TWI715667B - 顯示裝置、顯示模組、電子裝置及顯示裝置的製造方法 - Google Patents

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久保田大介
窪田勇介
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日商半導體能源研究所股份有限公司
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Abstract

本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種無論周圍的亮度如何都具有高辨識性的顯示裝置。本發明的一個實施方式是具有第一顯示元件、第二顯示元件、第一電晶體以及第二電晶體的顯示裝置。第一顯示元件具有反射可見光的功能。第二顯示元件具有射出可見光的功能。第一電晶體具有控制第一顯示元件的驅動的功能。第二電晶體具有控制第二顯示元件的驅動的功能。第一電晶體位於比第一顯示元件更靠近顯示裝置的顯示面側的位置。第一顯示元件位於比第二顯示元件及第二電晶體更靠近顯示裝置的顯示面側的位置。

Description

顯示裝置、顯示模組、電子裝置及顯示裝置的製造方法
本發明的一個實施方式係關於一種顯示裝置、顯示模組、電子裝置及顯示裝置的製造方法。
注意，本發明的一個實施方式不侷限於上述技術領域。作為本發明的一個實施方式的技術領域的一個例子，可以舉出半導體裝置、顯示裝置、發光裝置、蓄電裝置、記憶體裝置、電子裝置、照明設備、輸入裝置(例如，觸控感測器等)、輸出入裝置(例如，觸控面板等)以及上述裝置的驅動方法或製造方法。
近年來，顯示裝置被期待應用於各種用途。作為顯示裝置，例如已開發了具有發光元件的發光裝置、具有液晶元件的液晶顯示裝置等。
例如，專利文獻1公開了使用有機EL(電致發光(Electroluminescence))元件的具有撓性的發光裝置。
專利文獻2公開了一種半透過型液晶顯示裝 置，具有反射可見光的區域和透過可見光的區域，在能夠獲得充分的外光的環境下可以用作反射型液晶顯示裝置，在不能夠獲得充分的外光的環境下可以用作透過型液晶顯示裝置。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2014-197522號公報
[專利文獻2]日本專利申請公開第2011-191750號公報
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。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種無論周圍的亮度如何都具有高辨識性的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種全天侯型顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種方便性高的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是實現顯示裝置的薄型化或輕量化。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、輸出入裝置或電子裝置等。
注意，這些目的的記載不妨礙其他目的的存在。本發明的一個實施方式並不需要實現所有上述目的。可以從說明書、圖式、申請專利範圍的記載中抽取上述目的以外的目的。
本發明的一個實施方式是具有第一顯示元件、第二顯示元件、第一電晶體以及第二電晶體的顯示裝置。第一顯示元件具有反射可見光的功能。第二顯示元件具有射出可見光的功能。第一電晶體具有控制第一顯示元件的驅動的功能。第二電晶體具有控制第二顯示元件的驅動的功能。第一電晶體位於比第一顯示元件更靠近顯示裝置的顯示面側的位置。第一顯示元件位於比第二顯示元件及第二電晶體更靠近顯示面側的位置。第一顯示元件較佳為具有具反射可見光的功能的反射層。反射層具有開口部。第二顯示元件包括與開口部重疊的部分。第二顯示元件具有向開口部射出可見光的功能。
本發明的一個實施方式的顯示裝置較佳為具有藉由第一顯示元件所反射的光和第二顯示元件所射出的光之中之一方或雙方來顯示影像的功能。
第一顯示元件較佳為反射型液晶元件。
第二顯示元件較佳為電場發光元件。
第一電晶體和第二電晶體之中之一方或雙方較佳為在通道形成區域具有氧化物半導體。
第一顯示元件較佳為具有第一電極、液晶層及第二電極。液晶層位於第一電極與第二電極之間。第一電極位於比第二電極更靠近顯示面側的位置。第一電極與位於比第一電極更靠近顯示面側的第一電晶體的源極或汲極電連接。第二電極與位於比液晶層更靠近顯示面側的導電層電連接。此時，顯示裝置較佳為還具有與第二電極接 觸的絕緣層。第二電極位於比絕緣層更靠近顯示面側的位置。第二電極與位於比絕緣層更靠近與顯示面對置的面側的各導電層電絕緣。
本發明的一個實施方式的顯示裝置較佳為還具有光學構件。從光學構件到第二電晶體的最短距離長於從光學構件到第一電晶體的最短距離。從光學構件到第二顯示元件的最短距離長於從光學構件到第一顯示元件的最短距離。第一電晶體位於光學構件與第一顯示元件之間。第一顯示元件位於光學構件與第二電晶體之間。第一顯示元件位於光學構件與第二顯示元件之間。光學構件較佳為具有偏光板、光擴散層和反射防止層中的至少一個。
本發明的一個實施方式是一種顯示模組，具有：上述構成中的任一個顯示裝置；以及電路基板如軟性印刷電路板(FPC)等。
本發明的一個實施方式是一種電子裝置，具有：上述顯示模組；以及天線、電池、外殼、相機、揚聲器、麥克風和操作按鈕中的至少一個。
本發明的一個實施方式是一種顯示裝置的製造方法，顯示裝置具有：第一顯示元件；第二顯示元件；具有控制第一顯示元件的驅動的功能的第一電晶體；以及具有控制第二顯示元件的驅動的功能的第二電晶體。明確而言，在第一基板上形成第一電晶體及與第一電晶體的源極或汲極電連接的第一電極。另外，與在第一基板上進行的製程獨立地，在製造基板上形成剝離層，在剝離層上形 成第二電極，在第二電極上形成第二絕緣層，在第二絕緣層上形成第二電晶體及第二顯示元件。並且，使用黏合劑將製造基板與第二基板貼合。接著，使製造基板與第二電極分離。接著，藉由在第一電極與露出的第二電極之間配置液晶層並使用黏合劑將第一基板與第二基板貼合，形成第一顯示元件。較佳的是，形成具有反射可見光的功能的第二電極，在第二電極中設置開口，並且較佳的是，在與開口重疊的位置上形成第二顯示元件。
用來將第一基板與第二基板貼合的黏合劑較佳為具有導電粒子。較佳的是，藉由對同一導電膜進行加工，形成第一電極和導電層，並且藉由將第一基板與第二基板貼合，利用導電粒子使第二電極與導電層電連接。
根據本發明的一個實施方式，可以提供一種功耗低的顯示裝置。根據本發明的一個實施方式，可以提供一種無論周圍的亮度如何都具有高辨識性的顯示裝置。根據本發明的一個實施方式，可以提供一種全天侯型顯示裝置。根據本發明的一個實施方式，可以提供一種方便性高的顯示裝置。根據本發明的一個實施方式，可以實現顯示裝置的薄型化或輕量化。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、輸出入裝置或電子裝置等。
注意，這些效果的記載不妨礙其他效果的存在。本發明的一個實施方式並不需要實現所有上述效果。可以從說明書、圖式、申請專利範圍的記載中抽取上述效 果以外的效果。
ANO‧‧‧佈線
C1‧‧‧電容元件
C2‧‧‧電容元件
CSCOM‧‧‧佈線
G1‧‧‧佈線
G2‧‧‧佈線
G3‧‧‧佈線
GD‧‧‧電路
S1‧‧‧佈線
S2‧‧‧佈線
S3‧‧‧佈線
SD‧‧‧電路
SW1‧‧‧開關
SW2‧‧‧開關
VCOM1‧‧‧佈線
VCOM2‧‧‧佈線
10‧‧‧顯示裝置
11‧‧‧基板
12‧‧‧基板
14‧‧‧顯示部
21‧‧‧發光
22‧‧‧反射光
30‧‧‧像素單元
31‧‧‧液晶元件
31B‧‧‧第一顯示元件
31G‧‧‧第一顯示元件
31p‧‧‧像素
31R‧‧‧第一顯示元件
31W‧‧‧第一顯示元件
32‧‧‧發光元件
32B‧‧‧第二顯示元件
32G‧‧‧第二顯示元件
32p‧‧‧像素
32R‧‧‧第二顯示元件
32W‧‧‧第二顯示元件
32Y‧‧‧第二顯示元件
35r‧‧‧光
35t‧‧‧光
35tr‧‧‧光
41‧‧‧電晶體
42‧‧‧電晶體
51‧‧‧黏合層
61‧‧‧製造基板
62‧‧‧剝離層
100‧‧‧顯示裝置
100A‧‧‧顯示裝置
100B‧‧‧顯示裝置
100C‧‧‧顯示裝置
100D‧‧‧顯示裝置
110a‧‧‧電晶體
110b‧‧‧電晶體
110c‧‧‧電晶體
110d‧‧‧電晶體
110e‧‧‧電晶體
110f‧‧‧電晶體
110g‧‧‧電晶體
111‧‧‧導電層
112‧‧‧半導體層
112a‧‧‧半導體層
113a‧‧‧導電層
113b‧‧‧導電層
113c‧‧‧導電層
113d‧‧‧導電層
114‧‧‧導電層
114a‧‧‧導電層
114b‧‧‧導電層
115‧‧‧導電層
117‧‧‧絕緣層
121‧‧‧電極
121a‧‧‧電極
121b‧‧‧導電層
122‧‧‧EL層
123‧‧‧電極
125‧‧‧絕緣層
131‧‧‧絕緣層
132‧‧‧絕緣層
133‧‧‧絕緣層
133a‧‧‧配向膜
133b‧‧‧配向膜
134‧‧‧絕緣層
135‧‧‧偏光板
136‧‧‧絕緣層
137‧‧‧絕緣層
138‧‧‧絕緣層
139‧‧‧絕緣層
141‧‧‧黏合層
201a‧‧‧電晶體
201b‧‧‧電晶體
204a‧‧‧連接部
204b‧‧‧連接部
211‧‧‧絕緣層
212‧‧‧絕緣層
213‧‧‧絕緣層
214‧‧‧絕緣層
215‧‧‧絕緣層
216‧‧‧絕緣層
220‧‧‧絕緣層
221‧‧‧電極
221a‧‧‧電極
221b‧‧‧電極
222‧‧‧液晶層
223‧‧‧電極
223a‧‧‧電極
223b‧‧‧導電層
223c‧‧‧導電層
224a‧‧‧導電層
224b‧‧‧導電層
231‧‧‧彩色層
232‧‧‧彩色層
234‧‧‧絕緣層
235‧‧‧導電層
236‧‧‧導電粒子
239‧‧‧絕緣層
242‧‧‧連接層
252‧‧‧連接部
274‧‧‧連接層
291‧‧‧絕緣層
292‧‧‧絕緣層
293‧‧‧絕緣層
294‧‧‧絕緣層
295‧‧‧絕緣層
296a‧‧‧導電層
296b‧‧‧導電層
311‧‧‧電極
340‧‧‧液晶元件
351‧‧‧基板
360‧‧‧發光元件
360b‧‧‧發光元件
360g‧‧‧發光元件
360r‧‧‧發光元件
360w‧‧‧發光元件
361‧‧‧基板
362‧‧‧顯示部
364‧‧‧電路
365‧‧‧佈線
367‧‧‧佈線
372‧‧‧FPC
373‧‧‧IC
374‧‧‧FPC
375‧‧‧IC
381‧‧‧基板
382‧‧‧基板
383‧‧‧黏合層
384‧‧‧絕緣層
400‧‧‧顯示裝置
410‧‧‧像素
451‧‧‧開口
800‧‧‧可攜式資訊終端
801‧‧‧外殼
802‧‧‧外殼
803‧‧‧顯示部
804‧‧‧顯示部
805‧‧‧鉸鏈部
810‧‧‧可攜式資訊終端
811‧‧‧外殼
812‧‧‧顯示部
813‧‧‧操作按鈕
814‧‧‧外部連接埠
815‧‧‧揚聲器
816‧‧‧麥克風
817‧‧‧相機
820‧‧‧相機
821‧‧‧外殼
822‧‧‧顯示部
823‧‧‧操作按鈕
824‧‧‧快門按鈕
826‧‧‧透鏡
8000‧‧‧顯示模組
8001‧‧‧上蓋
8002‧‧‧下蓋
8003‧‧‧FPC
8004‧‧‧觸控面板
8005‧‧‧FPC
8006‧‧‧顯示面板
8009‧‧‧框架
8010‧‧‧印刷電路板
