特許 7591522 角度調整装置

(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】2024-11-20

(45)【発行日】2024-11-28

(54)【発明の名称】角度調整装置

(51)【国際特許分類】

   G09F 9/00 20060101AFI20241121BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20241121BHJP

   G09F 9/40 20060101ALI20241121BHJP

   H10K 50/10 20230101ALI20241121BHJP

   H10K 59/10 20230101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

G09F9/00 312

G09F9/30 308Z

G09F9/30 365

G09F9/40 301

H05B33/14 A

H10K59/10

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021569599

(86)(22)【出願日】2020-12-24

(86)【国際出願番号】 IB2020062425

(87)【国際公開番号】W WO2021140401

(87)【国際公開日】2021-07-15

【審査請求日】2023-12-13

(31)【優先権主張番号】P 2020002836

(32)【優先日】2020-01-10

(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】野中 大旗

(72)【発明者】

【氏名】藤田 一彦

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 秋男

(72)【発明者】

【氏名】石川 裕太

【審査官】石本 努

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１１６９４４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００４４６２０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２０８６９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０７１９５４３０（ＣＮ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２５７２８９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１２６１２１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｆ１／１３３－１／１３３４

１／１３３９－１／１３４１

１／１３４７

Ｇ０９Ｆ９／００－９／４６

Ｈ０４Ｍ１／０２－１／２３

Ｈ０５Ｂ３３／００－３３／２８

４４／００

４５／６０

Ｈ１０Ｋ５０／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の基礎部品と、第２の基礎部品と、第１の連結部品と、第２の連結部品と、第１の柱状部品と、第２の柱状部品と、第３の柱状部品と、第４の柱状部品と、を有し、
前記第１の基礎部品および前記第２の基礎部品は、それぞれ第１の領域および第２の領域を有し、
前記第１の連結部品および前記第２の連結部品は、それぞれ同一形状の第１の開口部および同一形状の切り欠き部を有し、
前記第１の開口部および前記切り欠き部は、前記第１の連結部品および前記第２の連結部品のそれぞれの長手方向に並んで設けられ、
前記第１の開口部には、前記第１の柱状部品または前記第３の柱状部品が挿入され、
前記切り欠き部には、前記第２の柱状部品または前記第４の柱状部品が挿入され、
前記第１の基礎部品の前記第１の領域は、前記第１の柱状部品、前記第１の連結部品および前記第４の柱状部品を介して前記第２の基礎部品の前記第２の領域と接続され、
前記第２の基礎部品の前記第１の領域は、前記第３の柱状部品、前記第２の連結部品および前記第２の柱状部品を介して前記第１の基礎部品の前記第２の領域と接続される角度調整装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記第１の基礎部品および前記第２の基礎部品は、それぞれ第１の面、第２の面、第３の面、第４の面および第５の面を有し、
前記第１の面と前記第２の面は、同一形状であり、
前記第３の面と前記第４の面は、同一形状であり、
前記第１の面は、前記第２の面と平行であり、
前記第３の面は、前記第１の面と隣り合い、
前記第４の面は、前記第２の面と隣り合い、
前記第３の面と前記第１の面が成す角度は１８０°より大きく、２７０°以下であり、
前記第４の面と前記第２の面が成す角度は１８０°より大きく、２７０°以下であり、
前記第３の面と前記第４の面が成す角度は１８０°より大きく、３６０°未満であり、
前記第５の面は、前記第１の面乃至前記第４の面のそれぞれと隣り合い、
前記第１の領域および前記第２の領域は、前記第５の面に設けられている角度調整装置。

【請求項3】

請求項１または２において、
前記第１の柱状部品は、前記第１の連結部品の前記第１の開口部に挿入され、
前記第２の柱状部品は、前記第２の連結部品の前記切り欠き部に挿入され、
前記第３の柱状部品は、前記第２の連結部品の前記第１の開口部に挿入され、
前記第４の柱状部品は、前記第１の連結部品の前記切り欠き部に挿入され、
前記第１の柱状部品乃至前記第４の柱状部品のそれぞれの長軸は平行である角度調整装置。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記第１の柱状部品は、前記第１の基礎部品の前記第１の領域に固定され、
前記第２の柱状部品は、前記第１の基礎部品の前記第２の領域に固定され、
前記第３の柱状部品は、前記第２の基礎部品の前記第１の領域に固定され、
前記第４の柱状部品は、前記第２の基礎部品の前記第２の領域に固定されている角度調整装置。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか一項において、
前記第１の連結部品および前記第２の連結部品は弾性を有し、
前記切り欠き部の形状を弾性変形させることができる角度調整装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。特に、本発明の一態様は、半導体装置、発光装置、表示装置、電子機器、照明装置、それらの駆動方法、またはそれらの作製方法に関する。特に、本発明の一態様は、角度調整装置、可撓性部品の支持具、および当該可撓性部品の支持具を有する表示装置に関する。

【0002】

なお、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。トランジスタ、半導体回路、演算装置、記憶装置等は半導体装置の一態様である。また、発光装置、表示装置、照明装置および電子機器は半導体装置を有している場合がある。

【背景技術】

【0003】

携帯電話、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、ラップトップコンピュータなどの電子機器は、その機能、使いやすさ、デザインおよび携帯性などに応じて適切なサイズに作られている。一方で、機能が重複する複数の電子機器を携帯することは不便である。そのため、複数の電子機器の機能を統合できる形態が望まれている。例えば、特許文献１には、三つ折り型の発光パネルが開示されている。当該発光パネルを用いることにより、複数の電子機器の機能を統合し、サイズが可変である電子機器を作製することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－１３０３２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

表示部が折り曲げ可能な表示機器は、可撓性基板上に形成された表示パネルの少なくとも一部が支持具に固定され、当該支持具を曲げることによって折り曲げ動作などを行う。このとき、支持具の設計の意図と逆方向の曲げなどを行うと、表示パネル、および支持具が有するヒンジ部などを破壊する恐れがあるため、容易に逆方向に曲がらない工夫があることが好ましい。

【0006】

また、上記表示機器は、様々な形状に変形させた状態で利用される。例えば、平面に展開した状態、折り曲げた状態または所望の角度に曲げた状態（中間状態）などでの利用が想定される。したがって、支持具は、状態を問わず形状を維持できることが好ましい。

【0007】

したがって、本発明の一態様は、部品間の相対的な角度を調整する角度調整装置を提供することを目的の一つとする。または、部品間の相対的な角度を所望の角度に固定することができる角度調整装置を提供することを目的の一つとする。または、可撓性部品を支持するための支持具を提供することを目的の一つとする。または、可撓性部品の信頼性を損なうことなく曲げ動作を行うための支持具を提供することを目的の一つとする。または、可撓性部品の新規な支持具を提供することを目的の一つとする。または、新規な発光装置を提供することを目的の一つとする。

【0008】

または、携帯性の優れた折り畳み式の表示装置を提供することを目的の一つとする。または、表示の視認性の優れた折り畳み式の表示装置を提供することを目的の一つとする。または、省電力機能を有する折り畳み式の表示装置の提供することを目的の一つとする。または、新規な表示装置を提供することを目的の一つとする。

【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。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。また、上記以外の課題は、明細書等の記載から自ずと明らかになるものであり、明細書等の記載から上記以外の課題を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、所望の角度に維持可能な角度調整装置、当該角度調整装置を有する支持具、または当該支持具を有する表示装置に関する。

【0011】

本発明の一態様は、第１の基礎部品と、第２の基礎部品と、第１の連結部品と、第２の連結部品と、第１の柱状部品と、第２の柱状部品と、第３の柱状部品と、第４の柱状部品と、を有し、第１の基礎部品および第２の基礎部品は、それぞれ第１の領域および第２の領域を有し、第１の連結部品および第２の連結部品のそれぞれは、第１の開口部および切り欠き部をそれぞれ有し、第１の開口部および切り欠き部は、第１の連結部品および第２の連結部品のそれぞれの長手方向に並んで設けられ、第１の開口部には、第１の柱状部品または第３の柱状部品が挿入され、切り欠き部には、第２の柱状部品または第４の柱状部品が挿入され、第１の基礎部品の第１の領域は、第１の柱状部品、第１の連結部品および第４の柱状部品を介して第２の基礎部品の第２の領域と接続され、第２の基礎部品の第１の領域は、第３の柱状部品、第２の連結部品および第２の柱状部品を介して第１の基礎部品の第２の領域と接続される角度調整装置である。

【0012】

第１の基礎部品および第２の基礎部品は、それぞれ第１の面、第２の面、第３の面、第４の面および第５の面を有し、第１の面と第２の面は、同一形状であり、第３の面と第４の面は、同一形状であり、第１の面は、第２の面と平行であり、第１の面は、第２の面と対向する位置にあり、第３の面は、第１の面と隣り合い、第４の面は、第２の面と隣り合い、第３の面と第１の面が成す角度は１８０°より大きく、２７０°以下であり、第４の面と第２の面が成す角度は１８０°より大きく、２７０°以下であり、第３の面と第４の面が成す角度は１８０°より大きく、３６０°未満であり、第５の面は、第１の面乃至第４の面のそれぞれと隣り合い、第１の領域および第２の領域は、第５の面に設けることができる。

