(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-09-12
(45)【発行日】2022-09-21
(54)【発明の名称】半導体装置
(51)【国際特許分類】
H01L 29/786 20060101AFI20220913BHJP
H01L 21/02 20060101ALI20220913BHJP
H01L 27/12 20060101ALI20220913BHJP
H01L 51/50 20060101ALI20220913BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20220913BHJP
G09G 3/20 20060101ALI20220913BHJP
【ＦＩ】
H01L29/78 612C
H01L29/78 617N
H01L27/12 B
H05B33/14 A
G09F9/30 336
G09G3/20 624B
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2022110972
(22)【出願日】2022-07-11
(62)【分割の表示】P 2022082726の分割
【原出願日】2016-12-15
【審査請求日】2022-07-20
(31)【優先権主張番号】P 2015256583
(32)【優先日】2015-12-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2016218998
(32)【優先日】2016-11-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000153878
【氏名又は名称】株式会社半導体エネルギー研究所
(72)【発明者】
【氏名】豊高 耕平
(72)【発明者】
【氏名】高橋 圭
(72)【発明者】
【氏名】宍戸 英明
(72)【発明者】
【氏名】楠 紘慈
【審査官】市川 武宜
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－７７８１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２１５６１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１９１４３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３３８２５２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－１０９４１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１８７９５９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００２－１６４３５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－２９６３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／１１４７２１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１３／１７１９３８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－１７９２５９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２９／７８６
Ｈ０１Ｌ ２１／０２
Ｈ０１Ｌ ２７／１２
Ｈ０１Ｌ ５１／５０
Ｇ０９Ｆ ９／３０
Ｇ０９Ｇ ３／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１のトランジスタ乃至第３のトランジスタと、発光素子と、を画素部に有し、前記第１のトランジスタは、画像データに応じた信号に従って、電流供給線から前記発光素子への電流の供給を制御する機能を有し、
前記第２のトランジスタは、前記画像データに応じた信号の、画素への入力を制御する機能を有し、
前記第３のトランジスタでは、ソースまたはドレインの一方が配線と電気的に接続され、ソースまたはドレインの他方が前記発光素子の画素電極と電気的に接続され、
前記電流供給線としての機能を有する第１の導電層は、前記画像データが入力される信号線としての機能を有する第２の導電層と同層に配置され、
前記第１の導電層及び前記第２の導電層は、前記配線としての機能を有する第３の導電層よりも上層に配置され、
前記第１の導電層は、前記第３の導電層と重なりを有し、
前記第３の導電層は、前記第１のトランジスタのゲート電極、及び前記第３のトランジスタのゲート電極よりも上層に配置され、
前記第１のトランジスタのゲート電極は、前記第１のトランジスタのチャネル形成領域の上層に配置され、
前記第３のトランジスタのゲート電極は、前記第３のトランジスタのチャネル形成領域の上層に配置され、
前記第１のトランジスタのソースまたはドレインの一方と、前記第３のトランジスタのソースまたはドレインの他方とは、前記第１の導電層及び前記第２の導電層と同層に配置された第４の導電層を介して、前記画素電極と電気的に接続される半導体装置。
【請求項2】
第１のトランジスタ乃至第３のトランジスタと、発光素子と、を画素部に有し、前記第１のトランジスタは、画像データに応じた信号に従って、電流供給線から前記発光素子への電流の供給を制御する機能を有し、
前記第２のトランジスタは、前記画像データに応じた信号の、画素への入力を制御する機能を有し、
前記第３のトランジスタでは、ソースまたはドレインの一方が配線と電気的に接続され、ソースまたはドレインの他方が前記発光素子の画素電極と電気的に接続され、
前記第２のトランジスタのゲート電極と前記第３のトランジスタのゲート電極とは、互いに電気的に接続され、
前記電流供給線としての機能を有する第１の導電層は、前記画像データが入力される信号線としての機能を有する第２の導電層と同層に配置され、
前記第１の導電層及び前記第２の導電層は、前記配線としての機能を有する第３の導電層よりも上層に配置され、
前記第１の導電層は、前記第３の導電層と重なりを有し、
前記第３の導電層は、前記第１のトランジスタのゲート電極、及び前記第３のトランジスタのゲート電極よりも上層に配置され、
前記第１のトランジスタのゲート電極は、前記第１のトランジスタのチャネル形成領域の上層に配置され、
前記第３のトランジスタのゲート電極は、前記第３のトランジスタのチャネル形成領域の上層に配置され、
前記第１のトランジスタのソースまたはドレインの一方と、前記第３のトランジスタのソースまたはドレインの他方とは、前記第１の導電層及び前記第２の導電層と同層に配置された第４の導電層を介して、前記画素電極と電気的に接続される半導体装置。
【請求項3】
請求項１または請求項２において、前記第１の導電層は、前記第３の導電層と同層に配置された第５の導電層と電気的に接続され、
前記第５の導電層は、前記第１のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続される半導体装置。
【請求項4】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、前記第３のトランジスタのゲート電極としての機能を有する第６の導電層は、前記第１の導電層と重なりを有する半導体装置。
【請求項5】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、前記第１の導電層、及び前記第２の導電層は、チタンまたは窒化チタンを含む第１の膜と、前記第１の膜上のアルミニウムを含む第２の膜と、前記第２の膜上のチタンまたは窒化チタンを含む第３の膜と、をそれぞれ有する半導体装置。
【請求項6】
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、前記第１のトランジスタは、多結晶半導体をチャネルに含む半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の一態様は、酸化物半導体を有するトランジスタが設けられた表示装置に関する
。
。
【0002】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明
の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明は、プロ
セス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に
関する。特に、本発明の一態様は、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装
置、それらの駆動方法、またはそれらの製造方法に関する。
の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明は、プロ
セス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に
関する。特に、本発明の一態様は、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装
置、それらの駆動方法、またはそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【0003】
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が注目さ
れている。
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が注目さ
れている。
【0004】
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）。
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）。
【0005】
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、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）。
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、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】
【0006】
【文献】特開２００６－１６５５２９号公報
【文献】特開２００９－２７８１１５号公報
【文献】特開２０１４－２４１４０４号公報
【文献】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】
【0007】
酸化物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。トランジスタ
は、高い電界効果移動度および高い信頼性が要求される。高い電界効果移動度を得るため
には、チャネルが形成される酸化物層を電気的に取り囲む構造のトランジスタが有効であ
る。しかしながら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層を電気的に
取り囲む構造のトランジスタを走査線の信号で駆動する場合、該トランジスタのゲート容
量が大きくなりすぎてしまうといった問題があった。
は、高い電界効果移動度および高い信頼性が要求される。高い電界効果移動度を得るため
には、チャネルが形成される酸化物層を電気的に取り囲む構造のトランジスタが有効であ
る。しかしながら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層を電気的に
取り囲む構造のトランジスタを走査線の信号で駆動する場合、該トランジスタのゲート容
量が大きくなりすぎてしまうといった問題があった。
【0008】
ゲート容量を小さくするためには、ゲート電極で酸化物層を取り囲む構造ではなく、シ
ングルゲート構造とすることが有効である。しかしながら高い信頼性を得るために、酸化
物層のように加熱により酸素を放出するゲート電極をトップゲートとして採用する場合、
金属によるゲート電極とに比べて、ゲート電極つまり走査線の抵抗が高くなってしまうと
いった問題があった。
ングルゲート構造とすることが有効である。しかしながら高い信頼性を得るために、酸化
物層のように加熱により酸素を放出するゲート電極をトップゲートとして採用する場合、
金属によるゲート電極とに比べて、ゲート電極つまり走査線の抵抗が高くなってしまうと
いった問題があった。
【0009】
加熱により酸素を放出するゲート電極をトップゲートに採用する構成は、トランジスタ
の信頼性を高めるうえで有効であるため、当該構成を維持したうえで走査線の抵抗を下げ
るためには、ボトムゲートとして金属によるゲート電極を採用し、ボトムゲート側の金属
配線で走査線を形成する構成が有効である。しかしながら、トップゲートとボトムゲート
との接続するための開口部を画素領域のように狭い領域に形成するため配置が困難となり
、高精細な表示装置を実現することが難しくなるといった問題があった。また、加熱によ
り酸素を放出するゲート電極に、金属配線を積層して走査線の抵抗を下げる構成も考えら
れるが、工程が増えるために製造コストが上昇してしまうといった問題があった。
の信頼性を高めるうえで有効であるため、当該構成を維持したうえで走査線の抵抗を下げ
るためには、ボトムゲートとして金属によるゲート電極を採用し、ボトムゲート側の金属
配線で走査線を形成する構成が有効である。しかしながら、トップゲートとボトムゲート
との接続するための開口部を画素領域のように狭い領域に形成するため配置が困難となり
、高精細な表示装置を実現することが難しくなるといった問題があった。また、加熱によ
り酸素を放出するゲート電極に、金属配線を積層して走査線の抵抗を下げる構成も考えら
れるが、工程が増えるために製造コストが上昇してしまうといった問題があった。
【0010】
上記問題に鑑み、本発明の一態様は、走査線に接続されるトランジスタのゲート容量が
低減された、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、走査線の抵抗が低減された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、高精細に画素を配置することが可能な、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、製造コスト
の上昇が抑制された、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。
低減された、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、走査線の抵抗が低減された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、高精細に画素を配置することが可能な、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、製造コスト
の上昇が抑制された、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。
【0011】
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。
、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】
【0012】
本発明の一態様は、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、第１の配線と、第
２の配線と、を有し、第１のトランジスタは、第１のゲート電極と、第２のゲート電極と
、第１の半導体層と、を有し、第２のトランジスタは、第１のゲート電極と、第２のゲー
ト電極と、第２の半導体層と、を有し、第１の配線は、第１のトランジスタおよび第２の
トランジスタの導通状態を制御する信号を伝える機能を有し、第２の配線は、定電圧を伝
える機能を有し、第１のトランジスタの第１のゲート電極と、第２のトランジスタの第１
のゲート電極とは、第１の配線に電気的に接続され、第１のトランジスタの第２のゲート
電極と、第２のトランジスタの第２のゲート電極とは、第２の配線に電気的に接続され、
第１の半導体層と、第２の半導体層とは、酸化物半導体を有し、第１のトランジスタの第
１のゲート電極と、第２のトランジスタの第１のゲート電極とは、金属材料を有し、第１
のトランジスタの第２のゲート電極と、第２のトランジスタの第２のゲート電極とは、金
属酸化物材料を有する表示装置である。
２の配線と、を有し、第１のトランジスタは、第１のゲート電極と、第２のゲート電極と
、第１の半導体層と、を有し、第２のトランジスタは、第１のゲート電極と、第２のゲー
ト電極と、第２の半導体層と、を有し、第１の配線は、第１のトランジスタおよび第２の
トランジスタの導通状態を制御する信号を伝える機能を有し、第２の配線は、定電圧を伝
える機能を有し、第１のトランジスタの第１のゲート電極と、第２のトランジスタの第１
のゲート電極とは、第１の配線に電気的に接続され、第１のトランジスタの第２のゲート
電極と、第２のトランジスタの第２のゲート電極とは、第２の配線に電気的に接続され、
第１の半導体層と、第２の半導体層とは、酸化物半導体を有し、第１のトランジスタの第
１のゲート電極と、第２のトランジスタの第１のゲート電極とは、金属材料を有し、第１
のトランジスタの第２のゲート電極と、第２のトランジスタの第２のゲート電極とは、金
属酸化物材料を有する表示装置である。
【0013】
本発明の一態様は、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、第３のトランジス
タと、第１の配線と、第２の配線と、を有し、第１のトランジスタは、第１のゲート電極
と、第２のゲート電極と、第１の半導体層と、を有し、第２のトランジスタは、第１のゲ
ート電極と、第２のゲート電極と、第２の半導体層と、を有し、第３のトランジスタは、
第１のゲート電極と、第２のゲート電極と、第３の半導体層と、を有し、第１の配線は、
第１のトランジスタおよび第２のトランジスタの導通状態を制御する信号を伝える機能を
有し、第２の配線は、定電圧を伝える機能を有し、第１のトランジスタの第１のゲート電
極と、第２のトランジスタの第１のゲート電極とは、第１の配線に電気的に接続され、第
１のトランジスタの第２のゲート電極と、第２のトランジスタの第２のゲート電極とは、
第２の配線に電気的に接続され、第３のトランジスタの第１のゲート電極と、第３のトラ
ンジスタの第２のゲート電極とは、互いに電気的に接続され、第１の半導体層と、第２の
半導体層と、第３の半導体層とは、酸化物半導体を有し、第１のトランジスタの第１のゲ
ート電極と、第２のトランジスタの第１のゲート電極と、第３のトランジスタの第１のゲ
ート電極とは、金属材料を有し、第１のトランジスタの第２のゲート電極と、第２のトラ
ンジスタの第２のゲート電極と、第３のトランジスタの第２のゲート電極とは、金属酸化
物材料を有する表示装置である。
タと、第１の配線と、第２の配線と、を有し、第１のトランジスタは、第１のゲート電極
と、第２のゲート電極と、第１の半導体層と、を有し、第２のトランジスタは、第１のゲ
ート電極と、第２のゲート電極と、第２の半導体層と、を有し、第３のトランジスタは、
第１のゲート電極と、第２のゲート電極と、第３の半導体層と、を有し、第１の配線は、
第１のトランジスタおよび第２のトランジスタの導通状態を制御する信号を伝える機能を
有し、第２の配線は、定電圧を伝える機能を有し、第１のトランジスタの第１のゲート電
極と、第２のトランジスタの第１のゲート電極とは、第１の配線に電気的に接続され、第
１のトランジスタの第２のゲート電極と、第２のトランジスタの第２のゲート電極とは、
第２の配線に電気的に接続され、第３のトランジスタの第１のゲート電極と、第３のトラ
ンジスタの第２のゲート電極とは、互いに電気的に接続され、第１の半導体層と、第２の
半導体層と、第３の半導体層とは、酸化物半導体を有し、第１のトランジスタの第１のゲ
ート電極と、第２のトランジスタの第１のゲート電極と、第３のトランジスタの第１のゲ
ート電極とは、金属材料を有し、第１のトランジスタの第２のゲート電極と、第２のトラ
ンジスタの第２のゲート電極と、第３のトランジスタの第２のゲート電極とは、金属酸化
物材料を有する表示装置である。
【0014】
本発明の一態様は、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、第３のトランジス
タと、容量素子と、発光素子と、第１の配線と、第２の配線と、を有し、第１のトランジ
スタは、第１のゲート電極と、第２のゲート電極と、第１の半導体層と、を有し、第２の
トランジスタは、第１のゲート電極と、第２のゲート電極と、第２の半導体層と、を有し
、第３のトランジスタは、第１のゲート電極と、第２のゲート電極と、第３の半導体層と
、を有し、第１の配線は、第１のトランジスタおよび第２のトランジスタの導通状態を制
御する信号を伝える機能を有し、第２の配線は、定電圧を伝える機能を有し、第１のトラ
ンジスタの第１のゲート電極と、第２のトランジスタの第１のゲート電極とは、第１の配
線に電気的に接続され、第１のトランジスタの第２のゲート電極と、第２のトランジスタ
の第２のゲート電極とは、第２の配線に電気的に接続され、第１のトランジスタのソース
またはドレインの一方は、第３のトランジスタの第１のゲート電極と、容量素子の一方の
電極と、第３のトランジスタの第２のゲート電極と、に電気的に接続され、第２のトラン
ジスタのソースまたはドレインの一方は、第３のトランジスタのソースまたはドレインの
一方と、容量素子の他方の電極と、発光素子の一方の電極と、に電気的に接続され、第１
の半導体層と、第２の半導体層と、第３の半導体層とは、酸化物半導体を有し、第１のト
ランジスタの第１のゲート電極と、第２のトランジスタの第１のゲート電極と、第３のト
ランジスタの第１のゲート電極とは、金属材料を有し、第１のトランジスタの第２のゲー
ト電極と、第２のトランジスタの第２のゲート電極と、第３のトランジスタの第２のゲー
ト電極とは、金属酸化物材料を有する表示装置である。
タと、容量素子と、発光素子と、第１の配線と、第２の配線と、を有し、第１のトランジ
スタは、第１のゲート電極と、第２のゲート電極と、第１の半導体層と、を有し、第２の
トランジスタは、第１のゲート電極と、第２のゲート電極と、第２の半導体層と、を有し
