジスタを有する回路の動作速度を向上できる場合がある。例えば、固定電位Ｖｂを低電源電位よりも高くしてもよい。
【０３６６】
信号Ｂは、例えば、導通状態または非導通状態を制御するための信号である。信号Ｂは、電位Ｖ３、または電位Ｖ４（Ｖ３＞Ｖ４とする）の２種類の電位をとるデジタル信号であってもよい。例えば、電位Ｖ３を高電源電位とし、電位Ｖ４を低電源電位とすることができる。信号Ｂは、アナログ信号であってもよい。
【０３６７】
信号Ａと信号Ｂが共にデジタル信号である場合、信号Ｂは、信号Ａと同じデジタル値を持つ信号であってもよい。この場合、トランジスタのオン電流を向上し、トランジスタを有する回路の動作速度を向上できる場合がある。このとき、信号Ａにおける電位Ｖ１及び電位Ｖ２は、信号Ｂにおける電位Ｖ３及び電位Ｖ４と、異なっていても良い。例えば、信号Ｂが入力されるゲートに対応するゲート絶縁膜が、信号Ａが入力されるゲートに対応するゲート絶縁膜よりも厚い場合、信号Ｂの電位振幅（Ｖ３−Ｖ４）を、信号Ａの電位振幅（Ｖ１−Ｖ２）より大きくしても良い。そうすることで、トランジスタの導通状態または非導通状態に対して、信号Ａが与える影響と、信号Ｂが与える影響と、を同程度とすることができる場合がある。
【０３６８】
信号Ａと信号Ｂが共にデジタル信号である場合、信号Ｂは、信号Ａと異なるデジタル値を持つ信号であってもよい。この場合、トランジスタの制御を信号Ａと信号Ｂによって別々に行うことができ、より高い機能を実現できる場合がある。例えば、トランジスタがｎチャネル型である場合、信号Ａが電位Ｖ１であり、かつ、信号Ｂが電位Ｖ３である場合のみ導通状態となる場合や、信号Ａが電位Ｖ２であり、かつ、信号Ｂが電位Ｖ４である場合のみ非導通状態となる場合には、一つのトランジスタでＮＡＮＤ回路やＮＯＲ回路等の機能を実現できる場合がある。また、信号Ｂは、しきい値電圧ＶｔｈＡを制御するための信号であってもよい。例えば、信号Ｂは、トランジスタを有する回路が動作している期間と、当該回路が動作していない期間と、で電位が異なる信号であっても良い。信号Ｂは、回路の動作モードに合わせて電位が異なる信号であってもよい。この場合、信号Ｂは信号Ａほど頻繁には電位が切り替わらない場合がある。
【０３６９】
信号Ａと信号Ｂが共にアナログ信号である場合、信号Ｂは、信号Ａと同じ電位のアナログ信号、信号Ａの電位を定数倍したアナログ信号、または、信号Ａの電位を定数だけ加算もしくは減算したアナログ信号等であってもよい。この場合、トランジスタのオン電流が向上し、トランジスタを有する回路の動作速度を向上できる場合がある。信号Ｂは、信号Ａと異なるアナログ信号であってもよい。この場合、トランジスタの制御を信号Ａと信号Ｂによって別々に行うことができ、より高い機能を実現できる場合がある。
【０３７０】
信号Ａがデジタル信号であり、信号Ｂがアナログ信号であってもよい。または信号Ａがアナログ信号であり、信号Ｂがデジタル信号であってもよい。
【０３７１】
トランジスタの両方のゲート電極に固定電位を与える場合、トランジスタを、抵抗素子と同等の素子として機能させることができる場合がある。例えば、トランジスタがｎチャネル型である場合、固定電位Ｖａまたは固定電位Ｖｂを高く（低く）することで、トランジスタの実効抵抗を低く（高く）することができる場合がある。固定電位Ｖａ及び固定電位Ｖｂを共に高く（低く）することで、一つのゲートしか有さないトランジスタによって得られる実効抵抗よりも低い（高い）実効抵抗が得られる場合がある。
【０３７２】
なお、トランジスタ１００Ａのその他の構成は、先に示すトランジスタ１００と同様であり、同様の効果を奏する。
【０３７３】
＜３−３．トランジスタの構成例３＞
次に、図２９（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すトランジスタと異なる構成について、図３０乃至図３５を用いて説明する。
【０３７４】
図３０（Ａ）（Ｂ）は、トランジスタ１００Ｂの断面図であり、図３１（Ａ）（Ｂ）は、トランジスタ１００Ｃの断面図であり、図３２（Ａ）（Ｂ）は、トランジスタ１００Ｄの断面図であり、図３３（Ａ）（Ｂ）は、トランジスタ１００Ｅの断面図であり、図３４（Ａ）（Ｂ）は、トランジスタ１００Ｆの断面図である。なお、トランジスタ１００Ｃ、トランジスタ１００Ｄ、トランジスタ１００Ｅ、及びトランジスタ１００Ｆの上面図としては、図２９（Ａ）に示すトランジスタ１００Ａと同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０３７５】
トランジスタ１００Ｃ、トランジスタ１００Ｄ、トランジスタ１００Ｅ、及びトランジスタ１００Ｆは、先に示すトランジスタ１００Ａと酸化物半導体膜１０８の構造が異なる。それ以外の構成については、先に示すトランジスタ１００Ａと同様の構成であり、同様の効果を奏する。
【０３７６】
図３０（Ａ）（Ｂ）に示すトランジスタ１００Ｂが有する酸化物半導体膜１０８は、絶縁膜１０４上の酸化物半導体膜１０８＿１と、酸化物半導体膜１０８＿１上の酸化物半導体膜１０８＿２と、酸化物半導体膜１０８＿２上の酸化物半導体膜１０８＿３と、を有する。また、チャネル領域１０８ｉ、ソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄは、それぞれ、酸化物半導体膜１０８＿１、酸化物半導体膜１０８＿２、及び酸化物半導体膜１０８＿３の３層の積層構造である。
【０３７７】
図３１（Ａ）（Ｂ）に示すトランジスタ１００Ｃが有する酸化物半導体膜１０８は、絶縁膜１０４上の酸化物半導体膜１０８＿２と、酸化物半導体膜１０８＿２上の酸化物半導体膜１０８＿３と、を有する。また、チャネル領域１０８ｉ、ソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄは、それぞれ、酸化物半導体膜１０８＿２、及び酸化物半導体膜１０８＿３の２層の積層構造である。
【０３７８】
図３２（Ａ）（Ｂ）に示すトランジスタ１００Ｄが有する酸化物半導体膜１０８は、絶縁膜１０４上の酸化物半導体膜１０８＿１と、酸化物半導体膜１０８＿１上の酸化物半導体膜１０８＿２と、を有する。また、チャネル領域１０８ｉ、ソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄは、それぞれ、酸化物半導体膜１０８＿１、及び酸化物半導体膜１０８＿２の２層の積層構造である。
【０３７９】
図３３（Ａ）（Ｂ）に示すトランジスタ１００Ｅが有する酸化物半導体膜１０８は、絶縁膜１０４上の酸化物半導体膜１０８＿１と、酸化物半導体膜１０８＿１上の酸化物半導体膜１０８＿２と、酸化物半導体膜１０８＿２上の酸化物半導体膜１０８＿３と、を有する。また、チャネル領域１０８ｉは、酸化物半導体膜１０８＿１、酸化物半導体膜１０８＿２、及び酸化物半導体膜１０８＿３の３層の積層構造であり、ソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄは、それぞれ、酸化物半導体膜１０８＿１、及び酸化物半導体膜１０８＿２の２層の積層構造である。なお、トランジスタ１００Ｅのチャネル幅（Ｗ）方向の断面において、酸化物半導体膜１０８＿３が、酸化物半導体膜１０８＿１及び酸化物半導体膜１０８＿２の側面を覆う。
【０３８０】
図３４（Ａ）（Ｂ）に示すトランジスタ１００Ｆが有する酸化物半導体膜１０８は、絶縁膜１０４上の酸化物半導体膜１０８＿２と、酸化物半導体膜１０８＿２上の酸化物半導体膜１０８＿３と、を有する。また、チャネル領域１０８ｉは、酸化物半導体膜１０８＿２、及び酸化物半導体膜１０８＿３の２層の積層構造であり、ソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄは、それぞれ、酸化物半導体膜１０８＿２の単層構造である。なお、トランジスタ１００Ｆのチャネル幅（Ｗ）方向の断面において、酸化物半導体膜１０８＿３が、酸化物半導体膜１０８＿２の側面を覆う。
【０３８１】
チャネル領域１０８ｉのチャネル幅（Ｗ）方向の側面またはその近傍においては、加工におけるダメージにより欠陥（例えば、酸素欠損）が形成されやすい、あるいは不純物の付着により汚染されやすい。そのため、チャネル領域１０８ｉが実質的に真性であっても、電界などのストレスが印加されることによって、チャネル領域１０８ｉのチャネル幅（Ｗ）方向の側面またはその近傍が活性化され、低抵抗（ｎ型）領域となりやすい。また、チャネル領域１０８ｉのチャネル幅（Ｗ）方向の側面またはその近傍がｎ型領域の場合、当該ｎ型領域がキャリアのパスとなるため、寄生チャネルが形成される場合がある。
【０３８２】
そこで、トランジスタ１００Ｅ、及びトランジスタ１００Ｆにおいては、チャネル領域１０８ｉを積層構造とし、チャネル領域１０８ｉのチャネル幅（Ｗ）方向の側面を、積層構造の一方の層で覆う構成とする。当該構成とすることで、チャネル領域１０８ｉの側面またはその近傍の欠陥を抑制する、あるいはチャネル領域１０８ｉの側面またはその近傍への不純物の付着を低減することが可能となる。
【０３８３】
＜３−４．バンド構造＞
