TW202247644A - 半導體裝置及電子裝置 - Google Patents

Abstract

提供一種顯示品質優異的半導體裝置。該半導體裝置包括顯示部、視線檢測部、控制部以及運算部，視線檢測部具有取得示出使用者的視線方向的第一資訊的功能，運算部具有利用第一資訊決定包括使用者的注視點的顯示部上的第一區域的功能以及提高顯示在第一區域上的影像的解析度的功能。為了取得示出視線方向的第一資訊，也可以使用從顯示部發射的光。

Description

半導體裝置及電子裝置

本發明的一個實施方式係關於一種電子裝置。

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。此外，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例子可以舉出半導體裝置、顯示裝置、發光裝置、蓄電裝置、記憶體裝置、這些裝置的驅動方法或者這些裝置的製造方法。

作為設置有用來擴增實境（AR：Augmented Reality）或虛擬實境（VR：Virtual Reality）的顯示裝置的電子裝置，可穿戴型電子裝置及固定式電子裝置逐漸普及。作為可穿戴型電子裝置，例如，有頭戴顯示器（HMD：Head Mounted Display）及眼鏡型電子裝置等。作為固定式電子裝置，例如，有平視顯示器（HUD：Head-Up Display）等。

HMD等顯示部離使用者近的電子裝置有如下問題：使用者容易看到像素而可能感到很強的顆粒感，有時會減弱AR或VR的沉浸感及臨場感。因此，HMD較佳為設置有具有精細像素的顯示裝置，以使使用者看不到像素。專利文獻1公開了藉由使用能夠進行高速驅動的電晶體來實現具有精細像素的HMD的方法。

[專利文獻1]日本專利申請公開第2000-2856號公報

HMD雖然藉由設置右眼用和左眼用這兩個顯示裝置可以提高沉浸感及臨場感，但是難以降低功耗及生產成本。另外，使用者將HMD裝在頭上來使用，所以輕量的HMD被需求，以不使長時間使用導致使用者疲勞。

本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種顯示品質優異的顯示裝置、半導體裝置或電子裝置等。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種可靠性高的顯示裝置、半導體裝置或電子裝置等。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種功耗低的顯示裝置、半導體裝置或電子裝置等。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種輕量的顯示裝置、半導體裝置或電子裝置等。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種生產率高的顯示裝置、半導體裝置或電子裝置等。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎顯示裝置、半導體裝置或電子裝置等。

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。上述目的以外的目的可以顯而易見地從說明書、圖式、申請專利範圍等的描述中看出，並且可以從這些描述中抽取上述目的以外的目的。

本發明的一個實施方式是一種半導體裝置，包括顯示部、視線檢測部以及運算部，視線檢測部具有取得示出使用者的視線方向的第一資訊的功能，運算部具有利用第一資訊決定包括使用者的注視點的顯示部上的第一區域的功能以及提高顯示在第一區域上的影像的解析度的功能。

運算部也可以具有決定鄰接於第一區域的外側的第二區域的功能。顯示在第一區域上的影像的解析度較佳為比顯示在第二區域上的影像的解析度高。

第一信號也可以利用從顯示部發射的光來取得。運算部較佳為具有利用神經網路提高顯示在第一區域上的影像的解析度的功能。顯示在第一區域上的影像的解析度也可以根據視頻場景來決定。

上述半導體裝置可以與光學構件一起用於眼鏡型或護目鏡型電子裝置。

本發明的另一個實施方式是一種電子裝置，包括在顯示區域中具有多個像素的顯示裝置、第一透鏡、第二透鏡以及第一至第四鏡子。顯示區域具有第一顯示區域及第二顯示區域。第一透鏡配置在第一顯示區域與第一鏡子之間。顯示在第一顯示區域上的第一影像經過第一透鏡被投射到第一鏡子。第一鏡子將被投射的第一影像反射到第三鏡子。第三鏡子透過第一外光並反射第一影像。第二透鏡配置在第二顯示區域與第二鏡子之間。顯示在第二顯示區域上的第二影像經過第二透鏡被投射到第二鏡子。第二鏡子將被投射的第二影像反射到第四鏡子。第四鏡子透過第二外光並反射第二影像。根據本發明的一個實施方式的電子裝置的使用者可以同時看到第一外光、第二外光、第一影像及第二影像。

本發明的另一個實施方式是一種電子裝置，包括在顯示區域中具有多個像素的顯示裝置、第一透鏡、第二透鏡、第一鏡子、第二鏡子、第三鏡子以及第四鏡子，顯示區域具有第一顯示區域及第二顯示區域，第一透鏡配置在第一顯示區域與第一鏡子之間，第一鏡子具有將顯示在第一顯示區域上的第一影像反射到第三鏡子的功能，第三鏡子具有反射第一影像的功能以及透過第一外光的功能，第二透鏡配置在第二顯示區域與第二鏡子之間，第二鏡子具有將顯示在第二顯示區域上的第二影像反射到第四鏡子的功能，第四鏡子具有反射第二影像的功能以及透過第二外光的功能。

第一鏡子及第二鏡子也可以使用凸面鏡。第三鏡子及第四鏡子也可以使用凹面鏡。

使用者可以同時看到第一外光、第二外光、第一影像及第二影像。另外，顯示區域的解析度較佳為4K以上，更佳為8K以上。另外，顯示區域的清晰度為1000ppi以上且10000ppi以下即可。例如，可以為2000ppi以上且6000ppi以下，也可以為3000ppi以上且5000ppi以下。顯示區域的縱橫比例如為16：9即可。

根據本發明的一個實施方式，可以提供一種顯示品質優異的顯示裝置、半導體裝置或電子裝置等。另外，可以提供一種可靠性高的顯示裝置、半導體裝置或電子裝置等。另外，可以提供一種功耗低的顯示裝置、半導體裝置或電子裝置等。另外，可以提供一種輕量的顯示裝置、半導體裝置或電子裝置等。另外，可以提供一種生產率高的顯示裝置、半導體裝置或電子裝置等。另外，可以提供一種新穎顯示裝置、半導體裝置或電子裝置等。

注意，這些效果的記載不妨礙其他效果的存在。注意，本發明的一個實施方式並不需要實現所有上述效果。除上述效果外的效果從說明書、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。

在本說明書等中，半導體裝置是指利用半導體特性的裝置以及包括半導體元件（電晶體、二極體、光電二極體等）的電路及包括該電路的裝置等。此外，半導體裝置是指能夠利用半導體特性而發揮作用的所有裝置。例如，作為半導體裝置的例子，有積體電路、具備積體電路的晶片、封裝中容納有晶片的電子構件。此外，記憶體裝置、顯示裝置、發光裝置、照明設備以及電子裝置等本身是半導體裝置，或者有時包括半導體裝置。

此外，在本說明書等中，當記載為“X與Y連接”時，表示在本說明書等中公開了如下情況：X與Y電連接的情況；X與Y在功能上連接的情況；以及X與Y直接連接的情況。因此，不侷限於圖式或文中所示的連接關係，例如其他的連接關係也在圖式或文中所記載的範圍內記載。X和Y都是物件（例如，裝置、元件、電路、佈線、電極、端子、導電膜、層等）。

作為X和Y電連接的情況的一個例子，可以在X和Y之間連接一個以上的能夠電連接X和Y的元件（例如開關、電晶體、電容器、電感器、電阻器、二極體、顯示器件、發光器件、負載等）。此外，開關的開啟狀態及關閉狀態被控制。換言之，藉由使開關處於導通狀態（開啟狀態）或非導通狀態（關閉狀態）來控制是否使電流流過。

作為X與Y在功能上連接的情況的一個例子，例如可以在X與Y之間連接有一個以上的能夠在功能上連接X與Y的電路（例如，邏輯電路（反相器、NAND電路、NOR電路等）、信號轉換電路（數位類比轉換電路、類比數位轉換電路、伽瑪校正電路等）、電位位準轉換電路（電源電路（升壓電路、降壓電路等）、改變信號的電位位準的位準轉移電路等）、電壓源、電流源、切換電路、放大電路（能夠增大信號振幅或電流量等的電路、運算放大器、差動放大電路、源極隨耦電路、緩衝電路等）、信號產生電路、記憶體電路、控制電路等）。注意，例如，即使在X與Y之間夾有其他電路，當從X輸出的信號傳送到Y時，就可以說X與Y在功能上是連接著的。

此外，當明確地記載為“X與Y電連接”時，包括如下情況：X與Y電連接的情況（換言之，以中間夾有其他元件或其他電路的方式連接X與Y的情況）；以及X與Y直接連接的情況（換言之，以中間不夾有其他元件或其他電路的方式連接X與Y的情況）。

例如，可以表達為“X、Y、電晶體的源極（或第一端子等）與電晶體的汲極（或第二端子等）互相電連接，X、電晶體的源極（或第一端子等）、電晶體的汲極（或第二端子等）與Y依次電連接”。或者，可以表達為“電晶體的源極（或第一端子等）與X電連接，電晶體的汲極（或第二端子等）與Y電連接，X、電晶體的源極（或第一端子等）、電晶體的汲極（或第二端子等）與Y依次電連接”。或者，可以表達為“X藉由電晶體的源極（或第一端子等）及電晶體的汲極（或第二端子等）與Y電連接，X、電晶體的源極（或第一端子等）、電晶體的汲極（或第二端子等）、Y依次設置”。藉由使用與這種例子同樣的表達方法規定電路結構中的連接順序，可以區分電晶體的源極（或第一端子等）與汲極（或第二端子等）而決定技術範圍。注意，這種表達方法是一個例子，不侷限於上述表達方法。在此，X和Y為物件（例如，裝置、元件、電路、佈線、電極、端子、導電膜、層等）。

此外，即使在電路圖上獨立的組件彼此電連接，也有時一個組件兼有多個組件的功能。例如，在佈線的一部分用作電極時，一個導電膜兼有佈線和電極的兩個組件的功能。因此，本說明書中的“電連接”的範疇內還包括這種一個導電膜兼有多個組件的功能的情況。

在本說明書等中，“電阻器”例如可以使用具有高於0Ω的電阻值的電路元件、佈線等。因此，在本說明書等中，“電阻器”包括具有電阻值的佈線、電流流過源極和汲極之間的電晶體、二極體、線圈等。因此，“電阻器”也可以稱為“電阻”、“負載”、“具有電阻值的區域”等，與此相反，“電阻”、“負載”、“具有電阻值的區域”也可以稱為“電阻器”等。作為電阻值，例如較佳為1mΩ以上且10Ω以下，更佳為5mΩ以上且5Ω以下，進一步較佳為10mΩ以上且1Ω以下。此外，例如也可以為1Ω以上且1×10 ⁹Ω以下。

在將佈線用於電阻器的情況下，電阻值有時取決於該佈線的長度。此外，有時將具有與被用作佈線的導電體不同的電阻率的導電體用於電阻器。此外，電阻值有時藉由對半導體摻雜雜質而決定。

在本說明書等中，“電容器”例如包括具有高於0F的靜電電容值的電路元件、具有高於0F的靜電電容值的佈線的區域、寄生電容、電晶體的閘極電容等。因此，在本說明書等中，“電容器”除包括具有一對電極及在該電極之間的介電體的電路元件外還包括產生在佈線和佈線之間的寄生電容、產生在電晶體的源極和汲極中的一個與閘極之間閘極電容等。“電容器”、“寄生電容”、“閘極電容”等也可以稱為“電容”等，與此相反，“電容”也可以稱為“電容器”、“寄生電容”、“閘極電容”等。此外，“電容”的“一對電極”也可以稱為“一對導電體”、“一對導電區域”、“一對區域”等。靜電電容值例如可以為0.05fF以上且10pF以下。此外，例如，還可以為1pF以上且10μF以下。

在本說明書等中，電晶體包括閘極、源極以及汲極這三個端子。閘極用作控制電晶體的導通狀態的控制端子。用作源極或汲極的兩個端子是電晶體的輸入輸出端子。根據電晶體的導電型（n通道型、p通道型）及對電晶體的三個端子施加的電位的高低，兩個輸入輸出端子中的一方用作源極而另一方用作汲極。因此，在本說明書等中，源極和汲極可以相互調換。在本說明書等中，在說明電晶體的連接關係時，使用“源極和汲極中的一個”（第一電極或第一端子）、“源極和汲極中的另一個”（第二電極或第二端子）的表述。此外，根據電晶體的結構，有時除了上述三個端子以外還包括背閘極。在此情況下，在本說明書等中，有時將電晶體的閘極和背閘極中的一個稱為第一閘極，將電晶體的閘極和背閘極的另一個稱為第二閘極。並且，在相同電晶體中，有時可以將“閘極”與“背閘極”相互調換。此外，在電晶體包括三個以上的閘極時，在本說明書等中，有時將各閘極稱為第一閘極、第二閘極、第三閘極等。

此外，在本說明書等中，“節點”也可以根據電路結構或裝置結構等稱為端子、佈線、電極、導電層、導電體或雜質區域等。此外，端子、佈線等也可以稱為“節點”。

此外，在本說明書等中，可以適當地調換“電壓”和“電位”。”電壓”是指與參考電位之間的電位差，例如在參考電位為地電位（接地電位）時，也可以將“電壓”稱為“電位”。接地電位不一定意味著0V。此外，電位是相對性的，根據參考電位的變化而供應到佈線的電位、施加到電路等的電位、從電路等輸出的電位等也產生變化。

此外，在本說明書等中，“高位準電位（也稱為“H電位”或“H”）”、“低位準電位（也稱為“L電位”或“L”）”不意味著特定的電位。例如，在兩個佈線都被記為“用作供應高位準電位的佈線”的情況下，兩個佈線所供應的高位準電位也可以互不相同。同樣，在兩個佈線都被記為“用作供應低位準電位的佈線”的情況下，兩個佈線所供應的低位準電位也可以互不相同。

“電流”是指電荷的移動現象（導電），例如，“發生正帶電體的導電”的記載可以替換為“在與其相反方向上發生負帶電體的導電”的記載。因此，在本說明書等中，在沒有特別的說明的情況下，“電流”是指載子移動時的電荷的移動現象（導電）。在此，作為載子可以舉出電子、電洞、陰離子、陽離子、絡離子等，載子根據電流流過的系統（例如，半導體、金屬、電解液、真空中等）不同。此外，佈線等中的“電流的方向”是正載子移動的方向，以正電流量記載。換言之，負載子移動的方向與電流方向相反，以負電流量記載。因此，在本說明書等中，在沒有特別的說明的情況下，關於電流的正負（或電流的方向），“電流從元件A向元件B流過”等記載可以替換為“電流從元件B向元件A流過”等記載。此外，“對元件A輸入電流”等記載可以替換為“從元件A輸出電流”等記載。

此外，在本說明書等中，“第一”、“第二”、“第三”等序數詞是為了避免組件的混淆而附加上的。因此，該序數詞不限制組件的個數。此外，該序數詞不限制組件的順序。例如，本說明書等的實施方式之一中附有“第一”的組件有可能在其他的實施方式或申請專利範圍等中附有“第二”的組件。此外，例如，在本說明書等中，一個實施方式中的“第一”所指的組件有可能在其他實施方式或申請專利範圍等中被省略。

另外，在本說明書等中，為了方便起見，有時使用“上”、“下”、“上方”或“下方”等表示配置的詞句以參照圖式說明組件的位置關係。此外，組件的位置關係根據描述各結構的方向適當地改變。因此，不侷限於說明書等中所說明的詞句，根據情況可以適當地換詞句。例如，在“位於導電體的頂面的絕緣體”的表述中，藉由將所示的圖式的方向旋轉180度，也可以稱為“位於導電體的下面的絕緣體”。此外，在“位於導電體的頂面的絕緣體”的表述中，藉由將所示的圖式的方向旋轉90度，也可以稱為“位於導電體的左面（或右面）的絕緣體”。

此外，在本說明書等中，“上”及“下”這樣的術語不限定於組件的位置關係為“正上”或“正下”且直接接觸的情況。例如，如果是“絕緣層A上的電極B”的表述，則不一定必須在絕緣層A上直接接觸地形成有電極B，也可以包括在絕緣層A與電極B之間包括其他組件的情況。

在本說明書等中，“相鄰”及“接近”等詞語不限定組件直接接觸的狀態。例如，如果是“與絕緣層A相鄰的電極B”的表述，則不一定必須是絕緣層A與電極B直接接觸的情況，也可以包括在絕緣層A與電極B之間包括其他組件的情況。

另外，在本說明書等中，“重疊”等詞語不限定組件的疊層順序等的狀態。例如，“與絕緣層A重疊的電極B”不侷限於“在絕緣層A上形成有電極B”的狀態，還包括“在絕緣層A下形成有電極B”的狀態或“在絕緣層A的右側（或左側）形成有電極B”的狀態。

此外，在本說明書等中，根據狀況，可以互相調換“膜”和“層”等詞句。例如，有時可以將“導電層”調換為“導電膜”。此外，有時可以將“絕緣膜”變換為“絕緣層”。此外，根據情況或狀態，可以使用其他詞句代替“膜”和“層”等詞句。例如，有時可以將“導電層”或“導電膜”變換為“導電體”。此外，例如有時可以將“絕緣層”或“絕緣膜”變換為“絕緣體”。

注意，在本說明書等中，“電極”、“佈線”、“端子”等的詞句不在功能上限定其組件。例如，有時將“電極”用作“佈線”的一部分，反之亦然。再者，“電極”或“佈線”還包括多個“電極”或“佈線”被形成為一體的情況等。此外，例如，有時將“端子”用作“佈線”或“電極”的一部分，反之亦然。再者，“端子”的詞句包括多個“電極”、“佈線”、“端子”等被形成為一體的情況等。因此，例如，“電極”可以為“佈線”或“端子”的一部分，例如，“端子”可以為“佈線”或“電極”的一部分。此外，“電極”、“佈線”、“端子”等的詞句有時置換為“區域”等的詞句。

在本說明書等中，根據情況或狀態，可以互相調換“佈線”、“信號線”及“電源線”等詞句。例如，有時可以將“佈線”變換為“信號線”。此外，例如有時可以將“佈線”變換為“電源線”。反之亦然，有時可以將“信號線”或“電源線”變換為“佈線”。有時可以將“電源線”變換為“信號線”。反之亦然，有時可以將“信號線”變換為“電源線”。此外，根據情況或狀態，可以將施加到佈線的“電位”變換為“信號”。反之亦然，有時可以將“信號”變換為“電位”。

在本說明書等中，半導體的雜質是指構成半導體膜的主要成分之外的物質。例如，濃度低於0.1atomic%的元素是雜質。當包含雜質時，例如，半導體中的缺陷態密度有可能提高，載子移動率有可能降低或結晶性有可能降低。在半導體是氧化物半導體時，作為改變半導體特性的雜質，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過渡金屬等，尤其是，例如有氫（也包含於水中）、鋰、鈉、矽、硼、磷、碳、氮等。明確而言，當半導體是矽層時，作為改變半導體特性的雜質，例如有氧、除氫之外的第1族元素、第2族元素、第13族元素、第15族元素等。

在本說明書等中，開關是指具有藉由變為導通狀態（開啟狀態）或非導通狀態（關閉狀態）來控制是否使電流流過的功能的元件。或者，開關是指具有選擇並切換電流路徑的功能的元件。作為開關的一個例子，可以使用電開關或機械開關等。換而言之，開關只要可以控制電流，就不侷限於特定的元件。

電開關的例子包括電晶體（例如雙極電晶體或MOS電晶體）、二極體（例如PN二極體、PIN二極體、肖特基二極體、金屬-絕緣體-金屬（MIM）二極體、金屬-絕緣體-半導體（MIS）二極體或者二極體接法的電晶體）或者組合這些元件的邏輯電路等。當作為開關使用電晶體時，電晶體的“導通狀態”是指電晶體的源極電極與汲極電極在電性上短路的狀態。此外，電晶體的“非導通狀態”是指電晶體的源極電極與汲極電極在電性上斷開的狀態。當將電晶體僅用作開關時，對電晶體的極性（導電型）沒有特別的限制。

作為機械開關的例子，可以舉出利用了MEMS（Micro Electro Mechanical Systems，微機電系統）技術的開關該開關具有以機械方式可動的電極，並且藉由移動該電極來控制導通和非導通而進行工作。

