CN118251715A - 显示装置及电子设备 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
本发明的目的是提供一种减少图像数据传送量且保持高显示品质的显示装置。显示装置(DP)包括显示部(DIS)、发光部(SHB)及受光部(SJB)。显示部包括彼此重叠的第一显示区域(ALP)及第一电路区域。此外，第一显示区域包括多个第一显示像素，第一电路区域包括第一驱动电路(DRV)。第一驱动电路通过第一显示区域上延伸的多个第一布线电连接到多个第一显示像素。发光部具有发射第一光的功能，受光部具有检测由于将第一光照射到拍摄对象而反射的第二光的功能及根据第二光生成信息的功能。第一驱动电路具有根据该信息对多个第一布线分别发送多个图像信号或者对多个第一布线中连续相邻的两个以上的布线发送同一图像信号的功能。
Description
技术领域
本发明的一个方式涉及一种显示装置及电子设备。
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技术领域涉及一种物体、驱动方法或制造方法。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、蓄电装置、摄像装置、存储装置、信号处理装置、处理器、电子设备、系统、它们的驱动方法、它们的制造方法或它们的检查方法。
背景技术
近年来，对用于VR(Virtual Reality：虚拟现实)、AR(Augmented Reality：增强现实)等XR(Extended Reality：扩展现实或者Cross Reality：交叉现实)的电子设备、智能手机等移动电话机、平板型信息终端、笔记本型PC(个人计算机)等所包括的显示装置进行了各方面的改进。例如，已在对显示装置进行如下研发：提高屏幕分辨率，提高颜色再现性(NTSC比)，减少驱动电路，并且降低功耗。
尤其是，在用于XR的电子设备中，通过提高显示装置的像素密度(清晰度)及颜色再现性，可以使所显示的图像清晰化而提高现实感。此外，专利文献1公开了具有包括有机EL的发光器件，像素数多且清晰度高的显示装置。
此外，在用于XR的电子设备中，眼球追踪技术受到关注。眼球追踪是指测量用户的眼球运动来追踪用户注视点的方法，眼球追踪例如被期待应用于体育运动、教育、营销、危险预测、健康管理及电子设备的用户界面。由此，近年来，已提出各种视线追踪方法。例如，专利文献2公开了一种技术，该技术是对将光照射到角膜上以该光的反射点及瞳孔的拍摄图像计算出眼球运动的角膜反射法(PCCR法)进行改良而成的。
此外，还已在对在显示装置的显示区域中设置显示像素电路以外的电路来附加新的功能的显示装置进行开发。例如，专利文献3公开了在显示区域中除了显示像素电路以外还包括摄像像素电路的显示装置及使用该显示装置检测出眼睛或眼睛附近作为图像的方法。
[先行技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]国际专利申请公开第2019/220278号
[专利文献2]美国专利申请公开第2006/0238707号说明书
[专利文献3]国际专利申请公开第2019/243955号
发明内容
发明所要解决的技术问题
显示装置的清晰度越高，显示装置所包括的像素数越多。为了在显示装置上显示图像，需要对显示装置所包括的各像素分别写入图像数据，因此输入到显示装置的包括图像数据的图像信号的个数也增多。也就是说，显示装置的像素数越多，输入到显示装置的图像数据的传送量越多，所以有可能对显示装置输入图像数据的接口的负荷增大。
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。此外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够减少图像数据的传送量的显示装置。此外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种包括上述显示装置的电子设备。此外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的显示装置及新颖的电子设备。
注意，本发明的一个方式的目的不局限于上述目的。上述目的并不妨碍其他目的的存在。此外，其他目的是上面没有提到而将在下面的记载中进行说明的目的。本领域技术人员可以从说明书或附图等的记载中导出并适当抽取上面没有提到的目的。此外，本发明的一个方式实现上述目的及其他目的中的至少一个目的。此外，本发明的一个方式并不需要实现所有的上述目的及其他目的。
解决技术问题的手段
(1)
本发明的一个方式是一种显示装置，包括显示部、发光部、受光部及控制部。显示部包括第一显示区域及第一电路区域，第一显示区域位于与第一电路区域重叠的区域。第一显示区域包括多个第一显示像素，第一电路区域包括第一驱动电路。第一驱动电路与第一显示区域上延伸的多个第一布线电连接，多个第一显示像素分别与多个第一布线电连接。受光部与控制部电连接，控制部与第一驱动电路电连接。发光部具有发射第一光的功能。受光部具有检测由于将第一光照射到拍摄对象而反射的第二光的功能及根据第二光生成信息来将信息发送到控制部的功能。控制部具有根据信息生成第一信号来将第一信号发送到第一驱动电路的功能。此外，第一驱动电路具有根据第一信号对多个第一布线分别发送多个图像信号或者对多个第一布线中连续相邻的两个以上的布线发送同一图像信号的功能。
(2)
此外，本发明的一个方式也可以具有如下结构：在上述(1)中，显示部包括第二显示区域及第二电路区域。尤其是，第二显示区域优选位于与第二电路区域重叠的区域。此外，第二显示区域优选包括多个第二显示像素，第二电路区域优选包括第二驱动电路。此外，第二驱动电路优选与第二显示区域上延伸的多个第二布线电连接，多个第二显示像素优选分别与多个第二布线电连接，控制部优选与第二驱动电路电连接。此外，控制部优选具有根据信息生成第二信号来将第二信号发送到第二驱动电路的功能，第二驱动电路优选具有根据第一信号对多个第二布线分别发送多个图像信号或者对多个第二布线中连续相邻的两个以上的布线发送同一图像信号的功能。注意，第一显示区域中被写入一个图像信号的第一显示像素的个数与第二显示区域中被写入所发送的一个图像信号的第二显示像素的个数不同。
(3)
此外，本发明的一个方式是一种显示装置，包括显示部、发光部、受光部及控制部。显示部包括第一显示区域及第一电路区域，第一显示区域位于与第一电路区域重叠的区域。第一显示区域包括多个第一显示像素，第一电路区域包括第一驱动电路。第一驱动电路与第一显示区域上延伸的多个第一布线电连接，多个第一显示像素分别与多个第一布线电连接。受光部与控制部电连接，控制部与第一驱动电路电连接。发光部具有发射第一光的功能。受光部具有检测由于将第一光照射到拍摄对象而反射的第二光的功能及根据第二光生成信息来将信息发送到控制部的功能。控制部具有根据信息生成第一信号来将第一信号发送到第一驱动电路的功能。此外，第一驱动电路具有以对应于第一信号的第一帧频对多个第一布线分别发送图像信号的功能。
(4)
此外，本发明的一个方式也可以具有如下结构：在上述(3)中，显示部包括第二显示区域及第二电路区域。尤其是，第二显示区域优选位于与第二电路区域重叠的区域。此外，第二显示区域优选包括多个第二显示像素，第二电路区域优选包括第二驱动电路。此外，第二驱动电路优选与第二显示区域上延伸的多个第二布线电连接，多个第二显示像素优选分别与多个第二布线电连接，控制部优选与第二驱动电路电连接。此外，控制部优选具有根据信息生成第二信号来将第二信号发送到第二驱动电路的功能，第二驱动电路优选具有以对应于第二信号的第二帧频对多个第二布线分别发送图像信号的功能。注意，第一帧频与第二帧频不同。
(5)
此外，本发明的一个方式也可以具有如下结构：在上述(1)至(4)中的任一个中，第一驱动电路包括在沟道形成区域中包含硅的晶体管，第一显示像素包括在沟道形成区域中包含金属氧化物的晶体管。
(6)
此外，本发明的一个方式也可以具有如下结构：在上述(1)至(5)中的任一个中，第一显示像素包括包含有机EL材料的发光器件。
(7)
此外，本发明的一个方式也可以具有如下结构：在上述(1)至(6)中的任一个中，第一光及第二光为可见光，或者，所述第一光及所述第二光为红外线。
(8)
此外，本发明的一个方式是一种电子设备，包括上述(1)至(7)中任一显示装置及外壳。此外，外壳具有可以戴在用户头上的形状。
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。此外，根据本发明的一个方式，可以提供一种能够减少图像数据的传送量的显示装置。此外，根据本发明的一个方式，可以提供一种包括上述显示装置的电子设备。此外，根据本发明的一个方式，可以提供一种新颖的显示装置及新颖的电子设备。
注意，本发明的一个方式的效果不局限于上述效果。上述效果并不妨碍其他效果的存在。此外，其他效果是上面没有提到而将在下面的记载中进行说明的效果。本领域技术人员可以从说明书或附图等的记载中导出并适当抽取上面没有提到的效果。此外，本发明的一个方式具有上述效果及其他效果中的至少一个效果。因此，本发明的一个方式有时根据情况而没有上述效果。
附图简要说明
图1A及图1B是示出显示装置的结构例子的方框图。
图2A至图2C是示出显示装置的显示部的结构例子的截面示意图。
图3A是示出显示装置的显示部的一个例子的平面示意图，图3B是示出显示装置的驱动电路区域的一个例子的平面示意图。
图4A及图4B是示出显示装置的显示部的结构例子的平面示意图。
图5是示出显示装置所包括的电路的一个例子的方框图。
图6是示出显示装置所包括的电路的一个例子的方框图。
图7是示出显示装置所包括的显示区域的一个例子的方框图。
图8A及图8B是示出显示装置所包括的电路的一个例子的电路图。
图9是示出显示装置所包括的电路的一个例子的电路图。
图10A及图10B是示出将显示装置的显示面分割成多个区域的一个例子的图。
图11A是示出将显示装置的显示部的平面分割成多个区域的一个例子的图，图11B是示出显示装置的显示部的平面的一个例子的图。
图12A及图12C是示出显示装置的显示部的平面的一部分的图，图12B及图12D是示出发送到显示装置的各显示区域的图像数据的传送量的一个例子的图表。
图13A及图13B是示出将显示装置的显示面分割成多个区域的一个例子的图。
图14A是示出将显示装置的显示部的平面分割成多个区域的一个例子的图，图14B是示出显示装置的显示部的平面的一个例子的图。
图15是示出显示部的结构例子的方框图。
图16是示出输入到显示装置的图像数据量的一个例子的图表。
图17是示出将图像数据输入到显示装置的各电路的时序的一个例子的图。
图18A及图18B是示出应用显示装置的电子设备的一个例子的图。
图19A是示出应用显示装置的电子设备的一个例子的图，图19B及图19C是说明电子设备所具有的显示部与用户的眼睛之间的光的路径的例子的图。
图20是示出显示装置的结构例子的截面示意图。
图21A至图21C是示出显示装置的结构例子的部分区域的截面示意图。
图22是示出显示装置的结构例子的截面示意图。
图23是示出显示装置的结构例子的截面示意图。
图24是示出显示装置的结构例子的截面示意图。
图25是示出显示装置的结构例子的截面示意图。
图26是示出显示装置的结构例子的截面示意图。
图27是示出显示装置的结构例子的截面示意图。
图28是示出显示装置的结构例子的截面示意图。
图29A至图29F是示出发光器件的结构例子的图。
图30A至图30C是示出发光器件的结构例子的图。
图31A是示出显示装置所包括的像素电路的结构例子的电路图，图31B是示出显示装置所包括的像素电路的结构例子的立体示意图。
图32A至图32D是示出显示装置所包括的像素电路的结构例子的电路图。
图33A至图33D是示出显示装置所包括的像素电路的结构例子的电路图。
图34A至图34G是示出像素的一个例子的平面图。
图35A至图35F是示出像素的一个例子的平面图。
图36A至图36H是示出像素的一个例子的平面图。
图37A至图37D是示出像素的一个例子的平面图。
图38A是示出晶体管的结构例子的平面示意图，图38B及图38C是示出晶体管的结构例子的截面示意图。
图39A及图39B是示出显示模块的结构例子的图。
图40A至图40F是示出电子设备的结构例子的图。
图41A至图41D是示出电子设备的结构例子的图。
图42A至图42C是示出电子设备的结构例子的图。
图43A至图43E是示出电子设备的结构例子的图。
图44是实施例中使用的显示装置的截面照片。
图45是示出实施例中处理的显示装置所具有的晶体管的栅极源极间电压-漏极电流的特性的图表。
图46是实施例中处理的显示装置的立体示意图。
图47是在实施例中处理的显示装置上显示图像时的照片。
图48A是示出实施例中处理的显示部的结构的方框图，图48B是示出实施例中处理的显示部的显示区域的图。
图49是示出实施例中估计的显示装置的功耗的图表。
实施发明的方式
在本说明书等中，半导体装置是指利用半导体特性的装置以及包括半导体元件(例如晶体管、二极管及光电二极管)的电路及包括该电路的装置等。此外，半导体装置是指能够利用半导体特性而发挥作用的所有装置。例如，作为半导体装置的例子，有集成电路、具有集成电路的芯片、封装中容纳有芯片的电子构件。此外，例如有时存储装置、显示装置、发光装置、照明装置以及电子设备等本身是半导体装置，或者包括半导体装置。
此外，在本说明书等中，当记载为X与Y连接时，公开了如下情况：X与Y电连接的情况；X与Y在功能上连接的情况；以及X与Y直接连接的情况。因此，不局限于附图或文中所示的连接关系，例如其他的连接关系也被认为在附图或文中公开。X、Y都是对象物(例如，装置、元件、电路、布线、电极、端子、导电膜、层等)。
作为X和Y电连接的情况的一个例子，可以在X和Y之间连接一个以上的能够电连接X和Y的元件(例如开关、晶体管、电容器、电感器、电阻器、二极管、显示器件、发光器件及负载)。此外，开关具有控制开启或关闭的功能。换言之，开关具有通过成为导通状态(开启状态)或非导通状态(关闭状态)控制是否使电流流过的功能。
作为X与Y在功能上连接的情况的一个例子，例如可以在X与Y之间连接有一个以上的能够在功能上连接X与Y的电路(例如，逻辑电路(例如，反相器、NAND电路或NOR电路)、信号转换电路(例如，数字模拟转换电路、模拟数字转换电路、伽马校正电路)、电位电平转换电路(例如，升压电路、降压电路等电源电路或改变信号的电位电平的电平转移电路)、电压源、电流源、切换电路、放大电路(例如，能够增大信号振幅或电流量等的电路、运算放大器、差分放大电路、源极跟随电路或缓冲电路)、信号产生电路、存储电路或控制电路)。注意，例如，即使在X与Y之间夹有其他电路，当从X输出的信号传送到Y时，就可以说X与Y在功能上连接。
此外，当明确地记载为X与Y电连接时，包括如下情况：X与Y电连接的情况(换言之，以中间夹有其他元件或其他电路的方式连接X与Y的情况)；以及X与Y直接连接的情况(换言之，以中间不夹有其他元件或其他电路的方式连接X与Y的情况)。
此外，在本说明书中，采用布线(供应恒电位的布线或发送信号的布线)与多个元件电连接的电路结构。例如，在本说明书中，有时将X与布线直接连接且Y与该布线直接电连接的情况记为“X与Y直接连接”。
此外，例如可以描述为“X、Y、晶体管的源极(有时换称为第一端子和第二端子中的一方)与晶体管的漏极(有时换称为第一端子和第二端子中的另一方)相互电连接，并且X、晶体管的源极、晶体管的漏极、Y依次电连接”。或者，可以描述为“晶体管的源极与X电连接，晶体管的漏极与Y电连接，并且X、晶体管的源极、晶体管的漏极与Y依次电连接”。或者，可以描述为“X通过晶体管的源极及漏极与Y电连接，并且X、晶体管的源极、晶体管的漏极、Y依次设置为相互连接”。通过使用与这些例子相同的描述方法规定电路结构中的连接顺序，可以区别晶体管的源极与漏极而决定技术范围。注意，这种描述方法是一个例子，不局限于上述描述方法。在此，X和Y为对象物(例如，装置、元件、电路、布线、电极、端子、导电膜或层等)。
此外，即使在电路图上独立的构成要素彼此电连接，也有时一个构成要素兼有多个构成要素的功能。例如，在布线的一部分用作电极时，一个导电膜兼有布线和电极的两个构成要素的功能。因此，本说明书中的“电连接”的范畴内还包括这种一个导电膜兼有多个构成要素的功能的情况。
在本说明书等中，“电阻器”例如可以为具有高于0Ω的电阻值的电路元件或者具有高于0Ω的电阻值的布线等。因此，在本说明书等中，“电阻器”包括具有电阻值的布线、电流流过源极和漏极之间的晶体管、二极管或线圈。因此，“电阻器”有时可以换称为“电阻”、“负载”或“具有电阻值的区域”。与此相反，“电阻”、“负载”或“具有电阻值的区域”有时可以换称为“电阻器”。作为电阻值，例如优选为1mΩ以上且10Ω以下，更优选为5mΩ以上且5Ω以下，进一步优选为10mΩ以上且1Ω以下。此外，例如也可以为1Ω以上且1×109Ω以下。
在本说明书等中，“电容器”例如可以为具有高于0F的静电电容值的电路元件、具有高于0F的静电电容值的布线的区域、寄生电容、晶体管的栅极电容等。此外，“电容器”、“寄生电容”、“栅极电容”等有时可以换称为“电容”。与此相反，“电容”有时可以换称为“电容器”、“寄生电容”或“栅极电容”。此外，“电容”(包括三端子以上的“电容”)具有包括绝缘体及夹着该绝缘体的一对导电体的结构。由此，“电容”的“一对导电体”可以换称为“一对电极”、“一对导电区域”、“一对区域”或“一对端子”。此外，“一对端子中的一个”或“一对端子中的另一个”有时分别被称为第一端子或第二端子。静电电容值例如可以为0.05fF以上且10pF以下。此外，例如，还可以为1pF以上且10μF以下。
在本说明书等中，晶体管包括栅极、源极以及漏极这三个端子。栅极被用作控制晶体管的导通状态的控制端子。用作源极或漏极的两个端子是晶体管的输入输出端子。根据晶体管的导电型(n沟道型、p沟道型)及对晶体管的三个端子施加的电位的高低，两个输入输出端子中的一方用作源极而另一方用作漏极。因此，在本说明书等中，源极和漏极可以相互调换。在本说明书等中，在说明晶体管的连接关系时，使用“源极和漏极中的一个”(第一电极或第一端子)、“源极和漏极中的另一个”(第二电极或第二端子)的表述。此外，根据晶体管的结构，有时除了上述三个端子以外还包括背栅极。在此情况下，在本说明书等中，有时将晶体管的栅极和背栅极中的一个称为第一栅极，将晶体管的栅极和背栅极的另一个称为第二栅极。并且，在相同晶体管中，有时可以将“栅极”与“背栅极”相互调换。此外，在晶体管包括三个以上的栅极时，在本说明书等中，有时将各栅极称为第一栅极、第二栅极、第三栅极。
例如，在本说明书等中，作为晶体管的一个例子可以采用具有两个以上的栅电极的多栅极结构晶体管。当采用多栅极结构时，由于将沟道形成区域串联连接，所以成为多个晶体管串联连接的结构。因此，通过采用多栅极结构，可以减小关态电流(off-statecurrent)，并能够提高晶体管的耐压性(提高可靠性)。或者，通过利用多栅极结构，当晶体管在饱和区域工作时，即便漏极-源极间的电压发生变化，漏极-源极间电流的变化也不太大，从而可以得到倾斜角平坦的电压-电流特性。当利用倾斜角平坦的电压-电流特性时，可以实现理想的电流源电路或电阻值极高的有源负载。其结果是，可以实现特性良好的差动电路或电流镜电路等。
此外，在本说明书等中，“发光器件”及“受光器件”等电路元件有时具有被称为“阳极”及“阴极”的极性。关于“发光器件”，有时可以通过施加正向偏压(将相对于“阴极”的正电位施加到“阳极”)使“发光器件”发光。此外，关于“受光器件”，有时通过施加零偏压或反向偏压(将相对于“阴极”的负电位施加到“阳极”)且将光照射到“受光器件”使电流产生在“阳极”-“阴极”间。如上所述，有时以“阳极”及“阴极”为“发光器件”、“受光器件”等电路元件中的输入输出端子。在本说明书等中，有时将“发光器件”、“受光器件”等电路元件中的“阳极”、“阴极”分别称为端子(第一端子、第二端子等)。例如，有时将“阳极”及“阴极”中的一个称为第一端子，并将“阳极”及“阴极”中的另一个称为第二端子。
此外，电路图示出一个电路元件的情况有时包括该电路元件具有多个电路元件的情况。例如，电路图示出一个电阻器的情况包括两个以上的电阻器串联电连接的情况。此外，例如，电路图示出一个电容的情况包括两个以上的电容并联电连接的情况。此外，例如，电路图示出一个晶体管的情况包括两个以上的晶体管串联电连接且各晶体管的栅极彼此电连接的情况。同样，例如，电路图示出一个开关的情况包括该开关具有两个以上的晶体管，两个以上的晶体管串联电连接或者并联电连接并且各晶体管的栅极彼此电连接的情况。
此外，在本说明书等中，节点也可以根据电路结构及器件结构等换称为端子、布线、电极、导电层、导电体或杂质区域。此外，端子或布线也可以换称为节点。
此外，在本说明书等中，可以适当地调换“电压”和“电位”。“电压”是指与基准电位之间的电位差，例如在基准电位为地电位(接地电位)时，也可以将“电压”换称为“电位”。地电位不一定意味着0V。此外，电位是相对性的，根据基准电位的变化而施加到布线的电位、施加到电路等的电位、从电路等输出的电位等也产生变化。
此外，在本说明书等中，“高电平电位”及“低电平电位”不意味着特定的电位。例如，在两个布线都被记为“用作供应高电平电位的布线”的情况下，两个布线所供应的高电平电位也可以互不相同。同样，在两个布线都被记为“用作供应低电平电位的布线”的情况下，两个布线所供应的低电平电位也可以互不相同。
此外，“电流”是指电荷的移动现象(导电)，例如，“发生正带电体的导电”的记载可以替换为“在与其相反方向上发生负带电体的导电”的记载。因此，在本说明书等中，在没有特别的说明的情况下，“电流”是指载流子移动时的电荷的移动现象(导电)。在此，作为载流子例如可以举出电子、空穴、阴离子、阳离子或络离子等，载流子根据电流流过的系统(例如，半导体、金属、电解液或真空中)不同。此外，布线等中的“电流的方向”是带正电的载流子移动的方向，以正电流量记载。换言之，带负电的载流子移动的方向与电流方向相反，以负电流量记载。因此，在本说明书等中，在没有特别的说明的情况下，关于电流的正负(或电流的方向)，“电流从元件A向元件B流过”的记载可以替换为“电流从元件B向元件A流过”的记载。此外，“对元件A输入电流”的记载可以替换为“从元件A输出电流”的记载。
此外，在本说明书等中，“第一”、“第二”、“第三”等序数词是为了避免构成要素的混淆而附加上的。因此，该序数词不限制构成要素的个数。此外，该序数词不限制构成要素的顺序。例如，在本说明书等的实施方式之一中附有“第一”的构成要素有可能在其他实施方式或权利要求书中附有“第二”。此外，例如，在本说明书等中，一个实施方式中的“第一”所指的构成要素有可能在其他实施方式或权利要求书中被省略。
在本说明书等中，为了方便起见，有时使用“上”、“下”等表示配置的词句以参照附图说明构成要素的位置关系。此外，构成要素的位置关系根据描述各结构的方向适当地改变。因此，不局限于说明书等中所说明的词句，根据情况可以适当地换词句。例如，在“位于导电体的上面的绝缘体”的表述中，通过将所示的附图的方向旋转180度，也可以称为“位于导电体的下面的绝缘体”。
此外，“上”及“下”这样的词句不限定于构成要素的位置关系为“正上”或“正下”且直接接触的情况。例如，如果是“绝缘层A上的电极B”的表述，则不一定必须在绝缘层A上直接接触地形成有电极B，也可以包括在绝缘层A与电极B之间包括其他构成要素的情况。此外，同样，例如，如果是“绝缘层A上方的电极B”的表述，则不一定必须在绝缘层A上直接接触地形成有电极B，也可以包括在绝缘层A与电极B之间包括其他构成要素的情况。此外，同样，例如，如果是“绝缘层A下方的电极B”的表述，则不一定必须在绝缘层A下直接接触地形成有电极B，也可以包括在绝缘层A与电极B之间包括其他构成要素的情况。
此外，在本说明书等中，有时为了说明配置为矩阵状的构成要素及其位置关系而使用“行”及“列”等词句。此外，构成要素的位置关系根据描述各结构的方向适当地改变。因此，不局限于说明书等中所说明的词句，根据情况可以适当地换词句。例如，在“行方向”的表述中，通过将所示的附图的方向旋转90度，有时也可以称为“列方向”。
此外，在本说明书等中，电连接配置为矩阵状的构成要素的布线可以在行方向或列方向上延伸。例如，在本说明书等中，在“布线A在行方向上延伸”的情况下，布线A有时也可以在列方向上延伸。反之亦然，在“布线A在列方向上延伸”的情况下，布线A有时也可以在行方向上延伸。也就是说，电连接配置为矩阵状的构成要素的布线的延伸方向不局限于本说明书等所记载的方向，有时可以为行方向或列方向。
此外，在本说明书等中，根据状况，可以互相调换“膜”和“层”等词句。例如，有时可以将“导电层”调换为“导电膜”。此外，有时可以将“绝缘膜”变换为“绝缘层”。此外，根据情况或状态，可以使用其他词句代替“膜”和“层”等词句。例如，有时可以将“导电层”或“导电膜”变换为“导电体”。此外，例如有时可以将“绝缘层”、“绝缘膜”变换为“绝缘体”。
注意，在本说明书等中，“电极”、“布线”及“端子”的词句不在功能上限定其构成要素。例如，有时将“电极”用作“布线”的一部分，反之亦然。再者，“电极”或“布线”等词句还包括多个“电极”或“布线”形成为一体的情况等。此外，例如，有时将“端子”用作“布线”或“电极”的一部分，反之亦然。再者，“端子”的词句还包括多个“电极”、“布线”或“端子”形成为一体的情况等。因此，例如，“电极”可以为“布线”或“端子”的一部分，例如，“端子”可以为“布线”或“电极”的一部分。此外，“电极”、“布线”或“端子”等的词句根据情况有时置换为“区域”等的词句。
在本说明书等中，根据情况或状况，可以互相调换“布线”、“信号线”或“电源线”等词句。例如，有时可以将“布线”变换为“信号线”。此外，例如有时可以将“布线”变换为“电源线”等。反之亦然，有时可以将“信号线”或“电源线”等变换为“布线”。有时可以将“电源线”等变换为“信号线”。反之亦然，有时可以将“信号线”等变换为“电源线”。此外，根据情况或状态，有时可以互相将施加到布线的“电位”变换为“信号”。反之亦然，有时可以将“信号”变换为“电位”。
在本说明书等中，金属氧化物(metal oxide)是指广义上的金属的氧化物。金属氧化物被分类为氧化物绝缘体、氧化物导电体(包括透明氧化物导电体)和氧化物半导体(Oxide Semiconductor，也可以简称为OS)等。例如，在晶体管的沟道形成区域包含金属氧化物的情况下，有时将该金属氧化物称为氧化物半导体。换言之，在金属氧化物能够构成具有放大作用、整流作用及开关作用中的至少一个的晶体管的沟道形成区域时，该金属氧化物称为金属氧化物半导体(metal oxide semiconductor)。此外，也可以将OS晶体管称为包含金属氧化物或氧化物半导体的晶体管。
此外，在本说明书等中，有时将包含氮的金属氧化物也称为金属氧化物(metaloxide)。此外，也可以将包含氮的金属氧化物称为金属氧氮化物(metal oxynitride)。
此外，在本说明书等中，半导体的杂质是指构成半导体膜的主要成分之外的物质。例如，浓度为低于0.1原子％的元素是杂质。当包含杂质时，例如半导体中的缺陷态密度增高、载流子迁移率降低以及结晶性降低中的一个以上有时发生。在半导体是氧化物半导体时，作为改变半导体特性的杂质，例如有第1族元素、第2族元素、第13族元素、第14族元素、第15族元素或主要成分之外的过渡金属，尤其是，例如有氢(包含于水中)、锂、钠、硅、硼、磷、碳、氮等。此外，当半导体是硅层时，作为改变半导体特性的杂质，例如有第1族元素、第2族元素、第13族元素、第15族元素(注意，有时不包含氧、氢)。
在本说明书等中，开关是指具有通过变为导通状态(开启状态)或非导通状态(关闭状态)来控制是否使电流流过的功能的元件。或者，开关是指具有选择并切换电流路径的功能的元件。因此，开关有时除了控制端子以外还包括使电流流过的两个或三个以上的端子。作为开关的一个例子，可以使用电开关或机械开关等。换而言之，开关只要可以控制电流，就不局限于特定的元件。
电开关的例子包括晶体管(例如双极晶体管或MOS晶体管)、二极管(例如PN二极管、PIN二极管、肖特基二极管、金属-绝缘体-金属(MIM)二极管、金属-绝缘体-半导体(MIS)二极管、二极管接法的晶体管)或者组合这些元件的逻辑电路。当作为开关使用晶体管时，晶体管的“导通状态”例如是指晶体管的源电极与漏电极在电性上短路的状态、能够使电流流过源电极与漏电极间的状态等。此外，晶体管的“非导通状态”是指晶体管的源电极与漏电极在电性上断开的状态。当仅将晶体管用作开关时，对晶体管的极性(导电型)没有特别的限制。
作为机械开关的例子，可以举出利用了MEMS(微电子机械系统)技术的开关。该开关具有以机械方式可动的电极，并且通过移动该电极来控制导通和非导通而进行工作。
此外，在本说明书等中，有时将使用金属掩模或FMM(Fine Metal Mask，高精细金属掩模版)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制造的器件称为具有MML(Metal Mask Less)结构的器件。
此外，在本说明书等中，有时将在各颜色的发光器件(这里为蓝色(B)、绿色(G)及红色(R))中分别形成发光层或分别涂布发光层的结构称为SBS(Side By Side)结构。此外，在本说明书等中，有时将可发射白色光的发光器件称为白色发光器件。白色发光器件通过与着色层(例如，滤色片)组合可以实现以全彩色显示的显示装置。
此外，发光器件大致可以分为单结构和串联结构。单结构的器件优选具有如下结构：在一对电极间包括一个发光单元，而且该发光单元包括一个以上的发光层。在使用两个发光层得到白色发光的情况下，以两个发光层的各发光颜色处于补色关系的方式选择发光层即可。例如，通过使第一发光层的发光颜色与第二发光层的发光颜色处于补色关系，可以得到在发光器件整体上以白色发光的结构。此外，在使用三个以上的发光层得到白色发光的情况下，三个以上的发光层的各发光颜色组合而得到在发光器件整体上以白色发光的结构即可。
串联结构的器件优选具有如下结构：在一对电极间包括两个以上的多个发光单元，而且各发光单元包括一个以上的发光层。为了得到白色发光，采用组合从多个发光单元的发光层发射的光来得到白色发光的结构即可。注意，得到白色发光的结构与单结构中的结构同样。此外，在串联结构的器件中，优选在多个发光单元间设置电荷产生层等中间层。
此外，在对上述白色发光器件(单结构或串联结构)和SBS结构的发光器件进行比较的情况下，可以使SBS结构的发光器件的功耗比白色发光器件低。在想要降低功耗的情况下优选采用SBS结构的发光器件。另一方面，白色发光器件的制造工艺比SBS结构的发光器件简单，由此可以降低制造成本或者提高制造成品率，所以是优选的。
在本说明书中，“平行”是指两条直线形成的角度为-10°以上且10°以下的状态。因此，也包括该角度为-5°以上且5°以下的状态。“大致平行”是指两条直线形成的角度为-30°以上且30°以下的状态。此外，“垂直”是指两条直线形成的角度为80°以上且100°以下的状态。因此，也包括该角度为85°以上且95°以下的状态。“大致垂直”是指两条直线形成的角度为60°以上且120°以下的状态。
此外，在本说明书等中，各实施方式所示的结构可以与其他实施方式所示的结构适当地组合而构成本发明的一个方式。此外，当在一个实施方式中示出多个结构例子时，可以适当地组合这些结构例子。
此外，可以将某一实施方式中说明的内容(或其一部分)应用/组合/替换成该实施方式中说明的其他内容(或其一部分)和另一个或多个其他实施方式中说明的内容(或其一部分)中的至少一个内容。
注意，实施方式中说明的内容是指各实施方式中利用各种附图所说明的内容或者利用说明书所记载的文章而说明的内容。
此外，通过将某一实施方式中示出的附图(或其一部分)与该附图的其他部分、该实施方式中示出的其他附图(或其一部分)和另一个或多个其他实施方式中示出的附图(或其一部分)中的至少一个附图组合，可以构成更多图。
参照附图说明本说明书所记载的实施方式。注意，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，就是实施方式可以以多个不同形式来实施，其方式和详细内容可以在不脱离本发明的宗旨及其范围的条件下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实施方式所记载的内容中。注意，在实施方式中的发明的结构中，有时在不同的附图中共同使用相同的附图标记来表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反复说明。在立体图或俯视图等中，为了明确起见，有时省略部分构成要素的图示。
