JP2015158572A - 表示装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】透明ディスプレイなどと称されるディスプレイにおいて、光の透過率を向上させる。
【解決手段】表示素子と、表示素子を駆動するためのトランジスタとを備え、トランジスタは、チャネル層と、チャネル層の下部に積層されているゲート電極と、ゲート電極と容量電極を接続する配線とを備え、容量電極と配線は、少なくとも透明材料で形成されている。透明材料は、アモルファス系の材料、または結晶系の材料が用いられる。本技術は、背面の画像を視認できる構造とされている透明ディスプレイに適用できる。
【選択図】図８

Description

本技術は、表示装置、電子機器に関する。詳しくは、透明ディスプレイなどと称される装置に適用して好適な表示装置、電子機器に関する。

近年、透明ディスプレイなどと称されるディスプレイが普及しつつある。透明ディスプレイは、例えば、液晶パネルのバックライトを除いた構成とされることで、裏面側を視認可能としたディスプレイである。

一方で近年、ＡＲ（Augmented Reality：拡張現実）技術が盛んに検討されている。このＡＲ技術とは、現実の環境（の一部）に対して付加情報（電子情報）としてバーチャル（仮想的）な物体を合成提示することを特徴とする技術であり、バーチャルリアリティ（仮想現実：ＶＲ）と対比をなす技術である。ＡＲ技術では、現実環境中の特定の物体に関する説明や関連情報を含ませ、説明対象となる実物体近くに提示されることが多い。このため、ＡＲを実現するための技術として、使用者が対象を観察する位置などの現実環境の情報を取得するための技術が、基礎技術として重要視されている。

このようなＡＲにおけるリアリティ（臨場感）をより高める手法の１つとして、透明ディスプレイが用いられることが提案されている。（例えば、特許文献１参照）

特開２０１２−２３８５４４号公報

液晶パネルのバックライトを除く構成とした透明ディスプレイによると、原理的に透過率を上げることは困難である。その一因として、液晶は、バックライトの光の透過量を調整して画像を出すことがあげられる。このため、液晶以外の部分に穴を開けるなどの対策を取り、透過率を上げる試みがなされているが、穴を開けすぎると画像が見えにくくなる。

また、液晶は、自発光デバイスではないために、背景が暗い状態では、画像が見えづらくなる。例えば、ショーウィンドウなどで用いた場合、液晶で構成される透明ディスプレイの背面に商品などがあると、その部分の画像が見えにくくなる可能性があった。

このようなことから、透明ディスプレイの透過率を向上させることが望まれている。

本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、透過率を向上させたディスプレイを提供することができるようにするものである。

本技術の一側面の表示装置は、表示素子と、前記表示素子を駆動するためのトランジスタとを備え、前記トランジスタは、チャネル層と、前記チャネル層の下部に積層されているゲート電極と、前記ゲート電極と容量電極を接続する配線とを備え、前記容量電極と前記配線は、少なくとも透明材料で形成されている。

前記ゲート電極、前記容量電極、および前記配線は、同一の透明材料で形成されているようにすることができる。

前記透明材料は、アモルファス系の材料であるようにすることができる。

前記透明材料は、結晶系の材料であるようにすることができる。

前記ゲート電極は、金属で形成され、前記容量電極と前記配線は、前記透明材料で形成され、前記ゲート電極と前記チャネル層との間に、前記配線が積層されているようにすることができる。

前記配線は、前記ゲート電極の上面を覆うように形成された状態で、前記ゲート電極と接続されているようにすることができる。

前記ゲート電極は、金属で形成され、前記容量電極と前記配線は、前記透明材料で形成され、前記ゲート電極の下面に、前記配線が形成されているようにすることができる。

前記配線は、前記ゲート電極の下面を覆うように形成された状態で、前記ゲート電極と接続されているようにすることができる。

前記チャネル層の上側に、遮光膜が積層されているようにすることができる。

前記チャネル層の上側に、ゲート電極をさらに備えるようにすることができる。

前記チャネル層は、透明材料で形成されているようにすることができる。

前記表示素子は、有機ＥＬであるようにすることができる。

前記トランジスタは、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）であるようにすることができる。

本技術の一側面の電子機器は、表示素子と、前記表示素子を駆動するためのトランジスタとを備える表示装置を備え、前記トランジスタは、チャネル層と、前記チャネル層の下部に積層されているゲート電極と、前記ゲート電極と容量電極を接続する配線とを備え、前記容量電極と前記配線は、少なくとも透明材料で形成されている。

本技術の一側面の表示装置は、表示素子と、表示素子を駆動するためのトランジスタとが備えられ、そのトランジスタは、チャネル層と、チャネル層の下部に積層されているゲート電極と、ゲート電極と容量電極を接続する配線とが備えられ、容量電極と配線は、少なくとも透明材料で形成されている。

本技術の一側面によれば、透過率を向上させたディスプレイを提供することが可能となる。

なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

本技術を適用した表示装置の一実施の形態の構成を示す図である。 画素の構成を示す回路図である。 ＴＦＴの構成を示す図である。 透過領域について説明するための図である。 ＴＦＴの構成を示す図である。 透過領域について説明するための図である。 透過領域について説明するための図である。 ＴＦＴの構成を示す図である。 透過領域について説明するための図である。 透過領域について説明するための図である。 ＴＦＴの構成を示す図である。 透過領域について説明するための図である。 ＴＦＴの構成を示す図である。 透過領域について説明するための図である。 ＴＦＴの構成を示す図である。 透過領域について説明するための図である。 ＴＦＴの構成を示す図である。 透過領域について説明するための図である。 表面荒れによる影響について説明するための図である。 ＴＦＴの構成を示す図である。 透過領域について説明するための図である。 ＴＦＴの構成を示す図である。 ＴＦＴの構成を示す図である。 本技術の適用例を説明するための図である。 本技術の適用例を説明するための図である。 本技術の適用例を説明するための図である。 本技術の適用例を説明するための図である。

以下に、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
１．表示装置の構成
２．画素の構成
３．透過率を向上させる条件について
４．第１の実施の形態
５．第２の実施の形態
６．第３の実施の形態
７．適用例

＜表示装置の構成＞
図１は、本技術を適用した表示装置の一実施の形態の構成を示す図である。図１に示した表示装置１は、表示パネル１０および駆動回路２０を備えており、後述するように画素の少なくとも一部が光透過領域（透明領域）となっていることにより、裏面側を視認可能に構成されている。このような裏面側を視認可能に構成されているディスプレイ（表示装置）は、いわゆる透明ディスプレイなどと称されている。

表示パネル１０は、複数の画素１１がマトリクス状に配置された画素アレイ部１３を有しており、外部から入力される映像信号２０Ａおよび同期信号２０Ｂに基づいて、アクティブマトリクス駆動により画像表示を行うものである。各画素１１は、複数の色、例えば、ＲＧＢ（Red、Green、Blue）の３色に対応する複数のサブピクセル（各色用のサブ画素）を含んで構成されている。

画素アレイ部１３は、行状に配置された複数の走査線ＷＳＬと、列状に配置された複数の信号線ＤＴＬと、走査線ＷＳＬに沿って行状に配置された複数の電源線ＤＳＬとを有している。これらの走査線ＷＳＬ、信号線ＤＴＬおよび電源線ＤＳＬの一端側はそれぞれ、後述する駆動回路２０に接続されている。また、上記した各画素１１は、各走査線ＷＳＬと各信号線ＤＴＬとの交差部に対応して、行列状に配置（マトリクス配置）されている。なお、図１では、複数の色に対応する複数の信号線（各色用の信号線）ＤＴＬｒ，ＤＴＬｇ，ＤＴＬｂを、簡略化して１つの信号線ＤＴＬとして示している。

駆動回路２０は、画素アレイ部１３（表示パネル１０）を駆動するものである。具体的には、画素アレイ部１３における複数の画素１１を順次選択しつつ、選択された画素１１内の各サブピクセルに対して映像信号２０Ａに基づく映像信号電圧を書き込むことにより、複数の画素１１に対する表示駆動を行っている。すなわち、駆動回路２０は、映像信号２０Ａに基づいて各サブピクセルに対する表示駆動を行うようになっている。

