CN110176482B - 显示装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示装置及电子设备。实施例涉及一种可靠性高的显示装置。柔性第一衬底与柔性第二衬底隔着显示元件彼此重叠。所重叠的第一衬底和第二衬底中的至少一个衬底的侧面被具有透光性的高分子材料覆盖。该高分子材料比第一衬底及第二衬底更具柔性。

Description

显示装置及电子设备
本分案申请是基于申请号为201580040196.X，申请日为2015年7月14日，发明名称为“显示装置及电子设备”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明的一个方式涉及一种显示装置。本发明的一个方式还涉及一种显示装置的制造方法。
注意，本发明的一个方式不限定于上述技术领域。例如，本发明的一个方式涉及一种物体、方法或制造方法。本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition of matter)。本发明的一个方式涉及一种存储装置、处理器、它们的驱动方法或它们的制造方法。
注意，在本说明书等中，半导体装置通常是指能够通过利用半导体特性而工作的装置。因此，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。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、摄像装置及电子设备等有时包括半导体装置。
背景技术
近年来，作为用于显示装置的显示区域的显示元件，对液晶元件的研究开发日益盛行。另外，关于利用电致发光(EL：electroluminescence)的发光元件的研究开发也日益盛行。在这种发光元件的基本结构中，在一对电极之间设置有包含发光物质的层。将电压施加到该发光元件，来得到来自发光物质的发光。
因为发光元件是自发光型元件，所以使用该发光元件的显示装置尤其具有如下优点：可见度高；不需要背光；以及功耗低等。使用上述发光元件的显示装置还具有如下优点：能够将其制造得薄且轻；以及响应速度快等。
包括上述显示元件的显示装置能够具有柔性，因此正在探讨将上述柔性衬底应用于显示装置。
作为使用柔性衬底的显示装置的制造方法，已知如下技术：在玻璃衬底或石英衬底等衬底上制造薄膜晶体管等半导体元件，例如使用有机树脂将半导体元件固定于其他衬底(例如，柔性衬底)，然后，将半导体元件从玻璃衬底或石英衬底转置到其他衬底(专利文献1)。
另外，通过将使用厚度为大于或等于20μm且小于或等于50μm的玻璃衬底形成的有机EL面板夹在两个柔性薄片之间而提高显示装置的机械强度的技术已被周知。(专利文献2)。
显示装置被期待应用于各种用途，并有多样化的需求。例如，作为便携式信息终端，具有触摸面板的智能手机及平板终端的开发正日益盛行。
[参照文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开第2003-174153号公报
[专利文献2]日本专利申请公开第2010-244694号公报
发明内容
为了保护发光元件表面以及防止水分等杂质从外部侵入发光元件，有时在形成于衬底上的发光元件上贴合(attach)附加衬底。但是，有水分等杂质从被贴合的衬底的外围部分(衬底边缘)侵入而导致显示质量和可靠性下降的问题。为了避免该问题，现有的显示装置需要使从衬底边缘到显示区域的距离长。其结果是，显示区域的外侧的不助于显示的区域(以下，也称为“边框”)较宽，这妨碍显示装置及包括该显示装置的半导体装置的生产率或设计自由度的提高。
另外，在如专利文献2所公开的那样有机EL面板夹在两个柔性薄片之间的情况下，有时从柔性薄片边缘侵入的杂质引起显示图像的劣化或可靠性的下降。并且，在专利文献2中，柔性薄片大于有机EL面板，由此包括该柔性薄片的边框必然会变宽。
本发明的一个方式的目的是提供一种可靠性高的显示装置及该显示装置的制造方法。本发明的一个方式的其它目的是提供一种设计自由度高的显示装置及该显示装置的制造方法。
本发明的一个方式的其它目的是提供一种可见度高的显示装置或电子设备等。本发明的一个方式的其它目的是提供一种显示质量高的显示装置或电子设备等。本发明的一个方式的其它目的是提供一种可靠性高的显示装置或电子设备等。本发明的一个方式的其它目的是提供一种不易损坏的显示装置或电子设备等。本发明的一个方式的其它目的是提供一种功耗低的显示装置或电子设备等。本发明的一个方式的其它目的是提供一种生产率高的显示装置或电子设备等。本发明的一个方式的其它目的是提供一种新颖的显示装置或电子设备等。
注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。在本发明的一个方式中，并不需要实现所有上述目的。其它目的从说明书、附图、权利要求书等的记载中是显而易见的，并且可以从所述记载中抽出。
本发明的一个方式是一种显示装置，包括：第一衬底；第二衬底；以及第一层。第一衬底与第二衬底隔着显示元件相互重叠。第一层覆盖第一衬底的第一衬底与第二衬底相互重叠的区域、第二衬底的第一衬底与第二衬底相互重叠的区域、第一衬底的侧面以及第二衬底的侧面。
作为第一层，例如可以使用硅酮树脂(硅橡胶)或氟树脂(氟橡胶)。可以通过在相互重叠的第一衬底与第二衬底的周围设置液状高分子材料，使该液状高分子材料固化，由此形成第一层。由于第一层是无缝的，所以通过由第一层覆盖相互重叠的第一衬底与第二衬底的外围部分(衬底边缘)，能够防止水分等杂质侵入显示区域内。
本发明的另一个方式是一种显示装置，包括：第一衬底；第二衬底；以及第一层。第一衬底与第二衬底隔着显示元件相互重叠。第一层覆盖第一衬底的第一衬底与第二衬底相互重叠的区域、第二衬底的第一衬底与第二衬底相互重叠的区域以及第一衬底的侧面和第二衬底的侧面之中的至少一个。
本发明的一个方式可以提供一种可靠性高的显示装置及其制造方法。本发明的另一个方式可以提供一种设计自由度高的显示装置及其制造方法。
本发明的一个方式提供一种可见度高的显示装置或电子设备等。本发明的一个方式提供一种显示质量高的显示装置或电子设备等。本发明的一个方式提供一种可靠性高的显示装置或电子设备等。本发明的一个方式提供一种不易损坏的显示装置或电子设备等。本发明的一个方式提供一种功耗低的显示装置或电子设备等。本发明的一个方式提供一种生产率高的显示装置或电子设备等。本发明的一个方式提供一种新颖的显示装置或电子设备等。
注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。其它效果从说明书、附图、权利要求书等的记载中是显而易见的，并且可以从所述记载中抽出。
附图说明
图1示出显示装置的一个方式。
图2A至2C是说明显示装置的一个方式的平面图及截面图。
图3是说明显示装置的一个方式的截面图。
图4A至4C是说明显示装置的一个方式的方框图及电路图。
图5A和5B是说明显示装置的一个方式的方框图。
图6A和6B示出显示装置的一个方式的像素结构的例子。
图7A和7B示出显示装置的一个方式的像素结构的例子。
图8A至8D是说明显示装置的制造方法实例的截面图。
图9A至9D是说明显示装置的制造方法实例的截面图。
图10A至10D是说明显示装置的制造方法实例的截面图。
图11A和11B是说明显示装置的制造方法实例的截面图。
图12A和12B是说明显示装置的制造方法实例的截面图。
图13A和13B是说明显示装置的制造方法实例的截面图。
图14A和14B是说明显示装置的制造方法实例的截面图。
图15A和15B示出显示装置的一个方式。
图16A至16C示出显示装置的制造方法的实例。
图17示出显示装置的制造方法的实例。
图18A1和18A2以及18B1至18B3示出显示装置的一个方式。
图19是说明显示装置的一个方式的截面图。
图20A和20B是说明显示装置的一个方式的截面图。
图21是说明显示装置的一个方式的截面图。
图22A1、22A2、22B1、22B2、22C1和22C2示出晶体管的一个方式。
图23A1至23A3、23B1和23B2示出晶体管的一个方式。
图24A1至24A3、24B1、24B2、24C1和24C2示出晶体管的一个方式。
图25A至25C示出晶体管的一个方式。
图26A至26C示出晶体管的一个方式。
图27A至27C示出晶体管的一个方式。
图28A至28C示出晶体管的一个方式。
图29示出能带结构。
图30A和30B示出发光元件的结构实例。
图31A至31F示出电子设备及照明装置的例子。
图32A和32B示出电子设备的例子。
图33A至33C示出电子设备的例子。
图34A至34I示出电子设备的例子。
图35A和35B示出电子设备的例子。
图36示出电子设备的例子。
具体实施方式
将参照附图对实施方式进行详细的说明。注意，本发明不限定于以下说明，而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限定于下面所示的实施方式所记载的内容中。在下面说明的本发明结构中，在不同的附图中使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，而不进行反复说明。
为了便于本发明的理解，有时在附图等中示出的各构成要素的位置、大小及范围等并不表示其实际的位置、大小及范围等。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，有时由于蚀刻等处理而抗蚀剂掩模等被非意图性地减小尺寸，但是为了便于理解有时省略图示。
在俯视图(也称为平面图)或透视图等中，为了便于理解，有时不示出构成要素的一部分。
在本说明书等中，“电极”或“布线”这样的术语不限定构成要素的功能。例如，有时将“电极”用作“布线”的一部分，反之亦然。再者，“电极”或“布线”这样的术语还意味着被形成为一体的多个“电极”或“布线”的组合。
另外，在本说明书等中“上”或“下”这样的术语不一定必须意味着一个构成要素位于另一个构成要素的“正上”或“正下”且直接接触于该另一个构成要素。例如，“绝缘层A上的电极B”的表述不一定必须意味着在绝缘层A上直接接触地形成有电极B，也可以是指在绝缘层A与电极B之间设置有其他构成要素的情况。
例如，当采用不同极性的晶体管时或当电路工作中电流的方向变化时，源极和漏极的功能根据工作条件而相互调换。因此，很难限定哪个是“源极”或“漏极”。因此，在本说明书中，可以将“源极”和“漏极”互相调换。
注意，在本说明书等中，“电连接”包括构成要素隔着“具有某种电作用的构件”连接的情况。只要能够进行连接对象间的电信号的传送和接收，就对“具有某种电作用的构件”没有特别的限制。因此，即便在本说明书中使用“电连接”的记载，在实际电路中有时也没有物理连接而只是布线延伸。
在本说明书中，“平行”是指两条直线形成的角度大于或等于-10°且小于或等于10°的状态，因此还包括该角度大于或等于-5°且小于或等于5°的状态。另外，“垂直”是指两条直线形成的角度大于或等于80°且小于或等于100°的状态，因此还包括该角度大于或等于85°且小于或等于95°的状态。
在本说明书中，当在光刻工序之后进行蚀刻工序时，在没有特别说明的情况下，在蚀刻工序之后去除在光刻工序中形成的抗蚀剂掩模。
“电压”通常是指某个电位与标准电位(例如，源电位或接地电位(GND电位))之间的电位差。可以将电压换称为电位而反之亦然。
此外，半导体的杂质例如是指半导体的主要成分以外的元素。例如，浓度低于0.1atomic％的元素可以说是杂质。当半导体包含杂质时，例如，有时半导体中的态密度(DOS：density of state)增高，载流子迁移率降低，或者结晶性降低。当半导体是氧化物半导体时，作为改变半导体特性的杂质的例子，有第1族元素、第2族元素、第13族元素、第14族元素、第15族元素及氧化物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、氮。当采用氧化物半导体时，由于氢等杂质混入，而有可能形成氧空缺(oxygen vacancies)。当半导体是硅时，作为改变半导体特性的杂质的例子，有氧、除了氢以外的第1族元素、第2族元素、第13族元素、第15族元素。
注意，本说明书等中的“第一”、“第二”等序数词是为了避免构成要素间的混淆而使用的，其并不表示工序顺序或者层叠顺序等某种顺序或次序。关于本说明书等中不附加有序数词的术语，为了避免构成要素间的混淆，在权利要求书中有时对该术语附加序数词。关于本说明书等中附加有序数词的术语，在权利要求书中有时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，在权利要求书中有时不附加序数词。
注意，在本说明书中，例如，“沟道长度”是指在从上方看晶体管时，在半导体和栅电极重叠的区域、当晶体管处于导通状态时在半导体中电流流过的部分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。在一个晶体管中，沟道长度不一定需要在所有的区域中都是相同的。换言之，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。
注意，在本说明书等中，晶体管的“开启状态”是指晶体管的源极和漏极电短路的状态(也称为“导通状态”)。另外，晶体管的“关闭状态”是指晶体管的源极和漏极电断开的状态(也称为“非导通状态”)。
在本说明书等中，“通态电流(on-state current)”有时是指在晶体管处于开启状态时流过源极与漏极之间的电流，“关态电流(off-state current)”有时是指在晶体管处于关闭状态时流过源极与漏极之间的电流。
晶体管的关态电流有时依赖于栅极和源极之间的电压(还称为“Vgs”)。因此，“晶体管的关态电流低于或等于I”有时是指存在有使晶体管的关态电流成为低于或等于I的Vgs。晶体管的关态电流有时是指所指定的Vgs或所指定的电压范围内的Vgs时的电流值。
作为一个例子，假定如下情况下的n沟道型晶体管：在阈值电压Vth为0.5V且Vgs为0.5V时流过源极与漏极之间的电流(以下还称为“Ids”)为1×10-9A，Vgs为0.1V时的Ids为1×10-13A，Vgs为-0.5V时的Ids为1×10-19A，Vgs为-0.8V时的Ids为1×10-22A。该晶体管的Ids在Vgs为-0.5V时或Vgs为-0.8V至-0.5V的范围内时为1×10-19A或更低，因此可以说该晶体管的关态电流为1×10-19A或更低。因为存在有使该晶体管的漏极电流为1×10-22A或更低的Vgs，所以可以说该晶体管的关态电流为1×10-22A或更低。
晶体管的关态电流有时依赖于温度。在没有特别的说明的情况下，在本说明书中，关态电流可能是指室温、60℃、85℃、95℃或125℃下的关态电流。或者，关态电流可能是指在包括该晶体管的半导体装置等的可靠性被保证的温度或使用该半导体装置等的温度(例如5℃至35℃的范围内的温度)下的关态电流。当存在有室温、60℃、85℃、95℃、125℃、包括该晶体管的半导体装置等的可靠性被保证的温度或使用该半导体装置等的温度(例如5℃至35℃的范围内的温度)下的晶体管的关态电流成为低于或等于I的Vgs时，可以说该晶体管的关态电流低于或等于I。
晶体管的关态电流有时依赖于漏极和源极之间的电压(以下还称为“Vds”)。在没有特别的说明的情况下，在本说明书中，关态电流可能是指Vds的绝对值为0.1V、0.8V、1V、1.2V、1.8V、2.5V、3V、3.3V、10V、12V、16V或20V时的关态电流。或者，关态电流可能是指包括该晶体管的半导体装置等的可靠性被保证的Vds或用于该半导体装置等中的Vds下的关态电流。当在预定的Vds下存在有晶体管的关态电流成为低于或等于I的Vgs时，可以说晶体管的关态电流低于或等于I。在此，例如，预定的Vds是指：0.1V、0.8V、1V、1.2V、1.8V、2.5V、3V、3.3V、10V、12V、16V、20V、包括该晶体管的半导体装置等的可靠性被保证的Vds或用于该半导体装置等中的Vds。
