WO2022144668A1 - 表示装置 - Google Patents

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柳澤悠一
笹川慎也
浜田崇
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株式会社半導体エネルギー研究所
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Definitions

  • the conductive layer 114R, the conductive layer 114G, and the conductive layer 114B may also be described as the conductive layer 114 in the same manner.
  • the conductive layer 114R is included in the light emitting element 120R.
  • the conductive layer 114G is included in the light emitting element 120G, and the conductive layer 114B is included in the light emitting element 120B.
  • the EL layer 115 and the conductive layer 116 are processed so as to be continuous without being divided between pixels exhibiting the same color.
  • the EL layer 115 and the conductive layer 116 can be processed into stripes.
  • a predetermined potential can be applied without the conductive layers 116 of all the light emitting elements being in a floating state.
  • both the conductive layer 111a and the conductive layer 111b may use materials and configurations selected from the materials and configurations that can be used for the conductive layer 111 listed above.
  • tandem structure a configuration in which a plurality of light emitting units (EL layers 115a and 115b) are connected in series via an intermediate layer (charge generation layer) 4440 is referred to as a tandem structure in the present specification.
  • the configuration as shown in FIG. 16C is referred to as a tandem structure, but the structure is not limited to this, and for example, the tandem structure may be referred to as a stack structure.
  • the tandem structure can be used as a light emitting element capable of high-luminance light emission.
  • the thin film constituting the display device when processing the thin film constituting the display device, it can be processed by using a photolithography method or the like.
  • the thin film may be processed by a nanoimprint method, a sandblast method, a lift-off method, or the like.
  • an island-shaped thin film may be directly formed by a film forming method using a shielding mask such as a metal mask.
  • a colored layer 165R that overlaps with the light emitting element 120R, a colored layer 165G that overlaps with the light emitting element 120G, and a colored layer 165B that overlaps with the light emitting element 120B are provided.
  • the colored layer 165R transmits red light
  • the colored layer 165G transmits green light
  • the colored layer 165B transmits blue light.
  • the color purity of the light from each light emitting element can be increased, and a display device having higher display quality can be realized.
  • the positioning of each light emitting unit and each colored layer is easier and extremely high as compared with the case where the colored layer is formed on the substrate 202 described later. A fine display device can be realized.
  • the colored layer 165R, the colored layer 165G, and the colored layer 165B may not be provided.
  • An insulating layer 261 is provided so as to cover the transistor 210, and a conductive layer 251 is provided on the insulating layer 261. Further, an insulating layer 262 is provided so as to cover the conductive layer 251, and a conductive layer 252 is provided on the insulating layer 262. The conductive layer 251 and the conductive layer 252 each function as wiring. Further, an insulating layer 263 and an insulating layer 232 are provided so as to cover the conductive layer 252, and a transistor 220 is provided on the insulating layer 232. Further, an insulating layer 265 is provided so as to cover the transistor 220, and a capacitive element 240 is provided on the insulating layer 265. The capacitive element 240 and the transistor 220 are electrically connected by a plug 274.
  • the nitrogen concentration obtained by the secondary ion mass spectrometry in the semiconductor layer is preferably 5 ⁇ 10 18 atoms / cm 3 or less.
  • hydrogen contained in an oxide semiconductor reacts with oxygen bonded to a metal atom to become water, which may form an oxygen deficiency.
  • oxygen deficiency When hydrogen enters the oxygen deficiency, electrons that are carriers may be generated.
  • a part of hydrogen may be combined with oxygen that is bonded to a metal atom to generate an electron as a carrier. Therefore, a transistor using an oxide semiconductor containing hydrogen tends to have a normally-on characteristic. Therefore, it is preferable that hydrogen in the channel forming region of the oxide semiconductor is reduced as much as possible.
  • the semiconductor layer is two or more of the CAAC-OS region, the polycrystalline oxide semiconductor region, the nc-OS region, the pseudo-amorphous oxide semiconductor region, and the amorphous oxide semiconductor region. It may be a mixed film having.
  • the mixed film may have, for example, a single-layer structure or a laminated structure including any two or more of the above-mentioned regions.
  • the pixel circuit unit 283 has a plurality of pixel circuits 283a arranged periodically.
  • the plurality of pixel circuits 283a may be arranged in a delta arrangement as shown in FIG. 11B. Since the delta array can arrange the pixel circuits at high density, it is possible to provide a high-definition display device.
