(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-09-30
(45)【発行日】2022-10-11
(54)【発明の名称】電子機器
(51)【国際特許分類】
G09G 3/36 20060101AFI20221003BHJP
G02F 1/133 20060101ALI20221003BHJP
G02F 1/1333 20060101ALI20221003BHJP
G02F 1/13 20060101ALI20221003BHJP
G09G 3/20 20060101ALI20221003BHJP
G09G 3/30 20060101ALI20221003BHJP
G09G 3/3233 20160101ALI20221003BHJP
G09F 9/46 20060101ALI20221003BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20221003BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20221003BHJP
H01L 51/50 20060101ALI20221003BHJP
H05B 33/14 20060101ALI20221003BHJP
H01L 27/32 20060101ALI20221003BHJP
H04N 5/232 20060101ALI20221003BHJP
H04N 5/225 20060101ALI20221003BHJP
【ＦＩ】
G09G3/36
G02F1/133 580
G02F1/1333
G02F1/13 505
G09G3/20 624B
G09G3/20 680F
G09G3/20 621K
G09G3/20 642F
G09G3/20 611A
G09G3/30 K
G09G3/30 J
G09G3/3233
G09F9/46 Z
G09F9/00 366G
G09F9/30 365
H05B33/14 A
H05B33/14 Z
H01L27/32
H04N5/232 410
H04N5/225 450
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2017124786
(22)【出願日】2017-06-27
(65)【公開番号】P2018013772
(43)【公開日】2018-01-25
【審査請求日】2020-06-26
(31)【優先権主張番号】P 2016131271
(32)【優先日】2016-07-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2016131274
(32)【優先日】2016-07-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2016135774
(32)【優先日】2016-07-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 〔刊行物名〕 ＳＯＣＩＥＴＹ ＦＯＲ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＤＩＳＰＬＡＹ ２０１６ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＳＹＭＰＯＳＩＵＭ ＤＩＧＥＳＴ ＯＦ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＰＡＰＥＲＳ、 Ｖｏｌｕｍｅ ４７、 ５７－６０、７３５－７３８、１００２－１００４頁、 発行年月日 平成２８年５月２２日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 〔集会名〕 ＤＩＳＰＬＡＹ ＷＥＥＫ ２０１６ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＳＹＭＰＯＳＩＵＭ 開催日 平成２８年５月２２日－２７日
(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】高橋 実
(72)【発明者】
【氏名】木村 邦夫
(72)【発明者】
【氏名】和田 理人
【審査官】橋本 直明
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－２９２５９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０７２３６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－３２３８６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１２／００１７４９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特許第４１８５５５６（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特開２００８－２２５３８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－１５７０２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第０１／０９１０９８（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０９Ｇ ３／３６
Ｇ０２Ｆ １／１３３
Ｇ０２Ｆ １／１３３３
Ｇ０２Ｆ １／１３
Ｇ０９Ｇ ３／２０
Ｇ０９Ｇ ３／３０
Ｇ０９Ｇ ３／３２３３
Ｇ０９Ｆ ９／４６
Ｇ０９Ｆ ９／００
Ｇ０９Ｆ ９／３０
Ｈ０１Ｌ ５１／５０
Ｈ０５Ｂ ３３／１４
Ｈ０１Ｌ ２７／３２
Ｈ０４Ｎ ５／２３２
Ｈ０４Ｎ ５／２２５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示部と、撮像部と、制御部と、入力部と、センサ部と、を有し、前記表示部には、第１の表示素子と、第２の表示素子と、が設けられ、
前記第１の表示素子は、可視光を反射する機能を有し、
前記第２の表示素子は、可視光を発する機能を有し、
前記表示部は、前記第１の表示素子が反射する第１の光、及び前記第２の表示素子が発する第２の光のうち、いずれか一方または両方により、画像を表示する機能を有し、
前記撮像部は、被写体を撮像する機能を有し、
前記制御部は、前記表示部および前記撮像部を制御する機能を有し、
前記入力部は、前記表示部および前記撮像部を制御する信号を前記制御部に入力する機能を有する、電子機器であって、
前記表示部は、
前記第１の表示素子の下方に配置され前記第１の表示素子を駆動する機能を有する第１の回路と、
前記第１の回路の下方であって前記第２の表示素子の上方に配置される樹脂層と、
前記第２の表示素子の下方に配置され前記第２の表示素子を駆動する機能を有する第２の回路と、
前記第２の回路の下方に配置される基板と、
を有し、
前記第１の回路は、前記樹脂層を貫通する開口部を介して前記樹脂層の下面側において第１のＦＰＣと電気的に接続され、
前記第２の回路は、前記基板の上面側において第２のＦＰＣと電気的に接続され、
前記基板の上面に垂直な方向から見た場合において、前記第１のＦＰＣは前記第２のＦＰＣと重なりを有さず、前記開口部は前記基板と重なりを有さない、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の一態様は、電子機器に関する。また、本発明の一態様は、電子機器の駆動方法に関する。
【0002】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【0003】
なお、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。トランジスタ、半導体回路、演算装置、記憶装置等は半導体装置の一態様である。また、撮像装置、電気光学装置、発電装置（薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含む）、及び電子機器は半導体装置を有している場合がある。
【背景技術】
【0004】
表示装置の一つとして、液晶素子を備える液晶表示装置がある。例えば、画素電極をマトリクス状に配置し、画素電極の各々に接続するスイッチング素子としてトランジスタを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置が注目を集めている。
【0005】
例えば、画素電極の各々に接続するスイッチング素子として、金属酸化物をチャネル形成領域とするトランジスタを用いるアクティブマトリクス型液晶表示装置が知られている。（特許文献１及び特許文献２）
【0006】
アクティブマトリクス型液晶表示装置には大きく分けて透過型と反射型の二種類のタイプが知られている。
【0007】
透過型の液晶表示装置は、冷陰極蛍光ランプやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などのバックライトを用い、液晶の光学変調作用を利用して、バックライトからの光が液晶を透過して液晶表示装置外部に出力される状態と、出力されない状態とを選択し、明と暗の表示を行わせ、さらにそれらを組み合わせることで、画像表示を行うものである。
【0008】
また、反射型の液晶表示装置は、液晶の光学変調作用を利用して、外光、即ち入射光が画素電極で反射して装置外部に出力される状態と、入射光が装置外部に出力されない状態とを選択し、明と暗の表示を行わせ、さらにそれらを組み合わせることで、画像表示を行うものである。反射型の液晶表示装置は、透過型の液晶表示装置と比較して、バックライトを使用しないため、消費電力が少ないといった長所を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【文献】特開２００７－１２３８６１号公報
【文献】特開２００７－９６０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
表示装置が適用される電子機器において、その消費電力を低減することが求められている。特に、デジタルカメラ、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等の、バッテリを電源に用いる機器においては、表示装置の消費電力が大きな割合を占めるため、表示装置の低消費電力化が求められている。
【0011】
また、携帯型の電子機器は、外光の強い環境下と、外光の少ない環境下の両方において、高い視認性が求められている。
【0012】
本発明の一態様は、表示装置の表示品位を高めることを課題の一とする。または、使用環境によらず、高い表示品位で映像を表示することを課題の一とする。または、表示装置の消費電力を低減することを課題の一とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明の一態様は、表示部と、撮像部と、制御部と、入力部と、センサ部と、を有する電子機器であって、表示部には、第１の表示素子と、第２の表示素子と、が設けられ、第１の表示素子は、可視光を反射する機能を有し、第２の表示素子は、可視光を発する機能を有し、表示部は、第１の表示素子が反射する第１の光、及び第２の表示素子が発する第２の光のうち、いずれか一方または両方により、画像を表示する機能を有し、撮像部は、被写体を撮像する機能を有し、制御部は、表示部および撮像部を制御する機能を有し、入力部は、表示部および撮像部を制御する信号を制御部に入力する機能を有する、電子機器である。
【0014】
また、筐体を有し、表示部は、筐体の第１の面に設けられ、撮像部の少なくとも一部は、筐体の第１の面と対向する第２の面に設けられ、センサ部は、外光の照度に基づく検知情報を制御部に出力する機能を有し、センサ部は、光センサを含み、光センサは、筐体の第１の面および第２の面と接する第３の面に設けられる上述の電子機器も、本発明の一態様である。
【0015】
また、筐体を有し、表示部は、筐体の第１の面に設けられ、撮像部の少なくとも一部は、筐体の第１の面と対向する第２の面に設けられ、センサ部は、外光の照度に基づく検知情報を制御部に出力する機能を有し、センサ部は、第１の光センサおよび第２の光センサを含み、第１の光センサは、第１の面に設けられ、第２の光センサは、第２の面に設けられる上述の電子機器も、本発明の一態様である。
【0016】
また、筐体を有し、表示部は、筐体の第１の面に設けられ、撮像部の少なくとも一部は、筐体の第１の面と対向する第２の面に設けられ、センサ部は、被検知体の位置情報を制御部に出力する機能を有し、センサ部は、位置検出センサを含み、位置検出センサは、第１の面に設けられる上述の電子機器も、本発明の一態様である。
【0017】
上記において、第１の表示素子は、反射型の液晶素子であることが好ましい。
【0018】
上記において、第２の表示素子は、電界発光素子であることが好ましい。
【0019】
また、表示部は、第１の回路と、第２の回路と、を有し、第１の回路は、第１の表示素子と電気的に接続され、第２の回路は、第２の表示素子と電気的に接続され、第２の表示素子は、第１の回路と第２の回路との間に位置する上述の電子機器も、本発明の一態様である。
【0020】
また、第２の表示素子は、第１の導電層と、第２の導電層と、第１の導電層と第２の導電層との間に発光性の物質を含む層と、を有し、第１の導電層は、可視光を透過する機能を有し、且つ定電位が与えられる配線と電気的に接続され、且つ第１の回路と第２の回路との間に位置する上述の電子機器も、本発明の一態様である。
【0021】
また、上記の電子機器の駆動方法であって、光センサが検出する照度が第１の照度以上の場合に、表示部は、第１の光によって画像を表示し、光センサが検出する照度が第１の照度未満の場合に、表示部は、第２の光によって画像を表示し、第１の照度は、３００ルクス以上２００００ルクス以下である電子機器の駆動方法も、本発明の一態様である。
【0022】
また、上記の電子機器の駆動方法であって、第１の光センサが検出する第１の照度が、第２の光センサが検出する第２の照度よりも高い場合に、表示部は第１の光または第２の光のいずれか一方により画像を表示し、第１の照度が第２の照度よりも低い場合に、表示部は第１の光および第２の光により画像を表示する電子機器の駆動方法も、本発明の一態様である。
【0023】
また、上記の電子機器の駆動方法であって、第１の光センサが検出する第１の照度が、第２の光センサが検出する第２の照度よりも低い場合に、表示部は第１の光または第２の光のいずれか一方により画像を表示し、第１の照度が第２の照度よりも高い場合に、表示部は第１の光および第２の光により画像を表示する電子機器の駆動方法も、本発明の一態様である。
【0024】
また、上記の電子機器の駆動方法であって、位置検出センサが被検知体を検出する場合に、表示部は、第１の光によって画像を表示し、位置検出センサが被検知体を検出しない場合に、表示部は、第１の光および第２の光によって画像を表示する電子機器の駆動方法も、本発明の一態様である。
【0025】
また、位置検出センサが被検知体を検出できる画角が、１°以上２０°以下である上述の電子機器の駆動方法も、本発明の一態様である。
【0026】
また、位置検出センサが被検知体を検出できる距離が、１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下である上述の電子機器の駆動方法も、本発明の一態様である。
【発明の効果】
【0027】
本発明の一態様によれば、表示装置の表示品位を高めることができる。または、使用環境によらず、高い表示品位で映像を表示する表示装置を提供できる。または、表示装置の消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】電子機器の主な構成を表すブロック図。
【図2】電子機器の背面斜視図および正面斜視図。
【図3】電子機器の正面斜視図。
【図4】電子機器の背面斜視図および正面斜視図。
【図5】電子機器の正面斜視図。
【図6】電子機器の背面斜視図および正面斜視図。
【図7】使用者および電子機器の位置関係を説明する図。
【図8】表示装置のブロック図。
【図9】画素ユニットを説明する図。
【図10】画素ユニットを説明する図。
【図11】画素ユニットを説明する図。
【図12】表示装置の構成例。
【図13】表示装置の構成を説明する図。
【図14】表示装置の構成を説明する図。
【図15】表示装置の構成を説明する図。
【図16】表示装置の構成を説明する図。
【図17】表示装置の回路を説明する図および画素の上面図。
【図18】表示装置の回路を説明する図。
【図19】表示装置の構成を説明する図。
【図20】表示装置の構成を説明する図。
【図21】表示装置の構成を説明する図。
【図22】表示装置の構成を説明する図。
【図23】表示装置の構成を説明する図。
【図24】表示装置の構成を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【0029】
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。
【0030】
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、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
トランジスタは半導体素子の一種であり、電流や電圧の増幅や、導通または非導通を制御するスイッチング動作などを実現することができる。本明細書におけるトランジスタは、ＩＧＦＥＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含む。
【0034】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について説明する。
【0035】
【0036】
本発明の一態様の電子機器は、表示部１５と、撮像部１６と、制御部１７と、入力部１８と、センサ部１９と、を有する。該電子機器は、カメラ、デジタルカメラ、またはデジタルビデオカメラともいえる。
【0037】
表示部１５は、画像または映像を表示する機能を有する。撮像部１６は、被写体を撮像する機能を有する。制御部１７は、表示部１５および撮像部１６の動作を制御する機能を有する。
【0038】
入力部１８は、制御部１７へ信号を出力する機能を有する。具体的には、制御部１７が表示部１５および撮像部１６を制御するための信号を、制御部１７へ出力する機能を有する。使用者は入力部１８によって電子機器の操作を行う。
【0039】
センサ部１９は、センサ部１９が検出する外光の照度に基づく検知情報を制御部１７に出力する機能を有する。または、センサ部１９は、センサ部１９が検出する被検知体、たとえば使用者の位置情報を制御部１７に出力する機能を有する。電子機器がセンサ部１９を有することで、表示部１５が使用環境の照度に応じた表示を行うことができる。
【0040】
＜電子機器の構成例１＞
以下より、本発明の一態様の電子機器の具体的な構成例について図２、図３を用いて説明する。図２（Ａ）は、電子機器６０Ａの背面側の斜視図であり、図２（Ｂ）および図３は、電子機器６０Ａの正面側の斜視図である。
以下より、本発明の一態様の電子機器の具体的な構成例について図２、図３を用いて説明する。図２（Ａ）は、電子機器６０Ａの背面側の斜視図であり、図２（Ｂ）および図３は、電子機器６０Ａの正面側の斜視図である。
【0041】
