JP2019091046A - 表示装置 - Google Patents

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JP2019091046A
JP2019091046A JP2018240427A JP2018240427A JP2019091046A JP 2019091046 A JP2019091046 A JP 2019091046A JP 2018240427 A JP2018240427 A JP 2018240427A JP 2018240427 A JP2018240427 A JP 2018240427A JP 2019091046 A JP2019091046 A JP 2019091046A
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Japan
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substrate
layer
display device
electrode
light emitting
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Withdrawn
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JP2018240427A
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English (en)
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山崎　舜平
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
平形　吉晴
Yoshiharu Hirakata
吉晴 平形
健輔 吉住
Kensuke Yoshizumi
健輔 吉住
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Publication date
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    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1222—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer
    • H01L27/1225—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer with semiconductor materials not belonging to the group IV of the periodic table, e.g. InGaZnO
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Abstract

【課題】タッチセンサを備える表示装置の厚さを低減する。または、表示品位が高められた表示装置の厚さを低減する。または、量産性の高い表示装置の作製方法を提供する。または、信頼性の高い表示装置を提供する。【解決手段】基板として十分に薄い基板１０１，１１１と比較的厚い支持基板１０２，１１２とが積層された積層基板を用いる。そして該積層基板のうち薄い基板１１２の一表面にはタッチセンサ１１３を備える層が設けられ、また異なる積層基板の一表面には表示素子１０３を備える層が設けられる。そしてタッチセンサと表示素子が対向するように２組の積層基板を貼り合わせた後に、各々の積層基板において支持基板と薄い基板とを剥離する。【選択図】図１

Description

本発明は、画像を表示するための表示装置に関する。
近年、携帯電話、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、携帯型
ゲーム機器、携帯型音楽プレーヤなど様々な携帯型の電子機器の普及が進んでいる。この
ような携帯型の電子機器のインターフェースとして、画像表示のための表示部に重ねてタ
ッチセンサ設けることにより、より直感的に操作可能な電子機器が実現されている。
表示部には、代表的には有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）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を
適用することができる。
例えば、有機ＥＬ素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層
を挟持したものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の有機化合物から
発光を得ることができる。このような有機ＥＬ素子が適用された表示装置は、液晶表示装
置等で必要であったバックライトが不要なため、薄型、軽量、高コントラストで且つ低消
費電力な表示装置を実現できる。例えば、有機ＥＬ素子を用いた表示装置の一例が、特許
文献１に開示されている。
また、タッチセンサとしては代表的には抵抗膜方式、静電容量方式があり、そのほかに
も表面弾性波方式、赤外線方式など様々な方式が知られている。
特開２００２−３２４６７３号公報
携帯型の電子機器は、その携帯性や利便性を高めるために電子機器自体の軽量化、小型
化、薄型化が望まれている。そのために電子機器を構成する個々の部品の薄型化や小型化
が必要である。例えば電子機器を構成する部品のひとつに表示装置がある。
ここで、タッチセンサと表示部とを積層した表示装置の場合、その総厚を十分に薄くす
ることが困難であった。例えば、タッチセンサや表示部を作製する際、それぞれ比較的厚
い基板上にタッチセンサや表示素子などを作り込み、その後基板の裏面を研磨することに
より表示装置の薄型化が可能であるが、素子を作製した後の研磨工程により歩留まりが低
下してしまう。また、薄い基板に直接素子を形成しようとする場合では、基板のたわみ量
が大きく基板の搬送が困難である。また、基板の搬送時や処理時に基板が割れてしまうな
どの問題が生じてしまう。
また、カラーフィルタが設けられた基板を表示素子に重ねて設け、表示品位の高い表示
装置とする場合がある。該基板に薄い基板を適用する場合にも上述した基板のたわみなど
の影響により、カラーフィルタと表示素子とを高い位置合わせ精度で重ねることが困難で
、高い表示品位と表示装置の薄型化を両立することが難しい問題があった。
本発明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、タッチセン
サを備える表示装置の厚さを低減することを課題の一とする。または、表示品位が高めら
れた表示装置の厚さを低減することを課題の一とする。または、量産性の高い表示装置の
作製方法を提供することを課題の一とする。または、信頼性の高い表示装置を提供するこ
とを課題の一とする。
上記課題を解決するため、タッチセンサ、及び表示素子を作製する際に用いる基板の構
成に着眼した。該基板として十分に薄い基板と比較的厚い支持基板とが積層された積層基
板を用いる。そして該積層基板のうち薄い基板の一表面にはタッチセンサを備える層が設
けられ、また異なる積層基板のうち薄い基板の一表面には表示素子を備える層が設けられ
る。そしてタッチセンサと表示素子が対向するように２組の積層基板を貼り合わせた後に
、各々の積層基板において支持基板と薄い基板とを剥離すればよい。
すなわち、本発明の一態様の表示装置の作製方法は、第１の支持基板上に固定され、該
第１の支持基板と対向しない面上に発光素子を備える素子層が設けられた第１の基板と、
第３の支持基板上に固定され、該第３の支持基板と対向しない面上にカラーフィルタ層を
備える第３の基板とを、素子層とカラーフィルタ層が対向するように、第１の接着層によ
り接着した後に、第３の基板と第３の支持基板とを剥離する工程と、第３の基板と、第２
の支持基板上に固定され、該第２の支持基板と対向しない面上にセンサ層が設けられた第
２の基板とを、素子層とセンサ層が対向するように、第２の接着層により接着した後に、
第２の基板と第２の支持基板とを剥離する工程と、第１の基板と第１の支持基板とを剥離
する工程と、を有する。さらに、第１の基板、第２の基板、及び第３の基板に、厚さが１
０μｍ以上２００μｍ以下であるガラス基板を用い、第１の支持基板、第２の支持基板、
及び第３の支持基板に、ガラス基板よりも厚い基材を用いる。
このような作製方法を用いることにより、タッチセンサを備え、且つ総厚が極めて薄い
表示装置を高い歩留まりで作製することができる。また、センサ層が設けられた第２の基
板と、表示素子が設けられた第１の基板とを貼り合わせる際にはそれぞれ支持基板が設け
られているため、高い位置合わせ精度で２枚の基板を貼り合わせることができる。
さらに、タッチセンサ、表示素子、及びカラーフィルタ層がそれぞれ設けられた３枚の
基板を積層して設ける。その結果、総厚が十分に薄く、表示品位が高められた表示装置を
高い歩留まりで作製することができる。また、カラーフィルタ層が設けられた第３の基板
と表示素子が設けられた第１の基板とを貼り合わせる際にはそれぞれ支持基板が設けられ
ているため、カラーフィルタと画素の重なりのずれが抑制され、２枚の基板を高い位置合
わせ精度で貼り合わせることができる。そのため、極めて高精細（例えば３００ｐｐｉ以
上、好ましくは４００ｐｐｉ以上、より好ましくは５００ｐｐｉ以上）な画素を備え、総
厚の極めて薄い表示装置を実現できる。
また、本発明の他の一態様の表示装置の作製方法は、第１の支持基板上に固定され、該
第１の支持基板と対向しない面上に発光素子を備える素子層が設けられた第１の基板と、
第３の支持基板上に固定され、該第３の支持基板と対向しない面上にカラーフィルタ層を
備える第３の基板とを、素子層とカラーフィルタ層が対向するように、第１の接着層によ
り接着した後に、第３の基板と第３の支持基板とを剥離する工程と、第１の基板と、第２
の支持基板上に固定され、該第２の支持基板と対向しない面上にセンサ層が設けられた第
２の基板とを、カラーフィルタ層とセンサ層が対向するように、第２の接着層により接着
した後に、第２の基板と第２の支持基板とを剥離する工程と、第１の基板と第１の支持基
板とを剥離する工程と、を有する。さらに、第１の基板、第２の基板、及び第３の基板に
、厚さが１０μｍ以上２００μｍ以下であるガラス基板を用い、第１の支持基板、第２の
支持基板、及び第３の支持基板に、ガラス基板よりも厚い基材を用いる。
このような作製方法を用いることにより、表示装置の表示側とは反対側にタッチセンサ
が設けられた、総厚の薄い表示装置を高い歩留まりで作製することができる。タッチセン
サを表示側とは反対側に設けることにより、ユーザの指等で表示を遮ることなく入力動作
を行うことができるため、タッチ入力を伴うゲームコンテンツの実行や、映画などの映像
コンテンツの再生が可能な電子機器に好適である。
また、本発明の他の一態様の表示装置の作製方法は、第１の支持基板上に固定され、該
第１の支持基板と対向しない面上に発光素子を備える素子層が設けられた第１の基板と、
第２の支持基板上に固定され、該第２の支持基板と対向しない面上にセンサ層及びカラー
フィルタ層が積層して設けられた第２の基板とを、素子層とセンサ層が対向するように、
接着層を用いて接着する工程と、第１の基板と第２の基板とを接着した後に、第１の基板
と第１の支持基板とを剥離する工程と、第２の基板と第２の支持基板とを剥離する工程と
、を有する。さらに、第１の基板、及び第２の基板に、厚さが１０μｍ以上２００μｍ以
下のガラス基板を用い、第１の支持基板、及び第２の支持基板に、ガラス基板よりも厚い
基材を用いる。
このような作製方法を用いることにより、一枚の基板上にタッチセンサとカラーフィル
タとを重ねて設けることができるため、基板数を低減でき、より総厚の薄い表示装置とす
ることができる。また、該基板と表示素子が設けられる基板とを貼り合わせる際には支持
基板が設けられているため、２枚の基板を高い位置合わせ精度で貼り合わせることができ
、高精細な画素を有する表示装置を実現できる。
また、上記において、ガラス基板が基材と密着することにより固定され、ガラス基板と
基材の各々は、接着面における表面粗さが２ｎｍ以下であることが好ましい。
または、上記において、基材上に有機化合物または珪素化合物を含む樹脂を備え、樹脂
とガラス基板が密着することにより、ガラス基板が基材に固定されていることが好ましい
。
このような積層基板を用いることにより、支持基板と基板は表示素子やタッチセンサ、
カラーフィルタなどの作製工程中で剥離してしまうことが無く、且つ剥離する工程では容
易に剥離を行うことができる。
また、本発明の一態様の表示装置は、発光素子を含む素子層が設けられた第１の基板と
、センサ層が設けられた第２の基板と、を有し、第１の基板と第２の基板とが、素子層と
センサ層とが対向するように、接着層により接着されている。さらに、第１の基板及び第
２の基板は、共に厚さが１０μｍ以上２００μｍ以下であるガラス基板である。また第１
の基板上に第１の導電膜が設けられ、第２の基板上に、センサ層と電気的に接続する第２
の導電膜が設けられ、第１の導電膜と第２の導電膜とは、導電性の接続体を介して電気的
に接続されている。
このような構成とすることで、タッチセンサを備える表示装置の総厚を極めて薄くする
ことができる。さらに、タッチセンサと信号をやりとりするためのＦＰＣ等を接続する外
部接続電極を、表示素子が形成される基板側に設けることにより、タッチセンサの外部接
続電極と、表示素子を含む表示部の外部接続電極の両方を、表示装置の一方の面側に設け
ることができる。したがって、ＦＰＣの接続に要する面積を低減することができる。この
ような表示装置を電子機器に適用すると、電子機器内部における表示装置の占有面積を低
減できるため電子機器の設計の自由度を高めることができる。
また、上記表示装置において、第２の基板には、センサ層に重ねてカラーフィルタ層が
