JP7066348B2 - 表示装置の作製方法 - Google Patents

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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、表示装置の作製方法に関する。本発明の一態様は、液晶素子を有する表示装置、及び表示装置の作製方法に関する。本発明の一態様は、曲げることのできる表示装置に関する。
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。
なお、本明細書等において、半導体装置とは、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。トランジスタ、半導体回路、演算装置、記憶装置等は半導体装置の一態様である。また、撮像装置、電気光学装置、発電装置（薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含む）、及び電子機器は半導体装置を有している場合がある。
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、冷陰極蛍光ランプやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などのバックライトを用い、液晶の光学変調作用を利用して、バックライトからの光が液晶を透過して液晶表示装置外部に出力される状態と、出力されない状態とを選択し、明と暗の表示を行わせ、さらにそれらを組み合わせることで、画像表示を行うものである。
また、反射型の液晶表示装置は、液晶の光学変調作用を利用して、外光、即ち入射光が画素電極で反射して装置外部に出力される状態と、入射光が装置外部に出力されない状態とを選択し、明と暗の表示を行わせ、さらにそれらを組み合わせることで、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
携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、スマートウォッチ等の携帯用途において、これらに組み込まれる表示装置として、厚さの低減、軽量化、低消費電力駆動が可能なことなどが求められている。
本発明の一態様は、厚さの薄い表示装置を提供することを課題の一とする。または、軽量な表示装置を提供することを課題の一とする。または、曲げ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、強度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、低消費電力駆動が可能な表示装置を提供することを課題の一とする。または、新規な表示装置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、第１の電極と、第２の電極と、液晶層と、第１の着色層と、第２の着色層と、を有する表示装置である。第１の電極と第２の電極は、それぞれ離間して同一面上に設けられる。第１の着色層と第２の着色層とは、それぞれ離間して同一面上に設けられる。第１の着色層は、第１の電極と重なる部分を有する。第２の着色層は、第２の電極と重なる部分を有する。液晶層は、第１の電極と重なる第１の部分と、第１の電極と第２の電極の間の領域と重なる第２の部分と、を有する。第２の部分は、第１の着色層と第２の着色層のいずれとも重ならない部分を有する。第１の部分は、モノマーと、液晶と、を含み、第２の部分は、モノマーが重合したポリマーを含む。
また、上記第１の電極及び第２の電極は、それぞれ可視光を反射する機能を有することが好ましい。または、上記第１の電極及び第２の電極は、それぞれ可視光を透過する機能を有することが好ましい。
また、上記第１の電極と液晶層を挟んで重なり、可視光を透過する機能を有する第３の電極を有することが好ましい。このとき、第１の電極を覆う第１の配向膜と、第３の電極を覆う第２の配向膜と、を有することが好ましく、さらに液晶層の第１の部分は、第１の配向膜及び第２の配向膜のそれぞれと接して設けられることが好ましい。
また、上記第２の部分の内側に、絶縁性を有する構造体を有することが好ましい。
また、上記において、凹部を有する第１の絶縁層を有することが好ましい。このとき、第１の電極及び第２の電極は、第１の絶縁層上の、凹部と重ならない位置に設けられ、第２の部分は、凹部と重なる部分を有することが好ましい。
また、上記において、第１の基板と第２の基板とを有することが好ましい。このとき、第１の電極及び第２の電極は、第１の基板と液晶層の間に位置し、第１の着色層及び第２の着色層は、第２の基板と液晶層との間に位置し、第１の基板及び第２の基板は、それぞれ可撓性を有することが好ましい。
また、上記において、第２の絶縁層と、発光素子と、を有することが好ましい。このとき、発光素子は、第２の絶縁層側から、可視光を透過する第４の電極、発光性の物質を含む層、及び第５の電極の積層構造を有することが好ましく、発光素子は、第２の絶縁層、及び液晶層を介して光を射出することがより好ましい。またこのとき、第１の電極と電気的に接続する第１のトランジスタと、第２の電極と電気的に接続する第２のトランジスタと、を有することが好ましく、第１のトランジスタと第２のトランジスタとは、同一面上に設けられていることがさらに好ましい。
また、上記において、第１のトランジスタと第２のトランジスタとは、第２の絶縁層の第１の面側に設けられていることが好ましい。このとき、第１の電極は、第２の絶縁層を挟んで第１のトランジスタとは反対側に設けられ、第１の電極と、第１のトランジスタとは、第２の絶縁層に設けられた開口を介して電気的に接続することが好ましい。
または、上記において、第１のトランジスタと第２のトランジスタとは、第２の絶縁層の第１の面側に設けられており、第４の電極は、第２の絶縁層を挟んで第２のトランジスタとは反対側に設けられ、第４の電極と、第２のトランジスタとは、第２の絶縁層に設けられた開口を介して電気的に接続することが好ましい。
本発明の他の一態様は、表示装置の作製方法であって、基板上に第１の電極及び第２の電極を離間して形成する第１の工程と、支持基板上に遮光層と、遮光層を覆う樹脂層と、当該樹脂層上に第１の着色層及び第２の着色層と、を順に形成する第２の工程と、基板と支持基板を、液晶、モノマー及び重合開始剤を含む液晶層を挟んで貼り合せる第３の工程と、支持基板側から光を照射し、遮光層に遮光されない領域において、液晶層中のモノマーを重合させる第４の工程と、支持基板と樹脂層の間、及び遮光層と樹脂層の間で剥離し、支持基板と遮光層を除去する第５の工程と、を有する。
また、本発明の他の一態様は、表示装置の作製方法であって、第１の支持基板上に第１の絶縁層を形成し、当該第１の絶縁層上に第１の電極及び第２の電極を離間して形成する第１の工程と、第２の支持基板上に、遮光層と、遮光層を覆う樹脂層と、当該樹脂層上に第１の着色層及び第２の着色層と、を順に形成する第２の工程と、第１の支持基板と第２の支持基板を、液晶、モノマー及び重合開始剤を含む液晶層を挟んで貼り合せる第３の工程と、第２の支持基板側から光を照射し、遮光層に遮光されない領域において、液晶層中のモノマーを重合させる第４の工程と、第２の支持基板と樹脂層の間、及び遮光層と樹脂層の間で剥離する第５の工程と、樹脂層の露出した一部をエッチングにより除去し、第１の着色層及び第２の着色層と、第２の基板とを、第１の接着層により貼り合せる第６の工程と、第１の支持基板と第１の絶縁層との間で剥離する第７の工程と、第１の絶縁層の露出した面と、第１の基板とを、第２の接着層により貼り合せる第８の工程と、を有する。
また、上記において、第１の基板及び前記第２の基板に、可撓性を有する基板を用いることが好ましい。
本発明の一態様によれば、厚さの薄い表示装置を提供できる。または、軽量な表示装置を提供できる。または、曲げることのできる表示装置を提供できる。または、強度の高い表示装置を提供できる。または、低消費電力駆動が可能な表示装置を提供できる。または、新規な表示装置を提供できる。
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、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
実施の形態に係る、表示装置の構成例。 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。 実施の形態に係る、表示装置の構成例。 実施の形態に係る、表示装置の構成例。 実施の形態に係る、表示装置の構成例。 実施の形態に係る、表示装置の構成例。 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。 実施の形態に係る、表示装置の構成例。 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。 実施の形態に係る、表示装置の構成例。 実施の形態に係る、表示装置の構成例。 実施の形態に係る、表示装置の構成例。 実施の形態に係る、表示装置の構成例。 実施の形態に係る、表示装置の構成例。 実施の形態に係る、トランジスタの構成例。 実施の形態に係る、表示装置の構成例。 実施の形態に係る、表示装置の回路図。 実施の形態に係る、表示装置の回路図及び画素の構成例。 実施の形態に係る、表示モジュールの構成例。 実施の形態に係る、電子機器及び照明装置の一例を示す図。 実施の形態に係る、電子機器の一例を示す図。 実施の形態に係る、電子機器の一例を示す図。
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。
トランジスタは半導体素子の一種であり、電流や電圧の増幅や、導通または非導通を制御するスイッチング動作などを実現することができる。本明細書におけるトランジスタは、ＩＧＦＥＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含む。
（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、および表示装置の作製方法例について説明する。
本発明の一態様の表示装置は、複数の液晶素子を含む。液晶素子は、一対の電極と、液晶層を含む。一対の電極のうち、一方は画素電極として機能し、他方は共通電極として機能する。液晶層は、一対の基板の間に設けることができる。
液晶素子は反射型の液晶素子、または透過型の液晶素子とすることができる。反射型の液晶素子とする場合、画素電極として可視光を反射する導電層を用いることができる。また、透過型の液晶素子とする場合、画素電極として可視光を透過する導電層を用いることができる。
液晶層は、画素電極と重なる第１の部分と、隣接する２つの画素電極の間の領域と重なる第２の部分を有する。第１の部分は、モノマー及び液晶を含み、第２の部分は、当該モノマーが重合したポリマー（高分子材料）を含む。第２の部分において、ポリマーは一対の基板を接着する柱状の隔壁の骨子を構成する。また第２の部分には、液晶が含まれていてもよいし、柱状の隔壁がポリマーと液晶を含んでいてもよい。
液晶層の第２の部分に設けられた、ポリマーを含む柱状の隔壁は、隣り合う２つの液晶素子の間に配置され、２つの液晶素子間における液晶を分離する機能を有する。そのため、当該ポリマーを含む柱状の隔壁はポリマーウォールとも呼ぶこともできる。１つの液晶素子は第１の部分において、当該隔壁と、一対の基板とに取り囲まれた液晶を有する構成とすることができる。隔壁により、隣の液晶素子が有する液晶の配向状態の影響を受けにくくなるため、コントラストなどが向上し、より鮮やかな表示が可能な表示装置を実現できる。なお、１つの液晶素子の液晶は、隣接する液晶素子の液晶と完全に分離されている必要はなく、隣接する２つの液晶素子間に少なくとも一つ以上の島状の隔壁が存在する領域を有する構成とすればよい。
本発明の一態様の表示装置を作製する際、まず支持基板上に遮光層と、遮光層を覆う樹脂層を形成する。また、液晶層には、液晶と、モノマーと、重合開始剤を含む材料を用いる。続いて、液晶層を挟むように、支持基板と画素電極が形成された基板とを貼り合せた後、遮光層を遮光マスクとして用い、液晶層の一部に対して光を照射する。このとき、遮光層と重ならない領域において、モノマーが重合してポリマーに変化する。これにより、遮光層と重ならない位置に、ポリマーを含む隔壁を形成することができる。その後、樹脂層と遮光層との間、及び樹脂層と支持基板との間で剥離を行うことにより、支持基板と遮光層を除去する。
上記方法によれば、光の照射の際に、遮光層と液晶層との間の距離が極めて近い状態で光を照射することが可能となる。例えば、一対の基板の間に液晶層を挟んだ状態で、遮光マスクを用いて基板越しに光を照射した場合、光の散乱や回折により意図しない領域にまで光が照射されてしまい、ポリマーが形成される領域が広がってしまう場合がある。一方、上記方法によれば、遮光層と液晶層との距離が極めて近いため、上述した光の散乱などの影響が極めて小さく、所望の位置に高い精度でポリマーを形成することができる。
さらに、支持基板と遮光層を除去することができるため、その後に基板として、薄く軽量なフィルム状の基板を貼り付けることが容易にできる。その結果、軽量な表示装置を容易に実現することができる。また、遮光層は任意の位置に形成することができるため、画素電極や、そのほかの配線の位置などに制限されることなく、隔壁を形成する領域を自由に決定することが可能となる。
樹脂層としては、例えば感光性または非感光性の樹脂を用いることが好ましい。好適には、ポリイミド樹脂を用いることが好ましい。支持基板と遮光層を覆って樹脂層を形成した後に、酸素を含む雰囲気下で加熱処理することで、支持基板と樹脂層、及び遮光層と樹脂層との間の密着力が低下し、これらの間の剥離性が向上する。これにより、光の照射後に、支持基板と樹脂層の界面、および遮光層と樹脂層の界面で剥離することができる。
なお、支持基板と遮光層とを除去した後に、残存した樹脂層を除去してもよい。また、樹脂層が可視光を透過する場合や、十分に厚さが薄い場合などでは、樹脂層を残したままとしてもよい。または、画素の表示部となる部分（例えば画素電極と重なる部分）に位置する樹脂層のみを除去してもよい。
本発明の一態様の表示装置は、一対の基板を接着するポリマーを含む隔壁を、隣接画素間に配置することが可能となるため、基板間の接着強度が極めて高い。また隔壁は一対の基板間の距離を保持するためのギャップスペーサとして機能させることもできる。そのため、表示面を押す、または表示装置を曲げるなどの外力が加わった際や、表示装置を振動させたときなどに、液晶素子のセルギャップが変化しにくいため、セルギャップが変化することによる干渉や色の変化などが生じにくい。
また上述した方法を用いることで、遮光層に遮光されない任意の位置に高い精度でポリマーを形成することができる。また遮光マスクなどを用いてポリマーを形成する場合に比べて、径の小さなポリマーを高密度に配置することが可能となる。そのため、極めて高精細な表示装置を作製することが可能となる。本発明の一態様の方法を用いることで、例えば、表示部の精細度が３００ｐｐｉ以上、または５００ｐｐｉ以上、または８００ｐｐｉ以上、または１０００ｐｐｉ以上であって、３０００ｐｐｉ以下、または４０００ｐｐｉ以下、または５０００ｐｐｉ以下の極めて高精細な表示装置を実現することも可能となる。
以下では、本発明の一態様の表示装置の構成例、及び作製方法の例について、図面を参照して説明する。
なお、以下では「上」、「下」などの向きを示す表現は、基本的には図面の向きと合わせて用いるものとする。しかしながら、説明を容易にするためなどの目的で、明細書中の「上」または「下」が意味する向きが、図面とは一致しない場合がある。一例としては、積層体等の構成を積層順（または形成順）に説明する場合に、図面において当該積層体が設けられる側の面（被形成面、支持面、接着面、平坦面など）が当該積層体よりも上側に位置していても、その向きを下、これとは反対の向きを上、などと表現する場合がある。
［構成例１］
図１（Ａ）は、本発明の一態様の表示装置１０の斜視概略図である。表示装置１０は、基板４１ａと基板４１ｂとが貼り合わされた構成を有する。図１（Ａ）では、基板４１ｂを破線で明示している。
表示装置１０は、表示部３２、回路３４、配線３５等を有する。基板４１ａには、例えば回路３４、配線３５、及び導電層２３等が設けられる。導電層２３は、表示部３２に含まれ、画素電極として機能する。また図１（Ａ）では基板４１ｂに設けられた開口部において、基板４１ａにＩＣ３７とＦＰＣ３６が実装されている例を示している。そのため、図１（Ａ）に示す構成は、表示モジュールとも呼ぶことができる。
回路３４は、例えば走査線駆動回路として機能する回路を用いることができる。
配線３５は、表示部３２や回路３４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、ＦＰＣ３６を介して外部から配線３５に入力されるか、またはＩＣ３７から配線３５に入力される。
また、図１（Ａ）では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式等により、基板４１ａにＩＣ３７が設けられている例を示している。ＩＣ３７は、例えば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。なお表示装置１０が信号線駆動回路として機能する回路を備える場合や、信号線駆動回路として機能する回路を外部に設け、ＦＰＣ３６を介して表示装置１０を駆動するための信号を入力する場合などでは、ＩＣ３７を設けない構成としてもよい。また、ＩＣ３７を、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式等により、ＦＰＣ３６に実装してもよい。
図１（Ａ）には、表示部３２の一部の拡大図を示している。表示部３２には、複数の表示素子が有する導電層２３がマトリクス状に配置されている。導電層２３は、例えば画素電極として機能する。
〔断面構成例１－１〕
図１（Ｂ）に、図１（Ａ）中の切断線Ａ１－Ａ２に対応する断面の一例を示す。図１（Ｂ）には、隣接する２つの画素（副画素）を含む領域の断面を示している。またここでは、表示素子として、反射型の液晶素子４０を適用した場合の例を示している。図１（Ｂ）において、基板４１ｂ側が表示面側となる。
基板４１ａは、接着層４２ａにより絶縁層８２と貼り合わされている。また、基板４１ｂは、接着層４２ｂにより絶縁層６２と貼り合わされている。
表示装置１０は、基板４１ａと基板４１ｂの間に液晶層２４が挟持された構成を有している。また液晶素子４０は、基板４１ａ側に設けられた導電層２３と、基板４１ｂ側に設けられた導電層２５と、これらに挟持された液晶層２４と、を有する。
ここで、導電層２３は画素電極として機能する。ここでは導電層２３が可視光を反射する機能を有する。また導電層２５は、共通電極などとして機能する。ここでは導電層２５が可視光を透過する機能を有する。そのため液晶素子４０は、反射型の液晶素子である。
なお、ここでは図示しないが、基板４１ｂよりも外側に円偏光板を設ける。円偏光板としては、例えば直線偏光板と１／４波長位相差板を積層したものを用いることができる。これにより、反射光を利用した表示を行うことができるとともに、表示面側の外光反射を抑制することができる。またこれとは別に、表示面側に光拡散板を配置すると、視認性を向上させられるため好ましい。
基板４１ａ上には、導電層２３と電気的に接続するトランジスタ７０が設けられている。一方、基板４１ｂの基板４１ａ側には、絶縁層６２、着色層５１ａ、着色層５１ｂ、絶縁層６１、導電層２５等が設けられている。また導電層２３と液晶層２４の間に配向膜５３ａが設けられ、導電層２５と液晶層２４の間に配向膜５３ｂが設けられている。なお、配向膜５３ａ及び配向膜５３ｂは、不要であれば設けなくてもよい。
トランジスタ７０は、ゲートとして機能する導電層７１、半導体層７２、ゲート絶縁層として機能する絶縁層７３、ソース又はドレインの一方として機能する導電層７４ａ、ソース又はドレインの他方として機能する導電層７４ｂ等を有する。
トランジスタ７０を覆って絶縁層８１が設けられている。また絶縁層８１上に導電層２３が設けられている。導電層２３と導電層７４ｂとは、絶縁層８１に設けられた開口を介して電気的に接続している。トランジスタ７０及び導電層２３は、画素（副画素）ごとに配置されている。
着色層５１ａ、着色層５１ｂは、それぞれ異なる導電層２３と重ねて配置されている。
液晶層２４は、導電層２３と重なる領域において、液晶１２と、モノマー１３を有する。また液晶層２４は、隣り合う２つの導電層２３の間と重なる領域において、隔壁１１を有する。
モノマー１３は、重合することによりポリマーとなる材料である。また、隔壁１１は、モノマー１３が重合することにより得られるポリマーを含んで構成される。隔壁１１の内部には、液晶１２と同じ材料が含まれていてもよい。
モノマー１３としては、重合性モノマーを用いることができる。例えば光により重合が進行する光重合性（光硬化性）や、熱により重合が進行する熱重合性（熱硬化性）を有する重合性モノマーを用いることができる。特に、光重合性を有する材料を用いることが好ましい。また、液晶層２４は、モノマー１３に加えて、例えば重合数が２以上１００以下のオリゴマーも含んでいてもよい。このとき、当該オリゴマーは、光重合性または熱重合性を有することが好ましい。
モノマー１３としては、例えば、アクリレート、メタクリレートなどの単官能モノマー、ジアクリレート、トリアクリレート、ジメタクリレート、トリメタクリレートなどの多官能モノマーなどを用いることができる。また、単官能モノマーや多官能モノマーを、２種類以上混合させたものでもよい。また、モノマー１３としては液晶性の材料、非液晶性の材料、またはこれらが混合された材料を用いることができる。
液晶層２４の、導電層２３と重なる領域において、重合開始剤が含まれていてもよい。重合開始剤は、例えば光や熱などの外的刺激によりモノマーの重合のきっかけとなる物質に変化する材料である。重合開始剤としては、例えば紫外線などの光または熱によってラジカルが生成するラジカル重合開始剤等を用いることができる。なお、重合開始剤は液晶やモノマーに比べて極微量であればよく、例えば重合開始剤は、液晶、モノマー及び重合開始剤等が混合された組成物の総重量に対する重量比が、１ｗｔ％以下の比率で混合されていればよい。また、重合開始剤はモノマー１３の材料に応じて適宜選択することができる。モノマー１３の材料によっては、ラジカル重合開始剤に代えて、カチオン重合開始剤、アニオン重合開始剤などを用いてもよい。