在本说明书的附图中，有时参照平面图说明根据各实施方式的结构。平面图例如是指示出从垂直于水平面的方向看结构时的面的图或者示出沿平行方向截断结构时的面(剖面)的图(有时将上述任意面称为从平面看)。此外，通过在平面图中使用隐藏线(例如虚线)，可以示出结构所包括的多个构成要素的位置关系或该多个构成要素的重叠的关系。此外，在本说明书等中，“平面图”也可以被称为“投影图”、“俯视图”或“仰视图”。此外，有时根据状况而将沿平行方向截断结构时的面(剖面)以外的沿与平行方向不同的方向截断结构时的面(剖面)称为平面图。
在本说明书的附图中，有时参照截面图说明根据各实施方式的结构。截面图例如是指示出从垂直于水平面的方向看结构时的面的图或者示出沿垂直于水平面的方向截断结构时的面(剖面)的图(有时将上述任意面称为从截面看)。此外，在本说明书等中，“截面图”也可以被称为“正面图”或“侧面图”。此外，有时根据状况而将沿垂直方向截断结构时的面(剖面)以外的沿与垂直方向不同的方向截断结构时的面(剖面)称为截面图。
此外，在本说明书等中，在多个要素使用同一符号并且需要区分它们时，有时对符号附加“_1”，“[n]”，“[m，n]”等用于识别的符号。此外，在附图等中，在对符号附加“_1”，“[n]”，“[m，n]”等用于识别的符号的情况下，如果不需要在本说明书等中区分它们，有时不附加“_1”，“[n]”，“[m，n]”等用于识别的符号。
在附图中，为便于清楚地说明，有时夸大表示大小、层的厚度或区域。因此，本发明并不局限于附图中的尺寸。此外，在附图中，示意性地示出理想的例子，因此本发明不局限于附图所示的形状或数值等。例如，可以包括因噪声或定时偏差等所引起的信号、电压或电流的不均匀等。
(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。
<显示装置的结构例子>
图1A是示出作为本发明的一个方式的显示装置DP的结构例子的方框图。
显示装置DP例如包括显示部DIS、摄像用发光部SHB、摄像用受光部SJB及控制部CTL。
此外，显示部DIS例如包括像素阵列ALP、驱动电路区域DRV及接口IF。
像素阵列ALP与驱动电路区域DRV电连接。此外，驱动电路区域DRV与接口IF及控制部CTL电连接。此外，摄像用受光部SJB与控制部CTL电连接。
像素阵列ALP例如包括多个显示像素(例如，后述图5的显示像素PX[1，1]至显示像素PX[m，n])。
驱动电路区域DRV例如包括用来驱动像素阵列ALP所包括的多个像素的驱动电路。驱动电路区域DRV的具体结构例子将在后面叙述。
接口IF例如具有将从显示装置DP的外部装置输出的用来在显示装置DP上显示图像的图像数据引入到驱动电路区域DRV的功能。在此，作为外部装置，可以举出记录媒体的回放设备、HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)及SSD(Solid State Drive：固态驱动器)等非易失性存储装置。
此外，也可以在驱动电路区域DRV与外部装置之间设置GPU(Graphics ProcessingUnit：图形处理器)。GPU可以设置在显示装置DP的内部，也可以设置在显示装置DP的外部。此外，在将GPU设置在显示装置DP的内部的情况下，该GPU也可以组装在接口IF的内部。
摄像用受光部SJB例如具有对拍摄对象进行拍摄的功能。因此，摄像用受光部SJB包括光电转换元件(pn型或pin型光电二极管)等受光器件。尤其是，在将显示装置DP用于XR用电子设备的情况下，该拍摄对象可以为戴着该电子设备的用户的眼睛。也就是说，摄像用受光部SJB具有拍摄用户的眼睛的功能。此外，摄像用受光部SJB具有将所拍摄的图像的信息(例如，电流量或电位)发送到控制部CTL的功能。例如，摄像用受光部SJB的受光器件产生对应于入射到受光器件的光量的电荷且将对应于该电荷的电流量发送到控制部CTL。
摄像用发光部SHB例如被用作对摄像用受光部SJB的拍摄对象照射光的光源。因此，摄像用发光部SHB包括发光器件。
此外，摄像用发光部SHB所发射的光可以为可见光或红外线(有时称为IR)。此外，各摄像用受光部SJB所包括的受光器件可以根据摄像用发光部SHB的发光器件所发射的光而决定。例如，在摄像用发光部SHB的发光器件照射可见光的情况下，该受光器件为能够接收可见光的受光器件即可。此外，例如，在摄像用发光部SHB的发光器件照射红外线的情况下，该受光器件为能够接收红外线的受光器件即可。
控制部CTL例如具有对摄像用受光部SJB所拍摄的图像(用户的眼睛)进行图像分析的功能。因为所拍摄的该图像中有晶状体、瞳孔、角膜、黄斑和中心凹中的一个以上，所以通过进行该图像分析，可以判断用户看到像素阵列ALP的哪个部分。
作为通过图像分析判断用户注视点的方法的一个例子，可以举出PCCR法。
此外，控制部CTL具有通过上述图像分析取得像素阵列ALP的用户注视区域(有时换称为“用户看到的区域”)或地址的功能。此外，控制部CTL具有生成对应于用户注视区域或地址的信号来将该信号发送到驱动电路区域DRV的功能。
驱动电路区域DRV所包括的电路接收从控制部CTL发送的信号，由此根据该信号的内容(用户注视点)改变对像素阵列ALP所包括的多个显示像素写入图像数据的方法。具体而言，驱动电路区域DRV所包括的电路以提高像素阵列ALP的用户注视区域的显示品质的方式改变对像素阵列ALP所包括的多个显示像素写入图像数据的方法。
在图1A的显示装置DP中，摄像用发光部SHB及摄像用受光部SJB设置在显示部DIS的外部，但是本发明的一个方式不局限于此。例如，如图1B所示，本发明的一个方式的显示装置也可以采用在像素阵列ALP中设置摄像用发光部SHB及摄像用受光部SJB的结构。在图1B的显示装置DP中，摄像用发光部SHB例如可以为像素阵列ALP所包括的摄像用发光像素。此外，摄像用受光部SJB例如可以为像素阵列ALP所包括的摄像像素。也就是说，如图1B所示，显示装置DP也可以采用像素阵列ALP不仅包括显示图像的显示像素还包括上述摄像用发光像素及摄像像素的结构。
接着，说明显示部DIS的具体结构例子。图2A是示出显示部DIS的结构的一个例子的截面示意图。显示部DIS例如包括像素层PXAL、布线层LINL及电路层SICL。
布线层LINL设置在电路层SICL上，像素层PXAL设置在布线层LINL上。像素层PXAL重叠于包括驱动电路区域DRV的区域。
电路层SICL包括衬底BS及驱动电路区域DRV。
作为衬底BS，例如可以使用半导体衬底(例如，以硅或锗为材料的半导体衬底)。此外，作为衬底BS，除了半导体衬底以外，例如还可以举出SOI(Silicon On Insulator)衬底、玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底、蓝宝石玻璃衬底、金属衬底、不锈钢衬底、包含不锈钢箔的衬底、钨衬底、包含钨箔的衬底、柔性衬底、贴合薄膜、包含纤维状材料的纸或基材薄膜等。作为玻璃衬底，例如可以举出钡硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃或钠钙玻璃。作为柔性衬底、贴合薄膜或基材薄膜，例如可以举出以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚四氟乙烯(PTFE)为代表的塑料。此外，作为其他例子，可以举出丙烯酸树脂等合成树脂。此外，作为其他例子，可以举出聚丙烯、聚酯、聚氟化乙烯或聚氯乙烯。此外，作为其他例子，可以举出聚酰胺、聚酰亚胺、芳族聚酰胺、环氧树脂、无机蒸镀薄膜、纸类。在显示装置DP的制造工序包括热处理的情况下，作为衬底BS优选选择具有高耐热性的材料。
此外，在本实施方式中，假设衬底BS是包含硅作为材料的半导体衬底进行说明。由此，驱动电路区域DRV中的晶体管可以为在沟道形成区域中包含硅的晶体管(以下称为Si晶体管)。
驱动电路区域DRV设在衬底BS上。
例如，布线设置在布线层LINL中。此外，布线层LINL所包括的布线例如被用作电连接设置在下方的驱动电路区域DRV所包括的驱动电路与设置在上方的像素层PXAL所包括的电路的布线。
像素层PXAL例如包上述像素阵列ALP。
图3A是显示部DIS的平面图的一个例子。图3A所示的显示部DIS可以是像素层PXAL的平面图且是像素阵列ALP的平面图。
作为一个例子，图3A的像素阵列ALP被分割成p行q列(p为1以上的整数，q为1以上的整数)的区域。因此，显示部DIS包括显示区域ARA[1，1]至显示区域ARA[p，q]。在图3A中，例如挑选来示出显示区域ARA[1，1]、显示区域ARA[2，1]、显示区域ARA[p-1，1]、显示区域ARA[p，1]、显示区域ARA[1，2]、显示区域ARA[2，2]、显示区域ARA[p-1，2]、显示区域ARA[p，2]、显示区域ARA[1，q-1]、显示区域ARA[2，q-1]、显示区域ARA[p-1，q-1]、显示区域ARA[p，q-1]、显示区域ARA[1，q]、显示区域ARA[2，q]、显示区域ARA[p-1，q]及显示区域ARA[p，q]。
例如，如果要将像素阵列ALP分割成三十二个区域，就可以将p＝4且q＝8的情况用于图3A。此外，在显示部DIS的分辨率为8K4K时，显示像素数为7680×4320。此外，在显示像素所包括的子显示像素为红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)这三种颜色的情况下，像素阵列ALP所包括的所有子显示像素数为7680×4320×3。在此，在将分辨率为8K4K的显示装置DP的像素阵列ALP分割成三十二个区域的情况下，每个区域的显示像素数为960×1080，在显示像素所包括的子显示像素为红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)这三种颜色的情况下，每个区域的子像素数为960×1080×3。
在此，考虑在图3A的像素阵列ALP被分割成p行q列的区域时包括在电路层SICL中的驱动电路区域DRV。
图3B是显示部DIS的平面图的一个例子，只示出包括在电路层SICL中的驱动电路区域DRV。
因为在图3A中像素阵列ALP被分割成p行q列的区域，所以被分割的显示区域ARA[1，1]至显示区域ARA[p，q]都需要所对应的驱动电路。具体而言，将驱动电路区域DRV分割成p行q列的区域来在分割后的各区域设置驱动电路即可。
图3B的显示部DIS示出将驱动电路区域DRV分割成p行q列的区域的结构。因此，驱动电路区域DRV包括电路区域ARD[1，1]至电路区域ARD[p，q]。在图3B中，例如挑选来示出电路区域ARD[1，1]、电路区域ARD[2，1]、电路区域ARD[p-1，1]、电路区域ARD[p，1]、电路区域ARD[1，2]、电路区域ARD[2，2]、电路区域ARD[p-1，2]、电路区域ARD[p，2]、电路区域ARD[1，q-1]、电路区域ARD[2，q-1]、电路区域ARD[p-1，q-1]、电路区域ARD[p，q-1]、电路区域ARD[1，q]、电路区域ARD[2，q]、电路区域ARD[p-1，q]及电路区域ARD[p，q]。
电路区域ARD[1，1]至电路区域ARD[p，q]都包括列驱动电路CLM、行驱动电路RWD及帧存储器FM。例如，位于第h行第k列(h为1以上且p以下的整数，k为1以上且q以下的整数)的电路区域ARD[h，k](图3B中未示出)所包括的列驱动电路CLM及行驱动电路RWD可以驱动显示部DIS的位于第h行第k列的显示区域ARA[h，k]所包括的多个像素。
列驱动电路CLM例如包括将图像信号发送到所对应的显示区域ARA所包括的多个像素的源极驱动电路。此外，列驱动电路CLM也可以包括用来放大图像信号的放大电路。此外，列驱动电路CLM也可以包括暂时储存图像信号的数据的寄存器等存储装置。因此，图2A的显示部DIS优选设置有用来电连接所对应的列驱动电路CLM与显示区域ARA所包括的像素的布线。此外，列驱动电路CLM也可以包括将数字数据的图像信号转换为模拟数据的数字模拟转换电路。
行驱动电路RWD例如包括用来选择所对应的显示区域ARA中作为图像信号的发送对象的多个显示像素的栅极驱动电路。因此，图2A的显示部DIS优选设置有用来电连接行驱动电路RWD与所对应的显示区域ARA所包括的像素的布线。
帧存储器FM例如具有将发送到所对应的显示区域ARA所包括的显示像素的图像信号作为电位储存的功能。
虽然在图2A、图3A及图3B所示的显示部DIS中显示区域ARA[h，k]与电路区域ARD[h，k]彼此重叠，但是本发明的一个方式的显示装置不局限于此。在本发明的一个方式的显示装置中，显示区域ARA[h，k]与电路区域ARD[h，k]也可以不一定彼此重叠。
例如，如图2B所示，在显示部DIS中的衬底BS上，不仅可以设置驱动电路区域DRV，也可以设置区域LIA。
例如，区域LIA中设有布线。此外，区域LIA中的布线也可以与布线层LINL中的布线电连接。此时，在显示部DIS中也可以由区域LIA所包括的布线及布线层LINL所包括的布线使驱动电路区域DRV所包括的电路与像素层PXAL所包括的电路电连接。此外，在显示部DIS中驱动电路区域DRV所包括的电路与区域LIA所包括的布线或电路也可以通过布线层LINL所包括的布线电连接。
此外，区域LIA例如也可以包括GPU。此外，在显示部DIS包括触摸面板时，区域LIA也可以包括控制该触摸面板中的触摸传感器的传感控制器。此外，在使用液晶元件作为显示部DIS的显示元件的情况下，也可以包括伽马校正电路。此外，区域LIA也可以包括具有对来自显示部DIS的外部的输入信号进行处理的功能的控制器。此外，区域LIA也可以包括用来生成供应到上述电路及电路区域ARD所包括的驱动电路的电压的电压生成电路。
此外，在使用包含有机EL材料的发光器件作为显示部DIS的显示元件的情况下，也可以包括EL校正电路。例如，具有适当地调整输入到包含有机EL材料的发光器件的电流量的功能。包含有机EL材料的发光器件的发光时的亮度与电流成比例，所以在与该发光器件电连接的驱动晶体管的特性不好时，该发光器件所发射的光的亮度有时低于所希望的亮度。EL校正电路例如可以监控流过该发光器件的电流量而在该电流量少于所希望的电流量时增大流过该发光器件的电流量以提高该发光器件所发射的光的亮度。与此相反，在该电流量多于所希望的电流量时，可以将流过该发光器件的电流量调整为少。
图4A是图2B所示的显示部DIS的平面图的一个例子，示出由实线表示的驱动电路区域DRV及由虚线表示的显示部DIS。此外，在图4A的显示部DIS中，驱动电路区域DRV例如被区域LIA围绕(图4B示出只有电路层SICL的显示装置DP的平面图的一个例子)。由此，如图4A所示，驱动电路区域DRV在从平面看时以在像素阵列ALP的内侧重叠的方式配置。
此外，与图3A同样，在图4A所示的显示部DIS中像素阵列ALP被分割成显示区域ARA[1，1]至显示区域ARA[p，q]，驱动电路区域DRV也被分割成电路区域ARD[1，1]至电路区域ARD[p，q]。
如图4A所示，作为一个例子，以粗箭头示出显示区域ARA与包括驱动该显示区域ARA中的像素的驱动电路的电路区域ARD的对应关系。具体而言，电路区域ARD[1，1]中的驱动电路驱动显示区域ARA[1，1]中的像素，电路区域ARD[2，1]中的驱动电路驱动显示区域ARA[2，1]中的像素。此外，电路区域ARD[p-1，1]中的驱动电路驱动显示区域ARA[p-1，1]中的像素，电路区域ARD[p，1]中的驱动电路驱动显示区域ARA[p，1]中的像素。此外，电路区域ARD[1，q]中的驱动电路驱动显示区域ARA[1，q]中的像素，电路区域ARD[2，q]中的驱动电路驱动显示区域ARA[2，q]中的像素。此外，电路区域ARD[p-1，n]中的驱动电路驱动显示区域ARA[p-1，q]中的像素，电路区域ARD[p，q]中的驱动电路驱动显示区域ARA[p，q]中的像素。也就是说，虽然在图4A中未示出，位于h行k列的电路区域ARD[h，k]中的驱动电路驱动显示区域ARA[h，k]中的像素。
在图2B中，通过布线层LINL所包括的布线使电路层SICL内的电路区域ARD所包括的驱动电路与像素层PXAL内的显示区域ARA所包括的像素电连接，显示部DIS的结构可以具有显示区域ARA[h，k]与电路区域ARD[h，k]不一定彼此重叠的结构。因此，驱动电路区域DRV和显示部DIS的位置关系不局限于图4A所示的显示装置DP的平面图，而可以自由决定驱动电路区域DRV的配置。
虽然图2A及图2B所示的显示部DIS中设置有布线层LINL，但是本发明的一个方式不局限于此。如图2C所示，在本发明的一个方式的显示装置中，也可以在电路层SICL上配置像素层PXAL。
此外，在图3B及图4A所示的电路区域ARD[1，1]至电路区域ARD[p，q]的每一个中，列驱动电路CLM及行驱动电路RWD的配置不局限于本发明的一个方式的显示装置的结构。虽然在图3B及图4A中列驱动电路CLM及行驱动电路RWD以彼此交叉的方式(以十字形的方式)配置，但是也可以在一个电路区域ARD内将列驱动电路CLM及行驱动电路RWD配置为各种形状。
接着，说明显示区域ARA[h，k]及电路区域ARD[h，k]的结构例子。图5是挑选来示出图1A及图3A至图4B所示的显示装置DP中的显示区域ARA[h，k]及电路区域ARD[h，k]的方框图。
在图5中，显示区域ARA[h，k]包括多个显示像素PX。此外，多个显示像素PX在显示区域ARA[h，k]内配置为m行n列(m为1以上的整数，n为1以上的整数)的矩阵状。在图5中，只示出显示区域ARA[h，k]中的显示像素PX[1，1]、显示像素PX[m，1]、显示像素PX[1，n]、显示像素PX[m，n]及显示像素PX[i，j](i为1以上且m以下的整数，j为1以上且n以下的整数)。
此外，如图5所示，与图3B及图4A同样，电路区域ARD[h，k]包括行驱动电路RWD、列驱动电路CLM及帧存储器FM。除了显示区域ARA[h，k]及电路区域ARD[h，k]之外，图5还示出驱动电路区域DRV、驱动电路区域DRV所包括的接口IF及控制部CTL。
例如，行驱动电路RWD与布线GL[1]至布线GL[m]的每一个电连接。此外，例如，列驱动电路CLM与布线SL[1]至布线SL[n]电连接。此外，帧存储器FM与行驱动电路RWD及列驱动电路CLM电连接。此外，接口IF与控制部CTL及帧存储器FM电连接。此外，控制部CTL与驱动电路区域DRV中的行驱动电路RWD、列驱动电路CLM及帧存储器FM电连接。此外，显示像素PX[i，j]与布线SL[j]及布线GL[i]电连接。
显示像素PX[1，1]至显示像素PX[m，n]例如可以为使用液晶显示器件和发光器件中的一方或双方的像素。作为发光器件，例如可以举出包含有机EL元件(OLED(OrganicLight Emitting Diode：有机发光二极管))的发光器件、无机EL元件、LED(包括MicroLED)、QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode：量子点发光二极管)或半导体激光器。在本实施方式中，说明显示像素PX使用包含有机EL的发光器件的情况。从能够以尤其高的亮度发光的发光器件发射的光的亮度例如可以为500cd/m2以上，优选为1000cd/m2以上且10000cd/m2以下，更优选为2000cd/m2以上且5000cd/m2以下。
如上所述，行驱动电路RWD包括电路，该电路具有如下功能：选择作为图像数据信号的供应对象的显示区域ARA[h，k]的第一行至第m行中的至少一行来对配置在所选择的行上的多个显示像素PX发送选择信号。该选择信号例如可以为模拟电位、数字电位(高电平电位或低电平电位)或脉冲电位。
此外，行驱动电路RWD也可以具有如下功能：不仅从布线GL[1]至布线GL[m]中选择一个布线来对该布线发送选择信号，还对布线GL[1]至布线GL[m]中的连续相邻的两个以上的布线发送同一选择信号。也就是说，行驱动电路RWD可以同时选择配置在连续相邻的两个以上的行上的显示像素PX。此外，行驱动电路RWD也可以具有根据来自后述控制部CTL的信号改变行驱动电路RWD的帧频的功能。
如上所述，列驱动电路CLM包括电路，该电路具有如下功能：对显示区域ARA[h，k]中的显示像素PX发送图像数据信号。该图像数据信号例如可以为模拟电位、数字电位(高电平电位或低电平电位)或脉冲电位。
此外，列驱动电路CLM也可以具有如下功能：不仅从布线SL[1]至布线SL[n]中选择一个布线来对该布线发送选择信号，还对布线SL[1]至布线SL[n]中的连续相邻的两个以上的布线发送同一选择信号。也就是说，列驱动电路CLM可以同时对配置在连续相邻的两个以上的列上的显示像素PX发送同一图像信号。此外，列驱动电路CLM也可以具有根据来自后述控制部CTL的信号改变列驱动电路CLM的帧频的功能。
如上所述，接口IF具有将从显示装置DP的外部装置输入的用来在显示装置DP上显示图像的图像数据引入到驱动电路区域DRV的功能。此外，在图5中，接口IF具有将该图像数据输入到帧存储器FM的功能。此外，接口IF具有将从显示装置DP的外部装置输入的用来控制显示装置DP的指令信号输入到控制部CTL的功能。
帧存储器FM例如具有暂时储存从接口IF发送的图像数据的功能。此外，帧存储器FM还具有暂时储存作为图像数据的写入对象的显示像素PX的地址的功能。此外，帧存储器FM也可以具有根据来自后述控制部CTL的信号改变帧存储器FM的帧频的功能。
在图5中，控制部CTL例如具有控制由行驱动电路RWD一次发送选择信号的行数的功能。同样地，控制部CTL例如具有控制由列驱动电路CLM发送同一图像信号的列数的功能。在此情况下，控制部CTL可以对行驱动电路RWD及列驱动电路CLM分别发送进行上述工作的控制信号。
此外，控制部CTL例如也可以具有控制行驱动电路RWD、列驱动电路CLM及帧存储器FM的各帧频的功能。在此情况下，控制部CTL可以对行驱动电路RWD、列驱动电路CLM及帧存储器FM分别发送用来改变帧频的信号。
此外，在显示装置DP具有图1B的结构的情况下，即在像素阵列ALP包括摄像用发光部SHB及摄像用受光部SJB的情况下，例如可以将图5的方框图改写为图6的方框图。
图6的方框图与图5的方框图的不同之处在于：在图6中，显示区域ARA[h，k]包括摄像像素PV[1，1]至摄像像素PV[m，n]，并且驱动电路区域DRV包括传感行驱动电路TXD及传感列驱动电路POD。
在图6中，挑选来示出摄像像素PV[1，1]至摄像像素PV[m，n]中的摄像像素PV[1，1]、摄像像素PV[m，1]、摄像像素PV[1，n]、摄像像素PV[m，n]及摄像像素PV[i，j]。
在图6中，显示区域ARA[h，k]包括像素PU[1，1]至像素PU[m，n]。此外，像素PU[1，1]包括显示像素PX[1，1]及摄像像素PV[1，1]，像素PU[m，1]包括显示像素PX[m，1]及摄像像素PV[m，1]，像素PU[1，n]包括显示像素PX[1，n]及摄像像素PV[1，n]，像素PU[m，n]包括显示像素PX[m，1]及摄像像素PV[m，n]，并且像素PU[i，j]包括显示像素PX[i，j]及摄像像素PV[i，j]。也就是说，与图5的显示区域ARA[h，k]同样，在显示区域ARA[h，k]中像素PU[1，1]至像素PU[m，n]配置为m行n列的矩阵状。
图6挑选来示出像素PU[1，1]至像素PU[m，n]中的像素PU[1，1]、像素PU[m，1]、像素PU[1，n]、像素PU[m，n]及像素PU[i，j]。
传感行驱动电路TXD例如与布线TXL[1]至布线TXL[m]的每一个电连接。此外，传感列驱动电路POD例如与布线POL[1]至布线POL[n]电连接。此外，摄像像素PV[i，j]与布线TXL[i]及布线POL[j]电连接。
图6所示的摄像像素PV[1，1]至摄像像素PV[m，n]都相当于图1A及图1B中的摄像用受光部SJB。因此，摄像像素PV[1，1]至摄像像素PV[m，n]都可以为包括光电转换元件(例如，pn型或pin型光电二极管)等受光器件的像素。
此外，在图6所示的显示像素PX[1，1]至显示像素PX[m，n]都包括发光器件的情况下，显示像素PX[1，1]至显示像素PX[m，n]都还可以被用作摄像用发光像素。也就是说，图6所示的显示像素PX[1，1]至显示像素PX[m，n]都可以为不仅显示图像还发射拍摄时需要的光的像素。在此情况下，显示像素PX[1，1]至显示像素PX[m，n]都相当于图1A及图1B中的摄像用发光部SHB。此外，在显示区域ARA[h，k]中，也可以设置显示像素PX[1，1]至显示像素PX[m，n]以外的摄像用发光像素(未图示)。
传感行驱动电路TXD例如具有选择显示区域ARA[h，k]中的进行拍摄的行的功能。此外，作为图6的结构例子的拍摄方法，可以采用卷帘快门方式或全局快门方式。
传感列驱动电路POD例如具有读出在显示部DIS中由摄像像素PV拍摄的数据的功能。因此，有时将传感列驱动电路POD称为读出电路。此外，传感列驱动电路POD也可以包括用来放大数据的放大电路及模拟数字转换电路。
注意，在图6所示的结构例子中，传感行驱动电路TXD及传感列驱动电路POD设置在电路区域ARD[h，k]的外侧，但是传感行驱动电路TXD及传感列驱动电路POD也可以设置在电路区域ARD[h，k]的内侧。
如上所述，通过将图6所示的结构例子应用于显示装置DP，可以构成像素阵列ALP内设置有摄像用发光部SHB及摄像用受光部SJB的图1B的显示装置DP。
本发明的一个方式是一种显示装置，其中可以将像素阵列分割成多个区域来根据用户视线位置改变各区域的显示品质。尤其是，在离用户视线位置远的区域中，通过降低显示品质，可以减少发送到像素阵列的图像数据量。作为改变显示品质的方法，例如可以举出改变屏幕分辨率的方法及改变帧频的方法。
<改变屏幕分辨率>
首先，说明在显示装置的像素阵列被分成的各区域中改变屏幕分辨率的方法。在本说明中，以图3A至图4B所示的显示装置DP的显示部DIS进行说明。
例如，在显示装置DP的显示部DIS的屏幕分辨率为8K4K的情况下，显示部DIS所包括的显示像素PX的个数为7680×4320。在此，在将显示装置DP的显示部DIS的屏幕分辨率改变为4K2K(3840×2160)的情况下，将显示部DIS的显示像素PX的矩阵分割成两行两列的各区域，并将包括在各区域中的四个显示像素PX作为一个像素来对包括在同一区域中的四个显示像素PX发送同一图像信号，由此显示装置DP可以作为屏幕分辨率为4K2K的显示装置驱动。此外，在将显示装置DP的显示部DIS的屏幕分辨率改变为FHD(1920×1080个像素)的情况下，将显示部DIS的显示像素PX的矩阵分割成四行四列的各区域，并将包括在各区域中的十六个显示像素PX作为一个像素来对包括在同一区域中的四个显示像素PX发送同一图像信号，由此屏幕分辨率为8K4K的显示装置DP可以作为屏幕分辨率为FHD的显示装置驱动。此外，在将显示装置DP的显示部DIS的屏幕分辨率改变为HD(1280×720个像素)的情况下，将显示部DIS的显示像素PX的矩阵分割成六行六列的各区域，并将包括在各区域中的三十六个显示像素PX作为一个像素来对包括在同一区域中的三十六个显示像素PX发送同一图像信号，由此屏幕分辨率为8K4K的显示装置DP可以作为屏幕分辨率为HD的显示装置驱动。
以上说明了改变显示装置DP的显示部DIS的屏幕分辨率的例子，但是如上所述那样在显示装置DP中可以按每个显示区域ARA改变屏幕分辨率。
图7示出包括多个显示像素PX的显示区域ARA[h，k]的方框图。图7挑选来示出显示像素PX[1，1]、显示像素PX[2，1]、显示像素PX[3，1]、显示像素PX[4，1]、显示像素PX[1，2]、显示像素PX[2，2]、显示像素PX[3，2]、显示像素PX[4，2]、显示像素PX[1，3]、显示像素PX[2，3]、显示像素PX[3，3]、显示像素PX[4，3]、显示像素PX[1，4]、显示像素PX[2，4]、显示像素PX[3，4]及显示像素PX[4，4]。
在显示装置DP的显示部DIS的屏幕分辨率为8K4K且显示部DIS被分割成四行八列的显示区域的情况下(换言之，在图3A至图4B中p＝4，q＝8的情况下)，一个显示区域ARA所包括的显示像素PX的个数为960×1080。此时，在图7中，显示区域ARA[h，k]以由虚线围绕的区域PSR为一个像素来显示图像。
在此，考虑在图7的显示区域ARA[h，k]中将配置有显示像素PX的矩阵分割成两行两列的各区域PSR_HF(由实线围绕的区域)的情况。此时，将各区域PSR_HF所包括的四个显示像素PX作为一个像素来对同一区域PSR_HF所包括的四个显示像素PX发送同一图像信号，由此显示区域ARA[h，k]可以以区域PSR_HF为一个像素来显示图像。也就是说，可以将显示区域ARA[h，k]的屏幕分辨率视为480×540个像素。此外，因为对两行两列的各区域PSR_HF中的四个显示像素PX写入同一图像信号，所以对屏幕分辨率降低到480×540个像素的显示区域ARA[h，k]发送的图像数据量为在屏幕分辨率通常时发送的图像数据量的四分之一。
同样地，考虑在图7的显示区域ARA[h，k]中将配置有显示像素PX的矩阵分割成四行四列的各区域PSR_QT(由点划线围绕的区域)的情况。此时，对同一区域PSR_QT所包括的十六个显示像素PX发送同一图像信号，由此显示区域ARA[h，k]可以以包括十六个显示像素PX的区域PSR_QT为一个像素来显示图像。也就是说，可以将显示区域ARA[h，k]的屏幕分辨率视为240×270个像素。此外，因为对四行四列的各区域PSR_QT中的十六个显示像素PX写入同一图像信号，所以对屏幕分辨率降低到240×270个像素的显示区域ARA[h，k]发送的图像数据量为在屏幕分辨率通常时发送的图像数据量的十六分之一。
虽然未图示，但是考虑在图7的显示区域ARA[h，k]中将配置有显示像素PX的矩阵分割成六行六列的各区域的情况。此时，对同一区域所包括的三十六个显示像素PX发送同一图像信号，由此显示区域ARA[h，k]可以以包括三十六个显示像素PX的该区域为一个像素来显示图像。也就是说，可以将显示区域ARA[h，k]的屏幕分辨率视为160×180个像素。此外，因为对六行六列的各区域所包括的三十六个显示像素PX写入同一图像信号，所以对屏幕分辨率降低到160×180个像素的显示区域ARA[h，k]发送的图像数据量为在屏幕分辨率通常时发送的图像数据量的三十六分之一。
如上所述，通过降低显示区域ARA[h，k]的屏幕分辨率，可以减少写入到显示区域ARA[h，k]的图像数据量。也就是说，可以减轻处理从显示装置DP的外部输入的图像数据的接口IF的负荷。此外，显示在显示装置DP上的图像数据量减少，所以可以减轻驱动电路区域DRV内的各电路的负担。
<<列驱动电路CLM及行驱动电路RWD的结构例子>>
接着，说明对应于能够改变屏幕分辨率的显示区域ARA的电路区域ARD所包括的列驱动电路CLM及行驱动电路RWD的各结构例子。
图8A示出可用于上述显示装置DP的电路区域ARD的列驱动电路CLM的结构例子。在图8A中，为了示出与列驱动电路CLM之间的连接，还示出帧存储器FM。
此外，图8B示出可用于上述显示装置DP的电路区域ARD的行驱动电路RWD的结构例子。
图8A的列驱动电路CLM例如包括驱动电路SD、开关SWa[1]至开关SWa[n]及开关SWb[1]至开关SWb[n-1]。
此外，驱动电路SD例如包括电路SDa[1]至电路SDa[n]。
此外，图8B的行驱动电路RWD例如包括驱动电路GD、开关SWc[1]至开关SWc[n]及开关SWd[1]至开关SWd[n-1]。
此外，作为图8A及图8B所示的多个开关，例如可以使用模拟开关或晶体管等电开关。尤其是，图8A及图8B所示的多个开关优选使用上述晶体管，更优选使用OS晶体管作为电开关。此外，作为图8A及图8B所示的多个开关，例如也可以使用机械开关。
此外，图8A及图8B所示的开关SWa[1]至开关SWa[n]、开关SWb[1]至开关SWb[n-1]、开关SWc[1]至开关SWc[n]、开关SWd[1]至开关SWd[n-1]各自的开启状态和关闭状态的切换由控制部CTL控制。具体而言，控制部CTL可以根据摄像用受光部SJB所拍摄的图像(例如，用户的眼睛)的图像分析结果决定使开关SWa[1]至开关SWa[n]、开关SWb[1]至开关SWb[n-1]、开关SWc[1]至开关SWc[n]、开关SWd[1]至开关SWd[n-1]各自成为开启状态还是成为关闭状态。因此，控制部CTL具有对列驱动电路CLM及行驱动电路RWD所包括的各开关发送控制信号的功能。
电路SDa[1]至电路SDa[n]的各输入端子与帧存储器FM电连接。
电路SDa[1]的输出端子与开关SWa[1]的第一端子电连接。此外，电路SDa[n]的输出端子与开关SWa[n]的第一端子电连接。此外，在J为2以上且n-1以下的整数的情况下，电路SDa[J]的输出端子与开关SWa[J]的第一端子电连接。