駆動回路２０は、映像信号処理回路２１、タイミング生成回路２２、走査線駆動回路２３、信号線駆動回路２４、および電源線駆動回路２５を有している。

映像信号処理回路２１は、外部から入力されるデジタルの映像信号２０Ａに対して所定の映像信号処理を行うとともに、そのような映像信号処理後の映像信号２１Ａを信号線駆動回路２４に出力するものである。この所定の映像信号処理としては、例えば、ガンマ補正処理やオーバードライブ処理などが挙げられる。

タイミング生成回路２２は、外部から入力される同期信号２０Ｂに基づいて制御信号２２Ａを生成し出力することにより、走査線駆動回路２３、信号線駆動回路２４、電源線駆動回路２５がそれぞれ、連動して動作するように制御するものである。

走査線駆動回路２３は、制御信号２２Ａに従って（同期して）複数の走査線ＷＳＬに対して選択パルスを順次印加することにより、複数の画素１１を順次選択するものである。具体的には、書き込みトランジスタＴｒ１をオン状態に設定するときに印加する電圧Ｖonと、書き込みトランジスタＴｒ１をオフ状態に設定するときに印加する電圧Ｖoffとを選択的に出力することにより、上記した選択パルスを生成するようになっている。ここで、電圧Ｖonは、書き込みトランジスタＴｒ１のオン電圧以上の値（一定値）となっており、電圧Ｖoffは、書き込みトランジスタＴｒ１のオン電圧よりも低い値（一定値）となっている。

信号線駆動回路２４は、制御信号２２Ａに従って（同期して）、映像信号処理回路２１から入力される映像信号２１Ａに対応するアナログの映像信号を生成し、各信号線ＤＴＬ（ＤＴＬｒ，ＤＴＬｇ，ＤＴＬｂ）に印加するものである。具体的には、この映像信号２１Ａに基づく各色用のアナログの映像信号電圧を、各信号線ＤＴＬｒ，ＤＴＬｇ，ＤＴＬｂに対して個別に印加する。これにより、走査線駆動回路２３により選択された画素１１内の各サブピクセルに対して、映像信号の書き込みを行うようになっている。

電源線駆動回路２５は、制御信号２２Ａに従って（同期して）複数の電源線ＤＳＬに対して制御パルスを順次印加することにより、各画素１１内の各サブピクセルにおける有機ＥＬ素子１２の発光（点灯）動作および非発光（消光，消灯）動作の制御を行うものである。言い換えると、上記制御パルスの幅（パルス幅）を調整することにより、各画素１１内の各サブピクセルにおける発光期間および非発光期間（消光期間）の長さを制御する（ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御を行う）ようになっている。

図２は、各サブピクセルの内部構成（回路構成）の一例を表した図である。なお以下の説明においては、サブピクセルを画素と記述して説明を続ける。各画素内には、有機ＥＬ素子１２（発光素子）および画素回路１４が設けられている。

画素回路１４は、書き込み（サンプリング用）トランジスタＴｒ１、駆動トランジスタＴｒ２および保持容量素子Ｃｓを用いて構成されている。すなわち、この画素回路１４は、いわゆる「２Ｔｒ１Ｃ」の回路構成となっている。

なおここでは、「２Ｔｒ１Ｃ」の回路構成を例に挙げて説明を行うが、以下に説明する本技術は、「２Ｔｒ１Ｃ」の回路構成に適用が限定されることを示す記載ではなく、「２Ｔｒ１Ｃ」の回路構成以外の回路構成の表示装置に対しても適用は可能である。

ここで、書き込みトランジスタＴｒ１および駆動トランジスタＴｒ２はそれぞれ、例えば、ｎチャネルＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型のＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）により形成されている。なお、本技術が適用されるＴＦＴの種類には、特に限定はなく、ここに例示した以外のＴＦＴを用いることも可能である。

画素回路１４では、書き込みトランジスタＴｒ１のゲートが走査線ＷＳＬに接続され、ドレインが信号線ＤＴＬ（ＤＴＬｒ，ＤＴＬｇ，ＤＴＬｂ）に接続され、ソースが、駆動トランジスタＴｒ２のゲートおよび保持容量素子Ｃｓの一端に接続されている。駆動トランジスタＴｒ２のドレインは電源線ＤＳＬに接続され、ソースは、保持容量素子Ｃｓの他端および有機ＥＬ素子１２のアノードに接続されている。有機ＥＬ素子１２のカソードは、例えば水平ライン方向に沿って延在する配線上の固定電位ＶＳＳ（例えば、接地電位）に設定されている。

＜画素の構成＞
以下に画素の構成について説明を加える。本実施の形態における画素は、その少なくとも一部の領域が光を透過する領域として構成されている。具体的には、詳細は後述するが、画素１１内の画素回路１４において、駆動素子（書き込みトランジスタＴｒ１、駆動トランジスタＴｒ２および保持容量素子Ｃｓ）の半導体層および電極層や配線層のうちの少なくとも一部が、光透過性材料（透明材料）を用いて構成されている。

これにより、画素１１では、高い開口率を示すことが可能となる。開口率が高くなることで、光の透過率を向上させることが可能となり、裏面側が視認できる表示装置１を構成することができる。

裏面側が視認できる表示装置１においては、光の透過率を向上させることが必要である。このようなことについて説明するために、また本実施の形態と従来との差異を明確にするために、まず従来の画素に用いられるＴＦＴの構成について説明を加える。

図３は、透過型ではないＴＦＴの一例の構成を示す図である。図中、上側の図は、ＴＦＴを上部から見たときの平面図であり、下側の図は、平面図に対応する断面図である。

下側に示したＴＦＴの断面図を参照するに、図示はしていないが、ＴＦＴ１００の最下部には、基板があり、その基板上に絶縁膜があり、その絶縁膜の上に、ゲート（Gate）電極１０１とゲート絶縁膜１０２が形成されている。ゲート絶縁膜１０２の上側には、チャネル(Channel)層１０３が形成され、チャネル層１０３の上部であり、左側には、ソース(Source)電極１０４が形成され、右側にはドレイン(Drain)電極１０５が形成されている。

基板（不図示）は、例えばガラス基板であるが、その他、合成石英、樹脂または樹脂フィルムなどの材料からなるものでもよい。絶縁膜は、例えばシリコン（Ｓｉ）を含む絶縁膜材料により構成されている。

ゲート電極１０１は、ＴＦＴ１００に印加されるゲート電圧によって、チャネル層１０３層中のチャネル部分のキャリア密度（ここでは、電子密度）を制御するための電極である。ゲート絶縁膜１０２は、例えば上記絶縁膜と同様に、シリコンを含む絶縁膜材料により構成されている。このゲート絶縁膜１０２は、ゲート電極１０１覆うものであり、例えば、ゲート電極１０１上を含む基板の表面全体に渡って形成されている。

チャネル層１０３上のゲート電極１０１と対向する領域には、例えば上記絶縁膜と同一材料からなるチャネル保護膜（不図示）が設けられている。このチャネル保護膜の表面からチャネル層１０３の表面に至る領域には、一対のソース電極１０４とドレイン電極１０５が形成されている。

これらのソース電極１０４とドレイン電極１０５はそれぞれ、例えばモリブデン，アルミニウム，チタン等の金属あるいはそれらの多層膜により構成されている。

なお、図示はしていないが、ソース電極１０４、ドレイン電極１０５の上には、例えば絶縁膜と同一材料からなる保護膜（パッシベーション膜）を設けるようにしても良い。

このような構成を有するＴＦＴ１００を上部から見た場合、図３の上側に示したような平面図で表すことができる。上部からＴＦＴ１００を見た場合、ゲート電極１０３の上部にチャネル層１０３の一部が位置し、その左右に、ソース電極１０４とドレイン電極１０５が位置する。またソース電極１０４とドレイン電極１０５の上方には、容量電極（Ｃｓ）１１１が配置されている。この容量電極１１１は、例えば、図２における保持容量素子Ｃｓに該当する。

容量電極１１１は、配線１１２と一体化した構成とされ、その配線１１２は、ゲート電極１０１と接続されていている。

図３に示したようなＴＦＴ１００の構成において、ゲート電極１０１、ソース電極１０４、ドレイン電極１０５、容量電極１１１、配線１１２は、金属を用いて構成されている。金属で構成されているため、これらの部分は、光を透過しない領域となる。

図４に、図３に示したＴＦＴ１００において光が透過する領域を図示した。図４Ａは、図３に示したＴＦＴ１００の上部に示した平面図であり、このようなＴＦＴ１００に上部から光を当てた場合、光が透過する領域と光を透過しない領域とを図示したのが、図４Ｂである。

図４Ｂを参照するに、光が透過する領域１３１は、光が透過しない領域１３２と比較して小さい領域である。光が透過しない領域１３２は、ゲート電極１０１、ソース電極１０４、ドレイン電極１０５、容量電極１１１、配線１１２が位置している部分である。このように、ゲート電極１０１、ソース電極１０４、ドレイン電極１０５、容量電極１１１、配線１１２を金属で構成すると、光が透過する領域１３１が小さくなり、透明ディスプレイなどを構成するＴＦＴとしては好ましくない構成である。

＜透過率を向上させる条件について＞
ところで、有機ＥＬディスプレイ（OELD:organic electroluminescence display）は、液晶ディスプレイよりも、透過率を上げた透明ディスプレイを構成しやすい構造となっている。その理由として、例えば、有機ＥＬディスプレイの有機ＥＬ層の発光前は、ほぼ透明であるために、回路に透明電極を用いれば、高い透過率を実現できるためである。さらに、有機ＥＬディスプレイは、自発光型のディスプレイであるため、後ろが暗い状態でも、くっきりとした画像を出すことが可能だからである。

有機ＥＬディスプレイの透過率を決める要因は、ＴＦＴの配線、コンタクト、および容量電極などのメタル部分である。基本的に、有機ＥＬの発光層は、ほぼ透明である。よって、有機ＥＬディスプレイの透過率は、ＴＦＴ回路の金属部分を少なくすることで、透過率を上げることが可能となる。

ＴＦＴの配線には、多くの電流が流れるために金属から透明電極に全て切り替えると、配線の抵抗値が上がり、ディスプレイを正常に動作させるのが困難になる可能性がある。また、ＴＦＴに光が当たると、Ioffが上がったり、Vthがシフトしたりと特性が変化してしまう可能性がある。

よって、ＴＦＴには直接強い光が入らないような遮光構造を導入する必要がある。さらに、酸化物半導体同士のコンタクトでは、酸素の移動によってＴＦＴの特性が変わってしまう可能性がある。

このようなことから、透明ディスプレイに用いるＴＦＴにおいて光の透過率を向上させるために調整できる部分は、主に容量電極である。

これらのことから、信頼性の高い透明ディスプレイを実現するためには、ＴＦＴ部分は遮光のためにメタルを用いることが必要であり、かつ透過率をあげるためには、透明電極で画素の大部分の面積を占める容量電極を形成することが望ましい。

そこで、図５に示すように容量電極を透明電極で構成するようにする。図５に示した図面のうち、下側に示したＴＦＴ１５０の断面図は、図３の下側に示したＴＦＴ１００の断面図と同様である。図５に示したＴＦＴ１５０においては、容量電極１５１が、透明材料で構成され、配線１５２は、メタルで構成されている。

このように、容量電極１５１を透明材料で構成することで、図６に示すように、光を透過する領域を広くすることができる。図６Ａは、図５に示したＴＦＴ１５０の上部に示した平面図であり、このようなＴＦＴ１５０に上部から光を当てた場合、光が透過する領域と光を透過しない領域とを図示したのが、図６Ｂである。

図６Ｂを参照するに、光が透過する領域１７１は、光が透過しない領域１７２と比較して小さい領域であるが、図４Ｂに示した光が透過する領域１３１よりは大きい領域となっている。光が透過しない領域１３２は、ゲート電極１０１、ソース電極１０４、ドレイン電極１０５、配線１５２が位置している部分である。このように、容量電極１５１を透明材料で構成することで、光が透過する領域１７１を広くできる。

しかしながら、図５を再度参照するに、容量電極１５１と配線１５２は、一部重なる状態で設けられている。この重なる部分が小さいと接触不良などを起こす可能性があり、大きいと、透過性が悪くなる可能性がある。

このことについて、図７を参照して説明する。図７に有機ＥＬディスプレイの１画素に関わる回路構成の一例を示す。図７を参照するに、書き込みトランジスタＴｒ１や駆動トランジスタＴｒ２はともに、配線を引き回す必要がある。上記したように容量電極１５１だけでなく、このような引き回す必要がある配線の部分も透明化することで、さらに透過率を向上させることができる。

図７において、透明材料で構成された電極(以下、透明電極と適宜記述する)と金属で構成された電極(以下、金属電極と適宜記述する)との重なり部分を、点線の枠で示した。領域２０１と領域２０２は、それぞれ、透明電極と金属電極とが接触する部分であるが、この接触面積をできる限り大きく取ることで、透明電極と金属電極といった異種の材料を接合する際の接触抵抗を小さくすることができる。

よって、接触抵抗を小さくすることを考えた場合、透明電極と金属電極が重なる領域２０１と領域２０２内の領域は、大きく取ることが望ましい。しかしながら、金属領域を広げてしまうと、光の透過率を落ちてしまうため、透過率を考慮した場合、透明電極と金属電極が重なる領域２０１と領域２０２は、小さく取ることが望ましい。

このようことを考慮したＴＦＴについて、図８以降の図面を参照して説明する。図８以降の図面を参照して説明するＴＦＴにおいては、以下の点も考慮してある。すなわち、光学シミュレーションの結果から、ゲートメタルの幅は、チャネル層１０３端から3um程度の広がりがあれば、遮光は可能であるという結果が得られている。

この結果から、金属電極は極力小さくできる。その場合、透明電極をゲート領域まで広げる場合には、その構成材料によって積層方法を変える必要がある。以下の説明においては、その構成材料と積層方法について説明する。

＜第１の実施の形態＞
第１の実施の形態として、容量電極以外に、配線なども透明材料で構成する実施の形態について説明する。また、透明材料として、アモルファス系の材料を用いる場合を例に挙げて説明する。

＜第１−１の実施の形態＞
図８は、第１−１の実施の形態におけるＴＦＴの構成を示す図である。図８中、上側の図は、ＴＦＴを上部から見たときの平面図であり、下側の図は、平面図に対応する断面図である。

下側に示したＴＦＴ３００の断面図を参照するに、図示はしていないが、ＴＦＴ３００の最下部には、基板があり、その基板上に絶縁膜があり、その絶縁膜の上に、ゲート電極３０１とゲート絶縁膜３０２が形成されている。ゲート絶縁膜３０２の上側には、チャネル層３０３が形成され、チャネル層３０３の上部であり、左側には、ソース電極３０４が形成され、右側にはドレイン電極３０５が形成されている。このような構成は、図３に示したＴＦＴ１００や図５に示したＴＦＴ１５０と同様である。

基板（不図示）は、例えばガラスなどの透明性を有する材料で構成される。絶縁膜は、例えばa-SiO2により構成されている。ゲート電極３０１は、第１−１の実施の形態においては、容量電極３１１と同じ材料で構成されている。例えば、ゲート電極３０１は、アモルファス系の材料であるＩＺＯ（インジウム錫酸化物）で構成される。また、容量電極３１１と配線３１２も、ゲート電極３０１と同じ材料、例えば、アモルファス系の材料で構成される。

チャネル層３０３は、例えば、InGaZnO4（酸化インジウム・ガリウム・亜鉛）で構成される。ソース電極３０４とドレイン電極３０５はそれぞれ、例えば、モリブデン、アルミニウム、銅（Ｃｕ）、チタン、ＩＴＯおよび酸化チタンなどにより構成されている。

第１−１の実施の形態においては、容量電極３１１とゲート電極３０１が、同一の透明材料で構成されている。また、容量電極３１１とゲート電極３０１を接続する配線３１２も、同一の透明材料で構成されている。すなわち、容量電極３１１、配線３１２、およびゲート電極３０１は、透明材料で一体化された構成とされている。

このように構成することで、図９に示すように、光が透過する領域を拡大することができるため、透過率を向上させることが可能となる。

図９に、図８に示したＴＦＴ３００において光が透過する領域を図示した。図９Ａは、図８の上部に示したＴＦＴ３００の平面図であり、このようなＴＦＴ３００に上部から光を当てた場合、光が透過する領域と光を透過しない領域とを図示したのが、図９Ｂである。

チャネル層３０３が、光耐性を有する透明材料で構成されている場合、チャネル層３０３も光を透過する層となる。図９Ｂは、チャネル層３０３も光を透過する場合を示している。他の実施の形態においても、チャネル層３０３も光を透過する場合を例に挙げて説明する。

図９Ｂを参照するに、光が透過する領域３２１は、光が透過しない領域３２２と比較して大きい領域である。光が透過しない領域３２２は、ソース電極３０４、ドレイン電極３０５が位置している部分である。これらは、金属で構成されているため、光が透過しない領域３２２となる。

ソース電極３０４やドレイン電極３０５も、透明材料で構成される透明電極とすることで、ソース電極３０４とドレイン電極３０５が位置する部分も、光を透過する領域３２１とすることができる。

しかしながら、ソース電極３０４やドレイン電極３０５を酸化物の透明電極で構成すると、酸化物同士の酸素のやり取りが発生し、特性が変化する可能性がある。よって、ソース電極３０４やドレイン電極３０５は、金属で構成するのが好ましく、本実施の形態においては、金属で構成されるとして説明を続ける。

なお、少なくとも界面に金属、もしくは、酸化物ではない材料を薄膜で挿入する方法で、透過率を上げるという手法を適用することも可能である。

他の実施の形態においても、同様に、ソース電極３０４やドレイン電極３０５は、金属で構成されている例を挙げて説明する。

なお、特性が変化しない透明電極を用いることが可能である場合などは、ソース電極３０４やドレイン電極３０５も、透明電極とすることが可能である。

図９Ａに示したように、第１−１の実施の形態においては、ゲート電極３０１、容量電極３１１、および配線３１２が透明材料で構成されているため、これらの部分は、光を透過する領域３２１となる。よって、例えば、図４Ｂに示した光を透過する領域１３１や図６Ｂに示した光を透過する領域１７１よりも、明らかに、図９Ｂに示した光を透過する領域３２１は、広い領域となる。

よって、第１−１の実施の形態におけるＴＦＴ３００においては、透過率を向上させることが可能となる。

さらに、透過率を向上させることができる画素構成について図１０を参照して説明を続ける。図１０は、ＴＦＴ３００を適用した場合の有機ＥＬディスプレイの１画素に関わる回路構成の一例を示す図である。図１０を参照するに、書き込みトランジスタＴｒ１や駆動トランジスタＴｒ２はともに、配線を引き回す必要がある。

図７に示した領域２０１を、図１０においては領域２０１’とし、図７に示した領域２０２を、図１０においては領域２０２’とする。図７に示した領域２０１や領域２０２は、透明電極と金属電極との重なり部分であった。

ＴＦＴ３００を書き込みトランジスタＴｒ１や駆動トランジスタＴｒ２に適用した場合、領域２０１’と領域２０２’内に存在する電極（この場合、配線３１２）は、透明材料で構成されているため、光を透過する領域となる。さらに、領域２０１’と領域２０２’自体を小さくしたわけではなく、透明電極と金属電極とが接触する部分を小さくした構成ではない。よって、透明電極と金属電極といった異種の材料を接合する際の接触抵抗を小さくすることができる。

トランジスタの数が増えれば、領域２０１’や領域２０２’の数も増えることになり、このような領域を透明化することで、表示装置１において光を透過する領域が増えることは明らかである。

このように、透過率を向上させることができる。また、ゲート電極３０１自体を配線３１２と同一の材料で一体化構成とすることで、ゲート電極３０１と配線３１２が接触不良を起こしたり、断線したりすることを防ぐことが可能となる。同様に容量電極３１１と配線３１２を同一の材料で一体化構成とすることで、容量電極３１１と配線３１２が接触不良を起こしたり、断線したりすることを防ぐことが可能となる。

＜第１−２の実施の形態＞
図１１は、第１−２の実施の形態におけるＴＦＴの構成を示す図である。図１１中、上側の図は、ＴＦＴを上部から見たときの平面図であり、下側の図は、平面図に対応する断面図である。

図１１に示したＴＦＴ３３０のうち、図８に示したＴＦＴ３００と同様の部分には、同様の符号を付し、その説明は省略する。

ＴＦＴ３３０は、ゲート電極３３１が金属で構成されている点が、ＴＦＴ３００と異なる。ゲート電極３３１を金属で構成することで、基板（不図示）内で反射される光などの迷光成分を遮光することが可能となる。

ＴＦＴ３３０においては、ゲート電極３３１とゲート絶縁膜３０２との間に、配線３４１が配置されている。換言すれば、ゲート電極３３１の上部を覆うように、配線３４１が配置されている。さらに、図１１の上側に示した平面図を参照するに、中央部分の点線で示した部分は、ゲート電極３３１を表すが、配線３４１は、ゲート電極３３１よりも大きく（図中では下方向に長く）設けられている。

容量電極３１１と配線３４１は、透明材料で構成され、例えば、ＩＺＯなどのアモルファスな材料で構成されている。一方で、ゲート電極３３１は、金属で形成されている。このような場合、配線３４１とゲート電極３３１は、異なる材料で構成されていることになり、接触抵抗が発生したり、接触不良を起こしたりする可能性がある。

しかしながら、上記したように、第１−２の実施の形態においては、ゲート電極３３１の上部の面全体と配線３４１が接する構成とすることができ、接触不良や剥がれなどが生じる可能性を低減することができるとともに、接触抵抗を低減することも可能となる。

またこのように構成することで、図１２に示すように、光が透過する領域を拡大することができるため、透過率を向上させることも可能となる。

図１２に、図１１に示したＴＦＴ３３０において光が透過する領域を図示した。図１２Ａは、図１１の上部に示したＴＦＴ３３０の平面図であり、このようなＴＦＴ３３０に上部から光を当てた場合、光が透過する領域と光を透過しない領域とを図示したのが、図１２Ｂである。

図１２Ｂを参照するに、光が透過する領域３５１は、光が透過しない領域３５２と比較して大きい領域である。光が透過しない領域３５２は、ゲート電極３３１、ソース電極３０４、ドレイン電極３０５が位置している部分である。これらは、金属で構成されているため、光が透過しない領域３５２となる。

しかしながら、第１−２の実施の形態においては、容量電極３１１と配線３４１が透明材料で構成されているため、これらの部分は、光を透過する領域３５１となる。よって、例えば、図４Ｂに示した光を透過する領域１３１や図６Ｂに示した光を透過する領域１７１よりも、明らかに、図１２Ｂに示した光を透過する領域３５１は、広い領域となる。

よって、第１−２の実施の形態におけるＴＦＴ３３０においては、透過率を向上させることも可能となる。

＜第１−３の実施の形態＞
図１３は、第１−３の実施の形態におけるＴＦＴの構成を示す図である。図１３中、上側の図は、ＴＦＴを上部から見たときの平面図であり、下側の図は、平面図に対応する断面図である。

図１３に示したＴＦＴ３６０のうち、図１１に示したＴＦＴ３３０と同様の部分には、同様の符号を付し、その説明は省略する。

ＴＦＴ３６０は、ゲート電極３６１が金属で構成されている点は、ＴＦＴ３３０と同じであるが、配線３７１が、ゲート電極３６１の下側の層に配置されている点が異なる。

ＴＦＴ３６０においては、ゲート電極３６１を金属で構成することで、図１１に示したＴＦＴ３３０と同じく、基板（不図示）内で反射される光などの迷光成分を遮光することが可能となる。

ＴＦＴ３６０のゲート電極３６１と基板（不図示）との間には、配線３７１が配置されている。換言すれば、ゲート電極３６１の下部を覆うように、配線３７１が配置されている。配線３７１は、ゲート電極３６１よりも大きく（図中では下方向に長く）設けられている。

