JP7114601B2 - 表示パネル及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明の一態様は、表示パネル、表示装置、電子機器、及びそれらの作製方法に関する。

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、電子機器、照明装置、入力装置（例えば、タッチセンサなど）、入出力装置（例えば、タッチパネルなど）、それらの駆動方法、またはそれらの製造方法を一例として挙げることができる。

近年、表示装置の大型化が求められている。大型の表示装置の用途としては、例えば、家庭用のテレビジョン装置（テレビまたはテレビジョン受信機ともいう）、デジタルサイネージ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｇｅ：電子看板）、ＰＩＤ（Ｐｕｂｌｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）等が挙げられる。表示装置の表示領域が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表示領域が広いほど、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期待される。

エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下ＥＬと記す）現象を利用した発光素子（ＥＬ素子とも記す）は、薄型軽量化が容易である、入力信号に対し高速に応答可能である、直流低電圧電源を用いて駆動可能である等の特徴を有し、表示装置への応用が検討されている。例えば、特許文献１に、有機ＥＬ素子が適用された、可撓性を有する発光装置が開示されている。

特開２０１４－１９７５２２号公報

本発明の一態様は、表示装置の大型化を課題の一とする。本発明の一態様は、つなぎ目が視認されにくい表示領域を有する表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、表示装置の表示ムラまたは輝度ムラの抑制を課題の一とする。本発明の一態様は、表示装置の薄型化または軽量化を課題の一とする。本発明の一態様は、曲面に沿って表示することが可能な表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、一覧性に優れた表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、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、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。

本発明の一態様の表示パネルは、表示領域と、可視光を透過する領域と、を有する。表示領域は、可視光を透過する領域と隣接する。表示領域は、第１の発光素子及び第２の発光素子を有する。第１の発光素子は、第１の画素電極及び第１の共通電極を有する。第２の発光素子は、第２の画素電極及び第２の共通電極を有する。第１の共通電極は、第１の画素電極と重なる第１の部分を有する。第２の共通電極は、第２の画素電極と重なる第２の部分を有する。第２の共通電極は、第１の共通電極と接する第３の部分を有する。第１の共通電極は、可視光を反射する機能を有する。第１の画素電極、第２の画素電極、及び第２の共通電極は、それぞれ、可視光を透過する機能を有する。第２の発光素子は、第１の発光素子よりも、可視光を透過する領域の近くに位置する。第２の共通電極は、第４の部分を有することが好ましい。第４の部分は、第２の画素電極と重なり、かつ、第１の共通電極と接する部分である。第２の共通電極は、可視光を透過する領域に延在することが好ましい。表示パネルは、第１の発光素子上及び第２の発光素子上に、保護層を有することが好ましい。

本発明の一態様の表示パネルは、表示領域と、可視光を透過する領域と、を有する。表示領域は、可視光を透過する領域と隣接する。表示領域は、絶縁層、隔壁、及び発光素子を有する。発光素子は、画素電極及び共通電極を有する。絶縁層は、開口を有する。絶縁層は、画素電極の端部を覆う。共通電極は、開口を介して、画素電極と重なる。隔壁は、絶縁層上に位置する。隔壁は、発光素子と可視光を透過する領域との間に位置する。隔壁は、可視光を透過する領域に沿って設けられる。隔壁の上面の高さは、共通電極における開口と重なる部分の上面の高さよりも高い。可視光を透過する領域及び隔壁は、表示領域の連続する２辺に沿って設けられることが好ましい。表示パネルは、発光素子上に、保護層を有することが好ましい。

本発明の一態様の表示装置は、第１の表示パネル及び第２の表示パネルを有する。第１の表示パネルは、第１の表示領域及び可視光を透過する領域を有する。第２の表示パネルは、第２の表示領域を有する。第１の表示領域は、可視光を透過する領域と隣接する。第１の表示領域は、第１の発光素子及び第２の発光素子を有する。第１の発光素子は、第１の画素電極及び第１の共通電極を有する。第２の発光素子は、第２の画素電極及び第２の共通電極を有する。第１の共通電極は、第１の画素電極と重なる第１の部分を有する。第２の共通電極は、第２の画素電極と重なる第２の部分を有する。第２の共通電極は、第１の共通電極と接する第３の部分を有する。第１の共通電極は、可視光を反射する機能を有する。第１の画素電極、第２の画素電極、及び第２の共通電極は、それぞれ、可視光を透過する機能を有する。第２の発光素子は、第１の発光素子よりも、可視光を透過する領域の近くに位置する。第２の表示領域は、第２の発光素子と重なる部分と、可視光を透過する領域と重なる部分と、を有する。第２の共通電極は、第４の部分を有することが好ましい。第４の部分は、第２の画素電極と重なり、かつ、第１の共通電極と接する部分である。第２の共通電極は、可視光を透過する領域に延在することが好ましい。第１の表示パネルは、第１の発光素子上及び第２の発光素子上に、保護層を有することが好ましい。第２の表示領域は、第３の発光素子及び第４の発光素子を有することが好ましい。第３の発光素子は、第２の発光素子を介して、光を射出する。第４の発光素子は、可視光を透過する領域を介して、光を射出する。

本発明の一態様の表示装置は、第１の表示パネル及び第２の表示パネルを有する。第１の表示パネルは、第１の表示領域及び可視光を透過する領域を有する。第２の表示パネルは、第２の表示領域を有する。第１の表示領域は、可視光を透過する領域と隣接する。第１の表示領域は、絶縁層、隔壁、及び発光素子を有する。発光素子は、画素電極及び共通電極を有する。絶縁層は、開口を有する。絶縁層は、画素電極の端部を覆う。共通電極は、開口を介して、画素電極と重なる。隔壁は、絶縁層上に位置する。隔壁は、発光素子と可視光を透過する領域との間に位置する。隔壁は、可視光を透過する領域に沿って設けられる。隔壁の上面の高さは、共通電極における開口と重なる部分の上面の高さよりも高い。第２の表示領域は、可視光を透過する領域と重なる部分を有する。可視光を透過する領域及び隔壁は、第１の表示領域の連続する２辺に沿って設けられることが好ましい。第１の表示パネルは、発光素子上に、保護層を有することが好ましい。

本発明の一態様により、表示装置の大型化が可能となる。本発明の一態様により、つなぎ目が視認されにくい表示領域を有する表示装置を提供できる。本発明の一態様により、表示装置の表示ムラまたは輝度ムラの抑制が可能となる。本発明の一態様により、表示装置の薄型化または軽量化が可能となる。本発明の一態様により、曲面に沿って表示することが可能な表示装置を提供できる。本発明の一態様により、一覧性に優れた表示装置を提供できる。本発明の一態様により、新規な表示装置を提供できる。

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。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。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。

表示パネルの一例を示す上面図及び断面図。 表示パネルの比較例を示す上面図及び断面図。 表示パネルの一例を示す上面図及び断面図。 表示パネルの一例を示す断面図。 表示パネルの一例を示す上面図及び断面図。 表示パネルの一例を示す断面図。 表示パネルの一例を示す断面図。 表示パネルの配置例を示す断面図。 表示パネルの一例を示す断面図。 表示パネルの一例を示す断面図。 表示パネルの一例を示す上面図及び断面図。 表示パネルの一例を示す断面図。 表示パネルの配置例を示す断面図。 表示パネルの配置例を示す上面図。 表示システムの一例を示す図。 （Ａ）表示装置の一例を示す図。（Ｂ－１）、（Ｂ－２）表示システムで行われる処理の一例を示す図。 トランジスタの構成例を示す断面図。 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。

また、図面において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。

なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、又は、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能である。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能である。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示パネル及び表示装置について図１～図１７を用いて説明する。

複数の表示パネルを一以上の方向（例えば、一列またはマトリクス状等）に並べることで、広い表示領域を有する表示装置を作製することができる。

複数の表示パネルを用いて大型の表示装置を作製する場合、１つの表示パネルの大きさは大型である必要がない。したがって、表示パネルを作製するための製造装置を大型化しなくてもよく、省スペース化が可能である。また、中小型の表示パネルの製造装置を用いることができ、表示装置の大型化のために新規な製造装置を利用しなくてもよいため、製造コストを抑えることができる。また、表示パネルの大型化に伴う歩留まりの低下を抑制できる。

表示パネルの大きさが同じである場合、１つの表示パネルを有する表示部に比べ、複数の表示パネルを有する表示部の方が、表示領域が広く、一度に表示できる情報量が多い等の効果を有する。

ここで、表示パネルが、表示領域を囲むように非表示領域を有する場合を考える。このとき、例えば、複数の表示パネルの出力画像を合わせて一つの画像を表示すると、当該一つの画像は、表示装置の使用者にとって分離したように視認されてしまう。

表示パネルの非表示領域を狭くする（狭額縁な表示パネルを用いる）ことで、各表示パネルの表示が分離して見えることを抑制できるが、表示パネルの非表示領域を完全になくすことは困難である。

また、表示パネルの非表示領域の面積が狭いと、表示パネルの端部と表示パネル内の素子との距離が短くなり、表示パネルの外部から侵入する不純物によって、素子が劣化しやすくなる場合がある。

そこで、本発明の一態様では、複数の表示パネルの一部が重なるように配置する。重ねた２つの表示パネルのうち、少なくとも表示面側（上側）に位置する表示パネルは、可視光を透過する領域を表示領域と隣接して有する。本発明の一態様では、下側に配置される表示パネルの表示領域と、上側に配置される表示パネルの可視光を透過する領域とが重なる。したがって、重ねた２つの表示パネルの表示領域の間の非表示領域を縮小すること、さらには無くすことができる。これにより、使用者から表示パネルのつなぎ目が認識されにくい、大型の表示装置を実現することができる。

上側に位置する表示パネルの非表示領域の少なくとも一部は、可視光を透過する領域であり、下側に位置する表示パネルの表示領域と重ねることができる。また、下側に位置する表示パネルの非表示領域の少なくとも一部は、上側に位置する表示パネルの表示領域または可視光を遮る領域と重ねることができる。これらの部分については、表示装置の狭額縁化（表示領域以外の面積の縮小化）に影響しないため、面積の縮小化をしなくてもよい。

表示パネルの非表示領域が広いと、表示パネルの端部と表示パネル内の素子との距離が長くなり、表示パネルの外部から侵入する不純物によって、素子が劣化することを抑制できる。例えば、表示素子として有機ＥＬ素子を用いる場合は、表示パネルの端部と有機ＥＬ素子との距離を長くするほど、表示パネルの外部から水分や酸素等の不純物が有機ＥＬ素子に侵入しにくくなる（または到達しにくくなる）。本発明の一態様の表示装置では、表示パネルの非表示領域の面積を十分に確保できるため、有機ＥＬ素子等を用いた表示パネルを適用しても、信頼性が高い大型の表示装置を実現できる。

このように、表示装置に複数の表示パネルが設けられる場合、隣接する表示パネル間において表示領域が連続するように、複数の表示パネルが配置されることが好ましい。

本実施の形態の表示パネルは、下面射出（ボトムエミッション）構造である。

上面射出（トップエミッション）の表示パネルでは、発光素子が発した光を、共通電極を介して外部に取り出すため、共通電極が可視光を透過する必要がある。可視光を透過する導電材料を用いることで、共通電極の抵抗が高くなるという問題が生じる。共通電極の抵抗に起因する電圧降下が生じることで、表示面内の電位分布が不均一になり、発光素子の輝度がばらついて、表示品位が低下してしまう。

一方、本実施の形態の表示パネルは、ボトムエミッション構造であり、発光素子が発した光を、画素電極を介して外部に取り出すため、共通電極の可視光に対する透過性は問わない。抵抗率の低い金属または合金などを用いることで、共通電極の導電性を高められるため、共通電極の抵抗に起因する電圧降下を抑制し、表示品位を高めることができる。また、共通電極の抵抗を下げるために補助配線などを設ける必要がないため、表示パネルの構成を簡素化することができる。

［表示パネルの具体例１］
図１（Ａ）に、表示パネルＤＰ１の上面図を示す。

図１（Ａ）に示す表示パネルＤＰ１は、表示領域７１、可視光を透過する領域７２、及び可視光を遮る領域７３を有する。可視光を透過する領域７２及び可視光を遮る領域７３は、それぞれ、表示領域７１と隣接して設けられる。図１（Ａ）では、表示パネルＤＰ１にＦＰＣ７４が設けられている例を示す。

