(57)【要約】高精細な表示装置を提供する。表示装置は、異なる色の光を呈する複数の発光ユニットを備える。発光ユニットは、マイクロキャビティ構造（微小共振器構造）が実現され、特定の波長の光が強められる。異なる色の光を呈する発光ユニットは、厚さの異なる反射層を形成し、これらを覆って絶縁層を成膜した後に、絶縁層の上面を平坦化処理することで、それぞれ厚さの異なる絶縁層が作り分けられている。その後、平坦化された絶縁層の上面に、それぞれの反射層と重なり、白色発光を呈する発光素子を形成することにより、異なる光路長によって異なる色が強められた発光ユニットが作り分けられている。
2019215530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の発光素子、第２の発光素子、第１の絶縁層、第１の光学調整層、及び第２の光学調整層を有し、
前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子は、それぞれ透光性を有する下部電極と、発光層と、半透過性及び半反射性を有する上部電極がこの順に積層され、
前記第１の光学調整層と前記第２の光学調整層は、少なくとも上面が可視光を反射する機能を有し、
前記第１の光学調整層は、前記第２の光学調整層よりも薄く、
前記第１の絶縁層は、前記第１の光学調整層及び前記第２の光学調整層を覆って設けられ、且つ、上面が平坦化され、
前記第１の発光素子は、前記第１の絶縁層を介して前記第１の光学調整層と重なり、
前記第２の発光素子は、前記第１の絶縁層を介して前記第２の光学調整層と重なる、
表示装置。
【請求項２】
第１の発光素子、第２の発光素子、第１の絶縁層、第１の光学調整層、及び第２の光学調整層を有し、
前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子は、それぞれ透光性を有する下部電極と、発光層と、半透過性及び半反射性を有する上部電極がこの順に積層され、
前記第１の光学調整層と前記第２の光学調整層とは、同一面上に設けられ、
前記第１の絶縁層は、前記第１の光学調整層及び前記第２の光学調整層を覆って設けられ、且つ、前記第１の光学調整層と重なる第１の部分と、前記第２の光学調整層と重なる第２の部分と、を有し、
前記第１の発光素子は、前記第１の絶縁層の前記第１の部分上に設けられ、
前記第２の発光素子は、前記第１の絶縁層の前記第２の部分上に設けられ、
前記第１の光学調整層及び前記第２の光学調整層は、少なくとも上面が可視光を反射する機能を有し、
前記第２の光学調整層は、前記第１の光学調整層よりも厚く、
前記第１の絶縁層は、上面が平坦化処理されており、且つ、前記第１の部分が、前記第２の部分よりも厚い、
表示装置。
【請求項３】
請求項２において、
第３の発光素子及び第３の光学調整層を有し、
前記第３の光学調整層は、少なくとも上面が可視光を反射する機能を有し、且つ、前記第１の光学調整層及び前記第２の光学調整層よりも厚く、
前記第３の光学調整層の上面は、前記第１の絶縁層の上面と高さが概略一致し、
前記第３の発光素子の下部電極が、前記第３の光学調整層の上面に接して設けられる、
表示装置。
【請求項４】
第１の発光素子、第２の発光素子、第１の絶縁層、第１の光学調整層、及び第２の光学調整層を有し、
前記第１の発光素子は、透光性を有する第１の下部電極と、発光層と、半透過性及び半反射性を有する上部電極と、を有し、
前記第２の発光素子は、透光性を有する第２の下部電極と、前記発光層と、前記上部電極と、を有し、
前記第１の光学調整層と前記第２の光学調整層とは、同一面上に設けられ、
前記第１の絶縁層は、前記第１の光学調整層の一部、及び前記第２の光学調整層の一部を覆って設けられ、且つ、前記第１の光学調整層と重なる第１の開口と、前記第２の光学調整層と重なる第２の開口と、を有し、
前記第１の下部電極は、前記第１の開口の内部に埋め込まれ、
前記第２の下部電極は、前記第２の開口の内部に埋め込まれ、
前記第１の光学調整層及び前記第２の光学調整層は、少なくとも上面が可視光を反射する機能を有し、
前記第２の光学調整層は、前記第１の光学調整層よりも厚く、
前記第１の絶縁層、前記第１の下部電極、及び前記第２の下部電極は、それぞれの上面の高さが概略一致するように平坦化処理されており、
前記第１の下部電極は、前記第２の下部電極よりも厚い、
表示装置。
【請求項５】
請求項４において、
第３の発光素子及び第３の光学調整層を有し、
前記第３の発光素子は、透光性を有する第３の下部電極と、前記発光層と、前記上部電極と、を有し、
前記第３の光学調整層は、少なくとも上面が可視光を反射する機能を有し、且つ、前記第１の光学調整層及び前記第２の光学調整層よりも厚く、
前記第３の光学調整層の上面は、前記第１の絶縁層の上面と高さが概略一致し、
前記第３の下部電極が、前記第３の光学調整層の上面に接して設けられる、
表示装置。
【請求項６】
第１の発光素子、第２の発光素子、第１の絶縁層、第２の絶縁層、第３の絶縁層、第１の光学調整層、第２の光学調整層、第１の導電層、及び第２の導電層を有し、
前記第１の発光素子は、透光性を有する第１の下部電極と、発光層と、半透過性及び半反射性を有する上部電極と、を有し、
前記第２の発光素子は、透光性を有する第２の下部電極と、前記発光層と、前記上部電極と、を有し、
前記第１の光学調整層と前記第２の光学調整層とは、同一面上に設けられ、
前記第１の絶縁層は、前記第１の光学調整層の一部、及び前記第２の光学調整層の一部を覆って設けられ、且つ、前記第１の光学調整層と重なる第１の開口と、前記第２の光学調整層と重なる第２の開口と、を有し、
前記第１の導電層は、前記第１の開口の内部において、前記第１の絶縁層の側面、及び前記第１の光学調整層の上面に沿って設けられ、
前記第２の導電層は、前記第２の開口の内部において、前記第１の絶縁層の側面、及び前記第２の光学調整層の上面に沿って設けられ、
前記第２の絶縁層は、前記第１の導電層を介して前記第１の開口の内部に埋め込まれ、
前記第３の絶縁層は、前記第２の導電層を介して前記第２の開口の内部に埋め込まれ、
前記第１の下部電極は、前記第１の開口上に設けられ、且つ、前記第１の開口の外縁部において前記第１の導電層と接し、
前記第２の下部電極は、前記第２の開口上に設けられ、且つ、前記第２の開口の外縁部において前記第２の導電層と接し、
前記第１の導電層及び前記第２の導電層は、可視光を反射する機能を有し、
前記第２の光学調整層は、前記第１の光学調整層よりも厚く、
前記第１の絶縁層、前記第２の絶縁層、及び前記第３の絶縁層は、それぞれの上面の高さが概略一致するように平坦化処理されており、
前記第２の絶縁層は、前記第３の絶縁層よりも厚い、
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の光学調整層は、第１の膜を有し、
前記第２の光学調整層は、第２の膜と、第３の膜とがこの順に積層され、
前記第１の膜と、前記第３の膜とは、可視光を反射する機能を有し、且つ、同一の膜を加工して形成された膜である、
表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記第１の光学調整層は、導電性を有し、
前記第１の光学調整層と、前記下部電極とが電気的に接続する、
表示装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一において、
トランジスタを含む回路層と、
前記回路層上に第４の絶縁層と、を有し、
前記第１の光学調整層は、前記第４の絶縁層上に設けられ、
前記トランジスタと、前記第１の発光素子とが電気的に接続する、
表示装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記トランジスタは、チャネルが形成される半導体層に、結晶性を有する金属酸化物、または単結晶シリコンを含む、
表示装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項８のいずれか一において、
第１のトランジスタを含む第１の回路層と、
第２のトランジスタを含む第２の回路層と、
前記第１の回路層上に第４の絶縁層と、
前記第１の回路層と前記第２の回路層との間に第５の絶縁層と、を有し、
前記第１の光学調整層は、前記第４の絶縁層上に設けられ、
前記第１のトランジスタと、前記第１の発光素子とが電気的に接続する、
表示装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記第１のトランジスタは、チャネルが形成される第１の半導体層に、結晶性を有する金属酸化物を含み、
前記第２のトランジスタは、チャネルが形成される第２の半導体層に、結晶性を有する金属酸化物、または単結晶シリコンを含む、
表示装置。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれか一において、
前記第１の発光素子を複数有し、
前記第１の発光素子は、５０００ｐｐｉ以上の精細度でマトリクス状に配置される、
表示装置。
【請求項１４】
被形成面上に、それぞれ厚さの異なる第１の光学調整層と、第２の光学調整層とを形成する工程と、
前記第１の光学調整層及び前記第２の光学調整層を覆って、第１の絶縁層を成膜する工程と、
前記第１の絶縁層に対して平坦化処理を行ない、上面を平坦化する工程と、
前記第１の絶縁層上に、前記第１の光学調整層と重なる第１の下部電極と、前記第２の光学調整層と重なる第２の下部電極とを形成する工程と、
前記第１の下部電極及び前記第２の下部電極上に発光層と、当該発光層上に上部電極と、を形成する工程と、を有し、
前記第１の光学調整層及び前記第２の光学調整層は、少なくとも上面が可視光を反射するように形成し、
前記第１の下部電極及び前記第２の下部電極は、それぞれ可視光を透過するように形成し、
前記上部電極は、半透過性及び半反射性を有するように形成する、
表示装置の作製方法。
【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。本発明の一態様は、表示装置の作製方法に関する。【０００２】  なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法、を一例として挙げることができる。半導体装置は、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。
【背景技術】
【０００３】  近年、ディスプレイパネルの高精細化が求められている。高精細なディスプレイパネルが要求される機器として、例えば、仮想現実（ＶＲ：Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｒｅａｌｉｔｙ）、または拡張現実（ＡＲ：Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ  Ｒｅａｌｉｔｙ）向けの機器が、近年盛んに開発されている。【０００４】  また、ディスプレイパネルに適用可能な表示装置としては、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。【０００５】  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】
【０００６】
【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】
【０００７】  上述したＶＲまたはＡＲ向けの装着型の機器では、目とディスプレイパネルとの間に焦点調整用のレンズを設ける必要がある。当該レンズにより画面の一部が拡大されるため、ディスプレイパネルの精細度が低いと、現実感や没入感が薄れてしまうといった問題がある。【０００８】  また、ディスプレイパネルは、高い色再現性が求められる。特に上述したＶＲまたはＡＲ向けの機器では、色再現性の高いディスプレイパネルを用い、現実の物体色にできるだけ近づけた表示を行うことで、現実感や没入感が高まる。【０００９】  本発明の一態様は、極めて高精細な表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、高い色再現性が実現された表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、高い精細度と、高い色再現性を兼ね備えた表示装置を提供することを課題の一とする。また本発明の一態様は、上述した表示装置を製造する方法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。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から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、第１の発光素子、第２の発光素子、第１の絶縁層、第１の光学調整層、及び第２の光学調整層を有する表示装置である。第１の発光素子及び第２の発光素子は、それぞれ透光性を有する下部電極と、発光層と、半透過性及び半反射性を有する上部電極がこの順に積層される。第１の光学調整層と第２の光学調整層とは、少なくとも上面が可視光を反射する機能を有する。第１の光学調整層は、第２の光学調整層よりも薄い。第１の絶縁層は、第１の光学調整層及び第２の光学調整層を覆って設けられ、且つ、上面が平坦化されている。第１の発光素子は、第１の絶縁層を介して第１の光学調整層と重なり、第２の発光素子は、第１の絶縁層を介して第２の光学調整層と重なる。【００１２】  また、本発明の他の一態様は、第１の発光素子、第２の発光素子、第１の絶縁層、第１の光学調整層、及び第２の光学調整層を有する表示装置である。第１の発光素子及び第２の発光素子は、それぞれ透光性を有する下部電極と、発光層と、半透過性及び半反射性を有する上部電極がこの順に積層される。第１の光学調整層と第２の光学調整層とは、同一面上に設けられる。第１の絶縁層は、第１の光学調整層及び第２の光学調整層を覆って設けられ、且つ、第１の光学調整層と重なる第１の部分と、第２の光学調整層と重なる第２の部分と、を有する。第１の発光素子は、第１の絶縁層の第１の部分上に設けられ、第２の発光素子は、第１の絶縁層の第２の部分上に設けられる。第１の光学調整層及び第２の光学調整層は、少なくとも上面が可視光を反射する機能を有する。第２の光学調整層は、第１の光学調整層よりも厚い。第１の絶縁層は、上面が平坦化処理されており、且つ、第１の部分が、第２の部分よりも厚い。【００１３】  また、上記において、第３の発光素子及び第３の光学調整層を有することが好ましい。このとき、第３の光学調整層は、少なくとも上面が可視光を反射する機能を有し、且つ、第１の光学調整層及び第２の光学調整層よりも厚いことが好ましい。さらに、第３の光学調整層の上面は、第１の絶縁層の上面と高さが概略一致し、第３の発光素子の下部電極が、第３の光学調整層の上面に接して設けられることが好ましい。【００１４】  また、本発明の他の一態様は、第１の発光素子、第２の発光素子、第１の絶縁層、第１の光学調整層、及び第２の光学調整層を有する表示装置である。第１の発光素子は、透光性を有する第１の下部電極と、発光層と、半透過性及び半反射性を有する上部電極と、を有する。第２の発光素子は、透光性を有する第２の下部電極と、上記発光層と、上記上部電極と、を有する。第１の光学調整層と第２の光学調整層とは、同一面上に設けられる。第１の絶縁層は、第１の光学調整層の一部、及び第２の光学調整層の一部を覆って設けられ、且つ、第１の光学調整層と重なる第１の開口と、第２の光学調整層と重なる第２の開口と、を有する。第１の下部電極は、第１の開口の内部に埋め込まれ、第２の下部電極は、第２の開口の内部に埋め込まれる。第１の光学調整層及び第２の光学調整層は、少なくとも上面が可視光を反射する機能を有する。第２の光学調整層は、第１の光学調整層よりも厚い。第１の絶縁層、第１の下部電極、及び第���の下部電極は、それぞれの上面の高さが概略一致するように平坦化処理されている。