CN118104396A - 降低有机化合物的氧加成物的方法、电子器件的制造方法以及显示装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种从因紫外线的照射而生成的蒽的氧加成物去除氧的方法。提供一种可靠性良好的电子器件或发光器件的制造方法。提供一种电子器件的制造方法，包括：在有氧气氛下对包含具有蒽结构的有机化合物的层照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的工序；以及在氧浓度为300ppm以下的气氛下进行80℃以上的加热的工序。
Description
技术领域
本发明的一个方式涉及一种有机化合物、发光器件、显示模块、照明模块、显示装置、发光装置、电子设备、照明装置及电子器件。注意，本发明的一个方式不局限于上述技术领域。本说明书等所公开的发明的一个方式的技术领域涉及一种物体、方法或制造方法。此外，本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition of matter)。因此，具体而言，作为本说明书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、液晶显示装置、发光装置、照明装置、蓄电装置、存储装置、摄像装置、它们的驱动方法以及它们的制造方法。
背景技术
使用有机化合物且利用电致发光(EL：Electroluminescence)的发光器件(有机EL器件)的实用化非常活跃。在这些发光器件的基本结构中，在一对电极之间夹有包含发光材料的有机化合物层(EL层)。通过对该器件施加电压，注入载流子，利用该载流子的复合能量，可以获得来自发光材料的发光。
因为这种发光器件是自发光型发光器件，所以当用于显示器的像素时比起液晶有可见度更高、不需要背光源等优势，特别适合于平板显示器。此外，使用这种发光器件的显示器可以被制造成薄且轻，这也是极大的优点。而且，非常快的响应速度也是其特征之一。
此外，因为这种发光器件的发光层可以在二维上连续地形成，所以可以获得面发光。因为这是在以白炽灯、LED为代表的点光源或者以荧光灯为代表的线光源中难以得到的特征，所以作为可用于照明等的面光源，上述发光器件的利用价值也高。
如上所述，使用发光器件的发光装置适合用于各种各样的电子设备，但为了追求具有更良好的特性的发光器件，其研究开发日益活跃。
为了得到使用有机EL器件的更高清晰发光装置，使用利用光致抗蚀剂等的光刻法代替利用金属掩模的蒸镀法以对有机层进行图案化的技术已在被研究。通过利用光刻法，可以得到EL层的间隔为数μm的高清晰发光装置(例如参照专利文献1)。
但是，在利用光刻法时，有时以进行曝光或调整分隔壁的形状等为目的使用可见光或紫外光。有时因该光还被照射到电子器件中的有机化合物导致该有机化合物的结构变化。尤其是，在有氧气氛下对具有蒽结构的有机化合物照射紫外线时，生成蒽骨架上加成氧而成的氧加成物而有可能损坏原来的功能。
[先行技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本PCT国际申请翻译第2018-521459号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明的一个方式提供一种从因紫外线的照射而生成的蒽的氧加成物去除氧的方法。本发明的另一个方式提供一种可靠性良好的电子器件或显示器件的制造方法。
解决技术问题的手段
本发明的一个方式是一种降低有机化合物的氧加成物的方法，其中，对在有氧气氛下被照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的包含具有蒽结构的所述有机化合物的层在低于5kPa的真空度下进行80℃以上的加热。
本发明的另一个方式是一种降低有机化合物的氧加成物的方法，其中，对在有氧气氛下被照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的包含具有蒽结构的所述有机化合物的层在99％以上的非活性气体气氛下进行80℃以上的加热。
本发明的另一个方式是一种降低有机化合物的氧加成物的方法，其中，对在有氧气氛下被照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的包含具有蒽结构的所述有机化合物的层在99％以上的氮气氛下进行80℃以上的加热。
本发明的另一个方式是一种降低有机化合物的氧加成物的方法，其中，对在有氧气氛下被照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的包含具有蒽结构的所述有机化合物的层在氧浓度为300ppm以下的气氛下进行80℃以上的加热。
本发明的另一个方式是一种电子器件的制造方法，包括：在有氧气氛下对包含具有蒽结构的有机化合物的层照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的工序；以及在低于5kPa的真空度下进行80℃以上的加热的工序。
本发明的另一个方式是一种电子器件的制造方法，包括：在有氧气氛下对包含具有蒽结构的有机化合物的层照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的工序；以及在99％以上的非活性气体气氛下进行80℃以上的加热的工序。
本发明的另一个方式是一种电子器件的制造方法，包括：在有氧气氛下对包含具有蒽结构的有机化合物的层照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的工序；以及在99％以上的氮气氛下进行80℃以上的加热的工序。
本发明的另一个方式是一种电子器件的制造方法，包括：在有氧气氛下对包含具有蒽结构的有机化合物的层照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的工序；以及在氧浓度为300ppm以下的气氛下进行80℃以上的加热的工序。
本发明的另一个方式是一种显示装置的制造方法，包括：形成第一像素电极及第二像素电极的工序；形成覆盖所述第一像素电极及所述第二像素电极的第一EL层的工序；形成接触于所述第一EL层的顶面的第一绝缘层的工序；去除所述第二像素电极上的第一EL层及所述第一绝缘层的工序；形成覆盖所述第一绝缘层及所述第二像素电极的第二EL层的工序；形成接触于所述第二EL层的顶面的第二绝缘层的工序；去除所述第一像素电极上的所述第二EL层及所述第二绝缘层的工序；覆盖所述第一绝缘层及所述第二绝缘层而沉积第三绝缘层的工序；在所述第三绝缘层上涂布感光性有机树脂的工序；进行第一曝光来用可见光线或紫外线使所述有机树脂的一部分敏化的工序；进行显影来去除所述有机树脂的一部分而形成第四绝缘层的工序；进行第一加热处理来使所述第四绝缘层的侧面具有锥形形状并使所述第四绝缘层的顶面具有凸曲面形状的工序；去除所述第一绝缘层、所述第二绝缘层及所述第三绝缘层的一部分来使所述第一EL层的顶面及所述第二EL层的顶面露出的工序；覆盖所述第一EL层、所述第二EL层及所述第四绝缘层而形成公共电极的工序；在从所述第一EL层的顶面及所述第二EL层的顶面露出后直到形成所述公共电极为止的期间在有氧气氛下对所述第一EL层及所述第二EL层照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的工序；以及在所述照射所述紫外线的工序之后在低于5kPa的真空度下进行80℃以上的加热处理的工序。
本发明的另一个方式是一种显示装置的制造方法，包括：形成第一像素电极及第二像素电极的工序；形成覆盖所述第一像素电极及所述第二像素电极的第一EL层的工序；形成接触于所述第一EL层的顶面的第一绝缘层的工序；去除所述第二像素电极上的第一EL层及所述第一绝缘层的工序；形成覆盖所述第一绝缘层及所述第二像素电极的第二EL层的工序；形成接触于所述第二EL层的顶面的第二绝缘层的工序；去除所述第一像素电极上的所述第二EL层及所述第二绝缘层的工序；覆盖所述第一绝缘层及所述第二绝缘层而沉积第三绝缘层的工序；在所述第三绝缘层上涂布感光性有机树脂的工序；进行第一曝光来用可见光线或紫外线使所述有机树脂的一部分敏化的工序；进行显影来去除所述有机树脂的一部分而形成第四绝缘层的工序；进行第一加热处理来使所述第四绝缘层的侧面具有锥形形状并使所述第四绝缘层的顶面具有凸曲面形状的工序；去除所述第一绝缘层、所述第二绝缘层及所述第三绝缘层的一部分来使所述第一EL层的顶面及所述第二EL层的顶面露出的工序；覆盖所述第一EL层、所述第二EL层及所述第四绝缘层而形成公共电极的工序；在从所述第一EL层的顶面及所述第二EL层的顶面露出后直到形成所述公共电极为止的期间在有氧气氛下对所述第一EL层及所述第二EL层照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的工序；以及在所述照射所述紫外线的工序之后在99％以上的非活性气体气氛下进行80℃以上的加热处理的工序。
本发明的另一个方式是一种显示装置的制造方法，包括：形成第一像素电极及第二像素电极的工序；形成覆盖所述第一像素电极及所述第二像素电极的第一EL层的工序；形成接触于所述第一EL层的顶面的第一绝缘层的工序；去除所述第二像素电极上的第一EL层及所述第一绝缘层的工序；形成覆盖所述第一绝缘层及所述第二像素电极的第二EL层的工序；形成接触于所述第二EL层的顶面的第二绝缘层的工序；去除所述第一像素电极上的所述第二EL层及所述第二绝缘层的工序；覆盖所述第一绝缘层及所述第二绝缘层而沉积第三绝缘层的工序；在所述第三绝缘层上涂布感光性有机树脂的工序；进行第一曝光来用可见光线或紫外线使所述有机树脂的一部分敏化的工序；进行显影来去除所述有机树脂的一部分而形成第四绝缘层的工序；进行第一加热处理来使所述第四绝缘层的侧面具有锥形形状并使所述第四绝缘层的顶面具有凸曲面形状的工序；去除所述第一绝缘层、所述第二绝缘层及所述第三绝缘层的一部分来使所述第一EL层的顶面及所述第二EL层的顶面露出的工序；覆盖所述第一EL层、所述第二EL层及所述第四绝缘层而形成公共电极的工序；在从所述第一EL层的顶面及所述第二EL层的顶面露出后直到形成所述公共电极为止的期间在有氧气氛下对所述第一EL层及所述第二EL层照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的工序；以及在所述照射所述紫外线的工序之后在99％以上的氮气氛下进行80℃以上的加热处理的工序。
本发明的另一个方式是一种显示装置的制造方法，包括：形成第一像素电极及第二像素电极的工序；形成覆盖所述第一像素电极及所述第二像素电极的第一EL层的工序；形成接触于所述第一EL层的顶面的第一绝缘层的工序；去除所述第二像素电极上的第一EL层及所述第一绝缘层的工序；形成覆盖所述第一绝缘层及所述第二像素电极的第二EL层的工序；形成接触于所述第二EL层的顶面的第二绝缘层的工序；去除所述第一像素电极上的所述第二EL层及所述第二绝缘层的工序；覆盖所述第一绝缘层及所述第二绝缘层而沉积第三绝缘层的工序；在所述第三绝缘层上涂布感光性有机树脂的工序；进行第一曝光来用可见光线或紫外线使所述有机树脂的一部分敏化的工序；进行显影来去除所述有机树脂的一部分而形成第四绝缘层的工序；进行第一加热处理来使所述第四绝缘层的侧面具有锥形形状并使所述第四绝缘层的顶面具有凸曲面形状的工序；去除所述第一绝缘层、所述第二绝缘层及所述第三绝缘层的一部分来使所述第一EL层的顶面及所述第二EL层的顶面露出的工序；覆盖所述第一EL层、所述第二EL层及所述第四绝缘层而形成公共电极的工序；在从所述第一EL层的顶面及所述第二EL层的顶面露出后直到形成所述公共电极为止的期间在有氧气氛下对所述第一EL层及所述第二EL层照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的工序；以及在所述照射所述紫外线的工序之后在氧浓度为300ppm以下的气氛下进行80℃以上的加热处理的工序。
本发明的另一个方式是具有上述结构的显示装置的制造方法，其中利用光刻法形成所述第一EL层及所述第二EL层，并且使该显示装置具有所述第一EL层与所述第二EL层之间的距离为8μm以下的区域。
本发明的另一个方式是具有上述结构的显示装置的制造方法，其中作为所述第三绝缘层利用ALD法沉积氧化铝。
本发明的另一个方式是具有上述结构的显示装置的制造方法，其中使用感光性丙烯酸树脂形成所述有机树脂。
本发明的另一个方式是具有上述结构的显示装置的制造方法，其中所述有机树脂的粘度为1cP以上且1500cP以下。
本发明的另一个方式是具有上述结构的显示装置的制造方法，其中所述有机树脂的一部分位于与所述第一像素电极或所述第二像素电极重叠的区域上。
本发明的另一个方式是具有上述结构的显示装置的制造方法，其中在第一曝光之前进行第二加热处理，所述第二加热处理在70℃以上且120℃以下的温度下进行。
本发明的另一个方式是具有上述结构的显示装置的制造方法，其中在所述第一加热处理之前进行第二曝光，在所述第二曝光中照射大于0mJ/cm2且为500mJ/cm2以下的可见光线或紫外光线。
本发明的另一个方式是具有上述结构的显示装置的制造方法，其中所述第一加热处理在70℃以上且130℃以下的温度下进行。
本发明的另一个方式是具有上述结构的显示装置的制造方法，其中在第一加热处理之后且照射紫外线的工序之前进行第三加热处理，所述第三加热处理在80℃以上且100℃以下的温度下进行。
本发明的另一个方式是具有上述结构的显示装置的制造方法，其中加热时间为1小时以下。
本发明的另一个方式是具有上述结构的显示装置的制造方法，其中紫外线包括g线(波长：436nm)、h线(波长：405nm)、i线(波长：365nm)的波长。
在本说明书中，发光装置包括使用发光器件的图像显示器件。此外，发光装置有时还包括如下模块：发光器件安装有连接器诸如各向异性导电膜或TCP(Tape CarrierPackage：带载封装)的模块；在TCP的端部设置有印刷线路板的模块；或者通过COG(Chip OnGlass：玻璃覆晶封装)方式在发光器件上直接安装有IC(集成电路)的模块。而且，照明装置等有时包括发光装置。
发明效果
根据本发明的一个方式，可以从因紫外线的照射而生成的蒽的氧加成物去除氧。此外，本发明的另一个方式是一种可靠性良好的电子器件或显示器件的制造方法。
注意，这个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。此外，说明书、附图以及权利要求书等的记载中显然看出上述效果以外的效果，可以从说明书、附图以及权利要求书等的记载中获得上述效果以外的效果。
附图简要说明
图1A是示出显示装置的一个例子的俯视图。图1B是示出显示装置的一个例子的截面图。
图2A及图2B是示出显示装置的一个例子的截面图。
图3A至图3D是示出显示装置的一个例子的截面图。
图4A是示出显示装置的一个例子的俯视图。图4B是示出显示装置的一个例子的截面图。
图5A至图5C是示出显示装置的制造方法的一个例子的截面图。
图6A至图6C是示出显示装置的制造方法的一个例子的截面图。
图7A至图7C是示出显示装置的制造方法的一个例子的截面图。
图8A至图8C是示出显示装置的制造方法的一个例子的截面图。
图9A至图9C是示出显示装置的制造方法的一个例子的截面图。
图10A至图10F是示出像素的一个例子的俯视图。
图11A至图11H是示出像素的一个例子的俯视图。
图12A至图12J是示出像素的一个例子的俯视图。
图13A至图13D是示出像素的一个例子的俯视图。图13E至图13G是示出显示装置的一个例子的截面图。
图14A及图14B是示出显示装置的一个例子的立体图。
图15A及图15B是示出显示装置的一个例子的截面图。
图16是示出显示装置的一个例子的截面图。
图17是示出显示装置的一个例子的截面图。
图18是示出显示装置的一个例子的截面图。
图19是示出显示装置的一个例子的截面图。
图20是示出显示装置的一个例子的截面图。
图21是示出显示装置的一个例子的立体图。
图22A是示出显示装置的一个例子的截面图。图22B及图22C是示出晶体管的一个例子的截面图。
图23A至图23D是示出显示装置的一个例子的截面图。
图24是示出显示装置的一个例子的截面图。
图25A是示出显示装置的一个例子的方框图。图25B至图25D是示出像素电路的一个例子的图。
图26A至图26D是示出晶体管的一个例子的图。
图27A至图27F是示出发光器件的结构例子的图。
图28A至图28D是示出电子设备的一个例子的图。
图29A至图29F是示出电子设备的一个例子的图。
图30A至图30G是示出电子设备的一个例子的图。
图31是样品1至样品3、比较样品1及比较样品2的色谱图。
图32是样品1至样品3、比较样品1及比较样品2的色谱图。
图33是样品1至样品3、比较样品1及比较样品2的色谱图。
图34是示出样品1至样品3、比较样品1及比较样品2中的物质A至物质E的峰面积的图表。
图35是具有蒽结构的有机化合物的照射紫外线之前后的色谱图。
实施发明的方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。注意，本发明不局限于以下说明，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。
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。
(实施方式1)
有机电子器件是使用具有充分发挥所需的功能的分子结构的有机化合物来制造的，但是该功能的呈现大幅度依赖于该有机化合物所包括的骨架。例如，由于其单重态能级、三重态能级、载流子传输性等的平衡，蒽化合物非常适合于有机EL器件中的蓝色荧光掺杂剂的主体材料，其也广泛地被用于市售品。
另一方面，蒽化合物还具有容易生成氧加成物的性质。如图35所示，在有氧气氛下被照射紫外线的蒽化合物中，原来的物质量减少，生成被认为杂质(氧加成物等)的物质A至物质E。
根据计算可知，蒽化合物的氧加成物因对蒽骨架的氧加成而容易生成。在考虑蒽化合物具有作为蓝色荧光器件的主体材料合适的物性且该物性大幅度依赖于蒽骨架时，对蒽骨架的氧加成有可能对发光器件的性能的保持带来负面影响。
另一方面，发光器件的制造至今在严格的气氛控制下进行，所以发光器件例如不被暴露于有氧气氛下的紫外线照射等严酷的环境。但是，在用于AR、VR等的超高清晰显示器或利用湿法制造的显示器的制造工序中，有时在制造发光器件的中途被暴露于大气气氛等有氧气氛，因周围的加工而照射紫外线的情况也不是完全没有可能的。
鉴于此，本发明的一个方式中公开了一种方法，其中将因某种原因而生成的蒽化合物的氧加成物恢复到原来的蒽化合物，由此可以抑制其负面影响。
如上所述，蒽化合物的氧加成物例如因氧气氛下的紫外线照射而生成。在本发明的一个方式中，在理想的是不包含氧的气氛下对生成的蒽的氧加成物进行80℃以上的加热处理，由此减少氧加成物。作为上述不包含氧的气氛，实际上优选采用99％以上的非活性气体气氛(典型的是氮、氩等)，由于氧浓度优选较低，所以更优选采用99.9％以上的N2气氛，进一步优选采用99.99％以上的N2气氛，更进一步优选为99.999％以上的N2气氛。或者，可以采用氧浓度为300ppm以下的气氛，氧浓度更优选为200ppm以下，进一步优选为100ppm以下，更进一步优选为1ppm以下。或者，作为其氧浓度低于大气的环境优选采用真空度低于5kPa的气氛，真空度更优选为1000Pa以下，进一步优选为100Pa以下，更进一步优选为10Pa以下。
通过进行加热可以减少氧加成物量，不但可以减少氧加成物量而且还可以将该氧加成物恢复到原来的蒽化合物，所以加热温度优选为100℃以上，从抑制其他杂质的生成的观点以及器件特性的观点而言，优选低于120℃。
在形成氧加成物时照射到蒽化合物的紫外线为1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的情况下，可以通过上述加热处理而恢复。作为被照射的紫外线，典型地可以举出包括g线(波长：436nm)、h线(波长：405nm)、i线(波长：365nm)的光，例如可以举出高压汞灯、UV灯、Deep UV灯等的光。
如此，根据本发明的一个方式，可以减少生成的杂质或者将该杂质恢复到原来的物质，因此可以减少紫外线的照射所导致的负面影响。此外，通过这种处理制造的电子器件可以为在有氧气氛下被照射紫外线所导致的负面影响得到减少且具有良好的特性的电子器件。
(实施方式2)
在本发明的一个方式中，即使在通过利用光刻的MML工序制造显示装置时该工序包括将紫外线照射到发光器件的工序，也可以获得可靠性良好的显示装置。在本实施方式中，说明通过包括对发光器件照射紫外线的工序的利用光刻的MML工序制造显示装置的方法，但首先说明通过利用光刻的MML工序制造的显示装置。
[显示装置的结构例子]
图1至图3示出通过本发明的一个方式的制造方法制造的显示装置。
图1A示出显示装置100的俯视图。显示装置100包括配置有多个像素110的显示部以及显示部外侧的连接部140。在显示部中，以矩阵状配置有多个子像素。图1A示出两行六列的子像素，由它们构成两行两列的像素。连接部140也可以被称为阴极接触部。
图1A所示的像素110采用条纹排列。图1A所示的像素110由子像素110a、110b、110c这三个子像素构成。子像素110a、110b、110c包括发射彼此不同颜色的光的发光器件。作为子像素110a、110b、110c的例子，可以举出红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的三种颜色的子像素、黄色(Y)、青色(C)及品红色(M)的三种颜色的子像素等。另外，子像素的个数不局限于三个，也可以为四个以上。作为四个子像素，可以举出：R、G、B及白色(W)的四种颜色的子像素；R、G、B及Y的四种颜色的子像素；以及R、G、B及红外光(IR)的四个子像素；等。
在本说明书等中，有时将行方向称为X方向且将列方向称为Y方向。X方向与Y方向交叉，它们垂直地交叉(参照图1A)。
在图1A所示的例子中，不同颜色的子像素排列地配置在X方向上，相同颜色的子像素排列地配置在Y方向上。
图1A示出连接部140位于纸面上的显示部的下侧的例子，但是没有特别的限制。连接部140设置在纸面上的显示部的上侧、右侧、左侧和下侧中的至少一个位置即可，也可以以围绕显示部的四个边的方式设置。作为连接部140的形状，可以采用带状、L字状、U字状或框状等。此外，连接部140也可以为一个或多个。
图1B及图3C是图1A中的点划线X1-X2之间的截面图。图3A及图3B是图1A中的点划线Y1-Y2之间的截面图。
如图1B所示，在显示装置100中，具有晶体管的层101上设置有绝缘层，绝缘层上设置有发光器件130a、130b、130c，以覆盖上述发光器件的方式设置有保护层131。保护层131上由树脂层122贴合有衬底120。此外，相邻的发光器件之间的区域设置有绝缘层125及绝缘层125上的绝缘层127。
图1B等示出多个绝缘层125及多个绝缘层127的截面，但是在俯视显示装置100时，绝缘层125及绝缘层127分别被形成为连续的一层。换言之，显示装置100例如可以包括一个绝缘层125及一个绝缘层127。另外，显示装置100也可以包括彼此分离的多个绝缘层125，也可以包括彼此分离的多个绝缘层127。
本发明的一个方式的显示装置也可以采用如下结构中的任一个：向与形成有发光器件的衬底相反的方向发射光的顶部发射结构(top emission)、向形成有发光器件的衬底一侧发射光的底部发射结构(bottom emission)、向双面发射光的双面发射结构(dualemission)。
作为具有晶体管的层101例如可以采用一种叠层结构，其中衬底上设置有多个晶体管，以覆盖这些晶体管的方式设置有绝缘层。晶体管上的绝缘层既可以具有单层结构又可以具有叠层结构。图1B等示出晶体管上的绝缘层中的绝缘层255a、绝缘层255a上的绝缘层255b及绝缘层255b上的绝缘层255c。这些绝缘层也可以在相邻的发光器件之间具有凹部。图1B等示出绝缘层255c中设置有凹部的例子。
