(57)【要約】【課題】新規な表示装置の提供。【解決手段】トランジスタは、第１のゲート電極層と、第１のゲート電極上の第１の絶縁層と、第１の絶縁層上の酸化物半導体層と、酸化物半導体層上のソース電極およびドレイン電極と、ソース電極およびドレイン電極並びに酸化物半導体層上の第２の絶縁層と、第２の絶縁層上の第２のゲート電極と、を有する。容量素子は、第１の電極と、第２の電極と、前記第２の絶縁層と同じ層に設けられた絶縁層と、を有する。第１の電極は、第２のゲート電極と同じ層に設けられた導電層を有する。第２の電極は、酸化物半導体層と同じ層に設けられた酸化物半導体層を有する。容量素子は、第１の絶縁層と同じ層に設けられた絶縁層を介して、第１のゲート電極と同層にある第１の配線に電気的に接続された第３の電極を有する。【選択図】図１
2017227746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の配線と、第１のトランジスタと、第１の容量素子と、発光素子と、を有する画素を有し、
前記第１の配線は、前記発光素子に電流を流すための電流供給線の機能を有し、
前記第１のトランジスタは、第１のゲート電極と、前記第１のゲート電極上の第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層上の酸化物半導体層と、前記酸化物半導体層上のソース電極およびドレイン電極と、前記ソース電極およびドレイン電極並びに前記酸化物半導体層上の第２の絶縁層と、前記第２の絶縁層上の第２のゲート電極と、を有し、
前記第１の容量素子は、第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間の前記第２の絶縁層と同じ層に設けられた絶縁層と、を有し、
前記第１の電極は、前記第２のゲート電極と同じ層に設けられた導電層を有し、
前記第２の電極は、前記酸化物半導体層と同じ層に設けられた酸化物半導体層を有し、
前記第１の容量素子は、前記第１の絶縁層と同じ層に設けられた絶縁層を介して、前記第１の配線に電気的に接続された第３の電極層を有し、
前記第３の電極層は、前記第１のゲート電極と同じ層に設けられ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、
前記第２のゲート電極および前記第１の電極は、酸素と、Ｉｎと、Ｚｎと、Ｍ（ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、またはＳｎ）とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第２のゲート電極および前記第１の電極は、前記酸化物半導体および前記第２の電極よりもキャリア密度が高いことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、
前記第２の絶縁層の膜厚は、前記第１の絶縁層の膜厚より大きいことを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一において、
前記画素は、第２のトランジスタと、第２の容量素子と、液晶素子と、を有し、
前記液晶素子は、開口が設けられた反射電極を有し、
前記発光素子の発光領域は、前記開口が設けられた領域と重なる領域を有することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の表示装置と、
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７】
請求項１乃至請求項５に記載のいずれか一つの表示装置、請求項６に記載の表示モジュールと、
操作キーまたはバッテリと、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、半導体装置に関する。本発明の一態様は、表示装置、表示モジュール、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁表面を有する基板上に形成された半導体層を用いてトランジスタ（電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、または薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ともいう）を構成する技術が注目されている。該トランジスタは集積回路（ＩＣ）や画像表示装置（表示装置）のような電子デバイスに広く応用されている。トランジスタに適用可能な半導体層としてシリコンを代表とする半導体材料が広く知られているが、その他の材料として酸化物半導体を用いる技術が注目されている。
【０００３】
例えば、酸化物半導体として、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｓｎなどを含む非晶質酸化物を用いてトランジスタを作製する技術が開示されている（特許文献１参照）。また、自己整列トップゲート構造を有する酸化物半導体層のトランジスタを作製する技術が開示されている（特許文献２参照）。また電界効果移動度を高めるために、上下のゲート電極の電界によってチャネルが形成される酸化物半導体層を電気的に取り囲む構造のトランジスタを作製する技術が開示されている（特許文献３参照）。
【０００４】
また、チャネルを形成する酸化物半導体層の下地絶縁層に、加熱により酸素を放出する絶縁層を用い、該酸化物半導体層の酸素欠損を低減することで、長期使用における閾値電圧のシフトが小さいといった、電気的な信頼性が高められたトランジスタを作製する技術が開示されている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１６５５２９号公報
【特許文献２】特開２００９−２７８１１５号公報
【特許文献３】特開２０１４−２４１４０４号公報
【特許文献４】特開２０１２−００９８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
酸化物半導体層を有するトランジスタは、表示装置への応用が期待されている。表示装置の画素回路を構成する容量素子は、小さい面積で大きな静電容量（以下、容量という）が求められている。データ電圧を保持するための容量が小さくなると、チャージインジェクション（Ｃｈａｒｇｅ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）、フィードスルー（Ｆｅｅｄｔｈｒｏｕｇｈ）の影響が大きくなる問題を避けるためである。
【０００７】
小さな面積で大きな容量を得るために、ゲート電極と半導体層で薄いゲート絶縁膜を挟んで容量を形成した容量素子、所謂ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）容量（あるいはＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）容量）が有効である。しかしながらＭＯＳ容量は、０Ｖ近傍の低い電圧を保持する場合容量が小さく、低階調のデータ電圧の保持が難しい。
【０００８】
本発明の一態様は、小さい面積であっても大きな容量を得ることができる、新規な構成の表示装置等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、低い電圧を保持して階調表示を行う場合であっても大きな容量を得ることができる、新規な構成の表示装置等を提供することを課題の一とする。
【０００９】
なお本発明の一態様の課題は、上記列挙した課題に限定されない。上記列挙した課題は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお他の課題は、以下の記載で述べる、本項目で言及していない課題である。本項目で言及していない課題は、当業者であれば明細書又は図面等の記載から導き出せるものであり、これらの記載から適宜抽出することができる。なお、本発明の一態様は、上記列挙した記載、及び／又は他の課題のうち、少なくとも一つの課題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、第１の配線と、第１のトランジスタと、第１の容量素子と、発光素子と、を有する画素を有し、第１の配線は、発光素子に電流を流すための電流供給線の機能を有し、第１のトランジスタは、第１のゲート電極と、第１のゲート電極上の第１の絶縁層と、第１の絶縁層上の酸化物半導体層と、酸化物半導体層上のソース電極およびドレイン電極と、ソース電極およびドレイン電極並びに酸化物半導体層上の第２の絶縁層と、第２の絶縁層上の第２のゲート電極と、を有し、第１の容量素子は、第１の電極と、第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間の第２の絶縁層と同じ層に設けられた絶縁層と、を有し、第１の電極は、第２のゲート電極と同じ層に設けられた導電層を有し、第２の電極は、酸化物半導体層と同じ層に設けられた酸化物半導体層を有し、第１の容量素子は、第１の絶縁層と同じ層に設けられた絶縁層を介して、第１の配線に電気的に接続された第３の電極層を有し、第３の電極層は、第１のゲート電極と同じ層に設けられる表示装置である。
【００１１】
本発明の一態様において、第２のゲート電極および第１の電極は、酸素と、Ｉｎと、Ｚｎと、Ｍ（ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、またはＳｎ）とを有する表示装置が好ましい。
【００１２】
本発明の一態様において、第２のゲート電極および第１の電極は、酸化物半導体および第２の電極よりもキャリア密度が高い表示装置が好ましい。
【００１３】
本発明の一態様において、第２の絶縁層の膜厚は、第１の絶縁層の膜厚より大きい表示装置が好ましい。
【００１４】
本発明の一態様において、画素は、第２のトランジスタと、第２の容量素子と、液晶素子と、を有し、液晶素子は、開口が設けられた反射電極を有し、発光素子の発光領域は、開口が設けられた領域と重なる領域を有する表示装置が好ましい。
【００１５】
なおその他の本発明の一態様については、以下で述べる実施の形態における説明、及び図面に記載されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一態様は、小さい面積であっても大きな容量を得ることができる、新規な構成の表示装置等を提供することができる。または本発明の一態様は、低い電圧を保持して階調表示を行う場合であっても大きな容量を得ることができる、新規な構成の表示装置等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一態様の表示装置を説明するための回路図およびタイミングチャート。
【図２】本発明の一態様の表示装置を説明するための断面図およびグラフ。
【図３】本発明の一態様の表示装置を説明するための上面図および断面図。
【図４】本発明の一態様の表示装置を説明するための断面図および回路図。
【図５】本発明の一態様の表示装置を説明するための回路図。
【図６】本発明の一態様の表示装置を説明するための回路図。
【図７】本発明の一態様の表示装置を説明するための上面図。
【図８】本発明の一態様の表示装置を説明するための模式図。
【図９】本発明の一態様の表示装置を説明するための断面図。
【図１０】本発明の一態様の表示装置を説明するための回路図。
【図１１】本発明の一態様の表示装置を説明するための回路図。
【図１２】本発明の一態様の表示装置を説明するための回路図および断面模式図。
【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、タッチパネルの構成例。
【図１７】実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。