开关SWa[1]的第二端子与开关SWb[1]的第一端子及布线SL[1]电连接。此外，开关SWa[J]的第二端子与开关SWb[J-1]的第二端子、开关SWb[J]的第一端子及布线SL[J]电连接。此外，开关SWa[n]的第二端子与开关SWb[n]的第二端子及布线SL[n]电连接。
驱动电路SD例如被用作源极驱动电路。具体而言，电路SDa[1]至电路SDa[n]都具有从帧存储器FM取得对应于显示在像素阵列ALP上的图像的数字数据并将该数字数据转换为模拟数据来向各输出端子输出该模拟数据的功能。
驱动电路GD例如被用作栅极驱动电路。具体而言，驱动电路GD具有从控制部CTL或帧存储器FM取得包括要改写图像的显示像素PX的行(地址)的信号来对所选择的行发送选择信号的功能。
接着，说明列驱动电路CLM及行驱动电路RWD的各驱动方法。
首先，例如考虑将显示区域ARA的屏幕分辨率设定为通常来在显示区域ARA上显示图像的情况。
在此情况下，在列驱动电路CLM中，使开关SWa[1]至开关SWa[n]都成为开启状态，使开关SWb[1]至开关SWb[n-1]都成为关闭状态。
由此，电路SDa[1]至电路SDa[n]中的一个可以对布线SL[1]至布线SL[n]中的所对应的布线发送图像信号。
此外，在行驱动电路RWD中，使开关SWc[1]至开关SWc[n]都成为开启状态，使开关SWd[1]至开关SWd[n-1]都成为关闭状态。
由此，驱动电路GD可以对布线GL[1]至布线GL[n]中的所对应的布线发送选择信号。
通过上述工作，列驱动电路CLM可以逐行选择像素阵列ALP中配置有要写入图像的显示像素PX的行。此外，行驱动电路RWD可以对像素阵列ALP所包括的显示像素PX[1，1]至显示像素PX[m，n]分别发送所对应的图像信号。也就是说，通过该工作，显示区域ARA可以以通常的屏幕分辨率显示图像。
接着，例如考虑将显示区域ARA的屏幕分辨率设定为通常的四分之一来在显示区域ARA上显示图像的情况。此时，在显示区域ARA中，m及n都是2的倍数。
在此情况下，在列驱动电路CLM中，使开关SWa[J+1]及开关SWb[J+1]成为开启状态，使开关SWa[J+2]及开关SWb[J+2]成为关闭状态。在此，J为0或者为1以上且n-1以下的偶数。
由此，电路SDa[J+1]可以对布线SL[J+1]及布线SL[J+2]发送同一图像信号。也就是说，可以对配置在第J+1列上的多个显示像素PX及配置在第J+2列上的多个显示像素PX发送同一图像信号。
此外，在行驱动电路RWD中，使开关SWc[K+1]及开关SWd[K+1]成为开启状态，使开关SWc[K+2]及开关SWd[K+2]成为关闭状态。在此，K为0或者为1以上且m-1以下的偶数。
由此，驱动电路GD可以对布线GL[K+1]及布线GL[K+2]发送图像信号。也就是说，可以对配置在第K+1行上的多个显示像素PX及配置在第K+2行上的多个显示像素PX发送同一选择信号。
因此，通过上述工作，可以将像素阵列ALP的m行n列的矩阵分割成两行两列的各区域来对该各区域所包括的四个显示像素PX发送同一图像信号及同一选择信号。此外，如上所述，通过将包括在两行两列的区域中的四个显示像素PX视为一个像素，可以将显示区域ARA的屏幕分辨率设定为四分之一。
接着，例如考虑将显示区域ARA的屏幕分辨率设定为通常的十六分之一来在显示区域ARA上显示图像的情况。此时，在显示区域ARA中，m及n都是4的倍数。
在此情况下，在列驱动电路CLM中，使开关SWa[J+1]及开关SWb[J+1]至开关SWb[J+3]都成为开启状态，使开关SWa[J+2]至开关SWa[J+4]及开关SWb[J+4]成为关闭状态。在此，J为0或者为1以上且n-1以下的4的倍数。
由此，电路SDa[J+1]可以对布线SL[J+1]至布线SL[J+4]发送同一图像信号。也就是说，可以对配置在第J+1列上的多个显示像素PX、配置在第J+2列上的多个显示像素PX、配置在第J+3列上的多个显示像素PX及配置在第J+4列上的多个显示像素PX发送同一图像信号。
此外，在行驱动电路RWD中，使开关SWc[K+1]及开关SWd[K+1]至开关SWd[K+3]成为开启状态，使开关SWc[K+2]至开关SWc[K+4]及开关SWd[K+4]成为关闭状态。在此，K为0或者为1以上且m-1以下的4的倍数。
由此，驱动电路GD可以对布线GL[K+1]至布线GL[K+4]发送图像信号。也就是说，可以对配置在第K+1行上的多个显示像素PX、配置在第K+2行上的多个显示像素PX、配置在第K+3行上的多个显示像素PX及配置在第K+4行上的多个显示像素PX发送同一选择信号。
因此，通过上述工作，可以将像素阵列ALP的m行n列的矩阵分割成四行四列的各区域来对该各区域所包括的十六个显示像素PX发送同一图像信号及同一选择信号。此外，如上所述，通过将包括在四行四列的区域中的十六个显示像素PX视为一个像素，可以将显示区域ARA的屏幕分辨率设定为十六分之一。
接着，例如考虑将显示区域ARA的屏幕分辨率设定为通常的三十六分之一来在显示区域ARA上显示图像的情况。此时，在显示区域ARA中，m及n都是6的倍数。
在此情况下，在列驱动电路CLM中，使开关SWa[J+1]及开关SWb[J+1]至开关SWb[J+5]都成为开启状态，使开关SWa[J+2]至开关SWa[J+6]及开关SWb[J+6]成为关闭状态。在此，J为0或者为1以上且n-1以下的6的倍数。
由此，电路SDa[J+1]可以对布线SL[J+1]至布线SL[J+6]发送同一图像信号。也就是说，可以对配置在第J+1列上的多个显示像素PX、配置在第J+2列上的多个显示像素PX、配置在第J+3列上的多个显示像素PX、配置在第J+4列上的多个显示像素PX、配置在第J+6列上的多个显示像素PX及配置在第J+6列上的多个显示像素PX发送同一图像信号。
此外，在行驱动电路RWD中，使开关SWc[K+1]及开关SWd[K+1]至开关SWd[K+5]成为开启状态，使开关SWc[K+2]至开关SWc[K+6]及开关SWd[K+6]成为关闭状态。在此，K为0或者为1以上且m-1以下的6的倍数。
由此，驱动电路GD可以对布线GL[K+1]至布线GL[K+6]发送图像信号。也就是说，可以对配置在第K+1行上的多个显示像素PX、配置在第K+2行上的多个显示像素PX、配置在第K+3行上的多个显示像素PX、配置在第K+4行上的多个显示像素PX、配置在第K+5行上的多个显示像素PX及配置在第K+6行上的多个显示像素PX发送同一选择信号。
因此，通过上述工作，可以将像素阵列ALP的m行n列的矩阵分割成六行六列的各区域来对该各区域所包括的三十六个显示像素PX发送同一图像信号及同一选择信号。此外，如上所述，通过将包括在六行六列的区域中的三十六个显示像素PX视为一个像素，可以将显示区域ARA的屏幕分辨率设定为三十六分之一。
注意，在上述降低屏幕分辨率的工作例子中，说明行驱动电路RWD对多个行同时发送选择信号的例子，但是行驱动电路RWD也可以逐行发送选择信号而不对多个行同时发送选择信号。
此外，上述列驱动电路CLM和行驱动电路RWD中的一方或双方的结构不局限于本发明的一个方式。例如，在图8A的列驱动电路CLM中，也可以不设置选自开关SWb[1]至开关SWb[n-1]中的一个以上的开关。作为具体例子，列驱动电路CLM也可以具有图9所示的结构。图9的列驱动电路CLM与图8A的列驱动电路CLM的不同之处在于：在图9中，没有设置开关SWb[J](这里的J为1以上的4的倍数)。在图9的列驱动电路CLM中，n为1以上的4的倍数。通过使用图9的列驱动电路CLM，可以对最多四个列的布线发送同一图像信号。
<<根据用户视线改变屏幕分辨率>>
以上说明了显示装置DP可以根据每个显示区域ARA改变屏幕分辨率的情况。在此，说明检测用户视线上有哪一个像素阵列ALP的区域来使各显示区域ARA的屏幕分辨率互不相同的工作。视线检测(眼球追踪)将在后面叙述。
图10A示出显示装置DP的显示部DIS被分割成十六行十六列的显示区域(即，在图3A至图4B中，p＝16，q＝16)的例子。
此外，显示装置DP具有检测用户视线的功能。因此，显示装置DP可以判断用户看像素阵列ALP的哪个部分。例如，在图10A中，区域ASU是根据显示装置DP的眼球追踪功能判定为用户所看的区域(用户注视点)的区域。
因为用户注视点为区域ASU，所以用户可以明确地看到区域ASU。另一方面，用户难以明确地看到离区域ASU远的区域(虽包括在用户的视野中但不是用户注视点的区域、用户不注视的区域)。反过来说，由于用户不是有意识地注视显示在离区域ASU远的显示区域ARA上的图像，所以提高该显示区域ARA的显示品质的必要性较低。
在此，如图10A所示，显示装置DP根据利用眼球追踪功能检测出的区域ASU设定区域ASU周边的区域ALPa、围绕区域ALPa边缘的区域ALPb、围绕区域ALPb边缘的区域ALPc及围绕区域ALPc边缘的区域ALPd。然后，分别设定区域ALPa至区域ALPd所包括的显示区域ARA的屏幕分辨率。在此，将区域ALPa所包括的显示区域ARA的屏幕分辨率设定为Ra，将区域ALPb所包括的显示区域ARA的屏幕分辨率设定为Rb，将区域ALPc所包括的显示区域ARA的屏幕分辨率设定为Rc，并且将区域ALPd所包括的显示区域ARA的屏幕分辨率设定为Rd。尤其是，Ra优选高于Rb，Rb优选高于Rc，Rc优选高于Rd。
如上所述，通过提高作为用户注视点的区域ASU周边的显示区域ARA的屏幕分辨率且降低离区域ASU远的显示区域ARA的屏幕分辨率，可以减少发送到显示装置DP的显示部DIS的图像数据量。由此，不需要提高用来对显示装置DP发送图像数据的接口的性能，从而可以降低功耗及成本。此外，关于驱动屏幕分辨率较低的显示区域ARA所包括的显示像素PX的电路区域ARD所包括的电路，因为发送到显示区域ARA的图像数据量减少，所以可以降低功耗。
注意，因为用户难以明确地看到离区域ASU远的显示区域ARA，所以即使降低离区域ASU远的显示区域ARA的屏幕分辨率来降低显示在像素阵列ALP整体上的图像的显示品质，在用户看显示在像素阵列ALP上的图像的情况下其影响也小。
此外，如果用户视线转移，使得区域ASU的位置变化，则区域ALPa、区域ALPb、区域ALPc及区域ALPd的位置及范围也可以变化。例如，如图10B或图11A所示，当作为用户注视点的区域从区域ASU转移到区域ASU_AF时，区域ALPa、区域ALPb、区域ALPc及区域ALPd的位置变化。在图10B的变化例子中，区域ALPa及区域ALPb的范围(大小)都不变，区域ALPc的范围缩小，区域ALPd的范围扩大。此外，图11A示出作为用户注视点的区域从区域ASU转移到像素阵列ALP的端部附近的区域ASU_AF时的变化例子，区域ALPa、区域ALPb及区域ALPc的范围都缩小，区域ALPd的范围扩大。
此外，在根据显示装置DP的眼睛追踪功能也检测不出用户视线的情况下，如图11B所示，显示装置DP的整个像素阵列ALP也可以为区域ALPe。此外，检测不出用户视线的情况例如是指用户的眼睑闭合的情况、用户睡觉的情况等。区域ALPe中的显示区域ARA的屏幕分辨率例如可以低于区域ALPd。或者，显示装置DP也可以进行不将图像信号发送到区域ALPe所包括的显示区域ARA的显示像素PX的工作。换言之，显示装置DP也可以进行将显示黑色的图像信号发送到区域ALPe所包括的显示区域ARA的显示像素PX的工作。
注意，在图10A及图10B的显示装置DP中，将显示部DIS分成区域ALPa、区域ALPb、区域ALPc及区域ALPd的四个区域，使得区域ALPa、区域ALPb、区域ALPc及区域ALPd的屏幕分辨率不相同，但是本发明的一个方式的显示装置不局限于此。例如，也可以将显示装置DP的显示部DIS分成两个、三个或五个以上的区域，使得各区域的屏幕分辨率不相同。
<改变帧频>
接着，说明在显示装置的像素阵列被分成的各区域中改变帧频的方法。在本说明中，以图3A至图4B所示的显示装置DP的显示部DIS进行说明。
例如，在显示装置DP的像素阵列ALP的帧频为120Hz(有时记为fps)的情况下，显示装置DP在1秒钟内进行120次的图像写入。在此，在将显示装置DP的像素阵列ALP的帧频改变为60Hz的情况下，显示装置DP在1秒钟内进行60次的图像写入。此时，发送到像素阵列ALP的每秒图像数据(传送量)为在帧频为120Hz时发送的每秒图像数据的1/2倍。此外，在将显示装置DP的像素阵列ALP的帧频改变为30Hz的情况下，发送到像素阵列ALP的每秒图像数据(传送量)为在帧频为120Hz时发送的每秒图像数据的1/4倍。
此外，在将显示装置DP的像素阵列ALP的帧频改变为180Hz的情况下，改写显示在像素阵列ALP上的图像所需的每秒图像数据(传送量)为在帧频为120Hz时发送的每秒图像数据的1.5倍。此外，在将显示装置DP的像素阵列ALP的帧频改变为240Hz的情况下，改写显示在像素阵列ALP上的图像所需的每秒图像数据(传送量)为在帧频为120Hz时发送的每秒图像数据的2倍。
以上说明了改变显示装置DP的像素阵列ALP的帧频的例子，但是在显示装置DP中也可以按每个显示区域ARA改变帧频。
图12A的显示装置DP例如包括像素阵列ALP，该像素阵列ALP包括显示区域ARA[1，1]、显示区域ARA[2，1]、显示区域ARA[1，2]及显示区域ARA[2，2]。
当显示部DIS所包括的显示区域ARA[1，1]、显示区域ARA[2，1]、显示区域ARA[1，2]及显示区域ARA[2，2]的帧频都为120Hz时，对显示区域ARA[1，1]、显示区域ARA[2，1]、显示区域ARA[1，2]及显示区域ARA[2，2]的图像数据传送量相同(参照图12B)。在此，对显示区域ARA[1，1]、显示区域ARA[2，1]、显示区域ARA[1，2]及显示区域ARA[2，2]的图像数据传送量都为DPS。
在此，如图12C所示，将显示区域ARA[1，1]的帧频改变为30Hz，将显示区域ARA[2，1]的帧频改变为60Hz。
通过将显示区域ARA[1，1]的帧频从120Hz降低到30Hz，对显示区域ARA[1，1]发送的图像数据传送量为DPS/4。也就是说，通过将帧频从120Hz降低到30Hz，对显示区域ARA[1，1]的图像数据传送量可以减少3DPS/4。
此外，通过将显示区域ARA[2，1]的帧频从120Hz降低到60Hz，对显示区域ARA[2，1]发送的图像数据传送量为DPS/2。也就是说，通过将帧频从120Hz降低到60Hz，对显示区域ARA[2，1]的图像数据传送量可以减少DPS/2。
在此，可以将显示区域ARA[1，1]及显示区域ARA[2，1]中减少的传送量分配给选自显示区域ARA[1，2]及显示区域ARA[2，2]中的一个以上的区域。
例如，也可以将显示区域ARA[1，1]中减少的传送量3DPS/4加入对显示区域ARA[2，2]的图像数据传送量。在此情况下，对显示区域ARA[2，2]的图像数据传送量成为7DPS/4，通过将显示区域ARA[2，2]的帧频提高到210Hz，可以将图像数据传送到显示区域ARA[2，2](参照图12C及图12D)。
此外，例如，也可以将显示区域ARA[2，1]中减少的传送量DPS/2加入对显示区域ARA[1，2]的图像数据传送量。在此情况下，对显示区域ARA[1，2]的图像数据传送量成为3DPS/2，通过将显示区域ARA[1，2]的帧频提高到180Hz，可以将图像数据传送到显示区域ARA[1，2](参照图12C及图12D)。
<<根据用户视线改变帧频>>
以上说明了显示装置DP可以根据每个显示区域ARA改变帧频的情况。在此，说明检测用户视线上有哪一个像素阵列ALP的区域来使各显示区域ARA的帧频互不相同的工作。视线检测(眼球追踪)将在后面叙述。
注意，有时省略与上述“改变屏幕分辨率”重复的内容的说明。
与图10A同样，图13A示出显示装置DP的像素阵列ALP被分割成十六行十六列的显示区域(即，在图3A至图4B中，p＝16，q＝16)的例子。
此外，与图10A同样，显示装置DP具有检测用户视线的功能。因此，图13A所示的显示装置DP可以判断用户看像素阵列ALP的哪个部分。关于图13A所示的区域ASU，参照图10A的说明内容。
像图10A的说明那样，用户可以明确地看到区域ASU，而不是有意识地注视离区域ASU远的区域(虽包括在用户的视野中但不是用户注视点的区域、用户不注视的区域)。因此，由于用户不是有意识地注视显示在离区域ASU远的显示区域ARA上的图像，所以提高该显示区域ARA的显示品质的必要性低。
在此，如图13A所示，显示装置DP根据利用眼球追踪功能检测出的区域ASU设定区域ASU周边的区域ALPa、围绕区域ALPa边缘的区域ALPb、围绕区域ALPb边缘的区域ALPc及围绕区域ALPc边缘的区域ALPd。然后，分别设定区域ALPa至区域ALPd所包括的显示区域ARA的帧频。在此，将区域ALPa所包括的显示区域ARA的帧频设定为fa，将区域ALPb所包括的显示区域ARA的帧频设定为fb，将区域ALPc所包括的显示区域ARA的帧频设定为fc，并且将区域ALPd所包括的显示区域ARA的帧频设定为fd。尤其是，fa优选高于fb，fb优选高于fc，fc优选高于fd。
具体而言，像图12A至图12D的说明那样，对区域ALPa所包括的显示区域ARA的图像数据传送量多于对区域ALPb所包括的显示区域ARA的图像数据传送量，区域ALPb所包括的显示区域ARA的图像数据传送量多于区域ALPc所包括的显示区域ARA的图像数据传送量，区域ALPc所包括的显示区域ARA的图像数据传送量多于区域ALPd所包括的显示区域ARA的图像数据传送量即可。
以下说明具体例子。图15是图3A至图4B所示的显示装置DP的方框图的一个例子。在此，接口IF例如可以以帧频120Hz对所有电路区域ARD输入图像数据。此外，接口IF能够以帧频120Hz发送到所有电路区域ARD的图像数据的最大值为DMAX。
此外，图16是示出从显示装置DP的外部输入到接口IF的图像数据量的图表。例如，在以帧频120Hz驱动显示装置DP的整个像素阵列ALP的情况下(在图16中记为通常时)，输入到接口IF的图像数据量为DMAX。
此外，图17示出对接口IF输入图像数据的时序、对区域ALPa至区域ALPd中的各帧存储器FM输入图像数据的时序及对区域ALPa至区域ALPd中的各显示区域ARA输入图像数据的时序。
在此，考虑在图13A中将区域ALPa的显示区域ARA的帧频设定为240Hz，将区域ALPb的显示区域ARA的帧频设定为120Hz，将区域ALPc的显示区域ARA的帧频设定为60Hz，并且将区域ALPd的显示区域ARA的帧频设定为30Hz来驱动显示装置DP的情况。此时，从控制部CTL供应控制信号，使得对应于区域ALPa的显示区域ARA的电路区域ARD的帧存储器FM以240Hz驱动，对应于区域ALPb的显示区域ARA的电路区域ARD的帧存储器FM以120Hz驱动，对应于区域ALPc的显示区域ARA的电路区域ARD的帧存储器FM以60Hz驱动，对应于区域ALPd的显示区域ARA的电路区域ARD的帧存储器FM以30Hz驱动。
在第一帧中，对以帧频120Hz驱动的接口IF输入数据Da、数据Db、数据Dc及数据Dd(参照图16及图17的接口IF)。数据Da是用来显示在区域ALPa中的显示区域ARA上的图像数据，数据Db是用来显示在区域ALPb中的显示区域ARA上的图像数据，数据Dc是用来显示在区域ALPc中的显示区域ARA上的图像数据，数据Dd是用来显示在区域ALPd中的显示区域ARA上的图像数据。
此外，如图16及图17所示，在第二帧中，对接口IF输入数据Da及数据Db。此外，在第三帧中，对接口IF输入数据Da、数据Db及数据Dc，在第四帧中，对接口IF输入数据Da及数据Db。
此外，在第五帧以后，与第一帧至第四帧同样地反复进行图像数据的输入。
注意，区域ALPa的显示区域ARA的帧频为240Hz，所以在第一帧至第四帧中输入到接口的数据Da的量为在帧频为120Hz时发送的数据量的2倍。因此，图16所示的各帧都有两个数据Da。
此外，如图17所示，在第二帧中，对区域ALPa的帧存储器FM(在图17中记为FM(ALPa))输入在第一帧中输入到接口IF的两个数据Da。此外，对区域ALPb的帧存储器FM(在图17中记为FM(ALPb))输入在第一帧中输入到接口IF的数据Db。此外，对区域ALPc的帧存储器FM(在图17中记为FM(ALPc))输入在第一帧中输入到接口IF的数据Dc。此外，对区域ALPd的帧存储器FM(在图17中记为FM(ALPd))输入在第一帧中输入到接口IF的数据Dd。
此外，如图17所示，在第三帧中，对区域ALPa的显示区域ARA(在图17中记为ARA(ALPa))输入在第二帧中输入到区域ALPa的帧存储器FM的两个数据Da。此外，对区域ALPb的显示区域ARA(在图17中记为ARA(ALPb))输入在第二帧中输入到区域ALPb的帧存储器FM的数据Db。此外，对区域ALPc的显示区域ARA(在图17中记为ARA(ALPc))输入在第二帧中输入到区域ALPc的帧存储器FM的数据Dc。此外，对区域ALPd的显示区域ARA(在图17中记为ARA(ALPd))输入在第二帧中输入到区域ALPd的帧存储器FM的数据Dd。
同样地，在第二帧中输入到接口IF的数据Da及数据Db分别以两帧后的时序输入到区域ALPa及区域ALPb的各显示区域ARA。
同样地，在第三帧中输入到接口IF的数据Da至数据Dc分别以两帧之后的时序输入到区域ALPa至区域ALPc的各显示区域ARA。
同样地，在第四帧中输入到接口IF的数据Da及数据Db分别以两帧之后的时序输入到区域ALPa及区域ALPb的各显示区域ARA。
总之，在区域ALPa所包括的显示区域ARA中进行每帧两次的图像改写，在区域ALPb所包括的显示区域ARA中进行每帧一次的图像改写，在区域ALPc所包括的显示区域ARA中进行每隔两帧一次的图像改写，并且在区域ALPa所包括的显示区域ARA中进行每隔四帧一次的图像改写。
也就是说，通过进行上述工作，如图17所示，区域ALPa所包括的显示区域ARA可以以帧频240Hz显示图像，区域ALPb所包括的显示区域ARA可以以帧频120Hz显示图像，区域ALPc所包括的显示区域ARA可以以帧频60Hz显示图像，区域ALPa所包括的显示区域ARA可以以帧频30Hz显示图像。
在图16中，在以帧频120Hz使显示装置DP工作的情况下，接口IF每帧被输入图像数据量DMAX。另一方面，通过使显示装置DP进行上述工作，在第二帧中输入到接口的图像数据量可以减少Dv2，在第三帧中输入到接口的图像数据量可以减少Dv3，在第四帧中输入到接口的图像数据量可以减少Dv4。
如上所述，通过提高作为用户注视点的区域ASU周边的显示区域ARA的帧频且降低离区域ASU远的显示区域ARA的帧频，可以减少发送到显示装置DP的显示部DIS的图像数据量。由此，不需要提高用来对显示装置DP发送图像数据的接口的性能，从而可以降低功耗及成本。此外，因为用户难以明确地看到离区域ASU远的显示区域ARA，所以即使降低离区域ASU远的显示区域ARA的屏幕分辨率来降低显示在显示部DIS整体上的图像的显示品质，在用户看显示在显示部DIS上的图像的情况下其影响也小。
此外，如果用户视线转移，使得区域ASU的位置变化，则区域ALPa、区域ALPb、区域ALPc及区域ALPd的位置及范围也可以变化。例如，如图13B或图14A所示，当作为用户注视点的区域从区域ASU转移到区域ASU_AF时，区域ALPa、区域ALPb、区域ALPc及区域ALPd的位置变化。在图13B的变化例子中，区域ALPa及区域ALPb的范围(大小)不变，区域ALPc的范围缩小，区域ALPd的范围扩大。此外，图14A示出作为用户注视点的区域从区域ASU转移到显示部DIS的端部附近的区域ASU_AF时的变化例子，区域ALPa、区域ALPb及区域ALPc的范围缩小，区域ALPd的范围扩大。
此外，在根据显示装置DP的眼睛追踪功能也检测不出用户视线的情况下，如图14B所示，显示装置DP的整个显示部DIS也可以为区域ALPe。此外，检测不出用户视线的情况例如是指用户的眼睑闭合的情况、用户睡觉的情况等。区域ALPe中的显示区域ARA的帧频例如可以低于区域ALPd。或者，区域ALPe的帧频也可以为0。换言之，显示装置DP也可以停止对区域ALPe中的显示区域ARA的显示像素PX发送图像信号。
注意，在图13A及图13B的显示装置DP中，将显示部DIS分成区域ALPa、区域ALPb、区域ALPc及区域ALPd的四个区域，使得区域ALPa、区域ALPb、区域ALPc及区域ALPd的帧频不相同，但是本发明的一个方式的显示装置不局限于此。例如，也可以将显示装置DP的显示部DIS分成两个、三个或五个以上的区域，使得各区域的帧频不相同。
<能够进行视线检测(眼球追踪)的电子设备的结构例子>
在此，说明能够进行视线检测(眼球追踪)的电子设备的结构例子。
图18A是使用图1A的显示装置DP的电子设备(头戴显示器)。电子设备HMD包括外壳KYT。外壳KYT具有能够戴在人的头上的形状。外壳KYT中设置有相当于上述显示装置DP的显示装置DP_L及显示装置DP_R。此外，图18A示出用户装上电子设备HMD时的该用户的左眼ME_L及该用户的右眼ME_R。
具体而言，在外壳KYT中，以位于装上电子设备HMD的用户的左眼ME_L的前面的方式设置有显示装置DP_L。也就是说，在正视时，用户的左眼ME_L与显示装置DP_L具有彼此重叠的区域。此外，在外壳KYT中，以位于装上电子设备HMD的用户的右眼的前面的方式设置有显示装置DP_R。也就是说，在正视时，用户的右眼ME_R与显示装置DP_R具有彼此重叠的区域。
此外，电子设备HMD包括摄像用发光部SHB_L、摄像用发光部SHB_R、摄像用受光部SJB_L及摄像用受光部SJB_R，它们都设置在外壳KYT中。摄像用发光部SHB_L及摄像用发光部SHB_R相当于图1A中的摄像用发光部SHB，摄像用受光部SJB_L及摄像用受光部SJB_R相当于图1A中的摄像用受光部SJB。
摄像用发光部SHB_L及摄像用受光部SJB_L被用作追踪用户的左眼ME_L的视线的器件。具体而言，摄像用发光部SHB_L具有对用户的左眼ME_L照射摄像用光LGTI_L的功能，摄像用受光部SJB_L具有检测被用户的左眼ME_L反射的光LGTR_L的功能。
摄像用受光部SJB_L可以检测来自用户的左眼ME_L的光LGTR_L来取得用户的左眼ME_L的图像。由于所拍摄的该图像中有晶状体、瞳孔、角膜、黄斑或中心凹，所以电子设备HMD可以对该图像进行图像分析来判断用户的左眼ME_L看显示装置DP_L的哪个部分。由此，可以检测用户的左眼ME_L的视线。
此外，摄像用发光部SHB_R及摄像用受光部SJB_R被用作追踪用户的右眼ME_R的视线的器件。具体而言，摄像用发光部SHB_R具有对用户的右眼ME_R照射摄像用光LGTI_R的功能，摄像用受光部SJB_R具有检测被用户的右眼ME_R反射的光LGTR_R的功能。
同样地，摄像用受光部SJB_R可以检测来自用户的右眼ME_R的光LGTR_R来取得用户的右眼ME_R的图像。由于所拍摄的该图像中有晶状体、瞳孔、角膜、黄斑或中心凹，所以电子设备HMD可以对该图像进行图像分析来判断用户的右眼ME_R看显示装置DP_R的哪个部分。由此，可以检测用户的右眼ME_R的视线。
摄像用发光部SHB_L和摄像用发光部SHB_R中的一方或双方所发射的光可以为可见光或红外线(有时称为IR)。此外，摄像用受光部SJB_L及摄像用受光部SJB_R所包括的各受光器件可以根据摄像用发光部SHB_L及摄像用发光部SHB_R所发射的光而决定。例如，在摄像用发光部SHB_L(摄像用发光部SHB_R)照射可见光的情况下，该受光器件为能够接收可见光的受光器件即可。此外，例如，在摄像用发光部SHB_L(摄像用发光部SHB_R)照射红外线的情况下，该受光器件为能够接收红外线的受光器件即可。
此外，电子设备HMD所进行的视线检测也可以对左眼和右眼中的一方进行，而不对双眼进行。例如，在想要只对左眼进行视线检测的情况下，电子设备HMD如图18B所示那样在显示装置DP_L的周围设置摄像用发光部SHB_L及摄像用受光部SJB_L来拍摄用户的左眼ME_L即可。此外，在不需要拍摄用户的右眼ME_R的情况下，电子设备HMD也可以如图18B所示那样在显示装置DP_R的周围不设置摄像用发光部SHB_R及摄像用受光部SJB_R。
此外，图18A及图18B所示的电子设备HMD采用夹着一个显示装置在左右侧分别设置一个摄像用发光部及一个摄像用受光部的结构，但是本发明的一个方式不局限于此。本发明的一个方式的电子设备也可以采用在图18A及图18B中调换摄像用发光部与摄像用受光部的位置的结构。此外，本发明的一个方式的电子设备也可以采用夹着一个显示装置在上下侧分别设置一个摄像用发光部及一个摄像用受光部的结构。此外，本发明的一个方式的电子设备也可以采用在显示装置的周围设置多个摄像用发光部的结构。此外，本发明的一个方式的电子设备也可以采用在显示装置的周围设置多个摄像用受光部的结构。
此外，摄像用发光部及摄像用受光部也可以设置在显示装置的内部而不设置在显示装置的外部。
图19A所示的电子设备HMD是使用图1B的显示装置的头戴显示器。具体而言，显示装置所包括的像素包括用作摄像用发光部的发光像素及用作摄像用受光部的摄像像素。在图19A的电子设备HMD中，例如，显示装置DP_L包括具有显示图像的显示像素、发光像素及摄像像素的像素PU_L，显示装置DP_R包括具有显示图像的显示像素、发光像素及摄像像素的像素PU_R。
像素PU_L所包括的发光像素具有对用户的左眼ME_L照射光LGTI_L的功能，像素PU_L所包括的摄像像素具有检测被用户的左眼ME_L反射的光LGTR_L的功能。同样地，像素PU_R所包括的发光像素具有对用户的右眼ME_R照射光LGTI_R的功能，像素PU_R所包括的摄像像素具有检测被用户的右眼ME_R反射的光LGTR_R的功能。
接着，说明从像素PU_L(像素PU_R)所包括的发光像素照射到用户的左眼ME_L(用户的右眼ME_R)的光LGTI_L(光LGTI_R)的路径及像素PU_L(像素PU_R)所包括的受光器件检测出的来自用户的左眼ME_L(用户的右眼ME_R)的光LGTR_L(光LGTR_R)的路径。
例如，图19B及图19C是示出相当于显示装置DP_L或显示装置DP_R的显示装置DP及相当于用户的左眼ME_L或用户的右眼ME_R的用户的眼睛ME的截面图。图19B及图19C还示出用作光学系统的透镜LNS的截面图。
在图19B及图19C中，显示装置DP例如包括多个像素PU。多个像素PU优选有规律地配置，例如配置为矩阵状。
多个像素PU所包括的摄像用发光像素都具有将像素PU所包括的受光器件能够拍摄的光射出到显示装置DP的显示面上的功能。例如，图19B示出从像素PU所包括的摄像用发光像素向显示装置DP的显示面上射出光LGTI的情况。
此外，透镜LNS例如具有使从显示装置DP射出的光折射来将其向用户的眼睛ME的方向射出的功能。例如，图19B示出透镜LNS使光LGTI折射来将其向用户的眼睛ME的方向射出的情况。
多个像素PU所包括的显示装置具有将根据输入到显示装置DP的图像信号的光射出到显示装置DP的显示面上的功能。根据图像信号的光的路径与摄像用发光像素所射出的光LGTI的路径可以被视为同一。尤其是，用户可以将聚在视网膜MM上的黄斑YH的光(图像)识别为注视点或区域。
此外，在图19B中，用户的眼睛ME包括角膜KM、睫状体MYT(在本说明书等中，睫状小带(睫带)也包括在睫状体MYT内)、晶状体SST、玻璃体GT、视网膜MM、脉络膜MRM、巩膜KYM及视神经SK。
此外，视网膜MM的部分区域包括黄斑YH。具有识别物体的微细的部分及其颜色的功能的细胞的大部分集中在黄斑YH中。此外，黄斑YH包括中心窝CSK。用户将聚在用户的眼睛中的黄斑YH的光(图像)识别为注视点或区域。
例如，图19B示出如下情况：从显示装置DP的像素电路PU所包括的摄像用发光像素射出的光LGTI经过透镜LNS及晶状体SST聚在黄斑YH。
作为一个例子，用户的眼睛ME的晶状体SST被用作将光聚在上述中心窝CSK的透镜。此外，睫状体MYT具有改变晶状体SST的厚度的功能。在调节对中心窝CSK的聚光的程度时，可以通过改变晶状体SST的厚度来进行。换言之，晶状体SST及睫状体MYT可以调节入射到用户的眼睛ME的光的焦点。
此外，显示装置DP与透镜LNS的距离(或者，透镜LNS与用户的眼睛ME的距离)可以自由地决定，显示装置DP与透镜LNS的距离例如优选为从显示像素电路射出的光聚在用户的眼睛ME的视网膜MM上时的距离。
如上所述，通过改变晶状体SST的厚度以及显示装置DP与透镜LNS的距离中的至少一个，可以使来自该显示装置DP所包括的多个显示像素或多个摄像用发光像素的光聚在视网膜MM上。
通过使光从垂直于物体的方向入射，光向入射方向的180度的方向反射。换言之，在垂直于物体的方向上入射的光的路径与被该物体反射的光的路径大致一致。
