JP2014063484A

JP2014063484A - 表示装置、及びその作製方法

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Publication number: JP2014063484A
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Inventors: Yoshiharu Hirakata; 吉晴平形
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Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2014-04-10
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Abstract

【課題】タッチセンサを備え薄型化された表示装置を提供する。または、信頼性の高い表示装置を提供する。
【解決手段】タッチセンサの電極を含むセンサ層１０３を、表示装置を構成する基板１０１とは異なる支持基板上に、あらかじめ剥離可能に形成し、センサ層１０３を支持基板から剥離し、剥離したセンサ層１０３を一方の面にカラーフィルタ層１０５等の構造物が設けられた基板１０１の他方の面に接着層１５５を介して貼り付ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、タッチセンサを備える表示装置に関する。

近年、携帯電話、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、携帯型ゲーム機器、携帯型音楽プレーヤなど、表示装置を備える様々な電子機器の普及が進んでいる。このような電子機器のインターフェースとして、画像表示のための表示部に重ねてタッチセンサを設けることにより、より直感的な操作が可能な電子機器が実現されている。

表示部には、代表的には液晶表示装置、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子を備える表示装置、電気泳動方式などにより表示を行う電子ペーパなどが適用される。

また、タッチセンサとしては、代表的には抵抗膜方式、静電容量方式があり、そのほかにも表面弾性波方式、赤外線方式など様々な方式が知られている。

また、近年では電子機器の軽量化や設計の自由度を向上させるため、タッチセンサを備える表示装置の薄型化が検討されている。例えば特許文献１には、観察側の基板と、その外面に配置された偏光板との間に、該偏光板をタッチ面とした静電容量型タッチパネルの導電膜を備え、該偏光板の外面をタッチ面とする構成が記載されている。

特開２００８−９７５０号公報

表示素子を挟持する一対の基板のうち、一方の基板と偏光板の間にタッチセンサの電極を配置する構成は、表示装置の薄型化に有効である。しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の方法では、以下のような問題があった。

まず、特許文献１の図２等には、偏光板の一面にタッチセンサの電極（文献中の静電容量型タッチパネル用導電膜に相当）を形成した構成が示されている。しかし、一般に偏光板は耐熱性が低いこと、また導電膜の成膜工程やエッチング工程に対する耐性が不十分であることなどにより、偏光板上に直接電極のパターンを形成することは困難である。さらに、タッチセンサの電極とＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅｐｒｉｎｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ）等を電気的に接続する際の圧着工程にかかる熱等に対する耐性も不十分であるため、ＦＰＣ等を接続することが困難である。したがって、偏光板の一面にタッチセンサの電極を設けることは極めて困難である。

また、特許文献１の図５等には、一方の面にカラーフィルタが設けられた基板の他方の面に、タッチセンサの電極を設けた構成が記載されている。しかしながら、このように基板の両面にカラーフィルタまたはタッチセンサの電極をそれぞれ形成する場合、例えばカラーフィルタが設けられた基板の裏面に電極のパターンを形成する際に、装置のステージなどの部材がカラーフィルタの形成面に接触し、カラーフィルタが破壊されてしまう問題がある。また、タッチセンサの電極を先に形成した場合でも同様に、該電極のパターンが破壊されてしまう。

このように、一方の面にカラーフィルタ等の構造物が設けられた基板の他方の面に、タッチセンサの電極を形成することは、従来の方法では困難であった。基板の一方の面に設ける構造物として、カラーフィルタの他に液晶表示素子の一方の電極や配向膜などを設ける場合であっても、同様の問題が生じる。

したがって本発明の一態様は、タッチセンサを備え薄型化された表示装置を提供することを課題の一とする。または、信頼性の高い表示装置を提供することを課題の一とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様として、タッチセンサの電極を含むセンサ層を、表示装置を構成する基板とは異なる支持基板上に、あらかじめ剥離可能に形成し、センサ層を支持基板から剥離し、剥離したセンサ層を一方の面に構造物が設けられた基板の他方の面に設けることに想到した。

すなわち、本発明の一態様は、支持基板上に、剥離層と、被剥離層と、センサ層と、を順に積層して形成する工程と、支持基板から、被剥離層とセンサ層を含む積層体を剥離する工程と、第１の面上に構造物が設けられた第１の基板の第１の面とは反対側の第２の面上に、積層体を第１の接着層を介して設ける工程と、を有する、表示装置の作製方法である。

このような方法によれば、例えばタッチセンサの電極を含むセンサ層の形成の際に構造物を破壊してしまうなどの不具合を生じることなく、基板の構造物が設けられた面とは反対側の面にタッチセンサを高い歩留まり形成することができる。したがって、タッチセンサを備え、且つ薄型化された表示装置を高い歩留まり作製することができる。

ここで、基板に設けられる上記構造物の例としては、例えばカラーフィルタ、ブラックマトリクス、スペーサ等が挙げられる。このほか、例えば液晶表示装置の場合には液晶素子の一方の電極、オーバーコート、配向膜などが挙げられる。また有機ＥＬ素子が適用された表示装置の場合には、素子の一方の電極と電気的に接続する補助配線などが挙げられる。

また、上記表示装置の作製方法において、表示素子が設けられた第２の基板と、第１の基板とを、表示素子と構造物とが対向するように貼り合わせる工程と、をさらに有し、第１の基板と第２の基板とを貼り合わせた後に、積層体を第１の基板の第２の面上に設けることが好ましい。

このような方法によれば、タッチセンサの電極を含むセンサ層を貼り付ける際、構造物は表示素子が設けられる第２の基板により保護されているため、より高い歩留まりで表示装置を作製することができる。

また、タッチセンサを備えない従来の表示装置において、その作製後にセンサ層の貼り付けを行うことにより、タッチセンサの機能を後から付加することもできる。

また、上記いずれかの表示装置の作製方法において、第１の基板の第２の面上に積層体を設けた後に、センサ層上に第２の接着層を介して偏光板を設ける工程と、をさらに有することが好ましい。

このような方法によれば、タッチセンサを備える表示装置に偏光板を一体に設けることができるため、より薄型化された表示装置を実現できる。当該偏光板はタッチ面として用いることもできる。

また有機ＥＬ素子が適用された表示装置においては、当該偏光板として円偏光板を用いることにより、表面反射を抑制し、視認性の優れた表示装置とすることができる。

また、上記いずれかの表示装置の作製方法において、第１の基板の第２の面上に積層体を設けた後に、センサ層と電気的に接続するＦＰＣを圧着する工程と、をさらに有することが好ましい。

このような方法によれば、センサ層と電気的に接続するＦＰＣを圧着する際に、偏光板と比較して耐熱性や機械的強度に優れた第１の基板を支持体として用いることができ、圧着時の不具合が抑制され、信頼性の高い表示装置を実現できる。

また、本発明の一態様は、対向して設けられた第１の基板と、第２の基板とを有し、第１の基板の第２の基板と対向する第１の面上に構造物が設けられ、第１の基板の第１の面とは反対側の第２の面上に第１の接着層とセンサ層と、が積層して設けられ、第２の基板の第１の基板と対向する面上に表示素子が設けられた、表示装置である。

上記本発明の一態様の表示装置の作製方法によれば、このように厚さが低減されたタッチセンサを備える表示装置を実現できる。

また、上記表示装置において、センサ層上に、第２の接着層を介して偏光板が設けられていることが好ましい。

このような構成とすることで、偏光板の一面をタッチ面として用いることもできるため極めて薄い表示装置を実現できる。

また、上記表示装置における表示素子は、一対の電極と、当該一対の電極がつくる電界中に液晶を備えることが好ましい。

または、上記表示装置における表示素子は、一対の電極と、当該一対の電極に挟持された発光性の有機化合物を含む層を備えることが好ましい。

このように、本発明の一態様の表示装置は液晶素子を備える液晶表示装置、有機ＥＬ素子を備える表示装置等、様々な表示装置に適用できる。このほか、電気泳動方式などにより表示を行う電子ペーパにも適用できる。

なお、本明細書中において、表示装置にコネクタ、例えばＦＰＣもしくはＴＣＰ（ＴａｐｅＣａｒｒｉｅｒＰａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子が形成された基板にＣＯＧ（ＣｈｉｐＯｎＧｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て表示装置に含むものとする。

本発明によれば、タッチセンサを備え薄型化された表示装置を提供できる。また、信頼性の高い表示装置を提供できる。

本発明の一態様の、表示装置の作製方法例を説明する図。本発明の一態様の、表示装置の作製方法例を説明する図。本発明の一態様の、表示装置の作製方法例を説明する図。本発明の一態様の、表示装置の作製方法例を説明する図。本発明の一態様の、表示装置の構成例を説明する図。本発明の一態様の、表示装置の構成例を説明する図。本発明の一態様の、表示装置の構成例を説明する図。本発明の一態様の、表示装置の構成例を説明する図。本発明の一態様の、表示装置が適用された電子機器を説明する図。

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。

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

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の作製方法について、図面を参照して説明する。本実施の形態では、タッチセンサを備える液晶表示装置の作製方法例について説明する。

まず、支持基板１６１上にセンサ層１０３を形成し、センサ層１０３を支持基板１６１から剥離する。ここまでの工程について、図１を用いて説明する。なおここでは、センサ層１０３に投影型静電容量方式のタッチセンサを適用する場合について説明する。

まず、支持基板１６１を準備する。支持基板１６１には比較的平坦な表面を有する基板を用いる。支持基板１６１としては、ガラス基板または樹脂基板のほか、金属基板、セラミック基板などの非透光性の基板を用いることもできる。

続いて、支持基板１６１上に、剥離層１６２と被剥離層１６３を積層して形成する（図１（Ａ））。ここで、剥離層１６２と被剥離層１６３には、これらの界面で剥離可能な組み合わせの材料を用いる。

例えば、剥離層１６２としてタングステンなどの金属を用い、被剥離層１６３として酸化シリコンなどの酸化物を用いる。このとき、金属の表面が酸化物との接触により酸化され、該金属の酸化物（例えば酸化タングステン）が形成される。なお、被剥離層１６３を形成した後に熱処理を施し、酸化反応を促進させてもよい。ここで、剥離層１６２を物理的に剥離する外力を加えることにより、剥離層１６２と被剥離層１６３との界面で剥離が生じる。

このほか、剥離層１６２として金属を、被剥離層１６３としてポリイミドなどの樹脂を用いて、両者の密着性の大きさを制御することで剥離可能な構成としてもよい。また、極めて平坦性の高い面を有する剥離層１６２及び被剥離層１６３を用い、これらの平坦面を密着させることで接合した構成を用いてもよい。