例如，“沟道宽度”是指在半导体和栅电极彼此重叠的区域、当晶体管处于导通状态时在半导体中电流流过的部分、或者形成沟道的区域中的源极和漏极相对置的部分的长度。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。换言之，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。
另外，根据晶体管的结构，有时形成沟道的区域中的实际上的沟道宽度(下面称为有效沟道宽度)不同于晶体管的俯视图所示的沟道宽度(下面称为表观沟道宽度)。例如，在包括覆盖半导体侧面的栅电极的晶体管中，有时有效沟道宽度大于表观沟道宽度，不能忽略其影响。例如，在包括覆盖半导体侧面的栅电极的微型晶体管中，有时形成在半导体的侧面中的沟道区域的比率高于形成在半导体的顶面中的沟道区域的比率。在此情况下，有效沟道宽度大于表观沟道宽度。
在此情况下，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，需要假设知道半导体形状作为假定条件。因此，在半导体形状不清楚的情况下，难以正确地测量有效沟道宽度。
因此，在本说明书中，有时将表观沟道宽度称为“围绕沟道宽度(SCW：surroundedchannel width)”。此外，在本说明书中，在简单地描述为“沟道宽度”时，有时是指围绕沟道宽度和表观沟道宽度。或者，在本说明书中，在简单地描述为“沟道宽度”时，有时是指有效沟道宽度。注意，通过对截面TEM图像等进行分析，可以决定沟道长度、沟道宽度、有效沟道宽度、表观沟道宽度、围绕沟道宽度等。
另外，在算出晶体管的电场迁移率和每个沟道宽度的电流值等时，有时将围绕沟道宽度用于计算。此时的数值有时与使用有效沟道宽度而算出的数值不同。
实施方式1
参照图1、图2A至2C、图3、图4A至4C、图5A和5B、图6A和6B、以及图7A和7B说明本发明的一个方式的显示装置100的结构实例。另外，本说明书所公开的显示装置100是作为显示元件使用发光元件的显示装置。作为本发明的一个方式的显示装置100，例如示出顶部发射结构的显示装置。另外，本发明的一个方式的显示装置100可以为底部发射结构或双发射结构的显示装置。
<显示装置的结构>
图1是与外部电极124连接且被层147覆盖的显示装置100的透视图。图2A是显示装置100的平面图。图2B是沿着图2A中的点划线V1-V2的截面图。图2C是沿着图2A中的点划线H1-H2的截面图。图3是沿着图1中的点划线A1-A2的详细截面图。图3更具体地表示图2C中的截面的一部分。
本实施方式所示的显示装置100包括显示区域131、电路132以及电路133。显示装置100还包括端子电极216以及包含电极115、EL层117、电极118的发光元件125。在显示区域131中形成有多个发光元件125。用来控制从发光元件125发射出的光量的晶体管232连接于各发光元件125。
端子电极216通过各向异性导电连接层123与外部电极124电连接。端子电极216的一部分与电路132电连接，端子电极216的另一部分与电路133电连接。
电路132以及电路133包括多个晶体管252。电路132以及电路133具有决定将经过外部电极124的信号供应给显示区域131中的哪个发光元件125的功能。
晶体管232及晶体管252包括栅电极206、栅极绝缘层207、半导体层208、源电极209a以及漏电极209b。在与源电极209a以及漏电极209b相同的层中形成有布线219。此外，在晶体管232及晶体管252上形成有绝缘层210，在绝缘层210上形成有绝缘层211。电极115形成在绝缘层211上。电极115通过形成于绝缘层210及绝缘层211中的开口电连接于漏电极209b。在电极115上形成有分隔壁114，并且，在电极115及分隔壁114上形成有EL层117及电极118。
在显示装置100中，衬底111和衬底121隔着粘合层120贴合在一起。
在衬底111的一个面上隔着粘合层(bonding layer)112设置有绝缘层205。在衬底121的一个面上隔着粘合层142设置有绝缘层145。在衬底121的该一个面上隔着绝缘层145设置有遮光层264。在衬底121的该一个面上隔着绝缘层145设置有着色层266及外覆层268。
绝缘层205被用作基底层，并能够防止或减小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。绝缘层145被用作基底层，并能够防止或减小水分或杂质元素从衬底121或粘合层142等扩散到晶体管或发光元件中。
绝缘层205及绝缘层145优选使用氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧氮化铝和氮氧化铝中的任一个的单层或叠层形成。绝缘层205及绝缘层145可以通过溅射法、CVD法、热氧化法、涂敷法、印刷法等来形成。
例如，作为衬底111及衬底121可以使用有机树脂材料等柔性材料。在显示装置100具有底部发射结构或双发射结构的情况下，作为衬底111使用使从EL层117射出的光透过的材料。在显示装置100具有顶部发射结构或双发射结构的情况下，作为衬底121使用使从EL层117射出的光透过的材料。
如果用于衬底111及衬底121的材料的机械强度过低，在制造显示装置100时衬底就容易变形，这导致成品率的降低，因此生产率下降。另一方面，如果用于衬底111及衬底121的材料的机械强度过高，就不容易使显示装置弯曲。材料的机械强度的指标之一是杨氏模量。适用于衬底111及衬底121的材料的杨氏模量大于或等于1GPa(1×109Pa)且小于或等于100GPa(100×109Pa)，优选大于或等于2GPa且小于或等于50GPa，更优选大于或等于2GPa且小于或等于20GPa。注意，在杨氏模量的测量中，可以参照ISO527、JISK7161、JISK7162、JISK7127、ASTMD638、ASTMD882等。
衬底111及衬底121的厚度优选大于或等于5μm且小于或等于100μm，更优选大于或等于10μm且小于或等于50μm。衬底111或衬底121中的一个或两个也可以是包括多个层的叠层衬底。
优选的是，衬底111与衬底121使用同一材料形成并具有相同厚度。但是，根据目的，衬底111和衬底121也可以使用不同材料形成或具有不同厚度。
可用于衬底111及衬底121的具有柔性且使可见光透过的材料的例子包括：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、聚四氟乙烯(PTFE)。另外，当无需透光性时，也可以使用非透光性的衬底。例如，也可以将铝等用于衬底121或衬底111。
衬底121及衬底111的热膨胀系数优选低于或等于30ppm/K，更优选低于或等于10ppm/K。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。该保护膜的例子包括：氮化硅膜或氧氮化硅膜等含有氮和硅的膜、氮化铝膜等含有氮和铝的膜等。另外，作为衬底121及衬底111，也可以使用在纤维体中浸渗有有机树脂的结构体(所谓的预浸料(prepreg))。
通过使用这种衬底，能够提供不易碎裂的显示装置。另外，能够提供轻量显示装置。此外，能够提供容易弯曲的显示装置。
作为层147，使用比衬底111及衬底121更具柔性的材料。例如，作为层147使用杨氏模量比衬底111小的材料。
用于层147的材料的杨氏模量优选为用于衬底111及衬底121的材料的杨氏模量的50分之1以下，更优选为100分之1以下，进一步优选为500分之1以下。
可用于层147的材料的例子包括：硅橡胶或氟橡胶等粘弹性高分子材料。用于层147的材料优选具有透光性。
杨氏模量小的材料比杨氏模量大的材料更容易变形，所以在前者中由变形产生的内部应力容易分散。当作为层147使用杨氏模量比衬底111及衬底121小的材料时，能够缓和在弯曲时在衬底111和衬底121中产生的局部应力，从而能够防止衬底111和衬底121损坏。层147还被用作使外部物理压力或冲击分散的缓冲物。
层147能够防止弯曲部的最小曲率半径变得比层147的厚度小。因此，能够防止因为以过小的曲率半径弯曲而导致的衬底111或衬底121的损坏。
在本发明的一个方式中，即便衬底111或衬底121中位于弯曲部的内侧的一个的最小曲率半径为1mm或更小也能够防止显示装置100损坏。
层147的厚度优选为衬底111及衬底121的2倍以上且100倍以下，更优选为5倍以上且50倍以下。当层147厚于衬底111及衬底121时，能够提高应力松弛及缓冲效果。
根据显示装置的用途，该层147可以具有由多个层形成的叠层结构。
在本发明的一个方式中，能够提供抗外部冲击且不易损坏的显示装置。
在本发明的一个方式中，能够提供即便反复进行弯曲和拉伸也不易损坏的可靠性高的显示装置。
覆盖衬底111及衬底121的边缘(侧面)的层147能够防止水分等杂质从该边缘侵入。因此，即便显示装置100的边框较窄，显示装置100也能够具有高可靠性及高显示质量。在本发明的一个方式中，能够提高显示装置100的生产率及设计自由度。另外，能够提高包括本发明的一个方式的显示装置的半导体装置的生产率及设计自由度。
<像素电路结构的实例>
接着，参照图4A至4C说明显示装置100的具体结构的实例。图4A是说明显示装置100的结构的方框图。显示装置100包括显示区域131、电路132及电路133。电路132例如被用作扫描线驱动电路，电路133例如被用作信号线驱动电路。
另外，显示装置100包括：互相平行或大致平行地配置且其电位被电路132控制的m个扫描线135；以及互相平行或大致平行地配置且其电位被电路133控制的n个信号线136。显示区域131包括配置为矩阵状的多个像素130。
各扫描线135与在显示区域131中配置为m行n列的像素130当中的配置在相对应的行中的n个像素130电连接。各信号线136与在配置为m行n列的像素130当中的配置在相对应的列中的m个像素130电连接。m和n都是1或更大的整数。
如图5A所示，电路152也可以设置在显示区域131的与电路132一侧相反的一侧。此外，如图5B所示，电路153也可以设置在显示区域131的与电路133一侧相反的一侧。图5A及5B示出各扫描线135连接于电路152及电路132的例子。但是，连接关系不局限于此。例如，各扫描线135也可以连接于电路132和电路152中的一个。图5B示出各信号线136连接于电路153及电路133的例子。但是，连接关系不局限于此。例如，各信号线136也可以连接于电路133和电路153中的一个。电路132、133、152及153也可以具有驱动像素130的功能以外的功能。
有时将电路132、133、152及153总称为驱动电路部。像素130包括像素电路137及显示元件。像素电路137是驱动显示元件的电路。驱动电路部所包括的晶体管与像素电路137所包括的晶体管可以同时形成。另外，驱动电路部的一部分或全部也可以形成于其他衬底上并与显示装置100电连接。例如，驱动电路部的一部分或全部也可以形成于单晶衬底上并与显示装置100电连接。
图4B及4C示出可用于图4A所示的显示装置的像素130的电路结构。
[用于发光显示装置的像素电路的例子]
图4B所示的像素电路137包括晶体管431、电容器233、晶体管232以及晶体管434。像素电路137与可用作显示元件的发光元件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(下面称为信号线DL_n)。晶体管431的栅电极电连接于被供应栅极信号的布线(下面称为扫描线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连接于节点435，另一个电连接于节点437。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被用作存储写入到节点435的数据的存储电容。
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。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，晶体管434的源电极和漏电极中的另一个电连接于节点437。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。
作为发光元件125，例如可以使用有机电致发光元件(也称为有机EL元件)等。注意，发光元件125不限定于有机EL元件，例如可以使用包括无机材料的无机EL元件。
作为电源电位，例如可以使用相对高电位一侧的电位或相对低电位一侧的电位。将高电位一侧的电位称为高电源电位(也称为“VDD”)，将低电位一侧的电源电位称为低电源电位(也称为“VSS”)。可以将接地电位用作高电源电位或低电源电位。例如，在将接地电位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，在将接地电位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被施加到电位供应线VL_a和电位供应线VL_b中的一个，低电源电位VSS被施加到另一个。
在包括图4B的像素电路137的显示装置中，由电路132按行依次选择像素电路137，由此晶体管431及434成为导通状态，而数据信号被写入到节点435。
当晶体管431及434处于截止状态时，数据被写入到节点435的像素电路137成为保持状态。再者，根据写入到节点435的数据的电位，来控制流过晶体管232的源电极与漏电极之间的电流量。发光元件125以对应于流过的电流量的亮度发光。通过按行依次进行上述步骤，显示图像。
[用于液晶显示装置的像素电路的例子]
图4C所示的像素电路137包括晶体管431以及电容器233。像素电路137与可用作显示元件的液晶元件432电连接。
液晶元件432的一对电极之一的电位根据像素电路137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。公共电位可以供应给多个像素电路137的每一个所包括的液晶元件432的一对电极之一。此外，对一个行中的像素电路137的液晶元件432的一对电极之一供应的电位也可以不同于对另一个行中的像素电路137的液晶元件432的一对电极之一供应的电位。
作为包括液晶元件432的显示装置的驱动方法的例子，可以举出下列模式：TN模式；STN模式；VA模式；轴对称排列微单元(ASM：axially symmetric aligned micro-cell)模式；光学补偿双折射(OCB：optically compensated birefringence)模式；铁电液晶(FLC：ferroelectric liquid crystal)模式；反铁电液晶(AFLC：antiferroelectricliquid crystal)模式；MVA模式；垂直取向构型(PVA：patterned vertical alignment)模式；IPS模式；FFS模式；横向弯曲取向(TBA：transverse bend alignment)模式等。显示装置的驱动方法的其它例子包括：电控双折射(ECB：electrically controlledbirefringence)模式、聚合物分散液晶(PDLC：polymer dispersed liquid crystal)模式、聚合物网络液晶(PNLC：polymer network liquid crystal)模式、宾主模式。注意，本发明并不限定于这些例子。各种液晶元件及驱动方式可以应用于上述液晶元件及其驱动方式。
