特許 7432509 表示装置

(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】2024-02-07

(45)【発行日】2024-02-16

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   H10K 59/38 20230101AFI20240208BHJP

   G02B 5/20 20060101ALI20240208BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20240208BHJP

   H05B 33/02 20060101ALI20240208BHJP

   H05B 33/04 20060101ALI20240208BHJP

   H05B 33/12 20060101ALI20240208BHJP

   H05B 33/14 20060101ALI20240208BHJP

   H10K 50/115 20230101ALI20240208BHJP

   H10K 50/844 20230101ALI20240208BHJP

   H10K 50/856 20230101ALI20240208BHJP

【ＦＩ】

H10K59/38

G02B5/20

G09F9/30 349A

G09F9/30 349Z

G09F9/30 365

H05B33/02

H05B33/04

H05B33/12 E

H05B33/14 Z

H10K50/115

H10K50/844

H10K50/856

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020530746

(86)(22)【出願日】2019-07-09

(86)【国際出願番号】 IB2019055820

(87)【国際公開番号】W WO2020016701

(87)【国際公開日】2020-01-23

【審査請求日】2022-07-07

(31)【優先権主張番号】P 2018136888

(32)【優先日】2018-07-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】青山 智哉

(72)【発明者】

【氏名】楠 紘慈

(72)【発明者】

【氏名】吉住 健輔

【審査官】横川 美穂

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２１８１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０２１９４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１８１９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１７３０５３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１９０７４７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ３３／００－３３／２８

Ｈ１０Ｋ ５０／００－１０２／２０

Ｇ０２Ｂ ５／２０

Ｇ０９Ｆ ９／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の発光素子と、保護層と、光学機能層と、波長変換層と、着色層と、を有し、
前記第１の発光素子を覆う保護層を有し、
前記光学機能層は、前記保護層上に接して設けられ、
前記波長変換層は、前記光学機能層上に接して設けられ、
前記波長変換層は、前記第１の発光素子と重なる領域を有し、
前記着色層は、前記波長変換層の上面及び側面、並びに前記光学機能層の上面に接して設けられ、
前記第１の発光素子は、第１の光を射出する機能を有し、
前記波長変換層は、前記第１の光が入射され、前記第１の光よりも波長の長い第２の光を射出する機能を有し、
前記光学機能層は、前記第１の光を透過し、且つ、前記第２の光を反射する機能を有し、
前記着色層は、前記第２の光を透過し、且つ前記第１の光を遮光する機能を有する、表示装置。

【請求項2】

第１の発光素子と、第２の発光素子と、保護層と、光学機能層と、波長変換層と、着色層と、を有し、
前記第１の発光素子を覆う保護層を有し、
前記光学機能層は、前記保護層上に接して設けられ、
前記光学機能層は、前記第１の発光素子と重なる領域、及び前記第２の発光素子と重なる領域を有し、
前記波長変換層は、前記光学機能層上に接して設けられ、
前記波長変換層は、前記第１の発光素子と重なる領域を有し、
前記着色層は、前記波長変換層の上面及び側面、並びに前記光学機能層の上面に接して設けられ、
前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子は、第１の光を射出する機能を有し、
前記波長変換層は、前記第１の発光素子が発する前記第１の光が入射され、前記第１の光よりも波長の長い第２の光を射出する機能を有し、
前記光学機能層は、前記第１の光を透過し、且つ前記第２の光を反射する機能を有する、
前記着色層は、前記第２の光を透過し、且つ前記第１の光を遮光する機能を有する、表示装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２において、
前記波長変換層は、量子ドットを含む、表示装置。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記光学機能層は、少なくとも波長が４５０ｎｍの光に対する反射率が２０％以下であり、且つ、波長が６００ｎｍの光に対する反射率が８０％以上である、表示装置。

【請求項5】

請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記光学機能層は、屈折率の異なる２種類の誘電体膜が交互に積層された、誘電体多層膜である、表示装置。

【請求項6】

請求項５において、
前記保護層は、無機絶縁材料を含む第１の絶縁膜と、当該第１の絶縁膜上の、有機絶縁材料を含む第２の絶縁膜と、を有し、
前記光学機能層は、前記第２の絶縁膜上に接して設けられる、表示装置。

【請求項7】

請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記第１の発光素子上に第１の基板を有し、
前記第１の基板の、前記第１の発光素子側の面に、前記波長変換層と、平坦化層と、前記光学機能層と、が、この順で積層して設けられる、表示装置。

【請求項8】

請求項７において、
前記第１の基板と、前記波長変換層との間に、着色層を有し、
前記着色層は、前記第２の光を透過し、且つ、前記第１の光を遮光する機能を有する、表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一態様は、表示装置に関する。

【0002】

なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法、を一例として挙げることができる。半導体装置は、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。

【背景技術】

【0003】

近年、表示装置が組み込まれた電子機器の多様化が進んでいる。例えば、デジタルサイネージやテレビジョン装置などの大画面の機器、スマートフォンやタブレット端末などの中小型の画面を有する機器、さらには、仮想現実（ＶＲ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）、または拡張現実（ＡＲ：Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）向けの、超小型の画面を有する機器などがある。

【0004】

電子機器の多様化に伴い、これに組み込まれる表示装置もまた、多様化が進んでいる。例えば表示装置としては、液晶表示装置、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子や発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を備える発光装置、電気泳動方式などにより表示を行う電子ペーパなどが挙げられる。

【0005】

例えば、有機ＥＬ素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層を挟持したものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の有機化合物から発光を得ることができる。このような有機ＥＬ素子が適用された表示装置は、液晶表示装置等で必要であったバックライトが不要なため、薄型、軽量、高コントラストで且つ低消費電力な表示装置を実現できる。例えば、有機ＥＬ素子を用いた表示装置の一例が、特許文献１に記載されている。

【0006】

また、発光素子の色変換（波長変換）材料として量子ドットを用いることが検討されている。量子ドットは、直径数ｎｍの半導体ナノ結晶であり、サイズを変更することによって容易に発光波長を調整することができる。例えば特許文献２には、有機ＥＬ素子からの光の波長を変換する層に、量子ドットを含有する硬化性樹脂組成物を用いる技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００２－３２４６７３号公報

【文献】国際公開ＷＯ２０１６／０９８５７０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

量子ドットからの発光は指向性が低いため、量子ドットで色変換された光の多くは、発光素子側にも射出され、表示に寄与しないといった課題がある。そのため、量子ドット自体の光変換効率を向上させたとしても、表示装置の電力効率や光取り出し効率を十分に高めることが困難であった。

【0009】

本発明の一態様は、光取り出し効率の高い表示装置を提供することを課題の一とする。または、電力効率の高い表示装置を提供することを課題の一とする。または、低消費電力な表示装置を提供することを課題の一とする。または、表示品位の高い表示装置を提供することを課題の一とする。

【0010】

または、信頼性の高い表示装置を提供することを課題の一とする。または、新規な構成を有する表示装置、または電子機器等を提供することを課題の一とする。

【0011】

なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から抽出することが可能である。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の一態様は、第１の発光素子と、波長変換層と、光学機能層と、を有する表示装置である。波長変換層は、光学機能層を介して第１の発光素子と重ねて設けられる。第１の発光素子は、第１の光を射出する機能を有する。波長変換層は、第１の光が入射され、第１の光よりも波長の長い第２の光を射出する機能を有する。また、光学機能層は、第１の光を透過し、且つ、第２の光を反射する機能を有する。

【0013】

また、本発明の他の一態様は、第１の発光素子と、第２の発光素子と、波長変換層と、光学機能層と、を有する、表示装置である。光学機能層は、第１の発光素子と重なる領域、及び第２の発光素子と重なる領域を有する。第１の発光素子及び第２の発光素子は、第１の光を射出する機能を有する。波長変換層は、光学機能層を介して第１の発光素子と重ねて設けられる。波長変換層は、第２の発光素子が発する第１の光が入射され、第１の光よりも波長の長い第２の光を射出する機能を有する。また光学機能層は、第１の光を透過し、且つ第２の光を反射する機能を有する。

【0014】

また、上記において、波長変換層は、量子ドットを含むことが好ましい。

【0015】

また、上記において、光学機能層は、少なくとも波長が４５０ｎｍの光に対する反射率が２０％以下であり、且つ、波長が６００ｎｍの光に対する反射率が８０％以上であることが好ましい。

【0016】

また、上記において、光学機能層は、屈折率の異なる２種類の誘電体膜が交互に積層された、誘電体多層膜であることが好ましい。

【0017】

また、上記において、第１の発光素子を覆う保護層を有することが好ましい。このとき、光学機能層は、保護層上に接して設けられ、波長変換層は、光学機能層上に接して設けられることが好ましい。

【0018】

また、上記において、保護層は、無機絶縁材料を含む第１の絶縁膜と、当該第１の絶縁膜上の、有機絶縁材料を含む第２の絶縁膜と、を有することが好ましい。このとき、光学機能層は、第２の絶縁膜上に接して設けられることが好ましい。

【0019】

また、上記において、波長変換層上に着色層を有することが好ましい。着色層は、第２の光を透過し、且つ第１の光を遮光する機能を有する。また、着色層は、波長変換層の上面及び側面、並びに光学機能層の上面に接して設けられることが好ましい。

【0020】

また、上記において、第１の発光素子上に第１の基板を有し、第１の基板の、第１の発光素子側の面に、波長変換層と、平坦化層と、光学機能層と、が、この順で積層して設けられる構成を有することが好ましい。

【0021】

また、上記において、第１の基板と、波長変換層との間に、着色層を有することが好ましい。このとき、着色層は、第２の光を透過し、且つ、第１の光を遮光する機能を有することが好ましい。

【発明の効果】

【0022】

本発明の一態様によれば、光取り出し効率の高い表示装置を提供できる。または、電力効率の高い表示装置を提供できる。または、低消費電力な表示装置を提供できる。または、表示品位の高い表示装置を提供できる。

【0023】

本発明の一態様によれば、信頼性の高い表示装置を提供できる。または、新規な構成を有する表示装置、または電子機器等を提供できる。

【0024】

なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から抽出することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】 図１（Ａ）は、表示装置の構成例を示す図である。図１（Ｂ）は、光学機能層の光学特性を示す図である。

【図2】 図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）は、光学機能層の光学特性を示す図である。

【図3】 図３（Ａ）乃至図３（Ｄ）は、発光素子の構成例を示す図である。

【図4】 図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、表示装置の構成例を示す図である。

【図5】 図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、表示装置の構成例を示す図である。

【図6】 図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、表示装置の構成例を示す図である。

【図7】 図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、表示装置の構成例を示す図である。

【図8】 図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、表示装置の構成例を示す図である。

【図9】 図９（Ａ）乃至図９（Ｃ）は、表示装置の構成例を示す図である。

【図10】 図１０は、表示装置の構成例を示す図である。

【図11】 図１１は、表示装置の構成例を示す図である。

【図12】 図１２は、表示装置の構成例を示す図である。

【図13】 図１３（Ａ）は、表示装置のブロック図である。図１３（Ｂ）は、回路図である。

【図14】 図１４（Ａ）及び図１４（Ｃ）は、表示装置の回路図である。図１４（Ｂ）は、タイミングチャートである。

【図15】 図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、表示モジュールの構成例を示す図である。

【図16】 図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は、電子機器の構成例を示す図である。

【図17】 図１７（Ａ）乃至図１７（Ｅ）は、電子機器の構成例を示す図である。

【図18】 図１８（Ａ）乃至図１８（Ｇ）は、電子機器の構成例を示す図である。

【図19】 図１９（Ａ）乃至図１９（Ｄ）は、電子機器の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、以下の実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

【0027】

なお、本明細書で説明する各図において、各構成要素の大きさ、層の厚さ、または領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。

【0028】

なお、本明細書等における「第１」、「第２」等の序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。

【0029】

なお、以下では「上」、「下」などの向きを示す表現は、基本的には図面の向きと合わせて用いるものとする。しかしながら、説明を容易にするためなどの目的で、明細書中の「上」または「下」が意味する向きが、図面とは一致しない場合がある。一例としては、積層体等の積層順（または形成順）などを説明する場合に、図面において当該積層体が設けられる側の面（被形成面、支持面、接着面、平坦面など）が当該積層体よりも上側に位置していても、その向きを下、これとは反対の向きを上、などと表現する場合がある。

【0030】

また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」や「絶縁層」という用語は、「導電膜」や「絶縁膜」という用語に相互に交換することが可能な場合がある。

【0031】

なお、本明細書において、ＥＬ層とは発光素子の一対の電極間に設けられ、少なくとも発光性の物質を含む層（発光層とも呼ぶ）、または発光層を含む積層体を示すものとする。

【0032】

本明細書等において、表示装置の一態様である表示パネルは表示面に画像等を表示（出力）する機能を有するものである。したがって表示パネルは出力装置の一態様である。

【0033】

また、本明細書等では、表示パネルの基板に、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）などのコネクターが取り付けられたもの、または基板にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式等によりＩＣが実装されたものを、表示パネルモジュール、表示モジュール、または単に表示パネルなどと呼ぶ場合がある。

【0034】

なお、本明細書等において、表示装置の一態様であるタッチパネルは表示面に画像等を表示する機能と、表示面に指やスタイラスなどの被検知体が触れる、押圧する、または近づくことなどを検出するタッチセンサとしての機能と、を有する。したがってタッチパネルは入出力装置の一態様である。

【0035】

タッチパネルは、例えばタッチセンサ付き表示パネル（または表示装置）、タッチセンサ機能つき表示パネル（または表示装置）とも呼ぶことができる。タッチパネルは、表示パネルとタッチセンサパネルとを有する構成とすることもできる。または、表示パネルの内部または表面にタッチセンサとしての機能を有する構成とすることもできる。