表示領域７１には、複数の画素が含まれる。可視光を透過する領域７２には、表示パネルＤＰ１を構成する一対の基板、及び当該一対の基板に挟持された表示素子を封止するための封止材などが設けられていてもよい。このとき、可視光を透過する領域７２に設けられる部材には、可視光を透過する材料を用いる。可視光を遮る領域７３には、表示領域７１に含まれる画素と電気的に接続された配線などが設けられていてもよい。また、可視光を遮る領域７３には、走査線駆動回路及び信号線駆動回路の一方又は双方が設けられていてもよい。また、可視光を遮る領域７３には、ＦＰＣ７４と接続された端子、当該端子と接続された配線などが設けられていてもよい。

表示パネルＤＰ１は、ボトムエミッション構造である。図１（Ａ）には、表示パネルＤＰ１の、表示面とは反対側の面を示す。

図１（Ｂ）、（Ｃ）に、表示パネルＤＰ１における、表示領域７１と可視光を透過する領域７２との境界を含む部分の拡大図を示す。図１（Ｄ）は、図１（Ｂ）に示す一点鎖線Ａ１－Ａ２間の断面図である。

図２（Ａ）に、比較例の表示パネルにおける、表示領域７１と可視光を透過する領域７２との境界を含む部分の拡大図を示す。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す一点鎖線Ａ３－Ａ４間の断面図である。

図２（Ａ）、（Ｂ）に示す比較例の表示パネルは、基板１０１、発光素子１１０、絶縁層１０３、及び保護層１０５を有する。

発光素子１１０は、画素電極１１１、ＥＬ層１１２、及び共通電極１１３ａを有する。画素電極１１１は、基板１０１上に設けられ、ＥＬ層１１２は、画素電極１１１上に設けられ、共通電極１１３ａは、ＥＬ層１１２上に設けられている。画素電極１１１は、可視光を透過する機能を有する。共通電極１１３ａは、可視光を反射する機能を有する。発光素子１１０は、基板１０１側に光を射出する。

画素電極１１１及び共通電極１１３ａの間に、発光素子１１０の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層１１２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１１２において再結合し、ＥＬ層１１２に含まれる発光物質が発光する。

ここで、共通電極を形成する際に、メタルマスクのたわみに起因して、共通電極が所望の領域よりも広い範囲に形成されることがある。そのため、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、共通電極１１３ａは、表示領域７１だけでなく、可視光を透過する領域７２にまで延在して設けられることがある。共通電極１１３ａが金属膜または合金膜などを有すると、可視光を透過する領域７２における、共通電極１１３ａがはみ出した部分の透光性が低下してしまう。具体的には、可視光を透過する領域７２において、図２（Ｂ）に示す領域１２４と、他の領域で、透光性の高さに差が生じてしまう。これにより、可視光を透過する領域７２と、他の表示パネルの表示領域とを重ねた際に、光取り出し効率に差が生じ、表示ムラが生じることがある。また、領域１２４では、他の表示パネルの表示領域と重ねた際に、発光素子の発光を十分に取り出すことができず、２つの表示パネルのつなぎ目が視認されやすくなることがある。

そこで、本発明の一態様では、図１（Ｂ）～（Ｄ）に示すように、可視光を透過する領域７２と隣接する発光素子に、可視光を透過する共通電極１１３ｂを用いる。

図１（Ｂ）では、可視光を透過する領域７２側の１列の発光素子に、共通電極１１３ｂを用いる例を示す。図１（Ｃ）では、可視光を透過する領域７２側の３列の発光素子に、共通電極１１３ｂを用いる例を示す。共通電極１１３ｂは、１列または複数列の発光素子に用いることができる。

また、図１（Ａ）に示すように、可視光を透過する領域７２が表示領域７１の連続する２辺に沿って設けられる場合、可視光を透過する領域７２側の、１行または複数行の発光素子にも、共通電極１１３ｂを用いることが好ましい。

図１（Ｄ）に示すように、共通電極１１３ａを用いた発光素子１１０ａと可視光を透過する領域７２との間には、共通電極１１３ｂを用いた発光素子１１０ｂが設けられている。そのため、メタルマスクのたわみに起因して、共通電極１１３ａが所望の領域よりも広い範囲に形成されても、共通電極１１３ａが、可視光を透過する領域７２にまで延在することを抑制することができる。そのため、共通電極１１３ａは、透光性が限定されず、抵抗率の低い金属または合金などを用いることができる。これにより、共通電極１１３ａの抵抗に起因する電圧降下を抑制し、表示品位を高めることができる。

また、メタルマスクのたわみに起因して、共通電極１１３ｂが可視光を透過する領域７２まで延在しても、共通電極１１３ｂは可視光を透過する機能を有するため、可視光を透過する領域７２の透光性の低下を抑制できる。具体的には、可視光を透過する領域７２において、図１（Ｄ）に示す領域１２３の透光性と、他の領域の透光性の高さの差を小さくできる。これにより、可視光を透過する領域７２と、他の表示パネルの表示領域とを重ねた際に、光取り出し効率に差が生じにくく、表示ムラを抑制できる。また、領域１２３においても、他の表示パネルの表示領域と重ねた際に、発光素子の発光を十分に取り出すことができ、２つの表示パネルのつなぎ目を視認しにくくできる。そのため、表示装置の表示品位を高めることができる。

図１（Ｄ）に示す表示パネルは、基板１０１、発光素子１１０ａ、発光素子１１０ｂ、絶縁層１０３、及び保護層１０５を有する。

発光素子１１０ａは、画素電極１１１、ＥＬ層１１２、及び共通電極１１３ａを有する。画素電極１１１は、基板１０１上に設けられ、ＥＬ層１１２は、画素電極１１１上に設けられ、共通電極１１３ａは、ＥＬ層１１２上に設けられている。画素電極１１１は、可視光を透過する機能を有する。共通電極１１３ａは、可視光を反射する機能を有する。発光素子１１０ａは、基板１０１側に光を射出する。

発光素子１１０ｂは、画素電極１１１、ＥＬ層１１２、及び共通電極１１３ｂを有する。画素電極１１１は、基板１０１上に設けられ、ＥＬ層１１２は、画素電極１１１上に設けられ、共通電極１１３ｂは、ＥＬ層１１２上に設けられている。画素電極１１１及び共通電極１１３ｂは、それぞれ、可視光を透過する機能を有する。発光素子１１０ｂの一部には、共通電極１１３ａが設けられている。発光素子１１０ｂの当該部分は、基板１０１側に光を射出する。発光素子１１０ｂの他の部分は、基板１０１側と保護層１０５側の双方に光を射出する（デュアルエミッション構造ともいえる）。

共通電極１１３ｂの可視光に対する透過性は、共通電極１１３ａの可視光に対する透過性よりも高いことが好ましい。例えば、共通電極１１３ｂの波長４５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲の光の透過率の平均値は、共通電極１１３ａの波長４５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲の光の透過率の平均値よりも高いことが好ましい。

共通電極１１３ｂは、共通電極１１３ａと接する部分を有する。当該部分は、絶縁層１０３と重ねて設けることができる。さらに、発光素子１１０ｂが有する画素電極１１１と重ねて設けてもよい。

画素電極１１１は、光を取り出す側の電極である。画素電極１１１及び共通電極１１３ｂは、それぞれ、可視光を透過する導電膜を有することが好ましい。

可視光を透過する導電膜は、例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ガリウム亜鉛酸化物（Ｇａ－Ｚｎ酸化物）、アルミニウム亜鉛酸化物（Ａｌ－Ｚｎ酸化物）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膜として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とＩＴＯの積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。

ＥＬ層１１２は少なくとも発光層を有する。ＥＬ層１１２は、複数の発光層を有していてもよい。ＥＬ層１１２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１１２は、１種または複数種の発光物質を含む。

ＥＬ層１１２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１１２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。

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。

本発明の一態様では、量子ドットなどの無機化合物を用いた発光素子を適用してもよい。

共通電極１１３ａは、可視光を反射する導電膜を有することが好ましい。

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、上記金属材料又は合金に、ランタン、ネオジム、又はゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金、アルミニウム、ニッケル、及びランタンの合金（Ａｌ－Ｎｉ－Ｌａ）等のアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）、銀と銅の合金、銀とパラジウムと銅の合金（Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕ、ＡＰＣとも記す）、又は銀とマグネシウムの合金等の銀を含む合金を用いて形成することができる。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム合金膜に接する金属膜又は金属酸化物膜を積層することで、アルミニウム合金膜の酸化を抑制することができる。該金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタン、酸化チタンなどが挙げられる。また、後述する可視光を透過する導電膜と上記金属材料または合金を含む導電膜とを積層してもよい。例えば、銀とＩＴＯの積層膜、銀とマグネシウムの合金とＩＴＯの積層膜などを用いることができる。

画素電極１１１、共通電極１１３ａ、及び共通電極１１３ｂは、それぞれ、蒸着法又はスパッタリング法を用いて形成することができる。そのほか、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、又はメッキ法を用いて形成することができる。

絶縁層１０３は、基板１０１上に設けられている。絶縁層１０３は、画素電極１１１と重なる開口を有する。発光素子の発光領域は、絶縁層１０３が開口されている部分に相当する。絶縁層１０３は、画素電極１１１の端部を覆っている。

保護層１０５は、複数の発光素子を覆って設けられている。保護層１０５として、バリア性の高い膜を用いることで、発光素子に水分や酸素などの不純物が入り込むことを抑制できる。これにより、発光素子の劣化を抑制し、表示パネルの信頼性を高めることができる。

保護層１０５は、共通電極１１３ａ上及び共通電極１１３ｂ上に設けられている。保護層１０５は、光を取り出す側とは反対側に設けられるため、可視光に対する透過性は限定されない。これにより、保護層１０５に用いることができる材料の選択の幅を広げることができる。例えば、可視域に吸収を有する窒化シリコン膜などの無機絶縁膜を厚く設けることが可能となる。また、着色されたポリイミド膜などの有機絶縁膜を設けることが可能となる。なお、保護層１０５の可視光に対する透過性が低い場合、保護層１０５は、可視光を透過する領域７２に延在しないように設けることが好ましい。例えば、保護層１０５の端部は、表示領域７１内に位置することが好ましい。保護層１０５は、ＥＬ層１１２の端部を覆い、かつ、ＥＬ層１１２の端部よりも外側で、バリア性の高い層と接することが好ましい。これにより、発光素子に不純物が入り込むことを抑制し、表示パネルの信頼性を高めることができる。

絶縁層１０３及び保護層１０５は、それぞれ、無機膜（または無機絶縁膜）を有することが好ましい。発光素子を無機膜で囲むことで、水分や酸素などの不純物が外部から発光素子に入り込むことを抑制できる。発光素子を構成する有機化合物や金属材料が、不純物と反応することで、発光素子は劣化してしまうことがある。このことから、発光素子に不純物が入りにくい構成を適用することで、発光素子の劣化が抑制され、発光素子の信頼性を高めることができる。

図１（Ｄ）に示すように、２つの発光素子が有するＥＬ層１１２が互いに分離している場合、ＥＬ層１１２の端部を共通電極１１３ａまたは共通電極１１３ｂが覆い、ＥＬ層１１２の端部よりも外側で、共通電極１１３ａまたは共通電極１１３ｂが、絶縁層１０３及び保護層１０５と接していることが好ましい。特に、これら３つの層（すなわち、共通電極１１３ａまたは共通電極１１３ｂ、絶縁層１０３、及び保護層１０５）が無機膜であると、不純物をＥＬ層１１２に入りにくくすることができ、好ましい。

無機膜（または無機絶縁膜）は、防湿性が高く、水が拡散、透過しにくいことが好ましい。さらに、無機膜（または無機絶縁膜）は、水素及び酸素の一方または双方が拡散、透過しにくいことが好ましい。これにより、無機膜（または無機絶縁膜）をバリア膜として機能させることができる。そして、発光素子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でき、信頼性の高い表示パネルを実現できる。

