CN106463082A - 显示装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种显示装置(100)，在该显示装置中，即使显示区域(131)的形状是非矩形形状，显示装置的形状也与显示区域的形状不显著不同，并且具有减少的边框宽度。显示装置包括显示区域及端子电极。端子电极与显示区域重叠，端子电极通过显示区域的非显示侧与外部电极(124)电连接。

Description

显示装置及电子设备
技术领域
本发明涉及一种显示装置。另外，本发明涉及一种显示装置的制造方法。
注意，本发明的一个实施方式不局限于上述技术领域。本说明书等所公开的发明的一个实施方式的技术领域涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本发明的一个实施方式涉及一种工艺(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组成物(compositionof matter)。
注意，术语显示装置是指包括显示元件的装置。显示装置可以包括驱动多个像素的驱动电路、控制电路、电源电路、信号生成电路等。例如，可以将如下模块称为显示装置：附接有诸如FPC(Flexible printed circuit：柔性印刷电路)、TAB(Tape AutomatedBonding：卷带自动接合)或TCP(Tape Carrier Package：载带封装)的连接器的模块；在TAB或TCP端部中设置有印刷线路板的模块；以及IC(集成电路)通过COG(Chip On Glass：玻璃上芯片)方式直接安装在显示元件上的模块。
注意，在本说明书等中，术语半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置。因此，诸如晶体管或二极管等半导体元件和半导体电路是半导体装置。另外，显示装置、发光装置、照明装置、电光装置及电子设备等可以包括半导体元件或半导体电路。因此，显示装置、发光装置、照明装置、电光装置及电子设备等也可以包括半导体装置。
背景技术
已广泛地应用于电视、便携式终端等的平板显示器被期待着应用于满足新需求的手表、车载设备，尤其是仪表板等。
传统的平板显示器的显示区域为矩形形状，该显示区域与以逐行或逐列控制显示区域的矩阵驱动兼容，并且大部分的平板显示器采用矩阵驱动。然而，当考虑使平板显示器可应用于手表或车载电子设备时，从设计方面来看对非矩形形状的显示区域的要求提高。
例如，专利文献1、专利文献2、专利文献3及非专利文献1公开了包括非矩形形状的显示区域的显示装置。
[参考文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开2006-276359号公报
[专利文献2]日本专利申请公开2009-069768号公报
[专利文献3]日本专利申请公开2007-272203号公报
[非专利文献1]SID’08DIGEST,pp.951-954
发明内容
在专利文献1及专利文献2所公开的方式中，从设置在显示区域的顶、底、左和右中任意一个的驱动电路向非矩形形状的显示区域引导信号线。当采用传统的矩阵驱动时，也可以使用非矩形形状的显示区域，但是在显示区域的外侧需要设置具有一定的边框宽度的区域。例如，当显示区域的形状为圆形或椭圆形时，由于配置驱动电路的区域及引导信号线的区域而使面板的外形成为四角形或八角形等。根据这种方法，即使显示区域可以具有非矩形形状，也对壳体的设计有显著限制。
另一方面，在专利文献3及非专利文献1所公开的方式中，通过改变驱动电路的布局，可以在采用传统的矩阵驱动时，沿着非矩形形状的显示区域实现减少的边框宽度。然而，这些方式需要数据驱动器(源极驱动器)与栅极驱动器之间的至少一个顶点，由此显示区域的形状也受到该条件的限制。例如，该方式不能应用于具有如下形状的显示区域：诸如圆形或椭圆形等不具有顶点的形状；或顶点的钝角比直角大得多的多边形。
另外，为了提高显示装置的可见性，例如，通过减少边框宽度，不管显示装置的显示区域是非矩形形状的还是矩形形状的，期望显示区域的最大化。显示装置需要包括用来对显示装置输入诸如像素信号等外部信号的输入端子区域。一般来说，输入端子区域被设置在显示区域的外侧的边框区域。由此，在显示区域的外侧需要具有一定的宽度的边框区域，这阻碍了显示区域的最大化。
鉴于上述问题，本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种显示装置，该显示装置具有减少的边框宽度，并且无论其显示区域的形状是矩形形状还是非矩形形状，显示装置的形状也与该显示装置中包括的显示区域的形状不显著不同。另外，本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种能够使显示区域最大化的显示装置。另外，发明的一个实施方式的目的之一是提供一种可以容易地实现小型化的显示装置。另外，本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种包括新颖结构的显示装置。
注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。本发明的一个实施方式并不需要实现所有上述目的。另外，可以从说明书、附图以及权利要求书等的记载中明了并且得到其它目的。
解决问题的手段
本发明的一个实施方式是一种显示装置，该显示装置包括显示区域及端子电极，端子电极与显示区域彼此重叠，显示区域能够在其一个表面上显示图像，端子电极通过显示区域的另一个表面与外部电极电连接。
另外，本发明的一个实施方式是一种显示装置，该显示装置包括第一衬底、第二衬底、发光元件以及第一电极，第一电极设置在第一衬底的上方，发光元件设置在第一电极的上方，第二衬底设置在发光元件的上方，从发光元件发射的光经过第二衬底射出，第一电极在设置于第一衬底中的开口中与第二电极电连接。
第一衬底及第二衬底优选都具有柔性。
根据本发明的一个实施方式，可以实现使显示区域的形状具有高度柔性并且以减少的边框宽度的使显示装置的外形最小化，由此可以提供一种对设计上的灵活性有较少限制的显示装置。
根据本发明的一个实施方式，可以提供一种显示装置，该显示装置具有减少的边框宽度，并且无论其显示区域的形状是矩形形状还是非矩形形状，显示装置的形状也与显示装置中包括的显示区域的形状不显著不同。另外，根据本发明的一个实施方式，可以提供一种能够使显示区域最大化的显示装置。另外，可以提供一种可以容易地实现小型化的显示装置。另外，根据本发明的一个实施方式，可以提供一种新颖的显示装置。
注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个实施方式并不需要实现所有上述效果。另外，可以从说明书、附图以及权利要求书等的记载中明了并且得到其它效果。
附图说明
在附图中：
图1A和图1B是说明显示装置的一个方式的透视图及截面图；
图2A和图2B是说明显示装置的一个方式的透视图及截面图；
图3A至图3D是说明显示装置的一个方式的制造工序的图；
图4A至图4C是说明显示装置的一个方式的制造工序的图；
图5A和图5B是说明显示装置的一个方式的制造工序的图；
图6A至图6E是说明显示装置的一个方式的制造工序的图；
图7A和图7B是说明显示装置的一个方式的制造工序的图；
图8A和图8B是说明显示装置的一个方式的制造工序的图；
图9A和图9B是说明显示装置的一个方式的制造工序的图；
图10A和图10B是说明显示装置的一个方式的制造工序的图；
图11A和图11B是说明显示装置的一个方式的透视图及截面图；
图12A和图12B中的每个是说明显示装置的一个方式的像素结构的一个例子的图；
图13A和图13B中的每个是说明显示装置的一个方式的像素结构的一个例子的图；
图14A至图14C是说明显示装置的一个方式的框图及电路图；
图15A1、图15A2、图15B1、图15B2、图15C1以及图15C2中的每个是说明晶体管的一个方式的截面图；
图16A至图16C是说明晶体管的一个方式的俯视图及截面图；
图17A1、图17A2、图17A3、图17B1及图17B2中的每个是说明晶体管的一个方式的截面图；
图18A至图18C是说明晶体管的一个方式的俯视图及截面图；
图19A和图19B中的每个是说明发光元件的结构实例的图；
图20A至图20C中的每个是说明显示装置的一个方式的图；
图21A至图21D中的每个是说明电子设备的一个示例的图；
图22A至图22D是CAAC-OS的截面的Cs校正高分辨率TEM图像以及CAAC-OS的截面示意图；
图23A至图23D是CAAC-OS的平面的Cs校正高分辨率TEM图像；
图24A至图24C是说明CAAC-OS及单晶氧化物半导体的通过XRD的结构分析的图；
图25A和图25B是示出CAAC-OS的电子衍射图案的图；
图26是示出照射电子时的In-Ga-Zn氧化物的结晶部的变化的图；
图27A和图27B是说明CAAC-OS以及nc-OS的沉积模型的示意图；
图28A至图28C是说明InGaZnO4的结晶及颗粒的图；
图29A至图29D是说明CAAC-OS的沉积模型的示意图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。然而，本发明不局限于以下说明，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解，本文中公开的方式及详细内容可以被以各种形式修改。此外，本发明不应该被解释为仅限定于实施方式和示例的记载内容中。注意，在用于说明实施方式的所有附图中，使用相同的附图标记来表示相同的部分或具有相似功能的部分，而可以省略其重复说明。
另外，在本说明书等中，诸如“电极”或“布线”的术语不在功能上限定构件。例如，有时将“电极”用作“布线”的一部分，反之亦然。再者，术语“电极”或“布线”还可以意为多个“电极”和“布线”以一体的形式形成的组合。
例如，在本说明书等中，明确的记载“X与Y连接”意为：X与Y电连接的情况；X与Y在功能上连接的情况；以及X与Y直接连接的情况。因此，在具有附图或文中所示的连接关系的元件之间可以设置另一元件，而不限于例如在附图或文中所说明的连接关系等规定的连接关系。
这里，X和Y每个指代一对象(例如，装置、元件、电路、线、电极、端子、导电膜、层等)。
作为X与Y直接连接的情况的例子，可以举出在X与Y之间没有连接能够电连接X与Y的元件(例如开关、晶体管、电容器、电感器、电阻器、二极管、显示元件、发光元件和负载)的情况，以及X与Y没有通过能够电连接X与Y的元件连接的情况。
例如，在X与Y电连接的情况下，可以在X与Y之间连接一个以上的能够电连接X与Y的元件(例如开关、晶体管、电容器、电感器、电阻器、二极管、显示元件、发光元件或负载)。另外，开关被控制为开启或关闭。换言之，开关处于导通状态(开启状态)或非导通状态(关闭状态)来控制是否使电流流过。或者，开关具有选择并切换电流路径的功能。注意，X与Y电连接的情况包括X与Y直接连接的情况。
例如，在X与Y在功能上连接的情况下，可以在X与Y之间连接一个以上的能够在功能上连接X与Y的电路(例如，逻辑电路(诸如反相器、NAND电路或NOR电路等)、信号转换电路(诸如DA转换电路、AD转换电路或伽马校正电路等)、电位电平转换电路(诸如电源电路(例如直流-直流转换器、升压直流-直流转换器或降压直流-直流转换器)或改变信号的电位电平的电平转移电路等)、电压源、电流源、切换电路、放大电路(诸如能够增大信号幅度、电流量等的电路、运算放大器、差分放大电路、源极跟随电路或缓冲电路等)、信号生成电路、存储电路和/或控制电路等)。注意，例如，即使在X与Y之间夹有其他电路，当从X输出的信号传送到Y时，也可以说X与Y在功能上是连接着的。注意，X与Y在功能上连接的情况包括X与Y直接连接的情况及X与Y电连接的情况。
注意，在本说明书等中，明确的记载“X与Y电连接”意为：X与Y电连接的情况(换言之，以中间夹有其他元件或其他电路的方式连接X与Y的情况)；X与Y在功能上连接的情况(换言之，以中间夹有其他电路的方式在功能上连接X与Y的情况)；以及X与Y直接连接的情况(换言之，以中间不夹有其他元件或其他电路的方式连接X与Y的情况)。换言之，在本说明书等中，明确的记载“X与Y电连接”与记载“X与Y连接”相同。
注意，例如，在晶体管的源极(或第一端子等)通过Z1(或没有通过Z1)与X电连接，并且晶体管的漏极(或第二端子等)通过Z2(或没有通过Z2)与Y电连接的情况下，或者在晶体管的源极(或第一端子等)与Z1的一部分直接连接，并且Z1的另一部分与X直接连接，同时晶体管的漏极(或第二端子等)与Z2的一部分直接连接，并且Z2的另一部分与Y直接连接的情况下，可以使用如下任意表述来表述。
例如，该表述包括：“X、Y、晶体管的源极(或第一端子等)与晶体管的漏极(或第二端子等)互相电连接，并且X、晶体管的源极(或第一端子等)、晶体管的漏极(或第二端子等)与Y依次互相电连接”，“晶体管的源极(或第一端子等)与X电连接，晶体管的漏极(或第二端子等)与Y电连接，并且X、晶体管的源极(或第一端子等)、晶体管的漏极(或第二端子等)与Y依次互相电连接”，以及“X通过晶体管的源极(或第一端子等)及漏极(或第二端子等)与Y电连接，并且X、晶体管的源极(或第一端子等)、晶体管的漏极(或第二端子等)与Y被设置为依次连接”。在通过使用与以上例子相似的表述规定电路配置中的连接顺序时，可以将晶体管的源极(或第一端子等)与漏极(或第二端子等)彼此区别从而决定技术范围。
该表述的其他例子包括：“晶体管的源极(或第一端子等)至少通过第一连接路径与X电连接，第一连接路径不包括第二连接路径，第二连接路径是晶体管的源极(或第一端子等)与晶体管的漏极(或第二端子等)之间的路径，Z1在第一连接路径上，晶体管的漏极(或第二端子等)至少通过第三连接路径与Y电连接，第三连接路径不包括第二连接路径，并且Z2在第三连接路径上”。还可以使用以下表述：“晶体管的源极(或第一端子等)至少通过第一连接路径上的Z1与X电连接，第一连接路径不包括第二连接路径，第二连接路径包括通过晶体管的连接路径，晶体管的漏极(或第二端子等)至少通过第三连接路径上的Z2与Y电连接，并且第三连接路径不包括第二连接路径”。该表述的又一个示例为：“晶体管的源极(或第一端子等)至少通过第一电路径上的Z1与X电连接，第一电路径不包括第二电路径，第二电路径是从晶体管的源极(或第一端子等)到晶体管的漏极(或第二端子等)的电路径，晶体管的漏极(或第二端子等)至少通过第三电路径上的Z2与Y电连接，第三连接路径不包括第四连接路径，并且第四电路径是从晶体管的漏极(或第二端子等)到晶体管的源极(或第一端子等)的电路径”。在通过使用与以上例子相似的表述规定电路结构中的连接路径，可以将晶体管的源极(或第一端子等)和漏极(或第二端子等)彼此区别从而决定技术范围。
注意，这些表述是示例，并且对该表述没有限制。在此，X、Y、Z1及Z2每个指代一对象(例如，装置、元件、电路、布线、电极、端子、导电膜和层)。
另外，即使在电路图中独立的构件彼此电连接时，也有一个构件兼有多个构件的功能的情况。例如，在布线的一部分也被用作电极时，一个导电膜兼有布线和电极的功能。因此，本说明书中的“电连接”的范畴内还包括这种一个导电膜兼有多个构件的功能的情况。
