JP2018010126A

JP2018010126A - 表示装置

Info

Publication number: JP2018010126A
Application number: JP2016138514A
Authority: JP
Inventors: 史人井坂; Fumito Isaka; 池田　寿雄; Toshio Ikeda; 寿雄池田
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2016-07-13
Filing date: 2016-07-13
Publication date: 2018-01-18

Abstract

【課題】表示装置の消費電力を低減すること。表示装置の表示品位を高めること。使用環境によらず、高い表示品位で映像を表示すること。軽くて割れにくい表示装置を提供すること。【解決手段】反射型の液晶素子を有する第１の表示素子と、発光素子を有する第２の表示素子とを重なるように固定し、反射型の液晶素子が有する反射電極の開口部から、ＥＬ層の発光を得る。低消費電力で、使用環境によらない高い表示品位の表示装置を提供できる。またＥＬ層は凹凸形状を有しており、発光効率が高まり、寿命が向上する。【選択図】図１

Description

本発明の一態様は、表示装置に関する。

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。

なお、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。トランジスタ、半導体回路、演算装置、記憶装置等は半導体装置の一態様である。また、撮像装置、電気光学装置、発電装置（薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含む）、及び電子機器は半導体装置を有している場合がある。

表示装置の一つとして、液晶素子を備える液晶表示装置がある。液晶表示装置には大きく分けて透過型と反射型の二種類が知られている。

透過型の液晶表示装置は、冷陰極蛍光ランプやＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）などのバックライトを用い、液晶の光学変調作用を利用して、バックライトからの光が液晶を透過して液晶表示装置外部に出力される状態と、出力されない状態とを選択し、明と暗の表示を行わせ、さらにそれらを組み合わせることで、画像表示を行うものである。

また、反射型の液晶表示装置は、液晶の光学変調作用を利用して、外光、即ち入射光が画素電極で反射して装置外部に出力される状態と、入射光が装置外部に出力されない状態とを選択し、明と暗の表示を行わせ、さらにそれらを組み合わせることで、画像表示を行うものである。反射型の液晶表示装置は、透過型の液晶表示装置と比較して、バックライトを使用しないため、消費電力が少ないといった長所を有する。

液晶表示装置のうち、画素電極をマトリクス状に配置し、画素電極の各々に接続するスイッチング素子としてトランジスタを用いたものを、アクティブマトリクス型液晶表示装置と呼ぶ。スイッチング素子として、酸化物半導体をチャネル形成領域とするトランジスタが用いられるようになってきた（特許文献１及び特許文献２）。

特開２００７−１２３８６１号公報特開２００７−９６０５５号公報

液晶表示装置等は、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、スマートウォッチ、ノート型パーソナルコンピュータ等の電子機器の表示装置に採用される。電子機器において、表示装置の消費電力が大きな割合を占めるため、表示装置の消費電力を低減することが求められている。携帯が可能な電子機器では、バッテリを電源に用いるため、表示装置又は電子機器の低消費電力化は製品化に向けての重要な課題である。

また、携帯が可能な電子機器は、屋外と屋内で利用される。つまり、携帯が可能な電子機器に対する高い視認性は、外光の強い環境下と、外光の少ない環境下の両方で求められている。

また、携帯が可能な電子機器は、固定型の電子機器と比べて、割れてしまうリスクが高い。携帯する際、ズボンのポケットなどに入れることで、無理な力が加わることが理由に挙げられる。そのため、携帯が可能な電子機器は、割れにくいことが求められている。勿論、携帯しやすいように、軽量化も求められている。

そこで、本発明は、電子機器又は表示装置の消費電力を低減することを課題の一とする。または、本発明は、電子機器又は表示装置の表示品位を高めることを課題の一とする。または、本発明は、電子機器又は表示装置の使用環境によらず、高い表示品位で映像を表示することを課題の一とする。または、本発明は、軽くて割れにくい電子機器又は表示装置を提供することを課題の一とする。または、本発明は、曲げられる電子機器又は表示装置を提供することを課題の一とする。または、本発明は、生産性の高い電子機器又は表示装置の作製方法を提供することを課題の一とする。

本発明の一態様は、第１の表示素子と、第２の表示素子と、接着層と、を有し、第１の表示素子は、反射型の液晶素子であり、第２の表示素子は、発光素子であり、接着層は、第１の表示素子と、第２の表示素子とが重なるように固定する機能を有し、反射型の液晶素子は、開口部を有する反射電極を有し、発光素子は、バンクとして機能する絶縁層の開口部において、表面に凹凸形状を有するＥＬ層を有し、ＥＬ層は、開口部と重なる領域を有する表示装置である。

本発明の一態様は、第１の表示素子と、第２の表示素子と、接着層と、を有し、第１の表示素子は、反射型の液晶素子であり、第２の表示素子は、発光素子であり、接着層は、第１の表示素子と、第２の表示素子とが重なるように固定する機能を有し、反射型の液晶素子は、開口部を有する反射電極を有し、発光素子は、凹凸形状を有する型に固定され、凹凸形状に沿う形状を有するＥＬ層を有し、ＥＬ層は、開口部と重なる領域を有する表示装置である。

本発明の一態様において、ＥＬ層が有する凹凸形状は、反射電極の開口部と重なる領域を有してもよい。

本発明の一態様において、ＥＬ層が有する凹凸形状は、反射電極と重なる領域を有してもよい。

本発明の一態様によれば、電子機器又は表示装置の消費電力を低減できる。
または、本発明の一態様によれば、電子機器又は表示装置の表示品位を高めることができる。または、本発明の一態様によれば、電子機器又は表示装置の使用環境によらず、高い表示品位で映像を表示する表示装置を提供できる。または、本発明の一態様によれば、軽くて割れにくい電子機器又は表示装置を提供できる。または、本発明の一態様によれば、曲げられる電子機器又は表示装置を提供できる。または、本発明の一態様によれば、生産性の高い電子機器又は表示装置の作製方法を提供できる。

実施の形態に係る、表示装置の構成例。実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。実施の形態に係る、表示装置の構成例。実施の形態に係る、表示装置の構成例。実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。実施の形態に係る、表示装置の構成例。実施の形態に係る、表示装置の回路図。実施の形態に係る、表示装置の回路図及び構成例。実施の形態に係る、表示装置の構成例。実施の形態に係る、表示装置の構成例。実施の形態に係る、表示装置の構成例。実施の形態に係る、表示装置の構成例。実施の形態に係る、表示装置の構成例。実施の形態に係る、表示モジュールの構成例。実施の形態に係る、電子機器。

実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

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。

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

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。

トランジスタは半導体素子の一種であり、電流や電圧の増幅や、導通または非導通を制御するスイッチング動作などを実現することができる。本明細書におけるトランジスタは、ＩＧＦＥＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含む。

本明細書等における、金属酸化物（ｍｅｔａｌｏｘｉｄｅ）には、酸化物絶縁体、酸化物導電体（透明酸化物導電体を含む）、酸化物半導体などが含まれる。例えば、トランジスタの半導体層に金属酸化物を用いた場合などは、当該金属酸化物を酸化物半導体とみることができる。酸化物半導体は、単にＯＳ（ｏｘｉｄｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）とも表記できる。このように金属酸化物が増幅作用、整流作用、及びスイッチング作用の少なくとも１つを有する場合、当該金属酸化物を、金属酸化物半導体（ｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）と呼ぶことができ、これは上記ＯＳと同じ概念である。また、酸化物半導体を有するトランジスタは、ＯＳＦＥＴと記載することができる。

金属酸化物は、窒素を有することがある。また、窒素を有する金属酸化物を、金属酸窒化物（ｍｅｔａｌｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）と呼称してもよい。

また、本明細書等において、金属酸化物の結晶構造の一例としてＣＡＡＣ（ｃ−ａｘｉｓａｌｉｇｎｅｄｃｒｙｓｔａｌ）と記載する場合がある。また、金属酸化物の材料の構成の一例としてＣＡＣ（ｃｌｏｕｄａｌｉｇｎｅｄｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ）と記載する場合がある。

また、本明細書等において、ＣＡＣ−ｍｅｔａｌｏｘｉｄｅのうち、ＣＡＣ−ＯＳは、導電性の機能を有する部分と、絶縁性の機能を有する部分とを有し、全体では半導体としての機能を有することができる。なお、ＣＡＣ−ＯＳを、トランジスタの半導体層に用いる場合、導電性の機能は、キャリアとなる電子（またはホール）を流す機能であり、絶縁性の機能は、キャリアとなる電子を流さない機能である。導電性の機能と、絶縁性の機能とを、相補的に作用させることで、当該トランジスタのスイッチングさせる機能（Ｏｎ／Ｏｆｆさせる機能）を向上させることができる。ＣＡＣ−ＯＳは、上記のように機能を分離させることができるため、双方の機能を最大限に高めることができる。

すなわち、ＣＡＣ−ＯＳを代表とするＣＡＣ−ｍｅｔａｌｏｘｉｄｅは、導電性領域、及び絶縁性領域を有することができる。導電性領域は、上述の導電性の機能等を有し、絶縁性領域は、上述の絶縁性の機能等を有する。また、ＣＡＣ−ｍｅｔａｌｏｘｉｄｅ中において、導電性領域と、絶縁性領域とは、離間している場合がある。また、導電性領域と、絶縁性領域とは、偏在する場合がある。例えば、絶縁性領域に導電性領域が偏在する場合、導電性領域は、周辺がぼけてみえることがある。このような場合、隣接した導電性領域は、クラウド状に連結して観察されることがある。

また、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌｏｘｉｄｅにおいて、導電性領域と、絶縁性領域とは、一方向から見たとき、それぞれ０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下のサイズとなることがある。導電性領域と、絶縁性領域とは、このようなサイズで分散している場合がある。

また、上記絶縁性領域は、ワイドギャップを有する成分に起因するとも考えられ、導電性領域はナローギャップを有する成分に起因するとも考えられる。つまり、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌｏｘｉｄｅは、異なるバンドギャップを有する成分により構成されることがある。当該構成の場合、キャリアはナローギャップを有する成分に、主に流れるが、さらに、ナローギャップを有する成分が、ワイドギャップを有する成分に相補的に作用することにより、ナローギャップを有する成分に連動してワイドギャップを有する成分にもキャリアが流れることがある。このため、上記ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌｏｘｉｄｅをトランジスタのチャネル領域に用いる場合、トランジスタのオン状態において高い電流駆動力、つまり大きなオン電流、及び高い電界効果移動度を得ることができつつ、オフ状態では低いオフ電流を得ることができる。

このようなＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌｏｘｉｄｅは、マトリックス複合材（ｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、または金属マトリックス複合材（ｍｅｔａｌｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）と呼称することもできる。

（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、及びその作製方法について説明する。

本発明の一態様の表示装置は、液晶素子（例えば反射型の液晶素子）と、発光素子とが、貼り合わされた構成を有する。貼り合わせには、接着層を用いることができる。つまり、接着層によって、反射型の液晶素子と、発光素子とが重なるように固定される。反射型の液晶素子を第１の表示素子と表記し、発光素子を第２の表示素子と表記する。第１の表示素子が設けられたパネル、つまり一対の基板等の支持体で当該第１の表示素子が挟持された状態を、第１の表示パネルと表記する。同様に、第２の表示素子が設けられたパネル、つまり一対の基板等の支持体で当該第２の表示素子が挟持された状態を、第２の表示パネルと表記する。

反射型の液晶素子は、反射光の光量を制御することにより階調を表現することができる。発光素子は、発する光の光量を制御することにより階調を表現することができる。

表示装置は、例えば反射光のみを利用して表示を行うこと、発光素子からの光のみを利用して表示を行うこと、及び、反射光と発光素子からの光の両方を利用して表示を行うことができる。

第１の表示パネルは視認側に設けられ、第２の表示パネルは、第１の表示パネルの奥側に設けられる。第１の表示パネルは、最も接着層側に位置する第１の樹脂層を有する。また第２の表示パネルは、最も接着層側に位置する第２の樹脂層を有する。第１の樹脂層や第２の樹脂層に接着機能がある場合、接着層は省略できる。

第１の樹脂層及び第２の樹脂層（以下、まとめて樹脂層とも表記する）は、それぞれ厚さが０．１μｍ以上３μｍ以下とすることが好ましい。そのため、２つの表示パネルを積層した構成であっても、全体としての厚さを薄く維持することができる。また、２つの表示パネルを近づけることができ、第１の樹脂層又は第２の樹脂層によって、第２の画素である発光素子からの光の吸収が抑制され、より高い効率で光を取り出すことができる。その結果、消費電力を低く抑えることができる。

樹脂層は、支持基板上に設けることができる。たとえば支持基板上に低粘度の熱硬化性の樹脂材料を塗布し、熱処理により硬化させて、樹脂層を得ることができる。樹脂層を介して支持基板上に、トランジスタ等の素子を形成することができる。その後、支持基板と樹脂層との間で分離し、支持基板を剥離する。このとき、樹脂層が剥離面側に露出する。

支持基板と樹脂層とを剥離しやすくするため、互いの密着性を低下させる工程を実施してもよい。たとえば、レーザ光を照射することが挙げられる。レーザ光を線状に成形した線状レーザを用いる。線状レーザを走査することにより、効率的に、密着性を低下させることができる。これにより、支持基板の面積を大きくした際の工程時間を短縮することができる。レーザ光としては、波長３０８ｎｍのエキシマレーザを好適に用いることができる。

第１の樹脂層及び第２の樹脂層に用いることのできる材料としては、それぞれ、熱硬化性の樹脂材料、たとえばポリイミドが挙げられる。特に感光性のポリイミドを用いることが好ましい。

第１の樹脂層及び第２の樹脂層に感光性の樹脂材料を用いてもよい。感光性のため、露光及び現像処理を施すこととなる。露光及び現像処理によって、第１の樹脂層及び第２の樹脂層の形状を加工することが可能となる。例えば、開口部を形成することや、不要な部分を除去することができる。

また、第１の画素及び第２の画素は、それぞれトランジスタを有することが好ましい。さらに、当該トランジスタのチャネルを形成する半導体として、酸化物半導体を用いることが好ましい。酸化物半導体はトランジスタの作製工程にかかる最高温度を低温化（例えば４００℃以下、好ましくは３５０℃以下）しても、高いオン電流を実現でき、また高い信頼性を確保することができる。また、酸化物半導体を用いることで、第１の樹脂層及び第２の樹脂層に用いる材料として、高い耐熱性が要求されないため、材料の選択の幅を広げることができる。

トランジスタのチャネルを形成する半導体として、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ（ＬｏｗＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＰｏｌｙ−Ｓｉｌｉｃｏｎ））を用いてもよい。

トランジスタにＬＴＰＳを用いた場合では、レーザ結晶化工程や、結晶化の前処理のベーク工程や、不純物の活性化のためのベーク工程など、トランジスタの作製工程にかかる最高温度が高くなる傾向がある（例えば５００℃以上、または５５０℃以上、または６００℃以上）。そのため、第１の樹脂層及び第２の樹脂層に用いることのできる材料は、限定的となる。トランジスタに酸化物半導体膜を用いると、上記ＬＴＰＳに関する問題が生じないというメリットがある。