設けられていることが好ましい。
このように、タッチセンサが設けられる側の基板に、カラーフィルタが設けられている
ことにより、ほとんど厚さを増大させることなくカラーフィルタを設けることができるた
め、総厚が極めて薄く、且つ表示品位が高められた表示装置を実現できる。
また、上記表示装置において、接着層は発光素子を囲い、且つ接続体と発光素子の間に
設けられ、第１の導電膜と第２の導電膜は、接着層で囲われた領域よりも外側で電気的に
接続する構成とすることが好ましい。
このように、発光素子を囲うようにして接着層を設け、その外側の領域にタッチセンサ
の接続部を設けることにより、接続部に設けられる接続体を含む部材からの不純物が発光
素子が設けられる領域に侵入することを抑制することができるため、信頼性の高い表示装
置とすることができる。
また、上記いずれかの表示装置において、接着層はガラス材料を含むことが好ましい。
接着層として、ガラス材料を含む材料、例えば粉末ガラス（フリットガラスともよぶ）
を溶解、凝固させて形成したガラス体を用いる。このような材料は水分やガスの透過を効
果的に抑制することができるため、発光素子の劣化を抑制し、極めて信頼性の高い表示装
置を実現できる。
また、上記いずれかの表示装置において、素子層は発光素子と電気的に接続するトラン
ジスタを備え、トランジスタのチャネルが形成される半導体に酸化物半導体を有する構成
とすることが好ましい。
酸化物半導体が適用されたトランジスタは比較的容易に高い電界効果移動度を実現でき
るため、例えばアモルファスシリコンを用いた場合に比べてトランジスタサイズを小さく
でき、開口率の向上や高精細化を実現できるため好ましい。また、酸化物半導体は水分な
どの不純物により電気的特性が変化してしまう場合があるため、上述のように、接着層よ
りも内側にトランジスタを設けることや、接着層にガラス材料を含む材料を用いることに
よって、より信頼性の高い表示装置を実現できる。
また、上記いずれかの表示装置において、第１の基板上に、素子層と電気的に接続する
第１の接続端子と、第１の導電膜と電気的に接続する第２の接続端子とが、第２の基板と
重ならない位置に設けられ、第１の接続端子と第２の接続端子のそれぞれに電気的に接続
する１以上のＦＰＣを有し、ＦＰＣと第２の基板に接するように補強材が設けられている
ことが好ましい。
このように、ＦＰＣと第２の基板の間の領域を補強材によって補強することにより、極
めて薄い基板を用いたとしても、その後の取り回しにおいて、機械的強度が比較的低い当
該領域で基板の割れが生じてしまうことが抑制され、極めて信頼性の高い表示装置を実現
できる。
なお、本明細書中において、表示装置とは複数の画素を備える画像表示装置をいう。ま
た、表示装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒ
ｃｕｉｔ）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）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、または画素が形
成された基板にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直
接実装されたモジュールも表示装置に含むものとする。
本発明によれば、タッチセンサを備える表示装置の厚さを低減できる。または、表示品
位が高められた表示装置の厚さを低減できる。または、量産性高く表示装置を作製できる
。または、信頼性の高い表示装置を提供できる。
本発明の一態様の、表示装置の作製方法例を説明する図。 本発明の一態様の、表示装置の作製方法例を説明する図。 本発明の一態様の、表示装置の作製方法例を説明する図。 本発明の一態様の、表示装置の作製方法例を説明する図。 本発明の一態様の、表示装置の構成例を説明する図。 本発明の一態様の、表示装置の構成例を説明する図。 本発明の一態様の、表示装置の構成例を説明する図。 本発明の一態様の、発光素子の構成例を説明する図。 本発明の一態様の、表示装置を適用した電子機器の例を説明する図。
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定
されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更
し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態
の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成におい
て、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い
、その繰り返しの説明は省略する。
なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、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。
また、本明細書等において、「電気的に接続」には、「何らかの電気的作用を有するも
の」を介して接続されている場合が含まれる。ここで、「何らかの電気的作用を有するも
の」は、接続対象間での電気信号の授受を可能とするものであれば、特に制限を受けない
。例えば、「何らかの電気的作用を有するもの」には、電極や配線をはじめ、トランジス
タなどのスイッチング素子、抵抗素子、コイル、容量素子、その他の各種機能を有する素
子などが含まれる。
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の構成例及びその作製方法例について、
図面を参照して説明する。
［作製方法例１］
まず、第１の支持基板１０２上に第１の基板１０１が積層された積層基板を準備する。
第１の基板１０１には、厚さが１０μｍ以上２００μｍ以下である、絶縁表面を有する
基板を用いる。第１の基板１０１の材料としては、ガラス材料、有機樹脂材料、または金
属又は合金を含む導電性材料などを用いることができる。
第１の基板１０１として、ガラス材料を用いることが好ましい。ガラス材料を用いるこ
とで極めて平坦性の高い表面備え、且つその厚さが均一な大型の基板を、比較的容易に作
製することができる。このようなガラス基板は、フロート法やオーバーフロー法などを用
いて作製することができる。
また第１の基板１０１が表示面側の基板である場合には、透光性の基板を用いる。一方
、表示面とは反対側の基板である場合には、非透光性の基板を用いてもよい。一般に導電
性材料は熱伝導性も高いため、例えば第１の基板として導電性を有する基板を用いると、
後に説明する素子層１０３内の素子を駆動させたときに生じる発熱に対する放熱性を高め
ることができる。導電性の基板を用いる場合には、素子層１０３の被形成面を絶縁処理し
ておくことが好ましい。
第１の支持基板１０２は少なくとも第１の基板１０１よりも厚い基材を用いる。また第
１の支持基板１０２の厚さは、後に説明する素子層１０３の作製時において基板の搬送が
容易となるように、第１の基板１０１の厚さを考慮して決定することが好ましい。例えば
、第１の支持基板１０２及び第１の基板１０１を積層したときの総厚が、既存の装置ライ
ン（または生産ライン、製造ライン）で処理可能な基板の厚さと同等の厚さに設定すれば
よい。具体的には、第１の支持基板１０２と第１の基板１０１の総厚（接着剤を用いる場
合にはその厚さを足したもの）が０．４ｍｍより大きく２．０ｍｍ以下、好ましくは０．
５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下となるように、支持基板の厚さを設定する。
第１の支持基板１０２の材料としては、ガラス材料、有機樹脂材料、または金属又は合
金を含む導電性材料などを用いることができる。好ましくはガラス材料を用いる。ガラス
材料を用いることで、第１の基板１０１との接着面の平坦性を高くすることができ、これ
らの密着性を高めることができる。
第１の支持基板１０２と第１の基板１０１は、密着することにより固定されている、ま
たは剥離可能な接着剤により固定されている。したがって素子層１０３の作製工程におい
て意図せずに剥離してしまうことなく、且つ後の剥離工程において容易に剥離可能となる
。
第１の支持基板１０２と第１の基板１０１を密着させて固定する場合、両者の密着面に
おける表面粗さを算術平均粗さで５ｎｍ以下、好ましくは２ｎｍ以下とする。このような
極めて平坦性の高い２面を密着させることにより、第１の支持基板１０２と第１の基板１
０１とを固定することができる。
また、第１の支持基板１０２と第１の基板１０１とを剥離させる際、物理的な力を密着
面に対して垂直方向に与えることにより剥離することができる。ここで、剥離の起点とな
る端部において、いずれかの基板の表面に表面粗さの比較的大きな領域を設けることによ
り、剥離を容易にすることができる。
第１の支持基板１０２と第１の基板１０１とを剥離可能な接着剤により固定する場合、
接着剤として有機化合物又は珪素化合物を含む樹脂を用いることが好ましい。特に第１の
支持基板１０２と第１の基板１０１にガラス材料を用いる場合には、シロキサン結合を有
する樹脂を用いることが好ましい。
第１の支持基板１０２と第１の基板１０１を固定する際、まず第１の支持基板１０２上
に溶媒で希釈した樹脂を塗布した後、溶媒を蒸発させ樹脂を硬化させる。その後該樹脂に
第１の基板１０１を密着させて押し付けることにより、固定することができる。また、第
１の支持基板１０２と第１の基板１０１とを剥離する際には、密着面に対して垂直方向に
力を与えることにより、容易に剥離することができる。このとき、上述したように第１の
支持基板１０２側に樹脂を形成することにより、剥離後に第１の基板１０１に該樹脂が残
ることを防ぐことができる。
本実施の形態では、第１の支持基板１０２及び第１の基板１０１として、それぞれガラ
ス基板を用いる。
続いて、第１の基板１０１の第１の支持基板１０２とは反対側の面上に、素子層１０３
を形成する（図１（Ａ））。
素子層１０３は、少なくとも表示素子を備える複数の画素を有する。またアクティブマ
トリクス型の表示装置の場合には、画素にトランジスタや容量素子を備えていてもよい。
また、素子層１０３に画素を駆動するための駆動回路（ゲート駆動回路、ソース駆動回路
など）が設けられていてもよい。さらに素子層１０３には配線や電極を含む。
表示素子としては、有機ＥＬ素子、液晶素子、電気泳動方式が適用された表示素子など
を用いることができる。
素子層１０３は、様々な作製方法により作製することができる。例えば、有機ＥＬ素子
が適用されたアクティブマトリクス型の表示装置とする場合には、第１の基板１０１上に
トランジスタを構成するゲート電極（及び配線）、ゲート絶縁層、半導体層、ソース電極
及びドレイン電極（及び配線）を形成し、その上層に絶縁層を介して、第１の電極、発光
性の有機化合物を含む層、第２の電極を順に積層してトランジスタと電気的に接続する発
光素子を形成する。
続いて、第２の支持基板１１２上に第２の基板１１１が固定された積層基板を準備する
。ここで、該積層基板としては、上記と同様の構成のものを用いることができる。
続いて、第２の基板１１１の第２の支持基板１１２とは反対側の面上に、センサ層１１
３を形成する（図１（Ｂ））。ここではセンサ層１１３が有するセンサ素子として、投影
型の静電容量式のタッチセンサを用いる場合について説明する。
センサ層１１３は、第１のセンサ電極１１４と、第２のセンサ電極１１５と、第１のセ
ンサ電極１１４と第２のセンサ電極１１５を絶縁する絶縁層１１６を有する。第１のセン
サ電極１１４は一方向にストライプ状に複数設けられる。また第２のセンサ電極１１５は
、第１のセンサ電極１１４と交差するストライプ状に複数設けられる。ここで、第１のセ
ンサ電極１１４と第２のセンサ電極１１５は必ずしも直交して設ける必要はなく、その成
す角が９０度未満であってもよい。
絶縁層１１６は第１のセンサ電極１１４と第２のセンサ電極１１５を絶縁するために、
２つの電極に挟持されるように設けられる。図１（Ｂ）では絶縁層１１６を第１のセンサ
電極１１４を覆って設ける構成を示しているが、第１のセンサ電極１１４と第２のセンサ
電極１１５が交差する部分にのみ絶縁層１１６を設けてもよい。
センサ層１１３を表示面側に設ける場合には、第１のセンサ電極１１４と第２のセンサ
電極１１５に透光性を有する導電性材料を用いることが好ましい。また絶縁層１１６には
、透光性を有する絶縁材料を用いることが好ましい。
なお、素子層１０３の形成と、センサ層１１３の形成の順序は問わず、それぞれ別途形
成すればよい。
続いて、第１の支持基板１０２及び第１の基板１０１の積層基板と、第２の支持基板１
１２及び第２の基板１１１の積層基板を、素子層１０３とセンサ層１１３が対向するよう
に配置し、接着層１０４により第１の基板１０１と第２の基板１１１を貼り合わせる（図
１（Ｃ））。
接着層１０４としては、熱硬化樹脂や光硬化樹脂、２液混合型の硬化性樹脂などの硬化
性樹脂を用いることができる。当該樹脂を第１の基板１０１または第２の基板１１１のど
ちらかに塗布し、第１の基板１０１と第２の基板１１１に該樹脂を密着させた状態で樹脂
を硬化させることにより、２枚の基板を接着することができる。
また接着層１０４として、低融点ガラスからなるガラス材料を用いることもできる。そ
の場合、第１の基板１０１または第２の基板１１１のどちらかに、ガラス粉末（フリット
材ともいう）とバインダを含むペーストを塗布し、当該ペーストに熱処理を施してバイン
ダを除去すると共に、フリット材同士が融着したガラス層を形成する。その後ガラス層と
他方の基板を密着させた状態で、レーザ光の照射などによりガラス層を融解して固化させ
ることで、第１の基板１０１と第２の基板１１１をガラス層（ガラス体ともいう）により
接着することができる。特に、表示素子として有機ＥＬ素子を用いる場合には、このよう
な水分などの不純物を透過しにくいガラス材料を用いることが好ましい。
第１の基板１０１と第２の基板１１１を接着させた後、第１の支持基板１０２及び第２
の支持基板１１２をそれぞれ剥離する（図１（Ｄ））。
