CN108369787A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个方式提供一种分辨率极高的显示装置。另外，提供一种显示品质高的显示装置。另外，提供一种视角特性高的显示装置。另外，提供一种可弯曲的显示装置。将相同颜色的子像素在特定方向上排成之字形。换言之，当着眼于一个子像素时，呈现与其相同颜色的两个子像素配置在它的斜右上及斜右下或者斜左上及斜左下。另外，各像素由排成L字形状的三个子像素构成。并且，组合两个像素，将包括3×2的子像素的像素单元配置为矩阵状。

Description

显示装置
技术领域
本发明的一个方式涉及一种显示装置。
本发明的一个方式不局限于上述技术领域。作为本说明书等所公开的本发明的一个方式的技术领域的例子可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、照明装置、蓄电装置、存储装置、这些装置的驱动方法和这些装置的制造方法。
背景技术
近年来，要求高清显示装置。例如，全高清(1920×1080个像素)已成为家用电视装置(也称为电视或电视接收器)的主流，但是可以预料以后电视装置趋于高清化，诸如4K(3840×2160个像素)、8K(7680×4320个像素)等。
移动电话、智能手机、平板终端等的便携式信息终端的高清显示面板也得到不断发展。
作为显示装置的典型例子可以举出：液晶显示装置；具备有机电致发光(EL：Electro Luminescence)元件或发光二极管(LED：Light-Emitting Diode)等发光元件的发光装置；以电泳方式等进行显示的电子纸等。
例如，有机EL元件具有一对电极间夹有包含发光性有机化合物的层的基本结构。通过对该元件施加电压，可以得到来自发光性有机化合物的发光。由于应用上述有机EL元件的显示装置不需要液晶显示装置等所需要的背光源，所以可以实现薄型、轻量、高对比度且低功耗的显示装置。例如，专利文献1公开了使用有机EL元件的显示装置的例子。
[专利文献1]日本专利申请公开第2002-324673号公报
发明内容
例如，组装于便携式信息终端的显示面板的显示区域小于电视装置等，因此，为了提高清晰度，需要进一步提高分辨率。
本发明的一个方式的目的之一是提供一种分辨率极高的显示装置。本发明的另一个目的之一是提供一种显示品质高的显示装置。本发明的另一个目的之一是提供一种视角特性高的显示装置。本发明的另一个目的之一是提供一种开口率高的显示装置。本发明的另一个目的之一是提供一种可弯曲的显示装置。本发明的另一个目的之一是提供一种高可靠性的显示装置。本发明的另一个目的之一是提供一种具有新颖的结构的显示装置。
这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式不一定必须要达到上述所有目的。另外，可以从说明书等的记载中抽出这些以外的目的。
本发明的一个方式是一种包括多个像素单元的显示装置。多个像素单元在第一方向及与该第一方向交叉的第二方向上配置为矩阵状。多个像素单元的每一个包括第一显示元件、第二显示元件、第三显示元件、第四显示元件、第五显示元件及第六显示元件。第一显示元件、第三显示元件及第五显示元件在第一方向上依次排列。第二显示元件、第四显示元件及第六显示元件在第一方向上依次排列。第一显示元件与第二显示元件在第二方向上排列，第三显示元件与第四显示元件在第二方向上排列，第五显示元件与第六显示元件在第二方向上排列。第一显示元件和第四显示元件呈现第一颜色，第二显示元件和第五显示元件呈现第二颜色，第三显示元件和第六显示元件呈现第三颜色。
上述显示装置优选包括第一布线及第二布线。优选的是，多个像素单元的每一个都包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管及第六晶体管，第一晶体管的栅极、第三晶体管的栅极及第五晶体管的栅极与第一布线电连接，并且，第二晶体管的栅极、第四晶体管的栅极及第六晶体管的栅极与第二布线电连接。
上述显示装置优选包括第三布线、第四布线及第五布线。优选的是，第一晶体管及第二晶体管的各源极和漏极中的一个与第三布线电连接，第三晶体管及第四晶体管的各源极和漏极中的一个与第四布线电连接，第五晶体管及第六晶体管的各源极和漏极中的一个与第五布线电连接。
上述显示装置优选包括第三布线、第四布线、第五布线及第六布线。此时，优选的是，第一晶体管及第四晶体管的各源极和漏极中的一个与第四布线电连接，第二晶体管的源极和漏极中的一个与第三布线电连接，第三晶体管及第六晶体管的各源极和漏极中的一个与第五布线电连接，并且，第五晶体管的源极和漏极中的一个与第六布线电连接。
在上述结构中，在第一方向上排列的像素单元的间距优选为在第二方向上排列的像素单元的间距的2倍。在第一方向上排列的像素单元的间距优选为12μm以上且150μm以下。
上述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管及第六晶体管优选为顶栅型晶体管。上述显示装置优选包括与第一显示元件电连接的第七晶体管。第七晶体管优选包括夹持半导体层的两个栅电极。
本发明的另一个方式的显示装置包括：多个第一显示元件、多个第二显示元件、多个第三显示元件、在第一方向上延伸的多个第一列、在第一方向上延伸的多个第二列以及在第一方向上延伸的多个第三列。多个第一显示元件都为呈现第一颜色的显示元件，多个第二显示元件都为呈现第二颜色的显示元件，多个第三显示元件都为呈现第三颜色的显示元件。第一列、第二列及第三列在与第一方向交叉的第二方向上依次排列。多个第一列都为第一显示元件和第二显示元件交替排列的列，多个第二列都为第三显示元件和第一显示元件交替排列的列，多个第三列都为第二显示元件和第三显示元件交替排列的列。第一列的第一显示元件、第二列的第三显示元件及第三列的第二显示元件在第二方向上排列。
上述显示装置优选包括信号线及扫描线。优选的是，第一方向平行于信号线和扫描线中的任一个的延伸方向，并且第二方向平行于信号线和扫描线中的其他的一个的延伸方向。
本发明的一个方式可以提供一种分辨率极高的显示装置、一种显示品质高的显示装置、一种视角特性高的显示装置、一种开口率高的显示装置、一种可弯曲的显示装置、一种高可靠性的显示装置或者一种具有新颖的结构的显示装置。
附图说明
图1A、图1B和图1C示出实施方式的显示装置的结构实例；
图2A和图2B示出实施方式的显示装置的结构实例；
图3为实施方式的显示装置的电路图；
图4A和图4B为实施方式的显示装置的电路图；
图5A和图5B为实施方式的显示装置的电路图；
图6A和图6B为实施方式的显示装置的电路图；
图7A、图7B和图7C为实施方式的显示装置的电路图；
图8A至图8E为实施方式的显示装置的电路图；
图9A和图9B示出实施方式的显示装置的结构实例；
图10A和图10B示出实施方式的显示装置的结构实例；
图11A、图11B和图11C示出实施方式的显示装置的结构实例；
图12A和图12B示出实施方式的显示装置的结构实例；
图13A和图13B示出实施方式的显示装置的结构实例；
图14A和图14B示出实施方式的显示装置的结构实例；
图15A和图15B示出实施方式的显示装置的结构实例；
图16A和图16B示出实施方式的显示装置的结构实例；
图17示出实施方式的显示装置的结构实例；
图18示出实施方式的显示装置的结构实例；
图19示出实施方式的显示装置的结构实例；
图20示出实施方式的显示装置的结构实例；
图21示出实施方式的显示装置的结构实例；
图22示出实施方式的显示装置的结构实例；
图23示出实施方式的触摸面板的结构实例；
图24A、图24B、图24C和图24D为说明实施方式的显示装置的制造方法的图；
图25A、图25B、图25C和图25D为说明实施方式的显示装置的制造方法的图；
图26A、图26B、图26C和图26D为说明实施方式的显示装置的制造方法的图；
图27A和图27B为说明实施方式的显示装置的制造方法的图；
图28A、图28B和图28C为说明实施方式的显示装置的制造方法的图；
图29A、图29B、图29C、图29D、图29E和图29F示出实施方式的电子设备；
图30A、图30B、图30C、图30D、图30E、图30F、图30G、图30H和图30I示出实施方式的电子设备；
图31A、图31B、图31C、图31D、图31E和图31F示出实施方式的电子设备；
图32A、图32B、图32C、图32D和图32E示出实施方式的电子设备；
图33A、图33B和图33C示出实施方式的电子设备；
图34A1、图34A2、图34A3、图34A4、图34B1、图34B2、图34B3及图34B4示出实施例1的晶体管的结构实例；
图35A1、图35A2、图35A3和图35A4示出实施例1的晶体管的结构实例；
图36示出实施例1的晶体管的电特性；
图37示出实施例2的发光元件的结构；
图38示出实施例2的发光元件的电特性；
图39A、图39B、图39C、图39D、图39E和图39F为说明实施例2的显示面板的制造方法的图；
图40A和图40B为实施例2的显示面板的照片；
图41为实施例2的显示面板的色度图；
图42A和图42B示出实施例2的显示面板的色度的视角依赖性；
图43为实施例3的显示面板的照片。
具体实施方式
以下参照附图对实施方式进行详细的说明。注意，本发明不局限于以下的说明，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应该被解释为仅局限在以下所示的实施方式所记载的内容中。
注意，在下面说明的发明结构中，在不同的附图中共用相同的附图标记来表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反复说明。此外，当表示具有相同功能的部分时有时使用相同的阴影线，而不特别附加附图标记。
注意，在本说明书所说明的各个附图中，有时为了容易理解，夸大表示各构成要素的大小、层的厚度或区域。因此，本发明并不一定限定于附图中的尺寸。
在本说明书等中使用的“第一”、“第二”等序数词是为了避免构成要素的混淆而附记的，而不是为了在数目方面上进行限定的。
晶体管是半导体元件的一种，可以进行电流或电压的放大、控制导通或非导通的开关工作等。本说明书中的晶体管包括绝缘栅场效应晶体管(IGFET：Insulated GateField Effect Transistor)和薄膜晶体管(TFT：Thin Film Transistor)。
另外，在使用极性不同的晶体管的情况或在电路工作中在电流方向变化的情况等下，“源极”及“漏极”的功能有时被互相调换。因此，在本说明书中，“源极”和“漏极”可以被互相调换。
实施方式1
在本实施方式中，说明本发明的一个方式的显示装置的结构实例。
本发明的一个方式的显示装置包括多个像素。各像素包括多个子像素。各子像素包括显示元件及像素电路。各子像素的显示元件分别呈现不同颜色。各像素电路包括至少一个晶体管。各显示元件包括至少一个电极(也称为像素电极)，该电极与对应的像素电路电连接。各像素电路所包括的晶体管具有用来选择对应的子像素的开关的功能，也可以称为选择晶体管。像素电路除了该选择晶体管以外，还可以包括其他晶体管、电容器、二极管等元件以及使这些元件连接的布线等。
在本发明的一个方式中，相邻的两个像素构成一个像素单元。换言之，像素单元包含相同颜色的子像素各两个。例如，在像素包括三个颜色(例如，红色(R)、绿色(G)、蓝色(B))的子像素的情况下，像素单元包括六个子像素。
在像素单元包括六个子像素的情况下，子像素优选被配置为3×2的矩阵状以在第一方向上排列三个子像素且在第二方向上排列两个子像素。此时，各像素优选由排成L字形状的三个子像素构成。
另外，优选将相同颜色的子像素在第二方向上排成之字形，而不在第二方向上排成一列。换言之，当着眼于一个子像素时，优选呈现与其相同颜色的两个子像素位于其右上及右下或者左上及左下。即使是在分辨率极高的显示装置中，该结构也可以减少因视角的色度变化。
例如，在显示装置包括R、G、B这三种显示元件的情况下，可以将沿着第二方向的以下三种列依次排在第一方向上：第一列，在该列中R和G在第二方向上交替排列；第二列，在该列中G和B在第二方向上交替排列；第三列，在该列中B和R在第二方向上交替排列。这三个列以相同颜色的显示元件不在第一方向上相邻的方式排列。具体而言，可以以在第一方向上与R相邻的两个显示元件为G和B的方式排列第一列、第二列及第三列。
另外，本发明的一个方式的显示装置包括与像素电路所具有的选择晶体管的栅极电连接的多个布线(也称为栅极线)。由供应到该布线的电位控制选择晶体管的导通/关闭，由此可以控制子像素的选择。
在本发明的一个方式中，像素包括两个以上的子像素，并且，像素与两个以上且每个像素中的子像素的个数以下的栅极线电连接。至少一个像素的字像素与各栅极线电连接。
作为一个例子，对包括三个子像素且两个栅极线与像素电连接的像素结构进行说明。具体而言，两个栅极线中的一个与两个子像素所具有的各选择晶体管的栅极电连接，两个栅极线中的另一个与剩下的子像素所具有的选择晶体管的栅极电连接。
通过使本发明的一个方式的显示装置的像素具有上述结构，可以容易缩小像素所占的面积。由此，可以提高显示装置的分辨率。下面说明上述像素结构可以缩小像素所占的面积的原因之一。
为了提高显示装置的分辨率，需要缩小各像素所占的面积。例如，像素所占的面积可以通过缩小由最小特征尺寸、层间位置对准精度等所定义的设计规则来缩小像素所占的面积。然而，设计规则的缩小主要取决于制造装置的性能，由此极难实现。例如，曝光机等制造装置的技术开发需要庞大的成本。此外，即使开发了新颖的制造装置，将现有的装置换成新颖的装置时也需要庞大的资本投资等。
在此，作为对比例子，考虑像素包括三个子像素且一个栅极线与该三个子像素的各选择晶体管连接的情况。各像素优选在平面图中具有正方形或与正方形相似的形状。在各子像素中，三个像素电路排列在栅极线的延伸方向上。当像素具有正方形形状时，像素电路至少需要容纳在栅极线的延伸方向上的长度与与该延伸方向交叉的方向上的长度的比例大约为1:3的长方形中。另外，为了缩小平面图中正方形像素所占的面积，不仅需要缩小栅极线的延伸方向上的长度和与该延伸方向交叉的方向上的长度中的一个，还需要使上述两个长度缩小至相同长度。
当制造像素电路时，存在工序上的设计规则，由此像素电路所包括的元件、电极及接触孔的尺寸、连接元件之间的布线的宽度、两个元件之间的间隔以及元件与布线之间的间隔等不能小于规定值。因此，无论我们如何考虑元件及布线等的配置来使像素电路容纳在上述长方形中并缩小子像素所占的面积，，也难以使长方形的短边方向上的长度(栅极线的延伸方向上的长度)缩短到长边方向上的长度。再者，需要对每一个像素电路设置一个以上的与栅极线交叉的布线。因此，与与像素的栅极线的延伸方向交叉的方向相比，布线等更密集地设置在像素的栅极线的延伸方向上，由此可以说缩小像素电路的栅极线的延伸方向上的长度更为困难。
相反地，本发明的一个方式的像素可以减少在栅极线的延伸方向上配置的像素电路的数量，由此与上述结构相比容易缩短栅极线的延伸方向上的像素长度。再者，一个像素中的与不同的栅极线连接的两个像素电路可以共用与栅极线交叉的布线，由此可以减少各像素中的与栅极线交叉的布线的数量，从而容易进一步缩短栅极线的延伸方向上的像素长度。
本发明的一个方式优选包括组合一对像素的像素单元。具体而言，像素单元包括第一像素及第二像素。在第一像素中，两个像素电路与第一栅极线连接且一个像素电路与第二栅极线连接。在第二像素中，一个像素电路与第一栅极线连接且两个像素电路与第二栅极线连接。例如，各像素单元所包括的六个像素电路优选以容纳在栅极线的延伸方向上的长度与与该延伸方向交叉的方向上的长度的比例大约为2：1的长方形中的方式配置。通过采用上述结构，可以以高效且密集地配置像素电路，因此容易进一步缩小像素所占的面积。另外，与上述对比结构相比，至少可以减少两个与一对像素连接的栅极线交叉的布线。
本发明的一个方式的显示装置可以使像素所占的面积极小。因此，可以实现具有分辨率极高的像素部的显示装置。例如，像素部的分辨率可以为400ppi以上且3000ppi以下，500ppi以上且3000ppi以下，优选为600ppi以上且3000ppi以下，更优选为800ppi以上且3000ppi以下，进一步优选为1000ppi以上且3000ppi以下。例如，可以提供1058ppi的显示装置。
可以将这种高分辨率的显示装置用于如下相对较小的电子设备：如移动电话、智能手机、平板终端等便携式信息终端以及智能手表等可穿戴设备等。另外，也可以将该显示装置用于照相机等的取景器、头戴式显示器(HMD：Head Mounted Display)等。再者，可以将该显示装置用于医疗用的显示器设备。
本发明的一个方式的详细结构如下。
[结构实例]
下面说明本发明的一个方式的显示装置的结构实例。
<显示装置的结构实例>
图1A示出下面说明的显示装置10的俯视示意图。显示装置10包括像素部11、电路12、电路13、端子部15a、端子部15b、多个布线16a、多个布线16b以及多个布线16c。图1A示出显示装置10安装有IC17的例子。
像素部11包括多个像素且具有显示图像的功能。
电路12及IC17都具有对像素部11中的各像素输出用来驱动像素的信号的功能。例如，电路12被用作栅极驱动电路。例如，IC17被用作源极驱动电路。图1A示出隔着像素部11设置有两个电路12且设置六个IC17的例子。注意，也可以设置被用作栅极驱动电路的IC来代替电路12。另外，也可以设置源极驱动电路来代替IC17。
另外，也可以将安装有IC或柔性电路板(FPC：Flexible PrintedCircuit)的方式称为显示模块。另外，也可以将没有安装FPC或IC的方式称为显示面板。