モノマー１３は、使用する重合開始剤により重合が開始される材料を選択すればよい。特に、モノマー１３及び重合開始剤の組み合わせとして、紫外線により重合が開始され、且つ重合が進行する材料をそれぞれ用いることが好ましい。
また液晶層２４には、液晶１２、モノマー１３、重合開始剤等の他に、カイラル剤を含んでいてもよい。
隔壁１１は、モノマー１３が重合することにより得られるポリマーを含む。例えば、モノマー１３としてアクリレートを用いた場合には、隔壁１１がポリアクリレートを含む。
また、隔壁１１に含有されるポリマーの重合度は、その形成条件やモノマー１３の材料に応じて変化する。また隔壁１１の体積密度も同様に、ポリマーの形成条件や、モノマー１３の材料等によって変わるが、例えば７０％以上１００％以下、好ましくは８０％以上１００％以下、より好ましくは９０％以上１００％以下とすることができる。
隔壁１１は、基板４１ａと基板４１ｂを接着する機能を有することが好ましい。より具体的には、隔壁１１は、基板４１ａ側に設けられ、且つ液晶層２４と接する層と、基板４１ｂ側に設けられ、且つ液晶層２４と接する層と、を接着する機能を有する。図１（Ｂ）においては、それぞれ液晶層２４と接する配向膜５３ａの一部と、配向膜５３ｂの一部とを、隔壁１１が接着している。なお、配向膜５３ａや配向膜５３ｂを設けない場合では、それぞれ液晶層２４と接する絶縁層８１の一部と、液晶層２４と接する導電層２５の一部とを、隔壁１１が接着する構成となる。
基板４１ａと基板４１ｂとしては、薄く軽量な材料を用いることが好ましい。例えば、厚さ０．５ｍｍのガラスよりも単位面積当たりの重量が小さい材料を好適に用いることが好ましい。好適には、樹脂を含む材料や、可撓性を有する程度に薄いガラスを用いることができる。
例えば、基板４１ａまたは基板４１ｂとして、厚さが１μｍ以上３００μｍ以下、好ましくは３μｍ以上２００μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上１５０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以上１００μｍ以下の薄いシート状の材料を用いることができる。基板４１ａと４１ｂの両方に、このような材料を用いることで、曲げることのできる表示装置を実現できる。
本発明の一態様の表示装置１０は、画素電極として機能する２つの導電層２３の間と重なる領域に位置する隔壁１１により、基板４１ａと基板４１ｂとの接着強度が高められており、破損しにくく、信頼性の高い表示装置である。また隔壁１１によって外力に対する物理的強度が高められたことに加え、外力によるセルギャップの変化が抑制された表示装置である。
以上が断面構成例１－１についての説明である。
〔作製方法例１－１〕
続いて、図１（Ｂ）に示した表示装置１０の作製方法の一例について説明する。図２～図６に示す各図は、表示装置１０の作製方法に係る、工程の各段階における断面概略図である。
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：Ｐｕｌｓｅ 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法でもよい。熱ＣＶＤ法の例として、有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶＤ）法を使ってもよい。
また、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。
また、表示装置を構成する薄膜を加工する際には、フォト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。
フォトリソグラフィ法において、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、極端紫外光（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ－ｖｉｏｌｅｔ）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、ウェットエッチング法、サンドブラスト法などを用いることができる。
〈剥離層４３ａおよび絶縁層８２の形成〉
まず、支持基板４４ａ上に、剥離層４３ａ及び絶縁層８２を形成する（図２（Ａ））。
支持基板４４ａとしては、装置内または装置間における搬送が容易な程度に剛性を有する基板を用いることができる。また、作製工程にかかる熱に対して耐熱性を有する基板を用いる。例えば、厚さ０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下のガラス基板を用いることができる。
剥離層４３ａ及び絶縁層８２に用いる材料としては、剥離層４３ａと絶縁層８２の界面、または剥離層４３ａ中で剥離が生じるような材料を選択することができる。
例えば、剥離層４３ａ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、絶縁層８２として、窒化シリコン、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどの無機絶縁材料の層を積層して用いることができる。なお、本明細書中において、酸化窒化物は、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。剥離層４３ａに高融点金属材料を用いると、その後の工程において、高い温度での処理が可能となるため、材料や形成方法の選択の自由度が高まるため好ましい。
剥離層４３ａとして、タングステンと酸化タングステンの積層構造を用いた場合では、タングステンと酸化タングステンの界面、酸化タングステン中、または酸化タングステンと絶縁層８２の界面で剥離することができる。
なお、剥離層４３ａやその上の被剥離層の構成については、これに限られず様々な材料を選択できる。
〈トランジスタ７０の形成〉
続いて、絶縁層８２上に導電層７１を形成する。導電層７１は、導電膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成できる。
続いて、絶縁層８２及び導電層７１を覆って絶縁層７３を形成する。
続いて、半導体層７２を形成する。半導体層７２は、半導体膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該半導体膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成できる。
続いて、導電層７４ａ及び導電層７４ｂを形成する。導電層７４ａ及び導電層７４ｂは、導電層７１と同様の方法により形成できる。
以上の工程により、トランジスタ７０を形成することができる（図２（Ｂ））。
〈絶縁層８１の形成〉
続いて、絶縁層８１を形成する。絶縁層８１に感光性の材料を用いることで、フォトリソグラフィ法等により開口を形成することができる。なお絶縁層８１として、絶縁膜を成膜した後に、レジストマスクを用いて絶縁膜の一部をエッチングして開口を形成してもよい。絶縁層８１は、有機絶縁材料を用いると、その上面の平坦性を高めることができるため好ましい。
また、絶縁層８１として、無機絶縁膜を用いてもよい。絶縁層８１として、窒化シリコン、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、または窒化酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料の層を、単層で、または積層して用いることができる。これにより、絶縁層８１はトランジスタ７０の保護層として機能する。
また、絶縁層８１を、無機絶縁膜と有機絶縁膜の積層構造としてもよい。
〈導電層２３、配向膜５３ａの形成〉
続いて、絶縁層８１上に導電層２３を形成する。導電層２３は、導電層７１と同様の方法により形成できる。
続いて、配向膜５３ａを形成する（図２（Ｃ））。配向膜５３ａとなる薄膜を成膜した後に、ラビング処理を行うことにより、配向膜５３ａを形成することができる。
〈遮光層１５の形成〉
続いて、支持基板４４ｂ上に遮光層１５を形成する。遮光層１５は、導電膜を加工して、導電層７１等と同様の方法により形成することが好ましい。なお、後に樹脂層１６との間で剥離可能であれば、遮光層１５に金属材料、顔料または染料を含む樹脂材料を用いて、絶縁層８１等と同様の方法により形成してもよい。
遮光層１５は、後の隔壁１１の形成のための光２０の照射時において、光２０を遮光する層である。そのため、遮光層１５に用いる材料及び厚さは、後の光２０の照射の条件に応じて決定することができる。
特に、遮光層１５としては、金属または合金を好適に用いることができる。例えばアルミニウム、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を用いることができる。また、遮光層１５は、２層以上の積層構造を有する構成としてもよい。
また、遮光層１５の厚さは、例えば１０ｎｍ以上２μｍ以下、好ましくは３０ｎｍ以上１μｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下とすることができる。なお、遮光層１５の厚さは、遮光層１５に用いる材料、並びに光２０の波長及び強度などに応じて、決定することができる。
〈層１６ａの形成〉
続いて、遮光層１５及び支持基板４４ｂを覆って、層１６ａを形成する（図３（Ｂ））。層１６ａは、後の加熱処理を経て樹脂層１６となる層である。
まず、層１６ａの材料を支持基板４４ｂ及び遮光層１５上に塗布する。塗布は、スピンコート法を用いると大型の基板に均一に薄い層１６ａを形成できるため好ましい。また、塗布により層１６ａの材料を形成することで、段差被覆性が向上し、後の樹脂層１６の表面を平坦なものとすることができるため好ましい。
他の塗布方法として、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を用いてもよい。
続いて、層１６ａを塗布により形成した後、溶媒等を除去するための熱処理（プリベーク処理ともいう）を行う。これにより、溶媒等が除去された層１６ａを形成することができる。プリベーク処理は、用いる材料に応じて適切な温度とすればよく、例えば５０℃以上１８０℃以下、または８０℃以上１５０℃以下、または９０℃以上１２０℃以下の温度で行うことができる。
層１６ａに用いる材料は、熱により硬化が進行する熱硬化性を発現する樹脂前駆体を有する。また当該材料は、粘度を調整するための溶媒が含まれていることが好ましい。
当該材料には、硬化後にポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂となる、樹脂前駆体を含むことが好ましい。すなわち、形成された樹脂層１６は、これら樹脂材料を含む。特に当該材料に、脱水によりイミド結合が生じる樹脂前駆体を用いることが好ましい。このような樹脂前駆体が硬化して得られるポリイミド樹脂に代表される樹脂を樹脂層１６に用いると、耐熱性や耐候性を向上させることができるため好ましい。
上述したプリベーク処理により、樹脂前駆体を含む層１６ａが形成される。なお、プリベーク処理の条件によっては、樹脂前駆体の一部が反応して形成されたポリマーが層１６ａに含まれる場合もある。
または、塗布する材料として、可溶性のポリマーを含む材料を用いてもよい。このような材料は、溶媒にポリマーが溶解した状態で容易に塗布することができる。また、当該溶媒を加熱処理等により除去することで、ポリマーを含む層１６ａを形成することができる。
塗布に用いる材料に、低粘度の溶液を用いることで、層１６ａを薄く均一に形成することが容易となる。塗布に用いる当該材料の粘度は、５ｃＰ以上５００ｃＰ未満、好ましくは粘度が５ｃＰ以上１００ｃＰ未満、より好ましくは粘度が１０ｃＰ以上５０ｃＰ以下であることが好ましい。材料の粘度が低いほど、塗布が容易となる。また、材料の粘度が低いほど、気泡の混入を抑制でき、良質な膜を形成できる。
〈樹脂層１６の形成〉
続いて、層１６ａに対して加熱処理を行い、樹脂層１６を形成する（図３（Ｃ））。
加熱処理は、酸素を含む雰囲気下で行うことができる。酸素を含む雰囲気下で層１６ａを加熱することにより、形成された樹脂層１６と支持基板４４ｂとの間、及び樹脂層１６と遮光層１５との間の剥離性が向上する。
また、層１６ａに樹脂前駆体を含む材料を用いた場合には、この加熱処理により反応が進行し、ポリマーを含み、剥離性の高められた樹脂層１６が形成される。一方、層１６ａに可溶性ポリマーを含む材料を用いた場合には、この加熱処理を経ることにより、層１６ａよりも剥離性が向上した樹脂層１６が形成される。
例えば、加熱処理は、装置のチャンバーの内部を、酸素を含む雰囲気とした状態で行うことができる。または、ホットプレート等により、大気雰囲気に層１６ａを曝した状態で、加熱処理を行ってもよい。または、装置のチャンバー内に酸素を含むガスを流しながら、加熱処理を行ってもよい。このとき、酸素ガスと、窒素ガスまたは希ガスの混合ガスを用いることが好ましい。
加熱処理時の雰囲気は、酸素の割合が高いほど、層１６ａにより多くの酸素を含ませることができ、剥離性が向上するため好ましい。例えば、酸素分圧が５％以上１００％未満、好ましくは１０％以上１００％未満、より好ましくは１５％以上１００％未満とすることが好ましい。
また、加熱処理に用いる装置によっては、酸素の割合が高くなると、装置の劣化が生じてしまう場合がある。そのため、例えば装置のチャンバー内に混合ガスを流しながら加熱処理する場合には、混合ガス流量全体に占める酸素ガス流量の割合（酸素流量比ともいう）を、５％以上５０％以下、好ましくは１０％以上５０％以下、より好ましくは１５％以上５０％以下とすることが好ましい。
加熱処理の温度が高いほど剥離性を高めることができるが、加熱処理の温度が高すぎると、樹脂層１６の一部が分解し、消失してしまう場合もある。また加熱処理の温度は、その後の工程にかかる最高温度と同じ温度、またはそれよりも高い温度とすることが好ましい。樹脂層１６の形成時に、表面が露出した状態でこのような温度で加熱することにより、樹脂層１６から脱離しうるガスを除去することができるため、その後の工程中にガスが脱離することを抑制できる。
また、加熱処理の温度は、樹脂層１６に用いる樹脂材料の耐熱温度の一つの指標であるガラス転移温度よりも高い温度とすることが好ましい。ガラス転移温度よりも高い温度で、且つ酸素を含む雰囲気下で加熱することにより、より効果的に剥離性を向上させることができる。また、加熱処理の温度は、樹脂層１６に用いる樹脂材料の耐熱温度の他の一つの指標である５％重量減少温度に近い温度、またはこれよりも高い温度としてもよい。例えば、耐熱性が高められたポリイミド樹脂の５％重量減少温度は、４００℃以上、４５０℃以上、５００℃以上、または５５０℃以上である。
なお、加熱処理の温度が高すぎる場合、加熱処理に用いる装置の構成によっては、酸素を含む雰囲気下で加熱処理することで、装置の劣化が生じてしまう場合があるため、これを考慮して温度を決定すればよい。
加熱処理は、例えば２００℃以上５００℃以下、好ましくは２５０℃以上４７５℃以下、より好ましくは３００℃以上４５０℃以下とすることができる。
また、加熱処理の時間が長いほど、剥離性を高めることができる。また加熱処理の温度が比較的低い場合であっても加熱処理の時間を長くすることで、加熱処理の温度を高めたときと同等の剥離性を実現できる場合がある。そのため、装置の構成により温度を高められない場合には、処理時間を長くすることができる。
加熱処理の時間は、例えば５分以上２４時間以下、好ましくは３０分以上１２時間以下、より好ましくは、１時間以上６時間以下とすればよい。なお、加熱処理の方法として、ＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）法を用いる場合には、加熱処理の時間を５分未満としてもよい。
なお、加熱処理装置は電気炉や、抵抗発熱体などの発熱体からの熱伝導または熱輻射によって、被処理物を加熱する装置等、様々な装置を用いることができる。例えば、ＧＲＴＡ（Ｇａｓ Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎｎｅａｌ）装置、ＬＲＴＡ（Ｌａｍｐ Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎｎｅａｌ）装置等のＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎｎｅａｌ）装置を用いることができる。ＬＲＴＡ装置は、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、高圧ナトリウムランプ、高圧水銀ランプなどのランプから発する光（電磁波）の輻射により、被処理物を加熱する装置である。ＧＲＴＡ装置は、高温のガスを用いて加熱処理を行う装置である。高温のガスには、アルゴンなどの希ガス、または窒素のような、加熱処理によって被処理物と反応しない不活性気体が用いられる。ＲＴＡ装置を用いることによって、処理時間が短縮することができるので、量産する上では好ましい。また、加熱処理はインライン型の加熱処理装置を用いて行ってもよい。
例えば、本実施の形態では、加熱処理装置のチャンバー内に窒素ガスと酸素ガスの混合ガス（酸素流量比２０％）を流しながら、３５０℃で１時間の加熱処理を行う。
ここで、例えば、表示装置の平坦化層等に樹脂を用いる場合には、当該樹脂が酸化され、変質してしまうことを防ぐために、酸素がほとんど含まれない条件で、且つ、樹脂が硬化する温度範囲においてできるだけ低い温度で、加熱することが一般的である。しかしながら、本発明の一態様では、樹脂層１６となる層１６ａの表面を露出させ、酸素を積極的に含ませた雰囲気に暴露した状態で、比較的高い温度（例えば２００℃以上の温度）で加熱する。これにより、加熱処理後の樹脂層１６に、高い剥離性を付与することができる。
なお、加熱処理により、樹脂層１６の厚さは、層１６ａから変化する場合がある。例えば層１６ａに残留した溶媒が除去されることや、反応が進行して密度が増大することにより体積が減少し、厚さが薄くなる場合がある。または、加熱処理時に酸素が含まれることにより、体積が増大し、層１６ａよりも樹脂層１６の厚さが厚くなる場合もある。
樹脂層１６の厚さは、少なくとも遮光層１５を被覆可能な厚さとする。また好適には、遮光層１５の厚さよりも厚くすることで、遮光層１５を被覆した樹脂層１６の表面に段差が形成されることを抑制し、樹脂層１６の表面の平坦性を向上できる。例えば、遮光層１５と重なる領域における樹脂層１６の厚さが、１０ｎｍ以上１０μｍ未満であることが好ましく、２０ｎｍ以上３μｍ以下であることがより好ましく、５０ｎｍ以上１μｍ以下であることがさらに好ましい。
また遮光層１５と重ならない部分の樹脂層１６の厚さが薄いほど、後の光２０の照射工程において、光２０の吸収を低減することができる。例えば、樹脂層１６の、遮光層１５と重ならない部分における厚さを、２０ｎｍ以上１０μｍ以下、好ましくは４０ｎｍ以上５μｍ以下、より好ましくは１００ｎｍ以上２μｍ以下とすることが好ましい。
樹脂層１６としては、少なくとも後の照射工程に用いる光に対して、透光性を有する厚さとする。特に、光２０に対する光透過率が、５０％以上、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上の材料を用いることが好ましい。
また、樹脂層１６として、透光性の高い材料を用いることが好ましい。例えば波長４００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の全範囲において、光透過率が６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％、さらに好ましくは９０％以上である材料を用いることが好ましい。なお、加熱処理によって層１６ａと比較して透過率が低下する場合がある。
また、樹脂層１６の熱膨張係数は、０．１ｐｐｍ／℃以上２０ｐｐｍ／℃以下であることが好ましく、０．１ｐｐｍ／℃以上１０ｐｐｍ／℃以下であることがより好ましい。樹脂層１６の熱膨張係数が低いほど、加熱による膨張または収縮に伴う応力により、樹脂層１６上に形成する層（例えば着色層５１ａ等）等が破損することを抑制できる。
樹脂層１６に用いることのできる材料としては、代表的には熱硬化性のポリイミドが挙げられる。例えば感光性のポリイミド、または非感光性のポリイミドを用いることができる。このようなポリイミドは、表示パネルの平坦化膜等に好適に用いられる材料であるため、形成装置や材料を共有することができる。そのため本発明の一態様の構成を実現するために新たな装置や材料を必要としない。
ここで、樹脂層１６となる層１６ａの材料に感光性の材料を用いた場合、フォトリソグラフィ法により、一部を除去することが可能となる。例えば、材料を塗布した後に溶媒を除去するための熱処理（プリベーク処理ともいう）を行い、その後露光を行う。続いて、現像処理を施すことで、不要な部分を除去することができる。
より具体的に、一部が除去された層１６ａの形成方法について説明する。まず感光性の材料を塗布して薄膜を形成し、溶媒等を除去するための加熱処理（プリベーク処理）を行う。続いて、フォトマスクを用いて当該材料を露光し、現像処理を行うことで、一部が除去された層１６ａを形成することができる。これにより、例えば、表示部よりも外側に位置する領域に樹脂層１６を設けない構成とすることができる。
また、層１６ａに感光性の樹脂材料を用いた場合、さらに露光方法や露光条件を最適化することで、表面に凹凸形状を形成することも可能となる。例えば多重露光技術や、ハーフトーンマスクやグレートーンマスクを用いた露光技術などを用いればよい。
なお、非感光性の樹脂材料を用いてもよい。このとき、層１６ａまたは樹脂層１６上にレジストマスクやハードマスクを形成して一部をエッチングすることで、所望の形状とすることができる。例えば、樹脂層１６を島状の形状とすることや、開口部または凹凸形状を形成することもできる。
〈絶縁層６２の形成〉
続いて、樹脂層１６上に絶縁層６２を形成する（図３（Ｄ））。
絶縁層６２は、着色層５１ａ、着色層５１ｂ等の被形成面を成す絶縁層である。また後述するように、樹脂層１６を除去する場合には、絶縁層６２の樹脂層１６側の面が基板４１ｂとの接着面となる。
絶縁層６２は、絶縁層８１と同様の方法により形成することができる。
〈導電層２５、配向膜５３ｂの形成〉
続いて、絶縁層６２上に、着色層５１ａ、着色層５１ｂ等を形成し、これらを覆って絶縁層６１を形成する。さらに、絶縁層６１上に導電層２５を形成する。導電層２５は、導電層７１等と同様の方法により形成することができる。または、遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の導電層２５を形成してもよい。