ここでは、第１の支持基板１０２を剥離した後、第２の支持基板１１２を剥離する場合
について説明する。
まず、第２の支持基板１１２の第２の基板１１１が設けられていない面を、吸着ステー
ジなどで固定する。次いで、第１の支持基板１０２と第１の基板１０１の間に剥離の起点
を形成する。例えば、第１の支持基板１０２または第１の基板１０１の端部において、２
枚の基板の境界に刃物などの鋭利な形状の器具を差し込むことで、剥離の起点としてもよ
い。また、表面張力の低い液体（例えばアルコールや水など）を該端部に滴下し、該液体
を２枚の基板の境界に浸透させることにより、剥離の起点を形成してもよい。
次いで、剥離の起点から密着面に対して略垂直方向に、緩やかに物理的な力を加えるこ
とにより、第１の支持基板１０２を破損することなく容易に、剥離を行うことができる。
このとき、例えば第１の支持基板１０２にテープ等を貼り付け、当該テープを上記方向に
引っ張ることで剥離を行ってもよいし、鉤状の部材を第１の支持基板１０２の端部に引っ
かけて剥離を行ってもよい。また、真空吸着が可能な部材を第１の支持基板１０２の裏面
に貼り付け、剥離を行ってもよい。
また、剥離を行う際に静電気が生じ、第１の基板１０１または第２の基板１１１が帯電
してしまう場合がある。第１の基板１０１または第２の基板１１１が帯電すると、素子層
１０３やセンサ層１１３内の回路や素子が静電気放電（ＥＳＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｓｔａ
ｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）により破壊してしまう恐れがある。これを抑制するため、
剥離の起点に導電性を有する液体（例えばイオン性液体や、炭酸水などのイオンを含む水
など）を滴下し、第１の支持基板１０２と第１の基板１０１の剥離界面に常に当該液体が
接している状態で剥離を行うことが好ましい。または、イオナイザなどを用いてＥＳＤの
発生を抑制しながら剥離を行ってもよい。
続いて、第２の支持基板１１２を剥離する。このとき、第１の基板１０１の素子層１０
３が形成されていない面を吸着ステージなどで固定し、上記と同様の方法で第２の支持基
板１１２と第２の基板１１１とを剥離する。
なお、ここでは第１の支持基板１０２を剥離した後に第２の支持基板１１２を剥離した
が、その順序は問わない。例えば第２の支持基板１１２を剥離した後に、第１の支持基板
１０２を剥離してもよい。
以上の工程により、タッチセンサを備え、且つ総厚が極めて薄い表示装置１００を高い
歩留まりで作製することができる（図１（Ｅ））。
表示装置１００は、第１の基板１０１と第２の基板１１１とが接着層１０４によって貼
り合わされており、第１の基板１０１上に形成された表示素子を含む素子層１０３と、第
２の基板１１１上に形成されたセンサ素子を含むセンサ層１１３が対向して設けられてい
る。さらに第１の基板１０１及び第２の基板１１１は、その厚さが１０μｍ以上２００μ
ｍ以下と極めて薄いことを特徴としている。
また、タッチセンサが設けられた第２の基板１１１と、表示素子が設けられた第１の基
板１０１の２枚で表示装置１００を構成することができるため、表示装置１００の総厚を
より薄くすることができる。また、第２の基板１１１と第１の基板１０１とを貼り合わせ
る際にはそれぞれ支持基板が設けられているため、高い位置合わせ精度で２枚の基板を貼
り合わせることができる。
また、表示装置１００はその総厚が極めて薄いため、可撓性を持たせることも可能とな
る。したがって、湾曲した表示部を備える電子機器や、表示部を湾曲させることが可能な
電子機器などを実現することもできる。
以上が本作製方法例の説明である。
［作製方法例２］
以下では、上記作製方法例１とは異なる表示装置の作製方法例について説明する。具体
的には、カラーフィルタを備える表示装置について説明する。なおここでは作製方法例１
と重複する部分については説明を省略するか簡略化して説明する。
まず、作製方法例１と同様に、第１の支持基板１０２に固定された第１の基板１０１上
に素子層１０３を形成する。さらに、第２の支持基板１１２に固定された第２の基板１１
１上にセンサ層１１３を形成する。
続いて、第３の支持基板１２２に固定された第３の基板１２１上に、カラーフィルタ層
１２３を形成する（図２（Ａ））。
第３の支持基板１２２には上記第１の支持基板１０２と同様の構成を、また第３の基板
１２１には上記第１の基板１０１と同様の構成を用いることができる。
カラーフィルタ層１２３は、赤色カラーフィルタ１２４、緑色カラーフィルタ１２５、
青色カラーフィルタ１２６を有する。それぞれのカラーフィルタは素子層１０３の備える
画素に対応して配置する。またそれぞれのカラーフィルタの間にブラックマトリクス１２
７を備えていてもよい。また、それぞれのカラーフィルタとブラックマトリクス１２７を
覆うオーバーコートを設けてもよい。
それぞれのカラーフィルタ、及びブラックマトリクス１２７は適切な材料及び方法によ
り形成すればよい。画素が高精細な場合には、フォトリソグラフィ法を用いて形成するこ
とが好ましい。
また、第３の基板１２１上に、後の第１の基板１０１との貼り合わせの際の位置合わせ
に用いるためのマーカを形成しておくことが好ましい。マーカは上記カラーフィルタやブ
ラックマトリクス１２７と同時に形成してもよいし、別途形成してもよい。
なお、素子層１０３の形成、センサ層１１３の形成、及びカラーフィルタ層１２３の形
成の順序は問わず、それぞれ別途形成すればよい。
続いて、第１の支持基板１０２及び第１の基板１０１の積層基板と、第３の支持基板１
２２及び第３の基板１２１の積層基板を、素子層１０３とカラーフィルタ層１２３が対向
するように配置し、接着層１０４により第１の基板１０１と第３の基板１２１を貼り合わ
せる。
このとき、第１の基板１０１は第１の支持基板１０２に、第３の基板１２１は第３の支
持基板１２２に、それぞれ固定された状態で貼り合わせを行うことができるため、素子層
１０３が有する各画素とカラーフィルタ層１２３の各カラーフィルタの位置合わせを高精
度で行うことができる。したがって、第１の基板１０１及び第３の基板１２１に極めて薄
い基板を用いたとしても、高精細な画素を備える表示装置を実現できる。
続いて、第３の支持基板１２２と第３の基板１２１とを剥離する（図２（Ｂ））。第３
の支持基板１２２の剥離は、上記作製方法例１と同様に行えばよい。
続いて、第２の支持基板１１２とセンサ層１１３が設けられた第２の基板１１１の積層
基板を、第３の基板１２１の裏面（カラーフィルタ層１２３が設けられる面とは反対側の
面）に接着層１０５を用いて貼り合わせる。このとき、センサ層１１３が第１の基板１０
１の素子層１０３が形成された面と対向するように貼り合わせを行う。
接着層１０５としては、接着層１０４と同様の構成を用いることができる。またこのほ
か接着層１０５には、両面に粘着性を有するシートなどを用いることもできる。なお、接
着層１０５を画素と重ねて設ける場合には、接着層１０５に透光性の材料を用いる。
その後、第１の基板１０１と第１の支持基板１０２とを、また第２の基板１１１と第２
の支持基板１１２とを、それぞれ剥離する（図２（Ｃ））。これらの剥離は、上記作製方
法例１と同様に行えばよい。
以上の工程により、タッチセンサとカラーフィルタを備え、且つ極めて総厚の薄い表示
装置１１０を作製することができる（図２（Ｄ））。
表示装置１１０は、第１の基板１０１と第３の基板１２１とが接着層１０４によって貼
り合わされており、第１の基板１０１上に形成された表示素子を含む素子層１０３と、第
３の基板１２１上に形成されたカラーフィルタ層１２３とが対向して設けられている。さ
らに、第３の基板１２１のカラーフィルタ層１２３が設けられていない面とセンサ層１１
３対向するように、センサ層１１３が設けられた第２の基板１１１と第３の基板１２１が
接着層１０５によって貼り合わされている。さらに、第１の基板１０１、第２の基板１１
１、及び第３の基板１２１は、それぞれ厚さが１０μｍ以上２００μｍ以下と極めて薄い
ことを特徴としている。
このような構成の表示装置１１０は、カラーフィルタ層１２３を備えることにより画素
の色純度を高め、より質の高い画像を表示することができる。またタッチセンサは、表示
装置１１０の表示面側に設けられている。
またこのような作製方法を用いることにより、タッチセンサ、表示素子、及びカラーフ
ィルタがそれぞれ設けられた３枚の基板が積層された構成であっても、その総厚が十分に
薄い表示装置を高い歩留まりで作製することができる。また、カラーフィルタ層１２３が
設けられた第３の基板１２１と表示素子が設けられた第１の基板１０１とを貼り合わせる
際にはそれぞれ支持基板が設けられているため、カラーフィルタと画素の重なりのずれが
抑制され、２枚の基板を高い位置合わせ精度で貼り合わせることができる。そのため、極
めて高精細（例えば３００ｐｐｉ以上、好ましくは４００ｐｐｉ以上、より好ましくは５
００ｐｐｉ以上）な画素を備え、総厚の極めて薄い表示装置１１０を実現できる。
また、表示装置１１０はその総厚が極めて薄いため、可撓性を持たせることも可能とな
る。したがって、湾曲した表示部を備える電子機器や、表示部を湾曲させることが可能な
電子機器などを実現することもできる。
以上が本作製方法例についての説明である。
［変形例１］
以下では、上記作製方法例２とは一部が異なる表示装置の作製方法について説明する。
なおここでは上記と重複する部分については説明を省略するか簡略化して説明する。
まず作製方法例２に倣い、第１の支持基板１０２及び第１の基板１０１の積層基板と、
第３の支持基板１２２及び第３の基板１２１の積層基板を、素子層１０３とカラーフィル
タ層１２３が対向するように配置し、接着層１０４により第１の基板１０１と第３の基板
１２１を貼り合わせる。
続いて、第１の支持基板１０２と第１の基板１０１とを剥離する（図３（Ａ））。第１
の支持基板１０２の剥離は、上記作製方法例１と同様に行えばよい。
続いて、第２の支持基板１１２とセンサ層１１３が設けられた第２の基板１１１の積層
基板を、第１の基板１０１の裏面（素子層１０３が形成されていない面）に、接着層１０
５を用いて貼り合わせる。このとき、センサ層１１３が第３の基板１２１のカラーフィル
タ層１２３が形成された面と対向するように貼り合わせを行う。
接着層１０５は、上記作製方法例２で例示した材料を用いることができる。またセンサ
層１１３は表示される面とは反対側の面に設けられるため、接着層１０５を画素と重ねて
設ける場合でも接着層１０５に用いる材料は透光性を有していなくてもよい。
その後、第２の基板１１１と第２の支持基板１１２とを、また第３の基板１２１と第３
の支持基板１２２とを、それぞれ剥離する（図３（Ｂ））。これらの剥離は、上記作製方
法例１と同様に行えばよい。
以上の工程により、タッチセンサが表示面とは反対側に設けられた、極めて総厚の薄い
表示装置１２０を作製することができる（図３（Ｃ））。
表示装置１２０は、第１の基板１０１と第３の基板１２１とが接着層１０４によって貼
り合わされており、第１の基板１０１上に形成された表示素子を含む素子層１０３と、第
３の基板１２１上に形成されたカラーフィルタ層１２３とが対向して設けられている。さ
らに、第１の基板１０１の素子層１０３が設けられていない面とセンサ層１１３が対向す
るように、センサ層１１３が設けられた第２の基板１１１と第１の基板１０１が接着層１
０５によって貼り合わされている。さらに、第１の基板１０１、第２の基板１１１、及び
第３の基板１２１は、それぞれの厚さが１０μｍ以上２００μｍ以下と極めて薄いことを
特徴としている。
このような構成の表示装置１２０は、カラーフィルタ層１２３を備えることにより画素
の色純度を高め、より質の高い画像を表示することができる。またタッチセンサは、表示
装置１２０の表示面とは反対側に設けられている。タッチセンサを表示面とは反対側に設
けることにより、ユーザの指等の入力手段で表示を遮ることなく入力動作を行うことがで
きるため、表示画像に応じたタッチ入力を伴うゲームコンテンツの実行や、映画などの映
像コンテンツの再生が可能な電子機器に好適である。
また、表示装置１２０はその総厚が極めて薄いため、可撓性を持たせることも可能とな
る。したがって、湾曲した表示部を備える電子機器や、表示部を湾曲させることが可能な
電子機器などを実現することもできる。
以上が本変形例についての説明である。
［作製方法例３］
本作製方法例では上記作製方法例とは異なる表示装置の作製方法例について説明する。
まず、作製方法例１に倣い、第１の支持基板１０２に固定された第１の基板１０１上に
素子層１０３を形成する。
続いて、第２の支持基板１１２に固定された第２の基板１１１上に、センサ層１１３と
カラーフィルタ層１２３を積層して形成する（図４（Ａ））。
まず、作製方法例１に倣い、第２の支持基板１１２に固定された第２の基板１１１上に
、センサ層１１３を形成する。
続いて、センサ層１１３上に第２のセンサ電極１１５を覆う絶縁層１２８を形成する。
絶縁層１２８には透光性と絶縁性を備える有機材料、または無機材料を用いればよく、
様々な形成方法により形成できる。また、絶縁層１２８として有機樹脂を用いると、セン
サ層１１３の第１のセンサ電極１１４や第２のセンサ電極１１５の段差形状を効果的に被
覆し、絶縁層１２８の表面を比較的平坦にできるため、後に形成されるカラーフィルタの
厚さのばらつきが抑制され、表示装置の表示品位を向上させることができるため好ましい
。
続いて、絶縁層１２８上にカラーフィルタ層１２３を形成する。カラーフィルタ層１２
３は、作製方法例２と同様に形成することができる。
続いて、第１の支持基板１０２及び第１の基板１０１の積層基板と、第２の支持基板１
１２と第２の基板１１１の積層基板を、素子層１０３とカラーフィルタ層１２３が対向す
るように配置し、接着層１０４により第１の基板１０１と第２の基板１１１を貼り合わせ
る（図４（Ｂ））。
このとき、第１の基板１０１は第１の支持基板１０２に、第２の基板１１１は第２の支
持基板１１２に、それぞれ固定された状態で貼り合わせを行うことができるため、素子層
