TWI708098B - 顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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TWI708098B
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池田壽雄
佐佐木俊毅
瀬尾哲史
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日商半導體能源硏究所股份有限公司
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Abstract

本發明的一個實施方式提供一種方便性或可靠性優異的新穎的顯示裝置。此外，提供一種耗電量得到降低且顯示品質高的顯示裝置。本發明的一個實施方式是一種顯示裝置，包括：第一像素；以及第二像素，其中第一像素、第二像素相鄰地設置，第一像素及第二像素分別包括第一顯示區域、第二顯示區域，第一顯示區域具有反射入射光的功能，第二顯示區域設置在第一顯示區域的內側且具有發射光的功能，第一像素所包括的第二顯示區域及第二像素所包括的第二顯示區域以不同的位置上設置第一顯示區域的內側。

Description

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)。因此，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這些裝置的製造方法。
已知藉由作為背光使用進行面發光的光源且與透射型液晶顯示裝置組合，降低耗電量且抑制顯示品質的下降的液晶顯示裝置(參照專利文獻1)。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2011-248351號公報
本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種方便性或可靠性優異的新穎的顯示裝置。
本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種耗電量得到降低且顯示品質高的顯示裝置。此外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的顯示裝置。
注意，上述目的的描述並不妨礙其他目的的存在。本發明的一個實施方式並不需要實現所有上述目的。另外，可以從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載得知並衍生上述以外的目的。
本發明的一個實施方式是一種顯示裝置，包括：第一像素；以及第二像素，其中，第一像素及第二像素相鄰地設置，第一像素及第二像素分別包括第一顯示區域、第二顯示區域，第一顯示區域具有反射入射光的功能，第二顯示區域設置在第一顯示區域的內側且具有發射光的功能，並且，第一像素中的第一顯示區域內側的第二顯示區域的位置及第二像素中的第一顯示區域內側的第二顯示區域的位置彼此不同。
本發明的其他實施方式是一種顯示裝置，包括：第一像素；以及第二像素，其中，第一像素及第二像素相鄰地設置，第一像素及第二像素分別包括第一顯示區域、第二顯示區域、第一顯示元件、第二顯示元件，第一 顯示區域具有反射入射光的功能，第二顯示區域設置在第一顯示區域的內側且具有發射光的功能，第一顯示元件在與第一顯示區域重疊的位置上設置，第二顯示元件在與第二顯示區域重疊的位置上設置，並且，第一像素中的第一顯示區域內側的第二顯示區域的位置及第二像素中的第一顯示區域內側的第二顯示區域的位置彼此不同。
在上述方式中，較佳的是，第一顯示元件包括液晶層，並且第二顯示元件包括發光層。
在上述方式中，較佳的是，第一像素所包括的第二顯示元件的發光顏色與第二像素所包括的第二顯示元件的發光顏色不同。此外，在上述方式中，較佳的是，第一顯示元件及第二顯示元件連接於不同的電晶體，並且第一顯示元件及第二顯示元件分別獨立地被控制。
在上述方式中，較佳的是，電晶體在通道區域中包括氧化物半導體膜。
在上述方式中，較佳的是，第一像素所包括的第二顯示區域與第二像素所包括的第二顯示區域具有20μm以上的距離。
本發明的其他實施方式是一種顯示模組，包括：上述方式中的任一個的顯示裝置；以及觸控感測器。
本發明的其他實施方式是一種電子裝置，包括：上述方式中的任一個的顯示裝置或者上述方式的顯示模組；以及電池。
根據本發明的一個實施方式，可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的顯示裝置。此外，根據本發明的一個實施方式，可以提供一種耗電量得到降低且顯示品質高的顯示裝置。另外，根據本發明的一個實施方式，可以提供一種新穎的顯示裝置。
注意，上述效果的記載並不妨礙其他效果的存在。此外，本發明的一個實施方式並不需要實現所有上述效果。另外，可以從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載得知並提取上述以外的效果。
10‧‧‧像素
11‧‧‧顯示元件
11d‧‧‧顯示區域
12‧‧‧顯示元件
12d‧‧‧顯示區域
12B‧‧‧發光元件
12G‧‧‧發光元件
12R‧‧‧發光元件
100‧‧‧電晶體
100A‧‧‧電晶體
100F‧‧‧電晶體
100G‧‧‧電晶體
100H‧‧‧電晶體
100J‧‧‧電晶體
100K‧‧‧電晶體
102‧‧‧基板
104‧‧‧絕緣膜
106‧‧‧導電膜
108‧‧‧氧化物半導體膜
108_1‧‧‧氧化物半導體膜
108_2‧‧‧氧化物半導體膜
108_3‧‧‧氧化物半導體膜
108d‧‧‧汲極區域
108i‧‧‧通道區域
108s‧‧‧源極區域
110‧‧‧絕緣膜
112‧‧‧導電膜
116‧‧‧絕緣膜
118‧‧‧絕緣膜
120a‧‧‧導電膜
120b‧‧‧導電膜
141a‧‧‧開口部
141b‧‧‧開口部
143‧‧‧開口部
300A‧‧‧電晶體
300B‧‧‧電晶體
300C‧‧‧電晶體
300D‧‧‧電晶體
300E‧‧‧電晶體
300F‧‧‧電晶體
302‧‧‧基板
304‧‧‧導電膜
306‧‧‧絕緣膜
307‧‧‧絕緣膜
308‧‧‧氧化物半導體膜
308_1‧‧‧氧化物半導體膜
308_2‧‧‧氧化物半導體膜
308_3‧‧‧氧化物半導體膜
312a‧‧‧導電膜
312b‧‧‧導電膜
314‧‧‧絕緣膜
316‧‧‧絕緣膜
318‧‧‧絕緣膜
320a‧‧‧導電膜
320b‧‧‧導電膜
341a‧‧‧開口部
341b‧‧‧開口部
342a‧‧‧開口部
342b‧‧‧開口部
342c‧‧‧開口部
401‧‧‧基板
402‧‧‧導電膜
403a‧‧‧導電膜
403b‧‧‧導電膜
403c‧‧‧導電膜
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407g‧‧‧導電膜
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409a‧‧‧氧化物半導體膜
409b‧‧‧氧化物半導體膜
409c‧‧‧氧化物半導體膜
410a‧‧‧絕緣膜
410b‧‧‧絕緣膜
410c‧‧‧絕緣膜
411a‧‧‧氧化物半導體膜
411b‧‧‧氧化物半導體膜
411c‧‧‧氧化物半導體膜
412‧‧‧絕緣膜
413‧‧‧絕緣膜
414a‧‧‧導電膜
414b‧‧‧導電膜
414c‧‧‧導電膜
414d‧‧‧導電膜
414e‧‧‧導電膜
414f‧‧‧導電膜
414g‧‧‧導電膜
414h‧‧‧導電膜
416‧‧‧絕緣膜
417‧‧‧導電膜
417B‧‧‧導電膜
417G‧‧‧導電膜
417R‧‧‧導電膜
418‧‧‧絕緣膜
419‧‧‧EL層
420‧‧‧導電膜
450‧‧‧開口部
452‧‧‧基板
454‧‧‧密封劑
481‧‧‧陰影遮罩
482‧‧‧開口部
500‧‧‧顯示裝置
502‧‧‧像素部
504a‧‧‧閘極驅動電路部
504b‧‧‧閘極驅動電路部
506‧‧‧源極驅動電路部
508a‧‧‧外部電路
508b‧‧‧外部電路
510b‧‧‧發光層
602‧‧‧遮光膜
604‧‧‧彩色膜
606‧‧‧絕緣膜
608‧‧‧導電膜
610a‧‧‧結構體
610b‧‧‧結構體
618a‧‧‧配向膜
618b‧‧‧配向膜
620‧‧‧液晶層
622‧‧‧密封劑
624‧‧‧導電體
626‧‧‧功能膜
652‧‧‧基板
662‧‧‧遮光膜
663‧‧‧絕緣膜
664‧‧‧電極
665‧‧‧電極
666‧‧‧絕緣膜
667‧‧‧電極
668‧‧‧絕緣膜
670‧‧‧基板
672‧‧‧基板
674‧‧‧黏合劑
681‧‧‧絕緣膜
682‧‧‧導電膜
691‧‧‧觸控面板
692‧‧‧觸控面板
693‧‧‧觸控面板
702‧‧‧基板
704‧‧‧下部電極
710a‧‧‧發光層
710b‧‧‧發光層
714‧‧‧上部電極
731‧‧‧電洞注入層
732‧‧‧電洞傳輸層
733‧‧‧電子傳輸層
734‧‧‧電子注入層
751‧‧‧彩色膜
756‧‧‧彩色膜
8000‧‧‧顯示模組
8001‧‧‧上蓋
8002‧‧‧下蓋
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8010‧‧‧印刷電路板
8011‧‧‧電池
9000‧‧‧外殼
9001‧‧‧顯示部
9002‧‧‧相機
9003‧‧‧揚聲器
9005‧‧‧操作鍵
9006‧‧‧連接端子
9007‧‧‧感測器
9008‧‧‧麥克風
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9200‧‧‧可攜式資訊終端
9201‧‧‧可攜式資訊終端
9202‧‧‧可攜式資訊終端
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9611‧‧‧算術部
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9620‧‧‧輸入輸出裝置
9630‧‧‧顯示部
9640‧‧‧輸入部
9650‧‧‧檢測部
9681‧‧‧區域
9682‧‧‧指示器
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在圖式中：圖1是說明顯示元件的顯示區域的示意圖；圖2是說明顯示元件的顯示區域的示意圖；圖3是說明顯示元件的顯示區域的示意圖；圖4是說明顯示元件的顯示區域的示意圖；圖5是說明顯示裝置的電路圖；圖6是說明像素的電路圖；圖7A及圖7B是說明顯示裝置及像素的俯視圖；圖8是說明顯示裝置的剖面圖；圖9是說明顯示裝置的剖面圖；圖10是說明顯示裝置的剖面圖；圖11是說明顯示裝置的剖面圖； 圖12A至圖12C是說明顯示裝置的製程的剖面圖；圖13A至圖13C是說明顯示裝置的製程的剖面圖；圖14A至圖14C是說明顯示裝置的製程的剖面圖；圖15A至圖15C是說明顯示裝置的製程的剖面圖；圖16A及圖16B是說明顯示裝置的製程的剖面圖；圖17是說明顯示裝置的製程的剖面圖；圖18是說明顯示裝置的剖面圖；圖19是說明顯示裝置的剖面圖；圖20是說明顯示裝置的剖面圖；圖21是說明顯示裝置的剖面圖；圖22是說明顯示裝置的剖面圖；圖23是說明顯示裝置的剖面圖；圖24是說明顯示裝置的剖面圖；圖25是說明顯示裝置的剖面圖；圖26是說明顯示元件的剖面圖；圖27A至圖27C是說明顯示元件的製造方法的剖面圖；圖28A及圖28B是說明顯示元件的製造方法的剖面圖；圖29A至圖29C是說明半導體裝置的俯視圖及剖面圖；圖30A至圖30C是說明半導體裝置的俯視圖及剖面圖；圖31A及圖31B是說明半導體裝置的剖面圖；圖32A及圖32B是說明半導體裝置的剖面圖；圖33A及圖33B是說明半導體裝置的剖面圖；圖34A及圖34B是說明半導體裝置的剖面圖；圖35A及圖35B是說明半導體裝置的剖面圖； 圖36A至圖36C是說明帶結構的圖；圖37A至圖37C是示出電晶體的一個實施方式的俯視圖及剖面圖；圖38A至圖38C是示出電晶體的一個實施方式的俯視圖及剖面圖；圖39A至圖39C是示出電晶體的一個實施方式的俯視圖及剖面圖；圖40A至圖40C是示出電晶體的一個實施方式的俯視圖及剖面圖；圖41A至圖41D是示出電晶體的一個實施方式的剖面圖；圖42A至圖42E是說明藉由XRD得到的CAAC-OS以及單晶氧化物半導體的結構分析圖以及示出CAAC-OS的選區電子繞射圖案的圖；圖43A至圖43E是CAAC-OS的剖面TEM影像、平面TEM影像及其影像分析；圖44A至圖44D是示出nc-OS的電子繞射圖案的圖以及nc-OS的剖面TEM影像；圖45A及圖45B是a-like OS的剖面TEM影像；圖46是因電子照射導致的In-Ga-Zn氧化物的結晶部的變化的圖；圖47是說明顯示模組的圖；圖48A至圖48E是說明電子裝置的圖；圖49A至圖49E是說明顯示裝置的透視圖；圖50A及圖50B是說明顯示裝置的透視圖；圖51A及圖51B是說明資料處理裝置的結構的圖；圖52A至圖52C是說明實施例中的發光元件的剖面圖；圖53是說明實施例中的發光元件的亮度-電流密度特性的圖；圖54是說明實施例中的發光元件的亮度-電壓特性的圖；圖55是說明實施例中的發光元件的電流效率-亮度特性的圖；圖56是說明實施例中的發光元件的電流-電壓特性的圖； 圖57是說明實施例中的發光元件的發射光譜的圖；圖58A至圖58C是說明實施例中的發光元件的剖面圖；圖59是說明實施例中的發光元件的亮度-電流密度特性的圖；圖60是說明實施例中的發光元件的亮度-電壓特性的圖；圖61是說明實施例中的發光元件的電流效率-亮度特性的圖；圖62是說明實施例中的發光元件的電流-電壓特性的圖；圖63是說明實施例中的發光元件的發射光譜的圖。
下面，參照圖式對實施方式進行說明。但是，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下面的實施方式所記載的內容中。
在圖式中，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，本發明並不一定限定於上述尺寸。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。
本說明書所使用的“第一”、“第二”、“第三”等序數詞是為了避免組件的混淆而附加的，而不是為了在數目方面上進行限定的。
在本說明書中，為方便起見，使用了“上”、“下”等表示配置的詞 句，以參照圖式說明組件的位置關係。另外，組件的位置關係根據描述各組件的方向適當地改變。因此，不侷限於本說明書中所說明的詞句，可以根據情況適當地更換。
在本說明書等中，電晶體是指至少包括閘極、汲極以及源極這三個端子的元件。電晶體在汲極(汲極端子、汲極區域或汲極電極)與源極(源極端子、源極區域或源極電極)之間具有通道區域，並且電流能夠流過汲極、通道區域以及源極。注意，在本說明書等中，通道區域是指電流主要流過的區域。
另外，在使用極性不同的電晶體的情況或電路工作中的電流方向變化的情況等下，源極及汲極的功能有時相互調換。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，“電連接”包括藉由“具有某種電作用的元件”連接的情況。在此，“具有某種電作用的元件”只要可以進行連接目標間的電信號的授收，就對其沒有特別的限制。例如，“具有某種電作用的元件”不僅包括電極和佈線，而且還包括電晶體等的切換元件、電阻元件、電感器、電容器、其他具有各種功能的元件等。
在本說明書等中，“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。另外，“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85°以上且95°以下的角度的狀態。
另外，在本說明書等中，可以將“膜”和“層”相互調換。例如，有時可以將“導電層”變換為“導電膜”。此外，例如，有時可以將“絕緣膜”變換為“絕緣層”。
在本說明書等中，在沒有特別的說明的情況下，關態電流(off-state current)是指電晶體處於關閉狀態(也稱為非導通狀態、遮斷狀態)的汲極電流。在沒有特別的說明的情況下，在n通道電晶體中，關閉狀態是指閘極與源極間的電壓Vgs低於臨界電壓Vth的狀態，在p通道電晶體中，關閉狀態是指閘極與源極間的電壓Vgs高於臨界電壓Vth的狀態。例如，n通道電晶體的關態電流有時是指閘極與源極間的電壓Vgs低於臨界電壓Vth時的汲極電流。
電晶體的關態電流有時取決於Vgs。因此，“電晶體的關態電流為I以下”有時是指存在使電晶體的關態電流成為I以下的Vgs的值。電晶體的關態電流有時是指：當Vgs為預定的值時的關閉狀態；當Vgs為預定的範圍內的值時的關閉狀態；或者當Vgs為能夠獲得充分低的關態電流的值時的關閉狀態等。
作為一個例子，設想一種n通道電晶體，該n通道電晶體的臨界電壓Vth為0.5V，Vgs為0.5V時的汲極電流為1×10-9A，Vgs為0.1V時的汲極電流為1×10-13A，Vgs為-0.5V時的汲極電流為1×10-19A，Vgs為-0.8V時的汲極電流為1×10-22A。在Vgs為-0.5V時或在Vgs為-0.5V至-0.8V的範圍內，該電晶體的汲極電流為1×10-19A以下，所以有時稱該電晶體的關態電 流為1×10-19A以下。由於存在使該電晶體的汲極電流成為1×10-22A以下的Vgs，因此有時稱該電晶體的關態電流為1×10-22A以下。
在本說明書等中，有時以每通道寬度W的電流值表示具有通道寬度W的電晶體的關態電流。另外，有時以每預定的通道寬度(例如1μm)的電流值表示具有通道寬度W的電晶體的關態電流。在為後者時，關態電流的單位有時以具有電流/長度的次元的單位(例如，A/μm)表示。
電晶體的關態電流有時取決於溫度。在本說明書中，在沒有特別的說明的情況下，關態電流有時表示在室溫、60℃、85℃、95℃或125℃下的關態電流。或者，有時表示在保證包括該電晶體的半導體裝置等的可靠性的溫度下或者在包括該電晶體的半導體裝置等被使用的溫度(例如，5℃至35℃中的任一溫度)下的關態電流。“電晶體的關態電流為I以下”有時是指在室溫、60℃、85℃、95℃、125℃、保證包括該電晶體的半導體裝置的可靠性的溫度下或者在包括該電晶體的半導體裝置等被使用的溫度(例如，5℃至35℃中的任一溫度)下存在使電晶體的關態電流成為I以下的Vgs的值。
電晶體的關態電流有時取決於汲極與源極間的電壓Vds。在本說明書中，在沒有特別的說明的情況下，關態電流有時表示Vds為0.1V、0.8V、1V、1.2V、1.8V、2.5V、3V、3.3V、10V、12V、16V或20V時的關態電流。或者，有時表示保證包括該電晶體的半導體裝置等的可靠性的Vds時或者包括該電晶體的半導體裝置等所使用的Vds時的關態電流。“電晶體的關態電流為I以下”有時是指：在Vds為0.1V、0.8V、1V、1.2V、1.8V、2.5V、3V、 3.3V、10V、12V、16V、20V、保證包括該電晶體的半導體裝置的可靠性的Vds或包括該電晶體的半導體裝置等被使用的Vds下存在使電晶體的關態電流成為I以下的Vgs的值。
在上述關態電流的說明中，可以將汲極換稱為源極。也就是說，關態電流有時指電晶體處於關閉狀態時流過源極的電流。
在本說明書等中，有時將關態電流記作洩漏電流。在本說明書等中，關態電流例如有時指在電晶體處於關閉狀態時流在源極與汲極間的電流。
注意，在本說明書等中，例如在導電性充分低時，有時即便在表示為“半導體”時也具有“絕緣體”的特性。此外，“半導體”與“絕緣體”的境界不清楚，因此有時不能精確地區別。由此，有時可以將本說明書等所記載的“半導體”換稱為“絕緣體”。同樣地，有時可以將本說明書等所記載的“絕緣體”換稱為“半導體”。或者，有時可以將本說明書等所記載的“絕緣體”換稱為“半絕緣體”。
另外，在本說明書等中，例如在導電性充分高時，有時即便在表示為“半導體”時也具有“導電體”的特性。此外，“半導體”和“導電體”的境界不清楚，因此有時不能精確地區別。由此，有時可以將本說明書所記載的“半導體”換稱為“導電體”。同樣地，有時可以將本說明書所記載的“導電體”換稱為“半導體”。
注意，在本說明書等中，半導體的雜質是指構成半導體的主要成分之 外的元素。例如，濃度低於0.1atomic%的元素是雜質。當包含雜質時，例如，有可能在半導體中形成DOS(Density of States：態密度)，載子移動率有可能降低或結晶性有可能降低。在半導體包含氧化物半導體時，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，有氫(包含於水中)、鋰、鈉、矽、硼、磷、碳、氮等。在是氧化物半導體的情況下，有時例如由於氫等雜質的混入導致氧缺陷的產生。此外，當半導體是矽時，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，像素是指構成螢幕的點，能夠控制亮度的顏色要素的最小單位。作為一個例子，在包括RGB(R：紅色、G：綠色、B：藍色)的顏色要素的顯示裝置的情況下，能夠使用R的像素、G的像素及B的像素得到影像的最小單位。注意，根據情況，有時將像素稱為子像素。
另外，在本說明書等中，藍色的波長區域是指400nm以上且小於490nm的波長區域，藍色的發光是在該區域具有至少一個發射光譜峰的發光。另外，綠色的波長區域是指490nm以上且小於550nm的波長區域，綠色的發光是在該波長區域具有至少一個發射光譜峰的發光。另外，黃色的波長區域是指550nm以上且小於590nm的波長區域，黃色的發光是在該區域具有至少一個發光光譜峰的發光。此外，紅色的波長區域是指590nm以上且740nm以下的波長區域，紅色的發光是在該區域具有至少一個發射光譜峰的發光。
實施方式1
在本實施方式中，參照圖1至圖25對本發明的一個實施方式的顯示裝置進行說明。
〈1-1.顯示裝置的結構〉
首先，參照圖5說明顯示裝置的結構。圖5所示的顯示裝置500包括像素部502、配置在像素部502的外側的閘極驅動電路部504a、504b、配置在像素部502的外側的源極驅動電路部506。
[像素部]
像素部502包括配置在X行(X為2以上的自然數)、Y列(Y為2以上的自然數)的像素10(X，Y)。此外，像素10(X，Y)包括兩個顯示元件，該兩個顯示元件彼此具有不同的功能。兩個顯示元件中的一個具有反射入射光的功能，另一個具有發射光的功能。注意，後面詳細地說明兩個顯示元件。
[閘極驅動電路部]
閘極驅動電路部504a、504b及源極驅動電路部506的一部分或全部較佳為與像素部502在同一基板上形成。由此，可以減少部件個數及端子個數。在閘極驅動電路部504a、504b及源極驅動電路部506的一部分或全部不與像素部502在同一基板上形成的情況下，也可以藉由COG(Chip On Glass：晶粒玻璃接合)或TAB(Tape Automated Bonding：捲帶式自動接合)，將另行準備的驅動電路基板(例如，由單晶半導體膜或多晶半導體膜形成的 驅動電路基板)形成在顯示裝置500中。
閘極驅動電路部504a、504b具有輸出選擇像素10(X，Y)的信號(掃描信號)的功能，源極驅動電路部506具有供應用來驅動像素10(X，Y)所包括的顯示元件的信號(資料信號)的功能。
閘極驅動電路部504a具有控制被供應掃描信號的佈線(以下，稱為掃描線GE_1至GE_X)的電位的功能或供應初始化信號的功能。此外，閘極驅動電路部504b具有控制被供應掃描信號的佈線(以下，稱為掃描線GL_1至GL_X)的電位的功能或供應初始化信號的功能。注意，不侷限於此，閘極驅動電路部504a、504b也可以控制或供應其他信號。
在圖5中，作為閘極驅動電路部示出設置兩個閘極驅動電路部，亦即閘極驅動電路部504a及閘極驅動電路部504b的結構，但是不侷限於此，也可以設置一個閘極驅動電路部或三個以上的閘極驅動電路部。
[源極驅動電路部]
源極驅動電路部506具有根據影像信號產生寫入像素10(X，Y)的資料信號的功能、控制被供應資料信號的佈線(以下，稱為信號線SL_1至SL_Y及信號線SE_1至SE_Y)的電位的功能或者供應初始化信號的功能。注意，不侷限於此，源極驅動電路部506也可以具有產生、控制或供應其他信號的功能。
源極驅動電路部506使用多個類比開關等來構成。源極驅動電路部506 藉由依次使多個類比開關開啟而可以輸出對影像信號進行時間分割所得到的信號作為資料信號。
在圖5中，例示出設置一個源極驅動電路部506的結構，但是不侷限於此，也可以在顯示裝置500中設置多個源極驅動電路部。例如，也可以設置兩個源極驅動電路部，由一個源極驅動電路部控制信號線SL_1至SL_Y，由另一個源極驅動電路部控制信號線SE_1至SE_Y。
[像素]
像素10(X，Y)藉由掃描線GL_1至GL_X及掃描線GE_1至GE_X中的一個被輸入脈衝信號，藉由信號線SL_1至SL_Y及信號線SE_1至SE_Y中的一個被輸入資料信號。
例如，第m行第n列(m表示X以下的自然數，n表示Y以下的自然數)的像素10(m，n)藉由掃描線GL_m及掃描線GE_m從閘極驅動電路部504a被輸入脈衝信號，根據掃描線GL_m及掃描線GE_m的電位藉由信號線SL_n及信號線SE_n從源極驅動電路部506被輸入資料信號。
像素10(m，n)如上所述包括兩個顯示元件。掃描線GL_1至GL_X是控制施加到兩個顯示元件中的一個的脈衝信號的電位的佈線，掃描線GE_1至GE_X是控制施加到兩個顯示元件中的另一個的脈衝信號的電位的佈線。
信號線SL_1至SL_Y是控制供應到兩個顯示元件中的一個的資料信號的電位的佈線，信號線SE_1至SE_Y是控制供應到兩個顯示元件中的另一個的資料 信號的電位的佈線。
[外部電路]
顯示裝置500與外部電路508a、508b連接。此外，也可以將外部電路508a、508b形成在顯示裝置500中。
如圖5所示，外部電路508a與被供應陽極電位的佈線(以下，稱為陽極線ANO_1至ANO_x)電連接，外部電路508b與被供應共用電位的佈線(以下，稱為公用線COM_1至COM_X)電連接。
〈1-2.像素的電路結構〉
接著，參照圖6說明像素10(m，n)的電路結構。
圖6是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置500所包括的像素10(m，n)、在列方向上與像素10(m，n)相鄰的像素10(m，n+1)的電路圖。此外，在本說明書等中，列方向是指信號線SL_n(或信號線SE_n)的n增減的方向，行方向是指掃描線GL_m(或掃描線GE_m)的m增減的方向。
像素10(m，n)包括電晶體Tr1、電晶體Tr2、電晶體Tr3、電容元件C1、電容元件C2、顯示元件11、顯示元件12。此外，像素10(m，n+1)也具有相同的結構。此外，在本說明書等中，有時將顯示元件11稱為第一顯示元件，將顯示元件12稱為第二顯示元件。
像素10(m，n)與信號線SL_n、信號線SE_n、掃描線GL_m、掃描線GE_m、 公用線COM_m、公用線VCOM1、公用線VCOM2及陽極線ANO_m電連接。此外，像素10(m，n+1)與信號線SL_n+1、信號線SE_n+1、掃描線GL_m、掃描線GE_m、公用線COM_nm、公用線VCOM1、公用線VCOM2及陽極線ANO_m電連接。