続いて、導電層２５上に配向膜５３ｂを形成する（図３（Ｅ））。配向膜５３ｂは、配向膜５３ａと同様の方法により形成することができる。
なお、上述した支持基板４４ａ側の工程と、支持基板４４ｂ側の工程は、それぞれ独立に進めることができる。
〈支持基板４４ａと支持基板４４ｂの貼り合せ〉
続いて、支持基板４４ａと支持基板４４ｂのいずれか一方、または両方に、これらを接着する接着層（図示しない）を形成する。接着層は、画素が配置されている領域を囲むように形成する。接着層は、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。接着層としては、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂等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。または、接着層として、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。
続いて、液晶層２４となる組成物をディスペンス法等により接着層に囲まれた領域に滴下する。具体的には、液晶１２、モノマー１３、及び重合開始剤を含む組成物を滴下する。また、当該組成物にカイラル剤等が含まれていてもよい。
続いて、液晶層２４となる組成物を挟むように支持基板４４ａと支持基板４４ｂとを貼り合せ、接着層を硬化する。貼り合せは、減圧雰囲気下で行うと支持基板４４ａと支持基板４４ｂ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。
なお、液晶層２４となる組成物は、支持基板４４ａと支持基板４４ｂを貼り合せた後に、減圧雰囲気下において、接着層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２４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。
この時点で、導電層２３、導電層２５及び液晶１２を含む液晶素子４０が形成される（図４（Ａ））。なおこの時点では、隔壁１１が形成されておらず、また液晶層２４に含まれるモノマー１３の濃度が高い状態である。
〈隔壁１１の形成〉
続いて、支持基板４４ｂ側から光２０を照射する（図４（Ｂ））。
光２０は、重合開始剤が反応する波長、及び強度の光を用いることができる。例えば、光２０は、波長１００ｎｍ～４００ｎｍの紫外線を用いることができる。波長２００ｎｍ～４００ｎｍの波長を用いると、大気による吸収が抑制できるため好ましい。代表的には、波長２５４ｎｍの光や、波長３６５ｎｍの光、波長３８５ｎｍの光などがある。光２０は、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ等の光源を用いて生成することができる。また、ランプやＬＥＤの他に、エキシマレーザ等のレーザを、光源として用いてもよい。
光２０は、支持基板４４ｂの表面に対して垂直に入射されるように、出来るだけ平行光に近い光を用いることが好ましい。特に支持基板４４ｂが大きい場合などで、複数の光源を用いる場合には、光が斜め方向から入射されてしまう恐れがある。その場合、光源と支持基板４４ｂとの間に、光源からの光を平行光に近づけるためのスリット等を設けることが好ましい。
図４（Ｂ）に示すように、遮光層１５が設けられていない領域において、光２０は液晶層２４に照射される。一方、遮光層１５が設けられている領域では、光２０は遮光層１５により遮光され、液晶層２４に到達しない。
ここで、光２０の照射は、樹脂層１６を介して液晶層２４に光２０が到達するように行う必要がある。そのため、樹脂層１６は、光２０を透過する材料を用いることが好ましい。また、例えば樹脂層１６として、紫外線を吸収しやすい材料を用いた場合には、光２０が透過する程度に薄い膜を用いること、また樹脂層１６による吸収を考慮して、光２０の照射条件を適切なものとすること、が重要である。
例えば樹脂層１６として、紫外線を吸収するポリイミドを用いた場合、樹脂層１６の遮光層１５と重ならない部分の厚さを２０ｎｍ以上１０μｍ以下、好ましくは４０ｎｍ以上５μｍ以下、より好ましくは１００ｎｍ以上２μｍ以下の厚さとすることで、特別な照射装置を用いることなく、隔壁１１を形成することができる。
また、照射装置の出力、及び照射時間を調整し、液晶層２４に到達する光のエネルギーが０．１Ｊ／ｃｍ２以上１００Ｊ／ｃｍ２以下、好ましくは１Ｊ／ｃｍ２以上５０Ｊ／ｃｍ２以下となるような条件で、光２０を照射することが好ましい。
また、ここではトランジスタ７０が、ゲートとして機能する導電層７１が絶縁層８２側に位置するボトムゲート構造のトランジスタである例を示している。そのため、図４（Ｂ）に示すように、トランジスタ７０の半導体層７２が導電層２３で覆われた構成とすることで、光２０の一部が散乱する場合であっても、散乱光が半導体層７２に到達することを抑制し、トランジスタ７０の電気特性の変動が生じてしまうことを防ぐことができる。なお、液晶素子４０に透過型の液晶素子を適用する場合には、導電層２３が透光性を有するため、半導体層７２と導電層２３との間に、可視光を遮光する層を設けることが好ましい。例えば、半導体層７２と導電層２３との間に、トランジスタの第２のゲートとして機能する導電層を設けることが好ましい。
図５には、図４（Ｂ）中に一点鎖線で示す領域の拡大図を示す。図５は、光２０の照射が開始され、モノマー１３の重合が進んでいく過程における概念図である。
遮光層１５等に遮光されず、光２０が照射される領域を照射領域３０とする。照射領域３０では、光２０により、液晶層２４中の重合開始剤がラジカルを生成し、これによりモノマー１３が重合を開始する。重合が進行することにより、図５に示すようにポリマーを含む隔壁１１が成長する。
ここで、モノマー１３の重合に伴い、照射領域３０近傍の液晶層２４に含まれるモノマー１３の濃度が低下し、照射領域３０から離れるほどモノマー１３の濃度が高くなるような濃度分布が生じる場合がある。モノマー１３は、当該濃度分布を均一にするように、濃度の高いほうから濃度の低い方に拡散する性質を有する場合がある。このとき、モノマー１３の一部は、図５中の矢印で示すように照射領域３０に向かって拡散する。これにより、導電層２３と重なる領域の、液晶層２４中のモノマー１３の濃度は、光２０の照射前に比べて、照射後では当該濃度が低い状態となる。また、液晶層２４中に含まれるモノマー１３の濃度が十分に低い場合や、モノマー１３が液晶層２４中を拡散しやすい場合などでは、光２０を照射した後におけるモノマー１３の濃度が検出されない程度に低い状態となる場合もある。
光２０を照射する前における、液晶層２４中のモノマー１３の最適な濃度は、光２０の照射領域３０の面積に応じて決定することができる。例えば、画素が配列している領域（表示領域ともいう）に対する、照射領域３０の面積比率をα％（α＞０）としたとき、液晶層２４中のモノマー１３の重量濃度を（α－ｘ）ｗｔ％以上、（α＋ｘ）ｗｔ％以下の範囲内に設定することが好ましい。または、液晶層２４中のモノマー１３の体積濃度を（α－ｘ）％以上、（α＋ｘ）％以下の範囲内に設定することが好ましい。ここで、ｘ＝０．５α、好ましくはｘ＝０．３α、より好ましくはｘ＝０．２αを満たす。これにより、光２０を照射した後における、液晶素子４０として機能する部分の液晶層２４中のモノマー１３の濃度を低減することができる。
モノマー１３の重合が進行することで、照射領域３０内において、配向膜５３ａと配向膜５３ｂの両方と接する隔壁１１が形成される。隔壁１１は、配向膜５３ａ及び配向膜５３ｂを接着する機能を有する。
なお、図５では隔壁１１が配向膜５３ｂ側から成長する場合の例を示しているが、あくまでも概念図であり、隔壁１１の成長過程は様々な形態を取りうる。例えば、液晶層２４中に形成された無数の小さなポリマーが連結しながら成長する場合もある。または、光２０の強度が強く、光２０が配向膜５３ａまで十分な強度で到達する場合や、支持基板４４ａ側に位置する導電層（例えば導電層７１、導電層７４ａ、または導電層７４ｂ等）によって光２０が反射され、液晶層２４に再度照射される場合などでは、配向膜５３ａ側からもポリマーが成長し、配向膜５３ｂ側から成長したポリマーと繋がって一体となることで隔壁１１が形成される場合もある。どのような成長過程を経て隔壁１１が形成されたかは、隔壁１１の断面形状等から推定することができる。
以上の工程により、隔壁１１を形成することができる（図４（Ｃ））。
なお、上述した作製方法において、光２０の照射条件や、光２０が散乱することなどにより、液晶層２４の導電層２３と重なる領域にも、隔壁１１が形成される場合もある。
ここで、導電層２３と重なる領域において、モノマー１３は、隔壁１１に近いほど濃度が低く、隔壁１１から遠いほど濃度が高い濃度分布を有している場合がある。
また、導電層２３と重なる領域において、未反応の重合開始剤が残存している場合もある。このとき、液晶層２４中にモノマー１３と重合開始剤の両方が残存している場合には、外光に含まれる紫外線などにより、モノマー１３の重合反応が生じてしまう恐れがある。しかしながら、表示装置１０では、液晶層２４よりも表示面側には着色層５１ａ等が設けられており、これにより外光に含まれる紫外線が液晶層２４に到達することを防ぐことができる。したがって、モノマー１３や重合開始剤が残存していたとしても、使用環境下で重合反応が生じてしまうようなことはなく、信頼性の高い表示装置を実現することができる。
〈支持基板４４ｂの剥離〉
続いて、支持基板４４ｂと樹脂層１６の間、及び遮光層１５と樹脂層１６の間で剥離することにより、支持基板４４ｂ及び遮光層１５を除去する（図６（Ａ））。
このように、剥離を行うよりも前に、隔壁１１を形成することが好ましい。ここで、支持基板４４ａと樹脂層１６を接合する隔壁１１は、隣接画素間に複数配置することが可能なため、支持基板４４ａと樹脂層１６との接着強度が高められている。したがって、剥離を行う工程において、液晶層２４の内部で剥離されてしまうことが抑制され、より高い歩留りで支持基板４４ｂを剥離することができる。
支持基板４４ｂを剥離する方法としては、機械的な力を加えることや、液体を滴下する、または液体に含浸させるなどし、剥離界面に液体を浸透させることなどが、一例として挙げられる。または、剥離界面を形成する２層を加熱または冷却し、これらの熱膨張率の違いを利用して剥離を行ってもよい。
また、剥離を行う前に、剥離界面の一部を露出させる処理を行ってもよい。例えばレーザや鋭利な部材などにより、樹脂層１６と支持基板４４ｂとの間に隙間を生じさせる。これにより、当該隙間を出発点（起点）として、剥離を進行させることができる。
図６（Ｂ）は、支持基板４４ｂと遮光層１５を除去した後の段階における図である。図６（Ｂ）に示すように、樹脂層１６の上面は、遮光層１５が設けられていた部分に凹部を有する。
〈樹脂層１６の除去〉
ここで、樹脂層１６を除去することが好ましい。
樹脂層１６の除去には、ドライエッチング法を用いることが好ましい。特に樹脂層１６は有機樹脂を含むため、酸素を含む雰囲気におけるプラズマ処理（アッシング処理）を用いることが好ましい。このとき、絶縁層６２として酸化物膜を用いた場合には、アッシング処理でエッチングされにくいため、樹脂層１６を加工するときのエッチングストッパーとして機能させることができる。
〈基板４１ｂの貼り合せ〉
続いて、絶縁層６２と基板４１ｂとを接着層４２ｂによって接着する（図６（Ｃ））。接着層４２ｂとしては、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂等を用いることができる。
〈支持基板４４ａの剥離〉
続いて、絶縁層８２と剥離層４３ａとの間で剥離することにより、支持基板４４ａ及び剥離層４３ａを除去する（図７（Ａ））。
絶縁層８２と支持基板４４ａとを剥離する方法としては、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、または液体を滴下する、または液体に含浸させるなどし、剥離界面に液体を浸透させることなどが、一例として挙げられる。または、剥離界面を形成する２層を加熱または冷却し、これらの熱膨張率の違いを利用して剥離を行ってもよい。
また、剥離を行う前に、剥離界面の一部を露出させる処理を行ってもよい。例えばレーザや鋭利な部材などにより、剥離層４３ａ上の絶縁層８２の一部を除去する。これにより、絶縁層８２が除去された部分を出発点（起点）として、剥離を進行させることができる。
剥離を終えた後、絶縁層８２の表面に剥離層４３ａの一部が残存している場合がある。その場合、残存した剥離層４３ａを洗浄やエッチング、拭き取りなどを行うことにより除去してもよい。また、残存した剥離層４３ａが表示装置１０の動作に影響のない場合には、除去しなくてもよい。その場合には、絶縁層８２と後述する接着層４２ａとの間に、剥離層４３ａに含まれる元素を含む層が残存する。
〈基板４１ａの貼り合せ〉
続いて、絶縁層８２と基板４１ａとを接着層４２ａによって接着する。接着層４２ａとしては、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂等を用いることができる。
以上の工程により、表示装置を作製することができる（図７（Ｂ））。図７（Ｂ）は、図１（Ｂ）と同じ図である。
なお、ここでは支持基板４４ｂを除去し、基板４１ｂを貼り合せる工程を先に行うこととしたが、反対に支持基板４４ａと剥離層４３ａを除去し、基板４１ａを貼り合せる工程を先に行ってもよい。またこれらを同時に行ってもよい。
本発明の一態様の表示装置の作製方法において、トランジスタ７０や導電層２３の作製時には、比較的厚い支持基板４４ａを用いるため、搬送が容易であり、高い歩留りで作製することができる。また、薄い基板４１ａ上に直接、トランジスタ７０等を形成する方法に比べて、トランジスタ７０やその周囲の絶縁層を形成する際に、高温の処理を行うことができるため、トランジスタ７０内、及びその近傍の不純物が低減され、極めて信頼性の高いトランジスタ７０を実現できる。
また、着色層５１ａ等の作製時には、比較的厚い支持基板４４ｂを用いるため、搬送が容易であり、高い歩留りで作製することができる。また支持基板４４ｂを用いることにより、着色層５１ａ等の形成時に高い温度をかけることができるため、不純物の濃度が低減され、信頼性の高い表示装置とすることができる。また薄い基板４１ｂ上に直接、着色層５１ａ等を形成する方法に比べて、熱による支持基板４４ｂの膨張、収縮の影響を抑制できる。また支持基板４４ａと支持基板４４ｂの貼り合せの際、これらが剛性を有しているため、高い位置精度で貼り合せを行うことができる。そのため液晶素子４０と着色層５１ａ等の位置ずれを防ぐことができ、極めて高精細な表示装置を実現できる。
また、支持基板４４ｂを剥離し、少なくとも支持基板４４ｂよりも厚さの薄い基板４１ｂを貼り付けることで、厚さが薄く、軽量な表示装置を実現できる。また、着色層５１ａ等を形成した後に、薄い基板４１ｂを貼り付けることができるため、基板４１ｂとして耐熱性に乏しい材料を用いることができ、材料の選択の幅が広がり、様々な材料を基板４１ｂに用いることができる。また、表示面側の基板４１ｂの厚さが薄いため、例えば比較的厚い（例えば０．３ｍｍよりも厚い）ガラス基板等を用いた場合に比べて、表示のコントラスト、色再現性、視野角依存性などの光学特性に優れた表示装置を実現できる。
以上が、作製方法例１－１についての説明である。
〔作製方法例１－１の変形例〕
以下では、上記作製方法例１－１とは、一部の異なる作製方法の一例について説明する。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する場合がある。
まず、作製方法例１－１と同様に、支持基板４４ａ上に剥離層４３ａ、絶縁層８２、トランジスタ７０、絶縁層８１、導電層２５、及び配向膜５３ａ等を順次形成する。
また、上記作製方法例１－１と同様に、支持基板４４ｂ上に遮光層１５を形成する。
続いて、支持基板４４ｂと遮光層１５を覆って、バッファ層４８を形成する（図８（Ａ））。
バッファ層４８としては、少なくとも光２０を透過し、且つ樹脂層１６との間で剥離が生じやすい材料であれば、様々な材料を用いることができる。例えば、金属、合金、酸化物導電体などの導電性材料、半導体材料、または絶縁性材料を用いることができる。
好適には、上述した絶縁層８２の説明で例示した無機絶縁材料を用いることができる。
続いて、バッファ層４８上に、樹脂層１６を形成する（図８（Ｂ））。そして、樹脂層１６上に絶縁層６２、着色層５１ａ、着色層５１ｂ、絶縁層６１、導電層２５、及び配向膜５３ｂを順次形成する（図８（Ｃ））。その後、支持基板４４ａと支持基板４４ｂとを貼り合せ、光２０を照射して隔壁１１を形成する。
その後、バッファ層４８と樹脂層１６との間で剥離し、支持基板４４ｂ、遮光層１５、及びバッファ層４８を除去する（図８（Ｄ））。
ここで、作製方法例１－１では、樹脂層１６と支持基板４４ｂの界面と、樹脂層１６と遮光層１５の界面の２種類の界面で剥離する構成であった。そのため、複数種の剥離界面を有する場合に、それぞれで密着性が大きく異なる場合には、剥離不良が生じる場合がある。一方、本作製方法例においては、剥離界面は、樹脂層１６とバッファ層４８の界面の１種類となるため、剥離不良が生じにくい構成とすることができる。その結果、剥離工程における歩留りを向上させることができる。
以降の工程は、上記作製方法例１－１と同様とすればよい。
以上が、作製方法例１－１の変形例についての説明である。
〔断面構成例１－２〕
図９（Ａ）に示す構成は、樹脂層１６を除去しない場合の例である。
図９（Ａ）において、基板４１ｂと樹脂層１６とは、接着層４２ｂにより接着されている。また、図１（Ａ）で例示した絶縁層６２が省略され、着色層５１ａと着色層５１ｂとは、それぞれ樹脂層１６に接して設けられている。
樹脂層１６を残すために、樹脂層１６を除去する際のエッチングストッパーとして機能する絶縁層６２を有さない構成とすることができ、工程を簡略化できる。
ここで、樹脂層１６として、可視光に対する透光性の高い材料を用いることが好ましい。また、図９（Ａ）に示すように、着色層５１ａや着色層５１ｂと重なる領域では、遮光層１５の厚さ分だけ樹脂層１６が薄く形成されるため、樹脂層１６が可視光の一部を吸収する場合であっても、表示品位が低下してしまうことを抑制できる。
また、図９（Ｂ）には、樹脂層１６のうち、厚さの薄い部分のみを除去した場合の例を示している。ここでは、絶縁層６２上に樹脂層１６ｂが残存している。樹脂層１６ｂは隔壁１１と重なる部分に位置する。この部分は表示に寄与しない領域であるため、樹脂層１６ｂが残存していても表示品位を低下することはない。
〔断面構成例１－３〕
図１０（Ａ）に、以下で例示する表示装置の断面概略図を示す。図１０（Ａ）に示す構成は主に、構造体１４を有する点で、図１（Ｂ）に示す構成と相違している。
構造体１４は、導電層２５と配向膜５３ｂの間に設けられている。配向膜５３ｂは、構造体１４を覆って設けられている。また構造体１４は、隣接する２つの導電層２３の間に位置する。また構造体１４は、着色層５１ａと着色層５１ｂの間に位置する。また、隔壁１１は、構造体１４を取り囲むように設けられている。
構造体１４は、基板４１ａと基板４１ｂを貼り合せる際に、これらが必要以上に近づくことを抑制し、液晶素子４０のセルギャップを調整するための、スペーサとして機能する。
また、隔壁１１が、構造体１４を取り囲むように設けられることで、隔壁１１の接着面の面積が増大するためアンカー効果が生じ、図１（Ｂ）に示す例に比べて接着強度がより高められている。
構造体１４の形成は、まず導電層２５上に構造体１４となる絶縁膜を成膜する。当該絶縁膜は、感光性の樹脂を用いることが好ましい。絶縁膜は、例えばスピンコート法等により形成することができる。続いてフォトマスクを介して絶縁膜を露光し、現像処理の後にベークすることで構造体１４を形成することができる。ここで、絶縁膜として光が照射されない部分が現像後に残る、ポジ型の感光性材料を用いることが好ましい。
以上が、断面構成例１－３についての説明である。
〔断面構成例１－４〕
図１０（Ｂ）に、以下で例示する表示装置の断面概略図を示す。図１０（Ｂ）に示す構成は主に、構造体１４を有する点、及び絶縁層８１に凹部が設けられている点で、図１（Ｂ）に示す構成と相違している。
また、絶縁層８１は、凹部５０を有する。凹部５０は、導電層２３と重ならない部分に設けられている。言い換えると、絶縁層８１は、導電層２３と重ならず、且つ導電層２３と重なる部分よりも厚さが薄い部分を有する。配向膜５３ａは、絶縁層８１の凹部５０を覆って設けられている。配向膜５３ａの上面は、凹部５０の形状に沿った凹形状を有する。
ここで、図１０（Ｂ）では配向膜５３ａが凹部５０の側面及び上面を覆って設けられている例を示している。なお、配向膜５３ａの被覆性が低い場合には、配向膜５３ａの凹部５０の側面に接する部分が他の部分（例えば導電層２３と重なる部分）よりも薄い場合や、凹部５０の側面を被覆しきれずに分断されている場合もある。
また、隔壁１１は、絶縁層８１の凹部５０と重ねて設けられている。より具体的には、隔壁１１が凹部５０の上面を覆う配向膜５３ａの一部と、凹部５０の側面を覆う配向膜５３ａの一部と、に接して設けられている。これにより、隔壁１１と配向膜５３ａとの接触面積が増大することに伴いアンカー効果が生じ、これらの密着強度を高めることができる。隔壁１１が凹部５０を埋めるように設けられていると、より効果的に密着強度を高めることができるため好ましい。
なお、配向膜５３ａが絶縁層８１の凹部５０の側面を被覆しきれずに分断されている場合や、配向膜５３ａを設けない場合などでは、隔壁１１と絶縁層８１とが接している部分があってもよい。
また、凸状の構造体１４は、凹部５０に嵌合するように重ねて設けられている。絶縁層８１の凹部５０と、凸状の構造体１４の両方が設けられた部分に隔壁１１が設けられることで、よりアンカー効果が強まり、基板間の接着強度を相乗的に高めることができる。
凹部５０は、例えば導電層２３の形成時に用いるレジストマスクを用いて、絶縁層８１の一部をエッチングすること、または導電層２３をハードマスクとして用い、絶縁層８１の一部をエッチングすることにより形成できる。
以上が、断面構成例１－４についての説明である。
〔断面構成例１－５〕
図１１に、以下で例示する表示装置の断面概略図を示す。図１１に示す表示装置は、透過型の液晶素子が適用された表示装置である。
液晶素子４０ａは、導電層２３ａと、液晶層２４と、導電層２５とを有する。ここで、導電層２３ａは、導電層２５と同様に、可視光を透過する機能を有する。これにより、図１１中の矢印で示すように、基板４１ａ側から入射した光が液晶素子４０ａを透過し、基板４１ｂ側に射出される。
