CN116848954A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种显示品质高的显示装置。提供一种可靠性高的显示装置。提供一种功耗低的显示装置。提供一种高清晰的显示装置。提供一种对比度高的显示装置。该显示装置包括第一绝缘层上的多个像素，其中，多个像素各自包括沿着第一绝缘层的开口部设置的第一导电层、第一导电层上的第二绝缘层、第一导电层上及第二绝缘层上的EL层以及EL层上的公共电极，第二绝缘层在第一导电层上并与第一导电层接触，且配置在EL层的下方，相邻像素的第一导电层隔着包含无机材料的第三绝缘层和包含有机材料的第四绝缘层分离，第一导电层的侧面和EL层的侧面具有与第三绝缘层接触的区域，并且，第四绝缘层在第三绝缘层上并与第三绝缘层接触，且配置在公共电极的下方。
Description
技术领域
本发明的一个方式涉及一种显示装置。本发明的一个方式涉及一种显示装置的制造方法。
注意，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、蓄电装置、存储装置、电子设备、照明装置、输入装置、输入输出装置、这些装置的驱动方法或这些装置的制造方法。半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置。
背景技术
近年来，高清晰显示器面板被需求。作为被要求高清晰显示器面板的设备，例如有智能手机、平板终端、笔记本型计算机等。另外，电视装置、监视装置等固定式显示器装置也随着高分辨率化被要求高清晰化。作为最需求高清晰度的设备，例如有应用于虚拟现实(VR：Virtual Reality)或增强现实(AR：Augmented Reality)的设备。
此外，作为可以应用于显示器面板的显示装置，典型地可以举出液晶显示装置、具备有机EL(Electro Luminescence：电致发光)元件或发光二极管(LED：Light EmittingDiode)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元件的基本结构是在一对电极之间夹有包含发光性有机化合物的层的结构。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2公开了使用有机EL器件的应用于VR的显示装置。
[先行技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开第2002-324673号公报
[专利文献2]国际专利申请公开第2018/087625号
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明的一个方式的目的之一是提供一种显示品质高的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种可靠性高的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种功耗低的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种容易实现高清晰化的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种兼具有高显示品质及高清晰度的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种对比度高的显示装置。
本发明的一个方式的目的之一是提供一种具有新颖结构的显示装置或显示装置的制造方法。本发明的一个方式的目的之一是提供一种高成品率地制造上述显示装置的方法。本发明的一个方式的目的之一是至少改善现有技术的问题中的至少一个。
注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。注意，本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。另外，可以从说明书、附图、权利要求书等的记载抽出上述以外的目的。
解决技术问题的手段
本发明的一个方式是一种包括第一绝缘层上的多个像素的显示装置，其中，多个像素各自包括沿着第一绝缘层的开口部设置的第一导电层、第一导电层上的第二绝缘层、第一导电层上及第二绝缘层上的EL层以及EL层上的公共电极，多个像素中的公共电极被共同使用，第二绝缘层在第一导电层上并与第一导电层接触，且配置在EL层的下方，多个像素中的相邻像素的第一导电层隔着包含无机材料的第三绝缘层和包含有机材料的第四绝缘层分离，第一导电层的侧面和EL层的侧面具有与第三绝缘层接触的区域，并且，第四绝缘层在第三绝缘层上并与第三绝缘层接触，且配置在公共电极的下方。
在上述结构中，第三绝缘层优选包含铝和氧。优选的是，第二绝缘层通过ALD法形成，通过ALD法形成第二绝缘层时的温度为60℃以上且150℃以下。通过ALD法形成的氧化铝有时包含碳。
本发明的一个方式是一种包括第一绝缘层上的第一像素以及与第一像素相邻地配置的第二像素的显示装置，其中，第一像素包括第一发光元件，第一发光元件包括沿着第一绝缘层的第一开口部设置的第一导电层、第一导电层上的第二绝缘层、第一导电层上及第二绝缘层上的第一EL层以及第一EL层上的公共电极，第二像素包括第二发光元件，第二发光元件包括沿着第一绝缘层的第二开口部设置的第二导电层、第二导电层上的第三绝缘层、第二导电层上及第三绝缘层上的第二EL层以及第二EL层上的公共电极，包括第四绝缘层，第一导电层的侧面、第一EL层的侧面、第二导电层的侧面及第二EL层的侧面具有与第四绝缘层接触的区域，包括第五绝缘层，第五绝缘层以在第四绝缘层上并与第四绝缘层接触的方式设置，且配置在公共电极的下方，第二绝缘层在第一导电层上并与第一导电层接触，且配置在第一EL层的下方，第三绝缘层在第二导电层上并与第二导电层接触，且配置在第二EL层的下方，第四绝缘层包含无机材料，并且，第五绝缘层包含有机材料。
在上述结构中，第四绝缘层通过ALD法形成，通过ALD法形成第四绝缘层时的温度为60℃以上且150℃以下。
本发明的一个方式是一种包括第一绝缘层上的多个像素的显示装置，其中，多个像素各自包括发光器件和受光器件，发光器件包括沿着第一绝缘层的开口部设置的第一导电层、第一导电层上的第二绝缘层、第一导电层上及第二绝缘层上的EL层以及EL层上的公共电极，在多个像素中，公共电极被共同使用，第二绝缘层在第一导电层上并与第一导电层接触，且配置在EL层的下方，多个像素中的相邻像素的第一导电层隔着包含无机材料的第三绝缘层和包含有机材料的第四绝缘层彼此分离，第一导电层的侧面和EL层的侧面具有与第三绝缘层接触的区域，第四绝缘层在第三绝缘层上并与第三绝缘层接触，且配置在公共电极的下方，并且，受光器件具有检测可见光及红外光中的至少一个的功能。
在上述结构中，受光器件优选被用作图像传感器。
在上述结构中，受光器件优选被用作触摸传感器或空中触摸传感器(near-touchsensor)。
本发明的一个方式是一种包括第一绝缘层上的第一像素以及与第一像素相邻地配置的第二像素的显示装置，其中，第一像素包括发光器件，发光器件包括沿着第一绝缘层的第一开口部设置的第一导电层、第一导电层上的第二绝缘层以及第一导电层上及第二绝缘层上的EL层，第二像素包括受光器件，受光器件包括沿着第一绝缘层的第二开口部设置的第二导电层、第二导电层上的第三绝缘层以及第二导电层上及第三绝缘层上的活性层，第一导电层的侧面、EL层的侧面、第二导电层的侧面及活性层的侧面具有与第四绝缘层接触的区域，包括第五绝缘层，第五绝缘层以在第四绝缘层上并与第四绝缘层接触的方式设置，第二绝缘层在第一导电层上并与第一导电层接触，且配置在EL层的下方，第三绝缘层在第二导电层上并与第二导电层接触，且配置在活性层的下方，第四绝缘层包含无机材料，并且，第五绝缘层包含有机材料。
在上述结构中，优选的是，包括EL层上及活性层上的公共电极，第三绝缘层及第五绝缘层配置在公共电极的下方。
发明效果
根据本发明的一个方式，可以提供一种显示品质高的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种可靠性高的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种功耗低的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种容易实现高清晰化的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种兼具有高显示品质及高清晰度的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种对比度高的显示装置。
根据本发明的一个方式，可以提供一种具有新颖结构的显示装置或显示装置的制造方法。根据本发明的一个方式，可以提供一种高成品率地制造上述显示装置的方法。根据本发明的一个方式，可以至少改善现有技术的问题中的至少一个。
注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。注意，本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。另外，可以从说明书、附图、权利要求书等的记载抽出上述以外的效果。
附图简要说明
图1A至图1D是示出显示装置的结构例子的图。
图2A至图2C是示出显示装置的制造方法例子的图。
图3A至图3C是示出显示装置的制造方法例子的图。
图4A至图4C是示出显示装置的制造方法例子的图。
图5A至图5C是示出显示装置的制造方法例子的图。
图6A至图6E是示出显示装置的结构例子的图。
图7A至图7F是示出显示装置的结构例子的图。
图8是示出显示装置的一个例子的立体图。
图9A、图9B及图9C是示出显示装置的一个例子的截面图。
图10A是示出显示装置的结构例子的图。图10B至图10D是示出像素电路的结构例子的图。
图11A及图11B是示出显示装置的结构例子的图。
图12A及图12B是示出显示装置的结构例子的图。
图13是示出显示装置的结构例子的图。
图14A及图14B是示出显示模块的一个例子的立体图。
图15A至图15E是示出显示装置的像素的一个例子的图。
图16A至图16G是示出显示装置的像素的一个例子的图。
图17A至图17C是示出电子设备的一个例子的示意图。
图18A至图18D是示出显示装置的像素的一个例子的图。
图19A是示出显示装置的一个例子的截面图。图19B及图19C是示出显示装置的像素的电路图的一个例子的图。
图20A至图20F是示出发光器件的结构例子的图。
图21A及图21B是示出显示装置的一个例子的截面图。
图22A及图22B是示出显示装置的一个例子的截面图。
图23A及图23B是示出电子设备的一个例子的图。
图24A至图24D是示出电子设备的一个例子的图。
图25A至图25F是示出电子设备的一个例子的图。
图26A至图26G是示出电子设备的一个例子的图。
实施发明的方式
下面，参照附图对实施方式进行说明。注意，实施方式可以以多个不同方式来实施，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，就是其方式和详细内容可以被变换为各种各样的形式而不脱离本发明的宗旨及其范围。因此，本发明不应该被解释为仅限定在下面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，在不同的附图中共同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，有时为了明确起见，夸大表示各构成要素的大小、层的厚度、区域。因此，本发明并不局限于附图中的尺寸。
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。
在本说明书等中，“膜”和“层”可以相互调换。例如，有时可以将“导电层”或“绝缘层”分别变换为“导电膜”或“绝缘膜”。
注意，在本说明书中，EL层是指设置在发光元件的一对电极之间且至少包括发光物质的层(也称为发光层)或包括发光层的叠层体。
在本说明书等中，显示装置的一个方式的显示面板是指能够在显示面显示(输出)图像等的面板。因此，显示面板是输出装置的一个方式。
在本说明书等中，有时将在显示面板的衬底上安装有例如FPC(Flexible PrintedCircuit：柔性印刷电路)或TCP(Tape Carrier Package：载带封装)等连接器的结构或在衬底上以COG(Chip On Glass：玻璃覆晶封装)方式等直接安装IC的结构称为显示面板模块或显示模块，或者也简单地称为显示面板等。
本发明的一个方式的发光元件也可以包括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、双极性物质等的层。
另外，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、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(CoreShell)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。
在本说明书等中，有时将使用金属掩模或FMM(Fine Metal Mask，高精细金属掩模)制造的器件称为具有MM(Metal Mask)结构的器件。此外，在本说明书等中，有时将不使用金属掩模或FMM制造的器件称为具有MML(Metal Mask Less)结构的器件。
此外，在本说明书等中，有时将在各颜色的发光器件(这里为蓝色(B)、绿色(G)及红色(R))中分别形成发光层或分别涂布发光层的结构称为SBS(Side By Side)结构。另外，在本说明书等中，有时将可发射白色光的发光器件称为白色发光器件。白色发光器件通过与着色层(例如，滤色片)组合可以实现以全彩色显示的显示装置。
另外，发光器件大致可以分为单结构和串联结构。单结构的器件优选具有如下结构：在一对电极间包括一个发光单元，而且该发光单元包括一个以上的发光层。为了得到白色发光，以两个以上的发光层的各发光处于补色关系的方式选择发光层即可。例如，通过使第一发光层的发光颜色与第二发光层的发光颜色处于补色关系，可以得到在发光器件整体上以白色发光的结构。此外，包括三个以上的发光层的发光器件也是同样的。
通过在各发光单元中使用发射相同颜色的光的发光层，可以实现每规定电流的亮度得到提高且其可靠性比单结构更高的发光器件。为了以串联结构得到白色发光，采用组合从多个发光单元的发光层发射的光来得到白色发光的结构即可。注意，得到白色发光的发光颜色的组合与单结构中的结构同样。此外，在串联结构的器件中，优选在多个发光单元间设置电荷产生层等中间层。
串联结构的器件优选具有如下结构：在一对电极间包括两个以上的多个发光单元，而且各发光单元包括一个以上的发光层。为了得到白色发光，采用组合从多个发光单元的发光层发射的光来得到白色发光的结构即可。注意，得到白色发光的结构与单结构中的结构同样。此外，在串联结构的器件中，优选在多个发光单元间设置电荷产生层等中间层。
另外，在对上述白色发光器件(单结构或串联结构)和SBS结构的发光器件进行比较的情况下，可以使SBS结构的发光器件的功耗比白色发光器件低。想要降低功耗的器件优选采用SBS结构的发光器件。另一方面，白色发光器件的制造程序比SBS结构的发光器件简单，由此可以降低制造成本或者提高制造成品率，所以是优选的。
(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例子及显示装置的制造方法例子。
本发明的一个方式是包括发光元件(也称为发光器件)的显示装置。显示装置包括发射不同颜色的光的至少两个发光元件。发光元件各自包括一对电极及该一对电极间的EL层。作为发光元件，可以使用有机EL元件、无机EL元件等的电致发光元件。除此之外，也可以使用发光二极管(LED)。本发明的一个方式的发光元件优选使用有机EL元件(有机电致发光元件)。发射不同颜色的两个以上的发光元件各自包括包含不同材料的EL层。例如，通过包括分别发射红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)的光的三种发光元件，可以实现全彩色显示装置。
在此，已知当在不同颜色的发光元件间分别制造EL层时，利用使用金属掩模等荫罩的蒸镀法。然而，该方法不容易实现高清晰化及高开口率化，因为因金属掩模的精度、金属掩模与衬底的错位、金属掩模的挠曲、以及蒸气的散射等所导致的沉积的膜的轮廓变大等各种影响而岛状有机膜的形状及位置不同于设计。另外，在进行蒸镀时有时产生起因于附着于金属掩模的材料的垃圾。这种垃圾有可能导致发光元件的图案不良。另外，有可能发生起因于垃圾的短路。另外，需要附着于金属掩模的材料的清洗工序。因此，通过采用Pentile排列等特殊像素排列方式等而模拟地提高清晰度(也称为像素密度)。
本发明的一个方式不使用金属掩模等的荫罩将EL层加工为微细图案。因此，可以实现从来难以实现的具有高清晰度和高开口率的显示装置。另外，由于可以分别制造EL层，所以可以实现非常鲜明且对比度高的显示品质高的显示装置。
在此，为了简化起见，说明分别制造两个颜色的发光元件的EL层的情况。首先，覆盖成为像素电极的导电膜层叠形成第一EL膜及第一牺牲膜。接着，在第一牺牲膜上形成抗蚀剂掩模。接着，使用抗蚀剂掩模对第一牺牲膜的一部分及第一EL膜的一部分进行蚀刻来形成第一EL层及第一EL层上的第一牺牲层。
接下来，层叠形成第二EL膜及第二牺牲膜。接着，使用抗蚀剂掩模对第二牺牲膜的一部分及第二EL膜的一部分进行蚀刻来形成第二EL层及第二EL层上的第二牺牲层。接着，将第一牺牲层及第二牺牲层作为掩模对成为像素电极的导电膜进行加工而形成与第一EL层重叠的第一像素电极及与第二EL层重叠的第二像素电极。通过上述步骤可以分别形成第一EL层及第二EL层。最后，去除第一牺牲层及第二牺牲层而形成公共电极，由此可以分别形成两个颜色的发光元件。
另外，通过反复进行上述工序可以分别形成三个颜色以上的发光元件的EL层，由此可以实现包括三个或四个以上的颜色的发光元件的显示装置。
在本发明的一个方式中，可以使用抗蚀剂掩模形成牺牲层而使用所形成的牺牲层对EL层及像素电极进行加工，所以可以在对像素电极及EL层进行加工时不使用不同抗蚀剂掩模而形成发光元件。因此，可以不设置像素电极及EL层的端部位置的余地而可以形成发光元件。通过减小位置的余地而可以使发光区域更大，所以可以提高发光元件的开口率。另外，通过减小位置的余地可以缩小像素尺寸，由此可以实现显示装置的高清晰化。另外，可以减少使用抗蚀剂掩模的次数，所以可以简化工序而可以降低成本且提高成品率。
在不同颜色的EL层彼此相邻时，例如在使用金属掩模的形成方法中将彼此相邻的EL层的间隔设为小于10μm是困难的，但是在上述方法中可以减少到3μm以下、2μm以下或1μm以下。例如，通过使用LSI用曝光装置，也可以将间隔减少到500nm以下、200nm以下、100nm以下、甚至为50nm以下。由此，可以大幅度地减小有可能存在于两个发光元件间的非光发光区域的面积，而可以使开口率接近于100％。例如，也可以实现50％以上、60％以上、70％以上、80％以上、甚至为90％以上且低于100％的开口率。
另外，关于EL层本身的图案也可以与使用金属掩模的情况相比显著地减少。另外，例如在使用金属掩模分别形成EL层的情况下，图案的中央及端部的厚度不同，所以相对于图案整体的面积的能够作为发光区域使用的有效面积变小。另一方面，在上述制造方法中通过进行沉积为均匀厚度的膜进行加工来形成图案，所以可以使图案的厚度均匀，即使采用微细图案也可以使其几乎所有区域用作发光区域。因此，通过上述制造方法，可以兼具有高清晰度和高开口率。
如此，通过上述制造方法可以实现集成地配置有微细发光元件的显示装置，而例如无需Pentile方式等特殊像素排列方式模拟地提高清晰度，所以可以实现采用将R、G、B都在一个方向上排列的所谓的条纹排列且具有500ppi以上、1000ppi以上、或者2000ppi以上、甚至为3000ppi以上、甚至为5000ppi以上的清晰度的显示装置。
另外，根据本发明的一个方式可以以高精度制造微型发光元件，所以可以实现复杂的像素排列方法。例如，除了条纹排列之外，还可以采用S条纹排列、拜耳排列、Delta排列等各种排列方法。
在本说明书等中，开口率(有效发光面积比)是指相对于从显示装置的像素反复间距算出的一个像素的面积的可视为一个像素内的发光区域的区域的面积之比率。
以下，参照附图说明本发明的一个方式的显示装置的更具体的结构例子及制造方法例子。
[显示装置的结构例子1]
图1A示出本发明的一个方式的显示装置100的俯视示意图。显示装置100包括多个发射红色的发光元件110R、多个发射绿色的发光元件110G及多个发射蓝色的发光元件110B。在图1A中，为了简单地区别各发光元件而对各发光元件的发光区域内附上R、G、B的符号。
发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B都以矩阵状排列。图1A示出同一颜色的发光元件在一个方向上排列的所谓条纹排列。注意，发光元件的排列方法不局限于此，既可以采用三角状排列、之字形状等的排列方法，又可以采用Pentile排列。
作为发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B，优选使用OLED(OrganicLight Emitting Diode：有机发光二极管)或QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode：量子点发光二极管)等EL元件。作为EL元件所包含的发光物质，可以举出发射荧光的物质(荧光材料)、发射磷光的物质(磷光材料)、无机化合物(量子点材料等)、呈现热活化延迟荧光的物质(热活性化延迟荧光(Thermally activated delayed fluorescence：TADF)材料)等。
图1B是对应于图1A中的点划线A1-A2及点划线C1-C2的截面示意图，图1C是对应于点划线B1-B2的截面示意图。
在图1B所示的截面图中，层401上设置有发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B(以下，统称为发光元件110)。发光元件110R包括像素电极111R、EL层112R及公共电极113。发光元件110G包括像素电极111G、EL层112G及公共电极113。发光元件110B包括像素电极111B、EL层112B及公共电极113。注意，以下将像素电极111R、像素电极111G及像素电极111B统称为像素电极111。
虽然图1B作为将层401简化的例子示出衬底301上设置有导电层241R、导电层241G及导电层241B(以下，统称为导电层241)的例子，但是层401中优选设置有半导体元件。作为半导体元件，例如可以举出晶体管、二极管、电容器等。
具体而言，例如层401中设置有晶体管，导电层241被用作晶体管所包括的源电极、漏电极或栅电极。
或者，例如导电层241与设置在层401中的半导体元件电连接。导电层241例如被用作布线、电极等。
导电层241R、导电层241G及导电层241B分别与发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B电连接。
包括导电层241的层401上设置有绝缘层255，导电层241上的绝缘层255设置有多个开口部。图1B作为开口部示出开口部129R、开口部129G及开口部129B(以下，统称为开口部129)。在这里所示的例子中，导电层241R上设置有开口部129R，导电层241G上设置有开口部129G，导电层241B上设置有开口部129B。开口部129R内、开口部129G内及开口部129B内分别设置有导电层117R、导电层117G及导电层117B(以下，统称为导电层117)。导电层117设置在开口部129内和绝缘层255上。另外，导电层117优选沿着开口部129的底面及侧面设置。导电层117与导电层241电连接。导电层117优选与开口部129内的导电层241的顶面接触。
图1C所示的导电层117以沿着绝缘层255的开口部的方式设置，具有凹部。优选以嵌入在凹部中的方式设置绝缘层132。
绝缘层132具有使导电层117的凹部平坦化的功能。换言之，通过包括绝缘层132，发挥提高发光元件110的各层的被形成面的平坦性的效果。在发光元件中，例如当EL层的覆盖性降低时，有可能产生EL层薄的区域而下部电极与公共电极短路。另外，当公共电极的覆盖性降低时，有可能公共电极被切断或变薄而电阻上升等。通过设置绝缘层132，可以均匀地设置发光元件的各层，由此可以实现可靠性高且显示品质高的显示装置。
