JP2017062484A

JP2017062484A - 電子機器

Info

Publication number: JP2017062484A
Application number: JP2016214139A
Authority: JP
Inventors: 山崎　舜平; Shunpei Yamazaki; 舜平山崎; 平形　吉晴; Yoshiharu Hirakata; 吉晴平形
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2012-09-03
Filing date: 2016-11-01
Publication date: 2017-03-30
Also published as: KR20210093385A; JP2014063159A; US20180348811A1; KR102668115B1; KR102282105B1; JP2019035964A; TW201921674A; JP6637137B2; JP2019070848A; US20190155332A1; US10437283B2; JP6634139B2; CN107918453A; KR20220098818A; WO2014034749A1; JP6634177B2; TW201721861A; JP2021119382A; US10120410B2; JP6728413B2

Abstract

【課題】表示パネルを曲面に有し、且つ容積または重量の増加が抑制された表示装置、および電子機器を提供する。
【解決手段】表示装置１００は、曲面に成型された基体１１０に実装された表示パネル１２０と、基体１１０の裏側に曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面に実装された回路素子を含む駆動回路１１１Ｒと、曲面と複数の平面の間に設けられた金属膜１１７と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置およびそれを用いた電子機器に関する。特に、表示パネルを曲面に有
する表示装置およびそれを用いた電子機器に関する。

従来の表示パネルは平面状であったため、表示パネルが搭載される物品（例えば、表示装
置や電子機器等）の、表示パネルが設けられる部分の外形は、平面状であることが要求さ
れた。

近年、フレキシブルな表示パネルが開発されている（特許文献１）。フレキシブルな表示
パネルの外形は平面状に限られない。そのため、フレキシブルな表示パネルが搭載される
物品の、当該表示パネルが設けられる部分の外形は、必ずしも平面状である必要がない。
その結果、フレキシブルな表示パネルが搭載される物品の外形の設計に係る自由度が高ま
り、例えば付加価値の高い意匠を適用できるようになった。

特開２０１２−２８７６１号公報

これまで、表示パネルが設けられる部分の表示装置の外形は、平面状であることが必要と
されてきた。その結果、物品の外形の設計に制約が生じていた。また、平面状の部分を設
けることにより、表示装置の容積や重量が増加していた。

一方、フレキシブルな表示パネルを用いることにより、平坦な表示パネルを設けるための
外形が不要になり、表示装置の容積が減少することになった。その結果、残された容積を
有効に利用して、表示装置の駆動回路等を効率よく収納する必要が生じている。

本発明の一態様は、このような技術的背景のもとでなされたものである。したがって、表
示パネルを曲面に有し、且つ容積または重量の増加が抑制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、表示パネルを曲面に有し、且つ容積または重量の増加が抑制
された電子機器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に、本発明の一態様は、表示パネルを装着する基体の曲面と、当
該曲面の裏側の構成に着眼して創作されたものである。そして、本明細書に例示される構
成を備える表示装置に想到した。

本発明の一態様の表示装置は、曲面に実装された表示パネルと、当該曲面の裏側に曲面に
沿って階段状に設けられた複数の平面に実装された回路素子を含む駆動回路と、を有する
。

すなわち、本発明の一態様は、外面が曲面に成型された基体と、曲面に沿って装着された
表示パネルと、基体の内面に中央部から外側領域に向かって高くなるように段差を持って
設けられた複数の電子回路基板と、電子回路基板同士を電気的に接続する配線部材と、を
有する表示装置である。そして、表示パネルは、基体の側面部で電子回路基板と接続され
ている。

また、本発明の一態様は、表示パネルと、表示パネルを駆動する駆動回路と、表示パネル
が実装される曲面および曲面の裏側に曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面を具備
する基体と、を有し、駆動回路は、平面に実装される回路素子を含む表示装置である。

上記本発明の一態様の表示装置は、曲面に実装された表示パネルと、当該曲面の裏側に曲
面に沿って階段状に設けられた複数の平面に実装された回路素子を含む駆動回路とを有す
る。これにより、表示パネルを曲面に設けることにより減少する容積を有効に利用するこ
とができる。その結果、表示パネルを曲面に有し、且つ容積または重量の増加が抑制され
た表示装置を提供できる。

また、本発明の一態様は、外面が曲面に成型された基体と、曲面に沿って装着された表示
パネルと、基体の内面に中央部から外側領域に向かって高くなるように段差を持って設け
られた複数の電子回路基板と、電子回路基板同士を電気的に接続する配線部材と、を有す
る表示装置である。そして、表示パネルは、基体の側面部で電子回路基板と接続され、電
子回路基板は、複数の平坦化層とその平坦化層の間に配線を備える。

また、本発明の一態様は、表示パネルと、表示パネルを駆動する駆動回路と、表示パネル
が実装される曲面および曲面の裏側に曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面を具備
する基体と、平面に接する多層基板と、を有し、多層基板は、平面に重なる回路素子およ
び階段状に設けられた複数の平面を平坦化する平坦化層および平坦化層上に設けられた配
線もしくは駆動回路を含む、表示装置である。

上記本発明の一態様の表示装置は、階段状に設けられた平面を平坦化する平坦化層および
当該平坦化層上に設けられた配線もしくは駆動回路を含む。これにより、表示パネルを曲
面に設けることにより減少する容積を有効に利用することができる。その結果、表示パネ
ルを曲面に有し、且つ容積または重量の増加が抑制された表示装置を提供できる。

また、本発明の一態様は、外面が曲面に成型された基体と、曲面に沿って装着された表示
パネルと、基体の内面に中央部から外側領域に向かって高くなるように段差を持って設け
られた複数の電子回路基板と、電子回路基板同士を電気的に接続する配線部材と、を有す
る表示装置である。そして、表示パネルは、基体の側面部で電子回路基板と接続され、電
子回路基板は、表示パネルと電気的に接続する貫通孔を備える。

また、本発明の一態様は、表示パネルと、表示パネルを駆動する駆動回路と、表示パネル
が実装される曲面および曲面の裏側に曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面を具備
する基体と、を有し、駆動回路は、複数の平面に実装される回路素子を含み、基体は、表
示パネルと駆動回路を電気的に接続する貫通孔を備える表示装置である。

上記本発明の一態様の表示装置は、基体に設けられた貫通孔が、その裏側に設けられた駆
動回路を曲面に設けられた表示パネルに電気的に接続する。これにより、表示パネルを曲
面に設けることにより減少する容積を有効に利用することができる。その結果、表示パネ
ルを曲面に有し、且つ容積または重量の増加が抑制された表示装置を提供できる。

また、本発明の一態様は、外面が曲面に成型された基体と、曲面に沿って装着された表示
パネルと、基体の内面に中央部から外側領域に向かって高くなるように段差を持って設け
られた複数の電子回路基板と、電子回路基板同士を電気的に接続する配線部材と、電子回
路に電力を供給する電池と、を有する表示装置である。そして、表示パネルは、基体の側
面部で電子回路基板と接続されている。

また、本発明の一態様は、表示パネルと、表示パネルを駆動する駆動回路と、表示パネル
が実装される曲面および曲面の裏側に曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面を具備
する基体と、駆動回路に電力を供給する電池と、を有し、電池は、平面の一に沿った外形
を備える表示装置である。

上記本発明の一態様の表示装置は、曲面に実装された表示パネルと、当該曲面の裏側に曲
面に沿って階段状に設けられた平面に沿った外形を備える電池を有する。これにより、表
示パネルを曲面に設けることにより減少する容積を有効に利用することができる。その結
果、表示パネルを曲面に有し、且つ容積または重量の増加が抑制された表示装置を提供で
きる。