さらに、レーザ結晶化工程において、第１の樹脂層及び第２の樹脂層にもレーザが照射される場合、第１の樹脂層及び第２の樹脂層は比較的厚く形成する必要がある（例えば１０μｍ以上、または２０μｍ以上）。したがって耐熱性の高い特殊な材料が要求されるのに加え、厚く形成する必要があるため、表示パネル全体に対する第１の樹脂層または第２の樹脂層にかかるコストの割合が大きくなってしまう。酸化物半導体は、バンドギャップが広く（例えば３．０ｅＶ以上）、光を透過する性質を有する。そのため、支持基板と樹脂層の剥離工程において、レーザ光が酸化物半導体に照射されても吸収しにくいため、酸化物半導体を有するトランジスタの電気的特性への影響を抑制できる。したがって、上述したＬＴＰＳのように樹脂層を厚く形成する必要はない。

本発明の一態様は、感光性のポリイミドに代表される低粘度な感光性樹脂材料を用いて薄く形成した樹脂層と、低温プロセスであっても電気特性に優れたトランジスタを実現できる酸化物半導体と、を組み合わせることにより、生産性にも優れた表示装置を実現できる。

続いて、画素の構成について説明する。第１の画素及び第２の画素は、それぞれマトリクス状に複数配置され、表示装置の表示部を構成する。また、表示装置は、第１の画素を駆動する第１の駆動部と、第２の画素を駆動する第２の駆動部を有することが好ましい。第１の駆動部は第１の表示パネル側に設けられ、第２の駆動部は第２の表示パネル側に設けられていることが好ましい。

表示部において、第１の画素と、第２の画素とは積層配置されてもよい。第１の画素と第２の画素は、同じ周期で表示部に配置されていることが好ましい。さらに、第１の画素及び第２の画素は表示装置の表示領域に混在して配置されていることが好ましい。これにより、後述するように複数の第１の画素のみで表示された画像と、複数の第２の画素のみで表示された画像、及び複数の第１の画素及び複数の第２の画素の両方で表示された画像のそれぞれは、同じ表示部に表示させることができる。

第１の画素は、例えば白色（Ｗ）を呈する１つの画素により構成されていることが好ましい。第２の画素は、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光をそれぞれ呈する副画素を有することが好ましい。第２の画素は、これらに加えて白色（Ｗ）または黄色（Ｙ）の光を呈する副画素を有していていもよい。積層配置において、下側に配置される第１の画素の面積を大きくすると、第１の画素の輝度を高めることができる。

なお、第１の画素として、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光をそれぞれ呈する副画素を有していてもよく、これらに加えて白色（Ｗ）または黄色（Ｙ）の光を呈する副画素を有していていもよい。

本発明の一態様は、第２の画素で画像を表示する第１のモード、第１の画素で画像を表示する第２のモード、及び第１の画素及び第２の画素で画像を表示する第３のモードを切り替えることができる。

第１のモードでは、反射光のみを利用して表示を行うことができるため、光源が不要である。そのため低消費電力な駆動モードである。例えば、外光の照度が十分高く、且つ外光が白色光またはその近傍の光である場合に有効である。第１のモードは、例えば本や書類などの文字情報を表示することに適した表示モードである。

第２のモードでは、光源の光を利用して表示を行うことができるため、外光の照度や色度によらず、極めて鮮やかな表示を行うことができる。例えば、夜間や暗い室内など、外光の照度が極めて小さい場合などに有効である。また外光が暗い場合、明るい表示を行うと使用者が眩しく感じてしまう場合がある。これを防ぐために、第２のモードでは輝度を抑えた表示を行うことが好ましい。これにより、眩しさを抑えることに加え、消費電力も低減することができる。第２のモードは、鮮やかな画像や滑らかな動画などを表示することに適したモードである。

第３のモードでは、光源の光と、反射光の両方を利用して表示を行うことができる。具体的には、第１の画素が呈する光と、第１の画素と隣接する第２の画素が呈する光を混色させることにより、１つの色を表現するように駆動する。第１のモードよりも鮮やかな表示をしつつ、第２のモードよりも消費電力を抑えることができる。例えば、室内照明下や、朝方や夕方の時間帯など、外光の照度が比較的低い場合や、外光の色度が白色ではない場合などに有効である。

また、第１の表示パネルの第１の画素に設けられるトランジスタと、第２の表示パネルの第２の画素に設けられるトランジスタとは、同じ構成のトランジスタであってもよいし、それぞれ異なるトランジスタであってもよい。

トランジスタの構成としては、例えばボトムゲート構造のトランジスタが挙げられる。ボトムゲート構造のトランジスタは、ソース電極及びドレイン電極が、半導体層の上面及び側端部に接して設けられていることを特徴とする。

また、トランジスタの他の構成としては、例えばトップゲート構造のトランジスタが挙げられる。トップゲート構造のトランジスタは、第１のソース電極及び第１のドレイン電極が、半導体層の上面の一部及び側端部を覆う絶縁層上に設けられ、且つ当該絶縁層に設けられた開口を介して半導体層と電気的に接続されることを特徴とする。

また、トランジスタとして、半導体層を介して対向して設けられる第１のゲート電極及び第２のゲート電極を有していることが好ましい。

以下では、本発明の一態様の表示装置について、より具体的な例を図面を参照して説明する。

［構成例１］
図１（Ａ）に、表示装置１０の断面概略図を示す。表示装置１０は、表示パネル１００と表示パネル２００とが接着層５０によって貼り合わされた構成を有する。また、表示装置１０は、裏側（視認側とは反対側）に基板１１と、表側（視認側）に基板１２と、を有する。

表示パネル１００は、樹脂層１０１と樹脂層１０２との間に、トランジスタ１１０と、発光素子１２０と、を有する。表示パネル２００は、樹脂層２０１と樹脂層２０２との間にトランジスタ２１０と、液晶素子２２０と、を有する。樹脂層１０１は、接着層５１を介して基板１１と貼り合わされている。また樹脂層２０２は、接着層５２を介して基板１２と貼り合わされている。

〔表示パネル１００〕
樹脂層１０１には、トランジスタ１１０、発光素子１２０、絶縁層１３１、絶縁層１３２、絶縁層１３３、絶縁層１３４、絶縁層１３５等が設けられている。絶縁層１３４は、表面に凹凸を有する。

また、樹脂層１０２には、遮光層１５３、及び着色層１５２等が設けられている。樹脂層１０１と樹脂層１０２とは、接着層１５１により接着されている。

トランジスタ１１０は、絶縁層１３１上に設けられ、ゲート電極として機能する導電層１１１と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層１３２の一部と、半導体層１１２と、ソース電極またはドレイン電極の一方として機能する導電層１１３ａと、ソース電極またはドレイン電極の他方として機能する導電層１１３ｂと、を有する。

半導体層１１２は、酸化物半導体を含むことが好ましい。

絶縁層１３３及び絶縁層１３４は、トランジスタ１１０を覆って設けられている。

発光素子１２０は、導電層１２１と、ＥＬ層１２２と、導電層１２３と、が積層された構成を有する。導電層１２１は可視光を反射する機能を有し、導電層１２３は、可視光を透過する機能を有する。したがって、発光素子１２０は、被形成面側とは反対側に光を射出する上面射出型（トップエミッション型ともいう）の発光素子である。

絶縁層１３４の表面は、凹凸形状を有する。絶縁層１３４の表面は、凹部と、凸部とを有するとも表記できる。当該凹部と、当該凸部とは連続して設けられてもよいし、凹部と、凸部とは離間して設けられてもよい。凹凸形状を上面から確認するとき、凸部に着目すると、格子状に配置されていてもよいし、線状、ドット状、又は縞状に配置されていてもよい。たとえば、線状をなす凸部は、一断面では凸部として見られるが、当該一断面と交差する方向の他の断面では、凸部が見られないこととなる。勿論、凹部に着目して上面から確認するときも、格子状、線状、ドット状、又は縞状となる。

凹凸形状を有する絶縁層１３４は、感光性樹脂を用いて作製することができる。たとえば、感光性樹脂を塗布し、露光・現像・焼成により、表面に凹凸形状を有する絶縁層１３４を形成する。また、有機材料を用いて、平坦な表面を有する絶縁層１３４を形成し、フォトリソ工程を利用して、凹凸形状を形成することもできる。これらを組み合わせて、絶縁層１３４に凹凸形状を形成することもできる。有機材料を用いて平坦な表面を有する絶縁層を形成し、その上に、感光性樹脂を用いて絶縁層を形成する。感光性樹脂を有する絶縁層の膜厚を、有機材料を用いて形成された絶縁層よりも薄くする。感光性樹脂を有する絶縁層に対して、露光・現像・焼成を行えば、凹凸形状の表面を有する絶縁層を得ることができる。

つまり、絶縁層１３４の平坦な表面に対して、フォトリソ工程により、凹部のみを設けることで凹凸形状を備えてもよい。絶縁層１３４の平坦な表面に対して、感光性樹脂を用いて、凸部のみを設けることで、凹凸形状を備えてもよい。

図１（Ａ）では、凹凸形状は、絶縁層１３４の表面に選択的に設けられているが、表面の全体に設けられていてもよい。上記ストライプ状に凸部を形成するのであれば、絶縁層１３４の表面の全体に設けられた方が好ましい。

凹凸形状は、多数設けられた方が好ましい。多くするため、凹凸凹という形状であってもよい。

絶縁層１３４の上に形成される導電層１２１は、上述した絶縁層１３４の表面の形状に沿った、凹凸形状を有する。つまり、導電層１２１の表面も、凹凸形状を有する。そして、導電層１２１の上に形成されるＥＬ層１２２も、当該凹凸形状に沿った形状を有する。つまり、ＥＬ層１２２の表面も、凹凸形状を有する。

本発明において、ＥＬ層１２２の表面に凹凸形状が形成されて、表面が平坦なときよりも、少なくとも、表面積が増えればよい。そのため、ＥＬ層１２２の上又は下には、発光素子として必要などのような層が設けられていてもよい。

ＥＬ層１２２の凹凸形状を、バンクとして機能する絶縁層１３５との関係で説明する。バンクとして機能する絶縁層１３５とは、導電層１２１と重なる開口部を有する。また、バンクとして機能する絶縁層１３５は、導電層１２１の端部を覆う。ＥＬ層１２２の凹凸形状は、絶縁層１３５の開口部であれば、どこに設けてもよい。さらに、ＥＬ層１２２の凹凸形状は、絶縁層１３５を用いて、形成してもよい。

ＥＬ層１２２の凹凸形状を、導電層１２１の表面の凸部を利用して設けてもよい。絶縁層１３４の表面に凹凸形状を形成することなく、導電層１２１を形成した後に、インクジェット法などにより、導電層１２１上に凸部を形成する。その後、ＥＬ層１２２を形成すると、当該凸部に沿って、凹凸形状が形成される。

ＥＬ層１２２の凹凸形状を、導電層２２１との関係で説明する。ＥＬ層１２２の凹凸形状は、導電層２２１の開口部と重なる領域に設けてもよい。またＥＬ層１２２の凹凸形状は、導電層２２１と重なる領域に設けてもよい。導電層２２１の開口部の外周に沿うように、ＥＬ層１２２の凹凸形状を設けてもよい。この場合、線状に凹凸形状が形成されるとよいため、凹形状又は凸形状のみを、上記開口部に沿うように線状に設けるとよい。

図１（Ｂ）、図１（Ｃ）には、発光素子１２０と、液晶素子２２０と、接着層５０とに着目した断面図を示す。発光素子１２０は、液晶素子２２０と、接着層５０を介して重なっている。発光素子１２０のＥＬ層１２２の凹凸形状を強調して記載した。

発光素子１２０の領域には、バンクとして機能する絶縁層１３５があり、絶縁層１３５は第１の開口部（大きさがｄ１）を有する。液晶素子２２０の領域には、反射機能を有する導電層２２１があり、導電層２２１は、第２の開口部（大きさがｄ２）を有する。ＥＬ層１２２は、第１の開口部から露出した下部電極上に設けられる。またＥＬ層１２２からの発光は、第２の開口部を介して射出することができる。よって、ＥＬ層１２２は、第２の開口部と重なるように配置される。

ＥＬ層１２２の凹凸形状について検討する。図１（Ｂ）は、第１の開口部（大きさがｄ１）が、第２の開口部（大きさがｄ２）よりも大きい場合を例示している。このとき、ＥＬ層１２２の凹凸形状は、第１の開口部内であって、かつ第２の開口部とは重ならない領域にあるとよい。ＥＬ層１２２の凹凸形状は、第１の開口部内であって、かつ導電層２２１と重なる領域にあるともいえる。すなわち、第１の開口部の内側に沿って、凹凸形状があればよい。また第２の開口部の外側に沿って、凹凸形状があればよいともいえる。凹凸形状は、凸部のみ、凹部のみ、又は傾斜部のみでもよい。

また、ＥＬ層１２２の凹凸形状は、第２の開口部と重なる領域については、設けられていても、設けられていなくともよい。よって、図１（Ｂ）では、第２の開口部と重なる領域の凹凸形状は、破線で示した。たとえば、第２の開口部と重なる領域の凹凸形状は、第１の開口部と重なる領域と比べて、高低差が低く、小さなものであってもよい。

図１（Ｃ）は、第１の開口部の大きさ（ｄ１）が、第２の開口部の大きさ（ｄ２）よりも小さい場合を例示している。このとき、ＥＬ層１２２の凹凸形状は、少なくとも、第１の開口部内であって、第２の開口部と重なる領域にあるとよい。凹凸形状は、凸部のみ、凹部のみでもよい。

また、発光素子１２０と、液晶素子２２０は近いほどよい。すなわち、第１の開口部と、第２の開口部が近いとよい。発光素子１２０からの光が、第２の開口部から効率的に射出することができるためである。よって、接着層５０の膜厚は小さいと好ましい。または、接着層５０は設けない方が好ましい。

ＥＬ層１２２の凹凸形状の最大高低差は、数十ｎｍ以上数μｍ以下であるとよい。

ＥＬ層１２２への凹凸形状は、その下の絶縁層１３４の表面形状に応じて得られる。絶縁層１３５の形状を利用して、ＥＬ層１２２の凹凸形状を得てもよい。

ＥＬ層１２２の表面が凹凸形状となる手段は、図１（Ａ）（Ｂ）に示した構成に限定されるものではない。その他の実施の形態を参考にして、ＥＬ層１２２の表面が凹凸形状となればよい。

ＥＬ層１２２の少なくとも表面に凹凸形状が形成されると、ＥＬ層１２２の表面が平らな形状の場合と比較すると、ＥＬ層１２２の面積が増える。よって、ＥＬ層１２２からの輝度を高めることができる。ＥＬ層１２２からの発光効率が１００％以上となる。つまりＥＬ層１２２の発光面積を見かけ上増やすことが可能となり、液晶素子の画素とＥＬ素子の画素を足した面積を、デバイス面積よりも大きくすることができ、見かけ上の開口率を１００％以上とすることが可能となる。さらに、ＥＬ層１２２を有する発光素子の寿命を延ばすことができる。