8011‧‧‧電池
9000‧‧‧外殼
9001‧‧‧顯示部
9003‧‧‧揚聲器
9005‧‧‧操作鍵
9006‧‧‧連接端子
9007‧‧‧感測器
9008‧‧‧麥克風
9055‧‧‧鉸鏈
9200‧‧‧可攜式資訊終端
9201‧‧‧可攜式資訊終端
9202‧‧‧可攜式資訊終端
圖1是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖；圖2是示出顯示裝置的一個例子的方塊圖；圖3A至圖3C是示出像素單元的一個例子的圖；圖4A至圖4C是示出像素單元的一個例子的圖；圖5A至圖5C是示出像素單元的一個例子的圖；圖6是示出顯示裝置的一個例子的透視圖；圖7是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖；圖8A和圖8B是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖；圖9A和圖9B是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖；圖10A至圖10C是示出電晶體的一個例子的剖面圖；圖11A至圖11C是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖；圖12A至圖12C是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖；圖13A和圖13B是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖；圖14A和圖14B是示出顯示裝置的製造方法的一個 例子的剖面圖；圖15A、圖15B1、圖15B2及圖15B3是示出顯示裝置的一個例子及像素的一個例子的圖；圖16是示出顯示裝置的像素電路的一個例子的電路圖；圖17A和圖17B是示出顯示裝置的像素電路的一個例子的電路圖及像素的一個例子的圖；圖18是示出顯示模組的一個例子的圖；圖19A至圖19D是示出電子裝置的一個例子的圖；圖20A至圖20E是示出電子裝置的一個例子的圖。
參照圖式對實施方式進行詳細說明。注意，本發明不侷限於以下說明，所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內容在不脫離本發明的精神及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅限定在以下所示的實施方式所記載的內容中。
注意，在下面說明的發明結構中，在不同的圖式中共同使用相同的元件符號來表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反復說明。另外，當表示具有相同功能的部分時有時使用相同的陰影線，而不特別附加元件符號。
另外，為了便於理解，有時圖式中示出的各 構成的位置、大小及範圍等並不表示其實際的位置、大小及範圍等。因此，所公開的發明不一定侷限於圖式所公開的位置、大小、範圍等。
另外，根據情況或狀態，可以互相調換“膜”和“層”。例如，有時可以將“導電層”變換為“導電膜”。此外，有時可以將“絕緣膜”變換為“絕緣層”。
實施方式1
在本實施方式中，參照圖1至圖14B說明本發明的一個實施方式的顯示裝置。
本實施方式的顯示裝置具有第一顯示元件、第二顯示元件、第一電晶體以及第二電晶體。第一顯示元件具有反射可見光的功能。第二顯示元件具有射出可見光的功能。第一電晶體具有控制第一顯示元件的驅動的功能。第二電晶體具有控制第二顯示元件的驅動的功能。第一電晶體位於比第一顯示元件更靠近顯示裝置的顯示面側的位置。第一顯示元件位於比第二顯示元件及第二電晶體更靠近顯示裝置的顯示面側的位置。
本實施方式的顯示裝置具有藉由第一顯示元件所反射的光和第二顯示元件所射出的光之中之一方或雙方來顯示影像的功能。
具體地，本實施方式的顯示裝置具有只使用第一顯示元件顯示影像的第一模式、只使用第二顯示元件顯示影像的第二模式以及使用第一顯示元件和第二顯示元 件顯示影像的第三模式，該顯示裝置能夠以自動或手動切換這些模式而使用。
在第一模式中，利用第一顯示元件和外光顯示影像。因為第一模式不使用光源，所以功耗極低。例如，當外光充分入射到顯示裝置時(在明亮的環境等下)，可以使用第一顯示元件所反射的光進行顯示。例如，第一模式在外光充分強且外光為白色光或其附近的光的情況下是有效的。第一模式是適於顯示文字資訊的模式。另外，因為在第一模式中使用反射外光的光，所以可以進行護眼顯示而有眼睛不容易疲累的效果。
在第二模式中，利用第二顯示元件的發光顯示影像。由此，可以與照度及外光的色度無關地進行極鮮明(對比度高且色彩再現性高)的顯示。例如，第二模式在夜間及昏暗的室內等的照度極低的情況等下是有效的。另外，在周圍昏暗時，明亮的顯示有時讓使用者感到刺眼。為了防止發生這種問題，在第二模式中較佳為進行抑制亮度的顯示。由此，不僅可以抑制刺眼，而且還可以降低功耗。第二模式是適合顯示鮮明的影像(靜態影像及動態影像)等的模式。
在第三模式中，利用第一顯示元件的反射光和第二顯示元件的發光的兩者來進行顯示。不但可以進行比第一模式鮮明的顯示，而且可以使功耗比第二模式小。例如，第三模式在室內照明下或者早晨傍晚等照度較低的情況、外光的色度不是白色的情況等下是有效的。另外， 藉由使用混合了反射光和發光的光，可以顯示仿佛看到繪畫一樣的影像。
藉由採用上述結構，可以實現無論周圍的亮度如何都具有高辨識性及高方便性的顯示裝置或全天侯型顯示裝置。
作為第一顯示元件，可以使用反射外光來進行顯示的元件。因為這種元件不具有光源(不使用人工光源)，所以可以使顯示時的功耗變得極小。
作為第一顯示元件，典型地可以使用反射型液晶元件。此外，作為第一顯示元件，可以使用快門方式的MEMS(Micro Electro Mechanical System：微機電系統)元件、光干涉方式的MEMS元件以外，應用微膠囊方式、電泳方式、電潤濕(Electrowetting)方式、電子粉流體(日本的註冊商標)方式等的元件等。
作為第二顯示元件，較佳為使用發光元件。由於這種顯示元件所射出的光的亮度及色度不受到外光的影響，因此可以進行色彩再現性高(色域寬)且對比度高的鮮明的顯示。
作為第二顯示元件，例如可以使用OLED(Organic Light Emitting Diode：有機發光二極體)、LED(Light Emitting Diode：發光二極體)、QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode：量子點發光二極體)等自發光性發光元件。
圖1示出顯示裝置10的剖面圖。在顯示裝置 10中，作為第一顯示元件具有液晶元件31，作為第二顯示元件具有發光元件32。
圖1所示的顯示裝置10在一對基板(基板11及基板12)之間具有液晶元件31、發光元件32、電晶體41及電晶體42等。
電晶體41位於比液晶元件31更靠近顯示裝置10的顯示面側(基板12一側)的位置。液晶元件31位於比發光元件32及電晶體42更靠近顯示裝置10的顯示面側(基板12側)的位置。
液晶元件31具有：具有反射可見光的功能的電極221、液晶層222及具有透過可見光的功能的電極223。液晶層222位於電極221與電極223之間。
液晶元件31具有反射可見光的功能。液晶元件31將反射光22射出到基板12側。
電極223透過設置在絕緣層136的開口與電晶體41所具有的源極或汲極電連接。也就是說，電極223具有作為像素電極的功能。電極221透過導電粒子236與導電層235電連接。藉由對同一導電膜進行加工，可以得到電極223和導電層235。在電極221與電晶體42之間以及電極221與發光元件32之間設置有絕緣層234。也就是說，電極221和電晶體42所具有的電極隔著絕緣層234電絕緣。與此同樣，電極221和發光元件32所具有的電極由絕緣層234電絕緣。
發光元件32具有電極121、EL層122及電極 123。EL層122位於電極121與電極123之間。EL層122至少包含發光物質。電極121具有透過可見光的功能。電極123較佳為具有反射可見光的功能。
發光元件32具有發出可見光的功能。明確而言，發光元件32是藉由在電極121與電極123之間施加電壓而將光射出到基板12側的電場發光元件(參照發光21)。
電極121透過設置在絕緣層134中的開口與電晶體42所具有的源極或汲極電連接。電極121的端部被絕緣層137覆蓋。
發光元件32較佳為被絕緣層125覆蓋。在圖1中，絕緣層125以接觸於電極123的方式設置。藉由設置絕緣層125，可以抑制雜質侵入發光元件32並提高發光元件32的可靠性。使用黏合層51貼合絕緣層125與基板11。
在此，當使用在通道形成區域中具有氧化物半導體的關態電流(off-state current)極低的電晶體41或者與電晶體41電連接的記憶元件時，即使在使用液晶元件31顯示靜態影像時停止向像素的寫入動作也可以維持灰階。也就是說，即便使圖框速率(frame rate)極小也可以保持顯示。在本發明的一個實施方式中，可以使圖框速率極小而能夠進行功耗低的驅動。
因為本實施方式的顯示裝置在不同的基板上形成驅動第一顯示元件的電晶體和驅動第二顯示元件的電 晶體，所以容易使用適於驅動各個顯示元件的結構及材料形成。
圖2示出顯示裝置10的方塊圖。顯示裝置10具有顯示部14。
顯示部14具有配置為矩陣狀的多個像素單元30。像素單元30具有第一像素31p和第二像素32p。
圖2示出第一像素31p及第二像素32p都具有對應於紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的三個顏色的顯示元件的例子。
第一像素31p所具有的顯示元件都是利用外光的反射的顯示元件。第一像素31p具有對應於紅色(R)的第一顯示元件31R、對應於綠色(G)的第一顯示元件31G、對應於藍色(B)的第一顯示元件31B。
第二像素32p所具有的顯示元件都是發光元件。第二像素32p具有對應於紅色(R)的第二顯示元件32R、對應於綠色(G)的第二顯示元件32G、對應於藍色(B)的第二顯示元件32B。
圖3A至圖3C是示出像素單元30的結構例子的示意圖。
第一像素31p具有第一顯示元件31R、第一顯示元件31G、第一顯示元件31B。第一顯示元件31R反射外光，並將紅色的光Rr射出到顯示面側。與此同樣，第一顯示元件31G、第一顯示元件31B也分別將綠色光Gr、藍色光Br射出到顯示面側。
第二像素32p具有第二顯示元件32R、第二顯示元件32G及第二顯示元件32B。第二顯示元件32R將紅色光Rt射出到顯示面側。與此同樣，第二顯示元件32G、第二顯示元件32B也分別將綠色光Gt、藍色光Bt射出到顯示面側。
圖3A對應於藉由驅動第一像素31p和第二像素32p的兩者來進行顯示的模式(第三模式)。在像素單元30中，藉由使用反射光(光Rr、光Gr、光Br)和透射光(光Rt、光Gt、光Bt)，可以將規定的顏色的光35tr射出到顯示面側。
圖3B對應於藉由只驅動第一像素31p使用反射光進行顯示的模式(第一模式)。在像素單元30中，例如在外光充分強的情況等下，只是用來自第一像素31p的光(光Rr、光Gr及光Br)而不驅動第二像素32p，由此可以將光35r射出到顯示面側。由此，可以進行功耗極低的驅動。
圖3C對應於藉由只驅動第二像素32p使用發光(透射光)進行顯示的模式(第二模式)。在像素單元30中，例如在外光極弱的情況等下，只使用來自第二像素32p的光(光Rt、光Gt及光Bt)而不驅動第一像素31p，由此可以將光35t射出到顯示面側。由此，可以進行鮮明的顯示。另外，藉由在周圍昏暗的情況下降低亮度，可以在抑制使用者所感到的刺眼的同時降低功耗。