また第１の下部電極は、第２の下部電極よりも厚い。【００１５】  また、上記において、第３の発光素子及び第３の光学調整層を有することが好ましい。このとき、第３の発光素子は、透光性を有する第３の下部電極と、上記発光層と、上記上部電極と、を有することが好ましい。また第３の光学調整層は、少なくとも上面が可視光を反射する機能を有し、且つ、第１の光学調整層及び第２の光学調整層よりも厚いことが好ましい。さらに、第３の光学調整層の上面は、第１の絶縁層の上面と高さが概略一致し、第３の下部電極が、第３の光学調整層の上面に接して設けられることが好ましい。【００１６】  また、本発明の他の一態様は、第１の発光素子、第２の発光素子、第１の絶縁層、第２の絶縁層、第３の絶縁層、第１の光学調整層、第２の光学調整層、第１の導電層、及び第２の導電層を有する表示装置である。第１の発光素子は、透光性を有する第１の下部電極と、発光層と、半透過性及び半反射性を有する上部電極と、を有する。第２の発光素子は、透光性を有する第２の下部電極と、上記発光層と、上記上部電極と、を有する。第１の光学調整層と第２の光学調整層とは、同一面上に設けられる。第１の絶縁層は、第１の光学調整層の一部、及び第２の光学調整層の一部を覆って設けられ、且つ、第１の光学調整層と重なる第１の開口と、第２の光学調整層と重なる第２の開口と、を有する。第１の導電層は、第１の開口の内部において、第１の絶縁層の側面、及び第１の光学調整層の上面に沿って設けられる。第２の導電層は、第２の開口の内部において、第１の絶縁層の側面、及び第２の光学調整層の上面に沿って設けられる。第２の絶縁層は、第１の導電層を介して第１の開口の内部に埋め込まれ、第３の絶縁層は、第２の導電層を介して第２の開口の内部に埋め込まれる。第１の下部電極は、第１の開口上に設けられ、且つ、第１の開口の外縁部において第１の導電層と接する。第２の下部電極は、第２の開口上に設けられ、且つ、第２の開口の外縁部において第２の導電層と接する。第１の導電層及び第２の導電層は、可視光を反射する機能を有する。第２の光学調整層は、第１の光学調整層よりも厚い。第１の絶縁層、第２の絶縁層、及び第３の絶縁層は、それぞれの上面の高さが概略一致するように平坦化処理されている。第２の絶縁層は、第３の絶縁層よりも厚い。【００１７】  また、上記において、第１の光学調整層は、第１の膜を有し、第２の光学調整層は、第２の膜と、第３の膜とがこの順に積層されていることが好ましい。このとき、第１の膜と、第３の膜とは、可視光を反射する機能を有し、且つ、同一の膜を加工して形成された膜であることが好ましい。【００１８】  また、上記において、第１の光学調整層は、導電性を有し、第１の光学調整層と、下部電極とが電気的に接続することが好ましい。【００１９】  また、上記において、トランジスタを含む回路層と、回路層上に第４の絶縁層と、を有することが好ましい。このとき、第１の光学調整層は、第４の絶縁層上に設けられ、トランジスタと、第１の発光素子とが電気的に接続することが好ましい。このとき、トランジスタは、チャネルが形成される半導体層に、結晶性を有する金属酸化物、または単結晶シリコンを含むことが好ましい。【００２０】  または、上記において、第１のトランジスタを含む第１の回路層と、第２のトランジスタを含む第２の回路層と、第１の回路層上に第４の絶縁層と、第１の回路層と第２の回路層との間に第５の絶縁層と、を有することが好ましい。このとき、第１の光学調整層は、第４の絶縁層上に設けられ、第１のトランジスタと、第１の発光素子とが電気的に接続することが好ましい。またこのとき、第１のトランジスタは、チャネルが形成される第１の半導体層に、結晶性を有する金属酸化物を含み、第２のトランジスタは、チャネルが形成される第２の半導体層に、結晶性を有する金属酸化物、または単結晶シリコンを含むことが好ましい。【００２１】  また、上記において、第１の発光素子を複数有することが好ましい。このとき、第１の発光素子は、５０００ｐｐｉ以上の精細度でマトリクス状に配置されることが好ましい。【００２２】  また、本発明の他の一態様は、表示装置の作製方法でであって、被形成面上に、それぞれ厚さの異なる第１の光学調整層と、第２の光学調整層とを形成する工程と、第１の光学調整層及び第２の光学調整層を覆って、第１の絶縁層を成膜する工程と、第１の絶縁層に対して平坦化処理を行ない、上面を平坦化する工程と、第１の絶縁層上に、第１の光学調整層と重なる第１の下部電極と、第２の光学調整層と重なる第２の下部電極とを形成する工程と、第１の下部電極及び第２の下部電極上に発光層と、当該発光層上に上部電極と、を形成する工程と、を有する。また、第１の光学調整層及び第２の光学調整層は、少なくとも上面が可視光を反射するように形成し、第１の下部電極及び第２の下部電極は、それぞれ可視光を透過するように形成し、上部電極は、半透過性及び半反射性を有するように形成する。
【発明の効果】
【００２３】  本発明の一態様によれば、極めて高精細な表示装置を提供できる。または、高い色再現性が実現された表示装置を提供できる。または、高い精細度と、高い色再現性を兼ね備えた表示装置を提供できる。【００２４】  なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から抽出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】表示装置の構成例。
【図２】表示装置の構成例。
【図３】表示装置の作製方法例を説明する図。
【図４】表示装置の作製方法例を説明する図。
【図５】表示装置の構成例。
【図６】表示装置の構成例。
【図７】表示装置の構成例。
【図８】表示装置の構成例。
【図９】表示装置の構成例。
【図１０】表示装置の構成例。
【図１１】表示装置の構成例。
【図１２】表示モジュールの構成例。
【図１３】表示装置のブロック図及び回路図。
【図１４】表示装置の回路図及びタイミングチャート。
【図１５】電子機器の構成例。
【図１６】電子機器の構成例。
【発明を実施するための形態】
【００２６】  以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、以下の実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００２７】  なお、本明細書で説明する各図において、各構成要素の大きさ、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。
【００２８】  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。
【００２９】  なお、以下では「上」、「下」などの向きを示す表現は、基本的には図面の向きと合わせて用いるものとする。しかしながら、説明を容易にするためなどの目的で、明細書中の「上」または「下」が意味する向きが、図面とは一致しない場合がある。一例としては、積層体等の積層順（または形成順）などを説明する場合に、図面において当該積層体が設けられる側の面（被形成面、支持面、接着面、平坦面など）が当該積層体よりも上側に位置していても、その向きを下、これとは反対の向きを上、などと表現する場合がある。
【００３０】  また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」や「絶縁層」という用語は、「導電膜」や「絶縁膜」という用語に相互に交換することが可能な場合がある。
【００３１】  なお、本明細書において、ＥＬ層とは発光素子の一対の電極間に設けられ、少なくとも発光性の物質を含む層（発光層とも呼ぶ）、または発光層を含む積層体を示すものとする。
【００３２】  本明細書等において、表示装置の一態様である表示パネルは表示面に画像等を表示（出力）する機能を有するものである。したがって表示パネルは出力装置の一態様である。
【００３３】  また、本明細書等では、表示パネルの基板に、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）などのコネクターが取り付けられたもの、または基板にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式等によりＩＣが実装されたものを、表示パネルモジュール、表示モジュール、または単に表示パネルなどと呼ぶ場合がある。
【００３４】  なお、本明細書等において、表示装置の一態様であるタッチパネルは表示面に画像等を表示する機能と、表示面に指やスタイラスなどの被検知体が触れる、押圧する、または近づくことなどを検出するタッチセンサとしての機能と、を有する。したがってタッチパネルは入出力装置の一態様である。
【００３５】  タッチパネルは、例えばタッチセンサ付き表示パネル（または表示装置）、タッチセンサ機能つき表示パネル（または表示装置）とも呼ぶことができる。タッチパネルは、表示パネルとタッチセンサパネルとを有する構成とすることもできる。または、表示パネルの内部または表面にタッチセンサとしての機能を有する構成とすることもできる。
【００３６】  また、本明細書等では、タッチパネルの基板に、コネクターやＩＣが実装されたものを、タッチパネルモジュール、表示モジュール、または単にタッチパネルなどと呼ぶ場合がある。
【００３７】（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、及び表示装置の作製方法について説明する。
【００３８】  本発明の一態様の表示装置は、異なる色の光を呈する発光ユニットを備える。発光ユニットは、少なくとも１つの発光素子を備える。発光素子は、下部電極と、上部電極と、これらの間に発光性の化合物を含む層（発光層、またはＥＬ層ともいう）と、を備える。発光素子としては、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子などの電界発光素子を用いることが好ましい。その他、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いてもよい。
【００３９】  また発光ユニットは、発光素子と重なる絶縁層と、当該絶縁層を介して可視光を反射する反射層（光学調整層ともいう）と、を有する。さらに、発光素子は、反射層側の下部電極に可視光を透過する導電膜を用い、上部電極に半透過性及び半反射性を有する導電膜を用いることが好ましい。発光ユニットは、いわゆるマイクロキャビティ構造（微小共振器構造）が実現され、特定の波長の光が強められる。
【００４０】  異なる色の光を呈する２つの発光ユニットに設けられる２つの発光素子は、同様の構成の白色発光を呈する発光素子であることが好ましい。このとき、２つの発光素子間で、発光層と、上部電極を共通とし、下部電極はそれぞれの素子で電気的に絶縁された構成とすることができる。さらに、２つの発光ユニットは、発光素子と、反射層との距離が異なる。これにより、それぞれ異なる波長の光が強められた光を発することができる。
【００４１】  本発明の一態様は、厚さの異なる反射層を形成し、これらを覆って絶縁層を成膜した後に、絶縁層の上面を平坦化処理することで、それぞれの反射層上における厚さが異なる絶縁層が得られる。その後、平坦化された絶縁層の上面に、それぞれの反射層と重なる発光素子を形成することにより、異なる光学距離（光路長）によって異なる色が強められた発光ユニットを作り分けることができる。
【００４２】  すなわち、本発明の一態様の表示装置は、被形成面上に厚さの異なる反射層が設けられ、当該反射層を覆って、上面が平坦化処理された絶縁層が設けられる構成を有する。さらに当該絶縁層上に、それぞれ反射層と重なる領域に発光素子が設けられる構成とすることができる。絶縁層の上面が平坦化処理されることで、反射層の被形成面（または反射層の下面）と、絶縁層の上面との距離は、反射層の厚さに寄らず一定の距離となる。したがって、反射層が厚いほど当該反射層上の絶縁層は薄くなり、同様に反射層が薄いほど当該絶縁層は厚くなる。したがって、発光素子と反射層との間に位置する絶縁層の厚さは、当該反射層の厚さを異ならせることで制御することが可能となる。本発明の一態様が有する反射層は、その厚さにより光学距離（光路長）を調整する機能を有するため、光学調整層とも呼ぶことができる。
【００４３】  ２つの発光ユニット間で、発光層と反射層との距離が異なるため、それぞれの発光ユニットが発する光は、異なる波長の光が強められた光となる。そして、それぞれの発光ユニットの光学距離（光路長ともいう）の差は、反射層の厚さの差によって決定される。これにより、２つの発光ユニットの光学距離を、高精度に制御することが可能なため、色再現性が高いだけでなく、発光ユニット間の色ムラが低減され、表示品位の高い表示装置を歩留り良く作製することができる。
【００４４】  また、異なる色を呈する発光ユニット間において、それぞれの発光素子は平坦化された絶縁層の上面に設けられる。そのため、異なる色を呈する発光ユニット間であっても、同じ構成を有する発光素子が同一平面上に形成されるため、光が射出される面（発光面、具体的には、上部電極の上面）の高さを一致させることができる。これにより、発光面の高さが異なることに起因する表示品位の低下が生じないため、色再現性が高く、より品質の高い表示装置を提供することができる。
【００４５】  また、２つの発光ユニットのうち、一方は、反射層上に絶縁層を有さない構成としてもよい。例えば、絶縁層の上面と、反射層の上面とが概略一致するように、絶縁層の上面に対して平坦化処理を行なってもよい。このような方法により絶縁層の平坦化処理を行なうことで、反射層の上面が露出した時点で平坦化処理を終了させることができるため、より精度よく加工を行うことができる。このとき、平坦化処理を行なう前に、反射層上に絶縁層とは異なる材料を含み、可視光を透過する層を積層し、平坦化処理後に、当該層の上面と絶縁層の上面が概略一致する構成としてもよい。こうすることで、反射層の上面が平坦化処理に曝されないため、反射層の反射率などの光学特性の低下を防ぐことができる。
【００４６】  また、絶縁層の反射層と重なる位置に開口を設け、当該開口の内部に発光素子の下部電極を埋め込む構成としてもよい。このとき、絶縁層の上面と、下部電極の上面とが概略一致するように平坦化処理されることが好ましい。これにより、下部電極の端部に段差が生じないため、発光層や上部電極を平坦な面上に形成することができる。これにより、視野角特性や開口率などを向上させることができる。
【００４７】  本発明の一態様の表示装置は、異なる色の発光ユニットを極めて高精度に作り分けることができる。また、隣接する発光素子の被形成面が平坦であり、段差が生じないため、発光素子を極めて高密度に配置することが可能である。そのため、従来の表示装置よりも高い精細度の表示装置を実現することができる。例えば、一以上の発光素子（または発光ユニット）を有する画素が、２０００ｐｐｉ以上、好ましくは３０００ｐｐｉ以上、より好ましくは５０００ｐｐｉ以上、さらに好ましくは６０００ｐｐｉ以上であって、２００００ｐｐｉ以下、または３００００ｐｐｉ以下の精細度で配置される、極めて高精細な表示装置とすることが好ましい。
【００４８】  なお、ここでは説明を容易にするため、主に２つの発光ユニットを用いて説明したが、好ましくは３原色、または４以上の色を呈する発光ユニットを設けることが好ましい。具体的には、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光を呈する発光ユニットを有する構成とすることができる。または、これらに加えて、若しくは置き換えて、黄色（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、白色（Ｗ）などの光を呈する発光ユニットを設ける構成としてもよい。
【００４９】  以下では、より具体的な構成例、及び作製方法例について、図面を参照して説明する。
【００５０】［構成例１］