また、本発明の一態様は、基体が、タッチパネルを表示パネルに重なる位置に備える上記
の表示装置である。

上記本発明の一態様の表示装置は、曲面に実装された表示パネルに重なる位置にタッチパ
ネルを備える。これにより、関節を中心に弧を描くように移動する部位（例えば、指など
の身体の一部、または身体の一部に保持された指示具）を用いて、表示装置に情報を入力
する操作が容易になる。その結果、表示パネルを曲面に有し、且つ容積または重量の増加
が抑制され、操作性が向上した表示装置を提供できる。

また、本発明の一態様は、基体が、金属膜を曲面と複数の平面の間に含む上記の表示装置
である。

上記本発明の一態様の表示装置は、基体に遮蔽膜として機能する金属膜を含んで構成され
る。これにより、表示パネルが実装された曲面の裏側にある制御回路を表示装置の外部か
らの電気的なノイズ等から保護することができる。その結果、駆動回路が、表示装置の外
部からの電気的なノイズ等に起因して誤動作し難い表示装置を提供できる。

また、本発明の一態様は、上記の表示装置の表示パネルを上面に備え、平坦部を底面に備
える表示装置である。

上記本発明の一態様の表示装置は、表示パネルを上面に、平坦部を底面に備える。これに
より、表示装置を、その底面を下にして、机の上など平坦な部分に静置できる。その結果
、表示パネルに表示される文字や画像が見やすい表示装置を提供できる。

また、本発明の一態様は、上記の表示装置を有する電子機器である。

上記本発明の一態様の電子機器は、曲面に実装された表示パネルと、当該曲面の裏側に曲
面に沿って階段状に設けられた複数の平面に実装された回路素子を含む駆動回路とを有す
る表示装置を具備する。これにより、表示パネルを曲面に設けることにより減少する容積
を有効に利用することができる。その結果、表示パネルを曲面に有し、且つ容積または重
量の増加が抑制された電子機器を提供できる。

なお、本明細書において、ＥＬ層とは発光素子の一対の電極間に設けられた層を示すもの
とする。従って、電極間に挟まれた発光物質である有機化合物を含む発光層はＥＬ層の一
態様である。

なお、本明細書中において、表示装置とは画像表示デバイス、もしくは発光デバイスを指
す。また、表示装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅｐｒｉｎｔｅｄ
ｃｉｒｃｕｉｔ）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、または表
示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。

本発明の一態様によれば、表示パネルを曲面に有し、且つ容積または重量の増加が抑制さ
れた表示装置を提供できる。または、表示パネルを曲面に有し、且つ容積または重量の増
加が抑制された電子機器を提供できる。

実施の形態に係る凸状の曲面に表示パネルを有する表示装置の構成を説明する図。実施の形態に係る凹状の曲面に表示パネルを有する表示装置の構成を説明する図。実施の形態に係る曲面に表示パネルを有する表示装置の構成を説明する図。実施の形態に係る凸状の曲面に表示パネルを有する表示装置を説明する図。実施の形態に係る凹状の曲面に表示パネルを有する表示装置を説明する図。実施の形態に係る凸状の曲面に表示パネルを有する表示装置を説明する図。実施の形態に係る凹状の曲面に表示パネルを有する表示装置を説明する図。実施の形態に係る電子機器を説明する図。実施の形態に係る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。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の凸状の曲面に表示パネルを有する表示装置の構成に
ついて、図１を参照しながら説明する。

図１（Ａ）は本発明の一態様の表示装置１００の上面図であり、図１（Ｂ）は表示装置１
００の側面図である。図１（Ｃ）は、図１（Ａ）の一点鎖線Ａ１−Ａ２およびＡ３―Ａ４
おける表示装置１００の断面の構造を示す図である。図１（Ｄ）は表示装置１００の底面
図である。

本実施の形態で例示して説明する表示装置１００は、外面が曲面に成型された基体１１０
と、曲面に沿って装着された表示パネル１２０と、基体１１０の内面に中央部から外側領
域に向かって高くなるように段差を持って設けられた複数の電子回路基板（例えば、第１
のプリント基板１１１Ｃ、駆動回路１１１Ｒが設けられたプリント基板および第２のプリ
ント基板１１１Ｌ）と、電子回路基板同士を電気的に接続する配線部材（コネクター１１
２ａおよびコネクター１１２ｂ）と、を有する表示装置である。そして、表示パネル１２
０は、基体１１０の側面部で電子回路基板（駆動回路１１１Ｒが設けられたプリント基板
）と接続されている。

または、本実施の形態で例示して説明する表示装置１００は、表示パネル１２０と、表示
パネル１２０を駆動する駆動回路１１１Ｒと、表示パネル１２０が実装される曲面および
当該曲面の裏側に当該曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面を具備する基体１１０
と、を有する。そして、駆動回路１１１Ｒは、当該平面に実装される回路素子を含む。

本実施の形態で例示する表示装置１００は、透光性を有するタッチパネル１３０を、表示
パネル１２０上に重ねて備える（図１（Ａ）乃至図１（Ｃ）参照）。表示パネル１２０上
に重ねてタッチパネル１３０を設ける構成により、表示パネル１２０に表示する画像の座
標と、タッチパネル１３０から入力される座標とを、容易に対比することができる。

また、表示パネル１２０は、基体１１０の上面から側面に連続する曲面に延在して設けら
れている（図１（Ｃ）参照）。この構成により、表示装置１００が表示する画像は、上面
からだけでなく側面からも観察できる。

基体１１０は、端子部１１５Ｒを図１（Ｂ）において紙面の手前側に備え、端子部１１５
Ｌを紙面の奥側に備える。

複数の端子が端子部１１５Ｒに設けられ、表示パネル１２０のフレキシブルプリント基板
１２９と電気的に接続されている。

複数の端子が端子部１１５Ｌに設けられ、タッチパネル１３０のフレキシブルプリント基
板１３９と電気的に接続されている。

基体１１０の曲面の裏側には、当該曲面に沿って階段状に複数の平面が設けられている。
例えば、基体１１０は３つの平面を階段状に具備する。具体的には、第１のプリント基板
１１１Ｃが設けられた平面、駆動回路１１１Ｒが設けられたプリント基板および第２のプ
リント基板１１１Ｌが設けられた平面並びにアンテナ１１４が設けられた平面を備える（
図１（Ｃ）および図１（Ｄ）参照）。

第１のプリント基板１１１Ｃは、コネクター１１２ａを介して第２のプリント基板１１１
Ｌと電気的に接続され、コネクター１１２ｂを介して駆動回路１１１Ｒと電気的に接続さ
れている（図１（Ｄ）参照）。

本実施の形態で例示する表示装置１００は、曲面に実装された表示パネル１２０と、当該
曲面の裏側に曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面に実装された回路素子を含む駆
動回路１１１Ｒとを有する。これにより、表示パネル１２０を曲面に設けることにより減
少する容積を有効に利用することができる。その結果、表示パネル１２０を曲面に有し、
且つ容積または重量の増加が抑制された表示装置１００を提供できる。

以下に、本発明の一態様の表示装置を構成する個々の要素について説明する。

《表示パネル》
表示パネル１２０は、駆動回路１１１Ｒから画像データが供給されるフレキシブルプリン
ト基板１２９と接続され、表示部を曲面に備える。表示部は複数の画素を備え、各画素は
フレキシブルプリント基板を介して供給される画像データを表示する。

表示部を曲面に備える表示パネル１２０としては、例えば、可撓性を有する表示パネルを
、曲面を有する支持体の曲面に固定して構成する方法を一例として挙げることができる。

可撓性を有する表示パネルを基体１１０の曲面に装着する方法としては、接着層や粘着層
を用いる方法や、基体１１０の曲面を覆う透光性を有する筐体を準備して、基体１１０と
当該筐体の間に挟持してもよい。

表示パネル１２０の表示部にある各画素は、表示素子を備える。表示素子は、一対の電極
の間に発光性の有機化合物を含む層が挟持されたエレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素
子ともいう）、液晶表示素子、電気泳動型の表示素子の他、既知のさまざまな表示素子を
適用することができる。

《駆動回路》
駆動回路１１１Ｒは、表示パネル１２０を駆動する。例えば、第１のプリント基板１１１
Ｃが画像データを生成し、コネクター１１２ｂを介して駆動回路１１１Ｒに出力する。駆
動回路１１１Ｒは、画像データを表示パネル１２０に設けられた複数の画素に伝達し、各
画素を画像データに従って駆動する。

《基体》
基体１１０は絶縁性であり、一方に曲面を有し、当該曲面の裏側に当該曲面に沿って階段
状に設けられた複数の平面を具備する。基体１１０は、例えば金型を用いてエンジニアリ
ングプラスチックを成型して形成することができる。また、ドライフィルムが積層された
多層基板で、基体１１０を構成してもよい。

《プリント基板》
第１のプリント基板１１１Ｃ、駆動回路１１１Ｒが設けられたプリント基板および第２の
プリント基板１１１Ｌは、回路素子や配線を含み、いずれも電子回路基板の一態様である
。回路素子としては、ＬＳＩチップ、容量素子、コイル、アンテナなどをその例に挙げる
ことができる。

なお、表示装置１００を電子機器の一部に用いる場合は、表示パネルの駆動回路１１１Ｒ
、タッチパネル１３０の駆動回路、外部情報機器との信号通信のための送受信回路など、
さまざまな回路をプリント基板に設けることができる。

《配線部材》
コネクター１１２ａは、第１のプリント基板１１１Ｃと第２のプリント基板１１１Ｌを電
気的に接続し、コネクター１１２ｂは、第１のプリント基板１１１Ｃと駆動回路１１１Ｒ
を電気的に接続している。コネクター１１２ａとコネクター１１２ｂは、いずれも電子回
路基板同士を電気的に接続する配線部材である。

また、表示装置１００が具備する基体１１０は、表示パネル１２０と駆動回路１１１Ｒを
電気的に接続する貫通孔１１８を備える。

基体１１０は、階段状に設けられた平面から曲面に貫通する複数の貫通孔を備える。貫通
孔の壁面には、階段状に設けられた平面と曲面とを電気的に接続するための導電膜が形成
されている。

例えば、貫通孔１１８は、駆動回路１１１Ｒが設けられた平面から曲面に貫通する孔であ
り、貫通孔１１８に設けられた導電性の膜が、駆動回路１１１Ｒと端子部１１５Ｒに設け
られた端子とを、電気的に接続している（図１（Ｃ）参照）。この構成により、基体１１
０の階段状の平面に設けられた駆動回路１１１Ｒは、表示パネル１２０を駆動するための
信号を、基体１１０の曲面に設けられた端子とフレキシブルプリント基板１２９を介して
、表示パネル１２０に出力できる。

また、タッチパネル１３０が、基体１１０の曲面に、表示パネル１２０に重ねて設けられ
ている。タッチパネル１３０はフレキシブルプリント基板１３９と電気的に接続され、フ
レキシブルプリント基板１３９は端子部１１５Ｌと電気的に接続されている。この構成に
より、タッチパネル１３０は、検知した信号を、端子部１１５Ｌと貫通孔（図示されてい
ない）を介して、基体１１０の階段状の平面に設けられた第２のプリント基板１１１Ｌに
出力できる。

本実施の形態で例示する表示装置１００は、基体１１０に設けられた貫通孔１１８が、そ
の裏側に設けられた駆動回路１１１Ｒを曲面に設けられた表示パネル１２０に電気的に接
続する。これにより、表示パネル１２０を曲面に設けることにより減少する容積を有効に
利用することができる。その結果、表示パネル１２０を曲面に有し、且つ容積または重量
の増加が抑制された表示装置１００を提供できる。

また、表示装置１００が具備する基体１１０は、曲面と複数の平面の間に設けられた金属
膜１１７を含む構成とすることができる（図１（Ｃ）参照）。

本実施の形態で例示する表示装置１００は、基体１１０に遮蔽膜として機能する金属膜を
含んで構成される。これにより、表示パネルが実装された曲面の裏側にある制御回路を表
示装置の外部からの電気的なノイズ等から保護することができる。その結果、駆動回路が
、表示装置の外部からの電気的なノイズ等に起因して誤動作し難い表示装置を提供できる
。

遮蔽膜として機能する金属膜としては、アルミニウム、銅、真鍮などを用いることができ
る。なお、貫通孔１１８の壁面に導電性の膜を設ける場合は、金属膜１１７を貫通孔１１
８の周囲には形成しない。貫通孔１１８の壁面に設ける導電性の膜と、金属膜１１７の短
絡を防ぐためである。

＜変形例＞
本実施の形態で例示する本発明の一態様の表示装置の変形例として、凹状の曲面に表示パ
ネルを有する表示装置の構成について、図２を参照しながら説明する。

図２（Ａ）は本発明の一態様の表示装置２００の上面図であり、図２（Ｂ）は表示装置２
００の側面図である。図２（Ｃ）は、図２（Ａ）の一点鎖線Ａ１−Ａ２およびＡ３―Ａ４
おける表示装置２００の断面の構造を示す図である。図２（Ｄ）は表示装置２００の底面
図である。

図２に図示して説明する表示装置２００は、凹状の曲面を有する点が、図１に図示して説
明する表示装置１００と異なる。

本実施の形態で例示して説明する表示装置２００は、表示パネル２２０と、表示パネル２
２０を駆動する駆動回路１１１Ｒと、表示パネル２２０が実装される曲面および曲面の裏
側に曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面を具備する基体２１０と、を有する。そ
して、駆動回路１１１Ｒは、平面に実装される回路素子を含む。

本実施の形態で例示する表示装置２００は、透光性を有するタッチパネル２３０を、表示
パネル２２０上に重ねて備える（図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）参照）。表示パネル２２０上
に重ねてタッチパネル２３０を設ける構成により、表示パネル２２０に表示する画像の座
標と、タッチパネル２３０から入力される座標の対比が容易になる。

基体２１０の曲面の裏側には、凹状の曲面に沿って階段状に複数の平面が設けられている
。例えば、基体２１０は３つの平面を具備する。具体的には、第１のプリント基板１１１
Ｃが設けられた平面、駆動回路１１１Ｒが設けられたプリント基板および第２のプリント
基板１１１Ｌが設けられた平面並びにアンテナ１１４が設けられた平面を備える（図２（
Ｃ）および図２（Ｄ）参照）。

第１のプリント基板１１１Ｃは、コネクター１１２ａを介して第２のプリント基板１１１
Ｌと電気的に接続され、コネクター１１２ｂを介して駆動回路１１１Ｒと電気的に接続さ
れている（図２（Ｄ）参照）。

また、表示装置２００が具備する基体２１０は、タッチパネル２３０を凹状の曲面に表示
パネル２２０に重なる位置に備える。

本実施の形態で例示する表示装置２００は、基体２１０の曲面に実装された表示パネルに
重なる位置にタッチパネルを備える。これにより、関節を中心に弧を描くように移動する
部位（例えば、指などの身体の一部、または身体の一部に保持された指示具）を用いて、
表示装置に情報を入力する操作が容易になる。その結果、表示パネルを曲面に有し、且つ
容積または重量の増加が抑制され、操作性が向上した表示装置を提供できる。

なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる
。

（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構成について、図３を参照しながら説明
する。

図３（Ａ）は、実施の形態１で説明する本発明の一態様の凸状の曲面に表示パネルを有す
る表示装置１００の一点鎖線Ａ１−Ａ２およびＡ３―Ａ４おける断面の構造を示す図であ
る。

本実施の形態で図３（Ａ）に例示する表示装置１００は、外面が曲面に成型された基体１
１０と、曲面に沿って装着された表示パネル１２０と、基体１１０の内面に中央部から外
側領域に向かって高くなるように段差を持って設けられた複数の電子回路基板（例えば、
第１のプリント基板１１１Ｃ、駆動回路１１１Ｒが設けられたプリント基板および第２の
プリント基板１１１Ｌ）と、電子回路基板同士を電気的に接続する配線部材（コネクター
１１２ａおよびコネクター１１２ｂ）と、を有する表示装置である。そして、表示パネル
１２０は、基体１１０の側面部で電子回路基板（駆動回路１１１Ｒが設けられたプリント
基板）と接続され、電子回路基板は、複数の平坦化層とその平坦化層の間に配線を備える
。

または、本実施の形態で図３（Ａ）に例示する表示装置１００は、表示パネル１２０と、
表示パネル１２０を駆動する駆動回路１１１Ｒと、表示パネル１２０が実装される曲面お
よび当該曲面の裏側に当該曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面を具備する基体１
１０と、平面に接する多層基板１１１と、を有する。そして、多層基板１１１は、当該平
面に重なる回路素子１０および階段状に設けられた複数の平面を平坦化する平坦化層（例
えば平坦化層１１ａ、平坦化層１１ｂおよび平坦化層１１ｃ）および平坦化層上に設けら
れた配線１２もしくは駆動回路１１１Ｒを含む。

本実施の形態で例示する表示装置１００は、階段状に設けられた平面を平坦化する平坦化
層（平坦化層１１ａ、平坦化層１１ｂ、および平坦化層１１ｃ）および当該平坦化層上に
設けられた配線１２もしくは駆動回路１１１Ｒを含む。これにより、表示パネル１２０を
曲面に設けることにより減少する容積を有効に利用することができる。その結果、表示パ
ネル１２０を曲面に有し、且つ容積または重量の増加が抑制された表示装置１００を提供
できる。

以下に、本発明の一態様の表示装置を構成する要素について説明する。

《多層基板》
多層基板１１１は複数の平坦化層を備え、回路素子１０、配線１２もしくは駆動回路１１
１Ｒなどの機能回路を含む。

平坦化層は絶縁性であり、階段状に設けられた複数の平面および当該平面に重ねて設けら
れた回路素子１０等により生じる段差を、平坦化する層である。平坦化層は絶縁性の材料
で形成され、平坦化層上には、アンテナ１１４、回路素子１０もしくは各種の機能回路（
例えば駆動回路１１１Ｒ等）およびこれらを電気的に接続する配線を設ける。

平坦化層に適用可能な材料として、絶縁性の樹脂を挙げることができる。具体的には、ポ
リイミド、アクリルなどを用いることができる。

また、導電性の膜が壁面に成膜された貫通孔１８を、平坦化層に形成してもよい。導電性
の膜が壁面に成膜された貫通孔１８は、異なる平坦化層に設けられた配線１２を電気的に
接続できる。

絶縁性の樹脂への貫通孔を形成する方法としては、レーザ等を用いて穿孔する方法の他、
フォトリソグラフィ法を感光性の樹脂に適用する方法が挙げられる。また、導電性の膜を
貫通孔の側面に形成する方法としては、メッキ法、電鋳法などが挙げられる。

＜変形例＞
本実施の形態で例示する本発明の一態様の表示装置の変形例として、凹状の曲面に表示パ
ネルを有する表示装置の構成について、図３（Ｂ）を参照しながら説明する。

図３（Ｂ）は、実施の形態１で説明する本発明の一態様の凹状の曲面に表示パネルを有す
る表示装置２００の一点鎖線Ａ１−Ａ２およびＡ３―Ａ４おける断面の構造を示す図であ
る。

図３（Ｂ）に図示して説明する表示装置２００は、凹状の曲面を有する点が、図３（Ａ）
に図示して説明する表示装置１００と異なる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の凸状の曲面に表示パネルを有する表示装置の構成に
ついて、図４を参照しながら説明する。

図４（Ａ）に例示する本発明の一態様の凸状の曲面に表示パネルを有する表示装置３００
Ａは、電池を収納するための筐体１６０ａをその背面に備える点が実施の形態１で説明す
る表示装置１００と異なる。

本実施の形態で例示して説明する表示装置３００Ａは、外面が曲面に成型された基体１１
０と、曲面に沿って装着された表示パネル１２０と、基体１１０の内面に中央部から外側
領域に向かって高くなるように段差を持って設けられた複数の電子回路基板と、電子回路
基板同士を電気的に接続する配線部材と、電子回路に電力を供給する電池１７０と、を有
する表示装置である。そして、表示パネルは、基体の側面部で電子回路基板と接続されて
いる。

または、本実施の形態で例示して説明する表示装置３００Ａは、表示パネル１２０と、表
示パネル１２０を駆動する駆動回路１１１Ｒと、表示パネル１２０が実装される曲面およ
び曲面の裏側に曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面を具備する基体１１０と、駆
動回路１１１Ｒに電力を供給する電池１７０と、を有する。そして、電池１７０は、当該
平面の一に沿った外形を備える。

図４（Ａ）に例示する表示装置３００Ａは筐体１６０ａを有し、筐体１６０ａは凸状の曲
面および当該曲面の裏側に当該曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面を具備する。

筐体１６０ａの階段状に設けられた平面の一と基体１１０の間には、電池１７０、電池１
７０の制御回路１６１Ｌおよび機能回路１６１Ｒが設けられている。

上記本発明の一態様の表示装置３００Ａは、曲面に実装された表示パネル１２０と、当該
曲面の裏側に曲面に沿って階段状に設けられた平面に沿った外形を備える電池１７０を有
する。これにより、表示パネル１２０を曲面に設けることにより減少する容積を有効に利
用することができる。その結果、表示パネル１２０を曲面に有し、且つ容積または重量の
増加が抑制された表示装置を提供できる。

また、表示装置３００Ａは、表示パネルを上面に備え、平坦部を底面に備える。これによ
り、表示装置３００Ａを、その底面を下にして、机の上など平坦な部分に静置できる。そ
の結果、表示パネルに表示される文字や画像が見やすい表示装置を提供できる。

以下に、本発明の一態様の表示装置３００Ａを構成する個々の要素について説明する。

《電池》
電池には乾電池の他、二次電池（例えばＬｉイオンバッテリ、ニッケル水素バッテリ等）
などを用いることができる。

《電池の制御回路》
制御回路１６１Ｌは、電池１７０を制御する。例えば、電池１７０が電力を、表示装置３
００Ａの使用状態に応じて供給するように制御する。二次電池を電池１７０に適用する場
合、電池１７０への過充電が行われないように監視する。また、使用履歴を記憶して、そ
の情報に応じて、充電動作を最適な条件で行う。

＜変形例１．＞
図４（Ｂ）に例示する本発明の一態様の表示装置の変形例は、電池を収納するための筐体
１６０ｂが凹状の曲面を表示装置３００Ｂの背面に備える点が、図４（Ａ）で説明する表
示装置３００Ａと異なる。

図４（Ｂ）に例示する表示装置３００Ｂは、凹状の曲面および当該曲面の裏側に当該曲面
に沿って階段状に設けられた複数の平面を具備する筐体１６０ｂを有する。

筐体１６０ｂの階段状に設けられた平面の一と基体１１０の間には、電池１７０Ｌ、電池
１７０Ｃおよび電池１７０Ｒ、電池の制御回路１６１Ｌおよび機能回路１６１Ｒが設けら
れている。薄型の電池を複数設ける構成とすることで、表示パネル１２０を表示装置３０
０Ｂの曲面に設けることにより減少する容積を有効に利用することができる。

＜変形例２．＞
図４（Ｃ）に例示する本発明の一態様の表示装置の変形例は、電池１７０が基体１１０に
実装されている点と、プリント基板１６１Ｃが筐体１６０ｃに実装されている点が、図４
（Ａ）で説明する表示装置３００Ａと異なる。

図４（Ｃ）に例示する表示装置３００Ｃは、筐体１６０ｃを有し、筐体１６０ｃは凸状の
曲面および当該曲面の裏側に当該曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面を具備する
。

筐体１６０ｃの階段状に設けられた平面の一と基体１１０の間には、電池１７０、電池１
７０の制御回路１６１Ｌおよび機能回路１６１Ｒが設けられている。

＜変形例３．＞
図５（Ａ）に例示する本発明の一態様の表示装置の変形例は、実施の形態１で説明する表
示装置２００とは、電池を収納するための筐体２６０ａをその背面に備える点が異なる。

本実施の形態で例示して説明する表示装置４００Ａは、表示パネル２２０と、表示パネル
２２０を駆動する駆動回路１１１Ｒと、表示パネル２２０が実装される曲面および曲面の
裏側に曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面を具備する基体２１０と、駆動回路１
１１Ｒに電力を供給する電池２７０と、を有する。そして、電池２７０は、当該平面の一
に沿った外形を備える。

図５（Ａ）に例示する表示装置４００Ａは筐体２６０ａを有し、筐体２６０ａは凸状の曲
面および当該曲面の裏側に当該曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面を具備する。

筐体２６０ａの階段状に設けられた平面の一と基体２１０の間には、電池２７０、電池２
７０の制御回路２６１Ｌおよび機能回路２６１Ｒが設けられている。

＜変形例４．＞
図５（Ｂ）に例示する本発明の一態様の表示装置の変形例は、電池を収納するための筐体
２６０ｂが凹状の曲面を表示装置４００Ｂの背面に備える点と、複数の電池を備える点が
、図５（Ａ）で説明する表示装置４００Ａと異なる。

図５（Ｂ）に例示する表示装置４００Ｂは、凹状の曲面および当該曲面の裏側に当該曲面
に沿って階段状に設けられた複数の平面を具備する筐体２６０ｂを有する。

筐体２６０ｂの階段状に設けられた平面の一と基体２１０の間には、電池２７０Ｌおよび
電池２７０Ｒ、電池の制御回路２６１Ｌおよび機能回路２６１Ｒが設けられている。電池
を複数設ける構成とすることで、表示パネル２２０を表示装置４００Ｂの曲面に設けるこ
とにより減少する容積を有効に利用することができる。

＜変形例５．＞
図５（Ｃ）に例示する本発明の一態様の表示装置の変形例は、電池２７０Ｌと電池２７０
Ｒを基体２１０側に、電池２７０Ｃを筐体２６０ｂ側に、備える点が、図５（Ａ）で説明
する表示装置４００Ａと異なる。

図５（Ｃ）に例示する表示装置４００Ｃは、筐体２６０ｃを有し、筐体２６０ｃは凸状の
曲面および当該曲面の裏側に当該曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面を具備する
。

筐体２６０ｃの階段状に設けられた平面の一と基体２１０の間には、電池２７０Ｌと電池
２７０Ｒが基体２１０側に、電池２７０Ｃが筐体２６０ｂ側に設けられている。

（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の凸状の曲面に表示パネルを有する表示装置の構成に
ついて、図６を参照しながら説明する。

図６（Ａ）は本発明の一態様の表示装置３００Ｄの断面の構造を示す図である。図６（Ｂ
）は、表示装置３００Ｄの構成の一部の重なり合いを説明するための斜視図である。

表示装置３００Ｄは、曲面を有し透光性を有するスペーサー１４０を表示パネル１２０と
タッチパネル１３０の間に備える点が、実施の形態３で説明する表示装置３００Ａと異な
る。

本実施の形態で例示して説明する表示装置３００Ｄは、表示パネル１２０と、表示パネル
１２０を駆動する駆動回路１１１Ｒと、表示パネル１２０が実装される曲面および曲面の
裏側に曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面を具備する基体１１０と、駆動回路１
１１Ｒに電力を供給する電池１７０と、を有する。そして、電池１７０は、当該平面の一
に沿った外形を備える。

表示装置３００Ｄは筐体１６０ａを有し、筐体１６０ａは凸状の曲面および当該曲面の裏
側に当該曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面を具備する。

また、表示装置３００Ｄは、透光性を有するスペーサー１４０を表示パネル１２０とタッ
チパネル１３０の間に備える。なお、スペーサー１４０をタッチパネル１３０と一体に形
成してもよい。

スペーサー１４０はタッチパネル１３０を表示パネル１２０から遠ざける。この構成によ
り、表示パネル１２０がタッチパネル１３０に与える影響を低減し、タッチパネル１３０
の感度の低下を防止する効果を奏する。

また、スペーサー１４０を基体１１０の曲面に沿うように成型し、スペーサー１４０と基
体１１０が互いに嵌め込み合う形状とし、その間に、可撓性を有する表示パネル１２０を
、挟持する構成としてもよい。

また、表示装置３００Ｄのタッチパネル１３０の表面に、セラミックコート層またはハー
ドコート層を形成してもよい。また、表示装置３００Ｄの背面に、セラミックコート層ま
たはハードコート層を形成してもよい。

また、円偏光板を表示パネル１２０またはタッチパネル１３０の観察者側に設けてもよく
、円偏光板をスペーサー１４０に用いてもよい。円偏光板を設ける構成にすることにより
、表示パネル１２０またはタッチパネル１３０に反射された外光により、コントラストが
低下してしまう不具合を解消できる。

（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の凹状の曲面に表示パネルを有する表示装置の構成に
ついて、図７を参照しながら説明する。

図７（Ａ）は表示装置４００Ｄの構成を説明するための斜視図である。図７（Ｂ）は表示
装置４００Ｄに適用可能な表示パネルの画素部の断面の一例を説明する図である。

図７（Ｃ）は表示装置４００Ｄに適用可能なタッチパネルの構成を斜視図であり、図７（
Ｄ）はその断面の構造を説明する図である。

表示装置４００Ｄは、凹状の曲面を備える点、表示パネル２２０、タッチパネル２３０、
カバー２４５および円偏光板２５０をこの順に備える点が、実施の形態４で説明する表示
装置３００Ｄと異なる。

本実施の形態で例示して説明する表示装置４００Ｄは、表示パネル２２０と、表示パネル
２２０が実装される曲面および曲面の裏側に曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面
を具備する基体２１０と、を有する。

表示装置４００Ｄは、表示パネル２２０、タッチパネル２３０、カバー２４５および円偏
光板２５０をこの順に備える。

例えば、発光性の有機化合物を含む層を有する表示素子を備える可撓性の表示パネル２２
０の厚さはおよそ５０μｍ、スペーサーと一体に形成されたタッチパネル２３０の厚さは
およそ４００μｍとすることができる。カバーの厚さはおよそ５００μｍ、円偏光板の厚
さはおよそ３００μｍとすることができる。

＜表示パネル＞
表示パネル２２０は、図中の破線で囲まれた領域に表示部を備える（図７（Ａ）参照）。
表示部には画素２２８がマトリクス状に複数個設けられている。各画素２２８は、表示素
子を備える。画素２２８に適用可能な表示素子としては、一対の電極の間に発光性の有機
化合物を含む層が挟持されたエレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子ともいう）、液晶
表示素子、電気泳動型の表示素子の他、既知のさまざまな表示素子が挙げられる。

また、表示パネル２２０にはフレキシブルプリント基板２２９が設けられている。フレキ
シブルプリント基板２２９は、図示されていない駆動回路と電気的に接続され、表示パネ
ル２２０を駆動するための信号を表示部に供給する。

アクティブマトリクス型の表示パネルに適用可能な画素２２８の構成の一例を図７（Ｂ）
に示す。画素２２８は、トランジスタ２２７と、トランジスタ２２７のソース電極または
ドレイン電極に電気的に接続されるＥＬ素子２２３と、ＥＬ素子２２３に重なるカラーフ
ィルタ２２５ａを備える。

《基板》
表示パネル２２０は基体２１０側に配置される第１の基板２２１と観察者側に配置される
第２の基板２２２とを有する。画素２２８は、第１の基板２２１と第２の基板２２２の間
に封止されている。なお、第１の基板２２１と第２の基板２２２はいずれも可撓性を有し
、表示パネル２２０も可撓性を有する。

なお、第１の基板２２１の熱膨張率と第２の基板２２２の熱膨張率は、およそ同じ値とな
るように、材料を選択する。熱膨張率を合わせることにより、可撓性を有する表示パネル
２２０がカールしてしまう不具合を防止できる。

また、表示素子にＥＬ素子を用いる場合は第１の基板２２１および第２の基板２２２には
、ガスバリア性が優れた基板を用いる。ガスバリア性が優れた膜を形成することによりガ
スバリア性が高められた、基板を用いてもよい。

《トランジスタ》
トランジスタ２２７は、半導体層を含む。トランジスタ２２７には、アモルファスシリコ
ン、低温ポリシリコン、酸化物半導体等、既知の半導体を適用できる。

また、トランジスタ２２７にはバッグゲート電極を設けることもできる。バックゲート電
極を用いてトランジスタ２２７の閾値を制御してもよい。

《ＥＬ素子》
ＥＬ素子２２３は第１の電極２２３ａ、第２の電極２２３ｃ並びに第１の電極２２３ａと
第２の電極２２３ｃの間に発光性の有機化合物を含む層２２３ｂを有する。

ＥＬ素子２２３が発する光の色は、発光性の有機化合物を含む層２２３ｂに用いる材料を
選択することにより調整できる。本実施の形態で例示するＥＬ素子２２３は、白色を呈す
る光を発する。

《カラーフィルタ》
カラーフィルタ２２５ａは、ＥＬ素子が発する白色を呈する光から、所望の色を呈する光
を選択的に透過する。白色を呈するＥＬ素子２２３にカラーフィルタ２２５ａを重ねて設
けた構成を、発光モジュール２２５という。

ＥＬ素子の第１の電極２２３ａは、端部が隔壁２２４で覆われ、隔壁２２４の開口部と重
なる。

スペーサー２２６は、隔壁２２４上に設けられ、ＥＬ素子２２３とカラーフィルタ２２５
ａの間隔を調整する。

《封止構造》
表示素子は、図示されていない封止材で貼り合わされた第１の基板２２１と第２の基板２
２２の間に、封止されている。

また、透光性を有する接着剤を用いて、発光素子２２３とカラーフィルタ２２５ａの間を
接着してもよい。

封止材としては、透湿性の低い材料が好ましい。表示素子にＥＬ素子を適用する場合には
、低融点のガラスなど無機材料を封止材に用いる構成が好ましい。

《表示パネルの作製方法》
表示パネル２２０の作製方法の一例を説明する。

第１のステップとして、作製工程用基板上に剥離層を設け、その上にガスバリア性の高い
被剥離層を積層する。なお、作製工程用基板は、可撓性を有する必要はなく、耐熱性と寸
法安定性に優れた基板（例えば、ガラス基板）が好ましい。

剥離層としては、ポリイミド層の他、タングステンなどの金属層を用いることができる。
当該剥離層に接して被剥離層として酸化シリコン、ガスバリア性の高い窒化シリコンなど
を成膜する。この構成が設けられた作製工程用基板を二つ用意する。

第２のステップとして、一の作製工程用基板のガスバリア性の高い膜に重ねて画素回路と
、当該画素回路に接続する表示素子を作製する。

第３のステップとして、他の作製工程用基板のガスバリア性の高い膜に重ねてカラーフィ
ルタを作製する。なお、第２のステップと第３のステップの順番は問わない。

第４のステップとして、一の作製工程用基板と他の作製工程用基板を、画素回路並びに発
光素子が形成された側とカラーフィルタを形成された側が向かい合うように、接着剤を用
いて互いを貼り合わせる。

第５のステップとして、一の作製工程用基板を被剥離層から剥離し、表面に現れた被剥離
層に可撓性を有する基板を貼る。続いて、他の作製工程用基板を被剥離層から剥離し、表
面に現れた被剥離層に可撓性を有する基板を貼る。なお、貼り合わせには接着剤を用いる
。また、他の作製工程用基板から剥離された被剥離層に円偏光板を貼り合わせてもよい。
被剥離層に円偏光板を直接貼り合わせることで、円偏光板を用いる場合の部品点数を削減
することができる。

以上の工程により、可撓性を有する表示パネル２２０を作製できる。

＜タッチパネル＞
タッチパネル２３０は、図中の破線で囲まれた領域にタッチセンサ部を備える（図７（Ａ
）参照）。表示部にはタッチセンサがマトリクス状に設けられている。

また、タッチパネル２３０にはフレキシブルプリント基板２３９が設けられている。タッ
チパネル２３０は、検知した信号を、フレキシブルプリント基板２３９を介して図示され
ていない信号処理回路等に出力する。

タッチパネル２３０の領域２３５に設けられたタッチセンサの構成を図７（Ｃ）に示す。
例示するタッチセンサは、投影型静電容量方式のタッチセンサである。タッチセンサは電
極２３１と電極２３２を有する。

電極２３１は、線状に並んだ四辺形の導電膜の頂点が配線２３３で接続された電極である
。電極２３２は、電極２３１と交差する方向に線状に並んだ四辺形の導電膜の頂点が互い
に接続された電極である。電極２３１と電極２３２が交差して配置されることにより、電
極２３１の四辺形の導電膜と電極２３２の四辺形の導電膜が千鳥に配置される。なお、配
線２３３が電極２３２に重なる部分には、絶縁膜が形成され、電極２３１と電極２３２の
短絡を防いでいる。

