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(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】2024-02-09
(45)【発行日】2024-02-20
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
G09F 9/00 20060101AFI20240213BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20240213BHJP
G02F 1/1333 20060101ALI20240213BHJP
G02F 1/1335 20060101ALI20240213BHJP
G02F 1/15 20190101ALI20240213BHJP
G02F 1/167 20190101ALI20240213BHJP
H10K 50/10 20230101ALI20240213BHJP
H05B 33/02 20060101ALI20240213BHJP
H10K 59/00 20230101ALI20240213BHJP
【ＦＩ】
G09F9/00 302
G09F9/00 366A
G09F9/30 308Z
G02F1/1333
G02F1/1335 510
G02F1/15 506
G02F1/167
H05B33/14 A
H05B33/02
H10K59/00
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020539158
(86)(22)【出願日】2019-08-21
(86)【国際出願番号】 IB2019057030
(87)【国際公開番号】W WO2020044171
(87)【国際公開日】2020-03-05
【審査請求日】2022-08-19
(31)【優先権主張番号】P 2018163032
(32)【優先日】2018-08-31
(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】中村 太紀
(72)【発明者】
【氏名】藤田 一彦
【審査官】村川 雄一
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－２２６２０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１９２９５１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１８／１３８７７９（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０９Ｆ ９／００ － ９／４６
Ｇ０２Ｆ １／１３３３
Ｇ０２Ｆ １／１３３５
Ｇ０２Ｆ １／１５
Ｇ０２Ｆ １／１６７
Ｈ１０Ｋ ５０／１０
Ｈ０５Ｂ ３３／０２
Ｈ１０Ｋ ５９／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示パネルと、保護カバーと、を有する表示装置であって、前記表示パネルは、可撓性を有する第１の部分を有し、
前記保護カバーは、透光性及び可撓性を有し、且つ、前記表示パネルの表示面側に接して設けられ、
前記表示装置は、第１の形態と、第２の形態と、に可逆的に変形する機能を有し、
前記第１の形態のとき、前記表示パネルと、前記保護カバーとは、それぞれ概略平坦であり、
前記第２の形態のとき、前記表示面側が凹曲面となるように前記表示パネルの前記第１の部分が湾曲し、且つ、前記保護カバーの一部が前記第１の部分と同じ向きに湾曲し、
前記第２の形態のとき、前記第１の部分と、前記保護カバーとは接しておらず、
前記表示パネルは、第１のゲートドライバと、第２のゲートドライバと、前記第１のゲートドライバと前記第２のゲートドライバとの間に位置する領域を有する画素部と、有し、
前記第１のゲートドライバは、前記画素部の長手方向における第１の辺側に位置し、
前記第２のゲートドライバは、前記画素部の長手方向における第２の辺側に位置し、
前記第２の形態のとき、前記画素部、前記第１のゲートドライバ、及び前記第２のゲートドライバの各々は、前記第１の部分に位置する領域を有する、表示装置。
【請求項2】
表示パネルと、積層構造を有する保護カバーと、を有する表示装置であって、前記表示パネルは、可撓性を有する第１の部分を有し、
前記保護カバーは、透光性及び可撓性を有し、且つ、前記表示パネルの表示面側に接して設けられ、
前記表示装置は、第１の形態と、第２の形態と、に可逆的に変形する機能を有し、
前記第１の形態のとき、前記表示パネルと、前記保護カバーとは、それぞれ概略平坦であり、
前記第２の形態のとき、前記表示面側が凹曲面となるように前記表示パネルの前記第１の部分が湾曲し、且つ、前記保護カバーの一部が前記第１の部分と同じ向きに湾曲し、
前記第２の形態のとき、前記第１の部分は、前記保護カバーとは接していない、表示装置。
【請求項3】
請求項１又は２において、前記保護カバーは、タッチパネル、または円偏光板としての機能を有する、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。特に、フレキシブルディスプレイを備える表示装置に関する。
【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】
表示面を湾曲させることのできるフレキシブルディスプレイの開発が、活発に行われている。フレキシブルディスプレイに用いられる表示素子としては、代表的には有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などの発光素子、または液晶素子などが挙げられる。
【0004】
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、バックライト等の光源が不要であるため、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。
【0005】
例えば、特許文献１には、有機ＥＬ素子が適用されたフレキシブルな発光装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０１４－１９７５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
フレキシブルディスプレイは、従来のディスプレイと比較して厚さが極めて薄いため、機械的な強度を高めることが困難であるといった課題がある。特にフレキシブルディスプレイをタッチパネルとして機能させる場合などにおいて、指やスタイラスなどが表示面に強く触れると、フレキシブルディスプレイが破損してしまう恐れがある。
【0008】
本発明の一態様は、フレキシブルディスプレイの破損を防止することを課題の一とする。または、機械的強度が高められた表示装置を提供することを課題の一とする。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、または電子機器を提供することを課題の一とする。
【0009】
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】
【0010】
本発明の一態様は表示パネルと、保護カバーと、を有する表示装置である。表示パネルは、可撓性を有する第１の部分を有する。保護カバーは、透光性及び可撓性を有し、且つ、表示パネルの表示面側に重ねて設けられる。表示装置は、第１の形態と、第２の形態と、に可逆的に変形する機能を有する。第１の形態のとき、表示パネルと、保護カバーとが、それぞれ概略平坦である。第２の形態のとき、表示面側が凹曲面となるように表示パネルの第１の部分が湾曲し、且つ、保護カバーの一部が第１の部分と同じ向きに湾曲する。また、第２の形態のとき、第１の部分と、保護カバーとの間に間隙を有する。
【0011】
また、上記において、第１の形態において、表示パネルと、保護カバーとは、接して設けられることが好ましい。または、第１の形態において、表示パネルと、保護カバーとは、離間して設けられることが好ましい。
【0012】
また、上記において、保護カバーは、タッチパネル、または円偏光板としての機能を有することが好ましい。
【0013】
また、上記において、表示パネルと、保護カバーとの間に、可撓性を有する機能層を有することが好ましい。このとき、第２の形態のとき、機能層の一部は、第１の部分と同じ向きに湾曲することが好ましい。さらに、機能層は、タッチパネル、または円偏光板としての機能を有することが好ましい。
【0014】
また、上記において、表示パネルは、第２の部分と、第３の部分と、を有し、第１の部分は、第２の部分と、第３の部分と、の間に位置し、第２の形態において、第２の部分と第３の部分は、概略平坦であり、保護カバーの、第２の部分と重なる部分、及び第３の部分と重なる部分は、概略平坦である領域を有することが好ましい。
【0015】
また、上記において、第２の部分の表面と、第３の部分の表面とが成す角度を角度θとしたとき、角度θが９０度以上、１８０度未満の範囲において、角度θを１８０度から次第に小さくしたときに、表示パネルの第２の部分の端部または第３の部分の端部と、保護カバーの端部との距離が連続的に大きくなるように、保護カバーが変形する角度範囲を有することが好ましい。
【0016】
また、上記において、第２の部分の表面と、第３の部分の表面とが成す角度を角度θとしたとき、角度θが９０度以上、１８０度未満の範囲において、第１の部分の曲率半径が、保護カバーの湾曲した部分の曲率半径よりも小さい角度範囲を有し、角度θが０度以上、９０度未満の範囲において、第１の部分の曲率半径が、保護カバーの湾曲した部分の曲率半径よりも大きい角度範囲を有することが好ましい。
【0017】
また、上記において、第２の部分の表面と、第３の部分の表面とが成す角度を角度θとしたとき、角度θが９０度以上、１８０度未満の範囲において、角度θを１８０度から次第に小さくしたときに、第１の部分と、保護カバーとの距離が連続的に大きくなる角度範囲を有することが好ましい。
【0018】
また、上記において、第２の部分の表面と、第３の部分の表面とが成す角度を角度θとしたとき、角度θが９０度以上１８０度以下の範囲において、保護カバーは、湾曲方向と交差する一対の端部に垂直な方向に、張力が与えられることが好ましい。
【0019】
また、上記において、第２の部分に固定される第１の支持体と、第３の部分に固定される第２の支持体と、を有することが好ましい。このとき、第１の部分は、第１の支持体、及び第２の支持体のいずれにも固定されないことが好ましい。
【0020】
また、上記において、保護カバーの、湾曲方向と交差する一対の端部のうち、一方が第１の支持体に固定され、他方は第１の支持体、及び第２の支持体のいずれにも固定されないことが好ましい。
【0021】
また、上記において、第１の支持体は、第２の部分の湾曲方向に対して垂直な第１の回転軸を有し、第２の支持体は、第１の回転軸と平行な第２の回転軸を有することが好ましい。このとき、第１の支持体と第２の支持体とは、それぞれ第１の回転軸または第２の回転軸を中心に反対回りに且つ同じ角度で回転可能であり、第１の回転軸と第２の回転軸とは、相対位置が変わらないことが好ましい。