  • the display device shown in FIG. 12A has a pixel unit 502, a drive circuit unit 504, a protection circuit 506, and a terminal unit 507.
  • the display device according to one aspect of the present invention may be configured not to be provided with the protection circuit 506.
  • the pixel circuit 400 can hold the potential of the node N1 by turning off the transistor M1. Further, by turning off the transistor M2, the potential of the node N2 can be maintained. Further, by writing a predetermined potential to the node N1 via the transistor M1 with the transistor M2 turned off, the potential of the node N2 is corresponding to the displacement of the potential of the node N1 by the capacitive coupling via the capacitance C1. Can be changed.
  • FIG. 13B is a timing chart relating to the operation of the pixel circuit 400.
  • the effects of various resistances such as wiring resistance, parasitic capacitance such as transistors or wiring, and threshold voltage of transistors are not considered here.
  • the housing 702 has a mechanism that can adjust the angle of the reflector 712. By changing the angle of the reflector 712, it is possible to change the position of the display area 706 in which the image is displayed. This makes it possible to arrange the display area 706 at an optimum position according to the position of the user's eyes.
  • FIG. 18B is a concentration profile of oxygen isotopes ( 18 O) in the depth direction of each sample.
  • the horizontal axis indicates the depth [nm] from the upper surface of the silicon nitride film 20, and the vertical axis indicates the concentration [atoms / cm 3 ] of the oxygen isotope ( 18 O) in the film.

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Abstract

信頼性の高い表示装置を提供する。 基板上のトランジスタと、トランジスタ上の第１の絶縁層と、第１の絶縁層上の第２の絶縁層と、第１の絶縁層および第２の絶縁層に埋め込まれるように配置されたプラグと、第２の絶縁層上の発光素子と、を有し、発光素子は、第１の導電層と、第１の導電層上のＥＬ層と、ＥＬ層上の第２の導電層と、を有し、プラグは、トランジスタのソースおよびドレインの一方と、第１の導電層と、を電気的に接続し、第２の絶縁層は、第１の絶縁層よりも水素の拡散を抑制する能力が高い、表示装置。

Description

表示装置
　本発明の一態様は、表示装置、及び表示モジュールに関する。本発明の一様態は、表示装置の作製方法に関する。
　なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法、を一例として挙げることができる。なお、本明細書等において、半導体装置は、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指すものとする。
　近年、ディスプレイパネルの高精細化が求められている。高精細なディスプレイパネルが要求される機器として、例えば、仮想現実（ＶＲ：Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｒｅａｌｉｔｙ）、拡張現実（ＡＲ：Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ　Ｒｅａｌｉｔｙ）、代替現実（ＳＲ：Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ　Ｒｅａｌｉｔｙ）、または複合現実（ＭＲ：Ｍｉｘｅｄ　Ｒｅａｌｉｔｙ）向けの機器が、近年盛んに開発されている。
　また、ディスプレイパネルに適用可能な表示装置としては、代表的には液晶表示装置、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を備える発光装置、電気泳動方式などにより表示を行う電子ペーパなどが挙げられる。
　例えば、有機ＥＬ素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層を挟持したものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の有機化合物から発光を得ることができる。このような有機ＥＬ素子が適用された表示装置は、液晶表示装置等で必要であったバックライトが不要なため、薄型、軽量、高コントラストで且つ低消費電力な表示装置を実現できる。例えば、有機ＥＬ素子を用いた表示装置の一例が、特許文献１に記載されている。
特開２００２−３２４６７３号公報
　例えば、上述したＶＲ、ＡＲ、ＳＲ、またはＭＲ向けの装着型の機器では、目とディスプレイパネルとの間に焦点調整用のレンズを設ける必要がある。当該レンズにより画面の一部が拡大されるため、ディスプレイパネルの精細度が低いと、現実感及び没入感が薄れてしまうといった問題がある。
　また、ディスプレイパネルには、高い色再現性が求められる。特に上述したＶＲ、ＡＲ、ＳＲ、またはＭＲ向けの機器において、色再現性の高いディスプレイパネルを用いることによって、現実の物体色に近い表示を行うことができ、現実感及び没入感を高めることができる。
　本発明の一態様は、極めて高精細な表示装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、信頼性の高い表示装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、高い色再現性が実現された表示装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、高輝度な表示装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、上述した表示装置を製造する方法を提供することを課題の一とする。
　なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から抽出することが可能である。
　本発明の一態様は、基板上のトランジスタと、トランジスタ上の第１の絶縁層と、第１の絶縁層上の第２の絶縁層と、第１の絶縁層および第２の絶縁層に埋め込まれるように配置されたプラグと、第２の絶縁層上の発光素子と、を有し、発光素子は、第１の導電層と、第１の導電層上のＥＬ層と、ＥＬ層上の第２の導電層と、を有し、プラグは、トランジスタのソースおよびドレインの一方と、第１の導電層と、を電気的に接続し、第２の絶縁層は、第１の絶縁層よりも水素の拡散を抑制する能力が高い、表示装置である。
　また上記構成において、第２の絶縁層は、窒素と、シリコンと、を有する、ことが好ましい。
　また上記構成において、第２の絶縁層は、第１の層と、第１の層の上の第２の層と、を有し、第１の層は、窒素と、シリコンと、を有し、第２の層は、酸素と、アルミニウムと、を有する、ことが好ましい。
　また上記構成において、第２の絶縁層は、第１の層と、第１の層の上の第２の層と、を有し、第１の層は、窒素と、シリコンと、を有し、第２の層は、酸素と、ハフニウムと、を有する、ことが好ましい。
　また上記構成において、発光素子を覆って、第３の絶縁層が配置され、第３の絶縁層は、第１の絶縁層よりも水素の拡散を抑制する能力が高い、ことが好ましい。
　また上記構成において、第３の絶縁層は、発光素子と重畳しない領域において、第２の絶縁層と接する、ことが好ましい。
　また上記構成において、第３の絶縁層は、第３の層と、第３の層の上の第４の層と、を有し、第３の層は、酸素と、アルミニウムと、を有し、第４の層は、窒素と、シリコンと、を有する、ことが好ましい。
　また上記構成において、ＥＬ層は、第１の導電層の側面を覆う、ことが好ましい。
　また上記構成において、ＥＬ層と第１の導電層の間に絶縁体が配置され、絶縁体は、第１の導電層の上に開口を有し、開口において、ＥＬ層と第１の導電層が接する、ことが好ましい。
　また上記構成において、第１の導電層は、可視光に対して反射性を有する、ことが好ましい。また上記構成において、第２の導電層は、可視光に対して透過性及び反射性を有する、ことが好ましい。
　また上記構成において、基板は、シリコン基板であり、トランジスタは、チャネル形成領域にシリコンを有する、ことが好ましい。
　また上記構成において、基板上に、酸化物半導体膜が設けられ、トランジスタは、チャネル形成領域に酸化物半導体膜を有する、ことが好ましい。
　本発明の一態様によれば、極めて高精細な表示装置を提供できる。または、信頼性の高い表示装置を提供できる。または、高い色再現性が実現された表示装置を提供できる。または、高輝度な表示装置を提供できる。または、上述した表示装置を製造する方法を提供できる。
　なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から抽出することが可能である。
図１Ａ乃至図１Ｃは、表示装置の構成例を示す図である。
図２Ａ及び図２Ｂは、表示装置の構成例を示す図である。
図３Ａ及び図３Ｂは、表示装置の構成例を示す図である。
図４Ａ及び図４Ｂは、表示装置の構成例を説明する図である。
図５Ａ乃至図５Ｅは、表示装置の作製方法例を説明する図である。
図６Ａ乃至図６Ｄは、表示装置の作製方法例を説明する図である。
図７は、表示装置の構成例を示す図である。
図８は、表示装置の構成例を示す図である。
図９は、表示装置の構成例を示す図である。
図１０は、表示装置の構成例を示す図である。
図１１Ａ及び図１１Ｂは、表示モジュールの構成例を示す図である。
図１２Ａ及び図１２Ｂは、表示装置の一例を示す回路図である。
図１３Ａ及び図１３Ｃは、表示装置の一例を示す回路図である。図１３Ｂは、表示装置の動作例を示すタイミングチャートである。