信號線SL_n、信號線SL_n+1、掃描線GL_m、公用線COM_m及公用線VCOM1分別是用來驅動顯示元件11的佈線，信號線SE_n、信號線SE_n+1、掃描線GE_m、公用線VCOM2及陽極線ANO_m分別是用來驅動顯示元件12的佈線。
在供應到信號線SE_n及信號線SE_n+1的電位與供應到信號線SL_n及信號線SL_n+1的電位不同的情況下，如圖6所示，較佳為使信號線SE_n與信號線SL_n+1遠離配置。換言之，較佳為使信號線SE_n與信號線SE_n+1相鄰配置。藉由採用這種配置，可以減少產生在信號線SL_n及信號線SL_n+1與信號線SE_n及信號線SE_n+1之間的電位差的影響。
〈1-3.第一顯示元件的結構例子〉
顯示元件11具有控制光的反射或光的透過的功能。尤其是，作為顯示元件11較佳為採用控制光的反射的顯示元件，所謂反射型顯示元件。藉由作為顯示元件11採用反射型顯示元件，可以使用外光進行顯示，由此可以抑制顯示裝置的耗電量。例如，作為顯示元件11採用組合反射膜、液晶元件、偏光板的結構或使用微機電系統(MEMS)的結構等即可。
〈1-4.第二顯示元件的結構例子〉
顯示元件12具有發射光的功能，亦即具有發光的功能。因此，也可以將顯示元件12換稱為發光元件。例如，作為顯示元件12，採用使用電致發 光元件(也稱為EL元件)的結構或使用發光二極體的結構等即可。
如此，在本發明的一個實施方式的顯示裝置中，如顯示元件11及顯示元件12所示，使用具有不同功能的顯示元件。例如，藉由作為顯示元件的一個使用反射型液晶元件，作為另一個使用透過型EL元件，可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的顯示裝置。此外，藉由在外光亮的環境下，使用反射型液晶元件，而在外光暗的環境下，使用透過型EL元件，可以提供耗電量低且顯示品質高的顯示裝置。
〈1-5.顯示元件的驅動方法〉
下面，對顯示元件11及顯示元件12的驅動方法進行說明。注意，在如下說明中，作為顯示元件11使用液晶元件，作為顯示元件12使用發光元件。
[第一顯示元件的驅動方法]
在像素10(m，n)中，電晶體Tr1的閘極電極與掃描線GL_m電連接。此外，電晶體Tr1的源極電極和汲極電極中的一個與信號線SL_n電連接，另一個與顯示元件11的一對電極中的一個電連接。電晶體Tr1具有藉由被開啟或關閉而控制資料信號的寫入的功能。
顯示元件11的一對電極中的另一個與公用線VCOM1電連接。
電容元件C1的一對電極中的一個與公用線COM_m電連接，另一個與電晶體Tr1的源極電極和汲極電極中的另一個及顯示元件11的一對電極中的一 個電連接。電容元件C1具有保持寫入到像素10(m，n)的資料的功能。
例如，藉由圖5所示的閘極驅動電路部504b依次選擇各行的像素10(m，n)，並使電晶體Tr1開啟而寫入資料信號。當電晶體Tr1被關閉時，被寫入資料的像素10(m，n)成為保持狀態。藉由按行依次進行上述步驟，可以顯示影像。
[第二顯示元件的驅動方法]
在像素10(m，n)中，電晶體Tr2的閘極電極與掃描線GE_m電連接。此外，電晶體Tr2的源極電極和汲極電極中的一個與信號線SE_n電連接，另一個與電晶體Tr3的閘極電極電連接。電晶體Tr2具有藉由被開啟或關閉而控制資料信號的寫入的功能。
電容元件C2的一對電極中的一個與陽極線ANO_m電連接，另一個與電晶體Tr2的源極電極和汲極電極中的另一個電連接。電容元件C2具有保持寫入到像素10(m，n)的資料的功能。
電晶體Tr3的閘極電極與電晶體Tr2的源極電極和汲極電極中的另一個電連接。此外，電晶體Tr3的源極電極和汲極電極中的一個與陽極線ANO_m電連接，另一個與顯示元件12的一對電極中的一個電連接。此外，在電晶體Tr3中設置有背閘極電極，該背閘極電極與電晶體Tr3的閘極電極電連接。
顯示元件12的一對電極中的另一個與公用線VCOM2電連接。
例如，藉由圖5所示的閘極驅動電路部504a依次選擇各行的像素10(m，n)，並使電晶體Tr2開啟而寫入資料信號。當電晶體Tr2被關閉時，被寫入資料的像素10(m，n)成為保持狀態。並且，流過電晶體Tr3的源極電極與汲極電極之間的電流量根據寫入的資料信號的電位被控制，顯示元件12以對應於流過的電流量的亮度發光。藉由按行依次進行上述步驟，可以顯示影像。
如此，在本發明的一個實施方式的顯示裝置中，藉由使用不同電晶體，分別獨立地控制兩個顯示元件。因此，可以提供顯示品質高的顯示裝置。
用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的電晶體(電晶體Tr1、Tr2、Tr3)包括氧化物半導體膜。由於包括氧化物半導體膜的電晶體可以得到較高的場效移動率，所以能夠實現高速驅動。此外，具有氧化物半導體膜的電晶體的關態電流極小。因此，即使降低顯示裝置的更新速率也可以保持顯示裝置的亮度，由此可以抑制耗電量。
作為顯示元件11及顯示元件12的顯示方式，可以採用逐行掃描方式或隔行掃描方式等。另外，作為在進行彩色顯示時在像素中被控制的顏色要素，可以舉出RGB(R是紅色、G是綠色、B是藍色)。注意，顏色要素不侷限於RGB的三種顏色。例如，對RGB追加黃色(yellow)、藍色(cyan)、洋紅色(magenta)、白色(white)等中的一種以上的顏色。另外，各個顏色要素的點的顯示區域的大小可以不同。注意，本發明的一個實施方式的顯示裝置不侷限於彩色顯示的顯示裝置，而也可以應用於黑白顯示的顯示 裝置。
〈1-6.顯示元件的顯示區域〉
在此，參照圖1對顯示元件11及顯示元件12的像素10(m，n)中的顯示區域進行說明。
圖1是說明像素10(m，n)、在列方向上與像素10(m，n)相鄰的像素10(m，n-1)及像素10(m，n+1)的顯示區域的示意圖。此外，在圖1中示出位於像素10(m，n)附近的像素10(m+1、n-1)、像素10(m+1，n)及像素10(m+1，n+1)等。注意，在本說明書等中，有時將像素10(m，n)稱為第一像素，將像素10(m，n+1)稱為第二像素。
圖1所示的像素10(m，n)包括用作顯示元件11的顯示區域的顯示區域11d(m，n)、用作顯示元件12的顯示區域的顯示區域12d(m，n)。此外，圖1所示的像素10(m，n+1)包括用作顯示元件11的顯示區域的顯示區域11d(m，n+1)、用作顯示元件12的顯示區域的顯示區域12d(m，n+1)。
在如下說明中，在不分顯示區域11d(m，n)及顯示區域11d(m，n+1)時，有時稱為顯示區域11d來進行說明。同樣地，有時將顯示區域12d(m，n)及顯示區域12d(m，n+1)總稱為顯示區域12d來進行說明。此外，在本說明書等中，有時將顯示區域11d稱為第一顯示區域，將顯示區域12d稱為第二顯示區域。
例如，顯示區域11d具有反射入射光的功能，顯示區域12d具有發射 光的功能。此外，顯示區域12d設置在顯示區域11d的內側。此外，顯示元件11設置在與顯示區域11d重疊的位置，顯示元件12設置在與顯示區域12d重疊的位置。
顯示區域12d的面積較佳為比顯示區域11d小。藉由採用這種結構，可以降低顯示裝置的耗電量。例如，在外光亮的環境下，顯示元件11反射入射光且使顯示區域11d顯示影像，在外光弱的環境下，顯示元件12發射光且使顯示區域12d顯示影像，可以提供耗電量低且顯示品質高的顯示裝置。
這裡，以下說明設置有顯示區域12d的位置。
例如，在作為設置在與顯示區域12d重疊的位置的顯示元件12使用EL元件時，作為該EL元件的形成方法，可以舉出如下方式：多個像素使用同一EL元件，使用彩色膜(所謂濾色片)，每個像素改變發光顏色的方式(所謂濾色片方式)；以及每個像素分別形成EL元件改變發光顏色的方式(所謂分別塗布方式)。此外，為了提高色純度，也可以採用組合分別塗布方式與濾色片方式的方式。
在採用分別塗布方式的情況下，需要對各像素形成EL元件，因此對將陰影遮罩(也稱為精細金屬遮罩)的開口部配置在所希望的位置(也稱為對準)的精度的要求較高。在顯示裝置的像素密度高(所謂高解析度)時，被要求更高的對準精度，所以有在製造顯示裝置時良率下降的問題。
但是，在本發明的一個實施方式的顯示裝置中，如圖1所示，以相鄰的像素在不同的位置上配置顯示區域12d。藉由採用這種結構，可以提高分別形成顯示元件12時的製造良率。
在圖1中，將顯示區域12d(m，n)與顯示區域12d(m，n+1)之間的距離表示為距離d1。藉由將距離d1設定為20μm以上，較佳為25μm以上，更佳為30μm以上，可以提高顯示裝置的製造良率。注意，當距離d1小於20μm時，有可能降低顯示裝置的製造良率。
圖2示出在相鄰的像素中在相同的位置上配置第二顯示區域12d的一個例子。在圖2中，將顯示區域12d(m，n)與顯示區域12d(m，n+1)之間的距離表示為距離d2。
當對圖1所示的距離d1與圖2所示的距離d2進行比較時，滿足d1>d2的關係。如此，藉由在相鄰的像素中在不同的位置上配置顯示區域12d，與在相鄰的像素中在相同的位置上配置顯示區域12d相比，可以擴大距離大概10%以上。
在本發明的一個實施方式的顯示裝置中，顯示區域12d的面積比顯示區域11d小。因此，在採用分別塗布方式的EL元件時，可以使陰影遮罩的開口部變小。因此，可以提高該陰影遮罩的機械強度。藉由提高陰影遮罩的機械強度，由於可以抑制陰影遮罩的變形(例如，因彎曲導致的變形、因應變導致的變形、因膨脹導致的變形、因收縮導致的變形等)，所以可以提高製造良率。
藉由採用如圖1所示的顯示區域12d的配置，可以抑制因從相鄰的顯示元件12發射的光導致的干涉。
在圖1中示出顯示區域12d的形狀為矩陣狀的情況，但是不侷限於此，也可以為非矩陣狀。圖3示出該非矩陣狀的情況的一個例子。
圖3是示出像素排列的一個例子的示意圖。此外，圖3示出顯示區域12d的形狀為圓形的情況。另外，在圖3中，將顯示區域12d(m，n)與顯示區域12d(m，n+1)之間的距離表示為距離d3。在顯示區域12d的形狀為矩形時的一邊的長度與顯示區域12d為圓形時的直徑的長度相等的情況下，可以使距離d3比圖1所示的距離d1長。
如此，作為顯示區域12d的形狀，可以採用各種形狀(例如，三角、四角等多角形、圓形、橢圓形等圓形、或者多角形與圓形的組合等)。
在圖1中示出作為像素10(m，n-1)、像素10(m，n)及像素10(m，n+1)的配置採用列方向的條紋排列的例子，但是不侷限於此。例如，也可以採用圖4所示的結構。
圖4是說明像素10(m，n)、在列方向上與像素10(m，n)相鄰的像素10(m，n-1)及像素10(m，n+1)的顯示區域的示意圖。此外，在圖4中示出位於像素10(m，n)附近的像素10(m+1、n-1)、像素10(m’，n)、像素10(m+1，n)、像素10(m’+1，n)及像素10(m+1，n+1)等。
在圖4中，顯示區域11d(m，n)的面積與顯示區域11d(m，n+1)不同。如此，也可以使相鄰的像素中的顯示區域11d的面積不同。此外，雖然未圖示，但是在顯示區域12d中也是同樣的。
藉由採用圖4所示的結構，圖1所示的像素10(m，n+1)配置在圖4所示的像素10(m’，n)的位置上。
在圖4中，將像素10(m，n)與像素10(m，n+1)之間的距離表示為距離d4，將像素10(m，n)與像素10(m’，n)之間的距離表示為距離d5。較佳為使距離d4的長度與距離d5的長度相等，換言之，較佳為以等間隔配置顯示區域12d。藉由採用上述結構，由於可以使陰影遮罩的開口部間隔一樣，所以提高陰影遮罩的機械強度，可以抑制在蒸鍍時陰影遮罩變形。
如圖4所示，在列方向上與像素10(m，n)相鄰的像素10(m，n+1)及像素10(m’，n)在與像素10(m，n)不同的位置上具有顯示區域12d。換言之，相鄰配置像素10(m，n)及像素10(m，n+1)，像素10(m，n)所具有的顯示區域12d(m，n)及像素10(m，n+1)所具有的顯示區域12d(m，n+1)配置在顯示區域11d的內側的不同位置上。
藉由採用如圖4所示的顯示區域12d的配置，可以提高分別形成顯示元件12時的製造良率。此外，藉由採用如圖4所示的顯示區域12d的配置，可以抑制因從相鄰的顯示元件12發射的光導致的干涉。
此外，雖然未圖示，但是本發明的一個實施方式也可以應用於三角洲狀排列或PenTile排列的像素。
〈1-7.顯示裝置的結構例子(頂面)〉
接著，參照圖7A、圖7B及圖8說明圖5所示的顯示裝置500的具體結構例子。
圖7A是顯示裝置500的俯視圖。如上所述，顯示裝置500包括像素部502、配置在像素部502的外側的閘極驅動電路部504a、504b、配置在像素部502的外側的源極驅動電路部506。此外，圖7A示意性地示出像素部502所包括的像素10(m，n)。另外，在圖7A中，顯示裝置500與FPC(Flexible Printed Circuit：軟性印刷電路板)電連接。
圖7B是示意性地示出圖7A所示的像素10(m，n)、與像素10(m，n)相鄰地配置的像素10(m，n+1)的俯視圖。圖7B所示的信號線SL_n、SL_n+1、SE_n、SE_n+1、掃描線GL_m、GE_m、公用線COM_m及電晶體Tr1、Tr2、Tr3分別對應於圖6所示的圖式標號。此外，在圖7B中，顯示區域11d、顯示區域12d分別對應於圖1所示的圖式標號。另外，圖7B所示的公用線CM_m+1表示與像素10(m，n)相鄰地配置的像素10(m+1，n)所包括的公用線。
〈1-8.顯示裝置的結構例子(剖面)〉
下面，參照圖8說明顯示裝置500的剖面結構。
圖8是相當於沿著圖7A、圖7B所示的點劃線A1-A2、A3-A4、A5-A6、 A7-A8、A9-A10、A11-A12的切斷面的剖面圖。
點劃線A1-A2的剖面相當於在顯示裝置500中安裝有FPC的區域，點劃線A3-A4的剖面相當於設置有閘極驅動電路部504a的區域，點劃線A5-A6的剖面相當於設置有顯示元件11及顯示元件12的區域，點劃線A7-A8的剖面相當於設置有顯示元件11的區域，點劃線A9-A10的剖面相當於顯示裝置500的連接區域，點劃線A11-A12的剖面相當於顯示裝置500的端部附近的區域。
在圖8中，顯示裝置500在基板452與基板652之間包括顯示元件11、顯示元件12、電晶體Tr1、電晶體Tr3、電晶體Tr4。此外，在基板652上設置功能膜626。
如上所述，顯示元件11具有反射入射光的功能，顯示元件12具有發射光的功能。在圖8中以虛線的箭頭示意性地示出入射到顯示元件11的光及被反射的光。此外，以雙點劃線的箭頭示意性地示出顯示元件12所發射的光。
[像素的剖面]
首先，參照圖9說明圖8所示的點劃線A5-A6的剖面及點劃線A7-A8的剖面的詳細內容。圖9相當於放大圖8所示的點劃線A5-A6的剖面及點劃線A7-A8的剖面的一部分的組件且使圖8倒過來的剖面圖。注意，在圖9中，為了簡化起見，省略組件的一部分。
顯示元件11包括導電膜403b、液晶層620、導電膜608。此外，導電膜403b具有像素電極的功能，導電膜608具有相對電極的功能。另外，導電膜403b與電晶體Tr1電連接。
顯示元件11包括與導電膜403b電連接的導電膜405b、405c。導電膜405b、405c具有反射入射光的功能。換言之，導電膜405b、405c具有反射膜的功能。此外，在該反射膜中設置有透過入射光的開口部450。在圖9中，藉由開口部450使用作反射膜的導電膜分離為島狀，在電晶體Tr1的下方配置有導電膜405c，在電晶體Tr3的下方配置有導電膜405b。此外，由於顯示元件12的光從開口部450射出，所以開口部450相當於圖8所示的顯示區域12d(m，n)。
顯示元件12具有向開口部450發射光的功能。在圖9中顯示元件12是所謂底面發射型(底部發射型)的發光元件。
顯示元件12包括導電膜417、EL層419、導電膜420。導電膜417具有像素電極及陽極電極的功能，導電膜420具有相對電極及陰極電極的功能。在本實施方式中，對導電膜417具有陽極電極的功能，導電膜420具有陰極電極的功能進行說明，但是不侷限於此。例如，也可以導電膜417用作陰極電極，導電膜420用作陽極電極。
導電膜417與電晶體Tr3電連接。
電晶體Tr1及電晶體Tr3如圖9所示較佳為交錯型(也稱為頂閘極結構) 電晶體。藉由採用具有交錯型結構的電晶體，可以降低產生在閘極電極與源極電極及汲極電極之間的寄生電容。注意，本發明的一個實施方式不侷限於此，也可以使用反交錯型(也稱為底閘極結構)的電晶體。
電晶體Tr1形成在絕緣膜406及絕緣膜408上，並包括絕緣膜408上的氧化物半導體膜409c、氧化物半導體膜409c上的絕緣膜410c、絕緣膜410c上的氧化物半導體膜411c。絕緣膜410c具有閘極絕緣膜的功能，氧化物半導體膜411c具有閘極電極的功能。
在氧化物半導體膜409c及氧化物半導體膜411c上設置有絕緣膜412、413。此外，在絕緣膜412、413中設置有到達氧化物半導體膜409c的開口部，藉由該開口部，導電膜414f、414g與氧化物半導體膜409c電連接。導電膜414f、414g分別用作電晶體Tr1的源極電極及汲極電極。
在電晶體Tr1上設置有絕緣膜416、418。
電晶體Tr3形成在絕緣膜406上，並包括絕緣膜406上的導電膜407b、導電膜407b上的絕緣膜408、絕緣膜408上的氧化物半導體膜409b、氧化物半導體膜409b上的絕緣膜410b、絕緣膜410b上的氧化物半導體膜411b。導電膜407b具有第一閘極電極的功能，絕緣膜408具有第一閘極絕緣膜的功能。此外，絕緣膜410b具有第二閘極絕緣膜的功能，氧化物半導體膜411b具有第二閘極電極的功能。
在氧化物半導體膜409b及氧化物半導體膜411b上設置有絕緣膜412、 413。此外，在絕緣膜412、413中設置有到達氧化物半導體膜409b的開口部，藉由該開口部，導電膜414d、414e與氧化物半導體膜409b電連接。導電膜414d、414e分別用作電晶體Tr3的源極電極及汲極電極。
導電膜414e藉由設置在絕緣膜406、408、412、413中的開口部與導電膜407f電連接。此外，導電膜407f與導電膜407b在同一製程中製造，用作連接電極。
在電晶體Tr3上設置有絕緣膜416及導電膜417。此外，在絕緣膜416中設置有到達導電膜414d的開口部，藉由該開口部，導電膜414d與導電膜417電連接。
在導電膜417上設置有絕緣膜418、EL層419及導電膜420。此外，在絕緣膜418中設置有到達導電膜417的開口部，藉由該開口部，導電膜417與EL層419電連接。
導電膜420隔著密封劑454與基板452黏合。
在與基板452對置的基板652上設置有彩色膜604、絕緣膜606及導電膜608。此外，在基板652的下方設置有功能膜626。此外，被顯示元件11反射的光及從顯示元件12發射的光經過彩色膜604、功能膜626等取出到外部。
如圖9所示，顯示元件11包括與液晶層620接觸的配向膜618a、618b。 此外，也可以不設置配向膜618a、618b。
如圖9所示，藉由採用如電晶體Tr1及電晶體Tr3的頂閘極結構，可以縮小電路面積。此外，電晶體Tr1是設置有用作閘極電極的氧化物半導體膜411c的單閘極電晶體。另一方面，電晶體Tr3是設置有用作第一閘極電極的導電膜407b、用作第二閘極電極的氧化物半導體膜411b的多閘極電晶體。注意，用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的電晶體結構不侷限於上述結構。例如，電晶體Tr1及電晶體Tr3也可以都是單閘極結構電晶體或多閘極結構電晶體。
[FPC區域及閘極驅動電路部的剖面]
接著，參照圖10詳細地說明圖8所示的點劃線A1-A2的剖面及點劃線A3-A4的剖面。圖10相當於放大圖8所示的點劃線A1-A2的剖面及點劃線A3-A4的剖面的組件且使圖8倒過來的剖面圖。注意，在圖10中，為了簡化起見，省略組件的一部分。
圖10所示的FPC藉由ACF(異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film))與導電膜403a電連接。此外，在導電膜403a上設置有絕緣膜404。此外，在絕緣膜404中設置有到達導電膜403a的開口部，藉由該開口部，導電膜403a與導電膜405a電連接。
在導電膜405a上設置有絕緣膜406。此外，在絕緣膜406中設置有到達導電膜405a的開口部，藉由該開口部，導電膜405a與導電膜407a電連接。此外，在導電膜407a上設置有絕緣膜408、412、413。此外，在絕緣 膜408、412、413中設置有到達導電膜407a的開口部，藉由該開口部，導電膜407a與導電膜414a電連接。
在絕緣膜413及導電膜414a上設置有絕緣膜416、418。絕緣膜418隔著密封劑454與基板452黏合。
圖10所示的電晶體Tr4相當於閘極驅動電路部504a所包括的電晶體。
電晶體Tr4形成在絕緣膜406上，並包括絕緣膜406上的導電膜407e、導電膜407e上的絕緣膜408、絕緣膜408上的氧化物半導體膜409a、氧化物半導體膜409a上的絕緣膜410a、絕緣膜410a上的氧化物半導體膜411a。導電膜407e具有第一閘極電極的功能。此外，絕緣膜410a具有第二閘極絕緣膜的功能，氧化物半導體膜411a具有第二閘極電極的功能。
在氧化物半導體膜409a及氧化物半導體膜411a上設置有絕緣膜412、413。此外，在絕緣膜412、413中設置有到達氧化物半導體膜409a的開口部，藉由該開口部，導電膜414b、414c與氧化物半導體膜409a電連接。導電膜414b、414c分別用作電晶體Tr4的源極電極及汲極電極。
電晶體Tr4是與上述電晶體Tr3相同的多閘極結構的電晶體。藉由在閘極驅動電路部504a中使用多閘極結構的電晶體，可以提高電流驅動能力，所以是較佳的。此外，藉由使用多閘極結構的電晶體，可以提高電流驅動能力，可以使驅動電路的寬度變窄。
在電晶體Tr4上設置有絕緣膜416、418。此外，絕緣膜418隔著密封劑454與基板452黏合。
在與基板452對置的基板652上設置有遮光膜602、絕緣膜606及導電膜608。
在導電膜608上的與電晶體Tr4重疊的位置上形成有結構體610a。此外，結構體610a具有控制液晶層620的厚度的功能。此外，在圖10中，在結構體610a與絕緣膜404之間包括配向膜618a、618b。注意，也可以在結構體610a與絕緣膜404之間不形成配向膜618a、618b。
在基板652的端部設置有密封劑622。此外，密封劑622設置在基板652與導電膜403a之間。
[連接區域及端部附近的區域的剖面]
接著，參照圖11詳細地說明圖8所示的點劃線A9-A10及點劃線A11-A12。圖11相當於放大圖8所示的點劃線A9-A10及點劃線A11-A12的組件且使圖8倒過來的剖面圖。注意，在圖11中，為了簡化起見，省略組件的一部分。
在圖11中，藉由導電體624，導電膜608與導電膜403c電連接。此外，導電體624包括在密封劑622中。此外，導電膜608設置在基板652、遮光膜602及絕緣膜606上。
在導電膜403c上設置有絕緣膜404。在絕緣膜404中設置有到達導電膜403c的開口部，藉由該開口部，導電膜403c與導電膜405d電連接。此外，在導電膜405d上設置有絕緣膜406。在絕緣膜406中設置有到達導電膜405d的開口部，藉由該開口部，導電膜405d與導電膜407d電連接。
在導電膜407d上設置有絕緣膜408、412、413。在絕緣膜408、412、413中設置有到達導電膜407d的開口部，藉由該開口部，導電膜407d與導電膜414h電連接。此外，在導電膜414h上設置有絕緣膜416、418。此外，絕緣膜418隔著密封劑454與基板452黏合。
在基板452、652的端部設置有密封劑622。此外，密封劑622設置在基板652與絕緣膜404之間。
〈1-9.顯示裝置的製造方法〉
接著，參照圖12A至圖17說明圖8所示的顯示裝置500的製造方法。此外，圖12A至圖17是說明顯示裝置500的製造方法的剖面圖。
首先，在基板401上形成導電膜402。然後，在導電膜402上形成導電膜，將該導電膜加工為島狀，形成導電膜403a、403b、403c(參照圖12A)。
導電膜402具有剝離層的功能，導電膜403a、403c具有連接電極的功能，導電膜403b具有像素電極的功能。
接著，在導電膜402及導電膜403a、403b、403c上形成絕緣膜，在該 絕緣膜的所希望的區域形成開口部，形成絕緣膜404。接著，在導電膜403a、403b、403c及絕緣膜404上形成導電膜，將該導電膜加工為島狀，形成導電膜405a、405b、405c、405d(參照圖12B)。
絕緣膜404在與導電膜403a、403b、403c重疊的區域中包括開口部。此外，藉由該開口部，導電膜403a、403b、403c與導電膜405a、405b、405c、405d電連接。
接著，在絕緣膜404及導電膜405a、405b、405c、405d上形成絕緣膜，在該絕緣膜的所希望的區域形成開口部，而形成絕緣膜406。接著，在導電膜405a、405b、405c、405d及絕緣膜406上形成導電膜，將該導電膜加工為島狀，形成導電膜407a、407b、407c、407d、407e、407f、407g(參照圖12C)。
絕緣膜406在與導電膜405a、405c、405d重疊的區域中包括開口部。此外，藉由該開口部，導電膜405a、405c、405d與導電膜407a、407c、407d電連接。
接著，在絕緣膜406及導電膜407a、407b、407c、407d、407e、407f、407g上形成絕緣膜408。接著，在絕緣膜408上形成氧化物半導體膜，將該氧化物半導體膜加工為島狀，形成氧化物半導體膜409a、409b、409c(參照圖13A)。
接著，在絕緣膜408及氧化物半導體膜409a、409b、409c上形成絕緣 膜及氧化物半導體膜，將該絕緣膜及該氧化物半導體膜加工為所希望的形狀，形成島狀的絕緣膜410a、410b、410c、島狀的氧化物半導體膜411a、411b、411c(參照圖13B)。
接著，在絕緣膜408、氧化物半導體膜409a、409b、409c上形成絕緣膜，在該絕緣膜的所希望的區域形成開口部，形成絕緣膜412、413(參照圖13C)。
在圖13C中示出絕緣膜412及絕緣膜413的雙層疊層結構，但是不侷限於此。例如，也可以採用絕緣膜412的單層結構、絕緣膜413的單層結構或層疊有絕緣膜412、413及其他絕緣膜的三層以上的疊層結構。此外，在絕緣膜412、413中設置開口部時，在絕緣膜408的一部分設置有開口部。此外，設置在絕緣膜408、412、413中的開口部到達導電膜407a、407c、407d、407f。
接著，在絕緣膜413上形成導電膜，將該導電膜加工為所希望的形狀，形成導電膜414a、414b、414c、414d、414e、414f、414g、414h(參照圖14A)。
導電膜414b、414c具有電晶體Tr4的源極電極及汲極電極的功能。此外，導電膜414d、414e具有電晶體Tr3的源極電極及汲極電極的功能。另外，導電膜414f、414g具有電晶體Tr1的源極電極及汲極電極的功能。