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或更小的短响应时间。由于呈现蓝相的液晶具有光学各向同性，所以无需取向处理，并且视角依赖性小。
在第m行第n列的像素电路137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(下面称为电容线CL)，另一个电连接于节点436。液晶元件432的一对电极中的另一个电连接于节点436。电容线CL的电位根据像素电路137的规格适当地设定。电容器233被用作存储写入到节点436的数据的存储电容。
例如，在包括图4C的像素电路137的显示装置中，由电路132按行依次选择像素电路137，由此晶体管431成为导通状态，而数据信号被写入到节点436。
当晶体管431处于截止状态时，数据被写入到节点436的像素电路137成为保持状态。通过按行依次进行上述步骤，在显示区域231上显示图像。
[显示元件]
本发明的一个方式的显示装置可以采用各种方式，并且可以包括各种显示元件。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媒体，诸如电致发光(EL)元件(例如，包含有机物及无机物的EL元件、有机EL元件、无机EL元件)、LED(例如，白色LED、红色LED、绿色LED、蓝色LED)、晶体管(根据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)、等离子体显示面板(PDP)、使用微电子机械系统(MEMS)的显示元件、数字微镜设备(DMD)、数码微快门(DMS)、MIRASOL(注册商标)、干涉调制显示(IMOD)元件、快门方式MEMS显示元件、光干涉方式MEMS显示元件、电润湿(electrowetting)元件、压电陶瓷显示器、使用碳纳米管的显示元件。此外，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包括EL显示器。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)及SED方式平面型显示器(SED：surface-conduction electron-emitter display：表面传导电子发射显示器)。包括量子点的显示装置的例子包括量子点显示器。包括液晶元件的显示装置的例子包括液晶显示器(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、投射型液晶显示器)。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包括电子纸。在采用半透射型液晶显示器或反射式液晶显示器时，像素电极的一部分或全部被用作反射电极。例如，像素电极的一部分或全部包含铝或银等。此时，SRAM等存储电路可以设置在反射电极下方，由此可以进一步降低功耗。
另外，当使用LED时，石墨烯或石墨也可以设置在LED的电极或氮化物半导体下方。石墨烯或石墨也可以为层叠有多个层的多层膜。如此，通过设置石墨烯或石墨，可以更容易地在其上形成氮化物半导体膜，如具有结晶的n型GaN半导体层等。并且，可以在其上设置具有结晶的p型GaN半导体层等，由此能够形成LED。另外，也可以在具有结晶的n型GaN半导体层与石墨烯或石墨之间设置AlN层。LED所包括的GaN半导体层也可以通过有机金属化学气相沉积(MOCVD：metal organic chemical vapor deposition)形成。另外，当设置有石墨烯时，LED所包括的GaN半导体层可以通过溅射法形成。
<用来实现彩色显示的像素结构的实例>
在此，参照图6A和6B对用来实现彩色显示的像素结构的例子进行说明。图6A和6B以及图7A和7B是图1的显示区域131中的区域170的放大平面图。如图6A所示，例如，像素130的每一个可以被用作子像素，并且，三个像素130可以总体被用作一个像素140。通过作为对应于三个像素130的着色层266使用红色、绿色、蓝色的着色层，从可以实现全彩色显示。在图6A中，将发出红色光的像素130、发出绿色光的像素130及发出蓝色光的像素130分别记为像素130R、像素130G及像素130B。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的颜色可以为黄色(yellow)、青色(cyan)、品红色(magenta)等。
如图6B所示，像素130的每一个可以被用作子像素，并且，四个像素130可以总体被用作一个像素140。例如，对应于四个像素130的着色层266的颜色可以为红色、绿色、蓝色、黄色。在图6B中，将发出红色光的像素130、发出绿色光的像素130、发出蓝色光的像素130及发出黄色光的像素130分别记为像素130R、像素130G、像素130B及像素130Y。通过增加包括在一个像素140中的子像素(像素130)的个数，尤其能够提高颜色的再现性。
另外，对应于四个像素130的着色层266的颜色也可以为红色、绿色、蓝色、白色(参照图6B)。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亮度。此外，在设置发出白色光的像素130W的情况下，不一定需要设置对应于像素130W的着色层266。由于不设置对应于像素130W的着色层266，所以在光透射着色层266时不会发生亮度下降。因此，可以提高显示区域的亮度。并且，可以降低显示装置的功耗。另一方面，通过利用对应于像素130W的着色层266，可以控制白色光的色温。因此，可以提高显示装置的显示质量。根据显示装置的用途，像素130的每一个也可以被用作子像素，并且，两个像素130可以总体被用作一个像素140。
在四个像素130总体被用作一个像素140的情况下，如图7B所示，四个像素130也可以配置为矩阵状。另外，在四个像素130总体被用作一个像素140的情况下，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或像素130W。另外，多个发射相同颜色的像素130也可以设置在像素140中。
另外，包括在像素140中的各像素130的占有面积或形状既可以相同又可以不同。此外，其排列方法不局限于条纹排列或矩阵排列。例如，也可以使用三角排列、拜耳排列(Bayer arrangement)、pentile排列等。图7A示出PenTile排列的例子。
本实施方式可以与其他实施方式所记载的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8A至8D、图9A至9D、图10A至10D、图11A和11B、图12A和12B、图13A和13B、图14A和14B、图15A和15B、图16A至16C、图17、图18A1至18B3、图19、图20A和20B对显示装置100的制造方法的例子进行说明。注意，图8A至8D、图9A至9D、图11A和11B、图12A和12B、图13A和13B、图14A和14B以及图20A和20B相当于沿图1中的点划线A1-A2的截面图。
<显示装置的制造方法的实例>
[形成剥离层]
首先，在衬底101上形成剥离层113(参照图8A)。作为衬底101，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。另外，也可以使用具有可承受本实施方式的处理温度的耐热性的塑料衬底。
作为玻璃衬底，例如使用铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、钡硼硅酸盐玻璃等玻璃材料。此外，当玻璃衬底含有较多的氧化钡(BaO)时，可以得到实用性更高的耐热玻璃。或者，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、硅中的元素、含有该元素的合金材料或含有该元素的化合物材料来形成。剥离层113可以具有使用任何上述材料的单层结构或叠层结构。此外，剥离层113的结晶结构也可以是非晶、微晶或多晶。剥离层113可以使用氧化铝、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)等金属氧化物来形成。
剥离层113可以通过溅射法、CVD法、涂敷法、印刷法等来形成。另外，涂敷法包括旋涂法、液滴喷射法、分配法。
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。
当剥离层113具有例如包括包含钨的层和包含钨的氧化物的层的叠层结构时，可以以如下方式形成包含钨的氧化物的层：首先形成包含钨的层，然后以与该层接触的方式形成氧化物绝缘层，由此在包含钨的层与氧化物绝缘层之间的界面形成包含钨的氧化物的层。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、使用诸如臭氧水等氧化力较强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，作为衬底101使用玻璃衬底。作为剥离层113，在衬底101上通过溅射法形成钨层。
[形成绝缘层]
接着，在剥离层113上形成绝缘层205作为基底层(参照图8A)。绝缘层205优选使用氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧氮化铝或氮氧化铝等的单层或叠层形成。例如，绝缘层205可以具有氧化硅和氮化硅的两层结构或者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的厚度大于或等于30nm且小于或等于500nm，优选大于或等于50nm且小于或等于400nm。
绝缘层205能够防止或抑制杂质元素从衬底101或剥离层113等扩散。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或粘合层112等扩散到发光元件125。在本实施方式中，通过等离子体CVD法层叠200nm厚的氧氮化硅膜和50nm厚的氮氧化硅膜来形成绝缘层205。
[形成栅电极]
接着，在绝缘层205上形成栅电极206(参照图8A)。栅电极206可以使用选自铝、铬、铜、钽、钛、钼、钨中的金属元素、包含上述金属元素作为成分的合金或组合上述金属元素的合金等形成。另外，也可以使用选自锰和锆中的任一种或多种的金属元素。栅电极206可以具有单层结构或者两层或更多层的叠层结构。例如，可以举出：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。此外，也可以使用组合铝与选自钛、钽、钨、钼、铬、钕和钪中的一种或多种元素的薄膜、合金膜或氮化膜。
栅电极206可以使用铟锡氧化物、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、添加有氧化硅的铟锡氧化物等透光性导电材料。另外，可以采用上述透光性导电材料和上述金属元素的叠层结构。
首先，在绝缘层205上通过溅射法、CVD法、蒸镀法等层叠要成为栅电极206的导电膜，在该导电膜上通过光刻工序形成抗蚀剂掩模。接着，通过使用抗蚀剂掩模对要成为栅电极206的导电膜的一部分进行蚀刻来形成栅电极206。与此同时，可以形成布线及其他电极。
可以通过干蚀刻法、湿蚀刻法或干蚀刻法和湿蚀刻法这两种方法来对导电膜进行蚀刻。另外，在通过干蚀刻法对该导电膜进行蚀刻的情况下，当在去除抗蚀剂掩模之前可进行灰化处理时，可以容易地使用剥离液(stripper)去除抗蚀剂掩模。
另外，栅电极206也可以利用电镀法、印刷法、喷墨法等代替上述形成方法来形成。
栅电极206的厚度大于或等于5nm且小于或等于500nm，优选大于或等于10nm且小于或等于300nm，更优选大于或等于10nm且小于或等于200nm。
栅电极206也可以使用遮光性导电材料形成，此时，能够防止外光从栅电极206一侧到达半导体层208。其结果是，能够抑制光照射所引起的晶体管的电特性的变动。
[形成栅极绝缘层]
接着，形成栅极绝缘层207(参照图8A)。栅极绝缘层207例如可以使用氧化硅、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类金属氧化物等的单层结构或叠层结构形成。
栅极绝缘层207也可以使用硅酸铪(HfSiOx)、添加有氮的硅酸铪(HfSixOyNz)、添加有氮的铝酸铪(HfAlxOyNz)、氧化铪、氧化钇等高k(high-k)材料来形成，由此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。
栅极绝缘层207的厚度优选大于或等于5nm且小于或等于400nm，更优选大于或等于10nm且小于或等于300nm，进一步优选大于或等于50nm且小于或等于250nm。
栅极绝缘层207可以通过溅射法、CVD法、蒸镀法等形成。
当作为栅极绝缘层207形成氧化硅膜、氧氮化硅膜或氮氧化硅膜时，作为源气体优选使用包含硅的沉积气体及氧化性气体。包含硅的沉积气体的典型例子包括：硅烷、乙硅烷、丙硅烷、氟化硅烷。作为氧化气体，可以举出氧、臭氧、一氧化二氮、二氧化氮等作为例子。
栅极绝缘层207可以具有从栅电极206一侧依次层叠氮化物绝缘层和氧化物绝缘层的叠层结构。当在栅电极206一侧设置有氮化物绝缘层时，能够防止氢、氮、碱金属或碱土金属等从栅电极206一侧移动到半导体层208中。注意，氮、碱金属或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、碱金属或碱土金属等。
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，能够降低栅极绝缘层207与半导体层208之间的界面的缺陷态密度。其结果是，能够得到电特性劣化少的晶体管。另外，当将氧化物半导体用于半导体层208时，优选形成包含高于化学计量组成的氧的氧化物绝缘层作为氧化物绝缘层。这是因为能够进一步降低栅极绝缘层207与半导体层208之间的界面的缺陷态密度。
当栅极绝缘层207为如上所述的氮化物绝缘层和氧化物绝缘层的叠层时，优选的是，氮化物绝缘层比氧化物绝缘层厚。
氮化物绝缘层具有大于氧化物绝缘层的相对介电常数比，因此，即便栅极绝缘层207的厚度大，也可以高效地将产生在栅电极206的电场传送到半导体层208。当栅极绝缘层207的总厚度大时，能够提高栅极绝缘层207的耐压。因此，能够提高半导体装置的可靠性。
栅极绝缘层207可以具有从栅电极206一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以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栅极绝缘层207时，能够提高栅极绝缘层207的耐压。尤其在将氧化物半导体用于半导体层208的情况下，通过在栅极绝缘层207中使用氢阻挡性高的第二氮化物绝缘层，能够防止包含于栅电极206及第一氮化物绝缘层中的氢移动到半导体层208。
下面说明第一及第二氮化物绝缘层的制造方法的例子。首先，通过将硅烷、氮和氨的混合气体用作源气体的等离子体CVD法形成缺陷少的氮化硅膜作为第一氮化物绝缘层。接着，通过将源气体换为硅烷和氮的混合气体，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。通过采用这种形成方法，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栅极绝缘层207。
栅极绝缘层207可以具有从栅电极206一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。当在栅极绝缘层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、碱金属或碱土金属等从栅电极206移动到半导体层208。
下面说明第一至第三氮化物绝缘层的制造方法的例子。首先，通过将硅烷、氮和氨的混合气体用作源气体的等离子体CVD法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，通过将源气体换为硅烷和氮的混合气体，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。通过采用这种形成方法，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栅极绝缘层207。
此外，当作为栅极绝缘层207形成氧化镓膜时，可以采用MOCVD法。
另外，通过隔着氧化物绝缘层层叠形成有晶体管的沟道的半导体层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。
[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。此外，可以使用碳化硅、砷化镓、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，能够减少对形成该半导体膜的面造成的损伤。
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。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种或两种进行半导体膜的蚀刻。在半导体膜的蚀刻之后，去除抗蚀剂掩模(参照图8B)。
[形成源电极、漏电极等]
接着，形成源电极209a、漏电极209b、布线219以及端子电极216(参照图8C)。首先，在栅极绝缘层207及半导体层208上形成用来形成源电极209a、漏电极209b、布线219及端子电极216的导电膜。
导电膜可以具有含有铝、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的单层结构或叠层结构。例如，可以举出如下结构：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、依次层叠钨膜、铜膜和钨膜的三层结构。
另外，也可以使用铟锡氧化物、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、添加有氧化硅的铟锡氧化物等包含氧的导电材料、氮化钛、氮化钽等包含氮的导电材料。另外，也可以使用包含上述金属元素的材料和包含氧的导电材料的叠层结构。此外，也可以使用包含上述金属元素的材料和包含氮的导电材料的叠层结构。另外，也可以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的叠层结构。
导电膜的厚度大于或等于5nm且小于或等于500nm，优选大于或等于10nm且小于或等于300nm，更优选大于或等于10nm且小于或等于200nm。在本实施方式中，作为导电膜形成300nm厚的钨膜。
然后，使用抗蚀剂掩模选择性地对导电膜的一部分进行蚀刻，来形成源电极209a、漏电极209b、布线219以及端子电极216(包括使用相同的层形成的其他电极及布线)。抗蚀剂掩模可以适当地使用光刻法、印刷法、喷墨法等形成。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、湿蚀刻法或干蚀刻法和湿蚀刻法这两种对导电膜进行蚀刻。另外，有时通过蚀刻工序会去除半导体层208的露出部分。在导电膜的蚀刻之后，去除抗蚀剂掩模。
通过设置源电极209a、漏电极209b，完成晶体管232及晶体管252。
[形成绝缘层]
接着，在源电极209a、漏电极209b、布线219以及端子电极216上形成绝缘层210(参照图8D)。绝缘层210可以使用与绝缘层205相同的材料及方法形成。
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至少用于绝缘层210的与半导体层208接触的区域。例如，当绝缘层210为多个层的叠层时，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的一部分进行蚀刻，来形成开口128(参照图8D)。此时，还可以形成未图示的其他开口。抗蚀剂掩模可以适当地使用光刻法、印刷法、喷墨法等形成。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、湿蚀刻法或干蚀刻法和湿蚀刻法这两种对绝缘层210进行蚀刻。
通过形成开口128，漏电极209b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。
[形成平坦化膜]
接着，在绝缘层210上形成绝缘层211(参照图9A)。绝缘层211可以使用与绝缘层205相同的材料及方法形成。
为了减少形成发光元件125的表面凹凸，也可以对绝缘层211进行平坦化处理。对平坦化处理没有特别的限制，但可以采用抛光处理(例如，化学机械抛光(chemicalmechanical polishing：CMP))或干蚀刻处理。
通过使用具有平坦化功能的绝缘材料形成绝缘层211，可以省略抛光处理。作为具有平坦化功能的绝缘材料，例如可以使用聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂等有机材料。除了上述有机材料之外，可以使用低介电常数材料(低k(low-k)材料)等。另外，也可以层叠多个由上述材料形成的绝缘层形成绝缘层211。
去除与开口128重叠的绝缘层211的一部分形成开口129。此时，还形成未图示的其他开口。此外，去除在后面与外部电极124连接的区域的绝缘层211。另外，通过光刻工序在绝缘层211上形成抗蚀剂掩模，并对绝缘层211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129等。通过形成开口129，漏电极209b的表面露出。
当使用光敏性材料形成绝缘层211时，可以形成开口129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211及开口129。
[形成阳极]
接着，在绝缘层211上形成电极115(参照图9B)。电极115优选使用高效地反射在后面形成的EL层117所发射的光的导电材料形成。此外，电极115不局限于单层，也可以具有多个层的叠层结构。例如，当将电极115用作阳极时，与EL层117接触的层也可以为其功函数大于EL层117的透光层诸如铟锡氧化物等，并且可以接触于该层地设置反射率较高的层(例如，铝、包含铝的合金或银)。
通过如下方式可以形成电极115：在绝缘层211上形成要成为电极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。可以使用干蚀刻法、湿蚀刻法或干蚀刻法和湿蚀刻法这两种对该导电膜进行蚀刻。抗蚀剂掩模可以适当地使用光刻法、印刷法、喷墨法等形成。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9C)。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。当使用金属掩模形成将在后面说明的EL层117时，分隔壁114具有防止金属掩模与电极115接触的功能。分隔壁114可以由环氧树脂、丙烯酸树脂、酰亚胺树脂等有机树脂材料、氧化硅等无机材料形成。分隔壁114优选被形成为其侧壁具有锥形形状或具有连续曲率的倾斜面。当分隔壁114的侧壁具有上述形状时，可以实现在后面形成的EL层117和电极118的良好的覆盖性。
[形成EL层]
将在实施方式6中对EL层117的结构进行说明。
[形成阴极]
在本实施方式中将电极118用作阴极，因此优选使用功函数小且能够将电子注入将在后面说明的EL层117中的材料形成电极118。作为电极118，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nm厚的缓冲层上形成有铝等金属材料、铟锡氧化物等导电氧化物材料或者半导体材料的叠层。
在透过电极118提取EL层117所发射的光的情况下，电极118优选具有使可见光透过的功能。发光元件125包括电极115、EL层117及电极118(参照图9D)。
在本实施方式中，将包括晶体管232及发光元件125的衬底101称为元件衬底171。
[形成对置衬底]
在元件形成用衬底141上形成剥离层143及绝缘层145(参照图10A)。元件形成用衬底141可以使用与衬底101相同的材料形成。剥离层143可以使用与剥离层113相同的材料及方法形成。绝缘层145可以使用与绝缘层205相同的材料及方法形成。
接着，在绝缘层145上形成遮光层264(参照图10B)。然后，形成着色层266(参照图10C)。
遮光层264及着色层266通过使用各种材料并利用印刷法、喷墨法、光刻法在所需的位置形成。
接着，在遮光层264及着色层266上形成外覆层268(参照图10D)。
作为外覆层268，可以使用丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺等的有机绝缘层。通过设置外覆层268，例如能够抑制包含在着色层266中的杂质等扩散到发光元件125一侧。注意，不一定必须要形成外覆层268。
作为外覆层268也可以形成透光性导电膜。当作为外覆层268形成透光性导电膜时，能够使从发光元件125发射的光235透过外覆层268，而能够防止离子化的杂质透过外覆层268。
透光性导电膜例如可以使用氧化铟、铟锡氧化物(ITO：indium tinoxide)、铟锌氧化物、氧化锌、添加有镓的氧化锌等形成。另外，还可以使用石墨烯或薄到其具有透光性的金属膜。
通过上述工序，可以在元件形成用衬底141上形成着色层266等结构物。在本实施方式中，将包括着色层266等的元件形成用衬底141称为对置衬底181。
[贴合元件衬底与对置衬底]
接着，以使元件衬底171所包括的发光元件125与对置衬底181所包括的着色层266相对的方式将元件衬底171与对置衬底181隔着粘合层120贴合在一起(参照图11A)。
作为粘合层120可以使用光固化粘合剂、反应固化粘合剂、热固化粘合剂或厌氧粘合剂。例如，可以使用环氧树脂、丙烯酸树脂、亚胺树脂。在顶部发射结构中，优选在粘合层120中混合小于或等于光波长的尺寸的干燥剂(例如，沸石)或具有高折射率的填料(例如，氧化钛或锆)，此时，EL层117所发射的光的提取效率得到提高。
[将衬底101从绝缘层剥离]
接着，将衬底101及剥离层113从绝缘层205剥离(参照图11B)。作为剥离方法，可以使用机械力(用手或夹具的剥离处理、使滚筒转动的剥离处理、超音波处理等)。例如，使用锋利的刀具或者照射激光等在剥离层113中形成切口，且向该切口中注入水。或者，将雾状水喷射在该切口。因毛细现象而将水吸到剥离层113与绝缘层205之间的部分，由此可以容易地将具有剥离层113的衬底101从绝缘层205剥离。
[贴合衬底111]
接着，隔着粘合层112将衬底111贴合到绝缘层205(参照图12A和12B)。粘合层112可以使用与粘合层120相同的材料形成。在本实施方式中，作为衬底111使用杨氏模量为10GPa的20μm厚芳族聚酰胺(聚酰胺树脂)。
[将元件形成用衬底141从绝缘层剥离]
接着，将具有剥离层143的元件形成用衬底141从绝缘层145剥离(参照图13A)。元件形成用衬底141可以利用与上述衬底101的剥离方法相同的方法进行剥离。
[贴合衬底121]
接着，隔着粘合层142将衬底121贴合到绝缘层145(参照图13B)。粘合层142可以使用与粘合层120相同的材料形成。衬底121可以使用与衬底111相同的材料形成。
[形成开口]
接着，去除与端子电极216及开口128重叠的区域中的衬底121、粘合层142、绝缘层145、着色层266、外覆层268及粘合层120，来形成开口122(参照图14A)。通过形成开口122，端子电极216的表面的一部分露出。
[形成外部电极]
接着，在开口122中及开口122上形成各向异性导电连接层123，并且，在各向异性导电连接层123上形成外部电极124(参照图14B)。外部电极124通过各向异性导电连接层123与端子电极216电连接。电力或信号通过外部电极124及端子电极216被供应到显示装置100。例如，作为外部电极124可以使用柔性印刷电路(FPC：flexible printed circuit)或带载封装(TCP：tape carrier package)。TCP例如为具备形成有集成电路的半导体芯片的卷带自动结合(TAB：tape automated bonding)胶带。该半导体芯片通过TAB胶带与端子电极216电连接。
各向异性导电连接层123可以使用各种各向异性导电薄膜(ACF：anisotropicconductive film)或各向异性导电膏(ACP：anisotropic conductive paste)等来形成。
各向异性导电连接层123是使对热固化性树脂或者热固化性及光固化性的树脂混合导电粒子而得到的膏状或片状的材料固化而形成的。通过光照射或热压接合，各向异性导电连接层123呈现各向异性导电性。作为用于各向异性导电连接层123的导电粒子，例如可以使用由薄膜状的金属诸如Au、Ni、Co等覆盖球状的有机树脂的粒子。
另外，作为外部电极124也可以使用金属线。虽然可以使用各向异性导电连接层123使该金属线与端子电极216连接，但也可以利用引线键合法进行该连接而不使用各向异性导电连接层123。另外，也可以通过焊接法使该金属线与端子电极216连接。
通过上述方式，能够制造连接有外部电极124的显示装置100。图15A是连接有外部电极124的显示装置100的透视图。另外，也可以以覆盖显示区域131、电路132及电路133且不覆盖其他区域的方式形成衬底121。图15B示出具有这种结构的显示装置的例子。图15B所示的显示装置200的与显示装置100不同之处在于：在与外部电极124连接的区域中没有设置衬底121。因此，显示装置200所包括的衬底111的外形与衬底121的外形不同。
[形成层147]
接着，利用层147覆盖显示装置100。参照图16A至16C说明覆盖显示装置100的层147的形成方法的例子。图16A所示的金属模具191具有凹部192。金属模具193具有凹部194。凹部192及凹部194优选具有同样形状。凹部192及凹部194的各表面优选通过被进行镜面加工等具有高平坦性。
首先，以凹部192与凹部194相对的方式重叠金属模具191与金属模具193。接着，在由凹部192和凹部194围绕的空间内配置连接有外部电极124的显示装置100(参照图16B)。
接着，在由凹部192和凹部194围绕的空间内填充液状填料195(参照图16C)。作为填料195，优选使用在固化后展现透光性的高分子材料。作为填料195，例如可以使用不需要固化剂的一成分型材料或通过与固化剂混合而固化的二成分型材料。另外，可以使用通过加热或照射紫外线等光而固化的材料。此外，也可以对填料195添加用来避免水分透过的防潮剂。