【図１８】実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。
【図１９】実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。
【図２０】実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。
【図２１】実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。
【図２２】実施の形態に係る、電子機器。
【図２３】実施の形態に係る、電子機器。
【図２４】実施の形態に係る、電子機器。
【図２５】実施の形態に係る、電子機器。
【図２６】実施の形態に係る、電子機器。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
（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。
【００２５】
［回路図の構成例］
図１（Ａ）は、表示装置が有する画素の回路図である。
【００２６】
画素ＰＩＸは、トランジスタＭ１と、トランジスタＭ２と、トランジスタＭ３と、容量素子ＭＣと、発光素子ＥＬと、を有する。画素ＰＩＸは、走査線ＧＬ、信号線ＳＬ、電流供給線ＡＮＯＤＥ、配線Ｖ０、共通配線ＣＡＴＨＯＤＥに接続される。画素ＰＩＸは、カラー表示を行う画素が有する副画素に相当する。なおトランジスタＭ１、Ｍ２およびＭ３は、ｎチャネル型のトランジスタとして以下の説明をするが、ｐチャネル型であってもよい。
【００２７】
走査線ＧＬは走査信号を画素に供給する配線である。走査信号は、供給されるトランジスタの導通状態を制御する信号である。信号線ＳＬは画像データに応じたデータ電圧を画素に供給する配線である。電流供給線ＡＮＯＤＥおよび共通配線ＣＡＴＨＯＤＥは発光素子ＥＬに電流を流すための配線である。配線Ｖ０は、定電圧が与えられる配線である。
【００２８】
容量素子ＭＣは、酸化物半導体層の上下にゲート電極が設けられたトランジスタで構成される容量素子である。容量素子ＭＣの酸化物半導体層の下側にある金属材料で構成されるゲート電極を第１のゲート電極（ボトムゲート電極ともいう）という。酸化物半導体層の上側にある金属酸化物材料で構成されるゲート電極を第２のゲート電極（トップゲート電極ともいう）という。なお金属酸化物材料は、金属元素と、酸素と、を有する材料である。
【００２９】
容量素子ＭＣは、第２のゲート電極と、第２の電極に接して設けられる絶縁層と、酸化物半導体層とで構成される、所謂ＭＯＳ容量である。容量素子ＭＣの一方の電極となる第２のゲート電極は、トランジスタＭ３のゲート電極に接続される。容量素子ＭＣの他方の電極となるソース電極およびドレイン電極は、トランジスタＭ３のソース電極に接続される。第１のゲート電極は、電流供給線ＡＮＯＤＥ、言い換えればトランジスタＭ３のソースまたはドレインの他方に接続される。
【００３０】
なおトランジスタＭ１、トランジスタＭ２、およびトランジスタＭ３は、シングルゲートのトランジスタとして図示しているが、容量素子ＭＣと同様に、酸化物半導体層の上下にゲート電極が設けられる構造のトランジスタとしてもよい。容量素子ＭＣ、トランジスタＭ１、Ｍ２およびＭ３に適用可能な構成例については、後述する。
【００３１】
トランジスタＭ１のゲート電極は、走査線ＧＬに接続される。トランジスタＭ１のソースまたはドレインの一方は、信号線ＳＬに接続される。トランジスタＭ１のソースまたはドレインの他方は、トランジスタＭ３のゲート電極、ならびに容量素子ＭＣの一方の電極に接続される。
【００３２】
トランジスタＭ２のゲート電極は、走査線ＧＬに接続される。トランジスタＭ２のソースまたはドレインの一方は、配線Ｖ０に接続される。トランジスタＭ２のソースまたはドレインの他方は、トランジスタＭ３のソースまたはドレインの一方、容量素子ＭＣの他方の電極、および発光素子ＥＬの一方の電極に接続される。
【００３３】
トランジスタＭ３のゲート電極は、トランジスタＭ１のソースまたはドレインの他方、および容量素子ＭＣの一方の電極に接続される。トランジスタＭ３のソースまたはドレインの一方は、トランジスタＭ２のソースまたはドレインの他方、容量素子ＭＣの他方の電極、および発光素子ＥＬの一方の電極に接続される。トランジスタＭ３のソースまたはドレインの他方は、電流供給線ＡＮＯＤＥに接続される。
【００３４】
発光素子ＥＬの一方の電極は、トランジスタＭ２のソースまたはドレインの他方、トランジスタＭ３のソースまたはドレインの一方、および容量素子ＭＣの他方の電極に接続される。発光素子ＥＬの他方の電極は、共通配線ＣＡＴＨＯＤＥに接続される。
【００３５】
図１（Ｂ）には、図１（Ａ）の簡単な動作を説明するための、タイミングチャートを示す。図１（Ｂ）では、ｍ行目の走査線ＧＬ＿ｍにおける一走査選択期間（ＰＳＣＡＮ）を図示している。また電流供給線ＡＮＯＤＥに与える電圧ＶＡＮＯＤＥおよび配線Ｖ０の電圧、および信号線ＳＬの画像信号、を図示している。
【００３６】
図１（Ｂ）に示すように、一走査選択期間において信号線ＳＬの画像信号は（ｍ−１）行目の信号ＤＡＴＡ＿ｍ−１からｍ行目の信号ＤＡＴＡ＿ｍに切り替わる。この間、電流供給線ＡＮＯＤＥに与える電圧ＶＡＮＯＤＥは、発光素子ＥＬに電流を流すため、配線ＶＯの電圧より高い電圧とする。
【００３７】
図１（Ａ）、（Ｂ）の構成では、第１のゲート電極を金属材料で構成される導電層で形成し、第２のゲート電極を、金属酸化物材料で構成される導電層で形成できる。金属酸化物材料で構成される導電層は、成膜時に被成膜面である絶縁層に酸素を供給できる。酸素が供給された絶縁層は、加熱によって酸化物半導体を有する半導体層に放出することができる。そのため、金属酸化物材料で構成される導電層を第２のゲート電極に採用することで、トランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３の信頼性を高めることができる。
【００３８】
図１（Ａ）、（Ｂ）の構成では、上述したようにトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３の信頼性すなわち酸化物半導体を有する半導体層の酸素欠損を低減することで、閾値電圧のシフトを小さくすることができる。一方で、トランジスタをＭＯＳ容量として機能させる場合に、トランジスタの閾値電圧が０Ｖ近傍であると、低電圧を保持する場合に容量が小さく、低階調のデータ電圧の保持が難しくなる。
【００３９】
図２（Ａ）には、回路図で示した、ＭＯＳ容量として機能させるトランジスタの第１のゲート電極、第２のゲート電極、ソースおよびドレインとして機能する電極の電圧をそれぞれ「Ｖｂ」、「Ｖｇ」、「Ｖｓ」として表している。図２（Ｂ）は、第２のゲート電極とソース電極との間の電圧「Ｖｇ−Ｖｓ」を横軸として、ＭＯＳ容量である容量素子ＭＣの容量を縦軸としたグラフである。
【００４０】
図２（Ｂ）に図示するように、トランジスタの閾値電圧が０Ｖ近傍のトランジスタをＭＯＳ容量とする場合、第１のゲート電極に与えるＶｂとソース電極に与えるＶｂが等電位の場合（Ｖｂ−Ｖｓ＝０）、第２のゲート電極に低電圧を与えると、保持する容量が小さい。
【００４１】
一方、図２（Ｂ）に図示するように、トランジスタの閾値電圧が０Ｖ近傍のトランジスタをＭＯＳ容量とする場合であっても、第１のゲート電極に与えるＶｂをソース電極に与えるＶｂよりも大きくする場合（Ｖｂ−Ｖｓ＞０）、トランジスタの閾値電圧をマイナスシフトさせることができる。具体的には図１（Ａ）、（Ｂ）に図示するように、配線ＶＯの電圧より高い、電流供給線ＡＮＯＤＥに与える電圧ＶＡＮＯＤＥを第１のゲート電極に与えるＶｂとして機能させる。そのため、第２のゲート電極に低電圧を与える場合であっても、保持する容量を大きくすることができる。
【００４２】
また図１（Ａ）、（Ｂ）の構成では、第２のゲート電極と酸化物半導体層との間にある絶縁層は、加熱により酸素を放出させて酸化物半導体層の酸素欠損を低減させるため、第１のゲート電極と酸化物半導体層との間にある絶縁層より膜厚が薄い。そのため、容量素子ＭＣは、小さい面積で大きな容量とすることができる。
【００４３】
なお図１（Ａ）では、トランジスタＭ１、Ｍ２およびＭ３をシングルゲート構造として説明したが、図３（Ａ）に示す画素ＰＩＸ＿Ａのように、第１のゲート電極および第２のゲート電極を有し、互いのゲート電極を接続する構成としてもよい。当該構成の場合、トランジスタＭ１、Ｍ２およびＭ３は、容量素子ＭＣと同様に、酸化物半導体層の上下にゲート電極が設けられる構造のトランジスタとなる。
【００４４】
なお図１（Ａ）では、容量素子ＭＣの第１のゲート電極を電流供給線ＡＮＯＤＥに接続する構成としたが、トランジスタの閾値電圧をマイナスシフトできる電圧を与えることができる配線であれば、他の構成でもよい。例えば、図３（Ｂ）に示す画素ＰＩＸ＿Ｂのように、第１のゲート電極を電流供給線ＡＮＯＤＥとは異なる配線Ｖ１に接続する構成とすることもできる。配線Ｖ１には、電流供給線ＡＮＯＤＥと同様に、配線Ｖ０に与える電圧よりも高い電圧を与えることが好ましい。
【００４５】
なお図２（Ａ）では、トランジスタＭ１、Ｍ２およびＭ３を２つのゲート電極を接続する構成としたが、第１のゲート電極と第２のゲート電極とで別々の信号を与える構成としてもよい。例えば、図４（Ａ）に示す画素ＰＩＸ＿Ｃのように、トランジスタＭ１およびＭ２の第１のゲート電極を走査線ＧＬに接続し、第２のゲート電極を配線Ｖ０に接続する構成としてもよい。当該構成とすることで、トランジスタＭ１およびＭ２において、第１のゲート電極と同層に金属材料で構成される走査線ＧＬを配置する構成とすることができる。そのため、第１のゲート電極を金属材料で構成される導電層で形成し、第２のゲート電極を、金属酸化物材料で構成される導電層で形成する構成を採用しても、走査線ＧＬの抵抗が高くなってしまうといった問題を回避できる。また走査線ＧＬの抵抗を下げるために、余分に金属材料による配線を設ける分の製造コストを低減することができる。
【００４６】
なお図２（Ａ）では、電流供給線ＡＮＯＤＥを信号線ＳＬおよび配線Ｖ０と平行となる方向に配置する構成を示したが、他の構成でもよい。例えば、図４（Ｂ）に示す画素ＰＩＸ＿Ｄのように、電流供給線ＡＮＯＤＥを走査線ＧＬと平行となる方向に配置する構成とすることもできる。
【００４７】
［トランジスタの構成例］
ここでトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３、および容量素子ＭＣに適用可能なトランジスタまたはＭＯＳ容量の構成例について、図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）までを用いて説明する。
【００４８】
図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に、トランジスタを有する半導体装置の一例を示す。なお図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すトランジスタは、半導体層の上下にゲート電極が設けられる構造である。
【００４９】
図５（Ａ）は、トランジスタ１００の上面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間の断面図であり、図５（Ｃ）は図５（Ａ）の一点鎖線Ｙ１−Ｙ２間の断面図である。なお、図５（Ａ）では、明瞭化のため、絶縁層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５（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。
【００５０】