、第３のトランジスタは、第１のゲート電極と、第２のゲート電極と、第３の半導体層と
、を有し、第１の配線は、第１のトランジスタおよび第２のトランジスタの導通状態を制
御する信号を伝える機能を有し、第２の配線は、定電圧を伝える機能を有し、第１のトラ
ンジスタの第１のゲート電極と、第２のトランジスタの第１のゲート電極とは、第１の配
線に電気的に接続され、第１のトランジスタの第２のゲート電極と、第２のトランジスタ
の第２のゲート電極とは、第２の配線に電気的に接続され、第１のトランジスタのソース
またはドレインの一方は、第３のトランジスタの第１のゲート電極と、容量素子の一方の
電極と、第３のトランジスタの第２のゲート電極と、に電気的に接続され、第２のトラン
ジスタのソースまたはドレインの一方は、第３のトランジスタのソースまたはドレインの
一方と、容量素子の他方の電極と、発光素子の一方の電極と、に電気的に接続され、第１
の半導体層と、第２の半導体層と、第３の半導体層とは、酸化物半導体を有し、第１のト
ランジスタの第１のゲート電極と、第２のトランジスタの第１のゲート電極と、第３のト
ランジスタの第１のゲート電極とは、金属材料を有し、第１のトランジスタの第２のゲー
ト電極と、第２のトランジスタの第２のゲート電極と、第３のトランジスタの第２のゲー
ト電極とは、金属酸化物材料を有する表示装置である。
【0015】
本発明の一態様は、第１の配線と、第２の配線と、に電気的に接続された画素を有し、
画素は、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、を有し、第１のトランジスタは
、第１のゲート電極と、第２のゲート電極と、第１の半導体層と、を有し、第２のトラン
ジスタは、第１のゲート電極と、第２のゲート電極と、第２の半導体層と、を有し、第１
の配線は、第１のトランジスタおよび第２のトランジスタの導通状態を制御する信号を伝
える機能を有し、第２の配線は、定電圧を伝える機能を有し、第１のトランジスタの第１
のゲート電極と、第２のトランジスタの第１のゲート電極とは、第１の配線に電気的に接
続され、第１のトランジスタの第２のゲート電極と、第２のトランジスタの第２のゲート
電極は、第２の配線に電気的に接続され、第１の半導体層と、第２の半導体層とは、酸化
物半導体を有し、第１のトランジスタの第１のゲート電極と、第２のトランジスタの第１
のゲート電極とは、金属材料を有し、第１のトランジスタの第２のゲート電極と、第２の
トランジスタの第２のゲート電極とは、金属酸化物材料を有する表示装置である。
画素は、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、を有し、第１のトランジスタは
、第１のゲート電極と、第２のゲート電極と、第１の半導体層と、を有し、第２のトラン
ジスタは、第１のゲート電極と、第２のゲート電極と、第２の半導体層と、を有し、第１
の配線は、第１のトランジスタおよび第２のトランジスタの導通状態を制御する信号を伝
える機能を有し、第２の配線は、定電圧を伝える機能を有し、第１のトランジスタの第１
のゲート電極と、第２のトランジスタの第１のゲート電極とは、第１の配線に電気的に接
続され、第１のトランジスタの第２のゲート電極と、第２のトランジスタの第２のゲート
電極は、第２の配線に電気的に接続され、第１の半導体層と、第２の半導体層とは、酸化
物半導体を有し、第１のトランジスタの第１のゲート電極と、第２のトランジスタの第１
のゲート電極とは、金属材料を有し、第１のトランジスタの第２のゲート電極と、第２の
トランジスタの第２のゲート電極とは、金属酸化物材料を有する表示装置である。
【0016】
本発明の一態様において、酸化物半導体は、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。
Ｇａ、Ｙ、またはＳｎ）とを有する表示装置が好ましい。
【0017】
本発明の一態様において、酸化物半導体は、結晶部を有し、結晶部は、ｃ軸配向性を有
する表示装置が好ましい。
する表示装置が好ましい。
【0018】
本発明の一態様において、金属酸化物材料は、酸素と、Ｉｎと、Ｚｎと、Ｍ（ＭはＡｌ
、Ｇａ、Ｙ、またはＳｎ）とを有し、酸化物半導体よりもキャリア密度が高い表示装置が
好ましい。
、Ｇａ、Ｙ、またはＳｎ）とを有し、酸化物半導体よりもキャリア密度が高い表示装置が
好ましい。
【0019】
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。
図面に記載されている。
【発明の効果】
【0020】
本発明の一態様は、走査線に接続されるトランジスタのゲート容量が低減された、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、走査線の抵抗が
低減された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
、高精細に画素を配置することが可能な、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、製造コストの上昇が抑制された、新規な構成の表示装置
等を提供することができる。
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、走査線の抵抗が
低減された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
、高精細に画素を配置することが可能な、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、製造コストの上昇が抑制された、新規な構成の表示装置
等を提供することができる。
【0021】
なお本発明の一態様の効果は、上記列挙した効果に限定されない。上記列挙した効果は
、他の効果の存在を妨げるものではない。なお他の効果は、以下の記載で述べる、本項目
で言及していない効果である。本項目で言及していない効果は、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、上記列挙した効果、及び／又は他の効果のうち、少なくとも
一つの効果を有するものである。従って本発明の一態様は、場合によっては、上記列挙し
た効果を有さない場合もある。
、他の効果の存在を妨げるものではない。なお他の効果は、以下の記載で述べる、本項目
で言及していない効果である。本項目で言及していない効果は、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、上記列挙した効果、及び／又は他の効果のうち、少なくとも
一つの効果を有するものである。従って本発明の一態様は、場合によっては、上記列挙し
た効果を有さない場合もある。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】実施の形態に係る、表示装置の回路図およびタイミングチャート。
【図2】実施の形態に係る、表示装置の上面図および断面図。
【図3】実施の形態に係る、表示装置の上面図。
【図4】実施の形態に係る、表示装置の斜視図。
【図5】実施の形態に係る、表示装置の断面図。
【図6】実施の形態に係る、表示装置の上面図。
【図7】実施の形態に係る、表示装置の回路図。
【図8】実施の形態に係る、表示装置の回路図。
【図9】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図10】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図11】実施の形態に係る、表示装置の構成例。
【図12】実施の形態に係る、タッチパネルの構成例。
【図13】実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。
【図14】実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。
【図15】実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。
【図16】実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。
【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、電子機器。
【図19】実施の形態に係る、電子機器。
【図20】実施の形態に係る、電子機器。
【図21】実施の形態に係る、電子機器。
【図22】実施の形態に係る、電子機器。
【図23】酸化物半導体膜をチャネル領域に用いるトランジスタにおけるエネルギーバンドを説明する図。
【図24】実施の形態に係る、表示装置の回路図。
【図25】実施の形態に係る、表示装置の回路図。
【図26】実施例に係る、ブロック図および回路図。
【図27】実施例に係る、上面図。
【発明を実施するための形態】
【0023】
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。
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。
【0024】
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
。
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
。
【0025】
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。
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。
【0026】
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。
ために付すものであり、数的に限定するものではない。
【0027】
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 Ｔｒａｎｓ
ｉｓｔｏｒ）や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ
）を含む。
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 Ｔｒａｎｓ
ｉｓｔｏｒ）や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ
）を含む。
【0028】
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。
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。
【0029】
（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。
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。
【0030】
［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。
図１（Ａ）は、表示装置が有する画素の回路図である。
【0031】
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Ｃ１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乃至Ｍ３は、ｎチ
ャネル型のトランジスタとして説明するが、ｐチャネル型であってもよい。
素子Ｃ１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乃至Ｍ３は、ｎチ
ャネル型のトランジスタとして説明するが、ｐチャネル型であってもよい。
【0032】
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信号を画素に供
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。
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信号を画素に供
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。
【0033】
トランジスタＭ１と、トランジスタＭ２とは、半導体層の上下にゲート電極が設けられ
る構造である。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。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。トランジスタ
Ｍ１およびＭ２に適用可能なトランジスタの構成例については、後述する。なお図１（Ａ
）ではトランジスタＭ３についても、トランジスタＭ１、Ｍ２と同じ構造のトランジスタ
であるとして説明するが、これに限らない。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。
る構造である。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。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。トランジスタ
Ｍ１およびＭ２に適用可能なトランジスタの構成例については、後述する。なお図１（Ａ
）ではトランジスタＭ３についても、トランジスタＭ１、Ｍ２と同じ構造のトランジスタ
であるとして説明するが、これに限らない。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。
【0034】
トランジスタＭ１の第１のゲート電極は、走査線ＧＬに接続される。トランジスタＭ１
の第２のゲート電極は、配線Ｖ０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の第１のゲートおよび第２のゲート電極、ならびに容量素子Ｃ１の
一方の電極に接続される。
の第２のゲート電極は、配線Ｖ０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の第１のゲートおよび第２のゲート電極、ならびに容量素子Ｃ１の
一方の電極に接続される。
【0035】
トランジスタＭ２の第１のゲート電極は、走査線ＧＬに接続される。トランジスタＭ２
の第２のゲート電極は、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Ｃ１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。
の第２のゲート電極は、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Ｃ１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。
【0036】
トランジスタＭ３の第１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、トランジスタＭ３の第２のゲート電極、および容量素子Ｃ１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Ｃ１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。
他方、トランジスタＭ３の第２のゲート電極、および容量素子Ｃ１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Ｃ１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。
【0037】
容量素子Ｃ１の一方の電極は、トランジスタＭ１のソースまたはドレインの他方、トラ
ンジスタＭ３の第１のゲート電極、およびトランジスタＭ３の第２のゲート電極に接続さ
れる。容量素子Ｃ１の他方の電極は、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、および発光素子ＥＬの一方の電極に接
続される。
ンジスタＭ３の第１のゲート電極、およびトランジスタＭ３の第２のゲート電極に接続さ
れる。容量素子Ｃ１の他方の電極は、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、および発光素子ＥＬの一方の電極に接
続される。
【0038】
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Ｃ１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。
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Ｃ１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。
【0039】
トランジスタＭ１の第１のゲート電極と、トランジスタＭ２の第１のゲート電極とが接
続される走査線ＧＬは、半導体層の下側にある金属材料で形成される。走査線ＧＬは、ト
ランジスタＭ１の第１のゲート電極およびトランジスタＭ２の第１のゲート電極と、開口
部を介することなく接続される。トランジスタＭ１の第２のゲート電極と、トランジスタ
Ｍ２の第２のゲート電極とが接続される配線Ｖ０は、トランジスタＭ１およびＭ２の上層
にある導電層を構成する金属材料で形成される。配線Ｖ０は、トランジスタＭ１の第２の
ゲート電極およびトランジスタＭ２の第２のゲート電極と、開口部を介して接続される。
続される走査線ＧＬは、半導体層の下側にある金属材料で形成される。走査線ＧＬは、ト
ランジスタＭ１の第１のゲート電極およびトランジスタＭ２の第１のゲート電極と、開口
部を介することなく接続される。トランジスタＭ１の第２のゲート電極と、トランジスタ
Ｍ２の第２のゲート電極とが接続される配線Ｖ０は、トランジスタＭ１およびＭ２の上層
にある導電層を構成する金属材料で形成される。配線Ｖ０は、トランジスタＭ１の第２の
ゲート電極およびトランジスタＭ２の第２のゲート電極と、開口部を介して接続される。
【0040】
次いで図１（Ｂ）には、図１（Ａ）の回路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、ｎ行目の走査線ＧＬ（ｎ）における一走査選択期間（
ＰＳＣＡＮ）を図示しており、ＰＳＣＡＮにおいて配線Ｖ０の電圧、および信号線ＳＬの
画像信号、の様子を図示している。
チャートを示す。図１（Ｂ）では、ｎ行目の走査線ＧＬ（ｎ）における一走査選択期間（
ＰＳＣＡＮ）を図示しており、ＰＳＣＡＮにおいて配線Ｖ０の電圧、および信号線ＳＬの
画像信号、の様子を図示している。
【0041】
【0042】
上記構成では、トランジスタＭ１およびＭ２において、第１のゲート電極と第２のゲー
ト電極とを接続しない構成とする。当該構成によって、互いのゲート電極を接続する場合
に比べて、走査線ＧＬとトランジスタとの間のゲート容量が第１のゲート電極との間に形
成されるだけとすることができる。配線Ｖ０は定電圧が与えられるため、配線Ｖ０とトラ
ンジスタＭ１およびＭ２との間のゲート容量は問題とならない。したがって上記構成は、
互いのゲート電極を接続する場合に比べて、走査線ＧＬとトランジスタとの間のゲート容
量を小さくできる。また配線Ｖ０に与える定電圧Ｖ０を制御することで、トランジスタＭ
１およびＭ２の閾値電圧を調整できるといった効果もある。
ト電極とを接続しない構成とする。当該構成によって、互いのゲート電極を接続する場合
に比べて、走査線ＧＬとトランジスタとの間のゲート容量が第１のゲート電極との間に形
成されるだけとすることができる。配線Ｖ０は定電圧が与えられるため、配線Ｖ０とトラ
ンジスタＭ１およびＭ２との間のゲート容量は問題とならない。したがって上記構成は、
互いのゲート電極を接続する場合に比べて、走査線ＧＬとトランジスタとの間のゲート容
量を小さくできる。また配線Ｖ０に与える定電圧Ｖ０を制御することで、トランジスタＭ
１およびＭ２の閾値電圧を調整できるといった効果もある。
【0043】
また上記構成では、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、酸化物半導体
のような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。
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、酸化物半導体
のような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。
【0044】
また上記構成では、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、酸化物半導体のような金属酸化物材料で構成される導電層で形成できる。
そのため、加熱により酸素を放出するゲート電極を第２のゲート電極に採用し、トランジ
スタの信頼性を高めることができる。加えて、トランジスタＭ１およびＭ２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しない構成のため、画素領域のように狭い領
域で互いのゲート電極を接続しない構成を採用できるため、高精細な表示装置を実現する
ことができる。
ゲート電極を、酸化物半導体のような金属酸化物材料で構成される導電層で形成できる。
そのため、加熱により酸素を放出するゲート電極を第２のゲート電極に採用し、トランジ
スタの信頼性を高めることができる。加えて、トランジスタＭ１およびＭ２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しない構成のため、画素領域のように狭い領
域で互いのゲート電極を接続しない構成を採用できるため、高精細な表示装置を実現する
ことができる。
【0045】
【0046】
【0047】
図２（Ａ）は、トランジスタ１００の上面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の一点鎖
線Ｘ１－Ｘ２間の断面図であり、図２（Ｃ）は図２（Ａ）の一点鎖線Ｙ１－Ｙ２間の断面
図である。なお、図２（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２（
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－Ｘ
２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。