在本实施方式中，作为填料195使用在固化后成为透光性硅橡胶的二成分型材料。
填料195被固化而具有凹部192及凹部194的形状，由此可以形成层147。在形成层147后，将金属模具191与金属模具193分离(参照图17)。另外，优选在填充填料195之前在凹部192和凹部194的表面上涂敷剥离剂，此时可以容易地将层147从金属模具191及金属模具193分离。
图18A1是连接有外部电极124且被层147覆盖的显示装置100的透视图。图18A2是沿着图18A1中的点划线H1-H2的截面图。通过利用覆盖显示装置100的层147，即便反复进行弯曲和拉伸，该显示装置也不易受到损坏。覆盖显示装置100的层147是无缝的。通过使用层147覆盖衬底111及衬底121的边缘，可以防止水分等杂质从该边缘侵入，由此，显示装置100能够具有高可靠性及高显示质量。
图18B1是连接有外部电极124且被层147覆盖的显示装置200的透视图。图18B2是沿着图18A1中的点划线H1-H2的截面图。当如显示装置200那样衬底111和衬底121具有彼此不同的外形尺寸时，衬底111和衬底121中的一个的边缘(侧面)也可以被层147覆盖。通过使用层147覆盖衬底111和衬底121中的至少一个的侧面，衬底111和衬底121彼此重叠的部分的外围被层147覆盖。因此，能够防止水分等杂质侵入到显示区域131，由此，显示装置200能够具有高可靠性及高显示质量。另外，如图18B3所示，也可以以覆盖外形尺寸互不相同的衬底111和衬底121这两个衬底的方式设置层147。图19是沿着图18B1中的点划线H5-H6的详细截面图。
<显示装置的变形实例>
图20A是在衬底121与着色层266之间包括触摸传感器270的显示装置100的截面图。具体而言，图20A所示的显示装置100在绝缘层145与着色层266之间包括电极272、绝缘层273、电极274及绝缘层275。电极272及274优选使用透光性导电材料形成。绝缘层273及绝缘层275可以使用与绝缘层205同样的材料及方法形成。触摸传感器270包括电极272及电极274。虽然在本实施方式中示出触摸传感器270为电容式触摸传感器的例子，但是触摸传感器270也可以为电阻膜式触摸传感器。电容式触摸传感器的例子是表面电容式触摸传感器以及投影电容式触摸传感器。另外，可以使用利用晶体管等有源元件的有源矩阵式触摸传感器。
优选将低电阻材料用于电极272及274等导电膜，即包括在触摸传感器中的布线或电极。例如，可以使用银、铜、铝、碳纳米管、石墨烯、卤素化金属(卤素化银等)。或者，也可以使用包括极细(例如，直径为几纳米)的多个导电体的金属纳米线。或者，也可以使用导电体的网状金属丝网(metal mesh)。这种材料的例子包括：Ag纳米线、Cu纳米线、Al纳米线、Ag丝网、Cu丝网、Al丝网。在使用Ag纳米线的情况下，能够实现89％或更高的光透过率及40Ω/方(ohm/square)或更大且100Ω/方或更小的薄层电阻值。因为这种材料的透光率高，所以也可以将金属纳米线、金属丝网、碳纳米管、石墨烯等用于显示元件的电极，诸如像素电极或公共电极。
另外，也可以在衬底111或衬底121中的射出光235的衬底的外侧设置如下层中的一种或多种：防反射层、光扩散层、微透镜阵列、棱镜片、相位差板、偏振片等使用具有特定功能的材料形成的层(以下称为“功能层”)。作为防反射层，例如可以使用圆偏振片等。通过使用功能层，可以实现显示质量高的显示装置。另外，可以降低显示装置的功耗。作为功能层，也可以与显示装置100重叠地设置包括触摸传感器的衬底。
图20B是包括功能层161的顶部发射结构的显示装置100的截面图。功能层161设置于衬底121的外侧。当显示装置100具有底部发射结构时，功能层161也可以设置在衬底111的外侧。当显示装置100具有双面发射结构时，功能层161也可以设置在衬底111的外侧及衬底121的外侧。
作为衬底111或衬底121，也可以使用具有特定功能的材料。例如，作为衬底111或衬底121，也可以使用圆偏振片。此外，例如，也可以使用相位差板形成衬底111或衬底121，并且以与该衬底重叠的方式设置相位差板。作为其它例子，也可以使用棱镜片形成衬底111或衬底121，并且以与该衬底重叠的方式设置圆偏振片。通过作为衬底111或衬底121使用具有特定功能的材料，可以实现显示质量的提高和制造成本的降低。
当显示装置进行单色显示或者将显示装置用作照明装置时，如图21所示，不一定需要设置着色层266。根据情况可以省略遮光层264及外覆层268。当发光元件125具有后述的光学微谐振腔结构时，可以省略着色层266。半导体芯片162也可以设置在外部电极124上。
本实施方式可以与其他实施方式所记载的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22A1至图27C说明可以代替上述实施方式所示的晶体管使用的晶体管的结构实例。
注意，本实施方式所公开的晶体管中的电极等导电层、半导体层、绝缘层、衬底等可以使用其他实施方式所公开的材料及方法形成。例如，半导体层242可以使用与半导体层208同样的材料及方法形成。
[底栅型晶体管]
图22A1所例示的晶体管410是底栅型晶体管之一种的沟道保护型晶体管。晶体管410在衬底271上隔着绝缘层109包括电极246。晶体管410在电极246上隔着绝缘层116包括半导体层242。电极246可以被用作栅电极，并使用与栅电极206同样的材料及方法形成。绝缘层116可以被用作栅极绝缘层，并使用与栅极绝缘层207同样的材料及方法形成。
晶体管410在半导体层242的沟道形成区上包括能够被用作沟道保护层的绝缘层209。绝缘层209可以使用与绝缘层116同样的材料及方法来形成。晶体管410包括位于绝缘层116上且与半导体层242部分接触的电极244及电极245。电极244的一部分及电极245的一部分形成在绝缘层209上。电极244和电极245中的一个被用作源电极，而另一个被用作漏电极。电极244及电极245可以使用与源电极209a及漏电极209b同样地材料及方法形成。
通过利用设置在沟道形成区上的绝缘层209，可以防止在形成电极244及电极245时产生的半导体层242露出。因此，在形成电极244及电极245时可以防止半导体层242的减薄。通过本发明的一个方式，可以提供电特性良好的晶体管。
晶体管410包括电极244、电极245及绝缘层209上的绝缘层210。
当将氧化物半导体用于半导体层242时，优选将能够从半导体层242的一部分中夺取氧而产生氧空缺的材料用于电极224及225的至少与半导体层242接触的部分。半导体层242中的产生氧空缺的区域的载流子浓度增加，由此该区域成为n型区域(n+层)。因此，该区域能够被用作源区域和漏区域。能够从氧化物半导体中夺取氧而产生氧空缺的材料的例子包括钨及钛。
通过在半导体层242中形成源区域及漏区域，能够降低半导体层242与电极224及225各自之间的接触电阻。因此，能够使场效应迁移率及阈值电压等晶体管的电特性良好。
当将硅等半导体用于半导体层242时，优选在半导体层242与电极224之间及半导体层242与电极225之间设置被用作n型半导体或p型半导体的层。用作n型半导体或p型半导体的层可以被用作晶体管的源区域或漏区域。
图22A2所示的晶体管411的与晶体管410不同之处在于：在绝缘层210上设置有可用作背栅电极的电极213。电极213可以使用与栅电极206同样的材料及方法形成。
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被栅电极与背栅电极之间夹住的方式设置。因此，背栅电极可以具有与栅电极同样的功能。背栅电极的电位可以与栅电极相等，也可以为GND电位或任意电位。通过不跟栅电极的电位联动而独立地改变背栅电极的电位，可以改变晶体管的阈值电压。
电极246及213都可以被用作栅电极。因此，绝缘层116、209及210都可以被用作栅极绝缘层。
当将电极246和电极213中的一个称为“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246称为“背栅电极”。当将电极213用作“栅电极”时，晶体管411是顶栅型晶体管之一种。此外，也可以将电极246和电极213中的一个称为“第一栅电极”，将另一个称为“第二栅电极”。
通过隔着半导体层242设置电极246以及电极213并将电极246及电极213的电位设定为相同，半导体层242中的载流子流过的区域在膜厚度方向上更加扩大，所以载流子的移动量增大。其结果是，晶体管411的通态电流和场效应迁移率增高。
因此，晶体管411相对于其占有面积具有较大的通态电流。也就是说，可以相对于所要求的通态电流缩小晶体管411的占有面积。通过本发明的一个方式，可以缩小晶体管的占有面积。因此，通过本发明的一个方式，可以提供集成度高的半导体装置。
另外，栅电极及背栅电极使用导电层形成，因此都具有防止在晶体管的外部产生的电场影响到形成沟道的半导体层的功能(尤其是，对静电等的电场遮蔽功能)。当将背栅电极形成得比半导体层大以使半导体层被背栅电极覆盖时，能够提高电场遮蔽功能。
因为电极246及电极213分别具有屏蔽在外部产生的电场的功能，所以产生在绝缘层109一侧或电极213上方的带电粒子等电荷不会影响到半导体层242的沟道形成区。因此，可以降低应力测试(例如，对栅极施加负的电荷的负值栅极偏压-温度(-GBT：negativegate bias temperature)应力测试)中的劣化，并且，可以抑制漏极电压不同时的通态电流的上升电压的变动。在电极246及213具有相同的电位时或不同的电位时呈现该效果。
BT应力测试是一种加速试验，可以在短时间内评估因长时间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量是检查可靠性时的重要指标。如果在BT应力测试前后阈值电压的变动量少，晶体管的可靠性则高。
通过设置电极246及电极213且将电极246及电极213的电位设定为相同，阈值电压的变动量得到降低。因此，多个晶体管中的电特性的不均匀也同时得到降低。
具有背栅电极的晶体管的对栅极施加正电荷的+GBT应力测试前后的阈值电压的变动也比没有背栅电极的晶体管小。
当背栅电极使用遮光性导电膜形成时，能够防止光从背栅电极一侧入射到半导体层。由此，能够防止半导体层的光劣化，并防止晶体管的阈值电压偏移等电特性劣化。
图22B1所例示的晶体管420是作为底栅型的晶体管之一的沟道保护型晶体管。晶体管420具有与晶体管410大致同样的结构，而不同之处在于：绝缘层209覆盖半导体层242。在选择性地去除重叠于半导体层242的绝缘层209的一部分而形成的开口中，半导体层242与电极244电连接。在选择性地去除重叠于半导体层242的绝缘层209的一部分而形成的开口中，半导体层242与电极245电连接。绝缘层209的与沟道形成区重叠的区域可以被用作沟道保护层。
图22B2所示的晶体管421的与晶体管420不同之处在于：在绝缘层210上设置有可被用作背栅电极的电极213。
通过设置绝缘层209，可以防止在形成电极244及电极245时产生的半导体层242的露出。因此，可以防止在形成电极244及电极245时半导体层242的减薄。
与晶体管410及411相比，晶体管420及421的电极244与电极246之间的长度及电极245与电极246之间的长度更长。因此，可以减少产生在电极244与电极246之间的寄生电容。此外，可以减少产生在电极245与电极246之间的寄生电容。
图22C1所示的晶体管425是底栅型晶体管之一的沟道蚀刻型晶体管。在晶体管425中，不使用绝缘层209而形成电极244及245，因此，在形成电极244及245时半导体层242的一部分可能被露出和蚀刻。但是，因为不设置绝缘层209，所以能够提高晶体管的生产率。
图22C2所示的晶体管426的与晶体管420不同之处在于：在绝缘层210上设置有可被用作背栅电极的电极213。
[顶栅型晶体管]
图23A1所例示的晶体管430是顶栅型晶体管之一种。晶体管430在衬底271上隔着绝缘层109包括半导体层242，在半导体层242及绝缘层109上包括与半导体层242的一部分接触的电极244以及与半导体层242的一部分接触的电极245，在半导体层242、电极244及245上包括绝缘层116，在绝缘层116上包括电极246。
因为在晶体管430中电极246不与电极244及电极245重叠，所以可以减少产生在电极246与电极244之间的寄生电容以及产生在电极246与电极245之间的寄生电容。在形成电极246之后，将电极246用作掩模而将杂质元素255引入到半导体层242，由此可以在半导体层242中以自对准方式(self-aligned manner)形成杂质区(参照图23A3)。通过本发明的一个方式，可以提供电特性良好的晶体管。
可以使用离子注入设备、离子掺杂设备或等离子体处理设备进行杂质元素255的引入。
作为杂质元素255，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。在将氧化物半导体用于半导体层242的情况下，作为杂质元素255可以使用稀有气体、氢和氮中的至少一种元素。
图23A2所示的晶体管431的与晶体管430不同之处在于：包括电极213及绝缘层217。晶体管431包括形成在绝缘层109上的电极213、形成在电极213上的绝缘层217。如上所述，电极213可以被用作背栅电极。因此，绝缘层217可以被用作栅极绝缘层。绝缘层217可以使用与绝缘层205同样的材料及方法来形成。
与晶体管411同样地，晶体管431相对于占有面积具有较大的通态电流。也就是说，可以相对于所要求的通态电流缩小晶体管431的占有面积。通过本发明的一个方式，可以缩小晶体管的占有面积。因此，通过本发明的一个方式，可以提供集成度高的半导体装置。
图23B1所例示的晶体管440是顶栅型晶体管之一。晶体管440的与晶体管430不同之处在于：在形成电极244及电极245之后形成半导体层242。图23B2所例示的晶体管441的与晶体管440不同之处在于：包括电极213及绝缘层217。因此，在晶体管440及441中，半导体层242的一部分形成在电极244上，半导体层242的其他一部分形成在电极245上。
与晶体管411同样地，晶体管441相对于占有面积具有较大的通态电流。也就是说，可以相对于所要求的通态电流缩小晶体管441的占有面积。通过本发明的一个方式，可以缩小晶体管的占有面积。因此，通过本发明的一个方式，可以提供集成度高的半导体装置。
在晶体管440及441中，在形成电极246之后将电极246用作掩模而将杂质元素255引入到半导体层242，由此可以在半导体层242中以自对准方式形成杂质区。
图24A1所例示的晶体管442是顶栅型晶体管之一。晶体管442在绝缘层210上包括电极244及电极245。电极244及电极245在形成于绝缘层210的开口中与半导体层242电连接。
在晶体管442中，不与电极246重叠的区域的绝缘层116的一部分被去除。晶体管442所包括的绝缘层116的一部分超过电极246的端部而延伸。
将电极246及绝缘层116用作掩模而将杂质元素255引入到半导体层242，由此可以在半导体层242中以自对准方式形成杂质区(参照图24A3)。
此时，杂质元素255不被引入到半导体层242的与电极246重叠的区域，而被引入到半导体层242的不与电极246重叠的区域。半导体层242的经过绝缘层116被引入杂质元素255的区域的杂质浓度低于不经过绝缘层116被引入杂质元素255的区域的杂质浓度。因此，当从上方看时，在半导体层242的与电极246邻接的区域中形成轻掺杂漏(LDD：lightlydoped drain)区域。