在本說明書中，“平行”是指兩條直線形成的角度為-10°以上且10°以下的狀態。因此，也包括該角度為-5°以上且5°以下的狀態。”大致平行”是指兩條直線形成的角度為-30°以上且30°以下的狀態。此外，“垂直”是指兩條直線形成的角度為80°以上且100°以下的狀態。因此，也包括該角度為85°以上且95°以下的狀態。”大致垂直”是指兩條直線形成的角度為60°以上且120°以下的狀態。

在本說明書等中，關於計數值或計量值、換算成計數值或計量值的物件、方法以及現象等，當提到“同一”、“相同”、“相等”或“均勻”等時，除非特別敘述，包括±20%的誤差。

在本說明書等中，金屬氧化物（metal oxide）是指廣義上的金屬的氧化物。金屬氧化物被分類為氧化物絕緣體、氧化物導電體（包括透明氧化物導電體）和氧化物半導體（Oxide Semiconductor，也可以簡稱為OS）等。例如，在將金屬氧化物用於電晶體的半導體層的情況下，有時將該金屬氧化物稱為氧化物半導體或金屬氧化物半導體（metal oxide semiconductor）。也就是說，在具有放大作用、整流作用和開關作用中的至少一個的電晶體的通道被形成在金屬氧化物中的情況下，可以將該金屬氧化物稱為氧化物半導體或金屬氧化物半導體。此外，也可以將“OS電晶體”稱為包含金屬氧化物或氧化物半導體的電晶體。

此外，在本說明書等中，有時將包含氮的金屬氧化物也稱為金屬氧化物（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）。

此外，在本說明書等中，各實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的結構適當地組合而構成本發明的一個實施方式。此外，當在一個實施方式中示出多個結構例子時，可以適當地組合這些結構例子。

參照圖式說明本說明書所記載的實施方式。注意，所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實，就是實施方式可以以多個不同形式來實施，其方式和詳細內容可以在不脫離本發明的精神及其範圍的條件下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實施方式所記載的內容中。注意，在實施方式中的發明的結構中，有時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，而省略反復說明。在立體圖或俯視圖等中，為了明確起見，有時省略部分組件的圖示。另外，為了容易理解，有時省略陰影等。

在本說明書的圖式中，為便於清楚地說明，有時誇大表示大小、層的厚度或區域。因此，本發明並不侷限於圖式中的尺寸或縱橫比。此外，在圖式中，示意性地示出理想的例子，因此本發明不侷限於圖式所示的形狀或數值等。例如，可以包括因雜訊或定時偏差等所引起的信號、電壓或電流的不均勻等。

在本說明書等中，在多個組件使用同一符號並且需要區分它們時，有時對符號的後面附加“A”、“a”、“_1”、“[i]”、“[m，n]”等用於識別的文字。例如，有時將多個發光元件70記為發光元件70R、發光元件70G或發光元件70B。換言之，在說明在發光元件70R、發光元件70G和發光元件70B之間共同的事項的情況或不需區分它們的情況下，有時簡單地記為“發光元件70”。

實施方式1 參照圖式說明根據本發明的一個實施方式的電子裝置100A及電子裝置100B。

＜電子裝置100A＞ 圖1是說明根據本發明的一個實施方式的電子裝置100A的結構例子的圖。圖1A是根據本發明的一個實施方式的電子裝置100A的立體外觀圖。電子裝置100A是眼鏡型電子裝置。電子裝置100A包括外殼101以及安裝部103（安裝部103R及安裝部103L）。電子裝置100A是用來擴增實境（AR）的可穿戴型電子裝置。

另外，電子裝置100A包括感測器部50、感測器部51（感測器部51R及感測器部51L）、電源部（電池104及電壓生成部105）、控制部106、通訊部107以及天線108（天線108R及天線108L）。例如，電子裝置100A在安裝部103R中包括電池104、電壓生成部105及天線108R，在安裝部103L中包括控制部106、通訊部107及天線108L。

另外，電子裝置100A包括耳機121（耳機121R及耳機121L）。另外，也可以包括骨傳導方式的音訊裝置122（音訊裝置122R及音訊裝置122L）代替耳機121。另外，也可以包括耳機121和骨傳導方式的音訊裝置122中的至少一者或兩者。例如，電子裝置100A在安裝部103R中包括骨傳導方式的音訊裝置122R，在安裝部103L中包括骨傳導方式的音訊裝置122L。在利用骨傳導方式的音訊裝置122時，使用者可以同時聽到電子裝置100A所傳送的音訊信號和周圍的音訊。

[感測器部] 感測器部50及感測器部51具有取得使用者的視覺、聽覺、觸覺、味覺和嗅覺中的任一個或多個資訊的功能。更明確地說，感測器部50及感測器部51具有檢測或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、磁、溫度、聲音、時間、電場、電流、電壓、電力、輻射線、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線。電子裝置100A也可以包括一個或多個感測器部50。電子裝置100A也可以包括一個或多個感測器部51。

例如，可以利用感測器部50拍攝周圍風景而將其顯示在半導體裝置之一的顯示裝置10上。另外，可以利用感測器部50測量周圍的溫度、濕度、照度、臭氣等。

另外，例如，可以利用感測器部51測量使用者的眨眼次數、眼瞼動作、瞳孔大小、體溫、脈搏、血液中的氧飽和度等，以檢測使用者的疲勞度及健康狀態等。電子裝置100A可以檢測使用者的疲勞度及健康狀態等而在顯示裝置10上顯示警告等。

另外，也可以利用感測器部51拍攝使用者的瞳來檢測使用者的視線。藉由把握使用者的視線動作，可以提高檢測疲勞度的精度。

另外，藉由檢測使用者的視線，可以知道使用者的注目點。例如，藉由組合注目點的檢測與每單位時間的眨眼次數，可以進行選擇顯示在顯示裝置10的顯示區域上的圖示的工作。就是說，藉由檢測出使用者的視線及眼瞼動作，可以實現用滑鼠點選圖示的工作。也就是說，藉由檢測出使用者的視線及眼瞼動作，可以控制電子裝置100的工作。使用者不需使用雙手操作電子裝置100A，所以可以在免提的狀態（雙手無拘束的狀態）下進行輸入操作等。

另外，感測器部50及/或感測器部51較佳為除了上述功能之外還具有能夠測量腦波的功能。例如，也可以具有包括接觸於頭部的電極且根據流過該電極的微弱電流測量腦波的機構。藉由感測器部50或感測器部51具有能夠測量腦波的功能，可以實現在顯示區域上的使用者的目標顯示位置顯示影像或影像的一部分等工作。此時，使用者也不需使用雙手操作電子裝置100A，所以可以在免提的狀態下進行輸入操作等。

[電源部] 電池104具有儲存電子裝置100A的工作所需的電力的功能以及供應工作所需的電力的功能。電壓生成部105具有生成電子裝置100A的工作所需的電壓的功能以及將該電壓保持為恆定的功能。電池104可以使用一次電池或二次電池。注意，作為該二次電池例如可以使用鋰離子二次電池。可以將電池104與電壓生成部105統稱為電源部。

注意，雖然圖1A示出包括電池104的結構，但本發明不侷限於此，也可以採用電子裝置100A直接被外部電源供應電力而沒設置電池104的結構。另外，電子裝置100A也可以包括電池104並具有從外部被供應電力的功能。

[控制部] 控制部106具有控制電子裝置100A的工作的功能。控制部106可以包括CPU、記憶體等。記憶體具有保持電子裝置100A中使用的各種程式及電子裝置100A的工作所需的資料等的功能。

另外，控制部106具有向顯示裝置10供應影像信號的功能。另外，控制部106可以對影像信號進行高解析度化處理（上轉換）或低解析度化處理（下轉換）。由此，可以根據顯示區域（也稱為“顯示部”）的解析度對解析度低的影像資料進行上轉換。或者，可以對解析度高的影像資料進行下轉換。由此，可以將顯示品質高的影像顯示在顯示裝置10上。

另外，控制部106根據需要也可以設置GPU等。控制部106可以被用作具有電子裝置100A的工作所需的功能的應用程式處理器。

[通訊部] 通訊部107具有以無線或有線進行通訊的功能。尤其在具有以無線進行通訊的功能時能夠省略用來進行連接的電纜等的部件數，所以是較佳的。

通訊部107在具有以無線進行通訊的功能時可以藉由天線108進行通訊。作為通訊協定或通訊技術可以使用：通訊標準諸如LTE（Long Term Evolution：長期演進）、GSM（Global System for Mobile Communication：全球移動通訊系統）（註冊商標）、EDGE（Enhanced Data Rates for GSM Evolution：GSM增強資料率演進）、CDMA2000（Code Division Multiple Access 2000：碼分多址2000）、W-CDMA（註冊商標）；或者由IEEE（電氣電子工程師學會）通訊標準化的規格諸如Wi-Fi（註冊商標）、Bluetooth（註冊商標）、ZigBee（註冊商標）等。此外，可以使用國際電信聯盟（ITU）所決定的第三代移動通訊系統（3G）、第四代移動通訊系統（4G）或第五代移動通訊系統（5G）等。

通訊部107可以藉由World Wide Web（WWW：環球網）的基礎的網際網路、內聯網、外聯網、PAN（Personal Area Network：個人網）、LAN（Local Area Network：區域網路）、CAN（Campus Area Network：校園網）、MAN（Metropolitan Area Network：都會區網路）、WAN（Wide Area Network：廣域網路）、GAN（Global Area Network：全球網）等電腦網路使電子裝置100A與其他設備連接，來輸入或輸出資訊。

另外，藉由具備多個天線108，可以提高無線通訊的穩定性。

另外，通訊部107也可以電連接於電子裝置100所包括的外部埠（未圖示）。此外，作為外部介面，例如可以採用能夠藉由電纜連線於電腦及印表機等外部裝置的結構。典型的是，有USB端子等。另外，作為外部埠，還可以包括LAN連接用端子、數位廣播接收用端子、連接AC轉接器的端子等。此外，也可以採用除了有線之外還設置使用紅外線、可見光、紫外線等的光通訊用收發機的結構。另外，通訊部107例如也可以電連接於設置在電子裝置100中的一個以上的按鈕或開關（也稱為“外殼開關”，未圖示）。

圖1B是從上方看電子裝置100A所具備的外殼101的內部的圖。電子裝置100A在外殼101前面包括感測器部50及一對顯示區域102（顯示區域102R及顯示區域102L）。顯示區域102被用作半反射鏡。另外，電子裝置100A在外殼101內部包括顯示裝置10、透鏡11（透鏡11R及透鏡11L）、鏡子12（鏡子12R及鏡子12L）及隔離體13。鏡子12是曲面鏡，被用作全反射的凸面鏡。注意，根據目的等也可以使用凹面鏡或平面鏡作為鏡子12。被用作半反射鏡的顯示區域102也是與鏡子12同樣的。

圖3A是說明顯示裝置10的結構的方塊圖。顯示裝置10具有顯示區域235、週邊電路區域232及週邊電路區域233。顯示區域235包括配置為矩陣狀的多個像素230。藉由控制各像素230的發光量，可以在顯示區域235上顯示影像。另外，顯示區域235具有顯示區域235R及顯示區域235L。關於顯示裝置10的結構將在後面說明。

透鏡11R具有將顯示在顯示區域235R上的影像（也稱為“光21R”）投射到鏡子12R的功能（參照圖1B）。被投射到鏡子12R的光21R在凸面鏡的鏡子12R上反射，而放大地投射到顯示區域102R。顯示區域102R是半反射鏡，例如被用作凹面鏡。顯示區域102R透過從外殼101的外部入射的外光22R，並將反射在鏡子12R上的光21R還反射。光21R及外光22R被發射到外殼101的後面（使用者一側）。

透鏡11L具有將顯示在顯示區域235L上的影像（也稱為“光21L”）投射到鏡子12L的功能。被投射到鏡子12L的光21L在凸面鏡的鏡子12L上反射，而放大地投射到顯示區域102L。顯示區域102L是半反射鏡，例如被用作凹面鏡。顯示區域102L透過從外殼101的外部入射的外光22L，並將反射在鏡子12L上的光21L還反射。光21L及外光22L被發射到外殼101的後面（使用者一側）。

各透鏡11及鏡子12的位置及角度都可以任意地調整。藉由調整各透鏡11R及鏡子12R的位置及角度，可以控制光21R的發射位置。另外，藉由調整各透鏡11L及鏡子12L的位置及角度，可以控制光21L的發射位置。

有時將如透鏡11、鏡子12、被用作半反射鏡的顯示區域102等具有使光折射、反射、著色、偏振或減光等功能的構件稱為光學構件。用於電子裝置100A的光學構件不侷限於透鏡11、鏡子12及顯示區域102。電子裝置100A也可以包括透鏡11、鏡子12及顯示區域102以外的光學構件。另外，也可以使用其他光學構件代替透鏡11、鏡子12及顯示區域102中的至少一部分。例如，也可以組合多個透鏡構成透鏡11。

另外，用於電子裝置100A的透鏡較佳為非球面透鏡。非球面透鏡與球面透鏡相比可以減少像差，由此可以提高電子裝置100A的顯示品質。

隔離體13重疊於顯示區域235R和顯示區域235L的境界，並延伸到外殼101的後面。隔離體13具有防止顯示在顯示區域235R上的影像映入鏡子12L中的功能。另外，隔離體13具有防止顯示在顯示區域235L上的影像映入鏡子12R中的功能。

電子裝置100A的使用者可以用右眼看到光21R及外光22R並用左眼看到光21L及外光22L。由於被用作半反射鏡的顯示區域102，使用者可以重疊地看到顯示裝置10所顯示的影像與風景。

在根據本發明的一個實施方式的電子裝置100A中，顯示裝置10設置在使用者的雙眼之間。由此，電子裝置100A的使用者可以在不被顯示裝置10遮蔽視線的狀態下看到風景及顯示在顯示區域102上的影像。另外，即使電子裝置100A的工作停止也能夠看到風景。另外，電子裝置100A可以以一個顯示裝置生成右眼用和左眼用的影像而不需分別設置右眼用顯示裝置及左眼用顯示裝置。由此，可以實現功耗及生產成本的降低。並且，電子裝置100A的輕量化容易實現，而提高電子裝置100A的佩戴感。

＜電子裝置100B＞ 圖2是說明根據本發明的一個實施方式的電子裝置100B的結構例子的圖。圖2A是根據本發明的一個實施方式的電子裝置100B的立體外觀圖。圖2B是從上方看電子裝置100B所具備的外殼101的內部的圖。電子裝置100B是電子裝置100A的變形例子。因此，為了避免重複說明，主要說明電子裝置100B的與電子裝置100A不同之處。

電子裝置100B是用來虛擬實境（VR）的護目鏡型電子裝置。電子裝置100B包括鏡子14（鏡子14R及鏡子14L）代替電子裝置100A所包括的顯示區域102。另外，鏡子14設置在外殼101內部。另外，電子裝置100B具有頭部周圍及頭頂部的帶狀安裝部103。安裝部103的長度可以適當地調整。

鏡子14是曲面鏡，被用作全反射的凸面鏡。注意，根據目的等也可以使用凹面鏡或平面鏡作為鏡子14。

另外，電子裝置100B在外殼101內部包括電池104、電壓生成部105、控制部106及通訊部107。天線108設置在安裝部103的一部分中。

另外，也可以在鏡子14L與使用者之間設置透鏡111L。另外，也可以在鏡子14R與使用者之間設置透鏡111R。透鏡111（透鏡111L及透鏡111R）的位置可以適當地調整。使用者可以藉由透鏡111看到顯示在鏡子14上的影像。

因為電子裝置100B具有外光不進入外殼101內的結構，所以使用者可以得到較強的沉浸感。另外，也可以將攝像元件用於感測器部50而拍攝周圍風景並將其顯示在顯示裝置10上。電子裝置100B還可以以在周圍風景的影像上疊加其他資訊的方式進行顯示。因此，電子裝置100B也可以被用作用來擴增實境（AR）的可穿戴型電子裝置。

與電子裝置100A同樣，在根據本發明的一個實施方式的電子裝置100B中，顯示裝置10設置在使用者的雙眼之間。由此，電子裝置100B的使用者可以以顯示裝置10看到顯示在鏡子14上的影像。另外，電子裝置100B也可以以一個顯示裝置生成右眼用和左眼用的影像而不需分別設置右眼用顯示裝置及左眼用顯示裝置。由此，可以實現減低功耗及生產成本。並且，電子裝置100B的輕量化容易實現，而提高電子裝置100B的佩戴感。

＜顯示裝置的結構例子＞ 對顯示裝置10的結構例子進行說明。圖3A是說明顯示裝置10的方塊圖。如上所述那樣，顯示裝置10具有顯示區域235、週邊電路區域232及週邊電路區域233。另外，顯示區域235具有顯示區域235R及顯示區域235L。

包括在週邊電路區域232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232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235與週邊電路區域232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232及週邊電路區域233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230所包括的電晶體相同的製程形成。

顯示裝置10包括：大致彼此平行地配置且其電位被週邊電路區域232所包括的電路控制的m個佈線236；以及大致彼此平行地配置且其電位被週邊電路區域233所包括的電路控制的n個佈線237。

顯示區域235包括配置為矩陣狀的多個像素230。藉由將控制紅色光的像素230、控制綠色光的像素230以及控制藍色光的像素230總用作一個像素240並控制每個像素230的發光量（發光亮度），能夠實現全彩色顯示。由此，該三個像素230被用作子像素。換言之，三個子像素分別控制紅色光、綠色光或藍色光的發光量等（參照圖3B1）。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（參照圖3B2）。

另外，也可以將四個子像素總用作一個像素240。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（參照圖3B3）。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添加控制黃色光的子像素（參照圖3B4）。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添加控制白色光的子像素（參照圖3B5）。

藉由增加用作一個像素的子像素的數量可以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等：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；在數字電影放映中使用的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。

顯示區域235的解析度可以為HD（像素數1280×720）、FHD（像素數1920×1080）、WQHD（像素數2560×1440）等。再者，較佳為具有極高解析度諸如WQXGA（像素數2560×1600）、4K2K（像素數3840×2160，也稱為“4K”）、8K4K（像素數7680×4320，也稱為“8K”）等。尤其是，較佳為具有4K2K、8K4K或更高的解析度。

另外，顯示區域235的像素密度（清晰度）較佳為1000ppi以上且10000ppi以下。例如，可以為2000ppi以上且6000ppi以下，也可以為3000ppi以上且5000ppi以下。

注意，顯示區域235的螢幕比例（縱橫比）沒有特別的限制。顯示裝置10的顯示區域235例如可以對應於1：1（正方形）、4：3、16：9、16：10等各種螢幕比例。

另外，根據本發明的一個實施方式的顯示裝置的更新頻率可以是可變的。例如，可以根據顯示在顯示裝置上的內容調整更新頻率（例如，在0.01Hz以上且240Hz以下的範圍內進行調整）來降低功耗。另外，也可以將藉由降低更新頻率的驅動來降低顯示裝置的功耗這驅動稱為空轉停止（IDS）驅動。

＜像素的電路結構例子＞ 圖4A是示出像素230的電路結構例子的圖。像素230包括像素電路431及顯示元件432。

各佈線236與在顯示區域235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237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438及電晶體434。另外，像素電路431與顯示元件432電連接。

另外，在本說明書等中，有時可以將“元件”換稱為“器件”。例如，可以將顯示元件、發光元件及液晶元件分別換稱為顯示器件、發光器件及液晶器件。

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237及佈線236。

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438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438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432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432，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432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。注意，有時將“有機EL元件”和“無機EL元件”統稱為“EL元件”。

EL元件的發光顏色可以根據構成EL元件的材料變為白色、紅色、綠色、藍色、青色、洋紅色或黃色等。

作為實現彩色顯示的方法，有如下方法：組合發光顏色為白色的顯示元件432和彩色層的方法；以及在每個像素設置發光顏色不同的顯示元件432的方法。前者的方法的生產率比後者的方法高。另一方面，在後者的方法中，需要根據每個像素形成顯示元件432，所以其生產率比前者的方法低。但是，在後者的方法中，可以得到其色純度比前者的方法高的發光顏色。藉由在後者的方法中使顯示元件432具有微腔結構，可以進一步提高色純度。

顯示元件432可以使用低分子化合物或高分子化合物，還可以包含無機化合物。構成顯示元件432的層可以藉由蒸鍍法（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。