电路13为具有将从IC17输入的信号中的一个分配给两个以上的布线的功能的电路(例如，多路分配器)。通过设置电路13，可以减少IC17所输出的信号的个数，从而可以减少IC17的端子个数或构件个数。尤其优选在如4K或8K等清晰度极高的显示装置中使用电路13。注意，在没有必要的情况下也可以省略电路13。
端子部15a及端子部15b设置有多个端子，可以连接到FPC、IC等。端子部15a的各端子通过布线16a与电路12电连接。端子部15b的各端子通过布线16b与IC17电连接。IC17所具有的多个输出端子通过布线16c与电路13电连接。
图1B是示出像素部11的像素电极的排列方法的例子的俯视示意图。像素部11包括多个像素单元20。图1B示出四个像素单元20。各像素单元20包括像素21a及像素21b。各像素21a包括像素电极31a、像素电极32a以及像素电极33a。各像素21b包括像素电极31b、像素电极32b以及像素电极33b。各像素电极被用作下面说明的显示元件的电极。另外，各子像素的显示区域22位于该子像素所包括的像素电极的内侧。
像素单元20所包括的六个像素电极以2行3列的矩阵状排列。在此，像素电极31a、像素电极32a以及像素电极33a可以为分别呈现不同颜色的显示元件的电极。另外，像素电极31b可以为呈现与像素电极31a相同的颜色的显示元件的电极，像素电极32b可以为呈现与像素电极32a相同的颜色的显示元件的电极，并且像素电极33b可以为呈现与像素电极33a相同的颜色的显示元件的电极。尽管在此该三种像素电极的尺寸相同，但是其尺寸也可以不同。显示区域22的尺寸可以在各像素电极间不同。
为了简便起见，对像素电极31a、32a和33a附加代表呈现红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)的显示元件的电极的符号R、G和B。注意，图1B等所示的像素排列是一个非限制性的例子。像素R、G、B也可以互相调换。另外，也可以将图1B等所示的像素排列横向倒置或者上下倒置。
例如，在现有的显示装置中，三个长方形的显示元件R、G、B配置在各正方形内。并且，在相邻的像素之间相同颜色的显示元件排在一个方向上，即，所谓的条纹排列。在这种排列方法中，以其长边相邻的方式排列两个呈现不同颜色的显示元件。尤其是在分辨率极高的显示装置中，相邻的子像素之间的距离很短，所以从各子像素的显示元件发射的光穿过相邻的子像素的滤色片，从斜方向看时有可能发生混色(也称为视角特性低)。另外，混色可能降低像素部11上显示的图像的颜色再现性。分辨率越高，显示元件的短边方向上的长度越短，所以贴合形成有滤色片的衬底与形成有像素电极的衬底时的微小错位对会显著地减小开口率并降低颜色再现性。因此，错位的允许范围极小，有可能导致显示面板的成品率显著地降低。
相对于此，由于本发明的一个方式的显示装置采用图1B所示的像素电极的配置方式，因此可以使各子像素所占的区域的形状与上述条纹排列形状相比更接近正方形，由此可以使相对于短边的长边的长度小于3。由此，即使是相同的分辨率，也可以缩短不同颜色的子像素接触的边的长度。此外，即使是相同的开口率，也可以使相邻的显示元件之间的距离更大。由此，不仅视角特性得到提高，而且上述衬底的错位的允许范围变大，而使成品率也得到提高。
将对图1B所示的像素电极的排列与上述条纹排列发生衬底错位时造成的影响的评估结果进行说明。在像素分辨率为1058ppi(像素间距24μm)的条纹排列中，每个子像素所占的区域的短边的长度(即，横向方向上的间距)为8μm，长边的长度(即，纵向方向上的间距)为24μm。在图1B所示的排列中，像素单元20的横向方向上的间距为48μm，纵向方向上的间距为24μm，每个子像素所占的区域的短边的长度(纵向方向上的间距)为12μm，长边的长度(横向方向上的间距)为16μm。当在各排列中形成有显示元件的衬底与形成有滤色片的衬底错开2μm时，评估各显示元件所发射的光以没有损耗的方式射出的最大角度(正面方向为0度)。其结果是，条纹排列中的最大角度大约为5.4度，而在图1B所示的排列方法中为33.9度。
如上所述，采用图1B所示的排列方法的分辨率极高的显示装置不仅可以实现高视角特性，而可以提高制造成品率。
图1C是示出像素部11的像素电路的排列方法的电路图。图1C示出四个像素单元20。像素21a包括像素电路41a、像素电路42a以及像素电路43a。像素21b包括像素电路41b、像素电路42b以及像素电路43b。另外，像素部11中还配置有布线51a、布线51b、布线52a、布线52b、布线52c、布线53a、布线53b以及布线53c等。
布线51a及布线51b都与图1A所示的电路12电连接，被用作栅极线(也称为扫描线)。布线52a、布线52b以及布线52c与图1A所示的电路13电连接，被用作信号线(也称为数据线或源极线)。布线53a、布线53b以及布线53c具有对显示元件供应电位的功能。
像素电路41a与布线51a、布线52a以及布线53a电连接。同样地，像素电路42a与布线51b、布线52a以及布线53a电连接。像素电路43a与布线51a、布线52b以及布线53b电连接。像素电路41b与布线51b、布线52b以及布线53b电连接。像素电路42b与布线51a、布线52c以及布线53c电连接。像素电路43b与布线51b、布线52c以及布线53c电连接。
像素电路41a与像素电极31a电连接。同样地，像素电路42a与像素电极32a电连接。像素电路43a与像素电极33a电连接。像素电路41b与像素电极31b电连接。像素电路42b与像素电极32b电连接。像素电路43b与像素电极33b电连接。在图1C中，为了容易理解图1B所示的各像素电极与像素电路的对应关系，对各像素电路附上R、G、B的符号。在此，为了简化起见，分开说明像素电路与像素电极，但是像素电极也可以为像素电路的一部分，像素电路也可以包括显示元件。
如图1C所示，通过采用一个像素与两个栅极线连接的结构，可以使信号线(源极线)的个数变为条纹配置的一半。由此，可以使被用作源极驱动电路的IC17的个数变为原来的一半，而可以减少构件个数。
虽然图1C中示出一个像素单元20与三个用作信号线的布线(布线52a、布线52b和布线52c)电连接的结构，但是也可以采用图2A所示的四个布线与像素单元20电连接的结构。
在图2A中，布线52d与像素电路42a电连接。布线52a与像素电路41a及像素电路41b电连接。布线52b与像素电路43a及像素电路43b电连接。布线52c与像素电路42b电连接。另外，在相邻的像素单元之间共用布线52c，由此像素单元20中的布线52c相当于相邻的像素单元中的布线52d。
如此，优选采用用作信号线的一个布线与对应于相同的颜色的像素电路连接的结构。例如，当为了校正像素之间的亮度不均匀，将其电位被调整的信号供应给上述布线时，有时校正值根据颜色而大不相同。此时，通过将一个信号线连接到对应于相同颜色的像素电路，可以容易进行校正。
在图2A所示的结构中，当在行方向(布线51a及布线51b的延伸方向)上配置的像素电路的数量为n时，用作信号线的布线(例如，布线52a)的数量为n+1。在用作像素部11中的信号线的布线中，位于两端的两个布线(即，第一个布线及第n+1个布线)与对应于相同颜色(图2A中的G)的像素电路连接。于是，如图2A所示，例如当位于像素部11两端的该两个布线(即，图2A中的布线52d及最右侧的布线52c)与位于像素部11的外侧的布线54电连接时，无需增加用作信号线驱动电路的电路的输出信号的个数，所以是优选的。
如图2B所示，也可以采用两种像素单元20在布线52a等的延伸方向上交替排列的结构。在布线52a等的延伸方向上相邻的两个像素单元20的子像素以布线51a等的延伸方向为对称轴线对称。通过采用这种结构，在布线52a等的延伸方向上两个相同颜色的子像素相邻，所以可以扩大滤色片与显示元件的错位的允许范围。
<像素电路的结构实例>
以下，说明像素单元20所包括的像素电路的具体例子。图3示出像素单元20的电路图的例子。图3示出如图2A和图2B所示那样每个像素单元20与四个用作信号线的布线(布线52a等)连接的例子。
像素21a包括子像素71a、子像素72a以及子像素73a。像素21b包括子像素71b、子像素72b以及子像素73b。各子像素包括像素电路及显示元件60。例如，子像素71a包括像素电路41a及显示元件60。在此，示出使用有机EL元件等发光元件作为显示元件60的情况。
另外，各像素电路包括晶体管61、晶体管62以及电容器63。例如，在像素电路41a中，晶体管61的栅极与布线51a电连接，晶体管61的源极和漏极中的一个与布线52a电连接，源极和漏极中的另一个与晶体管62的栅极及电容器63的一个电极电连接。晶体管62的源极和漏极中的一个与显示元件60的一个电极电连接，源极和漏极中的另一个与电容器63的另一个电极及布线53a电连接。显示元件60的另一个电极与被供应电位V1的布线电连接。注意，关于其他像素电路，如图3所示，除了与晶体管61的栅极连接的布线、与晶体管61的源极和漏极中的一个连接的布线以及与电容器63的另一个电极连接的布线以外，其结构与像素电路41a相同。
在图3中，晶体管61具有选择晶体管的功能。晶体管62与显示元件60串联连接且具有控制流过显示元件60的电流的功能。在图3中，被用作选择晶体管的晶体管61与显示元件60的一个电极(像素电极)通过晶体管62电连接。电容器63具有保持与晶体管62的栅极连接的节点的电位的功能。当晶体管61的关闭状态的泄漏电流或经过晶体管62的栅极的泄漏电流等极小时，也可以不设置电容器63。
如图3所示，晶体管62优选包括互相电连接的第一栅极及第二栅极。如此，通过采用具有两个栅极的结构，可以增加晶体管62能够流过的电流。特别在高分辨率的显示装置中，可以以不使晶体管62的尺寸(尤其是沟道宽度)变大的方式增加该电流，所以是优选的。
如图4A所示，晶体管62也可以具有一个栅极。与上述结构相比，该结构不需要进行形成第二栅极的工序而可以简化工序。另外，如图4B所示，晶体管61也可以具有两个栅极。通过采用该结构，可以缩小晶体管的尺寸。虽然图4B示出各晶体管的第一栅极与第二栅极互相电连接的结构，但是也可以使一个栅极与其他布线电连接。此时，通过改变对该布线供应的电位，可以控制晶体管的阈值电压。
另外，显示元件60的一对电极中与晶体管62电连接的电极相当于上述像素电极(例如，像素电极31a)。在图3及图4A和图4B中，将显示元件60的与晶体管62电连接的电极用作阴极，而将另一个电极用作阳极。这种结构在晶体管62为n沟道晶体管时特别有效。在该结构中，当晶体管62处于导通状态时，由布线53a供应的电位成为源极电位。由此，无论显示元件60的电阻如何不均匀或如何变动，都可以使流过晶体管62的电流恒定。
图5A示出将显示元件60的晶体管62一侧的电极用作阳极并将另一个电极用作阴极的结构实例。在该结构中，作为供应给显示元件60的另一个电极的电位V1可以使用比供应给布线53a等的电位低的固定电位。当作为该电位V1使用公共电位或接地电位时，可以使电路结构简化，所以是优选的。
不局限于图2A和图2B所示的每个像素单元与四个用作信号线的布线连接的结构，也可以如图1C所示采用每个像素单元与三个用作信号线的布线连接的结构。图5B示出上述情况下的像素单元20的结构实例。
像素电路所包括的晶体管可以为p沟道晶体管。图6A和图6B示出图5A和图5B中的晶体管62为p沟道晶体管的结构实例。
[监视电路]
在分辨率极高的显示装置中，每个子像素所占的面积极小，因此像素电路优选具有简单的结构。因此，优选在显示装置中设置将各子像素的显示元件的亮度数据输出到外部的监视电路。由此，可以使用外部装置根据显示元件的亮度不均匀调节输入到信号线的信号的幅值，可以校正显示不均匀。下面，对流过上述像素电路中的布线53的电流输出到外部的监视电路的结构实例进行说明。
电路14为具有选择性地输出流过像素所具有的显示元件的电流的功能的电路(也称为监视电路)。另外，电路14也可以具有对像素所具有的显示元件供应指定电位的功能。通过根据经过电路14输出到每个像素的电流调节供应到像素的信号的电位，可以校正像素部11内的各像素的亮度不均匀。尤其是，在像素部11具有高分辨率的情况下，优选的是，为了减小像素所占的面积，使像素所具有的像素电路简化且使用显示装置10的外部的装置或电路进行校正(也称为外部校正)。注意，当像素电路具有上述校正功能且在像素电路内进行校正(也称为内部校正)时，也可以不设置电路14。另外，电路14也可以具有校正功能。
图7A示出电路14的结构实例的电路图。电路14包括m个(m为1以上的整数)电路80(电路80_1至80_m)。电路14与布线83、布线84以及多个布线群53S电连接。各布线群53S各包括一个以上的布线53a、布线53b以及布线53c。电路14与m个输出端子86(输出端子86_1至86_m)电连接。各输出端子86与电路14中的一个电路80电连接。
图7B示出电路80的结构实例。电路80包括多个晶体管81及多个晶体管82。晶体管81的栅极与布线83电连接，晶体管81的源极和漏极中的一个与布线群53S中的布线53a、布线53b和布线53c中的一个电连接，源极和漏极中的另一个与布线84电连接。晶体管82的栅极与端子85电连接，晶体管82的源极和漏极中的一个与晶体管81的源极和漏极中的一个电连接，源极和漏极中的另一个与输出端子86电连接。
可以对布线84供应固定电位。例如，可以供应比上述电位V1高或比上述电位V1低的电位。可以对布线83供应用来控制晶体管81的导通/关闭的信号。通过在将图像显示在像素部11上期间(也称为显示期间)使晶体管81处于导通状态，供应到布线84的电位经过晶体管81供应给布线群53S的各布线。
可以对端子85供应用来控制晶体管82的导通/关闭的信号。在不在像素部11上显示图像的期间，可以包括将流过各子像素的电流输出到外部的期间(也称为监视期间)。具体而言，通过使多个晶体管81处于关闭状态且使多个晶体管82中的一个处于导通状态，布线群53S中的一个布线通过晶体管82与输出端子86电连接。多个晶体管82依次被选择，由此可以以时间分割的方式对输出端子86输出流过布线群53S的各布线的电流。
虽然图7B中的各晶体管82与一个布线(例如，布线53a)连接，但是各晶体管82优选如图7C所示地与布线群53S中相邻的多个合并布线连接。通过采用该结构，从多个像素输出的电流的总和被输出到输出端子86，由此可以提高显示装置的灵敏度。尤其是在每个子像素中设置的显示元件60的尺寸小且流过显示元件60的电流值也小的高分辨率的显示装置中，通过采用该结构可以容易进行校正。另外，通过所述合并布线可以减少输出端子86的数量，由此可以简化电路结构。
对在设置用作监视电路的电路14时可以使用的像素的其他结构实例进行说明。
图8A所示的子像素包括晶体管61、晶体管62、电容器63以及晶体管64。子像素与布线51、布线52、布线53以及布线55电连接。布线51被用作栅极线，布线52被用作信号线，布线53与电路14电连接。此外，可以对布线55供应规定电位或信号。
图8A中的晶体管61的栅极与布线51电连接，晶体管61的源极和漏极中的一个与布线52电连接，源极和漏极中的另一个与电容器63中的一个电极及晶体管62的栅极电连接。晶体管62的源极和漏极中的一个与具有供应电位V2的功能的布线电连接，源极和漏极中的另一个与显示元件60的一个电极及晶体管64的源极和漏极中的一个电连接。电容器63的另一个电极与布线55电连接。晶体管64的栅极与布线51电连接，晶体管64的源极和漏极中的另一个与布线53电连接。显示元件60的另一个电极与具有供应电位V1的功能的布线电连接。
在图8A所示的结构中，电位V1可以低于电位V2。当显示元件60的阳极与阴极调换时，其电位也调换。
在图8A所示的结构中，当对晶体管62的栅极供应规定电位时，可以将流过晶体管62的电流经过晶体管64输出到布线53。例如，在监视期间，布线51的电位设定为使晶体管61及晶体管64变为导通的电位，布线52的电位设定为供应到晶体管62的栅极的电位。
在图8A中，晶体管61及晶体管64的栅极都与一个布线51电连接，但是它们也可以与不同的布线电连接。图8B示出设置与晶体管64的栅极电连接的布线57的结构。通过采用这种结构，在显示期间可以一直使晶体管64处于关闭状态而不使非意图的电流流过布线53，所以是优选的。
图8C所示的结构与上述结构的主要不同之处在于不具有布线55。在图8C中，电容器63的另一个电极与晶体管62的源极和漏极中的另一个、显示元件60的一个电极以及晶体管64的源极和漏极中的一个电连接。通过采用这种结构，可以减少布线的数量，可以实现高分辨率的显示装置。
另外，图8D与图8B同样地示出晶体管61及晶体管64的栅极分别与不同的布线电连接的结构。
虽然图8A至图8D示出各晶体管包括一个栅极的结构，但是与上面的说明同样，各晶体管中的至少一个或全部也可以包括互相电连接的两个栅极。另外，也可以使两个栅极中的一个与供应规定电位的布线电连接，来控制晶体管的阈值电压。
在上面示出将当电流流动时进行显示的元件用于显示元件60的例子，但是不局限于此。例如，也可以使用液晶元件等当被施加电压时进行显示的元件。
图8E示出将液晶元件用于显示元件60的例子。图8E所示的结构包括晶体管61、显示元件60及电容器63。晶体管61的源极和漏极中的另一个与显示元件60的一个电极及电容器63的一个电极电连接。显示元件60的另一个电极及电容器63的另一个电极都与供应电位V1的布线电连接。
[像素电极的配置方法的例子]
接着，说明像素电极的配置方法的例子。