【0013】

第１の柱状部品は、第１の連結部品の第１の開口部に挿入され、第２の柱状部品は、第２の連結部品の切り欠き部に挿入され、第３の柱状部品は、第２の連結部品の第１の開口部に挿入され、第４の柱状部品は、第１の連結部品の切り欠き部に挿入され、第１の柱状部品乃至第４の柱状部品のそれぞれの長軸は平行にすることができる。

【0014】

第１の柱状部品は、第１の基礎部品の第１の領域に固定され、第２の柱状部品は、第１の基礎部品の第２の領域に固定され、第３の柱状部品は、第２の基礎部品の第１の領域に固定され、第４の柱状部品は、第２の基礎部品の第２の領域に固定することができる。

【0015】

第１の連結部品および第２の連結部品は弾性を有し、切り欠き部の形状を弾性変形させることができる。

【0016】

切り欠き部は、第３の領域、第４の領域および第５の領域を有する。第４の領域は、第３の領域と第５の領域との間にあり、第５の領域は、第３の領域と第１の開口部との間にあり、第３の領域乃至第５の領域の上面形状は、弧を含む形状とすることができる。

【0017】

第２の柱状部品の位置を第２の連結部品の第３の領域または第４の領域の一方から他方へ切り替え、第４の柱状部品の位置を第１の連結部品の第３の領域または第４の領域の一方から他方へ切り替えることで、第１の基礎部品と第２の基礎部品の相対的な角度を切り替えることができる。

【0018】

第２の柱状部品が第２の連結部品の第３の領域にあり、第４の柱状部品が第１の連結部品の第３の領域にあるとき、第１の基礎部品の第１の面は、第２の基礎部品の第２の面と向い合せることができる。

【0019】

第２の柱状部品が第２の連結部品の第３の領域にあり、第４の柱状部品が第１の連結部品の第３の領域にあるとき、第１の基礎部品の第３の面は、第２の基礎部品の第４の面と向い合せることができる。

【0020】

さらに、第３の連結部品、第４の連結部品および第５の柱状部品を有し、第３の連結部品および第４の連結部品は、第２の開口部を有し、第３の連結部品は、第１の基礎部品に固定され、第４の連結部品は、第２の基礎部品に固定され、第３の連結部品の第２の開口部および第４の連結部品の第２の開口部には、第５の柱状部品が挿入され、第５の柱状部品の長軸は、第１の柱状部品乃至第４の柱状部品のそれぞれの長軸と平行であり、第５の柱状部品は、第１の基礎部品と第２の基礎部品が接する領域近傍に位置することができる。

【0021】

上記角度調整装置をヒンジ部に設けることで、可撓性部品の支持具を構成することができる。また、当該支持具に可撓性を有する表示パネルを設けて表示装置を構成することができる。

【0022】

表示パネルは、発光デバイスを有することが好ましい。

【発明の効果】

【0023】

本発明の一態様を用いることで、部品間の相対的な角度を調整する角度調整装置を提供することができる。部品間の相対的な角度を所望の角度に固定することができる角度調整装置を提供することができる。または、可撓性部品を支持するための支持具を提供することができる。または、可撓性部品の信頼性を損なうことなく曲げ動作を行うための支持具を提供することができる。または、可撓性部品の新規な支持具を提供することができる。または、新規な発光装置を提供することができる。

【0024】

または、携帯性の優れた折り畳み式の表示装置を提供することができる。または、表示の視認性の優れた折り畳み式の表示装置を提供することができる。または、省電力機能を有する折り畳み式の表示装置の提供することができる。または、持ちやすさの優れた折り畳み式の表示装置を提供することができる。または、新規な表示装置を提供することができる。

【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、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0026】

図１は、角度調整装置を説明する図である。
図２Ａは基礎部品を説明する図である。図２Ｂは、連結部品を説明する図である。
図３Ａ乃至図３Ｃは、連結部品を説明する図である。
図４は、角度調整装置を説明する図である。
図５Ａ乃至図５Ｄは、角度調整装置を説明する図である。
図６Ａおよび図６Ｂは、角度調整装置を説明する図である。
図７Ａ乃至図７Ｄは、角度調整装置を説明する図である。
図８Ａおよび図８Ｂは、角度調整装置を説明する図である。
図９Ａ乃至図９Ｃは、角度調整装置を説明する図である。
図１０Ａおよび図１０Ｂは、角度調整装置を説明する図である。
図１１Ａ乃至図１１Ｃは、支持具を説明する図である。
図１２Ａおよび図１２Ｂは、支持具を説明する図である。
図１３Ａおよび図１３Ｂは、支持具を説明する図である。
図１４Ａおよび図１４Ｂは、表示装置を説明する図である。
図１５Ａおよび図１５Ｂは、表示装置を説明する図である。
図１６Ａ乃至図１６Ｃは、支持具を説明する図である。
図１７Ａ乃至図１７Ｃは、支持具を説明する図である。
図１８Ａおよび図１８Ｂは、表示装置を説明する図である。
図１９Ａ乃至図１９Ｄは、表示装置を説明する図である。
図２０は、表示パネルの構成例を説明する図である。
図２１は、表示パネルの構成例を説明する図である。
図２２は、表示パネルの構成例を説明する図である。
図２３Ａは、表示パネルのブロック図である。図２３Ｂおよび図２３Ｃは、画素の回路図である。
図２４Ａ、図２４Ｃ、および図２４Ｄは、画素の回路図である。図２４Ｂは、画素の動作を説明するタイミングチャートである。
図２５Ａ乃至図２５Ｅ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】

実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態およ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。したがって、本発明は、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分また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ことがある。なお、図を構成する同じ要素のハッチングは、異なる図面間で適宜省略または変更する場合もある。

【0028】

また、回路図上では単一の要素として図示されている場合であっても、機能的に不都合がなければ、当該要素が複数で構成されてもよい。例えば、スイッチとして動作するトランジスタは、複数が直列または並列に接続されてもよい場合がある。また、キャパシタを分割して複数の位置に配置する場合もある。

【0029】

また、一つの導電体が、配線、電極および端子などの複数の機能を併せ持っている場合があり、本明細書においては、同一の要素に対して複数の呼称を用いる場合がある。また、回路図上で要素間が直接接続されているように図示されている場合であっても、実際には当該要素間が一つまたは複数の導電体を介して接続されている場合があり、本明細書ではこのような構成でも直接接続の範疇に含める。

【0030】

また、本明細書では、可撓性部品として代表的に表示パネルを取り扱うが他の部品であってもよい。例えば、太陽電池、一次電池、二次電池、アンテナ、充電コイル、スピーカ、マイク、ケーブル、照明、各種端子、各種配線、各種センサ、各種回路、およびこれらのいずれかの複合デバイスなどが挙げられる。

【0031】

また、本明細書において表示装置とは、表示を行う機能を有する機器全般を指す。すなわち、表示部を有する電子機器は、表示装置に含まれる。例えば、携帯電話、スマートフォン、スマートウォッチ、タブレット型コンピュータ、テレビジョン装置などの表示部を有する電子機器は、表示装置に含まれる。

【0032】

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の角度調整装置、支持具および表示装置について、図面を参照して説明する。

【0033】

本発明の一態様は、第１の基礎部品と第２の基礎部品を有し、それらの相対的な角度を切り替える機構を有する角度調整装置である。また、本発明の他の一態様は、当該角度調整装置を有する支持具である。

【0034】

当該角度調整装置は、第１の基礎部品と第２の基礎部品の相対的な位置を固定して保持することができる。例えば、当該角度調整装置と平板などの部品を組み合わせた支持具では、全体を平面に展開した形状、折り曲げた形状、または所望の角度を維持させた形状などで保持することができる。

【0035】

また、当該角度調整装置では、一方向の曲げ動作を可とし、逆方向の曲げを防止することができる。したがって、当該角度調整装置を有する装置の想定外の曲げ動作を防止することができ、当該装置の破損などを防止することができる。

【0036】

＜角度調整装置＞
図１Ａは、本発明の一態様の角度調整装置１００を説明する図である。角度調整装置１００は、基礎部品１０１ａ、１０１ｂ、連結部品１０２ａ、１０２ｂ、柱状部品１０３ａ、１０３ｂ、１０４ａ、１０４ｂを有する。基礎部品１０１ａは、他の部品を介して基礎部品１０１ｂと接続されている。柱状部品１０３ａ、１０３ｂ、１０４ａ、１０４ｂには、円柱状または多角柱状の部品を用いることができ、本実施の形態では円柱状の部品を用いる例を説明する。