图24A2所示的晶体管443与晶体管442的不同之处在于：晶体管443在衬底271上包括电极223。电极223隔着绝缘层109与半导体层242重叠。电极223可以被用作背栅电极。
如图24B1所示的晶体管444及图24B2所示的晶体管445，可以完全去除绝缘层116的不与电极246重叠的区域。另外，如图24C1所示的晶体管446及图24C2所示的晶体管447，也可以不去除绝缘层116的与开口部重叠的绝缘层116以外的部分而使其留下来。
在晶体管444至447中，在形成电极246之后将电极246用作掩模而将杂质元素255引入到半导体层242，由此可以在半导体层242中以自对准方式形成杂质区。
通过本发明的一个方式，可以提供电特性良好的晶体管。另外，通过本发明的一个方式，可以提供集成度高的半导体装置。
[s-channel型晶体管]
图25A至25C示出作为半导体层242包括氧化物半导体的晶体管结构例子。在图25A至25C所示的晶体管450中，在半导体层242a上形成有半导体层242b，并且半导体层242c覆盖半导体层242b的顶面和侧面以及半导体层242a的侧面。图25A是晶体管450的俯视图。图25B是沿着图25A中的点划线X1-X2的截面图(沟道长度方向的截面图)。图25C是沿着图25A中的点划线Y1-Y2的截面图(沟道宽度方向的截面图)。
半导体层242a、半导体层242b及半导体层242c使用包含In和Ga中的一个或者两个的材料形成。典型的例子是In-Ga氧化物(包含In和Ga的氧化物)、In-Zn氧化物(包含In和Zn的氧化物)、In-M-Zn氧化物(包含In、元素M和Zn的氧化物，其中，元素M是选自Al、Ti、Ga、Y、Zr、La、Ce、Nd和Hf中的一种或更多种元素，且是与氧的键合力比In与氧的键合力强的金属元素)。
半导体层242a及半导体层242c优选使用包含半导体层242b所包含的金属元素中的一种或更多种的材料形成。通过使用这种材料，可以使半导体层242a与半导体层242b之间的界面以及半导体层242c与半导体层242b之间的界面不容易产生界面态。由此，不容易发生界面中的载流子的散射及俘获，而可以提高晶体管的场效应迁移率。另外，可以减少晶体管的阈值电压的不均匀。因此，可以实现具有良好的电特性的半导体装置。
半导体层242a及半导体层242c的厚度大于或等于3nm且小于或等于100nm，优选大于或等于3nm且小于或等于50nm。半导体层242b的厚度大于或等于3nm且小于或等于200nm，优选大于或等于3nm且小于或等于100nm，更优选大于或等于3nm且小于或等于50nm。
在半导体层242b是In-M-Zn氧化物，并且半导体层242a及半导体层242c是In-M-Zn氧化物的情况下，例如，半导体层242a及半导体层242c具有In:M:Zn＝x1:y1:z1的原子数比，并且半导体层242b具有In:M:Zn＝x2:y2:z2的原子数比。此时，以y1/x1大于y2/x2的方式决定半导体层242a、半导体层242c及半导体层242b的组成。优选的是，以y1/x1为y2/x2的1.5倍以上的方式选择半导体层242a、半导体层242c及半导体层242b。更优选的是，以y1/x1为y2/x2的2倍以上的方式选择半导体层242a、半导体层242c及半导体层242b。进一步优选的是，以y1/x1为y2/x2的3倍以上的方式选择半导体层242a、半导体层242c及半导体层242b。此时，在半导体层242b中，y1优选大于或等于x1，由此可以实现晶体管的稳定电特性。但是，当y1为x1的3倍以上时，晶体管的场效应迁移率会下降，因此y1优选小于x1的3倍。当半导体层242a及半导体层242c具有上述组成时，半导体层242a及半导体层242c可以为与半导体层242b相比不容易产生氧空缺的层。
当半导体层242a及半导体层242c是In-M-Zn氧化物时，不考虑Zn及O的In和元素M的百分比含有率优选为：In的百分比含有率低于50atomic％，元素M的百分比含有率高于或等于50atomic％。In和元素M的百分比含有率更优选为：In的百分比含有率低于25atomic％，元素M的百分比含有率高于或等于75atomic％。当将In-M-Zn氧化物用于半导体层242b时，不考虑Zn及O的In和元素M的百分比含有率优选为：In的百分比含有率高于或等于25atomic％，元素M的百分比含有率低于75atomic％。In和元素M的百分比含有率更优选为：In的百分比含有率高于或等于34atomic％，元素M的百分比含有率低于66atomic％。
例如，作为包含In或Ga的半导体层242a及包含In或Ga的半导体层242c，可以采用使用其原子数比为In:Ga:Zn＝1:3:2、1:3:4、1:3:6、1:6:4或1:9:6的靶材形成的In-Ga-Zn氧化物、使用其原子数比为In:Ga＝1:9等的靶材形成的In-Ga氧化物。另外，作为半导体层242b，可以采用使用其原子数比为In:Ga:Zn＝3:1:2、1:1:1、5:5:6或4:2:4.1的靶材形成的In-Ga-Zn氧化物。此外，半导体层242a、242b及242c的原子数比都作为误差有可能在上述原子数比的±20％的范围内变动。
为了对包括半导体层242b的晶体管赋予稳定的电特性，优选降低半导体层242b中的杂质及氧空缺而实现高度纯化的半导体层，由此，半导体层242b可以被视为本征或实质上本征的半导体层。另外，优选的是，至少半导体层242b中的沟道形成区被视为本征或实质上本征的半导体层。
注意，实质上本征的氧化物半导体层是指载流子密度低于1×1017/cm3，低于1×1015/cm3或低于1×1013/cm3的氧化物半导体层。
[氧化物半导体的能带结构]
参照图29所示的能带结构图对包括半导体层242a、半导体层242b及半导体层242c的叠层的半导体层242的功能和效果进行说明。图29是示出沿着图25B中的点划线D1-D2的部分的能带结构图。因此，图29示出晶体管450的沟道形成区的能带结构。
在图29中，Ec382、Ec383a、Ec383b、Ec383c、Ec386分别是绝缘层109、半导体层242a、半导体层242b、半导体层242c、绝缘层116的导带底的能量。
这里，真空能级与导带底的能量之间的能量差(该能量差也称为“电子亲和力”)相当于真空能级与价带顶之间的能量差(该能量差也称为电离电位)减去能隙而得到的值。另外，能隙可以利用光谱椭偏仪(HORIBA JOBIN YVON公司制造的UT-300)来测量。真空能级与价带顶之间的能量差可以利用紫外光电子能谱(UPS：ultraviolet photoelectronspectroscopy)装置(ULVAC-PHI公司制造的VersaProbe)来测量。
此外，使用其原子数比为In:Ga:Zn＝1:3:2的靶材形成的In-Ga-Zn氧化物的能隙大约为3.5eV，电子亲和力大约为4.5eV。使用其原子数比为In:Ga:Zn＝1:3:4的靶材形成的In-Ga-Zn氧化物的能隙大约为3.4eV，电子亲和力大约为4.5eV。使用其原子数比为In:Ga:Zn＝1:3:6的靶材形成的In-Ga-Zn氧化物的能隙大约为3.3eV，电子亲和力大约为4.5eV。使用其原子数比为In:Ga:Zn＝1:6:2的靶材形成的In-Ga-Zn氧化物的能隙大约为3.9eV，电子亲和力大约为4.3eV。使用其原子数比为In:Ga:Zn＝1:6:8的靶材形成的In-Ga-Zn氧化物的能隙大约为3.5eV，电子亲和力大约为4.4eV。使用其原子数比为In:Ga:Zn＝1:6:10的靶材形成的In-Ga-Zn氧化物的能隙大约为3.5eV，电子亲和力大约为4.5eV。使用其原子数比为In:Ga:Zn＝1:1:1的靶材形成的In-Ga-Zn氧化物的能隙大约为3.2eV，电子亲和力大约为4.7eV。使用其原子数比为In:Ga:Zn＝3:1:2的靶材形成的In-Ga-Zn氧化物的能隙大约为2.8eV，电子亲和力大约为5.0eV。
因为绝缘层109和绝缘层116是绝缘物，所以Ec382和Ec386比Ec383a、Ec383b及Ec383c更接近于真空能级(电子亲和力较小)。
另外，Ec383a比Ec383b更接近于真空能级。具体而言，Ec383a优选比Ec383b更接近于真空能级0.05eV以上、0.07eV以上、0.1eV以上或0.15eV以上且2eV以下、1eV以下、0.5eV以下或0.4eV以下。
此外，Ec383c比Ec383b更接近于真空能级。具体而言，Ec383c优选比Ec383b更接近于真空能级0.05eV以上、0.07eV以上、0.1eV以上或0.15eV以上且2eV以下、1eV以下、0.5eV以下或0.4eV以下。
在半导体层242a与半导体层242b之间的界面附近以及半导体层242b与半导体层242c之间的界面附近形成有混合区域，因此导带底的能量连续地变化。换言之，在这些界面处不存在或几乎不存在界面态。
因此，在具有上述能带结构的叠层结构中，电子主要经过半导体层242b中移动。由此，即使在半导体层242a与绝缘层107之间的界面或者半导体层242c与绝缘层116之间的界面存在有界面态，该界面态也几乎不影响到电子的移动。另外，在半导体层242a与半导体层242b之间的界面以及半导体层242c与半导体层242b之间的界面不存在或几乎不存在界面态，由此在该区域中不会阻碍电子的移动。因此，具有上述氧化物半导体的叠层的晶体管450可以具有高场效应迁移率。
此外，虽然如图29所示在半导体层242a与绝缘层109之间的界面以及半导体层242c与绝缘层116之间的界面附近有可能形成起因于杂质或缺陷的陷阱态390，但是由于半导体层242a及半导体层242c的存在，半导体层242b可以远离该陷阱态。
尤其是，在本实施方式所例示的晶体管450中，半导体层242b的顶面及侧面接触于半导体层242c，半导体层242b的底面接触于半导体层242a。如此，半导体层242a和半导体层242c包围半导体层242b，从而可以进一步减少上述陷阱态的影响。
但是，当Ec383a或Ec383c与Ec383b之间的能量差小时，半导体层242b的电子有可能越过该能量差到达陷阱态。该电子被陷阱态俘获，在绝缘层的界面产生固定负电荷，这导致晶体管的阈值电压漂移到正方向。
因此，优选将Ec383a与Ec383b之间的能量差以及Ec383c与Ec383b之间的能量差设定为大于或等于0.1eV，更优选大于或等于0.15eV，此时可以抑制晶体管的阈值电压的变动，由此，晶体管可以具有良好的电特性。
半导体层242a及半导体层242c的带隙优选大于半导体层242b的带隙。
通过本发明的一个方式，可以提供电特性的不均匀少的晶体管。因此，可以提供电特性的不均匀少的半导体装置。通过本发明的一个方式，可以提供可靠性高的晶体管。因此，可以提供可靠性高的半导体装置。
氧化物半导体的带隙为2eV或更大，所以在形成沟道的半导体层中包含氧化物半导体的晶体管的关态电流量极小。具体而言，室温下的每1μm沟道宽度的关态电流可以低于1×10-20A，优选低于1×10-22A，更优选低于1×10-24A。就是说，晶体管的开/关比(on/offratio)可以大于或等于20位数(digits)且小于或等于150位数(digits)。
通过本发明的一个方式，可以提供功耗低的晶体管。因此，可以提供功耗少的半导体装置或摄像装置。
将氧化物半导体用于半导体层的晶体管(还称为“OS晶体管”)的关态电流极低。因此，例如在作为晶体管431使用OS晶体管时，能够缩小电容器233。或者，不设置电容器233，而可以利用晶体管等的寄生电容代替电容器233。因此，能够缩小像素130的占有面积，并实现显示区域131的高清晰化，由此能够提高显示装置100的显示质量。另外，能够降低显示装置100的功耗。此外，能够提供可靠性高的显示装置100。
回到图25A至25C所示的晶体管450的说明。在绝缘层109的凸部上设置半导体层242b，此时，电极243可以覆盖半导体层242b的侧面。就是说，晶体管450具有由电极243的电场电围绕半导体层242b的结构。将这样的由导电膜的电场电围绕形成沟道的半导体层的晶体管结构称为围绕沟道(surrounded channel(s-channel))结构。将具有s-channel结构的晶体管称为“s-channel(s-沟道)晶体管”。
在s-channel晶体管中，沟道有时形成在半导体层242b的整体(块体)中。在s-channel晶体管中，可以增大晶体管的漏电流，从而可以得到更高的通态电流。此外，半导体层242b中的沟道形成区的整体可以由电极243的电场耗尽。因此，可以进一步降低s-channel晶体管的关态电流。
当增大绝缘层109的凸部的高度且缩短沟道宽度时，可以提高增大通态电流且降低关态电流的s-channel结构的效果。此外，也可以去除当形成半导体层242b时露出的半导体层242a的一部分。此时，半导体层242a的侧面与半导体层242b的侧面有时彼此对准。
如图26A至26C所示的晶体管451，电极213也可以隔着绝缘层设置在半导体层242的下方。图26A是晶体管451的俯视图。图26B是沿着图26A中的点划线X1-X2的截面图。图26C是沿着图26A中的点划线Y1-Y2的截面图。
如图27A至27C所示的晶体管452，层214也可以设置在电极243的上方。图27A是晶体管452的俯视图。图27B是沿着图27A中的点划线X1-X2的截面图。图27C是沿着图27A中的点划线Y1-Y2的截面图。
虽然在图27A至27C中层214设置于绝缘层109上，但是层214也可以设置在绝缘层210上。使用具有遮光性的材料形成的层214能够防止因光照射而导致的晶体管的特性变动或可靠性的下降等。当层214形成得至少比半导体层242b大且覆盖半导体层242b时，能够提高上述效果。层214可以使用有机材料、无机材料或金属材料形成。当使用导电材料形成层214时，该层214既可以被供应电压，或可以为电浮动状态。
图28A至28C示出具有s-channel结构的晶体管的例子。图28A至28C中的晶体管448具有与上述晶体管447大致同样的结构。在晶体管448中，在绝缘层109的凸部上形成有半导体层242。晶体管448是具有背栅电极的顶栅型晶体管之一种。图28A是晶体管448的俯视图。图28B是沿着图28A中的点划线X1-X2的截面图。图28C是沿着图28A中的点划线Y1-Y2的截面图。
图28A至28C例示出将硅等无机半导体层用作晶体管448中的半导体层242时的例子。在图28A至28C中，半导体层242包括与栅电极246重叠的半导体层242i、两个半导体层242t以及两个半导体层242u。半导体层242i夹在两个半导体层242t之间。半导体层242i及两个半导体层242t夹在两个半导体层242u之间。
当晶体管448处于导通状态时，沟道形成在半导体层242i中。因此，半导体层242i被用作沟道形成区。半导体层242t被用作低浓度杂质区(即，LDD)。半导体层242u被用作高浓度杂质区。注意，不一定需要设置两个半导体层242t中的一个或两个。两个半导体层242u中的一个被用作源区域，另一个半导体层242u被用作漏区域。
形成在绝缘层210上的电极244通过形成于绝缘层116及绝缘层210中的开口247c与半导体层242u中的一个电连接。形成在绝缘层210上的电极245通过形成于绝缘层116及绝缘层210中的开口247d与半导体层242u中的另一个电连接。