图9A是示出像素部11中的像素电极及布线的配置方法的例子的俯视示意图。布线51a及布线51b交替地排列。与布线51a及布线51b交叉的布线52a、布线52b以及布线52c依次排列。像素电极沿着布线51a及布线51b的延伸方向配置为矩阵状。
如图9A所示，当将排列在布线52a等的延伸方向(也称为第一方向)上的像素单元20的间距记作P时，布线51a等的延伸方向(也称为第二方向)上的间距为间距P的两倍(间距2P)。由此，可以显示没有歪曲的图像。在此，间距P为12μm以上且150μm以下，优选为12μm以上且120μm以下，进一步优选为12μm以上且100μm以下，更进一步优选为12μm以上且60μm以下。由此可以实现分辨率极高的显示装置。
例如，像素电极31a被配置在由布线51a、布线51b、布线52c及布线52a围绕的区域内。像素电极31a优选不与这四个布线重叠。由此可以降低布线的寄生电容，而可以提高清晰度或驱动频率。
尤其是，像素电极31a等优选不与被用作信号线的布线52a、布线52b及布线52c等重叠。由此可以防止电噪声经过布线52a等与像素电极31a等之间的寄生电容被传递而改变像素电极31a等的电位，导致显示元件的亮度变化。
像素电极31a等可以与被用作扫描线的布线51a或布线52b等重叠。由此可以增加像素电极31a的面积，而可以提高开口率。图9B示出像素电极(例如像素电极31a)的一部分与布线51a(或布线52b)重叠的例子。
在一个子像素的像素电极与被用作扫描线的布线重叠的情况下，该与像素电极重叠的用作扫描线的布线优选与该子像素的像素电路连接。例如，由于输入用来选择布线51a等的信号的期间相当于改写该子像素的数据的期间，因此即使电噪声从布线51a等经过寄生电容传递到所重叠的像素电极，子像素的亮度也不发生变化。
[像素布局的例子]
下面，对像素单元20的布局的例子进行说明。
图10A示出一个子像素的布局的例子。为了简单起见，该例子示出形成像素电极之前的例子。图10A所示的子像素包括晶体管61、晶体管62及电容器63。晶体管62包括夹持半导体层的两个栅极。
在图10A等中对同一导电膜进行加工而形成的图案由同一阴影线表示。由最下方的导电膜形成布线51及晶体管62的一个栅极等。由之后形成的导电膜形成晶体管61的栅极及晶体管62的另一个栅极等。由之后形成的导电膜形成布线52、晶体管的源电极及漏电极及电容器63的一个电极等。由之后形成的导电膜形成布线53等。布线53的一部分被用作电容器63的另一个电极。
图10B示出使用图10A所示的子像素的像素单元20的布局的例子。图10B还示出像素电极及显示区域22。
在该例子中，与布线51a电连接的三个子像素及与布线51b电连接的三个子像素左右对称。由此，当将相同颜色的子像素在布线52a等的延伸方向上排成之字形且将这些子像素连接到被用作信号线的一个布线时，可以使子像素内的布线的长度等均匀，所以可以抑制子像素之间的亮度不均匀。
通过采用这种像素布局，以最小特征尺寸为0.5μm以上且6μm以下、典型地为1.5μm以上且4μm以下的量产线，也可以制造分辨率极高的显示装置。
以上是对像素布局的例子的说明。
通过本实施方式所示的显示装置可以实现一种分辨率极高的显示装置。另外，可以提供一种显示品质高的显示装置。另外，可以提供一种视角特性高的显示装置。另外，可以提供一种开口率高的显示装置。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
实施方式2
在本实施方式中，对其一部分的结构与上述实施方式1不同的显示装置的例子进行说明。注意，有时省略与实施方式1重复的部分的说明。
以下示出的显示装置与上述实施方式1的主要不同之处在于像素电极的排列方法。具体而言，每个像素所具有的三个子像素的显示元件在一个方向上排列。换言之，每个像素单元所具有的六个子像素的六个像素电极在一个方向上排列。
[结构实例]
<显示装置的结构实例>
图11A示出以下说明的显示装置10的俯视示意图。显示装置10包括像素部11、电路12、电路13、电路14、端子部15a、端子部15b、多个布线16a、多个布线16b及多个布线16c等。
图11B是示出像素部11的像素电极的排列方法的例子的俯视示意图。如图11B所示，像素单元20所包括的六个像素电极以等间距排列。在此，像素电极31a、像素电极32a以及像素电极33a可以为分别呈现不同颜色的显示元件的电极。另外，像素电极31b可以为呈现与像素电极31a相同的颜色的显示元件的电极，像素电极32b可以为呈现与像素电极32a相同的颜色的显示元件的电极，并且像素电极33b可以为呈现与像素电极33a相同的颜色的显示元件的电极。尽管在附图中三种像素电极的尺寸相同，但是其尺寸也可以不同或者各像素电极中的显示区域22的尺寸也可以彼此不同。
图11C是示出像素部11的像素电路的排列方法的例子的电路图。图11C与图1C具有同样的结构。
像素电路41a与像素电极31a电连接。像素电路42a与像素电极32a电连接。像素电路43a与像素电极33a电连接。像素电路41b与像素电极31b电连接。像素电路42b与像素电极32b电连接。像素电路43b与像素电极33b电连接。在图11C中，为了容易理解图11B所示的各像素电极与像素电路的对应关系，对像素电路附上R、G、B的符号。
通过采用这种结构，可以将相同颜色的显示元件排成一列。由此可以提高与相同颜色的显示元件排列的方向平行的方向上的视角特性。另外，通过采用这种排列方法，在贴合形成有滤色片的衬底制造显示装置的情况下，即使相同颜色的显示元件在排列方向上发生错位，颜色再现性也不会下降。
注意，像素电路的结构不局限于图11C的例子，也可以适当地采用实施方式1所示的结构(例如，图2A和图2B、图3、图4A和图4B、图5A和图5B、图6A和图6B以及图8A至图8E)。
[像素电极的排列方法的例子]
接着，说明像素电极与各种布线的相对位置关系。
图12A是示出像素部11的像素电极及布线的配置方法的例子的俯视示意图。布线51a及布线51b交替地排列。与布线51a及布线51b交叉的布线52a、布线52b以及布线52c依次排列。各像素电极沿着布线51a及布线51b的延伸方向排列。
在像素单元20中，像素电极31a及像素电极32a配置在布线52c与布线52a之间。像素电极33a及像素电极31b配置在布线52a与布线52b之间。像素电极32b及像素电极33b配置在布线52b与布线52c之间。虽然图12A示出各像素电极不重叠于与该像素电极相邻的布线，但是像素电极的一部分也可以与布线重叠。
在像素单元20中，以与布线51a及布线51b重叠的方式设置各像素电极。如此，通过以与两个用作栅极线的布线重叠的方式设置像素电极，可以增大像素电极的面积，提高像素部的开口率。
如图12B所示，优选将位于两个用作信号线的布线之间(例如，在布线52a与布线52b之间)的两个像素电极在该布线的延伸方向上错开地配置。就是说，每个像素单元20所包括的六个像素电极优选沿着用作栅极线的布线的延伸方向被配置成之字形。
参照图13A说明各像素单元20所包括的六个像素电极的位置关系。在图13A中标出平面图中的各像素电极的重心。在此，平面图中的重心是在平面图中的电极的轮廓形成的图形(即，二维图形)的几何重心。
如图13A所示，优选以连接在用作栅极线的布线的延伸方向上相邻的三个像素电极中位于两端的两个像素电极的各重心的线与位于其间的像素电极的重心不重叠的方式排列像素电极。例如，连接像素电极31a的重心和像素电极33a的重心的直线30a不与位于其间的像素电极32a的重心重叠。
优选的是，在各像素单元20所包括的六个像素电极中，三个像素电极的各重心在第一直线上，其他三个像素电极的各重心在第二直线上，第一直线平行于第二直线且互不重叠。例如，经过像素电极31a、像素电极33a以及像素电极32b的各重心的直线30a与经过像素电极32a、像素电极31b以及像素电极33b的各重心的直线30b互相平行且互不重叠。
注意，在像素电极的形状不均匀或者根据像素呈现的颜色使像素电极的形状不同的情况等下，实际上有时连接三个以上的像素电极的重心的线不是直线。在此情况下，只要三个以上的像素电极的重心存在于在用作栅极线的布线的延伸方向上具有长边的带状长方形的范围内，就可以视为上述像素电极的重心位于直线上。图13B示出各像素电极的重心位于带状长方形30c或长方形30d的范围内的情况。在此情况下，带状长方形的短边方向的宽度W可以为像素间距的1/10以下，优选为像素间距的1/20以下。
出于如下原因优选如图12B所示地使一个像素电极不与两个以上的用作栅极线的布线重叠。当用作栅极线的布线的电位发生变化时，有时与该布线重叠的像素电极的电位也发生变化而可能使施加到显示元件的电压改变。另外，当一个像素电极不与所有的用作栅极线的布线重叠时，有可能导致像素的开口率的降低。因此，通过采用一个像素电极与一个用作栅极线的布线重叠的结构，可以抑制像素电极的电位变化的影响，同时可以保持高开口率。
在本发明的一个方式中，每一个像素与两个用作栅极线的布线连接。因此，尤其优选如图12B所示地使相邻的像素电极交错排列且将一个像素电极重叠于连接到像素的用作栅极线的布线和连接到相邻的像素的用作栅极线的布线中的一个。另外，优选与一个子像素的像素电极重叠的用作栅极线的布线对应于扫描栅极线的方向上的上一个行。此时，即使该像素电极的电位因供应到上一个行的栅极线的信号而改变，由此施加到显示元件的电压产生变化，电压变化后立即进行数据的改写，由此可以减轻对显示的影响。
注意，当像素电极需要与两个栅极线重叠时，像素电极与一个栅极线的重叠区域小于像素电极与另一个栅极线的重叠区域。尤其是当像素电极与各栅极线的重叠区域的比率小于像素电极的面积的3％时，可以认为它们彼此不重叠，这是由于该情况下的栅极线的电位变化对像素电极的电位几乎没有影响。
图14A示出与图12A和图12B不同的像素电极的配置方法。在像素21a中，像素电极32a及像素电极33a在用作信号线的布线(例如，布线52a)的延伸方向上交替地排列。另外，与像素电极32a和像素电极33a相邻地配置有像素电极31a。
在图14B所示的例子中，在用作信号线的布线(例如，布线52a)的延伸方向上相邻的两个列的像素中，像素电极32a和像素电极33a相互调换而配置。就是说，在相邻的两个像素中，两个像素电极32a或两个像素电极33a相邻地配置。
虽然在上面的例子中为了容易理解对像素电极及像素电路标上R、G、B等，但是本发明的一个方式不局限于此，它们可以相互调换。
[像素布局的例子]
下面说明像素单元20的布局的例子。
图15A和图15B示出图4A所示出的像素单元20的布局的例子。图15A示出位于像素电极31a等的下方的层的结构。图15B是对图15A所示的结构追加了像素电极31a等的结构。注意，为了明确起见，未图示相邻的像素单元的像素电极等。
在图15A中，使用第一导电膜形成布线51a、布线51b等。另外，使用位于第一导电膜上的第二导电膜形成布线52a等。
在子像素71a中，晶体管61包括布线51a上的半导体层及布线52a的一部分等。晶体管62包括包括第一导电膜的导电层、该导电层上的半导体层以及布线53a等。电容器63包括布线53a的一部分以及包括第一导电膜的导电层。
在图15B中，各像素电极与布线52a等的延伸方向上相邻的子像素的一部分重叠。例如，像素电极32a与子像素71a中的晶体管61、电容器63、子像素71a中的布线和电极等的一部分重叠。这种结构在使用顶面发光型的发光元件中尤其有效。通过在像素电极的下方配置电路，即使缩小像素所占的面积，也可以实现高开口率。
如图15B所示，像素电极优选以不与布线52a等用作信号线的布线重叠的方式配置。通过采用这种结构，可以抑制信号线的电位变化给像素电极的电位带来影响。注意，在像素电极需要极与信号线重叠的情况下，其重叠区域的比率为像素电极的面积的10％以下，优选为5％以下。
在像素电极与相邻的子像素内的晶体管的半导体层重叠的情况下，由于像素电极的电位变化有可能导致晶体管的阈值电压产生变化。例如，在图15B中，像素电极32a与用作子像素71a的选择晶体管的晶体管61的半导体层重叠。优选的是，像素电极与在扫描方向上的上一个行中的子像素的选择晶体管重叠。通过采用这种结构，即使在选择子像素时像素电极的电位产生变化，与该像素电极重叠的相邻的子像素也处于非选择状态，由此该相邻的子像素的选择晶体管保持关闭状态。可以对该相邻的子像素的栅极线供应确实地使该子像素的选择晶体管变为关闭状态的电位，因此即使阈值电压产生一些变化，也可以毫无问题地进行驱动。
图16A和图16B示出各像素单元的子像素的显示区域22配置在用作一对栅极线的布线(即，布线51a及布线51b)之间的例子。通过采用这种配置方法，可以减小在用作信号线的布线(例如，布线52a等)的延伸方向上彼此相邻的两个显示区域22的错位。此时，可以以不相等间隔配置布线51a及布线52b。
以上是对显示装置的结构实例的说明。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
实施方式3
在本实施方式中，对本发明的一个方式的显示装置的截面结构实例进行说明。
[截面结构实例1]
[截面结构实例1-1]
图17是显示装置10的截面示意图。图17示出沿着图11A的剖面线A1-A2的截面。例如，像素部11的截面相当于沿着图15B的剖面线B1-B2的截面。
显示装置10具有由粘合层220贴合的第一衬底101和第二衬底102。
在第一衬底101上设置有端子部15a、端子部15b、布线16a、布线16b、构成电路13的晶体管251、构成电路12的晶体管252、构成像素部11的晶体管61、晶体管62、电容器63及显示元件60a等。另外，在第一衬底101上设置有绝缘层211、绝缘层212、绝缘层213、绝缘层214以及间隔物215等。
在第二衬底102的第一衬底101一侧设置有绝缘层221、遮光层231、着色层232a、着色层232b、结构物230a以及结构物230b等。
在绝缘层213上设置有显示元件60a。显示元件60a包括用作第一电极的像素电极31、EL层222以及第二电极223。光学调整层224a位于像素电极31与EL层222之间。绝缘层214覆盖像素电极31及光学调整层224a的端部。
在图17示出的例子中，相邻子像素中的显示元件60b与晶体管61等重叠。显示元件60b包括光学调整层224b。在从显示元件60a及显示元件60b穿过着色层232a及着色层232b射出不同颜色的光的情况下，优选如图17所示地使光学调整层224a的厚度与光学调整层224b的厚度不同。另外，也可以省略光学调整层224a和光学调整层224b中的一个。
晶体管61被用作控制子像素的选择和非选择的开关，也可以被称为选择晶体管。晶体管62具有控制流过显示元件60a的电流的功能。图17所示的电路12及电路13分别包括晶体管252及晶体管251。
电路12、电路13及像素部11所包括的晶体管可以具有相同的结构。电路12所包括的晶体管的结构可以相同也可以不同。同样的情况也适用于电路13和像素部11。
在图17所示的例子中，晶体管251、晶体管252、晶体管61及晶体管62都是沟道蚀刻型底栅结构的晶体管。注意，也可以使用包括位于半导体层271上且与其接触的保护层的沟道保护型底栅结构的晶体管。
例如，晶体管61包括导电层275、半导体层271及一对导电层273。导电层275的一部分被用作栅极。导电层273的一部分被用作源电极或漏电机。其他的晶体管具有与此同样的结构。
电容器63由导电层275的一部分、绝缘层211的一部分及导电层273的一部分构成。导电层275的一部分及导电层273的一部分被用作一对电极，绝缘层211的一部分被用作电介质。
图17所示的例子中的显示元件60a及显示元件60b是顶部发射结构的发光元件。来自显示元件60a及显示元件60b的光发射到第二衬底102一侧。通过采用这种结构，可以在显示元件60a或显示元件60b的下侧(即，第一衬底101一侧)配置晶体管、电容器、电路、布线等，由此可以提高像素部11的开口率。
在第二衬底102的第一衬底101一侧的面上设置有与显示元件60a重叠的着色层232a及与显示元件60b重叠的着色层232b。遮光层231也可以设置在不设置有着色层232a及着色层232b的部分中。如图17所示，遮光层231也可以与电路12及电路13重叠。此外，也可以以覆盖着色层232a、着色层232b及遮光层231的方式设置透光性保护层。
在第二衬底102的第一衬底101一侧，结构物230a设置在粘合层220的内侧，结构物230b设置在粘合层220的外侧。结构物230a及结构物230b都具有抑制在第二衬底102的端部的绝缘层221、第二衬底102等的裂缝发展的功能。图17所示的例子中的结构物230a及结构物230b具有由与遮光层231相同的膜构成的层及由与着色层232a相同的膜构成的层的叠层结构。上述具有两层以上的叠层结构可以进一步提高抑制裂缝的发展的效果。虽然结构物230a及结构物230b以夹着粘合层220的方式设置在粘合层220的两侧，但是也可以将结构物230a和结构物230b中的一个设置在粘合层220的一侧。在不会产生裂缝(例如，第二衬底102具有高刚性)的情况下，也可以省略结构物230a及结构物230b。
间隔物215设置在绝缘层214上。间隔物215用作防止第一衬底101与第二衬底102之间的距离过度减小的间隙间隔物的功能。间隔物215的侧面的一部分与形成间隔物215的面的角度优选为45度以上且120度以下，更优选为60度以上且100度以下，进一步优选为75度以上且90度以下。通过采用这种结构，可以在间隔物215的侧面上容易地形成EL层222的厚度薄的区域。因此，可以防止电流流过相邻的显示元件之间的EL层222时的不期望的发光。在像素部11具有高分辨率的情况下，在显示元件之间设置具有上述形状的间隔物是特别有效的，这是由于在具有高分辨率的像素部11中相邻显示元件间的距离减小。例如，在EL层222包括包含导电性高的材料的层等的情况下，这是特别有效的。