【0037】

図２Ａは、基礎部品１０１ａ、１０１ｂの形状を説明する斜視図である。基礎部品１０１ａ、１０１ｂは同一の形状とすることができ、それぞれ、面１１１、１１２、１１３、１１４、１１５を有する。面１１１および面１１２は、同一形状とすることができる。また、面１１３および面１１４は、同一形状とすることができる。

【0038】

面１１１および面１１２は平行であって、互いに対向する位置にある。面１１３は、面１１１と隣り合う位置にある。面１１４は、面１１２と隣り合う位置にある。面１１３は、面１１１に対して１８０°より大きく、２７０°以下の角度を成して傾斜する。面１１４は、面１１２に対して１８０°より大きく、２７０°以下の角度を成して傾斜する。面１１３は、面１１４に対して１８０°より大きく、３６０°未満の角度を成して傾斜する。面１１５は、面１１１乃至面１１４のそれぞれと隣り合う位置にある。

【0039】

面１１３および面１１４の傾斜角度を調整することで、角度調整装置１００の動作によって基礎部品１０１ａおよび基礎部品１０１ｂ間に生じる相対角度を調整することができる。ここで、相対角度とは、角度調整装置が有する機構に応じて基礎部品１０１ａおよび基礎部品１０１ｂの位置を変化させたときの同一部位間に生じる角度を意味する。

【0040】

また、面１１５は、領域１５１、１５２を有する。領域１５１、１５２には、開口部が設けられていてもよい。なお、本実施の形態では、基礎部品１０１ａの領域１５１、１５２を領域１５１ａ、１５２ａとする。また、基礎部品１０１ｂの領域１５１、１５２を領域１５１ｂ、１５２ｂとする。

【0041】

基礎部品１０１ａ、１０１ｂおよび柱状部品１０３ａ、１０３ｂ、１０４ａ、１０４ｂは、動作時に変形を伴わないことが好ましく、金属、樹脂、セラミクス、またはそれらのいずれか一つ以上を含む複合体などの硬質材料で形成することが好ましい。

【0042】

図２Ｂは、連結部品１０２ａ、１０２ｂの形状を説明する上面図である。連結部品１０２ａ、１０２ｂは同一の形状とすることができ、それぞれ開口部１２１、切り欠き部１２２を有する。

【0043】

上面図において、開口部１２１の中心は、切り欠き部１２２の長手方向と平行な直線であって、かつ切り欠き部１２２の中心を通る当該直線上に設けることができる。連結部品１０２ａ、１０２ｂの形状は、当該直線を軸として線対称とすることができる。開口部１２１には、柱状部品１０３ａまたは柱状部品１０３ｂを挿入することができる。

【0044】

切り欠き部１２２は、領域１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃを有する。領域１２２ａまたは領域１２２ｂには、柱状部品１０４ａまたは柱状部品１０４ｂを挿入することができる。領域１２２ａおよび領域１２２ｂはつながっており、それぞれの上面形状は二つの弧を有する。

【0045】

ここで、図２Ｂに示すように、領域１２２ａの一方の弧が点Ａを有し、他方の弧が点Ｂを有し、領域１２２ｂの一方の弧が点Ｃを有し、他方の弧が点Ｄを有し、点Ａおよび点Ｂが対向し、点Ｃおよび点Ｄが対向しているとする。このとき、点Ａ－点Ｂ間および点Ｃ－点Ｄ間の距離Ｌ１は、柱状部品１０４ａ、１０４ｂの長軸に垂直な断面の直径と略同じか、当該直径よりも小さくすることが好ましい。また、領域１２２ａおよび領域１２２ｂがつながる領域には、切り欠き部１２２の短軸方向の幅がＬ１より小さいＬ２となる領域が設けられる。

【0046】

当該２つの弧によって、柱状部品１０４ａまたは柱状部品１０４ｂが挟持される状態にできるため、切り欠き部１２２内に挿入される柱状部品１０４ａまたは柱状部品１０４ｂは、簡易的に位置を固定することができる。

【0047】

また、領域１２２ｃは、開口部１２１と領域１２２ｂとの間に設けられる。領域１２２ｂおよび領域１２２ｃはつながっており、領域１２２ｃの上面形状は弧を有する。

【0048】

連結部品１０２ａ、１０２ｂは、金属、樹脂、またはその複合体などの硬質材料であって、かつ弾性を有する材料で形成されることが好ましい。ここで、領域１２２ｃの弧が有する点Ｅと、連結部品１０２ａ（または１０２ｂ）の切り欠き部１２２を除く外周との最短距離をＬ４とする。このとき、Ｌ４を適切な値とすることで、領域１２２ｃ近傍を支点として、連結部品１０２ａ（または１０２ｂ）の一部を弾性変形させ、Ｌ１およびＬ２の長さを変化させることができる。

【0049】

例えば、連結部品１０２ａにおいて、図３Ａに示すように、初期状態で領域１２２ｂに柱状部品１０４ｂが挿入された状態であったとする。次に、図３Ｂに示すように、柱状部品１０４ｂに領域１２２ａの方向に移動する力が働くと、連結部品１０２ａが領域１２２ｃ近傍を支点として弾性変形し、一時的にＬ１がＬ１’（Ｌ１＜Ｌ１’）に変化する。また、Ｌ２がＬ２’（Ｌ２＜Ｌ２’）に変化する。

【0050】

そして、図３Ｃに示すように、さらに柱状部品１０４ｂに同一方向に移動する力が働くと、柱状部品１０４ｂが領域１２２ａに入ったところで連結部品の弾性変形が元に戻る。したがって、柱状部品１０４ｂが領域１２２ａに挿入された状態となる。なお、柱状部品１０４ｂに逆の方向に移動する力が働けば、図３Ｃに示す状態から図３Ａに示す状態に戻すことができる。領域１２２ａ、１２２ｂは、切り欠き部１２２における柱状部品１０４ｂの安定位置ということもできる。なお、本実施の形態では、示す切り欠き部１２２に、領域１２２ｃおよび領域１２２ｂの二つの安定位置を設けた例を示しているが、安定領域は３つ以上であってもよい。

【0051】

上記弾性変形の度合いは、図２Ｂに示すＬ４の長さで調整することができる。Ｌ４の長さが長いほど弾性変形しにくく、Ｌ４の長さが短いほど弾性変形しやすくなる。したがって、Ｌ４の長さは、用途に応じて調整すればよい。

【0052】

なお、領域１２２ｃと領域１２２ｂとの間の領域が有する点Ｆと、連結部品１０２ａ（または１０２ｂ）の切り欠き部１２２を除く外周との最短距離であるＬ３の長さを調整することによっても、上記弾性変形の度合いを調整することができる。また、上記弾性変形の度合いを連結部品１０２ａ（または１０２ｂ）の厚さ（図２Ｂの奥行方向の長さ）を変えて調整してもよい。

【0053】

図４は、角度調整装置１００の分解図である。角度調整装置１００の一形態では、基礎部品１０１ａの面１１１と基礎部品１０１ｂの面１１２が接するように配置される。

【0054】

柱状部品１０３ａの長手方向の端部の一方は、領域１５１ａに接続される。柱状部品１０４ａの長手方向の端部の一方は、領域１５２ａに接続される。また、柱状部品１０３ｂの長手方向の端部の一方は、領域１５１ｂに接続される。柱状部品１０４ｂの長手方向の端部の一方は、領域１５２ｂに接続される。

【0055】

このとき、柱状部品１０３ａ、１０３ｂおよび柱状部品１０４ａ、１０４ｂのそれぞれの長軸は平行であり、基礎部品１０１ａおよび基礎部品１０１ｂの面１１５に対して垂直とする。また、柱状部品１０３ａ、１０３ｂおよび柱状部品１０４ａ、１０４ｂのそれぞれは、基礎部品１０１ａおよび基礎部品１０１ｂに固定されてもよい。または、柱状部品１０３ａ、１０３ｂおよび柱状部品１０４ａ、１０４ｂのそれぞれは、中心線を軸に回転できる状態としてもよい。または、柱状部品１０３ａ、１０４ａおよび基礎部品１０１ａは一つの構造物であってもよい。また、柱状部品１０３ｂ、１０４ｂおよび基礎部品１０１ｂは一つの構造物であってもよい。

【0056】

上記状態において、柱状部品１０３ｂは連結部品１０２ｂの開口部１２１に挿入され、柱状部品１０４ａは連結部品１０２ｂの切り欠き部１２２の領域１２２ａに挿入される。また、柱状部品１０３ａは連結部品１０２ａの開口部１２１に挿入され、柱状部品１０４ｂは連結部品１０２ａの切り欠き部１２２の領域１２２ａに挿入される。当該構成とすることで、図１に示す形状となる。

【0057】

このとき、連結部品１０２ｂは、柱状部品１０３ｂの中心線を軸として回転できる状態とする。また、連結部品１０２ａは、柱状部品１０３ａの中心線を軸として回転できる状態とする。