發光元件432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元件432，也可以將其用作發光材料。

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，高電源電位VDD施加到電位供應線VL_a和電位供應線VL_b中的一個，低電源電位VSS施加到另一個。

在包括像素電路431的顯示裝置中，由週邊驅動電路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，控制流過在電晶體438的源極電極與汲極電極之間的電流量，並且，顯示元件432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。

圖4B示出圖4A所示的像素230的電路結構的變形例子。圖4B所示的電路結構具有從圖4A所示的電路結構中去除電晶體434及電位供應線V0的結構。關於其他結構，可以參照圖4A所示的電路結構的說明。因此，為了避免重複說明，省略圖4B所示的電路結構的詳細說明。

另外，構成像素電路431的電晶體的一部分或全部也可以由包括背閘極的電晶體構成。例如，如圖4C所示，也可以作為電晶體436使用包括背閘極的電晶體而將背閘極與閘極電連接。另外，如圖4C所示的電晶體438那樣，也可以將背閘極與電晶體的源極和汲極中的一個電連接。

另外，如圖5A的立體圖所示，顯示裝置10也可以具有層30和層40的疊層結構。在層30與層40之間可以設置層間絕緣體或用來實現不同層間電連接的導電體。

藉由在層30中設置週邊驅動電路並在層40中設置具有像素230的顯示區域235，可以使顯示區域235的面積最大化。由此，可以提高顯示裝置10的解析度。另外，在解析度為固定時，可以增大每一個像素所佔的面積。另外，可以增大像素230的開口率。另外，由於增大每一個像素所佔的面積，而可以降低供應給像素的電流密度。由此，施加到像素的負載得到減少，可以提高顯示裝置10的可靠性。

設置在層30中的電晶體例如可以為在通道形成區域中含有矽的電晶體（也稱為“Si電晶體”）。另外，例如可以為在通道形成區域中含有單晶矽的電晶體（也稱為“c-Si電晶體”）。尤其是，在作為設置在層30中的電晶體使用c-Si電晶體時，可以增大該電晶體的通態電流。因此，可以高速驅動層30所包括的電路。

另外，Si電晶體可以以通道長度例如為3nm至10nm的微型加工形成，所以層30可以具有包括CPU、GPU及/或記憶體電路等的功能電路區域234。因此，顯示裝置10可以是包括應用程式處理器等的顯示裝置。注意，有時將CPU、GPU及記憶體電路等稱為“功能電路”。

設置在層40中的電晶體例如可以為OS電晶體。尤其是，作為OS電晶體較佳為使用在通道形成區域中包括包含銦、元素M（元素M是鋁、鎵、釔或錫）和鋅中的至少一個的氧化物的電晶體。這種OS電晶體具有關態電流極低的特性。因此，在作為用於像素電路431的電晶體使用OS電晶體時，可以長期間保持寫入到像素電路431的資料，所以是較佳的。尤其是，在作為電晶體436使用OS電晶體時，可以長期間保持寫入到節點435的資料。

另外，因為OS電晶體的源極-汲極間的絕緣耐壓高，所以電晶體438較佳為使用OS電晶體。電晶體438是控制流過顯示元件432的電流的電晶體（也稱為“驅動電晶體”），而較高的電壓施加到源極與汲極間。藉由作為電晶體438使用OS電晶體，可以提高顯示裝置10的可靠性。

設置在層30及層40中的電晶體也可以使用Si電晶體和OS電晶體的兩者。作為用於Si電晶體的材料，可以舉出單晶矽、多晶矽、非晶矽等。尤其是，可以使用半導體層中含有低溫多晶矽（LTPS（Low Temperature Poly Silicon））的電晶體（也稱為LTPS電晶體）。LTPS電晶體具有高場效移動率以及良好的頻率特性。

藉由使用LTPS電晶體等Si電晶體，可以在同一基板上形成需要以高頻率驅動的電路（例如，源極驅動器電路）和顯示部。因此，可以使安裝到顯示裝置的外部電路簡化，可以縮減構件成本及安裝成本。

OS電晶體的場效移動率比非晶矽高得多。另外，OS電晶體的關閉狀態下的源極和汲極間的洩漏電流（以下，也稱為關態電流）極低，可以長期間保持與該電晶體串聯連接的電容器中儲存的電荷。另外，藉由使用OS電晶體，可以降低顯示裝置的功耗。

另外，室溫下的每通道寬度1μm的OS電晶體的關態電流值可以為1aA（1×10 ^-18A）以下、1zA（1×10 ^-21A）以下或1yA（1×10 ^-24A）以下。注意，室溫下的每通道寬度1μm的Si電晶體的關態電流值為1fA（1×10 ^-15A）以上且1pA（1×10 ^-12A）以下。因此，也可以說，OS電晶體的關態電流比Si電晶體的關態電流低10位左右。

例如，也可以作為週邊電路區域232及週邊電路區域233所包括的電晶體使用LTPS電晶體且作為顯示區域235所包括的電晶體使用OS電晶體。

另外，在提高像素電路所包括的發光器件的發光亮度時，需要增大流過發光器件的電流量。為此，需要提高像素電路所包括的驅動電晶體的源極-汲極間電壓。因為OS電晶體的源極-汲極間的耐壓比Si電晶體高，所以可以對OS電晶體的源極-汲極間施加高電壓。由此，藉由作為像素電路所包括的驅動電晶體使用OS電晶體，可以增大流過發光器件的電流量而提高發光器件的發光亮度。

另外，當電晶體在飽和區域中工作時，與Si電晶體相比，OS電晶體可以使隨著閘極-源極間電壓的變化的源極-汲極間電流的變化細小。因此，藉由作為像素電路所包括的驅動電晶體使用OS電晶體，可以根據閘極-源極間電壓的變化詳細決定流過源極-汲極間的電流，所以可以控制流過發光器件的電流量。由此，可以增大像素電路的灰階。

另外，關於電晶體在飽和區域中工作時流過的電流的飽和特性，與Si電晶體相比，OS電晶體即使逐漸地提高源極-汲極間電壓也可以使穩定的電流（飽和電流）流過。因此，藉由將OS電晶體用作驅動電晶體，即使例如包含EL材料的發光器件的電流-電壓特性發生不均勻，也可以使穩定的電流流過發光器件。也就是說，OS電晶體當在飽和區域中工作時即使提高源極-汲極間電壓，源極-汲極間電流也幾乎不變，因此可以使發光器件的發光亮度穩定。

如上所述，藉由作為像素電路所包括的驅動電晶體使用OS電晶體，可以實現“黑色模糊的抑制”、“發光亮度的上升”、“多灰階化”、“發光器件不均勻的抑制”等。

圖5B是示出半導體裝置之一的顯示裝置10的結構例子的方塊圖。圖5B示出控制部130、運算部140、記憶部150、輸入輸出部160及視線檢測部170作為設置在功能電路區域234中的功能電路。控制部130、運算部140、記憶部150、輸入輸出部160與視線檢測部170藉由匯流排線131電連接。

[控制部130] 控制部130具有控制顯示裝置10整體的工作的功能。控制部130控制顯示區域235、週邊電路區域232、週邊電路區域233、運算部140、記憶部150、輸入輸出部160及視線檢測部170的工作。

[運算部140] 運算部140具有進行關於攝像顯示裝置10整體的工作的運算的功能，例如可以使用中央處理器（Central Processing Unit：CPU）等。運算部140具有生成顯示在顯示區域235上的影像的功能。

作為運算部140，除了CPU以外，還可以單獨或組合地使用DSP（Digital Signal Processor：數位信號處理器）或GPU（Graphics Processing Unit：圖形處理器）等其他微處理器。另外，這些微處理器也可以由FPGA（Field Programmable Gate Array：現場可程式邏輯閘陣列）或FPAA（Field Programmable Analog Array：現場可程式類比陣列）等PLD（Programmable Logic Device：可程式邏輯器件）來構成。

另外，運算部140包括神經網路141。神經網路141也可以由軟體構成。作為神經網路141，可以使用深度神經網路、卷積神經網路、遞迴神經網路、自編碼器、深度波茲曼機和深度置信網路中的一個或多個。

運算部140藉由由處理器解釋且執行來自各種程式的指令，可以進行各種資料處理及程式控制。有可能由處理器執行的程式可以被儲存在處理器中的記憶體區域，也可以被儲存在記憶部150中。

運算部140也可以包括主記憶體。主記憶體可以包括RAM（Random Access Memory：隨機存取記憶體）等的揮發性記憶體或ROM（Read Only Memory：唯讀記憶體）等的非揮發性記憶體。

作為設置在主記憶體中的RAM，例如可以使用DRAM（Dynamic Random Access Memory：動態隨機存取記憶體），並虛擬地分配並使用作為運算部140的工作空間的記憶體空間。儲存在記憶部150中的作業系統、應用程式、程式模組、程式資料等在執行時被載入於RAM中。被載入於RAM中的這些資料、程式或程式模組被運算部140直接訪問並操作。

另一方面，可以在ROM中容納不需要改寫的BIOS（Basic Input/Output System：基本輸入/輸出系統）及韌體等。作為ROM，可以使用遮罩ROM、OTPROM（One Time Programmable Read Only Memory：一次可程式唯讀記憶體）或EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory：可擦除可程式唯讀記憶體）等。作為EPROM，可以舉出藉由紫外線照射可以消除存儲資料的UV-EPROM（Ultra-Violet Erasable Programmable Read Only Memory：紫外線-可擦除可程式唯讀記憶體）、EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory：電子式可抹除可程式唯讀記憶體）以及快閃記憶體等。

[記憶部150] 作為記憶部150，例如也可以使用採用非揮發性記憶元件的記憶體裝置諸如快閃記憶體、MRAM（Magnetoresistive Random Access Memory：磁阻式隨機存取記憶體）、PRAM（Phase change RAM：相變隨機存取記憶體）、ReRAM（Resistive RAM：電阻隨機存取記憶體）或FeRAM（Ferroelectric RAM：鐵電隨機存取記憶體）等或者採用揮發性記憶元件的記憶體裝置如DRAM（Dynamic RAM：動態隨機存取記憶體）、SRAM（Static RAM：靜態隨機存取記憶體）等。

注意，也可以將安裝在顯示裝置10外部的記憶體裝置用作記憶部150而不將記憶部150設置在顯示裝置10中。此時，記憶部150藉由輸入輸出部160與運算部140等電連接。或者，也可以設置通訊單元，而以無線通訊進行資料的發送或接收。

記憶部150例如儲存用來進行上轉換（也稱為“超解析度技術”）的多個演算法以及用於各演算法的權重係數等。另外，記憶部150也可以儲存顯示在顯示區域235上的影像源。

[輸入輸出部160] 輸入輸出部160與電子裝置100的控制部106電連接。輸入輸出部160也可以與電子裝置100的通訊部107電連接。顯示裝置10的工作所需的資訊藉由輸入輸出部160被供應到顯示裝置10。另外，輸入輸出部160例如也可以與設置在電子裝置100中的一個以上的按鈕或開關（也稱為“外殼開關”）電連接。另外，也可以與能夠連接其他輸入元件的外部埠電連接。

[視線檢測部170] 視線檢測部170具有與感測器部51聯動地檢測使用者的視線的功能。使用者的視線可以利用已知視線測量（眼動追蹤）法進行檢測。例如，可以利用瞳孔角膜反射（PCCR：Pupil Centre Corneal Reflection）法、亮/暗瞳效應（Bright/Dark Pupil Effect）法等進行檢測。

例如，PCCR法是根據使用者的瞳孔中心位置與將光照射到眼球時呈現的角膜反射影像（普爾欽斑）的相對位置檢測使用者的視線的方法。當利用PCCR法檢測使用者的視線時，可以藉由感測器部51拍攝使用者的瞳孔及普爾欽斑並藉由視線檢測部170檢測使用者的視線。注意，使用視線檢測部170的視線檢測方法不侷限於上述檢測方法。例如，視線檢測部170具有檢測使用者的角膜、虹膜、晶狀體和視網膜中的一個或多個的功能，即可。

作為為了取得普爾欽斑照射到眼球的光，可以使用從顯示裝置10的顯示區域235發射的光。當使用從顯示裝置10發射的光時，不需另行設置用來取得普爾欽斑的光源。由此，可以實現電子裝置100的輕量化、低成本化。

在作為用來取得普爾欽斑的光源使用紅外光的情況下，可以另行設置光源，也可以使用可發射紅外光的顯示裝置10。

本實施方式可以與其他實施方式的記載適當地組合。

實施方式2 在本實施方式中，作為電子裝置100（電子裝置100A及電子裝置100B）中的影像處理工作的一個例子，對上轉換的一個例子進行說明。

在此，說明無論是怎樣的影像源，使用者都可以看到解析度較高的高品質影像的影像處理工作。首先，說明人的視野特性。

[人的視野特性] 一般而言，人的視野大致分為辨別視野、有效視野、穩定注視野、感應視野及輔助視野這五個。

辨別視野是視野中心的大約5°以內的區域，該區域的視力、顏色識別等視覺功能最優異。

有效視野是視野中心的水平約為30°以內且垂直約為20°以內並鄰接於辨別視野外側的區域，該區域只要有眼球運動就可以即時識別規定資訊。

穩定注視野是視野中心的水平約為90°以內且垂直約為70°以內並鄰接於有效視野外側的區域，該區域藉由頭部運動可以不勉強地識別規定資訊。

感應視野是視野中心的水平約為100°以內且垂直約為85°以內並鄰接於穩定注視野外側的區域，該區域雖然能夠感覺到規定物件的存在，但識別能力低。

輔助視野是視野中心的水平約為100°至200°以內且垂直約為85°至130°以內並鄰接於感應視野外側的區域，該區域的規定物件的識別能力極低，只能感覺到刺激的存在。

如上所述可知，在影像的上轉換中，重要的是辨別視野至有效視野的影像品質。特別重要的是提高辨別視野的影像品質。

圖6A是示出使用者112從正面（影像顯示面）經過顯示區域102或鏡子14觀察顯示在顯示裝置10的顯示區域上的影像114的情況的示意圖。注意，圖6A所示的影像114對應於顯示區域235R或顯示區域235L。另外，在影像114上示出使用者112的視線113所到的注視點G。在本說明書等中，將影像114上的包括辨別視野的區域記為“第一區域S1”，並將包括有效視野的區域記為“第二區域S2”。另外，將包括穩定注視野、感應視野及輔助視野的區域記為“第三區域S3”。

注意，在圖6A中，以曲線表示第一區域S1與第二區域S2的境界（輪廓），但不侷限於此。如圖6B所示，第一區域S1與第二區域S2的境界（輪廓）可以為矩形，也可以為多角形。另外，也可以為組合直線與曲線的形狀。另外，如圖6C所示，也可以將顯示裝置10的顯示區域分為兩個區域，來將包括辨別視野及有效視野的區域定為第一區域S1並將其他區域定為第二區域S2。此時，沒有形成第三區域S3。

圖7A是從上方看顯示在電子裝置100的顯示裝置10的顯示區域上的影像114的圖，圖7B是從橫向看顯示在電子裝置100的顯示裝置10的顯示區域上的影像114的圖。在本說明書等中，將第一區域S1的水平方向上的角度表示為“角度θx1”，將第二區域S2的水平方向上的角度表示為“角度θx2”（參照圖7A）。另外，在本說明書等中，將第一區域S1的垂直方向上的角度表示為“角度θy1”，將第二區域S2的垂直方向上的角度表示為“角度θy2”（參照圖7B）。

例如，藉由將角度θx1及角度θy1都設為10°，可以增大第一區域S1的面積。此時，第一區域S1包括有效視野的一部分。另外，例如，藉由將角度θx2及角度θy2分別設為45°及35°，可以增大第二區域S2的面積。此時，第二區域S2包括穩定注視野的一部分。

注意，注視點G的位置根據視線113變動而有些變動。所以，角度θx1及角度θy1各自較佳為5°以上且小於20°。在以比辨別視野廣大的方式設定第一區域S1的面積時，顯示裝置10的工作得到穩定，影像的可見度得到提高。

當使用者112的視線113轉移時第一區域S1及第二區域S2也轉移。例如，在視線113的變動量超過一定量時，判斷為視線113轉移。在視線113的變動量變為一定量以下時，判斷為視線113的移動停止，而第一區域S1至第三區域S3決定。

[用來進行上轉換的各種演算法] 圖8示出用來進行上轉換的演算法的一個例子。在圖8中，將各演算法分類為組A、組B或組C。組A是以單純計算進行上轉換的演算法。組B及組C是將人工智慧（AI：Artificial Intelligence）用於上轉換的演算法。組B是以機器學習進行上轉換的演算法，組C是以使用神經網路的深層學習進行上轉換的演算法。

在圖8中，作為組A表示Nearest neighbor法、Bilinear法、Bicubic法。此外，作為組B表示RAISR（Rapid and Accurate Image Super-Resolution）法、ANR（Anchored Neighborhood Regression）法、A+法。另外，作為組C表示SRCNN（Super-Resolution Convolutional Neural Network）法。

作為上轉換之後的影像品質，最低的是Nearest neighbor法，最高的是SRCNN法。在圖8中，表示在以藉由Nearest neighbor法得到的影像品質為“最低”，以藉由SRCNN法得到的影像品質為“最高”時的藉由各演算法得到的影像品質及處理速度的順序。一般而言，上轉換之後的影像品質越好，其演算法的處理速度越慢。尤其是，在使用像SRCNN法那樣的多層的神經網路的上轉換方法中可以得到高品質的影像，另一方面，處理時間較長。

藉由根據第一區域S1、第二區域S2及第三區域S3各自改變用於上轉換的演算法，可以縮短上轉換的處理時間。再者，使用者可以看到解析度得到提高的高品質影像。另外，降低不需的上轉換處理，由此可以降低電子裝置的功耗。

例如，第一區域S1的上轉換利用組B或組C的方法進行，第二區域S2的上轉換利用組A的方法進行。另外，第三區域S3也可以顯示低品質影像，所以利用處理速度最高的Nearest neighbor法進行上轉換即可。

例如，在以白色為主色調的背景與以白色為主色調的結構物重疊的情況等的以相同顏色為主色調的背景與結構物重疊的影像中，在該結構物位於第一區域S1上時判斷為使用者注視該結構物，對第一區域S1進行影像品質高的上轉換處理，即可。

上轉換在運算部140中進行。在運算部140中為了上轉換設定的演算法或權重係數等從記憶部150讀出並儲存於運算部140中。另外，也可以預先在運算部140內的記憶體區域中儲存這些演算法及權重係數。另外，上轉換也可以在上述實施方式所示的控制部106中進行。另外，上轉換也可以在運算部140和控制部106的兩者中進行。

另外，這些演算法及權重係數等可以使用由外部設備決定的演算法及權重係數。例如，也可以藉由通訊部107使電子裝置100與外部設備連接，而藉由輸入輸出部160將由外部設備決定的演算法及權重係數等儲存於記憶部150中。

在出廠之前，由外部設備學習之後決定的權重係數儲存於記憶部150中，即可。另外，也可以繼續進行由外部設備的學習，將更新了的權重係數及新演算法儲存於記憶部150中。另外，藉由使用多個外部設備生成用來更新的權重係數。藉由SD卡等的儲存媒體或各種通訊單元等可以傳遞權重係數。另外，也可以藉由使用記憶部150所包含的權重係數及由外部設備更新了的權重係數來決定新權重係數。藉由使用由外部設備學習而得到的權重係數及新演算法，可以進行進一步高精度的補充處理。

藉由上轉換在第一區域S1至第三區域S3各自中生成的新影像被統合為一個影像而被顯示在顯示區域235上。

注意，注視點G的位置、第一區域S1至第三區域S3的形狀及所使用的演算法的決定並不需要對每個圖框進行。注視點G的位置、第一區域S1至第三區域S3的形狀及所使用的演算法的決定對任意個圖框進行即可。或者，也可以在視線113以一定以上的程度變化時進行。

另外，也可以根據所顯示的影像場景來決定使用的演算法及權重係數。例如，也可以在所顯示的影像（視頻）為風景等比較近似於靜態影像的場景（場面）時和運動等的動作較快的場景時等之間切換所使用的演算法及權重係數。