對第一像素31p和第二像素32p所具有的顯 示元件的顏色、數量沒有限制。
圖4A至圖4C、圖5A至圖5C分別示出像素單元30的結構例子。注意，雖然在此示出與藉由驅動第一像素31p和第二像素32p的兩者來進行顯示的模式(第三模式)對應的示意圖，但是與上述說明同樣，也可以以藉由只驅動第一像素31p或第二像素32p的模式(第一模式及第二模式)來進行顯示。
圖4A、圖4C、圖5B所示的第二像素32p除了具有第二顯示元件32R、第二顯示元件32G、第二顯示元件32B之外還具有呈現白色(W)的第二顯示元件32W。
圖4B、圖5C所示的第二像素32p除了具有第二顯示元件32R、第二顯示元件32G、第二顯示元件32B之外還具有呈現黃色(Y)的第二顯示元件32Y。
與不具有第二顯示元件32W及第二顯示元件32Y的結構相比，圖4A至圖4C、圖5B、圖5C所示的結構可以降低使用第二像素32p的顯示模式(第二模式及第三模式)所需要的功耗。
圖4C所示的第一像素31p除了具有第一顯示元件31R、第一顯示元件31G、第一顯示元件31B之外還具有呈現白色(W)的第一顯示元件31W。
與圖3A所示的結構相比，圖4C所示的結構可以降低使用第一像素31p的顯示模式(第一模式及第三模式)所需要的功耗。
圖5A至圖5C所示的第一像素31p只具有呈現白色的第一顯示元件31W。此時，在只使用第一像素31p的顯示模式(第一模式)中，可以進行黑白顯示或灰階顯示，在使用第二像素32p的顯示模式(第二模式及第三模式)中，可以進行彩色顯示。
藉由採用這種結構，可以提高第一像素31p的開口率，所以可以提高第一像素31p的反射率，而顯示更明亮的影像。
第一模式例如適合用於顯示文件資訊等不需要彩色顯示的資訊。
接著，參照圖6至圖9B說明本實施方式的顯示裝置的結構實例。
〈結構實例1〉
圖6是顯示裝置100的透視示意圖。顯示裝置100具有貼合基板351與基板361的結構。在圖6中，以虛線表示基板361。
顯示裝置100具有顯示部362、電路364、佈線365及佈線367等。圖6示出在顯示裝置100中安裝有IC(積體電路)373、FPC372、IC375及FPC374的例子。因此，也可以將圖6所示的結構稱為具有顯示裝置100、IC及FPC的顯示模組。
作為電路364，例如可以使用掃描線驅動電路。
佈線365具有對顯示部362及電路364供應信號及電力的功能。該信號及電力從外部經由FPC372或者從IC373輸入到佈線365。佈線367具有對顯示部362及電路364供應信號及電力的功能。該信號及電力從外部經由FPC374或者從IC375輸入到佈線367。
作為IC373及IC375，例如可以使用具有掃描線驅動電路或信號線驅動電路等的IC。注意，顯示裝置100及顯示模組不一定需要設置有IC。另外，也可以將IC利用COF(Chip on Film：薄膜覆晶封裝)方式等安裝於FPC。
圖6示出顯示部362的一部分的放大圖。在顯示部362中以矩陣狀配置有多個顯示元件所具有的電極221b。電極221b具有反射可見光的功能，並被用作液晶元件31的反射電極。
此外，如圖6所示，電極221b具有開口451。再者，顯示部362在比電極221b更靠近基板351側具有發光元件32。來自發光元件32的光經過電極221b的開口451射出到基板361側。
圖7示出圖6所示的顯示裝置100的包括FPC372的區域的一部分、包括FPC374的區域的一部分、包括電路364的區域的一部分及包括顯示部362的區域的一部分的剖面的一個例子。
圖7所示的顯示裝置100在基板351與基板361之間具有電晶體201a、電晶體201b、液晶元件31、 發光元件32、電晶體110a、電晶體110b、電晶體110c、絕緣層220、彩色層231、彩色層232等。基板361與絕緣層220透過黏合層141黏合。基板351與絕緣層220透過黏合層51黏合。
在基板361之於基板351側設置有電晶體110a及電晶體201b。
顯示裝置所具有的電晶體的結構沒有限制。電路364所具有的電晶體和顯示部362所具有的電晶體既可以具有相同的結構，又可以具有不同的結構。電路364所具有的多個電晶體既可以都具有相同的結構，又可以組合兩種以上的結構。同樣地，顯示部362所具有的多個電晶體既可以都具有相同的結構，又可以組合兩種以上的結構。
電晶體110a具有：被用作閘極的導電層111；被用作閘極絕緣層的絕緣層291；半導體層112；以及被用作源極及汲極的導電層113a及導電層113b。
電晶體201b除了電晶體110a的結構之外還具有被用作閘極的導電層114。
作為電晶體201b，採用兩個閘極夾持形成通道的半導體層的結構。藉由採用這種結構，可以控制電晶體的臨界電壓。另外，也可以連接兩個閘極，並藉由對該兩個閘極供應同一信號，來驅動電晶體。與其他電晶體相比，這種電晶體能夠提高場效移動率，而可以增大通態電流(on-state current)。其結果是，可以製造能夠進行高 速驅動的電路。再者，能夠縮小電路部的佔有面積。藉由使用通態電流大的電晶體，即使因顯示裝置大型化或高清晰化而佈線數增多，也可以降低各佈線的信號延遲，而可以抑制顯示的不均勻。
或者，藉由對兩個閘極中的一個施加用來控制臨界電壓的電位，對另一個施加用來進行驅動的電位，可以控制電晶體的臨界電壓。
半導體層112、導電層113a及導電層113b被絕緣層292覆蓋。以接觸於絕緣層292的方式設置有導電層114。以接觸於絕緣層292及導電層114的方式設置有絕緣層293。
作為導電層114，較佳為使用包含氧化物的導電材料。藉由在包含氧的氛圍下形成構成導電層114的導電膜，可以對絕緣層292供應氧。較佳的是，成膜氣體中的氧氣體的比例為90%以上且100%以下。供應到絕緣層292中的氧藉由後續的熱處理被供應給半導體層112，由此可以實現半導體層112中的氧缺損的降低。
尤其是，作為導電層114，較佳為使用低電阻化了的氧化物半導體。此時，較佳為使用向絕緣層293釋放氫的絕緣膜，例如氮化矽膜等。藉由在絕緣層293的成膜中或後面的熱處理，氫被供應給導電層114中，由此可以有效地降低導電層114的電阻。
以接觸於絕緣層293的方式設置有彩色層231。彩色層231被絕緣層294覆蓋。
導電層296a藉由設於絕緣層292、絕緣層293及絕緣層294的開口與電晶體110a所具有的導電層113a連接。導電層296a被絕緣層295覆蓋。電極223a藉由設於絕緣層295的開口與導電層296a連接。因此，被用作液晶元件31的像素電極的電極223a與被用作電晶體110a的源極或汲極的導電層113a電連接。
絕緣層294及絕緣層295被用作平坦化層。藉由絕緣層295可以使電極223a的表面大致平坦，所以可以使液晶層222的配向狀態成為均勻。如果不需要則可以不設置絕緣層294及導電層296a。也就是說，電極223a與導電層113a也可以直接連接。
以接觸於電極223a的方式設置有絕緣層117。電極223a及絕緣層117被配向膜133b覆蓋。絕緣層117被用作用來保持液晶元件31的晶格間隙(cell gap)的間隔物。
液晶元件31是反射型液晶元件。液晶元件31具有層疊有電極221a、液晶層222、電極223a的疊層結構。以與電極221a的基板351一側接觸的方式設置有反射可見光的電極221b。電極221b具有開口451。電極221a及電極223a透過可見光。在液晶層222與電極221a之間設置有配向膜133a，在液晶層222與電極223a之間設置有配向膜133b。在基板361的外側的面設置有偏光板135。
在此，如圖7所示，在開口451中較佳為設 置有透過可見光的電極221a。由此，液晶層222在與開口451重疊的區域中也與其他區域同樣地配向，從而可以抑制因在該區域的境界部產生液晶的配向不良而產生非意圖的漏光。
電極221a被用作液晶元件31的共用電極。在設置有黏合層141的一部分的區域中設置有連接部252。在連接部252中，藉由導電粒子236使藉由對與電極223a同一的導電膜進行加工來獲得的導電層223b和電極221a的一部分電連接。因此，可以將電位從FPC374供應到電極221a。注意，也可以說電極221a及電極221b被用作液晶元件31的共用電極。
作為導電粒子236，可以使用其表面被金屬材料覆蓋的有機樹脂或二氧化矽等的粒子。作為金屬材料，較佳為使用鎳或金，因為其可以降低接觸電阻。較佳為使用如在鎳上還覆蓋有金等以層狀覆蓋有兩種以上的金屬材料的粒子。另外，作為導電粒子236，較佳為採用能夠彈性變形或塑性變形的材料。此時，有時導電粒子236成為圖7所示那樣的在縱向上被壓扁的形狀。藉由具有該形狀，可以增大導電粒子236與電極221a之間的接觸面積以及導電粒子236與導電層223b之間的接觸面積，從而可以降低接觸電阻並抑制連接不良等問題發生。
導電粒子236較佳為以由黏合層141覆蓋的方式配置。例如，可以將導電粒子236分散在被固化之前的黏合層141中。
在液晶元件31中，電極221b具有使可見光反射的功能，電極223a具有使可見光透過的功能。從基板361側入射的光被偏光板135偏振，透過電極223a、液晶層222，被電極221b反射。並且，再次透過液晶層222及電極223a，到達偏光板135(參照反射光22)。此時，可以由施加到電極221b與電極223a之間的電壓控制液晶的配向，來控制光的光學調變。也就是說，可以控制經過偏光板135射出的光的強度。由於特定的波長區域之外的光被彩色層231吸收，因此被提取的光例如呈現紅色。
作為設置在基板361外側的面的偏光板135，既可以使用直線偏光板，也可以使用圓偏光板。作為圓偏光板，例如可以使用將直線偏光板和四分之一波長相位差板層疊而成的偏光板。由此，可以抑制外光反射。本實施方式的顯示裝置100在顯示面側具有電晶體110a等多個電晶體。藉由設置圓偏光板，可以抑制佈線及這些電晶體的電極等導致的外光反射。此外，藉由根據偏光板的種類調整用於液晶元件31的液晶元件的晶格間隙、配向、驅動電壓等，可以實現所希望的對比度。
此外，可以在基板361的外側配置各種光學構件。作為光學構件，可以使用偏光板、相位差板、光擴散層(擴散薄膜等)、抗反射層及聚光薄膜(condensing film)等。此外，在基板361的外側也可以配置抑制塵埃的附著的抗靜電膜、不容易附著汙垢的具有疏水性的膜、 抑制使用時的損傷的硬塗膜等。
在絕緣層220之於基板351側設置有電晶體201a、電晶體110b及電晶體110c。電晶體110b及電晶體201a具有與電晶體201b同樣的結構。電晶體110c具有與電晶體110a同樣的結構。
絕緣層211的一部分被用作各電晶體的閘極絕緣層。絕緣層212覆蓋電晶體110c。電晶體110b及電晶體201a在絕緣層212與絕緣層213之間具有一對閘極中的一方。絕緣層214以覆蓋各電晶體的方式設置。此外，以覆蓋絕緣層214的方式設置有絕緣層215。絕緣層214及絕緣層215具有作為平坦化層之功能。注意，對覆蓋電晶體等的絕緣層的數量沒有限制。
較佳的是，將水或氫等雜質不容易擴散的材料用於覆蓋各電晶體的絕緣層中的至少一層。由此，可以將絕緣層被用作障壁膜。藉由採用這種結構，可以有效地抑制雜質從外部擴散到電晶體中，從而能夠實現可靠性高的顯示裝置。
導電層224a透過設於絕緣層212、絕緣層213及絕緣層214的開口與電晶體110b的源極或汲極連接。電極121a透過設於絕緣層215的開口與導電層224a連接。因此，被用作發光元件32的像素電極的電極121a與電晶體110b的源極或汲極電連接。如果不需要則可以不設置絕緣層214及導電層224a。也就是說，電極121a與電晶體110b的源極或汲極也可以直接連接。