在電晶體Tr1中，導電膜414g藉由導電膜407c及導電膜405c與導電 膜403b電連接。藉由電晶體Tr1，可以控制導電膜403b的電位。
接著，以覆蓋電晶體Tr1、Tr3、Tr4的方式形成絕緣膜416。此外，絕緣膜416在與導電膜414d重疊的區域包括開口部。接著，在絕緣膜416及導電膜414d上形成導電膜，將該導電膜加工為所希望的形狀，形成導電膜417。接著，在絕緣膜416及導電膜417上的所希望的區域形成絕緣膜418。此外，絕緣膜418在與導電膜417重疊的區域包括開口部(參照圖14B)。
接著，在導電膜417及絕緣膜418上形成EL層419，然後在EL層419上形成導電膜420(參照圖14C)。
由導電膜417、EL層419及導電膜420形成顯示元件12。此外，導電膜417用作顯示元件12的一對電極的一個，導電膜420用作顯示元件12的一對電極的另一個。此外，雖然未圖示，但是以每個顏色要素(RGB)分別形成EL層419。此外，在實施方式2中詳細地說明顯示元件12的製造方法。
藉由上述製程，可以製造形成在基板401上的元件。
接著，參照圖15A至圖15C說明以與基板452對置的方式配置的基板652的製造方法。
首先，在基板652上形成遮光膜602。然後，在基板652及遮光膜602上形成彩色膜604(參照圖15A)。
接著，在遮光膜602及彩色膜604上形成絕緣膜606。然後，在絕緣膜606上形成導電膜608(參照圖15B)。
接著，在導電膜608上的所希望的區域形成結構體610a、610b。然後，在導電膜608及結構體610a、610b上形成配向膜618b(參照圖15C)。
此外，也可以不設置配向膜618b。此外，在本實施方式中示出在基板652上形成結構體610a、610b的例子，但是不侷限於此。例如，也可以在形成在如上所述的基板401上的元件上形成結構體610a、610b。
藉由上述製程，可以製造形成在基板652上的元件。
接著，從基板401剝離形成在基板401上的元件。明確而言，在形成在基板401上的導電膜402與形成在導電膜402上的導電膜403a、403b、403c及絕緣膜404的介面進行剝離。該剝離方法是如下方法，亦即在形成在基板401上的元件上形成密封劑454。然後，在密封劑454上貼合基板452，從與導電膜402的介面剝離元件(參照圖16A)。
當從導電膜402的介面剝離元件時，導電膜403a、403b、403c的表面(在圖16A中，導電膜403a、403b、403c的背面)露出。此外，當在導電膜403a、403b、403c的表面附著絕緣膜或雜質等時，較佳為進行洗滌處理、灰化處理或蝕刻處理等，來去除該絕緣膜及該雜質等。
當從導電膜402的介面剝離元件時，較佳為在導電膜402與形成在導電膜402上的導電膜403a、403b、403c及絕緣膜404之間的介面添加極性溶劑(典型的是水)或非極性溶劑等。例如，當從導電膜402的介面剝離元件時，藉由使用水，可以減輕因剝離帶電產生的損傷，所以是較佳的。
作為導電膜402，例如可以使用如下材料。導電膜402例如可以具有包括如下材料的單層或疊層：選自鎢、鉬、鈦、鉭、鈮、鎳、鈷、鋯、鋅、釕、銠、鈀、鋨、銥及矽中的元素；包含該元素的合金材料；或者包含該元素的化合物材料。另外，當該層包含矽時，該包含矽的層的結晶結構為非晶、微晶、多晶、單晶中的任一個。
另外，當作為導電膜402形成包含鎢的層和包含鎢的氧化物的層的疊層結構時，可以藉由形成包含鎢的層且在其上形成由氧化物形成的絕緣層，來使包含鎢的氧化物的層形成在鎢層與絕緣層之間的介面。此外，也可以對包含鎢的層的表面進行熱氧化處理、氧電漿處理、一氧化二氮(N2O)電漿處理、使用臭氧水等氧化性高的溶液的處理等形成包含鎢的氧化物的層。另外，電漿處理或加熱處理可以在單獨使用氧、氮、一氧化二氮的氛圍下或者在上述氣體和其他氣體的混合氣體氛圍下進行。藉由進行上述電漿處理或加熱處理來改變導電膜402的表面狀態，由此可以控制導電膜402與在後面形成的導電膜403a、403b、403c及絕緣膜404之間的密接性。
在本實施方式中示出設置導電膜402的結構，但是不侷限於此。例如，也可以不設置導電膜402。此時，也可以在形成導電膜402的位置上形成有機樹脂膜。作為該有機樹脂膜，例如可以舉出聚醯亞胺樹脂膜、聚醯胺樹 脂膜、丙烯酸樹脂膜、環氧樹脂膜或酚醛樹脂膜等。
當使用上述有機樹脂膜代替導電膜402時，作為形成在基板401上的元件的剝離方法有如下方法，從基板401的下方一側照射雷射，使該有機樹脂膜脆化，在基板401與有機樹脂膜的介面或者有機樹脂膜與導電膜403a、403b、403c及絕緣膜404的介面進行剝離。
在照射上述雷射時，藉由調整雷射的照射能量密度，也可以在基板401與導電膜403a、403b、403c及絕緣膜404之間分別設置密接性高的區域及密接性低的區域，然後進行剝離。
接著，使元件倒過來，使基板452配置在下方，在絕緣膜404及導電膜403b上形成配向膜618a(參照圖16B)。
接著，使基板452上的元件與基板652上的元件貼合，使用密封劑622進行密封。然後，在基板452與基板652之間形成液晶層620，而形成顯示元件11(參照圖17)。
在導電膜403c上的密封劑622中設置有導電體624。作為導電體624，利用分配器法等在密封劑622中的所希望的區域散佈導電粒子即可。此外，藉由導電體624，導電膜403c與導電膜608電連接。
接著，在基板652上形成功能膜626(參照圖17)。此外，也可以不形成功能膜626。
然後，導電膜403a藉由ACF與FPC黏合。此外，也可以使用ACP(異方性導電膏(Anisotropic Conductive Paste))代替ACF。
藉由上述製程，可以製造圖8所示的顯示裝置500。
〈1-10.顯示裝置的變形實例1〉
此外，也可以採用在圖8所示的顯示裝置500中設置觸控面板的結構。作為該觸控面板，可以適當地使用靜電電容式(表面型靜電電容式、投影型靜電電容式等)。
參照圖18至圖20說明在顯示裝置500中設置觸控面板的結構。
圖18是在顯示裝置500中設置觸控面板691的結構的剖面圖，圖19是在顯示裝置500中設置觸控面板692的結構的剖面圖，圖20是在顯示裝置500中設置觸控面板693的結構的剖面圖。
首先，以下說明圖18所示的觸控面板691。
圖18所示的觸控面板691是在基板652與彩色膜604之間設置的所謂In-Cell型觸控面板。觸控面板691在形成遮光膜602及彩色膜604之前形成在基板652上即可。
觸控面板691包括遮光膜662、絕緣膜663、電極664、電極665、絕 緣膜666、電極667、絕緣膜668。例如，藉由向觸控面板691接近指頭或觸控筆等檢測物件，可以檢測電極664與電極665的互電容的變化。
在圖18所示的電晶體Tr4的上方示出電極664與電極665的交叉部。電極667藉由設置在絕緣膜666中的開口部與夾住電極665的兩個電極664電連接。此外，在圖18中示出將設置有電極667的區域設置在相當於閘極驅動電路部504a的區域的結構，但是不侷限於此，例如，也可以形成在設置有像素10(m，n)的區域。
電極664及電極665設置在與遮光膜662重疊的區域。此外，如圖18所示，電極664較佳為以不與顯示元件12重疊的方式設置。換言之，電極664在與顯示元件12重疊的區域包括開口部。也就是說，電極664具有網格形狀。藉由採用這種結構，電極664可以具有不遮斷顯示元件12所發射的光的結構。因此，由於因配置觸控面板691而導致的亮度下降極少，所以可以實現可見度高且耗電量得到降低的顯示裝置。此外，電極665也可以具有相同的結構。
電極664及電極665由於不與顯示元件12重疊，所以電極664及電極665可以使用可見光的穿透率低的金屬材料。因此，與使用可見光的穿透率高的氧化物材料的電極相比，可以降低電極664及電極665的電阻，由此可以提高觸控面板的感測器靈敏度。
接著，以下對圖19所示的觸控面板692及圖20所示的觸控面板693進行說明。
圖19所示的觸控面板692是設置在基板652的上方的所謂On-Cell型觸控面板。觸控面板692具有與觸控面板691相同的結構。
圖20所示的觸控面板693設置在基板672上，隔著黏合劑674與基板652黏合。觸控面板693是所謂Out-Cell型(也稱為外置型)觸控面板。觸控面板693具有與觸控面板691相同的結構。此外，觸控面板693除了觸控面板691的結構以外還包括基板670。基板670具有保護觸控面板693的功能。注意，也可以不設置基板670。
如此，本發明的一個實施方式的顯示裝置可以與各種方式的觸控面板組合而使用。
〈1-11.顯示裝置的變形實例2〉
圖8及圖18至圖20示出功能膜626位於基板652的外側的結構，但是不侷限於此。例如，也可以不設置基板652。圖21至圖24示出此時的一個例子。
圖21是圖8所示的顯示裝置500的變形實例，不設置基板652，被功能膜626密封。此時，功能膜626可以適當地使用能夠用於圓偏光板的材料。
圖22是圖18所示的顯示裝置500的變形實例，不設置基板652，功能膜626用作觸控面板691的一部分。
圖23是圖19所示的顯示裝置500的變形實例，功能膜626設置得比觸控面板692更靠近內側。
圖24是圖20所示的顯示裝置500的變形實例，不設置基板652，功能膜626隔著黏合劑674與觸控面板693黏合。
如圖21至圖24所示，藉由不設置基板652，可以使顯示裝置500的厚度減薄，所以是較佳的。
〈1-12.顯示裝置的變形實例3〉
圖25示出圖8所示的顯示裝置500的液晶元件是水平電場方式，這裡是FFS(Fringe Field Switching：邊緣場切換)模式的液晶元件的一個例子。
圖25所示的顯示裝置500除了上述結構以外還包括導電膜403b、403c上的絕緣膜681、絕緣膜681上的導電膜682。
在點劃線A9-10所示的連接區域中，絕緣膜681包括開口部，藉由該開口部，導電膜682與導電膜403c電連接。此外，圖25示出不設置包括在密封劑622中的導電體624的結構。
導電膜682具有共用電極的功能。此外，導電膜682在俯視圖中具有狹縫形狀或梳齒狀即可。另外，在圖25所示的顯示裝置500中，由於設置 導電膜682，不設置基板652一側的導電膜608。此外，也可以設置導電膜682，還在基板652一側設置導電膜608。
藉由使用具有透光性的材料形成導電膜682，可以形成具有透光性的電容元件。該具有透光性的電容元件由導電膜682、與導電膜682重疊的絕緣膜681、導電膜403c構成。藉由採用這種結構，可以增大積蓄在電容元件中的電荷量，所以是較佳的。
〈1-13.顯示裝置的組件〉
接著，以下對圖8至圖25所例示的顯示裝置500及顯示裝置500的製造方法中的各組件進行說明。
[基板]
可以將具有能夠承受製程中的熱處理的程度的耐熱性的材料用於基板401、452、652、670。
明確而言，可以將無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、鉀鈣玻璃、水晶玻璃、石英或藍寶石等用於基板401、452、652、670。另外，也可以使用無機絕緣膜。作為該無機絕緣膜，例如可以舉出氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜等。
上述無鹼玻璃的厚度例如為0.2mm以上且0.7mm以下即可。或者，藉由對無鹼玻璃進行拋光，實現上述厚度即可。
作為基板401、452、652、670，可以使用第六世代(1500mm×1850mm)、第七世代(1870mm×2200mm)、第八世代(2200mm×2400mm)、第九世代(2400mm×2800mm)、第十世代(2950mm×3400mm)等面積大的玻璃基板。由此，可以製造大型顯示裝置。
另外，還可以使用以矽或碳化矽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基板等作為基板401、452、652、670。
作為基板401、452、652、670也可以使用金屬等無機材料。作為金屬等無機材料可以舉出不鏽鋼或鋁等。
作為基板401、452、652、670也可以使用樹脂、樹脂薄膜或塑膠等有機材料。作為該樹脂薄膜，可舉出聚酯、聚烯烴、聚醯胺(尼龍、芳族聚醯胺等)、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚氨酯、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚碸(PES)或具有矽氧烷鍵合的樹脂等。
作為基板401、452、652、670，也可以使用組合無機材料與有機材料的複合材料。作為該複合材料，可舉出使金屬板或薄板狀的玻璃板與樹脂薄膜貼合的材料、將纖維狀的金屬、粒子狀的金屬、纖維狀的玻璃或粒子狀的玻璃分散在樹脂薄膜的材料或將纖維狀的樹脂、粒子狀的樹脂分散在無機材料的材料等。
[導電膜]
作為導電膜402、403a、403b、403c、405a、405b、405c、405d、407a、407b、407c、407d、407e、411a、411b、411c、414a、414b、414c、414d、414e、414f、414g、414h、417、420、608、682可以使用具有導電性的金屬膜、具有反射可見光的功能的導電膜或具有使可見光透過的功能的導電膜。
具有導電性的金屬膜可以使用包含選自鋁、金、鉑、銀、銅、鉻、鉭、鈦、鉬、鎢、鎳、鐵、鈷、鈀或錳中的金屬元素的材料。或者，也可以使用包含上述金屬元素的合金。
作為上述具有導電性的金屬膜，明確而言可以使用在鈦膜上層疊銅膜的兩層結構、在氮化鈦膜上層疊銅膜的兩層結構、在氮化鉭膜上層疊銅膜的兩層結構、在鈦膜上層疊銅膜並在其上形成鈦膜的三層結構等。尤其是，藉由使用包含銅元素的導電膜，可以降低電阻，所以是較佳的。此外，作為包含銅元素的導電膜，可舉出包含銅及錳的合金膜。能夠藉由利用濕蝕刻法對該合金膜進行加工，所以是較佳的。
作為上述具有導電性的金屬膜也可以使用導電高分子或導電聚合物。
上述具有反射可見光的功能的導電膜可以使用包含選自金、銀、銅和鈀中的金屬元素的材料。尤其是，由於藉由使用包含銀元素的導電膜，可以提高對可見光的反射率，所以是較佳的。
上述具有使可見光透過的功能的導電膜可以使用包含選自銦、錫、鋅、鎵和矽中的元素的材料。明確而言，可舉出In氧化物、Zn氧化物、In-Sn氧化物(也稱為ITO)、In-Sn-Si氧化物(也稱為ITSO)、In-Zn氧化物、In-Ga-Zn氧化物等。
上述具有使可見光透過的功能的導電膜也可以使用包含石墨烯或石墨的膜。可以形成含有氧化石墨烯的膜，然後藉由使含有氧化石墨烯的膜還原來形成含有石墨烯的膜。作為還原方法，可以舉出利用加熱的方法以及利用還原劑的方法等。
具有像素電極的功能的導電膜403c及導電膜417具有氧化物半導體膜409a、409b、409c所具有的金屬元素中的至少一個。例如，當氧化物半導體膜409a、409b、409c由In-M-Zn氧化物(M是Al、Ga、Y或Sn)的金屬氧化物構成時，導電膜403c及導電膜417具有In、M(M是Al、Ga、Y或Sn)、Zn中的任一個。
[絕緣膜]
作為絕緣膜404、406、408、410a、410b、410c、412、413、416、418、606、663、666、668、681，可以使用絕緣性無機材料、絕緣性有機材料或包含絕緣性無機材料和絕緣性有機材料的絕緣性複合材料。
作為上述絕緣性無機材料，可以舉出氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、氮氧化矽膜、氧化鋁膜等。此外，也可以層疊多個上述無機材料。
作為上述絕緣性有機材料，例如可以使用包含聚酯、聚烯烴、聚醯胺(尼龍、芳族聚醯胺等)、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚氨酯、丙烯酸樹脂、環氧樹脂或具有矽氧烷鍵合的樹脂的材料。此外，作為上述絕緣性有機材料，也可以使用具有感光性的材料。
[氧化物半導體膜]
氧化物半導體膜409a、409b、409c使用In-M-Zn氧化物(M為Al、Ga、Y或Sn)等金屬氧化物形成。作為氧化物半導體膜409a、409b、409c也可以使用In-Ga氧化物、In-Zn氧化物。
注意，在氧化物半導體膜409a、409b、409c為In-M-Zn氧化物的情況下，In及M的和為100atomic%時的In及M的比例為In高於25atomic%且M低於75atomic%，或者In高於34atomic%以上且M低於66atomic%。
氧化物半導體膜409a、409b、409c的能隙較佳為2eV以上、2.5eV以上或3eV以上。
氧化物半導體膜409a、409b、409c的厚度為3nm以上且200nm以下，較佳為3nm以上且100nm以下，更佳為3nm以上且60nm以下。
當氧化物半導體膜409a、409b、409c為In-M-Zn氧化物時，用來形成In-M-Zn氧化物的濺射靶材的金屬元素的原子個數比較佳為滿足In
Figure 105131746-A0202-12-0049-133
M及Zn
Figure 105131746-A0202-12-0049-134
M。上述濺射靶材的金屬元素的原子個數比較佳為In：M：Zn=1：1：1、In：M：Zn=1：1：1.2、In：M：Zn=2：1：1.5、In：M：Zn=2：1：2.3、In：M：Zn=2：1：3、 In：M：Zn=3：1：2、In：M：Zn=4：2：4.1、In：M：Zn=5：1：7等。注意，所形成的氧化物半導體膜409a、409b、409c中的金屬元素的原子個數比可以與上述濺射靶材中的金屬元素的原子個數比在±40%左右的範圍內不同。例如，當作為濺射靶材使用原子個數比為In：Ga：Zn=4：2：4.1的靶材時，所形成的氧化物半導體膜的原子個數比可能接近In：Ga：Zn=4：2：3。另外，當作為濺射靶材使用原子個數比為In：Ga：Zn=5：1：7的靶材時，所形成的氧化物半導體膜的原子個數比可能接近In：Ga：Zn=5：1：6。
當氧化物半導體膜409a、409b、409c包含第14族元素之一的矽或碳時，有可能引起氧缺陷增加而使氧化物半導體膜409a、409b、409c n型化。因此，可以將氧化物半導體膜409a、409b、409c中尤其是通道區域中的矽或碳的濃度設定為2×1018atoms/cm3以下或2×1017atoms/cm3以下。其結果，電晶體具有臨界電壓成為正的電特性(也稱為常關閉特性)。另外，上述矽或碳的濃度例如可以利用二次離子質譜分析法(SIMS：Secondary Ion Mass Spectrometry)測量。
另外，在氧化物半導體膜409a、409b、409c中，可以將利用SIMS測得的鹼金屬或鹼土金屬的濃度設定為1×1018atoms/cm3以下或者2×1016atoms/cm3以下。有時當鹼金屬及鹼土金屬與氧化物半導體鍵合時生成載子而使電晶體的關態電流增大。由此，較佳為降低氧化物半導體膜409a、409b、409c的鹼金屬或鹼土金屬的濃度。其結果，電晶體具有臨界電壓成為正的電特性(也稱為常關閉特性)
當在氧化物半導體膜409a、409b、409c中含有氮時，有時生成作為載 子的電子，載子密度增加而使氧化物半導體膜409a、409b、409c n型化。其結果是，使用含有氮的氧化物半導體膜的電晶體容易具有常導通特性。因此，在氧化物半導體膜409a、409b、409c中較佳為儘可能地減少氮，例如，可以將利用SIMS測得的氮濃度設定為5×1018atoms/cm3以下。
藉由降低氧化物半導體膜409a、409b、409c中的雜質元素，可以降低氧化物半導體膜的載子密度。因此，在氧化物半導體膜409a、409b、409c中，可以將載子密度設定為1×1017cm-3以下、1×1015cm-3以下、1×1013cm-3以下或1×1011cm-3以下。
藉由作為氧化物半導體膜409a、409b、409c使用雜質濃度低且缺陷態密度低的氧化物半導體膜，可以製造具有更優良的電特性的電晶體。這裡，將雜質濃度低且缺陷態密度低(氧缺陷少)的狀態稱為“高純度本質”或“實質上高純度本質”。或者，稱為本質或實質上本質。因為高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體的載子發生源較少，所以有可能降低載子密度。因此，在該氧化物半導體膜中形成有通道區域的電晶體容易具有實現正臨界電壓的電特性(也稱為常關閉特性)。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。高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜可以得到關態電流顯著小的特性。因此，在該氧化物半導體膜中形成有通道區域的電晶體的電特性變動小，該電晶體有時成為可靠性高的電晶體。
氧化物半導體膜409a、409b、409c可以為非單晶結構。非單晶結構例如包括下述CAAC-OS(C Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor： c軸配向結晶氧化物半導體)、多晶結構、下述微晶結構或非晶結構。在非單晶結構中，非晶結構的缺陷態密度最高，而CAAC-OS的缺陷態密度最低。
此外，氧化物半導體膜409a、409b、409c也可以為具有非晶結構的區域、微晶結構的區域、多晶結構的區域、CAAC-OS的區域和單晶結構的區域中的兩種以上的區域的單層膜或層疊有該膜的結構。
[液晶層]
作為液晶層620，可以舉出熱致液晶、低分子液晶、高分子液晶、聚合物分散液晶、鐵電液晶、反鐵電液晶等。或者，可以使用呈現膽固醇相、層列相、立方相、手性向列相、各向同性相等的液晶材料。或者，可以使用呈現藍相的液晶材料。
作為液晶層620的驅動方法，可以舉出IPS(In-Plane-Switching：平面內切換)模式、TN(Twisted Nematic：扭轉向列)模式、FFS模式、ASM(Axially Symmetric aligned Micro-cell：軸對稱排列微胞)模式、OCB(Optically Compensated Birefringence：光學補償彎曲)模式、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal：鐵電性液晶)模式、AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal：反鐵電性液晶)模式等。此外，也可以使用垂直配向(VA)模式諸如MVA(Multi-Domain Vertical Alignment：多象限垂直配向)模式、PVA(Patterned Vertical Alignment：垂直配向構型)模式、ECB(Electrically Controlled Birefringence：電控雙折射)模式、CPA(Continuous Pinwheel Alignment：連續焰火狀排列)模式、ASV(Advanced Super View：高級超視覺)模式等驅動方法。
[EL層]
EL層419至少包含發光材料。作為該發光材料，可以舉出有機化合物或量子點等無機化合物。
上述有機化合物及無機化合物例如可以利用蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、噴墨法、塗佈法、凹版印刷法等方法形成。
作為可以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。從壽命的觀點來看，使用螢光材料即可，從效率的觀點來看，使用磷光材料即可。或者，也可以具有螢光材料及磷光材料的兩者。
量子點是其尺寸為幾nm的半導體奈米晶，並包括1×103個至1×106個左右的原子。量子點的能量移動依賴於其尺寸，因此，即使是包括相同的物質的量子點也根據尺寸具有互不相同的發光波長，所以藉由改變所使用的量子點的尺寸，可以容易改變發光波長。
此外，量子點的發射光譜的峰寬窄，因此，可以得到色純度高的發光。再者，量子點的理論上的內部量子效率被認為大約是100%，亦即，大幅度地超過呈現螢光發光的有機化合物的25%，且與呈現磷光發光的有機化合物相等。因此，藉由將量子點用作發光材料，可以獲得發光效率高的發光元件。而且，作為無機化合物的量子點在實質穩定性上也是優異的，因此，可以獲得壽命長的發光元件。
作為構成量子點的材料，可以舉出元素週期表中第十四族元素、元素週期表中第十五族元素、元素週期表中第十六族元素、包含多個元素週期表中第十四族元素的化合物、元素週期表中第四族至元素週期表中第十四族的元素和元素週期表中第十六族元素的化合物、元素週期表中第二族元素和元素週期表中第十六族元素的化合物、元素週期表中第十三族元素和元素週期表中第十五族元素的化合物、元素週期表中第十三族元素和第元素週期表中第十七族元素的化合物、元素週期表中第十四族元素和元素週期表中第十五族元素的化合物、元素週期表中第十一族元素和元素週期表中第十七族元素的化合物、氧化鐵類、氧化鈦類、硫系尖晶石(spinel chalcogenide)類、各種半導體簇等。
明確而言，可以舉出硒化鎘、硫化鎘、碲化鎘、硒化鋅、氧化鋅、硫化鋅、碲化鋅、硫化汞、硒化汞、碲化汞、砷化銦、磷化銦、砷化鎵、磷化鎵、氮化銦、氮化鎵、銻化銦、銻化鎵、磷化鋁、砷化鋁、銻化鋁、硒化鉛、碲化鉛、硫化鉛、硒化銦、碲化銦、硫化銦、硒化鎵、硫化砷、硒化砷、碲化砷、硫化銻、硒化銻、碲化銻、硫化鉍、硒化鉍、碲化鉍、矽、碳化矽、鍺、錫、硒、碲、硼、碳、磷、氮化硼、磷化硼、砷化硼、氮化鋁、硫化鋁、硫化鋇、硒化鋇、碲化鋇、硫化鈣、硒化鈣、碲化鈣、硫化鈹、硒化鈹、碲化鈹、硫化鎂、硒化鎂、硫化鍺、硒化鍺、碲化鍺、硫化錫、硒化錫、碲化錫、氧化鉛、氟化銅、氯化銅、溴化銅、碘化銅、氧化銅、硒化銅、氧化鎳、氧化鈷、硫化鈷、四氧化三鐵、硫化鐵、氧化錳、硫化鉬、氧化釩、氧化鎢、氧化鉭、氧化鈦、氧化鋯、氮化矽、氮化鍺、氧化鋁、鈦酸鋇、硒鋅鎘的化合物、銦砷磷的化合物、鎘硒硫的化合物、鎘硒碲的化合物、銦鎵砷的化合物、銦鎵硒的化合物、銦硒硫的化合物、 銅銦硫的化合物以及它們的組合等，但是不侷限於此。此外，也可以使用以任意數表示組成的所謂的合金型量子點。例如，因為鎘硒硫的合金型量子點可以藉由改變元素的含量比來改變發光波長，所以鎘硒硫的合金型量子點是有效於得到藍色發光的手段之一。
作為量子點的結構，有核型、核殼(Core Shell)型、核多殼(Core Multishell)型等。可以使用上述任一個，但是藉由使用覆蓋核且具有更寬的能帶間隙的其他無機材料來形成殼，可以減少存在於奈米晶表面上的缺陷或懸空鍵的影響，從而可以大幅度地提高發光的量子效率。由此，較佳為使用核殼型或核多殼型的量子點。作為殼的材料的例子，可以舉出硫化鋅或氧化鋅。
此外，在量子點中，由於表面原子的比例高，因此反應性高而容易發生聚集。因此，量子點的表面較佳為附著有保護劑或設置有保護基。由此可以防止聚集並提高對溶劑的溶解性。此外，還可以藉由降低反應性來提高電穩定性。作為保護劑(或保護基)，例如可以舉出：月桂醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯硬脂酸酯(polyoxyethylene stearyl ether)、聚氧乙烯月桂醚(polyoxyethylene oleyl ether)等聚氧乙烯烷基醚類；三丙基膦、三丁基膦、三己基膦、三辛基膦等三烷基膦類；聚氧乙烯n-辛基苯基醚、聚氧乙烯n-壬基苯基醚等聚氧乙烯烷基苯基醚類；三(n-己基)胺、三(n-辛基)胺、三(n-癸基)胺等三級胺類；三丙基氧化膦、三丁基氧化膦、三己基氧化膦、三辛基氧化膦、三癸基氧化膦等有機磷化合物；聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯等聚乙二醇二酯類；吡啶、盧惕啶、可力丁、喹啉類等含氮芳香化合物等有機氮化合物；己基胺、辛基胺、癸基胺、 十二烷基胺、十四烷基胺、十六烷基胺、十八烷基胺等胺基鏈烷類；二丁基硫醚等二烷基硫醚類；二甲亞碸、二丁亞碸等二烷亞碸類；噻吩等含硫芳香化合物等有機硫化合物；棕櫚酸、硬脂酸、油酸等高級脂肪酸；乙醇類；失水山梨醇脂肪酸酯類；脂肪酸改性聚酯類；三級胺類改性聚氨酯類；聚乙烯亞胺類等。
量子點其尺寸越小能帶間隙越大，因此適當地調節其尺寸以獲得所希望的波長的光。結晶尺寸越小，量子點的發光越向藍色一側(亦即，高能量一側)遷移，因此，藉由改變量子點的尺寸，可以將發光波長調節為紫外區、可見光區和紅外區的光譜的波長區域。通常使用的量子點的尺寸(直徑)為0.5nm至20nm，較佳為1nm至10nm。另外，量子點其尺寸分佈越小發射光譜越窄，因此可以獲得色純度高的發光。另外，對量子點的形狀沒有特別的限制，可以為球狀、棒狀、圓盤狀、其他的形狀。另外，作為棒狀量子點的量子杆呈現向c軸方向偏振的具有指向性的光，所以藉由將量子杆用作發光材料，可以得到外部量子效率更高的發光元件。
在EL元件中，通常藉由將發光材料分散在主體材料中來提高發光效率，並且主體材料需要具有發光材料以上的單重激發能階或三重激發能階。特別是，在使用藍色磷光材料時，要開發出具有藍色磷光材料以上的三重激發能且使用壽命長的主體材料是極困難的。另一方面，量子點即使在只使用量子點而不使用主體材料來形成發光層的情況下，也可以確保發光效率，因此可以得到使用壽命長的發光元件。在只使用量子點形成發光層時，量子點較佳為具有核殼型結構(包括核多殼型結構)。
[配向膜〕
配向膜618a、618b可以使用包含聚醯亞胺等的材料。例如，以在預定的方向上配向的方式對包含聚醯亞胺等的材料進行摩擦處理或光配向處理。
[遮光膜]
遮光膜602、662具有所謂黑矩陣的功能。作為遮光膜602、662，使用防止透光的材料即可。作為該防止透光的材料，可以舉出金屬材料或包含黑色顏料的有機樹脂材料等。
[彩色膜]
彩色膜604具有所謂濾色片的功能。作為彩色膜604，使用透過預定的顏色的光的材料(例如，使藍色光透過的材料、使綠色光透過的材料、使紅色光透過的材料、使黃色光透過的材料或使白色光透過的材料等)即可。
[結構體]
結構體610a、610b具有在夾持結構體610a、610b的結構之間設置預定的間隙的功能。作為結構體610a、610b，可以使用有機材料、無機材料或有機材料和無機材料的複合材料。作為該無機材料及該有機材料，可以使用在絕緣膜404、406、408、410a、410b、410c、412、413、416、418、606的說明中舉出的材料。
[功能膜]
作為功能膜626，可以使用偏光板、相位差板、擴散薄膜、防反射膜或 聚光薄膜等。此外，也可以將抑制塵埃的附著的抗靜電膜、不容易被弄髒的具有拒水性的膜、抑制使用時的損傷的硬塗膜等用於功能膜626。
[密封劑]
作為密封劑454，可以使用無機材料、有機材料或無機材料和有機材料的複合材料等。作為上述有機材料，例如可以舉出熱熔性樹脂或固化樹脂等有機材料。此外，作為密封劑454可以使用包含樹脂材料的黏合劑(反應固化型黏合劑、光固化型黏合劑、熱固性黏合劑、厭氧型黏合劑等)。作為上述樹脂材料，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-醋酸乙烯酯)樹脂等。
[密封劑]
作為密封劑622，可以使用在密封劑454的說明中舉出的材料。此外，作為密封劑622，除了上述材料以外也可以使用玻璃粉等的材料。作為用於密封劑622的材料，適當地使用不透過水分或氧的材料。
[電極]
作為電極664、665、667，可以使用在上述導電膜402、403a、403b、403c、405a、405b、405c、405d、407a、407b、407c、407d、407e、411a、411b、411c、414a、414b、414c、414d、414e、414f、414g、414h、417、420、608中舉出的材料。此外，電極664、665、667也可以使用導電奈米線。該奈米線的直徑平均值可以為1nm以上且100nm以下，較佳為5nm以上且50nm以下，更佳為5nm以上且25nm以下。此外，作為上述奈米線可 以使用Ag奈米線、Cu奈米線、Al奈米線等金屬奈米線或碳奈米管等。例如，在作為電極664、665、667中的任一個或全部使用Ag奈米線的情況下，能夠實現89%以上的可見光穿透率及40Ω/平方以上且100Ω/平方以下的片電阻值。
如上所述，本發明的一個實施方式的顯示裝置包括兩個顯示元件。此外，包括用來驅動該兩個顯示元件的兩個電晶體。藉由作為顯示元件的一個使用反射型液晶元件，作為另一個使用透過型EL元件，可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的顯示裝置。此外，藉由在相鄰的像素中在不同的位置上配置透過型EL元件，可以提高分別形成EL元件時的製造良率，由此可以提供生產率優異的顯示裝置。
本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實施。
實施方式2
在本實施方式中，對具有發射光的功能，亦即具有發光功能的顯示元件進行詳細的說明。
〈2-1.顯示元件的結構例子1〉
圖26是詳細地說明實施方式1所示的顯示元件12的剖面圖。
圖26所示的顯示元件12包括發光元件12R、發光元件12G、發光元件 12B。
發光元件12R包括導電膜417R、導電膜417R上的EL層419、EL層419上的導電膜420。發光元件12G包括導電膜417G、導電膜417G上的EL層419、EL層419上的導電膜420。發光元件12B包括導電膜417B、導電膜417B上的EL層419、EL層419上的導電膜420。此外，各發光元件的導電膜(導電膜417R、417G、417B)被絕緣膜418分離。
發光元件12R包括基板401上的導電膜417R、導電膜417R上的電洞注入層419HIL、電洞注入層419HIL上的電洞傳輸層419HTL、電洞傳輸層419HTL上的發光層419EML(R)、發光層419EML(R)上的發光層419EML(B)、發光層419EML(B)上的電子傳輸層419ETL、電子傳輸層419ETL上的電子注入層419EIL。
發光元件12G包括基板401上的導電膜417G、導電膜417G上的電洞注入層419HIL、電洞注入層419HIL上的電洞傳輸層419HTL、電洞傳輸層419HTL上的發光層419EML(G)、發光層419EML(G)上的發光層419EML(B)、發光層419EML(B)上的電子傳輸層419ETL、電子傳輸層419ETL上的電子注入層419EIL。
發光元件12B包括基板401上的導電膜417B、導電膜417B上的電洞注入層419HIL、電洞注入層419HIL上的電洞傳輸層419HTL、電洞傳輸層419HTL上的發光層419EML(B)、發光層419EML(B)上的電子傳輸層419ETL、電子傳輸層419ETL上的電子注入層419EIL。
在圖26所示的顯示元件12中，在發光元件12R、發光元件12G及發光 元件12B中共同使用電洞注入層419HIL、電洞傳輸層419HTL、發光層419EML(B)、電子傳輸層419ETL及電子注入層419EIL。
藉由採用這種結構，可以提高製造顯示元件12時的製造良率。明確而言，顯示元件12中的各發光元件的分別形成製程(所謂，分別塗布製程)可以為兩個步驟，亦即形成發光層419EML(R)及形成發光層419EML(G)。
發光層419EML(B)在發光元件12R及發光元件12G中無助於發光。例如，發光層419EML(B)可以使用電子傳輸性高且電洞傳輸性低的材料，或者其HOMO(最高佔據分子軌域：Highest Occupied Molecular Orbital)能階比用於發光層419EML(R)及發光層419EML(G)的材料低的材料。換言之，在發光元件12R及發光元件12G中，發光層419EML(B)被用作電子傳輸層。
例如，在由主體材料和客體材料(發光材料)構成發光層419EML(B)的情況下，該主體材料較佳為具有電子傳輸性，並且，該客體材料較佳為具有電洞俘獲性。藉由採用這種結構，在發光層419EML(R)及發光層419EML(G)中高效地使載子再結合。
在由主體材料及客體材料(發光材料)構成發光層419EML(R)及發光層419EML(G)的情況下，該主體材料較佳為具有電洞傳輸性及電子傳輸性。藉由採用這種結構，發光層419EML(R)及發光層419EML(G)具有雙極性。
發光層419EML(R)及發光層419EML(G)具有磷光材料作為客體材料。發光層419EML(B)具有螢光材料作為客體材料。藉由採用上述結構，可以實現具有高 發光效率及高可靠性的顯示元件。例如，可以將射出紅色波長範圍內的光的磷光材料用於發光層419EML(R)，將射出綠色波長範圍內的光的磷光材料用於發光層419EML(G)，將射出藍色波長範圍內的光的螢光材料用於發光層419EML(B)。注意，能夠用於發光層419EML(R)、發光層419EML(G)及發光層419EML(B)的材料不侷限於此。例如，也可以將磷光材料用於發光層419EML(B)。
藉由採用上述結構，形成各發光元件時的分別塗布製程數變少，由此能夠提供一種生產率得到提高的顯示元件。另外，在該顯示元件所包括的各發光元件中，因為發光效率高，所以其耗電量得到降低。此外，該發光元件的可靠性較高。因此，能夠提供一種生產率高且耗電量得到降低的新穎的顯示元件。
接著，以下對圖26所示的顯示元件12所包括的各組件進行說明。
[導電膜]
作為導電膜417R、導電膜417G、導電膜417B及導電膜420，使用在實施方式1所示的導電膜402、403a、403b、403c、405a、405b、405c、405d、407a、407b、407c、407d、407e、411a、411b、411c、414a、414b、414c、414d、414e、414f、414g、414h、417、420、608、682的說明中舉出的材料即可。尤其是，作為導電膜417R、導電膜417G及導電膜417B，適當地使用ITO或ITSO。此外，作為導電膜420，適當地使用包含Al或Ag的反射率高的金屬膜。
[絕緣膜]
作為絕緣膜418，使用在實施方式1所示的絕緣膜404、406、408、410a、410b、410c、412、413、416、418、606、663、666、668、681的說明中舉出的材料即可。
[發光層]
發光層419EML(R)的發光在紅色的波長區域中具有峰值。發光層419EML(G)在綠色的波長區域中具有峰值。發光層419EML(B)的發光在藍色的波長區域中具有峰值。例如，較佳為作為發光層419EML(R)及發光層419EML(G)使用磷光材料，作為發光層419EML(B)使用螢光材料。發光層419EML(R)及發光層419EML(G)除了磷光材料以外還包含電子傳輸性材料和電洞傳輸性材料中的一個或兩個。此外，發光層419EML(B)的發光除了螢光材料以外還包含電子傳輸性材料和電洞傳輸性材料中的一個或兩個。
[磷光材料]
作為磷光材料，可以舉出銥、銠、鉑類有機金屬錯合物或金屬錯合物，其中較佳的是有機銥錯合物，例如銥類鄰位金屬錯合物。作為鄰位金屬化的配體，可以舉出4H-三唑配體、1H-三唑配體、咪唑配體、吡啶配體、嘧啶配體、吡嗪配體或異喹啉配體等。作為金屬錯合物可以舉出具有卟啉配體的鉑錯合物等。
作為在藍色或綠色處具有發光峰值的物質，例如可以舉出三{2-[5-(2-甲基苯基)-4-(2，6-二甲基苯基)-4H-1，2，4-三唑-3-基-κN2]苯基-κC}銥(III)(簡稱：Ir(mpptz-dmp)3)、三(5-甲基-3，4-二苯基-4H-1，2，4-三唑)銥(III)(簡稱：Ir(Mptz)3)、三[4-(3-聯苯)-5-異丙基-3- 苯基-4H-1，2，4-三唑]銥(III)(簡稱：Ir(iPrptz-3b)3)、三[3-(5-聯苯)-5-異丙基-4-苯基-4H-1，2，4-三唑〕銥(III)(簡稱：Ir(iPr5btz)3)等具有4H-三唑骨架的有機金屬銥錯合物；三[3-甲基-1-(2-甲基苯基)-5-苯基-1H-1，2，4-三唑]銥(III)(簡稱：Ir(Mptzl-mp)3)、三(1-甲基-5-苯基-3-丙基-1H-1，2，4-三唑)銥(III)(簡稱：Ir(Prptzl-Me)3)等具有1H-三唑骨架的有機金屬銥錯合物；fac-三[1-(2，6-二異丙基苯基)-2-苯基-1H-咪唑]銥(III)(簡稱：Ir(iPrpmi)3)、三[3-(2，6-二甲基苯基)-7-甲基咪唑并[1，2-f]菲啶根(phenanthridinato)]銥(III)(簡稱：Ir(dmpimpt-Me)3)等具有咪唑骨架的有機金屬銥錯合物；以及雙[2-(4’，6’-二氟苯基)吡啶根-N，C2’]銥(III)四(1-吡唑基)硼酸鹽(簡稱：FIr6)、雙[2-(4’，6’-二氟苯基)吡啶根-N，C2’]銥(III)吡啶甲酸鹽(簡稱：FIrpic)、雙{2-[3’，5’-雙(三氟甲基)苯基]吡啶根-N，C2’}銥(III)吡啶甲酸鹽(簡稱：Ir(CF3ppy)2(pic))、雙[2-(4’，6’-二氟苯基)吡啶根-N，C2’]銥(III)乙醯丙酮(簡稱：FIr(acac))等以具有拉電子基團的苯基吡啶衍生物為配體的有機金屬銥錯合物。
作為在綠色或黃色處具有發光峰值的物質，例如可以舉出三(4-甲基-6-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：Ir(mppm)3)、三(4-三級丁基-6-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：Ir(tBuppm)3)、(乙醯丙酮根)雙(6-甲基-4-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：Ir(mppm)2(acac))、(乙醯丙酮根)雙(6-三級丁基-4-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：Ir(tBuppm)2(acac))、(乙醯丙酮根)雙[4-(2-降莰基)-6-苯基嘧啶]銥(III)(簡稱：Ir(nbppm)2(acac))、(乙醯丙酮根)雙[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶]銥(III)(簡稱：Ir(mpmppm)2(acac))、(乙醯丙酮根)雙{4，6-二甲基-2-[6-(2， 6-二甲基苯基)-4-嘧啶基-κN3〕苯基-κC}銥(III)(簡稱：Ir(dmppm-dmp)2(acac))、(乙醯丙酮根)雙(4，6-二苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：Ir(dppm)2(acac))等具有嘧啶骨架的有機金屬銥錯合物、(乙醯丙酮根)雙(3，5-二甲基-2-苯基吡嗪)銥(III)(簡稱：Ir(mppr-Me)2(acac))、(乙醯丙酮根)雙(5-異丙基-3-甲基-2-苯基吡嗪)銥(III)(簡稱：Ir(mppr-iPr)2(acac))等具有吡嗪骨架的有機金屬銥錯合物、三(2-苯基吡啶-N，C2’)銥(III)(簡稱：Ir(ppy)3)、雙(2-苯基吡啶根-N，C2’)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：Ir(ppy)2(acac))、雙(苯并[h]喹啉)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：Ir(bzq)2(acac))、三(苯并[h]喹啉)銥(III)(簡稱：Ir(bzq)3)、三(2-苯基喹啉-N，C2' )銥(III)(簡稱：Ir(pq)3)、雙(2-苯基喹啉-N，C2’)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：Ir(pq)2(acac))等具有吡啶骨架的有機金屬銥錯合物、雙(2，4-二苯基-1，3- 唑-N，C2’)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：Ir(dpo)2(acac))、雙{2-[4’-(全氟苯基)苯基]吡啶-N，C2’}銥(III)乙醯丙酮(簡稱：Ir(p-PF-ph)2(acac))、雙(2-苯基苯并噻唑-N，C2’)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：Ir(bt)2(acac))等有機金屬銥錯合物、三(乙醯丙酮根)(單啡啉)鋱(III)(簡稱：Tb(acac)3(Phen))等稀土金屬錯合物。在上述金屬錯合物中，由於具有嘧啶骨架的有機金屬銥錯合物具有優異的可靠性及發光效率，所以是特別較佳的。
另外，作為在黃色或紅色處具有發光峰值的物質，例如可以舉出(二異丁醯甲烷根)雙[4，6-雙(3-甲基苯基)嘧啶根]銥(III)(簡稱：Ir(5mdppm)2(dibm))、雙[4，6-雙(3-甲基苯基)嘧啶根](二新戊醯基甲烷根)銥(III)(簡稱：Ir(5mdppm)2(dpm))、雙[4，6-二(萘-1-基)嘧啶根](二新戊醯基甲烷根)銥(III)(簡稱：Ir(dlnpm)2(dpm))等具有嘧啶骨架的有 機金屬銥錯合物；(乙醯丙酮根)雙(2，3，5-三苯基吡嗪根)銥(III)(簡稱：Ir(tppr)2(acac))、雙(2，3，5-三苯基吡嗪根)(二新戊醯基甲烷根)銥(III)(簡稱：Ir(tppr)2(dpm))、(乙醯丙酮根)雙[2，3-雙(4-氟苯基)喹 啉]合銥(III)(簡稱：Ir(Fdpq)2(acac))等具有吡嗪骨架的有機金屬銥錯合物；三(1-苯基異喹啉-N，C2’)銥(III)(簡稱：Ir(piq)3)、雙(1-苯基異喹啉-N，C2’)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：Ir(piq)2(acac))等具有吡啶骨架的有機金屬銥錯合物；2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-21H，23H-卟啉鉑(II)(簡稱：PtOEP)等鉑錯合物；以及三(1，3-二苯基-1，3-丙二酮(propanedionato))(單啡啉)銪(III)(簡稱：Eu(DBM)3(Phen))、三[1-(2-噻吩甲醯基)-3，3，3-三氟丙酮](單啡啉)銪(III)(簡稱：Eu(TTA)3(Phen))等稀土金屬錯合物。在上述金屬錯合物中，由於具有嘧啶骨架的有機金屬銥錯合物具有優異的可靠性及發光效率，所以是特別較佳的。另外，具有吡嗪骨架的有機金屬銥錯合物可以提供色度良好的紅色發光。
另外，作為發光層所包含的材料，可以使用能夠將三重激發能量轉換為發光的材料。作為該能夠將三重激發能量轉換為發光的材料，除了磷光材料之外，可以舉出熱活化延遲螢光材料。因此，可以將有關磷光材料的記載看作有關熱活化延遲螢光材料的記載。熱活化延遲螢光材料是如下材料，單重激發能階與三重激發能階的能量差小，並且具有能夠藉由反系間竄躍將三重激發能量轉換為單重激發能量的功能。因此，能夠藉由微小的熱能量將三重激發態反系間竄越為單重激發態並能夠高效地呈現來自單重激發態的發光(螢光)。此外，作為可以高效地獲得熱活化延遲螢光的條件，可以舉出單重激發能階與三重激發能階的能量差較佳為大於0eV且0.2eV 以下，更佳為大於0eV且為0.1eV以下。
作為熱活化延遲螢光材料，可以舉出富勒烯或其衍生物、原黃素等吖啶衍生物、曙紅(eosin)等。此外，可以舉出包含鎂(Mg)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、錫(Sn)、鉑(Pt)、銦(In)或鈀(Pd)等的含金屬卟啉。
另外，作為由一種材料構成的熱活化延遲螢光材料，還可以使用具有富π電子型芳雜環及缺π電子型芳雜環的雜環化合物。明確而言，可以舉出2-(聯苯-4-基)-4，6-雙(12-苯基吲哚并[2，3-a]咔唑-11-基)-1，3，5-三嗪(簡稱：PIC-TRZ)、2-{4-[3-(N-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑-9-基]苯基}-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(簡稱：PCCzPTzn)、2-[4-(10H-吩惡嗪-10-基)苯基]-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(簡稱：PXZ-TRZ)、3-[4-(5-苯基-5，10-二氫啡□-10-基)苯基]-4，5-二苯基-1，2，4-三唑(簡稱：PPZ-3TPT)、3-(9，9-二甲基-9H-吖啶-10-基)-9H-氧雜蒽-9-酮(簡稱：ACRXTN)、雙[4-(9，9-二甲基-9，10-二氫吖啶)苯基]碸(簡稱：DMAC-DPS)、10-苯基-10H，10’H-螺[吖啶-9，9’-蒽]-10’-酮(簡稱：ACRSA)等。該雜環化合物具有富π電子型芳雜環及缺π電子型芳雜環，因此電子傳輸性及電洞傳輸性高，所以是較佳的。另外，在富π電子型芳雜環和缺π電子型芳雜環直接鍵合的物質中，富π電子型芳雜環的施體性和缺π電子型芳雜環的受體性都強，單重激發態的能階與三重激發態的能階的差變小，所以尤其是較佳的。
[螢光材料]
對螢光材料沒有特別的限制，但是較佳為使用蒽衍生物、稠四苯衍生 物、 (chrysene)衍生物、菲衍生物、芘衍生物、苝衍生物、二苯乙烯衍生物、吖啶酮衍生物、香豆素衍生物、吩惡嗪衍生物、啡噻□衍生物等，例如可以使用如下材料。
作為該材料，可以舉出：5，6-雙[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-2，2’-聯吡啶(簡稱：PAP2BPy)、5，6-雙[4’-(10-苯基-9-蒽基)聯苯-4-基]-2，2’-聯吡啶(簡稱：PAPP2BPy)、N，N’-二苯基-N，N’-雙[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]芘-1，6-二胺(簡稱：1，6FLPAPrn)、N，N’-雙(3-甲基苯基)-N，N’-雙[3-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]芘-1，6-二胺(簡稱：1，6mMemFLPAPrn)、N，N’-雙[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]-N，N’-雙(4-三級丁苯基)芘-1，6-二胺(簡稱：1，6tBu-FLPAPrn)、N，N’-二苯基-N，N’-雙[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]-3，8-二環己基芘-1，6-二胺(簡稱：ch-1，6FLPAPrn)、N，N’-雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N，N’-二苯基二苯乙烯-4，4’-二胺(簡稱：YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(簡稱：YGAPA)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(9，10-二苯基-2-蒽基)三苯胺(簡稱：2YGAPPA)、N，9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱：PCAPA)、苝、2，5，8，11-四(三級丁基)苝(簡稱：TBP)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBAPA)、N，N’’-(2-三級丁基蒽-9，10-二基二-4，1-伸苯基)雙[N，N’，N’-三苯基-1，4-苯二胺](簡稱：DPABPA)、N，9-二苯基-N-[4-(9，10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱：2PCAPPA)、N-[4-(9，10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N，N’，N’-三苯基-1，4-苯二胺(簡稱：2DPAPPA)、N，N，N’，N’，N’’，N’’，N’’’，N’’’-八苯基二苯并[g，p] (chrysene)-2，7，10，15-四胺(簡稱：DBC1)、香豆 素30、N-(9，10-二苯基-2-蒽基)-N，9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱：2PCAPA)、N-[9，10-雙(1，1’-聯苯-2-基)-2-蒽基]-N，9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱：2PCABPhA)、N-(9，10-二苯基-2-蒽基)-N，N’，N’-三苯基-1，4-苯二胺(簡稱：2DPAPA)、N-[9，10-雙(1，1’-聯苯-2-基)-2-蒽基]-N，N’，N’-三苯基-1，4-苯二胺(簡稱：2DPABPhA)、9，10-雙(1，1’-聯苯-2-基)-N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯基蒽-2-胺(簡稱：2YGABPhA)、N，N，9-三苯基蒽-9-胺(簡稱：DPhAPhA)、香豆素6、香豆素545T、N，N’-二苯基喹吖酮(簡稱：DPQd)、紅螢烯、2，8-二-三級丁基-5，11-雙(4-三級丁苯基)-6，12-二苯基稠四苯(簡稱：TBRb)、尼羅紅、5，12-雙(1，1’-聯苯-4-基)-6，11-二苯基稠四苯(簡稱：BPT)、2-(2-{2-[4-(二甲胺基)苯基]乙烯基}-6-甲基-4H-吡喃-4-亞基)丙烷二腈(簡稱：DCM1)、2-{2-甲基-6-[2-(2，3，6，7-四氫-1H，5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙烷二腈(簡稱：DCM2)、N，N，N’，N’-四(4-甲基苯基)稠四苯-5，11-二胺(簡稱：p-mPhTD)、7，14-二苯基-N，N，N’，N’-四(4-甲基苯基)苊并[1，2-a]丙二烯合茀-3，10-二胺(簡稱：p-mPhAFD)、2-{2-異丙基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基-2，3，6，7-四氫-1H，5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙烷二腈(簡稱：DCJTI)、2-{2-三級丁基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基-2，3，6，7-四氫-1H，5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙烷二腈(簡稱：DCJTB)、2-(2，6-雙{2-[4-(二甲胺基)苯基]乙烯基}-4H-吡喃-4-亞基)丙烷二腈(簡稱：BisDCM)、2-{2，6-雙[2-(8-甲氧基-1，1，7，7-四甲基-2，3，6，7-四氫-1H，5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙烷二腈(簡稱：BisDCJTM)、5，10，15，20-四苯基雙苯并(tetraphenylbisbenzo)[5，6]茚並[1，2，3-cd：1’，2’，3’-1m]苝等。
[主體材料]
在發光層中較佳為將發光材料分散在主體材料中。此時，主體材料的重量比大於發光材料。作為主體材料，可以使用各種材料。例如，可以使用具有傳輸電洞的功能的材料(電洞傳輸性材料)或具有傳輸電子的功能的材料(電子傳輸性材料)等。此外，也可以使用具有電洞傳輸性及電子傳輸性的雙極性材料。
作為主體材料，可以使用電子傳輸性比電洞傳輸性高的材料，此時較佳為使用具有1×10-6cm2/Vs以上的電子移動率的材料。作為容易接收電子的材料(具有電子傳輸性的材料)，可以使用含氮雜芳族化合物等包括缺π電子型芳雜環骨架的化合物以及鋅類或鋁類金屬錯合物等。明確而言，可以舉出包含喹啉配體、苯并喹啉配體、 唑配體或噻唑配體的金屬錯合物、 二唑衍生物、三唑衍生物、苯并咪唑衍生物、喹 啉衍生物、二苯并喹 啉衍生物、啡啉衍生物、吡啶衍生物、聯吡啶衍生物、嘧啶衍生物、三嗪衍生物等的化合物。
作為具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金屬錯合物，例如可以舉出三(8-羥基喹啉)鋁(III)(簡稱：Alq)、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)(簡稱：Almq3)、雙(10-羥基苯并[h]喹啉)鈹(II)(簡稱：BeBq2)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚)鋁(III)(簡稱：BAlq)、雙(8-羥基喹啉)鋅(II)(簡稱：Znq)等。另外，除此之外，還可以使用如雙[2-(2-苯并 唑基)苯酚]鋅(II)(簡稱：ZnPBO)、雙[2-(2-苯并噻唑基)苯酚]鋅(II)(簡稱：ZnBTZ)等具有 唑基類或噻唑類配體的金屬錯合物等。 再者，除了金屬錯合物以外，還可以使用2-(4-聯苯基)-5-(4-三級丁苯基)-1，3，4- 二唑(簡稱：PBD)、1，3-雙[5-(對三級丁苯基)-1，3，4- 二唑-2-基]苯(簡稱：OXD-7)、9-[4-(5-苯基-1，3，4- 二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CO11)、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-三級丁苯基)-1，2，4-三唑(簡稱：TAZ)、9-[4-(4，5-二苯基-4H-1，2，4-三唑-3-基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CzTAZ1)、2，2’，2’’-(1，3，5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(簡稱：TPBI)、2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-1-苯基-1H-苯并咪唑(簡稱：mDBTBIm-II)、紅啡啉(簡稱：BPhen)、浴銅靈(簡稱：BCP)等雜環化合物；2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹 啉(簡稱：2mDBTPDBq-II)、2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)聯苯-3-基]二苯并[f，h]喹 啉(簡稱：2mDBTBPDBq-II)、2-[3’-(9H-咔唑-9-基)聯苯-3-基]二苯并[f，h]喹 啉(簡稱：2mCzBPDBq)、2-[4-(3，6-二苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]二苯并[f，h]喹 啉(簡稱：2CzPDBq-III)，7-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹 啉(簡稱：7mDBTPDBq-II)、6-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹啉(簡稱：6mDBTPDBq-II)、2-[3-(3，9’-聯-9H-咔唑-9-基)苯基]二苯并[f，h]喹 啉(簡稱：2mCzCzPDBq)、4，6-雙[3-(菲-9-基)苯基]嘧啶(簡稱：4，6mPnP2Pm)、4，6-雙[3-(4-二苯并噻吩基)苯基]嘧啶(簡稱：4，6mDBTP2Pm-II)、4，6-雙[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]嘧啶(簡稱：4，6mCzP2Pm)等具有二嗪骨架的雜環化合物；2-{4-[3-(N-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑-9-基]苯基}-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(簡稱：PCCzPTzn)等具有三嗪骨架的雜環化合物；3，5-雙[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]吡啶(簡稱：35DCzPPy)、1，3，5-三[3-(3-吡啶基)苯基]苯(簡稱：TmPyPB)等具有吡啶骨架的雜環化合物；4，4’-雙(5-甲基苯并 唑基-2-基)二苯 乙烯(簡稱：BzOs)等雜芳族化合物。在上述雜環化合物中，具有三嗪骨架、二嗪(嘧啶、吡嗪、嗒□)骨架或吡啶骨架的雜環化合物穩定且可靠性良好，所以是較佳的。尤其是，具有上述骨架的雜環化合物具有高電子傳輸性，也有助於降低驅動電壓。另外，還可以使用高分子化合物諸如聚(2，5-吡啶二基)(簡稱：PPy)、聚[(9，9-二己基茀-2，7-二基)-共-(吡啶-3，5-二基)](簡稱：PF-Py)、聚[(9，9-二辛基茀-2，7-二基)-共-(2，2’-聯吡啶-6，6’-二基)](簡稱：PF-BPy)。在此所述的物質主要是電子移動率為1×10-6cm2/Vs以上的物質。注意，只要是電子傳輸性高於電洞傳輸性的物質，就可以使用上述物質以外的物質。
另外，作為主體材料，可以使用如下電洞傳輸性材料。
作為電洞傳輸性材料，可以使用電洞傳輸性比電子傳輸性高的材料，較佳為使用具有1×10-6cm2/Vs以上的電洞移動率的材料。明確而言，可以使用芳香胺、咔唑衍生物、芳烴、二苯乙烯衍生物等。上述電洞傳輸性材料也可以是高分子化合物。
作為電洞傳輸性高的材料，明確而言，作為芳香胺化合物，可以舉出N，N’-二(對甲苯基)-N，N’-二苯基-對苯二胺(簡稱：DTDPPA)、4，4’-雙[N-(4-二苯胺基苯基)-N-苯胺基]聯苯(簡稱：DPAB)、N，N’-雙{4-[雙(3-甲基苯基)胺基]苯基}-N，N’-二苯基-(1，1’-聯苯)-4，4’-二胺(簡稱：DNTPD)、1，3，5-三[N-(4-二苯胺基苯基)-N-苯胺基]苯(簡稱：DPA3B)等。
另外，作為咔唑衍生物，明確而言，可以舉出3-[N-(4-二苯胺基苯基)-N-苯胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzDPA1)、3，6-雙[N-(4-二苯胺基苯基)-N-苯胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzDPA2)、3，6-雙[N-(4-二苯胺基苯基)-N-(1-萘基)氨]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzTPN2)、3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCA1)、3，6-雙[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCA2)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCN1)等。
另外，作為咔唑衍生物，還可以舉出4，4’-二(N-咔唑基)聯苯(簡稱：CBP)、1，3，5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(簡稱：TCPB)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CzPA)、1，4-雙[4-(N-咔唑基)苯基]-2，3，5，6-四苯基苯等。
另外，作為芳烴，例如可以舉出2-三級丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(簡稱：t-BuDNA)、2-三級丁基-9，10-二(1-萘基)蒽、9，10-雙(3，5-二苯基苯基)蒽(簡稱：DPPA)、2-三級丁基-9，10-雙(4-苯基苯基)蒽(簡稱：t-BuDBA)、9，10-二(2-萘基)蒽(簡稱：DNA)、9，10-二苯基蒽(簡稱：DPAnth)、2-三級丁基蒽(簡稱：t-BuAnth)、9，10-雙(4-甲基-1-萘基)蒽(簡稱：DMNA)、2-三級丁基-9，10-雙[2-(1-萘基)苯基]蒽、9，10-雙[2-(1-萘基)苯基]蒽、2，3，6，7-四甲基-9，10-二(1-萘基)蒽、2，3，6，7-四甲基-9，10-二(2-萘基)蒽、9，9’-聯蒽、10，10’-二苯基-9，9’-聯蒽、10，10’-雙(2-苯基苯基)-9，9’-聯蒽、10，10’-雙[(2，3，4，5，6-五苯基)苯基]-9，9’-聯蒽、蒽、稠四苯、紅螢烯、苝、2，5，8，11-四(三級丁基)苝等。另外，除此之外，還可以使用稠五苯、蔻等。 如此，更佳為使用具有1×10-6cm2/Vs以上的電洞移動率且碳原子數為14至42的芳烴。
注意，芳烴也可以具有乙烯基骨架。作為具有乙烯基的芳烴，例如，可以舉出4，4’-雙(2，2-二苯基乙烯基)聯苯(簡稱：DPVBi)、9，10-雙[4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基]蒽(簡稱：DPVPA)等。
另外，也可以使用聚(N-乙烯基咔唑)(簡稱：PVK)、聚(4-乙烯基三苯胺)(簡稱：PVTPA)、聚[N-(4-{N’-[4-(4-二苯基胺基)苯基]苯基-N’-苯基胺基}苯基)甲基丙烯醯胺](簡稱：PTPDMA)、聚[N，N’-雙(4-丁基苯基)-N，N’-雙(苯基)聯苯胺](簡稱：Poly-TPD)等高分子化合物。
另外，作為電洞傳輸性高的材料，例如，可以使用4，4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯胺基]聯苯(簡稱：NPB或α-NPD)、N，N’-雙(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-[1，1’-聯苯]-4，4’-二胺(簡稱：TPD)、4，4’，4’’-三(咔唑-9-基)三苯胺(簡稱：TCTA)、4，4’，4’’-三[N-(1-萘基)-N-苯胺基]三苯胺(簡稱：1’-TNATA)、4，4’，4’’-三(N，N-二苯胺基)三苯胺(簡稱：TDATA)、4，4’，4’’-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯胺基]三苯胺(簡稱：MTDATA)、4，4’-雙[N-(螺-9，9’-聯茀-2-基)-N-苯胺基]聯苯(簡稱：BSPB)、4-苯基-4’-(9-苯基茀-9-基)三苯胺(簡稱：BPAFLP)、4-苯基-3’-(9-苯基茀-9-基)三苯胺(簡稱：mBPAFLP)、N-(9，9-二甲基-9H-茀-2-基)-N-{9，9-二甲基-2-[N’-苯基-N’-(9，9-二甲基-9H-茀-2-基)氨]-9H-茀-7-基}苯基胺(簡稱：DFLADFL)、N-(9，9-二甲基-2-二苯胺基-9H-茀-7-基)二苯基胺(簡稱：DPNF)、2-[N-(4- 二苯胺基苯基)-N-苯胺基]螺-9，9’-聯茀(簡稱：DPASF)、4-苯基-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBA1BP)、4，4’-二苯基-4’’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBBi1BP)、4-(1-萘基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBANB)、4，4’-二(1-萘基)-4’’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBNBB)、4-苯基二苯基-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)胺(簡稱：PCA1BP)、N，N’-雙(9-苯基咔唑-3-基)-N，N’-二苯基苯-1，3-二胺(簡稱：PCA2B)、N，N’，N’’-三苯基-N，N’，N’’-三(9-苯基咔唑-3-基)苯-1，3，5-三胺(簡稱：PCA3B)、N-(4-聯苯)-N-(9，9-二甲基-9H-茀-2-基)-9-苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱：PCBiF)、N-(1，1’-聯苯-4-基)-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9，9-二甲基-9H-茀-2-胺(簡稱：PCBBiF)、9，9-二甲基-N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]茀-2-胺(簡稱：PCBAF)、N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]螺-9，9’-聯茀-2-胺(簡稱：PCBASF)、2-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯胺基]螺-9，9’-聯茀(簡稱：PCASF)、2，7-雙[N-(4-二苯胺基苯基)-N-苯胺基]螺-9，9’-聯茀(簡稱：DPA2SF)、N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-(4-苯基)苯基苯胺(簡稱：YGA1BP)、N，N’-雙[4-(咔唑-9-基)苯基]-N，N’-二苯基-9，9-二甲基茀-2，7-二胺(簡稱：YGA2F)等芳香胺化合物等。另外，可以使用3-[4-(1-萘基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(簡稱：PCPN)、3-[4-(9-菲基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(簡稱：PCPPn)、3，3’-雙(9-苯基-9H-咔唑)(簡稱：PCCP)、1，3-雙(N-咔唑基)苯(簡稱：mCP)、3，6-雙(3，5-二苯基苯基)-9-苯基咔唑(簡稱：CzTP)、3，6-二(9H-咔唑-9-基)-9-苯基-9H-咔唑(簡稱：PhCzGI)、2，8-二(9H-咔唑-9-基)-二苯并噻吩(簡稱：Cz2DBT)、4-{3-[3-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]苯基}二苯并呋喃(簡稱：mmDBFFLBi-II)、4， 4’，4’’-(苯-1，3，5-三基)三(二苯并呋喃)(簡稱：DBF3P-II)、1，3，5-三(二苯并噻吩-4-基)苯(簡稱：DBT3P-II)、2，8-二苯基-4-[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]二苯并噻吩(簡稱：DBTFLP-III)、4-[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]-6-苯基二苯并噻吩(簡稱：DBTFLP-IV)、4-[3-(聯伸三苯-2-基)苯基]二苯并噻吩(簡稱：mDBTPTp-II)等胺化合物、咔唑化合物、噻吩化合物、呋喃化合物、茀化合物、聯伸三苯化合物、菲化合物等。其中，具有吡咯骨架、呋喃骨架、噻吩骨架、芳香胺骨架的化合物穩定且可靠性良好，所以是較佳的。具有上述骨架的化合物具有高電洞傳輸性，也有助於降低驅動電壓。
另外，較佳為以主體材料的發光峰值與磷光材料的三重MLCT(從金屬到配體的電荷轉移：Metal to Ligand Charge Transfer)躍遷的吸收帶(明確而言，最長波長一側的吸收帶)重疊的方式選擇主體材料及磷光材料。由此，可以實現一種發光效率得到顯著提高的發光元件。注意，在使用熱活化延遲螢光材料代替磷光材料的情況下，最長波長一側的吸收帶較佳為單重態的吸收帶。
另外，主體材料也可以是混合多種物質的材料，當使用混合的主體材料時，較佳為混合具有電子傳輸性的材料和具有電洞傳輸性的材料。藉由混合具有電子傳輸性的材料和具有電洞傳輸性的材料，可以使發光層的載子傳輸性的調整變得更加容易，也可以更簡便地進行再結合區域的控制。具有電子傳輸性的材料和具有電洞傳輸性的材料的含量比例較佳為如下，具有電子傳輸性的材料：具有電洞傳輸性的材料=1：9至9：1(重量比)。
另外，也可以使用這些混合了的材料形成激態錯合物。藉由以形成發射與發光材料的最低能量一側的吸收帶的波長重疊的光的激態錯合物的方式選擇混合材料，可以容易使激發能量從激態錯合物轉移到發光材料，從而可以從發光材料高效地得到發光，所以是較佳的。另外，驅動電壓也得到降低，所以是較佳的。
另外，在發光層中也可以包含主體材料及發光材料以外的材料。此外，除了上述材料以外，也可以使用無機化合物或高分子化合物(低聚物、樹枝狀聚合物、聚合物等)。
在作為發光層的發光材料使用量子點的情況下，該發光層的厚度為3nm至100nm，較佳為10nm至100nm，發光層所包含的量子點的比率為1vol.%至100vol.%。注意，較佳為只由量子點形成發光層。另外，在形成將該量子點用作發光材料而將其分散在主體材料中的發光層時，可以將量子點分散在主體材料中或將主體材料和量子點溶解或分散在適當的液體介質中，並使用濕處理(旋塗法、澆鑄法、染料塗布法、刮塗法、輥塗法、噴墨法、印刷法、噴塗法、簾式塗布法、朗繆爾-布羅基特(Langmuir Blodgett)法等)形成。使用磷光發光材料的發光層除了上述濕處理之外較佳為採用真空蒸鍍法。
作為用於濕處理的液體介質，例如可以使用：甲乙酮、環己酮等的酮類；乙酸乙酯等的甘油脂肪酸酯類；二氯苯等的鹵化芳烴類；甲苯、二甲苯、均三甲苯、環己基苯等的芳烴類；環己烷、十氫化萘、十二烷等的脂肪族芳烴類；甲基甲醯胺(DMF)、二甲亞碸(DMSO)等的有機溶劑。
[電洞注入層、電洞傳輸層]
電洞注入層419HIL是藉由電洞傳輸性高的電洞傳輸層419HTL將電洞注入發光層419EML(R)、發光層419EML(G)及發光層419EML(B)的層，並是包含電洞傳輸性材料和受體物質的層。藉由包含電洞傳輸性材料及受體物質，由受體物質從電洞傳輸性材料抽出電子產生電洞，藉由電洞傳輸層419HTL將電洞注入發光層419EML(R)、發光層419EML(G)及發光層419EML(B)。此外，電洞傳輸層419HTL使用電洞傳輸性材料形成。
作為用於電洞注入層419HIL及電洞傳輸層419HTL的電洞傳輸性材料，使用與能夠用於上述發光層419EML(R)、發光層419EML(G)及發光層419EML(B)的電洞傳輸性材料相同的材料即可。
作為用於電洞注入層419HIL的受體物質，可以舉出屬於元素週期表中第4族至第8族的金屬的氧化物。明確地說，氧化鉬是特別較佳的。
作為電洞注入層419HIL及電洞傳輸層419HTL，根據情況，可以在各發光層之間使用不同的材料形成，或者，其厚度可以不同。
[電子傳輸層]
作為電子傳輸層419ETL，使用與能夠用於上述發光層419EML(R)、發光層419EML(G)及發光層419EML(B)的電子傳輸性材料相同的材料即可。
[電子注入層]
電子注入層419EIL是包含電子傳輸性高的物質的層。作為電子注入層419EIL，可以使用氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)、氟化鈣(CaF2)及鋰氧化物(LiOx)等鹼金屬、鹼土金屬或這些金屬的化合物形成。還可以使用諸如氟化鉺(ErF3)等稀土金屬化合物。另外，也可以將電子鹽用於電子注入層419EIL。作為該電子鹽，例如可以舉出對氧化鈣-氧化鋁以高濃度添加電子而成的物質等。
此外，也可以將混合有機化合物與電子予體(施體)而成的複合材料用於電子注入層419EIL。這種複合材料的電子注入性及電子傳輸性高，因為由於電子予體而使電子產生在有機化合物中。在此情況下，作為有機化合物較佳的是在傳輸所產生的電子方面優異的材料，明確而言，例如可以使用上述構成電子注入層419ETL的物質(金屬錯合物或雜芳族化合物等)。明確而言，較佳為使用鹼金屬、鹼土金屬和稀土金屬，並且，可以舉出鋰、銫、鎂、鈣、鉺、鐿等。另外，較佳為使用鹼金屬氧化物或鹼土金屬氧化物，並且，可以舉出鋰氧化物、鈣氧化物、鋇氧化物等。此外，還可以使用氧化鎂等路易士鹼。或者，也可以使用四硫富瓦烯(簡稱：TTF)等有機化合物。
另外，作為電子注入層419EIL及電子傳輸層419ETL，根據情況，可以在各發光層之間使用不同的材料形成，或者，其厚度可以不同。
〈2-2.顯示元件的製造方法〉
接著，以下參照圖27A至圖27C以及圖28A及圖28B對本發明的一個實施方式的顯示元件12的製造方法進行說明。
圖27A至圖27C以及圖28A及圖28B是說明本發明的一個實施方式的顯示元件12的製造方法的剖面圖。此外，以下說明的顯示元件12的製造方法包括第一步驟至第五步驟。
[第一步驟]
第一步驟是如下製程：形成用作各發光元件的下部電極的導電膜(導電膜417R、導電膜417G及導電膜417B)以及覆蓋各發光元件的導電膜的端部的絕緣膜418(參照圖27A)。
在第一步驟中，沒有對包含有機化合物的發光層造成損傷的擔憂，所以可以採用各種微細加工技術。在本實施方式中，利用濺射法在基板401上形成透光導電膜，對該導電膜進行圖案化，然後將該導電膜加工為島狀，由此，形成導電膜417R、導電膜417G及導電膜417B。
接著，以覆蓋導電膜417R、導電膜417G及導電膜417B的端部的方式形成絕緣膜418。此外，絕緣膜418以與各導電膜(導電膜417R、導電膜417G及導電膜417B)重疊的方式包括開口部。由於該開口部而露出的導電膜被用作發光元件的下部電極。
在本實施方式中，在第一步驟中，作為導電膜417R、417G、417B使用ITO，作為絕緣膜418使用丙烯酸樹脂。
在第一步驟之前，也可以在基板401上形成電晶體等。此外，也可以 使該電晶體與導電膜(導電膜417R、導電膜417G及導電膜417B)電連接。
[第二步驟]
第二步驟是在導電膜(導電膜417R、導電膜417G及導電膜417B)及絕緣膜418上形成電洞注入層419HIL及電洞傳輸層419HTL的製程(參照圖27B)。
在第二步驟中，藉由蒸鍍有機化合物，形成電洞注入層419HIL及電洞傳輸層419HTL。此外，可以在各發光元件之間共同使用電洞注入層419HIL及電洞傳輸層419HTL，所以可以抑制製造成本，且可以提高生產率。
[第三步驟]
第三步驟是使用陰影遮罩481形成發光層419EML(R)的製程(參照圖27C)。
注意，陰影遮罩481是設置有開口部482且由厚度為幾十μm以上的金屬等的箔或厚度為幾百μm以上的金屬等的板形成的遮蔽板。
在第三步驟中，將基板401引入蒸鍍裝置內，並將陰影遮罩481配置於蒸鍍源(未圖示)一側。然後，進行對準以使陰影遮罩481的開口部482配置於所希望的位置。這裡，以與導電膜417R重疊的方式配置開口部482，從配置有陰影遮罩481的上方蒸鍍有機化合物，形成發光層419EML(R)。
[第四步驟]
第四步驟是在電洞傳輸層419HTL上形成發光層419EML(G)的製程(參照圖28A)。
在第四步驟中，將基板401引入蒸鍍裝置內，並將陰影遮罩481配置於蒸鍍源(未圖示)一側。然後，進行對準以使陰影遮罩481的開口部482配置於所希望的位置。這裡，以與導電膜417G重疊的方式配置開口部482，從配置有陰影遮罩481的上方蒸鍍有機化合物，形成發光層419EML(G)。
在本發明的一個實施方式中，如在實施方式1中說明，由於相鄰的像素之間的間隙寬，所以分別塗布的餘地也寬。因此，可以實現製造良率高的顯示元件。
[第五步驟]
第五步驟是在電洞傳輸層419HTL、發光層419EML(R)及419EML(G)上形成發光層419EML(B)、電子傳輸層419ETL、電子注入層419EIL及導電膜420的製程(參照圖28B)。
由於在各發光元件之間共同使用發光層419EML(B)、電子傳輸層419ETL、電子注入層419EIL及導電膜420，所以可以抑制製造成本，且可以提高生產率。
藉由上述製程，可以製造圖26所示的顯示元件12。此外，在本實施方式中，發光元件的分別塗布製程可以為兩個步驟，亦即形成發光層419EML(R)及形成發光層419EML(G)。因此，可以提供生產率高的顯示元件的製造方法。 其結果，能夠提供一種起因於高清晰化的開口率下降得到抑制的新穎的顯示元件的製造方法。或者，能夠提供一種容易生產的新穎的顯示元件。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。
實施方式3
在本實施方式中，對能夠用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的電晶體進行詳細說明。
在本實施方式中，參照圖29A至圖36C對交錯型(頂閘極結構)的電晶體進行說明。
〈3-1.電晶體的結構例子1〉
圖29A是電晶體100的俯視圖，圖29B是沿著圖29A的點劃線X1-X2的剖面圖，圖29C是沿著圖29A的點劃線Y1-Y2的剖面圖。注意，為了明確起見，在圖29A中，省略絕緣膜110等組件。注意，有時在後面的電晶體的俯視圖中，與圖29A同樣地省略組件的一部分。此外，有時將點劃線X1-X2方向稱為通道長度(L)方向，將點劃線Y1-Y2方向稱為通道寬度(W)方向。