絶縁層１０３は、１層以上の絶縁膜により形成することができる。保護層１０５は、１層以上の絶縁膜を有することが好ましい。絶縁層１０３及び保護層１０５には、それぞれ、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜などを用いることができる。酸化絶縁膜としては、酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化ゲルマニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ランタン膜、酸化ネオジム膜、酸化ハフニウム膜、及び酸化タンタル膜などが挙げられる。窒化絶縁膜としては、窒化シリコン膜及び窒化アルミニウム膜などが挙げられる。酸化窒化絶縁膜としては、酸化窒化シリコン膜などが挙げられる。窒化酸化絶縁膜としては、窒化酸化シリコン膜などが挙げられる。

なお、本明細書などにおいて、酸化窒化物とは、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、窒化酸化物とは、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。

特に、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、及び酸化アルミニウム膜は、それぞれ防湿性が高いため、絶縁層１０３及び保護層１０５として好適である。

また、保護層１０５には、ＩＴＯ、Ｇａ－Ｚｎ酸化物、Ａｌ－Ｚｎ酸化物、またはＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物などを含む無機膜を用いることもできる。当該無機膜は、高抵抗であることが好ましく、具体的には、共通電極１１３ｂよりも高抵抗であることが好ましい。当該無機膜は、さらに窒素を含んでいてもよい。

例えば、共通電極１１３ｂに用いる可視光を透過する導電膜と、保護層１０５に用いる可視光を透過する無機膜と、は、共通の金属元素を有していてもよい。当該２つの膜が共通の金属元素を有することで、共通電極１１３ｂと保護層１０５の密着性を高めることができ、膜剥がれや、界面から不純物が入り込むことを抑制できる。

例えば、共通電極１１３ｂに、第１のＩＴＯ膜を用い、保護層１０５に、第２のＩＴＯ膜を用いることができる。第２のＩＴＯ膜は、第１のＩＴＯ膜よりも抵抗率の高い膜であることが好ましい。また、例えば、共通電極１１３ｂに、第１のＧａ－Ｚｎ酸化物膜を用い、保護層１０５に、第２のＧａ－Ｚｎ酸化物膜を用いることができる。第２のＧａ－Ｚｎ酸化物膜は、第１のＧａ－Ｚｎ酸化物膜よりも抵抗率の高い膜であることが好ましい。

Ｇａと、Ｚｎと、Ｏと、を含む無機膜は、例えば、Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系金属酸化物ターゲット（Ｇａ_２Ｏ_３とＺｎＯの混合焼結体）を用い、酸素雰囲気下やアルゴン及び酸素混合雰囲気下で成膜することで得られる。また、Ａｌと、Ｚｎと、Ｏと、を含む絶縁膜は、例えば、Ａｌ－Ｚｎ－Ｏ系金属酸化物ターゲット（Ａｌ_２Ｏ_３とＺｎＯの混合焼結体）を用い、同様の雰囲気下で成膜することで得られる。また、同様のターゲットを用い、アルゴン、酸素及び窒素混合雰囲気下で成膜することで、Ｇａ又はＡｌと、Ｚｎと、Ｏと、Ｎと、を含む無機膜を得ることができる。

絶縁層１０３及び保護層１０５は、それぞれ、２０℃における固有抵抗が１０^１０Ωｃｍ以上であることが好ましい。

絶縁層１０３及び保護層１０５は、それぞれ、化学気相堆積（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ：Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法など）、スパッタリング法（ＤＣスパッタリング法、ＲＦスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法など）、原子層成膜（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を用いて形成することができる。

スパッタリング法及びＡＬＤ法は、低温での成膜が可能である。発光素子に含まれるＥＬ層１１２は、耐熱性が低い。このため、発光素子を作製した後に形成する保護層１０５は、比較的低温、代表的には１００℃以下で形成することが好ましく、スパッタリング法及びＡＬＤ法が適している。

また、発光素子を作製する前に形成する絶縁層１０３は、高温での成膜が可能である。成膜時の基板温度を高温（例えば、１００℃以上３５０℃以下）とすることで、緻密でバリア性の高い膜を形成することができる。絶縁層１０３の形成には、スパッタリング法及びＡＬＤ法だけでなく、ＣＶＤ法も好適である。ＣＶＤ法は、成膜速度が速いため、好ましい。

絶縁層１０３または保護層１０５として、それぞれ異なる成膜方法を用いて形成された絶縁膜を２層以上積層してもよい。

例えば、まず、スパッタリング法を用いて、１層目の無機膜を形成し、ＡＬＤ法を用いて２層目の無機膜を形成することが好ましい。

スパッタリング法で形成される膜は、ＡＬＤ法で形成される膜よりも、不純物が少なく密度が高い。ＡＬＤ法で形成される膜は、スパッタリング法で形成される膜よりも、段差被覆性が高く、被成膜面の形状の影響を受けにくい。

１層目の無機膜は、不純物が少なく密度が高い。２層目の無機膜は、被形成面の段差の影響で１層目の無機膜が十分に被覆されなかった部分を覆って形成される。これにより、一方の無機膜のみを形成する場合に比べて、水などの拡散をより低減することが可能な保護層を形成することができる。

具体的には、まず、スパッタリング法を用いて、酸化アルミニウム膜、酸化ジルコニウム膜、ＩＴＯ膜、Ｇａ－Ｚｎ酸化物膜、Ａｌ－Ｚｎ酸化物膜、またはＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物膜を形成し、次に、ＡＬＤ法を用いて、酸化アルミニウム膜または酸化ジルコニウム膜を形成することが好ましい。

スパッタリング法を用いて形成する無機膜の厚さは、５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下がより好ましい。

ＡＬＤ法を用いて形成する無機膜の厚さは、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下がより好ましい。

絶縁層１０３及び保護層１０５の水蒸気透過率は、それぞれ、１×１０^－２ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）未満、好ましくは５×１０^－３ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）以下、好ましくは１×１０^－４ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）以下、好ましくは１×１０^－５ｇ（ｍ^２・ｄａｙ）以下、好ましくは１×１０^－６ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）以下である。水蒸気透過率が低いほど、外部からトランジスタ及び発光素子への水の拡散を低減することができる。

絶縁層１０３の厚さ及び保護層１０５の厚さは、それぞれ、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下がより好ましい。絶縁層の厚さが薄いほど、表示パネル全体の厚さも薄くすることができ、好ましい。絶縁層の厚さが薄いほどスループットが向上するため、表示パネルの生産性を高めることができる。

なお、絶縁層１０３及び保護層１０５は、それぞれ、無機膜（無機絶縁膜）及び有機絶縁膜の一方または双方を用いた、単層構造または積層構造とすることができる。

有機絶縁膜に用いることができる有機絶縁材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ポリシロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、及びフェノール樹脂等が挙げられる。

次に、図３及び図４を用いて、図１（Ｂ）～（Ｄ）とは異なる、本発明の一態様の表示パネルの具体例について説明する。

図３（Ａ）、（Ｂ）に、表示領域７１と可視光を透過する領域７２との境界を含む部分の拡大図を示す。図３（Ｃ）は、図３（Ａ）に示す一点鎖線Ａ５－Ａ６間の断面図である。図３（Ｄ）は、図３（Ｂ）に示す一点鎖線Ａ７－Ａ８間の断面図である。

メタルマスクのたわみが少ない場合など、共通電極が所望の領域に形成できることもある。例えば、図３（Ａ）、（Ｃ）に示すように、共通電極１１３ｂが可視光を透過する領域７２まで延在せず、共通電極１１３ｂの端部が表示領域７１に含まれる構成も、本発明の一態様である。

また、図３（Ｂ）、（Ｄ）に示すように、共通電極１１３ａが、発光素子１１０ｂの発光領域と重ならない構成も、本発明の一態様である。このとき、発光素子１１０ｂの発光領域全体が、基板１０１側と保護層１０５側の双方に光を射出する構成である。

図４（Ａ）～（Ｃ）に、表示領域７１と可視光を透過する領域７２との境界を含む部分の断面図を示す。

図１（Ｄ）等では、共通電極１１３ａ上に共通電極１１３ｂの端部が位置する例を示したが、図４（Ａ）に示すように、共通電極１１３ｂ上に共通電極１１３ａの端部が位置してもよい。つまり、可視光を反射する機能を有する共通電極１１３ａと、可視光を透過する機能を有する共通電極１１３ｂの積層順は問わない。当該積層順は、発光素子の構成などに応じて決定することができる。

図４（Ｂ）に示すように、絶縁層１０３の代わりに、平坦化機能を有する絶縁層１０４を用いてもよい。絶縁層１０４は、上述の有機絶縁材料を用いて形成することが好ましい。

画素電極１１１の端部を覆う絶縁層として、無機絶縁膜を用いると、有機絶縁膜を用いる場合に比べて、発光素子に不純物が入りにくく、発光素子の信頼性を高めることができる。画素電極１１１の端部を覆う絶縁層として、有機絶縁膜を用いると、無機絶縁膜を用いる場合に比べて、段差被覆性が高く、画素電極１１１の形状の影響を受けにくい。そのため、発光素子のショートを防止できる。

表示パネルは、塗り分け方式であっても、カラーフィルタ方式であってもよい。カラーフィルタ方式の場合、白色発光の発光素子と組み合わせることが好適である。図１（Ｄ）等では、発光素子ごとにＥＬ層１１２を設ける例を示したが、図４（Ｂ）に示すように、ＥＬ層１１２を複数の発光素子に渡って設ける例を示す。各発光素子の発光は、着色層を介して取り出すことができる。図４（Ｂ）では、発光素子１１０ａの発光が、第１の色の着色層１３１Ａを介して取り出され、発光素子１１０ｂの発光が、第２の色の着色層１３１Ｂを介して取り出される例を示す。なお、発光素子ごとにＥＬ層１１２を設ける場合にもカラーフィルタを用いることができる。

着色層は特定の波長域の光を透過する有色層である。例えば、赤色、緑色、青色、又は黄色の波長域の光を透過するカラーフィルタなどを用いることができる。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、顔料又は染料が含まれた樹脂材料などが挙げられる。

また、図４（Ｃ）に示すように、発光素子１１０ｂの発光領域全体に、共通電極１１３ａが設けられていてもよい。このとき、発光素子１１０ｂの発光領域全体が、基板１０１側に光を射出する構成である（ボトムエミッション構造ともいえる）。

［表示パネルの具体例２］
図５（Ａ）、（Ｂ）に表示パネルの上面図を示す。図５（Ａ）における一点鎖線Ｃ１－Ｃ２間の断面図を図５（Ｃ）に示す。図５（Ａ）における一点鎖線Ｃ３－Ｃ４間の断面図を図６に示す。

図５（Ａ）、（Ｂ）に示す表示パネルは、表示領域７１、可視光を透過する領域７２、及び駆動回路７８を有する。表示パネルにはＦＰＣ７４が接続されている。図５（Ａ）、（Ｂ）では、可視光を透過する領域７２が、表示領域７１に隣接し、表示領域７１の２辺に沿って配置されている例を示す。さらに、図５（Ａ）、（Ｂ）では、駆動回路７８が、表示領域７１の残りの２辺に沿って配置されている例を示す。

図５（Ａ）に示す表示パネルの角部は、角ばっており、図５（Ｂ）に示す表示パネルの角部は、丸くなっている。フィルム基板を用いた表示パネルは、様々な上面形状で作製することができる。例えば、表示パネルの角部が曲率を有する形状の方が、表示パネルの分断の際にクラックが生じにくく作製しやすいことがある。

図５（Ｃ）及び図６に示すように、表示パネル３７０Ａは、基板３６１、接着層３６３、絶縁層３６５、３６７、トランジスタ３０１、３０３、導電層３０７、３５５、３５８、絶縁層３１４、発光素子１１０ａ、発光素子１１０ｂ、絶縁層１０４、保護層１０５、接着層３１７、及び基板３７１等を有する。

表示パネル３７０Ａは、塗り分け方式が適用されたボトムエミッション構造の表示パネルである。

発光素子１１０ａは、画素電極１１１、ＥＬ層１１２、及び共通電極１１３ａを有する。発光素子１１０ｂは、画素電極１１１、ＥＬ層１１２、及び共通電極１１３ｂを有する。画素電極１１１は、トランジスタ３０３のソースまたはドレインと電気的に接続されている。これらは、直接接続されるか、他の導電層を介して接続される。ＥＬ層１１２は、発光素子ごとに設けられている。共通電極１１３ａ及び共通電極１１３ｂは、それぞれ、ＥＬ層１１２の端部を覆い、ＥＬ層１１２の端部の外側で絶縁層１０４と接している。共通電極１１３ｂは、共通電極１１３ａと接する部分を有する。