なお、ここでは図示しないが、基板４１ａと、基板４１ｂとを挟むように、一対の直線偏光板を設けることができる。また、基板４１ａと直線偏光板の間にバックライトを設けることができる。また、直線偏光板に代えて、円偏光板を用いると、表示面側の外光反射を抑制することができる。
また、図１１に示すように、表示に寄与しない領域に位置する隔壁１１は、絶縁層８２上に設けられる導電層と重ねて配置されることが好ましい。これにより、隔壁１１近傍において、液晶１２の配向不良が生じた場合であっても、この部分における光漏れが生じにくくなるため、コントラストの低下を抑制できる。
以上が、断面構成例１－５についての説明である。
［構成例２］
以下では、本発明の一態様の表示装置の例として、反射型の液晶素子と、発光素子の両方を有し、透過モード、反射モード、及びこれらを同時に行うハイブリッドモードの表示を行うことのできる、表示装置（表示パネル）の例を説明する。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、平面視において、液晶素子と発光素子を並べて配置した場合と比べて、これらを積層して配置することで、液晶素子と発光素子の両方を有する画素の大きさを小さくすることができるため、より高精細な表示装置を実現できる。
さらに、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。
本発明の一態様は、反射型の素子で画像を表示する第１のモード、発光素子で画像を表示する第２のモード、及び反射型の素子及び発光素子で画像を表示する第３のモードを切り替えることができる。
第１のモードは、反射型の素子による反射光を用いて画像を表示するモードである。第１のモードは光源が不要であるため、極めて低消費電力な駆動モードである。例えば、外光の照度が十分高く、且つ外光が白色光またはその近傍の光である場合に有効である。第１のモードは、例えば本や書類などの文字情報を表示することに適した表示モードである。また、反射光を用いるため、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２のモードでは、発光素子による発光を利用して画像を表示するモードである。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。例えば、夜間や暗い室内など、外光の照度が極めて小さい場合などに有効である。また外光が暗い場合、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のモードでは輝度を抑えた表示を行うことが好ましい。またこれにより、眩しさを抑えることに加え、消費電力も低減することができる。第２のモードは、鮮やかな画像や滑らかな動画などを表示することに適したモードである。
第３のモードでは、反射型の素子による反射光と、発光素子による発光の両方を利用して表示を行うモードである。具体的には、反射型の素子が呈する光と、発光素子が呈する光を混色させることにより、１つの色を表現するように駆動する。第１のモードよりも鮮やかな表示をしつつ、第２のモードよりも消費電力を抑えることができる。例えば、室内照明下や、朝方や夕方の時間帯など、外光の照度が比較的低い場合や、外光の色度が白色ではない場合などに有効である。また、反射光と発光とを混色させた光を用いることで、まるで絵画を見ているかのように感じさせる画像を表示することが可能となる。
〔断面構成例２－１〕
図１２（Ａ）に、以下で例示する表示装置の断面概略図を示す。図１２（Ａ）に示す構成は、液晶素子４０と、発光素子９０が絶縁層８３を介して重ねて配置されている。図１２（Ａ）に示す構成では、基板４１ｂ側が表示面側に相当する。
表示装置は、絶縁層８３の一方の面上に形成された、トランジスタ７０ａとトランジスタ７０ｂを有する。トランジスタ７０ａは、液晶素子４０と電気的に接続し、トランジスタ７０ｂは、発光素子９０と電気的に接続する。
トランジスタ７０ａとトランジスタ７０ｂを覆う絶縁層８１の基板４１ａ側には、導電層９１が設けられ、導電層９１の端部を覆って絶縁層８４が設けられている。導電層９１とトランジスタ７０ｂのソース又はドレインの一方とは、絶縁層８１に設けられた開口を介して電気的に接続されている。絶縁層８４は、平坦化層として機能する。絶縁層８４の基板４１ａ側には、ＥＬ層９２、及び導電層９３が設けられている。導電層９１、ＥＬ層９２、及び導電層９３により、発光素子９０が構成されている。
また、発光素子９０を覆うように、絶縁層９４が設けられている。絶縁層９４は、バリア膜として機能する。絶縁層９４は、スパッタリング法やＡＬＤ法などの、形成温度を低くしても緻密な膜を形成できる成膜方法を用いることが好ましい。また、無機絶縁材料を含む膜と、有機絶縁材料を含む膜の積層構造としてもよい。
導電層９１は、可視光を透過する機能を有する。導電層９３は、可視光を反射する機能を有する。したがって、発光素子９０は、導電層９１側に光を射出する、ボトムエミッション型の発光素子である。
また、絶縁層８３の基板４１ｂ側には、導電層２３ａと導電層２３ｂが積層して設けられている。また導電層２３ａと液晶層２４の間に、配向膜５３ａが設けられている。液晶層２４、及び液晶層２４と基板４１ｂの間の構成は、構成例１を援用できるため、説明を省略する。
また表示装置は、絶縁層８３の両面に設けられる導電層同士を電気的に接続する接続部８０を有する。図１２（Ａ）では、接続部８０が絶縁層８３に設けられた開口と、当該開口に位置し、トランジスタ７０ａ等のゲートと同一の導電膜を加工して得られた導電層と、を有する構成を示している。トランジスタ７０ａのソース又はドレインの一方と導電層２３ｂは、接続部８０を介して電気的に接続されている。
導電層２３ａ及び導電層２５は、可視光を透過する機能を有する。また導電層２３ｂは、可視光を反射する機能を有する。したがって液晶素子４０は、反射型の液晶素子として機能する。
また、可視光を反射する導電層２３ｂには、発光素子９０と重なる領域において、開口が設けられている。発光素子９０から射出された光は、当該開口を介して、基板４１ｂ側に射出される。
図１２（Ａ）に示す表示装置は、液晶素子４０と電気的に接続するトランジスタ７０ａと、発光素子９０と電気的に接続するトランジスタ７０ｂを有するため、液晶素子４０と発光素子９０をそれぞれ独立に制御することが可能である。また、トランジスタ７０ａとトランジスタ７０ｂは、同一面上に同一工程を経て形成することが可能であるため、工程が簡略化され、高い歩留りで作製することができる。
〔作製方法例２－１〕
以下では、図１２（Ａ）に示した表示装置の作製方法の例について説明する。
まず、支持基板４４ｃ上に、剥離層４３ｃを形成する。支持基板４４ｃは、上記支持基板４４ａ及び支持基板４４ｂと同様の基板を用いることができる。また剥離層４３ｃは、上記剥離層４３ａ及び剥離層４３ｂと同様の方法により形成することができる。
続いて、剥離層４３ｃ上に、導電層２３ａを形成する。導電層２３ａとしては、酸化物導電性材料を用いることが好ましい。導電層２３ａとして酸化物導電性材料を用いることで、導電層２３ａと剥離層４３ｃの界面で好適に剥離を行うことができる。導電層２３ａとしては、例えば金属酸化物や、低抵抗化された酸化物半導体材料を用いることができる。
導電層２３ａに酸化物半導体材料を用いる場合には、プラズマ処理や熱処理等により、酸化物半導体材料中に酸素欠損を生じさせることによりキャリア密度を高めてもよい。また酸化物半導体材料中に、水素や窒素の他、アルゴンなどの希ガス等の不純物を導入することによりキャリア密度を高めてもよい。また導電層２３ａ上に形成する導電層２３ｂとして、酸素が拡散しやすい材料を用いることで、酸化物半導体中の酸素を低減させてもよい。なお、上述した方法を二以上適用してもよい。
続いて、導電層２３ａ上に導電層２３ｂを形成する。導電層２３ｂとしては、金属、または合金材料含む単層構造、または積層構造を用いることができる。導電層２３ｂとして積層構造を用いる場合には、導電層２３ａと接する層に反射率の高い材料を用いることが好ましい。
このとき、導電層２３ｂは剥離層４３ｃと接しないように、導電層２３ａのパターンよりも内側に配置されるように加工することが好ましい。導電層２３ｂと剥離層４３ｃとが接すると、その部分で剥離の不良が発生する場合がある。
続いて、剥離層４３ｃ、導電層２３ａ及び導電層２３ｂを覆って絶縁層８３を形成する。このとき、絶縁層８３の一部に、導電層２３ｂに達する開口を形成する。
この段階における断面概略図が、図１３（Ａ）に相当する。
続いて、絶縁層８３上にトランジスタ７０ａ及びトランジスタ７０ｂを形成する。これらは、構成例１と同様の方法により、形成することができる。
このとき、トランジスタ７０ａ及びトランジスタ７０ｂのゲートを形成する工程において、導電膜を成膜した後に加工するときに、絶縁層８３に設けられた開口を介して導電層２３ｂと電気的に接続する導電層を同時に形成する。これにより、接続部８０を形成することができる。
また、トランジスタ７０ａのソース又はドレインの一方が、接続部８０と電気的に接続するように、トランジスタ７０ａ等のゲート絶縁層として機能する絶縁層に、開口を形成する。
続いて、トランジスタ７０ａ及びトランジスタ７０ｂを覆う絶縁層８１を形成する。このとき、絶縁層８１は、トランジスタ７０ｂのソース又はドレインの一方に達する開口を形成する。その後、絶縁層８１上に、導電層９１を形成する。
この段階における断面概略図が、図１３（Ｂ）に相当する。
続いて、導電層９１の端部を覆い、且つ導電層９１と重なる部分に開口を有する絶縁層８４を形成する。絶縁層８４は、導電層９１の端部を被覆すると共に、平坦化層としての機能を有する。絶縁層８４としては、有機樹脂を用いることが好ましい。また絶縁層８４は、端部がテーパ形状を有することが好ましい。
続いて、導電層９１及び絶縁層８４上に、ＥＬ層９２、導電層９３を順に形成する。その後、導電層９３上に絶縁層９４を形成する。
続いて絶縁層９４と、基板４１ａとを接着層８９を介して貼り合せる。
この段階における断面概略図が、図１３（Ｃ）に相当する。
続いて、剥離層４３ｃと絶縁層８３との間、及び剥離層４３ｃと導電層２３ａとの間で剥離し、支持基板４４ｃ及び剥離層４３ｃを除去する（図１３（Ｄ））。
ここで、剥離を終えた後、導電層２３ａの表面、及び絶縁層８３の表面に、剥離層４３ｃの一部が残存し、薄膜が形成されてしまう場合がある。例えば当該残存した膜が導電性を有する場合には、隣接画素間における２つの導電層２３ａ同士や、導電層２３ａと同一の導電膜を加工して形成した端子などが、電気的にショートしてしまう恐れがある。また、当該薄膜が絶縁性を有していると、導電層２３ａや上記端子等の表面が露出せず、これらの電極や端子としての機能が失われてしまう場合がある。そのため、剥離を終えた後に、洗浄やエッチング、拭き取りなどを行うことが好ましい。エッチングとしては、ウェットエッチングまたはドライエッチングを用いることができる。
その後、導電層２３ａ及び絶縁層８３上に、配向膜５３ａを形成する。
続いて、あらかじめ支持基板４４ｂ上に遮光層１５、樹脂層１６、着色層５１ａ、着色層５１ｂ、絶縁層６１、絶縁層６２、導電層２５、及び配向膜５３ｂ等を形成した基板を準備する。そして、支持基板４４ｂと基板４１ａとを、液晶層２４を挟んで貼り合せる（図１４（Ａ））。
その後、支持基板４４ｂ側から、光２０を照射する（図１４（Ｂ））。このとき、液晶層２４の、遮光層１５と重ならない領域に光２０が照射され、隔壁１１が形成される。また、発光素子９０が設けられる領域は、遮光層１５により覆われていることが好ましい。これにより、発光素子９０中のＥＬ層９２等に光２０が照射されることが抑制され、発光素子９０が劣化してしまうことを防ぐことができる。
続いて、支持基板４４ｂと樹脂層１６の間、及び遮光層１５と樹脂層１６の間で剥離することにより、支持基板４４ｂ及び遮光層１５を除去する（図１５（Ａ））。
その後、樹脂層１６をエッチングにより除去する。
続いて、絶縁層６２と基板４１ｂとを接着層４２ｂによって接着する。
以上の工程により、図１２（Ａ）に示す表示装置を作製することができる。
〔断面構成例２－２〕
図１２（Ｂ）に、以下で例示する表示装置の断面概略図を示す。図１２（Ｂ）に示す構成は、図１２（Ａ）で例示した構成と比較し、トランジスタ７０ａ及びトランジスタ７０ｂが、絶縁層８３よりも基板４１ｂ側に設けられている点で主に相違している。
トランジスタ７０ａは、ソース又はドレインの一方が絶縁層８１に設けられた開口を介して、絶縁層８１上に設けられた導電層２３と電気的に接続されている。また導電層２３上には配向膜５３ａが設けられている。
トランジスタ７０ｂは、接続部８０を介して導電層９１と電気的に接続されている。導電層９１を覆って、ＥＬ層９２、及び導電層９３が積層して設けられている。また、導電層９３を覆って絶縁層９４が設けられている。
ここで、導電層９１の基板４１ａ側の表面と、絶縁層８３の基板４１ａ側の表面は、概略一致しており、これらの境界における段差は極めて小さい。そのため、図１２（Ａ）等で例示した、導電層９１の端部を覆う絶縁層（絶縁層８４）を設けない構成とすることができる。なお、絶縁層８４を設けてもよい。
〔作製方法例２－２〕
以下では、図１２（Ｂ）に示した表示装置の作製方法の例について説明する。
まず、支持基板４４ｃ上に、剥離層４３ｃを形成し、剥離層４３ｃ上に導電層９１を形成する。導電層９１は、上記導電層２３ａと同様の材料を用い、同様の方法により形成することができる。
続いて、導電層９１及び剥離層４３ｃを覆って絶縁層８３を形成する。その後、絶縁層８３に導電層９１に達する開口を形成する。
続いて、絶縁層８３上にトランジスタ７０ａ及びトランジスタ７０ｂを形成する。このとき、トランジスタ７０ａ及びトランジスタ７０ｂのゲートを形成する工程において、導電層９１と電気的に接続する導電層を同時に形成し、接続部８０を形成する。
続いて、絶縁層８１を形成した後、絶縁層８１上に導電層２３を形成する。その後、導電層２３及び絶縁層８１を覆って配向膜５３ａを形成する。
この段階における断面概略図が、図１６（Ａ）に相当する。
続いて、上記と同様の方法により、支持基板４４ｃと支持基板４４ｂとを、液晶層２４を挟んで貼り合せる。
その後、支持基板４４ｂ側から、光２０を照射し、液晶層２４中に隔壁１１を形成する（図１６（Ｂ））。
続いて、支持基板４４ｂと樹脂層１６の間、及び遮光層１５と樹脂層１６の間で剥離することにより、支持基板４４ｂ及び遮光層１５を除去する。
その後、樹脂層１６をエッチングにより除去する。
続いて、絶縁層６２と基板４１ｂとを接着層４２ｂによって接着する。
続いて、剥離層４３ｃと絶縁層８３との間、及び剥離層４３ｃと導電層９１との間で剥離し、支持基板４４ｃ及び剥離層４３ｃを除去する（図１６（Ｃ））。この直後、剥離した表面に対して洗浄などの処理を行ってもよい。
続いて、導電層９１及び絶縁層８３を覆って、ＥＬ層９２、導電層９３、及び絶縁層９４を形成する（図１７（Ａ））。
続いて、絶縁層９４と基板４１ａとを、接着層８９を用いて貼り合せる（図１７（Ｂ））。
以上の工程により、図１２（Ｂ）に示す表示装置を作製することができる。
〔断面構成例２－３〕
図１８（Ａ）に、以下で例示する表示装置の断面概略図を示す。図１８（Ａ）に示す構成は、主にトランジスタ７０ｂがトランジスタ７０ａとは異なる絶縁層上に設けられている点、また、トランジスタ７０ａとトランジスタ７０ｂとの間に接着層９９を有する点で、図１２（Ａ）に示す構成と相違している。
トランジスタ７０ｂは、絶縁層８６の一方の面側に設けられている。また絶縁層８６の他方の面は、接着層９９を介してトランジスタ７０ａを覆う絶縁層７９と接着されている。
また絶縁層８６の一方の面側には、絶縁層８７、絶縁層８８を有する。絶縁層８７は、その一部がトランジスタ７０ｂのゲート絶縁層として機能する。また絶縁層８８は、トランジスタ７０ｂを覆って設けられている。また絶縁層８４が絶縁層８８の一部を覆って設けられている。
また、ここでは、絶縁層７９と接着層９９との間に、着色層５４ａを有する例を示している。発光素子９０からの光は、着色層５４ａと着色層５１ａを透過して外部に射出される。
なお、ここでは基板４１ａと基板４１ｂを有する例を示したが、これらを可撓性を有さない基板（例えばガラス基板）に置き換えてもよい。これにより、強度の高い表示装置を実現できる。
〔作製方法例２－３〕
以下では、断面構成例２－３で例示した表示装置の作製方法の例について説明する。
まず、上記作製方法例２－１と同様に、支持基板４４ｃ上に剥離層４３ｃ、導電層２３ａ、導電層２３ｂ、及び開口を有する絶縁層８３を形成する。
続いて、絶縁層８３上にトランジスタ７０ａを形成し、その後トランジスタ７０ａを覆って絶縁層７９を形成する。また、絶縁層７９上に、着色層５４ａを形成する。この段階における断面概略図が、図１９（Ａ）に相当する。
続いて、接着層４６ａを用いて、支持基板４４ｅを絶縁層７９と貼り合せる（図１９（Ｂ））。支持基板４４ｅは、上記支持基板４４ａ等と同様の材料を用いることができる。また、接着層４６ａは、後に容易に剥がすことのできる材料を用いることが好ましい。たとえば、接着層４６ａとして粘着性の材料、両面テープ、シリコーンシート、または水溶性の接着剤などを用いることができる。
続いて、剥離層４３ｃと絶縁層８３との間、及び剥離層４３ｃと導電層２３ａとの間で剥離し、支持基板４４ｃ及び剥離層４３ｃを除去する（図１９（Ｃ））。
その後、導電層２３ａ及び絶縁層８３上に、配向膜５３ａを形成する。
続いて、あらかじめ支持基板４４ｂ上に遮光層１５、樹脂層１６、着色層５１ａ、着色層５１ｂ、絶縁層６１、絶縁層６２、導電層２５、及び配向膜５３ｂ等を形成した基板を準備する。そして、支持基板４４ｂと支持基板４４ｅとを、液晶層２４を挟んで貼り合せる。
その後、支持基板４４ｂ側から光２０を照射し、隔壁１１を形成する（図２０（Ａ））。
続いて、接着層４６ａと支持基板４４ｅを除去する（図２０（Ｂ））。
また、上記とは別に、支持基板４４ｆを準備する。支持基板４４ｆ上に剥離層４３ｄ、絶縁層８６、トランジスタ７０ｂ（絶縁層８７を含む）、絶縁層８８、導電層９１、絶縁層８４、発光素子９０、絶縁層９４を順に形成する。その後、接着層８９を用いて発光素子９０を覆う基板４１ａを貼り合せる（図２１（Ａ））。
続いて、剥離層４３ｄ及び支持基板４４ｆを除去する（図２１（Ｂ））。
その後、基板４１ａと基板４１ｂとを、接着層９９を用いて貼り合せる（図２１（Ｃ））。
以上の工程により、図１８（Ａ）に示す表示装置を作製することができる。
〔断面構成例２－４〕
図１８（Ｂ）に、以下で例示する表示装置の断面概略図を示す。図１８（Ｂ）に示す構成は、主に発光素子９０がトップエミッション型の発光素子である点、絶縁層８７から発光素子９０までの積層構造の向きが上下逆転している点などで、図１８（Ａ）に示す構成と相違している。
基板４１ａと基板４１ｂとは、接着層９９により貼り合わされている。また、接着層９９は、発光素子９０を覆って設けられ、発光素子９０を封止する機能を有する。
〔作製方法例２－４〕
以下では、断面構成例２－４で例示した表示装置の作製方法例について説明する。なおここでは、作製方法例２－３と相違する部分について説明する。
まず、支持基板４４ｆを準備し、支持基板４４ｆ上に剥離層４３ｄ、絶縁層８６、トランジスタ７０ｂ（絶縁層８７を含む）、絶縁層８８、導電層９１、絶縁層８４、発光素子９０、絶縁層９４を順に形成する。
続いて、接着層４６ｂを用いて、支持基板４４ｇと絶縁層９４とを貼り合せる。接着層４６ｂとしては、上記接着層４６ａと同様の材料を用いることができる。また、支持基板４４ｇは、上記支持基板４４ｅと同様の材料を用いることができる。
続いて、剥離層４３ｄ及び支持基板４４ｆを除去する（図２２（Ａ））。
続いて、絶縁層８６と基板４１ａとを、接着層８９を用いて貼り合せる。その後、支持基板４４ｇと接着層４６ｂを除去する（図２２（Ｂ））。
その後、基板４１ａと基板４１ｂとを、接着層９９を用いて貼り合せる（図２２（Ｃ））。
以上の工程により、図１８（Ｂ）に示す表示装置を作製することができる。
以上が、構成例２についての説明である。
［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。
表示装置が有する基板には、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、表示装置の軽量化、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、可撓性を有する表示装置を実現できる。
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、基板全体に熱を容易に伝導できるため、表示装置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、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、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、該基板を用いた表示装置も軽量にすることができる。
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よい。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接着層により貼り合わされた複合材料を用いてもよい。
可撓性を有する基板に、表示装置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、酸化アルミニウムなど）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば、アラミド樹脂など）等が積層されていてもよい。また、水分等による表示素子の寿命の低下等を抑制するために、可撓性を有する基板に透水性の低い絶縁膜が積層されていてもよい。例えば、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機絶縁材料を用いることができる。
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、信頼性の高い表示装置とすることができる。
〔トランジスタ〕
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。上記では、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、本発明の一態様の表示装置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、プレーナ型のトランジスタとしてもよいし、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。または、チャネルの上下にゲート電極が設けられていてもよい。