因此，作为来自黄斑YH的反射光的光LGTR如图19B所示那样通过与光LGTI大致相同的路径到达像素PU。具体而言，光LGTR被像素PU所包括的摄像像素接收。
由此，在显示装置DP中，通过利用包括在所有像素PU中的摄像像素进行摄像工作，可以拍摄视网膜MM、视网膜MM的部分区域的黄斑YH作为图像。此外，由于用户将入射到黄斑YH的光(图像)识别为注视点或区域，所以由该图像中黄斑YH被拍摄的位置(坐标)可知用户注视显示装置DP的显示图像的哪个区域。
具体而言，从该图像取得拍摄黄斑YH的摄像像素的地址，然后找出与该摄像像素包括在同一像素电路中的显示像素即可。与拍摄黄斑YH的摄像像素包括在同一像素电路中的显示像素所射出的光到达黄斑YH。由此，显示装置DP的显示图像中的与拍摄黄斑YH的摄像像素包括在同一像素电路中的显示像素所显示的显示图像为用户所注视的区域。
在本实施方式中，例如利用显示装置DP所包括的控制部CTL进行视线检测，但是本发明的一个方式不局限于此。例如，通过利用外部的服务器(控制计算机)而不利用显示装置DP的控制部CTL，可以进行有关显示装置DP的根据视线检测的图像分析。也就是说，也可以将显示装置DP所取得的图像暂时发送到外部的服务器，该服务器进行图像分析来将分析结果发送到显示装置DP，根据视线检测结果进行显示装置的工作。
同样地，也可以利用外部的服务器(控制计算机)进行有关电子设备HMD的处理(图像处理等)。如此，利用显示装置DP(或电子设备HMD)的外部的服务器(控制计算机)进行处理并将处理结果发送到显示装置DP(或电子设备HMD)来进行显示装置DP(或电子设备HMD)的工作的系统有时被称为瘦客户系统。此外，此时的显示装置DP(或电子设备HMD)有时被称为瘦客户端。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
(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。
<显示装置的结构例子1>
图20是示出本发明的一个方式的显示装置的一个例子的截面图。作为一个例子，图20所示的显示装置1000具有衬底310上设置有像素电路、驱动电路等的结构。此外，上述实施方式的图1A的显示装置DP等的结构可以为图20的显示装置1000的结构。此外，本实施方式所说明的像素电路可以为上述实施方式所说明的显示像素。
此外，例如，如图20的显示装置1000那样可以构成图2A的显示装置DP所示的电路层SICL、布线层LINL及像素层PXAL。作为一个例子，电路层SICL包括衬底310，衬底310上形成有晶体管300。此外，晶体管300的上方设置有布线层LINL，布线层LINL设置有使晶体管300、后述晶体管500、后述发光器件130R、发光器件130G及发光器件130B电连接的布线。此外，布线层LINL的上方设置有像素层PXAL，像素层PXAL例如包括晶体管500、发光器件130(图16中的发光器件130R、发光器件130G及发光器件130B)等。
作为衬底310，例如可以使用半导体衬底(例如，以硅或锗为材料的单晶衬底)。此外，作为衬底310，除了半导体衬底以外，例如还可以使用SOI衬底、玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底、蓝宝石玻璃衬底、金属衬底、不锈钢衬底、包含不锈钢箔的衬底、钨衬底、包含钨箔的衬底、柔性衬底、贴合薄膜、包含纤维状材料的纸或基材薄膜。作为玻璃衬底，例如可以举出钡硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃或钠钙玻璃。作为柔性衬底、贴合薄膜或基材薄膜等，例如可以举出以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚四氟乙烯(PTFE)为代表的塑料。此外，作为另一个例子，可以举出丙烯酸树脂等合成树脂。此外，作为其他例子，可以举出聚丙烯、聚酯、聚氟化乙烯或聚氯乙烯。此外，作为其他例子，可以举出聚酰胺、聚酰亚胺、芳族聚酰胺、环氧树脂、无机蒸镀薄膜、纸类。在显示装置1000的制造工序包括热处理时，作为衬底310优选选择具有高耐热性的材料。
此外，显示装置的对角尺寸例如可以根据衬底310的种类和大小决定。例如，在制造用于XR设备或可穿戴信息终端的10英寸以下、5英寸以下、1.5英寸以下或1英寸以下的对角尺寸的显示装置时，作为衬底310可以使用半导体衬底。
此外，对显示装置1000的屏幕比例(纵横比)没有特别的限制。例如，显示装置1000可以对应于1：1(正方形)、4：3、16：9、16：10、21：9或32：9等各种屏幕比例。
在本实施方式中，说明衬底310是包含硅作为材料的半导体衬底的情况。
晶体管300设置在衬底310上，并包括元件分离层312、导电体316、绝缘体315、绝缘体317、由衬底310的一部分构成的半导体区域313、用作源极区域或漏极区域的低电阻区域314a以及低电阻区域314b。因此，晶体管300使用Si晶体管。注意，图20示出晶体管300的源极和漏极中的一方通过后述导电体328与后述导电体330及导电体356电连接的结构，但是本发明的一个方式的显示装置的电连接结构不局限于此。本发明的一个方式的显示装置例如也可以采用晶体管300的栅极通过导电体328与导电体330及导电体356电连接的结构。
晶体管300例如通过采用半导体区域313的顶面及沟道宽度方向的侧面隔着被用作栅极绝缘膜的绝缘体315覆盖导电体316的结构而可以具有Fin型结构。通过形成Fin型晶体管300，可以增加实效上的沟道宽度，所以可以提高晶体管300的通态特性。此外，由于可以增大栅电极的电场的影响，所以能够提高晶体管300的关态特性。
晶体管300可以为p沟道晶体管或n沟道晶体管。此外，也可以设置多个晶体管300，并可以使用p沟道型晶体管和n沟道型晶体管的双方。
半导体区域313的沟道形成区域、其附近的区域、用作源极区域或漏极区域的低电阻区域314a及低电阻区域314b优选包含硅类半导体等半导体，具体而言优选包含单晶硅。或者，上述各区域例如也可以使用锗、硅锗、砷化镓、砷化铝镓或氮化镓形成。可以使用对晶格施加应力以改变晶面间距来控制有效质量的硅。此外，晶体管300例如也可以为使用砷化镓及砷化铝镓的HEMT(High Electron Mobility Transistor：高电子迁移率晶体管)。
作为用作栅电极的导电体316，可以使用包含砷或磷等赋予n型导电性的元素或硼或铝等赋予p型导电性的元素的硅等半导体材料。或者，作为导电体316，例如可以使用金属材料、合金材料或金属氧化物材料等导电材料。
此外，由于导电体的材料决定功函数，所以通过选择该导电体的材料，可以调整晶体管的阈值电压。具体而言，作为导电体优选使用氮化钛和氮化钽中的一方或双方的材料。为了兼具导电性和嵌入性，作为导电体优选使用钨和铝中的一方或双方的金属材料的叠层，尤其在耐热性方面上优选使用钨。
为了使形成在衬底310上的多个晶体管彼此分离设置有元件分离层312。元件分离层例如可以使用LOCOS(Local Oxidation of Silicon：硅局部氧化)法、STI(ShallowTrench Isolation：浅沟槽隔离)法或台面隔离法等形成。
此外，图20所示的晶体管300只是一个例子，本发明不局限于该结构，可以根据电路结构、驱动方法等而使用合适的晶体管。例如，晶体管300也可以具有平面型结构而不具有Fin型结构。
图20所示的晶体管300从衬底310一侧依次层叠有绝缘体320、绝缘体322、绝缘体324、绝缘体326。
作为绝缘体320、绝缘体322及绝缘体326，例如可以使用选自氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧氮化铝、氮氧化铝及氮化铝中的一个以上。
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，在记载为“氮氧化硅”时指在其组成中氮含量多于氧含量的材料。
绝缘体322也可以被用作使因被绝缘体320及绝缘体322覆盖的晶体管300等而产生的台阶平坦化的平坦化膜。例如，为了提高绝缘体322的顶面的平坦性，其顶面也可以通过利用化学机械抛光(CMP：Chemical Mechanical Polishing)法等的平坦化处理被平坦化。
此外，绝缘体324优选使用具有阻挡性的绝缘膜(称为阻挡绝缘膜)，以防止水及氢等杂质从衬底310或晶体管300向绝缘体324的上方的区域(例如，设置有晶体管500、发光器件130R、发光器件130G及发光器件130B等的区域)扩散。因此，绝缘体324优选使用具有抑制氢原子、氢分子及水分子等杂质的扩散的功能(不容易使上述杂质透过)的绝缘材料。此外，根据情况，绝缘体324优选使用具有抑制氮原子、氮分子、氧化氮分子(例如，N2O、NO及NO2)、铜原子等杂质的扩散的功能(不容易使上述氧透过)的绝缘材料。或者，优选具有抑制氧(例如，氧原子和氧分子中的一方或双方)的扩散的功能。
作为具有氢阻挡性的膜的一个例子，可以使用通过CVD(Chemical VaporDeposition：化学气相沉积)法形成的氮化硅。
氢的脱离量例如可以利用热脱附谱分析法(TDS(Thermal DesorptionSpectroscopy))等测量。例如，在TDS分析中的膜表面温度为50℃至500℃的范围内，当将换算为氢原子的脱离量换算为绝缘体324的单位面积的量时，绝缘体324中的氢的脱离量为10×1015atoms/cm2以下，优选为5×1015atoms/cm2以下，即可。
注意，绝缘体326的介电常数优选比绝缘体324低。例如，绝缘体326的相对介电常数优选低于4，更优选低于3。例如，绝缘体326的相对介电常数优选为绝缘体324的相对介电常数的0.7倍以下，更优选为0.6倍以下。通过将介电常数低的材料用于层间膜，可以减少产生在布线之间的寄生电容。
此外，绝缘体320、绝缘体322、绝缘体324及绝缘体326嵌入有与设置在绝缘体326的上方的发光器件等连接的导电体328、导电体330等。此外，导电体328及导电体330等具有插头或布线的功能。注意，有时使用同一符号表示被用作插头或布线的多个导电体。此外，在本说明书等中，布线和与布线连接的插头也可以是一个构成要素。就是说，导电体的一部分有时被用作布线，并且导电体的一部分有时被用作插头。
作为各插头及布线(导电体328或导电体330)的材料，可以使用选自金属材料、合金材料、金属氮化物材料和金属氧化物材料中的一个以上的导电材料的单层或叠层。优选使用兼具耐热性和导电性的钨或钼等高熔点材料，优选使用钨。此外，优选使用铝或铜等低电阻导电材料形成。通过使用低电阻导电材料可以降低布线电阻。
此外，也可以在绝缘体326及导电体330上形成布线层。例如，在图20中，在绝缘体326及导电体330的上方依次层叠有绝缘体350、绝缘体352及绝缘体354。此外，在绝缘体350、绝缘体352及绝缘体354中形成有导电体356。导电体356具有与晶体管300连接的插头或布线的功能。此外，导电体356可以使用与导电体328及导电体330同样的材料形成。
此外，与绝缘体324同样，绝缘体350例如优选使用具有选自氢、氧和水中的一个以上的阻挡性的绝缘体。此外，与绝缘体326同样，绝缘体352及绝缘体354优选使用相对介电常数较低的绝缘体以降低布线间产生的寄生电容。此外，绝缘体352及绝缘体354被用作层间绝缘膜及平坦化膜。此外，导电体356优选包括具有选自氢、氧和水中的一个以上的阻挡性的导电体。
作为具有对氢的阻挡性的导电体，例如可以使用氮化钽。此外，通过层叠氮化钽和导电性高的钨，可以在保持作为布线的导电性的状态下抑制氢从晶体管300扩散。此时，具有氢阻挡性的氮化钽层优选与具有氢阻挡性的绝缘体350接触。
此外，绝缘体354及导电体356上方形成有绝缘体512。
在图20中，晶体管500设置在绝缘体512上。作为绝缘体512，优选使用具有氧或氢的阻挡性的物质。具体而言，例如，作为绝缘体512，可以使用选自氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧氮化铝、氮氧化铝和氮化铝中的一种以上。
作为具有氢阻挡性的膜的一个例子，可以使用通过CVD法形成的氮化硅。在此，有时氢扩散到具有氧化物半导体(例如，晶体管500)的半导体元件中，导致该半导体元件的特性下降。因此，优选在晶体管500与晶体管300之间设置抑制氢的扩散的膜。具体而言，抑制氢的扩散的膜是指氢的脱离量少的膜。
此外，例如，作为绝缘体512，可以使用与绝缘体320同样的材料。此外，通过对上述绝缘体使用介电常数较低的材料，可以减少产生在布线之间的寄生电容。例如，绝缘体512可以使用氧化硅膜或氧氮化硅膜。
此外，绝缘体512上设置有绝缘体514且绝缘体514上设置有晶体管500。此外，晶体管500上形成有绝缘体574且绝缘体574上形成有绝缘体581。
绝缘体574及绝缘体581将在实施方式3中叙述。
绝缘体514优选使用抑制水及氢等杂质从衬底310或设置有绝缘体512的下方的电路元件的区域等向设置有晶体管500的区域扩散的膜(具有阻挡性的膜)。因此，绝缘体514例如优选使用通过CVD法形成的氮化硅。
如上所述，图20所示的晶体管500是在沟道形成区域中包括金属氧化物的OS晶体管。注意，在实施方式3中详细说明OS晶体管。
绝缘体581上依次形成有绝缘体592及绝缘体594。此外，绝缘体592及绝缘体594中嵌入有导电体596。导电体596具有与晶体管300连接的插头或布线的功能。此外，导电体596可以使用与导电体328及导电体330同样的材料形成。
此外，与绝缘体324同样，绝缘体592例如优选使用具有选自氢、氧和水中的一个以上的阻挡性的绝缘体。此外，与绝缘体326同样，绝缘体594优选使用相对介电常数较低的绝缘体以降低布线间产生的寄生电容。此外，绝缘体594被用作层间绝缘膜及平坦化膜。此外，导电体596优选包括具有选自氢、氧和水中的一个以上的阻挡性的导电体。
绝缘体594及导电体597上依次形成有绝缘体598及绝缘体599。
例如，与绝缘体324同样，绝缘体598优选使用具有选自氢、氧和水中的一个以上的阻挡性的绝缘体。此外，与绝缘体326同样，绝缘体599优选使用相对介电常数较低的绝缘体以减少产生在布线间的寄生电容。此外，绝缘体599被用作层间绝缘膜及平坦化膜。
绝缘体599上形成有发光器件130R、发光器件130G、发光器件130B及连接部140。
连接部140有时被称为阴极接触部，与发光器件130R、发光器件130G及发光器件130B的每一个的阴极电连接。在图20中，连接部140包括：选自将在后面说明的导电体112a至导电体112c中的一个以上的导电体；选自将在后面说明的导电体126a至导电体126c中的一个以上的导电体；选自将在后面说明的导电体129a至导电体129c中的一个以上的导电体；将在后面说明的公共层114；以及将在后面说明的公共电极115。
连接部140既可以以围绕显示部的四个边的方式设置，又可以设置在显示部内(例如，相邻发光器件130间)。
发光器件130R包括导电体112a、导电体112a上的导电体126a以及导电体126a上的导电体129a。导电体112a、导电体126a及导电体129a都可以被称为像素电极，其一部分也可以被称为像素电极。
此外，发光器件130G包括导电体112b、导电体112b上的导电体126b以及导电体126b上的导电体129b。与发光器件130R同样，导电体112b、导电体126b及导电体129b都可以被称为像素电极，其一部分也可以被称为像素电极。
此外，发光器件130B包括导电体112c、导电体112c上的导电体126c以及导电体126c上的导电体129c。与发光器件130R及发光器件130G同样，导电体112c、导电体126c及导电体129c都可以被称为像素电极，其一部分也可以被称为像素电极。
作为导电体112a至导电体112c及导电体126a至导电体126c，例如可以使用用作反射电极的导电层。作为用作反射电极的导电层，例如可以使用银、铝、由银(Ag)、钯(Pd)以及铜(Cu)构成的合金膜(Ag-Pd-Cu(APC)膜)等对可见光具有高反射率的导电体。此外，导电体112a至导电体112c以及导电体126a至导电体126c例如可以使用由一对钛夹持的铝的叠层膜(依次层叠有Ti、Al、Ti的膜)、由一对铟锡氧化物夹持的银的叠层膜(依次层叠有ITO、Ag、ITO的膜)。
此外，例如，作为导电体112a至导电体112c也可以使用用作反射电极的导电层，作为导电体126a至导电体126c也可以使用透光性高的导电体。作为透光性高的导电体，例如可以举出：银和镁的合金；以及铟锡氧化物(有时称为ITO)。
作为导电体129a至导电体129c，例如可以使用用作透明电极的导电层。作为用作透明电极的导电层，例如可以使用上述透光性高的导电体。
此外，将在后面详细说明的发光器件130也可以采用微腔结构(微小谐振器结构)。微腔结构是指以根据发光层所发射的光的颜色的波长的厚度为发光层底面和下部电极顶面之间的距离的结构。在此情况下，优选的是，作为上部电极(公共电极)的导电体129a至导电体129c使用具有透光性及光反射性的导电材料，并且作为下部电极(像素电极)的导电体112a至导电体112c以及导电体126a至导电体126c使用具有光反射性的导电材料。
微腔结构是指将下部电极与发光层的光学距离调节为(2n-1)λ/4(注意，n为1以上的自然数，λ为想要放大的发光的波长)的结构。因此，被下部电极反射回来的光(反射光)与从发光层直接入射到上部电极的光(入射光)大幅产生干涉。由此，可以使波长λ的各反射光与入射光的相位一致，从而可以进一步放大从发光层发射的光。另一方面，在反射光及入射光为波长λ以外的情况下，相位不一致，这导致衰减而不发生谐振。
导电体112a通过设置在绝缘体599中的开口与嵌入绝缘体594中的导电体596连接。此外，导电体126a的端部位于导电体112a的端部的外侧。导电体126a的端部与导电体129a的端部对齐或大致对齐。
发光器件130G中的导电体112b、导电体126b、导电体129b及发光器件130B中的导电体112c、导电体126c、导电体129c与发光器件130R中的导电体112a、导电体126a、导电体129a相同，所以省略详细说明。
导电体112a、导电体112b及导电体112c中形成有覆盖设置在绝缘体519中的开口的凹部。该凹部填充有层128。
层128具有使导电体112a、导电体112b及导电体112c的凹部平坦化的功能。导电体112a、112b、112c及层128上设置有与导电体112a、112b、112c电连接的导电体126a、126b、126c。因此，与导电体112a、导电体112b及导电体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，可以适当地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。此外，作为层128，可以使用感光树脂。作为感光树脂，可以举出正型材料或负型材料。
通过使用感光树脂，可以仅通过曝光及显影工序制造层128，可以降低干蚀刻或湿蚀刻对导电体112a、导电体112b、导电体112c的表面带来的影响。此外，通过使用负型感光树脂形成层128，有时可以使用与用来形成绝缘体519的开口的光掩模(曝光掩模)同一的光掩模形成层128。
此外，图20示出层128的顶面具有平坦部的例子，但是层128的形状没有特别的限制。图21A至图21C示出层128的变形例子。
如图21A至图21C所示，在从截面看时层128的顶面可以具有如下形状：中央及其附近凹陷的形状，即具有凹曲面的形状。
此外，如图21B所示，在从截面看时层128的顶面可以具有如下形状：中央及其附近膨胀的形状，即具有凸曲面的形状。
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。此外，对层128的顶面的凸曲面及凹曲面个数都没有限制，可以为一个或多个。
此外，层128的顶面的高度与导电体112a的顶面的高度既可以一致或大致一致，也可以互不相同。例如，层128的顶面的高度可以低于或高于导电体112a的顶面的高度。
此外，图21A也可以说是层128收在形成在导电体112a中的凹部内部的例子。另一方面，如图21C所示，层128也可以以存在于形成在导电体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。
发光器件130R包括第一层113a、第一层113a上的公共层114以及公共层114上的公共电极115。此外，发光器件130G包括第二层113b、第二层113b上的公共层114以及公共层114上的公共电极115。此外，发光器件130B包括第三层113c、第三层113c上的公共层114以及公共层114上的公共电极115。
此外，第一层113a以覆盖导电体126a的顶面及侧面以及导电体129a的顶面及侧面的方式形成。同样地，第二层113b以覆盖导电体126b的顶面及侧面以及导电体129b的顶面及侧面的方式形成。此外，同样地，第三层113c以覆盖导电体126c的顶面及侧面以及导电体129c的顶面及侧面的方式形成。因此，可以将设置有导电体126a、导电体126b及导电体126c的区域整体用作发光器件130R、发光器件130G及发光器件130B的发光区域，所以可以提高像素的开口率。
在发光器件130R中，可以将第一层113a及公共层114统称为EL层。此外，同样地，在发光器件130G中，可以将第二层113b及公共层114统称为EL层。此外，同样地，在发光器件130B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。
第一层113a、第二层113b及第三层113c通过光刻法被加工为岛状。因此，第一层113a、第二层113b及第三层113c在各端部处顶面与侧面所形成的角度近于90度。另一方面，例如，使用FMM(Fine Metal Mask)形成的有机膜的厚度有越接近端部越减薄的倾向，例如其顶面在1μm以上且10μm以下的范围中形成为坡状，因此难以区别顶面与侧面。
在第一层113a、第二层113b及第三层113c中，顶面与侧面的区别明确。因此，在相邻的第一层113a与第二层113b中，第一层113a的一个侧面的和第二层113b的一个侧面彼此对置。第一层113a、第二层113b及第三层113c中的任何组合都与该情况同样。
第一层113a、第二层113b及第三层113c至少包括发光层。例如，优选具有第一层113a、第二层113b及第三层113c分别包括发射红色光的发光层、发射绿色光的发光层及发射蓝色光的发光层的结构。此外，各发光层除了上述以外的颜色可以采用青色、品红色、黄色或白色。
此外，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。此外，也可以在空穴传输层与发光层间包括电子阻挡层。此外，也可以在电子传输层上设置电子注入层。
例如，第一层113a、第二层113b及第三层113c也可以都包括电子注入层、电子传输层、发光层及空穴传输层。尤其是，优选在第一层113a、第二层113b及第三层113c的每一个中依次层叠有电子注入层、电子传输层、发光层及空穴传输层。此外，也可以在电子传输层与发光层间包括空穴阻挡层。此外，也可以在空穴传输层上设置空穴注入层。
第一层113a、第二层113b及第三层113c优选包括发光层以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的表面有时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，可以提高发光器件及受光器件的可靠性。
此外，第一层113a、第二层113b及第三层113c例如也可以包括第一发光单元、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以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130R、发光器件130G、发光器件130B共同包括公共层114。
发光器件130R、发光器件130G及发光器件130B共同包括公共电极115。此外，如图20所示，多个发光器件共同包括的公共电极115与连接部140中的导电体电连接。
第一层113a、第二层113b及第三层113c的侧面都由绝缘体125及127覆盖。掩模层118a位于第一层113a与绝缘体125之间。此外，掩模层118a位于第二层113b与绝缘体125之间，掩模层118a位于第三层113c与绝缘体125之间。第一层113a、第二层113b、第三层113c及绝缘体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。
绝缘体125可以为包含无机材料的绝缘层。作为绝缘体125，例如可以使用选自氧化绝缘膜、氮化绝缘膜、氧氮化绝缘膜和氮氧化绝缘膜中的一个以上的无机绝缘膜。绝缘体125可以为单层结构，也可以为叠层结构。作为氧化绝缘膜，例如可以举出氧化硅膜、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。作为氮化绝缘膜，例如可以举出氮化硅膜或氮化铝膜。作为氧氮化绝缘膜，例如可以举出氧氮化硅膜或氧氮化铝膜。作为氮氧化绝缘膜，例如可以举出氮氧化硅膜及氮氧化铝膜。尤其是在蚀刻中氧化铝与EL层的选择比高，在后面说明的绝缘体127的形成中，具有保护EL层的功能，因此是优选的。尤其是，通过将利用原子层沉积(ALD：Atomic Layer Deposition)法形成的氧化铝膜、氧化铪膜或氧化硅膜等无机绝缘膜用于绝缘体125，可以形成针孔较少且保护EL层的功能良好的绝缘体125。此外，绝缘体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。绝缘体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。
绝缘体125优选被用作对于水和氧中的一方或双方的阻挡绝缘层。此外，绝缘体125优选具有抑制水和氧中的一方或双方的扩散的功能。此外，绝缘体125优选具有俘获或固定(也称为吸杂)水和氧中的一方或双方的功能。
在绝缘体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，水和氧中的一方或双方)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。
此外，绝缘体125的杂质浓度优选低。由此，可以抑制杂质从绝缘体125混入到EL层而EL层劣化。此外，通过降低绝缘体125中的杂质浓度，可以提高对水和氧中的一方或双方的阻挡性。例如，优选的是，绝缘体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。
作为绝缘体127，可以适当地使用包含有机材料的绝缘层。作为有机材料，优选使用感光有机树脂，例如优选使用含有丙烯酸树脂的感光树脂组成物。此外，绝缘体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。通过将绝缘体127的材料的粘度设定为上述范围内，可以较容易形成后述的具有锥形形状的绝缘体127。注意，在本说明书等中，丙烯酸树脂不是仅指聚甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸树脂，有时也指广义上的丙烯酸类聚合物整体。
注意，如后面所述，绝缘体127在侧面具有锥形形状即可，能够用于绝缘体127的有机材料不局限于上述材料。例如，有时作为绝缘体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。此外，作为绝缘体127，有时可以使用聚乙烯醇(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。此外，作为绝缘体127，有时可以使用光致抗蚀剂作为感光树脂。作为感光树脂，可以举出正型材料或负型材料。
作为绝缘体127也可以使用吸收可见光的材料。通过绝缘体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体127泄漏到相邻的发光器件(杂散光)。由此，可以提高显示面板的显示品质。此外，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)以及可用于滤色片的树脂材料(滤色片材料)。尤其是，在使用混合或层叠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。
绝缘体127例如可以利用旋涂法、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体127的有机绝缘膜。
此外，绝缘体127在低于EL层的耐热温度的温度下形成。形成绝缘体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。
以下，以发光器件130R与发光器件130G间的绝缘体127的结构为例说明绝缘体127等的结构。发光器件130G与发光器件130B间的绝缘体127以及发光器件130B与发光器件130R间的绝缘体127等也是同样的。此外，以下，有时以第二层113b上的绝缘体127的端部为例进行说明，第一层113a上的绝缘体127的端部及第三层113c上的绝缘体127的端部也是同样的。
优选的是，在从截面看显示装置时，绝缘体127在侧面具有锥角θ1的锥形形状。锥角θ1是绝缘体127的侧面与衬底面所形成的角度。注意，不局限于衬底面，锥角θ1也可以为绝缘体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体127的侧面所成的角。此外，通过使绝缘体127的侧面具有锥形形状，绝缘体125的侧面及掩模层118a的侧面也有时具有锥形形状。
绝缘体127的锥角θ1小于90°，优选为60°以下，更优选为45°以下。通过使绝缘体127的侧面端部具有上述正锥形形状，可以以设置在绝缘体127的侧面端部上的公共层114及公共电极115中不产生断开或局部性的薄膜化等的方式高覆盖性地进行沉积。由此，可以提高公共层114及公共电极115的面内均匀性而提高显示装置的显示品质。
此外，在显示装置的截面图中，绝缘体127的顶面优选具有凸曲面形状。绝缘体127的顶面的凸曲面形状优选为向中心平缓地突出的形状。此外，优选为绝缘体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。通过作为绝缘体127采用上述形状，可以将公共层114及公共电极115以高覆盖性沉积在绝缘体127的整个顶面。
此外，绝缘体127形成在两个EL层间的区域(例如，第一层113a与第二层113b间的区域)。此时，绝缘体127的一部分或全部夹在一个EL层(例如，第一层113a)的侧面端部与另一个EL层(例如，第二层113b)的侧面端部间。
优选的是，绝缘体127的一个端部与像素电极111a重叠且绝缘体127的另一个端部与像素电极111b重叠。通过采用上述结构，可以将绝缘体127的端部形成在第一层113a(第二层113b)的大致平坦的区域上。因此，如上所述那样较容易地加工绝缘体127的锥形形状。
如上所述，通过设置绝缘体127等，可以防止从第一层113a的大致平坦的区域到第二层113b的大致平坦的区域的公共层114及公共电极115中产生断开部分及厚度局部性地减薄的部分。因此，可以抑制因各发光器件间的公共层114及公共电极115中发生起因于断开部分的连接不良以及起因于局部厚度较薄的部分的电阻上升。
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。通过如上述那样减小各发光器件间的距离，可以提供一种高清晰度及高开口率的显示装置。
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被用作保护发光器件130的钝化膜。通过形成覆盖发光器件的保护层131，可以抑制水及氧等杂质进入发光器件，由此可以提高发光器件130的可靠性。
作为保护层131，例如可以使用氧化铝、氮化硅或氮氧化硅。
保护层131和衬底110由粘合层107粘合。作为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20中，衬底310与衬底110之间的空间被粘合层107填充，即采用固体密封结构。或者，也可以采用使用非活性气体(氮或氩等)填充该空间的中空密封结构。此时，粘合层107也可以以不与发光器件重叠的方式设置。此外，也可以使用与设置为框状的粘合层107不同的树脂填充该空间。