なお、支持基板１６１の表面を剥離層１６２として用い、支持基板１６１上に接して被剥離層１６３を形成してもよい。例えば、支持基板１６１として金属基板を用い、被剥離層として樹脂を用いることもできる。また例えば、比較的厚いガラス基板を支持基板１６１として用い、比較的薄いガラス基板を被剥離層１６３として用い、これらの平坦面を密着させることで接合したものを用いることもできる。

続いて被剥離層１６３上に、透光性を有する電極１１１及び電極１１２を形成する。まず、導電膜をスパッタリング法などの方法で成膜した後、フォトリソグラフィ法等のパターニング技術により、不要な部分を除去することで形成すればよい。

透光性を有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウムスズ酸化物、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を用いることができる。

続いて、電極１１１又は電極１１２と電気的に接続する配線１５８を形成する。配線１５８の一部は、後に説明するＦＰＣと電気的に接続する外部接続電極として機能する。配線１５８としては、例えばアルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、チタン、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、又はパラジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。

続いて、電極１１１及び電極１１２を覆う透光性を有する絶縁層１５１を形成する。絶縁層１５１に用いる材料としては、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。

続いて、絶縁層１５１に電極１１１に達する開口部を形成した後、絶縁層１５１上に電極１１１と電気的に接続する配線１５２を形成する。配線１５２は、電極１１１及び電極１１２と同様の透光性の導電性材料を用いると、表示装置の開口率が高まるため好ましい。また、配線１５２に電極１１１及び電極１１２と同一の材料を用いてもよいが、これよりも導電性の高い材料を用いることが好ましい。

また上記開口部の形成時に、同時に絶縁層１５１に配線１５８に達する開口部を形成する。また配線１５２の形成時に、配線１５８上の開口部と重なる領域に導電膜を形成してもよく、こうすることで配線１５２の形成工程で配線１５８の露出した一部が消失することを抑制できる。

電極１１２は一方向（紙面に垂直な方向）に延在したストライプ状に複数設ける。また、１本の電極１１２を挟むように一対の電極１１１が設けられる。また、一対の電極１１１を電気的に接続する配線１５２が電極１１２と交差するように設けられる。ここで、一本の電極１１２と、配線１５２によって電気的に接続する複数の電極１１１は、必ずしも直交して設ける必要はなく、これらの成す角が９０度未満であってもよい。

また、絶縁層１５１、配線１５２を覆う絶縁層を形成してもよい。当該絶縁層は保護層として機能させることができる。なお当該絶縁層を設ける場合には、配線１５８に達する開口部を設け、配線１５８の一部を露出させておくことが好ましい。

以上の工程で被剥離層１６３上にセンサ層１０３を形成することができる。センサ層１０３は、電極１１１、電極１１２、絶縁層１５１、配線１５２、及び配線１５８を含む。この段階における断面概略図が、図１（Ｂ）に相当する。

続いて、センサ層１０３上に支持材料１５９を形成する（図１（Ｃ））。支持材料１５９によりセンサ層１０３及び被剥離層１６３の積層体を剥離層１６２から容易に剥離すると共に、剥離の際にセンサ層１０３及び被剥離層１６３にかかる応力を緩和することができる。支持材料１５９としては例えば、溶媒中に浸すことにより溶解し、除去できる材料を用いることが好ましい。このような材料として、例えば水に浸すことにより溶解し、除去することのできる水溶性接着剤などがある。また、支持材料１５９として上述した除去可能な材料と、可撓性フィルムの積層体を用いてもよい。

続いて、剥離層１６２と被剥離層１６３の界面で剥離を生じさせ、支持基板１６１と、センサ層１０３および被剥離層１６３の積層体とを剥離する（図１（Ｄ））。

剥離の方法としては、例えば支持基板１６１を吸着ステージ等で固定し、剥離層１６２と被剥離層１６３の界面に剥離の起点を形成する。例えば、これらの境界に刃物などの鋭利な形状の器具を差し込むことで、剥離の起点としてもよい。また、表面張力の低い液体（例えばアルコールや水など）を被剥離層１６３の端部に滴下し、毛細管現象を利用して該液体を剥離層１６２と被剥離層１６３の界面に浸透させることにより、剥離の起点を形成してもよい。

次いで、剥離の起点から密着面に対して略垂直方向に、緩やかに物理的な力を加えることにより、センサ層１０３及び被剥離層１６３を破損することなく容易に剥離することができる。このとき、例えば支持材料１５９にテープ等を貼り付け、当該テープを上方向に引っ張ることで剥離を行ってもよいし、鉤状の部材を支持材料１５９の端部に引っかけて剥離を行ってもよい。また、真空吸着が可能な部材を支持材料１５９の裏面に貼り付け、剥離を行ってもよい。

また、剥離を行う際に静電気が生じ、センサ層１０３や被剥離層１６３が帯電してしまう場合がある。これらが帯電すると、センサ層１０３内の回路や素子が静電気放電（ＥＳＤ：ＥｌｅｃｔｒｏＳｔａｔｉｃＤｉｓｃｈａｒｇｅ）により破壊してしまう恐れがある。これを抑制するため、剥離の起点に導電性を有する液体（例えばイオン性液体や、炭酸水などのイオンを含む水など）を滴下し、剥離界面に常に当該液体が接している状態で剥離を行うことが好ましい。または、イオナイザなどを用いてＥＳＤの発生を抑制しながら剥離を行ってもよい。

続いて、第１の基板１０１の一方の面（第１の面）上に、カラーフィルタ層１０５を形成する（図２（Ａ））。

第１の基板１０１としては、絶縁表面を有し、可視光に対して透光性を有する材料を用いる。第１の基板１０１の材料としては、ガラス材料または樹脂材料などを用いることができる。また、表示装置を湾曲して用いる場合には、第１の基板１０１に可撓性を有する樹脂材料、または可撓性を有する程度に薄いガラス材料、またはこれらの複合材料もしくは積層材料を用いる。

カラーフィルタ層１０５は、後に形成される液晶素子と重なるカラーフィルタを有する。ここで例えばカラーフィルタ層１０５に、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色のカラーフィルタを設ける構成とすると、フルカラーの表示装置とすることができる。カラーフィルタ層１０５には、カラーフィルタの他にブラックマトリクス、オーバーコート等を含んでいてもよい。

カラーフィルタ層１０５は、例えば顔料を含む感光性の材料を用い、フォトリソグラフィ法により形成することができる。また、カラーフィルタ層１０５として、異なる色のカラーフィルタの間にブラックマトリクスを設けてもよい。また、カラーフィルタやブラックマトリクスを覆うオーバーコートを設けることが好ましい。

なお、用いる液晶素子の構成に応じて、カラーフィルタ層１０５上に液晶素子の一方の電極を形成してもよい。なお該電極は、後に形成される液晶素子の一部となる。また該電極上に配向膜を形成してもよい。

なお、カラーフィルタ層１０５を形成する前に、第１の基板１０１の第１の面を保護するための絶縁層を、あらかじめ第１の基板１０１の第１の面上に形成しておいてもよい。

続いて、第２の基板１０２の一方の面上に、ＴＦＴ層１０７を形成する（図２（Ｂ））。

第２の基板１０２としては、第１の基板１０１と同様の材料を用いることができる。

ＴＦＴ層１０７は、少なくともトランジスタを含む。ＴＦＴ層１０７にはトランジスタの他に容量素子を有していてもよい。また、ＴＦＴ層１０７は駆動回路（ゲート駆動回路、ソース駆動回路）などを含んでいてもよい。さらにＴＦＴ層１０７は配線や電極を含んでいてもよい。

ＴＦＴ層１０７は、様々な作製方法により作製することができる。例えば、液晶素子が適用されたアクティブマトリクス型の表示装置とする場合には、第１の基板１０１上にトランジスタを構成するゲート電極（及び配線）、ゲート絶縁層、半導体層、ソース電極及びドレイン電極（及び配線）を形成する。また、その上層に液晶素子の電極をトランジスタと電気的に接続するように形成する。なお該電極は、後に形成される液晶素子の一部となる。また、該電極上に液晶の配向を制御するための配向膜を形成してもよい。

以上の工程により、カラーフィルタ層１０５が設けられた第１の基板１０１と、ＴＦＴ層１０７が設けられた第２の基板１０２と、支持基板１６１から剥離したセンサ層１０３及び被剥離層１６３の積層体を、それぞれ作製できる。なお、これらの作製の順序は問われず、いずれを先に作製してもよいし、２以上を並行して作製することもできる。

続いて、第１の基板１０１と第２の基板１０２との間に液晶１２１を挟持した状態で、封止材１５６により封止する（図２（Ｃ））。この工程により、ＴＦＴ層１０７やカラーフィルタ層１０５の形成時に同時に形成された一対の電極と、液晶１２１とを含む液晶素子が形成される。

液晶を形成する方法として、ディスペンサ法（滴下法）や、第１の基板１０１と第２の基板１０２を貼り合わせた後に毛細管現象を用いて液晶を注入する注入法などを用いることができる。

封止材１５６としては、熱硬化樹脂や紫外線硬化樹脂を用いることができる。例えば、アクリル、ウレタン、エポキシ、またはシロキサン結合を有する樹脂などの樹脂を用いることができる。また封止材１５６を、低融点ガラスを含むガラスフリットを用いて形成してもよい。

続いて、第１の基板１０１のカラーフィルタ層１０５が設けられた面（第１の面）とは反対側の面（第２の面）上に、センサ層１０３及び被剥離層１６３の積層体を、接着層１５５を介して貼り付けた後、支持材料１５９を除去する（図２（Ｄ））。

接着層１５５としては、透光性を有し、被剥離層１６３の表面と被接着面を固着することができればよく、熱硬化樹脂や紫外線硬化樹脂を用いることができる。例えば、アクリル、ウレタン、エポキシ、またはシロキサン結合を有する樹脂などの樹脂を用いることができる。

支持材料１５９の除去は、支持材料１５９を溶媒等に浸すことにより容易に除去することができる。このとき、封止材１５６や接着層１５５などが該溶媒に接触する場合があるため、これらの材料として、支持材料１５９の除去に用いる溶媒に対して耐性のある材料を用いることが好ましい。

このように、センサ層１０３及び被剥離層１６３の積層体を第１の基板１０１に貼り付ける工程を、第１の基板１０１と第２の基板１０２とを貼り合わせた後に行うことにより、該積層体の貼り付け時に第２の基板１０２の裏面を平坦なステージ等に配置した状態で行うことができるため、安定して貼り付けができ、センサ層１０３の位置合わせの精度を向上させることができる。