１０３が有する各画素とカラーフィルタ層１２３の各カラーフィルタの位置合わせを高精
度で行うことができる。したがって、第１の基板１０１及び第２の基板１１１に極めて薄
い基板を用いたとしても、高精細な画素を備える表示装置を実現できる。
続いて、第１の基板１０１と第１の支持基板１０２とを、また第２の基板１１１と第２
の支持基板１１２とを、それぞれ剥離する（図４（Ｃ））。これらの剥離は、上記作製方
法例１と同様に行えばよい。
以上の工程により、タッチセンサとカラーフィルタを備え、且つより総厚の薄い表示装
置１３０を作製することができる（図４（Ｄ））。
表示装置１３０は、第１の基板１０１と第２の基板１１１とが接着層１０４によって貼
り合わされており、第１の基板１０１上に形成された表示素子を含む素子層１０３と、第
２の基板１１１上に積層して形成されたセンサ層１１３とカラーフィルタ層１２３とが対
向して設けられている。さらに、第１の基板１０１、及び第２の基板１１１は、それぞれ
の厚さが１０μｍ以上２００μｍ以下と極めて薄いことを特徴としている。
このような構成の表示装置１３０は、一枚の基板上にセンサ層１１３とカラーフィルタ
層１２３が積層して設けられているため、表示装置１３０を２枚の基板で構成することが
できる。したがって、より総厚の薄い表示装置１３０とすることができる。また、カラー
フィルタはタッチセンサ上に直接形成できると共に、２枚の基板を貼り合わせる際に各々
の基板は支持基板に固定されているため、タッチセンサとカラーフィルタ、タッチセンサ
と画素、及びカラーフィルタと画素のそれぞれの相対位置を高い精度で合わせることがで
き、極めて高精細な画素と極めて高精度なタッチセンサを備える表示装置を実現できる。
また、表示装置１３０はその総厚が極めて薄いため、可撓性を持たせることも可能とな
る。したがって、湾曲した表示部を備える電子機器や、表示部を湾曲させることが可能な
電子機器などを実現することもできる。
以上が本作製方法例についての説明である。
本実施の形態で例示した表示装置は、タッチセンサを備え、且つその総厚が十分に低減
された表示装置である。また本実施の形態で例示した表示装置の作製方法によれば、総厚
が十分に低減された表示装置を量産性高く高い歩留まりで作製できる。
なお、本実施の形態で例示した表示装置の作製方法では、積層基板上に素子層、センサ
層、及びカラーフィルタ層を形成する工程についても説明したが、あらかじめ素子層やセ
ンサ層、カラーフィルタ層が設けられた積層基板を用いることもできる。したがって、例
えばあらかじめ素子層が設けられた積層基板と、あらかじめセンサ層が設けられた積層基
板を用いて表示装置を作製することも、本発明の一態様である。またこれに加え、あらか
じめカラーフィルタ層が設けられた積層基板や、あらかじめセンサ層とカラーフィルタ層
が積層して設けられた積層基板を用いて表示装置を作製することも、本発明の一態様であ
る。
本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施するこ
とができる。
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で例示した表示装置の作製方法により作製可能な表示
装置について、より具体的な構成例を例示する。なお以下では、実施の形態１と重複する
部分については、説明を省略するか簡略化して説明する。
［構成例］
図５（Ａ）は本構成例で例示する表示装置２００の斜視概略図である。なお図５には明
瞭化のため、代表的な構成要素のみを示している。
表示装置２００は、第１の基板１０１と第２の基板１１１の間に挟持された表示部２０
１、及びタッチセンサ２０２を備える。また第１の基板１０１にはＦＰＣ２０４が取り付
けられている。
図５（Ｂ）は、図５（Ａ）における第１の基板１０１と第２の基板１１１を展開した概
略図を示す。
第１の基板１０１には、表示部２０１と、表示部２０１と電気的に接続する複数の配線
２０６と、タッチセンサ２０２とコンタクト部２０３を介して電気的に接続する複数の配
線２０７が設けられている。また複数の配線２０６と複数の配線２０７は、第１の基板１
０１の周辺にまで引き回されており、当該周辺においてこれらの一部がＦＰＣ２０４と電
気的に接続するための外部接続電極２０５を構成している。
表示部２０１は、複数の画素を有する画素部２１１、ソース駆動回路２１２、及びゲー
ト駆動回路２１３を有する。図５（Ｂ）ではソース駆動回路２１２を、画素部２１１を挟
んでその両側に２つ配置する構成としたが、１つのソース駆動回路２１２を画素部２１１
の一方の辺に沿って配置する構成としてもよい。
表示部２０１の画素部２１１に適用可能な表示素子としては、有機ＥＬ素子、液晶素子
の他、電気泳動方式などにより表示を行う表示素子など、様々な表示素子を用いることが
できる。
第２の基板１１１には、タッチセンサ２０２が設けられている。タッチセンサ２０２は
、第２の基板１１１の第１の基板１０１と対向する面側に設けられる。なお、図５（Ｂ）
では明瞭化のため、第２の基板１１１の裏面側（紙面奥側）に設けられるタッチセンサ２
０２の電極を実線で示している。
図５（Ｂ）に示すタッチセンサ２０２は、投影型の静電容量式タッチセンサの一例であ
る。タッチセンサ２０２は、第１のセンサ電極１１４と第２のセンサ電極１１５を有する
。
第１のセンサ電極１１４、及び第２のセンサ電極１１５は、第１の基板１０１上に設け
られた配線２０７とコンタクト部２０３を介して電気的に接続される。したがって、第１
の基板１０１に取り付けられたＦＰＣ２０４を介して、第２の基板１１１に設けられるタ
ッチセンサ２０２を駆動することができる。なおコンタクト部２０３の具体的な構成例は
、後に説明する。
ここで、第１のセンサ電極１１４及び第２のセンサ電極１１５の形状は、図５（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、複数の四辺形が一方向に連続した形状となっている。このとき、第
１のセンサ電極１１４と第２のセンサ電極１１５の交差部の面積ができるだけ小さくなる
ように、各電極を配置することが好ましい。このような形状とすることで、電極が設けら
れていない領域の面積を低減でき、当該電極の有無によって生じる透過率の違いにより第
１の基板１１１を透過する光の輝度ムラを抑制することができる。
なお、第１のセンサ電極１１４及び第２のセンサ電極１１５の形状はこれに限られず、
様々な形状をとり得る。例えば、複数の第１のセンサ電極１１４をできるだけ隙間が生じ
ないように配置し、上層の第２のセンサ電極１１５を、第１のセンサ電極１１４と重なら
ない領域ができるように離間して複数設ける構成としてもよい。このとき、隣接する２つ
の第２のセンサ電極１１５の間に、これらと電気的に絶縁されたダミー電極を設けると、
透過率の異なる領域の面積を低減できるため好ましい。
このようにタッチセンサ２０２と信号をやりとりするためのＦＰＣ２０４等を接続する
外部接続電極を、表示部２０１が形成される第１の基板１０１側に設けることにより、タ
ッチセンサと表示部２０１の両方の外部接続電極を、表示装置２００の一方の面側に設け
ることができる。したがって、ＦＰＣ２０４の接続に要する面積を低減することができる
。さらに図５に示すように、配線のレイアウトを工夫することで１つのＦＰＣ２０４のみ
を設ける構成にすることも可能である。このような表示装置２００を電子機器に適用する
と、電子機器内部における表示装置２００の占有面積を低減できるため電子機器の設計の
自由度を高めることができる。
［断面構成例１］
以下では、表示部２０１に有機ＥＬ素子が適用された表示装置２００の断面構成例につ
いて説明する。
図６は、図５（Ａ）に示した表示装置２００において、ＦＰＣ２０４及びゲート駆動回
路２１３を含む領域を切断する切断線Ａ−Ｂと、画素部２１１を含む領域を切断する切断
線Ｃ−Ｄと、コンタクト部２０３を含む領域を切断する切断線Ｅ−Ｆに沿って切断した際
の断面概略図である。
第１の基板１０１と第２の基板１１１はその周辺部において接着層１０４によって接着
されている。また第１の基板１０１、第２の基板１１１、及び接着層１０４に囲まれる領
域に、少なくとも画素部２１１が設けられている。
図６には、ゲート駆動回路２１３として、いずれもｎチャネル型のトランジスタ２３１
とトランジスタ２３２を組み合わせた回路を有する例を示している。なお、ゲート駆動回
路２１３の構成はこれに限られず、ｎチャネル型のトランジスタとｐチャネル型のトラン
ジスタを組み合わせた種々のＣＭＯＳ回路や、ｐチャネル型のトランジスタを組み合わせ
た回路を有する構成としてもよい。なお、ソース駆動回路２１２についても同様である。
また、本構成例では、表示部２０１が形成される絶縁表面上にゲート駆動回路２１３とソ
ース駆動回路２１２が形成されたドライバ一体型の表示装置の構成を示すが、表示部２０
１が形成される絶縁表面とは別にゲート駆動回路２１３とソース駆動回路２１２の一方ま
たは両方を設ける構成としてもよい。例えば、ＣＯＧ方式により駆動回路用ＩＣを実装し
てもよいし、ＣＯＦ方式により駆動回路用ＩＣが実装されたフレキシブル基板（ＦＰＣ）
を実装してもよい。
図６には、画素部２１１の一例として、一画素分の断面構造を示している。画素は、ス
イッチング用のトランジスタ２３３と、電流制御用のトランジスタ２３４と、該トランジ
スタ２３４の一方の電極（ソース電極又はドレイン電極）に電気的に接続された第１の電
極層２２１を含む。また第１の電極層２２１の端部を覆う絶縁層２３５が設けられ、該絶
縁層２３５上の、後に説明するブラックマトリクス２４２と重なる領域にスペーサ２３６
が設けられている。スペーサ２３６を画素部２１１に複数設けることで、第１の基板１０
１と第２の基板１１１の距離が必要以上に近づくことがないため、信頼性の高い表示装置
とすることができる。
スペーサ２３６には、有機樹脂材料を用いると厚く形成できるため好ましい。例えばポ
ジ型またはネガ型の感光性樹脂を用いて形成することができる。また、スペーサ２３６と
して遮光性の材料を用いると、隣接する画素の発光素子２２０から回り込む光を遮光し、
隣接画素間における混色を抑制することができる。
なお、画素部２１１、ソース駆動回路２１２、ゲート駆動回路２１３が備えるトランジ
スタの構造は特に限定されない。例えば、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆ス
タガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型またはボトムゲート型のいず
れのトランジスタ構造としてもよい。また、トランジスタに用いる半導体材料としては、
例えばシリコンやゲルマニウムなどの半導体材料を用いてもよいし、インジウム、ガリウ
ム、亜鉛のうち少なくともひとつを含む酸化物半導体を用いてもよい。
また、トランジスタに用いる半導体の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体
、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、または一部に結
晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、ト
ランジスタ特性の劣化が抑制されるため好ましい。
インジウム、ガリウム、亜鉛のうち少なくともひとつを含む酸化物半導体としては、代
表的にはＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系金属酸化物などが挙げられる。シリコンよりもバンドギ
ャップが広く、且つキャリア密度の小さい酸化物半導体を用いると、オフ時のリーク電流
を抑制できるため好ましい。好ましい酸化物半導体の詳細については、後の実施の形態で
説明する。
発光素子２２０は、第１の電極層２２１と第２の電極層２２３と、これらに挟持された
ＥＬ層２２２を有する。以下、発光素子２２０について説明する。
発光素子２２０において、光射出側に設ける電極層にはＥＬ層２２２からの発光に対し
て透光性を有する材料を用いる。
透光性を有する材料としては、酸化インジウム、インジウムスズ酸化物、インジウム亜
鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物を用いることがで
きる。または、グラフェンを用いてもよい。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、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この
ましい。
このような電極層は、蒸着法や、スパッタリング法などにより形成する。そのほか、イ
ンクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、またはメッキ法を用いて
形成することができる。
なお、透光性を有する上述の導電性酸化物をスパッタリング法によって形成する場合、
当該導電性酸化物を、アルゴン及び酸素を含む雰囲気下で成膜すると、透光性を向上させ
ることができる。
また導電性酸化物膜をＥＬ層２２２上に形成する場合、酸素濃度が低減されたアルゴン
を含む雰囲気下で成膜した第１の導電性酸化物膜と、アルゴン及び酸素を含む雰囲気下で
成膜した第２の導電性酸化物膜の積層膜とすると、ＥＬ層２２２への成膜ダメージを低減
させることができるため好ましい。ここで特に第１の導電性酸化物膜を成膜する際に用い
るアルゴンガスの純度が高いことが好ましく、例えば露点が−７０℃以下、好ましくは−
１００℃以下のアルゴンガスを用いることが好ましい。
光射出側とは反対側に設ける電極層には、該発光に対して反射性を有する材料を用いる
。
光反射性を有する材料としては、例えばアルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タン
グステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、又はパラジウム等の金属材料や、該
金属材料を含む合金材料を用いることができる。また、このような金属材料または合金材