図１４Ａ及び図１４Ｂは、電子機器の構成例を示す図である。
図１５Ａ及び図１５Ｂは、電子機器の構成例を示す図である。
図１６Ａ乃至図１６Ｃは、表示装置の構成例を示す図である。
図１７Ａ及び図１７Ｂは、本実施例のサンプルの構成を示す図である。
図１８Ａ及び図１８Ｂは、本実施例の結果を示す図である。
　以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、以下の実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
　なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
　なお、本明細書で説明する各図において、各構成要素の大きさ、層の厚さ、または領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。
　なお、本明細書等における「第１」、「第２」等の序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。
（実施の形態１）
　本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置、及び表示装置の作製方法について説明する。
　本発明の一態様の表示装置は、異なる色の光を呈する発光素子（発光デバイスともいう）を備える。発光素子は、下部電極と、上部電極と、これらの間に発光層（発光性の化合物を含む層ともいう）を備える。発光素子としては、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子などの電界発光素子を用いることが好ましい。その他、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いてもよい。
　ＥＬ素子として、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）、またはＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）などを用いることができる。ＥＬ素子が有する発光性の化合物（発光物質ともいう）としては、蛍光を発する物質（蛍光材料）、燐光を発する物質（燐光材料）、無機化合物（量子ドット材料など）、熱活性化遅延蛍光を示す物質（熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ　ａｃｔｉｖａｔｅｄ　ｄｅｌａｙｅｄ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）材料）などが挙げられる。
　発光物質としては、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの発光色を呈する物質を適宜用いる。また、近赤外光を発する物質を用いてもよい。
　発光層は、発光物質（ゲスト材料）に加えて、１種または複数種の化合物（ホスト材料、アシスト材料）を有していてもよい。ホスト材料、アシスト材料としては、発光物質（ゲスト材料）のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いることができる。ホスト材料、アシスト材料としては、励起錯体を形成する化合物を組み合わせて用いることが好ましい。効率よく励起錯体を形成するためには、正孔を受け取りやすい化合物（正孔輸送性材料）と、電子を受け取りやすい化合物（電子輸送性材料）とを組み合わせることが特に好ましい。
　発光素子には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物（量子ドット材料等）を含んでいてもよい。
　本発明の一態様の表示装置は、極めて高精度に異なる色の発光素子を作り分けることができる。そのため、従来の表示装置よりも高い精細度の表示装置を実現することができる。例えば、一以上の発光素子を有する画素が、２０００ｐｐｉ以上、好ましくは３０００ｐｐｉ以上、より好ましくは５０００ｐｐｉ以上、さらに好ましくは６０００ｐｐｉ以上であって、２００００ｐｐｉ以下、または３００００ｐｐｉ以下の精細度で配置される、極めて高精細な表示装置であることが好ましい。
　以下では、より具体的な構成例、及び作製方法例について、図面を参照して説明する。
［構成例１］
　図１Ａは、本発明の一態様の表示装置を説明する断面概略図である。表示装置１００は、発光素子１２０Ｒ、発光素子１２０Ｇ、及び発光素子１２０Ｂを有する。発光素子１２０Ｒは赤色を呈する発光素子であり、発光素子１２０Ｇは緑色を呈する発光素子であり、発光素子１２０Ｂは青色を呈する発光素子である。
　なお以下では、発光素子１２０Ｒ、発光素子１２０Ｇ、及び発光素子１２０Ｂに共通の事項を説明する場合には、符号に付加する記号を省略し、発光素子１２０と表記して説明する場合がある。また、後述するＥＬ層１１５Ｒ、ＥＬ層１１５Ｇ、及びＥＬ層１１５Ｂも同様に、ＥＬ層１１５と表記して説明する場合がある。ＥＬ層１１５Ｒは、発光素子１２０Ｒに含まれる。同様に、ＥＬ層１１５Ｇは発光素子１２０Ｇに含まれ、ＥＬ層１１５Ｂは発光素子１２０Ｂに含まれる。また、後述する導電層１１４Ｒ、導電層１１４Ｇ、及び導電層１１４Ｂも同様に、導電層１１４と表記して説明する場合がある。導電層１１４Ｒは、発光素子１２０Ｒに含まれる。同様に、導電層１１４Ｇは発光素子１２０Ｇに含まれ、導電層１１４Ｂは発光素子１２０Ｂに含まれる。
　発光素子１２０は、下部電極として機能する導電層１１１、ＥＬ層１１５、上部電極として機能する導電層１１６を有する。導電層１１１は、可視光に対して反射性を有する。導電層１１６は、可視光に対して透過性及び反射性を有する。または、導電層１１６は、可視光に対して半透過、および半反射性を有する、場合がある。ＥＬ層１１５は、発光性の化合物を含む。ＥＬ層１１５は、発光素子１２０が有する発光層を、少なくとも有する。
　発光素子１２０は、導電層１１１と導電層１１６の間に電位差を与えることでＥＬ層１１５に流れる電流により発光する機能を有する電界発光素子を用いることができる。特にＥＬ層１１５に発光性の有機化合物を用いた有機ＥＬ素子を適用することが好ましい。また、発光素子１２０は、発光スペクトルが可視光領域に２つ以上のピークを有する白色光を発する素子であることが好ましい。
　導電層１１１上は、可視光に対して反射性を有する。
　表示装置１００は、半導体回路を備える基板１０１と、基板１０１上の発光素子１２０を備える。また、図１Ａに示す表示装置１００は、基板１０１上の絶縁層１２１と、絶縁層１２１上の絶縁層１２２と、絶縁層１２２上の発光素子１２０と、を備える。
　基板１０１は、トランジスタ及び配線などを有する回路基板を用いることができる。なお、パッシブマトリクス方式またはセグメント方式が適用できる場合には、基板１０１としてガラス基板などの絶縁性基板を用いることができる。また、基板１０１は、各発光素子を駆動するための回路（画素回路ともいう）が設けられた基板である。また、基板１０１は、当該画素回路を駆動するための駆動回路として機能する半導体回路が設けられていてもよい。このような画素回路、または半導体回路を構成する半導体素子は、単結晶シリコン基板などの半導体基板によって形成されてもよいし、酸化物半導体膜によって形成されてもよい。基板１０１のより具体的な構成例については後述する。
　図１Ａに示す表示装置１００において、基板１０１と、発光素子１２０の導電層１１１とは、プラグ１３１を介して電気的に接続されている。プラグ１３１は絶縁層１２１及び絶縁層１２２に設けられた開口内に埋め込められるように形成されている。導電層１１１は、絶縁層１２２上に形成されている。導電層１１１は、プラグ１３１上に設けられる。導電層１１１とプラグ１３１は電気的に接続される。また、導電層１１１は、プラグ１３１の上面と接することが好ましい。また、導電層１１１は、絶縁層１２２の上面に接する構成にしてもよい。
　絶縁層１２２は、水素などの不純物に対するバリア絶縁膜として機能することが好ましい。絶縁層１２２は、水素、または水素が結合した物質（例えば、水（Ｈ２Ｏ）など）の少なくとも一の拡散を抑制する機能を有する。よって、絶縁層１２２は、絶縁層１２１よりも、水素、または水素が結合した物質の少なくとも一の拡散を抑制する能力が高いものとする。または、絶縁層１２２は、水素、または水素が結合した物質の少なくとも一を捕獲、または固着する（ゲッタリングともいう）機能を有することが好ましい。よって、絶縁層１２２は、絶縁層１２１よりも、水素、または水素が結合した物質の少なくとも一を捕獲、または固着する能力が高いことが好ましい。また、絶縁層１２２は、酸素に対するバリア絶縁膜として機能してもよい。
　なお、本明細書において、バリア絶縁膜とは、バリア性を有する絶縁膜のことを指す。本明細書において、バリア性とは、対応する物質の拡散を抑制する機能（透過性が低いともいう）とする。または、対応する物質を、捕獲、または固着する（ゲッタリングともいう）機能とする。
　本発明の一態様の表示装置において、水、または水素などに対するバリア絶縁膜を発光素子の下に設けることにより、当該発光素子の下部に設けられる、層間絶縁膜、および画素回路などの半導体回路に含まれる、水、または水素などの不純物が当該発光素子に拡散するのを抑制することができる。これにより、当該発光素子が劣化するのを防ぐことができる。また、本発明の一態様の表示装置において、酸素に対するバリア絶縁膜を発光素子の下に設けてもよい。これにより、当該発光素子に過剰な酸素が拡散して劣化するのを防ぐことができる。
　また、上記半導体回路に、酸化物半導体を設ける場合は、発光素子、および発光素子上の層間絶縁膜に含まれる、水、または水素などの不純物が当該酸化物半導体に拡散するのを抑制することができる。これにより、当該酸化物半導体を有する素子の電気特性、および信頼性の低下を防ぐことができる。
　以上により、本発明の一態様は、発光素子、および画素回路などの半導体回路に不純物が拡散するのを防ぐことができるので、信頼性の高い表示装置を提供することができる。
　また、図１Ｂに示すように、さらに、発光素子１２０を覆って絶縁層１２４を設けてもよい。絶縁層１２４も、絶縁層１２２と同様に、水、または水素などの不純物に対するバリア絶縁膜として機能する。絶縁層１２４を設けることで、発光素子１２０の上に設けられる層間絶縁膜から、発光素子１２０および基板１０１の半導体回路に、水、または水素などの不純物が拡散するのを抑制することができる。また、絶縁層１２４も、絶縁層１２２と同様に、酸素に対するバリア絶縁膜として機能してもよい。これにより、過剰な酸素が発光素子１２０に拡散し、発光素子１２０が劣化するのを抑制することができる。
　このとき、絶縁層１２４は、導電層１１１と重ならない領域において、絶縁層１２２と接する構造にすることが好ましい。ここで、絶縁層１２４が、導電層１１６の上面および側面と、ＥＬ層１１５の側面と、導電層１１１の側面と、に接する。これにより、発光素子１２０は、絶縁層１２４および絶縁層１２２によって、包み込まれる構造になるので、発光素子１２０に水、または水素などの不純物が拡散するのをより抑制することができる。
　なお、絶縁層１２４のみで、十分に不純物の拡散を抑制できる場合、図１Ｃに示す様に、絶縁層１２２を設けず、絶縁層１２４だけを設ける構成にしてもよい。この場合、絶縁層１２４および導電層１１１は、絶縁層１２１に接して設けられる。
　図１Ａ乃至図１Ｃに示す表示装置１００は、隣接する異なる色の発光素子間において、ＥＬ層１１５と導電層１１６が分断されている。これにより、隣接する異なる色の発光素子間で、ＥＬ層１１５を介して流れるリーク電流を防ぐことができる。したがって、当該リーク電流により生じる発光を抑制することができ、コントラストの高い表示を実現することができる。さらに、精細度を高めた場合でも、ＥＬ層１１５に導電性の高い材料を用いることができるため、材料の選択の幅を広げることができ、効率の向上、消費電力の低減、及び信頼性の向上を図ることが容易となる。