なお、図２（Ｄ）に示すように、センサ層１０３の配線１５８の露出した領域、すなわち後にＦＰＣが接続される領域と重なる第１の基板１０１の一部は、第２の基板１０２の端部よりも外側に突出して設けることが好ましい。

続いて、センサ層１０３上に接着層１５３を介して偏光板１５４を貼り付ける（図３（Ａ））。このとき、接着層１５３及び偏光板１５４は、配線１５８の露出した領域を覆わないように設ける。

接着層１５３としては、接着層１５５等と同様の材料を用いることができる。

偏光板１５４としては、例えば、自然光や円偏光から直線偏光を作り出すことができるような材料を用いる。例えば、二色性の物質を一定方向にそろえて配置することで、光学的な異方性を持たせたものを用いることができる。例えば、ヨウ素系の化合物などをポリビニルアルコールなどのフィルムに吸着させ、これを一方向に延伸することで作製することができる。なお、二色性の物質としては、ヨウ素系の化合物のほか、染料系の化合物などが用いられる。

偏光板１５４は、膜状、またはフィルム状、シート状、もしくは板状の材料を用いる。

また、偏光板１５４のセンサ層１０３と対向しない側の面を、タッチセンサのタッチ面として用いる場合には、当該面に無機材料や有機材料からなるハードコートを施すことが好ましい。

続いて、センサ層１０３の配線１５８の露出した領域にＦＰＣ２１５を接続層２０８を挟んだ状態で圧着し、ＦＰＣ２１５と配線１５８とを電気的に接続する。

接続層２０８としては、例えば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。

なお、圧着工程の際に、図３（Ｂ）に示すように圧着部と重なる領域で、支持部材１４９によって第１の基板１０１の裏面を支持した状態で圧着を行うことが好ましい。このように圧着を行うことで、第１の基板１０１の破損を抑制することができる。

ここで、図４に示すように、第１の基板１０１と第２の基板１０２の、ＦＰＣ２１５が設けられる側のそれぞれの端部が略一致するようにし、ＦＰＣ２１５の圧着部の下側に封止材１５６が設ける構成とすれば、上記支持部材１４９を用いることなく圧着を行うことができる。

以上の工程により、タッチセンサを備える表示装置１００を作製することができる（図３（Ｃ））。

なお、本実施の形態ではセンサ層１０３として投影型静電容量方式のタッチセンサを適用する例を示したが、センサ層１０３としてはこれに限られず、偏光板１５４よりも外側から指等の導電性の検知対象が近接する、または触れることを検知するタッチセンサとして機能するセンサを適用することができる。センサ層１０３に設けられるタッチセンサとして、静電容量方式のタッチセンサが好ましい。静電容量方式のタッチセンサとしては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等があり、投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから自己容量方式、相互容量方式などがある。相互容量方式を用いると同時に多点を検出すること（多点検出、マルチタッチともいう）が可能となるため好ましい。

また、本実施の形態では、センサ層１０３及び被剥離層１６３の積層体を第１の基板１０１に貼り付ける工程を、第１の基板１０１と第２の基板１０２とを貼り合わせた後に行ったが、カラーフィルタ等の構造物を形成した直後に行うこともできる。その際、積層体の貼り付け時に第１の基板１０１を支持するステージとして、カラーフィルタ等の構造物と接しないように凹部が設けられたステージを用いることで、カラーフィルタ等の構造物がステージと接触して破損してしまうことを抑制できる。

ここで、上述した従来の方法のようにカラーフィルタまたはタッチセンサの電極が形成された面の他方の面に、カラーフィルタまたはタッチセンサの電極を形成する方法では、高い位置精度が要求される工程や、真空装置を用いる工程、またはスピンコート法や洗浄などで基板を保持した状態で回転する工程など、様々な工程を経る必要があるため、形成工程で用いる全ての装置でこのような特殊な形状のステージを用い、裏面に設けられた構造物の破損を抑制することはできない。一方、本発明の一態様の表示装置の作製方法では、センサ層１０３及び被剥離層１６３の積層体を第１の基板１０１に貼り付ける工程の際にのみ、第１の基板１０１を固定できればよい。したがって、カラーフィルタなどの構造物とタッチセンサを一枚の基板の表裏面にそれぞれ歩留まりよく形成することができる。

本実施の形態で例示した表示装置１００の作製方法によれば、タッチセンサの電極の形成の際にカラーフィルタ等の構造物を破壊してしまうなどの不具合を生じることなく、表示装置を構成する基板の構造物が設けられた面とは反対側の面にタッチセンサを高い歩留まり形成することができる。したがって、タッチセンサを備え、且つ薄型化された表示装置を高い歩留まり作製することができる。

また、このような方法により作製された表示装置１００は、薄膜で形成されたセンサ層１０３が第１の基板１０１の裏面に接着層１５５を介して設けられているため、タッチセンサの機能を表示装置に付加する際の厚さの増大がほとんどなく、表示装置の薄型化が実現されている。したがってこのような表示装置を電子機器の内部に組み込む際の設計の自由度を高めることができる。

本実施の形態は、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、本発明の一態様の表示装置のより具体的な構成例について、図面を参照して説明する。なお以下では、上記実施の形態と重複する部分については、説明を省略する場合がある。

［構成例１］
図５（Ａ）は、本構成例で例示する表示装置２００の斜視概略図である。なお図５には明瞭化のため代表的な構成要素のみを示している。また、図５（Ｂ）には、表示装置２００を展開した斜視概略図を示す。

表示装置２００は、表示部２０１及びタッチセンサ２０２を備える。表示部２０１は、第２の基板１０２と第１の基板１０１の間に挟持されている。

第２の基板１０２には、表示部２０１と、表示部２０１と電気的に接続する複数の配線２０６を備える。また複数の配線２０６は、第２の基板１０２の外周部にまで引き回され、その一部がＦＰＣ２０４と電気的に接続するための外部接続電極２０５を構成している。

表示部２０１は複数の画素を有する画素部２１１、ソース駆動回路２１２、及びゲート駆動回路２１３を有する。図５（Ｂ）では、ソース駆動回路２１２を、画素部２１１を挟んでその両側に２つ配置する構成としたが、１つのソース駆動回路２１２を画素部２１１の一方の辺に沿って配置する構成としてもよい。

表示部２０１の画素部２１１に適用可能な表示素子としては、有機ＥＬ素子、液晶素子の他、電気泳動方式などにより表示を行う表示素子など、様々な表示素子を用いることができる。

第１の基板１０１には、タッチセンサ２０２と、タッチセンサ２０２と電気的に接続する複数の配線２０７を備える。タッチセンサ２０２は、第１の基板１０１において第２の基板１０２と対向する面と逆側に設けられる。また複数の配線２０７は第１の基板１０１の外周部にまで引き回され、その一部がＦＰＣ２１５と電気的に接続するための外部接続電極２１６を構成している。

図５（Ｂ）に示すタッチセンサ２０２は、投影型静電容量方式のタッチセンサの一例である。タッチセンサ２０２は、電極１１１と電極１１２を有する。電極１１１と電極１１２は、それぞれ複数の配線２０７のいずれかと電気的に接続する。

ここで、電極１１１及び電極１１２の形状は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、複数の四辺形が一方向に連続した形状となっている。また、電極１１１の形状は四辺形形状であり、電極１１２の延在する方向とは交差する方向に一列に並んだ複数の電極１１１のそれぞれが、配線１５２によって電気的に接続されている。このとき、電極１１１と電極１１２の交差部の面積ができるだけ小さくなるように各電極を配置することが好ましい。このような形状とすることで、電極が設けられていない領域の面積を低減でき、当該電極の有無によって生じる透過率の違いにより、タッチセンサ２０２を透過する光の輝度ムラを低減することができる。

なお、電極１１１、電極１１２の形状はこれに限られず、様々な形状を取りうる。例えば、複数の電極１１１をできるだけ隙間が生じないように配置し、絶縁層を介して電極１１２を、電極１１１と重ならない領域ができるように離間して複数設ける構成としてもよい。このとき、隣接する２つの電極１１２の間に、これらとは電気的に絶縁されたダミー電極を設けると、透過率の異なる領域の面積を低減できるため好ましい。

［断面構成例１］
以下では、表示部２０１に液晶素子が適用された表示装置２００の断面構成例について説明する。

図６は、図５（Ａ）に示した表示装置２００において、ＦＰＣ２０４及びゲート駆動回路２１３を含む領域を切断する切断線Ａ−Ｂと、画素部２１１を含む領域を切断する切断線Ｃ−Ｄと、ＦＰＣ２１５を含む領域を切断する切断線Ｅ−Ｆのそれぞれに沿って切断した際の断面概略図である。

第２の基板１０２と第１の基板１０１はその外周部において封止材１５６によって接着されている。また第２の基板１０２、第１の基板１０１、及び封止材１５６に囲まれた領域に、少なくとも画素部２１１が設けられている。

図６には、ゲート駆動回路２１３として、いずれもｎチャネル型のトランジスタ２３１とトランジスタ２３２を組み合わせた回路を有する例を示している。なお、ゲート駆動回路２１３の構成はこれに限られず、ｎチャネル型のトランジスタとｐチャネル型のトランジスタを組み合わせた種々のＣＭＯＳ回路や、ｐチャネル型のトランジスタを組み合わせた回路を有する構成としてもよい。なお、ソース駆動回路２１２についても同様である。また、本構成例では、表示部２０１が形成される絶縁表面上にゲート駆動回路２１３とソース駆動回路２１２が形成されたドライバ一体型の表示装置の構成を示すが、表示部２０１が形成される絶縁表面とは別にゲート駆動回路２１３とソース駆動回路２１２の一方または両方を設ける構成としてもよい。例えば、ＣＯＧ方式により駆動回路用ＩＣを実装してもよいし、ＣＯＦ方式により駆動回路用ＩＣが実装されたフレキシブル基板（ＦＰＣ）を実装してもよい。

なお、画素部２１１、ソース駆動回路２１２、ゲート駆動回路２１３が備えるトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、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、トランジスタに用いる半導体材料としては、例えばシリコンやゲルマニウムなどの半導体材料を用いてもよいし、インジウム、ガリウム、亜鉛のうち少なくともひとつを含む酸化物半導体を用いてもよい。

また、トランジスタに用いる半導体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、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。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が抑制されるため好ましい。