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、第１４族の元素（シリコン、ゲルマニウム等）、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。
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確認できない酸化物半導体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、湾曲させて用いる表示装置などに、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素子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、各画素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。
半導体層は、例えば少なくともインジウム、亜鉛及びＭ（アルミニウム、チタン、ガリウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、セリウム、スズ、ネオジムまたはハフニウム等の金属）を含むＩｎ－Ｍ－Ｚｎ系酸化物で表記される膜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、それらと共に、スタビライザーを含むことが好ましい。
スタビライザーとしては、上記Ｍで記載の金属を含め、例えば、ガリウム、スズ、ハフニウム、アルミニウム、またはジルコニウム等がある。また、他のスタビライザーとしては、ランタノイドである、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム等がある。
半導体層を構成する酸化物半導体として、例えば、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ａｌ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｓｎ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｈｆ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｌａ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｃｅ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｐｒ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｎｄ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｓｍ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｅｕ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｇｄ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｔｂ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｄｙ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｈｏ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｅｒ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｔｍ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｙｂ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｌｕ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｓｎ－Ｇａ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｈｆ－Ｇａ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ａｌ－Ｇａ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｓｎ－Ａｌ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｓｎ－Ｈｆ－Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ－Ｈｆ－Ａｌ－Ｚｎ系酸化物を用いることができる。
なお、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、半導体層と導電層は、上記酸化物のうち同一の金属元素を有していてもよい。半導体層と導電層を同一の金属元素とすることで、製造コストを低減させることができる。例えば、同一の金属組成の金属酸化物ターゲットを用いることで、製造コストを低減させることができる。また半導体層と導電層を加工する際のエッチングガスまたはエッチング液を共通して用いることができる。ただし、半導体層と導電層は、同一の金属元素を有していても、組成が異なる場合がある。例えば、トランジスタ及び容量素子の作製工程中に、膜中の金属元素が脱離し、異なる金属組成となる場合がある。
半導体層を構成する酸化物半導体は、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上であることが好ましい。このように、エネルギーギャップの広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。
半導体層を構成する酸化物半導体が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の金属元素の原子数比は、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満たすことが好ましい。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＝３：１：２、４：２：４．１等が好ましい。なお、成膜される半導体層の原子数比はそれぞれ、誤差として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。
半導体層としては、キャリア密度の低い酸化物半導体膜を用いる。例えば、半導体層は、キャリア密度が１×１０１７／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１５／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１３／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１１／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１０／ｃｍ３未満であり、１×１０－９／ｃｍ３以上の酸化物半導体を用いることができる。そのような酸化物半導体を、高純度真性または実質的に高純度真性な酸化物半導体と呼ぶ。これにより不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低いため、安定な特性を有する酸化物半導体であるといえる。
なお、これらに限られず、必要とするトランジスタの半導体特性及び電気特性（電界効果移動度、しきい値電圧等）に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とするトランジスタの半導体特性を得るために、半導体層のキャリア密度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。
半導体層を構成する酸化物半導体において、第１４族元素の一つであるシリコンや炭素が含まれると、半導体層において酸素欠損が増加し、ｎ型化してしまう。このため、半導体層におけるシリコンや炭素の濃度（二次イオン質量分析法により得られる濃度）を、２×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする。
また、アルカリ金属及びアルカリ土類金属は、酸化物半導体と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にする。
また、半導体層を構成する酸化物半導体に窒素が含まれていると、キャリアである電子が生じ、キャリア密度が増加し、ｎ型化しやすい。この結果、窒素が含まれている酸化物半導体を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られる窒素濃度は、５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にすることが好ましい。
また、半導体層は、例えば非単結晶構造でもよい。非単結晶構造は、例えば、ＣＡＡＣ－ＯＳ（Ｃ－Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、または、Ｃ－Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｅｄ ａｎｄ Ａ－Ｂ－ｐｌａｎｅ Ａｎｃｈｏｒｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶構造、微結晶構造、または非晶質構造を含む。非単結晶構造において、非晶質構造は最も欠陥準位密度が高く、ＣＡＡＣ－ＯＳは最も欠陥準位密度が低い。
非晶質構造の酸化物半導体膜は、例えば、原子配列が無秩序であり、結晶成分を有さない。または、非晶質構造の酸化物膜は、例えば、完全な非晶質構造であり、結晶部を有さない。
なお、半導体層が、非晶質構造の領域、微結晶構造の領域、多結晶構造の領域、ＣＡＡＣ－ＯＳの領域、単結晶構造の領域のうち、二種以上を有する混合膜であってもよい。混合膜は、例えば上述した領域のうち、いずれか二種以上の領域を含む単層構造、または積層構造を有する場合がある。
＜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 Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）－ＯＳの構成について説明する。
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、１ｎｍ以上２ｎｍ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金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上２ｎｍ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。
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、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、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、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、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、一部に該金属元素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。
ＣＡＣ－ＯＳは、例えば基板を意図的に加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、ＣＡＣ－ＯＳをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス（代表的にはアルゴン）、酸素ガス、及び窒素ガスの中から選ばれたいずれか一つまたは複数を用いればよい。また、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比は低いほど好ましく、例えば酸素ガスの流量比を０％以上３０％未満、好ましくは０％以上１０％以下とすることが好ましい。
ＣＡＣ－ＯＳは、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ－ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）測定法のひとつであるＯｕｔ－ｏｆ－ｐｌａｎｅ法によるθ／２θスキャンを用いて測定したときに、明確なピークが観察されないという特徴を有する。すなわち、Ｘ線回折から、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。
またＣＡＣ－ＯＳは、プローブ径が１ｎｍの電子線（ナノビーム電子線ともいう。）を照射することで得られる電子線回折パターンにおいて、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が観測される。従って、電子線回折パターンから、ＣＡＣ－ＯＳの結晶構造が、平面方向、および断面方向において、配向性を有さないｎｃ（ｎａｎｏ－ｃｒｙｓｔａｌ）構造を有することがわかる。
また例えば、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ－ＯＳでは、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ－ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて取得したＥＤＸマッピングにより、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ことが確認できる。
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表示部とする場合であっても、ゲート駆動回路とソース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。
本実施の形態で例示したボトムゲート構造のトランジスタは、作製工程を削減できるため好ましい。またこのときアモルファスシリコンを用いることで、多結晶シリコンよりも低温で形成できるため、半導体層よりも下層の配線や電極の材料、基板の材料として、耐熱性の低い材料を用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば、極めて大面積のガラス基板などを好適に用いることができる。一方、トップゲート型のトランジスタは、自己整合的に不純物領域を形成しやすいため、特性のばらつきなどを低減することができるため好ましい。このとき特に、多結晶シリコンや単結晶シリコンなどを用いる場合に適している。
〔導電層〕
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、表示装置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、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。これらは、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層や、表示素子が有する導電層（画素電極や共通電極として機能する導電層）にも用いることができる。
〔絶縁層〕
各絶縁層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。
〔液晶素子〕
液晶素子としては、例えば垂直配向（ＶＡ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードが適用された液晶素子を用いることができる。垂直配向モードとしては、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ－Ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｕｐｅｒ Ｖｉｅｗ）モードなどを用いることができる。
また、液晶素子には、様々なモードが適用された液晶素子を用いることができる。例えばＶＡモードのほかに、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ－Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）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）モード等が適用された液晶素子を用いることができる。
なお、液晶素子は、液晶の光学的変調作用によって光の透過または非透過を制御する素子である。なお、液晶の光学的変調作用は、液晶にかかる電界（横方向の電界、縦方向の電界又は斜め方向の電界を含む）によって制御される。なお、液晶素子に用いる液晶としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。これらの液晶材料は、条件により、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。
また、液晶材料としては、ポジ型の液晶、またはネガ型の液晶のいずれを用いてもよく、適用するモードや設計に応じて最適な液晶材料を用いればよい。
また、液晶の配向を制御するため、配向膜を設けることができる。なお、横電界方式を採用する場合、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために数重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を液晶層に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が短く、光学的等方性である。また、ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。
また、液晶素子として、透過型の液晶素子、反射型の液晶素子、または半透過型の液晶素子などを用いることができる。
本発明の一態様では、特に反射型の液晶素子を用いることができる。
透過型または半透過型の液晶素子を用いる場合、一対の基板を挟むように、２つの偏光板を設ける。また偏光板よりも外側に、バックライトを設ける。バックライトとしては、直下型のバックライトであってもよいし、エッジライト型のバックライトであってもよい。ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を備える直下型のバックライトを用いると、ローカルディミングが容易となり、コントラストを高めることができるため好ましい。また、エッジライト型のバックライトを用いると、バックライトを含めたモジュールの厚さを低減できるため好ましい。
反射型の液晶素子を用いる場合には、表示面側に偏光板を設ける。またこれとは別に、表示面側に光拡散板を配置すると、視認性を向上させられるため好ましい。
〔発光素子〕
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などがある。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。
本発明の一態様では、特にボトムエミッション型の発光素子を用いることができる。
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、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インジウム錫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。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、チタン、ニッケル、またはネオジムと、アルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）を用いてもよい。また銅、パラジウム、マグネシウムと、銀を含む合金を用いてもよい。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム膜またはアルミニウム合金膜に接して金属膜又は金属酸化物膜を積層することで、酸化を抑制することができる。このような金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタンや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、銀とインジウム錫酸化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物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。
〔接着層〕
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、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。
〔接続層〕
接続層としては、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。
〔着色層〕
着色層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。
〔遮光層〕
遮光層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、チタンブラック、金属、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。遮光層は、樹脂材料を含む膜であってもよいし、金属などの無機材料の薄膜であってもよい。また、遮光層に、着色層の材料を含む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、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。着色層と遮光層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。