線Ｘ１－Ｘ２間の断面図であり、図２（Ｃ）は図２（Ａ）の一点鎖線Ｙ１－Ｙ２間の断面
図である。なお、図２（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２（
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－Ｘ
２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。
【0048】
図２（Ａ）乃至（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上の酸化物半導体層１１２と
、絶縁層１０４、酸化物半導体層１０８、及び酸化物半導体層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１０８
ｉ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。
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上の酸化物半導体層１１２と
、絶縁層１０４、酸化物半導体層１０８、及び酸化物半導体層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１０８
ｉ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。
【0049】
また、トランジスタ１００は、絶縁層１１６に設けられた開口部１４１ａを介して、ソ
ース領域１０８ｓに電気的に接続される導電層１２０ａと、絶縁層１１６に設けられた開
口部１４１ｂを介して、ドレイン領域１０８ｄに電気的に接続される導電層１２０ｂと、
を有していてもよい。
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
口部１４１ｂを介して、ドレイン領域１０８ｄに電気的に接続される導電層１２０ｂと、
を有していてもよい。
【0050】
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
。酸化物半導体層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１１
０は、第２のゲート絶縁層としての機能を有する。
。酸化物半導体層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１１
０は、第２のゲート絶縁層としての機能を有する。
【0051】
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１
１６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、及び酸化物半導体層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。
１６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、及び酸化物半導体層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。
【0052】
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。
、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。
【0053】
また、酸化物半導体層１１２は、絶縁層１１０に酸素を供給する機能を有する。酸化物
半導体層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。
半導体層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。
【0054】
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Ｇ
ａ－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。
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Ｇ
ａ－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。
【0055】
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。
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。
【0056】
なお絶縁層１１０の膜厚は、絶縁層１０４の膜厚より小さい構成とすることが好適であ
る。上述したように第２のゲート電極として機能する酸化物半導体層１１２は、配線Ｖ０
より定電圧となる。絶縁層１１０の膜厚が小さいことで、第２のゲート電極、第２のゲー
ト絶縁層および酸化物半導体層１０８でトランジスタ１００に容量の大きい寄生容量を設
けることができる。そのため、静電気放電等によるトランジスタの絶縁破壊を抑制するこ
とができる。
る。上述したように第２のゲート電極として機能する酸化物半導体層１１２は、配線Ｖ０
より定電圧となる。絶縁層１１０の膜厚が小さいことで、第２のゲート電極、第２のゲー
ト絶縁層および酸化物半導体層１０８でトランジスタ１００に容量の大きい寄生容量を設
けることができる。そのため、静電気放電等によるトランジスタの絶縁破壊を抑制するこ
とができる。
【0057】
酸化物半導体層１１２は、絶縁層１１０に酸素を供給したのち、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、酸化物半導体層１１２は、酸化物導電体（ＯＣ：Ｏｘｉｄｅ Ｃｏｎｄｕｃｔ
ｏｒ）としての機能も有する。したがって、酸化物半導体層１１２は、酸化物半導体層１
０８よりもキャリア密度が高くなる。
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、酸化物半導体層１１２は、酸化物導電体（ＯＣ：Ｏｘｉｄｅ Ｃｏｎｄｕｃｔ
ｏｒ）としての機能も有する。したがって、酸化物半導体層１１２は、酸化物半導体層１
０８よりもキャリア密度が高くなる。
【0058】
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
に酸化物半導体層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、希ガス元素等が挙げられる。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。
に酸化物半導体層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、希ガス元素等が挙げられる。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。
【0059】
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。
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。
【0060】
トランジスタ１００において、絶縁層１１０の側端部と、酸化物半導体層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、酸化物半導体層１１２の下端部が概略揃う構成である。例えば、酸
化物半導体層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。
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、酸化物半導体層１１２の下端部が概略揃う構成である。例えば、酸
化物半導体層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。
【0061】
酸化物半導体層１０８及び酸化物半導体層１１２は、Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物（ＭはＡｌ
、Ｇａ、Ｙ、またはＳｎ）等の金属酸化物で形成される。また、酸化物半導体層１０８及
び酸化物半導体層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、酸化物半導体層１１２とは、同じ構成元素からなる金
属酸化物で形成されると、製造コストを低減できるため好ましい。
、Ｇａ、Ｙ、またはＳｎ）等の金属酸化物で形成される。また、酸化物半導体層１０８及
び酸化物半導体層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、酸化物半導体層１１２とは、同じ構成元素からなる金
属酸化物で形成されると、製造コストを低減できるため好ましい。
【0062】
酸化物半導体層１０８、及び酸化物半導体層１１２がＩｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物の場合、Ｉ
ｎ－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
、及び酸化物半導体層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。
ｎ－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
、及び酸化物半導体層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。
【0063】
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。
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。
【0064】
一方で、ソース領域１０８ｓ、ドレイン領域１０８ｄ、及び酸化物半導体層１１２は、
絶縁層１１６と接する。ソース領域１０８ｓ、ドレイン領域１０８ｄ、及び酸化物半導体
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、及び酸化物半導体層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。
絶縁層１１６と接する。ソース領域１０８ｓ、ドレイン領域１０８ｄ、及び酸化物半導体
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、及び酸化物半導体層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。
【0065】
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。
【0066】
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。
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。
【0067】
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Ｖｏ
Ｈ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。
Ｈ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。
【0068】
ここで、酸化物半導体層をチャネル領域に用いるトランジスタを考える。
【0069】
トランジスタのしきい値電圧のマイナスシフトの抑制、またはトランジスタのオフ電流
の低減を目的とする場合においては、酸化物半導体層のキャリア密度を低くする方が好ま
しい。酸化物半導体層のキャリア密度を低くする場合においては、酸化物半導体層中の不
純物濃度を低くし、欠陥準位密度を低くすればよい。本明細書等において、不純物濃度が
低く、欠陥準位密度の低いことを高純度真性または実質的に高純度真性と言う。高純度真
性の酸化物半導体層のキャリア密度としては、８×１０１５ｃｍ－３未満、好ましくは１
×１０１１ｃｍ－３未満、さらに好ましくは１×１０１０ｃｍ－３未満であり、１×１０
－９ｃｍ－３以上とすればよい。
の低減を目的とする場合においては、酸化物半導体層のキャリア密度を低くする方が好ま
しい。酸化物半導体層のキャリア密度を低くする場合においては、酸化物半導体層中の不
純物濃度を低くし、欠陥準位密度を低くすればよい。本明細書等において、不純物濃度が
低く、欠陥準位密度の低いことを高純度真性または実質的に高純度真性と言う。高純度真
性の酸化物半導体層のキャリア密度としては、８×１０１５ｃｍ－３未満、好ましくは１
×１０１１ｃｍ－３未満、さらに好ましくは１×１０１０ｃｍ－３未満であり、１×１０
－９ｃｍ－３以上とすればよい。
【0070】
一方で、トランジスタのオン電流の向上、またはトランジスタの電界効果移動度の向上
を目的とする場合においては、酸化物半導体層のキャリア密度を高くする方が好ましい。
酸化物半導体層のキャリア密度を高くする場合においては、酸化物半導体層の不純物濃度
をわずかに高める、または酸化物半導体層の欠陥準位密度をわずかに高めればよい。ある
いは、酸化物半導体層のバンドギャップをより小さくするとよい。例えば、トランジスタ
のＩｄ－Ｖｇ特性のオン／オフ比が取れる範囲において、不純物濃度がわずかに高い、ま
たは欠陥準位密度がわずかに高い酸化物半導体層は、実質的に真性とみなせる。また、電
子親和力が大きく、それにともなってバンドギャップが小さくなり、その結果、熱励起さ
れた電子（キャリア）の密度が増加した酸化物半導体層は、実質的に真性とみなせる。な
お、より電子親和力が大きな酸化物半導体層を用いた場合には、トランジスタのしきい値
電圧がより低くなる。
を目的とする場合においては、酸化物半導体層のキャリア密度を高くする方が好ましい。
酸化物半導体層のキャリア密度を高くする場合においては、酸化物半導体層の不純物濃度
をわずかに高める、または酸化物半導体層の欠陥準位密度をわずかに高めればよい。ある
いは、酸化物半導体層のバンドギャップをより小さくするとよい。例えば、トランジスタ
のＩｄ－Ｖｇ特性のオン／オフ比が取れる範囲において、不純物濃度がわずかに高い、ま
たは欠陥準位密度がわずかに高い酸化物半導体層は、実質的に真性とみなせる。また、電
子親和力が大きく、それにともなってバンドギャップが小さくなり、その結果、熱励起さ
れた電子（キャリア）の密度が増加した酸化物半導体層は、実質的に真性とみなせる。な
お、より電子親和力が大きな酸化物半導体層を用いた場合には、トランジスタのしきい値
電圧がより低くなる。
【0071】
上述のキャリア密度が高められた酸化物半導体層は、わずかにｎ型化している。したが
って、キャリア密度が高められた酸化物半導体層を、「Ｓｌｉｇｈｔｌｙ－ｎ」と呼称し
てもよい。
って、キャリア密度が高められた酸化物半導体層を、「Ｓｌｉｇｈｔｌｙ－ｎ」と呼称し
てもよい。
【0072】
実質的に真性の酸化物半導体層のキャリア密度は、１×１０５ｃｍ－３以上１×１０１
８ｃｍ－３未満が好ましく、１×１０７ｃｍ－３以上１×１０１７ｃｍ－３以下がより好
ましく、１×１０９ｃｍ－３以上５×１０１６ｃｍ－３以下がさらに好ましく、１×１０
１０ｃｍ－３以上１×１０１６ｃｍ－３以下がさらに好ましく、１×１０１１ｃｍ－３以
上１×１０１５ｃｍ－３以下がさらに好ましい。
８ｃｍ－３未満が好ましく、１×１０７ｃｍ－３以上１×１０１７ｃｍ－３以下がより好
ましく、１×１０９ｃｍ－３以上５×１０１６ｃｍ－３以下がさらに好ましく、１×１０
１０ｃｍ－３以上１×１０１６ｃｍ－３以下がさらに好ましく、１×１０１１ｃｍ－３以
上１×１０１５ｃｍ－３以下がさらに好ましい。
【0073】
また、上述の実質的に真性の酸化物半導体層を用いることで、トランジスタの信頼性が
向上する場合がある。ここで、図２３を用いて、酸化物半導体層をチャネル領域に用いる
トランジスタの信頼性が向上する理由について説明する。図２３は、酸化物半導体層をチ
ャネル領域に用いるトランジスタにおけるエネルギーバンドを説明する図である。
向上する場合がある。ここで、図２３を用いて、酸化物半導体層をチャネル領域に用いる
トランジスタの信頼性が向上する理由について説明する。図２３は、酸化物半導体層をチ
ャネル領域に用いるトランジスタにおけるエネルギーバンドを説明する図である。
【0074】
図２３において、ＧＥはゲート電極を、ＧＩはゲート絶縁膜を、ＯＳは酸化物半導体層
を、ＳＤはソース電極またはドレイン電極を、それぞれ表す。すなわち、図２３は、ゲー
ト電極と、ゲート絶縁膜と、酸化物半導体層と、酸化物半導体層に接するソース電極また
はドレイン電極のエネルギーバンドの一例である。
を、ＳＤはソース電極またはドレイン電極を、それぞれ表す。すなわち、図２３は、ゲー
ト電極と、ゲート絶縁膜と、酸化物半導体層と、酸化物半導体層に接するソース電極また
はドレイン電極のエネルギーバンドの一例である。
【0075】
また、図２３において、ゲート絶縁膜としては、酸化シリコン膜を用い、酸化物半導体
層にＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物を用いる構成である。また、酸化シリコン膜中に形成されう
る欠陥の遷移レベル（εｆ）はゲート絶縁膜の伝導帯下端から約３．１ｅＶ離れた位置に
形成されるものとし、ゲート電圧（Ｖｇ）が３０Ｖの場合の酸化物半導体層と酸化シリコ
ン膜との界面における酸化シリコン膜のフェルミ準位（Ｅｆ）はゲート絶縁膜の伝導帯下
端から約３．６ｅＶ離れた位置に形成されるものとする。なお、酸化シリコン膜のフェル
ミ準位は、ゲート電圧に依存し変動する。例えば、ゲート電圧を大きくすることで、酸化
物半導体層と、酸化シリコン膜との界面における酸化シリコン膜のフェルミ準位（Ｅｆ）
は低くなる。また、図２３中の白丸は電子（キャリア）を表し、図２３中のＸは酸化シリ
コン膜中の欠陥準位を表す。
層にＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物を用いる構成である。また、酸化シリコン膜中に形成されう
る欠陥の遷移レベル（εｆ）はゲート絶縁膜の伝導帯下端から約３．１ｅＶ離れた位置に
形成されるものとし、ゲート電圧（Ｖｇ）が３０Ｖの場合の酸化物半導体層と酸化シリコ
ン膜との界面における酸化シリコン膜のフェルミ準位（Ｅｆ）はゲート絶縁膜の伝導帯下
端から約３．６ｅＶ離れた位置に形成されるものとする。なお、酸化シリコン膜のフェル
ミ準位は、ゲート電圧に依存し変動する。例えば、ゲート電圧を大きくすることで、酸化
物半導体層と、酸化シリコン膜との界面における酸化シリコン膜のフェルミ準位（Ｅｆ）
は低くなる。また、図２３中の白丸は電子（キャリア）を表し、図２３中のＸは酸化シリ
コン膜中の欠陥準位を表す。
【0076】
図２３に示すように、ゲート電圧が印加された状態で、例えばキャリアが熱励起される
と、欠陥準位（図中Ｘ）にキャリアがトラップされ、プラス（“＋”）からニュートラル
（“０”）に欠陥準位の荷電状態が変化する。すなわち、酸化シリコン膜のフェルミ準位
（Ｅｆ）に上述の熱励起のエネルギーを足した値が欠陥の遷移レベル（εｆ）よりも高く
なる場合、酸化シリコン膜中の欠陥準位の荷電状態は正の状態から中性となり、トランジ
スタのしきい値電圧がプラス方向に変動することになる。
と、欠陥準位（図中Ｘ）にキャリアがトラップされ、プラス（“＋”）からニュートラル
（“０”）に欠陥準位の荷電状態が変化する。すなわち、酸化シリコン膜のフェルミ準位
（Ｅｆ）に上述の熱励起のエネルギーを足した値が欠陥の遷移レベル（εｆ）よりも高く
なる場合、酸化シリコン膜中の欠陥準位の荷電状態は正の状態から中性となり、トランジ
スタのしきい値電圧がプラス方向に変動することになる。
【0077】
また、電子親和力が異なる酸化物半導体層を用いると、ゲート絶縁膜と酸化物半導体層
との界面のフェルミ準位が形成される深さが異なることがある。電子親和力の大きな酸化
物半導体層を用いると、ゲート絶縁膜と酸化物半導体層との界面近傍において、ゲート絶
縁膜の伝導帯下端が相対的に高くなる。この場合、ゲート絶縁膜中に形成されうる欠陥準
位（図２３中Ｘ）も相対的に高くなるため、ゲート絶縁膜のフェルミ準位と酸化物半導体
層のフェルミ準位とのエネルギー差が大きくなる。該エネルギー差が大きくなることによ
り、ゲート絶縁膜中にトラップされる電荷が少なくなる、例えば、上述の酸化シリコン膜
中に形成されうる欠陥準位の荷電状態の変化が少なくなり、ゲートバイアス熱（Ｇａｔｅ
Ｂｉａｓ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ：ＧＢＴともいう）ストレスにおける、トランジス
タのしきい値電圧の変動を小さくできる。
との界面のフェルミ準位が形成される深さが異なることがある。電子親和力の大きな酸化
物半導体層を用いると、ゲート絶縁膜と酸化物半導体層との界面近傍において、ゲート絶
縁膜の伝導帯下端が相対的に高くなる。この場合、ゲート絶縁膜中に形成されうる欠陥準
位（図２３中Ｘ）も相対的に高くなるため、ゲート絶縁膜のフェルミ準位と酸化物半導体
層のフェルミ準位とのエネルギー差が大きくなる。該エネルギー差が大きくなることによ
り、ゲート絶縁膜中にトラップされる電荷が少なくなる、例えば、上述の酸化シリコン膜
中に形成されうる欠陥準位の荷電状態の変化が少なくなり、ゲートバイアス熱（Ｇａｔｅ
Ｂｉａｓ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ：ＧＢＴともいう）ストレスにおける、トランジス
タのしきい値電圧の変動を小さくできる。
【0078】
以上が、酸化物半導体層のキャリア密度についての説明である。
【0079】
また、図２（Ｃ）に示すように、酸化物半導体層１０８ｉ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酸化物半導体層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。
機能する導電層１０６と、第２のゲート電極として機能する酸化物半導体層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。
【0080】
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酸化物半導体層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。