図１（Ａ）に示すように、導電層１２１は、絶縁層１３４及び絶縁層１３３に設けられた開口を介して導電層１１３ｂと電気的に接続されている。絶縁層１３５は、導電層１２１の端部を覆い、且つ導電層１２１の上面が露出するように開口が設けられている。図１（Ｂ）（Ｃ）における、第１の開口部に相当する。ＥＬ層１２２及び導電層１２３は、絶縁層１３５及び導電層１２１の露出した部分を覆って、設けられている。

樹脂層１０２の下側には、絶縁層１４１が設けられている。また絶縁層１４１の下側には、遮光層１５３と、着色層１５２とが設けられている。着色層１５２は、発光素子１２０と重なる領域に設けられている。遮光層１５３は、発光素子１２０と重なる部分に開口を有する。

〔表示パネル２００〕
樹脂層２０１には、トランジスタ２１０、導電層２２１、配向膜２２４ａ、絶縁層２３１、絶縁層２３２、絶縁層２３３、絶縁層２３４等が設けられている。また、樹脂層２０２には、導電層２２３、配向膜２２４ｂ等が設けられている。また配向膜２２４ａと配向膜２２４ｂとの間に液晶２２２が挟持されている。

トランジスタ２１０は、絶縁層２３１上に設けられ、ゲート電極として機能する導電層２１１と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２３２の一部と、半導体層２１２と、ソース電極またはドレイン電極の一方として機能する導電層２１３ａと、ソース電極またはドレイン電極の他方として機能する導電層２１３ｂと、を有する。

半導体層２１２は、酸化物半導体を含むことが好ましい。

絶縁層２３３及び絶縁層２３４は、トランジスタ２１０を覆って設けられている。絶縁層２３４は、平坦化層として機能する。

液晶素子２２０は、導電層２２１と、導電層２２３と、これらの間に位置する液晶２２２と、により構成されている。導電層２２１は可視光を反射する機能を有し、導電層２２３は、可視光を透過する機能を有する。したがって、液晶素子２２０は反射型の液晶素子である。導電層２２１には、開口部が設けられている。図１（Ｂ）（Ｃ）における、第２の開口部に相当する。

導電層２１１は、絶縁層２３４及び絶縁層２３３に設けられた開口を介して導電層２１３ｂと電気的に接続されている。配向膜２２４ａは、導電層２１１及び絶縁層２３４の表面を覆って設けられている。

樹脂層２０２の下側には、導電層２２３と配向膜２２４ｂとが積層されて設けられている。なお、樹脂層２０２と導電層２２３との間に絶縁層を有していてもよい。また、液晶素子２２０の反射光を着色するための着色層を設けてもよい。

〔表示装置１０〕
表示装置１０は、上面から見たときに、発光素子１２０が、液晶素子２２０の反射機能を有する導電層２２１と重ならない部分を有する。これにより、図１に示すように、発光素子１２０からは、着色層１５２によって着色された発光２１が、視認側に射出される。また、液晶素子２２０では、導電層２２１により外光が反射された反射光２２が液晶２２２を介して射出される。

なお、基板１２が偏光板、または円偏光板として機能する。または、基板１２よりも外側に、偏光板または円偏光板を設けてもよい。

ここでは、表示パネル２００が着色層を有さず、カラー表示を行わない構成としているが、樹脂層２０２側に着色層を設け、カラー表示可能な構成としてもよい。

［作製方法例］
以下では、図１（Ａ）で例示した表示装置１０の作製方法の例について、図面を参照して説明する。

なお、表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、導電膜等）は、スパッタリング法、化学気相堆積（ＣＶＤ：ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐＯＳｉｔｉｏｎ）法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ：ＰｕｌｓｅＬａｓｅｒＤｅｐＯＳｉｔｉｏｎ）法、原子層成膜（ＡＬＤ：ＡｔｏｍｉｃＬａｙｅｒＤｅｐＯＳｉｔｉｏｎ）法等を用いて形成することができる。ＣＶＤ法としては、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）法や、熱ＣＶＤ法でもよい。熱ＣＶＤ法の例として、有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ：ＭｅｔａｌＯｒｇａｎｉｃＣＶＤ）法を使ってもよい。

また、表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、導電膜等）は、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の方法により形成することができる。

また、表示装置を構成する薄膜を加工する際には、フォトリソグラフィ法等を用いて加工することができる。または、遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の薄膜を形成してもよい。または、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法などにより薄膜を加工してもよい。フォトリソグラフィ法としては、加工したい薄膜上にレジストマスクを形成して、エッチング等により当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法と、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法と、がある。

フォトリソグラフィ法において、露光に用いる光は、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）、またはこれらを混合させた光を用いることができる。そのほか、紫外線やＫｒＦレーザ光、またはＡｒＦレーザ光等を用いることもできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、露光に用いる光として、極端紫外光（ＥＵＶ：ＥｘｔｒｅｍｅＵｌｔｒａ−ｖｉｏｌｅｔ）やＸ線を用いてもよい。また、露光に用いる光に換えて、電子ビームを用いることもできる。極端紫外光、Ｘ線または電子ビームを用いると、極めて微細な加工が可能となるため好ましい。なお、電子ビームなどのビームを走査することにより露光を行う場合には、フォトマスクは不要である。

薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウエットエッチング法、サンドブラスト法などを用いることができる。

〔樹脂層の形成〕
図２（Ａ）に示すように、支持基板６１を準備する。支持基板６１としては、搬送が容易となる程度に剛性を有する材料であり、且つ作製工程にかかる温度に対して耐熱性を有する材料を用いることができる。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂、半導体、金属または合金などの材料を用いることができる。ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス等を用いることができる。

図２（Ａ）に示すように、支持基板６１上に、樹脂層１０１を形成する。

まず、樹脂層１０１となる材料を支持基板６１上に塗布する。塗布は、スピンコート法を用いると大型の基板に均一に薄い樹脂層１０１を形成できるため好ましい。

他の塗布方法として、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の方法を用いてもよい。

当該材料は、熱により重合が進行する熱硬化性（熱重合性ともいう）を発現する重合性モノマーを有する。さらに、当該材料は、感光性を有することが好ましい。また当該材料は、粘度を調整するための溶媒が含まれていることが好ましい。

当該材料には、重合後にアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂となる、重合性モノマーを含むことが好ましい。すなわち、形成された樹脂層１０１は、これら樹脂材料を含む。

塗布に用いる当該材料の粘度は、５ｃＰ以上５００ｃＰ未満、好ましくは粘度が５ｃＰ以上１００ｃＰ未満、より好ましくは粘度が１０ｃＰ以上５０ｃＰ以下であることが好ましい。材料の粘度が低いほど、塗布が容易となる。また、材料の粘度が低いほど、気泡の混入を抑制でき、良質な膜を形成できる。また材料の粘度が低いほど、薄く均一に塗布することが可能なため、より薄い樹脂層１０１を形成することができる。

続いて、支持基板６１を加熱し、塗布した材料を重合させることで樹脂層１０１を形成する。このとき、加熱により材料中の溶媒は除去される。また加熱は、後のトランジスタ１１０の作製工程にかかる最高温度よりも高い温度で加熱することが好ましい。例えば３００℃以上６００℃以下、好ましくは３５０℃以上５５０℃以下、より好ましくは４００℃以上５００℃以下、代表的には４５０℃で加熱することが好ましい。樹脂層１０１の形成時に、表面が露出した状態でこのような温度で加熱することにより、樹脂層１０１から脱離しうるガスを除去することができるため、トランジスタ１１０の作製工程中にガスが脱離することを抑制できる。

樹脂層１０１の厚さは、０．０１μｍ以上１０μｍ未満であることが好ましく、０．１μｍ以上３μｍ以下であることがより好ましく、０．５μｍ以上１μｍ以下であることがさらに好ましい。低粘度の溶液を用いることで、樹脂層１０１を薄く均一に形成することが容易となる。

また、樹脂層１０１の熱膨張係数は、０．１ｐｐｍ／℃以上２０ｐｐｍ／℃以下であることが好ましく、０．１ｐｐｍ／℃以上１０ｐｐｍ／℃以下であることがより好ましい。樹脂層１０１の熱膨張係数が低いほど、加熱による膨張または収縮に伴う応力により、トランジスタ等が破損することを抑制できる。

ここで、樹脂層１０１に感光性の材料を用いた場合、フォトリソグラフィ法により、一部を除去することが可能となる。具体的には、材料を塗布した後に溶媒を除去するための熱処理（プリベーク処理ともいう）を行い、その後露光を行う。続いて、現像処理を施すことで、不要な部分を除去することができる。また、その後に熱処理（ポストベーク処理ともいう）を行うことが好ましい。２回目の熱処理を、上記で示した温度で行えばよい。

上記方法で樹脂層１０１に開口部を設けることにより、以下のような構成を実現できる。例えば、開口部を覆うように導電層を配置することで、後述する剥離工程後に、裏面側に一部が露出した電極（裏面電極、貫通電極とも言う）を形成することができる。当該電極は、外部接続端子として用いることもできる。また、例えば２つの表示パネルを貼り合せるためのマーカー部に樹脂層１０１を設けない構成とすることで、位置合わせ精度を高めることができる。

〔絶縁層１３１の形成〕
図２（Ｂ）に示すように、樹脂層１０１上に絶縁層１３１を形成する。

絶縁層１３１は、樹脂層１０１に含まれる不純物が、後に形成するトランジスタや発光素子に拡散することを防ぐバリア層として用いることができる。そのためバリア性の高い材料を用いることが好ましい。

絶縁層１３１としては、例えば窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜などの無機絶縁材料を用いることができる。また、上述の２以上の絶縁膜を積層して用いてもよい。特に、樹脂層１０１側から窒化シリコン膜と酸化シリコン膜の積層膜を用いることが好ましい。

また、樹脂層１０１の表面に凹凸がある場合、絶縁層１３１は当該凹凸を被覆することが好ましい。また、絶縁層１３１が当該凹凸を平坦化する平坦化層としての機能を有していてもよい。例えば、絶縁層１３１として、有機絶縁材料と無機絶縁材料を積層して用いることが好ましい。有機絶縁材料としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等の有機樹脂を用いることができる。

絶縁層１３１は、例えば室温以上４００度以下、好ましくは１００℃以上３５０℃以下、より好ましくは１５０℃以上３００℃以下の温度で形成することが好ましい。

〔トランジスタの形成〕
図２（Ｃ）に示すように、絶縁層１３１上にトランジスタ１１０を形成する。ここではトランジスタ１１０の一例として、ボトムゲート構造のトランジスタを作製する場合の例を示している。

絶縁層１３１上に導電層１１１を形成する。導電層１１１は、導電膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成できる。

続いて、絶縁層１３２を形成する。絶縁層１３２は、絶縁層１３１に用いることのできる無機絶縁膜を援用できる。

続いて、半導体層１１２を形成する。半導体層１１２は、半導体膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該半導体膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成できる。

半導体膜は、成膜時の基板温度を室温以上３００℃以下、好ましくは室温以上２２０℃以下、より好ましくは、室温以上２００℃以下、さらに好ましくは室温以上１７０℃以下の温度で形成する。ここで成膜時の基板温度が室温であるとは、基板を加熱しないことを指す。このとき、成膜時に基板が受けるエネルギーにより、室温よりも高い温度になる場合も含む。また、室温とは例えば１０℃以上３０℃以下の温度範囲を指し、代表的には２５℃とする。

半導体膜としては、酸化物半導体を用いることが好ましい。特にシリコンよりもバンドギャップの大きな酸化物半導体を適用することが好ましい。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半導体材料を用いると、トランジスタのオフ状態における電流を低減できるため好ましい。

また、酸化物半導体として、バンドギャップが２．５ｅＶ以上、好ましくは２．８ｅＶ以上、より好ましくはバンドギャップが３．０ｅＶ以上の材料を用いることが好ましい。このような酸化物半導体を用いることにより、後述する剥離工程におけるレーザ光等の光の照射において、当該光が半導体膜を透過するため、トランジスタの電気特性への悪影響が生じにくくなる。

特に、本発明の一態様に用いる半導体膜は、不活性ガス（例えばＡｒ）及び酸素ガスのいずれか一方または両方を含む雰囲気下にて基板を加熱した状態で、スパッタリング法によって成膜することが好ましい。

成膜時の基板温度は室温以上２００℃以下、好ましくは室温以上１７０℃以下の温度とすることが好ましい。基板の温度を高めることにより、配向性を有する結晶部がより多く形成され、電気的な安定性に優れた半導体膜を形成できる。このような半導体膜を用いることで、電気的な安定性に優れたトランジスタを実現できる。また、基板温度を低くする、または加熱しない状態で成膜することで、配向性を有する結晶部の割合が小さく、キャリア移動度の高い半導体膜を形成できる。このような半導体膜を用いることで、高い電界効果移動度を示すトランジスタを実現できる。

また、成膜時の酸素の流量比（酸素分圧）を、０％以上１００％未満、好ましくは０％以上５０％以下、より好ましくは０％以上３３％以下、さらに好ましくは０％以上１５％以下とすることが好ましい。酸素流量を低減することにより、キャリア移動度の高い半導体膜を形成でき、より高い電界効果移動度を示すトランジスタを実現できる。

成膜時の基板温度と、成膜時の酸素流量を上述の範囲とすることで、配向性を有する結晶部と、配向性を有さない結晶部とが混在した半導体膜を得ることができる。また、基板温度と酸素流量を上述の範囲内で最適化することにより、配向性を有する結晶部と配向性を有さない結晶部の存在割合を制御することが可能となる。

半導体膜の成膜に用いることの可能な酸化物ターゲットとしては、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物に限られず、例えば、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物（Ｍは、Ａｌ、Ｙ、またはＳｎ）を適用することができる。

また、複数の結晶粒を有する多結晶酸化物を含むスパッタリングターゲットを用いて、半導体膜である結晶部を含む半導体膜を成膜すると、多結晶酸化物を含まないスパッタリングターゲットを用いた場合に比べて、結晶性を有する半導体膜が得られやすい。

特に、膜の厚さ方向（膜面方向、膜の被形成面、または膜の表面に垂直な方向ともいう）に配向性を有する結晶部と、このような配向性を有さずに無秩序に配向する結晶部が混在した半導体膜を適用したトランジスタは、電気特性の安定性を高くできる、チャネル長を微細にすることが容易となる、などの特徴がある。一方、配向性を有さない結晶部のみで構成される半導体膜を適用したトランジスタは、電界効果移動度を高めることができる。なお、後述するように、酸化物半導体中の酸素欠損を低減することにより、高い電界効果移動度と高い電気特性の安定性を両立したトランジスタを実現することができる。

このように、酸化物半導体膜を用いることで、ＬＴＰＳで必要であった高い温度での加熱処理や、レーザ結晶化処理が不要であり、極めて低温で半導体層１１２を形成できる。そのため、樹脂層１０１を薄く形成することが可能となる。トランジスタのチャネル形成領域に、酸化物半導体膜を用いるとメリットがある。

図２（Ｃ）に示すように、導電層１１３ａ及び導電層１１３ｂを形成する。導電層１１３ａ及び導電層１１３ｂは、導電膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成できる。