電極２３１と電極２３２の交差部の面積が、できるだけ小さくなるようにそれぞれを配置
すると、電極が設けられていない領域の面積を低減できる。その結果、電極の有無によっ
て生じる透過率の違いが、表示装置にもたらす表示ムラを低減できる。

タッチパネル２３０の厚さを薄くすると、重量を軽減でき、透過率が高まり好ましい。

厚さが薄いタッチパネルを作製する方法の一例は、寸法安定性や耐熱性の優れた作製工程
用基板（例えば、ガラス基板等）にタッチセンサを作製し、作製したタッチセンサを当該
作製用基板から他の軽くて薄い基材に転置する方法が挙げられる。

具体的には、ガラス基板上に剥離層を設け、その上にタッチセンサを含む被剥離層を積層
する。剥離層としては、ポリイミドの他、タングステンなどの金属層を用いることができ
、当該金属層に接して被剥離層として酸化シリコンなどを成膜し、さらにその上にタッチ
センサを形成する。作製したタッチセンサの上面に、軽量なフィルムを接着する。そして
、剥離層と被剥離層の界面から、被剥離層が接着されたフィルムを剥離すると、軽量で厚
さの薄いタッチパネルを作製できる。

＜タッチセンサ付き表示パネル＞
表示パネル２２０は、タッチセンサが設けられていてもよい。タッチセンサが設けられた
表示パネル２２０は、タッチパネル２３０を兼ねることができるため、表示装置の重量を
さらに減らすことができる。

表示パネル２２０には、さまざまなタッチセンサを設けることができる。例えば、容量素
子や光電変換素子をタッチセンサに用いることができる。これらの素子を表示パネルにマ
トリクス状に配置することにより、指などが接触する部位の座標を検知できる。

タッチセンサは、表示パネル２２０の第１の基板２２１または第２の基板２２２に設ける
。もしくは第１の基板２２１に設けられた構造と第２の基板２２２に設けられた構造とで
、タッチセンサを構成する。

第１の基板２２１に設けるタッチセンサとしては、光電変換素子をその例に挙げることが
できる。光電変換素子は、第２の基板の面に接触する指などを光学的に検知できる。

第２の基板２２２に設けるタッチセンサとしては、光電変換素子の他、容量素子をその例
に挙げることができる。タッチセンサは、第２の基板の第１の基板に対向する側に設ける
ことも、観察者側に設けることもできる。容量素子は対になる電極を有し、その一方の電
極の、第２の基板に接触する指などによる電位の変化を検出する。

第１の基板２２１に設けられた構造と第２の基板２２２に設けられた構造とで、構成する
タッチセンサとしては、容量素子をその例に挙げることができる。第１の基板２２１に設
けた電極と、第２の基板２２２に設けた電極とで、容量素子を構成する。第２の基板に接
触する指が、第２の基板を第１の基板側に近づけることにより生じる容量の変化を検知す
る。

なお、表示パネル２２０をアクティブマトリクス型とする場合は、第１の基板２２１また
は第２の基板２２２にトランジスタをマトリクス状に設ける。また、トランジスタとタッ
チセンサを、第２の基板２２２の第１の基板側に重ねて設けることもできる。トランジス
タとタッチセンサを、同一基板の同一面に設ける構成とすることで、工程の簡略化をはか
ることができる。

（実施の形態６）
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４０
ｎｍ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−Ｚ
ｎ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、Ｉ
ｎ−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−Ｚ
ｎ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し、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。。

また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１×１
０^−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。

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（ＣＡｘｉｓＡｌｉｇｎｅｄＣｒｙｓ
ｔａｌｌｉｎｅＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）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。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。

好ましくは、酸化物半導体膜は、ＣＡＡＣ−ＯＳ（ＣＡｘｉｓＡｌｉｇｎｅｄＣｒ
ｙｓｔａｌｌｉｎｅＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）膜とする。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＥｌｅｃｔ
ｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）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、ＣＡ
ＡＣ−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ＴＥ
Ｍ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。

なお、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に対し、電子線回折を行うと、配向性を示すスポット（輝点）が
観測される。

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１０ｎ
ｍ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−ｐｌ
ａｎｅ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５
６°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。

また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜するために、以下の条件を適用することが好ましい。

成膜時の基板温度を高めることで、基板に到達した平板状のスパッタリング粒子のマイグ
レーションが起こり、スパッタリング粒子の平らな面が基板に付着する。このとき、スパ
ッタリング粒子が正に帯電することで、スパッタリング粒子同士が反発しながら基板に付
着するため、スパッタリング粒子が偏って不均一に重なることがなく、厚さの均一なＣＡ
ＡＣ−ＯＳ膜を成膜することができる。具体的には、基板温度を１００℃以上７４０℃以
下、好ましくは２００℃以上５００℃以下として成膜することが好ましい。

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−Ｏ
Ｓ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、Ｃ
ＡＡＣ−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５
００℃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１０
ｎｍ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５０
ｎｍ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１０
００Ｐａ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
い第２層を設けてもよい。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（ｄｅ
ｎｓｉｔｙｏｆｓｔａｔｅ）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：ＳｅｃｏｎｄａｒｙＩｏｎＭａｓｓ
Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）で測定することができる。

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７）
本実施の形態では、本発明の一態様である、曲面に実装された表示パネルと、当該曲面の
裏側に曲面に沿って階段状に設けられた複数の平面に実装された回路素子を含む駆動回路
と、を有する表示装置を具備する電子機器の例について、図８を参照して説明する。

図８（Ａ）乃至図８（Ｃ）に示す電子機器は、携帯型情報端末の一例である。

図８（Ａ）に示す携帯情報端末１０１０は、筐体１０１１に組み込まれた表示装置１０１
２Ａ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コネクターなどの
外部接続ポート等を備えている。

ここで、表示装置１０１２Ａとして、上記実施の形態で説明した本発明の一態様の表示装
置を適用することができる。図８（Ａ）で示す表示装置１０１２Ａは凸型に湾曲した曲面
に実装された表示パネルを有する例である。

図８（Ｂ）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曲面に実装された表示パネルを有する表示装置
１０１２Ｂを具備する例である。図８（Ｃ）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、凹型に湾曲した曲面に実装された表示パネルを有する表
示装置１０１２Ｃを具備する例である。表示装置１０１２Ｂ及び表示装置１０１２Ｃとし
ては、上記実施の形態で説明した本発明の一態様の表示装置を適用することができる。

本発明の一態様の電子機器は、曲面を有する表示パネルを上面に、平坦部を底面に備える
。これにより、電子機器をその底面を下にして、机の上など平坦な部分に静置することが
できる。その結果、表示パネルに表示される文字や画像が見やすい電子機器を提供するこ
とができる。

図８（Ａ）乃至図８（Ｃ）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。また、表示装置はタ
ッチセンサを備えていてもよい。

図９（Ａ）乃至図９（Ｄ）に携帯型情報機器端末３００Ｅを示す。図９（Ａ）は、携帯型
情報機器端末３００Ｅの外形を説明する斜視図である。図９（Ｂ）は、携帯型情報機器端
末３００Ｅの上面図である。図９（Ｃ）は、携帯型情報機器端末３００Ｅの図９（Ａ）の
切断線Ｚ１−Ｚ２における断面図である。図９（Ｄ）は、携帯型情報機器端末３００Ｅの
使用状態を説明する図である。

携帯型情報機器端末３００Ｅ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
。

携帯型情報機器端末３００Ｅは、筐体１６０ａ、筐体１６０ａと嵌め合わされる筐体１６
０ｂ、筐体１６０ａと筐体１６０ｂで囲まれた空間に、基体１１０、筐体１６０ａと基体
１１０の間に表示パネル１２０および表示パネル１２０を駆動するプリント基板１６１Ｃ
を有する（図９（Ｃ）参照）。

表示パネル１２０は、筐体１６０ａの複数の面に沿って設けられている。例えば、可撓性
を有する表示パネル１２０を、筐体１６０ａの内側に沿うように配置する。これにより、
携帯型情報機器端末３００Ｅは、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる
。例えば、３つの操作ボタンを一の面に表示することができる（図９（Ａ）参照）。また
、破線の矩形で示す情報を他の面に表示することができる（図９（Ｂ）参照）

携帯型情報機器端末３００Ｅは、文字や画像情報を複数の面に表示することができる。こ
れにより、使用者は、例えば洋服の胸ポケットに携帯型情報機器端末３００Ｅを収納した
状態で、その表示を確認することができる（図９（Ｄ）参照）。

具体的には、着信した電話の発信者の電話番号または氏名等を、表示パネル１２０の携帯
型情報機器端末３００Ｅの上方から観察できる位置に表示する。使用者は、携帯型情報機
器端末３００Ｅをポケットから取り出すことなく、表示パネル１２０を確認することがで
きる。これにより、例えば緊急の要件であれば電話を受け、不要の要件であれば着信を拒
否することができる。

なお、携帯型情報機器端末３００Ｅは、振動センサ等と、当該振動センサ等に検知された
振動に基づいて、着信を拒否するモードに移行するプログラムを記憶した記憶装置を備え
ることができる。これにより、使用者は携帯型情報機器端末３００Ｅを洋服の上から軽く
叩いて振動を与えることにより着信を拒否するモードに移行させることができる。

１０回路素子
１１ａ平坦化層
１１ｂ平坦化層
１１ｃ平坦化層
１２配線
１８貫通孔
１００表示装置
１１０基体
１１１多層基板
１１１Ｃプリント基板
１１１Ｌプリント基板
１１１Ｒ駆動回路
１１２ａコネクター
１１２ｂコネクター
１１４アンテナ
１１５Ｌ端子部
１１５Ｒ端子部
１１７金属膜
１１８貫通孔
１２０表示パネル
１２９フレキシブルプリント基板
１３０タッチパネル
１３９フレキシブルプリント基板
１４０スペーサー
１６０ａ筐体
１６０ｂ筐体
１６０ｃ筐体
１６１Ｃプリント基板
１６１Ｌ制御回路
１６１Ｒ機能回路
１７０電池
１７０Ｃ電池
１７０Ｌ電池
１７０Ｒ電池
２００表示装置
２１０基体
２２０表示パネル
２２６スペーサー
２２９フレキシブルプリント基板
２３３配線
２３０タッチパネル
２３９フレキシブルプリント基板
２６０ａ筐体
２６０ｂ筐体
２６０ｃ筐体
２６１Ｌ制御回路
２６１Ｒ機能回路
２７０電池
２７０Ｃ電池
２７０Ｌ電池
２７０Ｒ電池
３００Ａ表示装置
３００Ｂ表示装置
３００Ｃ表示装置
３００Ｄ表示装置
４００Ａ表示装置
４００Ｂ表示装置
４００Ｄ表示装置
４００Ｃ表示装置
１０１０携帯情報端末
１０１１筐体
１０１２Ａ表示装置
１０１２Ｂ表示装置
１０１２Ｃ表示装置
１０１３操作ボタン
１０１４スピーカ
１０１５マイク
１０２０携帯情報端末
１０３０携帯情報端末

Claims

表示部に曲面を有する表示パネルと、
前記表示パネルと電気的に接続されたプリント基板と、
前記表示パネルの裏側に配置され、且つ、前記表示パネルと前記プリント基板との間に配置された金属膜と、を有し、
前記金属膜は、電気的なノイズを遮蔽する機能を有することを特徴とする電子機器。
表示部に曲面を有する表示パネルと、
前記表示パネルと電気的に接続されたプリント基板と、
前記表示パネルの裏側に配置され、且つ、前記表示パネルと前記プリント基板との間に配置された金属膜と、を有することを特徴とする電子機器。
表示部に曲面を有する表示パネルと、
前記表示パネルと電気的に接続されたプリント基板と、
前記表示パネルの裏側に配置され、且つ、前記表示パネルと前記プリント基板との間に配置された金属膜と、
前記プリント基板と前記金属膜との間に配置され、且つ、前記プリント基板と接する領域を有する樹脂と、を有することを特徴とする電子機器。
表示パネルと、
プリント基板と、
金属膜と、を有し、
前記表示パネルは、曲面を有する表示部を有し、
前記プリント基板は、前記表示パネルと電気的に接続され、
前記金属膜は、前記表示パネルの裏側に配置され、
前記プリント基板は、前記金属膜を介して前記表示パネルと重ねて配置されることを特徴とする電子機器。
表示パネルと、
プリント基板と、
金属膜と、
樹脂と、を有し、
前記表示パネルは、曲面を有する表示部を有し、
前記プリント基板は、前記表示パネルと電気的に接続され、
前記金属膜は、前記表示パネルの裏側に配置され、
前記プリント基板は、前記金属膜を介して前記表示パネルと重ねて配置され、
前記樹脂は、前記プリント基板と前記金属膜との間に配置され、且つ、前記プリント基板と接する領域を有することを特徴とする電子機器。
請求項１乃至５のいずれか一において、
前記プリント基板は、前記表示部の前記曲面と重なる領域を有することを特徴とする電子機器。
表示パネルと、
タッチパネルと、
第１乃至第３のプリント基板と、
金属膜と、を有し、
前記表示パネルは、曲面を有する表示部を有し、
前記タッチパネルは、前記表示パネルと重ねて配置され、且つ、曲面を有し、
前記第１のプリント基板は、前記表示パネルと電気的に接続され、
前記第２のプリント基板は、前記タッチパネルと電気的に接続され、
前記第３のプリント基板は、前記第１及び前記第２のプリント基板と電気的に接続され、
前記金属膜は、前記表示パネルの裏側に配置され、
前記第１乃至前記第３のプリント基板は、前記金属膜を介して前記表示パネルと重ねて配置されることを特徴とする電子機器。
表示パネルと、
タッチパネルと、
第１乃至第３のプリント基板と、
金属膜と、
樹脂と、を有し、
前記表示パネルは、曲面を有する表示部を有し、
前記タッチパネルは、前記表示パネルと重ねて配置され、且つ、曲面を有し、
前記第１のプリント基板は、前記表示パネルと電気的に接続され、
前記第２のプリント基板は、前記タッチパネルと電気的に接続され、
前記第３のプリント基板は、前記第１のプリント基板及び前記第２のプリント基板と電気的に接続され、
前記金属膜は、前記表示パネルの裏側に配置され、
前記樹脂は、前記第３のプリント基板と前記金属膜との間に配置され、且つ、前記第３のプリント基板と接する領域を有し、
前記第１乃至前記第３のプリント基板は、前記金属膜を介して前記表示パネルと重ねて配置されることを特徴とする電子機器。
請求項７又は８において、
前記第３のプリント基板は、前記表示部の前記曲面と重なる領域を有することを特徴とする電子機器。
請求項１乃至９のいずれか一において、
前記曲面は、前記表示部の上面から側面に連続して延在することを特徴とする電子機器。