作为绝缘层255a、绝缘层255b及绝缘层255c的每一个，可以适当地使用氧化绝缘膜、氮化绝缘膜、氧氮化绝缘膜及氮氧化绝缘膜等的各种无机绝缘膜。作为绝缘层255a及绝缘层255c，优选使用氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜等的氧化绝缘膜或氧氮化绝缘膜。作为绝缘层255b，优选使用氮化硅膜、氮氧化硅膜等的氮化绝缘膜或氮氧化绝缘膜。更具体而言，优选作为绝缘层255a及绝缘层255c使用氧化硅膜且作为绝缘层255b使用氮化硅膜。绝缘层255b优选被用作蚀刻保护膜。
在本说明书等中，“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。
将在后面说明具有晶体管的层101的结构例子。
发光器件130a、130b、130c分别发射不同颜色光。发光器件130a、130b、130c例如优选为发射红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)这三种颜色的光的组合。
作为发光器件130a、130b、130c，优选使用OLED(Organic Light 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器件。作为EL器件含有的发光物质，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(热活化延迟荧光(Thermally activated delayed fluorescence：TADF)材料)等。注意，作为TADF材料，也可以使用单重激发态与三重激发态间处于热平衡状态的材料。这种TADF材料由于发光寿命(激发寿命)短，所以可以抑制发光器件的高亮度区域中的效率降低。
发光器件在一对电极间包括EL层。EL层至少包括发光层。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。此外，发光层包含具有蒽结构的有机化合物。
在发光器件所包括的一对电极中，一方的电极被用作阳极且另一方的电极被用作阴极。以下有时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。
像素电极111a、像素电极111b及像素电极111c的每个端部优选具有锥形形状。具体而言，优选像素电极111a、像素电极111b及像素电极111c的端部都具有锥形角小于90°的锥形形状。在这些像素电极的端部具有锥形形状时，沿着像素电极的侧面设置的第一层113a、第二层113b及第三层113c也具有锥形形状。通过像素电极的侧面具有锥形形状，可以提高沿着像素电极的侧面设置的EL层的覆盖性。此外，通过像素电极的侧面具有锥形形状，可以通过洗涤等的处理容易去除制造工序中的异物(例如，也称为灰尘或微粒)，所以是优选的。
发光器件130a包括绝缘层255c上的像素电极111a、像素电极111a上的岛状的第一层113a、岛状的第一层113a上的公共层114及公共层114上的公共电极115。在发光器件130a中，可以将第一层113a及公共层114统称为EL层。
发光器件130b包括绝缘层255c上的像素电极111b、像素电极111b上的岛状的第二层113b、岛状的第二层113b上的公共层114及公共层114上的公共电极115。在发光器件130b中，可以将第二层113b及公共层114统称为EL层。
发光器件130c包括绝缘层255c上的像素电极111c、像素电极111c上的岛状的第三层113c、岛状的第三层113c上的公共层114及公共层114上的公共电极115。在发光器件130c中，可以将第三层113c及公共层114统称为EL层。
对本实施方式的发光器件的结构没有特别的限制，可以采用单结构或串联结构。
在本实施方式中，将发光器件所包括的EL层中的按每个发光器件设置的岛状的层记为第一层113a、第二层113b及第三层113c且将多个发光器件共同包括的层记为公共层114。注意，在本说明书等中，有时将不包括公共层114的第一层113a、第二层113b及第三层113c称为EL层。
第一层113a、第二层113b及第三层113c都至少包括发光层。此外，第一层113a、第二层113b和第三层113c中的至少一个所包括的发光层包含具有蒽结构的有机化合物。例如，第一层113a包括发射红色光的发光层，第二层113b包括发射绿色光的发光层，第三层113c包括发射蓝色光的发光层，并且第三层113c中的发光层包含具有蒽结构的有机化合物。
另外，第一层113a、第二层113b及第三层113c各自也可以包括空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电荷产生层、电子阻挡层、电子传输层和电子注入层中的一个以上。
例如，第一层113a、第二层113b及第三层113c也可以包括空穴注入层、空穴传输层、发光层及电子传输层。另外，也可以在空穴传输层与发光层之间包括电子阻挡层。另外，也可以在电子传输层上包括电子注入层。
例如，第一层113a、第二层113b及第三层113c也可以依次包括电子注入层、电子传输层、发光层及空穴传输层。另外，也可以在电子传输层与发光层之间包括空穴阻挡层。另外，也可以在空穴传输层上包括空穴注入层。
第一层113a、第二层113b及第三层113c优选包括发光层及发光层上的载流子传输层(电子传输层或空穴传输层)。因为第一层113a、第二层113b及第三层113c的表面在显示装置的制造工序中露出，所以通过在发光层上设置载流子传输层，可以抑制发光层露出于最表面而降低发光层受到的损伤。由此，可以提高发光器件的可靠性。
第一层113a、第二层113b及第三层113c例如也可以从第一电极一侧依次包括第一发光单元、电荷产生层及第二发光单元。例如，优选具有如下结构：第一层113a包括两个以上的发射红色光的发光单元，第二层113b包括两个以上的发射绿色光的发光单元，第三层113c包括两个以上的发射蓝色光的发光单元。
第二发光单元优选包括发光层及发光层上的载流子传输层(电子传输层或空穴传输层)。因为第二发光单元的表面在显示装置的制造工序中露出，所以通过在发光层上设置载流子传输层，可以抑制发光层露出于最表面而降低发光层受到的损伤。由此，可以提高发光器件的可靠性。
公共层114例如包括电子注入层或空穴注入层。或者，公共层114既可以具有电子传输层与电子注入层的叠层，又可以具有空穴传输层与空穴注入层的叠层。发光器件130a、130b、130c共同包括公共层114。
另外，发光器件130a、130b、130c共同包括公共电极115。多个发光器件共同包括的公共电极115与设置在连接部140中的导电层123电连接(参照图3A及图3B)。导电层123优选使用利用与像素电极111a、111b、111c相同的材料及工序形成的导电层。
注意，图3A示出在导电层123上设置公共层114且导电层123与公共电极115通过公共层114电连接的例子。在连接部140中也可以不设置公共层114。在图3B中，导电层123与公共电极115直接连接。例如，通过使用用来规定沉积区域的掩模(为了与高精细金属掩模区别，也称为区域掩模或粗金属掩模等)，可以使公共层114及公共电极115的沉积区域不同。
优选在发光器件130a、130b、130c上包括保护层131。通过设置保护层131，可以提高发光器件的可靠性。保护层131既可以为单层结构，又可以为两层以上的叠层结构。
对保护层131的导电性没有限制。作为保护层131，可以使用绝缘膜、半导体膜和导电膜中的至少一种。
当保护层131包括无机膜时，可以抑制发光器件的劣化，诸如防止公共电极115的氧化、抑制杂质(水分、氧等)进入发光器件中等，由此可以提高显示装置的可靠性。
作为保护层131例如可以使用氧化绝缘膜、氮化绝缘膜、氧氮化绝缘膜及氮氧化绝缘膜等无机绝缘膜。作为氧化绝缘膜可以举出氧化硅膜、氧化铝膜、氧化镓膜、氧化锗膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镧膜、氧化钕膜、氧化铪膜及氧化钽膜等。作为氮化绝缘膜可以举出氮化硅膜及氮化铝膜等。作为氧氮化绝缘膜可以举出氧氮化硅膜及氧氮化铝膜等。作为氮氧化绝缘膜可以举出氮氧化硅膜及氮氧化铝膜等。尤其是，保护层131优选包括氮化绝缘膜或氮氧化绝缘膜，更优选包括氮化绝缘膜。
另外，也可以将包含In-Sn氧化物(也被称为ITO)、In-Zn氧化物、Ga-Zn氧化物、Al-Zn氧化物或铟镓锌氧化物(也称为In-Ga-Zn氧化物、IGZO)等的无机膜用于保护层131。该无机膜优选具有高电阻，具体而言，该无机膜优选具有比公共电极115高的电阻。该无机膜还可以包含氮。
在经过保护层131提取发光器件的发光的情况下，保护层131的对可见光的透过性优选高。例如，ITO、IGZO以及氧化铝都是对可见光的透过性高的无机材料，所以是优选的。
作为保护层131，例如可以采用氧化铝膜和氧化铝膜上的氮化硅膜的叠层结构或者氧化铝膜和氧化铝膜上的IGZO膜的叠层结构等。通过使用该叠层结构，可以抑制杂质(水及氧等)进入EL层一侧。
并且，保护层131也可以包括有机膜。例如，保护层131也可以包括有机膜和无机膜的双方。作为可用于保护层131的有机材料，例如可以举出可用于后述的绝缘层127的有机绝缘材料等。
保护层131也可以具有使用不同沉积方法形成的两层结构。具体而言，也可以利用ALD法形成保护层131的第一层而利用溅射法形成保护层131的第二层。
在图1B等中，在像素电极111a与第一层113a之间不设置覆盖像素电极111a的顶面端部的绝缘层。此外，在像素电极111b与第二层113b之间不设置覆盖像素电极111b的顶面端部的绝缘层。因此，可以使相邻的发光器件的间隔极窄。因此，可以实现高清晰或高分辨率的显示装置。
另外，在图1B等中，掩模层118a位于发光器件130a所包括的第一层113a上，掩模层118b位于发光器件130b所包括的第二层113b上，并且掩模层118c位于发光器件130c所包括的第三层113c上。掩模层118a是在加工第一层113a时与第一层113a的顶面接触地设置的掩模层的残留部分。同样地，掩模层118b是在形成第二层113b时设置的掩模层的残留部分，掩模层118c是在形成第三层113c时设置的掩模层的残留部分。如此，本发明的一个方式的显示装置也可以残留有在其制造工序中用来保护EL层的掩模层。可以将相同材料用于掩模层118a至掩模层118c中的任意两个或全部，也可以将互不相同的材料用于上述掩模层的全部。以下，有时将掩模层118a、掩模层118b及掩模层118c统称为掩模层118。
在图1B中，掩模层118a的一个端部与第一层113a的端部对齐或大致对齐，掩模层118a的另一个端部位于第一层113a上。在此，掩模层118a的另一个端部优选与第一层113a及像素电极111a重叠。此时，掩模层118a的另一方端部容易形成在第一层113a的大致平坦的面上。掩模层118b及掩模层118c也是同样的。另外，例如在加工为岛状的EL层(第一层113a、第二层113b或第三层113c)与绝缘层125间残留有掩模层118。
作为掩模层118，例如可以使用金属膜、合金膜、金属氧化物膜、半导体膜、有机绝缘膜和无机绝缘膜等中的一种或多种。作为掩模层，可以使用能够用于保护层131的各种无机绝缘膜。例如，可以使用氧化铝、氧化铪及氧化硅等无机绝缘材料。
如图1B所示，绝缘层125及绝缘层127优选覆盖加工为岛状的EL层(第一层113a、第二层113b或第三层113c)的顶面的一部分。通过绝缘层125及绝缘层127覆盖加工为岛状的EL层(第一层113a、第二层113b或第三层113c)的侧面及顶面，可以进一步防止EL层的膜剥离，因此可以提高发光器件的可靠性。此外，可以进一步提高发光器件的制造成品率。图1B示出第一层113a、掩模层118a、绝缘层125及绝缘层127的叠层结构位于像素电极111a的端部上的例子。同样地，第二层113b、掩模层118b、绝缘层125及绝缘层127的叠层结构位于像素电极111b的端部上，第三层113c、掩模层118c、绝缘层125及绝缘层127的叠层结构位于像素电极111c的端部上。
图1B等示出第一层113a的端部位于像素电极111a的端部的外侧的例子。注意，以像素电极111a及第一层113a为例进行说明，但像素电极111b及第二层113b以及像素电极111c及第三层113c也是同样的。
在图1B等中，第一层113a以覆盖像素电极111a的端部的方式形成。通过采用这种结构，与岛状的EL层的端部位于像素电极的端部的内侧的结构相比，可以提高开口率。
此外，通过由EL层覆盖像素电极的侧面，可以抑制像素电极与公共电极115接触，因此可以抑制发光器件的短路。另外，可以增大EL层的发光区域(即，与像素电极重叠的区域)与EL层的端部间的距离，由此可以提高可靠性。
第一层113a、第二层113b及第三层113c的每个侧面由绝缘层127及绝缘层125覆盖。此外，第一层113a、第二层113b及第三层113c各自的顶面的一部分由绝缘层127、绝缘层125、掩模层118覆盖。由此，可以抑制公共层114(或公共电极115)与像素电极111a、111b、111c、第一层113a、第二层113b及第三层113c的侧面接触，并可以抑制发光器件的短路。由此，可以提高发光器件的可靠性。
绝缘层125优选覆盖岛状的EL层的侧面中的至少一方，更优选覆盖岛状的EL层的侧面的双方。绝缘层125可以与岛状EL层的每个侧面接触。
图1B等示出由第一层113a覆盖像素电极111a的端部且绝缘层125与第一层113a的侧面接触的结构。同样地，由第二层113b覆盖像素电极111b的端部，由第三层113c覆盖像素电极111c的端部，绝缘层125与第二层113b的侧面及第三层113c的侧面接触。
绝缘层127以填充形成在绝缘层125中的凹部的方式设置在绝缘层125上。绝缘层127可以隔着绝缘层125与第一层113a、第二层113b及第三层113c的各顶面的一部分及侧面重叠。
通过设置绝缘层125及绝缘层127可以填埋相邻的岛状的层之间，所以可以减少设置在岛状的层上的层(例如，载流子注入层、公共电极等)的被形成面的极端凹凸而进一步实现平坦化。因此，可以提高载流子注入层及公共电极等的覆盖性而可以防止公共电极的断开。
公共层114及公共电极115设置在第一层113a、第二层113b、第三层113c、掩模层118、绝缘层125及绝缘层127上。在设置绝缘层125及绝缘层127之前，产生起因于设置有像素电极及EL层的区域及不设置像素电极及EL层的区域(发光器件间的区域)的台阶。本发明的一个方式的显示装置通过包括绝缘层125及绝缘层127而可以使该台阶平坦化，由此可以提高公共层114及公共电极115的覆盖性。因此，可以抑制断开导致的连接不良。另外，可以抑制因台阶而公共电极115局部性地被薄膜化而电阻上升。
为了提高公共层114及公共电极115的形成面的平坦性，绝缘层125的顶面及绝缘层127的顶面的高度优选分别与第一层113a、第二层113b和第三层113c中的至少一个的端部的顶面的高度一致或大致一致。另外，虽然绝缘层127的顶面优选具有平坦性更高的形状，但是也可以具有凸部、凸曲面、凹曲面或凹部。例如，绝缘层127的顶面优选具有平坦性高的平缓凸曲面形状。
绝缘层125可以以与岛状的EL层接触的方式设置。由此，可以防止岛状的EL层的膜剥离。通过绝缘层与EL层密接，可以产生相邻的岛状EL层由绝缘层固定或者粘合在一起的效果。由此，可以提高发光器件的可靠性。另外，可以提高发光器件的制造成品率。
这里，绝缘层125包括与岛状的EL层的侧面接触的区域，并被用作EL层的保护绝缘层。通过设置绝缘层125，可以抑制杂质(氧及水分等)从岛状的EL层的侧面进入其内部，由此可以实现可靠性高的显示装置。
注意，在本发明的一个方式的显示装置中，绝缘层125上以填充形成在绝缘层125中的凹部的方式设置有绝缘层127。另外，绝缘层127设置在岛状EL层之间。换言之，本发明的一个方式的显示装置采用在形成岛状EL层之后以重叠于岛状EL层的端部的方式设置绝缘层127的工艺(以下称为工艺1)。另一方面，作为与工艺1不同的工艺，可以举出如下工艺(以下称为工艺2)：在将像素电极形成为岛状之后设置覆盖该像素电极的端部的绝缘膜(也称为堤或结构体)，然后在像素电极及上述绝缘膜上形成岛状EL层。
与上述工艺2相比上述工艺1可以增大工艺的允许范围，所以是优选的。更具体地说，与上述工艺2相比，上述工艺1对于不同图案之间的对位精度的允许范围大，所以可以提供不均匀少的显示装置。因此，本发明的一个方式的显示装置的制造方法为依据上述工艺1的工序，所以可以提供不均匀少且显示品质高的显示装置。
接着，说明绝缘层125及绝缘层127的材料及形成方法的例子。
绝缘层125可以为包括无机材料的绝缘层。作为绝缘层125例如可以使用氧化绝缘膜、氮化绝缘膜、氧氮化绝缘膜及氮氧化绝缘膜等无机绝缘膜。绝缘层125可以具有单层结构或叠层结构。作为氧化绝缘膜，可以举出氧化硅膜、氧化铝膜、氧化镁膜、铟镓锌氧化物膜、氧化镓膜、氧化锗膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镧膜、氧化钕膜、氧化铪膜及氧化钽膜等。作为氮化绝缘膜可以举出氮化硅膜及氮化铝膜等。作为氧氮化绝缘膜可以举出氧氮化硅膜及氧氮化铝膜等。作为氮氧化绝缘膜可以举出氮氧化硅膜及氮氧化铝膜等。尤其是在蚀刻中氧化铝与EL层的选择比高，在后面说明的绝缘层127的形成中，具有保护EL层的功能，因此是优选的。尤其是，通过将利用ALD法形成的氧化铝膜、氧化铪膜或氧化硅膜等的无机绝缘膜应用于绝缘层125，可以形成针孔少且保护EL层的功能良好的绝缘层125。另外，绝缘层125也可以采用利用ALD法形成的膜与利用溅射法形成的膜的叠层结构。绝缘层125例如可以采用利用ALD法形成的氧化铝膜与利用溅射法形成的氮化硅膜的叠层结构。
绝缘层125优选具有相对于水和氧中的至少一方的阻挡绝缘层的功能。另外，绝缘层125优选具有抑制水和氧中的至少一方的扩散的功能。另外，绝缘层125优选具有俘获或固定(也被称为吸杂)水和氧中的至少一方的功能。
在绝缘层125被用作阻挡绝缘层或者具有吸杂功能时，可以具有抑制可能会从外部扩散到各发光器件的杂质(典型的是，水和氧中的至少一方)的进入的结构。通过采用该结构，可以提供一种可靠性高的发光器件，并且可以提供一种可靠性高的显示装置。
另外，绝缘层125的杂质浓度优选低。由此，可以抑制杂质从绝缘层125混入到EL层而导致EL层的劣化。另外，通过降低绝缘层125中的杂质浓度，可以提高对水和氧中的至少一方的阻挡性。例如，优选的是，绝缘层125中的氢浓度和碳浓度中的一方充分低，优选为氢浓度和碳浓度中的双方优选充分低。
作为绝缘层125的形成方法，可以举出溅射法、CVD法、脉冲激光堆積(PLD：PulsedLaser Deposition)法及ALD法等。绝缘层125优选利用覆盖性良好的ALD法形成。
通过提高沉积绝缘层125时的衬底温度，可以形成即使厚度薄杂质浓度也低且相对于水和氧中的至少一方的阻挡性高的绝缘层125。因此，该衬底温度优选为60℃以上，更优选为80℃以上，进一步优选为100℃以上，更进一步优选为120℃以上。另一方面，绝缘层125在形成岛状EL层之后沉积，所以优选以低于EL层的耐热温度的温度形成。因此，该衬底温度优选为200℃以下，更优选为180℃以下，进一步优选为160℃以下，更进一步优选为150℃以下，还进一步优选为140℃以下。
作为耐热温度的指标，例如可以举出玻璃转移点、软化点、熔点、热分解温度及5％失重温度等。作为EL层的耐热温度，可以使用上述任意温度，优选使用上述温度中的最低温度。
作为绝缘层125，例如优选形成3nm以上、5nm以上或10nm以上且200nm以下、150nm以下、100nm以下或50nm以下的厚度的绝缘膜。
设置在绝缘层125上的绝缘层127具有使形成在相邻的发光器件间的绝缘层125的高低差很大的凹凸平坦化的功能。换言之，通过包括绝缘层127，产生提高公共电极115的形成面的平坦性的效果。
作为绝缘层127，可以适合使用包含有机材料的绝缘层。作为有机材料，优选使用感光性有机树脂，例如可以使用感光性丙烯酸树脂。此外，绝缘层127的材料的粘度为1cP以上且1500cP以下即可，优选为1cP以上且12cP以下。通过将绝缘层127的材料的粘度设定为上述范围内，可以容易形成后述的具有锥形形状的绝缘层127。注意，在本说明书等中，丙烯酸树脂不仅是指聚甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸树脂，有时还是指广义丙烯酸类聚合物。
注意，绝缘层127在后述的侧面具有锥形形状即可，能够用于绝缘层127的有机材料不局限于上述材料。例如，有时作为绝缘层127可以使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅酮树脂、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。例如，有时作为绝缘层127，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。有时作为感光性树脂也可以使用光致抗蚀剂。有时作为感光性树脂也可以使用正型材料或负型材料。
作为绝缘层127也可以使用吸收可见光的材料。通过绝缘层127吸收来自发光器件的发光，可以抑制光从发光器件经过绝缘层127泄漏到相邻的发光器件(杂散光)。由此，可以提高显示装置的显示品质。另外，即使在显示装置中不使用偏振片也可以提高显示品质，所以可以实现显示装置的轻量化及薄型化。
作为吸收可见光的材料，可以举出包括黑色等的颜料的材料、包括染料的材料、包括光吸收性的树脂材料(例如，聚酰亚胺等)以及可用于滤色片的树脂材料(滤色片材料)。尤其是，在使用层叠或混合两种颜色或三种以上的颜色的滤色片材料而成的树脂材料时可以提高遮蔽可见光的效果，所以是优选的。尤其是，通过混合三种以上的颜色的滤色片材料，可以实现黑色或近似于黑色的树脂层。
绝缘层127例如可以适当地利用旋涂法、浸渍法、喷涂法、喷墨法、分配器法、丝网印刷法、胶版印刷法、刮刀法、狭缝式涂布法、辊涂法、帘式涂布法、刮刀式涂布法等湿式沉积方法形成。尤其是，优选利用旋涂法形成将成为绝缘层127的有机绝缘膜。
绝缘层127以低于EL层的耐热温度的温度形成。形成绝缘层127时的衬底温度典型地为200℃以下，优选为180℃以下，更优选为160℃以下，进一步优选为150℃以下，更进一步优选为140℃以下。
在此，参照图2A及图2B说明绝缘层127及其附近的结构。图2A是包括发光器件130a与发光器件130b之间的绝缘层127及其周边的区域139的截面放大图。以下，以发光器件130a与发光器件130b之间的绝缘层127为例进行说明，但是发光器件130b与发光器件130c之间的绝缘层127以及发光器件130c与发光器件130a之间的绝缘层127等也同样。另外，图2B是图2A所示的第二层113b上的绝缘层127的端部附近的放大图。以下，有时以第二层113b上的绝缘层127的端部为例进行说明，但是第一层113a上的绝缘层127的端部以及第三层113c上的绝缘层127的端部等也同样。
如图2A所示，在区域139中，以覆盖像素电极111a的方式设置第一层113a，且以覆盖像素电极111b的方式设置第二层113b。以与第一层113a的顶面的一部分接触的方式设置掩模层118a，以与第二层113b的顶面的一部分接触的方式设置掩模层118b。以与掩模层118a的顶面及侧面、第一层113a的侧面、绝缘层255c的顶面、掩模层118b的顶面及侧面以及第二层113b的侧面接触的方式设置绝缘层125。以与绝缘层125的顶面接触的方式设置绝缘层127。以覆盖第一层113a、掩模层118a、第二层113b、掩模层118b、绝缘层125及绝缘层127的方式设置公共层114，在公共层114的上设置公共电极115。
如图2B所示，绝缘层127的侧面优选在从显示装置的截面看时具有锥形角θ1的锥形形状。锥形角θ1为绝缘层127的侧面与衬底面所成的角。但是，不局限于衬底面，锥形角θ1也可以是绝缘层125的平坦部的顶面、第二层113b的平坦部的顶面或像素电极111b的平坦部的顶面等与绝缘层127的侧面所形成的角度。
绝缘层127的锥形角θ1小于90°，优选为60°以下，更优选为45°以下。通过使绝缘层127的侧面端部具有这种正锥形，可以在设置在绝缘层127的侧面端部上的公共层114及公共电极115中不发生断开或局部薄膜化等的状态下以高覆盖性进行沉积。由此，可以提高公共层114及公共电极115的面内均匀性，从而可以提高显示装置的显示品质。
另外，如图2A所示，绝缘层127的顶面优选在从显示装置的截面看时具有凸曲面形状。绝缘层127的顶面的凸曲面形状优选为向中心平缓地膨胀的形状。另外，优选为绝缘层127的顶面的中心部的凸曲面部平滑地连接于侧面端部的锥形部的形状。通过作为绝缘层127采用这种形状，可以在绝缘层127整体上以高覆盖性沉积公共层114及公共电极115。
另外，优选的是，如图2A所示，绝缘层127的一个端部与像素电极111a重叠，绝缘层127的另一个端部与像素电极111b重叠。通过采用这种结构，可以将绝缘层127的端部形成在第一层113a(第二层113b)的大致平坦的区域上。由此，易于如上所述地加工绝缘层127的锥形形状。
在区域139中，如上所述，通过设置绝缘层127等，可以防止在第一层113a的大致平坦的区域至第二层113b的大致平坦的区域的公共层114及公共电极115中形成断开部分及局部厚度薄的部分。由此，可以抑制在各发光器件之间的公共层114及公共电极115中发生起因于断开部分的连接不良及起因于局部厚度薄的部分的电阻上升。由此，可以提高本发明的一个方式的显示装置的显示品质。
另外，如图3D所示，作为掩模层118b及绝缘层125，也可以采用在像素电极111b上具有突出部116的结构。突出部116在从显示装置的截面看时位于绝缘层127的端部的外侧。此外，作为掩模层118a及绝缘层125，也可以采用在像素电极111a上具有同样的突出部116的结构。
与绝缘层127同样，突出部116的侧面优选在从显示装置的截面看时具有锥形形状。突出部116的锥形角小于90°，优选为60°以下，更优选为45°以下，进一步优选为20°以下。有时突出部116的锥形角小于绝缘层127的锥形角θ1。通过使突出部116具有这种正锥形，可以在设置在突出部116上的公共层114及公共电极115中不发生断开等的状态下以高覆盖性进行沉积。
另外，有时绝缘层125在突出部116中具有其厚度比其他部分(例如，与绝缘层127重叠的部分)薄的区域(以下，称为凹陷部133)。注意，根据绝缘层125的厚度等，有时在突出部116中绝缘层125消失且凹陷部133形成到掩模层118a或掩模层118b。
注意，在图1B等中，第一层113a至第三层113c都具有相同的厚度，但是本发明不局限于此。如图3C所示，也可以采用第一层113a至第三层113c具有彼此不同的厚度的结构。以对应于加强第一层113a至第三层113c的每一个所发射的光的光程长来设定厚度即可。由此，可以实现微腔结构而提高各发光器件的色纯度。
例如，在第三层113c发射最长波长的光且第二层113b发射最短波长的光的情况下，可以使第三层113c的厚度最厚且使第二层113b的厚度最薄。注意，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而调整各EL层的厚度。
在本实施方式的显示装置中，可以缩小发光器件间的距离。具体而言，可以使发光器件间的距离、EL层间的距离或像素电极间的距离减小到小于10μm、8μm以下、5μm以下、3μm以下、2μm以下、1μm以下、500nm以下、200nm以下、100nm以下、90nm以下、70nm以下、50nm以下、30nm以下、20nm以下、15nm以下或10nm以下。换言之，本实施方式的显示装置具有相邻的两个岛状的EL层的间隔为1μm以下的区域，优选具有该间隔为0.5μm(500nm)以下的区域，更优选具有该间隔为100nm以下的区域。
在衬底120的树脂层122一侧的面也可以设置遮光层。另外，衬底120的外侧可以配置有各种光学构件。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120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或缓冲层等表面保护层。例如，通过作为表面保护层设置玻璃层或二氧化硅层(SiOx层)，可以抑制表面被弄脏或受损伤，所以是优选的。另外，作为表面保护层也可以使用DLC(类金刚石碳)、氧化铝(AlOx)、聚酯类材料或聚碳酸酯类材料等。另外，作为表面保护层优选使用对可见光的透过率高的材料。另外，表面保护层优选使用硬度高的材料。
衬底120可以使用玻璃、石英、陶瓷、蓝宝石、树脂、金属、合金、半导体等。取出来自发光器件的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120，可以提高显示装置的柔性。作为衬底120，也可以使用偏振片。
作为衬底120，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120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)薄膜及丙烯酸树脂薄膜等。
当作为衬底使用薄膜时，有可能因薄膜的吸水而发生显示装置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。
作为树脂层122，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-醋酸乙烯酯)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。
如图1B及图2A所示，以与第一层113a的顶面的一部分接触的方式设置掩模层118a。另外，以与第一层113a的顶面的其他一部分接触的方式设置公共电极115。并且，第一层113a夹在像素电极111a与公共电极115之间。
第一层113a包含作为蒽化合物的有机化合物。例如，可以将该有机化合物用作第一层113a的发光层中的主体材料。
如上所述，蒽化合物在有氧情况下被照射紫外线时在蒽骨架上加成氧，由此变成其他化合物(例如，该蒽化合物的氧加成物)。其结果是，发光器件的特性改变。
在本发明的一个方式中，在理想的是不包含氧的气氛下对第一层113a所包含的蒽化合物的氧加成物进行加热，由此可以减少该氧加成物。
此外，例如可以利用液相色谱-质谱分析法进行蒽化合物及杂质(例如，该蒽化合物的氧加成物)的定量。
[显示装置的制造方法例子]
接着，参照图5至图9说明图1A等所示的显示装置100的制造方法例子。在图5A至图11C中，排列示出图1A中的点划线X1-X2之间的截面图及Y1-Y2之间的截面图。
构成显示装置的薄膜(绝缘膜、半导体膜及导电膜等)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：PulsedLaser Deposition)法、ALD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)法及热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。
尤其是，当制造发光器件时，可以利用蒸镀法等真空工艺以及旋涂法、喷墨法等溶液工艺。作为蒸镀法，可以举出溅射法、离子镀法、离子束蒸镀法、分子束蒸镀法、真空蒸镀法等物理蒸镀法(PVD法)以及化学气相沉积法(CVD法)等。尤其是，可以利用蒸镀法(真空蒸镀法)、涂布法(浸涂法、染料涂布法、棒式涂布法、旋涂法、喷涂法)、印刷法(喷墨法、丝网印刷(孔版印刷)法、胶版印刷(平版印刷)法、柔版印刷(凸版印刷)法、照相凹版印刷法或微接触印刷法等)等方法形成包括在EL层中的功能层(空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等)。
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。或者，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，可以通过使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，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，也可以使用极紫外光(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。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。
在薄膜的蚀刻中，可以利用干蚀刻法、湿蚀刻法及喷砂法等。
首先，如图5A所示，在具有晶体管的层101上依次形成绝缘层255a、绝缘层255b及绝缘层255c。绝缘层255a、255b、255c可以使用能够用于上述绝缘层255a、255b、255c的结构。
接着，如图5A所示，在绝缘层255c上形成像素电极111a、111b、111c及导电层123，在像素电极111a、111b、111c上形成第一层113A，在第一层113A上形成第一掩模层118A，并且在第一掩模层118A上形成第二掩模层119A。
如图5A所示，在Y1-Y2之间的截面图中，第一层113A的连接部140一侧的端部位于第一掩模层118A的端部的内侧。例如，通过使用用来规定沉积区域的掩模(为了与高精细金属掩模区别，也称为区域掩模或粗金属掩模等)，可以使第一层113A、第一掩模层118A及第二掩模层119A的沉积区域不同。在本发明的一个方式中使用抗蚀剂掩模形成发光器件，通过如上所述与区域掩模组合，可以以较简单的工艺制造发光器件。
像素电极111a、111b、111c可以采用上述可用于像素电极的结构。像素电极111a、111b、111c的形成例如可以利用溅射法或真空蒸镀法。
像素电极111a、111b、111c优选为锥形形状。由此，形成在像素电极111a、111b、111c上的层的覆盖性得到提高，而可以提高发光器件的制造成品率。
第一层113A为将后面成为第一层113a。因此，可以采用上述能够用于第一层113a的结构。第一层113A可以利用蒸镀法(包括真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法、涂布法等的方法形成。第一层113A优选利用蒸镀法形成。在利用蒸镀法的沉积中也可以使用预混材料。注意，在本说明书等中，预混材料是指预先配制或混合多个材料的复合材料。
第一掩模层118A及第二掩模层119A使用对于第一层113A及将后面工序中形成的第二层113B、第三层113C等的加工条件具有高耐性的膜，具体而言，使用与各种EL层的蚀刻选择比高的膜。
第一掩模层118A及第二掩模层119A的形成例如可以利用溅射法、ALD法(热ALD法、PEALD法)、CVD法或真空蒸镀法。注意，以与EL层上接触的方式形成的第一掩模层118A优选利用与第二掩模层119A相比EL层受到的损伤少的形成方法形成。例如，与溅射法相比优选利用ALD法或真空蒸镀法形成第一掩模层118A。此外，第一掩模层118A及第二掩模层119A在低于EL层的耐热温度的温度下形成。形成第一掩模层118A及第二掩模层119A时的衬底温度典型的是200℃以下，优选为150℃以下，更优选为120℃以下，进一步优选为100℃以下，更进一步优选为80℃以下。
作为第一掩模层118A及第二掩模层119A优选使用可以利用湿蚀刻法去除的膜。通过利用湿蚀刻法，与利用干蚀刻法的情况相比，可以减轻在第一掩模层118A及第二掩模层119A的加工中第一层113A受到的损伤。
第一掩模层118A优选使用与第二掩模层119A的蚀刻选择比高的膜。
在本实施方式的显示装置的制造方法的各种掩模层的加工工序中，优选的是，构成EL层的各层(空穴注入层、空穴传输层、发光层及电子传输层等)不容易被加工，在构成EL层的各层的加工工序中各种掩模层不容易被加工。优选考虑到这些条件而选择掩模层的材料、加工方法以及EL层的加工方法。
注意，虽然在本实施方式中示出由第一掩模层及第二掩模层的两层结构形成掩模层的例子，但是掩模层也可以具有单层结构或三层以上的叠层结构。
作为第一掩模层118A及第二掩模层119A，例如可以使用金属膜、合金膜、金属氧化物膜、半导体膜、无机绝缘膜等无机膜。
作为第一掩模层118A及第二掩模层119A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。通过作为第一掩模层118A和第二掩模层119A中的一方或双方使用能够遮蔽紫外光的金属材料，可以抑制紫外光照射到EL层，且可以抑制EL层的劣化，因此是优选的。
另外，可以将In-Ga-Zn氧化物等金属氧化物用于第一掩模层118A及第二掩模层119A。作为第一掩模层118A及第二掩模层119A，例如可以利用溅射法形成In-Ga-Zn氧化物膜。并且，可以使用氧化铟、In-Zn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。
注意，也可以使用元素M(M为铝、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。尤其是，M优选为选自镓、铝和钇中的一种或多种。
另外，作为第一掩模层118A及第二掩模层119A，可以使用能够用于保护层131的各种无机绝缘膜。尤其是，氧化绝缘膜的与EL层的密接性比氮化绝缘膜的与EL层的密接性高，所以是优选的。例如，可以将氧化铝、氧化铪、氧化硅等无机绝缘材料用于第一掩模层118A及第二掩模层119A。例如，作为第一掩模层118A及第二掩模层119A可以利用ALD法形成氧化铝膜。通过利用ALD法，可以减轻基底(尤其是EL层等)受到的损伤，所以是优选的。
例如，作为第一掩模层118A可以使用利用ALD法形成的无机绝缘膜(例如氧化铝膜)，并且作为第二掩模层119A可以使用利用溅射法形成的无机膜(例如In-Ga-Zn氧化物膜、铝膜或钨膜)。
注意，第一掩模层118A和将后面形成的绝缘层125的双方可以使用相同的无机绝缘膜。例如，第一掩模层118A和绝缘层125的双方可以使用利用ALD法形成的氧化铝膜。这里，第一掩模层118A和绝缘层125也可以使用相同的沉积条件。例如，通过以与绝缘层125相同的条件沉积第一掩模层118A，第一掩模层118A可以为对水和氧中的至少一方的阻挡性高的绝缘层。注意，不局限于此，第一掩模层118A和绝缘层125也可以使用彼此不同的沉积条件。
作为第一掩模层118A和第二掩模层119A中的一方或双方，也可以使用能够溶解于至少对位于第一层113A的最上部的膜化学上稳定的溶剂的材料。尤其是，可以适当地使用溶解于水或醇的材料。当沉积这种材料时，优选的是，在将材料溶解于水或醇等溶剂的状态下通过湿式的沉积方法涂布该材料，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，由于可以在短时间内以低温去除溶剂，所以可以减少对EL层带来的热损伤，因此是优选的。
第一掩模层118A及第二掩模层119A也可以适当地利用湿式沉积方法形成，诸如旋涂法、浸渍法、喷涂法、喷墨法、分配器法、丝网印刷法、胶版印刷法、刮刀法、狭缝式涂布法、辊涂法、帘式涂布法、刮刀式涂布法。
第一掩模层118A及第二掩模层119A也可以使用聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚甘油、普鲁兰多糖、水溶性纤维素或可溶解于醇的聚酰胺树脂等的有机材料。
接着，如图5A所示，在第二掩模层119A上形成抗蚀剂掩模190a。抗蚀剂掩模可以通过涂布感光性树脂(光致抗蚀剂)且进行曝光及显影来形成。
抗蚀剂掩模也可以使用正型抗蚀剂材料或负型抗蚀剂材料制造。
抗蚀剂掩模190a设置在与像素电极111a重叠的位置上。作为抗蚀剂掩模190a，优选对一个子像素110a设置一个岛状图案。或者，作为抗蚀剂掩模190a，也可以对排列在一列上(在图1A中排列在Y方向上)的多个子像素110a形成一个带状图案。
在此，在以抗蚀剂掩模190a的端部位于像素电极111a的端部的外侧的方式形成抗蚀剂掩模190a时，可以将后面形成的第一层113a的端部设置于像素电极111a的端部的外侧。
另外，抗蚀剂掩模190a优选还设置在与连接部140重叠的位置上。由此，可以抑制导电层123在显示装置的制造工序中受到损伤。
接着，如图5B所示，通过使用抗蚀剂掩模190a去除第二掩模层119A的一部分，来形成掩模层119a。掩模层119a留在像素电极111a及导电层123上。
在蚀刻第二掩模层119A时，优选采用选择比高的蚀刻条件以便防止第一掩模层118A因该蚀刻被去除。此外，由于在第二掩模层119A的加工中EL层不露出，所以与第一掩模层118A的加工相比加工方法的选择范围广。具体而言，在加工第二掩模层119A时，即使作为蚀刻气体使用含氧的气体也可以进一步抑制EL层的劣化。
然后，去除抗蚀剂掩模190a。例如，可以通过使用氧等离子体的灰化等去除抗蚀剂掩模190a。或者，也可以使用氧气体和CF4、C4F8、SF6、CHF3、Cl2、H2O、BCl3或He等的贵气体(也被称为稀有气体)。或者，也可以通过湿蚀刻法去除抗蚀剂掩模190a。此时，第一掩模层118A位于最表面且第一层113A不被露出，所以在抗蚀剂掩模190a的去除工序中可以抑制第一层113A受到损伤。另外，可以扩大抗蚀剂掩模190a的去除方法的选择范围。
接着，如图5C所示，将掩模层119a用作掩模(也称为硬掩模)去除第一掩模层118A的一部分，来形成掩模层118a。
第一掩模层118A及第二掩模层119A都可以利用湿蚀刻法或干蚀刻法而加工。第一掩模层118A及第二掩模层119A的加工优选利用各向异性蚀刻进行。
通过利用湿蚀刻法，与利用干蚀刻法的情况相比，可以减轻在第一掩模层118A及第二掩模层119A的加工中第一层113A受到的损伤。在利用湿蚀刻法的情况下，例如优选使用显影液、四甲基氢氧化铵水溶液(TMAH)、稀氢氟酸、草酸、磷酸、乙酸、硝酸或它们的混合液体的药液等。
另外，在利用干蚀刻法的情况下，通过作为蚀刻气体不使用含有氧的气体可以抑制第一层113A的劣化。在利用干蚀刻法的情况下，例如优选将CF4、C4F8、SF6、CHF3、Cl2、H2O、BCl3或He等含有贵气体(也称为稀有气体)的气体用作蚀刻气体。
例如，在作为第一掩模层118A使用利用ALD法形成的氧化铝膜时，可以使用CHF3及He通过干蚀刻法加工第一掩模层118A。另外，在作为第二掩模层119A使用利用溅射法形成的In-Ga-Zn氧化物膜时，可以使用稀磷酸通过湿蚀刻法加工第二掩模层119A。或者，也可以使用CH4及Ar通过干蚀刻法加工第二掩模层119A。或者，可以使用稀磷酸通过湿蚀刻法加工第二掩模层119A。另外，在作为第二掩模层119A使用利用溅射法形成的钨膜的情况下，可以使用CF4及O2、CF6及O2、CF4及Cl2及O2或者CF6及Cl2及O2通过干蚀刻法加工第二掩模层119A。
接着，如图5C所示，通过将掩模层119a及掩模层118a用作硬掩模的蚀刻处理去除第一层113A的一部分，来形成第一层113a。
由此，如图5C所示，第一层113a、掩模层118a及掩模层119a的叠层结构留在像素电极111a上。另外，在相当于连接部140的区域中，掩模层118a及掩模层119a的叠层结构留在导电层123上。
图5C示出第一层113a的端部位于像素电极111a的端部的外侧的例子。通过采用这种结构，可以提高像素的开口率。注意，虽然在图5C中未图示，但有时通过上述蚀刻处理在绝缘层255c的不与第一层113a重叠的区域中形成凹部。
另外，由于第一层113a覆盖像素电极111a的顶面及侧面，因此可以以不使像素电极111a露出的方式进行后面工序。当像素电极111a的端部露出时，有时在蚀刻工序中发生腐蚀。像素电极111a的腐蚀所引起的生成物有时不稳定，例如在湿蚀刻中该生成物有可能溶解于溶液中，在干蚀刻中该生成物有可能飞散在气氛中。由于生成物溶解于溶液中或飞散在气氛中，例如被处理面及第一层113a的侧面等有可能附着生成物，而给发光器件的特性带来负面影响或者导致多个发光器件间形成泄漏路径。另外，在像素电极111a等的端部露出的区域中，有可能降低彼此接触的层的密接性而易于发生第一层113a或像素电极111a的膜剥离。
由此，通过具有由第一层113a覆盖像素电极111a的顶面及侧面的结构，例如可以提高发光器件的成品率，而可以提高发光器件的显示品质。
另外，也可以使用抗蚀剂掩模190a去除第一层113A的一部分。然后，也可以去除抗蚀剂掩模190a。
第一层113A的加工优选通过各向异性蚀刻进行。尤其优选的是各向异性干蚀刻。或者，也可以使用湿蚀刻。
在利用干蚀刻法时，通过作为蚀刻气体不使用含氧的气体，可以抑制第一层113A的劣化。
另外，作为蚀刻气体也可以使用含有氧的气体。在蚀刻气体含有氧时，可以提高蚀刻速率。因此，可以在保持充分的蚀刻速率的状态下以低功率条件进行蚀刻。因此，可以抑制给第一层113A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。
在利用干蚀刻法时，例如优选将含有H2、CF4、C4F8、SF6、CHF3、Cl2、H2O、BCl3或He、Ar等贵气体(也称为稀有气体)中的一种以上的气体用作蚀刻气体。或者，优选将这些气体的一种以上及含氧的气体用作蚀刻气体。或者，也可以将氧气体用作蚀刻气体。具体而言，例如，可以将含H2及Ar的气体或含CF4及He的气体用作蚀刻气体。此外，例如，可以将含CF4、He及氧的气体用作蚀刻气体。
通过上述工序，可以去除第一层113A、第一掩模层118A及第二掩模层119A的不与抗蚀剂掩模190a重叠的区域。
接着，如图6A所示，在掩模层119a、像素电极111b及像素电极111c上形成第二层113B，在第二层113B上形成第一掩模层118B，在第一掩模层118B上形成第二掩模层119B。
如图6A所示，在Y1-Y2之间的截面图中，第二层113B的连接部140一侧的端部位于第一掩模层118B的端部的内侧。
第二层113B是将在后面成为第二层113b的层。第二层113b发射与第一层113a不同颜色的光。可用于第二层113b的结构及材料等与第一层113a同样。第二层113B可以利用与第一层113A同样的方法沉积。
第一掩模层118B可以使用可用于第一掩模层118A的材料形成。第二掩模层119B可以使用可用于第二掩模层119A的材料形成。
接着，如图6A所示，在第二掩模层119B上形成抗蚀剂掩模190b。
抗蚀剂掩模190b设置在与像素电极111b重叠的位置上。抗蚀剂掩模190b也可以还设置在与将在后面成为连接部140的区域重叠的位置上。
接着，通过进行与参照图5B及图5C说明的工序同样的工序，去除第二层113B、第一掩模层118B及第二掩模层119B的不与抗蚀剂掩模190b重叠的区域。
由此，如图6B所示，第二层113b、掩模层118b及掩模层119b的叠层结构留在像素电极111b上。另外，在相当于连接部140的区域中，掩模层118a及掩模层119a的叠层结构留在导电层123上。
接着，如图6B所示，在掩模层119a、掩模层119b及像素电极111c上形成第三层113C，在第三层113C上形成第一掩模层118C，在第一掩模层118C上形成第二掩模层119C。
如图6B所示，在Y1-Y2之间的截面图中，第三层113C的连接部140一侧的端部位于第一掩模层118C的端部的内侧。
第三层113C是将在后面成为第三层113c的层。第三层113c发射与第一层113a及第二层113b不同颜色的光。可用于第三层113c的结构及材料等与第一层113a同样。第三层113C可以利用与第一层113A同样的方法沉积。
第一掩模层118C可以使用可用于第一掩模层118A的材料形成。第二掩模层119C可以使用可用于第二掩模层119A的材料形成。
接着，如图6B所示，在第二掩模层119C上形成抗蚀剂掩模190c。
抗蚀剂掩模190c设置在与像素电极111c重叠的位置上。抗蚀剂掩模190c也可以设置在与将在后面成为连接部140的区域重叠的位置上。
接着，通过进行与参照图5B及图5C说明的工序同样的工序，去除第三层113C、第一掩模层118C及第二掩模层119C的不与抗蚀剂掩模190c重叠的区域。
由此，如图6C所示，第三层113c、掩模层118c及掩模层119c的叠层结构留在像素电极111c上。另外，在相当于连接部140的区域中，掩模层118a及掩模层119a的叠层结构留在导电层123上。
另外，第一层113a、第二层113b、第三层113c的各侧面优选垂直或大致垂直于被形成面。例如，优选将被形成面与上述各侧面所形成的角度设为60度以上且90度以下。
如上所述，通过光刻法加工各EL层，可以使各像素间的距离缩小到8μm以下、5μm以下、3μm以下、2μm以下或1μm以下。在此，例如可以根据第一层113a、第二层113b及第三层113c中相邻的两个的相对的端部之间距离规定各像素间的距离。如此，通过缩小各像素间的距离，可以提供清晰度高且开口率大的显示装置。
接着，如图7A所示，去除掩模层119a、119b、119c。由此，在像素电极111a上掩模层118a露出，在像素电极111b上掩模层118b露出，在像素电极111c上掩模层118c露出，在导电层123上掩模层118a露出。
注意，也可以不去除掩模层119a、119b、119c进入绝缘膜125A的形成工序。
作为掩模层的去除工序可以使用与掩模层的加工工序同样的方法。尤其是，通过利用湿蚀刻法，与利用干蚀刻法的情况相比，可以减少在去除掩模层时第一层113a、第二层113b及第三层113c受到的损伤。
另外，也可以将掩模层溶解于水或醇等的溶剂来去除。作为醇，可以举出乙基醇、甲基醇、异丙基醇(IPA)或甘油等。
在去除掩模层之后，为了去除包含在EL层中的水及附着于EL层表面的水，也可以进行干燥处理。例如，可以在非活性气体气氛或减压气氛下进行加热处理。加热处理可以在50℃以上且200℃以下、优选为60℃以上且150℃以下、更优选为70℃以上且120℃以下的衬底温度下进行。通过采用减压气氛，可以在更低温下进行干燥，所以是优选的。
接着，如图7A所示，以覆盖第一层113a、第二层113b、第三层113c及掩模层118a、118b、118c的方式形成绝缘膜125A。
绝缘膜125A是将后面成为绝缘层125的层。因此，绝缘膜125A可以使用能够用于绝缘层125的材料。此外，绝缘膜125A的厚度优选为3nm以上、5nm以上或10nm以上且200nm以下、150nm以下、100nm以下或50nm以下。
由于绝缘膜125A以与EL层的侧面接触的方式形成，所以优选利用EL层受到的损伤少的形成方法沉积。此外，绝缘膜125A在低于EL层的耐热温度的温度下形成。形成绝缘膜125A及绝缘层127时的衬底温度各自典型地为200℃以下，优选为180℃以下，更优选为160℃以下，进一步优选为150℃以下，更进一步优选为140℃以下。
作为绝缘膜125A，例如优选通过ALD法形成氧化铝膜。通过利用ALD法可以减少沉积损伤，并且可以沉积覆盖性高的膜，所以是优选的。这里，绝缘膜125A可以使用与掩模层118a、118b、118c同样的材料及同样的方法沉积。此时，有时绝缘膜125A与掩模层118a、118b、118c的边界不明确。
接着，如图7B所示，在绝缘膜125A上涂布绝缘层127a。
绝缘层127a是将在后面工序中成为绝缘层127的膜，绝缘层127a可以使用上述有机材料。作为有机材料，优选使用感光性有机树脂，例如可以使用感光性丙烯酸树脂。此外，绝缘层127a的粘度为1cP以上且1500cP以下即可，优选为1cP以上且12cP以下。通过将绝缘层127a的粘度设定为上述范围内，可以较容易形成如图2A所示那样的具有锥形形状的绝缘层127。
对绝缘层127a的形成方法没有特别的限制，例如也可以适当地利用旋涂法、浸渍法、喷涂法、喷墨法、分配器法、丝网印刷法、胶版印刷法、刮刀法、狭缝式涂布法、辊涂法、帘式涂布法、刮刀式涂布法等湿式沉积方法形成。尤其是，优选通过旋涂法形成将成为绝缘层127a的有机绝缘膜。
优选在涂布绝缘层127a之后进行加热处理。该加热处理在低于EL层的耐热温度的温度下进行。加热处理时的衬底温度为50℃以上且200℃以下，优选为60℃以上且150℃以下，更优选为70℃以上且120℃以下即可。由此，可以去除绝缘层127a中的溶剂。
接着，如图7C所示，进行曝光来用可见光线或紫外线使绝缘层127a的一部分感光。这里，在绝缘层127a使用正型丙烯酸树脂时，向在后面工序中不形成绝缘层127的区域使用掩模照射可见光线或紫外线即可。由于绝缘层127形成在由像素电极111a、111b、111c中的任两个夹持的区域中，所以如图7C所示，在像素电极111a、像素电极111b及像素电极111c上使用掩模照射可见光线或紫外线即可。
另外，在使用可见光线进行曝光时，该可见光线优选包括i线(波长365nm)。再者，也可以使用包括g线(波长436nm)或h线(波长405nm)等的可见光线。
注意，图7C示出将正型感光性有机树脂用于绝缘层127a且对不形成绝缘层127的区域照射可见光线或紫外线的例子，但是本发明不局限于此。例如，绝缘层127a也可以使用负型感光性有机树脂。此时，也可以对形成绝缘层127的区域照射可见光线或紫外线即可。
接着，如图8A所示，进行显影去除绝缘层127a的被曝光的区域，来形成绝缘层127b。绝缘层127b形成在由像素电极111a、111b、111c中的任两个夹持的区域。在此，当绝缘层127a使用丙烯酸树脂时，作为显影液优选使用碱性溶液，例如可以使用四甲基氢氧化铵水溶液(TMAH)。
接着，如图8B所示，优选对衬底整体进行曝光而将可见光线或紫外光线照射到绝缘层127b。该曝光的能量密度可以大于0mJ/cm2且1000mJ/cm2以下，优选大于0mJ/cm2且500mJ/cm2以下。通过在显影之后进行上述曝光，有时可以提高绝缘层127b的透明度。此外，有时可以降低后面的工序中的将绝缘层127b变形为锥形形状的加热处理所需的衬底温度。
通过该曝光对发光元件所包含的蒽化合物照射紫外线，由此生成杂质(例如，该蒽化合物的氧加成物)。
接着，如图8C所示，通过进行加热处理，可以将绝缘层127b变形为在侧面具有锥形形状的绝缘层127。该加热处理在低于EL层的耐热温度的温度下进行。加热处理时的衬底温度可以为50℃以上且200℃以下，优选为60℃以上且150℃以下，更优选为70℃以上且130℃以下。在本工序中的加热处理中，优选与涂布绝缘层127之后的加热处理相比使衬底温度更高。由此，可以提高绝缘层127与绝缘膜125A的密接性，并且可以提高绝缘层127的抗腐蚀性。
在该加热处理中或该加热处理之后，通过在理想的是不包含氧的气氛(实际上是99％以上的非活性气体(氮、氩等)气氛或者低于5kPa的真空度)下设定合适的温度范围及加热时间，可以减少因紫外线的照射而生成的杂质(80℃以上)或者将蒽化合物的氧加成物恢复到原来的蒽化合物(100℃以上)。为了抑制生成指定的杂质，加热温度优选低于120℃。加热时间为1分钟以上即可。
与图2A所示的绝缘层127同样，绝缘层127优选在从显示装置的截面看时在侧面具有锥形角θ1的锥形形状。另外，绝缘层127的顶面优选在从显示装置的截面看时具有凸曲面形状。
在此，优选以绝缘层127的一个端部与像素电极111a重叠且另一个端部与像素电极111b重叠的方式缩小绝缘层127。另外，可以根据绝缘层127的配置适当地选择像素电极111a、111b、111c。通过采用这种结构，可以将绝缘层127的端部形成在第一层113a(第二层113b)的大致平坦的区域上。由此，易于如上所述地加工绝缘层127的锥形形状。
注意，在只通过图8C所示的加热处理可以将绝缘层127加工为锥形形状的情况下，也可以不进行图8B所示的曝光。
另外，优选在将绝缘层127加工为锥形形状之后还进行加热处理。通过该加热处理，可以去除包含在EL层中的水及附着于EL层表面的水等。例如，可以在非活性气体气氛或减压气氛下进行加热处理。加热处理可以在80℃以上且230℃以下，优选为80℃以上且200℃以下，更优选为80℃以上且130℃以下，进一步优选为80℃以上且100℃以下的衬底温度下进行。通过采用减压气氛可以在更低温下进行脱水，所以是优选的。注意，优选还考虑EL层的耐热温度而适当设定上述加热处理的温度范围。在考虑到EL层的耐热温度时，尤其优选采用上述温度范围中的80℃以上且100℃以下的温度。
另外，为了调整绝缘层127的表面的高度，也可以进行蚀刻。绝缘层127例如可以通过使用氧等离子体的灰化而加工。
接着，如图9A所示，去除绝缘膜125A及掩模层118a、118b、118c的至少一部分，来使第一层113a、第二层113b、第三层113c及导电层123露出。
掩模层118a、118b、118c及绝缘膜125A既可以通过不同的工序去除，又可以通过相同的工序去除。例如，在掩模层118a、118b、118c及绝缘膜125A是使用相同的材料而形成的膜时，可以通过相同的工序去除，所以是优选的。例如，作为掩模层118a、118b、118c及绝缘膜125A，都优选通过ALD法形成绝缘膜，更优选通过ALD法形成氧化铝膜。
注意，掩模层118a直到被去除为止与第一层113a的顶面接触，保护第一层113a免受加工工序的影响。另外，掩模层118b直到被去除为止与第二层113b的顶面接触，保护第二层113b免受加工工序的影响。另外，掩模层118c直到被去除为止与第三层113c的顶面接触，保护第三层113c免受加工工序的影响。
例如，掩模层118a遮蔽大气，抑制大气成分所导致的第一层113a的变质。另外，该掩模层使加工工序中照射的紫外线衰减，抑制紫外线所导致的第一层113a的变质。另外，该掩模层遮蔽加工工序中照射的等离子体，抑制等离子体所导致的第一层113a的变质。
例如，有时第一层113a中的有机化合物与大气中的氧起反应。尤其是，在被照射光时有机化合物成为激发态，促进与大气中的氧的反应。具体而言，经常将蒽衍生物用于发光层或电子传输层，但蒽衍生物在有氧情况下被照射光时有时在蒽骨架上加成氧。为了防止发光层或电子传输层中的蒽衍生物与大气的接触，掩模层118a直到被去除为止发挥抑制上述反应及保护第一层113a的效果。
如图9A所示，绝缘膜125A中的与绝缘层127重叠的区域作为绝缘层125残留。另外，掩模层118a、118b、118c的与绝缘层127重叠的区域也残留。
绝缘层125(及绝缘层127)以覆盖像素电极111a、111b、111c、第一层113a、第二层113b和第三层113c的侧面及顶面的一部分的方式设置。由此，可以抑制将在后面形成的膜与上述层的侧面接触，而可以抑制发光器件的短路。另外，可以抑制在后面的工序中第一层113a、第二层113b及第三层113c受到的损伤。
作为掩模层的去除工序可以使用与掩模层的加工工序同样的方法。此外，掩模层118a、118b、118c可以利用与可用于掩模层119a、119b、119c的去除工序的方法同样的方法。另外，绝缘膜125A的去除工序也可以与掩模层的去除工序同样的方法进行。
接着，如图9B所示，以覆盖绝缘层125、绝缘层127、掩模层118、第一层113a、第二层113b及第三层113c的方式形成公共层114。
图9B所示的Y1-Y2之间的截面图示出连接部140中没有设置公共层114的例子。如图9B所示，公共层114的连接部140一侧的端部优选位于连接部140的内侧。例如，在沉积公共层114时，优选使用用来规定沉积区域的掩模(也称为区域掩模或粗金属掩模等)。
另外，根据公共层114的导电性的高度，也可以在连接部140中设置公共层114。通过采用这种结构，可以形成图3A所示的导电层123与公共电极115通过公共层114电连接的结构的连接部140。
能够用于公共层114的材料为如上所述那样的材料。公共层114可以利用蒸镀法(包括真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法、涂布法等形成。此外，公共层114也可以使用预混材料形成。
公共层114以覆盖第一层113a、第二层113b及第三层113c的各顶面以及绝缘层127的顶面及侧面的方式设置。在此，在公共层114的导电性高的情况下，有像素电极111a、111b、111c、第一层113a、第二层113b和第三层113c中的任意个的侧面与公共层114接触而导致发光器件短路的担忧。但是，在本发明的一个方式的显示装置中，绝缘层125、127覆盖第一层113a、第二层113b及第三层113c的侧面，第一层113a、第二层113b及第三层113c覆盖所对应的像素电极111a、111b、111c的侧面。由此，可以抑制导电性高的公共层114与这些层的侧面接触，而可以抑制发光器件短路。由此，可以提高发光器件的可靠性。
另外，第一层113a与第二层113b之间及第二层113b与第三层113c之间填充有绝缘层125、127，由此与没有设置绝缘层125、127的情况相比公共层114的被形成面的台阶小而成为平坦。由此，可以提高公共层114的覆盖性。
并且，如图9C所示，在公共层114及导电层123上形成公共电极115。由此，导电层123与公共电极115直接接触而电连接。通过采用这种结构，可以形成图3B所示的导电层123的顶面与公共电极115接触的结构的连接部140。
在沉积公共电极115时，也可以使用用来规定沉积区域的掩模(也称为区域掩模或粗金属掩模等)。或者，也可以在沉积公共电极115时不使用该掩模而在沉积公共电极115之后使用抗蚀剂掩模等加工公共电极115。
能够用作公共电极115的材料为如上所述那样的材料。公共电极115例如可以利用溅射法或真空蒸镀法形成。或者，也可以层叠利用蒸镀法形成的膜及利用溅射法形成的膜。
注意，在第一层113a的顶面及第二层113b的顶面露出后直到形成公共电极115为止，使第一层113a及第二层113b不暴露于紫外线。优选的是，例如在去除波长为500nm以下的光的黄光室内进行制造。另外，具体而言，将第一层113a及第二层113b暴露于波长小于400nm的紫外线的量抑制为大于0mJ/cm2且1000mJ/cm2以下、优选为700mJ/cm2以下、更优选为250mJ/cm2以下。
然后，在公共电极115上形成保护层131。再者，通过使用树脂层122在保护层131上贴合衬底120，可以制造图1B所示的显示装置100。
能够用于保护层131的材料及沉积方法为如上所述。作为保护层131的沉积方法可以举出真空蒸镀法、溅射法、CVD法以及ALD法等。另外，保护层131也可以具有单层结构或叠层结构。
由此，可以制造上述显示装置100。
在本发明的一个方式的显示装置中，通过在各子像素中将EL层设置为岛状，可以抑制子像素之间产生的泄漏电流。另外，如上所述，通过在各发光器件之间设置无机绝缘层和有机树脂膜的叠层结构体，可以防止在该叠层结构体上的公共层及公共电极中形成断开部分及局部厚度薄的部分。因此，可以抑制在公共层及公共电极中发生起因于断开部分的连接不良以及起因于局部膜厚度较薄的部分的电阻上升。由此，根据本发明的一个方式的显示装置可以同时实现高清晰化和高显示品质。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式3)
在本实施方式中，说明显示装置的子像素的配置及其结构。
如图4A所示，像素可以具有包括四个子像素的结构。
图4A示出显示装置100的俯视图。显示装置100包括多个像素110配置为矩阵状的显示部以及显示部外侧的连接部140。
图4A所示的像素110由子像素110a、110b、110c、110d这四个子像素构成。
子像素110a、110b、110c、110d可以是包括发射彼此不同颜色的光的发光器件的结构。例如，作为子像素110a、110b、110c、110d，可以举出R、G、B、W这四种颜色的子像素、R、G、B、Y这四种颜色的子像素以及R、G、B、IR这四个子像素等。
本发明的一个方式的显示装置也可以在像素中包括受光器件。
作为图4A所示的像素110所包括的四个子像素中的三个也可以采用包括发光器件的结构，作为剩下的一个也可以采用包括受光器件的结构。
作为受光器件，例如可以使用pn型或pin型的光电二极管。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)。根据入射到受光器件的光量决定从受光器件产生的电荷量。
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器件且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，在使用有机EL器件的显示装置中可以内置有机光电二极管。
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。
在受光器件所包括的一对电极中，一方的电极被用作阳极且另一方的电极被用作阴极。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。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来产生电荷，由此可以将其提取为电流。或者，像素电极也可以被用作阴极且公共电极也可以被用作阳极。
受光器件也可以使用与发光器件同样的制造方法。受光器件所包括的岛状的活性层(也被称为光电转换层)不是由金属掩模的图案形成而是在一个面上沉积成为活性层的膜之后进行加工来形成的，所以可以以均匀厚度形成岛状的活性层。此外，通过在活性层上设置掩模层，可以降低在显示装置的制造工序中活性层受到的损伤，由此可以提高受光器件的可靠性。
图4B是图4A中的点划线X3-X4之间的截面图。注意，图4A中的点划线X1-X2之间的截面图可以参照图1B，点划线Y1-Y2之间的截面图可以参照图3A或图3B。
如图4B所示，在显示装置100中，具有晶体管的层101上设置有绝缘层，绝缘层上设置有发光器件130a及受光器件150，以覆盖发光器件及受光器件的方式设置有保护层131，由树脂层122贴合有衬底120。此外，相邻的发光器件与受光器件之间的区域中设置有绝缘层125及绝缘层125上的绝缘层127。
图4B示出发光器件130a将光发射到衬底120一侧且光从衬底120一侧入射到受光器件150的例子(参照光Lem及光Lin)。
发光器件130a的结构是如上所述的。
受光器件150包括绝缘层255c上的像素电极111d、像素电极111d上的第四层113d、第四层113d上的公共层114以及公共层114上的公共电极115。第四层113d至少包括活性层。
第四层113d是设置在受光器件150中且不设置在发光器件中的层。另一方面，公共层114是发光器件及受光器件共同包括的连续的层。
这里，有时受光器件与发光器件共同使用的层在发光器件中的功能和在受光器件中的功能不同。在本说明书中，根据发光器件的功能有时称呼构成要素。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，电子注入层在发光器件中被用作电子注入层而在受光器件中被用作电子传输层。此外，有时受光器件与发光器件共同使用的层在发光器件中的功能和在受光器件中的功能同一。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。
掩模层118a位于第一层113a与绝缘层125间，掩模层118d位于第四层113d与绝缘层125间。同样地，掩模层118a是在加工第一层113a时设置在第一层113a上的掩模层的残留部分。同样地，掩模层118d是在加工包括活性层的第四层113d时以与第四层113d的顶面接触的方式设置的掩模层的残留部分。掩模层118a及掩模层118d可以包括相同材料，也可以包括不同材料。
由于在像素中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，不仅可以用显示装置所包括的所有子像素显示图像，而且一部分子像素可以发射作为光源的光而剩下的子像素也可以显示图像。
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，因此该显示部除了图像显示功能以外还具有摄像功能和感测功能中的一个或两个。显示部可以用于图像传感器或触摸传感器。也就是说，通过由显示部检测光，可以拍摄图像或检测对象物(指头、手或笔等)的接近或接触。此外，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。例如，不需要另行设置电子设备所包括的指纹识别装置或用来滚动等的静电电容式触摸面板等。因此，通过使用本发明的一个方式的显示装置，可以提供一种制造成本得到降低的电子设备。
在本发明的一个方式的显示装置中，由于在被对象物反射(或散射)包括在显示部中的发光器件所发射的光时受光器件可以检测其反射光(或散射光)，因此在黑暗之处也可以进行摄像或触摸检测。
在将受光器件用于图像传感器时，显示装置可以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，可以利用图像传感器获取基于指纹、掌纹等生物数据的数据。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构件数量，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，显示装置使用受光器件检测出对象物的接近或接触。
本发明的一个方式的显示装置除了显示图像的功能以外还具有摄像功能和感测功能中的一个或两个。如此，也可以说本发明的一个方式的显示装置具有与显示功能以外的功能的亲和性高的结构。
[像素的布局]
在本实施方式中，主要说明与图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条纹排列、矩阵排列、delta排列、拜耳排列、PenTile排列等。
作为子像素的顶面形状，例如可以举出三角形、四角形(包括长方形、正方形)、五角形等多角形、这些多角形的角部呈圆形的形状、椭圆形或圆形等。这里，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。
图10A所示的像素110采用S条纹排列。图10A所示的像素110由子像素110a、110b、110c的三个子像素构成。例如，如图12A所示，子像素110a也可以为蓝色子像素B，子像素110b也可以为红色子像素R，子像素110c也可以为绿色子像素G。
图10B所示的像素110包括具有角部呈圆形的近似梯形的顶面形状的子像素110a、具有角部呈圆形的近似三角形的顶面形状的子像素110b以及具有角部呈圆形的近似四角形或近似六角形的顶面形状的子像素110c。此外，子像素110a的发光面积比子像素110b大。如此，可以分别独立地决定各子像素的形状及尺寸。例如，包括可靠性越高的发光器件的子像素可以使其尺寸越小。例如，如图12B所示，子像素110a也可以为绿色子像素G，子像素110b也可以为红色子像素R，子像素110c也可以为蓝色子像素B。
图10C所示的像素124a、124b采用PenTile排列。图10C示出交替配置包括子像素110a及子像素110b的像素124a及包括子像素110b及子像素110c的像素124b的例子。例如，如图12C所示，子像素110a也可以为红色子像素R，子像素110b也可以为绿色子像素G，子像素110c也可以为蓝色子像素B。
图10D及图10E所示的像素124a、124b采用delta排列。像素124a在上行(第一行)上包括两个子像素(子像素110a、110b)，在下行(第二行)上包括一个子像素(子像素110c)。像素124b在上行(第一行)上包括一个子像素(子像素110c)，在下行(第二行)上包括两个子像素(子像素110a、110b)。例如，如图12D所示，子像素110a也可以为红色子像素R，子像素110b也可以为绿色子像素G，子像素110c也可以为蓝色子像素B。
图10D示出各子像素具有角部呈圆形的近似四角形的顶面形状的例子，图10E示出各子像素具有圆形的顶面形状的例子。
图10F示出各颜色的子像素配置为锯齿形状的例子。具体而言，在俯视图中，在列方向上排列的两个子像素(例如，子像素110a及子像素110b或子像素110b及子像素110c)的上边的位置不一致。例如，如图12E所示，子像素110a也可以为红色子像素R，子像素110b也可以为绿色子像素G，子像素110c也可以为蓝色子像素B。
光刻法由于加工的图案越微细越不能忽略光的衍射的影响，所以用曝光转印光掩模的图案时损失再现性而将抗蚀剂掩模加工为所希望的形状变得很困难。因此，即使光掩模的图案为矩形，也容易形成角部呈圆形的图案。因此，子像素的顶面形状有时成为多角形的角部呈圆形的形状、椭圆形或圆形等。
再者，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。在EL层上形成的抗蚀剂膜需要在比EL层的耐热温度低的温度下固化。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有时抗蚀剂膜的固化不充分。固化不充分的抗蚀剂膜有时加工时成为与所希望的形状不同的形状。其结果是，EL层的顶面形状有时成为多角形的角部呈圆形的形状、椭圆形或圆形等。例如，在要形成顶面形状为正方形的抗蚀剂掩模时，有时形成圆形的顶面形状的抗蚀剂掩模，EL层的顶面形状成为圆形。
注意，为了使EL层的顶面形状成为所希望的形状，使设计图案与转印图案一致，也可以使用预先校正掩模图案的技术(OPC(Optical Proximity Correction：光学邻近校正)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用于校正的图案。
注意，在图1A所示的采用条纹排列的像素110中，例如，如图12F所示，子像素110a可以为红色子像素R，子像素110b可以为绿色子像素G，子像素110c可以为蓝色子像素B。
如图11A至图11H所示，像素可以包括四个子像素。
图11A至图11C所示的像素110采用条纹排列。
图11A示出各子像素具有长方形的顶面形状的例子，图11B示出各子像素具有将两个半圆与长方形连在一起的顶面形状的例子，图11C示出各子像素具有椭圆形的顶面形状的例子。
图11D至图11F所示的像素110采用矩阵排列。
图11D示出各子像素具有正方形的顶面形状的例子，图11E示出各子像素具有角部呈圆形的近似正方形的顶面形状的例子，图11F示出各子像素具有圆形的顶面形状的例子。
图11G及图11H示出一个像素110以两行三列构成的例子。
图11G所示的像素110在上行(第一行)上包括三个子像素(子像素110a、110b、110c)且在下行(第二行)上包括一个子像素(子像素110d)。换言之，像素110在左列(第一列)上包括子像素110a，在中央列(第二列)上包括子像素110b，在右列(第三列)上包括子像素110c，并且跨着这三个列包括子像素110d。
图11H所示的像素110在上行(第一行)上包括三个子像素(子像素110a、110b、110c)且在下行(第二行)上包括三个子像素110d。换言之，像素110在左列(第一列)上包括子像素110a及子像素110d，在中央列(第二列)上包括子像素110b及子像素110d，并且在右列(第三列)上包括子像素110c及子像素110d。如图11H所示，通过使上行与下行的子像素的配置一致，可以高效地去除制造工艺中会产生的尘埃等。由此，可以提供一种显示品质高的显示装置。
图11A至图11H所示的像素110由子像素110a、110b、110c、110d的四个子像素构成。子像素110a、110b、110c、110d各自包括发射不同颜色光的发光器件。作为子像素110a、110b、110c、110d，可以举出：R、G、B、白色(W)的四种颜色的子像素；R、G、B、Y的四种颜色的子像素；或者R、G、B、红外光(IR)的子像素；等。例如，如图12G至图12J所示，子像素110a、110b、110c、110d分别可以为红色、绿色、蓝色、白色的子像素。
本发明的一个方式的显示装置也可以在像素中包括受光器件。
此外，也可以采用图12G至图12J所示的像素110所包括的四个子像素中的三个包括发光器件的结构且剩下的一个包括受光器件的结构。
例如，子像素110a、110b、110c为R、G、B的三种颜色的子像素，子像素110d也可以为包括受光器件的子像素。
图13A及图13B所示的像素包括子像素G、子像素B、子像素R及子像素PS。注意，子像素的顺序不局限于图示的结构，可以适当地决定。例如，也可以交换子像素G和子像素R的位置。
图13A所示的像素采用条纹排列。图13B所示的像素采用矩阵排列。
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包括受光器件。子像素PS所检测的光的波长没有特别的限制。子像素PS可以检测出可见光及红外光中的一个或两个。
图13C及图13D所示的像素包括子像素G、子像素B、子像素R、子像素X1及子像素X2。注意，子像素的顺序不局限于图示的结构，可以适当地决定。例如，也可以交换子像素G和子像素R的位置。
图13C示出一个像素设置在两行三列上的例子。上行(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13C中，下行(第二行)设置有两个子像素(子像素X1及子像素X2)。
图13D示出一个像素设置在三行两列上的例子。在图13D中，在第一行上包括子像素G，在第二行上包括子像素R，在该第一行及第二行上包括子像素B。此外，在第三行上包括两个子像素(子像素X1及子像素X2)。换言之，图13D所示的像素在左列(第一列)上包括三个子像素(子像素G、子像素R、及子像素X2)，在右列(第二列)上包括两个子像素(子像素B及子像素X1)。
图13C所示的子像素R、G、B的布局为条纹排列。此外，图13D所示的子像素R、G、B的布局为所谓S条纹排列。由此，可以实现高显示品质。
子像素X1和子像素X2中的至少一个优选包括受光器件(也称为子像素PS)。
注意，包括子像素PS的像素的布局不局限于图13A至图13D所述的结构。
子像素X1或子像素X2例如可以使用包括发射红外光(IR)的发光器件的结构。此时，子像素PS优选检测红外光。例如，可以在使用子像素R、G、B显示图像的同时将子像素X1和子像素X2中的一方用作光源且使子像素X1和子像素X2中的另一方检测从该光源发射的光的反射光。
子像素X1和子像素X2中的双方可以具有包括受光器件的结构。此时，子像素X1及子像素X2所检测的光的波长区域可以相同、不同或部分相同。例如，也可以在子像素X1和子像素X2中一方主要检测可见光且另一方主要检测红外光。
子像素X1的受光面积比子像素X2的受光面积小。受光面积越小，拍摄范围越窄，可以实现拍摄结果的模糊抑制及分辨率的提高。因此，通过使用子像素X1，与使用子像素X2所包括的受光器件的情况相比，可以进行高清晰或高分辨率的拍摄。例如，可以使用子像素X1进行用来使用指纹、掌纹、虹膜、脉形状(包括静脉形状、动脉形状)或人脸等的个人识别的拍摄。
子像素PS所包括的受光器件优选检测可见光，优选检测蓝色、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。此外，子像素PS所包括的受光器件也可以检测红外光。
在子像素X2使用包括受光器件的结构时，该子像素X2可以用于触摸传感器(也称为直接触摸传感器)或近似触摸传感器(也称为悬浮传感器、悬浮触摸传感器、非接触传感器、非触摸传感器)等。子像素X2可以根据用途适当地决定所检测的光的波长。例如，子像素X2优选检测红外光。由此，即使在黑暗处也可以进行触摸检测。
在此，触摸传感器或近似触摸传感器可以检测对象物(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对象物。此外，近似触摸传感器即使对象物不与显示装置接触，也可以检测该对象物。例如，优选采用如下结构：显示装置可以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以下的范围内检测该对象物。通过采用该结构，对象物可以以不与显示装置直接接触的方式进行操作，换言之可以非接触(非触摸)。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可以不与附着于显示装置的污渍(例如，垃圾或病毒等)直接接触而操作显示装置。
本发明的一个方式的显示装置可以使刷新频率可变。例如，可以根据显示在显示装置上的内容调整刷新频率(例如，在1Hz以上且240Hz以下的范围内进行调整)来降低功耗。此外，也可以根据该刷新频率使触摸传感器或近似触摸传感器的驱动频率改变。例如，在显示装置的刷新频率为120Hz时，可以将触摸传感器或近似触摸传感器的驱动频率设定为高于120Hz的频率(典型的是240Hz)。通过采用该结构，可以实现低功耗且可以提高触摸传感器或近似触摸传感器的响应速度。
图13E至图13G所示的显示装置100在衬底351与衬底359之间包括具有受光器件的层353、功能层355及具有发光器件的层357。
功能层355包括驱动受光器件的电路及驱动发光器件的电路。可以在功能层355中设置开关、晶体管、电容器、电阻器、布线、端子等。注意，在以无源矩阵方式驱动发光器件及受光器件时，也可以不设置开关及晶体管。
例如，如图13E所示，具有发光器件的层357中的发光器件所发射的光被接触显示装置100的指头352反射，使得具有受光器件的层353中的受光器件检测出该反射光。由此，可以检测出与显示装置100接触的指头352。
此外，如图13F及图13G所示，也可以具有检测或拍摄接近(不接触)显示装置的对象物的功能。图13F示出检测人的指头的例子，图13G示出检测人眼的周边、表面或内部的信息(眨眼次数、眼球的动作、眼皮的动作等)的例子。
在本实施方式的显示装置中，可以使用受光器件可以拍摄可穿戴设备的使用者的眼睛的周围、眼睛的表面或眼睛的内部(眼底等)。因此，可穿戴设备可以具有检测选自使用者的眨眼、黑睛的动作和眼皮的动作中的任一个或多个的功能。
如上所述，在本发明的一个方式的显示装置中，可以对由包括发光器件的子像素构成的像素采用各种布局。此外，本发明的一个方式的显示装置可以使用在像素中包括发光器件及受光器件的双方的结构。此时也可以使用各种布局。
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，说明发光元件的结构。
作为像素电极和公共电极中的提取光一侧的电极使用透过可见光的导电膜。另外，作为不提取光一侧的电极优选使用反射可见光的导电膜。另外，在显示装置包括发射红外光的发光器件时，优选作为提取光一侧的电极使用透过可见光及红外光的导电膜且作为不提取光一侧的电极使用反射可见光及红外光的导电膜。
另外，不提取光一侧的电极也可以使用透过可见光的导电膜。在此情况下，优选在反射层与EL层间配置该电极。换言之，EL层的发光也可以被该反射层反射而从显示装置提取。
作为形成发光器件的一对电极(像素电极和公共电极)的材料，可以适当地使用金属、合金、导电化合物及它们的混合物等。具体而言，可以举出铟锡氧化物(也称为In-Sn氧化物、ITO)、In-Si-Sn氧化物(也称为ITSO)、铟锌氧化物(In-Zn氧化物)、In-W-Zn氧化物、铝、镍及镧的合金(Al-Ni-La)等含铝合金(铝合金)以及银、钯和铜的合金(也记载为Ag-Pd-Cu、APC)。除了上述以外，还可以举出铝(Al)、钛(Ti)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、镓(Ga)、锌(Zn)、铟(In)、锡(Sn)、钼(Mo)、钽(Ta)、钨(W)、钯(Pd)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、钇(Y)、钕(Nd)等金属以及适当地组合它们的合金。除了上述以外，可以使用属于元素周期表中第1族或第2族的元素(例如，锂(Li)、铯(Cs)、钙(Ca)、锶(Sr))、铕(Eu)、镱(Yb)等稀土金属、适当地组合它们的合金以及石墨烯等。
发光器件优选采用光学微腔谐振器(微腔)结构。因此，发光器件所包括的一对电极中的一个优选包括对可见光具有透过性及反射性的电极(透反射电极)，另一个优选包括对可见光具有反射性的电极(反射电极)。在发光器件具有微腔结构时，可以使从发光层得到的发光在两个电极间谐振，并且可以提高从发光器件发射的光。
注意，透反射电极可以采用反射电极与对可见光具有透过性的电极(也称为透明电极)的叠层结构。
透明电极的光透过率设为40％以上。例如，优选将可见光(波长为400nm以上且小于750nm的光)的透过率为40％以上的电极用于发光器件。透反射电极的可见光反射率设为10％以上且95％以下，优选为30％以上且80％以下。反射电极的可见光反射率设为40％以上且100％以下，优选为70％以上且100％以下。另外，上述电极的电阻率优选为1×10-2Ωcm以下。
发光层是包含发光材料(也称为发光物质)的层。发光层可以包括一种或多种发光物质。作为发光物质，适当地使用发射蓝色、紫色、蓝紫色、绿色、黄绿色、黄色、橙色、红色等发光颜色的物质。另外，作为发光物质也可以使用发射近红外线的物质。
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，可以使用空穴传输性材料和电子传输性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性材料及电子传输性材料的组合。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激基复合物的组合，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，可以同时实现发光器件的高效率、低电压驱动以及长寿命。
作为发光层以外的层，第一层113a、第二层113b以及第三层113c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、涂布法等的方法形成。
例如，第一层113a、第二层113b以及第三层113c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。
公共层114也可以使用空穴注入层、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。例如，作为公共层114也可以形成载流子注入层(空穴注入层或电子注入层)。注意，发光器件也可以不包括公共层114。
第一层113a、第二层113b及第三层113c优选分别包括发光层及发光层上的载流子传输层。由此，通过抑制在显示装置100的制造工序中发光层露出在最表面，可以降低发光层受到的损伤。由此，可以提高发光器件的可靠性。
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、包含空穴传输性材料及受体性材料(电子接收性材料)的复合材料等。
空穴传输层是将从阳极通过空穴注入层注入的空穴传输到发光层的层。空穴传输层是包含空穴传输性材料的层。空穴传输性材料优选为空穴迁移率为10-6cm2/Vs以上的物质。注意，只要空穴传输性比电子传输性高，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通过电子注入层注入的电子传输到发光层的层。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。注意，只要电子传输性比空穴传输性高，就可以使用上述以外的物质。作为电子传输性材料，可以使用包含喹啉骨架的金属配合物、包含苯并喹啉骨架的金属配合物、包含噁唑骨架的金属配合物、包含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、菲咯啉衍生物、包含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、嘧啶衍生物以及含氮杂芳族化合物等缺π电子型杂芳族化合物等的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、碱土金属或者它们的化合物。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、镱、氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaFx，X为任意数)、8-(羟基喹啉)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。另外，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性材料。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性材料。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。
此外，具有非共用电子对的有机化合物的最低未占据分子轨道(LUMO：LowestUnoccupied Molecular Orbital)能级优选为-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、光吸收能谱法、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，作为具有非共用电子对的有机化合物，可以使用4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(简称：BPhen)、2，9-二(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)联苯基-3-基]-1，3，5-三嗪(简称：TmPPPyTz)等。此外，与BPhen相比，NBPhen具有高玻璃化转变温度(Tg)，从而具有高耐热性。
在制造串联结构的发光器件时，在两个发光单元之间设置电荷产生层(也称为中间层)。中间层具有在一对电极间施加电压时将电子注入到两个发光单元中的一方且将空穴注入到另一方的功能。
作为电荷产生层，例如可以适当地使用锂等能够用于电子注入层的材料。另外，作为电荷产生层，例如可以适当地使用能够用于空穴注入层的材料。另外，作为电荷产生层，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，作为电荷产生层，可以使用包含电子传输性材料和供体性材料的层。通过形成这样的电荷产生层，可以抑制层叠发光单元的情况下的驱动电压的上升。
(实施方式5)
在本实施方式中，参照图14至图24说明本发明的一个方式的显示装置。
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及手镯型等信息终端设备(可穿戴设备)的显示部以及头戴显示器等VR用设备及眼镜型AR用设备等可戴在头上的可穿戴设备的显示部。
另外，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；便携式信息终端；声音再现装置。
[显示模块]
图14A示出显示模块280的立体图。显示模块280包括显示装置100A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100A，也可以是将在后面说明的显示装置100B至显示装置100F中的任一个。
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示出衬底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。图14B的右侧示出一个像素284a的放大图。像素284a包括发射红色光的发光器件130R，发射绿色光的发光器件130G及发射蓝色光的发光器件130B。
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所包括的三个发光器件的发光。一个像素电路283a可以由三个控制一个发光器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器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供应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以上且20000ppi以下或30000ppi以下的清晰度配置像素284a。
这种显示模块280非常清晰，所以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具有清晰度极高的显示部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。
[显示装置100A]
图15A所示的显示装置100A包括衬底301、发光器件130R、130G、130B、电容器240以及晶体管310。
衬底301相当于图14A及图14B中的衬底291。衬底301至绝缘层255c的叠层结构相当于实施方式1中的具有晶体管的层101。
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，并被用作源极和漏极中的一个。绝缘层314以覆盖导电层311的侧面的方式设置，并被用作绝缘层。
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。
覆盖电容器240设置有绝缘层255a，绝缘层255a上设置有绝缘层255b，绝缘层255b上设置有绝缘层255c。
作为绝缘层255a、绝缘层255b及绝缘层255c的每一个，可以适当地使用氧化绝缘膜、氮化绝缘膜、氧氮化绝缘膜及氮氧化绝缘膜等的各种无机绝缘膜。作为绝缘层255a及绝缘层255c，优选使用氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜等的氧化绝缘膜或氧氮化绝缘膜。作为绝缘层255b，优选使用氮化硅膜、氮氧化硅膜等的氮化绝缘膜或氮氧化绝缘膜。更具体而言，优选作为绝缘层255a及绝缘层255c使用氧化硅膜且作为绝缘层255b使用氮化硅膜。绝缘层255b优选被用作蚀刻保护膜。在本实施方式中，示出绝缘层255c中设置有凹部的例子，但是绝缘层255c中也可以没有设置凹部。
绝缘层255c上设置有发光器件130R、发光器件130G及发光器件130B。图15A示出发光器件130R、发光器件130G及发光器件130B具有图1B所示的叠层结构的例子。
由于在显示装置100A中第一层113a、第二层113b及第三层113c分离且彼此隔开，所以即使是高清晰的显示装置也可以抑制相邻的子像素间的串扰的产生。因此，可以实现清晰度高且显示品质高的显示装置。
在相邻的发光器件之间的区域设置绝缘物。在图15A等中，该区域中设置有绝缘层125及绝缘层125上的绝缘层127。
掩模层118a位于发光器件130R所包括的第一层113a上，掩模层118b位于发光器件130G所包括的第二层113b上，掩模层118c位于发光器件130B所包括的第三层113c上。
发光器件的像素电极111a、像素电极111b及像素电极111c与晶体管310的源极和漏极中的一个通过嵌入在绝缘层255a、绝缘层255b及绝缘层255c中的插头256、嵌入在绝缘层254中的导电层241及嵌入在绝缘层261中的插头271电连接。绝缘层255c的顶面的高度与插头256的顶面的高度一致或大致一致。插头可以使用各种导电材料。图15A等示出像素电极具有反射电极及反射电极上的透明电极的两层结构的例子。
发光器件130R、发光器件130G及发光器件130B上设置有保护层131。保护层131上由树脂层122贴合有衬底120。发光器件至衬底120的构成要素的详细内容可以参照实施方式1。衬底120相当于图14A中的衬底292。
在像素电极111a与第一层113a之间不设置覆盖像素电极111a的顶面端部的绝缘层。此外，在像素电极111b与第二层113b之间不设置覆盖像素电极111b的顶面端部的绝缘层。因此，可以使相邻的发光器件的间隔极窄。因此，可以实现高清晰或高分辨率的显示装置。
在显示装置100A中示出包括发光器件130R、130G、130G的例子，而本实施方式的显示装置也可以还包括受光器件。
图15B所示的显示装置是包括发光器件130R、130G及受光器件150的例子。受光器件150层叠有像素电极111d、第四层113d、公共层114及公共电极115。受光器件150的构成要素的详细内容可以参照实施方式1。
[显示装置100B]
图16所示的显示装置100B具有层叠有分别在半导体衬底中形成沟道的晶体管310A及晶体管310B的结构。注意，在后述的显示装置的说明中，有时省略说明与先前说明的显示装置同样的部分。
显示装置100B具有如下结构：贴合设置有晶体管310B、电容器240、发光器件的衬底301B与设置有晶体管310A的衬底301A。