画素電極１１１は、可視光を透過する機能を有する。共通電極１１３ａは、可視光を反射する機能を有する。発光素子１１０ａは、基板１０１側に光を射出する。

共通電極１１３ｂは、可視光を透過する機能を有する。発光素子１１０ｂの一部（部分１１０ｂ２）には、共通電極１１３ａが設けられている。発光素子１１０ｂの当該部分１１０ｂ２は、基板１０１側に光を射出する。発光素子１１０ｂの他の部分１１０ｂ１は、基板１０１側と保護層１０５側の双方に光を射出する。

表示パネル３７０Ａの接続部３０６近傍では、絶縁層３１４に絶縁層３１３に達する開口３０８が設けられており、当該開口３０８において、絶縁層３１３と保護層１０５とが接している。このように、有機絶縁膜が表示パネルの端部にまで存在する場合であっても、当該有機絶縁膜が開口を有し、当該開口で無機膜（または無機絶縁膜）同士が接することで、表示パネルの外部から水分等の不純物が入り込みにくくなり、トランジスタ及び発光素子の劣化を抑制することができる。また、表示パネル３７０Ａの表示領域７１において、可視光を透過する領域７２近傍では、保護層１０５が、絶縁層３１４の端部及び絶縁層１０４の端部を覆っている。さらに、保護層１０５は、絶縁層３１４の端部及び絶縁層１０４の端部の外側で、絶縁層３１３と接している。このことからも、表示パネルの外部から水分等の不純物が入り込みにくくなり、トランジスタ及び発光素子の劣化を抑制することができる。

図６に示すように、共通電極１１３ａを用いた発光素子１１０ａと可視光を透過する領域７２との間には、共通電極１１３ｂを用いた発光素子１１０ｂが設けられている。そのため、メタルマスクのたわみに起因して、共通電極１１３ａが所望の領域よりも広い範囲に形成されても、共通電極１１３ａが、可視光を透過する領域７２にまで延在することを抑制することができる。そのため、共通電極１１３ａは、透光性が限定されず、抵抗率の低い金属または合金などを用いることができる。これにより、共通電極１１３ａの抵抗に起因する電圧降下を抑制し、表示品位を高めることができる。

また、メタルマスクのたわみに起因して、共通電極１１３ｂが可視光を透過する領域７２まで延在しても、共通電極１１３ｂは可視光を透過する機能を有するため、可視光を透過する領域７２の透光性の低下を抑制できる。具体的には、可視光を透過する領域７２において、図６に示す領域３８７と、他の領域で、透光性の高さの差を小さくできる。これにより、可視光を透過する領域７２と、他の表示パネルの表示領域とを重ねた際に、光取り出し効率に差が生じにくく、表示ムラを抑制できる。また、領域３８７においても、他の表示パネルの表示領域と重ねた際に、発光素子の発光を十分に取り出すことができ、２つの表示パネルのつなぎ目を視認しにくくできる。そのため、表示装置の表示品位を高めることができる。

メタルマスクのたわみが少ない場合など、共通電極が所望の領域に形成できることもある。例えば、図７（Ａ）に示す表示パネル３７０Ｂのように、共通電極１１３ｂが可視光を透過する領域７２まで延在せず、共通電極１１３ｂの端部が表示領域７１に含まれる構成も、本発明の一態様である。図７（Ａ）では、共通電極１１３ｂの端部が、絶縁層１０４上に位置する例を示す。

また、図７（Ｂ）に示す表示パネル３７０Ｃのように、共通電極１１３ａが、発光素子１１０ｂの発光領域と重ならない構成も、本発明の一態様である。このとき、発光素子１１０ｂの発光領域全体が、基板１０１側と保護層１０５側の双方に光を射出する構成である。図７（Ｂ）では、共通電極１１３ａの端部及び共通電極１１３ｂの端部が、それぞれ、絶縁層１０４上に位置する例を示す。

発光素子１１０ａ及び発光素子１１０ｂは、さらに、光学調整層１１４を有する。発光素子にマイクロキャビティ構造を適用することで、表示パネルから色純度の高い光を取り出すことができる。

絶縁層１０４は、画素電極１１１の端部及び光学調整層１１４の端部を覆っている。隣り合う２つの画素電極１１１は、絶縁層１０４によって電気的に絶縁されている。

図７（Ａ）、（Ｂ）に示す表示パネル３７０Ｂ、３７０Ｃの表示領域７１において、可視光を透過する領域７２近傍では、保護層１０５は、共通電極１１３ａの端部及び共通電極１１３ｂの端部を覆い、共通電極１１３ａの端部及び共通電極１１３ｂの端部の外側で絶縁層１０４と接している。さらに、保護層１０５は、絶縁層３１４の端部及び絶縁層１０４の端部を覆い、絶縁層３１４の端部及び絶縁層１０４の端部の外側で、絶縁層３１３と接している。これにより、共通電極１１３ａ及び共通電極１１３ｂに不純物が入り込むことを抑制できる。

本実施の形態の表示パネルは、各種絶縁層及び保護層１０５において、有機膜の端部よりも無機膜（または無機絶縁膜）の端部が外側に位置するように設けられ、表示パネルの端部及びその近傍において、無機膜（または無機絶縁膜）同士が接して積層されることが好ましい。

基板３６１と基板３７１とは、接着層３１７によって貼り合わされている。また、基板３６１と絶縁層３６５とは、接着層３６３によって貼り合わされている。

表示パネル３７０Ａは、作製基板上で形成されたトランジスタ、発光素子１１０ａ、発光素子１１０ｂ等を、基板３６１上に転置することで形成される構成である。

基板３６１及び基板３７１には、ガラス、石英、樹脂、金属、合金、半導体などの材料を用いることができる。発光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。基板３６１及び基板３７１として、可撓性を有する基板を用いることが好ましい。

接着層には、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。また、接着シート等を用いてもよい。

駆動回路７８はトランジスタ３０１を有する。表示領域７１は、トランジスタ３０３を有する。

各トランジスタは、ゲート、ゲート絶縁層３１１、半導体層、バックゲート、ソース、及びドレインを有する。ゲート（下側のゲート）と半導体層は、ゲート絶縁層３１１を介して重なる。バックゲート（上側のゲート）と半導体層は、絶縁層３１２及び絶縁層３１３を介して重なる。２つのゲートは電気的に接続されていることが好ましい。

駆動回路７８と表示領域７１とで、トランジスタの構造が異なっていてもよい。駆動回路７８及び表示領域７１は、それぞれ、複数の種類のトランジスタを有していてもよい。

絶縁層３６５、絶縁層３６７、絶縁層３１２、絶縁層３１３、及び絶縁層３１４のうち、少なくとも一層には、水または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。外部から不純物がトランジスタに拡散することを効果的に抑制することが可能となり、表示パネルの信頼性を高めることができる。絶縁層３１４は、平坦化層としての機能を有する。

表示領域７１は、導電層３５８を有する。導電層３５８は、画素内の配線の一例である。接続部３０６は、導電層３０７を有する。導電層３０７は、駆動回路７８に外部からの信号や電位を伝達する外部入力端子と電気的に接続する。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ７４を設ける例を示している。接続体３１９を介してＦＰＣ７４と導電層３０７は電気的に接続する。導電層３０７及び導電層３５８は、トランジスタのソース及びドレインと同一の材料、及び同一の工程で形成することができる。

接続体３１９としては、様々な異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）及び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。

図８に、表示パネル３７０Ａを２枚重ねて配置する例を示す。

図８には、下側の表示パネルの表示領域７１ａ及び可視光を透過する領域７２ａ、並びに、上側の表示パネルの表示領域７１ｂ及び駆動回路７８ｂを示す。

図８において、表示面側（下側）に位置する表示パネルは、可視光を透過する領域７２ａを表示領域７１ａと隣接して有する。上側の表示パネルの表示領域７１ｂは、下側の表示パネルの可視光を透過する領域７２ａと重なっている。したがって、重ねた２つの表示パネルの表示領域の間の非表示領域を縮小すること、さらには無くすことができる。これにより、使用者から表示パネルのつなぎ目が認識されにくい、大型の表示装置を実現することができる。

さらに、表示領域７１ｂは、下側の表示パネルが有する発光素子１１０ｂの発光領域とも重なっている。発光素子１１０ｂの発光は、保護層１０５側に射出されることがあるため、下側の表示パネルでは、発光素子１１０ａを用いた表示と発光素子１１０ｂを用いた表示とで、輝度にばらつきが生じてしまうことがある。そのため、表示領域７１ａが有する発光素子１１０ｂに、表示領域７１ｂが有する発光素子１１０ａを重ね、当該発光素子１１０ａを用いて表示することが好ましい。図８に示すように、表示領域７１ａが有する発光素子１１０ｂと表示領域７１ｂが有する発光素子１１０ａとの双方を用いて表示してもよいし、発光素子１１０ｂを非発光状態としてもよい。なお、発光素子１１０ｂの発光を、表示領域７１ｂが有する共通電極１１３ａが反射することで、表示パネルの外に取り出せる場合がある。

ここで、各表示パネルには、２つの表示パネルのつなぎ目における映像の不連続性が緩和されるように補正された映像信号が入力されることが好ましい。これにより、つなぎ目が目立ちにくく、自然で一体感のある映像を表示することができる。

特に、人工知能（ＡＩ：Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）を利用して映像信号を補正することが好ましい。

なお、人工知能とは、人間の知能を模した計算機である。例えば、人工ニューラルネットワーク（ＡＮＮ：Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を利用して映像信号を補正することができる。人工ニューラルネットワークとは、ニューロンとシナプスで構成される神経網を模した回路であり、人工ニューラルネットワークは人工知能の一種である。

本実施の形態の表示パネルは、後述する表示システム（図１５）の表示部に用いることができる。当該表示システムは、信号生成部及び表示部を有する。信号生成部は、画像データを補正することができる。本実施の形態の表示パネルは、当該補正された画像データを用いて映像を表示することで、つなぎ目が目立ちにくく、自然で一体感のある映像を表示することができる。

また、図８に示すように、２つの表示パネルは、透光層３１８を介して重ねられている。具体的には、可視光を透過する領域７２ａと表示領域７１ｂの間に、空気よりも屈折率が高く、可視光を透過する透光層３１８が設けられている。これにより、可視光を透過する領域７２ａと表示領域７１ｂの間に空気が入ることを抑制でき、屈折率の差による界面での反射を低減することができる。そして、表示装置における表示ムラまたは輝度ムラの抑制が可能となる。

透光層３１８は、下側の表示パネルの基板３７１の表面の一部または全部と重ねることができる。また、透光層３１８は、上側の表示パネルの基板３６１の表面の一部または全部と重ねることができる。例えば、透光層３１８は、可視光を透過する領域７２ａと表示領域７１ｂのみと重なっていてもよい。また、透光層３１８は、駆動回路７８ｂと重なっていてもよい。

次に、図９及び図１０を用いて、表示パネル３７０Ａ、３７０Ｂ、３７０Ｃとは異なる、本発明の一態様の表示パネルの具体例について説明する。

図９（Ａ）及び図１０（Ａ）に、表示パネル３７０Ｄの断面図を示す。図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ）に、表示パネル３７０Ｅの断面図を示す。図９（Ａ）、（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す一点鎖線Ｃ１－Ｃ２間の断面図に相当する。図１０（Ａ）、（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す一点鎖線Ｃ３－Ｃ４間の断面図に相当する。

表示パネル３７０Ｄ、３７０Ｅは、トランジスタを覆う絶縁層３１５と絶縁層３１４との間に、着色層が設けられており、ＥＬ層１１２が複数の画素に渡って設けられている点で、表示パネル３７０Ａと異なる。表示パネル３７０Ａと共通の点については説明を省略する。

表示パネル３７０Ａでは、塗り分け方式を適用する例を示したが、表示パネル３７０Ｄ、３７０Ｅのように、カラーフィルタ方式を適用することもできる。

可視光を透過する領域７２に含まれる各層は、可視光を透過する。図６に示す表示パネル３７０Ａでは、可視光を透過する領域７２が、基板３６１、接着層３６３、絶縁層３６５、絶縁層３６７、ゲート絶縁層３１１、絶縁層３１２、絶縁層３１３、保護層１０５、接着層３１７、及び基板３７１を有する例を示す。この積層構造において、各界面の屈折率の差が小さくなるよう各層の材料を選択することが好ましい。互いに接する２つの層の屈折率を小さくすることで、使用者が、２つの表示パネルのつなぎ目を視認しにくくなる。