另外，在使用者看電視節目的情況下，也可以根據節目表推測視頻場景。另外，也可以使用儲存於記憶部150中的監督資料由神經網路141推測視頻場景。

另外，也可以對使用AI分析顯示影像來判斷出被使用者注視的可能性較高的區域進行上轉換。另外，也可以對預測使用者的視線動作來判斷出其次被注視的可能性較高的區域進行上轉換。

本實施方式所示的影像處理工作除了上轉換之外還可以應用於低解析度化工作（下轉換）。另外，也可以應用於調整色相、色彩、亮度、對比度及銳度等的影像處理。

本實施方式可以與其他實施方式的記載適當地組合。

實施方式3 在本實施方式中，說明可用於顯示元件432的發光元件70（也稱為“發光器件”）。

＜顯示元件的結構例子＞ 如圖9A所示，發光元件70在一對電極（導電體772和導電體788）間包括EL層786。EL層786可以由層4420、發光層4411、層4430等的多個層構成。層4420例如可以包括含有電子注入性高的物質的層（電子注入層）及含有電子傳輸性高的物質的層（電子傳輸層）等。發光層4411例如包含發光化合物。層4430例如可以包括含有電洞注入性高的物質的層（電洞注入層）及含有電洞傳輸性高的物質的層（電洞傳輸層）。

包括設置在一對電極間的層4420、發光層4411及層4430的結構可以用作單一的發光單元，在本說明書等中將圖9A的結構稱為單結構。

此外，圖9B是圖9A所示的發光元件70所包括的EL層786的變形例子。明確而言，圖9B所示的發光元件70包括導電體772上的層4430-1、層4430-1上的層4430-2、層4430-2上的發光層4411、發光層4411上的層4420-1、層4420-1上的層4420-2以及層4420-2上的導電體788。例如，在將導電體772及導電體788分別用作陽極及陰極時，層4430-1被用作電洞注入層，層4430-2被用作電洞傳輸層，層4420-1被用作電子傳輸層，層4420-2被用作電子注入層。或者，在將導電體772及導電體788分別用作陰極及陽極時，層4430-1被用作電子注入層，層4430-2被用作電子傳輸層，層4420-1被用作電洞傳輸層，層4420-2被用作電洞注入層。藉由採用這種層結構，能夠向發光層4411有效地注入載子，而提高發光層4411內的載子的再結合效率。

此外，如圖9C所示，層4420與層4430之間設置有多個發光層（發光層4411、發光層4412、發光層4413）的結構也是單結構的變形例子。

如圖9D所示，多個發光單元（EL層786a、EL層786b）隔著中間層（電荷產生層）4440串聯連接的結構在本說明書中被稱為串聯結構或疊層結構。藉由採用串聯結構，可以實現能夠進行高亮度發光的發光元件。

發光元件的發光顏色可以根據構成EL層786的材料為紅色、綠色、藍色、青色、洋紅色、黃色或白色等。另外，藉由使發光元件具有微腔結構，可以進一步提高色純度。

發光層也可以包含每個發光呈現R（紅）、G（綠）、B（藍）、Y（黃）、O（橙）等的兩種以上的發光物質。白色發光元件（也稱為“白色發光器件”）較佳為具有發光層包含兩種以上的發光物質的結構。為了得到白色發光，選擇各發光處於補色關係的兩種以上的發光物質即可。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，可以得到在發光元件整體上以白色發光的發光元件。此外，包括三個以上的發光層的發光元件也是同樣的。

發光層較佳為包含每個發光呈現R（紅）、G（綠）、B（藍）、Y（黃）、O（橙）等的兩種以上的發光物質。或者，較佳為包含每個發光包含R、G、B中的兩種以上的光譜成分的兩種以上的發光物質。

＜發光元件70的形成方法＞ 以下說明發光元件70的形成方法。

圖10A是本發明的一個實施方式的發光元件70的俯視示意圖。發光元件70包括呈現紅色的多個發光元件70R、呈現綠色的多個發光元件70G及呈現藍色的多個發光元件70B。在圖10A中為了便於區別各發光元件，在各發光元件的發光區域內附上符號“R”、“G”、“B”。此外，也可以將圖10A所示的發光元件70的結構稱為SBS（Side By Side）結構。另外，圖10A所示的結構採用具有紅色（R）、綠色（G）及藍色（B）這三個顏色的結構作為一個例子，但不侷限於此。例如，也可以採用具有四個以上的顏色的結構。

發光元件70R、發光元件70G及發光元件70B都排列為矩陣狀。圖10A示出所謂的條紋排列，亦即，在一個方向上排列同一個顏色的發光元件的排列。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70R、發光元件70G及發光元件70B，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）等有機EL器件。作為EL元件所包含的發光物質，可以舉出發射螢光的物質（螢光材料）、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10B為對應於圖10A中的點劃線A1-A2的剖面示意圖。圖10B示出發光元件70R、發光元件70G及發光元件70B的剖面。發光元件70R、發光元件70G及發光元件70B都設置在絕緣層251上並包括被用作像素電極的導電體772及被用作共用電極的導電體788。作為絕緣層251，可以使用無機絕緣膜和有機絕緣膜中的一者或兩者。作為絕緣層251，較佳為使用無機絕緣膜。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、氧化鉿膜等氧化物絕緣膜及氮化物絕緣膜。

發光元件70R在被用作像素電極的導電體772與被用作共用電極的導電體788之間包括EL層786R。EL層786R包含發射至少在紅色波長區域具有強度的光的發光性有機化合物。發光元件70G中的EL層786G包含發射至少在綠色波長區域具有強度的光的發光性有機化合物。發光元件70B中的EL層786B包含發射至少在藍色波長區域具有強度的光的發光性有機化合物。

除了包含發光性有機化合物的層（發光層）以外，EL層786R、EL層786G及EL層786B各自還可以包括電子注入層、電子傳輸層、電洞注入層及電洞傳輸層中的一個以上。

每個發光元件都設置有被用作像素電極的導電體772。另外，被用作共用電極的導電體788為各發光元件共同使用的一個層。被用作像素電極的導電體772和被用作共用電極的導電體788中的任一個使用對可見光具有透光性的導電膜，另一個使用具有反射性的導電膜。藉由使被用作像素電極的導電體772具有透光性而被用作共用電極的導電體788具有反射性，可以製造底面發射型（底部發射結構）的顯示裝置，與此相反，藉由使被用作像素電極的導電體772具有反射性而被用作共用電極的導電體788具有透光性，可以製造頂面發射型（頂部發射結構）的顯示裝置。注意，藉由使被用作像素電極的導電體772和被用作共用電極的導電體788都具有透光性，也可以製造雙面發射型（雙面發射結構）的顯示裝置。

以覆蓋被用作像素電極的導電體772的端部的方式設置絕緣層272。絕緣層272的端部較佳為錐形形狀。絕緣層272可以使用與可用於絕緣層251的材料同樣的材料。

EL層786R、EL層786G及EL層786B各自包括與被用作像素電極的導電體772的頂面接觸的區域以及與絕緣層272的表面接觸的區域。另外，EL層786R、EL層786G及EL層786B的端部位於絕緣層272上。

如圖10B所示，在顏色不同的發光元件之間，在兩個EL層之間設置間隙。如此，較佳為以互不接觸的方式設置EL層786R、EL層786G及EL層786B。由此，可以適當地防止電流流過相鄰的兩個EL層而產生非意圖性發光（也稱為串擾）。因此，可以提高對比度並實現顯示品質高的顯示裝置。

可以利用使用金屬遮罩等的陰影遮罩的真空蒸鍍法等分開形成EL層786R、EL層786G及EL層786B。另外，也可以藉由光微影法分開製造上述EL層。藉由利用光微影法，可以實現在使用金屬遮罩時難以實現的高清晰度的顯示裝置。

注意，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MM（Metal Mask）結構的器件。另外，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MML（Metal Mask Less）結構的器件。MML結構的顯示裝置由於不使用金屬遮罩製造，因此其像素配置及像素形狀等的設計彈性比FMM結構或MM結構的顯示裝置高。

在MML結構的顯示裝置的製造方法中，島狀EL層不使用金屬遮罩的圖案來形成，而在整個表面沉積EL層之後對該EL層進行加工來形成。因此，可以實現至今難以實現的高清晰的顯示裝置或高開口率的顯示裝置。並且，因為可以分別形成各顏色的EL層，所以可以實現極為鮮明、對比度極高且顯示品質極高的顯示裝置。另外，藉由在EL層上設置犧牲層，可以降低在顯示裝置的製程中EL層受到的損壞，而可以提高發光器件的可靠性。

另外，本發明的一個實施方式的顯示裝置可以採用沒有設置覆蓋像素電極的端部的絕緣物的結構。換言之，可以採用像素電極與EL層間沒有設置絕緣物的結構。藉由採用該結構，可以有效地提取來自EL層的發光，而可以使視角依賴性極小。例如，在本發明的一個實施方式的顯示裝置中，視角（在從斜側看螢幕時維持一定對比度的最大角度）可以為100°以上且小於180°、較佳為150°以上且170°以下的範圍內。另外，上下左右都可以採用上述視角。藉由採用本發明的一個實施方式的顯示裝置，視角依賴性得到提高，可以提高影像的可見度。

注意，在使用高精細金屬遮罩（FMM）形成顯示裝置時，像素配置的結構等有時有限制。在此，以下對FMM結構進行說明。

作為FMM結構，在EL蒸鍍時與基板對置地設置以EL被蒸鍍在所希望的區域中的方式設置有開口部的金屬遮罩（也稱為FMM）。然後，藉由FMM進行EL蒸鍍，以在所希望的區域中進行EL蒸鍍。當EL蒸鍍時的基板尺寸變大時，FMM的尺寸也變大，其重量也變大。另外，在EL蒸鍍時因為熱等被施加到FMM，所以有時FMM變形。或者，還有在EL蒸鍍時對FMM施加一定拉力來進行蒸鍍的方法等，所以FMM的重量及強度是重要的參數。

因此，在使用FMM設計像素配置的結構的情況下，需要考慮上述參數等，而需要在一定限制下進行研究。另一方面，本發明的一個實施方式的顯示裝置採用MML結構來製造，因此發揮如下優異效果，亦即，與FMM結構相比像素配置的結構等彈性高。另外，本結構例如非常適合於撓性裝置等，像素和驅動電路中的任一者或兩者可以採用各種電路配置。

此外，以覆蓋發光發光元件70R、發光元件70G及發光元件70B的方式在被用作共用電極的導電體788上設置保護層271。保護層271具有防止水等雜質從上方擴散到各發光元件的功能。

保護層271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。另外，作為保護層271也可以使用銦鎵氧化物、銦鎵鋅氧化物（IGZO）等半導體材料。另外，保護層271利用原子層沉積（ALD：Atomic Layer Deposition）法、化學氣相沉積（CVD：Chemical Vapor Deposition）法及濺射法形成即可。注意，作為保護層271例示出具有包括無機絕緣膜的結構，但不侷限於此。例如，保護層271也可以具有無機絕緣膜和有機絕緣膜的疊層結構。

在本說明書中，氮氧化物是指氮含量大於氧含量的化合物。另外，氧氮化物是指氧含量大於氮含量的化合物。此外，例如可以使用拉塞福背散射光譜學法（RBS：Rutherford Backscattering Spectrometry）等來測定各元素的含量。

當保護層271使用銦鎵鋅氧化物時，可以利用濕蝕刻法或乾蝕刻法進行加工。例如，當保護層271使用IGZO時，可以使用草酸、磷酸或混合藥液（例如，磷酸、醋酸、硝酸和水的混合藥液（也稱為混合酸鋁蝕刻劑））等藥液。該混合酸鋁蝕刻劑可以以磷酸：醋酸：硝酸：水=53.3：6.7：3.3：36.7附近的體積比進行配製。

圖10C示出與上述結構不同的例子。明確而言，在圖10C中包括呈現白色光的發光元件70W。發光元件70W在被用作像素電極的導電體772與被用作共用電極的導電體788之間包括呈現白色光的EL層786W。

作為EL層786W，例如可以採用層疊有以各自的發光顏色成為補色關係的方式選擇的兩個以上的發光層的結構。另外，也可以使用在發光層之間夾著電荷產生層的疊層型EL層。

圖10C並列地示出三個發光元件70W。左邊的發光元件70W的上部設置有彩色層264R。彩色層264R被用作使紅色光透過的帶通濾光片。同樣地，中間的發光元件70W的上部設置有使綠色光透過的彩色層264G，右邊的發光元件70W的上部設置有使藍色光透過的彩色層264B。由此，可以使顯示裝置顯示彩色影像。

在此，在相鄰的兩個發光元件70W之間，EL層786W與被用作共用電極的導電體788彼此分開。由此，可以防止在相鄰的兩個發光元件70W中電流藉由EL層786W流過而產生非意圖性發光。特別是在作為EL層786W使用兩個發光層之間設有電荷產生層的疊層型EL層時具有如下問題：當清晰度越高，亦即，相鄰的像素間的距離越小時，串擾的影響越明顯，而對比度降低。因此，藉由採用這種結構，可以實現兼具高清晰度和高對比度的顯示裝置。

較佳為利用光微影法分開EL層786W及被用作共用電極的導電體788。由此，可以縮小發光元件之間的間隙，例如與使用金屬遮罩等陰影遮罩時相比，可以實現具有高開口率的顯示裝置。

注意，底部發射結構的發光元件在被用作像素電極的導電體772與絕緣層251之間設置彩色層即可。

圖10D示出與上述結構不同的例子。明確而言，在圖10D中，發光元件70R、發光元件70G與發光元件70B之間沒有設置絕緣層272。藉由採用該結構，可以實現開口率較高的顯示裝置。另外，保護層271覆蓋EL層786R、EL層786G及EL層786B的側面。藉由採用該結構，可以抑制有可能從EL層786R、EL層786G及EL層786B的側面進入的雜質（典型的是水等）。另外，在圖10D所示的結構中，導電體772、EL層786R及導電體788的頂面形狀大致一致。這種結構可以在形成導電體772、EL層786R及導電體788之後利用光阻遮罩等一齊形成。這種製程由於將導電體788用作遮罩對EL層786R及導電體788進行加工，因此也可以被稱為自對準構圖。注意，在此對EL層786R進行說明，但EL層786G及EL層786B也可以採用同樣的結構。

另外，在圖10D中，保護層271上還設置有保護層273。例如，藉由利用能夠沉積覆蓋性較高的膜的裝置（典型的是ALD裝置等）形成保護層271且利用沉積其覆蓋性比保護層271低的膜的裝置（典型的是濺射裝置）形成保護層273，可以在保護層271與保護層273之間設置區域275。換言之，區域275位於EL層786R與EL層786G之間以及EL層786G與EL層786B之間。

區域275例如包含選自空氣、氮、氧、二氧化碳和第18族元素（典型的為氦、氖、氬、氪、氙等）等中的任一個或多個。另外，區域275有時例如包含在沉積保護層273時使用的氣體。例如，在利用濺射法沉積保護層273時，區域275有時包含上述第18族元素中的任一個或多個。注意，在區域275包含氣體時，可以利用氣相層析法等進行氣體的識別等。或者，在利用濺射法沉積保護層273時，保護層273的膜中也有時包含在進行濺射時使用的氣體。在此情況下，當利用能量色散型X射線分析（EDX分析）等分析保護層273時有時檢測出氬等元素。

另外，在區域275的折射率比保護層271的折射率低時，EL層786R、EL層786G或EL層786B所發射的光在保護層271與區域275的介面反射。由此，有時可以抑制EL層786R、EL層786G或EL層786B所發射的光入射到相鄰的像素。由此，可以抑制從相鄰的像素混入不同發光顏色，而可以提高顯示裝置的顯示品質。

此外，也可以在區域275中填充含有有機材料的絕緣層等。例如，含有有機材料的絕緣層可以使用丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺醯胺樹脂、矽氧烷樹脂、苯并環丁烯類樹脂、酚醛樹脂及這些樹脂的前驅物等。

另外，作為填充於區域275中的絕緣層，也可以使用感光樹脂（例如，光阻劑材料等）。感光樹脂可以使用正型材料或負型材料。藉由使用感光樹脂，可以僅經過曝光及顯影製程在區域275中形成絕緣層。另外，填充於區域275中的材料較佳為吸收可見光的材料。當在區域275中填充吸收可見光的材料時，可以在區域275中吸收來自EL層的發光，從而可以抑制可洩露到相鄰的EL層的光（雜散光）。因此，可以提供顯示品質高的顯示裝置。

此外，在採用圖10D所示的結構時，可以使發光元件70R與發光元件70G間的區域或者發光元件70G與發光元件70B間的區域（以下，簡單地稱為發光元件間的距離）變窄。明確而言，可以將發光元件間的距離設為1μm以下，較佳為500nm以下，更佳為200nm以下、100nm以下、90nm以下、70nm以下、50nm以下、30nm以下、20nm以下、15nm以下或者10nm以下。換言之，具有EL層786R的側面與EL層786G的側面的間隔或者EL層786G的側面與EL層786B的側面的間隔為1μm以下的區域，較佳為0.5μm（500nm）以下的區域，更佳為100nm以下的區域。

另外，例如，在區域275包含空氣時，可以將圖10D所示的結構稱為空氣隔離結構。藉由具有空氣隔離結構，可以在進行發光元件間的元件分離的同時抑制各發光元件的光的混合或串擾等。

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。

圖11A示出與上述結構不同的例子。明確而言，圖11A所示的結構的與圖10D所示的結構不同之處是絕緣層251的結構。在對發光元件70R、發光元件70G及發光元件70B進行加工時絕緣層251的頂面的一部分被削掉而具有凹部。該凹部中形成保護層271。換言之，在從剖面看時具有保護層271的底面位於導電體772的底面的下方的區域。藉由具有該區域，可以適當地抑制可從下方進入到發光元件70R、發光元件70G及發光元件70B的雜質（典型的是水等）。此外，上述凹部可在藉由濕蝕刻等去除可在發光元件70R、發光元件70G及發光元件70B的加工中附著於各發光元件的側面的雜質（也稱為殘渣物）的情況下形成。藉由在去除上述殘渣物之後以保護層271覆蓋各發光元件的側面，可以實現可靠性高的顯示裝置。

另外，圖11B示出與上述結構不同的例子。明確而言，圖11B所示的結構除了圖11A所示的結構之外還包括絕緣層276及微透鏡陣列277。絕緣層276被用作黏合層。另外，在絕緣層276的折射率比微透鏡陣列277的折射率低時，微透鏡陣列277可以聚集發光元件70R、發光元件70G及發光元件70B所發射的光。由此，可以提高顯示裝置的光提取效率。尤其在使用者從顯示裝置的顯示面的正面看該顯示面時，可以看到明亮的影像，所以這是較佳的。此外，作為絕緣層276，可以使用紫外線硬化型黏合劑等光硬化型黏合劑、反應硬化型黏合劑、熱固性黏合劑、厭氧黏合劑等各種硬化型黏合劑。作為這些黏合劑，可以舉出環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、酚醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、醯亞胺樹脂、PVC（聚氯乙烯）樹脂、PVB（聚乙烯醇縮丁醛）樹脂、EVA（乙烯-乙酸乙烯酯）樹脂等。尤其是，較佳為使用環氧樹脂等透濕性低的材料。此外，也可以使用兩液混合型樹脂。此外，也可以使用黏合薄片等。

另外，圖11C示出與上述結構不同的例子。明確而言，圖11C所示的結構包括三個發光元件70W而代替圖11A所示的結構中的發光元件70R、發光元件70G及發光元件70B。另外，在三個發光元件70W的上方包括絕緣層276，並在絕緣層276的上方包括彩色層264R、彩色層264G及彩色層264B。明確而言，重疊於左側的發光元件70W的位置上設置有透過紅色光的彩色層264R，重疊於中央的發光元件70W的位置上設置有透過綠色光的彩色層264G，重疊於右側的發光元件70W的位置上設置有透過藍色光的彩色層264B。由此，半導體裝置可以顯示彩色影像。圖11C所示的結構也是圖10C所示的結構的變形例子。注意，有時將彩色層稱為“濾色片”。