注意，在本说明书等中，可以使用各种衬底形成晶体管。衬底的种类不限于某一种类。例如，可以使用半导体衬底(例如，单晶衬底或硅衬底)、SOI衬底、玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底、金属衬底、不锈钢衬底、包含不锈钢箔的衬底、钨衬底、包含钨箔的衬底、柔性衬底、贴合膜、包含纤维状材料的纸、基材膜等作为该衬底。作为玻璃衬底的例子，可以举出钡硼硅酸盐玻璃衬底、铝硼硅酸盐玻璃衬底、钠钙玻璃衬底等。对于柔性衬底，例如，可以使用诸如以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚醚砜(PES)为代表的塑料或丙烯酸树脂等具有柔性的合成树脂。作为贴合膜的例子，可以举出诸如聚氟化乙烯或氯乙烯等乙烯、聚丙烯和聚酯等。对于基材膜，例如，可以使用聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、无机蒸镀沉积膜、纸等。尤其是，在使用半导体衬底、单晶衬底、SOI衬底等形成晶体管时，可以形成特性、尺寸、形状等的变化小、电流供应能力高且尺寸小的晶体管。通过使用这样的晶体管形成电路，可以减少电路的功耗或使电路高集成化。
注意，也可以使用一个衬底形成晶体管，然后可以将晶体管转移到另一个衬底上。除了上述可以在其上形成晶体管的衬底之外，还可以使用纸衬底、玻璃纸衬底、石材衬底、木材衬底、布衬底(包括天然纤维(例如，丝、棉或麻)、合成纤维(例如，尼龙、聚氨酯或聚酯)、再生纤维(例如，醋酯纤维、铜氨纤维、人造纤维或再生聚酯)等)、皮革衬底、橡胶衬底等作为被转移有晶体管的衬底。通过使用这样的衬底，可以形成特性良好的晶体管或功耗低的晶体管，可以形成高耐久性的装置，可以提供耐热性，或者可以实现重量或厚度的减少。
另外，为了便于本发明的理解，有时在附图等中示出的各构件的位置、大小、范围等并没有被精确地表示。因此，所公开的发明不一定限定于附图等所公开的位置、大小、范围等。例如，在实际的制造工序中，通过诸如蚀刻等处理，抗蚀剂掩模等的大小可能被非意图性地减少，但是为了便于理解，有时省略图示。
尤其是在俯视图(也称为平面图)中，为了易于理解，一些构件可以不被图示。另外，有时部分地省略隐藏线等的图示。
注意，在本说明书等中，“上”或“下”这样的术语不必然意为构件被放置为“正上”或“正下”且“直接接触”另一个构件。例如，“绝缘层A上的电极B”的表述，不一定必须意为在绝缘层A上直接接触地形成有电极B，也可以意为在绝缘层A与电极B之间包括其他构件的情况。
例如在采用具有相反极性的晶体管时或在电路运行中电流的方向变化时，“源极”及“漏极”的功能可能根据运行条件相互调换，因此很难限定哪个是“源极”哪个是“漏极”。因此，在本说明书中，可以将术语“源极”和“漏极”互相调换。
此外，在本说明书中，术语“平行”是指两条直线之间形成的角度在-10°以上且10°以下，因此，也包括该角度为-5°以上且5°以下的状态。另外，“基本平行”是指两条直线之间形成的角度为-30°以上且30°以下的情况。另外，术语“垂直”或“正交”是指两条直线之间形成的角度在80°以上且100°以下，因此，也包括该角度为85°以上且95°以下的状态。术语“基本垂直”是指两条直线之间形成的角度为60°以上且120°以下的情况。
注意，“电压”大多是指某个电位与参考电位(例如，地电位(GND电位)或源电位)之间的电位差。由此，可以将电压称为电位，反之亦然。
注意，半导体的杂质例如是指构成半导体的主要成分以外的元素。例如，浓度小于0.1atomic％(原子百分比)的元素可以说是杂质。在半导体包含杂质时，例如可能导致半导体中的DOS(Density of State：态密度)的增高、载流子迁移率的降低或结晶性的降低。当半导体是氧化物半导体时，改变半导体的特性的杂质，例如有第1族元素、第2族元素、第13族元素、第14族元素、第15族元素和除了半导体的主要成分以外的过渡金属。尤其是，例如有氢(包含在水中)、锂、钠、硅、硼、磷、碳和氮。当采用氧化物半导体时，由于例如氢等杂质混入，有可能形成氧缺陷。当半导体是硅时，改变半导体的特性的杂质，例如有氧、除了氢以外的第1族元素、第2族元素、第13族元素和第15族元素。
注意，本说明书等中的诸如“第一”、“第二”等序数词是为了避免构件之中的混淆而使用的，其并不表示诸如步骤顺序或者层叠顺序等顺序或次序。注意，关于本说明书等中不附加有序数词的术语，为了避免构件之中的混淆，在权利要求书中可以对该术语附加序数词。注意，关于本说明书等中附加有序数词的术语，在权利要求书中可以对该术语附加不同的序数词。此外，关于本说明书等中附加有序数词的术语，在权利要求书中可以省略其序数词。
注意，例如，在本说明书中，“沟道长度”是指在晶体管的俯视图中，在半导体(或在晶体管处于导通状态时，在半导体中电流流过的部分)和栅电极重叠的区域或者形成沟道的区域中的源极(源极区域或源电极)和漏极(漏极区域或漏电极)之间的距离。另外，在一个晶体管中，沟道长度不一定在所有的区域中都是相同的值。也就是说，一个晶体管的沟道长度有时不限定于一个值。因此，在本说明书中，沟道长度是形成沟道的区域中的任一个值、最大值、最小值或平均值。
例如，“沟道宽度”是指在半导体(或在晶体管处于导通状态时，在半导体中电流流过的部分)和栅电极重叠的区域或者形成沟道的区域中的源极和漏极相对的部分的长度。另外，在一个晶体管中，沟道宽度不一定在所有的区域中都是相同的值。也就是说，一个晶体管的沟道宽度有时不限定于一个值。因此，在本说明书中，沟道宽度是形成沟道的区域中的任一个值、最大值、最小值或平均值。
注意，根据晶体管的结构，有时实际上形成沟道的区域中的沟道宽度(下面称为有效沟道宽度)和晶体管的俯视图所示的沟道宽度(下面称为表观沟道宽度)不同。例如，在具有立体结构的晶体管中，有时有效沟道宽度大于晶体管的俯视图所示的表观沟道宽度，不能忽略其影响。例如，在具有立体结构的微型晶体管中，有时形成在半导体的侧表面上的沟道区域的比例大于形成在半导体的顶表面上的沟道区域的比例。在此情况下，实际上形成沟道时得到的有效沟道宽度大于俯视图所示的表观沟道宽度。
在具有立体结构的晶体管中，有时难以测量有效沟道宽度。例如，为了根据设计值估计有效沟道宽度，需要假设预先知道半导体的形状作为假定。因此，当半导体的形状不精确地已知时，难以精确地测量有效沟道宽度。
于是，在本说明书中，有时在晶体管的俯视图中将作为半导体和栅电极重叠的区域中的源极和漏极相对的部分的长度的表观沟道宽度称为“围绕沟道宽度(SCW：Surrounded Channel Width)”。此外，在本说明书中，在简单地使用术语“沟道宽度”时，有时是指围绕沟道宽度或表观沟道宽度。或者，在本说明书中，在简单地使用术语“沟道宽度”时，有时表示有效沟道宽度。注意，通过分析截面TEM图像等，可以确定沟道长度、沟道宽度、有效沟道宽度、表观沟道宽度、围绕沟道宽度等的值。
注意，在通过计算求得晶体管的场效应迁移率、每个沟道宽度的电流值等时，可以使用围绕沟道宽度进行计算。在此情况下，值可能与使用有效沟道宽度进行计算时不同。
在本说明书中，六方晶系包括三方晶系和菱方晶系。
实施方式1
参照附图说明根据本发明的一个实施方式的显示装置100的结构实例及其制造方法的例子。
<显示装置的结构实例1>
图1A是与外部电极124连接的显示装置100的透视图。图1A所示的显示装置100是外形形状为非矩形的显示装置。另外，显示装置100包括非矩形形状的显示区域131。图1B是沿着图1A中的点划线A1-A2所示的部分的截面图。另外，本说明书所公开的显示装置100，是使用发光元件作为显示元件的显示装置。此外，作为本发明的一个实施方式的显示装置100，例示出具有顶部发射结构的显示装置。
本实施方式所示的显示装置100包括显示区域131。显示装置100还具有包括电极115、EL层117及电极118的发光元件125以及端子电极216。多个发光元件125形成在显示区域131中。此外，各发光元件125与用来控制各发光元件125的发光量的晶体管232连接。
晶体管232隔着粘合层112、绝缘层221、绝缘层223以及绝缘层205形成在衬底111上。在图1B中，端子电极216形成在绝缘层221与绝缘层223之间。
端子电极216与穿过衬底111、粘合层112及绝缘层221的开口132重叠。端子电极216通过开口132中的各向异性导电连接层138与外部电极124电连接。端子电极216与晶体管232电连接或在功能上连接。例如，端子电极216也可以与驱动电路连接，使得可以将供应到端子电极216的信号经过驱动电路供应给晶体管232。驱动电路是具有决定将信号供应给显示区域131中的哪个发光元件125的功能的电路，也可以在晶体管232形成于显示装置100中的同时在显示装置100中设置驱动电路。
晶体管232包括电极206、绝缘层207、半导体层208、电极214以及电极215。电极206能够被用作栅电极。绝缘层207能够被用作栅极绝缘层。电极214、电极215能够被用作源电极和漏电极。另外，在与电极214及电极215相同的层中形成有布线219。另外，在晶体管232上形成有绝缘层210，在绝缘层210上形成有绝缘层211，在绝缘层211上形成有绝缘层212。另外，在绝缘层211上形成有电极115。电极115通过形成在绝缘层210、绝缘层211及绝缘层212中的开口与电极215电连接。另外，在电极115上形成有分隔壁114，在电极115及分隔壁114上形成有EL层117及电极118。
在衬底121的一侧上隔着粘合层122具有绝缘层129、遮光层264、着色层266以及保护层268。由粘合层120贴合衬底121及衬底111，使得衬底121的该一侧面对衬底111的设置有发光元件125的侧。
另外，绝缘层205被用作基底层，并能够防止或抑制水分或杂质元素从衬底111或粘合层112等扩散到晶体管或发光元件中。此外，绝缘层129被用作基底层，并能够防止或抑制水分或杂质元素从衬底121或粘合层122等扩散到晶体管或发光元件中。绝缘层129可以使用与绝缘层205相似的材料及方法形成。
对于衬底111及衬底121，可以使用诸如有机树脂材料等具有柔性的材料。在显示装置100是所谓的底部发射型显示装置或者双面发射型显示装置的情况下，将透过从EL层117发射的光的材料用于衬底111。另外，在显示装置100是顶面发射型显示装置或者双面发射型显示装置的情况下，将透过从EL层117发射的光的材料用于衬底121。
与此相似，在显示装置100为所谓的底部发射型显示装置或者双面发射型显示装置的情况下，将透过从EL层117发射的光的材料用于衬底111。在显示装置100是顶面发射型显示装置或双表面发射型显示装置的情况下，将透过从EL层117发射的光的材料用于衬底121。
衬底111及衬底121优选使用彼此相同的材料形成且具有彼此相同的厚度。但是，根据目的，衬底111及衬底121也可以使用互不相同的材料形成或具有互不相同的厚度。
作为可用于衬底111及衬底121的具有柔性及对可见光的透光性的材料的例子，有聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂、聚丙烯腈树脂、聚酰亚胺树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚砜树脂、聚酰胺树脂、环烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚氯乙烯树脂等。另外，在无需透光特性的情况下，也可以使用非透光性的衬底。例如，铝等可以被用于衬底111及衬底121。
此外，衬底121及衬底111的热膨胀系数优选为30ppm/K以下，更优选为10ppm/K以下。另外，也可以在衬底121及衬底111表面上预先形成具有低透水性的保护膜，保护膜的示例包括诸如氮化硅膜或氧氮化硅膜等含有氮和硅的膜、诸如氮化铝等含有氮和铝的膜等。注意，也可以使用在纤维体中浸渗有有机树脂(所谓的预浸料)的结构作为衬底121及衬底111。
通过使用这种衬底，能够提供一种不易碎裂的显示装置。另外，能够提供一种轻量的显示装置。此外，能够提供一种容易弯曲的显示装置。
<显示装置的结构实例2>
图2A说明了外形形状为矩形的显示装置100a。图2A为与外部电极124连接的具有矩形形状的显示装置100a的透视图。图2B是沿着图2A中的点划线A3-A4所示的部分的截面图。注意，此处省略与图1A所示的显示装置100相同的部分的说明。
图2A所示的显示装置100a包括具有矩形形状的显示区域131。另外，在显示区域131的外侧设置有驱动电路133、驱动电路142a及驱动电路142b。注意，在本说明书等中，有时将驱动电路133、驱动电路142a及驱动电路142b中的一个或多个简称为驱动电路或周边驱动电路。
驱动电路133、驱动电路142a及驱动电路142b分别包括多个晶体管252。驱动电路133、驱动电路142a及驱动电路142b各具有决定将信号经过外部电极124供应给显示区域131中的哪个发光元件125的功能。
可以经过与晶体管232相同的工序形成晶体管252。注意，晶体管232及晶体管252也可以具有相同结构或不同结构。
另外，也可以在衬底121的与驱动电路133、驱动电路142a或/及驱动电路142b重叠的区域中设置遮光层264、着色层266或保护层268。在图2B中，设置遮光层264及保护层268从而与驱动电路133重叠。通过以与晶体管252重叠的方式设置遮光层264，可以抑制由于外部光的进入而导致的晶体管252的特性变动。
如图2A所示的显示装置100a那样，当在显示区域131的外侧设置有驱动电路时，也可以设置电极216及开口132以与驱动电路重叠，使得可以通过各向异性导电连接层138将外部电极124电连接于端子电极216。例如，在图2B中，设置电极216及开口132以与驱动电路133重叠，使得可以通过各向异性导电连接层138将外部电极124电连接于端子电极216的例子。
另外，端子电极216在去除绝缘层205及绝缘层223的一部分而形成的开口中通过电极224与晶体管252的源电极和漏电极中的一个电连接。
注意，即使显示装置的外形或显示区域的形状不是矩形时，也可以在显示装置中设置驱动电路。
<显示装置的制造方法的一个例子>
以下参照附图说明显示装置100的制造方法的一个例子。注意，图3A至图9B对应于图1A中的以点划线A1-A2表示的部分的截面。
[形成剥离层]
首先，在衬底101上形成剥离层113(参照图3A)。此外，可以使用玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底、陶瓷衬底、金属衬底等作为衬底101。或者，也可以使用具有能够承受本实施方式的处理温度的耐热性的塑料衬底。
另外，例如，可以使用如铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃或钡硼硅酸盐玻璃等玻璃材料作为玻璃衬底。注意，当玻璃衬底含有大量氧化钡(BaO)时，玻璃衬底可以耐热并且更实用。或者，还可以使用晶化玻璃等。
剥离层113可以使用选自钨、钼、钛、钽、铌、镍、钴、锆、钌、铑、钯、锇、铱和硅中的元素，含有上述任意元素的合金材料，或含有上述任意元素的化合物材料形成。此外，还可以将剥离层113形成为具有使用上述任意材料的单层结构或叠层结构。注意，剥离层113的结晶结构也可以是非晶、微晶或多晶。另外，剥离层113也可以使用诸如氧化铝、氧化镓、氧化锌、二氧化钛、氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物或InGaZnO(IGZO)等金属氧化物形成。
剥离层113可以通过溅射法、CVD法、涂敷法、印刷法等形成。注意，涂敷法包括旋涂法、液滴喷射法、分配方法。