図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すトランジスタ１００は、基板１０２上に形成された導電層１０６と、導電層１０６上の絶縁層１０４と、絶縁層１０４上の酸化物半導体層１０８と、酸化物半導体層１０８上の絶縁層１１０と、絶縁層１１０上の金属酸化物層１１２と、絶縁層１０４、酸化物半導体層１０８、及び金属酸化物層１１２上の絶縁層１１６と、を有する。また、酸化物半導体層１０８は、絶縁層１１０と接するチャネル領域１０８ｉと、絶縁層１１６と接するソース領域１０８ｓと、絶縁層１１６と接するドレイン領域１０８ｄと、を有する。
【００５１】
また、トランジスタ１００は、絶縁層１１６に設けられた開口１４１ａを介して、ソース領域１０８ｓに電気的に接続される導電層１２０ａと、絶縁層１１６に設けられた開口１４１ｂを介して、ドレイン領域１０８ｄに電気的に接続される導電層１２０ｂと、を有していてもよい。
【００５２】
なお、導電層１０６は、第１のゲート電極としての機能を有し、金属材料で構成される。金属酸化物層１１２は、第２のゲート電極としての機能を有し、金属酸化物材料で構成される。また、絶縁層１０４は、第１のゲート絶縁層としての機能を有し、絶縁層１１０は、第２のゲート絶縁層としての機能を有する。
【００５３】
また、絶縁層１１６は、窒素または水素のいずれか一方または双方を有する。絶縁層１１６が窒素または水素のいずれか一方または双方を有する構成とすることで、酸化物半導体層１０８、及び金属酸化物層１１２に窒素または水素のいずれか一方または双方を供給することができる。
【００５４】
絶縁層１１６としては、例えば、窒化物絶縁層が挙げられる。該窒化物絶縁層としては、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム等を用いて形成することができる。絶縁層１１６に含まれる水素濃度は、１×１０２２ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上であると好ましい。
【００５５】
また、金属酸化物層１１２は、絶縁層１１０に酸素を供給する機能を有する。金属酸化物層１１２が、絶縁層１１０に酸素を供給する機能を有することで、絶縁層１１０中に過剰酸素を含ませることが可能となる。絶縁層１１０が過剰酸素領域を有することで、酸化物半導体層１０８、より具体的にはチャネル領域１０８ｉ中に当該過剰酸素を供給することができる。よって、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【００５６】
絶縁層１１０としては、酸化物絶縁層または窒化物絶縁層を単層または積層して形成することができる。絶縁層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、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。
【００５７】
酸化物半導体層１０８の上方に形成される絶縁層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ればよい。
【００５８】
金属酸化物層１１２は、絶縁層１１６から窒素または水素のいずれか一方または双方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、金属酸化物層１１２は、酸化物導電体（ＯＣ：Ｏｘｉｄｅ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）としての機能も有する。したがって、金属酸化物層１１２は、酸化物半導体層１０８よりもキャリア密度が高くなる。
【００５９】
酸化物半導体層１０８が有するソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄ、並びに金属酸化物層１１２は、それぞれ、酸素欠損を形成する元素を有していてもよい。上記酸素欠損を形成する元素としては、代表的には水素、ホウ素、炭素、窒素、フッ素、リン、硫黄、塩素、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。
【００６０】
不純物元素が酸化物半導体層に添加されると、酸化物半導体層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層に添加されると、酸化物半導体層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、酸化物半導体層においてキャリア密度が増加し、導電性が高くなる。
【００６１】
トランジスタ１００において、絶縁層１１０の側端部と、金属酸化物層１１２の側端部とが、揃う領域を有すると好ましい。別言すると、トランジスタ１００において、絶縁層１１０の上端部と、金属酸化物層１１２の下端部が概略揃う構成である。例えば、金属酸化物層１１２をマスクとして絶縁層１１０を加工することで、上記構造とすることができる。
【００６２】
酸化物半導体層１０８及び金属酸化物層１１２は、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、またはＳｎ）等の酸化物半導体で形成される。また、酸化物半導体層１０８及び金属酸化物層１１２として、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物を用いてもよい。とくに、酸化物半導体層１０８と、金属酸化物層１１２とは、同じ構成元素からなる酸化物半導体で形成されると、製造コストを低減できるため好ましい。
【００６３】
酸化物半導体層１０８、及び金属酸化物層１１２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層１０８、及び金属酸化物層１１２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層の原子数比は、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：３近傍となる場合がある。
【００６４】
チャネル領域１０８ｉ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層を用いることで、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、当該酸化物半導体層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層は、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層は、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、当該酸化物半導体層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。
【００６５】
一方で、ソース領域１０８ｓ、ドレイン領域１０８ｄ、及び金属酸化物層１１２は、絶縁層１１６と接する。ソース領域１０８ｓ、ドレイン領域１０８ｄ、及び金属酸化物層１１２が絶縁層１１６と接することで、絶縁層１１６からソース領域１０８ｓ、ドレイン領域１０８ｄ、及び金属酸化物層１１２に水素及び窒素のいずれか一方または双方が添加されるため、キャリア密度が高くなる。
【００６６】
酸化物半導体層のキャリア密度について、以下に説明を行う。
【００６７】
酸化物半導体層のキャリア密度に影響を与える因子としては、酸化物半導体層中の酸素欠損（Ｖｏ）、または酸化物半導体層中の不純物などが挙げられる。
【００６８】
酸化物半導体層中の酸素欠損が多くなると、該酸素欠損に水素が結合（この状態をＶＯＨともいう）した際に、欠陥準位密度が高くなる。または、酸化物半導体層中の不純物が多くなると、該不純物に起因し欠陥準位密度が高くなる。したがって、酸化物半導体層中の欠陥準位密度を制御することで、酸化物半導体層のキャリア密度を制御することができる。
【００６９】
図５（Ｃ）に示すように、酸化物半導体層１０８は、第１のゲート電極として機能する導電層１０６と、第２のゲート電極として機能する金属酸化物層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層または酸化物半導体層に挟まれている。
【００７０】
図５（Ｃ）の構成とすることで、トランジスタ１００をトランジスタとして機能させる場合に、トランジスタ１００に含まれる酸化物半導体層１０８を、第１のゲート電極として機能する導電層１０６の走査信号による電界、及び第２のゲート電極として機能する金属酸化物層１１２の定電圧による電界、によって電気的に取り囲むことができる。
【００７１】
なお図５（Ｃ）では図示を省略しているが、トランジスタ１００は、第１のゲート電極と第２のゲート電極とを接続するための、絶縁層１１０および絶縁層１０４に設けた開口を有する構成としてもよい。このような構成を有することで、トランジスタ１００に含まれる酸化物半導体層１０８を、第１のゲート電極として機能する導電層１０６、及び第２のゲート電極として機能する金属酸化物層１１２、双方の電界によって電気的に取り囲むことができる。
【００７２】
また図５（Ｃ）の構成とすることで、トランジスタ１００をＭＯＳ容量として機能させる場合に、第１のゲート電極として機能する導電層１０６にトランジスタの閾値電圧をマイナスシフトさせる電圧を与えることができる。ＭＯＳ容量は、酸化物半導体層１０８と、絶縁層１１０と、第２のゲート電極として機能する金属酸化物層１１２と、によって構成することができる。
【００７３】
トランジスタ１００をＭＯＳ容量として機能させる場合、図６（Ａ）の断面図に図示する酸化物半導体層１０８と、絶縁層１１０と、金属酸化物層１１２によって容量を形成することができる。つまり、図５（Ｂ）の回路図の容量素子ＭＣに相当するＭＯＳ容量を形成することができる。なお図６（Ａ）、図６（Ｂ）において、「Ｖｇ」、「Ｖｓ」、「Ｖｂ」は、図２（Ａ）と同様に、回路図と断面図で対応する電圧を表している。
【００７４】
図６（Ａ）、図６（Ｂ）の構成では、導電層１０６に与える電圧Ｖｇとしてトランジスタの閾値電圧をマイナスシフトさせる電圧を与える。ＭＯＳ容量を構成する絶縁層１１０の膜厚１１０ｔは、絶縁層１０４の膜厚１０４ｔよりも小さい。そのため、小さい電圧が金属酸化物層１１２に与えられ、絶縁層１１０を間に挟んで金属酸化物層１１２との間で容量を形成する場合であっても高い容量を確保できるとともに、小さい面積で大きな容量とすることができる。
【００７５】
［上面図の構成例］
次いで図７では、発光素子等の構成を除く、図４（Ｂ）の画素ＰＩＸ＿Ｄの回路構成に適用可能な上面図の一例を示す。また図８は、図７の上面図における上下関係にある導電層および半導体層等を層毎に分け、開口を介して接続される様子を図示したものである。また図９（Ａ）は、図７の点線Ｐ１−Ｐ２間の断面図であり、図９（Ｂ）は、図７の点線Ｑ１−Ｑ２間の断面図である。また図１０は、図７の上面図でのトランジスタの配置に対応させた画素を複数並べて図示した回路図である。
【００７６】
図７の上面図では、走査線ＧＬと、信号線ＳＬと、配線Ｖ０と、電流供給線ＡＮＯＤＥと、トランジスタＭ１と、トランジスタＭ２と、トランジスタＭ３と、容量素子ＭＣと、を図示している。導電層、金属酸化物層、および酸化物半導体層の層構造において、絶縁層等については図示を省略している。
【００７７】