なお、導電層１１３ａ及び導電層１１３ｂの加工の際に、レジストマスクに覆われていない半導体層１１２の一部がエッチングにより薄膜化する場合がある。半導体層１１２として配向性を有する結晶部を含む酸化物半導体膜を用いると、この薄膜化を抑制できるため好ましい。

以上のようにして、トランジスタ１１０を作製できる。トランジスタ１１０は、チャネルが形成される半導体層１１２に、酸化物半導体を含むトランジスタである。またトランジスタ１１０において、導電層１１１の一部はゲートとして機能し、絶縁層１３２の一部はゲート絶縁層として機能し、導電層１１３ａ及び導電層１１３ｂは、それぞれソース又はドレインのいずれか一方として機能する。

〔絶縁層１３３の形成〕
図２（Ｄ）に示すように、トランジスタ１１０を覆う絶縁層１３３を形成する。絶縁層１３３は、絶縁層１３２と同様の方法により形成することができる。

絶縁層１３３は例えば室温以上４００度以下、好ましくは１００℃以上３５０℃以下、より好ましくは１５０℃以上３００℃以下の温度で形成することが好ましい。温度が高いほど緻密でバリア性の高い絶縁膜とすることができる。

また、絶縁層１３３として、酸素を含む雰囲気下で上述のような低温で成膜した酸化シリコン膜や酸化窒化シリコン膜等の酸化物絶縁膜を用いることが好ましい。また当該酸化シリコンや酸化窒化シリコン膜上に窒化シリコン膜などの酸素を拡散、透過しにくい絶縁膜を積層して形成することが好ましい。酸素を含む雰囲気下で低温で形成した酸化物絶縁膜は、加熱により多くの酸素を放出しやすい絶縁膜とすることができる。このような酸素をする酸化絶縁膜と、酸素を拡散、透過しにくい絶縁膜を積層した状態で、加熱処理を行うことにより、半導体層１１２に酸素を供給することができる。その結果、半導体層１１２中の酸素欠損、及び半導体層１１２と絶縁層１３３の界面の欠陥を修復し、欠陥準位を低減することができる。これにより、極めて信頼性の高い半導体装置を実現できる。

以上の工程により、可撓性を有する樹脂層１０１上にトランジスタ１１０と、これを覆う絶縁層１３３を形成することができる。なお、この段階において、後述する方法を用いて樹脂層１０１と支持基板６１とを分離することで、表示素子を有さないフレキシブルデバイスを作製することもできる。例えば、トランジスタ１１０や、トランジスタ１１０に加えて容量素子、抵抗素子、及び配線などを形成することで、半導体回路を有するフレキシブルデバイスを作製することができる。

〔絶縁層１３４の形成〕
図２（Ｄ）に示すように、絶縁層１３３上に絶縁層１３４を形成する。絶縁層１３４には、凹凸形状を形成する。フォトリソ工程を用いる場合を例示する。まず凹凸形状の設計に応じて、レジストを形成し、当該レジストを用いて絶縁層１３４をエッチングして凹凸形状を形成することができる。レジストを用いてエッチングしているため、絶縁層１３４に凹部を形成することになる。レジストの焼成温度を選択することで、凹部の傾斜角度を制御することができる。凹部の斜面がなす角度は小さいと、後に形成されるＥＬ層１２２の蒸着不良を低減することができる。よって、凹部の斜面がなす角度θは、１５度以上６０度以下が好ましい。

〔発光素子１２０の形成〕
図２（Ｄ）に示すように、絶縁層１３４及び絶縁層１３３に、導電層１１３ｂ等に達する開口を形成する。

その後、導電層１２１を形成する。導電層１２１は、その一部が陰極又は陽極として機能する。導電層１２１は、導電膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成できる。導電層１２１は、凹凸形状を有する。

図２（Ｄ）に示すように、導電層１２１の端部を覆う絶縁層１３５を形成する。絶縁層１３５は、バンクとして機能する。絶縁層１３５は、絶縁層１３１に用いることのできる有機絶縁膜または無機絶縁膜を援用できる。

絶縁層１３５は、樹脂層１０１と同様に、感光性及び熱硬化性を有する樹脂材料を用いることが好ましい。特に、絶縁層１３５と樹脂層１０１とに、同じ材料を用いることが好ましい。これにより、絶縁層１３５と樹脂層１０１の材料や、これらを形成するための装置を共通化することが可能となる。

また、絶縁層１３５は、樹脂層１０１と同様に、０．０１μｍ以上１０μｍ未満であることが好ましく、０．１μｍ以上３μｍ以下であることがより好ましく、０．５μｍ以上１μｍ以下であることがさらに好ましい。低粘度の溶液を用いることで、絶縁層１３５を均一に形成することが容易となる。

図２（Ｅ）に示すように、ＥＬ層１２２及び導電層１２３を形成する。導電層１２３の一部は、陽極又は陰極として機能する。ＥＬ層１２２、及び導電層１２３は、それぞれ凹凸形状を有する。

ＥＬ層１２２は、蒸着法、塗布法、印刷法、吐出法などの方法で形成することができる。ＥＬ層１２２を画素毎に作り分ける場合、メタルマスクなどのシャドウマスクを用いた蒸着法、またはインクジェット法等により形成することができる。ＥＬ層１２２を画素毎に作り分けない場合には、メタルマスクを用いない蒸着法を用いることができる。ここでは、メタルマスクを用いない蒸着法により形成した例を示している。

導電層１２３は、蒸着法やスパッタリング法等を用いて形成することができる。

以上のようにして、発光素子１２０を形成することができる。発光素子１２０は、導電層１２１、ＥＬ層１２２、及び導電層１２３が積層された構成を有する。

〔樹脂層１０２の形成〕
図３（Ａ）に示すように、支持基板６２を準備する。支持基板６２は、支持基板６１の記載を援用することができる。

続いて、支持基板６２上に、樹脂層１０２を形成する（図３（Ａ））。樹脂層１０２の形成方法及び材料については、樹脂層１０１と同様の方法を用いることができる。

〔絶縁層１４１の形成〕
図３（Ｂ）に示すように、樹脂層１０２上に絶縁層１４１を形成する。絶縁層１４１は、樹脂層１０２に含まれる不純物が、後に形成するトランジスタや発光素子に拡散することを防ぐバリア層として用いることができる。そのためバリア性の高い材料を用いることが好ましい。

絶縁層１４１の形成方法及び材料については、絶縁層１３１の記載を援用できる。

〔遮光層、着色層の形成〕
図３（Ｃ）に示すように、絶縁層１４１上に遮光層１５３及び着色層１５２を形成する。着色層１５２は、遮光層１５３の間に設けられる。

遮光層１５３は、金属材料または樹脂材料を用いることができる。金属材料を用いる場合には、導電膜を成膜した後に、フォトリソグラフィ法等を用いて不要な部分を除去することにより形成できる。また金属材料、顔料または染料を含む感光性の樹脂材料を用いた場合は、フォトリソグラフィ法等により形成することができる。

また、着色層１５２は、感光性の材料を用いることで、フォトリソグラフィ法等により島状に加工することができる。

以上により、樹脂層１０２上に絶縁層１４１、遮光層１５３及び着色層１５２を形成することができる。なお、樹脂層１０１側の作製工程と、樹脂層１０２側の作製工程は、互いに独立して行うことができるため、その順序は問われない。またはこれら２つの工程を並行して行ってもよい。

〔貼り合せ〕
図３（Ｄ）に示すように、支持基板６１と支持基板６２とを、接着層１５１を用いて貼り合せる。そして、接着層１５１を硬化させる。これにより、発光素子１２０を接着層１５１で封止することができる。

接着層１５１は、硬化型の材料を用いることが好ましい。例えば光硬化性を示す樹脂、反応硬化性を示す樹脂、熱硬化性を示す樹脂等を用いることができる。特に、溶媒を含まない樹脂材料を用いることが好ましい。

このようにして、表示パネル１００を作製することができる。図３（Ｄ）の時点では、表示パネル１００は、支持基板６１及び支持基板６２に挟持された状態である。

〔樹脂層２０１の形成〕
図４（Ａ）に示すように、支持基板６３を準備し、支持基板６３上に樹脂層２０１を形成する。

支持基板６３は、支持基板６１の記載を援用できる。

樹脂層２０１の形成方法及び材料については、樹脂層１０１と同様の方法を用いることができる。

〔絶縁層２３１の形成〕
続いて、樹脂層２０１上に絶縁層２３１を形成する。絶縁層２３１の形成方法及び材料については、絶縁層１３１の記載を援用できる。

〔トランジスタ２１０の形成〕
続いて、絶縁層２３１上に、トランジスタ２１０を形成する。

トランジスタ２１０は、導電層２１１、絶縁層２３１、半導体層２１２、ならびに導電層２１３ａ及び導電層２１３ｂを、順に形成することにより形成する。各層の形成方法は、上記トランジスタ１１０の形成方法の記載を援用できる。

トランジスタ２１０は、チャネルが形成される半導体層２１２に、酸化物半導体を含むトランジスタである。またトランジスタ２１０において、導電層２１１の一部はゲートとして機能し、絶縁層２３２の一部はゲート絶縁層として機能し、導電層２１３ａ及び導電層２１３ｂは、それぞれソース又はドレインのいずれか一方として機能する。

〔導電層２２１、配向膜２２４ａの形成〕
図４（Ｂ）に示すように、絶縁層２３３及び絶縁層２３４を形成する。絶縁層２３３の形成方法及び材料については、絶縁層１３３の記載を援用できる。絶縁層２３４の形成方法及び材料については、凹凸形状を設ける必要がなく、絶縁層１３３の記載を援用できる。

絶縁層２３３及び絶縁層２３４に、導電層２１３ｂに達する開口を形成する。

その後、導電層２２１を形成する。導電層２２１は、その一部が画素電極として機能する。導電層２２１は、導電膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成できる。導電層２２１は、開口部２１５を有する。

図４（Ｂ）に示すように、導電層２２１及び絶縁層２３４上に配向膜２２４ａを形成する。配向膜２２４ａは、樹脂等の薄膜を成膜した後に、ラビング処理を行うことにより形成できる。なお図４（Ｂ）で示すように、導電層２２１と、配向膜２２４ａとの間には、透明導電膜２２５を形成するとよい。導電層２２１の開口部上の液晶に対する制御を可能にするためである。透明導電膜は、酸化インジウム、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）、インジウム亜鉛酸化物、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、酸化シリコンを含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛、ガリウムを含む酸化亜鉛などをもちいることができる。

以上の工程により、樹脂層２０１上に、トランジスタ２１０、導電層２２１及び配向膜２２４ａ等を形成することができる。

〔樹脂層２０２の形成〕
図４（Ｃ）に示すように、支持基板６４を準備する。支持基板６４は、支持基板６１の記載を援用することができる。支持基板６４上に、樹脂層２０２を形成する。樹脂層２０２の形成方法及び材料については、樹脂層１０１と同様の方法を用いることができる。

〔導電層２２３、配向膜２２４ｂの形成〕
図４（Ｄ）に示すように、樹脂層２０２上に導電層２２３を形成する。導電層２２３は、導電膜を成膜することにより形成することができる。なお、導電層２２３は、メタルマスクなどのシャドウマスクを用いたスパッタリング法等の方法により、樹脂層２０２の外周部に導電層２２３が設けられないように形成してもよい。または、導電膜を成膜した後にフォトリソグラフィ法等により不要な部分をエッチングにより除去してもよい。

続いて、導電層２２３上に配向膜２２４ｂを形成する（図４（Ｄ））。配向膜２２４ｂは、配向膜２２４ａと同様の方法により形成できる。

以上により、樹脂層２０２上に導電層２２３及び配向膜２２４ｂを形成することができる。なお、樹脂層２０１側の作製工程と、樹脂層２０２側の作製工程は、互いに独立して行うことができるため、その順序は問われない。またはこれら２つの工程を並行して行ってもよい。

〔貼り合せ〕
図４（Ｅ）に示すように、支持基板６３と支持基板６４とを、液晶２２２を挟んで貼り合せる。このとき、樹脂層２０１と樹脂層２０２とを、外周部において図示しない接着層により接着する。

例えば、樹脂層２０１と樹脂層２０２のいずれか一方、または両方に、これらを接着する接着層（図示しない）を形成する。接着層は、画素が配置されている領域を囲むように形成する。接着層は、例えばスクリーン印刷法や、ディスペンス法等により形成することができる。接着層としては、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂等を用いることができる。また、紫外線により仮硬化した後に、熱を加えることにより硬化する樹脂などを用いてもよい。または、接着層として、紫外線硬化性と熱硬化性の両方を有する樹脂などを用いてもよい。

続いて、液晶２２２をディスペンス法等により接着層に囲まれた領域に滴下する。続いて、液晶２２２を挟むように支持基板６３と支持基板６４とを貼り合せ、接着層を硬化する。貼り合せは、減圧雰囲気下で行うと支持基板６３と支持基板６４との間に気泡等が混入することを防ぐことができるため好ましい。

なお、液晶２２２の滴下後に、画素が配置されている領域や、当該領域の外側に粒状のギャップスペーサを散布してもよいし、当該ギャップスペーサを含む液晶２２２を滴下してもよい。また、液晶２２２は、支持基板６３と支持基板６４を貼り合せた後に、減圧雰囲気下において、接着層に設けた隙間から注入する方法を用いてもよい。

このように、表示パネル２００を作製することができる。図４（Ｅ）に示す時点では、表示パネル２００は、支持基板６３及び支持基板６４に挟持された状態である。

〔支持基板６２の分離〕
図５（Ａ）に示すように、表示パネル１００の支持基板６２側から、支持基板６２を介して樹脂層１０２に光７０を照射する。

光７０としては、レーザ光を用いることができる。形状を加工した、線状のレーザを用いることが好ましい。

なお、レーザ光と同等のエネルギーを照射可能であれば、フラッシュランプ等を用いてもよい。

光７０として、線状のレーザ光を用いる場合には、表示パネル１００と光源とを相対的に移動させることで光７０を走査し、剥離したい領域に亘って光７０を照射する。図５（Ａ）では、光７０を矢印方向に移動する場合を示す。光７０を樹脂層１０２の全面に亘って照射すると、樹脂層１０２全体が剥離可能となり、後の分離の工程で支持基板６１の外周部をスクライブ等により分断する必要がない。樹脂層１０２の外周部において、光７０を照射しない領域を設けると、不必要なときに樹脂層１０２と支持基板６２とが分離してしまうことを抑制できる。

光７０は、少なくともその一部が支持基板６２を透過し、且つ樹脂層１０２に吸収される波長の光を選択して用いる。特に、光７０の波長としては、可視光線から紫外線の波長領域の光を用いることが好ましい。例えば波長が２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の光、好ましくは波長が２５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以上の光を用いることが好ましい。特に、波長３０８ｎｍのエキシマレーザを用いると、生産性に優れるため好ましい。エキシマレーザは、ＬＴＰＳにおけるレーザ結晶化にも用いるため、既存のＬＴＰＳ製造ラインの装置を流用することができ、新たな設備投資を必要としないため好ましい。また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの第三高調波である波長３５５ｎｍのＵＶレーザなどの固体ＵＶレーザ（半導体ＵＶレーザともいう）を用いてもよい。また、ピコ秒レーザ等のパルスレーザを用いてもよい。