作为绝缘层132，可以适当地使用包含有机材料的绝缘层。例如，作为绝缘层132，可以使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂及上述树脂的前体等。另外，作为绝缘层132可以使用感光树脂。感光树脂可以使用正型材料或负型材料。
通过使用感光树脂形成绝缘层132，可以仅经过曝光及显影工序形成绝缘层132，可以降低干蚀刻或湿蚀刻等对导电层117的表面带来的影响。另外，通过使用负型感光树脂形成绝缘层132，有时可以使用与用于开口部129的形成的光掩模(曝光掩模)相同的光掩模形成绝缘层132。
像素电极111R设置在导电层117R及绝缘层132上。像素电极111R优选具有与导电层117R的顶面接触的第一区域及与绝缘层132的顶面接触的第二区域。接触于第一区域的导电层117R的顶面高度与接触于第二区域的绝缘层132的顶面高度优选大致相等。
像素电极111G设置在导电层117G及绝缘层132上。像素电极111G优选具有与导电层117G的顶面接触的第一区域及与绝缘层132的顶面接触的第二区域。接触于第一区域的导电层117G的顶面高度与接触于第二区域的绝缘层132的顶面高度优选大致相等。
像素电极111B设置在导电层117B及绝缘层132上。像素电极111B优选具有与导电层117B的顶面接触的第一区域及与绝缘层132的顶面接触的第二区域。接触于第一区域的导电层117B的顶面高度优选与接触于第二区域的绝缘层132的顶面高度大致相等。
像素电极111R、像素电极111G及像素电极111B上分别设置有EL层112R、EL层112G及EL层112B。EL层112R、EL层112G及EL层112B(以下，统称为EL层112)上设置有公共电极113。
EL层112R包含至少发射红色的光的发光性的有机化合物。EL层112G包含至少发射绿色的光的发光性的有机化合物。EL层112B包含至少发射蓝色的光的发光性的有机化合物。
EL层112R、EL层112G及EL层112B都包括具有发光性的有机化合物的层(发光层)。另外，发光层除了发光物质(客体材料)以外还可以包含一种或多种化合物(主体材料、辅助材料)。作为主体材料、辅助材料，使用一种或多种能隙比发光物质(客体材料)大的物质。作为主体材料和辅助材料，优选组合使用形成激基复合物的化合物。为了高效地形成激基复合物，特别优选组合容易接收空穴的化合物(空穴传输性材料)与容易接收电子的化合物(电子传输性材料)。
作为发光元件可以使用低分子类化合物或高分子类化合物，也可以包含无机化合物(量子点材料等)。
EL层112R、EL层112G及EL层112B除了发光层以外也可以包括电子注入层、电子传输层、空穴注入层和空穴传输层中的一个以上。
另外，也可以在EL层112与公共电极113之间设置公共层114。与公共电极113同样，公共层114横跨设置在多个发光元件中。公共层114覆盖EL层112R、EL层112G及EL层112B。通过包括公共层114可以简化制造工序，所以可以降低制造成本。公共层114及公共电极113可以在其制造工序中不进行蚀刻等工序而连续地形成。因此，可以使公共层114与公共电极的界面清洁而可以在发光元件中得到良好的特性。
公共层114优选接触于EL层112R、EL层112G和EL层112B的顶面中的一个以上。
EL层112R、EL层112G及EL层112B例如优选至少包括包含发射一个颜色的发光材料的发光层。另外，公共层114例如优选为包括电子注入层、电子传输层、空穴注入层和空穴传输层中的一个以上的层。在将像素电极用作阳极且将公共电极用作阴极的发光元件中，作为公共层114例如可以采用包括电子注入层的结构或者包括电子注入层及电子传输层的两个的结构。
像素电极111R、像素电极111G及像素电极111B都设置在每个发光元件中。另外，公共电极113作为各发光元件共通使用的连续的层设置。作为各像素电极和公共电极113中的任一方使用对可见光具有透光性的导电膜且另一方使用具有反射性的导电膜。通过使各像素电极具有透光性且使公共电极113具有反射性可以实现底面发射型(底部发射型)的显示装置，与此相反，通过使各像素电极具有反射性且使公共电极113具有透光性可以实现顶面发射型(顶部发射结构)的显示装置。另外，通过使各像素电极和公共电极113的双方具有透光性，也可以实现双面发射型(双面发射结构)的显示装置。
公共电极113上以覆盖发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B的方式设置有保护层121。保护层121具有防止水等的杂质从上方扩散到各发光元件的功能。另外，通过使像素电极和公共电极的双方都具有透光性，外光可以透过发光元件，由此也可以实现透过显示器能够看到背景的显示器，即所谓的透明显示器。
保护层121例如可以具有至少包括无机绝缘膜的单层结构或叠层结构。作为无机绝缘膜，例如可以使用氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、氮化硅膜、氧化铝膜、氧氮化铝膜、氧化铪膜等的氧氧化物膜或氮化物膜。或者，作为保护层121也可以使用铟镓氧化物、铟镓锌氧化物等的半导体材料。
另外，作为保护层121也可以使用无机绝缘膜与有机绝缘膜的叠层膜。例如，优选在一对无机绝缘膜之间夹持有机绝缘膜。并且，有机绝缘膜优选被用作平坦化膜。由此，可以使有机绝缘膜的顶面平坦，所以有机绝缘膜上的无机绝缘膜的覆盖性得到提高，由此可以提高阻挡性。另外，保护层121的顶面变平坦，所以当在保护层121的上方设置结构物(例如，滤色片、触摸传感器的电极或透镜阵列等)时可以减少起因于下方的结构的凹凸形状的影响，所以是优选的。
此外，也可以具有在保护层121的顶面使用树脂层贴合衬底的结构。
在图1C所示的截面，相邻地设置有两个发光元件110G。在图1C所示的截面，层401没有设置导电层241，绝缘层255中也没有设置与导电层241重叠的开口部。因此，发光元件110G所包括的像素电极111G设置在绝缘层255的平坦区域。
另外，图1A示出与公共电极113电连接的连接电极111C。连接电极111C被供应用来对公共电极113供应的电位(例如，阳极电位或阴极电位)。连接电极111C设置在发光元件110R等排列的显示区域的外侧。另外，在图1A中，以虚线表示公共电极113。
连接电极111C可以沿着显示区域的外周设置。例如，既可以沿着显示区域的外周的一个边设置，又可以沿着显示区域的外周的两个以上的边设置。就是说，在显示区域的顶面形状为方形的情况下，连接电极111C的顶面形状可以为帯状、L字状、“冂”字状(方括号状)或四角形等。
此外，图1B示出对应于图1A中的点划线C1-C2的截面。在C1-C2所示的截面，设置有导电层117C上的连接电极111C与公共电极113电连接的区域130。在区域130中，连接电极111C上设置有公共电极113，以覆盖公共电极113的方式设置有保护层121。连接电极111C与公共电极113优选接触。另外，在连接电极111C与公共电极113的连接部中，以与连接电极111C及导电层117C的端部接触的方式设置有绝缘层131。
另外，如图1D所示，也可以具有在连接电极111C与公共电极113的连接部附近不设置绝缘层131的结构。
彼此相邻的发光元件110之间设置有绝缘层131。在图1B中，绝缘层131位于发光元件110所包括的各像素电极111之间以及各EL层112之间。另外，绝缘层131上设置有公共电极113。
绝缘层131包括绝缘层131a及绝缘层131b。绝缘层131b以接触于发光元件110所包括的各像素电极111的侧面及EL层112的侧面的方式设置。另外，在截面中，在绝缘层131b上以填充绝缘层131b的凹部的方式与绝缘层131b接触地设置绝缘层131a。
在图1中，绝缘层131配置在相邻像素的EL层112之间以便在俯视时具有网状(也可以说格子状或矩阵状)的形状。
绝缘层131例如设置在发射不同颜色的两个EL层112之间。或者，绝缘层131例如设置在发射相同颜色的两个EL层112之间。或者，也可以采用绝缘层131设置在发射不同颜色的两个EL层112之间而不设置在发射相同颜色的两个EL层112之间的结构。
在俯视时，绝缘层131例如设置在两个EL层112之间。
EL层112的端部优选具有与绝缘层131b接触的区域。
通过在发射不同颜色的发光元件之间设置绝缘层131，可以抑制EL层112R、EL层112G及EL层112G彼此接触。由此，可以适合防止电流通过相邻的两个EL层流过而产生非意图的发光。由此，可以提高对比度而可以实现显示品质高的显示装置。
另外，也可以在相邻的发射相同颜色的像素之间不设置绝缘层131而只在发射不同颜色的像素之间形成绝缘层131。在此情况下，可以以在俯视时具有条纹形状的方式配置绝缘层131。通过将绝缘层131配置为条纹形状，与配置为格子状的情况相比，不需要用来形成绝缘层131的空间，所以可以提高开口率。在将绝缘层131配置为条纹形状时，相邻的相同颜色的EL层也可以被加工为带状以便在列方向上连续。
公共电极113以接触于EL层112的顶面、绝缘层131a的顶面、绝缘层131b的顶面的方式设置。在相邻的发光元件之间，像素电极111及EL层112的端部产生起因于设置有像素电极111及EL层112的区域和不设置有像素电极111及EL层112的区域的台阶。本发明的一个方式的显示装置通过包括绝缘层131a及绝缘层131b而使该台阶平坦化，与在相邻的发光元件之间公共电极113与绝缘层255等接触的情况相比，可以提高公共电极的覆盖性，所以可以抑制因断开而发生的连接不良。或者，可以抑制因台阶而公共电极113局部性地被薄膜化而电阻上升。
另外，在像素电极111的端部与EL层112的端部大致对齐时，当在EL层112上形成公共电极113时有时公共电极113与像素电极111短路。在本发明的一个方式中，通过在相邻地配置的EL层112之间设置绝缘层131a及绝缘层131b可以减少公共电极113的形成面的凹凸，所以可以提高EL层112的端部的公共电极113的覆盖性，由此可以实现公共电极113的良好导电性。另外，可以抑制公共电极113与像素电极111的短路。
为了提高公共电极113的形成面的平坦性，绝缘层131a的顶面、绝缘层131b的顶面优选与EL层112的顶面大致对齐。另外，绝缘层131的顶面优选具有平坦形状。注意，绝缘层131a的顶面、绝缘层131b的顶面及EL层112的顶面并不需要对齐。
绝缘层131b具有与EL层112的侧面接触的区域且被用作EL层112的保护绝缘层。通过设置绝缘层131b，可以抑制氧、水分或它们的构成元素从EL层112的侧面向内部进入，由此可以实现可靠性高的显示装置。
在截面中，在与EL层112的侧面接触的区域中的绝缘层131b的宽度大时，有时EL层112的间隔变大而开口率降低。另外，在绝缘层131b的宽度小时，有时抑制氧、水分或它们的构成元素从EL层112的侧面向内部进入的效果减少。与EL层112的侧面接触的区域的绝缘层131b的宽度优选为3nm以上且200nm以下，更优选为3nm以上且150nm以下，进一步优选为5nm以上且150nm以下，更进一步优选为5nm以上且100nm以下，还进一步优选为10nm以上且100nm以下，最进一步优选为10nm以上且50nm以下。通过将绝缘层131b的宽度设定为上述范围内，可以实现具有高开口率和高可靠性的显示装置。
绝缘层131b可以为包含无机材料的绝缘层。作为绝缘层131b可以使用氧化铝、氧化镁、氧化铪、氧化镓、铟镓锌氧化物、氧化硅、氧氮化硅、氮化硅或氮氧化硅等的单层或叠层。尤其是，在蚀刻中氧化铝与EL层112的选择比高，在后述绝缘层131b的形成中该氧化铝具有保护EL层112的功能，所以是优选的。尤其是，通过将利用ALD法形成的氧化铝、氧化铪、氧化硅等无机绝缘材料用作绝缘层131b，可以形成针孔少的膜，而可以形成保护EL层112的功能优异的绝缘层131b。
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。例如，在记载为“氧氮化硅”时指在其组成中氧含量多于氮含量的材料，而在记载为“氮氧化硅”时指在其组成中氮含量多于氧含量的材料。
绝缘层131b可以通过溅射法、化学气相沉积(CVD：Chemical Vapor Deposition)法、分子束外延(MBE：Molecular Beam Epitaxy)法、脉冲激光沉积(PLD：Pulsed LaserDeposition)法、原子层沉积(ALD：Atomic Layer Deposition)法等形成。另外，绝缘层131b可以适合使用覆盖性良好的ALD法形成。
设置在绝缘层131b上的绝缘层131a具有使形成在相邻的发光元件之间的绝缘层131b的凹部平坦化的功能。换言之，通过包括绝缘层131a，发挥提高公共电极113的形成面的平坦性的效果。作为绝缘层131a，可以适合使用包含有机材料的绝缘层。例如，作为绝缘层131a可以使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂及上述树脂的前体等。另外，作为绝缘层131a可以使用感光树脂。感光树脂可以使用正型材料或负型材料。
通过使用感光树脂形成绝缘层131a，可以仅经过曝光及显影工序形成绝缘层131a，可以降低干蚀刻或湿蚀刻等对导电层117的表面带来的影响。
绝缘层131a的顶面与EL层112的顶面的高度之差例如优选为绝缘层131a的厚度的0.5倍以下，更优选为绝缘层131a的厚度的0.3倍以下。另外，例如以EL层112的顶面高于绝缘层131a的顶面的方式设置绝缘层131a即可。另外，例如以绝缘层131a的顶面高于EL层112所包括的发光层的顶面的方式设置绝缘层131a即可。另外，绝缘层131a的厚度例如优选为从绝缘层255上的导电层117的底面到EL层112的顶面的厚度的0.3倍以上、0.5倍以上或0.7倍以上。
在作为像素电极111使用对可见光具有反射性的导电膜的情况下，例如可以使用银、铝、钛、钽、钼、铂、金、氮化钛、氮化钽等。另外，作为像素电极111可以使用合金。例如，可以使用包含银的合金。作为包含银的合金，例如可以使用包含银、钯及铜的合金。此外，例如可以使用包含铝的合金。另外，也可以使用这些材料形成两层以上的叠层。
另外，作为像素电极111，可以在对可见光具有反射性的导电膜上使用对可见光具有透光性的导电膜。作为对可见光具有透光性的导电性材料，可以使用氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、包含镓的氧化锌、包含硅的铟锡氧化物、包含硅的铟锌氧化物等导电性氧化物。另外，也可以使用对可见光具有反射性的导电性材料的氧化物，该氧化物也可以通过使对可见光具有反射性的导电性材料的表面氧化来形成。具体而言，例如也可以使用氧化钛。氧化钛例如也可以通过使钛的表面氧化来形成。
通过在像素电极111的表面设置氧化物，可以在形成EL层112时抑制与像素电极111的氧化反应等。
另外，通过作为像素电极111在对可见光具有反射性的导电膜上层叠设置对可见光具有透光性的导电膜，可以将对可见光具有透光性的导电膜用作光学调整层。
通过像素电极111包括光学调整层，可以调整光程长。各发光元件的光程长例如对应于光学调整层的厚度与EL层112中的设置在包含发光性化合物的膜的下层的层的厚度之和。
在发光元件中，通过使用微腔结构(微小谐振器结构)使光程长不同，可以加强特定波长的光。由此，可以实现色纯度得到提高的显示装置。
例如，在各发光元件中，通过使EL层112的厚度不同可以实现微腔结构。例如，可以采用如下结构：使发射波长最长的光的发光元件110R的EL层112R的厚度最厚且使发射波长最短的光的发光元件110B的EL层112B的厚度最薄。另外，不局限于此，可以考虑各发光元件所发射的光的波长、构成发光元件的层的光学特性及发光元件的电特性等调整各EL层的厚度。
在图1B等中，为了简化起见，不以其厚度明确不同的方式记载各发光元件中的EL层112。但是，如上所述，为了调整光程长优选适当地调整各发光元件的厚度来增强与各发光元件对应的波长的光。
[制造方法例子1]
以下，参照附图说明本发明的一个方式的显示装置的制造方法的一个例子。在此，以图1A所示的显示装置100为例进行说明。图2A至图5B是以下示出的显示装置的制造方法的各工序中的截面示意图。
构成显示装置的薄膜(绝缘膜、半导体膜、导电膜等)可以利用溅射法、化学气相沉积(CVD：Chemical Vapor Deposition)法、真空蒸镀法、脉冲激光沉积(PLD：Pulsed LaserDeposition)法、原子层沉积(ALD：Atomic Layer Deposition)法等形成。作为CVD法有等离子体增强化学气相沉积(PECVD：Plasma Enhanced CVD)法或热CVD法等。此外，作为热CVD法之一，有有机金属化学气相沉积(MOCVD：Metal Organic CVD)法。
此外，构成显示装置的薄膜(绝缘膜、半导体膜、导电膜等)可以利用旋涂法、浸渍法、喷涂法、喷墨法、分配器法、丝网印刷法、胶版印刷法、刮刀(doctor knife)法、狭缝式涂布法、辊涂法、帘式涂布法、刮刀式涂布法等方法形成。
此外，当对构成显示装置的薄膜进行加工时，可以利用光刻法等进行加工。除了上述方法以外，还可以利用纳米压印法、喷砂法、剥离法等对薄膜进行加工。此外，可以通过利用金属掩模等遮蔽掩模的沉积方法直接形成岛状的薄膜。
光刻法典型地有如下两种方法。一个是在要进行加工的薄膜上形成抗蚀剂掩模，通过蚀刻等对该薄膜进行加工，并去除抗蚀剂掩模的方法。另一个是在沉积感光性薄膜之后，进行曝光及显影来将该薄膜加工为所希望的形状的方法。
在光刻法中，作为用于曝光的光，例如可以使用i线(波长365nm)、g线(波长436nm)、h线(波长405nm)或将这些光混合了的光。另外，还可以使用紫外光、KrF激光或ArF激光等。此外，也可以利用液浸曝光技术进行曝光。此外，作为用于曝光的光，也可以使用极紫外(EUV：Extreme Ultra-violet)光或X射线。此外，也可以使用电子束代替用于曝光的光。当使用极紫外光、X射线或电子束时，可以进行极其精细的加工，所以是优选的。另外，在通过电子束等的扫描进行曝光时，不需要光掩模。
作为薄膜的蚀刻方法，可以利用干蚀刻法、湿蚀刻法及喷砂法等。
[衬底301的准备]
作为衬底301，可以使用至少具有能够承受后面的热处理程度的耐热性的衬底。在使用绝缘衬底作为衬底301的情况下，可以使用玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底、陶瓷衬底、有机树脂衬底等。此外，还可以使用以硅或碳化硅等为材料的单晶半导体衬底或多晶半导体衬底、以硅锗等为材料的化合物半导体衬底、SOI衬底等半导体衬底。
接着，在衬底301上形成半导体元件等，并设置层401。层401是上述半导体衬底或绝缘性衬底上形成有半导体电路的层。层401包括衬底301及形成在衬底301上的半导体电路。该半导体电路包括具有导电层241(图2A中的导电层241R、导电层241G及导电层241B)的半导体元件。或者，该半导体电路作为与半导体元件电连接的布线或插头等包括导电层241。作为半导体元件，例如可以举出晶体管、二极管、电容器等。该半导体电路优选例如构成像素电路、栅极线驱动电路(栅极驱动器)、源极线驱动电路(栅极驱动器)等。除此以外，还可以构成运算电路、存储电路等。
接着，在包括导电层241R、导电层241G及导电层241B的层401上沉积绝缘层255。
作为绝缘层255，例如可以使用无机绝缘层、有机绝缘层或无机绝缘层与有机绝缘层的叠层结构等。有机绝缘层有时被用作平坦化膜，所以是优选的。
作为成为绝缘层255等绝缘层的绝缘膜，例如可以使用氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧氮化铝、氮氧化铝、氮化铝等。
注意，在本说明书中，“氧氮化硅”是指在其组成中氧含量多于氮含量的材料，而“氮氧化硅”是指在其组成中氮含量多于氧含量的材料。另外，在本说明书中，“氧氮化铝”是指氧含量多于氮含量的材料，“氮氧化铝”是指氮含量多于氧含量的材料。
另外，作为成为绝缘层255等绝缘层的绝缘膜，例如可以使用有机绝缘膜。作为能够用于有机绝缘膜的材料，例如可以使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂及上述树脂的前体等。
在沉积成为绝缘层255的绝缘膜之后，也可以进行利用化学机械抛光(CMP)法等的平坦化处理。
通过使绝缘层255的表面平坦化，有时可以提高构成形成在绝缘层255上的发光元件的各层的厚度均匀性。通过提高各层的厚度均匀性，有时可以抑制发光元件的短路等。另外，通过提高各层的厚度均匀性，有时可以提高发光元件的可靠性。
接着，在绝缘层255中以使导电层241的顶面露出的方式设置开口部129。
接着，在绝缘层255上及露出的导电层241上设置成为导电层117的导电膜117f。导电膜117f优选沿着开口部129内的底部及侧面设置。
[绝缘层132的形成]
接着，以嵌入导电膜117f的凹部的方式形成绝缘层132(图2A)。
绝缘层132例如可以通过在将成为绝缘层132的绝缘膜沉积于衬底301的整个面之后以不使用抗蚀剂掩模的方式大致均匀地对该绝缘膜的顶面进行蚀刻来形成。如此那样均匀地蚀刻而平坦化的处理也被称为回蚀。
或者，绝缘层132例如可以通过在将成为绝缘层132的膜沉积于整个面之后去除成为绝缘层132的膜的一部分来形成。在此，通过作为成为绝缘层132的膜使用感光树脂，可以以不进行使用抗蚀剂掩模、硬掩模等蚀刻掩模的蚀刻的方式形成绝缘层132。另外，由于感光树脂可以仅经过曝光及显影工序进行加工，所以可以以不使用干蚀刻法等的方式形成绝缘层132。因此，可以实现工序的简化。并且，也可以对绝缘层132的顶部的一部分进行蚀刻来调整表面高度。
作为可用于成为绝缘层132的绝缘膜的材料，可以举出丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂及上述树脂的前体等。另外，作为成为绝缘层132的绝缘膜可以使用感光树脂。感光树脂可以使用正型材料或负型材料。
绝缘层132的蚀刻可以使用干蚀刻法、湿蚀刻法。另外，也可以通过使用氧等离子体的灰化等进行绝缘层132的蚀刻。使用氧等离子体的灰化可以具有如下优点：控制性高；面内均匀性良好而适合用于使用大型衬底的处理；等，所以可以适合用于绝缘层132的一部分的去除。另外，作为绝缘层132的蚀刻，也可以使用化学机械抛光(CMP：ChemicalMechanical Poliching)。
接着，在导电膜117f上设置成为像素电极111的导电膜111f。
在作为像素电极111使用对可见光具有反射性的导电膜时，优选尽量在可见光的波长区域整体使用反射率高的材料(例如，银或铝等)。由此，不仅可以提高发光元件的光提取效率，而且可以提高颜色再现性。
[EL膜112Rf的形成]
接着，在导电膜111f上沉积后面成为EL层112R的EL膜112Rf。
EL膜112Rf至少包括包含发光性的化合物的膜。除此之外，也可以层叠有被用作电子注入层、电子传输层、电荷产生层、空穴传输层或空穴注入层的膜中的一个以上。EL膜112Rf例如可以通过蒸镀法、溅射法或喷墨法等形成。另外，不局限于此，可以适当地使用上述沉积方法。
[牺牲膜144a及牺牲膜146a的形成]
接着，覆盖EL膜112Rf形成牺牲膜144a。另外，牺牲膜144a以与连接电极111C的顶面接触的方式设置。
接着，在牺牲膜144a上形成牺牲膜146a。
在形成牺牲膜144a及牺牲膜146a时例如可以使用溅射法、ALD法(热ALD法、PEALD法)或真空蒸镀法。优选使用对EL层带来的损伤少的形成方法，作为在EL膜112Rf上直接形成的牺牲膜144a，与溅射法相比，优选使用ALD法或真空蒸镀法形成牺牲膜144a。
作为牺牲膜144a，可以适当地使用金属膜、合金膜、金属氧化物膜、半导体膜、无机绝缘膜等的无机膜。
另外，作为牺牲膜144a可以使用氧化物膜。典型的是，可以使用氧化硅、氧氮化硅、氧化铝、氧氮化铝、氧化铪、氧氮化铪等氧化物膜或者氧氮化物膜。另外，作为牺牲膜144a例如可以使用氮化物膜。具体而言，可以使用氮化硅、氮化铝、氮化铪、氮化钛、氮化钽、氮化钨、氮化镓、氮化锗等氮化物。这种无机绝缘材料可以通过溅射法、CVD法或ALD法等沉积方法形成，作为在EL膜112Rf上直接形成的牺牲膜144a特别优选使用ALD法。
另外，作为牺牲膜144a，例如可以使用金、银、铂、镁、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯、钛、铝、钇、锆及钽等的金属材料或者包含该金属材料的合金材料。尤其是，优选使用铝或银等低熔点材料。