在EL层222、第二电极223等的形成中使用遮蔽掩模时，间隔物215也可以具有防止该遮蔽掩模对形成面造成损伤的功能。
间隔物215优选与与栅极线交叉的布线(例如，布线52或布线53)重叠。
图17中所示的显示装置10采用滤色片方式。例如，可以使用分别包括红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)中的任一种的着色层232a或着色层232b的子像素呈现一个颜色的结构。另外，优选使用白色(W)或黄色(Y)的子像素，由此可以提高颜色再现性并减少功耗。
在显示元件60a中，通过组合着色层232a与利用光学调整层224a的微腔结构，可以从显示装置10提取色纯度高的光。光学调整层224a的厚度取决于子像素的颜色。另外，有的子像素也可以不包括光学调整层。
此外，作为显示元件60a的EL层222，优选使用发射白色光的EL层。通过采用这种显示元件60a，不需要对子像素的EL层222分别着色，由此能够降低成本并提高生产率。另外，可以容易地实现像素部11的高分辨率化。另外，子像素可以具有不同厚度的光学调整层。另外，可以对子像素中的EL层222进行分别着色，此时可以省略光学调整层和着色层中的一个或两个。在此情况下，子像素中的层除了EL层222的发光层之外无需分开着色。
在图17所示的例子中，FPC241与端子部15a电连接而FPC242与端子部15b电连接。因此，可以将图17所示的显示装置10称为显示模块，也可以将不具有FPC等的显示装置称为显示面板。
端子部15a通过连接层243与FPC241电连接。同样地，端子部15b通过连接层243与FPC242电连接。
图17示出的端子部15a具有包括布线16a及与像素电极31为同一导电膜的导电层的叠层结构。同样地，端子部15b具有包括布线16b及导电层的叠层结构。端子部15a及端子部15b优选具有包括多个导电层的叠层结构，由此可以降低电阻并可以提高机械强度。
在图17所示的例子中，利用覆晶薄膜封装(COF：Chip On Film)方法将IC244安装到FPC241上。作为IC244，例如可以使用被用作源极驱动电路的IC。注意，也可以利用玻璃覆晶封装(COG：Chip On Glass)方法等在衬底101上直接安装IC244。
优选绝缘层211及绝缘层221由水或氢等杂质不容易扩散的材料形成。即，可以将绝缘层211及绝缘层221用作阻挡膜。通过采用这种结构，即便作为第一衬底101或第二衬底102使用具有透湿性的材料，也能够有效地抑制杂质从外部扩散到发光元件60a等或晶体管等中，从而能够实现高可靠性的显示装置。
图17示出在第一衬底101与第二衬底102之间包括空间250的中空密封结构。例如，空间250也可以填充有氮或稀有气体等惰性气体。另外，空间250也可以填充有液晶材料或油等流动材料。另外，也可以对空间250进行减压。另外，密封方法不局限于此，也可以利用固体密封。
[变形例子]
图18示出具有不同结构的晶体管的显示装置10。
在晶体管62、晶体管251及晶体管252中设置有其一部分被用作第二栅电极的导电层272。就是说，两个栅电极间夹有其中形成沟道的半导体。
通过对两个栅电极中的一个供应控制晶体管的阈值电压的电位，可以使晶体管的电特性变得稳定。
例如，优选使两个栅电极彼此电连接而接收相同的信号。与其他晶体管相比，这种晶体管能够提高场效应迁移率，而可以增大通态电流(on-state current)。其结果是，可以制造能够进行高速工作的电路。再者，能够缩小电路部的占有面积。通过应用通态电流大的晶体管，即使布线的数量随着显示装置的尺寸或分辨率的增大而增加也能够减少布线中的信号延迟，从而能够抑制显示不均匀。
在图18所示的例子中，晶体管62、晶体管251及晶体管252都包括两个栅电极而晶体管61包括一个栅电极。当作为需要大通态电流的晶体管使用包括两个栅电极的晶体管时，可以缩小晶体管的尺寸(尤其是沟道宽度方向上的尺寸)。
[截面结构实例1-2]
图19示出适合于使像素部11、电路13及电路14弯曲而使用的情况的显示装置的结构实例。
图19所示的显示装置10具有第一衬底101与第二衬底102由密封剂260贴合的固体密封结构。
在第一衬底101上设置有粘合层261，在粘合层261上设置有绝缘层216，在绝缘层216上设置有晶体管及显示元件等。与绝缘层221同样，绝缘层216优选使用水或氢等杂质不容易扩散的材料形成。
在第二衬底102与绝缘层221之间设置有粘合层262。
如图19所示，绝缘层213具有位于像素部11、电路12及电路13的外侧的开口。例如，优选在使用树脂材料形成的绝缘层213中以围绕像素部11、电路12及电路13等的方式形成开口。通过采用这种结构，绝缘层213的与显示装置10的外部接触的侧面附近不形成与像素部11、电路12及电路13等重叠的区域的连续层，由此可以抑制水或氢等杂质从外部经过绝缘层213扩散。
图19所示的固体密封结构使第一衬底101与第二衬底102之间保持一定距离变得容易。由此，第一衬底101及第二衬底102优选使用柔性衬底。因此，可以使像素部11、电路12及电路13的一部分或全部弯曲而使用。例如，通过将显示装置10贴合到曲面或者折叠显示装置10的像素部等，可以实现各种方式的电子设备。
[截面结构实例2]
[截面结构实例2-1]
图20示出与其他例子相比主要在晶体管的结构上不同的另一个例子。例如，图20相当于沿着图1A的剖面线C1-C2的截面。
晶体管61包括：绝缘层211上的半导体层271；半导体层271上的被用作栅电极的导电层272；半导体层271与导电层272之间的被用作栅极绝缘层的绝缘层276；覆盖半导体层271及导电层272的绝缘层212；以及绝缘层212上的被用作源电极或漏电极的一对导电层273。导电层273通过设置在绝缘层276中的开口与半导体层271的没被导电层272覆盖的区域电连接。
在导电层273上设置有绝缘层217、绝缘层218及绝缘层213。在绝缘层218上设置有导电层274。
晶体管62及晶体管252包括夹持半导体层271的两个栅电极。晶体管61及晶体管252在绝缘层211下包括其一部分被用作栅电极的导电层275。
绝缘层218的一部分形成有开口，导电层274的一部分通过该开口与绝缘层217的顶面接触。电容器63由导电层273的一部分、导电层274的一部分以及夹在其间的绝缘层217的一部分形成。如此，通过将被用作一对电极的导电层之间的绝缘层形成得较薄，可以增加电容器的电容值，所以是优选的。
[截面结构实例2-2]
图21示出适合于使像素部11或电路13等弯曲而使用的情况的显示装置的结构实例。
在图21所示的结构中，与绝缘层211及导电层275相比更靠近衬底101一侧设置有绝缘层216。绝缘层216与第一衬底101通过粘合层261贴合在一起。第二衬底102与绝缘层221通过粘合层262贴合在一起。
以上是对截面结构实例2的说明。
[变形例子1]
图22示出将液晶元件用于显示元件60的例子。
在图22中，作为像素部11的例子示出一个子像素的截面结构。显示元件60包括像素电极31、导电层283及液晶281。
在衬底102上层叠有覆盖着色层232及遮光层231的保护层282及导电层283。
当以透射式显示装置为例时，将透过可见光的导电材料用于像素电极31及导电层283。当以反射式显示装置为例时，将反射可见光的导电材料用于像素电极31。
注意，图22的例子中将垂直取向(VA：Vertical Alignment)模式的液晶元件用于显示元件60。
例如，垂直取向(VA)模式可以使用如多象限垂直取向(MVA：Multi-DomainVertical Alignment)模式、垂直取向构型(PVA：Patterned Vertical Alignment)模式、电控双折射(ECB：Electrically Controlled Birefringence)模式、连续焰火状排列(CPA：Continuous Pinwheel Alignment)模式或高级超视觉(ASV：Advanced Super View)模式。
注意，液晶显示元件的模式不局限于此，还可以使用如下驱动模式：平面内转换(IPS：In-Plane-Switching)模式、扭曲向列(TN：Twisted Nematic)模式、边缘电场转换(FFS：Fringe Field Switching)模式、轴对称排列微单元(ASM：Axially Symmetricaligned Micro-cell)模式、光学补偿弯曲(OCB：Optically Compensated Birefringence)模式、铁电性液晶(FLC：Ferroelectric Liquid Crystal)模式以及反铁电性液晶(AFLC：Anti Ferroelectric Liquid Crystal)模式等。
作为液晶材料，例如可以使用热致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、铁电液晶、反铁电液晶等。或者，可以使用呈现胆甾相、近晶相、立方相、手征向列相、各向同性相等的液晶材料。或者，可以使用呈现蓝相的液晶材料。
注意，可用于显示元件60的元件不局限于发光元件及液晶元件。例如，可以使用包括微电子机械系统(MEMS：Micro Electro Mechanical Systems)元件或电子发射元件等的显示元件。作为使用MEMS的显示元件，可以举出快门方式的MEMS显示元件、光干涉方式的MEMS显示元件等。作为电子发射元件也可以使用碳纳米管。此外，也可以使用电子纸。作为电子纸，可以使用应用微囊方式、电泳方式、电润湿方式、电子粉流体(注册商标)方式等的元件。
以上是对变形例子的说明。
[变形例子2]
以下对包括触摸传感器的触摸面板的例子进行说明。
图23示出对图20所示的结构应用on-cell式触摸传感器的触摸面板的例子。
在衬底102的外侧的面上设置有导电层291及导电层292，以覆盖这些导电层的方式设置有绝缘层294。在绝缘层294上设置有导电层293。导电层293通过设置在绝缘层294中的开口与夹持导电层291的两个导电层292电连接。绝缘层294与衬底296通过粘合层295贴合在一起。
在导电层291与导电层292之间发生电容耦合，其电容值根据被检测体的靠近而变化。由此可以检测被检测体的靠近或接触。通过将多个导电层291及多个导电层292配置为格子状，可以取得位置数据。
衬底102的靠近边缘的区域设置有端子部299。端子部299通过连接层298与FPC297电连接。
衬底296也可以用于指头或触屏笔等被检测体直接接触的衬底。此时，优选在衬底296上设置保护层(陶瓷涂层等)。保护层可以使用如氧化硅、氧化铝、氧化钇、氧化钇稳定氧化锆(YSZ)等无机绝缘材料形成。此外，衬底296也可以使用钢化玻璃。作为钢化玻璃，可以使用通过离子交换法或风冷强化法等施行物理或化学处理来对其表面施加压应力的钢化玻璃。通过在钢化玻璃的一个面设置触摸传感器，将与此相反的面例如设置在电子设备的最外表面来用作触摸面，可以减薄设备整体的厚度。
作为触摸传感器，可以使用电容式触摸传感器。作为电容式触摸传感器的例子，可以举出表面型电容式触摸传感器、投影型电容式触摸传感器等。作为投影型电容式触摸传感器，可以举出自电容式触摸传感器、互电容式触摸传感器等。优选使用互电容式触摸传感器，因为可以同时进行多点检出。下面，说明应用投影型电容式触摸传感器的情况。
此外，不局限于此，也可以使用能够检测指头或触屏笔等被检测体的靠近或接触的各种传感器。
在此，示出在衬底102的外侧的面上形成有构成触摸传感器的布线等的所谓的on-cell式触摸面板的结构，但是不局限于此。例如，也可以应用外挂(out-cell)式触摸面板或in-cell式触摸面板。当采用on-cell式或in-cell式触摸面板，即使对显示面板附加触摸面板的功能，也可以减少其厚度。
以上是对截面结构实例的说明。
[各构成要素]
下面说明上述各构成要素。
[衬底]
显示装置所包括的衬底可以使用具有平坦面的材料。作为提取来自发光元件的光的一侧的衬底，使用使该光透过的材料。例如，可以使用玻璃、石英、陶瓷、蓝宝石以及有机树脂等的材料。
通过使用厚度较薄的衬底，可以实现显示装置的轻量化及薄型化。再者，通过使用其厚度允许其具有柔性的衬底，可以实现柔性显示装置。
作为玻璃，例如可以使用无碱玻璃、钡硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃等。
作为具有柔性以及对可见光具有透过性的材料，例如可以举出如下材料：其厚度允许其具有柔性的玻璃、聚酯树脂诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等、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(PC)树脂、聚醚砜(PES)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、聚氯乙烯树脂或聚四氟乙烯(PTFE)树脂等。尤其优选使用热膨胀系数低的材料，例如优选使用聚酰胺-酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂以及PET等。另外，也可以使用将有机树脂浸渗于玻璃纤维中的衬底或将无机填料混合到有机树脂中来降低热膨胀系数的衬底。由于使用这种材料的衬底的重量轻，所以使用该衬底的显示装置也可以实现轻量化。
作为不提取发光的一侧的衬底不需要具有透光性，所以除了上面例举的衬底之外还可以使用金属衬底等。由于金属衬底的导热性高，容易将热传导到整个衬底，因此能够抑制显示装置的局部温度上升，所以是优选的。
对于构成金属衬底的材料没有特别的限制，例如，优选使用铝、铜、镍等金属、铝合金或不锈钢等合金等。
此外，也可以使用使金属衬底的表面氧化或在其表面上形成绝缘膜等进行过绝缘处理的衬底。例如，可以采用旋涂法或浸渍法等涂敷法、电沉积法、蒸镀法或溅射法等的方法形成绝缘膜，或者可以通过在氧气氛下放置或加热或者采用阳极氧化法等的方法，在衬底的表面形成氧化膜。
还可以在柔性衬底上层叠保护显示装置的表面免受损伤等的硬涂层(例如，氮化硅层等)、能够分散按压力的材料的层(例如，芳族聚酰胺树脂层等)等。另外，为了抑制水分等导致显示元件的寿命降低等，也可以在柔性衬底上层叠低透水性的绝缘膜。例如，可以使用氮化硅、氧氮化硅、氧化铝、氮化铝等无机绝缘材料。
作为衬底也可以使用层叠多个层的衬底。特别是，通过采用包含玻璃层的结构，可以提高对水或氧的阻挡性而提供高可靠性的显示装置。例如，可以使用从离发光元件近的一侧层叠有玻璃层、粘合层及有机树脂层的衬底。通过设置这种有机树脂层，可以抑制玻璃层的破裂或裂缝来提高机械强度。通过将这种玻璃材料和有机树脂的复合材料应用于衬底，可以实现可靠性极高的柔性显示装置。
[晶体管]
显示装置所包括的晶体管包括：用作栅电极的导电层；半导体层；用作源电极的导电层；用作漏电极的导电层；以及用作栅极绝缘层的绝缘层。
注意，对本发明的一个方式的显示装置所包括的晶体管的结构没有特别的限制。例如，可以采用平面型晶体管、交错型晶体管或反交错型晶体管等。此外，还可以采用顶栅型晶体管或底栅型晶体管。交错型晶体管是指在半导体层的上侧设置有栅电极，在下侧设置有源电极及漏电极的结构。相对于此，反交错型晶体管是指在半导体层的下侧设置有栅电极，在上侧设置有源电极及漏电极的结构。另外，也可以在沟道的上下设置有栅电极。
对用于晶体管的半导体材料的结晶性也没有特别的限制，可以使用非晶半导体或具有结晶性的半导体(微晶半导体、多晶半导体、单晶半导体或其一部分具有结晶区域的半导体)。当使用具有结晶性的半导体时可以抑制晶体管的特性劣化，所以是优选的。
另外，作为用于晶体管的半导体材料，例如可以将第14族元素(硅、锗等)、化合物半导体或氧化物半导体用于半导体层。典型的是，可以使用包含硅的半导体、包含砷化镓的半导体或包含铟的氧化物半导体等。
尤其优选使用其带隙比硅宽的氧化物半导体。通过使用带隙比硅宽且载流子密度比硅小的半导体材料，可以降低晶体管的关态电流(off-state current)，所以是优选的。
例如，上述氧化物半导体优选至少包含铟(In)或锌(Zn)。更优选包含以In-M-Zn类氧化物(M是Al、Ti、Ga、Ge、Y、Zr、Sn、La、Ce或Hf等金属)表示的氧化物。
尤其是，作为半导体层优选使用如下氧化物半导体膜：具有多个结晶部，该结晶部的c轴朝向大致垂直于形成有半导体层的表面或半导体层的顶面的方向，并且在相邻的结晶部间观察不到晶界。
这种氧化物半导体因为不具有晶界，所以抑制使显示面板弯曲时的应力导致在氧化物半导体膜中产生裂缝的情况。因此，优选将这种氧化物半导体用于将其弯曲而使用的柔性显示装置等。
另外，通过作为半导体层使用这种结晶氧化物半导体，可以实现一种电特性变动得到抑制且可靠性高的晶体管。
另外，使用其带隙比硅宽的氧化物半导体的晶体管的关态电流低，因此能够长时间地保持储存于与晶体管串联连接的电容器中的电荷。通过将这种晶体管用于像素，能够在保持各像素的灰度的同时，停止驱动电路。其结果是，可以实现功耗极小的显示装置。
或者，优选将硅用于形成晶体管的沟道的半导体。虽然作为硅也可以使用非晶硅，但特别优选使用具有结晶性的硅。例如，优选使用微晶硅、多晶硅、单晶硅等。尤其是多晶硅与单晶硅相比可以在低温下形成，且与非晶硅相比具有高场效应迁移率以及高可靠性。通过将这种多晶半导体用于像素，可以提高像素的开口率。另外，即便在像素部的分辨率极高时，也能够在与像素相同的衬底上形成扫描线驱动电路以及信号线驱动电路，从而能够减少构成电子设备的构件数量。
