CN117044396A - 显示装置、显示装置的制造方法、显示模块及电子设备 - Google Patents

显示装置、显示装置的制造方法、显示模块及电子设备 Download PDF

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方堂凉太
神保安弘
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Abstract

提供一种显示品质及可靠性高的显示装置。该显示装置包括第一发光元件、与第一发光元件相邻配置的第二发光元件、第一保护层、第二保护层以及绝缘层。第一发光元件包括第一像素电极、第一EL层以及公共电极，第二发光元件包括第二像素电极、第二EL层以及公共电极。第一EL层设置在第一像素电极上，第二EL层设置在第二像素电极上。第一保护层具有与第一EL层的侧面接触的区域，第二保护层具有与第二EL层的侧面接触的区域。绝缘层设置在第一保护层与第二保护层之间。公共电极设置在第一EL层上、第二EL层上、第一保护层上、第二保护层上以及绝缘层上。

Description

显示装置、显示装置的制造方法、显示模块及电子设备
技术领域
本发明的一个方式涉及显示装置及其制造方法。本发明的一个方式涉及显示模块及电子设备。
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。此外，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、包括有机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元件的应用于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。
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的制造方法。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的制造方法。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的制造方法。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的制造方法。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的制造方法。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的制造方法。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的制造方法。
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。此外，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显示装置，该显示装置包括第一发光元件、与第一发光元件相邻配置的第二发光元件、第一保护层、第二保护层以及绝缘层，第一发光元件包括第一像素电极、第一EL层以及公共电极，第二发光元件包括第二像素电极、第二EL层以及公共电极，第一EL层设置在第一像素电极上，第二EL层设置在第二像素电极上，第一保护层具有与第一EL层的侧面接触的区域，第二保护层具有与第二EL层的侧面接触的区域，绝缘层设置在第一保护层与第二保护层之间，并且公共电极设置在第一EL层上、第二EL层上、第一保护层上、第二保护层上以及绝缘层上。
此外，在上述方式中，绝缘层也可以包含有机材料。
此外，在上述方式中，绝缘层也可以包含光敏树脂。
此外，在上述方式中，第一保护层及第二保护层也可以包含无机材料。
此外，在上述方式中，第一EL层、第二EL层、第一保护层、第二保护层以及绝缘层与公共电极之间也可以设置有公共层，第一发光元件及第二发光元件中的该公共层包括空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子阻挡层、电子传输层以及电子注入层中的至少一个。
此外，在上述方式中，也可以具有第一EL层的侧面与第二EL层的侧面的距离为1μm以下的区域。
此外，在上述方式中，也可以具有第一EL层的侧面与第二EL层的侧面的距离为100nm以下的区域。
此外，在上述方式中，第一发光元件及第二发光元件也可以分别包括第三保护层及第四保护层，第三保护层及第四保护层也可以分别具有与第一像素电极的侧面接触的区域及与第二像素电极的侧面接触的区域，并且绝缘层也可以设置在第三保护层与第四保护层之间。
此外，在上述方式中，第三保护层及第四保护层也可以包含无机材料。
此外，本发明的一个方式是一种显示模块，该显示模块包括：本发明的一个方式的显示装置；以及连接器及集成电路中的至少一个。
此外，本发明的一个方式是一种电子设备，该电子设备包括本发明的一个方式的显示模块；框体、电池、相机、扬声器以及麦克风中的至少一个。
此外，本发明的一个方式是一种显示装置的制造方法，该制造方法包括如下步骤：在绝缘表面上形成第一像素电极及第二像素电极；在第一像素电极上及第二像素电极上依次形成第一EL膜及第一牺牲膜；通过加工第一牺牲膜及第一EL膜，分别形成具有与第一像素电极重叠的区域的第一牺牲层及第一EL层；形成至少覆盖第一EL层的侧面及第一牺牲层的侧面及顶面的第一保护膜；通过加工第一保护膜，形成至少具有与第一EL层的侧面接触的区域的第一保护层；在第一牺牲层上及第二像素电极上依次形成第二EL膜及第二牺牲膜；通过加工第二牺牲膜及第二EL膜，分别形成具有与第二像素电极重叠的区域的第二牺牲层及第二EL层；形成至少覆盖第二EL层的侧面及第二牺牲层的侧面及顶面的第二保护膜；通过加工第二保护膜，形成至少具有与第二EL层的侧面接触的区域的第二保护层；形成至少覆盖第一牺牲层的顶面、第二牺牲层的顶面、第一保护层的侧面及第二保护层的侧面的绝缘膜；通过加工绝缘膜，在第一保护层与第二保护层之间形成绝缘层；去除第一牺牲层及第二牺牲层；以及在第一EL层上、第二EL层上、第一保护层上、第二保护层上以及绝缘层上形成公共电极。
此外，在上述方式中，第一保护膜及第二保护膜也可以通过ALD法、溅射法或CVD法形成，绝缘膜也可以通过旋涂法、喷涂法、丝网印刷法或涂料法形成。
此外，在上述方式中，在形成公共电极之前，也可以在第一EL层上、第二EL层上、第一保护层上、第二保护层上以及绝缘层上形成空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子阻挡层、电子传输层以及电子注入层中的至少一个作为公共层。
此外，在上述方式中，也可以以具有第一EL层的侧面与第二EL层的侧面的距离为1μm以下的区域的方式加工第二EL膜。
此外，在上述方式中，也可以以具有第一EL层的侧面与第二EL层的侧面的距离为100nm以下的区域的方式加工第二EL膜。
此外，在上述方式中，通过加工第一保护膜，不仅可以形成至少具有与第一EL层的侧面接触的区域的第一保护层，还可以形成至少具有与第一像素电极的侧面接触的区域的第三保护层，通过加工第二保护膜，不仅可以形成至少具有与第二EL层的侧面接触的区域的第二保护层，还可以形成至少具有与第二像素电极的侧面接触的区域的第四保护层，并且通过加工绝缘膜，也可以形成不仅与第一保护层的侧面及第二保护层的侧面接触还与第三保护层的侧面及第四保护层的侧面接触的绝缘层。
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。
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的制造方法。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的制造方法。根据本发明的一个方式，可以提供一种功耗低的显示装置的制造方法。根据本发明的一个方式，可以提供一种容易实现高清晰化的显示装置的制造方法。根据本发明的一个方式，可以提供一种兼具有高显示品质及高清晰度的显示装置的制造方法。根据本发明的一个方式，可以提供一种对比度高的显示装置的制造方法。根据本发明的一个方式，可以提供一种具有新颖结构的显示装置的制造方法。
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一定需要具有所有上述效果。此外，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。
附图说明
图1A是示出显示装置的结构例子的俯视图。图1B至图1E是示出显示装置的结构例子的截面图。
图2A至图2C是示出显示装置的结构例子的截面图。
图3A至图3F是示出像素的结构例子的俯视图。
图4A至图4E是示出像素的结构例子的俯视图。
图5A至图5E是示出显示装置的制造方法例子的截面图。
图6A至图6D是示出显示装置的制造方法例子的截面图。
图7A至图7D是示出显示装置的制造方法例子的截面图。
图8A及图8B是示出显示装置的制造方法例子的截面图。
图9A至图9D是示出显示装置的制造方法例子的截面图。
图10A及图10B是示出显示装置的制造方法例子的截面图。
图11A至图11C是示出显示装置的结构例子的截面图。
图12A至图12C是示出显示装置的结构例子的截面图。
图13A至图13D是示出显示装置的结构例子的截面图。
图14A至图14D是示出显示装置的结构例子的截面图。
图15是示出显示装置的结构例子的立体图。
图16A是示出显示装置的结构例子的截面图。图16B及图16C是示出晶体管的结构例子的截面图。
图17是示出显示装置的结构例子的截面图。
图18A及图18B是示出显示模块的结构例子的立体图。
图19是示出显示装置的结构例子的截面图。
图20是示出显示装置的结构例子的截面图。
图21是示出显示装置的结构例子的截面图。
图22是示出显示装置的结构例子的截面图。
图23是示出显示装置的结构例子的截面图。
图24A至图24F是发光元件的结构例子的图。
图25A及图25B是示出电子设备的一个例子的图。
图26A至图26D是示出电子设备的一个例子的图。
图27A至图27F是示出电子设备的一个例子的图。
图28A至图28F是示出电子设备的一个例子的图。
具体实施方式
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符号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，而不特别附加符号。
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，根据情况或状态，“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，在本说明书等中，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例如能够在显示面显示(输出)图像的面板。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及双极性物质等的层。
此外，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及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。此外，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。
(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元件或无机EL元件等电致发光元件。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。
这里，已知在不同颜色的发光元件之间分别形成EL层时，利用使用金属掩模等荫罩的蒸镀法。然而，这方法由于金属掩模的精度、金属掩模与衬底的错位、金属掩模的挠曲及蒸气散射等导致的膜的轮廓变大等各种影响，而岛状有机膜的形状及位置与设计时的形状及位置产生偏差，难以实现高清晰化及高开口率化。此外，在进行蒸镀时有时起因于附着于金属掩模的材料而产生微粒。这种微粒有可能导致发光元件的图案不良。此外，有可能发生起因于微粒的短路。此外，需要附着于金属掩模的材料的清洗工序。由此，例如，通过采用Pentile排列等特殊像素排列方式，模拟地提高清晰度(也称为像素密度)。
本发明的一个方式将EL层加工为微细图案而不使用金属掩模等荫罩。由此，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。此外，由于可以分别制造EL层，所以可以实现非常鲜明、对比度高且显示品质高的显示装置。
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MML(Metal Mask Less)结构的器件。
在此，为了简单起见，说明分别形成两种颜色的发光元件(第一发光元件及第二发光元件)的情况。首先，在衬底上形成第一像素电极及第二像素电极。接着，在第一像素电极上及第二像素电极上依次形成第一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，通过使用抗蚀剂掩模加工第一牺牲膜及第一EL膜，分别形成具有与第一像素电极重叠的区域的第一牺牲层及第一EL层。在本说明书等中，牺牲膜、牺牲层也可以分别被称为掩模膜、掩模层。
接着，形成覆盖第一EL层的侧面、第一牺牲层的侧面及顶面、第二像素电极的侧面及顶面的第一保护膜。接着，通过加工第一保护膜，形成具有与第一EL层的侧面接触的区域的第一保护层。
接着，在第一牺牲层上及第二像素电极上依次形成第二EL膜及第二牺牲膜。接着，在第二牺牲膜上形成抗蚀剂掩模。接着，通过使用抗蚀剂掩模加工第二牺牲膜及第二EL膜，分别形成具有与第二像素电极重叠的区域的第二牺牲层及第二EL层。
接着，形成覆盖第一保护层的侧面、第二EL层的侧面、第一牺牲层的顶面及侧面、第二牺牲层的顶面及侧面的第二保护膜。接着，通过加工第二保护膜，形成具有与第二EL层的侧面接触的区域的第二保护层。
如上所述，可以分别形成第一EL层与第二EL层。此外，可以形成具有与第一EL层的侧面接触的区域的第一保护层及具有与第二EL层的侧面接触的区域的第二保护层。通过设置第一保护层，可以抑制氧及水等杂质从第一EL层的侧面进入内部。同样，通过设置第二保护层，可以抑制氧及水等杂质从第二EL层的侧面进入内部。由此，作为本发明的一个方式的显示装置，可以实现高可靠性显示装置。