また、図１０（Ａ）に示す表示パネル３７０Ｄや、図１０（Ｂ）に示す表示パネル３７０Ｅのように、可視光を透過する領域７２は、表示領域７１の可視光を透過する領域７２近傍の部分に比べて、絶縁層の数が少ないことが好ましい。

表示パネル３７０Ｄは、表示パネル３７０Ａと異なり、可視光を透過する領域７２が、ゲート絶縁層３１１、絶縁層３１２、及び絶縁層３１３を有さない構成である。

表示パネル３７０Ｅは、表示パネル３７０Ａと異なり、可視光を透過する領域７２が、絶縁層３６７、ゲート絶縁層３１１、絶縁層３１２、絶縁層３１３、及び保護層１０５を有さない構成である。

可視光を透過する領域７２が有する絶縁層の数を少なくすることで、屈折率の差の大きい界面を減らすことができる。これにより、可視光を透過する領域７２における外光の反射を抑制することができる。そして、可視光を透過する領域７２の可視光の透過率を高めることができる。これにより、下側に配置される表示パネルの表示における、可視光を透過する領域７２を介して視認される部分と、該領域を介さずに視認される部分との輝度（明るさ）の差を、小さくすることができる。したがって、表示装置の表示ムラもしくは輝度ムラを抑制することができる。

また、表示パネル３７０Ｅは、表示領域７１が有するトランジスタ３０３の一部が可視光を透過する構成である。具体的には、トランジスタ３０３が有するソースまたはドレインの一方（導電層２０３ｔ）と、２つのゲート電極と、半導体層と、は、可視光を透過する。

このように、表示領域７１に含まれるトランジスタの少なくとも一部を、可視光を透過する構成とすることで、トランジスタの少なくとも一部を、発光素子の発光領域と重ねて配置することができ、表示領域７１の開口率を高めることができる。また、表示領域７１に含まれる、容量素子等についても可視光を透過する構成とし、発光素子の発光領域と重ねて配置することで、表示領域７１の開口率をさらに高めることができる。

なお、トランジスタ３０３が有するソースまたはドレインの他方（導電層２０３ｓ）と画素電極１１１とのコンタクト部には、着色層が設けられていない。したがって、導電層２０３ｓが可視光を透過すると、発光素子１１０ａの発光が着色層を通ることなく表示パネルの外部に漏れてしまうことがある。そのため、導電層２０３ｓには、金属膜または合金膜など可視光を遮る導電膜を用いることが好ましい。

また、表示領域７１において、走査線及び信号線には、それぞれ、金属膜または合金膜など可視光を遮る導電膜を用いることが好ましい。走査線及び信号線に金属膜または合金膜などを用いることで、走査線及び信号線の抵抗値を下げることができる。駆動回路７８のトランジスタ及び配線等についても、金属膜または合金膜などを用いる。走査線及び信号線は、それぞれ、駆動回路７８のトランジスタ３０１及び配線等と同一の工程で形成されることが好ましい。例えば、導電層３５８は、走査線または信号線として機能することができる。例えば、導電層３５８、並びに、駆動回路７８が有する導電層２０１ａ及び導電層２０３ｓには、それぞれ、金属膜または合金膜などを用いることが好ましい。

ゲートの形成には、多階調マスク（ハーフトーンマスク、グレートーンマスク等）を用いることが好ましい。多階調マスクを用いると、マスクの数を増やすことなく、表示領域７１に可視光を透過するゲートを形成し、駆動回路７８に抵抗の低いゲート及びゲート配線を形成できる。同様に、導電層２０３ｓ及び導電層２０３ｔの形成には、多階調マスク（ハーフトーンマスク、グレートーンマスク等）を用いることが好ましい。なお、導電層２０３ｓは、導電層２０３ｔ（可視光を透過する導電膜）と、金属膜または合金膜などと、の積層構造であってもよい。

可視光に対する透過性を有する半導体膜の材料としては、金属酸化物、または酸化物半導体（Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等が挙げられる。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。特にインジウム及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。

可視光に対する透過性を有する導電膜の材料は、インジウム、亜鉛、錫の中から選ばれた一種、または複数種を含むことが好ましい。具体的には、Ｉｎ酸化物、Ｉｎ－Ｓｎ酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅともいう）、Ｉｎ－Ｚｎ酸化物、Ｉｎ－Ｗ酸化物、Ｉｎ－Ｗ－Ｚｎ酸化物、Ｉｎ－Ｔｉ酸化物、Ｉｎ－Ｓｎ－Ｔｉ酸化物、Ｉｎ－Ｓｎ－Ｓｉ酸化物、Ｚｎ酸化物、Ｇａ－Ｚｎ酸化物などが挙げられる。

また、トランジスタが有する導電膜の材料に、不純物元素を含有させる等して低抵抗化させた酸化物半導体を用いてもよい。当該低抵抗化させた酸化物半導体は、酸化物導電体（ＯＣ：Ｏｘｉｄｅ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）ということができる。

例えば、酸化物導電体は、酸化物半導体に酸素欠損を形成し、当該酸素欠損に水素を添加することで、伝導帯近傍にドナー準位が形成される。酸化物半導体にドナー準位が形成されることで、酸化物半導体は、導電性が高くなり導電体化する。

なお、酸化物半導体は、エネルギーギャップが大きい（例えば、エネルギーギャップが２．５ｅＶ以上である）ため、可視光に対して透光性を有する。また、上述したように酸化物導電体は、伝導帯近傍にドナー準位を有する酸化物半導体である。したがって、酸化物導電体は、ドナー準位による吸収の影響は小さく、可視光に対して酸化物半導体と同程度の透光性を有する。

また、酸化物導電体は、トランジスタが有する半導体膜に含まれる金属元素を一種類以上有することが好ましい。同一の金属元素を有する酸化物半導体を、トランジスタを構成する層のうち２層以上に用いることで、製造装置（例えば、成膜装置、加工装置等）を２以上の工程で共通で用いることが可能となるため、製造コストを抑制することができる。

［表示パネルの具体例３］
図１１（Ａ）に、表示パネルＤＰ２の上面図を示す。

図１１（Ａ）に示す表示パネルＤＰ２は、表示領域７１、可視光を透過する領域７２、及び可視光を遮る領域７３を有する。可視光を透過する領域７２及び可視光を遮る領域７３は、それぞれ、表示領域７１と隣接して設けられる。図１１（Ａ）では、表示パネルＤＰ２にＦＰＣ７４が設けられている例を示す。

表示パネルＤＰ２の表示領域７１には、隔壁１１８が設けられている。隔壁１１８は、可視光を透過する領域７２に沿って設けられている。図１１（Ａ）では、可視光を透過する領域７２が、表示領域７１の連続する２辺に沿って設けられているため、隔壁１１８も、当該２辺に沿って設けられている。

表示パネルＤＰ２は、ボトムエミッション構造である。図１１（Ａ）には、表示パネルＤＰ２の、表示面とは反対側の面を示す。

図１１（Ｂ）に、表示パネルＤＰ２における、表示領域７１と可視光を透過する領域７２との境界を含む部分の拡大図を示す。図１１（Ｃ）、（Ｄ）は、図１１（Ｂ）に示す一点鎖線Ｂ１－Ｂ２間の断面図である。

図１１（Ｃ）、（Ｄ）に示す表示パネルは、基板１０１、発光素子１１０、隔壁１１８、絶縁層１０３、及び保護層１０５を有する。

発光素子１１０は、画素電極１１１、ＥＬ層１１２、及び共通電極１１３ａを有する。画素電極１１１は、基板１０１上に設けられ、ＥＬ層１１２は、画素電極１１１上に設けられ、共通電極１１３ａは、ＥＬ層１１２上に設けられている。画素電極１１１は、可視光を透過する機能を有する。共通電極１１３ａは、可視光を反射する機能を有する。発光素子１１０は、基板１０１側に光を射出する。

隔壁１１８は、絶縁層１０３上に設けられる。隔壁１１８の上面の高さＴ２は、発光素子１１０の発光領域における共通電極１１３ａの上面の高さＴ１よりも高い。隔壁１１８の幅Ｗ２は、２つの発光素子１１０の間の幅Ｗ１よりも狭い。幅Ｗ１よりも幅Ｗ２が広いと、２つの表示パネルを重ねた際に、画素ピッチがずれてしまい、表示品位が低下することがある。隔壁１１８は、２つの表示パネルのつなぎ目において、画素ピッチがずれないように設けることが好ましい。

共通電極１１３ａを形成する際に、メタルマスクを隔壁１１８と接触させることで、共通電極１１３ａが、可視光を透過する領域７２にはみ出すことを防止することができる。したがって、共通電極１１３ａの端部が、隔壁１１８の内側に位置するように、共通電極１１３ａを形成することができる（図１１（Ｂ）～（Ｄ）参照）。共通電極１１３ａが、可視光を透過する領域７２に延在せず、所望の領域に形成できるため、表示装置の表示品位を高めることができる。なお、蒸着時のパターンボケなどにより、図１１（Ｄ）に示すように、共通電極１１３ａが、隔壁１１８に接する場合もある。

保護層１０５は、共通電極１１３ａの端部を覆い、共通電極１１３ａの端部よりも外側で、絶縁層１０３と接することが好ましい。図１１（Ｃ）では、保護層１０５が可視光を透過する領域７２に延在している例を示し、図１１（Ｄ）では、保護層１０５が可視光を透過する領域７２に設けられていない例を示す。

［表示パネルの具体例４］
図１２（Ａ）に、表示パネル３７０Ｆの断面図を示す。図１２（Ｂ）に、表示パネル３７０Ｇの断面図を示す。図１２（Ａ）、（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す一点鎖線Ｃ３－Ｃ４間の断面図に相当する。表示パネル３７０Ａと同様の構成については、説明を省略する。

図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、表示パネル３７０Ｆ、３７０Ｇは、それぞれ、基板３６１、接着層３６３、絶縁層３６５、３６７、導電層３５８、絶縁層３１４、発光素子１１０、絶縁層１０４、保護層１０５、隔壁１１８、接着層３１７、及び基板３７１等を有する。

発光素子１１０は、画素電極１１１、ＥＬ層１１２、及び共通電極１１３ａを有する。画素電極１１１は、絶縁層３１４上に設けられ、ＥＬ層１１２は、画素電極１１１上に設けられ、共通電極１１３ａは、ＥＬ層１１２上に設けられている。画素電極１１１は、可視光を透過する機能を有する。共通電極１１３ａは、可視光を反射する機能を有する。発光素子１１０は、基板３６１側に光を射出する。

隔壁１１８は、絶縁層１０４上に設けられる。隔壁１１８の上面の高さは、発光素子１１０の発光領域における共通電極１１３ａの上面の高さよりも高い。

共通電極１１３ａを形成する際に、メタルマスクを隔壁１１８と接触させることで、共通電極１１３ａが、可視光を透過する領域７２にはみ出すことを防止することができる。したがって、共通電極１１３ａの端部が、隔壁１１８の内側に位置するように、共通電極１１３ａを形成することができる（図１２（Ａ）（Ｂ）参照）。共通電極１１３ａが、可視光を透過する領域７２に延在せず、所望の領域に形成できるため、表示装置の表示品位を高めることができる。

保護層１０５は、共通電極１１３ａの端部を覆い、共通電極１１３ａの端部よりも外側で、絶縁層１０４と接することが好ましい。図１２（Ａ）では、保護層１０５が可視光を透過する領域７２に延在している例を示し、図１２（Ｂ）では、保護層１０５が可視光を透過する領域７２に設けられず、絶縁層１０４上に保護層１０５の端部が位置する例を示す。

図１３に、表示パネル３７０Ｆを２枚重ねて配置する例を示す。

図１３には、下側の表示パネルの表示領域７１ａ及び可視光を透過する領域７２ａ、並びに、上側の表示パネルの表示領域７１ｂ及び駆動回路７８ｂを示す。

図１３において、表示面側（下側）に位置する表示パネルは、可視光を透過する領域７２ａを表示領域７１ａと隣接して有する。上側の表示パネルの表示領域７１ｂは、下側の表示パネルの可視光を透過する領域７２ａと重なっている。したがって、重ねた２つの表示パネルの表示領域の間の非表示領域を縮小すること、さらには無くすことができる。これにより、使用者から表示パネルのつなぎ目が認識されにくい、大型の表示装置を実現することができる。