よって、ゲート電極３６１の下部の面全体と配線３７１が接する構成とすることができ、接触不良や剥がれなどが生じる可能性を低減することができるとともに、接触抵抗を低減することも可能となる。

またこのように構成することで、図１４に示すように、光が透過する領域を拡大することができるため、透過率を向上させることも可能となる。

図１４に、図１３に示したＴＦＴ３６０において光が透過する領域を図示した。図１４Ａは、図１３の上部に示したＴＦＴ３６０の平面図であり、このようなＴＦＴ３６０に上部から光を当てた場合、光が透過する領域と光を透過しない領域とを図示したのが、図１４Ｂである。

図１４Ｂを参照するに、光が透過する領域３８１は、光が透過しない領域３８２と比較して大きい領域である。光が透過しない領域３８２は、ゲート電極３６１、ソース電極３０４、ドレイン電極３０５が位置している部分である。これらは、金属で構成されているため、光が透過しない領域３８２となる。

しかしながら、第１−３の実施の形態においては、容量電極３１１と配線３７１が透明材料で構成されているため、これらの部分は、光を透過する領域３８１となる。よって、例えば、図４Ｂに示した光を透過する領域１３１や図６Ｂに示した光を透過する領域１７１よりも、明らかに、図１４Ｂに示した光を透過する領域３８１は、広い領域となる。

よって、第１−３の実施の形態におけるＴＦＴ３６０においては、透過率を向上させることも可能となる。

このように、第１の実施の形態によれば、ＴＦＴの容量電極と配線を一体化した構成とし、かつ透明材料で構成することで、光の透過率を向上させることが可能になるとともに、接触不良などが起こる可能性をなくすことが可能となる。

さらに、ゲート電極も容量電極や配線と一体化した構成とし、かつ透明材料で構成することで、光の透過率をさらに向上させることが可能になるとともに、接触不良などが起こる可能性をなくすことが可能となる。

第１の実施の形態おいては、ゲート電極３０１自体をアモルファスで形成したり、ゲート電極３３１の上部にアモルファスで形成された配線３４１を配置したり、またはゲート電極３６１の下部にアモルファスで形成された配線３７１を配置したりする例を示した。

アモルファスは、平坦性が良好であり、上記したような膜間に配置しても、他の層の平坦性に悪影響を与えることもなく成膜することができる。よって、第１の実施の形態を実施するときに適した材料であるため、第１の実施の形態においては、アモルファス系の材料を用いた実施の形態について説明した。

＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態においては、第１の実施の形態において、透明材料としてアモルファスを用いて形成していた部分を、透明材料として結晶材料を用いて構成する点が異なる。その他の部分は、第１の実施の形態と同様なため、適宜、同様の部分に関しての説明は省略する。

＜第２−１の実施の形態＞
図１５は、第２−１の実施の形態におけるＴＦＴの構成を示す図である。図１５中、上側の図は、ＴＦＴを上部から見たときの平面図であり、下側の図は、平面図に対応する断面図である。

第２の実施の形態においても、第１の実施の形態のＴＦＴの構成と同じく、ＴＦＴ４００の最下部には、ガラスなどの透明材料で形成された基板があり、その基板上に絶縁膜があり、その絶縁膜の上に、ゲート電極４０１とゲート絶縁膜４０２が形成されている。ゲート絶縁膜４０２の上側には、チャネル層４０３が形成され、チャネル層４０３の上部であり、左側には、ソース電極４０４が形成され、右側にはドレイン電極４０５が形成されている。

第２−１の実施の形態においては、容量電極４１１とゲート電極４０１が、同一の透明材料で構成されている。また、容量電極４１１とゲート電極４０１を接続する配線４１２も、同一の透明材料で構成されている。すなわち、容量電極４１１、配線４１２、およびゲート電極４０１は、透明材料で一体化された構成とされている。

容量電極４１１、配線４１２、およびゲート電極４０１を構成する透明材料は、例えば、結晶材料であるＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウム錫）を用いることができる。第２の実施の形態においては、透明材料として結晶材料を用いた場合を例に挙げて説明する。

このように構成することで、図１６に示すように、光が透過する領域を拡大することができるため、透過率を向上させることが可能となる。

図１６に、図１５に示したＴＦＴ４００において光が透過する領域を図示した。図１６Ａは、図１５の上部に示したＴＦＴ４００の平面図であり、このようなＴＦＴ４００に上部から光を当てた場合、光が透過する領域と光を透過しない領域とを図示したのが、図１６Ｂである。

図１６Ｂを参照するに、光が透過する領域４２１は、光が透過しない領域４２２と比較して大きい領域である。光が透過しない領域４２２は、ソース電極４０４、ドレイン電極４０５が位置している部分である。これらは、金属で構成されているため、光が透過しない領域４２２となる。

しかしながら、第２−１の実施の形態においては、ゲート電極４０１、容量電極４１１、および配線４１２が透明材料で構成されているため、これらの部分は、光を透過する領域４２１となる。よって、例えば、図４Ｂに示した光を透過する領域１４１や図６Ｂに示した光を透過する領域１７１よりも、明らかに、図１６Ｂに示した光を透過する領域４２１は、広い領域となる。

よって、第２−１の実施の形態におけるＴＦＴ４００においては、透過率を向上させることが可能となる。

また、ゲート電極４０１自体を配線４１２と同一の材料で一体化構成とすることで、ゲート電極４０１と配線４１２が接触不良を起こしたり、断線したりすることを防ぐことが可能となる。同様に容量電極４１１と配線４１２を同一の材料で一体化構成とすることで、容量電極４１１と配線４１２が接触不良を起こしたり、断線したりすることを防ぐことが可能となる。

＜第２−２の実施の形態＞
図１７は、第２−２の実施の形態におけるＴＦＴの構成を示す図である。図１７中、上側の図は、ＴＦＴを上部から見たときの平面図であり、下側の図は、平面図に対応する断面図である。

図１７に示したＴＦＴ４４０のうち、図１５に示したＴＦＴ４００と同様の部分には、同様の符号を付し、その説明は省略する。

ＴＦＴ４４０は、ゲート電極４３１が金属で構成されている点が、ＴＦＴ４００と異なる。ゲート電極４３１を金属で構成することで、基板（不図示）内で反射される光などの迷光成分を遮光することが可能となる。

またＴＦＴ４４０のゲート電極４３１とゲート絶縁膜４０２との間には、配線４４１が配置されている。換言すれば、ゲート電極４３１の上部を覆うように、配線４４１が配置されている。さらに、図１７の上側に示した平面図において、中央部分の点線で示した部分は、ゲート電極４３１を表すが、配線４４１は、ゲート電極４３１よりも大きく（図中では下方向に長く）設けられている。

容量電極４１１と配線４４１は、透明材料で構成され、例えば、ＩＴＯなどの結晶材料で構成されている。一方で、ゲート電極４３１は、金属で構成されている。配線４４１とゲート電極４３１は、異なる材料で構成されているため、接触抵抗が発生する可能性がある。

しかしながら、上記したように、第２−２の実施の形態においては、ゲート電極４３１の上部の面全体と配線４４１が接する構成とすることができ、接触不良や剥がれなどが生じる可能性を低減することができるとともに、接触抵抗を低減することも可能となる。

またこのように構成することで、図１８に示すように、光が透過する領域を拡大することができるため、透過率も向上させることが可能となる。

図１８に、図１７に示したＴＦＴ４４０において光が透過する領域を図示した。図１８Ａは、図１７の上部に示したＴＦＴ４４０の平面図であり、このようなＴＦＴ４４０に上部から光を当てた場合、光が透過する領域と光を透過しない領域とを図示したのが、図１８Ｂである。

図１８Ｂを参照するに、光が透過する領域４５１は、光が透過しない領域４５２と比較して大きい領域である。光が透過しない領域４５２は、ゲート電極４３１、ソース電極４０４、ドレイン電極４０５が位置している部分である。これらは、金属で構成されているため、光が透過しない領域４５２となる。