図１は、本発明の一態様の表示装置を説明する断面概略図である。表示装置は、それぞれ異なる色を呈する発光ユニット１２０Ｒ、発光ユニット１２０Ｇ、発光ユニット１２０Ｂを有する。
【００５１】  発光ユニット１２０Ｒ、発光ユニット１２０Ｇ、及び発光ユニット１２０Ｂはそれぞれ、発光素子１１０を有する。発光素子１１０は、透光性を有する絶縁層１２１上に設けられ、下部電極として機能する導電層１１１と、上部電極として機能する導電層１１３と、これらに挟持され、発光性の化合物を含むＥＬ層１１２と、を有する。導電層１１１は可視光を透過する機能を有し、導電層１１３は、可視光に対して半透過性及び半反射性を有する。
【００５２】  発光素子１１０は、導電層１１１と導電層１１３の間に電位差を与えることでＥＬ層１１２に流れる電流により発光する機能を有する電界発光素子を用いることができる。特にＥＬ層に発光性の有機化合物を用いた有機ＥＬ素子を適用することが好ましい。また、発光素子１１０は、発光スペクトルが可視光領域に２つ以上のピークを有する白色光を発する素子であることが好ましい。
【００５３】  ここで、ＥＬ層１１２と導電層１１３は、各発光ユニットに設けられる発光素子１１０に亘って、共通に設けられている。導電層１１３は、例えば共通電位が与えられる電極として機能する。また、各発光素子１１０に設けられる導電層１１１には、発光素子１１０の発光の光量を制御する電位が独立に与えられる。導電層１１１は、例えば画素電極として機能する。
【００５４】  また、図１では、導電層１１１の端部を覆って、絶縁層１１５が設けられている。絶縁層１１５は、導電層１１１の端部の段差によってＥＬ層１１２が薄膜化するなどにより、導電層１１１と導電層１１３とが電気的に短絡することを防ぐ機能を有する。またＥＬ層１１２の被覆性を高めるために、図１に示すように、導電層１１１上に位置する絶縁層１１５の端部はテーパ形状を有することが好ましい。
【００５５】  発光ユニット１２０Ｒは、発光素子１１０に加えて、基板１０１上に設けられた反射層１１４Ｒ（光学調整層ともいう）と、発光素子１１０と反射層１１４Ｒとの間に位置する絶縁層１２１の一部と、を有する。同様に、発光ユニット１２０Ｇは、発光素子１１０と、反射層１１４Ｇと、絶縁層１２１の一部と、を有する。発光ユニット１２０Ｂは、発光素子１１０と、反射層１１４Ｂと、絶縁層１２１の一部と、を有する。
【００５６】  基板１０１は、その表面が反射層１１４Ｒ、反射層１１４Ｇ、及び反射層１１４Ｂ等の被形成面を成す。基板１０１は、少なくとも絶縁性の平坦面を有していればよい。また後述するように、基板１０１としてトランジスタや配線などを有する回路基板を用いることもできる。なお、パッシブマトリクス方式やセグメント方式が適用された表示装置とする場合には、基板１０１としてガラス基板などの絶縁性基板を用いることができる。
【００５７】  絶縁層１２１は、反射層１１４Ｒ、反射層１１４Ｇ、及び反射層１１４Ｂを覆って設けられる。絶縁層１２１は、その上面が平坦化処理され平坦面を成していることが好ましい。言い換えると、絶縁層１２１の上面の高さが場所によらず概略一定になるように加工されている。または、絶縁層１２１と、反射層１１４Ｒ等の被形成面（基板１０１の上面）との距離が、場所に寄らず概略一定になるように加工されている。
【００５８】  ここで、３つの反射層のうち、反射層１１４Ｒが最も薄く、反射層１１４Ｂが最も厚い。そのため、これら３つの反射層上に位置する絶縁層１２１は、反射層１１４Ｒと重なる部分が最も厚く、反射層１１４Ｂと重なる部分が最も薄い。ここで図１に示すように、各発光ユニットにおける反射層の上面と導電層１１３の下面（すなわち導電層１１３とＥＬ層１１２との界面）との距離を、それぞれ距離ＤＲ、距離ＤＧ、距離ＤＢとしたとき、距離ＤＲが最も大きく、距離ＤＢが最も小さい。距離ＤＲ、距離ＤＧ、距離ＤＢの差は、それぞれの発光ユニットにおける光学距離（光路長）の差に対応する。
【００５９】  ３つの発光ユニットのうち、発光ユニット１２０Ｒは最も光路長が長いため、最も長波長の光が強められた光Ｒを射出する。一方、発光ユニット１２０Ｂは、最も光路長が短いため、最も短波長の光が強められた光Ｂを射出する。発光ユニット１２０Ｇは、その中間の波長の光が強められた光Ｇを射出する。例えば光Ｒは赤色の光が強められた光であり、光Ｇは緑色の光が強められた光であり、光Ｂは青色の光が強められた光とすることができる。
【００６０】  このような構成とすることで、異なる色の発光ユニット毎に、発光素子１１０を作り分ける必要がなく、同じ構成の素子を用いて、色再現性の高いカラー表示を行うことができる。また、発光素子１１０が有するＥＬ層１１２を作り分ける必要がないため、発光素子１１０を極めて高密度に配置することが可能となる。例えば精細度が５０００ｐｐｉを超える表示装置を実現することができる。
【００６１】［構成例２］
以下では、回路素子を有する基板を備える表示装置の構成例について説明する。
【００６２】〔構成例２−１〕
図２（Ａ）は、表示装置１００の断面概略図である。表示装置１００は、半導体回路を備える基板１０１上に、上記構成例１で例示した発光ユニット１２０Ｒ、発光ユニット１２０Ｇ、発光ユニット１２０Ｂを備える。
【００６３】  基板１０１は、各発光ユニットを駆動するための回路（画素回路ともいう）や、当該画素回路を駆動するための駆動回路として機能する半導体回路が設けられた基板である。基板１０１のより具体的な構成例については後述する。
【００６４】  基板１０１と絶縁層１２１との間には、絶縁層１２２を有する。絶縁層１２２の上面は、反射層１１４Ｒ、反射層１１４Ｇ、及び反射層１１４Ｂの被形成面を成す。絶縁層１２２の上面は平坦であることが好ましい。
【００６５】  また、基板１０１と、発光素子１１０の導電層１１１とは、プラグ１３１ａ、導電層１３２、及びプラグ１３１ｂを介して電気的に接続されている。プラグ１３１ａは、絶縁層１２２に設けられた開口内に埋め込まれるように形成されている。導電層１３２は、絶縁層１２２上に設けられている。また、プラグ１３１ｂは、絶縁層１２１に設けられた、導電層１３２に達する開口内に埋め込まれるように形成されている。また、導電層１１１は、プラグ１３１ｂの上面に接して設けられている。
【００６６】  図２（Ａ）では、導電層１３２として、反射層１１４Ｂと同一の膜を加工して形成した場合の例を示している。なお、これに限られず、導電層１３２は、反射層１１４Ｒ、または反射層１１４Ｇと同一の膜を加工して形成してもよい。また、反射層１１４Ｒ、反射層１１４Ｇ、及び反射層１１４Ｂのうち、いずれか２つ以上と同一の膜を積層して形成してもよい。
【００６７】  また、図２（Ａ）では、反射層１１４Ｒ、反射層１１４Ｇ、及び反射層１１４Ｂが、基板１０１や、導電層１１１と電気的に接続されていない例を示している。例えば、反射層１１４Ｒ、反射層１１４Ｇ、及び反射層１１４Ｂは、電気的にフローティングな状態である。なお、反射層１１４Ｒ、反射層１１４Ｇ、及び反射層１１４Ｂを導電層１３２と電気的に接続することで、導電層１１１と同電位になるようにしてもよい。または、反射層１１４Ｒ、反射層１１４Ｇ、及び反射層１１４Ｂと、基板１０１とを電気的に接続するプラグを絶縁層１２２に設け、定電位を与える構成としてもよい。
【００６８】〔構成例２−２〕
図２（Ｂ）は、表示装置１００Ａの断面概略図である。表示装置１００Ａは、主に反射層１１４Ｇ、反射層１１４Ｂの構成が異なる点で、上記表示装置１００と相違している。
【００６９】  反射層１１４Ｂは、発光素子１１０側から導電層１４１、導電層１４２、及び導電層１４３が順に積層された積層構造を有する。反射層１１４Ｇは、発光素子１１０側から導電層１４１及び導電層１４２が積層された積層構造を有する。反射層１１４Ｒは、導電層１４１により構成されている。
【００７０】  導電層１４１、導電層１４２、及び導電層１４３のうち、導電層１４１には可視光に対する反射率の高い材料を用いることが好ましい。導電層１４２及び導電層１４３には、導電層１４１よりも反射率の低い材料を用いてもよいが、同じ材料を用いると、加工装置を共通にすることができるため好ましい。
【００７１】  また、図２（Ｂ）では、導電層１３２が、反射層１１４Ｂと同じ積層構造を有する例を示している。
【００７２】  なお、導電層１４２及び導電層１４３は必ずしも導電性を有する必要はなく、これらに替えて絶縁膜や半導体膜により形成された層を用いてもよい。その場合には、導電層１３２には導電性を有する層（例えば導電層１４１）のみを用いることができる。または、導電層１３２を用いずに、プラグ１３１ａとプラグ１３１ｂとが接する構成、もしくは、導電層１１１と基板１０１とを１つのプラグで接続する構成としてもよい。
【００７３】〔構成要素について〕
｛発光素子・発光ユニット｝
発光素子１１０に用いることのできる発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流また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、ＬＥＤ、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子等を用いることができる。特に、有機ＥＬ素子を用いることが好ましい。
【００７４】  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などがある。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。
【００７５】  本発明の一態様では、特に被形成面側とは反対側に光を射出する、トップエミッション型またはデュアルエミッション型の発光素子を好適に用いることができる。
【００７６】  ＥＬ層１１２は少なくとも発光層を有する。ＥＬ層１１２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、またはバイポーラ性の物質（電子輸送性およ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。
【００７７】  ＥＬ層１１２には低分子系化合物およ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１１２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。
【００７８】  陰極と陽極の間に、発光素子１１０の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層１１２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１１２において再結合し、ＥＬ層１１２に含まれる発光物質が発光する。
【００７９】  発光素子１１０として、白色発光の発光素子を適用する場合には、ＥＬ層１１２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乃至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、緑色およ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。
【００８０】  ＥＬ層１１２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１１２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。
【００８１】  また、発光素子１１０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。
【００８２】  導電層１１１等に用いることのできる、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て形成することができる。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、また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。
【００８３】  各反射層に用いることのできる、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、また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、また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、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または金属酸化物膜を積層することで、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。
【００８４】  導電層１１３に用いることのできる、半透過性及び半反射性を有する導電膜としては、上記可視光を反射する導電膜を、可視光が透過する程度に薄く形成した膜を用いることができる。また、当該導電膜と上記可視光を透過する導電膜との積層構造とすることで、導電性や機械的な強度を高めることができる。また、可視光を反射する導電膜上に導電性金属酸化物膜を積層することで、可視光を反射する導電膜の酸化や腐食を抑制できるため、好ましい。
【００８５】  半透過性及び半反射性を有する導電膜は、可視光に対する反射率（例えば４００ｎｍ乃至７００ｎｍの範囲内の所定の波長の光に対する反射率）が、２０％以上８０％以下、好ましくは４０％以上７０％以下とすることが好ましい。また、反射性を有する導電膜の可視光に対する反射率は、４０％以上１００％以下、好ましくは７０％以上１００％以下とすることが好ましい。また、透光性を有する導電膜の可視光に対する反射率は、０％以上４０％以下、好ましくは０％以上３０％以下とすることが好ましい。
【００８６】  発光素子及び発光ユニットを構成する電極は、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、またはメッキ法を用いて形成することができる。
【００８７】  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、およ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。
【００８８】  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。
【００８９】  各発光ユニットが有する反射層は、少なくとも最も発光素子１１０側に位置する部分に、上記可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。
【００９０】  各発光ユニットは、その可視光を反射する反射層の表面と、可視光に対して半透過性及び半反射性を有する導電層との間の光学距離は、その強度を強めたい光の波長λに対して、ｍλ／２（ｍは自然数）、またはその近傍となるように調整されていることが好ましい。
【００９１】  なお、上述した光学距離は、厳密には反射層の反射面と半透過性及び半反射性を有する導電層の反射面との間の物理的な距離と、これらの間に設けられる層の屈折率との積が関係するため、厳密に調整することは困難である。そのため、反射層の表面、及び半透過性及び半反射性を有する導電層の表面を、それぞれ反射面と仮定して、光学距離を調整することが好ましい。
【００９２】  各発光ユニットにおいて、反射層と導電層１１１との間に位置する絶縁層１２１としては、可視光に対する透光性の高い材料を用いることが好ましい。例えば酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜等の無機絶縁膜を、単層で、または積層して用いることができる。また、絶縁層１２１として屈折率の高い（例えば１．４以上、好ましくは１．５以上の）材料を用いることで、物理的な厚さを薄くすることができ、生産性を高めることができる。