或者，也可以设置包括不同的半导体的晶体管。例如，可以组合使用包括多晶硅的晶体管及包括氧化物半导体的晶体管。此时，例如驱动电路内的晶体管或电流控制用晶体管等需要流动大电流的晶体管优选使用多晶硅。另外，像素内的开关晶体管等保持存储在与晶体管串联连接的电容器等中的电荷的晶体管等优选使用氧化物半导体。
[导电层]
作为用于晶体管的栅极、源极及漏极的材料以及构成显示装置的各种布线及电极等导电层的材料，可以使用铝、钛、铬、镍、铜、钇、锆、钼、银、钽和钨等金属或者以上述金属为主要成分的合金等。另外，可以以单层或叠层结构使用包含这些材料的膜。例如，可以举出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、铝膜或铜膜以及钛膜或氮化钛膜的三层结构、以及依次层叠钼膜或氮化钼膜、铝膜或铜膜以及钼膜或氮化钼膜的三层结构等。另外，可以使用氧化铟、氧化锡或氧化锌等氧化物。另外，通过使用包含锰的铜，可以提高蚀刻时的形状的控制性，所以是优选的。
另外，作为能够用于构成显示装置的各种布线及电极等的导电层的透光性材料，可以使用氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、添加有镓的氧化锌等导电性氧化物或石墨烯。或者，可以使用金、银、铂、镁、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯或钛等金属材料、包含该金属材料的合金材料。或者，还可以使用该金属材料的氮化物(例如，氮化钛)等。另外，当使用金属材料或合金材料(或其氮化物)时，将其厚度形成得薄到具有透光性。此外，可以将上述材料的叠层膜用作导电层。例如，通过使用银和镁的合金与铟锡氧化物的叠层膜等，可以提高导电性，所以是优选的。
[绝缘层]
作为可用于绝缘层、保护层、间隔物等的绝缘材料，例如可以使用丙烯酸树脂或环氧树脂等树脂、硅酮等具有硅氧烷键的树脂、无机绝缘材料如氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅或氧化铝等。
另外，发光元件优选设置于一对透水性低的绝缘膜之间。由此，能够抑制水等杂质侵入发光元件，从而能够抑制装置的可靠性下降。
作为透水性低的绝缘膜，可以举出氮化硅膜、氮氧化硅膜等含有氮及硅的膜以及氮化铝膜等含有氮及铝的膜等。另外，也可以使用氧化硅膜、氧氮化硅膜以及氧化铝膜等。
例如，将透水性低的绝缘膜的水蒸气透过量设定为1×10-5[g/(m2·day)]以下，优选为1×10-6[g/(m2·day)]以下，更优选为1×10-7[g/(m2·day)]以下，进一步优选为1×10-8[g/(m2·day)]以下。
[粘合层、密封剂]
作为粘合层或密封剂，可以使用紫外线固化粘合剂等光固化粘合剂、反应固化粘合剂、热固化粘合剂、厌氧粘合剂等各种固化粘合剂。作为这些粘合剂，可以举出环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、酰亚胺树脂、聚氯乙烯(PVC)树脂、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)树脂、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)树脂等。尤其优选使用环氧树脂等透湿性低的材料。另外，也可以使用两液混合型树脂。此外，也可以使用粘合薄片等。
另外，在上述树脂中也可以包含干燥剂。例如，可以使用碱土金属的氧化物(例如氧化钙或氧化钡)那样的通过化学吸附吸附水分的物质。或者，也可以使用沸石或硅胶等通过物理吸附来吸附水分的物质。当在树脂中包含干燥剂时，能够抑制水分等杂质侵入功能元件，从而可以提高显示面板的可靠性，所以是优选的。
此外，通过在上述树脂中混合折射率高的填料或光散射构件，可以提高发光元件的光提取效率。例如，可以使用氧化钛、氧化钡、沸石、锆等。
[发光元件]
作为发光元件，可以使用能够进行自发光的元件，并且在其范畴内包括由电流或电压控制亮度的元件。例如，可以使用发光二极管(LED)、有机EL元件以及无机EL元件等。
发光元件可以采用顶部发射、底部发射或双面发射元件。作为提取光一侧的电极使用透过可见光的导电膜。另外，作为不提取光一侧的电极优选使用反射可见光的导电膜。
EL层至少包括发光层。除了发光层以外，EL层也可以还包括一个以上的包含空穴注入性高的物质、空穴传输性高的物质、空穴阻挡材料、电子传输性高的物质、电子注入性高的物质或双极性的物质(电子传输性及空穴传输性高的物质)等的层。
EL层可以使用低分子化合物或高分子化合物，还可以包含无机化合物。构成EL层的层分别可以通过蒸镀法(包括真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法、涂敷法等方法形成。
当在阴极与阳极之间施加高于发光元件的阈值电压的电压时，空穴从阳极一侧注入到EL层中，而电子从阴极一侧注入到EL层中。被注入的电子和空穴在EL层中复合，由此，包含在EL层中的发光物质发光。
当作为发光元件使用白色发光的发光元件时，优选使EL层包含两种以上的发光物质。例如通过以使两个以上的发光物质的各发光成为互补色关系的方式选择发光物质，可以获得白色发光。例如，优选包含如下发光物质中的两个以上：呈现红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、黄色(Y)、橙色(O)等发光的发光物质及呈现包含R、G、B中的两种以上的颜色的光谱成分的发光的发光物质。另外，优选使用来自发光元件的发光的光谱在可见光区域的波长(例如350nm至750nm)的范围内具有两个以上的峰值的发光元件。另外，在黄色的波长范围中具有峰值的材料的发射光谱优选还在绿色及红色的波长范围具有光谱成分。
EL层优选采用叠层结构，该叠层包括包含发射一种颜色的光的发光材料的发光层与包含发射其他颜色的光的发光材料的发光层。例如，EL层中的多个发光层可以互相接触地层叠或者隔着不包含任何发光材料的区域层叠。例如，可以在荧光发光层与磷光发光层之间设置如下区域：包含与该荧光发光层或磷光发光层相同的材料(例如，主体材料或辅助材料)，并且不包含任何发光材料的区域。由此，发光元件的制造变得容易，另外，驱动电压得到降低。
另外，发光元件可以是包括一个EL层的单元件或者是隔着电荷产生层层叠有多个EL层的串联元件。
作为透过可见光的导电膜，例如可以使用氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、添加有镓的氧化锌等。另外，也可以通过将金、银、铂、镁、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯或钛等金属材料、包含这些金属材料的合金或这些金属材料的氮化物(例如，氮化钛)等形成得薄到具有透光性来使用。此外，可以使用上述材料的叠层膜作为导电层。例如，当使用银和镁的合金与铟锡氧化物的叠层膜等时，可以提高导电性，所以是优选的。另外，也可以使用石墨烯等。
作为反射可见光的导电膜，例如可以使用铝、金、铂、银、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜或钯等金属材料或包含这些金属材料的合金。另外，也可以在上述金属材料或合金中添加有镧、钕或锗等。另外，反射可见光的导电膜可以使用铝和钛的合金、铝和镍的合金、铝和钕的合金(铝合金)。另外，也可以使用银和铜的合金、银和钯的合金或银和镁的合金。包含银和铜的合金具有高耐热性，所以是优选的。并且，通过以与铝膜或铝合金膜接触的方式层叠金属膜或金属氧化物膜，可以抑制铝膜或铝合金膜的氧化。作为该金属膜、该金属氧化物膜的材料，可以举出钛、氧化钛等。另外，也可以层叠上述透过可见光的导电膜与由金属材料构成的膜。例如，可以使用银与铟锡氧化物的叠层膜、银和镁的合金与铟锡氧化物的叠层膜等。
导电层可以通过利用蒸镀法或溅射法形成。除此之外，也可以通过利用喷墨法等喷出法、丝网印刷法等印刷法或者镀法形成。
上述发光层以及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及电子注入性高的物质、双极性物质等的层可以分别包含量子点等的无机化合物或高分子化合物(低聚物、枝状聚合物或聚合物等)。例如，通过将量子点用于发光层，也可以将其用作发光材料。
作为量子点材料，可以使用胶状量子点材料、合金型量子点材料、核壳(core-shell)型量子点材料、核型量子点材料等。另外，也可以使用包含第12族和第16族、第13族和第15族、第14族和第16族的元素组的材料。或者，可以使用包含镉、硒、锌、硫、磷、铟、碲、铅、镓、砷、铝等元素的量子点材料。
[着色层]
作为能够用于着色层的材料，可以举出金属材料、树脂材料、包含颜料或染料的树脂材料等。
[遮光层]
作为能够用于遮光层的材料，可以举出碳黑、金属氧化物或包含多个金属氧化物的固溶体的复合氧化物等。另外，也可以对遮光层使用包含着色层的材料的膜的叠层膜。例如，可以采用包含用于使某个颜色的光透过的着色层的材料的膜与包含用于使其他颜色的光透过的着色层的材料的膜的叠层结构。通过使着色层与遮光层的材料相同，除了可以使用相同的装置以外，还可以简化工序，因此是优选的。
[连接层]
作为使FPC与端子连接的连接层，可以使用各向异性导电膜(ACF：AnisotropicConductive Film)、各向异性导电膏(ACP：Anisotropic Conductive Paste)等。
以上是对各构成要素的说明。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
实施方式4
在本实施方式中，对使用柔性衬底的显示装置的制造方法的例子进行说明。
在此，将包括显示元件、电路、布线、电极、绝缘层、着色层及遮光层等光学构件等的层总称为元件层。例如，元件层包括显示元件，除此以外还可以包括与显示元件电连接的布线、用于像素或电路的晶体管等元件。
另外，在此，将在显示元件完成(制造工序结束)的阶段中支撑元件层且具有柔性的构件称为衬底。例如，衬底在其范围中也包括其厚度为10nm以上且300μm以下的极薄的薄膜等。
作为在具有柔性且具备绝缘表面的衬底上形成元件层的方法，典型地有如下两种方法。一个方法是在柔性衬底上直接形成元件层的方法。另一个方法是在与柔性衬底不同的支撑衬底上形成元件层之后分离元件层与支撑衬底而将元件层转置于衬底的方法。另外，在此没有详细的说明，但是除了上述两个方法以外，还有如下方法：在非柔性衬底上形成元件层，通过抛光等使该衬底变薄而使该衬底具有柔性的方法。
当构成衬底的材料对元件层的形成工序中的加热具有耐热性时，若在衬底上直接形成元件层，则可使工序简化，所以是优选的。此时，若在将衬底固定于支撑衬底的状态下形成元件层，则可使装置内及装置之间的传送变得容易，所以是优选的。
另外，当采用在将元件层形成在支撑衬底上后将其转置于衬底的方法时，首先在支撑衬底上层叠剥离层和绝缘层，在该绝缘层上形成元件层。接着，将元件层与支撑衬底之间进行剥离并将元件层转置于衬底。此时，选择在支撑衬底材料与剥离层的界面、剥离层与绝缘层的界面或剥离层中发生剥离的材料即可。在上述方法中，通过将高耐热性材料用于支撑衬底及剥离层，可以提高形成元件层时所施加的温度的上限，从而可以形成包括更高可靠性的元件的元件层，所以是优选的。
例如，优选的是，作为剥离层使用包含钨等高熔点金属材料的层与包含该金属材料的氧化物的层的叠层。作为剥离层上的绝缘层使用层叠多个氧化硅层、氮化硅层、氧氮化硅层、氮氧化硅层等的层。注意，在本说明书中，“氧氮化物”是指在其组成中氧含量多于氮含量的材料，而“氮氧化物”是指在其组成中氮含量多于氧含量的材料。
作为元件层与支撑衬底之间进行剥离的方法，例如可以举出如下方法：施加机械力量的方法；对剥离层进行蚀刻的方法；使液体渗透到剥离界面的方法；等。另外，可以通过利用形成剥离界面的两层的热膨胀率的差异，进行加热或冷却而进行剥离。
当开始剥离时，优选形成剥离起点并从该起点使剥离进展。剥离起点可以通过使用激光等局部性地加热绝缘层或剥离层的一部分，或者通过使用锐利的构件物理性地切断或打穿绝缘层或剥离层的一部分等来形成。
当能够在支撑衬底与绝缘层的界面进行剥离时，可以不设置剥离层。
例如，也可以作为支撑衬底使用玻璃，作为绝缘层使用聚酰亚胺等有机树脂，由此可以在玻璃与有机树脂的界面进行剥离。或者，也可以使用残留的聚酰亚胺等的有机树脂作为衬底。
另外，也可以在支撑衬底与由有机树脂构成的绝缘层之间设置发热层，通过对该发热层进行加热，由此在该发热层与绝缘层的界面进行剥离。作为发热层，可以使用通过电流流过发热的材料、通过吸收光发热的材料、通过施加磁场发热的材料等各种材料。例如，发热层的材料可以选自半导体、金属及绝缘体中。
以下，对更具体的制造方法的例子进行说明。在以下说明的制造方法中，通过改变被用作被剥离层的层，可以制造本发明的一个方式的柔性输入输出装置。
首先，在形成用衬底301上形成岛状剥离层303，在剥离层303上形成被剥离层305(图24A)。另外，在其他的形成用衬底321上形成岛状剥离层323，在剥离层323上形成被剥离层325(图24B)。
在此，虽然示出形成岛状剥离层的例子，但不局限于此。在该工序中选择在从形成用衬底剥离被剥离层时在形成用衬底与剥离层的界面、剥离层与被剥离层的界面或者剥离层中产生剥离的材料。在本实施方式中，虽然示出在被剥离层与剥离层的界面产生剥离的情况，但是根据用于剥离层或被剥离层的材料的组合，产生剥离的位置并不局限于此。注意，在被剥离层具有叠层结构的情况下，将与剥离层接触的层记为第一层。
例如，在剥离层采用钨膜与氧化钨膜的叠层结构的情况下，当在钨膜与氧化钨膜的界面(或者界面附近)产生剥离时，也可以在被剥离层一侧残留着剥离层的一部分(在此为氧化钨膜的一部分)。另外，残留在被剥离层一侧的剥离层也可以在剥离之后去掉。
作为形成用衬底，使用至少可承受制造工序中的处理温度的耐热性的衬底。作为形成用衬底，例如可以使用玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底、半导体衬底、陶瓷衬底、金属衬底、树脂衬底以及塑料衬底等。
在作为形成用衬底使用玻璃衬底的情况下，在形成用衬底与剥离层之间作为基底膜形成氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜等绝缘膜时，可以防止来自玻璃衬底的污染，所以是优选的。
剥离层可以使用如下材料形成：选自钨、钼、钛、钽、铌、镍、钴、锆、锌、钌、铑、钯、锇、铱、硅中的元素；包含该元素的合金材料；或者包含该元素的化合物材料等。包含硅的层的结晶结构可以为非晶、微晶或多晶。此外，也可以使用氧化铝、氧化镓、氧化锌、二氧化钛、氧化铟、氧化铟锡、氧化铟锌或In-Ga-Zn氧化物等金属氧化物。当将钨、钛、钼等高熔点金属材料用于剥离层时，被剥离层的形成工序的自由度得到提高，所以是优选的。
剥离层例如可以通过溅射法、等离子体CVD法、涂敷法(包括旋涂法、液滴喷射法、分配器法)、印刷法等形成。剥离层的厚度例如为10nm以上且200nm以下，优选为20nm以上且100nm以下。
当剥离层采用单层结构时，优选形成钨层、钼层或者包含钨和钼的混合物的层。另外，也可以形成包含钨的氧化物或氧氮化物的层、包含钼的氧化物或氧氮化物的层、或者包含钨和钼的混合物的氧化物或氧氮化物的层。此外，钨和钼的混合物例如相当于钨和钼的合金。
另外，当作为剥离层形成包含钨的层和包含钨的氧化物的层的叠层结构时，可以通过形成包含钨的层且在其上层形成由氧化物形成的绝缘膜，来使包含钨的氧化物的层形成在钨层与绝缘膜的界面。此外，也可以对包含钨的层的表面进行热氧化处理、氧等离子体处理、一氧化二氮(N2O)等离子体处理、使用臭氧水等氧化性高的溶液的处理等形成包含钨的氧化物的层。另外，等离子体处理或加热处理可以在单独使用氧、氮、一氧化二氮的气氛下或者在上述气体和其他气体的混合气体气氛下进行。通过进行上述等离子体处理或加热处理来改变剥离层的表面状态，由此可以控制剥离层和在后面形成的绝缘膜之间的密接性。
另外，当能够在形成用衬底与被剥离层的界面进行剥离时，也可以不设置剥离层。例如，作为形成用衬底使用玻璃衬底，以接触于玻璃衬底的方式形成聚酰亚胺、聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚碳酸酯以及丙烯酸树脂等有机树脂。接着，通过进行激光照射及加热处理，提高形成用衬底与有机树脂之间的紧密性。并且，在该有机树脂上形成绝缘膜以及晶体管等。然后，通过以比前面的激光照射高的能量密度进行激光照射或者以比前面的加热处理高的温度进行加热处理，可以在形成用衬底与有机树脂的界面进行剥离。此外，当剥离时，也可以通过将液体浸透到形成用衬底与有机树脂的界面进行分离。
在该方法中，由于在耐热性低的有机树脂上形成绝缘膜及晶体管等，因此在制造工序中不能对衬底施加高温度。在此，因为使用氧化物半导体的晶体管并不必须要在高温下形成，所以可以适当地在有机树脂上形成。
另外，可以将该有机树脂用作构成装置的衬底。或者，也可以去除该有机树脂而使用粘合剂将被剥离层所露出的面与其他衬底贴合。另外，也可以使用粘合剂将其他的衬底(支撑薄膜)贴合到该有机树脂。
或者，也可以通过在形成用衬底与有机树脂之间设置金属层，并且通过使电流流过该金属层加热该金属层，在金属层与有机树脂的界面进行剥离。