図７における各配線等を構成する導電層、金属酸化物層、および酸化物半導体層の層構造は、図８および図９より理解される。基板ＳＵＢ上に、第１のゲート電極として機能する導電層１５１、導電層１５２および導電層１５３が設けられている。次いで、第１のゲート絶縁層として機能する絶縁層１５４を介して酸化物半導体層１６１および酸化物半導体層１６２が設けられている。次いで、第２のゲート絶縁層として機能する絶縁層１６３を介して、第２のゲート電極として機能する金属酸化物層１７１、金属酸化物層１７２および金属酸化物層１７３が設けられている。次いで、酸化物半導体層１６１の一部および酸化物半導体層１６２の一部、並びに金属酸化物層１７１、金属酸化物層１７２および金属酸化物層１７３中のキャリア密度を選択的に高めて導電性を高める絶縁層１７４を介して、トランジスタのソース電極、ドレイン電極、あるいは各種配線として機能する導電層１８１、導電層１８２、導電層１８３、導電層１８４、および導電層１８５が設けられている。次いで、層間絶縁層として機能する絶縁層１８６、絶縁層１８７および絶縁層１８８が設けられている。また絶縁層１８６、絶縁層１８７および絶縁層１８８には導電層１８５に達する開口１９０が設けられている。この開口１９０は、その後画素電極を形成し、その上に設けられる発光素子と接続するための開口である。
【００７８】
また図７および図８中、正方形にバツ印を付した構成は絶縁層に形成した開口を表している。開口によって、図８の矢印で表すように各層の導電層、金属酸化物層、および酸化物半導体層が接続される。また図８には、走査線ＧＬとなる導電層１５１、電流供給線ＡＮＯＤＥとなる導電層１５２、配線Ｖ０となる導電層１８１、信号線ＳＬとなる導電層１８２を図示している。
【００７９】
図７、図８および図９の図からわかるように、トランジスタＭ１、Ｍ２およびＭ３において、第１のゲート電極と第２のゲート電極とを接続する構成としている。当該構成によって、互いのゲート電極を接続しない場合に比べて、トランジスタに流れる電流量を増加させることができる。
【００８０】
また図７、図８および図９の図からわかるように、容量素子ＭＣを形成する金属酸化物層１７１、絶縁層１６３、および酸化物半導体層１６１の下方に、電流供給線ＡＮＯＤＥに接続された導電層１５２を配置する構成とする。当該構成では、導電層１５２に与える電流供給線ＡＮＯＤＥの電圧がトランジスタの閾値電圧をマイナスシフトさせ、且つ絶縁層１６３の膜厚が絶縁層１５４の膜厚よりも小さいため、高い容量を確保できる。そのため、小さい面積で大きな容量とすることができる。
【００８１】
なお電流供給線ＡＮＯＤＥに接続された導電層１５２、走査線ＧＬとなる導電層１５１は、遮光性および導電性を有する金属材料で構成することで、遮光層としての機能を有する。そのため、ＭＯＳ容量およびトランジスタの電気特性の変動を小さくすることができる。
【００８２】
また図１０は、図７で説明した画素の上面図に対応する回路図を２×２の画素ＰＩＸ＿ＵＬ、画素ＰＩＸ＿ＵＲ、画素ＰＩＸ＿ＬＬおよび画素ＰＩＸ＿ＬＲとして図示した回路図である。図１０において、ｍ行、（ｍ＋１行）の２行、ｎ列、（ｎ＋１）列に配置された画素を図示している。図１０では、ｍ行目の走査線ＧＬ＿ｍと、（ｍ＋１）行目の走査線ＧＬ＿ｍ＋１と、ｎ列目の信号線ＳＬ＿ｎと、（ｎ＋１）列目の信号線ＳＬ＿ｎ＋１と、配線Ｖ０と、電流供給線ＡＮＯＤＥと、を図示している。
【００８３】
図１０に図示するように、画素ＰＩＸ＿ＵＬおよび画素ＰＩＸ＿ＵＲは、配線Ｖ０を挟んで画素を構成するトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３および容量素子ＭＣを線対称に配置し、同じ配線Ｖ０に接続する構成とする。画素ＰＩＸ＿ＬＬおよび画素ＰＩＸ＿ＬＲも同様に、配線Ｖ０を挟んで画素を構成するトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３および容量素子ＭＣを線対称に配置し、同じ配線Ｖ０に接続する構成とする。
【００８４】
また図１０に図示するように、画素ＰＩＸ＿ＵＬおよび画素ＰＩＸ＿ＬＬは、電流供給線ＡＮＯＤＥを挟んで画素を構成するトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３および容量素子ＭＣを線対称に配置し、同じ電流供給線ＡＮＯＤＥに接続する構成とする。また画素ＰＩＸ＿ＵＲおよび画素ＰＩＸ＿ＬＲも同様に、電流供給線ＡＮＯＤＥを挟んで画素を構成するトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３および容量素子ＭＣを線対称に配置し、同じ電流供給線ＡＮＯＤＥに接続する構成とする。
【００８５】
図１０に示す素子および配線等の配置とすることで、各画素に接続するために画素間に配置される配線等の数を削減することができる。図１０の構成は、画素の精細度を高める設計とする際、配線等の数を削減した分、画素の面積を縮小できるため、好ましい。
【００８６】
［変形例］
本発明の一態様について適用できる回路構成は、図１（Ａ）のトランジスタＭ１、Ｍ２およびＭ３を有する画素構成に限らない。例えば、図１１（Ａ）に示すように２つ以下のトランジスタを有する画素構成についても適用可能である。
【００８７】
図１１（Ａ）に示す画素ＰＩＸ＿Ｅの画素構成は、トランジスタＭ１と、トランジスタＭ３と、容量素子ＭＣと、発光素子ＥＬと、を有する。つまり図１（Ａ）におけるトランジスタＭ２を省略した回路構成に相当する。
【００８８】
図１１（Ａ）に示す構成においても、トランジスタをＭＯＳ容量として機能させた容量素子ＭＣにおいて、第１のゲート電極に電流供給線ＡＮＯＤＥの電圧を与える。そしてトランジスタの閾値電圧をマイナスシフトさせる電圧を与え、第２のゲート電極である金属酸化物層と、絶縁層と、酸化物半導体層と、によって構成されるＭＯＳ容量において、低電圧を与えた際の容量を大きくすることができる。第２のゲート電極と酸化物半導体層の間にある絶縁層は、第１のゲート電極と酸化物半導体層の間にある絶縁層より膜厚が薄く、高い容量を確保できるため、小さい面積で大きな容量とすることができる。
【００８９】
本発明の一態様について適用できる回路構成は、図１１（Ａ）の画素構成に限らない。例えば、図１１（Ｂ）に示すように４つ以上のトランジスタを有する画素構成についても適用可能である。
【００９０】
図１１（Ａ）に示す画素ＰＩＸ＿Ｆの画素構成は、トランジスタＭ１と、トランジスタＭ２と、トランジスタＭ３と、トランジスタＭ４と、トランジスタＭ５と、容量素子ＭＣと、発光素子ＥＬと、を有する。また当該画素構成は、信号線ＳＬ、電流供給線ＡＮＯＤＥ、配線Ｖ０、共通配線ＣＡＴＨＯＤＥの他、走査線ＧＬ１、ＧＬ２およびＧＬ３によって動作する。
【００９１】
図１１（Ｂ）に示す構成においても、トランジスタをＭＯＳ容量として機能させた容量素子ＭＣにおいて、第１のゲート電極に電流供給線ＡＮＯＤＥの電圧を与える。そしてトランジスタの閾値電圧をマイナスシフトさせる電圧を与え、第２のゲート電極である金属酸化物層と、絶縁層と、酸化物半導体層と、によって構成されるＭＯＳ容量において、低電圧を与えた際の容量を大きくすることができる。第２のゲート電極と酸化物半導体層の間にある絶縁層は、第１のゲート電極と酸化物半導体層の間にある絶縁層より膜厚が薄く、高い容量を確保できるため、小さい面積で大きな容量とすることができる。
【００９２】
また本発明の一態様について適用できる回路構成は、発光素子を有する画素構成に限らず、液晶素子と発光素子とを有する画素に適用することもできる。
【００９３】
一例と図示する図１２（Ａ）に示す画素ＰＩＸ＿Ｇの画素構成は、トランジスタＭ１と、トランジスタＭ２と、トランジスタＭ３と、容量素子ＭＣと、トランジスタＭ６と、容量素子ＭＣ１と、液晶素子ＬＣと、を有する。また当該画素構成は、信号線ＳＬ＿ＬＣ、信号線ＳＬ＿ＥＬ、電流供給線ＡＮＯＤＥ、配線Ｖ０、走査線ＧＬ＿ＥＬ、走査線ＧＬ＿ＬＣ、共通配線ＣＡＴＨＯＤＥによって動作する。
【００９４】
画素ＰＩＸ＿Ｇにおいて、トランジスタＭ３のゲート電極に与えるビデオ信号は、走査線ＧＬ＿ＥＬに与える走査信号の制御によって信号線ＳＬ＿ＥＬから与えられる。画素ＰＩＸ＿Ｇにおいて、液晶素子ＬＣの一方の電極に与えるビデオ信号は、走査線ＧＬ＿ＬＣに与える走査信号の制御によって信号線ＳＬ＿ＬＣから与えられる。つまり、画素ＰＩＸ＿Ｇごとに液晶素子ＬＣおよび発光素子ＥＬの階調表示を別々に制御することができる。このような構成では、複数の画素で一様に点灯するバックライトの制御とは異なり、表示する画像に応じた発光素子ＥＬの発光を画素レベルといった最小単位で制御することができるため、余分な発光を抑えることができる。そのため画素ＰＩＸ＿Ｇを有する表示装置は、低消費電力化を図ることができる。
【００９５】
また画素ＰＩＸ＿Ｇの構成では、液晶素子ＬＣが有する反射電極によって外光を利用した反射光の強度を液晶層で調節して階調表示を行うことができる。そのため画素ＰＩＸ＿Ｇを有する表示装置は、屋外での視認性を向上することができる。
【００９６】
また画素ＰＩＸ＿Ｇの構成では、発光素子ＥＬの発する光の強度を調節して階調表示を行う。そのため画素ＰＩＸ＿Ｇを有する表示装置は、外光の強度が小さい屋内での視認性を向上することができる。
【００９７】
なお屋外にて液晶素子ＬＣを制御して表示を行う構成、または屋内にて発光素子ＥＬを制御して表示を行う構成は、表示装置に照度を測定可能なセンサーを設ける構成とすればよい。
【００９８】
また図１２（Ａ）に示す構成においても、トランジスタをＭＯＳ容量として機能させた容量素子ＭＣ、ＭＣ１において、第１のゲート電極に電流供給線ＡＮＯＤＥの電圧を与える。そしてトランジスタの閾値電圧をマイナスシフトさせる電圧を与え、第２のゲート電極である金属酸化物層と、絶縁層と、酸化物半導体層と、によって構成されるＭＯＳ容量において、低電圧を与えた際の容量を大きくすることができる。第２のゲート電極と酸化物半導体層の間にある絶縁層は、第１のゲート電極と酸化物半導体層の間にある絶縁層より膜厚が薄く、高い容量を確保できるため、小さい面積で大きな容量とすることができる。
【００９９】
図１２（Ａ）に示す画素ＰＩＸ＿Ｇを有する表示装置は、図１２（Ｂ）に示す断面模式図のように発光素子ＥＬと液晶素子ＬＣとを重ねて設けることができる。図１２（Ｂ）において、発光素子ＥＬおよび液晶素子ＬＣの間には、トランジスタを有する層１９１が設けられる。トランジスタを有する層１９１は、トランジスタＭ１と、トランジスタＭ２と、トランジスタＭ３と、容量素子ＭＣと、トランジスタＭ６と、容量素子ＭＣ１と、を有する。図１２（Ｂ）の液晶素子ＬＣは、外光（ＬＲＥＦ）を反射することができる電極１９２を有する。電極１９２は、発光素子からの光（ＬＥＬ）を透過するための開口１９３が設けられる。
【０１００】
図１２（Ａ）で説明した画素ＰＩＸ＿Ｇに、図１２（Ｂ）に示す断面模式図を適用した表示装置では、照度に応じて発光素子ＥＬと液晶素子ＬＣとを切り替えて表示させる構成が有効である。例えば、照度が大きい場合、液晶素子ＬＣを駆動して所望の階調を得る構成とし、照度が小さい場合、発光素子ＥＬを駆動して所望の階調を得る構成とする。当該構成とすることで、低消費電力かつ視認性に優れた表示装置とすることができる。
【０１０１】
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。
【０１０２】
（実施の形態２）
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。
【０１０３】
〔表示装置の構成例〕
図１３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、走査線駆動回路１２、信号線駆動回路１３、端子部１５、複数の配線１６ａ、及び複数の配線１６ｂ等を有する。
【０１０４】
〔断面構成例１〕
図１４は、表示装置１０の断面概略図である。図１４は、例えば図１３中の切断線Ａ１−Ａ２に沿った断面に相当する。
【０１０５】
表示装置１０は、第１の基板２０１と、第２の基板２０２とが接着層２２０によって貼り合わされた構成を有する。
【０１０６】