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酸化物半導体層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。
【0081】
トランジスタ１００は、図１（Ａ）で説明したように、第１のゲート電極からトランジ
スタ１００の導通状態を制御する走査信号を与え、および第２のゲート電極から定電圧を
与える構成である。そのため、配線Ｖ０は定電圧が与えられるため、配線Ｖ０とトランジ
スタＭ１およびＭ２との間のゲート容量は問題とならず、互いのゲート電極を接続する場
合に比べて、走査線ＧＬとトランジスタとの間のゲート容量を小さくできる。
スタ１００の導通状態を制御する走査信号を与え、および第２のゲート電極から定電圧を
与える構成である。そのため、配線Ｖ０は定電圧が与えられるため、配線Ｖ０とトランジ
スタＭ１およびＭ２との間のゲート容量は問題とならず、互いのゲート電極を接続する場
合に比べて、走査線ＧＬとトランジスタとの間のゲート容量を小さくできる。
【0082】
またトランジスタ１００は、第１のゲート電極と同層に設けられる走査線によって、導
通状態を制御する構成とする。第１のゲート電極は金属材料である。金属材料は、第２の
ゲート電極である酸化物半導体層１１２等の金属酸化物材料に比べて抵抗値が小さい。そ
のため導電層１０６と同じ材料で形成される走査線の抵抗を小さくすることができる。
通状態を制御する構成とする。第１のゲート電極は金属材料である。金属材料は、第２の
ゲート電極である酸化物半導体層１１２等の金属酸化物材料に比べて抵抗値が小さい。そ
のため導電層１０６と同じ材料で形成される走査線の抵抗を小さくすることができる。
【0083】
またトランジスタ１００は、酸化物層のように加熱により酸素を放出するゲート電極と
して、第２のゲート電極として機能する酸化物半導体層１１２を有する。そのため、トラ
ンジスタ１００は高い信頼性を有するトランジスタとすることができる。また、上述した
ように第１のゲート電極である導電層１０６および同層にある走査線は抵抗を小さくする
ことができ、第２のゲート電極の抵抗が大きくなってしまうといった欠点を補うことがで
きる。また、第２のゲート電極である酸化物半導体層の抵抗を下げるために、酸化物半導
体層と金属配線を積層して抵抗を下げる構成に比べて、工程が削減できるため、製造コス
トを低減できる。
して、第２のゲート電極として機能する酸化物半導体層１１２を有する。そのため、トラ
ンジスタ１００は高い信頼性を有するトランジスタとすることができる。また、上述した
ように第１のゲート電極である導電層１０６および同層にある走査線は抵抗を小さくする
ことができ、第２のゲート電極の抵抗が大きくなってしまうといった欠点を補うことがで
きる。また、第２のゲート電極である酸化物半導体層の抵抗を下げるために、酸化物半導
体層と金属配線を積層して抵抗を下げる構成に比べて、工程が削減できるため、製造コス
トを低減できる。
【0084】
またトランジスタ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
開口部がない。したがって、画素領域のように狭い領域で開口部を配置する構成を回避す
ることができる。そのため、高精細な表示装置に好適である。
開口部がない。したがって、画素領域のように狭い領域で開口部を配置する構成を回避す
ることができる。そのため、高精細な表示装置に好適である。
【0085】
［上面図の構成例］
次いで図３では、発光素子等の構成を除く、図１（Ａ）の回路構成に適用可能な上面図
の一例を示す。また図４は、図３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、開口部を介して接続される様子を図示したものである。また図５（Ａ）
は、図３の点線Ｐ１－Ｐ２間の断面図であり、図５（Ｂ）は、図３の点線Ｑ１－Ｑ２間の
断面図である。また図６（Ａ）、（Ｂ）は、発光素子等の構成を含む、図３の上面図を並
べて示した上面図である。
次いで図３では、発光素子等の構成を除く、図１（Ａ）の回路構成に適用可能な上面図
の一例を示す。また図４は、図３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、開口部を介して接続される様子を図示したものである。また図５（Ａ）
は、図３の点線Ｐ１－Ｐ２間の断面図であり、図５（Ｂ）は、図３の点線Ｑ１－Ｑ２間の
断面図である。また図６（Ａ）、（Ｂ）は、発光素子等の構成を含む、図３の上面図を並
べて示した上面図である。
【0086】
図３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Ｃ１と、
を図示している。導電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。
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Ｃ１と、
を図示している。導電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。
【0087】
図３における各配線等を構成する導電層および酸化物半導体層の層構造は、図４および
図５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お
よび導電層１５２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
１５３を介して酸化物半導体層１６１、酸化物半導体層１６２および酸化物半導体層１６
３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１６４を介して
、第２のゲート電極として機能する酸化物半導体層１７１、酸化物半導体層１７２および
酸化物半導体層１７３が設けられている。次いで、酸化物半導体層１６１、酸化物半導体
層１６２および酸化物半導体層１６３、並びに酸化物半導体層１７１、酸化物半導体層１
７２および酸化物半導体層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１８
５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および絶縁層１８
７を介して、導電層１９１および導電層１９２が設けられている。導電層１９１および導
電層１９２上には、層間絶縁層として機能する絶縁層１９３が設けられている。また絶縁
層１８６、絶縁層１８７および絶縁層１９３には導電層１８３に達する開口部１９０が設
けられている。この開口部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部である。
図５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お
よび導電層１５２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
１５３を介して酸化物半導体層１６１、酸化物半導体層１６２および酸化物半導体層１６
３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１６４を介して
、第２のゲート電極として機能する酸化物半導体層１７１、酸化物半導体層１７２および
酸化物半導体層１７３が設けられている。次いで、酸化物半導体層１６１、酸化物半導体
層１６２および酸化物半導体層１６３、並びに酸化物半導体層１７１、酸化物半導体層１
７２および酸化物半導体層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１８
５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および絶縁層１８
７を介して、導電層１９１および導電層１９２が設けられている。導電層１９１および導
電層１９２上には、層間絶縁層として機能する絶縁層１９３が設けられている。また絶縁
層１８６、絶縁層１８７および絶縁層１９３には導電層１８３に達する開口部１９０が設
けられている。この開口部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部である。
【0088】
また図３および図４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部を表し
ている。開口部によって、図４の矢印で表すように各層の導電層および酸化物半導体層が
接続される。また図４には、走査線ＧＬとなる導電層１５１、信号線ＳＬとなる導電層１
９１、配線Ｖ０となる導電層１８１、電流供給線ＡＮＯＤＥとなる導電層１９２を図示し
ている。
ている。開口部によって、図４の矢印で表すように各層の導電層および酸化物半導体層が
接続される。また図４には、走査線ＧＬとなる導電層１５１、信号線ＳＬとなる導電層１
９１、配線Ｖ０となる導電層１８１、電流供給線ＡＮＯＤＥとなる導電層１９２を図示し
ている。
【0089】
図３、図４および図５の図からわかるように、トランジスタＭ１およびＭ２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しない構成としている。当該構成によって
、互いのゲート電極を接続する場合に比べて、走査線ＧＬとトランジスタＭ１およびＭ２
との間のゲート容量が第１のゲート電極との間に形成されるだけとすることができる。し
たがって上記構成は、互いのゲート電極を接続する場合に比べて、走査線ＧＬとトランジ
スタとの間のゲート容量を小さくできる。
第１のゲート電極と第２のゲート電極とを接続しない構成としている。当該構成によって
、互いのゲート電極を接続する場合に比べて、走査線ＧＬとトランジスタＭ１およびＭ２
との間のゲート容量が第１のゲート電極との間に形成されるだけとすることができる。し
たがって上記構成は、互いのゲート電極を接続する場合に比べて、走査線ＧＬとトランジ
スタとの間のゲート容量を小さくできる。
【0090】
また図３、図４および図５の図からわかるように、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、酸化物半導体のような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。
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、酸化物半導体のような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。
【0091】
また図３、図４および図５の図からわかるように、容量素子Ｃ１を形成する２つの電極
を導電層１５２と、酸化物半導体層１６３とで構成することができる。２つの電極間にあ
る絶縁層１５３を薄くすることで容量の大きい容量素子とすることができる。
を導電層１５２と、酸化物半導体層１６３とで構成することができる。２つの電極間にあ
る絶縁層１５３を薄くすることで容量の大きい容量素子とすることができる。
【0092】
また図６（Ａ）では、図３乃至図５で説明した画素を、３色（例えば赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）、青色（Ｂ））の副画素として２×３の画素として図示した上面図である。図６（
Ａ）において、ｍ行、（ｍ＋１行）の２行、ｎ列、（ｎ＋１）列、（ｎ＋２）列の３列に
配置された副画素（Ｒ１、Ｒ２、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ１、Ｂ２）を図示している。また図６（
Ａ）では、図３乃至図５で説明した開口部１９０の他、発光素子ＥＬを構成する発光層１
９８、および隔壁層１９９を図示している。また図６（Ａ）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、（ｎ＋２）列目の信号線ＳＬ＿ｎ＋２と、配線Ｖ０と、電
流供給線ＡＮＯＤＥと、を図示している。
（Ｇ）、青色（Ｂ））の副画素として２×３の画素として図示した上面図である。図６（
Ａ）において、ｍ行、（ｍ＋１行）の２行、ｎ列、（ｎ＋１）列、（ｎ＋２）列の３列に
配置された副画素（Ｒ１、Ｒ２、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ１、Ｂ２）を図示している。また図６（
Ａ）では、図３乃至図５で説明した開口部１９０の他、発光素子ＥＬを構成する発光層１
９８、および隔壁層１９９を図示している。また図６（Ａ）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、（ｎ＋２）列目の信号線ＳＬ＿ｎ＋２と、配線Ｖ０と、電
流供給線ＡＮＯＤＥと、を図示している。
【0093】
また図６（Ｂ）では、図６（Ａ）で示した上面図を模式的に表した図である。図６（Ｂ
）において、領域２２は発光層１９８および隔壁層１９９等が設けられる領域であり、領
域２４はトランジスタＭ１乃至Ｍ３等を含む回路が設けられる領域である。図６（Ａ）で
も図示するように開口部１９０は領域２４の中央付近に配置される。領域２４を領域２２
に重ねずにずらして配置することで、開口部１９０は領域２２の端部に配置することがで
きる。当該構成とすることで、発光する領域を開口部１９０の位置によることなく配置す
ることができる。
）において、領域２２は発光層１９８および隔壁層１９９等が設けられる領域であり、領
域２４はトランジスタＭ１乃至Ｍ３等を含む回路が設けられる領域である。図６（Ａ）で
も図示するように開口部１９０は領域２４の中央付近に配置される。領域２４を領域２２
に重ねずにずらして配置することで、開口部１９０は領域２２の端部に配置することがで
きる。当該構成とすることで、発光する領域を開口部１９０の位置によることなく配置す
ることができる。
【0094】
［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乃至Ｍ
３を有する画素構成に限らない。例えば、図７（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。
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乃至Ｍ
３を有する画素構成に限らない。例えば、図７（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。
【0095】
【0096】
図７（Ａ）に示す構成においても、トランジスタＭ４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しない構成とする。当該構成によって、互いのゲート電極を接続
する場合に比べて、走査線ＧＬとトランジスタとの間のゲート容量が第１のゲート電極と
の間に形成されるだけとすることができる。配線Ｖ０は定電圧が与えられるため、配線Ｖ
０とトランジスタＭ４との間のゲート容量は問題とならない。したがって上記構成は、互
いのゲート電極を接続する場合に比べて、走査線ＧＬとトランジスタとの間のゲート容量
を小さくできる。また配線Ｖ０に与える定電圧を制御することで、トランジスタＭ４の閾
値電圧を調整できるといった効果もある。
２のゲート電極とを接続しない構成とする。当該構成によって、互いのゲート電極を接続
する場合に比べて、走査線ＧＬとトランジスタとの間のゲート容量が第１のゲート電極と
の間に形成されるだけとすることができる。配線Ｖ０は定電圧が与えられるため、配線Ｖ
０とトランジスタＭ４との間のゲート容量は問題とならない。したがって上記構成は、互
いのゲート電極を接続する場合に比べて、走査線ＧＬとトランジスタとの間のゲート容量
を小さくできる。また配線Ｖ０に与える定電圧を制御することで、トランジスタＭ４の閾
値電圧を調整できるといった効果もある。
【0097】
また上記構成では、トランジスタＭ４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、酸化物半導体のような金
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。
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、酸化物半導体のような金
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。
【0098】
また上記構成では、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、酸化物半導体のような金属酸化物材料で構成される導電層で形成できる。
そのため、加熱により酸素を放出するゲート電極を第２のゲート電極に採用し、トランジ
スタの信頼性を高めることができる。加えて、トランジスタＭ４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しない構成のため、画素領域のように狭い領域で互いの
ゲート電極を接続しない構成を採用できるため、高精細な表示装置を実現することができ
る。
ゲート電極を、酸化物半導体のような金属酸化物材料で構成される導電層で形成できる。
そのため、加熱により酸素を放出するゲート電極を第２のゲート電極に採用し、トランジ
スタの信頼性を高めることができる。加えて、トランジスタＭ４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しない構成のため、画素領域のように狭い領域で互いの
ゲート電極を接続しない構成を採用できるため、高精細な表示装置を実現することができ
る。
【0099】
【0100】
図７（Ｂ）に示す画素構成は、トランジスタＭ６と、トランジスタＭ７と、トランジス
タＭ８と、トランジスタＭ９と、トランジスタＭ１０と、トランジスタＭ１１と、容量素
子Ｃ３と、容量素子Ｃ４と、容量素子Ｃ５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乃至ＧＬ４、配線Ｖ１、Ｖ２によって動作する。配線Ｖ１、Ｖ２は定電圧が
与えられる配線である。
タＭ８と、トランジスタＭ９と、トランジスタＭ１０と、トランジスタＭ１１と、容量素
子Ｃ３と、容量素子Ｃ４と、容量素子Ｃ５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乃至ＧＬ４、配線Ｖ１、Ｖ２によって動作する。配線Ｖ１、Ｖ２は定電圧が
与えられる配線である。
【0101】
図７（Ｂ）に示す構成においても、トランジスタＭ６乃至Ｍ１０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しない構成とする。当該構成によって、互いのゲート
電極を接続する場合に比べて、走査線ＧＬ１乃至ＧＬ４とトランジスタとの間のゲート容
量が第１のゲート電極との間に形成されるだけとすることができる。配線Ｖ０は定電圧が
与えられるため、配線Ｖ０とトランジスタＭ６乃至Ｍ１０との間のゲート容量は問題とな
らない。したがって上記構成は、互いのゲート電極を接続する場合に比べて、走査線ＧＬ
１乃至ＧＬ４とトランジスタとの間のゲート容量を小さくできる。また配線Ｖ０に与える
定電圧を制御することで、トランジスタＭ６乃至Ｍ１０の閾値電圧を調整できるといった
効果もある。
ト電極と第２のゲート電極とを接続しない構成とする。当該構成によって、互いのゲート
電極を接続する場合に比べて、走査線ＧＬ１乃至ＧＬ４とトランジスタとの間のゲート容
量が第１のゲート電極との間に形成されるだけとすることができる。配線Ｖ０は定電圧が
与えられるため、配線Ｖ０とトランジスタＭ６乃至Ｍ１０との間のゲート容量は問題とな
らない。したがって上記構成は、互いのゲート電極を接続する場合に比べて、走査線ＧＬ
１乃至ＧＬ４とトランジスタとの間のゲート容量を小さくできる。また配線Ｖ０に与える
定電圧を制御することで、トランジスタＭ６乃至Ｍ１０の閾値電圧を調整できるといった
効果もある。
【0102】
また上記構成では、トランジスタＭ６乃至Ｍ１０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ＧＬ１乃至ＧＬ４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、
酸化物半導体のような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ＧＬ１乃至ＧＬ４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ＧＬ１乃至ＧＬ４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。
金属材料で構成される走査線ＧＬ１乃至ＧＬ４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、
酸化物半導体のような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ＧＬ１乃至ＧＬ４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ＧＬ１乃至ＧＬ４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。
【0103】
また上記構成では、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、酸化物半導体のような金属酸化物材料で構成される導電層で形成できる。
そのため、加熱により酸素を放出するゲート電極を第２のゲート電極に採用し、トランジ
スタの信頼性を高めることができる。加えて、トランジスタＭ６乃至Ｍ１０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しない構成のため、画素領域のように狭い領
域で互いのゲート電極を接続しない構成を採用できるため、高精細な表示装置を実現する
ことができる。
ゲート電極を、酸化物半導体のような金属酸化物材料で構成される導電層で形成できる。
そのため、加熱により酸素を放出するゲート電極を第２のゲート電極に採用し、トランジ
スタの信頼性を高めることができる。加えて、トランジスタＭ６乃至Ｍ１０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しない構成のため、画素領域のように狭い領
域で互いのゲート電極を接続しない構成を採用できるため、高精細な表示装置を実現する
ことができる。
【0104】
また図１（Ａ）において、トランジスタＭ３は、第１のゲート電極と第２のゲート電極
