JP2017227857A - 表示装置、電子機器、及びシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】電子機器の表示領域を大型化させる。または、電子機器の表示領域を保護する。または表示領域を拡張するための表示装置を提供する。
【解決手段】システムは、筐体の上面を含む第１の面に位置する第１の表示部と、筐体の第１の側面を含む第２の面に位置する第２の表示部と、を有する電子機器、及び支持部の第３の面に位置する第３の表示部と、筐体と接続する機能を有し、且つ、支持部と筐体との相対位置を第１の形態と、第２の形態との間で可逆的に変化させる機能を有する接続部とを有する表示装置と、を含む。ここで第１の形態は第２の表示部が視認可能な状態となるように支持部が第１の表示部を覆う形態であり、第２の形態は第１の表示部、第２の表示部及び第３の表示部が視認可能な状態となるように支持部と筐体とが開いた形態である。
【選択図】図１

Description

本発明の一態様は、表示装置に関する。本発明の一態様は、電子機器に関する。本発明の一態様は、表示装置を備えるシステムに関する。
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。
近年、表示装置を備える電子機器の多様化が進められている。その一つに携帯電話やスマートフォン、タブレット端末、ウェアラブル端末などの電子機器がある。
表示装置としては、代表的には有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子や発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を備える発光装置、液晶表示装置、電気泳動方式などにより表示を行う電子ペーパなどが挙げられる。
特許文献１には、有機ＥＬ素子が適用されたフレキシブルな発光装置が開示されている。
特開２０１４−１９７５２２号公報
近年、電子機器の表示領域を大型化させることで表示する表示量を増やし、表示の一覧性の向上を図ることが検討されている。一方、携帯機器用途等では、表示領域を大型化させると可搬性（ポータビリティともいう）が低下してしまう。そのため、表示の一覧性の向上と、高い可搬性を両立することは困難であった。
本発明の一態様は、電子機器の表示領域を大型化させることを課題の一とする。または、電子機器の表示領域を保護することを課題の一とする。または、用途に応じて電子機器の表示領域の大きさを選択する機能を提供することを課題の一とする。または、電子機器の表示領域を拡張するための表示装置を提供することを課題の一とする。または、高い可搬性を備える電子機器を提供することを課題の一とする。
または、電子機器の消費電力を低減することを課題の一とする。または、外光の強さによらず、視認性に優れた電子機器を提供することを課題の一とする。
または、本発明の一態様は、新規な表示装置、新規な電子機器、または表示装置を備える新規なシステムを提供することを課題の一とする。
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。また、明細書等の記載から上記以外の課題を抽出することが可能である。
本発明の一態様は、電子機器に取り付け可能な表示装置である。電子機器は、筐体を有し、筐体は、第１の表示部と、第２の表示部と、を有する。第１の表示部は、筐体の上面を含む第１の面に位置し、第２の表示部は、筐体の第１の側面を含む第２の面に位置する。また表示装置は、支持部と、接続部と、第３の表示部と、を有する。第３の表示部は、支持部の第３の面に位置する。接続部は、筐体と接続する機能を有し、且つ、支持部と筐体との相対位置を第１の形態と、第２の形態との間で可逆的に変化させる機能を有する。第１の形態は、第２の表示部が視認可能な状態となるように、支持部が第１の表示部を覆う形態であり、第２の形態は、第１の表示部、第２の表示部、及び第３の表示部が視認可能な状態となるように、支持部と筐体とが開いた形態であることを特徴とする。
また、上記表示装置が有する第３の表示部は、液晶素子と、発光素子が積層して配置された部分を有することが好ましい。さらに、液晶素子は、可視光を反射し、且つ開口を有する第１の電極を有し、発光素子は、当該開口を介して光を射出する機能を有することが好ましい。
また、上記第１の形態において、第１の表示部と、第３の表示部とは、互いに対向して位置することが好ましい。
また、上記第１の形態において、支持部は、第２の表示部の少なくとも一部を覆わないように位置することが好ましい。
また、上記支持部は、透光性を有する部分を有し、第１の形態において、透光性を有する部分は、第２の表示部と重なるように筐体の第１の側面の一部を覆うように位置することが好ましい。
また、上記支持部は、可撓性を有し、第３の表示部を曲げることができる機能を有することが好ましい。
また、上記接続部は、可撓性を有することが好ましい。このとき、当該接続部が曲がることにより、支持部と筐体との相対位置を第１の形態と、第２の形態との間で可逆的に変化させることが好ましい。
または、上記接続部は、２以上の回転軸を有するヒンジ構造を有することが好ましい。このとき、当該ヒンジ構造により、支持部と筐体との相対位置を第１の形態と、第２の形態との間で可逆的に変化させることが好ましい。
また、上記接続部は、筐体から電力及び信号が供給される受信部を有することが好ましい。このとき、当該記受信部は、無線により筐体から電力及び信号が供給されることが好ましい。
また、上記接続部は、筐体と磁気により脱着する機能を有することが好ましい。
また、本発明の他の一態様は、表示装置を取り付け可能な電子機器である。電子機器は、筐体を有し、筐体は、第１の表示部と、第２の表示部と、を有する。第１の表示部は、筐体の上面を含む第１の面に位置し、第２の表示部は、筐体の第１の側面を含む第２の面に位置する。また表示装置は、支持部と、接続部と、第３の表示部と、を有する。第３の表示部は、支持部の第３の面に位置する。接続部は、筐体と接続する機能を有し、且つ、支持部と筐体との相対位置を第１の形態と、第２の形態との間で可逆的に変化させる機能を有する。第１の形態は、第２の表示部が視認可能な状態となるように、支持部が第１の表示部を覆う形態であり、第２の形態は、第１の表示部、第２の表示部、及び第３の表示部が視認可能な状態となるように、支持部と筐体とが開いた形態であることを特徴とする。
また、上記表示装置が有する第３の表示部は、液晶素子と、発光素子が積層して配置された部分を有することが好ましい。さらに、液晶素子は、可視光を反射し、且つ開口を有する第１の電極を有し、発光素子は、当該開口を介して光を射出する機能を有することが好ましい。
また、上記接続部は、筐体の第１の側面とは反対側に位置する第２の側面に取り付け可能であることが好ましい。
また、上記第１の表示部と、第２の表示部とは、一の表示パネルにより構成されることが好ましい。また当該第２の表示部は、湾曲した部分を有することが好ましい。
また、上記筐体は、支持機構を有することが好ましい。また当該支持機構は、第２の形態において、第１の面と第３の面の角度が所定の角度になるように、支持部を支持する機能を有することが好ましい。
また、上記支持機構は、筐体と支持部との相対的な位置が、複数の安定位置を有するようにロック機構を有することが好ましい。
また、上記筐体は、接続部に電力及び信号を供給する送信部を有することが好ましい。またこのとき、当該送信部は、無線により筐体から電力及び信号を供給することが好ましい。
また、上記筐体は、接続部と磁気により脱着する機能を有することが好ましい。
また、本発明の他の一態様として、上記いずれかの表示装置と、上記いずれかの電子機器と有するシステムを構成することができる。
本発明の一態様によれば、電子機器の表示領域を大型化させることができる。または、電子機器の表示領域を保護することができる。または、用途に応じて電子機器の表示領域の大きさを選択する機能を提供できる。または、電子機器の表示領域を拡張するための表示装置を提供できる。または、高い可搬性を備える電子機器を提供できる。
または、電子機器の消費電力を低減できる。または、外光の強さによらず、視認性に優れた電子機器を提供できる。
実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係るシステムの構成例。 実施の形態に係る表示パネルの構成を説明する図。 実施の形態に係る表示パネルの構成を説明する図。 実施の形態に係る画素回路を説明する回路図。 実施の形態に係る表示パネルの構成を説明する図。 実施の形態に係る表示パネルの構成を説明する図。 実施の形態に係る、入力装置の構成例。 実施の形態に係る、入力装置の構成例。 実施の形態に係る、入出力装置の構成例。 実施の形態に係る、入出力装置の構成例。 実施の形態に係る、入出力装置の構成例。 実施の形態に係る、入出力装置の構成例。 実施の形態に係る、入出力装置の構成例。 実施の形態に係る、入出力装置の構成例。 実施の形態に係る、入出力装置の構成例。 実施の形態に係る、入出力装置の構成例。 実施の形態に係る、入出力装置の構成例。 実施の形態に係る、携帯情報端末の構成例。 試料のＸＲＤスペクトルの測定結果を説明する図。 試料のＴＥＭ像、および電子線回折パターンを説明する図。 試料のＥＤＸマッピングを説明する図。
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。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、必ずしも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。
（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、電子機器、およびシステムの構成例について説明する。
［構成例１］
図１（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ｃ１）に、表示装置１１と、電子機器２１とを備えるシステム１０の斜視概略図を示す。図１（Ａ１）は、表示装置１１と電子機器２１とを重ねた状態（閉じた状態、または折り畳んだ状態ともいう）であり、図１（Ｂ１）はこれらを展開した状態（開いた状態ともいう）であり、図１（Ｃ１）はそれぞれを概略平行になるように、さらに展開した（開いた）状態を示している。
また、図１（Ａ２）、（Ａ３）は、それぞれ図１（Ａ１）中の切断線Ａ１−Ａ２、切断線Ａ３−Ａ４に対応した断面概略図である。また図１（Ｂ２）は、図１（Ｂ１）中の切断線Ａ５−Ａ６に対応した断面概略図である。また図１（Ｃ２）は、図１（Ｃ１）中の切断線Ａ７−Ａ８に対応した断面概略図である。なお、各断面概略図において、筐体２２の内部の構造は省略して示している。
表示装置１１は、支持体１２と、表示部１３と、接続部１４を有する。電子機器２１は、筐体２２と、表示部２３と、表示部２４を有する。
接続部１４は、支持体１２と筐体２２とを接続する。また接続部１４は支持体１２と筐体２２の相対位置を変化させる機能を有する。これにより、図１（Ａ１）に示す形態から、図１（Ｂ１）に示す形態を経由して図１（Ｃ１）に示す形態へと可逆的に支持体１２と筐体２２の相対位置を変化させることができる。
接続部１４は、例えば可撓性を有する構成とすることができる。または、ヒンジ構造を有する構成としてもよい。ヒンジ構造を有する接続部１４の構成例については、後に説明する。
また接続部１４は、筐体２２に取り付けることができる。ここで、接続部１４と筐体２２とは、使用者が取り外しできないように取り付けて固定される構成としてもよいし、接続部１４と筐体２２とが使用者により脱着可能に取り付けることができる構成としてもよい。例えば、筐体２２の一部に、接続部１４を嵌め込んで固定する機構を有していてもよいし、後述するように、筐体２２と接続部１４とが機械的に、または磁力によって脱着可能に固定できる機構を有していてもよい。また、この時、接続部１４と筐体２２とが電気的に接続する、またはこれらの間で電力や信号を授受できる構成とすることが好ましい。
表示部１３は、支持体１２の一面に沿って設けられている。より具体的には、図１（Ａ１）に示すように支持体１２と電子機器２１とを重ねた状態において、電子機器２１側に位置する支持体１２の一面に沿って、表示部１３が設けられている。
電子機器２１の筐体２２の内部には、バッテリに加え、演算装置や駆動回路などの各種ＩＣが実装されたプリント基板等を有している。また、筐体２２内に無線受信器、無線送信機、無線受電器、加速度センサなどを含む各種センサなどの電子部品を適宜組み込むことにより、電子機器２１を携帯端末、携帯型の画像再生装置、携帯型の照明装置などとして機能させることができる。筐体２２には、カメラ、スピーカ、電源供給端子や信号供給端子等を含む各種入出力端子、光学センサなどを含む各種センサ、操作ボタンなどを組み込んでもよい。また、支持体１２も上述のプリント基板、電子部品、カメラ、スピーカ、電源供給端子や信号供給端子等を含む各種入出力端子、光学センサなどを含む各種センサ、操作ボタン等を有していてもよい。
筐体２２の一面に沿って表示部２３が設けられている。また筐体２２の側面に沿って表示部２４が設けられている。
ここでは、表示部２３と表示部２４とが継ぎ目なく連続している例を示している。例えば１つの表示パネルの一部を湾曲または屈曲させることにより、表示部２３と表示部２４とが形成されていてもよい。図１（Ｂ１）（Ｃ１）等には、表示部２３と表示部２４の境界線を破線で示している。
表示部２３は平面に沿って表示を行うことが好ましい。また、表示部２４は、少なくとも一部が曲面に沿って表示を行うことが好ましい。
ここで、表示部２３と表示部２４とが継ぎ目なく連続する場合などでは、その境界が不明瞭な場合がある。本明細書等において、２つの表示部が継ぎ目なく連続しているとき、これらの表面の曲率の変化点を結ぶ線を、２つの表示部の境界とすることとする。したがって２つの表示部が継ぎ目なく連続しているとき、表示部２４は少なくともその一部が曲面を含む。
図１（Ａ１）等に示すように、支持体１２と筐体２２とが重なった形態（閉じた状態、ともいう）のとき、表示部２３は、支持体１２によって覆われることが好ましい。こうすることで、支持体１２の一部は表示部２３の表面を保護するカバーとして機能し、表示部２３の表面が傷つくことを防ぐことができる。またこの時、支持体１２は表示部１３の表面が傷つくことを防ぐこともできる。また図１（Ａ１）に示す状態では、表示部２３の表面と表示部１３の表面とが接していてもよいが、表示部１３の表面と表示部２３の表面との間に、これらが接しないように隙間を設けると、これらが擦れて傷付くことを防ぐことができるため好ましい。
さらにこのとき、表示部２４は支持体１２によって覆われない構成とすることが好ましい。そうすることで、支持体１２と筐体２２とが閉じた状態であっても表示部２４が使用者から視認できる状態であるため、ここに表示された情報を使用者が見ることができる。さらに、表示部２４がタッチセンサを備える構成とすることで、表示部２４に表示されるアイコンなどを操作することもできる。
表示部２４に表示する情報としては、例えばメールや電話、ソーシャル・ネットワーキング・サービス（ＳＮＳ）などの着信の通知、電子メールやＳＮＳなどの題名、電子メールやＳＮＳなどの送信者名、メッセージ、日時、時刻、再生中の音声や音楽の情報、音量、温度、電池残量、通信状況、アンテナ受信の強度、ファイル等のダウンロード状況など、様々な情報を表示することができる。また、表示部２４には、種々のアプリケーションと関連付けられたアイコンや、種々の機能と関連付けられたアイコン、操作ボタン、またはスライダーなどを表示してもよい。例えば、音声や音楽を再生しているときに、音量を調整する機能や、早送り、早戻しなどを行う機能と関連付けられたアイコンなどがある。または、電話の着信時に応答や保留するための機能や、電子機器２０またはシステム１０の操作が無効にされた状態（ロック状態ともいう）を解除する機能と関連付けられたアイコンなどを表示してもよい。
また、支持体１２と筐体２２とを閉じた状態では、表示部２３及び表示部１３に表示を行わないことが好ましい。表示部２３と表示部２４とが１つの表示パネルを有しているとき、当該表示パネルの一部の画素を駆動させないようにすることが好ましい。また表示部２３や表示部１３として透過型の液晶装置のようにバックライトを有する表示装置を用いた場合には、当該バックライトを駆動させない構成とすることが好ましい。支持体１２と筐体２２とを閉じたときに使用者に見えない表示部の一部を非表示（非動作）とすることで、消費電力を極めて小さくすることができる。
図１（Ｂ１）に示す形態では、例えば表示部２３にキーボードやタッチパッドとして機能する画像を表示することができる。すなわち、表示部２３の一部を入力手段として機能させ、表示部１３を主表示部（メインディスプレイ）として機能させることで、ノート型のコンピュータや、ゲーム機のように使用することができる。または、表示部１３と表示部２３の両方に文書情報を表示することにより、折り畳み型の電子ブックのように使用することもできる。例えば教科書などにも好適に用いることができる。
図１（Ｃ１）に示す形態では、表示部１３を、拡張ディスプレイとして機能させることができる。すなわち、電子機器２１単体では表示できない大きな画像を表示部２３と表示部１３とに表示することもできるし、それぞれ異なる画像を表示することもできる。また、電子機器２１と表示装置１１とでそれぞれ異なるアプリケーションに関連する画像を表示してマルチタスクを実現することもできる。
また、図２（Ａ１）、（Ａ２）には、表示装置１１を筐体２２の表示部２３側とは反対側（以降、裏側、または裏面側とも言う）に折り返した場合の例を示している。図２（Ａ１）には表示部２３側を示し、図２（Ａ２）には筐体２２の裏側を示している。また、図２（Ａ３）には、図２（Ａ１）中の切断線Ａ９−Ａ１０に対応した断面概略図を示している。
このような形態では、システム１０の２面、若しくは３面に亘って表示を行うことができる。例えば、表示部２３と表示部１３とに同じ表示を行うことにより、使用者が、使用者と向かい合っている人に対して同じ画像を見せることができる。または、表示部２３と表示部１３とに異なる表示を行うことにより、使用者と、使用者と向かい合っている人とに、互いに異なる画像を提供できるため、例えば対戦型のゲームなどのアプリケーションにも応用することができる。
なお、上述した使用方法は一例であり、各形態において、各表示部に表示できる画像等はこれに限られず、アプリケーションに応じた様々な表示を行うことができる。
図３には、表示装置１１が有する支持体１２が曲がっている場合の例を示している。このとき、表示装置１１の表示部１３は、曲面に沿った表示を行うことができる。
また、図１（Ａ２）等では、筐体２２における接続部１４を取り付ける側の側面が凸状の曲面形状を有している場合を示している。そして、支持体１２と筐体２２とが重なった形態のとき、接続部１４が当該曲面に沿って湾曲するように、接続部１４と筐体２２とが取り付けられている。このような構成とすることで、支持体１２と筐体２２とを重ねたときに、支持体１２と筐体２２との相対的な位置のずれが生じにくくすることができる。また図１（Ａ２）、（Ａ３）に示すように、支持体１２と筐体２２とを閉じたときに、システム１０が有する２つの側面、すなわち表示部２４側の側面と接続部１４側の側面とが、同様の曲面を有する構成とし、概略左右対称な形状とすることで、表示装置１１を取り付けた状態のシステム１０をよりすっきりとした（シンプルな）デザインとすることができる。また支持体１２と筐体２２とが重なった状態で接続部１４の表面と筐体２２の表面の間に段差が生じないように、筐体２２の表面に接続部１４が収まる凹形状を有しているとより好ましい。
また、図４（Ａ１）、（Ａ２）、（Ｂ１）、（Ｂ２）に示すように、筐体２２における接続部１４を取り付ける側の側面が平面形状を有していてもよい。このとき、図４（Ａ１）、（Ａ２）に示すように、筐体２２と支持体１２とが重なった形態のとき、接続部１４は筐体２２の表面に沿って屈曲する部分を有する。また図４（Ｂ２）に示すように、筐体２２と接続部１４との接続箇所（ここでは、接続部１４の端部とする）が、筐体２２の裏面よりも表示部２３側に位置することで、筐体２２と支持体１２とを開いた状態において、表示部２３の高さと、表示部１３の高さを概略等しくなるように設計することができる。
ここで、表示装置１１が有する表示部１３に配置される表示パネルとして、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、表示パネルを用いることが好ましい。このような表示パネルを、ＴＲ−ｈｙｂｒｉｄ ｄｉｓｐｌａｙ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ ＯＬＥＤ ａｎｄ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ＬＣ Ｈｙｂｒｉｄ ｄｉｓｐｌａｙ）とも呼ぶことができる。
このような表示パネルの一例としては、可視光を反射する電極を備える液晶素子と、発光素子とを積層して配置した構成が挙げられる。このとき、可視光を反射する電極が開口を有し、当該開口と発光素子とが重ねて配置されていることが好ましい。これにより、透過モードでは当該開口を介して発光素子からの光が射出されるように駆動することができる。また、液晶素子を駆動するトランジスタと、発光素子を構成するトランジスタとが、同一平面上に配置されていることが好ましい。また、発光素子と液晶素子とは、絶縁層を介して積層されていることが好ましい。
このような表示パネルは、屋外など外光の明るい場所では反射モードで表示することにより、極めて電力消費が低い駆動を行うことができる。また夜間や室内など外光が暗い場所では、透過モードで表示することにより、最適な輝度で画像を表示することができる。さらに、透過モードと反射モードの両方のモードで表示することにより、極めて外光が明るい場所であっても従来の表示パネルに比べて、低い消費電力で、且つコントラストの高い表示を行うことができる。
また、電子機器２１が有する表示部２３に配置される表示パネルにも、上述した発光素子と液晶素子の両方を備える表示パネルを適用してもよい。表示装置１１と電子機器２１を備えるシステム１０全体の消費電力を極めて小さいものとすることができる。したがって、例えば教科書など、長時間に亘って使用する用途に好適に用いることができる。また電子機器２１に設けるバッテリの容量を小さくし、電子機器２１の重量を極めて軽量なものとすることができる。したがって例えば子供が使用する教科書のように、毎日持ち運びする用途に好適に用いることができる。
このような表示パネルの詳細については、実施の形態２で説明する。
ここで、表示部２３、及び表示部２４に配置される表示パネルには、タッチセンサを備えるモジュールが表示パネルの表示面側に重ねて設けられている構成とすることが好ましい。また表示部２４に設けられるタッチセンサを備えるモジュールは、少なくともその一部が可撓性を有し、表示パネルに沿って湾曲可能であることが好ましい。このとき、タッチセンサを備えるモジュールと表示パネルとは接着剤等で接着されていてもよいし、これらの間に偏光板や緩衝材（セパレータ）を設けてもよい。また、タッチセンサを備えるモジュールの厚さは、表示パネルの厚さ以下とすることが好ましい。
または、表示部２３、及び表示部２４に配置される表示パネルがタッチパネルとして機能してもよい。例えば、表示パネルとして、オンセル型のタッチパネル、またはインセル型のタッチパネルの構成を適用としてもよい。オンセル型またはインセル型のタッチパネルの構成を用いることで、表示パネルにタッチパネルの機能を付加しても、その厚さを低減することができる。
表示部１３には、タッチセンサとしての機能を有さない構成としてもよい。その場合であっても、表示装置１１を電子機器２１の拡張ディスプレイとして機能させ、表示の一覧性を向上させることができる。
また、表示部１３に上述したタッチセンサとしての機能を有する構成としてもよい。表示部１３がタッチセンサとしての機能を有すると、使用者が操作できる領域が広範囲となるため、よりユーザフレンドリなアプリケーションを実装することができるため好ましい。
筐体２２に用いることのできる材料としては、プラスチック、アルミニウムなどの金属、ステンレスやチタン合金などの合金、シリコーンゴムなどのゴム等を用いることができる。
接続部１４として可撓性を有する構成とする場合、一部または全部に弾性変形する材料を好適に用いることができる。例えば接続部１４の全部が弾性体である、または少なくとも曲がる部分に弾性体を有する構成をとすることができる。
例えば接続部１４として、筐体２２よりもヤング率の低い材料を用いることができる。また、筐体２２よりもヤング率の高い材料、またはヤング率が同程度の材料を用いる場合には、接続部１４の厚さを筐体２２よりも薄くすればよい。接続部１４を構成しうる材料としては、プラスチック、ゴム、金属、または合金等を用いることができる。例えばシリコーン樹脂などの材料や、ゲルを用いてもよい。
接続部１４として、ヒンジを適用した場合、その部分には剛性を有する材料を用いることが好ましい。例えば、プラスチック、アルミニウムなどの金属、ステンレスやチタン合金などの合金などを用いることが好ましい。
支持体１２は剛性の高い材料を用いると、保護カバーとしての機能を高めることができるため好ましい。また、支持体１２に弾性を有する材料を用いると、システム１０を落下させたときやシステム１０に硬いものが接触したときなどに、その衝撃を緩和させることができるため好ましい。また支持体１２と、表示部１３に適用する表示パネルのそれぞれが可撓性を有する構成とすると、表示部１３に曲面に沿った表示をさせることができる。支持体１２に用いることのできる材料としては、上記筐体２２や接続部１４に用いることのできる材料の中から適宜選択することができる。
表示部１３、表示部２３、及び表示部２４には様々な表示パネルを適用することができる。
また、表示部１３及び支持体１２を曲げて使用する場合には、表示部１３に可撓性を有する表示パネルを用いることが好ましい。また、表示部１３及び支持体１２を曲げて使用しない場合であっても、表示装置１１が可撓性を有する表示パネルを有することで、表示装置１１の重量を軽くすることができる。そのため、表示装置１１を適用した場合であってもシステム１０の総重量が増加することを抑制することができる。
ここで、表示部２４が曲面に沿った表示を行う場合、表示部２４に可撓性を有する表示パネルを用いることが好ましい。また表示部２３及び表示部２４に一つの可撓性を有する表示パネルを適用し、その一部を湾曲させて表示部２４に適用する構成とすることが好ましい。こうすることで、電子機器２１の部品点数を低減でき、また可撓性を有する表示パネルを用いることにより電子機器２１の重量を軽くすることができる。
また、表示部２３、表示部２４、表示部１３のそれぞれに適用される表示パネルまたはタッチパネルには、同様の表示素子を用いてもよいし、異なる表示素子を適用してもよい。例えば、表示部２３及び表示部２４には液晶素子を有するタッチパネルを適用してもよい。または、表示部２３に液晶素子を有するタッチパネルを適用し、表示部２４に有機ＥＬ素子を有するタッチパネルを適用してもよい。
そのほか、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）素子や、電子放出素子などの表示素子を用いた表示装置を用いることができる。ＭＥＭＳを用いた表示素子としては、シャッター方式のＭＥＭＳ表示素子、光干渉方式のＭＥＭＳ表示素子などが挙げられる。電子放出素子としては、カーボンナノチューブを用いてもよい。また、電子ペーパを用いてもよい。電子ペーパとしては、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を用いることができる。
例えば、本明細書等において、画素に能動素子を有するアクティブマトリクス方式、または、画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式を用いることが出来る。
アクティブマトリクス方式では、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）として、トランジスタだけでなく、例えば、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）、又はＴＦＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｏｄｅ）などの様々な素子を用いることができる。これらの素子は、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。または、これらの素子は、素子のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ、低消費電力化や高輝度化を図ることが出来る。
パッシブマトリクス方式では、能動素子を用いないため製造工程が少なく、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。また、能動素子を用いないため、開口率を向上させることができ、低消費電力化、又は高輝度化などを図ることが出来る。
以上が構成例１についての説明である。
［構成例２］
以下では、上記構成例１と一部の構成が異なる構成例について説明する。なお上記と重複する部分については説明を省略し、相違点について説明する。
図５（Ａ１）、（Ａ２）、（Ｂ）、（Ｃ）に、以下で例示するシステム１０の斜視概略図を示す。図５の各図に示すシステム１０は、主に支持機構２５を有する点で上記構成例１と相違している。
図５（Ａ１）、（Ａ２）は、筐体２２と支持体１２とを閉じた状態を示している。図５（Ａ１）は支持体１２側を示しており、図５（Ａ２）は筐体２２の裏面側を示している。
筐体２２は、その一部に支持機構２５を有している。図５（Ａ１、Ａ２）に示すように、支持機構２５は、使用しない場合には筐体２２に収納されるようにすると好ましい。例えば、筐体２２に支持機構２５が収納されたとき、筐体２２の表面の一部と、支持機構２５の表面の一部が同一平面上に位置するようにすると、電子機器２１を鞄やポケットに収納する際に引っ掛かったりすることが無く、優れたデザインを実現できる。またこのように、筐体２２と支持機構２５を一体化することで、支持機構２５を電子機器２１とは別に持ち歩く必要がないため、利便性を高めることができる。
図５（Ｂ）は、支持機構２５を筐体２２から引き出した状態を示している。また、図５（Ｃ）には、さらに支持体１２を開いた状態を示している。
支持機構２５は支持体１２の表示部１３とは反対側の面の一部を支持する機能を有する。言い換えると、支持機構２５は、電子機器２１の表示部２３の面と、表示装置１１の表示部１３の面の角度が所定の角度になるように、支持体１２を支持する機能を有する。このような支持機構２５によって、例えば図１（Ｂ１）や図３に示した形態に比べて支持体１２の位置を安定させることができる。また、例えば接続部１４がヒンジ機構を有していない場合であっても、筐体２２と支持体１２の相対的な位置を固定させることが可能となる。
ここで、支持機構２５は、支持体１２と筐体２２との相対的な位置に関して、１以上の安定位置でロックできる機構（ロック機構ともいう）と、当該ロックを解除する機構と、を有していることが好ましい。特に２以上の安定位置を有するロック機構を有していることが好ましい。このような機構を有することで使用者は好みの角度に調整して使用することができる。
なお、支持機構２５の構成はこれに限られず、支持体１２を支持することのできる機構であれば、特に限定されない。例えば、図６には、支持体１２の一方の端部を支持できる支持機構２５の構成の例を示している。支持機構２５は筐体２２に取り付けられ、回転する機能を有する。これにより支持体１２と筐体２２とが任意の角度で開いた状態で、支持体１２を支持することができる。
以上が構成例２についての説明である。
［構成例３］
以下では、上記構成例と一部の構成が異なる構成例について説明する。なお上記と重複する部分については説明を省略し、相違点について説明する。
図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に、以下で例示するシステム１０の斜視概略図を示す。図７の各図に示すシステム１０は、主に接続部１４の構成が異なる点で、上記と相違している。
図７（Ａ）は、筐体２２と支持体１２とを閉じた状態を示している。図７（Ｂ）は、これらを開いた状態を示している。また図７（Ｃ）は、電子機器２１と表示装置１１を分離した状態を示している。
図７の各図に示す表示装置１１の接続部１４は、可動部１４ａと、脱着部１４ｂと、を有する。
可動部１４ａは、脱着部１４ｂと、支持体１２とを接続する機能を有する。また可動部１４ａは、上記構成例における接続部１４と同様に曲がる機能を有する。
筐体２２は、脱着部１４ｂと嵌合する嵌合部２６を有する。これにより、電子機器２１に表示装置１１を脱着自在に取り付けることができる。嵌合部２６と脱着部１４ｂとは、これらが取り付けられた際に容易に外れないように、機械的に互いをロックする機構を有していてもよい。
また嵌合部２６は、筐体２２から表示装置１１に対して電力や信号を送信する端子を有することが好ましい。また、脱着部１４ｂは、当該信号を受信する端子を有することが好ましい。そして電子機器２１に表示装置１１を取り付けたときに、嵌合部２６が有する端子と、脱着部１４ｂが有する端子とが接触するように、これら端子を配置することができる。
または、筐体２２の嵌合部２６に近い位置に、上記電力や信号を送信するアンテナを有し、また脱着部１４ｂが当該電力や信号を受信するアンテナを有する構成とし、電子機器２１から表示装置１１に無線で電力や信号を供給する構成としてもよい。
ここで、筐体２２に設けられる電力や信号を送信する端子、またはこれらを無線で送信するアンテナ及び回路を送信部と呼ぶことができる。また、接続部１４に設けられる電力や信号を受信する端子、またはこれらを無線で受信するアンテナ及び回路を受信部と呼ぶことができる。
また図８では、筐体２２が嵌合部２６に代えて、接続部２７と端子２８を有する構成を示している。また脱着部１４ｂは、接続部１５と端子１６を有する。
ここで、接続部２７と接続部１５とは、磁力によって互いに接続する構成とすることが好ましい。例えば、接続部２７と接続部１５の一方に磁石などを配置し、他方に磁性を示す金属や、当該磁石などにより磁化されうる軟磁性体を配置することができる。または、電磁石を用いてもよい。
また、端子２８と端子１６は、脱着部１４ｂと筐体２２とが接続されたときに電気的に接続し、これらを介して筐体２２と表示装置１１の間で電力や信号の授受を行うことができる。また、端子２８と端子１６として、上述したアンテナを介して無線で電力や信号を授受できる構成としてもよい。
以上が構成例３についての説明である。
［構成例４］
以下では、上記構成例と一部の構成が異なる構成例について説明する。なお上記と重複する部分については説明を省略し、相違点について説明する。
図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に、以下で例示するシステム１０の斜視概略図を示す。図９の各図に示すシステム１０は、主に支持体１２の構成が異なる点で、上記と相違している。
支持体１２は、可視光を透過する窓部１７を有する。窓部１７は、表示部１３を挟んで接続部１４とは反対側に設けられている。
支持体１２の窓部１７が設けられている部分は可撓性を有する。こうすることで、筐体２２と支持体１２とを閉じた状態において、図９（Ａ）に示した状態から、図９（Ｂ）に示すように、筐体２２の側面を窓部１７によって覆うことができる。したがって、窓部１７は筐体２２の側面に配置された表示部２４の表面を保護する保護カバーとして機能させることができる。
窓部１７は可視光を透過するため、図９（Ｂ）に示すように窓部１７で筐体２２の側面を覆った状態であっても、表示部２４を使用者が見ることができる。また、表示部２４がタッチパネルとしての機能を有する場合には、使用者は窓部１７を介して表示部２４を操作することもできる。
窓部１７としては、可視光を透過し、可撓性を有する材料であれば特に限定されないが、例えば樹脂や可撓性を有する程度に薄いガラスなどを用いることができる。樹脂を用いる場合には、その表面にハードコートなどの処理が施されていると、傷が付きにくくなるため好ましい。
また、窓部１７に透光性を有する表示パネルを適用することもできる。例えば画素を構成する配線に透光性を有する材料を用いたシースルー機能を有する表示パネルを用いることができる。こうすることで、図９（Ｃ）に示すように筐体２２と支持体１２を開いた状態では、窓部１７を表示部として使用することができ、表示領域を拡大することができる。また窓部１７がタッチセンサとしての機能を有していてもよい。
また、窓部１７は、支持体１２を筐体２２の裏面側に配置した際にも、表示部２４に沿って曲げることで、表示部２４の表面を保護することができる。
図１０（Ａ）、（Ｂ）では、支持体１２の接続部１４とは反対側に、留め具１８を有する構成を示している。図１０（Ｂ）には、留め具１８により支持体１２の一端を筐体２２に固定した状態における断面概略図を示している。
留め具１８は、例えば図１０（Ａ）に示すように開口部を有している。また図１０（Ｂ）に示すように、筐体２２の裏面側には、留め具１８の開口と嵌合する凸部２９が設けられている。このように留め具により支持体１２と筐体２２を閉じた状態で固定することができる。
なお、留め具１８の構成はこれに限られず、例えば磁気によって支持体１２と筐体２２とを留める構成としてもよい。その場合、図１０（Ａ）に示すように、支持体１２から突出した留め具１８を設けてもよいし、支持体１２と筐体２２の重なる部分で、これらが磁力により脱着可能に固定される構成としてもよい。
以上が構成例４についての説明である。
［構成例５］
以下では、上記構成例と一部の構成が異なる構成例について説明する。なお上記と重複する部分については説明を省略し、相違点について説明する。
図１１（Ａ１）、（Ａ２）、（Ｂ）、（Ｃ）に、以下で例示するシステム１０の斜視概略図を示す。図１１の各図に示すシステム１０は、主に接続部１４の構成が異なる点で、上記と相違している。
接続部１４は、ヒンジ３１と、剛性を有する部分３２とを有する。
剛性を有する部分３２は、ヒンジ３１と支持体１２とを接続する機能を有する。支持体１２に可撓性を有する材料を用いる場合、剛性を有する部分３２は支持体１２よりも剛性の高い材料を用いることが好ましい。また、支持体１２が剛性を有する場合、支持体１２の一部が剛性を有する部分３２として機能する構成としてもよい。
図１１（Ａ２）に、図１１（Ａ１）の一点鎖線で囲った領域の拡大図を示す。図１１（Ａ２）では支持体１２や筐体２２を透過させて示している。
ヒンジ３１は、第１の部分３１ａと、第２の部分３１ｂと、を有する。第１の部分３１ａと筐体２２とは、回転軸３６で回転可能に取り付けられている。第１の部分３１ａと第２の部分３１ｂとは、回転軸３７で回転可能に取り付けられている。第２の部分３１ｂと剛性を有する部分３２とは、回転軸３８で回転可能に取り付けられている。
ここで、回転軸３６と回転軸３７とは平行であることが好ましい。また回転軸３８と回転軸３７とは直交していることが好ましい。
このように、接続部１４として２以上の回転軸を有するヒンジ３１を有する構成とすると、筐体２２と表示装置１１との相対的な位置の自由度を高めることができる。
図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ１）に示す状態から回転軸３７により筐体２２に対して支持体１２を回転させたときの例を示している。ヒンジ３１により、筐体２２と支持体１２とが閉じた状態から開いた状態に可逆的に変形させることができる。
また図１１（Ｃ）では、図１１（Ｂ）に示す状態から回転軸３８により支持体１２を回転させたときの例を示している。このようにヒンジ３１により、支持体１２を折り畳む方向のみでなく、それと交差する方向に回転させることができ、使用者の好みに応じて支持体１２の向きを調整することができる。
また、図１２（Ａ）には、図１１（Ｂ）に示す状態から回転軸３６及び回転軸３７により支持体１２を回転させ、支持体１２を筐体２２の裏面側に配置したときの状態を示している。
また、図１２（Ｂ）では、回転軸３８によって支持体１２を回転させることにより、支持体１２の表示部１３と筐体２２の裏面とが対向するように配置したときの状態を示している。このとき、支持体１２を筐体２２の裏面側に配置した場合であっても、支持体１２によって表示部１３を保護することができる。
ここで、ヒンジ３１及び剛性を有する部分３２を含む接続部１４は、電子機器２１と表示装置１１との間で電力や信号を授受できる構成とすることが好ましい。例えばヒンジ３１内に配線等を配置することにより実現できる。または、筐体２２にアンテナを配置し、剛性を有する部分３２または支持体１２にアンテナを配置することで、無線で信号や電力を授受できる構成としてもよい。
なお、ここで例示したシステム１０において、ヒンジ３１及び剛性を有する部分３２が表示装置１１の一部であるとして説明したが、電子機器２１の一部と言うこともできる。または、システム１０が、支持体１２を有する表示装置１１と、筐体２２を有する電子機器２１と、ヒンジ３１を有する接続装置を有する、とも言える。
以上が構成例５についての説明である。
［変形例］
以下では、電子機器２１の構成の一部が異なる変形例について説明する。
上記各構成例では、電子機器２１の筐体２２の側面が、凸状の曲面を有し、表示部２４が当該凸状の曲面に沿って筐体２２の裏面側にまで設けられている例を示したが、表示部２４の構成はこれに限られず、表示部２４が平面に沿って設けられていてもよい。また表示部２４は筐体２２の裏面側にまで設けられずに、筐体２２の側面の一部に端部を有していてもよい。
図１３（Ａ）、（Ｂ）では、筐体２２の表示部２４が設けられる部分が平面を有している場合の例を示している。また表示部２３と平行な平面と、表示部２４の一部と平行な平面とが平行でない場合を示している。また表示部２３と表示部２４とはその境界において連続しており、表示部２３と表示部２４に連続した表示を行うことができる。
図１４（Ａ）、（Ｂ）には、表示部２４が筐体２２の裏面にまで達さずに、表示部２４の端部が筐体２２の側面の一部に位置する例を示している。ここで図１４に示す例では、表示部２４は曲面に沿った表示を行うことができる。
また、上記では、表示部２３と表示部２４とが継ぎ目なく連続している例を示したが、これらが連続していなくてもよく、２つの表示部の間に非表示部を有していてもよい。
図１５（Ａ）では、図１の各図に示す構成において、表示部２３と表示部２４とが連続していない場合の例を示している。ここで、表示部２３と表示部２４とは、それぞれ異なる表示パネルを有していてもよい。例えば、表示部２３には可撓性が低い、または可撓性を有さない表示パネルを適用し、表示部２４には、表示部２３に適用する表示パネルよりも可撓性の高い表示パネルを適用することができる。
また図１５（Ｂ）では、図１３に示す構成において、表示部２３と表示部２４とが連続していない場合の例を示している。図１５（Ｂ）に示す構成では、表示部２３と表示部２４は、いずれも平面に沿って表示を行う表示部とすることができる。このとき、表示部２３と表示部２４の両方に、可撓性が低い、または可撓性を有さない表示パネルを適用することができる。
また、表示部２４は筐体２２の側面の一部を覆って設けられていればよく、様々な形態をとることができる。
図１６（Ａ）は、図１（Ｂ１）で示した形態を筐体２２の裏面側から見たときの斜視図である。このように、表示部２４は筐体２２の裏面の一部に達するように配置することができる。また、図１６（Ｂ）には、表示部２４が筐体２２の裏面を覆う部分の面積を大きくした場合の例である。図１６（Ｂ）では表示部２４の端部が、筐体２２の裏面の中央よりも接続部１４に近い位置に位置している例を示している。
また上記では、筐体２２の長辺方向の側面に沿って表示部２４を設けた例を示したが、図１７（Ａ）のように、筐体２２の短辺方向の側面に沿って表示部２４を配置してもよい。また、図１７（Ｂ）に示すように、筐体２２の２以上の側面に沿って表示部２４を配置してもよい。
また上記では、筐体２２の長辺方向に表示装置１１の接続部１４を取り付ける例を示したが、接続部１４を取り付ける位置は限られない。例えば図１８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、筐体２２の短辺方向の側面に接続部１４を取り付けてもよい。ここで、図１８（Ａ）には、筐体２２の短辺方向の側面に沿って表示部２４を設けた例を示している。また図１８（Ｂ）には筐体２２の長辺方向の側面に沿って表示部２４を設けた例を示している。
なお、変形例で例示したシステム１０において、表示装置１１の構成はここに示した構成だけでなく、上記各構成例で示した構成に置き換えることが出来ることは言うまでもない。また、表示装置１１の接続部１４の構成に合わせて筐体２２の構成を適宜変更できる。
以上が変形例についての説明である。
［システムのハードウェア構成例］
以下では、システム１０が有する電子機器２１及び表示装置１１のハードウェアの構成例について図面を参照して説明する。
図１９は、システム１０の構成例を示すブロック図である。システム１０は表示装置１１と電子機器２１を含んで構成されている。
なお、本明細書に添付した図面では、構成要素を機能ごとに分類し、互いに独立したブロックとしてブロック図を示しているが、実際の構成要素は機能ごとに完全に切り分けることが難しく、一つの構成要素が複数の機能に係わることもあり得る。
電子機器２１は、演算部（ＣＰＵ）５０、記憶装置５１、傾き検出部５２、無線通信部５３、アンテナ５４、電源管理部５５、受電部５６、バッテリーモジュール５７、形状検出部５８、外部インターフェース６０、カメラモジュール６１、サウンドコントローラ６２、音声出力部６３、音声入力部６４、センサ６５、表示パネル７１、ディスプレイコントローラ７２、タッチセンサコントローラ７３、ディスプレイコントローラ８２、タッチセンサコントローラ８３等を有している。
また表示装置１１は、表示パネル８１を有している。
なお、図１９で例示するシステム１０、電子機器２１、及び表示装置１１の構成は一例であり、全ての構成要素を含む必要はない。システム１０、電子機器２１、及び表示装置１１は、図１９に示す構成要素のうち必要な構成要素を有していればよい。また、図１９に示す構成要素以外の構成要素を有していてもよい。
演算部５０は、中央演算装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）として機能することができる。例えば、記憶装置５１、傾き検出部５２、無線通信部５３、電源管理部５５、形状検出部５８、外部インターフェース６０、カメラモジュール６１、サウンドコントローラ６２等のコンポーネントを制御する機能を有する。
演算部５０と各コンポーネントとは、システムバスを介して信号の伝達が行われる。また演算部５０は、システムバスを介して接続された各コンポーネントから入力される信号を処理し、且つ、各コンポーネントへ出力する信号を生成し、システムバスに接続された各コンポーネントを統括的に制御することができる。
なお、演算部５０に、チャネル形成領域に酸化物半導体を用い、極めて低いオフ電流が実現されたトランジスタを利用することもできる。当該トランジスタは、オフ電流が極めて低いため、当該トランジスタを記憶素子として機能する容量素子に流入した電荷（データ）を保持するためのスイッチとして用いることで、データの保持期間を長期にわたり確保することができる。この特性を演算部５０のレジスタやキャッシュメモリに用いることで、必要なときだけ演算部５０を動作させ、他の場合には直前の処理の情報を当該記憶素子に待避させることにより、ノーマリーオフコンピューティングが可能となり、電子機器２１の低消費電力化を図ることができる。
演算部５０としては、ＣＰＵのほか、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の他のマイクロプロセッサを併せて用いることができる。またこれらマイクロプロセッサをＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＦＰＡＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ａｎａｌｏｇ Ａｒｒａｙ）といったＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）によって実現した構成としてもよい。演算部５０は、プロセッサにより種々のプログラムからの命令を解釈し実行することで、各種のデータ処理やプログラム制御を行う。プロセッサにより実行しうるプログラムは、プロセッサが有するメモリ領域に格納されていてもよいし、記憶装置５１に格納されていてもよい。
演算部５０はメインメモリを有していてもよい。メインメモリは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、などの揮発性メモリや、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリを備える構成とすることができる。
メインメモリに設けられるＲＡＭとしては、例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）が用いられ、演算部５０の作業空間として仮想的にメモリ空間が割り当てられ利用される。記憶装置５１に格納されたオペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、プログラムモジュール、プログラムデータ等は、実行のためにＲＡＭにロードされる。ＲＡＭにロードされたこれらのデータやプログラム、プログラムモジュールは、演算部５０に直接アクセスされ、操作される。また、本発明に係る傾き検出部５２や、形状検出部５８から入力されたデータから、電子機器２１の位置や電子機器２１と表示装置１１の相対的な位置関係を算出するための特性データが、ルックアップテーブルとして記憶装置５１から読み出され、メインメモリに格納されていてもよい。
一方、ＲＯＭには書き換えを必要としないＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）やファームウェア等を格納することができる。ＲＯＭとしては、マスクＲＯＭや、ＯＴＰＲＯＭ（Ｏｎｅ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を用いることができる。ＥＰＲＯＭとしては、紫外線照射により記憶データの消去を可能とするＵＶ−ＥＰＲＯＭ（Ｕｌｔｒａ−Ｖｉｏｌｅｔ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリなどが挙げられる。
記憶装置５１としては、例えばハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）やソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ：ＳＳＤ）などの記録メディアドライブ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＡＭ（Ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ＲＡＭ）、ＲｅＲＡＭ（Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ＲＡＭ）、ＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ＲＡＭ）などの不揮発性の記憶素子が適用された記憶装置、またはＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ ＲＡＭ）やＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ ＲＡＭ）などの揮発性の記憶素子が適用された記憶装置等を用いてもよい。
また、外部インターフェース６０を介してコネクタにより脱着可能なＨＤＤまたはＳＳＤなどの記憶装置や、フラッシュメモリ、ブルーレイディスク、ＤＶＤなどの記録媒体のメディアドライブを記憶装置５１として用いることもできる。なお、記憶装置５１を電子機器２１に内蔵せず、電子機器２１の外部に置かれる記憶装置を記憶装置５１として用いてもよい。その場合、外部インターフェース６０を介して接続される、または無線通信部５３よって無線通信でデータのやりとりをする構成であってもよい。
傾き検出部５２は、電子機器２１の傾きや姿勢等を検出する機能を有する。例えば傾き検出部５２としては、加速度センサ、角速度センサ、振動センサ、圧力センサ、ジャイロセンサ等を用いることができる。また、これらのセンサを複数組み合わせて用いてもよい。
無線通信部５３は、アンテナ５４を介して通信を行うことができる。例えば演算部５０からの命令に応じて電子機器２１をコンピュータネットワークに接続するための制御信号を制御し、当該信号をコンピュータネットワークに発信する。これによって、Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ（ＷＷＷ）の基盤であるインターネット、イントラネット、エクストラネット、ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＣＡＮ（Ｃａｍｐｕｓ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＧＡＮ（Ｇｌｏｂａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のコンピュータネットワークと電子機器２１とを接続させ、通信を行うことができる。またその通信方法として複数の方法を用いる場合には、アンテナ５４は当該通信方法に応じて複数有していてもよい。
無線通信部５３には、例えば高周波回路（ＲＦ回路）を設け、ＲＦ信号の送受信を行えばよい。高周波回路は、各国法制により定められた周波数帯域の電磁信号と電気信号とを相互に変換し、当該電磁信号を用いて無線で他の通信機器との間で通信を行うための回路である。実用的な周波数帯域として数１０ｋＨｚ〜数１０ＧＨｚが一般に用いられている。高周波回路には、複数の周波数帯域に対応した高周波回路部とアンテナとを有し、高周波回路部は、増幅器（アンプ）、ミキサ、フィルタ、ＤＳＰ、ＲＦトランシーバ等を有する構成とすることができる。無線通信を行う場合、通信プロトコル又は通信技術として、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：登録商標）、ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＣＤＭＡ２０００（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ２０００）、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：登録商標）などの通信規格や、Ｗｉ−Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ：登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等のＩＥＥＥにより通信規格化された仕様を用いることができる。
電子機器２１を電話として用いる場合には、無線通信部５３は、演算部５０からの命令に応じて、電子機器２１を電話回線に接続するための接続信号を制御し、当該信号を電話回線に発信する。
電源管理部５５は、バッテリーモジュール５７の充電状態を管理することができる。また電源管理部５５は、バッテリーモジュール５７からの電力を各コンポーネントに供給する。受電部５６は、外部から供給された電力を受電し、バッテリーモジュール５７を充電する機能を有する。電源管理部５５は、バッテリーモジュール５７の充電状態に応じて、受電部５６の動作を制御することができる。
バッテリーモジュール５７は、例えば１つ以上の一次電池や二次電池を有する。また、家屋内などで使用する場合には、外部電源として交流電源（ＡＣ）を用いてもよい。特に電子機器２１を外部電源と切り離して使用する場合には、充放電容量が大きく長時間にわたって電子機器２１の使用を可能とするものが望ましい。バッテリーモジュール５７の充電を行う場合には、電子機器２１とは別途充電器を用いてもよい。この際、ＡＣアダプタを用いた有線方式で充電を行ってもよいし、電界結合方式、電磁誘導方式、電磁共鳴（電磁共振結合）方式などの無線給電方式により充電を行う構成としてもよい。バッテリーモジュール５７に用いることのできる二次電池として、例えばリチウムイオン二次電池や、リチウムイオンポリマー二次電池などが挙げられる。
電源管理部５５は、例えばバッテリマネジメントユニット（ＢＭＵ）を有していてもよい。ＢＭＵは電池のセル電圧やセル温度データの収集、過充電及び過放電の監視、セルバランサの制御、電池劣化状態の管理、電池残量（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ：ＳＯＣ）の算出、故障検出の制御などを行う。
電源管理部５５は、バッテリーモジュール５７からシステムバスやその他の電源供給ラインを介して各コンポーネントに送電する制御を行う。電源管理部５５は、例えば複数チャネルの電力コンバータやインバータ、保護回路等を有する構成とすることができる。
また、電源管理部５５には、低消費電力化機能を設けることが好ましい。低消費電力化機能として、電子機器２１に一定時間入力がないことを検出し、演算部５０のクロック周波数を低下またはクロックの入力を停止させ、または演算部５０自体の動作を停止させ、あるいは補助メモリの動作を停止させるなどにより、各コンポーネントへの電力供給を制御して電力の消費を削減することが挙げられる。このような機能は、電源管理部５５のみにより、あるいは演算部５０と連動して実行される。
形状検出部５８は、表示装置１１と電子機器２１の相対的な位置関係を検出し、システムバスを介して演算部５０に出力する機能を有する。また、表示装置１１と電子機器２１とが脱着可能である場合には、形状検出部５８は電子機器２１に表示装置１１が接続されているか否かの情報を検出し、演算部５０に出力する機能を有していてもよい。図１９では形状検出部５８が電子機器２１に含まれるように記載しているが、形状検出部５８の構成によっては、その少なくとも一部が表示装置１１に設けられる場合もある。
形状検出部５８としては、表示装置１１に傾き検出部５２と同様のセンサを配置する構成とすることができる。形状検出部５８により表示装置１１の姿勢の情報がシステムバスを介して演算部５０に入力されると、演算部５０は傾き検出部５２により検出された電子機器２１の姿勢の情報と、表示装置１１の姿勢の情報から電子機器２１と表示装置１１の相対的な位置関係を算出することができる。
または、形状検出部５８としては、上記接続部１４の湾曲形状を検出するセンサを用いることができる。このようなセンサとしては、例えば接続部１４に加速度センサ等を複数配置し、それぞれの位置における加速度の変化から、演算部５０により接続部１４の形状を算出してもよい。または、接続部１４に圧電素子を含むセンサを配置して、曲げを検出する構成としてもよい。または、湾曲することによりその物理的特性（抵抗率、熱伝導率、透過率等）が変化するセンサを上記接続部１４に組み込むことにより、その物理的特性の変化から接続部１４の形状を算出してもよい。
また、接続部１４としてヒンジを有する構成とする場合には、ヒンジの各回転軸に対する回転角を機械的、光学的、または電磁気的に検出する構成とすることができる。
また、形状検出部５８が、電子機器２１と表示装置１１とが閉じた状態と、これらが開いた状態と、の２状態を検出する機能を有していてもよい。例えば光学的に検出する方法の例としては、筐体２２の表面または支持体１２の表面に受光素子を配置し、これらが閉じたときに外光が遮光されることを利用して検出する構成としてもよい。または、筐体２２の表面及び支持体１２の表面の一方に受光素子を配置し、他方に光源を配置することで、これらが閉じたときに光源からの光が受光素子に入射されることを利用して検出する構成としてもよい。この時、光源からの光として赤外線を用いると、使用者に視認されないため好ましい。
なお、形状検出部５８の構成はこれに限られず、電子機器２１と表示装置１１の相対的な位置関係を検出することができるものであれば、機械的、電磁気的、熱的、音響的、化学的手段を応用した様々なセンサを用いることができる。
なお図１９において形状検出部５８は電子機器２１に含まれる構成として例示しているが、場合によっては表示装置１１が形状検出部５８を有していてもよいし、形状検出部５８の一部が電子機器２１に、他の一部が表示装置１１に含まれていてもよい。
外部インターフェース６０としては、例えば筐体に設けられた１つ以上のボタンやスイッチ（筐体スイッチともいう）、その他の入力コンポーネントが接続可能な外部ポートを有する。外部インターフェース６０は、システムバスを介して演算部５０と接続される。筐体スイッチとしては、電源のオン／オフと関連付けられたスイッチのほか、音量調節のためのボタン、カメラ撮影用ボタンなどを有していてもよい。
また外部インターフェース６０が有する外部ポートとしては、例えばコンピュータやプリンタなどの外部装置にケーブルを介して接続できる構成とすることができる。代表的には、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）端子などがある。また、外部ポートとして、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）接続用端子、デジタル放送の受信用端子、ＡＣアダプタを接続する端子等を有していてもよい。また、有線だけでなく、赤外線、可視光、紫外線などを用いた光通信用の送受信機を設ける構成としてもよい。
カメラモジュール６１は、システムバスを介して演算部５０と接続される。例えば筐体スイッチが押されることや、表示パネル７１や表示パネル８１のタッチ操作と連動して、静止画または動画を撮影することができる。
音声出力部６３は例えばスピーカや音声出力コネクタ等を有する。また音声入力部６４は例えばマイクロフォンや音声入力コネクタ等を有する。音声入力部６４はサウンドコントローラ６２に接続され、システムバスを介して演算部５０と接続する。音声入力部６４に入力された音声データは、サウンドコントローラ６２においてデジタル信号に変換され、サウンドコントローラ６２や演算部５０において処理される。一方、サウンドコントローラ６２は、演算部５０からの命令に応じて、ユーザが可聴なアナログ音声信号を生成し、音声出力部６３に出力する。音声出力部６３が有する音声出力コネクタには、ヘッドフォン、ヘッドセット等の音声出力装置を接続可能で、当該装置にサウンドコントローラ６２で生成した音声が出力される。
センサ６５は、センサと、センサコントローラとを有する。センサコントローラは、センサにバッテリーモジュール５７からの電力を供給する。またセンサコントローラはセンサからの入力を受け、制御信号に変換してシステムバスを介して演算部５０に出力する。センサコントローラにおいて、センサのエラー管理を行ってもよいし、センサの校正処理を行ってもよい。なお、センサコントローラは、センサを制御するコントローラを複数備える構成としてもよい。
センサ６５は、例えば力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を有する各種センサを備える構成としてもよい。
例えばセンサ６５として受光素子を有し、外光の照度を取得する機能を有していてもよい。例えば、表示パネル７１または表示パネル８１が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パネルであった場合、演算部５０は、センサ６５から入力される情報に基づいて、表示パネル７１または表示パネル８１のモードを選択することができる。例えば、外光の照度が第１の照度よりも低い場合には、透過モードで表示を行う。また、外光の照度が第１の照度より高く、且つ第２の照度より低い場合には、反射モードで表示を行う。また、外光の照度が第２の照度よりも高い場合には、透過モードと反射モードの両方で表示を行う。第１の照度及び第２の照度として用いられるデータは、記憶装置５１に格納されていてもよい。また当該データは、演算部５０により読み出され、ルックアップテーブルとしてメインメモリに格納されていてもよい。また第１の照度及び第２の照度は、ユーザが適宜変更可能であることが好ましい。
表示パネル７１は、ディスプレイコントローラ７２及びタッチセンサコントローラ７３と接続されている。ディスプレイコントローラ７２及びタッチセンサコントローラ７３は、それぞれシステムバスを介して演算部５０と接続される。
ディスプレイコントローラ７２は、システムバスを介して演算部５０から入力される描画指示に応じ、表示パネル７１を制御して表示パネル７１の表示面に所定の画像を表示させる。
タッチセンサコントローラ７３は、システムバスを介して演算部５０からの要求に応じて表示パネル７１のタッチセンサを制御する。また、タッチセンサで受信した信号を、システムバスを介して演算部５０に出力する。なお、タッチセンサで受信した信号からタッチ位置の情報を算出する機能を、タッチセンサコントローラ７３が有していてもよいし、演算部５０により算出してもよい。
表示装置１１が有する表示パネル８１は、表示装置１１を電子機器２１に取り付けたときに、ディスプレイコントローラ８２及びタッチセンサコントローラ８３と接続することができる。ディスプレイコントローラ８２及びタッチセンサコントローラ８３は、上記ディスプレイコントローラ７２及びタッチセンサコントローラ７３と同様に、表示パネル８１を制御することができる。
ここで、表示パネル８１と、ディスプレイコントローラ８２またはタッチセンサコントローラ８３とは、ケーブルや配線を介して有線で接続されていてもよいし、無線で信号の授受を行う構成としてもよい。
またここでは図示しないが、電子機器２１の電源管理部５５から、表示装置１１に対して電力を供給してもよい。このとき、電源管理部５５から表示装置１１（または表示パネル８１）に対して有線、または無線で電力を供給する電力供給ラインを用いることができる。
なお、ここではディスプレイコントローラ８２及びタッチセンサコントローラ８３を電子機器２１が有している構成としたが、表示装置１１が有する構成としてもよい。このとき、ディスプレイコントローラ８２及びタッチセンサコントローラ８３は、有線、または無線により電子機器２１のシステムバスを介して演算部５０と接続する構成とすることができる。
また、ディスプレイコントローラ７２がディスプレイコントローラ８２を兼ねていてもよいし、同様にタッチセンサコントローラ７３がタッチセンサコントローラ８３を兼ねていてもよい。すなわち、ディスプレイコントローラ７２及びタッチセンサコントローラ７３が、表示パネル７１と表示パネル８１の両方を制御する構成としてもよい。
図１９に示すように、表示装置１１が表示パネル８１などの最低限の構成を有し、他の構成を電子機器２１が有することにより、表示装置１１の構成を簡略化できるため好ましい。その結果、軽量で且つコンパクトな表示装置１１を実現できる。これにより電子機器２１と表示装置１１が適用されたシステム１０の総重量や、厚さの増加を最低限に抑えることができる。また、表示装置１１を駆動するためのディスプレイコントローラ８２やタッチセンサコントローラ８３などのコンポーネントとして、電子機器２１が本来有しているものを利用することにより、システム１０を実現するために電子機器２１に新たな構成を加える必要がない、または最低限の構成の追加でよいため好ましい。
図２０では、表示装置１１がバッテリーモジュール８５を有する場合の例を示している。
バッテリーモジュール８５は、表示装置１１を電子機器２１に取り付けたときに、電子機器２１の電源管理部５５と接続することができる。電源管理部５５は、バッテリーモジュール５７に加えて、バッテリーモジュール８５の制御を行うことができる。また、受電部５６から電源管理部５５を介してバッテリーモジュール８５に電力を供給し、バッテリーモジュール８５を充電できる構成とすることが好ましい。
なお、表示装置１１が脱着可能な場合、表示装置１１が電源管理部と受電部を有する構成としてもよい。こうすることで、表示装置１１単体でバッテリーモジュール８５を充電することができる。
バッテリーモジュール８５は、表示パネル８１と重ねて配置する構成とすることが好ましい。このとき、表示装置１１の支持体１２、及び表示パネル８１が可撓性を有し、これらを曲げて使用することのできる構成の場合には、バッテリーモジュール８５の少なくとも一部もまた、可撓性を有することが好ましい。バッテリーモジュール８５に適用できる二次電池として、例えばリチウムイオン二次電池や、リチウムイオンポリマー二次電池などが挙げられる。また、これら電池に可撓性を持たせるため、電池の外装容器にラミネート袋を用いるとよい。
ラミネート袋に用いるフィルムは金属フィルム（アルミニウム、ステンレス、ニッケル鋼など）、有機材料からなるプラスチックフィルム、有機材料（有機樹脂や繊維など）と無機材料（セラミックなど）とを含むハイブリッド材料フィルム、炭素含有無機フィルム（カーボンフィルム、グラファイトフィルムなど）から選ばれる単層フィルムまたはこれら複数からなる積層フィルムを用いる。金属フィルムは、エンボス加工を行いやすく、エンボス加工を行って凹部または凸部を形成すると外気に触れるフィルムの表面積が増大するため、放熱効果に優れている。
特にラミネート袋として、エンボス加工により凹部と凸部が形成された、金属フィルムを有するラミネート袋を用いると、当該ラミネート袋に加えられた応力によって生じるひずみを緩和することができる。その結果、二次電池を曲げたときにラミネート袋が破れてしまうなどの不具合を効果的に低減できるため好ましい。
なお、ここでは表示装置１１が表示パネル８１を有する構成、または表示パネル８１とバッテリーモジュール８５を有する構成について例示したが、それ以外の構成要素を有していてもよい。例えば、上記で例示した電子機器２１が有する各コンポーネントのうちの１以上、または他のコンポーネントを１以上、表示装置１１が有していてもよい。一例としては、表示装置１１が表示パネル８１と、バッテリーモジュール８５と、電源管理部と、受電部と、を有する構成としてもよいし、また他の一例では、表示装置１１が、表示パネル８１と、バッテリーモジュール８５と、電源管理部と、受電部と、演算部と、カメラモジュールと、を有する構成としてもよい。
以上がシステムのハードウェア構成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、上記実施の形態で例示した表示装置、電子機器、またはシステムの表示部に適用可能な表示パネルの一例について説明する。
本発明の一態様の表示パネルは、第１の表示素子と、第１の表示素子と電気的に接続される第１の導電膜と、第１の導電膜と重なる領域を備える第２の導電膜と、第２の導電膜と第１の導電膜の間に挟まれる領域を備える第２の絶縁膜と、第２の導電膜と電気的に接続される画素回路と、画素回路と電気的に接続される第２の表示素子と、を含み、第２の絶縁膜は開口部を備え、第２の導電膜は第１の導電膜と開口部で電気的に接続される。
これにより、例えば同一の工程を用いて形成することができる画素回路を用いて、第１の表示素子と、第１の表示素子とは異なる方法を用いて表示をする第２の表示素子と、を駆動することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することができる。
以下では、本発明の一態様の表示パネルの構成について、図２１乃至図２４を参照しながら説明する。
図２１は本発明の一態様の表示パネル７００の構成を説明する図である。図２１（Ａ）は本発明の一態様の表示パネル７００の下面図である。図２１（Ｂ−１）は図２１（Ａ）の一部を説明する下面図であり、図２１（Ｂ−２）は図２１（Ｂ−１）に図示する一部の構成を省略して説明する下面図である。
図２２は本発明の一態様の表示パネル７００の構成を説明する図である。図２２（Ａ）は図２１（Ａ）の切断線Ｘ１−Ｘ２、Ｘ３−Ｘ４、Ｘ５−Ｘ６、Ｘ７−Ｘ８、Ｘ９−Ｘ１０、Ｘ１１−Ｘ１２における断面図である。図２２（Ｂ）は表示パネルの一部の構成を説明する断面図であり、図２２（Ｃ）は表示パネルの他の一部の構成を説明する断面図である。
図２３は本発明の一態様の表示パネル７００の構成を説明する図である。図２３は本発明の一態様の表示パネル７００が備える画素回路に用いることができる画素回路５３０（ｉ，ｊ）および画素回路５３０（ｉ，ｊ＋１）の回路図である。
図２４は本発明の一態様の表示パネル７００の構成を説明する図である。図２４（Ａ）は本発明の一態様の表示パネル７００に用いることができる画素および配線等の配置を説明するブロック図である。図２４（Ｂ−１）および図２４（Ｂ−２）は本発明の一態様の表示パネル７００に用いることができる開口部７５１Ｈの配置を説明する模式図である。
［表示パネルの構成例１］
本実施の形態で説明する表示パネル７００は、信号線Ｓ１（ｊ）と、画素７０２（ｉ，ｊ）と、を有する（図２１（Ｂ−１）および図２１（Ｂ−２）参照）。
画素７０２（ｉ，ｊ）は、信号線Ｓ１（ｊ）と電気的に接続される。
画素７０２（ｉ，ｊ）は、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と、第１の導電膜と、第２の導電膜と、第２の絶縁膜５０１Ｃと、画素回路５３０（ｉ，ｊ）と、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）と、を有する（図２２（Ａ）および図２３参照）。
第１の導電膜は、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される（図２２（Ａ）参照）。例えば、第１の導電膜を、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）の第１の電極７５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。
第２の導電膜は、第１の導電膜と重なる領域を備える。例えば、第２の導電膜を、スイッチＳＷ１に用いることができるトランジスタのソース電極またはドレイン電極として機能する導電膜５１２Ｂに用いることができる。
第２の絶縁膜５０１Ｃは、第２の導電膜と第１の導電膜の間に挟まれる領域を備える。
画素回路５３０（ｉ，ｊ）は、第２の導電膜と電気的に接続される。例えば、第２の導電膜をソース電極またはドレイン電極として機能する導電膜５１２Ｂに用いたトランジスタを、画素回路５３０（ｉ，ｊ）のスイッチＳＷ１に用いることができる（図２２（Ａ）および図２３参照）。
第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）は、画素回路５３０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。
第２の絶縁膜５０１Ｃは、開口部５９１Ａを備える（図２２（Ａ）参照）。
第２の導電膜は、開口部５９１Ａにおいて第１の導電膜と電気的に接続される。例えば、導電膜５１２Ｂは、第１の導電膜を兼ねる第１の電極７５１（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。
画素回路５３０（ｉ，ｊ）は、信号線Ｓ１（ｊ）と電気的に接続される（図２３参照）。なお、導電膜５１２Ａは、信号線Ｓ１（ｊ）と電気的に接続される（図２２（Ａ）および図２３参照）。
第１の電極７５１（ｉ，ｊ）は、第２の絶縁膜５０１Ｃに埋め込まれた側端部を備える。
また、本実施の形態で説明する表示パネルの画素回路５３０（ｉ，ｊ）は、スイッチＳＷ１を備える。スイッチＳＷ１はトランジスタを含み、トランジスタは、酸化物半導体を含む。
また、本実施の形態で説明する表示パネルの第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）は、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）が表示をする方向と同一の方向に表示をする機能を備える。例えば、外光を反射する強度を制御して第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）が表示をする方向を、破線の矢印で図中に示す。また、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）が表示をする方向を、実線の矢印で図中に示す（図２２（Ａ）参照）。
また、本実施の形態で説明する表示パネルの第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）は、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）が表示をする領域に囲まれた領域に表示をする機能を備える。なお、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）は、第１の電極７５１（ｉ，ｊ）と重なる領域に表示をし、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）は、開口部７５１Ｈと重なる領域に表示をする。
また、本実施の形態で説明する表示パネルの第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）は、入射する光を反射する機能を備える反射膜と、反射する光の強さを制御する機能と、を有する。そして、反射膜は、開口部７５１Ｈを備える。なお、例えば、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）の反射膜に、第１の導電膜または第１の電極７５１（ｉ，ｊ）等を用いることができる。
また、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）は、開口部７５１Ｈに向けて光を射出する機能を有する。
また、本実施の形態で説明する表示パネルは、画素７０２（ｉ，ｊ）と、一群の画素７０２（ｉ，１）乃至画素７０２（ｉ，ｎ）と、他の一群の画素７０２（１，ｊ）乃至画素７０２（ｍ，ｊ）と、走査線Ｇ１（ｉ）と、を有する（図２４（Ａ）参照）。なお、ｉは１以上ｍ以下の整数であり、ｊは１以上ｎ以下の整数であり、ｍおよびｎは１以上の整数である。
また、本実施の形態で説明する表示パネルは、走査線Ｇ２（ｉ）と、配線ＣＳＣＯＭと、配線ＡＮＯと、を有する。
一群の画素７０２（ｉ，１）乃至画素７０２（ｉ，ｎ）は、画素７０２（ｉ，ｊ）を含み、行方向（図中に矢印Ｒで示す方向）に配設される。
また、他の一群の画素７０２（１，ｊ）乃至画素７０２（ｍ，ｊ）は、画素７０２（ｉ，ｊ）を含み、行方向と交差する列方向（図中に矢印Ｃで示す方向）に配設される。
走査線Ｇ１（ｉ）は、行方向に配設される一群の画素７０２（ｉ，１）乃至画素７０２（ｉ，ｎ）と電気的に接続される。
列方向に配設される他の一群の画素７０２（１，ｊ）乃至画素７０２（ｍ，ｊ）は、信号線Ｓ１（ｊ）と電気的に接続される。
例えば、画素７０２（ｉ，ｊ）の行方向に隣接する画素７０２（ｉ，ｊ＋１）は、画素７０２（ｉ，ｊ）に対する開口部７５１Ｈの配置と異なるように画素７０２（ｉ，ｊ＋１）に配置される開口部を備える（図２４（Ｂ−１）参照）。
例えば、画素７０２（ｉ，ｊ）の列方向に隣接する画素７０２（ｉ＋１，ｊ）は、画素７０２（ｉ，ｊ）に対する開口部７５１Ｈの配置と異なるように画素７０２（ｉ＋１，ｊ）に配置される開口部を備える（図２４（Ｂ−２）参照）。なお、例えば、第１の電極７５１（ｉ，ｊ）を反射膜に用いることができる。
上記本発明の一態様の表示パネルは、第１の表示素子と、第１の表示素子と電気的に接続される第１の導電膜と、第１の導電膜と重なる領域を備える第２の導電膜と、第２の導電膜と第１の導電膜の間に挟まれる領域を備える第２の絶縁膜と、第２の導電膜と電気的に接続される画素回路と、画素回路と電気的に接続される第２の表示素子と、を含み、第２の絶縁膜は開口部を備え、第２の導電膜は第１の導電膜と開口部で電気的に接続される。
これにより、例えば同一の工程を用いて形成することができる画素回路を用いて、第１の表示素子と、第１の表示素子とは異なる方法を用いて表示をする第２の表示素子と、を駆動することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することができる。
また、本実施の形態で説明する表示パネルは、端子５１９Ｂと、導電膜５１１Ｂと、を有する（図２２（Ａ）参照）。
第２の絶縁膜５０１Ｃは、端子５１９Ｂおよび導電膜５１１Ｂの間に挟まれる領域を備える。また、第２の絶縁膜５０１Ｃは、開口部５９１Ｂを備える。
端子５１９Ｂは、開口部５９１Ｂにおいて導電膜５１１Ｂと電気的に接続される。また、導電膜５１１Ｂは、画素回路５３０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。なお、例えば、第１の電極７５１（ｉ，ｊ）または第１の導電膜を反射膜に用いる場合、端子５１９Ｂの接点として機能する面は、第１の電極７５１（ｉ，ｊ）の、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）に入射する光に向いている面と同じ方向を向いている。
これにより、端子を介して電力または信号を、画素回路に供給することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することができる。
また、本実施の形態で説明する表示パネルの第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）は、液晶材料を含む層７５３と、第１の電極７５１（ｉ，ｊ）および第２の電極７５２と、を備える。なお、第２の電極７５２は、第１の電極７５１（ｉ，ｊ）との間に液晶材料の配向を制御する電界が形成されるように配置される。
また、本実施の形態で説明する表示パネルは、配向膜ＡＦ１および配向膜ＡＦ２を備える。配向膜ＡＦ２は、配向膜ＡＦ１との間に液晶材料を含む層７５３を挟むように配設される。
また、本実施の形態で説明する表示パネルの第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）は、第３の電極５５１（ｉ，ｊ）と、第４の電極５５２と、発光性の有機化合物を含む層５５３（ｊ）と、を備える。
第４の電極５５２は、第３の電極５５１（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。発光性の有機化合物を含む層５５３（ｊ）は、第３の電極５５１および第４の電極５５２の間に配設される。そして、第３の電極５５１（ｉ，ｊ）は、接続部５２２において、画素回路５３０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。
また、本実施の形態で説明する表示パネルの画素７０２（ｉ，ｊ）は、着色膜ＣＦ１と、遮光膜ＢＭと、絶縁膜７７１と、機能膜７７０Ｐと、を有する。
着色膜ＣＦ１は、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。遮光膜ＢＭは、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と重なる領域に開口部を備える。
絶縁膜７７１は、着色膜ＣＦ１と液晶材料を含む層７５３の間または遮光膜ＢＭと液晶材料を含む層７５３の間に配設される。これにより、着色膜ＣＦ１の厚さに基づく凹凸を平坦にすることができる。または、遮光膜ＢＭまたは着色膜ＣＦ１等から液晶材料を含む層７５３への不純物の拡散を、抑制することができる。
機能膜７７０Ｐは、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。機能膜７７０Ｐは、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）との間に基板７７０を挟むように配設される。
また、本実施の形態で説明する表示パネルは、基板５７０と、基板７７０と、機能層５２０と、を有する。
基板７７０は、基板５７０と重なる領域を備える。機能層５２０は、基板５７０および基板７７０の間に配設される。
機能層５２０は、画素回路５３０（ｉ，ｊ）と、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）と、絶縁膜５２１と、絶縁膜５２８と、を含む。また、機能層５２０は、絶縁膜５１８および絶縁膜５１６を含む。
絶縁膜５２１は、画素回路５３０（ｉ，ｊ）および第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）の間に配設される。
絶縁膜５２８は、絶縁膜５２１および基板５７０の間に配設され、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）と重なる領域に開口部を備える。第３の電極５５１の周縁に沿って形成される絶縁膜５２８は、第３の電極５５１および第４の電極５５２の短絡を防止することができる。
絶縁膜５１８は、絶縁膜５２１および画素回路５３０（ｉ，ｊ）の間に配設される領域を備え、絶縁膜５１６は、絶縁膜５１８および画素回路５３０（ｉ，ｊ）の間に配設される領域を備える。
また、本実施の形態で説明する表示パネルは、接合層５０５と、封止材７０５と、構造体ＫＢ１と、を有する。
接合層５０５は、機能層５２０および基板５７０の間に配設され、機能層５２０および基板５７０を貼り合せる機能を備える。
封止材７０５は、機能層５２０および基板７７０の間に配設され、機能層５２０および基板７７０を貼り合わせる機能を備える。
構造体ＫＢ１は、機能層５２０および基板７７０の間に所定の間隙を設ける機能を備える。
また、本実施の形態で説明する表示パネルは、端子５１９Ｃと、導電膜５１１Ｃと、導電体ＣＰと、を有する。
第２の絶縁膜５０１Ｃは、端子５１９Ｃおよび導電膜５１１Ｃの間に挟まれる領域を備える。また、第２の絶縁膜５０１Ｃは、開口部５９１Ｃを備える。
端子５１９Ｃは、開口部５９１Ｃにおいて導電膜５１１Ｃと電気的に接続される。また、導電膜５１１Ｃは、画素回路５３０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。
導電体ＣＰは、端子５１９Ｃと第２の電極７５２の間に挟まれ、端子５１９Ｃと第２の電極７５２を電気的に接続する。例えば、導電性の粒子を導電体ＣＰに用いることができる。
また、本実施の形態で説明する表示パネルは、駆動回路ＧＤと、駆動回路ＳＤと、を有する（図２１（Ａ）および図２４（Ａ）参照）。
駆動回路ＧＤは、走査線Ｇ１（ｉ）と電気的に接続される。駆動回路ＧＤは、例えばトランジスタＭＤを備える。具体的には、画素回路５３０（ｉ，ｊ）に含まれるトランジスタと同じ工程で形成することができる半導体膜を含むトランジスタをトランジスタＭＤに用いることができる（図２２（Ａ）および図２２（Ｃ）参照）。
駆動回路ＳＤは、信号線Ｓ１（ｊ）と電気的に接続される。駆動回路ＳＤは、例えば端子５１９Ｂまたは端子５１９Ｃと同一の工程で形成することができる端子に導電材料を用いて電気的に接続される。
以下に、表示パネルを構成する個々の要素について説明する。なお、これらの構成は明確に分離できず、一つの構成が他の構成を兼ねる場合や他の構成の一部を含む場合がある。
例えば第１の導電膜を、第１の電極７５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。また、第１の導電膜を、反射膜に用いることができる。
また、第２の導電膜を、トランジスタのソース電極またはドレイン電極の機能を備える導電膜５１２Ｂに用いることができる。
〔構成例１〕
本発明の一態様の表示パネルは、基板５７０、基板７７０、構造体ＫＢ１、封止材７０５または接合層５０５、を有する。
また、本発明の一態様の表示パネルは、機能層５２０、絶縁膜５２１、絶縁膜５２８、を有する。
また、本発明の一態様の表示パネルは、信号線Ｓ１（ｊ）、信号線Ｓ２（ｊ）、走査線Ｇ１（ｉ）、走査線Ｇ２（ｉ）、配線ＣＳＣＯＭ、配線ＡＮＯを有する。
また、本発明の一態様の表示パネルは、第１の導電膜または第２の導電膜を有する。
また、本発明の一態様の表示パネルは、端子５１９Ｂ、端子５１９Ｃ、導電膜５１１Ｂまたは導電膜５１１Ｃを有する。
また、本発明の一態様の表示パネルは、画素回路５３０（ｉ，ｊ）、スイッチＳＷ１、を有する。
また、本発明の一態様の表示パネルは、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）、第１の電極７５１（ｉ，ｊ）、反射膜、開口部７５１Ｈ、液晶材料を含む層７５３、第２の電極７５２、を有する。
また、本発明の一態様の表示パネルは、配向膜ＡＦ１、配向膜ＡＦ２、着色膜ＣＦ１、遮光膜ＢＭ、絶縁膜７７１、機能膜７７０Ｐを有する。
また、本発明の一態様の表示パネルは、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）、第３の電極５５１（ｉ，ｊ）、第４の電極５５２または発光性の有機化合物を含む層５５３（ｊ）を有する。
また、本発明の一態様の表示パネルは、第２の絶縁膜５０１Ｃを有する。
また、本発明の一態様の表示パネルは、駆動回路ＧＤまたは駆動回路ＳＤを有する。
〔基板５７０〕
作製工程中の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有する材料を基板５７０等に用いることができる。具体的には厚さ０．７ｍｍの無アルカリガラスを用いることができる。
例えば、第６世代（１５００ｍｍ×１８５０ｍｍ）、第７世代（１８７０ｍｍ×２２００ｍｍ）、第８世代（２２００ｍｍ×２４００ｍｍ）、第９世代（２４００ｍｍ×２８００ｍｍ）、第１０世代（２９５０ｍｍ×３４００ｍｍ）等の面積が大きなガラス基板を基板５７０等に用いることができる。これにより、大型の表示装置を作製することができる。
有機材料、無機材料または有機材料と無機材料等の複合材料等を基板５７０等に用いることができる。例えば、ガラス、セラミックス、金属等の無機材料を基板５７０等に用いることができる。
具体的には、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリガラス、クリスタルガラス、石英またはサファイア等を、基板５７０等に用いることができる。具体的には、無機酸化物膜、無機窒化物膜または無機酸窒化物膜等を、基板５７０等に用いることができる。例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム膜等を、基板５７０等に用いることができる。ステンレス・スチールまたはアルミニウム等を、基板５７０等に用いることができる。
例えば、シリコンや炭化シリコンからなる単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、ＳＯＩ基板等を基板５７０等に用いることができる。これにより、半導体素子を基板５７０等に形成することができる。
例えば、樹脂、樹脂フィルムまたはプラスチック等の有機材料を基板５７０等に用いることができる。具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリル樹脂等の樹脂フィルムまたは樹脂板を、基板５７０等に用いることができる。
例えば、金属板、薄板状のガラス板または無機材料等の膜を樹脂フィルム等に貼り合わせた複合材料を基板５７０等に用いることができる。例えば、繊維状または粒子状の金属、ガラスもしくは無機材料等を樹脂フィルムに分散した複合材料を、基板５７０等に用いることができる。例えば、繊維状または粒子状の樹脂もしくは有機材料等を無機材料に分散した複合材料を、基板５７０等に用いることができる。
また、単層の材料または複数の層が積層された材料を、基板５７０等に用いることができる。例えば、基材と基材に含まれる不純物の拡散を防ぐ絶縁膜等が積層された材料を、基板５７０等に用いることができる。具体的には、ガラスとガラスに含まれる不純物の拡散を防ぐ酸化シリコン層、窒化シリコン層または酸化窒化シリコン層等から選ばれた一または複数の膜が積層された材料を、基板５７０等に用いることができる。または、樹脂と樹脂を透過する不純物の拡散を防ぐ酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜等が積層された材料を、基板５７０等に用いることができる。
具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート若しくはアクリル樹脂等の樹脂フィルム、樹脂板または積層体等を基板５７０等に用いることができる。
具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂もしくはシロキサン結合を有する樹脂を含む材料を基板５７０等に用いることができる。
具体的には、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）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）またはアクリル等を基板５７０等に用いることができる。
また、紙または木材などを基板５７０等に用いることができる。
例えば、可撓性を有する基板を基板５７０等に用いることができる。
なお、トランジスタまたは容量素子等を基板に直接形成する方法を用いることができる。また、例えば作製工程中に加わる熱に耐熱性を有する工程用の基板にトランジスタまたは容量素子等を形成し、形成されたトランジスタまたは容量素子等を基板５７０等に転置する方法を用いることができる。これにより、例えば可撓性を有する基板にトランジスタまたは容量素子等を形成できる。
〔基板７７０〕
例えば、透光性を備える材料を基板７７０に用いることができる。具体的には、基板５７０に用いることができる材料から選択された材料を基板７７０に用いることができる。具体的には厚さ０．７ｍｍまたは厚さ０．１ｍｍ程度まで研磨した無アルカリガラスを用いることができる。
〔構造体ＫＢ１〕
例えば、有機材料、無機材料または有機材料と無機材料の複合材料を構造体ＫＢ１等に用いることができる。これにより、構造体ＫＢ１等を挟む構成の間に所定の間隔を設けることができる。
具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリシロキサン若しくはアクリル樹脂等またはこれらから選択された複数の樹脂の複合材料などを構造体ＫＢ１等に用いることができる。また、感光性を有する材料を用いて形成してもよい。
〔封止材７０５〕
無機材料、有機材料または無機材料と有機材料の複合材料等を封止材７０５等に用いることができる。
例えば、熱溶融性の樹脂または硬化性の樹脂等の有機材料を、封止材７０５等に用いることができる。
例えば、反応硬化型接着剤、光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤または／および嫌気型接着剤等の有機材料を封止材７０５等に用いることができる。
具体的には、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）樹脂等を含む接着剤を封止材７０５等に用いることができる。
〔接合層５０５〕
例えば、封止材７０５に用いることができる材料を接合層５０５に用いることができる。
〔絶縁膜５２１〕
例えば、絶縁性の無機材料、絶縁性の有機材料または無機材料と有機材料を含む絶縁性の複合材料を、絶縁膜５２１等に用いることができる。
具体的には、無機酸化物膜、無機窒化物膜または無機酸化窒化物膜等またはこれらから選ばれた複数を積層した積層材料を、絶縁膜５２１等に用いることができる。例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等またはこれらから選ばれた複数を積層した積層材料を含む膜を、絶縁膜５２１等に用いることができる。
具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリシロキサン若しくはアクリル樹脂等またはこれらから選択された複数の樹脂の積層材料もしくは複合材料などを絶縁膜５２１等に用いることができる。また、感光性を有する材料を用いて形成してもよい。
これにより、例えば絶縁膜５２１と重なるさまざまな構造に由来する段差を平坦化することができる。
〔絶縁膜５２８〕
例えば、絶縁膜５２１に用いることができる材料を絶縁膜５２８等に用いることができる。具体的には、厚さ１μｍのポリイミドを含む膜を絶縁膜５２８に用いることができる。
〔第２の絶縁膜５０１Ｃ〕
例えば、絶縁膜５２１に用いることができる材料を第２の絶縁膜５０１Ｃに用いることができる。具体的には、シリコンおよび酸素を含む材料を第２の絶縁膜５０１Ｃに用いることができる。これにより、画素回路または第２の表示素子等への不純物の拡散を抑制することができる。
例えば、シリコン、酸素および窒素を含む厚さ２００ｎｍの膜を第２の絶縁膜５０１Ｃに用いることができる。
なお、第２の絶縁膜５０１Ｃは、開口部５９１Ａ、開口部５９１Ｂまたは開口部５９１Ｃを有する。
〔配線、端子、導電膜〕
導電性を備える材料を配線等に用いることができる。具体的には、導電性を備える材料を、信号線Ｓ１（ｊ）、信号線Ｓ２（ｊ）、走査線Ｇ１（ｉ）、走査線Ｇ２（ｉ）、配線ＣＳＣＯＭ、配線ＡＮＯ、端子５１９Ｂ、端子５１９Ｃ、導電膜５１１Ｂまたは導電膜５１１Ｃ等に用いることができる。
例えば、無機導電性材料、有機導電性材料、金属または導電性セラミックスなどを配線等に用いることができる。
具体的には、アルミニウム、金、白金、銀、銅、クロム、タンタル、チタン、モリブデン、タングステン、ニッケル、鉄、コバルト、パラジウムまたはマンガンから選ばれた金属元素などを、配線等に用いることができる。または、上述した金属元素を含む合金などを、配線等に用いることができる。特に、銅とマンガンの合金がウエットエッチング法を用いた微細加工に好適である。
具体的には、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化タンタル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、チタン膜と、そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、さらにその上にチタン膜を形成する三層構造等を配線等に用いることができる。
具体的には、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を、配線等に用いることができる。
具体的には、グラフェンまたはグラファイトを含む膜を配線等に用いることができる。
例えば、酸化グラフェンを含む膜を形成し、酸化グラフェンを含む膜を還元することにより、グラフェンを含む膜を形成することができる。還元する方法としては、熱を加える方法や還元剤を用いる方法等を挙げることができる。
具体的には、導電性高分子を配線等に用いることができる。
〔第１の導電膜、第２の導電膜〕
例えば、配線等に用いることができる材料を第１の導電膜または第２の導電膜に用いることができる。
また、第１の電極７５１（ｉ，ｊ）または配線等を第１の導電膜に用いることができる。
また、スイッチＳＷ１に用いることができるトランジスタの導電膜５１２Ｂまたは配線等を第２の導電膜に用いることができる。
〔画素回路５３０（ｉ，ｊ）〕
画素回路５３０（ｉ，ｊ）は、信号線Ｓ１（ｊ）、信号線Ｓ２（ｊ）、走査線Ｇ１（ｉ）、走査線Ｇ２（ｉ）、配線ＣＳＣＯＭおよび配線ＡＮＯと電気的に接続される（図２３参照）。
画素回路５３０（ｉ，ｊ＋１）は、信号線Ｓ１（ｊ＋１）、信号線Ｓ２（ｊ＋１）、走査線Ｇ１（ｉ）、走査線Ｇ２（ｉ）、配線ＣＳＣＯＭおよび配線ＡＮＯと電気的に接続される。
なお、信号線Ｓ２（ｊ）に供給する信号に用いる電圧が、信号線Ｓ１（ｊ＋１）に供給する信号に用いる電圧と異なる場合、信号線Ｓ１（ｊ＋１）を信号線Ｓ２（ｊ）から離して配置する。具体的には、信号線Ｓ２（ｊ＋１）を信号線Ｓ２（ｊ）に隣接するように配置する。
画素回路５３０（ｉ，ｊ）は、スイッチＳＷ１、容量素子Ｃ１、スイッチＳＷ２、トランジスタＭおよび容量素子Ｃ２を含む。
例えば、走査線Ｇ１（ｉ）と電気的に接続されるゲート電極と、信号線Ｓ１（ｊ）と電気的に接続される第１の電極と、を有するトランジスタを、スイッチＳＷ１に用いることができる。
容量素子Ｃ１は、スイッチＳＷ１に用いるトランジスタの第２の電極に電気的に接続される第１の電極と、配線ＣＳＣＯＭに電気的に接続される第２の電極と、を有する。
例えば、走査線Ｇ２（ｉ）と電気的に接続されるゲート電極と、信号線Ｓ２（ｊ）と電気的に接続される第１の電極と、を有するトランジスタを、スイッチＳＷ２に用いることができる。
トランジスタＭは、スイッチＳＷ２に用いるトランジスタの第２の電極に電気的に接続されるゲート電極と、配線ＡＮＯと電気的に接続される第１の電極と、を有する。
なお、半導体膜をゲート電極との間に挟むように設けられた導電膜を備えるトランジスタを、トランジスタＭに用いることができる。例えば、トランジスタＭの第１の電極と同じ電位を供給することができる配線と電気的に接続された導電膜を用いることができる。
容量素子Ｃ２は、スイッチＳＷ２に用いるトランジスタの第２の電極に電気的に接続される第１の電極と、トランジスタＭの第１の電極に電気的に接続される第２の電極と、を有する。
なお、第１の表示素子７５０の第１の電極をスイッチＳＷ１に用いるトランジスタの第２の電極と電気的に接続し、第１の表示素子７５０の第２の電極を配線ＶＣＯＭ１と電気的に接続する。これにより、第１の表示素子７５０を駆動することができる。
また、第２の表示素子５５０の第１の電極をトランジスタＭの第２の電極と電気的に接続し、第２の表示素子５５０の第２の電極を配線ＶＣＯＭ２と電気的に接続する。これにより、第２の表示素子５５０を駆動することができる。
〔スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、トランジスタＭ、トランジスタＭＤ〕
例えば、ボトムゲート型またはトップゲート型等のトランジスタをスイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、トランジスタＭ、トランジスタＭＤ等に用いることができる。
例えば、１４族の元素を含む半導体を半導体膜に用いるトランジスタを利用することができる。具体的には、シリコンを含む半導体を半導体膜に用いることができる。例えば、単結晶シリコン、ポリシリコン、微結晶シリコンまたはアモルファスシリコンなどを半導体膜に用いたトランジスタを用いることができる。
例えば、酸化物半導体を半導体膜に用いるトランジスタを利用することができる。具体的には、インジウムを含む酸化物半導体またはインジウムとガリウムと亜鉛を含む酸化物半導体を半導体膜に用いることができる。
一例を挙げれば、アモルファスシリコンを半導体膜に用いたトランジスタと比較して、オフ状態におけるリーク電流が小さいトランジスタをスイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、トランジスタＭ、トランジスタＭＤ等に用いることができる。具体的には、酸化物半導体を半導体膜５０８に用いたトランジスタをスイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、トランジスタＭ、トランジスタＭＤ等に用いることができる。
これにより、アモルファスシリコンを半導体膜に用いたトランジスタを利用する画素回路と比較して、画素回路が画像信号を保持することができる時間を長くすることができる。具体的には、フリッカーの発生を抑制しながら、選択信号を３０Ｈｚ未満、好ましくは１Ｈｚ未満より好ましくは一分に一回未満の頻度で供給することができる。その結果、情報処理装置の使用者に蓄積する疲労を低減することができる。また、駆動に伴う消費電力を低減することができる。
スイッチＳＷ１に用いることができるトランジスタは、半導体膜５０８および半導体膜５０８と重なる領域を備える導電膜５０４を備える（図２２（Ｂ）参照）。また、スイッチＳＷ１に用いることができるトランジスタは、導電膜５１２Ａおよび導電膜５１２Ｂを備える。
なお、導電膜５０４はゲート電極の機能を備え、絶縁膜５０６はゲート絶縁膜の機能を備える。また、導電膜５１２Ａはソース電極の機能またはドレイン電極の機能の一方を備え、導電膜５１２Ｂはソース電極の機能またはドレイン電極の機能の他方を備える。
また、導電膜５０４との間に半導体膜５０８を挟むように設けられた導電膜５２４を備えるトランジスタを、トランジスタＭに用いることができる（図２２（Ｃ）参照）。
タンタルおよび窒素を含む厚さ１０ｎｍの膜と、銅を含む厚さ３００ｎｍの膜と、をこの順で積層した導電膜を導電膜５０４に用いることができる。
シリコンおよび窒素を含む厚さ４００ｎｍの膜と、シリコン、酸素および窒素を含む厚さ２００ｎｍの膜と、を積層した材料を絶縁膜５０６に用いることができる。
インジウム、ガリウムおよび亜鉛を含む厚さ２５ｎｍの膜を、半導体膜５０８に用いることができる。
タングステンを含む厚さ５０ｎｍの膜と、アルミニウムを含む厚さ４００ｎｍの膜と、チタンを含む厚さ１００ｎｍの膜と、をこの順で積層した導電膜を、導電膜５１２Ａまたは導電膜５１２Ｂに用いることができる。
〔第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）〕
例えば、光の反射または透過を制御する機能を備える表示素子を、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）等に用いることができる。例えば、液晶素子と偏光板を組み合わせた構成またはシャッター方式のＭＥＭＳ表示素子等を用いることができる。反射型の表示素子を用いることにより、表示パネルの消費電力を抑制することができる。具体的には、反射型の液晶表示素子を第１の表示素子７５０に用いることができる。
ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モードなどの駆動方法を用いて駆動することができる液晶素子を用いることができる。
また、例えば垂直配向（ＶＡ）モード、具体的には、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＣＰＡ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｐｉｎｗｈｅｅｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｕｐｅｒ−Ｖｉｅｗ）モードなどの駆動方法を用いて駆動することができる液晶素子を用いることができる。
例えば、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、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。または、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、等方相等を示す液晶材料を用いることができる。または、ブルー相を示す液晶材料を用いることができる。
〔第１の電極７５１（ｉ，ｊ）〕
例えば、配線等に用いる材料を第１の電極７５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。具体的には、反射膜を第１の電極７５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。
〔反射膜〕
例えば、可視光を反射する材料を反射膜に用いることができる。具体的には、銀を含む材料を反射膜に用いることができる。例えば、銀およびパラジウム等を含む材料または銀および銅等を含む材料を反射膜に用いることができる。
反射膜は、例えば、液晶材料を含む層７５３を透過してくる光を反射する。これにより、第１の表示素子７５０を反射型の液晶素子にすることができる。また、例えば、表面に凹凸を備える材料を、反射膜に用いることができる。これにより、入射する光をさまざまな方向に反射して、白色の表示をすることができる。
なお、第１の電極７５１（ｉ，ｊ）を反射膜に用いる構成に限られない。例えば、液晶材料を含む層７５３と第１の電極７５１（ｉ，ｊ）の間に反射膜を配設する構成を用いることができる。または、反射膜と液晶材料を含む層７５３の間に透光性を有する第１の電極７５１（ｉ，ｊ）を配置する構成を用いることができる。
〔開口部７５１Ｈ〕
非開口部の総面積に対する開口部７５１Ｈの総面積の比の値が大きすぎると、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）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部７５１Ｈの総面積の比の値が小さすぎると、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）を用いた表示が暗くなってしまう。
また、反射膜に設ける開口部７５１Ｈの面積が小さすぎると、第２の表示素子５５０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。
多角形、四角形、楕円形、円形または十字等の形状を開口部７５１Ｈの形状に用いることができる。また、細長い筋状、スリット状、市松模様状の形状を開口部７５１Ｈの形状に用いることができる。また、開口部７５１Ｈを隣接する画素に寄せて配置してもよい。好ましくは、開口部７５１Ｈを同じ色を表示する機能を備える他の画素に寄せて配置する。これにより、第２の表示素子５５０が射出する光が隣接する画素に配置された着色膜に入射してしまう現象（クロストークともいう）を抑制できる。
〔第２の電極７５２〕
例えば、可視光について透光性を有し且つ導電性を備える材料を、第２の電極７５２に用いることができる。
例えば、導電性酸化物、光が透過する程度に薄い金属膜または金属ナノワイヤーを第２の電極７５２に用いることができる。
具体的には、インジウムを含む導電性酸化物を第２の電極７５２に用いることができる。または、厚さ１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の金属薄膜を第２の電極７５２に用いることができる。または、銀を含む金属ナノワイヤーを第２の電極７５２に用いることができる。
具体的には、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、アルミニウムを添加した酸化亜鉛などを、第２の電極７５２に用いることができる。
〔配向膜ＡＦ１、配向膜ＡＦ２〕
例えば、ポリイミド等を含む材料を配向膜ＡＦ１または配向膜ＡＦ２に用いることができる。具体的には、所定の方向に配向するようにラビング処理または光配向技術を用いて形成された材料を用いることができる。
例えば、可溶性のポリイミドを含む膜を配向膜ＡＦ１または配向膜ＡＦ２に用いることができる。
〔着色膜ＣＦ１〕
所定の色の光を透過する材料を着色膜ＣＦ１に用いることができる。これにより、着色膜ＣＦ１を例えばカラーフィルターに用いることができる。
例えば、青色の光を透過する材料、緑色の光を透過する材料、赤色の光を透過する材料、黄色の光を透過する材料または白色の光を透過する材料などを着色膜ＣＦ１に用いることができる。
〔遮光膜ＢＭ〕
光の透過を妨げる材料を遮光膜ＢＭに用いることができる。これにより、遮光膜ＢＭを例えばブラックマトリクスに用いることができる。
〔絶縁膜７７１〕
例えば、ポリイミド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を絶縁膜７７１に用いることができる。
〔機能膜７７０Ｐ〕
例えば、偏光板、位相差板、拡散フィルム、反射防止膜または集光フィルム等を機能膜７７０Ｐに用いることができる。または、２色性色素を含む偏光板を機能膜７７０Ｐに用いることができる。
また、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜などを、機能膜７７０Ｐに用いることができる。
〔第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）〕
例えば、発光素子を第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）に用いることができる。具体的には、有機エレクトロルミネッセンス素子、無機エレクトロルミネッセンス素子または発光ダイオードなどを、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）に用いることができる。
例えば、青色の光を射出するように積層された積層体、緑色の光を射出するように積層された積層体または赤色の光を射出するように積層された積層体等を、発光性の有機化合物を含む層５５３（ｊ）に用いることができる。
例えば、信号線Ｓ１（ｊ）に沿って列方向に長い帯状の積層体を、発光性の有機化合物を含む層５５３（ｊ）に用いることができる。また、発光性の有機化合物を含む層５５３（ｊ）とは異なる色の光を射出する信号線Ｓ１（ｊ＋１）に沿って列方向に長い帯状の積層体を、発光性の有機化合物を含む層５５３（ｊ＋１）に用いることができる。
また、例えば、白色の光を射出するように積層された積層体を、発光性の有機化合物を含む層５５３（ｊ）および発光性の有機化合物を含む層５５３（ｊ＋１）に用いることができる。具体的には、青色の光を射出する蛍光材料を含む発光性の有機化合物を含む層と、緑色および赤色の光を射出する蛍光材料以外の材料を含む層または黄色の光を射出する蛍光材料以外の材料を含む層と、を積層した積層体を、発光性の有機化合物を含む層５５３（ｊ）および発光性の有機化合物を含む層５５３（ｊ＋１）に用いることができる。
例えば、配線等に用いることができる材料を第３の電極５５１（ｉ，ｊ）または第４の電極５５２に用いることができる。
例えば、配線等に用いることができる材料から選択された、可視光について透光性を有する材料を、第３の電極５５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。
具体的には、導電性酸化物またはインジウムを含む導電性酸化物、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、第３の電極５５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。または、光が透過する程度に薄い金属膜を第３の電極５５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。
例えば、配線等に用いることができる材料から選択された可視光について反射性を有する材料を、第４の電極５５２に用いることができる。
〔駆動回路ＧＤ〕
シフトレジスタ等のさまざまな順序回路等を駆動回路ＧＤに用いることができる。例えば、トランジスタＭＤ、容量素子等を駆動回路ＧＤに用いることができる。具体的には、トランジスタＭと同一の工程で形成することができる半導体膜を備えるトランジスタを用いることができる。
または、スイッチＳＷ１に用いることができるトランジスタと異なる構成をトランジスタＭＤに用いることができる。具体的には、導電膜５２４を有するトランジスタをトランジスタＭＤに用いることができる（図２２（Ｃ）参照）。
導電膜５０４との間に半導体膜５０８を挟むように、導電膜５２４を配設し、導電膜５２４および半導体膜５０８の間に絶縁膜５１６を配設し、半導体膜５０８および導電膜５０４の間に絶縁膜５０６を配設する。例えば、導電膜５０４と同じ電位を供給する配線に導電膜５２４を電気的に接続する。
なお、トランジスタＭと同一の構成を、トランジスタＭＤに用いることができる。
〔駆動回路ＳＤ〕
例えば、集積回路を駆動回路ＳＤに用いることができる。具体的には、シリコン基板上に形成された集積回路を駆動回路ＳＤに用いることができる。
例えば、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ ｇｌａｓｓ）法を用いて、画素回路５３０（ｉ，ｊ）と電気的に接続されるパッドに駆動回路ＳＤを実装することができる。具体的には、異方性導電膜を用いて、パッドに集積回路を実装できる。
なお、パッドは、端子５１９Ｂまたは端子５１９Ｃと同一の工程で形成することができる。
〔酸化物半導体の抵抗率の制御方法〕
酸化物半導体膜の抵抗率を制御する方法について説明する。
所定の抵抗率を備える酸化物半導体膜を、半導体膜５０８または導電膜５２４等に用いることができる。
例えば、酸化物半導体膜に含まれる水素、水等の不純物の濃度及び／又は膜中の酸素欠損を制御する方法を、酸化物半導体の抵抗率を制御する方法に用いることができる。
具体的には、プラズマ処理を水素、水等の不純物濃度及び／又は膜中の酸素欠損を増加または低減する方法に用いることができる。
具体的には、希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ）、水素、ボロン、リン及び窒素の中から選ばれた一種以上を含むガスを用いて行うプラズマ処理を適用できる。例えば、Ａｒ雰囲気下でのプラズマ処理、Ａｒと水素の混合ガス雰囲気下でのプラズマ処理、アンモニア雰囲気下でのプラズマ処理、Ａｒとアンモニアの混合ガス雰囲気下でのプラズマ処理、または窒素雰囲気下でのプラズマ処理などを適用できる。これにより、キャリア密度が高く、抵抗率が低い酸化物半導体膜にすることができる。
または、イオン注入法、イオンドーピング法またはプラズマイマージョンイオンインプランテーション法などを用いて、水素、ボロン、リンまたは窒素を酸化物半導体膜に注入して、抵抗率が低い酸化物半導体膜にすることができる。
または、水素を含む絶縁膜を酸化物半導体膜に接して形成し、絶縁膜から酸化物半導体膜に水素を拡散させる方法を用いることができる。これにより、酸化物半導体膜のキャリア密度を高め、抵抗率を低くすることができる。
例えば、膜中の含有水素濃度が１×１０２２ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上の絶縁膜を酸化物半導体膜に接して形成することで、効果的に水素を酸化物半導体膜に含有させることができる。具体的には、窒化シリコン膜を酸化物半導体膜に接して形成する絶縁膜に用いることができる。
酸化物半導体膜に含まれる水素は、金属原子と結合する酸素と反応して水になると共に、酸素が脱離した格子（または酸素が脱離した部分）に酸素欠損を形成する。該酸素欠損に水素が入ることで、キャリアである電子が生成される場合がある。また、水素の一部が金属原子と結合する酸素と結合することで、キャリアである電子を生成する場合がある。これにより、キャリア密度が高く、抵抗率が低い酸化物半導体膜にすることができる。
具体的には、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）により得られる水素濃度が、８×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上、好ましくは１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上、より好ましくは５×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上である酸化物半導体を導電膜５２４に好適に用いることができる。
一方、抵抗率の高い酸化物半導体をトランジスタのチャネルが形成される半導体膜に用いることができる。具体的には半導体膜５０８に好適に用いることができる。
例えば、酸素を含む絶縁膜、別言すると、酸素を放出することが可能な絶縁膜を酸化物半導体に接して形成し、絶縁膜から酸化物半導体膜に酸素を供給させて、膜中または界面の酸素欠損を補填することができる。これにより、抵抗率が高い酸化物半導体膜にすることができる。
例えば、酸化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜を、酸素を放出することが可能な絶縁膜に用いることができる。
酸素欠損が補填され、水素濃度が低減された酸化物半導体膜は、高純度真性化、又は実質的に高純度真性化された酸化物半導体膜といえる。ここで、実質的に真性とは、酸化物半導体膜のキャリア密度が、８×１０１１／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１１／ｃｍ３未満、さらに好ましくは１×１０１０／ｃｍ３未満であることを指す。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。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、欠陥準位密度が低いため、トラップ準位密度を低減することができる。
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を備えるトランジスタは、オフ電流が著しく小さく、チャネル幅が１×１０６μｍでチャネル長Ｌが１０μｍの素子であっても、ソース電極とドレイン電極間の電圧（ドレイン電圧）が１Ｖから１０Ｖの範囲において、オフ電流が、半導体パラメータアナライザの測定限界以下、すなわち１×１０−１３Ａ以下という特性を備えることができる。
上述し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をチャネル領域に用いるトランジスタは、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。
具体的には、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）により得られる水素濃度が、２×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは５×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下である酸化物半導体を、トランジスタのチャネルが形成される半導体に好適に用いることができる。
なお、半導体膜５０８よりも水素濃度及び／又は酸素欠損量が多く、抵抗率が低い酸化物半導体膜を、導電膜５２４に用いる。
また、半導体膜５０８に含まれる水素濃度の２倍以上、好ましくは１０倍以上の濃度の水素を含む膜を、導電膜５２４に用いることができる。
また、半導体膜５０８の抵抗率の１×１０−８倍以上１×１０−１倍未満の抵抗率を備える膜を、導電膜５２４に用いることができる。
具体的には、抵抗率が１×１０−３Ωｃｍ以上１×１０４Ωｃｍ未満、好ましくは、１×１０−３Ωｃｍ以上１×１０−１Ωｃｍ未満である膜を、導電膜５２４に用いることができる。
以上が、酸化物半導体の抵抗率の制御方法についての説明である。
［変形例］
図２５には、図２２（Ａ）とは一部が異なる断面図を示している。図２５では、基板５７０を有さない点で主に図２２（Ａ）と相違している。
表示パネルは、筐体５８０に直接貼り付けられて固定されている。より具体的には、接合層５０５により、筐体５８０と機能層５２０とが貼り合わされている。
このような構成とすることで、表示装置の厚さを低減することができる。また筐体５８０に直接固定することができるため、部品点数を削減できる。また、基板の一方を削減できるため、曲げて使用することに適した表示パネルを実現できる。
例えば、実施の形態１で例示した表示装置１１の支持体１２や、電子機器２１の筐体２２などを、筐体５８０として用いることができる。
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３）
本実施の形態では、上記実施の形態における表示部に適用可能な入出力装置（タッチパネル）、入力装置（タッチセンサ）、出力装置（表示パネル）等の構成例について説明する。
［センサ電極等の構成例］
以下では、入力装置（タッチセンサ）の構成例について、図面を参照して説明する。
図２６（Ａ）に、入力装置３１０の上面概略図を示す。入力装置３１０は、基板３３０上に複数の電極３３１、複数の電極３３２、複数の配線３４１、複数の配線３４２を有する。また基板３３０には、複数の配線３４１及び複数の配線３４２の各々と電気的に接続するＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）３５０が設けられている。また、図２６（Ａ）では、ＦＰＣ３５０にＩＣ３５１が設けられている例を示している。
図２６（Ｂ）に、図２６（Ａ）中の一点鎖線で囲った領域の拡大図を示す。電極３３１は、複数の菱形の電極パターンが、紙面横方向に連なった形状を有している。一列に並んだ菱形の電極パターンは、それぞれ電気的に接続されている。また電極３３２も同様に、複数の菱形の電極パターンが、紙面縦方向に連なった形状を有し、一列に並んだ菱形の電極パターンはそれぞれ電気的に接続されている。また、電極３３１と、電極３３２とはこれらの一部が重畳し、互いに交差している。この交差部分では電極３３１と電極３３２とが電気的に短絡（ショート）しないように、絶縁体が挟持されている。
また図２６（Ｃ）に示すように、電極３３２が菱形の形状を有する複数の電極３３３と、ブリッジ電極３３４によって構成されていてもよい。島状の電極３３３は、紙面縦方向に並べて配置され、ブリッジ電極３３４により隣接する２つの電極３３３が電気的に接続されている。このような構成とすることで、電極３３３と、電極３３１を同一の導電膜を加工することで同時に形成することができる。そのためこれらの膜厚のばらつきを抑制することができ、それぞれの電極の抵抗値や光透過率が場所によってばらつくことを抑制できる。なお、ここでは電極３３２がブリッジ電極３３４を有する構成としたが、電極３３１がこのような構成であってもよい。
また、図２６（Ｄ）に示すように、図２６（Ｂ）で示した電極３３１及び３３２の菱形の電極パターンの内側をくりぬいて、輪郭部のみを残したような形状としてもよい。このとき、電極３３１及び電極３３２の幅が、使用者から視認されない程度に細い場合には、後述するように電極３３１及び電極３３２に金属や合金などの遮光性の材料を用いてもよい。また、図２６（Ｄ）に示す電極３３１または電極３３２が、上記ブリッジ電極３３４を有する構成としてもよい。
１つの電極３３１は、１つの配線３４１と電気的に接続している。また１つの電極３３２は、１つの配線３４２と電気的に接続している。ここで、電極３３１と電極３３２のいずれか一方が、行配線に相当し、いずれか他方が列配線に相当する。
ＩＣ３５１は、タッチセンサを駆動する機能を有する。ＩＣ３５１から出力された信号は配線３４１または配線３４２を介して、電極３３１または電極３３２のいずれかに供給される。また電極３３１または電極３３２のいずれかに流れる電流（または電位）が、配線３４１または配線３４２を介してＩＣ３５１に入力される。
ここで、入力装置３１０を表示パネルの表示面に重ねて、タッチパネルを構成する場合には、電極３３１及び電極３３２に透光性を有する導電性材料を用いることが好ましい。また、電極３３１及び電極３３２に透光性の導電性材料を用い、表示パネルからの光を電極３３１または電極３３２を介して取り出す場合には、電極３３１と電極３３２との間に、同一の導電性材料を含む導電膜をダミーパターンとして配置することが好ましい。このように、電極３３１と電極３３２との間の隙間の一部をダミーパターンにより埋めることにより、光透過率のばらつきを低減できる。その結果、入力装置３１０を透過する光の輝度ムラを低減することができる。
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を用いることができる。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。還元する方法としては、熱を加える方法等を挙げることができる。
または、透光性を有する程度に薄い金属または合金を用いることができる。例えば、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や、該金属を含む合金を用いることができる。または、該金属または合金の窒化物（例えば、窒化チタン）などを用いてもよい。また、上述した材料を含む導電膜のうち、２以上を積層した積層膜を用いてもよい。
また、電極３３１及び電極３３２には、使用者から視認されない程度に細く加工された導電膜を用いてもよい。例えば、このような導電膜を格子状（メッシュ状）に加工することで、高い導電性と表示装置の高い視認性を得ることができる。このとき、導電膜は３０ｎｍ以上１００μｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以上２０μｍ以下の幅である部分を有することが好ましい。特に、１０μｍ以下のパターン幅を有する導電膜は、使用者が視認することが極めて困難となるため好ましい。
一例として、図２７（Ａ）乃至（Ｄ）に、電極３３１または電極３３２の一部を拡大した概略図を示している。図２７（Ａ）は、格子状の導電膜３６１を用いた場合の例を示している。このとき、導電膜３６１が表示装置が有する表示素子と重ならないように配置することで、表示装置からの光を遮光することがないため好ましい。その場合、格子の向きを表示素子の配列と同じ向きとし、また格子の周期を表示素子の配列の周期の整数倍とすることが好ましい。
また、図２７（Ｂ）には、三角形の開口が形成されるように加工された格子状の導電膜３６２の例を示している。このような構成とすることで、図２７（Ａ）に示した場合に比べて抵抗をより低くすることが可能となる。
また、図２７（Ｃ）に示すように、周期性を有さないパターン形状を有する導電膜３６３としてもよい。このような構成とすることで、表示装置の表示部と重ねたときにモアレが生じることを抑制できる。
また、電極３３１及び電極３３２に、導電性のナノワイヤを用いてもよい。図２７（Ｄ）には、ナノワイヤ３６４を用いた場合の例を示している。隣接するナノワイヤ３６４同士が接触するように、適当な密度で分散することにより、２次元的なネットワークが形成され、極めて透光性の高い導電膜として機能させることができる。例えば直径の平均値が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上５０ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以上２５ｎｍ以下のナノワイヤを用いることができる。ナノワイヤ３６４としては、Ａｇナノワイヤや、Ｃｕナノワイヤ、Ａｌナノワイヤ等の金属ナノワイヤ、または、カーボンナノチューブなどを用いることができる。例えばＡｇナノワイヤの場合、光透過率は８９％以上、シート抵抗値は４０Ω／□以上１００Ω／□以下を実現することができる。
以上が電極形状等についての説明である。
［タッチパネルの構成例］
以下では、本発明の一態様の入力装置を備える入出力装置の例として、タッチパネルの構成例について、図面を参照して説明する。
〔構成例〕
図２８（Ａ）は、タッチパネル１００の斜視概略図である。また図２８（Ｂ）は、図２８（Ａ）を展開した斜視概略図である。なお明瞭化のため、代表的な構成要素のみを示している。また図２８（Ｂ）では、一部の構成要素（基板３３０、基板３７１等）を破線で輪郭のみ明示している。
タッチパネル１００は、入力装置３１０と、表示パネル３７０とを有し、これらが重ねて設けられている。
入力装置３１０の構成は、上記を援用できる。図２８（Ａ）（Ｂ）では、入力装置３１０が基板３３０、複数の電極３３１、複数の電極３３２、複数の配線３４１、複数の配線３４２、ＦＰＣ３５０、及びＩＣ３５１を有する場合を示している。
入力装置３１０としては、例えば静電容量方式のタッチセンサを適用できる。静電容量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。また投影型静電容量方式としては、自己容量方式、相互容量方式等がある。相互容量方式を用いると、同時多点検出が可能となるため好ましい。以下では、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。
なおこれに限られず、指やスタイラスなどの被検知体の近接、または接触を検知することのできる様々なセンサを入力装置３１０に適用することもできる。
表示パネル３７０は、対向して設けられた基板３７１と基板３７２とを有する。また、基板３７１上には、表示部３８１、駆動回路３８２、配線３８３等が設けられている。また基板３７１には、配線３８３と電気的に接続されるＦＰＣ３７３が設けられている。また図２８（Ａ）（Ｂ）では、ＦＰＣ３７３上にＩＣ３７４が設けられている例を示している。
表示部３８１は、少なくとも複数の画素を有する。画素は、少なくとも一つの表示素子を有する。また、画素は、トランジスタ及び表示素子を備えることが好ましい。表示素子としては、代表的には有機ＥＬ素子などの発光素子や液晶素子などを用いることができる。
駆動回路３８２は、例えば走査線駆動回路、信号線駆動回路等として機能する回路を用いることができる。
配線３８３は、表示部３８１や駆動回路３８２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、ＦＰＣ３７３を介して外部、またはＩＣ３７４から配線３８３に入力される。
また、図２８（Ａ）（Ｂ）では、ＦＰＣ３７３上にＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式により実装されたＩＣ３７４が設けられている例を示している。ＩＣ３７４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。なお表示パネル３７０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、ＦＰＣ３７３を介して表示パネル３７０を駆動するための信号を入力する場合などでは、ＩＣ３７４を設けない構成としてもよい。また、ＩＣ３７４を、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式等により、基板３７１に直接実装してもよい。
〔断面構成例１〕
続いて、タッチパネル１００の断面構成の例について、図面を参照して説明する。図２９は、タッチパネル１００の断面概略図である。図２９では、図２８（Ａ）におけるＦＰＣ３７３を含む領域、駆動回路３８２を含む領域、表示部３８１を含む領域、及びＦＰＣ３５０を含む領域のそれぞれの断面を示している。
基板３７１と、基板３７２とは、接着層１５１によって貼り合わされている。また基板３７２と基板３３０とは、接着層１５２によって貼り合わされている。ここで、基板３７１と基板３７２及びその間に挟持される構成要素を含む構成が、表示パネル３７０に相当する。また、基板３３０及び基板３３０上に設けられた構成要素を含む構成が、入力装置３１０に相当する。
〈表示パネル３７０〉
基板３７１と基板３７２との間には、トランジスタ２０１、トランジスタ２０２、トランジスタ２０３、表示素子２０４、容量素子２０５、接続部２０６、配線２０７等が設けられている。
基板３７１上には、絶縁層２１１、絶縁層２１２、絶縁層２１３、絶縁層２１４、絶縁層２１５、スペーサ２１６等が設けられている。絶縁層２１１は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能し、また他の一部が容量素子２０５の誘電体としての機能を有する。絶縁層２１２、絶縁層２１３、及び絶縁層２１４は、各トランジスタや、容量素子２０５等を覆って設けられている。絶縁層２１４は平坦化層としての機能を有する。なお、ここではトランジスタ等を覆う絶縁層として、絶縁層２１２、絶縁層２１３、及び絶縁層２１４の３層を有する場合を示しているが、これに限られず４層以上であってもよいし、単層、または２層であってもよい。また平坦化層として機能する絶縁層２１４は不要であれば設けなくてもよい。
絶縁層２１４上に、表示素子２０４が設けられている。ここでは、表示素子２０４として上面射出型（トップエミッション型）の有機ＥＬ素子を適用した場合の例を示している。表示素子２０４は、第２の電極２２３側に光を射出する。表示素子２０４の発光領域と重ねて、トランジスタ２０２、トランジスタ２０３、容量素子２０５、及び配線等を重ねて配置することで、表示部３８１の開口率を高めることができる。
表示素子２０４は、第１の電極２２１と第２の電極２２３との間に、ＥＬ層２２２を有する。また、第１の電極２２１とＥＬ層２２２との間には、光学調整層２２４が設けられている。絶縁層２１５は、第１の電極２２１と光学調整層２２４の端部を覆って設けられている。
図２９では、表示部３８１の例として１画素分の断面を示している。ここでは、画素が電流制御用のトランジスタ２０２と、スイッチング制御用のトランジスタ２０３と、容量素子２０５と、を有する場合を示している。トランジスタ２０２のソース又はドレインの一方、及び容量素子２０５の一方の電極は、絶縁層２１２、絶縁層２１３及び絶縁層２１４に設けられた開口部を介して第１の電極２２１と電気的に接続している。
また図２９では、駆動回路３８２の例として、トランジスタ２０１が設けられている構成を示している。
図２９では、トランジスタ２０１及びトランジスタ２０２に、チャネルが形成される半導体層を２つのゲート電極で挟持する構成を適用した例を示している。このようなトランジスタは他のトランジスタと比較して電界効果移動度を高めることが可能であり、オン電流を増大させることができる。その結果、高速動作が可能な回路を作製することができる。さらには、回路の占有面積を縮小することが可能となる。オン電流の大きなトランジスタを適用することで、表示パネルを大型化、または高精細化したときに配線数が増大したとしても、各配線における信号遅延を低減することが可能であり、表示の輝度のばらつきを低減することが可能となる。
なお、駆動回路３８２と表示部３８１に設けられるトランジスタは、それぞれ同じ構造のトランジスタとしてもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。
各トランジスタを覆う絶縁層２１２、絶縁層２１３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。すなわち、絶縁層２１２または絶縁層２１３はバリア膜として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに対して外部から不純物が拡散することを効果的に抑制することが可能となり、信頼性の高いタッチパネルを実現できる。
スペーサ２１６は、絶縁層２１５上に設けられ、基板３７１と基板３７２との距離を調整する機能を有する。図２９では、スペーサ２１６と遮光層２３２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。またここでは、スペーサ２１６を基板３７１側に設ける構成を示したが、基板３７２側（例えば遮光層２３２よりも基板３７１側）に設けてもよい。または、スペーサ２１６に代えて粒状のスペーサを用いてもよい。粒状のスペーサとしては、シリカ等の材料を用いることもできるが、有機樹脂やゴムなどの弾性を有する材料を用いることが好ましい。このとき、粒状のスペーサは上下方向に潰れた形状となる場合がある。
基板３７２の基板３７１側には、着色層２３１、遮光層２３２等が設けられている。遮光層２３２は開口を有し、当該開口が表示素子２０４の表示領域と重なるように配置される。
遮光層２３２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、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。また、遮光層２３２に、着色層２３１の材料を含む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、着色層２３１にアクリル樹脂を含む材料を用い、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２３１と遮光層２３２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。
例えば、着色層２３１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。
また、着色層２３１及び遮光層２３２を覆ってオーバーコートとして機能する絶縁層を設けてもよい。
基板３７１の端部に近い領域に、接続部２０６が設けられている。接続部２０６は、接続層２０９を介してＦＰＣ３７３が電気的に接続されている。図２９に示す構成では、駆動回路３８２と電気的に接続する配線２０７の一部と、第１の電極２２１と同一の導電膜を加工して形成された導電層とを積層して、接続部２０６を構成している例を示している。このように、２以上の導電層を積層して接続部２０６を構成することで、電気抵抗を低減できるだけでなく、接続部２０６の機械的強度を高めることができる。
また、図２９では、一例としてトランジスタのゲート電極と同一の導電膜を加工して形成された配線と、トランジスタのソース電極及びドレイン電極と同一の導電膜を加工して形成された配線とが交差する交差部３８７の断面構造を示している。
〈入力装置３１０〉
基板３３０の基板３７２側には、電極３３１及び電極３３２が設けられている。ここでは、電極３３１が、電極３３３及びブリッジ電極３３４を有する場合の例を示している。図２９中の交差部３８７に示すように、電極３３２と電極３３３は同一平面上に形成されている。また電極３３２及び電極３３３を覆う絶縁層１６１上に、ブリッジ電極３３４が設けられている。ブリッジ電極３３４は、絶縁層１６１に設けられた開口を介して、電極３３２を挟むように設けられる２つの電極３３３と電気的に接続している。
基板３３０の端部に近い領域には、接続部１０６が設けられている。接続部１０６は、接続層１０９を介してＦＰＣ３５０が電気的に接続されている。図２９に示す構成では、配線３４２の一部と、ブリッジ電極３３４と同一の導電膜を加工して得られた導電層とを積層して、接続部１０６を構成している例を示している。
接続層１０９や接続層２０９としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
ここで、基板３３０は、指またはスタイラスなどの検知体が直接触れる基板としても用いることができる。その場合、基板３３０上に保護層（セラミックコート等）を設けることが好ましい。保護層は、例えば酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）などの無機絶縁材料を用いることができる。また、基板３３０に強化ガラスを用いてもよい。強化ガラスは、イオン交換法や風冷強化法等により物理的、または化学的な処理が施され、その表面に圧縮応力を加えたものを用いることができる。タッチセンサを強化ガラスの一面に設け、その反対側の面を例えば電子機器の最表面に設けてタッチ面として用いることにより、機器全体の厚さを低減することができる。
〈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。
タッチ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、タッチパネルの軽量化、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、可撓性を有するタッチパネルを実現できる。
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。
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、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、該基板を用いたタッチパネルも軽量にすることができる。
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、封止基板全体に熱を容易に伝導できるため、タッチ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２００μｍ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。
可撓性の基板としては、上記材料を用いた層が、タッチ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、窒化シリコン層など）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば、アラミド樹脂層など）等と積層されて構成されていてもよい。また、水分等による発光素子の寿命の低下等を抑制するために、窒化シリコン膜、酸化窒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の透水性の低い絶縁膜を有していてもよい。
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、信頼性の高いタッチパネルとすることができる。
例えば、発光素子に近い側からガラス層、接着層、及び有機樹脂層を積層した基板を用いることができる。当該ガラス層の厚さとしては２０μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは２５μｍ以上１００μｍ以下とする。このような厚さのガラス層は、水や酸素に対する高いバリア性と可撓性を同時に実現できる。また、有機樹脂層の厚さとしては、１０μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下とする。このような有機樹脂層を設けることにより、ガラス層の割れやクラックを抑制し、機械的強度を向上させることができる。このようなガラス材料と有機樹脂の複合材料を基板に適用することにより、極めて信頼性が高いフレキシブルなタッチパネルとすることができる。
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。図２９には、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、本発明の一態様のタッチパネル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、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。トランジスタに用いる半導体材料は特に限定されず、例えば、酸化物半導体、シリコン、ゲルマニウム等が挙げられる。
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、例えば、１４族の元素、化合物半導体又は酸化物半導体を半導体層に用いることができる。代表的には、シリコンを含む半導体、ガリウムヒ素を含む半導体又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。
例えば、上記酸化物半導体として、少なくともインジウム（Ｉｎ）もしくは亜鉛（Ｚｎ）を含むことが好ましい。より好ましくは、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、ＣｅまたはＨｆ等の金属）で表記される酸化物を含む。
特に、半導体層として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はｃ軸が半導体層の被形成面、または半導体層の上面に対し概略垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界が観察されない酸化物半導体膜を用いることが好ましい。
このような酸化物半導体は、結晶粒界を有さないために表示パネルを湾曲させたときの応力によって酸化物半導体膜にクラックが生じてしまうことが抑制される。したがって、可撓性を有し、湾曲させて用いるタッチパネルなどに、このような酸化物半導体を好適に用いることができる。
また半導体層としてこのような結晶性を有する酸化物半導体を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信頼性の高いトランジスタを実現できる。
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、各表示領域に表示した画像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。
＜ＣＡＣ−ＯＳの構成＞
以下では、本発明の一態様で開示されるトランジスタに用いることができるＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ）−ＯＳの構成について説明する。
本明細書等において、金属酸化物（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ）とは、広い表現での金属の酸化物である。金属酸化物は、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（Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒまたは単にＯＳともいう）などに分類される。例えば、トランジスタの活性層に金属酸化物を用いた場合、当該金属酸化物を酸化物半導体と呼称する場合がある。つまり、ＯＳ ＦＥＴと記載する場合においては、金属酸化物または酸化物半導体を有するトランジスタと換言することができる。
本明細書において、金属酸化物が、導電体の機能を有する領域と、誘電体の機能を有する領域とが混合し、金属酸化物全体では半導体としての機能する場合、ＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ）−ＯＳ（Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、またはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅと定義する。
つまり、ＣＡＣ−ＯＳとは、例えば、酸化物半導体を構成する元素が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、酸化物半導体において、一つあるいはそれ以上の元素が偏在し、該元素を有する領域が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。
特定の元素が偏在した領域は、該元素が有する性質により、物理特性が決定する。例えば、金属酸化物を構成する元素の中でも比較的、絶縁体となる傾向がある元素が偏在した領域は、誘電体領域となる。一方、金属酸化物を構成する元素の中でも比較的、導体となる傾向がある元素が偏在した領域は、導電体領域となる。また、導電体領域、および誘電体領域がモザイク状に混合することで、材料としては、半導体として機能する。
つまり、本発明の一態様における金属酸化物は、物理特性が異なる材料が混合した、マトリックス複合材（ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、または金属マトリックス複合材（ｍｅｔａｌ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）の一種である。
なお、酸化物半導体は、少なくともインジウムを含むことが好ましい。特にインジウムおよび亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、元素Ｍ（Ｍは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種）が含まれていてもよい。
例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳ（ＣＡＣ−ＯＳの中でもＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を、特にＣＡＣ−ＩＧＺＯと呼称してもよい。）とは、インジウム酸化物（以下、ＩｎＯＸ１（Ｘ１は０よりも大きい実数）とする。）、またはインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２（Ｘ２、Ｙ２、およびＺ２は０よりも大きい実数）とする。）と、ガリウム酸化物（以下、ＧａＯＸ３（Ｘ３は０よりも大きい実数）とする。）、またはガリウム亜鉛酸化物（以下、ＧａＸ４ＺｎＹ４ＯＺ４（Ｘ４、Ｙ４、およびＺ４は０よりも大きい実数）とする。）などと、に材料が分離することでモザイク状となり、モザイク状のＩｎＯＸ１、またはＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２が、膜中に均一に分布した構成（以下、クラウド状ともいう。）である。
つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合酸化物半導体である。なお、本明細書において、例えば、第１の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比が、第２の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比よりも大きいことを、第１の領域は、第２の領域と比較して、Ｉｎの濃度が高いとする。
なお、ＩＧＺＯは通称であり、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、およびＯによる１つの化合物をいう場合がある。代表例として、ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ１（ｍ１は自然数）、またはＩｎ（１＋ｘ０）Ｇａ（１−ｘ０）Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ０（−１≦ｘ０≦１、ｍ０は任意数）で表される結晶性の化合物が挙げられる。
上記結晶性の化合物は、単結晶構造、多結晶構造、またはＣＡＡＣ構造を有する。なお、ＣＡＡＣ構造とは、複数のＩＧＺＯのナノ結晶がｃ軸配向を有し、かつａ−ｂ面においては配向せずに連結した結晶構造である。
一方、ＣＡＣ−ＯＳは、酸化物半導体の材料構成に関する。ＣＡＣ−ＯＳとは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、およびＯを含む材料構成において、一部にＧａを主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。従って、ＣＡＣ−ＯＳにおいて、結晶構造は副次的な要素である。
なお、ＣＡＣ−ＯＳは、組成の異なる二種類以上の膜の積層構造は含まないものとする。例えば、Ｉｎを主成分とする膜と、Ｇａを主成分とする膜との２層からなる構造は、含まない。
なお、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。
なお、ガリウムの代わりに、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれている場合、ＣＡＣ−ＯＳは、一部に該元素を主成分とするナノ粒子状領域が観察され、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状領域が観察され、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。
＜ＣＡＣ−ＯＳの解析＞
続いて、各種測定方法を用い、基板上に成膜した酸化物半導体について測定を行った結果について説明する。
≪試料の構成と作製方法≫
以下では、本発明の一態様に係る９個の試料について説明する。各試料は、それぞれ、酸化物半導体を成膜する際の基板温度、および酸素ガス流量比を異なる条件で作製する。なお、試料は、基板と、基板上の酸化物半導体と、を有する構造である。
各試料の作製方法について、説明する。
まず、基板として、ガラス基板を用いる。続いて、スパッタリング装置を用いて、ガラス基板上に酸化物半導体として、厚さ１００ｎｍのＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を形成する。成膜条件は、チャンバー内の圧力を０．６Ｐａとし、ターゲットには、酸化物ターゲット（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：４．１［原子数比］）を用いる。また、スパッタリング装置内に設置された酸化物ターゲットに２５００ＷのＡＣ電力を供給する。
なお、酸化物を成膜する際の条件として、基板温度を、意図的に加熱しない温度（以下、室温またはＲ．Ｔ．ともいう。）、１３０℃、または１７０℃とした。また、Ａｒと酸素の混合ガスに対する酸素ガスの流量比（以下、酸素ガス流量比ともいう。）を、１０％、３０％、または１００％とすることで、９個の試料を作製する。
≪Ｘ線回折による解析≫
本項目では、９個の試料に対し、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）測定を行った結果について説明する。なお、ＸＲＤ装置として、Ｂｒｕｋｅｒ社製Ｄ８ ＡＤＶＡＮＣＥを用いた。また、条件は、Ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法によるθ／２θスキャンにて、走査範囲を１５ｄｅｇ．乃至５０ｄｅｇ．、ステップ幅を０．０２ｄｅｇ．、走査速度を３．０ｄｅｇ．／分とした。
図３８にＯｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法を用いてＸＲＤスペクトルを測定した結果を示す。なお、図３８において、上段には成膜時の基板温度条件が１７０℃の試料における測定結果、中段には成膜時の基板温度条件が１３０℃の試料における測定結果、下段には成膜時の基板温度条件がＲ．Ｔ．の試料における測定結果を示す。また、左側の列には酸素ガス流量比の条件が１０％の試料における測定結果、中央の列には酸素ガス流量比の条件が３０％の試料における測定結果、右側の列には酸素ガス流量比の条件が１００％の試料における測定結果、を示す。
図３８に示すＸＲＤスペクトルは、成膜時の基板温度を高くする、または、成膜時の酸素ガス流量比の割合を大きくすることで、２θ＝３１°付近のピーク強度が高くなる。なお、２θ＝３１°付近のピークは、被形成面または上面に略垂直方向に対してｃ軸に配向した結晶性ＩＧＺＯ化合物（ＣＡＡＣ（ｃ−ａｘｉｓ ａｌｉｇｎｅｄ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）−ＩＧＺＯともいう。）であることに由来することが分かっている。
また、図３８に示すＸＲＤスペクトルは、成膜時の基板温度が低い、または、酸素ガス流量比が小さいほど、明確なピークが現れなかった。従って、成膜時の基板温度が低い、または、酸素ガス流量比が小さい試料は、測定領域のａ−ｂ面方向、およびｃ軸方向の配向は見られないことが分かる。
≪電子顕微鏡による解析≫
本項目では、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料を、ＨＡＡＤＦ（Ｈｉｇｈ−Ａｎｇｌｅ Ａｎｎｕｌａｒ Ｄａｒｋ Ｆｉｅｌｄ）−ＳＴＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）によって観察、および解析した結果について説明する（以下、ＨＡＡＤＦ−ＳＴＥＭによって取得した像は、ＴＥＭ像ともいう。）。
ＨＡＡＤＦ−ＳＴＥＭによって取得した平面像（以下、平面ＴＥＭ像ともいう。）、および断面像（以下、断面ＴＥＭ像ともいう。）の画像解析を行った結果について説明する。なお、ＴＥＭ像は、球面収差補正機能を用いて観察した。なお、ＨＡＡＤＦ−ＳＴＥＭ像の撮影には、日本電子株式会社製原子分解能分析電子顕微鏡ＪＥＭ−ＡＲＭ２００Ｆを用いて、加速電圧２００ｋＶ、ビーム径約０．１ｎｍφの電子線を照射して行った。
図３９（Ａ）は、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の平面ＴＥＭ像である。図３９（Ｂ）は、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の断面ＴＥＭ像である。
≪電子線回折パターンの解析≫
本項目では、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料に、プローブ径が１ｎｍの電子線（ナノビーム電子線ともいう。）を照射することで、電子線回折パターンを取得した結果について説明する。
図３９（Ａ）に示す、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の平面ＴＥＭ像において、黒点ａ１、黒点ａ２、黒点ａ３、黒点ａ４、および黒点ａ５で示す電子線回折パターンを観察する。なお、電子線回折パターンの観察は、電子線を照射しながら０秒の位置から３５秒の位置まで一定の速度で移動させながら行う。黒点ａ１の結果を図３９（Ｃ）、黒点ａ２の結果を図３９（Ｄ）、黒点ａ３の結果を図３９（Ｅ）、黒点ａ４の結果を図３９（Ｆ）、および黒点ａ５の結果を図３９（Ｇ）に示す。
図３９（Ｃ）、図３９（Ｄ）、図３９（Ｅ）、図３９（Ｆ）、および図３９（Ｇ）より、円を描くように（リング状に）輝度の高い領域が観測できる。また、リング状の領域に複数のスポットが観測できる。
また、図３９（Ｂ）に示す、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の断面ＴＥＭ像において、黒点ｂ１、黒点ｂ２、黒点ｂ３、黒点ｂ４、および黒点ｂ５で示す電子線回折パターンを観察する。黒点ｂ１の結果を図３９（Ｈ）、黒点ｂ２の結果を図３９（Ｉ）、黒点ｂ３の結果を図３９（Ｊ）、黒点ｂ４の結果を図３９（Ｋ）、および黒点ｂ５の結果を図３９（Ｌ）に示す。
図３９（Ｈ）、図３９（Ｉ）、図３９（Ｊ）、図３９（Ｋ）、および図３９（Ｌ）より、リング状に輝度の高い領域が観測できる。また、リング状の領域に複数のスポットが観測できる。
ここで、例えば、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳに対し、試料面に平行にプローブ径が３００ｎｍの電子線を入射させると、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶の（００９）面に起因するスポットが含まれる回折パターンが見られる。つまり、ＣＡＡＣ−ＯＳは、ｃ軸配向性を有し、ｃ軸が被形成面または上面に略垂直な方向を向いていることがわかる。一方、同じ試料に対し、試料面に垂直にプローブ径が３００ｎｍの電子線を入射させると、リング状の回折パターンが確認される。つまり、ＣＡＡＣ−ＯＳは、ａ軸およびｂ軸は配向性を有さないことがわかる。
また、微結晶を有する酸化物半導体（ｎａｎｏ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ。以下、ｎｃ−ＯＳという。）に対し、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を行うと、ハローパターンのような回折パターンが観測される。また、ｎｃ−ＯＳに対し、小さいプローブ径の電子線（例えば５０ｎｍ未満）を用いるナノビーム電子線回折を行うと、輝点（スポット）が観測される。また、ｎｃ−ＯＳ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。さらに、リング状の領域に複数の輝点が観測される場合がある。
成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の電子線回折パターンは、リング状に輝度の高い領域と、該リング領域に複数の輝点を有する。従って、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料は、電子線回折パターンが、ｎｃ−ＯＳになり、平面方向、および断面方向において、配向性は有さない。
以上より、成膜時の基板温度が低い、または、酸素ガス流量比が小さい酸化物半導体は、アモルファス構造の酸化物半導体膜とも、単結晶構造の酸化物半導体膜とも明確に異なる性質を有すると推定できる。
≪元素分析≫
本項目では、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ−ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用い、ＥＤＸマッピングを取得し、評価することによって、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の元素分析を行った結果について説明する。なお、ＥＤＸ測定には、元素分析装置として日本電子株式会社製エネルギー分散型Ｘ線分析装置ＪＥＤ−２３００Ｔを用いる。なお、試料から放出されたＸ線の検出にはＳｉドリフト検出器を用いる。
ＥＤＸ測定では、試料の分析対象領域の各点に電子線照射を行い、これにより発生する試料の特性Ｘ線のエネルギーと発生回数を測定し、各点に対応するＥＤＸスペクトルを得る。本実施の形態では、各点のＥＤＸスペクトルのピークを、Ｉｎ原子のＬ殻への電子遷移、Ｇａ原子のＫ殻への電子遷移、Ｚｎ原子のＫ殻への電子遷移及びＯ原子のＫ殻への電子遷移に帰属させ、各点におけるそれぞれの原子の比率を算出する。これを試料の分析対象領域について行うことにより、各原子の比率の分布が示されたＥＤＸマッピングを得ることができる。
図４０には、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の断面におけるＥＤＸマッピングを示す。図４０（Ａ）は、Ｇａ原子のＥＤＸマッピング（全原子に対するＧａ原子の比率は１．１８乃至１８．６４［ａｔｏｍｉｃ％］の範囲とする。）である。図４０（Ｂ）は、Ｉｎ原子のＥＤＸマッピング（全原子に対するＩｎ原子の比率は９．２８乃至３３．７４［ａｔｏｍｉｃ％］の範囲とする。）である。図４０（Ｃ）は、Ｚｎ原子のＥＤＸマッピング（全原子に対するＺｎ原子の比率は６．６９乃至２４．９９［ａｔｏｍｉｃ％］の範囲とする。）である。また、図４０（Ａ）、図４０（Ｂ）、および図４０（Ｃ）は、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の断面において、同範囲の領域を示している。なお、ＥＤＸマッピングは、範囲における、測定元素が多いほど明るくなり、測定元素が少ないほど暗くなるように、明暗で元素の割合を示している。また、図４０に示すＥＤＸマッピングの倍率は７２０万倍である。
図４０（Ａ）、図４０（Ｂ）、および図４０（Ｃ）に示すＥＤＸマッピングでは、画像に相対的な明暗の分布が見られ、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料において、各原子が分布を持って存在している様子が確認できる。ここで、図４０（Ａ）、図４０（Ｂ）、および図４０（Ｃ）に示す実線で囲む範囲と破線で囲む範囲に注目する。
図４０（Ａ）では、実線で囲む範囲は、相対的に暗い領域を多く含み、破線で囲む範囲は、相対的に明るい領域を多く含む。また、図４０（Ｂ）では実線で囲む範囲は、相対的に明るい領域を多く含み、破線で囲む範囲は、相対的に暗い領域を多く含む。
つまり、実線で囲む範囲はＩｎ原子が相対的に多い領域であり、破線で囲む範囲はＩｎ原子が相対的に少ない領域である。ここで、図４０（Ｃ）では、実線で囲む範囲において、右側は相対的に明るい領域であり、左側は相対的に暗い領域である。従って、実線で囲む範囲は、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１などが主成分である領域である。
また、実線で囲む範囲はＧａ原子が相対的に少ない領域であり、破線で囲む範囲はＧａ原子が相対的に多い領域である。図４０（Ｃ）では、破線で囲む範囲において、左上の領域は、相対的に明るい領域であり、右下側の領域は、相対的に暗い領域である。従って、破線で囲む範囲は、ＧａＯＸ３、またはＧａＸ４ＺｎＹ４ＯＺ４などが主成分である領域である。
また、図４０（Ａ）、図４０（Ｂ）、および図４０（Ｃ）より、Ｉｎ原子の分布は、Ｇａ原子よりも、比較的、均一に分布しており、ＩｎＯＸ１が主成分である領域は、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２が主成分となる領域を介して、互いに繋がって形成されているように見える。このように、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域は、クラウド状に広がって形成されている。
このように、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、偏在し、混合している構造を有するＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を、ＣＡＣ−ＯＳと呼称することができる。
また、ＣＡＣ−ＯＳにおける結晶構造は、ｎｃ構造を有する。ＣＡＣ−ＯＳが有するｎｃ構造は、電子線回折像において、単結晶、多結晶、またはＣＡＡＣ構造を含むＩＧＺＯに起因する輝点（スポット）以外にも、数か所以上の輝点（スポット）を有する。または、数か所以上の輝点（スポット）に加え、リング状に輝度の高い領域が現れるとして結晶構造が定義される。
また、図４０（Ａ）、図４０（Ｂ）、および図４０（Ｃ）より、ＧａＯＸ３が主成分である領域、及びＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域のサイズは、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、または１ｎｍ以上３ｎｍ以下で観察される。なお、好ましくは、ＥＤＸマッピングにおいて、各元素が主成分である領域の径は、１ｎｍ以上２ｎｍ以下とする。
以上より、ＣＡＣ−ＯＳは、金属元素が均一に分布したＩＧＺＯ化合物とは異なる構造であり、ＩＧＺＯ化合物と異なる性質を有する。つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と、に互いに相分離し、各元素を主成分とする領域がモザイク状である構造を有する。
ここで、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域は、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域を、キャリアが流れることにより、酸化物半導体としての導電性が発現する。従って、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域が、酸化物半導体中にクラウド状に分布することで、高い電界効果移動度（μ）が実現できる。
一方、ＧａＯＸ３などが主成分である領域は、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、ＧａＯＸ３などが主成分である領域が、酸化物半導体中に分布することで、リーク電流を抑制し、良好なスイッチング動作を実現できる。
従って、ＣＡＣ−ＯＳを半導体素子に用いた場合、ＧａＯＸ３などに起因する絶縁性と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１に起因する導電性とが、相補的に作用することにより、高いオン電流（Ｉｏｎ）、および高い電界効果移動度（μ）を実現することができる。
また、ＣＡＣ−ＯＳを用いた半導体素子は、信頼性が高い。従って、ＣＡＣ−ＯＳは、ディスプレイをはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。
または、トランジスタのチャネルが形成される半導体に、シリコンを用いることが好ましい。シリコンとしてアモルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリコンを用いることが好ましい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなどを用いることが好ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成でき、且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。このような多結晶半導体を画素に適用することで画素の開口率を向上させることができる。また極めて高精細な場合であっても、走査線駆動回路と信号線駆動回路を画素と同一基板上に形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減することができる。
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、タッチパネル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、タッチパネル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透光性を有する材料としては、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。
各絶縁層、オーバーコート、スペーサ等に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。
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／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、好ましくは１×１０−６［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、より好ましくは１×１０−７［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０−８［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下とする。
各接着層としては、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機能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、発光素子からの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。
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、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子等を用いることができる。
発光素子は、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型のいずれであってもよい。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〜７５０ｎｍ）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。
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（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、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ＩＴＯ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、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等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等の銀を含む合金を用いて形成することができる。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム合金膜に接する金属膜又は金属酸化物膜を積層することで、アルミニウム合金膜の酸化を抑制することができる。該金属膜、金属酸化物膜の材料としては、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ＩＴＯの積層膜、銀とマグネシウムの合金とＩＴＯ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。
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。
以上が、各構成要素についての説明である。
以下では、上記断面構成例１とは一部の構成の異なる例について、図面を参照して説明する。なお以下では、上記と重複する部分については説明を省略し、相違点について説明する。
〔断面構成例２〕
図３０には、図２９とは一部の構成の異なるタッチパネル１００の断面構成例を示している。なお、上記と重複する部分については説明を省略し、相違点について説明する。
図３０に示すタッチパネルは、基板３７２の基板３７１側の面に、タッチセンサを構成する電極等が設けられている。具体的には、基板３７２上に電極３３２、電極３３３、配線３４１（図示しない）、配線３４２等と、これらを覆う絶縁層１６１と、絶縁層１６１上にブリッジ電極３３４等が設けられている。
また、上記タッチセンサを構成する電極等を覆って絶縁層２３３が設けられている。さらに、絶縁層２３３上に着色層２３１、遮光層２３２等が設けられている。
このような構成とすることで、入力装置３１０と表示パネル３７０とで基板３７２を共有できるうえ、基板３７２の一面をタッチ面として用いることができるため、タッチパネル１００の厚さをさらに薄くすることができる。
〔断面構成例３〕
図３１には、図３０に示したタッチパネルの変形例を示す。
図３１に示すタッチパネルは、基板３７１に代えて、基板３９１、接着層３９２、及び絶縁層３９４の積層構造を有する。また、基板３７２に代えて、基板１９１、接着層１９２、及び絶縁層１９４の積層構造を有する。
絶縁層３９４及び絶縁層１９４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できる。このような構成とすることで、基板３９１及び基板１９１に透湿性を有する材料を用いたとしても、表示素子２０４や各トランジスタに対して外部から不純物が拡散することを効果的に抑制することが可能で、信頼性の高いタッチパネルを実現できる。
基板３９１及び基板１９１は、可撓性を有するフィルムなどを用いることが好ましい。これら基板に可撓性を有する材料を用いることにより、曲げることのできるタッチパネルを実現することができる。
〔断面構成例４〕
図３２は、表示パネル３７０として液晶表示装置を適用した場合のタッチパネルの断面構成例である。図３２に示すタッチパネルは、表示素子２０８として液晶素子が適用されている。また、タッチパネルは、偏光板１３１、偏光板１３２、及びバックライト１３３を有している。
ここでは表示素子２０８として、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードが適用された液晶素子を適用した例を示している。表示素子２０８は、電極２５２と、電極２５１と、液晶２５３と、を有する。電極２５１は、電極２５２上に絶縁層２５４を介して設けられ、櫛状の形状、またはスリットが設けられた形状を有している。
また、着色層２３１と遮光層２３２を覆って、オーバーコート２５５が設けられている。オーバーコート２５５は、着色層２３１や遮光層２３２に含まれる顔料などが液晶２５３に拡散することを抑制する機能を有する。
また、オーバーコート２５５、絶縁層２５４、及び電極２５１等において、液晶２５３が接する面には、液晶２５３の配向を制御するための配向膜が設けられていてもよい。
図３２では、偏光板１３１が接着層１５７によって基板３７１に接着されている。また、バックライト１３３が接着層１５８によって偏光板１３１に接着されている。また、偏光板１３２は、基板３７２と基板３３０の間に位置している。偏光板１３２は、接着層１５５によって基板３７２と接着され、また接着層１５６によって基板３３０（具体的には基板３３０上の絶縁層１６１の一部）と接着されている。
なお、上記ではＦＦＳモードが適用された液晶素子について示したが、そのほかにもＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モードなどを用いることができる。
また、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、強誘電液晶、反強誘電液晶、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）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。
〔断面構成例５〕
図３３は、図２９に示した断面構成例におけるトランジスタ２０１、トランジスタ２０２及びトランジスタ２０３に、それぞれ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。
各トランジスタは、半導体層２６１を有し、半導体層２６１上に絶縁層２１１を介してゲート電極が設けられている。また半導体層２６１は、低抵抗化された領域２６２を有していてもよい。
トランジスタのソース電極及びドレイン電極は、絶縁層２１３上に設けられ、絶縁層２１３、絶縁層２１２、絶縁層２１１に設けられた開口を介して、領域２６２と電気的に接続している。
また図３３では、容量素子２０５が半導体層２６１と同一の半導体膜を加工して形成した層と、絶縁層２１１と、ゲート電極と同一の導電膜を加工して形成した層の積層構造を有する例を示している。ここで、容量素子２０５の半導体膜の一部には、トランジスタのチャネルが形成される領域よりも導電性の高い領域２６３が形成されていることが好ましい。
領域２６２や領域２６３は、例えばトランジスタのチャネルが形成される領域よりも不純物を多く含む領域、キャリア濃度の高い領域、または結晶性が低い領域、などとすることができる。導電性を高める効果を奏する不純物は、半導体層２６１に適用される半導体によって異なるが、代表的にはリンなどのｎ型の導電性を付与しうる元素、ホウ素などのｐ型の導電性を付与しうる元素、ヘリウム、ネオン、アルゴンなどの希ガスの他、水素、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、窒素、フッ素、カリウム、カルシウムなどが挙げられる。そのほかチタン、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、銀、インジウム、スズなども、半導体の導電性に影響する不純物として機能する。例えば領域２６２や領域２６３は、トランジスタのチャネルが形成される領域よりも上記不純物を多く含む。
〔断面構成例６〕
図３４では図３２に示した断面構成例におけるトランジスタ２０１及びトランジスタ２０３に、それぞれ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。
〔変形例〕
図３５（Ａ）、（Ｂ）には、図２８の各図で示した構成とは一部の構成の異なるタッチパネル１００の斜視概略図である。
図３５（Ａ）、（Ｂ）において、入力装置３１０は、表示パネル３７０が有する基板３７２に設けられている。また、入力装置３１０の配線３４１及び配線３４２等は、接続部３８５を介して表示パネル３７０に設けられたＦＰＣ３７３と電気的に接続する。
このような構成とすることで、タッチパネル１００に接続するＦＰＣを１つの基板側（ここでは基板３７１側）にのみ配置することができる。また、タッチパネル１００に２以上のＦＰＣを取り付ける構成としてもよいが、図３５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、タッチパネル１００には１つのＦＰＣ３７３を設け、当該ＦＰＣ３７３が、表示パネル３７０と入力装置３１０の両方に信号を供給する機能を有する構成とすると、より構成を簡略化できるため好ましい。
またこのとき、ＩＣ３７４は入力装置３１０を駆動する機能を有していてもよいし、入力装置３１０を駆動するＩＣをさらに設けてもよい。または、入力装置３１０を駆動するＩＣを基板３７１上に実装してもよい。
図３６は、図３５におけるＦＰＣ３７３を含む領域、接続部３８５を含む領域、駆動回路３８２を含む領域、表示部３８１を含む領域のそれぞれの断面を示している。
接続部３８５には、配線３４２（または配線３４１）の１つと、配線２０７の１つとが、接続体３８６を介して電気的に接続している。
接続体３８６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３８６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は図３６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３８６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、接触抵抗が低減できるほか、接続不良などの不具合の発生を抑制できる。
接続体３８６は接着層１５１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１５１となるペースト等を塗布した後に、接続部３８５に接続体３８６を散布すれよい。接着層１５１が設けられる部分に接続部３８５を配置することで、図３６のように接着層１５１を表示素子２０４上にも配置する構成（固体封止構造ともいう）だけでなく、例えば中空封止構造の発光装置や、液晶表示装置等、接着層１５１を周辺に用いる構成であれば同様に適用することができる。
以上が断面構成例についての説明である。
〔作製方法例〕
ここで、可撓性を有するタッチパネルを作製する方法について説明する。
ここでは便宜上、画素や回路を含む構成、カラーフィルタ等の光学部材を含む構成、タッチセンサを構成する電極や配線を含む構成等を素子層と呼ぶこととする。素子層は例えば表示素子を含み、表示素子の他に表示素子と電気的に接続する配線、画素や回路に用いるトランジスタなどの素子を備えていてもよい。
またここでは、素子層が形成される絶縁表面を備える支持体（例えば図３１における基板３９１または基板１９１）のことを、基板と呼ぶこととする。
可撓性を有する絶縁表面を備える基板上に素子層を形成する方法としては、基板上に直接素子層を形成する方法と、基板とは異なる支持基材上に素子層を形成した後、素子層と支持基材とを剥離して素子層を基板に転置する方法と、がある。
基板を構成する材料が、素子層の形成工程にかかる熱に対して耐熱性を有する場合には、基板上に直接素子層を形成すると、工程が簡略化されるため好ましい。このとき、基板を支持基材に固定した状態で素子層を形成すると、装置内、及び装置間における搬送が容易になるため好ましい。
また、素子層を支持基材上に形成した後に、基板に転置する方法を用いる場合、まず支持基材上に剥離層と絶縁層を積層し、当該絶縁層上に素子層を形成する。続いて、支持基材と素子層を剥離し、基板に転置する。このとき、支持基材と剥離層の界面、剥離層と絶縁層の界面、または剥離層中で剥離が生じるような材料を選択すればよい。
例えば剥離層としてタングステンなどの高融点金属材料を含む層と当該金属材料の酸化物を含む層を積層して用い、剥離層上の絶縁層として、窒化シリコンや酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン等を複数積層した層を用いることが好ましい。高融点金属材料を用いると、素子層の形成工程の自由度が高まるため好ましい。
剥離は、機械的な力を加えることや、剥離層をエッチングすること、または剥離界面の一部に液体を滴下して剥離界面全体に浸透させることなどにより剥離を行ってもよい。または、熱膨張の違いを利用して剥離界面に熱を加えることにより剥離を行ってもよい。
また、支持基材と絶縁層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい。例えば、支持基材としてガラスを用い、絶縁層としてポリイミドなどの有機樹脂を用いて、有機樹脂の一部をレーザ光等を用いて局所的に加熱することにより剥離の起点を形成し、ガラスと絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。または、支持基材と有機樹脂からなる絶縁層の間に金属層を設け、当該金属層に電流を流して当該金属層を加熱することにより、当該金属層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。または、支持基材と有機樹脂からなる絶縁層の間に、光を吸収する材料（金属、半導体、絶縁体等）の層を設け、当該層にレーザ光等の光を照射して局所的に加熱することにより剥離の起点を形成してもよい。ここで示した方法において、有機樹脂からなる絶縁層は基板として用いることができる。
可撓性を有する基板としては、例えば、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、繊維体に樹脂を含浸した基板（プリプレグとも記す）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。
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良い。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貼り合わされた複合材料を用いてもよい。
例えば、図３１に示す構成の場合、第１の支持基材上に第１の剥離層、絶縁層３９４を順に形成した後に、それよりも上層の構造物を形成する。またこれとは別に、第２の支持基材上に第２の剥離層、絶縁層１９４を順に形成した後に、それよりも上層の構造物を形成する。続いて、第１の支持基材と第２の支持基材を接着層１５１により貼り合せる。その後、第２の剥離層と絶縁層１９４との界面で剥離することで第２の支持基材及び第２の剥離層を除去し、絶縁層１９４と基板１９１とを接着層１９２により貼り合せる。また、第１の剥離層と絶縁層３９４との界面で剥離することで第１の支持基材及び第１の剥離層を除去し、絶縁層３９４と基板３９１とを接着層３９２により貼り合せる。なお、剥離及び貼り合せはどちら側を先に行ってもよい。
以上が可撓性を有するタッチパネルを作製する方法についての説明である。
本実施の形態で例示した入出力装置（タッチパネル）、入力装置（タッチセンサ）、出力装置（表示パネル）等を、実施の形態１で例示した電子機器２１や表示装置１１の表示部に適用することができる。また上記筐体２２の曲面に沿って配置される表示部２４や、曲げることを想定した表示装置１１の表示部１３には、可撓性を有する表示パネル、またはタッチパネルを適用することができる。また、平面に沿って表示を行う表示部２３には、可撓性を有する表示パネル、またはタッチパネルを適用してもよいし、可撓性を有さない表示パネル、またはタッチパネルを適用することができる。
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４）
本発明の一態様のシステムは、ウェアラブル端末にも適用することができる。
図３７（Ａ）、（Ｂ）に折り畳み可能な腕時計型の携帯情報端末の一例を示す。携帯情報端末７９００は、筐体７９０２、筐体７９０３、バンド７９０４、操作ボタン７９０５等を有する。
図３７（Ａ）は、携帯情報端末７９００を折り畳んだ状態を示している。このとき、筐体７９０２に設けられた表示部７９０１には、時刻などの情報を表示することができる。
また携帯情報端末７９００は、図３７（Ａ）に示すように筐体７９０２が筐体７９０３上に重ねられた状態から、筐体７９０２を開くことにより、図３７（Ｂ）に示すように、表示部７９０６及び表示部７９０７が現れる。そのため携帯情報端末７９００は、例えば通常は表示部７９０１を折り畳んだ状態で使用することが可能で、また表示部７９０１を展開することにより表示領域を広げて使用することができる。
また、表示部７９０６及び表示部７９０７がタッチパネルとしての機能を有することで、表示部７９０６及び表示部７９０７を触れることで携帯情報端末７９００を操作することができる。また操作ボタン７９０５を押す、回す、若しくは上下方向、手前方向、または奥行方向にずらすなどの操作により、携帯情報端末７９００を操作することができる。
図３７（Ａ）に示すように、筐体７９０２と筐体７９０３とが重なった状態のとき、筐体７９０２と筐体７９０３とが意図せずに離れないようにロック機構を有することが好ましい。このとき、例えば操作ボタン７９０５を押すなどの操作により、ロック状態を解除できる構成とすることが好ましい。また、バネなどの復元力を利用して、ロック状態を解除したときに、図３７（Ａ）に示す状態から図３７（Ｂ）に示す状態に自動的に変形する機構を有していてもよい。または、ロック機構に代えて磁石を用い、磁力により筐体７９０２と筐体７９０３の相対的な位置を固定してもよい。磁力を用いることで容易に筐体７９０２と筐体７９０３とを脱着させることができる。
図３７（Ａ）、（Ｂ）では、バンド７９０４の曲がる向きに対して概略垂直な方向に筐体７９０２を展開できる構成を示したが、図１７（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、バンド７９０４の曲がる向きに概略平行な方向に筐体７９０２を展開できる構成としてもよい。またこのとき、バンド７９０４に巻きつけるように、筐体７９０２を湾曲させて用いてもよい。
表示部７９０１、表示部７９０６、及び表示部７９０７のうち少なくとも一つに、上記実施の形態で例示した、透過モードと反射モードを切り替えて使用可能な表示パネルを適用することで、極めて消費電力が低減された携帯情報端末を実現できる。
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。
１０ システム
１１ 表示装置
１２ 支持体
１３ 表示部
１４ 接続部
１４ａ 可動部
１４ｂ 脱着部
１５ 接続部
１６ 端子
１７ 窓部
１８ 留め具
２０ 電子機器
２１ 電子機器
２２ 筐体
２３ 表示部
２４ 表示部
２５ 支持機構
２６ 嵌合部
２７ 接続部
２８ 端子
２９ 凸部
３１ ヒンジ
３１ａ 部分
３１ｂ 部分
３２ 剛性を有する部分
３６ 回転軸
３７ 回転軸
３８ 回転軸
５０ 演算部
５１ 記憶装置
５２ 検出部
５３ 無線通信部
５４ アンテナ
５５ 電源管理部
５６ 受電部
５７ バッテリーモジュール
５８ 形状検出部
６０ 外部インターフェース
６１ カメラモジュール
６２ サウンドコントローラ
６３ 音声出力部
６４ 音声入力部
６５ センサ
７１ 表示パネル
７２ ディスプレイコントローラ
７３ タッチセンサコントローラ
８１ 表示パネル
８２ ディスプレイコントローラ
８３ タッチセンサコントローラ
８５ バッテリーモジュール
１００ タッチパネル
１０６ 接続部
１０９ 接続層
１３１ 偏光板
１３２ 偏光板
１３３ バックライト
１５１ 接着層
１５２ 接着層
１５５ 接着層
１５６ 接着層
１５７ 接着層
１５８ 接着層
１６１ 絶縁層
１９１ 基板
１９２ 接着層
１９４ 絶縁層
２０１ トランジスタ
２０２ トランジスタ
２０３ トランジスタ
２０４ 表示素子
２０５ 容量素子
２０６ 接続部
２０７ 配線
２０８ 表示素子
２０９ 接続層
２１１ 絶縁層
２１２ 絶縁層
２１３ 絶縁層
２１４ 絶縁層
２１５ 絶縁層
２１６ スペーサ
２２１ 電極
２２２ ＥＬ層
２２３ 電極
２２４ 光学調整層
２３１ 着色層
２３２ 遮光層
２３３ 絶縁層
２５１ 電極
２５２ 電極
２５３ 液晶
２５４ 絶縁層
２５５ オーバーコート
２６１ 半導体層
２６２ 領域
２６３ 領域
３１０ 入力装置
３３０ 基板
３３１ 電極
３３２ 電極
３３３ 電極
３３４ ブリッジ電極
３４１ 配線
３４２ 配線
３５０ ＦＰＣ
３５１ ＩＣ
３６１ 導電膜
３６２ 導電膜
３６３ 導電膜
３６４ ナノワイヤ
３７０ 表示パネル
３７１ 基板
３７２ 基板
３７３ ＦＰＣ
３７４ ＩＣ
３８１ 表示部
３８２ 駆動回路
３８３ 配線
３８５ 接続部
３８６ 接続体
３８７ 交差部
３９１ 基板
３９２ 接着層
３９４ 絶縁層
５０１Ｃ 絶縁膜
５０４ 導電膜
５０５ 接合層
５０６ 絶縁膜
５０８ 半導体膜
５１１Ｂ 導電膜
５１１Ｃ 導電膜
５１２Ａ 導電膜
５１２Ｂ 導電膜
５１６ 絶縁膜
５１８ 絶縁膜
５１９Ｂ 端子
５１９Ｃ 端子
５２０ 機能層
５２１ 絶縁膜
５２２ 接続部
５２４ 導電膜
５２８ 絶縁膜
５３０ 画素回路
５５０ 表示素子
５５１ 電極
５５２ 電極
５５３ 発光性の有機化合物を含む層
５７０ 基板
５８０ 筐体
５９１Ａ 開口部
５９１Ｂ 開口部
５９１Ｃ 開口部
７００ 表示パネル
７０２ 画素
７０５ 封止材
７５０ 表示素子
７５１ 電極
７５１Ｈ 開口部
７５２ 電極
７５３ 液晶材料を含む層
７７０ 基板
７７０Ｐ 機能膜
７７１ 絶縁膜
７９００ 携帯情報端末
７９０１ 表示部
７９０２ 筐体
７９０３ 筐体
７９０４ バンド
７９０５ 操作ボタン
７９０６ 表示部
７９０７ 表示部
ＡＦ１ 配向膜
ＡＦ２ 配向膜
Ｃ１ 容量素子
Ｃ２ 容量素子
ＣＦ１ 着色膜
Ｇ１ 走査線
Ｇ２ 走査線
ＫＢ１ 構造体
Ｓ１ 信号線
Ｓ２ 信号線
ＳＷ１ スイッチ
ＳＷ２ スイッチ
ＡＮＯ 配線
ＣＳＣＯＭ 配線
ＶＣＯＭ１ 配線
ＶＣＯＭ２ 配線

Claims (22)

  1. 電子機器に取り付け可能な表示装置であって、
    前記電子機器は、筐体を有し、
    前記筐体は、第１の表示部と、第２の表示部と、を有し、
    前記第１の表示部は、前記筐体の上面を含む第１の面に位置し、
    前記第２の表示部は、前記筐体の第１の側面を含む第２の面に位置し、
    前記表示装置は、支持部と、接続部と、第３の表示部と、を有し、
    前記第３の表示部は、前記支持部の第３の面に位置し、
    前記接続部は、前記筐体と接続する機能を有し、且つ、前記支持部と前記筐体との相対位置を第１の形態と、第２の形態との間で可逆的に変化させる機能を有し、
    前記第１の形態は、前記第２の表示部が視認可能な状態に、前記支持部が前記第１の表示部を覆う形態であり、
    前記第２の形態は、前記第１の表示部、前記第２の表示部、及び前記第３の表示部が視認可能な状態に、前記支持部と前記筐体とが開いた形態であり、
    前記第３の表示部は、液晶素子と、発光素子が積層して配置された部分を有し、
    前記液晶素子は、可視光を反射し、且つ開口を有する第１の電極を有し、
    前記発光素子は、前記開口を介して光を射出する機能を有する、
    表示装置。
  2. 請求項１において、
    前記第１の形態において、前記第１の表示部と、前記第３の表示部とは、互いに対向して位置する、
    表示装置。
  3. 請求項１又は請求項２において、
    前記第１の形態において、前記支持部は、前記第２の表示部の少なくとも一部を覆わない、
    表示装置。
  4. 請求項１又は請求項２において、
    前記支持部は、透光性を有する部分を有し、
    前記第１の形態において、前記透光性を有する部分は、前記第２の表示部と重なり、且つ前記筐体の前記第１の側面の一部を覆う、
    表示装置。
  5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
    前記支持部は、可撓性を有し、前記第３の表示部を曲げることができる機能を有する、
    表示装置。
  6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
    前記接続部は、可撓性を有し、
    前記接続部が曲がることにより、前記支持部と前記筐体との相対位置を前記第１の形態と、前記第２の形態との間で可逆的に変化させる、
    表示装置。
  7. 請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
    前記接続部は、２以上の回転軸を有するヒンジ構造を有し、
    前記ヒンジ構造により、前記支持部と前記筐体との相対位置を前記第１の形態と、前記第２の形態との間で可逆的に変化させる、
    表示装置。
  8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一において、
    前記接続部は、前記筐体から電力及び信号が供給される受信部を有する、
    表示装置。
  9. 請求項８において、
    前記受信部は、無線により前記筐体から電力及び信号が供給される、
    表示装置。
  10. 請求項１乃至請求項９のいずれか一において、
    前記接続部は、前記筐体と磁気により脱着する機能を有する、
    表示装置。
  11. 表示装置を取り付け可能な電子機器であって、
    前記電子機器は、筐体を有し、
    前記筐体は、第１の表示部と、第２の表示部と、を有し、
    前記第１の表示部は、前記筐体の上面を含む第１の面に位置し、
    前記第２の表示部は、前記筐体の第１の側面を含む第２の面に位置し、
    前記表示装置は、支持部と、接続部と、第３の表示部と、を有し、
    前記第３の表示部は、前記支持部の第３の面に位置し、
    前記接続部は、前記筐体と接続する機能を有し、且つ、前記支持部と前記筐体との相対位置を第１の形態と、第２の形態との間で可逆的に変化させる機能を有し、
    前記第１の形態は、前記第２の表示部が視認可能な状態に、前記支持部が前記第１の表示部を覆う形態であり、
    前記第２の形態は、前記第１の表示部、前記第２の表示部、及び前記第３の表示部が視認可能な状態に、前記支持部と前記筐体とが開いた形態であり、
    前記第３の表示部は、液晶素子と、発光素子が積層して配置された部分を有し、
    前記液晶素子は、可視光を反射し、且つ開口を有する第１の電極を有し、
    前記発光素子は、前記開口を介して光を射出する機能を有する、
    電子機器。
  12. 請求項１１において、
    前記接続部は、前記筐体の前記第１の側面とは反対側に位置する第２の側面に取り付け可能である、
    電子機器。
  13. 請求項１１又は請求項１２において、
    前記第１の表示部と、前記第２の表示部とは、一の表示パネルにより構成され、
    前記第２の表示部は、湾曲した部分を有する、
    電子機器。
  14. 請求項１１乃至請求項１３のいずれか一において、
    前記筐体は、支持機構を有し、
    前記支持機構は、前記第２の形態において、前記第１の面と前記第３の面の角度が所定の角度になるように、前記支持部を支持する機能を有する、
    電子機器。
  15. 請求項１４において、
    前記支持機構は、前記筐体と前記支持部との相対的な位置が、複数の安定位置を有するロック機構を有する、
    電子機器。
  16. 請求項１１乃至請求項１５のいずれか一において、
    前記筐体は、前記接続部に電力及び信号を供給する送信部を有する、
    電子機器。
  17. 請求項１６において、
    前記送信部は、無線により前記筐体から電力及び信号を供給する、
    電子機器。
  18. 請求項１１乃至請求項１７のいずれか一において、
    前記筐体は、前記接続部と磁気により脱着する機能を有する、
    電子機器。
  19. 請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の表示装置と、
    請求項１１乃至請求項１５のいずれか一に記載の電子機器と、を有する、
    システム。
  20. 請求項８に記載の表示装置と、
    請求項１６に記載の電子機器と、を有する、
    システム。
  21. 請求項９に記載の表示装置と、
    請求項１７に記載の電子機器と、を有する、
    システム。
  22. 請求項１０に記載の表示装置と、
    請求項１８に記載の電子機器と、を有する、
    システム。
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