［表示装置の具体例］
次に、複数の表示パネルを有する表示装置について、図１４を用いて説明する。

図１４（Ａ）、（Ｂ）は、表示パネルを２×２のマトリクス状に（縦方向及び横方向にそれぞれ２つずつ）配置した例である。

図１４（Ａ）では、１つの表示パネルに接続されたＦＰＣ７４が、当該表示パネルの外側に延在するように設けられている例を示す。

図１４（Ｂ）では、１つの表示パネルに接続されたＦＰＣ７４が、当該表示パネルの表示領域７１と重なるように設けられている例を示す。本実施の形態の表示パネルは、表示面とは反対側の面に、ＦＰＣを接続することができる。これにより、表示装置の小型化、電子機器の小型化を図ることができる。例えば、ＦＰＣを折り曲げるためのスペースを省くことができる場合がある。

４つの表示パネルは、互いに重なる領域を有するように配置されている。具体的には、１つの表示パネルが有する可視光を透過する領域７２が、他の表示パネルが有する表示領域７１の上（表示面側）に重畳する領域を有するように、各表示パネルが配置されている。また、１つの表示パネルが有する可視光を遮る領域（図１４（Ａ）、（Ｂ）では、引き回し配線２５７、駆動回路７８など）が、他の表示パネルの表示領域の上に重畳しないように、各表示パネルが配置されている。

したがって、４つの表示領域７１がほぼつなぎ目なく配置された領域を表示装置の表示領域として用いることができる。

なお、隣接する２つの表示パネル間の段差を軽減するため、表示パネルの厚さは薄いことが好ましい。例えば、表示パネルの厚さは、１ｍｍ以下が好ましく、３００μｍ以下がより好ましく、１００μｍ以下がさらに好ましい。

表示パネルは、走査線駆動回路及び信号線駆動回路の双方を内蔵することが好ましい。表示パネルとは別に駆動回路を配置する場合、駆動回路を備えるプリント基板、多くの配線及び端子などが、表示パネルの裏側（表示面側とは反対側）に配置される。そのため、表示装置全体の部品点数が膨大となり、表示装置の重量が増加することがある。表示パネルが、走査線駆動回路及び信号線駆動回路の双方を有することで、表示装置の部品点数を削減し、表示装置の軽量化を図ることができる。これにより、表示装置の可搬性を高めることができる。

ここで、走査線駆動回路及び信号線駆動回路は、表示する画像のフレーム周波数に応じて、高い駆動周波数で動作することが求められる。特に信号線駆動回路は、走査線駆動回路と比較してさらに高い駆動周波数で動作することが求められる。そのため、信号線駆動回路に適用されるトランジスタのいくつかは、大きな電流を流す能力が求められる場合がある。一方、表示領域に設けられるトランジスタのいくつかは、表示素子を駆動するために十分な耐圧性能が求められる場合がある。

そこで、駆動回路が有するトランジスタと、表示領域が有するトランジスタと、の構造を作り分けることが好ましい。例えば、表示領域に設けられるトランジスタの一つまたは複数に、高耐圧のトランジスタを適用し、駆動回路に設けられるトランジスタの一つまたは複数に、駆動周波数の高いトランジスタを適用する。

より具体的な構成としては、信号線駆動回路に適用する一つまたは複数のトランジスタに、表示領域に適用するトランジスタよりもゲート絶縁層の薄いトランジスタを適用する。このように、２種類のトランジスタを作り分けることで、信号線駆動回路を、表示領域が設けられる基板上に作りこむことができる。

また、信号線駆動回路に適用する一つまたは複数のトランジスタに、表示領域に適用するトランジスタよりもチャネル長の短いトランジスタを適用することが好ましい。例えば、信号線駆動回路を構成するトランジスタのチャネル長が、１．５μｍ未満、好ましくは１．２μｍ以下、より好ましくは１．０μｍ以下、さらに好ましくは０．９μｍ以下、さらに好ましくは０．８μｍ以下、さらに好ましくは０．６μｍ以下であって、０．１μｍ以上であることが好ましい。

一方、表示領域に設けられる各トランジスタは、信号線駆動回路を構成するトランジスタのうち、最もチャネル長が短いものよりも、チャネル長が長いことが好ましい。例えば、表示領域に設けられるトランジスタのチャネル長は１μｍ以上、好ましくは１．２μｍ以上、より好ましくは１．４μｍ以上であって、２０μｍ以下、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下であることが好ましい。

また、走査線駆動回路、信号線駆動回路、及び表示領域に適用する各トランジスタは、チャネルが形成される半導体に、金属酸化物を適用することが好ましい。これにより、例えばアモルファスシリコンを適用した表示パネルで実現が困難な信号線駆動回路を表示パネルに実装することができる。また、多結晶シリコンなどを適用した場合に比べて、特性のばらつきが小さく、大面積化が容易であるため、低コストで歩留り良く表示パネルを作製することができる。

例えば、後述するトランジスタ２１０ａを表示領域のトランジスタとして用い、トランジスタ２１０ｂを駆動回路のトランジスタとして用いることが好ましい（図１７（Ａ１）、（Ａ２）参照）。

なお、本明細書等において、トランジスタのチャネル長方向とは、ソースとドレイン間を最短距離で結ぶ直線に平行な方向のうちの１つをいう。すなわち、チャネル長方向は、トランジスタがオン状態のときに半導体層を流れる電流の方向に相当する。また、チャネル幅方向とは、当該チャネル長方向に直交する方向をいう。なお、トランジスタの構造や形状によっては、チャネル長方向及びチャネル幅方向は１つに定まらない場合がある。

また、本明細書等において、トランジスタのチャネル長とは、例えばトランジスタの上面図または断面図において、半導体層とゲート電極とが重畳する領域の、チャネル長方向における長さをいう。また、トランジスタのチャネル幅とは、当該領域の、チャネル幅方向の長さをいう。

なお、トランジスタの構造や形状によっては、チャネル長及びチャネル幅は、１つの値に定まらない場合がある。そのため、本明細書等では、チャネル長及びチャネル幅は、その最大値、最小値、若しくは平均値、または、最大値と最小値の間の任意の値とすることができる。代表的には、チャネル長及びチャネル幅は、その最小値とする。

また、トランジスタの構造によっては、半導体層を挟む一対のゲート電極（第１のゲート電極、第２のゲート電極）を有する場合がある。このとき、トランジスタのチャネル長及びチャネル幅は、それぞれのゲート電極に対応して２つ定義できる。そのため、本明細書等で単にチャネル長と記載した場合、２つのチャネル長のうち長い方若しくは短い方のいずれか一方、その両方、またはその平均値を指すこととする。同様に、本明細書等で単にチャネル幅と記載した場合、２つのチャネル幅のうち長い方若しくは短い方のいずれか一方、その両方、またはその平均値を指すこととする。

［表示システムの構成例］
図１５に、表示システム１０のブロック図を示す。

表示システム１０は、外部から受信したデータを用いて、画像データを生成する機能と、当該画像データに基づいて、映像を表示する機能と、を有する。

表示システム１０は、表示部２０及び信号生成部３０を有する。表示部２０は、複数の表示パネルＤＰを有する。表示パネルＤＰには、本実施の形態で上述した表示パネルの構成を適用することができる。信号生成部３０は、外部から受信したデータを用いて、画像データを生成する機能を有する。表示パネルＤＰは、当該画像データに基づいて、映像を表示する機能を有する。

図１５では、表示部２０が、ｘ行ｙ列（ｘ、ｙはそれぞれ１以上の整数）のマトリクス状に配置された複数の表示パネルＤＰを有する例を示す。表示パネルＤＰの表示はそれぞれ独立に制御することができる。

信号生成部３０は、フロントエンド部３１、デコーダ３２、第１の処理部３３、受信部３４、インターフェース３５、制御部３６、第２の処理部４０、及び分割部４５を有する。

フロントエンド部３１は、外部から入力される信号を受信し、適宜信号処理を行う機能を有する。フロントエンド部３１には、例えば、所定の方式で符号化され、変調された放送信号などが入力される。フロントエンド部３１は、受信した映像信号の復調、アナログ－デジタル変換などを行う機能を有することができる。また、フロントエンド部３１はエラー訂正を行う機能を有していてもよい。フロントエンド部３１によって受信され、信号処理が施されたデータは、デコーダ３２に出力される。

デコーダ３２は、符号化された信号を復号する機能を有する。フロントエンド部３１に入力された放送信号に含まれる画像データが圧縮されている場合、デコーダ３２によって伸長が行われる。例えば、デコーダ３２は、エントロピー復号、逆量子化、逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）や逆離散サイン変換（ＩＤＳＴ）などの逆直交変換、フレーム内予測、フレーム間予測などを行う機能を有することができる。

なお、８Ｋ放送における符号化規格には、Ｈ．２６５／ＭＰＥＧ－Ｈ Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ（以下、ＨＥＶＣという）が採用されている。フロントエンド部３１に入力される放送信号に含まれる画像データがＨＥＶＣに従って符号化されている場合には、デコーダ３２によってＨＥＶＣに従った復号（デコード）が行われる。デコーダ３２による復号処理により生成された画像データは、第１の処理部３３に出力される。

第１の処理部３３は、デコーダ３２から入力された画像データに対して画像処理を行い、第１の画像データＳＤ１を生成し、第２の処理部４０に出力する機能を有する。

画像処理の例としては、ノイズ除去処理、階調変換処理、色調補正処理、輝度補正処理などが挙げられる。色調補正処理や輝度補正処理は、ガンマ補正などを用いて行うことができる。また、第１の処理部３３は、解像度のアップコンバートに伴う画素間補間処理や、フレーム周波数のアップコンバートに伴うフレーム間補間処理などを実行する機能を有していてもよい。

ノイズ除去処理としては、文字などの輪郭の周辺に生じるモスキートノイズ、高速の動画で生じるブロックノイズ、ちらつきを生じさせるランダムノイズ、解像度のアップコンバートにより生じるドットノイズなどのさまざまなノイズの除去が挙げられる。

階調変換処理は、第１の画像データＳＤ１が示す階調を表示部２０の出力特性に対応した階調へ変換する処理である。例えば階調数を大きくする場合、小さい階調数で入力された画像データに対して、各画素に対応する階調値を補間して割り当てることで、ヒストグラムを平滑化する処理を行うことができる。また、ダイナミックレンジを広げる、ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）処理も、階調変換処理に含まれる。

色調補正処理は、映像の色調を補正する処理である。また輝度補正処理は、映像の明るさ（輝度コントラスト）を補正する処理である。例えば、表示部２０が設けられる空間の照明の種類や輝度、または色純度などに応じて、表示部２０に表示される映像の輝度や色調が最適となるように補正される。

画素間補間処理は、解像度をアップコンバートした際に、本来存在しないデータを補間する処理である。例えば、新たに補間する画素の色のデータ（例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応する階調値）として、当該画素の周囲の画素の色のデータを参照し、それらの中間色の色のデータとなるように、データを補間する。

フレーム間補間処理は、表示する映像のフレーム周波数を増大させる場合に、本来存在しないフレーム（補間フレーム）の画像を生成する処理である。例えば、ある２枚の画像の差分から２枚の画像の間に挿入する補間フレームの画像を生成する。または２枚の画像の間に複数枚の補間フレームの画像を生成することもできる。例えば画像データのフレーム周波数が６０Ｈｚであったとき、複数枚の補間フレームを生成することで、表示部２０に出力される映像信号のフレーム周波数を、２倍の１２０Ｈｚ、または４倍の２４０Ｈｚ、または８倍の４８０Ｈｚなどに増大させることができる。

なお、上記の画像処理は、第１の処理部３３とは別途設けられた処理部によって行うこともできる。また、上記の画像処理の一つまたは複数を、第２の処理部４０によって行ってもよい。

受信部３４は、外部から入力されるデータまたは制御信号を受信する機能を有する。受信部３４へのデータまたは制御信号の入力には、演算処理装置５０、リモートコントローラ、携帯情報端末（スマートフォンやタブレットなど）、表示部２０に設けられた操作ボタン、タッチパネルなどを用いることができる。