　なお、表示装置１００において、ＥＬ層１１５および導電層１１６は、同じ色を呈する画素間では分断されずに連続するように、加工されることが好ましい。例えば、ＥＬ層１１５および導電層１１６を、ストライプ状に加工することができる。これにより、全ての発光素子の導電層１１６がフローティング状態となることなく、所定の電位を与えることができる。
　ＥＬ層１１５及び導電層１１６は、メタルマスク、またはＦＭＭ（ファインメタルマスク、高精細なメタルマスク）などのシャドーマスクを用いた成膜により、島状のパターンを形成してもよいが、特にメタルマスク、またはＦＭＭを用いない加工方法を用いることが好ましい。このような加工方法としては、代表的には、フォトリソグラフィ法を用いることができる。そのほか、ナノインプリント法、サンドブラスト法などの形成法を用いることもできる。なお、本明細書等において、メタルマスク、またはＦＭＭ（ファインメタルマスク、高精細なメタルマスク）を用いて作製されるデバイスをＭＭ（メタルマスク）構造のデバイスと呼称する場合がある。また、本明細書等において、メタルマスク、またはＦＭＭを用いることなく作製されるデバイスをＭＭＬ（メタルマスクレス）構造のデバイスと呼称する場合がある。
これにより、ＭＭＬ（メタルマスクレス）構造では極めて微細なパターンを形成することが可能となるため、ＭＭ（メタルマスク）構造と比較して、精細度、及び開口率を向上させることができる。
　図１Ａ乃至図１Ｃに示すように、ＥＬ層１１５の端部が導電層１１１の端部と概略揃う構成としてもよい。また、導電層１１６の端部が導電層１１１の端部と概略揃う構成としてもよい。また、ＥＬ層１１５の端部の一方が導電層１１１より外側に位置し、他方が導電層１１１の端部と概略揃う構成としてもよい。また、導電層１１６の端部の一方が導電層１１１より外側に位置し、他方が導電層１１１の端部と概略揃う構成としてもよい。
　導電層１１６は、少なくとも導電層１１１とショートしないように配置されればよい。例えば、図２Ａに示すように、表示装置１００の断面において、ＥＬ層１１５の端部が、導電層１１１の端部よりも外側に位置するように配置してもよい。ＥＬ層１１５の端部は、導電層１１１の端部を覆う。ＥＬ層１１５の端部が導電層１１１の端部より外側に位置することにより、導電層１１１と導電層１１６のショートを抑制することができる。また、図２Ａに示すように、表示装置１００の断面において、導電層１１６の端部が、導電層１１１の端部よりも外側に位置するように配置してもよい。
　また、図２Ｂに示すように、導電層１１１の端部を覆う絶縁体１１７を設ける構成にしてもよい。絶縁体１１７は、バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ぶこともできる。絶縁体１１７は、導電層１１１の上面を露出するように設けられる。絶縁体１１７を設けることにより、導電層１１１と導電層１１６のショートを抑制することができる。
　なお、図２Ａおよび図２Ｂでは、図１Ｂと同様に、絶縁層１２２および絶縁層１２４を設ける構成を示したが、これに限られず図１Ａまたは図１Ｃに示す構造と同様にしてもよい。
〔発光素子〕
　発光素子１２０に用いることのできる発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流または電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、ＬＥＤ、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子等を用いることができる。特に、有機ＥＬ素子を用いることが好ましい。
　発光素子は、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型などがある。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。
　本発明の一態様では、特に、発光素子において、被形成面側とは反対側に光を射出するトップエミッション型、あるいは被形成面側と被形成面側とは反対側の両方に光を射出するデュアルエミッション型の発光素子を好適に用いることができる。
　ＥＬ層１１５は少なくとも発光層を有する。ＥＬ層１１５は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、またはバイポーラ性の物質（電子輸送性および正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。
　ＥＬ層１１５には低分子系化合物および高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。ＥＬ層１１５を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
　陰極と陽極の間に、発光素子１２０の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層１１５に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層１１５において再結合し、ＥＬ層１１５に含まれる発光物質が発光する。
　ここで、発光素子１２０Ｂに用いるＥＬ層１１５をＥＬ層１１５Ｂ、発光素子１２０Ｇに用いるＥＬ層１１５をＥＬ層１１５Ｇ、発光素子１２０Ｒに用いるＥＬ層１１５をＥＬ層１１５Ｒとそれぞれ表す。ＥＬ層１１５Ｂは、Ｂ（青）の発光を示す発光物質を有する。ＥＬ層１１５Ｇは、Ｇ（緑）の発光を示す発光物質を有する。ＥＬ層１１５Ｒは、Ｒ（赤）の発光を示す発光物質を有する。このように、発光素子ごとに、発光色（ここでは青（Ｂ）、緑（Ｇ）、および赤（Ｒ））を塗り分けする構造をＳＢＳ（Ｓｉｄｅ　Ｂｙ　Ｓｉｄｅ）構造と呼ぶ場合がある。このような構成にすることで、白色の発光素子を着色層によって色付けする構造の表示装置より、消費電力の低い表示装置を提供することができる。
　なお、上述した、発光層、ならびに正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、および電子注入性の高い物質、バイポーラ性の物質等を含む層は、それぞれ量子ドットなどの無機化合物、または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を有していてもよい。例えば、量子ドットを発光層に用いることで、発光材料として機能させることもできる。
　なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。また、１２族と１６族、１３族と１５族、または１４族と１６族の元素グループを含む材料を用いてもよい。または、カドミウム、セレン、亜鉛、硫黄、リン、インジウム、テルル、鉛、ガリウム、ヒ素、アルミニウム等の元素を含む量子ドット材料を用いてもよい。
　また、導電層１１６などに用いることのできる、可視光を透過する導電膜は、例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いて形成することができる。また、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、またはこれら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。
　導電層１１６に用いることができる、半透過、半反射性を有する導電膜は、可視光に対する反射率（例えば４００ｎｍ乃至７００ｎｍの範囲内の所定の波長の光に対する反射率）が、２０％以上８０％以下、好ましくは４０％以上７０％以下とすることが好ましい。また、反射性を有する導電膜の可視光に対する反射率は、４０％以上１００％以下、好ましくは７０％以上１００％以下とすることが好ましい。また、透光性を有する導電膜の可視光に対する反射率は、０％以上４０％以下、好ましくは０％以上３０％以下とすることが好ましい。
　導電層１１１は、ＥＬ層１１５側に位置する部分に、上記可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。導電層１１１として例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、またはこれら金属材料を含む合金を用いることができる。銅は可視光の反射率が高く、好ましい。また、アルミニウムは電極のエッチングが容易であるため加工しやすく、かつ、可視光および近赤外光の反射率が高く、好ましい。また、上記金属材料または合金に、ランタン、ネオジム、またはゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、チタン、ニッケル、またはネオジムと、アルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）を用いてもよい。また銅、パラジウム、マグネシウムと、銀を含む合金を用いてもよい。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。
　また導電層１１１を、可視光を反射する導電膜上に導電性金属酸化物膜を積層する構成としてもよい。このような構成とすることで可視光を反射する導電膜の酸化及び腐食を抑制できる。例えば、アルミニウム膜またはアルミニウム合金膜に接して金属膜または金属酸化物膜を積層することで、酸化を抑制することができる。このような金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタン及び酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とインジウム錫酸化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いることができる。
　また導電層１１１において、図３Ａに示すように、下層の導電層として導電層１１１ａを設け、導電層１１１ａ上に、上層の導電層として導電層１１１ｂを設ける構成としてもよい。このような構成とする場合には、導電層１１１ｂとして、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。また、導電層１１１ａの反射率は導電層１１１ｂよりも低くてもよい。導電層１１１ａとして、導電性の高い材料を用いればよい。また、導電層１１１ａとして、加工性に優れる材料を用いればよい。
　導電層１１１ｂとして、上記に挙げた、導電層１１１に用いることのできる材料、および構成を適用することが好ましい。
導電層１１１ａとしては例えば、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、チタン、イットリウム、ジルコニウム、またはタンタル等の金属材料、これら金属材料を含む合金、またはこれら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等を用いることができる。
　導電層１１１または導電層１１１ｂとしてアルミニウムを用いる場合には、好ましくは４０ｎｍ以上、より好ましくは７０ｎｍ以上の厚さとすることにより、可視光などの反射率を充分に高くすることができる。また、導電層１１１または導電層１１１ｂとして銀を用いる場合には、好ましくは７０ｎｍ以上、より好ましくは１００ｎｍ以上とすることにより、可視光などの反射率を充分に高くすることができる。
　一例として、導電層１１１ａとしてタングステンを、導電層１１１ｂとしてアルミニウムまたはアルミニウム合金を、それぞれ用いることができる。また導電層１１１ｂは、アルミニウムまたはアルミニウム合金の上部に接して酸化チタンが設けられる構成としてもよい。あるいは、導電層１１１ｂは、アルミニウムまたはアルミニウム合金の上部に接してチタンが設けられ、チタンの上部に接して酸化チタンが設けられる構成としてもよい。
　あるいは、導電層１１１ａ、導電層１１１ｂ、ともに、上記に挙げた導電層１１１に用いることのできる材料および構成から選ばれた材料および構成を用いてもよい。
　また導電層１１１を３層以上の積層膜としてもよい。
　なお、図３Ａでは、図１Ｂと同様に、絶縁層１２２および絶縁層１２４を設ける構成を示したが、これに限られず図１Ａまたは図１Ｃに示す構造と同様にしてもよい。
　プラグ１３１に用いることができる材料として、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、金、銀、白金、マグネシウム、鉄、コバルト、パラジウム、タンタル、またはタングステンなどの金属、これら金属材料を含む合金、またはこれら金属材料の窒化物などが挙げられる。また、プラグ１３１として、これらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛等の酸化物を用いてもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まるため好ましい。
　発光素子を構成する電極は、それぞれ、蒸着法またはスパッタリング法を用いて形成すればよい。そのほか、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、またはメッキ法を用いて形成することができる。
　絶縁層１２１は層間絶縁膜として機能し、誘電率が低いことが好ましい。誘電率が低い材料を層間膜とすることで、配線間に生じる寄生容量を低減することができる。例えば、絶縁層１２１として、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、フッ素を添加した酸化シリコン、炭素を添加した酸化シリコン、炭素および窒素を添加した酸化シリコン、空孔を有する酸化シリコンなどを適宜用いればよい。
　絶縁層１２２としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウム、インジウムガリウム亜鉛酸化物、窒化シリコン、または窒化酸化シリコンなどを用いることができる。水素などの不純物の拡散を抑制する能力が高い絶縁層１２２としては、例えばスパッタリング法、またはＡＬＤ法などで成膜された、窒化シリコン（ＳｉＮｘ：ｘは０より大きい任意数。）を用いることが好ましい。この場合、絶縁層１２２は、少なくとも窒素と、シリコンと、を有する絶縁体となる。
　また、水素などの不純物を捕獲、または固着する能力が高い絶縁層１２２としては、例えば、スパッタリング法、またはＡＬＤ法などで成膜された、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ：ｘは０より大きい任意数）、または酸化ハフニウム（ＨｆＯｙ：ｙは０より大きい任意数）などの金属酸化物を用いることが好ましい。絶縁層１２２に酸化アルミニウムを用いる場合、絶縁層１２２は、少なくとも酸素と、アルミニウムと、を有する絶縁体となる。また、絶縁層１２２は、アモルファス構造を有する酸化物を用いることが好ましい。このようなアモルファス構造を有する金属酸化物では、酸素原子がダングリングボンドを有しており、当該ダングリングボンドで水素を捕獲または固着する性質を有する場合がある。このようなアモルファス構造を有する金属酸化物を用いることで、水素を捕獲または固着することができる。特に絶縁層１２１に含まれる水素を捕獲または固着することが好ましい。
　なお、絶縁層１２２は、アモルファス構造であることが好ましいが、一部に結晶領域が形成されていてもよい。また、絶縁層１２２は、アモルファス構造の層と、結晶領域を有する層と、が積層された多層構造であってもよい。例えば、絶縁層１２２は、アモルファス構造の層の上に結晶領域を有する層、代表的には多結晶構造の層が形成された積層構造でもよい。
　また、絶縁層１２２は、積層構造としてもよい。例えば、２層構造とする場合は、窒化シリコン膜の上に、酸化アルミニウム膜または酸化ハフニウム膜を設ける構造にすることができる。
　また、絶縁層１２４も上記の絶縁層１２２に用いることができる絶縁性材料を用いればよい。また、絶縁層１２４も、積層構造としてもよい。例えば、２層構造とする場合は、ＡＬＤ法で成膜した酸化アルミニウム膜の上に、スパッタリング法で成膜した酸化アルミニウム膜または窒化シリコン膜を設ける構造にすることができる。また、例えば、３層構造とする場合は、ＡＬＤ法で成膜した酸化アルミニウム膜の上に、スパッタリング法で成膜した酸化アルミニウム膜を設け、その上にスパッタリング法で成膜した窒化シリコン膜を設ける構造にすることができる。
　絶縁層１２４は、ＡＬＤ法で成膜した酸化アルミニウム膜を含むことが好ましい。ＡＬＤ法を用いて成膜することにより、導電層１１１、ＥＬ層１１５、および導電層１１６で形成される段差に対して被覆性良く絶縁層１２４を形成することができる。これにより、発光素子１２０に上方から水などの不純物が侵入するのを防ぐことができる。
　また、図１Ｂに示す構造において、窒化シリコン膜を絶縁層１２２および絶縁層１２４に用い、さらに、窒化シリコン膜の内側に酸化アルミニウム膜を設けることが好ましい。これにより、窒化シリコン膜で封止された領域内に残存する水素を酸化アルミニウム膜で捕獲、または固着することができる。
　また、図１Ｂなどに示す構造において、絶縁層１２２が導電層１１１および絶縁層１２４に接する構造になっているが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、図３Ｂに示すように、絶縁層１２２と、導電層１１１および絶縁層１２４との間に絶縁層１２５を設ける構成にしてもよい。絶縁層１２５は、絶縁層１２１に用いることができる絶縁性材料を用いればよい。この場合、絶縁層１２５において、導電層１１１が設けられない表面に凹部が形成される場合がある。例えば、導電層１１１の形成時のエッチング工程において、絶縁層１２５がエッチングされることにより凹部が形成される。
　図４Ａに示すように、発光素子１２０が有するＥＬ層１１５として、白色発光の発光物質を適用してもよい。この場合、後述するように、発光素子１２０と重なる着色層を設ければよい。ＥＬ層１１５として白色発光の発光物質を適用する場合には、ＥＬ層１１５に２種類以上の発光物質を含む構成とすることが好ましい。例えば２以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるように、発光物質を選択することにより白色発光を得ることができる。例えば、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｙ（黄）、Ｏ（橙）等の発光を示す発光物質、またはＲ、Ｇ、Ｂのうち２以上の色のスペクトル成分を含む発光を示す発光物質のうち、２以上を含むことが好ましい。また、発光素子からの発光のスペクトルが、可視光領域の波長（例えば３５０ｎｍ乃至７５０ｎｍ）の範囲内に２以上のピークを有する発光素子を適用することが好ましい。また、黄色の波長領域にピークを有する材料の発光スペクトルは、緑色および赤色の波長領域にもスペクトル成分を有する材料であることが好ましい。
　ＥＬ層１１５は、一の色を発光する発光材料を含む発光層と、他の色を発光する発光材料を含む発光層とが積層された構成とすることができる。例えば、ＥＬ層１１５における複数の発光層は、互いに接して積層されていてもよいし、いずれの発光材料も含まない領域を介して積層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と燐光発光層との間に、当該蛍光発光層または燐光発光層と同一の材料（例えばホスト材料、アシスト材料）を含み、且ついずれの発光材料も含まない領域を設ける構成としてもよい。これにより、発光素子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。
　また、発光素子１２０は、ＥＬ層を１つ有するシングル素子であってもよいし、複数のＥＬ層が電荷発生層を介して積層されたタンデム素子であってもよい。
　図４Ａに示すように、ＥＬ層１１５が各発光素子１２０にわたって、共通に設けられてもよい。図４Ａにおいて、ひと続きのＥＬ層１１５が各発光素子１２０の導電層１１１を覆うように設けられている。また、図４Ａに示すように、導電層１１６が発光素子１２０Ｒ、発光素子１２０Ｇ、発光素子１２０Ｂにわたって、共通に設けられてもよい。導電層１１６は、例えば、共通電位が与えられる電極として機能する。共通に設けることで、発光素子１２０の作製手順を削減することができ、好ましい。
　発光素子１２０において、導電層１１１とＥＬ層１１５の間に導電層１１４を設けてもよい。導電層１１４は可視光を透過する機能を有する。
　導電層１１４としては、上述の可視光に対して透過性を有する導電膜を用いることができる。また、導電層１１４としては、上記可視光を反射する導電膜を、可視光が透過する程度に薄く形成した膜を用いることができる。また、当該導電膜と上記可視光を透過する導電膜との積層構造とすることで、導電性及び機械的な強度を高めることができる。
　図４Ｂに示すように、導電層１１４は、導電層１１１とＥＬ層１１５の間に配置される。導電層１１４は、導電層１１１上に位置する。ここで、ＥＬ層１１５は、導電層１１４の端部を覆うように設けられることが好ましい。
　また図４Ｂに示すように、各発光素子１２０に備わる導電層１１４は、発光素子ごとに異なる厚みを有することが好ましい。３つの導電層１１４のうち、導電層１１４Ｂの厚さが最も薄く、導電層１１４Ｒの厚さが最も厚い。ここで各発光素子における導電層１１１の上面と導電層１１６の下面（すなわち導電層１１６とＥＬ層１１５との界面）との距離は、発光素子１２０Ｒにおいて最も大きく、発光素子１２０Ｂにおいて最も小さい。それぞれの発光素子において、導電層１１１の上面と導電層１１６の下面の距離を変化させることにより、それぞれの発光素子における光学距離（光路長）を変化させることができる。
　３つの発光素子のうち、発光素子１２０Ｒは最も光路長が長いため、最も長波長の光が強められた光Ｒを射出する。一方、発光素子１２０Ｂは、最も光路長が短いため、最も短波長の光が強められた光Ｂを射出する。発光素子１２０Ｇは、その中間の波長の光が強められた光Ｇを射出する。例えば、光Ｒは赤色の光が強められた光であり、光Ｇは緑色の光が強められた光であり、光Ｂは青色の光が強められた光とすることができる。
　このような構成とすることで、異なる色の発光素子ごとに、発光素子１２０が有するＥＬ層を作り分ける必要がなく、同じ構成の素子を用いて、色再現性の高いカラー表示を行うことができる。また、発光素子１２０を極めて高密度に配置することが可能となる。例えば、精細度が５０００ｐｐｉを超える表示装置を実現することができる。
　各発光素子は、その可視光を反射する導電層１１１の表面と、可視光に対して半透過、半反射性を有する導電層１１６との間の光学距離は、その強度を強めたい光の波長λに対して、ｍλ／２（ｍは自然数、ただし、ｍは０ではない。）、またはその近傍となるように調整されていることが好ましい。
　なお、上述した光学距離は、厳密には導電層１１１の反射面と半透過、半反射性を有する導電層１１６の反射面との間の物理的な距離と、これらの間に設けられる層の屈折率との積が関係するため、厳密に調整することは困難である。そのため、導電層１１１の表面、及び半透過、半反射性を有する導電層１１６の表面を、それぞれ反射面と仮定して、光学距離を調整することが好ましい。
　また後述するように、発光素子１２０と重なる着色層を設けることにより、発光素子からの光の色純度を高めることができる。
　なお、発光素子１２０は、複数のＥＬ層が積層された構成を有してもよい。例えば、ＥＬ層１１５は、青の発光を示す発光物質を有するＥＬ層１１５Ｂと、緑の発光を示す発光物質を有するＥＬ層１１５Ｇと、赤の発光を示す発光物質を有するＥＬ層１１５Ｒが積層された構成にしてもよい。それぞれのＥＬ層は発光性の化合物を含む層の他に、電子注入層、電子輸送層、電荷発生層、正孔輸送層、正孔注入層等を有してもよい。なお、ＥＬ層１１５ＢとＥＬ層１１５Ｇの間に電荷発生層を設けてもよい。また、ＥＬ層１１５ＧとＥＬ層１１５Ｒの間に電荷発生層を設けてもよい。