發光元件32是底部發射型發光元件。發光元件32具有從絕緣層220側依次層疊有電極121a、EL層122及電極123的層疊結構。絕緣層216覆蓋電極121a的端部。電極123包含使可見光反射的材料，電極121a包含使可見光透射的材料。絕緣層125以覆蓋電極123的方式設置。發光元件32所發射的光經過彩色層232、絕緣層220、開口451及電極221a等射出到基板361側。
當藉由像素改變彩色層的顏色時，液晶元件31及發光元件32可以呈現各種顏色。顯示裝置100可以使用液晶元件31進行彩色顯示。顯示裝置100可以使用發光元件32進行彩色顯示。
在基板361的不與基板351重疊的區域中設置有連接部204a及連接部204b。
在連接部204a中，佈線365透過導電層224b、導電層121b及連接層242與FPC372電連接。藉由對同一導電膜進行加工，可以得到電極121a和導電層121b。藉由對同一導電膜進行加工，可以得到導電層224a和導電層224b。導電層121b透過連接層242與FPC372電連接。
同樣地，在連接部204b中，佈線367藉由導電層296b、導電層223c及連接層274與FPC374電連接。藉由對同一導電膜進行加工，可以得到導電層296a和導電層296b。藉由對同一導電膜進行加工，可以得到電極223a、導電層223b及導電層223c。導電層223c藉 由連接層274與FPC374電連接。
基板351及基板361可以使用玻璃、石英、陶瓷、藍寶石以及有機樹脂等。藉由將具有撓性的材料用於基板351及基板361，可以提高顯示裝置的撓性。
作為液晶元件31，例如可以採用使用VA(Vertical Alignment：垂直配向)模式的液晶元件。作為垂直配向模式，可以使用MVA(Multi-Domain Vertical Alignment：多象限垂直配向)模式、PVA(Patterned Vertical Alignment：圖案化垂直配向)模式、ASV(Advanced Super View：高級超視覺)模式等。
作為液晶元件31，可以採用使用各種模式的液晶元件。例如，除了VA(Vertical Alignment：垂直配向)模式以外，可以使用TN(Twisted Nematic：扭曲向列)模式、IPS(In-Plane-Switching：平面切換)模式、FFS(Fringe Field Switching：邊緣電場切換)模式、ASM(Axially Symmetric aligned Micro-cell：軸對稱排列微單元)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：反鐵電液晶)模式等的液晶元件。
液晶元件是利用液晶的光學調變作用來控制光的透過或非透過的元件。液晶的光學調變作用由施加到液晶的電場(包括橫向電場、縱向電場或傾斜方向電場)控制。作為用於液晶元件的液晶可以使用熱致液晶、低分 子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶(PDLC：Polymer Dispersed Liquid Crystal：聚合物分散液晶)、鐵電液晶、反鐵電液晶等。這些液晶材料根據條件呈現出膽固醇相、層列相、立方相、手向列相、各向同性相等。
作為液晶材料，可以使用正型液晶或負型液晶，根據所適用的模式或設計採用適當的液晶材料即可。
為了控制液晶的配向，可以設置配向膜。此外，在採用橫向電場方式的情況下，也可以使用不使用配向膜的呈現藍相的液晶。藍相是液晶相的一種，是指當使膽固醇液晶的溫度上升時即將從膽固醇相轉變到均質相之前出現的相。因為藍相只在窄的溫度範圍內出現，所以將其中混合了幾wt%以上的手性試劑的液晶組成物用於液晶層，以擴大溫度範圍。包含呈現藍相的液晶和手性試劑的液晶組成物的回應速度快，並且其具有光學各向同性。此外，包含呈現藍相的液晶和手性試劑的液晶組成物不需要配向處理，並且視角依賴性小。另外，由於不需要設置配向膜而不需要摩擦處理，因此可以防止由於摩擦處理而引起的靜電破壞，並可以降低製程中的液晶顯示裝置的不良、破損。
當採用反射型液晶元件時，將偏光板135設置在顯示面側。此外，當在顯示面側另外設置光擴散板時，可以提高辨識性，所以是較佳的。
可以在偏光板135的外側設置前光源。作為前光源，較佳為使用邊緣照明型前光源。當使用具備LED 的前光源時，可以降低功耗，所以是較佳的。
作為黏合層，可以使用紫外線固化等之光固化黏合劑、反應固化黏合劑、熱固性黏合劑、厭氧黏合劑等各種固化黏合劑。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-醋酸乙烯酯)樹脂等。尤其是，較佳為使用環氧樹脂等透濕性低的材料。另外，也可以使用兩液混合型樹脂。另外，也可以使用黏合薄片等。
作為連接層242及連接層274，可以使用異方性導電膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)、異方性導電膏(ACP：Anisotropic Conductive Paste)等。
發光元件32有頂部發射型、底部發射型或雙面發射型等。作為提取光之側的電極使用使可見光透過的導電膜。另外，作為不提取光之側的電極較佳為使用反射可見光的導電膜。
EL層122至少具有發光層。作為發光層以外的層，EL層122還可以具有包含電洞注入性高的物質、電洞傳輸性高的物質、電洞阻擋材料、電子傳輸性高的物質、電子注入性高的物質或雙極性的物質(電子傳輸性及電洞傳輸性高的物質)等的層。
作為EL層122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EL層122的層分別藉由蒸鍍法(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。
EL層122也可以具有量子點等無機化合物。例如，藉由將量子點用於發光層，也可以將其用作發光材料。
此外，藉由利用濾色片(彩色層)與微共振腔(microcavity)結構(光學調整層)的組合，可以從顯示裝置取出色純度高的光。光學調整層的厚度根據各像素的顏色而改變。
作為可用於電晶體的閘極、源極及汲極和構成顯示裝置的各種佈線及電極等導電層的材料，可以舉出鋁、鈦、鉻、鎳、銅、釔、鋯、鉬、銀、鉭或鎢等金屬或者以上述金屬為主要成分的合金等。可以以單層或疊層結構使用包含這些材料的膜。
另外，作為透光性導電材料，可以使用氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、包含鎵的氧化鋅等導電氧化物或石墨烯。或者，可以使用金、銀、白金、鎂、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀或鈦等金屬材料、包含該金屬材料的合金材料。或者，還可以使用該金屬材料的氮化物(例如，氮化鈦)等。另外，當使用金屬材料、合金材料(或者它們的氮化物)時，將其形成為薄到具有透光性即可。此外，可以使用上述材料的疊層膜作為導電層。例如，藉由使用銀和鎂的合金與銦錫氧化物的疊層膜等，可以提高導電性，所以是較佳的。上述材料也可以用於構成顯示裝置的各種佈線及電極等的導電層、顯示 元件所具有的導電層(被用作像素電極或共用電極的導電層)。
作為可用於各絕緣層的絕緣材料，例如可以舉出丙烯酸樹脂或環氧樹脂等樹脂、無機絕緣材料如氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽或氧化鋁等。
作為能夠用於彩色層的材料，可以舉出金屬材料、樹脂材料、包含顏料或染料的樹脂材料等。
〈結構實例2〉
圖8A示出顯示裝置100A的顯示部的剖面圖。
顯示裝置100A與顯示裝置100的不同之處在於：顯示裝置100A不具有彩色層231。其他結構與顯示裝置100相同，因此省略詳細說明。
液晶元件31呈現白色。因為顯示裝置100A不具有彩色層231，所以可以使用液晶元件31以黑白或灰階進行顯示。
〈結構實例3〉
圖8B示出顯示裝置100B的顯示部的剖面圖。
顯示裝置100B與顯示裝置100的不同之處在於：顯示裝置100B具有絕緣層239且不具有彩色層232。其他結構與顯示裝置100相同，因此省略詳細說明。
在絕緣層293與彩色層231之間設置有絕緣 層239。絕緣層239以與使用液晶元件31的顯示區域(以下，記載為反射區域)重疊的方式設置，而不與發光元件32的發光區域(以下，記載為透過區域)重疊。因此，反射區域的彩色層231的厚度與透過區域的彩色層231的厚度不同。
在反射區域中，光往復地通過彩色層231中(參照反射光22)。另一方面，在透過區域中，光只通過彩色層231中一次(參照發光21)。因此，當反射區域的彩色層231的厚度與透過區域的彩色層231的厚度相同時，有時顯示的色階產生差異。
藉由設置絕緣層239，可以使彩色層231的厚度在反射區域與透過區域不同。由此，使用液晶元件31的顯示和使用發光元件32的顯示的兩者可以進行色階良好的顯示。
反射區域的彩色層231的厚度較佳為透過區域的彩色層231的厚度的40%以上且60%以下。
注意，改變彩色層231的厚度的方法不侷限於部分地設置絕緣層239的方法。例如，既可以採用層疊兩層以上的彩色層231的疊層結構，又可以採用透過區域中的構成彩色層231的層數比反射區域中的構成彩色層231的層數多的結構。或者，也可以使用多灰階遮罩形成具有厚度彼此不同的兩個區域的彩色層。
如圖7所示，也可以設置多個彩色層(彩色層231及彩色層232)。發光21經過彩色層231及彩色 層232的兩者。反射光22只經過彩色層231。即使採用上述結構，藉由使用液晶元件31的顯示和使用發光元件32的顯示的兩者也可以進行色階良好的顯示。
作為絕緣層239，可以使用有機材料也可以使用無機材料。
〈結構實例4〉
圖9A所示的顯示裝置100C與顯示裝置100的不同之處在於：顯示裝置100C分別塗布EL層122且不具有彩色層232。其他結構與顯示裝置100相同，因此省略詳細說明。
在採用分別塗布方式的發光元件32中，分別塗布構成EL層122的層中的至少一個層(典型的是發光層)，也可以分別塗布構成EL層的所有層。
〈結構實例5〉
圖9B所示的顯示裝置100D與顯示裝置100C的不同之處在於：顯示裝置100D不具有基板351及基板361且具備具有撓性的基板381、具有撓性的基板382、黏合層383及絕緣層384。其他結構與顯示裝置100C相同，因此省略詳細說明。
當製造顯示裝置100D時，例如，首先在製造基板上隔著剝離層形成絕緣層384並在絕緣層384上形成電晶體110a及電極223a等。然後，使製造基板與絕緣層 384分離，使用黏合層383將具有撓性的基板382貼合到露出的絕緣層384。因此，可以將電晶體110a及電極223a等從製造基板轉置到具有撓性的基板382。由此，可以實現顯示裝置的輕量化及薄型化。此外，可以提高顯示裝置的撓性。另外，也可以根據具有撓性的基板的耐熱性及被剝離層的形成溫度而在具有撓性的基板382上直接製造電晶體110a及電極223a等。因此，可以實現圖7所示的顯示裝置100的輕量化及薄型化。此外，可以提高顯示裝置的撓性。
在本發明的一個實施方式中，對顯示裝置所具有的電晶體的結構沒有特別的限制。例如，可以採用平面型電晶體、交錯型電晶體或反交錯型電晶體。此外，電晶體都可以具有頂閘極結構或底閘極結構。或者，也可以在通道的上下設置有閘極電極。
圖10A至圖10C示出與電晶體110a等不同的結構的電晶體的例子。
圖10A所示的電晶體110d是頂閘極結構的電晶體。