此外，可以使圖11C所示的發光元件70W具有上述能夠進行白色發光的結構（單結構或串聯結構）。藉由採用串聯結構，可以得到高亮度發光，所以是較佳的。

另外，藉由組合上述能夠進行白色發光的結構（單結構和串聯結構中的一者或兩者）、濾色片與本發明的一個實施方式的MML結構，可以實現具有較高的對比度的顯示裝置。

另外，圖11D示出與上述結構不同的例子。明確而言，在圖11D所示的結構中，保護層271以鄰接於導電體772及EL層786的側面的方式設置。另外，導電體788設置為各發光元件共同使用的一連續的層。另外，在圖11D所示的結構中，區域275較佳為被填充劑填充。

藉由使發光元件70具有光學微腔諧振器（微腔）結構，可以提高發光顏色的色純度。在使發光元件70具有微腔結構時，將導電體772與導電體788間的距離d和EL層786的折射率n的積（光學距離）設定為波長λ的二分之一的m倍（m為1以上的整數），即可。距离d可以由數學式1求出。

d=m×λ/（2×n） ・・・ 數學式1。

根據數學式1，在微腔結構的發光元件70中基於所發射的光的波長（發光顏色）來決定距離d。距離d相當於EL層786的厚度。因此，EL層786G有時以比EL層786B厚的方式設置，EL層786R有時以比EL層786G厚的方式設置。

注意，嚴格地說，距離d是被用作反射電極的導電體772中的反射區域至被用作半透射-半反射電極的導電體788中的反射區域的距離。例如，在導電體772是銀與透明導電膜的ITO的疊層且ITO位於EL層786一側的情況下，藉由調整ITO的厚度可以設定對應於發光顏色的距離d。就是說，即使EL層786R、EL層786G及EL層786B的厚度都相同，也藉由改變該ITO的厚度可以得到適合於發光顏色的距離d。

然而，有時難以嚴格地決定導電體772及導電體788中的反射區域的位置。此時，假設為，藉由將導電體772及導電體788中的任意位置假設為反射區域可以充分得到微腔效應。

發光元件70由電洞傳輸層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層等構成。為了提高微腔結構的光提取效率，較佳為將被用作反射電極的導電體772至發光層的光學距離設為λ/4的奇數倍。為了實現該光學距離，較佳為調整構成發光元件70的各層的厚度。

另外，在從導電體788一側發射光時，導電體788的反射率較佳為比其穿透率高。導電體788的光穿透率較佳為2%以上且50%以下，更佳為2%以上且30%以下，進一步較佳為2%以上且10%以下。藉由降低導電體788的穿透率（提高其反射率），可以提高微腔效應。

本實施方式可以與其他實施方式的記載適當地組合。

實施方式4 在本實施方式中，說明本發明的一個實施方式的顯示裝置10的剖面結構例子。

圖12是示出顯示裝置10的結構例子的剖面圖。顯示裝置10包括基板701及基板705，該基板701及該基板705使用密封劑712貼合在一起。

作為基板701，可以使用單晶矽基板等單晶半導體基板。此外，也可以使用單晶半導體基板以外的半導體基板作為基板701。

基板701上設置有電晶體441及電晶體601。電晶體441及電晶體601可以為設置在上述實施方式所示的層30中的電晶體。

電晶體441由用作閘極電極的導電體443、用作閘極絕緣體的絕緣體445及基板701的一部分構成，並包括含有通道形成區的半導體區域447、用作源極區和汲極區中的一個的低電阻區域449a及用作源極區和汲極區中的另一個的低電阻區域449b。電晶體441可以為p通道型或n通道型。

電晶體441因元件分離層403與其他的電晶體電分離。圖12示出電晶體441及電晶體601隔著元件分離層403電分離的情況。元件分離層403可以利用LOCOS（LOCal Oxidation of Silicon：矽局部氧化）法或STI（Shallow Trench Isolation：淺溝槽隔離）法等形成。

在此，在圖12所示的電晶體441中，半導體區域447具有凸形狀。此外，半導體區域447的側面及頂面以隔著絕緣體445被導電體443覆蓋的方式設置。注意，圖12未示出導電體443覆蓋半導體區域447的側面的情況。此外，導電體443可以使用調整功函數的材料。

像電晶體441那樣，半導體區域具有凸形狀的電晶體因利用半導體基板的凸部而可以被稱為鰭型電晶體。此外，也可以以與凸部的頂面接觸的方式具有被用作用來形成凸部的遮罩的絕緣體。此外，雖然在圖12中示出對基板701的一部分進行加工來形成凸部的情況，但是也可以對SOI基板進行加工來形成具有凸部的半導體。

此外，圖12所示的電晶體441的結構只是一個例子而不侷限於該結構，可以根據電路結構或電路工作方法等使用合適的電晶體。例如，電晶體441可以為平面型電晶體。

電晶體601可以採用與電晶體441相同的結構。

在基板701上除了設置有元件分離層403、電晶體441及電晶體601以外還設置有絕緣體405、絕緣體407、絕緣體409及絕緣體411。絕緣體405、絕緣體407、絕緣體409及絕緣體411中嵌入導電體451。在此，可以使導電體451的頂面的高度與絕緣體411的頂面的高度大致相同。

導電體451及絕緣體411上設置有絕緣體421及絕緣體214。絕緣體421及絕緣體214中嵌入導電體453。在此，可以使導電體453的頂面的高度與絕緣體214的頂面的高度大致相同。

導電體453及絕緣體214上設置有絕緣體216。絕緣體216中嵌入導電體455。在此，可以使導電體455的頂面的高度與絕緣體216的頂面的高度大致相同。

導電體455及絕緣體216上設置有絕緣體222、絕緣體224、絕緣體254、絕緣體280、絕緣體274及絕緣體281。絕緣體222、絕緣體224、絕緣體254、絕緣體280、絕緣體274及絕緣體281中嵌入導電體305。在此，可以使導電體305的頂面的高度與絕緣體281的頂面的高度大致相同。

導電體305及絕緣體281上設置有絕緣體361。絕緣體361中嵌入導電體317及導電體337。在此，可以使導電體337的頂面的高度與絕緣體361的頂面的高度大致相同。

導電體337及絕緣體361上設置有絕緣體363。絕緣體363中嵌入導電體347、導電體353、導電體355及導電體357。在此，可以使導電體353、導電體355及導電體357的頂面的高度與絕緣體363的頂面的高度大致相同。

在導電體353、導電體355、導電體357及絕緣體363上設置有連接電極760。此外，以與連接電極760電連接的方式設置有各向異性導電體780，並以與各向異性導電體780電連接的方式設置有FPC（撓性電路板）716。藉由使用FPC716，可以從顯示裝置10的外部向顯示裝置10供應各種信號等。

如圖12所示，電晶體441的用作源極區和汲極區中的另一個的低電阻區域449b藉由導電體451、導電體453、導電體455、導電體305、導電體317、導電體337、導電體347、導電體353、導電體355、導電體357、連接電極760及各向異性導電體780電連接於FPC716。在圖12中，作為具有電連接連接電極760和導電體347的功能的導電體示出導電體353、導電體355及導電體357的三個導電體，本發明的一個實施方式不侷限於此。具有電連接連接電極760和導電體347的功能的導電體的個數可以為一個、兩個、四個以上。藉由設置具有電連接連接電極760和導電體347的功能的多個導電體，可以降低接觸電阻。

絕緣體214上設置有電晶體750。電晶體750可以為設置在上述實施方式所示的層40中的電晶體。例如，可以為設置在像素電路431中的電晶體。電晶體750可以適當地使用OS電晶體。OS電晶體具有關態電流極低的特徵。由此，可以長時間保持影像資料等，從而可以降低更新頻率。由此，可以降低顯示裝置10的功耗。

絕緣體254、絕緣體280、絕緣體274及絕緣體281中嵌入導電體301a及導電體301b。導電體301a與電晶體750的源極和汲極中的一個電連接，導電體301b與電晶體750的源極和汲極中的另一個電連接。在此，可以使導電體301a及導電體301b的頂面的高度與絕緣體281的頂面的高度大致相同。

絕緣體361中嵌入導電體311、導電體313、導電體331、電容器790、導電體333及導電體335。導電體311及導電體313與電晶體750電連接並用作佈線。導電體333及導電體335與電容器790電連接。在此，可以使導電體331、導電體333及導電體335的頂面的高度與絕緣體361的頂面的高度大致相同。

絕緣體363中嵌入導電體341、導電體343及導電體351。在此，可以使導電體351的頂面的高度與絕緣體363的頂面的高度大致相同。

絕緣體405、絕緣體407、絕緣體409、絕緣體411、絕緣體421、絕緣體214、絕緣體280、絕緣體274、絕緣體281、絕緣體361及絕緣體363用作層間膜，也可以用作分別覆蓋其下方的凹凸形狀的平坦化膜。例如，為了提高絕緣體363的頂面的平坦性，可以藉由利用化學機械拋光（CMP：Chemical Mechanical Polishing）法等的平坦化處理使其平面平坦化。

如圖12所示，電容器790包括下部電極321、上部電極325。此外，下部電極321與上部電極325之間設置有絕緣體323。也就是說，電容器790具有一對電極間夾有用作介電體的絕緣體323的疊層型結構。此外，雖然圖12示出絕緣體281上設置有電容器790的例子，但是也可以在與絕緣體281不同的絕緣體上設置電容器790。

圖12示出導電體301a、導電體301b及導電體305形成在同一層中的例子。此外，還示出導電體311、導電體313、導電體317及下部電極321形成在同一層中的例子。此外，還示出導電體331、導電體333、導電體335及導電體337形成在同一層中的例子。此外，還示出導電體341、導電體343及導電體347形成在同一層中的例子。此外，還示出導電體351、導電體353、導電體355及導電體357形成在同一層中的例子。藉由在同一層中形成多個導電體，可以簡化顯示裝置10的製程，由此可以降低顯示裝置10的製造成本。此外，它們也可以分別形成在不同的層中並含有不同種類的材料。

圖12所示的顯示裝置10包括發光元件70。發光元件70包括導電體772、EL層786及導電體788。EL層786具有有機化合物或者量子點等無機化合物。

作為可用於有機化合物的材料，可以舉出螢光性材料或磷光性材料等。此外，作為可用作量子點的材料，可以舉出膠狀量子點材料、合金型量子點材料、核殼（Core Shell）型量子點材料、核型量子點材料等。

此外，導電體772藉由導電體351、導電體341、導電體331、導電體313及導電體301b電連接於電晶體750的源極和汲極中的另一個。導電體772形成在絕緣體363上，並被用作像素電極。

導電體772可以使用對可見光具有透光性的材料或具有反射性的材料。作為透光性材料，例如，可以使用含有銦、鋅、錫等的氧化物材料。作為反射性材料，例如，可以使用含有鋁、銀等材料。

雖然圖12中沒有進行圖示，但顯示裝置10可以設置偏振構件、相位差構件、抗反射構件等的光學構件（光學基板）等。

基板705一側設置有遮光層738及與該遮光層738接觸的絕緣體734。遮光層738具有遮蔽從鄰接區域發射的光的功能。或者，遮光層738具有防止外光到達電晶體750等的功能。

圖12所示的顯示裝置10在絕緣體363上設置有絕緣體730。在此，絕緣體730可以覆蓋導電體772的一部分。此外，發光元件70包括透光性導電體788，可以為頂部發射結構的發光元件。此外，發光元件70也可以採用向導電體772一側射出光的底部發射結構或者向導電體772及導電體788的兩側射出光的雙面發射結構。

此外，遮光層738以具有與絕緣體730重疊的區域的方式設置。此外，遮光層738被絕緣體734覆蓋。此外，密封層732填充發光元件70與絕緣體734之間的空間。

再者，絕緣體730與EL層786之間設置有結構體778。此外，絕緣體730與絕緣體734之間設置有結構體778。

注意，圖12所示的顯示裝置10採用包括OS電晶體以及具有MML結構的發光器件的結構。藉由採用該結構，可以使可流過電晶體的洩漏電流以及可在相鄰的發光元件間流過的洩漏電流（也稱為橫向洩漏電流、側洩漏電流等）極低。另外，藉由採用上述結構，在影像顯示在顯示裝置上時觀看者可以觀測到影像的鮮銳度、影像的銳度、高色飽和度和高對比度中的任一個或多個。另外，藉由採用可流過電晶體的洩漏電流及發光元件間的橫向洩漏電流極低的結構，可以進行在顯示黑色時可發生的光洩露（所謂的泛白）等極少的顯示（也稱為全黑色顯示）。

尤其是，在從MML結構的發光器件中採用上述SBS結構時，設置在發光元件間的層（例如是在發光元件間共同使用的有機層，也稱為公共層）被分割，由此可以進行沒有側洩漏或側洩漏極少的顯示。

另外，圖13是包括層30所具有的Si電晶體及層40所具有的OS電晶體的剖面圖。關於圖13所示的剖面圖的說明與圖12所示的剖面圖的各結構同樣。

如圖13所示，可以在層30中設置週邊驅動電路所包括的電晶體601以及功能電路區域234所包括的電晶體441。電晶體601及電晶體441例如為Si電晶體。另外，如圖13所示，可以在層40中設置像素電路431的電晶體438及電容器433以及與功能電路區域234的電晶體441電連接的電晶體95及電容器96。另外，可以在層40的上層中設置發光元件70。

例如，電晶體95可以是構成功能電路區域234所包括的記憶體電路的電晶體。電晶體95可以使用OS電晶體。OS電晶體具有關態電流極低的特徵。因此，可以長期間保持寫入到記憶體電路的資料。由此，在停止對記憶體電路供應電力的期間中也可以繼續保持資料。

圖14示出圖12所示的顯示裝置10的變形例子。圖14所示的顯示裝置10的與圖12所示的顯示裝置10不同之處是不包括電晶體601及電晶體441。如圖14所示，顯示裝置也可以不包括Si電晶體，而可以僅由OS電晶體構成。像素電路較佳為使用OS電晶體。再者，也可以使用OS電晶體構成驅動電路的至少一部分。另外，也可以使用OS電晶體構成功能電路的至少一部分。另外，也可以外裝驅動電路的至少一部分。另外，也可以外裝功能電路的至少一部分。注意，圖14示出電晶體750設置在基板701上的例子。如上所述那樣，作為基板701，可以使用單晶矽基板等單晶半導體基板、其他半導體基板。另外，作為基板701，也可以使用玻璃基板、藍寶石基板等各種絕緣體基板。

圖15示出圖12所示的顯示裝置10的變形例子。圖15所示的顯示裝置10的與圖12所示的顯示裝置10不同之處是設置有彩色層736。此外，彩色層736具有與發光元件70重疊的區域。藉由設置彩色層736，可以提高從發光元件70提取的光的色純度。因此，顯示裝置10能夠顯示高品質影像。此外，因為顯示裝置10中的所有發光元件70例如可以為發射白色光的發光元件，所以不需要分別塗佈形成EL層786，可以實現高清晰的顯示裝置10。

發光元件70可以具有光學微腔諧振器（微腔）結構。由此，即使不設置彩色層也可以提取規定的顏色的光（例如RGB），由此顯示裝置10能夠進行彩色顯示。藉由採用不設置彩色層的結構，可以抑制由彩色層吸收光。由此，顯示裝置10能夠顯示高亮度影像，並且可以降低顯示裝置10的功耗。此外，當藉由在各像素中將EL層786形成為島狀或者在各像素列中將EL層786形成為條狀，也就是說，藉由分別塗佈來形成EL層786時，也可以採用不設置彩色層的結構。此外，顯示裝置10的亮度例如可以為500cd/m ²以上且20000cd/m ²以下，較佳為1000cd/m ²以上且20000cd/m ²以下，更佳為5000cd/m ²以上且20000cd/m ²以下。

雖然在圖12及圖15中示出設置有其通道形成區形成在基板701內部的電晶體441及電晶體601，並在該電晶體441及該電晶體601上層疊有OS電晶體的結構，但是本發明的一個實施方式不侷限於此。圖16示出圖15的變形例子。圖16所示的顯示裝置10的與圖15所示的顯示裝置10主要不同之處是：包括OS電晶體的電晶體602及電晶體603代替電晶體441及電晶體601。另外，電晶體750可以使用OS電晶體。也就是說，圖16所示的顯示裝置10層疊有OS電晶體。

基板701上設置有絕緣體613及絕緣體614，並且絕緣體614上設置有電晶體602及電晶體603。此外，電晶體等也可以設置在基板701與絕緣體613之間。例如，也可以在基板701與絕緣體613之間設置具有與圖15所示的電晶體441及電晶體601同樣的結構的電晶體。

電晶體602及電晶體603可以為設置在上述實施方式所示的層30中的電晶體。因此，電晶體602及電晶體603可以為其結構與電晶體750同樣的OS電晶體。此外，電晶體602及電晶體603也可以為其結構與電晶體750不同的OS電晶體。

絕緣體614上除了電晶體602及電晶體603以外還設置有絕緣體616、絕緣體622、絕緣體624、絕緣體654、絕緣體680、絕緣體674及絕緣體681。絕緣體654、絕緣體680、絕緣體674及絕緣體681中嵌入導電體461。在此，可以使導電體461的頂面的高度與絕緣體681的頂面的高度大致相同。

導電體461及絕緣體681上設置有絕緣體501。絕緣體501中嵌入導電體463。在此，可以使導電體463的頂面的高度與絕緣體501的頂面的高度大致相同。

導電體463及絕緣體501上設置有絕緣體421及絕緣體214。絕緣體421及絕緣體214中嵌入導電體453。在此，可以使導電體453的頂面的高度與絕緣體214的頂面的高度大致相同。

如圖16所示，電晶體602的源極和汲極中的一個藉由導電體461、導電體463、導電體453、導電體455、導電體305、導電體317、導電體337、導電體347、導電體353、導電體355、導電體357、連接電極760及各向異性導電體780電連接於FPC716。

絕緣體613、絕緣體614、絕緣體680、絕緣體674、絕緣體681及絕緣體501用作層間膜，也可以用作分別覆蓋其下方的凹凸形狀的平坦化膜。

藉由採用圖16所示的顯示裝置10的結構，可以在實現顯示裝置10的窄邊框化及小型化的同時作為顯示裝置10中的所有電晶體使用OS電晶體。由此，例如，可以使用同一裝置製造設置在層30中的電晶體和設置在層40中的電晶體。由此，可以降低顯示裝置10的製造成本，並可以提供廉價的顯示裝置10。

圖17是示出顯示裝置10的結構例子的剖面圖。該結構的與圖15所示的顯示裝置10主要不同之處是：在包括電晶體750的層與包括電晶體601及電晶體441的層之間包括電晶體800。

在圖17的結構中，可以由包括電晶體601及電晶體441的層以及包括電晶體800的層構成上述實施方式所示的層30。電晶體750可以為設置在上述實施方式所示的層40中的電晶體。

導電體451及絕緣體411上設置有絕緣體821及絕緣體814。絕緣體821及絕緣體814中嵌入導電體853。在此，可以使導電體853的頂面的高度與絕緣體814的頂面的高度大致相同。

導電體853及絕緣體814上設置有絕緣體816。絕緣體816中嵌入導電體855。在此，可以使導電體855的頂面的高度與絕緣體816的頂面的高度大致相同。

導電體855及絕緣體816上設置有絕緣體822、絕緣體824、絕緣體854、絕緣體880、絕緣體874及絕緣體881。絕緣體822、絕緣體824、絕緣體854、絕緣體880、絕緣體874及絕緣體881中嵌入導電體805。在此，可以使導電體805的頂面的高度與絕緣體881的頂面的高度大致相同。

導電體817及絕緣體881上設置有絕緣體421及絕緣體214。

如圖17所示，具有電晶體441的源極區和汲極區中的一個的功能的低電阻區域449b藉由導電體451、導電體853、導電體855、導電體805、導電體817、導電體453、導電體455、導電體305、導電體317、導電體337、導電體347、導電體353、導電體355、導電體357、連接電極760及各向異性導電體780電連接於FPC716。

在絕緣體814上設置有電晶體800。電晶體800例如較佳為OS電晶體。

絕緣體854、絕緣體880、絕緣體874及絕緣體881中嵌入導電體801a及導電體801b。導電體801a與電晶體800的源極和汲極中的一個電連接，導電體801b與電晶體800的源極和汲極中的另一個電連接。在此，可以使導電體801a及導電體801b的頂面的高度與絕緣體881的頂面的高度大致相同。