另外，作为牺牲膜144a可以使用铟镓锌氧化物(In-Ga-Zn氧化物，也记为IGZO)等金属氧化物。另外，可以使用氧化铟、铟锌氧化物(In-Zn氧化物)、铟锡氧化物(In-Sn氧化物)、铟钛氧化物(In-Ti氧化物)、铟锡锌氧化物(In-Sn-Zn氧化物)、铟钛锌氧化物(In-Ti-Zn氧化物)、铟镓锡锌氧化物(In-Ga-Sn-Zn氧化物)等。或者，也可以使用包含硅的铟锡氧化物等。
另外，在使用元素M(M为选自铝、硅、硼、钇、铜、钒、铍、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨和镁中的一种或多种)代替上述镓时也可以使用上述材料。尤其是，M优选为选自镓、铝和钇中的一种或多种。
作为牺牲膜146a，可以使用上述可用于牺牲膜144a的材料。另外，作为牺牲膜144a可以选择上述可用于牺牲膜144a的材料中的一个，作为牺牲膜146a可以选择其他的一个。另外，作为牺牲膜144a可以选择上述可用于牺牲膜144a的材料中的一个或多个材料，作为牺牲膜146a可以选择作为牺牲膜144a选择的材料以外的材料。
牺牲膜144a可以使用对EL膜112Rf等各EL膜的蚀刻处理具有高耐性的膜，即蚀刻选择比大的膜。此外，牺牲膜144a尤其优选使用能够通过对各EL膜带来的损伤少的湿蚀刻法去除的膜。
另外，作为牺牲膜144a，也可以使用至少可溶解于对位于EL膜112Rf的最上部的膜化学上稳定的溶剂的材料。尤其是，可以将溶解于水或醇的材料适当地用于牺牲膜144a。当沉积牺牲膜144a时，优选的是，在溶解于水或醇等溶剂的状态下以湿式的沉积方法涂布牺牲膜144a，然后进行用来使溶剂蒸发的加热处理。此时，通过在减压气氛下进行加热处理，可以以低温且短时间去除溶剂，因此可以减少对EL膜112Rf带来的热损伤，所以是优选的。
作为用来形成牺牲膜144a的湿式沉积方法，有旋涂法、浸渍法、喷涂法、喷墨法、分配器法、丝网印刷法、胶版印刷法、刮刀(doctor knife)法、狭缝式涂布法、辊涂法、帘式涂布法、刮刀式涂布法等。
作为牺牲膜144a，可以使用聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚甘油、普鲁兰、水溶性纤维素或者醇可溶性聚酰胺树脂等有机材料。
作为牺牲膜146a，可以使用与牺牲膜144a的选择比较大的膜。
尤其优选的是，作为牺牲膜144a使用利用ALD法形成的氧化铝、氧化铪、氧化硅等的无机绝缘材料，作为牺牲膜146a使用利用溅射法形成的铟镓锌氧化物(也记为In-Ga-Zn氧化物或IGZO)等的含铟的金属氧化物。
另外，作为牺牲膜146a也可以使用可用于EL膜112Rf等的有机膜。例如，可以将与用于EL膜112Rf、EL膜112Gf或EL膜112Bf的有机膜相同的膜用作牺牲膜146a。通过使用这种有机膜，可以与EL膜112Rf等共通使用沉积装置，所以是优选的。并且，在对EL膜112Rf等进行蚀刻的同时可以去除牺牲层147a，由此可以实现工序的简化。
例如，当在牺牲膜144a的蚀刻中使用包含氟的气体(也称为氟类气体)的干蚀刻时，可以将硅、氮化硅、氧化硅、钨、钛、钼、钽、氮化钽、包含钼及铌的合金或包含钼及钨的合金等用于牺牲膜146a。在此，作为相对于上述使用氟类气体的干蚀刻的蚀刻选择比较大(即，可以使蚀刻速率较慢)的膜，可以举出IGZO、ITO等的金属氧化物膜等，可以将上述膜用于牺牲膜144a。
[抗蚀剂掩模143a的形成]
接着，在牺牲膜146a上形成抗蚀剂掩模143a(图2B)。注意，图2B示出在区域130中不进行EL膜112Rf的沉积的例子。在EL膜112Rf的沉积中，当遮蔽区域130时可以使用金属掩模。因为此时使用的金属掩模也可以不遮蔽显示部的像素区域，所以不需要使用高精细的掩模。
抗蚀剂掩模143a可以使用正型抗蚀剂材料或负型抗蚀剂材料等包含感光树脂的抗蚀剂材料。
在此，当在牺牲膜146a上形成抗蚀剂掩模143a时，在牺牲膜146a存在有针孔等的缺陷时有可能因抗蚀剂材料的溶剂而EL膜112Rf被溶解。通过作为牺牲膜144a使用通过ALD法形成的氧化铝、氧化铪，氧化硅等无机绝缘材料，可以形成针孔少的膜，而可以防止上述不良的发生。
[牺牲膜144a及牺牲膜146a的蚀刻]
接着，通过蚀刻去除牺牲膜146a及牺牲膜144a的不被抗蚀剂掩模143a覆盖的一部分，形成岛状或带状牺牲层145a及牺牲层147a。在此，在图2C中，牺牲层145a及牺牲层147a形成于在导电膜111f中成为像素电极111R的区域上和在导电膜111f中成为连接电极111C的区域上。
在此，优选的是，通过使用抗蚀剂掩模143a的蚀刻去除牺牲膜146a的一部分，形成牺牲层147a，然后去除抗蚀剂掩模143a，以牺牲层147a为硬掩模对牺牲膜144a进行蚀刻。在蚀刻牺牲膜146a时，优选采用与牺牲膜144a的选择比高的蚀刻条件。硬掩模形成的蚀刻可以使用湿蚀刻或干蚀刻，通过使用干蚀刻可以抑制图案的缩小。例如，当作为牺牲膜144a使用利用ALD法形成的氧化铝、氧化铪、氧化硅等的无机绝缘材料且作为牺牲膜146a使用利用溅射法形成的铟镓锌氧化物(也记为In-Ga-Zn氧化物或IGZO)等的含铟的金属氧化物时，在此对利用溅射法形成的牺牲膜146a进行蚀刻，而形成硬掩模。
抗蚀剂掩模143a的去除可以通过湿蚀刻或干蚀刻进行。尤其是，优选通过将氧气体用于蚀刻气体的干蚀刻(也称为等离子体灰化)去除抗蚀剂掩模143a。
通过以牺牲层147a为硬掩模蚀刻牺牲膜144a，可以在EL膜112Rf被牺牲膜144a覆盖的状态下去除抗蚀剂掩模143a。尤其是，在EL膜112Rf暴露于氧时有时对电特性带来负面影响，所以在进行等离子体灰化等使用氧气体的蚀刻时这是优选的。
接着，将牺牲层147a作为掩模通过蚀刻去除牺牲膜144a而形成岛状或带状的牺牲层145a(图2C)。注意，在本发明的一个方式的显示装置的制造方法中，也可以不使用牺牲层145a及牺牲层147a中的任一个。
[EL膜112Rf的蚀刻]
接着，通过蚀刻去除不被牺牲层145a覆盖的EL膜112Rf的一部分而形成岛状或带状的EL层112R。
在蚀刻EL膜112Rf时优选利用使用不包含氧作为主要成分的蚀刻气体的干蚀刻。由此，可以抑制EL膜112Rf的变质而实现可靠性高的显示装置。作为不包含氧作为主要成分的蚀刻气体例如可以举出CF4、C4F8、SF6、CHF3、Cl2、H2O、BCl3或He等的稀有气体。另外，可以将上述气体及不包含氧的稀释气体的混合气体用作蚀刻气体。在此，也可以在蚀刻EL膜112Rf时去除牺牲层145a的一部分。例如，在具有两层结构的牺牲膜144a中，当作为下层使用利用ALD法形成的氧化铝、氧化铪、氧化硅等的无机绝缘材料且作为上层使用利用溅射法形成的铟镓锌氧化物(也记为In-Ga-Zn氧化物或IGZO)等的含铟的金属氧化物时，在此在EL膜112Rf的蚀刻中也可以蚀刻上层。
注意，EL膜112Rf的蚀刻不局限于上述方法，可以利用使用其他气体的干蚀刻进行，也可以利用湿蚀刻进行。
另外，在作为EL膜112Rf的蚀刻利用使用含有氧气体的蚀刻气体或者氧气体的干蚀刻时，可以提高蚀刻速率。由此，可以在将蚀刻速率保持为足够的速度的状态下以低功率的条件进行蚀刻，因此可以降低蚀刻所带来的损伤。并且，可以抑制蚀刻时发生的反应生成物的附着等不良。例如，可以使用对上述主要成分中不包含氧的蚀刻气体添加氧气体的蚀刻气体。
[EL层112G、EL层112B的形成]
接着，在牺牲层145a上沉积成为EL层112G的EL膜112Gf。关于EL膜112Gf，可以参照EL膜112Rf的记载。
接着，在EL膜112Gf上沉积牺牲膜144b。关于牺牲膜144b，可以参照牺牲膜144a的记载。
接着，在牺牲膜144b上沉积牺牲膜146b。关于牺牲膜146b，可以参照牺牲膜146a的记载。
接着，在牺牲膜146b上形成抗蚀剂掩模143b(图3A)。
接着，形成牺牲层145b、牺牲层147b及EL层112G(图3B)。关于牺牲层145b、牺牲层147b及EL层112G的形成，可以参照牺牲层145a、牺牲层147a及EL层112R的形成。
接着，在牺牲层147a及牺牲层147b上沉积成为EL层112B的EL膜112Bf。关于EL膜112Bf，可以参照EL膜112Rf的记载。
接着，在EL膜112Bf上沉积牺牲膜144c。关于牺牲膜144c，可以参照牺牲膜144a的记载。
接着，在牺牲膜144c上沉积牺牲膜146c。关于牺牲膜146c，可以参照牺牲膜146a的记载。
接着，在牺牲膜146c上形成抗蚀剂掩模143c(图3C)。
接着，形成牺牲层145c、牺牲层147c及EL层112B(图4A)。关于牺牲层145c、牺牲层147c及EL层112B的形成，可以参照牺牲层145a、牺牲层147a及EL层112R的形成。
[绝缘层131的形成]
接着，形成成为绝缘层131b的绝缘膜131bf(图4B)。绝缘膜131bf优选使用包含无机材料的膜。另外，绝缘膜131bf以覆盖牺牲层145a、牺牲层145b、牺牲层145c、EL层112及像素电极111的方式设置。例如，作为绝缘膜131bf可以使用氧化铝、氧化镁、氧化铪、氧化镓、铟镓锌氧化物、氧化硅、氧氮化硅、氮化硅或氮氧化硅等的单层或叠层。
绝缘膜131bf可以通过溅射法、化学气相沉积(CVD)法、分子束外延(MBE)法、脉冲激光沉积(PLD)法、原子层沉积(ALD)法等形成。绝缘膜131bf可以适合使用覆盖性良好的ALD法形成。
作为绝缘膜131bf可以使用氧化铝、氧化镁、氧化铪、氧化镓、铟镓锌氧化物、氧化硅、氧氮化硅、氮化硅或氮氧化硅等的单层或叠层。尤其是，在蚀刻中氧化铝与EL层112的选择比高，在后述绝缘层131b的形成中该氧化铝具有保护EL层112的功能，所以是优选的。
通过ALD法形成绝缘膜131bf，可以形成针孔少的膜，而可以形成保护EL层112的功能优异的绝缘层131b。
绝缘膜131bf的沉积温度优选为比EL层112的耐热温度低的温度。
在此，作为绝缘膜131bf通过ALD法形成氧化铝。通过ALD法形成绝缘膜131bf时的温度优选为60℃以上且150℃以下，更优选为70℃以上且115℃以下，进一步优选为80℃以上且100℃以下。通过以这种温度形成绝缘膜131bf，可以得到致密的绝缘膜，且可以降低对EL层112带来的损伤。
接着，形成成为绝缘层131a的绝缘膜131af(图4C)。绝缘膜131af以嵌入绝缘膜131bf的凹部的方式设置。绝缘膜131af优选为平坦化膜。
作为绝缘膜131af，优选使用包含有机材料的绝缘膜，作为有机材料优选使用树脂。
作为可用于绝缘膜131af的材料，可以举出丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂及上述树脂的前体等。另外，作为绝缘膜131af可以使用感光树脂。感光树脂可以使用正型材料或负型材料。
通过使用感光树脂形成绝缘膜131af，可以仅经过曝光及显影工序形成绝缘膜131af，可以降低对构成发光元件110的各层带来的损伤，尤其是对EL层带来的损伤。另外，通过使用负型感光树脂形成绝缘层132，有时可以使用与用于开口部129的形成的光掩模(曝光掩模)相同的光掩模形成绝缘层132。
接着，形成绝缘层131a(图5A)。绝缘层131a例如可以通过对绝缘膜131af的顶面大致均匀地进行蚀刻来形成。如此那样均匀地蚀刻而平坦化的处理也被称为回蚀。
或者，绝缘层131a例如可以通过使用光掩模去除绝缘膜131af的一部分来形成。在此，通过作为绝缘膜131af使用感光树脂，可以以不进行使用抗蚀剂掩模、硬掩模等蚀刻掩模的蚀刻的方式形成绝缘层131a。另外，由于感光树脂可以仅经过曝光及显影工序进行加工，所以可以以不使用干蚀刻法等的方式形成绝缘层131a。因此，可以实现工序的简化。此外，可以降低绝缘膜131af的蚀刻对EL层带来的损伤。并且，也可以对绝缘层131a的顶部的一部分进行蚀刻来调整表面高度。
接着，蚀刻绝缘膜131bf而使牺牲层145a、牺牲层145b及牺牲层145c的顶面露出。由此，形成覆盖EL层112R、EL层112G及EL层112B的侧面的绝缘层131b。
绝缘膜131bf的蚀刻可以使用干蚀刻法、湿蚀刻法。另外，也可以通过使用氧等离子体的灰化等进行蚀刻。另外，作为绝缘膜131bf的蚀刻，也可以使用化学机械抛光(CMP：Chemical Mechanical Poliching)。
注意，在蚀刻绝缘膜131bf时优选抑制通过蚀刻而对EL层112带来的损伤。因此，例如优选将与EL层112的蚀刻选择比高的材料用作绝缘膜131bf。
通过作为绝缘膜131bf使用无机材料，有时可以提高与EL层112的选择比。另外，作为绝缘层131b可以使用氧化铝、氧化镁、氧化铪、氧化镓、铟镓锌氧化物、氧化硅、氧氮化硅、氮化硅或氮氧化硅等的单层或叠层。尤其是，在蚀刻中氧化铝与EL层112的选择比高，在后述绝缘层131b的形成中该氧化铝具有保护EL层112的功能，所以是优选的。尤其是，通过将利用ALD法形成的氧化铝、氧化铪、氧化硅等无机绝缘材料用作绝缘层131b，可以形成针孔少的膜，而可以形成保护EL层112的功能优异的绝缘层131b。
在形成绝缘膜131af及绝缘膜131bf时，可以根据蚀刻量而调整它们的顶面的高度。在此，优选以绝缘层131b覆盖EL层112的侧面的方式调整蚀刻量。尤其是，优选以绝缘层131b覆盖EL层112所包括的发光层的侧面的方式调整蚀刻量。
另外，有时根据被形成面的凹凸及形成在被形成面的图案的密度而包含有机材料的绝缘膜131bf表面的平坦性变化。另外，有时根据作为绝缘膜131bf使用的材料的粘度等而绝缘膜131bf的平坦性变化。例如，有时与在EL层112上并重叠于EL层112的区域的绝缘膜131bf的厚度相比，不重叠于EL层112的区域的绝缘膜131bf的厚度变小。在此情况下，例如在进行绝缘膜131bf的回蚀时，有时绝缘层131的顶面的高度低于牺牲层147a、牺牲层147b、牺牲层147c的顶面的高度或牺牲层145a、牺牲层145b、牺牲层145c的顶面的高度。
另外，绝缘膜131bf有时在多个EL层112之间的区域中具有凹曲面的形状(洼下形状)或凸曲面的形状(膨胀形状)等。
[牺牲层的去除]
接着，去除牺牲层145a、牺牲层147a、牺牲层145b、牺牲层147b、牺牲层145c及牺牲层147c，使EL层112R、EL层112G及EL层112B的顶面露出(图5B)。
牺牲层145a、牺牲层147a、牺牲层145b、牺牲层147b、牺牲层145c及牺牲层147c可以通过湿蚀刻或干蚀刻去除。此时，优选使用尽量不对EL层112R、EL层112G及EL层112B带来损伤的方法。
通过上述步骤，可以分别形成EL层112R、EL层112G及EL层112B。
如图5B所示，以绝缘层131a的顶面及绝缘层131b的顶面与EL层112的顶面大致对齐的方式进行蚀刻。通过使绝缘层131a的顶面及绝缘层131b的顶面与EL层的顶面大致对齐，可以在后述的图5C所示的公共电极113的形成中减少设置公共电极113的面的凹凸，由此可以提高覆盖性。
[公共层114的形成]
接着，形成公共层114。注意，在是不包括公共层114的结构的情况下，覆盖EL层112R、EL层112G及EL层112B形成公共电极113即可。
[公共电极113的形成]
接着，在公共层114上形成公共电极113(图5C)。公共电极113例如可以通过溅射法或蒸镀法等形成。注意，图5C示出在区域130中不进行公共层114的沉积的例子。在公共层114的沉积中，当遮蔽区域130时可以使用金属掩模。因为此时使用的金属掩模也可以不遮蔽显示部的像素区域，所以不需要使用高精细的掩模。注意，在区域130中，也可以在连接电极111C上设置公共层114，然后设置公共电极113。就是说，在区域130中，在连接电极111C与公共电极113之间也可以包括公共层114。
通过上述工序，可以制造发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B。
[保护层121的形成]
接着，在公共电极113上形成保护层121。在沉积用于保护层121的无机绝缘膜时优选利用溅射法、PECVD法或ALD法。尤其是，ALD法是台阶覆盖性良好且不容易产生针孔等的缺陷，所以是优选的。另外，由于可以在所希望的区域均匀地形成膜，所以在沉积有机绝缘膜时优选使用喷墨法。
通过上述工序，可以制造图1A所示的显示装置100。
[变形例子1]
参照图6及图7说明显示装置100的变形例子。
图6A是摘录图1B所示的显示装置100的截面图的一部分的图。
图6B是图6A中的被点划线围绕的区域138的放大图。另外，图6C至图6E示出图6B的变形例子。
像素电极111R设置在导电层117R及绝缘层132上。像素电极111R优选具有与导电层117R的顶面接触的第一区域及与绝缘层132的顶面接触的第二区域。
在图6C中，与第一区域接触的导电层117R的顶面高度比与第二区域接触的绝缘层132的顶面高度更高。另外，绝缘层132的顶面具有向中心以凹状平缓地洼下的形状。
另外，在图6D中，与第一区域接触的导电层117R的顶面高度比与第二区域接触的绝缘层132的顶面高度更低。另外，绝缘层132的顶面具有向中心以凸状平缓地膨胀的形状。
另外，如图6E所示，绝缘层132具有比导电层117R的顶面高的区域。另外，绝缘层132也可以以宽于导电层117R的凹部的宽度的方式形成。此时，绝缘层132也可以具有不但与导电层117R的凹部的内壁接触而且与导电层117R的顶面接触的结构。
图7A是图6A中的被双点划线围绕的区域139的放大图。另外，图7B至图7F示出图7A的变形例子。
在图7A中，绝缘层131a的顶面大致与EL层112R的顶面对齐。另外，绝缘层131a的顶面大致与EL层112G的顶面对齐。另外，绝缘层131b的顶面大致与EL层112R的顶面对齐。另外，绝缘层131b的顶面大致与EL层112G的顶面对齐。
在图7B中，绝缘层131a的顶面具有比EL层112R的顶面高的区域。另外，绝缘层131a的顶面具有比EL层112G的顶面高的区域。另外，绝缘层131a的顶面具有向中心以凸状平缓地膨胀的形状。
在图7C中，绝缘层131a具有比EL层112R的顶面及EL层112G的顶面高的区域。另外，在区域139中，显示装置100包括牺牲层145a及牺牲层147a中的至少一个，绝缘层131a具有比EL层112R的顶面及EL层112G的顶面高且位于绝缘层131b的外侧的第一区域，第一区域位于牺牲层145a及牺牲层147a中的至少一个上。另外，在区域139中，显示装置100包括牺牲层145b及牺牲层147b中的至少一个，绝缘层131a具有比EL层112R的顶面及EL层112G的顶面高且位于绝缘层131b的外侧的第二区域，第二区域位于牺牲层145b及牺牲层147b中的至少一个上。
在图7D中，绝缘层131a的顶面比EL层112R的顶面低。另外，绝缘层131a的顶面具有比EL层112G的顶面低的区域。另外，绝缘层131a的顶面具有向中心以凹状平缓地洼下的形状。
在图7E中，绝缘层131b的顶面具有比EL层112R的顶面高的区域。另外，绝缘层131b的顶面具有比EL层112G的顶面高的区域。就是说，在公共层114的被形成面，绝缘层131b突出而形成凸部。
在绝缘层131b的形成中，例如，在以其高度与牺牲层145a、牺牲层145b及牺牲层145c大致相等的方式形成绝缘层131b的情况下，如图7E所示，有时形成绝缘层131b突出的形状。
在图7F中，绝缘层131b的顶面比EL层112R的顶面低。另外，绝缘层131b的顶面比EL层112G的顶面低。就是说，在公共层114的被形成面，绝缘层131b形成凹部。
本实施方式所示的结构例子及对应该结构例子的附图等的至少一部分可以与其他结构例子或附图等适当地组合。
(实施方式2)
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例子。
本实施方式的显示装置可以为高分辨率的显示装置或大型显示装置。因此，例如可以将本实施方式的显示装置用作如下装置的显示部：具有较大的屏幕的电子设备诸如电视装置、台式或笔记本型个人计算机、用于计算机等的显示器、数字标牌、弹珠机等大型游戏机等；数码相机；数字视频摄像机；数码相框；移动电话机；便携式游戏机；智能手机；手表型终端；平板终端；便携式信息终端；声音再现装置。
[显示装置的结构例子2]
图8示出显示装置400A的立体图，图9A示出显示装置400A的截面图。
显示装置400A具有贴合衬底452与衬底451的结构。在图8中，以虚线表示衬底452。
显示装置400A包括显示部462、电路464及布线465等。图8示出显示装置400A中安装有IC473及FPC472的例子。因此，也可以将图8所示的结构称为包括显示装置400A、IC(集成电路)及FPC的显示模块。
作为电路464，例如可以使用扫描线驱动电路。
布线465具有对显示部462及电路464供应信号及电力的功能。该信号及电力从外部经由FPC472或者从IC473输入到布线465。
图8示出通过COG(Chip On Glass：玻璃覆晶封装)方式或COF(Chip On Film：薄膜覆晶封装)方式等在衬底451上设置IC473的例子。作为IC473，例如可以使用包括扫描线驱动电路或信号线驱动电路等的IC。注意，显示装置400A及显示模块不一定必须设置有IC。此外，也可以将IC利用COF方式等安装于FPC。
图9A示出显示装置400A的包括FPC472的区域的一部分、电路464的一部分、显示部462的一部分及包括端部的区域的一部分的截面的一个例子。
图9A所示的显示装置400A在衬底451与衬底452之间包括晶体管201、晶体管205、发射红色光的发光元件430a、发射绿色光的发光元件430b以及发射蓝色光的发光元件430c等。
发光元件430a、发光元件430b及发光元件430c可以使用在实施方式1中例示出的发光元件。
在此，当显示装置的像素包括具有发射彼此不同的颜色的发光元件的三个子像素时，作为该三个子像素可以举出R、G、B这三个颜色的子像素、黄色(Y)、青色(C)及品红色(M)这三个颜色的子像素等。当包括四个上述子像素时，作为该四个子像素可以举出R、G、B及白色(W)这四个颜色的子像素、R、G、B及Y这四个颜色的子像素等。
保护层410与衬底452由粘合层442粘合。作为对发光元件的密封，可以采用固体密封结构或中空密封结构等。在图9A中，由衬底452、粘合层442及衬底451围绕的空间443填充有惰性气体(氮或氩等)，采用中空密封结构。粘合层442也可以与发光元件重叠。此外，由衬底452、粘合层442及衬底451围绕的空间443也可以填充有与粘合层442不同的树脂。
在以使晶体管205所包括的导电层222b的顶面露出的方式设置在绝缘层214中的开口部中，沿着该开口部的底面及侧面形成导电层418a、导电层418b及导电层418c的一部分。导电层418a、导电层418b、导电层418c各自通过设置在绝缘层214中的开口与晶体管205所包括的导电层222b连接。像素电极包含反射可见光的材料，对置电极包含使可见光透过的材料。另外，导电层418a、导电层418b及导电层418c的其他部分设置在绝缘层214上。
作为导电层418a、导电层418b及导电层418c，可以使用上述实施方式所示的导电层117。
作为绝缘层214，可以参照上述实施方式所示的绝缘层255。
导电层418a、导电层418b及导电层418c上设置有导电层411a、导电层411b及导电层411c。导电层411a、导电层411b及导电层411c上设置有发光元件430a所包括的EL层416a、发光元件430b所包括的EL层416b及发光元件430c所包括的EL层416c。导电层418a的凹部、导电层418b的凹部及导电层418c的凹部各自设置有绝缘层414。作为绝缘层414，可以参照上述实施方式所示的绝缘层132。
作为导电层411a、导电层411b、导电层411c，可以使用上述实施方式所示的像素电极111。
发光元件430a与发光元件430b之间且绝缘层214上的区域以及发光元件430b与发光元件430c之间且绝缘层214上的区域各自设置有绝缘层421。作为绝缘层421，可以参照上述实施方式所示的绝缘层131。
发光元件将光发射到衬底452一侧。衬底452优选使用对可见光的透过性高的材料。
晶体管201及晶体管205都设置在衬底451上。这些晶体管可以使用同一材料及同一工序形成。
在衬底451上依次设置有绝缘层211、绝缘层213、绝缘层215及绝缘层214。绝缘层211的一部分用作各晶体管的栅极绝缘层。绝缘层213的一部分用作各晶体管的栅极绝缘层。绝缘层215以覆盖晶体管的方式设置。绝缘层214以覆盖晶体管的方式设置，并被用作平坦化层。此外，对栅极绝缘层的个数及覆盖晶体管的绝缘层的个数没有特别的限制，既可以为一个，又可以为两个以上。