作为粘合层107，可以使用紫外线固化粘合剂、反应固化粘合剂、热固化粘合剂或厌氧粘合剂等各种固化粘合剂。作为这些粘合剂，例如可以举出环氧树脂、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。尤其是，优选使用环氧树脂的透湿性低的材料。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。
显示装置1000具有顶部发射型结构。发光器件将光发射到衬底110一侧。因此，衬底110优选使用对可见光的透射性高的材料。例如，作为衬底110，可以选择可应用于衬底310及衬底BS的衬底中可见光透射性高的衬底。像素电极包含反射可见光的材料，对置电极(公共电极115)包含使可见光透射的材料。
通过将上述结构例子应用于显示装置，可以实现具有高分辨率及高清晰度显示装置。具体而言，例如，有时可以实现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)或8K(像素数为7680×4320)的分辨率的显示装置。此外，具体而言，例如，有时可以实现100ppi以上、300ppi以上、500ppi以上、1000ppi以上、2000ppi以上、3000ppi以上或5000ppi以上的清晰度显示装置。
注意，本发明的一个方式的显示装置不局限于图20所示的显示装置1000的结构。本发明的一个方式的显示装置也可以具有适当地改变的图20的显示装置1000的结构。以下说明作为本发明的一个方式的显示装置的图20的显示装置的变形例子。
<显示装置的结构例子2>
例如，图20所示的显示装置1000的像素层PXAL也可以采用层叠有两层以上的晶体管500的结构。图22所示的显示装置1000A是层叠有包括在图20的显示装置1000的像素层PXAL中的两个晶体管500的结构例子。注意，图22所示的显示装置1000A只示出像素层PXAL，关于电路层SICL及布线层LINL可以参照图22的显示装置1000的结构。
在显示装置1000中，当想要增加像素所包括的晶体管的个数时，采用图22的显示装置1000A所示的结构即可。
<显示装置的结构例子3>
此外，例如，图20所示的显示装置1000的电路层SICL也可以具有晶体管300的上方层叠有OS晶体管的结构。图23所示的显示装置1000B1是图20的显示装置1000的电路层SICL在晶体管300的上方层叠有作为OS晶体管的晶体管300OS的结构例子。注意，图23所示的显示装置1000B1只示出电路层SICL、布线层LINL及像素层PXAL中的包括晶体管500的层，像素层PXAL中的包括发光器件的层可以参照图20的显示装置1000的结构。
从迁移率及可靠性的观点来看，使用金属氧化物制造p型半导体是很困难的，所以在很多情况下由OS晶体管构成的电路为n沟道型单极性电路。于是，在图23的显示装置1000B1中，晶体管300OS可以为n型晶体管，晶体管300可以为p型晶体管，从而图23的电路层SICL所包括的电路可以为CMOS电路。尤其是，有时将OS晶体管为n型晶体管且Si晶体管为p型晶体管的电路称为LTPO。
此外，例如，图20所示的显示装置1000的电路层SICL也可以具有形成有OS晶体管代替晶体管300的结构。图24所示的显示装置1000B2是图20的显示装置1000的电路层SICL形成有作为OS晶体管的晶体管300OS代替晶体管300的结构例子。
在图24所示的显示装置1000B2中，作为衬底310可以使用半导体衬底以外的衬底。作为衬底310，例如可以使用玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底、蓝宝石玻璃衬底、金属衬底、不锈钢衬底、包含不锈钢箔的衬底、钨衬底、包含钨箔的衬底、柔性衬底、贴合薄膜、包含纤维状材料的纸或基材薄膜等。在显示装置的制造工序包括热处理的情况下，作为衬底310优选选择耐热性高的材料。
此外，例如，图20所示的显示装置1000的电路层SICL也可以采用贴合多个衬底的结构。图25所示的显示装置1000B4的电路层SICL包括衬底310及衬底310A，其中衬底310的上方的面与衬底310A的下方的面贴合。注意，图25只示出电路层SICL及像素层PXAL中的包括晶体管500的层，布线层LINL及像素层PXAL中的包括发光器件的层可以参照图20的显示装置1000的结构。
在图25的显示装置1000B4中，关于衬底310至绝缘体326及导电体330的结构，参照图20的显示装置1000的说明。
与图20的显示装置1000同样，绝缘体326及导电体330上依次形成有绝缘体350及绝缘体352。
此外，绝缘体350及绝缘体352各自的重叠于部分导电体330的区域中形成有开口部，并以嵌入该开口部的方式设置有导电体358。此外，导电体358还形成在绝缘体352上。然后，通过蚀刻工序等使导电体358图案化而成为布线、端子或焊盘的形状。
作为导电体358例如可以使用铜、铝、锡、锌、钨、银、铂、金等。此外，导电体358优选由与用于后述导电体319A的材料相同的成分构成。
接着，以覆盖绝缘体372及导电体376的方式形成绝缘体380，然后利用化学机械抛光(CMP)法等直到导电体376露出为止进行平坦化处理。由此，可以将导电体376形成在衬底310上作为布线、端子或焊盘。
绝缘体380优选使用抑制水及氢等杂质的扩散的膜(具有阻挡性的膜)。换言之，绝缘体380优选使用可用于绝缘体324等的材料。或者，例如，与绝缘体326同样，绝缘体380也可以使用相对介电常数较低的绝缘体以降低布线间产生的寄生电容。换言之，绝缘体380也可以使用可用于绝缘体326的材料。此外，绝缘体380优选由与用于后述绝缘体382的材料相同的成分构成。
接着，说明衬底310A。作为衬底310A，例如可以使用可用于衬底310的半导体衬底。
此外，与衬底310同样，衬底310A上形成有晶体管、绝缘体及导电体。具体而言，衬底310A上形成有晶体管300A，以覆盖晶体管300A的方式形成有绝缘体320A，绝缘体320A上依次形成有绝缘体322A、绝缘体324A、绝缘体326A及绝缘体350A。绝缘体320A可以使用可用于绝缘体320的材料。同样地，绝缘体322A可以使用可用于绝缘体322的材料，绝缘体324A可以使用可用于绝缘体324的材料，绝缘体326A可以使用可用于绝缘体326的材料，绝缘体350A可以使用可用于绝缘体350的材料。
此外，与导电体328同样，在绝缘体320A及绝缘体322A中嵌入被用作插头或布线的导电体328A。此外，与导电体330同样，在绝缘体324A及绝缘体326A中嵌入被用作插头或布线的导电体330A。此外，导电体328A可以使用可用于导电体328的材料，导电体330A可以使用可用于导电体330的材料。
显示装置1000B4的绝缘体350A上方的结构可以参照显示装置1000的说明。
此外，衬底310A的与形成有晶体管300A的面相反一侧的面形成有绝缘体382。如上所述，绝缘体382可以使用可用于绝缘体380的材料。
此外，绝缘体320A及绝缘体322A中除了形成有导电体328A的开口部以外还设置有与导电体358重叠的区域中的开口部。此外，与导电体358重叠的区域中的开口部的侧面形成有绝缘体318A，剩余的开口部中形成有导电体319A。尤其是，导电体319A有时被称为TSV(Through Silicon Via：硅通孔)。
如上所述，导电体319A可以使用可用于导电体358的材料。绝缘体318A例如具有使衬底310A与导电体319A间绝缘的功能。此外，作为绝缘体318A例如优选使用可用于绝缘体320或绝缘体324的材料。
绝缘体380及导电体358被用作衬底310一侧的贴合层，绝缘体382及导电体319A被用作衬底310A一侧的贴合层。也就是说，形成在衬底310上的绝缘体380及导电体358与形成在衬底310A上的绝缘体382及导电体319A例如通过贴合工序接合在一起。
作为进行贴合工序之前的工序，例如，在衬底310一侧进行使绝缘体380及导电体358的各表面的高度一致的平坦化处理。此外，同样地，在衬底310一侧进行使绝缘体382及导电体319A各自的高度一致的平坦化处理。
当在贴合工序中进行绝缘体380与绝缘体382的接合，即进行绝缘层彼此的接合时，例如可以利用亲水性接合法等，在该方法中，在通过抛光(例如，化学机械抛光(CMP)法)获得高平坦性之后，使利用氧等离子体进行过亲水性处理的表面接触而暂时接合，利用热处理进行脱水，由此进行正式接合。亲水性接合法也发生原子级的结合，因此可以获得机械上优异的接合。
当使导电体358与导电体319A接合，即使导电体彼此接合时，可以利用表面活化接合法，在该方法中，通过溅射处理等去除表面的氧化膜及杂质吸附层等并使清洁化且活化了的表面接触而接合。或者，可以利用并用温度及压力使表面接合的扩散接合法等。上述方法都可以发生原子级的结合，因此可以获得电气上和机械上都优异的接合。
通过进行上述贴合工序，可以使衬底310一侧的导电体358与衬底310A一侧的导电体319A电连接。此外，可以以足够的机械强度使衬底310一侧的绝缘体380与衬底310A一侧的绝缘体382连接。
在贴合衬底310与衬底310A的情况下，由于在各接合面绝缘层与金属层是混合的，所以，例如，组合表面活化接合法及亲水性接合法即可。例如，可以采用在进行抛光之后使表面清洁化，对金属层的表面进行防氧处理，然后进行亲水性处理来进行接合的方法等。此外，也可以作为金属层的表面使用金等难氧化性金属，进行亲水性处理。
此外，在贴合衬底310与衬底310A时也可以使用上述方法以外的接合方法。例如，作为贴合衬底310与衬底310A的方法，也可以使用倒装焊接的方法。此外，在使用倒装焊接的方法时，例如也可以在衬底310一侧的导电体358的上方或衬底310A一侧的导电体319A的下方设置凸块等连接端子。作为倒装焊接，例如可以举出：将包括异性导电粒子的树脂注入到绝缘体380与绝缘体382间以及导电体358与导电体319A间而接合的方法：使用银锡焊接进行接合的方法等。此外，在凸块及连接于凸块的导电体都是金时，可以使用超声波焊接法。此外，为了实现冲击等物理应力的减轻或热应力的减轻，除了上述倒装焊接的方法以外还可以将底部填充胶注入到绝缘体380与绝缘体382间以及导电体358与导电体319A间。此外，例如，在贴合衬底310与衬底310A时也可以使用芯片接合薄膜。
<显示装置的结构例子4>
此外，例如，图20所示的显示装置1000的保护层131也可以具有两层以上的叠层结构而不具有单层结构。例如保护层131也可以采用三层叠层结构，其中第一层使用无机材料的绝缘体，第二层使用有机材料的绝缘体，并且第三层使用无机材料的绝缘体。图26示出显示装置1000E的一部分的截面图，其中保护层131具有包括保护层131a、保护层131b及保护层131c的多层结构，该保护层131a为无机材料的绝缘体，该保护层131b为有机材料的绝缘体，该保护层131c为无机材料的绝缘体。此外，如图26所示，通过作为保护层131b使用有机材料的绝缘体，可以设置保护层131b作为平坦化膜。
<显示装置的结构例子5>
此外，例如，图20所示的显示装置1000也可以包括着色层(滤色片)等。图27的显示装置1000F例如具有粘合层107与衬底110之间包括着色层166a、着色层166b及着色层166c的结构。着色层166a至着色层166c例如可以形成在衬底110上。此外，在发光器件130R包括发射红色(R)光的发光层，发光器件130G包括发射绿色(G)光的发光层，并且发光器件130B包括发射蓝色(B)光的发光层的情况下，着色层166a为红色，着色层166b为绿色，着色层166c为蓝色。
<显示装置的结构例子6>
例如，图20的显示装置1000也可以包括摄像像素。例如，图28所示的显示装置1000G例如包括摄像像素所包括的检测光L的受光器件150。
作为受光器件150，例如可以使用pn型或pin型光电二极管。受光器件150被用作检测入射到受光器件150的光来产生电荷的光电转换器件。光电转换元件所产生的电荷量取决于入射光量。
尤其是，作为受光器件150，优选使用包括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其形状及设计的自由度高，所以可以应用于各种各样的装置。
受光器件150包括导电体112d、导电体112d上的导电体126d及导电体126d上的导电体129d。导电体112d、导电体126d及导电体129d可以全部或部分被称为像素电极。
此外，受光器件150包括绝缘体599上的导电体112d、导电体112d上的层113d、层113d上的公共层114及公共层114上的公共电极115。
此外，层113d包括对可见光或红外光的波长区域具有灵敏度的光电转换层。层113d中的光电转换层具有灵敏度的波长区域也可以包括第一层113a的发光波长区域、第二层113b的发光波长区域和第三层113c的发光波长区域中的一个以上。
像图28所示的显示装置1000G那样，通过在像素层PXAL中设置受光器件150，可以构成图1B的显示装置DP。
<发光器件的结构例子>
接着，说明可用于上述显示装置的发光器件的结构例子。
如图29A所示，发光器件在一对电极(下部电极761及上部电极762)间包括EL层763。EL层763可以包括层780、发光层771及层790。
发光层771至少包含发光物质(也称为发光材料)。
在下部电极761及上部电极762分别为阳极及阴极的情况下，层780包括含有空穴注入性高的物质的层(空穴注入层)、含有空穴传输性高的物质的层(空穴传输层)和含有电子阻挡性高的物质的层(电子阻挡层)中的一个或多个。此外，层790包括含有电子注入性高的物质的层(电子注入层)、含有电子传输性高的物质的层(电子传输层)和含有空穴阻挡性高的物质的层(空穴阻挡层)中的一个或多个。在下部电极761及上部电极762分别为阴极及阳极的情况下，层780和层790的结构与上述反转。
包括设置在一对电极间的层780、发光层771及层790的结构可以被用作单一的发光单元，在本说明书中将图29A的结构称为单结构。
此外，图29B示出图29A所示的发光器件所包括的EL层763的变形例子。具体而言，图29B所示的发光器件包括下部电极761上的层781、层781上的层782、层782上的发光层771、发光层771上的层791、层791上的层792及层792上的上部电极762。
在下部电极761及上部电极762分别为阳极及阴极的情况下，例如，层781、层782、层791及层792可以分别为空穴注入层、空穴传输层、电子传输层及电子注入层。此外，在下部电极761及上部电极762分别为阴极及阳极的情况下，层781、层782、层791及层792可以分别为电子注入层、电子传输层、空穴传输层及空穴注入层。通过采用上述层结构，可以将载流子高效地注入到发光层771，由此可以提高发光层771内的载流子的再结合的效率。
此外，如图29C及图29D所示，层780与层790之间设置有多个发光层(发光层771、发光层772、发光层773)的结构也是单结构的变形例子。注意，虽然图29C及图29D示出包括三个发光层的例子，但具有单结构的发光器件中的发光层可以为两个，也可以为四个以上。此外，具有单结构的发光器件也可以在两个发光层之间包括缓冲层。
此外，如图29E及图29F所示，在本说明书中多个发光单元(发光单元763a及发光单元763b)隔着电荷产生层785(也称为中间层)串联连接的结构被称为串联结构。此外，也可以将串联结构称为叠层结构。通过采用串联结构，可以实现能够进行高亮度发光的发光器件。此外，串联结构由于与单结构相比可以降低为了得到相同的亮度的电流，所以可以提高可靠性。
图29D及图29F示出显示装置包括重叠于发光器件的层764的例子。图29D示出层764重叠于图29C所示的发光器件的例子，图29F示出层764重叠于图29E所示的发光器件的例子。
作为层764可以使用颜色转换层和滤色片(着色层)中的一方或双方。
在图29C及图29D中，也可以将发射相同颜色的光的发光物质，甚至为相同发光物质用于发光层771、发光层772及发光层773。例如，也可以将发射蓝色光的发光物质用于发光层771、发光层772及发光层773。关于呈现蓝色光的子像素，可以提取发光器件所发射的蓝色光。此外，关于呈现红色光的子像素及呈现绿色光的子像素，通过作为图29D所示的层764设置颜色转换层，可以使发光器件所发射的蓝色光转换为更长波长的光而提取为红色光或绿色光。
此外，也可以将发射彼此不同颜色的光的发光物质用于发光层771、发光层772及发光层773。在发光层771、发光层772及发光层773各自所发射的光处于补色关系时，可以得到白色发光。例如，具有单结构的发光器件优选包括含有发射蓝色光的发光物质的发光层以及含有发射比蓝色波长长的可见光的发光物质的发光层。
例如，在具有单结构的发光器件包括三个发光层的情况下，优选包括含有发射红色(R)光的发光物质的发光层、含有发射绿色(G)光的发光物质的发光层以及含有发射蓝色(B)光的发光物质的发光层。作为发光层的叠层顺序，例如可以采用从阳极一侧依次层叠红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)或从阳极一侧依次层叠红色(R)、绿色(B)、蓝色(G)等的顺序。此时，也可以在红色(R)与绿色(G)或蓝色(B)之间设置缓冲层。
此外，例如在具有单结构的发光器件包括两层发光层的情况下，优选采用包括含有发射蓝色(B)光的发光物质的发光层以及含有发射黄色(Y)光的发光物质的发光层的结构。有时将该结构称为BY单结构。
作为图29D所示的层764，也可以设置滤色片。通过白色光透过滤色片，可以得到所希望的颜色的光。
发射白色光的发光器件优选包含两种以上的发光物质。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。
在图29E及图29F中，也可以将发射相同颜色的光的发光物质，甚至为相同发光物质用于发光层771及发光层772。
例如，在呈现各颜色的光的子像素所包括的发光器件中，也可以将发射蓝色光的发光物质用于发光层771及发光层772。关于呈现蓝色光的子像素，可以提取发光器件所发射的蓝色光。此外，关于呈现红色光的子像素及呈现绿色光的子像素，通过作为图29F所示的层764设置颜色转换层，可以使发光器件所发射的蓝色光转换为更长波长的光而提取为红色光或绿色光。
此外，在将图29E或图29F所示的结构的发光器件用于呈现各颜色的子像素时，也可以根据子像素使用不同发光物质。具体而言，在呈现红色光的子像素所包括的发光器件中，也可以将发射红色光的发光物质用于发光层771及发光层772。同样地，在呈现绿色光的子像素所包括的发光器件中，也可以将发射绿色光的发光物质用于发光层771及发光层772。在呈现蓝色光的子像素所包括的发光器件中，也可以将发射蓝色光的发光物质用于发光层771及发光层772。可以说，具有这种结构的显示装置使用具有串联结构的发光器件并具有SBS结构。由此，具有串联结构及SBS结构的双方的优点。由此，可以实现高亮度发光而实现可靠性高的发光器件。
此外，在图29E及图29F中，也可以将发射彼此不同颜色的光的发光物质用于发光层771及发光层772。在发光层771所发射的光和发光层772所发射的光处于补色关系时，可以得到白色发光。作为图29F所示的层764也可以设置滤色片。通过白色光透过滤色片，可以得到所希望的颜色的光。
注意，虽然图29E及图29F示出发光单元763a包括一层发光层771且发光单元763b包括一层发光层772的例子，但不局限于此。发光单元763a及发光单元763b各自也可以包括两层以上的发光层。
虽然图29E及图29F示出包括两个发光单元的发光器件，但不局限于此。发光器件也可以包括三个以上的发光单元。
具体而言，可以举出图30A至图30C所示的发光器件的结构。
图30A示出包括三个发光单元的结构。注意，也可以将包括两个发光单元的结构及包括三个发光单元的结构分别称为两级串联结构及三级串联结构。
如图30A所示，多个发光单元(发光单元763a、发光单元763b及发光单元763c)隔着电荷产生层785(电荷产生层785a-b及电荷产生层785b-c)彼此串联连接。具体而言，在图30A所示的发光器件中，依次层叠有发光单元763a、电荷产生层785a-b、发光单元763b、电荷产生层785b-c及发光单元763c。此外，发光单元763a包括层780a、发光层771及层790a，发光单元763b包括层780b、发光层772及层790b，发光单元763c包括层780c、发光层773及层790c。
关于电荷产生层785a-b及电荷产生层785b-c，可以参照上述电荷产生层785的说明。
在图30A所示的结构中，发光层771、发光层772及发光层773优选各自包含发射相同颜色的光的发光物质。具体而言，可以采用如下结构：发光层771、发光层772及发光层773都包含红色(R)发光物质的结构(所谓R\R\R三级串联结构)；发光层771、发光层772及发光层773都包含绿色(G)发光物质的结构(所谓G\G\G三级串联结构)；或者发光层771、发光层772及发光层773都包含蓝色(B)发光物质的结构(所谓B\B\B三级串联结构)。
注意，作为各自发射相同颜色的发光物质不局限于上述结构。例如，如图30B所示，也可以采用层叠包含多个发光物质的发光单元的串联型发光器件。在图30B中，多个发光单元(发光单元763a及发光单元763b)隔着电荷产生层785串联连接。此外，发光单元763a包括层780a、发光层771a、发光层771b、发光层771c以及层790a，发光单元763b包括层780b、发光层772a、发光层772b、发光层772c以及层790b。
在图30B所示的结构中，以发射处于补色关系的光的方式选择发光层771a、发光层771b及发光层771c的发光物质，来实现白色发光(W)。此外，关于发光层772a、发光层772b及发光层772c，选择各自处于补色关系的发光物质，来实现白色发光(W)。也就是说，图30C所示的结构是W\W两级串联结构。注意，对发光层771a、发光层771b及发光层771c处于补色关系的发光物质的叠层顺序没有特别的限制。实施者可以适当地选择最合适的叠层顺序。虽然未图示，但也可以采用W\W\W三级串联结构或四级以上的串联结构。
此外，在使用具有串联结构的发光器件的情况下，可以举出：包括发射黄色(Y)光的发光单元及发射蓝色(B)光的发光单元的B\Y两级串联结构；包括发射红色(R)光及绿色(G)光的发光单元及发射蓝色(B)光的发光单元的RG\B两级串联结构；依次包括发射蓝色(B)光的发光单元、发射黄色(Y)光的发光单元及发射蓝色(B)光的发光单元的B\Y\B三级串联结构；依次包括发射蓝色(B)光的发光单元、发射黄绿色(YG)光的发光单元及发射蓝色(B)光的发光单元的B\YG\B三级串联结构；以及依次包括发射蓝色(B)光的发光单元、发射绿色(G)光的发光单元及发射蓝色(B)光的发光单元的B\G\B三级串联结构等
如图30C所示，也可以组合包含一个发光物质的发光单元和包含多个发光物质的发光单元。
具体而言，在图30C所示的结构中，多个发光单元(发光单元763a、发光单元763b及发光单元763c)隔着电荷产生层(电荷产生层785a-b及电荷产生层785b-c)彼此串联连接。此外，发光单元763a包括层780a、发光层771及层790a，发光单元763b包括层780b、发光层772a、发光层772b、发光层772c及层790b，发光单元763c包括层780c、发光层773及层790c。
例如，在图30C所示的结构中可以采用B\R·G·YG\B三级串联结构，其中发光单元763a为发射蓝色(B)光的发光单元，发光单元763b为发射红色(R)光、绿色(G)光及黄绿色(YG)光的发光单元，并且发光单元763c为发射蓝色(B)光的发光单元。
例如，作为发光单元的叠层数及颜色顺序，可以举出从阳极一侧层叠B和Y的两级结构、层叠B和发光单元X的两级结构、层叠B、Y和B的三级结构、层叠B、X和B的三级结构，作为发光单元X中的发光层的叠层数及颜色顺序，可以采用从阳极一侧层叠R和Y的两层结构、层叠R和G的两层结构、层叠G和R的两层结构、层叠G、R和G的三层结构或层叠R、G和R的三层结构等。此外，也可以在两个发光层之间设置其他层。
注意，图29C、图29D中的层780及层790也可以分别独立地采用图29B所示的由两层以上的层而成的叠层结构。
此外，在图29E及图29F中，发光单元763a包括层780a、发光层771及层790a，发光单元763b包括层780b、发光层772及层790b。
在下部电极761及上部电极762分别为阳极及阴极的情况下，层780a及层780b各自包括空穴注入层、空穴传输层和电子阻挡层中的一个或多个。此外，层790a及层790b各自包括电子注入层、电子传输层和空穴阻挡层中的一个或多个。在下部电极761及上部电极762分别为阴极及阳极的情况下，层780a和层790a的结构与上述反转，层780b和层790b的结构也与上述反转。
在下部电极761及上部电极762分别为阳极及阴极的情况下，例如，层780a包括空穴注入层及空穴注入层上的空穴传输层，而且还可以包括空穴传输层上的电子阻挡层。此外，层790a包括电子传输层，而且还可以包括发光层771与电子传输层之间的空穴阻挡层。此外，层780b包括空穴传输层，而且还可以包括空穴传输层上的电子阻挡层。此外，层790b包括电子传输层及电子传输层上的电子注入层，而且还可以包括发光层772与电子传输层之间的空穴阻挡层。在下部电极761及上部电极762分别为阴极及阳极的情况下，例如，层780a包括电子注入层及电子注入层上的电子传输层，而且还可以包括电子传输层上的空穴阻挡层。此外，层790a包括空穴传输层，而且还可以包括发光层771与空穴传输层之间的电子阻挡层。此外，层780b包括电子传输层，而且还可以包括电子传输层上的空穴阻挡层。此外，层790b包括空穴传输层及空穴传输层上的空穴注入层，而且还可以包括发光层772与空穴传输层之间的电子阻挡层。
此外，当制造具有串联结构的发光器件时，两个发光单元隔着电荷产生层785层叠。电荷产生层785至少具有电荷产生区域。电荷产生层785具有在对一对电极间施加电压时向两个发光单元中的一方注入电子且向另一方注入空穴的功能。
接着，说明可用于发光器件的材料。
作为下部电极761和上部电极762中的提取光一侧的电极使用透过可见光的导电膜。此外，作为不提取光一侧的电极，优选使用反射可见光的导电膜。此外，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。
此外，不提取光一侧的电极也可以使用透射可见光的导电膜。在此情况下，优选在反射层与EL层763间配置该电极。换言之，EL层763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。作为该材料，具体地可以举出铝、钛、铬、锰、铁、钴、镍、铜、镓、锌、铟、锡、钼、钽、钨、钯、金、铂、银、钇及钕等金属以及适当地组合它们的合金。此外，作为该材料，可以举出铟锡氧化物(In-Sn氧化物，也称为ITO)、In-Si-Sn氧化物(也称为ITSO)、铟锌氧化物(In-Zn氧化物)及In-W-Zn氧化物等。此外，作为该材料，可以举出包含铝的合金(铝合金)。作为包含铝的合金，例如可以举出铝(Al)、镍(Ni)及镧(La)的合金(Al-Ni-La)。此外，作为该材料，可以举出银、钯及铜的合金(Ag-Pd-Cu，也记为APC)。此外，作为该材料，可以举出以上没有列举的属于元素周期表中第一族或第2族的元素(例如，锂、铯、钙、锶)、铕、镱等稀土金属、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方优选包括具有可见光透过性及可见光反射性的电极(透反射电极)，另一方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。
此外，透反射电极例如优选使用对可见光具有透过性及反射性的导电体。此外，透反射电极例如也可以具有可用作反射电极的导电层和可用作对可见光具有透过性的电极(也称为透明电极)的导电层的叠层结构。
透明电极的光透射率为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％以上的电极用作发光器件的透明电极。透反射电极的对可见光的反射率为10％以上且95％以下，优选为30％以上且80％以下。反射电极对可见光的反射率为40％以上且100％以下，优选为70％以上且100％以下。此外，这些电极的电阻率优选为1×10-2Ωcm以下。
发光器件至少包括发光层。此外，作为发光层以外的层，发光器件还可以包括包含空穴注入性高的物质、空穴传输性高的物质、空穴阻挡材料、电子传输性高的物质、电子阻挡材料、电子注入性高的物质或双极性的物质(电子传输性及空穴传输性高的物质)等的层。例如，发光器件除了发光层以外还可以包括空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电荷产生层、电子阻挡层、电子传输层和电子注入层中的一层以上。
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、喷墨法或涂敷法等方法形成。
发光层包含一种或多种发光物质。作为发光物质，例如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(例如，主体材料、辅助材料)。作为一种或多种有机化合物，可以使用空穴传输性高的物质(空穴传输材料)和电子传输性高的物质(电子传输材料)中的一或双方。作为空穴传输材料，可以使用下述可用于空穴传输层的空穴传输性高的物质。作为电子传输材料，可以使用下述可用于电子传输层的电子传输性高的材料。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，可以同时实现发光器件的高效率、低电压驱动以及长寿命。
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。
作为空穴传输材料，可以使用下述可用于空穴传输层的空穴传输性高的物质。
作为受体材料，例如可以使用属于元素周期表中的第4族至第8族的金属的氧化物。具体而言，作为该金属的氧化物，可以举出氧化钼、氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铬、氧化钨、氧化锰及氧化铼。特别优选使用氧化钼，因为其在大气中也稳定，吸湿性低，并且容易处理。此外，也可以使用含有氟的有机受体材料。除了上述以外，也可以使用醌二甲烷衍生物、四氯苯醌衍生物及六氮杂三亚苯衍生物等有机受体材料。
例如，作为空穴注入性高的材料也可以使用包含空穴传输材料及上述属于元素周期表中第4族至第8族的金属的氧化物(典型的是氧化钼)的材料。
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材料的层。作为空穴传输材料，优选采用空穴迁移率为1×10-6cm2/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)、芳香胺(包含芳香胺骨架的化合物)等空穴传输性高的材料。
电子阻挡层以接触于发光层的方式设置。电子阻挡层是具有空穴传输性并包含能够阻挡电子的材料的层。可以将上述空穴传输材料中的具有电子阻挡性的材料用于电子阻挡层。
电子阻挡层具有空穴传输性，所以也可以被称为空穴传输层。此外，空穴传输层中的具有电子阻挡性的层也可以被称为电子阻挡层。
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材料的层。作为电子传输材料，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。
空穴阻挡层以接触于发光层的方式设置。空穴阻挡层是具有电子传输性并包含能够阻挡空穴的材料的层。可以将上述电子传输材料中的具有空穴阻挡性的材料用于空穴阻挡层。
空穴阻挡层具有电子传输性，所以也可以被称为电子传输层。此外，电子传输层中的具有空穴阻挡性的层也可以被称为空穴阻挡层。
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材料及供体性材料(电子给体性材料)的复合材料。
优选的是，电子注入性高的材料的最低未占有分子轨道(LUMO：LowestUnoccupied Molecular Orbital)能级与用于阴极的材料的功函数值之差小(具体的是0.5eV以下)。
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。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，例如可以举出作为第一层使用氟化锂且作为第二层设置镱的结构。