【００９３】［作製方法例］
本発明の一態様の表示装置の作製方法の一例について、図面を参照して説明する。以下では、上記構成例２で例示した、表示装置１００Ａを例に挙げて、説明する。
【００９４】  なお、表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、導電膜等）は、スパッタリング法、化学気相堆積（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ：Ｐｕｌｓｅｄ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を用いて形成することができる。ＣＶＤ法としては、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ：Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＣＶＤ）法や、熱ＣＶＤ法などがある。また、熱ＣＶＤ法のひとつに、有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  ＣＶＤ）法がある。
【００９５】  また、表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、導電膜等）は、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ法、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の方法により形成することができる。
【００９６】  また、表示装置を構成する薄膜を加工する際には、フォトリソグラフィ法等を用いることができる。それ以外に、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法などにより薄膜を加工してもよい。また、メタルマスクなどの遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の薄膜を直接形成してもよい。
【００９７】  フォトリソグラフィ法としては、代表的には以下の２つの方法がある。一つは、加工したい薄膜上にレジストマスクを形成して、エッチング等により当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法である。もう一つは、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法である。
【００９８】  フォトリソグラフィ法において、露光に用いる光は、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）、またはこれらを混合させた光を用いることができる。そのほか、紫外線やＫｒＦレーザ光、またはＡｒＦレーザ光等を用いることもできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、露光に用いる光として、極端紫外（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ−ｖｉｏｌｅｔ）光やＸ線を用いてもよい。また、露光に用いる光に換えて、電子ビームを用いることもできる。極端紫外光、Ｘ線または電子ビームを用いると、極めて微細な加工が可能となるため好ましい。なお、電子ビームなどのビームを走査することにより露光を行う場合には、フォトマスクは不要である。
【００９９】  薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、サンドブラスト法などを用いることができる。
【０１００】〔基板１０１の準備〕
基板１０１としては、少なくとも後の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有する基板を用いることができる。基板１０１として、絶縁性基板を用いる場合には、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板などを用いることができる。また、シリコンや炭化シリコンなどを材料とした単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、ＳＯＩ基板などの半導体基板を用いることができる。
【０１０１】  特に、基板１０１として、上記半導体基板または絶縁性基板上に、トランジスタなどの半導体素子を含む半導体回路が形成された基板を用いることが好ましい。当該半導体回路は、例えば画素回路、ゲート線駆動回路（ゲートドライバ）、ソース線駆動回路（ソースドライバ）などを構成していることが好ましい。また、上記に加えて演算回路、記憶回路などが構成されていてもよい。
【０１０２】  本実施の形態では、少なくとも画素回路が構成された基板を、基板１０１として用いる。
【０１０３】〔絶縁層１２２、プラグ１３１ａの形成〕
基板１０１上に絶縁層１２２となる絶縁膜を成膜する。続いて、絶縁層１２２の、プラグ１３１ａを形成する位置に基板１０１に達する開口を形成する。当該開口は、基板１０１に設けられた電極や配線に達する開口であることが好ましい。続いて、当該開口を埋めるように導電膜を成膜した後に、絶縁層１２２の上面が露出するように平坦化処理を行なう。これにより、絶縁層１２２に埋め込まれたプラグ１３１ａを形成することができる（図３（Ａ））。
【０１０４】  平坦化処理としては、代表的には化学的機械研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：ＣＭＰ）法等の研磨処理法を好適に用いることができる。その他、ドライエッチング処理、プラズマ処理を用いてもよい。なお、研磨処理、ドライエッチング処理、プラズマ処理は複数回行ってもよく、それらを組み合わせて行ってもよい。また、組み合わせて行う場合、工程順も特に限定されず、被処理面の凹凸状態に合わせて適宜設定すればよい。
【０１０５】〔反射層１１４Ｒ、反射層１１４Ｇ、反射層１１４Ｂ、導電層１３２の形成〕
まず、絶縁層１２２上に、導電層１４３となる導電膜１４３ｆを成膜する。続いて、導電膜１４３ｆ上に、レジストマスク１５１を形成する（図３（Ｂ））。レジストマスク１５１は、後に反射層１１４Ｂとなる部分に形成する。また、レジストマスク１５１は、プラグ１３１ａの上面を覆う部分にも形成する。その後、レジストマスク１５１に覆われない導電膜１４３ｆをエッチングにより除去することで導電層１４３を形成することができる。その後、レジストマスク１５１を除去する。
【０１０６】  続いて、絶縁層１２２及び導電層１４３を覆って、後に導電層１４２となる導電膜１４２ｆを成膜し、当該導電膜１４２ｆ上にレジストマスク１５２を形成する（図３（Ｃ））。レジストマスク１５２は、導電膜１４２ｆの導電層１４３（導電層１３２となる部分を含む）と重なる部分、及び後に反射層１１４Ｇとなる部分を覆って設ける。その後、上記と同様に導電膜１４２ｆをエッチングすることで、導電層１４２を形成することができる。
【０１０７】  続いて、絶縁層１２２及び導電層１４２を覆って、後に導電層１４１となる導電膜１４１ｆを成膜し、当該導電膜１４１ｆ上にレジストマスク１５３を形成する（図３（Ｄ））。レジストマスク１５３は、導電膜１４１ｆの導電層１４２と重なる部分、及び後に反射層１１４Ｒとなる部分を覆って設ける。その後、上記と同様に導電膜１４１ｆをエッチングすることで、導電層１４１を形成することができる。
【０１０８】  以上により、反射層１１４Ｒ、反射層１１４Ｇ、反射層１１４Ｂ、及び導電層１３２を形成することができる（図３（Ｅ））。
【０１０９】  なお、導電膜１４３ｆや導電膜１４２ｆに換えて、絶縁膜を用いる場合には、これらが導電層１３２となる部分に形成されないように、レジストマスク１５１またはレジストマスク１５２を導電層１３２となる部分に設けない構成とすればよい。
【０１１０】  なお、図３（Ｃ）では、レジストマスク１５２の端部と、導電層１４３の端部とが一致するようにレジストマスク１５２を形成するように示しているが、これらは厳密に一致する必要はない。また、レジストマスク１５２を、導電層１４３の端部を覆うように形成してもよい。その場合、形成される導電層１４２は、導電層１４３の端部を覆う形状となる。なお、レジストマスク１５３と導電層１４２との位置関係についても同様である。
【０１１１】〔絶縁層１２１、プラグ１３１ｂの形成〕
反射層１１４Ｒ、反射層１１４Ｇ、反射層１１４Ｂ、導電層１３２を覆って、絶縁層１２２上に後に絶縁層１２１となる絶縁膜１２１ｆを成膜する（図４（Ａ））。
【０１１２】  続いて、絶縁膜１２１ｆに、導電層１３２に達する開口を形成し、当該開口を埋めるように、後にプラグ１３１ｂとなる導電膜１３１ｂｆを成膜する（図４（Ｂ））。
【０１１３】  その後、絶縁膜１２１ｆの上面が露出し、且つ反射層１１４Ｂ上の絶縁膜１２１ｆが所望の厚さになるまで平坦化処理を行なうことで、上面が平坦化された絶縁層１２１と、当該絶縁層１２１に埋め込まれたプラグ１３１ｂを形成することができる（図４（Ｃ））。
【０１１４】  絶縁膜１２１ｆは、少なくとも反射層１１４Ｂと重なる部分の厚さが、平坦化処理後に形成される絶縁層１２１以上の厚さとする。このとき、絶縁膜１２１ｆの上面の凹凸形状の影響により、平坦化処理後に導電膜１３１ｂｆの一部が絶縁膜１２１ｆの上面に残ってしまう場合がある。そのため、あらかじめ絶縁膜１２１ｆを十分に厚く成膜し、平坦化処理時に、絶縁膜１２１ｆの上面が露出した時点から、さらに追加で平坦化処理を行なうことにより、導電膜１３１ｂｆの残膜を好適に除去することができる。
【０１１５】  平坦化処理は、絶縁層１２１の反射層１１４Ｂと重なる部分が所望の厚さになるように、精度よく加工することが好ましい。例えば、ＣＭＰ法を用いる場合、まず絶縁膜１２１ｆの上面の一部が露出するまで一定の加工速度で研磨する。その後、これよりも加工速度の遅い条件で絶縁膜１２１ｆが所望の厚さになるまで研磨を行うことで、高精度に加工することが可能となる。
【０１１６】  研磨の終了点を検出する方法としては、被処理面の表面に光を照射し、その反射光の変化を検出する光学的な方法、または加工装置が被処理面から受ける研磨抵抗の変化を検出する物理的な方法、被処理面に磁力線を当て、発生する渦電流による磁力線の変化を用いる方法などがある。
【０１１７】  絶縁膜１２１ｆの上面が露出した後、レーザ干渉計などを用いた光学的な方法により絶縁膜１２１ｆの厚さを監視しながら、遅い加工速度の条件で研磨処理を行なうことで、絶縁層１２１の厚さを高精度に制御することができる。なお、必要に応じて、絶縁層１２１が所望の厚さになるまで研磨処理を複数回行ってもよい。
【０１１８】〔導電層１１１の形成〕
絶縁層１２１、及びプラグ１３１ｂ上に導電膜を成膜し、不要な部分をエッチングにより除去することにより、プラグ１３１ｂと電気的に接続する導電層１１１を形成する。
【０１１９】〔絶縁層１１５の形成〕
続いて、導電層１１１及び絶縁層１２１を覆って絶縁膜を成膜し、不要な部分をエッチングにより除去することにより、導電層１１１の端部を覆う絶縁層１１５を形成する（図４（Ｄ））。絶縁層１１５は、導電層１１１と重なる領域において、反射層１１４Ｒ、反射層１１４Ｇ、または反射層１１４Ｂと重なる開口を有するように加工する。
【０１２０】  また、絶縁層１１５の導電層１１１上の端部は、テーパ形状となるように加工されていることが好ましい。絶縁層１１５の端部のテーパ角（被形成面と端面との成す角）としては、０度より大きく６０度以下、好ましくは５度以上４５度以下、より好ましくは５度以上３０度以下とすることが好ましい。
【０１２１】  絶縁層１１５は、有機絶縁膜または無機絶縁膜により形成することができる。特に超高精細（例えば２０００ｐｐｉ以上）の表示装置とする場合には、無機絶縁膜を用いることが好ましい。
【０１２２】〔ＥＬ層１１２、導電層１１３の形成〕
続いて、導電層１１１及び絶縁層１１５上に、ＥＬ層１１２と導電層１１３を順に成膜することで、発光素子１１０を形成する（図４（Ｅ））。
【０１２３】  ＥＬ層１１２は、少なくとも発光性の化合物を含む層を有する。このほかに、電子注入層、電子輸送層、電荷発生層、正孔輸送層、正孔注入層が積層された構成としてもよい。ＥＬ層１１２は、例えば蒸着法、またはインクジェット法等の液相法により形成することができる。
【０１２４】  導電層１１３は、可視光に対して半透過性及び半反射性を有するように形成する。例えば、可視光を透過する程度に薄い金属膜、または合金膜を用いることができる。またはこのような膜に透光性を有する導電膜（例えば金属酸化物膜）を積層してもよい。
【０１２５】  以上により、光学距離がそれぞれ異なる発光ユニット１２０Ｒ、発光ユニット１２０Ｇ、及び発光ユニット１２０Ｂを形成することができる。
【０１２６】  上記作製方法例によれば、各反射層の厚さによって、各発光ユニット間の光学距離の差を精密に制御することができるため、各々の発光ユニットにおける色度のずれなどが生じにくく、色再現性に優れ、極めて表示品位の高い表示装置を簡便に作製することができる。
【０１２７】  また、発光素子１１０や、各反射層は、上面が平坦化された絶縁層上に形成できる。さらに、発光素子１１０の下部電極（導電層１１１）が、プラグを介して基板１０１の画素回路等と電気的に接続される構成とすることができるため、極めて微細な画素を構成することが可能であり、極めて高精細な表示装置を実現することができる。また、発光素子１１０を画素回路や駆動回路と重ねて配置することができるため、開口率（有効発光面積率）の高い表示装置を実現できる。
【０１２８】［構成例３］
以下では、上記構成例１及び構成例２とは一部の構成の異なる表示装置の構成例について説明する。
【０１２９】〔構成例３−１〕
図５（Ａ）に、表示装置１００Ｂの断面概略図を示す。
【０１３０】  表示装置１００Ｂが有する発光ユニット１２０Ｒは、反射層１１４Ｒと、発光素子１１０Ｒを有する。発光素子１１０Ｒは、導電層１１１Ｒ、ＥＬ層１１２、及び導電層１１３を有する。
【０１３１】  反射層１１４Ｒは、プラグ１３１ａを介して基板１０１と電気的に接続されている。また、反射層１１４Ｒ上の絶縁層１２１には、反射層１１４Ｒに達する開口が設けられ、当該開口の内部に、導電層１１１Ｒが埋め込まれている。また、絶縁層１２１の上面と、導電層１１１Ｒの上面は、これらの境界部に大きな段差が生じないように、それぞれ平坦化されている。ＥＬ層１１２は、平坦化された導電層１１１Ｒの上面、及び絶縁層１２１の上面に接して設けられ、ＥＬ層１１２上に、導電層１１３が設けられている。このように、ＥＬ層１１２の被形成面が平坦化されているため、上記構成例で例示した絶縁層１１５を設けない構成とすることができ、開口率を高めることができる。
【０１３２】  ここで、表示装置１００Ｂは、反射層１１４Ｒと、導電層１１１Ｒとは、電気的に接続されているため、上記表示装置１００Ａが有する導電層１３２やプラグ１３１ｂを設けない構成とすることができる。さらに、プラグ１３１ａの上面は平坦化されているため、プラグ１３１ａと重なる領域も、発光ユニット１２０Ｒの発光領域として用いることができ、開口率を高めることができる。
【０１３３】  発光ユニット１２０Ｇは、発光素子１１０Ｇと、反射層１１４Ｇとを有する。発光素子１１０Ｇは、導電層１１１Ｇ、ＥＬ層１１２、及び導電層１１３を有する。発光ユニット１２０Ｇは、反射層１１４Ｇの構成と、導電層１１１Ｇの厚さ以外は発光ユニット１２０Ｒと同様である。反射層１１４Ｇは、導電層１４１と導電層１４２とが積層されている。導電層１１１Ｇの上面は、導電層１１１Ｒと同様に平坦化されているため、導電層１１１Ｇは、導電層１１１Ｒよりも導電層１４２の厚さ分、薄く形成されている。