优选的是，将水及氢等杂质不容易扩散的材料用于覆盖晶体管的绝缘层中的至少一个。由此，可以将绝缘层用作阻挡层。通过采用这种结构，可以有效地抑制杂质从外部扩散到晶体管中，从而可以提高显示装置的可靠性。
作为绝缘层211、绝缘层213及绝缘层215优选使用无机绝缘膜。作为无机绝缘膜，例如可以使用氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜、氮化铝膜等。此外，也可以使用氧化铪膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镓膜、氧化钽膜、氧化镁膜、氧化镧膜、氧化铈膜及氧化钕膜等。此外，也可以层叠上述绝缘膜中的两个以上。
这里，有机绝缘膜的阻挡性在很多情况下低于无机绝缘膜。因此，有机绝缘膜优选在显示装置400A的端部附近包括开口。由此，可以抑制杂质从显示装置400A的端部通过有机绝缘膜进入。此外，也可以以其端部位于显示装置400A的端部的内侧的方式形成有机绝缘膜，以使有机绝缘膜不暴露于显示装置400A的端部。
用作平坦化层的绝缘层214优选使用有机绝缘膜。作为能够用于有机绝缘膜的材料，例如可以使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂及上述树脂的前体等。
在图9A所示的区域228中，在层叠绝缘层214及绝缘层214上的绝缘层421b的两层结构中形成有开口。绝缘层421b可以使用与绝缘层421相同的材料形成。另外，绝缘层421b例如通过与绝缘层421相同的工序形成。以覆盖开口的方式形成有保护层410。通过使用无机层作为保护层410，即使在使用有机绝缘膜作为绝缘层214的情况下，也可以抑制杂质从外部通过绝缘层214进入显示部462。由此，可以提高显示装置400A的可靠性。
晶体管201及晶体管205包括：用作栅极的导电层221；用作栅极绝缘层的绝缘层211；用作源极和漏极中的一个的导电层222a；用作源极和漏极中的另一个的导电层222b；半导体层231；用作栅极绝缘层的绝缘层213；以及用作栅极的导电层223。在此，通过对同一导电膜进行加工而得到的多个层由相同的阴影线表示。绝缘层211位于导电层221与半导体层231之间。绝缘层213位于导电层223与半导体层231之间。
对本实施方式的显示装置所包括的晶体管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，晶体管都可以具有顶栅结构或底栅结构。或者，也可以在形成沟道的半导体层上下设置有栅极。
作为晶体管201及晶体管205，采用两个栅极夹持形成沟道的半导体层的结构。此外，也可以连接两个栅极，并通过对该两个栅极供应同一信号，来驱动晶体管。或者，通过对两个栅极中的一个施加用来控制阈值电压的电位，对另一个施加用来进行驱动的电位，可以控制晶体管的阈值电压。
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、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。
晶体管的半导体层优选使用金属氧化物(氧化物半导体)。就是说，本实施方式的显示装置优选使用在沟道形成区中包含金属氧化物的晶体管(以下，OS晶体管)。此外，晶体管的半导体层也可以包含硅。作为硅，可以举出非晶硅、结晶硅(低温多晶硅、单晶硅等)等。
例如，半导体层优选包含铟、M(M为选自镓、铝、硅、硼、钇、锡、铜、钒、铍、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨或镁中的一种或多种)和锌。尤其是，M优选为选自铝、镓、钇或锡中的一种或多种。
尤其是，作为半导体层，优选使用包含铟(In)、镓(Ga)及锌(Zn)的氧化物(IGZO)。
在半导体层使用In-M-Zn氧化物时，该In-M-Zn氧化物中的In的原子数比优选为M的原子数比以上。作为这种In-M-Zn氧化物的金属元素的原子数比，可以举出In：M：Zn＝1：1：1或其附近的组成、In：M：Zn＝1：1：1.2或其附近的组成、In：M：Zn＝2：1：3或其附近的组成、In：M：Zn＝3：1：2或其附近的组成、In：M：Zn＝4：2：3或其附近的组成、In：M：Zn＝4：2：4.1或其附近的组成、In：M：Zn＝5：1：3或其附近的组成、In：M：Zn＝5：1：6或其附近的组成、In：M：Zn＝5：1：7或其附近的组成、In：M：Zn＝5：1：8或其附近的组成、In：M：Zn＝6：1：6或其附近的组成、In：M：Zn＝5：2：5或其附近的组成等。此外，附近的组成包括所希望的原子数比的±30％的范围。
当记载为原子数比为In：Ga：Zn＝4：2：3或其附近的组成时包括如下情况：In的原子数比为4时，Ga的原子数比为1以上且3以下，Zn的原子数比为2以上且4以下。此外，当记载为原子数比为In：Ga：Zn＝5：1：6或其附近的组成时包括如下情况：In的原子数比为5时，Ga的原子数比大于0.1且为2以下，Zn的原子数比为5以上且7以下。此外，当记载为原子数比为In：Ga：Zn＝1：1：1或其附近的组成时包括如下情况：In的原子数比为1时，Ga的原子数比大于0.1且为2以下，Zn的原子数比大于0.1且为2以下。
电路464所包括的晶体管和显示部462所包括的晶体管既可以具有相同的结构，又可以具有不同的结构。电路464所包括的多个晶体管既可以具有相同的结构，又可以具有两种以上的不同结构。与此同样，显示部462所包括的多个晶体管既可以具有相同的结构，又可以具有两种以上的不同结构。
在衬底451的不与衬底452重叠的区域中设置有连接部204。在连接部204中，布线465通过导电层466及连接层242与FPC472电连接。作为导电层466，可以使用加工与像素电极相同的导电膜而得到的导电膜或加工与像素电极相同的导电膜和与光学调整层相同的导电膜的叠层膜而得到的导电膜。在连接部204的顶面上露出导电层466。因此，通过连接层242可以使连接部204与FPC472电连接。
优选在衬底452的衬底451一侧的面设置遮光层417。此外，可以在衬底452的外侧配置各种光学构件。作为光学构件，可以使用偏振片、相位差板、光扩散层(扩散薄膜等)、防反射层及聚光薄膜(condensing film)等。此外，在衬底452的外侧也可以配置抑制尘埃的附着的抗静电膜、不容易被弄脏的具有拒水性的膜、抑制使用时的损伤的硬涂膜、冲击吸收层等。
通过形成覆盖发光元件的保护层410，可以抑制水等杂质进入发光元件，由此可以提高发光元件的可靠性。
在显示装置400A的端部附近的区域228中，优选绝缘层215与保护层410通过绝缘层214的开口彼此接触。尤其是，特别优选绝缘层215含有的无机绝缘膜与保护层410含有的无机绝缘膜彼此接触。由此，可以抑制杂质从外部通过有机绝缘膜进入显示部462。因此，可以提高显示装置400A的可靠性。
衬底451及衬底452可以使用玻璃、石英、陶瓷、蓝宝石、树脂、金属、合金以及半导体等。从发光元件提取光一侧的衬底使用使该光透过的材料。通过将具有柔性的材料用于衬底451及衬底452，可以提高显示装置的柔性。作为衬底451或衬底452，可以使用偏振片。
作为衬底451及衬底452，可以使用如下材料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯树脂、聚丙烯腈树脂、丙烯酸树脂、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(尼龙、芳族聚酰胺等)、聚硅氧烷树脂、环烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、ABS树脂以及纤维素纳米纤维等。此外，也可以作为衬底451和衬底452中的一方或双方使用其厚度为具有柔性程度的玻璃。
在将圆偏振片重叠于显示装置的情况下，优选将光学各向同性高的衬底用作显示装置所包括的衬底。光学各向同性高的衬底的双折射较低(也可以说双折射量较少)。
光学各向同性高的衬底的相位差值(retardation value)的绝对值优选为30nm以下，更优选为20nm以下，进一步优选为10nm以下。
作为光学各向同性高的薄膜，可以举出三乙酸纤维素(也被称为TAC：Cellulosetriacetate)薄膜、环烯烃聚合物(COP)薄膜、环烯烃共聚物(COC)薄膜及丙烯酸薄膜等。
当作为衬底使用薄膜时，有可能因薄膜的吸水而发生显示面板出现皱纹等形状变化。因此，作为衬底优选使用吸水率低的薄膜。例如，优选使用吸水率为1％以下的薄膜，更优选使用吸水率为0.1％以下的薄膜，进一步优选为使用吸水率为0.01％以下的薄膜。
作为粘合层，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、PVC(聚氯乙烯)树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)树脂、EVA(乙烯-乙酸乙烯酯)树脂等。尤其是，优选使用环氧树脂等透湿性低的材料。此外，也可以使用两液混合型树脂。此外，也可以使用粘合薄片等。
作为连接层242，可以使用各向异性导电膜(ACF：Anisotropic ConductiveFilm)、各向异性导电膏(ACP：Anisotropic Conductive Paste)等。
作为可用于晶体管的栅极、源极及漏极和构成显示装置的各种布线及电极等导电层的材料，可以举出铝、钛、铬、镍、铜、钇、锆、钼、银、钽或钨等金属或者以上述金属为主要成分的合金等。可以使用包含这些材料的膜的单层或叠层。
此外，作为具有透光性的导电材料，可以使用氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、包含镓的氧化锌等导电氧化物或石墨烯。或者，可以使用金、银、铂、镁、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯或钛等金属材料或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。此外，当使用金属材料或合金材料(或者它们的氮化物)时，优选将其形成得薄到具有透光性。此外，可以使用上述材料的叠层膜作为导电层。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。上述材料也可以用于构成显示装置的各种布线及电极等的导电层及发光元件所包括的导电层(被用作像素电极或公共电极的导电层)。
作为可用于各绝缘层的绝缘材料，例如可以举出丙烯酸树脂或环氧树脂等树脂、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。
晶体管205及晶体管201包括：用作栅极的导电层221；用作栅极绝缘层的绝缘层211；包含沟道形成区域231i及一对低电阻区域231n的半导体层；与一对低电阻区域231n中的一个连接的导电层222a；与一对低电阻区域231n中的另一个连接的导电层222b；用作栅极绝缘层的绝缘层225；用作栅极的导电层223；以及覆盖导电层223的绝缘层215。绝缘层211位于导电层221与沟道形成区域231i之间。绝缘层225位于导电层223与沟道形成区域231i之间。
导电层222a及导电层222b通过设置在绝缘层215及绝缘层225中的开口与低电阻区域231n连接。导电层222a及导电层222b中的一个用作源极，另一个用作漏极。
图9B示出绝缘层225覆盖半导体层的顶面及侧面的例子。导电层222a及导电层222b通过设置在绝缘层225及绝缘层215中的开口与低电阻区域231n连接。
另一方面，在图9C所示的晶体管209中，绝缘层225与半导体层231的沟道形成区域231i重叠而不与低电阻区域231n重叠。例如，通过以导电层223为掩模加工绝缘层225，可以形成图9C所示的结构。在图9C中，绝缘层215覆盖绝缘层225及导电层223，并且导电层222a及导电层222b分别通过绝缘层215的开口与低电阻区域231n连接。再者，还可以设置有覆盖晶体管的绝缘层218。作为晶体管205及晶体管201，可以使用图9C所示的晶体管209的结构。
此外，作为驱动发光元件的像素电路所包括的所有晶体管，都可以使用被形成沟道的半导体层中含有硅的晶体管。作为硅可以举出单晶硅、多晶硅、非晶硅等。尤其是，可以使用半导体层中含有低温多晶硅(LTPS(Low Temperature Poly Silicon))的晶体管(以下，也称为LTPS晶体管)。LTPS晶体管具有高场效应迁移率以及良好的频率特性。
通过使用LTPS晶体管等使用硅的晶体管，可以在同一衬底上形成需要以高频率驱动的电路(例如，源极驱动器电路)和显示部。因此，可以使安装到显示装置的外部电路简化，可以缩减构件成本及安装成本。
另外，优选将被形成沟道的半导体中含有金属氧化物(以下，也称为氧化物半导体)的晶体管(以下，也称为OS晶体管)用于像素电路所包括的晶体管中的至少一个。OS晶体管的场效应迁移率比非晶硅高得多。另外，OS晶体管的关闭状态下的源极和漏极间的泄漏电流(以下，也称为关态电流)极低，可以长期间保持与该晶体管串联连接的电容器中储存的电荷。另外，通过使用OS晶体管，可以降低显示装置的功耗。
通过将LTPS晶体管用于像素电路所包括的一部分晶体管且将OS晶体管用于其他晶体管，可以实现一种功耗低且驱动能力高的显示装置。此外，有时将组合LTPS晶体管与OS晶体管而成的结构称为LTPO。另外，作为更优选的例子，优选的是，将OS晶体管用于被用作控制布线间的导通/非导通的开关的晶体管等且将LTPS晶体管用于控制电流的晶体管等。
例如，设置在像素电路中的晶体管之一被用作用来控制流过发光元件的电流的晶体管，也可以被称为驱动晶体管。驱动晶体管的源极和漏极中的一个与发光元件的像素电极电连接。作为该驱动晶体管优选使用LTPS晶体管。因此，可以增大在像素电路中流过发光元件的电流。
另一方面，设置在像素电路中的晶体管中的另一个被用作控制像素的选择/非选择的开关，也可以被称为选择晶体管。选择晶体管的栅极与栅极线电连接，源极和漏极中的一个与源极线(信号线)电连接。选择晶体管优选使用OS晶体管。因此，即便使帧频显著小(例如，1fps以下)也可以维持像素的灰度，由此通过在显示静态图像时停止驱动器，可以降低功耗。
如此，本发明的一个方式可以实现兼具高开口率、高清晰度、高显示品质及低功耗的显示装置。
下面，参照附图说明更具体的结构例子。
[显示装置的结构例子3]
图10A是显示装置10的方框图。显示装置10包括显示部11、驱动电路部12、驱动电路部13等。
显示部11包括被配置为矩阵状的多个像素30。像素30包括子像素21R、子像素21G及子像素21B。子像素21R、子像素21G、子像素21B各自包括被用作显示元件的发光元件。
像素30与布线GL、布线SLR、布线SLG及布线SLB电连接。布线SLR、布线SLG及布线SLB各自与驱动电路部12电连接。布线GL与驱动电路部13电连接。驱动电路部12被用作源极线驱动电路(也称为源极驱动器)，驱动电路部13被用作栅极线驱动电路(也称为栅极驱动器)。布线GL被用作栅极线，布线SLR、布线SLG及布线SLB各自被用作源极线。
子像素21R包括发射红色光的发光元件。子像素21G包括发射绿色光的发光元件。子像素21B包括发射蓝色光的发光元件。因此，显示装置10可以进行全彩色的显示。此外，像素30也可以包括具有发射其他颜色的光的发光元件的子像素。例如，像素30也可以除了上述三个子像素之外还包括具有发射白色光的发光元件的子像素或具有发射黄色光的发光元件的子像素等。
布线GL与在行方向(布线GL的延伸方向)上排列的子像素21R、子像素21G及子像素21B电连接。布线SLR、布线SLG及布线SLB分别与在列方向(布线SLR等的延伸方向)上排列的子像素21R、子像素21G或子像素21B电连接。
[像素电路的结构例子]
图10B示出可用于上述子像素21R、子像素21G及子像素21B的像素21的电路图的一个例子。像素21包括晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、电容器C1及发光元件EL。另外，布线GL及布线SL电连接到像素21。布线SL对应于图10A中示出的布线SLR、布线SLG及布线SLB中的任一个。
晶体管M1的栅极与布线GL电连接，源极和漏极中的一个与布线SL电连接，源极和漏极中的另一个与电容器C1的一个电极及晶体管M2的栅极电连接。晶体管M2的源极和漏极中的一个与布线AL电连接，源极和漏极中的另一个与发光元件EL的一个电极、电容器C1的另一个电极及晶体管M3的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M3的栅极与布线GL电连接，源极和漏极中的另一个与布线RL电连接。发光元件EL的另一个电极与布线CL电连接。
晶体管M1及晶体管M3被用作开关。晶体管M2被用作控制流过发光元件EL的电流的晶体管。例如，也可以说晶体管M1被用作选择晶体管，晶体管M2被用作驱动晶体管。
在此，优选将LTPS晶体管用于晶体管M1至晶体管M3的全部。或者，优选的是，将OS晶体管用于晶体管M1及晶体管M3，将LTPS晶体管用于晶体管M2。
或者，晶体管M1至晶体管M3也可以都使用OS晶体管。此时，驱动电路部12所包括的多个晶体管及驱动电路部13所包括的多个晶体管中的一个以上可以使用LTPS晶体管，其他晶体管可以使用OS晶体管。例如，设置在显示部11中的晶体管可以使用OS晶体管，驱动电路部12及驱动电路部13中的晶体管可以使用LTPS晶体管。
作为OS晶体管可以使用将氧化物半导体用于被形成沟道的半导体层的晶体管。例如，半导体层优选包含铟、M(M为选自镓、铝、硅、硼、钇、锡、铜、钒、铍、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨或镁中的一种和多种)和锌。尤其是，M优选为选自铝、镓、钇及锡中的一种或多种。尤其是，作为OS晶体管的半导体层，优选使用包含铟(In)、镓(Ga)及锌(Zn)的氧化物(也记载为IGZO)。或者，优选使用包含铟(In)、锡(Sn)及锌(Zn)的氧化物。或者，优选使用包含铟(In)、镓(Ga)、锡(Sn)及锌(Zn)的氧化物。
使用其带隙比硅宽且载流子密度低的氧化物半导体的晶体管可以实现极低的关态电流。由于其关态电流低，因此能够长期间保持储存于与晶体管串联连接的电容器中的电荷。因此，尤其是，与电容器C1串联连接的晶体管M1及晶体管M3优选使用含有氧化物半导体的晶体管。通过作为晶体管M1及晶体管M3使用含有氧化物半导体的晶体管，可以防止保持在电容器C1中的电荷经过晶体管M1或晶体管M3而泄漏。另外，能够长期间保持储存于电容器C1中的电荷，因此可以长期间显示静态图像而无需改写像素21的数据。
布线SL被供应数据电位D。布线GL被提供选择信号。该选择信号包括使晶体管处于导通状态的电位以及使晶体管处于非导通状态的电位。
布线RL被供应复位电位。布线AL被供应阳极电位。布线CL被供应阴极电位。像素21中的阳极电位比阴极电位高。另外，供应到布线RL的复位电位可以为使复位电位和阴极电位之电位差小于发光元件EL的阈值电压的电位。复位电位可以为高于阴极电位的电位、与阴极电位相同的电位或者低于阴极电位的电位。
注意，在图10B中，晶体管为n沟道型晶体管，但是也可以使用p沟道型晶体管。
另外，像素21所包括的各晶体管优选排列形成在同一衬底上。
作为像素21所包括的晶体管可以使用包括隔着半导体层重叠的一对栅极的晶体管。
在包括一对栅极的晶体管具有一对栅极彼此电连接并被供应相同电位的结构的情况下，有晶体管的通态电流得到增高及饱和特性得到提高等优点。另外，也可以对一对栅极中的一方供应控制晶体管的阈值电压的电位。另外，通过对一对栅极中的一方供应恒电位，可以提高晶体管的电特性的稳定性。例如，既可以将晶体管的一个栅极电连接到被供应恒电位的布线，又可以将晶体管的一个栅极电连接到该晶体管本身的源极或漏极。
图10C所示的像素21是将包括一对栅极的晶体管用于晶体管M1及晶体管M3的情况的例子。在晶体管M1及晶体管M3各自中，一对栅极彼此电连接。通过采用这样的结构，可以缩短对像素21的数据写入期间。
图10D所示的像素21是将包括一对栅极的晶体管不但用于晶体管M1及晶体管M3而且用于晶体管M2的情况的例子。晶体管M2的一对栅极彼此电连接。通过将这样的晶体管用于晶体管M2，饱和特性得到提高，因此发光元件EL的发光亮度的控制变容易，可以提高显示品质。
[显示装置的截面结构例子]
以下，说明可用于上述显示装置的晶体管及发光元件的结构例子。
[结构例子1]
图11A是包括发光元件330R、发光元件330G(以下，统称为发光元件330)及晶体管310的截面图。
晶体管310是将多晶硅用于半导体层的晶体管。在图11A所示的结构中，例如，晶体管310对应于像素21的晶体管M2，发光元件330R及发光元件330G对应于发光元件EL。就是说，图11A是晶体管310的源极和漏极中的一个与发光元件330的像素电极电连接的例子。
在图11A中，衬底301和衬底302之间设置有发光元件330R、发光元件330G及晶体管310。
晶体管310包括半导体层311、绝缘层312、导电层313等。半导体层311包括沟道形成区域311i及低电阻区域311n。半导体层311包含硅。半导体层311优选包含多晶硅。绝缘层312的一部分被用作栅极绝缘层。导电层313的一部分被用作栅电极。
注意，半导体层311也可以包含示出半导体特性的金属氧化物(也称为氧化物半导体)。此时，晶体管310可以被称为OS晶体管。
低电阻区域311n是包含杂质元素的区域。例如，在晶体管310为n沟道型晶体管的情况下，将磷或砷等添加到低电阻区域311n即可。另一方面，在晶体管310为p沟道型晶体管的情况下，将硼或铝等添加到低电阻区域311n即可。另外，为了控制晶体管310的阈值电压，也可以将上述杂质添加到沟道形成区域311i。
衬底301上设置有绝缘层321。半导体层311设置在绝缘层321上。绝缘层312以覆盖半导体层311及绝缘层321的方式设置。导电层313设置在绝缘层312上的与半导体层311重叠的位置。
另外，以覆盖导电层313及绝缘层312的方式设置有绝缘层322。绝缘层322上设置有导电层314a及导电层314b。导电层314a及导电层314b通过形成在绝缘层322及绝缘层312中的开口部与低电阻区域311n电连接。导电层314a的一部分被用作源电极和漏电极中的一个，导电层314b的一部分被用作源电极和漏电极中的另一个。另外，以覆盖导电层314a、导电层314b及绝缘层322的方式设置有绝缘层323。
发光元件330R从衬底301一侧包括导电层331a、导电层331b、EL层332R、公共层334及导电层333。导电层331a及导电层331b被用作像素电极。导电层331a被用作电连接导电层314b与导电层331b的连接电极。导电层333被用作公共电极。发光元件330G除了包括EL层332G代替EL层332R以外与发光元件330R同样。
导电层331a设置在绝缘层323上，该导电层331a在设置于绝缘层323的开口中与导电层314b电连接。另外，以嵌入导电层331a中的位于与导电层314b的连接部的凹部(洼坑)的方式设置有绝缘层361。绝缘层361优选包含有机树脂材料。另外，以覆盖导电层331a及绝缘层361的方式设置有导电层331b。导电层331b以与导电层331a的顶面接触的方式设置，它们电连接。因为导电层331b被用作反射电极，所以其顶面的可见光反射率优选高。
导电层331b上设置有EL层332R或EL层332G。
在此，EL层332R与EL层332G之间设置有绝缘层362及绝缘层363。
绝缘层362以接触于发光元件330R所包括的EL层332R、导电层331b及导电层331a的各侧面、发光元件330G所包括的EL层332G、导电层331b及导电层331a的各侧面以及绝缘层323的顶面的方式设置。
绝缘层362具有U字状截面形状。以嵌入绝缘层362的凹部(洼坑)的方式设置有绝缘层363。绝缘层363与绝缘层361同样地优选包含有机树脂材料。
作为绝缘层361及绝缘层363，既可以使用非感光有机树脂，又可以使用感光有机树脂。例如，作为能够用于绝缘层361及绝缘层363的材料，可以举出丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂及这些树脂的前体等。
另外，以覆盖EL层332R、EL层332G、绝缘层362及绝缘层363的方式设置有公共层334，以覆盖公共层334的方式设置有导电层333。另外，以覆盖导电层333的方式设置有绝缘层335。
绝缘层335被用作抑制向发光元件330R及发光元件330G扩散水等杂质的阻挡膜。绝缘层335优选至少包括无机绝缘膜。
另外，绝缘层335上设置有粘合层325，衬底301与衬底302被该粘合层325贴合。