光７０の照射により、樹脂層１０２の支持基板６１側の表面近傍、または樹脂層１０２の内部の一部が改質され、支持基板６１と樹脂層１０２との密着性が低下する。一方、光７０を照射していない領域は、密着性は高いままである。

図５（Ｂ）に示すように、支持基板６２と樹脂層１０２とを分離する。

分離の工程では、支持基板６１をステージに固定した状態で、支持基板６２に垂直方向に引っ張る力をかけることにより行うことができる。例えば支持基板６２の上面の一部を吸着し、上方に引っ張ることにより、引き剥がすことができる。ステージは、支持基板６１を固定できればどのような構成でもよいが、例えば真空吸着、静電吸着などが可能な吸着機構を有していてもよいし、支持基板６１を物理的に留める機構を有していてもよい。

また、分離の工程では、表面に粘着性を有するドラム状の部材を支持基板６２の上面に押し当て、これを回転させることにより行ってもよい。このとき、支持基板６２が剥離されていく方向にそって、ステージを動かしてもよい。

また、樹脂層１０２の外周部に光７０を照射しない領域を設けた場合、樹脂層１０２光を照射した部分の一部に切欠き部を形成し、剥離のきっかけとしてもよい。切欠き部は、例えば鋭利な刃物または針状の部材を用いることや、支持基板６１と樹脂層１０２を同時にスクライブにより切断すること等により形成することができる。

図５（Ｂ）では、支持基板６２側に樹脂層１０２の一部である樹脂層１０２ａが残存している例を示す。光７０の照射条件によっては、樹脂層１０２の内部で分離（破断）が生じ、このように樹脂層１０２ａが残存する場合がある。または、樹脂層１０２の表面の一部が融解する場合にも、同様に支持基板６２側に樹脂層１０２ａの一部が残存することがある。なお、支持基板６２と樹脂層１０２の界面で剥離する場合、支持基板６２側に樹脂層１０２ａが残存しないことがある。

支持基板６２側に残存する樹脂層１０２ａの厚さは、例えば、１００ｎｍ以下、具体的には４０ｎｍ以上７０ｎｍ以下程度とすることができる。残存した樹脂層１０２ａを除去することで、支持基板６２は再利用が可能である。例えば、支持基板６２にガラスを用い、樹脂層１０２にポリイミド樹脂を用いた場合は、発煙硝酸を用いて樹脂層１０２ａ除去することができる。

〔支持基板６３の分離〕
図６（Ａ）に示すように、表示パネル２００の支持基板６３側から、支持基板６２を介して樹脂層２０１に光７０を照射する。

光７０の照射方法については、上記の記載を援用できる。

図６（Ｂ）に示すように、支持基板６３と樹脂層２０１とを分離する。分離は、上記の記載を援用することができる。図６（Ｂ）では、支持基板６３側に樹脂層２０１ａが残存している例を示している。

〔表示パネル１００と表示パネル２００の貼り合せ〕
図７（Ａ）に示すように、表示パネル１００の樹脂層１０２と、表示パネル２００の樹脂層２０１とを、接着層５０によって貼り合せる。接着層５０としては、上記接着層１５１の記載を援用できる。開口部２１５と、発光素子１２０とが重なるように貼り合わせる。

このとき、表示パネル１００と表示パネル２００の位置ずれが生じてしまうと、発光素子１２０からの光が、表示パネル２００の遮光性の部材に遮られてしまう場合がある。そのため、表示パネル１００と表示パネル２００には、それぞれ位置合わせ用のマーカーが形成されていることが好ましい。また、本作製方法例によれば、貼り合せの段階において、支持基板６１と支持基板６４を有しているため、可撓性を有する表示パネル同士を貼り合せる場合と比較して、位置合わせの精度を高めることが可能で、表示装置の高精細化が可能となる。例えば５００ｐｐｉを超える精細度の表示装置を実現することができる。

〔支持基板６１の分離〕
続いて、支持基板６１側から、支持基板６１を介して樹脂層１０１に光７０（図示しない）を照射する。その後、図７（Ｂ）に示すように支持基板６１と樹脂層１０１とを分離する。

光７０（図示しない）の照射方法については、上記の記載を援用できる。

分離は、支持基板６４をステージ等に固定した状態で行うことができる。分離方法については、上記の記載を援用できる。

〔基板１１の貼り合せ〕
図８（Ａ）に示すように、接着層５１を用いて樹脂層１０１と基板１１とを貼り合せる。

接着層５１は、上記接着層５０の記載を援用できる。

基板１１及び後述する基板１２としては、樹脂材料を用いると、同じ厚さであってもガラス等を用いた場合に比べて、表示装置を軽量化できる。また、可撓性を有する程度に薄い材料を用いると、より軽量化できるため好ましい。また、樹脂材料を用いることで、表示装置の耐衝撃性を向上させることができ、割れにくい表示装置を実現できる。

また、基板１１は視認側とは反対側に位置する基板であるため、可視光に対して透光性を有していなくてもよい。そのため、金属材料を用いることもできる。金属材料は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、表示装置の局所的な温度上昇を抑制することができる。

〔支持基板６４の分離〕
続いて、支持基板６４側から、支持基板６４を介して樹脂層２０２に光７０（図示しない）を照射する。その後、図８（Ｂ）に示すように支持基板６４と樹脂層２０２とを分離する。

分離は、基板１１をステージ等に固定した状態で行うことができる。分離方法については、上記の記載を援用できる。

〔基板１２の貼り合せ〕
図１で示した基板１２を、接着層５２を用いて樹脂層２０２と貼り合せる。

接着層５２は、上記接着層５０の記載を援用できる。

基板１２は、視認側に位置する基板であるため、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。

以上の工程により、図１に示す表示装置１０を作製することができる。

［トランジスタについて］
図１で例示した表示装置１０は、トランジスタ１１０とトランジスタ２１０の両方に、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合の例である。

トランジスタ１１０は、絶縁層１３２が導電層１１１を覆って設けられている。また半導体層１１２は、導電層１１１を覆って設けられている。半導体層１１２の導電層１１１と重なる領域が、チャネル形成領域に相当する。また、導電層１１３ａ及び導電層１１３ｂは、それぞれ半導体層１１２の上面及び側端部に接して設けられている。

なお、トランジスタ１１０は、導電層１１１よりも半導体層１１２の幅が大きい場合の例を示している。このような構成により、導電層１１１と導電層１１３ａまたは導電層１１３ｂの間に半導体層１１２が配置されるため、導電層１１１と導電層１１３ａまたは導電層１１３ｂとの間の寄生容量を小さくすることができる。

トランジスタ１１０は、チャネルエッチ型のトランジスタであり、トランジスタの占有面積を縮小することが比較的容易であるため、高精細な表示装置に好適に用いることができる。

トランジスタ２１０は、トランジスタ１１０と共通の特徴を有している。

ここで、トランジスタ１１０及びトランジスタ２１０に適用可能な、トランジスタの構成例について説明する。

図９（Ａ）に示したトランジスタ１１０ａは、トランジスタ１１０と比較して、導電層１１４及び絶縁層１３６を有する点で相違している。導電層１１４は、絶縁層１３３上に設けられ、半導体層１１２と重なる領域を有する。また絶縁層１３６は、導電層１１４及び絶縁層１３３を覆って設けられている。

導電層１１４は、半導体層１１２を挟んで導電層１１１とは反対側に位置している。導電層１１１を第１のゲート電極とした場合、導電層１１４は、第２のゲート電極として機能することができる。導電層１１１と導電層１１４に同じ電位を与えることで、トランジスタ１１０ａのオン電流を高めることができる。また導電層１１１及び導電層１１４の一方にしきい値電圧を制御するための電位を与え、他方に駆動のための電位を与えることで、トランジスタ１１０ａのしきい値電圧を制御することができる。

ここで、導電層１１４として、酸化物を含む導電性材料を用いることが好ましい。これにより、導電層１１４を構成する導電膜の成膜時に、酸素を含む雰囲気下で成膜することで、絶縁層１３３に酸素を供給することができる。好適には、成膜ガス中の酸素ガスの割合を９０％以上１００％以下の範囲とすることが好ましい。絶縁層１３３に供給された酸素は、後の熱処理により半導体層１１２に供給され、半導体層１１２中の酸素欠損の低減を図ることができる。

特に、導電層１１４には低抵抗化された金属酸化物を用いることが好ましい。このとき、絶縁層１３６に水素を放出する絶縁膜、例えば窒化シリコン膜等を用いることが好ましい。絶縁層１３６の成膜中、またはその後の熱処理によって導電層１１４中に水素が供給され、導電層１１４の電気抵抗を効果的に低減することができる。

図９（Ｂ）に示すトランジスタ１１０ｂは、トップゲート構造のトランジスタである。

絶縁層１３１上に半導体層１１２が形成されている。また半導体層１１２上には、絶縁層１３２及び導電層１１１が積層して形成されている。また、絶縁層１３３は、半導体層１１２の上面及び側端部、絶縁層１３３の側面、及び導電層１１１を覆って設けられている。導電層１１３ａ及び導電層１１３ｂは、絶縁層１３３上に設けられている。導電層１１３ａ及び導電層１１３ｂは、絶縁層１３３に設けられた開口を介して、半導体層１１２の上面と電気的に接続されている。

なお、ここでは絶縁層１３２が、導電層１１１と重ならない部分に存在しない場合の例を示しているが、絶縁層１３２が半導体層１１２の上面及び側端部を覆って設けられていてもよい。

トランジスタ１１０ｂは、導電層１１１と導電層１１３ａまたは導電層１１３ｂとの物理的な距離を離すことが容易なため、これらの間の寄生容量を低減することが可能である。

図９（Ｃ）に示すトランジスタ１１０ｃは、トランジスタ１１０ｂと比較して、導電層１１５及び絶縁層１３７を有している点で相違している。導電層１１５は絶縁層１３１上に設けられ、半導体層１１２と重なる領域を有する。また絶縁層１３７は、導電層１１５及び絶縁層１３１を覆って設けられている。

導電層１１５は、上記導電層１１４と同様に第２のゲート電極として機能する。そのため、オン電流を高めることや、しきい値電圧を制御することなどが可能である。

ここで、表示装置１０において、表示パネル１００が有するトランジスタと、表示パネル２００が有するトランジスタとを、異なるトランジスタで構成してもよい。一例としては、発光素子１２０と電気的に接続するトランジスタは、比較的大きな電流を流す必要があるためトランジスタ１１０ａやトランジスタ１１０ｃを適用し、その他のトランジスタには、トランジスタの占有面積を低減するために、トランジスタ１１０を適用することができる。

一例として、図１０には、図１のトランジスタ２１０に代えてトランジスタ１１０ａを適用し、トランジスタ１１０に代えてトランジスタ１１０ｃを適用した場合の例を示している。

以上がトランジスタについての説明である。

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。

（実施の形態２）
本実施の形態では、上記実施の形態１とは異なる方法等にて、ＥＬ層に凹凸形状を設ける場合を、図１１を用いて説明する。

まず、上記実施の形態１の図５（Ｂ）の次工程において、支持基板６１を、剥離する。当該剥離は、支持基板６２と同様に行うことができる。つまり、支持基板６２の剥離工程のように、支持基板６１と、樹脂層１０１とを分離する。

このとき、樹脂層１０１は、一部残存していてもよい。支持基板６１、６２が剥離された発光素子は、残存した樹脂層によって挟持され、図１１（Ａ）に示すような、フレキシブルな表示パネル２３５となる。

当該フレキシブルな表示パネル２３５を、図１１（Ｂ）に示すように、凹凸形状を備えた型２３６に固定する。固定には接着層等を用いることができる。剥離した際に露出した樹脂層によって、接着することもできる。型２３６に固定することで、フレキシブルな表示パネル２３５が有するＥＬ層にも、凹凸形状を設けることができる。凹凸形状を有する表示パネル２３７となる。

フレキシブルな表示パネルであれば、曲率半径が０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲で凹凸形状を設けることができる。

フレキシブルな表示パネルを曲げた状態を固定した後は、上記実施の形態１の図７（Ａ）等の説明を参考にして、表示パネル２００の樹脂層２０１と、凹凸形状を有する表示パネル２３７とを接着層５０によって貼り合わせる。

上記貼り合わせの際、凹凸形状を有する表示パネル２３７の表面を平坦にしてもよい。表面が平坦化された状態で表示パネル２００と貼り合わせると、位置合わせ精度をよくすることができる。凹凸形状を有する表示パネル２３７に樹脂を形成して、平坦にすることができる。樹脂を形成した後、より一層平坦になるように、研磨工程を実施してもよい。

上記樹脂をスピンコート法によって形成してもよい。スピンコート法を用いする場合、研磨工程を不要とすることができる。

上記樹脂をディスペンサ―等によって塗布する場合、表面の凹部のみ選択に塗布する方法がある。塗布する場合、少ない樹脂材料で済み、コストを抑えることができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置のより具体的な例について説明する。以下で例示する表示装置は、反射型の液晶素子と、発光素子の両方を有し、透過モードと反射モードの両方の表示を行うことのできる、表示装置である。

［構成例］
図１２（Ａ）は、表示装置４００の構成の一例を示すブロック図である。表示装置４００は、表示部３６２にマトリクス状に配列した複数の画素４１０を有する。また表示装置４００は、回路ＧＤと、回路ＳＤを有する。また方向Ｒに配列した複数の画素４１０、及び回路ＧＤと電気的に接続する複数の配線Ｇ１、複数の配線Ｇ２、複数の配線ＡＮＯ、及び複数の配線ＣＳＣＯＭを有する。また方向Ｃに配列した複数の画素４１０、及び回路ＳＤと電気的に接続する複数の配線Ｓ１及び複数の配線Ｓ２を有する。

画素４１０は、反射型の液晶素子と、発光素子を有する。画素４１０において、液晶素子と発光素子とは、互いに重なる部分を有する。

図１２（Ｂ１）は、画素４１０が有する電極３１１ｂの構成例を示す。電極３１１ｂは、画素４１０における液晶素子の反射電極として機能する。また電極３１１ｂには、開口４５１が設けられている。

図１２（Ｂ１）には、電極３１１ｂと重なる領域に位置する発光素子３６０を破線で示している。発光素子３６０は、電極３１１ｂが有する開口４５１と重ねて配置されている。これにより、発光素子３６０が発する光は、開口４５１を介して視認側に射出される。

図１２（Ｂ１）では、方向Ｒに隣接する画素４１０が異なる色に対応する画素である。このとき、図１２（Ｂ１）に示すように、方向Ｒに隣接する２つの画素において、開口４５１が一列に配列されないように、電極３１１ｂの異なる位置に設けられていることが好ましい。これにより、２つの発光素子３６０を離すことが可能で、発光素子３６０が発する光が隣接する画素４１０が有する着色層に入射してしまう現象（クロストークともいう）を抑制することができる。また、隣接する２つの発光素子３６０を離して配置することができるため、発光素子３６０のＥＬ層をシャドウマスク等により作り分ける場合であっても、高い精細度の表示装置を実現できる。