以上が各構成要素についての説明である。
［作製方法例］
ここでは、可撓性を有する基板を用いた表示装置の作製方法の例について説明する。
ここでは、表示素子、回路、配線、電極、着色層や遮光層などの光学部材、及び絶縁層等が含まれる層をまとめて素子層と呼ぶこととする。例えば、素子層は表示素子を含み、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、表示素子が完成した（作製工程が終了した）段階において、素子層を支持し、可撓性を有する部材のことを、基板と呼ぶこととする。例えば、基板には、厚さが１０ｎｍ以上３００μｍ以下の、極めて薄いフィルム等も含まれる。
可撓性を有し、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、代表的には以下に挙げる２つの方法がある。一つは、基板上に直接、素子層を形成する方法である。もう一つは、基板とは異なる支持基板上に素子層を形成した後、素子層と支持基板を剥離し、素子層を基板に転置する方法である。なお、ここでは詳細に説明しないが、上記２つの方法に加え、可撓性を有さない基板上に素子層を形成し、当該基板を研磨等により薄くすることで可撓性を持たせる方法もある。
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、基板を支持基板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、素子層を支持基板上に形成した後に、基板に転置する方法を用いる場合、まず支持基板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、支持基板と素子層の間で剥離し、素子層を基板に転置する。このとき、支持基板と剥離層の界面、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。この方法では、支持基板や剥離層に耐熱性の高い材料を用いることで、素子層を形成する際にかかる温度の上限を高めることができ、より信頼性の高い素子を有する素子層を形成できるため、好ましい。
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、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどを複数積層した層を用いることが好ましい。なお、本明細書中において、酸化窒化物は、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。
素子層と支持基板とを剥離する方法としては、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、または剥離界面に液体を浸透させることなどが、一例として挙げられる。または、剥離界面を形成する２層を加熱または冷却し、これらの熱膨張率の違いを利用して剥離を行ってもよい。
また、支持基板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、支持基板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ることができる。このとき、レーザ光等を用いて有機樹脂の一部を局所的に加熱する、または鋭利な部材により物理的に有機樹脂の一部を切断、または貫通すること等により剥離の起点を形成し、ガラスと有機樹脂の界面で剥離を行ってもよい。
または、支持基板と有機樹脂からなる絶縁層の間に発熱層を設け、当該発熱層を加熱することにより、当該発熱層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。発熱層としては、電流を流すことにより発熱する材料、光を吸収することにより発熱する材料、磁場を印加することにより発熱する材料など、様々な材料を用いることができる。例えば発熱層としては、半導体、金属、絶縁体から選択して用いることができる。
なお、上述した方法において、有機樹脂からなる絶縁層は、剥離後に基板として用いることができる。
以上が可撓性を有する表示装置を作製する方法についての説明である。
［構成例３］
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について、図面を参照して説明する。
〔断面構成例３－１〕
図２３は、以下で例示する表示装置の断面概略図である。図１（Ａ）におけるＦＰＣ３６を含む領域、回路３４を含む領域、表示部３２を含む領域などの断面の一例を示している。
基板４１ａは接着層４２ａにより絶縁層２１０と接着され、基板４１ｂは、接着層４２ｂにより絶縁層１３６と接着されている。また基板４１ａと基板４１ｂとは、接着層１４１によって貼り合わされている。また基板４１ａ、基板４１ｂ、及び接着層１４１に囲まれた領域に、液晶１１２が封止されている。また、基板４１ｂの外側の面には、偏光板１３０を有する。
図２３では、液晶素子４０が導電層１１１と、導電層１１３の一部と、これらの間に挟持された液晶１１２により構成されている。また液晶１１２と導電層１１１の間に配向膜１３３ａが設けられ、液晶１１２と導電層１１３の間に配向膜１３３ｂが設けられている。
また、基板４１ａと基板４１ｂの間には、液晶１１２中にモノマー１３が分散されている。また基板４１ａと基板４１ｂの間には、隔壁１１が設けられている。
また、図示しないが、偏光板１３０よりも外側に、フロントライトを設けることができる。フロントライトとしては、エッジライト型のフロントライトを用いることが好ましい。ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を備えるフロントライトを用いると、消費電力を低減できるため好ましい。
絶縁層１３６には、着色層１３１、絶縁層１２１、及び液晶素子４０の共通電極として機能する導電層１１３、配向膜１３３ｂ等が設けられている。
絶縁層２１０には、液晶素子４０の画素電極として機能する導電層１１１、配向膜１３３ａ、トランジスタ２０１、トランジスタ２０２、容量素子２０３、接続部２０４、配線３５等が設けられている。トランジスタ２０１は、例えば上述したトランジスタ７０と対応する。
絶縁層２１０上には、絶縁層２１１、絶縁層２１２、絶縁層２１３、絶縁層２１４等の絶縁層が設けられている。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、また他の一部は、容量素子２０３の誘電体として機能する。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２０３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、絶縁層２１４の３層を有する場合について示しているが、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。
また、トランジスタ２０１及びトランジスタ２０２は、一部がゲートとして機能する導電層２２１、一部がソース又はドレインとして機能する導電層２２２、半導体層２３１を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に、同じハッチングパターンを付している。
ここで、トランジスタ２０２の一対の導電層２２２のうち、導電層１１１と電気的に接続されていない方の導電層２２２は、信号線の一部として機能してもよい。また、トランジスタ２０２のゲートとして機能する導電層２２１は、走査線の一部として機能してもよい。
図２３では、表示部３２の例として、２つの画素（副画素）の断面を示している。例えば１つの副画素は、トランジスタ２０２と、容量素子２０３と、液晶素子４０と、着色層１３１と、を有する。例えば着色層１３１を選択的に形成して赤色を呈する副画素、緑色を呈する副画素、青色を呈する副画素を配列することで、フルカラーの表示を行うことができる。
図２３では、回路３４の例としてトランジスタ２０１が設けられている例を示している。
図２３では、トランジスタ２０１及びトランジスタ２０２の例として、１つのゲートを設ける構成を示したが、チャネルが形成される半導体層２３１を２つのゲートで挟持する構成を適用してもよい。このような構成とすることで、トランジスタのしきい値電圧を制御することができる。このとき、２つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。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、高速駆動が可能な回路を作製することができる。さらには、回路部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、表示装置を大型化、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、表示ムラを抑制することができる。
なお、回路３４が有するトランジスタと、表示部３２が有するトランジスタは、同じ構造であってもよい。また回路３４が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよいし、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。また、表示部３２が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよいし、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、信頼性の高い表示装置を実現できる。
絶縁層２１４上には、導電層１１１が設けられている。導電層１１１は、絶縁層２１４、絶縁層２１３、絶縁層２１２等に形成された開口を介して、トランジスタ２０２のソース又はドレインの一方と電気的に接続されている。また導電層１１１は、容量素子２０３の一方の電極と電気的に接続されている。
基板４１ｂ側において、着色層１３１を覆って絶縁層１２１が設けられている。絶縁層１２１は、平坦化層としての機能を有していてもよい。絶縁層１２１により、導電層１１３の表面を概略平坦にできるため、液晶１１２の配向状態を均一にできる。
また、図２３において、隔壁１１は２つの隣接する導電層１１１の間と重なる領域に位置する。また隔壁１１は、配向膜１３３ａ、配向膜１３３ｂ、導電層１１３等と重ねて配置されている。
液晶素子４０において、導電層１１１は可視光を反射する機能を有し、導電層１１３は可視光を透過する機能を有する。基板４１ｂ側から入射した光は、偏光板１３０により偏光され、導電層１１３及び液晶１１２を透過し、導電層１１１で反射する。そして液晶１１２及び導電層１１３を再度透過して、偏光板１３０に達する。このとき、導電層１１１と導電層１１３の間に与える電圧によって液晶の配向を制御し、光の光学変調を制御することができる。すなわち、偏光板１３０を介して射出される光の強度を制御することができる。また光は着色層１３１によって特定の波長領域以外の光が吸収されることにより、取り出される光は、例えば赤色を呈する光となる。
ここで、偏光板１３０として直線偏光板を用いてもよいが、円偏光板を用いることもできる。円偏光板としては、例えば直線偏光板と１／４波長位相差板を積層したものを用いることができる。これにより、外光反射を抑制することができる。また、偏光板１３０の種類に応じて、液晶素子４０に用いる液晶素子のセルギャップ、配向、駆動電圧等を調整することで、所望のコントラストが実現されるようにすればよい。
導電層１１３は、基板４１ｂの端部に近い部分において、基板４１ａ側に設けられた導電層と接続体２４３により電気的に接続されている。これにより、基板４１ａ側に配置されるＦＰＣやＩＣ等から導電層１１３に電位や信号を供給することができる。
接続体２４３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２４３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である接続体２４３は、図２３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２４３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、接触抵抗を低減できるほか、接続不良などの不具合の発生を抑制することができる。
接続体２４３は、接着層１４１に覆われるように配置することが好ましい。例えば、硬化前の接着層１４１に接続体２４３を分散させておけばよい。
基板４１ａの端部に近い領域には、接続部２０４が設けられている。接続部２０４は、接続層２４２を介してＦＰＣ３６と電気的に接続されている。図２３に示す構成では、配線３５の一部と、導電層１１１と同一の導電膜を加工して得られた導電層を積層することで接続部２０４を構成している例を示している。
以上が断面構成例３－１についての説明である。
〔断面構成例３－２〕
以下では、本発明の一態様の表示装置の例として、タッチセンサを備えるタッチパネルの構成例について説明する。
図２４は、以下で例示する表示装置の断面概略図である。
図２４では、タッチセンサを構成する導電層１５１、導電層１５２等を、基板４１ｂの基板４１ａ側とは反対側に形成した例を示している。このような構成を、オンセル型のタッチパネルと呼ぶことができる。
基板４１ｂ上には、導電層１５１、導電層１５２等が形成され、これらを覆って絶縁層１６３が設けられている。また、絶縁層１６３上に導電層１５３が設けられている。
導電層１５１と導電層１５２はそれぞれ静電容量方式のタッチセンサを構成する配線として機能する。
図２４では、導電層１５１と導電層１５２の交差部を明示している。導電層１５３は、絶縁層１６３に設けられた開口を介して、導電層１５２を挟む２つの導電層１５１と電気的に接続されている。
基板１７０は、タッチ面として機能する基板であり、例えば表示装置を電子機器に組み込んだ際の筐体の一部、または保護ガラスなどとして機能する。基板１７０と基板４１ｂとは、接着層１６５によって貼り合わされている。
ここで、図２４では、導電層１５１が液晶素子４０、着色層１３１等と重なる領域に配置されている例を示している。このとき、導電層１５１には、可視光を透過する材料を用いることができる。例えば金属酸化物を含む膜や、グラフェンを含む膜、または金属や合金を含み、可視光を透過する程度に薄い膜などを、導電層１５１に用いることができる。なお、導電層１５２についても同様である。また、導電層１５３も同様の可視光を透過する材料を用いてもよいが、導電層１５３の面積が極めて小さい場合には、金属や合金など、可視光を遮光する材料を用いてもよい。
なお、導電層１５１と導電層１５２は、表示部において、液晶素子４０と重ならないように配置されていてもよい。言い換えると、導電層１５１は液晶素子４０と重なる開口を有するメッシュ形状を有する構成とすることができる。このような構成により、外部から入射し、液晶素子４０により反射されて再度外部に射出される光の経路上に、導電層１５１が配置されないため、導電層１５１を配置することによる輝度の低下は実質的に生じず、視認性が高く、且つ消費電力が低減された表示装置を実現できる。なお、導電層１５２や導電層１５３も同様の構成とすることができる。また、導電層１５１、導電層１５２、導電層１５３が液晶素子４０と重ならないため、これらに比較的低抵抗な金属材料を用いることができる。そのためこれらに透光性の導電性材料を用いた場合に比べて、タッチセンサの感度を向上させることができる。
以上が断面構成例３－２についての説明である。
［構成例４］
以下では、構成例２で例示した、反射型の液晶素子と、発光素子の両方を有し、発光モードと反射モードの両方の表示を行うことのできる、表示装置のより具体的な断面構成例について説明する。
〔断面構成例４－１〕
図２５に、以下で例示する表示装置の断面概略図を示す。図２５に示す表示装置は、図１２（Ａ）で例示した表示装置に対応する。
表示装置は、基板４１ａと基板４１ｂの間に、絶縁層２２０を有する。また基板４１ａと絶縁層２２０の間に、発光素子６０、トランジスタ２０５、トランジスタ２０６、着色層１３４等を有する。また絶縁層２２０と基板４１ｂの間に、絶縁層１３６、液晶素子４０、着色層１３１、隔壁１１等を有する。また基板４１ｂは、絶縁層１３６と接着層４２ｂを介して接着され、絶縁層１３６と絶縁層２２０は接着層１４１を介して接着され、基板４１ａと絶縁層２２０は接着層１４２を介して接着されている。
液晶素子４０は反射型の液晶素子である。液晶素子４０は、導電層１１１ａ、液晶１１２、導電層１１３が積層された積層構造を有する。また導電層１１１ａの基板４１ａ側に接して、可視光を反射する導電層１１１ｂが設けられている。導電層１１１ｂは開口２５１を有する。また導電層１１１ａ及び導電層１１３は可視光を透過する材料を含む。
発光素子６０は、ボトムエミッション型の発光素子である。発光素子６０は、絶縁層２２０側から導電層１９１、ＥＬ層１９２、及び導電層１９３の順に積層された積層構造を有する。導電層１９３は可視光を反射する材料を含み、導電層１９１は可視光を透過する材料を含む。発光素子６０が発する光は、着色層１３４、絶縁層２２０、開口２５１、導電層１１３等を介して、基板４１ｂ側に射出される。また発光素子６０を覆って絶縁層９４が設けられている。
また導電層１９１の端部を覆う絶縁層２１６上には、絶縁層２１７が設けられている。絶縁層２１７は、絶縁層２２０と基板４１ａが必要以上に接近することを抑制するスペーサとしての機能を有する。またＥＬ層１９２や導電層１９３を遮蔽マスク（メタルマスク）を用いて形成する場合には、当該遮蔽マスクが被形成面に接触することを抑制する機能を有していてもよい。なお、絶縁層２１７は不要であれば設けなくてもよい。
トランジスタ２０５のソース又はドレインの一方は、導電層２２４を介して発光素子６０の導電層１９１と電気的に接続されている。
トランジスタ２０６のソース又はドレインの一方は、接続部２０７を介して導電層１１１ｂと電気的に接続されている。導電層１１１ｂと導電層１１１ａは接して設けられ、これらは電気的に接続されている。ここで、接続部２０７は、絶縁層２２０に設けられた開口を介して、絶縁層２２０の両面に設けられる導電層同士を接続する部分である。
基板４１ｂと重ならない領域には、接続部２０４が設けられている。接続部２０４は接続部２０７と同様の構成を有している。接続部２０４の上面は、導電層１１１ａと同一の導電膜を加工して得られた導電層が露出している。これにより、接続部２０４とＦＰＣ３６とを接続層２４２を介して電気的に接続することができる。
接着層１４１が設けられる一部の領域には、接続部２５２が設けられている。接続部２５２において、導電層１１１ａと同一の導電膜を加工して得られた導電層と、導電層１１３の一部が、接続体２４３により電気的に接続されている。したがって、基板４１ｂ側に形成された導電層１１３に、基板４１ａ側に接続されたＦＰＣ３６から入力される信号または電位を、接続部２５２を介して供給することができる。
以上が断面構成例４－１についての説明である。
〔断面構成例４－２〕
図２６に、以下で例示する表示装置の断面概略図を示す。図２６に示す表示装置は、図１２（Ｂ）で例示した表示装置に対応する。
表示装置は、基板４１ａと基板４１ｂの間に、絶縁層２２０を有する。また基板４１ａと絶縁層２２０の間に、発光素子６０を有する。また絶縁層２２０と基板４１ｂの間に、液晶素子４０、トランジスタ２０５、トランジスタ２０６、着色層１３４、着色層１３１、隔壁１１等を有する。
図２６では、液晶素子４０が、トランジスタ２０６と導電層２２４を介して電気的に接続する導電層１１１ｂと、当該導電層１１１ｂを覆う導電層１１１ａを有する場合の例を示している。
また発光素子６０が発する光は、着色層１３４、絶縁層２２０、開口２５１、導電層１１３等を介して、基板４１ｂ側に射出される。
以上が、断面構成例４－２についての説明である。
〔断面構成例４－３〕
図２７に、以下で例示する表示装置の断面概略図を示す。図２７に示す表示装置は、図１８（Ａ）で例示した表示装置に対応する。
また、図２７に示した表示装置は、図２５で例示した構成と比較して、以下の点で主に相違している。表示装置は、トランジスタ２０１に代えてトランジスタ２０１ａ、トランジスタ２０１ｂを有する。また表示装置は、ＦＰＣ３６及び接続層２４２に代えて、ＦＰＣ３６ａ、ＦＰＣ３６ｂ、接続層２４２ａ及び接続層２４２ｂを有する。また表示装置は、接着層１４３を有する。また表示装置は、配線３５に代えて、配線３５ａ及び配線３５ｂを有する。また表示装置は、絶縁層２６１、絶縁層２６２、絶縁層２６３、絶縁層２６４、絶縁層２６５を有する。
トランジスタ２０１ａは、トランジスタ２０６等を含む画素回路を駆動するトランジスタである。またトランジスタ２０１ｂは、トランジスタ２０５等を含む画素回路を駆動するトランジスタである。
ＦＰＣ３６ａは、接続層２４２ａを介して配線３５ａと電気的に接続されている。またＦＰＣ３６ｂは、接続層２４２ｂを介して配線３５ｂと電気的に接続されている。
接着層１４３は、絶縁層２１４と絶縁層２６１とを接着している。また、絶縁層２６１の接着層１４３とは反対側の面に、絶縁層２６２、絶縁層２６３、絶縁層２６４、絶縁層２６５等が積層して設けられる。絶縁層２６２の一部は、トランジスタ２０１ｂ及びトランジスタ２０５のゲート絶縁層として機能する。絶縁層２６３、絶縁層２６４、絶縁層２６５は、トランジスタ２０１ｂ及びトランジスタ２０５を覆って設けられる。
以上が断面構成例４－３についての説明である。
［トランジスタについて］
以下では、上記表示装置に適用可能なトランジスタの構成例について説明する。
図２８（Ａ）で例示したトランジスタ３１０は、ボトムゲート構造のトランジスタの例である。
トランジスタ３１０は、ゲート電極として機能する導電層３１１と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層３３２の一部と、半導体層３１２と、ソース電極またはドレイン電極の一方として機能する導電層３１３ａと、ソース電極またはドレイン電極の他方として機能する導電層３１３ｂと、を有する。
図２８（Ａ）では、絶縁層３３１上にトランジスタ３１０が設けられている。またトランジスタ３１０を覆って絶縁層３３４が設けられ、絶縁層３３４上に導電層３２１が設けられている。導電層３２１は絶縁層３３４に設けられた開口を介して導電層３１３ｂと電気的に接続され、画素電極として機能する。また図２８（Ａ）では、導電層３２１の端部を覆う絶縁層３３５を有する例を示している。
トランジスタ３１０は、ゲート電極として機能する導電層３１１が、半導体層３１２よりも被形成面側（絶縁層３３１側）に位置する。また、絶縁層３３２が導電層３１１を覆って設けられている。また半導体層３１２は、導電層３１１を覆って設けられている。半導体層３１２の導電層３１１と重なる領域が、チャネル形成領域に相当する。また、導電層３１３ａ及び導電層３１３ｂは、それぞれ半導体層３１２の上面及び側端部に接して設けられている。
なお、トランジスタ３１０は、導電層３１１よりも半導体層３１２の幅が大きい場合の例を示している。このような構成により、導電層３１１と導電層３１３ａまたは導電層３１３ｂの間に半導体層３１２が配置されるため、導電層３１１と導電層３１３ａまたは導電層３１３ｂとの間の寄生容量を小さくすることができる。
トランジスタ３１０は、チャネルエッチ型のトランジスタであり、トランジスタの占有面積を縮小することが比較的容易であるため、高精細な表示装置に好適に用いることができる。
図２８（Ｂ）に示したトランジスタ３１０ａは、トランジスタ３１０と比較して、導電層３１４及び絶縁層３３６を有する点で相違している。導電層３１４は、絶縁層３３３上に設けられ、半導体層３１２と重なる領域を有する。また絶縁層３３６は、導電層３１４及び絶縁層３３３を覆って設けられている。
導電層３１４は、半導体層３１２を挟んで導電層３１１とは反対側に位置している。導電層３１１を第１のゲート電極とした場合、導電層３１４は、第２のゲート電極として機能することができる。導電層３１１と導電層３１４に同じ電位を与えることで、トランジスタ３１０ａのオン電流を高めることができる。また導電層３１１及び導電層３１４の一方にしきい値電圧を制御するための電位を与え、他方に駆動のための電位を与えることで、トランジスタ３１０ａのしきい値電圧を制御することができる。
ここで、導電層３１４として、酸化物を含む導電性材料を用いることが好ましい。これにより、導電層３１４を構成する導電膜の成膜時に、酸素を含む雰囲気下で成膜することで、絶縁層３３３に酸素を供給することができる。好適には、成膜ガス中の酸素ガスの割合を９０％以上１００％以下の範囲とすることが好ましい。絶縁層３３３に供給された酸素は、後の熱処理により半導体層３１２に供給され、半導体層３１２中の酸素欠損の低減を図ることができる。
特に、導電層３１４には低抵抗化された酸化物半導体を用いることが好ましい。このとき、絶縁層３３６に水素を放出する絶縁膜、例えば窒化シリコン膜等を用いることが好ましい。絶縁層３３６の成膜中、またはその後の熱処理によって導電層３１４中に水素が供給され、導電層３１４の電気抵抗を効果的に低減することができる。
図２８（Ｃ）に示すトランジスタ３１０ｂは、トップゲート構造のトランジスタである。
トランジスタ３１０ｂは、ゲート電極として機能する導電層３１１が、半導体層３１２よりも上側（被形成面側とは反対側）に設けられている。また、絶縁層３３１上に半導体層３１２が形成されている。また半導体層３１２上には、絶縁層３３２及び導電層３１１が積層して形成されている。また、絶縁層３３３は、半導体層３１２の上面及び側端部、絶縁層３３２の側面、及び導電層３１１を覆って設けられている。導電層３１３ａ及び導電層３１３ｂは、絶縁層３３３上に設けられている。導電層３１３ａ及び導電層３１３ｂは、絶縁層３３３に設けられた開口を介して、半導体層３１２の上面と電気的に接続されている。
なお、ここでは絶縁層３３２が、導電層３１１と重ならない部分に存在しない場合の例を示しているが、絶縁層３３２が半導体層３１２の上面及び側端部を覆って設けられていてもよい。
トランジスタ３１０ｂは、導電層３１１と導電層３１３ａまたは導電層３１３ｂとの物理的な距離を離すことが容易なため、これらの間の寄生容量を低減することが可能である。
図２８（Ｄ）に示すトランジスタ３１０ｃは、トランジスタ３１０ｂと比較して、導電層３１５及び絶縁層３３７を有している点で相違している。導電層３１５は絶縁層３３１上に設けられ、半導体層３１２と重なる領域を有する。また絶縁層３３７は、導電層３１５及び絶縁層３３１を覆って設けられている。
導電層３１５は、上記導電層３１４と同様に第２のゲート電極として機能する。そのため、オン電流を高めることや、しきい値電圧を制御することなどが可能である。
図２８（Ｅ）には、トランジスタ３１０とトランジスタ３１０ｄとを積層した構成を示している。トランジスタ３１０ｄは、一対のゲート電極を有するトランジスタである。
トランジスタ３１０ｄは、第１のゲート電極として機能する導電層３１３ｂの一部と、第１のゲート絶縁層として機能する絶縁層３３３の一部と、半導体層３１２ａと、ソース電極及びドレイン電極の一方として機能する導電層３１３ｃと、ソース電極及びドレイン電極の他方として機能する導電層３１３ｄと、第２のゲート絶縁層として機能する絶縁層３３６の一部と、第２のゲート電極として機能する導電層３１４ａと、を有する。
このような構成は、特に発光素子と電気的に接続される回路に好適に適用することができる。すなわち、トランジスタ３１０を、画素の選択、非選択状態を制御するトランジスタ（スイッチングトランジスタ、または選択トランジスタともいう）に用い、トランジスタ３１０ｄを発光素子に流れる電流を制御するトランジスタ（駆動トランジスタともいう）に用いることが好ましい。
図２８（Ｅ）に示す構成では、導電層３１４ａは、絶縁層３３６に設けられた開口を介して導電層３１３ｃと電気的に接続されている。また、導電層３２１は、絶縁層３３４に設けられた開口を介して、導電層３１４ａと電気的に接続されている。このとき、導電層３１４ａと半導体層３１２ａの間の容量成分（ゲート容量ともいう）を、画素の保持容量として利用することができる。
以上がトランジスタ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のより具体的な例について説明する。以下で例示する表示装置は、反射型の液晶素子と、発光素子の両方を有し、発光モードと反射モードの両方の表示を行うことのできる、表示装置である。
［構成例］
図２９（Ａ）は、表示装置４００の構成の一例を示すブロック図である。表示装置４００は、表示部３６２にマトリクス状に配列した複数の画素４１０を有する。また表示装置４００は、回路ＧＤと、回路ＳＤを有する。また方向Ｒに配列した複数の画素４１０、及び回路ＧＤと電気的に接続する複数の配線Ｇ１、複数の配線Ｇ２、複数の配線ＡＮＯ、及び複数の配線ＣＳＣＯＭを有する。また方向Ｃに配列した複数の画素４１０、及び回路ＳＤと電気的に接続する複数の配線Ｓ１及び複数の配線Ｓ２を有する。
なお、ここでは簡単のために回路ＧＤと回路ＳＤを１つずつ有する構成を示したが、液晶素子を駆動する回路ＧＤ及び回路ＳＤと、発光素子を駆動する回路ＧＤ及び回路ＳＤとを、別々に設けてもよい。
画素４１０は、反射型の液晶素子と、発光素子を有する。画素４１０において、液晶素子と発光素子とは、互いに重なる部分を有する。
図２９（Ｂ１）は、画素４１０が有する導電層３１１ｂの構成例を示す。導電層３１１ｂは、画素４１０における液晶素子の反射電極として機能する。また導電層３１１ｂには、開口４５１が設けられている。
図２９（Ｂ１）には、導電層３１１ｂと重なる領域に位置する発光素子３６０を破線で示している。発光素子３６０は、導電層３１１ｂが有する開口４５１と重ねて配置されている。これにより、発光素子３６０が発する光は、開口４５１を介して表示面側に射出される。
図２９（Ｂ１）では、方向Ｒに隣接する画素４１０が異なる色に対応する画素である。このとき、図２９（Ｂ１）に示すように、方向Ｒに配列する複数の画素において、複数の開口４５１が一直線上に配列されないように、それぞれ導電層３１１ｂの異なる位置に設けられていることが好ましい。これにより、隣接する２つの発光素子３６０を離すことが可能で、発光素子３６０が発する光が隣接する画素４１０が有する着色層に入射してしまう現象（クロストークともいう）を抑制することができる。また、隣接する２つの発光素子３６０を離して配置することができるため、発光素子３６０のＥＬ層をシャドウマスク等により作り分ける場合であっても、高い精細度の表示装置を実現できる。
また、図２９（Ｂ２）に示すような配列としてもよい。
非開口部の総面積に対する開口４５１の総面積の比の値が大きすぎると、液晶素子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４５１の総面積の比の値が小さすぎると、発光素子３６０を用いた表示が暗くなってしまう。
また、反射電極として機能する導電層３１１ｂに設ける開口４５１の面積が小さすぎると、発光素子３６０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。
開口４５１の形状は、例えば多角形、四角形、楕円形、円形または十字等の形状とすることができる。また、細長い筋状、スリット状、市松模様状の形状としてもよい。また、開口４５１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４５１を同じ色を表示する他の画素に寄せて配置する。これにより、クロストークを抑制できる。
［回路構成例］
図３０は、画素４１０の構成例を示す回路図である。図３０では、隣接する２つの画素４１０を示している。
画素４１０は、スイッチＳＷ１、容量素子Ｃ１、液晶素子３４０、スイッチＳＷ２、トランジスタＭ、容量素子Ｃ２、及び発光素子３６０等を有する。また、画素４１０には、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線ＡＮＯ、配線ＣＳＣＯＭ、配線Ｓ１、及び配線Ｓ２が電気的に接続されている。また、図３０では、液晶素子３４０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ１、及び発光素子３６０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ２を示している。
図３０では、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２に、トランジスタを用いた場合の例を示している。
スイッチＳＷ１は、ゲートが配線Ｇ１と接続され、ソース又はドレインの一方が配線Ｓ１と接続され、ソース又はドレインの他方が容量素子Ｃ１の一方の電極、及び液晶素子３４０の一方の電極と接続されている。容量素子Ｃ１は、他方の電極が配線ＣＳＣＯＭと接続されている。液晶素子３４０は、他方の電極が配線ＶＣＯＭ１と接続されている。
またスイッチＳＷ２は、ゲートが配線Ｇ２と接続され、ソース又はドレインの一方が配線Ｓ２と接続され、ソース又はドレインの他方が、容量素子Ｃ２の一方の電極、トランジスタＭのゲートと接続されている。容量素子Ｃ２は、他方の電極がトランジスタＭのソース又はドレインの一方、及び配線ＡＮＯと接続されている。トランジスタＭは、ソース又はドレインの他方が発光素子３６０の一方の電極と接続されている。発光素子３６０は、他方の電極が配線ＶＣＯＭ２と接続されている。
図３０では、トランジスタＭが半導体を挟む２つのゲートを有し、これらが接続されている例を示している。これにより、トランジスタＭが流すことのできる電流を増大させることができる。
配線Ｇ１には、スイッチＳＷ１を導通状態または非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線ＶＣＯＭ１には、所定の電位を与えることができる。配線Ｓ１には、液晶素子３４０が有する液晶の配向状態を制御する信号を与えることができる。配線ＣＳＣＯＭには、所定の電位を与えることができる。
配線Ｇ２には、スイッチＳＷ２を導通状態または非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線ＶＣＯＭ２及び配線ＡＮＯには、発光素子３６０が発光する電位差が生じる電位をそれぞれ与えることができる。配線Ｓ２には、トランジスタＭの導通状態を制御する信号を与えることができる。
図３０に示す画素４１０は、例えば反射モードの表示を行う場合には、配線Ｇ１及び配線Ｓ１に与える信号により駆動し、液晶素子３４０による光学変調を利用して表示することができる。また、透過モードで表示を行う場合には、配線Ｇ２及び配線Ｓ２に与える信号により駆動し、発光素子３６０を発光させて表示することができる。また両方のモードで駆動する場合には、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線Ｓ１及び配線Ｓ２のそれぞれに与える信号により駆動することができる。
なお、図３０では一つの画素４１０に、一つの液晶素子３４０と一つの発光素子３６０とを有する例を示したが、これに限られない。図３１（Ａ）は、一つの画素４１０に一つの液晶素子３４０と４つの発光素子（発光素子３６０ｒ、発光素子３６０ｇ、発光素子３６０ｂ、発光素子３６０ｗ）を有する例を示している。図３１（Ａ）に示す画素４１０は、図３０とは異なり、１つの画素でフルカラーの表示が可能な画素である。
図３１（Ａ）では図３０の例に加えて、画素４１０に配線Ｇ３及び配線Ｓ３が接続されている。
図３１（Ａ）に示す例では、例えば４つの発光素子を、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、及び白色（Ｗ）を呈する発光素子を用いることができる。また液晶素子３４０として、白色を呈する反射型の液晶素子を用いることができる。これにより、反射モードの表示を行う場合には、反射率の高い白色の表示を行うことができる。また透過モードで表示を行う場合には、演色性の高い表示を低い電力で行うことができる。
また、図３１（Ｂ）には、画素４１０の構成例を示している。画素４１０は、導電層３１１が有する開口部と重なる発光素子３６０ｗと、導電層３１１の周囲に配置された発光素子３６０ｒ、発光素子３６０ｇ、及び発光素子３６０ｂとを有する。発光素子３６０ｒ、発光素子３６０ｇ、及び発光素子３６０ｂは、発光面積がほぼ同等であることが好ましい。
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。
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様を用いて作製することができる表示モジュールについて説明する。
図３２に示す表示モジュール６０００は、上部カバー６００１と下部カバー６００２との間に、ＦＰＣ６００３に接続されたタッチパネル６００４、ＦＰＣ６００５に接続された表示パネル６００６、フレーム６００９、プリント基板６０１０、及びバッテリ６０１１を有する。
本発明の一態様を用いて作製された表示装置は、例えば、表示パネル６００６に用いることができる。
上部カバー６００１及び下部カバー６００２は、タッチパネル６００４及び表示パネル６００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
タッチパネル６００４としては、抵抗膜方式又は静電容量方式のタッチパネルを表示パネル６００６に重畳して用いることができる。また、タッチパネル６００４を設けず、表示パネル６００６に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。
フレーム６００９は、表示パネル６００６の保護機能の他、プリント基板６０１０の動作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレーム６００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。
プリント基板６０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても良いし、別途設けたバッテリ６０１１による電源であってもよい。バッテリ６０１１は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
また、表示モジュール６０００は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して設けてもよい。
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。
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器及び照明装置について、図面を用いて説明する。
本発明の一態様の表示装置を用いて、電子機器や照明装置を作製できる。本発明の一態様の表示装置を用いて、曲面を有し、信頼性の高い電子機器や照明装置を作製できる。また、本発明の一態様の表示装置を用いて、可撓性を有し、信頼性の高い電子機器や照明装置を作製できる。
電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
本発明の一態様の電子機器または照明装置は、家屋もしくはビルの内壁もしくは外壁、または、自動車の内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことができる。
本発明の一態様の電子機器は、二次電池を有していてもよく、非接触電力伝送を用いて、二次電池を充電することができると好ましい。
二次電池としては、例えば、ゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池（リチウムイオンポリマー電池）等のリチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などが挙げられる。
本発明の一態様の電子機器は、アンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信することで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器がアンテナ及び二次電池を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。
本発明の一態様の電子機器は、センサ（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含むもの）を有していてもよい。
本発明の一態様の電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）を実行する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出す機能等を有することができる。
さらに、複数の表示部を有する電子機器においては、一つの表示部を主として画像情報を表示し、別の一つの表示部を主として文字情報を表示する機能、または複数の表示部に視差を考慮した画像を表示することで立体的な画像を表示する機能等を有することができる。さらに、受像部を有する電子機器においては、静止画または動画を撮影する機能、撮影した画像を自動または手動で補正する機能、撮影した画像を記録媒体（外部または電子機器に内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能等を有することができる。なお、本発明の一態様の電子機器が有する機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。
図３３（Ａ）～（Ｅ）に、湾曲した表示部７０００を有する電子機器の一例を示す。表示部７０００はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。なお、表示部７０００は可撓性を有していてもよい。
表示部７０００は、本発明の一態様の表示装置等を用いて作製される。本発明の一態様により、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高い電子機器を提供できる。
図３３（Ａ）、（Ｂ）に携帯電話機の一例を示す。図３３（Ａ）に示す携帯電話機７１００及び図３３（Ｂ）に示す携帯電話機７１１０は、それぞれ、筐体７１０１、表示部７０００、操作ボタン７１０３、外部接続ポート７１０４、スピーカ７１０５、マイク７１０６等を有する。図３３（Ｂ）に示す携帯電話機７１１０は、さらに、カメラ７１０７を有する。
各携帯電話機は、表示部７０００にタッチセンサを備える。電話を掛ける、或いは文字を入力するなどのあらゆる操作は、指やスタイラスなどで表示部７０００に触れることで行うことができる。
また、操作ボタン７１０３の操作により、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や、表示部７０００に表示される画像の種類を切り替えることができる。例えば、メール作成画面から、メインメニュー画面に切り替えることができる。
また、携帯電話機内部に、ジャイロセンサまたは加速度センサ等の検出装置を設けることで、携帯電話機の向き（縦か横か）を判断して、表示部７０００の画面表示の向きを自動的に切り替えるようにすることができる。また、画面表示の向きの切り替えは、表示部７０００を触れること、操作ボタン７１０３の操作、またはマイク７１０６を用いた音声入力等により行うこともできる。
図３３（Ｃ）、（Ｄ）に携帯情報端末の一例を示す。図３３（Ｃ）に示す携帯情報端末７２００及び図３３（Ｄ）に示す携帯情報端末７２１０は、それぞれ、筐体７２０１及び表示部７０００を有する。さらに、操作ボタン、外部接続ポート、スピーカ、マイク、アンテナ、カメラ、またはバッテリ等を有していてもよい。表示部７０００にはタッチセンサを備える。携帯情報端末の操作は、指やスタイラスなどで表示部７０００に触れることで行うことができる。
本実施の形態で例示する携帯情報端末は、例えば、電話機、手帳または情報閲覧装置等から選ばれた一つまたは複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとしてそれぞれ用いることができる。本実施の形態で例示する携帯情報端末は、例えば、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。
携帯情報端末７２００及び携帯情報端末７２１０は、文字及び画像情報等をその複数の面に表示することができる。例えば、図３３（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、３つの操作ボタン７２０２を一の面に表示し、矩形で示す情報７２０３を他の面に表示することができる。図３３（Ｃ）では、携帯情報端末の上面に情報が表示される例を示し、図３３（Ｄ）では、携帯情報端末の側面に情報が表示される例を示す。また、携帯情報端末の３面以上に情報を表示してもよい。
なお、情報の例としては、ＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）の通知、電子メールや電話などの着信を知らせる表示、電子メールなどの題名もしくは送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報が表示されている位置に、情報の代わりに、操作ボタン、アイコンなどを表示してもよい。
例えば、携帯情報端末７２００の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末７２００を収納した状態で、その表示（ここでは情報７２０３）を確認することができる。
具体的には、着信した電話の発信者の電話番号または氏名等を、携帯情報端末７２００の上方から観察できる位置に表示する。使用者は、携帯情報端末７２００をポケットから取り出すことなく、表示を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。
図３３（Ｅ）にテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置７３００は、筐体７３０１に表示部７０００が組み込まれている。ここでは、スタンド７３０３により筐体７３０１を支持した構成を示している。
図３３（Ｅ）に示すテレビジョン装置７３００の操作は、筐体７３０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７３１１により行うことができる。または、表示部７０００にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７０００に触れることで操作してもよい。リモコン操作機７３１１は、当該リモコン操作機７３１１から出力する情報を表示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機７３１１が備える操作キーまたはタッチパネルにより、チャンネル及び音量の操作を行うことができ、表示部７０００に表示される映像を操作することができる。
なお、テレビジョン装置７３００は、受信機及びモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
図３３（Ｆ）に、湾曲した発光部を有する照明装置の一例を示す。
図３３（Ｆ）に示す照明装置が有する発光部は、本発明の一態様の表示装置等を用いて作製される。本発明の一態様により、湾曲した発光部を備え、且つ信頼性の高い照明装置を提供できる。
図３３（Ｆ）に示す照明装置７４００の備える発光部７４１１は、凸状に湾曲した２つの発光部が対称的に配置された構成となっている。したがって照明装置７４００を中心に全方位を照らすことができる。
また、照明装置７４００が備える発光部７４１１は可撓性を有していてもよい。発光部７４１１を可塑性の部材または可動なフレームなどの部材で固定し、用途に合わせて発光部７４１１の発光面を自在に湾曲可能な構成としてもよい。
照明装置７４００は、操作スイッチ７４０３を備える台部７４０１と、台部７４０１に支持される発光部７４１１を有する。
なおここでは、台部によって発光部が支持された照明装置について例示したが、発光部を備える筐体を天井に固定する、または天井からつり下げるように用いることもできる。発光面を湾曲させて用いることができるため、発光面を凹状に湾曲させて特定の領域を明るく照らす、または発光面を凸状に湾曲させて部屋全体を明るく照らすこともできる。
図３４（Ａ）～（Ｉ）に、可撓性を有し、曲げることのできる表示部７００１を有する携帯情報端末の一例を示す。
表示部７００１は、本発明の一態様の表示装置等を用いて作製される。例えば、曲率半径０．０１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる表示装置等を適用できる。また、表示部７００１はタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７００１に触れることで携帯情報端末を操作することができる。本発明の一態様により、可撓性を有する表示部を備え、且つ信頼性の高い電子機器を提供できる。
図３４（Ａ）、（Ｂ）は、携帯情報端末の一例を示す斜視図である。携帯情報端末７５００は、筐体７５０１、表示部７００１、引き出し部材７５０２、操作ボタン７５０３等を有する。
携帯情報端末７５００は、筐体７５０１内にロール状に巻かれた可撓性を有する表示部７００１を有する。引き出し部材７５０２を用いて表示部７００１を引き出すことができる。
また、携帯情報端末７５００は内蔵された制御部によって映像信号を受信可能で、受信した映像を表示部７００１に表示することができる。また、携帯情報端末７５００にはバッテリが内蔵されている。また、筐体７５０１にコネクターを接続する端子部を備え、映像信号及び電力を有線により外部から直接供給する構成としてもよい。
また、操作ボタン７５０３によって、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や表示する映像の切り替え等を行うことができる。なお、図３４（Ａ）、（Ｂ）では、携帯情報端末７５００の側面に操作ボタン７５０３を配置する例を示すが、これに限られず、携帯情報端末７５００の表示面と同じ面（おもて面）や、裏面に配置してもよい。
図３４（Ｂ）には、表示部７００１を引き出した状態の携帯情報端末７５００を示す。この状態で表示部７００１に映像を表示することができる。また、表示部７００１の一部がロール状に巻かれた図３４（Ａ）の状態と表示部７００１を引き出した図３４（Ｂ）の状態とで、携帯情報端末７５００が異なる表示を行う構成としてもよい。例えば、図３４（Ａ）の状態のときに、表示部７００１のロール状に巻かれた部分を非表示とすることで、携帯情報端末７５００の消費電力を下げることができる。
なお、表示部７００１を引き出した際に表示部７００１の表示面が平面状となるように固定するため、表示部７００１の側部に補強のためのフレームを設けていてもよい。
なお、この構成以外に、筐体にスピーカを設け、映像信号と共に受信した音声信号によって音声を出力する構成としてもよい。
図３４（Ｃ）～（Ｅ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図３４（Ｃ）では、展開した状態、図３４（Ｄ）では、展開した状態または折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態、図３４（Ｅ）では、折りたたんだ状態の携帯情報端末７６００を示す。携帯情報端末７６００は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により一覧性に優れる。
表示部７００１はヒンジ７６０２によって連結された３つの筐体７６０１に支持されている。ヒンジ７６０２を介して２つの筐体７６０１間を屈曲させることにより、携帯情報端末７６００を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。
図３４（Ｆ）、（Ｇ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図３４（Ｆ）では、表示部７００１が内側になるように折りたたんだ状態、図３４（Ｇ）では、表示部７００１が外側になるように折りたたんだ状態の携帯情報端末７６５０を示す。携帯情報端末７６５０は表示部７００１及び非表示部７６５１を有する。携帯情報端末７６５０を使用しない際に、表示部７００１が内側になるように折りたたむことで、表示部７００１の汚れ及び傷つきを抑制できる。
図３４（Ｈ）に、可撓性を有する携帯情報端末の一例を示す。携帯情報端末７７００は、筐体７７０１及び表示部７００１を有する。さらに、入力手段であるボタン７７０３ａ、７７０３ｂ、音声出力手段であるスピーカ７７０４ａ、７７０４ｂ、外部接続ポート７７０５、マイク７７０６等を有していてもよい。また、携帯情報端末７７００は、可撓性を有するバッテリ７７０９を搭載することができる。バッテリ７７０９は例えば表示部７００１と重ねて配置してもよい。
筐体７７０１、表示部７００１、及びバッテリ７７０９は可撓性を有する。そのため、携帯情報端末７７００を所望の形状に湾曲させること、及び携帯情報端末７７００に捻りを加えることが容易である。例えば、携帯情報端末７７００は、表示部７００１が内側または外側になるように折り曲げて使用することができる。または、携帯情報端末７７００をロール状に巻いた状態で使用することもできる。このように筐体７７０１及び表示部７００１を自由に変形することが可能であるため、携帯情報端末７７００は、落下した場合、または意図しない外力が加わった場合であっても、破損しにくいという利点がある。
また、携帯情報端末７７００は軽量であるため、筐体７７０１の上部をクリップ等で把持してぶら下げて使用する、または、筐体７７０１を磁石等で壁面に固定して使用するなど、様々な状況において利便性良く使用することができる。
図３４（Ｉ）に腕時計型の携帯情報端末の一例を示す。携帯情報端末７８００は、バンド７８０１、表示部７００１、入出力端子７８０２、操作ボタン７８０３等を有する。バンド７８０１は、筐体としての機能を有する。また、携帯情報端末７８００は、可撓性を有するバッテリ７８０５を搭載することができる。バッテリ７８０５は例えば表示部７００１またはバンド７８０１等と重ねて配置してもよい。
バンド７８０１、表示部７００１、及びバッテリ７８０５は可撓性を有する。そのため、携帯情報端末７８００を所望の形状に湾曲させることが容易である。
操作ボタン７８０３は、時刻設定のほか、電源のオン、オフ動作、無線通信のオン、オフ動作、マナーモードの実行及び解除、省電力モードの実行及び解除など、様々な機能を持たせることができる。例えば、携帯情報端末７８００に組み込まれたオペレーティングシステムにより、操作ボタン７８０３の機能を自由に設定することもできる。
また、表示部７００１に表示されたアイコン７８０４に指等で触れることで、アプリケーションを起動することができる。
また、携帯情報端末７８００は、通信規格に準拠した近距離無線通信を実行することが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。
また、携帯情報端末７８００は入出力端子７８０２を有していてもよい。入出力端子７８０２を有する場合、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。また入出力端子７８０２を介して充電を行うこともできる。なお、本実施の形態で例示する携帯情報端末の充電動作は、入出力端子を介さずに非接触電力伝送により行ってもよい。
図３５（Ａ）に自動車７９００の外観を示す。図３５（Ｂ）に自動車７９００の運転席を示す。自動車７９００は、車体７９０１、車輪７９０２、フロントガラス７９０３、ライト７９０４、フォグランプ７９０５等を有する。
本発明の一態様の表示装置は、自動車７９００の表示部などに用いることができる。例えば、図３５（Ｂ）に示す表示部７９１０乃至表示部７９１７に本発明の一態様の表示装置を設けることができる。
表示部７９１０と表示部７９１１は、自動車のフロントガラスに設けられている。本発明の一態様では、表示装置が有する電極を、透光性を有する導電性材料で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の表示装置とすることができる。シースルー状態の表示装置であれば、自動車７９００の運転時にも視界の妨げになることがない。よって、本発明の一態様の表示装置を自動車７９００のフロントガラスに設置することができる。なお、表示装置に、トランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料を用いた有機トランジスタ、または酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いるとよい。
表示部７９１２はピラー部分に設けられている。表示部７９１３はダッシュボード部分に設けられている。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部７９１２に映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。同様に、表示部７９１３では、ダッシュボードで遮られた視界を補完することができ、表示部７９１４では、ドアで遮られた視界を補完することができる。すなわち、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。また、見えない部分を補完する映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。
また、表示部７９１７は、ハンドルに設けられている。表示部７９１５、表示部７９１６、または表示部７９１７はナビゲーション情報、スピードメーター、タコメーター、走行距離、給油量、ギア状態、エアコンの設定など、その他様々な情報を提供することができる。また、表示部に表示される表示項目及びレイアウトなどは、使用者の好みに合わせて適宜変更することができる。なお、上記情報は、表示部７９１０乃至表示部７９１４にも表示することができる。
なお、表示部７９１０乃至表示部７９１７は照明装置として用いることも可能である。
本発明の一態様の表示装置が適用される表示部は平面であってもよい。この場合、本発明の一態様の表示装置は、曲面及び可撓性を有さない構成であってもよい。
図３５（Ｃ）、（Ｄ）に、デジタルサイネージ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｇｅ：電子看板）の一例を示す。デジタルサイネージは、筐体８０００、表示部８００１、及びスピーカ８００３等を有する。さらに、ＬＥＤランプ、操作キー（電源スイッチ、または操作スイッチを含む）、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。
図３５（Ｄ）は円柱状の柱に取り付けられたデジタルサイネージである。
表示部８００１が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表示部８００１が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることができる。
表示部８００１にタッチパネルを適用することで、表示部８００１に画像または動画を表示するだけでなく、使用者が直感的に操作することができ、好ましい。また、路線情報もしくは交通情報などの情報を提供するための用途に用いる場合には、直感的な操作によりユーザビリティを高めることができる。
図３５（Ｅ）に示す携帯型ゲーム機は、筐体８１０１、筐体８１０２、表示部８１０３、表示部８１０４、マイクロフォン８１０５、スピーカ８１０６、操作キー８１０７、スタイラス８１０８等を有する。
図３５（Ｅ）に示す携帯型ゲーム機は、２つの表示部（表示部８１０３と表示部８１０４）を有する。なお、本発明の一態様の電子機器が有する表示部の数は、２つに限定されず１つであっても３つ以上であってもよい。電子機器が複数の表示部を有する場合、少なくとも１つの表示部が本発明の一態様の表示装置を有していればよい。
図３５（Ｆ）はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体８１１１、表示部８１１２、キーボード８１１３、ポインティングデバイス８１１４等を有する。
表示部８１１２に、本発明の一態様の表示装置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。
１０ 表示装置
１１ 隔壁
１２ 液晶
１３ モノマー
１４ 構造体
１５ 遮光層
１６ 樹脂層
１６ａ 層
１６ｂ 樹脂層
２０ 光
２３ 導電層
２３ａ 導電層
２３ｂ 導電層
２４ 液晶層
２５ 導電層
３０ 照射領域
３２ 表示部
３４ 回路
３５ 配線
３５ａ 配線
３５ｂ 配線
３６ ＦＰＣ
３６ａ ＦＰＣ
３６ｂ ＦＰＣ
３７ ＩＣ
４０ 液晶素子
４０ａ 液晶素子
４１ａ 基板
４１ｂ 基板
４２ａ 接着層
４２ｂ 接着層
４３ａ 剥離層
４３ｂ 剥離層
４３ｃ 剥離層
４３ｄ 剥離層
４４ａ 支持基板
４４ｂ 支持基板
４４ｃ 支持基板
４４ｅ 支持基板
４４ｆ 支持基板
４４ｇ 支持基板
４６ａ 接着層
４６ｂ 接着層
４８ バッファ層
５０ 凹部
５１ａ 着色層
５１ｂ 着色層
５３ａ 配向膜
５３ｂ 配向膜
５４ａ 着色層
６０ 発光素子
６１ 絶縁層
６２ 絶縁層
７０ トランジスタ
７０ａ トランジスタ
７０ｂ トランジスタ
７１ 導電層
７２ 半導体層
７３ 絶縁層
７４ａ 導電層
７４ｂ 導電層
７９ 絶縁層
８０ 接続部
８１ 絶縁層
８２ 絶縁層
８３ 絶縁層
８４ 絶縁層
８６ 絶縁層
８７ 絶縁層
８８ 絶縁層
８９ 接着層
９０ 発光素子
９１ 導電層
９２ ＥＬ層
９３ 導電層
９４ 絶縁層
９９ 接着層
１１１ 導電層
１１１ａ 導電層
１１１ｂ 導電層
１１２ 液晶
１１３ 導電層
１２１ 絶縁層
１３０ 偏光板
１３１ 着色層
１３３ａ 配向膜
１３３ｂ 配向膜
１３４ 着色層
１３６ 絶縁層
１４１ 接着層
１４２ 接着層
１４３ 接着層
１５１ 導電層
１５２ 導電層
１５３ 導電層
１６３ 絶縁層
１６５ 接着層
１７０ 基板
１９１ 導電層
１９２ ＥＬ層
１９３ 導電層
２０１ トランジスタ
２０１ａ トランジスタ
２０１ｂ トランジスタ
２０２ トランジスタ
２０３ 容量素子
２０４ 接続部
２０５ トランジスタ
２０６ トランジスタ
２０７ 接続部
２１０ 絶縁層
２１１ 絶縁層
２１２ 絶縁層
２１３ 絶縁層
２１４ 絶縁層
２１６ 絶縁層
２１７ 絶縁層
２２０ 絶縁層
２２１ 導電層
２２２ 導電層
２２４ 導電層
２３１ 半導体層
２４２ 接続層
２４２ａ 接続層
２４２ｂ 接続層
２４３ 接続体
２５１ 開口
２５２ 接続部
２６１ 絶縁層
２６２ 絶縁層
２６３ 絶縁層
２６４ 絶縁層
２６５ 絶縁層
３１０ トランジスタ
３１０ａ トランジスタ
３１０ｂ トランジスタ
３１０ｃ トランジスタ
３１０ｄ トランジスタ
３１１ 導電層
３１１ｂ 導電層
３１２ 半導体層
３１２ａ 半導体層
３１３ａ 導電層
３１３ｂ 導電層
３１３ｃ 導電層
３１３ｄ 導電層
３１４ 導電層
３１４ａ 導電層
３１５ 導電層
３２０ 発光素子
３２１ 導電層
３３１ 絶縁層
３３２ 絶縁層
３３３ 絶縁層
３３４ 絶縁層
３３５ 絶縁層
３３６ 絶縁層
３３７ 絶縁層
３４０ 液晶素子
３６０ 発光素子
３６０ｂ 発光素子
３６０ｇ 発光素子
３６０ｒ 発光素子
３６０ｗ 発光素子
３６２ 表示部
４００ 表示装置
４１０ 画素
４５１ 開口
６０００ 表示モジュール
６００１ 上部カバー
６００２ 下部カバー
６００３ ＦＰＣ
６００４ タッチパネル
６００５ ＦＰＣ
６００６ 表示パネル
６００９ フレーム
６０１０ プリント基板
６０１１ バッテリ
７０００ 表示部
７００１ 表示部
７１００ 携帯電話機
７１０１ 筐体
７１０３ 操作ボタン
７１０４ 外部接続ポート
７１０５ スピーカ
７１０６ マイク
７１０７ カメラ
７１１０ 携帯電話機
７２００ 携帯情報端末
７２０１ 筐体
７２０２ 操作ボタン
７２０３ 情報
７２１０ 携帯情報端末
７３００ テレビジョン装置
７３０１ 筐体
７３０３ スタンド
７３１１ リモコン操作機
７４００ 照明装置
７４０１ 台部
７４０３ 操作スイッチ
７４１１ 発光部
７５００ 携帯情報端末
７５０１ 筐体
７５０２ 部材
７５０３ 操作ボタン
７６００ 携帯情報端末
７６０１ 筐体
７６０２ ヒンジ
７６５０ 携帯情報端末
７６５１ 非表示部
７７００ 携帯情報端末
７７０１ 筐体
７７０３ａ ボタン
７７０３ｂ ボタン
７７０４ａ スピーカ
７７０４ｂ スピーカ
７７０５ 外部接続ポート
７７０６ マイク
７７０９ バッテリ
７８００ 携帯情報端末
７８０１ バンド
７８０２ 入出力端子
７８０３ 操作ボタン
７８０４ アイコン
７８０５ バッテリ
７９００ 自動車
７９０１ 車体
７９０２ 車輪
７９０３ フロントガラス
７９０４ ライト
７９０５ フォグランプ
７９１０ 表示部
７９１１ 表示部
７９１２ 表示部
７９１３ 表示部
７９１４ 表示部
７９１５ 表示部
７９１６ 表示部
７９１７ 表示部
８０００ 筐体
８００１ 表示部
８００３ スピーカ
８１０１ 筐体
８１０２ 筐体
８１０３ 表示部
８１０４ 表示部
８１０５ マイクロフォン
８１０６ スピーカ
８１０７ 操作キー
８１０８ スタイラス
８１１１ 筐体
８１１２ 表示部
８１１３ キーボード
８１１４ ポインティングデバイス

Claims (3)

  1. 基板上に第１の電極及び第２の電極を離間して形成する第１の工程と、
    支持基板上に遮光層と、前記遮光層を覆う樹脂層と、前記樹脂層上に第１の着色層及び第２の着色層と、を順に形成する第２の工程と、
    前記基板と前記支持基板を、液晶、モノマー及び重合開始剤を含む液晶層を挟んで貼り合せる第３の工程と、
    前記支持基板側から光を照射し、前記遮光層に遮光されない領域において、前記液晶層中の前記モノマーを重合させる第４の工程と、
    前記支持基板と前記樹脂層の間、及び前記遮光層と前記樹脂層の間で剥離し、前記支持基板と前記遮光層を除去する第５の工程と、を有する、
    表示装置の作製方法。
  2. 第１の支持基板上に第１の絶縁層を形成し、前記第１の絶縁層上に第１の電極及び第２の電極を離間して形成する第１の工程と、
    第２の支持基板上に、遮光層と、前記遮光層を覆う樹脂層と、前記樹脂層上に第１の着色層及び第２の着色層と、を順に形成する第２の工程と、
    前記第１の支持基板と前記第２の支持基板を、液晶、モノマー及び重合開始剤を含む液晶層を挟んで貼り合せる第３の工程と、
    前記第２の支持基板側から光を照射し、前記遮光層に遮光されない領域において、前記液晶層中の前記モノマーを重合させる第４の工程と、
    前記第２の支持基板と前記樹脂層の間、及び前記遮光層と前記樹脂層の間で剥離する第５の工程と、
    前記樹脂層の露出した一部をエッチングにより除去し、前記第１の着色層及び前記第２の着色層と、第２の基板とを、第１の接着層により貼り合せる第６の工程と、
    前記第１の支持基板と前記第１の絶縁層との間で剥離する第７の工程と、
    前記第１の絶縁層の露出した面と、第１の基板とを、第２の接着層により貼り合せる第８の工程と、を有する、
    表示装置の作製方法。
  3. 請求項２において、
    前記第１の基板及び前記第２の基板に、可撓性を有する基板を用いる、
    表示装置の作製方法。
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