料にランタンやネオジム、ゲルマニウムなどを添加してもよい。合金材料の例としては、
アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジム
の合金などのアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）や、銀と銅の合金、銀とパラ
ジウムと銅の合金、銀とマグネシウムの合金などの銀を含む合金などが挙げられる。銀と
銅を含む合金は耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウムを含む膜に接して金属
膜、または金属酸化物膜を積層することで、アルミニウムを含む膜の酸化を抑制すること
ができる。アルミニウムを含む膜に接して設ける金属材料、または金属酸化物材料として
は、チタン、酸化チタンなどが挙げられる。また、上記透光性を有する材料からなる膜と
金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とインジウムスズ酸化物の積層膜、
銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いることができる。
このような電極層は、蒸着法や、スパッタリング法などにより形成する。そのほか、イ
ンクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、またはメッキ法を用いて
形成することができる。
ＥＬ層２２２は、少なくとも発光性の有機化合物を含む層（以下、発光層ともいう）を
含めばよく、単数の層で構成されていても、複数の層が積層されていてもよい。複数の層
で構成されている構成としては、陽極側から正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送
層、並びに電子注入層が積層された構成を例に挙げることができる。なお、発光層を除く
これらの層はＥＬ層２２２中に必ずしも全て設ける必要はない。また、これらの層は重複
して設けることもできる。具体的にはＥＬ層２２２中に複数の発光層を重ねて設けてもよ
く、電子注入層に重ねて正孔注入層を設けてもよい。また、中間層として電荷発生層の他
、電子リレー層など他の構成を適宜加えることができる。また、例えば、異なる発光色を
呈する発光層を複数積層する構成としてもよい。例えば補色の関係にある２以上の発光層
を積層することにより白色発光を得ることができる。
ＥＬ層２２２は、真空蒸着法、またはインクジェット法やディスペンス法などの吐出法
、スピンコート法などの塗布法、または印刷法などを用いて形成できる。
本実施の形態では、第１の電極層２２１として反射性を有する材料を用い、第２の電極
層２２３として透光性を有する材料を用いる。したがって、発光素子２２０は上面射出型
（トップエミッション型）の発光素子であり、発光素子からみて第２の基板１１１側に光
を射出する。
以上が発光素子２２０についての説明である。
第１の基板１０１上には、第１の基板１０１の上面に接して絶縁層２３７と、トランジ
スタのゲート絶縁層として機能する絶縁層２３８と、トランジスタを覆う絶縁層２３９、
及び絶縁層２４１が設けられている。
絶縁層２３７は、第１の基板１０１に含まれる不純物の拡散を抑制する目的で設けられ
る。また、トランジスタの半導体層に接する絶縁層２３８及び絶縁層２３９は、トランジ
スタの劣化を助長する不純物の拡散を抑制する材料を用いることが好ましい。これら絶縁
層には、例えばシリコンなどの半導体や、アルミニウムなどの金属の酸化物または窒化物
、または酸窒化物を用いることができる。またこのような無機絶縁材料の積層膜、または
無機絶縁材料と有機絶縁材料の積層膜を用いてもよい。なお、絶縁層２３７や絶縁層２３
９は不要であれば設けなくてもよい。
絶縁層２４１は、下層に設けられるトランジスタや配線などによる段差を被覆する平坦
化層として機能する。絶縁層２４１としてはポリイミドやアクリルなどの有機樹脂材料を
用いることが好ましい。また、平坦性を高められる場合には、無機絶縁材料を用いてもよ
い。
ここで、トランジスタ及び発光素子２２０を含む層が、素子層１０３に相当する。本構
成例においては、絶縁層２３７の上面から第２の電極層２２３まで積層した構成を素子層
１０３とする。
第２の基板１１１の発光素子２２０と対向する面上に、第１のセンサ電極１１４と絶縁
層１１６と第２のセンサ電極１１５が設けられ、これらの積層が実施の形態１におけるセ
ンサ層１１３に相当する。
第１のセンサ電極１１４と第２のセンサ電極１１５には、発光素子２２０からの発光に
対して透光性を有する材料を用いる。例えば上述した発光素子２２０に用いることのでき
る透光性を有する導電性材料を用いることができる。
絶縁層１１６は、第１のセンサ電極１１４と第２のセンサ電極１１５を絶縁する。また
絶縁層１１６は発光素子２２０からの発光に対して透光性を有する材料を用いる。例えば
無機絶縁材料や有機絶縁材料、またはこれらの積層膜を用いることができる。
また図５及び図６に示すように、第１のセンサ電極１１４及び第２のセンサ電極１１５
は、画素部２１１だけでなくソース駆動回路２１２やゲート駆動回路２１３と重なる領域
にまで設けられていてもよい。
また、少なくとも画素部２１１と重なる領域において、第１のセンサ電極１１４、第２
のセンサ電極１１５を覆う絶縁層１２８が設けられている。さらに、絶縁層１２８の発光
素子２２０に対向する面上に、ブラックマトリクス２４２とカラーフィルタ２４３が設け
られている。
絶縁層１２８は第２のセンサ電極１１５を保護するほか、隣接する第２のセンサ電極１
１５の間を埋め、これらを確実に絶縁することもできる。また絶縁層１２８として、第１
のセンサ電極１１４や第２のセンサ電極１１５の段差形状を効果的に被覆するように、被
覆性の高い材料を用いることが好ましい。例えば絶縁層２４１と同様の材料を用いる。絶
縁層１２８の表面を平坦にすることで、カラーフィルタ２４３の厚さを均一にすることが
できるため、表示装置の表示品位を向上させることができる。
カラーフィルタ２４３は、発光素子２２０からの発光色を調色し、色純度を高める目的
で設けられている。例えば、白色発光の発光素子を用いてフルカラーの表示装置とする場
合には、異なる色のカラーフィルタを設けた複数の画素を用いる。その場合、赤色（Ｒ）
、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色のカラーフィルタを用いてもよいし、これに黄色（Ｙ）
を加えた４色とすることもできる。また、Ｒ、Ｇ、Ｂ（及びＹ）に加えて白色（Ｗ）の画
素を用い、４色（又は５色）としてもよい。
また、隣接するカラーフィルタ２４３の間に、ブラックマトリクス２４２が設けられて
いる。ブラックマトリクス２４２は隣接する画素の発光素子２２０から回り込む光を遮光
し、隣接画素間における混色を抑制する。ブラックマトリクス２４２は異なる発光色の隣
接画素間にのみ配置し、同色画素間には設けない構成としてもよい。ここで、カラーフィ
ルタ２４３の端部を、ブラックマトリクス２４２と重なるように設けることにより、光漏
れを抑制することができる。ブラックマトリクス２４２は、発光素子２２０からの発光を
遮光する材料を用いることができ、金属材料や顔料を含む有機樹脂材料などを用いて形成
することができる。なお、図６に示すようにブラックマトリクス２４２はゲート駆動回路
２１３などの画素部２１１以外の領域に設けると、導波光などによる意図しない光漏れを
抑制できるため好ましい。
また、カラーフィルタ２４３及びブラックマトリクス２４２を覆うオーバーコートを設
けてもよい。オーバーコートはカラーフィルタ２４３やブラックマトリクス２４２を保護
するほか、これらに含まれる不純物が拡散することを抑制する。オーバーコートは発光素
子２２０からの発光を透過する材料を用い、無機絶縁材料や有機絶縁材料を用いることが
できる。
第１の基板１０１と第２の基板１１１は、接着層１０４によって接着されている。本構
成例では第１の基板１０１と第２の基板１１１にガラス材料を用い、且つ接着層１０４と
して、低融点ガラスからなるガラス材料を用いる。このような材料を用いることで、接着
層１０４より内部へ発光素子２２０やトランジスタの劣化の要因となる不純物の混入を効
果的に抑制できるため、極めて信頼性の高い表示装置とすることができる。
特に、トランジスタの半導体として酸化物半導体を用いる場合では、後の実施の形態で
説明するように水素などの不純物が酸化物半導体膜中に含まれるとトランジスタのしきい
値電圧のマイナスシフトなどが生じてしまう。したがって、トランジスタが設けられる領
域をガラス材料で構成される第１の基板１０１、第２の基板１１１、及び接着層１０４で
封止し、水素を含む不純物元素の混入を抑制することは極めて効果的である。
コンタクト部２０３において、第１の基板１０１上には配線２０７と、配線２０７と電
気的に接続する電極２４４が形成されている。配線２０７は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することにより形成されている。また電極２４４は
第１の電極層２２１と同一の導電膜を加工することにより形成されており、絶縁層２３９
及び絶縁層２４１に設けられた開口部を介して配線２０７と電気的に接続している。この
ようにコンタクト部２０３に設けられる配線２０７や電極２４４をトランジスタや発光素
子２２０の形成に用いる導電膜を加工することにより形成することで、工程を増やすこと
なくコンタクト部２０３を容易に形成できるため好ましい。
一方、第２の基板１１１側では、第２のセンサ電極１１５がコンタクト部２０３にまで
延在し、さらにコンタクト部２０３ではその表面が露出するよう設けられている。なお、
図示しないが第１のセンサ電極１１４のコンタクト部についても同様である。
さらに、コンタクト部２０３には導電性粒子２４５が分散した樹脂層２４６が設けられ
ている。樹脂層２４６中の導電性粒子２４５が第２のセンサ電極１１５と電極２４４の両
方と接触することにより、第２のセンサ電極１１５と配線２０７が電気的に接続されてい
る。
導電性粒子２４５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。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。
導電性粒子２４５を分散可能な樹脂層２４６の材料としては、熱硬化性の有機樹脂、光
硬化性の有機樹脂などの硬化性の有機樹脂を用いることが好ましい。
第２のセンサ電極１１５と電極２４４に挟持された導電性粒子２４５は、上下方向にか
かる圧力によって潰れた形状に変形していることが好ましい。このような形状とすること
で、導電性粒子２４５と、第２のセンサ電極１１５または電極２４４との接触面積が増大
するため、確実に電気的な接続をとることができる。なお図６に示す断面概略図では便宜
上、導電性粒子２４５の断面形状として、基板と垂直な向きに長軸を有する楕円形状で図
示しているが、実際多くの場合では、その断面形状が円形、または基板と平行な向きに長
軸成分を有する楕円形状となる。
ここで図６では、少なくとも発光素子２２０を備える画素部２１１を囲うように接着層
１０４が設けられ、接着層１０４よりも外側にコンタクト部２０３を設ける構成を示して
いる。特に接着層１０４としてガラス材料を用いた場合では、このようにコンタクト部２
０３を接着層１０４よりも外側に設けることで、コンタクト部２０３に用いる有機樹脂な
どに含まれる水などの不純物が、接着層１０４よりも内側の領域に拡散することが抑制で
きるため好ましい。
また図６に示すように、接着層１０４によって封止される領域と、これよりも外側の領
域をまたぐようにして設けられる層には、有機材料などの水や水素を透過する材料の層を
用いないことが好ましい。このような構成とすることで、外部からの水や水素の侵入を効
果的に抑制でき、信頼性の高い表示装置を実現できる。
なお、接着層１０４として硬化性の樹脂を用いる場合、接着層１０４と樹脂層２４６を
共通化し、接着層１０４をコンタクト部２０３と重なるようにして設け、コンタクト部２
０３と重なる領域に導電性粒子２４５が分散される構成としてもよい。このような構成で
は、接着層１０４よりも外側にコンタクト部２０３を配置しなくてもよいため、表示装置
の狭額縁化が可能となる。なおこのとき、接着層１０４中に乾燥剤を分散させることが好
ましい。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。その他の乾燥剤として
、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。
配線２０６は、接着層１０４によって封止された領域から外側に延在して設けられ、ゲ
ート駆動回路２１３（またはソース駆動回路２１２）と電気的に接続している。また配線
２０６の端部の一部が外部接続電極２０５を成している。本構成例では、外部接続電極２
０５はトランジスタのソース電極またはドレイン電極に用いる導電膜と、トランジスタの
ゲート電極に用いる導電膜を積層して形成されている。このように複数の導電膜を積層し
て外部接続電極２０５を構成することにより、ＦＰＣ２０４などの圧着工程に対する機械
的強度を高めることができるため好ましい。
また、外部接続電極２０５に接して接続層２０８が設けられ、接続層２０８を介してＦ
ＰＣ２０４と外部接続電極２０５とが電気的に接続している。接続層２０８としては、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。
またここでは図示しないが、配線２０７は第１の基板１０１の端部にまで設けられ、そ
の端部の一部が外部接続電極２０５を構成し、ＦＰＣ２０４と電気的に接続している。
配線２０６や配線２０７、外部接続電極２０５の端部は、その表面が露出しないように
絶縁層で覆われていると、表面の酸化やショートなどの不具合を抑制できるため好ましい
。このとき、配線２０６、配線２０７、外部接続電極２０５を覆う絶縁層は、画素部２１