電子機器６０Ａは、筐体６１と、表示装置６２と、操作ボタン６３と、シャッターボタン６４と、光センサ６５と、撮像部１６と、制御部と、を有する。また、表示装置６２は、表示部６２Ｄを有する。
【0042】
表示部６２Ｄは、図１に示す表示部１５の一例である。操作ボタン６３およびシャッターボタン６４は、図１に示す入力部１８の一例である。光センサ６５は、図１に示すセンサ部１９の一例である。なお、図２（Ａ）、（Ｂ）において図１に示す制御部１７に対応する制御部は図示していない。
【0043】
表示部６２Ｄは、表示装置６２に設けられる。表示装置６２は、筐体６１の第１の面に設けられる。すなわち、表示部６２Ｄは筐体６１の第１の面に設けられる（図２（Ａ）参照）。また、レンズ６６は、筐体６１の第１の面と対向する第２の面に設けられる（図２（Ｂ）参照）。また、光センサ６５は、筐体６１の第１の面および第２の面と接する第３の面に設けられる。シャッターボタン６４は、第３の面に設けられる。第３の面は、電子機器６０Ａの上面であることが好ましい。
【0044】
光センサ６５としては、例えば光の検出部にフォトダイオードなどの光電変換素子を用いることができる。光センサ６５は、光電変換素子に流れる電流量に基づいて外光の照度を検出することができる。
【0045】
撮像部１６は撮像素子および撮像素子上に像を形成する光学系を有する。撮像素子としては、例えば電荷結合素子ＣＣＤや相補性金属酸化物半導体ＣＭＯＳを用いることができる。また、光学系としては、レンズ、絞りの他、自動焦点機構等を用いることができる。図２（Ａ）、（Ｂ）では、撮像部１６のうちレンズ６６のみを図示している。
【0046】
操作ボタン６３は筐体６１の第１の面に設けられる。使用者は操作ボタン６３およびシャッターボタン６４を用いて、電子機器６０Ａを操作することができる。例えば、操作ボタン６３を用いて、表示部６２Ｄに静止画または動画を表示させること、および露光やズームなどの撮影条件を設定すること、等ができる。また、シャッターボタン６４を用いて、被写体にピントを合わせること、および被写体を撮像すること、等ができる。
【0047】
また、表示装置６２は筐体６１との間に設けられる可動部（図示しない）を介して筐体６１と接続される。電子機器６０Ａが可動部を有することで、表示装置６２を背面側（第１の面側）に引き出すことができる。また、電子機器６０Ａが可動部を有することで、表示装置６２を、表示部６２Ｄの表示面が正面（第２の面側）を向く状態にすることができる。図３に、表示部６２Ｄの表示面が第２の面側を向いた状態の電子機器６０Ａの正面側の斜視図を示す。電子機器６０Ａを図３の状態で使用することで、使用者は使用者自身の一部（例えば顔面、上半身など）を撮影する、いわゆる自撮りを行うことが可能となる。
【0048】
ここで、表示部６２Ｄについて説明する。
【0049】
表示部６２Ｄには、可視光を反射する第１の表示素子と、可視光を発する第２の表示素子とが混在して設けられている。
【0050】
表示部６２Ｄは、第１の表示素子が反射する第１の光と、第２の表示素子が発する第２の光のうち、いずれか一方、または両方により、画像を表示する機能を有する。または、表示装置は、第１の表示素子が反射する第１の光の光量と、第２の表示素子が発する第２の光の光量と、をそれぞれ制御することにより、階調を表現する機能を有する。
【0051】
また、表示部６２Ｄは、第１の表示素子の反射光の光量を制御することにより階調を表現する第１の画素と、第２の表示素子からの発光の光量を制御することにより階調を表現する第２の画素を有する構成とすることが好ましい。第１の画素及び第２の画素は、例えばそれぞれマトリクス状に複数配置され、表示部６２Ｄを構成する。
【0052】
また、第１の画素と第２の画素は、同ピッチで、表示領域内に配置されていることが好ましい。このとき、隣接する第１の画素と第２の画素を合わせて、画素ユニットと呼ぶことができる。
【0053】
さらに、第１の画素及び第２の画素は表示装置の表示領域に混在して配置されていることが好ましい。これにより、後述するように複数の第１の画素のみで表示された画像と、複数の第２の画素のみで表示された画像、ならびに複数の第１の画素及び複数の第２の画素の両方で表示された画像のそれぞれは、同じ表示領域に表示することができる。
【0054】
第１の画素が有する第１の表示素子には、外光を反射して表示する素子を用いることができる。このような素子は、光源を持たないため、表示の際の消費電力を極めて小さくすることが可能となる。また、晴天下の屋外など外光による照度の高い環境で電子機器を使用する場合には、該照度に応じた高い輝度で表示できるため、視認性の高い表示を行うことができる。
【0055】
第１の表示素子には、代表的には反射型の液晶素子を用いることができる。または、第１の表示素子として、シャッター方式のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）素子、光干渉方式のＭＥＭＳ素子の他、マイクロカプセル方式、電気泳動方式、エレクトロウェッティング方式、電子粉流体（登録商標）方式等を適用した素子などを用いることができる。
【0056】
また、第２の画素が有する第２の表示素子は光源を有し、その光源からの光を利用して表示する素子を用いることができる。特に、電界を印加することにより発光性の物質から発光を取り出すことのできる、電界発光素子を用いることが好ましい。このような画素が射出する光は、その輝度や色度が外光に左右されることがないため、色再現性が高く（色域が広く）、且つコントラストの高い、つまり鮮やかな表示を行うことができる。
【0057】
第２の表示素子には、例えばＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ－ｄｏｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの自発光性の発光素子を用いることができる。または、第２の表示素子として、光源であるバックライトと、バックライトからの光の透過光の光量を制御する透過型の液晶素子とを組み合わせたものを用いてもよい。
【0058】
第１の画素は、例えば白色（Ｗ）を呈する副画素、または例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光をそれぞれ呈する副画素を有する構成とすることができる。また、第２の画素も同様に、例えば白色（Ｗ）を呈する副画素、または例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光をそれぞれ呈する副画素を有する構成とすることができる。なお、第１の画素及び第２の画素がそれぞれ有する副画素は、４色以上であってもよい。副画素の種類が多いほど、消費電力を低減することが可能で、また色再現性を高めることができる。
【0059】
表示部６２Ｄは、第１の画素で画像を表示する第１の表示モード、第２の画素で画像を表示する第２の表示モード、及び第１の画素及び第２の画素で画像を表示する第３の表示モードを切り替えることができる。
【0060】
第１の表示モードは、第１の表示素子による反射光を用いて画像を表示するモードである。第１の表示モードは光源が不要であるため、極めて低消費電力な駆動モードである。例えば、外光の照度が十分高く、且つ外光が白色光またはその近傍の光である場合に有効である。第１の表示モードは、例えば本や書類などの文字情報を表示することに適した表示モードである。また、反射光を用いるため、目に優しい表示を行うことができ、目が疲れにくいという効果を奏する。
【0061】
第２の表示モードでは、第２の表示素子による発光を利用して画像を表示するモードである。そのため、外光の照度や色度によらず、極めて鮮やかな（コントラストが高く、且つ色再現性の高い）表示を行うことができる。例えば、夜間や暗い室内など、外光の照度が極めて小さい場合などに有効である。また外光が暗い場合、明るい表示を行うと使用者が眩しく感じてしまう場合がある。これを防ぐために、第２の表示モードでは輝度を抑えた表示を行うことが好ましい。またこれにより、眩しさを抑えることに加え、消費電力も低減することができる。第２の表示モードは、鮮やかな画像や滑らかな動画などを表示することに適したモードである。
【0062】
第３の表示モードでは、第１の表示素子による反射光と、第２の表示素子による発光の両方を利用して表示を行うモードである。具体的には、第１の画素が呈する光と、第１の画素と隣接する第２の画素が呈する光を混色させることにより、１つの色を表現するように駆動する。第１の表示モードよりも鮮やかな表示をしつつ、第２の表示モードよりも消費電力を抑えることができる。例えば、室内照明下や、朝方や夕方の時間帯など、外光の照度が比較的低い場合や、外光の色度が白色ではない場合などに有効である。または、外光の照度が高く、外光の光源が表示部に映り込む場合（使用者が表示部の表面反射によって外光の光源を視認してしまう場合）には、第３の表示モードにおいて輝度を高くすることで視認性を高めることができる。
【0063】
電子機器６０Ａには、筐体６１の第３の面に光センサ６５が設けられる（図２（Ａ）、（Ｂ）参照）。光センサ６５が検出する照度に閾値を設定することで、光センサ６５の検出値が該閾値以上である場合に、表示部６２Ｄが第１の表示モードで表示を行い、検出値が該閾値未満である場合に、表示部６２Ｄが第２の表示モードで表示を行うことができる。電子機器６０Ａのこのような駆動方法は、以下の効果を奏する。すなわち、電子機器６０Ａを明るい環境で使用する場合には、表示部６２Ｄは消費電力が低く、かつ視認性が良好な明るい輝度で表示を行うことができる。また電子機器６０Ａを暗い環境で使用する場合には、視認性を損なわない程度に低い輝度で、かつ鮮やかな表示を行うことができる。
【0064】
上記の閾値としては、３００ルクス以上２００００ルクス以下とすることが好ましく、１０００ルクス以上１５０００ルクス以下とすることがより好ましく、５０００ルクス以上１００００ルクス以下とすることがさらに好ましい。
【0065】
なお、検出値が閾値以上である場合に、表示部６２Ｄが第３の表示モードで表示を行ってもよい。また、光センサ６５が第３の面ではなく第１の面または第２の面に設けられていてもよい。また、電子機器６０Ａが光センサ６５を有する代わりに、撮像部１６が外光の照度を検出する機能を有していてもよい。
【0066】
また、電子機器６０Ａを使用するモードに応じて表示部６２Ｄの表示モードを変更することで、電子機器６０Ａの消費電力を下げることができる。例えば、静止画を撮像するモードにおいてピントを合わせる時にのみ第３の表示モードで表示を行い、該モード以外の時においては第１のモードで表示を行うことで、電子機器６０Ａの消費電力を下げることができる。また、動画を撮影するモードにおいて撮影を実行している時にのみ第３の表示モードで表示を行い、該モード以外の時においては第１のモードで表示を行うことで、電子機器６０Ａの消費電力を下げることができる。また、撮影した静止画または動画を表示部６２Ｄに表示させて確認するモードの時のみ第３の表示モードで表示を行い、該モード以外の時においては第１の表示モードで表示を行うことで、電子機器６０Ａの消費電力を下げることができる。
【0067】
＜電子機器の構成例２＞
以下より、電子機器６０Ａとは一部の構成が異なる本発明の一態様の電子機器の具体的な構成例について、図４、図５を用いて説明する。図４（Ａ）は、電子機器６０Ｂの背面側の斜視図であり、図４（Ｂ）および図５は、電子機器６０Ｂの正面側の斜視図である。
以下より、電子機器６０Ａとは一部の構成が異なる本発明の一態様の電子機器の具体的な構成例について、図４、図５を用いて説明する。図４（Ａ）は、電子機器６０Ｂの背面側の斜視図であり、図４（Ｂ）および図５は、電子機器６０Ｂの正面側の斜視図である。
【0068】
電子機器６０Ｂは、光センサ６５の代わりに光センサ６５Ａおよび光センサ６５Ｂを有する点が、電子機器６０Ａと異なる。電子機器６０Ｂにおいて、電子機器６０Ａと共通の構成については上述の電子機器６０Ａの説明を参照できる。
【0069】
光センサ６５Ａは筐体６１の第１の面に設けられ、光センサ６５Ｂは筐体６１の第２の面に設けられる（図４（Ａ）、（Ｂ）参照）。光センサ６５Ａ、光センサ６５Ｂには、光センサ６５と同様の構成を用いることができる。
【0070】
電子機器６０Ｂをこのような構成とすることで、電子機器６０Ｂの背面側の外光の明るさ、すなわち光センサ６５Ａが検出する照度（以下、第１の照度ともいう）と、電子機器６０Ｂの正面側の外光の明るさ、すなわち光センサ６５Ｂが検出する照度（以下、第２の照度ともいう）とを比較し、第１の照度および第２の照度の大小関係に応じて表示部６２Ｄの表示モードを変更することができる。
【0071】
具体的には、第１の照度が第２の照度よりも大きい場合には、表示部６２Ｄが第３の表示モードで表示を行い、第１の照度が第２の照度よりも小さい場合には、表示部６２Ｄが第１の表示モードまたは第２の表示モードで表示を行う（以下、このような表示設定を第１の設定モードともいう）。電子機器６０Ｂを第１の設定モードで駆動することで、電子機器６０Ｂが図５の状態で外光の光源が筐体６１の背面側に位置する場合（例えば、順光の光線状態で自撮りを行う場合）に、使用者は輝度の高い視認性の良好な表示を見ながら撮影を行うことができる。
【0072】
また、例えば、第１の照度が第２の照度よりも小さい場合には、表示部６２Ｄが第３の表示モードで表示を行い、第１の照度が第２の照度よりも大きい場合には、表示部６２Ｄが第１の表示モードまたは第２の表示モードで表示を行ってもよい（以下、このような表示設定を第２の設定モードともいう）。電子機器６０Ｂを第２の設定モードで駆動することで、電子機器６０Ｂが図４（Ａ）の状態で外光の光源が筐体６１の正面側に位置する場合（例えば、逆光の光線状態で筐体６１の正面側に位置する被写体を撮影する場合）に、使用者は輝度の高い視認性の良好な表示を見ながら撮影を行うことができる。
【0073】
よって、例えば電子機器６０Ｂを図５の状態（すなわち表示部６２Ｄの表示面が第２の面側を向く状態）では第１の設定モードで駆動し、図４（Ａ）の状態（すなわち表示部６２Ｄの表示面が第１の面側を向く状態）では第２の設定モードで駆動することで、上記のような様々な撮影シーンにおいて使用者は輝度の高い視認性の良好な表示を見ながら撮影を行うことができる。
【0074】
なお、本明細書において順光の光線状態とは、被写体および電子機器の第２の面が互いに向き合う面をそれぞれの正面とする場合に被写体の正面側かつ電子機器の背面側に外光の光源が位置する状態を指す。また逆光の光線状態とは、被写体および電子機器の第２の面が互いに向き合う面をそれぞれの正面とする場合に被写体の背面側かつ電子機器の正面側に光源が位置する状態を指す。
【0075】
＜電子機器の構成例３＞
以下より、電子機器６０Ａとは一部の構成が異なる本発明の一態様の電子機器の具体的な構成例について、図６及び図７を用いて説明する。図６（Ａ）は、電子機器６０Ｃの背面側の斜視図であり、図６（Ｂ）は、電子機器６０Ｃの正面側の斜視図である。
以下より、電子機器６０Ａとは一部の構成が異なる本発明の一態様の電子機器の具体的な構成例について、図６及び図７を用いて説明する。図６（Ａ）は、電子機器６０Ｃの背面側の斜視図であり、図６（Ｂ）は、電子機器６０Ｃの正面側の斜視図である。
【0076】
電子機器６０Ｃは、光センサ６５の代わりに位置検出センサ６５Ｃを有する点が、電子機器６０Ａと異なる。電子機器６０Ｃにおいて、電子機器６０Ａと共通の構成については上述の電子機器６０Ａの説明を参照できる。
【0077】
位置検出センサ６５Ｃは、図１に示すセンサ部１９の一例である。
【0078】
電子機器６０Ｃには、筐体６１の第１の面に位置検出センサ６５Ｃが設けられる（図６（Ａ）参照）。位置検出センサ６５Ｃが被検知体を検出できる領域の距離および画角を設定することで、位置検出センサ６５Ｃが使用者を検出する場合に、表示部６２Ｄが第１の表示モードで表示を行い、使用者を検出しない場合に、表示部６２Ｄが第３の表示モードで表示を行うことができる。電子機器６０Ｃのこのような駆動方法は、以下の効果を奏する。すなわち、電子機器６０Ｃが図６（Ａ）の状態で外光の光源が筐体６１の背面側に位置する場合（例えば、順光の光線状態で電子機器６０Ｃの正面側に位置する被写体を撮影する場合）に、使用者が電子機器６０Ｃを把持する位置や角度によらず視認性の良好な表示を行うことができる。
【0079】
位置検出センサ６５Ｃとしては、電荷結合素子（ＣＣＤ）センサまたは相補性金属－酸化物－半導体（ＣＭＯＳ）センサなどの可視光を検知する素子を用いることができる。または、赤外線センサ、超音波センサなどを用いてもよい。筐体６１の第１の面に設けられる位置検出センサ６５Ｃによって、電子機器６０Ｃの使用者の位置情報を検出できる。例えば、使用者が筐体６１の第１の面に相対している場合は位置検出センサ６５Ｃは使用者を検出し、使用者が筐体６１の第１の面に相対していない場合は位置検出センサ６５Ｃは使用者を検出しない。
【0080】
図７に、電子機器６０Ｃの使用時の使用者および電子機器６０Ｃの位置関係を表す模式図を示す。図７（Ａ１）は使用者６７の体の向きと電子機器６０Ｃの撮影方向（図７（Ａ１）に示す矢印Ｘ）とが概ね平行な場合の上面図、図７（Ｂ１）は使用者６７の体の向きに対して電子機器６０Ｃの撮影方向が一定程度傾いている場合の上面図である。図７（Ａ２）および図７（Ｂ２）は、それぞれ図７（Ａ１）および図７（Ｂ１）の位置関係に対応する側面図である。図７（Ａ１）、（Ａ２）、（Ｂ１）、（Ｂ２）において、使用者は屋外で電子機器６０Ｃを使用しており、図示しない外光の光源、例えば太陽は使用者６７の背面側にあるとする。なお、図７において使用者６７が電子機器６０Ｃを把持する手は省略している。
【0081】
図７における領域６８は、位置検出センサ６５Ｃが被検知体を検出できる範囲（以下、検出範囲ともいう）を示している。検出範囲は、第１の面に垂直な向きにおける位置検出センサ６５Ｃからの距離ｄおよび画角ωによって定義できる（図７（Ａ１）、（Ａ２）参照）。
【0082】
図７（Ａ１）、（Ａ２）の状態では、使用者６７が陰となることで、光源が表示部６２Ｄに映り込む（使用者６７が表示部６２Ｄの表面反射によって光源を視認する）ことが抑制されている。この状態では使用者６７の頭部６７Ｈが検出範囲内に位置するため、位置検出センサ６５Ｃは被検知体すなわち使用者６７を検出し、表示部６２Ｄは第１の表示モードで表示を行う。
【0083】
一方、図７（Ｂ１）、（Ｂ２）の状態では、光源の位置によっては使用者６７が陰とならず、表示部６２Ｄに光源が映り込む場合がある。図７（Ｂ１）は、光源からの光６９が表示部６２Ｄの表面で反射され、使用者６７によって視認されている状態を示している。この状態では、検出範囲の外側に使用者６７が位置するため、位置検出センサ６５Ｃは被検知体すなわち使用者６７を検出せず、表示部６２Ｄは第３の表示モードで表示を行う。
【0084】
以上のように、光源の映り込みが生じた場合には高い輝度で視認性の高い表示が行える第３の表示モードとし、光源の映り込みがない状態では表示部６２Ｄの消費電力が低い第１の表示モードで表示を行うことで、電子機器６０Ｃの消費電力を抑制し、かつ使用者が電子機器６０Ｃを把持する位置や角度によらず表示部６２Ｄが視認性の良好な表示を行うことができる。
【0085】