形成在绝缘层116上的电极243通过形成于绝缘层116及绝缘层109中的开口247a及开口247b与电极223电连接。因此，电极246和电极223被供应相同电位。不一定需要设置开口247a和开口247b中的一个或两个。当不设置任何开口247a和开口247b时，可以给电极223和电极246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，对可用于发光元件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相当于上述实施方式所示的EL层117。
<发光元件的结构>
在图30A所示的发光元件330中，EL层320夹在一对电极(电极318和电极322)之间。此外，在本实施方式的以下说明中，作为例子，将电极318用作阳极，将电极322用作阴极。
EL层320至少包括发光层，并也可以具有除发光层外还包括功能层的叠层结构。作为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、双极性的物质(电子及空穴的传输性高的物质)等的层。具体而言，可以适当地组合空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层等功能层而使用。
图30A所示的发光元件330在由于施加到电极318和电极322之间的电位差而电流流过并且在EL层320中空穴和电子复合时进行发光。也就是说，发光区域形成在EL层320中。
在本发明中，从发光元件330发射出的光从电极318一侧或电极322一侧被提取到外部。因此，电极318和电极322中的一个由透光物质形成。
另外，如图30B所示的发光元件331那样，可以在电极318和电极322之间层叠有多个EL层320。当层叠有n(n是2或更大的自然数)层时，优选在第m个EL层320和第(m+1)个EL层320之间设置有电荷产生层320a。m是大于或等于1且小于n的自然数。
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；有机化合物和碱金属、碱土金属或这些的化合物的复合材料。或者，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：有机化合物和氧化钒、氧化钼、氧化钨等金属氧化物的复合材料。作为有机化合物，可以使用各种化合物，例如：芳香胺化合物、咔唑衍生物、芳烃等低分子化合物；这些低分子化合物的低聚物、树枝状聚合物、聚合物等。作为有机化合物，优选使用具有空穴传输性且其空穴迁移率为10-6cm2/Vs或更高的有机化合物。但是，只要是空穴传输性高于电子传输性的物质，也可以使用上述以外的物质。用于电荷产生层320a的这些材料具有优异的载流子注入性及载流子传输性，因此，发光元件330可以进行低电流驱动及低电压驱动。
另外，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，可以组合包含有机化合物及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及电子传输性高的化合物的层。另外，也可以组合包含有机化合物及金属氧化物的复合材料的层与透明导电膜。
具有上述结构的发光元件331不容易发生能量的移动或猝灭等问题，并且其材料的选择范围较广，因此可以更容易地具有高发光效率和长使用寿命。另外，容易从一个发光层得到磷光而从另一个发光层得到荧光。
当对电极318和电极322之间施加电压时，电荷产生层320a具有对与电荷产生层320a接触的EL层320中的一个注入空穴的功能以及对与电荷产生层320a接触的EL层320中的另一个注入电子的功能。
图30B所示的发光元件331通过改变用于EL层320的发光物质的种类可以提供各种发光颜色。另外，作为发光物质可以使用多个不同颜色的发光物质，由此，可以得到宽光谱的发光或白色发光。
当使用图30B所示的发光元件331得到白色发光时，作为多个EL层的组合，可以使用包括红色光、蓝色光及绿色光而发射白色光的结构，例如，该结构可以包括作为发光物质包含蓝色荧光材料的发光层以及作为发光物质包含绿色及红色的磷光材料的发光层。或者，也可以采用包括发射红色光的发光层、发射绿色光的发光层以及发射蓝色光的发光层的结构。或者，通过采用包括发射补色光的发光层的结构，可以获得白色发光。在包括两个发光层的叠层元件中，当从一个发光层发射出的光和从另一个发光层发射出的光为彼此补色时，其颜色组合如下：蓝色和黄色、蓝绿色和红色等。
另外，在上述叠层元件的结构中，通过在层叠的发光层之间设置电荷产生层，该元件能够在保持低电流密度的同时在高亮度区域中具有长使用寿命。另外，可以降低电极材料的电阻所导致的电压下降，因此能够实现大面积的均匀发光。
通过采用使从EL层117发射的光谐振的微光学谐振器(也称为“光学微谐振腔”)结构，即使在不同的发光元件125中使用一种EL层117，也可以提取波长不同且其光谱变窄的光。
本实施方式可以与其他实施方式所记载的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方式的显示装置的电子设备的例子。
使用本发明的一个方式的显示装置的电子设备的具体例子如下：电视机、监视器等显示装置、照明装置、台式及笔记本型个人计算机、文字处理机、再现储存在数字通用光盘(DVD：digital versatile disc)等记录介质中的静态图像或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、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、音频输入器、摄像机、数码静态相机、电动剃须刀、微波炉等高频加热装置、电饭煲、洗衣机、吸尘器、热水器、电扇、电吹风、空调设备诸如空调器、加湿器、除湿器等、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、链锯等工具、烟探测器、透析装置等医疗设备。其他例子如下：工业设备诸如引导灯、信号机、传送带、自动扶梯、电梯、工业机器人、蓄电系统、用于使电力均匀化或智能电网的蓄电装置。另外，利用来自蓄电体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。该移动体的例子包括：电动汽车(EV)、包括内燃机和电动机的双方的混合动力汽车(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。
尤其是，作为包括本发明的一个方式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、弹珠机等大型游戏机等。
此外，也可以将照明装置或显示装置沿着在房屋及高楼等的内壁/外壁、汽车的内部/外部装修的曲面组装。
图31A是移动电话机(例如，智能手机)的例子。移动电话机7400包括组装在壳体7401中的显示部7402。移动电话机7400还包括操作按钮7403、外部连接端口7404、扬声器7405、麦克风7406等。通过将本发明的一个方式的显示装置用于显示部7402来制造移动电话机7400。
图31A所示的移动电话机7400在显示部7402中包括触摸传感器。当用手指等触摸显示部7402时，可以对移动电话机7400输入数据。此外，通过用手指等触摸显示部7402可以进行打电话或输入文字等的操作。
通过利用操作按钮7403，可以切换电源的ON/OFF。此外，可以切换显示在显示部7402的图像的种类。例如，可以从电子邮件的编写画面切换到主菜单画面。
在此，显示部7402包括本发明的一个方式的显示装置。因此，该移动电话机可以具有弯曲的显示部和高可靠性。
图31B示出移动电话机(例如，智能手机)的例子。移动电话机7410包括壳体7411，该壳体7411设置有显示部7412、麦克风7416、扬声器7415、相机7417、外部连接部7414、操作按钮7413等。当使用柔性衬底制造本发明的一个方式的显示装置时，可以将该显示装置用于具有曲面的显示部7412。
当用手指等触摸图31B所示的移动电话机7410的显示部7412时，可以对移动电话机7410输入数据。可以用手指等触摸显示部7412来进行打电话或编写电子邮件等操作。
显示部7412主要有三种屏面模式。第一模式是以图像的显示为主的显示模式。第二模式是以文字等数据的输入为主的输入模式。第三模式是混合显示模式和输入模式这两个模式的显示-输入模式。
例如，在打电话或编写电子邮件的情况下，将显示部7412设定为以文字输入为主的文字输入模式，来可以进行显示在屏面上的文字的输入。在此情况下，优选在显示部7412的屏面的大多部分上显示键盘或号码按钮。
根据显示在显示部7412上的图像种类可以切换屏面模式。例如，当显示在显示部上的图像信号为动态图像数据时，可以将屏面模式切换成显示模式。当该信号为文字数据的信号时，可以将屏面模式切换成输入模式。
在输入模式中，如果显示部7412的触摸传感器判断出在一定期间内没有触摸显示部7412的输入操作时，也可以将屏面模式从输入模式切换成显示模式。
当在移动电话机7410内部设置有包括传感器(例如，陀螺仪或加速度传感器)的检测装置时，可以判断移动电话机7410的方向(该移动电话机处于水平状态还是垂直状态)，而对显示部7412的屏面显示方向进行自动切换。此外，屏面显示方向的切换也可以通过触摸显示部7412或操作壳体7411的操作按钮7413来进行。
图31C是腕带型的显示装置的例子。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接收视频信号，且可以将所接收的视频显示在显示部7102。此外，通过利用收发装置7104，该便携式显示装置7100可以将音频信号发送到其他接收设备。
通过利用操作按钮7103，可以进行电源的ON/OFF工作、所显示的视频的切换、音量调整等。
在此，显示部7102包括本发明的一个方式的显示装置。因此，该便携式显示装置可以具有弯曲的显示部和高可靠性。
图31D至31F示出照明装置的例子。照明装置7200、7210和7220包括设置有操作开关7203的底座7201、以及由底座7201支撑的发光部。
图31D所示的照明装置7200包括具有波状发光面的发光部7202，因此，实现一种设计性高的照明装置。
图31E所示的照明装置7210所具备的发光部7212具有对称地配置的两个凸状弯曲发光部。因此，光线从照明装置7210向全方位照射。
图31F所示的照明装置7220包括凹状弯曲的发光部7222。因为将来自发光部7222的发光会聚到照明装置7220的前面，所以适合于照亮特定范围的情况。
照明装置7200、7210和7220所包括的各发光部具有柔性，因此该发光部可以固定于可塑性构件或可动框架等上，由此按照用途可以随意弯曲发光部的发光面。
照明装置7200、7210和7220所包括的各个发光部包括本发明的一个方式的显示装置。因此，该发光部能够被弯曲或弯折成任意形状，并且，照明装置可以具有高可靠性。
图32A示出便携式显示装置的例子。显示装置7300包括壳体7301、显示部7302、操作按钮7303、显示部拉出构件7304以及控制部7305。
显示装置7300在筒状壳体7301中包括可卷起来的柔性显示部7302。
显示装置7300可以由控制部7305接收视频信号，并可以将所接收到的视频显示在显示部7302。此外，控制部7305包括蓄电装置。此外，控制部7305也可以包括连接器，使得直接供应视频信号或电力。
通过利用操作按钮7303，可以进行电源的ON/OFF工作、所显示的视频的切换等。
图32B示出使用显示部拉出构件7304取出了显示部7302的状态。在该状态下，可以在显示部7302上显示视频。此外，配置在壳体7301的表面上的操作按钮7303可以以单手简易地进行操作。
此外，也可以在显示部7302的边缘设置加强框体，以防止在取出显示部7302时该显示部7302弯曲。
此外，除了该结构以外，也可以在壳体中设置扬声器，使得通过与视频信号同时接收到的音频信号输出声音。
显示部7302包括本发明的一个方式的显示装置。因此，显示部7302是具有柔性和高可靠性的显示装置，所以可以实现显示装置7300的轻量化和高可靠性。
图33A和33B例示出能够对折的平板终端9600。图33A示出平板终端9600的打开状态。平板终端9600包括壳体9630、显示部9631、显示模式开关9626、电源开关9627、省电模式开关9625、扣件9629以及操作开关9628。
壳体9630包括壳体9630a和壳体9630b，并且壳体9630a和壳体9630b由铰链部9639结合。壳体9630可以由铰链部9639对折。
显示部9631设置在壳体9630a、壳体9630b及铰链部9639上。通过将本说明书等所公开的显示装置用于显示部9631，可以提供能够弯折显示部9631且具有高可靠性的平板终端。
显示部9631的一部分可以为触摸面板区域9632，并且当触摸所显示的操作键9638时可以输入数据。可以采用显示部9631的一半区域只具有显示功能而另一半区域具有触摸面板功能的结构。显示部9631的整体也可以具有触摸面板功能。例如，也可以在显示部9631的整个面上显示键盘按钮，使得该显示部9631可以被用作数据输入终端。
显示模式开关9626例如能够在竖屏显示模式和横屏显示模式之间以及黑白显示和彩色显示之间切换。根据内置于平板终端的光传感器所检测到的使用该平板终端时的外光量，省电模式开关9625可以控制显示亮度。平板终端除了光传感器以外还可以内置陀螺仪或加速度传感器等检测倾斜度的传感器等其他检测装置。
图33B示出平板终端9600的合上状态。平板终端9600包括壳体9630、太阳能电池9633、充放电控制电路9634。作为一个例子，图33B示出包括电池9635和DC-DC转换器9636的充放电控制电路9634。
通过包括本发明的一个方式的显示装置，显示部9631可以弯曲。例如，由于平板终端9600可以对折，所以在不使用平板终端时可以合上壳体9630。因此，平板终端9600的可移动性高。并且，因为当合上壳体9630时可以保护显示部9631，所以平板终端具有高耐久性和长期使用时的高可靠性。
图33A和33B所示的平板终端可以具有其它功能，诸如，显示各种各样的数据(例如，静态图像、动态图像、文字图像)的功能；将日历、日期或时间等显示在显示部上的功能；对显示在显示部上的数据进行触摸输入操作或编辑的触摸输入功能；通过各种各样的软件(程序)来控制处理的功能。
安装在平板终端的表面上的太阳能电池9633可以将电力供应给触摸传感器、显示部或视频信号处理部等。另外，太阳能电池9633优选设置在壳体9630的一个面或两个面，此时电池9635可以高效地进行充电。当使用锂离子电池作为电池9635时，有可以实现小型化等的优点。
参照图33C的方框图对图33B所示的充放电控制电路9634的结构和工作进行说明。图33C示出太阳能电池9633、电池9635、DC-DC转换器9636、转换器9637、开关SW1至SW3以及显示部9631。电池9635、DC-DC转换器9636、转换器9637、开关SW1至SW3对应于图33B所示的充放电控制电路9634。
首先，说明在使用外光使太阳能电池9633进行发电时的工作的例子。利用DC-DC转换器9636使太阳能电池所产生的电力的电压上升或下降，以得到用来对电池9635进行充电的电压。然后，当将来自太阳能电池9633的电力用于显示部9631的工作时，使开关SW1导通，利用转换器9637使电力的电压上升或下降，以得到显示部9631所需要的电压。当在显示部9631上不显示图像时，使开关SW1截止，使开关SW2导通，以对电池9635进行充电。