这里，优选在衬底301B的底面设置绝缘层345。此外，优选在设置于衬底301A上的绝缘层261上设置绝缘层346。绝缘层345、346为被用作保护层的绝缘层，可以抑制杂质扩散到衬底301B及衬底301A。作为绝缘层345、346，可以使用能够用于保护层131或绝缘层332的无机绝缘膜。
衬底301B中设置有穿过衬底301B及绝缘层345的插头343。这里，优选覆盖插头343的侧面设置绝缘层344。绝缘层344为被用作保护层的绝缘层，可以抑制杂质扩散到衬底301B。作为绝缘层344，可以使用能够用于保护层131的无机绝缘膜。
在衬底301B的背面(与衬底120一侧相反的一侧的表面)一侧、绝缘层345下设置导电层342。导电层342优选以埋入在绝缘层335中的方式设置。此外，优选使导电层342及绝缘层335的底面平坦化。这里，导电层342与插头343电连接。
另一方面，衬底301A在绝缘层346上设置有导电层341。导电层341优选以埋入在绝缘层336中的方式设置。此外，优选使导电层341及绝缘层336的顶面平坦化。
通过使导电层341与导电层342接合，衬底301A与衬底301B电连接。这里，通过提高由导电层342及绝缘层335形成的面以及由导电层341及绝缘层336形成的面的平坦性，可以良好地贴合导电层341与导电层342。
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、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。尤其优选的是，作为导电层341及导电层342使用铜。由此，可以采用Cu-Cu(铜-铜)直接接合技术(通过彼此连接Cu(铜)的焊盘来进行电导通的技术)。
[显示装置100C]
图17所示的显示装置100C具有导电层341及导电层342通过凸块347接合的结构。
如图17所示，通过在导电层341与导电层342之间设置凸块347，可以使导电层341与导电层342电连接。凸块347例如可以使用包含金(Au)、镍(Ni)、铟(In)、锡(Sn)等的导电材料形成。此外，例如，有时作为凸块347使用焊料。此外，也可以在绝缘层345与绝缘层346之间设置粘合层348。此外，在设置凸块347时，也可以不设置绝缘层335及绝缘层336。
[显示装置100D]
图18所示的显示装置100D与显示装置100A的主要不同之处在于晶体管的结构。
晶体管320是在形成沟道的半导体层中使用金属氧化物(也称为氧化物半导体)的晶体管(OS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14A及图14B中的衬底291。从衬底331到绝缘层255b的叠层结构相当于实施方式1中的具有晶体管的层101。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(也称为氧化物半导体)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。
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、以及导电层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一致或大致一致，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及绝缘层264。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100E]
图19所示的显示装置100E具有层叠有分别在形成沟道的半导体中含有氧化物半导体的晶体管320A及晶体管320B的结构。
晶体管320A、晶体管320B及其周边的结构可以参照上述显示装置100D。
注意，在此，采用层叠两个包括氧化物半导体的晶体管的结构，但是不局限于该结构。例如，也可以采用层叠三个以上的晶体管的结构。
[显示装置100F]
在图20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。
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，并且在绝缘层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(栅极线驱动电路、源极线驱动电路)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，在发光器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]
图21示出显示装置100G的立体图，图22A示出显示装置100G的截面图。
显示装置100G具有贴合衬底152与衬底151的结构。在图21中，以虚线表示衬底152。
显示装置100G包括显示部162、连接部140、电路164及布线165等。图21示出显示装置100G中安装有IC173及FPC172的例子。因此，也可以将图21所示的结构称为包括显示装置100G、IC(集成电路)及FPC的显示模块。
连接部140设置在显示部162的外侧。连接部140可以沿着显示部162的一个边或多个边设置。连接部140的个数也可以为一个或多个。图21示出以围绕显示部的四个边的方式设置连接部140的例子。在连接部140中，发光器件的公共电极与导电层电连接，可以对公共电极供电。
作为电路164，例如可以使用扫描线驱动电路。
布线165具有对显示部162及电路164供应信号及电力的功能。该信号及电力经由FPC172从外部或者从IC173输入到布线165。
图21示出通过COG(Chip On Glass)方式或COF(Chip on Film)方式等在衬底151上设置IC173的例子。作为IC173，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100G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22A示出显示装置100G的包括FPC172的区域的一部分、电路164的一部分、显示部162的一部分、连接部140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22A所示的显示装置100G在衬底151与衬底152之间包括晶体管201、晶体管205、发射红色光的发光器件130R、发射绿色光的发光器件130G及发射蓝色光的发光器件130B等。
除了像素电极的结构不同之外，发光器件130R、130G、130B都具有图1B所示的叠层结构。发光器件的详细内容可以参照实施方式1。
由于在显示装置100G中第一层113a、第二层113b及第三层113c分离且彼此隔开，所以即使是高清晰的显示装置也可以抑制相邻的子像素间的串扰的产生。因此，可以实现清晰度高且显示品质高的显示装置。
发光器件130R包括导电层112a、导电层112a上的导电层126a以及导电层126a上的导电层129a。可以将导电层112a、126a、129a都称为像素电极，也可以将导电层112a、126a、129a中的一部分称为像素电极。
发光器件130G包括导电层112b、导电层112b上的导电层126b以及导电层126b上的导电层129b。
发光器件130B包括导电层112c、导电层112c上的导电层126c以及导电层126c上的导电层129c。
例如，导电层112a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。导电层126a的端部位于导电层112a的端部的外侧。导电层126a的端部与导电层129a的端部对齐或大致对齐。例如，作为导电层112a及导电层126a使用被用作反射电极的导电层且作为导电层129a使用被用作透明电极的导电层。
发光器件130G中的导电层112b、126b、129b及发光器件130B中的导电层112c、126c、129c与发光器件130R中的导电层112a、126a、129a同样，因此省略详细说明。
导电层112a、112b、112c中以覆盖设置在绝缘层214中的开口的方式形成有凹部。该凹部填充有层128。
层128具有使导电层112a、112b、112c的凹部平坦化的功能。导电层112a、112b、112c及层128上设置有与导电层112a、112b、112c电连接的导电层126a、126b、126c。因此，与导电层112a、112b、112c的凹部重叠的区域也可以被用作发光区域，由此可以提高像素的开口率。
层128也可以为绝缘层或导电层。层128可以适当地使用各种无机绝缘材料、有机绝缘材料及导电材料。尤其是，层128优选使用绝缘材料形成。
作为层128，可以适合使用包含有机材料的绝缘层。例如，作为层128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，作为层128，可以使用感光性树脂。感光性树脂可以使用正型材料或负型材料。
通过使用感光性树脂，可以仅通过曝光及显影工序制造层128，可以降低因干蚀刻或湿蚀刻等导致的导电层112a、112b、112c的表面的影响。此外，通过使用负型感光性树脂形成层128，有时可以使用与形成绝缘层214的开口时使用的光掩模(曝光掩模)同一的光掩模形成层128。
导电层126a的顶面及侧面以及导电层129a的顶面及侧面由第一层113a覆盖。同样地，导电层126b的顶面及侧面以及导电层129b的顶面及侧面由第二层113b覆盖。此外，导电层126c的顶面及侧面以及导电层129c的顶面及侧面由第三层113c覆盖。因此，由于可以将设置有导电层126a、126b、126c的区域整体用作发光器件130R、130G、130B的发光区域，所以可以提高像素的开口率。
第一层113a、第二层113b及第三层113c的侧面都由绝缘层125及127覆盖。掩模层118a位于第一层113a与绝缘层125之间。此外，掩模层118b位于第二层113b与绝缘层125之间，掩模层118c位于第三层113c与绝缘层125之间。第一层113a、第二层113b、第三层113c及绝缘层125、127上设置有公共层114，公共层114上设置有公共电极115。公共层114及公共电极115都是多个发光器件中共同设置的连续的膜。
发光器件130R、130G、130B上都设置有保护层131。通过形成覆盖发光器件的保护层131，可以抑制水等杂质进入发光器件，由此可以提高发光器件的可靠性。
保护层131和衬底152由粘合层142粘合。发光器件的密封可以采用固体密封结构或中空密封结构等。在图22A中，衬底152与衬底151之间的空间被粘合层142填充，即采用固体密封结构。或者，也可以使用非活性气体(氮或氩等)填充该空间，即采用中空密封结构。此时，粘合层142也可以以不与发光器件重叠的方式设置。另外，也可以使用与设置为框状的粘合层142不同的树脂填充该空间。
在连接部140中，绝缘层214上设置有导电层123。导电层123示出具有如下叠层结构的例子：加工与导电层112a、112b、112c相同的导电膜而得的导电膜、加工与导电层126a、126b、126c相同的导电膜而得的导电膜以及加工与导电层129a、129b、129c相同的导电膜而得的导电膜的叠层。导电层123的端部由掩模层118a、绝缘层125及绝缘层127覆盖。另外，导电层123上设置有公共层114，公共层114上设置有公共电极115。导电层123与公共电极115通过公共层114电连接。另外，连接部140也可以不形成有公共层114。在此情况下，导电层123与公共电极115直接接触并电连接。
显示装置100G采用顶部发射结构。发光器件将光发射到衬底152一侧。衬底152优选使用对可见光的透过性高的材料。像素电极包含反射可见光的材料，对置电极(公共电极115)包含使可见光透过的材料。
衬底151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。
晶体管201及晶体管205都设置在衬底151上。这些晶体管可以使用同一材料及同一工序形成。
在衬底151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的一部分被用作各晶体管的栅极绝缘层。绝缘层213的一部分被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。
用作平坦化层的绝缘层214优选使用有机绝缘层。作为能够用于有机绝缘层的材料，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。此外，绝缘层214也可以具有有机绝缘层及无机绝缘层的叠层结构。绝缘层214的最表面层优选被用作蚀刻保护层。由此，在加工导电层112a、导电层126a或导电层129a等时，可以抑制在绝缘层214中形成凹部。或者，也可以在绝缘层214中在加工导电层112a、导电层126a或导电层129a时设置凹部。
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；用作源极及漏极的导电层222a及导电层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，经过对同一导电膜进行加工而得到的多个层附有相同的阴影线。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的结构没有特别的限制。例如，可以使用平面型晶体管、交错型晶体管或反交错型晶体管等。此外，还可以采用顶栅型或底栅型的晶体管结构。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，也可以通过对两个栅极中的一个施加用来控制阈值电压的电位，并对另一个施加用来进行驱动的电位，来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晶体区域的半导体)。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域中包含金属氧化物的晶体管(以下，OS晶体管)。
作为具有结晶性的氧化物半导体，可以举出CAAC(c-axis-alignedcrystalline)-OS、nc(nanocrystalline)-OS等。
或者，也可以使用将硅用于沟道形成区域的晶体管(Si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(LowTemperature 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Si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。
与使用非晶硅的晶体管相比，OS晶体管的场效应迁移率非常高。另外，OS晶体管的关闭状态下的源极-漏极间的泄漏电流(以下，也称为关态电流(off-state current))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。
另外，室温下的每沟道宽度1μm的OS晶体管的关态电流值可以为1aA(1×10-18A)以下、1zA(1×10-21A)以下或1yA(1×10-24A)以下。注意，室温下的每沟道宽度1μm的Si晶体管的关态电流值为1fA(1×10-15A)以上且1pA(1×10-12A)以下。因此，也可以说，OS晶体管的关态电流比Si晶体管的关态电流低10位左右。
另外，在提高像素电路所包括的发光器件的发光亮度时，需要增大流过发光器件的电流量。为此，需要提高像素电路所包括的驱动晶体管的源极-漏极间电压。因为OS晶体管的源极-漏极间的耐压比Si晶体管高，所以可以对OS晶体管的源极-漏极间施加高电压。由此，通过作为像素电路所包括的驱动晶体管使用OS晶体管，可以增大流过发光器件的电流量而提高发光器件的发光亮度。
另外，当晶体管在饱和区域中工作时，与Si晶体管相比，OS晶体管可以使对于栅极-源极间电压的变化的源极-漏极间电流的变化细小。因此，通过作为像素电路所包括的驱动晶体管使用OS晶体管，可以根据栅极-源极间电压的变化详细决定流过源极-漏极间的电流，所以可以控制流过发光器件的电流量。由此，可以增大像素电路的灰度数。
另外，关于晶体管在饱和区域中工作时流过的电流的饱和特性，与Si晶体管相比，OS晶体管即使逐渐地提高源极-漏极间电压也可以使稳定的电流(饱和电流)流过。因此，通过将OS晶体管用作驱动晶体管，即使例如EL器件的电流-电压特性发生不均匀，也可以使稳定的电流流过发光器件。也就是说，OS晶体管当在饱和区域中工作时即使提高源极-漏极间电压，源极-漏极间电流也几乎不变，因此可以使发光器件的发光亮度稳定。
如上所述，通过作为像素电路所包括的驱动晶体管使用OS晶体管，可以实现“黑色模糊的抑制”、“发光亮度的上升”、“多灰度化”、“发光器件不均匀的抑制”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、钨和镁中的一种或多种)和锌。尤其是，M优选为选自铝、镓、钇和锡中的一种或多种。
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(也记作IGZO)。或者，优选使用包含铟、锡及锌的氧化物。或者，优选使用包含铟、镓、锡及锌的氧化物。或者，优选使用包含铟(In)、铝(Al)及锌(Zn)的氧化物(也记作IAZO)。或者，优选使用包含铟(In)、铝(Al)、镓(Ga)及锌(Zn)的氧化物(也称为IAGZO)。
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。作为上述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＝1：3：2或其附近的组成、In：M：Zn＝1：3：4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。注意，附近的组成包括所希望的原子数比的±30％的范围。
例如，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164所包括的晶体管和显示部162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164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结构。与此同样，显示部162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结构。
显示部162所包括的所有晶体管都可以为OS晶体管，显示部162所包括的所有晶体管都可以为Si晶体管，显示部162所包括的部分晶体管也可以为OS晶体管且剩下的晶体管也可以为Si晶体管。
例如，通过在显示部162中使用LTPS晶体管和OS晶体管的双方，可以实现具有低功耗及高驱动能力的显示装置。另外，有时将组合LTPS晶体管和OS晶体管的结构称为LTPO。作为更优选的例子，可以举出如下结构：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。
如，显示部162所包括的晶体管的一个被用作用来控制流过发光器件的电流的晶体管且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器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器件的电流。
另一方面，显示部162所包括的晶体管的其他之一被用作用来控制像素的选择和非选择的开关功能，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，本发明的一个方式的显示装置可以兼具高开口率、高清晰度、高显示品质及低功耗。
本发明的一个方式的显示装置具有包括OS晶体管和具有MML结构的发光器件的结构。通过采用该结构，可以使可流过晶体管的泄漏电流以及可在相邻的发光器件间流过的泄漏电流(也称为横泄漏电流、侧泄漏电流等)极低。另外，通过采用上述结构，在图像显示在显示装置上时观看者可以观测到图像的鲜锐度、图像的锐度、高色饱和度和高对比度中的任一个或多个。此外，通过采用可流过晶体管的泄漏电流及发光器件间的横泄漏电流极低的结构，可以进行在显示黑色时可发生的光泄露等极少的显示。
图22B及图22C示出晶体管的其他的结构例子的。
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至少位于导电层223与沟道形成区域231i之间。再者，还可以设置有覆盖晶体管的绝缘层218。
图22B所示的晶体管209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。导电层222a和导电层222b中的一个被用作源极，另一个被用作漏极。
另一方面，在图22C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22C所示的结构。在图22C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。
在衬底151与衬底152不重叠的区域中设置有连接部204。在连接部204中，布线165通过导电层166及连接层242与FPC172电连接。导电层166示出具有如下叠层结构的例子：加工与导电层112a、112b、112c相同的导电膜而得的导电膜、加工与导电层126a、126b、126c相同的导电膜而得的导电膜以及加工与导电层129a、129b、129c相同的导电膜而得的导电膜的叠层。在连接部204的顶面上露出导电层166。因此，通过连接层242可以使连接部204与FPC172电连接。
优选在衬底152的衬底151一侧的面设置遮光层117。遮光层117可以设置在相邻的发光元件之间、连接部140及电路164等中。此外，可以在衬底152的外侧配置各种光学构件。
衬底151及衬底152都可以采用能够用于衬底120的材料。
作为粘合层142，可以使用可用于树脂层122的材料。
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。
[显示装置100H]
图23A所示的显示装置100H与显示装置100G的主要不同之处在于显示装置100H是底部发射结构的显示装置。
发光器件所发射的光发射到衬底151一侧。衬底151优选使用对可见光的透过性高的材料。另一方面，对用于衬底152的材料的透光性没有限制。
优选在衬底151与晶体管201之间及衬底151与晶体管205之间形成遮光层117。图23A示出如下情况的例子：衬底151上设置有遮光层117，遮光层117上设置有绝缘层153，绝缘层153上设置有晶体管201、205等。
发光器件130R包括导电层112a、导电层112a上的导电层126a以及导电层126a上的导电层129a。
发光器件130G包括导电层112b、导电层112b上的导电层126b以及导电层126b上的导电层129b。
导电层112a、112b、126a、126b、129a、129b都使用对可见光的透过性高的材料。公共电极115优选使用反射可见光的材料。
另外，图22A及图23A等示出层128的顶面为平坦的例子，但是对层128的形状没有特别的限制。图23B至图23D示出层128的变形例子。
如图23B及图23D所示，从截面看时的层128的顶面可以具有中央及其附近凹陷的形状，即凹曲面的形状。
另外，如图23C所示，从截面看时的层128的顶面可以具有中央及其附近膨胀的形状，即凸曲面的形状。
此外，层128的顶面也可以具有凸曲面和凹曲面中的一方或双方。另外，对层128的顶面所具有的凸曲面及凹曲面的个数没有限制，可以为一个或多个。
另外，层128的顶面的高度与导电层112a的顶面的高度既可以一致或大致一致，又可以不同。例如，层128的顶面的高度可以低于或高于导电层112a的顶面的高度。
另外，图23B也可以说是层128收在形成在导电层112a中的凹部内部的例子。另一方面，如图23D所示，层128也可以以存在于形成在导电层112a中的凹部外侧的方式形成，换言之，以层128的顶面宽度大于该凹部的方式形成。
[显示装置100J]
图24所示的显示装置100J与显示装置100G的主要不同之处在于显示装置100J包括受光器件150。
受光器件150包括导电层112d、导电层112d上的导电层126d以及导电层126d上的导电层129d。
导电层112d与晶体管205所包括的导电层222b通过设置在绝缘层214中的开口连接。
导电层126d的顶面及侧面和导电层129d的顶面及侧面被第四层113d覆盖。第四层113d至少包括活性层。
第四层113d的侧面由绝缘层125、127覆盖。掩模层118d位于第四层113d与绝缘层125之间。第四层113d及绝缘层125、127上设置有公共层114，公共层114上设置有公共电极115。公共层114是受光器件及发光器件中共同设置的连续的膜。
显示装置100J例如可以采用实施方式1中说明的图4A所示的像素布局和实施方式2中说明的图13A至图13D所示的像素布局中的任意个。受光器件150可以设置在子像素PS、子像素X1和子像素X2等中的至少一个中。另外，关于包括受光器件的显示装置的详细内容，可以参照实施方式1。
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，说明能够用于本发明的一个方式的显示装置的晶体管的结构例子。尤其说明使用在形成沟道的半导体中包含硅的晶体管的情况。
本发明的一个方式是包括发光器件及像素电路的显示装置。显示装置例如通过包括发射红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)的光的三种发光器件，可以实现全彩色的显示装置。
此外，作为驱动发光器件的像素电路所包括的所有晶体管，都优选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，优选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。与使用非晶硅的晶体管相比，OS晶体管的场效应迁移率非常高。另外，OS晶体管的关闭状态下的源极-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。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器件的电流的晶体管，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器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器件的电流。
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。
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]
图25A是显示装置400的方框图。显示装置400包括显示部404、驱动电路部402、驱动电路部403等。
显示部404包括被配置为矩阵状的多个像素430。像素430包括子像素405R、子像素405G及子像素405B。子像素405R、子像素405G、子像素405B各自包括被用作显示器件的发光器件。
像素430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402电连接。布线GL与驱动电路部403电连接。驱动电路部402被用作源极线驱动电路(也称为源极驱动器)，驱动电路部403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405R包括呈现红色光的发光器件。子像素405G包括呈现绿色光的发光器件。子像素405B包括呈现蓝色光的发光器件。因此，显示装置400能够进行全彩色显示。注意，像素430也可以包括具有呈现其他颜色的发光器件的子像素。例如，像素430也可以除了上述三个子像素之外还包括具有呈现白色光的发光器件的子像素或具有呈现黄色光的发光器件的子像素等。
布线GL与在行方向(布线GL的延伸方向)上排列的子像素405R、子像素405G及子像素405B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405R、子像素405G或子像素405B(未图示)电连接。
〔像素电路的结构例子〕
图25B示出可用于上述子像素405R、子像素405G及子像素405B的像素405的电路图的一个例子。像素405包括晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、电容器C1及发光器件EL。另外，布线GL及布线SL电连接到像素405。布线SL对应于图25A所示的布线SLR、布线SLG和布线SLB中的任意个。
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器件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。发光器件EL的另一个电极与布线CL电连接。
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405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器件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。
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器件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402所包括的多个晶体管及驱动电路部403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404中的晶体管可以使用OS晶体管，驱动电路部402及驱动电路部403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、钨和镁中的一种或多种)和锌。尤其是，M优选为选自铝、镓、钇和锡中的一种或多种。尤其是，作为OS晶体管的半导体层，优选使用包含铟、镓及锌的氧化物(也记载为IGZO)。或者，优选使用包含铟、锡及锌的氧化物。或者，优选使用包含铟、镓、锡及锌的氧化物。
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405的数据。
注意，在图25B中晶体管表示为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405所包括的各晶体管优选排列形成在同一衬底上。
作为像素405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25C所示的像素405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405的数据写入期间。
图25D所示的像素405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，因此发光器件EL的发光亮度的控制变容易，可以提高显示品质。
[晶体管的结构例子]
以下说明能够用于上述显示装置的晶体管的截面结构例子。
〔结构例子1〕
图26A是包括晶体管410的截面图。
晶体管410是设置在衬底401上且在半导体层中使用多晶硅的晶体管。例如晶体管410对应于像素405的晶体管M2。就是说，图26A是晶体管410的源极和漏极中的一个与发光器件的导电层431电连接的例子。
晶体管410包括半导体层411、绝缘层412、导电层413等。半导体层411包括沟道形成区域411i及低电阻区域411n。半导体层411包含硅。半导体层411优选包含多晶硅。绝缘层412的一部分被用作栅极绝缘层。导电层413的一部分被用作栅电极。
注意，半导体层411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410可以被称为OS晶体管。
低电阻区域411n是包含杂质元素的区域。例如，在晶体管410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411n即可。另一方面，在晶体管410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411n即可。另外，为了控制晶体管410的阈值电压，也可以将上述杂质添加到沟道形成区域411i。
衬底401上设置有绝缘层421。半导体层411设置在绝缘层421上。绝缘层412以覆盖半导体层411及绝缘层421的方式设置。导电层413设置在绝缘层412上的与半导体层411重叠的位置。
另外，以覆盖导电层413及绝缘层412的方式设置有绝缘层422。绝缘层422上设置有导电层414a及导电层414b。导电层414a及导电层414b通过形成在绝缘层422及绝缘层412中的开口部与低电阻区域411n电连接。导电层414a的一部分被用作源电极和漏电极中的一个，导电层414b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414a、导电层414b及绝缘层422的方式设置有绝缘层423。
在绝缘层423上设置被用作像素电极的导电层431。导电层431设置在绝缘层423上，在设置在绝缘层423中的开口中与导电层414b电连接。虽然在此省略，但是在导电层431上可以层叠EL层及公共电极。
〔结构例子2〕
图26B示出包括一对栅电极的晶体管410a。图26B所示的晶体管410a与图26A的主要不同之处在于包括导电层415及绝缘层416。
导电层415设置在绝缘层421上。另外，以覆盖导电层415及绝缘层421的方式设置有绝缘层416。半导体层411以至少沟道形成区域411i隔着绝缘层416与导电层415重叠的方式设置。
在图26B所示的晶体管410a中，导电层413的一部分被用作第一栅电极，导电层415的一部分被用作第二栅电极。此时，绝缘层412的一部分被用作第一栅极绝缘层，绝缘层416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412及绝缘层416中的开口部电连接导电层413和导电层415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422、绝缘层412及绝缘层416中的开口部电连接导电层414a或导电层414b与导电层415即可。
在将LTPS晶体管用于构成像素405的所有晶体管的情况下，可以采用图26A中例示出的晶体管410或图26B中例示出的晶体管410a。此时，可以将晶体管410a用于构成像素405的所有晶体管，也可以将晶体管410用于该所有晶体管，还可以组合晶体管410a和晶体管410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26C示出包括晶体管410a及晶体管450的截面示意图。
关于晶体管410a，可以参照上述结构例子1。注意，这里示出使用晶体管410a的例子，但是也可以采用包括晶体管410及晶体管450的结构或包括晶体管410、晶体管410a、晶体管450的所有晶体管的结构。
晶体管450是在半导体层中使用金属氧化物的晶体管。图26C所示的结构是例如晶体管450对应于像素405的晶体管M1且晶体管410a对应于晶体管M2的例子。就是说，图26C是晶体管410a的源极和漏极中的一个与导电层431电连接的例子。
此外，图26C示出晶体管450包括一对栅极的例子。
晶体管450包括导电层455、绝缘层422、半导体层451、绝缘层452、导电层453等。导电层453的一部分被用作晶体管450的第一栅极，导电层455的一部分被用作晶体管450的第二栅极。此时，绝缘层452的一部分被用作晶体管450的第一栅极绝缘层，绝缘层422的一部分被用作晶体管450的第二栅极绝缘层。
导电层455设置在绝缘层412上。以覆盖导电层455的方式设置有绝缘层422。半导体层451设置在绝缘层422上。以覆盖半导体层451及绝缘层422的方式设置有绝缘层452。导电层453设置在绝缘层452上，并具有与半导体层451及导电层455重叠的区域。
另外，以覆盖绝缘层452及导电层453的方式设置有绝缘层426。绝缘层426上设置有导电层454a及导电层454b。导电层454a及导电层454b通过形成在绝缘层426及绝缘层452中的开口部与半导体层451电连接。导电层454a的一部分被用作源电极和漏电极中的一个，导电层454b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454a、导电层454b及绝缘层426的方式设置有绝缘层423。
在此，与晶体管410a电连接的导电层414a及导电层414b与导电层454a及导电层454b优选加工同一导电膜来形成。在图26C中示出导电层414a、导电层414b、导电层454a及导电层454b在同一面上(即，与绝缘层426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414a及导电层414b通过形成在绝缘层426、绝缘层452、绝缘层422及绝缘层412中的开口与低电阻区域411n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410a的第一栅电极的导电层413和被用作晶体管450的第二栅电极的导电层455优选加工同一导电膜来形成。在图26C中示出导电层413和导电层455在同一面上(即，与绝缘层412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26C中，被用作晶体管450的第一栅极绝缘层的绝缘层452覆盖半导体层451的端部，但是如图26D所示的晶体管450a那样，也可以以其顶面的形状与导电层453的顶面形状一致或大致一致的方式加工绝缘层452。
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，该情况也可以说“顶面形状大致一致”。
注意，这里示出晶体管410a对应于晶体管M2并与像素电极电连接的例子，但是不局限于此。例如，晶体管450或晶体管450a也可以对应于晶体管M2。此时，晶体管410a对应于晶体管M1、晶体管M3或其他晶体管。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式7)
在本实施方式中，对能够用于本发明的一个方式的显示装置的发光器件进行说明。
如图27A所示，发光器件在一对电极(下部电极772、上部电极788)之间包括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例如包含发光性化合物。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27A的结构称为单结构。
另外，图27B示出图27A所示的发光器件所包括的EL层786的变形例子。具体而言，图27B所示的发光器件包括下部电极772上的层4431、层4431上的层4432、层4432上的发光层4411、发光层4411上的层4421、层4421上的层4422以及层4422上的上部电极788。例如，在下部电极772被用作阳极且上部电极788被用作阴极时，层4431被用作空穴注入层，层4432被用作空穴传输层，层4421被用作电子传输层，并且层4422被用作电子注入层。或者，在下部电极772被用作阴极且上部电极788被用作阳极时，层4431被用作电子注入层，层4432被用作电子传输层，层4421被用作空穴传输层，并且层4422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27C、图27D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。
另外，如图27E及图27F所示，在本说明书中多个发光单元(EL层786a、EL层786b)隔着电荷产生层4440串联连接的结构被称为串联结构。另外，也可以将串联结构称为叠层结构。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27C及图27D中，也可以将发射相同颜色的光的发光材料，甚至为相同发光材料用于发光层4411、发光层4412及发光层4413。例如，也可以将发射蓝色光的发光材料用于发光层4411、发光层4412及发光层4413。作为图27D所示的层785，也可以设置颜色转换层。
另外，也可以将发射彼此不同颜色的光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。作为图27D所示的层785，也可以设置滤色片(也被称为着色层)。在白色光透过滤色片时，可以得到所希望的颜色的光。
另外，在图27E、图27F中，也可以将发射相同颜色的光的发光材料，甚至为相同发光材料用于发光层4411及发光层4412。或者，也可以将发射不同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所发射的光及发光层4412所发射的光处于补色关系时，可以得到白色发光。图27F示出还设置层785的例子。作为层785可以使用颜色转换层和滤色片(着色层)中的一方或双方。
注意，在图27C、图27D、图27E及图27F中，如图27B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颜色(例如，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。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式8)
在本实施方式中，参照图28至图30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在显示部中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及高分辨率化，此外可以实现高显示品质。因此，可以用于各种电子设备的显示部。
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。作为这种电子设备可以举出手表型及手镯型信息终端设备(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用设备及MR(Mixed Reality)用设备等。
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)、4K(像素数为3840×2160)、8K(像素数为7680×4320)等。尤其是，优选设定为4K、8K或其以上的分辨率。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100ppi以上，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，更进一步优选为3000ppi以上，还进一步优选为5000ppi以上，进一步优选为7000ppi以上。通过使用上述的具有高分辨率和高清晰度中的一方或双方的显示装置，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及纵深感等。此外，对本发明的一个方式的显示装置的屏幕比例(纵横比)没有特别的限制。例如，显示装置可以适应1：1(正方形)、4：3、16：9、16：10等各种屏幕比例。
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。
使用图28A至图28D说明可戴在头上的可穿戴设备的一个例子。这些可穿戴设备具有显示AR内容的功能和显示VR内容的功能中的一方或双方。此外，这些可穿戴设备也可以具有除了AR、VR以外还显示SR(Substitutional Reality)或MR的内容的功能。当电子设备具有显示AR、VR、SR和MR等中的至少一个的内容的功能时，可以提高使用者的沉浸感。
图28A所示的电子设备700A以及图28B所示的电子设备700B都包括一对显示装置751、一对框体721、通信部(未图示)、一对安装部723、控制部(未图示)、成像部(未图示)、一对光学构件753、边框757以及一对鼻垫758。
显示装置751可以应用本发明的一个方式的显示装置。因此，可以实现能够进行清晰度极高的显示的电子设备。
电子设备700A及电子设备700B都可以将由显示装置751显示的图像投影于光学构件753中的显示区域756。因为光学构件753具有透光性，所以使用者可以与通过光学构件753看到的透过图像重叠地看到显示于显示区域的图像。因此，电子设备700A及电子设备700B都是能够进行AR显示的电子设备。
电子设备700A及电子设备700B上作为成像部也可以设置有能够拍摄前方的照相机。另外，通过在电子设备700A及电子设备700B设置陀螺仪传感器等的加速度传感器，可以检测使用者的头部朝向并将对应该方向的图像显示在显示区域756上。
通信部具有无线通信装置，通过该无线通信装置可以供应影像信号等。另外，代替无线通信装置或者除了无线通信装置以外还可以包括能够连接供应影像信号及电源电位的电缆的连接器。
另外，电子设备700A以及电子设备700B设置有电池，可以以无线方式和有线方式中的一方或双方进行充电。
框体721也可以设置有触摸传感器模块。触摸传感器模块具有检测框体721的外侧的面是否被触摸的功能。通过触摸传感器模块，可以检测使用者的点按操作或滑动操作等而执行各种处理。例如，通过点按操作可以执行动态图像的暂时停止或再生等的处理，通过滑动操作可以执行快进、快退等的处理等。另外，通过在两个框体721的每一个设置触摸传感器模块，可以扩大操作范围。
作为触摸传感器模块，可以使用各种触摸传感器。例如，可以采用静电电容方式、电阻膜方式、红外线方式、电磁感应方式、表面声波式、光学方式等各种方式。尤其是，优选将静电电容方式或光学方式的传感器应用于触摸传感器模块。
在使用光学方式的触摸传感器时，作为受光器件(也称为受光元件)可以使用光电转换器件(也称为光电转换元件)。在光电转换器件的活性层中可以使用无机半导体和有机半导体中的一方或双方。
图28C所示的电子设备800A以及图28D所示的电子设备800B都包括一对显示部820、框体821、通信部822、一对安装部823、控制部824、一对成像部825以及一对透镜832。
显示部820可以应用本发明的一个方式的显示装置。因此，可以实现能够进行清晰度极高的显示的电子设备。由此，使用者可以感受高沉浸感。
显示部820设置在框体821内部的通过透镜832能看到的位置上。另外，通过在一对显示部820的每一个上显示不同图像，可以进行利用视差的三维显示。
可以将电子设备800A以及电子设备800B都称为面向VR的电子设备。装上电子设备800A或电子设备800B的使用者通过透镜832能看到显示在显示部820上的图像。
电子设备800A及电子设备800B优选具有一种机构，其中能够调整透镜832及显示部820的左右位置，以根据使用者的眼睛的位置使透镜832及显示部820位于最合适的位置上。此外，优选具有一种机构，其中通过改变透镜832及显示部820之间的距离来调整焦点。
使用者可以使用安装部823将电子设备800A或电子设备800B装在头上。在图28C等中，示出安装部823具有如眼镜的镜脚(也称为接头、脚丝等)那样的形状的例子，但是不局限于此。只要使用者能够装上，安装部823就例如可以具有头盔型或带型的形状。
成像部825具有取得外部的信息的功能。可以将成像部825所取得的数据输出到显示部820。在成像部825中可以使用图像传感器。另外，也可以设置多个摄像头以能够对应望远、广角等多种视角。
注意，在此示出包括成像部825的例子，设置能够测量出与对象物的距离的测距传感器(以下，也称为检测部)即可。换言之，成像部825是检测部的一个方式。作为检测部例如可以使用图像传感器或激光雷达(LIDAR：Light Detection and Ranging)等距离图像传感器。通过使用由摄像头取得的图像以及由距离图像传感器取得的图像，可以取得更多的信息，可以实现精度更高的姿态操作。
电子设备800A也可以包括被用作骨传导耳机的振动机构。例如，作为显示部820、框体821和安装部823中的任一个或多个可以采用包括该振动机构的结构。由此，不需要另行设置头戴式耳机、耳机或扬声器等音响设备，而只装上电子设备800A就可以享受影像和声音。
电子设备800A以及电子设备800B也可以都包括输入端子。可以将供应来自影像输出设备等的影像信号以及用于对设置在电子设备内的电池进行充电的电力等的电缆连接到输入端子。
本发明的一个方式的电子设备也可以具有与耳机750进行无线通信的功能。耳机750包括通信部(未图示)，并具有无线通信功能。耳机750通过无线通信功能可以从电子设备接收信息(例如声音数据)。例如，图28A所示的电子设备700A具有通过无线通信功能将信息发送到耳机750的功能。另外，例如图28C所示的电子设备800A具有通过无线通信功能将信息发送到耳机750的功能。
另外，电子设备也可以包括耳机部。图28B所示的电子设备700B包括耳机部727。例如，可以采用以有线方式连接耳机部727和控制部的结构。连接耳机部727和控制部的布线的一部分也可以配置在框体721或安装部723的内部。
同样，图28D所示的电子设备800B包括耳机部827。例如，可以采用以有线方式连接耳机部827和控制部824的结构。连接耳机部827和控制部824的布线的一部分也可以配置在框体821或安装部823的内部。另外，耳机部827和安装部823也可以包括磁铁。由此，可以用磁力将耳机部827固定到安装部823，收纳变得容易，所以是优选的。
注意，电子设备也可以包括能够与耳机或头戴式耳机等连接的声音输出端子。另外，电子设备也可以包括声音输入端子和声音输入机构中的一方或双方。作为声音输入机构，例如可以使用麦克风等收音装置。通过将声音输入机构设置到电子设备，可以使电子设备具有所谓的耳麦的功能。
如此，作为本发明的一个方式的电子设备，眼镜型(电子设备700A以及电子设备700B等)和护目镜型(电子设备800A以及电子设备800B等)的双方都是优选的。
另外，本发明的一个方式的电子设备可以以有线或无线方式将信息发送到耳机。
图29A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29B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装置6511、光学构件6512、触摸传感器面板6513、印刷电路板6517、电池6518等。
显示装置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，显示装置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。
显示装置6511可以使用本发明的一个方式的柔性显示器。由此，可以实现极轻量的电子设备。此外，由于显示装置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，通过折叠显示装置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29C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适用本发明的一个方式的显示装置。
图29C所示的电视装置7100的操作可以通过利用框体7101所具备的操作开关以及另外提供的遥控操作机7111进行。或者，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。另外，也可以在遥控操作机7111中具备显示从该遥控操作机7111输出的数据的显示部。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。
另外，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和接收者之间等)的信息通信。
图29D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适用本发明的一个方式的显示装置。
图29E及图29F示出数字标牌的一个例子。
图29E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29F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29E和图29F中，可以将本发明的一个方式的显示装置用于显示部7000。
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。另外，在用于提供线路信息或交通信息等信息的用途时，可以通过直觉性的操作提高易用性。
如图29E和图29F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30A至图30G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30A至图30G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。另外，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。
下面，详细地说明图30A至图30G所示的电子设备。
图30A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。另外，作为便携式信息终端9101，可以将文字或图像信息显示在其多个面上。在图30A中示出显示三个图标9050的例子。另外，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；以及电波强度等。或者，可以在显示有信息9051的位置上显示图标9050等。
图30B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。例如，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30C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及扬声器9003，在框体9000的左侧面包括用作操作用按钮的操作键9005，并且在底面包括连接端子9006。
图30D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)。另外，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或进行充电。充电也可以通过无线供电进行。
图30E至图30G是示出可以折叠的便携式信息终端9201的立体图。另外，图30E是将便携式信息终端9201展开的状态的立体图，图30G是折叠的状态的立体图，图30F是从图30E的状态和图30G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。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
[实施例1]
在本实施例中，示出分析对具有蒽结构的有机化合物9-(1-萘基)-10-[4-(2-萘基)苯基]蒽(略称：αN-βNPAnth)的膜进行紫外线照射及加热时检测出的物质而得的结果。以下示出αN-βNPAnth的结构式。
[化学式1]
首先，在第一石英衬底上以厚度为25nm的方式蒸镀αN-βNPAnth的膜，对其贴合第二石英衬底作为对置衬底，其中仅在四个角上使用密封材料。注意，密封材料仅存在于四个角上，因此αN-βNPAnth的膜被暴露于大气。
接着，使用由牛尾电机株式会社制造的UV灯(UXM-501MD)将包括g线(波长：436nm)、h线(波长：405nm)、i线(波长：365nm)的波长的紫外线照射到没有进行紫外线照射和加热的比较样品1之外的样品，直到累计光量到达500mJ/cm2为止。
接着，将照射紫外线的样品中的没有进行加热的比较样品1及比较样品2之外的样品放入到钟罩，为了降低氧浓度，在抽空到2kPa之后以互不相同的加热温度进行1小时加热。下表示出各样品的紫外线照射的有无、加热的有无以及加热温度。
[表1]
将如上所述制造的样品及比较样品切割成2.5cm×2.5cm的尺寸，对该样品与乙腈：氯仿＝7：3的溶剂1ml施加超声波10分钟，来使膜溶出。用0.2μm的过滤器过滤该溶液而进行测量。
通过高效液相色谱法进行测量。在测量中使用由沃特世公司制造的WatersAcquity UPLC(注册商标)System。作为检测器使用光电二极管阵列(PDA)检测器。作为色谱柱使用由沃特世公司制造的ACQUITY UPLC CSH C18 Column(粒径为1.7μm，2.1×100mm)。在测量中，作为流动层，A：乙腈且B：甲酸水溶液，流速为0.5mL/min，以85％保持A10分钟，然后进行以一定比例增加到95％的梯度分析到6秒钟，然后以95％保持A到15分钟，由此进行分析。样品溶液的注入量为5μL。
图31示出PDA检测器的色谱图。在图31中，在0分钟至4分钟附近之间观察到A至E这五个峰，在7分钟至8分钟之处观察到αN-βNPAnth的峰。图32放大示出图31的色谱图中的7分钟至9.5分钟的范围。从图32可知，没有进行紫外线照射和加热的比较样品1具有最强的αN-βNPAnth的峰，进行紫外线照射和高达80℃的加热处理的样品1具有最弱的αN-βNPAnth的峰，进行紫外线照射和100℃或120℃的加热的样品2及样品3的αN-βNPAnth的峰为比较样品1与样品1的中间的强度。
此外，图33放大示出图31的色谱图中的0分钟至7分钟的范围。其结果是，在1分钟至5分钟的溶出时间确认到物质A至物质E这五个物质的峰。其中，物质A、物质B、物质D及物质E的m/z为539，可推测它们是在αN-βNPAnth(分子量506)上加成两个氧的物质。
在此，可知各物质的峰强度在各样品间不同。于是，图34示出各峰的峰面积的条形图。从其结果可知：物质D之外的各物质的峰面积在比较样品1中几乎为0，通过照射紫外线而增加，并且通过进行80℃以上的加热而减少。此外，可知，加热温度越高，减少量越大。该结果意味着，由于紫外线照射而形成的氧加成物等杂质通过加热而减少。氧加成物等杂质是αN-βNPAnth变化而成的，所以杂质的生成有可能影响到元件特性。在本发明的一个方式中，通过进行80℃以上的加热可以减少这种杂质，而可以减少其影响。
在此，从图32可知，因UV照射而减少的αN-βNPAnth的峰通过进行100℃及120℃的加热转为增加。也就是说，可推测为，通过进行至少为100℃以上的加热，氧加成物等杂质恢复到原来的αN-βNPAnth。因此，加热温度优选为100℃以上。
此外，物质D通过进行紫外线照射而生成，在高达100℃的加热中该物质的量几乎不变，但是该量通过进行120℃的加热而增加。因此，在本发明的一个方式中，照射紫外线之后的加热更优选小于120℃。
如上所述，在本发明的一个方式中，通过在氧浓度低的气氛(5kPa以下的真空度或99％以上的非活性气体(氮、氩等)气氛)下对将紫外线照射到具有蒽骨架的有机化合物时生成的杂质进行80℃以上的加热，可以减少该杂质，而可以抑制其负面影响。
此外，上述加热优选为100℃以上，由此易于将上述杂质恢复到原来的具有蒽骨架的有机化合物。此外，为了抑制指定杂质的增加，上述加热更优选为120以下。
[符号说明]
AL：布线、C1：电容器、CL：布线、GL：布线、M1：晶体管、M2：晶体管、M3：晶体管、PS：子像素、RL：布线、SL：布线、SLB：布线、SLG：布线、SLR：布线、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、100H：显示装置、100J：显示装置、100：显示装置、101：层、110a：子像素、110b：子像素、110c：子像素、110d：子像素、110：像素、111a：像素电极、111b：像素电极、111c：像素电极、111d：像素电极、112a：导电层、112b：导电层、112c：导电层、112d：导电层、113A：第一层、113a：第一层、113B：第二层、113b：第二层、113C：第三层、113c：第三层、113d：第四层、114：公共层、115：公共电极、116：突出部、117：遮光层、118a：掩模层、118A：第一掩模层、118b：掩模层、118B：第一掩模层、118c：掩模层、118C：第一掩模层、118d：掩模层、118：掩模层、119a：掩模层、119A：第二掩模层、119b：掩模层、119B：第二掩模层、119c：掩模层、119C：第二掩模层、120：衬底、122：树脂层、123：导电层、124a：像素、124b：像素、125A：绝缘膜、125：绝缘层、126a：导电层、126b：导电层、126c：导电层、126d：导电层、127a：绝缘层、127b：绝缘层、127：绝缘层、128：层、129a：导电层、129b：导电层、129c：导电层、129d：导电层、130a：发光器件、130B：发光器件、130b：发光器件、130c：发光器件、130G：发光器件、130R：发光器件、131：保护层、133：凹陷部、139：区域、140：连接部、142：粘合层、150：受光器件、151：衬底、152：衬底、153：绝缘层、162：显示部、164：电路、165：布线、166：导电层、172：FPC、173：IC、190a：抗蚀剂掩模、190b：抗蚀剂掩模、190c：抗蚀剂掩模、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、231i：沟道形成区域、231n：低电阻区域、231：半导体层、240：电容器、241：导电层、242：连接层、243：绝缘层、245：导电层、251：导电层、252：导电层、254：绝缘层、255a：绝缘层、255b：绝缘层、255c：绝缘层、256：插头、261：绝缘层、262：绝缘层、263：绝缘层、264：绝缘层、265：绝缘层、271：插头、274a：导电层、274b：导电层、274：插头、280：显示模块、281：显示部、282：电路部、283a：像素电路、283：像素电路部、284a：像素、284：像素部、285：端子部、286：布线部、290：FPC、291：衬底、292：衬底、301A：衬底、301B：衬底、301：衬底、310A：晶体管、310B：晶体管、310：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、320A：晶体管、320B：晶体管、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、335：绝缘层、336：绝缘层、341：导电层、342：导电层、343：插头、344：绝缘层、345：绝缘层、346：绝缘层、347：凸块、348：粘合层、351：衬底、352：指头、353：层、355：功能层、357：层、359：衬底、400：显示装置、401：衬底、402：驱动电路部、403：驱动电路部、404：显示部、405B：子像素、405G：子像素、405R：子像素、405：像素、410a：晶体管、410：晶体管、411i：沟道形成区域、411n：低电阻区域、411：半导体层、412：绝缘层、413：导电层、414a：导电层、414b：导电层、415：导电层、416：绝缘层、421：绝缘层、422：绝缘层、423：绝缘层、426：绝缘层、430：像素、431：导电层、450a：晶体管、450：晶体管、451：半导体层、452：绝缘层、453：导电层、454a：导电层、454b：导电层、455：导电层、553：层、700A：电子设备、700B：电子设备、721：框体、723：安装部、727：耳机部、750：耳机、751：显示装置、753：光学构件、756：显示区域、757：边框、758：鼻垫、772：下部电极、785：层、786a：EL层、786b：EL层、786：EL层、788：上部电极、800A：电子设备、800B：电子设备、820：显示部、821：框体、822：通信部、823：安装部、824：控制部、825：成像部、827：耳机部、832：透镜、4411：发光层、4412：发光层、4413：发光层、4420：层、4421：层、4422：层、4430：层、4431：层、4432：层、4440：电荷产生层、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：显示装置、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、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 (12)
1.一种降低有机化合物的氧加成物的方法，
其中，对在有氧气氛下被照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的包含具有蒽结构的所述有机化合物的层在低于5kPa的真空度下进行80℃以上的加热。
2.一种降低有机化合物的氧加成物的方法，
其中，对在有氧气氛下被照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的包含具有蒽结构的所述有机化合物的层在99％以上的非活性气体气氛下进行80℃以上的加热。
3.一种降低有机化合物的氧加成物的方法，
其中，对在有氧气氛下被照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的包含具有蒽结构的所述有机化合物的层在99％以上的氮气氛下进行80℃以上的加热。
4.一种降低有机化合物的氧加成物的方法，
其中，对在有氧气氛下被照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的包含具有蒽结构的所述有机化合物的层在氧浓度为300ppm以下的气氛下进行80℃以上的加热。
5.一种电子器件的制造方法，包括：
在有氧气氛下对包含具有蒽结构的有机化合物的层照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的工序；以及
在低于5kPa的真空度下进行80℃以上的加热的工序。
6.一种电子器件的制造方法，包括：
在有氧气氛下对包含具有蒽结构的有机化合物的层照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的工序；以及
在99％以上的非活性气体气氛下进行80℃以上的加热的工序。
7.一种电子器件的制造方法，包括：
在有氧气氛下对包含具有蒽结构的有机化合物的层照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的工序；以及
在氧浓度为300ppm以下的气氛下进行80℃以上的加热的工序。
8.一种显示装置的制造方法，包括：
形成第一像素电极及第二像素电极的工序；
形成覆盖所述第一像素电极及所述第二像素电极的第一EL层的工序；
形成接触于所述第一EL层的顶面的第一绝缘层的工序；
去除所述第二像素电极上的所述第一EL层及所述第一绝缘层的工序；
形成覆盖所述第一绝缘层及所述第二像素电极的第二EL层的工序；
形成接触于所述第二EL层的顶面的第二绝缘层的工序；
去除所述第一像素电极上的所述第二EL层及所述第二绝缘层的工序；
覆盖所述第一绝缘层及所述第二绝缘层而沉积第三绝缘层的工序；
在所述第三绝缘层上涂布感光性有机树脂的工序；
进行第一曝光来用可见光线或紫外线使所述有机树脂的一部分敏化的工序；
进行显影来去除所述有机树脂的一部分而形成第四绝缘层的工序；
进行第一加热处理来使所述第四绝缘层的侧面具有锥形形状并使所述第四绝缘层的顶面具有凸曲面形状的工序；
去除所述第一绝缘层、所述第二绝缘层及所述第三绝缘层的一部分来使所述第一EL层的顶面及所述第二EL层的顶面露出的工序；
覆盖所述第一EL层、所述第二EL层及所述第四绝缘层而形成公共电极的工序；
在从所述第一EL层的顶面及所述第二EL层的顶面露出后直到形成所述公共电极为止的期间在有氧气氛下对所述第一EL层及所述第二EL层照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的工序；以及
在所述照射所述紫外线的工序之后在低于5kPa的真空度下进行80℃以上的加热处理的工序。
9.一种显示装置的制造方法，包括：
形成第一像素电极及第二像素电极的工序；
形成覆盖所述第一像素电极及所述第二像素电极的第一EL层的工序；
形成接触于所述第一EL层的顶面的第一绝缘层的工序；
去除所述第二像素电极上的所述第一EL层及所述第一绝缘层的工序；
形成覆盖所述第一绝缘层及所述第二像素电极的第二EL层的工序；
形成接触于所述第二EL层的顶面的第二绝缘层的工序；
去除所述第一像素电极上的所述第二EL层及所述第二绝缘层的工序；
覆盖所述第一绝缘层及所述第二绝缘层而沉积第三绝缘层的工序；
在所述第三绝缘层上涂布感光性有机树脂的工序；
进行第一曝光来用可见光线或紫外线使所述有机树脂的一部分敏化的工序；
进行显影来去除所述有机树脂的一部分而形成第四绝缘层的工序；
进行第一加热处理来使所述第四绝缘层的侧面具有锥形形状并使所述第四绝缘层的顶面具有凸曲面形状的工序；
去除所述第一绝缘层、所述第二绝缘层及所述第三绝缘层的一部分来使所述第一EL层的顶面及所述第二EL层的顶面露出的工序；
覆盖所述第一EL层、所述第二EL层及所述第四绝缘层而形成公共电极的工序；
在从所述第一EL层的顶面及所述第二EL层的顶面露出后直到形成所述公共电极为止的期间在有氧气氛下对所述第一EL层及所述第二EL层照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的工序；以及
在所述照射所述紫外线的工序之后在99％以上的非活性气体气氛下进行80℃以上的加热处理的工序。
10.一种显示装置的制造方法，包括：
形成第一像素电极及第二像素电极的工序；
形成覆盖所述第一像素电极及所述第二像素电极的第一EL层的工序；
形成接触于所述第一EL层的顶面的第一绝缘层的工序；
去除所述第二像素电极上的所述第一EL层及所述第一绝缘层的工序；
形成覆盖所述第一绝缘层及所述第二像素电极的第二EL层的工序；
形成接触于所述第二EL层的顶面的第二绝缘层的工序；
去除所述第一像素电极上的所述第二EL层及所述第二绝缘层的工序；
覆盖所述第一绝缘层及所述第二绝缘层而沉积第三绝缘层的工序；
在所述第三绝缘层上涂布感光性有机树脂的工序；
进行第一曝光来用可见光线或紫外线使所述有机树脂的一部分敏化的工序；
进行显影来去除所述有机树脂的一部分而形成第四绝缘层的工序；
进行第一加热处理来使所述第四绝缘层的侧面具有锥形形状并使所述第四绝缘层的顶面具有凸曲面形状的工序；
去除所述第一绝缘层、所述第二绝缘层及所述第三绝缘层的一部分来使所述第一EL层的顶面及所述第二EL层的顶面露出的工序；
覆盖所述第一EL层、所述第二EL层及所述第四绝缘层而形成公共电极的工序；
在从所述第一EL层的顶面及所述第二EL层的顶面露出后直到形成所述公共电极为止的期间在有氧气氛下对所述第一EL层及所述第二EL层照射1mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的紫外线的工序；以及
在所述照射所述紫外线的工序之后在氧浓度为300ppm以下的气氛下进行80℃以上的加热处理的工序。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的显示装置的制造方法，
其中利用光刻法形成所述第一EL层及所述第二EL层，
并且所述第一EL层与所述第二EL层之间的距离为8μm以下。
12.根据权利要求8至10中任一项所述的显示装置的制造方法，
其中所述紫外线包括g线(波长：436nm)、h线(波长：405nm)、i线(波长：365nm)的波长。
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