図７（Ａ１）、（Ａ２）に示す画角ωおよび距離ｄを適切な値に設定することで、このような表示モードの変更を位置検出センサ６５Ｃの検出状態に基づいて実現することができる。画角ωは、例えば、１°以上２０°以下が好ましく、３°以上１０°以下がより好ましい。距離ｄは、例えば、１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下が好ましく、１５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下がより好ましい。
【0086】
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。
【0087】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で説明する表示装置６２のより具体的な構成例について、図面を参照して説明する。
本実施の形態では、実施の形態１で説明する表示装置６２のより具体的な構成例について、図面を参照して説明する。
【0088】
［表示装置の構成例］
図８に、表示装置６２のブロック図を示す。表示装置６２は、表示部６２Ｄを有する。
図８に、表示装置６２のブロック図を示す。表示装置６２は、表示部６２Ｄを有する。
【0089】
表示部６２Ｄは、マトリクス状に配置された複数の画素ユニット３０を有する。画素ユニット３０は、第１の画素３１ｐと、第２の画素３２ｐを有する。
【0090】
図８では、第１の画素３１ｐ及び第２の画素３２ｐが、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色に対応する表示素子を有する場合の例を示している。
【0091】
第１の画素３１ｐは、赤色（Ｒ）に対応する表示素子３１Ｒ、緑色（Ｇ）に対応する表示素子３１Ｇ、青色（Ｂ）に対応する表示素子３１Ｂを有する。表示素子３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂはそれぞれ、外光の反射を利用した表示素子である。
【0092】
第２の画素３２ｐは、赤色（Ｒ）に対応する表示素子３２Ｒ、緑色（Ｇ）に対応する表示素子３２Ｇ、青色（Ｂ）に対応する表示素子３２Ｂを有する。表示素子３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂはそれぞれ、光源の光を利用した表示素子である。
【0093】
［画素ユニットの構成例］
図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）は、画素ユニット３０の構成例を示す模式図である。図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）に示す画素ユニット３０は、第１の画素３１ｐと、第２の画素３２ｐを有する。
図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）は、画素ユニット３０の構成例を示す模式図である。図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）に示す画素ユニット３０は、第１の画素３１ｐと、第２の画素３２ｐを有する。
【0094】
第１の画素３１ｐは、表示素子３１Ｒ、表示素子３１Ｇ、表示素子３１Ｂを有する。表示素子３１Ｒ、表示素子３１Ｇ、及び表示素子３１Ｂは、それぞれ外光を反射して表示する素子である。表示素子３１Ｒは、外光を反射し、赤色の光Ｒｒを表示面側に射出する。表示素子３１Ｇ、表示素子３１Ｂも同様に、それぞれ緑色の光Ｇｒまたは青色の光Ｂｒを、表示面側に射出する。
【0095】
第２の画素３２ｐは、表示素子３２Ｒ、表示素子３２Ｇ、表示素子３２Ｂを有する。表示素子３２Ｒ、表示素子３２Ｇ、及び表示素子３２Ｂは、それぞれ発光素子である。表示素子３２Ｒは赤色の光Ｒｔを、表示面側に射出する。表示素子３２Ｇ、表示素子３２Ｂも同様に、それぞれ緑色の光Ｇｔまたは青色の光Ｂｔを、表示面側に射出する。これにより、低消費電力で、且つ鮮やかな表示を行うことができる。
【0096】
図９（Ａ）は、第１の画素３１ｐと第２の画素３２ｐの両方を駆動させることで表示を行うモード（第３の表示モード）に対応する。画素ユニット３０は、光Ｒｒ、光Ｇｒ、光Ｂｒ、光Ｒｔ、光Ｇｔ、及び光Ｂｔの６つの光を混色させることにより、反射光と透過光とが混在した所定の色の光３５ｔｒを表示面側に射出することができる。
【0097】
このとき、光３５ｔｒが所定の輝度及び色度の光となるような、光Ｒｒ、光Ｇｒ、光Ｂｒ、光Ｒｔ、光Ｇｔ、及び光Ｂｔの６つの光それぞれの輝度の組み合わせは、多数存在する。そこで、本発明の一態様は、同じ輝度及び色度の光３５ｔｒを実現する６つの光それぞれの輝度（階調）の組み合わせのうち、第１の画素３１ｐから射出される光Ｒｒ、光Ｇｒ及び光Ｂｒの輝度（階調）が最も大きくなる組み合わせを選択することが好ましい。これにより、色再現性を犠牲にすることなく、消費電力を低減することができる。
【0098】
図９（Ｂ）は、第１の画素３１ｐを駆動させることにより、反射光のみを用いて表示を行うモード（第１の表示モード）に対応する。画素ユニット３０は、例えば外光の照度が十分に高い場合などでは、第２の画素３２ｐを駆動させずに、第１の画素３１ｐからの光（光Ｒｒ、光Ｇｒ、及び光Ｂｒ）のみを混色させることにより、反射光を組み合わせた所定の色の光３５ｒを表示面側に射出することができる。これにより、極めて低消費電力な駆動を行うことができる。また、目に優しい表示を行うことができる。
【0099】
図９（Ｃ）は、第２の画素３２ｐを駆動させることにより、発光（透過光）のみを用いて表示を行うモード（第２の表示モード）に対応する。画素ユニット３０は、例えば外光の照度が極めて小さい場合などでは、第１の画素３１ｐを駆動させずに、第２の画素３２ｐからの光（光Ｒｔ、光Ｇｔ、及び光Ｂｔ）のみを混色させることにより、所定の色の光３５ｔを表示面側に射出することができる。これにより鮮やかな表示を行うことができる。また外光の照度が小さい場合に輝度を低くすることで、使用者が感じる眩しさを抑えると共に消費電力を低減できる。
【0100】
［変形例］
上記では、第１の画素３１ｐと第２の画素３２ｐとが、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色に対応した表示素子を有する例を示したが、これに限られない。以下では、上記とは異なる構成例を示す。
上記では、第１の画素３１ｐと第２の画素３２ｐとが、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色に対応した表示素子を有する例を示したが、これに限られない。以下では、上記とは異なる構成例を示す。
【0101】
図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）、図１１（Ｃ）に、それぞれ画素ユニット３０の構成例を示す。なおここでは、第１の画素３１ｐと第２の画素３２ｐの両方を駆動させることで表示を行うモード（第３の表示モード）に対応した模式図を示しているが、上記と同様に、第１の画素３１ｐを駆動させることにより、反射光のみを用いて表示を行うモード（第１の表示モード）、及び第２の画素３２ｐを駆動させることにより、発光（透過光）のみを用いて表示を行うモード（第２の表示モード）でも表示を行うことができる。
【0102】
図１０（Ａ）は、第２の画素３２ｐが、表示素子３２Ｒ、表示素子３２Ｇ、表示素子３２Ｂに加えて、白色（Ｗ）を呈する表示素子３２Ｗを有する例を示している。これにより、第２の画素３２ｐを用いた表示モード（第２の表示モード及び第３の表示モード）における消費電力を低減することができる。
【0103】
図１０（Ｂ）は、第２の画素３２ｐが、表示素子３２Ｒ、表示素子３２Ｇ、表示素子３２Ｂに加えて、黄色（Ｙ）を呈する表示素子３２Ｙを有する例を示している。これにより、第２の画素３２ｐを用いた表示モード（第２の表示モード及び第３の表示モード）における消費電力を低減することができる。
【0104】
図１０（Ｃ）は、第１の画素３１ｐが、表示素子３１Ｒ、表示素子３１Ｇ、表示素子３１Ｂに加えて、白色（Ｗ）を呈する表示素子３１Ｗを有する例を示している。さらに図１０（Ｃ）は、第２の画素３２ｐが、表示素子３２Ｒ、表示素子３２Ｇ、表示素子３２Ｂに加えて、白色（Ｗ）を呈する表示素子３２Ｗを有する例を示している。これにより、第１の画素３１ｐを用いた表示モード（第１の表示モード及び第３の表示モード）、及び第２の画素３２ｐを用いた表示モード（第２の表示モード及び第３の表示モード）における消費電力を低減することができる。
【0105】
図１１（Ａ）では、第１の画素３１ｐが、白色を呈する表示素子３１Ｗのみを有する例を示している。このとき、第１の画素３１ｐのみを用いた表示モード（第１の表示モード）では、白黒表示またはグレースケールでの表示を行うことができ、第２の画素３２ｐを用いた表示モード（第２の表示モード及び第３の表示モード）では、カラー表示を行うことができる。
【0106】
また、このような構成とすることで、第１の画素３１ｐの開口率を高めることができるため、第１の画素３１ｐの反射率を向上させ、より明るい表示を行うことができる。
【0107】
図１１（Ｂ）では、図１１（Ａ）に加えて、白色（Ｗ）を呈する表示素子３２Ｗを有する例を示している。これにより、第２の画素３２ｐを用いた表示モード（第２の表示モード及び第３の表示モード）における消費電力を低減することができる。
【0108】
図１１（Ｃ）では、図１１（Ａ）に加えて、黄色（Ｙ）を呈する表示素子３２Ｙを有する例を示している。これにより、第２の画素３２ｐを用いた表示モード（第２の表示モード及び第３の表示モード）における消費電力を低減することができる。
【0109】
以上が表示ユニットの構成例についての説明である。
【0110】
［表示部の断面構成例］
図１２に、表示装置６２における表示部６２Ｄの断面構成の一例を示す。
図１２に、表示装置６２における表示部６２Ｄの断面構成の一例を示す。
【0111】
表示装置６２は、基板１１と基板１２との間に、第１の層４１、絶縁層１３４、絶縁層１３５、表示素子３２、接着層１５１、第２の層４２、絶縁層２３４、表示素子３１等を有する。
【0112】
表示素子３１は、導電層２２１、導電層２２３、及びこれらに挟持された液晶２２２を有する。導電層２２１は可視光を反射し、導電層２２３は可視光を透過する。したがって、表示素子３１は基板１２側に反射光２２を射出する反射型の液晶素子である。ここで、導電層２２１は、画素毎に配置され、画素電極として機能する。導電層２２３は、複数の画素にわたって配置されている。導電層２２３は、図示しない領域で定電位が供給される配線と接続され、共通電極として機能する。
【0113】
表示素子３２は、導電層１２１、導電層１２３、及びこれらに挟持されたＥＬ層１２２を有する。ＥＬ層１２２は、少なくとも発光性の物質を含む層である。導電層１２１は可視光を反射し、導電層１２３は可視光を透過する。したがって、表示素子３２は、導電層１２１と導電層１２３との間に電圧を印加することで、基板１２側に光２１を射出する電界発光素子である。導電層１２１は、画素毎に配置され、画素電極として機能する。ＥＬ層１２２と導電層１２３は、複数の画素にわたって配置されている。導電層１２３は、図示しない領域で定電位が供給される配線と接続され、共通電極として機能する。
【0114】
第１の層４１は、表示素子３１を駆動する回路を含む層である。第２の層４２は、表示素子３２を駆動する回路を含む層である。例えば第１の層４１及び第２の層４２はそれぞれ、トランジスタ、容量素子、配線、電極等により、画素回路が構成されている。
【0115】
第１の層４１と導電層２２１との間には、絶縁層２３４が設けられている。また絶縁層２３４に設けられた開口を介して導電層２２１と第１の層４１とが電気的に接続され、これにより第１の層４１と表示素子３１とが電気的に接続されている。
【0116】
第２の層４２と導電層１２１との間には、絶縁層１３４が設けられている。また絶縁層１３４に設けられた開口を介して導電層１２１と第２の層４２とが電気的に接続され、これにより第２の層４２と表示素子３２とが電気的に接続されている。
【0117】
第１の層４１と導電層１２３とは、接着層１５１によって貼り合わされている。接着層１５１は、表示素子３２を封止する封止層としても機能する。
【0118】
ここで、第１の層４１の画素回路に、酸化物半導体が適用され、オフ電流が極めて低いトランジスタを適用した場合や、当該画素回路に記憶素子を適用した場合などでは、表示素子３１を用いて静止画を表示する際に画素への書き込み動作を停止しても、階調を維持させることが可能となる。すなわち、フレームレートを極めて小さくしても表示を保つことができる。本発明の一態様は、ノイズを遮断する導電層１２３が設けられているため、ノイズの影響による表示素子３１の階調の変動を抑制できる。そのため、表示品位を維持したまま、フレームレートを極めて小さくでき、低消費電力な駆動を行うことができる。
【0119】
以上が表示部の断面構成例についての説明である。
【0120】
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。
【0121】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の基本的な構成について説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の基本的な構成について説明する。
【0122】
実施の形態１で説明した表示装置６２の一態様は、反射型の液晶素子を有する第１の画素が設けられた第１の表示パネルと、発光素子を有する第２の画素が設けられた第２の表示パネルとが、接着層を介して貼り合わされた構成を有する。反射型の液晶素子は、反射光の光量を制御することにより階調を表現することができる。発光素子は、発する光の光量を制御することにより階調を表現することができる。
【0123】
表示装置は、例えば反射光のみを利用して表示を行うこと、発光素子からの光のみを利用して表示を行うこと、および、反射光と発光素子からの光の両方を利用して表示を行うことができる。
【0124】
第１の表示パネルは視認側に設けられ、第２の表示パネルは視認側とは反対側に設けられる。第１の表示パネルは、最も接着層側に位置する第１の樹脂層を有する。また第２の表示パネルは、最も接着層側に位置する第２の樹脂層を有する。
【0125】
また、第１の表示パネルの表示面側に第３の樹脂層を設け、第２の表示パネルの裏面側（表示面側とは反対側）に第４の樹脂層を設けることが好ましい。これにより、表示装置を極めて軽くすることが可能で、また表示装置を割れにくくすることが可能となる。
【0126】
第１の樹脂層乃至第４の樹脂層（以下、まとめて樹脂層とも表記する）は、極めて薄いことを特徴とする。より具体的には、それぞれ厚さが０．１μｍ以上３μｍ以下とすることが好ましい。そのため、２つの表示パネルを積層した構成であっても、厚さを薄くすることができる。また、第２の画素の発光素子が発する光の経路上に位置する樹脂層による光の吸収が抑制され、より高い効率で光を取り出すことができ、消費電力を小さくすることができる。
【0127】
樹脂層は、例えば以下のように形成することができる。すなわち、支持基板上に低粘度の熱硬化性の樹脂材料を塗布し、熱処理により硬化させて樹脂層を形成する。そして樹脂層上に、構造物を形成する。その後、樹脂層と、支持基板との間で剥離を行うことにより、樹脂層の一方の面を露出させる。
【0128】
支持基板と樹脂層とを剥離する際、これらの密着性を低下させる方法として、レーザ光を照射することが挙げられる。例えば、線状に成形したレーザ光を用い、これを走査することにより照射することが好ましい。これにより、支持基板の面積を大きくした際の工程時間を短縮することができる。レーザ光としては、波長３０８ｎｍのエキシマレーザを好適に用いることができる。
【0129】
樹脂層に用いることのできる材料としては、代表的には熱硬化性のポリイミドが挙げられる。特に感光性のポリイミドを用いることが好ましい。感光性のポリイミドは、表示パネルの平坦化膜等に好適に用いられる材料であるため、形成装置や材料を共有することができる。そのため本発明の一態様の構成を実現するために新たな装置や材料を必要としない。
【0130】
また、樹脂層に感光性の樹脂材料を用いることにより、露光および現像処理を施すことで、樹脂層を加工することが可能となる。例えば、開口部を形成することや、不要な部分を除去することができる。さらに露光方法や露光条件を最適化することで、表面に凹凸形状を形成することも可能となる。例えばハーフトーンマスクやグレートーンマスクを用いた露光技術や、多重露光技術などを用いればよい。
【0131】
なお、非感光性の樹脂材料を用いてもよい。このとき、樹脂層上にレジストマスクやハードマスクを形成して開口部や凹凸形状を形成する方法を用いることもできる。
【0132】
このとき、発光素子からの光の経路上に位置する樹脂層を、部分的に除去することが好ましい。すなわち、第１の樹脂層および第２の樹脂層に、発光素子と重なる開口部を設ける。これにより、発光素子からの光の一部が樹脂層に吸収されることに伴う色再現性の低下や、光取り出し効率の低下を抑制することができる。
【0133】
または、樹脂層の発光素子からの光の経路上に位置する部分が、他の部分よりも薄くなるように、樹脂層に凹部が形成された構成としてもよい。すなわち、樹脂層は厚さの異なる２つの部分を有し、厚さの薄い部分が発光素子と重なる構成とすることもできる。この構成としても、樹脂層による発光素子からの光の吸収を低減できる。
【0134】
また、第１の表示パネルが第３の樹脂層を有する場合、上記と同様に発光素子と重なる開口部を設けることが好ましい。これにより、さらに色再現性や光取り出し効率を向上させることができる。
【0135】
また、第１の表示パネルが第３の樹脂層を有する場合、反射型の液晶素子における光の経路上に位置する第３の樹脂層の一部を除去することが好ましい。すなわち、第３の樹脂層に、反射型の液晶素子と重なる開口部を設ける。これにより、反射型の液晶素子の反射率を向上させることができる。
【0136】
樹脂層に開口部を形成する場合、支持基板上に光吸収層を形成し、当該光吸収層上に開口部を有する樹脂層を形成し、さらに開口部を覆う透光性の層を形成する。光吸収層は、光を吸収して加熱されることで、水素または酸素などのガスを放出する層である。したがって、支持基板側から光を照射し、光吸収層からガスを放出させることで、光吸収層と支持基板の界面、または光吸収層と透光性の層との間の密着性が低下し、剥離を生じさせることができる。または、光吸収層自体が破断して、剥離させることができる。
【0137】
または、以下の方法を用いることもできる。すなわち、樹脂層の開口部となる部分を、部分的に薄く形成し、上述した方法により支持基板と樹脂層とを剥離する。そして樹脂層の剥離した表面にプラズマ処理等を行うことで、樹脂層を薄膜化すると、樹脂層の薄い部分に開口を形成することができる。
【0138】
また、第１の画素および第２の画素は、それぞれトランジスタを有することが好ましい。さらに、当該トランジスタのチャネルを形成する半導体として、酸化物半導体を用いることが好ましい。酸化物半導体はトランジスタの作製工程にかかる最高温度を低温化（例えば４００℃以下、好ましくは３５０℃以下）しても、高いオン電流を実現でき、また高い信頼性を確保することができる。また、酸化物半導体を用いることで、トランジスタの被形成面側に位置する樹脂層に用いる材料として、高い耐熱性が要求されないため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば、平坦化膜として用いる樹脂材料と兼ねることもできる。
【0139】