对作为被剥离层形成的层没有特别的限制。例如，在形成图19所示的显示装置时，作为一个被剥离层形成绝缘层216、各晶体管及各显示元件等即可。此外，作为另一个被剥离层形成绝缘层221、各着色层及遮光层231等即可。
以与剥离层接触的方式形成的绝缘层(第一层)优选使用氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化硅膜或氮氧化硅膜等以单层或叠层形成。注意，不局限于此，可以根据用于剥离层的材料选择适合的材料。
该绝缘层可以利用溅射法、等离子体CVD法、涂敷法或印刷法等形成，例如通过利用等离子体CVD法在250℃以上且400℃以下的成膜温度下形成该绝缘层，可以形成致密且防湿性高的膜。另外，绝缘层的厚度优选为10nm以上且3000nm以下，更优选为200nm以上且1500nm以下。
接着，使用粘合层307将形成用衬底301与形成用衬底321以各自的形成有被剥离层的面对置的方式贴合在一起，并使粘合层307固化(参照图24C)。
注意，优选在减压气氛下将形成用衬底301与形成用衬底321贴合在一起。
另外，在图24C中，虽然示出剥离层303与剥离层323的大小不同的情况，但如图24D所示也可以使用大小相同的剥离层。
粘合层307以与剥离层303、被剥离层305、被剥离层325及剥离层323重叠的方式配置。并且，粘合层307的端部优选位于剥离层303和剥离层323中的至少一个(先要剥离的层)的端部内侧。由此，能够抑制形成用衬底301与形成用衬底321紧紧粘合在一起，从而能够抑制后面的剥离工序的成品率下降。
作为粘合层307，例如可以使用紫外线固化粘合剂等光固化粘合剂、反应固化粘合剂、热固化粘合剂、厌氧粘合剂等各种固化粘合剂等。作为这些粘合剂，可以举出环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、酰亚胺树脂、PVC树脂、PVB树脂、EVA树脂等。尤其优选使用环氧树脂等透湿性低的材料。作为粘合剂，可以使用能够只在所希望的区域中设置的流动性低的材料。例如，也可以使用粘合薄片、粘结薄片、薄片状或薄膜状粘合剂。例如，可以适当地使用光学透明胶(OCA：Optical Clear Adhesive)薄膜。
粘合剂可在贴合之前就具有粘结性或者在贴合之后通过加热或光照射而呈现粘结性。
另外，在上述树脂中也可以包含干燥剂。例如，可以使用碱土金属的氧化物(例如，氧化钙或氧化钡)等通过化学吸附来吸附水分的物质。或者，也可以使用沸石或硅胶等通过物理吸附来吸附水分的物质。当在树脂中包含干燥剂时，可以抑制因大气中的水分侵入而导致的功能元件的劣化，从而提高装置的可靠性，所以是优选的。
接着，通过照射激光形成剥离起点(图25A和图25B)。
可以先剥离形成用衬底301或者形成用衬底321。当剥离层的大小不同时，可以先剥离形成有大剥离层的衬底或者先剥离形成有小剥离层的衬底。当仅在一个衬底上形成有半导体元件、发光元件、显示元件等元件时，可以先剥离形成有元件的衬底或者先剥离另一个衬底。在此，示出先将形成用衬底301剥离的例子。
对固化状态的接合层307、被剥离层305、剥离层303互相重叠的区域照射激光(参照图25A的箭头P1)。
可以通过去除第一层的一部分形成剥离起点(参照图25B中的以虚线围绕的区域)。此时，除了第一层之外，还可以去除被剥离层305中的其他层、剥离层303或接合层307的一部分。
优选从设置有要剥离的剥离层的衬底一侧照射激光。当对剥离层303与剥离层323重叠的区域照射激光时，通过在被剥离层305和被剥离层325中仅在被剥离层305中形成裂缝，可以选择性地剥离形成用衬底301及剥离层303(参照图25B中的以虚线围绕的区域。这里示出去除构成被剥离层305的各层的一部分的例子)。
接着，从所形成的剥离起点将被剥离层305与形成用衬底301分离(图25C和图25D)。由此，可以将被剥离层305从形成用衬底301转置到形成用衬底321。
例如，从剥离起点利用物理力(例如，用手或夹具进行剥离的处理、或者使辊子转动来进行分离的处理)将被剥离层305与形成用衬底301分离即可。
另外，也可以通过使水等液体浸透到剥离层303与被剥离层305的界面来将形成用衬底301与被剥离层305分离。由于毛细现象液体渗到剥离层303与被剥离层305之间，由此可以较容易地分离剥离层303。此外，可以抑制剥离时产生的静电给包含在被剥离层305中的功能元件带来的不良影响(例如，由于静电而使半导体元件损坏)。
接着，使用粘合层333将露出的被剥离层305与衬底331贴合在一起，并使粘合层333固化(图26A)。
注意，优选在减压气氛下将被剥离层305与衬底331贴合在一起。
接着，通过照射激光形成剥离起点(图26B和图26C)。
对固化状态的粘合层333、被剥离层325、剥离层323互相重叠的区域照射激光(参照图26B的箭头P2)。可以通过去除第一层的一部分形成剥离起点(参照图26C中的以虚线围绕的区域。这里示出去除构成被剥离层325的各层的一部分的例子)。此时，除了第一层之外，还可以去除被剥离层325中的其他层、剥离层323或粘合层333的一部分。
优选从设置有剥离层323的形成用衬底321一侧照射激光。
接着，从所形成的剥离起点将被剥离层325与形成用衬底321分离(参照图26D)。由此，可以将被剥离层305及被剥离层325转置到衬底331。
然后，也可以将被剥离层325贴合到衬底。
使用粘合层343将露出的被剥离层325与衬底341贴合在一起，并使粘合层343固化(图27A)。在此，示出预先在衬底341中形成有开口的例子。
通过上述步骤，可以由一对柔性衬底夹持被剥离层。
然后，如图27B所示，通过切断而去除衬底331和衬底341等的不需要的端部。此时，也可以切断被剥离层305及被剥离层325的端部的一部分。
通过上述方法，可以制造柔性装置。通过作为被剥离层应用上述实施方式所示的结构，可以制造柔性显示装置。
在上述本发明的一个方式的显示装置的制造方法中，在将分别设置有剥离层及被剥离层的一对形成用衬底贴合在一起之后，通过照射激光形成剥离起点，使各自的剥离层与被剥离层处于容易剥离的状态之后进行剥离。由此，可以提高剥离工序的成品率。
另外，在预先将分别设置有被剥离层的一对形成用衬底贴合之后，进行剥离，从而可以将构成要制造的装置的衬底贴合到被剥离层。因此，当贴合被剥离层时，可以将柔性低的形成用衬底相互贴合在一起，与将柔性衬底相互贴合在一起时相比，能够提高贴合时的位置对准精度。
如图28A所示，被剥离层305的被剥离的区域351的端部优选位于剥离层303的端部的内侧。由此，能够提高剥离工序的成品率。当具有多个区域351时，可以如图28B所示那样对每个区域351设置剥离层303，或者可以如图28C所示那样在一个剥离层303上设置多个区域351。
以上是对柔性显示装置的制造方法的说明。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
实施方式5
在本实施方式中，对可使用本发明的一个方式的显示装置的电子设备的例子进行说明。
通过使用本发明的一个方式的显示装置，可以制造电子设备或照明装置。通过使用本发明的一个方式的显示装置，可以制造显示品质高的电子设备或照明装置。另外，通过使用本发明的一个方式的显示装置，可以制造视角特性高的电子设备或照明装置。另外，通过使用本发明的一个方式的显示装置，可以制造功耗低的电子设备或照明装置。另外，通过使用本发明的一个方式的显示装置，可以制造可靠性高的电子设备或照明装置。
作为电子设备的例子可以举出：电视装置；台式或笔记本型个人计算机；用于计算机等的显示器；数码相机；数码摄像机；数码相框；移动电话机；便携式游戏机；便携式信息终端；声音再现装置；弹珠机等大型游戏机。
可以将本发明的一个方式的电子设备或照明装置沿着房屋或高楼的内壁或外壁、汽车的内部装饰或外部装饰的曲面组装。
此外，本发明的一个方式的电子设备也可以包括二次电池，优选通过非接触电力传送对该二次电池充电。
作为二次电池，例如，可以举出利用凝胶状电解质的锂聚合物电池(锂离子聚合物电池)等锂离子二次电池、镍氢电池、镍镉电池、有机自由基电池、铅蓄电池、空气二次电池、镍锌电池、银锌电池等。
本发明的一个方式的电子设备也可以包括天线。通过由天线接收信号，可以在显示部上显示图像或数据等。另外，在电子设备包括天线及二次电池时，可以将天线用于非接触电力传送。
本发明的一个方式的电子设备也可以包括传感器(该传感器具有测量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)。
本发明的一个方式的电子设备可以具有各种功能。例如，可以具有如下功能：将各种信息(例如，静态图像、动态图片、文字图像)显示在显示部上的功能；触控面板的功能；显示日历、日期或时间等的功能；执行各种软件(程序)的功能；进行无线通信的功能；读出储存在存储介质中的程序或数据的功能。
此外，包括多个显示部的电子设备可以具有在一个显示部主要显示图像信息而在另一个显示部主要显示文本信息的功能，或者具有通过将考虑了视差的图像显示于多个显示部上来显示三维图像的功能等。并且，具有图像接收部的电子设备可以具有如下功能：拍摄静态图像；拍摄动态图片；对所拍摄的图像进行自动或手工校正；将所拍摄的图像存储在记录介质(外部记录介质或内置于电子设备中的记录介质)中；将所拍摄的图像显示在显示部上；等等。另外，本发明的一个方式的电子设备所具有的功能不局限于此，该电子设备可以具有各种功能。
图29A至图29E示出具有弯曲的显示部7000的电子设备的例子。显示部7000的显示面是弯曲的，能够沿着弯曲的显示面进行显示。显示部7000也可以具有柔性。
通过使用本发明的一个方式的显示装置等，可以制造显示部7000。通过本发明的一个方式，可以提供一种功耗低、具备弯曲的显示部且可靠性高的电子设备。
图29A和图29B示出移动电话机的例子。图29A所示的移动电话机7100及图29B所示的移动电话机7110都包括外壳7101、显示部7000、操作按钮7103、外部连接端口7104、扬声器7105、麦克风7106等。图29B所示的移动电话机7110还包括照相机7107。
上述各移动电话机在显示部7000中具备触摸传感器。通过用指头或触屏笔等触摸显示部7000可以进行打电话或输入文字等各种操作。
此外，通过操作按钮7103的操作，可以进行电源的ON、OFF工作或切换显示在显示部7000的图像的种类。例如，可以将电子邮件的编写画面切换为主菜单画面。
另外，通过在移动电话机内部设置陀螺仪传感器或加速度传感器等检测装置，可以判断移动电话机的方向(无论移动电话是水平防止还是垂直放置)，而对显示部7000的屏面显示进行自动切换。此外，屏面显示的切换也可以通过触摸显示部7000、操作操作按钮7103或者使用麦克风7106输入声音来进行。
图29C和图29D示出便携式信息终端的例子。图29C所示的便携式信息终端7200及图29D所示的便携式信息终端7210都包括外壳7201及显示部7000。各便携式信息终端还可以包括操作按钮、外部连接端口、扬声器、麦克风、天线、照相机或电池等。显示部7000具备触摸传感器。通过用指头或触屏笔等接触显示部7000可以进行便携式信息终端的操作。
本实施方式中示出的便携式信息终端例如具有选自电话机、电子笔记本或信息阅读装置等中的一种或多种的功能。具体而言，可以将该便携式信息终端用作智能手机。本实施方式中示出的便携式信息终端例如可以执行移动电话、电子邮件、文章的阅读及编写、音乐播放、网络通讯、电脑游戏等各种应用程序。
便携式信息终端7200及7210可以将文字及图像信息显示在其多个面上。例如，如图29C、图29D所示，可以将三个操作按钮7202显示在一个面上，而将由矩形表示的信息7203显示在其他的面上。图29C示出在便携式信息终端的上表面显示信息的例子，而图29D示出在便携式信息终端的侧面显示信息的例子。另外，也可以在便携式信息终端的三个以上的面显示信息。
此外，作为信息的例子，可以举出提示收到社交网络服务(SNS：SocialNetworking Services)的通知、电子邮件或电话等的显示；电子邮件等的标题或发送者姓名；日期；时间；电量；以及天线接收强度等。或者，也可以在显示信息的位置显示操作按钮或图标等代替信息。
例如，使用者能够在将便携式信息终端7200放在上衣口袋里的状态下确认其显示(这里是信息7203)。
具体而言，将打来电话的人的电话号码或姓名等显示在能够从便携式信息终端7200的上方看到这些信息的位置。使用者可以确认到该显示而无需从口袋里拿出便携式信息终端7200，由此能够判断是否接电话。
图29E示出电视装置的例子。在电视装置7300中，在外壳7301中组装有显示部7000。在此示出利用支架7303支撑外壳7301的结构。
可以通过利用外壳7301所具备的操作开关、另外提供的遥控操作机7311进行图29E所示的电视装置7300的操作。另外，也可以在显示部7000中具备触摸传感器，通过用指头等触摸显示部7000可以进行操作。另外，也可以在遥控操作机7311中具备显示从该遥控操作机7311输出的数据的显示部。通过利用遥控操作机7311所具备的操作键或触摸屏，可以进行频道及音量的操作，并可以对显示在显示部7000上的图像进行操作。
另外，电视装置7300采用具备接收机及调制解调器等的结构。可以通过利用接收机接收一般的电视广播。再者，通过调制解调器将电视装置7300连接到有线或无线方式的通信网络，从而进行单向(从发送者到接收者)或双向(发送者和接收者之间或接收者之间等)的信息通信。
图29F示出具有弯曲发光部的照明装置的例子。
使用本发明的一个方式的显示装置等制造图29F所示的照明装置所具有的发光部。通过本发明的一个方式，可以提供一种功耗低、具备弯曲的发光部且可靠性高的照明装置。
图29F所示的照明装置7400所具备的发光部7411采用对称地配置弯曲为凸状的两个发光部的结构。因此，可以以照明装置7400为中心全方位地进行照射。
此外，照明装置7400所具备的各发光部也可以具有柔性。另外，也可以采用使用可塑性构件或可动框架等构件固定发光部并按照用途能够随意使发光部的发光面弯曲的结构。
照明装置7400包括具备操作开关7403的底座7401以及由底座7401支撑的发光部7411。
虽然在此示了由底座支撑发光部的照明装置，但是也可以以将具备发光部的外壳固定或吊在天花板上的方式使用照明装置。由于能够在使发光面弯曲的状态下使用照明装置，因此能够使发光面以凹状弯曲而照亮特定区域或者使发光面以凸状弯曲而照亮整个房间。
图30A至图30I示出具有柔性且能够弯曲的显示部7001的便携式信息终端的例子。
通过使用本发明的一个方式的显示装置等，可以制造显示部7001。例如，可以使用能够以0.01mm以上且150mm以下的曲率半径弯曲的显示装置等。另外，显示部7001可以具备触摸传感器，通过用指头等触摸显示部7001可以进行便携式信息终端的操作。通过本发明的一个方式，可以提供一种具备柔性显示部且可靠性高的电子设备。
图30A和图30B是示出便携式信息终端的例子的透视图。便携式信息终端7500包括外壳7501、显示部7001、取出显示部突片7502及操作按钮7503等。
便携式信息终端7500在外壳7501内包括卷成卷筒状的柔性显示部7001。可以利用取出显示部突片7502取出显示部7001。
此外，便携式信息终端7500能够由内置的控制部接收影像信号，且能够将所接收的影像显示于显示部7001。另外，电池内置于便携式信息终端7500。此外，也可以采用外壳7501具备连接连接器的端子部而以有线的方式从外部直接供应影像信号或电力的结构。
此外，可以由操作按钮7503进行电源的ON/OFF工作或显示的影像的切换等。图30A及图30B示出在便携式信息终端7500的侧面配置操作按钮7503的例子，但是不局限于此，也可以在与便携式信息终端7500的显示面(正面)相同的面或背面配置操作按钮7503。
图30B示出处于取出显示部7001的状态下的便携式信息终端7500。在此状态下，可以在显示部7001上显示影像。另外，便携式信息终端7500也可以以使显示部7001的一部分卷成卷筒状的图30A所示的状态以及取出显示部7001的图30B所示的状态进行不同的显示。例如，通过在图30A的状态下使显示部7001的卷成卷筒状的部分成为非显示状态，可以降低便携式信息终端7500的功耗。
另外，可以在显示部7001的侧部设置用来加固的框架，以便在取出显示部7001时该显示部7001的显示面被固定为平面状。
此外，除了该结构以外，也可以采用在外壳中设置扬声器并使用与影像信号同时接收的音频信号输出声音的结构。
图30C至图30E示出能够折叠的便携式信息终端的例子。图30C示出展开状态的便携式信息终端7600，图30D示出从展开状态和折叠状态中的一个状态变为另一个状态的中途状态的便携式信息终端7600，图30E示出折叠状态的便携式信息终端7600。便携式信息终端7600在折叠状态下可携带性好，在展开状态下因为具有无缝拼接的较大的显示区域所以显示一览性强。
由铰链7602连接的三个外壳7601支撑显示部7001。通过利用铰链7602在两个外壳7601之间折叠，可以将便携式信息终端7600从展开状态可逆性地变为折叠状态。
图30F及图30G示出能够折叠的便携式信息终端的例子。图30F示出便携式信息终端7650的以使显示部7001位于内侧的方式折叠的状态，图30G示出便携式信息终端7650的以使显示部7001位于外侧的方式折叠的状态。便携式信息终端7650包括显示部7001及非显示部7651。在不使用便携式信息终端7650时，通过以使显示部7001位于内侧的方式折叠，能够抑制显示部7001被弄脏并且受损伤。