１を構成するいずれかの絶縁層と同一の膜を加工することにより形成すると、工程を増や
すことなく形成できるため好ましい。
ここで図６には、ＦＰＣ２０４と接着層１０４の間に、ＦＰＣ２０４と第２の基板１１
１の両方と接するように補強材２０９が設けられている。本構成例では、第１の基板１０
１として極めて薄いガラス基板を用いており、ＦＰＣ２０４と接着層１０４の間の領域の
機械的強度が比較的低い。そのため表示装置を電子機器に組み込む際などに、ＦＰＣ２０
４近傍に機械的な力が加わることにより、当該領域で割れが生じてしまう恐れがある。そ
のためこのように補強材２０９を設けることで、ＦＰＣ２０４と接着層１０４の間の領域
の機械的強度を高めることができ、信頼性の高い表示装置を実現できる。
補強材２０９としては、有機樹脂材料を用いることが好ましい。例えば熱硬化性の有機
樹脂、光硬化性の有機樹脂、２液混合型の硬化性の有機樹脂など、硬化性の有機樹脂を用
いることができる。
なお、補強材２０９は、第１の基板１０１の裏面側にも設けられていてもよい。第１の
基板１０１を補強材２０９により両面から補強することにより、機械的強度をより高める
ことができ、極めて総厚の薄い表示装置の破損を抑制できる。
以上が本断面構成例についての説明である。このような構成とすることで、総厚が極め
て薄く、且つ機械的強度が優れた、信頼性の高い表示装置を実現できる。
［断面構成例２］
以下では、表示部２０１に液晶素子が適用された表示装置２００の断面構成例について
説明する。なお、上記と重複する部分については説明を省略するか、簡略化して説明する
。
図７は、本構成例で例示する表示装置の断面概略図である。図７に示す表示装置は、上
記断面構成例１で例示した構成と対比して、主として画素部２１１と接着層１０４の構成
が異なる点で相違している。
画素部２１１は、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードが適用され
た液晶素子２５０を備える。液晶素子２５０は基板面に対して横方向に発生する電界によ
り液晶の配向が制御される。
画素部２１１には少なくとも１つのスイッチング用のトランジスタ２５６と、図示しな
い保持容量を有する。またトランジスタ２５６のソース電極またはドレイン電極と電気的
に接続するくし形状の第１の電極層２５１が絶縁層２４１上に設けられている。またくし
形状の第２の電極層２５３が、第１の電極層２５１と絶縁するように、同一平面上に設け
られている。
第１の電極層２５１と第２の電極層２５３の少なくとも一方には、上述した透光性の導
電性材料を用いる。これら電極層の両方に、透光性の導電性材料を用いると、画素の開口
率を高めることができるため好ましい。
なお図７では、第１の電極層２５１と第２の電極層２５３とを区別するため異なるハッ
チングパターンを用いて明示しているが、これらを同一の導電膜を加工して形成すること
が好ましい。
画素部２１１において、第２の基板１１１上には上記断面構成例１と同様にカラーフィ
ルタ２４３とブラックマトリクス２４２が設けられている。また図７ではカラーフィルタ
２４３とブラックマトリクス２４２を覆うオーバーコート２５５が設けられている。オー
バーコート２５５を設けることにより、カラーフィルタ２４３やブラックマトリクス２４
２に含まれる顔料などの不純物が液晶２５２に拡散することを抑制できる。
さらに、オーバーコート２５５のブラックマトリクス２４２と重なる領域に、スペーサ
２５４が設けられている。スペーサ２５４には、上記断面構成例１におけるスペーサ２３
６と同様の材料を用いることができる。なお、本構成例ではスペーサ２５４を第２の基板
１１１側に設ける構成としたが、第１の基板１０１側に設ける構成としてもよい。
また、少なくとも第１の電極層２５１及び第２の電極層２５３が設けられている領域に
は、液晶２５２が封入されている。ここで、第１の電極層２５１、第２の電極層２５３、
及び液晶２５２により液晶素子２５０が構成されている。
第１の電極層２５１と第２の電極層２５３の間に電圧を印加することにより、横方向に
電界が生じ、該電界によって液晶２５２の配向が制御され、表示装置の外部に配置された
バックライトからの光の偏光を画素単位で制御することにより、画像を表示することがで
きる。
液晶２５２と接する面には、液晶２５２の配向を制御するための配向膜を設けてもよい
。配向膜には透光性の材料を用いる。また、ここでは図示しないが、第１の基板１０１及
び第２の基板１１１の液晶素子２５０から見て外側の面に偏光板を設ける。また、導光板
を用いてバックライトからの光を表示装置の側面から入力する構成としてもよい。
本構成例では、液晶素子２５０と重なる領域にカラーフィルタが設けられているため、
白色発光のバックライトを用いてフルカラーの画像表示を実現できる。また、バックライ
トとして異なる発光色の複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ
Ｄｉｏｄｅ）を用いて、時間分割表示方式（フィールドシーケンシャル駆動方式）を行
うこともできる。時間分割表示方式を用いた場合、カラーフィルタを設ける必要が無く、
また例えばＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のそれぞれの発光を呈する副画素を設け
る必要がないため、画素の開口率を向上させることや、単位面積あたりの画素数を増加で
きるなどの利点がある。
液晶２５２としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、強誘電液晶、
反強誘電液晶などを用いることができる。また、ブルー相を示す液晶を使用すると、配向
膜が不要であり、且つ広い視野角が得られるため好ましい。
なお、本構成例ではＩＰＳモードが適用された液晶素子２５０について説明するが、液
晶素子の構成はこれに限られず、そのほかにもＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）
モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＡＳＭ（Ａ
ｘｉａｌｌｙ 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。
ここで、液晶素子２５０としてＩＰＳモードやＦＦＳモードを適用することが好ましい
。このようなモードが適用された液晶素子は、第２の基板１１１側に電極を配置する必要
がないため、第２の基板１１１側に設けられるタッチセンサの電極と、液晶素子の電極と
の間で生じる寄生容量の影響が抑制され、タッチセンサの感度を向上させることができる
。
また、本構成例では上記断面構成例１で例示したコンタクト部２０３に用いる樹脂層２
４６と、接着層１０４を共通化し、これらに同一の材料を用いる構成を示す。接着層１０
４として硬化性の有機樹脂を用い、接着層１０４をコンタクト部２０３と重なるように設
ける。さらに、コンタクト部２０３と重なる領域には導電性粒子２４５が分散されている
。このような構成とすることで、狭額縁の表示装置を実現できる。
また、図７に示すように、絶縁層２４１や絶縁層１２８などの有機材料が適用される層
が、画素部２１１及びゲート駆動回路２１３（及びソース駆動回路２１２）が設けられる
領域と、接着層１０４が設けられる領域とで連続しないように、これら領域の間で端部が
形成されるように島状に加工されていることが好ましい。このような構成とすることで、
接着層１０４に有機樹脂を用いた場合であっても、絶縁層２４１や絶縁層１２８などを介
して水分などの不純物が液晶素子２５０やトランジスタに拡散することを抑制できる。
以上が本構成例についての説明である。このような構成とすることにより、総厚が極め
て薄く、且つ機械的強度が優れた、信頼性の高い表示装置を実現できる。
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３）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置に適用可能な発光素子の構成例について
、図面を参照して説明する。
本実施の形態で例示する発光素子は、第１の電極層、第２の電極層及び第１の電極層と
第２の電極層の間に発光性の有機化合物を含む層（以下ＥＬ層という）を備える。第１の
電極層または第２の電極層のいずれか一方は陽極、他方が陰極として機能する。ＥＬ層は
第１の電極層と第２の電極層の間に設けられ、該ＥＬ層の構成は第１の電極層と第２の電
極層の材質に合わせて適宜選択すればよい。以下に発光素子の構成の一例を例示するが、
発光素子の構成がこれに限定されないことはいうまでもない。
＜発光素子の構成例１＞
発光素子の構成の一例を図８（Ａ）に示す。図８（Ａ）に示す発光素子は、陽極１１０
１と陰極１１０２の間に発光ユニット１１０３を含むＥＬ層が挟まれている。
陽極１１０１と陰極１１０２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１１０１の側から正孔が注入され、陰極１１０２の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。
本明細書においては、両端から注入された電子と正孔が再結合する領域を１つ有する層
または積層体を発光ユニットという。よって、当該発光素子の構成例１は発光ユニットを
１つ備えるということができる。
発光ユニット１１０３は、少なくとも発光物質を含む発光層を１つ以上備えていればよ
く、発光層以外の層と積層された構造であってもよい。発光層以外の層としては、例えば
正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔輸送性に乏しい（ブロッキングする
）物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、並びにバイポーラ性（電子及び
正孔の輸送性の高い）の物質等を含む層が挙げられる。
発光ユニット１１０３の具体的な構成の一例を図８（Ｂ）に示す。図８（Ｂ）に示す発
光ユニット１１０３は、正孔注入層１１１３、正孔輸送層１１１４、発光層１１１５、電
子輸送層１１１６、並びに電子注入層１１１７が陽極１１０１側からこの順に積層されて
いる。
＜発光素子の構成例２＞
発光素子の構成の他の一例を図８（Ｃ）に示す。図８（Ｃ）に例示する発光素子は、陽
極１１０１と陰極１１０２の間に発光ユニット１１０３を含むＥＬ層が挟まれている。さ
らに、陰極１１０２と発光ユニット１１０３との間には中間層１１０４が設けられている
。なお、当該発光素子の構成例２の発光ユニット１１０３には、上述の発光素子の構成例
１が備える発光ユニットと同様の構成が適用可能であり、詳細については、発光素子の構
成例１の記載を参酌できる。
中間層１１０４は少なくとも電荷発生領域を含んで形成されていればよく、電荷発生領
域以外の層と積層された構成であってもよい。例えば、第１の電荷発生領域１１０４ｃ、
電子リレー層１１０４ｂ、及び電子注入バッファー１１０４ａが陰極１１０２側から順次
積層された構造を適用することができる。
中間層１１０４における電子と正孔の挙動について説明する。陽極１１０１と陰極１１
０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、第１の電荷発生領域１１０
４ｃにおいて、正孔と電子が発生し、正孔は陰極１１０２へ移動し、電子は電子リレー層
１１０４ｂへ移動する。電子リレー層１１０４ｂは電子輸送性が高く、第１の電荷発生領
域１１０４ｃで生じた電子を電子注入バッファー１１０４ａに速やかに受け渡す。電子注
入バッファー１１０４ａは発光ユニット１１０３に電子を注入する障壁を緩和し、発光ユ
ニット１１０３への電子注入効率を高める。従って、第１の電荷発生領域１１０４ｃで発
生した電子は、電子リレー層１１０４ｂと電子注入バッファー１１０４ａを経て、発光ユ
ニット１１０３のＬＵＭＯ準位に注入される。
また、電子リレー層１１０４ｂは、第１の電荷発生領域１１０４ｃを構成する物質と電
子注入バッファー１１０４ａを構成する物質が界面で反応し、互いの機能が損なわれてし
まう等の相互作用を防ぐことができる。
当該発光素子の構成例２の陰極に用いることができる材料の選択の幅は、構成例１の陰
極に用いることができる材料の選択の幅に比べて、広い。なぜなら、構成例２の陰極は中
間層が発生する正孔を受け取ればよく、仕事関数が比較的大きな材料を適用できるからで
ある。
＜発光素子の構成例３＞
発光素子の構成の他の一例を図８（Ｄ）に示す。図８（Ｄ）に例示する発光素子は、陽
極１１０１と陰極１１０２の間に２つの発光ユニットが設けられたＥＬ層を備えている。
さらに、第１の発光ユニット１１０３ａと、第２の発光ユニット１１０３ｂとの間には中
間層１１０４が設けられている。
なお、陽極と陰極の間に設ける発光ユニットの数は２つに限定されない。図８（Ｅ）に
例示する発光素子は、発光ユニット１１０３が複数積層された構造、所謂、タンデム型の
発光素子の構成を備える。但し、例えば陽極と陰極の間にｎ（ｎは２以上の自然数）層の
発光ユニット１１０３を設ける場合には、ｍ（ｍは自然数、１以上（ｎ−１）以下）番目
の発光ユニットと、（ｍ＋１）番目の発光ユニットとの間に、それぞれ中間層１１０４を
設ける構成とする。
また、当該発光素子の構成例３の発光ユニット１１０３には、上述の発光素子の構成例
１と同様の構成を適用することが可能であり、また当該発光素子の構成例３の中間層１１
０４には、上述の発光素子の構成例２と同様の構成が適用可能である。よって、詳細につ
いては、発光素子の構成例１、または発光素子の構成例２の記載を参酌できる。
発光ユニットの間に設けられた中間層１１０４における電子と正孔の挙動について説明
する。陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加する
と、中間層１１０４において正孔と電子が発生し、正孔は陰極１１０２側に設けられた発
光ユニットへ移動し、電子は陽極１１０１側に設けられた発光ユニットへ移動する。陰極
側に設けられた発光ユニットに注入された正孔は、陰極側から注入された電子と再結合し
、当該発光ユニットに含まれる発光物質が発光する。また、陽極側に設けられた発光ユニ
ットに注入された電子は、陽極側から注入された正孔と再結合し、当該発光ユニットに含
まれる発光物質が発光する。よって、中間層１１０４において発生した正孔と電子は、そ
れぞれ異なる発光ユニットにおいて発光に至る。
なお、発光ユニット同士を接して設けることで、両者の間に中間層と同じ構成が形成さ
れる場合は、発光ユニット同士を接して設けることができる。具体的には、発光ユニット
の一方の面に電荷発生領域が形成されていると、当該電荷発生領域は中間層の第１の電荷
発生領域として機能するため、発光ユニット同士を接して設けることができる。
発光素子の構成例１乃至構成例３は、互いに組み合わせて用いることができる。例えば
、発光素子の構成例３の陰極と発光ユニットの間に中間層を設けることもできる。
また、発光色の異なる複数の発光物質を用いることにより、発光スペクトルの幅を拡げ
て、例えば白色発光を得ることもできる。白色発光を得る場合には、例えば、発光物質を
含む層を少なくとも２つ備える構成とし、それぞれの層を互いに補色の関係にある色を呈
する光を発するように構成すればよい。具体的な補色の関係としては、例えば青色と黄色
、あるいは青緑色と赤色等が挙げられる。
さらに、演色性の良い白色発光を得る場合には、発光スペクトルが可視光全域に拡がる
ものが好ましく、例えば、一つの発光素子が、青色を呈する光を発する層、緑色を呈する
光を発する層、赤色を呈する光を発する層を備える構成とすればよい。
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４）
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
。
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、二元系金属の酸
化物である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、三元系金属
の酸化物であるＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物（ＩＧＺＯとも表記する）、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ
系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系
酸化物、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｚｒ−Ｚｎ系酸
化物、Ｉｎ−Ｔｉ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｃ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙ−Ｚｎ系酸化物
、Ｉｎ−Ｌａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｃｅ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｐｒ−Ｚｎ系酸化物、
Ｉｎ−Ｎｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉ
ｎ−Ｇｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｄｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ
−Ｈｏ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−
Ｙｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌｕ−Ｚｎ系酸化物、四元系金属の酸化物であるＩｎ−Ｓｎ
−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸
化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ
−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物を用いることができる。
ここで、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物とは、ＩｎとＧａとＺｎを主成分として有する酸化
物という意味であり、ＩｎとＧａとＺｎの比率は問わない。また、ＩｎとＧａとＺｎ以外
の金属元素が入っていてもよい。
また、酸化物半導体として、ＩｎＭＯ３（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、Ｉｎ２ＳｎＯ５（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Ｉ
ｎ：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。
酸化物半導体膜は単結晶でも、非単結晶でもよい。後者の場合、アモルファスでも、多
結晶でもよい。また、アモルファス中に結晶性を有する部分を含む構造でも、非アモルフ
ァスでもよい。
好ましくは、酸化物半導体膜は、ＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃ
ｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）膜とする。
以下、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜について説明する。
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の結晶部は、一辺が１００ｎｍ未満の立方体内に収まる大きさである
ことが多い。また、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）による観察像では、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれる結晶部
と結晶部との境界は明確ではない。また、ＴＥＭによってＣＡＡＣ−ＯＳ膜には粒界（グ
レインバウンダリーともいう。）は確認できない。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、粒界
に起因する電子移動度の低下が抑制される。
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれる結晶部は、ｃ軸がＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面の法線ベク
トルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向に揃い、かつａｂ面に垂直な方向から見て三
角形状または六角形状の原子配列を有し、ｃ軸に垂直な方向から見て金属原子が層状また
は金属原子と酸素原子とが層状に配列している。なお、異なる結晶部間で、それぞれａ軸
およびｂ軸の向きが異なっていてもよい。本明細書において、単に垂直と記載する場合、
８０°以上１００°以下の範囲も含まれることとする。また、単に平行と記載する場合、
−１０°以上１０°以下の範囲も含まれることとする。
なお、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜において、結晶部の分布が一様でなくてもよい。例えば、ＣＡ
ＡＣ−ＯＳ膜の形成過程において、酸化物半導体膜の表面側から結晶成長させる場合、被
形成面の近傍に対し表面の近傍では結晶部の占める割合が高くなることがある。また、Ｃ
ＡＡＣ−ＯＳ膜へ不純物を添加することにより、当該不純物添加領域において結晶部の結
晶性が低下することもある。
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれる結晶部のｃ軸は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面の法線ベク
トルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向に揃うため、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の形状（被形
成面の断面形状または表面の断面形状）によっては互いに異なる方向を向くことがある。
なお、結晶部のｃ軸の方向は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜が形成されたときの被形成面の法線ベク
トルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向となる。結晶部は、成膜することにより、ま
たは成膜後に加熱処理などの結晶化処理を行うことにより形成される。
酸化物半導体膜として、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を適用する場合、該ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を形成
する方法としては、三つ挙げられる。
一つめは、成膜温度を１００℃以上４５０℃以下として酸化物半導体膜の成膜を行うこ
とで、酸化物半導体膜に含まれる結晶部のｃ軸が、被形成面の法線ベクトルまたは表面の
法線ベクトルに平行な方向に揃った結晶部を形成する方法である。
二つめは、酸化物半導体膜を薄い膜厚で成膜した後、２００℃以上７００℃以下の熱処
理を行うことで、酸化物半導体膜に含まれる結晶部のｃ軸が、被形成面の法線ベクトルま
たは表面の法線ベクトルに平行な方向に揃った結晶部を形成する方法である。
三つめは、一層目の酸化物半導体膜を薄く成膜した後、２００℃以上７００℃以下の熱
処理を行い、さらに二層目の酸化物半導体膜の成膜を行うことで、酸化物半導体膜に含ま
れる結晶部のｃ軸が、被形成面の法線ベクトルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向に
揃った結晶部を形成する方法である。
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。よって、当該トランジスタは、信頼性が高い。
また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、多結晶である酸化物半導体スパッタリング用ターゲットを
用い、スパッタリング法によって成膜することが好ましい。当該スパッタリング用ターゲ
ットにイオンが衝突すると、スパッタリング用ターゲットに含まれる結晶領域がａ−ｂ面
から劈開し、ａ−ｂ面に平行な面を有する平板状またはペレット状のスパッタリング粒子
として剥離することがある。この場合、当該平板状またはペレット状のスパッタリング粒
子が、結晶状態を維持したまま被成膜面に到達することで、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜する
ことができる。
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、成膜時の被成膜面の加熱温度（例えば基板加熱温度）を高めることで、被成膜面
に到達後にスパッタリング粒子のマイグレーションが起こる。具体的には、被成膜面の温
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。
成膜時の被成膜面の温度を高めることで、平板状またはペレット状のスパッタリング粒子
が被成膜面に到達した場合、当該被成膜面上で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被成膜面に付着する。
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。
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。
ＩｎＯＸ粉末、ＧａＯＹ粉末およびＺｎＯＺ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−Ｇ
ａ−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、ＩｎＯＸ粉末、ＧａＯＹ粉末およびＺｎＯＺ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。
以上がＣＡＡＣ−ＯＳ膜の説明である。
また、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
において、水素濃度は、５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１８
ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは５×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、更に好
ましくは１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とすることが望ましい。なお、酸化物半導
体膜中の水素濃度は、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ
Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）で測定されるものである。
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、また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型に限りなく近い酸化物半導体膜とすることができる。このような酸化物半導体膜中
には、ドナーに由来するキャリアが極めて少なく（ゼロに近く）、キャリア濃度は１×１
０１４／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１２／ｃｍ３未満、さらに好ましくは１×１０
１１／ｃｍ３未満、より好ましくは１．４５×１０１０／ｃｍ３未満となる。
またこのように、水素濃度が十分に低減されて高純度化され、十分な酸素の供給により
酸素欠損に起因するエネルギーギャップ中の欠陥準位が低減された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、チャネル長が１μ
ｍ、且つ室温（２５℃）における、チャネル幅１μｍあたりのオフ電流は、１００ｙＡ（
１ｙＡ（ヨクトアンペア）は１×１０−２４Ａ）以下、望ましくは、１０ｙＡ以下となる
。また、８５℃では、１００ｚＡ／μｍ（１ｚＡ（ゼプトアンペア）は１×１０−２１Ａ
）以下、望ましくは１０ｚＡ／μｍ以下となる。このように、ｉ型（真性）化または実質
的にｉ型化された酸化物半導体膜を用いることで、極めて優れたオフ電流特性のトランジ
スタを得ることができる。
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、第１の酸化物半導体膜、第２の酸化物半導体膜および第３
の酸化物半導体膜の積層として、各々を異なる組成としてもよい。例えば、第１の酸化物
半導体膜および第３の酸化物半導体膜に三元系金属の酸化物を用い、第２の酸化物半導体
膜に二元系金属の酸化物を用いる、または、第１の酸化物半導体膜および第３の酸化物半
導体膜に二元系金属の酸化物を用い、第２の酸化物半導体膜に三元系金属の酸化物を用い
ることもできる。
また、第１の酸化物半導体膜、第２の酸化物半導体膜および第３の酸化物半導体膜の構
成元素を同一とし、組成を異ならせてもよい。例えば、第１の酸化物半導体膜および第３
の酸化物半導体膜の原子数比をＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１とし、第２の酸化物半導体
膜の原子数比をＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝３：１：２としてもよい。また、第１の酸化物半導体
膜および第３の酸化物半導体膜の原子数比をＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：２とし、第２の
酸化物半導体膜の原子数比をＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝３：１：２としてもよい。
この時、第２の酸化物半導体膜はＩｎとＧａの含有率をＩｎ＞Ｇａとするとよい。また
第１の酸化物半導体膜および第３の酸化物半導体膜のＩｎとＧａの含有率をＩｎ≦Ｇａと
するとよい。
酸化物半導体では主として重金属のｓ軌道がキャリア伝導に寄与しており、Ｉｎの含有
率を多くすることによりｓ軌道のオーバーラップが多くなる傾向があるため、Ｉｎ＞Ｇａ
の組成となる酸化物はＩｎ≦Ｇａの組成となる酸化物と比較して高い移動度を備える。ま
た、ＧａはＩｎと比較して酸素欠損の形成エネルギーが大きく酸素欠損が生じにくいため
、Ｉｎ≦Ｇａの組成となる酸化物はＩｎ＞Ｇａの組成となる酸化物と比較して安定した特
性を備える。
なお、酸化物半導体膜に接して酸化物半導体膜とは異なる膜（例えばゲート絶縁膜など
）を形成する際に、酸化物半導体膜に接して形成される膜から酸化物半導体膜中に不純物
が拡散する恐れがある。シリコンやカーボンなどが酸化物半導体膜中に拡散すると、トラ
ンジスタの電気特性に悪影響を及ぼす可能性がある。
しかしながら、上述のように酸化物半導体膜を積層構造とし、高い移動度を備える酸化
物半導体膜（つまり、Ｉｎ＞Ｇａの組成となる酸化物半導体膜。上述の第２の酸化物半導
体膜に相当する。）に接して、当該酸化物半導体膜よりも酸素欠損が少なく安定した特性
を備える酸化物半導体膜（つまり、Ｉｎ≦Ｇａの組成となる酸化物半導体膜。上述の第１
の酸化物半導体膜および第３の酸化物半導体膜に相当する。）を形成し、酸化物半導体膜
に接する膜と高い移動度を備える酸化物半導体膜とが接しない構成とすることにより、不
純物拡散に起因したトランジスタの電気特性への悪影響（例えば移動度の低下など。）を
抑制することができる。したがって、トランジスタの移動度および信頼性を高めることが
可能となる。
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５）
本実施の形態では、本発明の一態様であるタッチセンサを備える表示装置を備える電子
機器の例について、図９を参照して説明する。
図９（Ａ）に示す電子機器は、携帯型情報端末の一例である。
図９（Ａ）に示す電子機器は、筐体１０１１と、筐体１０１１に設けられたパネル１０
１２と、ボタン１０１３と、スピーカー１０１４と、を具備する。
なお、筐体１０１１に、外部機器に接続するための接続端子及び操作ボタンが設けられ
ていてもよい。
ボタン１０１３は、筐体１０１１に設けられる。例えば、ボタン１０１３が電源ボタン
であれば、ボタン１０１３を押すことにより、電子機器をオン状態にするか否かを制御す
ることができる。
スピーカー１０１４は、筐体１０１１に設けられる。スピーカー１０１４は音声を出力
する。
なお、筐体１０１１にマイクが設けられていてもよい。筐体１０１１にマイクを設けら
れることにより、例えば図９（Ａ）に示す電子機器を電話機として機能させることができ
る。
図９（Ａ）に示す電子機器は、例えば電話機、電子書籍、パーソナルコンピュータ、及
び遊技機の一つ又は複数としての機能を有する。
ここで、パネル１０１２に、本発明の一態様のタッチセンサを備える表示装置を適用す
ることができる。
図９（Ｂ）に示す電子機器は、折り畳み式の情報端末の一例である。
図９（Ｂ）に示す電子機器は、筐体１０２１ａと、筐体１０２１ｂと、筐体１０２１ａ
に設けられたパネル１０２２ａと、筐体１０２１ｂに設けられたパネル１０２２ｂと、軸
部１０２３と、ボタン１０２４と、接続端子１０２５と、記録媒体挿入部１０２６と、ス
ピーカー１０２７と、を備える。
筐体１０２１ａと筐体１０２１ｂは、軸部１０２３により接続される。
図９（Ｂ）に示す電子機器は、軸部１０２３を有するため、パネル１０２２ａとパネル
１０２２ｂを対向させて折り畳むことができる。
ボタン１０２４は、筐体１０２１ｂに設けられる。なお、筐体１０２１ａにボタン１０
２４を設けてもよい。例えば、電源ボタンとしての機能を有するボタン１０２４を設ける
ことより、ボタン１０２４を押すことで電子機器に対する電源電圧の供給を制御できる。
接続端子１０２５は、筐体１０２１ａに設けられる。なお、筐体１０２１ｂに接続端子
１０２５が設けられていてもよい。また、接続端子１０２５が筐体１０２１ａ及び筐体１
０２１ｂの一方又は両方に複数設けられていてもよい。接続端子１０２５は、図９（Ｂ）
に示す電子機器と他の機器を接続するための端子である。
記録媒体挿入部１０２６は、筐体１０２１ａに設けられる。筐体１０２１ｂに記録媒体
挿入部１０２６が設けられていてもよい。また、記録媒体挿入部１０２６が筐体１０２１
ａ及び筐体１０２１ｂの一方又は両方に複数設けられていてもよい。例えば、記録媒体挿
入部にカード型記録媒体を挿入することにより、カード型記録媒体のデータを電子機器に
読み出し、又は電子機器内のデータをカード型記録媒体に書き込むことができる。
スピーカー１０２７は、筐体１０２１ｂに設けられる。スピーカー１０２７は、音声を
出力する。なお、筐体１０２１ａにスピーカー１０２７を設けてもよい。
なお、筐体１０２１ａ又は筐体１０２１ｂにマイクを設けてもよい。筐体１０２１ａ又
は筐体１０２１ｂにマイクが設けられることにより、例えば図９（Ｂ）に示す電子機器を
電話機として機能させることができる。
図９（Ｂ）に示す電子機器は、例えば電話機、電子書籍、パーソナルコンピュータ、及
び遊技機の一つ又は複数としての機能を有する。
ここで、パネル１０２２ａ及びパネル１０２２ｂに、本発明の一態様のタッチセンサを
備える表示装置を適用することができる。
図９（Ｃ）に示す電子機器は、据え置き型情報端末の一例である。図９（Ｃ）に示す電
子機器は、筐体１０３１と、筐体１０３１に設けられたパネル１０３２と、ボタン１０３
３と、スピーカー１０３４と、を具備する。
なお、筐体１０３１の甲板部１０３５にパネル１０３２と同様のパネルを設けてもよい
。
さらに、筐体１０３１に券などを出力する券出力部、硬貨投入部、及び紙幣挿入部など
を設けてもよい。
ボタン１０３３は、筐体１０３１に設けられる。例えば、ボタン１０３３が電源ボタン
であれば、ボタン１０３３を押すことで電子機器に対する電源電圧の供給を制御できる。
スピーカー１０３４は、筐体１０３１に設けられる。スピーカー１０３４は、音声を出
力する。
図９（Ｃ）に示す電子機器は、例えば現金自動預け払い機、チケットなどの注文をする
ための情報通信端末（マルチメディアステーションともいう）、又は遊技機としての機能
を有する。
ここで、パネル１０３２に、本発明の一態様のタッチセンサを備える表示装置を適用す
ることができる。
図９（Ｄ）は、据え置き型情報端末の一例である。図９（Ｄ）に示す電子機器は、筐体
１０４１と、筐体１０４１に設けられたパネル１０４２と、筐体１０４１を支持する支持
台１０４３と、ボタン１０４４と、接続端子１０４５と、スピーカー１０４６と、を備え
る。
なお、接続端子１０４５以外にも、筐体１０４１に外部機器に接続させるための接続端
子を設けてもよい。
ボタン１０４４は、筐体１０４１に設けられる。例えば、ボタン１０４４が電源ボタン
であれば、ボタン１０４４を押すことで電子機器に対する電源電圧の供給を制御できる。
接続端子１０４５は、筐体１０４１に設けられる。接続端子１０４５は、図９（Ｄ）に
示す電子機器と他の機器を接続するための端子である。例えば、接続端子１０４５により
図９（Ｄ）に示す電子機器とパーソナルコンピュータを接続すると、パーソナルコンピュ
ータから入力されるデータ信号に応じた画像をパネル１０４２に表示させることができる
。例えば、図９（Ｄ）に示す電子機器のパネル１０４２が接続する他の電子機器のパネル
より大きければ、当該他の電子機器の表示画像を拡大することができ、複数の人が同時に
視認しやすくなる。
スピーカー１０４６は、筐体１０４１に設けられる。スピーカー１０４６は、音声を出
力する。
図９（Ｄ）に示す電子機器は、例えば出力モニタ、パーソナルコンピュータ、及びテレ
ビジョン装置の一つ又は複数としての機能を有する。
ここで、パネル１０４２に、本発明の一態様のタッチセンサを備える表示装置を適用す
ることができる。
以上が図９に示す電子機器の例の説明である。
図９を参照して説明したように、本実施の形態に係る電子機器は、パネルに本発明の一
態様のタッチセンサを備える表示装置が適用されている。したがって、電子機器自体の軽
量化、小型化、薄型化が実現されている。
また、本発明の一態様の表示装置はその総厚が極めて薄いため可撓性を持たせることも
可能である。したがって、上述した電子機器として、曲面を有するパネルを備える構成や
、湾曲可能なパネルを備える構成とすることもできる。
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。
１００ 表示装置
１０１ 基板
１０２ 支持基板
１０３ 素子層
１０４ 接着層
１０５ 接着層
１１０ 表示装置
１１１ 基板
１１２ 支持基板
１１３ センサ層
１１４ センサ電極
１１５ センサ電極
１１６ 絶縁層
１２０ 表示装置
１２１ 基板
１２２ 支持基板
１２３ カラーフィルタ層
１２４ 赤色カラーフィルタ
１２５ 緑色カラーフィルタ
１２６ 青色カラーフィルタ
１２７ ブラックマトリクス
１２８ 絶縁層
１３０ 表示装置
２００ 表示装置
２０１ 表示部
２０２ タッチセンサ
２０３ コンタクト部
２０４ ＦＰＣ
２０５ 外部接続電極
２０６ 配線
２０７ 配線
２０８ 接続層
２０９ 補強材
２１１ 画素部
２１２ ソース駆動回路
２１３ ゲート駆動回路
２２０ 発光素子
２２１ 電極層
２２２ ＥＬ層
２２３ 電極層
２３１ トランジスタ
２３２ トランジスタ
２３３ トランジスタ
２３４ トランジスタ
２３５ 絶縁層
２３６ スペーサ
２３７ 絶縁層
２３８ 絶縁層
２３９ 絶縁層
２４１ 絶縁層
２４２ ブラックマトリクス
２４３ カラーフィルタ
２４４ 電極
２４５ 導電性粒子
２４６ 樹脂層
２５０ 液晶素子
２５１ 電極層
２５２ 液晶
２５３ 電極層
２５４ スペーサ
２５５ オーバーコート
２５６ トランジスタ
１０１１ 筐体
１０１２ パネル
１０１３ ボタン
１０１４ スピーカー
１０２１ａ 筐体
１０２１ｂ 筐体
１０２２ａ パネル
１０２２ｂ パネル
１０２３ 軸部
１０２４ ボタン
１０２５ 接続端子
１０２６ 記録媒体挿入部
１０２７ スピーカー
１０３１ 筐体
１０３２ パネル
１０３３ ボタン
１０３４ スピーカー
１０３５ 甲板部
１０４１ 筐体
１０４２ パネル
１０４３ 支持台
１０４４ ボタン
１０４５ 接続端子
１０４６ スピーカー
１１０１ 陽極
１１０２ 陰極
１１０３ 発光ユニット
１１０３ａ 発光ユニット
１１０３ｂ 発光ユニット
１１０４ 中間層
１１０４ａ 電子注入バッファー
１１０４ｂ 電子リレー層
１１０４ｃ 電荷発生領域
１１１３ 正孔注入層
１１１４ 正孔輸送層
１１１５ 発光層
１１１６ 電子輸送層
１１１７ 電子注入層

Claims (1)

  1. 第１の層が形成された第１の基板に対して第２の層が形成された第２の基板を接着した後に、前記第２の基板を剥離し、前記第１の基板上に前記第１の層及び前記第２の層を形成し、
    前記第２の層と、第３の層が形成された第３の基板とを接着した後に、前記第３の基板を剥離し、前記第１の基板上に前記第１の層、前記第２の層及び前記第３の層を形成し、
    前記第１の層は、表示素子を有し、
    前記第１の基板はガラスである、表示装置の作製方法。
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