また、図１２（Ｂ２）に示すような配列としてもよい。

非開口部の総面積に対する開口４５１の総面積の比の値が大きすぎると、液晶素子を用いた表示が暗くなってしまう。また、非開口部の総面積に対する開口４５１の総面積の比の値が小さすぎると、発光素子３６０を用いた表示が暗くなってしまう。

また、反射電極として機能する電極３１１ｂに設ける開口４５１の面積が小さすぎると、発光素子３６０が射出する光から取り出せる光の効率が低下してしまう。

開口４５１の形状は、例えば多角形、四角形、楕円形、円形または十字等の形状とすることができる。また、細長い筋状、スリット状、市松模様状の形状としてもよい。また、開口４５１を隣接する画素に寄せて配置してもよい。好ましくは、開口４５１を同じ色を表示する他の画素に寄せて配置する。これにより、クロストークを抑制できる。

［回路構成例］
図１３は、画素４１０の構成例を示す回路図である。図１３では、隣接する２つの画素４１０を示している。

画素４１０は、スイッチＳＷ１、容量素子Ｃ１、液晶素子３４０、スイッチＳＷ２、トランジスタＭ、容量素子Ｃ２、及び発光素子３６０等を有する。また、画素４１０には、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線ＡＮＯ、配線ＣＳＣＯＭ、配線Ｓ１、及び配線Ｓ２が電気的に接続されている。また、図１３では、液晶素子３４０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ１、及び発光素子３６０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ２を示している。

図１３では、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２に、トランジスタを用いた場合の例を示している。

スイッチＳＷ１は、ゲートが配線Ｇ１と接続され、ソース又はドレインの一方が配線Ｓ１と接続され、ソース又はドレインの他方が容量素子Ｃ１の一方の電極、及び液晶素子３４０の一方の電極と接続されている。容量素子Ｃ１は、他方の電極が配線ＣＳＣＯＭと接続されている。液晶素子３４０は、他方の電極が配線ＶＣＯＭ１と接続されている。

またスイッチＳＷ２は、ゲートが配線Ｇ２と接続され、ソース又はドレインの一方が配線Ｓ２と接続され、ソース又はドレインの他方が、容量素子Ｃ２の一方の電極、トランジスタＭのゲートと接続されている。容量素子Ｃ２は、他方の電極がトランジスタＭのソース又はドレインの一方、及び配線ＡＮＯと接続されている。トランジスタＭは、ソース又はドレインの他方が発光素子３６０の一方の電極と接続されている。発光素子３６０は、他方の電極が配線ＶＣＯＭ２と接続されている。

図１３では、トランジスタＭが半導体を挟む２つのゲートを有し、これらが接続されている例を示している。これにより、トランジスタＭが流すことのできる電流を増大させることができる。

配線Ｇ１には、スイッチＳＷ１を導通状態または非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線ＶＣＯＭ１には、所定の電位を与えることができる。配線Ｓ１には、液晶素子３４０が有する液晶の配向状態を制御する信号を与えることができる。配線ＣＳＣＯＭには、所定の電位を与えることができる。

配線Ｇ２には、スイッチＳＷ２を導通状態または非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線ＶＣＯＭ２及び配線ＡＮＯには、発光素子３６０が発光する電位差が生じる電位をそれぞれ与えることができる。配線Ｓ２には、トランジスタＭの導通状態を制御する信号を与えることができる。

図１３に示す画素４１０は、例えば反射モードの表示を行う場合には、配線Ｇ１及び配線Ｓ１に与える信号により駆動し、液晶素子３４０による光学変調を利用して表示することができる。また、透過モードで表示を行う場合には、配線Ｇ２及び配線Ｓ２に与える信号により駆動し、発光素子３６０を発光させて表示することができる。また両方のモードで駆動する場合には、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線Ｓ１及び配線Ｓ２のそれぞれに与える信号により駆動することができる。

なお、図１３では一つの画素４１０に、一つの液晶素子３４０と一つの発光素子３６０とを有する例を示したが、これに限られない。図１４（Ａ）は、一つの画素４１０に一つの液晶素子３４０と４つの発光素子３６０（発光素子３６０ｒ、３６０ｇ、３６０ｂ、３６０ｗ）を有する例を示している。図１４（Ａ）に示す画素４１０は、図１３とは異なり、１つの画素でフルカラーの表示が可能な画素である。

図１４（Ａ）では図１３の例に加えて、画素４１０に配線Ｇ３及び配線Ｓ３が接続されている。

図１４（Ａ）に示す例では、例えば４つの発光素子３６０を、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、及び白色（Ｗ）を呈する発光素子を用いることができる。また液晶素子３４０として、白色を呈する反射型の液晶素子を用いることができる。これにより、反射モードの表示を行う場合には、反射率の高い白色の表示を行うことができる。また透過モードで表示を行う場合には、演色性の高い表示を低い電力で行うことができる。

また、図１４（Ｂ）には、画素４１０の構成例を示している。画素４１０は、電極３１１が有する開口部と重なる発光素子３６０ｗと、電極３１１の周囲に配置された発光素子３６０ｒ、発光素子３６０ｇ、及び発光素子３６０ｂとを有する。発光素子３６０ｒ、発光素子３６０ｇ、及び発光素子３６０ｂは、発光面積がほぼ同等であることが好ましい。

［表示装置の構成例］
図１５は、本発明の一態様の表示装置３００の斜視概略図である。表示装置３００は、基板３５１と基板３６１とが貼り合わされた構成を有する。図１５では、基板３６１を破線で明示している。

表示装置３００は、表示部３６２、回路部３６４、配線３６５、回路部３６６、配線３６７等を有する。基板３５１には、例えば回路部３６４、配線３６５、回路部３６６、配線３６７及び画素電極として機能する電極３１１ｂ等が設けられる。また図１５では基板３５１上にＩＣ３７３、ＦＰＣ３７２、ＩＣ３７５及びＦＰＣ３７４が実装されている例を示している。そのため、図１５に示す構成は、表示装置３００とＩＣ３７３、ＦＰＣ３７２、ＩＣ３７５及びＦＰＣ３７４を有する表示モジュールと言うこともできる。

回路部３６４は、例えば走査線駆動回路として機能する回路を用いることができる。

配線３６５は、表示部や回路部３６４に信号や電力を供給する機能を有する。当該信号や電力は、ＦＰＣ３７２を介して外部、またはＩＣ３７３から配線３６５に入力される。

また、図１５では、ＣＯＧ（ＣｈｉｐＯｎＧｌａｓｓ）方式等により、基板３５１にＩＣ３７３が設けられている例を示している。ＩＣ３７３は、例えば走査線駆動回路、または信号線駆動回路などとしての機能を有するＩＣを適用できる。なお表示装置３００が走査線駆動回路及び信号線駆動回路として機能する回路を備える場合や、走査線駆動回路や信号線駆動回路として機能する回路を外部に設け、ＦＰＣ３７２を介して表示装置３００を駆動するための信号を入力する場合などでは、ＩＣ３７３を設けない構成としてもよい。また、ＩＣ３７３を、ＣＯＦ（ＣｈｉｐＯｎＦｉｌｍ）方式等により、ＦＰＣ３７２に実装してもよい。

図１５には、表示部３６２の一部の拡大図を示している。表示部３６２には、複数の表示素子が有する電極３１１ｂがマトリクス状に配置されている。電極３１１ｂは、可視光を反射する機能を有し、後述する液晶素子３４０の反射電極として機能する。

また、図１５に示すように、電極３１１ｂは開口を有する。さらに電極３１１ｂよりも基板３５１側に、発光素子３６０を有する。発光素子３６０からの光は、電極３１１ｂの開口を介して基板３６１側に射出される。

［断面構成例］
図１６に、図１５で例示した表示装置の、ＦＰＣ３７２を含む領域の一部、回路部３６４を含む領域の一部、表示部３６２を含む領域の一部、回路部３６６を含む領域の一部、及びＦＰＣ３７４を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。

図１６に示す表示装置は、表示パネル１００と、表示パネル２００とが積層された構成を有する。表示パネル１００は、樹脂層１０１と樹脂層１０２を有する。表示パネル２００は、樹脂層２０１と樹脂層２０２を有する。樹脂層１０２と樹脂層２０１とは、接着層５０によって接着されている。また樹脂層１０１は、接着層５１により基板３５１と接着されている。また樹脂層２０２は、接着層５２により基板３６１と接着されている。

〔表示パネル１００〕

表示パネル１００は、樹脂層１０１、絶縁層４７８、複数のトランジスタ、容量素子４０５、配線４０７、絶縁層４１１、絶縁層４１２、絶縁層４１３、絶縁層４１４、絶縁層４１５、発光素子３６０、スペーサ４１６、接着層４１７、着色層４２５、遮光層４２６、絶縁層４７６、及び樹脂層１０２を有する。

回路部３６４はトランジスタ４０１を有する。表示部３６２は、トランジスタ４０２及びトランジスタ４０３を有する。

各トランジスタは、ゲート、絶縁層４１１、半導体層、ソース、及びドレインを有する。ゲートと半導体層は、絶縁層４１１を介して重なる。絶縁層４１１の一部は、ゲート絶縁層としての機能を有し、他の一部は、容量素子４０５の誘電体としての機能を有する。トランジスタ４０２のソース又はドレインとして機能する導電層は、容量素子４０５の一方の電極を兼ねる。

図１６では、ボトムゲート構造のトランジスタを示す。回路部３６４と表示部３６２とで、トランジスタの構造が異なっていてもよい。回路部３６４及び表示部３６２は、それぞれ、複数の種類のトランジスタを有していてもよい。

容量素子４０５は、一対の電極と、その間の誘電体とを有する。容量素子４０５は、トランジスタのゲートと同一の材料、及び同一の工程で形成した導電層と、トランジスタのソース及びドレインと同一の材料、及び同一の工程で形成した導電層と、を有する。

絶縁層４１２、絶縁層４１３、及び絶縁層４１４は、それぞれ、トランジスタ等を覆って設けられる。トランジスタ等を覆う絶縁層の数は特に限定されない。絶縁層４１２、絶縁層４１３、及び絶縁層４１４のうち、少なくとも一層には、水又は水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。外部から不純物がトランジスタに拡散することを効果的に抑制することが可能となり、表示装置の信頼性を高めることができる。

絶縁層４１４として有機材料を用いる場合、表示装置の端部に露出した絶縁層４１４を通って発光素子３６０等に表示装置の外部から水分等の不純物が侵入する恐れがある。不純物の侵入により、発光素子３６０が劣化すると、表示装置の劣化につながる。そのため、図１６に示すように、絶縁層４１４が、表示装置の端部に位置しないことが好ましい。図１６の構成では、有機材料を用いた絶縁層が表示装置の端部に位置しないため、発光素子３６０に不純物が侵入することを抑制できる。

発光素子３６０は、電極４２１、ＥＬ層４２２、及び電極４２３を有する。発光素子３６０は、光学調整層４２４を有していてもよい。発光素子３６０は、着色層４２５側に光を射出する、トップエミッション構造である。

トランジスタ、容量素子、及び配線等を、発光素子３６０の発光領域と重ねて配置することで、表示部３６２の開口率を高めることができる。

電極４２１及び電極４２３のうち、一方は、陽極として機能し、他方は、陰極として機能する。電極４２１及び電極４２３の間に、発光素子３６０の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層４２２に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層４２２において再結合し、ＥＬ層４２２に含まれる発光物質が発光する。

電極４２１は、トランジスタ４０３のソース又はドレインと電気的に接続される。これらは、直接接続されてもよいし、他の導電層を介して接続されてもよい。電極４２１は、画素電極として機能し、発光素子３６０ごとに設けられている。隣り合う２つの電極４２１は、絶縁層４１５によって電気的に絶縁されている。

ＥＬ層４２２は、発光性の物質を含む層である。

電極４２３は、共通電極として機能し、複数の発光素子３６０にわたって設けられている。電極４２３には、定電位が供給される。

発光素子３６０は、接着層４１７を介して着色層４２５と重なる。スペーサ４１６は、接着層４１７を介して遮光層４２６と重なる。図１６では、電極４２３と遮光層４２６との間に隙間がある場合を示しているが、これらが接していてもよい。図１６では、スペーサ４１６を基板４７１側に設ける構成を示したが、基板４７２側（例えば遮光層４２６よりも基板４７１側）に設けてもよい。

カラーフィルタ（着色層４２５）とマイクロキャビティ構造（光学調整層４２４）との組み合わせにより、表示装置からは、色純度の高い光を取り出すことができる。光学調整層４２４の膜厚は、各画素の色に応じて変化させる。

着色層４２５は特定の波長帯域の光を透過する有色層である。例えば、赤色、緑色、青色、又は黄色の波長帯域の光を透過するカラーフィルタなどを用いることができる。

なお、本発明の一態様は、カラーフィルタ方式に限られず、塗り分け方式、色変換方式、又は量子ドット方式等を適用してもよい。

遮光層４２６は、隣接する着色層４２５の間に設けられている。遮光層４２６は隣接する発光素子４０４からの光を遮光し、隣接する発光素子３６０間における混色を抑制する。ここで、着色層４２５の端部を、遮光層４２６と重なるように設けることにより、光漏れを抑制することができる。遮光層４２６としては、発光素子３６０が発する光を遮る材料を用いることができる。なお、遮光層４２６は、回路部３６４などの表示部３６２以外の領域に設けると、導波光などによる意図しない光漏れを抑制できるため好ましい。

樹脂層１０１の一方の表面には絶縁層４７８が形成されている。また、樹脂層１０２の一方の表面には絶縁層４７６が形成されている。絶縁層４７６及び絶縁層４７８に防湿性の高い膜を用いることが好ましい。一対の防湿性の高い絶縁層の間に発光素子３６０及びトランジスタ等を配置することで、これらの素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、表示装置の信頼性が高くなるため好ましい。

防湿性の高い絶縁膜としては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の窒素と珪素を含む膜、及び、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。

例えば、防湿性の高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。

接続部４０６は、配線３６５を有する。配線３６５は、トランジスタのソース及びドレインと同一の材料、及び同一の工程で形成することができる。接続部４０６は、回路部３６４に外部からの信号や電位を伝達する外部入力端子と電気的に接続する。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ３７２を設ける例を示している。接続層４１９を介してＦＰＣ３７２と接続部４０６は電気的に接続する。

接続層４１９としては、様々な異方性導電フィルム（ＡＣＦ：ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ）及び異方性導電ペースト（ＡＣＰ：ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＰａｓｔｅ）などを用いることができる。

以上が表示パネル１００についての説明である。

〔表示パネル２００〕
表示パネル２００は、縦電界方式が適用された反射型液晶表示装置である。

表示パネル２００は、樹脂層２０１、絶縁層５７８、複数のトランジスタ、容量素子５０５、配線３６７、絶縁層５１１、絶縁層５１２、絶縁層５１３、絶縁層５１４、液晶素子５２９、配向膜５６４ａ、配向膜５６４ｂ、接着層５１７、絶縁層５７６、及び樹脂層２０２を有する。

樹脂層２０１と樹脂層２０２とは、接着層５１７によって貼り合わされている。樹脂層２０１、樹脂層２０２、及び接着層５１７に囲まれた領域に、液晶５６３が封止されている。基板５７２の外側の面には、偏光板５９９が位置する。