图30H示出具有柔性的便携式信息终端的例子。便携式信息终端7700包括外壳7701及显示部7001。此外，还可以包括被用作输入单元的按钮7703a及7703b、被用作音频输出单元的扬声器7704a及7704b、外部连接端口7705及麦克风7706等。另外，便携式信息终端7700可以组装有具有柔性的电池7709。电池7709也可以例如与显示部7001重叠。
外壳7701、显示部7001及电池7709具有柔性。因此，可以容易使便携式信息终端7700弯曲为所希望的形状，并且使便携式信息终端7700扭曲。例如，便携式信息终端7700也可以以使显示部7001位于内侧或外侧的方式折叠而使用。或者，也可以在将便携式信息终端7700卷成卷筒状的状态下使用。如此，由于能够将外壳7701及显示部7001自由变形，所以便携式信息终端7700具有即使掉落或被施加非意图的外力也不容易破损的优点。
另外，由于便携式信息终端7700重量轻，所以可以在各种情况下方便地使用便携式信息终端7700，比如用夹子等夹住外壳7701的上部而悬吊着使用或者将外壳7701用磁铁等固定于墙壁上等使用。
图30I示出手表型便携式信息终端的例子。便携式信息终端7800包括表带7801、显示部7001、输入输出端子7802及操作按钮7803等。表带7801具有外壳的功能。另外，便携式信息终端7800可以组装有具有柔性的电池7805。电池7805也可以例如与显示部7001或表带7801等重叠。
表带7801、显示部7001及电池7805具有柔性。因此，可以容易使便携式信息终端7800弯曲为所希望的形状。
操作按钮7803除了时间设定之外还可以具有电源开关、无线通信的开启/关闭、静音模式的开启/关闭、省电模式的开启/关闭等各种功能。例如，通过利用组装在便携式信息终端7800中的操作系统，还可以自由设定操作按钮7803的功能。
另外，通过用指头等触摸显示于显示部7001的图标7804，可以启动应用程序。
另外，便携式信息终端7800可以进行被通信标准化的近距离无线通信。例如，通过与可进行无线通信的耳麦相互通信，可以进行免提通话。
此外，便携式信息终端7800可以包括输入输出端子7802。当包括输入输出端子7802时，便携式信息终端7800可以通过连接器直接与其他信息终端进行数据的交换。另外，也可以通过输入输出端子7802进行充电。另外，在本实施方式中示出的便携式信息终端的充电工作也可以利用非接触电力传送进行，而不通过输入输出端子7802。
图31A示出汽车7900的外观。图31B示出汽车7900的驾驶座位。汽车7900包括车体7901、车轮7902、前挡风玻璃7903、灯7904、雾灯7905等。
本发明的一个方式的显示装置可用于汽车7900的显示部等。例如，本发明的一个方式的显示装置可用于图31B所示的显示部7910至显示部7917。
显示部7910和显示部7911设置在汽车的前挡风玻璃中。在本发明的一个方式中，通过使用具有透光性的导电材料来制造显示装置中的电极，可以使本发明的一个方式的显示装置成为能看到对面的所谓的透明式显示装置。透明式显示装置即使在驾驶汽车7900时也不会成为视野的障碍。因此，可以将本发明的一个方式的显示装置设置在汽车7900的前挡风玻璃上。另外，当在显示装置中设置晶体管等时，优选采用诸如使用有机半导体材料的有机晶体管或使用氧化物半导体的晶体管等具有透光性的晶体管。
显示部7912设置在立柱部分。显示部7913设置在仪表盘部分。例如，通过将来自设置在车体的成像单元的影像显示在显示部7912，可以补充被立柱遮挡的视野。与此同样，显示部7913可以补充被仪表盘遮挡的视野，显示部7914可以补充被车门遮挡的视野。也就是说，通过显示来自设置在汽车外侧的成像单元的影像，可以补充死角，从而可以提高安全性。另外，通过显示补充看不到的部分的影像，可以更自然、更舒适地确认安全。
另外，显示部7917设置在方向盘。显示部7915、显示部7916或显示部7917可以提供导航信息、速度表、转速计、行驶距离、加油量、排档状态、空调的设定以及其他各种信息。另外，使用者可以适当地改变显示部所显示的显示内容及布局等。另外，显示部7910至显示部7914也可以显示上述信息。
另外，还可以将显示部7910至显示部7917用作照明装置。
使用本发明的一个方式的显示装置的显示部可以为平面。在此情况下，本发明的一个方式的显示装置也可以不具有曲面及柔性。
图31C和图31D示出数字标牌(Digital Signage)的例子。数字标牌包括外壳8000、显示部8001及扬声器8003等。另外，还可以包括LED灯、操作键(包括电源开关或操作开关)、连接端子、各种传感器以及麦克风等。
图31D示出设置于圆柱状柱子上的数字标牌。
大显示部8001能够一次提供更多的信息。另外，显示部8001越大越受关注，例如可以提高广告宣传效果。
通过将触摸屏用于显示部8001，不仅可以在显示部8001上显示静态图像或动态图片，使用者还能够直觉性地进行操作，所以是优选的。另外，在用于提供线路信息或交通信息等信息的用途时，可以通过直觉性的操作提高易用性。
图31E所示的便携式游戏机包括外壳8101、外壳8102、显示部8103、显示部8104、麦克风8105、扬声器8106、操作键8107以及触屏笔8108等。
图31E所示的便携式游戏机包括两个显示部(显示部8103及显示部8104)。注意，本发明的一个方式的电子设备所包括的显示部的数量不局限于两个，也可以为一个或三个以上。当电子设备包括多个显示部时，至少一个显示部包括本发明的一个方式的显示装置。
图31F示出笔记本型个人计算机，其包括外壳8111、显示部8112、键盘8113以及指向装置8114等。
可以将本发明的一个方式的显示装置用于显示部8112。
图32A是安装有取景器8500的照相机8400的外观图。
照相机8400包括外壳8401、显示部8402、操作按钮8403、快门按钮8404等。另外，照相机8400安装有可装卸的镜头8406。
虽然照相机8400的镜头8406能够从外壳8401拆卸以进行交换，但是镜头8406也可以内置于外壳内。
通过按下快门按钮8404，照相机8400可以拍摄图像。另外，显示部8402被用作触摸屏，也可以通过触摸显示部8402拍摄图像。
照相机8400的外壳8401包括具有电极的嵌入器(mount)，除了可以与取景器8500连接以外，还可以与闪光灯装置等连接。
取景器8500包括外壳8501、显示部8502以及按钮8503等。
外壳8501包括与照相机8400的嵌入器嵌合的嵌入器，可以将取景器8500安装到照相机8400。另外，该嵌入器包括电极，可以将从照相机8400经过该电极接收的图像等显示到显示部8502上。
按钮8503被用作电源按钮。通过利用按钮8503，可以切换显示部8502的显示或非显示。
本发明的一个方式的显示装置可以用于照相机8400的显示部8402及取景器8500的显示部8502。
另外，在图32A中，照相机8400与取景器8500是分开且可拆卸的电子设备，但是也可以在照相机8400的外壳8401中内置有具备本发明的一个方式的显示装置的取景器。
此外，图32B示出头戴显示器8200的外观。
头戴显示器8200包括安装部8201、透镜8202、主体8203、显示部8204以及电缆8205等。另外，在安装部8201中内置有电池8206。
通过电缆8205，将电力从电池8206供应到主体8203。主体8203具备无线接收器等，能够将所接收的图像数据等的图像信息显示到显示部8204上。另外，通过利用设置在主体8203中的照相机捕捉使用者的眼球及眼睑的动作，并根据该信息算出眼点的坐标，可以利用使用者的眼睛作为输入方法。
另外，也可以对安装部8201的被使用者接触的位置设置多个电极。主体8203也可以具有通过检测根据使用者的眼球的动作而流过电极的电流，识别使用者的眼点的功能。此外，主体8203可以具有通过检测流过该电极的电流来监视使用者的脉搏的功能。安装部8201可以具有温度传感器、压力传感器、加速度传感器等各种传感器，由此可以将使用者的生物信息显示在显示部8204上。另外，主体8203也可以检测使用者的头部的动作等，并与使用者的头部的动作等同步地使显示在显示部8204上的图像变化。
可以对显示部8204适用本发明的一个方式的显示装置。
图32C和图32D示出头戴显示器8300的外观。
头戴显示器8300包括外壳8301、两个显示部8302、操作按钮8303以及带状固定工具8304。
头戴显示器8300除了上述头戴显示器8200所具有的功能之外，还具备两个显示部。
由于包括两个显示部8302，因此使用者可以用两个眼睛看到不同的显示部。由此，即使在用视差进行3D显示等的情况下，也可以显示高清晰的图像。另外，显示部8302大概以使用者的眼睛为中心弯曲成圆弧状。由此，可以使从使用者的眼睛到显示部的显示面的距离为一定，所以使用者可以看到更自然的图像。由于使用者的眼睛位于显示部的显示面的法线方向上，因此在来自显示部的光的亮度或色度根据看显示部的角度而变化的情况下，实质上也可以忽略其影响，所以可以显示更有现实感的影像。
操作按钮8303具有电源按钮等的功能。另外，也可以包括操作按钮8303以外的按钮。
另外，如图32E所示，可以在显示部8302与使用者的眼睛之间设置透镜8305。使用者可以用透镜8305看放大了的显示部8302上的影像，因此逼真感得到提高。此时，如图32E所示，也可以设置为了目镜调焦改变透镜的位置的刻度盘8306。
可以将本发明的一个方式的显示装置用于显示部8302。因为本发明的一个方式的显示装置具有极高的分辨率，所以即使如图32E那样地使用透镜8305对图像进行放大，使用者也不会察觉到像素而可以显示更逼真的图像。
图33A至图33C示出包括一个显示部8302的例子。通过采用这种结构，可以减少构件个数。
显示部8302在左右两个区域分别并排显示右眼用图像和左眼用图像这两个图像。由此可以显示利用两眼视差的立体影像。
另外，也可以在显示部8302的整个区域显示可用两个眼睛看的一个图像。由此，可以显示跨视野的两端的全景影像，因此更接近现实。
另外，如图33C所示，也可以设置透镜8305。可以在显示部8302上并排显示两个图像，或者也可以在显示部8302上显示一个图像且用两个眼睛通过透镜8305看到一个图像。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
实施例1
在本实施例中，制造可用于本发明的一个方式的显示面板的晶体管。
[晶体管结构]
可以将各种结构的晶体管用于显示面板，在此，对沟道蚀刻型的底栅结构及顶栅结构这两个结构进行说明。
图34A1示出顶栅型晶体管的俯视示意图的例子。晶体管包括半导体层801、导电层802及一对导电层803。导电层802的一部分被用作栅电极。一对导电层803的一部分被用作源电极或漏电极。
图34A2和图34A3分别示出晶体管的沟道长度方向及沟道宽度方向的截面示意图的例子。在半导体层801上设置有绝缘层804，在绝缘层804上设置有导电层802，以覆盖导电层802的方式设置有绝缘层805，在绝缘层805上设置有一对导电层803。绝缘层804的一部分被用作栅极绝缘层。绝缘层805被用作保护晶体管的钝化层。半导体层801包括被用作源区或漏区的一对低电阻区808。导电层803通过设置在绝缘层805中的开口与低电阻区808连接。
图34A4示出导电层802与导电层803的交叉部的截面示意图。例如，导电层802可被用作扫描线等布线，导电层803可被用作信号线等布线。在顶栅结构中，容易将导电层802与导电层803之间的绝缘层805形成得较厚，所以与后述的底栅结构相比，可以减少导电层802与导电层803之间的寄生电容。
图34B1、图34B2和图34B3分别示出沟道蚀刻型底栅结构的晶体管的俯视示意图、沟道长度方向的截面示意图及沟道宽度方向的截面示意图。以覆盖导电层802的方式设置有绝缘层804，在绝缘层804上设置有半导体层801，以与半导体层801的顶面的一部分接触的方式设置有一对导电层803，以覆盖导电层803及半导体层801的方式设置有绝缘层805。
在底栅结构中，半导体层801与导电层803可以直接连接，因此不需要形成在上述顶栅结构中需要的绝缘层的开口。因此，不仅可以使工序简化，而且容易减小晶体管的尺寸。另外，可以使与半导体层801接触的导电层803的一部分与导电层802重叠，因此与上述顶栅结构相比可以容易缩短源电极与漏电极之间的距离。
另一方面，与顶栅结构相比，很难降低底栅结构中的寄生电容。例如，在源电极与栅电极以及漏电极与栅电极隔着半导体层801彼此重叠的部分中会形成寄生电容。另外，如图34B4所示，设置在导电层802与导电层803之间的绝缘层804其厚度直接对晶体管的电特性造成影响，因此不容易改变其厚度。因此，与上述顶栅结构相比，降低导电层802与导电层803之间的寄生电容比较困难。
图35A1示出对上述图34A1的顶栅型晶体管设置导电层806的例子。导电层806位于半导体层801的与导电层802相反的一侧，导电层806的一部分被用作第二栅电极。
图35A2和图35A3分别示出晶体管的沟道长度方向及沟道宽度方向的截面示意图。以覆盖导电层806的方式设置有绝缘层807，在绝缘层807上设置有半导体层801。半导体层801之上的结构与上述图34A2等同样。
如图35A1和图35A3所示，在导电层802与导电层806通过设置在它们之间的绝缘层(绝缘层804及绝缘层807)中的开口彼此连接的结构中，可以增大晶体管处于导通状态时能够流过的电流(也称为通态电流)，所以是优选的。注意，也可以不使导电层802与导电层806连接且对它们施加不同的电位而驱动晶体管。由此，可以控制晶体管的阈值电压。
图35A4为导电层806与导电层803的交叉部的截面示意图。导电层806与导电层803之间设置有绝缘层807、绝缘层804及绝缘层805。因此，通过将导电层806及导电层803用作布线，容易减少它们之间的寄生电容。
在高清晰的显示面板中，布线的交叉部的个数增大，因此容易发生寄生电容的问题。再者，在高分辨率的显示面板中，布线的密度变高，因此布线间的寄生电容进一步容易增大。另外，在寄生电容增大时，难以实现高频驱动。因此，图34A1等所示的结构或图35A1等所示的结构适用于实现显示面板的高清晰化、高分辨率化或者高频驱动的用途。
当将图34A1等所示的晶体管及图35A1等所示的晶体管分别用于图10A和图10B所示的像素结构中的晶体管61及晶体管62时，可以估计源极线(布线52a等)的寄生电容及栅极线(布线51a等)的寄生电容与使用图34B1等所示的沟道蚀刻型底栅结构的晶体管的情况相比分别降低13％左右及25％左右。
[晶体管特性]
制造图35A1、图35A2及图35A3等所示的结构的晶体管，图36示出该晶体管的电特性测定结果。在此，在不同栅极-源极间电压(Vg)下测定源极-漏极间电流(Id)(即，测定了Vg-Id特性)。测定对象的晶体管的半导体层使用结晶氧化物半导体，沟道长度为2μm，沟道宽度为2μm。如图36所示，尽管沟道长度极小，但是呈现良好的特性。
对图35A1、图35A2及图35A3所示的晶体管的制造方法进行说明。
作为支撑晶体管的衬底使用玻璃衬底。
作为导电层806使用利用溅射法形成的大约10nm厚的钛膜与大约300nm厚的铜膜的叠层膜。
作为绝缘层807，使用利用等离子体CVD法形成的大约400nm厚的氮化硅膜与大约50nm厚的氧氮化硅膜的叠层膜。
作为半导体层801，使用利用溅射法形成的大约40nm厚的In-Ga-Zn氧化物(IGZO)膜。IGZO膜在如下条件下形成：衬底温度为170度，成膜气体为以1:1的比例包含氩气体与氧气体的气体，压力为0.2Pa。作为溅射靶材，使用In:Ga:Zn的比例为4:2:4.1的金属氧化物靶材。
作为绝缘层804，使用利用等离子体CVD法形成的大约150nm厚的氧氮化硅膜。然后，在氮气氛中以350度对绝缘层804进行1小时的加热处理。
作为导电层802，使用利用溅射法形成的大约20nm厚的IGZO膜、大约15nm厚的钨膜及大约100nm厚的钛膜的叠层膜。作为IGZO膜，使用其组成与半导体层801同样的膜。在此，通过以与IGZO膜接触的方式设置钨膜，该IGZO膜的导电性得到提高，而可以将IGZO膜用作栅电极的一部分。
作为绝缘层805，使用利用等离子体CVD法形成的大约100nm厚的氮化硅膜与大约300nm厚的氧氮化硅膜的叠层膜。由于包含很多氢的氮化硅膜与半导体层801的没被导电层802覆盖的部分接触，所以氢扩散到该部分中，使得低电阻区808可以以自对准的方式形成。
作为导电层803，使用利用溅射法形成的大约35nm厚的钛膜与大约300nm厚的铜膜的叠层膜。
以上是对晶体管的制造方法的说明。
通过将这种晶体管用于显示装置中的像素或驱动电路，可以实现高分辨率且高清晰的显示装置。
实施例2
在本实施例中，制造实施方式2所示的显示面板。
[发光元件]
图37示出发光元件的叠层结构的示意图。发光元件具有层叠两个发光单元的串联结构。发光元件包括包括包含蓝色荧光材料的发光层的发光单元以及包括包含绿色磷光材料的发光层及包含红色磷光材料的发光层的发光单元。发光元件在包含蓝色荧光材料的发光层与包含绿色磷光材料的发光层之间包括中间层。
对在本实施例中使用的发光元件的中间层进行说明。中间层以如下步骤形成：首先在蓝色荧光材料一侧形成电子传输层，然后蒸镀氧化锂(LiO2)，蒸镀酞菁铜(简称：CuPc)，共蒸镀4，4’，4”-(苯-1，3，5-三基)三(二苯并噻吩)(简称：DBT3P-II)及氧化钼(VI)。