圖29A至圖29C所示的電晶體100包括：基板102上的絕緣膜104；絕緣膜104上的氧化物半導體膜108；氧化物半導體膜108上的絕緣膜110；絕緣膜110上的導電膜112；以及絕緣膜104、氧化物半導體膜108及導電 膜112上的絕緣膜116。氧化物半導體膜108包括與導電膜112重疊的通道區域108i、與絕緣膜116接觸的源極區域108s以及與絕緣膜116接觸的汲極區域108d。
絕緣膜116包含氮或氫。藉由絕緣膜116與源極區域108s及汲極區域108d接觸，絕緣膜116中的氮或氫添加到源極區域108s及汲極區域108d中。藉由對源極區域108s及汲極區域108d添加氮或氫，可以提高其載子密度。
電晶體100也可以包括絕緣膜116上的絕緣膜118、藉由形成在絕緣膜116、118中的開口部141a與源極區域108s電連接的導電膜120a以及藉由形成在絕緣膜116、118中的開口部141b與汲極區域108d電連接的導電膜120b。
在本說明書等中，有時將絕緣膜104、絕緣膜110、絕緣膜116、絕緣膜118分別稱為第一絕緣膜、第二絕緣膜、第三絕緣膜、第四絕緣膜。另外，導電膜112能夠被用作閘極電極，導電膜120a能夠被用作源極電極，導電膜120b能夠被用作汲極電極。
另外，絕緣膜110被用作閘極絕緣膜。絕緣膜110具有過量氧區域。當絕緣膜110具有過量氧區域時，可以對氧化物半導體膜108所具有的通道區域108i供應過量氧。因此，過量氧可以填補通道區域108i中可能會形成的氧缺陷，由此可以提供一種可靠性高的半導體裝置。
另外，為了對氧化物半導體膜108供應過量氧，也可以對形成在氧化物半導體膜108下的絕緣膜104供應過量氧。但是，此時，包含在絕緣膜104中的過量氧有可能也供應到氧化物半導體膜108所具有的源極區域108s及汲極區域108d。當源極區域108s及汲極區域108d被供應過量氧時，源極區域108s及汲極區域108d的電阻有可能變高。
另一方面，藉由形成在氧化物半導體膜108上的絕緣膜110包含過量氧，可以只對通道區域108i選擇性地供應過量氧。或者，在對通道區域108i、源極區域108s及汲極區域108d供應過量氧之後，選擇性地提高源極區域108s及汲極區域108d的載子密度，因此可以抑制源極區域108s及汲極區域108d的電阻變高。
氧化物半導體膜108所包括的源極區域108s和汲極區域108d都較佳為包含形成氧缺陷的元素或鍵合於氧缺陷的元素。作為上述形成氧缺陷的元素或鍵合於氧缺陷的元素，典型地可以舉出氫、硼、碳、氮、氟、磷、硫、氯、鈦、稀有氣體等。作為稀有氣體元素的典型例子，有氦、氖、氬、氪以及氙等。當上述形成氧缺陷的元素中的一個或多個包含在絕緣膜116中時，該雜質從絕緣膜116擴散至源極區域108s及汲極區域108d中。並且/或者，經過雜質添加處理將上述形成氧缺陷的元素添加到源極區域108s及汲極區域108d中。
當對氧化物半導體膜添加雜質元素時，氧化物半導體膜中的金屬元素和氧的鍵合斷開，而形成氧缺陷。或者，當對氧化物半導體膜添加雜質元素時，原先與氧化物半導體膜中的金屬元素鍵合的氧重新與該雜質元素鍵 合，並氧從金屬元素脫離，而形成氧缺陷。其結果是，在氧化物半導體膜中載子密度及導電率得到提高。
接著，詳細地說明圖29A至圖29C所示的半導體裝置的組件。
[基板]
基板102可以使用各種基板，對基板的種類沒有特別的限制。作為基板102的材料，可以使用與實施方式1所示的基板401、452、652、670相同的材料。
[第一絕緣膜]
絕緣膜104可以藉由適當地利用濺射法、CVD法、蒸鍍法、脈衝雷射沉積(PLD)法、印刷法、塗佈法等形成。絕緣膜104例如可以是氧化物絕緣膜及/或氮化物絕緣膜的單層或疊層。注意，為了提高絕緣膜104與氧化物半導體膜108的介面特性，絕緣膜104中的至少與氧化物半導體膜108接觸的區域較佳為使用氧化物絕緣膜形成。另外，藉由作為絕緣膜104使用因加熱而釋放氧的氧化物絕緣膜，可以利用加熱處理使絕緣膜104所包含的氧移動到氧化物半導體膜108中。
絕緣膜104的厚度可以為50nm以上、100nm以上且3000nm以下或200nm以上且1000nm以下。藉由增加絕緣膜104的厚度，可以使絕緣膜104的氧釋放量增加，而能夠減少絕緣膜104與氧化物半導體膜108之間的介面能階，並且減少包含在氧化物半導體膜108的通道區域108i中的氧缺陷。
絕緣膜104例如可以使用氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽、氧化鋁、氧化鉿、氧化鎵或者Ga-Zn氧化物等，並且以疊層或單層設置。在本實施方式中，作為絕緣膜104，使用氮化矽膜和氧氮化矽膜的疊層結構。如此，在絕緣膜104具有疊層結構時，作為下側的層使用氮化矽膜，作為上側的層使用氧氮化矽膜，由此可以對氧化物半導體膜108高效地供應氧。
[氧化物半導體膜]
作為氧化物半導體膜108，可以使用與實施方式1所示的氧化物半導體膜409a、409b、409c相同的材料。
[第二絕緣膜]
絕緣膜110被用作電晶體100的閘極絕緣膜。絕緣膜110具有對氧化物半導體膜108尤其是通道區域108i供應氧的功能。例如，可以以單層或疊層使用氧化物絕緣膜或氮化物絕緣膜形成絕緣膜110。此外，為了提高絕緣膜110與氧化物半導體膜108的介面特性，較佳為至少使用氧化物絕緣膜形成絕緣膜110的與氧化物半導體膜108接觸的區域。絕緣膜110例如可以使用氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽等。
絕緣膜110的厚度例如可以為5nm以上且400nm以下、5nm以上且300nm以下或者10nm以上且250nm以下。
另外，較佳為絕緣膜110中的缺陷少，典型的是，較佳為利用電子自旋共振法(ESR：Electron Spin Resonance)測得的信號少。例如，作為上述信號，可以舉出起因於在2.001處觀察到g值的E’中心的信號。E’ 中心起因於矽的懸空鍵。作為絕緣膜110，可以使用起因於E’中心的自旋密度為3×1017spins/cm3以下，較佳為5×1016spins/cm3以下的氧化矽膜或氧氮化矽膜。
另外，在絕緣膜110中，除了上述信號以外，有時觀察到起因於二氧化氮(NO2)的信號。該信號根據N的核自旋分裂成如下三個信號：在2.037以上且2.039以下觀察到g值的信號(表示為第一信號)；在2.001以上且2.003以下處觀察到g值的信號(表示為第二信號)；以及在1.964以上且1.966以下處觀察到g值的信號(表示為第三信號)。
例如，作為絕緣膜110，較佳為使用起因於二氧化氮(NO2)的信號的自旋密度為1×1017spins/cm3以上且小於1×1018spins/cm3的絕緣膜。
二氧化氮(NO2)等氮氧化物(NOx)在絕緣膜110中形成能階。該能階位於氧化物半導體膜108的能隙中。由此，當氮氧化物(NOx)擴散到絕緣膜110與氧化物半導體膜108的介面時，有時該能階在絕緣膜110一側俘獲電子。其結果是，被俘獲的電子留在絕緣膜110與氧化物半導體膜108的介面附近，由此使電晶體的臨界電壓向正方向漂移。由此，當使用氮氧化物少的膜作為絕緣膜110時，可以降低電晶體的臨界電壓的漂移。
作為氮氧化物(NOx)的釋放量少的絕緣膜，例如可以使用氧氮化矽膜。氧氮化矽膜是在熱脫附譜分析法(TDS：Thermal Desorption Spectroscopy)中氨釋放量比氮氧化物(NOx)的釋放量多的膜，典型的是氨釋放量為1×1018個/cm3以上且5×1019個/cm3以下。另外，上述氨釋放量為在TDS中在加熱處 理的溫度為50℃以上且650℃以下或者50℃以上且550℃以下的範圍內的總量。
由於氮氧化物(NOx)在加熱處理中與氨及氧起反應，因此藉由使用氨的釋放量多的絕緣膜可以降低氮氧化物(NOx)。
另外，當利用SIMS對絕緣膜110進行分析時，較佳為膜中的氮濃度為6×1020atoms/cm3以下。
此外，作為絕緣膜110，也可以使用矽酸鉿(HfSiOx)、添加有氮的矽酸鉿(HfSixOyNz)、添加有氮的鋁酸鉿(HfAlxOyNz)、氧化鉿等high-k材料。藉由使用該high-k材料，可以降低電晶體的閘極漏電流。
[第三絕緣膜]
絕緣膜116包含氮或氫。另外，絕緣膜116也可以包含氟。作為絕緣膜116，例如可以舉出氮化物絕緣膜。該氮化物絕緣膜可以使用氮化矽、氮氧化矽、氧氮化矽、氮氟化矽、氟氮化矽等形成。絕緣膜116中的氫濃度較佳為1×1022atoms/cm3以上。絕緣膜116與氧化物半導體膜108中的源極區域108s及汲極區域108d接觸。因此，與絕緣膜116接觸的源極區域108s及汲極區域108d中的雜質(氮或氫)濃度變高，而可以增高源極區域108s及汲極區域108d的載子密度。
[第四絕緣膜]
作為絕緣膜118，可以使用氧化物絕緣膜。另外，作為絕緣膜118，也 可以使用氧化物絕緣膜及氮化物絕緣膜的疊層膜。此外，絕緣膜118例如可以使用氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氧化鋁、氧化鉿、氧化鎵或者Ga-Zn氧化物等。
絕緣膜118較佳為具有阻擋來自外部的氫、水等的障壁膜的功能。
絕緣膜118的厚度可以為30nm以上且500nm以下或者100nm以上且400nm以下。
[導電膜]
可以利用濺射法、真空蒸鍍法、脈衝雷射沉積(PLD)法及熱CVD法等形成導電膜112、120a、120b。此外，作為導電膜112、120a、120b，可以使用與實施方式1所示的導電膜402、403a、403b、403c、405a、405b、405c、405d、407a、407b、407c、407d、407e、411a、411b、411c、414a、414b、414c、414d、414e、414f、414g、414h、417、420、608相同的材料。
導電膜112、120a、120b也可以使用ITO、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、ITSO等透光導電材料。另外，也可以採用上述透光導電材料與上述金屬元素的疊層結構。
另外，導電膜112可以使用以In-Ga-Zn氧化物為代表的氧化物半導體。藉由從絕緣膜116向上述氧化物半導體供應氮或氫，載子密度得到提高。換句話說，氧化物半導體用作氧化物導電體(OC：Oxide Conductor)。由 此，可以將氧化物半導體用作閘極電極。
例如，作為導電膜112，可以舉出氧化物導電體(OC)的單層結構、金屬膜的單層結構或者氧化物導電體(OC)與金屬膜的疊層結構等。
當作為導電膜112使用具有遮光性的金屬膜的單層結構或者氧化物導電體(OC)與具有遮光性的金屬膜的疊層結構時，可以遮住光照射到形成在導電膜112的下方的通道區域108i，所以是較佳的。另外，當作為導電膜112使用氧化物半導體或氧化物導電體(OC)與具有遮光性的金屬膜的疊層結構時，藉由在氧化物半導體或氧化物導電體(OC)上形成金屬膜(例如，鈦膜、鎢膜等)可以產生如下效果：金屬膜中的構成元素擴散至氧化物半導體或氧化物導電體(OC)一側而實現低電阻化；由於金屬膜的成膜時的損傷(例如，濺射損傷等)而實現低電阻化；或者由於氧化物半導體或氧化物導電體(OC)中的氧擴散至金屬膜中形成氧缺陷而實現低電阻化。
導電膜112、120a、120b的厚度例如可以為30nm以上且500nm以下或者100nm以上且400nm以下。
〈3-2.電晶體的結構例子2〉
接著，參照圖30A至圖30C說明與圖29A至圖29C所示的電晶體不同的結構。
圖30A是電晶體100A的俯視圖，圖30B是沿著圖30A的點劃線X1-X2的剖面圖，圖30C是沿著圖30A的點劃線Y1-Y2的剖面圖。
圖30A至圖30C所示的電晶體100A包括：基板102上的導電膜106；導電膜106上的絕緣膜104；絕緣膜104上的氧化物半導體膜108；氧化物半導體膜108上的絕緣膜110；絕緣膜110上的導電膜112；以及絕緣膜104、氧化物半導體膜108及導電膜112上的絕緣膜116。氧化物半導體膜108具有重疊於導電膜112的通道區域108i、與絕緣膜116接觸的源極區域108s以及與絕緣膜116接觸的汲極區域108d。
電晶體100A除了上述電晶體100的組件之外還包括導電膜106及開口部143。
開口部143設置在絕緣膜104、110中。此外，導電膜106藉由開口部143電連接於導電膜112。因此，導電膜106和導電膜112被供應相同的電位。另外，也可以不設置開口部143而對導電膜106和導電膜112供應不同的電位。或者，也可以不設置開口部143而將導電膜106用作遮光膜。例如，藉由使用具有遮光性的材料形成導電膜106，可以抑制來自下方的光照射到通道區域108i。
當採用電晶體100A的結構時，導電膜106被用作第一閘極電極(也稱為底閘極電極)，導電膜112被用作第二閘極電極(也稱為頂閘極電極)。絕緣膜104被用作第一閘極絕緣膜，絕緣膜110被用作第二閘極絕緣膜。
導電膜106可以使用與上述導電膜112、120a及120b相同的材料。尤其是，當使用包含銅的材料形成導電膜106時，可以降低電阻，所以是較 佳的。例如，較佳為導電膜106、導電膜120a、導電膜120b都具有在氮化鈦膜、氮化鉭膜或鎢膜上設置銅膜的疊層結構。此時，藉由將電晶體100A用於顯示裝置的像素電晶體和驅動電晶體中的一者或兩者，可以降低產生在導電膜106與導電膜120a之間的寄生電容以及產生在導電膜106與導電膜120b之間的寄生電容。由此，不僅可以將導電膜106、導電膜120a、導電膜120b用於電晶體100A的第一閘極電極、源極電極及汲極電極，還可以將其用於顯示裝置的電源供應用的佈線、信號供應用的佈線或連接用的佈線等。
如此，與上述電晶體100不同地，圖30A至圖30C所示的電晶體100A具有在氧化物半導體膜108的上下包括被用作閘極電極的導電膜的結構。如電晶體100A所示，在本發明的一個實施方式的半導體裝置中，也可以設置多個閘極電極。
如圖30C所示，氧化物半導體膜108位於與被用作第一閘極電極的導電膜106及被用作第二閘極電極的導電膜112的每一個相對的位置，夾在兩個被用作閘極電極的導電膜之間。
在通道寬度方向上，導電膜112的長度比氧化物半導體膜108大，並且氧化物半導體膜108整體隔著絕緣膜110被導電膜112覆蓋。導電膜112和導電膜106在形成於絕緣膜104及絕緣膜110中的開口部143中連接，因此在通道寬度方向上，氧化物半導體膜108的一個側面隔著絕緣膜110與導電膜112相對。
換言之，在電晶體100A的通道寬度方向上，導電膜106及導電膜112在形成於絕緣膜104及絕緣膜110中的開口部143中連接，並隔著絕緣膜104及絕緣膜110圍繞氧化物半導體膜108。
藉由採用上述結構，可以利用被用作第一閘極電極的導電膜106及被用作第二閘極電極的導電膜112的電場電圍繞電晶體100A所包括的氧化物半導體膜108。如電晶體100A那樣，可以將利用第一閘極電極及第二閘極電極的電場電圍繞形成有通道區域的氧化物半導體膜108的電晶體的裝置結構稱為Surrounded channel(S-channel：圍繞通道)結構。
因為電晶體100A具有S-channel結構，所以可以使用導電膜106或導電膜112對氧化物半導體膜108有效地施加用來引起通道的電場。由此，電晶體100A的電流驅動能力得到提高，從而可以得到高的通態電流特性。此外，由於可以增加通態電流，所以可以使電晶體100A微型化。另外，由於電晶體100A具有氧化物半導體膜108被導電膜106及導電膜112圍繞的結構，所以可以提高電晶體100A的機械強度。
在電晶體100A的通道寬度方向上，可以在氧化物半導體膜108的沒有形成開口部143一側形成與開口部143不同的開口。
此外，如電晶體100A那樣，在電晶體包括其間設置有半導體膜的一對閘極電極的情況下，也可以對一個閘極電極供應信號A，並且對另一個閘極電極供應固定電位Vb。另外，也可以對一個閘極電極供應信號A，並且對另一個閘極電極供應信號B。另外，也可以對一個閘極電極供應固定電位 Va，並且對另一個閘極電極供應固定電位Vb。
信號A例如為用來控制導通狀態/非導通狀態的信號。信號A也可以為具有電位V1或者電位V2(V1>V2)的兩種電位的數位信號。例如，可以將電位V1設定為高電源電位且將電位V2設定為低電源電位。信號A也可以為類比信號。
固定電位Vb例如為用來控制臨界電壓VthA的電位。固定電位Vb可以為電位V1或者電位V2。此時，不需要另外設置用來生成固定電位Vb的電位產生電路，所以是較佳的。固定電位Vb也可以為與電位V1或者電位V2不同的電位。藉由降低固定電位Vb，有時可以提高臨界電壓VthA。其結果，有時可以降低閘極與源極之間的電壓Vgs為0V時的汲極電流，而可以降低包括電晶體的電路的洩漏電流。例如，可以使固定電位Vb低於低電源電位。另一方面，藉由提高固定電位Vb，有時可以降低臨界電壓VthA。其結果，有時可以提高閘極與源極之間的電壓Vgs為高電源電位時的汲極電流，而可以提高包括電晶體的電路的工作速度。例如，可以使固定電位Vb高於低電源電位。
信號B例如為用來控制電晶體的導通狀態/非導通狀態的信號。信號B也可以為具有電位V3或者電位V4(V3>V4)的兩種電位的數位信號。例如，可以將電位V3設定為高電源電位且將電位V4設定為低電源電位。信號B也可以為類比信號。
在信號A與信號B都是數位信號的情況下，信號B也可以為具有與信 號A相同的數位值的信號。此時，有時可以增加電晶體的通態電流，而可以提高包括電晶體的電路的工作速度。此時，信號A的電位V1及電位V2也可以與信號B的電位V3及電位V4不同。例如，當對應於被輸入信號B的閘極的閘極絕緣膜的厚度大於對應於被輸入信號A的閘極的閘極絕緣膜時，可以使信號B的電位振幅(V3-V4)大於信號A的電位振幅(V1-V2)。由此，有時可以使信號A及信號B給電晶體的導通狀態或非導通狀態帶來的影響大致相同。
在信號A與信號B都是數位信號的情況下，信號B也可以為具有與信號A不同的數位值的信號。此時，有時可以分別利用信號A及信號B控制電晶體，而可以實現更高的功能。例如，當電晶體為n通道電晶體時，在僅在信號A為電位V1且信號B為電位V3時該電晶體處於導通狀態的情況下或者在僅在信號A為電位V2且信號B為電位V4時該電晶體處於非導通狀態的情況下，有時可以由一個電晶體實現NAND電路或NOR電路等的功能。另外，信號B也可以為用來控制臨界電壓VthA的信號。例如，信號B也可以在包括電晶體的電路工作的期間與該電路不工作的期間具有不同電位。信號B也可以根據電路的工作模式具有不同電位。此時，有時信號B沒有信號A那麼頻繁地切換電位。
在信號A與信號B都是類比信號的情況下，信號B也可以具有與信號A相同的電位的類比信號、用常數乘以信號A的電位而得的類比信號或者將常數加到信號A的電位或從信號A的電位減去常數而得的類比信號等。此時，有可能增加電晶體的通態電流，而提高包括電晶體的電路的工作速度。信號B也可以為與信號A不同的類比信號。此時，有時可以分別利用信號A 及信號B控制電晶體，而可以實現更高的功能。
信號A也可以為數位信號，信號B也可以為類比信號。或者，信號A也可以為類比信號，信號B也可以為數位信號。
當對電晶體的兩個閘極電極供應固定電位時，有時可以將電晶體用作相當於電阻元件的元件。例如，當電晶體為n通道電晶體時，藉由提高(降低)固定電位Va或固定電位Vb，有時可以降低(提高)電晶體的有效電阻。藉由提高(降低)固定電位Va和固定電位Vb，有時可以獲得比只具有一個閘極的電晶體低(高)的有效電阻。
電晶體100A的其他結構與上述電晶體100相同，並具有同樣的效果。
〈3-3.電晶體的結構例子3〉
接著，參照圖31A至圖36C說明與圖30A至圖30C所示的電晶體不同的結構。
圖31A及圖31B是電晶體100F的剖面圖，圖32A及圖32B是電晶體100G的剖面圖，圖33A及圖33B是電晶體100H的剖面圖，圖34A及圖34B是電晶體100J的剖面圖，圖35A及圖35B是電晶體100K的剖面圖。注意，電晶體100F、電晶體100G、電晶體100H、電晶體100J及電晶體100K的俯視圖與圖30A所示的電晶體100A相同，所以在此省略說明。
電晶體100F、電晶體100G、電晶體100H、電晶體100J及電晶體100K 與上述電晶體100A的不同之處在於氧化物半導體膜108的結構。電晶體100G、電晶體100H、電晶體100J及電晶體100K的其他結構與上述電晶體100A相同，並具有同樣的效果。
圖31A和圖31B所示的電晶體100F所具有的氧化物半導體膜108包括絕緣膜104上的氧化物半導體膜108_1、氧化物半導體膜108_1上的氧化物半導體膜108_2以及氧化物半導體膜108_2上的氧化物半導體膜108_3。另外，通道區域108i、源極區域108s以及汲極區域108d都具有氧化物半導體膜108_1、氧化物半導體膜108_2及氧化物半導體膜108_3的三層結構。
圖32A和圖32B所示的電晶體100G所具有的氧化物半導體膜108包括絕緣膜104上的氧化物半導體膜108_2及氧化物半導體膜108_2上的氧化物半導體膜108_3。另外，通道區域108i、源極區域108s以及汲極區域108d都具有氧化物半導體膜108_2及氧化物半導體膜108_3的兩層結構。
圖33A和圖33B所示的電晶體100H所具有的氧化物半導體膜108包括絕緣膜104上的氧化物半導體膜108_1及氧化物半導體膜108_1上的氧化物半導體膜108_2。另外，通道區域108i、源極區域108s以及汲極區域108d都具有氧化物半導體膜108_1及氧化物半導體膜108_2的兩層結構。
圖34A和圖34B所示的電晶體100J所具有的氧化物半導體膜108包括絕緣膜104上的氧化物半導體膜108_1、氧化物半導體膜108_1上的氧化物半導體膜108_2以及氧化物半導體膜108_2上的氧化物半導體膜108_3。另外，通道區域108i具有氧化物半導體膜108_1、氧化物半導體膜108_2及 氧化物半導體膜108_3的三層結構，源極區域108s以及汲極區域108d都具有氧化物半導體膜108_1及氧化物半導體膜108_2的兩層結構。另外，在電晶體100J的通道寬度(W)方向上的剖面中，氧化物半導體膜108_3覆蓋氧化物半導體膜108_1及氧化物半導體膜108_2的側面。
圖35A和圖35B所示的電晶體100K所具有的氧化物半導體膜108包括絕緣膜104上的氧化物半導體膜108_2以及氧化物半導體膜108_2上的氧化物半導體膜108_3。另外，通道區域108i具有氧化物半導體膜108_2及氧化物半導體膜108_3的兩層結構，源極區域108s以及汲極區域108d都具有氧化物半導體膜108_2的單層結構。另外，在電晶體100K的通道寬度(W)方向上的剖面中，氧化物半導體膜108_3覆蓋氧化物半導體膜108_2的側面。
通道區域108i的通道寬度(W)方向上的側面或其附近的區域容易在加工時受損而形成缺陷(例如，氧缺陷)或者容易被附著的雜質污染。因此，即使通道區域108i在實質上本質，由於被施加電場等壓力通道區域108i的通道寬度(W)方向上的側面或其附近的區域被活化，而容易成為低電阻(n型)區域。另外，當通道區域108i的通道寬度(W)方向上的側面或其附近的區域為低電阻(n型)區域時，該n型區域成為載子路徑而有可能形成寄生通道。
由此，在電晶體100J及電晶體100K中，通道區域108i具有疊層結構並且通道區域108i的通道寬度(W)方向上的側面被疊層中的一個層覆蓋。藉由採用上述結構，可以抑制通道區域108i的側面或其附近的區域的缺陷， 或者可以降低雜質附著於通道區域108i的側面或其附近的區域。
〈3-4.帶結構〉
在此，參照圖36A至圖36C分別說明絕緣膜104、氧化物半導體膜108_1、108_2、108_3及絕緣膜110的帶結構、絕緣膜104、氧化物半導體膜108_2、108_3及絕緣膜110的帶結構以及絕緣膜104、氧化物半導體膜108_1、108_2及絕緣膜110的帶結構。另外，圖36A至圖36C分別是通道區域108i的帶結構。
圖36A是疊層結構的膜厚度方向上的帶結構的一個例子，該疊層體具有絕緣膜104、氧化物半導體膜108_1、108_2、108_3及絕緣膜110。另外，圖36B是疊層結構的膜厚度方向上的帶結構的一個例子，該疊層體具有絕緣膜104、氧化物半導體膜108_2、108_3及絕緣膜110。圖36C是疊層結構的膜厚度方向上的帶結構的一個例子，該疊層結構具有絕緣膜104、氧化物半導體膜108_1、108_2及絕緣膜110。在帶結構中，為了容易理解，示出絕緣膜104、氧化物半導體膜108_1、108_2、108_3及絕緣膜110的導帶底的能階(Ec)。
在圖36A的帶結構中，作為絕緣膜104、110使用氧化矽膜，作為氧化物半導體膜108_1使用利用金屬元素的原子個數比為In：Ga：Zn=1：3：2的金屬氧化物靶材而形成的氧化物半導體膜，作為氧化物半導體膜108_2使用利用金屬元素的原子個數比為In：Ga：Zn=4：2：4.1的金屬氧化物靶材而形成的氧化物半導體膜，作為氧化物半導體膜108_3使用利用金屬元素的原子個數比為In：Ga：Zn=1：3：2的金屬氧化物靶材而形成的氧化物半導體膜。
在圖36B的帶結構中，作為絕緣膜104、110使用氧化矽膜，作為氧化物半導體膜108_2使用利用金屬元素的原子個數比為In：Ga：Zn=4：2：4.1的金屬氧化物靶材而形成的氧化物半導體膜，作為氧化物半導體膜108_3使用利用金屬元素的原子個數比為In：Ga：Zn=1：3：2的金屬氧化物靶材而形成的氧化物半導體膜。
在圖36C的帶結構中，作為絕緣膜104、110使用氧化矽膜，作為氧化物半導體膜108_1使用利用金屬元素的原子個數比為In：Ga：Zn=1：3：2的金屬氧化物靶材而形成的氧化物半導體膜，作為氧化物半導體膜108_2使用利用金屬元素的原子個數比為In：Ga：Zn=4：2：4.1的金屬氧化物靶材而形成的氧化物半導體膜。
如圖36A所示，在氧化物半導體膜108_1、108_2、108_3中，導帶底的能階平緩地變化。如圖36B所示，在氧化物半導體膜108_2、108_3中，導帶底的能階平緩地變化。如圖36C所示，在氧化物半導體膜108_1、108_2中，導帶底的能階平緩地變化。換言之，也可以說是連續地變化或連續接合。為了實現這種帶結構，使在氧化物半導體膜108_1與氧化物半導體膜108_2之間的介面處或氧化物半導體膜108_2與氧化物半導體膜108_3之間的介面處不存在形成陷阱中心或再結合中心等缺陷能階的雜質。
為了在氧化物半導體膜108_1、108_2、108_3中形成連續接合，需要使用具備負載鎖定室的多室方式的成膜裝置(濺射裝置)在不使各膜暴露於大氣的情況下連續地層疊。
藉由採用圖36A至圖36C所示的結構，氧化物半導體膜108_2成為井(well)，並且在使用上述疊層結構的電晶體中，通道區域形成在氧化物半導體膜108_2中。
藉由設置氧化物半導體膜108_1、108_3，可以使陷阱能階遠離氧化物半導體膜108_2。
