JP2021060579A - 表示装置、表示モジュール、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】用途に適した表示を行うことができる表示装置を提供する。表示品位の高い画像と、低消費電力で表示する画像との両方を表示できる表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、第１の表示部と、第２の表示部と、非表示部と、第１の基板と、第２の基板と、を有する構成とする。第１の基板と第２の基板とは、対向して設けられ、且つ、それぞれ第１の表示部、第２の表示部、及び非表示部にわたって設けられる。第１の表示部と、第２の表示部とは、非表示部を介して離隔して設けられる。第１の表示部は、複数の液晶素子がマトリクス状に配置される。第２の表示部は、複数の発光素子がマトリクス状に配置される。液晶素子と発光素子は、第１の基板と、第２の基板の間に設けられる。液晶素子は、可視光を第２の基板側に反射する。発光素子は、可視光を第２の基板側に発する。【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、表示装置を備える電子機器に関する。

なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法、を一例として挙げることができる。半導体装置は、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。

表示装置の一つとして、液晶素子を備える液晶表示装置がある。例えば、画素電極をマトリクス状に配置し、画素電極の各々に接続するスイッチング素子としてトランジスタを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置が注目を集めている。

例えば、画素電極の各々に接続するスイッチング素子として、金属酸化物をチャネル形成領域とするトランジスタを用いるアクティブマトリクス型液晶表示装置が知られている。（特許文献１及び特許文献２）

アクティブマトリクス型液晶表示装置には大きく分けて透過型と反射型の二種類のタイプが知られている。

透過型の液晶表示装置は、液晶の光学変調作用を利用して、バックライトからの光のうち、液晶を透過して液晶表示装置外部に出力される光の量を画素毎に制御することで、画像表示を行うものである。一方、反射型の液晶表示装置は、外光、即ち入射光のうち、画素電極で反射して装置外部に出力される光の量を画素毎に制御することで、画像表示を行うものである。反射型の液晶表示装置は、透過型の液晶表示装置と比較して、バックライトを使用しないため、消費電力が少ないといった長所を有する。

特開２００７−１２３８６１号公報 特開２００７−９６０５５号公報

テレビジョン装置、コンピュータのモニタ装置、スマートフォン、タブレット端末などの電子機器に適用される表示装置は、多種多様な映像を表示する必要があるため、表示品位や解像度が高いことが求められる。その一方で、例えばセグメント方式の液晶表示装置が適用された電子機器のように、表示品位や解像度は高い必要はないが、低い消費電力で画像を常に表示させることができる表示装置も求められる。このように、用途や、表示する画像に応じて、最適な表示装置を選択することが行われている。

本発明の一態様は、用途に適した表示を行うことができる表示装置を提供することを課題の一とする。または、表示品位の高い画像と、低消費電力で表示する画像との両方を表示することのできる表示装置を提供することを課題の一とする。または、動きの速い動画像と、動きの遅い動画像または静止画とを、効率的に表示することのできる表示装置を提供することを課題の一とする。または、信頼性の高い表示装置を提供することを課題の一とする。または、新規な構成を有する表示装置、及び電子機器等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。なお、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。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から抽出することが可能である。

本発明の一態様は、第１の表示部と、第２の表示部と、非表示部と、第１の基板と、第２の基板と、を有する表示装置である。第１の表示部と、第２の表示部とは、非表示部を介して離隔して設けられる。第１の基板と第２の基板とは、対向して設けられる。また、第１の基板と第２の基板とは、それぞれ第１の表示部、第２の表示部、及び非表示部にわたって設けられる。第１の表示部は、複数の液晶素子がマトリクス状に配置される。第２の表示部は、複数の発光素子がマトリクス状に配置される。液晶素子と発光素子は、第１の基板と、第２の基板の間に設けられる。液晶素子は、可視光を第２の基板側に反射する。発光素子は、可視光を第２の基板側に発する。

また、上記において、表示装置は、第１の絶縁層と、第２の絶縁層と、を有する構成とすることができる。このとき、第１の絶縁層は、発光素子を覆って設けられ、且つ、無機化合物を含むことが好ましい。また、第２の絶縁層は、第１の絶縁層を覆って設けられ、且つ、有機化合物を含むことが好ましい。また、液晶素子は、第２の絶縁層上に設けられることが好ましい。

また、上記において、表示装置は、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、を有することが好ましい。また、液晶素子は、第１の基板側から第１の電極と、液晶層と、第２の電極と、を有することが好ましい。また、発光素子は、第１の基板側から第３の電極と、発光層と、第４の電極と、を有することが好ましい。また、第１の電極は、第１のトランジスタと電気的に接続され、第３の電極は、第２のトランジスタと電気的に接続されることが好ましい。

また、上記において、第３の電極と同一面上に設けられた導電層を有することが好ましい。このとき、第１のトランジスタと、第１の電極とは、導電層を介して電気的に接続されることが好ましい。

また、上記において、非表示部に位置し、且つ、液晶素子及び発光素子よりも第２の基板側に位置する遮光層を有することが好ましい。

また、上記において、発光素子と、第２の基板との間に位置する接着層を有することが好ましい。また、発光素子は、接着層を介して第２の基板側に可視光を発する機能を有することが好ましい。

また、上記において、第１の表示部に表示される第１の画像は、第２の表示部に表示される第２の画像よりも、低いフレーム周波数で表示されることが好ましい。

また、本発明の一態様は、上記いずれか一の表示装置を備える表示モジュールである。表示装置は、自動車のダッシュボードに取り付可能に構成される。第１の表示部に表示される第１の画像は、速度及び回転数のうち少なくとも一の情報を含む画像を含むことが好ましい。また第２の表示部に表示される第２の画像は、燃料残量、冷却水の温度、走行距離、及び変速機の状態のうち、少なくとも一の情報を含む画像を含むことが好ましい。

また、本発明の一態様は、上記いずれか一の表示装置を備える電子機器である。第１の表示部に表示される第１の画像は、商品についての情報及び使用方法のうち、少なくとも一の情報を含む動画像を含むことが好ましい。また第２の表示部に表示される第２の画像は、商品の名称、価格、産地、原材料、及び内容量のうち、少なくとも一の情報を含む静止画像を含むことが好ましい。

また、上記表示モジュールまたは電子機器において、第１の画像は、第２画像よりも、低いフレーム周波数で表示されることが好ましい。

本発明の一態様によれば、用途に適した表示を行うことができる表示装置を提供できる。または、表示品位の高い画像と、低消費電力で表示する画像との両方を表示することのできる表示装置を提供できる。または、動きの速い動画像と、動きの遅い動画像または静止画とを、効率的に表示することのできる表示装置を提供できる。または、信頼性の高い表示装置を提供できる。または、新規な構成を有する表示装置、及び電子機器等を提供できる。

なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から抽出することが可能である。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、表示装置の構成例を示す図である。 図２は、表示装置の構成例を示す図である。 図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、表示装置の構成例を示す図である。 図４は、表示装置の構成例を示す図である。 図５（Ａ）乃至図５（Ｅ）は、表示装置の作製方法例を説明する図である。 図６（Ａ）乃至図６（Ｄ）は、表示装置の作製方法例を説明する図である。 図７（Ａ）乃至図７（Ｄ）は、表示装置の作製方法例を説明する図である。 図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、表示モジュールの構成例を示す図である。 図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、電子機器の構成例を示す図である。図９（Ｃ）は、電子機器の使用状態を示す図である。 図１０（Ａ）は、表示装置のブロック図である。図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）は、表示装置の回路図である。 図１１（Ａ）、図１１（Ｃ）、及び図１１（Ｄ）は、表示装置の回路図である。図１１（Ｂ）は、表示装置のタイミングチャートである。

以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、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、以下の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、各構成要素の大きさ、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。

本明細書等において、表示装置の一態様である表示パネルは表示面に画像等を表示（出力）する機能を有するものである。したがって表示パネルは出力装置の一態様である。

また、本明細書等では、表示パネルの基板に、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）などのコネクターが取り付けられたもの、または基板にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式等によりＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）が実装されたものを、表示パネルモジュール、表示モジュール、または単に表示パネルなどと呼ぶ場合がある。

なお、本明細書等において、表示装置の一態様であるタッチパネルは表示面に画像等を表示する機能と、表示面に指やスタイラスなどの被検知体が触れる、押圧する、または近づくことなどを検出するタッチセンサとしての機能と、を有する。したがってタッチパネルは入出力装置の一態様である。

タッチパネルは、例えばタッチセンサ付き表示パネル（または表示装置）、タッチセンサ機能つき表示パネル（または表示装置）とも呼ぶことができる。タッチパネルは、表示パネルとタッチセンサパネルとを有する構成とすることもできる。または、表示パネルの内部または表面にタッチセンサとしての機能を有する構成とすることもできる。

また、本明細書等では、タッチパネルの基板に、コネクターやＩＣが実装されたものを、タッチパネルモジュール、表示モジュール、または単にタッチパネルなどと呼ぶ場合がある。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置、及びその作製方法について説明する。

本発明の一態様の表示装置は、第１の表示部と、第２の表示部と、非表示部と、を有する。非表示部は、第１の表示部と第２の表示部との間に位置し、第１の表示部と第２の表示部とは、当該非表示部を介して離隔して設けられている。言い換えると、平面視において、第１の表示部と第２の表示部との間には、非表示部が設けられる。

第１の表示部は、マトリクス状に配置された第１の表示素子を有する。また、第２の表示部は、マトリクス状に配置された第２の表示素子を有する。第１の表示素子と、第２の表示素子は、異なる表示素子を適用することができる。

第１の表示素子としては、反射光または透過光の光量を制御することで階調を表現する素子を用いることができる。特に、反射光を利用して表示する素子を用いることが好ましい。このような素子は、光源を持たないため、表示の際の消費電力を極めて小さくできる。

第１の表示素子には、代表的には反射型の液晶素子を用いることができる。または、第１の表示素子として、透過型の液晶素子、半透過型の液晶素子、シャッター方式のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子、光干渉方式のＭＥＭＳ素子の他、マイクロカプセル方式、電気泳動方式、エレクトロウェッティング方式、電子粉流体（登録商標）方式等を適用した素子などを用いることができる。

なお、第１の表示素子に光を照射するための光源として、フロントライトを適用してもよい。これにより、外光の少ない暗い環境下においても、第１の表示部に明瞭な画像を表示することができる。