ここで、例えば低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｏｌｙ－Ｓｉｌｉｃｏｎ））を用いた場合では、高い電界効果移動度が得られるものの、レーザ結晶化工程、結晶化の前処理のベーク工程、不純物の活性化のためのベーク工程などが必要であり、トランジスタの作製工程にかかる最高温度が上記酸化物半導体を用いた場合よりも高い（例えば５００℃以上、または５５０℃以上、または６００℃以上）。そのため、トランジスタの被形成面側に位置する樹脂層には高い耐熱性が必要となる。さらに、レーザ結晶化工程において、当該樹脂層にもレーザが照射されるため、当該樹脂層は比較的厚く形成する必要がある（例えば１０μｍ以上、または２０μｍ以上）。
【0140】
一方、酸化物半導体を用いた場合では、耐熱性の高い特殊な材料が不要で、且つ薄く形成できるため、表示パネル全体に対する当該樹脂層にかかるコストの割合を小さくできる。
【0141】
また、酸化物半導体は、バンドギャップが広く（例えば２．５ｅＶ以上、または３．０ｅＶ以上）、光を透過する性質を有する。そのため、支持基板と樹脂層の剥離工程において、レーザ光が酸化物半導体に照射されても吸収しにくいため、その電気的特性への影響を抑制できる。したがって、上述のように樹脂層を薄く形成することが可能となる。
【0142】
本発明の一態様は、感光性のポリイミドに代表される低粘度の感光性樹脂材料を用いて薄く形成した樹脂層と、低温であっても電気特性に優れたトランジスタを実現できる酸化物半導体と、を組み合わせることにより、極めて生産性に優れた表示装置を実現できる。
【0143】
続いて、画素の構成について説明する。第１の画素および第２の画素は、それぞれマトリクス状に複数配置され、表示部を構成する。また、表示装置は、第１の画素を駆動する第１の駆動部と、第２の画素を駆動する第２の駆動部を有することが好ましい。第１の駆動部は第１の表示パネルに設けられ、第２の駆動部は第２の表示パネルに設けられていることが好ましい。
【0144】
また、第１の画素と第２の画素は、同じ周期で表示領域内に配置されていることが好ましい。さらに、第１の画素および第２の画素は表示装置の表示領域に混在して配置されていることが好ましい。これにより、後述するように複数の第１の画素のみで表示された画像と、複数の第２の画素のみで表示された画像、および複数の第１の画素および複数の第２の画素の両方で表示された画像のそれぞれは、同じ表示領域に表示することができる。
【0145】
ここで、第１の画素は、例えば白色（Ｗ）を呈する１つの画素により構成されていることが好ましい。また第２の画素は、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光をそれぞれ呈する副画素を有することが好ましい。またはこれに加えて白色（Ｗ）または黄色（Ｙ）の光を呈する副画素を有していてもよい。このような第１の画素と第２の画素が同じ周期で配列することで、第１の画素の面積を大きくし、第１の画素の開口率を高めることができる。
【0146】
なお、第１の画素として、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光をそれぞれ呈する副画素を有していてもよく、これに加えて白色（Ｗ）または黄色（Ｙ）の光を呈する副画素を有していてもよい。
【0147】
続いて、第１の表示パネルおよび第２の表示パネルに用いることのできるトランジスタについて説明する。第１の表示パネルの第１の画素に設けられるトランジスタと、第２の表示パネルの第２の画素に設けられるトランジスタとは、同じ構成のトランジスタであってもよいし、それぞれ異なるトランジスタであってもよい。
【0148】
トランジスタの構成としては、例えばボトムゲート構造のトランジスタが挙げられる。ボトムゲート構造のトランジスタは、半導体層よりも下側（被形成面側）にゲート電極を有する。また、例えばソース電極およびドレイン電極が、半導体層の上面および側端部に接して設けられていることを特徴とする。
【0149】
また、トランジスタの他の構成としては、例えばトップゲート構造のトランジスタが挙げられる。トップゲート構造のトランジスタは、半導体層よりも上側（被形成面側とは反対側）にゲート電極を有する。また、例えば第１のソース電極および第１のドレイン電極が、半導体層の上面の一部および側端部を覆う絶縁層上に設けられ、且つ当該絶縁層に設けられた開口を介して半導体層と電気的に接続されることを特徴とする。
【0150】
また、トランジスタとして、半導体層を挟んで対向して設けられる第１のゲート電極および第２のゲート電極を有していることが好ましい。
【0151】
以下では、本発明の一態様の表示装置のより具体的な例について、図面を参照して説明する。
【0152】
［構成例１］
図１３に、図８に示す表示装置６２における表示部６２Ｄの断面概略図を示す。表示装置６２は、表示パネル１００と表示パネル２００とが接着層５０によって貼り合わされた構成を有する。また、表示装置６２は、裏側（視認側とは反対側）に基板６１１と、表側（視認側）に基板６１２と、を有する。
図１３に、図８に示す表示装置６２における表示部６２Ｄの断面概略図を示す。表示装置６２は、表示パネル１００と表示パネル２００とが接着層５０によって貼り合わされた構成を有する。また、表示装置６２は、裏側（視認側とは反対側）に基板６１１と、表側（視認側）に基板６１２と、を有する。
【0153】
表示パネル１００は、樹脂層１０１と樹脂層１０２との間に、トランジスタ１１０と、発光素子１２０と、を有する。表示パネル２００は、樹脂層２０１と樹脂層２０２との間にトランジスタ２１０と、液晶素子２２０と、を有する。樹脂層１０１は、接着層５１を介して基板６１１と貼り合わされている。また樹脂層２０２は、接着層５２を介して基板６１２と貼り合わされている。
【0154】
また、樹脂層１０２、樹脂層２０１、および樹脂層２０２は、それぞれ開口部が設けられている。図１３に示す領域８１は、発光素子１２０と重なる領域であって、且つ樹脂層１０２の開口部、樹脂層２０１の開口部、および樹脂層２０２の開口部と重なる領域である。
【0155】
〔表示パネル１００〕
樹脂層１０１には、トランジスタ１１０、発光素子１２０、絶縁層１３１、絶縁層１３２、絶縁層１３３、絶縁層１３４、絶縁層１３５等が設けられている。また、樹脂層１０２には、遮光層１５３、および着色層１５２等が設けられている。樹脂層１０１と樹脂層１０２とは、接着層１５１により接着されている。
樹脂層１０１には、トランジスタ１１０、発光素子１２０、絶縁層１３１、絶縁層１３２、絶縁層１３３、絶縁層１３４、絶縁層１３５等が設けられている。また、樹脂層１０２には、遮光層１５３、および着色層１５２等が設けられている。樹脂層１０１と樹脂層１０２とは、接着層１５１により接着されている。
【0156】
トランジスタ１１０は、絶縁層１３１上に設けられ、ゲート電極として機能する導電層１１１と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層１３２の一部と、半導体層１１２と、ソース電極またはドレイン電極の一方として機能する導電層１１３ａと、ソース電極またはドレイン電極の他方として機能する導電層１１３ｂと、を有する。
【0157】
半導体層１１２は、酸化物半導体を含むことが好ましい。
【0158】
絶縁層１３３および絶縁層１３４は、トランジスタ１１０を覆って設けられている。絶縁層１３４は、平坦化層として機能する。
【0159】
発光素子１２０は、導電層１２１と、ＥＬ層１２２と、導電層１２３と、が積層された構成を有する。導電層１２１は可視光を反射する機能を有し、導電層１２３は、可視光を透過する機能を有する。したがって、発光素子１２０は、被形成面側とは反対側に光を射出する上面射出型（トップエミッション型ともいう）の発光素子である。
【0160】
導電層１２１は、絶縁層１３４および絶縁層１３３に設けられた開口を介して導電層１１３ｂと電気的に接続されている。絶縁層１３５は、導電層１２１の端部を覆い、且つ導電層１２１の上面が露出するように開口が設けられている。ＥＬ層１２２および導電層１２３は、絶縁層１３５および導電層１２１の露出した部分を覆って、順に設けられている。
【0161】
樹脂層１０２の樹脂層１０１側には、絶縁層１４１が設けられている。また絶縁層１４１の樹脂層１０１側には、遮光層１５３と、着色層１５２とが設けられている。着色層１５２は、発光素子１２０と重なる領域に設けられている。遮光層１５３は、発光素子１２０と重なる部分に開口を有する。
【0162】
絶縁層１４１は、樹脂層１０２の開口部を覆って設けられている。また絶縁層１４１の樹脂層１０２の開口部と重なる部分は、接着層５０と接している。
【0163】
〔表示パネル２００〕
樹脂層２０１には、トランジスタ２１０、導電層２２１、配向膜２２４ａ、絶縁層２３１、絶縁層２３２、絶縁層２３３、絶縁層２３４等が設けられている。また、樹脂層２０２には、絶縁層２０４、導電層２２３、配向膜２２４ｂ等が設けられている。また配向膜２２４ａと配向膜２２４ｂとの間に液晶２２２が挟持されている。樹脂層２０１と樹脂層２０２とは、図示しない領域で接着層により接着されている。
樹脂層２０１には、トランジスタ２１０、導電層２２１、配向膜２２４ａ、絶縁層２３１、絶縁層２３２、絶縁層２３３、絶縁層２３４等が設けられている。また、樹脂層２０２には、絶縁層２０４、導電層２２３、配向膜２２４ｂ等が設けられている。また配向膜２２４ａと配向膜２２４ｂとの間に液晶２２２が挟持されている。樹脂層２０１と樹脂層２０２とは、図示しない領域で接着層により接着されている。
【0164】
トランジスタ２１０は、絶縁層２３１上に設けられ、ゲート電極として機能する導電層２１１と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２３２の一部と、半導体層２１２と、ソース電極またはドレイン電極の一方として機能する導電層２１３ａと、ソース電極またはドレイン電極の他方として機能する導電層２１３ｂと、を有する。
【0165】
半導体層２１２は、酸化物半導体を含むことが好ましい。
【0166】
絶縁層２３３および絶縁層２３４は、トランジスタ２１０を覆って設けられている。絶縁層２３４は、平坦化層として機能する。
【0167】
液晶素子２２０は、導電層２２１と、導電層２２３と、これらの間に位置する液晶２２２と、により構成されている。導電層２２１は可視光を反射する機能を有し、導電層２２３は、可視光を透過する機能を有する。したがって、液晶素子２２０は反射型の液晶素子である。
【0168】
導電層２２１は、絶縁層２３４および絶縁層２３３に設けられた開口を介して導電層２１３ｂと電気的に接続されている。配向膜２２４ａは、導電層２２１および絶縁層２３４の表面を覆って設けられている。
【0169】
樹脂層２０２の樹脂層２０１側には、導電層２２３と配向膜２２４ｂとが積層されて設けられている。なお、樹脂層２０２と導電層２２３との間に絶縁層２０４が設けられている。また、液晶素子２２０の反射光を着色するための着色層を設けてもよい。
【0170】
絶縁層２３１は、樹脂層２０１の開口部を覆って設けられている。また、絶縁層２３１の樹脂層２０２の開口部と重なる部分は、接着層５０と接して設けられている。また、絶縁層２０４は、樹脂層２０２の開口部を覆って設けられている。また、絶縁層２０４の樹脂層２０２の開口部と重なる部分は、接着層５２と接して設けられている。
【0171】
〔表示装置６２〕
表示装置６２は、表示部６２Ｄを上面から見たときに、発光素子１２０が、反射型の液晶素子２２０と重ならない部分を有する。これにより、図１３に示すように、発光素子１２０からは、着色層１５２によって着色された光２１が、視認側に射出される。また、液晶素子２２０では、導電層２２１により外光が反射された反射光２２が液晶２２２を介して射出される。
表示装置６２は、表示部６２Ｄを上面から見たときに、発光素子１２０が、反射型の液晶素子２２０と重ならない部分を有する。これにより、図１３に示すように、発光素子１２０からは、着色層１５２によって着色された光２１が、視認側に射出される。また、液晶素子２２０では、導電層２２１により外光が反射された反射光２２が液晶２２２を介して射出される。
【0172】
発光素子１２０から射出された光２１は、樹脂層１０２の開口部、樹脂層２０１の開口部、および樹脂層２０２の開口部を通って視認側に射出される。したがって、樹脂層１０２、樹脂層２０１、および樹脂層２０２が可視光の一部を吸収する場合であっても、光２１の光路上にこれら樹脂層が存在しないため、光取り出し効率や、色再現性を高いものとすることができる。
【0173】
なお、基板６１２が偏光板、または円偏光板として機能する。または、基板６１２よりも外側に、偏光板または円偏光板を設けてもよい。
【0174】
ここでは、表示パネル２００が着色層を有さず、カラー表示を行わない構成としているが、樹脂層２０２側に着色層を設け、カラー表示可能な構成としてもよい。
【0175】
以上が構成例についての説明である。
【0176】
［構成例の変形例］
以下では、図１３で示した構成例と比較して、一部の構成の異なる構成例について説明する。
以下では、図１３で示した構成例と比較して、一部の構成の異なる構成例について説明する。
【0177】
図１３では、発光素子１２０からの光の経路上に位置する樹脂層に、開口部を設ける構成としたが、反射型の液晶素子２２０における光の経路上に位置する樹脂層にも開口部を設けてもよい。
【0178】
図１４には、領域８１に加えて領域８２を有する例を示している。領域８２は、樹脂層２０２の開口部、および液晶素子２２０と重なる領域である。
【0179】
なお、図１４では樹脂層２０２に、発光素子１２０と重なる開口部および液晶素子２２０と重なる開口部の両方が加えられた１つの開口が設けられている例を示したが、発光素子１２０と重なる開口部と、液晶素子２２０と重なる開口部とが別々に設けられた構成としてもよい。
【0180】
［トランジスタについて］
図１３で例示した表示装置６２は、トランジスタ１１０とトランジスタ２１０の両方に、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合の例である。
図１３で例示した表示装置６２は、トランジスタ１１０とトランジスタ２１０の両方に、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合の例である。
【0181】
トランジスタ１１０は、ゲート電極として機能する導電層１１１が、半導体層１１２よりも被形成面側（樹脂層１０１側）に位置する。また、絶縁層１３２が導電層１１１を覆って設けられている。また半導体層１１２は、導電層１１１を覆って設けられている。半導体層１１２の導電層１１１と重なる領域が、チャネル形成領域に相当する。また、導電層１１３ａおよび導電層１１３ｂは、それぞれ半導体層１１２の上面および側端部に接して設けられている。
【0182】
なお、トランジスタ１１０は、導電層１１１よりも半導体層１１２の幅が大きい場合の例を示している。このような構成により、導電層１１１と導電層１１３ａまたは導電層１１３ｂの間に半導体層１１２が配置されるため、導電層１１１と導電層１１３ａまたは導電層１１３ｂとの間の寄生容量を小さくすることができる。
【0183】
トランジスタ１１０は、チャネルエッチ型のトランジスタであり、トランジスタの占有面積を縮小することが比較的容易であるため、高精細な表示装置に好適に用いることができる。
【0184】
トランジスタ２１０は、トランジスタ１１０と共通の特徴を有している。
【0185】
ここで、トランジスタ１１０およびトランジスタ２１０に適用可能な、トランジスタの構成例について説明する。
【0186】
図１５（Ａ）に示したトランジスタ１１０ａは、トランジスタ１１０と比較して、導電層１１４および絶縁層１３６を有する点で相違している。導電層１１４は、絶縁層１３３上に設けられ、半導体層１１２と重なる領域を有する。また絶縁層１３６は、導電層１１４および絶縁層１３３を覆って設けられている。
【0187】
導電層１１４は、半導体層１１２を挟んで導電層１１１とは反対側に位置している。導電層１１１を第１のゲート電極とした場合、導電層１１４は、第２のゲート電極として機能することができる。導電層１１１と導電層１１４に同じ電位を与えることで、トランジスタ１１０ａのオン電流を高めることができる。また導電層１１１および導電層１１４の一方にしきい値電圧を制御するための電位を与え、他方に駆動のための電位を与えることで、トランジスタ１１０ａのしきい値電圧を制御することができる。
【0188】
ここで、導電層１１４として、酸化物を含む導電性材料を用いることが好ましい。これにより、導電層１１４を構成する導電膜の成膜時に、酸素を含む雰囲気下で成膜することで、絶縁層１３３に酸素を供給することができる。好適には、スパッタ法における成膜ガス中の酸素ガスの割合を９０％以上１００％以下の範囲とすることが好ましい。絶縁層１３３に供給された酸素は、後の熱処理により半導体層１１２に供給され、半導体層１１２中の酸素欠損の低減を図ることができる。
【0189】
特に、導電層１１４には低抵抗化された酸化物半導体を用いることが好ましい。このとき、絶縁層１３６に水素を放出する絶縁膜、例えば窒化シリコン膜等を用いることが好ましい。絶縁層１３６の成膜中、またはその後の熱処理によって導電層１１４中に水素が供給され、導電層１１４の電気抵抗を効果的に低減することができる。
【0190】
図１５（Ｂ）に示すトランジスタ１１０ｂは、トップゲート構造のトランジスタである。
【0191】
トランジスタ１１０ｂは、ゲート電極として機能する導電層１１１が、半導体層１１２よりも上側（被形成面側とは反対側）に設けられている。また、絶縁層１３１上に半導体層１１２が形成されている。また半導体層１１２上には、絶縁層１３２および導電層１１１が積層して形成されている。また、絶縁層１３３は、半導体層１１２の上面および側端部、絶縁層１３２の側面、および導電層１１１を覆って設けられている。導電層１１３ａおよび導電層１１３ｂは、絶縁層１３３上に設けられている。導電層１１３ａおよび導電層１１３ｂは、絶縁層１３３に設けられた開口を介して、半導体層１１２の上面と電気的に接続されている。
【0192】
なお、ここでは絶縁層１３２が、導電層１１１と重ならない部分に存在しない場合の例を示しているが、絶縁層１３２が半導体層１１２の上面および側端部を覆って設けられていてもよい。
【0193】
トランジスタ１１０ｂは、導電層１１１と導電層１１３ａまたは導電層１１３ｂとの物理的な距離を離すことが容易なため、これらの間の寄生容量を低減することが可能である。
【0194】
図１５（Ｃ）に示すトランジスタ１１０ｃは、トランジスタ１１０ｂと比較して、導電層１１５および絶縁層１３７を有している点で相違している。導電層１１５は絶縁層１３１上に設けられ、半導体層１１２と重なる領域を有する。また絶縁層１３７は、導電層１１５および絶縁層１３１を覆って設けられている。
【0195】
導電層１１５は、上記導電層１１４と同様に第２のゲート電極として機能する。そのため、オン電流を高めることや、しきい値電圧を制御することなどが可能である。
【0196】
ここで、表示装置６２において、表示パネル１００が有するトランジスタと、表示パネル２００が有するトランジスタとを、異なるトランジスタで構成してもよい。一例としては、発光素子１２０と電気的に接続するトランジスタは、比較的大きな電流を流す必要があるためトランジスタ１１０ａやトランジスタ１１０ｃを適用し、その他のトランジスタには、トランジスタの占有面積を低減するために、トランジスタ１１０を適用することができる。