【0022】
また、上記において、第１の支持体、及び第２の支持体は、それぞれ保持部材を有し、保護カバーは、保持部材に摺動可能に取り付けられていることが好ましい。
【0023】
また、上記において、保護カバーは、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、及びシリコーン樹脂のうち、一以上を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【0024】
本発明の一態様によれば、フレキシブルディスプレイの破損を防止することができる。または、機械的強度が高められた表示装置を提供できる。または、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、または電子機器を提供できる。
【0025】
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】
【0026】
図１Ａ乃至図１Ｅは、表示装置の構成例を説明する図である。
図２Ａ乃至図２Ｆは、表示装置の構成例を説明する図である。
図３Ａ乃至図３Ｆは、表示装置の構成例を説明する図である。
図４Ａ乃至図４Ｄは、表示装置の構成例を説明する図である。
図５Ａ乃至図５Ｆは、表示装置の構成例を説明する図である。
図６Ａ乃至図６Ｆは、表示装置の構成例を説明する図である。
図７Ａ乃至図７Ｄは、表示装置の構成例を説明する図である。
図８Ａ乃至図８Ｃは、表示装置の構成例を説明する図である。
図９Ａ乃至図９Ｄは、表示装置の構成例を説明する図である。
図１０Ａ乃至図１０Ｆ２は、表示装置の構成例を説明する図である。
図１１は、表示装置の構成例を説明する図である。
図１２Ａ及び図１２Ｂは、表示装置の構成例を説明する図である。
図１３は、表示パネルの構成例を説明する図である。
図１４は、表示パネルの構成例を説明する図である。
図１５は、表示パネルの構成例を説明する図である。
図１６Ａは、表示装置のブロック図である。図１６Ｂ及び図１６Ｃは、画素の回路図である。
図１７Ａ、図１７Ｃ及び図１７Ｄは、表示装置の回路図である。図１７Ｂは、タイミングチャートである。
図１８Ａ乃至図１８Ｅは、画素の構成例を説明する図である。
図２Ａ乃至図２Ｆは、表示装置の構成例を説明する図である。
図３Ａ乃至図３Ｆは、表示装置の構成例を説明する図である。
図４Ａ乃至図４Ｄは、表示装置の構成例を説明する図である。
図５Ａ乃至図５Ｆは、表示装置の構成例を説明する図である。
図６Ａ乃至図６Ｆは、表示装置の構成例を説明する図である。
図７Ａ乃至図７Ｄは、表示装置の構成例を説明する図である。
図８Ａ乃至図８Ｃは、表示装置の構成例を説明する図である。
図９Ａ乃至図９Ｄは、表示装置の構成例を説明する図である。
図１０Ａ乃至図１０Ｆ２は、表示装置の構成例を説明する図である。
図１１は、表示装置の構成例を説明する図である。
図１２Ａ及び図１２Ｂは、表示装置の構成例を説明する図である。
図１３は、表示パネルの構成例を説明する図である。
図１４は、表示パネルの構成例を説明する図である。
図１５は、表示パネルの構成例を説明する図である。
図１６Ａは、表示装置のブロック図である。図１６Ｂ及び図１６Ｃは、画素の回路図である。
図１７Ａ、図１７Ｃ及び図１７Ｄは、表示装置の回路図である。図１７Ｂは、タイミングチャートである。
図１８Ａ乃至図１８Ｅは、画素の構成例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
（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。以下では、フレキシブルディスプレイパネルを有する表示装置について説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の構成例について説明する。以下では、フレキシブルディスプレイパネルを有する表示装置について説明する。
【0037】
［構成例］
図１Ａに、表示装置１０の斜視概略図を示す。表示装置１０は、表示パネル１１、保護カバー１２、支持体２１、及び支持体２２を有する。また、表示パネル１１は、表示部１５を有している。
図１Ａに、表示装置１０の斜視概略図を示す。表示装置１０は、表示パネル１１、保護カバー１２、支持体２１、及び支持体２２を有する。また、表示パネル１１は、表示部１５を有している。
【0038】
表示パネル１１は、少なくともその一部が可撓性を有し、湾曲させることができる。表示パネル１１の表示部１５には、複数の画素がマトリクス状に配置されており、表示部１５に画像を表示することができる。
【0039】
表示パネル１１の表示部１５に設けられる画素には、少なくとも一以上の表示素子が設けられる。表示素子としては、代表的には有機ＥＬ素子を用いることができる。その他、無機ＥＬ素子、ＬＥＤ素子等の発光素子や、液晶素子、マイクロカプセル、電気泳動素子、エレクトロウェッティング素子、エレクトロフルイディック素子、エレクトロクロミック素子、ＭＥＭＳ素子等、様々な表示素子を用いることができる。
【0040】
保護カバー１２は表示パネル１１の表示面側に位置し、表示パネル１１の表面を保護する機能を有する。保護カバー１２は、透光性を有し、使用者は保護カバー１２を介して表示部１５に表示された画像を見ることができる。また、保護カバー１２は、少なくともその一部が可撓性を有し、湾曲させることができる。
【0041】
また、保護カバー１２は、タッチセンサパネルとしての機能や、光学フィルムとしての機能を有していてもよい。保護カバー１２がタッチセンサパネルとして機能する場合には、保護カバー１２が、静電容量型のタッチセンサ、光センサ、感圧式のタッチセンサなどのセンサ素子を備える構成とすることができる。また、光学フィルムとしては、例えば、円偏光板、反射防止フィルム（ＡＲ（Ａｎｔｉ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）フィルム、ＡＧ（Ａｎｔｉ－Ｇｌａｒｅ）フィルムを含む）等が挙げられる。
【0042】
保護カバー１２としては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、オレフィン樹脂、ビニル樹脂、スチレン樹脂、アミド樹脂、エステル樹脂、エポキシ樹脂のうち、少なくとも一以上を有するシート状の部材を用いることが好ましい。特にウレタン樹脂は、誘電率が比較的高く、静電容量型のタッチセンサを適用した場合に、感度を高めることができる。また、保護カバー１２の表面に高易滑性や、自己修復性の機能を付与できるため好ましい。
【0043】
特に、保護カバー１２の最表面に位置する材料として、自己修復性を有する有機樹脂を用いると、キズなどにより表面散乱が生じることを防ぎ、表示品位を保つことができるため好ましい。また、当該有機樹脂として撥水性や撥油性を有する樹脂を用いる、または撥水性や撥油性を持たせるために表面処理を行なうことで、保護カバー１２の表面に指紋の跡などの汚れが付着することを防ぐことができる。自己修復性を有する材料としては、例えば上述したウレタン樹脂のほか、ポリロタキサン、シクロデキストリン、ポリフェニレンエーテルなどを含む材料を用いることができる。このとき、保護カバー１２としては、上述したウレタン樹脂、アクリル樹脂、またはシリコーン樹脂の１以上からなるシートに、当該自己修復性を有する有機樹脂を積層した構成とすることがより好ましい。
【0044】
また、保護カバー１２の最表面の易滑性を向上させるために、コーティングや、表面処理、または易滑性の高いフィルムを貼るなどすることが好ましい。また、保護カバー１２の表示面側だけでなく、表示パネル１１側の表面の易滑性を向上させることで、表示パネル１１と保護カバー１２とを接して設ける際に、これらが滑りやすくなるため好ましい。
【0045】
支持体２１及び支持体２２は、表示パネル１１を支持する機能を有する。支持体２１及び支持体２２は、少なくとも表示パネル１１を支持する表面が平坦面である、または滑らかな曲面であることが好ましい。また、当該表面は、人が指やスタイラスなどで押しても変形しない程度に剛性を有していることが好ましい。例えば支持体２１及び支持体２２の、表示パネル１１を支持する表面には、プラスチック、ガラス、金属、合金、セラミック、木材などの、比較的剛性の高い材料を用いることが好ましい。
【0046】
表示パネル１１は、支持体２１と固定される部分と、支持体２２と固定される部分と、これら２つの部分の間に、いずれの支持体にも固定されない部分と、を有する。表示パネル１１は、少なくとも支持体２１及び支持体２２に固定されない部分が、可撓性を有することが好ましい。
【0047】
図１Ｂは、表示パネル１１及び保護カバー１２が湾曲していない状態における、表示装置１０の斜視概略図を示している。
【0048】
このとき、表示パネル１１が、支持体２１または支持体２２のいずれかに支持された状態となっている。さらに、表示パネル１１の表示面側に保護カバー１２が設けられている。この状態では、表示パネル１１の全体が、剛性を有する支持体２１及び支持体２２に支持された状態であるため、表示面側からの圧力に対して高い機械的強度を有する。またこのとき、支持体２１と支持体２２とは、少なくとも表示パネル１１を支持するそれぞれの面の間（継ぎ目ともいう）に、隙間や段差ができるだけ生じないように、密着した状態であることが好ましい。
【0049】
図１Ｃは、表示パネル１１及び保護カバー１２を湾曲させた状態における、表示装置１０の斜視概略図を示している。表示パネル１１は、表示面側の一部が凹曲面となるように湾曲している。また、保護カバー１２も、表示面側の一部が凹曲面となるように、同じ向きに湾曲している。また、図１Ｄ、図１Ｅにはそれぞれ、図１Ｃ中の領域Ｐ、Ｑの拡大図を示している。
【0050】
ここで、図１Ｂ、図１Ｃに破線で示す矢印の方向Ｄが、表示パネル１１の湾曲方向に相当する。ここでは、表示パネル１１の長辺方向と、湾曲方向とが一致するように、表示パネル１１を湾曲させる場合について示している。なお、湾曲方向はこれに限られず、短辺方向と一致していてもよい。また、表示パネル１１の輪郭を成す辺のうち、いずれの辺とも平行でない方向であってもよい。
【0051】
領域Ｐは、表示パネル１１及び保護カバー１２の、湾曲した部分における端部を含む領域である。また、領域Ｑは、表示パネル１１及び保護カバー１２の、湾曲していない部分における端部を含む領域である。
【0052】
図１Ｃ及び図１Ｄに示すように、表示パネル１１及び保護カバー１２がそれぞれ湾曲した部分では、表示パネル１１と保護カバー１２とが離間している。すなわち、表示パネル１１の湾曲部と、保護カバー１２との間に間隙を有するとも言うことができる。
【0053】
また、図１Ｃ及び図１Ｅに示すように、表示パネル１１及び保護カバー１２を湾曲させると、保護カバー１２の湾曲方向と交差する端部（辺ともいう）が、表示パネル１１の端部、または支持体２２の端部に対して、相対的に外側にずれるように、保護カバー１２が変形する。
【0054】
なお、図１Ａ乃至図１Ｅでは、上記ずれの様子が分かりやすいように、表示パネル１１及び保護カバー１２を湾曲させない状態（すなわち図１Ｂの状態）において、上面から見たときに表示パネル１１、保護カバー１２、支持体２１、及び支持体２２のそれぞれの端部が一致するように示している。
【0055】
表示パネル１１を湾曲させたとき、保護カバー１２が表示パネル１１に対して相対的にずれるように変形することで、湾曲部において、表示パネル１１と保護カバー１２の両方とも伸縮させることなく、表示パネル１１と保護カバー１２との間に間隙を設けることができる。
【0056】
ここで、表示パネル１１の湾曲部において、保護カバー１２との間に間隙を設ける効果について、図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明する。図２Ａは、表示パネル１１と保護カバー１２とが密着する場合の、湾曲方向に沿った断面図であり、図２Ｂは、これらの間に三日月状の間隙を有する場合の断面図である。
【0057】
表示パネル１１の湾曲部は、支持体２１及び支持体２２から浮き上がるように変形するため、当該湾曲部は、支持体２１及び支持体２２のいずれにも支持されない構成となっている。
【0058】
図２Ａに示すように、表示パネル１１が湾曲しておらず、支持体２２に支持されている部分では、保護カバー１２側から先の細い部材（ここではスタイラス２９）で突いたとしても、その圧力は保護カバー１２が変形することで吸収できるため、表示パネル１１が変形し、破損してしまうことを防ぐことができる。一方、表示パネル１１の湾曲部においては、表示パネル１１の裏側が支持されていないため、保護カバー１２の変形に追従して、表示パネル１１も変形してしまう。その結果、最悪の場合、表示パネル１１が破損し、スタイラス２９が貫通してしまう恐れもある。
【0059】
しかしながら本発明の一態様では、表示パネル１１の湾曲部において、保護カバー１２と表示パネル１１との間に間隙を有するため、図２Ｂに示すように、スタイラス２９で突いた場合であっても、その圧力は保護カバー１２の変形によって吸収され、表示パネル１１に達することがない。そのため、機械的強度に優れた表示装置を実現することができる。
【0060】
ここでは、表示パネル１１の湾曲部が支持体２１及び支持体２２に支持されない場合を説明したが、例えば、支持体２１及び支持体２２に換えて、表示パネル１１の湾曲部も支持できる支持体とする場合、少なくとも表示パネル１１を支持する面が変形、または伸縮する必要がある。そのため、当該支持体の、表示パネル１１を支持する面は、柔軟性または伸縮性を有する必要があり、高い剛性を実現することは困難である。そのため、表示パネル１１を表示面側から突いた場合に、その圧力により支持体の表面が変形することで、表示パネル１１自体が凹状に変形し、破損に至るおそれがある。したがってこのような構成の場合であっても、表示パネル１１と保護カバー１２との間に、これらが接しないように間隙を設け、保護カバー１２の変形によって圧力を吸収できる構成とすることは、極めて有効である。
【0061】
【0062】
図２Ｃは、表示パネル１１と保護カバー１２とが接して設けられている例である。
【0063】
図２Ｄは、保護カバー１２として、機能層１２ａと機能層１２ｂとが積層された積層構造を有する例である。表示面側（表示パネル１１とは反対側）に位置する機能層１２ｂは、上述した自己修復性を有する有機樹脂を含む層である。また表示パネル１１側に位置する機能層１２ａは、上述したウレタン樹脂等を含むシート状の部材を用いることができる。
【0064】
また、図２Ｅに示すように、表示パネル１１の裏面側（支持体２１または支持体２２側）に、保護カバー１４を設けてもよい。表示パネル１１は、湾曲する部分が支持体２１及び支持体２２に支持されないため、表示パネル１１の裏面側に保護カバー１４を設けることで、より機械的強度の高い表示装置１０とすることができる。保護カバー１４は、保護カバー１２と同様の材料を用いればよい。
【0065】
またこのとき、図２Ｆに示すように、保護カバー１４として、機能層１４ａと機能層１４ｂとが積層された積層構造を有していてもよい。機能層１４ａ、機能層１４ｂはそれぞれ、上記機能層１２ａ、機能層１２ｂと同様の材料を用いることができる。
【0066】
続いて、表示パネル１１及び保護カバー１２を湾曲させたときの好ましい形状などについて、詳しく説明する。
【0067】
【0068】
また、各図に示す角度は、表示パネル１１の湾曲する部分を挟む一対の平坦面の成す角度を示している。なお、この角度は支持体２１及び支持体２２の表示パネル１１を支持する一対の面が成す角度、または、支持体２１及び支持体２２のそれぞれの回転角（図３Ａの状態からの回転角）の絶対値の和を、１８０度から引いた角度、と言い換えることもできる。以下では、表示パネル１１の湾曲する部分を挟む一対の平坦面の成す角度を、単に「角度」と表記して説明する場合がある。
【0069】
なお、ここでは簡単のため、表示パネル１１と保護カバー１２とは、断面方向における長さが一致する場合を示している。また、図３Ａに示すように、表示パネル１１を湾曲させないときに、表示パネル１１と保護カバー１２の端部が一致する場合を示している。
【0070】
【0071】
図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄ、図３Ｅ、図３Ｆはそれぞれ、角度が１５０度、１２０度、９０度、３０度、０度である場合を示している。また、各図では、角度が１８０度の状態（すなわち湾曲させない状態）からの、保護カバー１２のずれ量を明示している。ここでは、角度がα度のときのずれ量をＤαと表記しており、例えばＤ１５０は、角度が１５０度のときのずれ量を表す。
【0072】
保護カバー１２のずれ量は、少なくとも角度９０度以上１８０度以下の範囲で、角度が小さくなるにつれて、次第に大きくなることが好ましい。なお、角度９０度より小さい角度でも、ずれ量は次第に大きくなるように示しているが、この角度範囲ではずれ量が変化しない、またはずれ量が小さくなってもよい。
【0073】
ここで、表示パネル１１がタッチパネルとして機能するとき、表示パネル１１を湾曲させた状態で操作する際には、９０度以上１８０度未満の角度範囲で使用することが好適である。表示パネル１１をこれよりも小さい角度（すなわち９０度未満）で湾曲させたときは、タッチ操作やペン入力操作が難しくなる。そのため、少なくとも９０度以上１８０度未満の角度範囲において、角度が小さくなるにしたがって、表示パネル１１と保護カバー１２との間に間隙が大きくなるように、保護カバー１２のずれ量が大きくなるように、保護カバー１２が変形することが好ましい。
【0074】
また、表示パネル１１が平坦な状態（すなわち角度１８０度の状態）や、少なくとも表示パネル１１が９０度以上１８０度未満の角度範囲における所定の角度で湾曲している状態において、保護カバー１２の端部は、湾曲方向に張力が与えられた状態（すなわち、外側に引っ張る力が加えられた状態）であることが好ましい。このような構成とすることで、保護カバー１２の表面がたわむことを防ぐことができ、外光の表面散乱が抑えられ、視認性の高い表示装置とすることができる。また、保護カバー１２が引っ張られた状態で保持されることにより、曲げた状態と平坦な状態との間で繰り返し変形させても、同じ角度では常に同じ形状となるため、信頼性の高い表示装置とすることができる。
【0075】
保護カバー１２に張力を与える機構は、保護カバー１２の湾曲方向に垂直な一対の端部のうち、いずれか一方を引っ張る機構であってもよい。または、その両方を引っ張る機構であってもよい。このような機構は、支持体２１及び支持体２２のいずれか一方または両方が有していてもよいし、支持体とは別に、電子機器等の筐体に組み込まれていてもよい。
【0076】
【0077】
ここでは、表示パネル１１と保護カバー１２が、それぞれ理想的な円弧状に湾曲する場合について説明する。なお、表示装置の構成によっては、理想的な円弧状とはならない場合があるが、その場合であっても、それぞれの湾曲部の側面または断面を理想的な円弧で近似すればよい。
【0078】
図４Ａ乃至図４Ｄには、表示パネル１１の表示面側の曲面が成す円弧の中心Ｏ１及び曲率半径ｒ１と、保護カバー１２の上面側（表示パネル１１とは反対側）の曲面が成す円弧の中心Ｏ２及び曲率半径ｒ２と、を示している。
【0079】
表示パネル１１の曲率半径ｒ１と、保護カバー１２の曲率半径ｒ２とは、少なくとも１８０度未満９０度以上の角度範囲において、ｒ１＜ｒ２を満たすことが好ましい。すなわち、少なくとも上述した角度範囲において、保護カバー１２が、表示パネル１１よりも大きな曲率半径で湾曲することが好ましい。これにより、図４Ａ、図４Ｂに示すように、湾曲部において表示パネル１１と保護カバー１２との間に三日月状の断面形状を有する間隙を好適に形成することができる。また、間隙が設けられない部分（例えば表示パネル１１と保護カバー１２とが接する部分）は、常に表示パネル１１が支持体２１または支持体２２に支持された部分とすることができる。
【0080】
【0081】
また、中心Ｏ１と中心Ｏ２に着目した時、中心Ｏ１は、常に中心Ｏ２よりも内側（表示パネル１１側）に位置することが好ましい。これにより、表示パネル１１を湾曲させたときには必ず、表示パネル１１と保護カバー１２との間に間隙が生じる構成とすることができる。
【0082】
なお、例えば表示パネル１１と保護カバー１２とが接着され、一体化されている場合には、これらを湾曲させたときの中心Ｏ１と中心Ｏ２とが概略一致する。
【0083】
例えば、表示パネル１１と保護カバー１２とを接着し、これらを一体とした場合には、総厚が厚くなるため、表示パネル１１を曲げたときに生じる応力が大きくなってしまい、最悪の場合、表示パネル１１が破断してしまう恐れもある。しかしながら、表示装置１０は、表示パネル１１と保護カバー１２とが、それぞれが独立して異なる曲率半径で湾曲する構成を有するため、表示パネル１１を曲げたときに生じる応力を小さくでき、破損を防止することができる。
【0084】
［変形例］
以下では、上記構成例の変形例について説明する。
以下では、上記構成例の変形例について説明する。
【0085】
〔変形例１〕
上記図３Ａ等で例示した構成では、保護カバー１２と支持体２１との端部が固定された場合を示したが、保護カバー１２が、いずれの支持体にも固定されない構成とすることもできる。
上記図３Ａ等で例示した構成では、保護カバー１２と支持体２１との端部が固定された場合を示したが、保護カバー１２が、いずれの支持体にも固定されない構成とすることもできる。
【0086】
【0087】
ここでは、保護カバー１２の、支持体２１側へのずれ量に（Ｌ）を付し、支持体２２側へのずれ量に（Ｒ）を付して示している。例えばＤ１５０（Ｌ）、Ｄ１５０（Ｒ）は、それぞれ角度が１５０度のときの、保護カバー１２の支持体２１側へのずれ量、支持体２２側へのずれ量を示している。ここで、保護カバー１２の湾曲部の形状が図３Ｂ等で示した構成と同様である場合、例えばＤ１５０（Ｌ）とＤ１５０（Ｒ）とを足した値が、図３ＢにおけるＤ１５０と概略一致する。
【0088】
このように、保護カバー１２が湾曲したときに、その一対の端部がそれぞれずれる構成とすることで、図３Ａ等で示した構成と比較して、保護カバー１２の支持体２２に対するずれ量を小さくできるため、表示装置を備える電子機器を小型化することができる。
【0089】
なお、保護カバー１２における支持体２１側へのずれ量と、支持体２２側へのずれ量とは、一致していてもよいし、異なるずれ量であってもよい。それぞれのずれ量を概略一致させると、保護カバー１２の支持体２１に対するずれ量、及び支持体２２に対するずれ量を最も小さくできるため好ましい。
【0090】
〔変形例２〕
上記構成例及び変形例１では、表示パネル１１が湾曲していない部分では、表示パネル１１と保護カバー１２とが接して設けられる例を示したが、これらの間に間隙が設けられた構成としてもよい。
上記構成例及び変形例１では、表示パネル１１が湾曲していない部分では、表示パネル１１と保護カバー１２とが接して設けられる例を示したが、これらの間に間隙が設けられた構成としてもよい。
【0091】
【0092】
このように、表示パネル１１の湾曲していない部分も、保護カバー１２が接しない構成とすることで、より高い機械的強度を実現できる。
【0093】
また、図６Ａに示すように、表示パネル１１及び保護カバー１２が湾曲していないとき、表示パネル１１と保護カバー１２との距離（間隔Ｇ）が、少なくとも表示部１５内で均一になるように、保護カバー１２が支持体２１、支持体２２、または電子機器の筐体などに担持されていることが好ましい。例えば保護カバー１２の一部がたわむなどして表示パネル１１と保護カバー１２との距離にばらつきが生じると、保護カバー１２の表面反射が不均一となってしまい、視認性が低下する恐れがある。そのため、表示パネル１１と保護カバー１２との距離を均一にすることで、表示品位の高い表示装置を実現できる。
【0094】
例えば表示部１５よりもの外側において、支持体２１及び支持体２２等に、保護カバー１２を摺動可能に保持するためのスリット構造などの機構を設ければよい。
【0095】
また、表示パネル１１と保護カバー１２との間には、空気が存在する構造（エアギャップが設けられた構造ともいう）とすることができる。また、表示パネル１１と保護カバー１２との間には、気体、液体、ゲル、または流動性を有するシート状の部材などの流動体が設けられていてもよい。このとき、当該流動体には、空気よりも屈折率の高い材料を用いることができる。特に、屈折率が表示パネル１１の最表面に位置する部材、または保護カバー１２を構成する部材と近い（例えば屈折率の差が１０％以下、好ましくは５％以下）と、光取り出し効率を高めることができるため好ましい。
【0096】
〔変形例３〕
表示パネル１１と保護カバー１２との間には、一以上のシート状の部材が設けられていてもよい。
表示パネル１１と保護カバー１２との間には、一以上のシート状の部材が設けられていてもよい。
【0097】
【0098】
機能層１３は、タッチセンサパネルとしての機能や、光学フィルムとしての機能を有していてもよい。タッチセンサパネルとしては、静電容量型のタッチセンサ、光センサ、感圧式のタッチセンサなどのセンサ素子を備える構成とすることができる。また、光学フィルムとしては、例えば、円偏光板、反射防止フィルム（ＡＲフィルム、ＡＧフィルムを含む）等が挙げられる。
【0099】
図７Ｂ乃至図７Ｄに示すように、表示パネル１１を湾曲させたとき、表示パネル１１の湾曲部と機能層１３との間に間隙が設けられるように、機能層１３の一部が表示パネル１１に対して相対的にずれるように変形することが好ましい。またこのとき、機能層１３と保護カバー１２との間にも間隙が設けられるように、それぞれが変形することが好ましい。
【0100】
また図７Ｂ、図７Ｃに示すように、表示パネル１１を９０度以上１８０度未満の範囲で湾曲させたとき、機能層１３は、曲率半径が表示パネル１１よりも大きく、且つ保護カバー１２よりも小さくなるように、湾曲することが好ましい。また、図７Ｄに示すように、表示パネル１１を折り畳んだとき（０度の角度のとき）、機能層１３の曲率半径は、表示パネル１１よりも小さく、且つ保護カバー１２よりも大きくなるように、機能層１３が湾曲することが好ましい。
【0101】
なお、図７Ａ等では、表示パネル１１が湾曲していない状態のとき、表示パネル１１と機能層１３、及び機能層１３と保護カバー１２とが、それぞれ接する例を示したが、上述の変形例２と同様に、これらが接しない構成としてもよい。
【0102】
また、図７Ａ等では、機能層１３と保護カバー１２とが、支持体２２側にのみずれる例を示したが、上述の変形例１と同様に、支持体２１側と支持体２２側の両方にずれる構成としてもよい。
【0103】
また、機能層１３が表示パネル１１と比較して十分に薄い、または表示パネル１１と比較して十分に柔軟である場合、機能層１３は、表示パネル１１または保護カバー１２と接着され、固定されていてもよい。特に、表示パネル１１と機能層１３とを接着する場合には、表示パネル１１と機能層１３とが積層された積層体の中立面が、表示パネル１１の内側に位置することが好ましい。
【0104】
［支持体の構成例］
続いて、支持体２１及び支持体２２の構成の一例について説明する。
続いて、支持体２１及び支持体２２の構成の一例について説明する。
【0105】
図８Ａ乃至図８Ｃに、それぞれ支持体２１及び支持体２２の斜視概略図を示している。また各図において、表示パネル１１を破線で示している。図８Ａは、表示パネル１１が湾曲しない状態であり、図８Ｂは、表示パネル１１の２つの平坦面の成す角が１２０度となるように湾曲させた状態であり、図８Ｃは、表示パネル１１の２つの平坦面が平行になるように（すなわちこれらの成す角が０度となるように）湾曲させた状態である。
【0106】
支持体２１は、その両端に一対の歯車３１が取り付けられ、支持体２２は、その両端に一対の歯車３２が取り付けられている。歯車３１及び歯車３２は、それぞれ支持体２１または支持体２２に固定されている。歯車３１と歯車３２とは、ギア比が１：１で噛み合っており、これらは反対向きに同じ角度で回転可能な構成となっている。したがって、支持体２１と支持体２２とは、それぞれ反対向きに同じ角度で回転することができる。そのため支持体２１及び支持体２２は、図８Ａに示す形態から、図８Ｂに示す形態を経て図８Ｃに示す形態へ、可逆的に変形することができる。
【0107】
また、このような構成とすることで、支持体２１と支持体２２とは、互いの回転軸の相対位置が変化しないまま、それぞれの回転軸を中心に回転することができる。このような構成とすることで、表示パネル１１を支持体２１及び支持体２２の両方に固定したとしても、表示パネル１１を湾曲方向に伸縮させることなく、湾曲させることができる。
【0108】
また図８Ａ乃至図８Ｃには、表示パネル１１が支持体２１または支持体２２に常に支持される領域２８を示している。すなわち領域２８は、表示パネル１１が常に支持体２１または支持体２２の表面に沿って固定された領域である。また、一対の領域２８の間の領域では、表示パネル１１と支持体２１または支持体２２とは固定されず、表示パネル１１が支持体２１または支持体２２の表面から浮き上がることができる構成となっている。
【0109】
例えば、表示パネル１１と、支持体２１及び支持体２２とは、領域２８において接着材や接着シートなどを介して接着され、固定される構成とすることができる。または、表示パネル１１の湾曲される部分を含む全領域が、容易に剥離可能な弱粘性の粘着シートにより、支持体２１及び支持体２２に貼り付けられた構成としてもよい。このとき、表示パネル１１の湾曲しない部分は、支持体２１と支持体２２を回転させても、支持体２１または支持体２２から浮き上がる（剥がれる）ことは無いため、実質的に支持体２１または支持体２２に固定された状態となる。
【0110】
【0111】
図９Ａでは、支持体２１及び支持体２２に、それぞれ保持部材２３が設けられている例を示している。表示パネル１１と保護カバー１２は、支持体２１と保持部材２３に挟持された領域、及び支持体２２と保持部材２３に挟持された領域を有する。保持部材２３は、表示パネル１１または保護カバー１２を摺動可能に保持するガイドとしての機能を有する。
【0112】
一対の保持部材２３は、表示パネル１１の表示部よりも外側の領域に設けることができる。一対の保持部材２３は、表示パネル１１の表示部を囲むコの字形状、または鍵括弧状（ｓｑｕａｒｅ ｂｒａｃｋｅｔ ｌｉｋｅ ｓｈａｐｅ）の上面形状を有する部材を用いることができる。保持部材２３と、支持体２１または支持体２２とは、それぞれネジや接着材などで固定されていてもよいし、これらが一体成型されていてもよい。保持部材２３は、支持体２１または支持体２２に固定されるため、支持体２１または支持体２２の一部として解釈することもできる。
【0113】
保護カバー１２は、表示パネル１１と保持部材２３との間で、摺動可能に保持される。
【0114】
図９Ｂは、表示パネル１１と、保護カバー１２との間に、スペーサ２４が設けられている例を示している。スペーサ２４により、表示パネル１１と保護カバー１２とが、スペーサ２４の厚さ分、離間した状態で保持されている。
【0115】
保護カバー１２は、スペーサ２４と保持部材２３との間で摺動可能に保持されている。そのため、保持部材２３とスペーサ２４とで、保護カバー１２を保持するためのスリット構造を成しているともいえる。
【0116】
スペーサ２４は、保持部材２３と同様のコの字状の上面形状を有していてもよい。または、スペーサ２４は、保持部材２３の両端に沿って設けられていてもよい。また、スペーサ２４は、支持体２１または支持体２２と固定されることが好ましい。スペーサ２４は、支持体２１または支持体２２の一部として解釈することもできる。
【0117】
【0118】
【0119】
また、保護カバー１２は、一対の保持部材２３の端部において、曲面に沿って湾曲するように、変形している。保持部材２３の端部が凸曲面となるように加工されることで、保護カバー１２は当該曲面の曲率半径よりも小さい半径で曲がってしまうことを防ぐことができる。すなわち、保持部材２３は、保護カバー１２の曲率を制御する機能を有する。
【0120】
また、このような保持部材２３が設けられる場合、保護カバー１２の湾曲部は、表示パネル１１よりも曲率半径の小さい一対の湾曲部と、それらの間に概略平坦な部分と、により構成されうる。このような構成であっても、表示パネル１１の湾曲部と保護カバー１２との距離は、表示パネル１１を曲げる角度に応じて変化することができる。
【0121】
続いて、保護カバー１２の端部に対して張力を与えるための、引張機構の一例について説明する。保護カバー１２の湾曲方向に沿って、端部側から張力を与えることで、保護カバー１２にしわやたるみが生じることを抑制できる。また、曲げ伸ばし動作を繰り返した際にも、保護カバー１２と表示パネル１１との位置ずれを防止できる。
【0122】
図１０Ｂ１には、支持体２２の端部近傍の断面概略図を示す。表示パネル１１と保護カバー１２とは、支持体２２と保持部材２３との間に設けられている。保護カバー１２は、表示パネル１１に対して摺動可能に保持されている。
【0123】
さらに、支持体２２の端部近傍には、バネ４１ａ及び可動部材４２が設けられる。また支持体２２には、可動部材４２が動くことのできる凹部が設けられ、当該凹部の形状により、可動部材４２の可動範囲が制御される。
【0124】
可動部材４２は、接着部材４３により保護カバー１２と固定されている。図１０Ｂ１では、可動部材４２が保護カバー１２の上面に固定されている例を示しているが、これに限られず、保護カバーの裏面に固定されていてもよい。また、可動部材４２と保護カバー１２との固定方法はこれに限られず、例えば接着部材４３を用いずに、保護カバー１２を可動部材４２に嵌め込むことで固定してもよい。
【0125】
図１０Ａは、長さが自然長Ｌ０のときのバネ４１ａを示している。図１０Ｂ１に示すように、バネ４１ａは、支持体２２と可動部材４２との間に、自然長Ｌ０から縮ませた状態で配置される。これにより、図１０Ｂ１中の破線矢印で示すように、可動部材４２を介して、保護カバー１２には常に外側方向への張力が与えられている。
【0126】
図１０Ｂ１は、表示パネル１１を角度θ０で湾曲させたときの状態（θ＝θ０）であり、図１０Ｂ２は、これよりも小さい角度になるように湾曲させたときの状態（θ＜θ０）を示している。ここで、θ０は１８０度、すなわち表示パネル１１を湾曲させない状態を含む。
【0127】
図１０Ｃ１、図１０Ｃ２は、スペーサ２４が設けられた場合の例を示している。また、図１０Ｃ１、図１０Ｃ２では、保護カバー１２の裏面と可動部材４２とが、接着部材４３により固定されている例を示している。また、図１０Ｃ１、図１０Ｃ２に示すように、保持部材２３は、保護カバー１２の端部、バネ４１ａ、接着部材４３、及び可動部材４２を覆って設けられていてもよい。
【0128】
上記では、バネ４１ａを縮ませた状態で用いる例を示したが、これとは反対に、バネを伸ばした状態で用いてもよい。
【0129】
【0130】
【0131】
ここで例示した引張機構は、表示パネルを１８０度から０度まで湾曲させるときに、少なくとも９０度以上１８０度以下の範囲において、保護カバー１２の端部に対して張力が与えられるように、可動部材４２の可動範囲、及びバネのバネ係数などを選択することが好ましい。
【0132】
【0133】
図１１及び図１２Ａに示すように、表示装置１０は、支持体２１、支持体２２、保持部材２３ａ、保持部材２３ｂ、スペーサ２４ａ、スペーサ２４ｂ、歯車３１、歯車３２、保護カバー１２、及び表示パネル１１を有する。
【0134】
表示パネル１１の一部は、支持体２１とスペーサ２４ａの間に挟持され、他の一部は支持体２２とスペーサ２４ｂの間に挟持される。表示パネル１１と、支持体２１及び支持体２２とは、それぞれ弱粘性の粘着シートで貼り合されている。
【0135】
保護カバー１２の一部は、スペーサ２４ａと保持部材２３ａの間に挟持され、他の一部はスペーサ２４ｂと保持部材２３ａの間に挟持される。保護カバー１２は、スペーサ２４ａと保持部材２３ａの間、及びスペーサ２４ｂと保持部材２３ａの間で、摺動可能に保持されている。
【0136】
また、歯車３１は支持体２１に、歯車３２は支持体２２に、それぞれ取り付けられている。また歯車３１と歯車３２は、カバー３３で覆われている。
【0137】
また図１２Ｂには、スペーサ２４ｂの端部の拡大図を示している。スペーサ２４ｂには、バネ４１を配置するための凹部が設けられている。また、スペーサ２４ｂには可動部材４２が設けられている。バネ４１は、自然長から縮ませた状態で当該凹部に配置されている。当該凹部は、可動部材４２側の一辺が切り欠かれており、バネ４１の一端は可動部材４２に接するように設けられている。可動部材４２の上面には、接着材等を用いて保護カバー１２を取り付けることができる。
【0138】
スペーサ２４ａ、スペーサ２４ｂ、保持部材２３ａ、及び保持部材２３ｂは、それぞれ、表示パネル１１の非表示領域と重ねられ、且つ、表示部に重ならないように、コの字状の上面形状を有している。使用者は、一対の保持部材２３ａ及び保持部材２３ｂに囲まれた領域において、保護カバー１２を介して表示パネル１１の表示部１５に表示された画像を見ることができる。
【0139】
以上が表示装置１０の具体例についての説明である。
【0140】
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。
【0141】
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。
【0142】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に適用可能な表示パネルの構成例について説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に適用可能な表示パネルの構成例について説明する。
【0143】
［構成例］
図１３に、表示パネル７００の上面図を示す。表示パネル７００は、可撓性を有する支持基板７４５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ができる。また表示パネル７００は、可撓性を有する支持基板７４５上に設けられた画素部７０２を有する。また支持基板７４５上にはソースドライバ回路部７０４、一対のゲートドライバ回路部７０６、配線７１０等が設けられる。また画素部７０２には、複数の表示素子が設けられる。
図１３に、表示パネル７００の上面図を示す。表示パネル７００は、可撓性を有する支持基板７４５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ができる。また表示パネル７００は、可撓性を有する支持基板７４５上に設けられた画素部７０２を有する。また支持基板７４５上にはソースドライバ回路部７０４、一対のゲートドライバ回路部７０６、配線７１０等が設けられる。また画素部７０２には、複数の表示素子が設けられる。
【0144】
また、支持基板７４５の一部に、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。
【0145】
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ている。なお、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、支持基板７４５上にＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）技術等により実装することができる。
【0146】
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。
【0147】
画素部７０２に設けられる表示素子には、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。また、表示素子として、透過型の液晶素子、反射型の液晶素子、半透過型の液晶素子などの液晶素子を用いることもできる。また、シャッター方式または光干渉方式のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子や、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、または電子粉流体（登録商標）方式等を適用した表示素子などを用いることもできる。
【0148】
また、図１３では、支持基板７４５の、ＦＰＣ端子部７０８が設けられる部分が、突出した形状を有する例を示している。支持基板７４５のＦＰＣ端子部７０８を含む一部は、図１３中の領域Ｐ１で、裏側に折り返すことができる。支持基板７４５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、表示パネル７００を電子機器等に実装することができ、電子機器等の省スペース化、小型化を図ることができる。
【0149】
また、表示パネル７００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、表示パネル７００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。
【0150】
［断面構成例］
以下では、表示素子として有機ＥＬ素子を用いる構成について、図１４及び図１５を用いて説明する。図１４及び図１５は、それぞれ図１３で示した表示パネル７００の、一点鎖線Ｓ－Ｔにおける断面概略図である。
以下では、表示素子として有機ＥＬ素子を用いる構成について、図１４及び図１５を用いて説明する。図１４及び図１５は、それぞれ図１３で示した表示パネル７００の、一点鎖線Ｓ－Ｔにおける断面概略図である。
【0151】
【0152】
図１４及び図１５には、画素部７０２と、ゲートドライバ回路部７０６と、ＦＰＣ端子部７０８と、を含む断面を示している。画素部７０２は、トランジスタ７５０及び容量素子７９０を有する。ゲートドライバ回路部７０６は、トランジスタ７５２を有する。
【0153】
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）や、有機半導体を用いたトランジスタを適用することもできる。
【0154】
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、オフ電流を著しく低くできる。そのため、このようなトランジスタが適用された画素は、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ことができる。
【0155】
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パネルに用いることで、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。
【0156】
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。
【0157】
また、トランジスタ７５０、トランジスタ７５２、及び容量素子７９０上には、平坦化膜として機能する絶縁層７７０が設けられている。
【0158】
画素部７０２が有するトランジスタ７５０と、ゲートドライバ回路部７０６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、上記ソースドライバ回路部７０４についても、ゲートドライバ回路部７０６と同様である。
【0159】
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。
【0160】
続いて、図１４に示す表示パネル７００について説明する。
【0161】
図１４に示す表示パネル７００は、支持基板７４５と、支持基板７４０とを有する。支持基板７４５及び支持基板７４０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。
【0162】
トランジスタ７５０、トランジスタ７５２、容量素子７９０等は、絶縁層７４４上に設けられる。支持基板７４５と絶縁層７４４とは、接着層７４２によって貼り合されている。
【0163】
また表示パネル７００は、発光素子７８２、着色層７３６、遮光層７３８等を有する。
【0164】
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、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。
【0165】
導電層７７２には、可視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（支持基板７４０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。
【0166】
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、電流が流れた際に白色の光を呈する発光材料を含む。
【0167】
発光材料としては、蛍光材料、燐光材料、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）などを用いることができる。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。
【0168】
遮光層７３８と、着色層７３６は、絶縁層７４６の一方の面に設けられている。着色層７３６は、発光素子７８２と重なる位置に設けられている。また、遮光層７３８は、画素部７０２において、発光素子７８２と重ならない領域に設けられている。また遮光層７３８は、ゲートドライバ回路部７０６等にも重ねて設けられていてもよい。
【0169】
支持基板７４０は、絶縁層７４６の他方の面に、接着層７４７によって貼り合されている。また、支持基板７４０と支持基板７４５とは、封止層７３２によって貼り合されている。
【0170】
ここでは、発光素子７８２が有するＥＬ層７８６に、白色の発光を呈する発光材料が適用されている。発光素子７８２が発する白色の発光は、着色層７３６により着色されて外部に射出される。ＥＬ層７８６は、異なる色を呈する画素に亘って設けられる。画素部７０２に、赤色の光（Ｒ）、緑色の光（Ｇ）、または青色の光（Ｂ）のいずれかを透過する着色層７３６が設けられた画素をマトリクス状に配置することで、表示パネル７００は、フルカラーの表示を行うことができる。
【0171】
また、導電層７８８として、透過性及び反射性を有する導電膜を用いてもよい。このとき、導電層７７２と導電層７８８との間で微小共振器（マイクロキャビティ）構造を実現し、特定の波長の光を強めて射出する構成とすることができる。またこのとき、導電層７７２と導電層７８８との間に光学距離を調整するための光学調整層を配置し、当該光学調整層の厚さを異なる色の画素間で異ならせることで、それぞれの画素から射出される光の色純度を高める構成としてもよい。
【0172】
なお、ＥＬ層７８６を画素毎に島状または画素列毎に縞状に形成する、すなわち塗り分けにより形成する場合においては、着色層７３６や、上述した光学調整層を設けない構成としてもよい。
【0173】
ここで、絶縁層７４４と絶縁層７４６には、それぞれ透湿性の低いバリア膜として機能する無機絶縁膜を用いることが好ましい。このような絶縁層７４４と絶縁層７４６との間に、発光素子７８２やトランジスタ７５０等が挟持された構成とすることで、これらの劣化が抑制され、信頼性の高い表示パネルを実現できる。
【0174】
【0175】
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によって貼りあわされている。樹脂層７４３は、支持基板７４５よりも薄いことが好ましい。
【0176】
保護層７４９は、封止層７３２と貼りあわされている。保護層７４９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７４９として、偏光板（円偏光板を含む）、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。
【0177】
また、発光素子７８２が有するＥＬ層７８６は、絶縁層７３０及び導電層７７２上に島状に設けられている。ＥＬ層７８６を、副画素毎に発光色が異なるように作り分けることで、着色層７３６を用いずにカラー表示を実現することができる。
【0178】
また、発光素子７８２を覆って、保護層７４１が設けられている。保護層７４１は発光素子７８２に水などの不純物が拡散することを防ぐ機能を有する。保護層７４１は、導電層７８８側から絶縁層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、ゲートドライバ回路部７０６にも延在して設けられていることが好ましい。
【0179】
また、封止層７３２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、封止層７３２の内側、または封止層７３２の端部と重なる領域に位置することが好ましい。図１５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。例えば封止層７３２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、封止層７３２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。
【0180】
また、図１５において、折り曲げ可能な領域Ｐ１では、支持基板７４５、接着層７４２の他、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Ｐ１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Ｐ１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Ｐ１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、表示パネル７００Ａの一部を曲げることができる。
【0181】
また、図１５において、保護層７４１上には導電層７６１が設けられている。導電層７６１は、配線や電極として用いることができる。
【0182】
また、導電層７６１は、表示パネル７００Ａに重ねてタッチセンサが設けられる場合に、画素を駆動する際の電気的なノイズが、当該タッチセンサに伝わることを防ぐための静電遮蔽膜として機能させることができる。このとき、導電層７６１には所定の定電位が与えられる構成とすればよい。
【0183】
または、導電層７６１は、例えばタッチセンサの電極として用いることができる。これにより、表示パネル７００Ａをタッチパネルとして機能させることができる。例えば、導電層７６１は、静電容量方式のタッチセンサの電極または配線として用いることができる。このとき、導電層７６１は、検知回路が接続される配線または電極や、センサ信号が入力される配線または電極として用いることができる。このように、発光素子７８２上にタッチセンサを作りこむことで、部品点数を削減でき、電子機器等の製造コストを削減することができる。
【0184】
導電層７６１は、発光素子７８２と重ならない部分に設けられることが好ましい。例えば導電層７６１は、絶縁層７３０と重なる位置に設けることができる。これにより、導電層７６１として、比較的導電性の低い透明導電膜を用いる必要がなく、導電性の高い金属や合金などを用いることができるため、センサの感度を高めることができる。
【0185】
なお、導電層７６１を用いて構成することのできるタッチセンサの方式としては、静電容量方式に限られず、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。
【0186】
［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。
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。
【0187】
〔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。
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。
【0188】
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。
【0189】
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、単結晶半導体、または単結晶以外の結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、または一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。単結晶半導体または結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
【0190】
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。
【0191】
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。
【0192】
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。
【0193】
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。
【0194】
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。
【0195】
半導体層としては、キャリア密度の低い金属酸化物膜を用いる。例えば、半導体層は、キャリア密度が１×１０１７／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１５／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１３／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１１／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１０／ｃｍ３未満であり、１×１０－９／ｃｍ３以上のキャリア密度の金属酸化物を用いることができる。そのような金属酸化物を、高純度真性または実質的に高純度真性な金属酸化物と呼ぶ。当該金属酸化物は不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低いため、安定な特性を有する金属酸化物であるといえる。
【0196】
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。
【0197】
半導体層を構成する金属酸化物において、第１４族元素の一つであるシリコンや炭素が含まれると、半導体層において酸素欠損が増加し、ｎ型化してしまう。このため、半導体層におけるシリコンや炭素の濃度（二次イオン質量分析法により得られる濃度）を、２×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする。
【0198】
また、アルカリ金属およびアルカリ土類金属は、金属酸化物と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にする。
【0199】
また、半導体層を構成する金属酸化物に窒素が含まれていると、キャリアである電子が生じ、キャリア密度が増加し、ｎ型化しやすい。この結果、窒素が含まれている金属酸化物を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られる窒素濃度は、５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にすることが好ましい。
【0200】
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。
【0201】
なお、本発明の一態様で開示されるトランジスタの半導体層は、上述した非単結晶酸化物半導体またはＣＡＣ－ＯＳを好適に用いることができる。また、非単結晶酸化物半導体としては、ｎｃ－ＯＳまたはＣＡＡＣ－ＯＳを好適に用いることができる。
【0202】
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。
【0203】
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。
【0204】
＜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。
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。
【0205】
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。
【0206】
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。
【0207】
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。
【0208】
つまり、ＣＡＣ－ＯＳは、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合金属酸化物である。なお、本明細書において、例えば、第１の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比が、第２の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比よりも大きいことを、第１の領域は、第２の領域と比較して、Ｉｎの濃度が高いとする。
【0209】
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。
【0210】
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。
【0211】
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。
【0212】
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。
【0213】
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。
【0214】
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。
【0215】
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。
【0216】
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。
【0217】
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。
【0218】
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。
【0219】
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。
【0220】
ここで、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域は、ＧａＯＸ
３などが主成分である領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域を、キャリアが流れることにより、金属酸化物としての導電性が発現する。従って、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ
１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。
【0221】
一方、ＧａＯＸ３などが主成分である領域は、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、ＧａＯＸ３などが主成分である領域が、金属酸化物中に分布することで、リーク電流を抑制し、良好なスイッチング動作を実現できる。
【0222】
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。
【0223】
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。
【0224】
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。
【0225】
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。
【0226】
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。
【0227】
〔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。
【0228】
〔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。
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。
【0229】
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、表示装置の信頼性の低下を抑制できる。
【0230】
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。
【0231】
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。
【0232】
以上が、構成要素についての説明である。
【0233】
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。
【0234】
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。
【0235】
【0236】
図１６Ａ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。
【0237】
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。
【0238】
駆動回路部５０４は、ゲート線ＧＬ＿１乃至ＧＬ＿Ｘに走査信号を出力するゲートドライバ５０４ａ、データ線ＤＬ＿１乃至ＤＬ＿Ｙにデータ信号を供給するソースドライバ５０４ｂなどの駆動回路を有する。ゲートドライバ５０４ａは、少なくともシフトレジスタを有する構成とすればよい。またソースドライバ５０４ｂは、例えば複数のアナログスイッチなどを用いて構成される。また、シフトレジスタなどを用いてソースドライバ５０４ｂを構成してもよい。
【0239】
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。
【0240】
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１６Ａ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の間の配線であるゲート線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１６Ａ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。
【0241】
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、画素部５０２が設けられる基板に実装する構成としてもよい。
【0242】
【0243】
図１６Ｂに示す画素回路５０１は、液晶素子５７０と、トランジスタ５５０と、容量素子５６０と、を有する。また画素回路５０１には、データ線ＤＬ＿ｎ、ゲート線ＧＬ＿ｍ、電位供給線ＶＬ等が接続されている。
【0244】
液晶素子５７０の一対の電極の一方の電位は、画素回路５０１の仕様に応じて適宜設定される。液晶素子５７０は、書き込まれるデータにより配向状態が設定される。なお、複数の画素回路５０１のそれぞれが有する液晶素子５７０の一対の電極の一方に共通の電位（コモン電位）を与えてもよい。また、各行の画素回路５０１の液晶素子５７０の一対の電極の一方に異なる電位を与えてもよい。
【0245】
また、図１６Ｃ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、ゲート線ＧＬ＿ｍ、電位供給線ＶＬ＿ａ、及び電位供給線ＶＬ＿ｂ等が接続されている。
【0246】
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。
【0247】
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。
【0248】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【0249】
（実施の形態４）
以下では、画素の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。
以下では、画素の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。
【0250】
［回路構成］
図１７Ａ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。
図１７Ａ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。
【0251】
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。
【0252】
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、液晶素子、またはＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子等を適用することができる。
【0253】
トランジスタＭ１と容量Ｃ１とを接続するノードをノードＮ１、トランジスタＭ２と回路４０１とを接続するノードをノードＮ２とする。
【0254】
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の電位の変化に応じてノードＮ２の電位を変化させることができる。
【0255】
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またはノード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。