絕緣體405、絕緣體407、絕緣體409、絕緣體411、絕緣體821、絕緣體814、絕緣體880、絕緣體874、絕緣體881、絕緣體421、絕緣體214、絕緣體280、絕緣體274、絕緣體281、絕緣體361及絕緣體363用作層間膜，也可以用作分別覆蓋其下方的凹凸形狀的平坦化膜。

圖17示出導電體801a、導電體801b及導電體805形成在同一層中的例子。此外，還示出導電體811、導電體813、導電體817形成在同一層中的例子。

本實施方式可以與其他實施方式的記載適當地組合。

實施方式5 在本實施方式中，說明可以用於根據本發明的一個實施方式的顯示裝置的電晶體。

＜電晶體的結構例子＞ 圖18A、圖18B及圖18C是可以用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的電晶體200及電晶體200周邊的俯視圖及剖面圖。可以將電晶體200應用於本發明的一個實施方式的顯示裝置。

圖18A是電晶體200的俯視圖。此外，圖18B及圖18C是電晶體200的剖面圖。在此，圖18B是沿著圖18A中的點劃線A1-A2的剖面圖，該剖面圖相當於電晶體200的通道長度方向上的剖面圖。圖18C是沿著圖18A中的點劃線A3-A4的剖面圖，該剖面圖相當於電晶體200的通道寬度方向上的剖面圖。注意，為了容易理解，在圖18A的俯視圖中省略部分組件。

如圖18A至圖18C所示，電晶體200包括：配置在基板（未圖示）上的金屬氧化物231a；配置在金屬氧化物231a上的金屬氧化物231b；配置在金屬氧化物231b上的相互分離的導電體242a及導電體242b；配置在導電體242a及導電體242b上並形成有導電體242a與導電體242b之間的開口的絕緣體280；配置在開口中的導電體260；配置在金屬氧化物231b、導電體242a、導電體242b以及絕緣體280與導電體260之間的絕緣體250；以及配置在金屬氧化物231b、導電體242a、導電體242b以及絕緣體280與絕緣體250之間的金屬氧化物231c。在此，如圖18B和圖18C所示，導電體260的頂面較佳為與絕緣體250、絕緣體254、金屬氧化物231c以及絕緣體280的頂面大致對齊。以下，金屬氧化物231a、金屬氧化物231b以及金屬氧化物231c有時被統稱為金屬氧化物231。此外，導電體242a及導電體242b有時被統稱為導電體242。

在圖18A至圖18C所示的電晶體200中，導電體242a及導電體242b的位於導電體260一側的側面具有大致垂直的形狀於。此外，圖18A至圖18C所示的電晶體200不侷限於此，導電體242a及導電體242b的側面和底面所形成的角度可以為10°以上且80°以下，較佳為30°以上且60°以下。此外，導電體242a和導電體242b的相對的側面也可以具有多個面。

此外，如圖18A至圖18C所示，較佳為在絕緣體224、金屬氧化物231a、金屬氧化物231b、導電體242a、導電體242b及金屬氧化物231c與絕緣體280之間配置有絕緣體254。在此，如圖18B、圖18C所示，絕緣體254較佳為與金屬氧化物231c的側面、導電體242a的頂面及側面、導電體242b的頂面及側面、金屬氧化物231a及金屬氧化物231b的側面以及絕緣體224的頂面接觸。

注意，在電晶體200中，形成通道的區域（以下也稱為通道形成區域）及其附近層疊有金屬氧化物231a、金屬氧化物231b及金屬氧化物231c的三層，但是本發明不侷限於此。例如，可以是金屬氧化物231b與金屬氧化物231c的兩層結構或者四層以上的疊層結構。此外，在電晶體200中，導電體260具有兩層結構，但是本發明不侷限於此。例如，導電體260也可以具有單層結構或三層以上的疊層結構。此外，金屬氧化物231a、金屬氧化物231b以及金屬氧化物231c也可以各自具有兩層以上的疊層結構。

例如，在金屬氧化物231c具有由第一金屬氧化物和第一金屬氧化物上的第二金屬氧化物構成的疊層結構的情況下，較佳的是，第一金屬氧化物具有與金屬氧化物231b同樣的組成，而第二金屬氧化物具有與金屬氧化物231a同樣的組成。

在此，導電體260被用作電晶體的閘極電極，導電體242a及導電體242b各被用作源極電極或汲極電極。如上所述，導電體260以嵌入絕緣體280的開口及被夾在導電體242a與導電體242b之間的區域中的方式形成。在此，導電體260、導電體242a及導電體242b的配置相對於絕緣體280的開口自對準地被選擇。也就是說，在電晶體200中，閘極電極可以自對準地配置在源極電極與汲極電極之間。由此，可以以不設置用於對準的餘地的方式形成導電體260，所以可以實現電晶體200的佔有面積的縮小。由此，可以實現顯示裝置的高清晰化。此外，可以實現窄邊框的顯示裝置。

此外，如圖18A至圖18C所示，導電體260較佳為包括配置在絕緣體250的內側的導電體260a及以嵌入導電體260a的內側的方式配置的導電體260b。

此外，電晶體200較佳為包括配置在基板（未圖示）上的絕緣體214、配置在絕緣體214上的絕緣體216、以嵌入絕緣體216的方式配置的導電體205、配置在絕緣體216及導電體205上的絕緣體222以及配置在絕緣體222上的絕緣體224。較佳為在絕緣體224上配置有金屬氧化物231a。

此外，較佳為在電晶體200上配置有被用作層間膜的絕緣體274及絕緣體281。在此，絕緣體274較佳為與導電體260、絕緣體250、絕緣體254、金屬氧化物231c以及絕緣體280的頂面接觸。

此外，絕緣體222、絕緣體254以及絕緣體274較佳為具有抑制氫（例如，氫原子、氫分子等）中的至少一個的擴散的功能。例如，絕緣體222、絕緣體254以及絕緣體274的氫透過性較佳為低於絕緣體224、絕緣體250以及絕緣體280。此外，絕緣體222及絕緣體254較佳為具有抑制氧（例如，氧原子、氧分子等中的至少一個）的擴散的功能。例如，絕緣體222及絕緣體254的氧透過性較佳為低於絕緣體224、絕緣體250以及絕緣體280。

在此，絕緣體224、金屬氧化物231以及絕緣體250與絕緣體280及絕緣體281由絕緣體254以及絕緣體274相隔。由此，可以抑制包含在絕緣體280及絕緣體281中的氫等雜質或過剩的氧混入絕緣體224、金屬氧化物231以及絕緣體250。

較佳的是，設置與電晶體200電連接且被用作插頭的導電體245（導電體245a及導電體245b）。此外，還包括與被用作插頭的導電體245的側面接觸的絕緣體241（絕緣體241a及絕緣體241b）。也就是說，絕緣體241以與絕緣體254、絕緣體280、絕緣體274以及絕緣體281的開口的內壁接觸的方式形成。此外，可以以與絕緣體241的側面接觸的方式設置有導電體245的第一導電體且在其內側設置有導電體245的第二導電體。在此，導電體245的頂面的高度與絕緣體281的頂面的高度可以大致相同。此外，示出電晶體200中層疊有導電體245的第一導電體及導電體245的第二導電體的結構，但是本發明不侷限於此。例如，導電體245也可以具有單層結構或者三層以上的疊層結構。在結構體具有疊層結構的情況下，有時按形成順序賦予序數以進行區別。

此外，較佳為在電晶體200中將被用作氧化物半導體的金屬氧化物（以下也稱為氧化物半導體）用於包含通道形成區域的金屬氧化物231（金屬氧化物231a、金屬氧化物231b及金屬氧化物231c）。例如，作為將成為金屬氧化物231的通道形成區域的金屬氧化物，較佳為使用其能帶間隙為2eV以上，較佳為2.5eV以上的金屬氧化物。

作為上述金屬氧化物，較佳為至少包含銦（In）或鋅（Zn）。尤其是，較佳為包含銦（In）及鋅（Zn）。此外，除此之外，較佳為還包含元素M。元素M可以為鋁（Al）、鎵（Ga）、釔（Y）、錫（Sn）、硼（B）、鈦（Ti）、鐵（Fe）、鎳（Ni）、鍺（Ge）、鋯（Zr）、鉬（Mo）、鑭（La）、鈰（Ce）、釹（Nd）、鉿（Hf）、鉭（Ta）、鎢（W）、鎂（Mg）、鈷（Co）中的一種以上。尤其是，元素M較佳為鋁（Al）、鎵（Ga）、釔（Y）或錫（Sn）。另外，元素M更佳為包含鎵（Ga）和錫（Sn）中的任一者或兩者。

此外，如圖18B所示，金屬氧化物231b中的不與導電體242重疊的區域的厚度有時比其與導電體242重疊的區域的厚度薄。該厚度薄區域由於在形成導電體242a及導電體242b時去除金屬氧化物231b的頂面的一部分而形成。當在金屬氧化物231b的頂面上沉積成為導電體242的導電膜時，有時在與該導電膜的介面附近形成低電阻區域。如此，藉由去除金屬氧化物231b的頂面上的位於導電體242a與導電體242b之間的低電阻區域，可以抑制通道形成在該區域中。

藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種包括尺寸小的電晶體並其清晰度高的顯示裝置。此外，可以提供一種包括通態電流大的電晶體並其亮度高的顯示裝置。此外，可以提供一種包括工作速度快的電晶體並其工作速度快的顯示裝置。此外，可以提供一種包括電特性穩定的電晶體並其可靠性高的顯示裝置。此外，可以提供一種包括關態電流小的電晶體並其功耗低的顯示裝置。

以下說明可以用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的電晶體200的詳細結構。

導電體205以包括與金屬氧化物231及導電體260重疊的區域的方式配置。此外，導電體205較佳為以嵌入絕緣體216中的方式設置。

導電體205包括導電體205a、導電體205b及導電體205c。導電體205a與設置在絕緣體216中的開口的底面及側壁接觸。導電體205b以埋入於形成在導電體205a的凹部的方式設置。在此，導電體205b的頂面低於導電體205a的頂面及絕緣體216的頂面。導電體205c與導電體205b的頂面及導電體205a的側面接觸。在此，導電體205c的頂面的高度與導電體205a的頂面的高度及絕緣體216的頂面的高度大致一致。換言之，導電體205b由導電體205a及導電體205c包圍。

作為導電體205a及導電體205c較佳為使用具有抑制氫原子、氫分子、水分子、氮原子、氮分子、氧化氮分子（N ₂O、NO、NO ₂等）、銅原子等雜質的擴散的功能的導電材料。或者，較佳為使用具有抑制氧（例如，氧原子、氧分子等中的至少一個）的擴散的功能的導電材料。

藉由作為導電體205a及導電體205c使用具有抑制氫的擴散的功能的導電材料，可以抑制含在導電體205b中的氫等雜質藉由絕緣體224等擴散到金屬氧化物231。此外，藉由作為導電體205a及導電體205c使用具有抑制氧的擴散的功能的導電材料，可以抑制導電體205b被氧化而導電率下降。作為具有抑制氧擴散的功能的導電材料，例如可以使用鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭、釕、氧化釕等。由此，導電體205a可以採用上述導電材料的單層或疊層。例如，作為導電體205a使用氮化鈦即可。

此外，導電體205b較佳為使用以鎢、銅或鋁為主要成分的導電材料。例如，導電體205b可以使用鎢。

在此，導電體260有時被用作第一閘極（也稱為頂閘極）電極。此外，導電體205有時被用作第二閘極（也稱為底閘極）電極。在此情況下，藉由獨立地改變供應到導電體205的電位而不使其與供應到導電體260的電位聯動，可以控制電晶體200的V _th。尤其是，藉由對導電體205供應負電位，可以使電晶體200的V _th大於0V且可以減小關態電流。因此，與不對導電體205供應負電位時相比，在對導電體205供應負電位的情況下，可以減小對導電體260供應的電位為0V時的汲極電流。

導電體205較佳為比金屬氧化物231中的通道形成區域大。尤其是，如圖18C所示，導電體205較佳為延伸到與通道寬度方向上的金屬氧化物231交叉的端部的外側的區域。就是說，較佳為在金屬氧化物231的通道寬度方向的側面的外側，導電體205和導電體260隔著絕緣體重疊。

藉由具有上述結構，可以由被用作第一閘極電極的導電體260的電場和被用作第二閘極電極的導電體205的電場電圍繞金屬氧化物231的通道形成區域。

此外，如圖18C所示，將導電體205延伸來用作佈線。但是，本發明不侷限於此，也可以在導電體205下設置被用作佈線的導電體。

絕緣體214較佳為被用作抑制水或氫等雜質從基板一側進入電晶體200的阻擋絕緣膜。因此，作為絕緣體214較佳為使用具有抑制氫原子、氫分子、水分子、氮原子、氮分子、氧化氮分子（N ₂O、NO、NO ₂等）、銅原子等雜質的擴散的功能（不容易使上述雜質透過）的絕緣材料。或者，較佳為使用具有抑制氧（例如，氧原子、氧分子等中的至少一個）的擴散的功能（不容易使上述氧透過）的絕緣材料。

例如，較佳的是，作為絕緣體214使用氧化鋁或氮化矽等。由此，可以抑制水或氫等雜質從與絕緣體214相比更靠近基板一側擴散到電晶體200一側。此外，可以抑制包含在絕緣體224等中的氧擴散到與絕緣體214相比更靠近基板一側。

此外，被用作層間膜的絕緣體216、絕緣體280及絕緣體281的介電常數較佳為比絕緣體214低。藉由將介電常數低的材料作為層間膜，可以減少產生在佈線之間的寄生電容。例如，作為絕緣體216、絕緣體280及絕緣體281，適當地使用氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽、添加有氟的氧化矽、添加有碳的氧化矽、添加有碳及氮的氧化矽或具有空孔的氧化矽等。

絕緣體222及絕緣體224被用作閘極絕緣體。

在此，在與金屬氧化物231接觸的絕緣體224中，較佳為藉由加熱使氧脫離。在本說明書等中，有時將藉由加熱脫離的氧稱為過量氧。例如，作為絕緣體224適當地使用氧化矽或氧氮化矽等，即可。藉由以與金屬氧化物231接觸的方式設置包含氧的絕緣體，可以減少金屬氧化物231中的氧空位，從而可以提高電晶體200的可靠性。

明確而言，作為絕緣體224，較佳為使用藉由加熱使一部分的氧脫離的氧化物材料。藉由加熱使氧脫離的氧化物是指在TDS（Thermal Desorption Spectroscopy：熱脫附譜）分析中換算為氧原子的氧的脫離量為1.0×10 ¹⁸atoms/cm ³以上，較佳為1.0×10 ¹⁹atoms/cm ³以上，進一步較佳為2.0×10 ¹⁹atoms/cm ³以上，或者3.0×10 ²⁰atoms/cm ³以上的氧化物膜。此外，進行上述TDS分析時的膜的表面溫度較佳為在100℃以上且700℃以下，或者100℃以上且400℃以下的範圍內。

此外，如圖18C所示，有時在絕緣體224中不與絕緣體254重疊並不與金屬氧化物231b重疊的區域的厚度比其他區域的厚度薄。在絕緣體224中，不與絕緣體254重疊並不與金屬氧化物231b重疊的區域較佳為具有足夠使上述氧擴散的厚度。

與絕緣體214等同樣，絕緣體222較佳為被用作抑制水或氫等雜質從基板一側混入電晶體200的阻擋絕緣膜。例如，絕緣體222的氫透過性較佳為比絕緣體224低。藉由由絕緣體222、絕緣體254以及絕緣體274圍繞絕緣體224、金屬氧化物231以及絕緣體250等，可以抑制水或氫等雜質從外部進入電晶體200。

再者，絕緣體222較佳為具有抑制氧（例如，氧原子、氧分子等中的至少一個）的擴散的功能（不容易使上述氧透過）。例如，絕緣體222的氧透過性較佳為比絕緣體224低。藉由使絕緣體222具有抑制氧或雜質的擴散的功能，可以減少金屬氧化物231所具有的氧擴散到基板一側，所以是較佳的。此外，可以抑制導電體205與絕緣體224及金屬氧化物231所具有的氧起反應。

絕緣體222較佳為使用作為絕緣材料的包含鋁和鉿中的一者或兩者的氧化物的絕緣體。作為包含鋁和鉿中的一者或兩者的氧化物的絕緣體，較佳為使用氧化鋁、氧化鉿、包含鋁及鉿的氧化物（鋁酸鉿）等。當使用這種材料形成絕緣體222時，絕緣體222被用作抑制氧從金屬氧化物231釋放或氫等雜質從電晶體200的周圍部進入金屬氧化物231的層。

或者，例如也可以對上述絕緣體添加氧化鋁、氧化鉍、氧化鍺、氧化鈮、氧化矽、氧化鈦、氧化鎢、氧化釔、氧化鋯。此外，也可以對上述絕緣體進行氮化處理。還可以在上述絕緣體上層疊氧化矽、氧氮化矽或氮化矽。

此外，作為絕緣體222，例如也可以以單層或疊層使用包含氧化鋁、氧化鉿、氧化鉭、氧化鋯、鋯鈦酸鉛（PZT）、鈦酸鍶（SrTiO ₃）或（Ba，Sr）TiO ₃（BST）等所謂的high-k材料的絕緣體。當進行電晶體的微型化及高積體化時，由於閘極絕緣體的薄膜化，有時發生洩漏電流等問題。藉由作為被用作閘極絕緣體的絕緣體使用high-k材料，可以在保持物理厚度的同時降低電晶體工作時的閘極電位。

此外，絕緣體222及絕緣體224也可以具有兩層以上的疊層結構。此時，不侷限於由相同材料構成的疊層結構，也可以是由不同材料構成的疊層結構。例如，也可以在絕緣體222下設置有與絕緣體224同樣的絕緣體。

金屬氧化物231包括金屬氧化物231a、金屬氧化物231a上的金屬氧化物231b及金屬氧化物231b上的金屬氧化物231c。當在金屬氧化物231b下設置有金屬氧化物231a時，可以抑制雜質從形成在金屬氧化物231a下方的結構物擴散到金屬氧化物231b。當在金屬氧化物231b上設置有金屬氧化物231c時，可以抑制雜質從形成在金屬氧化物231c的上方的結構物擴散到金屬氧化物231b。

此外，金屬氧化物231較佳為具有各金屬原子的原子個數比互不相同的氧化物的疊層結構。例如，在金屬氧化物231至少包含銦（In）及元素M的情況下，金屬氧化物231a的構成元素中的元素M與其他元素的原子個數比較佳為大於金屬氧化物231b的構成元素中的元素M與其他元素的原子個數比。此外，金屬氧化物231a中的元素M與In的原子個數比較佳為大於金屬氧化物231b中的元素M與In的原子個數比。在此，金屬氧化物231c可以使用可用於金屬氧化物231a或金屬氧化物231b的金屬氧化物。

較佳的是，使金屬氧化物231a及金屬氧化物231c的導帶底的能量高於金屬氧化物231b的導帶底的能量。換言之，金屬氧化物231a及金屬氧化物231c的電子親和力較佳為小於金屬氧化物231b的電子親和力。在此情況下，金屬氧化物231c較佳為使用可以用於金屬氧化物231a的金屬氧化物。明確而言，金屬氧化物231c的構成元素中的元素M與其他元素的原子個數比較佳為大於金屬氧化物231b的構成元素中的元素M與其他元素的原子個數比。此外，金屬氧化物231c中的元素M與In的原子個數比較佳為大於金屬氧化物231b中的元素M與In的原子個數比。

在此，在金屬氧化物231a、金屬氧化物231b及金屬氧化物231c的接合部中，導帶底的能階平緩地變化。換言之，也可以將上述情況表達為金屬氧化物231a、金屬氧化物231b及金屬氧化物231c的接合部的導帶底的能階連續地變化或者連續地接合。為此，較佳為降低形成在金屬氧化物231a與金屬氧化物231b的介面以及金屬氧化物231b與金屬氧化物231c的介面的混合層的缺陷態密度。