電晶體110d具有導電層111、絕緣層132、半導體層112、絕緣層133、導電層113a及導電層113b。導電層111設置在絕緣層131上。導電層111隔著絕緣層132與半導體層112重疊。導電層113a及導電層113b通過設置在絕緣層133中的開口與半導體層112電連接。在電晶體110d上設置有絕緣層134。可以藉由設 置在絕緣層134中的開口使導電層113b與顯示元件的像素電極電連接。
導電層111被用作閘極。絕緣層132被用作閘極絕緣層。導電層113a和導電層113b中的一方被用作源極，另一方被用作汲極。
由於在電晶體110d中容易使導電層111與導電層113a之間或者導電層111與導電層113b之間的物理上距離離開，所以能夠減少它們之間的寄生電容。
圖10B所示的電晶體110e除了電晶體110d的結構之外還具有導電層115及絕緣層138。導電層115設置在絕緣層131上並具有與半導體層112重疊的區域。絕緣層138以覆蓋導電層115及絕緣層131的方式設置。
導電層115與上述導電層114同樣地被用作一對閘極中的一方。由此，可以提高電晶體的通態電流並控制臨界電壓。
圖10C示出層疊電晶體110f和電晶體110g的結構。電晶體110f具有一個閘極。電晶體110g具有兩個閘極。
電晶體110f具有被用作閘極的導電層111、半導體層112、被用作源極及汲極的導電層113a及導電層113b。絕緣層132的一部分被用作電晶體110f的閘極絕緣層。導電層113b的一部分被用作電晶體110f的源極或汲極。
電晶體110g具有被用作閘極的導電層113b、 被用作閘極的導電層114a、半導體層112a、被用作源極及汲極的導電層113c及導電層113d。絕緣層133的一部分被用作電晶體110g的閘極絕緣層。導電層113b的一部分被用作電晶體110g的閘極。絕緣層139的一部分被用作電晶體110g的閘極絕緣層。
電晶體110f及電晶體110g較佳為用於發光元件32的像素電路。例如，較佳為將電晶體110f用作控制像素的選擇非選擇狀態的電晶體(也稱為開關電晶體或選擇電晶體)並將電晶體110g用作控制流過發光元件32的電流的電晶體(也稱為驅動電晶體)。
導電層114b藉由設置在絕緣層139中的開口與導電層113c電連接。可以藉由設置在絕緣層134中的開口使導電層113c與顯示元件的像素電極電連接。
下面，參照圖11A至圖14B明確地說明本實施方式的顯示裝置的製造方法。
構成顯示裝置的薄膜(絕緣膜、半導體膜、導電膜等)可以利用濺射法、化學氣相沉積(CVD：Chemical Vapor Deposition)法、真空蒸鍍法、脈衝雷射沉積(PLD：Pulsed Laser Deposition)法、原子層沉積(ALD：Atomic Layer Deposition)法等形成。作為CVD法，也可以利用電漿增強化學氣相沉積(PECVD：Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)法、熱CVD法。作為熱CVD法的例子，可以利用有機金屬化學氣相沉積(MOCVD：Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 法。
構成顯示裝置的薄膜(絕緣膜、半導體膜、導電膜等)可以利用旋塗法、浸漬法、噴塗法、噴墨法、分配器法、網版印刷法、平板印刷法、刮刀(doctor knife)法、狹縫式塗布法、輥塗法、簾式塗布法、刮刀式塗布法等方法形成。
當對構成顯示裝置的薄膜進行加工時，可以利用光微影法等進行加工。另外，可以利用使用遮蔽遮罩的成膜方法形成島狀的薄膜。另外，可以利用奈米壓印法、噴砂法、剝離法等對薄膜進行加工。在光微影法中有如下方法：在要進行加工的薄膜上形成阻劑遮罩，藉由蝕刻等對該薄膜進行加工，並去除阻劑遮罩的方法；在形成感光性薄膜之後，進行曝光及顯影來將該薄膜加工為所希望的形狀的方法。
當在光微影法中使用光時，作為用於曝光的光，例如可以使用i線(波長為365nm)、g線(波長為436nm)、h線(波長為405nm)或將這些光混合而成的光。另外，還可以使用紫外光、KrF雷射或ArF雷射等。另外，也可以利用液浸曝光技術進行曝光。作為用於曝光的光，也可以使用極紫外光(EUV：Extreme Ultra-Violet)或X射線。另外，也可以使用電子束代替用於曝光的光。當使用極紫外光、X射線或電子束時，可以進行極其微細的加工，所以是較佳的。另外，在藉由電子束等光束的掃描進行曝光時，不需要光罩。
作為薄膜的蝕刻方法，可以利用乾蝕刻法、濕蝕刻法及噴砂法等。
〈製造方法的例子〉
以下，說明圖7所示的顯示裝置100的製造方法的一個例子。
首先，在基板361上形成電晶體110a(圖11A)。
對用於電晶體的半導體材料沒有特別的限定，例如可以將第14族元素、化合物半導體或氧化物半導體用於半導體層。典型的是，可以使用包含矽的半導體、包含砷化鎵的半導體或包含銦的氧化物半導體等。
在此，示出製造作為半導體層112具有氧化物半導體層的底閘極結構的電晶體的情況。
作為電晶體的半導體，較佳為使用氧化物半導體。藉由使用能帶間隙比矽寬且載子密度比矽小的半導體材料，可以降低電晶體的關態電流。
明確而言，首先在基板361上形成導電層111。導電層111可以在形成導電膜之後形成阻劑遮罩，對該導電膜進行蝕刻，然後去除阻劑遮罩而形成。
接著，形成絕緣層291。
作為絕緣層291，例如可以使用氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜等無機絕緣膜。另外，也可以使用氧化鉿膜、氧化釔膜、 氧化鋯膜、氧化鎵膜、氧化鉭膜、氧化鎂膜、氧化鑭膜、氧化鈰膜及氧化釹膜等。此外，也可以使用上述絕緣膜的兩個以上的疊層。
由於無機絕緣膜在成膜溫度高時成為緻密且阻擋性高的膜，所以較佳為以高溫度形成。形成無機絕緣膜時的基板溫度較佳為室溫(25℃)以上且350℃以下，更佳為100℃以上且300℃以下。
接著，形成半導體層112。在本實施方式中，作為半導體層112形成氧化物半導體層。氧化物半導體層可以在形成氧化物半導體膜之後形成阻劑遮罩，對該氧化物半導體膜進行蝕刻，然後去除阻劑遮罩而形成。
形成氧化物半導體膜時的基板溫度較佳為350℃以下，更佳為室溫以上且200℃以下，進一步較佳為室溫以上且130℃以下。
氧化物半導體膜可以使用惰性氣體和氧氣體之中之一方或雙方進行成膜。注意，對形成氧化物半導體膜時的氧流量比(氧分壓)沒有特別的限制。但是，在要獲得場效移動率高的電晶體的情況下，形成氧化物半導體膜時的氧流量比(氧分壓)較佳為0%以上且30%以下，更佳為5%以上且30%以下，進一步較佳為7%以上且15%以下。
氧化物半導體膜較佳為至少包含銦或鋅。尤其較佳為包含銦及鋅。
氧化物半導體的能隙較佳為2eV以上，更佳 為2.5eV以上，進一步較佳為3eV以上。如此，藉由使用能隙寬的氧化物半導體，可以減少電晶體的關態電流。
氧化物半導體膜可以藉由濺射法形成。除此之外，例如還可以利用PLD法、PECVD法、熱CVD法、ALD法、真空蒸鍍法等。
注意，在實施方式3中說明氧化物半導體的一個例子。
接著，形成導電層113a及導電層113b。導電層113a及導電層113b可以在形成導電膜之後形成阻劑遮罩，對該導電膜進行蝕刻，然後去除阻劑遮罩而形成。導電層113a及導電層113b都與半導體層112連接。
在對導電層113a及導電層113b進行加工時，有時沒有被阻劑遮罩覆蓋的半導體層112的一部分因為蝕刻處理而被減薄。
藉由上述步驟，可以製造電晶體110a(圖11A)。在電晶體110a中，導電層111的一部分被用作閘極，絕緣層291的一部分被用作閘極絕緣層，導電層113a及導電層113b分別被用作源極和汲極中的一方。
接著，形成覆蓋電晶體110a的絕緣層292，在絕緣層292上形成絕緣層293(圖11A)。絕緣層292及絕緣層293可以藉由與絕緣層291相同的方法形成。
作為絕緣層292，較佳為使用在包含氧的氛圍下形成的氧化矽膜或氧氮化矽膜等氧化物絕緣膜。再者，作為絕緣層293，較佳為在該氧化矽膜或氧氮化矽膜上層 疊氮化矽膜等不容易使氧擴散和透過的絕緣膜。在包含氧的氛圍下形成的氧化物絕緣膜可以是藉由加熱容易釋放多量的氧的絕緣膜。藉由在這種釋放氧的氧化物絕緣膜與不容易使氧擴散和透過的絕緣膜層疊在一起的狀態下進行加熱處理，可以對氧化物半導體層供應氧。其結果是，可以填補氧化物半導體層中的氧缺損及氧化物半導體層與絕緣層292之間的介面的缺陷，從而可以降低缺陷能階。由此，可以實現可靠性極高的顯示裝置。
接著，在絕緣層293上形成彩色層231。藉由利用光微影法並使用感光性材料形成彩色層231，可以將彩色層231加工為島狀。
接著，在彩色層231及絕緣層293上形成絕緣層294。
絕緣層294較佳為被用作平坦化層。作為絕緣層294，可以適用丙烯酸樹脂、環氧樹脂等。作為絕緣層294，也可以使用能夠用於絕緣層291的無機絕緣膜。
接著，在絕緣層292、絕緣層293及絕緣層294中形成到達電晶體110a所具有的導電層113a的開口。
接著，形成導電層296a。導電層296a可以在形成導電膜之後形成阻劑遮罩，對該導電膜進行蝕刻，然後去除阻劑遮罩而形成。在此，電晶體110a所具有的導電層113a與導電層296a連接。
接著，在絕緣層294及導電層296a上形成絕 緣層295。絕緣層295較佳為被用作平坦化層。絕緣層295可以援用能夠用於絕緣層294的有機絕緣膜或無機絕緣膜。
接著，在絕緣層295中形成到達導電層296a的開口。
接著，形成電極223a。電極223a可以在形成導電膜之後形成阻劑遮罩，對該導電膜進行蝕刻，然後去除阻劑遮罩而形成。在此，導電層296a與電極223a連接。由此，可以使電晶體110a所具有的導電層113a與電極223a電連接。電極223a使用透過可見光的導電材料形成。
接著，在電極223a上形成絕緣層117。作為絕緣層117，較佳為使用有機絕緣膜。
接著，在電極223a及絕緣層117上形成配向膜133b(圖11A)。藉由在形成樹脂等薄膜之後進行摩擦處理，可以形成配向膜133b。
此外，與參照圖11A說明的製程獨立地進行圖11B至圖14A所示的製程。
首先，在製造基板61上形成剝離層62(圖11B)。
製造基板61具有容易搬送的程度的剛性，且對製程時的溫度具有耐熱性。作為能夠用於製造基板61的材料，例如可以舉出玻璃、石英、陶瓷、藍寶石、樹脂、半導體、金屬或合金等。作為玻璃，例如可以舉出無 鹼玻璃、鋇硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃等。
剝離層62可以使用有機材料或無機材料形成。
在使用有機材料形成剝離層62的情況下，較佳為採用具有感光性的材料，較佳為使用具有感光性及熱固性的材料。
藉由使用具有感光性的材料，並藉由使用光的光微影法而可以去除其一部分。明確而言，在形成材料之膜之後進行用來去除溶劑的熱處理(也稱為預烘乾處理)，然後使用光罩進行曝光。接著，藉由進行顯影處理，去除不需要的部分。然後，進行熱處理(也稱為後烘乾處理)。在後烘乾處理中，較佳為以形成在剝離層62上的各層的製造溫度以上的溫度進行加熱。加熱溫度例如較佳為350℃以上且450℃以下，更佳為350℃以上且400℃以下，進一步較佳為350℃以上且375℃以下。由此，可以大幅度地抑制電晶體的製程中的來自剝離層62的脫氣。
剝離層62較佳為使用感光性的聚醯亞胺樹脂(也稱為photo sensitive polyimide、PSPI)形成。
此外，作為能夠用於剝離層62的有機材料，例如可以舉出丙烯酸樹脂、環氧樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺醯胺樹脂、矽氧烷樹脂、苯并環丁烯類樹脂及酚醛樹脂等。
剝離層62較佳為使用旋塗機形成。藉由利用 旋塗法，可以在大尺寸基板上均勻地形成薄膜。
剝離層62較佳為使用黏度為5cP以上且小於500cP、較佳為5cP以上且小於100cP、更佳為10cP以上且50cP以下的溶液形成。溶液的黏度越低，塗佈越容易進行。另外，在溶液的黏度低時，可以抑制氣泡的混入，從而可以形成品質良好的膜。
在使用有機材料的情況下，剝離層62的厚度較佳為0.01μm以上且小於10μm，更佳為0.1μm以上且3μm以下，進一步較佳為0.5μm以上且1μm以下。藉由使用低黏度的溶液，容易將剝離層62形成得薄。藉由將剝離層62的厚度設定在上述範圍內，可以減少製造成本。注意，剝離層62的厚度不侷限於此，也可以將剝離層62的厚度設定為10μm以上，例如，10μm以上且200μm以下。
另外，作為剝離層62的形成方法，可以舉出浸漬法、噴塗法、噴墨法、分配器法、網版印刷法、平板印刷法、刮刀(doctor knife)法、狹縫式塗布法、輥塗法、簾式塗布法、刮刀式塗布法等。
作為能夠用於剝離層62的無機材料，可以舉出包含選自鎢、鉬、鈦、鉭、鈮、鎳、鈷、鋯、鋅、釕、銠、鈀、鋨、銥及矽中的元素的金屬、包含該元素的合金或包含該元素的化合物等。包含矽的層的結晶結構可以是非晶、微晶或多晶中的任一種。
在使用無機材料的情況下，剝離層62的厚度 較佳為1nm以上且1000nm以下，較佳為10nm以上且200nm以下，更佳為10nm以上且100nm以下。
在使用無機材料的情況下，剝離層62例如可以藉由濺射法、CVD法、ALD法、蒸鍍法等形成。
作為剝離層62，可以適當地選擇在絕緣層220(參照圖7等)及電極221a與剝離層62之間的介面產生剝離的材料。另外，也可以具有在製造基板61與剝離層62之間的介面或者在剝離層62中產生剝離的結構。例如，作為剝離層62，也可以層疊包含鎢等的高熔點金屬材料的層和包含該金屬材料的氧化物的層以及層疊有多層氮化矽、氧氮化矽、氮氧化矽等的層。當將高熔點金屬材料用於剝離層62時，可以提高在形成剝離層之後形成的層的形成溫度，從而可以降低雜質的濃度而實現可靠性高的顯示裝置。此外，當構成為在製造基板61與剝離層62之接面或者在剝離層62中產生剝離的結構時，也可以具有在剝離之後去除對顯示裝置來說不需要的剝離層62之工程。此外，也可以不去除剝離層62而將剝離層62用作顯示裝置的構成要素。
接著，在剝離層62上形成電極221a，在電極221a上形成電極221b。電極221b在電極221a上具有開口451。電極221a及電極221b分別可以在形成導電膜之後形成阻劑遮罩，對該導電膜進行蝕刻，然後去除阻劑遮罩而形成。電極221a使用透過可見光的導電材料形成。電極221b使用反射可見光的導電材料形成。
接著，形成絕緣層220(圖12A)。
絕緣層220能夠被用作防止剝離層62所包含的雜質擴散到後面形成的電晶體或顯示元件的障壁層。在作為剝離層62使用有機材料的情況下，絕緣層220較佳為防止在對剝離層62進行加熱時剝離層62所包含的水分等擴散到電晶體或顯示元件。由此，絕緣層220較佳為具有高阻擋性。
作為絕緣層220，可以使用能夠用於絕緣層291的無機絕緣膜以及丙烯酸樹脂或環氧樹脂等樹脂等。
接著，在絕緣層220上形成電晶體110b及電晶體110c。本製程可以援用電晶體110a的製程。另外，形成覆蓋電晶體110c的絕緣層212。絕緣層212以覆蓋電晶體110b及電晶體110c分別具有的半導體層、被用作源極的導電層及被用作汲極的導電層的方式形成。接著，在絕緣層212上形成電晶體110b的導電層114。接著，形成覆蓋電晶體110b及電晶體110c的絕緣層213。再者，在絕緣層213上形成彩色層232，然後形成絕緣層214。
絕緣層211可以藉由與絕緣層291同樣的方法形成。絕緣層212可以藉由與絕緣層292同樣的方法形成。
電晶體110b所具有的導電層114可以在形成導電膜之後形成阻劑遮罩，對該導電膜進行蝕刻，然後去除阻劑遮罩而形成。
絕緣層213可以藉由與絕緣層293同樣的方法形成。彩色層232可以藉由與彩色層231同樣的方法形成。絕緣層214可以藉由與絕緣層294同樣的方法形成。
接著，在絕緣層212、絕緣層213及絕緣層214中形成到達電晶體110b所具有的源極或汲極的開口。
接著，形成導電層224a(圖12B)。導電層224a可以在形成導電膜之後形成阻劑遮罩，對該導電膜進行蝕刻，然後去除阻劑遮罩而形成。在此，電晶體110b所具有的源極或汲極與導電層224a連接。
接著，在絕緣層214及導電層224a上形成絕緣層215。因為絕緣層215是具有後面形成的顯示元件的被形成面的層，所以較佳為被用作平坦化層。絕緣層215可以援用能夠用於絕緣層294的有機絕緣膜或無機絕緣膜。
接著，在絕緣層215中形成到達導電層224a的開口。
接著，形成電極121a(圖12C)。電極121a可以在形成導電膜之後形成阻劑遮罩，對該導電膜進行蝕刻，然後去除阻劑遮罩而形成。在此，導電層224a與電極121a連接。因此，可以使電晶體110b所具有的源極或汲極與電極121a電連接。電極121a使用透過可見光的導電材料形成。
接著，形成覆蓋電極121a的端部的絕緣層 216。絕緣層216可以援用能夠用於絕緣層294的有機絕緣膜或無機絕緣膜。絕緣層216在與電極121a重疊的部分中具有開口。
接著，形成EL層122及電極123。電極123的一部分被用作發光元件32的共用電極。電極123使用反射可見光的導電材料形成。
EL層122可以藉由蒸鍍法、塗佈法、印刷法或噴射法等的方法形成。在按每個像素分別形成EL層122時，可以採用使用金屬遮罩等陰影遮罩的蒸鍍法或噴墨法等。在不按每個像素分別形成EL層122時，可以採用不使用金屬遮罩的蒸鍍法。
作為EL層122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。
在形成EL層122之後進行的各製程中，需要使對EL層122進行加熱的溫度為EL層122的耐熱溫度以下。電極123可以藉由蒸鍍法或濺射法等形成。
藉由上述製程，可以形成發光元件32(圖12C)。發光元件32具有層疊有其一部分被用作像素電極的電極121a、EL層122及其一部分被用作共用電極的電極123的結構。
雖然在此示出作為發光元件32製造底部發射型發光元件的例子，但是本發明的一個實施方式不侷限於此。
發光元件有頂部發射結構、底部發射結構或 雙面發射結構。作為提取光之側的電極使用使可見光透過的導電膜。另外，作為不提取光之側的電極較佳為使用反射可見光的導電膜。
接著，以覆蓋電極123的方式形成絕緣層125。絕緣層125被用作抑制水等雜質擴散到發光元件32的保護層。發光元件32被絕緣層125密封。較佳為在形成電極123之後以不暴露於大氣的方式形成絕緣層125。
絕緣層125例如較佳構成為包括能夠用於上述絕緣層291的阻擋性高的無機絕緣膜。另外，也可以使用無機絕緣膜和有機絕緣膜的疊層。
形成絕緣層125時的基板溫度較佳為EL層122的耐熱溫度以下的溫度。絕緣層125可以藉由ALD法或濺射法等形成。ALD法及濺射法能夠以低溫進行成膜，所以是較佳的。當利用ALD法時，絕緣層125的覆蓋性變高，所以是較佳的。
接著，在絕緣層125的表面使用黏合層51貼合基板351(圖13A)。
作為黏合層51，可以使用紫外線固化型等之光固化黏合劑、反應固化黏合劑、熱固性黏合劑、厭氧黏合劑等各種固化黏合劑。另外，也可以使用黏合薄片等。
作為基板351，例如可以使用如下材料：聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯樹脂、聚丙烯腈樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碳酸酯(PC)樹 脂、聚醚碸(PES)樹脂、聚醯胺樹脂(尼龍、芳族聚醯胺等)、聚矽氧烷樹脂、環烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺-醯亞胺樹脂、聚氨酯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚四氟乙烯(PTFE)樹脂、ABS樹脂以及纖維素奈米纖維等。作為基板351，還可以使用玻璃、石英、樹脂、金屬、合金或半導體等各種材料。作為基板351，還可以使用其厚度允許其具有撓性的玻璃、石英、樹脂、金屬、合金或半導體等各種材料。
接著，剝離製造基板61(圖13B)。
可以根據剝離層62及製造基板61等的材料及形成方法等而將分離面形成在各種位置上。
圖13B示出在剝離層62與電極221a之間的介面產生分離的例子。電極221a因分離而露出。
剝離層62也可以在進行分離之前形成分離起點。例如，藉由照射雷射，可以使剝離層62脆化或者降低剝離層62與電極221a(或製造基板61)之間的密接性。
例如，藉由對剝離層62施加拉伸垂直方向的力量，可以剝離製造基板61。明確而言，藉由吸附基板351的頂面的一部分向上方拉伸，可以剝離製造基板61。
可以將刀具等銳利的形狀的器具插入剝離層62與製造基板61之間來形成分離起點。另外，也可以使用銳利的形狀的器具從基板351一側切入剝離層62來形成分離起點。
當在剝離層62與製造基板61的介面或者在剝離層62中產生分離時，也可以在剝離製造基板61之後去除殘留在電極221a一側的剝離層62。在剝離層62也可以殘留下來的情況下，就不需要去除剝離層62。
接著，在露出的電極221a的表面形成配向膜133a(圖14A)。藉由在形成樹脂等的薄膜之後進行摩擦處理，可以形成配向膜133a。
然後，將參照圖11A說明的完成製程的基板361與完成直到圖14A為止的製程的基板351夾著液晶層222貼合(圖14B)。雖然在圖14B中未圖示，但是如圖7等所示，使用黏合層141貼合基板351與基板361。黏合層141可以援用能夠用於黏合層51的材料。
如上所述，可以製造顯示裝置100。
如上所述，因為本實施方式的顯示裝置具有兩種顯示元件，該顯示裝置能夠切換多個顯示模式而使用，所以無論周圍的亮度如何都具有高辨識性及高方便性。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。另外，在本說明書中，當在一個實施方式中示出多個結構實例時，可以適當地組合結構實例。
實施方式2
在本實施方式中，參照圖15A至圖17B說明在實施方式1中說明的顯示裝置的更具體的結構實例。
在本實施方式中說明的顯示裝置具有反射型液晶元件和發光元件，能夠進行透射模式顯示和反射模式顯示。
圖15A是顯示裝置400的方塊圖。顯示裝置400具有顯示部362、電路GD及電路SD。顯示部362具有排列為矩陣狀的多個像素410。
顯示裝置400具有多個佈線G1、多個佈線G2、多個佈線ANO、多個佈線CSCOM、多個佈線S1以及多個佈線S2。多個佈線G1、多個佈線G2、多個佈線ANO以及多個佈線CSCOM分別與在箭頭R表示的方向上排列的多個像素410及電路GD電連接。多個佈線S1及多個佈線S2分別與在箭頭C表示的方向上排列的多個像素410及電路SD電連接。
注意，雖然為了簡化在此示出了具有一個電路GD和一個電路SD的結構，但是也可以分別設置用來驅動液晶元件的電路GD和電路SD以及用來驅動發光元件的電路GD和電路SD。
像素410具有反射型液晶元件及發光元件。
圖15B1至圖15B3示出像素410所具有的電極311的結構例子。電極311被用作液晶元件的反射電極。在圖15B1、圖15B2的電極311中設置有開口451。
在圖15B1、圖15B2中，以虛線示出位於與電極311重疊的區域中的發光元件360。發光元件360與電極311所具有的開口451重疊。由此，發光元件360所 發射出的光通過開口451射出到顯示面側。