【０１３４】  発光ユニット１２０Ｂは、発光素子１１０Ｂと、反射層１１４Ｂとを有する。発光素子１１０Ｂは、導電層１１１Ｂ、ＥＬ層１１２、及び導電層１１３を有する。発光ユニット１２０Ｂは、反射層１１４Ｂの構成と、導電層１１１Ｂの厚さ以外は、発光ユニット１２０Ｒ、発光ユニット１２０Ｇと同様である。反射層１１４Ｂは、導電層１４１、導電層１４２、及び導電層１４３が積層されている。導電層１１１Ｂの上面は、導電層１１１Ｒ等と同様に平坦化されているため、導電層１１１Ｂは、導電層１１１Ｇよりも導電層１４３の厚さ分、薄く形成されている。
【０１３５】〔構成例３−２〕
図５（Ｂ）に、表示装置１００Ｃの断面概略図を示す。
【０１３６】  表示装置１００Ｃが有する発光ユニット１２０Ｒは、発光素子１１０、反射層１１６Ｒ、及び絶縁層１４６Ｒを有する。反射層１１６Ｒは、導電層１４１と、導電層１４４と、を有する。
【０１３７】  反射層１１６Ｒの導電層１４１は、絶縁層１２２上に設けられ、プラグ１３１ａと電気的に接続されている。絶縁層１２１は、導電層１４１に達する開口が設けられている。導電層１４４は、絶縁層１２１の開口内に設けられ、導電層１４４の上面、及び当該開口の側壁に沿って設けられている。また、絶縁層１４６Ｒは、絶縁層１２１の開口内であって、導電層１４４に囲まれる領域に埋め込まれるように設けられている。絶縁層１２１、絶縁層１４６Ｒ、及び導電層１４４は、それぞれ上面が平坦化されている。
【０１３８】  発光ユニット１２０Ｒが有する発光素子１１０の導電層１１１は、絶縁層１２１、絶縁層１４６Ｒ、及び導電層１４４の上面に接して設けられている。すなわち、導電層１４４と導電層１１１とは、絶縁層１２１の開口の外縁部において、電気的に接続されている。このような構成とすることで、基板１０１と導電層１１１とが、プラグ１３１ａ、導電層１４１、及び導電層１４４を介して電気的に接続することができる。これにより、発光ユニット１２０Ｒは、プラグ１３１ａと重なる部分も発光領域として用いることができるため、開口率を高めることができる。
【０１３９】  発光ユニット１２０Ｇは、絶縁層１４６Ｒ、及び反射層１１６Ｒに換えて、絶縁層１４６Ｇ、反射層１１６Ｇを有する点で、発光ユニット１２０Ｒと相違している。反射層１１６Ｇは、導電層１４１、導電層１４２、及び導電層１４４を有する。絶縁層１４６Ｇは、その厚さが絶縁層１４６Ｒよりも導電層１４２の厚さ分薄くなるように、加工されている。
【０１４０】  発光ユニット１２０Ｂは、絶縁層１４６Ｒ、及び反射層１１６Ｒに換えて、絶縁層１４６Ｂ、反射層１１６Ｇを有する点で、発光ユニット１２０Ｒと相違している。反射層１１６Ｇは、導電層１４１、導電層１４２、導電層１４３、及び導電層１４４を有する。絶縁層１４６Ｂは、その厚さが絶縁層１４６Ｒよりも導電層１４２及び導電層１４３の厚さ分薄くなるように、加工されている。
【０１４１】［構成例４］
以下では、上記各構成例とは一部が異なる表示装置の構成例について説明する。
【０１４２】〔構成例４−１〕
図６（Ａ）は、表示装置１００Ｄの断面概略図である。表示装置１００Ｄは、主に発光ユニット１２０Ｂの構成が異なる点で、表示装置１００Ａと相違している。
【０１４３】  発光ユニット１２０Ｂは、導電層１４１の上面と、絶縁層１２１の上面、概略同一平面上に位置している。また、導電層１１１と導電層１４１との間には絶縁層１２１が位置しておらず、これらが接して設けられており、導電層１１１と導電層１４１とが電気的に接続されている。
【０１４４】  発光ユニット１２０Ｂに設けられるプラグ１３１ａは、導電層１４３と接して設けられている。基板１０１と導電層１１１とは、プラグ１３１ａ、導電層１４３、導電層１４２、導電層１４１を介して電気的に接続されている。これにより、発光ユニット１２０Ｂに導電層１３２を設ける必要がなく、プラグ１３１ａと重なる部分を発光領域として用いることができるため、開口率を高めることができる。特に、発光ユニット１２０Ｂが青色を呈する発光ユニットである場合には、視感度の低い青色の光を発する発光面積を、他の色の光を発する発光面積よりも大きくできるため、より表示品位を高められるだけでなく、消費電力を低減することができる。
【０１４５】  また、このような構成とすることで、絶縁層１２１の上面の平坦化処理において、導電層１４１が露出したことを検出した時点を、平坦化処理の終了点とすることができる。そのため、発光ユニット１２０Ｒや発光ユニット１２０Ｇの、絶縁層１２１の厚さを精度よく制御することが可能となる。これにより、光学距離がずれることによる色度のずれが生じにくく、生産歩留まりを高めることができる。
【０１４６】  導電層１１１は、各発光ユニット間で同じ厚さとすることができる。表示装置１００Ｄでは、発光ユニット１２０Ｂの導電層１１１と反射層１１４Ｂの間に絶縁層１２１が設けられない構成であるため、例えば構成例２で例示した表示装置１００Ａの場合に比べて、導電層１１１を厚く形成することが好ましい。導電層１１１の厚さは、発光ユニット１２０Ｂの光学距離に応じて設定することができる。
【０１４７】〔構成例４−２〕
図６（Ｂ）は、表示装置１００Ｅの断面概略図である。
【０１４８】  発光ユニット１２０Ｒは、発光素子１１０Ｒ、導電層１４５、及び反射層１１４Ｒを有する。発光素子１１０Ｒは、導電層１１１Ｒ、ＥＬ層１１２、及び導電層１１３を有する。
【０１４９】  反射層１１４Ｒを構成する導電層１４１は、プラグ１３１ａと接するように絶縁層１２２上に設けられている。導電層１４５は、透光性を有し、導電層１４１上に設けられている。絶縁層１２１は、導電層１４５に達する開口を有する。導電層１１１Ｒは、導電層１４５に接するように、絶縁層１２１の当該開口の内部に埋め込まれるように設けられている。導電層１１１Ｒの上面と、絶縁層１２１の上面は、これらの境界に段差が生じないように平坦化されている。基板１０１と導電層１１１Ｒとは、プラグ１３１ａ、導電層１４１、及び導電層１４５と電気的に接続されている。発光ユニット１２０Ｒは、プラグ１３１ａと重なる領域も発光領域として用いることができる。
【０１５０】  発光ユニット１２０Ｇは、発光素子１１０Ｇ、導電層１４５、及び反射層１１４Ｇを有する。発光素子１１０Ｇは、導電層１１１Ｇ、ＥＬ層１１２、及び導電層１１３を有する。発光ユニット１２０Ｇは、反射層１１４Ｇが導電層１４１と導電層１４２を有する点以外は、発光ユニット１２０Ｒと同様の構成を有する。導電層１１１Ｇは、導電層１４２の厚さ分、導電層１１１Ｒよりも薄く形成されている。
【０１５１】  発光ユニット１２０Ｂは、発光素子１１０Ｂ、導電層１４５、及び反射層１１４Ｂを有する。発光素子１１０Ｂは、上記発光素子１１０Ｒ及び発光素子１１０Ｇとは、導電層１１１Ｒまたは導電層１１１Ｇに相当する導電層を有してない点で相違している。すなわち、発光素子１１０Ｂは、下部電極として機能する導電層１４５と、ＥＬ層１１２と、導電層１１３により構成されている。また、発光ユニット１２０Ｂにおいて、導電層１４５の上面は、絶縁層１２１の上面と概略同一面上に位置するように設けられている。
【０１５２】  このような構成とすることで、絶縁層１２１の上面の平坦化処理において、導電層１４５が露出したことを検出した時点を、平坦化処理の終了点とすることができる。そのため、絶縁層１２１の平坦化処理時に、発光ユニット１２０Ｒが有する導電層１１１Ｒの厚さ、及び発光ユニット１２０Ｂが有する導電層１１１Ｇの厚さを、精度よく制御することができる。
【０１５３】  また、各発光ユニットにおいて、透光性を有する導電層１４５が、反射面を構成する導電層１４１の上面を覆う構成とすることで、絶縁層１２１の開口の形成時、及び平坦化処理時に、導電層１４１の上面がエッチングまたは平坦化処理に曝されることを防ぐことができる。これにより、導電層１４１の上面の変質や腐食などにより反射率が低下し、各発光ユニットの発光効率が低下してしまうことを防ぐことができる。導電層１４５としては、例えば導電性金属酸化物膜などを用いることができる。
【０１５４】［構成例５］
以下では、トランジスタを有する表示装置のより具体的な例について説明する。
【０１５５】〔構成例５−１〕
図７は、表示装置２００Ａの断面概略図である。
【０１５６】  表示装置２００Ａは、発光ユニット１２０Ｒ、発光ユニット１２０Ｇ、発光ユニット１２０Ｂ、容量素子２４０、トランジスタ２１０等を有する。
【０１５７】  トランジスタ２１０は、基板２０１にチャネル領域が形成されるトランジスタである。基板２０１としては、例えば単結晶シリコン基板などの半導体基板を用いることができる。トランジスタ２１０は、基板２０１の一部、導電層２１１、低抵抗領域２１２、絶縁層２１３、絶縁層２１４等を有する。導電層２１１は、ゲート電極として機能する。絶縁層２１３は、基板２０１と導電層２１１の間に位置し、ゲート絶縁層として機能する。低抵抗領域２１２は、基板２０１に不純物がドープされた領域であり、ソースまたはドレインの一方として機能する。絶縁層２１４は、導電層２１１の側面を覆って設けられ、サイドウォール絶縁層として機能する。
【０１５８】  また、基板２０１に埋め込まれるように、隣接する２つのトランジスタ２１０の間に素子分離層２１５が設けられている。
【０１５９】  また、トランジスタ２１０を覆って絶縁層２６１が設けられ、絶縁層２６１上に容量素子２４０が設けられている。
【０１６０】  容量素子２４０は、導電層２４１と、導電層２４２と、これらの間に位置する絶縁層２４３を有する。導電層２４１は容量素子２４０の一方の電極として機能し、導電層２４２は容量素子２４０の他方の電極として機能し、絶縁層２４３は容量素子２４０の誘電体として機能する。
【０１６１】  導電層２４１は絶縁層２６１上に設けられ、絶縁層２６１に埋め込まれたプラグ２７１によってトランジスタ２１０のソースまたはドレインの一方と電気的に接続されている。絶縁層２４３は導電層２４１を覆って設けられる。導電層２４２は、絶縁層２４３を介して導電層２４１と重なる領域に設けられている。
【０１６２】  容量素子２４０を覆って、絶縁層１２２が設けられ、絶縁層１２２上に発光ユニット１２０Ｒ、発光ユニット１２０Ｇ、発光ユニット１２０Ｂ、導電層１３２等が設けられている。ここでは、発光ユニット１２０Ｒ、発光ユニット１２０Ｇ、発光ユニット１２０Ｂ、導電層１３２の構成として、構成例２−２及び図２（Ｂ）で例示した構成を用いた例を示しているが、これに限られず、上記で例示した様々な構成を適用することができる。
【０１６３】  表示装置２００Ａは、発光素子１１０の導電層１１３を覆って、絶縁層１６１、絶縁層１６２、及び絶縁層１６３が設けられている。これら３つの絶縁層は、発光素子１１０に水などの不純物が拡散することを防ぐ保護層として機能する。絶縁層１６１及び絶縁層１６３には酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜などの、透湿性の低い無機絶縁膜を用いることが好ましい。また、絶縁層１６２には、透光性の高い有機絶縁膜を用いることができる。絶縁層１６２に有機絶縁膜を用いることで、絶縁層１６２よりも下側の凹凸形状の影響を緩和し、絶縁層１６３の被形成面を滑らかな面とすることができる。これにより、絶縁層１６３にピンホールなどの欠陥が生じにくいため、保護層の透湿性をより高めることができる。なお、発光素子１１０を覆う保護層の構成はこれに限られず、単層、または２層構造としてもよいし、４層以上の積層構造としてもよい。
【０１６４】  絶縁層１６３上には、発光ユニット１２０Ｒと重なる着色層１６５Ｒ、発光ユニット１２０Ｇと重なる着色層１６５Ｇ、及び発光ユニット１２０Ｂと重なる着色層１６５Ｂが設けられている。例えば着色層１６５Ｒは赤色の光を透過し、着色層１６５Ｇは緑色の光を透過し、着色層１６５Ｂは青色の光を透過する。これにより、各発光ユニットからの光の色純度を高めることができ、より表示品位の高い表示装置を実現できる。また、絶縁層１６３上に各着色層を形成することで、後述する基板２０２側に着色層を形成する場合に比べて、各発光ユニットと各着色層との位置合わせが容易であり、極めて高精細な表示装置を実現できる。
【０１６５】  表示装置２００Ａは、視認側に基板２０２を有する。基板２０２と基板２０１とは、接着層１６４により貼り合されている。基板２０２としては、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、プラスチック基板などの、透光性を有する基板を用いることができる。
【０１６６】  このような構成とすることで、極めて高精細で、表示品位の高い表示装置を実現できる。
【０１６７】〔構成例５−１の変形例〕
図８に示す表示装置２００Ｂは、容量素子の構成が異なる点で、上記表示装置２００Ａと主に相違している。
【０１６８】  図８に示す表示装置２００Ｂは、反射層１１４Ｒ、反射層１１４Ｇ、及び反射層１１４Ｂが、それぞれ容量素子２４０Ａの一方の電極を兼ねる構成を有する。
【０１６９】  反射層１１４Ｒ、反射層１１４Ｇ、及び反射層１１４Ｂは、それぞれ絶縁層２４３上に設けられている。また反射層１１４Ｒ、反射層１１４Ｇ、及び反射層１１４Ｂは、それぞれプラグ２７１、導電層２５１ａ、及びプラグ１３１ａを介してトランジスタ２１０のソースまたはドレインの一方と電気的に接続されている。一方、導電層２４１は、プラグ１３１ｃを介して、導電層２５１ｂと電気的に接続されている。
【０１７０】  このような構成とすることで、表示装置２００Ａに比べて作製工程を簡略化することができ、生産コストを低減することができる。
【０１７１】〔構成例５−２〕
図９は、表示装置２００Ｃの断面概略図である。表示装置２００Ｃは、トランジスタの構成が異なる点で、上記表示装置２００Ａと主に相違している。
【０１７２】  トランジスタ２２０は、チャネルが形成される半導体層に、金属酸化物（酸化物半導体ともいう）が適用されたトランジスタである。
【０１７３】  トランジスタ２２０は、半導体層２２１、金属酸化物層２２２、絶縁層２２３、導電層２２４、導電層２２５、絶縁層２２６、導電層２２７等を有する。
【０１７４】  トランジスタ２２０が設けられる基板２０１ａとしては、上述した絶縁性基板または半導体基板を用いることができる。
【０１７５】  基板２０１ａ上に、絶縁層２３２が設けられている。絶縁層２３２は、基板２０１ａから水や水素などの不純物がトランジスタ２２０に拡散すること、及び半導体層２２１から絶縁層２３２側に酸素が脱離することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層２３２としては、例えば酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、窒化シリコン膜などの、酸化リコン膜よりも水素や酸素が拡散しにくい膜を用いることができる。
【０１７６】  絶縁層２３２上に導電層２２７が設けられ、導電層２２７を覆って絶縁層２２６が設けられている。導電層２２７は、トランジスタ２２０の第１のゲート電極として機能し、絶縁層２２６の一部は、第１のゲート絶縁層として機能する。絶縁層２２６の少なくとも半導体層２２１と接する部分には、酸化シリコン膜等の酸化物絶縁膜を用いることが好ましい。絶縁層２２６の上面は、平坦化されていることが好ましい。
【０１７７】  半導体層２２１は、絶縁層２２６上に設けられる。半導体層２２１は、半導体特性を有する金属酸化物（酸化物半導体ともいう）膜を有することが好ましい。半導体層２２１に好適に用いることのできる材料の詳細については後述する。
【０１７８】  一対の導電層２２５は、半導体層２２１上に接して設けられ、ソース電極及びドレイン電極として機能する。金属酸化物層２２２は、一対の導電層２２５の間において、半導体層２２１の上面を覆って設けられる。金属酸化物層２２２は、半導体層２２１に用いることのできる金属酸化物を含むことが好ましい。金属酸化物層２２２上に、第２のゲート絶縁層として機能する絶縁層２２３と、第２のゲート電極として機能する導電層２２４が積層して設けられている。
【０１７９】  また、トランジスタ２２０を覆って絶縁層２２８が設けられ、絶縁層２２８上に絶縁層２６１が設けられている。絶縁層２２８は、トランジスタ２２０に絶縁層２６１等から水や水素などの不純物が拡散すること、及び半導体層２２１から酸素が脱離することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層２２８としては、上記絶縁層２３２と同様の絶縁膜を用いることができる。
【０１８０】  導電層２２５と電気的に接続するプラグ２７１は、絶縁層２６１に埋め込まれるように設けられている。ここで、プラグ２７１は、絶縁層２６１の開口の側面、及び導電層２２５の上面の一部を覆う導電層２７１ａと、導電層２７１ａの上面に接する導電層２７１ｂとを有することが好ましい。このとき、導電層２７１ａとして、水素及び酸素が拡散しにくい導電性材料を用いることが好ましい。
【０１８１】〔構成例５−３〕
図１０は、表示装置２００Ｄの断面概略図である。表示装置２００Ｄは、基板２０１にチャネルが形成されるトランジスタ２１０と、チャネルが形成される半導体層に金属酸化物を含むトランジスタ２２０とが積層された構成を有する。
【０１８２】  トランジスタ２１０を覆って絶縁層２６１が設けられ、絶縁層２６１上に導電層２５１が設けられている。また導電層２５１を覆って絶縁層２６２が設けられ、絶縁層２６２上に導電層２５２が設けられている。導電層２５１及び導電層２５２は、それぞれ配線として機能する。また、導電層２５２を覆って絶縁層２６３、絶縁層２３２が設けられ、絶縁層２３２上にトランジスタ２２０が設けられている。また、トランジスタ２２０を覆って絶縁層２６５が設けられ、絶縁層２６５上に容量素子２４０が設けられている。容量素子２４０とトランジスタ２２０とは、プラグ２７４により電気的に接続されている。
【０１８３】  トランジスタ２２０は、画素回路を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ２１０は、画素回路を構成するトランジスタや、当該画素回路を駆動するための駆動回路（ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路）を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ２１０及びトランジスタ２２０は、演算回路や記憶回路などの各種回路を構成するトランジスタとして用いることができる。
【０１８４】  このような構成とすることで、発光ユニットの直下に画素回路だけでなく駆動回路等を形成することができるため、表示領域の周辺に駆動回路を設ける場合に比べて、表示装置を小型化することが可能となる。
【０１８５】〔構成例５−４〕
図１１は、表示装置２００Ｅの断面概略図である。表示装置２００Ｅは、上記表示装置２００Ｄに対して、酸化物半導体が適用されたトランジスタを２つ積層した点で、主に相違している。
【０１８６】  表示装置２００Ｅは、トランジスタ２１０とトランジスタ２２０との間に、トランジスタ２３０を有する。トランジスタ２３０は、第１のゲート電極を有していない点以外は、トランジスタ２２０と同様の構成を有する。なお、トランジスタ２３０は、トランジスタ２２０と同様に、第１のゲート電極を有していてもよい。
【０１８７】  導電層２５２を覆って絶縁層２６３及び絶縁層２３１が設けられ、絶縁層２３１上にトランジスタ２３０が設けられている。トランジスタ２３０と導電層２５２とは、プラグ２７３、導電層２５３、及びプラグ２７２を介して電気的に接続されている。また、導電層２５３を覆って絶縁層２６４及び絶縁層２３２が設けられ、絶縁層２３２上にトランジスタ２２０が設けられている。
【０１８８】  例えば、トランジスタ２２０は、発光素子１１０に流れる電流を制御するためのトランジスタとして機能する。また、トランジスタ２３０は、画素の選択状態を制御するための選択トランジスタとして機能する。また、トランジスタ２１０は、画素を駆動するための駆動回路を構成するトランジスタなどとして機能する。
【０１８９】  このように、トランジスタが形成される層を３層以上積層することで、画素の占有面積をさらに縮小することができ、高精細な表示装置を実現することができる。
【０１９０】［構成要素について］
以下では、表示装置に適用可能なトランジスタ等の構成要素について説明する。
【０１９１】〔トランジスタ〕
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。
【０１９２】  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、プレーナ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型また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。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。
【０１９３】  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、単結晶半導体、または単結晶以外の結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、また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。単結晶半導体または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。
【０１９４】  以下では、特に金属酸化物膜をチャネルが形成される半導体層に用いるトランジスタについて説明する。
【０１９５】  トランジスタに用いる半導体材料としては、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上である金属酸化物を用いることができる。代表的には、インジウムを含む金属酸化物などであり、例えば、後述するＣＡＣ−ＯＳなどを用いることができる。
【０１９６】  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金属酸化物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。
【０１９７】  半導体層は、例えばインジウム、亜鉛およびＭ（アルミニウム、チタン、ガリウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、セリウム、スズ、ネオジムまたはハフニウム等の金属）を含むＩｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物で表記される膜とすることができる。
【０１９８】  半導体層を構成する金属酸化物がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物の場合、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＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：８等が好ましい。なお、成膜される半導体層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％の変動を含む。
【０１９９】  半導体層としては、キャリア密度の低い金属酸化物膜を用いる。例えば、半導体層は、キャリア密度が１×１０１７／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１５／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１３／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１１／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１０／ｃｍ３未満であり、１×１０−９／ｃｍ３以上のキャリア密度の金属酸化物を用いることができる。そのような金属酸化物を、高純度真性または実質的に高純度真性な金属酸化物と呼ぶ。当該金属酸化物は、不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低いため、安定な特性を有する金属酸化物であるといえる。
【０２００】  なお、これらに限られず、必要とするトランジスタの半導体特性および電気特性（電界効果移動度、しきい値電圧等）に応じて適切な組成の酸化物半導体を用いればよい。また、必要とするトランジスタの半導体特性を得るために、半導体層のキャリア密度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。
【０２０１】  半導体層を構成する金属酸化物において、第１４族元素の一つであるシリコンや炭素が含まれると、半導体層において酸素欠損が増加し、ｎ型化してしまう。このため、半導体層におけるシリコンや炭素の濃度（二次イオン質量分析法により得られる濃度）を、２×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする。
【０２０２】  また、アルカリ金属およびアルカリ土類金属は、金属酸化物と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にする。
【０２０３】  また、半導体層を構成する金属酸化物に窒素が含まれていると、キャリアである電子が生じ、キャリア密度が増加し、ｎ型化しやすい。この結果、窒素が含まれている金属酸化物を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られる窒素濃度は、５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にすることが好ましい。
【０２０４】  酸化物半導体は、単結晶酸化物半導体と、非単結晶酸化物半導体と、に分けられる。非単結晶酸化物半導体としては、ＣＡＡＣ−ＯＳ（ｃ−ａｘｉｓ−ａｌｉｇｎｅｄ  ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶酸化物半導体、ｎｃ−ＯＳ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、擬似非晶質酸化物半導体（ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ：ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ｌｉｋｅ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、及び非晶質酸化物半導体などがある。
【０２０５】  また、本発明の一態様で開示されるトランジスタの半導体層には、ＣＡＣ−ＯＳ（Ｃｌｏｕｄ−Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を用いてもよい。
【０２０６】  なお、本発明の一態様で開示されるトランジスタの半導体層は、上述した非単結晶酸化物半導体またはＣＡＣ−ＯＳを好適に用いることができる。また、非単結晶酸化物半導体としては、ｎｃ−ＯＳまたはＣＡＡＣ−ＯＳを好適に用いることができる。
【０２０７】  なお、本発明の一態様では、トランジスタの半導体層として、ＣＡＣ−ＯＳを用いると好ましい。ＣＡＣ−ＯＳを用いることで、トランジスタに高い電気特性または高い信頼性を付与することができる。
【０２０８】  なお、半導体層がＣＡＡＣ−ＯＳの領域、多結晶酸化物半導体の領域、ｎｃ−ＯＳの領域、擬似非晶質酸化物半導体の領域、及び非晶質酸化物半導体の領域のうち、二種以上を有する混合膜であってもよい。混合膜は、例えば上述した領域のうち、いずれか二種以上の領域を含む単層構造、または積層構造を有する場合がある。
【０２０９】＜ＣＡＣ−ＯＳの構成＞
以下では、本発明の一態様で開示されるトランジスタに用いることができるＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ−Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）−ＯＳの構成について説明する。
【０２１０】  ＣＡＣ−ＯＳとは、例えば、金属酸化物を構成する元素が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上２ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、金属酸化物において、一つあるいはそれ以上の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上２ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。
【０２１１】  なお、金属酸化物は、少なくともインジウムを含むことが好ましい。特にインジウムおよび亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれていてもよい。
【０２１２】  例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳ（ＣＡＣ−ＯＳの中でもＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を、特にＣＡＣ−ＩＧＺＯと呼称してもよい。）とは、インジウム酸化物（以下、ＩｎＯＸ１（Ｘ１は０よりも大きい実数）とする。）、またはインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２（Ｘ２、Ｙ２、およびＺ２は０よりも大きい実数）とする。）と、ガリウム酸化物（以下、ＧａＯＸ３（Ｘ３は０よりも大きい実数）とする。）、またはガリウム亜鉛酸化物（以下、ＧａＸ４ＺｎＹ４ＯＺ４（Ｘ４、Ｙ４、およびＺ４は０よりも大きい実数）とする。）などと、に材料が分離することでモザイク状となり、モザイク状のＩｎＯＸ１、またはＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２が、膜中に均一に分布した構成（以下、クラウド状ともいう。）である。
【０２１３】  つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合金属酸化物である。なお、本明細書において、例えば、第１の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比が、第２の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比よりも大きいことを、第１の領域は、第２の領域と比較して、Ｉｎの濃度が高いとする。
【０２１４】  なお、ＩＧＺＯは通称であり、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、およびＯによる１つの化合物をいう場合がある。代表例として、ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ１（ｍ１は自然数）、またはＩｎ（１＋ｘ０）Ｇａ（１−ｘ０）Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ０（−１≦ｘ０≦１、ｍ０は任意数）で表される結晶性の化合物が挙げられる。
【０２１５】  上記結晶性の化合物は、単結晶構造、多結晶構造、またはＣＡＡＣ構造を有する。なお、ＣＡＡＣ構造とは、複数のＩＧＺＯのナノ結晶がｃ軸配向を有し、かつａ−ｂ面においては配向せずに連結した結晶構造である。
【０２１６】  一方、ＣＡＣ−ＯＳは、金属酸化物の材料構成に関する。ＣＡＣ−ＯＳとは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、およびＯを含む材料構成において、一部にＧａを主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。従って、ＣＡＣ−ＯＳにおいて、結晶構造は副次的な要素である。
【０２１７】  なお、ＣＡＣ−ＯＳは、組成の異なる二種類以上の膜の積層構造は含まないものとする。例えば、Ｉｎを主成分とする膜と、Ｇａを主成分とする膜との２層からなる構造は、含まない。
【０２１８】  なお、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。
【０２１９】  なお、ガリウムの代わりに、アルミニウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれている場合、ＣＡＣ−ＯＳは、一部に該金属元素を主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。
【０２２０】  ＣＡＣ−ＯＳは、例えば基板を意図的に加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、ＣＡＣ−ＯＳをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス（代表的にはアルゴン）、酸素ガス、及び窒素ガスの中から選ばれたいずれか一つまたは複数を用いればよい。また、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比は低いほど好ましく、例えば酸素ガスの流量比を０％以上３０％未満、好ましくは０％以上１０％以下とすることが好ましい。
【０２２１】  ＣＡＣ−ＯＳは、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−ｒａｙ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）測定法のひとつであるＯｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法によるθ／２θスキャンを用いて測定したときに、明確なピークが観察されないという特徴を有する。すなわち、Ｘ線回折測定から、測定領域のａ−ｂ面方向、およびｃ軸方向の配向は見られないことが分かる。
【０２２２】  またＣＡＣ−ＯＳは、プローブ径が１ｎｍの電子線（ナノビーム電子線ともいう。）を照射することで得られる電子線回折パターンにおいて、リング状の輝度の高い領域と、該リング状の領域内に複数の輝点が観測される。従って、電子線回折パターンから、ＣＡＣ−ＯＳの結晶構造が、平面方向、および断面方向において、配向性を有さないｎｃ（ｎａｎｏ−ｃｒｙｓｔａｌ）構造を有することがわかる。
【０２２３】  また例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳでは、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｘ−ｒａｙ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて取得したＥＤＸマッピングにより、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、偏在し、混合している構造を有することが確認できる。
【０２２４】  ＣＡＣ−ＯＳは、金属元素が均一に分布したＩＧＺＯ化合物とは異なる構造であり、ＩＧＺＯ化合物と異なる性質を有する。つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と、に互いに相分離し、各元素を主成分とする領域がモザイク状である構造を有する。
【０２２５】  ここで、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域は、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域を、キャリアが流れることにより、金属酸化物としての導電性が発現する。従って、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域が、金属酸化物中にクラウド状に分布することで、高い電界効果移動度（μ）が実現できる。
【０２２６】  一方、ＧａＯＸ３などが主成分である領域は、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、ＧａＯＸ３などが主成分である領域が、金属酸化物中に分布することで、リーク電流を抑制し、良好なスイッチング動作を実現できる。
【０２２７】  従って、ＣＡＣ−ＯＳを半導体素子に用いた場合、ＧａＯＸ３などに起因する絶縁性と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１に起因する導電性とが、相補的に作用することにより、高いオン電流（Ｉｏｎ）、および高い電界効果移動度（μ）を実現することができる。
【０２２８】  また、ＣＡＣ−ＯＳを用いた半導体素子は、信頼性が高い。従って、ＣＡＣ−ＯＳは、ディスプレイをはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。
【０２２９】  また、半導体層にＣＡＣ−ＯＳを有するトランジスタは電界効果移動度が高く、且つ駆動能力が高いので、該トランジスタを、駆動回路、代表的にはゲート信号を生成する走査線駆動回路に用いることで、額縁幅の狭い（狭額縁ともいう）表示装置を提供することができる。また、該トランジスタを、表示装置が有する信号線駆動回路（とくに、信号線駆動回路が有するシフトレジスタの出力端子に接続されるデマルチプレクサ）に用いることで、表示装置に接続される配線数が少ない表示装置を提供することができる。
【０２３０】  また、半導体層にＣＡＣ−ＯＳを有するトランジスタは低温ポリシリコンを用いたトランジスタのように、レーザ結晶化工程が不要である。これのため、大面積基板を用いた表示装置であっても、製造コストを低減することが可能である。さらに、ウルトラハイビジョン（「４Ｋ解像度」、「４Ｋ２Ｋ」、「４Ｋ」）、スーパーハイビジョン（「８Ｋ解像度」、「８Ｋ４Ｋ」、「８Ｋ」）のよう高解像度であり、且つ大型の表示装置において、半導体層にＣＡＣ−ＯＳを有するトランジスタを駆動回路及び表示部に用いることで、短時間での書き込みが可能であり、表示不良を低減することが可能であり好ましい。
【０２３１】  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てもよい。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。
【０２３２】〔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。
【０２３３】〔絶縁層〕
各絶縁層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。
【０２３４】  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。
【０２３５】  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。
【０２３６】  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。
【０２３７】［表示モジュールの構成例］
以下では、本発明の一態様の表示装置を有する表示モジュールの構成例について説明する。
【０２３８】  図１２（Ａ）は、表示モジュール２８０の斜視概略図である。表示モジュール２８０は、表示装置２００と、ＦＰＣ２９０とを有する。表示装置２００としては、上記構成例５で例示した各表示装置（表示装置２００Ａ乃至表示装置２００Ｅ）を適用することができる。
【０２３９】  表示モジュール２８０は、基板２０１、基板２０２を有する。また基板２０２側に表示部２８１を有する。表示部２８１は、表示モジュール２８０における画像を表示する領域であり、後述する画素部２８４に設けられる各画素からの光を視認できる領域である。
【０２４０】  図１２（Ｂ）に、基板２０１側の構成を模式的に示した斜視図を示している。基板２０１は、回路部２８２と、回路部２８２上に画素回路部２８３と、画素回路部２８３上に画素部２８４と、が積層された構成を有する。また、基板２０１上の画素部２８４と重ならない部分に、ＦＰＣ２９０と接続するための端子部２８５を有する。また端子部２８５と回路部２８２とは、複数の配線により構成される配線部２８６により電気的に接続されている。
【０２４１】  画素部２８４は、マトリクス状に配列した複数の画素２８４ａを有する。図１２（Ｂ）の右側に、１つの画素２８４ａの拡大図を示している。画素２８４ａは、発光ユニット１２０Ｒ、発光ユニット１２０Ｇ、及び発光ユニット１２０Ｂを有する。
【０２４２】  画素回路部２８３は、マトリクス状に配列した複数の画素回路２８３ａを有する。１つの画素回路２８３ａは、１つの画素２８４ａが有する３つの発光ユニットの発光を制御する回路である。１つの画素回路２８３ａは、１つの発光ユニットの発光を制御する回路が３つ設けられる構成としてもよい。例えば、画素回路２８３ａは、１つの発光ユニットにつき、１つの選択トランジスタと、１つの電流制御用トランジスタ（駆動トランジスタ）と、容量素子と、を少なくとも有する構成とすることができる。このとき、選択トランジスタのゲートにはゲート信号が、ソースまたはドレインの一方にはソース信号が、それぞれ入力される。これにより、アクティブマトリクス型の表示装置が実現される。
【０２４３】  回路部２８２は、画素回路部２８３の各画素回路２８３ａを駆動する回路を有する。例えば、ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路等を有することが好ましい。このほか、演算回路やメモリ回路、電源回路等を有していてもよい。
【０２４４】  ＦＰＣ２９０は、外部から回路部２８２にビデオ信号や電源電位を供給するための配線として機能する。また、ＦＰＣ２９０上にＩＣが実装されていてもよい。
【０２４５】  表示モジュール２８０は、画素部２８４の下側に画素回路部２８３や回路部２８２等が積層された構成とすることができるため、表示部２８１の開口率（有効表示面積比）を極めて高くすることができる。例えば表示部２８１の開口率は、４０％以上１００％未満、好ましくは５０％以上９５％以下、より好ましくは６０％以上９５％以下とすることができる。また、画素２８４ａを極めて高密度に配置することが可能で、表示部２８１の精細度を極めて高くすることができる。例えば、表示部２８１には、２０００ｐｐｉ以上、好ましくは３０００ｐｐｉ以上、より好ましくは５０００ｐｐｉ以上、さらに好ましくは６０００ｐｐｉ以上であって、２００００ｐｐｉ以下、または３００００ｐｐｉ以下の精細度で、画素２８４ａが配置されることが好ましい。
【０２４６】  このような表示モジュール２８０は、極めて高精細であることから、ヘッドマウントディスプレイなどのＶＲ向け機器、またはメガネ型のＡＲ向け機器に好適に用いることができる。例えば、レンズを通して表示モジュール２８０の表示部を視認する構成の場合であっても、表示モジュール２８０は極めて高精細な表示部２８１を有するためにレンズで表示部を拡大しても画素が視認されず、没入感の高い表示を行うことができる。また、表示モジュール２８０はこれに限られず、比較的小型の表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。例えばスマートウォッチなどの装着型の電子機器の表示部に好適に用いることができる。
【０２４７】  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。
【０２４８】（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について、図１３を用いて説明を行う。
【０２４９】  図１３（Ａ）に示す表示装置は、画素部５０２と、駆動回路部５０４と、保護回路５０６と、端子部５０７と、を有する。なお、保護回路５０６は、設けない構成としてもよい。
【０２５０】  画素部５０２は、Ｘ行Ｙ列（Ｘ、Ｙはそれぞれ独立に２以上の自然数）に配置された複数の表示素子を駆動する複数の画素回路５０１を有する。
【０２５１】  駆動回路部５０４は、ゲート線ＧＬ＿１乃至ＧＬ＿Ｘに走査信号を出力するゲートドライバ５０４ａ、データ線ＤＬ＿１乃至ＤＬ＿Ｙにデータ信号を供給するソースドライバ５０４ｂなどの駆動回路を有する。ゲートドライバ５０４ａは、少なくともシフトレジスタを有する構成とすればよい。またソースドライバ５０４ｂは、例えば複数のアナログスイッチなどを用いて構成される。また、シフトレジスタなどを用いてソースドライバ５０４ｂを構成してもよい。
【０２５２】  端子部５０７は、外部の回路から表示装置に電源、制御信号、及び画像信号等を入力するための端子が設けられた部分をいう。
【０２５３】  保護回路５０６は、自身が接続する配線に一定の範囲外の電位が与えられたときに、該配線と別の配線とを導通状態にする回路である。図１３（Ａ）に示す保護回路５０６は、例えば、ゲートドライバ５０４ａと画素回路５０１の間の配線である走査線ＧＬ、またはソースドライバ５０４ｂと画素回路５０１の間の配線であるデータ線ＤＬ等の各種配線に接続される。
【０２５４】  また、ゲートドライバ５０４ａとソースドライバ５０４ｂは、それぞれ画素部５０２と同じ基板上に設けられていてもよいし、ゲートドライバ回路またはソースドライバ回路が別途形成された基板（例えば、単結晶半導体膜または多結晶半導体膜で形成された駆動回路基板）をＣＯＧやＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）によって基板に実装する構成としてもよい。
【０２５５】  特に、ゲートドライバ５０４ａとソースドライバ５０４ｂを画素部５０２の下方に配置することが好ましい。
【０２５６】  また、図１３（Ａ）に示す複数の画素回路５０１は、例えば、図１３（Ｂ）に示す構成とすることができる。
【０２５７】  図１３（Ｂ）に示す画素回路５０１は、トランジスタ５５２、５５４と、容量素子５６２と、発光素子５７２と、を有する。また画素回路５０１には、データ線ＤＬ＿ｎ、走査線ＧＬ＿ｍ、電位供給線ＶＬ＿ａ、電源供給線ＶＬ＿ｂ等が接続されている。
【０２５８】  なお、電位供給線ＶＬ＿ａ及び電位供給線ＶＬ＿ｂの一方には、高電源電位ＶＤＤが与えられ、他方には、低電源電位ＶＳＳが与えられる。トランジスタ５５４のゲートに与えられる電位に応じて、発光素子５７２に流れる電流が制御されることにより、発光素子５７２からの発光輝度が制御される。
【０２５９】  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。
【０２６０】（実施の形態３）
以下では、本発明の一態様に適用可能な画素に表示される階調を補正するためのメモリを備える画素回路と、これを有する表示装置について説明する。
【０２６１】［回路構成］
図１４（Ａ）に、画素回路４００の回路図を示す。画素回路４００は、トランジスタＭ１、トランジスタＭ２、容量Ｃ１、及び回路４０１を有する。また画素回路４００には、配線Ｓ１、配線Ｓ２、配線Ｇ１、及び配線Ｇ２が接続される。
【０２６２】  トランジスタＭ１は、ゲートが配線Ｇ１と、ソース及びドレインの一方が配線Ｓ１と、他方が容量Ｃ１の一方の電極と、それぞれ接続する。トランジスタＭ２は、ゲートが配線Ｇ２と、ソース及びドレインの一方が配線Ｓ２と、他方が容量Ｃ１の他方の電極、及び回路４０１と、それぞれ接続する。
【０２６３】  回路４０１は、少なくとも一の表示素子を含む回路である。表示素子としては様々な素子を用いることができるが、代表的には有機ＥＬ素子やＬＥＤ素子などの発光素子を用いることができる。これ以外にも、液晶素子、またはＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子等を用いることもできる。