在剥离层113具有单层结构的情况下，优选使用含有钨的材料、含有钼的材料或含有钨和钼的材料。或者，在剥离层113具有单层结构的情况下，优选使用钨的氧化物或氧氮化物、钼的氧化物或氧氮化物或者包含钨和钼的材料的氧化物或氧氮化物。
另外，当剥离层113具有例如包含钨的层和包含钨的氧化物的层的叠层结构时，包含钨的氧化物的层可以使用如下方法形成：首先形成包含钨的层，然后以接触于包含钨的层的方式形成氧化物绝缘层，由此，包含钨的氧化物的层形成在包含钨的层与氧化物绝缘层之间的界面。或者，也可以通过对包含钨的层的表面进行热氧化处理、氧等离子体处理、使用诸如臭氧水等高氧化性的溶液的处理等来形成包含钨的氧化物的层。
在本实施方式中，使用玻璃衬底作为衬底101。另外，在衬底101上通过溅射法形成钨层作为剥离层113。
[形成绝缘层]
接着，在剥离层113上形成绝缘层221(参照图3A)。优选使用氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧氮化铝或诸如氮氧化铝等包含氧的绝缘材料形成绝缘层221。另外，当进行使剥离层113的表面氧化的处理时，也可以使用诸如氮化硅或氮化铝等不包含氧的材料形成绝缘层221。绝缘层221优选为单层或多层。例如，绝缘层221可以具有层叠有氧化硅和氮化硅的两层结构或组合有选自上述材料中的材料的五层结构。绝缘层221可以通过溅射法、CVD法、热氧化法、涂敷法、印刷法等形成。
绝缘层221的厚度可以是30nm以上且500nm以下，优选为50nm以上且400nm以下。在本实施方式中，使用通过等离子体CVD法形成的200nm厚的氧氮化硅膜和50nm厚的氮氧化硅膜的叠层作为绝缘层221。
[形成端子电极]
接着，在绝缘层221上形成端子电极216(参照图3A)。端子电极216可以使用选自铝、铬、铜、钽、钛、钼和钨中的金属元素、，包含上述任意金属元素作为成分的合金，组合包含上述任意金属元素的合金等形成。另外，也可以使用选自锰和锆中的一种或多种金属元素。此外，端子电极216可以具有单层结构或者两层以上的叠层结构。例如，包含硅的铝膜的单层结构、在钛膜上层叠铝膜的两层结构、在氮化钛膜上层叠钛膜的两层结构、在氮化钛膜上层叠钨膜的两层结构、在氮化钽膜或氮化钨膜上层叠钨膜的两层结构、在钛膜上层叠铜膜的两层结构、依次层叠钛膜、铝膜及钛膜的三层结构等。或者，也可以使用包含铝与选自钛、钽、钨、钼、铬、钕和钪中的一种或多种元素的合金膜或氮化膜。
端子电极216也可以使用诸如铟锡氧化物、包含氧化钨的铟氧化物、包含氧化钨的铟锌氧化物、包含氧化钛的铟氧化物、包含氧化钛的铟锡氧化物、铟锌氧化物或添加有氧化硅的铟锡氧化物等透光导电材料形成。另外，端子电极216也可以具有使用上述具有透光性的导电性材料和上述金属元素形成的叠层结构。
首先，在绝缘层221上通过溅射法、CVD法、蒸镀法等层叠要成为端子电极216的导电膜，并且在该导电膜上经过光刻工序形成抗蚀剂掩模。接着，使用该抗蚀剂掩模对导电膜的一部分进行蚀刻来形成端子电极216。此时，可以形成布线及另一个电极。
可以使用干蚀刻法和湿蚀刻法中的一方或双方蚀刻导电膜。注意，在通过干蚀刻法蚀刻导电膜的情况下，可以在去除抗蚀剂掩模之前进行灰化处理，由此可以容易使用剥离液去除抗蚀剂掩模。
注意，也可以利用电镀法、印刷法、喷墨法等代替上述形成方法形成端子电极216。
端子电极216的厚度为5nm以上且500nm以下，优选为10nm以上且300nm以下，更优选为10nm以上且200nm以下。
[形成绝缘层]
接着，在端子电极216上形成绝缘层223(参照图3A)。绝缘层223优选使用氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧氮化铝、氮氧化铝等的单层或叠层形成。例如，绝缘层223也可以是氧化硅和氮化硅的叠层。绝缘层223可以通过溅射法、CVD法、热氧化法、涂敷法、印刷法等形成。
另外，为了降低表面的凹凸，也可以在绝缘层223上进行平坦化处理。平坦化处理可以是但不特定地限于抛光处理(例如，化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing：CMP))或干蚀刻处理。
[形成绝缘层]
接着，在绝缘层223上形成作为基底层的绝缘层205(参照图3B)。绝缘层205优选形成为氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧氮化铝、氮氧化铝等的单层或叠层。例如，绝缘层205可以具有氧化硅和氮化硅的两层结构，也可以具有组合有选自上述材料中的材料的五层结构。绝缘层205可以通过溅射法、CVD法、热氧化法、涂敷法、印刷法等形成。
绝缘层205的厚度为30nm以上且500nm以下，优选为50nm以上且400nm以下。
绝缘层205具有防止或抑制杂质元素从衬底101、剥离层113等扩散的功能。另外，即使在将衬底101替换为衬底111之后，绝缘层205也能够防止或抑制杂质元素从衬底111、粘合层112等扩散到晶体管232或发光元件125。在本实施方式中，通过等离子体CVD法形成200nm厚的氧氮化硅和50nm厚的氮氧化硅的叠层膜作为绝缘层205。
[形成栅电极]
接着，在绝缘层205上形成电极206(参照图3B)。电极206可以使用选自铝、铬、铜、钽、钛、钼和钨中的金属元素，包含上述任意金属元素作为成分的合金，组合包含上述任意金属元素的合金等形成。另外，也可以使用选自锰和锆中的一种或多种金属元素。此外，电极206可以具有单层结构或者两层以上的叠层结构。例如，含硅的铝膜的单层结构、在钛膜上层叠铝膜的两层结构、在氮化钛膜上层叠钛膜的两层结构、在氮化钛膜上层叠钨膜的两层结构、在氮化钽膜或氮化钨膜上层叠钨膜的两层结构、在钛膜上层叠铜膜的两层结构、依次层叠钛膜、铝膜及钛膜的三层结构等。或者，也可以使用含有铝以及选自钛、钽、钨、钼、铬、钕和钪中的一种或多种元素的合金膜或氮化膜。
另外，电极206也可以使用诸如铟锡氧化物、包含氧化钨的铟氧化物、包含氧化钨的铟锌氧化物、包含氧化钛的铟氧化物、包含氧化钛的铟锡氧化物、铟锌氧化物或添加氧化硅的铟锡氧化物等具有透光性的导电性材料形成。另外，也可以具有使用上述具有透光性的导电性材料和上述金属元素形成的叠层结构。
首先，通过利用溅射法、CVD法、蒸镀法等在绝缘层205上层叠要用作电极206的导电膜，并且在该导电膜上通过利用光刻工序形成抗蚀剂掩模。接着，通过使用抗蚀剂掩模对要用作电极206的导电膜的一部分进行蚀刻来形成电极206。此时，可以形成布线及另一个电极。
可以使用干蚀刻法和湿蚀刻法中的一方或双方蚀刻导电膜。注意，在通过干蚀刻法蚀刻导电膜的情况下，可以在去除抗蚀剂掩模之前进行灰化处理，由此可以容易地使用剥离液去除抗蚀剂掩模。
注意，也可以利用电镀法、印刷法、喷墨法等代替上述形成方法形成电极206。
电极206的厚度为5nm以上且500nm以下，优选为10nm以上且300nm以下，更优选为10nm以上且200nm以下。
此外，当使用具有遮光性的导电性材料形成电极206时，可以防止外部的光从电极206侧到达半导体层208。其结果，能够抑制光照射所引起的晶体管电特性的变动。
[形成栅极绝缘层]
接着，形成绝缘层207(参照图3B)。例如，绝缘层207可以使用氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化铝与氧化硅的混合物、氧化铪、氧化镓、Ga-Zn类金属氧化物等中的任意材料形成为具有单层结构或叠层结构。
此外，可以使用诸如硅酸铪(HfSiOx)、添加有氮的硅酸铪(HfSixOyNz)、添加有氮的铝酸铪(HfAlxOyNz)、氧化铪或氧化钇等高k(high-k)材料形成绝缘层207，以使得能够降低晶体管的栅极漏电流。例如，也可以使用氧氮化硅和氧化铪的叠层。
绝缘层207的厚度优选为5nm以上且400nm以下，更优选为10nm以上且300nm以下，进一步优选为50nm以上且250nm以下。绝缘层207可以通过溅射法、CVD法、蒸镀法等形成。
当形成氧化硅膜、氧氮化硅膜或氮氧化硅膜作为绝缘层207时，优选使用包含硅的沉积气体及氧化性气体作为源气体。作为包含硅的沉积气体的典型例子，可以举出硅烷、乙硅烷、丙硅烷、氟化硅烷等。作为氧化气体的例子，可以举出氧、臭氧、一氧化二氮、二氧化氮等。
绝缘层207也可以具有从电极206侧依次层叠氮化物绝缘层和氧化物绝缘层的叠层结构。当在电极206侧上设置氮化物绝缘层时，能够防止氢、氮、碱金属、碱土金属等从电极206侧移动到半导体层208。注意，氮、碱金属、碱土金属等一般被用作半导体的杂质元素。另外，氢被用作氧化物半导体的杂质元素。因此，本说明书等中的“杂质”包括氢、氮、碱金属、碱土金属等。
此外，当将氧化物半导体用于半导体层208时，通过在半导体层208一侧设置氧化物绝缘层，能够降低绝缘层207与半导体层208之间的界面的缺陷态密度。其结果，能够得到电特性几乎没有劣化的晶体管。注意，当将氧化物半导体用于半导体层208时，优选将包含超过化学计量组成的比例的氧的氧化物绝缘层形成为氧化物绝缘层。这是因为能够进一步降低绝缘层207与半导体层208之间的界面的缺陷态密度。
此外，当绝缘层207为如上所述那样的氮化物绝缘层和氧化物绝缘层的叠层时，优选氮化物绝缘层比氧化物绝缘层厚。
由于氮化物绝缘层的相对介电常数比氧化物绝缘层高，因此即便绝缘层207的厚度厚，也可以有效地将从电极206产生的电场传送到半导体层208。另外，当绝缘层207有大的整体的厚度时，能够提高绝缘层207的耐压。因此，能够提高显示装置的可靠性。
另外，绝缘层207可以具有从电极206侧依次层叠缺陷少的第一氮化物绝缘层、氢阻挡性高的第二氮化物绝缘层及氧化物绝缘层的叠层结构。当将缺陷少的第一氮化物绝缘层用于绝缘层207中时，能够提高绝缘层207的耐压。特别地，当将氧化物半导体用于半导体层208时，通过在绝缘层207中使用氢阻挡性高的第二氮化物绝缘层，能够防止包含于电极206及第一氮化物绝缘层中的氢移动到半导体层208。
下面示出第一氮化物绝缘层及第二氮化物绝缘层的形成方法的一个例子。首先，通过等离子体CVD法，将硅烷、氮和氨的混合气体用作源气体，形成缺陷少的氮化硅膜作为第一氮化物绝缘层。接着，通过将硅烷和氮的混合气体用作源气体，形成氢浓度低且能够阻挡氢的氮化硅膜作为第二氮化物绝缘层。通过使用这种形成方法，能够形成层叠有缺陷少且具有氢阻挡性的氮化物绝缘层的绝缘层207。
另外，绝缘层207可以具有从电极206侧依次层叠杂质阻挡性高的第三氮化物绝缘层、缺陷少的第一氮化物绝缘层、氢阻挡性高的第二氮化物绝缘层及氧化物绝缘层的结构。当在绝缘层207中设置杂质阻挡性高的第三氮化物绝缘层时，能够防止氢、氮、碱金属、碱土金属等从电极206移动到半导体层208。
下面示出第一氮化物绝缘层至第三氮化物绝缘层的形成方法的一个例子。首先，通过等离子体CVD法，将硅烷、氮和氨的混合气体用作源气体，形成杂质阻挡性高的氮化硅膜作为第三氮化物绝缘层。接着，通过增加氨流量，形成缺陷少的氮化硅膜作为第一氮化物绝缘层。接着，通过将硅烷和氮的混合气体用作源气体，形成氢浓度低且能够阻挡氢的氮化硅膜作为第二氮化物绝缘层。通过使用这种形成方法，能够形成层叠有缺陷少且具有杂质阻挡性的氮化物绝缘层的绝缘层207。
此外，当形成氧化镓膜作为绝缘层207时，可以采用MOCVD(Metal OrganicChemical Vapor Deposition：有机金属化学气相沉积)法。
注意，通过隔着氧化物绝缘层层叠半导体层208和含有氧化铪的绝缘层，并将电子注入含有氧化铪的绝缘层，能够改变晶体管的阈值电压，其中半导体层208中形成有晶体管的沟道。
[形成半导体层]
半导体层208可以使用非晶半导体、微晶半导体、多晶半导体等形成。例如，可以使用非晶硅或微晶锗等。或者，也可以使用诸如碳化硅、镓砷、氧化物半导体或氮化物半导体等化合物半导体，有机半导体等。
首先，通过利用诸如等离子体CVD法、LPCVD法、金属CVD法或MOCVD法等CVD法，ALD法，溅射法，蒸镀法等形成用来形成半导体层208的半导体膜。当通过MOCVD法形成该半导体膜时，能够减少对形成有半导体层的表面造成的损伤。
半导体膜的厚度为3nm以上且200nm以下，优选为3nm以上且100nm以下，更优选为3nm以上且50nm以下。在本实施方式中，通过溅射法形成30nm厚的氧化物半导体膜作为用来形成半导体层208的半导体膜。
接着，在半导体膜上形成抗蚀剂掩模，并且通过使用该抗蚀剂掩模选择性地对半导体膜的一部分进行蚀刻来形成半导体层208。抗蚀剂掩模可以适当地使用光刻法、印刷法、喷墨法等形成。当通过喷墨法形成抗蚀剂掩模时不需要光掩模，因此能够减少制造成本。
注意，对半导体膜的蚀刻可以使用干蚀刻法和湿蚀刻法中的一方或双方进行。在半导体膜的蚀刻结束之后，去除抗蚀剂掩模(参照图3C)。
<氧化物半导体的结构>
下面说明氧化物半导体的结构。
氧化物半导体被分为单晶氧化物半导体和非单晶氧化物半导体。非单晶氧化物半导体的例子有CAAC-OS(c-axis aligned crystalline oxide semiconductor：c轴取向结晶氧化物半导体)、多晶氧化物半导体、nc-OS(nanocrystalline Oxide Semiconductor：纳米晶氧化物半导体)、a-like OS(amorphous-like Oxide Semiconductor：类非晶氧化物半导体)、非晶氧化物半导体等。
从其他观点看来，氧化物半导体被分类为非晶氧化物半导体和结晶氧化物半导体。结晶氧化物半导体的例子有单晶氧化物半导体、CAAC-OS、多晶氧化物半导体以及nc-OS等。
已知，非晶结构一般被定义为处于亚稳状态并没有固定化，并且为各向同性且不具有非均匀结构。另外，也可以说非晶结构具有灵活的键角且具有短程有序而不具有长程有序。
这意味着，不能将本质上稳定的氧化物半导体称为完全非晶(completelyamorphous)的氧化物半导体。另外，不能将不是各向同性(例如，在微小区域中具有周期性结构)的氧化物半导体称为完全非晶的氧化物半导体。注意，a-like OS在微小区域中具有周期性结构，但同时具有空洞(void)，并且具有不稳定的结构。因此，a-like OS在物理特性上类似于非晶氧化物半导体。
[CAAC-OS]
CAAC-OS是包含多个c轴取向的结晶部(也称为颗粒)的氧化物半导体之一。
在利用透射电子显微镜(TEM：Transmission Electron Microscope)观察所得到的CAAC-OS的明视场图像与衍射图案的复合分析图像(也称为高分辨率TEM图像)中，观察到多个颗粒。然而，在高分辨率TEM图像中，不能清晰地观察到颗粒与颗粒之间的边界，即晶界(grain boundary)。因此，可以说在CAAC-OS中，不容易发生起因于晶界的电子迁移率的降低。
下面，对利用TEM观察的CAAC-OS进行说明。图22A示出从基本平行于样品表面的方向观察所得到的CAAC-OS的截面的高分辨率TEM图像。利用球面像差校正(SphericalAberration Corrector)功能得到高分辨率TEM图像。将利用球面像差校正功能所得到的高分辨率TEM图像特别称为Cs校正高分辨率TEM图像。例如可以使用日本电子株式会社制造的原子分辨率分析型电子显微镜JEM-ARM200F等得到Cs校正高分辨率TEM图像。
图22B示出将图22A中的区域(1)放大的Cs校正高分辨率TEM图像。图22B示出在颗粒中金属原子排列为层状。各金属原子层具有反映了其上形成有CAAC-OS膜的表面(以下，该表面也称为形成表面)或CAAC-OS膜的顶表面的凸凹的配置并以平行于CAAC-OS膜的形成表面或顶表面的方式排列。