在圖15B1中，在箭頭R表示的方向上相鄰的像素410是對應於不同的顏色的像素。此時，如圖15B1所示，較佳為在箭頭R表示的方向上相鄰的兩個像素中開口451以不設置在一列上的方式設置於電極311的不同位置上。由此，可以將兩個發光元件360分開地配置，從而可以抑制發光元件360所發射出的光入射到相鄰的像素410所具有的彩色層的現象(也稱為串擾)。另外，由於可以將相鄰的兩個發光元件360分開地配置，因此即使利用陰影遮罩等分別製造發光元件360的EL層，也可以實現高解析度的顯示裝置。
在圖15B2中，在箭頭C表示的方向上相鄰的像素410是對應於不同的顏色的像素。圖15B2也是同樣的，較佳為在箭頭C表示的方向上相鄰的兩個像素中開口451以不設置在一列上的方式設置於電極311的不同位置上。
開口451的總面積相對於非開口部的總面積的比例越小，越可以使使用液晶元件的顯示明亮。另外，開口451的總面積相對於非開口部的總面積的比例越大，越可以使使用發光元件360的顯示明亮。
開口451的形狀例如可以為多角形、四角形、橢圓形、圓形或十字狀等的形狀。另外，也可以為細長的條狀、狹縫狀、方格狀的形狀。另外，也可以以靠近相鄰的像素的方式配置開口451。較佳的是，將開口451 配置為靠近顯示相同的顏色的其他像素。由此，可以抑制產生串擾。
此外，如圖15B3所示，發光元件360的發光區域也可以位於不設置有電極311的部分。由此，發光元件360所發射出的光射出到顯示面側。
作為電路GD，可以使用移位暫存器等各種順序電路等。作為電路GD可以使用電晶體及電容元件等。電路GD所具有的電晶體可以藉由與像素410所包括的電晶體相同的製程形成。
電路SD與佈線S1電連接。作為電路SD，例如可以使用積體電路。明確而言，作為電路SD，可以使用形成在矽基板上的積體電路。
例如，可以利用COG(Chip on glass：晶粒玻璃接合)方式或COF方式等將電路SD安裝於與像素410電連接的焊墊上。明確而言，可以使用異方性導電膜將積體電路安裝於焊墊上。
圖16是像素410的電路圖的一個例子。圖16示出相鄰的兩個像素410。
像素410具有開關SW1、電容元件C1、液晶元件340、開關SW2、電晶體M、電容元件C2以及發光元件360等。另外，佈線G1、佈線G2、佈線ANO、佈線CSCOM、佈線S1及佈線S2與像素410電連接。另外，圖16示出與液晶元件340電連接的佈線VCOM1以及與發光元件360電連接的佈線VCOM2。
圖16示出將電晶體用於開關SW1及開關SW2時的例子。
開關SW1的閘極與佈線G1連接。開關SW1的源極和汲極中的一個與佈線S1連接，另一個與電容元件C1的一個電極及液晶元件340的一個電極連接。電容元件C1的另一個電極與佈線CSCOM連接。液晶元件340的另一個電極與佈線VCOM1連接。
開關SW2的閘極與佈線G2連接。開關SW2的源極和汲極中的一個與佈線S2連接，另一個與電容元件C2的一個電極及電晶體M的閘極連接。電容元件C2的另一個電極與電晶體M的源極和汲極中的一個及佈線ANO連接。電晶體M的源極和汲極中的另一個與發光元件360的一個電極連接。發光元件360的另一個電極與佈線VCOM2連接。
圖16示出電晶體M具有夾著半導體的兩個互相連接著的閘極的例子。由此，可以提高電晶體M能夠流過的電流量。
可以對佈線G1供應將開關SW1控制為導通狀態或非導通狀態的信號。可以對佈線VCOM1供應規定的電位。可以對佈線S1供應控制液晶元件340所具有的液晶的配向狀態的信號。可以對佈線CSCOM供應規定的電位。
可以對佈線G2供應將開關SW2控制為導通狀態或非導通狀態的信號。可以對佈線VCOM2及佈線 ANO分別供應產生用來使發光元件360發光的電位差的電位。可以對佈線S2供應控制電晶體M的導通狀態的信號。
圖16所示的像素410例如在以反射模式進行顯示時，可以利用供應給佈線G1及佈線S1的信號驅動，並利用液晶元件340的光學調變而進行顯示。另外，在以透射模式進行顯示時，可以利用供應給佈線G2及佈線S2的信號驅動，並使發光元件360發光而進行顯示。另外，在以兩個模式驅動時，可以利用分別供應給佈線G1、佈線G2、佈線S1及佈線S2的信號而驅動。
注意，雖然圖16示出一個像素410具有一個液晶元件340及一個發光元件360的例子，但是不侷限於此。圖17A示出一個像素410具有一個液晶元件340及四個發光元件360(發光元件360r、360g、360b、360w)的例子。與圖16不同，圖17A所示的像素410可以利用一個像素進行使用發光元件的全彩色顯示。
在圖17A中，除了圖16的結構例子之外，佈線G3及佈線S3與像素410連接。
在圖17A所示的例子中，例如作為四個發光元件360，可以使用分別呈現紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)及白色(W)的發光元件。另外，作為液晶元件340可以使用呈現白色的反射型液晶元件。由此，在以反射模式進行顯示時，可以進行高反射率的白色顯示。另外，在以透射模式進行顯示時，可以以低功耗進行高演色 性的顯示。
圖17B示出對應於圖17A的像素410的結構例子。像素410具有與電極311所具有的開口重疊的發光元件360w、配置在電極311周圍的發光元件360r、發光元件360g及發光元件360b。發光元件360r、發光元件360g及發光元件360b較佳為具有幾乎相同的發光面積。
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，對可用於本發明的一個實施方式所公開的電晶體中的CAC(Cloud-Aligned Composite)-OS的構成進行說明。
CAC-OS例如是指構成氧化物半導體的元素以0.5nm以上且10nm以下，較佳為1nm以上且2nm以下或近似的尺寸不均勻地分佈的材料的一種構成。注意，在下面也將在氧化物半導體中一個或多個金屬元素不均勻地分佈且具有該金屬元素的區域以0.5nm以上且10nm以下，較佳為1nm以上且2nm以下或近似的尺寸混合的狀態稱為馬賽克(mosaic)狀或補丁(patch)狀。
氧化物半導體較佳為至少包含銦。尤其是，較佳為包含銦及鋅。除此之外，也可以還包含選自鋁、鎵、釔、銅、釩、鈹、硼、矽、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢和鎂等中的一種或多種。
例如，In-Ga-Zn氧化物中的CAC-OS(在CAC-OS中，尤其可以將In-Ga-Zn氧化物稱為CAC-IGZO)是指材料分成銦氧化物(以下，稱為InOX1(X1為大於0的實數))或銦鋅氧化物(以下，稱為InX2ZnY2OZ2(X2、Y2及Z2為大於0的實數))以及鎵氧化物(以下，稱為GaOX3(X3為大於0的實數))或鎵鋅氧化物(以下，稱為GaX4ZnY4OZ4(X4、Y4及Z4為大於0的實數))等而成為馬賽克狀，且馬賽克狀的InOX1或InX2ZnY2OZ2均勻地分佈在膜中的構成(以下，也稱為雲狀)。
換言之，CAC-OS是具有以GaOX3為主要成分的區域和以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域混在一起的構成的複合氧化物半導體。在本說明書中，例如，當第一區域的In與元素M的原子個數比大於第二區域的In與元素M的原子個數比時，第一區域的In濃度高於第二區域。
注意，IGZO是通稱，有時是指包含In、Ga、Zn及O的化合物。作為典型例子，可以舉出以InGaO3(ZnO)m1(m1為自然數)或In(1+x0)Ga(1-x0)O3(ZnO)m0(-1
Figure 105137275-A0202-12-0056-22
x0
Figure 105137275-A0202-12-0056-23
1，m0為任意數)表示的結晶性化合物。
上述結晶性化合物具有單晶結構、多晶結構或CAAC(C Axis Aligned-Crystalline)結構。CAAC結構是多個IGZO的奈米晶具有c軸配向性且在a-b面上以不配向的方式連結的結晶結構。
另一方面，CAC-OS與氧化物半導體的材料構成有關。CAC-OS是指如下構成：在包含In、Ga、Zn及O的材料構成中，一部分中觀察到以Ga為主要成分的奈米粒子狀區域以及一部分中觀察到以In為主要成分的奈米粒子狀區域分別以馬賽克狀無規律地分散。因此，在CAC-OS中，結晶結構是次要因素。
CAC-OS不包含組成不同的二種以上的膜的疊層結構。例如，不包含由以In為主要成分的膜與以Ga為主要成分的膜的兩層構成的結構。
注意，有時觀察不到以GaOX3為主要成分的區域與以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域之間的明確的邊界。
在CAC-OS中包含選自鋁、釔、銅、釩、鈹、硼、矽、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢和鎂等中的一種或多種以代替鎵的情況下，CAC-OS是指如下構成：一部分中觀察到以該金屬元素為主要成分的奈米粒子狀區域以及一部分中觀察到以In為主要成分的奈米粒子狀區域分別以馬賽克狀無規律地分散。
CAC-OS例如可以藉由在對基板不進行意圖性的加熱的條件下利用濺射法來形成。在利用濺射法形成CAC-OS的情況下，作為成膜氣體，可以使用選自惰性氣體(典型的是氬)、氧氣體和氮氣體中的一種或多種。另外，成膜時的成膜氣體的總流量中的氧氣體的流量比越低 越好，例如，將氧氣體的流量比設定為0%以上且低於30%，較佳為0%以上且10%以下。
CAC-OS具有如下特徵：藉由根據X射線繞射(XRD：X-ray diffraction)測定法之一的out-of-plane法利用θ/2θ掃描進行測定時，觀察不到明確的峰值。也就是說，根據X射線繞射，可知在測定區域中沒有a-b面方向及c軸方向上的配向。
另外，在藉由照射束徑為1nm的電子束(也稱為奈米束)而取得的CAC-OS的電子束繞射圖案中，觀察到環狀的亮度高的區域以及在該環狀區域內的多個亮點。由此，根據電子繞射圖案，可知CAC-OS的結晶結構具有在平面方向及剖面方向上不具配向的nc(nano-crystal)結構。
另外，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面分析影像，可確認到：具有以GaOX3為主要成分的區域及以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域不均勻地分佈而混合的構成。
CAC-OS的結構與金屬元素均勻地分佈的IGZO化合物不同，具有與IGZO化合物不同的性質。換言之，CAC-OS具有以GaOX3等為主要成分的區域及以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域互呈相位分離且以各元素為主要成分的區域呈馬賽克狀的構成。
在此，以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域的導電性高於以GaOX3等為主要成分的區域。換言之，當載子流過以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域時，呈現氧化物半導體的導電性。因此，當以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域在氧化物半導體中以雲狀分佈時，可以實現高場效移動率(μ)。
另一方面，以GaOX3等為主要成分的區域的絕緣性高於以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域。換言之，當以GaOX3等為主要成分的區域在氧化物半導體中分佈時，可以抑制洩漏電流而實現良好的開關動作。