在此，EL层332R和EL层332G各自不使用金属掩模而形成。因此，EL层332R和EL层332G的中央部与端部的厚度大致均一。再者，EL层332R和EL层332G以在绝缘层323上它们的侧面彼此相对的方式被加工。另一方面，例如在使用金属掩模的情况下，EL层332R及EL层332R有越接近端部其厚度越薄且其轮廓不鲜明的倾向，所以在很多情况下不形成明确的侧面。
EL层332R的侧面与EL层332G的侧面之间的距离例如可以接近到小于10μm、8μm以下、5μm以下、3μm以下、2μm以下或1μm以下。
EL层332R可以包括至少呈现第一颜色的发光层。另外，EL层332G可以包括至少呈现与第一颜色不同的第二颜色的发光层。
另外，EL层332R及EL层332G各自可以层叠至少两个以上的发光层。此时，也可以在层叠的发光层之间设置电荷产生层。此时，EL层332R所包括的电荷产生层与EL层332G所包括的电荷产生层优选包含相同的化合物。
另外，此时，EL层332R或EL层332G所包括的两个发光层可以包含呈现不同颜色的发光材料。此时，EL层332R与EL层332G优选使用包含相同发光材料的发光层。例如，通过使多个发光层各自发射的光处于互补色的关系，可以得到白色发光的发光元件。例如，通过层叠呈现红色光的发光层、呈现蓝色光的发光层及呈现绿色光的发光层，可以得到白色发光。
或者，EL层332R或EL层332G所包括的两个发光层可以包含呈现相同颜色的发光材料。尤其是，两个发光层优选包含相同的发光材料。例如，EL层332R可以层叠呈现红色光的发光层，EL层332G可以层叠呈现绿色光的发光层。
[结构例子2]
图11B示出包括一对栅电极的晶体管310a。图11B所示的晶体管310a的与图11A所示的晶体管310主要不同之处在于：包括导电层315及绝缘层316。
导电层315设置在绝缘层321上。另外，以覆盖导电层315及绝缘层321的方式设置有绝缘层316。半导体层311以至少沟道形成区域311i隔着绝缘层316与导电层315重叠的方式设置。
在图11B所示的晶体管310a中，导电层313的一部分被用作第一栅电极，导电层315的一部分被用作第二栅电极。此时，绝缘层312的一部分被用作第一栅极绝缘层，绝缘层316的一部分被用作第二栅极绝缘层。
在此，在电连接第一栅电极和第二栅电极的情况下，在未图示的区域中，通过形成在绝缘层312及绝缘层316中的开口部电连接导电层313和导电层315即可。另外，在电连接第二栅电极与源极或漏极的情况下，在未图示的区域中，通过形成在绝缘层322、绝缘层312及绝缘层316中的开口部电连接导电层314a或导电层314b与导电层315即可。
在将LTPS晶体管用于构成像素21的所有晶体管的情况下，可以采用图11A中例示出的晶体管310或图11B中例示出的晶体管310a。此时，可以将晶体管310a用于构成像素21的所有晶体管，也可以将晶体管310用于该所有晶体管，还可以组合晶体管310a和晶体管310而使用。
[结构例子3]
以下，说明包括将硅用于半导体层的晶体管以及将金属氧化物用于半导体层的晶体管的结构的例子。
图12A示出包括晶体管310a、晶体管350、发光元件330R及发光元件330G的截面示意图。
晶体管310a、发光元件330R及发光元件330G可以援用上述结构例子1及结构例子2。
晶体管350是将金属氧化物用于半导体层的晶体管。在图12A所示的结构中，例如，晶体管350对应于像素21的晶体管M1。就是说，图12A是晶体管310a的源极和漏极中的一个与发光元件330R或发光元件330G的导电层331a电连接的例子。
另外，图12A示出晶体管350包括一对栅极的例子。
晶体管350包括导电层355、绝缘层322、半导体层351、绝缘层352、导电层353等。导电层353的一部分被用作晶体管350的第一栅极，导电层355的一部分被用作晶体管350的第二栅极。此时，绝缘层352的一部分被用作晶体管350的第一栅极绝缘层，绝缘层322的一部分被用作晶体管350的第二栅极绝缘层。
导电层355设置在绝缘层312上。以覆盖导电层355的方式设置有绝缘层322。半导体层351设置在绝缘层322上。以覆盖半导体层351及绝缘层322的方式设置有绝缘层352。导电层353设置在绝缘层352上，并具有与半导体层351及导电层355重叠的区域。
另外，以覆盖绝缘层352及导电层353的方式设置有绝缘层326。绝缘层326上设置有导电层354a及导电层354b。导电层354a及导电层354b通过形成在绝缘层326及绝缘层352中的开口部与半导体层351电连接。导电层354a的一部分被用作源电极和漏电极中的一个，导电层354b的一部分被用作源电极和漏电极中的另一个。另外，以覆盖导电层354a、导电层354b及绝缘层326的方式设置有绝缘层323。
在此，与晶体管310a电连接的导电层314a及导电层314b与导电层354a及导电层354b优选加工同一导电膜来形成。在图12A中示出导电层314a、导电层314b、导电层354a及导电层354b在同一面上(即，与绝缘层326的顶面接触地)形成并含有同一金属元素的结构。此时，导电层314a及导电层314b通过形成在绝缘层326、绝缘层352、绝缘层322及绝缘层312中的开口与低电阻区域311n电连接。由此，可以使制造工序简化，所以是优选的。
另外，被用作晶体管310a的第一栅电极的导电层313和被用作晶体管350的第二栅电极的导电层355优选加工同一导电膜来形成。在图12A中示出导电层313和导电层355在同一面上(即，与绝缘层312的顶面接触地)形成并含有同一金属元素的结构。由此，可以使制造工序简化，所以是优选的。
在图12A中，被用作晶体管350的第一栅极绝缘层的绝缘层352覆盖半导体层351的端部，但是如图12B所示的晶体管350a那样，也可以以其顶面的形状与导电层353的顶面形状大致一致的方式加工绝缘层352。
在本说明书等中，“顶面形状大致一致”是指叠层中的每一个层的边缘的至少一部分重叠。例如，是指上层及下层通过同一掩模图案或其一部分同一掩模图案被加工的情况。但是，实际上有边缘不重叠的情况，有时上层位于下层的内侧或者上层位于下层的外侧，这些情况也可以说“顶面形状大致一致”。
[结构例子4]
在图13中，说明具有与上述结构不同的结构例子。图13所示的显示装置与上述结构的主要不同之处是晶体管310a与晶体管350的互换等。
在图13中，晶体管350与像素电极电连接。就是说，示出晶体管350对应于像素21中的晶体管M2的例子。此时，晶体管310a对应于晶体管M1、晶体管M3或其他晶体管。
通过具有这种结构，可以实现兼具高开口率、高清晰度、高显示品质及低功耗的显示装置。
本实施方式所示的结构例子及对应该结构例子的附图等的至少一部分可以与其他结构例子或附图等适当地组合。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书中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，说明与上述不同的显示装置的结构例子。
本实施方式的显示装置可以为高清晰的显示装置。因此，例如可以将本实施方式的显示装置用作手表型或手镯型等信息终端设备(可穿戴设备)以及头戴显示器等VR用设备、眼镜型AR用设备等可戴在头上的可穿戴设备的显示部。
[显示模块]
图14A是显示模块280的立体图。显示模块280包括显示装置400C及FPC290。
显示模块280包括衬底291及衬底292。显示模块280包括显示部281。显示部281是显示模块280中的图像显示区域，并可以看到来自设置在下述像素部284中的各像素的光。
图14B是衬底291一侧的结构的立体示意图。衬底291上层叠有电路部282、电路部282上的像素电路部283及该像素电路部283上的像素部284。此外，衬底291的不与像素部284重叠的部分上设置有用来连接到FPC290的端子部285。端子部285与电路部282通过由多个布线构成的布线部286电连接。
像素部284包括周期性地排列的多个像素284a。在图14B的右侧示出一个像素284a的放大图。像素284a包括发光颜色彼此不同的发光元件430a、430b、430c。多个发光元件也可以配置为图14B所示那样的条纹排列。通过采用条纹排列可以将本发明的一个方式的发光元件高密度地排列在像素电路中，所以可以提供一种高清晰度的显示装置。另外，也可以采用三角状排列、Pentile排列等各种排列方法。
像素电路部283包括周期性地排列的多个像素电路283a。
一个像素电路283a控制一个像素284a所包括的三个发光元件的发光。一个像素电路283a可以由三个控制一个发光元件的发光的电路构成。例如，像素电路283a可以采用对于一个发光元件至少具有一个选择晶体管、一个电流控制用晶体管(驱动晶体管)和电容器的结构。此时，选择晶体管的栅极被输入栅极信号，源极或漏极中的一方被输入源极信号。由此，实现有源矩阵型显示装置。
电路部282包括用于驱动像素电路部283的各像素电路283a的电路。例如，优选包括栅极线驱动电路和源极线驱动电路中的一方或双方。此外，还可以具有运算电路、存储电路和电源电路等中的至少一个。
FPC290用作从外部向电路部282供给视频信号或电源电位等的布线。此外，也可以在FPC290上安装IC。
显示模块280可以采用像素部284的下侧层叠有像素电路部283和电路部282中的一方或双方的结构，所以可以使显示部281具有极高的开口率(有效显示面积比)。例如，显示部281的开口率可以为40％以上且低于100％，优选为50％以上且95％以下，更优选为60％以上且95％以下。此外，能够极高密度地配置像素284a，由此可以使显示部281具有极高的清晰度。例如，显示部281优选以20000ppi以下或30000ppi以下且2000ppi以上、更优选为3000ppi以上、进一步优选为5000ppi以上、更进一步优选为6000ppi以上的清晰度配置像素284a。
这种高清晰的显示模块280适合用于头戴式显示器等VR用设备或眼镜型AR用设备。例如，因为显示模块280具有极高清晰度的显示部281，所以在透过透镜观看显示模块280的显示部的结构中，即使用透镜放大显示部也使用者看不到像素，由此可以实现具有高度沉浸感的显示。此外，显示模块280还可以应用于具有相对较小型的显示部的电子设备。例如，适合用于手表型设备等可穿戴式电子设备的显示部。
图1A所示的像素103采用条纹排列。图1A所示的像素103由子像素R、G、B的三个子像素构成。子像素R、G、B分别包括发光颜色互不相同的发光器件。例如，子像素R、G、B分别可以是红色、绿色、蓝色的子像素。
图15A所示的像素103采用S条纹排列。图15A所示的像素103由子像素R、G、B的三个子像素构成。
图15B所示的像素103包括具有角部圆的近似梯形的顶面形状的子像素G、具有角部圆的近似三角形的顶面形状的子像素R以及具有角部圆的近似四角形或近似六角形的顶面形状的子像素B。另外，子像素G的发光面积大于子像素R。如此，各子像素的形状及尺寸可以分别独立决定。例如，子像素所包括的发光器件的可靠性越高，越可以缩小该子像素的尺寸。例如，子像素R、子像素G、子像素B分别可以是红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素。
图15C所示的像素125a及125b采用Pentile排列。图15C示出交替地配置包括子像素R及子像素G的像素125a以及包括子像素G及子像素B的像素125b的例子。例如，子像素R、子像素G、子像素B分别可以是红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素。
图15D及图15E所示的像素125a及125b采用Delta排列。像素125a在上方的行(第一行)中包括两个子像素(子像素R、G)，在下方的行(第二行)中包括一个子像素(子像素B)。像素125b在上方的行(第一行)中包括一个子像素(子像素B)，在下方的行(第二行)中包括两个子像素(子像素R、G)。
图15D是各子像素具有角部圆的近似四角形的顶面形状的例子，图15E是各子像素具有圆形顶面形状的例子。
在光刻法中，被加工的图案越微细越不能忽视光的衍射所带来的影响，所以在通过曝光转移光掩模的图案时其忠实性变坏，难以将抗蚀剂掩模加工为所希望的形状。因此，即使光掩模的图案为矩形，也易于形成角部圆的图案。因此，子像素的顶面形状有时呈角部圆的多角形形状、椭圆形或圆形等。
并且，在本发明的一个方式的显示装置的制造方法中，使用抗蚀剂掩模将EL层加工为岛状。形成在EL层上的抗蚀剂膜需要以低于EL层的耐热温度的温度固化。因此，根据EL层的材料的耐热温度及抗蚀剂材料的固化温度而有时抗蚀剂膜的固化不充分。固化不充分的抗蚀剂膜在被加工时有时呈远离所希望的形状的形状。其结果是，EL层的顶面形状有时呈角部圆的多角形形状、椭圆形或圆形等。例如，当要形成顶面形状为正方形的抗蚀剂掩模时，有时形成圆形顶面形状的抗蚀剂掩模而EL层的顶面形状呈圆形。
为了使EL层的顶面形状呈所希望的形状，也可以利用以设计图案与转移图案一致的方式预先校正掩模图案的技术(OPC(Optical Proximity Correction：光学邻近效应校正)技术)。具体而言，在OPC技术中，对掩模图案上的图形角部等追加校正用图案。
图16A至图16C所示的像素103采用条纹排列。图16A至图16C所示的像素103由子像素R、G、B、W的四个子像素构成。子像素R、G、B、W分别包括发光颜色互不相同的发光器件。例如，子像素R、G、B、W分别可以是红色、绿色、蓝色、白色的子像素。
图16A是各子像素具有矩形顶面形状的例子，图16B是各子像素具有连接两个半圆与矩形的顶面形状的例子，图16C是各子像素具有椭圆形顶面形状的例子。
图16D至图16F所示的像素103采用矩阵排列。图16D至图16F所示的像素103由子像素R、G、B、W的四个子像素构成。
图16D是各子像素具有正方形顶面形状的例子，图16E是各子像素具有角部圆的近似正方形顶面形状的例子，图16F是各子像素具有圆形顶面形状的例子。在图16G中，在上方的行(第一行)中包括子像素R、G、B，在下方的行(第二行)中包括三个子像素W。换言之，在图16G中，在左列(第一列)中包括子像素R及子像素W，在中央列(第二列)中包括子像素G及子像素W，在右列(第三列)中包括子像素B及子像素W。
包括本发明的一个方式的显示装置的电子设备可以具有使用子像素(W)的闪光灯功能及使用子像素(W)的照明功能中的一方或双方。
在此，子像素(W)所发射的白色光既可以为如闪光灯或频闪光那样的瞬时亮度高的光，又可以为如阅读灯灯那样的演色性高的光。注意，在将白色光用于阅读灯等时，降低白色发光的颜色温度即可。例如，通过作为白色光使用电灯泡色(例如2500K以上且低于3250K)或暖白色(例如3250K以上且低于3800K)，可以实现对眼睛刺激少的光源。
频闪灯功能例如可以以短周期反复发光及非发光的结构实现。此外，闪光灯功能例如可以以利用双电层等的原理瞬间放电而产生闪光的结构实现。
例如，当电子设备50具有相机功能时，通过利用频闪光功能或闪光灯功能，如图17A所示，在夜间也可以用电子设备50拍摄图像。在此，电子设备50的显示装置被用作面光源，被拍摄体不容易产生影子，由此可以拍摄清晰的图像。注意，频闪光功能或闪光灯功能不局限于在夜间使用。当电子设备50具有频闪光功能或闪光灯功能时，可以提高白色发光的色温。例如，可以将从电子设备50发射的光的色温设定为白色(例如3800K以上且低于4500K)、日光白色(例如4500K以上且低于5500K)或日光色(例如5500K以上且低于7100K)。
另外，当闪光灯的强度过高时，有时原来有亮度的高低的部分在图像上全是白色(所谓曝光过度)。与此相反，当闪光灯的强度不足时，有时较暗的部分在图像上全是黑色(所谓曝光不足)。针对于此，通过由显示装置所包括的受光器件检测被拍摄体周围的亮度，可以将子像素所包括的发光器件所发射的光调整为最合适的光量。就是说，电子设备50还被用作曝光表。
另外，频闪光功能及闪光灯功能可以利用于犯罪预防或自卫等。例如，如图17B所示，通过向歹徒使电子设备50发光，可以使歹徒一时间畏惧。另外，在遭到歹徒的袭击等紧急事态下，有时难以冷静地向歹徒的脸发射发光范围窄的自卫用灯的光。针对于此，因为电子设备50的显示装置为面光源，所以即便显示装置的方向稍微错离也可以将显示装置的光发射到歹徒的视野。
注意，如图17B所示，当将电子设备50的显示装置用作犯罪预防用闪光灯或自卫用闪光灯时，优选与图17A所示的夜间拍摄时相比增大亮度。另外，通过使显示装置多次间歇地发光，可以更容易使歹徒一时间畏惧。并且，电子设备50也可以发出音量较大的蜂鸣等声音以向周围寻求帮助。通过在歹徒的脸附近发出声音，可以不但由光而且由声音使歹徒一时间畏惧，所以是优选的。
另外，为了提高子像素W所包括的发光器件的发光的演色性，优选增多该发光器件所包括的发光层的数量或该发光层所包含的发光物质的种类。因此，可以得到在更宽的波长处具有强度的宽发射光谱，可以呈现近于太阳光的演色性更高的发光。
例如，如图17C所示，也可以将能够实现演色性高的发光的电子设备50用于阅读灯等。在图17C中，使用支撑体52将电子设备50固定于桌子54。通过使用这种支撑体52，可以将电子设备50用作阅读灯。因为电子设备50的显示装置被用作面光源，所以对象物(在图17C中为书本)不容易产生影子，且从对象物反射的光的分布缓慢。因此，对象物的可见度得到提高而容易看到对象物。另外，因为白色发光的发光器件具有宽发射光谱，所以蓝光也相对地被减轻。由此，可以减轻电子设备50的使用者的眼睛疲劳等。
注意，支撑体52的结构不局限于图17C所示的结构。为了尽可能增大可动范围适当地设置臂或可动部等即可。另外，在图17C中，支撑体52夹住电子设备50，但是本发明不局限于此。例如，也可以具有适当地使用磁石或吸盘等的结构。
上述用于照明的发光颜色优选为白色。注意，对用于照明的发光颜色没有特别的限制，实施者也可以适当地选择白色、蓝色、紫色、蓝紫色、绿色、黄绿色、黄色、橙色、红色等中的一个或多个的最适合的发光颜色。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式4)
在本实施方式中，说明本发明的一个方式的显示装置包括受光器件等的例子。
在本实施方式的显示装置中，像素可以包括具有发射互不相同的颜色的光的发光器件的多种子像素。例如，像素可以包括三种子像素。作为该三种子像素，可以举出红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)这三个颜色的子像素、黄色(Y)、青色(C)及品红色(M)这三个颜色的子像素等。或者，像素可以包括四种子像素。作为该四种子像素，可以举出R、G、B、白色(W)这四个颜色的子像素、R、G、B、Y这四个颜色的子像素等。
子像素的排列没有特别的限制，可以采用各种排列方法。作为子像素的排列，例如可以举出条纹排列、S条纹排列、矩阵排列、Delta排列、拜耳排列、Pentile排列等。
另外，作为子像素的顶面形状，例如可以举出三角形、四角形(包括矩形、正方形)、五角形等多角形、角部圆的上述多角形形状、椭圆形或圆形等。在此，子像素的顶面形状相当于发光器件的发光区域的顶面形状。
在本发明的一个方式的显示装置中，像素也可以包括受光器件(也称为受光元件)。
在像素包括发光器件及受光器件的显示装置中，像素具有受光功能，所以该显示装置可以在显示图像的同时检测出对象物的接触或接近。例如，不仅使显示装置所包括的所有子像素显示图像，而且可以使部分子像素呈现用作光源的光并使其他子像素显示图像。
本发明的一个方式的显示装置的显示部中发光器件以矩阵状配置，由此可以在该显示部上显示图像。另外，在该显示部中，受光器件以矩阵状配置，该显示部除了图像显示功能之外还具有摄像功能和感测功能中的一者或两者。显示部可以用于图像传感器或触摸传感器。也就是说，通过由显示部检测出光，能够拍摄图像或者检测出对象物(指头、手或笔等)的接近或接触。并且，本发明的一个方式的显示装置可以将发光器件用作传感器的光源。因此，不需要与显示装置另行设置受光部及光源，而可以减少电子设备的构件数量。
在本发明的一个方式的显示装置中，当显示部含有的发光器件所发射的光被对象物反射(或散射)时，受光器件能够检测出该反射光(或散射光)，由此即使在黑暗处也能够拍摄图像或者检测出触摸。
当将受光器件用于图像传感器时，显示装置能够使用受光器件拍摄图像。例如，本实施方式的显示装置可以用作扫描仪。
例如，可以使用图像传感器获取基于指纹、掌纹等的数据。也就是说，可以在显示装置内设置生物识别用传感器。通过在显示装置内设置生物识别用传感器，与分别设置显示装置和生物识别用传感器的情况相比，可以减少电子设备的零部件个数，由此可以实现电子设备的小型化及轻量化。
此外，在将受光器件用于触摸传感器的情况下，显示装置可以使用受光器件检测出对象物的接近或接触。
作为受光器件，例如，可以使用pn型或pin型光电二极管。受光器件被用作检测出入射到受光器件的光来产生电荷的光电转换器件(也称为光电转换元件)。受光器件所产生的电荷量取决于入射到受光器件的光量。
尤其是，作为受光器件，优选使用具有包含有机化合物的层的有机光电二极管。有机光电二极管容易实现薄型化、轻量化及大面积化，且形状及设计的自由度高，由此可以应用于各种各样的显示装置。
在本发明的一个方式中，作为发光器件使用有机EL器件，作为受光器件使用有机光电二极管。有机EL器件及有机光电二极管能够形成在同一衬底上。因此，可以将有机光电二极管安装在使用有机EL器件的显示装置中。
图18A及图18B所示的像素包括子像素G、子像素B、子像素R及子像素PS。
图18A所示的像素采用条纹排列。图18B所示的像素采用矩阵排列。
图18C及图18D所示的像素包括子像素G、子像素B、子像素R、子像素PS及子像素IRS。
图18C及图18D示出一个像素设置在两行三列上的例子。上方的行(第一行)设置有三个子像素(子像素G、子像素B、子像素R)。在图18C中，下方的行(第二行)设置有三个子像素(一个子像素PS及两个子像素IRS)。另一方面，在图18D中，下方的行(第二行)设置有两个子像素(一个子像素PS及一个子像素IRS)。注意，子像素的布局不局限于图18A至图18D的结构。
子像素R包括发射红色光的发光器件。子像素G包括发射绿色光的发光器件。子像素B包括发射蓝色光的发光器件。
子像素PS及子像素IRS都包括受光器件。子像素PS及子像素IRS所检测出的光的波长没有特别的限制。
子像素PS的受光面积比子像素IRS的受光面积小。受光面积越小摄像范围越窄，可以实现摄像结果变模糊的抑制以及分辨率的提高。因此，通过使用子像素PS，可以与使用子像素IRS的情况相比以更高的清晰度或分辨率进行摄像。例如，可以使用子像素PS进行用来利用指纹、掌纹、虹膜、脉形状(包括静脉形状、动脉形状)或脸等的个人识别的摄像。
子像素PS所包括的受光器件优选检测出可见光，优选检测出蓝色、紫色、蓝紫色、绿色、黄绿色、黄色、橙色、红色等颜色中的一个或多个。另外，子像素PS所包括的受光器件也可以检测出红外光。
另外，子像素IRS可以用于触摸传感器(也称为直接触摸传感器)或者空中触摸传感器(也称为悬浮传感器、悬浮触摸传感器、非接触式传感器、无接触式传感器)等。子像素IRS根据用途可以适当地决定所检测出的光的波长。例如，子像素IRS优选检测出红外光。由此，在黑暗处也可以检测出触摸。
在此，触摸传感器或空中触摸传感器可以检测出对象物(指头、手或笔等)的接近或接触。触摸传感器通过显示装置与对象物直接接触可以检测出对象物。另外，空中触摸传感器即使对象物没有接触显示装置也可以检测出该对象物。例如，优选的是，在显示装置与对象物之间的距离为0.1mm以上且300mm以下、优选为3mm以上且50mm以下的范围内显示装置可以检测出该对象物。通过采用该结构，可以在对象物没有直接接触显示装置的状态下进行操作，换言之可以以非接触(无接触)方式操作显示装置。通过采用上述结构，可以减少显示装置被弄脏或受损伤的风险或者对象物不直接接触附着于显示装置的污渍(例如，垃圾或病毒等)而操作显示装置。
通过在一个像素中设置两种受光器件，除了显示功能之外还可以追加两个功能，而可以实现显示装置的多功能化。
因为进行高清晰摄像，所以子像素PS优选设置在显示装置所包括的所有像素中。另一方面，与使用子像素PS的检测相比，用于触摸传感器或空中触摸传感器等的子像素IRS不需高精度，因此子像素IRS设置在显示装置所包括的部分像素中，即可。通过使显示装置所包括的子像素IRS个数少于子像素PS个数，可以提高检测速度。
在此，说明可用于子像素PS及子像素IRS的受光器件的结构。
受光器件在一对电极间至少包括被用作光电转换层的活性层。在本说明书等中，有时将一对电极中的一方记为像素电极且另一方记为公共电极。