如图22B所示，CAAC-OS具有特有的原子排列。图22C是以辅助线示出特有的原子排列的图。由图22B和图22C可知，一个颗粒的尺寸为1nm以上或3nm以上，由颗粒的倾斜产生的空隙的尺寸为0.8nm左右。因此，也可以将颗粒称为纳米晶(nc：nanocrystal)。另外，也可以将CAAC-OS称为包括CANC(C-Axis Aligned nanocrystals：c轴取向纳米晶)的氧化物半导体。
在此，根据Cs校正高分辨率TEM图像，将衬底5120上的CAAC-OS的颗粒5100的排列示意性地表示为堆积砖块或块体的结构(参照图22D)。在图22C中观察到的颗粒倾斜的部分对应于图22D所示的区域5161。
图23A示出从基本垂直于样品表面的方向观察所得到的CAAC-OS的平面的Cs校正高分辨率TEM图像。图23B、图23C和图23D分别示出将图23A中的区域(1)、区域(2)和区域(3)放大的Cs校正高分辨率TEM图像。由图23B、图23C和图23D可知在颗粒中金属原子排列为三角形状、四角形状或六角形状配置。但是，在不同的颗粒之间金属原子的排列没有规律性。
接着，说明通过X射线衍射(XRD：X-Ray Diffraction)进行分析的CAAC-OS。例如，当利用平面外(out-of-plane)法分析包含InGaZnO4结晶的CAAC-OS的结构时，如图24A所示，在衍射角(2θ)为31°附近出现峰值。由于该峰值来源于InGaZnO4结晶的(009)面，由此可知CAAC-OS中的结晶具有c轴取向性，并且c轴朝向基本垂直于CAAC-OS的形成表面或顶表面的方向。
注意，当利用平面外(out-of-plane)法对CAAC-OS进行结构分析时，除了2θ为31°附近的峰值以外，当2θ为36°附近时也可能出现另一个峰值。2θ为36°附近的峰值表示CAAC-OS中的一部分包含不具有c轴取向性的结晶。优选的是，在利用平面外(out-of-plane)法分析的CAAC-OS中，在2θ为31°附近时出现峰值而在2θ为36°附近时不出现峰值。
另一方面，当利用从基本垂直于c轴的方向使X射线入射到样品的平面内(in-plane)法对CAAC-OS进行结构分析时，在2θ为56°附近时出现峰值。该峰值来源于InGaZnO4结晶的(110)面。对于CAAC-OS的情况，当将2θ固定为56°附近并在以样品表面的法线向量为轴(φ轴)旋转样品的条件下进行分析(φ扫描)时，如图24B所示的那样，不能清晰地观察到峰值。相反地，对于InGaZnO4的单晶氧化物半导体的情况，在将2θ固定为56°附近来进行φ扫描时，如图24C所示的那样，观察到来源于等同于(110)面的结晶面的六个峰值。因此，由使用XRD的结构分析示出CAAC-OS中的a轴和b轴的取向没有规律性。
接着，说明利用电子衍射进行分析的CAAC-OS。例如，当对包含InGaZnO4结晶的CAAC-OS在平行于样品表面的方向上入射束径为300nm的电子束时，可以获得图25A所示的衍射图案(也称为选区透射电子衍射图案)。在该衍射图案中包含起因于InGaZnO4结晶的(009)面的斑点。因此，由电子衍射也可知CAAC-OS所包含的颗粒具有c轴取向性，并且c轴朝向基本垂直于CAAC-OS的形成表面或顶表面的方向。另一方面，图25B示出以对相同的样品在垂直于样品表面的方向上入射束径为300nm的电子束的方式获得的衍射图案。如图25B所示，观察到环状的衍射图案。因此，由电子衍射也可知CAAC-OS所包含的颗粒的a轴和b轴不具有规律取向性。可以认为图25B中的第一环起因于InGaZnO4结晶的(010)面和(100)面等。另外，可以认为图25B中的第二环起因于(110)面等。
如上所述，CAAC-OS是结晶性高的氧化物半导体。氧化物半导体的结晶性可能会因为杂质的进入、缺陷的形成等而被降低，这意味着，CAAC-OS具有少量杂质和缺陷(例如氧空位)。
注意，杂质是指除了氧化物半导体的主要成分以外的元素，诸如氢、碳、硅或过渡金属元素等。例如，与氧的键合力比氧化物半导体中包括的金属元素强的元素(具体地，硅等)会从氧化物半导体中提取氧，由此打乱氧化物半导体的原子排列，导致氧化物半导体的结晶性下降。另外，由于诸如铁或镍等的重金属、氩、二氧化碳等的原子半径(或分子半径)大，所以会打乱氧化物半导体的原子排列，导致结晶性下降。
具有杂质或缺陷的氧化物半导体的特性可能因为光、热等而发生变动。例如，包含于氧化物半导体的杂质可能会成为载流子陷阱或载流子发生源。另外，氧化物半导体中的氧空位成为载流子陷阱或当其中俘获氢时成为载流子发生源。
具有少量杂质或氧空位的CAAC-OS为载流子密度低的氧化物半导体。具体而言，载流子密度为低于8×1011个/cm3，优选为低于1×1011个/cm3，更优选为低于1×1010个/cm3，且为1×10-9个/cm3以上。将这种氧化物半导体称为高纯度本征或基本上高纯度本征的氧化物半导体。CAAC-OS的杂质浓度和缺陷态密度低。即，CAAC-OS可以被称为具有稳定的特性的氧化物半导体。
[nc-OS]
nc-OS具有在高分辨率TEM图像中能够观察到结晶部的区域和不能清晰地观察到结晶部的区域。在多数情况下，nc-OS所包含的结晶部的尺寸为1nm以上且10nm以下或1nm以上且3nm以下。注意，有时将包括尺寸为大于10nm且为100nm以下的结晶部的氧化物半导体称为微晶氧化物半导体。例如，在nc-OS的高分辨率TEM图像中，有时无法清晰地观察到晶界。注意，纳米晶的来源有可能与CAAC-OS中的颗粒的来源相同。因此，下面可以将nc-OS的结晶部称为颗粒。
在nc-OS中，微小的区域(例如1nm以上且10nm以下的区域，特别是1nm以上且3nm以下的区域)具有周期性原子排列。另外，在nc-OS中不同的颗粒之间的结晶取向没有规律性。因此，观察不到膜整体的取向性。所以，根据某些分析方法不能区分nc-OS与a-like OS或非晶氧化物半导体。例如，当通过使用其直径比颗粒尺寸大的X射线束的平面外(out-of-plane)法对nc-OS进行分析时，不出现表示结晶面的峰值。此外，在使用其束径比颗粒尺寸大(例如，50nm以上)的电子束对nc-OS进行电子衍射时，观察到类似光晕图案的衍射图案。另一方面，在使用其束径近于颗粒尺寸或者比颗粒尺寸小的电子束对nc-OS进行纳米束电子衍射时，出现斑点。另外，在nc-OS的纳米束电子衍射图案中，有时示出圆形的(环状的)亮度高的区域。而且，在nc-OS的纳米束电子衍射图案中，有时还示出环状的区域内的多个斑点。
如此，由于在颗粒(纳米晶)之间结晶取向没有规律性，所以也可以将nc-OS称为包含RANC(Random Aligned nanocrystals：随机取向纳米晶)的氧化物半导体或包含NANC(Non-Aligned nanocrystals：无取向纳米晶)的氧化物半导体。
nc-OS是规律性比非晶氧化物半导体高的氧化物半导体。因此，nc-OS的缺陷态密度很可能比a-like OS及非晶氧化物半导体低。注意，在nc-OS中的不同的颗粒之间的晶体取向没有规律性。所以，nc-OS的缺陷态密度比CAAC-OS高。
[a-like OS]
a-like OS具有介于nc-OS的结构与非晶氧化物半导体的结构之间的结构。
在a-like OS的高分辨率TEM图像中可以观察到空洞。另外，在高分辨率TEM图像中，有能够清晰地观察到结晶部的区域和不能观察到结晶部的区域。
由于a-like OS包含空洞，所以其具有不稳定的结构。为了证明与CAAC-OS及nc-OS相比，a-like OS具有不稳定的结构，下面示出电子照射所导致的结构变化。
作为被进行电子照射的样品，准备a-like OS(称为样品A)、nc-OS(称为样品B)和CAAC-OS(称为样品C)。每个样品都是In-Ga-Zn氧化物。
首先，取得各样品的高分辨率截面TEM图像。由高分辨率截面TEM图像可知，每个样品都具有结晶部。
注意，如下决定将哪个部分作为一个结晶部。例如，已知InGaZnO4结晶的单位晶胞具有包括三个In-O层和六个Ga-Zn-O层的9个层在c轴方向上层叠的结构。这些相邻的层的间隔与(009)面上的晶格间隔(也称为d值)是相等的，由结晶结构分析求出其值为0.29nm。由此，可以将晶格边缘之间的晶格间隔为0.28nm以上且0.30nm以下的部分称为InGaZnO4结晶部。每个晶格边缘对应于InGaZnO4结晶的a-b面。
图26示出各样品的结晶部的平均尺寸(在22个点至45个点处)的改变。注意，结晶部尺寸对应于上述晶格边缘的长度。由图26可知，在a-like OS中，结晶部尺寸随着电子的累积照射量逐渐变大。具体而言，如图26中的(1)所示，可知在TEM的观察开始时尺寸为1.2nm左右的结晶部(也称为初始晶核)在累积照射量为4.2×108e-/nm2时生长到2.6nm左右。相反地，可知从开始电子照射时到电子的累积照射量为4.2×108e-/nm2，nc-OS和CAAC-OS中的结晶部的尺寸几乎没有变化。具体而言，如图26中的(2)及(3)所示，可知无论电子的累积照射量如何，nc-OS及CAAC-OS的平均结晶部尺寸都分别为1.4nm左右及2.1nm左右。
如此，电子照射引起a-like OS中的结晶部的生长。相反地，在nc-OS和CAAC-OS中，电子照射几乎不引起结晶部的生长。因此，a-like OS与CAAC-OS及nc-OS相比具有不稳定的结构。
此外，由于a-like OS包含空洞，所以其密度比nc-OS及CAAC-OS低。具体地，a-likeOS的密度为具有相同成分的单晶氧化物半导体的78.6％以上且小于92.3％。nc-OS的密度及CAAC-OS的密度为具有相同成分的单晶氧化物半导体的92.3％以上且小于100％。注意，难以沉积其密度小于单晶氧化物半导体的密度的78％的氧化物半导体。
例如，在原子个数比满足In:Ga:Zn＝1:1:1的氧化物半导体中，具有菱方晶系结构的单晶InGaZnO4的密度为6.357g/cm3。因此，在原子个数比满足In:Ga:Zn＝1:1:1的氧化物半导体中，a-like OS的密度为5.0g/cm3以上且小于5.9g/cm3。另外，例如，在原子个数比满足In:Ga:Zn＝1:1:1的氧化物半导体中，nc-OS的密度和CAAC-OS的密度为5.9g/cm3以上且小于6.3g/cm3。
注意，具有一定的成分的氧化物半导体可能不能以单晶结构存在。此时，通过以适当比例组合具有不同成分的单晶氧化物半导体，可以计算出相当于具有所希望的成分的单晶氧化物半导体的密度的密度。可以根据具有不同成分的单晶氧化物半导体的组合比例使用加权平均计算出相当于具有所希望的成分的单晶氧化物半导体的密度。注意，优选使用尽可能少的单晶氧化物半导体的种类来计算密度。
如上所述，氧化物半导体具有各种结构及各种特性。注意，氧化物半导体例如可以是包括非晶氧化物半导体、a-like OS、nc-OS和CAAC-OS中的两种以上膜的叠层。
<沉积模型>
下面对CAAC-OS和nc-OS的沉积模型的例子进行说明。
图27A是示出利用溅射法沉积CAAC-OS的沉积室内部的示意图。
靶材5130被粘合到垫板上。隔着垫板与靶材5130相对地设置多个磁体。由该多个磁体产生磁场。关于磁体的布局及结构，参照上述对沉积室的说明。利用磁体的磁场提高沉积速度的溅射法被称为磁控溅射法。
靶材5130具有多晶结构，其中至少一个晶粒中存在解理面。
作为一个例子，对包含In-Ga-Zn氧化物的靶材5130的解理面进行说明。图28A示出靶材5130所包含的InGaZnO4结晶的结构。注意，图28A示出使c轴朝上并从平行于b轴的方向观察InGaZnO4结晶时的结构。
由图28A可知，Ga-Zn-O层中的氧原子的位置靠近相邻的Ga-Zn-O层中的氧原子。并且，氧原子具有负电荷，由此相邻的两个Ga-Zn-O层相互排斥。其结果，InGaZnO4结晶在相邻的两个Ga-Zn-O层之间具有解理面。
衬底5120以与靶材5130相对的方式放置，其距离d(也称为靶材与衬底之间的距离(T-S间距离))为0.01m以上且1m以下，优选为0.02m以上且0.5m以下。沉积室内几乎被沉积气体(例如，氧气、氩气或包含5vol％(体积百分比)以上的氧的混合气体)充满，并且沉积室内的压力被控制为0.01Pa以上且100Pa以下，优选为0.1Pa以上且10Pa以下。在此，通过对靶材5130施加一定值以上的电压，开始放电且观察到等离子体。由磁场在靶材5130附近形成高密度等离子体区域。在高密度等离子体区域中，因沉积气体的离子化而产生离子5101。离子5101的例子包括氧的阳离子(O+)和氩的阳离子(Ar+)。
离子5101被电场向靶材5130侧加速，然后碰撞到靶材5130。此时，平板状(或颗粒状)的溅射粒子的颗粒5100a和颗粒5100b从解理面剥离并溅出。注意，颗粒5100a和颗粒5100b的结构可能会因离子5101碰撞的冲击而产生畸变。
颗粒5100a是具有三角形(例如正三角形)的平面的平板状(或颗粒状)的溅射粒子。颗粒5100b是具有六角形(例如正六角形)的平面的平板状(或颗粒状)的溅射粒子。注意，将诸如颗粒5100a和颗粒5100b等平板状(或颗粒状)的溅射粒子总称为颗粒5100。颗粒5100的平面的形状不局限于三角形或六角形。例如，该平面可以为通过组合两个或多个三角形形成的形状。例如，为可以通过组合两个三角形(例如正三角形)形成的四角形(例如菱形)。
根据沉积气体的种类等确定颗粒5100的厚度。颗粒5100的厚度优选为均匀的，其理由在后面说明。另外，与厚度大的骰子状相比，溅射粒子优选为厚度小的颗粒状。例如，颗粒5100的厚度为0.4nm以上且1nm以下，优选为0.6nm以上且0.8nm以下。另外，例如，颗粒5100的宽度为1nm以上且3nm以下，优选为1.2nm以上且2.5nm以下。颗粒5100对应于在图26中的(1)所说明的初始晶核。例如，在使离子5101碰撞包含In-Ga-Zn氧化物的靶材5130的情况下，如图28B所示，包含Ga-Zn-O层、In-O层和Ga-Zn-O层这三个层的颗粒5100溅出来。注意，图28C示出从平行于c轴的方向观察时颗粒5100的结构。因此，颗粒5100具有包含两个Ga-Zn-O层(面包片)和In-O层(夹心)的纳米尺寸的三明治结构。
颗粒5100可以在穿过等离子体时接收电荷，使得其侧表面带负电或带正电。颗粒5100在其侧表面上具有氧原子，该氧原子有可能带负电。如此，因侧表面带相同极性的电荷而电荷相互排斥，从而颗粒5100可以维持平板形状。当CAAC-OS是In-Ga-Zn氧化物时，与铟原子键合的氧原子有可能带负电。或者，与铟原子、镓原子或锌原子键合的氧原子有可能带负电。另外，颗粒5100在穿过等离子体时可能与铟原子、镓原子、锌原子、氧原子等键合而生长。这是图26中的(2)和(1)的尺寸的差异的原因。在此，当衬底5120的温度为室温左右时，颗粒5100不再继续生长，因此形成nc-OS(参照图27B)。由于进行nc-OS沉积的温度为室温左右，当衬底5120的面积大时也能够沉积nc-OS。注意，为了使颗粒5100在等离子体中生长，在溅射法中提高沉积功率是有效的。高的沉积功率可以使颗粒5100的结构稳定。
如图27A和图27B所示，颗粒5100像风筝那样在等离子体中飞，并飘到衬底5120上。由于颗粒5100带有电荷，所以在它靠近其他颗粒5100已沉积的区域时产生斥力。在此，在衬底5120之上在平行于衬底5120的顶表面的方向上产生磁场(也称为水平磁场)。另外，由于在衬底5120与靶材5130之间有电位差，所以电流从衬底5120流向靶材5130。因此，颗粒5100在衬底5120的顶表面上受到由磁场和电流的作用引起的力(洛伦兹力)。这可以由弗莱明左手定则解释。