しかしながら、第２−２の実施の形態においては、容量電極４１１と配線４４１が透明材料で構成されているため、これらの部分は、光を透過する領域４５１となる。よって、例えば、図４Ｂに示した光を透過する領域１４１や図６Ｂに示した光を透過する領域１７１よりも、明らかに、図１８Ｂに示した光を透過する領域４５１は、広い領域となる。

よって、第２−２の実施の形態におけるＴＦＴ４４０においては、透過率を向上させることも可能となる。

＜第２−３の実施の形態＞
ところで、第２−１の実施の形態や第２−２の実施の形態においては、ゲート電極４０１自体を結晶系の材料で構成したり、ゲート電極４３１上に結晶系の材料で構成される配線４４１を配置したりする例を示した。

このように、配線４４１などの透明電極をゲート電極４３１などの遮光性を有する金属の上に形成する場合、その金属でリソグラフィのマークを形成しやすいために、プロセスが容易だというメリットがある。

しかしながら、この構造の場合には、加工のために初期にアモルファス製膜し、その後アニールで結晶化させた場合、表面荒れが生じる可能性がある。図１５に示したＴＦＴ４００を再度参照する。ＴＦＴ４００は、ゲート電極４０１を結晶系の材料で構成した場合であるが、ゲート電極４０１の上面には荒れが生じ、図１５では、その荒れを凹凸で示した。また、図１７に示したＴＦＴ４３０においても同様に、ゲート電極４３１の上面に配置された配線４４１の表面は荒れ、凸凹が発生している。

このような結晶系の材料を用いたときに、表面が荒れ、表面が荒れている状態で、ゲート絶縁膜３０２やチャネル層３０３を形成した場合、図１５または図１７に示したように、チャネル層３０３に影響が出てしまう。すなわち、チャネル層３０３の界面にも凸凹が残ってしまう可能性がある。

このように、チャネル層３０３に荒れがあると、ＴＦＴの特性に変化が生じてしまう可能性がある。図１９は、表面に荒れがある場合と無い場合とにおいて、ＴＦＴの特性が変化する可能性があることを説明するための図である。図１９は、ＦＦＴにおけるVg-Id特性を示したグラフであり、Vs-Vd間の電圧Ｖｄｓが0.1Vのときと10Vのときのグラフである。また図１９Ａは、表面に荒れがある場合のグラフであり、図１９Ｂは、表面に荒れがない場合のグラフである。

図１９Ａの例から、Vs-Vd間の電圧が変わるだけでVthがずれることがわかる。また、初動も値の変動が激しく安定していないことが読み取れる。図１９Ｂの例から、荒れが無い場合には、Vs-Vd間の電圧が変わってもVthがずれることなく、初動も値の変動が少なく安定していることが読み取れる。

このようなことから、ＴＦＴ４００やＴＦＴ４３０のように、荒れが生じる可能性がある構成の場合、荒れを吸収し、チャネル層３０３などに影響を与えないような構成とするのが好ましい。例えば、ゲート絶縁膜３０２を厚くし、ゲート電極４０１上またはゲート電極４３１上の配線４４１上の荒れを吸収するように構成しても良い。

または、荒れによるＴＦＴ特性の変化を許容範囲とするような装置や、光の透過性や、異種材料の結合による接触抵抗を下げることを優先としたい装置などに、ＴＦＴ４００やＴＦＴ４３０を適用することができる。

または、第２−３の実施の形態として以下に説明するような構成にすれば、図１９Ｂに示した荒れが無いＴＦＴと同様の特性を有するＴＦＴとすることがで、透過率を向上させ、さらに接触抵抗などを低減できるＴＦＴとすることができる。以下に、第２−３の実施の形態について説明する。

なお、第１の実施の形態においては、透明材料として、平坦性が良好なアモルファス系の材料を用いるため、チャネル層３０３に影響をおよぼすような荒れが発生することなく、図１９Ｂに示した荒れが無いＴＦＴと同様の特性を有するＴＦＴとすることができる。

すなわち、第１の実施の形態は、透明電極を金属上部に形成する場合に、平坦性の良い酸化物半導体膜を形成する例である。アモルファス酸化物導電膜は、熱処理でも結晶化しにくく平坦性を保つことができる。

また、表面の荒れである凹凸は、少なくともチャネル層３０３の膜厚以下にすることが望ましい。このような条件を満たす材料の一例としては、InZnO膜である。a-InZnO層は、プロセスの上限温度に近い300℃程度のアニールでも結晶化しない。

このような材料を用いることで、図１９Ｂに示すような特性劣化の無いＴＦＴ特性を得ることができ、第１の実施の形態として説明したように、透過率を向上させ、接触抵抗などを低減させるに適した構成とすることができる。

なお、第１の実施の形態において透明材料として適用できる材料は、a-IZOだけに限定されるものではなく、平坦性の良い透明導電膜であればよい。そして、第２の実施の形態のように、平坦性が良好ではない透明材料を用いる場合、以下に説明する第２−３の実施の形態のように構成すれば、荒れによる影響を低減したＴＦＴとすることができる。

図２０は、第２−３の実施の形態におけるＴＦＴの構成を示す図である。図２０中、上側の図は、ＴＦＴを上部から見たときの平面図であり、下側の図は、平面図に対応する断面図である。

図２０に示したＴＦＴ４６０のうち、図１７に示したＴＦＴ４３０と同様の部分には、同様の符号を付し、その説明は省略する。

ＴＦＴ４６０は、ゲート電極４７２が金属で構成されている点は、ＴＦＴ４３０と同じであるが、配線４７１が、ゲート電極４７２の下側の層に配置されている点が異なる。

ＴＦＴ４６０においては、ゲート電極４６１を金属で構成することで、図１７に示したＴＦＴ４４０と同じく、基板（不図示）内で反射される光などの迷光成分を遮光することが可能となる。

ＴＦＴ４６０のゲート電極４６１と基板（不図示）との間には、配線４７１が配置されている。換言すれば、ゲート電極４６１の下部を覆うように、配線４７１が配置されている。さらに、図２０の上側に示した平面図において、配線４７１は、ゲート電極４６１よりも大きく（図中では下方向に長く）設けられている。

容量電極４１１と配線４７１は、透明材料で構成され、例えば、ＩＴＯなどの結晶材料で構成されている。一方で、ゲート電極４６１は、金属で構成されている。配線４７１とゲート電極４６１は、異なる材料で構成されているため、接触抵抗が発生する可能性がある。

しかしながら、上記したように、第２−３の実施の形態においては、ゲート電極４６１の下部の面全体と配線４７１が接する構成とすることができ、接触不良や剥がれなどが生じる可能性を低減することができるとともに、接触抵抗を低減することも可能となる。

また透明電極が金属の下に入る構造となるため、金属の形状にテーパがついていなくても、段切れなどが生じる可能性が低くなる。

また、ゲート電極４６１の下部に配線４７１を配置することで、配線４７１を結晶系の材料で構成し、表面に荒れが発生する可能性があっても、その荒れを、ゲート電極４６１を構成する金属膜で吸収することができる。

換言すれば、結晶系の材料で構成されて配線４７１上に、金属のゲート電極４６１を成膜することで、表面平坦性を回復させることが可能となる。

すなわち、図２０に示したように、配線４７１の表面の凸凹に、ゲート電極４６１の金属が入り込み、ゲート電極４６１のゲート絶縁膜４０２側の面に凸凹が無い状態とすることができる。よって、ゲート電極４６１の上側に設けられているチャネル層４０３に、配線４７１の表面の荒れの影響がおよぼされるようなことを防ぐことが可能となる。

表面平坦性を回復させるための金属の膜厚、この場合、ゲート電極４６１の膜厚に制限はないが、100nm程度以上の膜厚が望ましい。このように表面平坦性が回復される構成とすることで、Id-Vg特性は、図１９Ｂに示したような良好な状態とすることが可能である。

図２０に示したＴＦＴ４６０のように、透明電極（配線４７１）を遮光メタル（ゲート電極４６１）の下側に配置する場合、透明電極を形成した後に、遮光メタルを形成するため、リソグラフィ―の精度をあげるためのマーキングを事前に形成しておくようにするのが好ましい。

マークを事前に形成しておくことで、ＩＴＯのような表面ラフネスがある材料でも、良好な特性をもつＴＦＴを形成することができる。

このようにして、透明材料として結晶系の材料、例えば、結晶化ＩＴＯを使うメリットとしては、透明電極としては抵抗値が低いことが挙げられる。結晶化したＩＴＯの抵抗率は、平均的に10-4Ω・cmという低い値が報告されており、低抵抗透明導電膜としては優れた材料である。

またこのように構成することで、図２１に示すように、光が透過する領域を拡大することができるため、透過率も向上させることが可能となる。

図２１に、図２０に示したＴＦＴ４６０において光が透過する領域を図示した。図２１Ａは、図２０の上部に示したＴＦＴ４６０の平面図であり、このようなＴＦＴ４６０に上部から光を当てた場合、光が透過する領域と光を透過しない領域とを図示したのが、図２１Ｂである。

図２１Ｂを参照するに、光が透過する領域４８１は、光が透過しない領域４８２と比較して大きい領域である。光が透過しない領域４８２は、ゲート電極４６１、ソース電極４０４、ドレイン電極４０５が位置している部分である。これらは、金属で構成されているため、光が透過しない領域４５２となる。

しかしながら、第２−３の実施の形態においては、容量電極４１１と配線４７１が透明材料で構成されているため、これらの部分は、光を透過する領域４５１となる。よって、例えば、図４Ｂに示した光を透過する領域１４１や図６Ｂに示した光を透過する領域１７１よりも、明らかに、図２１Ｂに示した光を透過する領域４５１は、広い領域となる。

よって、第２−３の実施の形態におけるＴＦＴ４６０においては、透過率も向上させることが可能となる。

このように、第２の実施の形態によれば、ＴＦＴの容量電極と配線を一体化した構成とし、かつ透明材料で構成することで、光の透過率を向上させることが可能になるとともに、接触不良などが起こる可能性をなくすことが可能となる。

さらに、ゲート電極も容量電極や配線と一体化した構成とし、かつ透明材料で構成することで、光の透過率をさらに向上させることが可能になるとともに、接触不良などが起こる可能性をなくすことが可能となる。

第２の実施の形態おいては、ゲート電極４０１自体を結晶系の材料で形成したり、ゲート電極４３１の上部に結晶系の材料で形成された配線４４１を配置したり、またはゲート電極４６１の下部に結晶系の材料で形成された配線４７１を配置したりする例を示した。

結晶系の材料は、平坦性が良好ではなく、表面荒れが発生する可能性があるが、上記したように、透過率の向上や接触抵抗の低減などを実現することはできる。また、第２−３の実施の形態のように、結晶系の材料で構成される透明電極を金属の下側に設けることで、表面荒れが発生しても、その荒れによる影響を抑えることが可能となり、かつ、透過率の向上や接触抵抗の低減などを実現することができる。

＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態として、遮光膜や複数のゲート電極を有するＴＦＴの構成について説明する。ここでは、第２−３の実施の形態で説明したＴＦＴ４６０に対して、遮光膜やゲートを追加する例を示すが、第１、第２−１、第２−２の実施の形態のいずれの実施の形態に対しても適用できる。

＜第３―１の実施の形態＞
図２２に示したＴＦＴ５００は、図２０に示したＴＦＴ４６０に遮光膜５０１を追加した構成とされている点以外は、図２０に示したＴＦＴ４６０と同様の構成を有しているため、その説明は省略する。

ゲート電極４６１は、下部からの迷光成分を遮光する機能も有するが、さらにＴＦＴ５００の上部からの迷光成分も遮光する構成としても良い。そこで、上部からの迷光成分を遮光するための遮光膜５０１を、チャネル層４０３の上側に設ける。遮光膜５０１とチャネル層４０３との間には、平坦化膜５０２が形成される。

このように遮光膜５０１を形成する場合、チャネル層４０３部分に光が入りにくくなるように、できるだけチャネルに近いところに遮光膜５０１が形成されるのが良い。

遮光膜５０１は、金属で構成することができる。遮光膜５０１を遮光膜として用いることは勿論可能であるが、さらにゲート電極として用いることも可能である。すなわち、ＴＦＴ５００は、上下にゲート電極を有するDual gate構造のＴＦＴとすることも可能である。

Dual gate構造とし、かつ、遮光機能も持たせる構造とする場合、図２３に示すようなＴＦＴ５３０のような構造とすることも可能である。図２３に示したＴＦＴ５３０は、チャネル層４０３のチャネルの真上にゲート電極５３１が設けられている構造とされている。

このようにゲート電極４６１とゲート電極５３１をＴＦＴ５３０の上下にそれぞれ設けることで、上方向からの迷光成分と下方向からの迷光成分が、チャネル層３０３に侵入することを効果的に防ぐことができる構造とすることができる。

上記した実施の形態によれば、必要最低限の金属のみを使用することで、透過率の高い透明ディスプレイを実現することができる。本技術によれば、具体的には、透過率を５０％以上とすることができることを、本出願人は確認済である。

また、金属とＩＴＯなどの異種の材料が重なる部分の接触面積を大きく取れるために、段切れや接触不良などを減少させることが可能となり、歩留り向上にも有効である。

また上記したＴＦＴの構造によれば、光がデバイスに照射されないために、酸化物半導体ＴＦＴの信頼性を向上させることも可能である。

＜適用例＞
以下、上述した表示装置の適用例について説明する。本技術を適用したＴＦＴは、図１に示したような表示装置１に適用できる。また本技術を適用した表示装置１は、透明ディスプレイなどと称される背面が視認できるようなディスプレイに適用できる。

また、本技術を適用した表示装置１は、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置などのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。

換言すると、上記表示装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。

また、本技術を適用した表示装置は、背面を透過して視認可能な透明ディスプレイなどと称されるディスプレイに適用できるため、このような特徴を活かし、以下のような適用例を例示する。

＜壁掛けディスプレイへの適用＞
本技術を適用した表示装置は、壁掛けディスプレイに適用できる。壁掛けディスプレイに適用した場合、図２４に示すように、表示部１１００と壁面に設置されたベース部１２００から構成されるようにすることができる。

表示部１１００に本技術を適用し、透明ディスプレイとすることができる。ベース部１２００は、周辺部１２０２、信号入出力端子１２０４、および音声出力部１２０６により構成される。

図２４の例では、ベース部１２００を形成する周辺部１２０２の内周部分に、表示部１１００の外周部分が嵌合されて固定される。このとき、表示部１１００の信号入出力端子１１０２と、ベース部１２００の信号入出力端子１２０４とが接続される。

表示部１１００は、透明ディスプレイであるため、ベース部１２００に設置され、映像を表示していないときには、表示部１１００の背面にある壁面を視認できる。

例えば、表示部１１００の周辺部分を額縁に見立て、ベース部１２００の内側に絵画を飾ることで、表示部１１００が画像を表示していないときには、壁面に飾られた絵画を、額縁内に飾られた絵画のようにして視認することができる状態とすることができる。そして、表示部１１００が画像（映像）を表示しているときには、テレビジョン受像機などと同等のディスプレイとして機能させることが可能である。

＜携帯端末への適用例＞
本技術を適用した表示装置は、スマートフォンなどと称される携帯端末機に適用できる。図２５は、スマートフォンの外観を表している。このスマートフォンは、例えば、表示部２１１０および非表示部（筐体）２１２０と、操作部２１３０とを備えている。操作部２１３０は、図２５の上図に示したように、非表示部２１２０の前面に設けられていてもよいし、下図に示したように上面に設けられていてもよい。

本技術を適用した表示装置を、図２５に示したスマートフォンに適用した場合、表示部２１１０に適用することができる。

近年、ＡＲ（Augmented Reality：拡張現実）技術が盛んに検討されている。このＡＲ技術とは、現実の環境（の一部）に対して付加情報（電子情報）としてバーチャル（仮想的）な物体を合成提示することを特徴とする技術であり、バーチャルリアリティ（仮想現実：ＶＲ）と対比をなす技術である。