有時與用作通道區域的氧化物半導體膜108_2的導帶底能階(Ec)相比，陷阱能階離真空能階更遠，而電子容易積累在陷阱能階中。當電子積累在陷阱能階中時，成為負固定電荷，導致電晶體的臨界電壓向正方向漂移。因此，較佳為採用陷阱能階比氧化物半導體膜108_2的導帶底能階(Ec)更接近於真空能階的結構。藉由採用上述結構，電子不容易積累在陷阱能階，所以能夠增大電晶體的通態電流，並且還能夠提高場效移動率。
氧化物半導體膜108_1、108_3與氧化物半導體膜108_2相比導帶底的能階更接近於真空能階，典型的是，氧化物半導體膜108_2的導帶底能階與氧化物半導體膜108_1、108_3的導帶底能階之差為0.15eV以上或0.5eV以上，且為2eV以下或1eV以下。換言之，氧化物半導體膜108_1、108_3的電子親和力與氧化物半導體膜108_2的電子親和力之差為0.15eV以上或0.5eV以上，且為2eV以下或1eV以下。
藉由具有上述結構，氧化物半導體膜108_2成為主要的電流路徑。就是說，氧化物半導體膜108_2被用作通道區域，氧化物半導體膜108_1、108_3 被用作氧化物絕緣膜。此外，氧化物半導體膜108_1、108_3較佳為使用由形成通道區域的氧化物半導體膜108_2所包含的金屬元素中的一種以上構成的氧化物半導體膜。藉由採用上述結構，在氧化物半導體膜108_1與氧化物半導體膜108_2之間的介面處或在氧化物半導體膜108_2與氧化物半導體膜108_3之間的介面處不容易產生介面散射。由此，在該介面處載子的移動不被阻礙，因此電晶體的場效移動率得到提高。
注意，為了防止氧化物半導體膜108_1、108_3被用作通道區域的一部分，氧化物半導體膜108_1、108_3使用導電率足夠低的材料。因此，根據其物性及/或功能可以將氧化物半導體膜108_1、108_3稱為氧化物絕緣膜。或者，氧化物半導體膜108_1、108_3使用其電子親和力(真空能階與導帶底能階之差)低於氧化物半導體膜108_2且其導帶底能階與氧化物半導體膜108_2的導帶底能階有差異(能帶偏移(band offset))的材料。此外，為了抑制產生起因於汲極電壓值的臨界電壓之間的差異，氧化物半導體膜108_1、108_3較佳為使用其導帶底能階比氧化物半導體膜108_2的導帶底能階更接近於真空能階材料。例如，氧化物半導體膜108_2的導帶底能階與氧化物半導體膜108_1、108_3的導帶底能階之差較佳為0.2eV以上，更佳為0.5eV以上。
在氧化物半導體膜108_1、108_3中較佳為不具有尖晶石型結晶結構。在氧化物半導體膜108_1、108_3中具有尖晶石型結晶結構時，導電膜120a、120b的構成元素可能會在該尖晶石型結晶結構與其他區域之間的介面處擴散到氧化物半導體膜108_2中。注意，在氧化物半導體膜108_1、108_3為後面說明的CAAC-OS的情況下，阻擋導電膜120a、120b的構成元素如銅元 素的性質得到提高，所以是較佳的。
另外，在本實施方式中，示出作為氧化物半導體膜108_1、108_3使用利用其金屬元素的原子個數比為In：Ga：Zn=1：3：2的金屬氧化物靶材形成的氧化物半導體膜的結構，但是不侷限於此。例如，作為氧化物半導體膜108_1、108_3，也可以使用如下氧化物半導體膜：該氧化物半導體膜利用In：Ga：Zn=1：1：1[原子個數比]、In：Ga：Zn=1：1：1.2[原子個數比]、In：Ga：Zn=1：3：4[原子個數比]、In：Ga：Zn=1：3：6[原子個數比]、In：Ga：Zn=1：4：5[原子個數比]、In：Ga：Zn=1：5：6[原子個數比]或In：Ga：Zn=1：10：1[原子個數比]的金屬氧化物靶材形成。或者，作為氧化物半導體膜108_1、108_3，可以使用利用其金屬元素的原子個數比為Ga：Zn=10：1的金屬氧化物靶材形成的氧化物半導體膜。此時，藉由作為氧化物半導體膜108_2使用利用其金屬元素的原子個數比為In：Ga：Zn=1：1：1的金屬氧化物靶材形成的氧化物半導體膜，且作為氧化物半導體膜108_1、108_3使用利用其金屬元素的原子個數比為Ga：Zn=10：1的金屬氧化物靶材形成的氧化物半導體膜，氧化物半導體膜108_2的導電底能階與氧化物半導體膜108_1及氧化物半導體膜108_3的導電底能階之間的差異可以為0.6eV以上，所以是較佳的。
當作為氧化物半導體膜108_1、108_3使用利用In：Ga：Zn=1：1：1[原子個數比]的金屬氧化物靶材形成的氧化物半導體膜時，在氧化物半導體膜108_1、108_3中有時為In：Ga：Zn=1：β1(0<β1
Figure 105131746-A0202-12-0104-135
2)：β2(0<β2
Figure 105131746-A0202-12-0104-136
2)。另外，當作為氧化物半導體膜108_1、108_3使用利用In：Ga：Zn=1：3：4[原子個數比]的金屬氧化物靶材形成的氧化物半導體膜時，在氧化物半導體膜108_1、 108_3中有時為In：Ga：Zn=1：β3(1
Figure 105131746-A0202-12-0105-137
β3
Figure 105131746-A0202-12-0105-138
5)：β4(2
Figure 105131746-A0202-12-0105-139
β4
Figure 105131746-A0202-12-0105-140
6)。另外，當作為氧化物半導體膜108_1、108_3使用利用In：Ga：Zn=1：3：6[原子個數比]的金屬氧化物靶材形成的氧化物半導體膜時，在氧化物半導體膜108_1、108_3中有時為In：Ga：Zn=1：β5(1
Figure 105131746-A0202-12-0105-141
β5
Figure 105131746-A0202-12-0105-142
5)：β6(4
Figure 105131746-A0202-12-0105-143
β6
Figure 105131746-A0202-12-0105-144
8)。
本實施方式所示的結構、方法可以與其他實施方式所示的結構、方法適當地組合而實施。
實施方式4
在本實施方式中，對能夠用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的電晶體進行詳細說明。
在本實施方式中，參照圖37A至圖41D對反交錯型電晶體進行說明。
〈4-1.電晶體的結構例子1〉
圖37A是電晶體300A的俯視圖，圖37B相當於沿著圖37A所示的點劃線X1-X2的切斷面的剖面圖，圖37C相當於沿著圖37A所示的點劃線Y1-Y2的切斷面的剖面圖。注意，在圖37A中，為了方便起見，省略電晶體300A的組件的一部分(用作閘極絕緣膜的絕緣膜等)而進行圖示。此外，有時將點劃線X1-X2方向稱為通道長度方向，將點劃線Y1-Y2方向稱為通道寬度方向。注意，有時在後面的電晶體的俯視圖中，與圖37A同樣地省略組件的一部分。
電晶體300A包括：基板302上的用作閘極電極的導電膜304；基板302及導電膜304上的絕緣膜306；絕緣膜306上的絕緣膜307；絕緣膜307上的氧化物半導體膜308；與氧化物半導體膜308電連接的用作源極電極的導電膜312a；以及與氧化物半導體膜308電連接的用作汲極電極的導電膜312b。另外，在電晶體300A上，更明確而言，在導電膜312a、導電膜312b及氧化物半導體膜308上設置有絕緣膜314、絕緣膜316及絕緣膜318。絕緣膜314、316及318被用作電晶體300A的保護絕緣膜。
〈4-2.電晶體的結構例子2〉
圖38A是電晶體300B的俯視圖，圖38B相當於沿著圖38A所示的點劃線X1-X2的切斷面的剖面圖，圖38C相當於沿著圖38A所示的點劃線Y1-Y2的切斷面的剖面圖。
電晶體300B包括：基板302上的用作閘極電極的導電膜304；基板302及導電膜304上的絕緣膜306；絕緣膜306上的絕緣膜307；絕緣膜307上的氧化物半導體膜308；氧化物半導體膜308上的絕緣膜314；絕緣膜314上的絕緣膜316；藉由形成在絕緣膜314及絕緣膜316中的開口部341a與氧化物半導體膜308電連接的用作源極電極的導電膜312a；以及藉由形成在絕緣膜314及絕緣膜316中的開口部341b與氧化物半導體膜308電連接的用作汲極電極的導電膜312b。另外，在電晶體300B上，更明確而言，在導電膜312a、導電膜312b及絕緣膜316上設置有絕緣膜318。絕緣膜314及絕緣膜316被用作氧化物半導體膜308的保護絕緣膜。絕緣膜318被用作電晶體300B的保護絕緣膜。
電晶體300A具有通道蝕刻型結構，而圖38A至圖38C所示的電晶體300B具有通道保護型結構。
〈4-3.電晶體的結構例子3〉
圖39A是電晶體300C的俯視圖，圖39B相當於沿著圖39A所示的點劃線X1-X2的切斷面的剖面圖，圖39C相當於沿著圖39A所示的點劃線Y1-Y2的切斷面的剖面圖。
電晶體300C與圖38A至圖38C所示的電晶體300B的不同之處在於絕緣膜314、絕緣膜316的形狀。明確而言，電晶體300C的絕緣膜314、絕緣膜316以島狀設置在氧化物半導體膜308的通道區域上。電晶體300C的其他組件與電晶體300B相同。
〈4-4.電晶體的結構例子4〉
圖40A是電晶體300D的俯視圖，圖40B相當於沿著圖40A所示的點劃線X1-X2的切斷面的剖面圖，圖40C相當於沿著圖40A所示的點劃線Y1-Y2的切斷面的剖面圖。
電晶體300D包括：基板302上的用作第一閘極電極的導電膜304；基板302及導電膜304上的絕緣膜306；絕緣膜306上的絕緣膜307；絕緣膜307上的氧化物半導體膜308；氧化物半導體膜308上的絕緣膜314；絕緣膜314上的絕緣膜316；與氧化物半導體膜308電連接的用作源極電極的導電膜312a；與氧化物半導體膜308電連接的用作汲極電極的導電膜312b；導電膜312a、導電膜312b及絕緣膜316上的絕緣膜318；以及絕緣膜318 上的導電膜320a、320b。
在電晶體300D中，絕緣膜314、316、318被用作電晶體300D的第二閘極絕緣膜。在電晶體300D中，導電膜320a具有用作用於顯示裝置的像素電極的功能。導電膜320a藉由設置於絕緣膜314、316、318中的開口部342c與導電膜312b連接。另外，在電晶體300D中，導電膜320b被用作第二閘極電極(也稱為背閘極)。
如圖40C所示，導電膜320b藉由設置於絕緣膜306、307、314、316、318中的開口部342a、342b連接到用作第一閘極電極的導電膜304。因此，導電膜320b及導電膜304被施加相同電位。
另外，在電晶體300D中，例示出設置開口部342a、342b使導電膜320b與導電膜304連接的結構，但是不侷限於此。例如，也可以採用僅形成開口部342a和開口部342b中的任一個而使導電膜320b與導電膜304連接的結構，或者，不設置開口部342a和開口部342b而不使導電膜320b與導電膜304連接的結構。當採用不使導電膜320b與導電膜304連接的結構時，可以對導電膜320b和導電膜304分別供應不同的電位。
另外，電晶體300D具有上述S-channel結構。
〈4-5.電晶體的結構例子5〉
另外，圖37A至圖37C所示的電晶體300A所具有的氧化物半導體膜308可以具有疊層結構。圖41A至圖41D示出該種情況的例子。
圖41A和圖41B是電晶體300E的剖面圖，圖41C和圖41D是電晶體300F的剖面圖。另外，電晶體300E和電晶體300F的俯視圖與圖37A所示的電晶體300A相同。
圖41A和圖41B所示的電晶體300E所具有的氧化物半導體膜308包括氧化物半導體膜308_1、氧化物半導體膜308_2及氧化物半導體膜308_3。圖41C和圖41D所示的電晶體300F所具有的氧化物半導體膜308包括氧化物半導體膜308_2及氧化物半導體膜308_3。
另外，導電膜304、絕緣膜306、絕緣膜307、氧化物半導體膜308、氧化物半導體膜308_1、氧化物半導體膜308_2、氧化物半導體膜308_3、導電膜312a、導電膜312b、絕緣膜314、絕緣膜316、絕緣膜318以及導電膜320a、320b分別可以使用上述實施方式3所示的導電膜106、絕緣膜116、絕緣膜314、氧化物半導體膜108、氧化物半導體膜108_1、氧化物半導體膜108_2、氧化物半導體膜108_3、導電膜120a、導電膜120b、絕緣膜104、絕緣膜118、導電膜112的材料及形成方法形成。
另外，電晶體300A至電晶體300F的結構可以自由地組合而使用。
本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實施。
實施方式5
在本實施方式中，參照圖42A至圖46對氧化物半導體的結構等進行說明。
〈5-1.氧化物半導體的結構〉
氧化物半導體被分為單晶氧化物半導體和非單晶氧化物半導體。作為非單晶氧化物半導體有CAAC-OS(c-axis-aligned crystalline oxide semiconductor)、多晶氧化物半導體、nc-OS(nanocrystalline oxide semiconductor)、a-like OS(amorphous-like oxide semiconductor)及非晶氧化物半導體等。
從其他觀點看來，氧化物半導體被分為非晶氧化物半導體和結晶氧化物半導體。作為結晶氧化物半導體，有單晶氧化物半導體、CAAC-OS、多晶氧化物半導體以及nc-OS等。
一般而言，非晶結構具有如下特徵：具有各向同性而不具有不均勻結構；處於準穩態且原子的配置沒有被固定化；鍵角不固定；具有短程有序性而不具有長程有序性；等。
就是說，不能將穩定的氧化物半導體稱為完全非晶(completely amorphous)氧化物半導體。另外，不能將不具有各向同性(例如，在微小區域中具有週期結構)的氧化物半導體稱為完全非晶氧化物半導體。另一方面，a-like OS不具有各向同性但卻是具有空洞(void)的不穩定結構。在不穩定這一點上，a-like OS在物性上接近於非晶氧化物半導體。
〈5-2.CAAC-OS〉
首先，說明CAAC-OS。
CAAC-OS是包含多個c軸配向的結晶部(也稱為顆粒)的氧化物半導體之一。
說明使用X射線繞射(XRD：X-Ray Diffraction)裝置對CAAC-OS進行分析時的情況。例如，當利用out-of-plane法分析包含分類為空間群R-3m的InGaZnO4結晶的CAAC-OS的結構時，如圖42A所示，在繞射角(2θ)為31°附近出現峰值。由於該峰值來源於InGaZnO4結晶的(009)面，由此可確認到在CAAC-OS中結晶具有c軸配向性，並且c軸朝向大致垂直於形成CAAC-OS的膜的面(也稱為被形成面)或頂面的方向。注意，除了2θ為31°附近的峰值以外，有時在2θ為36°附近時也出現峰值。2θ為36°附近的峰值起因於分類為空間群Fd-3m的結晶結構。因此，較佳的是，在CAAC-OS中不出現該峰值。
另一方面，當利用從平行於被形成面的方向使X射線入射到樣本的in-plane法分析CAAC-OS的結構時，在2θ為56°附近出現峰值。該峰值來源於InGaZnO4結晶的(110)面。並且，即使將2θ固定為56°附近並在以樣本面的法線向量為軸(Φ軸)旋轉樣本的條件下進行分析(Φ掃描)，也如圖42B所示的那樣觀察不到明確的峰值。另一方面，當對單晶InGaZnO4將2θ固定為56°附近來進行Φ掃描時，如圖42C所示，觀察到來源於相等於(110)面的結晶面的六個峰值。因此，由使用XRD的結構分析可以確認到CAAC-OS 中的a軸和b軸的配向沒有規律性。
接著，說明利用電子繞射分析的CAAC-OS。例如，當對包含InGaZnO4結晶的CAAC-OS在平行於CAAC-OS的被形成面的方向上入射束徑為300nm的電子束時，有可能出現圖42D所示的繞射圖案(也稱為選區電子繞射圖案)。在該繞射圖案中包含起因於InGaZnO4結晶的(009)面的斑點。因此，電子繞射也示出CAAC-OS所包含的顆粒具有c軸配向性，並且c軸朝向大致垂直於被形成面或頂面的方向。另一方面，圖42E示出對相同的樣本在垂直於樣本面的方向上入射束徑為300nm的電子束時的繞射圖案。從圖42E觀察到環狀的繞射圖案。因此，使用束徑為300nm的電子束的電子繞射也示出CAAC-OS所包含的顆粒的a軸和b軸不具有配向性。圖42E中的第一環起因於InGaZnO4結晶的(010)面和(100)面等。另外，圖42E中的第二環起因於(110)面等。
另外，在利用穿透式電子顯微鏡(TEM：Transmission Electron Microscope)觀察所獲取的CAAC-OS的明視野影像與繞射圖案的複合分析影像(也稱為高解析度TEM影像)中，可以觀察到多個顆粒。然而，即使在高解析度TEM影像中，有時也觀察不到顆粒與顆粒之間的明確的邊界，亦即晶界(grain boundary)。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。
圖43A示出從大致平行於樣本面的方向觀察所獲取的CAAC-OS的剖面的高解析度TEM影像。利用球面像差校正(Spherical Aberration Corrector)功能得到高解析度TEM影像。尤其將利用球面像差校正功能獲取的高解析 度TEM影像稱為Cs校正高解析度TEM影像。例如可以使用日本電子株式會社製造的原子解析度分析型電子顯微鏡JEM-ARM200F等觀察Cs校正高解析度TEM影像。
從圖43A可確認到其中金屬原子排列為層狀的顆粒。並且可知一個顆粒的尺寸為1nm以上或者3nm以上。因此，也可以將顆粒稱為奈米晶(nc：nanocrystal)。另外，也可以將CAAC-OS稱為具有CANC(C-Axis Aligned nanocrystals：c軸配向奈米晶)的氧化物半導體。顆粒反映CAAC-OS的被形成面或頂面的凸凹並平行於CAAC-OS的被形成面或頂面。
另外，圖43B及圖43C示出從大致垂直於樣本面的方向觀察所獲取的CAAC-OS的平面的Cs校正高解析度TEM影像。圖43D及圖43E是藉由對圖43B及圖43C進行影像處理得到的影像。下面說明影像處理的方法。首先，藉由對圖43B進行快速傳立葉變換(FFT：Fast Fourier Transform)處理，獲取FFT影像。接著，以保留所獲取的FFT影像中的離原點2.8nm-1至5.0nm-1的範圍的方式進行遮罩處理。接著，對經過遮罩處理的FFT影像進行快速傅立葉逆變換(IFFT：Inverse Fast Fourier Transform)處理而獲取經過處理的影像。將所獲取的影像稱為FFT濾波影像。FFT濾波影像是從Cs校正高解析度TEM影像中提取出週期分量的影像，其示出晶格排列。
在圖43D中，以虛線示出晶格排列被打亂的部分。由虛線圍繞的區域是一個顆粒。並且，以虛線示出的部分是顆粒與顆粒的聯結部。虛線呈現六角形，由此可知顆粒為六角形。注意，顆粒的形狀並不侷限於正六角形，不是正六角形的情況較多。
在圖43E中，以點線示出晶格排列一致的區域與其他晶格排列一致的區域之間的部分，以虛線示出晶格排列的方向。在點線附近也無法確認到明確的晶界。當以點線附近的晶格點為中心周圍的晶格點相接時，可以形成畸變的六角形、五角形、七角形等。亦即，可知藉由使晶格排列畸變，可抑制晶界的形成。這可能是由於CAAC-OS可容許因如下原因而發生的畸變：a-b面方向上的原子排列的密度低或因金屬元素被取代而使原子間的鍵合距離產生變化等。
如上所示，CAAC-OS具有c軸配向性，其多個顆粒(奈米晶)在a-b面方向上連結而結晶結構具有畸變。因此，也可以將CAAC-OS稱為具有CAAcrystal(c-axis-aligned a-b-plane-anchored crystal)的氧化物半導體。
CAAC-OS是結晶性高的氧化物半導體。氧化物半導體的結晶性有時因雜質的混入或缺陷的生成等而降低，因此，可以說CAAC-OS是雜質或缺陷(氧缺陷等)少的氧化物半導體。
此外，雜質是指氧化物半導體的主要成分以外的元素，諸如氫、碳、矽和過渡金屬元素等。例如，與氧的鍵合力比構成氧化物半導體的金屬元素強的矽等元素會奪取氧化物半導體中的氧，由此打亂氧化物半導體的原子排列，導致結晶性下降。另外，由於鐵或鎳等重金屬、氬、二氧化碳等的原子半徑(或分子半徑)大，所以會打亂氧化物半導體的原子排列，導致結晶性下降。
當氧化物半導體包含雜質或缺陷時，其特性有時會因光或熱等發生變動。例如，包含於氧化物半導體的雜質有時會成為載子陷阱或載子發生源。例如，氧化物半導體中的氧缺陷有時會成為載子陷阱或因俘獲氫而成為載子發生源。
雜質及氧缺陷少的CAAC-OS是載子密度低的氧化物半導體。明確而言，可以使用載子密度低於8×1011cm-3，較佳為低於1×1011cm-3，更佳為低於1×1010cm-3，且是1×10-9cm-3以上的氧化物半導體。將這樣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。CAAC-OS的雜質濃度和缺陷態密度低。亦即，可以說CAAC-OS是具有穩定特性的氧化物半導體。
〈5-3.nc-OS〉
接著，對nc-OS進行說明。
說明使用XRD對nc-OS進行分析的情況。例如，當利用out-of-plane法分析nc-OS的結構時，不出現表示配向性的峰值。換言之，nc-OS的結晶不具有配向性。
另外，例如，當使包含InGaZnO4結晶的nc-OS薄片化，並在平行於被形成面的方向上使束徑為50nm的電子束入射到厚度為34nm的區域時，觀察到如圖44A所示的環狀繞射圖案(奈米束電子繞射圖案)。另外，圖44B示出將束徑為1nm的電子束入射到相同的樣本時的繞射圖案(奈米束電子繞射圖案)。從圖44B觀察到環狀區域內的多個斑點。因此，nc-OS在入射 束徑為50nm的電子束時觀察不到秩序性，但是在入射束徑為1nm的電子束時確認到秩序性。
另外，當使束徑為1nm的電子束入射到厚度小於10nm的區域時，如圖44C所示，有時觀察到斑點被配置為準正六角形的電子繞射圖案。由此可知，nc-OS在厚度小於10nm的範圍內包含秩序性高的區域，亦即結晶。注意，因為結晶朝向各種各樣的方向，所以也有觀察不到有規律性的電子繞射圖案的區域。
圖44D示出從大致平行於被形成面的方向觀察到的nc-OS的剖面的Cs校正高解析度TEM影像。在nc-OS的高解析度TEM影像中有如由輔助線所示的部分那樣能夠觀察到結晶部的區域和觀察不到明確的結晶部的區域。nc-OS所包含的結晶部的尺寸為1nm以上且10nm以下，尤其大多為1nm以上且3nm以下。注意，有時將其結晶部的尺寸大於10nm且是100nm以下的氧化物半導體稱為微晶氧化物半導體(micro crystalline oxide semiconductor)。例如，在nc-OS的高解析度TEM影像中，有時無法明確地觀察到晶界。注意，奈米晶的來源有可能與CAAC-OS中的顆粒相同。因此，下面有時將nc-OS的結晶部稱為顆粒。
如此，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。另外，nc-OS在不同的顆粒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或非晶氧化物半導體沒有差別。
另外，由於在顆粒(奈米晶)之間結晶定向沒有規律性，所以也可以將nc-OS稱為包含RANC(Random Aligned nanocrystals：無規配向奈米晶)的氧化物半導體或包含NANC(Non-Aligned nanocrystals：無配向奈米晶)的氧化物半導體。
nc-OS是規律性比非晶氧化物半導體高的氧化物半導體。因此，nc-OS的缺陷態密度比a-like OS或非晶氧化物半導體低。但是，在nc-OS中的不同的顆粒之間觀察不到晶體配向的規律性。所以，nc-OS的缺陷態密度比CAAC-OS高。
〈5-4.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。
圖45A和圖45B示出a-like OS的高解析度剖面TEM影像。圖45A示出電子照射開始時的a-like OS的高解析度剖面TEM影像。圖45B示出照射4.3×108e-/nm2的電子(e-)之後的a-like OS的高解析度剖面TEM影像。由圖45A和圖45B可知，a-like OS從電子照射開始時被觀察到在縱向方向上延伸的條狀明亮區域。另外，可知明亮區域的形狀在照射電子之後變化。明亮區域被估計為空洞或低密度區域。
由於a-like OS包含空洞，所以其結構不穩定。為了證明與CAAC-OS及nc-OS相比a-like OS具有不穩定的結構，下面示出電子照射所導致的 結構變化。
作為樣本，準備a-like OS、nc-OS和CAAC-OS。每個樣本都是In-Ga-Zn氧化物。
首先，取得各樣本的高解析度剖面TEM影像。由高解析度剖面TEM影像可知，每個樣本都具有結晶部。
已知InGaZnO4結晶的單位晶格具有所包括的三個In-O層和六個Ga-Zn-O層共計九個層在c軸方向上以層狀層疊的結構。這些彼此靠近的層之間的間隔與(009)面的晶格表面間隔(也稱為d值)幾乎相等，由結晶結構分析求出其值為0.29nm。由此，以下可以將晶格條紋的間隔為0.28nm以上且0.30nm以下的部分看作InGaZnO4結晶部。晶格條紋對應於InGaZnO4結晶的a-b面。
圖46示出調查了各樣本的結晶部(22至30處)的平均尺寸的例子。注意，結晶部尺寸對應於上述晶格條紋的長度。由圖46可知，在a-like OS中，結晶部根據有關取得TEM影像等的電子的累積照射量逐漸變大。由圖46可知，在利用TEM的觀察初期尺寸為1.2nm左右的結晶部(也稱為初始晶核)在電子(e-)的累積照射量為4.2×108e-/nm2時生長到1.9nm左右。另一方面，可知nc-OS和CAAC-OS在開始電子照射時到電子的累積照射量為4.2×108e-/nm2的範圍內，結晶部的尺寸都沒有變化。由圖46可知，無論電子的累積照射量如何，nc-OS及CAAC-OS的結晶部尺寸分別為1.3nm左右及1.8nm左右。此外，使用日立穿透式電子顯微鏡H-9000NAR進行電子束 照射及TEM的觀察。作為電子束照射條件，加速電壓為300kV；電流密度為6.7×105e-/(nm2．s)；照射區域的直徑為230nm。
如此，有時電子照射引起a-like OS中的結晶部的生長。另一方面，在nc-OS和CAAC-OS中，幾乎沒有電子照射所引起的結晶部的生長。也就是說，a-like OS與CAAC-OS及nc-OS相比具有不穩定的結構。
此外，由於a-like OS包含空洞，所以其密度比nc-OS及CAAC-OS低。具體地，a-like OS的密度為具有相同組成的單晶氧化物半導體的78.6%以上且低於92.3%。nc-OS的密度及CAAC-OS的密度為具有相同組成的單晶氧化物半導體的92.3%以上且低於100%。注意，難以形成其密度低於單晶氧化物半導體的密度的78%的氧化物半導體。
例如，在原子個數比滿足In：Ga：Zn=1：1：1的氧化物半導體中，具有菱方晶系結構的單晶InGaZnO4的密度為6.357g/cm3。因此，例如，在原子個數比滿足In：Ga：Zn=1：1：1的氧化物半導體中，a-like OS的密度為5.0g/cm3以上且低於5.9g/cm3。另外，例如，在原子個數比滿足In：Ga：Zn=1：1：1的氧化物半導體中，nc-OS的密度和CAAC-OS的密度為5.9g/cm3以上且低於6.3g/cm3。