【0256】
［駆動方法例］
続いて、図１７Ｂを用いて、画素回路４００の動作方法の一例を説明する。図１７Ｂ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。
続いて、図１７Ｂを用いて、画素回路４００の動作方法の一例を説明する。図１７Ｂ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。
【0257】
図１７Ｂ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。
【0258】
〔期間Ｔ１〕
期間Ｔ１では、配線Ｇ１と配線Ｇ２の両方に、トランジスタをオン状態にする電位を与える。また、配線Ｓ１には固定電位である電位Ｖｒｅｆを供給し、配線Ｓ２には第１データ電位Ｖｗを供給する。
期間Ｔ１では、配線Ｇ１と配線Ｇ２の両方に、トランジスタをオン状態にする電位を与える。また、配線Ｓ１には固定電位である電位Ｖｒｅｆを供給し、配線Ｓ２には第１データ電位Ｖｗを供給する。
【0259】
ノードＮ１には、トランジスタＭ１を介して配線Ｓ１から電位Ｖｒｅｆが与えられる。また、ノードＮ２には、トランジスタＭ２を介して配線Ｓ２から第１データ電位Ｖｗが与えられる。したがって、容量Ｃ１には電位差Ｖｗ－Ｖｒｅｆが保持された状態となる。
【0260】
〔期間Ｔ２〕
続いて期間Ｔ２では、配線Ｇ１にはトランジスタＭ１をオン状態とする電位を与え、配線Ｇ２にはトランジスタＭ２をオフ状態とする電位を与える。また、配線Ｓ１には第２データ電位Ｖｄａｔａを供給する。配線Ｓ２には所定の定電位を与える、またはフローティング状態としてもよい。
続いて期間Ｔ２では、配線Ｇ１にはトランジスタＭ１をオン状態とする電位を与え、配線Ｇ２にはトランジスタＭ２をオフ状態とする電位を与える。また、配線Ｓ１には第２データ電位Ｖｄａｔａを供給する。配線Ｓ２には所定の定電位を与える、またはフローティング状態としてもよい。
【0261】
ノードＮ１には、トランジスタＭ１を介して配線Ｓ１から第２データ電位Ｖｄａｔａが与えられる。このとき、容量Ｃ１による容量結合により、第２データ電位Ｖｄａｔａに応じてノードＮ２の電位が電位ｄＶだけ変化する。すなわち、回路４０１には、第１データ電位Ｖｗと電位ｄＶを足した電位が入力されることとなる。なお、図１７Ｂ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Ｖｄａｔａが電位Ｖｒｅｆより低くてもよい。
【0262】
ここで、電位ｄＶは、容量Ｃ１の容量値と、回路４０１の容量値によって概ね決定される。容量Ｃ１の容量値が回路４０１の容量値よりも十分に大きい場合、電位ｄＶは第２データ電位Ｖｄａｔａに近い電位となる。
【0263】
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。
【0264】
また画素回路４００は、配線Ｓ１及び配線Ｓ２に接続されるソースドライバが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。
【0265】
【0266】
液晶素子ＬＣは、一方の電極がノードＮ２及び容量Ｃ２の一方の電極と、他方の電極が電位Ｖｃｏｍ２が与えられる配線と接続する。容量Ｃ２は、他方の電極が電位Ｖｃｏｍ１が与えられる配線と接続する。
【0267】
容量Ｃ２は保持容量として機能する。なお、容量Ｃ２は不要であれば省略することができる。
【0268】
画素回路４００ＬＣは、液晶素子ＬＣに高い電圧を供給することができるため、例えばオーバードライブ駆動により高速な表示を実現すること、駆動電圧の高い液晶材料を適用することなどができる。また、配線Ｓ１または配線Ｓ２に補正信号を供給することで、使用温度や液晶素子ＬＣの劣化状態等に応じて階調を補正することもできる。
【0269】
〔発光素子を用いた例〕
図１７Ｄ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。
図１７Ｄ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。
【0270】
トランジスタＭ３は、ゲートがノードＮ２及び容量Ｃ２の一方の電極と、ソース及びドレインの一方が電位ＶＨが与えられる配線と、他方が発光素子ＥＬの一方の電極と、それぞれ接続される。容量Ｃ２は、他方の電極が電位Ｖｃｏｍが与えられる配線と接続する。発光素子ＥＬは、他方の電極が電位ＶＬが与えられる配線と接続する。
【0271】
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。
【0272】
なお、ここでは発光素子ＥＬのアノード側がトランジスタＭ３と接続する構成を示しているが、カソード側にトランジスタＭ３を接続してもよい。そのとき、電位ＶＨと電位ＶＬの値を適宜変更することができる。
【0273】
画素回路４００ＥＬは、トランジスタＭ３のゲートに高い電位を与えることで、発光素子ＥＬに大きな電流を流すことができるため、例えばＨＤＲ表示などを実現することができる。また、配線Ｓ１または配線Ｓ２に補正信号を供給することで、トランジスタＭ３や発光素子ＥＬの電気特性のばらつきの補正を行うこともできる。
【0274】
【0275】
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。
【0276】
（実施の形態５）
以下では、本発明の一態様の表示装置の画素の構成例について説明する。
以下では、本発明の一態様の表示装置の画素の構成例について説明する。
【0277】
【0278】
画素３００は、複数の画素３０１を有する。複数の画素３０１は、それぞれ、副画素として機能する。それぞれ異なる色を呈する複数の画素３０１によって１つの画素３００が構成されることで、表示部では、フルカラーの表示を行うことができる。
【0279】
図１８Ａ、図１８Ｂに示す画素３００は、それぞれ、３つの副画素を有する。図１８Ａに示す画素３００が有する画素３０１が呈する色の組み合わせは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）である。図１８Ｂに示す画素３００が有する画素３０１が呈する色の組み合わせは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黄色（Ｙ）である。
【0280】
図１８Ｃ乃至図１８Ｅに示す画素３００は、それぞれ、４つの副画素を有する。図１８Ｃに示す画素３００が有する画素３０１が呈する色の組み合わせは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、白（Ｗ）である。白色を呈する副画素を用いることで、表示部の輝度を高めることができる。図１８Ｄに示す画素３００が有する画素３０１が呈する色の組み合わせは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黄（Ｙ）である。図１８Ｅに示す画素３００が有する画素３０１が呈する色の組み合わせは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黄色（Ｙ）、白（Ｗ）である。
【0281】
１つの画素として機能させる副画素の数を増やし、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、及び黄などの色を呈する副画素を適宜組み合わせることにより、中間調の再現性を高めることができる。よって、表示品位を高めることができる。
【0282】
また、本発明の一態様の表示装置は、さまざまな規格の色域を再現することができる。例えば、テレビ放送で使われるＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｌｉｎｅ）規格及びＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）規格、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、プリンタなどの電子機器に用いる表示装置で広く使われているｓＲＧＢ（ｓｔａｎｄａｒｄ ＲＧＢ）規格及びＡｄｏｂｅ ＲＧＢ規格、ＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ、ハイビジョンともいう）で使われるＩＴＵ－Ｒ ＢＴ．７０９（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ Ｒａｄｉｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅ（Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）７０９）規格、デジタルシネマ映写で使われるＤＣＩ－Ｐ３（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｉｎｅｍａ Ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅｓ Ｐ３）規格、ＵＨＤＴＶ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ、スーパーハイビジョンともいう）で使われるＩＴＵ－Ｒ ＢＴ．２０２０（ＲＥＣ．２０２０（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ ２０２０））規格などの色域を再現することができる。
【0283】
また、画素３００を１９２０×１０８０のマトリクス状に配置すると、いわゆるフルハイビジョン（「２Ｋ解像度」、「２Ｋ１Ｋ」、または「２Ｋ」などともいう）の解像度でフルカラー表示可能な表示装置を実現することができる。また、例えば、画素３００を３８４０×２１６０のマトリクス状に配置すると、いわゆるウルトラハイビジョン（「４Ｋ解像度」、「４Ｋ２Ｋ」、または「４Ｋ」などともいう）の解像度でフルカラー表示可能な表示装置を実現することができる。また、例えば、画素３００を７６８０×４３２０のマトリクス状に配置すると、いわゆるスーパーハイビジョン（「８Ｋ解像度」、「８Ｋ４Ｋ」、または「８Ｋ」などともいう）の解像度でフルカラー表示可能な表示装置を実現することができる。画素３００を増やすことで、１６Ｋや３２Ｋの解像度でフルカラー表示可能な表示装置を実現することも可能である。
【0284】
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】
【0285】
１０：表示装置、１１：表示パネル、１２：保護カバー、１２ａ、１２ｂ、１３：機能層、１４：保護カバー、１４ａ、１４ｂ：機能層、１５：表示部、２１、２２：支持体、２３、２３ａ、２３ｂ：保持部材、２４、２４ａ、２４ｂ：スペーサ、２８：領域、２９：スタイラス、３１、３２：歯車、３１ａ、３２ａ：回転軸、３３：カバー、４１、４１ａ、４１ｂ：バネ、４２：可動部材、４３：接着部材
【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】