颗粒5100的质量比一个原子大。因此，为了在衬底5120的顶表面上移动颗粒5100，从外部向颗粒5100施加某些力是重要的。该力的一种可以是由磁场和电流的作用产生的力。为了增大施加到颗粒5100的力，优选在顶表面上设置在平行于衬底5120的顶表面的方向上的磁场为10G以上，优选为20G以上，更优选为30G以上，进一步优选为50G以上的区域。或者，优选在顶表面上设置在平行于衬底5120的顶表面的方向上的磁场为在垂直于衬底5120的顶表面的方向上的磁场的1.5倍以上，优选为2倍以上，更优选为3倍以上，进一步优选为5倍以上的区域。
此时，磁体单元或/及衬底5120相对地移动或旋转，由此衬底5120的顶表面上的水平磁场的方向不断地变化。因此，在衬底5120的顶表面上，颗粒5100受到各种方向的力，因而可以向各种方向移动。
另外，如图27A所示，当衬底5120被加热时，颗粒5100与衬底5120之间的由摩擦等引起的电阻小。其结果，颗粒5100在衬底5120的顶表面上滑动。颗粒5100的滑动由其平面朝向衬底5120的状态导致。然后，当颗粒5100到达已沉积的其他颗粒5100的侧表面时，颗粒5100的侧表面彼此键合。此时，颗粒5100的侧表面上的氧原子脱离。CAAC-OS中的氧空位可以被所脱离的氧原子填补，因此CAAC-OS具有低的缺陷态密度。注意，衬底5120的顶表面温度例如为100℃以上且低于500℃、150℃以上且低于450℃或170℃以上且低于400℃。也就是说，即使衬底5120的尺寸大也能够沉积CAAC-OS。
另外，通过在衬底5120上加热颗粒5100，原子重新排列，并且由离子5101的碰撞所引起的结构畸变可以得到减少。结构畸变得到减少的颗粒5100基本为单晶。即使颗粒5100在被键合之后被加热也几乎不会发生颗粒5100本身的伸缩，该伸缩是由将颗粒5100转变为基本为单晶所导致的。因此，可以防止由于颗粒5100之间的空隙扩大导致形成诸如晶界等缺陷，并且因此可以防止裂缝(crevasse)的产生。
CAAC-OS不具有如一张平板的单晶氧化物半导体的结构，而是具有如堆叠的砖块或块体的颗粒5100(纳米晶)的组的排列。另外，它们之间没有晶界。因此，即使因沉积时的加热、沉积后的加热或弯曲等而在CAAC-OS中发生诸如收缩等变形，也能够缓和局部应力或解除畸变。因此，这是适合具有柔性的半导体装置的结构。
当使离子溅射靶材时，除了颗粒，氧化锌等也可能溅出来。氧化锌比颗粒轻，因此在颗粒之前到达衬底5120的顶表面。其结果，氧化锌形成0.1nm以上且10nm以下、0.2nm以上且5nm以下或0.5nm以上且2nm以下的氧化锌层5102。图29A至图29D示出截面示意图。
如图29A所示，在氧化锌层5102上沉积颗粒5105a和颗粒5105b。在此，颗粒5105a和颗粒5105b的侧表面彼此接触。另外，颗粒5105c在沉积到颗粒5105b上后，在颗粒5105b上滑动。此外，在颗粒5105a的另一个侧表面上，与氧化锌一起从靶材溅出来的多个粒子5103因对衬底5120的加热而晶化，由此形成区域5105a1。注意，多个粒子5103可以包含氧、锌、铟、镓等。
然后，如图29B所示，区域5105a1生长为颗粒5105a的一部分而形成颗粒5105a2。另外，颗粒5105c的侧表面与颗粒5105b的另一个侧表面接触。
接着，如图29C所示，颗粒5105d在沉积到颗粒5105a2上和颗粒5105b上后，在颗粒5105a2上和颗粒5105b上滑动。另外，颗粒5105e在氧化锌层5102上向颗粒5105c的另一个侧表面滑动。
然后，如图29D所示，放置颗粒5105d使得颗粒5105d的侧表面与颗粒5105a2的侧表面接触。另外，颗粒5105e的侧表面与颗粒5105c的另一个侧表面接触。此外，在颗粒5105d的另一个侧表面上，与氧化锌一起从靶材溅出来的多个粒子5103因衬底5120的加热而晶化，由此形成区域5105d1。
如上所述，所沉积的颗粒被放置为彼此接触，并且在颗粒的侧表面导致结晶生长，由此在衬底5120上形成CAAC-OS。因此，CAAC-OS的每个颗粒都比nc-OS的颗粒大。图26中的(3)和(2)的尺寸的差异对应于沉积后的生长的量。
当颗粒5100之间的空隙极小时，颗粒可以形成一个大颗粒。大颗粒具有单晶结构。例如，从上面看来大颗粒的尺寸可以为10nm以上且200nm以下、15nm以上且100nm以下或20nm以上且50nm以下。因此，当晶体管的沟道形成区域比大颗粒小时，可以将具有单晶结构的区域用作沟道形成区域。另外，当颗粒的尺寸变大时，可以将具有单晶结构的区域用作晶体管的沟道形成区域、源区域和漏区域。
如此，当晶体管的沟道形成区域等形成在具有单晶结构的区域中时，有时可以提高晶体管的频率特性。
如上述模型中示出的，可以认为颗粒5100沉积到衬底5120上。因此，即使形成表面不具有结晶结构，也能够沉积CAAC-OS，这是与通过外延生长的膜沉积不同的。例如，即使衬底5120的顶表面(形成表面)结构为非晶结构(例如顶表面由非晶氧化硅形成)，也能够形成CAAC-OS。
另外，可知即使作为形成表面的衬底5120的顶表面具有凹凸，在CAAC-OS的形成中颗粒5100也根据衬底5120的顶表面的形状排列。例如，当衬底5120的顶表面在原子级别上平坦时，颗粒5100以使其平行于ab面的平面朝下的方式排列，并且，通过层叠n个(n是自然数)层，可以得到CAAC-OS。
另一方面，在衬底5120的顶表面具有凹凸的情况下，形成其中层叠了n个(n是自然数)层的CAAC-OS，其中在每个层中颗粒5100沿凹凸排列。由于衬底5120具有凹凸，在CAAC-OS中有时容易在颗粒5100之间产生空隙。注意，由于分子间力，所以即使在凹凸表面上，颗粒5100也以尽可能地减小它们之间的空隙的方式排列。因此，即使形成表面有凹凸时，也可以得到结晶性高的CAAC-OS。
因此，形成CAAC-OS不需要激光晶化，并且即使在大面积的玻璃衬底等上也能够形成均匀的膜。
因为根据这样的模型沉积CAAC-OS，所以溅射粒子优选为厚度小的颗粒状。注意，当溅射粒子为厚度大的骰子状时，朝向衬底5120的面变化，所以有时不能使结晶的厚度或取向均匀。
根据上述沉积模型，即使在具有非晶结构的形成表面上也可以形成结晶性高的CAAC-OS。
[形成源电极、漏电极等]
接着，形成电极214、电极215及布线219(参照图3D)。首先，在绝缘层207及半导体层208上形成用来形成电极214、电极215及布线219的导电膜。
导电膜可以具有包含诸如铝、钛、铬、镍、铜、钇、锆、钼、银、钽和钨等任意金属，或者包含上述任意金属作为主要成分的合金的单层结构或叠层结构。例如，可以举出以下结构：包含硅的铝膜的单层结构，在钛膜上层叠铝膜的两层结构，在钨膜上层叠铝膜的两层结构，在铜-镁-铝合金膜上层叠铜膜的两层结构，在钛膜上层叠铜膜的两层结构，在钨膜上层叠铜膜的两层结构，依次层叠钛膜或氮化钛膜、铝膜或铜膜和钛膜或氮化钛膜的三层结构，依次层叠钼膜或氮化钼膜、铝膜或铜膜和钼膜或氮化钼膜的三层结构，和依次层叠钨膜、铜膜和钨膜的三层结构等。
注意，也可以使用诸如铟锡氧化物、锌氧化物、包含氧化钨的铟氧化物、包含氧化钨的铟锌氧化物、包含氧化钛的铟氧化物、包含氧化钛的铟锡氧化物、铟锌氧化物或添加氧化硅的铟锡氧化物等包含氧的导电材料，或诸如氮化钛或氮化钽等包含氮的导电材料。另外，也可以采用使用包含上述金属元素的材料和包含氧的导电材料形成的叠层结构。此外，也可以采用使用包含上述金属元素的材料和包含氮的导电材料形成的叠层结构。另外，也可以采用使用包含上述金属元素的材料、包含氧的导电材料和包含氮的导电材料形成的叠层结构。
此外，导电膜的厚度为5nm以上且500nm以下，优选为10nm以上且300nm以下，进一步优选为10nm以上且200nm以下。在本实施方式中，形成300nm厚的钨膜作为导电膜。
接着，使用抗蚀剂掩模选择性地对导电膜的一部分进行蚀刻，来形成电极214、电极215及布线219(包括使用相同的层形成的其他电极和布线)。抗蚀剂掩模可以适当地使用光刻法、印刷法、喷墨法等形成。当通过喷墨法形成抗蚀剂掩模时不需要光掩模，因此能够减少制造成本。
可以使用干蚀刻法和湿蚀刻法中的一方或双方蚀刻导电膜。注意，有时会通过蚀刻步骤去除半导体层208的露出的部分。在导电膜的蚀刻结束之后，去除抗蚀剂掩模。
通过设置电极214及电极215，形成晶体管232(参照图3D)。
[形成绝缘层]
接着，在电极214、电极215及布线219上形成绝缘层210及绝缘层211(参照图4A)。绝缘层210及绝缘层211可以使用与绝缘层205相似的材料及方法形成。
此外，当将氧化物半导体用于半导体层208时，优选将含氧的绝缘层用于至少绝缘层210的与半导体层208接触的部分。例如，当绝缘层210为包括多个层的叠层时，至少与半导体层208接触的层优选使用氧化硅形成。
[形成开口]
接着，使用抗蚀剂掩模选择性地对绝缘层210及绝缘层211的一部分进行蚀刻，来形成开口128(参照图4A)。此时，还可以形成未图示的另一个开口。抗蚀剂掩模可以适当地使用光刻法、印刷法、喷墨法等形成。当通过喷墨法形成抗蚀剂掩模时不需要光掩模，因此能够减少制造成本。
可以使用干蚀刻法和湿蚀刻法中的一方或双方蚀刻绝缘层210及绝缘层211。
通过形成开口128，使漏电极215及端子电极216的一部分露出。在形成开口128之后，去除抗蚀剂掩模。
[形成绝缘层]
接着，在绝缘层211上形成绝缘层212(参照图4B)。绝缘层212可以使用与绝缘层205相似的材料及方法形成。
此外，为了减少其上形成有发光元件125的表面的凹凸，也可以在绝缘层212上进行平坦化处理。平坦化处理可以是但不特定地限于抛光处理(例如，CMP)或干蚀刻处理。
此外，通过使用具有平坦化功能的绝缘材料形成绝缘层212，可以使抛光处理不必要。例如可以使用诸如聚酰亚胺树脂或丙烯酸树脂等有机材料作为具有平坦化功能的绝缘材料。此外，除了上述有机材料之外，还可以使用低介电常数材料(low-k材料)等。注意，也可以通过层叠多个由上述任意材料形成的绝缘层来形成绝缘层212。
另外，去除绝缘层212的与开口128重叠的一部分以形成开口127。此时，还形成未图示的另一个开口。此外，去除外部电极124随后连接到的区域中的绝缘层211。注意，通过使用光刻工序在绝缘层212上形成抗蚀剂掩模，并对绝缘层212的没有被抗蚀剂掩模覆盖的区域进行蚀刻，由此可以形成开口127等。通过形成开口127，使电极215的表面露出(参照图4B)。
另外，通过使用具有光敏性的材料形成绝缘层212，可以形成开口127而无需使用抗蚀剂掩模。在本实施方式中，使用光敏性聚酰亚胺树脂形成绝缘层212及开口127。
[形成阳极]
接着，在绝缘层212上形成电极115(参照图4C)。电极115优选使用高效率地反射随后形成的EL层117所发射的光的导电材料形成。注意，电极115不局限于单层结构，也可以采用多个层的叠层结构。例如，当将电极115用作阳极时，它可以具有这样的结构：与EL层117接触地设置功函数大于EL层117且具有透光性的层(诸如为铟锡氧化物层)，并且接触于该层地设置反射率高的层(例如铝层、包含铝的合金层或银层等)。
注意，虽然本实施方式例示出具有顶部发射结构的显示装置，但也可以采用具有底部发射结构或者双发射结构的显示装置。
当显示装置100采用底部发射结构或者双发射结构时，优选使用透光导电材料形成电极115。
通过在绝缘层212上形成要用作电极115的导电膜，在该导电膜上形成抗蚀剂掩模，并对该导电膜的没有被抗蚀剂掩模覆盖的区域进行蚀刻，由此可以形成电极115。可以使用干蚀刻法和湿蚀刻法中的一方或双方蚀刻导电膜。抗蚀剂掩模可以适当地使用光刻法、印刷法、喷墨法等形成。当通过喷墨法形成抗蚀剂掩模时不需要光掩模，因此能够减少制造成本。在形成电极115之后，去除抗蚀剂掩模。
[形成分隔壁]
接着，形成分隔壁114(参照图5A)。分隔壁114是为了防止相邻像素中的发光元件125之间非意图地电短路并防止从发光元件125非意图地发光而设置的。此外，在使用金属掩模形成在后面所述的EL层117的情况下，分隔壁114还具有防止金属掩模与电极115接触的功能。分隔壁114可以使用诸如环氧树脂、丙烯酸树脂或酰亚胺树脂等有机树脂材料，或诸如氧化硅等无机材料形成。分隔壁114优选形成为使其侧壁具有锥形形状或具有曲率连续的倾斜表面。分隔壁114的侧壁采用上述形状，可以实现随后形成的EL层117和电极118的良好的覆盖。
[形成EL层]
关于EL层117的结构，将在实施方式4中进行说明。
[形成阴极]
在本实施方式中将电极118用作阴极，并且优选使用能够将电子注入在后面所述的EL层117且功函数小的材料形成电极118。此外，除了功函数小的金属的单层之外，还可以使用在由功函数小的碱金属或碱土金属形成的几纳米厚的缓冲层上形成有诸如铝等金属材料、诸如铟锡氧化物等导电氧化物材料或者半导体材料的叠层作为电极118。此外，也可以使用碱土金属的氧化物、卤化物、镁-银合金等作为缓冲层。
此外，在透过电极118提取EL层117所发射的光的情况下，电极118优选对可见光具有透光性。发光元件125包括电极115、EL层117及电极118(参照图5B)。
在本实施方式中，将包括衬底101和在衬底101上形成的晶体管232及发光元件125的结构称为元件衬底171。另外，在本实施方式中，将包括衬底102和在衬底102上设置的着色层266等的结构称为对置衬底181。
[形成对置衬底]
首先，在衬底102上形成剥离层123(参照图6A)。衬底102可以使用与衬底101相似的材料形成。注意，衬底101和衬底102既可以使用相同的材料又可以使用彼此不同的材料。此外，剥离层123可以与剥离层113以相似的方式形成。此外，也可以在衬底102与剥离层123之间设置绝缘层。在本实施方式中，将铝硼硅酸盐玻璃用于衬底102。另外，通过溅射法来形成钨层作为衬底102上的剥离层123。
注意，优选的是，在形成剥离层123之后，使剥离层123的表面暴露于包含氧的气氛或包含氧的等离子体气氛中。使剥离层123的表面氧化，可以使随后进行的衬底102的剥离变得容易。
[绝缘层129的形成]
接着，在剥离层123上形成绝缘层129(参照图6A)。绝缘层129可以利用与绝缘层205相似的材料及方法形成。在本实施方式中，通过等离子体CVD法，通过从衬底102侧层叠厚度为200nm的氧氮化硅膜、厚度为140nm的氮氧化硅膜和厚度为100nm的氧氮化硅膜形成绝缘层129。
[遮光层264的形成]
接着，在绝缘层129上形成用来形成遮光层264的层274(参照图6B)。遮光层264具有遮挡从相邻的显示元件发射的光，并且抑制相邻的显示元件之间的混色的功能。另外，通过设置着色层266使其端部与遮光层264的端部重叠，可以抑制漏光。层274可以具有单层结构或两层以上的叠层结构。作为能够用于层274的材料的例子，例如可以举出包含铬、钛、镍等的金属材料，包含铬、钛、镍等的氧化物材料，和包含金属材料、颜料或染料的树脂材料等。
在使用金属材料、氧化物材料或树脂材料形成层274的情况下，在层274上形成抗蚀剂掩模，并且使用该抗蚀剂掩模将层274蚀刻为所希望的形状，由此可以形成遮光层264(参照图6C)。另外，使用分散有碳黑的高分子材料，可以通过喷墨法在绝缘层129上直接描绘遮光层264。
[着色层266的形成]
接着，在绝缘层129上形成着色层266(参照图6D)。着色层是使特定波长区域的光透过的有色层。例如，可以使用透过红色波长区的光的红色(R)滤色片、透过绿色波长区的光的绿色(G)滤色片、透过蓝色波长区的光的蓝色(B)滤色片等。每个着色层266通过使用任意各种材料并利用印刷法、喷墨法或光刻法在所需的位置形成。此时，以着色层266的一部分重叠于遮光层264的方式设置着色层266是优选的。通过在不同的像素中设置不同颜色的着色层266，可以进行彩色显示。