【0058】

ここで、図５Ａに示すように、基礎部品１０１ａの面１１１と面１１３との間の辺を辺Ｈとし、辺Ｈを中心軸として基礎部品１０１ａ、１０１ｂに回転動作を与え、基礎部品１０１ａの面１１１と基礎部品１０１ｂの面１１２が接する状態（図５Ａ）から基礎部品１０１ａの面１１３と基礎部品１０１ｂの面１１４が接する状態（図５Ｂ）に変化させることを考える。なお、辺Ｈは、基礎部品１０１ｂの面１１２と面１１４との間の辺ということもできる。

【0059】

図１に示す本発明の一態様の構成で上記と同じ動作を与えると、図５Ｃ、図５Ｄに示すように、連結部品１０２ｂは、柱状部品１０３ｂの中心線を軸として回転するように動き、切り欠き部１２２に挿入された柱状部品１０４ａの位置は、領域１２２ａから領域１２２ｂに変化する。また、連結部品１０２ａは、柱状部品１０３ａの中心線を軸として回転するように動き、切り欠き部１２２に挿入された柱状部品１０４ｂの位置は、領域１２２ａから領域１２２ｂに変化する。

【0060】

また、図５Ｃの状態から図５Ｄへの状態に変化、またはその逆に変化させるためには、連結部品１０２ａ、１０２ｂを弾性変形させる力を加える必要がある。したがって、当該力を加えないかぎり、図５Ｃの状態または図５Ｄの状態を保持することができる。図５Ｃの状態から図５Ｄの状態への変化、またはその逆の変化は、基礎部品１０１ａと基礎部品１０１ｂとの互いの相対的な角度を変化させているといえる。したがって、本発明の一態様を角度調整装置として用いることができる。

【0061】

また、図６Ａ、図６Ｂに示すように、本発明の一態様の角度調整装置に連結部品１３１ａ、１３１ｂを加え、辺Ｈの位置に物理的な回転軸（柱状部品１０５）を設けてもよい。

【0062】

図６Ａは、基礎部品１０１ａ、１０１ｂに連結部品１３１ａ、１３１ｂを組付けた状態を示す図である。図６Ｂは、その分解図である。連結部品１３１ａ、１３１ｂ、柱状部品１０５を設けることで、角度調整装置１００の動作を円滑することができ、さらに機械的な強度を高めることができる。

【0063】

基礎部品１０１ａ、１０１ｂには、図５Ａに示す辺Ｈの位置に相当する領域およびその周辺に、柱状部品１０５が挿入できる切り欠き１０６が設けられる。なお、切り欠き１０６は、基礎部品１０１ａに設けられる切り欠き領域と、基礎部品１０１ｂに設けられる切り欠き領域に分割される。柱状部品１０５には、円柱状の部品を用いることができ、少なくとも端部の一方は切り欠き１０６に挿入される。また、柱状部品１０５の中心軸は、図５Ａに示す辺Ｈと重なることが好ましい。

【0064】

連結部品１３１ａは、開口部１４１ａ、１４２ａを有し、開口部１４１ａには、柱状部品１０４ａが挿入される。また、連結部品１３１ｂは、開口部１４１ｂ、１４２ｂを有し、開口部１４１ｂには、柱状部品１０４ｂが挿入される。また、連結部品１３１ａの一部と連結部品１３１ｂの一部は重なるように位置し、開口部１４２ａおよび開口部１４２ｂには、柱状部品１０５が挿入される。

【0065】

なお、図６Ａ、図６Ｂでは、基礎部品１０１ａ、１０１ｂ側から、連結部品１３１ｂが内側、連結部品１３１ａが外側に位置しているため、連結部品１３１ａには、位置を安定させるためのスペーサ１３２が設けられる。スペーサ１３２の厚さは、連結部品１３１ｂと同じか、連結部品１３１ｂの厚さより厚いことが好ましい。なお、基礎部品１０１ａ、１０１ｂ側から、連結部品１３１ｂが外側、連結部品１３１ａが内側に位置する場合は、連結部品１３１ｂにスペーサ１３２を設ければよい。

【0066】

ここで、連結部品１３１ａは、基礎部品１０１ａに固定することが好ましい。または、連結部品１３１ａは、基礎部品１０１ａに固定された柱状部品１０４ａに固定されていてもよい。また、連結部品１３１ｂは、基礎部品１０１ｂに固定することが好ましい。または、連結部品１３１ｂは、基礎部品１０１ｂに固定された柱状部品１０４ｂに固定されていてもよい。または、基礎部品１０１ａ、柱状部品１０４ａおよび連結部品１３１ａは、一つの構造物であってもよい。また、基礎部品１０１ｂ、柱状部品１０４ｂおよび連結部品１３１ｂは、一つの構造物であってもよい。

【0067】

また、柱状部品１０５は、連結部品１３１ａ、連結部品１３１ｂのいずれかに固定されていることが好ましい。または、柱状部品１０５は、切り欠き１０６を構成する基礎部品１０１ａに設けられる切り欠き領域、基礎部品１０１ｂに設けられる切り欠き領域のいずれかに固定されていてもよい。このような構成とすることで、図７Ａ、図７Ｂに示すように柱状部品１０５を軸として基礎部品１０１ａ、１０１ｂの回転動作を行うことができる。

【0068】

なお、図７Ａの状態では、柱状部品１０５が回転軸であって、基礎部品１０１ａの面１１１と基礎部品１０１ｂの面１１２が接している状態であるため、逆方向の回転動作を抑制することができる。

【0069】

図７Ｃ、図７Ｄは、図６Ａ、図６Ｂに示す構成に、さらに前述の柱状部品１０３ａ、１０３ｂ、連結部品１０２ａ、１０２ｂを加えた構成およびその動作による形状の変化を示している。当該構成とすることで、角度調整装置１００の動作の信頼性および強度を高めることができる。

【0070】

なお、これまで、基礎部品１０１ａおよび基礎部品１０１ｂを一対とした最小限の構成について説明してきたが、基礎部品１０１ａおよび基礎部品１０１ｂの数の合計は３個以上であってもよい。図８Ａ、図８Ｂには、一例として、基礎部品１０１ａおよび基礎部品１０１ｂの数の合計が７個である構成を示している。図８Ａ、図８Ｂでは、基礎部品１０１ａおよび基礎部品１０１ｂのみを図示している。

【0071】

なお、本実施の形態では、図８Ａの状態から図８Ｂの状態に変化させるための動作に「折り曲げ」という表現を用いる。また、図８Ｂの状態から図８Ａの状態に変化させるための動作に「展開」という表現を用いる。

【0072】

基礎部品１０１ａおよび基礎部品１０１ｂにおける面１１３および面１１４の傾斜角度を調整することで、折り曲げによって生じる基礎部品１０１ａおよび基礎部品１０１ｂ間の相対的な角度を変化させることができる。当該角度は、面１１３の面１１４に対する傾き小さいほど小さくなり、面１１３の面１１４に対する傾きが大きいほど大きくなる。また、基礎部品１０１ａおよび基礎部品１０１ｂの数を調整することで、角度調整装置全体で折り曲げが可能な角度の最大値を調整することができる。

【0073】

図８Ａ、図８Ｂの構成では、基礎部品１０１ａと基礎部品１０１ｂが交互に並ぶ構成となる。したがって、隣り合う基礎部品１０１ａと基礎部品１０１ｂとの間のすべてに切り欠き１０６が設けられる。

【0074】

図９Ａ、図９Ｂは、図８Ａ、図８Ｂの構成に連結部品１３１ａ、１３１ｂを組み合わせた状態を示す図であり、図９Ａは展開した状態、図９Ｂは折り曲げた状態を示している。

【0075】

ここで、連結部品１３１ａ、１３１ｂには、図６Ｂに示した構成と異なる構成が用いられる。図９Ｃに示すように、連結部品１３１ａには、開口部１４１ａを中心として開口部１４２ａと対称になるように開口部１４３ａが設けられる。また、連結部品１３１ｂには、開口部１４１ｂを中心として開口部１４２ｂと対称になるように開口部１４３ｂが設けられる。

【0076】

図９Ａ、図９Ｂに示すように、基礎部品１０１ａには連結部品１３１ａが設けられ、基礎部品１０１ｂには連結部品１３１ｂが設けられる。また、開口部１４２ａと開口部１４２ｂが重なり、両者には柱状部品１０５が挿入される。また、開口部１４３ａと開口部１４３ｂが重なり、両者には柱状部品１０５が挿入される。

【0077】

図１０Ａ、図１０Ｂは、図９Ａ、図９Ｂの構成に連結部品１０２ａ、１０２ｂを組み合わせた状態を示す図であり、図１０Ａは展開した状態、図１０Ｂは折り曲げた状態を示している。