＜ＥＬ層の構成例＞
　発光素子１２０が有するＥＬ層１１５は、図１６Ａに示すように、層４４２０、発光層４４１１、層４４３０などの複数の層で構成することができる。層４４２０は、例えば電子注入性の高い物質を含む層（電子注入層）および電子輸送性の高い物質を含む層（電子輸送層）などを有することができる。発光層４４１１は、例えば発光性の化合物を有する。層４４３０は、例えば正孔注入性の高い物質を含む層（正孔注入層）および正孔輸送性の高い物質を含む層（正孔輸送層）を有することができる。
　一対の電極間に設けられた層４４２０、発光層４４１１および層４４３０を有する構成は単一の発光ユニットとして機能することができ、本明細書では図１６Ａの構成をシングル構造と呼ぶ。
　なお、図１６Ｂに示すように層４４２０と層４４３０との間に複数の発光層（発光層４４１１、４４１２、４４１３）が設けられる構成もシングル構造のバリエーションである。
　また、図１６Ｃに示すように、複数の発光ユニット（ＥＬ層１１５ａ、１１５ｂ）が中間層（電荷発生層）４４４０を介して直列に接続された構成を本明細書ではタンデム構造と呼ぶ。なお、本明細書等においては、図１６Ｃに示すような構成をタンデム構造として呼称するが、これに限定されず、例えば、タンデム構造をスタック構造と呼んでもよい。なお、タンデム構造とすることで、高輝度発光が可能な発光素子とすることができる。
　発光素子の発光色は、ＥＬ層１１５を構成する材料によって、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、黄または白などとすることができる。また、発光素子にマイクロキャビティ構造を付与することにより色純度をさらに高めることができる。
　白色の光を発する発光素子は、発光層に２種類以上の発光物質を含む構成とすることが好ましい。白色発光を得るには、２以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるような発光物質を選択すればよい。
　発光層には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｙ（黄）、Ｏ（橙）等の発光を示す発光物質を２以上含むことが好ましい。または、発光物質を２以上有し、それぞれの発光物質の発光は、Ｒ、Ｇ、Ｂのうち２以上の色のスペクトル成分を含むことが好ましい。
［作製方法例］
　本発明の一態様の表示装置の作製方法の一例について、図面を参照して説明する。
　なお、表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、導電膜等）は、スパッタリング法、化学気相堆積（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ：Ｐｕｌｓｅｄ　Ｌａｓｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を用いて形成することができる。ＣＶＤ法としては、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ：Ｐｌａｓｍａ　Ｅｎｈａｎｃｅｄ　ＣＶＤ）法及び、熱ＣＶＤ法などがある。また、熱ＣＶＤ法のひとつに、有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ　Ｏｒｇａｎｉｃ　ＣＶＤ）法がある。
　また、表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、導電膜等）は、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の方法により形成することができる。
　また、表示装置を構成する薄膜を加工する際には、フォトリソグラフィ法等を用いて加工することができる。それ以外に、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法などにより薄膜を加工してもよい。また、メタルマスクなどの遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の薄膜を直接形成してもよい。
　フォトリソグラフィ法としては、代表的には以下の２つの方法がある。一つは、加工したい薄膜上にレジストマスクを形成して、エッチング等により当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法である。もう一つは、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法である。
　フォトリソグラフィ法において、露光に用いる光は、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）、またはこれらを混合させた光を用いることができる。そのほか、紫外線、ＫｒＦレーザ光、またはＡｒＦレーザ光等を用いることもできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、露光に用いる光として、極端紫外（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ　Ｕｌｔｒａ−ｖｉｏｌｅｔ）光またはＸ線を用いてもよい。また、露光に用いる光に換えて、電子ビームを用いることもできる。極端紫外光、Ｘ線または電子ビームを用いると、極めて微細な加工が可能となるため好ましい。なお、電子ビームなどのビームを走査することにより露光を行う場合には、フォトマスクを用いなくてもよい。
　薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、サンドブラスト法などを用いることができる。
　図１Ｂに示す表示装置の作製方法の一例について、図５Ａ乃至図５Ｅ、図６Ａ乃至図６Ｄを用いて説明する。図５Ａ乃至図５Ｅ、図６Ａ乃至図６Ｄに示す作製方法を用いることにより、メタルマスクを用いることなくＥＬ層１１５および導電層１１６の加工を行うことができる。
〔基板１０１の準備〕
　基板１０１としては、少なくとも後の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有する基板を用いることができる。基板１０１として、絶縁性基板を用いる場合には、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミックス基板などが挙げられる。また、シリコンまたは炭化シリコンなどを材料とした単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、ＳＯＩ基板などの半導体基板を用いることができる。
　特に、基板１０１として、上記半導体基板または絶縁性基板上に、トランジスタなどの半導体素子を含む半導体回路が形成された基板を用いることが好ましい。このような半導体素子は、単結晶シリコン基板などの半導体基板によって形成されてもよいし、酸化物半導体膜によって形成されてもよい。当該半導体回路は、例えば画素回路、ゲート線駆動回路（ゲートドライバ）、ソース線駆動回路（ソースドライバ）などを構成していることが好ましい。また、上記に加えて演算回路、記憶回路などが構成されていてもよい。
　本実施の形態では、少なくとも画素回路が構成された基板を、基板１０１として用いる。
〔絶縁層１２１、絶縁層１２２の成膜〕
　基板１０１上に絶縁層１２１となる絶縁膜を成膜する。次に、絶縁層１２１の上に絶縁層１２２となる絶縁膜を成膜する（図５Ａ参照）。絶縁層１２１、および絶縁層１２２は、上述の絶縁性材料、および成膜方法を用いて適宜形成することができる。
　ここで、絶縁層１２２をエッチングレートが低い材料にすることで、導電層１１１、ＥＬ層１１５、および導電層１１６を形成する際に、エッチングストッパーとして機能させることができる。
　なお、図１Ｃに示したように、絶縁層１２２を設けない構成にすることもできる。この場合、絶縁層１２１をエッチングレートが高い材料とすることができる。これにより、後の工程で、プラグ１３１を埋め込む開口を比較的容易に形成することができる。また、後述する導電層１１１を形成する工程などにおいて、絶縁層１２１の導電層１１１と重畳しない領域において、凹部が形成される場合がある。
〔プラグ１３１の形成〕
　絶縁層１２１および絶縁層１２２の、プラグ１３１を形成する位置に基板１０１に達する開口を形成する。当該開口は、基板１０１に設けられた電極または配線に達する開口であることが好ましい。続いて、当該開口を埋めるように導電膜を成膜した後に、絶縁層１２２の上面が露出するように平坦化処理を行う。これにより、絶縁層１２１および絶縁層１２２に埋め込まれたプラグ１３１を形成することができる（図５Ｂ参照）。
〔導電層１１１の形成〕
　絶縁層１２２、及びプラグ１３１上に導電膜を成膜する。当該導電膜を島状に加工し、導電層１１１を形成する（図５Ｃ参照）。導電層１１１は、プラグ１３１と電気的に接続する。
〔ＥＬ層１１５、導電層１１６の形成〕
　続いて、導電層１１１及び絶縁層１２２上に、発光素子１２０ＢのＥＬ層１１５Ｂｆと導電層１１６ｆを順に成膜する。次に、導電層１１６ｆ上に、レジストＲＥＳ１を用いたパターンを形成する（図５Ｄ参照）。ここで、ＥＬ層１１５Ｂｆは、後の工程でＥＬ層１１５Ｂとなる層である。また、導電層１１６ｆは、後の工程で導電層１１６となる層である。また、ＥＬ層１１５Ｂｆ、後述のＥＬ層１１５Ｇｆ、及びＥＬ層１１５ＲｆをまとめてＥＬ層１１５ｆと呼ぶ場合がある。
　ＥＬ層１１５ｆは、少なくとも発光性の化合物を含む層を有する。このほかに、電子注入層、電子輸送層、電荷発生層、正孔輸送層、正孔注入層が積層された構成としてもよい。ＥＬ層１１５ｆは、例えば蒸着法、またはインクジェット法等の液相法により形成することができる。
　導電層１１６ｆは、可視光に対して透過性及び反射性を有するように形成する。例えば、可視光を透過する程度に薄い金属膜、または合金膜を用いることができる。またはこのような膜に透光性を有する導電膜（例えば金属酸化物膜）を積層してもよい。
　続いて、レジストＲＥＳ１をマスクとしてエッチングを行い、導電層１１６およびＥＬ層１１５Ｂを順に形成した後、レジストＲＥＳ１の除去を行う（図５Ｅ参照）。
　続いて、導電層１１１、絶縁層１２２、および発光素子１２０Ｂの導電層１１６上に、発光素子１２０ＧのＥＬ層１１５Ｇｆと導電層１１６ｆを順に成膜する。次に、導電層１１６ｆ上に、レジストＲＥＳ２を用いたパターンを形成する（図６Ａ参照）。ここで、ＥＬ層１１５Ｇｆは、後の工程でＥＬ層１１５Ｇとなる層である。
　続いて、レジストＲＥＳ２をマスクとしてエッチングを行い、導電層１１６およびＥＬ層１１５Ｇを順に形成した後、レジストＲＥＳ２の除去を行う。
　続いて、導電層１１１、絶縁層１２２、発光素子１２０Ｂの導電層１１６、および発光素子１２０Ｇの導電層１１６上に、発光素子１２０ＲのＥＬ層１１５Ｒｆと導電層１１６ｆを順に成膜する。次に、導電層１１６ｆ上に、レジストＲＥＳ３を用いたパターンを形成する（図６Ｂ参照）。ここで、ＥＬ層１１５Ｒｆは、後の工程でＥＬ層１１５Ｒとなる層である。
　続いて、レジストＲＥＳ３をマスクとしてエッチングを行い、導電層１１６およびＥＬ層１１５Ｒを順に形成した後、レジストＲＥＳ３の除去を行う（図６Ｃ参照）。
　なお、本実施の形態では、導電層１１１を形成した後で、ＥＬ層１１５および導電層１１６を形成しているが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、導電層１１１となる層と、ＥＬ層１１５ｆと、導電層１１６ｆを順に成膜し、一括して島状に加工して、導電層１１１、ＥＬ層１１５、および導電層１１６を形成することもできる。
〔絶縁層１２４の成膜〕
　続いて、絶縁層１２２、および導電層１１６上に、絶縁層１２４となる絶縁膜を成膜する（図６Ｄ参照）。絶縁層１２４は、上述の絶縁性材料、および成膜方法を用いて適宜形成することができる。なお、絶縁層１２４の成膜温度は、ＥＬ層１１５が劣化しない範囲とすることが好ましい。また、図１Ａに示したように、絶縁層１２４を設けない構成にすることもできる。
　以上により、発光素子１２０Ｒ、発光素子１２０Ｇ、及び発光素子１２０Ｂを有する表示装置１００を形成することができる。
［構成例２］
　以下では、トランジスタを有する表示装置の例について説明する。
〔構成例２−１〕
　図７は、表示装置２００Ａの断面概略図である。
　表示装置２００Ａは、基板２０１、発光素子１２０Ｒ、発光素子１２０Ｇ、発光素子１２０Ｂ、容量素子２４０、トランジスタ２１０等を有する。
　基板２０１から容量素子２４０までの積層構造が、上記構成例１における基板１０１に相当する。
　トランジスタ２１０は、基板２０１にチャネル形成領域が形成されるトランジスタである。基板２０１としては、例えば単結晶シリコン基板などの半導体基板を用いることができる。トランジスタ２１０は、基板２０１の一部、導電層２１１、低抵抗領域２１２、絶縁層２１３、絶縁層２１４等を有する。導電層２１１は、ゲート電極として機能する。絶縁層２１３は、基板２０１と導電層２１１の間に位置し、ゲート絶縁層として機能する。低抵抗領域２１２は、基板２０１に不純物がドープされた領域であり、ソースまたはドレインの一方として機能する。絶縁層２１４は、導電層２１１の側面を覆って設けられ、絶縁層として機能する。
　また、基板２０１に埋め込まれるように、隣接する２つのトランジスタ２１０の間に素子分離層２１５が設けられている。
　また、トランジスタ２１０を覆って絶縁層２６１が設けられ、絶縁層２６１上に容量素子２４０が設けられている。
　容量素子２４０は、導電層２４１と、導電層２４２と、これらの間に位置する絶縁層２４３を有する。導電層２４１は容量素子２４０の一方の電極として機能し、導電層２４２は容量素子２４０の他方の電極として機能し、絶縁層２４３は容量素子２４０の誘電体として機能する。
　導電層２４１は絶縁層２６１上に設けられ、絶縁層２６１に埋め込まれたプラグ２７１によってトランジスタ２１０のソースまたはドレインの一方と電気的に接続されている。絶縁層２４３は導電層２４１を覆って設けられる。導電層２４２は、絶縁層２４３を介して導電層２４１と重なる領域に設けられている。
　容量素子２４０を覆って、絶縁層１２１が設けられ、絶縁層１２１上に絶縁層１２２が設けられ、発光素子１２０Ｒ、発光素子１２０Ｇ、発光素子１２０Ｂ等が設けられている。ここでは、発光素子１２０Ｒ、発光素子１２０Ｇ、発光素子１２０Ｂ等の構成として、図１Ｂで例示した構成を用いた例を示しているが、これに限られず、上記で例示した様々な構成を適用することができる。
　表示装置２００Ａでは、発光素子１２０の導電層１１６を覆うように、絶縁層１２４、絶縁層１６２、及び絶縁層１６３がこの順に設けられている。これら３つの絶縁層は、発光素子１２０に水などの不純物が拡散することを防ぐ保護層として機能する。絶縁層１６３には酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜などの、透湿性の低い無機絶縁膜を用いることが好ましい。また、絶縁層１６２には、透光性の高い有機絶縁膜を用いることができる。絶縁層１６２に有機絶縁膜を用いることで、絶縁層１６２よりも下側の凹凸形状の影響を緩和し、絶縁層１６３の被形成面を滑らかな面とすることができる。これにより、絶縁層１６３にピンホールなどの欠陥が生じにくいため、保護層の透湿性をより高めることができる。なお、発光素子１２０を覆う保護層の構成はこれに限られず、単層、または２層構造としてもよいし、４層以上の積層構造としてもよい。
　絶縁層１２２および絶縁層１２４を設けることで、先の実施の形態に示すように、発光素子１２０に、水、または水素などの不純物が拡散するのを抑制することができる。
　絶縁層１６３上には、発光素子１２０Ｒと重なる着色層１６５Ｒ、発光素子１２０Ｇと重なる着色層１６５Ｇ、及び発光素子１２０Ｂと重なる着色層１６５Ｂが設けられている。例えば着色層１６５Ｒは赤色の光を透過し、着色層１６５Ｇは緑色の光を透過し、着色層１６５Ｂは青色の光を透過する。これにより、各発光素子からの光の色純度を高めることができ、より表示品位の高い表示装置を実現できる。また、絶縁層１６３上に各着色層を形成することで、後述する基板２０２上に着色層を形成する場合に比べて、各発光ユニットと各着色層との位置合わせが容易であり、極めて高精細な表示装置を実現できる。なお、着色層１６５Ｒ、着色層１６５Ｇ、及び着色層１６５Ｂを設けない構成にしてもよい。
　表示装置２００Ａは、視認側に基板２０２を有する。基板２０２と基板２０１とは、透光性を有する接着層１６４により貼り合されている。基板２０２としては、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、プラスチック基板などの、透光性を有する基板を用いることができる。
　このような構成とすることで、極めて高精細で、表示品位の高い表示装置を実現できる。
〔構成例２−２〕
　図８は、表示装置２００Ｂの断面概略図である。表示装置２００Ｂは、トランジスタの構成が異なる点で、上記表示装置２００Ａと主に相違している。
　トランジスタ２２０は、チャネルが形成される半導体層に、金属酸化物（酸化物半導体ともいう）が適用されたトランジスタである。
　トランジスタ２２０は、半導体層２２１、絶縁層２２３、導電層２２４、一対の導電層２２５、絶縁層２２６、導電層２２７等を有する。
　トランジスタ２２０が設けられる基板２０１としては、上述した絶縁性基板または半導体基板を用いることができる。
　基板２０１上に、絶縁層２３２が設けられている。絶縁層２３２は、基板２０１から水または水素などの不純物がトランジスタ２２０に拡散すること、及び半導体層２２１から絶縁層２３２側に酸素が脱離することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層２３２としては、例えば酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、窒化シリコン膜などの、酸化シリコン膜よりも水素または酸素が拡散しにくい膜を用いることができる。
　絶縁層２３２上に導電層２２７が設けられ、導電層２２７を覆って絶縁層２２６が設けられている。導電層２２７は、トランジスタ２２０の第１のゲート電極として機能し、絶縁層２２６の一部は、第１のゲート絶縁層として機能する。絶縁層２２６の少なくとも半導体層２２１と接する部分には、酸化シリコン膜等の酸化物絶縁膜を用いることが好ましい。絶縁層２２６の上面は、平坦化されていることが好ましい。
　半導体層２２１は、絶縁層２２６上に設けられる。半導体層２２１は、半導体特性を有する金属酸化物（酸化物半導体ともいう）膜を有することが好ましい。半導体層２２１に好適に用いることのできる材料の詳細については後述する。
　一対の導電層２２５は、半導体層２２１上に接して設けられ、ソース電極及びドレイン電極として機能する。
　また、一対の導電層２２５の上面及び側面、ならびに半導体層２２１の側面等を覆って絶縁層２２８が設けられ、絶縁層２２８上に絶縁層２６１ｂが設けられている。絶縁層２２８は、半導体層２２１に絶縁層２６１ｂ等から水または水素などの不純物が拡散すること、及び半導体層２２１から酸素が脱離することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層２２８としては、上記絶縁層２３２と同様の絶縁膜を用いることができる。
　絶縁層２２８及び絶縁層２６１ｂに、半導体層２２１に達する開口が設けられている。当該開口の内部において、絶縁層２６１ｂ、絶縁層２２８、及び導電層２２５の側面、並びに半導体層２２１の上面に接する絶縁層２２３と、導電層２２４とが埋め込まれている。導電層２２４は、第２のゲート電極として機能し、絶縁層２２３は第２のゲート絶縁層として機能する。
　導電層２２４の上面、絶縁層２２３の上面、及び絶縁層２６１ｂの上面は、それぞれ高さが概略一致するように平坦化処理され、これらを覆って絶縁層２２９及び絶縁層２６１ａが設けられている。
　絶縁層２６１ａ及び絶縁層２６１ｂは、層間絶縁層として機能する。また絶縁層２２９は、トランジスタ２２０に絶縁層２６１ａ等から水または水素などの不純物が拡散することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層２２９としては、上記絶縁層２２８及び絶縁層２３２と同様の絶縁膜を用いることができる。
　一対の導電層２２５の一方と電気的に接続するプラグ２７１は、絶縁層２６１ａ、絶縁層２２９、及び絶縁層２６１ｂに埋め込まれるように設けられている。ここで、プラグ２７１は、絶縁層２６１ａ、絶縁層２６１ｂ、絶縁層２２９、及び絶縁層２２８のそれぞれの開口の側面、及び導電層２２５の上面の一部を覆う導電層２７１ａと、導電層２７１ａの上面に接する導電層２７１ｂとを有することが好ましい。このとき、導電層２７１ａとして、水素及び酸素が拡散しにくい導電性材料を用いることが好ましい。
　また、絶縁層１２２または絶縁層１２４を設けることで、先の実施の形態に示すように、トランジスタ２２０に、水、または水素などの不純物が拡散するのを抑制することができる。これにより、トランジスタ２２０の電気特性および信頼性の向上を図ることができる。
〔構成例２−３〕
　図９は、表示装置２００Ｃの断面概略図である。表示装置２００Ｃは、基板２０１にチャネルが形成されるトランジスタ２１０と、チャネルが形成される半導体層に金属酸化物を含むトランジスタ２２０とが積層された構成を有する。
　トランジスタ２１０を覆って絶縁層２６１が設けられ、絶縁層２６１上に導電層２５１が設けられている。また導電層２５１を覆って絶縁層２６２が設けられ、絶縁層２６２上に導電層２５２が設けられている。導電層２５１及び導電層２５２は、それぞれ配線として機能する。また、導電層２５２を覆って絶縁層２６３、絶縁層２３２が設けられ、絶縁層２３２上にトランジスタ２２０が設けられている。また、トランジスタ２２０を覆って絶縁層２６５が設けられ、絶縁層２６５上に容量素子２４０が設けられている。容量素子２４０とトランジスタ２２０とは、プラグ２７４により電気的に接続されている。
　トランジスタ２２０は、画素回路を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ２１０は、画素回路を構成するトランジスタ、または当該画素回路を駆動するための駆動回路（ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路）を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ２１０及びトランジスタ２２０は、演算回路または記憶回路などの各種回路を構成するトランジスタとして用いることができる。
　このような構成とすることで、発光ユニットの直下に画素回路だけでなく駆動回路等を形成することができるため、表示領域の周辺に駆動回路を設ける場合に比べて、表示装置を小型化することが可能となる。
〔構成例２−４〕
　図１０は、表示装置２００Ｄの断面概略図である。表示装置２００Ｄは、上記表示装置２００Ｃに対して、酸化物半導体が適用されたトランジスタを２つ積層した点で、主に相違している。
　表示装置２００Ｄは、トランジスタ２１０とトランジスタ２２０との間に、トランジスタ２３０を有する。トランジスタ２３０は、第１のゲート電極を有していない点以外は、トランジスタ２２０と同様の構成を有する。なお、トランジスタ２３０を第１のゲート電極を有する構成としてもよい。
　導電層２５２を覆って絶縁層２６３及び絶縁層２３１が設けられ、絶縁層２３１上にトランジスタ２３０が設けられている。トランジスタ２３０と導電層２５２とは、プラグ２７３、導電層２５３、及びプラグ２７２を介して電気的に接続されている。また、導電層２５３を覆って絶縁層２６４及び絶縁層２３２が設けられ、絶縁層２３２上にトランジスタ２２０が設けられている。