【0036】

また、本明細書等では、タッチパネルの基板に、コネクターやＩＣが実装されたものを、タッチパネルモジュール、表示モジュール、または単にタッチパネルなどと呼ぶ場合がある。

【0037】

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の構成例について説明する。

【0038】

本発明の一態様は、第１の画素、及び第２の画素を有する。第２の画素は、第１の光を呈する画素である。また、第１の画素は、第１の光とは異なる色の第２の光を呈する画素である。

【0039】

第１の画素は、第２の画素が呈する第１の光よりも長波長の第２の光を呈する画素である。例えば、第２の画素は青色、藍色、紫色、またはシアンの光を呈する画素である。また、第１の画素は、黄色、緑色、赤色、橙色、マゼンタ、または白色の光を呈する画素である。

【0040】

第１の画素は、第１の発光素子と、波長変換層と、光学機能層と、を有する。また、第２の画素は、第２の発光素子と、光学機能層と、を有する。

【0041】

第１の発光素子と、第２の発光素子とは、それぞれ第１の光を呈する素子である。

【0042】

波長変換層は、上記第１の光が入射されたときに、第１の光よりも長波長の第２の光を呈する機能を有する。

【0043】

光学機能層は、第１の光を透過し、且つ第２の光を反射する機能を有する。

【0044】

第２の画素は、第２の発光素子と、光学機能層とが重畳して設けられる。第２の画素は、第２の発光素子から発せられる第１の光が、光学機能層を透過して、外部に射出される。したがって、第２の画素は、第１の光を呈する画素である。

【0045】

一方、第１の画素は、第１の発光素子と、光学機能層と、波長変換層とがこの順で重ねて設けられる。第１の画素は、第１の発光素子から発せられる第１の光が、光学機能層を透過して、波長変換層に入射し、第１の光よりも長波長の第２の光が、外部に射出される。したがって、第１の画素は、第１の光よりも長波長の第２の光を呈する画素である。

【0046】

ここで、第１の画素において、波長変換層が発する第２の光のうち、光学機能層側に射出される光を、光学機能層によって反射し、外部に射出させることができる。これにより、より効率的に第２の光を外部に取り出すことができる。したがって、画素の光取り出し効率が向上するため、同じ輝度の光を取り出すための消費電力を低減することができる。

【0047】

また、第１の発光素子と第２の発光素子を、同じ構成とし、同じ材料を用いて同じ工程を経て作製することができるため、製造コストを低くできる上に、生産歩留まりを向上させることができる。

【0048】

なお、ここでは簡便のために２つの画素を有する構成について例示したが、異なる色を呈する３つ以上の画素を有する構成とすることで、フルカラーの表示を実現できる。例えば第３の画素として、第１の光を呈する第３の発光素子と、光学機能層と、第１の光を第３の光に変換する波長変換層と、を備える構成とすることができる。このとき、第１の光を青色の光、第２の光を緑色の光、第３の光を赤色の光、などとすることで、色再現性の高い表示が可能な表示装置を実現できる。

【0049】

以下では、より具体的な構成例について、図面を参照して説明する。

【0050】

［構成例１］
図１（Ａ）は、本発明の一態様の表示装置１０の断面概略図である。表示装置１０は、青色の光Ｂを呈する画素１１Ｂ、緑色の光Ｇを呈する画素１１Ｇ、及び赤色の光Ｒを呈する画素１１Ｒを有する。

【0051】

画素１１Ｂ、画素１１Ｇ、及び画素１１Ｒはそれぞれ、青色の光Ｂを発する発光素子１２Ｂと、発光素子１２Ｂが発する光Ｂの光路上に、光学機能層１３を有する。光学機能層１３は、図１（Ａ）に示すように、画素１１Ｂ、画素１１Ｇ、及び画素１１Ｒに亘って設けられていてもよいし、各画素に個別に設けられていてもよい。

【0052】

また、画素１１Ｇには、光学機能層１３を透過する光Ｂの光路上に、波長変換層１４Ｇを有する。波長変換層１４Ｇは、光学機能層１３を介して、発光素子１２Ｂと重なる位置に設けられる。波長変換層１４Ｇは、発光素子１２Ｂから入射される青色の光Ｂを、緑色の光Ｇに変換して発光する機能を有する。

【0053】

また、画素１１Ｒには、光学機能層１３を透過する光Ｂの光路上に、波長変換層１４Ｒを有する。波長変換層１４Ｒは、光学機能層１３を介して、発光素子１２Ｂと重なる位置に設けられる。波長変換層１４Ｒは、発光素子１２Ｂから入射される青色の光Ｂを、赤色の光Ｒに変換して発光する機能を有する。

【0054】

光学機能層１３は、発光素子１２Ｂが発する青色の光Ｂを透過する機能と、波長変換層１４Ｇが発する緑色の光Ｇ、及び波長変換層１４Ｒが発する赤色の光Ｒを反射する機能と、を有する。

【0055】

画素１１Ｂにおいて、発光素子１２Ｂから発せられた光Ｂは、光学機能層１３を透過して、外部に射出される。

【0056】

画素１１Ｇにおいて、波長変換層１４Ｇが発する光Ｇのうち、発光素子１２Ｂ側に射出された光は、光学機能層１３によって反射し、視認側に射出される。

【0057】

同様に、画素１１Ｒにおいて、波長変換層１４Ｒが発する光Ｒのうち、発光素子１２Ｂ側に射出された光は、光学機能層１３によって反射し、視認側に射出される。

【0058】

このように、光学機能層１３によって、緑色の光を呈する画素１１Ｇと、赤色の光を呈する画素１１Ｒにおける光取り出し効率を極めて高くすることができる。

【0059】

〔光学機能層１３〕
光学機能層１３としては、あるしきい値波長を境に、反射と透過が入れ替わる光学特性を有する、ダイクロイックミラー（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｍｉｒｒｏｒ）（誘電体多層膜ミラー、多層膜ミラーとも呼ぶ）を用いることができる。特に、あるしきい値波長を境に、これよりも短波長側の光を透過し、長波長側の光を反射する、ショートパスダイクロイックミラー（ｓｈｏｒｔ ｐａｓｓ ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｍｉｒｒｏｒ）を好適に用いることができる。

【0060】

または、光学機能層１３として、特定の波長領域の光を透過し、それ以外の波長の光を反射する、バンドパスフィルタや、干渉フィルタ等を用いることもできる。

【0061】

光学機能層１３としては、例えば誘電率の異なる２種類以上の誘電体膜を積層した積層体膜を用いることができる。例えば、誘電率の異なる２つの誘電体膜を、交互に１０層以上、好ましくは２０層以上、より好ましくは３０層以上積層した、誘電体多層膜で構成される積層体膜を用いることが好ましい。このような積層体膜は光の吸収がほとんどないため、高い透過率と高い反射率が実現されるだけでなく、光の吸収による劣化が生じにくい。また、光の吸収による温度の上昇もないため、熱による発光素子の劣化を助長することがなく、好ましい。

【0062】

光学機能層１３に用いることのできる誘電体膜としては、酸化チタン膜（ＴｉＯ_２、ＴｉＯ_５等）、酸化アルミニウム膜（Ａｌ_２Ｏ_３等）、酸化ハフニウム膜（ＨｆＯ_２等）、フッ化マグネシウム膜（ＭｇＦ_２等）、酸化シリコン膜（ＳｉＯ_２等）などの、使用する波長領域（特に可視光領域）における吸収が極めて小さい無機絶縁膜を用いることが好ましい。なお、有機絶縁膜を用いることができる場合もある。

【0063】

光学機能層１３に用いることのできる誘電体膜は、抵抗加熱蒸着法、電子線蒸着法、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法、ＰＬＤ（Ｐｕｌｓｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＩＢＡＤ（Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、プラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ：Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＣＶＤ）法、熱ＣＶＤ（ＴＣＶＤ：Ｔｈｅｒｍａｌ ＣＶＤ）法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＰＥＡＬＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＡＬＤ）法、スパッタリング法などの各種成膜方法により成膜することができる。

【0064】

図１（Ｂ）に、光学機能層１３の理想的な光学特性を示している。図１（Ｂ）において、縦軸は反射率（ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ）を、横軸は波長（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）を示している。ここでは、光学機能層１３として、しきい値波長λ_ｔｈを境に短波長側の光を透過し、長波長側の光を反射する、ショートパスダイクロイックミラーを用いた場合の例を示している。

【0065】

しきい値波長λ_ｔｈは、青の波長領域と緑の波長領域の境界に位置する波長、または青の波長領域中の波長とすることが好ましい。例えば、しきい値波長λ_ｔｈは、４６０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下、好ましくは４８０ｎｍ以上５１０ｎｍ以下の波長とすることができる。

【0066】

ここで、しきい値波長λ_ｔｈを、青の波長領域（例えば４６０ｎｍ乃至５００ｎｍ）内に位置させることで、光学機能層１３を、より純度の高い青色の光のみを透過させるフィルタとして機能させることができるため、表示装置の色再現性を高めることができる。

【0067】

ここで、光学機能層１３は、少なくとも波長４５０ｎｍの光に対する反射率が、２０％以下、好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下であり、且つ、波長６００ｎｍの光に対する反射率が、８０％以上、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上であることが好ましい。なお、光学機能層１３の光学特性が入射角に依存する場合には、少なくとも垂直入射の光に対する反射率が、上記の範囲内であることが好ましい。

【0068】

図２（Ａ）は、光学機能層１３として、しきい値波長λ_ｔｈ１としきい値波長λ_ｔｈ２の間の波長領域の光を透過し、それ以外の波長領域の光を反射する、バンドパスフィルタを用いた場合の、理想的な光学特性を示している。

【0069】

ここで、短波長側のしきい値波長λ_ｔｈ１としては、可視光領域の波長とすることができる。例えばしきい値波長λ_ｔｈ１は、３５０ｎｍ以上４４０ｎｍ以下、好ましくは３６０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長とすることができる。また、長波長側のしきい値波長λ_ｔｈ２の好ましい値としては、図１（Ｂ）で例示したダイクロイックミラーにおけるしきい値波長λ_ｔｈを援用することができる。

【0070】

また、図２（Ｂ）では、近紫外領域の光（例えば３５０ｎｍ未満）を透過する場合の例を示している。可視光領域に加えて、近紫外領域の光を用いることで、波長変換層１４Ｇや波長変換層１４Ｒに入射する光の量を増やすことができ、発光効率や電力効率を高めることができる。

【0071】

このとき、短波長側のしきい値波長λ_ｔｈ３としては、２５０ｎｍ以上３５０ｎｍ未満、好ましくは３００ｎｍ以上３５０ｎｍ未満の波長とすることができる。また、長波長側のしきい値波長λ_ｔｈ４の好ましい値としては、上記しきい値波長λ_ｔｈを援用することができる。

【0072】

なお、発光素子１２Ｂに近紫外領域の光を射出する素子を用い、且つ、光学機能層１３に、近紫外領域の光を透過する多層膜を用いた場合、青色の画素１１Ｂには、青色の光を透過するカラーフィルタや、近紫外領域の光を吸収する絶縁膜などを設け、ユーザの目に近紫外領域の光が到達しないようにすることが好ましい。

【0073】

なお、図１（Ｂ）、図２（Ａ）、及び図２（Ｂ）では、光学機能層１３の理想的な光学特性を示したが、実際には、図２（Ｃ）に示すように、光学機能層１３の反射率は波長に対して緩やかに変化する。この場合の光学機能層１３のしきい値波長λ_ｔｈは、以下で説明する波長とすることができる。すなわち、図２（Ｃ）に示すように、透過領域側における反射率をｒ_１、反射領域側における反射率をｒ_２としたとき、反射率がこれらの中央値（（ｒ_２＋ｒ_１）／２）となる波長を、しきい値波長λ_ｔｈとすることができる。ここで、透過領域及び反射領域の反射率に波長依存性があり、一義的に定まらない場合には、透過領域における反射率の最小値または平均値をｒ_１、反射領域における反射率の最大値または平均値をｒ_２とすることができる。

【0074】

〔波長変換層１４Ｇ、１４Ｒ〕
波長変換層１４Ｇ及び波長変換層１４Ｒ（以下、まとめて波長変換層１４とも呼ぶ）としては、蛍光材料、または量子ドット（ＱＤ：Ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ）を用いることが好ましい。特に、量子ドットは、発光スペクトルのピーク幅が狭く、変換効率が高く、色純度の高い発光を得ることができる。これにより、色再現性が高く、表示品位の高い表示装置を実現できる。

【0075】

波長変換層１４としては、有機樹脂中に蛍光体または量子ドットを分散させた形態とすることができる。有機樹脂としては、発光素子１２Ｂが発する光、及び波長変換層１４が発する光に対して透光性を有する、硬化性の材料を用いることができる。

【0076】

波長変換層１４は、例えば、液滴吐出法（例えばインクジェット法）、塗布法、インプリント法、各種印刷法（スクリーン印刷、オフセット印刷）等を用いて形成することができる。また、有機樹脂として感光性の樹脂材料を用いることで、有機樹脂をスピンコート法等で塗布した後に、露光処理、現像処理を経て、任意の形状に加工することにより形成してもよい。

【0077】

量子ドットを構成する材料としては、特に限定は無く、例えば、第１４族元素、第１５族元素、第１６族元素、複数の第１４族元素からなる化合物、第４族から第１４族に属する元素と第１６族元素との化合物、第２族元素と第１６族元素との化合物、第１３族元素と第１５族元素との化合物、第１３族元素と第１７族元素との化合物、第１４族元素と第１５族元素との化合物、第１１族元素と第１７族元素との化合物、酸化鉄類、酸化チタン類、カルコゲナイドスピネル類、半導体クラスターなどが挙げられる。

【0078】

具体的には、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、セレン化亜鉛、酸化亜鉛、硫化亜鉛、テルル化亜鉛、硫化水銀、セレン化水銀、テルル化水銀、砒化インジウム、リン化インジウム、砒化ガリウム、リン化ガリウム、窒化インジウム、窒化ガリウム、アンチモン化インジウム、アンチモン化ガリウム、リン化アルミニウム、砒化アルミニウム、アンチモン化アルミニウム、セレン化鉛、テルル化鉛、硫化鉛、セレン化インジウム、テルル化インジウム、硫化インジウム、セレン化ガリウム、硫化砒素、セレン化砒素、テルル化砒素、硫化アンチモン、セレン化アンチモン、テルル化アンチモン、硫化ビスマス、セレン化ビスマス、テルル化ビスマス、ケイ素、炭化ケイ素、ゲルマニウム、錫、セレン、テルル、ホウ素、炭素、リン、窒化ホウ素、リン化ホウ素、砒化ホウ素、窒化アルミニウム、硫化アルミニウム、硫化バリウム、セレン化バリウム、テルル化バリウム、硫化カルシウム、セレン化カルシウム、テルル化カルシウム、硫化ベリリウム、セレン化ベリリウム、テルル化ベリリウム、硫化マグネシウム、セレン化マグネシウム、硫化ゲルマニウム、セレン化ゲルマニウム、テルル化ゲルマニウム、硫化錫、セレン化錫、テルル化錫、酸化鉛、フッ化銅、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅、酸化銅、セレン化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、硫化コバルト、酸化鉄、硫化鉄、酸化マンガン、硫化モリブデン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化タンタル、酸化チタン、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、窒化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、セレンと亜鉛とカドミウムの化合物、インジウムと砒素とリンの化合物、カドミウムとセレンと硫黄の化合物、カドミウムとセレンとテルルの化合物、インジウムとガリウムと砒素の化合物、インジウムとガリウムとセレンの化合物、インジウムとセレンと硫黄の化合物、銅とインジウムと硫黄の化合物、及びこれらの組み合わせなどが挙げられる。また、組成が任意の比率で表される、いわゆる合金型量子ドットを用いてもよい。

【0079】

量子ドットの構造としては、コア型、コア－シェル型、コア－マルチシェル型などが挙げられる。また、量子ドットは、表面原子の割合が高いことから、反応性が高く、凝集が起こりやすい。そのため、量子ドットの凝集を防ぎ、分散媒への分散性を高めるため、量子ドットの表面には保護剤が付着している、又は保護基が設けられていることが好ましい。またこれにより、反応性を低減させ、電気的安定性を向上させることもできる。

【0080】

量子ドットは、サイズが小さくなるに従いバンドギャップが大きくなるため、所望の波長の光が得られるように、そのサイズを適宜調整する。結晶のサイズが小さくなるにつれて、量子ドットの発光は青色側へ、つまり、高エネルギー側へシフトするため、量子ドットのサイズを変更させることにより、紫外領域、可視領域、赤外領域のスペクトルの波長領域にわたって、その発光波長を調整することができる。量子ドットのサイズ（直径）は、例えば、０．５ｎｍ以上２０ｎｍ以下、好ましくは１ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。量子ドットはそのサイズ分布が狭いほど、発光スペクトルがより狭線化し、色純度の良好な発光を得ることができる。また、量子ドットの形状は球状に限定されず、棒状、円盤状、その他の形状であってもよい。棒状の量子ドットである量子ロッドは、指向性を有する光を呈する機能を有する。

【0081】

〔発光素子１２Ｂ〕
発光素子１２Ｂは、青色の光Ｂを発する素子である。発光素子１２Ｂとしては、例えば有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ－ｄｏｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、半導体レーザなどの自発光性の発光素子を好適に用いることができる。特に、有機ＥＬ素子を用いることが好ましい。なお、発光素子１２Ｂとして、青色の光に加えて、または代えて、近紫外領域の光を発する発光素子を用いることもできる。

【0082】

以下では、発光素子１２Ｂに用いることのできる構成の例について説明する。

【0083】

図３（Ａ）に、シングル構造の発光素子の具体例を示す。図３（Ａ）に示す発光素子は、第１の電極５１及び第２の電極５２の間にＥＬ層５３Ｂを有し、ＥＬ層５３Ｂでは、正孔注入層６１、正孔輸送層６２、発光層６３、電子輸送層６４、及び電子注入層６５が、第１の電極５１側からこの順に積層されている。

【0084】

発光層６３は、青色の光を呈する発光物質を少なくとも有する。発光物質としては、特に限定は無く、蛍光を発する物質（蛍光材料）、燐光を発する物質（燐光材料）、熱活性化遅延蛍光を示す物質（熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｄｅｌａｙｅｄ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）材料）、無機化合物（量子ドット材料など）を用いることができる。

【0085】

第１の電極５１及び第２の電極５２には、それぞれ透明電極、透過性及び反射性を有する電極、または反射電極を用いることができる。例えば、透明電極の可視光の透過率は４０％以上とし、透過性及び反射性を有する電極の可視光の反射率は２０％以上８０％以下、好ましくは４０％以上７０％以下とし、反射電極の可視光の反射率は、４０％以上１００％以下、好ましくは７０％以上１００％以下とすることができる。なお、上述の透過率及び反射率は、可視光全域に対するものであってもよいが、少なくとも発光層６３が発する光に対するものであればよい。

【0086】

図３（Ｂ）乃至図３（Ｄ）に、タンデム構造の発光素子の具体例を示す。図３（Ｂ）乃至図３（Ｄ）に示す発光素子は、第１の電極５１及び第２の電極５２の間に複数の発光ユニットを有する。２つの発光ユニットの間には、電荷発生層５９を設けることが好ましい。各発光ユニットは、青色の光を呈する。なお、複数の発光ユニットは、同じ発光物質を有していてもよく、異なる発光物質を有していてもよい。

【0087】

例えば、図３（Ｂ）に示すＥＬ層５３Ｂは、発光ユニット６０Ｂ（１）と発光ユニット６０Ｂ（２）との間に、電荷発生層５９を有する。

【0088】

電荷発生層５９は、第１の電極５１と第２の電極５２に電圧を印加したときに、発光ユニット６０Ｂ（１）及び発光ユニット６０Ｂ（２）のうち、一方に電子を注入し、他方に正孔（ホール）を注入する機能を有する。従って、図３（Ｂ）において、第１の電極５１に第２の電極５２よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層５９から発光ユニット６０Ｂ（１）に電子が注入され、発光ユニット６０Ｂ（２）に正孔が注入されることとなる。

【0089】

なお、電荷発生層５９は、光の取り出し効率の点から、可視光を透過する（具体的には、電荷発生層５９の可視光の透過率が、４０％以上である）ことが好ましい。また、電荷発生層５９は、第１の電極５１や第２の電極５２よりも低い導電率であっても機能する。

【0090】

図３（Ｃ）に示すＥＬ層５３Ｂは、第１の発光ユニット６０Ｂ（１）と第２の発光ユニット６０Ｂ（２）との間に、電荷発生層５９を有し、第２の発光ユニット６０Ｂ（２）と第３のＥＬ層５３Ｂ（３）との間に、電荷発生層５９を有する。また、図３（Ｄ）に示す発光素子は、ＥＬ層をｎ層（ｎは２以上の自然数）有し、各ＥＬ層の間には、電荷発生層５９を有する。

【0091】

発光ユニット６０Ｂ（ｍ）と発光ユニット６０Ｂ（ｍ＋１）の間に設けられた電荷発生層５９における電子と正孔の挙動について説明する。第１の電極５１と第２の電極５２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、電荷発生層５９において正孔と電子が発生し、正孔は第２の電極５２側に設けられた発光ユニット６０Ｂ（ｍ＋１）へ移動し、電子は第１の電極５１側に設けられた発光ユニット６０Ｂ（ｍ）へ移動する。発光ユニット６０Ｂ（ｍ＋１）に注入された正孔は、第２の電極５２側から注入された電子と再結合し、発光ユニット６０Ｂ（ｍ＋１）に含まれる発光物質が発光する。また、発光ユニット６０Ｂ（ｍ）に注入された電子は、第１の電極５１側から注入された正孔と再結合し、発光ユニット６０Ｂ（ｍ）に含まれる発光物質が発光する。よって、電荷発生層５９において発生した正孔と電子は、それぞれ異なる発光ユニットにおいて発光に至る。

【0092】

なお、発光ユニット同士を接して設けることで、両者の間に電荷発生層と同じ構成が形成される場合は、電荷発生層を介さずに発光ユニット同士を接して設けることができる。例えば、発光ユニットの一方の面に電荷発生領域が形成されている場合、その面に接して発光ユニットを設けることができる。

【0093】

タンデム構造の発光素子は、シングル構造の発光素子に比べて、電流効率が高く、同一の輝度で光らせる場合に必要な電流が少ない。そのため、発光素子の寿命が長く、表示装置の信頼性を高めることができる。

【0094】

各発光ユニットの発光物質は、特に限定されない。信頼性を高めるため、蛍光発光の発光ユニットが複数積層されていることが好ましい。また、蛍光発光の発光ユニットと、燐光発光の発光ユニットと、がそれぞれ１つ以上積層されていてもよい。

【0095】

また、青色の光のみを強めるために、第１の電極５１を、反射性を有する電極（反射電極）とし、第２の電極５２を、透過性及び反射性を有する電極とし、微小光共振器（マイクロキャビティ）構造としてもよい。マイクロキャビティ構造とすることにより、ＥＬ層５３Ｂに含まれる発光層から得られる発光を両電極間で共振させ、第２の電極５２を透過して射出される発光を強めることができる。

【0096】

第１の電極５１と第２の電極５２との間に、光学調整層として、透光性を有する導電膜（透明導電膜）を用い、当該透明導電膜の膜厚を制御することにより光学調整を行うことができる。なお、光学調整層も、発光素子の一部とみなすことができる。例えば、反射電極と光学調整層との積層構造を、第１の電極５１に適用してもよい。また、ＥＬ層５３Ｂに含まれる機能層の１つまたは複数を用いて、第１の電極５１と第２の電極５２との光学距離を調整してもよい。

【0097】

具体的には、発光層から得られる光の波長λに対して、第１の電極５１と、第２の電極５２との電極間距離がｍλ／２（ただし、ｍは自然数）近傍となるように調整するのが好ましい。

【0098】

また、発光層から得られる所望の光（波長：λ）を増幅させるために、第１の電極５１から発光層の所望の光が得られる領域（発光領域）までの光学距離と、第２の電極５２から発光層の所望の光が得られる領域（発光領域）までの光学距離と、をそれぞれ（２ｍ’＋１）λ／４（ただし、ｍ’は自然数）近傍となるように調節するのが好ましい。なお、ここでいう発光領域とは、発光層における正孔（ホール）と電子との再結合領域を示す。

【0099】

このような光学調整を行うことにより、発光層から得られる特定の単色光（本実施の形態では、青色の光）のスペクトルを狭線化させ、色純度のよい発光を得ることができる。

【0100】

但し、上記の場合、第１の電極５１と第２の電極５２との光学距離は、厳密には第１の電極５１における反射領域から第２の電極５２における反射領域までの総厚ということができる。しかし、第１の電極５１や第２の電極５２における反射領域を厳密に決定することは困難であるため、第１の電極５１と第２の電極５２の任意の位置を反射領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。また、第１の電極５１と、所望の光が得られる発光層との光学距離は、厳密には第１の電極５１における反射領域と、所望の光が得られる発光層における発光領域との光学距離であるということができる。しかし、第１の電極５１における反射領域や、所望の光が得られる発光層における発光領域を厳密に決定することは困難であるため、第１の電極５１の任意の位置を反射領域、所望の光が得られる発光層の任意の位置を発光領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。

【0101】

マイクロキャビティ構造を有することで、青色の光の正面方向の発光強度を強めることができ、低消費電力化を図ることができる。

【0102】

以上が構成例１についての説明である。

【0103】

［構成例２］
以下では、本発明の一態様の表示装置のより具体的な構成例について説明する。

【0104】

〔構成例２－１〕
図４（Ａ）は、表示装置１００の断面概略図である。図４（Ａ）には、青色の画素１２０Ｂ、緑色の画素１２０Ｇ、及び赤色の画素１２０Ｒをそれぞれ示している。

【0105】

図４（Ａ）において、基板１０１と基板１０２との間に、３つの発光素子１１０Ｂ、保護層１４０、光学機能層１２１、波長変換層１２２Ｇ、波長変換層１２２Ｒ等を有する。また、基板１０１と基板１０２とは、接着層１３１で貼り合されている。接着層１３１は、光学機能層１２１、波長変換層１２２Ｇ、及び波長変換層１２２Ｒを覆って設けられている。

【0106】

発光素子１１０Ｂは、各画素に設けられている。発光素子１１０Ｂは、画素電極として機能する導電層１１１と、共通電極として機能する導電層１１３と、これらの間にＥＬ層１１２と、を有する。ＥＬ層１１２は、青色を呈する発光材料を含む。また、導電層１１１は可視光（少なくとも青色の光）を反射し、導電層１１３は可視光（少なくとも青色の光）を透過する。したがって、表示装置１００が有する発光素子１１０Ｂは、上面射出型（トップエミッション型）の青色の発光素子である。

【0107】

各画素が有する導電層１１１の端部を覆って、絶縁層１１５が設けられている。ＥＬ層１１２及び導電層１１３は、各画素に亘って設けられている。このような構成とすることで、画素毎にＥＬ層１１２を作り分ける必要がなく、高精細化や、高開口率化が容易となるため好ましい。

【0108】

発光素子１１０Ｂを覆って保護層１４０が設けられている。保護層１４０は、絶縁層１４１、絶縁層１４２、及び絶縁層１４３が順に積層された積層構造を有している。

【0109】

絶縁層１４１と絶縁層１４３には、透光性を有し、且つ水などの不純物が拡散しにくい無機絶縁膜を用いることが好ましい。例えば、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、または酸化窒化絶縁膜等を単層で、または積層して用いることが好ましい。代表的には、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化窒化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜などを用いることができる。

【0110】

また、絶縁層１４２としては、透光性を有する有機絶縁膜を用いることが好ましい。特に、絶縁層１４２が平坦化膜として機能することが好ましい。多くの場合、絶縁層１４１の被形成面は平坦でないため、絶縁層１４１にピンホールや低密度な部分が形成される場合がある。そのため、絶縁層１４１を平坦化膜として機能する絶縁層１４２で覆うことで、絶縁層１４３の被形成面を、滑らかで概略平坦な面とすることができるため、その上に緻密でバリア性の高い絶縁層１４３を形成することができる。

【0111】

光学機能層１２１は、保護層１４０上に設けられている。ここで、例えば光学機能層１２１の被形成面が、起伏の大きな凹凸形状を有する場合、光学機能層１２１の光学特性が場所によって異なってしまい、所望の光学特性が得られない場合がある。しかしながら、本構成例では、保護層１４０の上面の平坦性が高いため、光学機能層１２１を概略平坦面に形成することができ、高い精度の光学特性を有する光学機能層１２１を形成することができる。

【0112】

波長変換層１２２Ｇ及び波長変換層１２２Ｒは、それぞれ光学機能層１２１上に設けられている。

【0113】

〔構成例２－２〕
図４（Ｂ）に示す表示装置１００Ａは、拡散層１２４を有する点で、主に上記表示装置１００と相違している。

【0114】

拡散層１２４は、画素１２０Ｂの光学機能層１２１上に設けられている。拡散層１２４は、発光素子１１０Ｂからの指向性の高い光を拡散する機能を有する。拡散層１２４により、画素１２０Ｂの輝度の視野角依存性を低減し、表示装置の視野角特性を向上させることができる。すなわち、表示面に対して斜め方向から見たときの輝度の低下や、色ずれを抑制することができる。

【0115】

拡散層１２４は、画素１２０Ｂから入射される青色の光の波長を変化させることなく拡散することができる。例えば、有機樹脂中に、透明の粒子が分散された形態とすることができる。透明の粒子としては、当該有機樹脂と屈折率が異なり、且つ青色の光に対して透光性の高い材料を用いることができる。例えばガラス（ＳｉＯ_２など）、酸化チタン、酸化ハフニウム、酸化アルミニウムなどの無機材料の粒子、またはポリスチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリル、ポリカーボネートなどの有機材料の粒子などが挙げられる。また、粒子の粒径は、１μｍ以上１００μｍ以下程度とすることが好ましい。

【0116】

また、拡散層１２４として、多孔質の材料を用いてもよい。または、拡散層１２４を構成する樹脂等の中に、空気、酸素、窒素、希ガスなどの気泡が分散された材料を用いてもよいし、液晶材料、シリコンオイル、またはフッ素系不活性液体（パーフルオロカーボン等）などの、不活性な液体を含有する材料を用いてもよい。または、拡散層１２４として、青色の光を反射する粒子（例えば金属粒子など）が分散された構成としてもよい。

【0117】

拡散層１２４は、波長変換層１２２Ｇや波長変換層１２２Ｒと同様の方法で形成することができる。

【0118】

〔構成例２－３〕
図５（Ａ）に示す表示装置１００Ｂは、保護層１４０の構成が異なる点で、上記表示装置１００と主に相違している。

【0119】

表示装置１００において、保護層１４０は、絶縁層１４１、絶縁層１４２を有し、絶縁層１４３を有さない構成となっている。

【0120】

このとき、絶縁層１４２の上面に接する光学機能層１２１が、水などの拡散を防ぐバリア層としての機能を兼ねることができる。光学機能層１２１は、上述したように、無機絶縁膜の多層構造を有するため、光学機能層１２１は、水などの不純物に対するバリア性が極めて高いといった特徴を有する。

【0121】

このような構成とすることで、表示装置１００と比較して製造工程を簡略化でき、製造コストを低減することができる。

【0122】

〔構成例２－４〕
図５（Ｂ）に示す表示装置１００Ｃは、着色層１２３Ｇ及び着色層１２３Ｒを有する点で、上記表示装置１００と主に相違している。

【0123】

着色層１２３Ｇは、画素１２０Ｇにおいて、波長変換層１２２Ｇ上に重ねて設けられている。また、着色層１２３Ｒは、画素１２０Ｒにおいて、波長変換層１２２Ｒ上に重ねて設けられている。

【0124】

着色層１２３Ｇは、緑色の光を透過し、それ以外の光を吸収または反射する機能を有する。また、着色層１２３Ｒは、赤色の光を透過し、それ以外の光を吸収または反射する機能を有する。

【0125】

ここで、波長変換層１２２Ｇや波長変換層１２２Ｒに入射される青色の光のうち、一部が波長変換されずに、基板１０２を介して外部に射出されてしまう場合がある。この時、例えば、緑色の光または赤色の光と、青色の光とが混色し、色純度が低下することで、表示装置の色再現性が低下してしまう恐れがある。そこで、波長変換層１２２Ｇまたは波長変換層１２２Ｒよりも基板１０２側に、それぞれ着色層１２３Ｇ、着色層１２３Ｒを配置することで、波長変換層１２２Ｇまたは波長変換層１２２Ｒを透過した青色の光が外部に射出されることを防ぐことができ、色再現性の低下を抑制することができる。

【0126】

着色層１２３Ｇ及び着色層１２３Ｒとしては、染料や顔料を含む樹脂材料を用いることができる。

【0127】

〔構成例２－５〕
図６（Ａ）に示す表示装置１００Ｄは、波長変換層１２２Ｇ、波長変換層１２２Ｒ、及び光学機能層１２１等が基板１０２側に設けられている点で、上記表示装置１００と主に相違している。

【0128】

基板１０２の発光素子１１０Ｂ側の面には、波長変換層１２２Ｇ及び波長変換層１２２Ｒが設けられている。また波長変換層１２２Ｇ及び波長変換層１２２Ｒを覆って絶縁層１３５が設けられ、絶縁層１３５の発光素子１１０Ｂ側の面に光学機能層１２１が設けられている。

【0129】

絶縁層１３５は、平坦化膜として機能することが好ましい。これにより、波長変換層１２２Ｇ及び波長変換層１２２Ｒに起因する表面の段差の影響を無くし、光学機能層１２１の被形成面を平坦にすることができるため、光学機能層１２１の光学特性が位置によってばらつくことを防ぐことができる。

【0130】

また、基板１０１と基板１０２とを接着する接着層１３２が、発光素子１１０Ｂの導電層１１３と、光学機能層１２１との間に設けられている。

【0131】

ここでは、発光素子１１０Ｂを覆う保護層１４０を設けない場合の例を示している。上述のように、光学機能層１２１は水の浸入を防ぐバリア層としても機能するため、絶縁層１３５等に含まれる水分が発光素子１１０Ｂに拡散することを好適に防ぐことができる。なお、保護層１４０は必要であれば設けてもよい。

【0132】

〔構成例２－６〕
図６（Ｂ）に示す表示装置１００Ｅは、着色層１２３Ｇ及び着色層１２３Ｒを有する点で、上記表示装置１００Ｄと主に相違している。

【0133】

着色層１２３Ｇは、基板１０２と波長変換層１２２Ｇとの間に設けられている。また着色層１２３Ｒは、基板１０２と波長変換層１２２Ｒとの間に設けられている。

【0134】

〔構成例２－７〕
図７（Ａ）に示す表示装置１００Ｆは、発光素子１１０Ｂとして、下面射出型（ボトムエミッション型）の発光素子を用いた場合の例である。

【0135】

基板１０１上に、波長変換層１２２Ｇ及び波長変換層１２２Ｒが設けられ、これらを覆って、平坦化層として機能する絶縁層１３５が設けられている。また絶縁層１３５上に光学機能層１２１と、絶縁層１３６とが積層して設けられている。また絶縁層１３６上に、発光素子１１０Ｂ及び絶縁層１１５が設けられている。また、発光素子１１０Ｂと基板１０２との間に位置する接着層１３１により、基板１０１と基板１０２とが貼り合されている。

【0136】

発光素子１１０Ｂは、画素電極として機能する導電層１１１に、可視光（少なくとも青色の光）を透過する導電膜を用い、共通電極として機能する導電層１１３に、可視光（少なくとも青色の光）を反射する導電膜を用いることができる。なお、マイクロキャビティ構造とする場合には、導電層１１１には、可視光（少なくとも青色の光）に対して透過性及び反射性を有する導電膜を用いる。

【0137】

〔構成例２－８〕
図７（Ｂ）に示す表示装置１００Ｇは、発光素子１１０Ｂが設けられる基板と、波長変換層等が設けられる基板とが異なる点で、上記表示装置１００Ｆと主に相違している。

【0138】

ボトムエミッション型の発光素子１１０Ｂは、基板１０３上に設けられている。また、基板１０３と基板１０２とが、接着層１３１で貼り合されている。

【0139】

基板１０１上には、着色層１２３Ｇ及び着色層１２３Ｒが設けられている。また、着色層１２３Ｇ上に波長変換層１２２Ｇが設けられ、着色層１２３Ｒ上に波長変換層１２２Ｒが設けられている。また、これらを覆って平坦化層として機能する絶縁層１３５が設けられ、絶縁層１３５上に光学機能層１２１が設けられている。

【0140】

基板１０３と光学機能層１２１との間に位置する接着層１３２によって、基板１０１と基板１０３とが貼り合されている。

【0141】

以上が、構成例２についての説明である。

【0142】

［構成例３］
以下では、発光素子としてＬＥＤ素子を用いた場合の例を示す。

【0143】

〔構成例３－１〕
図８（Ａ）に示す表示装置１５０は、発光素子１６０Ｂを有する。発光素子１６０Ｂは、青色の光を呈する、フェイスダウン型のＬＥＤ素子である。フェイスダウン型のＬＥＤを用いることで、遮光性のバンプや電極を発光面とは反対側に配置することができるため、有効発光面積を大きくでき、輝度や信頼性を向上させることができるため好ましい。

【0144】

発光素子１６０Ｂは、導電層１６１、半導体層１６２、導電層１６３、基板１６４等を有する。導電層１６１はアノードまたはカソードの一方として機能し、導電層１６３は他方として機能する。導電層１６１と導電層１６３の間に位置する半導体層１６２は、少なくともｎ型半導体層と、発光層と、ｐ型半導体層とを有する。発光素子１６０Ｂは、基板１６４側に光を取り出すため、基板１６４及び導電層１６１には透光性を有する材料を用いることができる。基板１６４としては、代表的には、サファイヤ基板を用いることができる。

【0145】

発光素子１６０Ｂは、そのチップサイズが小さく、且つ配列する間隔が小さいほど、高精細な表示装置を実現できる。例えば発光素子１６０Ｂのチップサイズは、１ｍｍ以下、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以下、さらに好ましくは１００μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下であって、１μｍ以上とすることが好ましい。例えばチップサイズが１００μｍ未満のものを、マイクロＬＥＤと呼ぶことができる。

【0146】

半導体層１６２としては、例えば１３族窒化物系化合物半導体を含む材料を用いることが好ましい。一例としては、Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{（１－ｘ－ｙ）}Ｎ（ｘは０以上１以下、ｙは０以上１以下、ｘ＋ｙは０以上１以下）で表されるＧａＮ系の材料を用いることができる。

【0147】

また、導電層１６１と導電層１６３には、それぞれ端子１６５が接続され、それぞれの端子１６５と、基板１０１上に設けられた端子１６８とが、バンプ１６６により接合されている。発光素子１６０Ｂは、基板１０１に設けられる端子から、階調に応じた電流が供給されることにより、所望の輝度で発光させることができる。

【0148】

基板１０１としては、トランジスタ、容量素子、及び配線等により画素回路が形成された基板を用いることが好ましい。これにより、アクティブマトリクス型の表示装置を実現することができる。また、トランジスタとしては、後述する酸化物半導体を有するトランジスタを適用することが好ましい。

【0149】

また、基板１０２の発光素子１６０Ｂ側の面には、波長変換層１２２Ｇ及び波長変換層１２２Ｒが設けられ、これらを覆って絶縁層１３５が設けられ、さらに光学機能層１２１が設けられている。

【0150】

基板１０１と基板１０２とは、接着層１３７により貼り合されている。ここでは、接着層１３７として、光学透明粘着テープ（ＯＣＡ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）を用いて、発光素子１６０Ｂの基板１６４の表面と、光学機能層１２１の表面とを貼り合せる構成を示している。

【0151】

〔構成例３－２〕
図８（Ｂ）に示す表示装置１５０Ａは、近紫外または紫色の光を発する発光素子を用いた場合の例を示す。

【0152】

近紫外または紫色の光を発する発光素子１６０Ｕは、半導体層１６２Ｕを有する。半導体層１６２Ｕは、ＧａＮ系材料、ＺｎＯ系材料などの半導体材料を含むことが好ましい。

【0153】

光学機能層１２１は、近紫外または紫色の光を透過し、且つ、青色よりも長波長の光を反射するように光学設計された、多層膜を用いることができる。

【0154】

また、青色の画素１２０Ｂには、波長変換層１２２Ｂが設けられている。波長変換層１２２Ｂは、発光素子１６０Ｕから入射される近紫外または紫色の光を、青色の光に変換して発光する機能を有する。例えば、波長変換層１２２Ｂが量子ドットを含む場合、波長変換層１２２Ｇよりも粒径の小さい量子ドットを適用することができる。

【0155】

以上が、構成例３についての説明である。

【0156】

本実施の形態で例示した表示装置は、各画素に同様の構成を有する発光素子を設けることができるため、それぞれの画素で異なる発光素子を設ける場合に比べて、作製工程を簡略化でき、作製歩留りを高めることができる。また、波長変換層に量子ドットを用いた場合には、極めて色純度の高い発光を得ることができるため、色再現性に優れ、表示品位の高い表示装置を実現できる。また、発光素子として有機ＥＬ素子やＬＥＤなどの低消費電力な発光素子を用い、波長変換層に変換効率の高い量子ドットを用いることで、極めて電力効率の高い表示装置を実現できる。特に、有機ＥＬ素子として、複数の発光層を積層したタンデム構造とすることで、低い消費電力と、高い信頼性を兼ね備えた表示装置とすることができる。

【0157】

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。

【0158】

（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より具体的な構成例について説明する。

【0159】

［構成例］
図９（Ａ）に、表示装置７００の上面図を示す。表示装置７００は、シール材７１２により貼り合された第１の基板７０１と第２の基板７０５を有する。また第１の基板７０１、第２の基板７０５、及びシール材７１２で封止される領域において、第１の基板７０１上に画素部７０２、ソースドライバ回路部７０４、及びゲートドライバ回路部７０６が設けられる。また画素部７０２には、複数の表示素子が設けられる。

【0160】

また、第１の基板７０１の第２の基板７０５と重ならない部分に、ＦＰＣ７１６（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）が接続されるＦＰＣ端子部７０８が設けられている。ＦＰＣ７１６によって、ＦＰＣ端子部７０８及び配線７１０を介して、画素部７０２、ソースドライバ回路部７０４、及びゲートドライバ回路部７０６のそれぞれに各種信号等が供給される。

【0161】

ゲートドライバ回路部７０６は、複数設けられていてもよい。また、ゲートドライバ回路部７０６及びソースドライバ回路部７０４は、それぞれ半導体基板等に別途形成され、パッケージされたＩＣチップの形態であってもよい。当該ＩＣチップは、第１の基板７０１上、またはＦＰＣ７１６に実装することができる。

【0162】

画素部７０２、ソースドライバ回路部７０４及びゲートドライバ回路部７０６が有するトランジスタに、酸化物半導体を有するトランジスタを適用することが好ましい。

【0163】

画素部７０２に設けられる表示素子に、本発明の一態様の発光素子等を用いることができる。発光素子としては、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ ＬＥＤ）、ＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ－ｄｏｔ ＬＥＤ）、半導体レーザなどの、自発光性の発光素子が挙げられる。

【0164】

図９（Ｂ）に示す表示装置７００Ａは、第１の基板７０１に代えて、可撓性を有する樹脂層７４３が適用され、フレキシブルディスプレイとして用いることのできる表示装置の例である。

【0165】

表示装置７００Ａは、画素部７０２が矩形形状でなく、角部が円弧状の形状を有している。また、図９（Ｂ）中の領域Ｐ１に示すように、画素部７０２、及び樹脂層７４３の一部が切りかかれた切欠き部を有する。一対のゲートドライバ回路部７０６は、画素部７０２を挟んで両側に設けられる。またゲートドライバ回路部７０６は、画素部７０２の角部において、円弧状の輪郭に沿って設けられている。

【0166】

樹脂層７４３は、ＦＰＣ端子部７０８が設けられる部分が突出した形状を有している。また樹脂層７４３のＦＰＣ端子部７０８を含む一部は、図９（Ｂ）中の領域Ｐ２で裏側に折り返すことができる。樹脂層７４３の一部を折り返すことで、ＦＰＣ７１６を画素部７０２の裏側に重ねて配置した状態で、表示装置７００Ａを電子機器に実装することができ、電子機器の省スペース化を図ることができる。

【0167】

また表示装置７００Ａに接続されるＦＰＣ７１６には、ＩＣ７１７が実装されている。ＩＣ７１７は、例えばソースドライバ回路としての機能を有する。このとき、表示装置７００Ａにおけるソースドライバ回路部７０４は、保護回路、バッファ回路、デマルチプレクサ回路等の少なくとも一を含む構成とすることができる。

【0168】

図９（Ｃ）に示す表示装置７００Ｂは、大型の画面を有する電子機器に好適に用いることのできる表示装置である。例えばテレビジョン装置、モニタ装置、パーソナルコンピュータ（ノート型またはデスクトップ型を含む）、タブレット端末、デジタルサイネージなどに好適に用いることができる。

【0169】

表示装置７００Ｂは、複数のソースドライバＩＣ７２１と、一対のゲートドライバ回路部７２２を有する。

【0170】

複数のソースドライバＩＣ７２１は、それぞれＦＰＣ７２３に取り付けられている。また、複数のＦＰＣ７２３は、一方の端子が基板７０１に、他方の端子がプリント基板７２４にそれぞれ接続されている。ＦＰＣ７２３を折り曲げることで、プリント基板７２４を画素部７０２の裏側に配置して、電子機器に実装することができ、電子機器の省スペース化を図ることができる。

【0171】

一方、ゲートドライバ回路部７２２は、基板７０１上に形成されている。これにより、狭額縁の電子機器を実現できる。

【0172】

このような構成とすることで、大型で且つ高解像度の表示装置を実現できる。例えば画面サイズが対角３０インチ以上、４０インチ以上、５０インチ以上、または６０インチ以上の表示装置を実現することができる。また、解像度が４Ｋ２Ｋ、または８Ｋ４Ｋなどといった極めて高解像度の表示装置を実現することができる。

【0173】

［断面構成例］
以下では、表示素子としてＥＬ素子を用いる構成について、図１０乃至図１２を用いて説明する。なお、図１０及び図１１は、それぞれ図９（Ａ）に示した表示装置７００の、一点鎖線Ｑ－Ｒにおける断面図である。また、図１２は、図９（Ｂ）に示した表示装置７００Ａの、一点鎖線Ｓ－Ｔにおける断面図である。

【0174】

まず、図１０乃至図１２に示す表示装置の共通する部分について説明する。

【0175】

図１０乃至図１２に示す表示装置は、画素部７０２と、ソースドライバ回路部７０４と、ＦＰＣ端子部７０８と、を有する。画素部７０２は、トランジスタ７５０及び容量素子７９０を有する。ソースドライバ回路部７０４は、トランジスタ７５２を有する。

【0176】

トランジスタ７５０及びトランジスタ７５２は、チャネルが形成される半導体層に、酸化物半導体を適用したトランジスタである。なお、これに限られず、半導体層に、シリコン（アモルファスシリコン、多結晶シリコン、または単結晶シリコン）を適用したトランジスタを用いることもできる。

【0177】

本実施の形態で用いるトランジスタは、高純度化し、酸素欠損の形成を抑制した酸化物半導体膜を有する。該トランジスタは、オフ電流を低くできる。よって、画像信号等の電気信号の保持時間を長くでき、画像信号等の書き込み間隔も長く設定できる。よって、リフレッシュ動作の頻度を少なくできるため、消費電力を低減する効果を奏する。

【0178】

また、本実施の形態で用いるトランジスタは、比較的高い電界効果移動度が得られるため、高速駆動が可能である。例えば、このような高速駆動が可能なトランジスタを表示装置に用いることで、画素部のスイッチングトランジスタと、駆動回路部に使用するドライバトランジスタを同一基板上に形成することができる。すなわち、シリコンウェハ等により形成された駆動回路を適用しない構成も可能であり、表示装置の部品点数を削減することができる。また、画素部においても、高速駆動が可能なトランジスタを用いることで、高画質な画像を提供することができる。

【0179】

図１０乃至図１２に示す容量素子７９０は、トランジスタ７５０が有する第１のゲート電極と同一の膜を加工して形成される下部電極と、半導体層と同一の金属酸化物膜を加工して形成される上部電極と、を有する。上部電極は、トランジスタ７５０のソース領域及びドレイン領域と同様に低抵抗化されている。また、下部電極と上部電極との間には、トランジスタ７５０の第１のゲート絶縁層として機能する絶縁膜の一部が設けられる。すなわち、容量素子７９０は、一対の電極間に誘電体膜として機能する絶縁膜が挟持された積層型の構造を有する。また、上部電極には、トランジスタ７５０のソース電極及びドレイン電極と同一の膜を加工して得られる配線が接続されている。

【0180】

また、トランジスタ７５０、トランジスタ７５２、及び容量素子７９０には、平坦化膜として機能する絶縁層７７０が設けられている。

【0181】

画素部７０２が有するトランジスタ７５０と、ソースドライバ回路部７０４が有するトランジスタ７５２とは、異なる構造のトランジスタを用いてもよい。例えば、いずれか一方にトップゲート型のトランジスタを適用し、他方にボトムゲート型のトランジスタを適用した構成としてもよい。なお、上記ゲートドライバ回路部７０６についてもソースドライバ回路部７０４と同様である。

【0182】

また画素部７０２には、配線７１０が設けられている。配線７１０は、ソース信号線、ゲート信号線、または電源線等として機能する配線である。ここでは、配線７１０は、トランジスタ７５０のソース電極及びドレイン電極と同じ導電膜で形成されている。このとき、銅元素を含む材料などの低抵抗な材料を用いると、配線抵抗に起因する信号遅延等が少なく、大画面での表示が可能となるため好ましい。

【0183】

ＦＰＣ端子部７０８は、一部が接続電極として機能する配線７６０、異方性導電膜７８０、及びＦＰＣ７１６を有する。配線７６０は、異方性導電膜７８０を介してＦＰＣ７１６が有する端子と電気的に接続される。ここでは、配線７６０は、トランジスタ７５０等のソース電極及びドレイン電極と同じ導電膜で形成されている。

【0184】

第１の基板７０１及び第２の基板７０５としては、例えばガラス基板、またはプラスチック基板等の可撓性を有する基板を用いることができる。第１の基板７０１に可撓性を有する基板を用いる場合には、第１の基板７０１とトランジスタ７５０等との間に、水や水素に対するバリア性を有する絶縁層を設けることが好ましい。

【0185】

図１０に示す表示装置は、発光ユニット７６１Ｒ、発光ユニット７６１Ｂ、波長変換層７６２Ｒ、光学機能層７６３、着色層７３６、保護層７４１等を有する。

【0186】

発光ユニット７６１Ｒは、発光素子７８２、光学機能層７６３、波長変換層７６２Ｒ、着色層７３６を有する。発光ユニット７６１Ｂは、発光素子７８２を有する。発光素子７８２は、青色の光を呈する素子である。

【0187】

発光素子７８２は、導電層７７２、ＥＬ層７８６、及び導電層７８８を有する。導電層７７２は、トランジスタ７５０が有するソース電極またはドレイン電極と電気的に接続される。導電層７７２は、平坦化膜として機能する絶縁層７７０上に設けられ、画素電極として機能する。また導電層７７２の端部を覆って絶縁層７３０が設けられ、絶縁層７３０及び導電層７７２上にＥＬ層７８６と導電層７８８が積層して設けられている。

【0188】

導電層７７２には、可視光（少なくともＥＬ層７８６が発する光）に対して反射性を有する材料を用いることができる。例えば、アルミニウム、銀等を含む材料を用いることができる。また、導電層７８８には、可視光（少なくともＥＬ層７８６が発する光）に対して透光性を有する材料を用いることができる。例えば、インジウム、亜鉛、スズ等を含む酸化物材料を用いるとよい。そのため、発光素子７８２は、被形成面とは反対側（第２の基板１０５側）に光を射出する、トップエミッション型の発光素子である。

【0189】

ＥＬ層７８６は、有機化合物、または量子ドットなどの無機化合物を有する。ＥＬ層７８６は、電流が流れた際に青色の光を呈する発光材料を含む。

【0190】

有機化合物に用いることのできる材料としては、蛍光性材料または燐光性材料などが挙げられる。また、量子ドットに用いることのできる材料としては、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、などが挙げられる。

【0191】

光学機能層７６３は、発光素子７８２が発する青色の光を透過し、赤色及び緑色の光を反射する機能を有する。

【0192】

発光ユニット７６１Ｒにおいて、波長変換層７６２Ｒは、発光素子７８２からの青色の光が光学機能層７６３を介して入射したときに、赤色の光に変換して発光する機能を有する。また、波長変換層７６２Ｒを覆う着色層７３６は、赤色の光を透過し、他の色の光を遮光する機能を有する。したがって、発光ユニット７６１Ｒは、赤色の光を呈する発光ユニットである。

【0193】

一方、発光ユニット７６１Ｂには、波長変換層及び着色層が設けられていないため、光学機能層７６３を介して発光素子７８２からの光が外部に射出される。したがって、発光ユニット７６１Ｂは、青色の光を呈する発光ユニットである。

【0194】

なお、ここでは示さないが、緑色の光を呈する発光ユニットを有する構成とすることが好ましい。このほか、黄色、白色、シアン、マゼンタなどの光を呈する発光ユニットを有していてもよい。本発明の一態様では、異なる色の発光ユニット間で、発光素子の構成を同じものとすることができるため、発光ユニット７６１Ｒにおける波長変換層７６２Ｒと着色層７３６の材料を異ならせるだけで、他の色の発光ユニットを容易に形成することができる。

【0195】

図１０に示すように、着色層７３６は、波長変換層７６２Ｒの上面及び側面を覆って設けられ、その一部は波長変換層７６２Ｒの端面を越えて光学機能層７６３と接するように設けられている。言い換えると、波長変換層７６２Ｒは、着色層７３６と光学機能層７６３に囲まれている。このような構成とすることで、隣接画素に設けられる発光素子７８２からの光が絶縁膜などを導波して波長変換層７６２Ｒに到達し、意図しない発光が生じてしまうことを防ぐことができる。このような意図しない発光を防ぐことで、コントラストや色再現性を向上させることができる。また、波長変換層７６２Ｒの上面及び側面を着色層７３６で覆うことで、波長変換層７６２Ｒの成分（例えば量子ドットや蛍光材料など）が接着層７３２等に分散してしまうことを防ぐこともできる。

【0196】

また、発光素子７８２を覆って、保護層７４１が設けられ、保護層７４１上に光学機能層７６３が設けられている。保護層７４１は、絶縁層７４１ａ、絶縁層７４１ｂ、及び絶縁層７４１ｃがこの順で積層された積層構造を有している。このとき、絶縁層７４１ａと絶縁層７４１ｃには、水などの不純物に対してバリア性の高い無機絶縁膜を、絶縁層７４１ｂには平坦化膜として機能する有機絶縁膜を、それぞれ用いることが好ましい。また、保護層７４１は、ソースドライバ回路部７０４にも延在して設けられていることが好ましい。

【0197】

また、シール材７１２よりも内側において、トランジスタ７５０やトランジスタ７５２等を覆う有機絶縁膜が島状に形成されることが好ましい。言い換えると、当該有機絶縁膜の端部が、シール材７１２の内側、またはシール材７１２と重なる領域に位置することが好ましい。図１０では、絶縁層７７０、絶縁層７３０、及び絶縁層７４１ｂが、島状に加工されている例を示している。例えばシール材７１２と重なる部分では、絶縁層７４１ｃ及び絶縁層７４１ａが接して設けられている。このように、トランジスタ７５０やトランジスタ７５２を覆う有機絶縁膜の表面が、シール材７１２よりも外側に露出しない構成とすることで、外部から当該有機絶縁膜を介してトランジスタ７５０やトランジスタ７５２に水や水素が拡散することを好適に防ぐことができる。これにより、トランジスタの電気特性の変動が抑えられ、極めて信頼性の高い表示装置を実現できる。

【0198】

図１１には、着色層７３６、波長変換層７６２Ｒ、及び光学機能層７６３を、基板７０５側に形成した場合の例を示している。

【0199】

基板７０５の、基板７０１側の面には、着色層７３６と、波長変換層７６２Ｒと、これらを覆う絶縁層７３４と、絶縁層７３４を覆う光学機能層７６３と、が設けられている。また、光学機能層７６３と、保護層７４１との間に位置する接着層７３２によって、基板７０１と基板７０５が貼り合されている。

【0200】

また、発光素子７８２と波長変換層７６２Ｒとの間に、絶縁層７３４及び接着層７３２が設けられる構成のため、図１０で示した構成に比べて、発光素子７８２と波長変換層７６２Ｒとの距離が大きくなる。そのため、隣接画素が有する発光素子からの光が、波長変換層７６２Ｒに入射されることにより発光し、コントラストが低下してしまう恐れがある。そのため、図１１に示すように、第２の基板７０５には、隣接画素間に位置する遮光層７３８を設けることが好ましい。また遮光層７３８により、隣接画素間の混色を防ぐ機能も有する。

【0201】

なお、光学機能層７６３、第２の基板７０５、絶縁層７３４、または接着層７３２等が、水などの不純物に対するバリア性が十分に高い場合には、保護層７４１を設けなくてもよい。

【0202】

図１２には、フレキシブルディスプレイに好適に適用できる表示装置の構成を示している。図１２は、図９（Ｂ）に示した表示装置７００Ａの断面図である。

【0203】

図１２に示す表示装置７００Ａは、図１０で示した基板７０１に代えて、支持基板７４５、接着層７４２、樹脂層７４３、及び絶縁層７４４が積層された構成を有する。トランジスタ７５０や容量素子７９０等は、樹脂層７４３上に設けられた絶縁層７４４上に設けられている。

【0204】

支持基板７４５は、有機樹脂やガラス等を含み、可撓性を有する程度に薄い基板である。樹脂層７４３は、ポリイミドやアクリルなどの有機樹脂を含む層である。絶縁層７４４は、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン等の無機絶縁膜を含む。樹脂層７４３と支持基板７４５とは、接着層７４２によって貼り合されている。樹脂層７４３は、支持基板７４５よりも薄いことが好ましい。

【0205】

また、図１２で示す表示装置７００Ａは、図１０で示した基板７０５に代えて保護層７４０を有する。保護層７４０は、接着層７３２と貼り合されている。保護層７４０としては、ガラス基板や樹脂フィルムなどを用いることができる。また、保護層７４０として、偏光板、散乱板などの光学部材や、タッチセンサパネルなどの入力装置、またはこれらを２つ以上積層した構成を適用してもよい。

【0206】

また、図１２では、折り曲げ可能な領域Ｐ２を示している。領域Ｐ２では、支持基板７４５、接着層７４２のほか、絶縁層７４４等の無機絶縁膜が設けられていない部分を有する。また、領域Ｐ２において、配線７６０が露出することを防ぐために、有機材料を含む絶縁層７７０が配線７６０を覆う構成を有している。折り曲げ可能な領域Ｐ２に、無機絶縁膜をできるだけ設けず、且つ、金属または合金を含む導電層と、有機材料を含む層のみを積層した構成とすることで、曲げた際にクラックが生じることを防ぐことができる。また、領域Ｐ２に支持基板７４５を設けないことで、極めて小さい曲率半径で、表示装置７００Ａの一部を曲げることができる。

【0207】

なお、図１０乃至図１２に示す表示装置７００または表示装置７００Ａに、入力装置を設けてもよい。当該入力装置としては、例えばタッチセンサ等が挙げられる。

【0208】

例えばセンサの方式としては、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、光学方式、感圧方式など様々な方式を用いることができる。または、これら２つ以上を組み合わせて用いてもよい。

【0209】

なお、タッチパネルの構成は、入力装置を一対の基板の間に形成する、所謂インセル型のタッチパネル、入力装置を表示面側の基板上に形成する、所謂オンセル型のタッチパネル、または表示面側に貼り合わせて用いる、所謂アウトセル型のタッチパネルなどがある。

【0210】

［構成要素について］
以下では、表示装置に適用可能なトランジスタ等の構成要素について説明する。

【0211】

〔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。

【0212】

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。

【0213】

トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、単結晶半導体、または結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、または一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。単結晶半導体または結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。

【0214】

以下では、特に金属酸化物膜をチャネルが形成される半導体層に用いるトランジスタについて説明する。

【0215】

トランジスタに用いる半導体材料としては、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上である金属酸化物を用いることができる。代表的には、インジウムを含む金属酸化物などであり、例えば、後述するＣＡＣ－ＯＳなどを用いることができる。

【0216】

シリコンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい金属酸化物を用いたトランジスタは、その低いオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量素子に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。

【0217】

半導体層は、例えばインジウム、亜鉛およびＭ（Ｍは、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。

【0218】

半導体層を構成する金属酸化物がＩｎ－Ｍ－Ｚｎ系酸化物の場合、Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：８等が好ましい。なお、成膜される半導体層の原子数比はそれぞれ、上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。

【0219】

半導体層としては、キャリア密度の低い金属酸化物膜を用いる。例えば、半導体層は、キャリア密度が１×１０^１７／ｃｍ^３以下、好ましくは１×１０^１５／ｃｍ^３以下、さらに好ましくは１×１０^１３／ｃｍ^３以下、より好ましくは１×１０^１１／ｃｍ^３以下、さらに好ましくは１×１０^１０／ｃｍ^３未満であり、１×１０^－９／ｃｍ^３以上のキャリア密度の金属酸化物を用いることができる。そのような金属酸化物を、高純度真性または実質的に高純度真性な金属酸化物と呼ぶ。当該金属酸化物は不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低いため、安定な特性を有する金属酸化物であるといえる。

【0220】

なお、これらに限られず、必要とするトランジスタの半導体特性および電気特性（電界効果移動度、しきい値電圧等）に応じて適切な組成の酸化物半導体を用いればよい。また、必要とするトランジスタの半導体特性を得るために、半導体層のキャリア密度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。

【0221】

半導体層を構成する金属酸化物において、第１４族元素の一つであるシリコンや炭素が含まれると、半導体層において酸素欠損が増加し、ｎ型化してしまう。このため、半導体層におけるシリコンや炭素の濃度（二次イオン質量分析法により得られる濃度）を、２×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下、好ましくは２×１０^１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下とする。

【0222】

また、アルカリ金属およびアルカリ土類金属は、金属酸化物と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、１×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下、好ましくは２×１０^１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下にする。

【0223】

また、半導体層を構成する金属酸化物に窒素が含まれていると、キャリアである電子が生じ、キャリア密度が増加し、ｎ型化しやすい。この結果、窒素が含まれている金属酸化物を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られる窒素濃度は、５×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下にすることが好ましい。

【0224】

酸化物半導体は、単結晶酸化物半導体と、非単結晶酸化物半導体と、に分けられる。非単結晶酸化物半導体としては、ＣＡＡＣ－ＯＳ（ｃ－ａｘｉｓ－ａｌｉｇｎｅｄ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶酸化物半導体、ｎｃ－ＯＳ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、擬似非晶質酸化物半導体（ａ－ｌｉｋｅ ＯＳ：ａｍｏｒｐｈｏｕｓ－ｌｉｋｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、及び非晶質酸化物半導体などがある。

【0225】

なお、本発明の一態様で開示されるトランジスタの半導体層は、上述した非単結晶酸化物半導体を好適に用いることができる。また、非単結晶酸化物半導体としては、ｎｃ－ＯＳまたはＣＡＡＣ－ＯＳを好適に用いることができる。

【0226】

なお、半導体層がＣＡＡＣ－ＯＳの領域、多結晶酸化物半導体の領域、ｎｃ－ＯＳの領域、擬似非晶質酸化物半導体の領域、及び非晶質酸化物半導体の領域のうち、二種以上を有する混合膜であってもよい。混合膜は、例えば上述した領域のうち、いずれか二種以上の領域を含む単層構造、または積層構造を有する場合がある。

【0227】

また、本発明の一態様で開示されるトランジスタの半導体層には、ＣＡＣ－ＯＳ（Ｃｌｏｕｄ－Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を用いると好ましい。ＣＡＣ－ＯＳを用いることで、トランジスタに高い電気特性または高い信頼性を付与することができる。

【0228】

＜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。

【0229】

ＣＡＣ－ＯＳとは、例えば、金属酸化物を構成する元素が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上２ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、金属酸化物において、一つあるいはそれ以上の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上２ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。

【0230】

なお、金属酸化物は、少なくともインジウムを含むことが好ましい。特にインジウムおよび亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれていてもよい。

【0231】

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、ＩｎＯ_Ｘ１（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、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２（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、ＧａＯ_Ｘ３（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、Ｇａ_Ｘ４Ｚｎ_Ｙ４Ｏ_Ｚ４（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ＩｎＯ_Ｘ１、またはＩｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２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。

【0232】

つまり、ＣＡＣ－ＯＳは、ＧａＯ_Ｘ３が主成分である領域と、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合金属酸化物である。なお、本明細書において、例えば、第１の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比が、第２の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比よりも大きいことを、第１の領域は、第２の領域と比較して、Ｉｎの濃度が高いとする。

【0233】

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、ＩｎＧａＯ_３（ＺｎＯ）_ｍ１（ｍ１は自然数）、またはＩｎ_{（１＋ｘ０）}Ｇａ_{（１－ｘ０）}Ｏ_３（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。

【0234】

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。

【0235】

一方、ＣＡＣ－ＯＳは、金属酸化物の材料構成に関する。ＣＡＣ－ＯＳとは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、およびＯを含む材料構成において、一部にＧａを主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。従って、ＣＡＣ－ＯＳにおいて、結晶構造は副次的な要素である。

【0236】

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。

【0237】

なお、ＧａＯ_Ｘ３が主成分である領域と、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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。

【0238】

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。

【0239】

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。

【0240】

ＣＡＣ－ＯＳは、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ－ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）測定法のひとつであるＯｕｔ－ｏｆ－ｐｌａｎｅ法によるθ／２θスキャンを用いて測定したときに、明確なピークが観察されないという特徴を有する。すなわち、Ｘ線回折測定から、測定領域のａ－ｂ面方向、およびｃ軸方向の配向は見られないことが分かる。

【0241】

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、輝度の高いリング状の領域と、該リング状の領域内に複数の輝点が観測される。従って、電子線回折パターンから、ＣＡＣ－ＯＳの結晶構造が、平面方向、および断面方向において、配向性を有さないｎｃ（ｎａｎｏ－ｃｒｙｓｔａｌ）構造を有することがわかる。

【0242】

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、ＧａＯ_Ｘ３が主成分である領域と、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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。

【0243】

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、ＧａＯ_Ｘ３などが主成分である領域と、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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。

【0244】

ここで、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１が主成分である領域は、ＧａＯ_Ｘ３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、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１が主成分である領域を、キャリアが流れることにより、金属酸化物としての導電性が発現する。従って、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１が主成分である領域が、金属酸化物中にクラウド状に分布することで、高い電界効果移動度（μ）が実現できる。

【0245】

一方、ＧａＯ_Ｘ３などが主成分である領域は、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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、ＧａＯ_Ｘ３などが主成分である領域が、金属酸化物中に分布することで、リーク電流を抑制し、良好なスイッチング動作を実現できる。

【0246】

従って、ＣＡＣ－ＯＳを半導体素子に用いた場合、ＧａＯ_Ｘ３などに起因する絶縁性と、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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（Ｉ_ｏｎ）、および高い電界効果移動度（μ）を実現することができる。

【0247】

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。

【0248】

また、半導体層にＣＡＣ－ＯＳを有するトランジスタは電界効果移動度が高く、且つ駆動能力が高いため、該トランジスタを、駆動回路、代表的にはゲート信号を生成する走査線駆動回路に用いることで、額縁幅の狭い（狭額縁ともいう）表示装置を提供することができる。また、該トランジスタを、表示装置が有する信号線駆動回路（とくに、信号線駆動回路が有するシフトレジスタの出力端子に接続されるデマルチプレクサ）に用いることで、表示装置に接続される配線数が少ない表示装置を提供することができる。

【0249】

また、半導体層にＣＡＣ－ＯＳを有するトランジスタは低温ポリシリコンを用いたトランジスタのように、レーザ結晶化工程が不要である。これのため、大面積基板を用いた表示装置であっても、製造コストを低減することが可能である。さらに、ウルトラハイビジョン（「４Ｋ解像度」、「４Ｋ２Ｋ」、「４Ｋ」）、スーパーハイビジョン（「８Ｋ解像度」、「８Ｋ４Ｋ」、「８Ｋ」）のよう高解像度であり、且つ大型の表示装置において、半導体層にＣＡＣ－ＯＳを有するトランジスタを駆動回路及び表示部に用いることで、短時間での書き込みが可能であり、表示不良を低減することが可能であり好ましい。

【0250】

または、トランジスタのチャネルが形成される半導体にシリコンを用いてもよい。シリコンとしてアモルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリコンを用いることが好ましい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなどを用いることが好ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成でき、且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。

【0251】

〔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。

【0252】

〔絶縁層〕
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。

【0253】

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。

【0254】

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。

【0255】

例えば、透水性の低い絶縁膜の水蒸気透過量は、１×１０^－５［ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）］以下、好ましくは１×１０^－６［ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）］以下、より好ましくは１×１０^－７［ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０^－８［ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）］以下とする。

【0256】

以上が、構成要素についての説明である。

【0257】

本実施の形態で例示した構成例、及びそれらに対応する図面等は、少なくともその一部を他の構成例、または図面等と適宜組み合わせて実施することができる。

【0258】

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。

【0259】

（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について、図１３を用いて説明する。

【0260】

図１３（Ａ）に示す表示装置は、画素部５０２と、駆動回路部５０４と、保護回路５０６と、端子部５０７と、を有する。なお、保護回路５０６は、設けない構成としてもよい。

【0261】

画素部５０２は、Ｘ行Ｙ列（Ｘ、Ｙはそれぞれ独立に２以上の自然数）に配置された複数の表示素子を駆動する複数の画素回路５０１を有する。

【0262】

駆動回路部５０４は、走査線ＧＬ＿１乃至ＧＬ＿Ｘに走査信号を出力するゲートドライバ５０４ａ、データ線ＤＬ＿１乃至ＤＬ＿Ｙにデータ信号を供給するソースドライバ５０４ｂなどの駆動回路を有する。ゲートドライバ５０４ａは、少なくともシフトレジスタを有する構成とすればよい。またソースドライバ５０４ｂは、例えば複数のアナログスイッチなどを用いて構成される。また、シフトレジスタなどを用いてソースドライバ５０４ｂを構成してもよい。

【0263】

端子部５０７は、外部の回路から表示装置に電源、制御信号、及び画像信号等を入力するための端子が設けられた部分をいう。

【0264】

保護回路５０６は、自身が接続する配線に一定の範囲外の電位が与えられたときに、該配線と別の配線とを導通状態にする回路である。図１３（Ａ）に示す保護回路５０６は、例えば、ゲートドライバ５０４ａと画素回路５０１の間の配線である走査線ＧＬ、またはソースドライバ５０４ｂと画素回路５０１の間の配線であるデータ線ＤＬ等の各種配線に接続される。なお図１３（Ａ）では、保護回路５０６と画素回路５０１とを区別するため、保護回路５０６にハッチングを付している。

【0265】

また、ゲートドライバ５０４ａとソースドライバ５０４ｂは、それぞれ画素部５０２と同じ基板上に設けられていてもよいし、ゲートドライバ回路またはソースドライバ回路が別途形成された基板（例えば、単結晶半導体または多結晶半導体で形成された駆動回路基板）をＣＯＧやＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）によって基板に実装する構成としてもよい。

【0266】

また、図１３（Ａ）に示す複数の画素回路５０１は、例えば、図１３（Ｂ）に示す構成とすることができる。

【0267】

図１３（Ｂ）に示す画素回路５０１は、トランジスタ５５２と、トランジスタ５５４と、容量素子５６２と、発光素子５７２と、を有する。また画素回路５０１には、データ線ＤＬ＿ｎ、走査線ＧＬ＿ｍ、電位供給線ＶＬ＿ａ、及び電源供給線ＶＬ＿ｂ等が接続されている。

【0268】

なお、電位供給線ＶＬ＿ａ及び電位供給線ＶＬ＿ｂの一方には、高電源電位ＶＤＤが与えられ、他方には、低電源電位ＶＳＳが与えられる。トランジスタ５５４のゲートに与えられる電位に応じて、発光素子５７２に流れる電流が制御されることにより、発光素子５７２からの発光輝度が制御される。

【0269】

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。

【0270】

（実施の形態４）
以下では、本発明の一態様に適用可能な画素に表示される階調を補正するためのメモリを備える画素回路と、これを有する表示装置について説明する。

【0271】

［回路構成］
図１４（Ａ）に、画素回路４００の回路図を示す。画素回路４００は、トランジスタＭ１、トランジスタＭ２、容量Ｃ１、及び回路４０１を有する。また画素回路４００には、配線Ｓ１、配線Ｓ２、配線Ｇ１、及び配線Ｇ２が接続される。

【0272】

トランジスタＭ１は、ゲートが配線Ｇ１と、ソース及びドレインの一方が配線Ｓ１と、他方が容量Ｃ１の一方の電極と、それぞれ接続する。トランジスタＭ２は、ゲートが配線Ｇ２と、ソース及びドレインの一方が配線Ｓ２と、他方が容量Ｃ１の他方の電極、及び回路４０１と、それぞれ接続する。

【0273】

回路４０１は、少なくとも一の表示素子を含む回路である。表示素子としては様々な素子を用いることができるが、代表的には有機ＥＬ素子やＬＥＤ素子などの発光素子を用いることができる。これ以外にも、液晶素子、またはＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子等を用いることもできる。

【0274】

トランジスタＭ１と容量Ｃ１とを接続するノードをＮ１、トランジスタＭ２と回路４０１とを接続するノードをＮ２とする。

【0275】

画素回路４００は、トランジスタＭ１をオフ状態とすることで、ノードＮ１の電位を保持することができる。また、トランジスタＭ２をオフ状態とすることで、ノードＮ２の電位を保持することができる。また、トランジスタＭ２をオフ状態とした状態で、トランジスタＭ１を介してノードＮ１に所定の電位を書き込むことで、容量Ｃ１を介した容量結合により、ノードＮ１の電位の変位に応じてノードＮ２の電位を変化させることができる。

【0276】

ここで、トランジスタＭ１、トランジスタＭ２のうちの一方または両方に、酸化物半導体が適用されたトランジスタを適用することができる。そのため極めて低いオフ電流により、ノードＮ１及びノードＮ２の電位を長期間に亘って保持することができる。なお、各ノードの電位を保持する期間が短い場合（具体的には、フレーム周波数が３０Ｈｚ以上である場合等）には、シリコン等の半導体を適用したトランジスタを用いてもよい。

【0277】

［駆動方法例］
続いて、図１４（Ｂ）を用いて、画素回路４００の動作方法の一例を説明する。図１４（Ｂ）は、画素回路４００の動作に係るタイミングチャートである。なおここでは説明を容易にするため、配線抵抗などの各種抵抗や、トランジスタや配線などの寄生容量、及びトランジスタのしきい値電圧などの影響は考慮しない。

【0278】

図１４（Ｂ）に示す動作では、１フレーム期間を期間Ｔ１と期間Ｔ２とに分ける。期間Ｔ１はノードＮ２に電位を書き込む期間であり、期間Ｔ２はノードＮ１に電位を書き込む期間である。

【0279】

〔期間Ｔ１〕
期間Ｔ１では、配線Ｇ１と配線Ｇ２の両方に、トランジスタをオン状態にする電位を与える。また、配線Ｓ１には固定電位である電位Ｖ_ｒｅｆを供給し、配線Ｓ２には第１データ電位Ｖ_ｗを供給する。

【0280】

ノードＮ１には、トランジスタＭ１を介して配線Ｓ１から電位Ｖ_ｒｅｆが与えられる。また、ノードＮ２には、トランジスタＭ２を介して第１データ電位Ｖ_ｗが与えられる。したがって、容量Ｃ１には電位差Ｖ_ｗ－Ｖ_ｒｅｆが保持された状態となる。

【0281】

〔期間Ｔ２〕
続いて期間Ｔ２では、配線Ｇ１にはトランジスタＭ１をオン状態とする電位を与え、配線Ｇ２にはトランジスタＭ２をオフ状態とする電位を与える。また、配線Ｓ１には第２データ電位Ｖ_ｄａｔａを供給する。配線Ｓ２には所定の定電位を与える、またはフローティング状態としてもよい。

【0282】

ノードＮ１には、トランジスタＭ１を介して第２データ電位Ｖ_ｄａｔａが与えられる。このとき、容量Ｃ１による容量結合により、第２データ電位Ｖ_ｄａｔａに応じてノードＮ２の電位が電位ｄＶだけ変化する。すなわち、回路４０１には、第１データ電位Ｖ_ｗと電位ｄＶを足した電位が入力されることとなる。なお、図１４（Ｂ）では電位ｄＶが正の値であるように示しているが、負の値であってもよい。すなわち、第２データ電位Ｖ_ｄａｔａが電位Ｖ_ｒｅｆより低くてもよい。

【0283】

ここで、電位ｄＶは、容量Ｃ１の容量値と、回路４０１の容量値によって概ね決定される。容量Ｃ１の容量値が回路４０１の容量値よりも十分に大きい場合、電位ｄＶは第２データ電位Ｖ_ｄａｔａに近い電位となる。

【0284】

このように、画素回路４００は、２種類のデータ信号を組み合わせて表示素子を含む回路４０１に供給する電位を生成することができるため、画素回路４００内で階調の補正を行うことが可能となる。

【0285】

また画素回路４００は、配線Ｓ１及び配線Ｓ２に供給可能な最大電位を超える電位を生成することも可能となる。例えば発光素子を用いた場合では、ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）表示等を行うことができる。また、液晶素子を用いた場合では、オーバードライブ駆動等を実現できる。

【0286】

［適用例］
図１４（Ｃ）に示す画素回路４００ＥＬは、回路４０１ＥＬを有する。回路４０１ＥＬは、発光素子ＥＬ、トランジスタＭ３、及び容量Ｃ２を有する。

【0287】

トランジスタＭ３は、ゲートがノードＮ２及び容量Ｃ２の一方の電極と、ソース及びドレインの一方が電位ＶＨが与えられる配線と、他方が発光素子ＥＬの一方の電極と、それぞれ接続される。容量Ｃ２は、他方の電極が電位Ｖ_ｃｏｍが与えられる配線と接続する。発光素子ＥＬは、他方の電極が電位Ｖ_Ｌが与えられる配線と接続する。

【0288】

トランジスタＭ３は、発光素子ＥＬに供給する電流を制御する機能を有する。容量Ｃ２は保持容量として機能する。容量Ｃ２は不要であれば省略することができる。

【0289】

なお、ここでは発光素子ＥＬのアノード側がトランジスタＭ３と接続する構成を示しているが、カソード側にトランジスタＭ３を接続してもよい。そのとき、電位Ｖ_Ｈと電位Ｖ_Ｌの値を適宜変更することができる。

【0290】

画素回路４００ＥＬは、トランジスタＭ３のゲートに高い電位を与えることで、発光素子ＥＬに大きな電流を流すことができるため、例えばＨＤＲ表示などを実現することができる。また、また、配線Ｓ１または配線Ｓ２に補正信号を供給することで、トランジスタＭ３や発光素子ＥＬの電気特性のばらつきの補正を行うこともできる。

【0291】

なお、図１４（Ｃ）で例示した回路に限られず、別途トランジスタや容量などを追加した構成としてもよい。

【0292】

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。

【0293】

（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様を用いて作製することができる表示モジュールについて説明する。

【0294】

図１５（Ａ）に示す表示モジュール６０００は、上部カバー６００１と下部カバー６００２との間に、ＦＰＣ６００５が接続された表示装置６００６、フレーム６００９、プリント基板６０１０、及びバッテリー６０１１を有する。

【0295】

例えば、本発明の一態様を用いて作製された表示装置を、表示装置６００６に用いることができる。表示装置６００６により、極めて消費電力の低い表示モジュールを実現することができる。

【0296】

上部カバー６００１及び下部カバー６００２は、表示装置６００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。

【0297】

表示装置６００６はタッチパネルとしての機能を有していてもよい。

【0298】

フレーム６００９は、表示装置６００６の保護機能、プリント基板６０１０の動作により発生する電磁波を遮断する機能、放熱板としての機能等を有していてもよい。

【0299】

プリント基板６０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号処理回路、バッテリー制御回路等を有する。

【0300】

図１５（Ｂ）は、光学式のタッチセンサを備える表示モジュール６０００の断面概略図である。

【0301】

表示モジュール６０００は、プリント基板６０１０に設けられた発光部６０１５及び受光部６０１６を有する。また、上部カバー６００１と下部カバー６００２により囲まれた領域に一対の導光部（導光部６０１７ａ、導光部６０１７ｂ）を有する。

【0302】

表示装置６００６は、フレーム６００９を間に介してプリント基板６０１０やバッテリー６０１１と重ねて設けられている。表示装置６００６とフレーム６００９は、導光部６０１７ａ、導光部６０１７ｂに固定されている。

【0303】

発光部６０１５から発せられた光６０１８は、導光部６０１７ａにより表示装置６００６の上部を経由し、導光部６０１７ｂを通って受光部６０１６に達する。例えば指やスタイラスなどの被検知体により、光６０１８が遮られることにより、タッチ操作を検出することができる。

【0304】

発光部６０１５は、例えば表示装置６００６の隣接する２辺に沿って複数設けられる。受光部６０１６は、発光部６０１５と対向する位置に複数設けられる。これにより、タッチ操作がなされた位置の情報を取得することができる。

【0305】

発光部６０１５は、例えばＬＥＤ素子などの光源を用いることができ、特に、赤外線を発する光源を用いることが好ましい。受光部６０１６は、発光部６０１５が発する光を受光し、電気信号に変換する光電素子を用いることができる。好適には、赤外線を受光可能なフォトダイオードを用いることができる。

【0306】

光６０１８を透過する導光部６０１７ａ、導光部６０１７ｂにより、発光部６０１５と受光部６０１６とを表示装置６００６の下側に配置することができ、外光が受光部６０１６に到達してタッチセンサが誤動作することを抑制できる。特に、可視光を吸収し、赤外線を透過する樹脂を用いると、タッチセンサの誤動作をより効果的に抑制できる。

【0307】

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。

【0308】

（実施の形態６）
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。

【0309】

図１６（Ａ）に示す電子機器６５００は、スマートフォンとして用いることのできる携帯情報端末機である。

【0310】

電子機器６５００は、筐体６５０１、表示部６５０２、電源ボタン６５０３、ボタン６５０４、スピーカ６５０５、マイク６５０６、カメラ６５０７、及び光源６５０８等を有する。表示部６５０２はタッチパネル機能を備える。

【0311】

表示部６５０２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。

【0312】

図１６（Ｂ）は、筐体６５０１のマイク６５０６側の端部を含む断面概略図である。

【0313】

筐体６５０１の表示面側には透光性を有する保護部材６５１０が設けられ、筐体６５０１と保護部材６５１０に囲まれた空間内に、表示パネル６５１１、光学部材６５１２、タッチセンサパネル６５１３、プリント基板６５１７、バッテリー６５１８等が配置されている。

【0314】

保護部材６５１０には、表示パネル６５１１、光学部材６５１２、及びタッチセンサパネル６５１３が図示しない接着層により固定されている。

【0315】

また、表示部６５０２よりも外側の領域において、表示パネル６５１１の一部が折り返されている。また、当該折り返された部分に、ＦＰＣ６５１５が接続されている。ＦＰＣ６５１５には、ＩＣ６５１６が実装されている。またＦＰＣ６５１５は、プリント基板６５１７に設けられた端子に接続されている。

【0316】

表示パネル６５１１には本発明の一態様のフレキシブルディスプレイパネルを適用することができる。そのため、極めて軽量な電子機器を実現できる。また、表示パネル６５１１が極めて薄いため、電子機器の厚さを抑えつつ、大容量のバッテリー６５１８を搭載することもできる。また、表示パネル６５１１の一部を折り返して、画素部の裏側にＦＰＣ６５１５との接続部を配置することにより、狭額縁の電子機器を実現できる。

【0317】

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。

【0318】

（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一態様を用いて作製された表示装置を備える電子機器について説明する。

【0319】

以下で例示する電子機器は、表示部に本発明の一態様の表示装置を備えるものである。したがって、高い解像度が実現された電子機器である。また高い解像度と、大きな画面が両立された電子機器とすることができる。

【0320】

本発明の一態様の電子機器の表示部には、例えばフルハイビジョン、４Ｋ２Ｋ、８Ｋ４Ｋ、１６Ｋ８Ｋ、またはそれ以上の解像度を有する映像を表示させることができる。

【0321】

電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、ノート型のパーソナルコンピュータ、モニタ装置、デジタルサイネージ、パチンコ機、ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、などが挙げられる。

【0322】

本発明の一態様が適用された電子機器は、家屋やビルの内壁または外壁、自動車等の内装または外装等が有する平面または曲面に沿って組み込むことができる。

【0323】

図１７（Ａ）は、ファインダー８１００を取り付けた状態のカメラ８０００の外観を示す図である。

【0324】

カメラ８０００は、筐体８００１、表示部８００２、操作ボタン８００３、シャッターボタン８００４等を有する。またカメラ８０００には、着脱可能なレンズ８００６が取り付けられている。

【0325】

なおカメラ８０００は、レンズ８００６と筐体とが一体となっていてもよい。

【0326】

カメラ８０００は、シャッターボタン８００４を押す、またはタッチパネルとして機能する表示部８００２をタッチすることにより撮像することができる。

【0327】

筐体８００１は、電極を有するマウントを有し、ファインダー８１００のほか、ストロボ装置等を接続することができる。

【0328】

ファインダー８１００は、筐体８１０１、表示部８１０２、ボタン８１０３等を有する。

【0329】

筐体８１０１は、カメラ８０００のマウントと係合するマウントにより、カメラ８０００に取り付けられている。ファインダー８１００はカメラ８０００から受信した映像等を表示部８１０２に表示させることができる。

【0330】

ボタン８１０３は、電源ボタン等としての機能を有する。

【0331】

カメラ８０００の表示部８００２、及びファインダー８１００の表示部８１０２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。なお、ファインダーが内蔵されたカメラ８０００であってもよい。

【0332】

図１７（Ｂ）は、ヘッドマウントディスプレイ８２００の外観を示す図である。

【0333】

ヘッドマウントディスプレイ８２００は、装着部８２０１、レンズ８２０２、本体８２０３、表示部８２０４、ケーブル８２０５等を有している。また装着部８２０１には、バッテリー８２０６が内蔵されている。

【0334】

ケーブル８２０５は、バッテリー８２０６から本体８２０３に電力を供給する。本体８２０３は無線受信機等を備え、受信した映像情報を表示部８２０４に表示させることができる。また、本体８２０３はカメラを備え、使用者の眼球やまぶたの動きの情報を入力手段として用いることができる。

【0335】

また、装着部８２０１には、使用者に触れる位置に、使用者の眼球の動きに伴って流れる電流を検知可能な複数の電極が設けられ、視線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により、使用者の脈拍をモニタする機能を有していてもよい。また、装着部８２０１には、温度センサ、圧力センサ、加速度センサ等の各種センサを有していてもよく、使用者の生体情報を表示部８２０４に表示する機能や、使用者の頭部の動きに合わせて表示部８２０４に表示する映像を変化させる機能を有していてもよい。

【0336】

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。

【0337】

図１７（Ｃ）、図１７（Ｄ）、及び図１７（Ｅ）は、ヘッドマウントディスプレイ８３００の外観を示す図である。ヘッドマウントディスプレイ８３００は、筐体８３０１と、表示部８３０２と、バンド状の固定具８３０４と、一対のレンズ８３０５と、を有する。

【0338】

使用者は、レンズ８３０５を通して、表示部８３０２の表示を視認することができる。なお、表示部８３０２を湾曲して配置させると、使用者が高い臨場感を感じることができるため好ましい。また、表示部８３０２の異なる領域に表示された別の画像を、レンズ８３０５を通して視認することで、視差を用いた３次元表示等を行うこともできる。なお、表示部８３０２を１つ設ける構成に限られず、表示部８３０２を２つ設け、使用者の片方の目につき１つの表示部を配置してもよい。

【0339】

なお、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。本発明の一態様の半導体装置を有する表示装置は、極めて精細度が高いため、図１７（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。

【0340】

図１８（Ａ）乃至図１８（Ｇ）に示す電子機器は、筐体９０００、表示部９００１、スピーカ９００３、操作キー９００５（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子９００６、センサ９００７（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、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン９００８、等を有する。

【0341】

図１８（Ａ）乃至図１８（Ｇ）に示す電子機器は、様々な機能を有する。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）によって処理を制御する機能、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して処理する機能、等を有することができる。なお、電子機器の機能はこれらに限られず、様々な機能を有することができる。電子機器は、複数の表示部を有していてもよい。また、電子機器にカメラ等を設け、静止画や動画を撮影し、記録媒体（外部またはカメラに内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。

【0342】

図１８（Ａ）乃至図１８（Ｇ）に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。

【0343】

図１８（Ａ）は、テレビジョン装置９１００を示す斜視図である。テレビジョン装置９１００は、大画面、例えば、５０インチ以上、または１００インチ以上の表示部９００１を組み込むことが可能である。

【0344】

図１８（Ｂ）は、携帯情報端末９１０１を示す斜視図である。携帯情報端末９１０１は、例えばスマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末９１０１は、スピーカ９００３、接続端子９００６、センサ９００７等を設けてもよい。また、携帯情報端末９１０１は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。図１８（Ｂ）では３つのアイコン９０５０を表示した例を示している。また、破線の矩形で示す情報９０５１を表示部９００１の他の面に表示することもできる。情報９０５１の一例としては、電子メール、ＳＮＳ、電話などの着信の通知、電子メールやＳＮＳなどの題名、送信者名、日時、時刻、バッテリーの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報９０５１が表示されている位置にはアイコン９０５０などを表示してもよい。

【0345】

図１８（Ｃ）は、携帯情報端末９１０２を示す斜視図である。携帯情報端末９１０２は、表示部９００１の３面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報９０５２、情報９０５３、情報９０５４がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末９１０２を収納した状態で、携帯情報端末９１０２の上方から観察できる位置に表示された情報９０５３を確認することもできる。使用者は、携帯情報端末９１０２をポケットから取り出すことなく表示を確認し、例えば電話を受けるか否かを判断できる。

【0346】

図１８（Ｄ）は、腕時計型の携帯情報端末９２００を示す斜視図である。携帯情報端末９２００は、例えばスマートウォッチとして用いることができる。また、表示部９００１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。また、携帯情報端末９２００は、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。また、携帯情報端末９２００は、接続端子９００６により、他の情報端末と相互にデータ伝送を行うことや、充電を行うこともできる。なお、充電動作は無線給電により行ってもよい。

【0347】

図１８（Ｅ）、図１８（Ｆ）、及び図１８（Ｇ）は、折り畳み可能な携帯情報端末９２０１を示す斜視図である。また、図１８（Ｅ）は携帯情報端末９２０１を展開した状態、図１８（Ｇ）は折り畳んだ状態、図１８（Ｆ）は図１８（Ｅ）と図１８（Ｇ）の一方から他方に変化する途中の状態の斜視図である。携帯情報端末９２０１は、折り畳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表示の一覧性に優れる。携帯情報端末９２０１が有する表示部９００１は、ヒンジ９０５５によって連結された３つの筐体９０００に支持されている。例えば、表示部９００１は、曲率半径１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる。

【0348】

図１９（Ａ）にテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置７１００は、筐体７１０１に表示部７５００が組み込まれている。ここでは、スタンド７１０３により筐体７１０１を支持した構成を示している。

【0349】

図１９（Ａ）に示すテレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１１により行うことができる。または、表示部７５００にタッチパネルを適用し、これに触れることでテレビジョン装置７１００を操作してもよい。リモコン操作機７１１１は、操作ボタンの他に表示部を有していてもよい。

【0350】

なお、テレビジョン装置７１００は、テレビ放送の受信機や、ネットワーク接続のための通信装置を有していてもよい。

【0351】

図１９（Ｂ）に、ノート型パーソナルコンピュータ７２００を示す。ノート型パーソナルコンピュータ７２００は、筐体７２１１、キーボード７２１２、ポインティングデバイス７２１３、外部接続ポート７２１４等を有する。筐体７２１１に、表示部７５００が組み込まれている。

【0352】

図１９（Ｃ）、及び図１９（Ｄ）に、デジタルサイネージ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｇｅ：電子看板）の一例を示す。

【0353】

図１９（Ｃ）に示すデジタルサイネージ７３００は、筐体７３０１、表示部７５００、及びスピーカ７３０３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。

【0354】

また、図１９（Ｄ）は円柱状の柱７４０１に取り付けられたデジタルサイネージ７４００である。デジタルサイネージ７４００は、柱７４０１の曲面に沿って設けられた表示部７５００を有する。

【0355】

表示部７５００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、また人の目につきやすいため、例えば広告の宣伝効果を高める効果を奏する。

【0356】

表示部７５００にタッチパネルを適用し、使用者が操作できる構成とすると好ましい。これにより、広告用途だけでなく、路線情報や交通情報、商用施設の案内情報など、使用者が求める情報を提供するための用途にも用いることができる。

【0357】

また、図１９（Ｃ）、及び図１９（Ｄ）に示すように、デジタルサイネージ７３００またはデジタルサイネージ７４００は、ユーザが所持するスマートフォン等の情報端末機７３１１と無線通信により連携可能であることが好ましい。例えば、表示部７５００に表示される広告の情報を情報端末機７３１１の画面に表示させることや、情報端末機７３１１を操作することで、表示部７５００の表示を切り替えることができる。

【0358】

また、デジタルサイネージ７３００またはデジタルサイネージ７４００に、情報端末機７３１１を操作手段（コントローラ）としたゲームを実行させることもできる。これにより、不特定多数のユーザが同時にゲームに参加し、楽しむことができる。

【0359】

図１９（Ａ）乃至図１９（Ｄ）における表示部７５００に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。

【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。

【符号の説明】

【0361】

０：表示装置、１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｒ：画素、１２Ｂ：発光素子、１３：光学機能層、１４、１４Ｇ、１４Ｒ：波長変換層、５１、５２：電極、５３Ｂ：ＥＬ層、５９：電荷発生層、６０Ｂ：発光ユニット、６１：正孔注入層、６２：正孔輸送層、６３：発光層、６４：電子輸送層、６５：電子注入層、１００、１００Ａ～１００Ｇ：表示装置、１０１、１０２、１０３、１０５：基板、１１０Ｂ：発光素子、１１１、１１３：導電層、１１２：ＥＬ層、１１５：絶縁層、１２０Ｂ、１２０Ｇ、１２０Ｒ：画素、１２１：光学機能層、１２２Ｂ、１２２Ｇ、１２２Ｒ：波長変換層、１２３Ｇ、１２３Ｒ：着色層、１２４：拡散層、１３１、１３２：接着層、１３５、１３６：絶縁層、１３７：接着層、１４０：保護層、１４１、１４２、１４３：絶縁層、１５０、１５０Ａ：表示装置、１６０Ｂ、１６０Ｕ：発光素子、１６１：導電層、１６２、１６２Ｕ：半導体層、１６３：導電層、１６４：基板、１６５：端子、１６６：バンプ、１６８：端子

【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】