电子注入层也可以包含电子传输材料。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，可以使用具有选自吡啶环、二嗪环(嘧啶环、吡嗪环、哒嗪环)和三嗪环中的一种以上的化合物。
具有非共用电子对的有机化合物的LUMO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、吸收光谱法或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)、2，9-二(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)或2，4，6-三[3’-(吡啶-3-基)联苯-3-基]-1，3，5-三嗪(简称：TmPPPyTz)用于具有非共用电子对的有机化合物。此外，与BPhen相比，NBPhen具有高玻璃化转变温度(Tg)，从而具有高耐热性。
如上所述，电荷产生层至少具有电荷产生区域。电荷产生区域优选包括受体材料，例如优选包括可应用于上述空穴注入层的空穴传输材料及受体材料。
电荷产生层优选包括含有电子注入性高的物质的层。该层也可以被称为电子注入缓冲层。电子注入缓冲层优选设置在电荷产生区域与电子传输层间。通过设置电子注入缓冲层，可以缓和电荷产生区域与电子传输层间的注入势垒，所以将产生在电荷产生区域中的电子容易注入到电子传输层中。
电子注入缓冲层优选包含碱金属或碱土金属，例如可以包含碱金属的化合物或碱土金属的化合物。具体而言，电子注入缓冲层优选包含含有碱金属和氧的无机化合物或者含有碱土金属和氧的无机化合物，更优选包含含有锂和氧的无机化合物(例如，氧化锂(Li2O))。除此之外，作为电子注入缓冲层可以适当地使用可应用于上述电子注入层的材料。
电荷产生层优选包括含有电子传输性高的材料的层。该层也可以被称为电子中继层。电子中继层优选设置在电荷产生区域与电子注入缓冲层间。在电荷产生层不包括电子注入缓冲层时，电子中继层优选设置在电荷产生区域与电子传输层间。电子中继层具有防止电荷产生区域与电子注入缓冲层(或电子传输层)的相互作用并顺利地传递电子的功能。
作为电子中继层，优选使用酞菁铜(II)(简称:CuPc)等酞菁类材料或者具有金属-氧键合和芳香配体的金属配合物。
注意，有时根据截面形状或特性等不能明确地区别上述电荷产生区域、电子注入缓冲层及电子中继层。
此外，电荷产生层也可以包括供体材料代替受体材料。例如，作为电荷产生层也可以包括含有可应用于上述电子注入层的电子传输材料和供体材料的层。
在层叠发光单元时，通过在两个发光单元间设置电荷产生层，可以抑制驱动电压的上升。
<像素电路的结构例子>
在此，说明可以包括在像素层PXAL中的像素电路的结构例子。
图31A及图31B示出可以包括在像素层PXAL中的像素电路的结构例子及连接于像素电路的发光器件130。此外，图31A是示出包括在像素层PXAL中的像素电路400所包括的各电路元件的连接的图，图31B是示意性地示出包括驱动电路410的电路层SICL、像素电路所包括的具有多个晶体管的层OSL以及包括发光器件130的层EML的上下关系的图。此外，图31B所示的显示装置1000的像素层PXAL例如包括层OSL及层EML。此外，图31B所示的层OSL所包括的晶体管500A、晶体管500B及晶体管500C相当于图20中的晶体管500。此外，包括在图31B所示的层EML中的发光器件130相当于图20中的发光器件130R、发光器件130G或发光器件130B。
例如，图31A及图31B所示的像素电路400包括晶体管500A、晶体管500B、晶体管500C及电容器600。晶体管500A、晶体管500B及晶体管500C例如可以为可用于上述晶体管200的晶体管。换言之，晶体管500A、晶体管500B及晶体管500C可以为Si晶体管。此外，晶体管500A、晶体管500B及晶体管500C例如可以为可用于上述晶体管500的晶体管。换言之，晶体管500A、晶体管500B及晶体管500C可以为OS晶体管。尤其是，在晶体管500A、晶体管500B及晶体管500C为OS晶体管时，晶体管500A、晶体管500B及晶体管500C优选都包括背栅电极，在此情况下可以具有对背栅电极及栅电极供应相同信号的结构或者对背栅电极供应与栅电极不同的信号的结构。注意，图31A及图31B示出晶体管500A、晶体管500B及晶体管500C包括背栅电极，但是晶体管500A、晶体管500B及晶体管500C也可以不包括背栅电极。
晶体管500B包括与晶体管500A电连接的栅电极、与发光器件130电连接的第一电极以及与布线ANO电连接的第二电极。布线ANO是用来对发光器件130供应电流的电位的布线。
晶体管500A包括与晶体管500B的栅电极电连接的第一端子、与被用作源极线的布线SL电连接的第二端子以及具有根据被用作栅极线的布线GL1的电位控制开启状态或非导通状态的功能的栅电极。
晶体管500C包括与布线V0电连接的第一端子、与发光器件130电连接的第二端子以及具有根据被用作栅极线的布线GL2的电位控制开启状态或关闭状态的功能的栅电极。布线V0是用来供应基准电位的布线及用来将流过像素电路400的电流输出到驱动电路410的布线。
电容器600包括与晶体管500B的栅电极电连接的导电膜以及与晶体管500C的第二电极电连接的导电膜。
发光器件130包括与晶体管500B的第一电极电连接的第一电极以及与布线VCOM电连接的第二电极。布线VCOM是供应用来对发光器件130供应电流的电位的布线。
由此，可以根据供应到晶体管500B的栅电极的图像信号控制发光器件130所发射的光的强度。此外，可以由通过晶体管500C供应的布线V0的基准电位抑制晶体管500B的栅极-源极间电压的不均匀。
此外，可以从布线V0输出可以在设定像素参数时使用的电流值。更具体而言，布线V0可以被用作将流过晶体管500B的电流或流过发光器件130的电流输出到外部的监视线。输出到布线V0的电流例如由源极跟随电路转换为电压而输出到外部。或者，例如可以由AD转换器等转换为数字信号而输出到进行调色或调光的电路(有时称为校正电路)或GPU。
此外，在图31B中作为一个例子示出的结构中可以缩短用来使像素电路400与驱动电路410电连接的布线，所以可以降低该布线的布线电阻。因此，可以高速进行数据的写入，所以可以以高速驱动显示装置1000。由此，即使使显示装置1000所包括的像素电路400的个数多，也可以确保充分帧期间，所以可以提高显示装置1000的像素密度。此外，通过提高显示装置1000的像素密度，可以提高显示装置1000所显示的图像的清晰度。例如，显示装置1000的像素密度可以为1000ppi以上、5000ppi以上或7000ppi以上。因此，显示装置1000例如可以为用于AR或VR的显示装置，可以适当地被用于头戴显示器等显示部与用户间的距离较近的电子设备。
注意，图31A及图31B示出一共包括三个晶体管的像素电路400的例子，但是根据本发明的一个方式的电子设备的像素电路不局限于此。以下，说明可用于像素电路400的像素电路的结构例子。
图32A所示的像素电路400A包括晶体管500A、晶体管500B及电容器600。此外，图32A示出连接于像素电路400A的发光器件130。此外，像素电路400A与布线SL、布线GL、布线ANO及布线VCOM电连接。
在晶体管500A中，栅极与布线GL电连接，源极和漏极中的一方与布线SL电连接，另一方与晶体管500B的栅极及电容器600的一方电极电连接。在晶体管500B中，源极和漏极中的一方与布线ANO电连接，另一方与发光器件130的阳极电连接。电容器600的另一方电极与发光器件130的阳极电连接。发光器件130的阴极与布线VCOM电连接。
图32B所示的像素电路400B是对像素电路400A追加晶体管500C的结构。此外，像素电路400B与布线V0电连接。
图32C所示的像素电路400C是上述像素电路400A的晶体管500A及晶体管500B采用栅极与背栅极电连接的晶体管时的例子。此外，图32D所示的像素电路400D是在像素电路400B中采用该晶体管时的例子。因此，可以增大晶体管能够流过的电流。注意，在此示出所有晶体管采用一对栅极电连接的晶体管，但是不局限于此。此外，也可以采用包括一对栅极且该一对栅极分别与不同布线电连接的晶体管。例如，通过使用一方栅极与源极电连接的晶体管，可以提高可靠性。
图33A所示的像素电路400E具有对上述像素电路400B追加晶体管500D的结构。此外，像素电路400E与三个被用作栅极线的布线(布线GL1、布线GL2及布线GL3)电连接。
在晶体管500D中，栅极与布线GL3电连接，源极和漏极中的一方与晶体管500B的栅极电连接，另一方与布线V0电连接。此外，晶体管500A的栅极与布线GL1电连接，晶体管500C的栅极与布线GL2电连接。
通过同时使晶体管500C及晶体管500D处于开启状态，晶体管500B的源极及栅极成为相同电位，所以可以使晶体管500B处于关闭状态。由此，可以强制性地遮断流过发光器件130的电流。这种像素电路是在使用交替地设置显示期间及关灯期间的显示方法时优选的。
图33B所示的像素电路400F具有对上述像素电路400E追加电容器600A时的例子。电容器600A被用作保持电容器。
图33C所示的像素电路400G及图33D所示的像素电路400H分别是上述像素电路400E或像素电路400F使用栅极与背栅极电连接的晶体管时的例子。晶体管500A、晶体管500C、晶体管500D采用栅极与背栅极电连接的晶体管，晶体管500B采用栅极与源极电连接的晶体管。
<像素布局>
在此，说明像素布局。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、矩阵状排列、三角洲状排列、拜耳排列(Bayer arrangement)及Pentile排列。
此外，作为子像素的顶面形状，例如可以举出三角形、四角形(包括方形、正方形)、五角形等多角形、上述多角形的角部带圆形的形状、椭圆形或圆形。在此，子像素的顶面形状相当于发光器件的发光区域的顶面形状。
图34A所示的像素80采用条纹排列。图34A所示的像素80由子像素80a、子像素80b及子像素80c的三个子像素构成。例如，如图35A所示，也可以将子像素80a设为红色的子像素R，将子像素80b设为绿色的子像素G，并且将子像素80c设为蓝色的子像素B。
图34B所示的像素80采用S条纹排列。图34B所示的像素80由子像素80a、子像素80b及子像素80c的三个子像素构成。例如，如图35B所示，也可以将子像素80a设为蓝色的子像素B，将子像素80c设为红色的子像素R，将子像素80b设为绿色的子像素G。
图34C示出各颜色的子像素以锯齿形排列的例子。具体而言，从顶面看时，排列在列方向上的两个子像素(例如，子像素80a及子像素80b或者子像素80b及子像素80c)的上边的位置错开。例如，如图35C所示，也可以将子像素80a设为红色的子像素R，将子像素80b设为绿色的子像素G，并且将子像素80c设为蓝色的子像素B。
图34D所示的像素80包括角部带圆形且具有近似梯形的顶面形状的像素80a、角部带圆且具有近似三角形的顶面形状的子像素80b、角部带圆形且具有近似四角形或近似六角形的顶面形状的子像素80c。此外，子像素80a的发光面积大于子像素80b。如此，各子像素的形状及大小可以独立地决定。例如，包括发光器件的子像素的可靠性越高，越可以缩小尺寸。例如，如图35D所示，也可以将子像素80a设为绿色的子像素G，将子像素80b设为红色的子像素R，并且将子像素80c设为蓝色的子像素B。
图34E所示的像素70A、像素70B采用Pentile排列。图34E示出交替地排列有包括子像素80a及子像素80b的像素70A和包括子像素80b及子像素80c的像素70B的例子。例如，如图35E所示，也可以将子像素80a设为红色的子像素R，将子像素80b设为绿色的子像素G，并且将子像素80c设为蓝色的子像素B。
图34F及图34G所示的像素70A、像素70B采用三角洲状排列。像素70A包括上方的行(第一行)包括两个子像素(子像素80a及子像素80b)且下方的行(第二行)包括一个子像素(子像素80c)。像素70B在上方的行(第一行)包括一个子像素(子像素80c)且下方的行(第二行)包括两个子像素(子像素80a及子像素80b)。例如，如图35F所示，也可以将子像素80a设为红色的子像素R，将子像素80b设为绿色的子像素G，并且将子像素80c设为蓝色的子像素B。
图34F示出各子像素具有角部带圆形且近似四角形的顶面形状的例子，图34G示出各子像素具有圆形的顶面形状的例子。
在光刻法中，加工图案越微细越不能忽略光的衍射的影响，所以通过曝光转印光掩模的图案时忠实性损失而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，在很多情况下也形成角部带圆形的图案。由此，有时子像素的顶面形状成为多角形的角部带圆形的形状、椭圆形或圆形。
此外，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进行硬化。因此，根据EL层的材料的耐热温度及抗蚀剂材料的硬化温度有时抗蚀剂膜的硬化不充分。硬化不充分的抗蚀剂膜有时在进行加工时具有与所望的形状不同的形状。其结果，有时EL层的顶面形状成为多角形的角部带圆形形状、椭圆形或圆形。例如，在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而EL层的顶面形状成为圆形。
此外，为了使EL层的顶面形状成为所望的形状，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)以便使设计图案与转印图案一致。具体而言，在OPC技术中，对掩模图案上的图形角部等追加校正用图案。
图36A至图36C所示的像素80采用条纹排列。
图36A示出各子像素具有方形的顶面形状的例子，图36B示出各子像素具有连接两个半圆和方形的顶面形状的例子，图36C示出各子像素具有椭圆形的顶面形状的例子。
图36D至图36F所示的像素80采用矩阵排列。
图36D示出各子像素具有正方形方形的顶面形状的例子，图36E示出各子像素角部带圆形且具有近似正方形的顶面形状方形的例子，图36F示出各子像素具有圆形的顶面形状的例子。
图36A至图36F所示的像素80由子像素80a、子像素80b、子像素80c及子像素80d的四个子像素构成。子像素80a、子像素80b、子像素80c及子像素80d分别发射不同颜色的光。例如，可以将子像素80a、子像素80b、子像素80c及子像素80d分别设为红色、绿色、蓝色及白色的子像素。例如，如图37A及图37B所示，可以将子像素80a、子像素80b、子像素80c及子像素80d分别设为红色、绿色、蓝色及白色的子像素。或者，可以将子像素80a、子像素80b、子像素80c及子像素80d分别设为红色、绿色、蓝色及摄像用发光像素的子像素。
子像素80d包括发光器件。该发光器件例如包括像素电极、EL层以及公共电极。此外，上述像素电极使用与导电体112a至导电体112c或导电体126a至导电体126c同样的材料即可。此外，上述EL层例如使用与第一层113a、第二层113b或第三层113c同样的材料即可。
此外，子像素80d例如也可以为摄像像素。在此情况下，子像素80d包括受光器件。该受光器件例如包括像素电极、用作光电转换层的活性层及公共电极。此外，作为该受光器件，优选使用具有包含有机化合物的层的有机受光器件。有机受光器件容易实现薄型化、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。
图36G示出一个像素80以两行三列构成的例子。像素80在上方的行(第一行)包括三个子像素(子像素80a、子像素80b及子像素80c)且在下方的行(第二行)包括三个子像素80d。换言之，像素80在左侧的列(第一列)包括子像素80a及子像素80d，在中央的列(第二列)包括子像素80b及子像素80d，并且在右侧的列(第三列)包括子像素80c及子像素80d。如图36G所示，通过使上方的行与下方的行的子像素的配置一致，可以高效地去除制造程序中会产生的垃圾等。由此，可以提供一种显示品质高的显示装置。
此外，作为图36G所示的三个子像素80d，也可以使用摄像用发光像素和摄像像素中的一方或双方。
图36H示出一个像素80以两行三列构成的例子。像素80在上方的行(第一行)包括三个子像素(子像素80a、子像素80b及子像素80c)且在下方的行(第二行)包括一个子像素(子像素80d)。换言之，像素80在左侧的列(第一列)包括子像素80a，在中央的列(第二列)包括子像素80b，并且在右侧的列(第三列)包括子像素80c，并且跨着上述三个列包括像素80d。
此外，例如，如图37C及图37D所示，在图36G及图36H所示的像素80中，可以将子像素80a设为红色的子像素R，将子像素80b设为绿色的子像素G，将子像素80c设为蓝色的子像素B，并且将子像素80d设为白色的子像素W。
注意，在本说明书等中公开的绝缘体、导电体及半导体可以通过PVD(PhysicalVapor Deposition；物理气相沉积)法或CVD法形成。作为PVD法，例如可以举出溅射法、电阻加热蒸镀法、电子束蒸镀法、MBE(Molecular Beam Epitaxy：分子束外延)法或PLD(PulsedLaser Deposition：脉冲激光沉积)法。此外，作为CVD法可以举出等离子体CVD法及热CVD法。尤其是，作为热CVD法，例如可以举出MOCVD(Metal Organic Chemical VaporDeposition：有机金属化学气相沉积)法、ALD法等。
由于热CVD法是不使用等离子体的成膜方法，因此具有不产生等离子体损伤所引起的缺陷的优点。
可以以如下方法进行利用热CVD法的成膜：将源气体及氧化剂同时供应到处理室内，将处理室内的压力设定为大气压或减压，使其在衬底附近或在衬底上发生反应而沉积在衬底上。
此外，也可以以如下方法进行利用ALD法的成膜：将处理室内的压力设定为大气压或减压，将用来反应的源气体依次引入处理室，并且按该顺序反复地引入气体。例如，通过切换各开关阀(也称为高速阀)来将两种以上的源气体依次供应到处理室内，为了防止多种源气体混合，在引入第一源气体的同时或之后引入惰性气体(例如，氩或氮)等，然后引入第二源气体。注意，当同时引入惰性气体时，惰性气体被用作载气，此外，可以在引入第二源气体的同时引入惰性气体。此外，也可以不引入惰性气体而通过真空抽气将第一源气体排出，然后引入第二源气体。第一源气体附着到衬底表面形成第一较薄的层，之后引入的第二源气体与该第一较薄的层起反应，由此第二较薄的层层叠在第一较薄的层上而形成薄膜。通过按该顺序反复多次地引入气体直到获得所希望的厚度为止，可以形成台阶覆盖性良好的薄膜。由于薄膜的厚度可以根据按顺序反复引入气体的次数来进行调节，因此，ALD法可以准确地调节厚度而适用于制造微型FET。
利用MOCVD法及ALD法等热CVD法可以形成以上所示的实施方式所公开的金属膜、半导体膜及无机绝缘膜等各种膜，例如，当形成In-Ga-Zn-O膜时，可以使用三甲基铟(In(CH3)3)、三甲基镓(Ga(CH3)3)及二甲基锌(Zn(CH3)2)。此外，不局限于上述组合，也可以使用三乙基镓(Ga(C2H5)3)代替三甲基镓，并使用二乙基锌(Zn(C2H5)2)代替二甲基锌。
例如，在使用利用ALD法法的成膜装置形成氧化铪膜时，使用如下两种气体：通过使包含溶剂或铪前体化合物的液体(例如，铪醇盐、四二甲基酰胺铪(TDMAH，Hf[N(CH3)2]4)等铪酰胺)气化而得到的源气体；以及用作氧化剂的臭氧(O3)。此外，作为其他材料可以举出四(乙基甲基酰胺)铪。
例如，在使用利用ALD法法的成膜装置形成氧化铝膜时，使用如下两种气体：通过使包含溶剂和铝前体化合物的液体(例如，三甲基铝(TMA、Al(CH3)3))气化而得到的源气体；以及用作氧化剂的H2O。此外，作为其他材料可以举出三(二甲基酰胺)铝、三异丁基铝或铝三(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮酸)。
例如，在使用利用ALD法法的成膜装置形成氧化硅膜时，使六氯乙硅烷附着在被成膜面上，供应氧化气体(O2或一氧化二氮)的自由基使其与附着物起反应。
例如，在使用利用ALD法的成膜装置形成钨膜时，依次反复引入WF6气体和B2H6气体形成初始钨膜，然后依次反复引入WF6气体和H2气体形成钨膜。注意，也可以使用SiH4气体代替B2H6气体。
例如，在使用利用ALD法的成膜装置作为氧化物半导体膜沉积In-Ga-Zn-O膜时，依次反复引入前驱物(一般来说，例如有时被称为前体、金属前体等)和氧化剂(一般来说，例如有时被称为反应剂、反应物或非金属前体)来形成。具体而言，例如，引入作为前体的In(CH3)3气体和作为氧化剂的O3气体来形成In-O层，然后引入作为前体的Ga(CH3)3气体和作为氧化剂的O3气体来形成GaO层，接下来引入作为前体的Zn(CH3)2气体和作为氧化剂的O3气体来形成ZnO层。注意，这些层的顺序不局限于上述例子。此外，也可以使用这些气体来形成混合氧化物层如In-Ga-O层、In-Zn-O层、Ga-Zn-O层等。注意，虽然也可以使用利用惰性气体(例如，氩)进行鼓泡而得到的H2O气体代替O3气体，但是优选使用不包含H的O3气体。此外，也可以使用In(C2H5)3气体代替In(CH3)3气体。此外，也可以使用Ga(C2H5)3气体代替Ga(CH3)3气体。此外，也可以使用Zn(C2H5)2气体代替Zn(CH3)2气体。
此外，本发明的一个方式的电子设备所包括的显示部的屏幕比例(纵横比)没有特别的限制。例如，显示部可以对应于1：1(正方形)、4：3、16：9、16：10、21：9及32：9等各种屏幕比例。
此外，本发明的一个方式的电子设备所包括的显示部的形状没有特别的限制。例如，显示部可以对应于矩形型、多角形(例如，八角形等)、圆形或椭圆形等各种形状。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
(实施方式3)
在本实施方式中，说明可以用于本发明的一个方式的半导体装置的晶体管，具体为实施方式2中说明的晶体管500。
<晶体管的结构例子>
图38A、图38B及图38C是可以用于本发明的一个方式的半导体装置的晶体管500的平面图及截面图。可以将晶体管500应用于本发明的一个方式的半导体装置。
图38A是晶体管500的平面图。此外，图38B及图38C是晶体管500的截面图。在此，图38B是沿着图38A中的点划线A1-A2的截面图，该截面图相当于晶体管500的沟道长度方向上的截面图。图38C是沿着图38A中的点划线A3-A4的截面图，该截面图相当于晶体管500的沟道宽度方向上的截面图。注意，为了容易理解，在图38A的平面图中省略部分构成要素。
如图38A至图38C所示，晶体管500包括：配置在衬底(未图示)上的金属氧化物531a；配置在金属氧化物531a上的金属氧化物531b；配置在金属氧化物531b上的相互分离的导电体542a及导电体542b；配置在导电体542a及导电体542b上并形成有导电体542a与导电体542b之间的开口的绝缘体580；配置在开口中的导电体560；以及配置在金属氧化物531b、导电体542a、导电体542b以及绝缘体580与导电体560之间的绝缘体550。在此，如图38B和图38C所示，导电体560的顶面优选与绝缘体550及绝缘体580的顶面大致对齐。以下，金属氧化物531a及金属氧化物531b有时被统称为金属氧化物531。此外，导电体542a及导电体542b有时被统称为导电体542。
在图38A至图38C所示的晶体管500中，导电体542a及导电体542b的位于导电体560一侧的侧面具有大致垂直的形状。此外，图38A至图38C所示的晶体管500不局限于此，导电体542a及导电体542b的侧面和底面所形成的角度也可以为10°以上且80°以下，优选为30°以上且60°以下。此外，导电体542a和导电体542b的相对的侧面也可以具有多个面。
注意，在晶体管500中，在形成沟道的区域(以下也称为沟道形成区域)及其附近具有层叠有金属氧化物531a及金属氧化物531b的两层的结构，但是本发明不局限于此。例如，也可以具有金属氧化物531b的单层结构或三层以上的叠层结构。此外，金属氧化物531a及金属氧化物531b也可以各自具有两层以上的叠层结构。
在此，导电体560被用作晶体管的栅电极，导电体542a及导电体542b各被用作晶体管的源电极或漏电极。如上所述，导电体560以嵌入绝缘体580的开口及被夹在导电体542a与导电体542b之间的区域中的方式形成。在此，导电体560、导电体542a及导电体542b的配置相对于绝缘体580的开口自对准地被选择。也就是说，在晶体管500中，栅电极可以自对准地配置在源电极与漏电极之间。由此，可以以不设置用于对准的余地的方式形成导电体560，所以可以缩小晶体管500的占有面积。由此，可以实现显示装置的高清晰化。此外，可以实现显示装置的窄边框化。
如图38B所示，导电体560优选包括配置在绝缘体550的内侧的导电体560a及以嵌入导电体560a的内侧的方式配置的导电体560b。虽然在图38B及图38C中将导电体560表示为两层叠层结构，但是本发明不局限于此。例如，导电体560也可以具有单层结构或三层以上的叠层结构。
晶体管500优选包括配置在衬底(未图示)上的绝缘体514、配置在绝缘体514上的绝缘体516、以嵌入绝缘体516的方式配置的导电体505、配置在绝缘体516及导电体505上的绝缘体522以及配置在绝缘体522上的绝缘体524。优选在绝缘体524上配置有金属氧化物531a。
如图38B及图38C所示，优选绝缘体522、绝缘体524、金属氧化物531a、金属氧化物531b、导电体542a、导电体542b及绝缘体550与绝缘体580之间配置有绝缘体554。在此，如图38B及图38C所示，绝缘体554优选与绝缘体550的侧面、导电体542a的顶面及侧面、导电体542b的顶面及侧面、金属氧化物531a、金属氧化物531b及绝缘体524的侧面以及绝缘体522的顶面接触。
优选在晶体管500上配置有被用作层间膜的绝缘体574及绝缘体581。在此，绝缘体574优选与导电体560、绝缘体550及绝缘体580的顶面接触。
绝缘体522、绝缘体554以及绝缘体574优选具有抑制氢(例如，氢原子和氢分子中的一方或双方)的扩散的功能。例如，绝缘体522、绝缘体554以及绝缘体574的氢透过性优选低于绝缘体524、绝缘体550以及绝缘体580。此外，绝缘体522及绝缘体554优选具有抑制氧(例如，氧原子和氧分子中的一方或双方)的扩散的功能。例如，绝缘体522及绝缘体554的氧透过性优选低于绝缘体524、绝缘体550以及绝缘体580。
优选的是，设置与晶体管500电连接且被用作插头的导电体540(导电体540a及导电体540b)。此外，还包括与被用作插头的导电体540的侧面接触的绝缘体541(绝缘体541a及绝缘体541b)。也就是说，绝缘体541以与绝缘体554、绝缘体580、绝缘体574以及绝缘体581的开口的内壁接触的方式形成。此外，可以以与绝缘体541的侧面接触的方式设置有导电体540的第一导电体且在导电体540的第一导电体的内侧设置有导电体540的第二导电体。在此，导电体540的顶面的高度与绝缘体581的顶面的高度可以大致相同。此外，晶体管500示出层叠有导电体540的第一导电体及导电体540的第二导电体的结构，但是本发明不局限于此。例如，导电体540也可以具有单层结构或者三层以上的叠层结构。在结构体具有叠层结构的情况下，有时按形成顺序赋予序数以进行区別。
优选在晶体管500中将被用作氧化物半导体的金属氧化物(以下也称为氧化物半导体)用于包含沟道形成区域的金属氧化物531(金属氧化物531a及金属氧化物531b)。例如，作为成为金属氧化物531的沟道形成区域的金属氧化物，优选使用其带隙为2eV以上，优选为2.5eV以上的金属氧化物。
作为上述金属氧化物，优选至少包含铟(In)或锌(Zn)。尤其是，优选包含铟(In)及锌(Zn)。此外，除此之外，优选还包含元素M。元素M可以为铝(Al)、镓(Ga)、钇(Y)、锡(Sn)、硼(B)、钛(Ti)、铁(Fe)、镍(Ni)、锗(Ge)、锆(Zr)、钼(Mo)、镧(La)、铈(Ce)、钕(Nd)、铪(Hf)、钽(Ta)、钨(W)、镁(Mg)和钴(Co)中的一种以上。尤其是，元素M优选为铝(Al)、镓(Ga)、钇(Y)和锡(Sn)中的一种以上。此外，元素M更优选包含镓(Ga)和锡(Sn)中的一方或双方。
此外，金属氧化物531b中的不与导电体542重叠的区域的厚度有时比其与导电体542重叠的区域的厚度薄。该厚度薄的区域在形成导电体542a及导电体542b时去除金属氧化物531b的顶面的一部分而形成。在此，当在金属氧化物531b的顶面上沉积成为导电体542的导电膜时，有时在与该导电膜的界面附近形成低电阻区域。如此，通过去除金属氧化物531b的顶面上的位于导电体542a与导电体542b之间的低电阻区域，可以抑制沟道形成在该区域中。
通过本发明的一个方式包括尺寸小的晶体管，可以提供一种清晰度高的显示装置。此外，通过包括通态电流大的晶体管，可以提供一种亮度高的显示装置。此外，通过包括工作速度快的晶体管，可以提供一种工作速度快的显示装置。此外，通过包括电特性稳定的晶体管，可以提供一种可靠性高的显示装置。此外，通过包括关态电流小的晶体管，可以提供一种功耗低的显示装置。
说明可以用于本发明的一个方式的显示装置的晶体管500的详细结构。
导电体505以包括与金属氧化物531及导电体560重叠的区域的方式配置。此外，导电体505优选以嵌入绝缘体516中的方式设置。
导电体505包括导电体505a及导电体505b。导电体505a与设置在绝缘体516中的开口的底面及侧壁接触。导电体505b以嵌入于形成在导电体505a的凹部的方式设置。在此，导电体505b的顶面的高度与导电体505a的顶面的高度及绝缘体516的顶面的高度大致一致。
作为导电体505a优选使用具有抑制氢原子、氢分子、水分子、氮原子、氮分子、氧化氮分子(例如，N2O、NO或NO2)或铜原子等杂质的扩散的功能的导电材料。或者，优选使用具有抑制氧(例如，氧原子和氧分子中的一方或双方)的扩散的功能的导电材料。
通过作为导电体505a使用具有抑制氢的扩散的功能的导电材料，可以抑制含在导电体505b中的氢等杂质通过绝缘体524扩散到金属氧化物531。此外，通过作为导电体505a使用具有抑制氧的扩散的功能的导电材料，可以抑制导电体505b被氧化而导电率下降。作为具有抑制氧扩散的功能的导电材料，例如优选使用钛、氮化钛、钽、氮化钽、钌或氧化钌。由此，导电体505a可以采用上述导电材料的单层或叠层。例如，作为导电体505a使用氮化钛即可。
此外，导电体505b优选使用以钨、铜或铝为主要成分的导电材料。例如，导电体505b可以使用钨。
在此，导电体560有时被用作第一栅极(例如，也称为顶栅极)电极。此外，导电体505有时被用作第二栅极(例如，也称为底栅极)电极。在此情况下，通过与供应到导电体560的电位独立地改变供应到导电体505的电位，可以控制晶体管500的Vth。尤其是，通过对导电体505供应负电位，可以进一步增大晶体管500的Vth且可以减小关态电流。因此，与不对导电体505供应负电位时相比，在对导电体505供应负电位的情况下，可以减小对导电体560供应的电位为0V时的漏极电流。
导电体505优选比金属氧化物531中的沟道形成区域大。尤其是，如图38C所示，导电体505优选延伸到与沟道宽度方向上的金属氧化物531交叉的端部的外侧的区域。就是说，优选在金属氧化物531的沟道宽度方向的侧面的外侧，导电体505和导电体560隔着绝缘体重叠。
通过具有上述结构，可以由被用作第一栅电极的导电体560的电场和被用作第二栅电极的导电体505的电场电围绕金属氧化物531的沟道形成区域。
如图38C所示，将导电体505延伸来用作布线。但是不局限于此，也可以在导电体505下设置被用作布线的导电体。
绝缘体514优选被用作抑制水或氢等杂质从衬底一侧进入晶体管500的阻挡绝缘膜。因此，作为绝缘体514优选使用具有抑制氢原子、氢分子、水分子、氮原子、氮分子、氧化氮分子(例如，N2O、NO或NO2等)或铜原子等杂质的扩散的功能(不容易使上述杂质透过)的绝缘材料。或者，优选使用具有抑制氧(例如，氧原子和氧分子中的一方或双方)的扩散的功能(不容易使上述氧透过)的绝缘材料。
例如，优选的是，作为绝缘体514使用氧化铝或氮化硅。由此，可以抑制水或氢等杂质从与绝缘体514相比更靠近衬底一侧扩散到晶体管500一侧。或者，可以抑制包含在绝缘体524中的氧扩散到与绝缘体514相比更靠近衬底一侧。