[保护层268的形成]
接着，在遮光层264及着色层266上形成保护层268(参照图6E)。
可以使用丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺等有机绝缘层作为保护层268。例如，利用保护层268，能够防止包含在着色层266中的杂质等扩散到发光元件125侧。注意，不一定必须要形成保护层268。
另外，也可以使用具有透光性的导电膜作为保护层268。当将具有透光性的导电膜形成为保护层268时，能够使从发光元件125发射的光透过保护层268，并能够防止离子化的杂质透过。
具有透光性的导电膜例如可以使用例如上述具有透光性的导电材料形成。另外，还可以使用足够薄以具有透光性的金属膜。
通过上述工序，可以形成对置衬底181。注意，在不需要着色层266的情况下，有时对置衬底181不设置着色层266等。
[贴合元件衬底171和对置衬底181]
接着，隔着粘合层120将元件衬底171和对置衬底181彼此贴合。此时，以使元件衬底171中包括的发光元件125与对置衬底181中包括的着色层266相对的方式设置元件衬底171及对置衬底181(参照图7A)。
[衬底101的剥离]
接着，将元件衬底171中包括的衬底101连同剥离层113一起从绝缘层221剥离(参照图7B)。作为剥离方法，可以使用机械力(例如，利用人的手或夹具的处理、通过滚筒转动的处理或超音波等)。例如，使用边缘锋利的工具、通过照射激光等在剥离层113中形成切口，且向该切口中注入水。由于毛细现象，剥离层113与绝缘层221之间的部分吸收水，从而可以容易地将衬底101连同剥离层113一起剥离。
接着，去除绝缘层221的与端子电极216重叠的一部分以形成开口132a。在开口132a中使端子电极216的表面的一部分露出。
[衬底111的贴合]
接着，通过粘合层112将具有开口132b的衬底111贴合到绝缘层221(参照图8B)。以开口132a重叠于开口132b的方式进行贴合。通过开口132a重叠于开口132b，形成开口132(参照图9A)。另外，在开口132的内侧使端子电极216的表面露出。
另外，在本发明的一个实施方式的显示装置100中，既可以在一个开口132中设置多个端子电极216，又可以针对每个端子电极216设置开口132。图11A是针对每个端子电极216设置开口132的显示装置100的透视图，图11B是图11A中的点划线B1-B2所示的部分的截面图。
[衬底102的剥离]
接着，将对置衬底181所具有的衬底102连同剥离层123一起从绝缘层129剥离(参照图9A)。可以使用机械力(例如，利用人的手或夹具的处理、通过滚筒转动的处理或超音波等)作为剥离方法。例如，使用边缘锋利的工具、通过照射激光等在剥离层123中形成切口，且向该切口中注入水。由于毛细现象，剥离层123与绝缘层129之间的部分吸收水，从而可以容易地将衬底102剥离。
[衬底121的贴合]
接着，隔着粘合层122将衬底121贴合到绝缘层129(参照图9B)。如此，可以制造显示装置100(参照图10A)。
或者，也可以在衬底111或衬底121的从该侧发射光151的外侧上设置如下层中的一种以上：诸如反射防止层、光扩散层、微透镜阵列、棱镜片、相位差板或偏振片等使用具有特定的功能的材料形成的层(以下也称为“功能层”)。例如可以使用圆偏振片等作为反射防止层。通过设置功能层，可以实现显示质量更良好的显示装置。另外，可以降低显示装置的耗电量。图10B是具有包括功能层161的顶部发射结构的显示装置100的截面图。另外，也可以设置触摸传感器作为功能层161。
另外，也可以将具有特定的功能的材料用于衬底111或衬底121。例如，也可以使用圆偏振片作为衬底111或衬底121。或者，例如，也可以使用相位差板形成衬底111或衬底121，并且可以以与该衬底重叠的方式设置偏振片。另外，例如，也可以使用棱镜片形成衬底111或衬底121，并且可以以与该衬底重叠的方式设置圆偏振片。通过将具有特定的功能的材料用于衬底111或衬底121，可以实现显示质量的提高和制造成本的降低。
[外部电极的形成]
接着，在开口132中，外部电极124通过各向异性导电连接层138与端子电极216电连接(参照图1B)。因此，可以对显示装置100输入电力或信号。注意，可以使用FPC作为外部电极124。此外，也可以使用金属导线作为外部电极124。虽然该金属导线与端子电极216的连接可以使用各向异性导电连接层138，但是也可以通过导线键合法进行连接而不使用各向异性导电连接层138。或者，也可以通过焊接法进行该金属导线与端子电极216的连接。
由于在显示区域131的背侧设置端子电极216，即使显示区域的形状是非矩形形状，也可以实现显示装置的形状与显示区域的形状不显著不同，并且可以实现边框宽度减少。
例如，如图20A所示，显示装置100的外形形状可以为矩形。另外，如图20B所示，可以通过将两个或多个曲线组合而形成显示装置100的外形形状。另外，如图20C所示，也可以形成显示装置100的外形形状以使其适合显示装置100被容纳的物的形状。注意，图20C所示的显示装置100具有适合汽车的显示诸如速度等信息的部位的外形形状，显示区域131显示速度表、发动机转速表及燃料表。另外，也可以将外部电极124设置在显示区域131的背侧的两个或更多个部分。
[实现彩色显示的像素结构实例]
在此，参照图12A和图12B对用来实现彩色显示的像素结构的例子进行说明。图12A、图12B、图13A及图13B是在图1A的显示区域131中示出的区域170的放大的平面图。例如，如图12A所示，将三个像素130用作子像素，并且可以将它们合并用作一个像素140。通过分别对应于三个像素130的颜色采用红色、绿色、蓝色的着色层266，可以实现全彩色显示。此外，在图12A中，将发射红色的光的像素130称为像素130R，将发射绿色的光的像素130称为像素130G，将发射蓝色的光的像素130称为像素130B。另外，着色层266的颜色也可以为红色、绿色、蓝色之外的颜色，例如，着色层266的颜色可以采用黄色(yellow)、青色(cyan)、品红色(magenta)等。
另外，如图12B所示，也可以将四个像素130用作子像素并且可以将它们统一用作一个像素140。例如，分别对应于四个像素130的着色层266的颜色可以采用红色、绿色、蓝色、黄色。此外，在图12B中，将发出红色的光的像素130称为像素130R，将发出绿色的光的像素130称为像素130G，将发出蓝色的光的像素130称为像素130B，将发出黄色的光的像素130称为像素130Y。通过增加用作一个像素140的像素130的个数，尤其能够提高颜色的再现性。因此，能够提高显示装置的显示质量。
或者，分别对应于四个像素130的着色层266可以采用红色、绿色、蓝色、白色(参照图12B)。通过设置发出白色光的像素130(像素130W)，可以提高显示区域的发光亮度。注意，在设置发出白色光的像素130W的情况下，也可以不设置对应于像素130W的着色层266。通过不设置对应于像素130W的着色层266，不会出现由于光透过着色层266时的亮度降低，由此可以提高显示区域的发光亮度。另外，可以降低显示装置的耗电量。另一方面，通过设置对应于像素130W的白色的着色层266，可以控制白色光的色温，使得可以提高显示装置的显示质量。此外，根据显示装置的用途，也可以将每个像素130用作子像素，并且两个像素130可以被统一用作一个像素140。
当将四个像素130统一用作一个像素140时，如图13B所示，也可以以矩阵状配置四个像素130。另外，当将四个像素130统一用作一个像素140时，也可以使用发射青色(cyan)、品红色(magenta)等的光的像素代替像素130Y及像素130W。此外，也可以在像素140中设置多个发射相同颜色的光的像素130。
注意，包含于像素140中的各像素130的占有面积或形状等既可以相同又可以不同。此外，排列不限于条纹排列或矩阵状排列。例如，还可以应用三角状排列、拜耳排列(Bayer arrangement)、PenTile排列等。图13A示出波形瓦(PenTile)排列的一个例子。
本实施方式可以与其他实施方式所记载的任意结构适当地组合而实施。
实施方式2
在本实施方式中，参照图14A至图14C说明显示装置100的具体的配置实例。图14A是用来说明显示装置100的配置实例的框图。
图14A示出显示区域131、驱动电路133、驱动电路142a以及驱动电路142b。也可以将驱动电路133、驱动电路142a以及驱动电路142b设置在显示装置100的内部或外部。
可以将驱动电路142a及驱动电路142b用作例如扫描线驱动电路。另外，可以将驱动电路133用作例如信号线驱动电路。注意，也可以仅设置驱动电路142a和驱动电路142b中的一个。或者，也可以隔着显示区域131与驱动电路133相对地设置某种电路。
另外，图14A所例示出的显示装置100包括基本彼此平行地设置且由驱动电路142a和/或驱动电路142b控制其电位的m条布线135以及基本彼此平行地设置且由驱动电路133控制其电位的n条布线136。并且，显示区域131包括排列为矩阵状的多个像素电路134。此外，一个像素电路134用于驱动一个子像素(像素130)。
各布线135与在显示区域131中排列为m行n列的像素电路134中的给定行的n个像素电路134电连接。另外，各布线136与排列为m行n列的像素电路134中的给定列的m个像素电路134电连接。注意，m、n都是1以上的整数。
图14B及图14C示出可用于图14A所示的显示装置的像素电路134的电路配置实例。
[发光显示装置用像素电路的一个例子]
图14B所示的像素电路134包括晶体管431、电容器233、晶体管232以及晶体管434。另外，像素电路134与发光元件125电连接。
晶体管431的源电极和漏电极中的一个电连接于被供应数据信号的布线(以下，称为信号线DL_n)。并且，晶体管431的栅电极电连接于被供应栅极信号的布线(以下，称为扫描线GL_m)。
晶体管431具有控制是否将数据信号写入节点435的功能。
电容器233的一对电极中的一个电极电连接于节点435，另一个电极电连接于节点437。另外，晶体管431的源电极和漏电极中的另一个电连接于节点435。
电容器233用作储存写入到节点435的数据的储存电容。
晶体管232的源电极和漏电极中的一个电连接于电位供应线VL_a，另一个电连接于节点437。并且，晶体管232的栅电极电连接于节点435。
晶体管434的源电极和漏电极中的一个电连接于电位供应线V0，另一个电连接于节点437。并且，晶体管434的栅电极电连接于扫描线GL_m。
发光元件125的阳极和阴极中的一个电连接于电位供应线VL_b，另一个电连接于节点437。
例如可以使用有机电致发光元件(也称为有机EL元件)等作为发光元件125。注意，发光元件125不限定于此，例如也可以是包含无机材料的无机EL元件。
另外，例如可以使用相对高电位侧的电位或相对低电位侧的电位作为电源电位。将高电位侧的电源电位称为高电源电位(也称为“VDD”)，将低电位侧的电源电位称为低电源电位(也称为“VSS”)。此外，也可以将接地电位用作高电源电位或低电源电位。例如，在接地电位被用作高电源电位的情况下，低电源电位为低于接地电位的电位，在接地电位被用作低电源电位的情况下，高电源电位为高于接地电位的电位。
例如，高电源电位VDD供应到电位供应线VL_a和电位供应线VL_b中的一个，低电源电位VSS供应到另一个。
在包括图14B所示的像素电路134的显示装置中，由驱动电路142a和/或驱动电路142b逐行依次选择像素电路134，从而使晶体管431及晶体管434成为导通状态并且将数据信号写入节点435。
当晶体管431及晶体管434处于关闭状态时，数据已经被写入到节点435的像素电路134成为保持状态。再者，根据写入到节点435的数据的电位，来控制流过在晶体管232的源电极与漏电极之间的电流量，并且，发光元件125以对应于流过的电流量的亮度发光。通过逐行依次进行上述步骤，可以显示图像。
[液晶显示装置用像素电路的一个例子]
图14C所示的像素电路134包括晶体管431以及电容器233。另外，像素电路134与液晶元件432电连接。
液晶元件432的一对电极中的一个的电位根据像素电路134的规格适当地设定。液晶元件432的取向状态取决于写入到节点436的数据。另外，可以给多个像素电路134的每一个所具有的液晶元件432的一对电极中的一个供应共同电位。此外，也可以对各行的像素电路134的液晶元件432的一对电极中的一个供应不同的电位。
具有液晶元件432的显示装置的驱动方法的例子包括：TN模式；STN模式；VA模式；ASM(Axially Symmetric Aligned Micro-cell：轴对称排列微单元)模式；OCB(OpticallyCompensated Birefringence：光学补偿双折射)模式；FLC(Ferroelectric LiquidCrystal：铁电液晶)模式；AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal：反铁电液晶)模式；MVA模式；PVA(Patterned Vertical Alignment：垂直取向构型)模式；IPS模式；FFS模式；和TBA(Transverse Bend Alignment：横向弯曲取向)模式等。另外，显示装置的驱动方法的其它例子包括ECB(Electrically Controlled Birefringence：电控双折射)模式、PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal：聚合物分散液晶)模式、PNLC(Polymer NetworkLiquid Crystal：聚合物网路液晶)模式、宾主模式等。注意，本发明的一个实施方式并不限定于此，可以使用各种液晶元件及驱动方式。
液晶元件432可以使用包含呈现蓝相(Blue Phase)的液晶和手性材料的液晶组成物来形成。呈现蓝相的液晶具有1msec(毫秒)以下的短的响应时间，并具有光学各向同性，因此无需取向处理，并且呈现蓝相的液晶的视角依赖性小，因为液晶具有光学各向同性。
在第m行第n列的像素电路134中，晶体管431的源电极和漏电极中的一个电连接于信号线DL_n，另一个电连接于节点436。晶体管431的栅电极电连接于扫描线GL_m。晶体管431具有控制是否将数据信号写入节点436的功能。
电容器233的一对电极中的一个电连接于被供应特定电位的布线(以下，称为电容线CL)，另一个电连接于节点436。另外，液晶元件432的一对电极的另一个电极电连接于节点436。此外，电容线CL的电位根据像素电路134的规格适当地设定。电容器233用作储存写入到节点436的数据的储存电容。
例如，在包括图14C所示的像素电路134的显示装置中，由驱动电路142a和/或驱动电路142b逐行依次选择像素电路134，从而使晶体管431成为导通状态并且将数据信号写入节点436。
当晶体管431处于关闭状态时，数据信号已经被写入到节点436的像素电路134成为保持状态。通过逐行依次进行上述步骤，可以在显示区域131上显示图像。
[显示元件]