ここで、絶縁膜１０４、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿２、１０８＿３、及び絶縁膜１１０のバンド構造、絶縁膜１０４、酸化物半導体膜１０８＿２、１０８＿３、及び絶縁膜１１０のバンド構造、並びに絶縁膜１０４、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿２、及び絶縁膜１１０のバンド構造について、図３５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）を用いて説明する。なお、図３５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、チャネル領域１０８ｉにおけるバンド構造である。
【０３８４】
図３５（Ａ）は、絶縁膜１０４、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿２、１０８＿３、及び絶縁膜１１０を有する積層構造の膜厚方向のバンド構造の一例である。また、図３５（Ｂ）は、絶縁膜１０４、酸化物半導体膜１０８＿２、１０８＿３、及び絶縁膜１１０を有する積層構造の膜厚方向のバンド構造の一例である。また、図３５（Ｃ）は、絶縁膜１０４、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿２、及び絶縁膜１１０を有する積層構造の膜厚方向のバンド構造の一例である。なお、バンド構造は、理解を容易にするため絶縁膜１０４、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿２、１０８＿３、及び絶縁膜１１０の伝導帯下端のエネルギー準位（Ｅｃ）を示す。
【０３８５】
また、図３５（Ａ）は、絶縁膜１０４、１１０として酸化シリコン膜を用い、酸化物半導体膜１０８＿１として金属元素の原子数比をＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：２の金属酸化物ターゲットを用いて形成される酸化物半導体膜を用い、酸化物半導体膜１０８＿２として金属元素の原子数比をＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：４．１の金属酸化物ターゲットを用いて形成される酸化物半導体膜を用い、酸化物半導体膜１０８＿３として金属元素の原子数比をＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：２の金属酸化物ターゲットを用いて形成される酸化物半導体膜を用いる構成のバンド図である。
【０３８６】
また、図３５（Ｂ）は、絶縁膜１０４、１１０として酸化シリコン膜を用い、酸化物半導体膜１０８＿２として金属元素の原子数比をＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：４．１の金属酸化物ターゲットを用いて形成される酸化物半導体膜を用い、酸化物半導体膜１０８＿３として金属元素の原子数比をＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：２の金属酸化物ターゲットを用いて形成される酸化物半導体膜を用いる構成のバンド図である。
【０３８７】
また、図３５（Ｃ）は、絶縁膜１０４、１１０として酸化シリコン膜を用い、酸化物半導体膜１０８＿１として金属元素の原子数比をＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：２の金属酸化物ターゲットを用いて形成される酸化物半導体膜を用い、酸化物半導体膜１０８＿２として金属元素の原子数比をＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：４．１の金属酸化物ターゲットを用いて形成される酸化物半導体膜を用いる構成のバンド図である。
【０３８８】
図３５（Ａ）に示すように、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿２、１０８＿３において、伝導帯下端のエネルギー準位はなだらかに変化する。また、図３５（Ｂ）に示すように、酸化物半導体膜１０８＿２、１０８＿３において、伝導帯下端のエネルギー準位はなだらかに変化する。また、図３５（Ｃ）に示すように、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿２において、伝導帯下端のエネルギー準位はなだらかに変化する。換言すると、連続的に変化または連続接合するともいうことができる。このようなバンド構造を有するためには、酸化物半導体膜１０８＿１と酸化物半導体膜１０８＿２との界面、または酸化物半導体膜１０８＿２と酸化物半導体膜１０８＿３との界面において、トラップ中心や再結合中心のような欠陥準位を形成するような不純物が存在しないとする。
【０３８９】
酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿２、１０８＿３に連続接合を形成するためには、ロードロック室を備えたマルチチャンバー方式の成膜装置（スパッタリング装置）を用いて各膜を大気に触れさせることなく連続して積層することが必要となる。
【０３９０】
図３５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す構成とすることで酸化物半導体膜１０８＿２がウェル（井戸）となり、上記積層構造を用いたトランジスタにおいて、チャネル領域が酸化物半導体膜１０８＿２に形成されることがわかる。
【０３９１】
なお、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３を設けることにより、トラップ準位を酸化物半導体膜１０８＿２より遠ざけることができる。
【０３９２】
また、トラップ準位がチャネル領域として機能する酸化物半導体膜１０８＿２の伝導帯下端のエネルギー準位（Ｅｃ）より真空準位から遠くなることがあり、トラップ準位に電子が蓄積しやすくなってしまう。トラップ準位に電子が蓄積されることで、マイナスの固定電荷となり、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。したがって、トラップ準位が酸化物半導体膜１０８＿２の伝導帯下端のエネルギー準位（Ｅｃ）より真空準位に近くなるような構成にすると好ましい。このようにすることで、トラップ準位に電子が蓄積しにくくなり、トランジスタのオン電流を増大させることが可能であると共に、電界効果移動度を高めることができる。
【０３９３】
また、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３は、酸化物半導体膜１０８＿２よりも伝導帯下端のエネルギー準位が真空準位に近く、代表的には、酸化物半導体膜１０８＿２の伝導帯下端のエネルギー準位と、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３の伝導帯下端のエネルギー準位との差が、０．１５ｅＶ以上、または０．５ｅＶ以上、かつ２ｅＶ以下、または１ｅＶ以下である。すなわち、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３の電子親和力と、酸化物半導体膜１０８＿２の電子親和力との差が、０．１５ｅＶ以上、または０．５ｅＶ以上、かつ２ｅＶ以下、または１ｅＶ以下である。
【０３９４】
このような構成を有することで、酸化物半導体膜１０８＿２が主な電流経路となる。すなわち、酸化物半導体膜１０８＿２は、チャネル領域としての機能を有し、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３は、酸化物絶縁膜としての機能を有する。また、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３は、チャネル領域が形成される酸化物半導体膜１０８＿２を構成する金属元素の一種以上から構成される酸化物半導体膜を用いると好ましい。このような構成とすることで、酸化物半導体膜１０８＿１と酸化物半導体膜１０８＿２との界面、または酸化物半導体膜１０８＿２と酸化物半導体膜１０８＿３との界面において、界面散乱が起こりにくい。従って、該界面においてはキャリアの動きが阻害されないため、トランジスタの電界効果移動度が高くなる。
【０３９５】
また、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３は、チャネル領域の一部として機能することを防止するため、導電率が十分に低い材料を用いるものとする。そのため、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３を、その物性及び／または機能から、それぞれ酸化物絶縁膜とも呼べる。または、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３には、電子親和力（真空準位と伝導帯下端のエネルギー準位との差）が酸化物半導体膜１０８＿２よりも小さく、伝導帯下端のエネルギー準位が酸化物半導体膜１０８＿２の伝導帯下端エネルギー準位と差分（バンドオフセット）を有する材料を用いるものとする。また、ドレイン電圧の大きさに依存したしきい値電圧の差が生じることを抑制するためには、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３の伝導帯下端のエネルギー準位が、酸化物半導体膜１０８＿２の伝導帯下端のエネルギー準位よりも真空準位に近い材料を用いると好適である。例えば、酸化物半導体膜１０８＿２の伝導帯下端のエネルギー準位と、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３の伝導帯下端のエネルギー準位との差が、０．２ｅＶ以上、好ましくは０．５ｅＶ以上とすることが好ましい。
【０３９６】
また、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３は、膜中にスピネル型の結晶構造が含まれないことが好ましい。酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３の膜中にスピネル型の結晶構造を含む場合、該スピネル型の結晶構造と他の領域との界面において、導電膜１２０ａ、１２０ｂの構成元素が酸化物半導体膜１０８＿２へ拡散してしまう場合がある。なお、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３が後述するＣＡＡＣ−ＯＳである場合、導電膜１２０ａ、１２０ｂの構成元素、例えば、銅元素のブロッキング性が高くなり好ましい。
【０３９７】
また、本実施の形態においては、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３として、金属元素の原子数比をＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：２の金属酸化物ターゲットを用いて形成される酸化物半導体膜を用いる構成について例示したが、これに限定されない。例えば、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３として、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１［原子数比］、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１．２［原子数比］、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：４［原子数比］、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：６［原子数比］、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：４：５［原子数比］、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：５：６［原子数比］、またはＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１０：１［原子数比］の金属酸化物ターゲットを用いて形成される酸化物半導体膜を用いてもよい。あるいは、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３として、金属元素の原子数比をＧａ：Ｚｎ＝１０：１の金属酸化物ターゲットを用いて形成される酸化物半導体膜を用いてもよい。この場合、酸化物半導体膜１０８＿２として金属元素の原子数比をＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１の金属酸化物ターゲットを用いて形成される酸化物半導体膜を用い、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３として金属元素の原子数比をＧａ：Ｚｎ＝１０：１の金属酸化物ターゲットを用いて形成される酸化物半導体膜を用いると、酸化物半導体膜１０８＿２の伝導帯下端のエネルギー準位と、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３の伝導帯下端のエネルギー準位との差を０．６ｅＶ以上とすることができるため好適である。
【０３９８】
なお、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３として、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１［原子数比］の金属酸化物ターゲットを用いる場合、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３は、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：β１（０＜β１≦２）：β２（０＜β２≦２）となる場合がある。また、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３として、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：４［原子数比］の金属酸化物ターゲットを用いる場合、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３は、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：β３（１≦β３≦５）：β４（２≦β４≦６）となる場合がある。また、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３として、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：６［原子数比］の金属酸化物ターゲットを用いる場合、酸化物半導体膜１０８＿１、１０８＿３は、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：β５（１≦β５≦５）：β６（４≦β６≦８）となる場合がある。
【０３９９】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０４００】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に用いることのできるトランジスタについて、詳細に説明する。
【０４０１】
なお、本実施の形態では、逆スタガ型のトランジスタについて、図３６乃至図４０を用いて説明する。
【０４０２】
＜４−１．トランジスタの構成例１＞
図３６（Ａ）は、トランジスタ３００Ａの上面図であり、図３６（Ｂ）は、図３６（Ａ）に示す一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間における切断面の断面図に相当し、図３６（Ｃ）は、図３６（Ａ）に示す一点鎖線Ｙ１−Ｙ２間における切断面の断面図に相当する。なお、図３６（Ａ）において、煩雑になることを避けるため、トランジスタ３００Ａの構成要素の一部（ゲート絶縁膜として機能する絶縁膜等）を省略して図示している。また、一点鎖線Ｘ１−Ｘ２方向をチャネル長方向、一点鎖線Ｙ１−Ｙ２方向をチャネル幅方向と呼称する場合がある。なお、トランジスタの上面図においては、以降の図面においても図３６（Ａ）と同様に、構成要素の一部を省略して図示する場合がある。
【０４０３】
トランジスタ３００Ａは、基板３０２上のゲート電極として機能する導電膜３０４と、基板３０２及び導電膜３０４上の絶縁膜３０６と、絶縁膜３０６上の絶縁膜３０７と、絶縁膜３０７上の酸化物半導体膜３０８と、酸化物半導体膜３０８に電気的に接続されるソース電極として機能する導電膜３１２ａと、酸化物半導体膜３０８に電気的に接続されるドレイン電極として機能する導電膜３１２ｂと、を有する。また、トランジスタ３００Ａ上、より詳しくは、導電膜３１２ａ、３１２ｂ及び酸化物半導体膜３０８上には絶縁膜３１４、３１６、及び絶縁膜３１８が設けられる。絶縁膜３１４、３１６、３１８は、トランジスタ３００Ａの保護絶縁膜としての機能を有する。
【０４０４】
＜４−２．トランジスタの構成例２＞
図３７（Ａ）は、トランジスタ３００Ｂの上面図であり、図３７（Ｂ）は、図３７（Ａ）に示す一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間における切断面の断面図に相当し、図３７（Ｃ）は、図３７（Ａ）に示す一点鎖線Ｙ１−Ｙ２間における切断面の断面図に相当する。
【０４０５】
トランジスタ３００Ｂは、基板３０２上のゲート電極として機能する導電膜３０４と、基板３０２及び導電膜３０４上の絶縁膜３０６と、絶縁膜３０６上の絶縁膜３０７と、絶縁膜３０７上の酸化物半導体膜３０８と、酸化物半導体膜３０８上の絶縁膜３１４と、絶縁膜３１４上の絶縁膜３１６と、絶縁膜３１４及び絶縁膜３１６に設けられる開口部３４１ａを介して酸化物半導体膜３０８に電気的に接続されるソース電極として機能する導電膜３１２ａと、絶縁膜３１４及び絶縁膜３１６に設けられる開口部３４１ｂを介して酸化物半導体膜３０８に電気的に接続されるドレイン電極として機能する導電膜３１２ｂと、を有する。また、トランジスタ３００Ｂ上、より詳しくは、導電膜３１２ａ、３１２ｂ、及び絶縁膜３１６上には絶縁膜３１８が設けられる。絶縁膜３１４及び絶縁膜３１６は、酸化物半導体膜３０８の保護絶縁膜としての機能を有する。絶縁膜３１８は、トランジスタ３００Ｂの保護絶縁膜としての機能を有する。
【０４０６】
トランジスタ３００Ａにおいては、チャネルエッチ型の構造であったのに対し、図３７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すトランジスタ３００Ｂは、チャネル保護型の構造である。
【０４０７】
＜４−３．トランジスタの構成例３＞
図３８（Ａ）は、トランジスタ３００Ｃの上面図であり、図３８（Ｂ）は、図３８（Ａ）に示す一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間における切断面の断面図に相当し、図３８（Ｃ）は、図３８（Ａ）に示す一点鎖線Ｙ１−Ｙ２間における切断面の断面図に相当する。
【０４０８】
トランジスタ３００Ｃは、図３７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すトランジスタ３００Ｂと絶縁膜３１４、３１６の形状が相違する。具体的には、トランジスタ３００Ｃの絶縁膜３１４、３１６は、酸化物半導体膜３０８のチャネル領域上に島状に設けられる。その他の構成は、トランジスタ３００Ｂと同様である。
【０４０９】
＜４−４．トランジスタの構成例４＞
図３９（Ａ）は、トランジスタ３００Ｄの上面図であり、図３９（Ｂ）は、図３９（Ａ）に示す一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間における切断面の断面図に相当し、図３９（Ｃ）は、図３９（Ａ）に示す一点鎖線Ｙ１−Ｙ２間における切断面の断面図に相当する。
【０４１０】
トランジスタ３００Ｄは、基板３０２上の第１のゲート電極として機能する導電膜３０４と、基板３０２及び導電膜３０４上の絶縁膜３０６と、絶縁膜３０６上の絶縁膜３０７と、絶縁膜３０７上の酸化物半導体膜３０８と、酸化物半導体膜３０８上の絶縁膜３１４と、絶縁膜３１４上の絶縁膜３１６と、酸化物半導体膜３０８に電気的に接続されるソース電極として機能する導電膜３１２ａと、酸化物半導体膜３０８に電気的に接続されるドレイン電極として機能する導電膜３１２ｂと、導電膜３１２ａ、３１２ｂ及び絶縁膜３１６上の絶縁膜３１８と、絶縁膜３１８上の導電膜３２０ａ、３２０ｂと、を有する。
【０４１１】
また、トランジスタ３００Ｄにおいて、絶縁膜３１４、３１６、３１８は、トランジスタ３００Ｄの第２のゲート絶縁膜としての機能を有する。また、トランジスタ３００Ｄにおいて、導電膜３２０ａは、表示装置に用いる画素電極としての機能を有する。また、導電膜３２０ａは、絶縁膜３１４、３１６、３１８に設けられる開口部３４２ｃを介して、導電膜３１２ｂと接続される。また、トランジスタ３００Ｄにおいて、導電膜３２０ｂは、第２のゲート電極（バックゲート電極ともいう）として機能する。
【０４１２】
また、図３９（Ｃ）に示すように導電膜３２０ｂは、絶縁膜３０６、３０７、３１４、３１６、３１８に設けられる開口部３４２ａ、３４２ｂにおいて、第１のゲート電極として機能する導電膜３０４に接続される。よって、導電膜３２０ｂと導電膜３０４とは、同じ電位が与えられる。
【０４１３】
なお、トランジスタ３００Ｄにおいては、開口部３４２ａ、３４２ｂを設け、導電膜３２０ｂと導電膜３０４を接続する構成について例示したが、これに限定されない。例えば、開口部３４２ａまたは開口部３４２ｂのいずれか一方の開口部のみを形成し、導電膜３２０ｂと導電膜３０４を接続する構成、または開口部３４２ａ及び開口部３４２ｂを設けずに、導電膜３２０ｂと導電膜３０４を接続しない構成としてもよい。なお、導電膜３２０ｂと導電膜３０４とを接続しない構成の場合、導電膜３２０ｂと導電膜３０４には、それぞれ異なる電位を与えることができる。
【０４１４】
なお、トランジスタ３００Ｄは、先に説明のＳ−ｃｈａｎｎｅｌ構造を有する。
【０４１５】
＜４−５．トランジスタの構成例５＞
また、図３６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すトランジスタ３００Ａが有する酸化物半導体膜３０８を複数の積層構造としてもよい。その場合の一例を図４０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示す。
【０４１６】
図４０（Ａ）（Ｂ）は、トランジスタ３００Ｅの断面図であり、図４０（Ｃ）（Ｄ）は、トランジスタ３００Ｆの断面図である。なお、トランジスタ３００Ｅ、３００Ｆの上面図としては、図３６（Ａ）に示すトランジスタ３００Ａと同様である。
【０４１７】
図４０（Ａ）（Ｂ）に示すトランジスタ３００Ｅが有する酸化物半導体膜３０８は、酸化物半導体膜３０８＿１と、酸化物半導体膜３０８＿２と、酸化物半導体膜３０８＿３と、を有する。また、図４０（Ｃ）（Ｄ）に示すトランジスタ３００Ｆが有する酸化物半導体膜３０８は、酸化物半導体膜３０８＿２と、酸化物半導体膜３０８＿３と、を有する。
【０４１８】
なお、導電膜３０４、絶縁膜３０６、絶縁膜３０７、酸化物半導体膜３０８、酸化物半導体膜３０８＿１、酸化物半導体膜３０８＿２、酸化物半導体膜３０８＿３、導電膜３１２ａ、３１２ｂ、絶縁膜３１４、絶縁膜３１６、絶縁膜３１８、及び導電膜３２０ａ、３２０ｂとしては、それぞれ実施の形態３に記載の導電膜１０６、絶縁膜１１６、酸化物半導体膜１０８、酸化物半導体膜１０８＿１、酸化物半導体膜１０８＿２、酸化物半導体膜１０８＿３、導電膜１２０ａ、１２０ｂ、絶縁膜１０４、絶縁膜１１８、導電膜１１２の材料及び形成方法を用いることで、形成することができる。
【０４１９】
また、トランジスタ３００Ａ乃至トランジスタ３００Ｆの構造を、それぞれ自由に組み合わせて用いてもよい。
【０４２０】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０４２１】
（実施の形態５）
本実施の形態においては、酸化物半導体の構造等について、図４１乃至図４５を参照して説明する。
【０４２２】
＜５−１．酸化物半導体の構造＞
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）および非晶質酸化物半導体などがある。
【０４２３】
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およびｎｃ−ＯＳなどがある。
【０４２４】
非晶質構造は、一般に、等方的であって不均質構造を持たない、準安定状態で原子の配置が固定化していない、結合角度が柔軟である、短距離秩序は有するが長距離秩序を有さない、などといわれている。
【０４２５】
すなわち、安定な酸化物半導体を完全な非晶質（ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ  ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）酸化物半導体とは呼べない。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は呼べない。一方、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、等方的でないが、鬆（ボイドともいう。）を有する不安定な構造である。不安定であるという点では、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、物性的に非晶質酸化物半導体に近い。
【０４２６】
＜５−２．ＣＡＡＣ−ＯＳ＞
まずは、ＣＡＡＣ−ＯＳについて説明する。
【０４２７】
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種である。
【０４２８】
ＣＡＡＣ−ＯＳをＸ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−Ｒａｙ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）によって解析した場合について説明する。例えば、空間群Ｒ−３ｍに分類される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４１（Ａ）に示すように回折角（２θ）が３１°近傍にピークが現れる。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では、結晶がｃ軸配向性を有し、ｃ軸がＣＡＡＣ−ＯＳの膜を形成する面（被形成面ともいう。）、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。なお、当該垂直とは、二つの直線が８０°以上１００°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、８５°以上９５°以下の場合も含まれる。また、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、空間群Ｆｄ−３ｍに分類される結晶構造に起因する。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳは、該ピークを示さないことが好ましい。
【０４２９】
一方、ＣＡＡＣ−ＯＳに対し、被形成面に平行な方向から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。そして、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４１（Ｂ）に示すように明瞭なピークは現れない。一方、単結晶ＩｎＧａＺｎＯ４に対し、２θを５６°近傍に固定してφスキャンした場合、図４１（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。
【０４３０】
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、ＣＡＡＣ−ＯＳの被形成面に平行にプローブ径が３００ｎｍの電子線を入射させると、図４１（Ｄ）に示すような回折パターン（制限視野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４１（Ｅ）に示す。図４１（Ｅ）より、リング状の回折パターンが確認される。したがって、プローブ径が３００ｎｍの電子線を用いた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４１（Ｅ）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。また、図４１（Ｅ）における第２リングは（１１０）面などに起因する。
【０４３１】
また、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像であっても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場合がある。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。
【０４３２】
図４２（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などによって観察することができる。
【０４３３】
図４２（Ａ）より、金属原子が層状に配列している領域であるペレットを確認することができる。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。ペレットは、ＣＡＡＣ−ＯＳの被形成面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。なお、当該平行とは、二つの直線が−１０°以上１０°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、−５°以上５°以下の場合も含まれる。
【０４３４】
また、図４２（Ｂ）および図４２（Ｃ）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４２（Ｄ）および図４２（Ｅ）は、それぞれ図４２（Ｂ）および図４２（Ｃ）を画像処理した像である。以下では、画像処理の方法について説明する。まず、図４２（Ｂ）を高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理することでＦＦＴ像を取得する。次に、取得したＦＦＴ像において原点を基準に、２．８ｎｍ−１から５．０ｎｍ−１の間の範囲を残すマスク処理する。次に、マスク処理したＦＦＴ像を、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理することで画像処理した像を取得する。こうして取得した像をＦＦＴフィルタリング像と呼ぶ。ＦＦＴフィルタリング像は、Ｃｓ補正高分解能ＴＥＭ像から周期成分を抜き出した像であり、格子配列を示している。
【０４３５】
図４２（Ｄ）では、格子配列の乱れた箇所を破線で示している。破線で囲まれた領域が、一つのペレットである。そして、破線で示した箇所がペレットとペレットとの連結部である。破線は、六角形状であるため、ペレットが六角形状であることがわかる。なお、ペレットの形状は、正六角形状とは限らず、非正六角形状である場合が多い。
【０４３６】
図４２（Ｅ）では、格子配列の揃った領域と、別の格子配列の揃った領域と、の間を点線で示し、格子配列の向きを破線で示している。点線近傍においても、明確な結晶粒界を確認することはできない。点線近傍の格子点を中心に周囲の格子点を繋ぐと、歪んだ六角形、歪んだ五角形、または歪んだ七角形などが形成できる。即ち、格子配列を歪ませることによって結晶粒界の形成を抑制していることがわかる。これは、ＣＡＡＣ−ＯＳが、ａ−ｂ面方向において原子配列が稠密でないことや、金属元素が置換することで原子間の結合距離が変化することなどによって、歪みを許容することができるためと考えられる。
【０４３７】
以上に示すように、ＣＡＡＣ−ＯＳは、ｃ軸配向性を有し、かつａ−ｂ面方向において複数のペレット（ナノ結晶）が連結し、歪みを有した結晶構造となっている。よって、ＣＡＡＣ−ＯＳを、ＣＡＡ  ｃｒｙｓｔａｌ（ｃ−ａｘｉｓ−ａｌｉｇｎｅｄ  ａ−ｂ−ｐｌａｎｅ−ａｎｃｈｏｒｅｄ  ｃｒｙｓｔａｌ）を有する酸化物半導体と称することもできる。
【０４３８】
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、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。
【０４３９】
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。
【０４４０】
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。例えば、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。
【０４４１】
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、８×１０１１ｃｍ−３未満、好ましくは１×１０１１ｃｍ−３未満、さらに好ましくは１×１０１０ｃｍ−３未満であり、１×１０−９ｃｍ−３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。
【０４４２】
＜５−３．ｎｃ−ＯＳ＞
次に、ｎｃ−ＯＳについて説明する。
【０４４３】
ｎｃ−ＯＳをＸＲＤによって解析した場合について説明する。例えば、ｎｃ−ＯＳに対し、ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による構造解析を行うと、配向性を示すピークが現れない。即ち、ｎｃ−ＯＳの結晶は配向性を有さない。
【０４４４】
また、例えば、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶を有するｎｃ−ＯＳを薄片化し、厚さが３４ｎｍの領域に対し、被形成面に平行にプローブ径が５０ｎｍの電子線を入射させると、図４３（Ａ）に示すようなリング状の回折パターン（ナノビーム電子回折パターン）が観測される。また、同じ試料にプローブ径が１ｎｍの電子線を入射させたときの回折パターン（ナノビーム電子回折パターン）を図４３（Ｂ）に示す。図４３（Ｂ）より、リング状の領域内に複数のスポットが観測される。したがって、ｎｃ−ＯＳは、プローブ径が５０ｎｍの電子線を入射させることでは秩序性が確認されないが、プローブ径が１ｎｍの電子線を入射させることでは秩序性が確認される。
【０４４５】
また、厚さが１０ｎｍ未満の領域に対し、プローブ径が１ｎｍの電子線を入射させると、図４３（Ｃ）に示すように、スポットが略正六角状に配置された電子回折パターンを観測される場合がある。したがって、厚さが１０ｎｍ未満の範囲において、ｎｃ−ＯＳが秩序性の高い領域、即ち結晶を有することがわかる。なお、結晶が様々な方向を向いているため、規則的な電子回折パターンが観測されない領域もある。
【０４４６】
図４３（Ｄ）に、被形成面と略平行な方向から観察したｎｃ−ＯＳの断面のＣｓ補正高分解能ＴＥＭ像を示す。ｎｃ−ＯＳは、高分解能ＴＥＭ像において、補助線で示す箇所などのように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以下の大きさであり、特に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（ｍｉｃｒｏ  ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）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。
【０４４７】
このように、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。
【０４４８】
なお、ペレット（ナノ結晶）間で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。
【０４４９】
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。
【０４５０】
＜５−４．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。
【０４５１】
図４４に、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳの高分解能断面ＴＥＭ像を示す。ここで、図４４（Ａ）は電子照射開始時におけるａ−ｌｉｋｅ  ＯＳの高分解能断面ＴＥＭ像である。図４４（Ｂ）は４．３×１０８ｅ−／ｎｍ２の電子（ｅ−）照射後におけるａ−ｌｉｋｅ  ＯＳの高分解能断面ＴＥＭ像である。図４４（Ａ）および図４４（Ｂ）より、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは電子照射開始時から、縦方向に延伸する縞状の明領域が観察されることがわかる。また、明領域は、電子照射後に形状が変化することがわかる。なお、明領域は、鬆または低密度領域と推測される。
【０４５２】
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。
【０４５３】
試料として、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ、ｎｃ−ＯＳおよびＣＡＡＣ−ＯＳを準備する。いずれの試料もＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物である。
【０４５４】
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。
【０４５５】
なお、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、以下では、格子縞の間隔が０．２８ｎｍ以上０．３０ｎｍ以下である箇所を、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶部と見なした。なお、格子縞は、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶のａ−ｂ面に対応する。
【０４５６】
図４５は、各試料の結晶部（２２箇所から３０箇所）の平均の大きさを調査した例である。なお、上述した格子縞の長さを結晶部の大きさとしている。図４５より、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、ＴＥＭ像の取得などに係る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。図４５より、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、電子（ｅ−）の累積照射量が４．２×１０８ｅ−／ｎｍ２においては１．９ｎｍ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。図４５より、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１．３ｎｍ程度および１．８ｎｍ程度であることがわかる。なお、電子線照射およびＴＥＭの観察は、日立透過電子顕微鏡Ｈ−９０００ＮＡＲを用いた。電子線照射条件は、加速電圧を３００ｋＶ、電流密度を６．７×１０５ｅ−／（ｎｍ２・ｓ）、照射領域の直径を２３０ｎｍとした。
【０４５７】
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。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。
【０４５８】
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％未満である。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％未満である。単結晶の密度の７８％未満である酸化物半導体は、成膜すること自体が困難である。
【０４５９】
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である。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未満である。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未満である。
【０４６０】
なお、同じ組成の単結晶が存在しない場合、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。
【０４６１】
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。
【０４６２】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０４６３】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を有する表示モジュール及び電子機器について、図４６乃至図４９を用いて説明を行う。
【０４６４】
＜６−１．表示モジュール＞
図４６に示す表示モジュール８０００は、上部カバー８００１と下部カバー８００２との間に、ＦＰＣ８００３が接続されたタッチパネル８００４、ＦＰＣ８００５が接続された表示パネル８００６、フレーム８００９、プリント基板８０１０、バッテリ８０１１を有する。
【０４６５】
本発明の一態様の表示装置は、例えば、表示パネル８００６に用いることができる。
【０４６６】
上部カバー８００１及び下部カバー８００２は、タッチパネル８００４及び表示パネル８００６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。
【０４６７】
タッチパネル８００４は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパネルを表示パネル８００６に重畳して用いることができる。また、表示パネル８００６の対向基板（封止基板）に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。また、表示パネル８００６の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチパネルとすることも可能である。
【０４６８】
フレーム８００９は、表示パネル８００６の保護機能の他、プリント基板８０１０の動作により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８００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。
【０４６９】
プリント基板８０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても良いし、別途設けたバッテリ８０１１による電源であってもよい。バッテリ８０１１は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
【０４７０】
また、表示モジュール８０００は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して設けてもよい。
【０４７１】
＜６−２．電子機器＞
図４７（Ａ）乃至図４７（Ｅ）、及び図４８（Ａ）乃至図４８（Ｅ）は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐体９０００、表示部９００１、カメラ９００２、スピーカ９００３、操作キー９００５（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子９００６、センサ９００７（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、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン９００８等を有する。
【０４７２】
図４７（Ａ）乃至図４７（Ｅ）、及び図４８（Ａ）乃至図４８（Ｅ）に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信または受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図４７（Ａ）乃至図４７（Ｅ）、及び図４８（Ａ）乃至図４８（Ｅ）に示す電子機器が有する機能はこれらに限定されず、その他の機能を有していてもよい。
【０４７３】
図４７（Ａ）乃至図４７（Ｅ）、及び図４８（Ａ）乃至図４８（Ｅ）に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
【０４７４】
図４７（Ａ）は、テレビジョン装置９１００を示す斜視図である。テレビジョン装置９１００は、表示部９００１を大画面、例えば、５０インチ以上、８０インチ以上、または１００インチ以上の表示部９００１を組み込むことが可能である。
【０４７５】
図４７（Ｂ）は携帯情報端末９１０１を、図４７（Ｃ）は携帯情報端末９１０２を、図４７（Ｄ）は携帯情報端末９１０３を、図４７（Ｅ）は携帯情報端末９１０４を、それぞれ示す斜視図である。
【０４７６】
図４７（Ｂ）に示す携帯情報端末９１０１は、例えば電話機、手帳又は情報閲覧装置等から選ばれた一つ又は複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとして用いることができる。なお、図示していないが、携帯情報端末９１０１には、スピーカ９００３、接続端子９００６、センサ９００７等を設けてもよい。また、携帯情報端末９１０１は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。例えば、３つの操作ボタン９０５０（操作アイコンまたは単にアイコンともいう）を表示部９００１の一の面に表示することができる。また、破線の矩形で示す情報９０５１を表示部９００１の他の面（例えば、側面）に表示することができる。なお、情報９０５１の一例としては、電子メールやＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）や電話などの着信を知らせる表示、電子メールやＳＮＳなどの題名、電子メールやＳＮＳなどの送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、受信信号の強度などがある。または、情報９０５１が表示されている位置に、情報９０５１の代わりに、操作ボタン９０５０などを表示してもよい。また、携帯情報端末９１０１が有する表示部９００１は、一部に曲面を有する。
【０４７７】
図４７（Ｃ）に示す携帯情報端末９１０２は、表示部９００１の３面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報９０５２、情報９０５３、情報９０５４がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば、携帯情報端末９１０２の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末９１０２を収納した状態で、その表示（ここでは情報９０５３）を確認することができる。具体的には、着信した電話の発信者の電話番号又は氏名等を、携帯情報端末９１０２の上方から観察できる位置に表示する。使用者は、携帯情報端末９１０２をポケットから取り出すことなく、表示を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。また、携帯情報端末９１０２が有する表示部９００１は、一部に曲面を有する。
【０４７８】
図４７（Ｄ）に示す携帯情報端末９１０３は、先に示す携帯情報端末９１０１、９１０２と異なり、表示部９００１が曲面を有さない構成である。
【０４７９】
また、図４７（Ｅ）に示す携帯情報端末９１０４は、表示部９００１が湾曲している。また、図４７（Ｅ）に図示するように、携帯情報端末９１０４にカメラ９００２を設け、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を記録媒体（外部またはカメラに内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部９００１に表示する機能等を有すると好ましい。
【０４８０】
図４８（Ａ）は腕時計型の携帯情報端末９２００を、図４８（Ｂ）は腕時計型の携帯情報端末９２０１を、それぞれ示す斜視図である。
【０４８１】
図４８（Ａ）に示す携帯情報端末９２００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。また、表示部９００１はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末９２００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、携帯情報端末９２００は、接続端子９００６を有し、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。また接続端子９００６を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は接続端子９００６を介さずに無線給電により行ってもよい。
【０４８２】
また、図４８（Ｂ）に示す携帯情報端末９２０１は、図４８（Ａ）に示す携帯情報端末と異なり、表示部９００１の表示面が湾曲していない。また、携帯情報端末９２０１の表示部の外形が非矩形状（図４８（Ｂ）においては円形状）である。
【０４８３】
図４８（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）は、折り畳み可能な携帯情報端末９２０２を示す斜視図である。なお、図４８（Ｃ）が携帯情報端末９２０２を展開した状態の斜視図であり、図４８（Ｄ）が携帯情報端末９２０２を展開した状態または折り畳んだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の斜視図であり、図４８（Ｅ）が携帯情報端末９２０２を折り畳んだ状態の斜視図である。
【０４８４】
携帯情報端末９２０２は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末９２０２が有する表示部９００１は、ヒンジ９０５５によって連結された３つの筐体９０００に支持されている。ヒンジ９０５５を介して２つの筐体９０００間を屈曲させることにより、携帯情報端末９２０２を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。例えば、携帯情報端末９２０２は、曲率半径１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる。
【０４８５】
なお、本発明の一態様である表示装置は、表示部９００１に好適に用いることができる。
【０４８６】
また、図４９（Ａ）（Ｂ）は、複数の表示パネルを有する表示装置９５００の斜視図である。なお、図４９（Ａ）は、複数の表示パネルが巻き取られた形態の斜視図であり、図４９（Ｂ）は、複数の表示パネルが展開された状態の斜視図である。
【０４８７】
図４９（Ａ）（Ｂ）に示す表示装置９５００は、複数の表示パネル９５０１と、軸部９５１１と、軸受部９５１２と、を有する。また、複数の表示パネル９５０１は、表示領域９５０２と、透光性を有する領域９５０３と、を有する。
【０４８８】
また、複数の表示パネル９５０１は、可撓性を有する。また、隣接する２つの表示パネル９５０１は、それらの一部が互いに重なるように設けられる。例えば、隣接する２つの表示パネル９５０１の透光性を有する領域９５０３を重ね合わせることができる。複数の表示パネル９５０１を用いることで、大画面の表示装置とすることができる。また、使用状況に応じて、表示パネル９５０１を巻き取ることが可能であるため、汎用性に優れた表示装置とすることができる。
【０４８９】
また、図４９（Ａ）（Ｂ）においては、表示領域９５０２が隣接する表示パネル９５０１で離間する状態を図示しているが、これに限定されず、例えば、隣接する表示パネル９５０１の表示領域９５０２を隙間なく重ねあわせることで、連続した表示領域９５０２としてもよい。
【０４９０】
なお、本発明の一態様である表示装置は、表示パネル９５０１に好適に用いることができる。
【０４９１】
本実施の形態において述べた電子機器は、何らかの情報を表示するための表示部を有することを特徴とする。ただし、本発明の一態様の半導体装置は、表示部を有さない電子機器にも適用することができる。
【０４９２】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【実施例】
【０４９３】
本実施例においては、本発明の一態様の表示装置に用いることのできる着色膜を有する試料を作製し、当該試料の光学顕微鏡による観察、及び当該試料の断面観察を行った。以下に本実施例で作製した試料の詳細について説明を行う。
【０４９４】
なお、本実施例においては、図１５で例示した表示装置５００の作製方法に相当する方法で、図１に示す表示装置５００が有する基板６５２側に設けられる素子に相当する試料（以下、試料Ａ１とする）を作製した。よって、図１及び図１５で用いた符号と同様の機能を有する構成の場合、同様の符号を用いて、以下説明を行う。
【０４９５】
＜１−１．試料の作製方法＞
まず、基板６５２上に遮光膜６０２を形成した。基板６５２としては、ガラス基板を用いた。遮光膜６０２としては、スパッタリング法により厚さ１００ｎｍのチタン膜を成膜した。その後、リソグラフィー法とエッチング法を用いてチタン膜を加工した。
【０４９６】
次に、基板６５２及び遮光膜６０２上に構造体６０４を形成した。構造体６０４としては、スピンコート法により厚さ１．２μｍのアクリル系樹脂膜を形成した。その後、リソグラフィー法を用いてアクリル系樹脂膜のパターンを形成した。
【０４９７】
次に、構造体６０４上に着色膜６０６を形成した。着色膜６０６としては、赤色の顔料を含んだアクリル系樹脂膜と、緑色の顔料を含んだアクリル系樹脂膜と、青色の顔料を含んだアクリル系樹脂膜とを、それぞれスピンコート法を用いて形成した。
【０４９８】
次に、着色膜６０６上に絶縁膜６０８を形成した。絶縁膜６０８としては、スピンコート法によりアクリル系樹脂膜を形成した。
【０４９９】
次に、絶縁膜６０８上に導電膜６１０を形成した。導電膜６１０としては、スパッタリング法により、膜厚１００ｎｍのＩＴＳＯ膜を形成した。
【０５００】
次に、導電膜６１０上に構造体６１２ａ、６１２ｂを形成した。構造体６１２ａ、６１２ｂとしては、スピンコート法によりアクリル系樹脂膜を形成した。その後、リソグラフィー法を用いてアクリル系樹脂膜のパターンを形成した。
【０５０１】
以上の工程で、本実施例の試料Ａ１を作製した。なお、試料Ａ１においては、図１５（Ｃ）に示す構造体６１２ａ、６１２ｂ上の配向膜６１８ｂを形成しない構造とした。
【０５０２】
＜１−２．光学顕微鏡観察＞
次に、上記作製した試料Ａ１の光学顕微鏡による観察を行った。
【０５０３】
試料Ａ１の光学顕微鏡写真を図５０に示す。なお、図５０に示す光学顕微鏡写真は、反射の明視野像であり、倍率を５０倍とした。
【０５０４】
図５０に示すように、光学顕微鏡による観察においては、本実施例で作製した試料Ａ１は、良好なパターン形状を有する。
【０５０５】
＜１−３．断面観察結果＞
次に、図５０に示す鎖線Ｘ１−Ｘ２、鎖線Ｘ３−Ｘ４、鎖線Ｘ５−Ｘ６に、それぞれ対応する位置の断面の観察を行った。断面観察結果を図５１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す。なお、断面観察としては、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いた。
【０５０６】
また、図５１（Ａ）が鎖線Ｘ１−Ｘ２の断面ＳＥＭ像に、図５１（Ｂ）が鎖線Ｘ３−Ｘ４の断面ＳＥＭ像に、図５１（Ｃ）が鎖線Ｘ５−Ｘ６の断面ＳＥＭ像に、それぞれ相当する。また、図５１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す断面ＳＥＭ像としては、倍率を２０，０００倍として観察した。
【０５０７】
図５１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す断面ＳＥＭ像の結果より、本実施例で作製した試料Ａ１は、構造体６０４が設けられた領域と、構造体６０４が設けられていない領域とで着色膜６０６の厚さが異なることが分かる。このように、構造体６０４を用いて基板６５２上に凹部と凸部とを形成することで、着色膜６０６の厚さを任意に変えることができることが確認された。
【０５０８】
なお、本実施例に示す構成は、実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【符号の説明】
【０５０９】
１０    画素
１１    表示素子
１１ｄ    表示領域
１２    表示素子
１２ｄ    表示領域
１００    トランジスタ
１００Ａ    トランジスタ
１００Ｂ    トランジスタ
１００Ｃ    トランジスタ
１００Ｄ    トランジスタ
１００Ｅ    トランジスタ
１００Ｆ    トランジスタ
１０２    基板
１０４    絶縁膜
１０６    導電膜
１０８    酸化物半導体膜
１０８＿１    酸化物半導体膜
１０８＿２    酸化物半導体膜
１０８＿３    酸化物半導体膜
１０８ｄ    ドレイン領域
１０８ｉ    チャネル領域
１０８ｓ    ソース領域
１１０    絶縁膜
１１２    導電膜
１１６    絶縁膜
１１８    絶縁膜
１２０ａ    導電膜
１２０ｂ    導電膜
１４１ａ    開口部
１４１ｂ    開口部
１４３    開口部
３００Ａ    トランジスタ
３００Ｂ    トランジスタ
３００Ｃ    トランジスタ
３００Ｄ    トランジスタ
３００Ｅ    トランジスタ
３００Ｆ    トランジスタ
３０２    基板
３０４    導電膜
３０６    絶縁膜
３０７    絶縁膜
３０８    酸化物半導体膜
３０８＿１    酸化物半導体膜
３０８＿２    酸化物半導体膜
３０８＿３    酸化物半導体膜
３１２ａ    導電膜
３１２ｂ    導電膜
３１４    絶縁膜
３１６    絶縁膜
３１８    絶縁膜
３２０ａ    導電膜
３２０ｂ    導電膜
３４１ａ    開口部
３４１ｂ    開口部
３４２ａ    開口部
３４２ｂ    開口部
３４２ｃ    開口部
４０１    基板
４０２    導電膜
４０３    導電膜
４０３ａ    導電膜
４０３ｂ    導電膜
４０４    絶縁膜
４０５    導電膜
４０５ａ    導電膜
４０５ｂ    導電膜
４０６    絶縁膜
４０７ａ    導電膜
４０７ｂ    導電膜
４０７ｃ    導電膜
４０７ｄ    導電膜
４０７ｅ    導電膜
４０７ｆ    導電膜
４０７ｇ    導電膜
４０８    絶縁膜
４０９ａ    酸化物半導体膜
４０９ｂ    酸化物半導体膜
４０９ｃ    酸化物半導体膜
４１０ａ    絶縁膜
４１０ｂ    絶縁膜
４１０ｃ    絶縁膜
４１１ａ    酸化物半導体膜
４１１ｂ    酸化物半導体膜
４１１ｃ    酸化物半導体膜
４１２    絶縁膜
４１３    絶縁膜
４１４ａ    導電膜
４１４ｂ    導電膜
４１４ｃ    導電膜
４１４ｄ    導電膜
４１４ｅ    導電膜
４１４ｆ    導電膜
４１４ｇ    導電膜
４１４ｈ    導電膜
４１６    絶縁膜
４１７    導電膜
４１８    絶縁膜
４１９    ＥＬ層
４１９ＥＩＬ    電子注入層
４１９ＥＭＬ    発光層
４１９ＥＴＬ    電子輸送層
４１９ＨＩＬ    正孔注入層
４１９ＨＴＬ    正孔輸送層
４２０    導電膜
４２６    開口部
４５２    基板
４５４    封止材
５００    表示装置
５００Ａ    表示装置
５００Ｂ    表示装置
５０２    画素部
５０４ａ    ゲートドライバ回路部
５０４ｂ    ゲートドライバ回路部
５０６    ソースドライバ回路部
５０８ａ    外部回路
５０８ｂ    外部回路
６０２    遮光膜
６０４    構造体
６０６    着色膜
６０８    絶縁膜
６１０    導電膜
６１２ａ    構造体
６１２ｂ    構造体
６１８ａ    配向膜
６１８ｂ    配向膜
６２０    液晶層
６２２    シール材
６２４    導電体
６２６    機能膜
６４８    プラズマ
６５２    基板
６６２    遮光膜
６６３    絶縁膜
６６４    電極
６６５    電極
６６６    絶縁膜
６６７    電極
６６８    絶縁膜
６７０    基板
６７２    基板
６７４    接着材
６８１    絶縁膜
６８２    導電膜
６９１    タッチパネル
６９２    タッチパネル
６９３    タッチパネル
８０００    表示モジュール
８００１    上部カバー
８００２    下部カバー
８００３    ＦＰＣ
８００４    タッチパネル
８００５    ＦＰＣ
８００６    表示パネル
８００９    フレーム
８０１０    プリント基板
８０１１    バッテリ
９０００    筐体
９００１    表示部
９００２    カメラ
９００３    スピーカ
９００５    操作キー
９００６    接続端子
９００７    センサ
９００８    マイクロフォン
９０５０    操作ボタン
９０５１    情報
９０５２    情報
９０５３    情報
９０５４    情報
９０５５    ヒンジ
９１００    テレビジョン装置
９１０１    携帯情報端末
９１０２    携帯情報端末
９１０３    携帯情報端末
９１０４    携帯情報端末
９２００    携帯情報端末
９２０１    携帯情報端末
９２０２    携帯情報端末
９５００    表示装置
９５０１    表示パネル
９５０２    表示領域
９５０３    領域
９５１１    軸部
９５１２    軸受部
【図１】
2017090916.tif 000003
【図２】
2017090916.tif 000004
【図３】
2017090916.tif 000005
【図４】
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【図５】
2017090916.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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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４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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