ＡＲ技術では、現実環境中の特定の物体に関する説明や関連情報を含ませ、説明対象となる実物体近くに提示されることが多い。このようなＡＲにおけるリアリティ（臨場感）をより高める手法の１つとして、透明ディスプレイが用いられることができる。ユーザは、図２５に示したスマートフォンを用いて、現実の環境を視認しながら、表示部２１１０に表示されている付加情報を視認して、拡張現実を楽しむことができる。

＜車載ディスプレイへの適用＞
本技術を適用した表示装置は、自動車などに搭載されるナビゲーションシステムのディスプレイにも適用できる。

図２６は、本技術を適用した表示装置を有するナビゲーション装置を備えた自動車のコックピット周辺を示している。この自動車のコックピットにおいて、インスツルメントパネル３０００の上部には透明体の一つとしてのフロントガラス３０２０が設けられている。

また、インスツルメントパネル３０００の中央部下側にはナビゲーション装置本体３０１１が取り付けられており、ナビゲーション装置本体３０１１の上部にはナビゲーション情報を表示するための液晶ディスプレイ３０１２が装着されている。

さらに、図中破線で示すユーザとしての運転者が座る側にはメーターパネル３０１３が設けられている。また、メーターパネル３０１３の奥側下部には、フロントガラス３０２０に映像を投射する投射部あるいは表示手段の一つとしての表示ユニット３０１４が取り付けられている。

このような構成を有するナビゲーション装置では、通常、ナビゲーション装置本体３０１１にて探索された推奨経路等のナビゲーション情報を液晶ディスプレイ３０１２に表示する。また、この形態では、これらのナビゲーション情報を、必要に応じて表示ユニット３０１４を用いてフロントガラス３０２０に表示することも可能となっている。

フロントガラス３０２０の一部分に、本技術を適用した表示装置（透明ディスプレイ）が組み込まれるようにし、その透明ディスプレイに、ナビゲーション情報を表示させる構成とすることができる。透明ディスプレイであるため、ユーザが道路状況などを見ながら、ナビゲーション情報を確認できるシステムを構築することが可能となる。

＜電車窓への適用＞
本技術を適用した表示装置は、電車などの移動体に乗車しているユーザに対して、情報を提供するディスプレイに適用できる。

図２７は、本技術を適用した表示装置を有する移動体の一例の構成を示す図である。図２７に示すように、レール４０１０が施設された走行路４０２０を、人を乗せて走行することができる移動体であり、この例では電車４０００である。

この電車４０００には、窓４００１が備えられており、窓４００１から乗客者は、外の風景などを見ることができるようになされている。この窓４００１に、本技術を適用した表示装置である透明ディスプレイを設け、その透明ディスプレイに情報を表示するように構成することも可能である。

このように、本技術の適用範囲は多岐にわたり、上記した適用範囲に限定されるものではない。

また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。

なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。

なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。

（１）
表示素子と、
前記表示素子を駆動するためのトランジスタと
を備え、
前記トランジスタは、
チャネル層と、
前記チャネル層の下部に積層されているゲート電極と、
前記ゲート電極と容量電極を接続する配線と
を備え、
前記容量電極と前記配線は、少なくとも透明材料で形成されている
表示装置。
（２）
前記ゲート電極、前記容量電極、および前記配線は、同一の透明材料で形成されている
前記（１）に記載の表示装置。
（３）
前記透明材料は、アモルファス系の材料である
前記（２）に記載の表示装置。
（４）
前記透明材料は、結晶系の材料である
前記（２）に記載の表示装置。
（５）
前記ゲート電極は、金属で形成され、
前記容量電極と前記配線は、前記透明材料で形成され、
前記ゲート電極と前記チャネル層との間に、前記配線が積層されている
前記（１）、（３）、（４）のいずれかに記載の表示装置。
（６）
前記配線は、前記ゲート電極の上面を覆うように形成された状態で、前記ゲート電極と接続されている
前記（５）に記載の表示装置。
（７）
前記ゲート電極は、金属で形成され、
前記容量電極と前記配線は、前記透明材料で形成され、
前記ゲート電極の下面に、前記配線が形成されている
前記（１）、（３）、（４）のいずれかに記載の表示装置。
（８）
前記配線は、前記ゲート電極の下面を覆うように形成された状態で、前記ゲート電極と接続されている
前記（７）に記載の表示装置。
（９）
前記チャネル層の上側に、遮光膜が積層されている
前記（１）乃至（８）のいずれかに記載の表示装置。
（１０）
前記チャネル層の上側に、ゲート電極をさらに備える
前記（１）乃至（８）のいずれかに記載の表示装置。
（１１）
前記チャネル層は、透明材料で形成されている
前記（１）乃至（１０）のいずれかに記載の表示装置。
（１２）
前記表示素子は、有機ＥＬである
前記（１）乃至（１１）のいずれかに記載の表示装置。
（１３）
前記トランジスタは、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）である
前記（１）乃至（１２）のいずれかに記載の表示装置。
（１４）
表示素子と、
前記表示素子を駆動するためのトランジスタと
を備える表示装置を備え、
前記トランジスタは、
チャネル層と、
前記チャネル層の下部に積層されているゲート電極と、
前記ゲート電極と容量電極を接続する配線と
を備え、
前記容量電極と前記配線は、少なくとも透明材料で形成されている
電子機器。

３００ ＴＦＴ， ３０１ ゲート電極， ３０２ ゲート絶縁膜， ３０３ チャネル層， ３０４ ソース電極， ３０５ ドレイン電極， ３１１ 容量電極， ３１２ 配線， ３３０ ＴＦＴ， ３３１ ゲート電極， ３４１ 配線， ３６０ ＴＦＴ， ３６１ ゲート電極， ３７１ 配線， ４００ ＴＦＴ， ４０１ ゲート電極， ４０２ ゲート絶縁膜， ４０３ チャネル層， ４０４ ソース電極， ４０５ ドレイン電極， ４１１ 容量電極， ４１２ 配線， ４３０ ＴＦＴ， ４３１ ゲート電極， ４４１ 配線， ４６０ ＴＦＴ， ４６１ ゲート電極， ４７１ 配線

Claims (14)

1. 表示素子と、
   前記表示素子を駆動するためのトランジスタと
   を備え、
   前記トランジスタは、
   チャネル層と、
   前記チャネル層の下部に積層されているゲート電極と、
   前記ゲート電極と容量電極を接続する配線と
   を備え、
   前記容量電極と前記配線は、少なくとも透明材料で形成されている
   表示装置。
2. 前記ゲート電極、前記容量電極、および前記配線は、同一の透明材料で形成されている
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記透明材料は、アモルファス系の材料である
   請求項２に記載の表示装置。
4. 前記透明材料は、結晶系の材料である
   請求項２に記載の表示装置。
5. 前記ゲート電極は、金属で形成され、
   前記容量電極と前記配線は、前記透明材料で形成され、
   前記ゲート電極と前記チャネル層との間に、前記配線が積層されている
   請求項１に記載の表示装置。
6. 前記配線は、前記ゲート電極の上面を覆うように形成された状態で、前記ゲート電極と接続されている
   請求項５に記載の表示装置。
7. 前記ゲート電極は、金属で形成され、
   前記容量電極と前記配線は、前記透明材料で形成され、
   前記ゲート電極の下面に、前記配線が形成されている
   請求項１に記載の表示装置。
8. 前記配線は、前記ゲート電極の下面を覆うように形成された状態で、前記ゲート電極と接続されている
   請求項７に記載の表示装置。
9. 前記チャネル層の上側に、遮光膜が積層されている
   請求項１に記載の表示装置。
10. 前記チャネル層の上側に、ゲート電極をさらに備える
    請求項１に記載の表示装置。
11. 前記チャネル層は、透明材料で形成されている
    請求項１に記載の表示装置。
12. 前記表示素子は、有機ＥＬである
    請求項１に記載の表示装置。
13. 前記トランジスタは、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）である
    請求項１に記載の表示装置。
14. 表示素子と、
    前記表示素子を駆動するためのトランジスタと
    を備える表示装置を備え、
    前記トランジスタは、
    チャネル層と、
    前記チャネル層の下部に積層されているゲート電極と、
    前記ゲート電極と容量電極を接続する配線と
    を備え、
    前記容量電極と前記配線は、少なくとも透明材料で形成されている
    電子機器。

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