明確而言，藉由使金屬氧化物231a與金屬氧化物231b以及金屬氧化物231b與金屬氧化物231c除了氧之外還包含共同元素（為主要成分），可以形成缺陷態密度低的混合層。例如，在金屬氧化物231b為In-Ga-Zn氧化物的情況下，作為金屬氧化物231a及金屬氧化物231c可以使用In-Ga-Zn氧化物、Ga-Zn氧化物及氧化鎵等。此外，金屬氧化物231c可以具有疊層結構。例如，可以使用In-Ga-Zn氧化物和該In-Ga-Zn氧化物上的Ga-Zn氧化物的疊層結構，或者，可以使用In-Ga-Zn氧化物和該In-Ga-Zn氧化物上的氧化鎵的疊層結構。換言之，作為金屬氧化物231c，也可以使用In-Ga-Zn氧化物和不包含In的氧化物的疊層結構。

明確而言，作為金屬氧化物231a使用In：Ga：Zn=1：3：4[原子個數比]或1：1：0.5[原子個數比]的金屬氧化物，即可。此外，作為金屬氧化物231b使用In：Ga：Zn=4：2：3[原子個數比]或3：1：2[原子個數比]的金屬氧化物，即可。此外，作為金屬氧化物231c使用In：Ga：Zn=1：3：4[原子個數比]、In：Ga：Zn=4：2：3[原子個數比]、Ga：Zn=2：1[原子個數比]或Ga：Zn=2：5[原子個數比]的金屬氧化物，即可。此外，作為金屬氧化物231c具有疊層結構的情況下的具體例子，可以舉出In：Ga：Zn=4：2：3[原子個數比]和Ga：Zn=2：1[原子個數比]的疊層結構、In：Ga：Zn=4：2：3[原子個數比]和Ga：Zn=2：5[原子個數比]的疊層結構、In：Ga：Zn=4：2：3[原子個數比]和氧化鎵的疊層結構等。

此時，載子的主要路徑為金屬氧化物231b。藉由使金屬氧化物231a及金屬氧化物231c具有上述結構，可以降低金屬氧化物231a與金屬氧化物231b的介面及金屬氧化物231b與金屬氧化物231c的介面的缺陷態密度。因此，介面散射對載子傳導的影響減少，從而電晶體200可以得到高通態電流及高頻率特性。此外，在金屬氧化物231c具有疊層結構時，被期待降低上述金屬氧化物231b和金屬氧化物231c之間的介面的缺陷態密度的效果及抑制金屬氧化物231c所具有的構成元素擴散到絕緣體250一側的效果。更明確而言，在金屬氧化物231c具有疊層結構時，因為使不包含In的氧化物位於疊層結構的上方，所以可以抑制會擴散到絕緣體250一側的In。由於絕緣體250被用作閘極絕緣體，因此在In擴散在其中的情況下導致電晶體的特性不良。由此，藉由使金屬氧化物231c具有疊層結構，可以提供可靠性高的顯示裝置。

在金屬氧化物231b上設置被用作源極電極及汲極電極的導電體242（導電體242a及導電體242b）。作為導電體242，較佳為使用選自鋁、鉻、銅、銀、金、鉑、鉭、鎳、鈦、鉬、鎢、鉿、釩、鈮、錳、鎂、鋯、鈹、銦、釕、銥、鍶和鑭中的金屬元素、以上述金屬元素為成分的合金或者組合上述金屬元素的合金等。例如，較佳為使用氮化鉭、氮化鈦、鎢、包含鈦和鋁的氮化物、包含鉭和鋁的氮化物、氧化釕、氮化釕、包含鍶和釕的氧化物、包含鑭和鎳的氧化物等。此外，氮化鉭、氮化鈦、包含鈦和鋁的氮化物、包含鉭和鋁的氮化物、氧化釕、氮化釕、包含鍶和釕的氧化物、包含鑭和鎳的氧化物是不容易氧化的導電材料或者吸收氧也維持導電性的材料，所以是較佳的。

藉由以與金屬氧化物231接觸的方式形成上述導電體242，金屬氧化物231中的導電體242附近的氧濃度有時降低。此外，在金屬氧化物231中的導電體242附近有時形成包括包含在導電體242中的金屬及金屬氧化物231的成分的金屬化合物層。在此情況下，金屬氧化物231的導電體242附近的區域中的載子密度增加，該區域的電阻降低。

在此，導電體242a與導電體242b之間的區域以與絕緣體280的開口重疊的方式形成。因此，可以在導電體242a與導電體242b之間自對準地配置導電體260。

絕緣體250被用作閘極絕緣體。絕緣體250較佳為與金屬氧化物231c的頂面接觸地配置。絕緣體250可以使用氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽、添加有氟的氧化矽、添加有碳的氧化矽、添加有碳及氮的氧化矽、具有空孔的氧化矽。尤其是，氧化矽及氧氮化矽具有熱穩定性，所以是較佳的。

與絕緣體224同樣，較佳為降低絕緣體250中的水或氫等雜質的濃度。絕緣體250的厚度較佳為1nm以上且20nm以下。

此外，也可以在絕緣體250與導電體260之間設置金屬氧化物。該金屬氧化物較佳為抑制從絕緣體250擴散到導電體260的氧。由此，可以抑制因絕緣體250中的氧所導致的導電體260的氧化。

此外，該金屬氧化物有時被用作閘極絕緣體的一部分。因此，在將氧化矽或氧氮化矽等用於絕緣體250的情況下，作為該金屬氧化物較佳為使用作為相對介電常數高的high-k材料的金屬氧化物。藉由使閘極絕緣體具有絕緣體250與該金屬氧化物的疊層結構，可以形成具有熱穩定性且相對介電常數高的疊層結構。因此，可以在保持閘極絕緣體的物理厚度的同時降低在電晶體工作時施加的閘極電位。此外，可以減少被用作閘極絕緣體的絕緣體的等效氧化物厚度（EOT：Equivalent oxide thickness）。

明確而言，可以使用包含選自鉿、鋁、鎵、釔、鋯、鎢、鈦、鉭、鎳、鍺和鎂等中的一種或兩種以上的金屬氧化物。特別是，較佳為使用作為包含鋁及鉿中的一者或兩者的氧化物的絕緣體的氧化鋁、氧化鉿、包含鋁及鉿的氧化物（鋁酸鉿）等。

雖然在圖18A至圖18C中，導電體260具有兩層結構，但是也可以具有單層結構或三層以上的疊層結構。

作為導電體260a較佳為使用上述具有抑制氫原子、氫分子、水分子、氮原子、氮分子、氧化氮分子（N ₂O、NO、NO ₂等）、銅原子等雜質的擴散的功能的導電體。此外，較佳為使用具有抑制氧（例如，氧原子、氧分子等中的至少一個）的擴散的功能的導電材料。

此外，當導電體260a具有抑制氧的擴散的功能時，可以抑制絕緣體250所包含的氧使導電體260b氧化而導致導電率的下降。作為具有抑制氧的擴散的功能的導電材料，例如，較佳為使用鉭、氮化鉭、釕或氧化釕等。

此外，作為導電體260b較佳為使用以鎢、銅或鋁為主要成分的導電材料。此外，由於導電體260還被用作佈線，所以較佳為使用導電性高的導電體。例如，可以使用以鎢、銅或鋁為主要成分的導電材料。此外，導電體260b可以具有疊層結構，例如可以具有鈦、氮化鈦與上述導電材料的疊層結構。

此外，如圖18A和圖18C所示，在金屬氧化物231b的不與導電體242重疊的區域，亦即，金屬氧化物231的通道形成區域中，金屬氧化物231的側面被導電體260覆蓋。由此，可以容易將被用作第一閘極電極的導電體260的電場影響到金屬氧化物231的側面。由此，可以提高電晶體200的通態電流及頻率特性。

絕緣體254與絕緣體214等同樣地較佳為被用作抑制水或氫等雜質從絕緣體280一側混入電晶體200的阻擋絕緣膜。例如，絕緣體254的氫透過性較佳為比絕緣體224低。再者，如圖18B、圖18C所示，絕緣體254較佳為與金屬氧化物231c的側面、導電體242a的頂面及側面、導電體242b的頂面及側面、金屬氧化物231a及金屬氧化物231b的側面以及絕緣體224的頂面接觸。藉由採用這種結構，可以抑制絕緣體280所包含的氫從導電體242a、導電體242b、金屬氧化物231a、金屬氧化物231b及絕緣體224的頂面或側面進入金屬氧化物231。

再者，絕緣體254還具有抑制氧（例如，氧原子、氧分子等中的至少一個）的擴散的功能（不容易使上述氧透過）。例如，絕緣體254的氧透過性較佳為比絕緣體280或絕緣體224低。

絕緣體254較佳為藉由濺射法進行沉積。藉由在包含氧的氛圍下使用濺射法沉積絕緣體254，可以對絕緣體224與絕緣體254接觸的區域附近添加氧。由此，可以將氧從該區域藉由絕緣體224供應到金屬氧化物231中。在此，藉由使絕緣體254具有抑制擴散到上方的氧的功能，可以防止氧從金屬氧化物231擴散到絕緣體280。此外，藉由使絕緣體222具有抑制擴散到下方的氧的功能，可以防止氧從金屬氧化物231擴散到基板一側。如此，對金屬氧化物231中的通道形成區域供應氧。由此，可以減少金屬氧化物231的氧空位並抑制電晶體的常開啟化。

作為絕緣體254，例如可以沉積包含鋁及鉿中的一方或兩者的氧化物的絕緣體。注意，作為包含鋁和鉿中的一者或兩者的氧化物的絕緣體，較佳為使用氧化鋁、氧化鉿、包含鋁及鉿的氧化物（鋁酸鉿）等。

像這樣，藉由由對氫具有阻擋性的絕緣體254覆蓋絕緣體224、絕緣體250以及金屬氧化物231，絕緣體280由絕緣體254與絕緣體224、金屬氧化物231以及絕緣體250分開。由此，可以抑制從電晶體200的外部進入氫等雜質，從而可以對電晶體200賦予良好的電特性及可靠性。

絕緣體280較佳為隔著絕緣體254設置在絕緣體224、金屬氧化物231及導電體242上。例如，作為絕緣體280，較佳為具有氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、添加有氟的氧化矽、添加有碳的氧化矽、添加有碳及氮的氧化矽或具有空孔的氧化矽等。尤其是，氧化矽及氧氮化矽具有熱穩定性，所以是較佳的。特別是，因為氧化矽、氧氮化矽、具有空孔的氧化矽等的材料容易形成包含藉由加熱脫離的氧的區域，所以是較佳的。

此外，較佳為絕緣體280中的水或氫等雜質的濃度得到降低。此外，絕緣體280的頂面也可以被平坦化。

絕緣體274較佳為與絕緣體214等同樣地被用作抑制水或氫等雜質從上方混入到絕緣體280的阻擋絕緣膜。作為絕緣體274，例如可以使用能夠用於絕緣體214、絕緣體254等的絕緣體。

較佳為在絕緣體274上設置被用作層間膜的絕緣體281。與絕緣體224等同樣，較佳為絕緣體281中的水或氫等雜質的濃度得到降低。

在形成於絕緣體281、絕緣體274、絕緣體280及絕緣體254中的開口中配置導電體245a及導電體245b。導電體245a及導電體245b以中間夾著導電體260的方式設置。此外，導電體245a及導電體245b的頂面的高度與絕緣體281的頂面可以位於同一平面上。

此外，以與絕緣體281、絕緣體274、絕緣體280以及絕緣體254的開口的內壁接觸的方式設置有絕緣體241a，以與其側面接觸的方式形成有導電體245a的第一導電體。導電體242a位於該開口的底部的至少一部分，導電體245a與導電體242a接觸。同樣，以與絕緣體281、絕緣體274、絕緣體280以及絕緣體254的開口的內壁接觸的方式設置有絕緣體241b，以與其側面接觸的方式形成有導電體245b的第一導電體。導電體242b位於該開口的底部的至少一部分，導電體245b與導電體242b接觸。

導電體245a及導電體245b較佳為使用以鎢、銅或鋁為主要成分的導電材料。此外，導電體245a及導電體245b也可以具有疊層結構。

當作為導電體245採用疊層結構時，作為與金屬氧化物231a、金屬氧化物231b、導電體242、絕緣體254、絕緣體280、絕緣體274及絕緣體281接觸的導電體較佳為使用上述具有抑制水或氫等雜質的擴散的功能的導電體。例如，較佳為使用鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦、釕或氧化釕等。可以以單層或疊層使用具有抑制水或氫等雜質的擴散的功能的導電材料。藉由使用該導電材料，可以防止添加到絕緣體280的氧被導電體245a及導電體245b吸收。此外，可以防止水或氫等雜質從絕緣體281的上方的層藉由導電體245a及導電體245b進入金屬氧化物231。

作為絕緣體241a及絕緣體241b，例如使用能夠用於絕緣體254等的絕緣體，即可。因為絕緣體241a及絕緣體241b與絕緣體254及接觸地設置，所以可以抑制從絕緣體280等水或氫等雜質經過導電體245a及導電體245b混入金屬氧化物231。此外，可以抑制絕緣體280所包含的氧被導電體245a及導電體245b吸收。

雖然未圖示，但是可以以與導電體245a的頂面及導電體245b的頂面接觸的方式配置被用作佈線的導電體。被用作佈線的導電體較佳為使用以鎢、銅或鋁為主要成分的導電材料。此外，該導電體可以具有疊層結構，例如，可以具有鈦、氮化鈦與上述導電材料的疊層結構。此外，該導電體也可以以嵌入絕緣體的開口中的方式形成。

＜電晶體的構成材料＞ 以下，說明可用於電晶體的構成材料。

[基板] 作為形成電晶體200的基板例如可以使用絕緣體基板、半導體基板或導電體基板。作為絕緣體基板，例如可以舉出玻璃基板、石英基板、藍寶石基板、穩定氧化鋯基板（釔安定氧化鋯基板等）、樹脂基板等。此外，作為半導體基板，例如可以舉出由矽或鍺等構成的半導體基板、或者由碳化矽、矽鍺、砷化鎵、磷化銦、氧化鋅或氧化鎵等構成的化合物半導體基板等。再者，還可以舉出在上述半導體基板內部具有絕緣體區域的半導體基板，例如有SOI（Silicon On Insulator；絕緣層上覆矽）基板等。作為導電體基板，可以舉出石墨基板、金屬基板、合金基板、導電樹脂基板等。或者，可以舉出包含金屬氮化物的基板、包含金屬氧化物的基板等。再者，還可以舉出設置有導電體或半導體的絕緣體基板、設置有導電體或絕緣體的半導體基板、設置有半導體或絕緣體的導電體基板等。或者，也可以使用在這些基板上設置有元件的基板。作為設置在基板上的元件，可以舉出電容器、電阻器、切換元件、發光元件、記憶元件等。

[絕緣體] 作為絕緣體，有具有絕緣性的氧化物、氮化物、氧氮化物、氮氧化物、金屬氧化物、金屬氧氮化物以及金屬氮氧化物等。

例如，當進行電晶體的微型化及高積體化時，由於閘極絕緣體的薄膜化，有時發生洩漏電流等的問題。藉由作為被用作閘極絕緣體的絕緣體使用high-k材料，可以在保持物理厚度的同時實現電晶體工作時的低電壓化。另一方面，藉由將相對介電常數較低的材料用於被用作層間膜的絕緣體，可以減少產生在佈線之間的寄生電容。因此，較佳為根據絕緣體的功能選擇材料。

作為相對介電常數較高的絕緣體，可以舉出氧化鎵、氧化鉿、氧化鋯、含有鋁及鉿的氧化物、含有鋁及鉿的氧氮化物、含有矽及鉿的氧化物、含有矽及鉿的氧氮化物或者含有矽及鉿的氮化物等。

作為相對介電常數較低的絕緣體，可以舉出氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽、添加有氟的氧化矽、添加有碳的氧化矽、添加有碳及氮的氧化矽、具有空孔的氧化矽或樹脂等。

藉由由具有抑制氫等雜質及氧的透過的功能的絕緣體（絕緣體214、絕緣體222、絕緣體254、及絕緣體274等）圍繞使用氧化物半導體的電晶體，可以使電晶體的電特性穩定。作為具有抑制氫等雜質及氧的透過的功能的絕緣體，例如可以以單層或疊層使用包含硼、碳、氮、氧、氟、鎂、鋁、矽、磷、氯、氬、鎵、鍺、釔、鋯、鑭、釹、鉿或鉭的絕緣體。明確而言，作為具有抑制氫等雜質及氧的透過的功能的絕緣體，可以使用氧化鋁、氧化鎂、氧化鎵、氧化鍺、氧化釔、氧化鋯、氧化鑭、氧化釹、氧化鉿或氧化鉭等金屬氧化物、氮化鋁、氮化鋁鈦、氮化鈦、氮氧化矽或氮化矽等金屬氮化物。

被用作閘極絕緣體的絕緣體較佳為具有包含藉由加熱脫離的氧的區域的絕緣體。例如，藉由採用具有包含藉由加熱脫離的氧的區域的氧化矽或者氧氮化矽接觸於金屬氧化物231的結構，可以填補金屬氧化物231所包含的氧空位。

[導電體] 作為導電體，較佳為使用選自鋁、鉻、銅、銀、金、鉑、鉭、鎳、鈦、鉬、鎢、鉿、釩、鈮、錳、鎂、鋯、鈹、銦、釕、銥、鍶和鑭等中的金屬元素、以上述金屬元素為成分的合金或者組合上述金屬元素的合金等。例如，較佳為使用氮化鉭、氮化鈦、鎢、包含鈦和鋁的氮化物、包含鉭和鋁的氮化物、氧化釕、氮化釕、包含鍶和釕的氧化物、包含鑭和鎳的氧化物等。此外，氮化鉭、氮化鈦、包含鈦和鋁的氮化物、包含鉭和鋁的氮化物、氧化釕、氮化釕、包含鍶和釕的氧化物、包含鑭和鎳的氧化物是不容易氧化的導電材料或者吸收氧也維持導電性的材料，所以是較佳的。此外，也可以使用以包含磷等雜質元素的多晶矽為代表的導電率高的半導體以及鎳矽化物等矽化物。

此外，也可以層疊多個由上述材料形成的導電層。例如，也可以採用組合包含上述金屬元素的材料和包含氧的導電材料的疊層結構。此外，也可以採用組合包含上述金屬元素的材料和包含氮的導電材料的疊層結構。此外，也可以採用組合包含上述金屬元素的材料、包含氧的導電材料和包含氮的導電材料的疊層結構。

此外，在將金屬氧化物用於電晶體的通道形成區域的情況下，作為被用作閘極電極的導電體較佳為採用組合包含上述金屬元素的材料和包含氧的導電材料的疊層結構。在此情況下，較佳為將包含氧的導電材料設置在通道形成區域一側。藉由將包含氧的導電材料設置在通道形成區域一側，從該導電材料脫離的氧容易被供應到通道形成區域。

尤其是，作為被用作閘極電極的導電體，較佳為使用含有包含在形成通道的金屬氧化物中的金屬元素及氧的導電材料。此外，也可以使用含有上述金屬元素及氮的導電材料。例如，也可以使用氮化鈦、氮化鉭等包含氮的導電材料。此外，可以使用銦錫氧化物、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、包含氧化鈦的銦錫氧化物、銦鋅氧化物、添加有矽的銦錫氧化物。此外，也可以使用包含氮的銦鎵鋅氧化物。藉由使用上述材料，有時可以俘獲形成通道的金屬氧化物所包含的氫。或者，有時可以俘獲從外方的絕緣體等進入的氫。

本實施方式可以與其他實施方式的記載適當地組合。

實施方式6 在本實施方式中，說明可用於上述實施方式中說明的OS電晶體的金屬氧化物（以下稱為氧化物半導體）。

＜結晶結構的分類＞ 首先，對氧化物半導體中的結晶結構的分類參照圖19A進行說明。圖19A是說明氧化物半導體，典型為IGZO（包含In、Ga及Zn的金屬氧化物）的結晶結構的分類的圖。

如圖19A所示那樣，氧化物半導體大致分為“Amorphous（無定形）”、“Crystalline（結晶性）”、“Crystal（結晶）”。此外，在“Amorphous”中包含completely amorphous。此外，在“Crystalline”中包含CAAC（c-axis-aligned crystalline）、nc（nanocrystalline）及CAC（cloud-aligned composite）（excluding single crystal and poly crystal）。此外，在“Crystalline”的分類中不包含single crystal（單晶）、poly crystal（多晶）及completely amorphous。此外，“Crystal”的分類中包含single crystal及poly crystal。