【0078】

図１０Ａ、図１０Ｂの構成では、基礎部品１０１ａと基礎部品１０１ｂが交互に並ぶ構成となる。したがって、隣り合う基礎部品１０１ａと基礎部品１０１ｂのすべてに連結部品１０２ａおよび連結部品１０２ｂが設けられる。

【0079】

当該構成にすることによって、複数の折り曲げ形態およびその保持が可能となる。したがって、次に説明する支持具のヒンジとして有効に用いることができる。

【0080】

＜支持具＞
図１１Ａは、本発明の一態様の角度調整装置１００を備えた支持具２００を説明する斜視図である。支持具２００は、二つの角度調整装置１００（角度調整装置１００ａ、１００ｂ）と、平板部１６１、１６２と、屈曲部１６５を有する。図１１Ａは、支持具２００を展開した状態に相当する。

【0081】

屈曲部１６５は、複数の柱状体１６６を有し、柱状体１６６の長尺方向の端部の一方は、角度調整装置１００ａの基礎部品１０１ａまたは基礎部品１０１ｂと接続される。柱状体１６６の長尺方向の端部の他方は、角度調整装置１００ｂの基礎部品１０１ａまたは基礎部品１０１ｂと接続される。このような屈曲部１６５と角度調整装置１００との組み合わせをヒンジとよぶことができる。平板部１６１は、ヒンジの一方の端部と接続され、平板部１６２は、ヒンジの他方の端部と接続される。

【0082】

図１１Ｂは、図１１Ａに示す線分Ａ１－Ａ２位置の断面を示した斜視図である。柱状体１６６は、長軸に垂直な断面が台形または略台形であり、図１１Ｃに示すように、柱状体１６６は、側面１６７ａ（台形の一方の脚を含む面）と、側面１６７ｂ（台形の他方の脚を含む面）と、側面１６７ｃ（台形の下底を含む面）と、側面１６７ｄ（台形の上底を含む面）を有する。屈曲部１６５は複数の柱状体１６６を有し、隣り合う２つの柱状体１６６において、一方の柱状体１６６の側面１６７ａと他方の柱状体１６６の側面１６７ｂが隣り合う構成を有する。

【0083】

それぞれの柱状体１６６は、側面１６７ｃ（台形の下底を含む面）が連続して実質的な面を成すように連結される。また、ヒンジの一方の端部にある柱状体１６６の側面１６７ｃは、平板部１６１の第１面と連続するように接続される。また、ヒンジの他方の端部にある柱状体１６６の側面１６７ｃは、平板部１６２の第１の面と連続するように接続される。なお、それぞれの柱状体１６６の側面１６７ｄ（台形の上底を含む面）の形状は、他の柱状体１６６、および平板部１６１、１６２に干渉がない範囲で任意である。したがって、柱状体１６６の長軸に垂直な断面は、三角形または略三角形であってもよい。

【0084】

上述したように、平板部１６１、屈曲部１６５（複数の柱状体１６６の底面）および平板部１６２は連続した平面であり、図１１Ｂに示す平板部１６２上にある任意の点Ａ３と平板部１６１上にある任意の点Ａ４間の距離は、屈曲部１６５の状態にかかわらず一定となる。したがって、可撓性部品などを支持具に取り付ける場合は、当該平面に取り付けることが好ましい。本発明の一態様の支持具では、図１１Ａ、図１１Ｂに示すような展開した状態においても、形状の保持が可能である。なお、当該平面は、複数の柱状部品１０５の軸を含む平面よりも下側となるように設計し、複数の柱状部品１０５の軸を含む平面が可撓性部品の中立面に近づけることがより好ましい。

【0085】

図１２Ａは、支持具２００を展開した状態から折り曲げた状態に変形する場合、またはその逆における過渡状態（中間状態）の一例を示す図である。図１２Ｂは、図１２Ａに示す線分Ｂ１－Ｂ２位置の断面を示した斜視図である。

【0086】

図１２Ａ、図１２Ｂは、隣り合う２つの柱状体１６６において、一方の柱状体１６６の側面１６７ａと他方の柱状体１６６の側面１６７ｂが向かい合って接する領域と、他の隣り合う２つの柱状体１６６において、一方の柱状体１６６の側面１６７ａと他方の柱状体の側面１６７ｂが接しない領域が混在する形態である。本発明の一態様の支持具では、図１２Ａ、図１２Ｂに示すような過渡状態においても、形状の保持が可能である。

【0087】

図１３Ａは、支持具２００を折り曲げた状態を示す図である。図１３Ｂは、図１３Ａに示す線分Ｃ１－Ｃ２位置の断面を示した斜視図である。

【0088】

図１３Ａ、図１３Ｂは、全ての隣り合う２つの柱状体１６６において、一方の柱状体の側面１６７ａと他方の柱状体の側面１６７ｂが向かい合って接した形態である。本発明の一態様の支持具では、図１３Ａ、図１３Ｂに示すような折り曲げた状態においても、形状の保持が可能である。

【0089】

＜表示装置＞
支持具２００は、可撓性部品の支持に用いることができる。可撓性部品として表示パネルを用いれば、可撓性を有する表示装置を形成することができる。

【0090】

図１４Ａ、図１４Ｂは、二つ折りが可能な表示装置の例を説明する図である。なお、支持具２００が有する角度調整装置１００ａ、１００ｂは簡略化して図示している。図１４Ａは表示装置を展開した状態を示しており、図１４Ｂは折り曲げた状態を示している。

【0091】

表示パネル１７０は可撓性を有し、例えば、薄板状の樹脂またはガラス上に設けられたＥＬ表示装置などを用いることができる。

【0092】

表示パネル１７０は、図１１Ａなどに示す、平板部１６１、屈曲部１６５（複数の柱状体１６６の底面）および平板部１６２が有する連続した平面部に沿って設けることができる。したがって、図１４Ｂに示すように、折り曲げた状態では、表示パネルの表示面は凸型の曲面が形成される。

【0093】

なお、図１４Ａ、図１４Ｂでは、角度調整装置１００ａ、１００ｂ、平板部１６１、平板部１６２などを示しているが、これらは表示装置の筐体に格納されていてもよい。

【0094】

図１５Ａ、図１５Ｂは、三つ折りが可能な表示装置の例を説明する図である。なお、支持具２００が有する角度調整装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄは簡略化して図示している。図１５Ａは表示装置を展開した状態を示しており、図１５Ｂは折り曲げた状態を示している。

【0095】

三つ折りの表示装置は、支持具に角度調整装置１００ｃ、１００ｄ、平板部１６３が設けられる点が二つ折りの表示装置と異なる。平板部１６３は、角度調整装置１００ｃ、１００ｄを介して平板部１６２と接続される。

【0096】

なお、図１５Ａ、図１５Ｂでは、角度調整装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、平板部１６１、平板部１６２および平板部１６３などを示しているが、これらは表示装置の筐体に格納されていてもよい。

【0097】

ここで、図１５Ｂに示すように、平板部１６２および平板部１６３にかけては、表示パネルの表示面には凹型の曲面が形成されることになる。したがって、角度調整装置１００ｃ、１００ｄには、角度調整装置１００ａ、１００ｂとは異なる構成を用いることが好ましい。

【0098】

例えば、角度調整装置１００ｃ、１００ｄには、図１６Ａ乃至図１６Ｃに示す構成を用いることができる。なお、図１６Ａ乃至図１６Ｃに示す角度調整装置は、図１５Ａ、図１５Ｂに示した角度調整装置１００ｃおよび角度調整装置１００ｄが連続した構成となっているため、一方の符号のみを記してある。

【0099】

角度調整装置１００ｃは、長軸に垂直な断面を矩形または略矩形とした柱状体１８１を複数有する。柱状体１８１は、第１の側面（略矩形の一辺を含む面）と、第２の側面（略矩形の一辺と対向する辺を含む面）を有する。複数の柱状体１８１において、隣り合う２つの柱状体の一方の柱状体１８１の第１の側面と他方の柱状体１８１の第２の側面が隣り合う構成を有する。

【0100】

それぞれの柱状体１８１は、第３の側面（一辺に略垂直な辺を含む面）が連続して面を成すように連結される。また、角度調整装置１００ｃの一方の端部にある柱状体１８１の第３の側面は、平板部１６２の第１面と連続するように接続される。また、角度調整装置１００ｃの他方の端部にある柱状体１８１の第３の側面は、平板部１６３の第１の面と連続するように接続される。なお、それぞれの柱状体１８１の第４の側面（第３の側面と対向する面）の形状は、他の柱状体および筐体に干渉がない範囲で任意である。

【0101】

図１６Ａに示すように、隣り合う２つの柱状体１８１において、一方の柱状体１８１の第１の側面と他方の柱状体１８１の第２の側面が離れる方向に変形させることで、折り曲げた状態とすることができる。このとき、複数の柱状体１８１の第３の側面が一定の角度を成して連なるため、全体として断面が略円弧状となる領域が形成される。したがって、可撓性を有する表示パネルは、当該領域と重なる部分で凹型の曲面を形成することができる。