とを接続する構成について示したが、本発明の一態様はこの構成に限らない。例えば、図
８（Ａ）に示すようにトランジスタＭ３の第２のゲート電極は、配線Ｖ０に接続される構
成としてもよい。
とを接続する構成について示したが、本発明の一態様はこの構成に限らない。例えば、図
８（Ａ）に示すようにトランジスタＭ３の第２のゲート電極は、配線Ｖ０に接続される構
成としてもよい。
【0105】
あるいは、例えば、図８（Ｂ）に示すようにトランジスタＭ３の第１のゲート電極は、
省略する構成としてもよい。あるいは、例えば、図８（Ｃ）に示すようにトランジスタＭ
３の第１のゲート電極は、トランジスタＭ３のソースまたはドレインの一方に接続される
構成としてもよい。
省略する構成としてもよい。あるいは、例えば、図８（Ｃ）に示すようにトランジスタＭ
３の第１のゲート電極は、トランジスタＭ３のソースまたはドレインの一方に接続される
構成としてもよい。
【0106】
図８（Ａ）乃至（Ｃ）に示す構成においても、トランジスタＭ１およびＭ２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しない構成とする。当該構成によって、互
いのゲート電極を接続する場合に比べて、走査線ＧＬとトランジスタとの間のゲート容量
が第１のゲート電極との間に形成されるだけとすることができる。配線Ｖ０は定電圧が与
えられるため、配線Ｖ０とトランジスタＭ１およびＭ２との間のゲート容量は問題となら
ない。したがって上記構成は、互いのゲート電極を接続する場合に比べて、走査線ＧＬと
トランジスタとの間のゲート容量を小さくできる。また配線Ｖ０に与える定電圧を制御す
ることで、トランジスタＭ１およびＭ２の閾値電圧を調整できるといった効果もある。
第１のゲート電極と第２のゲート電極とを接続しない構成とする。当該構成によって、互
いのゲート電極を接続する場合に比べて、走査線ＧＬとトランジスタとの間のゲート容量
が第１のゲート電極との間に形成されるだけとすることができる。配線Ｖ０は定電圧が与
えられるため、配線Ｖ０とトランジスタＭ１およびＭ２との間のゲート容量は問題となら
ない。したがって上記構成は、互いのゲート電極を接続する場合に比べて、走査線ＧＬと
トランジスタとの間のゲート容量を小さくできる。また配線Ｖ０に与える定電圧を制御す
ることで、トランジスタＭ１およびＭ２の閾値電圧を調整できるといった効果もある。
【0107】
また上記構成では、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、酸化物半導体
のような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。
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、酸化物半導体
のような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。
【0108】
また上記構成では、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、酸化物半導体のような金属酸化物材料で構成される導電層で形成できる。
そのため、加熱により酸素を放出するゲート電極を第２のゲート電極に採用し、トランジ
スタの信頼性を高めることができる。加えて、トランジスタＭ１およびＭ２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しない構成のため、画素領域のように狭い領
域で互いのゲート電極を接続しない構成を採用できるため、高精細な表示装置を実現する
ことができる。
ゲート電極を、酸化物半導体のような金属酸化物材料で構成される導電層で形成できる。
そのため、加熱により酸素を放出するゲート電極を第２のゲート電極に採用し、トランジ
スタの信頼性を高めることができる。加えて、トランジスタＭ１およびＭ２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しない構成のため、画素領域のように狭い領
域で互いのゲート電極を接続しない構成を採用できるため、高精細な表示装置を実現する
ことができる。
【0109】
また図１（Ａ）において、トランジスタＭ１およびトランジスタＭ２における第２のゲ
ート電極の双方が、配線Ｖ０に接続される構成を示したが、本発明の一態様はこの構成に
限らない。例えば、図２４（Ａ）に示すように、トランジスタＭ１の第２のゲート電極が
配線Ｖ０に接続され、トランジスタＭ２の第２のゲート電極は走査線ＧＬに接続される構
成としてもよい。当該構成により、トランジスタＭ２の電流供給能力を高めることができ
る。
ート電極の双方が、配線Ｖ０に接続される構成を示したが、本発明の一態様はこの構成に
限らない。例えば、図２４（Ａ）に示すように、トランジスタＭ１の第２のゲート電極が
配線Ｖ０に接続され、トランジスタＭ２の第２のゲート電極は走査線ＧＬに接続される構
成としてもよい。当該構成により、トランジスタＭ２の電流供給能力を高めることができ
る。
【0110】
あるいは、例えば、図２４（Ｂ）に示すように、トランジスタＭ２の第２のゲート電極
が配線Ｖ０に接続され、トランジスタＭ１の第２のゲート電極は走査線ＧＬに接続される
構成としてもよい。当該構成により、トランジスタＭ１の電流供給能力を高めることがで
きる。
が配線Ｖ０に接続され、トランジスタＭ１の第２のゲート電極は走査線ＧＬに接続される
構成としてもよい。当該構成により、トランジスタＭ１の電流供給能力を高めることがで
きる。
【0111】
また図１（Ａ）において、走査線ＧＬは、複数の走査線ＧＬ１、ＧＬ２としてもよい。
例えば、図２５（Ａ）に示すように、トランジスタＭ１の第１のゲート電極が走査線ＧＬ
１に接続され、トランジスタＭ２の第１のゲート電極は走査線ＧＬ２に接続される構成と
してもよい。
例えば、図２５（Ａ）に示すように、トランジスタＭ１の第１のゲート電極が走査線ＧＬ
１に接続され、トランジスタＭ２の第１のゲート電極は走査線ＧＬ２に接続される構成と
してもよい。
【0112】
また図１（Ａ）において、配線Ｖ０は、複数の配線Ｖ０＿１、Ｖ０＿２としてもよい。
例えば、図２５（Ｂ）に示すように、トランジスタＭ１の第２のゲート電極が配線Ｖ０＿
１に接続され、トランジスタＭ２の第２のゲート電極は配線Ｖ０＿１に接続される構成と
してもよい。
例えば、図２５（Ｂ）に示すように、トランジスタＭ１の第２のゲート電極が配線Ｖ０＿
１に接続され、トランジスタＭ２の第２のゲート電極は配線Ｖ０＿１に接続される構成と
してもよい。
【0113】
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。
み合わせて実施することができる。
【0114】
（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。
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。
【0115】
〔表示装置の構成例〕
図９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１
１、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。
図９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１
１、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。
【0116】
【0117】
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。
り合わされた構成を有する。
【0118】
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２５５、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。
ランジスタ２５５、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。
【0119】
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２
３２、構造物２３０ａ、構造物２３０ｂ等が設けられている。
３２、構造物２３０ａ、構造物２３０ｂ等が設けられている。
【0120】
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。
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。
【0121】
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。
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。
【0122】
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２
７５、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
する酸化物半導体層１１２に対応する。
７５、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
する酸化物半導体層１１２に対応する。
【0123】
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。
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。
【0124】
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。
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。
【0125】
図１０では、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
より構成されるが、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ものでもよい。
より構成されるが、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ものでもよい。
【0126】
図１０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。
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。
【0127】
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２３
２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１０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。
２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１０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。
【0128】
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１０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２３２と同一の膜からなる層の積層構造とした場合の例を示
している。このように２層以上の積層構造とすることで、よりクラックの進行を抑制する
効果を高めることができる。なお、ここでは接着層２２０を挟んで両側に構造物２３０ａ
及び構造物２３０ｂを配置する構成を示したが、いずれか一方であってもよい。またクラ
ックが生じる恐れがない場合（例えば第２の基板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。
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１０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２３２と同一の膜からなる層の積層構造とした場合の例を示
している。このように２層以上の積層構造とすることで、よりクラックの進行を抑制する
効果を高めることができる。なお、ここでは接着層２２０を挟んで両側に構造物２３０ａ
及び構造物２３０ｂを配置する構成を示したが、いずれか一方であってもよい。またクラ
ックが生じる恐れがない場合（例えば第２の基板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。
【0129】
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
で発光してしまう現象を抑制することができる。特に、画素部１１が高精細である場合に
は、隣接する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。
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
で発光してしまう現象を抑制することができる。特に、画素部１１が高精細である場合に
は、隣接する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。
【0130】
また、スペーサ２１５は、ＥＬ層２２２や第２の電極２２３等を形成する際に遮蔽マス
クを用いる場合、当該遮蔽マスクにより被形成面に傷がつかないようにする機能を有して
いてもよい。
クを用いる場合、当該遮蔽マスクにより被形成面に傷がつかないようにする機能を有して
いてもよい。
【0131】
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。
【0132】
図１０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。
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。
【0133】
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。
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。
【0134】
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。
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。
【0135】
図１０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１０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。
いる。したがって、図１０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。
【0136】
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。
【0137】
図１０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。
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。
【0138】
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。
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。
【0139】
図１０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。
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。
【0140】
【0141】
図１１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。
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。
【0142】
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２
２１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。
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２
２１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。
【0143】
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。
【0144】
また、図１１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、開口部が設けられている。例えば絶縁層２１３とし
て樹脂材料を用いた場合には、画素部１１及び信号線駆動回路１３等を囲う開口部を設け
ることが好ましい。このような構成とすることで、絶縁層２１３の外部と接する側面近傍
と、画素部１１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。
第１の基板２０１の外周側において、開口部が設けられている。例えば絶縁層２１３とし
て樹脂材料を用いた場合には、画素部１１及び信号線駆動回路１３等を囲う開口部を設け
ることが好ましい。このような構成とすることで、絶縁層２１３の外部と接する側面近傍
と、画素部１１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。
【0145】
図１１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２
０２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。
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２
０２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。
【0146】
［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。
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。
【0147】
【0148】
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。
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。
【0149】
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。
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。
【0150】
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２
９９は、接続層２９８を介してＦＰＣ２９７と電気的に接続されている。
９９は、接続層２９８を介してＦＰＣ２９７と電気的に接続されている。
【0151】
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。
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。
【0152】
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。
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。
【0153】
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。
とのできる様々なセンサを適用することもできる。
【0154】
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。
、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。
【0155】
以上が断面構成例についての説明である。
【0156】
［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。
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。
【0157】
〔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。
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。
【0158】
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。
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。
【0159】
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。
ウケイ酸ガラス等を用いることができる。
【0160】
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（ＰＥ
Ｓ）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。
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（ＰＥ
Ｓ）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。
【0161】
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。
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。
【0162】
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。
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。
【0163】
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。
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。
【0164】
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。
、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。
【0165】
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。
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。
【0166】
〔トランジスタ〕
表示装置が有するトランジスタは、フロント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。
表示装置が有するトランジスタは、フロント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。
【0167】
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。
極が設けられる構造である。
【0168】
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。
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。
【0169】
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。
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。
【0170】
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。
）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。
【0171】
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。
、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。
【0172】
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。
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。
【0173】
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。
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。
【0174】
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。
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。
【0175】
〔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
。
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
。
【0176】
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。
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。
【0177】
〔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。
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。
【0178】
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。
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。
【0179】
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。
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。
【0180】
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１×１
０－７［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０－８［ｇ／（ｍ２・ｄ
ａｙ）］以下とする。
］以下、好ましくは１×１０－６［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、より好ましくは１×１
０－７［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０－８［ｇ／（ｍ２・ｄ
ａｙ）］以下とする。
【0181】
〔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。
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。
【0182】
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。
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。
【0183】
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。
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。
【0184】
〔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。
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。
【0185】
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。
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。
【0186】
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。
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。
【0187】
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。
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。
【0188】
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。
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。
【0189】
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。
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。
【0190】
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。
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。
【0191】
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。
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。
【0192】
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。
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。
【0193】
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金属酸化物
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、金
属酸化物膜の材料としては、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。
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金属酸化物
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、金
属酸化物膜の材料としては、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。
【0194】
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。
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。
【0195】
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。
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。
【0196】
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。
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。
【0197】
〔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。
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。
【0198】
〔遮光層〕
遮光層に用いることのできる材料としては、カーボンブラック、金属酸化物、複数の金
属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等が挙げられる。また、遮光層に、着色層の材料を含
む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の光を透過する着色層に用いる材料
を含む膜と、他の色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜との積層構造を用いるこ
とができる。着色層と遮光層の材料を共通化することで、装置を共通化できるほか工程を
簡略化できるため好ましい。
遮光層に用いることのできる材料としては、カーボンブラック、金属酸化物、複数の金
属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等が挙げられる。また、遮光層に、着色層の材料を含
む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の光を透過する着色層に用いる材料
を含む膜と、他の色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜との積層構造を用いるこ
とができる。着色層と遮光層の材料を共通化することで、装置を共通化できるほか工程を
簡略化できるため好ましい。
【0199】
〔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：Ａｎｉｓ
ｏｔｒｏｐｉｃ 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。
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：Ａｎｉｓ
ｏｔｒｏｐｉｃ 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。
【0200】
以上が各構成要素についての説明である。
【0201】
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。
み合わせて実施することができる。
【0202】
（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。
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。
【0203】
ここでは、発光素子、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。
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。
【0204】
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。
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。
【0205】
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。
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。
【0206】
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。
、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。
【0207】
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。
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。
【0208】
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。
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。
【0209】
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。
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。
【0210】
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。
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。
【0211】
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。
【0212】
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。
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。
【0213】
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。
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。
【0214】
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。
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。
【0215】
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３
０５を形成する（図１３（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１３（Ｂ））。
０５を形成する（図１３（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１３（Ｂ））。
【0216】
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。
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。
【0217】
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。
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。
【0218】
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。
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。
【0219】
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。
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。
【0220】
剥離層は、タングステン、モリブデン、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、コバル
ト、ジルコニウム、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム
、シリコンから選択された元素、該元素を含む合金材料、又は該元素を含む化合物材料等
を用いて形成できる。シリコンを含む層の結晶構造は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれ
でもよい。また、酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化イン
ジウム、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物等の金
属酸化物を用いてもよい。剥離層に、タングステン、チタン、モリブデンなどの高融点金
属材料を用いると、被剥離層の形成工程の自由度が高まるため好ましい。
ト、ジルコニウム、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム
、シリコンから選択された元素、該元素を含む合金材料、又は該元素を含む化合物材料等
を用いて形成できる。シリコンを含む層の結晶構造は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれ
でもよい。また、酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化イン
ジウム、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物等の金
属酸化物を用いてもよい。剥離層に、タングステン、チタン、モリブデンなどの高融点金
属材料を用いると、被剥離層の形成工程の自由度が高まるため好ましい。
【0221】
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。
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。
【0222】
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。
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。
【0223】
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。
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。
【0224】
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。
。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。
【0225】
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。
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。
【0226】
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。
、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。
【0227】
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。
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。
【0228】
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。
、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。
【0229】
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。
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。
【0230】
【0231】
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。
しい。
【0232】
【0233】
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。
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。
【0234】
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（ｏｐｔｉｃａ
ｌ ｃｌｅａｒ ａｄｈｅｓｉｖｅ）フィルムを好適に用いることができる。
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（ｏｐｔｉｃａ
ｌ ｃｌｅａｒ ａｄｈｅｓｉｖｅ）フィルムを好適に用いることができる。
【0235】
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。
によって粘着性を発現してもよい。
【0236】
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。
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。
【0237】
次に、レーザ光の照射により、剥離の起点を形成する（図１４（Ａ）（Ｂ））。
【0238】
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。
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。
【0239】
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１４（Ａ）の矢印Ｐ１参照）。
領域に対して照射する（図１４（Ａ）の矢印Ｐ１参照）。
【0240】
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１４（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３
０３、接着層３０７の一部を除去してもよい。
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３
０３、接着層３０７の一部を除去してもよい。
【0241】
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１４（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。
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１４（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。
【0242】
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
１４（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。
１４（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。
【0243】
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。
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。
【0244】
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３
０１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。
０１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。
【0245】
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１５（Ａ））。
接着層３３３を硬化させる（図１５（Ａ））。
【0246】
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
。
。
【0247】
次に、レーザ光の照射により、剥離の起点を形成する（図１５（Ｂ）（Ｃ））。
【0248】
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１５（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１５（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。
領域に対して照射する（図１５（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１５（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。
【0249】
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
。
。
【0250】
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
１５（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。
１５（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。
【0251】
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。
【0252】
【0253】
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。
【0254】
【0255】
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。
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。
【0256】
以上に示した本発明の一態様の表示装置の作製方法では、それぞれ剥離層及び被剥離層
が設けられた一対の作製基板を貼り合わせた後、レーザ光の照射により剥離の起点を形成
し、それぞれの剥離層と被剥離層とを剥離しやすい状態にしてから、剥離を行う。これに
より、剥離工程の歩留まりを向上させることができる。
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。
【0257】
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。
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。
【0258】
なお、図１７（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１７（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１７（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。
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１７（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１７（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。
【0259】
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。
【0260】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
み合わせて実施することができる。
【0261】
（実施の形態４）
本実施の形態では、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。
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。
【0262】
本発明の一態様の表示装置を用いて、電子機器や照明装置を作製できる。本発明の一態
様の表示装置を用いて、表示品位の高い電子機器や照明装置を作製できる。本発明の一態
様の表示装置を用いて、視野角特性が良好な電子機器や照明装置を作製できる。本発明の
一態様の表示装置を用いて、消費電力が低減された電子機器や照明装置を作製できる。ま
た、本発明の一態様の表示装置を用いて、信頼性の高い電子機器や照明装置を作製できる
。
様の表示装置を用いて、表示品位の高い電子機器や照明装置を作製できる。本発明の一態
様の表示装置を用いて、視野角特性が良好な電子機器や照明装置を作製できる。本発明の
一態様の表示装置を用いて、消費電力が低減された電子機器や照明装置を作製できる。ま
た、本発明の一態様の表示装置を用いて、信頼性の高い電子機器や照明装置を作製できる
。
【0263】
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。
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。
【0264】
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。
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。
【0265】
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。
、二次電池を充電することができると好ましい。
【0266】
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。
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。
【0267】
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。
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。
【0268】
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。
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。
【0269】
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。
（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。
【0270】
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。
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。
【0271】
図１８（Ａ）乃至（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。
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。
【0272】
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。
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。
【0273】
図１８（Ａ）、（Ｂ）に携帯電話機の一例を示す。図１８（Ａ）に示す携帯電話機７１
００及び図１８（Ｂ）に示す携帯電話機７１１０は、それぞれ、筐体７１０１、表示部７
０００、操作ボタン７１０３、外部接続ポート７１０４、スピーカ７１０５、マイク７１
０６等を有する。図１８（Ｂ）に示す携帯電話機７１１０は、さらに、カメラ７１０７を
有する。
００及び図１８（Ｂ）に示す携帯電話機７１１０は、それぞれ、筐体７１０１、表示部７
０００、操作ボタン７１０３、外部接続ポート７１０４、スピーカ７１０５、マイク７１
０６等を有する。図１８（Ｂ）に示す携帯電話機７１１０は、さらに、カメラ７１０７を
有する。
【0274】
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。
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。
【0275】
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。
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。
【0276】
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。
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。
【0277】
図１８（Ｃ）、（Ｄ）に携帯情報端末の一例を示す。図１８（Ｃ）に示す携帯情報端末
７２００及び図１８（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。
７２００及び図１８（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。
【0278】
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。
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。
【0279】
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１８（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１８（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１８（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。
面に表示することができる。例えば、図１８（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１８（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１８（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。
【0280】
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。
、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。
【0281】
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。
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。
【0282】
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。
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。
【0283】
【0284】
図１８（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７０
００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。
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７０
００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。
【0285】
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。
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。
【0286】
図１８（Ｆ）に、湾曲した発光部を有する照明装置の一例を示す。
【0287】
【0288】
【0289】
また、照明装置７４００が備える発光部７４１１は可撓性を有していてもよい。発光部
７４１１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７４１１の発光面を自在に湾曲可能な構成としてもよい。
７４１１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７４１１の発光面を自在に湾曲可能な構成としてもよい。
【0290】
照明装置７４００は、操作スイッチ７４０３を備える台部７４０１と、台部７４０１に
支持される発光部７４１１を有する。
支持される発光部７４１１を有する。
【0291】
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。
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。
【0292】
図１９（Ａ）乃至（Ｉ）に、可撓性を有し、曲げることのできる表示部７００１を有す
る携帯情報端末の一例を示す。
る携帯情報端末の一例を示す。
【0293】
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。
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。
【0294】
【0295】
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。
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。
【0296】
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。
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。
【0297】
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１９（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。
え等を行うことができる。なお、図１９（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。
【0298】
図１９（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１９（Ａ）の状態と表示部７００１を引き出した図１９（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１９
（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。
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１９（Ａ）の状態と表示部７００１を引き出した図１９（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１９
（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。
【0299】
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。
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。
【0300】
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。
って音声を出力する構成としてもよい。
【0301】
図１９（Ｃ）乃至（Ｅ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図１９（Ｃ
）では、展開した状態、図１９（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１９（Ｅ）では、折りたたんだ状態の携帯情報端末７
６００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。
）では、展開した状態、図１９（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１９（Ｅ）では、折りたたんだ状態の携帯情報端末７
６００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。
【0302】
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。
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。
【0303】
図１９（Ｆ）、（Ｇ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図１９（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１９（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。
では、表示部７００１が内側になるように折りたたんだ状態、図１９（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。
【0304】
図１９（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、入力部であるボタン７７０３ａ、
７７０３ｂ、音声出力部であるスピーカ７７０４ａ、７７０４ｂ、外部接続ポート７７０
５、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７００
１と重ねて配置してもよい。
、筐体７７０１及び表示部７００１を有する。さらに、入力部であるボタン７７０３ａ、
７７０３ｂ、音声出力部であるスピーカ７７０４ａ、７７０４ｂ、外部接続ポート７７０
５、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７００
１と重ねて配置してもよい。
【0305】
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７
００１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。
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７
００１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。
【0306】