本发明的一个实施方式的显示装置可以采用各种模式或具有各种显示元件。显示元件的例子包括其对比度、亮度、反射率、透射率等因电或磁作用而变化的显示介质，诸如：EL(电致发光)元件(例如，包含有机和无机材料的EL元件、有机EL元件或无机EL元件)、LED(例如，白色LED、红色LED、绿色LED或蓝色LED等)、晶体管(依赖于电流而发光的晶体管)、电子发射元件、液晶元件、电子墨水、电泳元件、光栅光阀(GLV)、等离子体显示器(PDP)、使用MEMS(微电子机械系统)的显示元件、数字微镜设备(DMD)、数字微快门(DMS)、MIRASOL(注册商标)、IMOD(干涉调制显示)元件、快门方式的MEMS显示元件、光干涉型MEMS显示元件、电润湿(electrowetting)元件、压电陶瓷显示器或使用碳纳米管的显示元件等。或者，也可以使用量子点作为显示元件。具有EL元件的显示装置的例子，有EL显示器等。包括电子发射元件的显示装置的例子，包括场致发射显示器(FED)和SED型平板显示器(SED：Surface-conduction Electron-emitter Display：表面传导电子发射显示器)等。包括量子点的显示装置的例子，有量子点显示器等。包括液晶元件的显示装置的例子，有液晶显示器(例如，透射型液晶显示器、半透射型液晶显示器、反射型液晶显示器、直观型液晶显示器或投射型液晶显示器)等。包括电子墨水、电子粉流体(注册商标)或电泳元件的显示装置的例子，有电子纸等。注意，在半透射型液晶显示器或反射式液晶显示器的情况下，像素电极的一部分或全部用作反射电极。例如，将像素电极的一部分或全部形成为包含铝、银等。并且，此时也可以将诸如SRAM等存储电路设置在反射电极下方。由此，可以降低耗电量。
本实施方式可以与其他实施方式所记载的任意结构适当地组合而实施。
实施方式3
在本实施方式中，参照图15A1、图15A2、图15B1和图15B2说明可以代替上述实施方式所示的晶体管232和/或晶体管252来使用的晶体管的一个例子。另外，本说明书等所公开的晶体管也可以用作晶体管431、晶体管434等。
[底栅型晶体管]
图15A1所例示的晶体管410是作为底栅型晶体管的类型之一的沟道保护型晶体管。晶体管410在半导体层208的沟道形成区域上具有能够用作沟道保护层的绝缘层209。绝缘层209可以使用与绝缘层205相似的材料及方法来形成。电极214的一部分及电极215的一部分形成在绝缘层209上。
通过在沟道形成区域上设置绝缘层209，可以防止在形成电极214及电极215时半导体层208露出。因此，可以防止在形成电极214及电极215时半导体层208的厚度减少。根据本发明的一个实施方式，可以实现电特性良好的晶体管。
图15A2所示的晶体管411与晶体管410之间的不同之处在于：晶体管411在绝缘层211上具有可以用作背栅电极的电极213。电极213可以使用与电极206相似的材料及方法来形成。此外，电极213也可以形成在绝缘层210与绝缘层211之间。
一般而言，背栅电极使用导电层来形成，并以半导体层的沟道形成区域被栅电极与背栅电极夹住的方式设置。因此，背栅电极可以具有与栅电极相似的功能。背栅电极的电位可以与栅电极相等，也可以为GND电位或预定的电位。另外，通过独立于栅电极的电位而改变背栅电极的电位，可以改变晶体管的阈值电压。
电极206及电极213都可以用作栅电极。因此，绝缘层207、绝缘层209、绝缘层210及绝缘层211都可以用作栅极绝缘层。
注意，当将电极206和电极213中的一个简称为“栅电极”时，可以将另一个称为“背栅电极”。例如，在晶体管411中，当将电极213称为“栅电极”时，将电极206称为“背栅电极”。另外，当将电极213用作“栅电极”时，晶体管411是顶栅型晶体管的一种。此外，可以将电极206和电极213中的一个称为“第一栅电极”，并且可以将另一方称为“第二栅电极”。
通过隔着半导体层208设置电极206以及电极213并将电极206及电极213的电位设定为相等，半导体层208中的载流子流过的区域在膜厚度方向上扩大，所以移动的载流子的数量增加。其结果，晶体管411的通态电流(on-state current)增大，并且场效应迁移率也增高。
因此，晶体管411是相对于占有面积具有大的通态电流的晶体管。即，相对于所要求的通态电流，晶体管411的占有面积可以是小的。根据本发明的一个实施方式，可以缩小晶体管的占有面积。因此，根据本发明的一个实施方式，可以实现集成度高的半导体装置。
另外，由于栅电极及背栅电极使用导电层来形成，因此每个都具有防止在晶体管的外部产生的电场影响到形成有沟道的半导体层的功能(尤其是静电遮蔽功能)。
另外，因为电极206及电极213分别具有屏蔽外部产生的电场的功能，所以产生在衬底111侧或电极213上方的带电粒子等的电荷不影响到半导体层208的沟道形成区域。其结果是，可以抑制应力测试(例如，对栅极施加负电荷的-GBT(Negative Gate Bias-Temperature：负栅极偏压温度)应力测试)中的劣化，并且还可以抑制不同漏电压下的通态电流的上升电压的变动。注意，在电极206及电极213具有相同的电位时或不同的电位时得到这效果。
注意，BT应力测试是一种加速试验，它可以在短时间内评估由于长期使用而产生的晶体管的特性变化(即，随时间变化)。尤其是，BT应力测试前后的晶体管的阈值电压的变动是检查晶体管的可靠性时的重要指标。可以说，在BT应力测试前后，阈值电压的变动越少，则晶体管的可靠性越高。
另外，通过设置电极206及电极213且将电极206及电极213设定为相同电位，阈值电压的变动得到降低。因此，多个晶体管中的电特性的变化也被降低。
另外，具有背栅电极的晶体管在对栅极施加正电荷的正GBT应力测试前后的阈值电压的变动也比不具有背栅电极的晶体管小。
另外，在从背栅电极侧入射光的情况下，当使用具有遮光性的导电膜形成背栅电极时，能够防止光从背栅电极侧入射到半导体层。由此，能够防止半导体层的光劣化，并能够防止晶体管的诸如阈值电压偏移等电特性劣化。
根据本发明的一个实施方式，可以实现可靠性良好的晶体管。此外，可以实现可靠性良好的半导体装置。
图15B1所例示的晶体管420是作为底栅型晶体管的类型之一的沟道保护型晶体管。虽然晶体管420具有与晶体管410基本相同的结构，但是不同之处在于：在晶体管420中，绝缘层209覆盖半导体层208。另外，在通过选择性地去除绝缘层209的一部分而形成的开口部中，半导体层208与电极214电连接。此外，在通过选择性地去除绝缘层209的一部分而形成的开口部中，半导体层208与电极215电连接。绝缘层209的与沟道形成区域重叠的区域可以用作沟道保护层。
通过设置绝缘层209，可以防止在形成电极214及电极215时半导体层208露出。因此，可以防止在形成电极214及电极215时半导体层208的厚度被减少。
图15B2所示的晶体管421与晶体管420之间的不同之处在于：晶体管421在绝缘层211上具有能够被用作背栅电极的电极213。晶体管421具有形成在绝缘层211上的电极213。如上所述，电极213可以被用作背栅电极。
与晶体管411同样，晶体管421是相对于占有面积而具有大的通态电流的晶体管。即，相对于所要求的通态电流，晶体管421的占有面积可以是小的。根据本发明的一个实施方式，可以缩小晶体管的占有面积。因此，根据本发明的一个实施方式，可以实现集成度高的半导体装置。
通过设置绝缘层209，可以防止在形成电极214及电极215时半导体层208露出。因此，可以防止在形成电极214及电极215时半导体层208的厚度被减少。
另外，与晶体管410及晶体管411相比，晶体管420及晶体管421的电极214与电极206之间的长度及电极215与电极206之间的长度较长。因此，可以减少产生在电极214与电极206之间的寄生电容。此外，可以减少产生在电极215与电极206之间的寄生电容。根据本发明的一个实施方式，可以实现电特性良好的晶体管。
图15C1所示的晶体管425是作为底栅型晶体管的类型之一的沟道蚀刻型晶体管。在晶体管425中，不使用绝缘层209地形成电极214及电极215。因此，在形成电极214及电极215时，半导体层208的一部分可以被露出并被蚀刻。然而，由于不设置绝缘层209，可以提高晶体管的生产率。
图15C2所示的晶体管426与晶体管425之间的不同之处在于：晶体管426在绝缘层211上具有可以用作背栅电极的电极213。
图16A是晶体管426的俯视图。图16B是图16A中的点划线X1-X2所示的部分的截面图(沟道长度方向)。图16C是图16A中的点划线Y1-Y2所示的部分的截面图(沟道宽度方向)。
设置在绝缘层119上的电极206在形成于绝缘层211、绝缘层210及绝缘层207中的开口247a及开口247b中与电极213电连接。由此，向电极206和电极213供应相同的电位。此外，也可以不设置开口247a和开口247b中的一个或两个。在不设置开口247a及开口247b的情况下，可以向电极206和电极213供应不同的电位。
[顶栅型晶体管]
图17A1所例示的晶体管430是顶栅型晶体管的类型之一。晶体管430在绝缘层119上具有半导体层208，在半导体层208及绝缘层119上具有与半导体层208的一部分相接的电极214以及与半导体层208的一部分相接的电极215，在半导体层208、电极214及电极215上具有绝缘层207，在绝缘层207上具有电极206。此外，在电极206上形成绝缘层210和绝缘层211。
因为在晶体管430中，电极206和电极214以及电极206和电极215不重叠，所以可以减少产生在电极206与电极214之间的寄生电容以及产生在电极206与电极215之间的寄生电容。另外，在形成电极206之后，将电极206用作掩模将杂质元素222引入到半导体层208，由此可以在半导体层208中以自对准(Self-aligned)的方式形成杂质区域(参照图17A3)。根据本发明的一个实施方式，可以实现电特性良好的晶体管。
另外，可以使用离子注入装置、离子掺杂装置或等离子体处理装置进行杂质元素222的引入。
在将诸如硅等半导体用于半导体层208的情况下，例如可以使用第13族元素和第15族元素中的至少一种元素作为杂质元素222。另外，在将氧化物半导体用于半导体层208的情况下，也可以使用稀有气体、氢和氮中的至少一种元素作为杂质元素222。
图17B1所例示的晶体管440是顶栅型晶体管的类型之一。晶体管440与晶体管430的不同之处在于：在晶体管440中，在形成电极214及电极215之后形成半导体层208。另外，图17B2所例示的晶体管441与晶体管431的不同之处在于：在晶体管441中，在形成电极214及电极215之后形成半导体层208。因此，在晶体管440及晶体管441中，半导体层208的一部分形成在电极214上，半导体层208的另一部分形成在电极215上。
在晶体管440及晶体管441中，也在形成电极206之后将电极206用作掩模将杂质元素222引入到半导体层208，由此可以在半导体层208中以自对准的方式形成杂质区域。根据本发明的一个实施方式，可以实现电特性良好的晶体管。另外，根据本发明的一个实施方式，可以实现集成度高的半导体装置。
此外，虽然本说明书等所公开的诸如金属膜、半导体膜、无机绝缘膜等各种膜可以利用溅射法或等离子体CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)法来形成，但是也可以利用诸如热CVD法等其他方法形成。作为热CVD法的例子，可以使用MOCVD(MetalOrganic Chemical Vapor Deposition：有机金属化学气相沉积)法或ALD(Atomic LayerDeposition：原子层沉积)法。
由于热CVD法不将等离子体用于形成膜，因此具有不产生因等离子体损伤所引起的缺陷的优点。
可以以如下方法进行利用热CVD法的沉积：将源气体及氧化剂同时供应到处理室内，将处理室内的压力设定为大气压或减压，使其在衬底附近或在衬底上互相发生反应。
另外，可以以如下方法进行利用ALD法的沉积：将处理室内的压力设定为大气压或减压，将用于反应的源气体依次引入处理室，并且按该顺序反复地引入气体。例如，通过切换各开关阀(也称为高速阀)来将两种以上的源气体依次供应到处理室内，例如，为了防止多种源气体混合，引入第一源气体，在引入第一源气体的同时或之后引入惰性气体(例如氩或氮等)等，然后引入第二源气体。注意，当同时引入第一源气体和惰性气体时，惰性气体用作载流子气体，另外，还可以在引入第二源气体的同时引入惰性气体。或者，也可以利用真空抽气将第一源气体排出来代替引入惰性气体，然后可以引入第二源气体。第一源气体在衬底表面上被吸收以形成第一层，之后引入的第二源气体与该第一层起反应，由此第二层层叠在第一层上而形成薄膜。该气体引入顺序被反复多次进行，直到获得所希望的厚度为止，从而可以形成阶梯覆盖性良好的薄膜。由于薄膜的厚度可以根据按顺序反复引入气体的次数来进行调节，因此，ALD法可以准确地调节膜厚度，因而适用于制造微型FET。
可以利用诸如MOCVD法或ALD法等热CVD法形成以上所示的实施方式所公开的诸如金属膜、半导体膜、无机绝缘膜等各种膜，例如，当形成In-Ga-Zn-O膜时，使用三甲基铟、三甲基镓及二甲基锌。注意三甲基铟的化学式是In(CH3)3。三甲基镓的化学式是Ga(CH3)3。二甲基锌的化学式是Zn(CH3)2。另外，不限定于上述组合，也可以使用三乙基镓(化学式Ga(C2H5)3)代替三甲基镓，并可以使用二乙基锌(化学式Zn(C2H5)2)代替二甲基锌。
例如，在使用利用ALD法的沉积装置形成氧化铪膜时，使用如下两种气体：通过使包含溶剂和铪前体化合物的液体(铪醇盐或诸如四二甲基酰胺铪(TDMAH)等铪氨化物)气化而得到的源气体、以及用作氧化剂的臭氧(O3)。注意四二甲基酰胺铪的化学式是Hf[N(CH3)2]4。另外，其他材料液体的例子，有四(乙基甲基酰胺)铪等。
例如，在使用利用ALD法的沉积装置形成氧化铝膜时，使用如下两种气体：例如，通过使溶剂和包含铝前体化合物的液体(例如，三甲基铝(TMA)等)气化而得到的源气体，以及用作氧化剂的H2O。注意三甲基铝的化学式是Al(CH3)3。其他材料液体的例子，有三(二甲基酰胺)铝、三异丁基铝、铝三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)等。
例如，在使用利用ALD法的沉积装置形成氧化硅膜时，使六氯乙硅烷在要形成膜的表面上被吸收，去除包含在被吸收物中的氯，供应氧化性气体(例如O2或一氧化二氮)的自由基使其与被吸收物起反应。
例如，在使用利用ALD法的沉积装置形成钨膜时，依次反复引入WF6气体和B2H6气体形成初始钨膜，然后依次反复引入WF6气体和H2气体形成钨膜。注意，也可以使用SiH4气体代替B2H6气体。
例如，在使用利用ALD法的沉积装置形成氧化物半导体膜(如In-Ga-Zn-O膜)时，依次反复引入In(CH3)3气体和O3气体形成In-O层，然后依次反复引入Ga(CH3)3气体和O3气体形成GaO层，之后依次反复引入Zn(CH3)2气体和O3气体形成ZnO层。注意，这些层的顺序不限定于上述例子。此外，也可以使用这些气体来形成混合化合物层如In-Ga-O层、In-Zn-O层或Ga-Zn-O层等。注意，虽然也可以使用利用诸如Ar等惰性气体对水进行鼓泡而得到的H2O气体代替O3气体，但是优选使用不包含H的O3气体。另外，也可以使用In(C2H5)3气体代替In(CH3)3气体。此外，也可以使用Ga(C2H5)3气体代替Ga(CH3)3气体。
图18A是晶体管451的俯视图。图18B是图18A中的点划线X1-X2所示的部分的截面图(沟道长度方向的截面图)。图18C是图18A中的点划线Y1-Y2所示的部分的截面图(沟道宽度方向的截面图)。晶体管451中，在绝缘层217的凸部上形成有半导体层208。晶体管451是包括背栅电极的顶栅型晶体管的类型之一。