注意，當不存在相同組成的單晶氧化物半導體時，藉由以任意比例組合組成不同的單晶氧化物半導體，可以估計出相當於所希望的組成的單晶氧化物半導體的密度。根據組成不同的單晶氧化物半導體的組合比例使用加權平均估計出相當於所希望的組成的單晶氧化物半導體的密度即可。注 意，較佳為儘可能減少所組合的單晶氧化物半導體的種類來估計密度。
如上所述，氧化物半導體具有各種結構及各種特性。注意，氧化物半導體例如可以是包括非晶氧化物半導體、a-like OS、nc-OS和CAAC-OS中的兩種以上的疊層膜。
本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實施。
實施方式6
在本實施方式中，參照圖47至圖50B說明具有本發明的一個實施方式的顯示裝置的顯示模組及電子裝置。
〈6-1.顯示模組〉
圖47所示的顯示模組8000在上蓋8001與下蓋8002之間包括連接於FPC8003的觸控面板8004、連接於FPC8005的顯示面板8006、框架8009、印刷電路板8010、電池8011。
可以將本發明的一個實施方式的顯示裝置例如用於顯示面板8006。
上蓋8001及下蓋8002可以根據觸控面板8004及顯示面板8006的尺寸適當地改變其形狀或尺寸。
觸控面板8004可以是電阻膜式觸控面板或靜電容量式觸控面板，並且能夠以與顯示面板8006重疊的方式被形成。此外，也可以使顯示面板8006的相對基板(密封基板)具有觸控面板的功能。另外，也可以在顯示面板8006的各像素內設置光感測器，以製成光學觸控面板。
框架8009除了具有保護顯示面板8006的功能以外還具有用來遮斷因印刷電路板8010的工作而產生的電磁波的電磁屏蔽的功能。此外，框架8009也可以具有散熱板的功能。
印刷電路板8010包括電源電路以及用來輸出視訊信號及時脈信號的信號處理電路。作為對電源電路供應電力的電源，既可以使用外部的商業電源，又可以使用另行設置的電池8011的電源。當使用商業電源時，可以省略電池8011。
此外，在顯示模組8000中還可以設置偏光板、相位差板、稜鏡片等構件。
〈6-2.電子裝置〉
圖48A至圖48E以及圖49A至圖49E是示出電子裝置的圖。這些電子裝置包括外殼9000、顯示部9001、相機9002、揚聲器9003、操作鍵9005(包括電源開關或操作開關)、連接端子9006、感測器9007(它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)、麥克風9008 等。
圖48A至圖48E以及圖49A至圖49E所示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；觸控面板；顯示日曆、日期或時刻等；藉由利用各種軟體(程式)控制處理；進行無線通訊；藉由利用無線通訊功能來連接到各種電腦網路；藉由利用無線通訊功能，進行各種資料的發送或接收；讀出儲存在儲存媒體中的程式或資料來將其顯示在顯示部上等。注意，圖48A至圖48E以及圖49A至圖49E所示的電子裝置所具有的功能不侷限於上述功能，而可以具有其他功能。
下面，對圖48A至圖48E以及圖49A至圖49E所示的電子裝置進行詳細的說明。
圖48A是示出電視機9100的透視圖。電視機9100例如能夠組裝50英寸以上、80英寸以上或100英寸以上的大螢幕的顯示部9001。
圖48B是示出可攜式資訊終端9101的透視圖，圖48C是示出可攜式資訊終端9102的透視圖，圖48D是示出可攜式資訊終端9103的透視圖，圖48E是示出可攜式資訊終端9104的透視圖。
圖48B所示的可攜式資訊終端9101例如具有選自電話機、電子筆記本和資訊閱讀裝置等中的一種或多種的功能。明確而言，可以將該可攜式資訊終端9101用作智慧手機。注意，雖然未圖示，但是在可攜式資訊終端9101 中，也可以設置揚聲器9003、連接端子9006、感測器9007等。另外，作為可攜式資訊終端9101，可以將文字或影像資訊顯示在其多個面上。例如，可以將三個操作按鈕9050(也稱為操作圖示或圖示)顯示在顯示部9001的一個面上。另外，可以將以虛線的矩形示出的資訊9051顯示在顯示部9001的其他面(例如，側面)上。此外，作為資訊9051的一個例子，有提醒收到電子郵件、SNS(Social Networking Services：社交網路服務)、電話等的顯示；電子郵件或SNS等的標題；電子郵件或SNS等的發送者名字；日期；時間；電池電量；接收信號強度等。或者，也可以在顯示資訊9051的位置顯示操作按鈕9050等來代替資訊9051。可攜式資訊終端9101所具有的顯示部9001部分具有曲面。
圖48C所示的可攜式資訊終端9102具有在顯示部9001的三個以上的面顯示資訊的功能。在此，示出將資訊9052、資訊9053、資訊9054分別顯示在不同的面上的例子。例如，可攜式資訊終端9102的使用者能夠在將可攜式資訊終端9102放在上衣口袋裡的狀態下確認其顯示(這裡是資訊9053)。明確而言，將打來電話的人的電話號碼或姓名等顯示在能夠從可攜式資訊終端9102的上方觀看到這些資訊的位置。使用者可以確認到該顯示，由此判斷是否接電話，而無需從口袋裡拿出可攜式資訊終端9102。可攜式資訊終端9102所具有的顯示部9001部分具有曲面。
圖48D所示的可攜式資訊終端9103的結構與上述可攜式資訊終端9101、可攜式資訊終端9102不同之處在於顯示部9001不具有曲面。
圖48E所示的可攜式資訊終端9104中的顯示部9001彎曲。如圖48E， 在可攜式資訊終端9104中設置相機9002，使可攜式資訊終端9104具有如下功能：拍攝靜態影像的功能；拍攝動態影像的功能；將所拍攝的影像儲存在存儲介質(外部存儲介質或內置於照相機的存儲介質)中的功能；將所拍攝的影像顯示在顯示部9001上的功能；等。
圖49A是示出手錶型的可攜式資訊終端9200的透視圖，圖49B是示出手錶型的可攜式資訊終端9201的透視圖。
圖49A所示的可攜式資訊終端9200可以執行行動電話、電子郵件、文章的閱讀及編輯、音樂播放、網路通訊、電腦遊戲等各種應用程式。另外，顯示部9001的顯示面彎曲，可沿著其彎曲的顯示面進行顯示。另外，可攜式資訊終端9200可以進行基於通訊標準的近距離無線通訊。例如，藉由與可進行無線通訊的耳麥相互通訊，可以進行免提通話。另外，可攜式資訊終端9200包括連接端子9006，可以藉由連接器直接與其他資訊終端進行資料的交換。另外，也可以藉由連接端子9006進行充電。另外，充電動作也可以利用無線供電進行，而不藉由連接端子9006。
圖49B所示的可攜式資訊終端9201與圖49A所示的可攜式資訊終端不同之處在於顯示部9001的顯示面不彎曲。此外，可攜式資訊終端9201的顯示部的外形為非矩形(在圖49B中為圓形狀)。
圖49C、圖49D、圖49E是示出能夠折疊的可攜式資訊終端9202的透視圖。另外，圖49C是將可攜式資訊終端9202展開的狀態的透視圖，圖49D是將可攜式資訊終端9202從展開的狀態和折疊的狀態中的一方轉換成另一 方時的中途的狀態的透視圖，圖49E是將可攜式資訊終端9202折疊的狀態的透視圖。
可攜式資訊終端9202在折疊狀態下可攜性好，而在展開狀態下因為具有無縫拼接較大的顯示區域所以顯示的一覽性強。可攜式資訊終端9202所包括的顯示部9001被由鉸鏈9055連結的三個外殼9000支撐。藉由鉸鏈9055使兩個外殼9000之間彎曲，可以使可攜式資訊終端9202從展開的狀態可逆性地變為折疊的狀態。例如，能夠使可攜式資訊終端9202以1mm以上且150mm以下的曲率半徑彎曲。
本發明的一個實施方式的顯示裝置可以適當地用於顯示部9001。
圖50A和圖50B是包括多個顯示面板的顯示裝置9500的透視圖。圖50A是多個顯示面板被捲繞時的透視圖，圖50B是展開多個顯示面板時的透視圖。
圖50A和圖50B所示的顯示裝置9500包括多個顯示面板9501、軸部9511、軸承部9512。多個顯示面板9501都包括顯示區域9502、具有透光性的區域9503。
多個顯示面板9501具有撓性。以其一部分互相重疊的方式設置相鄰的兩個顯示面板9501。例如，可以重疊相鄰的兩個顯示面板9501的各具有透光性的區域9503。藉由使用多個顯示面板9501，可以實現螢幕大的顯示裝置。另外，根據使用情況可以捲繞顯示面板9501，所以可以實現通用性高 的顯示裝置。
圖50A和圖50B示出相鄰的顯示面板9501的顯示區域9502彼此分開的情況，但是不侷限於此，例如，也可以藉由沒有間隙地重疊相鄰的顯示面板9501的顯示區域9502，實現連續的顯示區域9502。
本發明的一個實施方式的顯示裝置可以適當地用於顯示面板9501。
本實施方式所述的電子裝置的特徵在於具有用來顯示某些資訊的顯示部。注意，本發明的一個實施方式的半導體裝置也能夠應用於不包括顯示部的電子裝置。
本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使用。
實施方式7
在本實施方式中，參照圖51A和圖51B說明具有本發明的一個實施方式的顯示裝置的資料處理裝置的結構。
圖51A是說明具有本發明的一個實施方式的顯示裝置的資料處理裝置9600的結構的方塊圖，圖51B是說明資料處理裝置9600在被操作的狀態的示意圖。
下面，說明資料處理裝置9600的各組件。注意，這些組件不能明確地分開，有時一個組件兼作其他組件，有時一個組件包括其他組件的一部分。
<7.資料處理裝置的結構實例>
資料處理裝置9600包括算術裝置9610及輸入輸出裝置9620。
[算術裝置]
算術裝置9610包括算術部9611、記憶部9612、傳輸路徑9614及輸入輸出介面9615。
[算術部]
算術部9611具有執行程式的功能。
[記憶部]
記憶部9612具有儲存算術部9611所執行的程式、初期資訊、設定資訊或影像等的功能。明確而言，記憶部9612可以使用硬碟、快閃記憶體或使用包括氧化物半導體的電晶體的記憶體等。
[程式]
算術部9611所執行的程式例如包括如下三個步驟。參照圖51B說明三個步驟。
在第一步驟中，取得位置資訊P1。
在第二步驟中，根據位置資訊P1決定第一區域9681。
在第三步驟中，作為顯示在第一區域9681上的影像，生成其亮度比顯示在其他區域上的影像高的影像(影像資料Q1)。
例如，算術裝置9610基於位置資訊P1決定第一區域9681。明確而言，第一區域9681的形狀可以為橢圓形、圓形、多角形以及矩形等。例如，將包含位置資訊P1的半徑60cm以下，較佳為5cm以上且30cm以下的範圍決定為第一區域9681。
另外，作為顯示在第一區域9681上的影像，生成其亮度比顯示在其他區域上的影像高的影像的方法為如下：將顯示在第一區域9681上的影像的亮度提高到顯示在其他區域上的影像的亮度的110%以上，較佳為120%以上且200%以下：或者，將顯示在第一區域9681上的影像的平均亮度提高到顯示在其他區域上的影像的亮度的平均的110%以上，較佳為120%以上且200%以下。
藉由執行上述程式，在資料處理裝置9600中，作為基於位置資訊P1顯示在第一區域9681上的影像，可以生成其亮度比顯示在其他區域上的影像高的影像資料Q1。其結果，使用者可以舒適地進行操作，因此可以提供方便性優異的資料處理裝置9600。
[輸入輸出介面]
輸入輸出介面9615包括端子或佈線。另外，輸入輸出介面9615具有 供應資訊的功能及被供應資訊的功能。例如，輸入輸出介面9615可以與傳輸路徑9614和輸入輸出裝置9620中的任何一者或兩者電連接。
[傳輸路徑]
傳輸路徑9614包括佈線。另外，傳輸路徑9614具有供應資訊的功能及被供應資訊的功能。例如，傳輸路徑9614可以與算術部9611、記憶部9612或輸入輸出介面9615電連接。
[輸入輸出裝置]
輸入輸出裝置9620包括顯示部9630、輸入部9640、檢測部9650以及通訊部9690。
[顯示部]
顯示部9630包括顯示面板。該顯示面板包括像素，像素可以包括反射式顯示元件及透過式發光元件。另外，可以藉由使用影像資料提高反射式顯示元件的反射率，提高顯示的影像的亮度。此外，可以藉由使用影像資料提高發光元件的亮度，提高顯示的影像的亮度。換言之，可以將本發明的一個實施方式的顯示裝置適用於顯示部9630。
[輸入部]
輸入部9640包括輸入面板。例如，輸入面板具有接近感測器。該接近感測器具有檢測指示器9682的功能。另外，作為指示器9682，可以使用指頭或觸控筆等。另外，作為該觸控筆，可以使用發光二極體等的發光元件、金屬片或線圈。
另外，作為接近感測器，可以使用電容型接近感測器、電磁感應型接近感測器、紅外線感測型接近感測器以及使用光電轉換元件的接近感測器等。
電容型接近感測器包括導電膜，具有檢測接近於該導電膜的物件的功能。例如，可以對輸入面板的互不相同的區域設置多個導電膜，根據導電膜的寄生電容的變化特定出用作指示器9682的指頭等接近的區域，而決定位置資訊。
電磁感應型接近感測器具有檢測接近於檢測電路的金屬片或線圈等的功能。例如，可以對輸入面板的互不相同的區域設置多個振盪電路，根據振盪電路的電路常數的變化特定出對用作指示器9682的觸控筆等設置有的金屬片或線圈等接近的區域，而決定位置資訊。
光檢測型接近感測器具有檢測發光元件的接近的功能。例如，可以對輸入面板的互不相同的區域設置多個光電轉換元件，根據光電轉換元件的電動勢的變化特定出對用作指示器9682的觸控筆等設置有的發光元件接近的區域，而決定位置資訊。
[檢測部]
作為檢測部9650，可以使用檢測環境的亮度的照度感測器及人體感應感測器等。
[通訊部]
通訊部9690具有對網路供應資料且從網路獲得資料的功能。
例如，可以將上述的資料處理裝置9600用於教育、數位看板或智慧電視系統等。
本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式適當地組合。
實施例1
在本實施例中示出可用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的發光元件的製造例子。注意，在本實施例中，製造了發光元件1至發光元件3。
圖52A示出發光元件1的剖面示意圖，圖52B示出發光元件2的剖面示意圖，圖52C示出發光元件3的剖面示意圖。此外，表1示出發光元件1至發光元件3的元件結構的詳細內容，並且，下面示出這裡所使用的化合物的結構及簡稱。
Figure 105131746-A0202-12-0132-1
Figure 105131746-A0202-12-0133-2
Figure 105131746-A0202-12-0134-3
Figure 105131746-A0202-12-0135-4
〈1-1.發光元件1的製造方法〉
首先，作為下部電極704，在基板702上利用濺射法形成ITSO膜。此外，將下部電極704的厚度設定為70nm，將下部電極704的面積設定為4mm2(2mm×2mm)。
接著，作為蒸鍍有機化合物層的預處理，使用水對基板702的下部電極704一側進行洗滌，以200℃進行焙燒1小時，然後對下部電極704的表面進行UV臭氧處理370秒。
然後，將基板702放入其內部被減壓到10-4Pa左右的真空蒸鍍裝置中，並在真空蒸鍍裝置內的加熱室中以170℃進行真空焙燒60分鐘，然後對基板702進行冷卻30分鐘左右。
接著，以使形成有下部電極704的面朝下的方式將基板702固定到設置於真空蒸鍍裝置內的支架。
在發光元件1中，藉由真空蒸鍍法依次形成電洞注入層731、電洞傳輸層732、發光層710a、發光層710b、電子傳輸層733(1)、電子傳輸層733(2)、電子注入層734及上部電極714。下面，示出詳細的製造方法。
首先，將真空蒸鍍裝置的內部減壓到10-4Pa之後，在下部電極704上 形成電洞注入層731。將9-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-苯基]菲(簡稱：PCPPn)和氧化鉬以PCPPn：氧化鉬=2：1(重量比)的方式進行共蒸鍍形成電洞注入層731。另外，將電洞注入層731的厚度設定為35nm。
接著，在電洞注入層731上形成電洞傳輸層732。作為電洞傳輸層732蒸鍍PCPPn。另外，將電洞傳輸層732的厚度設定為20nm。
接著，在電洞傳輸層732上形成發光層710a。作為發光層710a，將2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)聯苯-3-基]二苯并[f,h]喹 啉(簡稱：2mDBTBPDBq-II)、N-(1,1’-聯苯-4-基)-9,9-二甲基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9H-茀-2-胺(簡稱：PCBBiF)、雙{4,6-二甲基-2-[5-(2,6-二甲基苯基)-3-(3，5-二甲基苯基)-2-吡嗪基-κN]苯基-κC}(2,4-戊二酮根-κ2O,O’)銥(III)(簡稱：[Ir(dmdppr-dmp)2(acac)])以2mDBTBPDBq-II：PCBBiF：Ir(dmdppr-dmp)2(acac)=0.8：0.2：0.06(質量比)的比例共蒸鍍。此外，將發光層710a的厚度設定為30nm。另外，在發光層710a中，2mDBTBPDBq-II是主體材料，PCBBiF是輔助材料，Ir(dmdppr-dmp)2(acac)是磷光材料(客體材料)。
接著，在發光層710a上形成發光層710b。作為發光層710b，將7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c,g]咔唑(簡稱：cgDBCzPA)和N,N’-(芘-1,6-二基)雙[(6,N-二苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃)-8-胺](簡稱：1,6BnfAPrn-03)以cgDBCzPA：1,6BnfAPrn-03=1：0.05(重量比)的比例共蒸鍍。另外，將發光層710b的厚度設定為25nm。此外，在發光層710b中，cgDBCzPA是主體材料，1,6BnfAPrn-03是螢光材料(客體材料)。
接著，作為電子傳輸層733(1)，在發光層710b上以厚度為5nm的方式蒸鍍cgDBCzPA。接著，作為電子傳輸層733(2)，在電子傳輸層733(1)上以厚度為15nm的方式蒸鍍2,9-雙(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-啡啉(簡稱：NBphen)。接著，作為電子注入層734，在電子傳輸層733(2)上以厚度為1nm的方式蒸鍍氟化鋰(LiF)。
接著，作為上部電極714，在電子注入層734上形成厚度為200nm的鋁膜。
藉由上述製程，在基板702上形成發光元件。
接著，在氮氛圍的手套箱中，以不使其暴露於大氣的方式將基板702上的發光元件和密封基板(未圖示)貼合在一起，由此進行密封(將密封劑塗佈在該元件的周圍，以6J/cm2對該密封劑照射365nm的紫外光，並以80℃對其進行熱處理1小時)。
藉由上述製程，製造發光元件1。
〈1-2.發光元件2的製造方法〉
發光元件2與上述發光元件1之間的不同之處只在於以下製程，作為其他製程採用與發光元件1相同的製程。
在電洞傳輸層732上形成發光層710a(1)。作為發光層710a，將 2mDBTBPDBq-II、PCBBiF、(乙醯丙酮)雙(6-三級丁基-4-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：[Ir(tBuppm)2(acac)])以2mDBTBPDBq-II：PCBBiF：[Ir(tBuppm)2(acac)]=0.7：0.3：0.06(重量比)的方式共蒸鍍。此外，將發光層710a(1)的厚度設定為20nm。另外，在發光層710a(1)中，2mDBTBPDBq-II是主體材料，PCBBiF是輔助材料，Ir(tBuppm)2(acac)是磷光材料(客體材料)。
接著，在發光層710a(1)上形成發光層710a(2)。作為發光層710a(2)，將2mDBTBPDBq-II、Ir(tBuppm)2(acac)以2mDBTBPDBq-II：Ir(tBuppm)2(acac)=0.7：0.06(重量比)的方式共蒸鍍。此外，將發光層710a(2)的厚度設定為10nm。另外，在發光層710a(2)中，2mDBTBPDBq-II是主體材料，Ir(tBuppm)2(acac)是磷光材料(客體材料)。
〈1-3.發光元件3的製造方法〉
發光元件3與上述發光元件1之間的不同之處只在於以下製程，作為其他製程採用與發光元件1相同的製程。
在電洞傳輸層732上形成發光層710b。作為發光層710b，將cgDBCzPA及1,6BnfAPrn-03以cgDBCzPA：1,6BnfAPrn-03=1：0.05(重量比)的方式共蒸鍍。另外，將發光層710b的厚度設定為25nm。此外，在發光層710b中，cgDBCzPA是主體材料，1,6BnfAPrn-03是螢光材料(客體材料)。
注意，在上述發光元件1至發光元件3的蒸鍍過程中，作為蒸鍍方法採用電阻加熱法。
〈1-3.發光元件1至發光元件3的特性〉
圖53示出發光元件1至發光元件3的亮度-電流密度特性。此外，圖54示出發光元件1至發光元件3的亮度-電壓特性。此外，圖55示出發光元件1至發光元件3的電流效率-亮度特性。另外，圖56示出發光元件1至發光元件3的電流-電壓特性。注意，各發光元件的特性在室溫(保持為25℃的氛圍)下進行測量。
另外，表2示出1000cd/m2附近的發光元件1至發光元件3的元件特性。
Figure 105131746-A0202-12-0139-6
圖57示出以2.5mA/cm2的電流密度使電流流過發光元件1至發光元件3時的發射光譜。如圖57所示，發光元件1在紅色波長區域內具有發射光譜峰值，發光元件2在綠色波長區域內具有發射光譜峰值，發光元件3在藍 色波長區域內具有發射光譜峰值。
如表2、圖53至圖57所示，在發光元件1至發光元件3中，能夠得到高效率的元件特性，並得到所希望的波長區域內的發光。尤其是可知在發光元件1及發光元件2中，發光層510b中的客體材料無助於發光。
本實施例所示的結構可以與其他實施例及實施方式所示的結構適當地組合而使用。
實施例2
在本實施例中示出可用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的發光元件的製造例子。注意，在本實施例中，製造了發光元件4至發光元件6。
圖58A示出發光元件4的剖面示意圖，圖58B示出發光元件5的剖面示意圖，圖58C示出發光元件6的剖面示意圖。
在發光元件4至發光元件6的元件結構中，在上述實施例1所示的發光元件1至發光元件3中分別形成彩色膜751(R)、彩色膜751(G)及彩色膜751(B)的元件，所使用的材料、製造方法等與實施例1所示的發光元件1至發光元件3相同。
彩色膜751(R)是能夠透過紅色波長區域的光的濾色片，彩色膜751(G)使能夠透過綠色波長區域的光的濾色片，彩色膜751(B)是能夠透過 藍色波長區域的光的濾色片。
〈2.發光元件4至發光元件6的特性〉
圖59示出發光元件4至發光元件6的亮度-電流密度特性。此外，圖60示出發光元件4至發光元件6的亮度-電壓特性。另外，圖61示出發光元件4至發光元件6的電流效率-亮度特性。此外，圖62示出發光元件4至發光元件6的電流-電壓特性。注意，各發光元件的特性在室溫(保持為25℃的氛圍)下進行測量。
另外，表3示出1000cd/m2附近的發光元件4至發光元件6的元件特性。
Figure 105131746-A0202-12-0141-7
圖63示出以2.5mA/cm2的電流密度使電流流過發光元件4至發光元件6 時的發射光譜。如圖63所示，發光元件4在紅色波長區域內具有發射光譜峰值，發光元件5在綠色波長區域內具有發射光譜峰值，發光元件6在藍色波長區域內具有發射光譜峰值。
如表3、圖59至圖63所示，在發光元件4至發光元件6中，能夠得到高效率的元件特性，並得到所希望的波長區域內的發光。尤其是可知在發光元件4及發光元件5中，發光層710b中的客體材料無助於發光。
與實施例1的發光元件1至發光元件3相比，發光元件4至發光元件6由於分別具有設置有彩色膜756(R)、彩色膜756(G)及彩色膜756(B)的元件結構，所以色純度更良好。注意，當採用設置有彩色膜(彩色膜756(R)、彩色膜756(G)及彩色膜756(B))的元件結構時，電流效率及外部量子效率降低。因此，實施者可以適當地選擇最適合的元件結構。
本實施例所示的結構可以與其他實施例及實施方式所示的結構適當地組合而使用。
10‧‧‧像素
11d‧‧‧顯示區域
12d‧‧‧顯示區域

Claims (11)

  1. 一種顯示裝置，包括：第一像素；以及第二像素，其中，該第一像素及該第二像素彼此相鄰，該第一像素及該第二像素都包括第一顯示區域及第二顯示區域，該第一顯示區域反射入射光，該第二顯示區域位於該第一顯示區域的內側且發射光，並且，該第一像素中的該第一顯示區域內側的該第二顯示區域的位置及該第二像素中的該第一顯示區域內側的該第二顯示區域的位置彼此不同。
  2. 一種顯示裝置，包括：第一像素；以及第二像素，其中，該第一像素及該第二像素彼此相鄰，該第一像素及該第二像素都包括第一顯示區域、第二顯示區域、第一顯示元件及第二顯示元件，該第一顯示區域反射入射光，該第二顯示區域位於該第一顯示區域的內側且發射光，該第一顯示元件與該第一顯示區域重疊，該第二顯示元件與該第二顯示區域重疊，並且，該第一像素中的該第一顯示區域內側的該第二顯示區域的位置及該第二像素中的該第一顯示區域內側的該第二顯示區域的位置彼此不同。
  3. 一種顯示裝置，包括：第一像素；以及第二像素，其中，該第一像素及該第二像素彼此相鄰，該第一像素及該第二像素都包括第一顯示元件及第二顯示元件，該第一顯示元件包括具有開口部的反射膜，該第二顯示元件包括發光層，該開口部與該發光層重疊，並且，該第一像素中的該開口部的位置及該第二像素中的該開口部的位置彼此不同。
  4. 根據申請專利範圍第2或3項之顯示裝置，其中該第一顯示元件包括液晶層。
  5. 根據申請專利範圍第2或3項之顯示裝置，其中從該第一像素中的該第二顯示元件發射的光的顏色與該第二像素中的該第二顯示元件不同。
  6. 根據申請專利範圍第2或3項之顯示裝置，其中該第一顯示元件及該第二顯示元件連接於不同的電晶體且獨立地被控制。
  7. 根據申請專利範圍第6項之顯示裝置，其中該電晶體在通道區域中包括氧化物半導體膜。
  8. 根據申請專利範圍第1或2項之顯示裝置，其中該第一像素中的該第二顯示區域與該第二像素中的該第二顯示區域之間的間隔為20μm以上。
  9. 根據申請專利範圍第3項之顯示裝置， 其中該第一像素中的該開口部與該第二像素中的該開口部之間的間隔為20μm以上。
  10. 一種顯示模組，包括：申請專利範圍第1至3項中任一項之顯示裝置；以及與該顯示裝置相鄰的觸控面板。
  11. 一種電子裝置，包括：申請專利範圍第10項之顯示模組；以及該顯示模組中的電池。
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