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。
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。
【0307】
図１９（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７０
０１またはバンド７８０１等と重ねて配置してもよい。
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７０
０１またはバンド７８０１等と重ねて配置してもよい。
【0308】
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。
、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。
【0309】
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。
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。
【0310】
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。
ーションを起動することができる。
【0311】
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。
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。
【0312】
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７
８０２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。
８０２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。
【0313】
図２０（Ａ）に自動車７９００の外観を示す。図２０（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。
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。
【0314】
【0315】
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。
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。
【0316】
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部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７９
１３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
部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。
に設けられている。例えば、車体に設けられた撮像部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７９
１３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
部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。
【0317】
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７９１
６、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。
６、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。
【0318】
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。
【0319】
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。
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。
【0320】
図２０（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。
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。
【0321】
図２０（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。
【0322】
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。
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。
【0323】
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。
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。
【0324】
【0325】
図２０（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８１０
４）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。
４）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。
【0326】
図２０（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８１１
２、キーボード８１１３、ポインティングデバイス８１１４等を有する。
２、キーボード８１１３、ポインティングデバイス８１１４等を有する。
【0327】
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。
【0328】
図２１（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。
示す。
【0329】
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。
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。
【0330】
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。
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。
【0331】
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。
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。
【0332】
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８５０
０のほか、ストロボ装置等を接続することができる。
０のほか、ストロボ装置等を接続することができる。
【0333】
ファインダー８５００は、筐体８５０１、表示部８５０２、ボタン８５０３等を有する
。
。
【0334】
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。
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。
【0335】
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。
８５０２の表示のオン・オフを切り替えることができる。
【0336】
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。
発明の一態様の表示装置を適用することができる。
【0337】
なお、図２１（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。
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。
【0338】
図２１（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。
【0339】
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８２
０３、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。
０３、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。
【0340】
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８２
０３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
入力部として用いることができる。
０３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
入力部として用いることができる。
【0341】
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８２０
１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。
。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８２０
１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。
【0342】
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。
【0343】
図２１（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
。
。
【0344】
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。
ボタン８３０３、及びバンド状の固定具８３０４を有する。
【0345】
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。
有する機能に加え、２つの表示部を備える。
【0346】
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。
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。
【0347】
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。
にボタンを有していてもよい。
【0348】
また、図２１（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２１（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。
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２１（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。
【0349】
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２１（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。
様の表示装置は、極めて精細度が高いため、図２１（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。
【0350】
図２２（Ａ）乃至（Ｃ）には、１枚の表示部８３０２を有する場合の例を示している。
このような構成とすることで、部品点数を削減することができる。
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。
【0351】
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。
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。
【0352】
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。
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。
【0353】
また図２２（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。
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。
【0354】
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。
み合わせて実施することができる。
【実施例】
【0355】
本発明の一態様の表示装置について、各配線の充放電に要する時間等について計算を行
った。図２６（Ａ）は、計算に用いた表示装置のブロック図である。図２６（Ｂ）は、作
製した上面図に対応する画素の回路図である。
った。図２６（Ａ）は、計算に用いた表示装置のブロック図である。図２６（Ｂ）は、作
製した上面図に対応する画素の回路図である。
【0356】
図２６（Ａ）に示す表示装置のブロック図は、６５ｉｎｃｈの７６８０×４３２０×Ｒ
ＧＢＷ（赤緑青白）のストライプ配置の副画素で構成される画素を有する、所謂８Ｋパネ
ルを表している。両辺に配置される走査線駆動回路（Ｇａｔｅ Ｄｒｉｖｅｒ）は、ゲー
トオンアレイ（ＧＯＡ）であり、双方の走査線駆動回路から画素（ＰＩＸ）に走査信号を
出力する構成とした。信号線駆動回路（Ｓｏｕｒｃｅ Ｄｒｉｖｅｒ）は、外付け（Ｅｘ
ｔｅｒｎａｌ）とした。
ＧＢＷ（赤緑青白）のストライプ配置の副画素で構成される画素を有する、所謂８Ｋパネ
ルを表している。両辺に配置される走査線駆動回路（Ｇａｔｅ Ｄｒｉｖｅｒ）は、ゲー
トオンアレイ（ＧＯＡ）であり、双方の走査線駆動回路から画素（ＰＩＸ）に走査信号を
出力する構成とした。信号線駆動回路（Ｓｏｕｒｃｅ Ｄｒｉｖｅｒ）は、外付け（Ｅｘ
ｔｅｒｎａｌ）とした。
【0357】
【0358】
図２６（Ｂ）に示す構成は、図７（Ａ）と同様に、トランジスタＭ４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しない構成とする。当該構成によって、互いのゲー
ト電極を接続する場合に比べて、走査線ＧＬとトランジスタとの間のゲート容量が第１の
ゲート電極との間に形成されるだけとすることができる。
ート電極と第２のゲート電極とを接続しない構成とする。当該構成によって、互いのゲー
ト電極を接続する場合に比べて、走査線ＧＬとトランジスタとの間のゲート容量が第１の
ゲート電極との間に形成されるだけとすることができる。
【0359】
図２７は、図２６（Ｂ）に対応する画素（ＰＩＸ）の上面図である。図２７に示す画素
は、ＲＧＢＷの４つの副画素を図示している。なお回路図と対応する構成には、同じ符号
を付している。図２６（Ａ）、（Ｂ）、図２７に示す各構成を用いて、走査線および信号
線といった各配線の充放電に要する時間を見積もった。充放電に要する時間を見積もるた
めの各種計算は、ＳＩＬＶＡＣＯ社のソフトウェア「ＳｍａｒｔＳｐｉｃｅ」を用いて行
った。なお画素サイズは、１８８μｍ×１８８μｍ、トランジスタＭ４のチャネル長Ｌ／
チャネル幅（Ｗ）を４μｍ／４μｍ、トランジスタＭ５のＬ／Ｗを６μｍ／６μｍとした
。
は、ＲＧＢＷの４つの副画素を図示している。なお回路図と対応する構成には、同じ符号
を付している。図２６（Ａ）、（Ｂ）、図２７に示す各構成を用いて、走査線および信号
線といった各配線の充放電に要する時間を見積もった。充放電に要する時間を見積もるた
めの各種計算は、ＳＩＬＶＡＣＯ社のソフトウェア「ＳｍａｒｔＳｐｉｃｅ」を用いて行
った。なお画素サイズは、１８８μｍ×１８８μｍ、トランジスタＭ４のチャネル長Ｌ／
チャネル幅（Ｗ）を４μｍ／４μｍ、トランジスタＭ５のＬ／Ｗを６μｍ／６μｍとした
。
【0360】
計算結果を表１に示す。なお表１において、「Ｇａｔｅ ｆａｌｌ ｔｉｍｅ」は走査
線の信号の立ち下げるまでの時間、「Ｓｏｕｒｃｅ ｌｉｎｅ ｃｈａｒｇｅ ｔｉｍｅ
（＞９５％）」は信号線を９５％充電するのに要する時間、「Ｔｏｔａｌ」は先の２つの
時間の合計、「Ｏｎｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｐｅｒｉｏｄ」は一水平走査期間、を表
している。
線の信号の立ち下げるまでの時間、「Ｓｏｕｒｃｅ ｌｉｎｅ ｃｈａｒｇｅ ｔｉｍｅ
（＞９５％）」は信号線を９５％充電するのに要する時間、「Ｔｏｔａｌ」は先の２つの
時間の合計、「Ｏｎｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｐｅｒｉｏｄ」は一水平走査期間、を表
している。
【0361】
【表1】
【0362】
表１に図示するように走査線および信号線における充放電時間は、一水平走査期間に収
まった。そのため、本発明の一態様を適用した表示装置は、走査線に接続されるトランジ
スタのゲート容量が低減されるため、８Ｋパネルに好適であることがわかった。
まった。そのため、本発明の一態様を適用した表示装置は、走査線に接続されるトランジ
スタのゲート容量が低減されるため、８Ｋパネルに好適であることがわかった。
【符号の説明】
【0363】
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
Ｃ１ 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
１１２ 酸化物半導体層
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 開口部
１４１ｂ 開口部
１２０ａ 導電層
１２０ｂ 導電層
１５１ 導電層
１５２ 導電層
１５３ 絶縁層
１６１ 酸化物半導体層
１６２ 酸化物半導体層
１６３ 酸化物半導体層
１６４ 絶縁層
１７１ 酸化物半導体層
１７２ 酸化物半導体層
１７３ 酸化物半導体層
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
１９０ 開口部
１９１ 導電層
１９２ 導電層
１９３ 絶縁層
１９８ 発光層
１９９ 隔壁層
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
２２ 領域
２４ 領域
Ｍ４ トランジスタ
Ｍ５ トランジスタ
Ｍ６ トランジスタ
Ｍ７ トランジスタ
Ｍ８ トランジスタ
Ｍ９ トランジスタ
Ｍ１０ トランジスタ
Ｍ１１ トランジスタ
Ｃ２ 容量素子
Ｃ３ 容量素子
Ｃ４ 容量素子
Ｃ５ 容量素子
ＧＬ１ 走査線
ＧＬ２ 走査線
ＧＬ３ 走査線
ＧＬ４ 走査線
Ｖ１ 配線
Ｖ２ 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
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
Ｃ１ 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
１１２ 酸化物半導体層
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 開口部
１４１ｂ 開口部
１２０ａ 導電層
１２０ｂ 導電層
１５１ 導電層
１５２ 導電層
１５３ 絶縁層
１６１ 酸化物半導体層
１６２ 酸化物半導体層
１６３ 酸化物半導体層
１６４ 絶縁層
１７１ 酸化物半導体層
１７２ 酸化物半導体層
１７３ 酸化物半導体層
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
１９０ 開口部
１９１ 導電層
１９２ 導電層
１９３ 絶縁層
１９８ 発光層
１９９ 隔壁層
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
２２ 領域
２４ 領域
Ｍ４ トランジスタ
Ｍ５ トランジスタ
Ｍ６ トランジスタ
Ｍ７ トランジスタ
Ｍ８ トランジスタ
Ｍ９ トランジスタ
Ｍ１０ トランジスタ
Ｍ１１ トランジスタ
Ｃ２ 容量素子
Ｃ３ 容量素子
Ｃ４ 容量素子
Ｃ５ 容量素子
ＧＬ１ 走査線
ＧＬ２ 走査線
ＧＬ３ 走査線
ＧＬ４ 走査線
Ｖ１ 配線
Ｖ２ 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
【要約】
【課題】走査線に接続されるトランジスタのゲート容量が低減された、新規な構成の表示
装置等を提供すること。または、走査線の抵抗が低減された新規な構成の表示装置等を提
供すること。または、高精細に画素を配置することが可能な、新規な構成の表示装置等を
提供すること。または、製造コストの上昇が抑制された、新規な構成の表示装置等を提供
すること。
【解決手段】走査線に接続された第１のゲート電極および第２のゲート電極を有するトラ
ンジスタにおいて、第１のゲート電極を低抵抗な金属材料で構成し、第２のゲート電極を
酸化物半導体層の酸素欠損を低減できる金属酸化物材料で構成する。第１のゲート電極は
、走査線に接続され、第２のゲート電極は定電位が与えられる配線に接続される構成とす
る。
【選択図】図１
装置等を提供すること。または、走査線の抵抗が低減された新規な構成の表示装置等を提
供すること。または、高精細に画素を配置することが可能な、新規な構成の表示装置等を
提供すること。または、製造コストの上昇が抑制された、新規な構成の表示装置等を提供
すること。
【解決手段】走査線に接続された第１のゲート電極および第２のゲート電極を有するトラ
ンジスタにおいて、第１のゲート電極を低抵抗な金属材料で構成し、第２のゲート電極を
酸化物半導体層の酸素欠損を低減できる金属酸化物材料で構成する。第１のゲート電極は
、走査線に接続され、第２のゲート電極は定電位が与えられる配線に接続される構成とす
る。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】