インジウム、ガリウム、亜鉛のうち少なくともひとつを含む酸化物半導体としては、代表的にはＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系金属酸化物などが挙げられる。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酸化物半導体を用いると、オフ時のリーク電流を抑制できるため好ましい。好ましい酸化物半導体の詳細については、後の実施の形態で説明する。

図６には、画素部２１１の一例として、一画素分の断面構造を示している。画素部２１１は、ＦＦＳ（ＦｒｉｎｇｅＦｉｅｌｄＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードが適用された液晶素子２５０を備える。液晶素子２５０は、基板面に対して斜め方向に発生する電界により液晶の配向が制御される。

１つの画素には少なくとも１つのスイッチング用のトランジスタ２５６と、図示しない保持容量を有する。またトランジスタ２５６のソース電極またはドレイン電極と電気的に接続するくし形状の第１の電極２５１が絶縁層２５７上に設けられている。また絶縁層２５７を介して第１の電極２５１と絶縁するように、絶縁層２４１上に第２の電極２５３が設けられている。

第２の電極２５３、または第１の電極２５１と第２の電極２５３の両方には、透光性の導電性材料を用いる。これら電極の両方に、透光性の導電性材料を用いると、画素の開口率を高めることができるため好ましい。透光性を有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウムスズ酸化物、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、又はグラフェンを用いることができる。

また、少なくとも画素部２１１と重なる領域において、第１の基板１０１上にカラーフィルタ２４３とブラックマトリクス２４２が設けられている。

カラーフィルタ２４３は、画素からの透過光を調色し、色純度を高める目的で設けられている。例えば、白色のバックライト用いてフルカラーの表示装置とする場合には、異なる色のカラーフィルタを設けた複数の画素を用いる。その場合、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色のカラーフィルタを用いてもよいし、これに黄色（Ｙ）を加えた４色とすることもできる。また、Ｒ、Ｇ、Ｂ（及びＹ）に加えて白色（Ｗ）の画素を用い、４色（又は５色）としてもよい。

また、隣接するカラーフィルタの２４３の間に、ブラックマトリクス２４２が設けられている。ブラックマトリクス２４２は隣接する画素から回り込む光を遮光し、隣接画素間における混色を抑制する。ブラックマトリクス２４２は異なる発光色の隣接画素間にのみ配置し、同色画素間には設けない構成としてもよい。ここで、カラーフィルタ２４３の端部を、ブラックマトリクス２４２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。ブラックマトリクス２４２は、画素の透過光を遮光する材料を用いることができ、金属材料や顔料を含む樹脂材料などを用いて形成することができる。なお、図６に示すようにブラックマトリクス２４２はゲート駆動回路２１３などの画素部２１１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。

また、カラーフィルタ２４３とブラックマトリクス２４２を覆うオーバーコート２５５が設けられている。オーバーコート２５５を設けることにより、カラーフィルタ２４３やブラックマトリクス２４２に含まれる顔料などの不純物が液晶２５２に拡散することを抑制できる。オーバーコートは透光性の材料を用い、無機絶縁材料や有機絶縁材料を用いることができる。

カラーフィルタ２４３、ブラックマトリクス２４２、及びオーバーコート２５５を含む構成が、カラーフィルタ層１０５に相当する。

さらに、オーバーコート２５５のブラックマトリクス２４２と重なる領域に、スペーサ２５４が設けられている。スペーサ２５４には、樹脂材料を用いると厚く形成できるため好ましい。例えばポジ型またはネガ型の感光性樹脂を用いて形成することができる。また、スペーサ２５４として遮光性の材料を用いると、隣接する画素から回り込む光を遮光し、隣接画素間における混色を抑制することができる。なお、本構成例ではスペーサ２５４を第１の基板１０１側に設ける構成としたが、第２の基板１０２側に設ける構成としてもよい。また、スペーサ２５４として、球状の酸化シリコンなどの粒を用い、液晶２５２が設けられる領域に散布された構成としてもよい。

また、少なくとも第１の電極２５１と第２の電極２５３が設けられている領域には、液晶２５２が封入されている。ここで、第１の電極２５１、第２の電極２５３、及び液晶２５２により液晶素子２５０が構成されている。

第１の電極２５１と第２の電極２５３の間に電圧を印加することにより、斜め方向に電界が生じ、該電界によって液晶２５２の配向が制御され、表示装置の外部に配置されたバックライトからの光の偏光を画素単位で制御することにより、画像を表示することができる。

液晶２５２と接する面には、液晶２５２の配向を制御するための配向膜を設けてもよい。配向膜には透光性の材料を用いる。また、ここでは図示しないが、第２の基板１０２の液晶素子２５０から見て外側の面に偏光板を設ける。また導光板を用いてバックライトからの光を表示装置の側面から入力する構成としてもよい。

本構成例では、液晶素子２５０と重なる領域にカラーフィルタが設けられているため、白色発光のバックライトを用いてフルカラーの画像表示を実現できる。また、バックライトとして異なる発光色の複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）を用いて、時間分割表示方式（フィールドシーケンシャル駆動方式）を行うこともできる。時間分割表示方式を用いた場合、カラーフィルタを設ける必要が無く、また例えばＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のそれぞれの発光を呈する副画素を設ける必要がないため、画素の開口率を向上させることや、単位面積あたりの画素数を増加できるなどの利点がある。

液晶２５２としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、強誘電液晶、反強誘電液晶などを用いることができる。また、ブルー相を示す液晶を使用すると、配向膜が不要であり、且つ広い視野角が得られるため好ましい。

なお、本構成例ではＦＦＳモードが適用された液晶素子２５０について説明するが、液晶素子の構成はこれに限られず、異なるモードが適用された液晶素子２５０を用いることができる。例えば、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）モード、ＶＡ（ＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＭ（ＡｘｉａｌｌｙＳｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｉｇｎｅｄＭｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（ＯｐｔｉｃａｌｌｙＣｏｍｐｅｎｓａｔｅｄＢｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（ＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）モードなどを用いることができる。

ここで、液晶素子としてＩＰＳモードやＦＦＳモードを適用することが好ましい。このようなモードが適用された液晶素子は、第１の基板１０１側に電極を配置する必要がないため、第１の基板１０１側に設けられるタッチセンサの電極と、液晶素子の電極との間で生じる寄生容量の影響が抑制され、タッチセンサの感度を向上させることができる。

第２の基板１０２上には、第２の基板１０２の上面に接して絶縁層２３７と、トランジスタのゲート絶縁層として機能する絶縁層２３８と、トランジスタを覆う絶縁層２３９、及び絶縁層２４１が設けられている。

絶縁層２３７は、第２の基板１０２に含まれる不純物の拡散を抑制する目的で設けられる。また、トランジスタの半導体層に接する絶縁層２３８及び絶縁層２３９は、トランジスタの劣化を助長する不純物の拡散を抑制する材料を用いることが好ましい。これら絶縁層には、例えばシリコンなどの半導体や、アルミニウムなどの金属の、酸化物または窒化物、または酸窒化物を用いることができる。またこのような無機絶縁材料の積層膜、または無機絶縁材料と有機絶縁材料の積層膜を用いてもよい。なお、絶縁層２３７や絶縁層２３９は不要であれば設けなくてもよい。

絶縁層２４１は、下層に設けられるトランジスタや配線などによる段差を被覆する平坦化層として機能する。絶縁層２４１としてはポリイミドやアクリルなどの樹脂材料を用いることが好ましい。また、平坦性を高められる場合には、無機絶縁材料を用いてもよい。なお、絶縁層２４１は不要であれば設けなくてもよい。

ここで、絶縁層２３７から絶縁層２５７までの積層構造のうち、第１の電極２５１及び第２の電極２５３を除く構成が、ＴＦＴ層１０７に相当する。

また、第１の基板１０１の液晶素子２５０と対向する面と逆側の面に、タッチセンサ２０２を構成する電極１１１、電極１１２、絶縁層１５１及び配線１５２が設けられている。ここで、電極１１１、電極１１２、絶縁層１５１及び配線１５２を含む構成が、センサ層１０３に相当する。

電極１１１及び電極１１２としては、上述した透光性の導電性材料を用いることができる。また、配線１５２としては、同様の透光性の導電性材料の他、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、又はパラジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。

また、配線１５２上には、絶縁層１４８が設けられている。絶縁層１４８は例えば無機絶縁材料で構成することができる。但し、絶縁層１４８は必ずしも設けなくともよい。

絶縁層１４８上には、接着層１５３を介して偏光板１５４が設けられている。

第２の基板１０２に設けられる配線２０６は、封止材１５６によって封止された領域から外側に延在して設けられ、ゲート駆動回路２１３（またはソース駆動回路２１２）と電気的に接続している。また配線２０６の端部の一部が外部接続電極２０５を成している。本構成例では、外部接続電極２０５はトランジスタのソース電極又はドレイン電極と同一の導電膜と、トランジスタのゲート電極と同一の導電膜を積層して形成されている。このように、複数の導電膜を積層して外部接続電極２０５を構成することにより、ＦＰＣ２０４などの圧着工程に対する機械的強度を高めることができるため好ましい。

また、外部接続電極２０５に接して接続層２０８が設けられ、接続層２０８を介してＦＰＣ２０４と外部接続電極２０５とが電気的に接続している。接続層２０８としては、公知の異方性導電フィルムや、異方性導電ペーストなどを用いることができる。

また、第１の基板１０１に設けられる配線２０７は、タッチセンサ２０２の電極１１１（または電極１１２）と電気的に接続している。また、配線２０７の端部の一部が外部接続電極２１６を成しており、上記配線２０６と同様に接続層２０８を介してＦＰＣ２１５と電気的に接続している。

配線２０６、配線２０７、外部接続電極２０５の端部、及び外部接続電極２１６の端部は、その表面が露出しないように絶縁層で覆われていると、表面の酸化や意図しないショートなどの不具合を抑制できるため好ましい。

なお、ＦＰＣを接続する位置は、図５の構成に限られない。例えば、配線のレイアウトを変更することで、ＦＰＣ２０４と、ＦＰＣ２１５とが重畳するように外部接続電極を形成してもよい。

以上が本構成例についての説明である。このような構成とすることで、タッチセンサを備え、薄型化が実現された表示装置を実現できる。

［変形例］
以下では、上記断面構成例１において、ＶＡモードの液晶素子を適用した例について説明する。

図７は、本変形例で例示する表示装置の断面概略図である、図７に示す表示装置は液晶素子の構成が異なる点で、上記断面構成例１と相違している。

画素に設けられる液晶素子２６０は、第２の基板１０２側の絶縁層２４１上に設けられた第１の電極２５１と、第１の基板１０１側のオーバーコート２５５上に設けられた第２の電極２５３と、これらに挟持された液晶２５２を有する。

また、第１の基板１０１の液晶素子２６０と対向する面と逆側の面に、タッチセンサ２０２を構成する電極１１１、絶縁層１５１及び電極１１２が設けられている。ここで、電極１１１、絶縁層１５１及び電極１１２を含む構成が、センサ層１０３に相当する。図７では、電極１１１と電極１１２が絶縁層１５１を介して重畳するタッチセンサ２０２の構成を例示している。

本実施の形態で示す構成では、タッチセンサ２０２が第１の基板１０１の外側（液晶素子２６０と対向する面と逆側）に設けられることで、液晶素子２６０に含まれる電極（第２の電極２５３及び／又は第１の電極２５１）とタッチセンサ２０２に含まれる電極（電極１１１及び／又は電極１１２）との距離が十分に確保されている。よって、当該電極間の寄生容量を低減することができるため、ＦＦＳモードと比較して該電極間の距離が近くなるＶＡモードの液晶素子が適用された表示装置であっても、タッチセンサ２０２の高い検出感度を実現できる。

以上が、本変形例についての説明である。

［断面構成例２］
以下では、表示部２０１に有機ＥＬ素子が適用された表示装置の断面構成例について説明する。なお、上記断面構成例１と重複する部分は、説明を省略する場合がある。

図８は、本構成例で例示する表示装置の断面概略図である。図８に示す表示装置は、主に画素部２１１の構成において、上記断面構成例１と相違している。

画素部２１１内の一つの画素は、スイッチング用のトランジスタ２３３と、電流制御用のトランジスタ２３４と、該トランジスタ２３４の一方の電極（ソース電極またはドレイン電極）に電気的に接続された第１の電極２２１を含む。また第１の電極２２１の端部を覆う絶縁層２３５が設けられ、該絶縁層２３５上の、ブラックマトリクス２４２と重なる領域にスペーサ２３６が設けられている。スペーサ２３６を画素部２１１に複数設けることで、第２の基板１０２と第１の基板１０１の距離が必要以上に近づくことがないため、信頼性の高い表示装置とすることができる。

なお、図８ではスペーサ２３６を第２の基板１０２側に設ける構成としたが、上記断面構成例と同様に、第１の基板１０１側に設ける構成としてもよい。またこのとき、スペーサ２３６の表面に導電性を持たせ、スペーサ２３６の該表面と発光素子２２０の第２の電極２２３とを接して設けることにより、スペーサ２３６を第２の電極２２３と電気的に接続する補助配線として用いることもできる。特に第２の電極２２３として比較的抵抗率の高い透光性の導電性材料を用いた場合には有効である。このようなスペーサや補助配線などの構造物を第１の基板１０１に設けた場合であっても、本発明の一態様の表示装置の作製方法を適用することにより、該構造物を破損することなく信頼性の高い表示装置を実現できる。

発光素子２２０は、第１の電極２２１と、第２の電極２２３と、これらに挟持されたＥＬ層２２２を有する。以下、発光素子２２０について説明する。

発光素子２２０において、光射出側に設ける電極には、ＥＬ層２２２からの発光に対して透光性を有する材料を用いる。

透光性を有する材料としては、上述の導電性酸化物、グラフェンのほか、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。

このような電極は、蒸着法や、スパッタリング法などにより形成する。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、またはメッキ法を用いて形成することができる。

なお、透光性を有する上述の導電性酸化物をスパッタリング法によって形成する場合、当該導電性酸化物を、アルゴン及び酸素を含む雰囲気下で成膜すると、透光性を向上させることができる。

また導電性酸化物膜をＥＬ層２２２上に形成する場合、酸素濃度が低減されたアルゴンを含む雰囲気下で成膜した第１の導電性酸化物膜と、アルゴン及び酸素を含む雰囲気下で成膜した第２の導電性酸化物膜の積層膜とすると、ＥＬ層２２２への成膜ダメージを低減させることができるため好ましい。ここで特に第１の導電性酸化物膜を成膜する際に用いるアルゴンガスの純度が高いことが好ましく、例えば露点が−７０℃以下、好ましくは−１００℃以下のアルゴンガスを用いることが好ましい。

光射出側とは反対側に設ける電極には、該発光に対して反射性を有する材料を用いる。

光反射性を有する材料としては、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、又はパラジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。また、このような金属材料または合金材料にランタンやネオジム、ゲルマニウムなどを添加してもよい。合金材料の例としては、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などのアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）や、銀と銅の合金、銀とパラジウムと銅の合金、銀とマグネシウムの合金などの銀を含む合金などが挙げられる。銀と銅を含む合金は耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウムを含む膜に接して金属膜、または金属酸化物膜を積層することで、アルミニウムを含む膜の酸化を抑制することができる。アルミニウムを含む膜に接して設ける金属材料、または金属酸化物材料としては、チタン、酸化チタンなどが挙げられる。また、上記透光性を有する材料からなる膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とインジウムスズ酸化物の積層膜、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ことができる。

ＥＬ層２２２は、少なくとも発光性の有機化合物を含む層（以下、発光層ともいう）を含めばよく、単数の層で構成されていても、複数の層が積層されていてもよい。複数の層が積層された構成としては、陽極側から正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、並びに電子注入層が積層された構成を例に挙げることができる。なお、発光層を除くこれらの層はＥＬ層２２２中に必ずしも全て設ける必要はない。また、これらの層は重複して設けることもできる。具体的にはＥＬ層２２２中に複数の発光層を重ねて設けてもよい。また、電荷発生領域など他の構成を適宜加えることができる。また、例えば、異なる発光色を呈する発光層を複数積層する構成としてもよい。例えば補色の関係にある２以上の発光層を積層することにより白色発光を得ることができる。

ＥＬ層２２２は、真空蒸着法、またはインクジェット法やディスペンス法などの吐出法、スピンコート法などの塗布法、または印刷法などを用いて形成できる。

本実施の形態では、第１の電極２２１として反射性を有する材料を用い、第２の電極２２３として透光性を有する材料を用いる。したがって、発光素子２２０は上面射出型（トップエミッション型）の発光素子であり、第１の基板１０１側に光を射出する。

以上が発光素子２２０についての説明である。

ここで、絶縁層２３８からスペーサ２３６までの積層構造のうち、第１の電極２２１を除く構成が、ＴＦＴ層１０７に相当する。

また、図８では、有機絶縁材料からなる絶縁層２３５及び絶縁層２４１が、封止材１５６よりも内側で島状に加工され、封止材１５６と接しない構成を有している。このように、有機材料を含む層が封止材１５６と接しないように、または封止材１５６を越えて外側に延在しないように設けることにより、これら有機材料が適用される層を介して水分などの不純物が発光素子２２０やトランジスタに拡散することを抑制できる。トランジスタに酸化物半導体を適用した場合には水分の混入を抑制することは特に有効である。

さらに、図８に示すように有機材料を含む層が封止材１５６と接しない構成とする場合、封止材１５６としてガラス材料を含む材料、例えば粉末ガラス（フリットガラスともよぶ）を溶解、凝固させて形成したガラス体を用いることができる。このような材料は水分やガスの透過を効果的に抑制することができるため、発光素子２２０の劣化を抑制し、極めて信頼性の高い表示装置を実現できる。

また、図８に示す表示装置は、構成例１及び変形例と同様に、第１の基板１０１において発光素子２２０と対向する面と逆側に、タッチセンサ２０２を構成する電極１１１、電極１１２、絶縁層１５１及び配線１５２が設けられている。また、配線１５２上には、絶縁層１４８が設けられ、絶縁層１４８上には、接着層１５３を介して円偏光板１７１（楕円偏光板を含む）等の光学フィルムが形成されている。円偏光板１７１を設けることで、画素部２１１のコントラストを向上させることができる。

以上が、本構成例についての説明である。このような構成とすることで、薄型化が実現され、軽量で、且つタッチセンサの感度が高められた表示装置を実現できる。

（実施の形態３）
上記実施の形態で例示したトランジスタのチャネルが形成される領域に好適に用いることができる半導体の一例について、以下に説明する。

酸化物半導体は、エネルギーギャップが３．０ｅＶ以上と大きく、酸化物半導体を適切な条件で加工し、そのキャリア密度を十分に低減して得られた酸化物半導体膜が適用されたトランジスタにおいては、オフ状態でのソースとドレイン間のリーク電流（オフ電流）を、従来のシリコンを用いたトランジスタと比較して極めて低いものとすることができる。

酸化物半導体膜をトランジスタに適用する場合、酸化物半導体膜の膜厚は２ｎｍ以上４０ｎｍ以下とすることが好ましい。

適用可能な酸化物半導体としては、少なくともインジウム（Ｉｎ）あるいは亜鉛（Ｚｎ）を含むことが好ましい。特にＩｎとＺｎ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のスタビライザーとして、それらに加えてガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタノイド（例えば、セリウム（Ｃｅ）、ネオジム（Ｎｄ）、ガドリニウム（Ｇｄ））から選ばれた一種、または複数種が含まれていることが好ましい。

例えば、酸化物半導体として、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、Ｉｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｚｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｓｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｉｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｉｎ−Ｇａ系酸化物、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物（ＩＧＺＯとも表記する）、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｚｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｉ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｃ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙ−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。

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、酸化物半導体として、ＩｎＭＯ_３（ＺｎＯ）_ｍ（ｍ＞０、且つ、ｍは整数でない）で表記される材料を用いてもよい。なお、Ｍは、Ｇａ、Ｆｅ、Ｍｎ及びＣｏから選ばれた一の金属元素または複数の金属元素、若しくは上記のスタビライザーとしての元素を示す。また、酸化物半導体として、Ｉｎ_２ＳｎＯ_５（ＺｎＯ）_ｎ（ｎ＞０、且つ、ｎは整数）で表記される材料を用いてもよい。

例えば、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝３：１：２、あるいはＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：１：３の原子数比のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物やその組成の近傍の酸化物を用いるとよい。

酸化物半導体膜に水素が多量に含まれると、酸化物半導体と結合することによって、水素の一部がドナーとなり、キャリアである電子を生じてしまう。これにより、トランジスタのしきい値電圧がマイナス方向にシフトしてしまう。そのため、酸化物半導体膜の形成後において、脱水化処理（脱水素化処理）を行い酸化物半導体膜から、水素、又は水分を除去して不純物が極力含まれないように高純度化することが好ましい。

なお、酸化物半導体膜への脱水化処理（脱水素化処理）によって、酸化物半導体膜から酸素も同時に減少してしまうことがある。よって、酸化物半導体膜への脱水化処理（脱水素化処理）によって増加した酸素欠損を補填するため酸素を酸化物半導体膜に加える処理を行うことが好ましい。本明細書等において、酸化物半導体膜に酸素を供給する場合を、加酸素化処理と記す場合がある、または酸化物半導体膜に含まれる酸素を化学量論的組成よりも多くする場合を過酸素化処理と記す場合がある。

このように、酸化物半導体膜は、脱水化処理（脱水素化処理）により、水素または水分が除去され、加酸素化処理により酸素欠損を補填することによって、ｉ型（真性）化またはｉ型に限りなく近く実質的にｉ型（真性）である酸化物半導体膜とすることができる。なお、実質的に真性とは、酸化物半導体膜中にドナーに由来するキャリアが極めて少なく（ゼロに近く）、キャリア密度が１×１０^１７／ｃｍ^３以下、１×１０^１６／ｃｍ^３以下、１×１０^１５／ｃｍ^３以下、１×１０^１４／ｃｍ^３以下、１×１０^１３／ｃｍ^３以下であることをいう。

またこのように、ｉ型又は実質的にｉ型である酸化物半導体膜を備えるトランジスタは、極めて優れたオフ電流特性を実現できる。例えば、酸化物半導体膜を用いたトランジスタがオフ状態のときのドレイン電流を、室温（２５℃程度）にて１×１０^−１８Ａ以下、好ましくは１×１０^−２１Ａ以下、さらに好ましくは１×１０^−２４Ａ以下、または８５℃にて１×１０^−１５Ａ以下、好ましくは１×１０^−１８Ａ以下、さらに好ましくは１×１０^−２１Ａ以下とすることができる。なお、トランジスタがオフ状態とは、ｎチャネル型のトランジスタの場合、ゲート電圧がしきい値電圧よりも十分小さい状態をいう。具体的には、ゲート電圧がしきい値電圧よりも１Ｖ以上、２Ｖ以上または３Ｖ以上小さければ、トランジスタはオフ状態となる。

以下では、酸化物半導体膜の構造について説明する。

酸化物半導体膜は、非単結晶酸化物半導体膜と単結晶酸化物半導体膜とに大別される。非単結晶酸化物半導体膜とは、ＣＡＡＣ−ＯＳ（ＣＡｘｉｓＡｌｉｇｎｅｄＣｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）膜、多結晶酸化物半導体膜、微結晶酸化物半導体膜、非晶質酸化物半導体膜などをいう。

まずは、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜について説明する。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、ｃ軸配向した複数の結晶部を有する酸化物半導体膜の一つである。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）によって観察すると、明確な結晶部同士の境界、即ち結晶粒界（グレインバウンダリーともいう。）を確認することができない。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、結晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を、試料面と概略平行な方向からＴＥＭによって観察（断面ＴＥＭ観察）すると、結晶部において、金属原子が層状に配列していることを確認できる。金属原子の各層は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の膜を形成する面（被形成面ともいう。）または上面の凹凸を反映した形状であり、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面または上面と平行に配列する。

一方、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を、試料面と概略垂直な方向からＴＥＭによって観察（平面ＴＥＭ観察）すると、結晶部において、金属原子が三角形状または六角形状に配列していることを確認できる。しかしながら、異なる結晶部間で、金属原子の配列に規則性は見られない。

断面ＴＥＭ観察および平面ＴＥＭ観察より、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の結晶部は配向性を有していることがわかる。

なお、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれるほとんどの結晶部は、一辺が１００ｎｍ未満の立方体内に収まる大きさである。従って、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれる結晶部は、一辺が１０ｎｍ未満、５ｎｍ未満または３ｎｍ未満の立方体内に収まる大きさの場合も含まれる。ただし、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれる複数の結晶部が連結することで、一つの大きな結晶領域を形成する場合がある。例えば、平面ＴＥＭ像において、２５００ｎｍ^２以上、５μｍ^２以上または１０００μｍ^２以上となる結晶領域が観察される場合がある。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に対し、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−ＲａｙＤｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）装置を用いて構造解析を行うと、例えばＩｎＧａＺｎＯ_４の結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳ膜のｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による解析では、回折角（２θ）が３１°近傍にピークが現れる場合がある。このピークは、ＩｎＧａＺｎＯ_４の結晶の（００９）面に帰属されることから、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の結晶がｃ軸配向性を有し、ｃ軸が被形成面または上面に概略垂直な方向を向いていることが確認できる。

一方、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に対し、ｃ軸に概略垂直な方向からＸ線を入射させるｉｎ−ｐｌａｎｅ法による解析では、２θが５６°近傍にピークが現れる場合がある。このピークは、ＩｎＧａＺｎＯ_４の結晶の（１１０）面に帰属される。ＩｎＧａＺｎＯ_４の単結晶酸化物半導体膜であれば、２θを５６°近傍に固定し、試料面の法線ベクトルを軸（φ軸）として試料を回転させながら分析（φスキャン）を行うと、（１１０）面と等価な結晶面に帰属されるピークが６本観察される。これに対し、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の場合は、２θを５６°近傍に固定してφスキャンした場合でも、明瞭なピークが現れない。

以上のことから、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜では、異なる結晶部間ではａ軸およびｂ軸の配向は不規則であるが、ｃ軸配向性を有し、かつｃ軸が被形成面または上面の法線ベクトルに平行な方向を向いていることがわかる。従って、前述の断面ＴＥＭ観察で確認された層状に配列した金属原子の各層は、結晶のａｂ面に平行な面である。

なお、結晶部は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜した際、または加熱処理などの結晶化処理を行った際に形成される。上述したように、結晶のｃ軸は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面または上面の法線ベクトルに平行な方向に配向する。従って、例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の形状をエッチングなどによって変化させた場合、結晶のｃ軸がＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面または上面の法線ベクトルと平行にならないこともある。

また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜中において、ｃ軸配向した結晶部の分布が均一でなくてもよい。例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の結晶部が、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の上面近傍からの結晶成長によって形成される場合、上面近傍の領域は、被形成面近傍の領域よりもｃ軸配向した結晶部の割合が高くなることがある。また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に不純物を添加する場合、不純物が添加された領域が変質し、部分的にｃ軸配向した結晶部の割合の異なる領域が形成されることもある。

なお、ＩｎＧａＺｎＯ_４の結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳ膜のｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による解析では、２θが３１°近傍のピークの他に、２θが３６°近傍にもピークが現れる場合がある。２θが３６°近傍のピークは、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜中の一部に、ｃ軸配向性を有さない結晶が含まれることを示している。ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、２θが３１°近傍にピークを示し、２θが３６°近傍にピークを示さないことが好ましい。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、不純物濃度の低い酸化物半導体膜である。不純物は、水素、炭素、シリコン、遷移金属元素などの酸化物半導体膜の主成分以外の元素である。特に、シリコンなどの、酸化物半導体膜を構成する金属元素よりも酸素との結合力の強い元素は、酸化物半導体膜から酸素を奪うことで酸化物半導体膜の原子配列を乱し、結晶性を低下させる要因となる。また、鉄やニッケルなどの重金属、アルゴン、二酸化炭素などは、原子半径（または分子半径）が大きいため、酸化物半導体膜内部に含まれると、酸化物半導体膜の原子配列を乱し、結晶性を低下させる要因となる。なお、酸化物半導体膜に含まれる不純物は、キャリアトラップやキャリア発生源となる場合がある。

また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、欠陥準位密度の低い酸化物半導体膜である。例えば、酸化物半導体膜中の酸素欠損は、キャリアトラップとなることや、水素を捕獲することによってキャリア発生源となることがある。

不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低い（酸素欠損の少ない）ことを、高純度真性または実質的に高純度真性と呼ぶ。高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を低くすることができる。従って、当該酸化物半導体膜を用いたトランジスタは、しきい値電圧がマイナスとなる電気特性（ノーマリーオンともいう。）になることが少ない。また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、キャリアトラップが少ない。そのため、当該酸化物半導体膜を用いたトランジスタは、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトランジスタとなる。なお、酸化物半導体膜のキャリアトラップに捕獲された電荷は、放出するまでに要する時間が長く、あたかも固定電荷のように振る舞うことがある。そのため、不純物濃度が高く、欠陥準位密度が高い酸化物半導体膜を用いたトランジスタは、電気特性が不安定となる場合がある。

また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を用いたトランジスタは、可視光や紫外光の照射による電気特性の変動が小さい。

次に、微結晶酸化物半導体膜について説明する。

微結晶酸化物半導体膜は、ＴＥＭによる観察像では、明確に結晶部を確認することができない場合がある。微結晶酸化物半導体膜に含まれる結晶部は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下、または１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の大きさであることが多い。特に、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下、または１ｎｍ以上３ｎｍ以下の微結晶であるナノ結晶（ｎｃ：ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌ）を有する酸化物半導体膜を、ｎｃ−ＯＳ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）膜と呼ぶ。また、ｎｃ−ＯＳ膜は、例えば、ＴＥＭによる観察像では、結晶粒界を明確に確認できない場合がある。

ｎｃ−ＯＳ膜は、微小な領域（例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の領域、特に１ｎｍ以上３ｎｍ以下の領域）において原子配列に周期性を有する。また、ｎｃ−ＯＳ膜は、異なる結晶部間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、膜全体で配向性が見られない。従って、ｎｃ−ＯＳ膜は、分析方法によっては、非晶質酸化物半導体膜と区別が付かない場合がある。例えば、ｎｃ−ＯＳ膜に対し、結晶部よりも大きい径のＸ線を用いるＸＲＤ装置を用いて構造解析を行うと、ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による解析では、結晶面を示すピークが検出されない。また、ｎｃ−ＯＳ膜に対し、結晶部よりも大きいプローブ径（例えば５０ｎｍ以上）の電子線を用いる電子線回折（制限視野電子線回折ともいう。）を行うと、ハローパターンのような回折像が観測される。一方、ｎｃ−ＯＳ膜に対し、結晶部の大きさと近いか結晶部より小さいプローブ径（例えば１ｎｍ以上３０ｎｍ以下）の電子線を用いる電子線回折（ナノビーム電子線回折ともいう。）を行うと、スポットが観測される。また、ｎｃ−ＯＳ膜に対しナノビーム電子線回折を行うと、円を描くように（リング状に）輝度の高い領域が観測される場合がある。また、ｎｃ−ＯＳ膜に対しナノビーム電子線回折を行うと、リング状の領域内に複数のスポットが観測される場合がある。