第１の基板２０１上には、端子部１５、配線１６ｂ、信号線駆動回路１３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２５１、トランジスタ２５２、容量素子２５３、発光素子２５４等が設けられている。また第１の基板２０１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。
【０１０７】
第２の基板２０２の第１の基板２０１側には、絶縁層２２１、遮光層２３１、着色層２３２、構造物２３０ａ、構造物２３０ｂ等が設けられている。
【０１０８】
絶縁層２１３上に、発光素子２５４が設けられている。発光素子２５４は、第１の電極として機能する画素電極２２５、ＥＬ層２２２、第２の電極２２３を有する。また画素電極２２５とＥＬ層２２２との間には、光学調整層２２４が設けられている。絶縁層２１４は、画素電極２２５及び光学調整層２２４の端部を覆って設けられている。
【０１０９】
トランジスタ２５１は、上記実施の形態１の図１（Ａ）で説明したトランジスタＭ１またはＭ２として機能するトランジスタである。トランジスタ２５２は、上記実施の形態１の図１（Ａ）で説明したトランジスタＭ３として機能するトランジスタである。
【０１１０】
トランジスタ２５１、２５２、２５５には、第１のゲート電極として機能する導電層２７５、および第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である。導電層２７５は上記実施の形態１の図２で説明した第１のゲート電極として機能する導電層１０６に対応する。導電層２７２は上記実施の形態１の図２で説明した第２のゲート電極として機能する金属酸化物層１１２に対応する。
【０１１１】
導電層２７５は、酸素を放出することで半導体層２７１の酸素欠損を修復できる電極とすることにより、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。
【０１１２】
またトランジスタ２５２のように発光素子に接続されるトランジスタでは、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。
【０１１３】
容量素子２５３は、導電層２７５の一部と、絶縁層２１１の一部と、半導体層２７１の一部により構成されるが、図１４に示すように、導電層２７４の一部と、絶縁層２１７の一部と、導電層２７３の一部とにより構成されるものでもよい。
【０１１４】
図１４では、発光素子２５４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。発光素子２５４からの発光は、第２の基板２０２側に射出される。このような構成とすることで、発光素子２５４の下側（第１の基板２０１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。
【０１１５】
第２の基板２０２の第１の基板２０１側の面には、発光素子２５４と重なる着色層２３２が設けられている。また、着色層２３２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１４に示すように、信号線駆動回路１３と重なる位置に設けられていてもよい。また着色層２３２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。
【０１１６】
また、第２の基板２０２の第１の基板２０１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２０２の端部において絶縁層２２１や第２の基板２０２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１４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、いずれか一方で合ってもよい。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２０２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。
【０１１７】
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２０１と第２の基板２０２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、隣接する発光素子間において、ＥＬ層２２２を介して電流が流れることで発行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、隣接する発光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を発光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。
【０１１８】
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マスクギャッパとしての機能を有していてもよい。
【０１１９】
スペーサ２１５は、走査線と交差する配線と重ねて設けられていることが好ましい。
【０１２０】
図１４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２３２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。
【０１２１】
発光素子２５４において、着色層２３２と光学調整層２２４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２２４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。
【０１２２】
また、発光素子２５４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。このような発光素子２５４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ることにより、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。
【０１２３】
図１４では、端子部１５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１４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。
【０１２４】
端子部１５は、接続層２４３を介してＦＰＣ２４２と電気的に接続している。
【０１２５】
図１４では、端子部１５は、配線１６ｂと、画素電極２２５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。このように、端子部１５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。
【０１２６】
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２０１や第２の基板２０２として透湿性を有する材料を用いたとしても、発光素子２５４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。
【０１２７】
図１４では、第１の基板２０１と第２の基板２０２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。
【０１２８】
〔断面構成例２〕
図１５では、画素部１１および信号線駆動回路１３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。
【０１２９】
図１５に示す表示装置１０は、第１の基板２０１と第２の基板２０２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。
【０１３０】
また第１の基板２０１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発光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。
【０１３１】
また、第２の基板２０２と絶縁層２２１との間に、接着層２６２を有する。
【０１３２】
また、図１５に示すように、絶縁層２１３は画素部１１及び信号線駆動回路１３よりも第１の基板２０１の外周側において、開口が設けられている。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及び信号線駆動回路１３等を囲う開口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及び信号線駆動回路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。
【０１３３】
図１５に示すように固体封止構造とすることで、第１の基板２０１と第２の基板２０２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２０１及び第２の基板２０２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、走査線駆動回路１２、及び信号線駆動回路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。
［変形例］
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。
【０１３４】
図１６には、図１４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。
【０１３５】
第２の基板２０２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。
【０１３６】
導電層２９１と導電層２９２の間に形成される容量は、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。
【０１３７】
また第２の基板２０２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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
ここでは、第２の基板２０２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。
【０１４２】
以上が断面構成例についての説明である。
【０１４３】
［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。
【０１４４】
〔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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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、封止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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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、水分等による発光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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
〔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、バック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。