此外，圖19A所示的外框線被加粗的部分中的結構是介於“Amorphous（無定形）”與“Crystal（結晶）”之間的中間狀態，是屬於新的邊界區域（New crystalline phase）的結構。就是說，將該結構可以說是與“Crystal（結晶）”或在能量性上不穩定的“Amorphous（無定形）”完全不同的結構。

此外，可以使用X射線繞射（XRD：X-Ray Diffraction）光譜對膜或基板的結晶結構進行評價。在此，圖19B示出被分類為“Crystalline”的CAAC-IGZO膜的藉由GIXD（Grazing-Incidence XRD）測量而得到的XRD譜。此外，將GIXD法也稱為薄膜法或Seemann-Bohlin法。下面，將圖19B所示的藉由GIXD測量而得到的XRD譜簡單地記為XRD譜。此外，圖19B所示的CAAC-IGZO膜的組成是In：Ga：Zn=4：2：3[原子個數比]附近。此外，圖19B所示的CAAC-IGZO膜的厚度為500nm。

如圖19B所示，在CAAC-IGZO膜的XRD譜中檢測出表示明確的結晶性的峰。明確而言，在CAAC-IGZO膜的XRD譜中，2θ=31°附近檢測出表示c軸配向的峰。此外，如圖19B所示那樣，2θ=31°附近的峰在以檢測出峰強度的角度為軸時左右非對稱。

此外，可以使用奈米束電子繞射法（NBED：Nano Beam Electron Diffraction）觀察的繞射圖案（也稱為奈米束電子繞射圖案）對膜或基板的結晶結構進行評價。圖19C示出CAAC-IGZO膜的繞射圖案。圖19C是將電子束向平行於基板的方向入射的NBED觀察的繞射圖案。此外，圖19C所示的CAAC-IGZO膜的組成是In：Ga：Zn=4：2：3[原子個數比]附近。此外，在奈米束電子繞射法中，進行束徑為1nm的電子繞射法。

如圖19C所示那樣，在CAAC-IGZO膜的繞射圖案中觀察到表示c軸配向的多個斑點。

[氧化物半導體的結構] 此外，在注目於氧化物半導體的結晶結構的情況下，有時氧化物半導體的分類與圖19A不同。例如，氧化物半導體可以分類為單晶氧化物半導體和除此之外的非單晶氧化物半導體。作為非單晶氧化物半導體，例如可以舉出上述CAAC-OS及nc-OS。此外，在非單晶氧化物半導體中包含多晶氧化物半導體、a-like OS（amorphous-like oxide semiconductor）及非晶氧化物半導體等。

在此，對上述CAAC-OS、nc-OS及a-like OS的詳細內容進行說明。

[CAAC-OS] CAAC-OS是包括多個結晶區域的氧化物半導體，該多個結晶區域的c軸配向於特定的方向。此外，特定的方向是指CAAC-OS膜的厚度方向、CAAC-OS膜的被形成面的法線方向、或者CAAC-OS膜的表面的法線方向。此外，結晶區域是具有原子排列的週期性的區域。注意，在將原子排列看作晶格排列時結晶區域也是晶格排列一致的區域。再者，CAAC-OS具有在a-b面方向上多個結晶區域連接的區域，有時該區域具有畸變。此外，畸變是指在多個結晶區域連接的區域中，晶格排列一致的區域和其他晶格排列一致的區域之間的晶格排列的方向變化的部分。換言之，CAAC-OS是指c軸配向並在a-b面方向上沒有明顯的配向的氧化物半導體。

此外，上述多個結晶區域的每一個由一個或多個微小結晶（最大徑小於10nm的結晶）構成。在結晶區域由一個微小結晶構成的情況下，該結晶區域的最大徑小於10nm。此外，結晶區域由多個微小結晶構成的情況下，有時該結晶區域的尺寸為幾十nm左右。

此外，在In-M-Zn氧化物（元素M為選自鋁、鎵、釔、錫及鈦等中的一種或多種）中，CAAC-OS有包括含有層疊有銦（In）及氧的層（以下、In層）、含有元素M、鋅（Zn）及氧的層（以下、（M，Zn）層）的層狀結晶結構（也稱為層狀結構）的趨勢。此外，銦和元素M可以彼此置換。因此，有時（M，Zn）層包含銦。此外，有時In層包含元素M。注意，有時In層包含Zn。該層狀結構例如在高解析度TEM影像中被觀察作為晶格像。

例如，當對CAAC-OS膜使用XRD裝置進行結構分析時，在使用θ/2θ掃描的Out-of-plane XRD測量中，在2θ=31°或其附近檢測出表示c軸配向的峰。注意，表示c軸配向的峰的位置（2θ值）有時根據構成CAAC-OS的金屬元素的種類、組成等變動。

例如，在CAAC-OS膜的電子繞射圖案中觀察到多個亮點（斑點）。此外，在以透過樣本的入射電子束的斑點（也稱為直接斑點）為對稱中心時，某一個斑點和其他斑點被觀察在點對稱的位置。

在從上述特定的方向觀察結晶區域的情況下，雖然該結晶區域中的晶格排列基本上是六方晶格，但是單位晶格並不侷限於正六角形，有是非正六角形的情況。此外，在上述畸變中，有時具有五角形、七角形等晶格排列。此外，在CAAC-OS的畸變附近觀察不到明確的晶界（grain boundary）。也就是說，晶格排列的畸變抑制晶界的形成。這可能是由於CAAC-OS因為a-b面方向上的氧原子的排列的低密度或因金屬元素被取代而使原子間的鍵合距離產生變化等而能夠包容畸變。

此外，確認到明確的晶界的結晶結構被稱為所謂的多晶（polycrystal）。晶界成為再結合中心而載子被俘獲，因而有可能導致電晶體的通態電流的降低、場效移動率的降低等。因此，確認不到明確的晶界的CAAC-OS是對電晶體的半導體層提供具有優異的結晶結構的結晶性氧化物之一。注意，為了構成CAAC-OS，較佳為包含Zn的結構。例如，與In氧化物相比，In-Zn氧化物及In-Ga-Zn氧化物能夠進一步地抑制晶界的發生，所以是較佳的。

CAAC-OS是結晶性高且確認不到明確的晶界的氧化物半導體。因此，可以說在CAAC-OS中，不容易發生起因於晶界的電子移動率的降低。此外，氧化物半導體的結晶性有時因雜質的混入及/或缺陷的生成等而降低，因此可以說CAAC-OS是雜質及缺陷（氧空位等）少的氧化物半導體。因此，包含CAAC-OS的氧化物半導體的物理性質穩定。因此，包含CAAC-OS的氧化物半導體具有高耐熱性及高可靠性。此外，CAAC-OS對製程中的高溫度（所謂熱積存；thermal budget）也很穩定。由此，藉由在OS電晶體中使用CAAC-OS，可以擴大製程的彈性。

[nc-OS] 在nc-OS中，微小的區域（例如1nm以上且10nm以下的區域，特別是1nm以上且3nm以下的區域）中的原子排列具有週期性。換言之，nc-OS具有微小的結晶。此外，例如，該微小的結晶的尺寸為1nm以上且10nm以下，尤其為1nm以上且3nm以下，將該微小的結晶稱為奈米晶。此外，nc-OS在不同的奈米晶之間觀察不到結晶定向的規律性。因此，在膜整體中觀察不到配向性。所以，有時nc-OS在某些分析方法中與a-like OS及非晶氧化物半導體沒有差別。例如，在對nc-OS膜使用XRD裝置進行結構分析時，在使用θ/2θ掃描的Out-of-plane XRD測量中，不檢測出表示結晶性的峰。此外，在對nc-OS膜進行使用其束徑比奈米晶大（例如，50nm以上）的電子射線的電子繞射（也稱為選區電子繞射）時，觀察到類似光暈圖案的繞射圖案。另一方面，在對nc-OS膜進行使用其束徑近於或小於奈米晶的尺寸（例如1nm以上且30nm以下）的電子束的電子繞射（也稱為奈米束電子繞射）的情況下，有時得到在以直接斑點為中心的環狀區域內觀察到多個斑點的電子繞射圖案。

[a-like OS] a-like OS是具有介於nc-OS與非晶氧化物半導體之間的結構的氧化物半導體。a-like OS包含空洞或低密度區域。也就是說，a-like OS的結晶性比nc-OS及CAAC-OS的結晶性低。此外，a-like OS的膜中的氫濃度比nc-OS及CAAC-OS的膜中的氫濃度高。

[氧化物半導體的構成] 接著，說明上述的CAC-OS的詳細內容。此外，CAC-OS與材料構成有關。

[CAC-OS] CAC-OS例如是指包含在金屬氧化物中的元素不均勻地分佈的構成，其中包含不均勻地分佈的元素的材料的尺寸為0.5nm以上且10nm以下，較佳為1nm以上且3nm以下或近似的尺寸。注意，在下面也將在金屬氧化物中一個或多個金屬元素不均勻地分佈且包含該金屬元素的區域混合的狀態稱為馬賽克狀或補丁（patch）狀，該區域的尺寸為0.5nm以上且10nm以下，較佳為1nm以上且3nm以下或近似的尺寸。

再者，CAC-OS是指其材料分開為第一區域與第二區域而成為馬賽克狀且該第一區域分佈於膜中的結構（下面也稱為雲狀）。就是說，CAC-OS是指具有該第一區域和該第二區域混合的結構的複合金屬氧化物。

在此，將相對於構成In-Ga-Zn氧化物的CAC-OS的金屬元素的In、Ga及Zn的原子個數比的每一個記為[In]、[Ga]及[Zn]。例如，在In-Ga-Zn氧化物的CAC-OS中，第一區域是其[In]大於CAC-OS膜的組成中的[In]的區域。此外，第二區域是其[Ga]大於CAC-OS膜的組成中的[Ga]的區域。此外，例如，第一區域是其[In]大於第二區域中的[In]且其[Ga]小於第二區域中的[Ga]的區域。此外，第二區域是其[Ga]大於第一區域中的[Ga]且其[In]小於第一區域中的[In]的區域。

明確而言，上述第一區域是以銦氧化物或銦鋅氧化物等為主要成分的區域。此外，上述第二區域是以鎵氧化物或鎵鋅氧化物等為主要成分的區域。換言之，可以將上述第一區域稱為以In為主要成分的區域。此外，可以將上述第二區域稱為以Ga為主要成分的區域。

注意，有時觀察不到上述第一區域和上述第二區域的明確的邊界。

例如，在In-Ga-Zn氧化物的CAC-OS中，根據藉由能量色散型X射線分析法（EDX：Energy Dispersive X-ray spectroscopy）取得的EDX面分析（mapping）影像，可確認到具有以In為主要成分的區域（第一區域）及以Ga為主要成分的區域（第二區域）不均勻地分佈而混合的結構。

在將CAC-OS用於電晶體的情況下，藉由起因於第一區域的導電性和起因於第二區域的絕緣性的互補作用，可以使CAC-OS具有開關功能（控制導通/關閉的功能）。換言之，在CAC-OS的材料的一部分中具有導電性的功能且在另一部分中具有絕緣性的功能，在材料的整體中具有半導體的功能。藉由使導電性的功能和絕緣性的功能分離，可以最大限度地提高各功能。因此，藉由將CAC-OS用於電晶體，可以實現高通態電流（I _on）、高場效移動率（μ）及良好的切換工作。

氧化物半導體具有各種結構及各種特性。本發明的一個實施方式的氧化物半導體也可以包括非晶氧化物半導體、多晶氧化物半導體、a-like OS、CAC-OS、nc-OS、CAAC-OS中的兩種以上。

＜具有氧化物半導體的電晶體＞ 在此，說明將上述氧化物半導體用於電晶體的情況。

藉由將上述氧化物半導體用於電晶體，可以實現場效移動率高的電晶體。此外，可以實現可靠性高的電晶體。

較佳為將載子濃度低的氧化物半導體用於電晶體。例如，氧化物半導體中的載子濃度可以為1×10 ¹⁷cm ^-3以下，較佳為1×10 ¹⁵cm ^-3以下，更佳為1×10 ¹³cm ^-3以下，進一步較佳為1×10 ¹¹cm ^-3以下，更進一步較佳為低於1×10 ¹⁰cm ^-3，且1×10 ^-9cm ^-3以上。在以降低氧化物半導體膜的載子濃度為目的的情況下，可以降低氧化物半導體膜中的雜質濃度以降低缺陷態密度。在本說明書等中，將雜質濃度低且缺陷態密度低的狀態稱為“高純度本質”或“實質上高純度本質”。此外，有時將載子濃度低的氧化物半導體稱為“高純度本質”或“實質上高純度本質”的氧化物半導體。

因為高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜具有較低的缺陷態密度，所以有可能具有較低的陷阱態密度。

此外，被氧化物半導體的陷阱能階俘獲的電荷到消失需要較長的時間，有時像固定電荷那樣動作。因此，有時在陷阱態密度高的氧化物半導體中形成通道形成區域的電晶體的電特性不穩定。

因此，為了使電晶體的電特性穩定，降低氧化物半導體中的雜質濃度是有效的。為了降低氧化物半導體中的雜質濃度，較佳為還降低附近膜中的雜質濃度。作為雜質有氫、氮、鹼金屬、鹼土金屬、鐵、鎳、矽等。

＜雜質＞ 在此，說明氧化物半導體中的各雜質的影響。

在氧化物半導體包含第14族元素之一的矽及/或碳時，在氧化物半導體中形成缺陷能階。因此，將氧化物半導體中或氧化物半導體的介面附近的矽及碳的濃度（藉由SIMS測得的濃度）設定為2×10 ¹⁸atoms/cm ³以下，較佳為2×10 ¹⁷atoms/cm ³以下。

當氧化物半導體包含鹼金屬或鹼土金屬時，有時形成缺陷能階而形成載子。因此，使用包含鹼金屬或鹼土金屬的氧化物半導體的電晶體容易具有常開啟特性。因此，使藉由SIMS測得的氧化物半導體中的鹼金屬或鹼土金屬的濃度為1×10 ¹⁸atoms/cm ³以下，較佳為2×10 ¹⁶atoms/cm ³以下。

當氧化物半導體包含氮時，容易產生作為載子的電子，使載子濃度增高，而n型化。其結果是，在將包含氮的氧化物半導體用於半導體的電晶體容易具有常開啟特性。或者，在氧化物半導體包含氮時，有時形成陷阱能階。其結果，有時電晶體的電特性不穩定。因此，將利用SIMS測得的氧化物半導體中的氮濃度設定為低於5×10 ¹⁹atoms/cm ³，較佳為5×10 ¹⁸atoms/cm ³以下，更佳為1×10 ¹⁸atoms/cm ³以下，進一步較佳為5×10 ¹⁷atoms/cm ³以下。

包含在氧化物半導體中的氫與鍵合於金屬原子的氧起反應生成水，因此有時形成氧空位。當氫進入該氧空位時，有時產生作為載子的電子。此外，有時由於氫的一部分與鍵合於金屬原子的氧鍵合，產生作為載子的電子。因此，使用包含氫的氧化物半導體的電晶體容易具有常開啟特性。由此，較佳為儘可能地減少氧化物半導體中的氫。明確而言，在氧化物半導體中，將利用SIMS測得的氫濃度設定為低於1×10 ²⁰atoms/cm ³，較佳為低於1×10 ¹⁹atoms/cm ³，更佳為低於5×10 ¹⁸atoms/cm ³，進一步較佳為低於1×10 ¹⁸atoms/cm ³。

藉由將雜質被充分降低的氧化物半導體用於電晶體的通道形成區域，可以使電晶體具有穩定的電特性。

本實施方式可以與其他實施方式的記載適當地組合。

10:顯示裝置 11:透鏡 12:鏡子 13:隔離體 14:鏡子 30:層 40:層 50:感測器部 51:感測器部 70:發光元件 95:電晶體 96:電容器 101:外殼 102:顯示區域 103:安裝部 104:電池 105:電壓生成部 106:控制部 107:通訊部 108:天線 111:透鏡 121:耳機 122:音訊裝置

[圖1A]及[圖1B]是說明電子裝置的結構例子的圖。 [圖2A]及[圖2B]是說明電子裝置的結構例子的圖。 [圖3A]及[圖3B1]至[圖3B5]是說明顯示裝置的結構例子的圖。 [圖4A]至[圖4C]是說明像素電路的結構例子的圖。 [圖5A]及[圖5B]是說明顯示裝置的結構例子的圖。 [圖6A]至[圖6C]是說明電子裝置的工作例子的圖。 [圖7A]及[圖7B]是說明電子裝置的工作例子的圖。 [圖8]是示出演算法的一個例子的圖。 [圖9A]至[圖9D]是說明發光元件的結構例子的圖。 [圖10A]至[圖10D]是示出顯示裝置的結構例子的圖。 [圖11A]至[圖11D]是示出顯示裝置的結構例子的圖。 [圖12]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。 [圖13]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。 [圖14]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。 [圖15]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。 [圖16]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。 [圖17]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。 [圖18A]是示出電晶體的結構例子的俯視圖。[圖18B]及[圖18C]是示出電晶體的結構例子的剖面圖。 [圖19A]是說明結晶結構的分類的圖。[圖19B]是說明CAAC-IGZO膜的XRD譜的圖。[圖19C]是說明CAAC-IGZO膜的奈米束電子繞射圖案的圖。

10:顯示裝置

14L:鏡子

14R:鏡子

50:感測器部

51L:感測器部

51R:感測器部

100B:電子裝置

101:外殼

103:安裝部

104:電池

105:電壓生成部

106:控制部

107:通訊部

108:天線

121L:耳機

121R:耳機

122L:音訊裝置

122R:音訊裝置

Claims (13)

1. 一種半導體裝置，包括： 顯示部； 視線檢測部；以及 運算部， 其中，該視線檢測部具有如下功能： 取得示出使用者的視線方向的第一資訊， 並且，該運算部具有如下功能： 利用該第一資訊決定包括該使用者的注視點的該顯示部上的第一區域；以及 提高顯示在該第一區域上的影像的解析度。
2. 如請求項1之半導體裝置， 其中該運算部具有決定鄰接於該第一區域的外側的第二區域的功能， 並且顯示在該第一區域上的影像的解析度比顯示在該第二區域上的影像的解析度高。
3. 如請求項1或2之半導體裝置， 其中利用從該顯示部發射的光取得該第一資訊。
4. 如請求項1至3中任一項之半導體裝置， 其中該運算部具有如下功能： 利用神經網路提高顯示在該第一區域上的影像的解析度。
5. 如請求項1至4中任一項之半導體裝置， 其中具有根據視頻場景決定顯示在該第一區域上的影像的解析度的功能。
6. 一種眼鏡型或護目鏡型電子裝置，包括： 如請求項1至5中任一項之半導體裝置；以及 光學構件。
7. 一種電子裝置，包括： 在顯示區域中具有多個像素的顯示裝置； 第一透鏡； 第二透鏡； 第一鏡子； 第二鏡子； 第三鏡子；以及 第四鏡子， 其中，該顯示區域具有第一顯示區域及第二顯示區域， 該第一透鏡配置在該第一顯示區域與該第一鏡子之間， 該第一鏡子具有將顯示在該第一顯示區域上的第一影像反射到該第三鏡子的功能， 該第三鏡子具有反射該第一影像的功能以及透過第一外光的功能， 該第二透鏡配置在該第二顯示區域與該第二鏡子之間， 該第二鏡子具有將顯示在該第二顯示區域上的第二影像反射到該第四鏡子的功能， 並且該第四鏡子具有反射該第二影像的功能以及透過第二外光的功能。
8. 如請求項7之電子裝置， 其中該第一鏡子及該第二鏡子為凸面鏡。
9. 如請求項7或8之電子裝置， 其中該第三鏡子及該第四鏡子為凹面鏡。
10. 如請求項7至9中任一項之電子裝置， 其中使用者同時看到該第一外光、該第二外光、該第一影像及該第二影像。
11. 如請求項7至10中任一項之電子裝置， 其中該顯示區域的解析度為8K。
12. 如請求項7至11中任一項之電子裝置， 其中該顯示區域的清晰度為1000ppi以上且10000ppi以下。
13. 如請求項7至12中任一項之電子裝置， 其中該顯示區域的縱橫比為16：9。

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