なお、演算処理装置５０は、第２の処理部４０で用いる重み係数などを、表示システム１０に供給することができる。演算処理装置５０としては、コンピュータ、サーバ、クラウドなど、演算処理能力に優れた計算機が挙げられる。演算処理装置５０は、学習により得られた重み係数を、受信部３４を介して第２の処理部４０に供給することができる。

インターフェース３５は、受信部３４が受信したデータまたは制御信号に適宜信号処理を施し、制御部３６に出力する機能を有する。

制御部３６は、信号生成部３０が有する各回路に制御信号を供給する機能を有する。例えば、制御部３６は、デコーダ３２、第１の処理部３３、及び第２の処理部４０に制御信号を供給する機能を有する。制御部３６による制御は、受信部３４が受信した制御信号などに基づいて行うことができる。

第２の処理部４０は、第１の処理部３３から入力された第１の画像データＳＤ１を補正し、第２の画像データＳＤ２を生成する機能を有する。第２の処理部４０によって生成された第２の画像データＳＤ２は、表示部２０が有する信号線駆動回路に出力される。

例えば、第２の処理部４０は、表示部２０の表示ムラが視認されにくくなるように、第１の画像データＳＤ１を補正する機能を有する。例えば、表示パネルＤＰが有するトランジスタの特性または容量素子のサイズのばらつき、信号線の寄生抵抗または寄生容量の影響、信号線駆動回路の駆動能力の面内ばらつき、表示素子の特性の面内ばらつきなどにより、表示ムラが生じる場合がある。この場合であっても、第２の処理部４０によって第２の画像データＳＤ２を生成することで、ムラが目立たない映像を表示させることができる。

また、第２の処理部４０は、２つの表示パネルＤＰ間の境界における映像の不連続性を補償するように、第１の画像データＳＤ１を補正する機能を有する。第２の処理部４０によって第２の画像データＳＤ２を生成することで、つなぎ目が目立たない映像を表示させることができる。

分割部４５は、第２の処理部４０から入力された第２の画像データＳＤ２を分割する機能を有する。第２の画像データＳＤ２は、表示部２０に設けられた表示パネルＤＰと同じ数に分割される。図１５においては、第２の画像データＳＤ２がｘ×ｙ個（第２の画像データＳＤ２［１，１］乃至ＳＤ２［ｘ，ｙ］）に分割され、表示部２０に出力される。第２の画像データＳＤ２［ｐ，ｑ］（ｐは１以上ｘ以下の整数、ｑは１以上ｙ以下の整数）は、それぞれ、表示パネルＤＰ［ｐ，ｑ］に表示される画像に対応する画像データである。分割部４５は、制御部３６から制御信号を供給される。

表示パネルＤＰには、信号生成部３０から供給された映像信号が入力される。

図１６（Ａ）に示すように、表示部２０には、表示パネルＤＰが隣接する領域、すなわち表示パネルＤＰのつなぎ目の領域（図中の領域Ｓ）が存在する。複数の表示パネルＤＰを用いて映像を表示する際、領域Ｓにおける映像の連続性が確保されることが好ましい。

しかしながら、画素が有するトランジスタの特性または容量素子のサイズ、信号線の寄生抵抗または寄生容量、信号線駆動回路の駆動能力などは、表示パネルＤＰごとにばらつきが生じ得る。そのため、映像信号が各表示パネルＤＰに供給された際、表示パネルＤＰごとに表示映像に誤差が生じ、これによりつなぎ目の領域において映像が不連続になり得る。また、１つの表示パネルＤＰの表示領域７１が他の表示パネルＤＰの可視光を透過する領域７２と重なる領域を有する場合、つなぎ目の領域においては表示領域７１に表示された映像が可視光を透過する領域７２を介して視認されるため、階調に誤差が生じ得る。よって、第１の処理部３３によって生成された第１の画像データＳＤ１をそのまま分割したデータ（第１の画像データＳＤ１［１，１］乃至ＳＤ１［ｘ，ｙ］）を各表示パネルＤＰに供給すると、図１６（Ｂ－１）に示すように、領域Ｓにおいて不連続な映像が視認され得る。

ここで、本発明の一態様の表示システムは、人工知能を利用して映像信号を補正する機能を有する第２の処理部４０を有する。具体的には、第２の処理部４０は、２つの表示パネルＤＰのつなぎ目における映像の不連続性が緩和されるように、映像信号を補正することができる。これにより、複数の表示パネルＤＰを用いて表示部２０を構成する場合に、表示パネルＤＰのつなぎ目において映像の乱れを視認されにくくでき、映像の品質を向上させることができる。

図１５に示す第２の処理部４０は、第１の処理部３３から入力された映像信号を補正する機能を有する。具体的には、第２の処理部４０は、２つの表示パネルＤＰの境界において連続的な映像が表示されるように、すなわち、つなぎ目における映像の不連続性を補償するように、第１の画像データＳＤ１を補正する機能を有する。

第１の画像データＳＤ１の補正は、第２の処理部４０によって行われる。第２の処理部４０は、つなぎ目の領域において映像の不連続性を緩和するように、映像信号を適切に補正するための学習が施されている。そして、第２の処理部４０に第１の画像データＳＤ１が供給されると、第２の処理部４０は推論を行い、第２の画像データＳＤ２を出力する。そして、第２の処理部４０によって生成された第２の画像データＳＤ２を、分割部４５で、ｘ×ｙ個に分割し、表示パネルＤＰ［ｐ，ｑ］に、第２の画像データＳＤ２［ｐ，ｑ］が供給されると、図１６（Ｂ－２）に示すようにつなぎ目が目立たない映像が表示される。

具体的には、つなぎ目の領域を他の領域に比べて明るくする処理をすることができる。これにより、つなぎ目が目立ちにくく、自然で一体感のある映像を複数の表示パネルＤＰ上に表示することができる。また、表示ムラの補正を同時に行うこともできるため、表示部の表示品位をより高めることができる。

［トランジスタの構成例］
次に、表示パネルまたは表示装置に用いることができるトランジスタについて、説明する。

表示パネルまたは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、トップゲート構造またはボトムゲート構造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。

図１７に、トランジスタの構成例を示す。各トランジスタは、絶縁層１４１と絶縁層２０８の間に設けられている。絶縁層１４１は、下地膜としての機能を有することが好ましい。絶縁層２０８は、平坦化膜としての機能を有することが好ましい。

図１７（Ａ１）、（Ａ２）に示すトランジスタ２１０ａ、２１０ｂは、それぞれ、半導体層に金属酸化物を有する、トップゲート構造のトランジスタである。金属酸化物は、酸化物半導体として機能することができる。

トランジスタの半導体には、酸化物半導体を用いることが好ましい。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。

トランジスタ２１０ａ、２１０ｂは、導電層２０１、絶縁層２０２、導電層２０３ａ、導電層２０３ｂ、半導体層、導電層２０５、及び絶縁層２０７を有する。トランジスタ２１０ａは、さらに絶縁層２０６ａを有し、トランジスタ２１０ｂは、さらに絶縁層２０６ｂを有する。導電層２０１は、ゲートとして機能する。導電層２０５は、バックゲートとして機能する。絶縁層２０２、絶縁層２０６ａ、及び絶縁層２０６ｂは、ゲート絶縁層として機能する。半導体層は、チャネル形成領域２０４ａと一対の低抵抗領域２０４ｂとを有する。チャネル形成領域２０４ａは、絶縁層２０６ａまたは絶縁層２０６ｂを介して、導電層２０５と重なる。チャネル形成領域２０４ａは、絶縁層２０２を介して、導電層２０１と重なる。導電層２０３ａは、絶縁層２０７に設けられた開口を介して、一対の低抵抗領域２０４ｂの一方と電気的に接続される。同様に、導電層２０３ｂは、一対の低抵抗領域２０４ｂの他方と電気的に接続される。絶縁層２０２、絶縁層２０６ａ、絶縁層２０６ｂ、及び絶縁層２０７には各種無機絶縁膜を用いることができる。特に、絶縁層２０２、絶縁層２０６ａ、及び絶縁層２０６ｂに含まれる、チャネル形成領域２０４ａと接する絶縁膜には、酸化物絶縁膜が好適であり、絶縁層２０７には、窒化物絶縁膜が好適である。

トランジスタ２１０ｂは、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２０６ｂの厚さが、トランジスタ２１０ａにおいてゲート絶縁層として機能する絶縁層２０６ａの厚さよりも薄い。また、トランジスタ２１０ｂのチャネル長Ｌｂは、トランジスタ２１０ａのチャネル長Ｌａよりも短い。これらのことから、トランジスタ２１０ｂは、トランジスタ２１０ａよりも駆動周波数を高くすることができ、トランジスタ２１０ａは、トランジスタ２１０ｂよりも高耐圧とすることができる。そのため、表示パネルにおいて、表示領域のトランジスタとして、トランジスタ２１０ａを用い、駆動回路のトランジスタとして、トランジスタ２１０ｂを用いることが好ましい。

なお、トランジスタ２１０ａ、２１０ｂの一方のみを用いて表示パネルを作製してもよい。また、トランジスタ２１０ａ、２１０ｂの一方と、他のトランジスタと、を組み合わせて表示パネルを作製してもよい。

トランジスタ２１０ａ、２１０ｂには、チャネルが形成される半導体層を２つのゲートで挟持する構成が適用されている。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することが好ましい。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、表示パネルまたは表示装置を大型化、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。または、２つのゲートのうち、一方に閾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、トランジスタの閾値電圧を制御することができる。

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、少なくともインジウムまたは亜鉛を含むことが好ましい。特にインジウム及び亜鉛を含むことが好ましい。金属酸化物については、実施の形態３で詳述する。

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、ＰＬＤ法、ＰＥＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ＡＬＤ法、真空蒸着法などを用いてもよい。

図１７（Ｂ）に示すトランジスタ２２０は、半導体層２０４に金属酸化物を有する、ボトムゲート構造のトランジスタである。

トランジスタ２２０は、導電層２０１、絶縁層２０２、導電層２０３ａ、導電層２０３ｂ、及び半導体層２０４を有する。導電層２０１は、ゲートとして機能する。絶縁層２０２は、ゲート絶縁層として機能する。半導体層２０４は、絶縁層２０２を介して、導電層２０１と重なる。導電層２０３ａ及び導電層２０３ｂは、それぞれ、半導体層２０４と電気的に接続される。トランジスタ２２０は、絶縁層２１１と絶縁層２１２によって覆われていることが好ましい。絶縁層２１１及び絶縁層２１２には各種無機絶縁膜を用いることができる。特に、絶縁層２１１には、酸化物絶縁膜が好適であり、絶縁層２１２には、窒化物絶縁膜が好適である。

図１７（Ｃ）に示すトランジスタ２３０は、半導体層に低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｏｌｙ－Ｓｉｌｉｃｏｎ））を有する、トップゲート構造のトランジスタである。

トランジスタ２３０は、導電層２０１、絶縁層２０２、導電層２０３ａ、導電層２０３ｂ、半導体層、及び絶縁層２１３を有する。導電層２０１は、ゲートとして機能する。絶縁層２０２は、ゲート絶縁層として機能する。半導体層は、チャネル形成領域２１４ａ及び一対の低抵抗領域２１４ｂを有する。半導体層はさらにＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ）領域を有していてもよい。図１７（Ｃ）では、チャネル形成領域２１４ａと低抵抗領域２１４ｂの間にＬＤＤ領域２１４ｃを有する例を示す。チャネル形成領域２１４ａは、絶縁層２０２を介して、導電層２０１と重なる。導電層２０３ａは、絶縁層２０２及び絶縁層２１３に設けられた開口を介して、一対の低抵抗領域２１４ｂの一方と電気的に接続される。同様に、導電層２０３ｂは、一対の低抵抗領域２１４ｂの他方と電気的に接続される。絶縁層２１３には、各種無機絶縁膜を用いることができる。特に、絶縁層２１３には窒化物絶縁膜が好適である。