【０１５４】
つまり本発明の一態様の表示装置が有するトランジスタは、チャネルの上下にゲート電極が設けられる構造である。
【０１５５】
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。
【０１５６】
また、トランジスタに用いる半導体材料としては、例えば、酸化物半導体を半導体層に用いることができる。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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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層を用いることが好ましい。
【０１５９】
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層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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各表示領域に表示した画像の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された表示装置を実現できる。あるいは通常のフレーム周波数で動作する駆動モードと、低速のフレーム周波数で動作する駆動モードと、を切り替えて動作することも可能である。低速のフレーム周波数で動作する駆動モードでは、一旦画像データの書き込みをして、その後次の画像データの書き込みまでの間隔を延ばすことで、その間の画像データの書き込みに要する分の消費電力を削減することができる。
【０１６２】
〔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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
〔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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
〔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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
〔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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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以上７５０ｎｍ以下）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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
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（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、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ＩＴＯの積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。
【０１８０】
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、アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金等のアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）や、銀と銅の合金、銀とパラジウムと銅の合金、銀とマグネシウムの合金等の銀を含む合金を用いることができる。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム合金膜に接する金属膜又は酸化物半導体膜を積層することで、アルミニウム合金膜の酸化を抑制することができる。該金属膜、酸化物半導体膜の材料としては、チタン、酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とＩＴＯの積層膜、銀とマグネシウムの合金とＩＴＯの積層膜などを用いることができる。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
〔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。
【０１８５】
〔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、酸化物半導体、複数の酸化物半導体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。
【０１８６】
〔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。
【０１８７】
以上が各構成要素についての説明である。
【０１８８】
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。
【０１８９】
（実施の形態３）
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。
【０１９０】
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、素子層は発光素子を含み、発光素子の他に発光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。
【０１９１】
またここでは、発光素子が完成した（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。
【０１９２】
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、素子層と支持基材を剥離し、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。
【０１９３】
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、基板を支持基材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。
【０１９４】
また、素子層を支持基材上に形成した後に、基板に転置する方法を用いる場合、まず支持基材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、支持基材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、支持基材と剥離層の界面、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、支持基材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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
素子層と支持基材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層の熱膨張の違いを利用し、加熱または冷却することにより剥離を行ってもよい。
【０１９７】
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。
【０１９８】
また、支持基材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。
【０１９９】
例えば、支持基材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。
【０２００】
または、支持基材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。
【０２０１】
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入出力装置も作製することができる。
【０２０２】
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１７（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１７（Ｂ））。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
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酸化物等の酸化物半導体を用いてもよい。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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
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１７（Ｃ））。
【０２１９】
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。
【０２２０】
なお、図１７（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１７（Ｄ）に示すように、同じ大きさの剥離層を用いてもよい。
【０２２１】
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。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
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。
【０２２５】
次に、レーザ光の照射により、剥離の起点を形成する（図１８（Ａ）（Ｂ））。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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１８（Ａ）の矢印Ｐ１参照）。
【０２２８】
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１８（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。
【０２２９】
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１８（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。）。
【０２３０】
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１８（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。
【０２３１】
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。
【０２３２】
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。
【０２３３】
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１９（Ａ））。