【0102】

図１６Ａの状態から変形動作（展開動作）を行うと、図１６Ｂに示すように、隣り合う２つの柱状体１８１において、一方の柱状体１８１の第１の側面と他方の柱状体１８１の第２の側面が近づく方向に動き、上記略円弧の曲率半径が大きくなるように変化する。このとき、表示パネルでも曲面部分の曲率半径が大きくなるように変化する。

【0103】

図１６Ｂの状態からさらに変形動作を行うと、図１６Ｃに示すように、平板部１６２の第１の面、それぞれの柱状体１８１の第３の側面および平板部１６３の第１の面が平坦になるように連なる。このとき、表示パネルでも曲面部分は平坦に変化し、全体として平坦に展開された状態となる。上記と逆の順序で変形動作を行えば、折り曲げることができる。

【0104】

なお、柱状体１８１の断面を矩形としているため、平坦に展開したときに隣り合う２つの柱状体１８１において、一方の柱状体１８１の第１の側面と他方の柱状体１８１の第２の側面が接することになる。したがって、角度調整装置１００ｃは、表示パネルに逆方向の曲げを生じさせることがなく、逆曲げを抑制する機構は不要であってもよい。なお、折り曲げ時に筐体間のギャップを維持するためのスペーサを設けてもよい。

【0105】

図１７Ａ乃至図１７Ｃは、角度調整装置１００ｃ、１００ｄの別の例を説明する図である。なお、以下では角度調整装置１００ｄについて説明するが、角度調整装置１００ｃも同様の構成である。

【0106】

角度調整装置１００ｄは、歯車１８６ａと歯車１８６ｂを有する。歯車１８６ａは、平板部１６２に固定される。歯車１８６ｂは、平板部１６３に固定される。歯車１８６ａの中心軸は、平板部１６２の第１の面と重なることが好ましい。また、歯車１８６ｂの中心軸は、平板部１６３の第１の面と重なることが好ましい。

【0107】

図１７Ａに示すように、折り曲げられた状態のときに特定の位置で歯車１８６ａおよび歯車１８６ｂが噛み合わされた状態とする。このとき、歯車１８６ａの中心軸は平板部１６２の第１面にあり、歯車１８６ｂの中心軸は平板部１６１の第１面にあるため、平板部１６２と平板部１６３の間（表示パネルの向かい合う表示面間）にギャップが生じる。したがって、可撓性を有する表示パネルは、当該ギャップの約１／２を曲率半径とする凹型の曲面を形成することができる。

【0108】

図１７Ａの状態から変形動作（展開動作）を行うと、平板部１６２および平板部１６３は、歯車１８６ａおよび歯車１８６ｂの噛み合いに応じて同期し、角度調整装置１００ｄを支点として開くように移動する（図１７Ｂ参照）。このとき、表示パネルでも曲面部分の曲率半径が大きくなるように変化する。

【0109】

図１７Ｂの状態からさらに変形動作を行うと、図１７Ｃに示すように、平板部１６２の第１の面および平板部１６３の第１の面が平坦になるように連なる。このとき、表示パネルでも曲面部分は平坦に変化し、全体として平坦に展開された状態となる。上記と逆の順序で変形動作を行えば、折り曲げることができる。

【0110】

なお、歯車１８６ａおよび歯車１８６ｂの噛み合わせを保持する機構を設けてもよい。また、平坦に展開したときには、平板部１６２の側面と平板部１６３の側面が接することになる。したがって、角度調整装置１００ｄは、表示パネルに逆方向の曲げを生じさせることがないため、逆曲げを抑制する機構は不要であってもよい。なお、折り曲げ時に平板部１６２と平板部１６３のギャップを維持するためのスペーサを設けてもよい。または、ギャップを維持するための機構を歯車１８６ａおよび歯車１８６ｂに設けてもよい。

【0111】

＜応用例＞
図１８は、本実施の形態に示した可撓性を有する表示装置をスマートフォンなどの情報端末として応用する例を示した図である。なお、前述した表示装置と共通する要素には、同一の符号を付してある。図１８Ａに示す表示装置２５０は、表示パネル１７０、音声の入出力ユニット２３５ａ、２３５ｂ、カメラ２３６ａ、２３６ｂ、センサ２３７、センサ２２０を有する。

【0112】

音声の入出力ユニット２３５ａ、２３５ｂは、一方がマイクとして機能するとき、他方はスピーカとして機能させることができる。したがって、電話機能を利用するときなど、どちらの向きで把持しても不都合なく会話を行うことができる。マイク機能とスピーカ機能は、傾きを検知するセンサ２２０により切り替えることができる。また、カメラ２３６ａ、２３６ｂも同様にセンサ２２０によりいずれかを優先して機能させることができる。

【0113】

入出力ユニット２３５ａ、２３５ｂは、マイクとして機能するデバイスおよびスピーカとして機能するデバイスの両方を有していてもよいし、両者の機能を有する一つのデバイスを有していてもよい。

【0114】

また、入出力ユニット２３５ａ、２３５ｂの両方をマイクとして機能させ、ステレオ音響を録音することもできる。また、入出力ユニット２３５ａ、２３５ｂの両方をスピーカとして機能させ、ステレオ音響を再生することもできる。

【0115】

また、カメラ２３６ａ、２３６ｂの両方を機能させ、３Ｄ画像を撮像することもできる。センサ２３７は光センサであり、周囲の照度に合わせて視認しやすいように表示の輝度を調整することができる。

【0116】

また、図１８Ｂに示すように、表示装置２５０の表示パネル１７０が設けられた前面とは反対側の後面に表示パネル１７１が設けられていてもよい。表示パネル１７１は、表示パネル１７０と同じ画像を表示できるほか、簡単な情報、絵、模様、写真などを表示するサブディスプレイ、または照明などとして利用することもできる。表示パネル１７１には発光デバイスまたは液晶デバイスを用いた表示パネルを用いることができるほか、低消費電力の電子ペーパーなどを用いてもよい。表示パネル１７１には、硬質基板を支持体とした表示パネルも用いることができる。

【0117】

なお、図１９Ａに示すように、平板部１６１に表示パネル１７１が設けられ、平板部１６２に表示パネル１７２が設けられ、平板部１６３に表示パネル１７３が設けられていてもよい。表示パネル１７２、１７３には、表示パネル１７１と同等の表示パネルを用いることができる。

【0118】

または、図１９Ｂに示すように、表示装置２５０の後面に可撓性を有する表示パネル１７５を設けてもよい。この場合、表示パネル１７５は曲げることができるため、前面に設けられた表示パネル１７０と同様に平板部１６１乃至１６３に亘って設けることができる。

【0119】

また、図１９Ｃに示すように、表示装置２５０の後面に太陽電池２４０を設けてもよい。太陽電池２４０で発電した電力は、表示装置２５０内のバッテリに充電することができるほか、外部インターフェイス２４５を介して外部への電力供給することができる。

【0120】

なお、図１９Ｃでは、硬質の支持体を有する太陽電池の例を示している。当該太陽電池としては、例えば、結晶シリコンを光電変換層としたシリコン太陽電池、またはシリコン太陽電池とペロブスカイト型太陽電池をタンデム構造とした太陽電池などを用いることができる。

【0121】

または、図１９Ｄに示すように、可撓性基板を支持体とする太陽電池であってもよい。当該太陽電池としては、例えば、非晶質シリコン太陽電池、ＣＩＧＳ（Ｃｕ－Ｉｎ－Ｇａ－Ｓｅ）型太陽電池、有機太陽電池、またはペロブスカイト型太陽電池などの薄膜太陽電池１４１などを用いることができる。可撓性基板を支持体とする太陽電池は、表示パネル１７１と同様に、平板部１６１乃至１６３に亘って設けることができる。

【0122】

（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。

【0123】

＜構成例＞
図２０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、複数の表示デバイスが設けられる。

【0124】

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および配線７１０を介して、画素部７０２、ソースドライバ回路部７０４、およ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。

【0125】

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およ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。

【0126】

画素部７０２、ソースドライバ回路部７０４、およびゲートドライバ回路部７０６が有するトランジスタに、ＯＳトランジスタを適用することが好ましい。

【0127】

画素部７０２に設けられる表示デバイスには、発光デバイス等を用いることができる。発光デバイスとしては、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ ＬＥＤ）、ＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ－ｄｏｔ ＬＥＤ）、半導体レーザなどの、自発光性の発光デバイスが挙げられる。また、表示デバイスとして、透過型の液晶デバイス、反射型の液晶デバイス、半透過型の液晶デバイスなどの液晶デバイス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）デバイス、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デバイスなどを用いることもできる。

【0128】

また、図２０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２０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。

【0129】

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。

【0130】

＜断面構成例＞
以下では、表示デバイスとして有機ＥＬを用いる構成について、図２１および図２２を用いて説明する。図２１および図２２は、それぞれ図２０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。

【0131】

まず、図２１および図２２に示す表示パネルの共通する部分について説明する。

【0132】

図２１および図２２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およびキャパシタ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。

【0133】

トランジスタ７５０およびトランジスタ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（非晶質シリコン、多結晶シリコン、または単結晶シリコン）、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。

【0134】

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。

【0135】

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。

【0136】

キャパシタ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のソース領域およ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、キャパシタ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のソース電極およ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。

【0137】

また、トランジスタ７５０、トランジスタ７５２、およびキャパシタ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。

【0138】

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。

【0139】

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、および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等のソース電極およびドレイン電極と同じ導電膜で形成されている。

【0140】

続いて、図２１に示す表示パネル７００について説明する。

【0141】

図２１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および支持基板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。

【0142】

トランジスタ７５０、トランジスタ７５２、キャパシタ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。

【0143】

また表示パネル７００は、発光デバイス７８２、着色層７３６、遮光層７３８等を有する。

【0144】

発光デバイス７８２は、導電層７７２、ＥＬ層７８６、および導電層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および導電層７７２上にＥＬ層７８６と導電層７８８が積層して設けられている。

【0145】

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、発光デバイス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デバイスである。

【0146】

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。

【0147】

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。

【0148】

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、発光デバイス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、発光デバイス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。

【0149】

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。

【0150】

ここでは、発光デバイス７８２が有するＥＬ層７８６として、白色の発光を呈する発光材料が適用されている。発光デバイス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には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、または青色（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。

【0151】

また、導電層７８８として、透過性およ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。

【0152】

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または上述した光学調整層を設けない構成としてもよい。

【0153】

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、発光デバイス７８２およびトランジスタ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。

【0154】

図２２に示す表示パネル７００Ａは、図２１で示した接着層７４２と絶縁層７４４との間に、樹脂層７４３が設けられている。また、支持基板７４０に換えて、保護層７４９を有する。

【0155】

樹脂層７４３は、ポリイミドまたは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。

【0156】

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、ガラス基板または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、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。

【0157】

また、発光デバイス７８２が有するＥＬ層７８６は、絶縁層７３０および導電層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。

【0158】

また、発光デバイス７８２を覆って、保護層７４１が設けられている。保護層７４１は発光デバイス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、および絶縁層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。

【0159】

また、封止層７３２よりも内側において、トランジスタ７５０およびトランジスタ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２２では、絶縁層７７０、絶縁層７３０、および絶縁層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および絶縁層７４１ａが接して設けられている。このように、トランジスタ７５０およびトランジスタ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およびトランジスタ７５２に水または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。

【0160】

また、図２２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。

【0161】

また、図２２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、配線または電極として用いることができる。

【0162】

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。

【0163】

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、または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、発光デバイス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。

【0164】

導電層７６１は、発光デバイス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、導電性の高い金属または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。

【0165】

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。

【0166】

＜構成要素＞
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。

【0167】

〔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。

【0168】

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。

【0169】

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。

【0170】

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。

【0171】

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、インジウムを含む酸化物半導体などであり、例えば、後述するＣＡＡＣ－ＯＳまたはＣＡＣ－ＯＳなどを用いることができる。ＣＡＡＣ－ＯＳは結晶を構成する原子が安定であり、信頼性を重視するトランジスタなどに適する。また、ＣＡＣ－ＯＳは、高移動度特性を示すため、高速駆動を行うトランジスタなどに適する。

【0172】

ＯＳトランジスタは半導体層のエネルギーギャップが大きいため、数ｙＡ／μｍ（チャネル幅１μｍあたりの電流値）という極めて低いオフ電流特性を示すことができる。また、ＯＳトランジスタは、インパクトイオン化、アバランシェ降伏、および短チャネル効果などが生じないなどＳｉトランジスタとは異なる特徴を有し、信頼性の高い回路を形成することができる。また、Ｓｉトランジスタでは問題となる結晶性の不均一性に起因する電気特性のばらつきもＯＳトランジスタでは生じにくい。

【0173】

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から選ばれた一つ、または複数）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。Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ系酸化物は、例えば、スパッタリング法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、またはＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などを用いて形成することができる。

【0174】

Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ系酸化物をスパッタリング法で成膜する場合、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。

【0175】

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。当該酸化物半導体は欠陥準位密度が低く、安定な特性を有する金属酸化物であるといえる。

【0176】

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、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。

【0177】

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または炭素が含まれると、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または炭素の濃度（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。

【0178】

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。

【0179】

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。

【0180】

また、半導体層を構成する酸化物半導体に水素が含まれていると、金属原子と結合する酸素と反応して水になるため、酸化物半導体中に酸素欠損を形成する場合がある。酸化物半導体中のチャネル形成領域に酸素欠損が含まれていると、トランジスタはノーマリーオン特性となる場合がある。さらに、酸素欠損に水素が入った欠陥はドナーとして機能し、キャリアである電子が生成されることがある。また、水素の一部が金属原子と結合する酸素と結合して、キャリアである電子を生成する場合がある。したがって、水素が多く含まれている酸化物半導体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。

【0181】

酸素欠損に水素が入った欠陥は、酸化物半導体のドナーとして機能しうる。しかしながら、当該欠陥を定量的に評価することは困難である。そこで、酸化物半導体においては、ドナー濃度ではなく、キャリア濃度で評価される場合がある。よって、本明細書等では、酸化物半導体のパラメータとして、ドナー濃度ではなく、電界が印加されない状態を想定したキャリア濃度を用いる場合がある。つまり、本明細書等に記載の「キャリア濃度」は、「ドナー濃度」と言い換えることができる場合がある。

【0182】

よって、酸化物半導体中の水素はできる限り低減されていることが好ましい。具体的には、酸化物半導体において、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）により得られる水素濃度を、１×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３未満、好ましくは１×１０^１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３未満、より好ましくは５×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３未満、さらに好ましくは１×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３未満とする。水素などの不純物が十分に低減された酸化物半導体をトランジスタのチャネル形成領域に用いることで、安定した電気特性を付与することができる。

【0183】

また、酸化物半導体（金属酸化物）は、単結晶酸化物半導体と、それ以外の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、例えば、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）、および非晶質酸化物半導体などがある。非単結晶構造において、非晶質構造は最も欠陥準位密度が高く、ＣＡＡＣ－ＯＳは最も欠陥準位密度が低い。

【0184】

非晶質構造の酸化物半導体膜は、例えば、原子配列が無秩序であり、結晶成分を有さない。または、非晶質構造の酸化物膜は、例えば、完全な非晶質構造であり、結晶部を有さない。

【0185】

なお、半導体層が、非晶質構造の領域、微結晶構造の領域、多結晶構造の領域、ＣＡＡＣ－ＯＳの領域、単結晶構造の領域のうち、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。

【0186】

また、本発明の一態様で開示されるトランジスタの半導体層には、ＣＡＣ－ＯＳ（Ｃｌｏｕｄ－Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を用いてもよい。

【0187】

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。

【0188】

なお、本発明の一態様では、トランジスタの半導体層として、ＣＡＣ－ＯＳを用いると好ましい。ＣＡＣ－ＯＳを用いることで、トランジスタに高い電気特性または高い信頼性を付与することができる。

【0189】

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、およ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。

【0190】

＜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。

【0191】

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。

【0192】

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。

【0193】

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。

【0194】

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。

【0195】

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。

【0196】

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。

【0197】

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。したがって、ＣＡＣ－ＯＳにおいて、結晶構造は副次的な要素である。

【0198】

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。

【0199】

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。

【0200】

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。

【0201】

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、およ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。

【0202】

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。

【0203】

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。したがって、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。

【0204】

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。

【0205】

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。

【0206】

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。したがって、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。

【0207】

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。

【0208】

したがって、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。

【0209】

また、ＣＡＣ－ＯＳを用いた半導体素子は、信頼性が高い。したがって、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。

【0210】

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。

【0211】

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およ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。

【0212】

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。

【0213】

＜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。

【0214】

＜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。

【0215】

また、発光デバイスは、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、発光デバイス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。

【0216】

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、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。

【0217】

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。

【0218】

以上が、構成要素についての説明である。

【0219】

本実施の形態で例示した構成例、およ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。

【0220】

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。

【0221】

（実施の形態３）
本実施の形態では、表示装置の構成例について、図２３Ａ、図２３Ｂ、図２３Ｃを用いて説明を行う。

【0222】

図２３Ａ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。

【0223】

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デバイスを駆動する複数の画素回路５０１を有する。

【0224】

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。

【0225】

端子部５０７は、外部の回路から表示装置に電源、制御信号、およ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。

【0226】

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２３Ａ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２３Ａ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。

【0227】

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ＣＯＦ、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）などによって基板に実装する構成としてもよい。

【0228】

また、図２３Ａに示す複数の画素回路５０１は、例えば、図２３Ｂ、図２３Ｃに示す構成とすることができる。

【0229】

図２３Ｂに示す画素回路５０１は、液晶デバイス５７０と、トランジスタ５５０と、キャパシタ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。

【0230】

液晶デバイス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。液晶デバイス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デバイス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の液晶デバイス５７０の一対の電極の一方に異なる電位を与えてもよい。

【0231】

また、図２３Ｃに示す画素回路５０１は、トランジスタ５５２、５５４と、キャパシタ５６２と、発光デバイス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、および電位供給線ＶＬ＿ｂ等が接続されている。

【0232】

なお、電位供給線ＶＬ＿ａおよび電位供給線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、発光デバイス５７２に流れる電流が制御されることにより、発光デバイス５７２からの発光輝度が制御される。

【0233】

本実施の形態で例示した構成例、およ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】

（実施の形態４）
以下では、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。

【0236】

＜回路構成＞
図２４Ａ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、および回路４０１を有する。また画素回路４００には、配線Ｓ１、配線Ｓ２、配線Ｇ１、および配線Ｇ２が接続される。

【0237】

トランジスタＭ１は、ゲートが配線Ｇ１と、ソースおよ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、ソースおよ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、および回路４０１と、それぞれ接続する。

【0238】

回路４０１は、少なくとも一の表示デバイスを含む回路である。表示デバイスとしては様々なデバイスを用いることができるが、代表的には有機ＥＬデバイスまたはＬＥＤデバイスなどの発光デバイス、液晶デバイス、またはＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）デバイス等を適用することができる。

【0239】

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。

【0240】

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。

【0241】

ここで、トランジスタＭ１、トランジスタＭ２のうちの一方または両方に、実施の形態２で例示した、酸化物半導体が適用されたトランジスタを適用することができる。そのため極めて低いオフ電流により、ノードＮ１およびノード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。

【0242】

＜駆動方法例＞
続いて、図２４Ｂを用いて、画素回路４００の動作方法の一例を説明する。図２４Ｂ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、トランジスタまたは配線などの寄生容量、およ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。

【0243】

図２４Ｂ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。

【0244】

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。

【0245】

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を介して配線Ｓ２から第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。

【0246】

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。

【0247】

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２４Ｂ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。

【0248】

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。

【0249】

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デバイスを含む回路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。

【0250】

また画素回路４００は、配線Ｓ１および配線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。例えば発光デバイスを用いた場合では、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、液晶デバイスを用いた場合では、オーバードライブ駆動等を実現できる。

【0251】

＜適用例＞
〔液晶デバイスを用いた例〕
図２４Ｃに示す画素回路４００ＬＣは、回路４０１ＬＣを有する。回路４０１ＬＣは、液晶デバイスＬＣと、容量Ｃ２とを有する。

【0252】

液晶デバイスＬＣは、一方の電極がノードＮ２および容量Ｃ２の一方の電極と、他方の電極は電位Ｖ_ｃｏｍ２が与えられる配線と接続する。容量Ｃ２の他方の電極は電位Ｖ_ｃｏｍ１が与えられる配線と接続する。

【0253】

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。

【0254】

画素回路４００ＬＣは、液晶デバイス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、使用温度または液晶デバイスＬＣの劣化状態等に応じて階調を補正することもできる。

【0255】

〔発光デバイスを用いた例〕
図２４Ｄに示す画素回路４００ＥＬは、回路４０１ＥＬを有する。回路４０１ＥＬは、発光デバイスＥＬ、トランジスタＭ３、および容量Ｃ２を有する。

【0256】

トランジスタＭ３は、ゲートがノードＮ２および容量Ｃ２の一方の電極と、ソースおよびドレインの一方は電位ＶＨが与えられる配線と、他方は発光デバイスＥＬの一方の電極と、それぞれ接続される。容量Ｃ２の他方の電極は、電位Ｖ_ｃｏｍが与えられる配線と接続する。発光デバイスＥＬの他方の電極は、電位Ｖ_Ｌが与えられる配線と接続する。

【0257】

トランジスタＭ３は、発光デバイス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。

【0258】

なお、ここでは発光デバイス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。

【0259】

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、発光デバイス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や発光デバイスＥＬの電気特性のばらつきの補正を行うこともできる。

【0260】

なお、図２４Ｃ、図２４Ｄで例示した回路に限られず、別途トランジスタおよび容量などを追加した構成としてもよい。

【0261】

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。

【0262】

（実施の形態５）
以下では、本発明の一態様の表示パネルの画素の構成例について説明する。

【0263】

図２５Ａ乃至図２５Ｅに、画素３００の構成例を示す。

【0264】

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。

【0265】

図２５Ａ、図２５Ｂに示す画素３００は、それぞれ、３つの副画素を有する。図２５Ａ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）、および青（Ｂ）である。図２５Ｂ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。

【0266】

図２５Ｃ乃至図２５Ｅに示す画素３００は、それぞれ、４つの副画素を有する。図２５Ｃ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２５Ｄ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２５Ｅ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。

【0267】

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、およ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。

【0268】

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）規格および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）規格および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。

【0269】

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または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。

【0270】

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】

【0271】

１００：角度調整装置、１００ａ：角度調整装置、１００ｂ：角度調整装置、１００ｃ：角度調整装置、１００ｄ：角度調整装置、１０１ａ：基礎部品、１０１ｂ：基礎部品、１０２ａ：連結部品、１０２ｂ：連結部品、１０３ａ：柱状部品、１０３ｂ：柱状部品、１０４ａ：柱状部品、１０４ｂ：柱状部品、１０５：柱状部品、１１１：面、１１２：面、１１３：面、１１４：面、１１５：面、１２１：開口部、１２２：部、１２２ａ：領域、１２２ｂ：領域、１２２ｃ：領域、１３１ａ：連結部品、１３１ｂ：連結部品、１３２：スペーサ、１４１：薄膜太陽電池、１４１ａ：開口部、１４１ｂ：開口部、１４２ａ：開口部、１４２ｂ：開口部、１４３ａ：開口部、１４３ｂ：開口部、１５１：領域、１５１ａ：領域、１５１ｂ：領域、１５２：領域、１５２ａ：領域、１５２ｂ：領域、１６１：平板部、１６２：平板部、１６３：平板部、１６５：屈曲部、１６６：柱状体、１６７ａ：側面、１６７ｂ：側面、１６７ｃ：側面、１６７ｄ：側面、１７０：表示パネル、１７１：表示パネル、１７２：表示パネル、１７３：表示パネル、１７５：表示パネル、１８１：柱状体、１８６ａ：歯車、１８６ｂ：歯車、２００：支持具、２２０：センサ、２３５ａ：入出力ユニット、２３５ｂ：入出力ユニット、２３６ａ：カメラ、２３６ｂ：カメラ、２３７：センサ、２４０：太陽電池、２４５：外部インターフェイス、２５０：表示装置、３００：画素、３０１：画素、４００：画素回路、４００ＥＬ：画素回路、４００ＬＣ：画素回路、４０１：回路、４０１ＥＬ：回路、４０１ＬＣ：回路、５０１：画素回路、５０２：画素部、５０４：駆動回路部、５０４ａ：ゲートドライバ、５０４ｂ：ソースドライバ、５０６：保護回路、５０７：端子部、５５０：トランジスタ、５５２：トランジスタ、５５４：トランジスタ、５６０：キャパシタ、５６２：キャパシタ、５７０：液晶デバイス、５７２：発光デバイス、７００：表示パネル、７００Ａ：表示パネル、７０２：画素部、７０４：ソースドライバ回路部、７０６：ゲートドライバ回路部、７０８：ＦＰＣ端子部、７１０：配線、７１６：ＦＰＣ、７１７：ＩＣ、７３０：絶縁層、７３２：封止層、７３６：着色層、７３８：遮光層、７４０：支持基板、７４１：保護層、７４１ａ：絶縁層、７４１ｂ：絶縁層、７４１ｃ：絶縁層、７４２：接着層、７４３：樹脂層、７４４：絶縁層、７４５：支持基板、７４６：絶縁層、７４７：接着層、７４９：保護層、７５０：トランジスタ、７５２：トランジスタ、７６０：配線、７６１：導電層、７７０：絶縁層、７７２：導電層、７８０：異方性導電膜、７８２：発光デバイス、７８６：ＥＬ層、７８８：導電層、７９０：キャパシタ

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図14A】

【図14B】

【図15A】

【図15B】

【図16A】

【図16B】

【図16C】

【図17A】

【図17B】

【図17C】

【図18A】

【図18B】

【図19A】

【図19B】

【図19C】

【図19D】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23A】

【図23B】

【図23C】

【図24A】

【図24B】

【図24C】

【図24D】

【図25A】

【図25B】

【図25C】

【図25D】

【図25E】