液晶素子５２９は、電極３１１ｂ、電極５６２、及び液晶５６３を有する。電極３１１ｂは画素電極として機能する。電極５６２は共通電極として機能する。電極３１１ｂと電極５６２との間に生じる電界により、液晶５６３の配向を制御することができる。液晶５６３と電極３１１ｂの間には配向膜５６４ａが設けられている。液晶５６３と電極５６２の間には、配向膜５６４ｂが設けられている。

樹脂層２０２には、絶縁層５７６、電極５６２、及び配向膜５６４ｂ等が設けられている。

樹脂層２０１には、電極３１１ｂ、配向膜５６４ａ、トランジスタ５０１、トランジスタ５０３、容量素子５０５、接続部５０６、及び配線３６７等が設けられている。

樹脂層２０１上には、絶縁層５１１、絶縁層５１２、絶縁層５１３、絶縁層５１４等の絶縁層が設けられている。

ここで、トランジスタ５０３のソース又はドレインのうち、電極３１１ｂと電気的に接続されていない方の導電層は、信号線の一部として機能してもよい。また、トランジスタ５０３のゲートとして機能する導電層は、走査線の一部として機能してもよい。

図１６では、表示部３６２の例として、着色層を設けない構成を示している。そのため、液晶素子５２９は、白黒の階調表示を行う素子である。

図１６では、回路部３６６の例としてトランジスタ５０１が設けられている例を示している。

各トランジスタを覆う絶縁層５１２、絶縁層５１３のうち少なくとも一方は、水や水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。

絶縁層５１４上には、電極３１１ｂが設けられている。電極３１１ｂは、絶縁層５１４、絶縁層５１３、絶縁層５１２等に形成された開口を介して、トランジスタ５０３のソース又はドレインの一方と電気的に接続されている。また電極３１１ｂは、容量素子５０５の一方の電極と電気的に接続されている。

表示パネル２００は、反射型の液晶表示装置であるため、電極３１１ｂに可視光を反射する導電性材料を用い、電極５６２に可視光を透過する導電性材料を用いる。

可視光を透過する導電性材料としては、例えば、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）の中から選ばれた一種を含む材料を用いるとよい。具体的には、酸化インジウム、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）、インジウム亜鉛酸化物、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、酸化シリコンを含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛、ガリウムを含む酸化亜鉛などが挙げられる。なお、グラフェンを含む膜を用いることもできる。グラフェンを含む膜は、例えば膜状に形成された酸化グラフェンを含む膜を還元して形成することができる。

可視光を反射する導電性材料としては、例えば、アルミニウム、銀、またはこれらの金属材料を含む合金等が挙げられる。そのほか、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、またはこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料または合金に、ランタン、ネオジム、またはゲルマニウム等が添加されていてもよい。アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金、アルミニウム、ニッケル、及びランタンの合金（Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ）等のアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）、銀と銅の合金、銀とパラジウムと銅の合金（Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、ＡＰＣとも記す）、銀とマグネシウムの合金等の銀を含む合金を用いてもよい。

ここで、偏光板５９９として直線偏光板を用いてもよいが、円偏光板を用いることもできる。円偏光板としては、例えば直線偏光板と１／４波長位相差板を積層したものを用いることができる。これにより、外光反射を抑制することができる。また、偏光板５９９の種類に応じて、液晶素子５２９に用いる液晶素子のセルギャップ、配向、駆動電圧等を調整することで、所望のコントラストが実現されるようにすればよい。

電極５６２は、樹脂層２０２の端部に近い部分において、樹脂層２０１側に設けられた導電層と接続体５４３により電気的に接続されている。これにより、樹脂層２０１側に配置されるＦＰＣ３７４やＩＣ等から電極５６２に電位や信号を供給することができる。

接続体５４３としては、例えば導電性の粒子を用いることができる。導電性の粒子としては、有機樹脂またはシリカなどの粒子の表面を金属材料で被覆したものを用いることができる。金属材料としてニッケルや金を用いると接触抵抗を低減できるため好ましい。またニッケルをさらに金で被覆するなど、２種類以上の金属材料を層状に被覆させた粒子を用いることが好ましい。また接続体５４３として、弾性変形、または塑性変形する材料を用いることが好ましい。このとき導電性の粒子である接続体５４３は、図１６に示すように上下方向に潰れた形状となる場合がある。こうすることで、接続体５４３と、これと電気的に接続する導電層との接触面積が増大し、接触抵抗を低減できるほか、接続不良などの不具合の発生を抑制することができる。

接続体５４３は、接着層５１７に覆われるように配置することが好ましい。例えば接着層５１７となるペースト等を塗布した後に、接続体５４３を配置すればよい。

樹脂層２０１の端部に近い領域には、接続部５０６が設けられている。接続部５０６は、接続層５１９を介してＦＰＣ３７４と電気的に接続されている。図１６に示す構成では、配線３６７の一部と、電極３１１ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電層を積層することで接続部５０６を構成している例を示している。

以上が表示パネル２００についての説明である。

［各構成要素について］
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。

〔基板〕
表示パネルが有する基板には、平坦面を有する材料を用いることができる。表示素子からの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂などの材料を用いることができる。

厚さの薄い基板を用いることで、表示パネルの軽量化、薄型化を図ることができる。さらに、可撓性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可撓性を有する表示パネルを実現できる。

また、発光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、上記に挙げた基板の他に、金属基板等を用いることもできる。金属基板は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、表示パネルの局所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。可撓性や曲げ性を得るためには、金属基板の厚さは、１０μｍ以上４００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。

金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属、もしくはアルミニウム合金またはステンレス等の合金などを好適に用いることができる。

また、金属基板の表面を酸化する、又は表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処理が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、電着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰囲気で放置する又は加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成してもよい。

可撓性及び可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度の厚さのガラスや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが好ましく、例えば、熱膨張係数が３０×１０^−６／Ｋ以下であるポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴ等を好適に用いることができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。このような材料を用いた基板は、重量が軽いため、該基板を用いた表示パネルも軽量にすることができる。

上記材料中に繊維体が含まれている場合、繊維体は有機化合物または無機化合物の高強度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のことを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布または不織布の状態で用い、この繊維体に樹脂を含浸させ樹脂を硬化させた構造物を、可撓性を有する基板として用いてもよい。可撓性を有する基板として、繊維体と樹脂からなる構造物を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好ましい。

または、可撓性を有する程度に薄いガラス、金属などを基板に用いることもできる。または、ガラスと樹脂材料とが接着層により貼り合わされた複合材料を用いてもよい。

可撓性を有する基板に、表示パネルの表面を傷などから保護するハードコート層（例えば、窒化シリコン、酸化アルミニウムなど）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば、アラミド樹脂など）等が積層されていてもよい。また、水分等による表示素子の寿命の低下等を抑制するために、可撓性を有する基板に透水性の低い絶縁膜が積層されていてもよい。例えば、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機絶縁材料を用いることができる。

基板は、複数の層を積層して用いることもできる。特に、ガラス層を有する構成とすると、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い表示パネルとすることができる。

〔トランジスタ〕
トランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層と、を有する。上記では、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合を示している。

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、トップゲート型又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。

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

また、トランジスタに用いる半導体材料としては、酸化物半導体を用いることができる。代表的には、インジウムを含む酸化物半導体などを適用できる。

特に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半導体材料を用いると、トランジスタのオフ状態における電流を低減できるため好ましい。

また、シリコンよりもバンドギャップの大きな酸化物半導体を用いたトランジスタは、その低いオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量素子に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各画素の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された表示装置を実現できる。

半導体層は、例えば少なくともインジウム、亜鉛及びＭ（アルミニウム、チタン、ガリウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、セリウム、スズ、ネオジムまたはハフニウム等の金属）を含むＩｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物で表記される膜を含むことが好ましい。また、該酸化物半導体を用いたトランジスタの電気特性のばらつきを減らすため、それらと共に、スタビライザーを含むことが好ましい。

スタビライザーとしては、上記Ｍで記載の金属を含め、例えば、ガリウム、スズ、ハフニウム、アルミニウム、またはジルコニウム等がある。また、他のスタビライザーとしては、ランタノイドである、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム等がある。

半導体層を構成する酸化物半導体として、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｃｅ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｐｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｎｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｇｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｄｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｏ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物を用いることができる。

なお、ここで、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物とは、ＩｎとＧａとＺｎを主成分として有する酸化物という意味であり、ＩｎとＧａとＺｎの比率は問わない。また、ＩｎとＧａとＺｎ以外の金属元素が入っていてもよい。

また、半導体層と導電層は、上記酸化物のうち同一の金属元素を有していてもよい。半導体層と導電層を同一の金属元素とすることで、製造コストを低減させることができる。例えば、同一の金属組成の金属酸化物ターゲットを用いることで、製造コストを低減させることができる。また半導体層と導電層を加工する際のエッチングガスまたはエッチング液を共通して用いることができる。ただし、半導体層と導電層は、同一の金属元素を有していても、組成が異なる場合がある。例えば、トランジスタ及び容量素子の作製工程中に、膜中の金属元素が脱離し、異なる金属組成となる場合がある。

半導体層を構成する酸化物半導体は、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以上であることが好ましい。このように、エネルギーギャップの広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。

半導体層を構成する酸化物半導体がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ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＝５：１：８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、誤差として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。

本実施の形態で例示したボトムゲート構造のトランジスタは、作製工程を削減できるため好ましい。またこのとき酸化物半導体を用いることで、多結晶シリコンよりも低温で形成できる、半導体層よりも下層の配線は電極の材料、基板の材料として、耐熱性の低い材料を用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば、極めて大面積のガラス基板などを好適に用いることができる。

〔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。

また、透光性を有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物またはグラフェンを用いることができる。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、またはチタンなどの金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）などを用いてもよい。なお、金属材料、合金材料（またはそれらの窒化物）を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすればよい。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。これらは、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層や、表示素子が有する導電層（画素電極や共通電極として機能する導電層）にも用いることができる。

〔絶縁層〕
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、ポリイミド、アクリル、エポキシ、シリコーン樹脂等の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。

また発光素子は、一対の透水性の低い絶縁膜の間に設けられていることが好ましい。これにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、装置の信頼性の低下を抑制できる。

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。

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。

〔表示素子について〕
表示面側に位置する第１の画素が有する表示素子には、外光を反射して表示する素子を用いることができる。このような素子は、光源を持たないため、表示の際の消費電力を極めて小さくすることが可能となる。第１の画素が有する表示素子には、代表的には反射型の液晶素子を用いることができる。または、第１の画素が有する表示素子として、シャッター方式のＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ）素子、光干渉方式のＭＥＭＳ素子の他、マイクロカプセル方式、電気泳動方式、エレクトロウェッティング方式、電子粉流体（登録商標）方式等を適用した素子などを用いることができる。

また、表示面側とは反対側に位置する第２の画素が有する表示素子は光源を有し、その光源からの光を利用して表示する素子を用いることができる。このような画素が射出する光は、その輝度や色度が外光に左右されることがないため、色再現性が高く（色域が広く）、且つコントラストの高い、つまり鮮やかな表示を行うことができる。第２の画素が有する表示素子には、例えばＯＬＥＤ（ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）、Ｍｉｃｒｏ−ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）、ＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）などの自発光性の発光素子を用いることができる。または、第２の画素が有する表示素子として、光源であるバックライトと、バックライトからの光の透過光の光量を制御する透過型の液晶素子とを組み合わせたものを用いてもよい。

〔液晶素子〕
液晶素子としては、例えば垂直配向（ＶＡ：ＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードが適用された液晶素子を用いることができる。垂直配向モードとしては、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ＤｏｍａｉｎＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（ＰａｔｔｅｒｎｅｄＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（ＡｄｖａｎｃｅｄＳｕｐｅｒＶｉｅｗ）モードなどを用いることができる。

また、液晶素子には、様々なモードが適用された液晶素子を用いることができる。例えばＶＡモードのほかに、ＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（ＦｒｉｎｇｅＦｉｅｌｄＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＡＳＭ（ＡｘｉａｌｌｙＳｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｉｇｎｅｄＭｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（ＯｐｔｉｃａｌｌｙＣｏｍｐｅｎｓａｔｅｄＢｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（ＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）モード等が適用された液晶素子を用いることができる。

なお、液晶素子は、液晶の光学的変調作用によって光の透過または非透過を制御する素子である。なお、液晶の光学的変調作用は、液晶にかかる電界（横方向の電界、縦方向の電界又は斜め方向の電界を含む）によって制御される。なお、液晶素子に用いる液晶としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：ＰｏｌｙｍｅｒＤｉｓｐｅｒｓｅｄＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。これらの液晶材料は、条件により、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。

また、液晶材料としては、ポジ型の液晶、またはネガ型の液晶のいずれを用いてもよく、適用するモードや設計に応じて最適な液晶材料を用いればよい。

また、液晶の配向を制御するため、配向膜を設けることができる。なお、横電界方式を採用する場合、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために数重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を液晶層に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が短く、光学的等方性である。また、ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。

本発明の一態様では、特に反射型の液晶素子を用いることができる。

反射型の液晶素子を用いる場合には、表示面側に偏光板を設ける。またこれとは別に、表示面側に光拡散板を配置すると、視認性を向上させられるため好ましい。

〔発光素子〕
発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流又は電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、ＬＥＤ、ＱＬＥＤ、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子等を用いることができる。

本発明の一態様では、特に発光素子は、トップエミッション型の発光素子を用いることが好ましい。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。

ＥＬ層は少なくとも発光層を有する。ＥＬ層は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。

ＥＬ層には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。ＥＬ層を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。

陰極と陽極の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層において再結合し、ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。

発光素子として、白色発光の発光素子を適用する場合には、ＥＬ層に２種類以上の発光物質を含む構成とすることが好ましい。例えば２以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるように、発光物質を選択することにより白色発光を得ることができる。例えば、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｙ（黄）、Ｏ（橙）等の発光を示す発光物質、またはＲ、Ｇ、Ｂのうち２以上の色のスペクトル成分を含む発光を示す発光物質のうち、２以上を含むことが好ましい。また、発光素子からの発光のスペクトルが、可視光領域の波長（例えば３５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下）の範囲内に２以上のピークを有する発光素子を適用することが好ましい。また、黄色の波長領域にピークを有する材料の発光スペクトルは、緑色及び赤色の波長領域にもスペクトル成分を有する材料であることが好ましい。

ＥＬ層は、一の色を発光する発光材料を含む発光層と、他の色を発光する発光材料を含む発光層とが積層された構成とすることが好ましい。例えば、ＥＬ層における複数の発光層は、互いに接して積層されていてもよいし、いずれの発光材料も含まない領域を介して積層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と燐光発光層との間に、当該蛍光発光層または燐光発光層と同一の材料（例えばホスト材料、アシスト材料）を含み、且ついずれの発光材料も含まない領域を設ける構成としてもよい。これにより、発光素子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。

