(57)【要約】【課題】精細度が極めて高い表示装置を提供する。表示品位が高められた表示装置を提供する。視野角特性が向上した表示装置を提供する。曲げることのできる表示装置を提供する。【解決手段】同じ色の副画素を、所定の方向に対してジグザグに配列した構成とする。すなわち、ある副画素に着目した時に、これと同じ色を呈する２つの副画素が、それぞれ斜め右上及び右下、またはそれぞれ斜め左上及び左下に位置するように配列した構成とする。また、１つの画素はＬ字に配置された３つの副画素により構成される。さらに２つの画素を組み合わせ、３×２の副画素からなる画素ユニットをマトリクス状に配置させた構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素ユニットを有する表示装置であって、
複数の前記画素ユニットは、第１の方向と、当該第１の方向と交差する第２の方向に沿ってマトリクス状に配列しており、
前記画素ユニットは、第１乃至第６の表示素子を有し、
前記第１の表示素子、前記第３の表示素子、及び前記第５の表示素子は、前記第１の方向に沿って順に配列しており、
前記第２の表示素子、前記第４の表示素子、及び前記第６の表示素子は、前記第１の方向に沿って順に配列しており、
前記第１の表示素子と前記第２の表示素子、前記第３の表示素子と前記第４の表示素子、並びに前記第５の表示素子と前記第６の表示素子は、それぞれ前記第２の方向に沿って配列しており、
前記第１の表示素子と前記第４の表示素子は、第１の色を呈する表示素子であり、
前記第２の表示素子と前記第５の表示素子は、第２の色を呈する表示素子であり、
前記第３の表示素子と前記第６の表示素子は、第３の色を呈する表示素子である、
表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
第１の配線及び第２の配線を有し、
前記画素ユニットは、第１乃至第６のトランジスタを有し、
前記第１のトランジスタ、前記第３のトランジスタ、及び前記第５のトランジスタのそれぞれのゲートは、前記第１の配線と電気的に接続し、
前記第２のトランジスタ、前記第４のトランジスタ、及び前記第６のトランジスタのそれぞれのゲートは、前記第２の配線と電気的に接続する、
表示装置。
【請求項３】
請求項２において、
第３の配線、第４の配線、及び第５の配線を有し、
前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタの各々のソース又はドレインの一方は、前記第３の配線と電気的に接続し、
前記第３のトランジスタ及び前記第４のトランジスタの各々のソース又はドレインの一方は、前記第４の配線と電気的に接続し、
前記第５のトランジスタ及び前記第６のトランジスタの各々のソース又はドレインの一方は、前記第５の配線と電気的に接続する、
表示装置。
【請求項４】
請求項２において、
第３の配線、第４の配線、第５の配線、及び第６の配線を有し、
前記第１のトランジスタ及び前記第４のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第４の配線と電気的に接続し、
前記第２のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第３の配線と接続し、
前記第３のトランジスタ及び前記第６のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第５の配線と電気的に接続し、
前記第５のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第６の配線と電気的に接続する、
表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
複数の前記画素ユニットの、前記第１の方向における配列周期の幅は、前記第２の方向における配列周期の幅の２倍である、
表示装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記画素ユニットの、前記第１の方向における配列周期の幅が、１２μｍ以上、１５０μｍ以下である、
表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記第１乃至前記第６のトランジスタは、トップゲート構造のトランジスタである、
表示装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記第１の表示素子と電気的に接続する第７のトランジスタを有し、
前記第７のトランジスタは、半導体層を挟む２つのゲート電極を有する、
表示装置。
【請求項９】
複数の第１の表示素子、複数の第２の表示素子、及び複数の第３の表示素子を有する表示装置であって、
前記第１の表示素子は、第１の色を呈する表示素子であり、
前記第２の表示素子は、第２の色を呈する表示素子であり、
前記第３の表示素子は、第３の色を呈する表示素子であり、
第１の方向に延伸する、複数の第１の列、複数の第２の列及び複数の第３の列を有し、
前記第１の列、前記第２の列、及び前記第３の列は、前記第１の方向と交差する第２の方向に沿ってこの順に配列しており、
前記第１の列は、前記第１の表示素子と、前記第２の表示素子とが交互に配列した列であり、
前記第２の列は、前記第３の表示素子と、前記第１の表示素子とが交互に配列した列であり、
前記第３の列は、前記第２の表示素子と、前記第３の表示素子とが交互に配列した列であり、
前記第１の列の前記第１の表示素子、前記第２の列の前記第３の表示素子、及び前記第３の列の前記第２の表示素子が、前記第２の方向に配列する、
表示装置。
【請求項１０】
請求項９において、
信号線及び走査線を有し、
前記第１の方向は、前記信号線及び前記走査線のいずれか一方の延伸方向に平行な方向であり、前記第２の方向は、他方の延伸方向に平行な方向である、
表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、表示装置に関する。
【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、照明装置、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】
近年、高解像度の表示装置が求められている。例えば家庭用のテレビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）では、解像度がフルハイビジョン（画素数１９２０×１０８０）であるものが主流となっているが、今後、４Ｋ（画素数３８４０×２１６０）や、８Ｋ（画素数７６８０×４３２０）のように、テレビジョン装置の高解像度化が進むと予想される。
【０００４】
一方、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末などの携帯情報端末機器においても、機器の表示部に用いられる表示パネルの高解像度化が進んでいる。
【０００５】
表示装置としては、代表的には液晶表示装置、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子や発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を備える発光装置、電気泳動方式などにより表示を行う電子ペーパなどが挙げられる。
【０００６】
例えば、有機ＥＬ素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層を挟持したものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の有機化合物から発光を得ることができる。このような有機ＥＬ素子が適用された表示装置は、液晶表示装置等で必要であったバックライトが不要なため、薄型、軽量、高コントラストで且つ低消費電力な表示装置を実現できる。例えば、有機ＥＬ素子を用いた表示装置の一例が、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３２４６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
例えば携帯情報端末機器に搭載される表示パネルは、テレビジョン装置等に比べて表示領域の面積が小さいため、解像度を高めるには精細度をより高める必要がある。
【０００９】
本発明の一態様は、精細度が極めて高い表示装置を提供することを課題の一とする。または、表示品位が高められた表示装置を提供することを課題の一とする。または、視野角特性が向上した表示装置を提供することを課題の一とする。または、開口率が高められた表示装置を提供することを課題の一とする。または、曲げることのできる表示装置を提供することを課題の一とする。または、信頼性の高い表示装置を提供することを課題の一とする。または、新規な構成を有する表示装置を提供することを課題の一とする。
【００１０】
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。また、明細書等の記載から上記以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様は、複数の画素ユニットを有する表示装置である。複数の画素ユニットは、第１の方向と、当該第１の方向と交差する第２の方向に沿ってマトリクス状に配列している。画素ユニットは、第１乃至第６の表示素子を有する。第１の表示素子、第３の表示素子、及び第５の表示素子は、第１の方向に沿って順に配列している。第２の表示素子、第４の表示素子、及び第６の表示素子は、第１の方向に沿って順に配列している。第１の表示素子と第２の表示素子、第３の表示素子と第４の表示素子、並びに第５の表示素子と第６の表示素子は、それぞれ第２の方向に沿って配列している。第１の表示素子と第４の表示素子は、第１の色を呈する表示素子であり、第２の表示素子と第５の表示素子は、第２の色を呈する表示素子であり、第３の表示素子と第６の表示素子は、第３の色を呈する表示素子である。
【００１２】
上記において、さらに第１の配線及び第２の配線を有することが好ましい。このとき、画素ユニットは、第１乃至第６のトランジスタを有し、第１のトランジスタ、第３のトランジスタ、及び第５のトランジスタのそれぞれのゲートは、第１の配線と電気的に接続し、第２のトランジスタ、第４のトランジスタ、及び第６のトランジスタのそれぞれのゲートは、第２の配線と電気的に接続する構成とすることが好ましい。
【００１３】
上記において、第３の配線、第４の配線、及び第５の配線を有することが好ましい。このとき、第１のトランジスタ及び第２のトランジスタの各々のソース又はドレインの一方は、第３の配線と電気的に接続し、第３のトランジスタ及び第４のトランジスタの各々のソース又はドレインの一方は、第４の配線と電気的に接続し、第５のトランジスタ及び第６のトランジスタの各々のソース又はドレインの一方は、第５の配線と電気的に接続する構成とすることが好ましい。
【００１４】
または、上記において、第３の配線、第４の配線、第５の配線、及び第６の配線を有することが好ましい。このとき、第１のトランジスタ及び第４のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第４の配線と電気的に接続し、第２のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第３の配線と接続し、第３のトランジスタ及び第６のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第５の配線と電気的に接続し、第５のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第６の配線と電気的に接続する構成とすることが好ましい。
【００１５】
また、上記において、複数の画素ユニットの、第１の方向における配列周期の幅は、第２の方向における配列周期の幅の２倍であることが好ましい。このとき、画素ユニットの第１の方向における配列周期の幅が、１２μｍ以上、１５０μｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
また、上記第１乃至第６のトランジスタは、トップゲート構造のトランジスタであることが好ましい。このとき、第１の表示素子と電気的に接続する第７のトランジスタを有することが好ましく、当該第７のトランジスタは、半導体層を挟む２つのゲート電極を有する構成とすることがより好ましい。
【００１７】
本発明の他の一態様は、複数の第１の表示素子、複数の第２の表示素子、及び複数の第３の表示素子を有する表示装置である。第１の表示素子は、第１の色を呈する表示素子であり、第２の表示素子は、第２の色を呈する表示素子であり、第３の表示素子は、第３の色を呈する表示素子である。また第１の方向に延伸する、複数の第１の列、複数の第２の列及び複数の第３の列を有する。第１の列、第２の列、及び第３の列は、第１の方向と交差する第２の方向に沿ってこの順に配列している。ここで、第１の列は、第１の表示素子と、第２の表示素子とが交互に配列した列であり、第２の列は、第３の表示素子と、第１の表示素子とが交互に配列した列であり、第３の列は、第２の表示素子と、第３の表示素子とが交互に配列した列である。さらに第１の列の第１の表示素子、第２の列の第３の表示素子、及び第３の列の第２の表示素子が、第２の方向に配列する。
【００１８】
上記において、さらに信号線及び走査線を有することが好ましい。このとき、第１の方向は、信号線及び走査線のいずれか一方の延伸方向に平行な方向であり、第２の方向は、他方の延伸方向に平行な方向であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一態様によれば、精細度が極めて高い表示装置を提供できる。または、表示品位が高められた表示装置を提供できる。または、視野角特性が向上した表示装置を提供できる。または、開口率が高められた表示装置を提供できる。または、曲げることのできる表示装置を提供できる。または、信頼性の高い表示装置を提供できる。または、新規な構成を有する表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図２】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図３】実施の形態に係る、表示装置の回路図。
【図４】実施の形態に係る、表示装置の回路図。
【図５】実施の形態に係る、表示装置の回路図。
【図６】実施の形態に係る、表示装置の回路図。
【図７】実施の形態に係る、表示装置の回路図。
【図８】実施の形態に係る、表示装置の回路図。
【図９】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図１０】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図１１】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図１２】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図１３】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図１４】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図１５】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図１６】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図１７】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図１８】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図１９】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図２０】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図２１】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図２２】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図２３】実施の形態に係る、タッチパネルの構成例。
【図２４】実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。
【図２５】実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。
【図２６】実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。
【図２７】実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。
【図２８】実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。
【図２９】実施の形態に係る、電子機器。
【図３０】実施の形態に係る、電子機器。
【図３１】実施の形態に係る、電子機器。
【図３２】実施の形態に係る、電子機器。
【図３３】実施の形態に係る、電子機器。
【図３４】実施例１に係る、トランジスタの構成例。
【図３５】実施例１に係る、トランジスタの構成例。
【図３６】実施例１に係る、トランジスタの電気特性。
【図３７】実施例２に係る、発光素子の構成。
【図３８】実施例２に係る、発光素子の電気特性。
【図３９】実施例２に係る、表示パネルの作製方法を説明する図。
【図４０】実施例２に係る、表示パネルの写真。
【図４１】実施例２に係る、表示パネルの色度図。
【図４２】実施例２に係る、表示パネルの色度の視野角依存性。
【図４３】実施例３に係る、表示パネルの写真。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００２２】
なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチングパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
【００２３】
なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、層の厚さ、または領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。
【００２４】
なお、本明細書等における「第１」、「第２」等の序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。
【００２５】
トランジスタは半導体素子の一種であり、電流や電圧の増幅や、導通または非導通を制御するスイッチング動作などを実現することができる。本明細書におけるトランジスタは、ＩＧＦＥＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含む。
【００２６】
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。
【００２７】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の構成例について説明する。
【００２８】
本発明の一態様の表示装置は、複数の画素を有するものである。各画素は複数の副画素を備える。各副画素は表示素子と、画素回路を有する。それぞれの副画素の表示素子は、それぞれ異なる色を呈する。画素回路は少なくとも一のトランジスタを有する。各表示素子は、少なくとも一の電極（画素電極ともいう）を有し、当該電極は画素回路と電気的に接続される。各画素回路が有するトランジスタは、当該副画素を選択するためのスイッチとしての機能を有し、選択トランジスタともいうことができる。画素回路は当該選択トランジスタ以外に、他のトランジスタや容量素子、ダイオードなどの素子、及びこれら素子間を接続するための配線等を有していてもよい。
【００２９】
また、本発明の一態様は、２つの隣接する画素により、画素ユニットが構成される。すなわち、画素ユニットは同じ色を呈する副画素を２つずつ有する。例えば画素が３色（例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ））の副画素を有する場合、画素ユニットは６つの副画素により構成される。
【００３０】
画素ユニットが６つの副画素を有する場合、第１の方向に３つ、第２の方向に２つ配列するように、３×２のマトリクス状に副画素が配置されていることが好ましい。このとき１つの画素は、Ｌ字を構成する３つの副画素により構成されることが好ましい。
【００３１】
また、同じ色の副画素は、第２の方向に一列に並ぶのではなく、第２の方向に対してジグザグに配列していることが好ましい。すなわち、ある副画素に着目した時に、これと同じ色を呈する２つの副画素が、それぞれ斜め右上及び右下、またはそれぞれ斜め左上及び左下に位置するように配列していることが好ましい。これにより、極めて高精細な表示装置であっても、視野角を変えたときの色度の変化を小さくすることが可能となる。
【００３２】
例えば、表示装置がＲ、Ｇ、Ｂの３種類の表示素子を有する場合、第２の方向に沿った以下の３種類の列が、順に第１の方向に沿って配列した構成とすることができる。第１の列はＲとＧが第２の方向に交互に配列する列であり、第２の列はＧとＢが第２の方向に交互に配列する列であり、第３の列はＢとＲが第２の方向に交互に配列する列である。そして、第１の方向に同じ色の表示素子が隣接して配置されないように、これら３つの列が配列する。具体的には、Ｒの第１の方向に沿った両隣に位置する２つの表示素子は、一方がＧであり、他方がＢとなるように、第１の列、第２の列、及び第３の列が配列する構成とすることができる。
【００３３】
また、本発明の一態様の表示装置は、画素回路が備える選択トランジスタのゲートに電気的に接続する配線（ゲート線ともいう）を複数有する。当該配線に与えられる電位により、選択トランジスタのオン・オフ状態が制御され、副画素の選択状態を制御することができる。
【００３４】
本発明の一態様では、画素は２以上の副画素を有し、また画素には２本以上であり且つ１つの画素あたりの副画素の数以下の本数のゲート線が電気的に接続される構成とする。また複数のゲート線の各々には、画素が有する副画素の少なくとも一つが電気的に接続される構成とする。
【００３５】
一例として、画素は３つの副画素を有し、２本のゲート線が画素と電気的に接続される構成について説明する。より具体的には、一方のゲート線は、２つの副画素が有するそれぞれの選択トランジスタのゲートと電気的に接続し、他方のゲート線が、残りの副画素が有する選択トランジスタのゲートと電気的に接続する構成とする。
【００３６】
本発明の一態様の表示装置の画素を、上記のような構成とすることにより、画素の占有面積を縮小することが容易となる。その結果、表示装置の精細度を高めることができる。以下では上記画素構成にすることで、画素の占有面積を縮小できる理由のひとつについて説明する。
【００３７】
表示装置の精細度を高める場合、１つの画素の占有面積を縮小する必要がある。例えば画素の占有面積を縮小する方法の一つとして、最小加工寸法や、異なるレイヤー間の位置合わせ精度などによって規定されるデザインルールを縮小する方法が挙げられる。しかしながら、デザインルールの大幅な縮小は製造装置の性能の向上に依存する点が多く、極めて困難性が高い。例えば露光機などの製造装置の技術開発のコストは極めて膨大である。また、たとえ新規な製造装置が開発されたとしても、既存の装置と置き換えるための膨大な設備投資等が必要になってしまう。
【００３８】