图18A至图18C例示出将诸如硅等无机半导体层用作包括在晶体管451中的半导体层208的情况。在图18A至图18C中，半导体层208包括设置在与电极213重叠的区域中的半导体层208i、两个半导体层208t以及两个半导体层208u。半导体层208i配置在两个半导体层208t之间。另外，半导体层208i和两个半导体层208t配置在两个半导体层208u之间。另外，元件206与半导体层208i隔着绝缘层207彼此重叠。
当晶体管451处于导通状态时，在半导体层208i中形成有沟道。因此，半导体层208i被用作沟道形成区域。半导体层208t及半导体层208u包含赋予导电型的杂质。包含在半导体层208t中的杂质的浓度高于半导体层208i的杂质浓度且低于半导体层208u的杂质浓度。此外，包含在半导体层208u中的杂质的浓度高于半导体层208t的杂质浓度。
因此，半导体层208t被用作低浓度杂质区域(LDD)。半导体层208u被用作高浓度杂质区域。注意也可以不设置两个半导体层208t中的一个或两个。两个半导体层208u中的一个被用作源区域，另一个被用作漏区域。
设置在绝缘层211上的电极214在形成于绝缘层211、绝缘层210及绝缘层207中的开口247c中与半导体层208u中的一个电连接。另外，设置在绝缘层211上的电极215在形成于绝缘层211、绝缘层210及绝缘层207中的开口247d中与半导体层208u中的另一个电连接。
设置在绝缘层211上的电极206在形成于绝缘层207及绝缘层217中的开口247a及开口247b中与电极213电连接。由此，向电极206和电极213供应相同的电位。此外，也可以不设置开口247a和开口247b中的一个或两个。在不设置开口247a及开口247b的情况下，可以向电极206和电极213供应不同的电位。
本实施方式可以与其他实施方式所记载的任意结构适当地组合而实施。
实施方式4
在本实施方式中，对可用作发光元件125的发光元件的结构实例进行说明。注意，本实施方式所示的EL层320对应于其他实施方式所示的EL层117。
<发光元件的结构>
图19A所示的发光元件330中，在一对电极(电极318、电极322)之间夹有EL层320。注意，在下面本实施方式的说明中，作为例子，将电极318用作阳极，将电极322用作阴极。
此外，EL层320至少包括发光层，也可以采用除发光层外还包括功能层的叠层结构。作为除了发光层以外的功能层，可以使用包含空穴注入性高的物质、空穴传输性高的物质、电子传输性高的物质、电子注入性高的物质、双极性(电子及空穴的传输性高的物质)的物质等的层。具体而言，诸如空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层等功能层可以适当地组合使用。
图19A所示的发光元件330在由于施加到电极318和电极322之间的电位差而使电流流过并且在EL层320中空穴和电子重新结合时进行发光。换言之，在EL层320中形成有发光区域。
在本发明的一个实施方式中，从发光元件330的发射的光从电极318侧或电极322侧被提取到外部。因此，电极318和电极322中的一个使用透光物质形成。
注意，如图19B所示的发光元件331那样，可以在电极318和电极322之间层叠多个EL层320。当层叠了n(n是2以上的自然数)层时，优选在第m(m是满足1≤m<n的自然数)个EL层320和第(m+1)个EL层320之间设置电荷产生层320a。
电荷产生层320a可以使用如下材料形成：有机化合物和金属氧化物的复合材料；金属氧化物；有机化合物与碱金属、碱土金属或其化合物的复合材料；或者，还可以适当地组合上述材料。有机化合物和金属氧化物的复合材料的例子包括有机化合物和诸如氧化钒、氧化钼和氧化钨等金属氧化物的复合材料。可以使用各种化合物作为有机化合物，例如：诸如芳香胺化合物、咔唑衍生物和芳烃等低分子化合物；以及这些低分子化合物的低聚物、树枝状聚合物和聚合物。此外，优选使用具有空穴传输性且其空穴迁移率为10-6cm2/Vs以上的有机化合物作为有机化合物。但是，也可以使用除了上述物质以外的物质，只要物质的空穴传输性高于电子传输性。另外，由于用于电荷产生层320a的这些材料具有优异的载流子注入性、载流子传输性，所以可以实现发光元件330的低电流驱动及低电压驱动。
注意，电荷产生层320a也可以使用有机化合物和金属氧化物的复合材料与其他材料的组合来形成。例如，也可以通过组合包含有机化合物和金属氧化物的复合材料的层与包含选自电子供给物质中的一种化合物和电子传输性高的化合物的层形成电荷产生层320a。另外，也可以通过组合包含有机化合物和金属氧化物的复合材料的层与透明导电膜形成电荷产生层320a。
具有上述结构的发光元件331不容易产生能量的移动、猝灭等问题，并且材料的选择范围变大，所以可以容易地兼有高发光效率和长使用寿命。另外，也容易从一个发光层得到磷光发光而从另一个发光层得到荧光发光。
另外，当对电极318和电极322施加电压时，电荷产生层320a具有对与电荷产生层320a相接的一个EL层320注入空穴的功能，并具有对与电荷产生层320a相接的另一个EL层320注入电子的功能。
在图19B所示的发光元件331中，通过改变用于EL层320的发光物质的种类，可以得到各种发光颜色。另外，可以使用多个不同发光颜色的物质作为发光物质，从而可以得到宽光谱的发光或白色发光。
当使用图19B所示的发光元件331得到白色发光时，多个EL层的组合可以采用包括红色、蓝色及绿色的光而发射白色光的结构，例如可以举出包括包含蓝色荧光物质作为发光物质的发光层以及包含绿色及红色的磷光物质作为发光物质的发光层的结构。或者，也可以采用包括呈现红色发光的发光层、呈现绿色发光的发光层以及呈现蓝色发光的发光层的结构。或者，通过采用包括发出存在互补色关系的光的发光层的结构，也可以获得白色发光。在层包括两个发光层的叠层型元件中，当使从一个发光层发射的光的颜色和从另一个发光层发射的光的颜色处于补色关系时，作为补色关系的例子可以举出蓝色和黄色、蓝绿色和红色等。
注意，在上述叠层型元件的结构中，通过在层叠的发光层之间配置电荷产生层，能够在保持低电流密度的状态下实现高亮度区域中的长使用寿命的元件。另外，由于可以降低电极材料的电阻，导致电压下降，因此能够实现大面积的均匀发光。
本实施方式可以与其他实施方式所记载的任意结构适当地组合而实施。
实施方式5
在本实施方式中，参照附图说明包括本发明的一个实施方式的显示装置的照明装置和电子设备的例子。
作为使用了根据本发明的一个实施方式的显示装置的电子设备的具体例子，可以举出：电视机、监视器等显示装置、照明装置、台式和笔记本型个人计算机、文字处理机、再现储存在诸如DVD(Digital Versatile Disc：数字通用光盘)等记录介质中的静态图像和动态图像的图像再现装置、便携式CD播放器、收音机、磁带录音机、头戴式耳机音响、音响、台钟、挂钟、无绳电话子机、收发机、移动电话、车载电话、便携式游戏机、平板终端、诸如弹珠机等大型游戏机、计算器、便携式信息终端、电子笔记本、电子书阅读器、电子翻译器、声音输入器、摄像机、数字静物照相机、电动剃须刀、诸如微波炉等高频加热装置、电饭煲、电洗衣机、电吸尘器、热水器、电扇、电吹风、诸如空调器、加湿器和除湿器等空调设备、洗碗机、烘碗机、干衣机、烘被机、电冰箱、电冷冻箱、电冷藏冷冻箱、DNA保存用冰冻器、手电筒、诸如链锯等电工具、烟探测器和诸如透析装置等医疗设备等。再者，其它例子还可以举出诸如引导灯、交通灯、传送带、自动扶梯、电梯、工业机器人、蓄电系统等工业设备，和用于使电力供应量均匀化或用于智能电网的蓄电装置。另外，利用来自蓄电单元等的电力通过电动机推进的移动体等也包括在电子设备的范畴内。移动体的例子可以举出电动汽车(EV)、兼具内燃机和电动机的混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、使用履带代替这些车辆的车轮的履带式车辆、包括电动机辅助自行车的电动自行车、摩托车、电动轮椅、高尔夫球车、小型或大型船舶、潜水艇、直升机、飞机、火箭、人造卫星、太空探测器、行星探测器、宇宙飞船等。
尤其是，包括具有柔软性的显示装置的电子设备的例子，可以举出电视装置(也称为电视或电视接收机)、计算机等的监视器、数码相机、数码摄像机、数码相框、移动电话机(也称为移动电话或移动电话装置)、便携式游戏机、便携式信息终端、音频再现装置、诸如弹珠机等的大型游戏机等。
此外，也可以沿着在房屋及高楼等的内壁或外壁的曲面或者汽车的内部或外部的曲面组装显示装置。
图21A示出移动电话机的一个例子。移动电话机7400除组装在壳体7401中的显示部7402之外，还包括操作按钮7403、外部连接端口7404、扬声器7405、麦克风7406等。另外，通过将显示装置用于显示部7402来制造移动电话机7400。
图21A所示的移动电话机7400在显示部7402中包括触摸传感器，并且当用手指等触摸显示部7402时，可以向移动电话机7400输入数据。此外，通过用手指等触摸显示部7402可以进行诸如打电话和输入文字等操作。
此外，通过操作按钮7403，可以切换电源的ON(开)、OFF(关)或显示在显示部7402的图像的种类。例如，可以从电子邮件的创建画面切换到主菜单画面。
在此，在显示部7402中包括有本发明的一个实施方式的显示装置。因此，可以弯曲显示部，且移动电话机的外形形状等的设计自由度高。
图21B是腕带型的显示装置的一个例子。便携式显示装置7100包括壳体7101、显示部7102、操作按钮7103以及收发装置7104。
便携式显示装置7100能够由收发装置7104接收影像信号，且可以将所接收的影像显示在显示部7102。此外，利用收发装置7104，便携式显示装置7100可以将声音信号发送到其他接收设备。
此外，可以由操作按钮7103进行电源的ON、OFF工作、所显示的影像的切换、音量调整等。
在此，显示部7102包括本发明的一个实施方式的显示装置。因此，能够弯曲便携式显示装置的显示部，且便携式显示装置的外形形状等的设计自由度高。
图21C是汽车的一个例子，该汽车包括车体951、车轮952、仪表盘953、灯954等。图21D示出该汽车的驾驶员座位。诸如速度、发动机速度及燃料等信息显示在设置在驾驶员座位上的显示部955中。在显示部955中包括本发明的一个实施方式的显示装置。本发明的一个实施方式的显示装置的显示部能够弯曲，且外形形状等的设计自由度高。因此，可以提高显示部955的可见度。
本实施方式可以与其他实施方式所记载的任意结构适当地组合而实施。
符号说明
100：显示装置；101：衬底；102：衬底；111：衬底；112：粘合层；113：剥离层；114：分隔壁；115：电极；117：EL层；118：电极；119：绝缘层；120：粘合层；121：衬底；122：粘合层；123：剥离层；124：外部电极；125：发光元件；127：开口；128：开口；129：绝缘层；130：像素；131：显示区域；132：开口；133：驱动电路；134：像素电路；135：布线；136：布线；138：各向异性导电连接层；140：像素；151：光；161：功能层；170：区域；171：元件衬底；181：对置衬底；205：绝缘层；206：电极；207：绝缘层；208：半导体层；209：绝缘层；210：绝缘层；211：绝缘层；212：绝缘层；213：电极；214：电极；215：电极；216：端子电极；217：绝缘层；219：布线；221：绝缘层；222：杂质元素；223：绝缘层；232：晶体管；233：电容器；252：晶体管；264：遮光层；266：着色层；268：保护层；274：层；318：电极；320：EL层；322：电极；330：发光元件；331：发光元件；410：晶体管；411：晶体管；420：晶体管；421：晶体管；430：晶体管；431：晶体管；432：液晶元件；434：晶体管；435：节点；436：节点；437：节点；440：晶体管；441：晶体管；951：车体；952：车轮；953：仪表盘；954：灯；955：显示部；5100：颗粒；5101：离子；5102：氧化锌层；5103：粒子；5120：衬底；5130：靶材；5161：区域；7100：便携式显示装置；7101：壳体；7102：显示部；7103：操作按钮；7104：收发装置；7400：移动电话机；7401：壳体；7402：显示部；7403：操作按钮；7404：外部连接端口；7405：扬声器；7406：麦克风；130B：像素；130G：像素；130R：像素；130Y：像素；132a：开口；132b：开口；142a：驱动电路；142b：驱动电路；320a：电荷产生层；5100a：颗粒；5100b：颗粒；5105a：颗粒；5105a1：区域；5105a2：颗粒；5105b：颗粒；5105c：颗粒；5105d：颗粒；5105d1：区域；5105e：颗粒；
本申请基于2014年6月23日提交到日本专利局的日本专利申请No.2014-128672，通过引用将其完整内容并入在此。

Claims (18)

1.一种显示装置，包括显示区域、端子电极以及外部电极，
其中，所述端子电极与所述显示区域重叠，
所述显示区域能够在所述显示区域的一个表面上显示图像，
并且，所述端子电极通过所述显示区域的另一个表面与所述外部电极电连接。
2.根据权利要求1所述的显示装置，
其中所述显示区域包括发光元件。
3.根据权利要求2所述的显示装置，
其中所述发光元件被配置为发出白色光。
4.根据权利要求2所述的显示装置，还包括与所述发光元件重叠的滤色片。
5.根据权利要求1所述的显示装置，
其中所述显示区域为非矩形的显示区域。
6.一种电子设备，包括：
根据权利要求1所述的显示装置；以及
触摸传感器。
7.一种显示装置，包括：
第一衬底；
第二衬底；
发光元件；
第一电极；以及
第二电极，
其中，所述第一电极设置在所述第一衬底的上方，
所述发光元件设置在所述第一电极的上方，
所述第二衬底设置在所述发光元件的上方，
从所述发光元件发出的光经过所述第二衬底射出，
并且，在设置于所述第一衬底中的开口中，所述第一电极与所述第二电极电连接。
8.根据权利要求7所述的显示装置，
其中所述第一衬底及所述第二衬底都具有柔性。
9.根据权利要求7所述的显示装置，
其中所述发光元件被配置为发出白色光。
10.根据权利要求7所述的显示装置，还包括与所述发光元件重叠的滤色片。
11.根据权利要求7所述的显示装置，
其中所述显示装置的外形为非矩形形状。
12.一种电子设备，包括：
权利要求7所述的显示装置；以及
触摸传感器。
13.一种显示装置，包括：
第一衬底；
第二衬底；
发光元件；
第一电极；以及
第二电极，
其中，所述第一电极设置在所述第一衬底的上方，
所述发光元件设置在所述第一电极的上方，
所述第二衬底设置在所述发光元件的上方，
从所述发光元件发出的光经过所述第二衬底射出，
并且，在设置于所述第一衬底中的开口中，所述第一电极通过各向异性导电连接层与所述第二电极电连接。
14.根据权利要求13所述的显示装置，
其中所述第一衬底及所述第二衬底都具有柔性。
15.根据权利要求13所述的显示装置，
其中所述发光元件被配置为发出白色光。
16.根据权利要求13所述的显示装置，还包括与所述发光元件重叠的滤色片。
17.根据权利要求13所述的显示装置，
其中所述显示装置的外形为非矩形形状。
18.一种电子设备，包括：
权利要求13所述的显示装置；以及
触摸传感器。
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