受光器件所包括的一对电极中的一方电极被用作阳极，另一方电极被用作阴极。以下，以像素电极被用作阳极且公共电极被用作阴极的情况为例进行说明。也就是说，通过将反向偏压施加到像素电极与公共电极之间来驱动受光器件，可以检测出入射到受光器件的光而产生电荷并以电流的方式取出。
受光器件也可以采用与发光器件同样的制造方法。受光器件所包括的岛状活性层(也称为光电转换层)不通过金属掩模的图案形成，而通过在整个面上沉积将成为活性层的膜之后进行加工来形成，所以可以以均匀厚度形成岛状活性层。另外，通过在活性层上设置牺牲层，可以减少显示装置的制造工序中活性层所受的损伤而提高受光器件的可靠性。
注意，受光器件和发光器件共用的层有时发光器件中的功能与受光器件中的功能不同。在本说明书中，有时根据发光器件中的功能称呼构成要素。例如，空穴注入层在发光器件中被用作空穴注入层而在受光器件中被用作空穴传输层。与此同样，电子注入层分别在发光器件和受光器件中具有电子注入层和电子传输层的功能。另外，受光器件和发光器件共用的层也有时发光器件中的功能与受光器件中的功能相同。例如，空穴传输层在发光器件及受光器件中都被用作空穴传输层，电子传输层在发光器件及受光器件中都被用作电子传输层。
受光器件所包括的活性层包含半导体。作为该半导体，可以举出硅等无机半导体及包含有机化合物的有机半导体。在本实施方式中，示出使用有机半导体作为活性层含有的半导体的例子。通过使用有机半导体，可以以同一方法(例如真空蒸镀法)形成发光层和活性层，并可以共同使用制造设备，所以是优选的。
作为活性层含有的n型半导体的材料，可以举出富勒烯(例如C60、C70等)、富勒烯衍生物等具有电子接受性的有机半导体材料。富勒烯具有足球形状，该形状在能量上稳定。富勒烯的HOMO能级及LUMO能级都深(低)。因为富勒烯的LUMO能级较深，所以电子受体性(受体性)极高。一般地，当如苯那样π电子共轭(共振)在平面上扩大时，电子供体性(供体型)变高。另一方面，富勒烯具有球形状，尽管π电子广泛扩大，但是电子受体性变高。在电子受体性较高时，高速且高效地引起电荷分离，所以对受光器件来说是有益的。C60、C70都在可见光区域中具有宽吸收带，尤其是C70的π电子共轭类大于C60，在长波长区域中也具有宽吸收带，所以是优选的。除此之外，作为富勒烯衍生物可以举出[6，6]-苯基-C71-丁酸甲酯(简称：PC70BM)、[6，6]-苯基-C61-丁酸甲酯(简称：PC60BM)、1’，1”，4’，4”-四氢-二[1，4]甲烷萘并(methanonaphthaleno)[1，2：2’，3’，56，60：2”，3”][5，6]富勒烯-C60(简称：ICBA)等。
作为n型半导体的材料，可以举出具有喹啉骨架的金属配合物、具有苯并喹啉骨架的金属配合物、具有噁唑骨架的金属配合物、具有噻唑骨架的金属配合物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、噁唑衍生物、噻唑衍生物、菲罗啉衍生物、喹啉衍生物、苯并喹啉衍生物、喹喔啉衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、联吡啶衍生物、嘧啶衍生物、萘衍生物、蒽衍生物、香豆素衍生物、若丹明衍生物、三嗪衍生物、醌衍生物等。
作为活性层含有的p型半导体的材料，可以举出铜(II)酞菁(Copper(II)phthalocyanine：CuPc)、四苯基二苯并二茚并芘(Tetraphenyldibenzoperiflanthene：DBP)、酞菁锌(Zinc Phthalocyanine：ZnPc)、锡酞菁(SnPc)、喹吖啶酮等具有电子供体性的有机半导体材料。
另外，作为p型半导体的材料，可以举出咔唑衍生物、噻吩衍生物、呋喃衍生物、具有芳香胺骨架的化合物等。再者，作为p型半导体的材料，可以举出萘衍生物、蒽衍生物、芘衍生物、三亚苯衍生物、芴衍生物、吡咯衍生物、苯并呋喃衍生物、苯并噻吩衍生物、吲哚衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并噻吩衍生物、吲哚咔唑衍生物、卟啉衍生物、酞菁衍生物、萘酞菁衍生物、喹吖啶酮衍生物、聚亚苯亚乙烯衍生物、聚对亚苯衍生物、聚芴衍生物、聚乙烯咔唑衍生物或聚噻吩衍生物等。
具有电子供体性的有机半导体材料的HOMO能级优选比具有电子接收性的有机半导体材料的HOMO能级浅(高)。具有电子供体性的有机半导体材料的LUMO能级优选比具有电子接收性的有机半导体材料的LUMO能级浅(高)。
优选使用球状的富勒烯作为具有电子接收性的有机半导体材料，且优选使用其形状与平面相似的有机半导体材料作为具有电子给体性的有机半导体材料。形状相似的分子具有容易聚集的趋势，当同一种分子凝集时，因分子轨道的能级相近而可以提高载流子传输性。
例如，优选共蒸镀n型半导体和p型半导体形成活性层。或者，也可以层叠n型半导体和p型半导体形成活性层。
受光器件也可以还包括包含空穴传输性高的物质、电子传输性高的物质或双极性物质(电子传输性及空穴传输性都高的物质)等的层作为活性层以外的层。另外，不局限于此，也可以还包括包含空穴注入性高的物质、空穴阻挡材料、电子注入性高的材料、电子阻挡材料等的层。
受光器件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。构成受光器件的层可以通过蒸镀法(包括真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法、涂敷法等的方法形成。
例如，作为空穴传输性材料可以使用聚(3，4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)等高分子化合物以及钼氧化物、碘化铜(CuI)等无机化合物。另外，作为电子传输性材料可以使用氧化锌(ZnO)等无机化合物。
另外，活性层也可以使用被用作供体的聚[[4，8-双[5-(2-乙基己基)-2-噻吩基]苯并[1，2-b：4，5-b’]二噻吩基-2，6-二基]-2，5-噻吩二基[5，7-双(2-乙基己基)-4，8-二氧-4H，8H-苯并[1，2-c：4，5-c’]二噻吩-1，3-二基]]聚合物(简称：PBDB-T)或者PBDB-T衍生物等高分子化合物。例如，可以使用将受体材料分散到PBDB-T或PBDB-T衍生物的方法等。
另外，作为活性层也可以混合三种以上的材料。例如，为了扩大波长区域除了n型半导体材料及p型半导体材料之外还可以混合第三材料。此时，第三材料可以是低分子化合物或高分子化合物。
以上说明受光器件。
图19A示出对应于图18A所示的点划线D1-D2的截面的结构例子。
通过在上述实施方式所示的发光元件110的结构中使用能够用于受光元件的活性层代替EL层，可以构成受光元件。
图18A及图19A示出作为子像素R所包括的发光元件(发光器件)使用发光元件110R且作为子像素PS所包括的受光元件(受光器件)使用具有检测可见光的功能的受光元件110PS的例子。受光元件110PS具有如下结构：在上述实施方式所示的发光元件110的结构中使用能够用于具有检测可见光的功能的受光元件的活性层112PS代替EL层112。受光元件110PS包括导电层117PS、导电层117PS上的绝缘层132、导电层117PS上及绝缘层132上的像素电极111PS以及像素电极111PS上的活性层112PS。另外，公共电极113设置在活性层112PS上。公共电极113与活性层112PS之间也可以设置有公共层114。注意，导电层117PS设置在绝缘层255上及绝缘层255的开口部内。导电层117PS与设置在半导体电路401中的导电层241(在此，导电层241PS)电连接。
图19B示出具有受光器件的子像素的一个例子，而图19C示出具有发光器件的子像素的一个例子。
图19B所示的像素电路PIX1包括受光器件PD、晶体管M11、晶体管M12、晶体管M13、晶体管M14及电容器C2。这里，示出使用光电二极管作为受光器件PD的例子。
受光器件PD的阴极与布线V1电连接，阳极与晶体管M11的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M11的栅极与布线TX电连接，源极和漏极中的另一个与电容器C2的一个电极、晶体管M12的源极和漏极中的一个及晶体管M13的栅极电连接。晶体管M12的栅极与布线RES电连接，源极和漏极中的另一个与布线V2电连接。晶体管M13的源极和漏极中的一个与布线V3电连接，源极和漏极中的另一个与晶体管M14的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M14的栅极与布线SE电连接，源极和漏极中的另一个与布线OUT1电连接。
布线V1、布线V2及布线V3各自被供应恒定电位。当以反向偏压驱动受光器件PD时，将低于布线V1的电位供应到布线V2。晶体管M12被供应到布线RES的信号控制，使得连接于晶体管M13的栅极的节点的电位复位至供应到布线V2的电位。晶体管M11被供应到布线TX的信号控制，根据流过受光器件PD的电流控制上述节点的电位变化的时序。将晶体管M13用作根据上述节点的电位输出的放大晶体管。晶体管M14被供应到布线SE的信号控制，被用作选择晶体管，该选择晶体管用来使用连接于布线OUT1的外部电路读出根据上述节点的电位的输出。
图19C所示的像素电路PIX2包括发光器件EL、晶体管M15、晶体管M16、晶体管M17及电容器C3。这里，示出使用发光二极管作为发光器件EL的例子。尤其是，作为发光器件EL，优选使用有机EL器件。
晶体管M15的栅极与布线VG电连接，源极和漏极中的一个与布线VS电连接，源极和漏极中的另一个与电容器C3的一个电极及晶体管M16的栅极电连接。晶体管M16的源极和漏极中的一个与布线V4电连接，源极和漏极中的另一个与发光器件EL的阳极及晶体管M17的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M17的栅极与布线MS电连接，源极和漏极中的另一个与布线OUT2电连接。发光器件EL的阴极与布线V5电连接。
布线V4及布线V5各自被供应恒定电位。可以将发光器件EL的阳极一侧和阴极一侧分别设定为高电位和低于阳极一侧的电位。晶体管M15被供应到布线VG的信号控制，被用作用来控制像素电路PIX2的选择状态的选择晶体管。此外，晶体管M16被用作根据供应到栅极的电位控制流过发光器件EL的电流的驱动晶体管。当晶体管M15处于导通状态时，供应到布线VS的电位被供应到晶体管M16的栅极，可以根据该电位控制发光器件EL的发光亮度。晶体管M17被供应到布线MS的信号控制，将晶体管M16与发光器件EL之间的电位通过布线OUT2输出到外部。
在本实施方式的显示面板中，也可以使发光器件以脉冲方式发光，以显示图像。通过缩短发光器件的驱动时间，可以降低显示面板的功耗并抑制发热。尤其是，有机EL器件的频率特性优异，所以是优选的。例如，频率可以为1kHz以上且100MHz以下。
在此，像素电路PIX1所包括的晶体管M11、晶体管M12、晶体管M13及晶体管M14、像素电路PIX2所包括的晶体管M15、晶体管M16及晶体管M17优选使用形成其沟道的半导体层包含金属氧化物(氧化物半导体)的晶体管。
使用其带隙比硅宽且载流子密度低的金属氧化物的晶体管可以实现极低的关态电流。由此，因为其关态电流小，所以能够长期间保持储存于与晶体管串联连接的电容器中的电荷。因此，尤其是，与电容器C2或电容器C3串联连接的晶体管M11、晶体管M12、晶体管M15优选使用包含氧化物半导体的晶体管。此外，通过将同样地应用氧化物半导体的晶体管用于其他晶体管，可以减少制造成本。
此外，晶体管M11至晶体管M17也可以使用形成其沟道的半导体包含硅的晶体管。特别是，在使用单晶硅或多晶硅等结晶性高的硅时可以实现高场效应迁移率及更高速的工作，所以是优选的。
此外，晶体管M11至晶体管M17中的一个以上可以使用包含氧化物半导体的晶体管，除此以外的晶体管可以使用包含硅的晶体管。
在图19B和图19C中，作为晶体管使用n沟道型晶体管，但是也可以使用p沟道型晶体管。
像素电路PIX1所包括的晶体管与像素电路PIX2所包括的晶体管优选排列在同一衬底上。尤其优选像素电路PIX1所包括的晶体管和像素电路PIX2所包括的晶体管混合形成在一个区域内并周期性地排列。
此外，优选在与受光器件PD或发光器件EL重叠的位置设置一个或多个包括晶体管和电容器中的一个或两个的层。由此，可以减少各像素电路的实效占有面积，从而可以实现高清晰的受光部或显示部。
如上所述那样，本实施方式的显示装置通过在一个像素中设置两种受光器件，除了显示功能之外还可以追加两个功能，而可以实现显示装置的多功能化。例如，可以实现高清晰的摄像功能以及触摸传感器或空中触摸传感器等的感测功能。另外，通过组合设置了两种受光器件的像素与具有其他结构的像素，可以还增大显示装置的功能。例如，可以使用包括发射红外光的发光器件或各种传感器器件等的像素。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式5)
在本实施方式中，对可用于本发明的一个方式的显示装置的发光器件进行说明。
<发光器件的结构例子>
如图20A所示，发光器件在一对电极(下部电极772、上部电极788)间包括EL层786。EL层786可以由层4420、发光层4411、层4430等的多个层构成。层4420例如可以包括含有电子注入性高的物质的层(电子注入层)及含有电子传输性高的物质的层(电子传输层)等。发光层4411例如包含发光化合物。层4430例如可以包括含有空穴注入性高的物质的层(空穴注入层)及含有空穴传输性高的物质的层(空穴传输层)。
包括设置在一对电极间的层4420、发光层4411及层4430的结构可以被用作单一的发光单元，在本说明书中将图20A的结构称为单结构。
图20B示出图20A所示的发光器件所包括的EL层786的变形例子。具体而言，图20B所示的发光器件包括下部电极772上的层4430-1、层4430-1上的层4430-2、层4430-2上的发光层4411、发光层4411上的层4420-1、层4420-1上的层4420-2及层4420-2上的上部电极788。例如，在将下部电极772用作阳极且将上部电极788用作阴极时，层4430-1被用作空穴注入层，层4430-2被用作空穴传输层，层4420-1被用作电子传输层，层4420-2被用作电子注入层。或者，在将下部电极772用作阴极且将上部电极788用作阳极时，层4430-1被用作电子注入层，层4430-2被用作电子传输层，层4420-1被用作空穴传输层，层4420-2被用作空穴注入层。通过采用上述层结构，可以将载流子高效地注入到发光层4411，由此可以提高发光层4411内的载流子的再结合的效率。
此外，如图20C及图20D所示，层4420与层4430之间设置有多个发光层(发光层4411、4412、4413)的结构也是单结构的变形例子。
如图20E及图20F所示，多个发光单元(EL层786a、EL层786b)隔着中间层(电荷产生层)4440串联连接的结构在本说明书中被称为串联结构。在本说明书等中，图20E及图20F所示的结构被称为串联结构，但是不局限于此，例如，串联结构也可以被称为叠层结构。通过采用串联结构，可以实现能够以高亮度发光的发光器件。
在图20C中，也可以将发射相同颜色的光的发光层4411、发光层4412及发光层4413。
另外，也可以将互不相同的发光材料用于发光层4411、发光层4412及发光层4413。在发光层4411、发光层4412及发光层4413各自所发射的光处于补色关系时，可以得到白色发光。图20D示出设置被用作滤色片的着色层785的例子。通过白色光透过滤色片，可以得到所希望的颜色的光。
另外，在图20E中，也可以将相同发光材料用于发光层4411及发光层4412。或者，也可以将发射互不相同的颜色的光的发光材料用于发光层4411及发光层4412。在发光层4411所发射的光和发光层4412所发射的光处于补色关系时，可以得到白色发光。图20F示出还设置着色层785的例子。
注意，在图20C、图20D、图20E及图20F中，如图20B所示，层4420及层4430也可以具有由两层以上的层构成的叠层结构。
将按每个发光器件分别形成发光层(在此，蓝色(B)、绿色(G)及红色(R))的结构称为SBS(Side By Side)结构。
发光器件的发光颜色根据构成EL层786的材料而可以为红色、绿色、蓝色、青色、品红色、黄色或白色等。此外，当发光器件具有微腔结构时，可以进一步提高颜色纯度。
白色发光器件优选具有发光层包含两种以上的发光物质的结构。为了得到白色发光，选择各发光处于补色关系的两种以上的发光物质即可。例如，通过使第一发光层的发光颜色与第二发光层的发光颜色处于补色关系，可以得到在发光器件整体上以白色发光的发光器件。此外，包括三个以上的发光层的发光器件也是同样的。
发光层优选包含每个发光呈现R(红)、G(绿)、B(蓝)、Y(黄)、O(橙)等的两种以上的发光物质。或者，优选包含每个发光包含R、G、B中的两种以上的光谱成分的两种以上的发光物质。
在此，说明发光器件的具体的结构例子。
发光器件至少包括发光层。另外，作为发光层以外的层，发光器件还可以包括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、电子阻挡材料、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。
发光器件可以使用低分子类化合物或高分子类化合物，还可以包含无机化合物。构成发光器件的层可以通过蒸镀法(包括真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法、涂敷法等的方法形成。
例如，发光器件除了发光层以外还可以包括空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子阻挡层、电子传输层和电子注入层中的一个以上。
空穴注入层是从阳极向空穴传输层注入空穴的层且包含空穴注入性高的材料的层。作为空穴注入性高的材料，可以使用芳香胺化合物、包含空穴传输性材料及受体材料(电子受体材料)的复合材料等。
空穴传输层是将从阳极由空穴注入层注入的空穴传输到发光层中的层。空穴传输层是包含空穴传输性材料的层。作为空穴传输性材料，优选采用空穴迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的物质。另外，只要是空穴传输性高于电子传输性的物质，就可以使用上述以外的物质。作为空穴传输性材料，优选使用富π电子型杂芳族化合物(例如，咔唑衍生物、噻吩衍生物、呋喃衍生物等)或者芳香胺(包含芳香胺骨架的化合物)等空穴传输性高的材料。
电子传输层是将从阴极由电子注入层注入的电子传输到发光层中的层。电子传输层是包含电子传输性材料的层。作为电子传输性材料，优选采用电子迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的物质。另外，只要是电子传输性高于空穴传输性的物质，就可以使用上述以外的物质。作为电子传输性材料，可以使用具有喹啉骨架的金属配合物、具有苯并喹啉骨架的金属配合物、具有噁唑骨架的金属配合物、具有噻唑骨架的金属配合物等，还可以使用噁二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、噁唑衍生物、噻唑衍生物、菲咯啉衍生物、具有喹啉配体的喹啉衍生物、苯并喹啉衍生物、喹喔啉衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、联吡啶衍生物、嘧啶衍生物、含氮杂芳族化合物等缺π电子型杂芳族化合物等电子传输性高的材料。
电子注入层是将电子从阴极注入到电子传输层的包含电子注入性高的材料的层。作为电子注入性高的材料，可以使用碱金属、碱土金属或者包含上述物质的化合物。作为电子注入性高的材料，也可以使用包含电子传输性材料及供体性材料(电子给体性材料)的复合材料。
作为电子注入层，例如可以使用锂、铯、氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaF2)、8-(羟基喔啉)锂(简称：Liq)、2-(2-吡啶基)苯酚锂(简称：LiPP)、2-(2-吡啶基)-3-羟基吡啶(pyridinolato)锂(简称：LiPPy)、4-苯基-2-(2-吡啶基)苯酚锂(简称：LiPPP)、锂氧化物(LiOx)、碳酸铯等碱金属、碱土金属或者它们的化合物。
另外，作为上述电子注入层，也可以使用具有电子传输性的材料。例如，可以将具有非共用电子对且具有缺电子型杂芳环的化合物用于具有电子传输性的材料。具体而言，可以使用包含吡啶环、二嗪环(嘧啶环、吡嗪环、哒嗪环)和三嗪环中的至少一个的化合物。
具有非共用电子对的有机化合物的最低空分子轨道(LUMO：Lowest UnoccupiedMolecular Orbital)优选为-3.6eV以上且-2.3eV以下。另外，一般来说，CV(循环伏安法)、光电子能谱法(photoelectron spectroscopy)、吸收光谱法(optical absorptionspectroscopy)、逆光电子能谱法估计有机化合物的最高占有分子轨道(HOMO：HighestOccupied Molecular Orbital)能级及LUMO能级。
例如，可以将4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(简称：BPhen)、2，9-双(萘-2-基)-4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(简称：NBPhen)、二喹喔啉并[2，3-a：2’，3’-c]吩嗪(简称：HATNA)、2，4，6-三[3’-(吡啶-3-基)联苯-3-基]-1，3，5-三嗪(简称：TmPPPyTz)等用于具有非共用电子对的有机化合物。另外，与BPhen相比，NBPhen具有高玻璃化转变温度(Tg)和良好耐热性。
发光层是包含发光物质的层。发光层可以包含一种或多种发光物质。另外，作为发光物质，适当地使用呈现蓝色、紫色、蓝紫色、绿色、黄绿色、黄色、橙色、红色等的发光颜色的物质。此外，作为发光物质，也可以使用发射近红外光的物质。
作为发光物质，可以举出荧光材料、磷光材料、TADF材料、量子点材料等。
作为荧光材料，例如可以举出芘衍生物、蒽衍生物、三亚苯衍生物、芴衍生物、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、菲衍生物、萘衍生物等。
作为磷光材料，例如可以举出具有4H-三唑骨架、1H-三唑骨架、咪唑骨架、嘧啶骨架、吡嗪骨架、吡啶骨架的有机金属配合物(尤其是铱配合物)、以具有吸电子基团的苯基吡啶衍生物为配体的有机金属配合物(尤其是铱配合物)、铂配合物、稀土金属配合物等。
发光层除了发光物质(客体材料)以外还可以包含一种或多种有机化合物(主体材料、辅助材料等)。作为一种或多种有机化合物，可以使用空穴传输材料和电子传输材料中的一方或双方。此外，作为一种或多种有机化合物，也可以使用双极性材料或TADF材料。
例如，发光层优选包含磷光材料、容易形成激基复合物的空穴传输材料及电子传输材料的组合。通过采用这样的结构，可以高效地得到利用从激基复合物到发光物质(磷光材料)的能量转移的ExTET(Exciplex-Triplet Energy Transfer：激基复合物-三重态能量转移)的发光。通过以形成发射与发光材料的最低能量一侧的吸收带的波长重叠的光的激基复合物的方式选择混合材料，可以使能量转移变得顺利，从而高效地得到发光。由于该结构而能够同时实现发光器件的高效率、低电压驱动及长寿命。
[显示装置的结构例子4]
参照图21及图22说明发光器件的结构例子。
图21A示出显示装置500的截面示意图。显示装置500包括发射红色光的发光器件550R、发射绿色光的发光器件550G及发射蓝色光的发光器件550B。注意，在本实施方式中，省略显示装置所包括的受光器件的记载。
发光器件550R具有在一对电极(电极501及电极502)之间隔着中间层531层叠两个发光单元(发光单元512R_1及发光单元512R_2)的结构。同样地，发光器件550G包括发光单元512G_1及发光单元512G_2，发光器件550B包括发光单元512B_1及发光单元512B_2。
电极501被用作像素电极并设置在每个发光器件中。电极502被用作公共电极并共同设置在多个发光器件中。
发光单元512R_1包括层521、层522、发光层523R及层524等。发光单元512R_2包括层522、发光层523R及层524等。此外，发光器件550R在发光单元512R_2与电极502之间包括层525等。注意，也可以将层525看作发光单元512R_2的一部分。
层521例如包括包含空穴注入性高的物质的层(空穴注入层)等。层522例如包括包含空穴传输性高的物质的层(空穴传输层)等。层524例如包括包含电子传输性高的物质的层(电子传输层)等。层525例如包括包含电子注入性高的物质的层(电子注入层)等。
或者，也可以具有如下结构：层521包括电子注入层，层522包括电子传输层，层524包括空穴传输层，层525包括空穴注入层。
注意，层522、发光层523R及层524在发光单元512R_1及发光单元512R_2中也可以具有同一或不同结构(材料、厚度等)。
在图21A中，分别示出层521及层522，但是不局限于此。例如，在层521具有空穴注入层及空穴传输层的双方的功能时或者层521具有电子注入层及电子传输层的双方的功能时，也可以省略层522。
中间层531具有在电极501与电极502之间施加电压时对发光单元512R_1和发光单元512R_2中的一个注入电子且对另一个注入空穴的功能。中间层531也可以称为电荷产生层。
作为中间层531，例如也可以适当地使用锂等的能够用于电子注入层的材料。此外，作为中间层例如可以适当地使用能够用于空穴注入层的材料。此外，中间层可以使用包含空穴传输性材料和受体性材料(电子接收性材料)的层。另外，中间层可以使用包含电子传输性材料和供体性材料的层。通过形成包括这种层的中间层，可以抑制层叠发光单元时的驱动电压的上升。
注意，发光器件550R所包括的发光层523R包含呈现红色发光的发光物质，发光器件550G所包括的发光层523G包含呈现绿色发光的发光物质，发光器件550B所包括的发光层523B包含呈现蓝色发光的发光物质。注意，发光器件550G及发光器件550B分别具有用发光层523G及发光层523B代替发光器件550R所包括的发光层523R的结构，其他结构与发光器件550R同样。
注意，层521、层522、层524及层525可以在各颜色的发光器件中具有同一或不同结构(材料、厚度等)。
如发光器件550R、发光器件550G及发光器件550B那样，多个发光单元隔着中间层531串联连接的结构在本说明书中称为串联结构。另一方面，在一对电极间具有一个发光单元的结构称为单结构。注意，在本说明书等中，称为串联结构，但是不局限于此，例如，串联结构也可以称为叠层结构。注意，通过采用串联结构，可以实现能够高亮度发光的发光器件。此外，串联结构由于与单结构相比可以降低为了得到相同的亮度的电流，所以可以提高可靠性。
如发光器件550R、发光器件550G及发光器件550B那样，按每个发光器件分别形成发光层的结构有时称为SBS(Side By Side)结构。SBS结构由于可以按每个发光器件使材料及结构最优化，材料及结构的选择自由度得到提高，可以容易实现亮度及可靠性的提高。
可以说显示装置500具有串联结构及SBS结构。由此，具有串联结构及SBS结构的双方的优点。注意，显示装置500如图21A所示由于具有串联形成两级发光单元的结构，所以也可以称为两级串联结构。此外，在图21A所示的两级串联结构中，在包括红色的发光层的第一发光单元上层叠包括红色的发光层的第二发光单元。同样地，在图21A所示的两级串联结构中，在包括绿色的发光层的第一发光单元上层叠包括绿色的发光层的第二发光单元，在包括蓝色的发光层的第一发光单元上层叠包括蓝色的发光层的第二发光单元。
在图21A中，可以形成发光单元512R_1、中间层531、发光单元512R_2及层525作为岛状的层。此外，可以形成发光单元512G_1、中间层531、发光单元512G_2及层525作为岛状的层。可以形成发光单元512B_1、中间层531、发光单元512B_2及层525作为岛状的层。
图21B是图21A所示的显示装置500的变形例。图21B所示的显示装置500是与电极502同样地在各发光器件间共同设置层525的例子。此时，可以将层525称为公共层。如此，通过在多个发光器件中设置一个以上的公共层，可以使制造工序简化，因此可以降低制造成本。
在图21B中，可以形成发光单元512R_1、中间层531及发光单元512R_2作为岛状的层。此外，可以形成发光单元512G_1、中间层531及发光单元512G_2作为岛状的层。可以形成发光单元512B_1、中间层531及发光单元512B_2作为岛状的层。
图22A所示的显示装置500是层叠三个发光单元的例子。在图22A中，在发光器件550R中，在发光单元512R_2上隔着中间层531还层叠发光单元512R_3。发光单元512R_3包括层522、发光层523R及层524等。发光单元512R_3可以使用与发光单元512R_2同样的结构。此外，发光器件550G所包括的发光单元512G_3及发光器件550B所包括的发光单元512B_3也同样。
图22B示出层叠n个发光单元(n为2以上的整数)的例子。
如此，通过增加发光单元的叠层数，可以根据叠层数提高以相同的电流量从发光器件得到的亮度。此外，通过增加发光单元的叠层数，可以降低为了得到相同的亮度所需的电流，可以根据叠层数降低发光器件的功耗。
注意，在显示装置500中，对发光层的发光材料没有特别的限制。例如，在图21A所示的显示装置500中，可以具有如下结构：发光单元512R_1所包括的发光层523R具有磷光材料，发光单元512R_2所包括的发光层523R具有磷光材料，发光单元512G_1所包括的发光层523G具有荧光材料，发光单元512G_2所包括的发光层523G具有荧光材料，发光单元512B_1所包括的发光层523B具有荧光材料，发光单元512B_2所包括的发光层523B具有荧光材料。
或者，在图21A所示的显示装置500中，可以具有如下结构：发光单元512R_1所包括的发光层523R具有磷光材料，发光单元512R_2所包括的发光层523R具有磷光材料，发光单元512G_1所包括的发光层523G具有磷光材料，发光单元512G_2所包括的发光层523G具有磷光材料，发光单元512B_1所包括的发光层523B具有荧光材料，发光单元512B_2所包括的发光层523B具有荧光材料。
注意，本发明的一个方式的显示装置也可以具有所有的发光层包含荧光材料的结构或所有的发光层包含磷光材料的结构。
或者，在图21A所示的显示装置500中，也可以采用发光单元512R_1所包括的发光层523R使用磷光材料且发光单元512R_2所包括的发光层523R使用荧光材料的结构，或者发光单元512R_1所包括的发光层523R使用荧光材料且发光单元512R_2所包括的发光层523R使用磷光材料的结构，就是说，也可以使第一级发光层和第二级发光层的发光材料不同。注意，虽然这里记载的内容是关于发光单元512R_1及发光单元512R_2的内容，但是发光单元512G_1及发光单元512G_2以及发光单元512B_1及发光单元512B_2也可以采用同样的结构。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式6)
在本实施方式中，说明可用于上述实施方式中说明的OS晶体管的金属氧化物(称为氧化物半导体)。
金属氧化物优选至少包含铟或锌。尤其优选包含铟及锌。此外，除此之外，优选还包含铝、镓、钇或锡等。此外，也可以包含选自硼、硅、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨、镁及钴等中的一种或多种。
此外，金属氧化物可以通过溅射法、有机金属化学气相沉积(MOCVD：MetalOrganic Chemical Vapor Deposition)法等化学气相沉积(CVD：Chemical VaporDeposition)法或原子层沉积(ALD：Atomic Layer Deposition)法等形成。
<结晶结构的分类>
作为氧化物半导体的结晶结构，可以举出非晶(包括completely amorphous)、CAAC(c-axis-aligned crystalline)、nc(nanocrystalline)、CAC(cloud-alignedcomposite)、单晶(single crystal)及多晶(poly crystal)等。
可以使用X射线衍射(XRD：X-Ray Diffraction)谱对膜或衬底的结晶结构进行评价。例如，可以使用GIXD(Grazing-Incidence XRD)测定测得的XRD谱进行评价。此外，将GIXD法也称为薄膜法或Seemann-Bohlin法。
例如，石英玻璃衬底的XRD谱的峰形状大致为左右对称。另一方面，具有结晶结构的IGZO膜的XRD谱的峰形状不是左右对称。XRD谱的峰的形状是左右不对称说明膜中或衬底中存在结晶。换言之，除非XRD谱峰形状左右对称，否则不能说膜或衬底处于非晶状态。
此外，可以使用通过纳米束电子衍射法(NBED：Nano Beam ElectronDiffraction)观察的衍射图案(也称为纳米束电子衍射图案)对膜或衬底的结晶结构进行评价。例如，在石英玻璃衬底的衍射图案中观察到光晕图案，可以确认石英玻璃处于非晶状态。此外，以室温形成的IGZO膜的衍射图案中观察到斑点状的图案而没有观察到光晕。因此可以推测，以室温形成的IGZO膜处于既不是晶态也不是非晶态的中间态，不能得出该IGZO膜是非晶态的结论。
<<氧化物半导体的结构>>
此外，在注目于氧化物半导体的结构的情况下，有时氧化物半导体的分类与上述分类不同。例如，氧化物半导体可以分类为单晶氧化物半导体和除此之外的非单晶氧化物半导体。作为非单晶氧化物半导体，例如可以举出上述CAAC-OS及nc-OS。此外，在非单晶氧化物半导体中包含多晶氧化物半导体、a-like OS(amorphous-like oxidesemiconductor)及非晶氧化物半导体等。
在此，对上述CAAC-OS、nc-OS及a-like OS的详细内容进行说明。
[CAAC-OS]
CAAC-OS是包括多个结晶区域的氧化物半导体，该多个结晶区域的c轴取向于特定的方向。此外，特定的方向是指CAAC-OS膜的厚度方向、CAAC-OS膜的被形成面的法线方向、或者CAAC-OS膜的表面的法线方向。此外，结晶区域是具有原子排列的周期性的区域。注意，在将原子排列看作晶格排列时结晶区域也是晶格排列一致的区域。再者，CAAC-OS具有在a-b面方向上多个结晶区域连接的区域，有时该区域具有畸变。此外，畸变是指在多个结晶区域连接的区域中，晶格排列一致的区域和其他晶格排列一致的区域之间的晶格排列的方向变化的部分。换言之，CAAC-OS是指c轴取向并在a-b面方向上没有明显的取向的氧化物半导体。
此外，上述多个结晶区域的每一个由一个或多个微小结晶(最大径小于10nm的结晶)构成。在结晶区域由一个微小结晶构成的情况下，该结晶区域的最大径小于10nm。此外，结晶区域由多个微小结晶构成的情况下，有时该结晶区域的尺寸为几十nm左右。
此外，在In-M-Zn氧化物(元素M为选自铝、镓、钇、锡及钛等中的一种或多种)中，CAAC-OS有具有层叠有含有铟(In)及氧的层(以下，In层)、含有元素M、锌(Zn)及氧的层(以下，(M，Zn)层)的层状结晶结构(也称为层状结构)的趋势。此外，铟和元素M可以彼此置换。因此，有时(M，Zn)层包含铟。此外，有时In层包含元素M。注意，有时In层包含Zn。该层状结构例如在高分辨率TEM(Transmission Electron Microscope)图像中被观察作为晶格像。
例如，当对CAAC-OS膜使用XRD装置进行结构分析时，在使用θ/2θ扫描的Out-of-plane XRD测量中，在2θ＝31°或其附近检测出表示c轴取向的峰。注意，表示c轴取向的峰的位置(2θ值)有时根据构成CAAC-OS的金属元素的种类、组成等变动。
此外，例如，在CAAC-OS膜的电子衍射图案中观察到多个亮点(斑点)。此外，在以透过样品的入射电子束的斑点(也称为直接斑点)为对称中心时，某一个斑点和其他斑点被观察在点对称的位置。
在从上述特定的方向观察结晶区域的情况下，虽然该结晶区域中的晶格排列基本上是六方晶格，但是单位晶格并不局限于正六角形，有是非正六角形的情况。此外，在上述畸变中，有时具有五角形、七角形等晶格排列。此外，在CAAC-OS的畸变附近观察不到明确的晶界(grain boundary)。也就是说，晶格排列的畸变抑制晶界的形成。这可能是由于CAAC-OS因为a-b面方向上的氧原子的排列的低密度以及因金属原子被取代而使原子间的键合距离产生变化等而能够包容畸变。
此外，确认到明确的晶界的结晶结构被称为所谓的多晶(polycrystal)。晶界成为复合中心而载流子被俘获，因而有可能导致晶体管的通态电流的降低、场效应迁移率的降低等。因此，确认不到明确的晶界的CAAC-OS是对晶体管的半导体层提供具有优异的结晶结构的结晶性氧化物之一。注意，为了构成CAAC-OS，优选为包含Zn的结构。例如，与In氧化物相比，In-Zn氧化物及In-Ga-Zn氧化物能够进一步抑制晶界的发生，所以是优选的。
CAAC-OS是结晶性高且确认不到明确的晶界的氧化物半导体。因此，可以说在CAAC-OS中，不容易发生起因于晶界的电子迁移率的降低。此外，氧化物半导体的结晶性有时因杂质的混入以及缺陷的生成等而降低，因此可以说CAAC-OS是杂质及缺陷(氧空位等)少的氧化物半导体。因此，包含CAAC-OS的氧化物半导体的物理性质稳定。因此，包含CAAC-OS的氧化物半导体具有高耐热性及高可靠性。此外，CAAC-OS对制造工序中的高温度(所谓热积存；thermal budget)也很稳定。由此，通过在OS晶体管中使用CAAC-OS，可以扩大制造工序的自由度。
[nc-OS]
在nc-OS中，微小的区域(例如1nm以上且10nm以下的区域，特别是1nm以上且3nm以下的区域)中的原子排列具有周期性。换言之，nc-OS具有微小的结晶。此外，例如，该微小的结晶的尺寸为1nm以上且10nm以下，尤其为1nm以上且3nm以下，将该微小的结晶称为纳米晶。此外，nc-OS在不同的纳米晶之间观察不到结晶取向的规律性。因此，在膜整体中观察不到取向性。所以，有时nc-OS在某些分析方法中与a-like OS或非晶氧化物半导体没有差别。例如，在对nc-OS膜使用XRD装置进行结构分析时，在使用θ/2θ扫描的Out-of-plane XRD测量中，不检测出表示结晶性的峰。此外，在对nc-OS膜进行使用其束径比纳米晶大(例如，50nm以上)的电子束的电子衍射(也称为选区电子衍射)时，观察到类似光晕图案的衍射图案。另一方面，在对nc-OS膜进行使用其束径近于或小于纳米晶的尺寸(例如1nm以上且30nm以下)的电子束的电子衍射(也称为纳米束电子衍射)的情况下，有时得到在以直接斑点为中心的环状区域内观察到多个斑点的电子衍射图案。
[a-like OS]
a-like OS是具有介于nc-OS与非晶氧化物半导体之间的结构的氧化物半导体。a-like OS包含空洞或低密度区域。也就是说，a-like OS的结晶性比nc-OS及CAAC-OS的结晶性低。此外，a-like OS的膜中的氢浓度比nc-OS及CAAC-OS的膜中的氢浓度高。
<<氧化物半导体的构成>>
接着，说明上述CAC-OS的详细内容。此外，CAC-OS与材料构成有关。
[CAC-OS]
CAC-OS例如是指包含在金属氧化物中的元素不均匀地分布的构成，其中包含不均匀地分布的元素的材料的尺寸为0.5nm以上且10nm以下，优选为1nm以上且3nm以下或近似的尺寸。注意，在下面也将在金属氧化物中一个或多个金属元素不均匀地分布且包含该金属元素的区域混合的状态称为马赛克状或补丁(patch)状，该区域的尺寸为0.5nm以上且10nm以下，优选为1nm以上且3nm以下或近似的尺寸。
再者，CAC-OS是指其材料分开为第一区域与第二区域而成为马赛克状且该第一区域分布于膜中的结构(下面也称为云状)。就是说，CAC-OS是指具有该第一区域和该第二区域混合的结构的复合金属氧化物。
在此，将相对于构成In-Ga-Zn氧化物的CAC-OS的金属元素的In、Ga及Zn的原子数比的每一个记为[In]、[Ga]及[Zn]。例如，在In-Ga-Zn氧化物的CAC-OS中，第一区域是其[In]大于CAC-OS膜的组成中的[In]的区域。此外，第二区域是其[Ga]大于CAC-OS膜的组成中的[Ga]的区域。此外，例如，第一区域是其[In]大于第二区域中的[In]且其[Ga]小于第二区域中的[Ga]的区域。此外，第二区域是其[Ga]大于第一区域中的[Ga]且其[In]小于第一区域中的[In]的区域。
具体而言，上述第一区域是以铟氧化物或铟锌氧化物等为主要成分的区域。此外，上述第二区域是以镓氧化物或镓锌氧化物等为主要成分的区域。换言之，可以将上述第一区域称为以In为主要成分的区域。此外，可以将上述第二区域称为以Ga为主要成分的区域。
注意，有时观察不到上述第一区域和上述第二区域的明确的边界。
此外，In-Ga-Zn氧化物中的CAC-OS是指如下构成：在包含In、Ga、Zn及O的材料构成中，部分主要成分为Ga的区域与部分主要成分为In的区域无规律地以马赛克状存在。因此，可推测，CAC-OS具有金属元素不均匀地分布的结构。
CAC-OS例如可以通过在对衬底不进行加热的条件下利用溅射法来形成。在利用溅射法形成CAC-OS的情况下，作为沉积气体，可以使用选自惰性气体(典型的是氩)、氧气体和氮气体中的任一种或多种。此外，沉积时的沉积气体的总流量中的氧气体的流量比越低越好，例如，优选使沉积时的沉积气体的总流量中的氧气体的流量比为0％以上且低于30％，更优选为0％以上且10％以下。
例如，在In-Ga-Zn氧化物的CAC-OS中，根据通过能量分散型X射线分析法(EDX：Energy Dispersive X-ray spectroscopy)取得的EDX面分析(mapping)图像，可确认到具有以In为主要成分的区域(第一区域)及以Ga为主要成分的区域(第二区域)不均匀地分布而混合的结构。
在此，第一区域是具有比第二区域高的导电性的区域。就是说，当载流子流过第一区域时，呈现作为金属氧化物的导电性。因此，当第一区域以云状分布在金属氧化物中时，可以实现高场效应迁移率(μ)。
另一方面，第二区域是具有比第一区域高的绝缘性的区域。就是说，当第二区域分布在金属氧化物中时，可以抑制泄漏电流。
在将CAC-OS用于晶体管的情况下，通过起因于第一区域的导电性和起因于第二区域的绝缘性的互补作用，可以使CAC-OS具有开关功能(控制开启/关闭的功能)。换言之，在CAC-OS的材料的一部分中具有导电性的功能且在另一部分中具有绝缘性的功能，在材料的整体中具有半导体的功能。通过使导电性的功能和绝缘性的功能分离，可以最大限度地提高各功能。因此，通过将CAC-OS用于晶体管，可以实现大通态电流(Ion)、高场效应迁移率(μ)及良好的开关工作。
此外，使用CAC-OS的晶体管具有高可靠性。因此，CAC-OS最适合于显示装置等各种半导体装置。
氧化物半导体具有各种结构及各种特性。本发明的一个方式的氧化物半导体也可以包括非晶氧化物半导体、多晶氧化物半导体、a-like OS、CAC-OS、nc-OS、CAAC-OS中的两种以上。
<具有氧化物半导体的晶体管>
接着，说明将上述氧化物半导体用于晶体管的情况。
通过将上述氧化物半导体用于晶体管，可以实现场效应迁移率高的晶体管。此外，可以实现可靠性高的晶体管。
优选将载流子浓度低的氧化物半导体用于晶体管。例如，氧化物半导体中的载流子浓度为1×1017cm-3以下，优选为1×1015cm-3以下，更优选为1×1013cm-3以下，进一步优选为1×1011cm-3以下，更进一步优选低于1×1010cm-3，且为1×10-9cm-3以上。在以降低氧化物半导体膜的载流子浓度为目的的情况下，可以降低氧化物半导体膜中的杂质浓度以降低缺陷态密度。在本说明书等中，将杂质浓度低且缺陷态密度低的状态称为高纯度本征或实质上高纯度本征。此外，有时将载流子浓度低的氧化物半导体称为高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体。
因为高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜具有较低的缺陷态密度，所以有可能具有较低的陷阱态密度。
此外，被氧化物半导体的陷阱态俘获的电荷到消失需要较长的时间，有时像固定电荷那样动作。因此，有时在陷阱态密度高的氧化物半导体中形成沟道形成区域的晶体管的电特性不稳定。
因此，为了使晶体管的电特性稳定，降低氧化物半导体中的杂质浓度是有效的。为了降低氧化物半导体中的杂质浓度，优选还降低附近膜中的杂质浓度。作为杂质有氢、氮、碱金属、碱土金属、铁、镍、硅等。
<杂质>
在此，说明氧化物半导体中的各杂质的影响。
在氧化物半导体包含第14族元素之一的硅或碳时，在氧化物半导体中形成缺陷态。因此，将氧化物半导体中以及与氧化物半导体的界面附近的硅或碳的浓度(通过二次离子质谱(SIMS：Secondary Ion Mass Spectrometry)测得的浓度)设定为2×1018atoms/cm3以下，优选为2×1017atoms/cm3以下。
此外，当氧化物半导体包含碱金属或碱土金属时，有时形成缺陷态而形成载流子。因此，使用包含碱金属或碱土金属的氧化物半导体的晶体管容易具有常开启特性。因此，使通过SIMS测得的氧化物半导体中的碱金属或碱土金属的浓度为1×1018atoms/cm3以下，优选为2×1016atoms/cm3以下。
当氧化物半导体包含氮时，容易产生作为载流子的电子，使载流子浓度增高，而n型化。其结果是，在将包含氮的氧化物半导体用于半导体的晶体管容易具有常开启特性。或者，在氧化物半导体包含氮时，有时形成陷阱态。其结果，有时晶体管的电特性不稳定。因此，将利用SIMS测得的氧化物半导体中的氮浓度设定为低于5×1019atoms/cm3，优选为5×1018atoms/cm3以下，更优选为1×1018atoms/cm3以下，进一步优选为5×1017atoms/cm3以下。
包含在氧化物半导体中的氢与键合于金属原子的氧起反应生成水，因此有时形成氧空位。当氢进入该氧空位时，有时产生作为载流子的电子。此外，有时由于氢的一部分与键合于金属原子的氧键合，产生作为载流子的电子。因此，使用包含氢的氧化物半导体的晶体管容易具有常开启特性。由此，优选尽可能地减少氧化物半导体中的氢。具体而言，在氧化物半导体中，将利用SIMS测得的氢浓度设定为低于1×1020atoms/cm3，优选低于1×1019atoms/cm3，更优选低于5×1018atoms/cm3，进一步优选低于1×1018atoms/cm3。
通过将杂质被充分降低的氧化物半导体用于晶体管的沟道形成区域，可以使晶体管具有稳定的电特性。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书中记载的其他实施方式适当地组合而实施。
(实施方式7)
在本实施方式中，使用图23至图26说明本发明的一个方式的电子设备。
本实施方式的电子设备包括本发明的一个方式的显示装置。本发明的一个方式的显示装置容易实现高清晰化、高分辨率化、大型化。因此，可以将本发明的一个方式的显示装置用于各种各样的电子设备的显示部。
另外，本发明的一个方式的显示装置可以以低成本制造，由此可以降低电子设备的制造成本。
作为电子设备，例如除了电视装置、台式或笔记本型个人计算机、用于计算机等的显示器、数字标牌、弹珠机等大型游戏机等具有较大的屏幕的电子设备以外，还可以举出数码相机、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、声音再现装置等。
特别是，因为本发明的一个方式的显示装置可以提高清晰度，所以可以适当地用于包括较小的显示部的电子设备。作为这种电子设备，例如可以举出手表型、手镯型等的信息终端设备(可穿戴设备)、可戴在头上的可穿戴设备等诸如头戴显示器等VR用设备、眼镜型AR用设备等。另外，作为可穿戴设备还可以举出SR用设备以及MR用设备。
本发明的一个方式的显示装置优选具有极高的分辨率诸如HD(像素数为1280×720)、FHD(像素数为1920×1080)、WQHD(像素数为2560×1440)、WQXGA(像素数为2560×1600)、4K2K(像素数为3840×2160)、8K4K(像素数为7680×4320)等。尤其优选具有4K2K、8K4K或更高的分辨率。另外，本发明的一个方式的显示装置中的像素密度(清晰度)优选为300ppi以上，更优选为500ppi以上，进一步优选为1000ppi以上，更进一步优选为2000ppi以上，还进一步优选为3000ppi以上，还进一步优选为5000ppi以上，还进一步优选为7000ppi以上。通过使用上述的具有高分辨率或高清晰度的显示装置，在便携式或家用等的个人用途的电子设备中可以进一步提高真实感、纵深感等。
可以将本实施方式的电子设备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。
本实施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影像及信息等。另外，在电子设备包括天线及二次电池时，可以用天线进行非接触电力传送。
本实施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)。
本实施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(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上的功能；触摸面板的功能；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；等。
图23A所示的电子设备6500是可以被用作智能手机的便携式信息终端设备。
电子设备6500包括框体6501、显示部6502、电源按钮6503、按钮6504、扬声器6505、麦克风6506、照相机6507及光源6508等。显示部6502具有触摸面板功能。
显示部6502可以使用本发明的一个方式的显示装置。
图23B是包括框体6501的麦克风6506一侧的端部的截面示意图。
框体6501的显示面一侧设置有具有透光性的保护构件6510，被框体6501及保护构件6510包围的空间内设置有显示面板6511、光学构件6512、触摸传感器面板6513、印刷电路板6517、电池6518等。
显示面板6511、光学构件6512及触摸传感器面板6513使用粘合层(未图示)固定到保护构件6510。
在显示部6502的外侧的区域中，显示面板6511的一部分叠回，且该叠回部分连接有FPC6515。FPC6515安装有IC6516。FPC6515与设置于印刷电路板6517的端子连接。
显示面板6511可以使用本发明的一个方式的柔性显示器(具有柔性的显示装置)。由此，可以实现极轻量的电子设备。此外，由于显示面板6511极薄，所以可以在抑制电子设备的厚度的情况下安装大容量的电池6518。此外，通过折叠显示面板6511的一部分以在像素部的背面设置与FPC6515的连接部，可以实现窄边框的电子设备。
图24A示出电视装置的一个例子。在电视装置7100中，框体7101中组装有显示部7000。在此示出利用支架7103支撑框体7101的结构。
可以对显示部7000应用本发明的一个方式的显示装置。
可以通过利用框体7101所具备的操作开关及另外提供的遥控操作机7111进行图24A所示的电视装置7100的操作。此外，也可以在显示部7000中具备触摸传感器，也可以通过用指头等触摸显示部7000进行电视装置7100的操作。此外，也可以在遥控操作机7111中具备显示从该遥控操作机7111输出的信息的显示部。通过利用遥控操作机7111所具备的操作键或触摸面板，可以进行频道及音量的操作，并可以对显示在显示部7000上的影像进行操作。
此外，电视装置7100具备接收机及调制解调器等。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24B示出笔记本型个人计算机的一个例子。笔记本型个人计算机7200包括框体7211、键盘7212、指向装置7213、外部连接端口7214等。在框体7211中组装有显示部7000。
可以对显示部7000应用本发明的一个方式的显示装置。
图24C和图24D示出数字标牌的一个例子。
图24C所示的数字标牌7300包括框体7301、显示部7000及扬声器7303等。此外，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、麦克风等。
图24D示出设置于圆柱状柱子7401上的数字标牌7400。数字标牌7400包括沿着柱子7401的曲面设置的显示部7000。
在图24C和图24D中，可以对显示部7000应用包括本发明的一个方式的晶体管的显示装置。
显示部7000越大，一次能够提供的信息量越多。显示部7000越大，越容易吸引人的注意，例如可以提高广告宣传效果。
通过将触摸面板用于显示部7000，不仅可以在显示部7000上显示静态图像或动态图像，使用者还能够直觉性地进行操作，所以是优选的。此外，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。
如图24C和图24D所示，数字标牌7300或数字标牌7400优选可以通过无线通信与使用者所携带的智能手机等信息终端设备7311或信息终端设备7411联动。例如，显示在显示部7000上的广告信息可以显示在信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕上。此外，通过操作信息终端设备7311或信息终端设备7411，可以切换显示部7000的显示。
此外，可以在数字标牌7300或数字标牌7400上以信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕为操作单元(控制器)执行游戏。由此，不特定多个使用者可以同时参加游戏，享受游戏的乐趣。
图25A是安装有取景器8100的照相机8000的外观图。
照相机8000包括框体8001、显示部8002、操作按钮8003、快门按钮8004等。此外，照相机8000安装有可装卸的透镜8006。在照相机8000中，透镜8006和框体也可以被形成为一体。
照相机8000通过按下快门按钮8004或者触摸用作触摸面板的显示部8002，可以进行摄像。
框体8001包括具有电极的嵌入器，除了可以与取景器8100连接以外，还可以与闪光灯装置等连接。
取景器8100包括框体8101、显示部8102以及按钮8103等。
框体8101通过嵌合到照相机8000的嵌入器装到照相机8000。取景器8100可以将从照相机8000接收的影像等显示到显示部8102上。
按钮8103被用作电源按钮等。
本发明的一个方式的显示装置可以用于照相机8000的显示部8002及取景器8100的显示部8102。此外，也可以在照相机8000中内置有取景器。
图25B是头戴显示器8200的外观图。
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。此外，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，能够将所接收的影像信息等显示到显示部8204上。此外，主体8203具有照相机，由此可以作为输入方法利用使用者的眼球或眼睑的动作的信息。
此外，也可以对安装部8201的被使用者接触的位置设置多个电极，以检测出根据使用者的眼球的动作而流过电极的电流，由此实现识别使用者的视线的功能。此外，还可以具有根据流过该电极的电流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，也可以具有将使用者的生物信息显示在显示部8204上的功能或与使用者的头部的动作同步地使显示在显示部8204上的影像变化的功能等。
可以将本发明的一个方式的显示装置用于显示部8204。
图25C至图25E是头戴显示器8300的外观图。头戴显示器8300包括框体8301、显示部8302、带状固定工具8304以及一对透镜8305。
使用者可以通过透镜8305看到显示部8302上的显示。优选的是，弯曲配置显示部8302。因为使用者可以感受高真实感。此外，通过透镜8305分别看到显示在显示部8302的不同区域上的图像，从而可以进行利用视差的三维显示等。此外，本发明的一个方式不局限于设置有一个显示部8302的结构，也可以设置两个显示部8302以对使用者的一对眼睛分别配置一个显示部。
可以将本发明的一个方式的显示装置用于显示部8302。本发明的一个方式的显示装置还可以实现极高的清晰度。例如，如图25E所示，即使使用透镜8305对显示进行放大观看，像素也不容易被使用者看到。就是说，可以利用显示部8302使使用者看到现实感更高的影像。
图25F是护目镜型头戴显示器8400的外观图。头戴显示器8400包括一对框体8401、安装部8402及缓冲构件8403。一对框体8401内各自设置有显示部8404及透镜8405。通过使一对显示部8404显示互不相同的图像，可以进行利用视差的三维显示。
使用者可以通过透镜8405看到显示部8404上的显示。透镜8405具有焦点调整机构，该焦点调整机构可以根据使用者的视力调整透镜8405的位置。显示部8404优选为正方形或横向长的矩形。由此，可以提高真实感。
安装部8402优选具有塑性及弹性以可以根据使用者的脸尺寸调整并没有掉下来。另外，安装部8402的一部分优选具有被用作骨传导耳机的振动机构。由此，只要安装就可以享受影像及声音，而不需耳机、扬声器等音响设备。此外，也可以具有通过无线通信将声音数据输出到框体8401内的功能。
安装部8402及缓冲构件8403是与使用者的脸(额头、脸颊等)接触的部分。通过使缓冲构件8403与使用者的脸密接，可以防止漏光，从而可以进一步提高沉浸感。缓冲构件8403优选使用柔软的材料以在使用者装上头戴显示器8400时与使用者的脸密接。例如，可以使用橡胶、硅酮橡胶、聚氨酯、海绵等材料。另外，当作为缓冲构件8403使用用布或皮革(天然皮革或合成皮革)等覆盖海绵等的表面的构件时，在使用者的脸和缓冲构件8403之间不容易产生空隙，从而可以适当地防止漏光。另外，在使用这种材料时，不仅让使用者感觉亲肤，而且当在较冷的季节等装上的情况下不让使用者感到寒意，所以是优选的。在缓冲构件8403或安装部8402等接触于使用者的皮肤的构件采用可拆卸的结构时，容易进行清洗及交换，所以是优选的。
图26A至图26G所示的电子设备包括框体9000、显示部9001、扬声器9003、操作键9005(包括电源开关或操作开关)、连接端子9006、传感器9007(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)、麦克风9008等。
图26A至图26G所示的电子设备具有各种功能。例如，可以具有如下功能：将各种信息(静态图像、动态图像及文字图像等)显示在显示部上的功能；触摸面板的功能；显示日历、日期或时间等的功能；通过利用各种软件(程序)控制处理的功能；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并进行处理的功能；等。注意，电子设备可具有的功能不局限于上述功能，而可以具有各种功能。电子设备可以包括多个显示部。此外，也可以在电子设备中设置照相机等而使其具有如下功能：拍摄静态图像或动态图像，且将所拍摄的图像储存在存储介质(外部存储介质或内置于照相机的存储介质)中的功能；将所拍摄的图像显示在显示部上的功能；等。
可以将本发明的一个方式的显示装置用于显示部9001。
下面，详细地说明图26A至图26G所示的电子设备。
图26A是示出便携式信息终端9101的立体图。可以将便携式信息终端9101例如用作智能手机。注意，在便携式信息终端9101中，也可以设置扬声器9003、连接端子9006、传感器9007等。此外，作为便携式信息终端9101，可以将文字及图像信息显示在其多个面上。在图26A中示出显示三个图标9050的例子。此外，可以将以虚线的矩形示出的信息9051显示在显示部9001的其他面上。作为信息9051的一个例子，可以举出提示收到电子邮件、SNS或电话等的信息；电子邮件或SNS等的标题；电子邮件或SNS等的发送者姓名；日期；时间；电池余量；以及天线接收信号强度的显示等。或者，可以在显示有信息9051的位置上显示图标9050等。
图26B是示出便携式信息终端9102的立体图。便携式信息终端9102具有将信息显示在显示部9001的三个以上的面上的功能。在此，示出信息9052、信息9053、信息9054分别显示于不同的面上的例子。例如，在将便携式信息终端9102放在上衣口袋里的状态下，使用者能够确认显示在从便携式信息终端9102的上方看到的位置上的信息9053。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9102，由此能够判断是否接电话。
图26C是示出平板终端9103的立体图。平板终端9103例如可以执行移动电话、电子邮件及文章的阅读和编辑、播放音乐、网络通信、计算机游戏等各种应用软件。平板终端9103在框体9000的正面包括显示部9001、照相机9002、麦克风9008以及扬声器9003，在框体9000的左侧面包括作为操作用按钮的操作键9005，在其底面包括连接端子9006。
图26D是示出手表型便携式信息终端9200的立体图。可以将便携式信息终端9200例如用作智能手表(注册商标)。此外，显示部9001的显示面弯曲，可沿着其弯曲的显示面进行显示。此外，便携式信息终端9200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，通过利用连接端子9006，便携式信息终端9200可以与其他信息终端进行数据传输及充电。充电也可以通过无线供电进行。
图26E至图26G是示出可以折叠的便携式信息终端9201的立体图。此外，图26E是将便携式信息终端9201展开的状态的立体图、图26G是折叠的状态的立体图、图26F是从图26E的状态和图26G的状态中的一个转换成另一个时中途的状态的立体图。便携式信息终端9201在折叠状态下可携带性好，而在展开状态下因为具有无缝拼接较大的显示区域所以显示的浏览性强。便携式信息终端9201所包括的显示部9001被由铰链9055连结的三个框体9000支撑。显示部9001例如可以在曲率半径0.1mm以上且150mm以下的范围弯曲。
本实施方式所示的结构例子及对应该结构例子的附图等的至少一部分可以与其他结构例子或附图等适当地组合。
[符号说明]
C1：电容器、C2：电容器、C3：电容器、M1：晶体管、M2：晶体管、M3：晶体管、M11：晶体管、M12：晶体管、M13：晶体管、M14：晶体管、M15：晶体管、M16：晶体管、M17：晶体管、OUT1：布线、OUT2：布线、PIX1：像素电路、PIX2：像素电路、V1：布线、V2：布线、V3：布线、V4：布线、V5：布线、10：显示装置、11：显示部、12：驱动电路部、13：驱动电路部、21：像素、21B：子像素、21G：子像素、21R：子像素、30：像素、50：电子设备、52：支撑体、54：桌子、100：显示装置、103：像素、110：发光元件、110B：发光元件、110G：发光元件、110PS：受光元件、110R：发光元件、111：像素电极、111B：像素电极、111C：连接电极、111f：导电膜、111G：像素电极、111PS：像素电极、111R：像素电极、112：EL层、112B：EL层、112Bf：EL膜、112G：EL层、112Gf：EL膜、112PS：活性层、112R：EL层、112Rf：EL膜、113：公共电极、114：公共层、117：导电层、117B：导电层、117C：导电层、117f：导电膜、117G：导电层、117PS：导电层、117R：导电层、121：保护层、125a：像素、125b：像素、129：开口部、129B：开口部、129G：开口部、129R：开口部、130：区域、131：绝缘层、131a：绝缘层、131af：绝缘膜、131b：绝缘层、131bf：绝缘膜、132：绝缘层、138：区域、139：区域、143a：抗蚀剂掩模、143b：抗蚀剂掩模、143c：抗蚀剂掩模、144a：牺牲膜、144b：牺牲膜、144c：牺牲膜、145a：牺牲层、145b：牺牲层、145c：牺牲层、146a：牺牲膜、146b：牺牲膜、146c：牺牲膜、147a：牺牲层、147b：牺牲层、147c：牺牲层、201：晶体管、204：连接部、205：晶体管、209：晶体管、211：绝缘层、213：绝缘层、214：绝缘层、215：绝缘层、218：绝缘层、221：导电层、222a：导电层、222b：导电层、223：导电层、225：绝缘层、228：区域、231：半导体层、231i：沟道形成区域、231n：低电阻区域、241：导电层、241B：导电层、241G：导电层、241PS：导电层、241R：导电层、242：连接层、255：绝缘层、280：显示模块、281：显示部、282：电路部、283：像素电路部、283a：像素电路、284：像素部、284a：像素、285：端子部、286：布线部、290：FPC、291：衬底、292：衬底、301：衬底、302：衬底、310：晶体管、310a：晶体管、311：半导体层、311i：沟道形成区域、311n：低电阻区域、312：绝缘层、313：导电层、314a：导电层、314b：导电层、315：导电层、316：绝缘层、321：绝缘层、322：绝缘层、323：绝缘层、325：粘合层、326：绝缘层、330：发光元件、330G：发光元件、330R：发光元件、331a：导电层、331b：导电层、332G：EL层、332R：EL层、333：导电层、334：公共层、335：绝缘层、350：晶体管、350a：晶体管、351：半导体层、352：绝缘层、353：导电层、354a：导电层、354b：导电层、355：导电层、361：绝缘层、362：绝缘层、363：绝缘层、400A：显示装置、400C：显示装置、401：层、410：保护层、411a：导电层、411b：导电层、411c：导电层、414：绝缘层、416a：EL层、416b：EL层、416c：EL层、417：遮光层、418a：导电层、418b：导电层、418c：导电层、421：绝缘层、421b：绝缘层、430a：发光元件、430b：发光元件、430c：发光元件、442：粘合层、443：空间、451：衬底、452：衬底、462：显示部、464：电路、465：布线、466：导电层、472：FPC、473：IC、500：显示装置、501：电极、502：电极、512B_1：发光单元、512B_2：发光单元、512B_3：发光单元、512G_1：发光单元、512G_2：发光单元、512G_3：发光单元、512R_1：发光单元、512R_2：发光单元、512R_3：发光单元、521：层、522：层、523B：发光层、523G：发光层、523R：发光层、524：层、525：层、531：中间层、550B：发光器件、550G：发光器件、550R：发光器件、772：下部电极、785：着色层、786：EL层、786a：EL层、786b：EL层、788：上部电极、4411：发光层、4412：发光层、4413：发光层、4420：层、4420-1：层、4420-2：层、4430：层、4430-1：层、4430-2：层、6500：电子设备、6501：框体、6502：显示部、6503：电源按钮、6504：按钮、6505：扬声器、6506：麦克风、6507：照相机、6508：光源、6510：保护构件、6511：显示面板、6512：光学构件、6513：触摸传感器面板、6515：FPC、6516：IC、6517：印刷电路板、6518：电池、7000：显示部、7100：电视装置、7101：框体、7103：支架、7111：遥控操作机、7200：笔记本型个人计算机、7211：框体、7212：键盘、7213：指向装置、7214：外部连接端口、7300：数字标牌、7301：框体、7303：扬声器、7311：信息终端设备、7400：数字标牌、7401：柱子、7411：信息终端设备、8000：照相机、8001：框体、8002：显示部、8003：操作按钮、8004：快门按钮、8006：透镜、8100：取景器、8101：框体、8102：显示部、8103：按钮、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：框体、8302：显示部、8304：固定工具、8305：透镜、8400：头戴显示器、8401：框体、8402：安装部、8403：缓冲构件、8404：显示部、8405：透镜、9000：框体、9001：显示部、9002：照相机、9003：扬声器、9005：操作键、9006：连接端子、9007：传感器、9008：麦克风、9050：图标、9051：信息、9052：信息、9053：信息、9054：信息、9055：铰链、9101：便携式信息终端、9102：便携式信息终端、9103：平板终端、9200：便携式信息终端、9201：便携式信息终端
Claims (9)
1.一种显示装置，包括第一绝缘层上的多个像素，
其中，多个所述像素各自包括沿着所述第一绝缘层的开口部设置的第一导电层、所述第一导电层上的第二绝缘层、所述第一导电层上及所述第二绝缘层上的EL层以及所述EL层上的公共电极，
多个所述像素中的所述公共电极被共同使用，
所述第二绝缘层在所述第一导电层上并与所述第一导电层接触，且配置在所述EL层的下方，
多个所述像素中的相邻像素的所述第一导电层隔着包含无机材料的第三绝缘层和包含有机材料的第四绝缘层分离，
所述第一导电层的侧面和所述EL层的侧面具有与所述第三绝缘层接触的区域，
并且，所述第四绝缘层在所述第三绝缘层上并与所述第三绝缘层接触，且配置在所述公共电极的下方。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第三绝缘层包含铝和氧。
3.一种显示装置，包括：
第一绝缘层上的第一像素；以及
与所述第一像素相邻地配置的第二像素，
其中，所述第一像素包括第一发光元件，所述第一发光元件包括沿着所述第一绝缘层的第一开口部设置的第一导电层、所述第一导电层上的第二绝缘层、所述第一导电层上及所述第二绝缘层上的第一EL层以及所述第一EL层上的公共电极，
所述第二像素包括第二发光元件，所述第二发光元件包括沿着所述第一绝缘层的第二开口部设置的第二导电层、所述第二导电层上的第三绝缘层、所述第二导电层上及所述第三绝缘层上的第二EL层以及所述第二EL层上的所述公共电极，
包括第四绝缘层，
所述第一导电层的侧面、所述第一EL层的侧面、所述第二导电层的侧面及所述第二EL层的侧面具有与所述第四绝缘层接触的区域，
包括第五绝缘层，所述第五绝缘层以在所述第四绝缘层上并与所述第四绝缘层接触的方式设置，且配置在所述公共电极的下方，
所述第二绝缘层在所述第一导电层上并与所述第一导电层接触，且配置在所述第一EL层的下方，
所述第三绝缘层在所述第二导电层上并与所述第二导电层接触，且配置在所述第二EL层的下方，
所述第四绝缘层包含无机材料，
并且，所述第五绝缘层包含有机材料。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中所述第四绝缘层包含铝和氧。
5.一种显示装置，包括第一绝缘层上的多个像素，
其中，多个所述像素各自包括发光器件和受光器件，
所述发光器件包括沿着所述第一绝缘层的开口部设置的第一导电层、所述第一导电层上的第二绝缘层、所述第一导电层上及所述第二绝缘层上的EL层以及所述EL层上的公共电极，
在多个所述像素中，所述公共电极被共同使用，
所述第二绝缘层在所述第一导电层上并与所述第一导电层接触，且配置在所述EL层的下方，
多个所述像素中的相邻像素的所述第一导电层隔着包含无机材料的第三绝缘层和包含有机材料的第四绝缘层彼此分离，
所述第一导电层的侧面和所述EL层的侧面具有与所述第三绝缘层接触的区域，
所述第四绝缘层在所述第三绝缘层上并与所述第三绝缘层接触，且配置在所述公共电极的下方，
并且，所述受光器件具有检测可见光及红外光中的至少一个的功能。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中所述受光器件被用作图像传感器。
7.根据权利要求5所述的显示装置，其中所述受光器件被用作触摸传感器或空中触摸传感器。
8.一种显示装置，包括：
第一绝缘层上的第一像素；以及
与所述第一像素相邻地配置的第二像素，
其中，所述第一像素包括发光器件，所述发光器件包括沿着所述第一绝缘层的第一开口部设置的第一导电层、所述第一导电层上的第二绝缘层以及所述第一导电层上及所述第二绝缘层上的EL层，
所述第二像素包括受光器件，所述受光器件包括沿着所述第一绝缘层的第二开口部设置的第二导电层、所述第二导电层上的第三绝缘层以及所述第二导电层上及所述第三绝缘层上的活性层，
所述第一导电层的侧面、所述EL层的侧面、所述第二导电层的侧面及所述活性层的侧面具有与第四绝缘层接触的区域，
包括第五绝缘层，所述第五绝缘层以在所述第四绝缘层上并与所述第四绝缘层接触的方式设置，
所述第二绝缘层在所述第一导电层上并与所述第一导电层接触，且配置在所述EL层的下方，
所述第三绝缘层在所述第二导电层上并与所述第二导电层接触，且配置在所述活性层的下方，
所述第四绝缘层包含无机材料，
并且，所述第五绝缘层包含有机材料。
9.根据权利要求8所述的显示装置，包括所述EL层上及所述活性层上的公共电极，
其中所述第三绝缘层及所述第五绝缘层配置在所述公共电极的下方。
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