被用作层间膜的绝缘体516、绝缘体580及绝缘体581的介电常数优选比绝缘体514低。通过将介电常数低的材料作为层间膜，可以减少产生在布线之间的寄生电容。例如，作为绝缘体516、绝缘体580及绝缘体581，适当地使用氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅、添加有氟的氧化硅、添加有碳的氧化硅、添加有碳及氮的氧化硅或具有空孔的氧化硅。
绝缘体522及绝缘体524被用作栅极绝缘体。
在此，在与金属氧化物531接触的绝缘体524中，优选通过加热使氧脱离。在本说明书中，有时将通过加热脱离的氧称为过剩氧。例如，作为绝缘体524适当地使用氧化硅或氧氮化硅，即可。通过以与金属氧化物531接触的方式设置包含氧的绝缘体，可以减少金属氧化物531中的氧空位，从而可以提高晶体管500的可靠性。
具体而言，作为绝缘体524，优选使用通过加热使一部分的氧脱离的氧化物材料。通过加热使氧脱离的氧化物是指在TDS(Thermal Desorption Spectroscopy：热脱附谱)分析中换算为氧原子的氧的脱离量为1.0×1018atoms/cm3以上，优选为1.0×1019atoms/cm3以上，进一步优选为2.0×1019atoms/cm3以上，或者3.0×1020atoms/cm3以上的氧化物膜。此外，进行上述TDS分析时的膜的表面温度优选为100℃以上且700℃以下，或者100℃以上且400℃以下。
与绝缘体514同样，绝缘体522优选被用作抑制水或氢等杂质从衬底一侧混入晶体管500的阻挡绝缘膜。例如，绝缘体522的氢透过性优选比绝缘体524低。通过由绝缘体522、绝缘体554以及绝缘体574围绕绝缘体524、金属氧化物531以及绝缘体550，可以抑制水或氢等杂质从外部进入晶体管500。
再者，绝缘体522优选具有抑制氧(例如，氧原子和氧分子中的一方或双方)的扩散的功能(不容易使上述氧透过)。例如，绝缘体522的氧透过性优选比绝缘体524低。通过使绝缘体522具有抑制氧及杂质的扩散的功能，优选减少金属氧化物531所含的氧扩散到衬底一侧。此外，可以抑制导电体505与绝缘体524及金属氧化物531所含的氧起反应。
绝缘体522优选使用包含作为绝缘材料的铝和铪中的一方或双方的氧化物的绝缘体。作为包含铝和铪中的一方或双方的氧化物的绝缘体，优选使用氧化铝、氧化铪、包含铝及铪的氧化物(铝酸铪)。当使用这种材料形成绝缘体522时，绝缘体522被用作抑制氧从金属氧化物531释放以及氢等杂质从晶体管500的周围部进入金属氧化物531的层。
或者，例如也可以对上述绝缘体添加氧化铝、氧化铋、氧化锗、氧化铌、氧化硅、氧化钛、氧化钨、氧化钇或氧化锆。或者，也可以对上述绝缘体进行氮化处理。还可以在上述绝缘体上层叠氧化硅、氧氮化硅或氮化硅。
作为绝缘体522，例如也可以以单层或叠层使用包含氧化铝、氧化铪、氧化钽、氧化锆、锆钛酸铅(PZT)、钛酸锶(SrTiO3)或(Ba，Sr)TiO3(BST)等所谓的high-k材料的绝缘体。当进行晶体管的微型化及高集成化时，由于栅极绝缘体的薄膜化，有时发生泄漏电流等问题。通过作为被用作栅极绝缘体的绝缘体使用high-k材料，可以在保持物理厚度的同时降低晶体管工作时的栅极电位。
此外，绝缘体522及绝缘体524也可以具有两层以上的叠层结构。此时，不局限于由相同材料构成的叠层结构，也可以是由不同材料构成的叠层结构。例如，也可以在绝缘体522下设置与绝缘体524同样的绝缘体。
金属氧化物531包括金属氧化物531a及金属氧化物531a上的金属氧化物531b。当在金属氧化物531b下设置有金属氧化物531a时，可以抑制杂质从形成在金属氧化物531a下方的结构物扩散到金属氧化物531b。
此外，金属氧化物531优选具有各金属原子的原子个数比互不相同的氧化物层的叠层结构。例如，在金属氧化物531至少包含铟(In)及元素M的情况下，金属氧化物531a的所有构成元素中的元素M的原子个数比优选大于金属氧化物531b的所有构成元素中的元素M的原子个数比。此外，金属氧化物531a中的元素M与In的原子个数比优选大于金属氧化物531b中的元素M与In的原子个数比。
优选的是，使金属氧化物531a的导带底的能量高于金属氧化物531b的导带底的能量。换言之，金属氧化物531a的电子亲和势优选小于金属氧化物531b的电子亲和势。
在此，在金属氧化物531a及金属氧化物531b的接合部中，导带底的能级平缓地变化。换言之，也可以将上述情况表达为金属氧化物531a及金属氧化物531b的接合部的导带底的能级连续地变化或者连续地接合。为此，优选降低形成在金属氧化物531a与金属氧化物531b的界面的混合层的缺陷态密度。
具体而言，通过使金属氧化物531a与金属氧化物531b除了氧之外还包含共同元素(为主要成分)，可以形成缺陷态密度低的混合层。例如，在金属氧化物531b为In-Ga-Zn氧化物的情况下，作为金属氧化物531a可以使用In-Ga-Zn氧化物、Ga-Zn氧化物或氧化镓。
具体而言，作为金属氧化物531a使用In：Ga：Zn＝1：3：4[原子个数比]或1：1：0.5[原子个数比]的金属氧化物，即可。此外，作为金属氧化物531b使用In：Ga：Zn＝1：1：1[原子个数比]、In：Ga：Zn＝4：2：3[原子个数比]或3：1：2[原子个数比]的金属氧化物，即可。
此时，载流子的主要路径为金属氧化物531b。通过使金属氧化物531a具有上述结构，可以降低金属氧化物531a与金属氧化物531b的界面的缺陷态密度。因此，界面散射对载流子传导的影响减少，从而晶体管500可以得到大通态电流及高频率特性。
在金属氧化物531b上设置被用作源电极及漏电极的导电体542(导电体542a及导电体542b)。作为导电体542，优选使用选自铝、铬、铜、银、金、铂、钽、镍、钛、钼、钨、铪、钒、铌、锰、镁、锆、铍、铟、钌、铱、锶和镧中的金属元素、以上述金属元素为成分的合金或者组合选自上述金属元素中的两个以上的合金等。例如，优选使用氮化钽、氮化钛、钨、包含钛和铝的氮化物、包含钽和铝的氮化物、氧化钌、氮化钌、包含锶和钌的氧化物或包含镧和镍的氧化物等。此外，氮化钽、氮化钛、包含钛和铝的氮化物、包含钽和铝的氮化物、氧化钌、氮化钌、包含锶和钌的氧化物或包含镧和镍的氧化物是不容易氧化的导电材料或者吸收氧也维持导电性的材料，所以是优选的。
通过以与金属氧化物531接触的方式形成上述导电体542，金属氧化物531中的导电体542附近的氧浓度有时降低。此外，在金属氧化物531中的导电体542附近有时形成包括包含在导电体542中的金属及金属氧化物531的成分的金属化合物层。在此情况下，金属氧化物531的导电体542附近的区域中的载流子密度增加，该区域的电阻降低。
在此，导电体542a与导电体542b之间的区域以与绝缘体580的开口重叠的方式形成。因此，可以在导电体542a与导电体542b之间自对准地配置导电体560。
绝缘体550被用作栅极绝缘体。绝缘体550优选与金属氧化物531b的顶面接触地配置。绝缘体550可以使用氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅、添加有氟的氧化硅、添加有碳的氧化硅、添加有碳及氮的氧化硅或具有空孔的氧化硅。尤其是，氧化硅及氧氮化硅具有热稳定性，所以是优选的。
与绝缘体524同样，优选降低绝缘体550中的水或氢等杂质的浓度。绝缘体550的厚度优选为1nm以上且20nm以下。
此外，也可以在绝缘体580、绝缘体554、导电体542及金属氧化物531b与绝缘体550之间设置绝缘体。作为该绝缘体优选使用氧化铝或氧化铪等。通过设置该绝缘体，可以抑制氧从金属氧化物531b脱离、氧过度供应到金属氧化物531b以及导电体542氧化等。
也可以在绝缘体550与导电体560之间设置金属氧化物。该金属氧化物优选抑制氧从绝缘体550扩散到导电体560。由此，可以抑制因绝缘体550中的氧所导致的导电体560的氧化。
该金属氧化物有时被用作栅极绝缘体的一部分。因此，在将氧化硅或氧氮化硅等用于绝缘体550的情况下，作为该金属氧化物优选使用作为相对介电常数高的high-k材料的金属氧化物。通过使栅极绝缘体具有绝缘体550与该金属氧化物的叠层结构，可以形成具有热稳定性且相对介电常数高的叠层结构。因此，可以在保持栅极绝缘体的物理厚度的同时降低在晶体管工作时施加的栅极电位。此外，可以减少被用作栅极绝缘体的绝缘体的等效氧化物厚度(EOT：Equivalent oxide thickness)。
具体而言，可以使用包含选自铪、铝、镓、钇、锆、钨、钛、钽、镍、锗和镁中的一种或两种以上的金属氧化物。特别是，优选使用作为包含铝及铪中的一方或双方的氧化物的绝缘体的氧化铝、氧化铪或包含铝及铪的氧化物(铝酸铪)。
虽然在图38B及图38C中，导电体560具有两层结构，但是也可以具有单层结构或三层以上的叠层结构。
作为导电体560a优选使用上述具有抑制氢原子、氢分子、水分子、氮原子、氮分子、氧化氮分子(例如，N2O、NO或NO2)或铜原子等杂质的扩散的功能的导电体。此外，优选使用具有抑制氧(例如，氧原子和氧分子中的一方或双方)的扩散的功能的导电材料。
当导电体560a具有抑制氧的扩散的功能时，可以抑制绝缘体550所包含的氧使导电体560b氧化而导致导电率的下降。作为具有抑制氧的扩散的功能的导电材料，例如，优选使用钽、氮化钽、钌或氧化钌。
作为导电体560b优选使用以钨、铜或铝为主要成分的导电材料。此外，由于导电体560还被用作布线，所以优选使用导电性高的导电体。例如，可以使用以钨、铜或铝为主要成分的导电材料。此外，导电体560b可以具有叠层结构，例如，可以具有钛或氮化钛与上述导电材料的叠层结构。
如图38A和图38C所示，在金属氧化物531b的不与导电体542重叠的区域，即金属氧化物531的沟道形成区域中，金属氧化物531的侧面被导电体560覆盖。由此，可以容易将被用作第一栅电极的导电体560的电场影响到金属氧化物531的侧面。由此，可以提高晶体管500的通态电流及频率特性。
绝缘体554与绝缘体514同样地优选被用作抑制水或氢等杂质从绝缘体580一侧混入晶体管500的阻挡绝缘膜。例如，绝缘体554的氢透过性优选比绝缘体524低。再者，如图38B及图38C所示，绝缘体554优选与绝缘体550的侧面、导电体542a的顶面及侧面、导电体542b的顶面及侧面、金属氧化物531a、金属氧化物531b及绝缘体524的侧面接触。通过采用这种结构，可以抑制绝缘体580所包含的氢从导电体542a、导电体542b、金属氧化物531a、金属氧化物531b及绝缘体524的顶面或侧面进入金属氧化物531。
再者，绝缘体554还具有抑制氧(例如，氧原子和氧分子中的一方或双方)的扩散的功能(不容易使上述氧透过)。例如，绝缘体554的氧透过性优选比绝缘体580或绝缘体524低。
绝缘体554优选通过溅射法沉积。通过在包含氧的气氛下使用溅射法沉积绝缘体554，可以对绝缘体524的与绝缘体554接触的区域附近添加氧。由此，可以将氧从该区域通过绝缘体524供应到金属氧化物531中。在此，通过使绝缘体554具有抑制氧扩散到上方的功能，可以防止氧从金属氧化物531扩散到绝缘体580。此外，通过使绝缘体522具有抑制氧扩散到下方的功能，可以防止氧从金属氧化物531扩散到衬底一侧。如此，对金属氧化物531中的沟道形成区域供应氧。由此，可以减少金属氧化物531的氧空位并抑制晶体管的常开启化。
作为绝缘体554，例如可以沉积包含铝及铪中的一方或双方的氧化物的绝缘体。注意，作为包含铝和铪中的一方或双方的氧化物的绝缘体，优选使用氧化铝、氧化铪或包含铝及铪的氧化物(铝酸铪)等。
绝缘体580优选隔着绝缘体554设置在绝缘体524、金属氧化物531及导电体542上。例如，作为绝缘体580，优选包括氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、添加有氟的氧化硅、添加有碳的氧化硅、添加有碳及氮的氧化硅或具有空孔的氧化硅。尤其是，氧化硅及氧氮化硅具有热稳定性，所以是优选的。特别是，因为氧化硅、氧氮化硅或具有空孔的氧化硅等的材料容易形成包含通过加热脱离的氧的区域，所以是优选的。
优选绝缘体580中的水或氢等杂质的浓度得到降低。此外，绝缘体580的顶面也可以被平坦化。
绝缘体574优选与绝缘体514等同样地被用作抑制水或氢等杂质从上方混入到绝缘体580的阻挡绝缘膜。作为绝缘体574，例如可以使用能够用于绝缘体514或绝缘体554的绝缘体。
优选在绝缘体574上设置被用作层间膜的绝缘体581。与绝缘体524同样，优选绝缘体581中的水或氢等杂质的浓度得到降低。
在形成于绝缘体581、绝缘体574、绝缘体580及绝缘体554中的开口中配置导电体540a及导电体540b。此外，导电体540a及导电体540b以中间夹着导电体560的方式设置。此外，导电体540a及导电体540b的顶面的高度与绝缘体581的顶面可以位于同一平面上。
此外，以与绝缘体581、绝缘体574、绝缘体580以及绝缘体554的开口的内壁接触的方式设置有绝缘体541a，以与绝缘体541a的侧面接触的方式形成有导电体540a的第一导电体。导电体542a位于该开口的底部的一部或全部且与导电体540a接触。同样，以与绝缘体581、绝缘体574、绝缘体580以及绝缘体554的开口的内壁接触的方式设置有绝缘体541b，以与绝缘体541b的侧面接触的方式形成有导电体540b的第一导电体。导电体542b位于该开口的底部的一部或全部且与导电体540b接触。
导电体540a及导电体540b优选使用以钨、铜或铝为主要成分的导电材料。此外，导电体540a及导电体540b也可以具有叠层结构。
当作为导电体540采用叠层结构时，作为与导电体542、绝缘体554、绝缘体580、绝缘体574及绝缘体581接触的导电体优选使用上述具有抑制水或氢等杂质的扩散的功能的导电体。例如，优选使用钽、氮化钽、钛、氮化钛、钌或氧化钌。可以以单层或叠层使用具有抑制水或氢等杂质的扩散的功能的导电材料。通过使用该导电材料，可以防止添加到绝缘体580的氧被导电体540a及导电体540b吸收。此外，可以防止水或氢等杂质从绝缘体581的上方的层通过导电体540a及导电体540b进入金属氧化物531。
作为绝缘体541a及绝缘体541b，例如使用能够用于绝缘体554的绝缘体，即可。因为绝缘体541a及绝缘体541b与绝缘体554接触地设置，所以可以抑制水或氢等杂质从绝缘体580经过导电体540a及导电体540b混入金属氧化物531。此外，绝缘体541a及绝缘体541b可以抑制绝缘体580所包含的氧被导电体540a及导电体540b吸收。
虽然未图示，但是可以以与导电体540a的顶面及导电体540b的顶面接触的方式配置被用作布线的导电体。被用作布线的导电体优选使用以钨、铜或铝为主要成分的导电材料。此外，该导电体可以具有叠层结构。例如，可以具有钛或氮化钛与上述导电材料的叠层结构。该导电体也可以以嵌入绝缘体的开口中的方式形成。
<晶体管的构成材料>
以下，说明可用于晶体管的构成材料。
[衬底]
作为形成晶体管500的衬底例如可以使用绝缘体衬底、半导体衬底或导电体衬底。作为绝缘体衬底，例如可以举出玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底、稳定氧化锆衬底(例如，氧化钇稳定氧化锆衬底等)或树脂衬底。此外，作为半导体衬底，例如可以举出由硅或锗构成的半导体衬底、或者由碳化硅、硅锗、砷化镓、磷化铟、氧化锌或氧化镓等构成的化合物半导体衬底。再者，还可以举出在上述半导体衬底内部具有绝缘体区域的半导体衬底，例如有SOI(Silicon On Insulator；绝缘体上硅)衬底等。作为导电体衬底，例如可以举出石墨衬底、金属衬底、合金衬底或导电树脂衬底。此外，可以举出包含金属氮化物的衬底或包含金属氧化物的衬底等。再者，还可以举出设置有导电体或半导体的绝缘体衬底、设置有导电体或绝缘体的半导体衬底或者设置有半导体或绝缘体的导电体衬底。此外，也可以使用在这些衬底上设置有元件的衬底。作为设置在衬底上的元件，例如可以举出电容器、电阻器、开关元件、发光器件或存储元件。
[绝缘体]
作为绝缘体，有具有绝缘性的氧化物、氮化物、氧氮化物、氮氧化物、金属氧化物、金属氧氮化物或金属氮氧化物。
例如，当进行晶体管的微型化及高集成化时，由于栅极绝缘体的薄膜化，有时发生泄漏电流等的问题。通过作为被用作栅极绝缘体的绝缘体使用high-k材料，可以在保持物理厚度的同时实现晶体管工作时的低电压化。另一方面，通过将相对介电常数较低的材料用于被用作层间膜的绝缘体，可以减少产生在布线之间的寄生电容。因此，优选根据功能选择绝缘体的材料。
作为相对介电常数较高的绝缘体，例如可以举出氧化镓、氧化铪、氧化锆、含有铝及铪的氧化物、含有铝及铪的氧氮化物、含有硅及铪的氧化物、含有硅及铪的氧氮化物或者含有硅及铪的氮化物。
作为相对介电常数较低的绝缘体，例如可以举出氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅、添加有氟的氧化硅、添加有碳的氧化硅、添加有碳及氮的氧化硅、具有空孔的氧化硅或树脂。
通过由具有抑制氢等杂质及氧的透过的功能的绝缘体(例如，绝缘体514、绝缘体522、绝缘体554及绝缘体574)围绕使用氧化物半导体的晶体管，可以使晶体管的电特性稳定。作为具有抑制氢等杂质及氧的透过的功能的绝缘体，例如可以以单层或叠层使用包含硼、碳、氮、氧、氟、镁、铝、硅、磷、氯、氩、镓、锗、钇、锆、镧、钕、铪或钽的绝缘体。具体而言，作为具有抑制氢等杂质及氧的透过的功能的绝缘体，可以使用氧化铝、氧化镁、氧化镓、氧化锗、氧化钇、氧化锆、氧化镧、氧化钕、氧化铪或氧化钽等金属氧化物、氮化铝、氮化铝钛、氮化钛、氮氧化硅或氮化硅等金属氮化物。
被用作栅极绝缘体的绝缘体优选为具有包含通过加热脱离的氧的区域的绝缘体。例如，通过采用具有包含通过加热脱离的氧的区域的氧化硅或者氧氮化硅接触于金属氧化物531的结构，可以填补金属氧化物531所包含的氧空位。
[导电体]
作为导电体，优选使用选自铝、铬、铜、银、金、铂、钽、镍、钛、钼、钨、铪、钒、铌、锰、镁、锆、铍、铟、钌、铱、锶和镧中的金属元素、以上述金属元素为成分的合金或者组合上述金属元素的合金。例如，优选使用氮化钽、氮化钛、钨、包含钛和铝的氮化物、包含钽和铝的氮化物、氧化钌、氮化钌、包含锶和钌的氧化物或包含镧和镍的氧化物。此外，氮化钽、氮化钛、包含钛和铝的氮化物、包含钽和铝的氮化物、氧化钌、氮化钌、包含锶和钌的氧化物或包含镧和镍的氧化物是不容易氧化的导电材料或者吸收氧也维持导电性的材料，所以是优选的。此外，也可以使用以包含磷等杂质元素的多晶硅为代表的导电率高的半导体或者镍硅化物等硅化物。
也可以层叠多个由上述材料形成的导电体。例如，也可以采用组合包含上述金属元素的材料和包含氧的导电材料的叠层结构。此外，也可以采用组合包含上述金属元素的材料和包含氮的导电材料的叠层结构。此外，也可以采用组合包含上述金属元素的材料、包含氧的导电材料和包含氮的导电材料的叠层结构。
此外，在将金属氧化物用于晶体管的沟道形成区域的情况下，作为被用作栅电极的导电体优选采用组合包含上述金属元素的材料和包含氧的导电材料的叠层结构。在此情况下，优选将包含氧的导电材料设置在沟道形成区域一侧。通过将包含氧的导电材料设置在沟道形成区域一侧，从该导电材料脱离的氧容易被供应到沟道形成区域。
尤其是，作为被用作栅电极的导电体，优选使用含有包含在形成沟道的金属氧化物中的金属元素及氧的导电材料。此外，也可以使用含有上述金属元素及氮的导电材料。例如，也可以使用氮化钛或氮化钽等包含氮的导电材料。此外，可以使用铟锡氧化物、包含氧化钨的铟氧化物、包含氧化钨的铟锌氧化物、包含氧化钛的铟氧化物、包含氧化钛的铟锡氧化物、铟锌氧化物或添加有硅的铟锡氧化物。此外，也可以使用包含氮的铟镓锌氧化物。通过使用上述材料，有时可以俘获形成沟道的金属氧化物所包含的氢。此外，有时可以俘获从外方的绝缘体等进入的氢。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
(实施方式4)
在本实施方式中，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(以下，也称为氧化物半导体)。
用于OS晶体管的金属氧化物优选至少包含铟或锌，更优选包含铟及锌。例如，金属氧化物优选包含铟、M(M为选自镓、铝、钇、锡、硅、硼、铜、钒、铍、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨、镁和钴中的一种或多种)及锌。尤其是，M优选为选自镓、铝、钇和锡中的一种或多种，更优选为镓。
金属氧化物可以通过溅射法、有机金属化学气相沉积(MOCVD)法等化学气相沉积(CVD)法或原子层沉积(ALD)法等形成。
以下，作为金属氧化物的一个例子说明包含铟(In)、镓(Ga)及锌(Zn)的氧化物。注意，有时将包含铟(In)、镓(Ga)及锌(Zn)的氧化物称为In-Ga-Zn氧化物。
<结晶结构的分类>
作为氧化物半导体的结晶结构，可以举出非晶(包括completely amorphous)、CAAC(c-axis-aligned crystalline)、nc(nanocrystalline)、CAC(cloud-alignedcomposite)、单晶(single crystal)及多晶(poly crystal)等。
可以使用X射线衍射(XRD：X-Ray Diffraction)谱对膜或衬底的结晶结构进行评价。例如，可以使用通过GIXD(Grazing-Incidence XRD)测量测得的XRD谱进行评价。此外，将GIXD法也称为薄膜法或Seemann-Bohlin法。以下，有时将GIXD测量所得的XRD谱简单地记为XRD谱。
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In-Ga-Zn氧化物膜的XRD谱的峰形状不是左右对称。XRD谱的峰形状不是左右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，可以确认石英玻璃处于非晶状态。此外，以室温沉积的In-Ga-Zn氧化物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In-Ga-Zn氧化物处于既不是单晶或多晶也不是非晶态的中间态，不能得出该In-Ga-Zn氧化物是非晶态的结论。
〔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，在结晶区域由多个微小结晶构成的情况下，有时该结晶区域的最大径为几十nm左右。
此外，在In-Ga-Zn氧化物中，CAAC-OS有具有层叠有含有铟(In)及氧的层(以下，In层)、含有镓(Ga)、锌(Zn)及氧的层(以下，(Ga，Zn)层)的层状结晶结构(也称为层状结构)的趋势。此外，铟和镓可以彼此置换。因此，有时(Ga，Zn)层包含铟。此外，有时In层包含镓。注意，有时In层包含锌。该层状结构例如在高分辨率TEM(Transmission ElectronMicroscope)图像中被观察作为晶格图像。
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。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以及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及缺陷的生成中的一个或两个而降低，因此可以说CAAC-OS是杂质及缺陷(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及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，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％，优选为0％以上且10％以下。
例如，在In-Ga-Zn氧化物中的CAC-OS中，根据通过能量分散型X射线分析法(EDX：Energy Dispersive X-ray spectroscopy)取得的EDX面分析(mapping)图像，可确认到具有以In为主要成分的区域(第一区域)及以Ga为主要成分的区域(第二区域)不均匀地分布而混合的结构。
在此，第一区域是具有比第二区域高的导电性的区域。就是说，当载流子流过第一区域时，呈现作为金属氧化物的导电性。因此，当第一区域以云状分布在金属氧化物中时，可以实现高场效应迁移率(μ)。
另一方面，第二区域是具有比第一区域高的绝缘性的区域。就是说，当第二区域分布在金属氧化物中时，可以抑制泄漏电流。
因此，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(控制导通/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-likeOS、CAC-OS、nc-OS和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。
尤其是，作为形成沟道的半导体层，优选使用包含铟(In)、镓(Ga)及锌(Zn)的氧化物(也记为IGZO)。或者，作为半导体层，也可以使用包含铟(In)、铝(Al)及锌(Zn)的氧化物(也记为IAZO)。或者，作为半导体层，也可以使用包含铟(In)、铝(Al)、镓(Ga)及锌(Zn)的氧化物(也记为IAGZO)。
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。在降低氧化物半导体膜中的载流子浓度的情况下，可以降低该氧化物半导体膜中的杂质浓度来降低缺陷态密度。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。
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、镍或硅。注意，氧化物半导体中的杂质例如是指构成氧化物半导体的主要成分之外的元素。例如，浓度低于0.1原子％的元素可以说是杂质。
<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，将氧化物半导体中的硅或碳的浓度(通过二次离子质谱(SIMS：Secondary IonMass Spectrometry)测得的浓度)设定为2×1018atoms/cm3以下，优选为2×1017atoms/cm3以下。
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，优选尽可能减少氧化物半导体中的氢。具体而言，将利用SIMS测得的氧化物半导体中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。
本实施方式所示的结构可以与其他实施方式所示的结构适当地组合而使用。
(实施方式5)
在本实施方式中，在本实施方式中，说明可以应用于本发明的一个方式的电子设备的显示模块。
<显示模块的结构例子>
首先，说明包括可应用于本发明的一个方式的电子设备的显示装置的显示模块。
图39A是显示模块1280的立体图。显示模块1280包括显示装置1000及FPC1290。
显示模块1280包括衬底1291及衬底1292。显示模块1280包括显示部1281。显示部1281是显示模块1280中的图像显示区域，并可以看到来自设置在下述像素部1284中的各像素的光。
图39B是衬底1291一侧的结构的立体示意图。衬底1291上层叠有电路部1282、电路部1282上的像素电路部1283及像素电路部1283上的像素部1284。此外，衬底1291上的不与像素部1284重叠的部分设置有用来连接到FPC1290的端子部1285。端子部1285与电路部1282通过由多个布线构成的布线部1286电连接。
此外，像素部1284及像素电路部1283例如相当于上述像素层PXAL。此外，电路部1282例如相当于上述电路层SICL。
像素部1284包括周期性地排列的多个像素1284a。在图39B的右侧示出一个像素1284a的放大图。像素1284a包括发光颜色彼此不同的发光器件1430a、发光器件1430b、发光器件1430c。此外，发光器件1430a、发光器件1430b以及发光器件1430c例如相当于上述发光器件130R、发光器件130G以及发光器件130B。上述多个发光器件也可以配置为图39B所示那样的条纹排列。此外，也可以采用Delta排列或Pentile排列等各种排列方法。
像素电路部1283包括周期性地排列的多个像素电路1283a。
一个像素电路1283a控制一个像素1284a所包括的三个发光器件的发光。一个像素电路1283a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1283a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，源极和漏极中的一方被输入源极信号。由此，实现有源矩阵型显示装置。
电路部1282包括驱动像素电路部1283的各像素电路1283a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，还可以具有选自运算电路、存储电路和电源电路等中的一个以上。
FPC1290用作从外部向电路部1282供给图像信号或电源电位等的布线。此外，也可以在FPC1290上安装IC。
显示模块1280可以采用像素部1284的下侧层叠有像素电路部1283和电路部1282中的一方或双方的结构，所以可以使显示部1281具有极高的开口率(有效显示面积比)。例如，显示部1281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1284a，由此可以使显示部1281具有极高的清晰度。例如，显示部1281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1284a。
这种显示模块1280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1280具有清晰度极高的显示部1281，所以在透过透镜看显示模块1280的显示部的结构中，即使用透镜放大显示部用户也看不到像素，由此可以实现具有高度沉浸感的显示。此外，显示模块1280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。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
(实施方式6)
在本实施方式中，作为本发明的一个方式的电子设备的一个例子，说明使用显示装置的电子设备。
图40A及图40B示出头戴显示器的电子设备8300的外观。
电子设备8300包括外壳8301、显示部8302、操作按钮8303以及带状固定工具8304。
操作按钮8303具有电源按钮等的功能。此外，电子设备8300除了操作按钮8303以外还可以包括按钮。
此外，如图40C所示，可以在显示部8302与使用者的眼睛之间设置透镜8305。使用者可以用透镜8305看放大了的显示部8302上的影像，因此真实感得到提高。此时，如图40C所示，也可以设置为了目镜调焦改变透镜的位置的刻度盘8306。
显示部8302例如优选使用清晰度极高的显示装置。通过作为显示部8302使用清晰度高的显示装置，即使如图40C那样使用透镜8305放大，也可以像素不被使用者看到而显示现实感高的影像。
图40A至图40C示出包括一个显示部8302时的例子。通过采用上述结构，可以减少构件数。
显示部8302在左右两个区域分别并排显示右眼用图像和左眼用图像这两个图像。由此可以显示利用两眼视差的立体影像。
此外，也可以在显示部8302的整个区域显示可用两个眼睛看的一个图像。由此，可以显示跨视野的两端的全景影像，因此现实感得到提高。
在此，电子设备8300例如优选具有根据使用者的头部的大小和眼睛的位置等将显示部8302的曲率改变为适当的值的机构。例如，使用者也可以通过操作用来调整显示部8302的曲率的刻度盘8307来自己调整显示部8302的曲率。此外，也可以具有在外壳8301设置检测使用者的头部的大小或眼睛的位置等的传感器(例如照相机、接触式传感器、非接触式传感器等)，根据传感器的检测数据调整显示部8302的曲率的机构。
在使用透镜8305的情况下，优选具有同步显示部8302的曲率并调整透镜8305的位置及角度的结构。此外，刻度盘8306也可以具有调整透镜的角度的功能。
图40E及图40F示出具有控制显示部8302的曲率的驱动部8308的结构。驱动部8308与显示部8302的一部分或全部固定。驱动部8308具有通过改变或移动与显示部8302固定的部分而使显示部8302变形的功能。