当将层叠两个以上的发光单元的串联结构用于作为具有较高像素分辨率的发光元件时，电流有可能通过中间层流过相邻的像素之间。由此，会使本来不应发射光的相邻像素发射光而出现颜色再现性降低的问题。这种现象也被称为串扰。
为了抑制串扰，减小中间层中的包含高导电性的氧化锂的层的厚度。然而，但是包含高导电性的氧化锂的层的厚度极薄(大约为0.1nm)，由此，从控制厚度的观点来看，很难制造该层厚度更薄的发光元件。另外，当将包含氧化锂的层形成得更薄时，可能会导致发光元件的驱动电压的上升。鉴于上述情况，在本实施例中，改变空穴注入层中使用的DBT3P-II与氧化钼的浓度来抑制串扰。
首先，制造两种空穴注入层中的有机化合物与无机化合物的浓度不同的两种发光元件并测定其电流-电压特性。发光元件的尺寸均为2mm×2mm。制造两个样品：空穴注入层中的DBT3P-II与氧化钼的比例为1:0.25的样品Ref.1以及空穴注入层中的DBT3P-II与氧化钼的比例为1:0.175的样品1(Sample1)。图38示出两个样品的电流-电压特性。如图38所示，空穴注入层的优化没引起特性劣化。
[演色性的评价]
下面，说明显示面板的制造及其演色性的评价结果。
[显示面板的制造]
对本实施例中示出的显示面板的制造方法进行说明。首先，准备形成有剥离层与保护层的叠层结构的两个玻璃衬底。在一个玻璃衬底上形成晶体管或发光元件等，在另一个玻璃衬底上形成滤色片等(图39A)。然后，使用粘合层将两个玻璃衬底贴合在一起(图39B)。接着，剥离形成有晶体管及发光元件的玻璃衬底并去除(图39C)，使用粘合层贴合薄膜(图39D)。接着，剥离形成有滤色片等的衬底并去除(图39E)，同样地使用粘合层贴合薄膜(图39F)。作为剥离层，使用钨膜、氧化钨膜及氧化硅膜的叠层。沿着氧化钨膜进行剥离。
在所制造的显示面板中，显示部的尺寸为对角线2.78英寸，像素数为2560×1440，分辨率(像素密度)为1058ppi，像素尺寸为24μm×24μm(8μm×RGB×24μm)，开口率为30.4％。帧频率为60Hz，安装有扫描驱动器，并且作为源极驱动器组合使用内置的多路分配器及利用COF方式安装的IC。
制造了三个显示面板：比较样品2(Ref.2)、样品2(Sample2)以及样品3(Sample3)。其中，比较样品2及样品2为使用没有设置剥离层的玻璃衬底的非柔性显示面板。样品3为以上述方法形成的柔性显示面板。用于比较样品2的发光元件在空穴注入层中包含常规材料，用于样品2及样品3的发光元件中的空穴注入层的材料被优化。
[显示面板]
图40A和图40B为所制造的显示面板(样品3)的照片。图40A示出显示面为平坦的状态，图40B示出显示面向外弯曲的状态(曲率半径为17.5mm)。
[演色性]
图41示出比较样品2、样品2及样品3的色度图。如图41所示，其发光层的空穴注入层的材料都被优化的样品2及样品3的颜色再现性比比较样品好。另外，样品2与样品3的颜色再现性差异很小。具有柔性的样品3的NTSC比高，大致为88％。
[视角依赖性的评价]
下面，说明显示面板的制造及其视角依赖性的评价结果。
[显示面板的制造]
以与样品3同样的方法制造作为柔性显示面板的样品4(Sample4)。
[视角依赖性]
接下来，对样品4的色度的视角依赖性进行测定。在色度的视角依赖性的测定中，将垂直于显示面板的表面的方向视为0度，测定-60度、-30度、0度、30度以及60度这五个角度的亮度的光谱。然后，根据该光谱计算出各角度的色度。测定显示面板显示红色、绿色、蓝色及白色的四种颜色的图像时的亮度光谱。另外，色度的视角依赖性在平行于显示面板的相同颜色的像素排列的方向的方向以及垂直于该方向的方向上进行测定。
图42A是在平行于相同颜色的像素的排列方向的方向上进行测定的结果，图42B示出在垂直于相同颜色的像素的排列方向的方向上进行测定的结果。其中，横轴表示角度，纵轴表示以0度的数据为标准时的色度变化的比率。在图42A中，因为相邻的像素的颜色相同，因此即使光从相邻的像素泄漏，视角依赖性也比较小。相反，在图42B中，因为相邻的像素的颜色不同，因此如果光从相邻的像素泄漏，色度变化大。但是，在本实施例的样品4中，60度处的色度变化的比率(△u’v’)小于0.1。
[抗弯曲性]
接着，对样品4的抗弯曲性进行评价。以不同的曲率半径进行以显示面朝向外侧的方式使样品弯曲一次的向外弯曲测试以及以显示面朝向内侧的方式使样品弯曲一次的向内弯曲测试。其结果是，以5mm、4mm、3mm及2mm的曲率半径进行上述测试没有发生裂缝或显示不良等问题，显示装置正常工作。
另外，进行显示面从平坦状态向内或向外反复弯曲的弯曲及不弯曲测试。以3mm或2mm的曲率半径反复进行10万次向内弯曲和10万次向外弯曲。在上述任意测试中都没有出现显示不良或裂缝。
实施例3
在本实施例中，制造在实施方式1中示出的显示面板。
[显示面板的制造]
在本实施例中，使用一对玻璃衬底。显示面板以如下步骤形成：在一个衬底上形成晶体管及发光元件等，在另一个衬底上形成滤色片等，将两个衬底贴合在一起。作为像素部或布线等的布局采用图1A所示的布局。另外，作为像素部中的子像素的布局，采用图10A和图10B所示的布局。作为各子像素中的晶体管，使用实施例1示出的顶栅型晶体管。
表1示出所制造的显示面板的规格。
[表1]
显示面板的尺寸为8.34英寸，是世界最小的8K4K显示器，显示面板的像素密度极高，为1058ppi。另外，为了提高视角特性，如实施方式1所示，将子像素排成之字形。像素间距相当于RGB条纹配置的24μm×24μm。
另外，作为像素及栅极驱动器(扫描驱动器)中的晶体管的半导体层使用在垂直于膜表面的方向上具有c轴取向的c轴取向结晶氧化物半导体(CAAC-OS：C-Axis AlignedCrystalline-Oxide Semiconductor)，该c轴取向结晶氧化物半导体是可以获得高场效应迁移率的氧化物半导体。由此，可以实现内置有栅极驱动器的高清晰显示器。
尽管使用COG源极驱动器，但是由于两个子像素共用一个源极线，因此，可以使IC的个数减少至传统的8K4K显示器的一半。
图43示出所制造的显示面板的照片。图43除了像素部以外还示出包括布线、端子部、IC及FPC的周边部。
如此，通过作为半导体层使用包含CAAC-OS的顶栅型晶体管，可以减少源极线及栅极线的寄生电容，可以制造世界上最小尺寸的8K4K-OLED显示器。另外，通过将子像素排成之字形，可以实现具有高分辨率及高视角特性的显示器。
符号说明
10：显示装置；11：像素部；12：电路；13：电路；14：电路；15a：端子部；15b：端子部；16a：布线；16b：布线；16c：布线；17：IC；20：像素单元；21a：像素；21b：像素；22：显示区域；30a：直线；30b：直线；30c：长方形；30d：长方形；31：像素电极；31a：像素电极；31b：像素电极；32a：像素电极；32b：像素电极；33a：像素电极；33b：像素电极；41a：像素电路；41b：像素电路；42a：像素电路；42b：像素电路；43a：像素电路；43b：像素电路；51：布线；51a：布线；51b：布线；52：布线；52a：布线；52b：布线；52c：布线；52d：布线；53：布线；53a：布线；53b：布线；53c：布线；53S：布线群；54：布线；55：布线；57：布线；60：显示元件；60a：显示元件；60b：显示元件；61：晶体管；62：晶体管；63：电容器；64：晶体管；71a：子像素；71b：子像素；72a：子像素；72b：子像素；73a：子像素；73b：子像素；80：电路；81：晶体管；82：晶体管；83：布线；84：布线；85：端子；86：输出端子；101：衬底；102：衬底；211：绝缘层；212：绝缘层；213：绝缘层；214：绝缘层；215：间隔物；216：绝缘层；217：绝缘层；218：绝缘层；220：粘合层；221：绝缘层；222：EL层；223：电极；224a：光学调整层；224b：光学调整层；230a：结构物；230b：结构物；231：遮光层；232：着色层；232a：着色层；232b：着色层；241：FPC；242：FPC；243：连接层；244：IC；250：空间；251：晶体管；252：晶体管；260：密封剂；261：粘合层；262：粘合层；271：半导体层；272：导电层；273：导电层；274：导电层；275：导电层；276：绝缘层；281：液晶；282：保护层；283：导电层；291：导电层；292：导电层；293：导电层；294：绝缘层；295：粘合层；296：衬底；297：FPC；298：连接层；299：端子部；301：形成用衬底；303：剥离层；305：被剥离层；307：粘合层；321：形成用衬底；323：剥离层；325：被剥离层；331：衬底；333：粘合层；341：衬底；343：粘合层；351：区域；801：半导体层；802：导电层；803：导电层；804：绝缘层；805：绝缘层；806：导电层；807：绝缘层；808：低电阻区；7000：显示部；7001：显示部；7100：移动电话机；7101：外壳；7103：操作按钮；7104：外部连接端口；7105：扬声器；7106：麦克风；7107：照相机；7110：移动电话机；7200：便携式信息终端；7201：外壳；7202：操作按钮；7203：信息；7210：便携式信息终端；7300：电视装置；7301：外壳；7303：支架；7311：遥控操作机；7400：照明装置；7401：底座；7403：操作开关；7411：发光部；7500：便携式信息终端；7501：外壳；7502：显示部突片；7503：操作按钮；7600：便携式信息终端；7601：外壳；7602：铰链；7650：便携式信息终端；7651：非显示部；7700：便携式信息终端；7701：外壳；7703a：按钮；7703b：按钮；7704a：扬声器；7704b：扬声器；7705：外部连接端口；7706：麦克风；7709：电池；7800：便携式信息终端；7801：表带；7802：输入输出端子；7803：操作按钮；7804：图标；7805：电池；7900：汽车；7901：车体；7902：车轮；7903：前挡风玻璃；7904：灯；7905：雾灯；7910：显示部；7911：显示部；7912：显示部；7913：显示部；7914：显示部；7915：显示部；7916：显示部；7917：显示部；8000：外壳；8001：显示部；8003：扬声器；8101：外壳；8102：外壳；8103：显示部；8104：显示部；8105：麦克风；8106：扬声器；8107：操作键；8108：触屏笔；8111：外壳；8112：显示部；8113：键盘；8114：指向装置；8200：头戴显示器；8201：安装部；8202：透镜；8203：主体；8204：显示部；8205：电缆；8206：电池；8300：头戴显示器；8301：外壳；8302：显示部；8303：操作按钮；8304：固定工具；8305：透镜；8306：刻度盘；8400：照相机；8401：外壳；8402：显示部；8403：操作按钮；8404：快门按钮；8406：镜头；8500：取景器；8501：外壳；8502：显示部；8503：按钮。
本申请基于2015年12月11日提交到日本专利局的日本专利申请No.2015-241714以及2016年3月15日提交到日本专利局的日本专利申请No.2016-050692，通过引用将其完整内容并入在此。

Claims (15)

1.一种显示装置，包括：
多个像素单元，
其中，多个像素单元在第一方向及与所述第一方向交叉的第二方向上配置为矩阵状，
所述多个像素单元的每一个包括第一显示元件、第二显示元件、第三显示元件、第四显示元件、第五显示元件及第六显示元件，
所述第一显示元件、所述第三显示元件及所述第五显示元件在所述第一方向上依次排列，
所述第二显示元件、所述第四显示元件及所述第六显示元件在所述第一方向上依次排列，
所述第一显示元件与所述第二显示元件在所述第二方向上排列，
所述第三显示元件与所述第四显示元件在所述第二方向上排列，
所述第五显示元件与所述第六显示元件在所述第二方向上排列，
所述第一显示元件和所述第四显示元件呈现第一颜色，
所述第二显示元件和所述第五显示元件呈现第二颜色，
并且，所述第三显示元件和所述第六显示元件呈现第三颜色。
2.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：
第一布线；以及
第二布线，
其中所述多个像素单元的每一个包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管及第六晶体管，
所述第一晶体管的栅极、所述第三晶体管的栅极及所述第五晶体管的栅极与所述第一布线电连接，
并且所述第二晶体管的栅极、所述第四晶体管的栅极及所述第六晶体管的栅极与所述第二布线电连接。
3.根据权利要求2所述的显示装置，还包括：
第三布线；
第四布线；以及
第五布线，
其中所述第一晶体管及所述第二晶体管的各源极和漏极中的一个与所述第三布线电连接，
所述第三晶体管及所述第四晶体管的各源极和漏极中的一个与所述第四布线电连接，
所述第五晶体管及所述第六晶体管的各源极和漏极中的一个与所述第五布线电连接。
4.根据权利要求2所述的显示装置，还包括：
第三布线；
第四布线；
第五布线；以及
第六布线，
其中所述第一晶体管及所述第四晶体管的各源极和漏极中的一个与所述第四布线电连接，
所述第二晶体管的源极和漏极中的一个与所述第三布线电连接，
所述第三晶体管及所述第六晶体管的各源极和漏极中的一个与所述第五布线电连接，
并且所述第五晶体管的源极和漏极中的一个与所述第六布线电连接。
5.根据权利要求1所述的显示装置，
其中所述第一方向上的所述多个像素单元的每一个的间距为所述第二方向上的所述多个像素单元的每一个的间距的2倍。
6.根据权利要求5所述的显示装置，
其中所述第一方向上的所述多个像素单元的每一个的所述间距为12μm以上且150μm以下。
7.根据权利要求2所述的显示装置，
其中所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管及所述第六晶体管为顶栅型晶体管。
8.根据权利要求7所述的显示装置，还包括：
与所述第一显示元件电连接的第七晶体管，
其中所述第七晶体管包括夹持半导体层的两个栅电极。
9.一种显示装置，包括：
呈现第一颜色的多个第一显示元件；
呈现第二颜色的多个第二显示元件；
呈现第三颜色的多个第三显示元件；
在第一方向上延伸的多个第一列；
在所述第一方向上延伸的多个第二列；以及
在所述第一方向上延伸的多个第三列，
其中，所述第一列、所述第二列及所述第三列在与所述第一方向交叉的第二方向上依次排列，
所述多个第一列的每一个为所述第一显示元件和所述第二显示元件交替排列的列，
所述多个第二列的每一个为所述第三显示元件和所述第一显示元件交替排列的列，
所述多个第三列的每一个为所述第二显示元件和所述第三显示元件交替排列的列，
并且，所述第一列中的所述第一显示元件、所述第二列中的所述第三显示元件及所述第三列中的所述第二显示元件在所述第二方向上排列。
10.根据权利要求9所述的显示装置，还包括：
信号线；以及
扫描线，
其中所述第一方向为平行于所述信号线和所述扫描线之一的延伸方向的方向，
并且所述第二方向为平行于所述信号线和所述扫描线之另一的延伸方向的方向。
11.一种显示装置，包括：
呈现第一颜色的多个第一显示元件；
呈现第二颜色的多个第二显示元件；
呈现第三颜色的多个第三显示元件；
在第一方向上延伸的第一列；
在所述第一方向上延伸的第二列；
在所述第一方向上延伸的第三列；以及
在所述第一方向上延伸的第四列，
其中，所述第一列、所述第二列、所述第三列及所述第四列在与所述第一方向交叉的第二方向上依次排列，
所述第一显示元件、所述第三显示元件及所述第二显示元件在所述第一列和所述第四列的每一个中依次排列，
所述第二显示元件、所述第一显示元件及所述第三显示元件在所述第二列和所述第三列的每一个中依次排列，
并且，所述第一列中的所述第一显示元件、所述第二列中的所述第二显示元件、所述第三列中的所述第二显示元件及所述第四列中的所述第一显示元件在所述第二方向上排列。
12.根据权利要求11所述的显示装置，还包括：
信号线；以及
扫描线，
其中所述第一方向为平行于所述信号线和所述扫描线之一的延伸方向的方向，
并且所述第二方向为平行于所述信号线和所述扫描线之另一的延伸方向的方向。
13.根据权利要求11所述的显示装置，还包括：
第一布线；以及
第二布线，
其中，所述多个第一显示元件的每一个包括第一晶体管，
所述多个第二显示元件的每一个包括第二晶体管，
所述多个第三显示元件的每一个包括第三晶体管，
所述第一列中的所述第一晶体管的栅极、所述第一列中的所述第三晶体管的栅极及所述第一列中的所述第二晶体管的栅极与所述第一布线电连接，
并且，所述第二列中的所述第二晶体管的栅极、所述第二列中的所述第一晶体管的栅极及所述第二列中的所述第三晶体管的栅极与所述第二布线电连接。
14.根据权利要求13所述的显示装置，包括：
第三布线；
第四布线；
第五布线；以及
第六布线，
其中，所述第二列中的所述第二晶体管的源极和漏极中的一个与所述第三布线电连接，
所述第一列和所述第二列的每一个中的所述第一晶体管的源极和漏极中的一个与所述第四布线电连接，
所述第一列和所述第二列的每一个中的所述第三晶体管的源极和漏极中的一个与所述第五布线电连接，
并且，所述第一列中的所述第二晶体管的源极和漏极中的一个与所述第六布线电连接。
15.一种电子设备，包括：
权利要求11所述的显示装置，以及
操作键。
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