ｎｃ−ＯＳ膜は、非晶質酸化物半導体膜よりも規則性の高い酸化物半導体膜である。そのため、ｎｃ−ＯＳ膜は、非晶質酸化物半導体膜よりも欠陥準位密度が低くなる。ただし、ｎｃ−ＯＳ膜は、異なる結晶部間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、ｎｃ−ＯＳ膜は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜と比べて欠陥準位密度が高くなる。

なお、酸化物半導体膜は、例えば、非晶質酸化物半導体膜、微結晶酸化物半導体膜、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜のうち、二種以上を有する積層膜であってもよい。

また、成膜時の不純物混入を低減することで、不純物によって結晶状態が崩れることを抑制できる。例えば、成膜室内に存在する不純物濃度（水素、水、二酸化炭素および窒素など）を低減すればよい。また、成膜ガス中の不純物濃度を低減すればよい。具体的には、露点が−８０℃以下、好ましくは−１００℃以下である成膜ガスを用いる。

また、成膜ガス中の酸素割合を高め、電力を最適化することで成膜時のプラズマダメージを軽減すると好ましい。成膜ガス中の酸素割合は、３０体積％以上、好ましくは１００体積％とする。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜した後、加熱処理を行ってもよい。加熱処理の温度は、１００℃以上７４０℃以下、好ましくは２００℃以上５００℃以下とする。また、加熱処理の時間は１分以上２４時間以下、好ましくは６分以上４時間以下とする。また、加熱処理は、不活性雰囲気又は酸化性雰囲気で行えばよい。好ましくは、不活性雰囲気で加熱処理を行った後、酸化性雰囲気で加熱処理を行う。不活性雰囲気での加熱処理により、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の不純物濃度を短時間で低減することができる。一方、不活性雰囲気での加熱処理によりＣＡＡＣ−ＯＳ膜に酸素欠損が生成されることがある。その場合、酸化性雰囲気での加熱処理によって該酸素欠損を低減することができる。また、加熱処理を行うことで、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の結晶性をさらに高めることができる。なお、加熱処理は、１０００Ｐａ以下、１００Ｐａ以下、１０Ｐａ以下又は１Ｐａ以下の減圧下で行ってもよい。減圧下では、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の不純物濃度をさらに短時間で低減することができる。

スパッタリング用ターゲットの一例として、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ化合物ターゲットについて以下に示す。

ＩｎＯ_Ｘ粉末、ＧａＯ_Ｙ粉末およびＺｎＯ_Ｚ粉末を所定のｍｏｌ数で混合し、加圧処理後、１０００℃以上１５００℃以下の温度で加熱処理をすることで多結晶であるＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ化合物ターゲットとする。なお、Ｘ、ＹおよびＺは任意の正数である。ここで、所定のｍｏｌ数比は、例えば、ＩｎＯ_Ｘ粉末、ＧａＯ_Ｙ粉末およびＺｎＯ_Ｚ粉末が、１：１：１、１：１：２、１：３：２、２：１：３、２：２：１、３：１：１、３：１：２、３：１：４、４：２：３、８：４：３、またはこれらの近傍の値とすることができる。なお、粉末の種類、およびその混合するｍｏｌ数比は、作製するスパッタリング用ターゲットによって適宜変更すればよい。

または、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、以下の方法により形成してもよい。

まず、第１の酸化物半導体膜を１ｎｍ以上１０ｎｍ未満の厚さで成膜する。第１の酸化物半導体膜はスパッタリング法を用いて成膜する。具体的には、基板温度を１００℃以上５００℃以下、好ましくは１５０℃以上４５０℃以下とし、成膜ガス中の酸素割合を３０体積％以上、好ましくは１００体積％として成膜する。

次に、加熱処理を行い、第１の酸化物半導体膜を結晶性の高い第１のＣＡＡＣ−ＯＳ膜とする。加熱処理の温度は、３５０℃以上７４０℃以下、好ましくは４５０℃以上６５０℃以下とする。また、加熱処理の時間は１分以上２４時間以下、好ましくは６分以上４時間以下とする。また、加熱処理は、不活性雰囲気または酸化性雰囲気で行えばよい。好ましくは、不活性雰囲気で加熱処理を行った後、酸化性雰囲気で加熱処理を行う。不活性雰囲気での加熱処理により、第１の酸化物半導体膜の不純物濃度を短時間で低減することができる。一方、不活性雰囲気での加熱処理により第１の酸化物半導体膜に酸素欠損が生成されることがある。その場合、酸化性雰囲気での加熱処理によって該酸素欠損を低減することができる。なお、加熱処理は１０００Ｐａ以下、１００Ｐａ以下、１０Ｐａ以下または１Ｐａ以下の減圧下で行ってもよい。減圧下では、第１の酸化物半導体膜の不純物濃度をさらに短時間で低減することができる。

第１の酸化物半導体膜は、厚さが１ｎｍ以上１０ｎｍ未満であることにより、厚さが１０ｎｍ以上である場合と比べ、加熱処理によって容易に結晶化させることができる。

次に、第１の酸化物半導体膜と同じ組成である第２の酸化物半導体膜を１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚さで成膜する。第２の酸化物半導体膜はスパッタリング法を用いて成膜する。具体的には、基板温度を１００℃以上５００℃以下、好ましくは１５０℃以上４５０℃以下とし、成膜ガス中の酸素割合を３０体積％以上、好ましくは１００体積％として成膜する。

次に、加熱処理を行い、第２の酸化物半導体膜を第１のＣＡＡＣ−ＯＳ膜から固相成長させることで、結晶性の高い第２のＣＡＡＣ−ＯＳ膜とする。加熱処理の温度は、３５０℃以上７４０℃以下、好ましくは４５０℃以上６５０℃以下とする。また、加熱処理の時間は１分以上２４時間以下、好ましくは６分以上４時間以下とする。また、加熱処理は、不活性雰囲気または酸化性雰囲気で行えばよい。好ましくは、不活性雰囲気で加熱処理を行った後、酸化性雰囲気で加熱処理を行う。不活性雰囲気での加熱処理により、第２の酸化物半導体膜の不純物濃度を短時間で低減することができる。一方、不活性雰囲気での加熱処理により第２の酸化物半導体膜に酸素欠損が生成されることがある。その場合、酸化性雰囲気での加熱処理によって該酸素欠損を低減することができる。なお、加熱処理は１０００Ｐａ以下、１００Ｐａ以下、１０Ｐａ以下または１Ｐａ以下の減圧下で行ってもよい。減圧下では、第２の酸化物半導体膜の不純物濃度をさらに短時間で低減することができる。

以上のようにして、合計の厚さが１０ｎｍ以上であるＣＡＡＣ−ＯＳ膜を形成することができる。

また、酸化物半導体膜は、複数の酸化物半導体膜が積層された構造でもよい。

例えば、酸化物半導体膜を、酸化物半導体膜（便宜上、第１層と呼ぶ）とゲート絶縁膜との間に、第１層を構成する元素からなり、第１層よりも電子親和力が０．２ｅＶ以上小さい酸化物半導体膜（便宜上、第２層と呼ぶ）を設けてもよい。このとき、ゲート電極から電界が印加されると、第１層にチャネルが形成され、第２層にはチャネルが形成されない。第１層は、第２層と構成する元素が同じであるため、第１層と第２層との界面において、界面散乱がほとんど起こらない。従って、第１層とゲート絶縁膜との間に第２層を設けることによって、トランジスタの電界効果移動度を高くすることができる。

さらに、ゲート絶縁膜に酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜または窒化シリコン膜を用いる場合、ゲート絶縁膜に含まれるシリコンが、酸化物半導体膜に混入することがある。酸化物半導体膜にシリコンが含まれると、酸化物半導体膜の結晶性の低下、キャリア移動度の低下などが起こる。従って、チャネルの形成される第１層のシリコン濃度を低減するために、第１層とゲート絶縁膜との間に第２層を設けることが好ましい。同様の理由により、第１層を構成する元素からなり、第１層よりも電子親和力が０．２ｅＶ以上小さい第３層を設け、第１層を第２層および第３層で挟むことが好ましい。

このような構成とすることで、チャネルの形成される領域へのシリコンなどの不純物の拡散を低減さらには防止することができるため、信頼性の高いトランジスタを得ることができる。

なお、酸化物半導体膜をＣＡＡＣ−ＯＳ膜とするためには、酸化物半導体膜中に含まれるシリコン濃度を２．５×１０^２１／ｃｍ^３以下とする。好ましくは、酸化物半導体膜中に含まれるシリコン濃度を、１．４×１０^２１／ｃｍ^３未満、より好ましくは４×１０^１９／ｃｍ^３未満、さらに好ましくは２．０×１０^１８／ｃｍ^３未満とする。酸化物半導体膜に含まれるシリコン濃度が、１．４×１０^２１／ｃｍ^３以上であると、トランジスタの電界効果移動度の低下の恐れがあり、４．０×１０^１９／ｃｍ^３以上であると、酸化物半導体膜と接する膜との界面で酸化物半導体膜がアモルファス化する恐れがあるためである。また、酸化物半導体膜に含まれるシリコン濃度を２．０×１０^１８／ｃｍ^３未満とすることで、トランジスタの信頼性のさらなる向上並びに酸化物半導体膜におけるＤＯＳ（ｄｅｎｓｉｔｙｏｆｓｔａｔｅ）の低減が期待できる。なお、酸化物半導体膜中のシリコン濃度は、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：ＳｅｃｏｎｄａｒｙＩｏｎＭａｓｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）で測定することができる。

（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様であるタッチセンサを備える表示装置を備える電子機器の例について、図９を参照して説明する。

図９（Ａ）に示す電子機器は、折り畳み式の情報端末の一例である。

図９（Ａ）に示す電子機器は、筐体１０２１ａと、筐体１０２１ｂと、筐体１０２１ａに設けられたパネル１０２２ａと、筐体１０２１ｂに設けられたパネル１０２２ｂと、軸部１０２３と、ボタン１０２４と、接続端子１０２５と、記録媒体挿入部１０２６と、スピーカ１０２７と、を備える。