图40E示出头部较大的使用者8310穿戴外壳8301时的示意图。此时，驱动部8308以曲率变得较小(曲率半径变得较大)的方式调整显示部8302的形状。
另一方面，图40F示出与使用者8310相比头部较小的使用者8311穿戴外壳8301时的情况。此外，与使用者8310相比使用者8311双眼的间距较窄。此时，驱动部8308以显示部8302的曲率变大(曲率半径变小)的方式调整显示部8302的形状。在图40F中，用虚线示出图40E中的显示部8302的位置及形状。
如此，电子设备8300通过采用调整显示部8302的曲率的结构，可以向男女老少各种使用者提供最佳的显示。
此外，通过根据显示部8302所显示的内容改变显示部8302的曲率，可以向使用者提供高真实感。例如，可以使显示部8302的曲率振动来表现晃动。如此，可以根据内容中的场景进行各种演出，从而为使用者提供新体验。再者，此时，通过与设置在外壳8301中的振动模块联动，可以实现真实感更高的显示。
此外，如图40D所示，电子设备8300也可以包括两个显示部8302。
由于包括两个显示部8302，因此使用者可以用一个眼睛看到一个显示部并且用另一个眼睛看到另一个显示部。由此，即使在用视差进行3D显示等的情况下，也可以显示高分辨率的影像。此外，显示部8302大概以使用者的眼睛为中心弯曲成圆弧状。由此，使用者的眼睛到显示部的显示面的距离相等，因此使用者可以看到更自然的图像。由于使用者的眼睛位于显示部的显示面的法线方向上，因此在来自显示部的光的亮度及色度根据看显示部的角度而变化的情况下，实质上也可以忽略其影响，所以可以显示更有现实感的影像。
图41A至图41C是示出与图40A至图40D的每一个所示的电子设备8300不同的电子设备8300的外观的图。具体而言，例如，图41A至图41C与图40A至图40D不同之处在于：包括戴在头上的固定工具8304a；以及包括一对透镜8305等。
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的不同区域上的不同图像，可以进行利用视差的三维显示等。此外，本发明的一个方式不局限于设置有一个显示部8302的结构，也可以以对使用者的一个眼睛配置一个显示部的方式设置两个显示部8302。
此外，显示部8302例如优选使用清晰度极高的显示装置。通过作为显示部8302使用清晰度高的显示装置，即使如图41C那样使用透镜8305放大，也可以像素不被使用者看到而显示现实感高的影像。
此外，本发明的一个方式的电子设备的头戴显示器也可以采用图41D所示的眼镜型头戴显示器的电子设备8200的结构。
电子设备8200包括安装部8201、透镜8202、主体8203、显示部8204以及电缆8205。此外，在安装部8201中内置有电池8206。
通过电缆8205，将电力从电池8206供应到主体8203。主体8203具有无线接收器等，能够将所接收的图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皮运动的信息。
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运动而流过电极的电流，由此实现识别使用者的视线的功能。此外，还可以具有根据流过该电极的电流监视使用者的脉搏的功能。安装部8201可以具有温度传感器、压力传感器或加速度传感器等各种传感器，也可以具有将使用者的生物信息显示在显示部8204上的功能或与使用者的头部的动作同步地使显示在显示部8204上的图像变化的功能等。
图42A至图42C是示出与图40A至图40D及图41A至图41C的每一个所示的电子设备8300以及图41D所示的电子设备8200不同的电子设备8750的外观的图。
图42A是示出电子设备8750的正面、顶面及左侧面的立体图，图42B及图42C是示出电子设备8750的背面、底面及右侧面的立体图。
电子设备8750包括一对显示装置8751、外壳8752、一对安装部8754、缓冲构件8755及一对透镜8756。一对显示装置8751分别设置在可以透过透镜8756看到外壳8752的内部的位置。
在此，一对显示装置8751中的一方例如对应于图1所示的显示装置DP等。此外，虽然未图示，但图42A至图42C所示的电子设备8750包括具有上述实施方式中说明的处理部的电子构件。此外，虽然未图示，但图42A至图42C所示的电子设备8750包括照相机。该照相机可以拍摄使用者的眼睛及其附近。此外，虽然未图示，图42A至图42C所示的电子设备8750在外壳8752内包括动作检测部、音响设备、控制部、通信部及电池。
电子设备8750是VR用电子设备。装上电子设备8750的使用者可以通过透镜8756看到显示于显示装置8751的图像。此外，通过使一对显示装置8751显示互不相同的图像，也可以进行利用视差的三维显示。
此外，外壳8752的背面一侧设置有输入端子8757和输出端子8758。可以将供应来自影像输出设备等的图像信号或用来对设置在外壳8752内的电池进行充电的电力等的电缆连接到输入端子8757。输出端子8758例如被用作声音输出端子，可以与耳机或头戴式耳机等连接。
外壳8752优选具有一种机构，其中能够调整透镜8756及显示装置8751的左右位置，以根据使用者的眼睛的位置使透镜8756及显示装置8751位于最合适的位置上。此外，还优选具有一种机构，其中通过改变透镜8756和显示装置8751之间的距离来调整焦点。
通过使用上述照相机、显示装置8751及上述电子构件，电子设备8750可以推测电子设备8750的使用者的状态而将关于所推测的使用者的状态的信息显示在显示装置8751上。或者，可以将关于通过网络与电子设备8750连接的电子设备的使用者的状态的信息显示在显示装置8751上。
缓冲构件8755是接触于使用者的脸(例如，额头、脸颊)的部分。通过缓冲构件8755与使用者的脸密接，可以防止漏光且可以进一步提高沉浸感。缓冲构件8755优选使用柔软的材料以在使用者装上电子设备8750时与使用者的脸密接。例如，可以使用橡胶、硅酮橡胶、聚氨酯或海绵等材料。此外，当作为缓冲构件8755使用用布或皮革(例如，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8755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8755或安装部8754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。
本实施方式的电子设备也可以还包括耳机8754A。耳机8754A包括通信部(未图示)且具有进行无线通信的功能。耳机8754A可以通过使用无线通信功能输出声音数据。此外，耳机8754A也可以具有被用作骨传导耳机的振动机构。
此外，如图42C所示的耳机8754B那样，耳机8754A可以与安装部8754直接连接或以有线连接。此外，耳机8754B及安装部8754也可以包括磁铁。由此，可以利用磁力将耳机8754B固定于安装部8754而容易容纳，所以是优选的。
耳机8754A也可以包括传感器部。可以使用该传感器部推测该电子设备的使用者的状态。
此外，本发明的一个方式的电子设备除了上述结构例子中的任一个以外还可以包括选自天线、电池、照相机、扬声器、麦克风、触摸传感器和操作按钮中的一个以上。
本发明的一个方式的电子设备也可以包括二次电池，优选通过非接触电力传送对该二次电池进行充电。
作为二次电池，例如，可以举出锂离子二次电池(例如，利用凝胶状电解质的锂聚合物电池(锂离子聚合物电池))、镍氢电池、镍镉电池、有机自由基电池、铅蓄电池、空气二次电池、镍锌电池、银锌电池等。
本发明的一个方式的电子设备也可以包括天线。通过由天线接收信号，可以在显示部上显示影像或信息。此外，在电子设备包括天线及二次电池时，可以将天线用于非接触电力传送。
在本发明的一个方式的电子设备的显示部上例如可以显示具有全高清、4K2K、8K4K、16K8K或更高的分辨率的影像。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
(实施方式7)
在本实施方式中，对具有使用本发明的一个方式制造的显示装置的电子设备进行说明。
以下所例示的电子设备在显示部中具有本发明的一个方式的显示装置。因此，以下所例示的电子设备是可以实现高清晰度的电子设备。
本发明的一个方式包括显示装置以及选自天线、电池、外壳、相机、扬声器、麦克风、触摸传感器和操作按钮中的一个以上。
本发明的一个方式的电子设备也可以包括实施方式6中说明的二次电池，优选能够通过非接触电力传送对二次电池进行充电。
本发明的一个方式的电子设备也可以包括实施方式6中说明的天线。
在本发明的一个方式的电子设备的显示部上例如可以显示具有全高清、4K2K、8K4K、16K8K或更高的分辨率的影像。
作为电子设备，例如可以举出电视装置、笔记本型个人计算机、显示器装置、数字标牌、弹珠机、游戏机等具有比较大的屏幕的电子设备。作为上述以外的电子设备，例如可以举出数码相机、数码摄像机、数码相框、移动电话机、便携式游戏机、便携式信息终端或声音再现装置。
使用本发明的一个方式的电子设备可以沿着房屋或高楼等建筑物的内壁或外壁所具有的平面或曲面组装。此外，该电子设备可以沿着汽车等的内部装修或外部装修等所具有的平面或曲面组装。
[移动电话机]
图43A所示的信息终端5500是信息终端之一的移动电话机(智能手机)。信息终端5500包括外壳5510及显示部5511，作为输入界面在显示部5511中具有触摸面板，并且在外壳5510上设置有按钮。
[可穿戴终端]
图43B是示出可穿戴终端的一个例子的信息终端5900的外观图。信息终端5900包括外壳5901、显示部5902、操作按钮5903、表冠5904及表带5905。
[信息终端]
此外，图43C示出笔记本式信息终端5300。作为一个例子，在图43C所示的笔记本式信息终端5300中，外壳5330a具有显示部5331，外壳5330b具有键盘部5350。
注意，在上述例子中，图43A至图43C示出智能手机、可穿戴终端及笔记本式信息终端作为电子设备的例子，但是也可以应用于智能手机、可穿戴终端及笔记本式信息终端以外的信息终端。作为智能手机、可穿戴终端及笔记本式信息终端以外的信息终端，例如可以举出PDA(Personal Digital Assistant：个人数码助理)、台式信息终端、工作站等。
[照相机]
图43D是安装有取景器8100的相机8000的外观图。
照相机8000包括外壳8001、显示部8002、操作按钮8003及快门按钮8004。此外，照相机8000安装有可装卸的透镜8006。
在相机8000中，透镜8006和外壳也可以被形成为一体。
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，可以进行拍摄。
外壳8001包括具有电极的嵌入器，除了可以与取景器8100连接以外，还可以与闪光灯装置等连接。
取景器8100包括外壳8101、显示部8102及按钮8103。
外壳8101通过嵌合到相机8000的嵌入器的嵌入器装到相机8000。取景器8100可以将从相机8000接收的图像等显示到显示部8102上。
按钮8103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。
[游戏机]
图43E是示出游戏机的一个例子的便携式游戏机5200的外观图。便携式游戏机5200包括外壳5201、显示部5202、按钮5203。
此外，便携式游戏机5200的影像可以由电视装置、个人计算机用显示器、游戏用显示器或头戴显示器中的显示装置输出。
通过将上述实施方式中说明的显示装置用于便携式游戏机5200，可以实现低功耗的便携式游戏机5200。此外，借助于低功耗，可以降低来自电路的发热，由此可以减少因发热而给电路本身、外围电路以及模块带来的影响。
在图43E中，作为游戏机的例子示出便携式游戏机，但是本发明的一个方式的电子设备不局限于此。作为本发明的一个方式的电子设备，例如可以举出固定式游戏机、设置在娱乐设施(例如，游戏中心或游乐园等)的街机游戏机、设置在体育设施的击球练习用投球机等。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
[实施例1]
试制如下显示装置：在图2A所示的显示装置DP中，衬底BS为包含Si作为材料的半导体衬底，电路层SICL所包括的晶体管为Si晶体管，并且像素层PXAL所包括的晶体管为OS晶体管。在本实施例中，说明该显示装置。
首先，说明Si晶体管与OS晶体管的对比。表1示出Si晶体管及OS晶体管的有效质量、能隙、物性及工作特性。在表1中，SiFET是指形成在包含硅的半导体衬底上的Si晶体管，陶瓷OSFET是指在沟道形成区域中包含铟镓锌氧化物的OS晶体管。
[表1]
在Si晶体管中，电子和空穴的有效质量大致相等，所以可以构成CMOS电路(包括n型晶体管及p型晶体管的电路)。另一方面，在OS晶体管中，空穴的有效质量比电子的有效质量大，所以难以构成CMOS电路。
但是，与Si晶体管相比，OS晶体管具有高耐压性，没有热载流子劣化，也没有短沟道效应，所以可以实现微型化。因此，OS晶体管的频率特性(表1中记为f特性)及高截止频率(表1中记为fT)分别可以逼近Si晶体管的频率特性及高截止频率。再者，在OS晶体管的沟道形成区域中包含的铟镓锌氧化物为CAAC-OS的情况下，沟道形成区域的载流子密度低，所以一个OS晶体管具有yA/FET(10-24A/FET)级关态电流(表1中记为Ioff)。
接着，图44示出所试制的显示装置的截面照片。图44的显示装置具有单片(monolithic)叠层结构，其中下方设置有作为Si晶体管的晶体管SFT，上方设置有作为OS晶体管的晶体管OFT。此外，在图44中的下方，由多个晶体管SFT构成技术节点55nm的CMOS电路。此外，在图44中的上方，由沟道长度为200nm且沟道宽度为130nm的多个晶体管OFT构成像素电路。
如上所述，OS晶体管可以实现微型化，所以例如通过将OS晶体管的沟道长度设定为10nm以上且1000nm以下，可以制造高清晰显示装置。
图45示出位于图44中的上方的晶体管OFT的栅极源极间电压-漏极电流的特性。注意，将漏极电压Vd设定为0.1V或1.2V来进行测量。此外，在Vd＝0.1[V]及Vd＝1.2[V]的各情况下，所测量的晶体管的个数为三个。由图45可知，在Vd＝0.1[V]及Vd＝1.2[V]的各情况下，栅极源极间电压-漏极电流的特性没有不均匀。
接着，图46示出所试制的显示装置的方框图。与图2A至图2C的显示装置DP同样，图46所示的显示装置包括电路层SICL及位于电路层SICL上的像素层PXAL。
如图46所示，通过将像素(像素层PXAL)配置在上方且驱动电路(电路层SICL)配置在下方的单片叠层结构应用于显示装置，可以缩小形成显示装置的芯片的尺寸。通过缩小芯片尺寸，从衬底获得的芯片个数增加，因此可以降低显示装置的成本。
图46所示的显示装置具有如下结构：屏幕分辨率为3840×2880(有时称为4K3K)，像素层PXAL的像素阵列在行方向上被分割成四个且在列方向上被分割成八个。也就是说，图46的显示装置的像素阵列被分割成三十二个显示区域ARA。此外，像素层PXAL上设置有能够连接于FPC(Flexible Printed Circuit：柔性印刷电路)的端子部TMN。
图46的显示装置的电路层SICL包括三十二个列驱动电路CLM、三十二个行驱动电路RWD、四个时序产生器TG及四个输入输出部IOT。尤其是，像素层PXAL的一个显示区域ARA与一个列驱动电路CLM及一个行驱动电路RWD重叠。尤其是，显示区域ARA所包括的像素根据与该显示区域ARA重叠的列驱动电路CLM及行驱动电路RWD所发送的信号而驱动。也就是说，与像素层PXAL同样，电路层SICL包括被分割成四行八列的区域，各区域包括列驱动电路CLM及行驱动电路RWD。
列驱动电路CLM包括源极驱动电路及第一寄存器。该源极驱动电路具有将图像信号发送到所对应的显示区域ARA的像素的功能。此外，第一寄存器具有储存该源极驱动电路的工作时序等信息的功能。
行驱动电路RWD包括栅极驱动电路及第二寄存器。该栅极驱动电路具有将选择信号发送到所对应的显示区域ARA的像素的功能。此外，第二寄存器具有储存该栅极驱动电路的扫描方向及工作时序等信息的功能。
时序产生器TG具有如下功能：为了使分割成四行八列的区域中的一个所包括的列驱动电路CLM及行驱动电路RWD同步工作，生成用来发送到列驱动电路CLM及行驱动电路RWD的时钟信号。
输入输出部IOT具有用来将图像信号从显示装置的外部通过端子部TMN发送到电路层SICL所包括的电路的接口的功能。此外，将用来驱动显示装置所包括的电路的电力通过端子部TMN供应到输入输出部IOT。
接着，表2示出图46的显示装置的规格。如表2所示，图46的显示装置的屏幕对角线长度为1.50英寸，清晰度为3207ppi。此外，将包含有机EL的发光器件(以下记为OLED)用于像素层PXAL的像素。
[表2]
| 屏幕对角线 | 1.50″ |
| 分辨率 | 3840×2880 |
| 像素尺寸 | 7.92μm×7.92μm |
| 像素密度 | 3207ppi |
| 开口率 | 53.7％ |
| 像素配置 | S-stripe |
| 彩色化方式 | SBS |
| 发射类型 | 顶部发射 |
| CMOS工艺 | 55nm HV(1.2V/6.0V) |
| 源极驱动器 | 集成 |
| 扫描驱动器 | 集成 |
尤其是，利用光刻法对该发光器件进行图案化，由此形成像素阵列所包括的多个像素。由此，与一般的FMM(Fine Metal Mask：高精度金属掩模)相比，可以提高用来形成OLED的对准精度，从而可以实现高开口率化。此外，由于利用光刻法形成像素，所以在子像素之间容易分离OLED，由此可以防止在子像素之间流过的泄漏电流。也就是说，可以防止OLED因泄漏电流而同时发光
此外，在图46的显示装置中，由于在各颜色之间形成互不相同的OLED，所以该显示装置的彩色化方式为SBS(分别涂布)方式。采用SBS方式的OLED的电流效率可以比白色OLED+滤色片(着色层)方式的OLED的电流效率高出3倍至4倍左右。因此，SBS方式的显示装置的功耗可以低于白色OLED+滤色片(着色层)方式的显示装置的功耗。
表3示出采用SBS(分别涂布)方式且具有OS晶体管与Si晶体管的单片叠层结构的显示装置与采用白色OLED+滤色片(着色层)方式且形成在半导体衬底上的显示装置相比的优势。
[表3]
接着，图47示出在图46的显示装置上显示图像的照片。如图47所示，确认到：在采用SBS(分别涂布)方式且具有OS晶体管与Si晶体管的单片叠层结构的显示装置中，可以在整个面上显示图像。
[实施例2]
在本实施例中，说明在图2A、图3A及图3B所示的显示部DIS上显示图像时的功耗的估计。
作为估计对象的显示部具有如下结构：在图2A、图3A及图3B的显示部DIS中，使用以硅为材料的半导体衬底作为衬底BS，驱动电路区域DRV所包括的晶体管为Si晶体管，像素层PXAL所包括的晶体管为OS晶体管，并且像素层PXAL所包括的显示像素为包含有机EL材料的发光器件。
此外，作为估计对象的显示部的对角线长度为1.50英寸，该显示部的像素阵列被分割成纵向四个且横向八个的区域。也就是说，该显示部具有在图3A的像素阵列ALP中包括p＝4且q＝8的三十二个显示区域ARA的结构。
图48是示出作为估计对象的显示部的结构的方框图。显示部DIS包括接口IFA、控制器LGC、帧存储器FMA、模拟电路ANG、分割驱动器DV及像素阵列GS。
此外，显示部DIS的接口IFA与显示部的外部的发送电路EXDV电连接。此外，在显示部DIS的内部，接口IFA与控制器LGC电连接，控制器LGC与帧存储器FMA及分割驱动器DV电连接。此外，分割驱动器DV与模拟电路ANG及像素阵列GS电连接。
关于接口IFA，参照上述实施方式中说明的接口IF的记载。
关于控制器LGC，参照上述实施方式中说明的控制部CTL的记载。
关于帧存储器FMA，参照上述实施方式中说明的帧存储器FM的记载。
分割驱动器DV包括上述实施方式中说明的驱动电路区域DRV所包括的所有行驱动电路RWD及列驱动电路CLM。
关于像素阵列GS，参照上述实施方式中说明的像素阵列ALP的记载。
模拟电路ANG具有将作为数字数据的图像数据转换为模拟电位的功能。也就是说，模拟电路ANG包括数字模拟转换电路(DAC)，本实施例的显示部DIS与上述实施方式不同，即数字模拟转换电路(DAC)不配置在分割驱动器DV中的列驱动电路CLM中而配置在分割驱动器DV的外侧。
接着，如图48B所示，在上述显示部DIS中决定用户注视区域STN，将像素阵列ALP上的显示区域按离区域STN近的程度依次分为区域DAa、区域DAb、区域DAc及区域DAd。表4示出在区域DAa、区域DAb、区域DAc及区域DAd上显示图像时的驱动条件(帧频及屏幕分辨率)。
[表4]
图49示出按上表驱动显示部DIS时的显示部DIS的功耗的估计结果。
如图49所示，可以确认到：像条件B及条件C那样，当包括在离区域STN近的区域DAa中的显示区域的帧频较高且依次降低包括在区域DAb、区域DAc及区域DAd中的显示区域的帧频时，条件B及条件C的各功耗低于条件A的功耗，即以帧频120Hz驱动显示部DIS的整个屏幕时的功耗。尤其是，通过以条件B驱动显示部DIS，得到比以条件A驱动显示部DIS时的功耗低出42％左右的结果。还可以确认到：像条件C那样，通过降低区域DAa、区域DAb、区域DAc及区域DAd的屏幕分辨率，条件C的功耗低于条件A及条件B的各功耗。尤其是，通过以条件C驱动显示部DIS，得到比以条件A驱动显示部DIS时的功耗低出56％左右的结果。
[符号说明]
DP：显示装置、DIS：显示部、ALP：像素阵列、DRV：驱动电路区域、IF：接口、CTL：控制部、SHB：摄像用发光部、SJB：摄像用受光部、BS：衬底、SICL：电路层、LINL：布线层、PXAL：像素层、LIA：区域、ARA：显示区域、ARD：电路区域、FM：帧存储器、RWD：行驱动电路、CLM：列驱动电路、TXD：传感行驱动电路、POD：传感列驱动电路、SD：驱动电路、SDa：电路、GD：驱动电路、PU：像素、PU_R：像素、PU_L：像素、PX：显示像素、PV：摄像像素、GL：布线、SL：布线、TXL：布线、POL：布线、PSR：区域、PSR_HF：区域、PSR_QT：区域、ALPa：区域、ALPb：区域、ALPc：区域、ALPd：区域、ALPe：区域、ASU：区域、ASU_AF：区域、SWa：开关、SWb：开关、SWc：开关、SWd：开关、Da：数据、Db：数据、Dc：数据、Dd：数据、Dv2：数据、Dv3：数据、Dv4：数据、HMD：电子设备、KYT：外壳、DP_L：显示装置、DP_R：显示装置、SHB_L：摄像用发光部、SHB_R：摄像用发光部、SJB_L：摄像用受光部、SJB_R：摄像用受光部、LNS：透镜、LGTI：光、LGTI_L：光、LGTI_R：光、LGTR：光、LGTR_L：光、LGTR_R：光、ME：眼睛、ME_L：左眼睛、ME_R：右眼睛、SK：视神经、MM：视网膜、MYT：睫状体、MRM：脉络膜、KYM：巩膜、SST：晶状体、GT：玻璃体、KM：角膜、CSK：中心凹、YH：黄斑、EML：层、OSL：层、GL1：布线、GL2：布线、GL3：布线、ANO：布线、VCOM：布线、V0：布线、EXDV：发送电路、IFA：接口、FMA：帧存储器、ANG：模拟电路、GS：像素阵列、DAa：区域、DAb：区域、DAc：区域、DAd：区域、STN：区域、OFT：晶体管、SFT：晶体管、TMN：端子部、IOT：输入输出部、70A：像素、70B：像素、80：像素、80a：子像素、80b：子像素、80c：子像素、80d：子像素、107：接着层、110：衬底、112a：导电体、112b：导电体、112c：导电体、112d：导电体、113a：第一层、113b：第二层、113c：第三层、113d：层、114：公共层、115：公共电极、118a：掩模层、125：绝缘体、126a：导电体、126b：导电体、126c：导电体、126d：导电体、127：绝缘体、128：层、129a：导电体、129b：导电体、129c：导电体、129d：导电体、130：发光器件、130R：发光器件、130G：发光器件、130B：发光器件、131：保护层、131a：保护层、131b：保护层、131c：保护层、140：连接部、150：受光器件、166a：着色层、166b：着色层、166c：着色层、200：晶体管、300：晶体管、300A：晶体管、300OS：晶体管、310：衬底、310A：衬底、312：元件分离层、313：半导体区域、314a：低电阻区域、314b：低电阻区域、315：绝缘体、316：导电体、317：绝缘体、318A：绝缘体、319A：导电体、320：绝缘体、320A：绝缘体、322：绝缘体、322A：绝缘体、324：绝缘体、324A：绝缘体、326：绝缘体、326A：绝缘体、328：导电体、328A：导电体、330：导电体、330A：导电体、350：绝缘体、350A：绝缘体、352：绝缘体、354：绝缘体、356：导电体、358：导电体、372：绝缘体、376：导电体、380：绝缘体、382：绝缘体、400：像素电路、400A：像素电路、400B：像素电路、400C：像素电路、400D：像素电路、400E：像素电路、400F：像素电路、400G：像素电路、400H：像素电路、410：驱动电路、500：晶体管、500A：晶体管、500B：晶体管、500C：晶体管、500D：晶体管、505：导电体、505a：导电体、505b：导电体、512：绝缘体、514：绝缘体、516：绝缘体、519：绝缘体、522：绝缘体、524：绝缘体、540：导电体、540a：导电体、540b：导电体、541：绝缘体、541a：绝缘体、541b：绝缘体、542：导电体、542a：导电体、542b：导电体、550：绝缘体、554：绝缘体、560：导电体、560a：导电体、560b：导电体、574：绝缘体、580：绝缘体、581：绝缘体、592：绝缘体、594：绝缘体、596：导电体、597：导电体、598：绝缘体、599：绝缘体、600：电容器、600A：电容器、761：下部电极、762：上部电极、763：EL层、764：层、771：发光层、771a：发光层、771b：发光层、771c：发光层、772：发光层、772a：发光层、772b：发光层、772c：发光层、773：发光层、780：层、780a：层、780b：层、780c：层、781：层、782：层、785：电荷产生层、790：层、790a：层、790b：层、790c：层、791：层、792：层、1000：显示装置、1000A：显示装置、1000B1：显示装置、1000B2：显示装置、1000B4：显示装置、1000E：显示装置、1000F：显示装置、1000G：显示装置、1280：显示模块、1281：显示部、1290：FPC、1282：电路部、1283：像素电路部、1283a：像素电路、1284：像素部、1284a：像素、1285：端子部、1286：布线部、1291：衬底、1292：衬底、1430a：发光器件、1430b：发光器件、1430c：发光器件、5200：便携式游戏机、5201：外壳、5202：显示部、5203：按钮、5300：笔记本式信息终端、5330a：外壳、5330b：外壳、5331：显示部、5350：键盘部、5500：信息终端、5510：外壳、5511：显示部、5900：信息终端、5901：外壳、5902：显示部、5903：操作按钮、5904：表冠、5905：表带、8000：照相机、8001：外壳、8002：显示部、8003：操作按钮、8004：快门按钮、8006：透镜、8100：取景器、8101：外壳、8102：显示部、8103：按钮、8200：电子设备、8201：安装部、8202：透镜、8203：主体、8204：显示部、8205：电缆、8206：电池、8300：电子设备、8301：外壳、8302：显示部、8303：操作按钮、8304：固定工具、8304a：固定工具、8305：透镜、8310：使用者、8311：使用者、8750：电子设备、8751：显示装置、8752：外壳、8754：安装部、8754A：耳机、8754B：耳机、8755：缓冲构件、8756：透镜、8757：输入端子、8758：输出端子。
Claims (8)
1.一种显示装置，包括：
显示部；
发光部；
受光部；以及
控制部，
其中，所述显示部包括第一显示区域及第一电路区域，
所述第一显示区域位于与所述第一电路区域重叠的区域，
所述第一显示区域包括多个第一显示像素，
所述第一电路区域包括第一驱动电路，
所述第一驱动电路与所述第一显示区域上延伸的多个第一布线电连接，
所述多个第一显示像素分别与所述多个第一布线电连接，
所述受光部与所述控制部电连接，
所述控制部与所述第一驱动电路电连接，
所述发光部具有发射第一光的功能，
所述受光部具有检测由于将所述第一光照射到拍摄对象而反射的第二光的功能及根据所述第二光生成信息来将所述信息发送到所述控制部的功能，
所述控制部具有根据所述信息生成第一信号来将所述第一信号发送到所述第一驱动电路的功能，
并且，所述第一驱动电路具有根据所述第一信号对所述多个第一布线分别发送多个图像信号或者对所述多个第一布线中连续相邻的两个以上的布线发送同一图像信号的功能。
2.根据权利要求1所述的显示装置，
其中所述显示部包括第二显示区域及第二电路区域，
所述第二显示区域位于与所述第二电路区域重叠的区域，
所述第二显示区域包括多个第二显示像素，
所述第二电路区域包括第二驱动电路，
所述第二驱动电路与所述第二显示区域上延伸的多个第二布线电连接，
所述多个第二显示像素分别与所述多个第二布线电连接，
所述控制部与所述第二驱动电路电连接，
所述控制部具有根据所述信息生成第二信号来将所述第二信号发送到所述第二驱动电路的功能，
所述第二驱动电路具有根据所述第二信号对所述多个第二布线分别发送多个图像信号或者对所述多个第二布线中连续相邻的两个以上的布线发送同一图像信号的功能，
并且所述第一显示区域中被写入一个图像信号的第一显示像素的个数与所述第二显示区域中被写入所发送的一个图像信号的第二显示像素的个数不同。
3.一种显示装置，包括：
显示部；
发光部；
受光部；以及
控制部，
其中，所述显示部包括第一显示区域及第一电路区域，
所述第一显示区域位于与所述第一电路区域重叠的区域，
所述第一显示区域包括多个第一显示像素，
所述第一电路区域包括第一驱动电路，
所述第一驱动电路与所述第一显示区域上延伸的多个第一布线电连接，
所述多个第一显示像素分别与所述多个第一布线电连接，
所述受光部与所述控制部电连接，
所述控制部与所述第一驱动电路电连接，
所述发光部具有发射第一光的功能，
所述受光部具有检测由于将所述第一光照射到拍摄对象而反射的第二光的功能及根据所述第二光生成信息来将所述信息发送到所述控制部的功能，
所述控制部具有根据所述信息生成第一信号来将所述第一信号发送到所述第一驱动电路的功能，
并且，所述第一驱动电路具有以对应于所述第一信号的第一帧频对所述多个第一布线分别发送图像信号的功能。
4.根据权利要求3所述的显示装置，
其中所述显示部包括第二显示区域及第二电路区域，
所述第二显示区域位于与所述第二电路区域重叠的区域，
所述第二显示区域包括多个第二显示像素，
所述第二电路区域包括第二驱动电路，
所述第二驱动电路与所述第二显示区域上延伸的多个第二布线电连接，
所述多个第二显示像素分别与所述多个第二布线电连接，
所述控制部与所述第二驱动电路电连接，
所述控制部具有根据所述信息生成第二信号来将所述第二信号发送到所述第二驱动电路的功能，
所述第二驱动电路具有以对应于所述第二信号的第二帧频对所述多个第二布线分别发送图像信号的功能，
并且所述第一帧频与所述第二帧频不同。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的显示装置，
其中所述第一驱动电路包括在沟道形成区域中包含硅的晶体管，
并且所述多个第一显示像素都包括在沟道形成区域中包含金属氧化物的晶体管。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的显示装置，
其中所述多个第一显示像素都包括包含有机EL材料的发光器件。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的显示装置，
其中所述第一光及所述第二光为可见光，或者，所述第一光及所述第二光为红外线。
8.一种电子设备，包括：
权利要求1至7中任一项所述的显示装置；以及
外壳，
其中，所述外壳具有可以戴在用户头上的形状。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication |