TW202232752A - 顯示裝置 - Google Patents

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渡邉一徳
吉本智史
熱海知昭
久保田大介
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Abstract

提供一種高清晰且顯示不均勻得到降低的顯示裝置。本發明是一種顯示裝置，在基板上包括多個像素，多個像素各自包括電晶體及發光元件，發光元件包括第一電極、第一電極上的EL層以及EL層上的第二電極，第一電極與電晶體電連接，在多個像素中，相鄰的像素的第一電極被絕緣層彼此分開，第二電極包含具有可見光透過性的導電材料，多個上述像素間共用上述第二電極，並且從上述第二電極一側射出光。顯示裝置還包括佈線，在從平面看基板時，佈線配置在沒有配置EL層的區域中且第二電極以與佈線上接觸的方式配置。

Description

顯示裝置
本發明的一個實施方式係關於一種顯示裝置及其製造方法。
注意，本發明的一個實施方式不侷限於上述技術領域。本說明書等所公開的發明的一個實施方式的技術領域係關於一種物體、方法或製造方法。另外，本發明的一個實施方式係關於一種製程(process)、機器(machine)、產品(manufacture)或者組合物(composition of matter)。由此，更明確而言，作為本說明書所公開的本發明的一個實施方式的技術領域的一個例子可以舉出半導體裝置、顯示裝置、液晶顯示裝置、發光裝置、照明設備、蓄電裝置、記憶體裝置、攝像裝置、這些裝置的工作方法或者這些裝置的製造方法。
近年來，高清晰顯示器面板被需求。作為被要求高清晰顯示器面板的設備，例如有智慧手機、平板終端、筆記本型電腦等。另外，電視機、顯示器裝置等固定式顯示裝置也隨著高解析度化被要求高清晰化。再者，作為最需求高清晰度的裝置，例如有應用於虛擬實境(VR：Virtual Reality)或擴增實境(AR：Augmented Reality)的裝置。
此外，作為可以應用於顯示器面板的顯示裝置，典型地可以舉出液晶顯示裝置、具備有機EL(Electro Luminescence：電致發光)元件或發光二極體(LED：Light Emitting Diode)等發光元件的發光裝置、以電泳方式等進行顯示的電子紙等。
例如，有機EL元件的基本結構是在一對電極之間夾有包含發光性有機化合物的層的結構。藉由對該元件施加電壓，可以得到來自發光性有機化合物的發光。由於在各像素配置上述有機EL元件的顯示裝置不需要液晶顯示裝置等所需要的背光源，所以可以實現薄型、輕量、高對比且低功耗的顯示裝置。例如，專利文獻1公開了使用有機EL元件的顯示裝置的一個例子。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2002-324673號公報
作為能夠進行全彩色顯示的有機EL顯示裝置，已知組合白色發光元件與濾色片的結構、以及R、G、B的各發光元件形成在同一面上的結構。
在功耗方面後者的結構是理想的，在目前的中小型面板的製造中，使用金屬遮罩等進行發光材料的分別塗佈。但是，使用金屬遮罩的製程中的對準精度較低，所以在像素中需要縮小發光元件的佔有面積且增加與相鄰的像素所包括的發光元件之間的間隔。因此，像素中的發光元件的佔有面積變小而像素密度下降，使得到清晰度更高的顯示裝置變得困難。
於是，本發明的一個實施方式的目的之一是增加像素中的發光元件的佔有面積而使像素高密度化。
另外，在多個像素間共用發光元件的一對電極中的一個的結構(以下，將該共用的電極稱為共用電極)中，在顯示裝置的顯示區域的面積較大時，顯示區域中的基於像素位置的共用電極的電壓下降程度大大不同，產生共用電極的電位的不均勻，這導致顯示不均勻。尤其是，當為了從共用電極一側提取發光元件的光，作為共用電極使用氧化銦-氧化錫(ITO：Indium Tin Oxide)等具有可見光透過性的導電材料(以下，也稱為透光性導電材料)時，共用電極的電阻率傾向於比使用金屬材料的情況高。因此，共用電極的電位大大地波動。
於是，本發明的一個實施方式的目的之一是降低顯示區域內的顯示不均勻。
注意，這些目的的記載不妨礙其他目的的存在。注意，本發明的一個實施方式並不需要實現所有上述目的。除上述目的外的目的從說明書、圖式、申請專利範圍等的描述中是顯而易見的，並且可以從所述描述中衍生。
本發明的一個實施方式係關於一種顯示裝置及其製造方法。
本發明的一個實施方式是藉由不使用金屬遮罩而形成發光元件得到的顯示裝置及其製造方法。
本發明的一個實施方式係關於一種包括使用透光性導電材料的共用電極的顯示裝置及其製造方法。另外，本發明的一個實施方式係關於一種與共用電極電連接並包括由電阻率比共用電極低的材料形成的佈線(以下，也稱為輔助佈線)的顯示裝置及其製造方法。另外，本發明的一個實施方式係關於一種顯示裝置及其製造方法，該顯示裝置具有在平面看時以與配置在發光元件的一對電極間的層(以下，也稱為EL層)不存在的區域重疊的方式配置輔助佈線的結構。另外，本發明的一個實施方式係關於一種顯示裝置及其製造方法，該顯示裝置包括具有將相鄰的像素間的發光元件的一對電極中的另一個(以下，也稱為像素電極)分開的功能的絕緣層(以下，也稱為分隔壁)，並具有在平面看時以與分隔壁重疊的方式配置輔助佈線的結構。另外，本發明的一個實施方式係關於一種顯示裝置及其製造方法，該顯示裝置具有如下結構：在分隔壁的一部分中形成槽或開口部，在平面看時以與槽或開口部重疊的方式配置輔助佈線。
本發明的一個實施方式是一種顯示裝置，該顯示裝置在基板上包括多個像素，多個像素各自包括電晶體及發光元件，發光元件包括第一電極、第一電極上的EL層以及EL層上的第二電極，第一電極與電晶體電連接，在多個像素中，相鄰的像素的第一電極被絕緣層彼此分開，第二電極包含具有可見光透過性的導電材料，多個像素間共用第二電極，並且從第二電極一側射出光。顯示裝置可以還包括輔助佈線，在從平面看基板時，輔助佈線可以配置在與EL層上重疊的區域、以及為沒有配置EL層的區域而與絕緣層重疊的區域中，第二電極可以以與輔助佈線上接觸的方式配置。另外，在從平面看多個像素時，輔助佈線既可以為矩陣狀，也可以為條紋狀。
另外，本發明的另一個實施方式是一種顯示裝置的製造方法，該顯示裝置在基板上包括多個像素，多個像素各自包括電晶體及發光元件，發光元件包括第一電極、第一電極上的EL層以及EL層上的第二電極，第一電極與電晶體電連接，在多個像素中，相鄰的像素的第一電極被絕緣層彼此分開，第二電極包含具有可見光透過性的導電材料，多個像素間共用第二電極，並且從第二電極一側射出光。在該顯示裝置的製造方法中，可以形成具有在從平面看基板時配置在與EL層上重疊的區域、以及為沒有配置EL層的區域而與絕緣層重疊的區域的輔助佈線，並且可以以與輔助佈線上接觸的方式形成第二電極。
另外，本發明的一個實施方式是一種顯示裝置，該顯示裝置在相鄰的第一像素和第二像素之間包括輔助佈線，第一像素包括具有第一電極、第一電極上的第一EL層以及第一EL層上的具有可見光透過性的電極的第一發光元件，第二像素包括具有第二電極、第二電極上的第二EL層以及第二EL層上的具有可見光透過性的電極的第二發光元件，顯示裝置包括覆蓋第一電極的端部和第二電極的端部並位於第一EL層的下方及第二EL層的下方的絕緣層，絕緣層具有槽部，輔助佈線具有與槽部的內壁接觸的區域，第一EL層的頂面、第二EL層的頂面、輔助佈線的頂面具有與具有透光性的電極接觸的區域。
另外，本發明的一個實施方式是一種顯示裝置，該顯示裝置在相鄰的第一像素和第二像素之間包括輔助佈線，第一像素包括具有第一電極、第一電極上的第一EL層以及第一EL層上的具有可見光透過性的電極的第一發光元件，第二像素包括具有第二電極、第二電極上的第二EL層以及第二EL層上的具有可見光透過性的電極的第二發光元件，顯示裝置包括覆蓋第一電極的端部和第二電極的端部並位於第一EL層的下方及第二EL層的下方的絕緣層，絕緣層具有開口部，輔助佈線具有與開口部的內壁接觸的區域，第一EL層的頂面、第二EL層的頂面、輔助佈線的頂面具有與具有透光性的電極接觸的區域。
另外，本發明的一個實施方式是一種顯示裝置，該顯示裝置在相鄰的第一像素和第二像素之間包括輔助佈線，第一像素包括具有與第一絕緣層的頂面接觸的第一電極、第一電極上的第一EL層以及第一EL層上的具有可見光透過性的電極的第一發光元件，第二像素包括具有與第一絕緣層的頂面接觸的第二電極、第二電極上的第二EL層以及第二EL層上的具有可見光透過性的電極的第二發光元件，顯示裝置包括與第一絕緣層的頂面接觸並覆蓋第一電極的端部和第二電極的端部的第二絕緣層，第一EL層及第二EL層各自具有與第二絕緣層的頂面接觸的區域，第二絕緣層具有開口部，第一絕緣層在與開口部重疊的區域中具有槽部，輔助佈線具有與開口部的內壁接觸的區域以及與槽部的內壁接觸的區域，第一EL層的頂面、第二EL層的頂面、輔助佈線的頂面具有與具有透光性的電極接觸的區域。
另外，本發明的一個實施方式是一種顯示裝置，該顯示裝置在相鄰的第一像素和第二像素之間包括輔助佈線，第一像素包括具有與第一絕緣層的頂面接觸的第一電極、第一電極上的第一EL層以及第一EL層上的具有可見光透過性的電極的第一發光元件，第二像素包括具有與第一絕緣層的頂面接觸的第二電極、第二電極上的第二EL層以及第二EL層上的具有可見光透過性的電極的第二發光元件，顯示裝置包括與第一絕緣層的頂面接觸並覆蓋第一電極的端部和第二電極的端部的第二絕緣層，第一EL層及第二EL層各自具有與第二絕緣層的頂面接觸的區域，包括位於第一絕緣層的下方的第一層，第二絕緣層及第一絕緣層具有到達第一層的開口部，輔助佈線具有在開口部中與第一層接觸的區域，第一EL層的頂面、第二EL層的頂面、輔助佈線的頂面具有與具有透光性的電極接觸的區域。
在上述本發明的一個實施方式的顯示裝置中，絕緣層的頂面也可以具有與具有可見光透過性的電極接觸的區域。另外，在上述本發明的一個實施方式的顯示裝置中，第二絕緣層的頂面也可以具有與可見光透過性的電極接觸的區域。
在上述本發明的一個實施方式的顯示裝置中，開口部也可以被輔助佈線填充。
另外，本發明的另一個實施方式是一種顯示裝置的製造方法，該顯示裝置在基板上包括多個像素，多個像素各自包括發光元件，發光元件包括第一電極、第一電極上的EL層以及EL層上的第二電極，在多個像素中，相鄰的像素的第一電極被絕緣層彼此分開，第二電極包含具有可見光透過性的導電材料，多個像素間共用第二電極，並且從第二電極一側射出光。在該顯示裝置的製造方法中，在從平面看基板時為沒有配置EL層的區域而與絕緣層的開口部重疊的區域中形成輔助佈線，第二電極以與輔助佈線上接觸的方式形成。
藉由使用本發明的一個實施方式，可以增加像素中的發光元件的佔有面積而使像素高密度化。如此可以得到一種高清晰顯示裝置。
藉由使用本發明的一個實施方式，可以降低顯示區域內的顯示不均勻。尤其是，可以降低由使用透光性導電材料的共用電極的電阻造成的顯示區域內的顯示不均勻。
藉由使用本發明的一個實施方式，可以得到一種高清晰且顯示不均勻得到降低的顯示裝置。
另外，可以提供一種低功耗的顯示裝置。另外，可以提供一種可靠性高的顯示裝置。另外，可以提供一種新穎顯示裝置等。另外，可以提供一種上述顯示裝置的工作方法。另外，可以提供一種新穎半導體裝置等。
注意，上述效果的記載並不妨礙其他效果的存在。本發明的一個實施方式不一定需要具有所有上述效果。可以從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載中抽取上述效果以外的效果。
參照圖式對實施方式進行詳細說明。注意，本發明不侷限於下面說明，所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內容在不脫離本發明的精神及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅限定在以下所示的實施方式所記載的內容中。另外，在下面所說明的發明的結構中，在不同的圖式中共同使用相同的元件符號來表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略其重複說明。另外，有時在不同的圖式中適當地省略或改變相同組件的陰影。
在本說明書等中，有時將使用金屬遮罩或FMM(Fine Metal Mask，高精細金屬遮罩)製造的器件稱為具有MM(Metal Mask)結構的器件。此外，在本說明書等中，有時將不使用金屬遮罩或FMM製造的器件稱為具有MML(Metal Mask Less)結構的器件。
此外，在本說明書等中，有時將在各顏色的發光器件(這裡為藍色(B)、綠色(G)及紅色(R))中分別形成發光層或分別塗佈發光層的結構稱為SBS(Side By Side)結構。另外，在本說明書等中，有時將可發射白色光的發光器件稱為白色發光器件。白色發光器件藉由與彩色層(例如，濾色片)組合可以實現以全彩色顯示的發光器件。
另外，發光器件大致可以分為單結構和串聯結構。單結構的器件較佳為具有如下結構：在一對電極間包括一個發光單元，而且該發光單元包括一個以上的發光層。為了得到白色發光，以兩個以上的發光層的各發光處於補色關係的方式選擇發光層即可。例如，藉由使第一發光層的發光顏色與第二發光層的發光顏色處於補色關係，可以得到在發光器件整體上以白色發光的結構。此外，包括三個以上的發光層的發光器件也是同樣的。
串聯結構的器件較佳為具有如下結構：在一對電極間包括兩個以上的多個發光單元，而且各發光單元包括一個以上的發光層。為了得到白色發光，採用組合從多個發光單元的發光層發射的光來得到白色發光的結構即可。注意，得到白色發光的結構與單結構中的結構同樣。此外，在串聯結構的器件中，較佳為在多個發光單元間設置電荷產生層等中間層。
另外，在對上述白色發光器件(單結構或串聯結構)和SBS結構的發光器件進行比較的情況下，可以使SBS結構的發光器件的功耗比白色發光器件低。當想要將功耗抑制為低時，較佳為採用SBS結構的發光器件。另一方面，白色發光器件的製造程序比SBS結構的發光器件簡單，由此可以降低製造成本或者提高製造良率，所以是較佳的。
另外，串聯結構的器件也可以具有包括發射同一顏色的光的發光層的結構(BB、GG、RR等)。從多個層能夠得到發光的串聯結構在發光時需要高電壓，但是得到與單結構相同的發光強度時的電流值變小。
實施方式1 在本實施方式中，參照圖式對本發明的一個實施方式的顯示裝置的結構及製造方法進行說明。
＜結構例子1＞ 圖1示出本發明的一個實施方式的顯示裝置100的立體剖面圖。圖2A是本發明的一個實施方式的顯示裝置100的俯視示意圖。顯示裝置100包括呈現紅色的多個發光元件110R、呈現綠色的多個發光元件110G及呈現藍色的多個發光元件110B。在圖2A中，為了易於區別各發光元件，將R、G、B的符號記載於各發光元件的發光區域內。
發光元件110R、發光元件110G及發光元件110B都排列為矩陣狀。圖2A示出在一個方向上排列同一個顏色的發光元件的所謂的條紋(stripe)排列。注意，發光元件的排列方法不侷限於此，可以採用delta排列、zigzag排列等排列方法，也可以採用pentile排列。
作為發光元件110R、發光元件110G及發光元件110B，較佳為使用OLED(Organic Light Emitting Diode：有機發光二極體)或QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode：量子點發光二極體)等EL元件。作為EL元件所包含的發光物質，可以舉出發射螢光的物質(蛍光材料)、發射磷光的物質(磷光材料)、無機化合物(量子點材料等)、呈現熱活化延遲螢光的物質(熱活化延遲螢光(Thermally activated delayed fluorescence：TADF)材料)等。
圖2B是對應於圖2A中的點劃線A1-A2的剖面示意圖，圖2C是對應於點劃線B1-B2的剖面示意圖。
圖2B示出發光元件110R、發光元件110G及發光元件110B的剖面。發光元件110R、發光元件110G及發光元件110B都設置在基板101上，並包括被用作陽極的像素電極111及被用作陰極的共用電極113。另外，設置有與共用電極113電連接的輔助佈線115。在圖1及圖2A中，當俯視顯示區域時，輔助佈線115具有網狀(也可以稱為格子狀或矩陣狀)形狀。
發光元件110R在像素電極111與共用電極113間包括EL層112R。EL層112R包含發射至少在紅色波長區域中具有峰的光的發光性有機化合物。發光元件110G所包括的EL層112G包含發射至少在綠色波長區域中具有峰的光的發光性有機化合物。發光元件110B所包括的EL層112B包含發射至少在藍色波長區域中具有峰的光的發光性有機化合物。
EL層112R、EL層112G及EL層112B都可以除了包含發光性有機化合物的層(發光層)之外還包括電子注入層、電子傳輸層、電洞注入層和電洞傳輸層中的一個以上。
每個發光元件都設置有像素電極111。另外，共用電極113設置為各發光元件間共同的連續的層。將具有可見光透過性的導電膜用於像素電極111和共用電極113中的一個，將具有可見光反射性的導電膜用於像素電極111和共用電極113中的另一個。藉由使像素電極111具有透光性且使共用電極113具有反射性，可以實現底部發射型(bottom-emission)顯示裝置，反而藉由使像素電極111具有反射性且使共用電極113具有透光性，可以實現頂部發射型(top-emission)顯示裝置。注意，也可以藉由使像素電極111和共用電極113的兩者具有透光性，實現雙面發射型(dual-emission)顯示裝置。在本實施方式中，對製造頂部發射型(top-emission)顯示裝置的例子進行說明。
以使相鄰的像素電極111間絕緣的方式設置有覆蓋像素電極111的端部的絕緣層131。絕緣層131的端部較佳為具有錐形形狀。
EL層112R、EL層112G及EL層112B都具有接觸於像素電極111的頂面的區域以及接觸於絕緣層131的表面的區域。另外，EL層112R、EL層112G及EL層112B的端部位於絕緣層131上。
如圖2B所示，不同顏色的發光元件的兩個EL層之間設置有間隙。如此那樣，較佳的是，EL層112R、EL層112G及EL層112G彼此沒有接觸地設置。由此，可以適當地防止電流藉由相鄰的兩個EL層流過而產生非意圖性的發光。由此，可以提高對比度，而可以實現顯示品質較高的顯示裝置。
在本實施方式中，絕緣層131上配置有輔助佈線115。輔助佈線115與共用電極113電連接，可以具有含有導電率比共用電極113高的材料的結構。在圖1及圖2B所示的結構中，因為輔助佈線115的頂面與共用電極113接觸，所以輔助佈線115與共用電極113電連接。另外，在圖1及圖2B所示的結構中，輔助佈線115在EL層上以覆蓋EL層的端部的方式配置。輔助佈線115在顯示區域的外側與陰極取出端子(未圖示)電連接。
圖2C示出EL層112G被加工為島狀的例子。注意，如圖2D所示，EL層112G也可以以在列方向上連續的方式被加工為帶狀。藉由使EL層112G等成為帶狀形狀，沒有需要分割它們所需的空間，而可以縮小發光元件間的非發光區域的面積，由此可以提高開口率。
另外，如圖2D所示，也可以在相鄰的呈現同一顏色的像素間不設置輔助佈線115，而僅在呈現不同顏色的像素間形成輔助佈線115。此時，輔助佈線115可以是在俯視時具有條紋形狀的輔助佈線。當輔助佈線115具有條紋形狀時，與具有格子形狀的情況相比，不需要在形成輔助佈線115時需要的空間，因此可以提高開口率。另外，可以降低呈現同一顏色的像素間產生串擾。
注意，在圖2C及圖2D中，作為一個例子示出發光元件110G的剖面，發光元件110R及發光元件110B也可以具有同樣的形狀。
另外，共用電極113上以覆蓋發光元件110R、發光元件110G及發光元件110B的方式設置有保護層121。保護層121具有防止雜質從上方擴散到各發光元件的功能。
保護層121例如可以採用至少包括無機絕緣膜的單層結構或疊層結構。作為無機絕緣膜，例如可以舉出氧化矽膜、氧氮化矽膜、氮氧化矽膜、氮化矽膜、氧化鋁膜、氧氮化鋁膜、氧化鉿膜等氧化物膜或氮化物膜。或者，作為保護層121也可以使用銦鎵氧化物、銦鎵鋅氧化物等半導體材料。
＜製造方法例子＞ 以下參照圖式對本發明的一個實施方式的顯示裝置的製造方法的一個例子進行說明。在此，以上述結構例子示出的顯示裝置100為例進行說明。圖3A至圖6E是以下例示出的顯示裝置的製造方法的各製程中的剖面示意圖。
構成顯示裝置的薄膜(絕緣膜、半導體膜、導電膜等)可以利用濺射法、化學氣相沉積(CVD)法、真空蒸鍍法、原子層沉積(ALD)法等形成。作為CVD法有電漿增強化學氣相沉積(PECVD：Plasma Enhanced CVD)法或熱CVD法等。此外，作為熱CVD法之一，有有機金屬化學氣相沉積(MOCVD：Metal Organic CVD)法。
此外，在構成顯示裝置的薄膜(絕緣膜、半導體膜、導電膜等)的塗佈中可以利用旋塗法、浸漬法、噴塗法、噴墨法、分配器法、網版印刷法、平板印刷法、刮刀(doctor knife)法、狹縫式塗佈法、輥塗法、簾式塗佈法、刮刀式塗佈法等方法。
此外，當對構成顯示裝置的薄膜進行加工時，可以利用光微影法等。或者，也可以利用奈米壓印法對薄膜進行加工。此外，可以同時使用藉由利用陰影遮罩的沉積方法直接形成島狀的薄膜的方法。
作為利用光微影法加工薄膜的方法典型地有如下兩種方法。一個是在要進行加工的薄膜上形成光阻遮罩，藉由蝕刻等對該薄膜進行加工，並去除光阻遮罩的方法。另一個是在沉積感光性薄膜之後，進行曝光及顯影來將該薄膜加工為所希望的形狀的方法。
在光微影法中，作為用於曝光的光，例如可以使用i線(波長為365nm)、g線(波長為436nm)、h線(波長為405nm)或將這些光混合而成的光。此外，還可以使用紫外光、KrF雷射或ArF雷射等。此外，也可以利用液浸曝光技術進行曝光。作為用於曝光的光，也可以使用極紫外(EUV：Extreme Ultra-violet)光或X射線。此外，也可以使用電子束代替用於曝光的光。當使用極紫外光、X射線或電子束時，可以進行極其微細的加工，所以是較佳的。此外，在藉由電子束等光束的掃描進行曝光時，不需要光罩。
在薄膜的蝕刻中，可以利用乾蝕刻法、濕蝕刻法等。
＜基板101的準備＞ 作為基板101，可以使用至少具有能夠承受後面的熱處理程度的耐熱性的基板。在使用絕緣基板作為基板101的情況下，可以使用玻璃基板、石英基板、藍寶石基板、陶瓷基板、有機樹脂基板等。此外，可以使用以矽或碳化矽等為材料的單晶半導體基板或多晶半導體基板、以矽鍺等為材料的化合物半導體基板、SOI基板等半導體基板。
尤其是，基板101較佳為使用在上述半導體基板或絕緣基板上形成有包括電晶體等半導體元件的半導體電路的基板。該半導體電路較佳為例如構成像素電路、閘極線驅動電路(閘極驅動器)、源極線驅動電路(閘極驅動器)等。除此以外，還可以構成運算電路、記憶體電路等。
＜像素電極111的形成＞ 接著，在基板101上形成多個像素電極111。首先，沉積成為像素電極111的導電膜，藉由光微影法形成光阻遮罩，藉由蝕刻去除導電膜的不需要的部分。然後，去除光阻遮罩，由此可以形成像素電極111。
作為像素電極111較佳為採用可見光的波長區域整體上的反射率儘量高的材料(例如，銀或鋁等)。使用該材料形成的像素電極111可以說是具有光反射性的電極。由此，不但可以提高發光元件的光提取效率，還可以提高顏色再現性。
＜絕緣層131的形成＞ 接著，覆蓋像素電極111的端部形成絕緣層131(參照圖3A)。作為絕緣層131可以使用有機絕緣膜或無機絕緣膜。絕緣層131的端部較佳為錐形形狀，以提高後面形成的EL膜的步階覆蓋性。尤其是，在使用有機絕緣膜時較佳為使用感光性材料，由此易於根據曝光及顯影的條件而控制端部形狀。
＜EL膜112Rf的形成＞ 接著，在像素電極111及絕緣層131上沉積後面成為EL層112R的EL膜112Rf(參照圖3B)。
EL膜112Rf至少包括含有紅色發光性有機化合物的膜。除此以外，還可以具有層疊電子注入層、電子傳輸層、電荷產生層、電洞傳輸層、電洞注入層的結構。EL膜112Rf例如可以藉由蒸鍍法或濺射法等形成。注意，不侷限於此，可以適當地利用上述沉積方法。
＜光阻遮罩143a的形成＞ 接著，在對應發光元件110R的像素電極111上形成光阻遮罩143a(參照圖3C)。光阻遮罩143a可以藉由光微影製程形成。
＜EL層112R的形成＞ 接著，將光阻遮罩143a用作遮罩對EL膜112Rf進行蝕刻，將EL層112R形成為島狀(參照圖3D)。在蝕刻製程中可以使用乾蝕刻法或濕蝕刻法。
＜EL膜112Gf的形成＞ 接著，在露出的像素電極111及絕緣層131上以及光阻遮罩143a上沉積後面成為EL層112G的EL膜112Gf(參照圖4A)。
EL膜112Gf至少包括含有綠色發光性有機化合物的膜。除此之外，還可以具有層疊電子注入層、電子傳輸層、電荷產生層、電洞傳輸層以及電洞注入層的結構。
＜光阻遮罩143b的形成＞ 接著，在對應發光元件110G的像素電極111上形成光阻遮罩143b(參照圖4B)。光阻遮罩143b可以藉由光微影製程形成。
＜EL層112G的形成＞ 接著，將光阻遮罩143b用作遮罩對EL膜112Gf進行蝕刻，將EL層112G形成為島狀(參照圖4C)。在蝕刻製程中可以使用乾蝕刻法或濕蝕刻法。
＜EL膜112Bf的形成＞ 接著，在露出的像素電極111及絕緣層131上、以及光阻遮罩143a及光阻遮罩143b上沉積後面成為EL層112B的EL膜112Bf(參照圖4D)。
EL膜112Bf至少包括含有藍色發光性有機化合物的膜。除此之外，還可以具有層疊電子注入層、電子傳輸層、電荷產生層、電洞傳輸層以及電洞注入層的結構。
＜光阻遮罩143c的形成＞ 接著，在對應發光元件110B的像素電極111上形成光阻遮罩143c(參照圖5A)。光阻遮罩143c可以藉由光微影製程形成。
＜EL層112B的形成＞ 接著，將光阻遮罩143c用作遮罩對EL膜112Bf進行蝕刻，將EL層112B形成為島狀(參照圖5B)。在蝕刻製程中可以使用乾蝕刻法或濕蝕刻法。
＜光阻遮罩的去除＞ 接著，去除光阻遮罩143a、光阻遮罩143b及光阻遮罩143c(參照圖5C)。在光阻遮罩的去除中，例如可以使用利用有機溶劑的剝離法等。或者，也可以使用利用乾蝕刻裝置的灰化等。
＜光阻遮罩150的形成＞ 接著，在EL層112R、EL層112G、EL層112B上形成光阻遮罩150(參照圖6A)。光阻遮罩150可以藉由光微影製程形成。光阻遮罩150以在垂直於基板101的頂面的平面的剖面形狀上側面具有反錐形形狀的方式形成。光阻遮罩150可以具有如下形狀：在垂直於基板101的平面的剖面形狀上光阻遮罩150的側面和基板101的頂面所形成的角度越接近光阻遮罩150的端部越大的形狀。這樣形狀的光阻遮罩例如較佳為使用負型光阻劑製造。
＜輔助佈線115的形成＞ 接著，沉積導電膜115f。導電膜115f使用導電材料即可，例如可以使用選自鋁(Al)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釹(Nd)、鈧(Sc)、鎳(Ni)和銅(Cu)中的材料或以這些金屬為主要成分的合金材料，以單層或疊層形成。作為形成導電膜115f的製程可以使用濺射法、蒸鍍法、塗佈法等。在此，因為光阻遮罩的側面為反錐形形狀，所以沉積的導電膜115f具有形成在光阻遮罩150的頂面上的區域以及形成在光阻遮罩150間的區域中的區域，並具有在光阻遮罩150的端部處被分離的形狀(參照圖6B)。注意，在圖6B中，示出導電膜115f在光阻遮罩150的端部處被分離的結構，但是導電膜115f也可以不被分離且以比其他區域小的厚度沉積而連續。
＜光阻遮罩的去除＞ 接著，取出光阻遮罩150(參照圖6C)。在光阻遮罩的去除中，例如可以使用利用有機溶劑的剝離法等。或者，也可以使用利用乾蝕刻裝置的灰化等。將如此藉由去除光阻遮罩形成圖案的製程稱為剝離法。此外，也可以不使用剝離法而對導電膜115f進行加工來形成輔助佈線115。
如此，可以在絕緣層131上的沒有形成EL層112R、EL層112G及EL層112B的區域中形成輔助佈線115。在圖6C中，輔助佈線115以與EL層112R、EL層112G及EL層112B的端部上接觸的方式配置。
＜共用電極的形成＞ 接著，在上一製程中露出的EL層112R、EL層112G、EL層112B及輔助佈線115上形成成為有機EL元件的共用電極113的導電層(參照圖6D)。作為共用電極113，可以使用使發光層所發射的光半透過的薄金屬膜(例如，銀及鎂的合金等)和透光性導電膜(例如，銦錫氧化物或包含銦、鎵、鋅等中的一個以上的氧化物等)中的任一者的單膜或兩者的疊層膜。由這樣的膜形成的共用電極113可以說是具有光透過性的電極。在形成成為共用電極113的導電層的製程中，可以使用蒸鍍設備及/或濺射設備等。
作為像素電極111包括具有光反射性的電極，作為共用電極113包括具有光透過性的電極，由此可以將發光層所發射的光經過共用電極113而射出到外部。換言之，形成頂部發射型發光元件。
＜保護層的形成＞ 接著，在共用電極113上形成保護層121(參照圖6E)。在形成保護層的製程中，可以使用濺射設備、CVD設備或ALD設備等。
如此，可以製造顯示裝置100。
＜結構例子2＞ 圖7A示出本實施方式的顯示裝置100的其他結構例子。在圖6E所示的結構中，輔助佈線115具有以與EL層112R、EL層112G及EL層112B的端部上接觸的方式配置的區域，但是如圖7A所示，輔助佈線115也可以不與EL層112R、EL層112G及EL層112B接觸。
＜結構例子3＞ 圖7B至圖7D示出本實施方式的顯示裝置100的其他結構例子。在圖6E及圖7A中，將共用電極113配置在輔助佈線115上,也可以將輔助佈線115配置在共用電極113上。
例如，如圖7B所示，在EL層112R、EL層112G及EL層112B上分別形成共用電極113R、共用電極113G及共用電極113B。共用電極113R、共用電極113G、共用電極113B可以按對應發光元件的顏色被分離，可以按發光元件被分離，也可以在多個發光元件間連接。接著，如圖7C所示，以與共用電極113R、共用電極113G及共用電極113B接觸的方式形成輔助佈線115。作為輔助佈線115的形成方法可以使用光微影製程。然後，如圖7D所示，在共用電極113R、共用電極113G、共用電極113B及輔助佈線115上形成保護層121。如此，也可以製造具有在共用電極113上配置輔助佈線115的結構的顯示裝置100。
如上所述，在顯示裝置的製造方法例子中，EL層不藉由利用金屬遮罩的沉積方法沉積在一面上然後被加工，因此可以以均勻的厚度形成島狀EL層。
構成各顏色的發光元件的EL層113a、113b、113c藉由彼此不同的製程形成。因此，可以以適合於各顏色的發光元件的構成(材料及厚度等)製造各EL層。由此可以製造一種特性良好的發光元件。
因為本實施方式的顯示裝置不進行使用金屬遮罩的EL層沉積來製造，所以可以實現顯示裝置的大型化、高解析度化或者高清晰化。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。在本說明書中，在一個實施方式中示出多個結構例子的情況下，可以適當地組合該結構例子。
實施方式2 在本實施方式中，參照圖式對與實施方式1不同的顯示裝置的結構及製造方法進行說明。
＜結構例子4＞ 圖8示出本發明的一個實施方式的顯示裝置200的立體剖面圖。圖9A是本發明的一個實施方式的顯示裝置200的俯視示意圖。顯示裝置200包括呈現紅色的多個發光元件110R、呈現綠色的多個發光元件110G及呈現藍色的多個發光元件110B。在圖9A中，為了易於區別各發光元件，將R、G、B的符號記載於各發光元件的發光區域內。
發光元件110R、發光元件110G及發光元件110B都排列為矩陣狀。圖9A示出在一個方向上排列同一個顏色的發光元件的所謂的條紋(stripe)排列。注意，發光元件的排列方法不侷限於此，可以採用delta排列、zigzag排列等排列方法，也可以採用pentile排列。
圖8示出發光元件110R、發光元件110G及發光元件110B的剖面。圖9B是對應於圖9A中的點劃線A1-A2的剖面示意圖，圖9C是對應於點劃線B1-B2的剖面示意圖。
如圖8及圖9B所示，發光元件110R、發光元件110G及發光元件110B都設置在基板101上，並包括被用作陽極的像素電極111及被用作陰極的共用電極113。另外，設置有與共用電極113電連接的輔助佈線115。在圖8及圖9A中，當俯視顯示區域時，輔助佈線115具有網狀(也可以稱為格子狀或矩陣狀)形狀。
發光元件110R在像素電極111與共用電極113間包括EL層112R。EL層112R包含發射至少在紅色波長區域中具有峰的光的發光性有機化合物。發光元件110G所包括的EL層112G包含發射至少在綠色波長區域中具有峰的光的發光性有機化合物。發光元件110B所包括的EL層112B包含發射至少在藍色波長區域中具有峰的光的發光性有機化合物。
EL層112R、EL層112G及EL層112B都可以除了包含發光性有機化合物的層(發光層)之外還包括電子注入層、電子傳輸層、電洞注入層和電洞傳輸層中的一個以上。
每個發光元件都設置有像素電極111。另外，共用電極113設置為各發光元件間共同的連續的層。在本實施方式中，對製造頂部發射型(top-emission)顯示裝置的例子進行說明。
以使相鄰的像素電極111間絕緣的方式設置有覆蓋像素電極111的端部的絕緣層131。絕緣層131的端部較佳為具有錐形形狀。
在本實施方式中，絕緣層131具有開口部，在與開口部重疊的區域中基板101的一部分被蝕刻而設置有槽部。注意，當基板101和絕緣層131之間形成有導電層或絕緣層時，槽部形成在該導電層或絕緣層中。以與絕緣層131的開口部及基板101的槽部(或者形成在基板101和絕緣層131之間的層的槽部)的內壁接觸的方式設置有輔助佈線115。輔助佈線115的頂面至少與共用電極113接觸。輔助佈線115使用導電材料形成，在顯示區域外側與陰極取出端子(未圖示)電連接。
注意，在圖9B中，示出剖面形狀上的絕緣層131的開口部的寬度與基板101的槽部的寬度大致一致的例子，但是本發明的實施方式不侷限於此。例如，也可以採用絕緣層131的開口部的寬度比基板101的槽部(或者設置在基板101和絕緣層131之間的層的槽部)的寬度大的形狀。藉由採用該形狀，可以提高設置在槽部及開口部的內部的輔助佈線115的覆蓋性。
EL層112R、EL層112G及EL層112B都具有接觸於像素電極111的頂面的區域以及接觸於絕緣層131的表面的區域。另外，EL層112R、EL層112G及EL層112B的端部位於絕緣層131上。
如圖9B所示，不同顏色的發光元件的兩個EL層之間設置有間隙。如此那樣，較佳的是，EL層112R、EL層112G及EL層112G彼此沒有接觸地設置。由此，可以適當地防止電流藉由相鄰的兩個EL層流過而產生非意圖性的發光。由此，可以提高對比度，而可以實現顯示品質較高的顯示裝置。
圖9C示出EL層112G被加工為島狀的例子。注意，如圖9D所示，EL層112G也可以以在列方向上連續的方式被加工為帶狀。藉由使EL層112G等成為帶狀形狀，沒有需要分割它們所需的空間，而可以縮小發光元件間的非發光區域的面積，由此可以提高開口率。
另外，如圖9D所示，也可以在相鄰的呈現同一顏色的像素間不設置輔助佈線115，而僅在呈現不同顏色的像素間形成輔助佈線115。此時，輔助佈線115可以是在俯視時具有條紋形狀的輔助佈線。當輔助佈線115具有條紋形狀時，與具有格子形狀的情況相比，不需要在形成輔助佈線115時需要的空間，因此可以提高開口率。另外，可以降低呈現同一顏色的像素間產生串擾。
注意，在圖9C及圖9D中，作為一個例子示出發光元件110G的剖面，發光元件110R及發光元件110B也可以具有同樣的形狀。
另外，共用電極113上以覆蓋發光元件110R、發光元件110G及發光元件110B的方式設置有保護層121。保護層121具有防止雜質從上方擴散到各發光元件的功能。
保護層121例如可以採用至少包括無機絕緣膜的單層結構或疊層結構。作為無機絕緣膜，例如可以舉出氧化矽膜、氧氮化矽膜、氮氧化矽膜、氮化矽膜、氧化鋁膜、氧氮化鋁膜、氧化鉿膜等氧化物膜或氮化物膜。或者，作為保護層121也可以使用銦鎵氧化物、銦鎵鋅氧化物等半導體材料。
＜製造方法例子＞ 以下參照圖式對本發明的一個實施方式的顯示裝置的製造方法的一個例子進行說明。在此，以上述結構例子示出的顯示裝置200為例進行說明。圖10A至圖10F是以下例示出的顯示裝置的製造方法的各製程中的剖面示意圖。
首先，藉由與實施方式1的圖3A至圖5C所示的製造方法同樣的製造方法在基板101上形成像素電極111、絕緣層131、EL層112R、EL層112G以及EL層112B。
＜光阻遮罩150的形成＞ 接著，以使絕緣層131的一部分露出的方式在EL層112R、EL層112G、EL層112B上形成光阻遮罩150(參照圖10A)。光阻遮罩150可以藉由光微影製程形成。
＜開口部160的形成＞ 接著，將光阻遮罩150用作遮罩對絕緣層131進行蝕刻來形成開口部160(參照圖10B)。在蝕刻製程中可以使用乾蝕刻法或濕蝕刻法。在俯視時開口部160形成為網狀或條紋狀，以在縱方向及/或橫方向上將像素彼此分割。
圖10B示出在絕緣層131的蝕刻製程中基板101的一部分也被蝕刻而在基板101中形成槽部的情況的例子。注意，雖然未圖示，但是基板101和絕緣層131之間設置有絕緣層或導電層的情況下，代替或者除了在基板101中以外在該絕緣層或導電層中形成槽部。
＜導電膜115f的形成＞ 接著，在光阻遮罩150上及開口部160中沉積後面成為輔助佈線115的導電膜115f(參照圖10C)。導電膜115f使用導電材料即可，例如可以使用選自鋁(Al)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釹(Nd)、鈧(Sc)、鎳(Ni)和銅(Cu)中的材料或以這些金屬為主要成分的合金材料，以單層或疊層形成。作為形成導電膜115f的製程可以使用濺射法、蒸鍍法、塗佈法等。
＜輔助佈線115的形成＞ 接著，藉由剝離法等去除光阻遮罩150及與光阻遮罩150接觸的區域的導電膜115f(參照圖10D)。由此，可以在與絕緣層131的開口部160及基板101的槽部的內壁接觸的區域中形成輔助佈線115。此外，也可以不使用剝離法而對導電膜115f進行加工來形成輔助佈線115。
＜共用電極的形成＞ 接著，在上一製程中露出的EL層112R、EL層112G、EL層112B、輔助佈線115及絕緣層131上形成成為有機EL元件的共用電極113的導電層。作為共用電極113，可以使用使發光層所發射的光半透過的薄金屬膜(例如，銀及鎂的合金等)和透光性導電膜(例如，銦錫氧化物或包含銦、鎵、鋅等中的一個以上的氧化物等)中的任一者的單膜或兩者的疊層膜。由這樣的膜形成的共用電極113可以說是具有光透過性的電極。在形成成為共用電極113的導電層的製程中，可以使用蒸鍍設備及/或濺射設備等。
作為像素電極111包括具有光反射性的電極，作為共用電極113包括具有光透過性的電極，由此可以將發光層所發射的光經過共用電極113而射出到外部。換言之，形成頂部發射型發光元件(參照圖10E)。
＜保護層的形成＞ 接著，在共用電極113上形成保護層121(參照圖10F)。在形成保護層的製程中，可以使用濺射設備、CVD設備或ALD設備等。
藉由以上的製程可以製造顯示裝置200。
＜結構例子5＞ 圖11A示出本實施方式的顯示裝置200的其他結構例子。圖11A示出如下結構：在形成開口部160時的蝕刻中基板101(或者形成在基板101上的層)不被蝕刻，輔助佈線115與基板101(或者形成在基板101上的層)的頂面接觸。另一方面，如圖9B等所示，在開口部160的底面到達基板101(或者形成在基板101上的層)的內部時可以增加被形成輔助佈線115的區域的面積，由此可以進一步降低輔助佈線115和共用電極113的接觸電阻。
＜結構例子6＞ 圖11B示出本實施方式的顯示裝置200的其他結構例子。圖11B示出如下結構：絕緣層131中設置有槽部161代替開口部，以與槽部161的內壁接觸的方式設置有輔助佈線115。藉由採用圖11B的結構，可以進一步縮短絕緣層131的蝕刻製程中的節拍時間。
＜結構例子7＞ 圖11C示出本實施方式的顯示裝置200的其他結構例子。圖11C示出如下結構：與絕緣層131的下方重疊的區域中形成有第一層116，在開口部160中輔助佈線115與第一層116的頂面接觸。在圖11C中，第一層116被用作形成開口部160時的蝕刻停止層。
作為第一層116的材料，既可以使用導電材料，又可以使用絕緣材料。當使用絕緣材料形成第一層116時，可以設置第一層116而不按像素進行分離。當使用導電材料形成第一層116時，也可以藉由與形成在基板101上的電晶體的閘極電極相同的製程或者與源極電極及汲極電極相同的製程形成第一層116。另外，當使用導電材料形成第一層116時，可以藉由第一層116將輔助佈線115及共用電極113電連接到陰極取出端子。
注意，如圖11C所示，被用作蝕刻停止層的第一層116和絕緣層131之間也可以形成有其他絕緣層或導電層。在此情況下，在該其他絕緣層或導電層的與開口部160重疊的區域中也形成開口部。注意，可以以與絕緣層131接觸的方式設置第一層116的頂面。
＜結構例子8＞ 圖11D示出本實施方式的顯示裝置200的其他結構例子。圖11D示出如下結構：輔助佈線115以填充絕緣層131的開口部160及與開口部160重疊的槽部的方式設置。如圖11D所示的結構那樣，在輔助佈線115填充開口部160及與開口部160重疊的槽部時，可以增大輔助佈線115的剖面積，可以降低佈線電阻。
如上所述，在顯示裝置的製造方法例子中，EL層不藉由利用金屬遮罩的沉積方法沉積在一面上然後被加工，因此可以以均勻的厚度形成島狀EL層。
構成各顏色的發光元件的EL層113a、113b、113c藉由彼此不同的製程形成。因此，可以以適合於各顏色的發光元件的構成(材料及厚度等)製造各EL層。由此可以製造一種特性良好的發光元件。
因為本實施方式的顯示裝置不進行使用金屬遮罩的EL層沉積來製造，所以可以實現顯示裝置的大型化、高解析度化或者高清晰化。
另外，在本實施方式的顯示裝置中，因為藉由光微影法形成EL層所以在像素間具有被用作分隔壁的絕緣層131露出的區域。藉由以與該區域重疊的方式設置輔助佈線，可以減小輔助佈線的形成區域。並且，藉由在絕緣層131中形成開口部或槽部，可以增加輔助佈線的面積。藉由如此高效地進行輔助佈線的佈局，可以同時實現像素的高清晰化和共用電極的低電阻化。
在本實施方式的顯示裝置中，因為以與輔助佈線115的頂面直接接觸的方式設置共用電極113，所以可以有效地降低與陰極的接觸電阻。
藉由使用以上說明的本發明的一個實施方式的顯示裝置的結構及製造方法，可以實現一種安裝有微型、高亮度、高可靠性的有機EL元件的顯示裝置。
本實施方式可以與其他實施方式所記載的結構適當地組合而實施。此外，在本說明書中，在一個實施方式中示出多個結構例子的情況下，可以適當地組合該結構例子。
實施方式3 在本實施方式中，對根據本發明的一個實施方式的顯示裝置的更具體的結構例子進行說明。圖12A是說明顯示裝置100的方塊圖。顯示裝置100包括顯示區域335(也可以稱為像素部或顯示部)、週邊電路區域332及週邊電路區域333。
包括在週邊電路區域332中的電路例如被用作掃描線驅動電路。包括在週邊電路區域333中的電路例如被用作信號線驅動電路。此外，也可以在隔著顯示區域335與週邊電路區域332相對的位置設置某種電路。也可以在隔著顯示區域335與週邊電路區域333相對的位置設置某種電路。此外，如上所述，有時包括在週邊電路區域332及週邊電路區域333中的電路總稱為“週邊驅動電路”。
作為週邊驅動電路可以使用移位暫存器、位準轉換器、反相器、閂鎖器、類比開關、邏輯電路等各種電路。在週邊驅動電路中可以使用電晶體及電容器等。週邊驅動電路所包括的電晶體可以以與像素330所包括的電晶體相同的製程形成。
顯示裝置100包括：大致彼此平行地配置且其電位被週邊電路區域332所包括的電路控制的m個佈線336；以及大致彼此平行地配置且其電位被週邊電路區域333所包括的電路控制的n個佈線337。
顯示區域335包括配置為矩陣狀的多個像素330。藉由將控制紅色光的像素330、控制綠色光的像素330以及控制藍色光的像素330總用作一個像素並控制每個像素330的發光量(發光亮度)，能夠實現全彩色顯示。由此，該三個像素330被用作子像素。三個子像素分別控制紅色光、綠色光或藍色光的發光量等。此外，三個子像素分別控制的光的顏色不侷限於紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的組合，也可以是青色(C)、洋紅色(M)、黃色(Y)的組合。
另外，也可以將四個子像素總用作一個像素。例如，也可以對分別控制紅色光、綠色光、藍色光的三個子像素追加控制白色光的子像素。藉由追加控制白色光的子像素，能夠提高顯示區域的亮度。此外，也可以對分別控制紅色光、綠色光、藍色光的三個子像素追加控制黃色光的子像素。另外，也可以對分別控制青色光、洋紅色光、黃色光的三個子像素追加控制白色光的子像素。
藉由增加用作一個像素的子像素的數量適當地組合控制紅色、綠色、藍色、青色、洋紅色及黃色等的光的子像素而使用，由此可以提高半色調的再現性。因此，可以提高顯示品質。
本發明的一個實施方式的顯示裝置可以再現各種規格的色域。例如，可以再現如下規格的色域：在電視廣播中使用的PAL(Phase Alternating Line：逐行倒相)規格及NTSC(National Television System Committee：美國國家電視標準委員會)規格；在用於個人電腦、數位相機、印表機等電子裝置的顯示裝置中廣泛使用的sRGB (standard RGB：標準RGB)規格及Adobe RGB規格；在HDTV(High Definition Television，也被稱為高清)中使用的ITU-R BT.709(International Telecommunication Union Radiocommunication Sector Broadcasting Service (Television)709：國際電信聯盟無線電通信部門廣播服務(電視)709)規格；在資料電影放映中使用的DCI-P3(Digital Cinema Initiatives P3：數位電影宣導聯盟P3)規格；以及在UHDTV(Ultra High Definition Television，也被稱為超高清)中使用的ITU-R BT.2020(REC.2020(Recommendation 2020：建議2020))規格等。
當將像素配置為1920×1080的矩陣狀時，可以實現能夠以所謂全高清(也稱為“2K解析度”、“2K1K”或“2K”等)的解析度進行全彩色顯示的顯示裝置100。另外，例如，當將像素配置為3840×2160的矩陣狀時，可以實現能夠以所謂超高清(也稱為“4K解析度”、“4K2K”或“4K”等)的解析度進行全彩色顯示的顯示裝置100。另外，例如，當將像素配置為7680×4320的矩陣狀時，可以實現能夠以所謂超高清(也稱為“8K解析度”、“8K4K”或“8K”等)的解析度進行全彩色顯示的顯示裝置100。藉由增加像素，還可以實現能夠以16K或32K的解析度進行全彩色顯示的顯示裝置100。
＜像素330的電路結構例子＞ 圖12B是示出像素330的電路結構例子的圖。像素330包括像素電路431及顯示元件432。
各佈線336與在顯示區域335中配置為m行n列的像素電路431中的配置在某一行的n個像素電路431電連接。另外，各佈線337與在配置為m行n列的像素電路431中的配置在某一列的m個像素電路431電連接。m、n都是1以上的整數。
像素電路431包括電晶體436、電容器433、電晶體351及電晶體434。此外，像素電路431與被用作顯示元件432的發光元件370電連接。
電晶體436的源極電極和汲極電極中的一個與被供應資料信號(也稱為“視訊信號”)的佈線(下面，稱為信號線DL_n)電連接。並且，電晶體436的閘極電極與被供應閘極信號的佈線(下面，稱為掃描線GL_m)電連接。信號線DL_n及掃描線GL_m分別相當於佈線337及佈線336。
電晶體436具有控制將資料信號寫入到節點435的功能。
電容器433的一對電極中的一個電連接於節點435，另一個電連接於節點437。另外，電晶體436的源極電極和汲極電極中的另一個電連接於節點435。
電容器433具有保持寫入到節點435的資料的儲存電容器的功能。
電晶體351的源極電極和汲極電極中的一個電連接於電位供應線VL_a，另一個電連接於節點437。並且，電晶體351的閘極電極電連接於節點435。
電晶體434的源極電極和汲極電極中的一個電連接於電位供應線V0，另一個電連接於節點437。並且，電晶體434的閘極電極電連接於掃描線GL_m。
發光元件370的陽極和陰極中的一個電連接於電位供應線VL_b，另一個電連接於節點437。
作為發光元件370，例如可以使用有機電致發光元件(也稱為“有機EL元件”)等。但是，發光元件370不限定於此，例如也可以使用由無機材料構成的無機EL元件。
作為電源電位，例如可以使用相對高電位一側的電位或低電位一側的電位。將高電位一側的電源電位稱為高電源電位(也稱為“VDD”)，將低電位一側的電源電位稱為低電源電位(也稱為“VSS”)。此外，也可以將接地電位用作高電源電位或低電源電位。例如，在高電源電位為接地電位的情況下，低電源電位為低於接地電位的電位，在低電源電位為接地電位的情況下，高電源電位為高於接地電位的電位。
例如，電位供應線VL_a和電位供應線VL_b中的一個被施加高電源電位VDD，而另一個被施加低電源電位VSS。
在包括像素電路431的顯示裝置中，由週邊電路區域332所包括的電路依次選擇各行的像素電路431，由此使電晶體436及電晶體434成為開啟狀態來將資料信號寫入到節點435。
由於電晶體436及電晶體434成為關閉狀態，資料被寫入到節點435的像素電路431成為保持狀態。再者，根據寫入到節點435的資料的電位，控制流過電晶體351的源極電極與汲極電極之間的電流量，發光元件370以對應於流過的電流量的亮度發光。藉由逐行依次進行上述步驟，可以顯示影像。
＜顯示裝置的結構例子＞ 圖13A至圖13C示出能夠使用本發明的一個實施方式的顯示裝置的結構。
在圖13A中，以圍繞設置在第一基板4001上的顯示部215的方式設置密封劑4005，顯示部215被密封劑4005及第二基板4006密封。
在圖13A中，掃描線驅動電路221a、信號線驅動電路231a、信號線驅動電路232a及共通線驅動電路241a都包括設置在印刷電路板4041上的多個積體電路4042。積體電路4042由單晶半導體或多晶半導體形成。
藉由FPC(Flexible printed circuit：軟性印刷電路板)4018向掃描線驅動電路221a、共通線驅動電路241a、信號線驅動電路231a及信號線驅動電路232a供應各種信號及電位。
包括於掃描線驅動電路221a及共通線驅動電路241a中的積體電路4042具有對顯示部215供應選擇信號的功能。包括於信號線驅動電路231a及信號線驅動電路232a中的積體電路4042具有對顯示部215供應影像資料的功能。積體電路4042被安裝在與由第一基板4001上的密封劑4005圍繞的區域不同的區域中。
注意，對積體電路4042的連接方法沒有特別的限制，可以使用打線接合法、COF(Chip On Film)法、COG(Chip On Glass)法以及TCP(Tape Carrier Package)法等。
圖13B示出利用COG法安裝包含於信號線驅動電路231a及信號線驅動電路232a中的積體電路4042的例子。另外，藉由將驅動電路的一部分或整體形成在形成有顯示部215的基板上，可以形成系統整合型面板(system-on-panel)。
圖13B示出將掃描線驅動電路221a及共通線驅動電路241a形成在形成有顯示部215的基板上的例子。藉由同時形成驅動電路與顯示部215內的像素電路，可以減少構件數。由此，可以提高生產率。
另外，在圖13B中，以圍繞設置在第一基板4001上的顯示部215、掃描線驅動電路221a以及共通線驅動電路241a的方式設置密封劑4005。顯示部215、掃描線驅動電路221a及共通線驅動電路241a上設置有第二基板4006。由此，顯示部215、掃描線驅動電路221a及共通線驅動電路241a藉由第一基板4001、密封劑4005及第二基板4006與發光元件密封在一起。
雖然圖13B中示出另行形成信號線驅動電路231a及信號線驅動電路232a並將其安裝至第一基板4001的例子，但是本發明的一個實施方式不侷限於該結構。既可以另行形成掃描線驅動電路並進行安裝，又可以另行形成信號線驅動電路的一部分或掃描線驅動電路的一部分並進行安裝。另外，如圖13C所示也可以將信號線驅動電路231a及信號線驅動電路232a形成在形成有顯示部215的基板上。
此外，顯示裝置有時包括發光元件為密封狀態的面板和在該面板中安裝有包括控制器的IC等的模組。
設置於第一基板上的顯示部及掃描線驅動電路包括多個電晶體。
週邊驅動電路所包括的電晶體及顯示部的像素電路所包括的電晶體的結構既可以相同又可以不同。週邊驅動電路所包括的電晶體既可以都具有相同的結構，又可以組合兩種以上的結構。同樣地，像素電路所包括的電晶體既可以都具有相同的結構，又可以組合兩種以上的結構。
另外，可以在第二基板4006上設置輸入裝置。對圖13A至圖13C所示的顯示裝置設置輸入裝置的結構能夠用作觸控面板。
對本發明的一個實施方式的觸控面板所包括的感測器件(也稱為感測元件)沒有限制。還可以將能夠檢測出手指或觸控筆等檢測物件的接近或接觸的各種感測器用作感測器件。
例如，作為感測器的方式，可以利用靜電電容式、電阻式、表面聲波式、紅外線式、光學式、壓敏式等各種方式。
圖14是如實施方式1所示那樣在覆蓋像素電極的端部的絕緣層上配置輔助佈線的顯示裝置的沿著圖13B的點劃線N1-N2的部分的剖面圖。另外，圖15是如實施方式2所示那樣覆蓋像素電極的端部的絕緣層中具有槽部或開口部且在該槽部或開口部中設置輔助佈線的顯示裝置的沿著圖13B的點劃線N1-N2的部分的剖面圖。
圖14及圖15所示的顯示裝置包括電極4015，電極4015與FPC4018的端子藉由各向異性導電層4019電連接。另外，在圖14及圖15中，電極4015在形成於絕緣層4112、絕緣層4111及絕緣層4110的開口中與佈線4014電連接。
電極4015與像素電極4030使用同一導電層形成，佈線4014與電晶體4010及電晶體4011的源極電極及汲極電極使用同一導電層形成。
另外，設置在第一基板4001上的顯示部215和掃描線驅動電路221a包括多個電晶體，例示出顯示部215中的電晶體4010及掃描線驅動電路221a中的電晶體4011。雖然圖14及圖15中作為電晶體4010及電晶體4011示出底閘極型電晶體，但是也可以使用頂閘極型電晶體。
在電晶體4010及電晶體4011上設置有絕緣層4112。另外，絕緣層4112上形成有分隔壁4510。
分隔壁4510使用有機絕緣材料或無機絕緣材料形成。尤其較佳為使用感光樹脂材料，在像素電極4030上形成開口部，並且將該開口部的側面形成為具有連續曲率的傾斜面。
另外，電晶體4010及電晶體4011設置在絕緣層4102上。另外，電晶體4010及電晶體4011包括形成在絕緣層4111上的電極4017。電極4017可以用作背閘極電極。
顯示裝置包括電容器4020。示出電容器4020包括藉由與電晶體4010的閘極電極相同的製程形成的電極4021、絕緣層4103、藉由與源極電極及汲極電極相同的製程形成的電極的例子。電容器4020的結構不侷限於此，也可以由其他導電層及絕緣層形成。
另外，顯示裝置包括絕緣層4111及絕緣層4104。作為絕緣層4111及絕緣層4104，使用不易使雜質元素透過的絕緣層。藉由由絕緣層4111和絕緣層4104夾持電晶體的半導體層，可以防止來自外部的雜質的混入。
設置在顯示部215中的電晶體4010與發光元件電連接。作為發光元件，例如可以使用利用電致發光的EL器件。EL器件在一對電極之間具有包含發光性化合物的層(也稱為EL層)。當使一對電極之間產生高於EL器件的臨界電壓的電位差時，電洞從陽極一側注入到EL層中，而電子從陰極一側注入到EL層中。被注入的電子和電洞在EL層中再結合，由此，包含在EL層中的發光性化合物發光。
作為EL器件，例如可以使用有機EL器件或無機EL器件。注意，作為發光材料使用化合物半導體的LED(包括微型LED)也是EL元件的一種，也可以使用LED。
EL層除了發光性化合物以外也可以還包括電洞注入性高的物質、電洞傳輸性高的物質、電洞阻擋材料、電子傳輸性高的物質、電子注入性高的物質或雙極性的物質(電子傳輸性及電洞傳輸性高的物質)等。
EL層可以藉由蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、轉印法、印刷法、噴墨法、塗佈法等的方法形成。
無機EL器件根據其器件結構而分類為分散型無機EL器件和薄膜型無機EL器件。分散型無機EL器件包括發光層，其中發光材料的粒子分散在黏合劑中，並且其發光機制是利用施體能階和受體能階的施體-受體再結合型發光。薄膜型無機EL器件是其中發光層夾在電介質層之間，並且該夾著發光層的電介質層夾在電極之間的結構，其發光機制是利用金屬離子的內殼層電子躍遷的局部型發光。注意，這裡作為發光元件使用有機EL器件進行說明。
此外，根據需要，可以適當地設置黑矩陣(遮光層)、彩色層(濾色片)、偏振構件、相位差構件、抗反射構件等光學構件(光學基板)等。
作為能夠用於遮光層的材料，可以舉出碳黑、鈦黑、金屬、金屬氧化物或包含多個金屬氧化物的固溶體的複合氧化物等。遮光層也可以為包含樹脂材料的膜或包含金屬等無機材料的薄膜。另外，也可以對遮光層使用包含彩色層的材料的膜的疊層膜。例如，可以採用包含用於使某個顏色的光透過的彩色層的材料的膜與包含用於使其他顏色的光透過的彩色層的材料的膜的疊層結構。藉由使彩色層與遮光層的材料相同，除了可以使用相同的設備以外，還可以實現製程簡化，因此是較佳的。
作為能夠用於彩色層的材料，可以舉出金屬材料、樹脂材料、包含顏料或染料的樹脂材料等。遮光層及彩色層例如可以利用噴墨法等形成。
為顯示元件的發光元件4513與設置在顯示部215中的電晶體4010電連接。注意，根據本發明的一個實施方式的發光元件4513具有像素電極4030、發光層4511及共用電極4031的疊層結構。另外，共用電極4031與形成在與分隔壁4510重疊的區域中的輔助佈線4152電連接。本發明的一個實施方式的結構不侷限於圖14及圖15的結構，也可以採用輔助佈線4152和發光層4511不接觸的結構。或者，也可以以與共用電極4031的頂面及側面以及發光層4511的側面接觸的方式在分隔壁4510上形成輔助佈線4152。
發光層4511可以使用一個層構成，也可以使用多個層的疊層構成。
發光元件4513的發光顏色可以根據構成發光層4511的材料為白色、紅色、綠色、藍色、青色、洋紅色或黃色等。
發光層4511也可以包含量子點等無機化合物。例如，藉由將量子點用於發光層，也可以將其用作發光材料。
為了防止氧、氫、水分、二氧化碳等侵入發光元件4513，也可以在共用電極4031及分隔壁4510上形成保護層。作為保護層，可以形成氮化矽、氮氧化矽、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁、氮氧化鋁、DLC(Diamond Like Carbon)等。此外，在由第一基板4001、第二基板4006以及密封劑4005密封的空間中設置有填充劑4514並被密封。如此，為了不暴露於外部氣體，較佳為使用氣密性高且脫氣少的保護薄膜(黏合薄膜、紫外線硬化性樹脂薄膜等)或覆蓋材料進行封裝(封入)。
作為填充劑4514，除了氮或氬等惰性氣體以外，也可以使用紫外線硬化性樹脂或熱固性樹脂，例如可以使用PVC(聚氯乙烯)、丙烯酸類樹脂、聚醯亞胺、環氧類樹脂、矽酮類樹脂、PVB(聚乙烯醇縮丁醛)或EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)等。填充劑4514也可以包含乾燥劑。
作為密封劑4005，可以使用玻璃粉等玻璃材料或者兩液混合型樹脂等在常溫下固化的固化樹脂、光硬化性樹脂、熱固性樹脂等樹脂材料。密封劑4005也可以包含乾燥劑。
另外，如果需要，則可以在發光元件的光射出面上適當地設置諸如偏光板或者圓偏光板(包括橢圓偏光板)、相位差板(λ/4板、λ/2板)、濾色片等光學薄膜。此外，也可以在偏光板或者圓偏光板上設置抗反射膜。例如，可以進行抗眩光處理，該處理是藉由利用表面的凹凸擴散反射光來降低反射眩光的處理。
藉由使發光元件具有微腔結構，能夠提取色純度高的光。另外，藉由組合微腔結構和濾色片，可以防止反射眩光，而可以提高顯示影像的可見度。
作為像素電極4030及共用電極4031，可以使用包含氧化鎢的銦氧化物、包含氧化鎢的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、銦錫氧化物、包含氧化鈦的銦錫氧化物、銦鋅氧化物、添加有氧化矽的銦錫氧化物等具有透光性的導電材料。
此外，像素電極4030及共用電極4031可以使用鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)等金屬、其合金和其金屬氮化物中的一種以上形成。
此外，像素電極4030及共用電極4031可以使用包含導電高分子(也稱為導電聚合體)的導電組成物形成。作為導電高分子，可以使用所謂的π電子共軛導電高分子。例如，可以舉出聚苯胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、或者由苯胺、吡咯及噻吩中的兩種以上構成的共聚物或其衍生物等。
此外，由於電晶體容易因靜電等而損壞，所以較佳為設置用來保護驅動電路的保護電路。保護電路較佳為使用非線性元件構成。
本實施方式可以與其他實施方式所記載的結構適當地組合而實施。
實施方式4 在本實施方式中，參照圖式說明可以代替上述實施方式所示的各電晶體而使用的電晶體的一個例子。
本發明的一個實施方式的顯示裝置可以使用底閘極型電晶體或頂閘極型電晶體等各種形態的電晶體來製造。因此，可以很容易地對應於習知的生產線更換所使用的半導體層材料及電晶體結構。
對用於電晶體的半導體層的半導體材料及其結晶性沒有特別的限制。此外，也可以使用非晶半導體、具有結晶性的半導體(微晶半導體、多晶半導體、單晶半導體或在一部分包括結晶區域的半導體)中的任何一個。此外，當使用具有結晶性的半導體時，可以抑制電晶體特性的劣化，所以是較佳的。
例如，作為用於電晶體的半導體層的半導體材料，可以使用矽、鍺等。此外，也可以使用碳化矽、砷化鎵、金屬氧化物、氮化物半導體等化合物半導體、有機半導體等。
此外，例如，作為用於電晶體的半導體材料，可以使用多晶矽(polysilicon)、非晶矽(amorphous silicon)等。此外，作為用於電晶體的半導體材料，可以使用金屬氧化物的一種的氧化物半導體。
另外，被用作氧化物半導體的金屬氧化物較佳為至少包含銦或鋅。尤其較佳為包含銦及鋅。此外，除此之外，較佳為還包含鋁、鎵、釔、錫等。此外，也可以包含選自硼、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢、鎂及鈷等中的一種或多種。
例如作為金屬氧化物可以使用包含銦、元素M及鋅的In-M-Zn氧化物。注意，元素M為鋁、鎵、釔或錫。作為可以應用於元素M的其他元素，有硼、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢、鎂、鈷等。注意，作為元素M有時也可以組合多個上述元素。
此外，在本說明書等中，有時將包含氮的金屬氧化物稱為金屬氧化物(metal oxide)。此外，也可以將包含氮的金屬氧化物稱為金屬氧氮化物(metal oxynitride)。
[底閘極型電晶體] 圖16A示出底閘極型電晶體之一的通道保護型電晶體810的通道長度方向的剖面圖。在圖16A中，電晶體810形成在基板771上。另外，電晶體810在基板771上隔著絕緣層772包括電極746。另外，在電極746上隔著絕緣層726包括半導體層742。電極746可以被用作閘極電極。絕緣層726可以被用作閘極絕緣層。
另外，在半導體層742的通道形成區域上包括絕緣層741。此外，在絕緣層726上以與半導體層742的一部分接觸的方式包括電極744a及電極744b。電極744a可以被用作源極電極和汲極電極中的一個。電極744b可以被用作源極電極和汲極電極中的另一個。電極744a的一部分及電極744b的一部分形成在絕緣層741上。