因此，當將CAC-OS用於半導體元件時，藉由起因於GaOX3等的絕緣性及起因於InX2ZnY2OZ2或InOX1的導電性的互補作用可以實現高通態電流(Ion)及高場效移動率(μ)。
另外，使用CAC-OS的半導體元件具有高可靠性。因此，CAC-OS適用於顯示器等各種半導體裝置。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。
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模組及電子裝置。
圖18所示的顯示模組8000在上蓋8001與下蓋8002之間具有連接於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以及電池8011。
本發明的一個實施方式的顯示裝置例如可以用於顯示面板8006。由此，可以製造無論周圍的亮度如何都具有高辨識性的顯示模組。此外，可以製造功耗低的顯示模組。
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。
作為觸控面板8004，可以使用重疊於顯示面板8006的電阻膜式觸控面板或靜電容量式觸控面板。另外，也可以不設置觸控面板8004而使顯示面板8006具有觸控面板的功能。
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。另外，框架8009也可以具有散熱板的功能。
印刷電路板8010具有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。
另外，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。
本發明的一個實施方式的顯示裝置不管外光 的強度如何都可以實現高辨識性。由此，可以適當地應用於可攜式電子裝置、穿戴式電子裝置以及電子書閱讀器等。
圖19A和圖19B所示的可攜式資訊終端800具有外殼801、外殼802、顯示部803、顯示部804及鉸鏈部805等。
外殼801與外殼802藉由鉸鏈部805連接在一起。可攜式資訊終端800可以從折疊狀態(圖19A)轉換成圖19B所示的展開狀態。
本發明的一個實施方式的顯示裝置可以用於顯示部803和顯示部804中的至少一個。由此，可以製造無論周圍的亮度如何都具有高辨識性的可攜式資訊終端。此外，可以製造功耗低的可攜式資訊終端。
顯示部803及顯示部804可以顯示文件資訊、靜態影像和動態影像等中的至少一個。當在顯示部中顯示文件資訊時，可以將可攜式資訊終端800用作電子書閱讀器。
可攜式資訊終端800可以被折疊，因此可攜性高且通用性優越。
外殼801和外殼802也可以具有電源按鈕、操作按鈕、外部連接埠、揚聲器、麥克風等。
圖19C所示的可攜式資訊終端810具有外殼811、顯示部812、操作按鈕813、外部連接埠814、揚聲器815、麥克風816、照相機817等。
本發明的一個實施方式的顯示裝置可以用於顯示部812。由此，可以製造無論周圍的亮度如何都具有高辨識性的可攜式資訊終端。此外，可以製造功耗低的可攜式資訊終端。
在可攜式資訊終端810中，在顯示部812中具有觸控感測器。藉由用手指或觸控筆等觸摸顯示部812可以進行打電話或輸入文字等各種操作。
另外，藉由操作按鈕813的操作，可以進行電源的ON(開)、OFF(關)動作或切換顯示在顯示部812上的影像的種類。例如，可以將電子郵件的編寫畫面切換為主功能表畫面。
另外，藉由在可攜式資訊終端810內部設置陀螺儀感測器或加速度感測器等檢測裝置，可以判斷可攜式資訊終端810的方向(縱向或橫向)，而對顯示部812的螢幕顯示方向進行自動切換。另外，螢幕顯示的切換也可以藉由觸摸顯示部812、操作操作按鈕813或者使用麥克風816輸入聲音來進行。
可攜式資訊終端810例如具有選自電話機、筆記本和資訊閱讀裝置等中的一種或多種功能。明確地說，可攜式資訊終端810可以被用作智慧手機。可攜式資訊終端810例如可以執行行動電話、電子郵件、文章的閱讀及編輯、音樂播放、動畫播放、網路通訊、電腦遊戲等各種應用程式。
圖19D所示的照相機820具有外殼821、顯 示部822、操作按鈕823、快門按鈕824等。另外，照相機820安裝有可裝卸的鏡頭826。
本發明的一個實施方式的顯示裝置可以用於顯示部822。藉由具有無論周圍的亮度如何都具有高辨識性的顯示部，可以提高照相機的方便性。此外，可以製造功耗低的照相機。
在此，雖然照相機820具有能夠從外殼821拆卸下鏡頭826而交換的結構，但是鏡頭826和外殼821也可以被形成為一體。
藉由按下快門按鈕824，照相機820可以拍攝靜態影像或動態影像。另外，也可以使顯示部822具有觸控面板的功能，藉由觸摸顯示部822進行攝像。
另外，照相機820還可以具備另外安裝的閃光燈裝置及取景器等。另外，這些構件也可以組裝在外殼821中。
圖20A至圖20E是示出電子裝置的圖。這些電子裝置具有外殼9000、顯示部9001、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。
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。由此，可以製造具有無論周圍的亮度如何都具有高辨識性的顯示部的電子裝置。此外，可以製造功耗低的電子裝置。
圖20A至圖20E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20A至圖20E所示的電子裝置所具有的功能不侷限於上述功能，而也可以具有其他的功能。
圖20A是示出手錶型的可攜式資訊終端9200的透視圖，圖20B是示出手錶型的可攜式資訊終端9201的透視圖。
圖20A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頭戴式裝置(headset)相互通訊，可以進行免提通話。另外，可攜式資訊終端9200具有連接端子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20B所示的可攜式資訊終端9201與圖20A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20B中為圓形狀)。
圖20C至圖20E是示出能夠折疊的可攜式資訊終端9202的透視圖。另外，圖20C是將可攜式資訊終端9202展開的狀態的透視圖，圖20D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個轉換成另一個時的中途的狀態的透視圖，圖20E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所具有的顯示部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。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。
10‧‧‧顯示裝置
11‧‧‧基板
12‧‧‧基板
21‧‧‧發光
22‧‧‧反射光
31‧‧‧液晶元件
32‧‧‧發光元件
41‧‧‧電晶體
42‧‧‧電晶體
51‧‧‧黏合層
121‧‧‧電極
122‧‧‧EL層
123‧‧‧電極
125‧‧‧絕緣層
134‧‧‧絕緣層
136‧‧‧絕緣層
137‧‧‧絕緣層
221‧‧‧電極
222‧‧‧液晶層
223‧‧‧電極
234‧‧‧絕緣層
235‧‧‧導電層
236‧‧‧導電粒子

Claims (16)

  1. 一種顯示裝置，具有：第一顯示元件；第二顯示元件；第一電晶體；以及該第一顯示元件與該第二顯示元件之間的第二電晶體，該第一顯示元件具有反射可見光的功能，該第二顯示元件具有射出可見光的功能，該第一電晶體具有控制該第一顯示元件的驅動的功能，該第二電晶體具有控制該第二顯示元件的驅動的功能，該第一電晶體位於比該第一顯示元件更靠近該顯示裝置的顯示面側的位置，並且該第一顯示元件位於比該第二顯示元件及該第二電晶體更靠近該顯示面側的位置。
  2. 根據請求項1之顯示裝置，其中該第一顯示元件具有具反射可見光的功能的反射層，該反射層具有開口部，該第二顯示元件具有與該開口部重疊的部分，該第二顯示元件具有向該開口部射出可見光的功能。
  3. 根據請求項1或2之顯示裝置，其中該 顯示裝置具有藉由該第一顯示元件所反射的光和該第二顯示元件所發射的光之中之一方或雙方來顯示影像的功能。
  4. 根據請求項1或2之顯示裝置，其中該第一顯示元件是反射型液晶元件。
  5. 根據請求項1或2之顯示裝置，其中該第二顯示元件是電場發光元件。
  6. 根據請求項1或2之顯示裝置，其中該第一電晶體和該第二電晶體之中之一方或雙方在通道形成區域具有氧化物半導體。
  7. 根據請求項1或2之顯示裝置，其中該第一顯示元件具有第一電極、液晶層及第二電極，該液晶層位於該第一電極與該第二電極之間，該第一電極位於比該第二電極更靠近該顯示面側的位置，該第一電極與位於比該第一電極更靠近該顯示面側的該第一電晶體的源極或汲極電連接，該第二電極與位於比該液晶層更靠近該顯示面側的導電層電連接。
  8. 根據請求項7之顯示裝置，其中還具有與該第二電極接觸的絕緣層，該第二電極位於比該絕緣層更靠近該顯示面側的位置，該第二電極與位於比該絕緣層更靠近與該顯示面對置 的面側的各導電層電絕緣。
  9. 根據請求項1或2之顯示裝置，其中還具有光學構件，從該光學構件到該第二電晶體的最短距離長於從該光學構件到該第一電晶體的最短距離，從該光學構件到該第二顯示元件的最短距離長於從該光學構件到該第一顯示元件的最短距離。
  10. 根據請求項9之顯示裝置，其中該光學構件具有偏光板、光擴散層和反射防止層中的至少一個。
  11. 一種顯示模組，具有：請求項1或2之顯示裝置；以及電路基板。
  12. 一種電子裝置，具有：請求項11之顯示模組；以及天線、電池、外殼、相機、揚聲器、麥克風或操作按鈕中的至少一個。
  13. 一種顯示裝置的製造方法，該顯示裝置具有：第一顯示元件；第二顯示元件；具有控制該第一顯示元件的驅動的功能的第一電晶體；以及具有控制該第二顯示元件的驅動的功能的第二電晶 體，該顯示裝置的製造方法包括如下步驟：在第一基板上形成該第一電晶體及與該第一電晶體的源極或汲極電連接的第一電極；在製造基板上形成剝離層；在該剝離層上形成第二電極；在該第二電極上形成第二絕緣層；在該第二絕緣層上形成該第二電晶體及該第二顯示元件；使用黏合劑將該製造基板與第二基板貼合；使該製造基板與該第二電極分離；以及藉由在該第一電極與露出的該第二電極之間配置液晶層並使用黏合劑將該第一基板與該第二基板貼合，形成該第一顯示元件，其中第二電晶體在該第一顯示元件與該第二顯示元件之間。
  14. 根據請求項13之顯示裝置的製造方法，其中還包括如下步驟：形成具有反射可見光的功能的該第二電極；在該第二電極中設置開口；以及在與該開口重疊的位置上形成該第二顯示元件。
  15. 根據請求項13或14之顯示裝置的製造方法，還包括如下步驟：形成氧化物半導體層作為該第一電晶體和該第二電晶 體之中之一方或雙方之半導體層。
  16. 根據請求項13或14之顯示裝置的製造方法，其中用來將該第一基板與該第二基板貼合的該黏合劑具有導電粒子，在形成該第一電極的製程中，藉由對同一導電膜進行加工而形成該第一電極和導電層，在將該第一基板與該第二基板貼合的製程中，利用該導電粒子使該第二電極與該導電層電連接。
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