【0197】
【0198】
以上がトランジスタについての説明である。
【0199】
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。
【0200】
（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のより具体的な例について説明する。以下で例示する表示装置４００は、実施の形態１で説明する表示装置６２に用いることのできる反射型の液晶素子と、発光素子の両方を有し、透過モードと反射モードの両方の表示を行うことのできる表示装置である。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置のより具体的な例について説明する。以下で例示する表示装置４００は、実施の形態１で説明する表示装置６２に用いることのできる反射型の液晶素子と、発光素子の両方を有し、透過モードと反射モードの両方の表示を行うことのできる表示装置である。
【0201】
［構成例］
図１７（Ａ）は、表示装置４００の構成の一例を示すブロック図である。表示装置４００は、表示部３６２ａにマトリクス状に配列した複数の画素４１０を有する。また表示装置４００は、回路ＧＤと、回路ＳＤを有する。また方向Ｒに配列した複数の画素４１０、および回路ＧＤと電気的に接続する複数の配線Ｇ１、複数の配線Ｇ２、複数の配線ＡＮＯ、および複数の配線ＣＳＣＯＭを有する。また方向Ｃに配列した複数の画素４１０、および回路ＳＤと電気的に接続する複数の配線Ｓ１および複数の配線Ｓ２を有する。
図１７（Ａ）は、表示装置４００の構成の一例を示すブロック図である。表示装置４００は、表示部３６２ａにマトリクス状に配列した複数の画素４１０を有する。また表示装置４００は、回路ＧＤと、回路ＳＤを有する。また方向Ｒに配列した複数の画素４１０、および回路ＧＤと電気的に接続する複数の配線Ｇ１、複数の配線Ｇ２、複数の配線ＡＮＯ、および複数の配線ＣＳＣＯＭを有する。また方向Ｃに配列した複数の画素４１０、および回路ＳＤと電気的に接続する複数の配線Ｓ１および複数の配線Ｓ２を有する。
【0202】
なお、ここでは簡単のために回路ＧＤと回路ＳＤを１つずつ有する構成を示したが、液晶素子を駆動する回路ＧＤおよび回路ＳＤと、発光素子を駆動する回路ＧＤおよび回路ＳＤとを、別々に設けてもよい。
【0203】
画素４１０は、反射型の液晶素子と、発光素子を有する。画素４１０において、液晶素子と発光素子とは、互いに重なる部分を有する。
【0204】
図１７（Ｂ１）は、画素４１０が有する電極３１１ｂの構成例を示す。電極３１１ｂは、画素４１０における液晶素子の反射電極として機能する。また電極３１１ｂには、開口４５１が設けられている。
【0205】
図１７（Ｂ１）には、電極３１１ｂと重なる領域に位置する発光素子３６０を破線で示している。発光素子３６０は、電極３１１ｂが有する開口４５１と重ねて配置されている。これにより、発光素子３６０が発する光は、開口４５１を介して表示面側に射出される。
【0206】
図１７（Ｂ１）では、方向Ｒに隣接する画素４１０が異なる色に対応する画素である。このとき、図１７（Ｂ１）に示すように、方向Ｒに隣接する２つの画素において、開口４５１が一列に配列されないように、電極３１１ｂの異なる位置に設けられていることが好ましい。これにより、２つの発光素子３６０を離すことが可能で、発光素子３６０が発する光が隣接する画素４１０が有する着色層に入射してしまう現象（クロストークともいう）を抑制することができる。また、隣接する２つの発光素子３６０を離して配置することができるため、発光素子３６０のＥＬ層をシャドウマスク等により作り分ける場合であっても、高い精細度の表示装置を実現できる。
【0207】
また、図１７（Ｂ２）に示すような配列としてもよい。
【0208】
非開口部の総面積に対する開口４５１の総面積の比の値が大きすぎると、液晶素子を用いた表示が暗くなってしまう。また、非開口部の総面積に対する開口４５１の総面積の比の値が小さすぎると、発光素子３６０を用いた表示が暗くなってしまう。
【0209】
また、反射電極として機能する電極３１１ｂに設ける開口４５１の面積が小さすぎると、発光素子３６０が射出する光から取り出せる光の効率が低下してしまう。
【0210】
開口４５１の形状は、例えば多角形、四角形、楕円形、円形または十字等の形状とすることができる。また、細長い筋状、スリット状、市松模様状の形状としてもよい。また、開口４５１を隣接する画素に寄せて配置してもよい。好ましくは、開口４５１を同じ色を表示する他の画素に寄せて配置する。これにより、クロストークを抑制できる。
【0211】
【0212】
画素４１０は、スイッチＳＷ１、容量素子Ｃ１、液晶素子３４０、スイッチＳＷ２、トランジスタＭ、容量素子Ｃ２、および発光素子３６０等を有する。また、画素４１０には、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線ＡＮＯ、配線ＣＳＣＯＭ、配線Ｓ１、および配線Ｓ２が電気的に接続されている。また、図１８では、液晶素子３４０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ１、および発光素子３６０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ２を示している。
【0213】
図１８では、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２に、トランジスタを用いた場合の例を示している。
【0214】
スイッチＳＷ１は、ゲートが配線Ｇ１と接続され、ソースまたはドレインの一方が配線Ｓ１と接続され、ソースまたはドレインの他方が容量素子Ｃ１の一方の電極、および液晶素子３４０の一方の電極と接続されている。容量素子Ｃ１は、他方の電極が配線ＣＳＣＯＭと接続されている。液晶素子３４０は、他方の電極が配線ＶＣＯＭ１と接続されている。
【0215】
またスイッチＳＷ２は、ゲートが配線Ｇ２と接続され、ソースまたはドレインの一方が配線Ｓ２と接続され、ソースまたはドレインの他方が、容量素子Ｃ２の一方の電極、トランジスタＭのゲートと接続されている。容量素子Ｃ２は、他方の電極がトランジスタＭのソースまたはドレインの一方、および配線ＡＮＯと接続されている。トランジスタＭは、ソースまたはドレインの他方が発光素子３６０の一方の電極と接続されている。発光素子３６０は、他方の電極が配線ＶＣＯＭ２と接続されている。
【0216】
図１８では、トランジスタＭが半導体を挟む２つのゲートを有し、これらが接続されている例を示している。これにより、トランジスタＭが流すことのできる電流を増大させることができる。
【0217】
配線Ｇ１には、スイッチＳＷ１を導通状態または非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線ＶＣＯＭ１には、所定の電位を与えることができる。配線Ｓ１には、液晶素子３４０が有する液晶の配向状態を制御する信号を与えることができる。配線ＣＳＣＯＭには、所定の電位を与えることができる。
【0218】
配線Ｇ２には、スイッチＳＷ２を導通状態または非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線ＶＣＯＭ２および配線ＡＮＯには、発光素子３６０が発光する電位差が生じる電位をそれぞれ与えることができる。配線Ｓ２には、トランジスタＭの導通状態を制御する信号を与えることができる。
【0219】
図１８に示す画素４１０は、例えば反射モードの表示を行う場合には、配線Ｇ１および配線Ｓ１に与える信号により駆動し、液晶素子３４０による光学変調を利用して表示することができる。また、透過モードで表示を行う場合には、配線Ｇ２および配線Ｓ２に与える信号により駆動し、発光素子３６０を発光させて表示することができる。また両方のモードで駆動する場合には、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線Ｓ１および配線Ｓ２のそれぞれに与える信号により駆動することができる。
【0220】
【0221】
表示装置３００は、表示部３６２、回路部３６４、配線３６５、回路部３６６、配線３６７等を有する。基板３５１には、例えば回路部３６４、配線３６５、回路部３６６、配線３６７および画素電極として機能する電極３１１ｂ等が設けられる。また図１９では基板３５１上にＩＣ３７３、ＦＰＣ３７２、ＩＣ３７５およびＦＰＣ３７４が実装されている例を示している。そのため、図１９に示す構成は、表示装置３００とＩＣ３７３、ＦＰＣ３７２、ＩＣ３７５およびＦＰＣ３７４を有する表示モジュールと言うこともできる。
【0222】
表示装置３００は実施の形態１で説明する表示装置６２に相当し、表示部３６２は、表示部６２Ｄに相当する。
【0223】
回路部３６４および回路部３６６は、例えば走査線駆動回路として機能する回路を用いることができる。
【0224】
配線３６５および配線３６７は、表示部３６２や回路部３６４に信号や電力を供給する機能を有する。当該信号や電力は、ＦＰＣ３７２を介して外部、またはＩＣ３７３から配線３６５に入力される。
【0225】
また、図１９では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式等により、基板３５１にＩＣ３７３およびＩＣ３７５が設けられている例を示している。ＩＣ３７３およびＩＣ３７５は、例えば走査線駆動回路としての機能を有するＩＣを適用できる。なお表示装置３００が走査線駆動回路および信号線駆動回路として機能する回路を備える場合や、走査線駆動回路や信号線駆動回路として機能する回路を外部に設け、ＦＰＣ３７２およびＦＰＣ３７４を介して表示装置３００を駆動するための信号を入力する場合などでは、ＩＣ３７３およびＩＣ３７５を設けない構成としてもよい。また、ＩＣ３７３およびＩＣ３７５を、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式等により、ＦＰＣ３７２およびＦＰＣ３７４に実装してもよい。
【0226】
図１９には、表示部３６２の一部の拡大図を示している。表示部３６２には、複数の表示素子が有する電極３１１ｂがマトリクス状に配置されている。電極３１１ｂは、可視光を反射する機能を有し、後述する液晶素子３４０の反射電極として機能する。
【0227】
また、図１９に示すように、電極３１１ｂは開口を有する。さらに電極３１１ｂよりも基板３５１側に、発光素子３６０を有する。発光素子３６０からの光は、電極３１１ｂの開口を介して基板３６１側に射出される。
【0228】
［断面構成例］
図２０に、図１９で例示した表示装置３００の、ＦＰＣ３７２を含む領域の一部、回路部３６４を含む領域の一部、表示部３６２を含む領域の一部、回路部３６６を含む領域の一部、およびＦＰＣ３７４を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。
図２０に、図１９で例示した表示装置３００の、ＦＰＣ３７２を含む領域の一部、回路部３６４を含む領域の一部、表示部３６２を含む領域の一部、回路部３６６を含む領域の一部、およびＦＰＣ３７４を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。
【0229】
図２０に示す表示装置は、表示パネル１００と、表示パネル２００とが積層された構成を有する。表示パネル１００は、樹脂層１０１と樹脂層１０２を有する。表示パネル２００は、樹脂層２０１と樹脂層２０２を有する。樹脂層１０２と樹脂層２０１とは、接着層５０によって接着されている。また樹脂層１０１は、接着層５１により基板３５１と接着されている。また樹脂層２０２は、接着層５２により基板３６１と接着されている。
【0230】
〔表示パネル１００〕
【0231】
表示パネル１００は、樹脂層１０１、絶縁層４７８、複数のトランジスタ、容量素子４０５、配線４０７、絶縁層４１１、絶縁層４１２、絶縁層４１３、絶縁層４１４、絶縁層４１５、発光素子３６０、スペーサ４１６、接着層４１７、着色層４２５、遮光層４２６、絶縁層４７６、および樹脂層１０２を有する。
【0232】
樹脂層１０２は、発光素子３６０と重なる領域に開口部を有する。
【0233】
回路部３６４はトランジスタ４０１を有する。表示部３６２は、トランジスタ４０２およびトランジスタ４０３を有する。
【0234】
各トランジスタは、ゲート、絶縁層４１１、半導体層、ソース、およびドレインを有する。ゲートと半導体層は、絶縁層４１１を介して重なる。絶縁層４１１の一部は、ゲート絶縁層としての機能を有し、他の一部は、容量素子４０５の誘電体としての機能を有する。トランジスタ４０２のソースまたはドレインとして機能する導電層は、容量素子４０５の一方の電極を兼ねる。
【0235】
図２０では、ボトムゲート構造のトランジスタを示す。回路部３６４と表示部３６２とで、トランジスタの構造が異なっていてもよい。回路部３６４および表示部３６２は、それぞれ、複数の種類のトランジスタを有していてもよい。
【0236】
容量素子４０５は、一対の電極と、その間の誘電体とを有する。容量素子４０５は、トランジスタのゲートと同一の材料、および同一の工程で形成した導電層と、トランジスタのソースおよびドレインと同一の材料、および同一の工程で形成した導電層と、を有する。
【0237】
絶縁層４１２、絶縁層４１３、および絶縁層４１４は、それぞれ、トランジスタ等を覆って設けられる。トランジスタ等を覆う絶縁層の数は特に限定されない。絶縁層４１４は、平坦化層としての機能を有する。絶縁層４１２、絶縁層４１３、および絶縁層４１４のうち、少なくとも一層には、水または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。外部から不純物がトランジスタに拡散することを効果的に抑制することが可能となり、表示装置の信頼性を高めることができる。
【0238】
絶縁層４１４として有機材料を用いる場合、表示装置の端部に露出した絶縁層４１４を通って発光素子３６０等に表示装置の外部から水分等の不純物が侵入する恐れがある。不純物の侵入により、発光素子３６０が劣化すると、表示装置の劣化につながる。そのため、図２０に示すように、絶縁層４１４が、表示装置の端部に位置しないことが好ましい。図２０の構成では、有機材料を用いた絶縁層が表示装置の端部に位置しないため、発光素子３６０に不純物が侵入することを抑制できる。
【0239】
発光素子３６０は、電極４２１、ＥＬ層４２２、および電極４２３を有する。発光素子３６０は、光学調整層４２４を有していてもよい。発光素子３６０は、着色層４２５側に光を射出する、トップエミッション構造である。
【0240】
トランジスタ、容量素子、および配線等を、発光素子３６０の発光領域と重ねて配置することで、表示部３６２の開口率を高めることができる。
【0241】
電極４２１および電極４２３のうち、一方は、陽極として機能し、他方は、陰極として機能する。電極４２１および電極４２３の間に、発光素子３６０の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層４２２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４２２において再結合し、ＥＬ層４２２に含まれる発光物質が発光する。
【0242】
電極４２１は、トランジスタ４０３のソースまたはドレインと電気的に接続される。これらは、直接接続されてもよいし、他の導電層を介して接続されてもよい。電極４２１は、画素電極として機能し、発光素子３６０ごとに設けられている。隣り合う２つの電極４２１は、絶縁層４１５によって電気的に絶縁されている。
【0243】
ＥＬ層４２２は、発光性の物質を含む層である。
【0244】
電極４２３は、共通電極として機能し、複数の発光素子３６０にわたって設けられている。電極４２３には、定電位が供給される。
【0245】
発光素子３６０は、接着層４１７を介して着色層４２５と重なる。スペーサ４１６は、接着層４１７を介して遮光層４２６と重なる。図２０では、電極４２３と遮光層４２６との間に隙間がある場合を示しているが、これらが接していてもよい。図２０では、スペーサ４１６を基板３５１側に設ける構成を示したが、基板３６１側（例えば遮光層４２６よりも基板３６１側）に設けてもよい。
【0246】
カラーフィルタ（着色層４２５）とマイクロキャビティ構造（光学調整層４２４）との組み合わせにより、表示装置からは、色純度の高い光を取り出すことができる。光学調整層４２４の膜厚は、各画素の色に応じて変化させる。
【0247】
着色層４２５は特定の波長域の光を透過する有色層である。例えば、赤色、緑色、青色、または黄色の波長域の光を透過するカラーフィルタなどを用いることができる。
【0248】
なお、本発明の一態様は、カラーフィルタ方式に限られず、塗り分け方式、色変換方式、または量子ドット方式等を適用してもよい。
【0249】
遮光層４２６は、隣接する着色層４２５の間に設けられている。遮光層４２６は隣接する発光素子３６０からの光を遮光し、隣接する発光素子３６０間における混色を抑制する。ここで、着色層４２５の端部を、遮光層４２６と重なるように設けることにより、光漏れを抑制することができる。遮光層４２６としては、発光素子３６０が発する光を遮る材料を用いることができる。なお、遮光層４２６は、回路部３６４などの表示部３６２以外の領域に設けると、導波光などによる意図しない光漏れを抑制できるため好ましい。
【0250】
樹脂層１０１の一方の表面には絶縁層４７８が形成されている。また、樹脂層１０２の一方の表面には絶縁層４７６が形成されている。絶縁層４７６および絶縁層４７８に防湿性の高い膜を用いることが好ましい。一対の防湿性の高い絶縁層の間に発光素子３６０およびトランジスタ等を配置することで、これらの素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、表示装置の信頼性が高くなるため好ましい。
【0251】
防湿性の高い絶縁膜としては、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、および、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。
【0252】
例えば、防湿性の高い絶縁膜の水蒸気透過量は、１×１０－５［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、好ましくは１×１０－６［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、より好ましくは１×１０－７［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０－８［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下とする。
【0253】
接続部４０６は、配線３６５を有する。配線３６５は、トランジスタのソースおよびドレインと同一の材料、および同一の工程で形成することができる。接続部４０６は、回路部３６４に外部からの信号や電位を伝達する外部入力端子と電気的に接続する。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ３７２を設ける例を示している。接続層４１９を介してＦＰＣ３７２と接続部４０６は電気的に接続する。
【0254】
接続層４１９としては、様々な異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）および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。
【0255】
以上が表示パネル１００についての説明である。
【0256】
〔表示パネル２００〕
表示パネル２００は、縦電界方式が適用された反射型液晶表示装置である。
表示パネル２００は、縦電界方式が適用された反射型液晶表示装置である。
【0257】
表示パネル２００は、樹脂層２０１、絶縁層５７８、複数のトランジスタ、容量素子５０５、配線３６７、絶縁層５１１、絶縁層５１２、絶縁層５１３、絶縁層５１４、液晶素子５２９、配向膜５６４ａ、配向膜５６４ｂ、接着層５１７、絶縁層５７６、および樹脂層２０２を有する。
【0258】
樹脂層２０１と樹脂層２０２とは、接着層５１７によって貼り合わされている。樹脂層２０１、樹脂層２０２、および接着層５１７に囲まれた領域に、液晶５６３が封止されている。基板３６１の外側の面には、偏光板５９９が位置する。
【0259】
また樹脂層２０１には、発光素子３６０と重なる開口部が設けられている。また、樹脂層２０２には、液晶素子５２９および発光素子３６０と重なる開口部が設けられている。
【0260】
液晶素子５２９は、電極３１１ｂ、電極５６２、および液晶５６３を有する。電極３１１ｂは画素電極として機能する。電極５６２は共通電極として機能する。電極３１１ｂと電極５６２との間に生じる電界により、液晶５６３の配向を制御することができる。液晶５６３と電極３１１ｂの間には配向膜５６４ａが設けられている。液晶５６３と電極５６２の間には、配向膜５６４ｂが設けられている。
【0261】
樹脂層２０２には、絶縁層５７６、電極５６２、および配向膜５６４ｂ等が設けられている。
【0262】
樹脂層２０１には、電極３１１ｂ、配向膜５６４ａ、トランジスタ５０１、トランジスタ５０３、容量素子５０５、接続部５０６、および配線３６７等が設けられている。
【0263】
樹脂層２０１上には、絶縁層５１１、絶縁層５１２、絶縁層５１３、絶縁層５１４等の絶縁層が設けられている。
【0264】
ここで、トランジスタ５０３のソースまたはドレインのうち、電極３１１ｂと電気的に接続されていない方の導電層は、信号線の一部として機能してもよい。また、トランジスタ５０３のゲートとして機能する導電層は、走査線の一部として機能してもよい。
【0265】
図２０では、表示部３６２の例として、着色層を設けない構成を示している。そのため、液晶素子５２９は、白黒の階調表示を行う素子である。
【0266】
図２０では、回路部３６６の例としてトランジスタ５０１が設けられている例を示している。
【0267】
各トランジスタを覆う絶縁層５１２、絶縁層５１３のうち少なくとも一方は、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。
【0268】
絶縁層５１４上には、電極３１１ｂが設けられている。電極３１１ｂは、絶縁層５１４、絶縁層５１３、絶縁層５１２等に形成された開口を介して、トランジスタ５０３のソースまたはドレインの一方と電気的に接続されている。また電極３１１ｂは、容量素子５０５の一方の電極と電気的に接続されている。
【0269】
表示パネル２００は、反射型の液晶表示装置であるため、電極３１１ｂに可視光を反射する導電性材料を用い、電極５６２に可視光を透過する導電性材料を用いる。
【0270】
可視光を透過する導電性材料としては、例えば、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）の中から選ばれた一種を含む材料を用いるとよい。具体的には、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、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、酸化シリコンを含むインジウム錫酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを含む酸化亜鉛などが挙げられる。なお、グラフェンを含む膜を用いることもできる。グラフェンを含む膜は、例えば膜状に形成された酸化グラフェンを含む膜を還元して形成することができる。
【0271】
可視光を反射する導電性材料としては、例えば、アルミニウム、銀、またはこれらの金属材料を含む合金等が挙げられる。そのほか、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、またはこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料または合金に、ランタン、ネオジム、またはゲルマニウム等が添加されていてもよい。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、アルミニウム、ニッケル、およびランタンの合金（Ａｌ－Ｎｉ－Ｌａ）等のアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）、銀と銅の合金、銀とパラジウムと銅の合金（Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕ、ＡＰＣとも記す）、銀とマグネシウムの合金等の銀を含む合金を用いてもよい。
【0272】
ここで、偏光板５９９として直線偏光板を用いてもよいが、円偏光板を用いることもできる。円偏光板としては、例えば直線偏光板と１／４波長位相差板を積層したものを用いることができる。これにより、外光反射を抑制することができる。また、偏光板５９９の種類に応じて、液晶素子５２９のセルギャップ、配向、駆動電圧等を調整することで、所望のコントラストが実現されるようにすればよい。
【0273】
電極５６２は、樹脂層２０２の端部に近い部分において、樹脂層２０１側に設けられた導電層と接続体５４３により電気的に接続されている。これにより、樹脂層２０１側に配置されるＦＰＣ３７４やＩＣ等から電極５６２に電位や信号を供給することができる。
【0274】
接続体５４３としては、例えば導電性の粒子を用いることができる。導電性の粒子としては、有機樹脂またはシリカなどの粒子の表面を金属材料で被覆したものを用いることができる。金属材料としてニッケルや金を用いると接触抵抗を低減できるため好ましい。またニッケルをさらに金で被覆するなど、２種類以上の金属材料を層状に被覆させた粒子を用いることが好ましい。また接続体５４３として、弾性変形、または塑性変形する材料を用いることが好ましい。このとき導電性の粒子である接続体５４３は、図２０に示すように上下方向に潰れた形状となる場合がある。こうすることで、接続体５４３と、これと電気的に接続する導電層との接触面積が増大し、接触抵抗を低減できるほか、接続不良などの不具合の発生を抑制することができる。
【0275】
接続体５４３は、接着層５１７に覆われるように配置することが好ましい。例えば硬化前の接着層５１７に接続体５４３分散させておけばよい。
【0276】
樹脂層２０１の端部に近い領域には、接続部５０６が設けられている。接続部５０６は、接続層５１９を介してＦＰＣ３７４と電気的に接続されている。図２０に示す構成では、配線３６７の一部と、電極３１１ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電層を積層することで接続部５０６を構成している例を示している。
【0277】
以上が表示パネル２００についての説明である。
【0278】
［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。
【0279】
〔基板〕
表示パネルが有する基板には、平坦面を有する材料を用いることができる。表示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。
表示パネルが有する基板には、平坦面を有する材料を用いることができる。表示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。
【0280】
厚さの薄い基板を用いることで、表示パネルの軽量化、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パネルを実現できる。
【0281】
また、発光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、上記に挙げた基板の他に、金属基板等を用いることもできる。金属基板は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、表示パネルの局所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。可撓性や曲げ性を得るためには、金属基板の厚さは、１０μｍ以上４００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。
【0282】
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。
【0283】
また、金属基板の表面を酸化する、また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、また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または加熱するほか、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。
【0284】
可撓性および可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度の厚さのガラスや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが好ましく、例えば、熱膨張係数が３０×１０－６／Ｋ以下である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パネルも軽量にすることができる。
【0285】
上記材料中に繊維体が含まれている場合、繊維体は有機化合物または無機化合物の高強度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のことを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布または不織布の状態で用い、この繊維体に樹脂を含浸させ樹脂を硬化させた構造物を、可撓性を有する基板として用いてもよい。可撓性を有する基板として、繊維体と樹脂からなる構造物を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好ましい。
【0286】
または、可撓性を有する程度に薄いガラス、金属などを基板に用いることもできる。または、ガラスと樹脂材料とが接着層により貼り合わされた複合材料を用いてもよい。
【0287】
可撓性を有する基板に、表示パネル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、酸化アルミニウムなど）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば、アラミド樹脂など）等が積層されていてもよい。また、水分等による表示素子の寿命の低下等を抑制するために、可撓性を有する基板に透水性の低い絶縁膜が積層されていてもよい。例えば、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、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。
【0288】
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、信頼性の高い表示パネルとすることができる。
【0289】
〔トランジスタ〕
トランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層と、を有する。上記では、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合を示している。
トランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層と、を有する。上記では、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合を示している。
【0290】
なお、本発明の一態様の表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型またはボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルの上下にゲート電極が設けられていてもよい。
【0291】
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、または一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。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。
【0292】
また、トランジスタに用いる半導体材料としては、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上である酸化物半導体を用いることができる。代表的には、インジウムを含む酸化物半導体などであり、例えば、後述するＣＡＣ－ＯＳなどを用いることができる。
【0293】
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酸化物半導体を用いたトランジスタは、その低いオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量素子に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。
【0294】
半導体層は、例えばインジウム、亜鉛およびＭ（アルミニウム、チタン、ガリウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、セリウム、スズ、ネオジムまたはハフニウム等の金属）を含むＩｎ－Ｍ－Ｚｎ系酸化物で表記される膜とすることができる。
【0295】
半導体層を構成する酸化物半導体がＩｎ－Ｍ－Ｚｎ系酸化物の場合、Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：８等が好ましい。なお、成膜される半導体層の原子数比はそれぞれ、上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。
【0296】
本実施の形態で例示したボトムゲート構造のトランジスタは、作製工程を削減できるため好ましい。またこのとき酸化物半導体を用いることで、多結晶シリコンよりも低温で形成できる、半導体層よりも下層の配線や電極の材料、基板の材料として、耐熱性の低い材料を用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば、極めて大面積のガラス基板などを好適に用いることができる。
【0297】
〔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。
【0298】
また、透光性を有する導電性材料としては、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。これらは、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層や、表示素子が有する導電層（画素電極や共通電極として機能する導電層）にも用いることができる。
【0299】
〔絶縁層〕
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、ポリイミド、アクリル、エポキシ、シリコーン樹脂等の他、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。
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、ポリイミド、アクリル、エポキシ、シリコーン樹脂等の他、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。
【0300】
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。
【0301】
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。
【0302】
例えば、透水性の低い絶縁膜の水蒸気透過量は、１×１０－５［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、好ましくは１×１０－６［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、より好ましくは１×１０－７［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０－８［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下とする。
【0303】
〔表示素子について〕
表示面側に位置する第１の画素が有する表示素子には、外光を反射して表示する素子を用いることができる。このような素子は、光源を持たないため、表示の際の消費電力を極めて小さくすることが可能となる。第１の画素が有する表示素子には、代表的には反射型の液晶素子を用いることができる。または、第１の画素が有する表示素子として、シャッター方式のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）素子、光干渉方式のＭＥＭＳ素子の他、マイクロカプセル方式、電気泳動方式、エレクトロウェッティング方式、電子粉流体（登録商標）方式等を適用した素子などを用いることができる。
表示面側に位置する第１の画素が有する表示素子には、外光を反射して表示する素子を用いることができる。このような素子は、光源を持たないため、表示の際の消費電力を極めて小さくすることが可能となる。第１の画素が有する表示素子には、代表的には反射型の液晶素子を用いることができる。または、第１の画素が有する表示素子として、シャッター方式のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）素子、光干渉方式のＭＥＭＳ素子の他、マイクロカプセル方式、電気泳動方式、エレクトロウェッティング方式、電子粉流体（登録商標）方式等を適用した素子などを用いることができる。
【0304】
また、表示面側とは反対側に位置する第２の画素が有する表示素子は光源を有し、その光源からの光を利用して表示する素子を用いることができる。このような画素が射出する光は、その輝度や色度が外光に左右されることがないため、色再現性が高く（色域が広く）、且つコントラストの高い、つまり鮮やかな表示を行うことができる。第２の画素が有する表示素子には、例えばＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ－ｄｏｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの自発光性の発光素子を用いることができる。または、第２の画素が有する表示素子として、光源であるバックライトと、バックライトからの光の透過光の光量を制御する透過型の液晶素子とを組み合わせたものを用いてもよい。
【0305】
〔液晶素子〕
液晶素子としては、例えば垂直配向（ＶＡ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードが適用された液晶素子を用いることができる。垂直配向モードとしては、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ－Ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｕｐｅｒ Ｖｉｅｗ）モードなどを用いることができる。
液晶素子としては、例えば垂直配向（ＶＡ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードが適用された液晶素子を用いることができる。垂直配向モードとしては、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ－Ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｕｐｅｒ Ｖｉｅｗ）モードなどを用いることができる。
【0306】
また、液晶素子には、様々なモードが適用された液晶素子を用いることができる。例えばＶＡモードのほかに、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ－Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ－ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード等が適用された液晶素子を用いることができる。
【0307】
なお、液晶素子は、液晶の光学的変調作用によって光の透過または非透過を制御する素子である。なお、液晶の光学的変調作用は、液晶にかかる電界（横方向の電界、縦方向の電界または斜め方向の電界を含む）によって制御される。なお、液晶素子に用いる液晶としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。これらの液晶材料は、条件により、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。
【0308】
また、液晶材料としては、ポジ型の液晶、またはネガ型の液晶のいずれを用いてもよく、適用するモードや設計に応じて最適な液晶材料を用いればよい。
【0309】
また、液晶の配向を制御するため、配向膜を設けることができる。なお、横電界方式を採用する場合、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために数重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を液晶層に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が短く、光学的等方性である。また、ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。
【0310】
本発明の一態様では、特に反射型の液晶素子を用いることができる。
【0311】
反射型の液晶素子を用いる場合には、表示面側に偏光板を設ける。またこれとは別に、表示面側に光拡散板を配置すると、視認性を向上させられるため好ましい。
【0312】
〔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、電流または電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、ＬＥＤ、ＱＬＥＤ、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、電流または電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、ＬＥＤ、ＱＬＥＤ、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子等を用いることができる。
【0313】
本発明の一態様では、特に発光素子は、トップエミッション型の発光素子を用いることが好ましい。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。
【0314】
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、またはバイポーラ性の物質（電子輸送性および正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。
【0315】
ＥＬ層には低分子系化合物および高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。ＥＬ層を構成する層は、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。
【0316】
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。
【0317】
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、緑色および赤色の波長領域にもスペクトル成分を有する材料であることが好ましい。
【0318】
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。
【0319】
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。
【0320】
なお、上述した、発光層、ならびに正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、および電子注入性の高い物質、バイポーラ性の物質等を含む層は、それぞれ量子ドットなどの無機化合物や、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を有していてもよい。例えば、量子ドットを発光層に用いることで、発光材料として機能させることもできる。
【0321】
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。
【0322】
可視光を透過する導電膜は、例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いて形成することができる。また、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、またはこれら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。
【0323】
可視光を反射する導電膜は、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、またはこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ランタン、ネオジム、またはゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、チタン、ニッケル、またはネオジムと、アルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）を用いてもよい。また銅、パラジウム、またはマグネシウムと、銀を含む合金を用いてもよい。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム膜またはアルミニウム合金膜に接して金属膜または金属酸化物膜を積層することで、酸化を抑制することができる。このような金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタンや酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とインジウム錫酸化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いることができる。
【0324】
電極は、それぞれ、蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すればよい。そのほか、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、またはメッキ法を用いて形成することができる。
【0325】
〔接着層〕
接着層としては、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。
【0326】
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。
【0327】
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、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。
【0328】
〔接続層〕
接続層としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
接続層としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
【0329】
〔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。
【0330】
〔遮光層〕
遮光層として用いることのできる材料としては、カーボンブラック、チタンブラック、金属、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。遮光層は、樹脂材料を含む膜であってもよいし、金属などの無機材料の薄膜であってもよい。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。
遮光層として用いることのできる材料としては、カーボンブラック、チタンブラック、金属、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。遮光層は、樹脂材料を含む膜であってもよいし、金属などの無機材料の薄膜であってもよい。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。
【0331】
以上が各構成要素についての説明である。
【0332】
［変形例］
以下では、上記断面構成例で例示した表示装置とは一部の構成の異なる例を説明する。なお、上記と重複する部分については説明を省略し、相違点のみ説明する。
以下では、上記断面構成例で例示した表示装置とは一部の構成の異なる例を説明する。なお、上記と重複する部分については説明を省略し、相違点のみ説明する。
【0333】
【0334】
図２１示すトランジスタ４０１、トランジスタ４０３、トランジスタ５０１は、第２のゲート電極を有する。このように、回路部３６４や回路部３６６に設けるトランジスタ、および発光素子３６０に流れる電流を制御するトランジスタに、一対のゲートを有するトランジスタを適用することが好ましい。
【0335】
樹脂層２０２は、液晶素子５２９と重なる開口部と、発光素子３６０と重なる開口部とが、別々に設けられている。これにより、液晶素子５２９の反射率を向上させることができる。
【0336】
また、絶縁層５７６の液晶素子５２９側の面には、遮光層５６６と、着色層５６５が設けられている。着色層５６５は、液晶素子５２９と重ねて設けられている。これにより、表示パネル２００はカラー表示を行うことができる。また、遮光層５６６は、液晶素子５２９と重なる開口部と、発光素子３６０と重なる開口部を有する。これにより、隣接画素間の混色を抑制し、色再現性の高い表示装置を実現できる。
【0337】
〔断面構成例の変形例２〕
図２２は、各トランジスタにトップゲート型のトランジスタを適用した場合の例である。このように、トップゲート型のトランジスタを適用することにより、寄生容量が低減できるため、表示のフレーム周波数を高めることができる。また、例えば８インチ以上の大型の表示パネルに好適に用いることができる。
図２２は、各トランジスタにトップゲート型のトランジスタを適用した場合の例である。このように、トップゲート型のトランジスタを適用することにより、寄生容量が低減できるため、表示のフレーム周波数を高めることができる。また、例えば８インチ以上の大型の表示パネルに好適に用いることができる。
【0338】
〔断面構成例の変形例３〕
図２３は、各トランジスタに第２のゲート電極を有するトップゲート型のトランジスタを適用した場合の例を示している。
図２３は、各トランジスタに第２のゲート電極を有するトップゲート型のトランジスタを適用した場合の例を示している。
【0339】
各トランジスタは、チャネル領域と重なるように導電層５９１を有する。また、導電層５９１を覆って絶縁層４７５または絶縁層５７８が設けられている。
【0340】
また、表示パネル２００の接続部５０６において、樹脂層２０１の一部が開口され、当該開口を埋めるように導電層５９２が設けられている。導電層５９２は、その裏面側（表示パネル１００側）の表面が露出するように設けられている。導電層５９２は、配線３６７と電気的に接続されている。ＦＰＣ３７４は、導電層５９２の露出した表面と、接続層５１９を介して電気的に接続されている。導電層５９２は導電層５９１と同一の導電膜を加工して形成することができる。導電層５９２は、裏面電極とも呼ぶことのできる電極として機能する。
【0341】
このような構成は、樹脂層２０１に感光性の有機樹脂を用いることにより実現することができる。例えば、支持基板上に樹脂層２０１を形成する際に、樹脂層２０１に開口部を形成し、当該開口を埋めるように導電層５９２を形成する。そして樹脂層２０１と支持基板とを剥離する際、導電層５９２と支持基板とも同時に剥離されることにより、図２３に示すような導電層５９２を形成することができる。
【0342】
このような構成とすることで、表示面側に位置する表示パネル２００に接続するＦＰＣ３７４を、表示面とは反対側に配置することができる。そのため、表示装置を電子機器に組み込む際に、ＦＰＣ３７４を折り曲げるためのスペースを省くことができ、より小型化した電子機器を実現できる。
【0343】
【0344】
表示パネルは、基板７５１と基板７６１の間に、絶縁層８２０を有する。また基板７５１と絶縁層８２０の間に、発光素子７６０、トランジスタ８０１、トランジスタ８０５、トランジスタ８０６、着色層７３４等を有する。また絶縁層８２０と基板７６１の間に、液晶素子７４０、着色層７３１等を有する。また基板７６１と絶縁層８２０は接着層７４１を介して接着され、基板７５１と絶縁層８２０は接着層７４２を介して接着されている。
【0345】
トランジスタ８０６は、液晶素子７４０と電気的に接続し、トランジスタ８０５は、発光素子７６０と電気的に接続する。トランジスタ８０５とトランジスタ８０６は、いずれも絶縁層８２０の基板７５１側の面上に形成されているため、これらを同一の工程を用いて作製することができる。
【0346】
基板７６１には、着色層７３１、遮光層７３２、絶縁層７２１、及び液晶素子７４０の共通電極として機能する導電層７１３、配向膜７３３ｂ、絶縁層７１７等が設けられている。絶縁層７１７は、液晶素子７４０のセルギャップを保持するためのスペーサとして機能する。
【0347】
絶縁層８２０の基板７５１側には、絶縁層８１１、絶縁層８１２、絶縁層８１３、絶縁層８１４、絶縁層８１５等の絶縁層が設けられている。絶縁層８１１は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層８１２、絶縁層８１３、及び絶縁層８１４は、各トランジスタを覆って設けられている。また絶縁層８１４を覆って絶縁層８１５が設けられている。絶縁層８１４及び絶縁層８１５は、平坦化層としての機能を有する。なお、ここではトランジスタ等を覆う絶縁層として、絶縁層８１２、絶縁層８１３、絶縁層８１４の３層を有する場合について示しているが、これに限られず４層以上であってもよいし、単層、または２層であってもよい。また平坦化層として機能する絶縁層８１４は、不要であれば設けなくてもよい。
【0348】
また、トランジスタ８０１、トランジスタ８０５、及びトランジスタ８０６は、一部がゲートとして機能する導電層８２１、一部がソース又はドレインとして機能する導電層８２２、半導体層８３１を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に、同じハッチングパターンを付している。
【0349】
液晶素子７４０は反射型の液晶素子である。液晶素子７４０は、導電層７１１ａ、液晶７１２、導電層７１３が積層された積層構造を有する。また導電層７１１ａの基板７５１側に接して、可視光を反射する導電層７１１ｂが設けられている。導電層７１１ｂは開口８５１を有する。また導電層７１１ａ及び導電層７１３は可視光を透過する材料を含む。また液晶７１２と導電層７１１ａの間に配向膜７３３ａが設けられ、液晶７１２と導電層７１３の間に配向膜７３３ｂが設けられている。また、基板７６１の外側の面には、偏光板７３０を有する。
【0350】
液晶素子７４０において、導電層７１１ｂは可視光を反射する機能を有し、導電層７１３は可視光を透過する機能を有する。基板７６１側から入射した光は、偏光板７３０により偏光され、導電層７１３、液晶７１２を透過し、導電層７１１ｂで反射する。そして液晶７１２及び導電層７１３を再度透過して、偏光板７３０に達する。このとき、導電層７１１ｂと導電層７１３の間に与える電圧によって液晶の配向を制御し、光の光学変調を制御することができる。すなわち、偏光板７３０を介して射出される光の強度を制御することができる。また光は着色層７３１によって特定の波長領域以外の光が吸収されることにより、取り出される光は、例えば赤色を呈する光となる。
【0351】
発光素子７６０は、ボトムエミッション型の発光素子である。発光素子７６０は、絶縁層８２０側から導電層７９１、ＥＬ層７９２、及び導電層７９３ｂの順に積層された積層構造を有する。また導電層７９３ｂを覆って導電層７９３ａが設けられている。導電層７９３ｂは可視光を反射する材料を含み、導電層７９１及び導電層７９３ａは可視光を透過する材料を含む。発光素子７６０が発する光は、着色層７３４、絶縁層８２０、開口８５１、導電層７１３等を介して、基板７６１側に射出される。
【0352】
ここで、図２４に示すように、開口８５１には可視光を透過する導電層７１１ａが設けられていることが好ましい。これにより、開口８５１と重なる領域においてもそれ以外の領域と同様に液晶７１２が配向するため、これらの領域の境界部で液晶の配向不良が生じ、意図しない光が漏れてしまうことを抑制できる。
【0353】
ここで、基板７６１の外側の面に配置する偏光板７３０として直線偏光板を用いてもよいが、円偏光板を用いることもできる。円偏光板としては、例えば直線偏光板と１／４波長位相差板を積層したものを用いることができる。これにより、外光反射を抑制することができる。また、偏光板の種類に応じて、液晶素子７４０に用いる液晶素子のセルギャップ、配向、駆動電圧等を調整することで、所望のコントラストが実現されるようにすればよい。
【0354】
また導電層７９１の端部を覆う絶縁層８１６上には、絶縁層８１７が設けられている。絶縁層８１７は、絶縁層８２０と基板７５１が必要以上に接近することを抑制するスペーサとしての機能を有する。またＥＬ層７９２や導電層７９３ａを遮蔽マスク（メタルマスク）を用いて形成する場合には、当該遮蔽マスクが被形成面に接触することを抑制する機能を有していてもよい。なお、絶縁層８１７は不要であれば設けなくてもよい。
【0355】
トランジスタ８０５のソース又はドレインの一方は、導電層８２４を介して発光素子７６０の導電層７９１と電気的に接続されている。
【0356】
トランジスタ８０６のソース又はドレインの一方は、接続部８０７を介して導電層７１１ｂと電気的に接続されている。導電層７１１ｂと導電層７１１ａは接して設けられ、これらは電気的に接続されている。ここで、接続部８０７は、絶縁層８２０に設けられた開口を介して、絶縁層８２０の両面に設けられる導電層同士を接続する部分である。
【0357】
基板７５１と基板７６１が重ならない領域には、接続部８０４が設けられている。接続部８０４は、接続層８４２を介してＦＰＣ７７２と電気的に接続されている。接続部８０４は接続部８０７と同様の構成を有している。接続部８０４の上面は、導電層７１１ａと同一の導電膜を加工して得られた導電層が露出している。これにより、接続部８０４とＦＰＣ７７２とを接続層８４２を介して電気的に接続することができる。
【0358】
接着層７４１が設けられる一部の領域には、接続部８５２が設けられている。接続部８５２において、導電層７１１ａと同一の導電膜を加工して得られた導電層と、導電層７１３の一部が、接続体８４３により電気的に接続されている。したがって、基板７６１側に形成された導電層７１３に、基板７５１側に接続されたＦＰＣ７７２から入力される信号または電位を、接続部８５２を介して供給することができる。
【0359】
以上が変形例についての説明である。
【0360】
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。
【0361】
（実施の形態５）
［ＣＡＣ－ＯＳの構成］
以下では、本発明の一態様で開示されるトランジスタに用いることができるＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ－Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）－ＯＳの構成について説明する。
［ＣＡＣ－ＯＳの構成］
以下では、本発明の一態様で開示されるトランジスタに用いることができるＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ－Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）－ＯＳの構成について説明する。
【0362】
ＣＡＣ－ＯＳとは、例えば、酸化物半導体を構成する元素が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上２ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、酸化物半導体において、一つあるいはそれ以上の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上２ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。
【0363】
なお、酸化物半導体は、少なくともインジウムを含むことが好ましい。特にインジウムおよび亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれていてもよい。
【0364】
例えば、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ－ＯＳ（ＣＡＣ－ＯＳの中でもＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物を、特にＣＡＣ－ＩＧＺＯと呼称してもよい。）とは、インジウム酸化物（以下、ＩｎＯＸ１（Ｘ１は０よりも大きい実数）とする。）、またはインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２（Ｘ２、Ｙ２、およびＺ２は０よりも大きい実数）とする。）と、ガリウム酸化物（以下、ＧａＯＸ３（Ｘ３は０よりも大きい実数）とする。）、またはガリウム亜鉛酸化物（以下、ＧａＸ４ＺｎＹ４ＯＺ４（Ｘ４、Ｙ４、およびＺ４は０よりも大きい実数）とする。）などと、に材料が分離することでモザイク状となり、モザイク状のＩｎＯＸ１、またはＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２が、膜中に均一に分布した構成（以下、クラウド状ともいう。）である。
【0365】
つまり、ＣＡＣ－ＯＳは、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合酸化物半導体である。なお、本明細書において、例えば、第１の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比が、第２の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比よりも大きいことを、第１の領域は、第２の領域と比較して、Ｉｎの濃度が高いとする。
【0366】
なお、ＩＧＺＯは通称であり、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、およびＯによる１つの化合物をいう場合がある。代表例として、ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ１（ｍ１は自然数）、またはＩｎ（１＋ｘ０）Ｇａ（１－ｘ０）Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ０（－１≦ｘ０≦１、ｍ０は任意数）で表される結晶性の化合物が挙げられる。
【0367】
上記結晶性の化合物は、単結晶構造、多結晶構造、またはＣＡＡＣ構造を有する。なお、ＣＡＡＣ構造とは、複数のＩＧＺＯのナノ結晶がｃ軸配向を有し、かつａ－ｂ面においては配向せずに連結した結晶構造である。
【0368】
一方、ＣＡＣ－ＯＳは、酸化物半導体の材料構成に関する。ＣＡＣ－ＯＳとは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、およびＯを含む材料構成において、一部にＧａを主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。従って、ＣＡＣ－ＯＳにおいて、結晶構造は副次的な要素である。
【0369】
なお、ＣＡＣ－ＯＳは、組成の異なる二種類以上の膜の積層構造は含まないものとする。例えば、Ｉｎを主成分とする膜と、Ｇａを主成分とする膜との２層からなる構造は、含まない。
【0370】
なお、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。
【0371】
なお、ガリウムの代わりに、アルミニウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれている場合、ＣＡＣ－ＯＳは、一部に該金属元素を主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。
【0372】
ＣＡＣ－ＯＳは、例えば基板を意図的に加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、ＣＡＣ－ＯＳをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス（代表的にはアルゴン）、酸素ガス、及び窒素ガスの中から選ばれたいずれか一つまたは複数を用いればよい。また、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比は低いほど好ましく、例えば酸素ガスの流量比を０％以上３０％未満、好ましくは０％以上１０％以下とすることが好ましい。
【0373】
ＣＡＣ－ＯＳは、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ－ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）測定法のひとつであるＯｕｔ－ｏｆ－ｐｌａｎｅ法によるθ／２θスキャンを用いて測定したときに、明確なピークが観察されないという特徴を有する。すなわち、Ｘ線回折から、測定領域のａ－ｂ面方向、およびｃ軸方向の配向は見られないことが分かる。
【0374】
またＣＡＣ－ＯＳは、プローブ径が１ｎｍの電子線（ナノビーム電子線ともいう。）を照射することで得られる電子線回折パターンにおいて、リング状に輝度の高い領域と、該リング領域に複数の輝点が観測される。従って、電子線回折パターンから、ＣＡＣ－ＯＳの結晶構造が、平面方向、および断面方向において、配向性を有さないｎｃ（ｎａｎｏ－ｃｒｙｓｔａｌ）構造を有することがわかる。
【0375】
また例えば、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ－ＯＳでは、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ－ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて取得したＥＤＸマッピングにより、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、偏在し、混合している構造を有することが確認できる。
【0376】
ＣＡＣ－ＯＳは、金属元素が均一に分布したＩＧＺＯ化合物とは異なる構造であり、ＩＧＺＯ化合物と異なる性質を有する。つまり、ＣＡＣ－ＯＳは、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と、に互いに相分離し、各元素を主成分とする領域がモザイク状である構造を有する。
【0377】
ここで、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域は、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域を、キャリアが流れることにより、酸化物半導体としての導電性が発現する。従って、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域が、酸化物半導体中にクラウド状に分布することで、高い電界効果移動度（μ）が実現できる。
【0378】
一方、ＧａＯＸ３などが主成分である領域は、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、ＧａＯＸ３などが主成分である領域が、酸化物半導体中に分布することで、リーク電流を抑制し、良好なスイッチング動作を実現できる。
【0379】
従って、ＣＡＣ－ＯＳを半導体素子に用いた場合、ＧａＯＸ３などに起因する絶縁性と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１に起因する導電性とが、相補的に作用することにより、高いオン電流（Ｉｏｎ）、および高い電界効果移動度（μ）を実現することができる。
【0380】
また、ＣＡＣ－ＯＳを用いた半導体素子は、信頼性が高い。従って、ＣＡＣ－ＯＳは、ディスプレイをはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。
【0381】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【0382】
１１ 基板
１２ 基板
１５ 表示部
１６ 撮像部
１７ 制御部
１８ 入力部
１９ センサ部
２１ 光
２２ 反射光
３０ 画素ユニット
３１ 表示素子
３１Ｂ 表示素子
３１Ｇ 表示素子
３１ｐ 画素
３１Ｒ 表示素子
３２ 表示素子
３２Ｂ 表示素子
３２Ｇ 表示素子
３２ｐ 画素
３２Ｒ 表示素子
３２Ｙ 表示素子
３５ｒ 光
３５ｔ 光
３５ｔｒ 光
４１ 層
４２ 層
５０ 接着層
５１ 接着層
５２ 接着層
６０Ａ 電子機器
６０Ｂ 電子機器
６０Ｃ 電子機器
６１ 筐体
６２ 表示装置
６２Ｄ 表示部
６３ 操作ボタン
６４ シャッターボタン
６５ 光センサ
６５Ａ 光センサ
６５Ｂ 光センサ
６５Ｃ 位置検出センサ
６６ レンズ
６７ 使用者
６７Ｈ 頭部
６８ 領域
６９ 光
８１ 領域
８２ 領域
１００ 表示パネル
１０１ 樹脂層
１０２ 樹脂層
１１０ トランジスタ
１１０ａ トランジスタ
１１０ｂ トランジスタ
１１０ｃ トランジスタ
１１１ 導電層
１１２ 半導体層
１１３ａ 導電層
１１３ｂ 導電層
１１４ 導電層
１１５ 導電層
１２０ 発光素子
１２１ 導電層
１２２ ＥＬ層
１２３ 導電層
１３１ 絶縁層
１３２ 絶縁層
１３３ 絶縁層
１３４ 絶縁層
１３５ 絶縁層
１３６ 絶縁層
１３７ 絶縁層
１４１ 絶縁層
１５１ 接着層
１５２ 着色層
１５３ 遮光層
２００ 表示パネル
２０１ 樹脂層
２０２ 樹脂層
２０４ 絶縁層
２１０ トランジスタ
２１１ 導電層
２１２ 半導体層
２１３ａ 導電層
２１３ｂ 導電層
２２０ 液晶素子
２２１ 導電層
２２２ 液晶
２２３ 導電層
２２４ａ 配向膜
２２４ｂ 配向膜
２３１ 絶縁層
２３２ 絶縁層
２３３ 絶縁層
２３４ 絶縁層
３００ 表示装置
３１１ｂ 電極
３４０ 液晶素子
３５１ 基板
３６０ 発光素子
３６１ 基板
３６２ 表示部
３６４ 回路部
３６５ 配線
３６６ 回路部
３６７ 配線
３７２ ＦＰＣ
３７３ ＩＣ
３７４ ＦＰＣ
３７５ ＩＣ
４００ 表示装置
４０１ トランジスタ
４０２ トランジスタ
４０３ トランジスタ
４０５ 容量素子
４０６ 接続部
４０７ 配線
４１０ 画素
４１１ 絶縁層
４１２ 絶縁層
４１３ 絶縁層
４１４ 絶縁層
４１５ 絶縁層
４１６ スペーサ
４１７ 接着層
４１９ 接続層
４２１ 電極
４２２ ＥＬ層
４２３ 電極
４２４ 光学調整層
４２５ 着色層
４２６ 遮光層
４５１ 開口
４７６ 絶縁層
４７８ 絶縁層
５０１ トランジスタ
５０３ トランジスタ
５０５ 容量素子
５０６ 接続部
５１１ 絶縁層
５１２ 絶縁層
５１３ 絶縁層
５１４ 絶縁層
５１７ 接着層
５１９ 接続層
５２９ 液晶素子
５４３ 接続体
５６２ 電極
５６３ 液晶
５６４ａ 配向膜
５６４ｂ 配向膜
５６５ 着色層
５６６ 遮光層
５６７ 絶縁層
５７６ 絶縁層
５７８ 絶縁層
５９１ 導電層
５９２ 導電層
５９９ 偏光板
６１１ 基板
６１２ 基板
７１１ａ 導電層
７１１ｂ 導電層
７１２ 液晶
７１３ 導電層
７１７ 絶縁層
７２１ 絶縁層
７３０ 偏光板
７３１ 着色層
７３２ 遮光層
７３３ａ 配向膜
７３３ｂ 配向膜
７３４ 着色層
７４０ 液晶素子
７４１ 接着層
７４２ 接着層
７５１ 基板
７６０ 発光素子
７６１ 基板
７６２ 表示部
７６４ 回路部
７７２ ＦＰＣ
７９１ 導電層
７９２ ＥＬ層
７９３ａ 導電層
７９３ｂ 導電層
８０１ トランジスタ
８０４ 接続部
８０５ トランジスタ
８０６ トランジスタ
８０７ 接続部
８１１ 絶縁層
８１２ 絶縁層
８１３ 絶縁層
８１４ 絶縁層
８１５ 絶縁層
８１６ 絶縁層
８１７ 絶縁層
８２０ 絶縁層
８２１ 導電層
８２２ 導電層
８２４ 導電層
８３１ 半導体層
８４２ 接続層
８４３ 接続体
８５１ 開口
８５２ 接続部
１２ 基板
１５ 表示部
１６ 撮像部
１７ 制御部
１８ 入力部
１９ センサ部
２１ 光
２２ 反射光
３０ 画素ユニット
３１ 表示素子
３１Ｂ 表示素子
３１Ｇ 表示素子
３１ｐ 画素
３１Ｒ 表示素子
３２ 表示素子
３２Ｂ 表示素子
３２Ｇ 表示素子
３２ｐ 画素
３２Ｒ 表示素子
３２Ｙ 表示素子
３５ｒ 光
３５ｔ 光
３５ｔｒ 光
４１ 層
４２ 層
５０ 接着層
５１ 接着層
５２ 接着層
６０Ａ 電子機器
６０Ｂ 電子機器
６０Ｃ 電子機器
６１ 筐体
６２ 表示装置
６２Ｄ 表示部
６３ 操作ボタン
６４ シャッターボタン
６５ 光センサ
６５Ａ 光センサ
６５Ｂ 光センサ
６５Ｃ 位置検出センサ
６６ レンズ
６７ 使用者
６７Ｈ 頭部
６８ 領域
６９ 光
８１ 領域
８２ 領域
１００ 表示パネル
１０１ 樹脂層
１０２ 樹脂層
１１０ トランジスタ
１１０ａ トランジスタ
１１０ｂ トランジスタ
１１０ｃ トランジスタ
１１１ 導電層
１１２ 半導体層
１１３ａ 導電層
１１３ｂ 導電層
１１４ 導電層
１１５ 導電層
１２０ 発光素子
１２１ 導電層
１２２ ＥＬ層
１２３ 導電層
１３１ 絶縁層
１３２ 絶縁層
１３３ 絶縁層
１３４ 絶縁層
１３５ 絶縁層
１３６ 絶縁層
１３７ 絶縁層
１４１ 絶縁層
１５１ 接着層
１５２ 着色層
１５３ 遮光層
２００ 表示パネル
２０１ 樹脂層
２０２ 樹脂層
２０４ 絶縁層
２１０ トランジスタ
２１１ 導電層
２１２ 半導体層
２１３ａ 導電層
２１３ｂ 導電層
２２０ 液晶素子
２２１ 導電層
２２２ 液晶
２２３ 導電層
２２４ａ 配向膜
２２４ｂ 配向膜
２３１ 絶縁層
２３２ 絶縁層
２３３ 絶縁層
２３４ 絶縁層
３００ 表示装置
３１１ｂ 電極
３４０ 液晶素子
３５１ 基板
３６０ 発光素子
３６１ 基板
３６２ 表示部
３６４ 回路部
３６５ 配線
３６６ 回路部
３６７ 配線
３７２ ＦＰＣ
３７３ ＩＣ
３７４ ＦＰＣ
３７５ ＩＣ
４００ 表示装置
４０１ トランジスタ
４０２ トランジスタ
４０３ トランジスタ
４０５ 容量素子
４０６ 接続部
４０７ 配線
４１０ 画素
４１１ 絶縁層
４１２ 絶縁層
４１３ 絶縁層
４１４ 絶縁層
４１５ 絶縁層
４１６ スペーサ
４１７ 接着層
４１９ 接続層
４２１ 電極
４２２ ＥＬ層
４２３ 電極
４２４ 光学調整層
４２５ 着色層
４２６ 遮光層
４５１ 開口
４７６ 絶縁層
４７８ 絶縁層
５０１ トランジスタ
５０３ トランジスタ
５０５ 容量素子
５０６ 接続部
５１１ 絶縁層
５１２ 絶縁層
５１３ 絶縁層
５１４ 絶縁層
５１７ 接着層
５１９ 接続層
５２９ 液晶素子
５４３ 接続体
５６２ 電極
５６３ 液晶
５６４ａ 配向膜
５６４ｂ 配向膜
５６５ 着色層
５６６ 遮光層
５６７ 絶縁層
５７６ 絶縁層
５７８ 絶縁層
５９１ 導電層
５９２ 導電層
５９９ 偏光板
６１１ 基板
６１２ 基板
７１１ａ 導電層
７１１ｂ 導電層
７１２ 液晶
７１３ 導電層
７１７ 絶縁層
７２１ 絶縁層
７３０ 偏光板
７３１ 着色層
７３２ 遮光層
７３３ａ 配向膜
７３３ｂ 配向膜
７３４ 着色層
７４０ 液晶素子
７４１ 接着層
７４２ 接着層
７５１ 基板
７６０ 発光素子
７６１ 基板
７６２ 表示部
７６４ 回路部
７７２ ＦＰＣ
７９１ 導電層
７９２ ＥＬ層
７９３ａ 導電層
７９３ｂ 導電層
８０１ トランジスタ
８０４ 接続部
８０５ トランジスタ
８０６ トランジスタ
８０７ 接続部
８１１ 絶縁層
８１２ 絶縁層
８１３ 絶縁層
８１４ 絶縁層
８１５ 絶縁層
８１６ 絶縁層
８１７ 絶縁層
８２０ 絶縁層
８２１ 導電層
８２２ 導電層
８２４ 導電層
８３１ 半導体層
８４２ 接続層
８４３ 接続体
８５１ 開口
８５２ 接続部
【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】