絕緣層741可以被用作通道保護層。藉由在通道形成區域上設置絕緣層741，可以防止在形成電極744a及電極744b時半導體層742露出。由此，可以防止在形成電極744a及電極744b時半導體層742的通道形成區域被蝕刻。
另外，電晶體810在電極744a、電極744b及絕緣層741上包括絕緣層728，在絕緣層728上包括絕緣層729。
當將氧化物半導體用於半導體層742時，較佳為將能夠從半導體層742的一部分中奪取氧而產生氧空位的材料用於電極744a及電極744b的至少與半導體層742接觸的部分。半導體層742中的產生氧空位的區域的載子濃度增加，該區域n型化而成為n型區域(n +層)。因此，該區域能夠被用作源極區域或汲極區域。當將氧化物半導體用於半導體層742時，作為能夠從半導體層742中奪取氧而產生氧空位的材料的一個例子，可以舉出鎢、鈦等。
藉由在半導體層742中形成源極區域及汲極區域，可以降低電極744a及電極744b與半導體層742的接觸電阻。因此，可以使場效移動率及臨界電壓等電晶體的電特性良好。
當將矽等半導體用於半導體層742時，較佳為在半導體層742與電極744a之間及半導體層742與電極744b之間設置被用作n型半導體或p型半導體的層。用作n型半導體或p型半導體的層可以被用作電晶體的源極區域或汲極區域。
絕緣層729較佳為使用具有防止或降低雜質從外部擴散到電晶體中的功能的材料形成。此外，根據需要也可以省略絕緣層729。
在絕緣層729上設置能夠被用作背閘極電極的電極723。電極723可以使用與電極746同樣的材料及方法形成。注意，也可以不設置電極723。
一般而言，背閘極電極使用導電層來形成，並以半導體層的通道形成區域被閘極電極與背閘極電極夾持的方式設置。因此，背閘極電極可以具有與閘極電極同樣的功能。背閘極電極的電位可以與閘極電極相等，也可以為接地電位(GND電位)或任意電位。另外，藉由不跟閘極電極聯動而獨立地改變背閘極電極的電位，可以改變電晶體的臨界電壓。
電極746及電極723都可以被用作閘極電極。因此，絕緣層726、絕緣層728及絕緣層729都可以被用作閘極絕緣層。另外，也可以將電極723設置在絕緣層728與絕緣層729之間。
注意，當將電極746和電極723中的一個稱為“閘極電極”時，將另一個稱為“背閘極電極”。例如，在電晶體810中，當將電極723稱為“閘極電極”時，將電極746稱為“背閘極電極”。另外，當將電極723用作“閘極電極”時，可以將電晶體810視為頂閘極型電晶體之一種。此外，有時將電極746和電極723中的一個稱為“第一閘極電極”，有時將另一個稱為“第二閘極電極”。
藉由隔著半導體層742設置電極746及電極723並將電極746及電極723的電位設定為相同，半導體層742中的載子流過的區域在膜厚度方向上更加擴大，所以載子的移動量增加。其結果是，電晶體810的通態電流增大，並且場效移動率也增高。
因此，電晶體810是相對於佔有面積具有較大的通態電流的電晶體。也就是說，可以相對於所要求的通態電流縮小電晶體810的佔有面積。
另外，由於閘極電極及背閘極電極使用導電層形成，因此具有防止在電晶體的外部產生的電場影響到形成通道的半導體層的功能(尤其是對靜電等的電場遮蔽功能)。另外，當將背閘極電極形成得比半導體層大以使用背閘極電極覆蓋半導體層時，能夠提高電場遮蔽功能。
另外，藉由使用具有遮光性的導電膜形成背閘極電極，能夠防止光從背閘極電極一側入射到半導體層。由此，能夠防止半導體層的光劣化，並防止電晶體的臨界電壓漂移等電特性劣化。
圖16B示出與圖16A不同的結構的通道保護型電晶體820的通道長度方向的剖面圖。電晶體820具有與電晶體810大致相同的結構，而不同之處在於：絕緣層741覆蓋半導體層742的端部。在選擇性地去除絕緣層741的重疊於半導體層742的部分而形成的開口部中，半導體層742與電極744a電連接。另外，在選擇性地去除絕緣層741的重疊於半導體層742的部分而形成的其他開口部中，半導體層742與電極744b電連接。絕緣層741的與通道形成區域重疊的區域可以被用作通道保護層。
藉由設置絕緣層741，可以防止在形成電極744a及電極744b時半導體層742露出。因此，可以防止在形成電極744a及電極744b時半導體層742被薄膜化。
另外，與電晶體810相比，電晶體820的電極744a與電極746之間的距離及電極744b與電極746之間的距離更長。因此，可以減少產生在電極744a與電極746之間的寄生電容。此外，可以減少產生在電極744b與電極746之間的寄生電容。
圖16C示出作為底閘極型電晶體之一的通道蝕刻型電晶體825的通道長度方向的剖面圖。在電晶體825中，不使用絕緣層741形成電極744a及電極744b。因此，在形成電極744a及電極744b時露出的半導體層742的一部分有時被蝕刻。另一方面，由於不設置絕緣層741，可以提高電晶體的生產率。
[頂閘極型電晶體] 圖17A所例示的電晶體842是頂閘極型電晶體之一。電極744a及電極744b在形成於絕緣層728及絕緣層729中的開口部中與半導體層742電連接。
另外，去除不與電極746重疊的絕緣層726的一部分，以電極746及剩餘的絕緣層726為遮罩將雜質引入到半導體層742，由此可以在半導體層742中以自對準(self-alignment)的方式形成雜質區域。電晶體842包括絕緣層726超過電極746的端部延伸的區域。半導體層742的藉由絕緣層726被引入雜質的區域的雜質濃度低於不藉由絕緣層726被引入雜質的區域。因此，在半導體層742的與絕緣層726重疊且不與電極746重疊的區域中形成LDD (Lightly Doped Drain：輕摻雜汲極)區域。
注意，電晶體842包括形成在基板771上的電極723。電極723具有隔著絕緣層772與半導體層742重疊的區域。電極723可以被用作背閘極電極。注意，也可以不設置電極723。
另外，如圖17B所示的電晶體844那樣，也可以完全去除不與電極746重疊的區域的絕緣層726。另外，如圖17C所示的電晶體846那樣，也可以不去除絕緣層726。
圖18A示出電晶體810的通道寬度方向的剖面圖，圖18B示出電晶體842的通道寬度方向的剖面圖。
在圖18A及圖18B所示的結構中，閘極電極與背閘極電極連接，由此閘極電極和背閘極電極的電位相同。此外，半導體層742被夾在閘極電極和背閘極電極之間。
在通道寬度方向上，閘極電極和背閘極電極的長度比半導體層742大，並且半導體層742整體隔著各絕緣層被閘極電極或背閘極電極覆蓋。
藉由採用該結構，可以由閘極電極及背閘極電極的電場電圍繞包括在電晶體中的半導體層742。
如此，可以將利用閘極電極及背閘極電極的電場電圍繞形成通道形成區域的半導體層742的電晶體的裝置結構稱為Surrounded channel(S-channel：圍繞通道)結構。
藉由採用S-channel結構，可以利用閘極電極和背閘極電極中的一個或兩個對半導體層742有效地施加用來引起通道形成的電場。由此，電晶體的電流驅動能力得到提高，從而可以得到較高的通態電流特性。此外，由於可以增加通態電流，所以可以使電晶體微型化。此外，藉由採用S-channel結構，可以提高電晶體的機械強度。
注意，也可以使閘極電極不與背閘極電極連接且分別被供應不同電位。例如，藉由背閘極電極被供應恆電位，可以控制電晶體的臨界電壓。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。在本說明書中，在一個實施方式中示出多個結構例子的情況下，可以適當地組合該結構例子。
實施方式5 在本實施方式中，使用圖式說明本發明的一個實施方式的電子裝置。
本實施方式的電子裝置包括本發明的一個實施方式的顯示裝置。本發明的一個實施方式的顯示裝置容易實現高清晰化、高解析度化、大型化。因此，可以將本發明的一個實施方式的顯示裝置用於各種各樣的電子裝置的顯示部。
另外，本發明的一個實施方式的顯示裝置可以以低成本製造，由此可以降低電子裝置的製造成本。
作為電子裝置，例如除了電視機、桌上型或膝上型個人電腦、用於電腦等的顯示器、數位看板、彈珠機等大型遊戲機等具有較大的螢幕的電子裝置以外，還可以舉出數位相機、數位攝影機、數位相框、行動電話機、可攜式遊戲機、可攜式資訊終端、音頻再生裝置等。
尤其是，在本發明的一個實施方式的顯示裝置中，可以利用輔助佈線抑制陰極電壓的下降，所以可以適當地用於包括大中型顯示部的電子裝置。
本發明的一個實施方式的顯示裝置較佳為具有極高的解析度諸如HD(像素數為1280×720)、FHD(像素數為1920×1080)、WQHD(像素數為2560×1440)、WQXGA (像素數為2560×1600)、4K2K(像素數為3840×2160)、8K4K(像素數為7680×4320)等。尤其較佳為具有4K2K、8K4K或更高的解析度。另外，本發明的一個實施方式的顯示裝置中的像素密度(清晰度)較佳為300ppi以上，更佳為500ppi以上，進一步較佳為1000ppi以上，更進一步較佳為2000ppi以上，還進一步較佳為3000ppi以上，還進一步較佳為5000ppi以上，還進一步較佳為7000ppi以上。藉由使用上述的具有高解析度或高清晰度的顯示裝置，在可攜式或家用等的個人用途的電子裝置中可以進一步提高真實感、縱深感等。
可以將本實施方式的電子裝置沿著房屋或高樓的內壁或外壁、汽車的內部裝飾或外部裝飾的曲面組裝。
本實施方式的電子裝置也可以包括天線。藉由由天線接收信號，可以在顯示部上顯示影像及資訊等。另外，在電子裝置包括天線及二次電池時，可以用天線進行非接觸電力傳送。另外，本實施方式的電子裝置也可以包括觸控感測器。
本實施方式的電子裝置也可以包括感測器(該感測器具有測量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)。
本實施方式的電子裝置可以具有各種功能。例如，可以具有如下功能：將各種資訊(靜態影像、動態影像、文字影像等)顯示在顯示部上的功能；觸控面板的功能；顯示日曆、日期或時間等的功能；執行各種軟體(程式)的功能；進行無線通訊的功能；讀出儲存在存儲介質中的程式或資料的功能；等。
圖19A示出電視機的一個例子。在電視機7100中，外殼7101中組裝有顯示部7000。在此示出利用支架7103支撐外殼7101的結構。
可以對顯示部7000應用本發明的一個實施方式的顯示裝置。
可以藉由利用外殼7101所具備的操作開關及另外提供的遙控器7111進行圖19A所示的電視機7100的操作。此外，也可以在顯示部7000中具備觸控感測器，也可以藉由用指頭等觸摸顯示部7000進行電視機7100的操作。此外，也可以在遙控器7111中具備顯示從該遙控器7111輸出的資料的顯示部。藉由利用遙控器7111所具備的操作鍵或觸控面板，可以進行頻道及音量的操作，並可以對顯示在顯示部7000上的影像進行操作。