筐体１０２１ａと筐体１０２１ｂは、軸部１０２３により接続される。

図９（Ａ）に示す電子機器は、軸部１０２３を有するため、パネル１０２２ａとパネル１０２２ｂを対向させて折り畳むことができる。

ボタン１０２４は、筐体１０２１ｂに設けられる。なお、筐体１０２１ａにボタン１０２４を設けてもよい。例えば、電源ボタンとしての機能を有するボタン１０２４を設けることより、ボタン１０２４を押すことで電子機器に対する電源電圧の供給を制御できる。

接続端子１０２５は、筐体１０２１ａに設けられる。なお、筐体１０２１ｂに接続端子１０２５が設けられていてもよい。また、接続端子１０２５が筐体１０２１ａ及び筐体１０２１ｂの一方又は両方に複数設けられていてもよい。接続端子１０２５は、図９（Ａ）に示す電子機器と他の機器を接続するための端子である。

記録媒体挿入部１０２６は、筐体１０２１ａに設けられる。筐体１０２１ｂに記録媒体挿入部１０２６が設けられていてもよい。また、記録媒体挿入部１０２６が筐体１０２１ａ及び筐体１０２１ｂの一方又は両方に複数設けられていてもよい。例えば、記録媒体挿入部にカード型記録媒体を挿入することにより、カード型記録媒体のデータを電子機器に読み出し、又は電子機器内のデータをカード型記録媒体に書き込むことができる。

スピーカ１０２７は、筐体１０２１ｂに設けられる。スピーカ１０２７は、音声を出力する。なお、筐体１０２１ａにスピーカ１０２７を設けてもよい。

なお、筐体１０２１ａ又は筐体１０２１ｂにマイクを設けてもよい。筐体１０２１ａ又は筐体１０２１ｂにマイクが設けられることにより、例えば図９（Ａ）に示す電子機器を電話機として機能させることができる。

図９（Ａ）に示す電子機器は、例えば電話機、電子書籍、パーソナルコンピュータ、及び遊技機の一つ又は複数としての機能を有する。

ここで、パネル１０２２ａ及び／又はパネル１０２２ｂに、本発明の一態様のタッチセンサを備える表示装置を適用することができる。

図９（Ｂ）に示す電子機器は、据え置き型情報端末の一例である。図９（Ｂ）に示す電子機器は、筐体１０３１と、筐体１０３１に設けられたパネル１０３２と、ボタン１０３３と、スピーカ１０３４と、を具備する。

なお、筐体１０３１の甲板部１０３５にパネル１０３２と同様のパネルを設けてもよい。

さらに、筐体１０３１に券などを出力する券出力部、硬貨投入部、及び紙幣挿入部などを設けてもよい。

ボタン１０３３は、筐体１０３１に設けられる。例えば、ボタン１０３３が電源ボタンであれば、ボタン１０３３を押すことで電子機器に対する電源電圧の供給を制御できる。

スピーカ１０３４は、筐体１０３１に設けられる。スピーカ１０３４は、音声を出力する。

図９（Ｂ）に示す電子機器は、例えば現金自動預け払い機、チケットなどの注文をするための情報通信端末（マルチメディアステーションともいう）、又は遊技機としての機能を有する。

ここで、パネル１０３２に、本発明の一態様のタッチセンサを備える表示装置を適用することができる。

図９（Ｃ）は、据え置き型情報端末の一例である。図９（Ｃ）に示す電子機器は、筐体１０４１と、筐体１０４１に設けられたパネル１０４２と、筐体１０４１を支持する支持台１０４３と、ボタン１０４４と、接続端子１０４５と、スピーカ１０４６と、を備える。

なお、接続端子１０４５のほかに、筐体１０４１に外部機器に接続させるための接続端子を別途設けてもよい。

ボタン１０４４は、筐体１０４１に設けられる。例えば、ボタン１０４４が電源ボタンであれば、ボタン１０４４を押すことで電子機器に対する電源電圧の供給を制御できる。

接続端子１０４５は、筐体１０４１に設けられる。接続端子１０４５は、図９（Ｃ）に示す電子機器と他の機器を接続するための端子である。例えば、接続端子１０４５により図９（Ｃ）に示す電子機器とパーソナルコンピュータを接続すると、パーソナルコンピュータから入力されるデータ信号に応じた画像をパネル１０４２に表示させることができる。例えば、図９（Ｃ）に示す電子機器のパネル１０４２が接続する他の電子機器のパネルより大きければ、当該他の電子機器の表示画像を拡大することができ、複数の人が同時に視認しやすくなる。

スピーカ１０４６は、筐体１０４１に設けられる。スピーカ１０４６は、音声を出力する。

図９（Ｃ）に示す電子機器は、例えば出力モニタ、パーソナルコンピュータ、及びテレビジョン装置の一つ又は複数としての機能を有する。

ここで、パネル１０４２に、本発明の一態様のタッチセンサを備える表示装置を適用することができる。

図９（Ｄ）乃至図９（Ｆ）に示す電子機器は、携帯型情報端末の一例である。

図９（Ｄ）に示す携帯情報端末１０１０は、筐体１０１１に組み込まれたパネル１０１２Ａの他、操作ボタン１０１３、スピーカ１０１４、マイク１０１５、その他図示しないステレオヘッドフォンジャック、メモリカード挿入口、カメラ、ＵＳＢコネクタなどの外部接続ポート等を備えている。

ここで、パネル１０１２Ａに本発明の一態様のタッチセンサを備える表示装置を適用することができる。タッチセンサ及び表示素子の支持基板として、曲面を有する基板を適用することで、曲面を有するパネルを具備する携帯型情報端末とすることができる。パネル１０１２Ａは凸型に湾曲した曲面を有する例である。

図９（Ｅ）に示す携帯情報端末１０２０は、携帯情報端末１０１０と同様の構成を有し、筐体１０１１の側面に添うように湾曲したパネル１０１２Ｂを具備する例である。図９（Ｆ）に示す携帯情報端末１０３０は、携帯情報端末１０１０と同様の構成を有し、凹型に湾曲したパネル１０１２Ｃを具備する例である。

図９（Ｄ）乃至図９（Ｆ）に示す携帯型情報端末は、例えば電話機、電子書籍、パーソナルコンピュータ、及び遊技機の一つ又は複数としての機能を有する。

以上が図９に示す電子機器の例の説明である。

図９を参照して説明したように、本実施の形態に係る電子機器は、パネルに本発明の一態様のタッチセンサを備える表示装置が適用されている。したがって、電子機器自体の軽量化、小型化、薄型化が実現されている。

また、本発明の一態様の表示装置はその総厚が極めて薄いため可撓性を持たせることも可能である。したがって、上述した電子機器として、曲面を有するパネルを備える構成や、湾曲可能なパネルを備える構成とすることもできる。

１００表示装置
１０１第１の基板
１０２第２の基板
１０３センサ層
１０５カラーフィルタ層
１０７ＴＦＴ層
１１１電極
１１２電極
１２１液晶
１４８絶縁層
１４９支持部材
１５１絶縁層
１５２配線
１５３接着層
１５４偏光板
１５５接着層
１５６封止材
１５８配線
１５９支持材料
１６１支持基板
１６２剥離層
１６３被剥離層
１７１円偏光板
２００表示装置
２０１表示部
２０２タッチセンサ
２０４ＦＰＣ
２０５外部接続電極
２０６配線
２０７配線
２０８接続層
２１１画素部
２１２ソース駆動回路
２１３ゲート駆動回路
２１５ＦＰＣ
２１６外部接続電極
２２０発光素子
２２１電極
２２２ＥＬ層
２２３電極
２３１トランジスタ
２３２トランジスタ
２３３トランジスタ
２３４トランジスタ
２３５絶縁層
２３６スペーサ
２３７絶縁層
２３８絶縁層
２３９絶縁層
２４１絶縁層
２４２ブラックマトリクス
２４３カラーフィルタ
２５０液晶素子
２５１電極
２５２液晶
２５３電極
２５４スペーサ
２５５オーバーコート
２５６トランジスタ
２５７絶縁層
２６０液晶素子
１０１０携帯情報端末
１０１１筐体
１０１２Ａパネル
１０１２Ｂパネル
１０１２Ｃパネル
１０１３操作ボタン
１０１４スピーカ
１０１５マイク
１０２０携帯情報端末
１０２１ａ筐体
１０２１ｂ筐体
１０２２ａパネル
１０２２ｂパネル
１０２３軸部
１０２４ボタン
１０２５接続端子
１０２６記録媒体挿入部
１０２７スピーカ
１０３０携帯情報端末
１０３１筐体
１０３２パネル
１０３３ボタン
１０３４スピーカ
１０３５甲板部
１０４１筐体
１０４２パネル
１０４３支持台
１０４４ボタン
１０４５接続端子
１０４６スピーカ

Claims

支持基板上に、剥離層と、被剥離層と、センサ層と、を順に積層して形成する第１の工程と、
前記支持基板から、前記被剥離層と前記センサ層を含む積層体を剥離する第２の工程と、
第１の面上に構造物が設けられた第１の基板の前記第１の面とは反対側の第２の面上に、前記積層体を第１の接着層を介して設ける第３の工程と、を有する、
表示装置の作製方法。
請求項１に記載の、表示装置の作製方法において、
前記第３の工程よりも前に、表示素子が設けられた第２の基板と、前記第１の基板とを、前記表示素子と前記構造物とが対向するように貼り合わせる第４の工程と、をさらに有する、
表示装置の作製方法。
請求項１または請求項２に記載の表示装置の作製方法において、
前記第３の工程よりも後に、前記センサ層上に第２の接着層を介して偏光板を設ける工程と、をさらに有する、
表示装置の作製方法。
請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の表示装置の作製方法において、
前記第３の工程よりも後に、前記センサ層と電気的に接続するＦＰＣを圧着する工程と、をさらに有する、
表示装置の作製方法。
対向して設けられた第１の基板と、第２の基板とを有し、
前記第１の基板の前記第２の基板と対向する第１の面上に構造物が設けられ、
前記第１の基板の前記第１の面とは反対側の第２の面上に第１の接着層と、
前記第１の接着層上に、センサ層と、ＦＰＣと接続する配線と、を備え、
前記第２の基板の前記第１の基板と対向する面上に表示素子が設けられた、
表示装置。
請求項５に記載の表示装置において、
前記センサ層上に、第２の接着層を介して偏光板が設けられた、
表示装置。
前記表示素子は、一対の電極と、前記一対の電極がつくる電界中に液晶を備える、
請求項５または請求項６に記載の、表示装置。
前記表示素子は、一対の電極と、前記一対の電極に挟持された発光性の有機化合物を含む層を備える、
請求項５または請求項６に記載の、表示装置。