また、発光素子は、ＥＬ層を１つ有するシングル素子であってもよいし、複数のＥＬ層が電荷発生層を介して積層されたタンデム素子であってもよい。

なお、上述した、発光層、ならびに正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、及び電子注入性の高い物質、バイポーラ性の物質等を含む層は、それぞれ量子ドットなどの無機化合物や、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を有していてもよい。例えば、量子ドットを発光層に用いることで、発光材料として機能させることもできる。

なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。また、１２族と１６族、１３族と１５族、または１４族と１６族の元素グループを含む材料を用いてもよい。または、カドミウム、セレン、亜鉛、硫黄、リン、インジウム、テルル、鉛、ガリウム、ヒ素、アルミニウム等の元素を含む量子ドット材料を用いてもよい。

可視光を透過する導電膜は、例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いて形成することができる。また、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、又はこれら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。

可視光を反射する導電膜は、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、又はこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ランタン、ネオジム、又はゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、チタン、ニッケル、またはネオジムと、アルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）を用いてもよい。また銅、パラジウム、またはマグネシウムと、銀を含む合金を用いてもよい。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム膜またはアルミニウム合金膜に接して金属膜又は金属酸化物膜を積層することで、酸化を抑制することができる。このような金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタンや酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とインジウム錫酸化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いることができる。

電極は、それぞれ、蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すればよい。そのほか、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、又はメッキ法を用いて形成することができる。

〔接着層〕
接着層としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。

また、上記樹脂に乾燥剤を含んでいてもよい。例えば、アルカリ土類金属の酸化物（酸化カルシウムや酸化バリウム等）のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用いることができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が素子に侵入することを抑制でき、表示パネルの信頼性が向上するため好ましい。

また、上記樹脂に屈折率の高いフィラーや光散乱部材を混合することにより、光取り出し効率を向上させることができる。例えば、酸化チタン、酸化バリウム、ゼオライト、ジルコニウム等を用いることができる。

〔接続層〕
接続層としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＰａｓｔｅ）などを用いることができる。

〔着色層〕
着色層に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料または染料が含まれた樹脂材料などが挙げられる。

〔遮光層〕
遮光層として用いることのできる材料としては、カーボンブラック、チタンブラック、金属、金属酸化物、複数の金属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等が挙げられる。遮光層は、樹脂材料を含む膜であってもよいし、金属などの無機材料の薄膜であってもよい。また、遮光層に、着色層の材料を含む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜と、他の色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜との積層構造を用いることができる。着色層と遮光層の材料を共通化することで、装置を共通化できるほか工程を簡略化できるため好ましい。

以上が各構成要素についての説明である。

［変形例］
以下では、上記断面構成例で例示した表示装置とは一部の構成の異なる例を説明する。なお、上記と重複する部分については説明を省略し、相違点のみ説明する。図１７は、図１６と比較してトランジスタの構成が異なる点で相違している。

〔断面構成例の変形例１〕
図１７に示すトランジスタ４０１、トランジスタ４０３、トランジスタ５０１は、それぞれ第２のゲート電極６８１、６８２、６８３を有する。第２のゲート電極６８１、６８２、６８３は、それぞれバックゲート電極として機能することができる。このように、回路部３６４や回路部３６６に設けるトランジスタ、及び発光素子３６０に流れる電流を制御するトランジスタに、一対のゲートを有するトランジスタを適用することは好ましい。

〔断面構成例の変形例２〕
図１８は、各トランジスタにトップゲート型のトランジスタを適用した場合の例である。このように、トップゲート型のトランジスタを適用することにより、寄生容量が低減できるため、表示のフレーム周波数を高めることができる。また、例えば８インチ以上の大型の表示パネルに好適に用いることができる。

〔断面構成例の変形例３〕
図１９に示す各トランジスタは、それぞれ第２のゲート電極５９１、６８５、６８６、６８７、６８８を有する、トップゲート型のトランジスタを適用した場合の例を示している。第２のゲート電極５９１、６８５、６８６、６８７、６８８は、それぞれバックゲート電極として機能することができる。

たとえばトランジスタ５０１は、樹脂層１０１または樹脂層２０１上に接して、第２のゲート電極５９１を有する。また第２のゲート電極５９１を覆って絶縁層５７８が設けられている。

また、表示パネル２００の接続部５０６において、樹脂層２０１の一部が開口され、当該開口を埋めるように導電層５９２が設けられている。導電層５９２は、その裏面側（表示パネル１００側）の表面が露出するように設けられている。導電層５９２は、配線３６７と電気的に接続されている。ＦＰＣ３７４は、導電層５９２の露出した表面と、接続層５１９を介して電気的に接続されている。導電層５９２は第２のゲート電極５９１と同一の導電膜を加工して形成することができる。導電層５９２は、裏面電極とも呼ぶことのできる電極として機能する。

このような構成は、樹脂層２０１に感光性の有機樹脂を用いることにより実現することができる。例えば、支持基板上に樹脂層２０１を形成する際に、樹脂層２０１に開口部を形成し、当該開口を埋めるように導電層５９２を形成する。そして樹脂層２０１と支持基板とを剥離する際、導電層５９２と支持基板とも同時に剥離されることにより、図１８に示すような導電層５９２を形成することができる。例えば、レーザ光の照射により、導電層５９２の裏面が変質し、導電層５９２と支持基板との密着性が低下することにより、好適に剥離することができる。

このような構成とすることで、表示面側に位置する表示パネル２００に接続するＦＰＣ３７４を、表示面とは反対側に配置することができる。そのため、表示装置を電子機器に組み込む際に、ＦＰＣ３７４を折り曲げるためのスペースを省くことができ、より小型化した電子機器を実現できる。

以上が変形例についての説明である。

（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様を用いて作製することができる表示モジュールについて説明する。

図２０に示す表示モジュール８０００は、上部カバー８００１と下部カバー８００２との間に、ＦＰＣ８００３に接続されたタッチパネル８００４、ＦＰＣ８００５に接続された表示パネル８００６、フレーム８００９、プリント基板８０１０、及びバッテリ８０１１を有する。

本発明の一態様を用いて作製された表示装置は、例えば、表示パネル８００６に用いることができる。

上部カバー８００１及び下部カバー８００２は、タッチパネル８００４及び表示パネル８００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。

タッチパネル８００４としては、抵抗膜方式又は静電容量方式のタッチパネルを表示パネル８００６に重畳して用いることができる。また、タッチパネル８００４を設けず、表示パネル８００６に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。

フレーム８００９は、表示パネル８００６の保護機能の他、プリント基板８０１０の動作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレーム８００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。

プリント基板８０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても良いし、別途設けたバッテリ８０１１による電源であってもよい。バッテリ８０１１は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。

また、表示モジュール８０００は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して設けてもよい。

（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を適用可能な電子機器について説明する。

本発明の一態様の表示装置は、外光の強さによらず、高い視認性を実現することができる。そのため、携帯型の電子機器、装着型の電子機器（ウェアラブル機器）、及び電子書籍端末などに好適に用いることができる。

図２１（Ａ）、（Ｂ）に、携帯情報端末８００の一例を示す。携帯情報端末８００は、筐体８０１、筐体８０２、表示部８０３、表示部８０４、及びヒンジ部８０５等を有する。

筐体８０１と筐体８０２は、ヒンジ部８０５で連結されている。携帯情報端末８００は、図２１（Ａ）に示すように折り畳んだ状態から、図２１（Ｂ）に示すように筐体８０１と筐体８０２を開くことができる。

例えば表示部８０３及び表示部８０４に、文書情報を表示することが可能であり、電子書籍端末としても用いることができる。また、表示部８０３及び表示部８０４に静止画像や動画像を表示することもできる。

このように、携帯情報端末８００は、持ち運ぶ際には折り畳んだ状態にできるため、汎用性に優れる。

なお、筐体８０１及び筐体８０２には、電源ボタン、操作ボタン、外部接続ポート、スピーカ、マイク等を有していていもよい。

図２１（Ｃ）に携帯情報端末の一例を示す。図２１（Ｃ）に示す携帯情報端末８１０は、筐体８１１、表示部８１２、操作ボタン８１３、外部接続ポート８１４、スピーカ８１５、マイク８１６、カメラ８１７等を有する。

表示部８１２に、本発明の一態様の表示装置を備えることで、表示素子の一である発光素子の発光効率を高めることが可能であり、電子機器の消費電力を低減することが可能である。

携帯情報端末８１０は、表示部８１２にタッチセンサを備える。電話を掛ける、或いは文字を入力するなどのあらゆる操作は、指やスタイラスなどで表示部８１２に触れることで行うことができる。

また、操作ボタン８１３の操作により、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や、表示部８１２に表示される画像の種類を切り替えることができる。例えば、メール作成画面から、メインメニュー画面に切り替えることができる。

また、携帯情報端末８１０の内部に、ジャイロセンサまたは加速度センサ等の検出装置を設けることで、携帯情報端末８１０の向き（縦か横か）を判断して、表示部８１２の画面表示の向きを自動的に切り替えるようにすることができる。また、画面表示の向きの切り替えは、表示部８１２を触れること、操作ボタン８１３の操作、またはマイク８１６を用いた音声入力等により行うこともできる。

携帯情報端末８１０は、例えば、電話機、手帳または情報閲覧装置等から選ばれた一つまたは複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとして用いることができる。携帯情報端末８１０は、例えば、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、動画再生、インターネット通信、ゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。

図２１（Ｂ）に、カメラの一例を示す。カメラ８２０は、筐体８２１、表示部８２２、操作ボタン８２３、シャッターボタン８２４等を有する。またカメラ８２０には、着脱可能なレンズ８２６が取り付けられている。

表示部８２２に、本発明の一態様の表示装置を備えることで、表示素子の一である発光素子の発光効率を高めることが可能であり、カメラの消費電力を低減することが可能である。

ここではカメラ８２０として、レンズ８２６を筐体８２１から取り外して交換することが可能な構成としたが、レンズ８２６と筐体が一体となっていてもよい。

カメラ８２０は、シャッターボタン８２４を押すことにより、静止画、または動画を撮像することができる。また、表示部８２２はタッチパネルとしての機能を有し、表示部８２２をタッチすることにより撮像することも可能である。

なお、カメラ８２０は、ストロボ装置や、ビューファインダーなどを別途装着することができる。または、これらが筐体８２１に組み込まれていてもよい。

１０表示装置
１１基板
１２基板
２１発光
２２反射光
５０接着層
５１接着層
５２接着層
６１支持基板
６２支持基板
６３支持基板
６４支持基板
７０光
１００表示パネル
１０１樹脂層
１０２樹脂層
１０２ａ樹脂層
１１０トランジスタ
１１０ａトランジスタ
１１０ｂトランジスタ
１１０ｃトランジスタ
１１１導電層
１１２半導体層
１１３ａ導電層
１１３ｂ導電層
１１４導電層
１１５導電層
１２０発光素子
１２１導電層
１２２ＥＬ層
１２３導電層
１３１絶縁層
１３２絶縁層
１３３絶縁層
１３４絶縁層
１３５絶縁層
１３６絶縁層
１３７絶縁層
１４１絶縁層
１５１接着層
１５２着色層
１５３遮光層
２００表示パネル
２０１樹脂層
２０１ａ樹脂層
２０２樹脂層
２１０トランジスタ
２１１導電層
２１２半導体層
２１３ａ導電層
２１３ｂ導電層
２１５開口部
２２０液晶素子
２２１導電層
２２２液晶
２２３導電層
２２４ａ配向膜
２２４ｂ配向膜
２２５透明導電膜
２３１絶縁層
２３２絶縁層
２３３絶縁層
２３４絶縁層
２３５表示パネル
２３６型
２３７表示パネル
３００表示装置
３１１電極
３１１ｂ電極
３４０液晶素子
３５１基板
３６０発光素子
３６０ｂ発光素子
３６０ｇ発光素子
３６０ｒ発光素子
３６０ｗ発光素子
３６１基板
３６２表示部
３６４回路部
３６５配線
３６６回路部
３６７配線
３７２ＦＰＣ
３７３ＩＣ
３７４ＦＰＣ
３７５ＩＣ
４００表示装置
４０１トランジスタ
４０２トランジスタ
４０３トランジスタ
４０４発光素子
４０５容量素子
４０６接続部
４０７配線
４１０画素
４１１絶縁層
４１２絶縁層
４１３絶縁層
４１４絶縁層
４１５絶縁層
４１６スペーサ
４１７接着層
４１９接続層
４２１電極
４２２ＥＬ層
４２３電極
４２４光学調整層
４２５着色層
４２６遮光層
４５１開口
４７１基板
４７２基板
４７６絶縁層
４７８絶縁層
５０１トランジスタ
５０３トランジスタ
５０５容量素子
５０６接続部
５１１絶縁層
５１２絶縁層
５１３絶縁層
５１４絶縁層
５１７接着層
５１９接続層
５２９液晶素子
５４３接続体
５６２電極
５６３液晶
５６４ａ配向膜
５６４ｂ配向膜
５７２基板
５７６絶縁層
５７８絶縁層
５９１ゲート電極
５９２導電層
５９９偏光板
６８１ゲート電極
６８２ゲート電極
６８３ゲート電極
６８５ゲート電極
６８６ゲート電極
６８７ゲート電極
６８８ゲート電極
８００携帯情報端末
８０１筐体
８０２筐体
８０３表示部
８０４表示部
８０５ヒンジ部
８１０携帯情報端末
８１１筐体
８１２表示部
８１３操作ボタン
８１４外部接続ポート
８１５スピーカ
８１６マイク
８１７カメラ
８２０カメラ
８２１筐体
８２２表示部
８２３操作ボタン
８２４シャッターボタン
８２６レンズ
８０００表示モジュール
８００１上部カバー
８００２下部カバー
８００３ＦＰＣ
８００４タッチパネル
８００５ＦＰＣ
８００６表示パネル
８００９フレーム
８０１０プリント基板
８０１１バッテリ

Claims

第１の表示素子と、第２の表示素子と、接着層と、を有し、
前記第１の表示素子は、反射型の液晶素子であり、
前記第２の表示素子は、発光素子であり、
前記接着層は、前記第１の表示素子と、前記第２の表示素子とが重なるように固定する機能を有し、
前記反射型の液晶素子は、開口部を有する反射電極を有し、
前記発光素子は、バンクとして機能する絶縁層の開口部において、表面に凹凸形状を有するＥＬ層を有し、
前記ＥＬ層は、前記開口部と重なる領域を有することを特徴とする表示装置。
第１の表示素子と、第２の表示素子と、接着層と、を有し、
前記第１の表示素子は、反射型の液晶素子であり、
前記第２の表示素子は、発光素子であり、
前記接着層は、前記第１の表示素子と、前記第２の表示素子とが重なるように固定する機能を有し、
前記反射型の液晶素子は、開口部を有する反射電極を有し、
前記発光素子は、凹凸形状を有する型に固定され、前記凹凸形状に沿う形状を有するＥＬ層を有し、
前記ＥＬ層は、前記開口部と重なる領域を有することを特徴とする表示装置。
請求項１又は請求項２において、
前記ＥＬ層が有する凹凸形状は、前記反射電極の開口部と重なる領域を有することを特徴とする表示装置。
請求項１又は請求項２において、
前記ＥＬ層が有する凹凸形状は、前記反射電極と重なる領域を有することを特徴とする表示装置。