在此，如果杂质附着于EL层表面，该杂质就有时进入EL层内部，这导致显示装置的可靠性下降。因此，优选的是，在形成第一EL层之后且在形成覆盖第一EL层的第一保护膜之前，去除附着于第一EL层表面的杂质，由此可以提高显示装置的可靠性。同样，优选的是，在形成第二EL层之后且在形成覆盖第二EL层的第二保护膜之前，去除附着于第二EL层表面的杂质。例如，通过将形成有第一EL层的衬底放在惰性气体气氛下，可以去除附着于第一EL层表面的杂质。此外，通过将形成有第二EL层的衬底放在惰性气体气氛下，可以去除附着于第二EL层表面的杂质。作为惰性气体，例如可以使用选自第18族元素(典型的是，氦、氖、氩、氙及氪)和氮中的任一种或多种。
此外，如果EL层接触空气等，包含在空气中的氧及水等杂质就有时进入EL层内部。在此，第一EL层的表面在形成第一EL层之后直到形成第一保护膜为止露出。因此，优选的是，在同一装置内进行第一EL膜的加工至第一保护膜的沉积的工序。由此，可以在加工第一EL膜形成第一EL层之后形成覆盖第一EL层的第一保护膜而不将第一EL层暴露于空气中。同样，优选的是，在同一装置内进行第二EL膜的加工及第二保护膜的沉积的工序。由此，可以抑制包含在空气中的杂质进入EL层内部，由此可以提高显示装置的可靠性。优选的是，在同一装置内还进行其他工序，由此可以抑制在显示装置的制造工序中显示装置的构成要素例如接触空气，并且可以提高制造显示装置时的处理量。
接着，去除第一牺牲层及第二牺牲层。最后，在第一EL层上、第二EL层上、第一保护层上以及第二保护层上形成公共电极，由此可以分别制造两种颜色的发光元件。具体而言，可以分别形成包括第一像素电极、第一EL层、第一保护层及公共电极的第一发光元件与包括第二像素电极、第二EL层、第二保护层及公共电极的第二发光元件。
再者，通过反复进行去除牺牲层之前的上述工序，可以分别形成三种颜色以上的发光元件，从而可以实现包括三种或四种颜色以上的发光元件的显示装置。
在此，在第一发光元件与第二发光元件之间有空隙的情况下，有时公共电极进入该空隙，使得公共电极断开(断裂)。
在本发明的一个方式中，在第一EL层与第二EL层之间设置绝缘层。具体而言，在去除第一牺牲层及第二牺牲层之前，以覆盖第一牺牲层的顶面、第二牺牲层的顶面、第一保护层的侧面及第二保护层的侧面的方式形成绝缘膜。接着，通过加工绝缘膜，在具有与第一EL层的侧面接触的区域的第一保护层与具有与第二EL层的侧面接触的区域的第二保护层之间形成绝缘层。
通过在第一EL层与第二EL层之间设置绝缘层，可以减少设置公共电极的面上的凹凸，从而可以抑制公共电极的断裂。如此，可以实现高可靠性显示装置。
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层的距离设为小于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，也可以将距离减少到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。
此外，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。此外，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对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及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。
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。
[结构例子1]
图1A示出本发明的一个方式的显示装置100的顶面示意图。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及B的符号。
在本说明书等中，例如有时将发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B统称为发光元件110。例如，发光元件110是指发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B的一部或全部。其他构成要素也与此同样。
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中的像素103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(例如量子点材料)、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。
此外，图1A示出连接电极111C及公共电极113，公共电极113由虚线表示。电极111C被供应供应给公共电极113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110排列的显示区域之外。例如，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。换言之，当显示区域的顶面形状为长方形时，连接电极111C的顶面形状可以为带状、L字状、匚字状(方括号状)或框状等。
图1B是对应于图1A中的点划线A1-A2的截面示意图。图1C是对应于图1A中的点划线B1-B2的截面示意图。图1D是对应于图1A中的点划线C1-C2的截面示意图。
图1B示出发光元件110R、发光元件110G、发光元件110B的截面。此外，图1C示出发光元件110G的截面。发光元件110设置在具有晶体管的层101上。此外，具有晶体管的层101设置在衬底(未图示)上。
具有晶体管的层101例如可以采用设置有多个晶体管且以覆盖这些晶体管的方式设置绝缘层的叠层结构。在此，如图1B及图1C等所示，具有晶体管的层101也可以在相邻的发光元件110之间包括凹部。例如，也可以在位于具有晶体管的层101的最表面的绝缘层包括凹部。注意，有时在相邻的发光元件110之间不包括凹部。
优选在具有晶体管的层101中例如构成像素电路、扫描线驱动电路(栅极驱动器)及信号线驱动电路(源极驱动器)等。此外，除此以外还可以构成运算电路及存储电路等。
发光元件110R包括像素电极111R、像素电极111R上的EL层112R以及具有与EL层112R的侧面接触的区域的保护层131。发光元件110G包括像素电极111G、像素电极111G上的EL层112G以及具有与EL层112G的侧面接触的区域的保护层131。发光元件110B包括像素电极111B、像素电极111B上的EL层112B以及具有与EL层112B的侧面接触的区域的保护层131。
此外，公共层114设置在EL层112R上、EL层112G上、EL层112B上以及保护层131上，并且公共电极113设置在公共层114上。再者，除了具有与EL层112R的侧面接触的区域的保护层131以外，发光元件110R还可以包括具有与像素电极111R的侧面接触的区域的保护层131。同样，除了具有与EL层112G的侧面接触的区域的保护层131以外，发光元件110G还可以包括具有与像素电极111G的侧面接触的区域的保护层131。此外，除了具有与EL层112B的侧面接触的区域的保护层131以外，发光元件110B还可以包括具有与像素电极111B的侧面接触的区域的保护层131。此外，也可以不设置具有与像素电极111R的侧面接触的区域的保护层131、具有与像素电极111G的侧面接触的区域的保护层131以及具有与像素电极111B的侧面接触的区域的保护层131。此外，也可以不设置公共层114。
在此，具有与EL层112R的侧面接触的区域的保护层131的层数、具有与EL层112G的侧面接触的区域的保护层131的层数以及具有与EL层112B的侧面接触的区域的保护层131的层数可以互不相同。图1B及图1C示出每个侧面分别设置有三层的具有与EL层112R的侧面接触的区域的保护层131、两层的具有与EL层112G的侧面接触的区域的保护层131以及一层的具有与EL层112B的侧面接触的区域的保护层131的例子。此外，图1B及图1C示出每个侧面分别设置有三层的具有与像素电极111的侧面接触的区域的保护层131的例子。保护层131的层数不局限于图1B及图1C所示的例子，也可以根据显示装置100的制造方法等而适当地改变，其详细内容将在后面叙述。
EL层112R包含发射至少在红色的波长区域具有强度的光的发光性有机化合物。EL层112G包含发射至少在绿色的波长区域具有强度的光的发光性有机化合物。EL层112B包含发射至少在蓝色的波长区域具有强度的光的发光性有机化合物。
EL层112R、EL层112G及EL层112B都包括发光层。发光层是包括发光物质的层。发光层可以包括一种或多种发光物质。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、橙色或红色等发光颜色的物质。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材料及量子点材料等。
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、菲衍生物及萘衍生物等。
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、吡嗪骨架或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，可以使用在本实施方式中说明的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。此外，通过作为该激基复合物选择形成发射与发光物质的最低能量一侧的吸收带的波长重叠的光的组合，可以使能量转移变得顺利，从而高效地得到发光。通过采用上述结构，可以同时实现发光元件的高效率、低电压驱动以及长寿命。
作为发光层以外的层，EL层112R、EL层112G及EL层112B也可以还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、电子注入性高的物质、电子阻挡材料或双极性的物质(电子传输性及空穴传输性高的物质)等的层。
发光元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。构成发光元件的层可以通过蒸镀法(包括真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法或涂敷法等方法形成。
例如，EL层112R、EL层112G及EL层112B也可以各自包括空穴注入层、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。
EL层112R、EL层112G及EL层112B优选各自包括发光层及发光层上的载流子传输层。由此，可以抑制在显示装置100的制造工序中发光层露出到最表面而减少发光层受到的损伤。由此，可以提高发光元件的可靠性。
空穴注入层是将空穴从阳极注入到空穴传输层的包含空穴注入性高的材料的层。作为空穴注入性高的材料，可以举出芳香胺化合物以及包含空穴传输材料及受体材料(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材料的层。作为空穴传输材料，优选为具有1×10-6cm2/Vs以上的空穴迁移率的物质。此外，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材料的层。作为电子传输材料，优选为具有1×10-6cm2/Vs以上的电子迁移率的物质。此外，只要是电子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。作为电子传输材料，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材料的化合物。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、镱、氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaFX，X为任意数)、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)或碳酸铯等碱金属、碱土金属或它们的化合物。此外，电子注入层也可以具有两层以上的叠层结构。作为该叠层结构，例如可以采用作为第一层使用氟化锂且作为第二层设置镱的结构。
或者，作为电子注入层也可以使用电子传输材料。例如，可以将具有非共用电子对并具有缺电子杂芳环的化合物用于电子传输材料。具体而言，可以使用具有吡啶环、二嗪环(嘧啶环、吡嗪环、哒嗪环)以及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。一般来说，可以使用CV(循环伏安法)、光电子能谱法、吸收光谱法及逆光电子能谱法等估计有机化合物的最高占据分子轨道(HOMO：Highest Occupied 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。此外，与BPhen相比，NBPhen具有高玻璃化转变点(Tg)，从而具有高耐热性。
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。此外，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。此外，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。
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、氮化钛或氮化钽等。此外，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。此外，也可以使用这些材料形成两层以上的叠层。
此外，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。此外，也可以使用对可见光具有反射性的导电材料的氧化物，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。例如，像素电极111可以具有铝、氧化钛以及包含硅的铟锡氧化物的三层叠层结构。
通过在像素电极111的表面设置氧化物，例如可以在形成EL层112时抑制与像素电极111的氧化反应。
此外，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。此外，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。
作为公共电极113，可以使用对可见光具有透光性的导电膜。例如，可以使用氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、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，也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、合金材料(或者它们的氮化物)时，将其形成得薄到具有透光性，即可。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。
如上所述，以具有与EL层112的侧面接触的区域的方式设置保护层131。保护层131优选对氧及水等具有高阻挡性。由此，可以抑制氧及水等杂质从EL层112的侧面进入内部。因此，可以实现高可靠性显示装置100。
在此，如果相邻的EL层112的距离变大，像素103的开口率就有时变小。另一方面，如果相邻的EL层112的距离变小，保护层131所发挥的阻挡效应就变小，有时杂质容易从EL层112的侧面进入内部。于是，优选具有如下区域：EL层112的侧面与相邻的EL层112的侧面的距离为3nm以上且200nm以下，优选为3nm以上且150nm以下，更优选为5nm以上且150nm以下，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，更进一步优选为10nm以上且50nm以下的区域。通过将EL层112的侧面与相邻的EL层112的侧面的距离设定为上述范围，可以实现开口率及可靠性都高的显示装置100。
保护层131可以为包含无机材料的绝缘层。作为保护层131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，氧化铝在蚀刻中的与EL层112的选择比高，在后面的保护层131的形成中具有对EL层112的保护功能，所以是优选的。尤其是，通过将利用原子层沉积(ALD：Atomic LayerDeposition)法沉积的氧化铝、氧化铪或氧化硅等无机绝缘材料用于保护层131，可以实现针孔少的膜，可以实现对EL层112的保护功能优异的保护层131。
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。
保护层131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)法或ALD法等形成。此外，保护层131优选通过覆盖性良好的ALD法形成。
相邻的发光元件110之间设置有绝缘层132。绝缘层132位于发光元件110各自的EL层112之间。绝缘层132例如设置在呈现不同颜色的两个EL层112之间。或者，绝缘层132例如设置在呈现相同颜色的两个EL层112之间。或者，也可以采用绝缘层132设置在呈现不同颜色的两个EL层112之间而不设置在呈现相同颜色的两个EL层112之间的结构。此外，绝缘层132可以位于发光元件110各自的像素电极111之间。具体而言，绝缘层132可以位于发光元件110各自的保护层131之间。公共层114及公共电极113设置在绝缘层132上。
此外，绝缘层132配置在相邻像素间的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。
通过在呈现不同颜色的EL层112之间设置绝缘层132，可以防止EL层112R、EL层112G及EL层112B彼此接触。由此，可以适当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100。此外，通过在各像素电极111之间设置绝缘层132，可以防止像素电极111彼此接触。由此，可以适当防止像素电极111之间的短路。由此，可以实现高可靠性显示装置100。
此外，通过在相邻的发光元件110之间设置绝缘层132，可以使起因于设置有EL层112的区域和不设置有EL层112的区域的台阶平坦化。由此，与相邻的发光元件110之间没有设置绝缘层132而例如形成有空隙的情况相比，可以提高公共电极113的覆盖性。因此，可以抑制因公共电极113断裂而发生连接不良。此外，可以抑制公共电极113因台阶而局部性地被薄膜化所造成的电阻上升。由此，可以实现高可靠性显示装置100。
此外，当在相邻的相同颜色的发光元件110之间不设置绝缘层132而只在不同颜色的发光元件110之间形成绝缘层132的情况下，可以以在俯视时具有条纹形状的方式配置绝缘层132。通过将绝缘层132配置为条纹形状，与将绝缘层132配置为格子状的情况相比，形成绝缘层132所需的空间变小。由此，可以提高显示装置100的开口率。在将绝缘层132配置为条纹形状时，相邻的相同颜色的EL层112也可以被加工为带状以便在列方向上连续。
作为绝缘层132，优选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。此外，作为绝缘层132，可以使用光敏树脂。作为光敏树脂可以使用正型材料或负型材料。
当利用光敏树脂形成绝缘层132时，可以只经过曝光及显影的工序制造绝缘层132。
公共层114覆盖EL层112R、EL层112G及EL层112B。通过显示装置100包括公共层114可以简化显示装置100的制造工序，所以可以降低显示装置100的制造成本。公共层114及公共电极113可以在其制造工序中不进行蚀刻工序等而连续地形成。因此，可以使公共层114与公共电极113的界面清洁。由此，可以实现高可靠性显示装置100。
例如，公共层114优选为包括空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子阻挡层、电子传输层及电子注入层中的一个以上的层。在将像素电极111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。
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具有防止水等杂质从上方扩散到各发光元件110的功能。
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。
此外，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。此外，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。
图1D示出对应于图1A所示的点划线C1-C2的截面。在C1-C2所示的截面，设置有连接电极111C与公共电极113电连接的区域130。虽然图1D示出连接电极111C与公共电极113之间设置有公共层114的例子，但是在区域130中也可以不设置公共层114。图1E示出在区域130中不设置公共层114的情况下的对应于图1A所示的点划线C1-C2的截面。通过在区域130中不设置公共层114，可以得到连接电极111C与公共电极113接触的结构，从而可以进一步降低接触电阻。
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。此外，以具有与连接电极111C的侧面接触的区域的方式设置有牺牲层145，以具有与牺牲层145的侧面接触的区域的方式设置有保护层131。再者，在图1D所示的例子中，连接电极111C、绝缘层132以及牺牲层145上设置有公共层114。虽然在图1D中示出每个侧面分别设置有三个具有与牺牲层145的侧面接触的区域的保护层131的例子，但是本发明的一个方式不局限于此，也可以根据显示装置100的制造方法而适当地改变，其详细内容将在后面叙述。此外，关于牺牲层145将在后面叙述。
图2A是在图1B中被矩形点划线围绕的区域的放大图。如图2A所示，绝缘层132的形状也可以为凹形状。
图2B及图2C示出图2A的结构的变形例子。图2B及图2C所示的结构与图2A所示的结构的不同之处在于绝缘层132的形状等。
图2B所示的绝缘层132的顶面平坦。图2C所示的绝缘层132具有与EL层112的顶面重叠的区域。在此，EL层112与绝缘层132之间设置有牺牲层145，由此可以得到EL层112与绝缘层132不接触的结构。在图2C中，作为牺牲层145，示出设置在EL层112R与绝缘层132之间的牺牲层145R及设置在EL层112G与绝缘层132之间的牺牲层145G。
[像素的布局]
接着，说明与图1A不同的像素布局。对子像素的排列没有特别的限制，可以采用各种方法。作为子像素的排列，例如可以举出条纹排列、S-Stripe排列、矩阵排列、Delta排列、拜耳排列、Pentile排列等。
此外，作为子像素的顶面形状，例如可以举出三角形、四角形(长方形、正方形)、五角形等多角形、带圆角的上述多角形形状、椭圆形或圆形等。在此，子像素的顶面形状相当于发光元件的发光区域的顶面形状。
图3A所示的像素103采用S-Stripe排列。图3A所示的像素103由子像素103a、子像素103b及子像素103c这三个子像素构成。例如，如图4A所示，子像素103a也可以为蓝色子像素B，子像素103b也可以为红色子像素R，子像素103c也可以为绿色子像素G。
图3B所示的像素103包括具有带圆角的近似梯形的顶面形状的子像素103a、具有带圆角的近似三角形的顶面形状的子像素103b以及具有带圆角的近似四角形或近似六角形的顶面形状的子像素103c。此外，子像素103a的发光面积比子像素103b大。如此，可以分别独立地决定各子像素的形状及尺寸。例如，包括可靠性高的发光元件的子像素的尺寸可以更小。例如，如图4B所示，子像素103a也可以为绿色子像素G，子像素103b也可以为红色子像素R，子像素103c也可以为蓝色子像素B。
图3C所示的像素124a及像素124b采用Pentile排列。在图3C中，示出交替排列有包括子像素103a及子像素103b的像素124a以及包括子像素103b及子像素103c的像素124b的例子。例如，如图4C所示，子像素103a也可以为红色子像素R，子像素103b也可以为绿色子像素G，子像素103c也可以为蓝色子像素B。
图3D及图3E所示的像素124a及像素124b采用Delta排列。像素124a在上一行(第一行)包括两个子像素(子像素103a及子像素103b)且在下一行(第二行)包括一个子像素(子像素103c)。像素124b在上一行(第一行)包括一个子像素(子像素103c)且在下一行(第二行)包括两个子像素(子像素103a及子像素103b)。例如，如图4D所示，子像素103a也可以为红色子像素R，子像素103b也可以为绿色子像素G，子像素103c也可以为蓝色子像素B。
图3D是各子像素具有带圆角的近似四角形的顶面形状的例子，图3E是各子像素具有圆形的顶面形状的例子。
图3F是各颜色子像素排列为之字形的例子。具体而言，在俯视时，在列方向上排列的两个子像素(例如，子像素103a和子像素103b或者子像素103b和子像素103c)的上边缘的位置不一致。例如，如图4E所示，子像素103a也可以为红色子像素R，子像素103b也可以为绿色子像素G，子像素103c也可以为蓝色子像素B。
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保真度下降，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，也易于形成带圆角的图案。因此，子像素的顶面形状有时呈带圆角的多角形形状、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与所希望的形状不同的形状。其结果是，EL层的顶面形状有时呈带圆角的多角形形状、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：光学邻近效应修正)技术)。具体而言，在OPC技术中，例如对掩模图案上的图形角部追加校正用图案。
[制造方法例子]
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，以上述结构例子所示的显示装置100为例进行说明。图5A至图9A、图10A及图10B是以下例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、CVD法、真空蒸镀法、PLD法、ALD法等形成。作为CVD法有等离子体增强化学气相沉积(PECVD：PlasmaEnhanced 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、帘式涂布法或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，例如可以利用光刻法进行加工。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，例如通过蚀刻对该薄膜进行加工，并去除抗蚀剂掩模的方法。另一个是在沉积光敏薄膜之后，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。此外，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，可以进行极其微细的加工，所以是优选的。注意，在通过利用电子束等光束进行扫描而进行曝光时，不需要光掩模。
作为薄膜的蚀刻方法，可以利用干蚀刻法、湿蚀刻法或喷砂法等。
在制造显示装置100时，首先在衬底(未图示)上形成具有晶体管的层101。如上所述，具有晶体管的层101例如可以具有以覆盖晶体管的方式设置绝缘层的叠层结构。
作为衬底，可以使用至少具有能够承受后面的热处理的耐热性的衬底。在使用绝缘衬底作为衬底的情况下，可以使用玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底、陶瓷衬底或有机树脂衬底等。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或SOI衬底等半导体衬底。
接着，在具有晶体管的层101上沉积将成为像素电极111的导电膜。具体而言，例如在具有晶体管的层101的绝缘表面上沉积将成为像素电极111的导电膜。接着，通过蚀刻去除这些导电膜的一部分，在具有晶体管的层101上形成像素电极111R、像素电极111G、像素电极111B及连接电极111C(图5A)。
当作为像素电极使用对可见光具有反射性的导电层时，优选使用可见光的波长区域整体上的反射率尽量高的材料(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。
接着，在像素电极111R、像素电极111G、像素电极111B及具有晶体管的层101上形成将后面成为EL层112R的EL膜112Rf。在此，EL膜112Rf可以以不与连接电极111C重叠的方式设置。例如，通过在包括连接电极111C的区域被金属掩模遮蔽的状态下形成EL膜112Rf，EL膜112Rf可以以不与连接电极111C重叠的方式形成。由于此时使用的金属掩模不需要遮蔽显示部的像素区域，所以不需要使用高精细掩模。
EL膜112Rf至少包括包含发光化合物的膜。此外，也可以具有层叠有被用作空穴注入层、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的膜中的一个以上的结构。EL膜112Rf例如可以通过蒸镀法、溅射法或喷墨法等形成。注意，不局限于此，可以适当地利用上述沉积方法。
接着，在EL膜112Rf、连接电极111C及具有晶体管的层101上形成牺牲膜144Ra，在牺牲膜144Ra上形成牺牲膜144Rb。也就是说，在EL膜112Rf、连接电极111C及具有晶体管的层101上形成两层叠层结构的牺牲膜。注意，牺牲膜也可以具有一层或三层以上的叠层结构。当在以后工序中形成牺牲膜时，形成两层叠层结构的牺牲膜，也可以具有一层或三层以上的叠层结构。
在本说明书等中，例如有时将牺牲膜144Ra及牺牲膜144Rb统称为牺牲膜144R。例如，牺牲膜144R是指牺牲膜144Ra及牺牲膜144Rb中的一个或两个。其他构成要素也与此同样。
在形成牺牲膜144Ra及牺牲膜144Rb时，例如可以利用溅射法、CVD法、ALD法(热ALD法、PEALD法)或真空蒸镀法。注意，优选利用EL层受到的损伤少的形成方法，在EL膜112Rf上直接形成的牺牲膜144Ra优选利用ALD法或真空蒸镀法形成。
作为牺牲膜144Ra，优选使用金属膜、合金膜、金属氧化物膜、半导体膜或无机绝缘膜等无机膜。
作为牺牲膜144Ra，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、氧化铪或氧氮化铪等氧化物膜或氧氮化物膜。此外，作为牺牲膜144Ra例如可以使用氮化物膜。具体而言，也可以使用氮化硅、氮化铝、氮化铪、氮化钛、氮化钽、氮化钨、氮化镓或氮化锗等氮化物。这种无机绝缘材料可以利用溅射法、CVD法或ALD法等的沉积方法沉积，在EL膜112Rf上直接形成的牺牲膜144Ra尤其优选使用ALD法形成。
作为牺牲膜144Ra，例如可以使用镍、钨、铬、钼、钴、钯、钛、铝、钇、锆及钽等金属材料或者包含该金属材料的合金材料。尤其优选使用铝或银等低熔点材料。
此外，作为牺牲膜144Ra可以使用铟镓锌氧化物(In-Ga-Zn氧化物，也称为IGZO)等金属氧化物。并且，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)或铟镓锡锌氧化物(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。
注意，也可以用于使用元素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)代替上述镓的情况。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144Rb，可以使用上面举出的可用于牺牲膜144Ra的材料。例如，可以从上面举出的可用于牺牲膜144Ra的材料选择一个材料作为牺牲膜144Ra且选择另一个材料作为牺牲膜144Rb。此外，可以从上面举出的可用于牺牲膜144Ra的材料选择一个或多个材料作为牺牲膜144Ra且选择作为牺牲膜144Ra选择的材料以外的一个或多个材料作为牺牲膜144Rb。
具体而言，优选作为牺牲膜144Ra使用利用ALD法沉积的氧化铝且作为牺牲膜144Rb使用利用溅射法沉积的氮化硅。此外，在采用该结构时，利用ALD法及溅射法沉积时的沉积温度为室温以上且120℃以下，优选为室温以上且100℃以下，由此可以降低EL膜112Rf受到的影响，因此是优选的。此外，在采用牺牲膜144Ra及牺牲膜144Rb的叠层结构时，该叠层结构的应力越小越优选。具体而言，在叠层结构的应力为-500MPa以上且+500MPa以下，优选为-200MPa以上且+200MPa以下时，可以抑制膜剥落及剥离等工序上产生的问题，因此是优选的。
牺牲膜144Ra可以使用对于EL膜112Rf等各EL膜的蚀刻处理的耐性高的膜，即蚀刻选择比大的膜。此外，牺牲膜144Ra尤其优选使用可以利用各EL膜受到的损伤少的湿蚀刻法去除的膜。
此外，作为牺牲膜144Ra，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144Ra。当沉积牺牲膜144Ra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144Ra，然后进行用来使溶剂蒸发的加热处理。此时，优选在减压气氛下进行加热处理，由此可以在低温且短时间下去除溶剂，而可以降低给EL膜112Rf带来的热损伤。
作为用来形成牺牲膜144Ra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、帘式涂布法或刮刀式涂布法等。
作为牺牲膜144Ra，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。
牺牲膜144Rb使用相对于牺牲膜144Ra的蚀刻选择比大的膜即可。
优选的是，作为牺牲膜144Ra，使用利用ALD法形成的氧化铝、氧化铪或氧化硅等无机绝缘材料的膜，作为牺牲膜144Rb，使用利用溅射法形成的镍、钨、铬、钼、钴、钯、钛、铝、钇、锆及钽等金属材料或者包含该金属材料的合金材料的膜。尤其是，作为牺牲膜144Rb，优选使用利用溅射法沉积的钨。此外，作为牺牲膜144Rb，也可以使用利用溅射法沉积的铟镓锌氧化物(In-Ga-Zn氧化物，也称为IGZO)等包含铟的金属氧化物。再者，作为牺牲膜144Rb也可以使用无机材料。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、氧氮化铝膜或氧化铪膜等氧化物膜或者氮化物膜。
此外，作为牺牲膜144Rb例如也可以使用可用于EL膜112Rf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144Rb。通过使用这种有机膜，例如可以与EL膜112Rf共同使用沉积装置，因此是优选的。再者，由于例如在蚀刻EL膜112Rf时，可以同时去除牺牲膜144Rb，所以可以简化工序。
接着，在牺牲膜144Rb上形成抗蚀剂掩模143a(图5B)。抗蚀剂掩模143a使用正型抗蚀剂材料或负型抗蚀剂材料等的含有光敏树脂的抗蚀剂材料。
接着，通过蚀刻去除牺牲膜144Rb及牺牲膜144Ra的不被抗蚀剂掩模143a覆盖的一部分，形成岛状或帯状的牺牲层145Rb及牺牲层145Ra。在此，牺牲层145Rb及牺牲层145Ra可以形成在像素电极111R及连接电极111C上。
在此，优选通过使用抗蚀剂掩模143a蚀刻去除牺牲膜144Rb的一部分，在形成牺牲层145Rb之后，去除抗蚀剂掩模143a，然后将牺牲层145Rb用作硬掩模蚀刻牺牲膜144Ra。此时，牺牲膜144Rb的蚀刻优选使用相对于牺牲膜144Ra的选择比高的蚀刻条件。作为形成硬掩模时的蚀刻可以利用湿蚀刻或干蚀刻，通过利用干蚀刻法可以抑制图案的缩小。
抗蚀剂掩模143a的去除可以利用湿蚀刻或干蚀刻进行。尤其是，优选通过使用氧气体作为蚀刻气体的干蚀刻(也称为等离子体灰化)去除抗蚀剂掩模143a。
在将牺牲层145Rb用作硬掩模蚀刻牺牲膜144Ra时，可以在EL膜112Rf被牺牲膜144Ra覆盖的状态下去除抗蚀剂掩模143a。例如，在EL膜112Rf暴露于氧时，有时给发光元件110R的电特性带来不好的影响。因此，在利用等离子体灰化等用氧气体的方法去除抗蚀剂掩模143a时，优选将牺牲层145Rb用作硬掩模蚀刻牺牲膜144Ra。
接着，通过蚀刻去除不被牺牲层145Ra覆盖的EL膜112Rf的一部分，形成岛状或带状的EL层112R(图5C)。
在利用使用不包含氧作为主要成分的蚀刻气体的干蚀刻蚀刻EL膜112Rf时，可以抑制EL膜112Rf的变质，显示装置100可以为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、第18族元素。作为第18族元素例如可以使用氦。此外，可以将上述气体及不包含氧的稀释气体的混合气体用于蚀刻气体。注意，EL膜112Rf的蚀刻不局限于上述方法，既可以利用使用其他气体的干蚀刻，也可以利用湿蚀刻。
此外，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，可以抑制蚀刻时产生的反应生成物的附着等不良。例如，可以使用对上述不包含氧作为主要成分的蚀刻气体添加氧气体的蚀刻气体。
在此，在像素电极111含有包含硅的铟锡氧化物且包含铟锡氧化物的层与EL膜112Rf接触的情况下，通过使用包含氧的气体蚀刻EL膜112Rf，可以抑制像素电极111G及像素电极111B中的包含铟锡氧化物的层消失。例如，通过使用包含氧及氩等第18族元素的气体蚀刻EL膜112Rf，可以适当地抑制包含铟锡氧化物的层消失。另一方面，当使用包含氧的气体蚀刻EL膜112Rf时，有时EL膜112Rf的残渣残留在像素电极111G上及像素电极111B上等。在此，通过使用包含氢的气体蚀刻EL膜112Rf，可以抑制EL膜112Rf的残渣残留。例如，通过使用包含氢及氩等第18族元素的气体蚀刻EL膜112Rf，可以适当地抑制EL膜112Rf的残渣残留。但是，在蚀刻EL膜112Rf时使用氢或氩等有时给EL膜112Rf带来影响。具体而言，在使用氢蚀刻EL膜112Rf的情况下，有时氢进入EL膜112Rf，使得EL膜112Rf的可靠性下降。此外，在使用氩蚀刻EL膜112Rf的情况下，有时形成在EL膜112Rf附近的膜(例如，像素电极或牺牲膜等)作为杂质混入EL膜112Rf。因此，作为EL膜112Rf的蚀刻气体，实施者适当地选择最合适的气体种类即可。
如上所述，例如，通过在使用包含氢的气体蚀刻EL膜112Rf之后使用包含氧的气体蚀刻EL膜112Rf，可以在抑制EL膜112Rf的残渣残留在像素电极111G上及像素电极111B上等的同时抑制包含铟锡氧化物的层消失。例如，优选的是，在使用氢与氩的混合气体对EL膜112Rf进行半蚀刻之后，使用氧与氩的混合气体蚀刻EL膜112Rf。由此，可以适当地抑制EL膜112Rf的残渣残留在像素电极111G上及像素电极111B上等，也可以适当地抑制包含铟锡氧化物的层消失。上述包含氢的气体也可以为氢的纯度为99％以上的气体。此外，上述包含氧的气体也可以为氧的纯度为99％以上的气体。
在蚀刻EL膜112Rf形成EL层112R时，若EL层112R的侧面附着杂质，则有时在以后的工序中该杂质侵入到EL层112R的内部。由此，有时降低显示装置100的可靠性。因此，通过在形成EL层112R之后去除附着于EL层112R的表面的杂质，可以提高显示装置100的可靠性，因此是优选的。
附着于EL层112R的表面的杂质的去除例如可以通过将EL层112R的表面暴露于惰性气体来进行。这里，刚形成EL层112R之后，EL层112R的表面露出。具体而言，EL层112R的侧面露出。因此，在形成EL层112R之后，例如将形成有EL层112R的衬底放在惰性气体气氛中时，可以去除附着于EL层112R的杂质。作为惰性气体例如可以使用选自第18族元素(典型的是，氦、氖、氩、氙及氪)和氮中的一种或多种。
接着，以覆盖具有晶体管的层101的顶面、像素电极111R、像素电极111G及像素电极111B的侧面及顶面、EL层112R的侧面、牺牲层145Ra的侧面、牺牲层145Rb的侧面及顶面的方式形成后面成为保护层131R的保护膜131Rf(图5D)。保护膜131Rf可以利用溅射法、CVD法、MBE法、PLD法或ALD法等形成，优选利用覆盖性良好的ALD法。
此外，保护膜131Rf可以为包含无机材料的绝缘层，尤其是，优选为包含氧化铝或氧化硅等的绝缘层。
例如，保护膜131Rf的厚度优选为0.5nm以上且30nm以下，更优选为1nm以上且10nm以下，进一步优选为1nm以上且5nm以下。保护膜131Rf的厚度及种类优选为不产生针孔的厚度及种类。
在此，如果EL层112R接触空气等，包含在空气中的氧及水等杂质就有时进入EL层112R内部。EL层112R的表面，具体而言，EL层112R的侧面在形成EL层112R之后直到形成保护膜131Rf为止露出。因此，优选的是，在同一装置内进行EL膜112Rf的蚀刻至保护膜131Rf的沉积的工序。由此，可以在蚀刻EL膜112Rf形成EL层112R之后形成覆盖EL层112R的保护膜131Rf而不将EL层112R暴露于空气中。由此，可以抑制包含在空气中的杂质进入EL层112R内部，由此可以实现高可靠性显示装置100。优选的是，在同一装置内还进行其他工序，由此可以抑制在显示装置100的制造工序中显示装置的构成要素例如接触空气，并且可以提高制造显示装置100时的处理量。
接着，通过蚀刻保护膜131Rf，形成保护层131R(图5E)。保护层131R以具有与EL层112R的侧面接触的区域的方式形成。此外，保护层131R以具有与像素电极111R的侧面、像素电极111G的侧面、像素电极111B的侧面、牺牲层145Ra的侧面及牺牲层145Rb的侧面接触的区域的方式形成。在保护膜131Rf的厚度较薄等情况下，像素电极111R的侧面、像素电极111G的侧面、像素电极111B的侧面、牺牲层145Ra的侧面及牺牲层145Rb的侧面等中的一部分有时不与保护层131R接触。
通过以具有与EL层112R的侧面接触的区域的方式形成保护层131R，可以抑制在后面工序中氧及水等杂质从EL层112R的侧面进入内部。由此，可以实现高可靠性显示装置100。
保护膜131Rf的蚀刻优选通过各向异性蚀刻进行，此时即使例如不进行使用光刻法的图案化也可以适当地形成保护层131。例如通过不进行使用光刻法的图案化而形成保护层131，可以简化显示装置100的制造工序，因此可以降低显示装置100的制造成本。例如，可以通过干蚀刻法蚀刻保护膜131Rf。例如，可以使用在蚀刻牺牲膜144Ra或牺牲膜144Rb时能够使用的蚀刻气体蚀刻保护膜131Rf。
此外，在图5B至图5C所示的工序中，在使用含氧气体进行EL膜112Rf的蚀刻的情况下，例如，像素电极111G及像素电极111B的表面状态有时发生变化。例如，像素电极111G及像素电极111B的表面呈现亲水性。例如，在像素电极111G及像素电极111B的上表面为包含铟锡氧化物的层的情况下，通过使用包含氧的气体蚀刻EL膜112Rf，该包含铟锡氧化物的层呈现亲水性。在此，在后面工序中以具有与像素电极111G接触的区域的方式形成的EL膜及以具有与像素电极111B接触的区域的方式形成的EL膜具有疏水性。亲水面与疏水面之间的贴紧性比亲水面之间的贴紧性及疏水面之间的贴紧性低。因此，在像素电极111G及像素电极111B的表面具有亲水性的情况下，与后面工序中形成的EL膜之间的贴紧性会下降。由此，有时在后面工序中EL膜与像素电极111G的界面或EL膜与像素电极111B的界面发生剥离。此外，在使用包含氧的气体蚀刻EL膜112Rf的情况下，除了上述表面状态改变以外，有时还发生像素电极111G及像素电极111B表面的功函数改变。
于是，通过对像素电极111G的表面及像素电极111B的表面进行疏水化处理，可以抑制在后面工序中形成的EL膜的膜剥离。由此，可以实现高可靠性显示装置100。此外，可以提高制造显示装置100时的成品率，且可以实现廉价的显示装置100。疏水化处理优选在形成保护层131R之后进行。
疏水化处理例如可以通过像素电极111G及像素电极111B的氟修饰来进行。氟修饰例如可以通过利用含氟气体的处理或加热处理、含氟气体气氛下的等离子体处理等来进行。作为含氟气体例如可以使用氟气体，例如可以使用碳氟化合物气体。作为碳氟化合物气体，例如可以使用四氟化碳(CF4)气体、C4F6气体、C2F6气体、C4F8气体或C5F8等低级氟化碳气体。此外，作为含氟气体例如可以使用SF6气体、NF3气体或CHF3气体等。此外，也可以对这些气体适当地添加氦气体、氩气体或氢气体等。
此外，可以通过对像素电极111G的表面及像素电极111B的表面在包含氩等第18族元素的气体气氛下进行等离子体处理，然后进行利用硅烷化剂的处理，使像素电极111G的表面及像素电极111B的表面疏水化。作为硅烷化剂可以使用六甲基二硅氮烷(HMDS)、三甲基硅咪唑(TMSI)等。并且，也可以通过对像素电极111G的表面及像素电极111B的表面在包含氩等第18族元素的气体气氛下进行等离子体处理，然后进行利用硅烷偶联剂的处理，使像素电极111G的表面及像素电极111B的表面疏水化。
通过在包含氩等第18族元素的气体气氛下对像素电极111G的表面及像素电极111B的表面进行等离子体处理，可以使像素电极111G的表面及像素电极111B的表面受到损伤。由此，HMDS等的硅烷化剂中的甲基容易键合于像素电极111G的表面及像素电极111B的表面。此外，容易利用硅烷偶联剂生成硅烷偶联。由此，也可以通过对像素电极111G的表面及像素电极111B的表面在包含氩等第18族元素的气体气氛下进行等离子体处理，然后进行利用硅烷化剂或硅烷偶联剂的处理，使像素电极111G的表面及像素电极111B的表面疏水化。
使用硅烷化剂或硅烷偶联剂等的处理例如可以使用旋涂法或浸渍法等涂敷硅烷化剂或硅烷偶联剂等来进行。此外，使用硅烷化剂或硅烷偶联剂等的处理例如可以通过使用气相法在像素电极111G及像素电极111B上等形成具有硅烷化剂的膜或具有硅烷偶联剂的膜等而进行。在气相法中，首先，使包含硅烷化剂的材料或包含硅烷偶联剂的材料等挥发来使硅烷化剂或硅烷偶联剂等包含在气氛中。接着，将形成有像素电极111G及像素电极111B等的衬底放在该气氛中。由此，可以在像素电极111G及像素电极111B上等形成具有硅烷化剂或硅烷偶联剂等的膜，由此可以使像素电极111G的表面及像素电极111B的表面疏水化。
接着，在牺牲层145Rb上、保护层131R上、像素电极111G上、像素电极111B上及具有晶体管的层101上形成后面成为EL层112G的EL膜112Gf。通过在形成牺牲层145R及保护层131R之后形成EL膜112Gf，可以防止EL膜112Gf与EL层112R接触。例如，EL膜112Gf的形成可以参照EL膜112Rf的形成的记载。
接着，在EL膜112Gf上、牺牲层145Rb上以及具有晶体管的层101上形成牺牲膜144Ga，在牺牲膜144Ga上形成牺牲膜144Gb。然后，在牺牲膜144Gb上形成抗蚀剂掩模143b(图6A)。牺牲膜144Ga、牺牲膜144Gb及抗蚀剂掩模143b的形成等分别可以参照牺牲膜144Ra、牺牲膜144Rb及抗蚀剂掩模143a的形成等的记载。
接着，通过蚀刻去除牺牲膜144Gb及牺牲膜144Ga的不被抗蚀剂掩模143b覆盖的一部分，形成岛状或带状的牺牲层145Gb及牺牲层145Ga。此外，去除抗蚀剂掩模143b。这里，牺牲层145Gb及牺牲层145Ga可以形成在像素电极111G上。牺牲层145Gb及牺牲层145Ga的形成以及抗蚀剂掩模143b的去除等可以参照牺牲层145Rb及牺牲层145Ra的形成以及抗蚀剂掩模143a的去除等的记载。
接着，通过蚀刻去除不被牺牲层145Ga覆盖的EL膜112Gf的一部分，形成岛状或带状的EL层112G(图6B)。例如，EL层112G的形成可以参照EL层112R的形成的记载。此外，与EL层112R同样，优选也去除附着于EL层112G的表面的杂质。例如，在形成EL层112G之后，将形成有EL层112G的衬底放在惰性气体气氛中时，可以去除附着于EL层112G的杂质。
接着，以覆盖具有晶体管的层101的顶面、像素电极111B的顶面、EL层112G的侧面、保护层131R的侧面、牺牲层145Rb的顶面、牺牲层145Ga的侧面以及牺牲层145Gb的侧面及顶面的方式形成后面成为保护层131G的保护膜131Gf(图6C)。例如，保护膜131Gf的形成可以参照保护膜131Rf的形成的记载。在此，优选在同一装置内进行EL膜112Gf的蚀刻至保护膜131Gf的沉积的工序，由此可以形成覆盖EL层112G的保护膜131Gf而不将EL层112G暴露于空气中。
接着，通过蚀刻保护膜131Gf，形成保护层131G(图6D)。保护层131G以具有与EL层112G的侧面接触的区域的方式形成。此外，保护层131G以具有与保护层131R的侧面、牺牲层145Ga的侧面及牺牲层145Gb的侧面接触的区域的方式形成。在保护膜131Gf的厚度较薄等情况下，有时保护层131R的侧面、牺牲层145Ga的侧面或牺牲层145Gb的侧面等中的一部分不与保护层131G接触。例如，保护层131G的形成可以参照保护层131R的形成的记载。
接着，在牺牲层145Rb上、牺牲层145Gb上、保护层131R上、保护层131G上、像素电极111B上及具有晶体管的层101上形成后面成为EL层112B的EL膜112Bf。通过在形成牺牲层145G及保护层131G之后形成EL膜112Bf，可以防止EL膜112Bf与EL层112G接触。例如，EL膜112Bf的形成可以参照EL膜112Rf的形成的记载。
接着，在EL膜112Bf上、牺牲层145Rb上以及具有晶体管的层101上形成牺牲膜144Ba，在牺牲膜144Ba上形成牺牲膜144Bb。然后，在牺牲膜144Bb上形成抗蚀剂掩模143c(图7A)。牺牲膜144Ba、牺牲膜144Bb及抗蚀剂掩模143c的形成等分别可以参照牺牲膜144Ra、牺牲膜144Rb及抗蚀剂掩模143a的形成等的记载。
接着，通过蚀刻去除牺牲膜144Bb及牺牲膜144Ba的不被抗蚀剂掩模143c覆盖的一部分，形成岛状或带状的牺牲层145Bb及牺牲层145Ba。此外，去除抗蚀剂掩模143c。这里，牺牲层145Bb及牺牲层145Ba可以形成在像素电极111B上。牺牲层145Bb及牺牲层145Ba的形成以及抗蚀剂掩模143c的去除等可以参照牺牲层145Rb及牺牲层145Ra的形成以及抗蚀剂掩模143a的去除等的记载。
接着，通过蚀刻去除不被牺牲层145Ba覆盖的EL膜112Bf的一部分，形成岛状或带状的EL层112B(图7B)。例如，EL层112B的形成可以参照EL层112R的形成的记载。此外，与EL层112R及EL层112G同样，优选也去除附着于EL层112B的表面的杂质。例如，在形成EL层112B之后，将形成有EL层112B的衬底放在惰性气体气氛中时，可以去除附着于EL层112B的杂质。
接着，以覆盖具有晶体管的层101的顶面、EL层112B的侧面、保护层131G的侧面、牺牲层145Rb的顶面、牺牲层145Gb的顶面、牺牲层145Ba的侧面以及牺牲层145Bb的侧面及顶面的方式形成后面成为保护层131B的保护膜131Bf(图7C)。例如，保护膜131Bf的形成可以参照保护膜131Rf的形成的记载。在此，优选在同一装置内进行EL膜112Bf的蚀刻至保护膜131Bf的沉积的工序，由此可以形成覆盖EL层112B的保护膜131Bf而不将EL层112B暴露于空气中。
接着，通过蚀刻保护膜131Bf，形成保护层131B(图7D)。保护层131B以具有与EL层112B的侧面接触的区域的方式形成。此外，保护层131B以具有与保护层131G的侧面、牺牲层145Ba的侧面及牺牲层145Bb的侧面接触的区域的方式形成。在保护膜131Bf的厚度较薄等情况下，有时保护层131G的侧面、牺牲层145Ba的侧面或牺牲层145Bb的侧面等中的一部分不与保护层131B接触。例如，保护层131B的形成可以参照保护层131R的形成的记载。
接着，通过蚀刻等去除牺牲层145Rb、牺牲层145Gb及牺牲层145Bb(图8A)。在牺牲层145b的蚀刻中，优选采用与牺牲层145a的选择比高的条件。此外，也可以不去除牺牲层145b。此外，图8A示出如下例子：通过去除牺牲层145b，去除保护层131的一部分，使得具有与EL层112的侧面接触的区域的保护层131的最上顶面与牺牲层145a的顶面对齐。但是，本发明的一个方式不局限于此。例如，具有与EL层112的侧面接触的区域的保护层131的最上顶面也可以高于牺牲层145a的顶面。
在本说明书等中，例如，有时将牺牲层145Ra、牺牲层145Ga及牺牲层145Ba统称为牺牲层145a，将牺牲层145Rb、牺牲层145Gb及牺牲层145Bb统称为牺牲层145b。例如，牺牲层145a是指牺牲层145Ra、牺牲层145Ga及牺牲层145Ba的一部或全部，牺牲层145b是指牺牲层145Rb、牺牲层145Gb及牺牲层145Bb的一部或全部。其他构成要素也与此同样。
接着，以覆盖牺牲层145a的顶面、保护层131的侧面以及具有晶体管的层101的顶面的方式形成后面成为绝缘层132的绝缘膜132f(图8B)。作为绝缘膜132f，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。此外，作为绝缘膜132f可以使用光敏树脂。作为光敏树脂可以使用正型材料或负型材料。
在作为绝缘膜132f使用光敏树脂时，绝缘膜132f可以使用旋涂法、喷射法、丝网印刷法或涂料法等形成。
如图8B所示，绝缘膜132f有时具有反映被形成面的凹凸的平滑的凹凸。此外，绝缘膜132f有时被平坦化。
接着，形成绝缘层132(图9A)。在此，通过作为绝缘膜132f使用光敏树脂，可以形成绝缘层132而不设置抗蚀剂掩模或硬掩模等蚀刻掩模。此外，由于光敏树脂可以仅进行曝光及显影的工序来加工，所以可以不利用干蚀刻法等而形成绝缘层132。因此，可以简化工序。此外，可以降低因绝缘膜132f的蚀刻导致的EL层112的损伤。再者，也可以进一步对绝缘层132的上部的一部分进行蚀刻，以调节表面高度。
此外，也可以通过大致均匀地蚀刻绝缘膜132f的顶面，来形成绝缘层132。如此那样均匀地蚀刻而平坦化的处理也被称为回蚀。
绝缘层132的形成也可以组合使用曝光及显影的工序和回蚀工序。
图9B是在图9A中被矩形点划线围绕的区域的放大图。如图9B所示，绝缘层132的形状可以为凹形状。在此，绝缘层132的上端部的高度可以为牺牲层145的顶面的高度以下。例如，当在从截面看时左侧设置有EL层112R，右侧设置有EL层112G并且EL层112R与EL层112G之间设置有绝缘层132的情况下，绝缘层132的左侧上端部的高度可以为牺牲层145Ra的顶面的高度以下，绝缘层132的右侧上端部的高度可以为牺牲层145Ga的顶面的高度以下。
图9C及图9D示出图9B的结构的变形例子。图9C及图9D所示的结构与图9B所示的结构的不同之处在于绝缘层132的形状等。
图9C所示的绝缘层132的顶面平坦。在图9C所示的例子中，绝缘层132的左侧上端部的高度与牺牲层145Ra的顶面的高度相等，绝缘层132的右侧上端部的高度与牺牲层145Rb的顶面的高度相等。
图9D所示的绝缘层132具有隔着牺牲层145a重叠于EL层112的顶面的区域。在此，通过从图9D所示的状态进一步加工绝缘层132，绝缘层132的形状可以为图9B或图9C所示的形状。
接着，通过蚀刻等去除牺牲层145Ra、牺牲层145Ga及牺牲层145Ba(图10A)。在牺牲层145a的蚀刻中，优选使用尽量不给EL层112带来损伤的方法。在此，有时具有与连接电极111C的侧面接触的区域的牺牲层145a残留。此外，图10A示出如下例子：通过去除牺牲层145a，去除保护层131的一部分，使得具有与EL层112的侧面接触的区域的保护层131的最上顶面与EL层112的顶面对齐。但是，本发明的一个方式不局限于此。例如，具有与EL层112的侧面接触的区域的保护层131的最上顶面也可以高于EL层112的顶面。
在本说明书等中，牺牲层145是指牺牲层145Ra、牺牲层145Ga、牺牲层145Ba、牺牲层145Rb、牺牲层145Gb及牺牲层145Bb中的任意牺牲层。其他构成要素也与此同样。
接着，在EL层112上、保护层131上、绝缘层132上及牺牲层145a上形成公共层114。然后，在公共层114上形成公共电极113。公共电极113例如可以利用溅射法或真空蒸镀法等形成。注意，在采用在连接电极111C上没有设置公共层114的结构的情况下，在沉积公共层114时使用遮蔽连接电极111C上的金属掩模即可。不需要由此时使用的金属掩模遮蔽显示部的像素区域，因此不需要使用高精细掩模。
通过以上工序，可以制造发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B。
接着，在公共电极113上形成保护层121(图10B)。在作为保护层121使用无机绝缘膜时，优选利用溅射法、PECVD法或ALD法形成保护层121。尤其优选的是ALD法，因为台阶覆盖性优异且不容易产生针孔等缺陷。此外，在作为保护层121使用有机绝缘膜时，例如通过利用喷墨法沉积有机绝缘膜，可以在所希望的区域形成均匀的膜，因此是优选的。
通过上述工序可以制造显示装置100。
如上所述，在本发明的一个方式的显示装置的制造方法中，例如使用光刻法及蚀刻法分别制造EL层而不使用金属掩模等荫罩。由此，可以形成EL层的微细图案。因此，通过使用本发明的一个方式的显示装置的制造方法，可以制造清晰度高且开口率高的显示装置。此外，可以制造高分辨率显示装置及大型显示装置。再者，由于可以分别制造EL层，所以可以制造非常鲜明且对比度高的高显示品质显示装置。
[结构例子_2]
图11A为对应于图1A中的点划线A1-A2的截面示意图。图11B为对应于图1A中的点划线B1-B2的截面示意图。图11C为对应于图1A中的点划线C1-C2的截面示意图。图11A、图11B及图11C是图1B、图1C及图1D所示的结构的变形例子，它们的不同之处在于：在图11A、图11B及图11C中，像素电极111R的侧面与EL层112R的侧面对齐，像素电极111G的侧面与EL层112G的侧面对齐，并且像素电极111B的侧面与EL层112B的侧面对齐。
图12A为对应于图1A中的点划线A1-A2的截面示意图。图12B为对应于图1A中的点划线B1-B2的截面示意图。图12C为对应于图1A中的点划线C1-C2的截面示意图。图12A、图12B及图12C是图1B、图1C及图1D所示的结构的变形例子，它们的不同之处在于：在图12A、图12B及图12C中，EL层112R的侧面位于像素电极111R的侧面的外侧，EL层112G的侧面位于像素电极111G的侧面的外侧，并且EL层112B的侧面位于像素电极111B的侧面的外侧。在图12A及图12B所示的结构中，以覆盖像素电极111的侧面的方式设置有EL层112。
图13A为对应于图1A中的点划线A1-A2的截面示意图。图13B为对应于图1A中的点划线B1-B2的截面示意图。图13C为对应于图1A中的点划线C1-C2的截面示意图。图13A、图13B及图13C是图1B、图1C及图1D所示的结构的变形例子，它们的不同之处在于：在图13A、图13B及图13C中，设置有保护层133。此外，图13D是在图13A中被矩形点划线围绕的区域的放大图。
保护层133设置在绝缘层132、保护层131以及牺牲层145与公共层114之间。保护层133也可以具有与EL层112的一部分重叠的区域。此外，保护层133也可以不具有与牺牲层145重叠的区域。再者，例如，在没有与像素电极111重叠的保护层131的情况下，保护层133也可以不具有与保护层131重叠的区域。
保护层133优选对氧及水等具有高阻挡性。由此，可以抑制例如可以包含树脂等有机绝缘材料的绝缘层132中的氧及水等杂质进入公共层114。因此，可以实现高可靠性显示装置100。
作为保护层133，可以使用无机绝缘材料，例如可以使用氮化物。具体而言，作为保护层133，可以使用氮化硅、氮化铝或氮化铪。此外，例如可以使用溅射法、CVD法、MBE法、PLD法或ALD法形成保护层133。尤其是，作为保护层133，优选使用通过溅射法沉积的氮化硅。
图14A为对应于图1A中的点划线A1-A2的截面示意图。图14B为对应于图1A中的点划线B1-B2的截面示意图。图14C为对应于图1A中的点划线C1-C2的截面示意图。图14A、图14B及图14C是图1B、图1C及图1D所示的结构的变形例子，它们的不同之处在于：在图14A、图14B及图14C中，设置有保护层133a及保护层133b。此外，图14D是在图14A中被矩形点划线围绕的区域的放大图。
保护层133a设置在保护层131与绝缘层132之间。保护层133b设置在绝缘层132、保护层133a、保护层131及牺牲层145与公共层114之间。也就是说，绝缘层132具有被保护层133a及保护层133b覆盖的结构。保护层133b也可以具有与EL层112的一部分重叠的区域。此外，保护层133b也可以不具有与牺牲层145重叠的区域。再者，例如，在没有与像素电极111重叠的保护层131的情况下，保护层133b也可以不具有与保护层131重叠的区域。
保护层133a及保护层133b优选对氧及水等具有高阻挡性。由此，可以抑制例如可以包含树脂等有机绝缘材料的绝缘层132中的氧及水等杂质进入公共层114。此外，可以抑制绝缘层132中的杂质通过保护层131进入EL层112。因此，可以实现高可靠性显示装置100。
保护层133a及保护层133b可以使用与图13A、图13B及图13C所示的保护层133相同的材料及沉积方法而形成。例如，作为保护层133a及保护层133b，典型地，优选使用通过溅射法沉积的氮化硅，由此可以对氧及水等具有高阻挡性。
本实施方式所示的结构例子及对应于这些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。
[显示模块_1]
图15示出显示装置100A的立体图，图16A示出显示装置100A的截面图。
显示装置100A具有贴合衬底452与衬底451的结构。在图15中，以虚线表示衬底452。
显示装置100A包括显示部462、电路464及布线465等。图15示出显示装置100A中安装有IC473及FPC472的例子。因此，也可以将图15所示的结构称为包括显示装置100A、IC(集成电路)及FPC的显示模块。注意，显示模块所包括的显示装置不局限于显示装置100A，也可以是将在后面说明的显示装置100B。
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输入到布线465或者从IC473输入到布线465。
图15示出通过COG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，具有显示装置100A的显示模块不一定必须设置有IC。此外，例如也可以通过COF方式将IC安装于FPC。
[显示装置100A]
图16A示出显示装置100A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16A所示的显示装置100A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110R、发射绿色光的发光元件110G以及发射蓝色光的发光元件110B等。在显示装置100A中，衬底451至绝缘层214的叠层结构相当于实施方式1中的具有晶体管的层101。
发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B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121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16A中，由衬底452、粘合层442及保护层121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及保护层121围绕的空间443也可以填充有与粘合层442不同的树脂。作为保护层121，可以采用实施方式1所示的结构。
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、绝缘层215及绝缘层213中的开口部中，沿着该开口部的底面及侧面形成导电层418R、导电层418G及导电层418B的一部分。导电层418R、导电层418G、导电层418B各自与晶体管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。此外，导电层418R、导电层418G及导电层418B的其他部分设置在绝缘层214上。
导电层418R、导电层418G及导电层418B上设置有像素电极111R、像素电极111G及像素电极111B。
此外，如图16A所示，在导电层418R、导电层418G及导电层418B上，发光元件110R所包括的EL层112R、发光元件110G所包括的EL层112G、发光元件110B所包括的EL层112B各自之间也可以设置有绝缘层414。
作为像素电极111R、像素电极111G、像素电极111B，可以使用实施方式1所示的像素电极。
发光元件110R与发光元件110G之间且绝缘层214上的区域以及发光元件110G与发光元件110B之间且绝缘层214上的区域各自设置有绝缘层132。作为绝缘层132，可以采用实施方式1所示的结构。
显示装置100A是顶发射型显示装置。因此，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100A的端部附近包括开口。由此，可以抑制杂质从显示装置100A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100A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100A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16A所示的区域228中，在层叠绝缘层214及绝缘层214上的绝缘层132的两层结构中形成有开口。以覆盖开口的方式形成有保护层121。通过使用无机层作为保护层121，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100A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(也称为氧化物半导体)。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(以下也称为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、导电层468及连接层242与FPC472电连接。作为导电层466及导电层468，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468。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121，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100A的端部附近的区域228中，优选绝缘层215与保护层121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121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100A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也可以说是双折射较低(双折射量较少)的衬底。
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442，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。
图16B是示出晶体管209的结构例子的截面图，图16C是示出晶体管210的结构例子的截面图。晶体管209及晶体管210例如可以应用于图16A所示的晶体管201及晶体管205。
晶体管209及晶体管210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231；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。此外，也可以以覆盖晶体管209及晶体管210的方式设置绝缘层218。
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16B示出绝缘层225覆盖半导体层231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16C所示的晶体管210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16C所示的结构。在图16C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。
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。
此外，优选将被形成沟道的半导体中含有金属氧化物的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。此外，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。此外，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。此外，作为更优选的例子，可以将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且将LTPS晶体管用于控制电流的晶体管。
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。
[显示装置100B]
图17是示出显示装置100B的结构例子的截面图。显示装置100B与显示装置100A的不同之处主要在于显示装置100B为底部发射型显示装置。关于显示装置100B与显示装置100A的相同之处省略说明。
在显示装置100B中，发光元件110所发射的光射出到衬底451一侧。衬底451优选使用对可见光具有高透过性的材料。另一方面，对用于衬底452的材料的透光性没有限制。
优选在衬底451与晶体管201之间及衬底451与晶体管205之间形成遮光层417。图17示出衬底451上设置有遮光层417，遮光层417及衬底451上设置有绝缘层253，绝缘层253上设置有晶体管201、晶体管205等的例子。
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_2]
图18A是显示模块280的立体图。显示模块280包括显示装置100C及FPC290。注意，显示模块280所包括的显示装置不局限于显示装置100C，也可以是将在后面说明的显示装置100D、显示装置100E或显示装置100F。
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18B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103。在图18B的右侧示出一个像素103的放大图。像素103包括发光颜色彼此不同的发光元件110R、110G、110B。多个发光元件优选配置为图18B所示那样的条纹排列。通过采用条纹排列可以高密度地排列本发明的一个方式的发光元件，所以可以提供一种高清晰的显示装置。此外，也可以采用Delta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103所包括的三个发光元件的发光。一个像素电路283a中可以设置有三个控制一个发光元件的发光的电路。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视频信号。由此，实现有源矩阵型显示装置。
电路部282包括驱动像素电路部283的各像素电路283a的电路。例如，优选包括扫描线驱动电路和信号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103，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103。
这种极高清晰的显示模块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不能看到像素，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。
[显示装置100C]
图19所示的显示装置100C包括衬底301、发光元件110R、110G、110B、电容器240及晶体管310。
晶体管310是在衬底301中具有沟道形成区域的晶体管。作为衬底301，例如可以使用如单晶硅衬底等半导体衬底。晶体管310包括衬底301的一部分、导电层311、低电阻区域312、绝缘层313及绝缘层314。导电层311被用作栅电极。绝缘层313位于衬底301与导电层311之间，并被用作栅极绝缘层。低电阻区域312是衬底301中掺杂有杂质的区域，并被用作源极或漏极。绝缘层314覆盖导电层311的侧面。
此外，在相邻的两个晶体管310之间，以嵌入衬底301的方式设置有元件分离层315。
此外，以覆盖晶体管310的方式设置有绝缘层261，并绝缘层261上设置有电容器240。
电容器240包括导电层241、导电层245及位于它们之间的绝缘层243。导电层241用作电容器240的一个电极，导电层245用作电容器240的另一个电极，并且绝缘层243用作电容器240的介电质。
导电层241设置在绝缘层261上，并嵌入绝缘层254中。导电层241通过嵌入绝缘层261中的插头271与晶体管310的源极和漏极中的一个电连接。绝缘层243覆盖导电层241而设置。导电层245设置在隔着绝缘层243与导电层241重叠的区域中。
以覆盖电容器240的方式设置有绝缘层255，绝缘层255上设置有发光元件110R、110G、110B等。发光元件110R、110G、110B上设置有保护层121，衬底420隔着树脂层419贴合于保护层121的顶面。衬底420相当于图18A中的衬底292。此外，从衬底301到绝缘层255的叠层结构相当于实施方式1中的具有晶体管的层101。
发光元件的像素电极通过嵌入绝缘层255及绝缘层243中的插头256、嵌入绝缘层254中的导电层241及嵌入绝缘层261中的插头271电连接于晶体管310的源极和漏极中的一个。
[显示装置100D]
图20所示的显示装置100D的与显示装置100C主要不同之处是晶体管的结构。注意，有时省略与显示装置100C同样的部分的说明。
晶体管320是在形成沟道的半导体层中使用金属氧化物的晶体管。
晶体管320包括半导体层321、绝缘层323、导电层324、一对导电层325、绝缘层326及导电层327。
衬底331相当于图18A及图18B中的衬底291。作为衬底331可以使用绝缘衬底或半导体衬底。
在衬底331上设置有绝缘层332。绝缘层332用作阻挡层，该阻挡层防止水或氢等杂质从衬底331扩散到晶体管320且防止氧从半导体层321向绝缘层332一侧脱离。作为绝缘层332，例如可以使用与氧化硅膜相比氢或氧不容易扩散的膜诸如氧化铝膜、氧化铪膜、氮化硅膜等。
在绝缘层332上设置有导电层327，并以覆盖导电层327的方式设置有绝缘层326。导电层327用作晶体管320的第一栅电极，绝缘层326的一部分用作第一栅极绝缘层。绝缘层326中的至少接触半导体层321的部分优选使用氧化硅膜等氧化物绝缘膜。绝缘层326的顶面优选被平坦化。
半导体层321设置在绝缘层326上。半导体层321优选含有具有半导体特性的金属氧化物膜。
一对导电层325接触于半导体层321上并用作源电极及漏电极。
此外，以覆盖一对导电层325的顶面及侧面以及半导体层321的侧面等的方式设置有绝缘层328，绝缘层328上设置有绝缘层264。绝缘层328被用作阻挡层，该阻挡层防止水或氢等杂质从绝缘层264等扩散到半导体层321以及氧从半导体层321脱离。作为绝缘层328，可以使用与上述绝缘层332同样的绝缘膜。
绝缘层328及绝缘层264中设置有到达半导体层321的开口。该开口内部嵌入有接触于绝缘层264、绝缘层328及导电层325的侧面以及半导体层321的顶面的绝缘层323及导电层324。导电层324被用作第二栅电极，绝缘层323被用作第二栅极绝缘层。
导电层324的顶面、绝缘层323的顶面及绝缘层264的顶面被进行平坦化处理以它们的高度都大致一致，并以覆盖它们的方式设置有绝缘层329及绝缘层265。
绝缘层264及绝缘层265被用作层间绝缘层。绝缘层329被用作阻挡层，该阻挡层防止水或氢等杂质从绝缘层265等扩散到晶体管320。绝缘层329可以使用与上述绝缘层328及绝缘层332同样的绝缘膜。
与一对导电层325中的一方电连接的插头274嵌入绝缘层265、绝缘层329、绝缘层264及绝缘层328中。在此，插头274优选具有覆盖绝缘层265、绝缘层329、绝缘层264及绝缘层328各自的开口的侧面及导电层325的顶面的一部分的导电层274a以及与导电层274a的顶面接触的导电层274b。此时，作为导电层274a，优选使用不容易扩散氢及氧的导电材料。
显示装置100D中的从绝缘层254到衬底420的结构是与显示装置100C同样的。在显示装置100D中，从衬底331到绝缘层255的叠层结构相当于实施方式1中的具有晶体管的层101。
[显示装置100E]
图21所示的显示装置100E具有沟道分别形成在半导体衬底中的晶体管310A和晶体管310B层叠的结构。
显示装置100E具有将设置有晶体管310B、电容器240及各发光元件的衬底301B与设置有晶体管310A的衬底301A贴合的结构。在显示装置100E中，从衬底301A到绝缘层255的叠层结构相当于实施方式1中的具有晶体管的层101。
衬底301B设置有贯通衬底301B的插头343。此外，插头343与设置在衬底301的背面(衬底301A一侧的表面)的导电层342电连接。另一方面，衬底301A设置有绝缘层261上的导电层341。
由于将导电层341和导电层342接合，电连接衬底301A和衬底301B。
作为导电层341及导电层342优选使用相同的导电材料。例如，可以使用包含选自Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo和W中的元素的金属膜或以上述元素为成分的金属氮化物膜(氮化钛膜、氮化钼膜、氮化钨膜)等。尤其是，导电层341及导电层342优选使用铜。由此，可以使用Cu-Cu(铜-铜)直接键合技术(通过连接Cu(铜)焊盘来形成电导通的技术)。此外，也可以通过凸块将导电层341和导电层342接合。
[显示装置100F]
在图22所示的显示装置100F中，层叠有沟道形成于衬底301的晶体管310及形成沟道的半导体层含有金属氧化物的晶体管320。在显示装置100F中，从衬底301到绝缘层255的叠层结构相当于实施方式1中的具有晶体管的层101。注意，有时省略与显示装置100C、100D同样的部分的说明。
以覆盖晶体管310的方式设置有绝缘层261，并且绝缘层261上设置有导电层251。此外，以覆盖导电层251的方式设置有绝缘层262，并且绝缘层262上设置有导电层252。导电层251及导电层252都被用作布线。此外，以覆盖导电层252的方式设置有绝缘层263及绝缘层332，并且绝缘层332上设置有晶体管320。此外，以覆盖晶体管320的方式设置有绝缘层265，并在绝缘层265上设置有电容器240。电容器240与晶体管320通过插头274电连接。
晶体管320可以用作构成像素电路的晶体管。此外，晶体管310可以用作构成像素电路的晶体管或构成用来驱动该像素电路的驱动电路(扫描线驱动电路、信号线驱动电路)的晶体管。此外，晶体管310及晶体管320可以用作构成运算电路或存储电路等各种电路的晶体管。
借助于这种结构，在发光元件正下不但可以形成像素电路还可以形成驱动电路等，因此与在显示区域的周围设置驱动电路的情况相比，可以使显示装置小型化。
[显示装置100G]
在图23所示的显示装置100G中，绝缘层255上设置有绝缘层257，绝缘层257上设置有发光元件110R、发光元件110G、发光元件110B以及连接电极111C。导电层247R、导电层247G、导电层247B及导电层248嵌入绝缘层255中。此外，插头256R、插头256G及插头256B嵌入绝缘层255及绝缘层257中。
发光元件110R中的像素电极111R通过插头256R电连接于导电层247R。发光元件110G中的像素电极111G通过插头256G电连接于导电层247G。发光元件110B中的像素电极111B通过插头256B电连接于导电层247B。绝缘层255下方的结构例如可以与显示装置100C、显示装置100D、显示装置100E或显示装置100F中的绝缘层254下方的结构同样。
例如，可以将氧化硅用于绝缘层255，并可以将氮化硅用于绝缘层257。此外，导电层247R、导电层247G、导电层247B及导电层248例如可以具有包含钛的层、包含氮化钛的层及包含铝的层的叠层结构。
导电层248设置在区域135中，该区域135为设置有发光元件110的显示区域与设置有连接电极111C的区域130之间的区域。此外，导电层248可以设置在与导电层247R、导电层247G及导电层247B相同的层中。
在此，导电层248在被俯视时的面积比导电层247R、导电层247G及导电层247B的面积大。因此，设置在导电层248上部的膜的应力不容易被缓和，从而趋于发生剥离。于是，如图23所示，通过在导电层248中设置狭缝249，可以容易缓和设置在导电层248上部的膜的应力，从而可以抑制发生剥离。由此，可以实现高可靠性显示装置100G。
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4)
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元件进行说明。
<发光元件的结构例子>
如图24A所示，发光元件在一对电极(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24A的结构称为单结构。
图24B示出图24A所示的发光元件所包括的EL层786的变形例子。具体而言，图24B所示的发光元件包括下部电极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24C及图24D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24E及图24F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24E及图24F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元件。
在图24C中，也可以将发射相同光的发光层4411、发光层4412及发光层4413。
此外，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24D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。
此外，在图24E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24F示出还设置着色层785的例子。
注意，在图24C、图24D、图24E及图24F中，如图24B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。
将按每个发光元件分别形成发光层(在此，蓝色(B)、绿色(G)及红色(R))的结构称为SBS(Side By Side)结构。
发光元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，当发光元件具有微腔结构时，可以进一步提高颜色纯度。
白色发光元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，可以得到在发光元件整体上以白色发光的发光元件。此外，包括三个以上的发光层的发光元件也是同样的。
发光层优选包含发射R(红)、G(绿)、B(蓝)、Y(黄)、O(橙)等的光的两种以上的发光物质。
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，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。
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、MOCVD法等CVD法或ALD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(polycrystal)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谱的峰形状左右对称，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，以室温沉积的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，以室温沉积的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的金属元素的种类或组成等变动。
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或者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或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或缺陷的生成等而降低，因此可以说CAAC-OS是杂质及缺陷(例如氧空位)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，检测不出表示结晶性的峰。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(EDX-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、镍及硅等。
<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，将氧化物半导体中或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，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所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
(实施方式6)
在本实施方式中，使用图25至图28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。
此外，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。此外，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。此外，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。此外，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25A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25B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26A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所包括的操作开关及另外提供的遥控操作机7111进行图26A所示的电视装置7100的操作。此外，也可以在显示部7000中包括触摸传感器，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中包括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所包括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包括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26B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26C和图26D示出数字标牌的一个例子。
图26C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26D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26C和图26D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26C和图26D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27A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8001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，例如还可以与闪光灯装置连接。
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例如可以将从照相机8000接收的影像显示到显示部8102上。
按钮8103例如被用作电源按钮。
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27B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例如包括无线接收器，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。由此头戴显示器8200可以具有识别使用者的视线的功能。此外，头戴显示器8200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。此外，安装部8201可以具有温度传感器、压力传感器或加速度传感器等各种传感器。此外，头戴显示器8200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27C至图27E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，从而例如可以进行利用视差的三维显示。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27E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27F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。此外，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。此外，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。此外，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28A至图28F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28A至图28F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28A至图28F所示的电子设备。
图28A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28A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；以及电波强度的显示等。或者，可以在显示有信息9051的位置上显示图标9050等。
图28B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28C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28D至图28F是示出可以折叠的便携式信息终端9201的立体图。此外，图28D是将便携式信息终端9201展开的状态的立体图、图28F是折叠的状态的立体图、图28E是从图28D的状态和图28F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]
100：显示装置、100A：显示装置、100B：显示装置、100C：显示装置、100D：显示装置、100E：显示装置、100F：显示装置、100G：显示装置、101：层、103：像素、103a：子像素、103b：子像素、103c：子像素、110：发光元件、110B：发光元件、110G：发光元件、110R：发光元件、111：像素电极、111B：像素电极、111C：连接电极、111G：像素电极、111R：像素电极、112：EL层、112B：EL层、112Bf：EL膜、112G：EL层、112Gf：EL膜、112R：EL层、112Rf：EL膜、113：公共电极、114：公共层、121：保护层、124a：像素、124b：像素、130：区域、131：保护层、131B：保护层、131Bf：保护膜、131G：保护层、131Gf：保护膜、131R：保护层、131Rf：保护膜、132：绝缘层、132f：绝缘膜、133：保护层、133a：保护层、133b：保护层、135：区域、143a：抗蚀剂掩模、143b：抗蚀剂掩模、143c：抗蚀剂掩模、144Ba：牺牲膜、144Bb：牺牲膜、144Ga：牺牲膜、144Gb：牺牲膜、144R：牺牲膜、144Ra：牺牲膜、144Rb：牺牲膜、145：牺牲层、145a：牺牲层、145b：牺牲层、145Ba：牺牲层、145Bb：牺牲层、145G：牺牲层、145Ga：牺牲层、145Gb：牺牲层、145R：牺牲层、145Ra：牺牲层、145Rb：牺牲层、201：晶体管、204：连接部、205：晶体管、209：晶体管、210：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、240：电容器、241：导电层、242：连接层、243：绝缘层、245：导电层、247B：导电层、247G：导电层、247R：导电层、248：导电层、249：狭缝、251：导电层、252：导电层、253：绝缘层、254：绝缘层、255：绝缘层、256：插头、256B：插头、256G：插头、256R：插头、257：绝缘层、261：绝缘层、262：绝缘层、263：绝缘层、264：绝缘层、265：绝缘层、271：插头、274：插头、274a：导电层、274b：导电层、280：显示模块、281：表示部、282：电路部、283：像素电路部、283a：像素电路、284：像素部、285：端子部、286：布线部、290：FPC、291：衬底、292：衬底、301：衬底、301A：衬底、301B：衬底、310：晶体管、310A：晶体管、310B：晶体管、311：导电层、312：低电阻区域、313：绝缘层、314：绝缘层、315：元件分离层、320：晶体管、321：半导体层、323：绝缘层、324：导电层、325：导电层、326：绝缘层、327：导电层、328：绝缘层、329：绝缘层、331：衬底、332：绝缘层、341：导电层、342：导电层、343：插头、414：绝缘层、417：遮光层、418B：导电层、418G：导电层、418R：导电层、419：树脂层、420：衬底、442：粘合层、443：空间、451：衬底、452：衬底、462：表示部、464：电路、465：布线、466：导电层、468：导电层、472：FPC、473：IC、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、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、9200：便携式信息终端、9201：便携式信息终端

Claims (17)

1.一种显示装置，包括：
第一发光元件；
与所述第一发光元件相邻配置的第二发光元件；
第一保护层；
第二保护层；以及
绝缘层，
其中，所述第一发光元件包括第一像素电极、第一EL层以及公共电极，
所述第二发光元件包括第二像素电极、第二EL层以及所述公共电极，
所述第一EL层设置在所述第一像素电极上，
所述第二EL层设置在所述第二像素电极上，
所述第一保护层具有与所述第一EL层的侧面接触的区域，
所述第二保护层具有与所述第二EL层的侧面接触的区域，
所述绝缘层设置在所述第一保护层与所述第二保护层之间，
并且，所述公共电极设置在所述第一EL层上、所述第二EL层上、所述第一保护层上、所述第二保护层上以及所述绝缘层上。
2.根据权利要求1所述的显示装置，
其中所述绝缘层包含有机材料。
3.根据权利要求2所述的显示装置，
其中所述绝缘层包含光敏树脂。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的显示装置，
其中所述第一保护层及所述第二保护层包含无机材料。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的显示装置，
其中所述第一EL层、所述第二EL层、所述第一保护层、所述第二保护层以及所述绝缘层与所述公共电极之间设置有公共层，
并且所述第一发光元件及所述第二发光元件中的所述公共层包括空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子阻挡层、电子传输层以及电子注入层中的至少一个。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的显示装置，
还具有所述第一EL层的侧面与所述第二EL层的侧面的距离为1μm以下的区域。
7.根据权利要求6所述的显示装置，
还具有所述第一EL层的侧面与所述第二EL层的侧面的距离为100nm以下的区域。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的显示装置，
其中所述第一发光元件包括第三保护层，
所述第二发光元件包括第四保护层，
所述第三保护层具有与所述第一像素电极的侧面接触的区域，
所述第四保护层具有与所述第二像素电极的侧面接触的区域，
并且所述绝缘层设置在所述第三保护层与所述第四保护层之间。
9.根据权利要求8所述的显示装置，
其中所述第三保护层及所述第四保护层包含无机材料。
10.一种显示模块，包括：
权利要求1至9中任一项所述的显示装置；以及
连接器及集成电路中的至少一个。
11.一种电子设备，包括：
权利要求10所述的显示模块；以及
框体、电池、相机、扬声器以及麦克风中的至少一个。
12.一种显示装置的制造方法，包括如下步骤：
在绝缘表面上形成第一像素电极及第二像素电极；
在所述第一像素电极上及所述第二像素电极上依次形成第一EL膜及第一牺牲膜；
通过加工所述第一牺牲膜及所述第一EL膜，分别形成具有与所述第一像素电极重叠的区域的第一牺牲层及第一EL层；
形成至少覆盖所述第一EL层的侧面及所述第一牺牲层的侧面及顶面的第一保护膜；
通过加工所述第一保护膜，形成至少具有与所述第一EL层的侧面接触的区域的第一保护层；
在所述第一牺牲层上及所述第二像素电极上依次形成第二EL膜及第二牺牲膜；
通过加工所述第二牺牲膜及所述第二EL膜，分别形成具有与所述第二像素电极重叠的区域的第二牺牲层及第二EL层；
形成至少覆盖所述第二EL层的侧面及所述第二牺牲层的侧面及顶面的第二保护膜；
通过加工所述第二保护膜，形成至少具有与所述第二EL层的侧面接触的区域的第二保护层；
形成至少覆盖所述第一牺牲层的顶面、所述第二牺牲层的顶面、所述第一保护层的侧面及所述第二保护层的侧面的绝缘膜；
通过加工所述绝缘膜，在所述第一保护层与所述第二保护层之间形成绝缘层；
去除所述第一牺牲层及所述第二牺牲层；以及
在所述第一EL层上、所述第二EL层上、所述第一保护层上、所述第二保护层上以及所述绝缘层上形成公共电极。
13.根据权利要求12所述的显示装置的制造方法，
其中所述第一保护膜及所述第二保护膜通过ALD法、溅射法或CVD法形成，
并且所述绝缘膜通过旋涂法、喷涂法、丝网印刷法或涂料法形成。
14.根据权利要求12或13所述的显示装置的制造方法，
其中在形成所述公共电极之前，在所述第一EL层上、所述第二EL层上、所述第一保护层上、所述第二保护层上以及所述绝缘层上形成空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子阻挡层、电子传输层以及电子注入层中的至少一个作为公共层。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的显示装置的制造方法，
其中以具有所述第一EL层的侧面与所述第二EL层的侧面的距离为1μm以下的区域的方式加工所述第二EL膜。
16.根据权利要求15所述的显示装置的制造方法，
其中以具有所述第一EL层的侧面与所述第二EL层的侧面的距离为100nm以下的区域的方式加工所述第二EL膜。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的显示装置的制造方法，
其中通过加工所述第一保护膜，不仅形成至少具有与所述第一EL层的侧面接触的区域的所述第一保护层，还形成至少具有与所述第一像素电极的侧面接触的区域的第三保护层，
通过加工所述第二保护膜，不仅形成至少具有与所述第二EL层的侧面接触的区域的所述第二保护层，还形成至少具有与所述第二像素电极的侧面接触的区域的第四保护层，
并且通过加工所述绝缘膜，形成不仅与所述第一保护层的侧面及所述第二保护层的侧面接触还与所述第三保护层的侧面及所述第四保护层的侧面接触的所述绝缘层。
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