【０２３４】
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。
【０２３５】
次に、レーザ光の照射により、剥離の起点を形成する（図１９（Ｂ）（Ｃ））。
【０２３６】
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１９（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１９（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。
【０２３７】
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。
【０２３８】
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１９（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。
【０２３９】
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。
【０２４０】
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２０（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。
【０２４１】
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。
【０２４２】
その後、図２０（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。
【０２４３】
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。
【０２４４】
以上に示した本発明の一態様の発光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。
【０２４５】
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。
【０２４６】
なお、図２１（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２１（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２１（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。
【０２４７】
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。
【０２４８】
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。
【０２４９】
（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を適用可能な電子機器の例について説明する。
【０２５０】
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ることで、小さい面積であっても大きな容量を得ることができる、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、低い電圧を保持して階調表示を行う場合であっても大きな容量を得ることができる、電子機器や照明装置を作製できる。
【０２５１】
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。
【０２５２】
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。
【０２５３】
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。
【０２５４】
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。
【０２５５】
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。
【０２５６】
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。
【０２５７】
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。
【０２５８】
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。
【０２５９】
図２２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（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。
【０２６０】
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。
【０２６１】
図２２（Ａ）、（Ｂ）に携帯電話機の一例を示す。図２２（Ａ）に示す携帯電話機７１００及び図２２（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２２（Ｂ）に示す携帯電話機７１１０は、さらに、カメラ７１０７を有する。
【０２６２】
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。
【０２６３】
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。
【０２６４】
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。
【０２６５】
図２２（Ｃ）、（Ｄ）に携帯情報端末の一例を示す。図２２（Ｃ）に示す携帯情報端末７２００及び図２２（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。
【０２６６】
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。
【０２６７】
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２２（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２２（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２２（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。
【０２６８】
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。
【０２６９】
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。
【０２７０】
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。
【０２７１】
図２２（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。
【０２７２】
図２２（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。
【０２７３】
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。
【０２７４】
図２２（Ｆ）に、湾曲した発光部を有する照明装置の一例を示す。
【０２７５】
図２２（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。
【０２７６】
図２２（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。
【０２７７】
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。
【０２７８】
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を有する。
【０２７９】
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。
【０２８０】
図２３（Ａ）から図２３（Ｉ）までに、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。
【０２８１】
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。
【０２８２】
図２３（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。
【０２８３】
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。
【０２８４】
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。
【０２８５】
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２３（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。
【０２８６】
図２３（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２３（Ａ）の状態と表示部７００１を引き出した図２３（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２３（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。
【０２８７】
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。
【０２８８】
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。
【０２８９】
図２３（Ｃ）から図２３（Ｅ）までに、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図２３（Ｃ）では、展開した状態、図２３（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２３（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。
【０２９０】
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。
【０２９１】
図２３（Ｆ）、（Ｇ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図２３（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２３（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。
【０２９２】
図２３（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。
【０２９３】
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。
【０２９４】
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。
【０２９５】
図２３（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。
【０２９６】