此外，電視機7100具備接收機及數據機等。可以藉由利用接收機接收一般的電視廣播。再者，藉由數據機連接到有線或無線方式的通訊網路，從而進行單向(從發送者到接收者)或雙向(發送者和接收者之間或接收者之間等)的資訊通訊。
圖19B示出膝上型個人電腦的一個例子。膝上型個人電腦7200包括外殼7211、鍵盤7212、指向裝置7213、外部連接埠7214等。外殼7211中組裝有顯示部7000。
可以對顯示部7000應用本發明的一個實施方式的顯示裝置。
圖19C和圖19D示出數位看板的一個例子。
圖19C所示的數位看板7300包括外殼7301、顯示部7000及揚聲器7303等。此外，還可以包括LED燈、操作鍵(包括電源開關或操作開關)、連接端子、各種感測器、麥克風等。
圖19D示出設置於圓柱狀柱子7401上的數位看板7400。數位看板7400包括沿著柱子7401的曲面設置的顯示部7000。
在圖19C和圖19D中，可以對顯示部7000應用包括本發明的一個實施方式的顯示裝置。
顯示部7000越大，一次能夠提供的資訊量越多。顯示部7000越大，越容易吸引人的注意，例如可以提高廣告宣傳效果。
藉由將觸控面板用於顯示部7000，不僅可以在顯示部7000上顯示靜態影像或動態影像，使用者還能夠直覺性地進行操作，所以是較佳的。此外，在用於提供路線資訊或交通資訊等資訊的用途時，可以藉由直覺性的操作提高易用性。
如圖19C和圖19D所示，數位看板7300或數位看板7400較佳為可以藉由無線通訊與使用者所攜帶的智慧手機等資訊終端設備7311或資訊終端設備7411聯動。例如，顯示在顯示部7000上的廣告資訊可以顯示在資訊終端設備7311或資訊終端設備7411的螢幕上。此外，藉由操作資訊終端設備7311或資訊終端設備7411，可以切換顯示部7000的顯示。
此外，可以在數位看板7300或數位看板7400上以資訊終端設備7311或資訊終端設備7411的螢幕為操作單元(控制器)執行遊戲。由此，不特定多個使用者可以同時參加遊戲，享受遊戲的樂趣。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。
100:顯示裝置 101:基板 110B:發光元件 110G:發光元件 110R:發光元件 111:像素電極 112B:EL層 112Bf:EL膜 112G:EL層 112Gf:EL膜 112R:EL層 112Rf:EL膜 113:共用電極 113a:EL層 113b:EL層 113B:共用電極 113c:EL層 113G:共用電極 113R:共用電極 115:輔助佈線 115f:導電膜 121:保護層 131:絕緣層 143a:光阻遮罩 143b:光阻遮罩 143c:光阻遮罩 150:光阻遮罩 200:顯示裝置 215:顯示部 221a:掃描線驅動電路 231a:信號線驅動電路 232a:信號線驅動電路 241a:共通線驅動電路 330:像素 332:週邊電路區域 333:週邊電路區域 335:顯示區域 336:佈線 337:佈線 351:電晶體 370:發光元件 431:像素電路 432:顯示元件 433:電容器 434:電晶體 435:節點 436:電晶體 437:節點 723:電極 726:絕緣層 728:絕緣層 729:絕緣層 741:絕緣層 742:半導體層 744a:電極 744b:電極 746:電極 771:基板 772:絕緣層 810:電晶體 820:電晶體 825:電晶體 842:電晶體 844:電晶體 846:電晶體 4001:基板 4005:密封劑 4006:基板 4010:電晶體 4011:電晶體 4014:佈線 4015:電極 4017:電極 4018:FPC 4019:各向異性導電層 4020:電容器 4021:電極 4030:像素電極 4031:共用電極 4041:印刷電路板 4042:積體電路 4102:絕緣層 4103:絕緣層 4104:絕緣層 4110:絕緣層 4111:絕緣層 4112:絕緣層 4152:輔助佈線 4510:分隔壁 4511:發光層 4513:發光元件 4514:填充材料 7000:顯示部 7100:電視機 7101:外殼 7103:支架 7111:遙控器 7200:膝上型個人電腦 7211:外殼 7212:鍵盤 7213:指向裝置 7214:外部連接埠 7300:數位看板 7301:外殼 7303:揚聲器 7311:資訊終端設備 7400:數位看板 7401:柱子 7411:資訊終端設備
[圖1]是說明顯示裝置的立體剖面圖。 [圖2A]至[圖2D]是說明顯示裝置的圖。 [圖3A]至[圖3D]是說明顯示裝置的製造方法的圖。 [圖4A]至[圖4D]是說明顯示裝置的製造方法的圖。 [圖5A]至[圖5C]是說明顯示裝置的製造方法的圖。 [圖6A]至[圖6E]是說明顯示裝置的製造方法的圖。 [圖7A]至[圖7D]是說明顯示裝置及其製造方法的圖。 [圖8]是說明顯示裝置的立體剖面圖。 [圖9A]至[圖9D]是說明顯示裝置的圖。 [圖10A]至[圖10F]是說明顯示裝置的製造方法的圖。 [圖11A]至[圖11D]是說明顯示裝置的圖。 [圖12A]是說明顯示裝置的結構例子的圖。[圖12B]是說明像素電路的結構例子的圖。 [圖13A]至[圖13C]是說明顯示裝置的圖。 [圖14]是說明顯示裝置的圖。 [圖15]是說明顯示裝置的圖。 [圖16A]至[圖16C]是說明電晶體的圖。 [圖17A]至[圖17C]是說明電晶體的圖。 [圖18A]及[圖18B]是說明電晶體的圖。 [圖19A]至[圖19D]是示出電子裝置的一個例子的圖。
100:顯示裝置
101:基板
110B:發光元件
110G:發光元件
110R:發光元件
111:像素電極
112B:EL層
112G:EL層
112R:EL層
113:共用電極
115:輔助佈線
131:絕緣層

Claims (11)

  1. 一種顯示裝置，包括： 基板上的多個像素， 其中，該多個像素各自包括電晶體及發光元件， 其中該發光元件包括第一電極、該第一電極上的EL層以及該EL層上的第二電極， 該第一電極與該電晶體電連接， 在該多個像素中，相鄰的像素的該第一電極被絕緣層彼此分開， 該第二電極包含具有可見光透過性的導電材料， 該多個像素間共用該第二電極， 並且從該第二電極一側射出光， 該顯示裝置還包括輔助佈線， 在從平面看該基板時，該輔助佈線配置在與該EL層上重疊的區域、以及為沒有配置該EL層的區域而與該絕緣層重疊的區域中， 並且，該第二電極以與該輔助佈線上接觸的方式配置。
  2. 如請求項1之顯示裝置， 其中從平面看該多個像素的每一個時，該輔助佈線為矩陣狀。
  3. 如請求項1之顯示裝置， 其中從平面看該多個像素的每一個時，該輔助佈線為條紋狀。
  4. 一種顯示裝置，包括： 基板上的多個像素， 其中，該多個像素各自包括發光元件， 其中該發光元件包括第一電極、該第一電極上的EL層以及該EL層上的第二電極， 在該多個像素中，相鄰的像素的該第一電極被絕緣層彼此分開， 該第二電極包含具有可見光透過性的導電材料， 該多個像素間共用該第二電極， 並且從該第二電極一側射出光， 該顯示裝置還包括輔助佈線， 在從平面看該基板時，該輔助佈線配置在為沒有配置該EL層的區域而與該絕緣層的開口部重疊的區域中， 並且，該第二電極以與該輔助佈線上接觸的方式配置。
  5. 一種顯示裝置，包括： 相鄰的第一像素和第二像素之間的輔助佈線， 其中，該第一像素包括具有第一電極、該第一電極上的第一EL層以及該第一EL層上的具有可見光透過性的電極的第一發光元件， 該第二像素包括具有第二電極、該第二電極上的第二EL層以及該第二EL層上的該具有可見光透過性的電極的第二發光元件， 該顯示裝置包括覆蓋該第一電極的端部和該第二電極的端部並位於該第一EL層的下方及該第二EL層的下方的絕緣層， 該絕緣層具有槽部， 該輔助佈線具有與該槽部的內壁接觸的區域， 並且，該第一EL層的頂面、該第二EL層的頂面、該輔助佈線的頂面具有與該具有透光性的電極接觸的區域。
  6. 一種顯示裝置，包括： 相鄰的第一像素和第二像素之間的輔助佈線， 其中，該第一像素包括具有第一電極、該第一電極上的第一EL層以及該第一EL層上的具有可見光透過性的電極的第一發光元件， 該第二像素包括具有第二電極、該第二電極上的第二EL層以及該第二EL層上的該具有可見光透過性的電極的第二發光元件， 該顯示裝置包括覆蓋該第一電極的端部和該第二電極的端部並位於該第一EL層的下方及該第二EL層的下方的絕緣層， 該絕緣層具有開口部， 該輔助佈線具有與該開口部的內壁接觸的區域， 並且，該第一EL層的頂面、該第二EL層的頂面、該輔助佈線的頂面具有與該具有透光性的電極接觸的區域。
  7. 一種顯示裝置，包括： 相鄰的第一像素和第二像素之間的輔助佈線， 其中，該第一像素包括具有與第一絕緣層的頂面接觸的第一電極、該第一電極上的第一EL層以及該第一EL層上的具有可見光透過性的電極的第一發光元件， 該第二像素包括具有與該第一絕緣層的頂面接觸的第二電極、該第二電極上的第二EL層以及該第二EL層上的該具有可見光透過性的電極的第二發光元件， 該顯示裝置包括與該第一絕緣層的頂面接觸並覆蓋該第一電極的端部和該第二電極的端部的第二絕緣層， 該第一EL層及該第二EL層各自具有與該第二絕緣層的頂面接觸的區域， 該第二絕緣層具有開口部， 該第一絕緣層在與該開口部重疊的區域中具有槽部， 該輔助佈線具有與該開口部的內壁接觸的區域以及與該槽部的內壁接觸的區域， 並且，該第一EL層的頂面、該第二EL層的頂面、該輔助佈線的頂面具有與該具有透光性的電極接觸的區域。
  8. 一種顯示裝置，包括： 相鄰的第一像素和第二像素之間的輔助佈線， 其中，該第一像素包括具有與第一絕緣層的頂面接觸的第一電極、該第一電極上的第一EL層以及該第一EL層上的具有可見光透過性的電極的第一發光元件， 該第二像素包括具有與該第一絕緣層的頂面接觸的第二電極、該第二電極上的第二EL層以及該第二EL層上的該具有可見光透過性的電極的第二發光元件， 該顯示裝置包括與該第一絕緣層的頂面接觸並覆蓋該第一電極的端部和該第二電極的端部的第二絕緣層， 該第一EL層及該第二EL層各自具有與該第二絕緣層的頂面接觸的區域， 該顯示裝置包括位於該第一絕緣層的下方的第一層， 該第二絕緣層及該第一絕緣層具有到達該第一層的開口部， 該輔助佈線具有在該開口部中與該第一層接觸的區域， 並且，該第一EL層的頂面、該第二EL層的頂面、該輔助佈線的頂面具有與該具有透光性的電極接觸的區域。
  9. 如請求項3或5之顯示裝置， 其中該絕緣層的頂面具有與該具有可見光透過性的電極接觸的區域。
  10. 如請求項7之顯示裝置， 其中該第二絕緣層的頂面具有與該可見光透過性的電極接觸的區域。
  11. 如請求項6或7之顯示裝置， 其中該開口部被該輔助佈線填充。
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