また、第１の表示素子として、反射光を用いた表示と、透過光を用いた表示の両方を行うことのできる半透過型の液晶素子を用いることもできる。例えば、第１の表示素子として、光源であるバックライトからの光の透過光の光量を制御する機能と、外光の反射光の光量を制御する機能と、を有する半透過型の液晶素子を用いることができる。バックライトとしては、ＬＥＤを光源としたエッジライト型のバックライトを用いると、表示装置の薄型化が容易となるため好ましい。

第２の表示部に設けられる第２の表示素子としては、発光素子を好適に用いることができる。特に、電界を印加することにより発光性の物質から発光を取り出すことのできる、電界発光素子を用いることが好ましい。このような画素が射出する光は、その輝度や色度が外光に左右されることがないため、色再現性が高く（色域が広く）、且つコントラストの高い表示を行うことができる。これにより、第２の表示部は、第１の表示部よりも鮮やかな表示を行うことができる。

第２の表示素子には、例えばＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、半導体レーザなどの自発光性の発光素子を用いることができる。

例えば、第１の表示部は、第１の表示素子による反射光を用いて画像を表示することができる。第１の表示部による表示は光源が不要であるため、極めて低消費電力な駆動を行うことができる。特に、外光の照度が十分高い場合に、消費電力を極めて小さくできる。また、第１の表示部は、反射光を用いた表示を行うことができるため、目に優しい表示を行うことができ、目が疲れにくいという効果を奏する。

第１の表示部は、表示におけるフレーム周波数を、第２の表示部よりも小さくできることが好ましい。第１の表示部で画像を表示する際、常に第２の表示部よりも小さいフレーム周波数で表示してもよいし、当該フレーム周波数を表示する画像に応じて（例えば静止画像であるときと、動画像であるときとで、）可変にできる構成としてもよい。これにより、第１の表示部の消費電力を低減することができる。第１の表示部では、静止画像、または、比較的変化の小さい動画像を好適に表示することができる。

第２の表示部は、第２の表示素子による発光を利用して画像を表示することができる。そのため、外光の照度や色度によらず、極めて鮮やかな（コントラストが高く、且つ色再現性の高い）表示を行うことができる。また、夜間などの外光の照度が低い場合、明るい表示を行うと使用者が眩しく感じてしまう場合がある。これを防ぐために、第２の表示部では輝度を抑えた表示を行うことが好ましい。これにより、眩しさが抑えられることに加え、消費電力を低減することができる。

また、発光素子は、液晶素子等に比べて応答速度が極めて高いため、動画像を滑らかに表示することができる。さらに、第２の表示部は、表示におけるフレーム周波数を、第１の表示部よりも大きくできることが好ましい。これにより、より滑らかな動画像を表示することができる。第２の表示部では、変化の比較的大きい動画像を好適に表示することができる。

本発明の一態様において、第１の表示素子と、第２の表示素子とは、表示装置が有する第１の基板と、第２の基板の間にそれぞれ設ける。このとき、第１の基板側に、第２の表示素子と、第２の表示素子を覆う保護層と、当該保護層上に、第１の表示素子が設けられる構成とすることが好ましい。また、保護層は、第２の表示素子側から無機化合物を含む第１の絶縁層と、有機化合物を含む第２の絶縁層と、を有することが好ましい。第１の絶縁層は、第２の表示素子に不純物が拡散することを防ぐ保護膜として機能し、第２の絶縁層は、第１の表示素子が有する電極の被形成面側に位置し、平坦化層として機能することができる。これにより、高い信頼性と、高い視認性を兼ね備え、低コストで作製可能で、且つ、多機能の表示装置を実現することができる。

さらに、第１の表示素子と電気的に接続する第１のトランジスタ、及び第２の表示素子と電気的に接続する第２のトランジスタを、それぞれ有することが好ましい。このとき、第１のトランジスタ及び第２のトランジスタは、第１の基板側に形成される。第１のトランジスタと第２のトランジスタとは、同一の工程を経て形成することが好ましい。このとき、第１の表示素子と第１のトランジスタとは、保護層（第１の絶縁層及び第２の絶縁層）に設けられた開口を介して電気的に接続される構成とすることができる。

本発明の一態様の表示装置は、非表示部を挟んで互いに離隔した第１の表示部と、第２の表示部とに、各々に適した画像を表示することができる。例えば、文字情報などの静止画、または変化の小さな動画像などを第１の表示部で消費電力を抑えて表示し、動画コンテンツや、動きの速い動画像などを第２の表示部で滑らかに表示することができる。そのため、用途が限定された機器などに好適に適用することができる。なお、表示装置は、第１の表示部と第２の表示部が、それぞれ独立に複数設けられていてもよい。

第１の表示部と、第２の表示部との間に、非表示部を設けることで、当該非表示部には、第１の表示部または第２の表示部を駆動するための駆動回路や、配線などを配置することができる。これにより、非表示部が設けられる部分を無駄にすることなく、有効活用することができる。また、非表示部に、駆動回路や配線を配置する場合には、これらが視認されることを防ぐために、これよりも表示面側に遮光層を設けることが好ましい。これにより、意匠性に優れた表示装置を実現できる。

以下では、本発明の一態様の表示装置のより具体的な構成例、及び作製方法例等について、図面を参照して説明する。

［表示装置の構成例１］
図１（Ａ）は、表示装置１０の上面概略図である。表示装置１０は、表示部１１と、表示部１２と、非表示部１３と、を有する。

表示部１１は、複数の液晶素子３０を有する。表示部１２は、複数の発光素子４０を有する。複数の液晶素子３０、及び複数の発光素子４０は、それぞれ表示素子として機能し、マトリクス状に配置されている。

ここでは、表示部１１と表示部１２とを同じ外形形状として示しているが、それぞれ異なる外形形状を有していてもよい。また、表示部１１と表示部１２とで、表示素子のレイアウト方法、表示素子の配列ピッチ、表示素子の精細度等が異なっていてもよい。なお、同じ精細度とすると、表示部１１と表示部１２とで表示される画像の精細度を合わせることができる。表示部１１と表示部１２とで精細度を異ならせる場合には、表示部１２を表示部１１よりも高精細にすることが好ましい。これにより、表示部１２で滑らかで高精細な動画像を表示することができる。

図１（Ａ）の左下に、表示部１１の一部の拡大図を示している。表示部１１が有する表示素子には、外光を反射して表示する液晶素子３０が適用されている。図１（Ａ）では、液晶素子３０に外光が入射され、液晶素子３０で反射した反射光２５を模式的に示している。液晶素子３０で反射する反射光２５の光量を液晶素子３０毎に制御することで、表示部１１に画像を表示することができる。

図１（Ａ）の右下に、表示部１２の一部の拡大図を示している。表示部１２が有する表示素子には、発光素子４０が適用されている。図１（Ａ）では、発光素子４０から光２６が射出される様子を模式的に示している。発光素子４０から射出される光２６の光量を、発光素子４０毎に制御することにより、表示部１２に画像を表示することができる。

すなわち、表示部１１は、反射光を利用して画像を表示する機能を有する領域である。また、表示部１２は、発光を利用して画像を表示する機能を有する領域である。例えば、表示部１１は、文字情報、静止画、または変化の緩やかな（小さい）動画像などを好適に表示することができる。一方、表示部１２は、鮮やかな静止画像または動画像、変化の大きい（すなわち動きの速い）動画像、コントラストの高い静止画像または動画像などを好適に表示することができる。

非表示部１３は、表示部１１と表示部１２との間に位置するほか、表示装置１０の外周部に設けられる。非表示部１３は、表示素子が設けられず、表示に寄与しない領域である。非表示部１３には、配線や、ＦＰＣまたはＩＣなどと接続するための外部接続端子等を設けることができる。

また、非表示部１３には、表示部１１または表示部１２を駆動するためのゲートドライバ回路及びソースドライバ回路などの回路を有することが好ましい。ゲートドライバ回路及びソースドライバ回路は、表示部１１及び表示部１２の数だけ配置することができる。例えば表示部１１と表示部１２とを１つずつ設ける場合には、ゲートドライバ回路とソースドライバ回路とをそれぞれ２つずつ、非表示部１３に設ければよい。または、表示部１１または表示部１２は、一対のゲートドライバ回路を有していてもよい。または、ゲートドライバ回路を、表示部１１または表示部１２に重ねて配置してもよい。また、ソースドライバ回路として機能するＩＣを、非表示部１３に設けられた外部接続端子に実装する、または当該ＩＣが実装されたＦＰＣを非表示部１３に設けられた外部接続端子に接続する構成としてもよい。

本発明の一態様の表示装置は、表示する画像や文字などの情報に最適な表示方法を選択することが可能であるため、用途に応じて様々な態様を取ることができる。また本発明の一態様の表示装置は、表示する情報の種類と、表示したい位置に合わせて、表示部１１及び表示部１２の数、大きさ、形状、精細度（画素密度）、解像度（画素数）などを自由に選択して設計することができる。また、表示部１１及び表示部１２に表示する画像として、モノクロ表示（単色表示を含む）、またはカラー表示のいずれかを選ぶこともできる。または、２色の表示素子を用いてカラー表示を行う構成とすることもできる。このように、本発明の一態様の表示装置のメーカー（サプライヤ）は、ユーザー（客先）の要望に合わせてカスタマイズして製造、販売することができる。

［断面構成例１］
図１（Ｂ）には、表示装置１０の断面概略図を示している。図１（Ｂ）では、図１（Ａ）に示す表示部１１、非表示部１３、及び表示部１２を含む一点鎖線Ｓ−Ｔにおける断面概略図を示している。

表示装置１０は、基板２１と、基板２２との間に、トランジスタ５１、トランジスタ５２、液晶素子３０、発光素子４０等を有する。基板２１と基板２２とは、接着層２３により貼り合わされている。

トランジスタ５１及びトランジスタ５２は、基板２１上に設けられている。トランジスタ５１及びトランジスタ５２を覆って絶縁層６１が設けられている。

表示部１２には、トランジスタ５２及び発光素子４０が設けられている。

発光素子４０は、基板２１側から導電層４１、ＥＬ層４２、及び導電層４３が積層された積層構造を有する。導電層４１は、絶縁層６１上に設けられ、絶縁層６１に設けられた開口を介してトランジスタ５２と電気的に接続されている。また導電層４１の端部を覆って絶縁層６２が設けられ、絶縁層６２及び導電層４１上に、ＥＬ層４２と導電層４３とが積層されている。ＥＬ層４２は、絶縁層６２上に端部を有する、島状の上面形状を有することが好ましい。また導電層４３は、島状のＥＬ層４２の端部を覆って設けられることが好ましい。

導電層４１は、可視光を反射する機能を有する。導電層４３は、可視光を透過する機能を有する。したがって、発光素子４０は、被形成面側とは反対側に光を射出する、いわゆるトップエミッション型の発光素子である。

また、発光素子４０及び絶縁層６２を覆って、絶縁層４５と絶縁層４６が積層して設けられている。絶縁層４５は、発光素子４０に水などの不純物が拡散することを防ぐための保護層として機能する。絶縁層４５は、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ハフニウムなどの無機化合物を含むことが好ましい。また、絶縁層４６は、導電層３１の被形成面を成し、平坦化膜として機能する。絶縁層４６は、アクリル、エポキシ、シロキサン、ポリイミドなどの有機化合物を含むことが好ましい。

表示部１１には、トランジスタ５１及び液晶素子３０が設けられている。

液晶素子３０は、導電層３１と、液晶層３２と、導電層３３とを有する。導電層３１は、絶縁層４６上に設けられている。導電層３３は、基板２２の基板２１側に設けられている。液晶層３２は、導電層３１と導電層３３との間に挟持されている。導電層３１は、可視光を反射する機能を有し、導電層３３は可視光を透過する機能を有する。したがって、液晶素子３０は、反射型の液晶素子である。

ここで、絶縁層６１上には、トランジスタ５１と電気的に接続する導電層５５が設けられている。導電層５５は、絶縁層６１に設けられた開口を介してトランジスタ５１と電気的に接続されている。導電層５５は、導電層４１と同一の導電膜を加工して形成されていることが好ましい。

また、導電層３１は、絶縁層４６、絶縁層４５、及び絶縁層６２に設けられた開口を介して導電層５５と電気的に接続され、接続部１５が形成されている。これにより、導電層３１とトランジスタ５１とが電気的に接続されている。なお、導電層５５を介さず、導電層３１とトランジスタ５１とが直接的に接続されていてもよいが、導電層５５を有することで、接続部１５における開口の形成が容易になるため好ましい。

非表示部１３には、遮光層１４が設けられている。遮光層１４としては、例えばブラックマトリクス等の可視光を遮光する機能を有する材料を用いることができる。非表示部１３に遮光層１４を設けることで、非表示部１３に設けられる配線や駆動回路、または、表示装置１０が実装される機器の内部構造などが視認されることを抑制することができ、表示装置１０及び表示装置１０が実装される機器の意匠性を高めることができる。

なお、ここでは遮光層１４を基板２２側に設ける構成としたが、基板２１側に設けてもよい。また、遮光層１４は不要であれば設けない構成としてもよい。

図１（Ｂ）では、基板２２の基板２１側の面に、遮光層１４が設けられ、遮光層１４を覆って絶縁層６５が設けられ、絶縁層６５の一部を覆って導電層３３が設けられている。絶縁層６５は、不要であれば設けなくてもよい。

ここで、発光素子４０の導電層４３は、少なくとも表示部１１の接続部１５に設けられないように形成する。図１（Ｂ）では、導電層４３を、表示部１１に設けられないように形成する例を示している。これにより、接続部１５において、導電層３１と導電層４３とが接触し、電気的にショートしてしまうことを防ぐことができる。例えばメタルマスクまたは遮蔽マスクを用いた、真空蒸着法またはスパッタリング法などの方法で導電層４３を形成することができる。

また、図１（Ｂ）に示すように、接着層２３は、表示部１２に位置する部分を有することが好ましい。これにより、発光素子４０から射出された光２６は、接着層２３を介して外部に射出することができる。例えば基板２１と基板２２との間に空間が存在する構成とするのではなく、この空間を接着層２３で満たすことで、発光素子４０から射出される光２６の取り出し効率を高めることができる。さらに、基板２１と基板２２との接着面積を広げることができ、表示装置１０の強度を高めることができる。

接着層２３は液晶層３２と接するため、接着層２３として、その成分が液晶層３２に拡散しにくい材料を用いることが好ましい。また、接着層２３と、液晶層３２との間に、その成分が液晶層３２に拡散しにくい材料を含むシール層を設けてもよい。当該シール層は、表示部１１を囲うように設けることができる。

［断面構成例２］
以下では、本発明の一態様の表示装置のより具体的な断面構成例について説明する。

〔構成例２−１〕
図２に、表示装置１０Ａの断面概略図を示す。

トランジスタ５１及びトランジスタ５２は、導電層７１、絶縁層７２、半導体層７３、導電層７４、及び導電層７５を有する。導電層７１は、その一部がゲート電極として機能する。絶縁層７２は、その一部がゲート絶縁層として機能する。半導体層７３は、その一部にチャネル形成領域を有する。導電層７４と導電層７５は、一方がソース電極として機能し、他方がドレイン電極として機能する。

導電層７１は、基板２１上に設けられている。絶縁層７２は、導電層７１及び基板２１を覆って設けられている。半導体層７３は、絶縁層７２上に設けられ、導電層７１と重なる領域を有する。導電層７４と導電層７５は、それぞれ半導体層７３と接し、且つ、半導体層７３上に端部を有する。トランジスタ５１及びトランジスタ５２は、チャネルが形成される半導体層よりもゲート電極が被形成面側に位置する、いわゆるボトムゲート型のトランジスタである。

なお、トランジスタ５１及びトランジスタ５２の構成はこれに限られず、様々な構成のトランジスタを適用することができる。例えば、プレーナ型のトランジスタ、スタガ型のトランジスタ、逆スタガ型のトランジスタ等を用いることができる。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。または、チャネルが形成される半導体層の上下にゲートが設けられていてもよい。

トランジスタの半導体層は、金属酸化物（酸化物半導体ともいう）を有することが好ましい。または、トランジスタの半導体層は、シリコンを有していてもよい。シリコンとしては、アモルファスシリコン、結晶性のシリコン（低温ポリシリコン、単結晶シリコンなど）などが挙げられる。

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、単結晶半導体、または単結晶以外の結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、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。単結晶半導体または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。

半導体層は、例えば、インジウムと、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、スズ、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、及びマグネシウムから選ばれた一種または複数種）と、亜鉛と、を有することが好ましい。特に、元素Ｍは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、及びスズから選ばれた一種または複数種であることが好ましい。

特に、半導体層として、インジウム、ガリウム、及び亜鉛を含む酸化物（ＩＧＺＯとも記す）を用いることが好ましい。

また、インジウム、ガリウム、亜鉛、及びスズを含む酸化物（ＩＧＺＴＯとも記す）、インジウム、スズ、及び亜鉛を含む酸化物、インジウム及び亜鉛を含む酸化物、インジウム及びスズを含む酸化物、インジウム、スズ及びシリコンを含む酸化物などを用いてもよい。このような材料を含む半導体層を用いることで、電界効果移動度の高いトランジスタを実現できる。

半導体層がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットは、Ｍに対するＩｎの原子数比が１以上であることが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：８、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１０：１：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１０：１：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝６：１：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：２：５等が挙げられる。

スパッタリングターゲットとしては、多結晶の酸化物を含むターゲットを用いると、結晶性を有する半導体層を形成しやすくなるため好ましい。なお、成膜される半導体層の原子数比は、上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。例えば、半導体層に用いるスパッタリングターゲットの組成がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：４．１［原子数比］の場合、成膜される半導体層の組成は、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：３［原子数比］の近傍となる場合がある。

なお、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：３またはその近傍と記載する場合、Ｉｎを４としたとき、Ｇａが１以上３以下であり、Ｚｎが２以上４以下である場合を含む。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝５：１：６またはその近傍であると記載する場合、Ｉｎを５としたときに、Ｇａが０．１より大きく２以下であり、Ｚｎが５以上７以下である場合を含む。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１またはその近傍であると記載する場合、Ｉｎを１としたときに、Ｇａが０．１より大きく２以下であり、Ｚｎが０．１より大きく２以下である場合を含む。

トランジスタ５１及びトランジスタ５２を覆って、絶縁層７６が設けられる。絶縁層７６は、トランジスタ５１及びトランジスタ５２に水などの不純物が拡散することを防ぐ保護膜として機能する。絶縁層７６は、上記絶縁層４５と同様、無機化合物を含むことが好ましい。

また、絶縁層７６を覆って、絶縁層６１が設けられている。絶縁層６１は、導電層４１の被形成面を成し、平坦化層として機能する。絶縁層６１は、上記絶縁層４６と同様、有機化合物を含むことが好ましい。

絶縁層６１上に、導電層４１と、導電層５５が設けられている。導電層４１は、絶縁層６１及び絶縁層７６に設けられた開口を介して、トランジスタ５２の導電層７５と電気的に接続されている。導電層５５も同様にして、トランジスタ５１の導電層７５と電気的に接続されている。

絶縁層６２は、導電層４１及び導電層５５の端部を覆って設けられる。言い換えると、絶縁層６２は、導電層４１及び導電層５５とそれぞれ重なる開口を有するともいうことができる。

発光素子４０において、ＥＬ層４２は島状に形成されている。また導電層４３は、ＥＬ層４２の端部を覆うように設けられている。これにより、ＥＬ層４２が導電層４３に覆われて露出しないため、水などの不純物がＥＬ層４２に拡散することを好適に抑制することができる。導電層４３は、表示部１２に設けられる複数のＥＬ層４２を覆って設けられ、共通電極として機能する。また図２では、導電層４３の端部が非表示部１３に位置し、表示部１１には設けられない例を示している。

導電層３１は、絶縁層４６上に設けられている。接続部１５において、絶縁層４６及び絶縁層４５には、導電層５５と重なる位置に開口が設けられ、当該開口において、導電層３１と導電層５５とが電気的に接続されている。なお、図２では、接続部１５における絶縁層４５の側面と、絶縁層４６の側面が連続するように形成されているが、これに限られず、絶縁層４５の側面が絶縁層４６の側面よりも内側に位置する、または絶縁層４６の側面が絶縁層４５の側面よりも内側に位置する構成としてもよい。また、絶縁層４５の側面を、絶縁層４６が覆う構成としてもよい。

液晶素子３０において、液晶層３２と導電層３１との間に、配向膜３４が設けられている。また、液晶層３２と導電層３３との間に配向膜３５が設けられている。図２では、配向膜３４及び配向膜３５が、非表示部１３及び表示部１２にも設けられる例を示している。なお、配向膜３４及び配向膜３５は、不要であれば設けなくてもよい。

また、基板２２の基板２１側の面とは反対側の面側に、偏光板３９が設けられている。偏光板３９により偏光された光が液晶素子３０に入射されると、導電層３３、液晶層３２を透過して導電層３１で反射され、液晶層３２及び導電層３３を再度透過して偏光板３９に到達する。このとき、導電層３１と導電層３３との間に電圧を与え、液晶層３２中の液晶の配向を制御することで、偏光板３９を透過する反射光２５の光量を制御することができる。

図２では、偏光板３９を表示部１１だけでなく、表示部１２及び非表示部１３にも設ける構成としているが、表示部１１にのみ配置してもよい。液晶素子３０として、反射型の液晶素子を用いる場合、偏光板３９として円偏光板を用いることができる。円偏光板としては、例えば直線偏光板と１／４波長板を積層したものを用いることができる。円偏光板を用いることにより、外光反射を抑制することができる。また、外光反射を抑制するために光拡散板を設けてもよい。

〔構成例２−２〕
図３（Ａ）に、上記表示装置１０Ａとは一部の構成が異なる表示装置１０Ｂの断面概略図を示す。表示装置１０Ｂは、着色層８１を有する点で、上記表示装置１０Ａと主に相違している。

着色層８１は、液晶素子３０と重なる位置に設けられている。着色層８１は、可視光のうち特定の波長領域の光を透過する機能、または特定の波長領域の光を吸収する機能を有する。着色層８１としては、例えば顔料または染料を含む樹脂を用いることができる。表示部１１に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、または青色（Ｂ）のいずれかを透過する着色層８１が設けられた画素をマトリクス状に配置することで、表示装置１０Ｂは、表示部１１によってフルカラーの表示を行うことができる。

着色層８１は、基板２２の基板２１側の面に設けられている。図３（Ａ）に示す構成では、基板２２の基板２１側の面に遮光層１４が設けられ、遮光層１４の開口を覆うように着色層８１が設けられ、着色層８１及び遮光層１４を覆って絶縁層６５が設けられている。なお、着色層８１と遮光層１４の上下関係はこれに限られず、着色層８１が先に形成されていてもよい。

〔構成例２−３〕
図３（Ｂ）に表示装置１０Ｃの断面概略図を示す。表示装置１０Ｃは、発光素子４０の構成が異なる点、及び着色層８２を有する点で、表示装置１０Ｂと主に相違している。

着色層８２は、発光素子４０と重ねて設けられている。発光素子４０が発する白色光は、着色層８２により一部が吸収されて外部に射出される。これにより、表示装置１０Ｃはカラー表示を行うことができる。

発光素子４０は、ＥＬ層４２Ｗを有し、白色の光を呈する発光素子である。ＥＬ層４２Ｗは、複数の発光素子間に共通に設けることができる。そのため、異なる色の画素毎に、ＥＬ層４２Ｗを作り分ける必要がないため、精細度の高い表示装置（表示部）に適している。

ここで、発光素子４０からの光２６は、着色層８２を一度だけ透過するのに対し、液晶素子３０で反射する反射光２５は、入射時と射出時とで着色層８１を二度透過する。そのため、着色層８１と着色層８２とを同じ材料及び厚さで形成すると、反射光２５の輝度が低下してしまう場合がある。そこで、着色層８１は、着色層８２よりも厚さを薄くすることが好ましい。または、顔料又は染料の濃度を低くするなど、着色層８１の透過率を着色層８２よりも高くしてもよい。

〔構成例２−４〕
図４に、表示装置１０Ｄの断面概略図を示す。表示装置１０Ｄは、フロントライト８０を有する点で、表示装置１０Ｂと主に相違している。

フロントライト８０は、光源８３と、導光板８４を有する。光源８３は、導光板８４に対して、側面から光を射出する機能を有する。光源８３としては、代表的には発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることができる。

表示装置１０Ｄの表示部１１は、液晶素子３０で外光を反射した反射光２５ａと、フロントライト８０からの光を反射した反射光２５ｂと、のいずれか一方、または両方により、画像を表示することができる。

図４に示す構成では、液晶素子３０と重ねて着色層８１が設けられるため、フロントライト８０が有する光源８３としては、白色光源を用いることができる。なお、表示部１１でカラー表示を行わない場合には、光源８３として単色の光源を用いてもよい。また、液晶素子３０の駆動方法として、継時加法混色法に基づいてカラー表示を行う、時間分割表示方式（フィールドシーケンシャル駆動方式ともいう）を適用してもよい。その場合、着色層８１を設けず、且つ、フロントライト８０が光源８３として赤色、緑色、及び青色の３種類の光源を有する構成とすることができる。

［作製方法例］
以下では、本発明の一態様の表示装置の作製方法の一例について、図面を参照して説明する。ここでは、上記構成例２−２及び図３（Ａ）で例示した表示装置１０Ｂを例に挙げて説明する。

なお、表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、導電膜等）は、スパッタリング法、化学気相堆積（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ：Ｐｕｌｓｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を用いて形成することができる。ＣＶＤ法としては、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）法や、熱ＣＶＤ法などがある。熱ＣＶＤ法には、有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶＤ）法が含まれる。

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

表示装置を構成する薄膜を加工する際には、リソグラフィ法等を用いて加工することができる。または、遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の薄膜を形成してもよい。または、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法などにより薄膜を加工してもよい。フォトリソグラフィ法としては、例えば以下の２つの方法がある。１つは、加工したい薄膜上に感光性のレジスト材料を塗布し、フォトマスクを介して露光した後、現像することによりレジストマスクを形成して、エッチング等により当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法である。もう１つは、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法である。

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

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

まず、基板２１上に、トランジスタ５１及びトランジスタ５２を形成する（図５（Ａ））。

基板２１上に導電膜を成膜し、当該導電膜の一部をエッチングすることにより、導電層７１を形成する。続いて、導電層７１を覆って絶縁層７２を成膜する。続いて、絶縁層７２上に半導体膜を成膜し、当該半導体膜の一部をエッチングすることにより、島状の半導体層７３を形成する。続いて、絶縁層７２及び半導体層７３を覆って導電膜を成膜し、当該導電膜の一部をエッチングすることにより、導電層７４及び導電層７５を形成する。これにより、基板２１上にトランジスタ５１とトランジスタ５２を形成することができる。

続いて、トランジスタ５１及びトランジスタ５２を覆う絶縁層７６を形成する。絶縁層７６としては、無機絶縁膜を用いることができる。

続いて、絶縁層７６上に絶縁層６１を形成する。絶縁層６１としては、平坦化膜として機能する有機絶縁膜を用いることが好ましい。

続いて、絶縁層６１及び絶縁層７６に、導電層７５に達する開口を形成する。その後、絶縁層６１上に導電層５５及び導電層４１となる導電膜を成膜し、当該導電膜の一部をエッチングすることにより、導電層５５及び導電層４１を形成することができる（図５（Ｂ））。

続いて、導電層５５の端部、及び導電層４１の端部を覆う絶縁層６２を形成する（図５（Ｃ））。絶縁層６２は、感光性の有機樹脂を用いて形成することが好ましい。

続いて、ＥＬ層４２及び導電層４３を形成する（図５（Ｄ））。

ＥＬ層４２は、蒸着法、塗布法、印刷法、吐出法などの方法で形成することができる。ＥＬ層４２を画素毎に作り分ける場合、メタルマスクなどのシャドウマスクを用いた蒸着法、またはインクジェット法等により形成することができる。ＥＬ層４２を画素毎に作り分けない場合には、メタルマスクを用いない蒸着法を用いることができる。

導電層４３は、蒸着法、スパッタリング法などの方法で形成することができる。導電層４３は、ＥＬ層４２の端部を覆うように形成することが好ましい。

ＥＬ層４２及び導電層４３は、表示部１１となる領域に設けられないように形成する。例えばＥＬ層４２を蒸着法により成膜し、導電層４３を蒸着法またはスパッタリング法により成膜する場合、これらを成膜する領域に開口が設けられ、表示部１１となる領域を覆うシャドウマスクを用いて、それぞれ成膜することが好ましい。また、ＥＬ層４２をインクジェット法、またはメタルマスクを用いた蒸着法等により島状に形成し、導電層４３を、上記シャドウマスクを用いた蒸着法またはスパッタリング法により形成してもよい。

以上のようにして、発光素子４０を作製することができる。発光素子４０は、被形成面側とは反対側に光を射出する、トップエミッション型の発光素子である。なお、発光素子４０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。

続いて、発光素子４０及び絶縁層６２を覆う絶縁層４５を形成する（図５（Ｅ））。

絶縁層４５は、発光素子４０に水などの不純物が拡散することを抑制する保護層として機能する。発光素子４０は、絶縁層４５によって封止される。導電層４３を形成した後に、大気に曝すことなく、絶縁層４５を形成することが好ましい。

絶縁層４５の成膜時の基板温度は、ＥＬ層４２の耐熱温度以下の温度で形成する。絶縁層４５は、例えばスパッタリング法、ＣＶＤ法、ＡＬＤ法、ＰＬＤ法などの方法により成膜されることが好ましい。特にＡＬＤ法やスパッタリング法は、低温成膜が容易であるため好ましい。また、ＡＬＤ法は、段差被覆性が高く、欠陥の少ない膜を成膜することができるため、絶縁層４５の成膜に好適に用いることができる。

ここで、図５（Ｅ）に示すように、絶縁層４５の一部は、導電層５５の上面に接して設けられる。

続いて、絶縁層４５上に、平坦化膜として機能する絶縁層４６を形成する（図６（Ａ））。

絶縁層４６は、導電層５５と重なる位置に開口を有するように設ける。絶縁層４６は、絶縁層６２と同様に、感光性を有する有機樹脂を用いて形成することが好ましい。

続いて、絶縁層４５の、絶縁層４６に覆われない部分をエッチングして、導電層５５の表面の一部を露出させる（図６（Ｂ））。このとき絶縁層４６は、絶縁層４５のエッチングに用いるレジストマスクとして機能する。

続いて、絶縁層４６上に導電膜を成膜し、当該導電膜の一部をエッチングすることにより、導電層３１を形成する（図６（Ｃ））。これにより、導電層３１と導電層５５とが電気的に接続する接続部１５が形成される。

続いて、導電層３１及び絶縁層４６上に、配向膜３４を形成する（図６（Ｄ））。配向膜３４は、樹脂などの薄膜を成膜した後に、ラビング処理を行うことにより形成することができる。

ここまでが、基板２１側の作製工程の説明である。続いて、基板２２側の説明を行う。基板２１側の作製工程と、基板２２側の作製工程は、それぞれ独立して進めることができる。

基板２２上に、遮光層１４と、着色層８１を形成する（図７（Ａ））。

ここではまず、基板２２上の遮光層１４を形成し、遮光層１４の開口、及び導電層３１と重なる位置に着色層８１を形成する。

続いて、基板２２、遮光層１４、及び着色層８１を覆って絶縁層６５を形成する（図７（Ｂ））。絶縁層６５は、着色層８１等に含まれる成分が、液晶層に拡散することを防ぐオーバーコートとして機能する。また、絶縁層６５は、平坦化膜として機能する。絶縁層６５は、有機樹脂を用いて形成することができる。

続いて、絶縁層６５上に導電層３３を形成する。導電層３３は、可視光を透過する導電膜の一部をエッチングすることで形成することができる。

続いて、導電層３３及び絶縁層６５上に、配向膜３５を形成する（図７（Ｃ））。配向膜３５は、配向膜３４と同様の方法により形成できる。

ここまでが、基板２２側の作製工程の説明である。

最後に、基板２１と基板２２とを、接着層２３及び液晶層３２を挟んで貼り合わせる（図７（Ｄ））。

まず、基板２１及び基板２２のいずれか一方、または両方に、接着層２３を形成する。接着層２３は、液晶素子３０が形成される領域を取り囲むように形成する。このとき、発光素子４０と重なる領域に、接着層２３を形成することが好ましい。接着層２３は、例えばスクリーン印刷法や、ディスペンス法等により形成することができる。接着層２３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、嫌気型接着剤等の各種硬化型接着剤を用いることができる。また、紫外線により仮硬化した後に、熱を加えることにより硬化する樹脂などを用いてもよい。また、接着層２３として、紫外線硬化性と熱硬化性の両方を有する樹脂などを用いてもよい。また、接着層２３としては、接着シート等を用いてもよい。

続いて、液晶層３２となる組成物をディスペンス法等により、基板２１または基板２２の接着層２３に囲まれた領域に滴下する。

続いて、液晶層３２となる組成物を挟むように基板２１と基板２２とを貼り合わせ、接着層２３を硬化する。貼り合わせは、減圧雰囲気下で行うと、基板２１と基板２２との間に気泡等が混入することを防ぐことができるため好ましい。基板２１と基板２２とを貼り合わせたのち、接着層２３を硬化させる。

なお、液晶層３２となる組成物は、基板２１と基板２２とを貼り合わせた後に、減圧雰囲気下において、接着層２３に設けた隙間から注入する方法を用いてもよい。また、液晶層３２となる組成物の滴下後に粒状のギャップスペーサを、画素が配置されている領域や、当該領域の外側に散布してもよいし、当該ギャップスペーサを含む組成物を滴下してもよい。

また、液晶層３２と接着層２３との間に、液晶層３２を囲うシール層を設けてもよい。このとき、液晶層３２が設けられる領域を囲うようにシール層を形成し、当該シール層よりも外側に、接着層２３を形成する。そして、シール層に囲まれた領域に液晶層３２となる組成物を滴下した後、基板２１と基板２２とを貼り合わせる。その後、表示部１１及び表示部１２となる領域を遮光した状態で、シール層に紫外線等を照射して仮硬化したのちに、加熱処理を行って接着層２３及びシール層を硬化する。これにより、発光素子４０に紫外線が照射されないため、発光素子４０の信頼性を高めることができる。また、発光素子４０の耐熱温度よりも低い温度（例えば１２０℃以下、好ましくは１００℃以下）での加熱処理であっても、シール層を確実に硬化させることができるため、液晶素子３０の信頼性も高めることができる。

基板２１と基板２２とを貼り合わせることで、液晶素子３０が形成される。また、以上の工程により、表示装置１０Ｂを作製することができる。

本発明の一態様によれば、発光素子４０に接続されるトランジスタ５２、液晶素子を駆動するトランジスタ５１、及び画素や駆動回路等を構成するトランジスタを、同一の工程で作製することができるため、多機能な表示装置を低いコストで実現できる。

以上が、作製方法例についての説明である。

［金属酸化物について］
以下では、半導体層に適用可能な金属酸化物について説明する。

なお、本明細書等において、窒素を有する金属酸化物も金属酸化物（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ）と総称する場合がある。また、窒素を有する金属酸化物を、金属酸窒化物（ｍｅｔａｌ ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）と呼称してもよい。例えば、亜鉛酸窒化物（ＺｎＯＮ）などの窒素を有する金属酸化物を、半導体層に用いてもよい。

なお、本明細書等において、ＣＡＡＣ（ｃ−ａｘｉｓ ａｌｉｇｎｅｄ ｃｒｙｓｔａｌ）、及びＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ−Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）と記載する場合がある。ＣＡＡＣは結晶構造の一例を表し、ＣＡＣは機能または材料の構成の一例を表す。

例えば、半導体層にはＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ−Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）−ＯＳ（Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を用いることができる。

ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅとは、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体では半導体としての機能を有する。なお、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅを、トランジスタの半導体層に用いる場合、導電性の機能は、キャリアとなる電子（またはホール）を流す機能であり、絶縁性の機能は、キャリアとなる電子を流さない機能である。導電性の機能と、絶縁性の機能とを、それぞれ相補的に作用させることで、スイッチングさせる機能（Ｏｎ／Ｏｆｆさせる機能）をＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅに付与することができる。ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅにおいて、それぞれの機能を分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。

また、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅは、導電性領域、及び絶縁性領域を有する。導電性領域は、上述の導電性の機能を有し、絶縁性領域は、上述の絶縁性の機能を有する。また、材料中において、導電性領域と、絶縁性領域とは、ナノ粒子レベルで分離している場合がある。また、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ材料中に偏在する場合がある。また、導電性領域は、周辺がぼけてクラウド状に連結して観察される場合がある。

また、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅにおいて、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下のサイズで材料中に分散している場合がある。

また、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅは、異なるバンドギャップを有する成分により構成される。例えば、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅは、絶縁性領域に起因するワイドギャップを有する成分と、導電性領域に起因するナローギャップを有する成分と、により構成される。当該構成の場合、キャリアを流す際に、ナローギャップを有する成分において、主にキャリアが流れる。また、ナローギャップを有する成分が、ワイドギャップを有する成分に相補的に作用し、ナローギャップを有する成分に連動してワイドギャップを有する成分にもキャリアが流れる。このため、上記ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅをトランジスタのチャネル形成領域に用いる場合、トランジスタのオン状態において高い電流駆動力、つまり大きなオン電流、及び高い電界効果移動度を得ることができる。

すなわち、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅは、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）と呼称することもできる。

酸化物半導体（金属酸化物）は、単結晶酸化物半導体と、それ以外の非単結晶酸化物半導体と、に分けられる。非単結晶酸化物半導体としては、例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ（ｃ−ａｘｉｓ ａｌｉｇｎｅｄ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶酸化物半導体、ｎｃ−ＯＳ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、擬似非晶質酸化物半導体（ａ−ｌｉｋｅ ＯＳ：ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ｌｉｋｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、及び非晶質酸化物半導体などがある。

ＣＡＡＣ−ＯＳは、ｃ軸配向性を有し、かつａ−ｂ面方向において複数のナノ結晶が連結し、歪みを有した結晶構造となっている。なお、歪みとは、複数のナノ結晶が連結する領域において、格子配列の揃った領域と、別の格子配列の揃った領域と、の間で格子配列の向きが変化している箇所を指す。

ナノ結晶は、六角形を基本とするが、正六角形状とは限らず、非正六角形状である場合がある。また、歪みにおいて、五角形及び七角形などの格子配列を有する場合がある。なお、ＣＡＡＣ−ＯＳにおいて、歪み近傍においても、明確な結晶粒界（グレインバウンダリーともいう。）を確認することは難しい。すなわち、格子配列の歪みによって、結晶粒界の形成が抑制されていることがわかる。これは、ＣＡＡＣ−ＯＳが、ａ−ｂ面方向において酸素原子の配列が稠密でないことや、金属元素が置換することで原子間の結合距離が変化することなどによって、歪みを許容することができるためである。

また、ＣＡＡＣ−ＯＳは、インジウム、及び酸素を有する層（以下、Ｉｎ層）と、元素Ｍ、亜鉛、及び酸素を有する層（以下、（Ｍ，Ｚｎ）層）とが積層した、層状の結晶構造（層状構造ともいう）を有する傾向がある。なお、インジウムと元素Ｍは、互いに置換可能であり、（Ｍ，Ｚｎ）層の元素Ｍがインジウムと置換した場合、（Ｉｎ，Ｍ，Ｚｎ）層と表すこともできる。また、Ｉｎ層のインジウムが元素Ｍと置換した場合、（Ｉｎ，Ｍ）層と表すこともできる。

ＣＡＡＣ−ＯＳは結晶性の高い金属酸化物である。一方、ＣＡＡＣ−ＯＳは、明確な結晶粒界を確認することが難しいため、結晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。また、金属酸化物の結晶性は不純物の混入や欠陥の生成などによって低下する場合があるため、ＣＡＡＣ−ＯＳは不純物や欠陥（酸素欠損（Ｖ_Ｏ：ｏｘｙｇｅｎ ｖａｃａｎｃｙともいう。）など）の少ない金属酸化物ともいえる。したがって、ＣＡＡＣ−ＯＳを有する金属酸化物は、物理的性質が安定する。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳを有する金属酸化物は熱に強く、信頼性が高い。

ｎｃ−ＯＳは、微小な領域（例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の領域、特に１ｎｍ以上３ｎｍ以下の領域）において原子配列に周期性を有する。また、ｎｃ−ＯＳは、異なるナノ結晶間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、膜全体で配向性が見られない。したがって、ｎｃ−ＯＳは、分析方法によっては、ａ−ｌｉｋｅ ＯＳや非晶質酸化物半導体と区別が付かない場合がある。

なお、インジウムと、ガリウムと、亜鉛と、を有する金属酸化物の一種である、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（以下、ＩＧＺＯ）は、上述のナノ結晶とすることで安定な構造をとる場合がある。特に、ＩＧＺＯは、大気中では結晶成長がし難い傾向があるため、大きな結晶（ここでは、数ｍｍの結晶、または数ｃｍの結晶）よりも小さな結晶（例えば、上述のナノ結晶）とする方が、構造的に安定となる場合がある。

ａ−ｌｉｋｅ ＯＳは、ｎｃ−ＯＳと非晶質酸化物半導体との間の構造を有する金属酸化物である。ａ−ｌｉｋｅ ＯＳは、鬆または低密度領域を有する。すなわち、ａ−ｌｉｋｅ ＯＳは、ｎｃ−ＯＳ及びＣＡＡＣ−ＯＳと比べて、結晶性が低い。

酸化物半導体（金属酸化物）は、多様な構造をとり、それぞれが異なる特性を有する。本発明の一態様の酸化物半導体は、非晶質酸化物半導体、多結晶酸化物半導体、ａ−ｌｉｋｅ ＯＳ、ｎｃ−ＯＳ、ＣＡＡＣ−ＯＳのうち、二種以上を有していてもよい。

半導体層として機能する金属酸化物膜は、不活性ガス及び酸素ガスのいずれか一方または双方を用いて成膜することができる。なお、金属酸化物膜の成膜時における酸素の流量比（酸素分圧）に、特に限定はない。ただし、電界効果移動度が高いトランジスタを得る場合においては、金属酸化物膜の成膜時における酸素の流量比（酸素分圧）は、０％以上３０％以下が好ましく、５％以上３０％以下がより好ましく、７％以上１５％以下がさらに好ましい。

金属酸化物は、エネルギーギャップが２ｅＶ以上であることが好ましく、２．５ｅＶ以上であることがより好ましく、３ｅＶ以上であることがさらに好ましい。このように、エネルギーギャップの広い金属酸化物を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。

金属酸化物膜の成膜時の基板温度は、３５０℃以下が好ましく、室温以上２００℃以下がより好ましく、室温以上１３０℃以下がさらに好ましい。金属酸化物膜の成膜時の基板温度が室温であると、生産性を高めることができ、好ましい。

金属酸化物膜は、スパッタリング法により形成することができる。そのほか、例えばＰＬＤ法、ＰＥＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ＡＬＤ法、真空蒸着法などを用いてもよい。

以上が、金属酸化物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、本発明の一態様の表示装置を適用可能な表示モジュール及び電子機器の構成例について説明する。

図８（Ａ）に、表示モジュール２０ａの構成例を示す。表示モジュール２０ａは、表示装置１０ａが組み込まれた外装体９１、ケーブル９２、及びコネクター９３等を有する。表示モジュール２０ａは、自動車などの移動体に組み込むことができる。

表示装置１０ａは、表示部１１ａ、表示部１１ｂ、表示部１２ａ、表示部１２ｂ、及び非表示部１３を有する。非表示部１３は、各表示部の間に設けられる。また、非表示部１３の一部は、表示装置１０ａの輪郭に沿って設けられる。

表示部１１ａ及び表示部１１ｂは、液晶素子により画像を表示する機能を有する部分である。表示部１１ａ及び表示部１１ｂは、特に、反射光を利用して画像を表示することが好ましい。表示部１１ａ及び表示部１１ｂは、静止画像、または変化の緩やかな動画像を表示するのに適した部分である。

一方、表示部１２ａ及び表示部１２ｂは、発光素子が発する光を利用して画像を表示する機能を有する領域である。表示部１２ａ及び表示部１２ｂは、鮮やかな静止画像または動画像、動きの速い動画像、コントラストの高い静止画像または動画像などを表示するのに適した部分である。

コネクター９３は、移動体等が有するコネクターと接続することができる。コネクター９３及びケーブル９２を介して、移動体から表示装置１０ａに、電源電位や各種信号を供給することができる。

表示モジュール２０ａは、移動体内の運転手から見える位置に配置することで、運転手に様々な情報を提示することができる。図８（Ｂ）に、表示モジュール２０ａの表示状態の例を示す。

表示部１１ａには、走行距離、及び変速機の状態を示す画像が表示されている。図８（Ｂ）では、走行距離の情報として、累計走行距離を示すオドメータ（Ｏｄｏｍｅｔｅｒ）（図８（Ｂ）では「００３５２８０ｋｍ」の文字）と、区間走行距離を示すトリップメータ（Ｔｒｉｐｍｅｔｅｒ）（図８（Ｂ）では「ＴＲＩＰ ２２０」の文字）の２つが表示されている。また、変速機の状態に係る情報として、ドライブであることを示す「Ｄ」が表示されている。

表示部１１ｂには、冷却水の水温を示す水温計の画像と、燃料の残量を示す燃料計の画像と、が表示されている。図８（Ｂ）では、水温計の画像として、目盛りの画像と、針の画像と、高温であることを示す「Ｈ」の文字と、低温であることを示す「Ｃ」の文字と、が示されている。また、燃料計の画像として、目盛りの画像と、針の画像と、燃料タンクが満たされた状態を示す「Ｆ」の文字と、燃料タンクが空である状態を示す「Ｅ」の文字と、が示されている。水温計の画像と燃料計の画像は、それぞれ針の画像のみが緩やかに変位し、他の画像は常に同じ画像を表示することができる。なお、水温または燃料の残量に応じて、色が変化する画像を表示してもよい。

このように、表示部１１ａ及び表示部１１ｂには、変化の緩やかな情報に関する画像を好適に表示することができる。また、表示部１１ａ及び表示部１１ｂは、極めて低いフレーム周波数（例えば１Ｈｚ以下）での表示を行うことができるため、消費電力を低減できる。

表示部１２ａには、速度計の画像が表示されている。また、表示部１２ｂには、エンジンの回転数を示す回転計の画像が表示されている。図８（Ｂ）では、速度計の画像として、速度を示す０乃至２６０の数字が付された目盛りの画像と、針の画像が示されている。また、回転計の画像として、回転数を示す０乃至９の数字が付された目盛りの画像と、針の画像と、目盛りの係数を示す「×１０００ｒｐｍ」の文字と、が示されている。速度計の画像と回転計の画像は、それぞれ針の画像のみが速度または回転数に応じて随時変位し、他の画像は常に同じ画像を表示することができる。なお、速度や回転数に応じて、目盛りや数字の色が変化する画像を表示してもよい。

このように、表示部１２ａ及び表示部１２ｂには、変化の大きな情報に関する画像を好適に表示することができる。また、表示部１２ａ及び表示部１２ｂは、高いフレーム周波数（例えば６０Ｈｚ以上４８０Ｈｚ以下）で表示を行うことにより、速度や回転数の急激な変化に対して遅延することなく、リアルタイムで情報を表示することができるため好ましい。

図９（Ａ）に、電子タグとして機能する電子機器２０ｂの構成例を示す。電子機器２０ｂは、表示装置１０ｂが組み込まれた外装体９４を有する。表示装置１０ｂは、表示部１１ｃ、表示部１２ｃ、及び非表示部１３を有する。表示部１１ｃは、液晶素子により画像を表示する機能を有し、表示部１２ｃは、発光素子により画像を表示する機能を有する。

また、電子機器２０ｂは、外装体９４の内部に、バッテリー、メモリ、通信回路、制御回路等を有する構成とすることができる。また外装体９４に、充電及びデータ書き換えのための端子を設けてもよい。電子機器２０ｂは、電子荷札などとして用いることができる。電子機器２０ｂは、メモリに保持された画像データを繰り返し表示することができる。メモリに保持される画像データは、端子または通信回路を介して入力されるデータに更新することができる。または、通信回路を介して外部から入力される画像データをリアルタイムに表示してもよい。

図９（Ｂ）に、電子機器２０ｂの表示状態の例を示す。ここでは、電子機器２０ｂをプライスタグとして用いる場合の例を示している。

表示部１１ｃには、例えば商品の情報として、名称、価格、産地、原材料、内容量などの情報を表示することができる。表示部１１ｃに表示される情報は、静止画、または変化の緩やかな動画像として、表示されることが好ましい。図９（Ｂ）では、表示部１１ｃには、商品名の情報である「Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｇｒｅｅｎ Ｔｅａ」の文字と、内容量の情報である「ＮＥＴ．３０ｇ」の文字と、「ＳＡＬＥ」の文字と、価格の情報である「＄８．４９」の文字と、が表示されている。

また、表示部１２ｃには、商品についての情報、及び商品の使用方法のうち、少なくとも一の情報を含む画像を表示することができる。表示部１２ｃに表示される画像は、静止画像であってもよいが、動画像であることがより好ましい。表示部１２ｃに動画像を表示することにより、商品の使用方法を分かりやすく伝えること、商品のアピールポイントを効果的に提示すること、などができる。また、商品が食材である場合には、表示部１２ｃに、当該食材を用いた料理の作り方を示した動画像などを表示してもよい。また、表示部１２ｃに、コマーシャル動画を表示することもできる。

図９（Ｂ）では、表示部１２ｃに、急須で美味しく日本茶を淹れる方法について説明する動画が表示されている例を示している。これにより、日本茶に対して興味はあるが、知識がなく、購入を躊躇ってしまうようなユーザーも安心して購入することができる。

また、表示部１１ｃまたは表示部１２ｃに、バーコード、または二次元コードなどのコードを表示してもよい。ユーザーは、スマートフォンなどの端末で当該コードを読み取ることで、商品のより詳細な情報を取得することができる。また、端末でコードを読み取ることで商品の決済を実行することもできる。

図９（Ｃ）に、電子機器２０ｂの使用状態の例を示している。図９（Ｃ）には、陳列棚９６に取り付けられたレール９７に、電子機器２０ｂが配置されている様子を示している。陳列棚９６には、複数の商品９８が陳列されている。

電子機器２０ｂは、レール９７に引っ掛けるように固定することができる。レール９７は、電子機器２０ｂに電力を供給する機能を有していてもよい。またレール９７を介して、電子機器２０ｂに画像データを送信する構成としてもよい。

このように、本発明の一態様の表示装置を用いることで、表示する画像の種類に適した表示方法で、画像を表示することができる。また、表示する画像の種類や方法に適した消費電力とすることができるため、無駄な電力を削減することができる。

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３）
本実施の形態では、本発明の一態様の半導体装置を有する表示装置について、図１０（Ａ）乃至図１０（Ｃ）を用いて説明を行う。

図１０（Ａ）に示す表示装置５００は、それぞれ異なる表示素子を有する２つの画素部（画素部５０２、画素部５５２）を有する。なお、ここでは画素部を２つ有する例を示したが、これに限られず、画素部を３つ以上有する構成としてもよい。画素部５０２及び画素部５５２は、それぞれ表示部として機能する。

表示装置５００は、画素部５０２、駆動回路５０３、駆動回路５０４、画素部５５２、駆動回路５５３、駆動回路５５４、端子部５１１、及び保護回路５１２を有する。なお、保護回路５１２は、設けない構成としてもよい。

画素部５０２、駆動回路５０４、画素部５５２、及び駆動回路５５４に、本発明の一態様の金属酸化物を有するトランジスタを適用することができる。また保護回路５１２、駆動回路５０３、及び駆動回路５５３の少なくとも１つに、本発明の一態様の金属酸化物を有するトランジスタを適用してもよい。

画素部５０２は、Ｘ行Ｙ列（Ｘ、Ｙはそれぞれ独立に２以上の自然数）に配置された複数の画素回路５０１を有する。画素回路５０１は、液晶素子を駆動する回路を有する。

駆動回路５０４は、ゲート線ＧＬ１＿１乃至ゲート線ＧＬ１＿Ｘに走査信号を出力するゲートドライバとして機能する。駆動回路５０３は、データ線ＤＬ１＿１乃至データ線ＤＬ１＿Ｙにデータ信号を供給するソースドライバとして機能する。

画素部５５２は、Ｊ行Ｋ列（Ｊ、Ｋはそれぞれ独立に２以上の自然数）に配置された複数の画素回路５５１を有する。画素回路５５１は、発光素子を駆動する回路を有する。

駆動回路５５４は、ゲート線ＧＬ２＿１乃至ゲート線ＧＬ２＿Ｊに走査信号を出力するゲートドライバとして機能する。駆動回路５５３は、データ線ＤＬ２＿１乃至データ線ＤＬ２＿Ｋにデータ信号を供給するソースドライバとして機能する。

駆動回路５０４及び駆動回路５５４は、少なくともシフトレジスタを有する構成とすればよい。また駆動回路５０３及び駆動回路５５３は、例えば複数のアナログスイッチなどを用いて構成される。また、シフトレジスタなどを用いて駆動回路５０３及び駆動回路５５３を構成してもよい。

端子部５１１は、外部の回路から表示装置５００に電源、制御信号、及び画像信号を入力するための端子が設けられた部分である。端子部５１１は、駆動回路５０３、駆動回路５０４、駆動回路５５３、及び駆動回路５５４と、それぞれ配線を介して電気的に接続されている。このように、一つの端子部５１１により、複数の画素部を駆動する信号等を入力する構成とすることで、各々の画素部毎に端子部を設ける場合に比べて、表示装置５００を電子機器に組み込む場合に、配線等を一つにまとめることができ、好ましい。

保護回路５１２は、自身が接続する配線に一定の範囲外の電位が与えられたときに、該配線と別の配線とを導通状態にする回路である。図１０（Ａ）に示す保護回路５１２は、例えば、端子部５１１と駆動回路５０３等とを繋ぐ各配線、各ゲート線、及び各データ線にそれぞれ接続されている。なお、図１０（Ａ）では、画素回路５０１または画素回路５５１と、保護回路５１２とを区別するため、保護回路５１２にハッチングを付している。

駆動回路５０３、駆動回路５０４、駆動回路５５３、及び駆動回路５５４は、それぞれ画素部５０２及び画素部５５２と同じ基板上に設けられていてもよい。また、ゲートドライバ回路またはソースドライバ回路が別途形成された基板（例えば、単結晶半導体または多結晶半導体で形成された駆動回路基板）を有するＩＣチップを、画素部５０２及び画素部５５２が設けられる基板、または端子部５１１に接続されるＦＰＣに実装する構成としてもよい。

図１０（Ｂ）に、画素回路５０１に適用することのできる画素回路の構成の一例を示す。また、図１０（Ｃ）に、画素回路５５１に適用することのできる画素回路の構成の一例を示す。

図１０（Ｂ）に示す画素回路５０１は、トランジスタ５２１、液晶素子５２２、及び容量素子５２３を有する。また画素回路５０１には、データ線ＤＬ１＿ｎ、ゲート線ＧＬ１＿ｍ、電位供給線ＶＬ等が接続されている。

液晶素子５２２の一対の電極の一方の電位は、画素回路５０１の仕様に応じて適宜設定される。液晶素子５２２は、書き込まれるデータにより配向状態が設定される。なお、複数の画素回路５０１のそれぞれが有する液晶素子５２２の一対の電極の一方に共通の電位（コモン電位）を与えてもよい。また、各行の画素回路５０１の液晶素子５２２の一対の電極の一方に異なる電位を与えてもよい。

図１０（Ｃ）に示す画素回路５５１は、トランジスタ５６１、トランジスタ５６２、発光素子５６３、及び容量素子５６４を有する。また画素回路５５１には、データ線ＤＬ２＿ｑ、ゲート線ＧＬ２＿ｐ、電位供給線ＶＬ＿ａ、及び電位供給線ＶＬ＿ｂ等が接続されている。

電位供給線ＶＬ＿ａ及び電位供給線ＶＬ＿ｂの一方には、高電源電位ＶＤＤが与えられ、他方には、低電源電位ＶＳＳが与えられる。トランジスタ５６２のゲートに与えられる電位に応じて、発光素子５６３に流れる電流が制御されることにより、発光素子５６３からの発光の輝度が制御される。

表示装置５００において、画素部５０２は、液晶素子により画像を表示する表示部として機能し、画素部５５２は、発光素子により画像を表示する表示部として機能する。画素部５０２では、静止画像、または、比較的変化の小さい動画像を好適に表示することができる。また、画素部５５２では、変化の比較的大きい動画像を好適に表示することができる。

ここで、画素部５０２に画像を表示させるためのフレーム周波数をＦ１、画素部５５２に画像を表示させるためのフレーム周波数をＦ２とする。このとき、画素部５０２のフレーム周波数Ｆ１を、画素部５５２のフレーム周波数Ｆ２よりも低くすることがより好ましい。画素部５０２では、静止画または比較的変化の小さい動画像を好適に表示することができるため、フレーム周波数Ｆ１を低くすることで、表示に影響を及ぼすことなく、消費電力を低減できる。一方、画素部５５２では、比較的変化の大きい動画像を好適に表示することができるため、フレーム周波数Ｆ２を高めることで、動画像を滑らかに表示することができる。

なお、画素部５０２のフレーム周波数Ｆ１と、画素部５５２のフレーム周波数Ｆ２とを、同じ周波数としてもよい。これにより、表示装置５００に入力される画像データの仕様を共通化できる。

例えば、画素部５０２のフレーム周波数Ｆ１を、０．０１Ｈｚ以上１２０Ｈｚ以下の値とすることができる。一方、画素部５５２のフレーム周波数Ｆ２を、３０Ｈｚ以上２４０Ｈｚ以下の値とすることができる。また、画素部５０２のフレーム周波数Ｆ１及び画素部５５２のフレーム周波数Ｆ２のいずれか一方または両方において、入力される画像に応じて、フレーム周波数を上記の範囲で可変にできることが好ましい。例えば、画素部５０２で静止画を表示する場合に、１Ｈｚ以下のフレーム周波数で消費電力を低減した表示を行い、動画像を表示する場合に、３０Ｈｚ以上、好ましくは６０Ｈｚ以上のフレーム周波数で表示を行うことができる。

本実施の形態で例示した構成例、及びそれらに対応する図面等は、少なくともその一部を他の構成例、または図面等と適宜組み合わせて実施することができる。

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）
以下では、画素に表示される階調を補正するためのメモリを備える画素回路と、これを有する表示装置について説明する。以下で例示する画素回路は、本発明の一態様の表示装置の表示部に適用することができる。

［回路構成］
図１１（Ａ）に、画素回路４００の回路図を示す。画素回路４００は、トランジスタＭ１、トランジスタＭ２、容量Ｃ１、及び回路４０１を有する。また画素回路４００には、配線Ｓ１、配線Ｓ２、配線Ｇ１、及び配線Ｇ２が接続される。

トランジスタＭ１は、ゲートが配線Ｇ１と、ソース及びドレインの一方が配線Ｓ１と、他方が容量Ｃ１の一方の電極と、それぞれ接続する。トランジスタＭ２は、ゲートが配線Ｇ２と、ソース及びドレインの一方が配線Ｓ２と、他方が容量Ｃ１の他方の電極、及び回路４０１と、それぞれ接続する。

回路４０１は、少なくとも一の表示素子を含む回路である。表示素子としては様々な素子を用いることができるが、代表的には有機ＥＬ素子やＬＥＤ素子などの発光素子、液晶素子、またはＭＥＭＳ素子等を適用することができる。

トランジスタＭ１と容量Ｃ１とを接続するノードをノードＮ１、トランジスタＭ２と回路４０１とを接続するノードをノードＮ２とする。

画素回路４００は、トランジスタＭ１をオフ状態とすることで、ノードＮ１の電位を保持することができる。また、トランジスタＭ２をオフ状態とすることで、ノードＮ２の電位を保持することができる。また、トランジスタＭ２をオフ状態とした状態で、トランジスタＭ１を介してノードＮ１に所定の電位を書き込むことで、容量Ｃ１を介した容量結合により、ノードＮ１の電位の変位に応じてノードＮ２の電位を変化させることができる。

ここで、トランジスタＭ１、トランジスタＭ２のうちの一方または両方に、実施の形態１で例示した、酸化物半導体が適用されたトランジスタを適用することができる。そのため極めて低いオフ電流により、ノードＮ１またはノードＮ２の電位を長期間に亘って保持することができる。なお、各ノードの電位を保持する期間が短い場合（具体的には、フレーム周波数が３０Ｈｚ以上である場合等）には、シリコン等の半導体を適用したトランジスタを用いてもよい。

［駆動方法例］
続いて、図１１（Ｂ）を用いて、画素回路４００の動作方法の一例を説明する。図１１（Ｂ）は、画素回路４００の動作に係るタイミングチャートである。なおここでは説明を容易にするため、配線抵抗などの各種抵抗や、トランジスタや配線などの寄生容量、及びトランジスタのしきい値電圧などの影響は考慮しない。

図１１（Ｂ）に示す動作では、１フレーム期間を期間Ｔ１と期間Ｔ２とに分ける。期間Ｔ１はノードＮ２に電位を書き込む期間であり、期間Ｔ２はノードＮ１に電位を書き込む期間である。

〔期間Ｔ１〕
期間Ｔ１では、配線Ｇ１と配線Ｇ２の両方に、トランジスタをオン状態にする電位を与える。また、配線Ｓ１には固定電位である電位Ｖ_ｒｅｆを供給し、配線Ｓ２には第１データ電位Ｖ_ｗを供給する。

ノードＮ１には、トランジスタＭ１を介して配線Ｓ１から電位Ｖ_ｒｅｆが与えられる。また、ノードＮ２には、トランジスタＭ２を介して配線Ｓ２から第１データ電位Ｖ_ｗが与えられる。したがって、容量Ｃ１には電位差Ｖ_ｗ−Ｖ_ｒｅｆが保持された状態となる。

〔期間Ｔ２〕
続いて期間Ｔ２では、配線Ｇ１にはトランジスタＭ１をオン状態とする電位を与え、配線Ｇ２にはトランジスタＭ２をオフ状態とする電位を与える。また、配線Ｓ１には第２データ電位Ｖ_ｄａｔａを供給する。配線Ｓ２には所定の定電位を与える、またはフローティング状態としてもよい。

ノードＮ１には、トランジスタＭ１を介して配線Ｓ１から第２データ電位Ｖ_ｄａｔａが与えられる。このとき、容量Ｃ１による容量結合により、第２データ電位Ｖ_ｄａｔａに応じてノードＮ２の電位が電位ｄＶだけ変化する。すなわち、回路４０１には、第１データ電位Ｖ_ｗと電位ｄＶを足した電位が入力されることとなる。なお、図１１（Ｂ）では電位ｄＶが正の値であるように示しているが、負の値であってもよい。すなわち、第２データ電位Ｖ_ｄａｔａが電位Ｖ_ｒｅｆより低くてもよい。

ここで、電位ｄＶは、容量Ｃ１の容量値と、回路４０１の容量値によって概ね決定される。容量Ｃ１の容量値が回路４０１の容量値よりも十分に大きい場合、電位ｄＶは第２データ電位Ｖ_ｄａｔａに近い電位となる。

このように、画素回路４００は、２種類のデータ信号を組み合わせて表示素子を含む回路４０１に供給する電位を生成することができるため、画素回路４００内で階調の補正を行うことが可能となる。

また画素回路４００は、配線Ｓ１及び配線Ｓ２に接続されるソースドライバが供給可能な最大電位を超える電位を生成することも可能となる。例えば発光素子を用いた場合では、ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）表示等を行うことができる。また、液晶素子を用いた場合では、オーバードライブ駆動等を実現できる。

［適用例］
〔液晶素子を用いた例〕
図１１（Ｃ）に示す画素回路４００ＬＣは、回路４０１ＬＣを有する。回路４０１ＬＣは、液晶素子ＬＣと、容量Ｃ２とを有する。

液晶素子ＬＣは、一方の電極がノードＮ２及び容量Ｃ２の一方の電極と、他方の電極が電位Ｖ_ｃｏｍ２が与えられる配線と接続する。容量Ｃ２は、他方の電極が電位Ｖ_ｃｏｍ１が与えられる配線と接続する。

容量Ｃ２は保持容量として機能する。なお、容量Ｃ２は不要であれば省略することができる。

画素回路４００ＬＣは、液晶素子ＬＣに高い電圧を供給することができるため、例えばオーバードライブ駆動により高速な表示を実現すること、駆動電圧の高い液晶材料を適用することなどができる。また、配線Ｓ１または配線Ｓ２に補正信号を供給することで、使用温度や液晶素子ＬＣの劣化状態等に応じて階調を補正することもできる。

〔発光素子を用いた例〕
図１１（Ｄ）に示す画素回路４００ＥＬは、回路４０１ＥＬを有する。回路４０１ＥＬは、発光素子ＥＬ、トランジスタＭ３、及び容量Ｃ２を有する。

トランジスタＭ３は、ゲートがノードＮ２及び容量Ｃ２の一方の電極と、ソース及びドレインの一方が電位Ｖ_Ｈが与えられる配線と、他方が発光素子ＥＬの一方の電極と、それぞれ接続される。容量Ｃ２は、他方の電極が電位Ｖ_ｃｏｍが与えられる配線と接続する。発光素子ＥＬは、他方の電極が電位Ｖ_Ｌが与えられる配線と接続する。

トランジスタＭ３は、発光素子ＥＬに供給する電流を制御する機能を有する。容量Ｃ２は保持容量として機能する。容量Ｃ２は不要であれば省略することができる。

なお、ここでは発光素子ＥＬのアノード側がトランジスタＭ３と接続する構成を示しているが、カソード側にトランジスタＭ３を接続してもよい。そのとき、電位Ｖ_Ｈと電位Ｖ_Ｌの値を適宜変更することができる。

画素回路４００ＥＬは、トランジスタＭ３のゲートに高い電位を与えることで、発光素子ＥＬに大きな電流を流すことができるため、例えばＨＤＲ表示などを実現することができる。また、配線Ｓ１または配線Ｓ２に補正信号を供給することで、トランジスタＭ３や発光素子ＥＬの電気特性のばらつきを補正することもできる。

なお、図１１（Ｃ）及び図１１（Ｄ）で例示した回路に限られず、別途トランジスタや容量などを追加した構成としてもよい。

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、１０ａ、１０ｂ、１０Ａ〜１０Ｄ：表示装置、１１、１１ａ〜１１ｃ、１２、１２ａ〜１２ｃ：表示部、１３：非表示部、１４：遮光層、１５：接続部、２０ａ、２０ｂ：電子機器、２１、２２：基板、２３：接着層、２５、２５ａ、２５ｂ：反射光、２６：光、３０：液晶素子、３１：導電層、３２：液晶層、３３：導電層、３４、３５：配向膜、３９：偏光板、４０：発光素子、４１：導電層、４２：ＥＬ層、４２Ｗ：ＥＬ層、４３：導電層、４５、４６：絶縁層、５１、５２：トランジスタ、５５：導電層、６１、６２、６５：絶縁層、７１：導電層、７２：絶縁層、７３：半導体層、７４：導電層、７５：導電層、７６：絶縁層、８０：フロントライト、８１、８２：着色層、８３：光源、８４：導光板、９１：外装体、９２：ケーブル、９３：コネクター、９４：外装体、９６：陳列棚、９７：レール、９８：商品

Claims (11)

1. 第１の表示部と、第２の表示部と、非表示部と、第１の基板と、第２の基板と、を有し、
   前記第１の表示部と、前記第２の表示部とは、前記非表示部を介して離隔して設けられ、
   前記第１の基板と前記第２の基板とは、対向して設けられ、
   前記第１の基板と前記第２の基板とは、それぞれ前記第１の表示部、前記第２の表示部、及び前記非表示部にわたって設けられ、
   前記第１の表示部は、複数の液晶素子がマトリクス状に配置され、
   前記第２の表示部は、複数の発光素子がマトリクス状に配置され、
   前記液晶素子と前記発光素子は、前記第１の基板と、前記第２の基板の間に設けられ、
   前記液晶素子は、可視光を前記第２の基板側に反射し、
   前記発光素子は、可視光を前記第２の基板側に発する、
   表示装置。
2. 請求項１において、
   第１の絶縁層と、第２の絶縁層と、を有し、
   前記第１の絶縁層は、前記発光素子を覆って設けられ、且つ、無機化合物を含み、
   前記第２の絶縁層は、前記第１の絶縁層を覆って設けられ、且つ、有機化合物を含み、
   前記液晶素子は、前記第２の絶縁層上に設けられる、
   表示装置。
3. 請求項２において、
   第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、を有し、
   前記液晶素子は、前記第１の基板側から第１の電極と、液晶層と、第２の電極と、を有し、
   前記発光素子は、前記第１の基板側から第３の電極と、発光層と、第４の電極と、を有し、
   前記第１の電極は、前記第１のトランジスタと電気的に接続され、
   前記第３の電極は、前記第２のトランジスタと電気的に接続される、
   表示装置。
4. 請求項３において、
   導電層を有し、
   前記導電層は、前記第３の電極と同一面上に設けられ、
   前記第１のトランジスタと、前記第１の電極とは、前記導電層を介して電気的に接続される、
   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、
   遮光層を有し、
   前記遮光層は、前記非表示部に位置し、且つ、前記液晶素子及び前記発光素子よりも前記第２の基板側に位置する、
   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、
   接着層を有し、
   前記接着層は、前記発光素子と、前記第２の基板との間に位置し、
   前記発光素子は、前記接着層を介して前記第２の基板側に可視光を発する機能を有する、
   表示装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
   前記第１の表示部に表示される第１の画像は、前記第２の表示部に表示される第２の画像よりも、低いフレーム周波数で表示される、
   表示装置。
8. 請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の表示装置を備える表示モジュールであって、
   前記表示装置は、自動車のダッシュボードに取り付可能に構成され、
   前記第１の表示部に表示される第１の画像は、速度及び回転数のうち少なくとも一の情報を含む画像を含み、
   前記第２の表示部に表示される第２の画像は、燃料残量、冷却水の温度、走行距離、及び変速機の状態のうち、少なくとも一の情報を含む画像を含む、
   表示モジュール。
9. 請求項８において、
   前記第１の画像は、前記第２の画像よりも、低いフレーム周波数で表示される、
   表示モジュール。
10. 請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の表示装置を備える電子機器であって、
    前記第１の表示部に表示される第１の画像は、商品についての情報及び使用方法のうち、少なくとも一の情報を含む動画像を含み、
    前記第２の表示部に表示される第２の画像は、前記商品の名称、価格、産地、原材料、及び内容量のうち、少なくとも一の情報を含む静止画像を含む、
    電子機器。
11. 請求項１０において、
    前記第１の画像は、前記第２の画像よりも、低いフレーム周波数で表示される、
    電子機器。

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