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。
【０２９７】
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。
【０２９８】
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。
【０２９９】
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。
【０３００】
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。
【０３０１】
図２４（Ａ）に自動車７９００の外観を示す。図２４（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。
【０３０２】
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２４（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。
【０３０３】
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。
【０３０４】
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。
【０３０５】
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。
【０３０６】
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。
【０３０７】
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。
【０３０８】
図２４（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。
【０３０９】
図２４（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。
【０３１０】
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。
【０３１１】
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。
【０３１２】
図２４（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。
【０３１３】
図２４（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。
【０３１４】
図２４（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。
【０３１５】
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。
【０３１６】
図２５（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。
【０３１７】
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。
【０３１８】
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。
【０３１９】
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。
【０３２０】
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。
【０３２１】
ファインダー８５００は、筐体８５０１、表示部８５０２、ボタン８５０３等を有する。
【０３２２】
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。
【０３２３】
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。
【０３２４】
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。
【０３２５】
なお、図２５（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。
【０３２６】
図２５（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。
【０３２７】
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。
【０３２８】
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。
【０３２９】
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。
【０３３０】
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。
【０３３１】
図２５（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。
【０３３２】
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。
【０３３３】
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。
【０３３４】
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。
【０３３５】
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。
【０３３６】
また、図２５（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２５（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。
【０３３７】
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２５（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。
【０３３８】
図２６（Ａ）から図２６（Ｃ）までには、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。
【０３３９】
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。
【０３４０】
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。
【０３４１】
また図２６（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。
【０３４２】
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。
【符号の説明】
【０３４３】
ＧＬ    走査線
ＳＬ    信号線
Ｖ０    配線
ＡＮＯＤＥ    電流供給線
Ｍ１    トランジスタ
Ｍ２    トランジスタ
Ｍ３    トランジスタ
Ｍ４    トランジスタ
Ｍ５    トランジスタ
ＭＣ    容量素子
ＥＬ    発光素子
ＣＡＴＨＯＤＥ    共通配線
１００    トランジスタ
１０２    基板
１０４    絶縁層
１０６    導電層
１０８    酸化物半導体層
１１０    絶縁層
１１０ｔ    膜厚
１０４ｔ    膜厚
１１２    金属酸化物層
１１６    絶縁層
１０８ｉ    チャネル領域
１０８ｓ    ソース領域
１０８ｄ    ドレイン領域
１４１ａ    開口
１４１ｂ    開口
１２０ａ    導電層
１２０ｂ    導電層
ＰＩＸ    画素
ＰＩＸ＿Ａ    画素
ＰＩＸ＿Ｂ    画素
ＰＩＸ＿Ｃ    画素
ＰＩＸ＿Ｄ    画素
ＰＩＸ＿Ｅ    画素
ＰＩＸ＿Ｆ    画素
ＰＩＸ＿ＵＬ    画素
ＰＩＸ＿ＵＲ    画素
ＰＩＸ＿ＬＬ    画素
ＰＩＸ＿ＬＲ    画素
ＳＵＢ  基板
１５１    導電層
１５２    導電層
１５３    導電層
１５４    絶縁層
１６１    酸化物半導体層
１６２    酸化物半導体層
１６３    絶縁層
１７１    金属酸化物層
１７２    金属酸化物層
１７３    金属酸化物層
１７４    絶縁層
１８１    導電層
１８２    導電層
１８３    導電層
１８４    導電層
１８５    導電層
１８６    絶縁層
１８７    絶縁層
１８８    絶縁層
１９０    開口
ＧＬ＿ＬＣ    走査線
ＧＬ＿ＥＬ    走査線
ＳＬ＿ＬＣ    信号線
ＳＬ＿ＥＬ    信号線
Ｍ６    トランジスタ
ＬＣ    液晶素子
１９１    層
１９２    電極
１９３    開口
１０    表示装置
１１    画素部
１２    走査線駆動回路
１３    信号線駆動回路
１５    端子部
１６ａ    配線
１６ｂ    配線
ＧＬ１    走査線
ＧＬ２    走査線
ＧＬ３    走査線
Ｖ１    配線
２０１    基板
２０２    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
２２４    光学調整層
２２５    画素電極
２３０ａ    構造物
２３０ｂ    構造物
２３１    遮光層
２３２    着色層
２４２    ＦＰＣ
２４３    接続層
２５０    空間
２５１    トランジスタ
２５２    トランジスタ
２５３    容量素子
２５４    発光素子
２５５    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
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
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】
2017227746.tif 000003
【図２】
2017227746.tif 000004
【図３】
2017227746.tif 000005
【図４】
2017227746.tif 000006
【図５】
2017227746.tif 000007
【図６】
2017227746.tif 000008
【図７】
2017227746.tif 000009
【図８】
2017227746.tif 000010
【図９】
2017227746.tif 000011
【図１０】
2017227746.tif 000012
【図１１】
2017227746.tif 000013
【図１２】
2017227746.tif 000014
【図１３】
2017227746.tif 000015
【図１４】
2017227746.tif 000016
【図１５】
2017227746.tif 000017
【図１６】
2017227746.tif 000018
【図１７】
2017227746.tif 000019
【図１８】
2017227746.tif 000020
【図１９】
2017227746.tif 000021
【図２０】
2017227746.tif 000022
【図２１】
2017227746.tif 000023
【図２２】
2017227746.tif 000024
【図２３】
2017227746.tif 000025
【図２４】
2017227746.tif 000026
【図２５】
2017227746.tif 000027
【図２６】
2017227746.tif 000028