虽然作为发电单元的例子示出太阳能电池9633，但是对发电单元没有特别的限制，也可以利用压电元件(piezoelectric element)或热电转换元件(珀耳帖元件(Peltierelement))等其他发电单元来对电池9635进行充电。例如，也可以使用以无线(不接触)方式收发电力的非接触电力传输模块或组合其他充电方法对电池9635进行充电。
只要包括本发明的一个方式的显示装置，本发明的一个方式当然不限定于上述电子设备及照明装置。
作为电子设备的例子，图34A至图34C示出可折叠的便携式信息终端9310。图34A示出展开状态的便携式信息终端9310。图34B示出正在展开或折叠时的便携式信息终端9310。图34C示出折叠状态的便携式信息终端9310。便携式信息终端9310包括显示面板9316、壳体9315及铰链9313。便携式信息终端9310在折叠时可携带性好。便携式信息终端9310在展开状态下可以实现没有接缝的大显示区域。因此，显示图像的一览性高。
便携式信息终端9310所包括的显示面板9316被由铰链9313连接的三个壳体9315支撑。显示面板9316可以在铰链9313处被弯折。便携式信息终端9310可以从展开状态可逆地变形为折叠状态。可以将本发明的一个方式的显示装置用于显示面板9316。例如，可以使用能够以大于或等于1mm且小于或等于150mm的曲率半径弯曲的显示装置。显示面板9316也可以包括触摸传感器。
另外，在本发明的一个方式中，也可以使用检测显示面板9316是折叠状态还是展开状态的传感器。可以通过利用控制装置从传感器接收表示显示面板9316的折叠状态的数据，而停止显示面板9316的折叠部分(或折叠时用户看不到的部分)的工作。具体而言，可以停止该部分的显示。当包括触摸传感器时，也可以停止触摸传感器的检测。
同样地，显示面板9316的控制装置也可以接收表示显示面板9316的展开状态的数据，以重新开始显示和触摸传感器的检测。
图34D及34E示出可折叠的便携式信息终端9320。图34D示出以显示部9322位于外侧的方式折叠的状态的便携式信息终端9320。图34E示出以显示部9322位于内侧的方式折叠的状态的便携式信息终端9320。当不使用便携式信息终端9320时，将非显示部9325折叠在外侧，由此可以防止显示部9322的弄脏或损伤。可以将本发明的一个方式的显示装置用于显示部9322。
图34F是示出便携式信息终端9330的外形的透视图。图34G是便携式信息终端9330的俯视图。图34H是示出便携式信息终端9340的外形的透视图。
便携式信息终端9330及9340例如各具有电话机、电子笔记本和信息阅读装置中的一种或多种的功能。具体而言，可以将便携式信息终端9330及9340用作智能手机。
便携式信息终端9330及9340可以将文字和图像信息显示在其多个面上。例如，可以将一个或多个操作按钮9339显示在正面(参照图34F)。另外，可以将虚线的矩形所表示的信息9337显示在顶面(参照图34G)或者侧面(参照图34H)。该信息9337的例子包括：提示收到来自SNS(Social Networking Services：社交网络服务)的信息、电子邮件或电话等的显示、电子邮件等的标题、电子邮件等的发送者姓名、日期、时间、电池余量、天线的接收强度。或者，也可以在显示有信息9337的位置显示操作按钮9339、图标等，而代替信息9337。虽然图34F及34G示出在顶面和侧面显示信息9337的例子，但是本发明的一个方式并不局限于此。例如，也可以在底面或背面显示信息9337。
例如，便携式信息终端9330的用户能够在将便携式信息终端9330放在上衣口袋里的状态下看到其显示(这里指信息9337)。
具体而言，将打来电话的人的电话号码或姓名等显示在便携式信息终端9330的顶面。由此，用户无需从口袋里拿出便携式信息终端9330就能够看到该显示，并且判断是否接电话。
可以将本发明的一个方式的显示装置用于便携式信息终端9330的壳体9335和便携式信息终端9340的壳体9336所具备的显示部9333。本发明的一个方式可以以高成品率提供具有弯曲的显示部的高可靠性显示装置。
如图34I所示的便携式信息终端9345，可以在三个或更多个面显示数据。在此，数据9355、数据9356、数据9357显示在不同面上。
可以将本发明的一个方式的显示装置用于便携式信息终端9345的壳体9354所包括的显示部9358。本发明的一个方式可以以高成品率提供具有弯曲的显示部的高可靠性显示装置。
图35A是汽车9700的外观。图35B示出汽车9700的驾驶座。汽车9700包括车体9701、车轮9702、仪表盘9703、灯9704等。本发明的一个方式的显示装置可以用于汽车9700的显示部等。例如，可以将本发明的一个方式的显示装置用于图35B所示的显示部9710至9715中。
显示部9710和显示部9711是设置在汽车的挡风玻璃上的显示装置。通过使用透光性导电材料制造显示装置中的电极，本发明的一个方式的显示装置可以为能看到对面的所谓的透视式显示装置。这种透视式显示装置在驾驶汽车9700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9700的挡风玻璃上。另外，当在显示装置中设置用来驱动显示装置的晶体管等时，优选采用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9712是设置在立柱部分的显示装置。例如，将根据设置在车体的成像单元得到的影像显示在显示部9712，由此可以补充被立柱遮挡的视野。显示部9713是设置在仪表盘部分的显示装置。例如，将根据设置在车体的成像单元得到的影像显示在显示部9713，由此可以补充被仪表盘遮挡的视野。就是说，通过显示根据设置在汽车外侧的成像单元得到的影像，可以消除死角，从而提高安全性。通过显示补充司机看不到的区域的影像，可以更自然、更自在地确认安全。
图36示出作为驾驶座和副驾驶座使用长条座椅的汽车室内。显示部9721是设置于车门部位的显示装置。例如,将设置于车体外侧的成像单元所拍摄的影像显示在显示部9721，由此可以补充被车门遮挡的视野。显示部9722是设置于方向盘的显示装置。显示部9723是设置于长条座椅的中央部的显示装置。另外，通过将显示装置设置于座椅面或靠背上等并使用该显示装置的发热作为热源，可以将该显示装置用作座椅加热器。
显示部9714、显示部9715或显示部9722可以提供导航数据、速度计、转速计、里程、油量表、换挡指示灯、空调的设定等各种信息。使用者可以适当地改变显示部所显示的显示内容或布置等。显示部9710至9713、9721、9723可以显示上述信息。显示部9710至9715、9721至9723可以被用作照明装置。显示部9710至9715、9721至9723还可以被用作加热装置。
本实施方式可以与其他实施方式所记载的结构适当地组合而实施。
符号说明
100：显示装置、101：衬底、107：绝缘层、109：绝缘层、111：衬底、112：粘合层、113：剥离层、114：分隔壁、115：电极、116：绝缘层、117：EL层、118：电极、119：绝缘层、120：粘合层、121：衬底、122：开口、123：各向异性导电连接层、124：外部电极、125：发光元件、128：开口、129：开口、130：像素、131：显示区域、132：电路、133：电路、134：晶体管、135：扫描线、136：信号线、137：像素电路、140：像素、141：元件形成用衬底、142：粘合层、143：剥离层、145：绝缘层、147：层、152：电路、153：电路、161：功能层、162：半导体芯片、170：区域、171：元件衬底、181：对置衬底、191：金属模具、192：凹部、193：金属模具、194：凹部、195：填料、200：显示装置、205：绝缘层、206：栅电极、207：栅极绝缘层、208：半导体层、209：绝缘层、210：绝缘层、211：绝缘层、213：电极、214：层、216：端子电极、217：绝缘层、219：布线、231：显示区域、232：晶体管、233：电容器、235：光、242：半导体层、243：电极、244：电极、245：电极、246：电极、252：晶体管、255：杂质元素、264：遮光层、266：着色层、268：外覆层、270：触摸传感器、271：衬底、272：电极、273：绝缘层、274：电极、275：绝缘层、318：电极、320：EL层、322：电极、330：发光元件、331：发光元件、382：Ec、386：Ec、390：陷阱态、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、450：晶体管、451：晶体管、452：晶体管、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、7200：照明装置、7201：底座、7202：发光部、7203：操作开关、7210：照明装置、7212：发光部、7220：照明装置、7222：发光部、7300：显示装置、7301：壳体、7302：显示部、7303：操作按钮、7304：显示部拉出构件、7305：控制部、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、7410：移动电话机、7411：壳体、7412：显示部、7413：操作按钮、7414：外部连接部、7415：扬声器、7416：麦克风、7417：相机、9310：便携式信息终端、9313：铰链、9315：壳体、9316：显示面板、9320：便携式信息终端、9322：显示部、9325：非显示部、9330：便携式信息终端、9333：显示部、9335：壳体、9336：壳体、9337：信息、9339：操作按钮、9340：便携式信息终端、9345：便携式信息终端、9354：壳体、9355：信息、9356：信息、9357：信息、9358：显示部、9600：平板终端、9625：开关、9626：开关、9627：电源开关、9628：操作开关、9629：扣件、9630：壳体、9631：显示部、9632：区域、9633：太阳能电池、9634：充放电控制电路、9635：电池、9636：DC-DC转换器、9637：转换器、9638：操作键、9639：铰链部、9700：汽车、9701：车体、9702：车轮、9703：仪表盘、9704：灯、9710：显示部、9711：显示部、9712：显示部、9713：显示部、9714：显示部、9715：显示部、9721：显示部、9722：显示部、9723：显示部、130B：像素、130G：像素、130R：像素、130Y：像素、209a：源电极、209b：漏电极、242a：半导体层、242b：半导体层、242c：半导体层、320a：电荷产生层、383a：Ec、383b：Ec、383c：Ec、9630a：壳体、9630b：壳体
本申请基于2014年7月25日由日本专利局受理的日本专利申请第2014-152036号，其全部内容通过引用纳入本文。

Claims (26)

1.一种显示装置，包括：
第一柔性衬底；
隔着显示元件与所述第一柔性衬底重叠的第二柔性衬底；
设置在所述第一柔性衬底之上的端子电极，所述端子电极电连接到外部电极的第一部分；以及
第一层，该第一层覆盖所述第一柔性衬底的底面及侧面以及所述第二柔性衬底的顶面及侧面，
其中所述第一层的整个外表面是露出的，
所述第一层的杨氏模量小于所述第一柔性衬底和所述第二柔性衬底的各自杨氏模量，
并且所述第一层的厚度是所述第一柔性衬底或所述第二柔性衬底的厚度的2倍以上且100倍以下。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述外部电极的第二部分没有被所述第一层覆盖。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一柔性衬底和所述第二柔性衬底的各自杨氏模量大于或等于1GPa且小于或等于100GPa。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一层的杨氏模量为所述第一柔性衬底及所述第二柔性衬底的各自杨氏模量的五十分之一以下。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述显示元件为发光元件。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一柔性衬底和所述第二柔性衬底中的至少一个具有透光性。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一层具有透光性。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一层是无缝的。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一层包括硅橡胶和氟橡胶中的一种。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一柔性衬底与所述第二柔性衬底隔着晶体管相互重叠。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中所述晶体管的沟道包括氧化物半导体。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述端子电极和所述外部电极的所述第一部分被所述第一层覆盖。
13.一种包括权利要求1所述的显示装置的电子设备，其中，所述电子设备包括天线、电池、操作开关、麦克风和扬声器中的至少一个。
14.一种显示装置，包括：
第一柔性衬底；
隔着显示元件与所述第一柔性衬底重叠的第二柔性衬底；
设置在所述第一柔性衬底之上的端子电极，所述端子电极电连接到外部电极的第一部分；以及
第一层，该第一层覆盖所述第一柔性衬底的底面的第一区域、所述
第二柔性衬底的顶面以及所述第一柔性衬底和所述第二柔性衬底中的至少一个的侧面，
其中所述第一层的整个外表面是露出的，
所述第一层的杨氏模量小于所述第一柔性衬底和所述第二柔性衬底的各自杨氏模量，
并且所述第一层的厚度是所述第一柔性衬底或所述第二柔性衬底的厚度的2倍以上且100倍以下。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其中所述外部电极的第二部分没有被所述第一层覆盖。
16.根据权利要求14所述的显示装置，其中所述第一柔性衬底和所述第二柔性衬底的各自杨氏模量大于或等于1GPa且小于或等于100GPa。
17.根据权利要求14所述的显示装置，其中所述第一层的杨氏模量为所述第一柔性衬底及所述第二柔性衬底的各自杨氏模量的五十分之一以下。
18.根据权利要求14所述的显示装置，其中所述显示元件为发光元件。
19.根据权利要求14所述的显示装置，其中所述第一柔性衬底和所述第二柔性衬底中的至少一个具有透光性。
20.根据权利要求14所述的显示装置，其中所述第一层具有透光性。
21.根据权利要求14所述的显示装置，其中所述第一层是无缝的。
22.根据权利要求14所述的显示装置，其中所述第一层包括硅橡胶和氟橡胶中的一种。
23.根据权利要求14所述的显示装置，其中所述第一柔性衬底与所述第二柔性衬底隔着晶体管相互重叠。
24.根据权利要求23所述的显示装置，其中所述晶体管的沟道包括氧化物半导体。
25.根据权利要求14所述的显示装置，其中所述端子电极和所述外部电极的所述第一部分没有被所述第一层覆盖。
26.一种包括权利要求14所述的显示装置的电子设备，其中，所述电子设备包括天线、电池、操作开关、麦克风和扬声器中的至少一个。
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