図１７（Ｄ）に示すトランジスタ２４０は、半導体層２２４に水素化アモルファスシリコンを有する、ボトムゲート構造のトランジスタである。

トランジスタ２４０は、導電層２０１、絶縁層２０２、導電層２０３ａ、導電層２０３ｂ、不純物半導体層２２５、及び半導体層２２４を有する。導電層２０１は、ゲートとして機能する。絶縁層２０２は、ゲート絶縁層として機能する。半導体層２２４は、絶縁層２０２を介して、導電層２０１と重なる。導電層２０３ａ及び導電層２０３ｂは、それぞれ、不純物半導体層２２５を介して、半導体層２２４と電気的に接続される。トランジスタ２４０は、絶縁層２２６に覆われていることが好ましい。絶縁層２２６には、各種無機絶縁膜を用いることができる。特に、絶縁層２２６には窒化物絶縁膜が好適である。

以上のように、本実施の形態の表示パネルでは、共通電極を形成する際に、メタルマスクのたわみに起因して、可視光の透過性が低い導電膜が、可視光を透過する領域に形成されにくい構成である。そのため、本実施の形態の表示パネルを用いて、２つの表示パネルのつなぎ目が視認されにくく、表示品位の高い表示装置を提供することができる。

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。また、本明細書において、１つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。

（実施の形態２）
本実施の形態では、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金属酸化物について説明する。以下では特に、金属酸化物とＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ－Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）－ＯＳの詳細について説明する。

ＣＡＣ－ＯＳまたはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ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、トランジスタのチャネル形成領域に用いる場合、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。

ＣＡＣ－ＯＳは、例えば、金属酸化物を構成する元素が、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、金属酸化物において、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、金属酸化物は、少なくともインジウムを含むことが好ましい。特にインジウム及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、ＩｎＯ_Ｘ１（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、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２（Ｘ２、Ｙ２、及びＺ２は０よりも大きい実数）とする。）と、ガリウム酸化物（以下、ＧａＯ_Ｘ３（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、Ｇａ_Ｘ４Ｚｎ_Ｙ４Ｏ_Ｚ４（Ｘ４、Ｙ４、及び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ＩｎＯ_Ｘ１、またはＩｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２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、ＧａＯ_Ｘ３が主成分である領域と、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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金属酸化物である。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、及びＯによる１つの化合物をいう場合がある。代表例として、ＩｎＧａＯ_３（ＺｎＯ）_ｍ１（ｍ１は自然数）、またはＩｎ_{（１＋ｘ０）}Ｇａ_{（１－ｘ０）}Ｏ_３（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（ｃ－ａｘｉｓ ａｌｉｇｎｅｄ ｃｒｙｓｔａｌ）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、金属酸化物の材料構成に関する。ＣＡＣ－ＯＳとは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、及び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、ＧａＯ_Ｘ３が主成分である領域と、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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、及び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、及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、ＧａＯ_Ｘ３が主成分である領域と、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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、ＧａＯ_Ｘ３などが主成分である領域と、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１が主成分である領域は、ＧａＯ_Ｘ３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、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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、ＧａＯ_Ｘ３などが主成分である領域は、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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、ＧａＯ_Ｘ３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、ＧａＯ_Ｘ３などに起因する絶縁性と、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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（Ｉ_ｏｎ）、及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。

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について図１８を用いて説明する。

本実施の形態の電子機器は、本発明の一態様の表示装置を有する。これにより、電子機器の表示部は、高品質な映像を表示することができる。

本実施の形態の電子機器の表示部には、例えばフルハイビジョン、２Ｋ、４Ｋ、８Ｋ、１６Ｋ、またはそれ以上の解像度を有する映像を表示させることができる。また、表示部の画面サイズは、対角２０インチ以上、対角３０インチ以上、対角５０インチ以上、対角６０インチ以上、または対角７０インチ以上とすることができる。

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、デジタルサイネージ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｇｅ：電子看板）、パチンコ機などの大型ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、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、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。

図１８（Ａ）にテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置７１００は、筐体７１０１に表示部７０００が組み込まれている。ここでは、スタンド７１０３により筐体７１０１を支持した構成を示している。

表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。

図１８（Ａ）に示すテレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１１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に触れることでテレビジョン装置７１００を操作してもよい。リモコン操作機７１１１は、当該リモコン操作機７１１１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７１１１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７１００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１８（Ｂ）に、ノート型パーソナルコンピュータの一例を示す。ノート型パーソナルコンピュータ７２００は、筐体７２１１、キーボード７２１２、ポインティングデバイス７２１３、外部接続ポート７２１４等を有する。筐体７２１１に、表示部７０００が組み込まれている。

表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。

図１８（Ｃ）、（Ｄ）に、デジタルサイネージの一例を示す。

図１８（Ｃ）に示すデジタルサイネージ７３００は、筐体７３０１、表示部７０００、及びスピーカ７３０３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１８（Ｄ）は円柱状の柱７４０１に取り付けられたデジタルサイネージ７４００である。デジタルサイネージ７４００は、柱７４０１の曲面に沿って設けられた表示部７０００を有する。

図１８（Ｃ）、（Ｄ）において、表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。

表示部７０００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７０００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７０００にタッチパネルを適用することで、表示部７０００に静止画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。

また、図１８（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、デジタルサイネージ７３００またはデジタルサイネージ７４００は、ユーザーが所持するスマートフォン等の情報端末機７３１１または情報端末機７４１１と無線通信により連携可能であることが好ましい。例えば、表示部７０００に表示される広告の情報を、情報端末機７３１１または情報端末機７４１１の画面に表示させることができる。また、情報端末機７３１１または情報端末機７４１１を操作することで、表示部７０００の表示を切り替えることができる。

また、デジタルサイネージ７３００またはデジタルサイネージ７４００に、情報端末機７３１１または情報端末機７４１１の画面を操作手段（コントローラ）としたゲームを実行させることもできる。これにより、不特定多数のユーザーが同時にゲームに参加し、楽しむことができる。

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。

ＤＰ１：表示パネル、ＤＰ２：表示パネル、１０：表示システム、２０：表示部、３０：信号生成部、３１：フロントエンド部、３２：デコーダ、３３：第１の処理部、３４：受信部、３５：インターフェース、３６：制御部、４０：第２の処理部、４５：分割部、５０：演算処理装置、７１：表示領域、７１ａ：表示領域、７１ｂ：表示領域、７２：可視光を透過する領域、７２ａ：可視光を透過する領域、７３：可視光を遮る領域、７４：ＦＰＣ、７８：駆動回路、７８ｂ：駆動回路、１０１：基板、１０３：絶縁層、１０４：絶縁層、１０５：保護層、１１０：発光素子、１１０ａ：発光素子、１１０ｂ：発光素子、１１０ｂ１：部分、１１０ｂ２：部分、１１１：画素電極、１１２：ＥＬ層、１１３ａ：共通電極、１１３ｂ：共通電極、１１４：光学調整層、１１８：隔壁、１２３：領域、１２４：領域、１３１Ａ：着色層、１３１Ｂ：着色層、１４１：絶縁層、２０１：導電層、２０１ａ：導電層、２０２：絶縁層、２０３ａ：導電層、２０３ｂ：導電層、２０３ｓ：導電層、２０３ｔ：導電層、２０４：半導体層、２０４ａ：チャネル形成領域、２０４ｂ：低抵抗領域、２０５：導電層、２０６ａ：絶縁層、２０６ｂ：絶縁層、２０７：絶縁層、２０８：絶縁層、２１０ａ：トランジスタ、２１０ｂ：トランジスタ、２１１：絶縁層、２１２：絶縁層、２１３：絶縁層、２１４ａ：チャネル形成領域、２１４ｂ：低抵抗領域、２１４ｃ：ＬＤＤ領域、２２０：トランジスタ、２２４：半導体層、２２５：不純物半導体層、２２６：絶縁層、２３０：トランジスタ、２４０：トランジスタ、２５７：配線、３０１：トランジスタ、３０３：トランジスタ、３０６：接続部、３０７：導電層、３０８：開口、３１１：ゲート絶縁層、３１２：絶縁層、３１３：絶縁層、３１４：絶縁層、３１５：絶縁層、３１７：接着層、３１８：透光層、３１９：接続体、３５５：導電層、３５８：導電層、３６１：基板、３６３：接着層、３６５：絶縁層、３６７：絶縁層、３７０Ａ：表示パネル、３７０Ｂ：表示パネル、３７０Ｃ：表示パネル、３７０Ｄ：表示パネル、３７０Ｅ：表示パネル、３７０Ｆ：表示パネル、３７０Ｇ：表示パネル、３７１：基板、３８７：領域、７０００：表示部、７１００：テレビジョン装置、７１０１：筐体、７１０３：スタンド、７１１１：リモコン操作機、７２００：ノート型パーソナルコンピュータ、７２１１：筐体、７２１２：キーボード、７２１３：ポインティングデバイス、７２１４：外部接続ポート、７３００：デジタルサイネージ、７３０１：筐体、７３０３：スピーカ、７３１１：情報端末機、７４００：デジタルサイネージ、７４０１：柱、７４１１：情報端末機

Claims (9)

1. 表示領域と、非表示領域と、を有する表示パネルであって、
   前記非表示領域は、可視光を透過する領域を有し、
   前記表示領域は、前記可視光を透過する領域と隣接し、
   前記表示領域は、第１の発光素子と、第２の発光素子と、を有し、
   前記第１の発光素子は、第１の画素電極と、第１の共通電極と、を有し、
   前記第２の発光素子は、第２の画素電極と、第２の共通電極と、を有し、
   前記第１の共通電極は、前記第１の画素電極と重なる第１の部分を有し、
   前記第２の共通電極は、前記第２の画素電極と重なる第２の部分を有し、
   前記第２の共通電極は、前記第１の共通電極と接する第３の部分を有し、
   前記第１の共通電極は、可視光を反射する機能を有し、
   前記第１の画素電極、前記第２の画素電極、及び前記第２の共通電極は、それぞれ、可視光を透過する機能を有し、
   前記第２の発光素子は、前記第１の発光素子よりも、前記可視光を透過する領域の近くに位置する、表示パネル。
2. 請求項１において、
   前記第２の共通電極は、第４の部分を有し、
   前記第４の部分は、前記第２の画素電極と重なり、かつ、前記第１の共通電極と接する部分である、表示パネル。
3. 請求項１または２において、
   前記第２の共通電極は、前記可視光を透過する領域に延在する、表示パネル。
4. 請求項１乃至３のいずれか一において、
   前記第１の発光素子上及び前記第２の発光素子上に、保護層を有する、表示パネル。
5. 第１の表示パネルと、第２の表示パネルと、を有し、
   前記第１の表示パネルは、第１の表示領域と、第１の非表示領域と、を有し、
   前記第１の非表示領域は、可視光を透過する領域を有し、
   前記第２の表示パネルは、第２の表示領域を有し、
   前記第１の表示領域は、前記可視光を透過する領域と隣接し、
   前記第１の表示領域は、第１の発光素子と、第２の発光素子と、を有し、
   前記第１の発光素子は、第１の画素電極と、第１の共通電極と、を有し、
   前記第２の発光素子は、第２の画素電極と、第２の共通電極と、を有し、
   前記第１の共通電極は、前記第１の画素電極と重なる第１の部分を有し、
   前記第２の共通電極は、前記第２の画素電極と重なる第２の部分を有し、
   前記第２の共通電極は、前記第１の共通電極と接する第３の部分を有し、
   前記第１の共通電極は、可視光を反射する機能を有し、
   前記第１の画素電極、前記第２の画素電極、及び前記第２の共通電極は、それぞれ、可視光を透過する機能を有し、
   前記第２の発光素子は、前記第１の発光素子よりも、前記可視光を透過する領域の近くに位置し、
   前記第２の表示領域は、前記第２の発光素子と重なる部分と、前記可視光を透過する領域と重なる部分と、を有する、表示装置。
6. 請求項５において、
   前記第２の共通電極は、第４の部分を有し、
   前記第４の部分は、前記第２の画素電極と重なり、かつ、前記第１の共通電極と接する部分である、表示装置。
7. 請求項５または６において、
   前記第２の共通電極は、前記可視光を透過する領域に延在する、表示装置。
8. 請求項５乃至７のいずれか一において、
   前記第１の発光素子上及び前記第２の発光素子上に、保護層を有する、表示装置。
9. 請求項５乃至８のいずれか一において、
   前記第２の表示領域は、第３の発光素子及び第４の発光素子を有し、
   前記第３の発光素子は、前記第２の発光素子を介して、光を射出し、
   前記第４の発光素子は、前記可視光を透過する領域を介して、光を射出する、表示装置。

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