【０２６４】  トランジスタＭ１と容量Ｃ１とを接続するノードをＮ１、トランジスタＭ２と回路４０１とを接続するノードをＮ２とする。
【０２６５】  画素回路４００は、トランジスタＭ１をオフ状態とすることで、ノードＮ１の電位を保持することができる。また、トランジスタＭ２をオフ状態とすることで、ノードＮ２の電位を保持することができる。また、トランジスタＭ２をオフ状態とした状態で、トランジスタＭ１を介してノードＮ１に所定の電位を書き込むことで、容量Ｃ１を介した容量結合により、ノードＮ１の電位の変位に応じてノードＮ２の電位を変化させることができる。
【０２６６】  ここで、トランジスタＭ１、トランジスタＭ２のうちの一方または両方に、実施の形態１で例示した、酸化物半導体が適用されたトランジスタを適用することができる。そのため極めて低いオフ電流により、ノードＮ１及びノードＮ２の電位を長期間に亘って保持することができる。なお、各ノードの電位を保持する期間が短い場合（具体的には、フレーム周波数が３０Ｈｚ以上である場合等）には、シリコン等の半導体を適用したトランジスタを用いてもよい。
【０２６７】［駆動方法例］
続いて、図１４（Ｂ）を用いて、画素回路４００の動作方法の一例を説明する。図１４（Ｂ）は、画素回路４００の動作に係るタイミングチャートである。なおここでは説明を容易にするため、配線抵抗などの各種抵抗や、トランジスタや配線などの寄生容量、及びトランジスタのしきい値電圧などの影響は考慮しない。
【０２６８】  図１４（Ｂ）に示す動作では、１フレーム期間を期間Ｔ１と期間Ｔ２とに分ける。期間Ｔ１はノードＮ２に電位を書き込む期間であり、期間Ｔ２はノードＮ１に電位を書き込む期間である。
【０２６９】〔期間Ｔ１〕
期間Ｔ１では、配線Ｇ１と配線Ｇ２の両方に、トランジスタをオン状態にする電位を与える。また、配線Ｓ１には固定電位である電位Ｖｒｅｆを供給し、配線Ｓ２には第１データ電位Ｖｗを供給する。
【０２７０】  ノードＮ１には、トランジスタＭ１を介して配線Ｓ１から電位Ｖｒｅｆが与えられる。また、ノードＮ２には、トランジスタＭ２を介して第１データ電位Ｖｗが与えられる。したがって、容量Ｃ１には電位差Ｖｗ−Ｖｒｅｆが保持された状態となる。
【０２７１】〔期間Ｔ２〕
続いて期間Ｔ２では、配線Ｇ１にはトランジスタＭ１をオン状態とする電位を与え、配線Ｇ２にはトランジスタＭ２をオフ状態とする電位を与える。また、配線Ｓ１には第２データ電位Ｖｄａｔａを供給する。配線Ｓ２には所定の定電位を与える、またはフローティングとしてもよい。
【０２７２】  ノードＮ１には、トランジスタＭ１を介して第２データ電位Ｖｄａｔａが与えられる。このとき、容量Ｃ１による容量結合により、第２データ電位Ｖｄａｔａに応じてノードＮ２の電位が電位ｄＶだけ変化する。すなわち、回路４０１には、第１データ電位Ｖｗと電位ｄＶを足した電位が入力されることとなる。なお、図１４（Ｂ）ではｄＶが正の値であるように示しているが、負の値であってもよい。すなわち、電位Ｖｄａｔａが電位Ｖｒｅｆより低くてもよい。
【０２７３】  ここで、電位ｄＶは、容量Ｃ１の容量値と、回路４０１の容量値によって概ね決定される。容量Ｃ１の容量値が回路４０１の容量値よりも十分に大きい場合、電位ｄＶは第２データ電位Ｖｄａｔａに近い電位となる。
【０２７４】  このように、画素回路４００は、２種類のデータ信号を組み合わせて表示素子を含む回路４０１に供給する電位を生成することができるため、画素回路４００内で階調の補正を行うことが可能となる。
【０２７５】  また画素回路４００は、配線Ｓ１及び配線Ｓ２に供給可能な最大電位を超える電位を生成することも可能となる。例えば発光素子を用いた場合では、ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）表示等を行うことができる。また、液晶素子を用いた場合では、オーバードライブ駆動等を実現できる。
【０２７６】［適用例］
図１４（Ｃ）に示す画素回路４００ＥＬは、回路４０１ＥＬを有する。回路４０１ＥＬは、発光素子ＥＬ、トランジスタＭ３、及び容量Ｃ２を有する。
【０２７７】  トランジスタＭ３は、ゲートがノードＮ２及び容量Ｃ２の一方の電極と、ソース及びドレインの一方が電位ＶＨが与えられる配線と、他方が発光素子ＥＬの一方の電極と、それぞれ接続される。容量Ｃ２は、他方の電極が電位Ｖｃｏｍが与えられる配線と接続する。発光素子ＥＬは、他方の電極が電位ＶＬが与えられる配線と接続する。
【０２７８】  トランジスタＭ３は、発光素子ＥＬに供給する電流を制御する機能を有する。容量Ｃ２は保持容量として機能する。容量Ｃ２は不要であれば省略することができる。
【０２７９】  なお、ここでは発光素子ＥＬのアノード側がトランジスタＭ３と接続する構成を示しているが、カソード側にトランジスタＭ３を接続してもよい。そのとき、電位ＶＨと電位ＶＬの値を適宜変更することができる。
【０２８０】  画素回路４００ＥＬは、トランジスタＭ３のゲートに高い電位を与えることで、発光素子ＥＬに大きな電流を流すことができるため、例えばＨＤＲ表示などを実現することができる。また、配線Ｓ１または配線Ｓ２に補正信号を供給することで、トランジスタＭ３や発光素子ＥＬの電気特性のばらつきの補正を行うこともできる。
【０２８１】  なお、図１４（Ｃ）で例示した回路に限られず、別途トランジスタや容量などを追加した構成としてもよい。
【０２８２】  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。
【０２８３】（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した電子機器の構成例について説明する。
【０２８４】  本発明の一態様の表示装置及び表示モジュールは、表示機能を有する電子機器等の表示部に適用することができる。このような電子機器としては、例えばテレビジョン装置、ノート型のパーソナルコンピュータ、モニタ装置、デジタルサイネージ、パチンコ機、ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、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、などが挙げられる。
【０２８５】  特に、本発明の一態様の表示装置及び表示モジュールは、精細度を高めることが可能なため、比較的小さな表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。このような電子機器としては、例えば腕時計型やブレスレット型の情報端末機（ウェアラブル機器）や、ヘッドマウントディスプレイなどのＶＲ向け機器、またはメガネ型のＡＲ向け機器等、頭部に装着可能なウェアラブル機器等に好適に用いることができる。
【０２８６】  図１５（Ａ）に、メガネ型の電子機器７００の斜視図を示す。電子機器７００は、一対の表示パネル７０１、一対の筐体７０２、一対の光学部材７０３、一対の装着部７０４等を有する。
【０２８７】  電子機器７００は、光学部材７０３の表示領域７０６に、表示パネル７０１で表示した画像を投影することができる。また、光学部材７０３は透光性を有するため、使用者は光学部材７０３を通して視認される透過像に重ねて、表示領域７０６に表示された画像を見ることができる。したがって電子機器７００は、ＡＲ表示が可能な電子機器である。
【０２８８】  また一つの筐体７０２には、前方を撮像することのできるカメラ７０５が設けられている。また図示しないが、いずれか一方の筐体７０２は無線受信機、またはケーブルを接続可能なコネクタを備え、外部から筐体７０２に映像信号等を供給することができる。また、筐体７０２に、ジャイロセンサなどの加速度センサを備えることで、使用者の頭部の向きを検知して、その向きに応じた画像を表示領域７０６に表示することもできる。また、筐体７０２にはバッテリが設けられていることが好ましく、その場合、無線、または有線によって充電することができる。
【０２８９】  続いて、図１５（Ｂ）を用いて、電子機器７００の表示領域７０６への画像の投影方法について説明する。筐体７０２の内部には、表示パネル７０１、レンズ７１１、反射板７１２が設けられている。また、光学部材７０３の表示領域７０６に相当する部分には、ハーフミラーとして機能する反射面７１３を有する。
【０２９０】  表示パネル７０１から発せられた光７１５は、レンズ７１１を通過し、反射板７１２により光学部材７０３側へ反射される。光学部材７０３の内部において、光７１５は光学部材７０３の端面で全反射を繰り返し、反射面７１３に到達することで、反射面７１３に画像が投影される。これにより、使用者は、反射面７１３に反射された光７１５と、光学部材７０３（反射面７１３を含む）を透過した透過光７１６の両方を視認することができる。
【０２９１】  図１５では、反射板７１２及び反射面７１３がそれぞれ曲面を有する例を示している。これにより、これらが平面である場合に比べて、光学設計の自由度を高めることができ、光学部材７０３を薄くすることができる。なお、反射板７１２及び反射面７１３を平面としてもよい。
【０２９２】  反射板７１２としては、鏡面を有する部材を用いることができ、反射率が高いことが好ましい。また、反射面７１３としては、金属膜の反射を利用したハーフミラーを用いてもよいが、全反射を利用したプリズムなどを用いると、透過光７１６の透過率を高めることができる。
【０２９３】  ここで、筐体７０２は、レンズ７１１と表示パネル７０１との距離や、これらの角度を調整する機構を有していることが好ましい。これにより、ピントの調整や、画像の拡大、縮小などの操作を行うことが可能となる。例えば、レンズ７１１または表示パネル７０１の一方または両方が、光軸方向に移動可能な構成とすればよい。
【０２９４】  また筐体７０２は、反射板７１２の角度を調整可能な機構を有していることが好ましい。反射板７１２の角度を変えることで、画像が表示される表示領域７０６の位置を変えることが可能となる。これにより、使用者の目の位置に応じて最適な位置に表示領域７０６を配置することが可能となる。
【０２９５】  表示パネル７０１には、本発明の一態様の表示装置、または表示モジュールを適用することができる。したがって極めて精細度の高い表示が可能な電子機器７００とすることができる。
【０２９６】  図１６（Ａ）、（Ｂ）に、ゴーグル型の電子機器７５０の斜視図を示す。図１６（Ａ）は、電子機器７５０の正面、平面及び左側面を示す斜視図であり、図１６（Ｂ）は、電子機器７５０の背面、底面、及び右側面を示す斜視図である。
【０２９７】  電子機器７５０は、一対の表示パネル７５１、筐体７５２、一対の装着部７５４、緩衝部材７５５、一対のレンズ７５６等を有する。一対の表示パネル７５１は、筐体７５２の内部の、レンズ７５６を通して視認できる位置にそれぞれ設けられている。
【０２９８】  電子機器７５０は、ＶＲ向けの電子機器である。電子機器７５０を装着した使用者は、レンズ７５６を通して表示パネル７５１に表示される画像を視認することができる。また一対の表示パネル７５１に異なる画像を表示させることで、視差を用いた３次元表示を行うこともできる。
【０２９９】  また、筐体７５２の背面側には、入力端子７５７と、出力端子７５８とが設けられている。入力端子７５７には映像出力機器等からの映像信号や、筐体７５２内に設けられるバッテリを充電するための電力等を供給するケーブルを接続することができる。出力端子７５８としては、例えば音声出力端子として機能し、イヤフォンやヘッドフォン等を接続することができる。なお、無線通信により音声データを出力可能な構成とする場合や、外部の映像出力機器から音声を出力する場合には、当該音声出力端子を設けなくでもよい。
【０３００】  また、筐体７５２は、レンズ７５６及び表示パネル７５１が、使用者の目の位置に応じて最適な位置となるように、これらの左右の位置を調整可能な機構を有していることが好ましい。また、筐体７５２は、レンズ７５６と表示パネル７５１との距離を変えることで、ピントを調整する機構を有していることが好ましい。
【０３０１】  表示パネル７５１には、本発明の一態様の表示装置、または表示モジュールを適用することができる。したがって極めて精細度の高い表示が可能な電子機器７５０とすることができる。これにより、使用者に高い没入感を感じさせることができる。
【０３０２】  緩衝部材７５５は、使用者の顔（額や頬など）に接触する部分である。緩衝部材７５５が使用者の顔と密着することにより、光漏れを防ぐことができ、より没入感を高めることができる。緩衝部材７５５は、使用者が電子機器７５０を装着した際に使用者の顔に密着するよう、柔らかな素材を用いることが好ましい。例えばゴム、シリコーンゴム、ウレタン、スポンジなどの素材を用いることができる。また、スポンジ等の表面を布や革（天然皮革または合成皮革）、などで覆ったものを用いると、使用者の顔と緩衝部材７５５との間に隙間が生じにくく光漏れを好適に防ぐことができる。また、このような素材を用いると、肌触りが良いことに加え、寒い季節などに装着した際に、使用者に冷たさを感じさせないため好ましい。緩衝部材７５５や装着部７５４などの、使用者の肌に触れる部材は、取り外し可能な構成とすると、クリーニングや交換が容易となるため好ましい。
【０３０３】  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】
【０３０４】１００：表示装置、１００Ａ〜Ｅ：表示装置、１０１：基板、１１０：発光素子、１１０Ｂ：発光素子、１１０Ｇ：発光素子、１１０Ｒ：発光素子、１１１：導電層、１１１Ｂ：導電層、１１１Ｇ：導電層、１１１Ｒ：導電層、１１２：ＥＬ層、１１３：導電層、１１４：反射層、１１４Ｂ：反射層、１１４Ｇ：反射層、１１４Ｒ：反射層、１１５：絶縁層、１１６Ｇ：反射層、１１６Ｒ：反射層、１２０Ｂ：発光ユニット、１２０Ｇ：発光ユニット、１２０Ｒ：発光ユニット、１２１：絶縁層、１２１ｆ：絶縁膜、１２２：絶縁層、１３１ａ：プラグ、１３１ｂ：プラグ、１３１ｂｆ：導電膜、１３１ｃ：プラグ、１３２：導電層、１４１：導電層、１４１ｆ：導電膜、１４２：導電層、１４２ｆ：導電膜、１４３：導電層、１４３ｆ：導電膜、１４４：導電層、１４５：導電層、１４６Ｂ：絶縁層、１４６Ｇ：絶縁層、１４６Ｒ：絶縁層、１５１：レジストマスク、１５２：レジストマスク、１５３：レジストマスク、１６１：絶縁層、１６２：絶縁層、１６３：絶縁層、１６４：接着層、１６５Ｂ：着色層、１６５Ｇ：着色層、１６５Ｒ：着色層、２００：表示装置、２００Ａ〜Ｅ：表示装置、２０１：基板、２０１ａ：基板、２０２：基板、２１０：トランジスタ、２１１：導電層、２１２：低抵抗領域、２１３：絶縁層、２１４：絶縁層、２１５：素子分離層、２２０：トランジスタ、２２１：半導体層、２２２：金属酸化物層、２２３：絶縁層、２２４：導電層、２２５：導電層、２２６：絶縁層、２２７：導電層、２２８：絶縁層、２３０：トランジスタ、２３１：絶縁層、２３２：絶縁層、２４０：容量素子、２４０Ａ：容量素子、２４１：導電層、２４２：導電層、２４３：絶縁層、２５１：導電層、２５１ａ：導電層、２５１ｂ：導電層、２５２：導電層、２５３：導電層、２６１：絶縁層、２６２：絶縁層、２６３：絶縁層、２６４：絶縁層、２６５：絶縁層、２７１：プラグ、２７１ａ：導電層、２７１ｂ：導電層、２７２：プラグ、２７３：プラグ、２７４：プラグ、２８０：表示モジュール、２８１：表示部、２８２：回路部、２８３：画素回路部、２８３ａ：画素回路、２８４：画素部、２８４ａ：画素、２８５：端子部、２８６：配線部、２９０：ＦＰＣ
【図１】
2019215530.tif 000003
【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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【国際調査報告】
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