ここで比較として画素が３つの副画素を有し、１本のゲート線に当該３つの副画素の各々の選択トランジスタが接続された場合を考える。また１つの画素は平面視において正方形かそれに近い形とすることが好ましい。このとき、ゲート線の延伸方向には、各副画素の画素回路が、１画素につき３つ並んで設けられることとなる。例えば正方形形状の画素としたとき、画素回路は、ゲート線の延伸方向の長さと、これに直交する方向の長さの比が略１：３である長方形の中に少なくとも納まる必要がある。また、平面視において、画素の形状を正方形とした場合、画素の占有面積を縮小するためには、ゲート線の延伸方向の長さと、当該方向とは直交する方向の長さの一方のみを縮小するのではなく、その両方を同程度に縮小する必要がある。
【００３９】
画素回路を作製する際、プロセス上のデザインルールが存在するため、画素回路が有する素子、電極、及びコンタクトホールの大きさ、素子間をつなぐ配線の幅、２つの素子の間隔、並びに素子と配線の間隔などは、ある値より小さくすることができない。したがって画素回路を上記長方形の中に収めつつ、その占有面積を縮小するために素子や配線等の配置方法をいくら工夫したとしても、上記長方形の短辺方向の長さ、すなわちゲート線の延伸方向の長さを、長辺方向の長さと同程度に縮小することは困難である。さらに、１つの画素回路につき、ゲート線と直交する１以上の配線を設ける必要がある。したがって画素のゲート線の延伸方向にはこれと直交する方向に比べて配線等の構成が密集して設けられることとなり、画素回路のゲート線の延伸方向の長さを縮小することはより困難といえる。
【００４０】
本発明の一態様の画素は、ゲート線の延伸方向に配置する画素回路の数を減らすことができるため、上述の構成に比べてゲート線の延伸方向の画素の長さをより小さくすることが容易となる。さらに、ゲート線と直交する配線を、１つの画素内の画素回路のうち、異なるゲート線に接続する２つの画素回路で共有することが可能となるため、１つの画素に対応する、ゲート線と直交する配線の数を減らすことができ、画素のゲート線の延伸方向の長さをより小さくすることが容易となる。
【００４１】
また、本発明の一態様は、一対の画素を組み合わせた画素ユニットを有する構成とすることが好ましい。より具体的には、第１のゲート線に２つの画素回路が接続され、第２のゲート線に１つの画素回路が接続される第１の画素と、第１のゲート線に１つの画素回路が接続され、第２のゲート線に２つの画素回路が接続される第２の画素と、からなる画素ユニットを有する構成とすることができる。画素ユニットが有する６つの画素回路は、例えばゲート線の延伸方向の長さとゲート線と直交する方向の長さの比が概略２：１である長方形内に収まるように設けることが好ましい。このような構成とすることで、画素回路をより効率的に密集して配置することができるため、画素の占有面積をより縮小することが容易となる。また、上記で示した比較の構成に比べて、一対の画素と接続するゲート線と直交する配線の数を、少なくとも２つ以上削減することが可能となる。
【００４２】
本発明の一態様の表示装置は、画素の占有面積を極めて小さくすることができる。したがって極めて高精細な画素部を有する表示装置を実現できる。例えば、画素部の精細度は、例えば４００ｐｐｉ以上３０００ｐｐｉ以下、または５００ｐｐｉ以上３０００ｐｐｉ以下、好ましくは６００ｐｐｉ以上３０００ｐｐｉ以下、より好ましくは８００ｐｐｉ以上３０００ｐｐｉ以下、さらに好ましくは１０００ｐｐｉ以上３０００ｐｐｉ以下とすることが可能となる。例えば１０５８ｐｐｉの精細度を有する表示装置を実現できる。
【００４３】
このような高精細な表示装置は、例えば携帯電話、スマートフォン、タブレット端末などの携帯型情報端末機器、スマートウォッチ等のウェアラブル機器などの比較的小型の電子機器に好適に用いることができる。また、カメラ等のファインダー、ＨＭＤ（Ｈｅａｄ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等にも好適に用いることができる。また、医療用途などに用いられるディスプレイ機器などにも好適に用いることができる。
【００４４】
本発明の一態様は、より具体的には、例えば以下のような構成とすることができる。
【００４５】
［構成例］
以下では、本発明の一態様の表示装置の構成例について説明する。
【００４６】
〔表示装置の構成例〕
図１（Ａ）に、以下で例示する表示装置１０の上面概略図を示す。表示装置１０は、画素部１１、回路１２、回路１３、端子部１５ａ、端子部１５ｂ、配線１６ａ、配線１６ｂ、及び配線１６ｃを有する。また、図１（Ａ）では、表示装置１０にＩＣ１７が実装されている例を示している。
【００４７】
画素部１１は、複数の画素を有し、画像を表示する機能を有する。
【００４８】
回路１２及びＩＣ１７は、画素部１１内の各画素に、画素を駆動するための信号を出力する機能を有する。例えば回路１２は、ゲート駆動回路として機能する回路である。また例えばＩＣ１７はソース駆動回路として機能する回路である。図１（Ａ）では、画素部１１を挟んで２つの回路１２が設けられ、また６つのＩＣ１７が実装されている例を示している。なお、ゲート駆動回路として機能するＩＣを実装し、回路１２を設けない構成としてもよい。また、ソース駆動回路を設け、ＩＣ１７を実装しない構成としてもよい。
【００４９】
なお、ＩＣやＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）が実装された形態を、表示モジュールと呼ぶこともできる。また、ＦＰＣやＩＣが実装されていない形態を、表示パネルと呼ぶこともできる。
【００５０】
回路１３は、ＩＣ１７から入力される信号の１つを、２以上の配線に分配する機能を有する回路（例えばデマルチプレクサ回路）である。回路１３を設けることにより、ＩＣ１７が出力する信号の数を低減することができ、ＩＣ１７の端子数を削減できる。または部品点数を削減できる。特に、４Ｋや８Ｋなどの極めて高解像度の表示装置を実現する場合には、回路１３を設けることは特に有効である。回路１３は、不要であれば設けなくてもよい。
【００５１】
端子部１５ａ及び端子部１５ｂには複数の端子が設けられ、ＦＰＣや他のＩＣなどを接続することができる。端子部１５ａの各端子は、複数の配線１６ａの一つを介して回路１２と電気的に接続される。端子部１５ｂの各端子は、複数の配線１６ｂの一つを介してＩＣ１７と電気的に接続される。またＩＣ１７が有する複数の出力端子は、それぞれ複数の配線１６ｃの一つを介して回路１３と電気的に接続される。
【００５２】
図１（Ｂ）は、画素部１１における画素電極の配列方法の例を示す上面概略図である。画素部１１は、複数の画素ユニット２０を有する。図１（Ｂ）には、４つの画素ユニット２０を示している。画素ユニット２０は、画素２１ａと画素２１ｂを含んで構成されている。画素２１ａは、画素電極３１ａ、画素電極３２ａ、及び画素電極３３ａを有する。画素２１ｂは、画素電極３１ｂ、画素電極３２ｂ、及び画素電極３３ｂを有する。各画素電極は、後述する表示素子の電極として機能する。また１つの副画素の表示領域２２は、その副画素が有する画素電極の内側に位置する。
【００５３】
画素ユニット２０が有する６つの画素電極は、縦２つ、横３つのマトリクス状に配置されている。ここで、画素電極３１ａ、画素電極３２ａ、及び画素電極３３ａは、それぞれ異なる色を呈する表示素子の電極とすることができる。また画素電極３１ｂは画素電極３１ａと、画素電極３２ｂは画素電極３２ａと、画素電極３３ｂは画素電極３３ａと、それぞれ同じ色を呈する表示素子の電極とすることができる。なお、ここでは３種類の画素電極の大きさを同じとして明示しているが、それぞれ異なる大きさとしてもよい。または各画素電極上の表示領域２２の大きさを異ならせてもよい。
【００５４】
なお、ここでは説明を容易にするため画素電極３１ａは赤色（Ｒ）を呈する表示素子の電極としＲの符号を付している。同様に画素電極３２ａは緑色（Ｇ）を呈する表示素子の電極としＧの符号を付し、画素電極３３ａは青色（Ｂ）を呈する表示素子の電極としＢの符号を付している。なお図１（Ｂ）等に示す画素配列は一例であり、これに限られない。また、Ｒ、Ｇ、Ｂは、これらを互いに入れ替えることができる。また、図１（Ｂ）等に示す画素配列を左右反転または上下反転した画素配列を用いてもよい。
【００５５】
例えば従来の表示装置では、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の表示素子を配列する方法として、１つの正方形の中に、長方形形状の３つの表示素子を配列する方法がある。またこのとき、隣接する画素間で、同じ色の表示素子を一方向に並べて配列する、いわゆるストライプ配列とする方法がある。このような配列方法では、隣接する２つの異なる色を呈する表示素子は、これらの長辺が隣り合うように配列することとなる。特に極めて高精細な表示装置の場合、隣接する副画素間の距離が短くなるため、ある副画素の表示素子から発せられる光が、隣の副画素のカラーフィルタを透過してしまい、斜め方向からみたときに混色が生じてしまう恐れがある（視野角特性が悪い、ともいう）。混色が生じると、画素部１１に表示される画像の色再現性が低下してしまう。さらに、高精細にすればするほど、表示素子の短辺方向の長さが短くなるため、カラーフィルタが形成された基板と、画素電極が形成された基板を貼り合せる際のわずかな位置ずれが、開口率の著しい低下、及び色再現性の低下に及ぼす影響が極めて大きくなる。そのため、位置ずれの許容範囲が極めて小さくなり、表示パネルを作製する際の歩留りが著しく低下してしまう恐れがある。
【００５６】
これに対して、本発明の一態様の表示装置は、図１（Ｂ）に示すように画素電極を配置することにより、１つの副画素が占有する領域の形状を、上述したストライプ形状と比べて正方形に近い形状、すなわち、長辺の長さが短辺の長さに対して３未満となるような形状とすることができる。これにより、同じ精細度であっても、異なる色の副画素が接する辺の長さを短くすることが可能となる。またこのような形状とすることにより、同じ開口率であっても、隣接する表示素子間の距離を十分に大きくとることができる。これにより、視野角特性が向上するだけでなく、上述した基板の位置ずれの許容範囲が大きくなり、歩留りが向上する。
【００５７】
ここで、図１（Ｂ）に示すような画素電極の配列方法を用いた場合と、上述したストライプの配列方法を用いた場合とで、基板の位置ずれが生じた場合にどの程度の影響があるか見積もった結果を説明する。まず、画素の精細度を１０５８ｐｐｉ（画素ピッチ２４μｍ）としたとき、ストライプ配列では、一つの副画素が占有する領域の短辺の長さ（すなわち横方向のピッチ）は８μｍであり、長辺の長さ（すなわち縦方向のピッチ）は２４μｍである。一方、図１（Ｂ）で示す配列では画素ユニット２０の横方向のピッチは４８μｍ、縦方向のピッチは２４μｍとなり、一つの副画素が占有する領域の短辺の長さ（すなわち縦方向のピッチ）は１２μｍであり、長辺の長さ（すなわち横方向のピッチ）は１６μｍとなる。これら２つについて、表示素子が形成される基板と、カラーフィルタが形成される基板とが２μｍずれたときに、一つの表示素子が発する光がロス無く射出される最大角度（正面方向を角度０度とする。）を見積もった。その結果、ストライプ配列の場合には約５．４度であるのに対し、図１（Ｂ）に示す配列方法では、３３．９度であった。
【００５８】
このように、極めて高精細な表示装置の場合には、図１（Ｂ）に示すような配列方法を取ることで、高い視野角特性を実現するだけでなく、作製歩留りを向上させることができる。
【００５９】
図１（Ｃ）は、画素部１１における画素回路の配列方法の例を示す回路図である。図１（Ｃ）には４つの画素ユニット２０を示している。画素２１ａは、画素回路４１ａ、画素回路４２ａ、及び画素回路４３ａを有する。画素２１ｂは、画素回路４１ｂ、画素回路４２ｂ、及び画素回路４３ｂを有する。また、画素部１１には、配線５１ａ、配線５１ｂ、配線５２ａ、配線５２ｂ、配線５２ｃ、配線５３ａ、配線５３ｂ、配線５３ｃ等が配置されている。
【００６０】
配線５１ａ及び配線５１ｂは、それぞれ図１（Ａ）に示す回路１２と電気的に接続され、ゲート線（走査線ともいう）としての機能を有する。配線５２ａ、配線５２ｂ、及び配線５２ｃは、それぞれ図１（Ａ）に示す回路１３と電気的に接続され、信号線（データ線、またはソース線ともいう）としての機能を有する。また配線５３ａ、配線５３ｂ、及び配線５３ｃは、表示素子に電位を供給する機能を有する。
【００６１】
画素回路４１ａは、配線５１ａ、配線５２ａ、及び配線５３ａと電気的に接続されている。画素回路４２ａは、配線５１ｂ、配線５２ａ、及び配線５３ａと電気的に接続されている。画素回路４３ａは、配線５１ａ、配線５２ｂ、及び配線５３ｂと電気的に接続されている。画素回路４１ｂは、配線５１ｂ、配線５２ｂ、及び配線５３ｂと電気的に接続されている。画素回路４２ｂは、配線５１ａ、配線５２ｃ、及び配線５３ｃと電気的に接続されている。画素回路４３ｂは、配線５１ｂ、配線５２ｃ、及び配線５３ｃと電気的に接続されている。
【００６２】
画素回路４１ａは、画素電極３１ａと電気的に接続されている。同様に、画素回路４２ａは画素電極３２ａと、画素回路４３ａは画素電極３３ａと、画素回路４１ｂは画素電極３１ｂと、画素回路４２ｂは画素電極３２ｂと、画素回路４３ｂは画素電極３３ｂと、それぞれ電気的に接続されている。図１（Ｃ）では、図１（Ｂ）に示す各画素電極と、画素回路との対応を分かりやすくするため、各画素回路にＲ、Ｇ、Ｂの符号を付している。なお、ここでは説明を容易にするため、画素回路と画素電極とを分けて説明しているが、画素電極は画素回路の一部であってもよいし、または画素回路が表示素子を含んでいてもよい。
【００６３】
図１（Ｃ）に示すように、１つの画素に２本のゲート線が接続される構成とすることで、反対に信号線（ソース線）の本数を、ストライプ配置と比べて半分にすることができる。これにより、ソース駆動回路として用いるＩＣ１７の数を半分に減らすことが可能となり、部品点数を削減することができる。
【００６４】
なお、図１（Ｃ）では、１つの画素ユニット２０に信号線として機能する配線（配線５２ａ乃至ｃ）が３本電気的に接続された構成を示すが、図２（Ａ）に示すように４本の配線が画素ユニット２０に電気的に接続する構成としてもよい。
【００６５】
図２（Ａ）において、配線５２ｄは画素回路４２ａと電気的に接続している。また配線５２ａは、画素回路４１ａ及び画素回路４１ｂと電気的に接続している。配線５２ｂは、画素回路４３ａ及び画素回路４３ｂと電気的に接続している。配線５２ｃは、画素回路４２ｂと電気的に接続している。なお、隣接する画素ユニットにおいて、配線５２ｃは共有されているため、画素ユニット２０での配線５２ｃは、隣の画素ユニットでは配線５２ｄに相当する。
【００６６】
このように、信号線として機能する１本の配線には、同じ色に対応した画素回路を接続する構成とすることが好ましい。例えば、画素間の輝度のばらつきを補正するために電位が調整された信号を当該配線に供給する場合、補正値は色ごとに大きく異なる場合がある。そのため、１本の信号線に接続される画素回路を、全て同じ色に対応した画素回路とすることで、補正を容易にすることができる。
【００６７】
ここで、図２（Ａ）に示す構成では、行方向（配線５１ａ及び配線５１ｂの延伸方向）に配置される画素回路の数をｎとしたときに、信号線として機能する配線（配線５２ａ等）の数がｎ＋１本となる。また画素部１１に設けられる複数の信号線として機能する配線のうち、両端に位置する２本の配線（１本目とｎ＋１本目）のそれぞれには、同じ色（図２（Ａ）ではＧ）に対応した画素回路が接続されることになる。そこで、図２（Ａ）に示すように、画素部１１の両端に位置するこれら２本の配線（図２（Ａ）では配線５２ｄと、最も右側に位置する配線５２ｃ）を、例えば画素部１１よりも外側に位置する配線５４により電気的に接続する構成とすると、信号線駆動回路として機能する回路の出力信号の数を増やすことがないため好ましい。
【００６８】
また、図２（Ｂ）に示すように、２種類の画素ユニット２０を配線５２ａ等の延伸方向に沿って交互に配置する構成としてもよい。配線５２ａ等の延伸方向に隣接する２つの画素ユニット２０は、それぞれ配線５１ａ等の延伸方向を対称軸として、線対称となるように、副画素が配置されている。このような構成とすることで、配線５２ａ等の延伸方向に、２つの同じ色の副画素が隣接するため、カラーフィルタと表示素子との位置ずれの許容範囲を大きくとることができる。
【００６９】
〔画素回路の構成例〕
以下では、画素ユニット２０が有する画素回路のより具体的な例について説明する。図３に、画素ユニット２０の回路図の例を示す。図３では、図２で例示したように、１つの画素ユニット２０につき信号線として機能する配線（配線５２ａ等）が４本接続された場合の例を示している。
【００７０】
画素２１ａは、副画素７１ａ、副画素７２ａ、及び副画素７３ａを有する。画素２１ｂは、副画素７１ｂ、副画素７２ｂ、及び副画素７３ｂを有する。各々の副画素は、画素回路と表示素子６０を有する。例えば副画素７１ａは、画素回路４１ａと表示素子６０を有する。ここでは、表示素子６０として、有機ＥＬ素子等の発光素子を用いた場合を示す。
【００７１】
また各々の画素回路は、トランジスタ６１と、トランジスタ６２と、容量素子６３と、を有している。例えば画素回路４１ａにおいて、トランジスタ６１は、ゲートが配線５１ａと電気的に接続し、ソース又はドレインの一方が配線５２ａと電気的に接続し、ソース又はドレインの他方がトランジスタ６２のゲート、及び容量素子６３の一方の電極と電気的に接続している。トランジスタ６２は、ソース又はドレインの一方が表示素子６０の一方の電極と電気的に接続し、ソース又はドレインの他方が容量素子６３の他方の電極、及び配線５３ａと電気的に接続している。表示素子６０の他方の電極は、電位Ｖ１が与えられる配線と電気的に接続している。なお、他の画素回路については、図３に示すようにトランジスタ６１のゲートが接続する配線、トランジスタ６１のソース又はドレインの一方が接続する配線、及び容量素子６３の他方の電極が接続する配線が異なる以外は、画素回路４１ａと同様の構成を有する。
【００７２】
図３において、トランジスタ６１は選択トランジスタとしての機能を有する。またトランジスタ６２は、表示素子６０と直列接続され、表示素子６０に流れる電流を制御する機能を有する。図３において、選択トランジスタとして機能するトランジスタ６１と、表示素子６０の一方の電極（画素電極）とは、トランジスタ６２を介して電気的に接続されている、と言うことができる。また容量素子６３は、トランジスタ６２のゲートが接続されるノードの電位を保持する機能を有する。なお、トランジスタ６１のオフ状態におけるリーク電流や、トランジスタ６２のゲートを介したリーク電流等が極めて小さい場合には、容量素子６３を意図的に設けなくてもよい。
【００７３】
ここで、図３に示すように、トランジスタ６２はそれぞれ電気的に接続された第１のゲートと第２のゲートを有する構成とすることが好ましい。このように２つのゲートを有する構成とすることで、トランジスタ６２の流すことのできる電流を増大させることができる。特に高精細の表示装置においては、トランジスタ６２のサイズ、特にチャネル幅を大きくすることなく当該電流を増大させることができるため好ましい。
【００７４】
なお、図４（Ａ）に示すように、トランジスタ６２が１つのゲートを有する構成としてもよい。このような構成とすることで、第２のゲートを形成する工程が不要となるため、上記に比べて工程を簡略化できる。また、図４（Ｂ）に示すように、トランジスタ６１が２つのゲートを有する構成としてもよい。このような構成とすることで、いずれのトランジスタもサイズを小さくすることができる。また、ここでは各トランジスタの第１のゲートと第２のゲートがそれぞれ電気的に接続する構成を示しているが、一方のゲートが異なる配線と電気的に接続する構成としてもよい。その場合、当該配線に与える電位を異ならせることにより、トランジスタのしきい値電圧を制御することができる。
【００７５】
また、表示素子６０の一対の電極のうち、トランジスタ６２と電気的に接続する電極が、上記画素電極（例えば画素電極３１ａ等）に相当する。ここで、図３及び図４（Ａ）（Ｂ）では、表示素子６０のトランジスタ６２と電気的に接続する電極を陰極、反対側の電極を陽極とした構成を示している。このような構成は、トランジスタ６２がｎチャネル型のトランジスタの場合に特に有効である。すなわち、トランジスタ６２がオン状態のとき、配線５３ａにより与えられる電位がソース電位となるため、表示素子６０の抵抗のばらつきや変動によらず、トランジスタ６２に流れる電流を一定とすることができる。
【００７６】
なお、図５（Ａ）に示すように、表示素子６０のトランジスタ６２側の電極を陽極とし、反対側の電極を陰極とした構成としてもよい。このような構成とすることにより、表示素子６０の他方の電極に与える電位Ｖ１に配線５３ａ等に与えられる電位よりも低い固定電位を用いることができる。また当該電位Ｖ１に共通電位や接地電位など、他の回路に用いる電位と共通の電位を用いると、回路構成を簡略化できるため好ましい。
【００７７】
また、上記では図２に示したように１つの画素ユニットに信号線として機能する配線が４本接続された構成を示したが、図１（Ｃ）に示すように当該配線を３本接続した構成とすることもできる。その場合の画素ユニット２０の構成の一例を図５（Ｂ）に示す。
【００７８】
また、画素回路が有するトランジスタとして、ｐチャネル型のトランジスタを用いてもよい。例えば、図６（Ａ）（Ｂ）には、それぞれ、図５（Ａ）（Ｂ）に示した構成におけるトランジスタ６２を、ｐチャネル型のトランジスタとした場合の例を示している。
【００７９】
〔モニタ回路〕
極めて高精細な表示装置の場合、１つの副画素が占有できる面積は極めて小さくなるため、画素回路の構成は簡略なものとすることが好ましい。したがって、各副画素の表示素子の輝度の情報を外部に出力するモニタ回路を、表示装置に設けることが好ましい。これにより、外部の装置を用いて、表示素子の輝度のばらつきに応じて信号線に入力する信号の振幅を調整することで、表示ムラを補正することが可能となる。以降では、上述した画素回路における配線５３に流れる電流を外部に出力するためのモニタ回路の構成例について説明する。
【００８０】
回路１４は、画素が有する表示素子に流れる電流を選択的に出力する機能を有する回路（モニタ回路ともいう）である。また、回路１４は、画素が有する表示素子に所定の電位を供給する機能を有していてもよい。画素毎に回路１４を介して出力された電流に応じて、画素に供給する信号の電位を調整することにより、画素部１１内の各画素の輝度のばらつきを補正することができる。特に、高精細な画素部１１とする場合には、画素の占有面積を縮小するために１つの画素が有する画素回路を簡略化し、表示装置１０の外部に設けられる装置または回路で補正を行う（外部補正ともいう）方式を取ることが好ましい。なお、画素回路が上記補正の機能を有し、画素回路内部で補正を行う（内部補正ともいう）方式とする場合には、回路１４を設けなくてもよい。また回路１４が当該補正の機能を有していてもよい。
【００８１】
図７（Ａ）に、回路１４の構成の一例の回路図を示す。回路１４は、ｍ個（ｍは１以上の整数）の回路８０（回路８０＿１乃至８０＿ｍ）を有する。また回路１４には配線８３、配線８４、複数の配線群５３Ｓが電気的に接続されている。ここで、配線群５３Ｓは、配線５３ａ、配線５３ｂ、及び配線５３ｃをそれぞれ１本以上含む。また、回路１４はｍ個の出力端子８６（出力端子８６＿１乃至８６＿ｍ）が電気的に接続されている。各々の出力端子８６は、回路１４内の一つの回路８０と電気的に接続する。
【００８２】
図７（Ｂ）に、回路８０の構成例を示す。回路８０は、複数のトランジスタ８１と、複数のトランジスタ８２を有する。トランジスタ８１は、ゲートが配線８３と電気的に接続し、ソース又はドレインの一方が配線群５３Ｓのうちの１本の配線（配線５３ａ、配線５３ｂ、または配線５３ｃ）と電気的に接続し、ソース又はドレインの他方が配線８４と電気的に接続している。トランジスタ８２は、ゲートが端子８５と電気的に接続し、ソース又はドレインの一方がトランジスタ８１のソース又はドレインの一方と電気的に接続し、ソース又はドレインの他方が出力端子８６と電気的に接続している。
【００８３】
配線８４には固定電位を与えることができる。例えば、上記電位Ｖ１よりも高い電位、または電位Ｖ１よりも低い電位を与えることができる。配線８３には、トランジスタ８１のオン／オフを制御するための信号を与えることができる。画素部１１に画像を表示する期間（表示期間ともいう）には、トランジスタ８１をオン状態とすることで、配線８４に与えられた電位がトランジスタ８１を介して配線群５３Ｓのそれぞれに供給される。
【００８４】
端子８５には、トランジスタ８２のオン状態及びオフ状態を制御するための信号を与えることができる。ここで、画素部１１に画像を表示しない期間に、後述する動作を行うことで各副画素に流れる電流を外部に出力する期間（モニタ期間ともいう）を設けることができる。具体的には、複数のトランジスタ８１をオフ状態とし、複数のトランジスタ８２のうちの１つをオン状態とすることで、配線群５３Ｓのうちの１つの配線と出力端子８６とがトランジスタ８２を介して導通する。したがって複数のトランジスタ８２を順番に選択することで、配線群５３Ｓのそれぞれの配線に流れる電流を、出力端子８６に時分割で出力することができる。
【００８５】
図７（Ｂ）では、１本の配線（配線５３ａ等）に対してトランジスタ８２が接続される構成としたが、図７（Ｃ）に示すように、配線群５３Ｓのうち隣接する複数の配線をまとめ、ひとつのトランジスタ８２と接続する構成とすることが好ましい。こうすることで、出力端子８６に出力される電流は、複数の画素から出力される電流の足し合わせとなるため、感度を向上させることができる。特に、高精細の表示装置においては１つの副画素に設けられる表示素子６０の大きさが小さく、表示素子６０が流す電流の値も小さいため、このような構成とすることで補正を容易に行うことができる。また、このように複数の配線をまとめることで、出力端子８６の数を減らすことができるため、回路構成を簡略化できる。
【００８６】
ここで、モニタ回路として機能する回路１４を設ける場合に用いることのできる、上記とは異なる画素の構成例について説明する。
【００８７】
図８（Ａ）に示す副画素は、トランジスタ６１、トランジスタ６２、容量素子６３に加え、トランジスタ６４を備える。また副画素には、配線５１、配線５２、配線５３、及び配線５５が電気的に接続している。配線５１は、ゲート線として機能する配線であり、配線５２は信号線として機能する配線であり、配線５３は回路１４に電気的に接続する配線である。また配線５５には、所定の電位または信号を供給することができる。
【００８８】
図８（Ａ）において、トランジスタ６１は、ゲートが配線５１と電気的に接続され、ソース又はドレインの一方が配線５２と電気的に接続され、ソース又はドレインの他方が容量素子６３の一方の電極、及びトランジスタ６２のゲートと電気的に接続されている。トランジスタ６２は、ソース又はドレインの一方が電位Ｖ２を供給する機能を有する配線と電気的に接続され、ソース又はドレインの他方が表示素子６０の一方の電極、及びトランジスタ６４のソース又はドレインの一方と電気的に接続されている。容量素子６３は、他方の電極が配線５５と電気的に接続されている。トランジスタ６４は、ゲートが配線５１と電気的に接続され、ソース又はドレインの他方が配線５３と電気的に接続されている。表示素子６０は、他方の電極が電位Ｖ１を供給する機能を有する配線と電気的に接続されている。
【００８９】
図８（Ａ）に示す構成において、電位Ｖ１は、電位Ｖ２よりも低い電位とすることができる。なお、表示素子６０の陽極と陰極を入れ替えた場合には、これら電位を入れ替えればよい。
【００９０】
図８（Ａ）に示す構成では、トランジスタ６２のゲートに所定の電位を与えたときに、トランジスタ６２に流れる電流を、トランジスタ６４を介して配線５３に出力することができる。例えばモニタ期間において、配線５１の電位をトランジスタ６１及びトランジスタ６４をオン状態とする電位とし、配線５２の電位をトランジスタ６２のゲートに供給する電位とすればよい。
【００９１】
図８（Ａ）では、トランジスタ６１とトランジスタ６４のそれぞれのゲートが一つの配線５１と電気的に接続する構成としたが、これらを別の配線と電気的に接続する構成としてもよい。図８（Ｂ）では、トランジスタ６４のゲートに電気的に接続する配線５７を設ける構成を示している。このような構成とすることで、例えば表示期間中にはトランジスタ６４を常にオフ状態とすることができ、当該期間中に配線５３に意図しない電流が流れないため好ましい。
【００９２】
図８（Ｃ）に示す構成は、主に配線５５を有さない点で上記と相違している。図８（Ｃ）において、容量素子６３の他方の電極が、トランジスタ６２のソース又はドレインの他方、表示素子６０の一方の電極、及びトランジスタ６４のソース又はドレインの一方と電気的に接続している。このような構成とすることで、配線の数を減らすことができ、より高精細な表示装置を実現できる。
【００９３】
また、図８（Ｄ）には、図８（Ｂ）と同様に、トランジスタ６１とトランジスタ６４のそれぞれのゲートが異なる配線と電気的に接続する構成を示している。
【００９４】
なお、図８（Ａ）〜（Ｄ）では、それぞれのトランジスタが１つのゲートを有する構成を示したが、上記と同様に各トランジスタの少なくとも一つ、または全部が、電気的に接続する２つのゲートを有する構成としてもよい。また２つのゲートのうちの一方を所定の電位を供給する配線と電気的に接続させ、トランジスタのしきい値電圧を制御できる構成としてもよい。
【００９５】
なお、上記では、電流が流れることにより表示する素子を表示素子６０に用いた場合の例を示したが、これに限られない。例えば液晶素子など、電圧が印加されることにより表示する素子を適用することもできる。
【００９６】
図８（Ｅ）は、表示素子６０に液晶素子を適用した場合の例である。図８（Ｅ）に示す構成は、トランジスタ６１、表示素子６０、及び容量素子６３を有する。トランジスタ６１は、ソース又はドレインの他方が表示素子６０の一方の電極、及び容量素子６３の一方の電極と電気的に接続している。表示素子６０の他方の電極、及び容量素子６３の他方の電極は、電位Ｖ１を供給する配線と電気的に接続している。
【００９７】
〔画素電極の配置方法例〕
続いて、画素電極の配置方法の一例について説明する。
【００９８】
図９（Ａ）は、画素部１１における各画素電極と、各配線の配置方法の例を示す上面概略図である。配線５１ａと配線５１ｂとは交互に配列している。また配線５１ａ及び配線５１ｂと交差する配線５２ａ、配線５２ｂ、及び配線５２ｃが、この順で配列している。また、各画素電極は、配線５１ａ及び配線５１ｂの延伸方向に沿ってマトリクス状に配列している。
【００９９】
図９（Ａ）に示すように、画素ユニット２０の配線５２ａ等の延伸方向（第１の方向ともいう）に配列する周期を周期Ｐとしたとき、配線５１ａ等の延伸方向（第２の方向ともいう）に配列する周期は、その２倍（周期２Ｐ）であることが好ましい。これにより、歪みのない表示を行うことができる。ここで、周期Ｐは、１２μｍ以上１５０μｍ以下、好ましくは１２μｍ以上１２０μｍ以下、より好ましくは１２μｍ以上１００μｍ以下、さらに好ましくは、１２μｍ以上６０μｍ以下とすることができる。これにより、極めて高精細な表示装置を実現できる。
【０１００】
例えば画素電極３１ａに着目したとき、画素電極３１ａは、配線５１ａ、配線５１ｂ、配線５２ｃ、及び配線５２ａに囲まれた領域の内側に配置されている。さらに画素電極３１ａは、これら４つの配線と重ならないように位置していることが好ましい。こうすることで、各配線の寄生容量を低減することができるため、高解像度にすることや、駆動周波数を高くすることができる。
【０１０１】
特に、画素電極３１ａ等は信号線として機能する配線５２ａ、配線５２ｂ、及び配線５２ｃ等と重ならないように設けられていることが好ましい。これにより、配線５２ａ等と画素電極３１ａ等との間の寄生容量を介して電気的ノイズが伝わり、画素電極３１ａ等の電位が変動することで、表示素子の輝度が変化してしまうことを抑制できる。
【０１０２】
また、画素電極３１ａ等は走査線として機能する配線５１ａまたは配線５２ｂ等と重なって設けられていてもよい。これにより、画素電極３１ａの面積を大きくすることができるため、開口率を高めることができる。図９（Ｂ）では、画素電極３１ａ等の一部が配線５１ａ（または配線５２ｂ）と重なるように配置されている例を示している。
【０１０３】
ある副画素の画素電極と、走査線として機能する配線とを重ねて配置する場合、画素電極が重畳する走査線として機能する配線は、その副画素の画素回路と接続する配線であることが好ましい。例えば、配線５１ａ等を選択する信号が入力される期間は、当該副画素のデータを書き換える期間に相当するため、配線５１ａ等から、これと重畳する画素電極にこれらの間の寄生容量を介して電気的ノイズが伝わったとしても、副画素の輝度が変化することがない。
【０１０４】
〔画素レイアウトの例〕
以下では、画素ユニット２０のレイアウトの一例について説明する。
【０１０５】
図１０（Ａ）には、１つの副画素のレイアウトの例を示している。ここでは見やすくするため、画素電極を形成する前の例を示している。図１０（Ａ）に示す副画素は、トランジスタ６１、トランジスタ６２、及び容量素子６３を有する。トランジスタ６２は、半導体層を挟む２つのゲートを有するトランジスタである。
【０１０６】
図１０（Ａ）等では、同一の導電膜を加工して形成されたパターンに、同じハッチングパターンを付して示している。最も下側に位置する導電膜により、配線５１とトランジスタ６２の一方のゲートなどが形成されている。これよりも後に形成される導電膜により、トランジスタ６１のゲート及びトランジスタ６２のもう一方のゲートなどが形成されている。これよりも後に形成される導電膜により、配線５２、各トランジスタのソース電極及びドレイン電極、並びに容量素子６３の一方の電極などが形成されている。これよりも後に形成される導電膜により、配線５３等が形成されている。配線５３の一部は、容量素子６３のもう一方の電極として機能する。
【０１０７】
図１０（Ｂ）には、図１０（Ａ）で例示した副画素を用いた画素ユニット２０のレイアウトの一例を示している。図１０（Ｂ）には、各画素電極と、表示領域２２も明示している。
【０１０８】
ここでは、配線５１ａと電気的に接続する３つの副画素と、配線５１ｂと電気的に接続する３つの副画素は、それぞれ左右対称となっている例を示している。これにより、配線５２ａ等の延伸方向に向かって同じ色の副画素をジグザグに配列し、且つ、これら副画素が信号線として機能する一つの配線に接続する構成としたとき、副画素内の配線の長さなどを揃えることができるため、副画素間の輝度のばらつきを抑制することができる。
【０１０９】
このような画素レイアウトを用いることにより、例えば最小加工寸法が０．５μｍ以上６μｍ以下、代表的には１．５μｍ以上４μｍ以下である量産ラインであっても、極めて高精細な表示装置を作製することが可能となる。
【０１１０】
以上が画素レイアウトの例についての説明である。
【０１１１】
本実施の形態で例示した表示装置により、極めて高精細な表示装置を実現することができる。また、表示品位が高められた表示装置を提供できる。また、視野角特性が向上した表示装置を提供できる。また、開口率が高められた表示装置を提供できる。
【０１１２】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【０１１３】
（実施の形態２）
本実施の形態では、上記実施の形態１とは一部の構成の異なる表示装置の例について説明する。なお以下では、実施の形態１と重複する部分は説明を省略する場合がある。
【０１１４】
以下で例示する表示装置は主に、画素電極の配列方法が異なる点で、上記実施の形態１と相違している。具体的には、１つの画素が有する３つの副画素のそれぞれの表示素子は、一方向に並べて配置される構成とする。すなわち、画素ユニットが有する６つの副画素が備える６つの画素電極は、一方向に並べて配置される構成とする。
【０１１５】
［構成例］
〔表示装置の構成例〕
図１１（Ａ）に、以下で説明する表示装置１０の上面概略図を示す。表示装置１０は、画素部１１、回路１２、回路１３、回路１４、端子部１５ａ、端子部１５ｂ、複数の配線１６ａ、複数の配線１６ｂ、及び複数の配線１６ｃ等を有する。
【０１１６】
図１１（Ｂ）は、画素部１１における画素電極の配列方法の例を示す上面概略図である。図１１（Ｂ）に示すように、画素ユニット２０が有する６つの画素電極は、等間隔に並べて配置されている。ここで、画素電極３１ａ、画素電極３２ａ、及び画素電極３３ａはそれぞれ異なる色を呈する表示素子の電極とすることができる。また画素電極３１ｂは画素電極３１ａと、画素電極３２ｂは画素電極３２ａと、画素電極３３ｂは画素電極３３ａと、それぞれ同じ色を呈する表示素子の電極とすることができる。なお、ここでは３種類の画素電極の大きさを同じとして明示しているが、それぞれ異なる大きさとしてもよい。または各画素電極上の表示領域２２の大きさを異ならせてもよい。
【０１１７】
図１１（Ｃ）は、画素部１１における画素回路の配列方法の例を示す回路図である。図１１（Ｃ）は、図１（Ｃ）と同様の構成を有している。
【０１１８】
画素回路４１ａは、画素電極３１ａと電気的に接続されている。画素回路４２ａは、画素電極３２ａと電気的に接続されている。画素回路４３ａは、画素電極３３ａと電気的に接続されている。画素回路４１ｂは、画素電極３１ｂと電気的に接続されている。画素回路４２ｂは、画素電極３２ｂと電気的に接続されている。画素回路４３ｂは、画素電極３３ｂと電気的に接続されている。図１１（Ｃ）では、図１１（Ｂ）に示す各画素電極と、画素回路との対応を分かりやすくするため、各画素回路にＲ、Ｇ、Ｂの符号を付している。
【０１１９】
このような構成とすることにより、同じ色の表示素子を一列に配列させることができる。これにより、同じ色の表示素子が配列する方向に平行な方向において、視野角特性を高めることが可能となる。また、このような配列方法を用いることで、カラーフィルタを形成した基板を貼り合せて表示装置を作製する方法を用いる場合、同じ色の表示素子が配列する方向に位置ずれが生じたとしても、色再現性の低下が生じない。
【０１２０】
なお、画素回路の構成については、図１１（Ｃ）の例に限られず、実施の形態１で例示した構成（例えば図２乃至図６、図８等で示した構成）を適宜用いることができる。
【０１２１】
〔画素電極の配列方法例〕
続いて、画素電極と各種配線との相対的な位置関係について説明する。
【０１２２】
図１２（Ａ）は、画素部１１における画素電極と、配線の配置方法の例を示す上面概略図である。配線５１ａと配線５１ｂとは交互に配列している。また配線５１ａ及び配線５１ｂと交差する配線５２ａ、配線５２ｂ、及び配線５２ｃが、この順で配列している。また、各画素電極は、配線５１ａ及び配線５１ｂの延伸方向に沿って配列している。
【０１２３】
画素ユニット２０において、画素電極３１ａと画素電極３２ａは、配線５２ｃと配線５２ａの間に配置されている。また画素電極３３ａと画素電極３１ｂは、配線５２ａと配線５２ｂの間に配置されている。また画素電極３２ｂと画素電極３３ｂは、配線５２ｂと配線５２ｃの間に配置されている。なお、図１２（Ａ）では各画素電極と、これと隣接する配線とが重畳しないように示しているが、画素電極の一部が配線と重畳していてもよい。
【０１２４】
また、画素ユニット２０において、各画素電極は配線５１ａと配線５１ｂの両方と重畳するように設けられている。このように、２つのゲート線として機能する配線と重ねて画素電極を設けることで、画素電極の面積を大きくでき、画素部の開口率を高めることができる。
【０１２５】
また、図１２（Ｂ）に示すように、２本の信号線として機能する配線の間（例えば配線５２ａと配線５２ｂの間）に位置する２つの画素電極を、当該配線の延伸方向に相対的にずらして配置することが好ましい。言い換えると、１つの画素ユニット２０が有する６つの画素電極が、ゲート線として機能する配線の延伸方向に沿って、ジグザグに配置していることが好ましい。
【０１２６】
図１３（Ａ）を用いて、１つの画素ユニット２０が有する６つの画素電極の位置関係を説明する。図１３（Ａ）において、各画素電極の平面視における重心に印を付している。ここで、平面視における電極の重心とは、電極を平面視で見たときの輪郭が成す図形（２次元図形）の、幾何学的な重心のことをいう。
【０１２７】
図１３（Ａ）に示すように、ゲート線として機能する配線の延伸方向に隣接する３つの画素電極のうち、両端に位置する２つの画素電極のそれぞれの重心を結ぶ線と、間に位置する画素電極の重心が一致しないような配列とすることが好ましい。例えば、画素電極３１ａの重心と画素電極３３ａの重心を結ぶ直線３０ａと、これらの間に位置する画素電極３２ａの重心とが重ならないような配列とする。
【０１２８】
また、１つの画素ユニット２０が有する６つの画素電極のうち、３つの画素電極の各々の重心が第１の直線上に位置し、他の３つの画素電極の重心が第２の直線上に位置し、第１の直線と第２の直線とは、平行で且つ一致しないことが好ましい。例えば、画素電極３１ａ、画素電極３３ａ、及び画素電極３２ｂのそれぞれの重心を通る直線３０ａと、画素電極３２ａ、画素電極３１ｂ、及び画素電極３３ｂのそれぞれの重心を通る直線３０ｂとが、互いに平行で且つ一致しないような配列とする。
【０１２９】
なお、実際は画素電極の形状にばらつきが生じる場合や、画素電極の形状を画素が呈する色に応じて異ならせる場合などでは、３以上の画素電極の重心を結ぶ線が直線とはならない場合がある。このような場合は直線ではなく、ゲート線として機能する配線の延伸方向に長い帯状の長方形の範囲内に、３以上の画素電極の重心が位置していれば、これら画素電極の重心が直線上に位置するとみなすことができる。図１３（Ｂ）には、各画素電極の重心位置が帯状の長方形３０ｃまたは長方形３０ｄの範囲内に位置している場合を示している。このとき、帯状の長方形の短辺方向の幅Ｗとしては、例えば画素ピッチの１／１０以下、好ましくは画素ピッチの１／２０以下とすることができる。
【０１３０】
ここで、図１２（Ｂ）に示すように、１つの画素電極は、ゲート線として機能する配線の２以上と重ならないように配置することが好ましい。ゲート線として機能する配線の電位が変化したとき、これと重畳する画素電極の電位が変化し、表示素子にかかる電圧が変化してしまう場合がある。また、１つの画素電極を、ゲート線として機能する配線のいずれにも重ならないように配置すると、画素の開口率が低下してしまう場合がある。したがって、１つの画素電極に１つのゲート線として機能する配線が重なる構成とすることで、画素電極の電位の変化の影響を抑えつつ、高い開口率を維持することができる。
【０１３１】
特に、本発明の一態様では１つの画素につき２つのゲート線として機能する配線が接続されるため、図１２（Ｂ）に示すように隣接する画素電極の位置をずらし、１つの画素電極が画素に接続されるゲート線として機能する配線、または隣接する画素に接続されるゲート線として機能する配線のうちの１つに重なるように配置するとよい。また、１つの副画素が有する画素電極が重なるゲート線として機能する配線は、ゲート線を走査する向きに対して１つ前の行に対応するゲート線であることが好ましい。このとき、１つ前の行のゲート線に与えられる信号により当該画素電極の電位が変化して表示素子にかかる電圧に変化が生じたとしても、その直後にデータの書き換えが行われるため、表示への影響を軽減することができる。
【０１３２】
なお、画素電極が２つのゲート線と重なるように配置する必要がある場合、画素電極と一方のゲート線とが重なる部分の面積よりも、画素電極と他方のゲート線とが重なる部分の面積のほうが小さくなるようにすればよい。特に、画素電極の面積に対して、いずれかのゲート線と重なる部分の面積の比が３％未満の場合には、ゲート線の電位の変化が画素電極の電位に与える影響がほとんどないため、実質的に重なっていないとみなすこともできる場合がある。
【０１３３】
図１４（Ａ）には、図１２とは異なる画素電極の配置方法を示している。画素２１ａは、画素電極３２ａと画素電極３３ａとが、信号線として機能する配線（配線５２ａ等）の延伸方向に交互に配列している。またこの２つの画素電極の両方に隣接して、画素電極３１ａが配置されている。
【０１３４】
図１４（Ｂ）に示す例では、信号線として機能する配線（配線５２ａ等）の延伸方向に隣接する２列の画素において、画素電極３２ａと画素電極３３ａとが互いに入れ替わって配置されている。すなわち、隣接する２つの画素において、画素電極３２ａ同士、及び画素電極３３ａ同士が隣接して設けられている。
【０１３５】
なお、上記では、理解を容易にするため各画素電極や画素回路に、Ｒ、Ｇ、Ｂ等の符号を付しているがこれに限定されず、これらを互いに入れ替えることができる。
【０１３６】
〔画素レイアウトの例〕
以下では、画素ユニット２０のレイアウトの一例について説明する。
【０１３７】
図１５（Ａ）（Ｂ）に、図４（Ａ）で例示した画素ユニット２０に対応するレイアウトの一例を示す。図１５（Ａ）には、画素電極３１ａ等よりも下層の構成を示し、図１５（Ｂ）には、図１５（Ａ）の構成に加えて画素電極３１ａ等を設けた場合の構成を示している。なお図１５（Ｂ）では、明瞭化のため隣接する画素ユニットの画素電極等を明示していない。
【０１３８】
図１５（Ａ）において、第１の導電膜により配線５１ａ、配線５１ｂ等が構成されている。また、これよりも上層に位置する第２の導電膜により、配線５２ａ等が構成されている。
【０１３９】
副画素７１ａにおいて、トランジスタ６１は、配線５１ａ上に設けられた半導体層と、配線５２ａの一部等を含んで構成されている。トランジスタ６２は、第１の導電膜からなる導電層と、当該導電層上の半導体層と、配線５３ａ等を含んで構成されている。容量素子６３は、配線５３ａの一部と、第１の導電膜からなる導電層とを含んで構成されている。
【０１４０】
図１５（Ｂ）において、各画素電極は、配線５２ａ等の延伸方向に隣接する副画素の一部と重なるように配置されている。例えば、画素電極３２ａは、副画素７１ａ内のトランジスタ６１、容量素子６３、及び副画素７１ａを構成する配線や電極等の一部と重ねて設けられている。このような構成は、特に上面発光型（トップエミッション型）の発光素子を用いた場合に有効である。このように画素電極よりも下側に回路を配置することで、画素の占有面積を縮小したとしても、大きな開口率を実現できる。
【０１４１】
また、図１５（Ｂ）に示すように、各画素電極は配線５２ａ等の信号線として機能する配線と重ならないように配置することが好ましい。こうすることで、信号線の電位の変化が画素電極の電位に影響を及ぼすことを抑制することができる。なお、画素電極を信号線と重ねて配置する必要がある場合には、画素電極の面積に対して、これらが重なる面積の割合が１０％以下、好ましくは５％以下とすればよい。
【０１４２】
また、画素電極が隣接する副画素内のトランジスタの半導体層と重なる場合、画素電極の電位が変化することによりトランジスタのしきい値電圧に変化が生じる場合がある。例えば、図１５（Ｂ）では、画素電極３２ａは副画素７１ａの選択トランジスタとして機能するトランジスタ６１の半導体層と重ねて設けられている。このとき、画素電極は走査方向に対して１つ前の行に対応する副画素の選択トランジスタと重なるように設けることが好ましい。こうすることで、目的の副画素が選択され、画素電極の電位が変化したとしても、これと重なる隣接する副画素は非選択状態であり、当該隣接する副画素の選択トランジスタはオフ状態が維持される。隣接する副画素のゲート線には、当該副画素の選択トランジスタを確実にオフ状態とする電位を与えることができるため、しきい値電圧に多少の変化が生じても問題が生じないように駆動することが可能となる。
【０１４３】
図１６（Ａ）（Ｂ）は、画素ユニットの各々の副画素の表示領域２２が、一対のゲート線として機能する配線（配線５１ａ及び配線５１ｂ）の間に収まるように配置した例である。このような配置方法を用いると、隣接する２つの表示領域２２における、信号線として機能する配線（配線５２ａ等）の延伸方向の位置のずれを小さくすることができる。このとき、配線５１ａと配線５２ｂは、等間隔に配置されない構成とすることができる。
【０１４４】
以上が表示装置の構成例についての説明である。
【０１４５】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【０１４６】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の断面構成例について説明する。
【０１４７】
［断面構成例１］
〔断面構成例１−１〕
図１７は、表示装置１０の断面概略図である。図１７は、例えば図１１（Ａ）中の切断線Ａ１−Ａ２に沿った断面に相当する。また、画素部１１の断面は、例えば図１５（Ｂ）中の切断線Ｂ１−Ｂ２に対応した断面に相当する。
【０１４８】
表示装置１０は、第１の基板１０１と、第２の基板１０２とが接着層２２０によって貼り合わされた構成を有する。
【０１４９】
第１の基板１０１上には、端子部１５ａ、端子部１５ｂ、配線１６ａ、配線１６ｂ、回路１３を構成するトランジスタ２５１、回路１２を構成するトランジスタ２５２、画素部１１を構成するトランジスタ６１、トランジスタ６２、容量素子６３、表示素子６０ａ等が設けられている。また第１の基板１０１上には、絶縁層２１１、絶縁層２１２、絶縁層２１３、絶縁層２１４、スペーサ２１５等が設けられている。
【０１５０】
第２の基板１０２の第１の基板１０１側には、絶縁層２２１、遮光層２３１、着色層２３２ａ、着色層２３２ｂ、構造物２３０ａ、構造物２３０ｂ等が設けられている。
【０１５１】
絶縁層２１３上に、表示素子６０ａが設けられている。表示素子６０ａは、第１の電極として機能する画素電極３１、ＥＬ層２２２、第２の電極２２３を有する。また画素電極３１とＥＬ層２２２との間には、光学調整層２２４ａが設けられている。絶縁層２１４は、画素電極３１及び光学調整層２２４ａの端部を覆って設けられている。
【０１５２】
また、図１７には、隣接する副画素が有する表示素子６０ｂが、トランジスタ６１等と重ねて設けられている例を示している。表示素子６０ｂは、光学調整層２２４ｂを有する。ここで、表示素子６０ａと表示素子６０ｂとから着色層２３２ａまたは着色層２３２ｂを介して異なる色を射出させる場合には、図１７に示すように、光学調整層２２４ａと光学調整層２２４ｂの厚さを異ならせることが好ましい。または、いずれか一方を設けない構成としてもよい。
【０１５３】
トランジスタ６１は、副画素の選択、非選択を制御するためのスイッチとして機能し、選択トランジスタとも呼ぶことができるトランジスタである。一方、トランジスタ６２は表示素子６０ａに流れる電流を制御する機能を有するトランジスタである。また図１７では、回路１２及び回路１３にトランジスタ２５２、トランジスタ２５１が設けられている例を示している。
【０１５４】
回路１２、回路１３、及び画素部１１が有するトランジスタは、それぞれ同じ構造であってもよい。回路１２、回路１３、及び画素部１１の各々に含まれるトランジスタは、その回路内で全て同じ構造であってもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。
【０１５５】
図１７では、トランジスタ２５１、トランジスタ２５２、トランジスタ６１及びトランジスタ６２のそれぞれに、チャネルエッチ型のボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合の例を示している。なお、半導体層２７１上に接する保護層を配置したチャネル保護型のボトムゲート構造のトランジスタを適用してもよい。
【０１５６】
例えばトランジスタ６１は、一部がゲートとして機能する導電層２７５と、半導体層２７１と、一部がソース電極またはドレイン電極として機能する一対の導電層２７３を有する。他のトランジスタも同様の構成を有する。
【０１５７】
容量素子６３は、導電層２７５の一部と、絶縁層２１１の一部と、導電層２７３の一部により構成されている。導電層２７５及び導電層２７３のそれぞれの一部は一対の電極として機能し、絶縁層２１１の一部は誘電体として機能する。
【０１５８】
図１７では、表示素子６０ａ及び表示素子６０ｂがトップエミッション構造の発光素子である例を示している。表示素子６０ａ及び表示素子６０ｂからの発光は、第２の基板１０２側に射出される。このような構成とすることで、表示素子６０ａまたは表示素子６０ｂの下側（第１の基板１０１側）にトランジスタ、容量素子、回路、配線等を配置することができるため、画素部１１の開口率を高めることができる。
【０１５９】
第２の基板１０２の第１の基板１０１側の面には、表示素子６０ａと重なる着色層２３２ａと、表示素子６０ｂと重なる着色層２３２ｂが設けられている。また、着色層２３２ａと着色層２３２ｂが設けられていない部分には、遮光層２３１が設けられていてもよい。遮光層２３１は、図１７に示すように、回路１２及び回路１３と重なる位置に設けられていてもよい。また着色層２３２ａ、着色層２３２ｂ、及び遮光層２３１を覆って、透光性のオーバーコート層が設けられていてもよい。
【０１６０】
また、第２の基板１０２の第１の基板１０１側には、接着層２２０よりも内側の領域に構造物２３０ａが設けられ、接着層２２０よりも外側の領域に構造物２３０ｂが設けられている。構造物２３０ａ及び構造物２３０ｂは、第２の基板１０２の端部において絶縁層２２１や第２の基板１０２にクラックが生じたときに、これが進行することを抑制する機能を有する。図１７では、構造物２３０ａ及び構造物２３０ｂとして、遮光層２３１と同一の膜からなる層と、着色層２３２ａと同一の膜からなる層の積層構造とした場合の例を示している。このように２層以上の積層構造とすることで、よりクラックの進行を抑制する効果を高めることができる。なお、ここでは接着層２２０を挟んで両側に構造物２３０ａ及び構造物２３０ｂを配置する構成を示したが、いずれか一方であってもよい。またクラックが生じる恐れがない場合（例えば第２の基板１０２等の剛性が高い場合）には、構造物２３０ａ及び構造物２３０ｂを設けない構成としてもよい。
【０１６１】
スペーサ２１５は、絶縁層２１４上に設けられている。スペーサ２１５は、第１の基板１０１と第２の基板１０２の距離が必要以上に縮まらないように制御する、ギャップスペーサとしての機能を有する。また、スペーサ２１５は、その側面の一部と、被形成面との角度が、好ましくは４５度以上１２０度以下、より好ましくは６０度以上１００度以下、さらに好ましくは７５度以上９０度以下である部分を有することが好ましい。こうすることで、スペーサ２１５の側面においてＥＬ層２２２の厚さが薄い領域が形成されやすくなる。そのため、隣接する表示素子間において、ＥＬ層２２２を介して電流が流れることで発光してしまう現象を抑制することができる。特に、画素部１１が高精細である場合には、隣接する表示素子間の距離が小さくなるため、このような形状のスペーサ２１５を表示素子間に設けることは有効である。さらに、ＥＬ層２２２が導電性の高い材料を含む層を有する場合などには、特に有効である。
【０１６２】
また、スペーサ２１５は、ＥＬ層２２２や第２の電極２２３等を形成する際に遮蔽マスクを用いる場合、当該遮蔽マスクにより被形成面に傷がつかないようにする機能を有していてもよい。
【０１６３】
スペーサ２１５は、ゲート線と交差する配線（例えば配線５２、配線５３等）と重ねて設けられていることが好ましい。
【０１６４】
図１７では、カラーフィルタ方式を用いた表示装置１０の例を示している。例えば着色層２３２ａまたは着色層２３２ｂとして、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のうちいずれかが適用された３色の副画素により、１つの色を表現する構成としてもよい。また、これに加えて白色（Ｗ）や黄色（Ｙ）の副画素を適用すると、色再現性が向上し、また消費電力を低減できるため好ましい。
【０１６５】
表示素子６０ａにおいて、着色層２３２ａと光学調整層２２４ａによるマイクロキャビティ構造の組み合わせにより、表示装置１０からは色純度の高い光を取り出すことができる。光学調整層２２４ａの厚さは、各副画素の色に応じて異なる厚さとすればよい。また副画素によっては、光学調整層を有さない構成としてもよい。
【０１６６】
また、表示素子６０ａが備えるＥＬ層２２２として、白色を発光するＥＬ層を適用することが好ましい。このような表示素子６０ａを適用することで、各副画素にＥＬ層２２２を塗り分ける必要がないため、コストの削減、歩留りの向上を図れるほか、画素部１１の高精細化が容易となる。また各副画素に厚さの違う光学調整層を設けてもよい。また、各々の副画素に対して、ＥＬ層２２２を塗り分ける構成としてもよく、その場合には光学調整層または着色層のいずれか一方、または両方を設けない構成としてもよい。またこのとき、各副画素においてＥＬ層２２２の少なくとも発光層のみを塗り分けて形成し、他の層は塗り分けずに形成してもよい。
【０１６７】
図１７では、端子部１５ａと電気的に接続するＦＰＣ２４１と、端子部１５ｂに電気的に接続するＦＰＣ２４２が設けられている例を示している。したがって、図１７に示す表示装置１０は、表示モジュールと呼ぶこともできる。また、ＦＰＣ等が設けられていない状態の表示装置を、表示パネルと呼ぶこともできる。
【０１６８】
端子部１５ａは、接続層２４３を介してＦＰＣ２４１と電気的に接続している。端子部１５ｂも同様に接続層２４３を介してＦＰＣ２４２と電気的に接続している。
【０１６９】
図１７では、端子部１５ａは、配線１６ａと、画素電極３１と同一の導電膜からなる導電層の積層構造を有する構成を示している。また端子部１５ｂも同様に、配線１６ｂと導電層の積層構造を有する構成を示している。このように、端子部１５ａ及び端子部１５ｂを複数の導電層を積層した構成とすることで、電気抵抗を低減するだけでなく、機械的強度を高めることができるため好ましい。
【０１７０】
ここで、図１７では、ＦＰＣ２４１上にＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）方式によりＩＣ２４４が実装された例を示している。ＩＣ２４４としては、例えばソース駆動回路として機能するＩＣを用いることができる。なお、ＩＣ２４４は基板１０１にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式等により、直接実装してもよい。
【０１７１】
絶縁層２１１及び絶縁層２２１は、水や水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。すなわち、絶縁層２１１及び絶縁層２２１はバリア膜として機能させることができる。このような構成とすることで、第１の基板１０１や第２の基板１０２として透湿性を有する材料を用いたとしても、表示素子６０ａ等やトランジスタ等に対して外部から不純物が侵入することを効果的に抑制することが可能となり、信頼性の高い表示装置を実現できる。
【０１７２】
図１７では、第１の基板１０１と第２の基板１０２の間に空間２５０を有する中空封止構造を有する場合を示している。例えば、空間２５０は窒素や希ガスなどの不活性な気体で充填されていてもよい。また、空間２５０は液晶材料や、オイルなどの流動性の材料が充填されていてもよい。または、空間２５０は減圧されていてもよい。なお、封止方法はこれに限られず、樹脂などで充填された固体封止であってもよい。
【０１７３】
〔変形例〕
図１８には、トランジスタの構成が異なる例を示している。
【０１７４】
トランジスタ６２、トランジスタ２５１、及びトランジスタ２５２には、一部が第２のゲート電極として機能する導電層２７２が設けられている。すなわち、チャネルが形成される半導体を２つのゲート電極で挟持した構成を適用した例を示している。
【０１７５】
２つのゲート電極の一方に、トランジスタのしきい値電圧を制御する電位を与えることにより、トランジスタの電気特性を安定化させることが可能となる。
【０１７６】
また、２つのゲート電極を電気的に接続するなどして、これらに同じ信号を与える構成とすることが好ましい。このようなトランジスタは他のトランジスタと比較して電界効果移動度を高めることが可能であり、オン電流を増大させることができる。その結果、高速動作が可能な回路を作製することができる。さらには、回路部の占有面積を縮小することが可能となる。オン電流の大きなトランジスタを適用することで、表示装置を大型化、または高精細化したときに配線数が増大したとしても、各配線における信号遅延を低減することが可能であり、表示ムラを抑制することが可能である。
【０１７７】
図１８では、トランジスタ６２、トランジスタ２５１、トランジスタ２５２に、２つのゲート電極を有するトランジスタを適用し、トランジスタ６１には、１つのゲート電極を有するトランジスタを適用した例を示している。このように、高いオン電流が要求されるトランジスタには、２つのゲート電極を有するトランジスタを適用することで、トランジスタのサイズ（特にチャネル幅方向の大きさ）を小さくすることが可能となる。
【０１７８】
〔断面構成例１−２〕
図１９では、画素部１１や回路１３、及び回路１４を折り曲げて使用する場合に適した表示装置の構成例を示す。
【０１７９】
図１９に示す表示装置１０は、第１の基板１０１と第２の基板１０２が封止材２６０によって貼り合わされた固体封止構造を有する場合の例を示している。
【０１８０】
また第１の基板１０１上に接着層２６１と、接着層２６１上に絶縁層２１６を有し、絶縁層２１６上にトランジスタや表示素子などが設けられている。絶縁層２１６は絶縁層２２１と同様に、水や水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることができる。
【０１８１】
また、第２の基板１０２と絶縁層２２１との間に、接着層２６２を有する。
【０１８２】
また、図１９に示すように、絶縁層２１３は画素部１１、回路１２及び回路１３よりも外側において、開口部が設けられている。例えば絶縁層２１３として樹脂材料を用いた場合には、画素部１１、回路１２及び回路１３等を囲う開口部を設けることが好ましい。このような構成とすることで、絶縁層２１３の外部と接する側面近傍と、画素部１１、回路１２及び回路１３等と重なる部分とが連続しないため、外部から絶縁層２１３を介して水、水素などの不純物が拡散することを抑制できる。
【０１８３】
図１９に示すように固体封止構造とすることで、第１の基板１０１と第２の基板１０２の距離を均一に保つことが容易となる。したがって、第１の基板１０１及び第２の基板１０２として、可撓性を有する基板を好適に用いることができる。したがって、画素部１１、回路１２、及び回路１３の一部、または全部を折り曲げて使用することができる。例えば表示装置１０を曲面に貼り付ける、または表示装置１０の画素部を折り畳むなどすることで、様々な形態の電子機器を実現することができる。
【０１８４】
［断面構成例２］
〔断面構成例２−１〕
図２０は、主にトランジスタの構成が異なる構成の一例を示す。図２０は、例えば図１（Ａ）中の切断線Ｃ１−Ｃ２に沿った断面に相当する。
【０１８５】
トランジスタ６１は、絶縁層２１１上に半導体層２７１と、半導体層２７１上にゲート電極として機能する導電層２７２と、半導体層２７１と導電層２７２の間にゲート絶縁層として機能する絶縁層２７６と、半導体層２７１及び導電層２７２を覆う絶縁層２１２と、絶縁層２１２上にソース電極またはドレイン電極として機能する一対の導電層２７３を有する。導電層２７３は、絶縁層２７６に設けられた開口を介して半導体層２７１の導電層２７２に覆われていない領域と電気的に接続している。
【０１８６】
また、導電層２７３上に絶縁層２１７、絶縁層２１８、及び絶縁層２１３が設けられている。また絶縁層２１８上には導電層２７４が設けられている。
【０１８７】
トランジスタ６２とトランジスタ２５２は、半導体層２７１を挟む２つのゲート電極を有する構成を示している。トランジスタ６１及びトランジスタ２５２は、絶縁層２１１よりも下側に、一部がゲート電極として機能する導電層２７５を有する。
【０１８８】
ここで、絶縁層２１８の一部に開口部が形成され、当該開口部を介して導電層２７４の一部が絶縁層２１７の上面に接して設けられている。容量素子６３は、導電層２７３の一部と、導電層２７４の一部と、これらに挟持された絶縁層２１７の一部により形成されている。このように、一対の電極として機能する導電層の間に位置する絶縁層の厚さを薄くすることで、容量素子の容量値を大きくできるため好ましい。
【０１８９】
〔断面構成例２−２〕
図２１では、画素部１１や回路１３等を折り曲げて使用する場合に適した表示装置の構成例を示す。
【０１９０】
図２１に示す構成は、絶縁層２１１及び導電層２７５よりも基板１０１側に、絶縁層２１６を有する。また絶縁層２１６と第１の基板１０１とは接着層２６１によって貼り合わされている。また、第２の基板１０２と絶縁層２２１とは接着層２６２によって貼り合わされている。
【０１９１】
以上が断面構成例２についての説明である。
【０１９２】
［変形例１］
図２２は、表示素子６０として液晶素子を適用した場合の例を示している。
【０１９３】
図２２には、画素部１１の例として、１つの副画素の断面構成の例を示している。表示素子６０は、画素電極３１と、導電層２８３と、液晶２８１を有する。
【０１９４】
基板１０２側には、着色層２３２及び遮光層２３１を覆うオーバーコート２８２と、導電層２８３が積層して設けられている。
【０１９５】
透過型の表示装置とする場合には、画素電極３１及び導電層２８３に可視光を透過する導電性材料を用いる。また反射型の表示装置とする場合には、画素電極３１に可視光を反射する導電性材料を用いる。
【０１９６】
なお、ここでは垂直配向（ＶＡ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードを適用した液晶素子を、表示素子６０に適用した例を示している。
【０１９７】
ＶＡモードとしては、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）モードなどを用いることができる。
【０１９８】
なお、液晶素子のモードはこれに限られず、例えばＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ａｌｉｇｎｅｄ  Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モードなどを用いることができる。
【０１９９】
液晶材料としては、例えば、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。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ることができる。または、ブルー相を示す液晶材料を用いることができる。
【０２００】
なお、表示素子６０に用いることのできる素子は、発光素子や液晶素子に限られない。例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子や、電子放出素子などの表示素子を用いることができる。ＭＥＭＳを用いた表示素子としては、シャッター方式のＭＥＭＳ表示素子、光干渉方式のＭＥＭＳ表示素子などが挙げられる。電子放出素子としては、カーボンナノチューブを用いてもよい。また、電子ペーパを用いてもよい。電子ペーパとしては、マイクロカプセル方式、電気泳動方式、エレクトロウェッティング方式、電子粉流体（登録商標）方式等を適用した素子を用いることができる。
【０２０１】
以上が変形例についての説明である。
【０２０２】
［変形例２］
以下では、タッチセンサを有するタッチパネルの例について説明する。
【０２０３】
図２３には、図２０で例示した構成にオンセル型のタッチセンサを適用したタッチパネルの例を示している。
【０２０４】
基板１０２の外側の面上に、導電層２９１、導電層２９２が設けられ、これらを覆って絶縁層２９４が設けられている。また絶縁層２９４上に導電層２９３が設けられている。導電層２９３は、絶縁層２９４に設けられた開口を介して導電層２９１を挟んで設けられる２つの導電層２９２と電気的に接続している。また絶縁層２９４と基板２９６とが接着層２９５によって貼り合わされている。
【０２０５】
導電層２９１と導電層２９２の間には容量結合が生じており、その容量の大きさは、被検知体が近づくことにより変化する。これにより、被検知体が接近、または接触することを検出することができる。複数の導電層２９１と複数の導電層２９２を格子状に配置することで、位置情報を取得することができる。
【０２０６】
また基板１０２の外周に近い領域に、端子部２９９が設けられている。端子部２９９は、接続層２９８を介してＦＰＣ２９７と電気的に接続されている。
【０２０７】
ここで、基板２９６は、指またはスタイラスなどの検知体が直接触れる基板としても用いることができる。その場合、基板２９６上に保護層（セラミックコート等）を設けることが好ましい。保護層は、例えば酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）などの無機絶縁材料を用いることができる。また、基板２９６に強化ガラスを用いてもよい。強化ガラスは、イオン交換法や風冷強化法等により物理的、または化学的な処理が施され、その表面に圧縮応力を加えたものを用いることができる。タッチセンサを強化ガラスの一面に設け、その反対側の面を例えば電子機器の最表面に設けてタッチ面として用いることにより、機器全体の厚さを低減することができる。
【０２０８】
タッチセンサとしては、例えば静電容量方式のタッチセンサを適用できる。静電容量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。また投影型静電容量方式としては、自己容量方式、相互容量方式等がある。相互容量方式を用いると、同時多点検出が可能となるため好ましい。以下では、投影型静電容量方式のタッチセンサを適用する場合について説明する。
【０２０９】
なおこれに限られず、指やスタイラスなどの被検知体の接近、または接触を検知することのできる様々なセンサを適用することもできる。
【０２１０】
ここでは、基板１０２の外側の面にタッチセンサを構成する配線等が形成された、いわゆるオンセル型のタッチパネルの構成を示したが、これに限られない。例えば、外付け型（アウトセル型）のタッチパネル、インセル型のタッチパネルの構成を適用としてもよい。オンセル型またはインセル型のタッチパネルの構成を用いることで、表示パネルにタッチパネルの機能を付加しても、その厚さを低減することができる。
【０２１１】
以上が断面構成例についての説明である。
【０２１２】
［各構成要素について］
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。
【０２１３】
〔基板〕
表示装置が有する基板には、平坦面を有する材料を用いることができる。発光素子からの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂などの材料を用いることができる。
【０２１４】
厚さの薄い基板を用いることで、表示装置の軽量化、薄型化を図ることができる。さらに、可撓性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可撓性を有する表示装置を実現できる。
【０２１５】
ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス等を用いることができる。
【０２１６】
可撓性及び可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度の厚さのガラスや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが好ましく、例えば、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴ等を好適に用いることができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。このような材料を用いた基板は、重量が軽いため、該基板を用いた表示装置も軽量にすることができる。
【０２１７】
また、発光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、上記に挙げた基板の他に、金属基板等を用いることもできる。金属基板は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、表示装置の局所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。
【０２１８】
金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属、もしくはアルミニウム合金またはステンレス等の合金などを好適に用いることができる。
【０２１９】
また、金属基板の表面を酸化する、又は表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処理が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、電着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰囲気で放置する又は加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成してもよい。
【０２２０】
可撓性を有する基板に、表示装置の表面を傷などから保護するハードコート層（例えば、窒化シリコン層など）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば、アラミド樹脂層など）等が積層されていてもよい。また、水分等による表示素子の寿命の低下等を抑制するために、可撓性を有する基板に透水性の低い絶縁膜が積層されていてもよい。例えば、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機絶縁材料を用いることができる。
【０２２１】
基板は、複数の層を積層して用いることもできる。特に、ガラス層を有する構成とすると、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い表示装置とすることができる。例えば、発光素子に近い側からガラス層、接着層、及び有機樹脂層を積層した基板を用いることができる。このような有機樹脂層を設けることにより、ガラス層の割れやクラックを抑制し、機械的強度を向上させることができる。このようなガラス材料と有機樹脂の複合材料を基板に適用することにより、極めて信頼性が高いフレキシブルな表示装置とすることができる。
【０２２２】
〔トランジスタ〕
表示装置が有するトランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層と、を有する。
【０２２３】
なお、本発明の一態様の表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型、スタガ型、または逆スタガ型等のトランジスタを用いることができる。また、トップゲート型又はボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。ここで、スタガ型とは、半導体層よりも上側にゲート電極が、下側にソース電極及びドレイン電極がそれぞれ位置する構造である。一方、逆スタガ型とは、半導体層よりも下側にゲート電極が、上側にソース電極及びドレイン電極がそれぞれ位置する構造である。または、チャネルの上下にゲート電極が設けられていてもよい。
【０２２４】
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
【０２２５】
また、トランジスタに用いる半導体材料としては、例えば、第１４族の元素（シリコン、ゲルマニウム等）、化合物半導体又は酸化物半導体を半導体層に用いることができる。代表的には、シリコンを含む半導体、ガリウムヒ素を含む半導体又はインジウムを含む酸化物半導体などを適用できる。
【０２２６】
特にシリコンよりもバンドギャップの大きな酸化物半導体を適用することが好ましい。シリコンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい半導体材料を用いると、トランジスタのオフ状態における電流を低減できるため好ましい。
【０２２７】
例えば、上記酸化物半導体として、少なくともインジウム（Ｉｎ）もしくは亜鉛（Ｚｎ）を含むことが好ましい。より好ましくは、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、ＣｅまたはＨｆ等の金属）で表記される酸化物を含む。
【０２２８】
特に、半導体層として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はｃ軸が半導体層の被形成面、または半導体層の上面に対し概略垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界が観察されない酸化物半導体膜を用いることが好ましい。
【０２２９】
このような酸化物半導体は、結晶粒界を有さないために表示パネルを湾曲させたときの応力によって酸化物半導体膜にクラックが生じてしまうことが抑制される。したがって、可撓性を有し、湾曲させて用いる表示装置などに、このような酸化物半導体を好適に用いることができる。
【０２３０】
また半導体層としてこのような結晶性を有する酸化物半導体を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信頼性の高いトランジスタを実現できる。
【０２３１】
また、シリコンよりもバンドギャップの大きな酸化物半導体を用いたトランジスタは、その低いオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量素子に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各画素の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された表示装置を実現できる。
【０２３２】
または、トランジスタのチャネルが形成される半導体に、シリコンを用いることが好ましい。シリコンとしてアモルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリコンを用いることが好ましい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなどを用いることが好ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成でき、且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。このような多結晶半導体を画素に適用することで画素の開口率を向上させることができる。また極めて高精細な画素部を有する場合であっても、走査線駆動回路と信号線駆動回路を画素と同一基板上に形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減することができる。
【０２３３】
または、異なる半導体が適用されたトランジスタが混在していてもよい。例えば多結晶シリコンが適用されたトランジスタと、酸化物半導体が適用されたトランジスタとを混在して設ける構成とすることができる。このとき、例えば駆動回路内のトランジスタや、電流制御用のトランジスタなど、大きな電流を流す必要のあるトランジスタに、多結晶シリコンを適用することが好ましい。また画素内のスイッチングトランジスタなど、トランジスタと直列に容量等が接続され、これに蓄積された電荷を保持するトランジスタなどには、酸化物半導体を適用することが好ましい。
【０２３４】
〔導電層〕
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタングステンなどの金属、またはこれを主成分とする合金などが挙げられる。またこれらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛等の酸化物を用いてもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まるため好ましい。
【０２３５】
また、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層に用いることのできる透光性を有する材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物またはグラフェンを用いることができる。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、またはチタンなどの金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）などを用いてもよい。なお、金属材料、合金材料（またはそれらの窒化物）を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすればよい。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。
【０２３６】
〔絶縁層〕
各絶縁層、オーバーコート、スペーサ等に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シリコーン樹脂等のシロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。
【０２３７】
また発光素子は、一対の透水性の低い絶縁膜の間に設けられていることが好ましい。これにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、装置の信頼性の低下を抑制できる。
【０２３８】
透水性の低い絶縁膜としては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の窒素と珪素を含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。
【０２３９】
例えば、透水性の低い絶縁膜の水蒸気透過量は、１×１０−５［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、好ましくは１×１０−６［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、より好ましくは１×１０−７［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０−８［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下とする。
【０２４０】
〔接着層、封止材〕
接着層や封止材としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。
【０２４１】
また、上記樹脂に乾燥剤を含んでいてもよい。例えば、アルカリ土類金属の酸化物（酸化カルシウムや酸化バリウム等）のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用いることができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が機能素子に侵入することを抑制でき、表示パネルの信頼性が向上するため好ましい。
【０２４２】
また、上記樹脂に屈折率の高いフィラーや光散乱部材を混合することにより、発光素子からの光取り出し効率を向上させることができる。例えば、酸化チタン、酸化バリウム、ゼオライト、ジルコニウム等を用いることができる。
【０２４３】
〔発光素子〕
発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流又は電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子等を用いることができる。
【０２４４】
発光素子は、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型のいずれであってもよい。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。
【０２４５】
ＥＬ層は少なくとも発光層を有する。ＥＬ層は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。
【０２４６】
ＥＬ層には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。ＥＬ層を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
【０２４７】
陰極と陽極の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層において再結合し、ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。
【０２４８】
発光素子として、白色発光の発光素子を適用する場合には、ＥＬ層に２種類以上の発光物質を含む構成とすることが好ましい。例えば２以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるように、発光物質を選択することにより白色発光を得ることができる。例えば、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｙ（黄）、Ｏ（橙）等の発光を示す発光物質、またはＲ、Ｇ、Ｂのうち２以上の色のスペクトル成分を含む発光を示す発光物質のうち、２以上を含むことが好ましい。また、発光素子からの発光のスペクトルが、可視光領域の波長（例えば３５０ｎｍ〜７５０ｎｍ）の範囲内に２以上のピークを有する発光素子を適用することが好ましい。また、黄色の波長領域にピークを有する材料の発光スペクトルは、緑色及び赤色の波長領域にもスペクトル成分を有する材料であることが好ましい。
【０２４９】
ＥＬ層は、一の色を発光する発光材料を含む発光層と、他の色を発光する発光材料を含む発光層とが積層された構成とすることが好ましい。例えば、ＥＬ層における複数の発光層は、互いに接して積層されていてもよいし、いずれの発光材料も含まない領域を介して積層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と燐光発光層との間に、当該蛍光発光層または燐光発光層と同一の材料（例えばホスト材料、アシスト材料）を含み、且ついずれの発光材料も含まない領域を設ける構成としてもよい。これにより、発光素子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。
【０２５０】
また、発光素子は、ＥＬ層を１つ有するシングル素子であってもよいし、複数のＥＬ層が電荷発生層を介して積層されたタンデム素子であってもよい。
【０２５１】
可視光を透過する導電膜は、例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いることができる。また、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、又はこれら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。
【０２５２】
可視光を反射する導電膜は、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、又はこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ランタン、ネオジム、又はゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、チタン、ニッケル、またはネオジムと、アルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）を用いてもよい。また銅、パラジウム、またはマグネシウムと、銀を含む合金を用いてもよい。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム膜またはアルミニウム合金膜に接して金属膜又は金属酸化物膜を積層することで、アルミニウム膜またはアルミニウム合金膜の酸化を抑制することができる。このような金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタンや酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とインジウム錫酸化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いることができる。
【０２５３】
導電層は、それぞれ、蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すればよい。そのほか、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、又はメッキ法を用いて形成することができる。
【０２５４】
なお、上述した、発光層、ならびに正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、及び電子注入性の高い物質、バイポーラ性の物質等を含む層は、それぞれ量子ドットなどの無機化合物や、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を有していてもよい。例えば、量子ドットを発光層に用いることで、発光材料として機能させることもできる。
【０２５５】
なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。また、１２族と１６族、１３族と１５族、または１４族と１６族の元素グループを含む材料を用いてもよい。または、カドミウム、セレン、亜鉛、硫黄、リン、インジウム、テルル、鉛、ガリウム、ヒ素、アルミニウム等の元素を含む量子ドット材料を用いてもよい。
【０２５６】
〔着色層〕
着色層に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料または染料が含まれた樹脂材料などが挙げられる。
【０２５７】
〔遮光層〕
遮光層に用いることのできる材料としては、カーボンブラック、金属酸化物、複数の金属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等が挙げられる。また、遮光層に、着色層の材料を含む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜と、他の色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜との積層構造を用いることができる。着色層と遮光層の材料を共通化することで、装置を共通化できるほか工程を簡略化できるため好ましい。
【０２５８】
〔接続層〕
ＦＰＣやＩＣと端子とを接続する接続層には、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
【０２５９】
以上が各構成要素についての説明である。
【０２６０】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【０２６１】
（実施の形態４）
本実施の形態では、可撓性を有する基板を用いた表示装置の作製方法の例について説明する。
【０２６２】
ここでは、表示素子、回路、配線、電極、及び絶縁層、並びに着色層や遮光層などの光学部材等が含まれる層をまとめて素子層と呼ぶこととする。例えば、素子層は表示素子を含み、表示素子の他に表示素子と電気的に接続する配線、画素や回路に用いるトランジスタなどの素子を備えていてもよい。
【０２６３】
またここでは、表示素子が完成した（作製工程が終了した）段階において、素子層を支持し、可撓性を有する部材のことを、基板と呼ぶこととする。例えば、基板には、厚さが１０ｎｍ以上３００μｍ以下の、極めて薄いフィルム等も含まれる。
【０２６４】
可撓性を有し、絶縁表面を備える基板上に素子層を形成する方法としては、代表的には以下に挙げる２つの方法がある。一つは、可撓性を有する基板上に直接、素子層を形成する方法である。もう一つは、可撓性を有する基板とは異なる支持基板上に素子層を形成した後、素子層と支持基板を剥離し、素子層を基板に転置する方法である。なお、ここでは詳細に説明しないが、上記２つの方法に加え、可撓性を有さない基板上に素子層を形成し、当該基板を研磨等により薄くすることで可撓性を持たせる方法もある。
【０２６５】
基板を構成する材料が、素子層の形成工程にかかる熱に対して耐熱性を有する場合には、基板上に直接、素子層を形成すると、工程が簡略化されるため好ましい。このとき、基板を支持基板に固定した状態で素子層を形成すると、装置内、及び装置間における搬送が容易になるため好ましい。
【０２６６】
また、素子層を支持基板上に形成した後に、基板に転置する方法を用いる場合、まず支持基板上に剥離層と絶縁層を積層し、当該絶縁層上に素子層を形成する。続いて、支持基板と素子層の間で剥離し、素子層を基板に転置する。このとき、支持基板と剥離層の界面、剥離層と絶縁層の界面、または剥離層中で剥離が生じるような材料を選択すればよい。この方法では、支持基板や剥離層に耐熱性の高い材料を用いることで、素子層を形成する際にかかる温度の上限を高めることができ、より信頼性の高い素子を有する素子層を形成できるため、好ましい。
【０２６７】
例えば剥離層として、タングステンなどの高融点金属材料を含む層と、当該金属材料の酸化物を含む層を積層して用いる。また剥離層上の絶縁層として、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどを複数積層した層を用いることが好ましい。なお、本明細書中において、酸化窒化物は、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。
【０２６８】
素子層と支持基板とを剥離する方法としては、機械的な力を加えることや、剥離層をエッチングすること、または剥離界面に液体を浸透させることなどが、一例として挙げられる。または、剥離界面を形成する２層の熱膨張率の違いを利用し、支持基板を加熱または冷却することにより剥離を行ってもよい。
【０２６９】
剥離を開始する際、最初に剥離の起点を形成し、当該起点から剥離を進行させることが好ましい。剥離の起点は、レーザ光等により絶縁層や剥離層の一部を局所的に加熱すること、鋭利な部材により物理的に絶縁層や剥離層の一部を切断または貫通すること等により形成することができる。
【０２７０】
また、支持基板と絶縁層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい。
【０２７１】
例えば、支持基板としてガラスを用い、絶縁層としてポリイミドなどの有機樹脂を用いることで、ガラスと有機樹脂の界面で剥離することができる。また残ったポリイミドなどの有機樹脂を基板として用いることもできる。
【０２７２】
または、支持基板と有機樹脂からなる絶縁層の間に発熱層を設け、当該発熱層を加熱することにより、当該発熱層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。発熱層としては、電流を流すことにより発熱する材料、光を吸収することにより発熱する材料、磁場を印加することにより発熱する材料など、様々な材料を用いることができる。例えば発熱層としては、半導体、金属、絶縁体から選択して用いることができる。
【０２７３】
以下では、より具体的な作製方法の一例について説明する。以下で説明する作製方法では、被剥離層として形成する層を変更することで、本発明の一態様の可撓性を有する表示装置も作製することができる。
【０２７４】
まず、作製基板３０１上に島状の剥離層３０３を形成し、剥離層３０３上に被剥離層３０５を形成する（図２４（Ａ））。またこれとは別に、作製基板３２１上に島状の剥離層３２３を形成し、剥離層３２３上に被剥離層３２５を形成する（図２４（Ｂ））。
【０２７５】
ここでは、島状の剥離層を形成する例を示したがこれに限られない。この工程では、作製基板から被剥離層を剥離する際に、作製基板と剥離層の界面、剥離層と被剥離層の界面、又は剥離層中で剥離が生じるような材料を選択する。本実施の形態では、被剥離層と剥離層の界面で剥離が生じる場合を例示するが、剥離層や被剥離層に用いる材料の組み合わせによってはこれに限られない。なお、被剥離層が積層構造である場合、剥離層と接する層を特に第１の層と記す。
【０２７６】
例えば、剥離層がタングステン膜と酸化タングステン膜との積層構造である場合、タングステン膜と酸化タングステン膜との界面（又は界面近傍）で剥離が生じることで、被剥離層側に剥離層の一部（ここでは酸化タングステン膜）が残ってもよい。また被剥離層側に残った剥離層は、その後除去してもよい。
【０２７７】
作製基板には、少なくとも作製工程中の処理温度に耐えうる耐熱性を有する基板を用いる。作製基板としては、例えばガラス基板、石英基板、サファイア基板、半導体基板、セラミック基板、金属基板、樹脂基板、プラスチック基板などを用いることができる。
【０２７８】
作製基板にガラス基板を用いる場合、作製基板と剥離層との間に、下地膜として、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の絶縁膜を形成すると、ガラス基板からの汚染を防止でき、好ましい。
【０２７９】
剥離層は、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、又は該元素を含む化合物材料等を用いて形成できる。シリコンを含む層の結晶構造は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれでもよい。また、酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化インジウム、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物等の金属酸化物を用いてもよい。剥離層に、タングステン、チタン、モリブデンなどの高融点金属材料を用いると、被剥離層の形成工程の自由度が高まるため好ましい。
【０２８０】
剥離層は、例えばスパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、塗布法（スピンコーティング法、液滴吐出法、ディスペンス法等を含む）、印刷法等により形成できる。剥離層の厚さは例えば１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下とする。
【０２８１】
剥離層が単層構造の場合、タングステン層、モリブデン層、又はタングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成することが好ましい。また、タングステンの酸化物もしくは酸化窒化物を含む層、モリブデンの酸化物もしくは酸化窒化物を含む層、又はタングステンとモリブデンの混合物の酸化物もしくは酸化窒化物を含む層を形成してもよい。なお、タングステンとモリブデンの混合物とは、例えば、タングステンとモリブデンの合金に相当する。
【０２８２】
また、剥離層として、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膜を形成することで、タングステン層と絶縁膜との界面に、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、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）プラズマ処理、オゾン水等の酸化力の強い溶液での処理等を行ってタングステンの酸化物を含む層を形成してもよい。またプラズマ処理や加熱処理は、酸素、窒素、亜酸化窒素単独、あるいは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、剥離層の表面状態を変えることにより、剥離層と後に形成される絶縁膜との密着性を制御することが可能である。
【０２８３】
なお、作製基板と被剥離層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい。例えば、作製基板としてガラスを用い、ガラスに接してポリイミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリカーボネート、アクリル等の有機樹脂を形成する。次に、レーザ照射や加熱処理を行うことで、作製基板と有機樹脂の密着性を向上させる。そして、有機樹脂上に絶縁膜やトランジスタ等を形成する。その後、先のレーザ照射よりも高いエネルギー密度でレーザ照射を行う、又は、先の加熱処理よりも高い温度で加熱処理を行うことで、作製基板と有機樹脂の界面で剥離することができる。また、剥離の際には、作製基板と有機樹脂の界面に液体を浸透させて分離してもよい。
【０２８４】
当該方法では、耐熱性の低い有機樹脂上に絶縁膜やトランジスタ等を形成するため、作製工程で基板に高温をかけることができない。ここで、酸化物半導体を用いたトランジスタは、高温の作製工程が必須でないため、有機樹脂上に好適に形成することができる。
【０２８５】
なお、該有機樹脂を、装置を構成する基板として用いてもよいし、該有機樹脂を除去し、被剥離層の露出した面に接着剤を用いて別の基板を貼り合わせてもよい。また該有機樹脂に、さらに接着剤を用いて別の基板（支持フィルム）を貼り合せてもよい。
【０２８６】
または、作製基板と有機樹脂の間に金属層を設け、該金属層に電流を流すことで該金属層を加熱し、金属層と有機樹脂の界面で剥離を行ってもよい。
【０２８７】
被剥離層として形成する層に特に限定は無い。例えば、図１９に示す表示装置を形成する場合は、一方の被剥離層として、絶縁層２１６、各トランジスタ、及び各表示素子等を形成すればよい。また、他方の被剥離層として、絶縁層２２１、各着色層、及び遮光層２３１等を形成すればよい。
【０２８８】
剥離層に接して形成する絶縁層（第１の層）は、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、又は窒化酸化シリコン膜等を用いて、単層又は多層で形成することが好ましい。なお、これに限られず、剥離層に用いる材料に応じて最適な材料を選択することができる。
【０２８９】
該絶縁層は、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、塗布法、印刷法等を用いて形成することが可能であり、例えば、プラズマＣＶＤ法によって成膜温度を２５０℃以上４００℃以下として形成することで、緻密で非常に防湿性の高い膜とすることができる。なお、絶縁層の厚さは１０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下、さらには２００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下が好ましい。
【０２９０】
次に、作製基板３０１と作製基板３２１とを、それぞれの被剥離層が形成された面が対向するように、接着層３０７を用いて貼り合わせ、接着層３０７を硬化させる（図２４（Ｃ））。
【０２９１】
なお、作製基板３０１と作製基板３２１の貼り合わせは減圧雰囲気下で行うことが好ましい。
【０２９２】
なお、図２４（Ｃ）では、剥離層３０３と剥離層３２３の大きさが異なる場合を示したが、図２４（Ｄ）に示すように、同じ大きさの剥離層を用いてもよい。
【０２９３】
接着層３０７は剥離層３０３、被剥離層３０５、被剥離層３２５、及び剥離層３２３と重なるように配置する。そして、接着層３０７の端部は、剥離層３０３又は剥離層３２３の少なくとも一方（先に剥離したい方）の端部よりも内側に位置することが好ましい。これにより、作製基板３０１と作製基板３２１が強く密着することを抑制でき、後の剥離工程の歩留まりが低下することを抑制できる。
【０２９４】
接着層３０７には、例えば、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型の接着剤等を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ樹脂、ＰＶＢ樹脂、ＥＶＡ樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。接着剤としては、所望の領域にのみ配置できる程度に流動性の低い材料を用いることが好ましい。例えば、接着シート、粘着シート、シート状もしくはフィルム状の接着剤を用いてもよい。例えば、ＯＣＡ（ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｌｅａｒ  ａｄｈｅｓｉｖｅ）フィルムを好適に用いることができる。
【０２９５】
接着剤は、貼り合わせ前から粘着性を有していてもよく、貼り合わせ後に加熱や光照射によって粘着性を発現してもよい。
【０２９６】
また、上記樹脂に乾燥剤を含んでいてもよい。例えば、アルカリ土類金属の酸化物（酸化カルシウムや酸化バリウム等）のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用いることができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、大気中の水分の侵入による機能素子の劣化を抑制でき、装置の信頼性が向上するため好ましい。
【０２９７】
次に、レーザ光の照射により、剥離の起点を形成する（図２５（Ａ）（Ｂ））。
【０２９８】
作製基板３０１及び作製基板３２１はどちらから剥離してもよい。剥離層の大きさが異なる場合、大きい剥離層を形成した基板から剥離してもよいし、小さい剥離層を形成した基板から剥離してもよい。一方の基板上にのみ半導体素子、発光素子、表示素子等の素子を作製した場合、素子を形成した側の基板から剥離してもよいし、他方の基板から剥離してもよい。ここでは、作製基板３０１を先に剥離する例を示す。
【０２９９】
レーザ光は、硬化状態の接着層３０７と、被剥離層３０５と、剥離層３０３とが重なる領域に対して照射する（図２５（Ａ）の矢印Ｐ１参照）。
【０３００】
第１の層の一部を除去することで、剥離の起点を形成できる（図２５（Ｂ）の点線で囲った領域参照）。このとき、第１の層だけでなく、被剥離層３０５の他の層や、剥離層３０３、接着層３０７の一部を除去してもよい。
【０３０１】
レーザ光は、剥離したい剥離層が設けられた基板側から照射することが好ましい。剥離層３０３と剥離層３２３が重なる領域にレーザ光の照射をする場合は、被剥離層３０５及び被剥離層３２５のうち被剥離層３０５のみにクラックを入れることで、選択的に作製基板３０１及び剥離層３０３を剥離することができる（図２５（Ｂ）の点線で囲った領域参照。ここでは被剥離層３０５を構成する各層の一部を除去する例を示す。）。
【０３０２】
そして、形成した剥離の起点から、被剥離層３０５と作製基板３０１とを分離する（図２５（Ｃ）（Ｄ））。これにより、被剥離層３０５を作製基板３０１から作製基板３２１に転置することができる。
【０３０３】
例えば、剥離の起点から、物理的な力（人間の手や治具で引き剥がす処理や、ローラーを回転させながら分離する処理等）によって被剥離層３０５と作製基板３０１とを分離すればよい。
【０３０４】
また、剥離層３０３と被剥離層３０５との界面に水などの液体を浸透させて作製基板３０１と被剥離層３０５とを分離してもよい。毛細管現象により液体が剥離層３０３と被剥離層３０５の間にしみこむことで、容易に分離することができる。また、剥離時に生じる静電気が、被剥離層３０５に含まれる機能素子に悪影響を及ぼすこと（半導体素子が静電気により破壊されるなど）を抑制できる。
【０３０５】
次に、露出した被剥離層３０５と基板３３１とを、接着層３３３を用いて貼り合わせ、接着層３３３を硬化させる（図２６（Ａ））。
【０３０６】
なお、被剥離層３０５と基板３３１の貼り合わせは減圧雰囲気下で行うことが好ましい。
【０３０７】
次に、レーザ光の照射により、剥離の起点を形成する（図２６（Ｂ）（Ｃ））。
【０３０８】
レーザ光は、硬化状態の接着層３３３と、被剥離層３２５と、剥離層３２３とが重なる領域に対して照射する（図２６（Ｂ）の矢印Ｐ２参照）。第１の層の一部を除去することで、剥離の起点を形成できる（図２６（Ｃ）の点線で囲った領域参照。ここでは被剥離層３２５を構成する各層の一部を除去する例を示す。）。このとき、第１の層だけでなく、被剥離層３２５の他の層や、剥離層３２３、接着層３３３の一部を除去してもよい。
【０３０９】
レーザ光は、剥離層３２３が設けられた作製基板３２１側から照射することが好ましい。
【０３１０】
そして、形成した剥離の起点から、被剥離層３２５と作製基板３２１とを分離する（図２６（Ｄ））。これにより、被剥離層３０５及び被剥離層３２５を基板３３１に転置することができる。
【０３１１】
その後、被剥離層３２５にさらに基板を貼り付けることもできる。
【０３１２】
露出した被剥離層３２５と基板３４１とを、接着層３４３によって貼り合せ、接着層３４３を硬化させる（図２７（Ａ））。ここでは、基板３４１にあらかじめ開口が設けられている例を示している。
【０３１３】
以上により、一対の可撓性の基板の間に、被剥離層を挟持することができる。
【０３１４】
その後、図２７（Ｂ）に示すように、基板３３１、基板３４１等の不要な端部を切断して除去してもよい。このとき、被剥離層３０５及び被剥離層３２５の端部の一部を同時に切断してもよい。
【０３１５】
以上の方法により、可撓性を有するデバイスを作製することができる。被剥離層に、上記実施の形態で例示した構成を用いることで、可撓性を有する表示装置を作製することができる。
【０３１６】
以上に示した本発明の一態様の表示装置の作製方法では、それぞれ剥離層及び被剥離層が設けられた一対の作製基板を貼り合わせた後、レーザ光の照射により剥離の起点を形成し、それぞれの剥離層と被剥離層とを剥離しやすい状態にしてから、剥離を行う。これにより、剥離工程の歩留まりを向上させることができる。
【０３１７】
また、それぞれ被剥離層が形成された一対の作製基板をあらかじめ貼り合わせた後に、剥離をし、作製したい装置を構成する基板を被剥離層に貼り合わせることができる。したがって、被剥離層どうしの貼り合わせの際に、可撓性が低い作製基板どうしを貼り合わせることができ、可撓性基板どうしを貼り合わせた際よりも貼り合わせの位置合わせ精度を向上させることができる。
【０３１８】
なお、図２８（Ａ）に示すように、被剥離層３０５の剥離される領域３５１の端部は、剥離層３０３の端部よりも内側に位置することが好ましい。これにより、剥離工程の歩留まりを高くすることができる。また、領域３５１が複数ある場合、図２８（Ｂ）に示すように、領域３５１ごとに剥離層３０３を設けてもよいし、図２８（Ｃ）に示すように、１つの剥離層３０３上に複数の領域３５１を設けてもよい。
【０３１９】
以上が、可撓性を有する表示装置の作製方法についての説明である。
【０３２０】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【０３２１】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を適用可能な電子機器の例について説明する。
【０３２２】
本発明の一態様の表示装置を用いて、電子機器や照明装置を作製できる。本発明の一態様の表示装置を用いて、表示品位の高い電子機器や照明装置を作製できる。本発明の一態様の表示装置を用いて、視野角特性が良好な電子機器や照明装置を作製できる。本発明の一態様の表示装置を用いて、消費電力が低減された電子機器や照明装置を作製できる。また、本発明の一態様の表示装置を用いて、信頼性の高い電子機器や照明装置を作製できる。
【０３２３】
電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
【０３２４】
本発明の一態様の電子機器または照明装置は、家屋もしくはビルの内壁もしくは外壁、または、自動車の内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことができる。
【０３２５】
本発明の一態様の電子機器は、二次電池を有していてもよく、非接触電力伝送を用いて、二次電池を充電することができると好ましい。
【０３２６】
二次電池としては、例えば、ゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池（リチウムイオンポリマー電池）等のリチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などが挙げられる。
【０３２７】
本発明の一態様の電子機器は、アンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信することで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器がアンテナ及び二次電池を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。
【０３２８】
本発明の一態様の電子機器は、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの）を有していてもよい。
【０３２９】
本発明の一態様の電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）を実行する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出す機能等を有することができる。
【０３３０】
さらに、複数の表示部を有する電子機器においては、一つの表示部を主として画像情報を表示し、別の一つの表示部を主として文字情報を表示する機能、または複数の表示部に視差を考慮した画像を表示することで立体的な画像を表示する機能等を有することができる。さらに、受像部を有する電子機器においては、静止画または動画を撮影する機能、撮影した画像を自動または手動で補正する機能、撮影した画像を記録媒体（外部または電子機器に内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能等を有することができる。なお、本発明の一態様の電子機器が有する機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。
【０３３１】
図２９（Ａ）〜（Ｅ）に、湾曲した表示部７０００を有する電子機器の一例を示す。表示部７０００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。なお、表示部７０００は可撓性を有していてもよい。
【０３３２】
表示部７０００は、本発明の一態様の表示装置等を用いて作製される。本発明の一態様により、消費電力が低減され、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高い電子機器を提供できる。
【０３３３】
図２９（Ａ）、（Ｂ）に携帯電話機の一例を示す。図２９（Ａ）に示す携帯電話機７１００及び図２９（Ｂ）に示す携帯電話機７１１０は、それぞれ、筐体７１０１、表示部７０００、操作ボタン７１０３、外部接続ポート７１０４、スピーカ７１０５、マイク７１０６等を有する。図２９（Ｂ）に示す携帯電話機７１１０は、さらに、カメラ７１０７を有する。
【０３３４】
各携帯電話機は、表示部７０００にタッチセンサを備える。電話を掛ける、或いは文字を入力するなどのあらゆる操作は、指やスタイラスなどで表示部７０００に触れることで行うことができる。
【０３３５】
また、操作ボタン７１０３の操作により、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や、表示部７０００に表示される画像の種類を切り替えることができる。例えば、メール作成画面から、メインメニュー画面に切り替えることができる。
【０３３６】
また、携帯電話機内部に、ジャイロセンサまたは加速度センサ等の検出装置を設けることで、携帯電話機の向き（縦か横か）を判断して、表示部７０００の画面表示の向きを自動的に切り替えるようにすることができる。また、画面表示の向きの切り替えは、表示部７０００を触れること、操作ボタン７１０３の操作、またはマイク７１０６を用いた音声入力等により行うこともできる。
【０３３７】
図２９（Ｃ）、（Ｄ）に携帯情報端末の一例を示す。図２９（Ｃ）に示す携帯情報端末７２００及び図２９（Ｄ）に示す携帯情報端末７２１０は、それぞれ、筐体７２０１及び表示部７０００を有する。さらに、操作ボタン、外部接続ポート、スピーカ、マイク、アンテナ、カメラ、またはバッテリ等を有していてもよい。表示部７０００にはタッチセンサを備える。携帯情報端末の操作は、指やスタイラスなどで表示部７０００に触れることで行うことができる。
【０３３８】
本実施の形態で例示する携帯情報端末は、例えば、電話機、手帳または情報閲覧装置等から選ばれた一つまたは複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとしてそれぞれ用いることができる。本実施の形態で例示する携帯情報端末は、例えば、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。
【０３３９】
携帯情報端末７２００及び携帯情報端末７２１０は、文字及び画像情報等をその複数の面に表示することができる。例えば、図２９（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、３つの操作ボタン７２０２を一の面に表示し、矩形で示す情報７２０３を他の面に表示することができる。図２９（Ｃ）では、携帯情報端末の上側に情報が表示される例を示し、図２９（Ｄ）では、携帯情報端末の横側に情報が表示される例を示す。また、携帯情報端末の３面以上に情報を表示してもよい。
【０３４０】
なお、情報の例としては、ＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）の通知、電子メールや電話などの着信を知らせる表示、電子メールなどの題名もしくは送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報が表示されている位置に、情報の代わりに、操作ボタン、アイコンなどを表示してもよい。
【０３４１】
例えば、携帯情報端末７２００の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末７２００を収納した状態で、その表示（ここでは情報７２０３）を確認することができる。
【０３４２】
具体的には、着信した電話の発信者の電話番号または氏名等を、携帯情報端末７２００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７２００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。
【０３４３】
図２９（Ｅ）にテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置７３００は、筐体７３０１に表示部７０００が組み込まれている。ここでは、スタンド７３０３により筐体７３０１を支持した構成を示している。
【０３４４】
図２９（Ｅ）に示すテレビジョン装置７３００の操作は、筐体７３０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７３１１により行うことができる。または、表示部７０００にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７０００に触れることで操作してもよい。リモコン操作機７３１１は、当該リモコン操作機７３１１から出力する情報を表示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機７３１１が備える操作キーまたはタッチパネルにより、チャンネル及び音量の操作を行うことができ、表示部７０００に表示される映像を操作することができる。
【０３４５】
なお、テレビジョン装置７３００は、受信機及びモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
【０３４６】
図２９（Ｆ）に、湾曲した発光部を有する照明装置の一例を示す。
【０３４７】
図２９（Ｆ）に示す照明装置が有する発光部は、本発明の一態様の表示装置等を用いて作製される。本発明の一態様により、消費電力が低減され、湾曲した発光部を備え、且つ信頼性の高い照明装置を提供できる。
【０３４８】
図２９（Ｆ）に示す照明装置７４００の備える発光部７４１１は、凸状に湾曲した２つの発光部が対称的に配置された構成となっている。したがって照明装置７４００を中心に全方位を照らすことができる。
【０３４９】
また、照明装置７４００が備える発光部は可撓性を有していてもよい。発光部を可塑性の部材または可動なフレームなどの部材で固定し、用途に合わせて発光部の発光面を自在に湾曲可能な構成としてもよい。
【０３５０】
照明装置７４００は、操作スイッチ７４０３を備える台部７４０１と、台部７４０１に支持される発光部７４１１を有する。
【０３５１】
なおここでは、台部によって発光部が支持された照明装置について例示したが、発光部を備える筐体を天井に固定する、または天井からつり下げるように用いることもできる。発光面を湾曲させて用いることができるため、発光面を凹状に湾曲させて特定の領域を明るく照らす、または発光面を凸状に湾曲させて部屋全体を明るく照らすこともできる。
【０３５２】
図３０（Ａ）〜（Ｉ）に、可撓性を有し、曲げることのできる表示部７００１を有する携帯情報端末の一例を示す。
【０３５３】
表示部７００１は、本発明の一態様の表示装置等を用いて作製される。例えば、曲率半径０．０１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる表示装置等を適用できる。また、表示部７００１はタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７００１に触れることで携帯情報端末を操作することができる。本発明の一態様により、可撓性を有する表示部を備え、且つ信頼性の高い電子機器を提供できる。
【０３５４】
図３０（Ａ）、（Ｂ）は、携帯情報端末の一例を示す斜視図である。携帯情報端末７５００は、筐体７５０１、表示部７００１、引き出し部材７５０２、操作ボタン７５０３等を有する。
【０３５５】
携帯情報端末７５００は、筐体７５０１内にロール状に巻かれた可撓性を有する表示部７００１を有する。引き出し部材７５０２を用いて表示部７００１を引き出すことができる。
【０３５６】
また、携帯情報端末７５００は内蔵された制御部によって映像信号を受信可能で、受信した映像を表示部７００１に表示することができる。また、携帯情報端末７５００にはバッテリが内蔵されている。また、筐体７５０１にコネクターを接続する端子部を備え、映像信号及び電力を有線により外部から直接供給する構成としてもよい。
【０３５７】
また、操作ボタン７５０３によって、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や表示する映像の切り替え等を行うことができる。なお、図３０（Ａ）、（Ｂ）では、携帯情報端末７５００の側面に操作ボタン７５０３を配置する例を示すが、これに限られず、携帯情報端末７５００の表示面と同じ面（おもて面）や、裏面に配置してもよい。
【０３５８】
図３０（Ｂ）には、表示部７００１を引き出した状態の携帯情報端末７５００を示す。この状態で表示部７００１に映像を表示することができる。また、表示部７００１の一部がロール状に巻かれた図３０（Ａ）の状態と表示部７００１を引き出した図３０（Ｂ）の状態とで、携帯情報端末７５００が異なる表示を行う構成としてもよい。例えば、図３０（Ａ）の状態のときに、表示部７００１のロール状に巻かれた部分を非表示とすることで、携帯情報端末７５００の消費電力を下げることができる。
【０３５９】
なお、表示部７００１を引き出した際に表示部７００１の表示面が平面状となるように固定するため、表示部７００１の側部に補強のためのフレームを設けていてもよい。
【０３６０】
なお、この構成以外に、筐体にスピーカを設け、映像信号と共に受信した音声信号によって音声を出力する構成としてもよい。
【０３６１】
図３０（Ｃ）〜（Ｅ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図３０（Ｃ）では、展開した状態、図３０（Ｄ）では、展開した状態または折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態、図３０（Ｅ）では、折りたたんだ状態の携帯情報端末７６００を示す。携帯情報端末７６００は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により一覧性に優れる。
【０３６２】
表示部７００１はヒンジ７６０２によって連結された３つの筐体７６０１に支持されている。ヒンジ７６０２を介して２つの筐体７６０１間を屈曲させることにより、携帯情報端末７６００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。
【０３６３】
図３０（Ｆ）、（Ｇ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図３０（Ｆ）では、表示部７００１が内側になるように折りたたんだ状態、図３０（Ｇ）では、表示部７００１が外側になるように折りたたんだ状態の携帯情報端末７６５０を示す。携帯情報端末７６５０は表示部７００１及び非表示部７６５１を有する。携帯情報端末７６５０を使用しない際に、表示部７００１が内側になるように折りたたむことで、表示部７００１の汚れ及び傷つきを抑制できる。
【０３６４】
図３０（Ｈ）に、可撓性を有する携帯情報端末の一例を示す。携帯情報端末７７００は、筐体７７０１及び表示部７００１を有する。さらに、入力手段であるボタン７７０３ａ、７７０３ｂ、音声出力手段であるスピーカ７７０４ａ、７７０４ｂ、外部接続ポート７７０５、マイク７７０６等を有していてもよい。また、携帯情報端末７７００は、可撓性を有するバッテリ７７０９を搭載することができる。バッテリ７７０９は例えば表示部７００１と重ねて配置してもよい。
【０３６５】
筐体７７０１、表示部７００１、及びバッテリ７７０９は可撓性を有する。そのため、携帯情報端末７７００を所望の形状に湾曲させること、及び携帯情報端末７７００に捻りを加えることが容易である。例えば、携帯情報端末７７００は、表示部７００１が内側または外側になるように折り曲げて使用することができる。または、携帯情報端末７７００をロール状に巻いた状態で使用することもできる。このように筐体７７０１及び表示部７００１を自由に変形することが可能であるため、携帯情報端末７７００は、落下した場合、または意図しない外力が加わった場合であっても、破損しにくいという利点がある。
【０３６６】
また、携帯情報端末７７００は軽量であるため、筐体７７０１の上部をクリップ等で把持してぶら下げて使用する、または、筐体７７０１を磁石等で壁面に固定して使用するなど、様々な状況において利便性良く使用することができる。
【０３６７】
図３０（Ｉ）に腕時計型の携帯情報端末の一例を示す。携帯情報端末７８００は、バンド７８０１、表示部７００１、入出力端子７８０２、操作ボタン７８０３等を有する。バンド７８０１は、筐体としての機能を有する。また、携帯情報端末７８００は、可撓性を有するバッテリ７８０５を搭載することができる。バッテリ７８０５は例えば表示部７００１またはバンド７８０１等と重ねて配置してもよい。
【０３６８】
バンド７８０１、表示部７００１、及びバッテリ７８０５は可撓性を有する。そのため、携帯情報端末７８００を所望の形状に湾曲させることが容易である。
【０３６９】
操作ボタン７８０３は、時刻設定のほか、電源のオン、オフ動作、無線通信のオン、オフ動作、マナーモードの実行及び解除、省電力モードの実行及び解除など、様々な機能を持たせることができる。例えば、携帯情報端末７８００に組み込まれたオペレーティングシステムにより、操作ボタン７８０３の機能を自由に設定することもできる。
【０３７０】
また、表示部７００１に表示されたアイコン７８０４に指等で触れることで、アプリケーションを起動することができる。
【０３７１】
また、携帯情報端末７８００は、通信規格に準拠し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。
【０３７２】
また、携帯情報端末７８００は入出力端子７８０２を有していてもよい。入出力端子７８０２を有する場合、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。また入出力端子７８０２を介して充電を行うこともできる。なお、本実施の形態で例示する携帯情報端末の充電動作は、入出力端子を介さずに非接触電力伝送により行ってもよい。
【０３７３】
図３１（Ａ）に自動車７９００の外観を示す。図３１（Ｂ）に自動車７９００の運転席を示す。自動車７９００は、車体７９０１、車輪７９０２、フロントガラス７９０３、ライト７９０４、フォグランプ７９０５等を有する。
【０３７４】
本発明の一態様の表示装置は、自動車７９００の表示部などに用いることができる。例えば、図３１（Ｂ）に示す表示部７９１０乃至表示部７９１７に本発明の一態様の表示装置を設けることができる。
【０３７５】
表示部７９１０と表示部７９１１は、自動車のフロントガラスに設けられている。本発明の一態様では、表示装置が有する電極を、透光性を有する導電性材料で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の表示装置とすることができる。シースルー状態の表示装置であれば、自動車７９００の運転時にも視界の妨げになることがない。よって、本発明の一態様の表示装置を自動車７９００のフロントガラスに設置することができる。なお、表示装置に、トランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料を用いた有機トランジスタ、または酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いるとよい。
【０３７６】
表示部７９１２はピラー部分に設けられている。表示部７９１３はダッシュボード部分に設けられている。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部７９１２に映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。同様に、表示部７９１３では、ダッシュボードで遮られた視界を補完することができ、表示部７９１４では、ドアで遮られた視界を補完することができる。すなわち、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。また、見えない部分を補完する映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。
【０３７７】
また、表示部７９１７は、ハンドルに設けられている。表示部７９１５、表示部７９１６、または表示部７９１７はナビゲーション情報、スピードメーター、タコメーター、走行距離、給油量、ギア状態、エアコンの設定など、その他様々な情報を提供することができる。また、表示部に表示される表示項目及びレイアウトなどは、使用者の好みに合わせて適宜変更することができる。なお、上記情報は、表示部７９１０乃至表示部７９１４にも表示することができる。
【０３７８】
なお、表示部７９１０乃至表示部７９１７は照明装置として用いることも可能である。
【０３７９】
本発明の一態様の表示装置が適用される表示部は平面であってもよい。この場合、本発明の一態様の表示装置は、曲面及び可撓性を有さない構成であってもよい。
【０３８０】
図３１（Ｃ）、（Ｄ）に、デジタルサイネージ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｇｅ：電子看板）の一例を示す。デジタルサイネージは、筐体８０００、表示部８００１、及びスピーカ８００３等を有する。さらに、ＬＥＤランプ、操作キー（電源スイッチ、または操作スイッチを含む）、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。
【０３８１】
図３１（Ｄ）は円柱状の柱に取り付けられたデジタルサイネージである。
【０３８２】
表示部８００１が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表示部８００１が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることができる。
【０３８３】
表示部８００１にタッチパネルを適用することで、表示部８００１に画像または動画を表示するだけでなく、使用者が直感的に操作することができ、好ましい。また、路線情報もしくは交通情報などの情報を提供するための用途に用いる場合には、直感的な操作によりユーザビリティを高めることができる。
【０３８４】
図３１（Ｅ）に示す携帯型ゲーム機は、筐体８１０１、筐体８１０２、表示部８１０３、表示部８１０４、マイクロフォン８１０５、スピーカ８１０６、操作キー８１０７、スタイラス８１０８等を有する。
【０３８５】
図３１（Ｅ）に示す携帯型ゲーム機は、２つの表示部（表示部８１０３と表示部８１０４）を有する。なお、本発明の一態様の電子機器が有する表示部の数は、２つに限定されず１つであっても３つ以上であってもよい。電子機器が複数の表示部を有する場合、少なくとも１つの表示部が本発明の一態様の表示装置を有していればよい。
【０３８６】
図３１（Ｆ）はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体８１１１、表示部８１１２、キーボード８１１３、ポインティングデバイス８１１４等を有する。
【０３８７】
表示部８１１２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
【０３８８】
図３２（Ａ）に、ファインダー８５００を取り付けた状態の、カメラ８４００の外観を示す。
【０３８９】
カメラ８４００は、筐体８４０１、表示部８４０２、操作ボタン８４０３、シャッターボタン８４０４等を有する。またカメラ８４００には、着脱可能なレンズ８４０６が取り付けられている。
【０３９０】
ここではカメラ８４００として、レンズ８４０６を筐体８４０１から取り外して交換することが可能な構成としたが、レンズ８４０６と筐体が一体となっていてもよい。
【０３９１】
カメラ８４００は、シャッターボタン８４０４を押すことにより、撮像することができる。また、表示部８４０２はタッチパネルとしての機能を有し、表示部８４０２をタッチすることにより撮像することも可能である。
【０３９２】
カメラ８４００の筐体８４０１は、電極を有するマウントを有し、ファインダー８５００のほか、ストロボ装置等を接続することができる。
【０３９３】
ファインダー８５００は、筐体８５０１、表示部８５０２、ボタン８５０３等を有する。
【０３９４】
筐体８５０１は、カメラ８４００のマウントと係合するマウントを有しており、ファインダー８５００をカメラ８４００に取り付けることができる。また当該マウントには電極を有し、当該電極を介してカメラ８４００から受信した映像等を表示部８５０２に表示させることができる。
【０３９５】
ボタン８５０３は、電源ボタンとしての機能を有する。ボタン８５０３により、表示部８５０２の表示のオン・オフを切り替えることができる。
【０３９６】
カメラ８４００の表示部８４０２、及びファインダー８５００の表示部８５０２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
【０３９７】
なお、図３２（Ａ）では、カメラ８４００とファインダー８５００とを別の電子機器とし、これらを脱着可能な構成としたが、カメラ８４００の筐体８４０１に、本発明の一態様の表示装置を備えるファインダーが内蔵されていてもよい。
【０３９８】
図３２（Ｂ）には、ヘッドマウントディスプレイ８２００の外観を示している。
【０３９９】
ヘッドマウントディスプレイ８２００は、装着部８２０１、レンズ８２０２、本体８２０３、表示部８２０４、ケーブル８２０５等を有している。また装着部８２０１には、バッテリ８２０６が内蔵されている。
【０４００】
ケーブル８２０５は、バッテリ８２０６から本体８２０３に電力を供給する。本体８２０３は無線受信機等を備え、受信した画像データ等の映像情報を表示部８２０４に表示させることができる。また、本体８２０３に設けられたカメラで使用者の眼球やまぶたの動きを捉え、その情報をもとに使用者の視点の座標を算出することにより、使用者の視点を入力手段として用いることができる。
【０４０１】
また、装着部８２０１には、使用者に触れる位置に複数の電極が設けられていてもよい。本体８２０３は使用者の眼球の動きに伴って電極に流れる電流を検知することにより、使用者の視点を認識する機能を有していてもよい。また、当該電極に流れる電流を検知することにより、使用者の脈拍をモニタする機能を有していてもよい。また、装着部８２０１には、温度センサ、圧力センサ、加速度センサ等の各種センサを有していてもよく、使用者の生体情報を表示部８２０４に表示する機能を有していてもよい。また、使用者の頭部の動きなどを検出し、表示部８２０４に表示する映像をその動きに合わせて変化させてもよい。
【０４０２】
表示部８２０４に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
【０４０３】
図３２（Ｃ）、（Ｄ）には、ヘッドマウントディスプレイ８３００の外観を示している。
【０４０４】
ヘッドマウントディスプレイ８３００は、筐体８３０１、２つの表示部８３０２、操作ボタン８３０３、及びバンド状の固定具８３０４を有する。
【０４０５】
ヘッドマウントディスプレイ８３００は、上記ヘッドマウントディスプレイ８２００が有する機能に加え、２つの表示部を備える。
【０４０６】
２つの表示部８３０２を有することで、使用者は片方の目につき１つの表示部を見ることができる。これにより、視差を用いた３次元表示等を行う際であっても、高い解像度の映像を表示することができる。また、表示部８３０２は使用者の目を概略中心とした円弧状に湾曲している。これにより、使用者の目から表示部の表示面までの距離が一定となるため、使用者はより自然な映像を見ることができる。また、表示部からの光の輝度や色度が見る角度によって変化してしまうような場合であっても、表示部の表示面の法線方向に使用者の目が位置するため、実質的にその影響を無視することができるため、より現実感のある映像を表示することができる。
【０４０７】
操作ボタン８３０３は、電源ボタンなどの機能を有する。また操作ボタン８３０３の他にボタンを有していてもよい。
【０４０８】
また、図３２（Ｅ）に示すように、表示部８３０２と使用者の目の位置との間に、レンズ８３０５を有していてもよい。レンズ８３０５により、使用者は表示部８３０２を拡大してみることができるため、より臨場感が高まる。このとき、図３２（Ｅ）に示すように、視度調節のためにレンズの位置を変化させるダイヤル８３０６を有していてもよい。
【０４０９】
表示部８３０２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。本発明の一態様の表示装置は、極めて精細度が高いため、図３２（Ｅ）のようにレンズ８３０５を用いて拡大したとしても、使用者に画素が視認されることなく、より現実感の高い映像を表示することができる。
【０４１０】
図３３（Ａ）〜（Ｃ）には、１枚の表示部８３０２を有する場合の例を示している。このような構成とすることで、部品点数を削減することができる。
【０４１１】
表示部８３０２は、左右２つの領域にそれぞれ右目用の画像と、左目用の画像の２つの画像を並べて表示することができる。これにより、両眼視差を用いた立体映像を表示することができる。
【０４１２】
また、表示部８３０２の全域に亘って、両方の目で視認可能な一つの画像を表示してもよい。これにより、視野の両端に亘ってパノラマ映像を表示することが可能となるため、現実感が高まる。
【０４１３】
また図３３（Ｃ）に示すように、レンズ８３０５設けてもよい。表示部８３０２には、２つの画像を並べて表示させてもよいし、表示部８３０２に一つの画像を表示させ、レンズ８３０５を介して両目で同じ画像を見ることのできる構成としてもよい。
【０４１４】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【実施例１】
【０４１５】
本実施例では、本発明の一態様の表示パネルに用いることのできるトランジスタを作製した。
【０４１６】
［トランジスタ構造について］
表示パネルに用いることのできるトランジスタの構造は様々であるが、ここではチャネルエッチ型のボトムゲート構造と、トップゲート構造の２つの構造について、それぞれの特徴を説明する。
【０４１７】
図３４（Ａ１）に、トップゲート構造のトランジスタの上面概略図の一例を示す。トランジスタは、半導体層８０１、導電層８０２、及び一対の導電層８０３を有する。導電層８０２は、その一部がゲート電極として機能する。一対の導電層８０３は、その一部がソース電極またはドレイン電極として機能する。
【０４１８】
図３４（Ａ２）、（Ａ３）にはそれぞれ、トランジスタのチャネル長方向及びチャネル幅方向の断面概略図の一例を示している。半導体層８０１上に絶縁層８０４が設けられ、絶縁層８０４上に導電層８０２が設けられ、導電層８０２を覆って絶縁層８０５が設けられ、絶縁層８０５上に一対の導電層８０３が設けられている。絶縁層８０４は、その一部がゲート絶縁層として機能する。また絶縁層８０５は、トランジスタを保護するパッシベーション層として機能する。半導体層８０１は、ソース領域またはドレイン領域として機能する一対の低抵抗領域８０８を有している。導電層８０３は、絶縁層８０５に設けられた開口を介して低抵抗領域８０８と接続している。
【０４１９】
図３４（Ａ４）は、導電層８０２と導電層８０３の交差部の断面概略図を示している。例えば導電層８０２を走査線などの配線として、また導電層８０３を信号線などの配線として用いることができる。トップゲート構造では、導電層８０２と導電層８０３の間に位置する絶縁層８０５の厚さを厚くすることが容易であるため、後述するボトムゲート構造と比較して、導電層８０２と導電層８０３との間の寄生容量を小さくすることが可能となる。
【０４２０】
図３４（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｂ３）には、それぞれチャネルエッチ型のボトムゲート構造の上面概略図と、チャネル長方向の断面概略図、及びチャネル幅方向の断面概略図を示している。導電層８０２を覆って絶縁層８０４が設けられ、絶縁層８０４上に半導体層８０１が設けられ、半導体層８０１の上面の一部と接して一対の導電層８０３が設けられ、導電層８０３及び半導体層８０１を覆って絶縁層８０５が設けられている。
【０４２１】
ボトムゲート構造では、半導体層８０１と導電層８０３を直接接続することができるため、上述したトップゲート構造で必要であった絶縁層の開口部を形成する必要が無い。そのため工程が簡略化できる上に、トランジスタのサイズを小さくすることが容易である。また、半導体層８０１と接する導電層８０３の一部と、導電層８０２とを重ねて配置することが可能であるため、上述したトップゲート構造に比べてソース電極とドレイン電極の間の距離を短くすることが容易である。
【０４２２】
一方、ボトムゲート構造では、トップゲート構造に比べて寄生容量を低減することが難しいといった特徴もある。例えばソース電極とゲート電極、並びにドレイン電極とゲート電極とが半導体層８０１を介して重なる部分に寄生容量が形成されてしまう。また、図３４（Ｂ４）にしめすように、導電層８０２と導電層８０３の間に設けられる絶縁層８０４は、その厚さがトランジスタの電気特性に直接的に影響するため、その厚さを変更することは容易ではない。そのため、上述したトップゲート構造と比較して、導電層８０２と導電層８０３の間の寄生容量を低減することが難しい。
【０４２３】
図３５（Ａ１）は、上記図３４（Ａ１）で例示したトップゲート構造のトランジスタに、導電層８０６を設けた例を示している。導電層８０６は、半導体層８０１を挟んで導電層８０２とは反対側に位置し、その一部が第２のゲート電極として機能する。
【０４２４】
図３５（Ａ２）、（Ａ３）にそれぞれ、トランジスタのチャネル長方向及びチャネル幅方向の断面概略図を示す。導電層８０６を覆って絶縁層８０７が設けられ、絶縁層８０７上に半導体層８０１が設けられている。半導体層８０１よりも上側の構成は、上記図３４（Ａ２）等と同様である。
【０４２５】
図３５（Ａ１）、（Ａ３）に示すように、導電層８０２と導電層８０６とがこれらの間に位置する絶縁層（絶縁層８０４及び絶縁層８０７）に設けられた開口を介して接続する構成とすると、トランジスタをオン状態としたときに流すことのできる電流（オン電流ともいう）を増大させることができるため好ましい。なお、導電層８０２と導電層８０６を接続せずに、異なる電位を与えてトランジスタを駆動してもよい。これにより、トランジスタのしきい値電圧を制御することが可能となる。
【０４２６】
図３５（Ａ４）は、導電層８０６と導電層８０３の交差部の断面概略図である。導電層８０６と導電層８０３の間には、絶縁層８０７、絶縁層８０４及び絶縁層８０５が設けられている。したがって、導電層８０６と導電層８０３を配線として用いることにより、これらの間の寄生容量をより小さくすることが容易となる。
【０４２７】
高解像度の表示パネルでは、配線の交差部の数が増大するため、寄生容量の問題が生じやすい。さらに、高精細な表示パネルでは、配線の密度が高まるため、より配線間の寄生容量が増大しやすくなる。また、寄生容量が増大すると、高周波駆動を実現することが困難となる。したがって、図３４（Ａ１）等に示す構造や、図３５（Ａ１）等に示す構造は、より表示パネルの高解像度化、高精細化、または高周波駆動を実現する用途に適しているといえる。
【０４２８】
図３４（Ａ１）等に示すトランジスタと、図３５（Ａ１）等に示すトランジスタを、それぞれ図１０に示す画素構成におけるトランジスタ６１とトランジスタ６２に適用した場合、図３４（Ｂ１）等に示したチャネルエッチ型のボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合に比べて、ソース線（配線５２ａ等）の寄生容量を約１３％、ゲート線（配線５１ａ等）の寄生容量を約２５％削減できると見積もることができる。
【０４２９】
［トランジスタ特性］
図３５（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）等に示す構造のトランジスタを作製し、該トランジスタの電気特性を測定した結果を図３６に示す。ここでは、ゲート−ソース間電圧（Ｖｇ）を変化させながらソース−ドレイン間電流（Ｉｄ）（Ｖｇ−Ｉｄ特性ともいう）を測定した。測定したトランジスタは、半導体層に結晶性の酸化物半導体が適用され、チャネル長は２μｍ、チャネル幅は２μｍである。図３６に示すように、チャネル長が極めて小さいにも関わらず、良好な特性が得られている。
【０４３０】
図３５（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）で示したトランジスタの作製方法について説明する。
【０４３１】
トランジスタを支持する基板には、ガラス基板を用いた。
【０４３２】
導電層８０６には、それぞれスパッタリング法で成膜した厚さ約１０ｎｍのチタン膜と、厚さ約３００ｎｍの銅膜の積層膜を用いた。
【０４３３】
絶縁層８０７には、それぞれプラズマＣＶＤ法により成膜した厚さ約４００ｎｍの窒化シリコン膜と、厚さ約５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜の積層膜を用いた。
【０４３４】
半導体層８０１には、スパッタリング法により成膜した厚さ約４０ｎｍのＩＧＺＯ（Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物）膜を用いた。ＩＧＺＯ膜は、基板温度を１７０度とし、成膜ガスにアルゴンガスと酸素ガスを１：１の割合で含むガスを用い、圧力を０．２Ｐａとして成膜した。スパッタリングターゲットとしては、ＩｎとＧａとＺｎの比率が４：２：４．１である金属酸化物ターゲットを用いた。
【０４３５】
絶縁層８０４には、プラズマＣＶＤ法により成膜した厚さ約１５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜を用いた。また絶縁層８０４の成膜後、窒素雰囲気中で３５０度、１時間の加熱処理を行った。
【０４３６】
導電層８０２には、それぞれスパッタリング法により成膜した、厚さ約２０ｎｍのＩＧＺＯ膜、厚さ約１５ｎｍのタングステン膜、及び厚さ約１００ｎｍのチタン膜の積層膜を用いた。ＩＧＺＯ膜は、半導体層８０１と同様の組成の膜を用いた。ここで、ＩＧＺＯ膜にタングステン膜を接して設けることにより当該ＩＧＺＯ膜の導電性が高まるため、当該ＩＧＺＯ膜をゲート電極の一部として用いることができる。
【０４３７】
絶縁層８０５には、それぞれプラズマＣＶＤ法により成膜した厚さ約１００ｎｍの窒化シリコン膜と、厚さ約３００ｎｍの酸化窒化シリコン膜の積層膜を用いた。ここで、半導体層８０１の導電層８０２に覆われない部分に、水素を多く含む窒化シリコン膜を接して成膜することにより、当該部分に水素が拡散し、自己整合的に低抵抗領域８０８を形成することができる。
【０４３８】
導電層８０３には、それぞれスパッタリング法により成膜した、厚さ約３５ｎｍのチタン膜と、厚さ約３００ｎｍの銅膜の積層膜を用いた。
【０４３９】
以上がトランジスタの作製方法の説明である。
【０４４０】
このようなトランジスタを表示装置の画素や駆動回路に用いることにより、高精細且つ高解像度の表示装置を実現することができる。
【実施例２】
【０４４１】
本実施例では、実施の形態２で例示した表示パネルを作製した。
【０４４２】
［発光素子］
図３７に、発光素子の積層構造の概略図を示す。発光素子は、２つの発光ユニットが積層されたタンデム構造を有している。発光素子は、青色の蛍光材料を含む発光層を有する発光ユニットと、緑色の燐光材料を含む発光層と赤色の燐光材料を含む発光層とを有する発光ユニットと、を有する。発光素子は、青色の蛍光材料を含む発光層と、緑色の燐光材料を含む発光層と、の間に、中間層を有する。
【０４４３】
本実施例で用いた発光素子に用いた中間層について説明する。中間層は、青色の蛍光材料側にまず電子輸送層を形成した後、酸化リチウム（ＬｉＯ２）を蒸着し、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰＣ）を蒸着し、さらに４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と、酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することによりを形成した。
【０４４４】
ここで、発光素子として、２以上の発光ユニットを積層したタンデム構造を用いた場合、画素の精細度が高まると、隣接画素間において中間層を介して電流が回り込んでしまうといった影響がある。その結果、本来発光しないはずの隣接の画素が発光することにより、色再現性が低下してしまうといった問題がある。このような現象をクロストークとも呼ぶことができる。
【０４４５】
クロストークを抑制するための対策としては、中間層における導電性の高い酸化リチウムを含む層の厚さを薄くすることが挙げられるが、導電性の高い酸化リチウムを含む層の厚さは極めて薄く（約０．１ｎｍ）形成されているため、この厚さをさらに薄くして発光素子を作製することは膜厚制御の観点から困難であった。また酸化リチウムを含む層をこれ以上薄膜化すると、発光素子の駆動電圧の上昇を招く恐れがあった。そこで本実施例では、ホール注入層に用いるＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンの濃度を変更することでクロストークを抑制することを試みた。
【０４４６】
そこでまず、ホール注入層における有機化合物と無機化合物の濃度を異ならせた２種類の発光素子を作製し、電流−電圧特性を測定した。発光素子のサイズは２ｍｍ角とした。試料は、ホール注入層中のＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンの比を、１：０．２５とした試料（Ｒｅｆ．１）と、これらの比を１：０．１７５とした試料（Ｓａｍｐｌｅ１）を作製した。図３８は、２つの試料の電流−電圧特性である。図３８に示すように、ホール注入層を最適化することによる特性の悪化は見られていないことが確認できた。
【０４４７】
［演色性の評価］
以下では、表示パネルを作製し、その演色性を評価した結果について説明する。
【０４４８】
〔表示パネルの作製〕
本実施例で例示する表示パネルの作製方法について説明する。まず、剥離層と保護層の積層構造が形成された２枚のガラス基板を準備し、一方のガラス基板にトランジスタや発光素子等を形成し、他方のガラス基板にカラーフィルタ等を形成した（図３９（Ａ））。その後、２枚のガラス基板を、接着層を用いて貼り合せた（図３９（Ｂ））。続いて、トランジスタ及び発光素子が形成されている側のガラス基板を剥がして除去し（図３９（Ｃ））、接着層を用いてフィルムを貼り付けた（図３９（Ｄ））。続いて、カラーフィルタ等が形成されている側の基板を剥がして除去し（図３９（Ｅ））、同様に接着層を用いてフィルムを貼り付けた（図３９（Ｆ））。剥離層としては、タングステン膜、酸化タングステン膜、及び酸化シリコン膜を積層したものを用い、酸化タングステン膜を境界として剥離する方法を用いた。
【０４４９】
作製した表示パネルは、表示部のサイズが対角２．７８ｉｎｃｈ、画素数が２５６０×１４４０、精細度（画素密度）が１０５８ｐｐｉ、画素のサイズが２４μｍ×２４μｍ（８μｍ×ＲＧＢ×２４μｍ）、開口率が３０．４％である。またフレーム周波数は６０Ｈｚであり、スキャンドライバを内蔵し、ソースドライバは内蔵のデマルチプレクサと、ＣＯＦ方式により実装したＩＣと、を組み合わせて用いた。
【０４５０】
ここでは、比較試料２（Ｒｅｆ．２）、試料２（Ｓａｍｐｌｅ２）、及び試料３（Ｓａｍｐｌｅ３）の３種類の表示パネルを作製した。３種類のうち比較試料２と試料２は、剥離層を設けずにガラス基板を用いた、可撓性を有さない表示パネルである。また試料３は、上述した方法により形成した可撓性を有する表示パネルである。また、比較試料２に用いた発光素子は、ホール注入層の材料を従来の構成としたものであり、試料２と試料３は、ホール注入層の材料を最適化したものである。
【０４５１】
〔表示パネル〕
図４０（Ａ）、（Ｂ）に、作製した表示パネル（試料３）の写真を示す。図４０（Ａ）は表示面を平坦にした状態であり、図４０（Ｂ）は表示面を凸状に湾曲（曲率半径１７．５ｍｍ）させた状態である。
【０４５２】
〔演色性〕
図４１に、比較試料２、試料２、及び試料３のそれぞれについて、色度図を示す。図４１に示すように、発光素子のホール注入層の材料を最適化した試料２及び試料３は、比較試料よりも色再現性が向上していることが確認できた。また、試料２と試料３とで、ほとんど色再現性に差が無いことが確認できた。可撓性を有する試料３のＮＴＳＣ比は、約８８％と高い値であった。
【０４５３】
［視野角依存性の評価］
以下では、表示パネルを作製し、その視野角依存性を評価した結果について説明する。
【０４５４】
〔表示パネルの作製〕
試料３と同様の方法により、可撓性を有する表示パネルである試料４（Ｓａｍｐｌｅ４）を作製した。
【０４５５】
〔視野角依存性〕
続いて、試料４について、色度の視野角依存性を測定した。色度の視野角依存性は、まず表示パネルの表面に垂直な方向を０度としたときに、−６０度、−３０度、０度、３０度、６０度の５点について輝度のスペクトルを測定した。その後当該スペクトルからそれぞれの角度に対して色度を算出した。輝度のスペクトルは、表示パネルに赤色、緑色、青色、及び白色の４通りの表示をさせたときについて測定を行った。また色度の視野角依存性は、表示パネルの同色画素が配列している方向に平行な方向と、これに垂直な方向の２通りについて測定した。
【０４５６】
図４２（Ａ）は、同色画素の配列方向に平行な方向の測定結果であり、図４２（Ｂ）は、同色画素の配列方向に垂直な方向の測定結果である。それぞれ横軸は角度であり、縦軸は０度のデータを基準としたときの色度の変化の割合である。図４２（Ａ）では、隣接する画素からの光漏れが生じたとしても、同じ色の光となるため、視野角依存性は比較的小さい。一方、図４２（Ｂ）は、隣接画素が異なる色の画素であるため、隣接画素からの光漏れが生じると色度の変化が大きくなるが、本実施例の試料４では、角度６０度であっても色度の変化の割合（Δｕ’ｖ’）が０．１未満と小さい値を取ることが確認できた。
【０４５７】
［曲げ耐性］
続いて、試料４について、曲げ耐性を評価した。まずは表示面が外側になるように曲げる外曲げと、及び表示面が内側になるように曲げる内曲げの両方について、曲率半径を変えてそれぞれ１回の曲げ試験を行った。その結果、外曲げと内曲げの共に、曲率半径５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、及び２ｍｍでそれぞれ曲げても、クラックや表示不良などの不具合は生じずに正常動作することを確認した。
【０４５８】
また、表示面を平坦な状態と内曲げ又は外曲げの状態とを交互に繰り返す曲げ伸ばし動作行った。内曲げと外曲げの共に、曲率半径３ｍｍの条件、及び曲率半径２ｍｍの条件で、それぞれ１０万回繰り返した試験を行っても、表示不良やクラックは生じなかった。
【実施例３】
【０４５９】
本実施例では、実施の形態１で例示した表示パネルを作製した。
【０４６０】
〔表示パネルの作製〕
本実施例では、一対の基板にガラス基板を用いた。表示パネルは、一方の基板にトランジスタ及び発光素子等を形成し、他方の基板にカラーフィルタ等を形成し、これらを貼り合せることにより作製した。画素部や配線などのレイアウトは、図１（Ａ）で例示したレイアウトを適用した。また画素部に設けられる副画素のレイアウトは、図１０（Ａ）、（Ｂ）で例示したレイアウトを適用した。各副画素が有するトランジスタには、実施例１で例示したトップゲート構造のトランジスタを適用した。
【０４６１】
作製した表示パネルの仕様を表１に示す。
【０４６２】
【表１】
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【０４６３】
表示パネルのサイズは、８Ｋ４Ｋディスプレイとしては世界最小となる８．３４ｉｎｃｈであり、画素密度は１０５８ｐｐｉと極めて高い。また、視野角特性を高めるために、実施の形態１で例示したように、副画素の配列をジグザグ配列とした。画素のピッチ（Ｐｉｘｅｌ  Ｐｉｔｃｈ）は、ＲＧＢストライプ配置としたときの２４μｍ×２４μｍに相当する。
【０４６４】
また、画素及びゲートドライバ（Ｓｃａｎ  Ｄｒｉｖｅｒ）のトランジスタの半導体層には、高い電界効果移動度を実現できる酸化物半導体として、膜面に垂直方向にｃ軸が配向した結晶性の酸化物半導体（ＣＡＡＣ−ＯＳ：Ｃ−Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を用いた。これにより、ゲートドライバを内蔵した高解像度なディスプレイを実現できる。
【０４６５】
また、ソースドライバはＣＯＧであるが、ソース線を２つの副画素間で共有するため、通常の８Ｋ４Ｋディスプレイに比べて、ＩＣの数を半分にすることができる。
【０４６６】
図４３に、作製した表示パネルの写真を示す。図４３では、画素部だけでなく、配線、端子部、ＩＣ、及びＦＰＣ等を含む周辺部も合わせて示している。
【０４６７】
このように、半導体層にＣＡＡＣ−ＯＳを用いたトップゲート構造のトランジスタを適用することで、ソース線及びゲート線の寄生容量を削減することが可能となり、世界最小サイズの８Ｋ４Ｋ−ＯＬＥＤディスプレイを作製することができた。また副画素の配列をジグザグ配列とすることで、高い精細度と、高い視野角特性を兼ね備えたディスプレイを実現できた。
【符号の説明】
【０４６８】
１０    表示装置
１１    画素部
１２    回路
１３    回路
１４    回路
１５ａ    端子部
１５ｂ    端子部
１６ａ    配線
１６ｂ    配線
１６ｃ    配線
１７    ＩＣ
２０    画素ユニット
２１ａ    画素
２１ｂ    画素
２２    表示領域
３０ａ    直線
３０ｂ    直線
３０ｃ    長方形
３０ｄ    長方形
３１    画素電極
３１ａ    画素電極
３１ｂ    画素電極
３２ａ    画素電極
３２ｂ    画素電極
３３ａ    画素電極
３３ｂ    画素電極
４１ａ    画素回路
４１ｂ    画素回路
４２ａ    画素回路
４２ｂ    画素回路
４３ａ    画素回路
４３ｂ    画素回路
５１    配線
５１ａ    配線
５１ｂ    配線
５２    配線
５２ａ    配線
５２ｂ    配線
５２ｃ    配線
５２ｄ    配線
５３    配線
５３ａ    配線
５３ｂ    配線
５３ｃ    配線
５３Ｓ    配線群
５４    配線
５５    配線
５７    配線
６０    表示素子
６０ａ    表示素子
６０ｂ    表示素子
６１    トランジスタ
６２    トランジスタ
６３    容量素子
６４    トランジスタ
７１ａ    副画素
７１ｂ    副画素
７２ａ    副画素
７２ｂ    副画素
７３ａ    副画素
７３ｂ    副画素
８０    回路
８１    トランジスタ
８２    トランジスタ
８３    配線
８４    配線
８５    端子
８６    出力端子
１０１    基板
１０２    基板
２１１    絶縁層
２１２    絶縁層
２１３    絶縁層
２１４    絶縁層
２１５    スペーサ
２１６    絶縁層
２１７    絶縁層
２１８    絶縁層
２２０    接着層
２２１    絶縁層
２２２    ＥＬ層
２２３    電極
２２４ａ    光学調整層
２２４ｂ    光学調整層
２３０ａ    構造物
２３０ｂ    構造物
２３１    遮光層
２３２    着色層
２３２ａ    着色層
２３２ｂ    着色層
２４１    ＦＰＣ
２４２    ＦＰＣ
２４３    接続層
２４４    ＩＣ
２５０    空間
２５１    トランジスタ
２５２    トランジスタ
２６０    封止材
２６１    接着層
２６２    接着層
２７１    半導体層
２７２    導電層
２７３    導電層
２７４    導電層
２７５    導電層
２７６    絶縁層
２８１    液晶
２８２    オーバーコート
２８３    導電層
２９１    導電層
２９２    導電層
２９３    導電層
２９４    絶縁層
２９５    接着層
２９６    基板
２９７    ＦＰＣ
２９８    接続層
２９９    端子部
３０１    作製基板
３０３    剥離層
３０５    被剥離層
３０７    接着層
３２１    作製基板
３２３    剥離層
３２５    被剥離層
３３１    基板
３３３    接着層
３４１    基板
３４３    接着層
３５１    領域
８０１    半導体層
８０２    導電層
８０３    導電層
８０４    絶縁層
８０５    絶縁層
８０６    導電層
８０７    絶縁層
８０８    低抵抗領域
７０００    表示部
７００１    表示部
７１００    携帯電話機
７１０１    筐体
７１０３    操作ボタン
７１０４    外部接続ポート
７１０５    スピーカ
７１０６    マイク
７１０７    カメラ
７１１０    携帯電話機
７２００    携帯情報端末
７２０１    筐体
７２０２    操作ボタン
７２０３    情報
７２１０    携帯情報端末
７３００    テレビジョン装置
７３０１    筐体
７３０３    スタンド
７３１１    リモコン操作機
７４００    照明装置
７４０１    台部
７４０３    操作スイッチ
７４１１    発光部
７５００    携帯情報端末
７５０１    筐体
７５０２    部材
７５０３    操作ボタン
７６００    携帯情報端末
７６０１    筐体
７６０２    ヒンジ
７６５０    携帯情報端末
７６５１    非表示部
７７００    携帯情報端末
７７０１    筐体
７７０３ａ    ボタン
７７０３ｂ    ボタン
７７０４ａ    スピーカ
７７０４ｂ    スピーカ
７７０５    外部接続ポート
７７０６    マイク
７７０９    バッテリ
７８００    携帯情報端末
７８０１    バンド
７８０２    入出力端子
７８０３    操作ボタン
７８０４    アイコン
７８０５    バッテリ
７９００    自動車
７９０１    車体
７９０２    車輪
７９０３    フロントガラス
７９０４    ライト
７９０５    フォグランプ
７９１０    表示部
７９１１    表示部
７９１２    表示部
７９１３    表示部
７９１４    表示部
７９１５    表示部
７９１６    表示部
７９１７    表示部
８０００    筐体
８００１    表示部
８００３    スピーカ
８１０１    筐体
８１０２    筐体
８１０３    表示部
８１０４    表示部
８１０５    マイクロフォン
８１０６    スピーカ
８１０７    操作キー
８１０８    スタイラス
８１１１    筐体
８１１２    表示部
８１１３    キーボード
８１１４    ポインティングデバイス
８２００    ヘッドマウントディスプレイ
８２０１    装着部
８２０２    レンズ
８２０３    本体
８２０４    表示部
８２０５    ケーブル
８２０６    バッテリ
８３００    ヘッドマウントディスプレイ
８３０１    筐体
８３０２    表示部
８３０３    操作ボタン
８３０４    固定具
８３０５    レンズ
８３０６    ダイヤル
８４００    カメラ
８４０１    筐体
８４０２    表示部
８４０３    操作ボタン
８４０４    シャッターボタン
８４０６    レンズ
８５００    ファインダー
８５０１    筐体
８５０２    表示部
８５０３    ボタン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【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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