　例えば、トランジスタ２２０は、発光素子１２０に流れる電流を制御するためのトランジスタとして機能する。また、トランジスタ２３０は、画素の選択状態を制御するための選択トランジスタとして機能する。また、トランジスタ２１０は、画素を駆動するための駆動回路を構成するトランジスタなどとして機能する。
　このように、トランジスタが形成される層を３層以上積層することで、画素の占有面積をさらに縮小することができ、高精細な表示装置を実現することができる。
　以下では、表示装置に適用可能なトランジスタ等の構成要素について説明する。
〔トランジスタ〕
　トランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層と、を有する。
　なお、本発明の一態様の表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型またはボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルの上下にゲート電極が設けられていてもよい。
　トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、または一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
　以下では、特に金属酸化物膜をチャネルが形成される半導体層に用いるトランジスタについて説明する。
　トランジスタに用いる半導体材料としては、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上である金属酸化物を用いることができる。代表的には、インジウムを含む金属酸化物などであり、例えば、後述するＣＡＣ−ＯＳなどを用いることができる。
　シリコンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい金属酸化物が用いられたトランジスタは、その低いオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量素子に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。
　半導体層は、例えばインジウム、亜鉛及びＭ（Ｍはアルミニウム、チタン、ガリウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、セリウム、スズ、ネオジムまたはハフニウム等の金属）を含むＩｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物で表記される膜とすることができる。
　半導体層を構成する金属酸化物がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物の場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：８等が好ましい。なお、成膜される半導体層の原子数比はそれぞれ、上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。
　半導体層としては、キャリア密度の低い金属酸化物膜を用いる。例えば、半導体層は、キャリア密度が１×１０１７／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１５／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１３／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１１／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１０／ｃｍ３未満であり、１×１０−９／ｃｍ３以上のキャリア密度の金属酸化物を用いることができる。そのような金属酸化物を、高純度真性または実質的に高純度真性な金属酸化物と呼ぶ。当該金属酸化物は、欠陥準位密度が低く、安定な特性を有する金属酸化物であるといえる。
　なお、これらに限らず、必要とするトランジスタの半導体特性及び電気特性（電界効果移動度、しきい値電圧等）に応じて適切な組成の酸化物半導体を用いればよい。また、必要とするトランジスタの半導体特性を得るために、半導体層のキャリア密度、不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。
　半導体層を構成する金属酸化物において、第１４族元素の一つであるシリコン、または炭素が含まれると、半導体層において酸素欠損が増加し、ｎ型化してしまう。このため、半導体層におけるシリコンまたは炭素の濃度（二次イオン質量分析法により得られる濃度）を、２×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする。
　また、アルカリ金属及びアルカリ土類金属は、金属酸化物と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にする。
　また、半導体層を構成する金属酸化物に窒素が含まれていると、キャリアである電子が生じ、キャリア密度が増加し、ｎ型化しやすい。この結果、窒素が含まれている金属酸化物を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られる窒素濃度は、５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にすることが好ましい。
　また、酸化物半導体に含まれる水素は、金属原子と結合する酸素と反応して水になるため、酸素欠損を形成する場合がある。該酸素欠損に水素が入ることで、キャリアである電子が生成される場合がある。また、水素の一部が金属原子と結合する酸素と結合して、キャリアである電子を生成することがある。従って、水素が含まれている酸化物半導体を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため、酸化物半導体のチャネル形成領域における中の水素はできる限り低減されていることが好ましい。具体的には、酸化物半導体のチャネル形成領域において、二次イオン質量分析法により得られる水素濃度を、１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、好ましくは５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、より好ましくは１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、さらに好ましくは５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、さらに好ましくは１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満にする。
　不純物が十分に低減された酸化物半導体をトランジスタのチャネル形成領域に用いることで、安定した電気特性および信頼性を付与することができる。
　酸化物半導体は、単結晶酸化物半導体と、非単結晶酸化物半導体と、に分けられる。非単結晶酸化物半導体としては、ＣＡＡＣ−ＯＳ（ｃ−ａｘｉｓ−ａｌｉｇｎｅｄ　ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　ｏｘｉｄｅ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶酸化物半導体、ｎｃ−ＯＳ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　ｏｘｉｄｅ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、擬似非晶質酸化物半導体（ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳ：ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ｌｉｋｅ　ｏｘｉｄｅ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、及び非晶質酸化物半導体などがある。
　また、本発明の一態様で開示されるトランジスタの半導体層には、ＣＡＣ−ＯＳ（ｃｌｏｕｄ−ａｌｉｇｎｅｄ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｏｘｉｄｅ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を用いてもよい。
　なお、本発明の一態様で開示されるトランジスタの半導体層は、上述した非単結晶酸化物半導体を好適に用いることができる。また、非単結晶酸化物半導体としては、ｎｃ−ＯＳまたはＣＡＡＣ−ＯＳを好適に用いることができる。
　なお、本発明の一態様では、トランジスタの半導体層として、ＣＡＣ−ＯＳを用いると好ましい。ＣＡＣ−ＯＳを用いることで、トランジスタに高い電気特性または高い信頼性を付与することができる。
　なお、半導体層がＣＡＡＣ−ＯＳの領域、多結晶酸化物半導体の領域、ｎｃ−ＯＳの領域、擬似非晶質酸化物半導体の領域、及び非晶質酸化物半導体の領域のうち、二種以上を有する混合膜であってもよい。混合膜は、例えば上述した領域のうち、いずれか二種以上の領域を含む単層構造、または積層構造を有する場合がある。
＜ＣＡＣ−ＯＳの構成＞
　以下では、本発明の一態様で開示されるトランジスタに用いることができるＣＡＣ−ＯＳの構成について説明する。
　ＣＡＣ−ＯＳとは、例えば、金属酸化物を構成する元素が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上２ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、金属酸化物において、一つあるいはそれ以上の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上２ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。
　なお、金属酸化物は、少なくともインジウムを含むことが好ましい。特にインジウム及び亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれていてもよい。
　例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳ（ＣＡＣ−ＯＳの中でもＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を、特にＣＡＣ−ＩＧＺＯと呼称してもよい。）とは、インジウム酸化物（以下、ＩｎＯＸ１（Ｘ１は０よりも大きい実数）とする。）、またはインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２（Ｘ２、Ｙ２、及びＺ２は０よりも大きい実数）とする。）と、ガリウム酸化物（以下、ＧａＯＸ３（Ｘ３は０よりも大きい実数）とする。）、またはガリウム亜鉛酸化物（以下、ＧａＸ４ＺｎＹ４ＯＺ４（Ｘ４、Ｙ４、及びＺ４は０よりも大きい実数）とする。）などと、に材料が分離することでモザイク状となり、モザイク状のＩｎＯＸ１、またはＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２が、膜中に均一に分布した構成（以下、クラウド状ともいう。）である。
　つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合金属酸化物である。なお、本明細書において、例えば、第１の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比が、第２の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比よりも大きいことを、第１の領域は、第２の領域と比較して、Ｉｎの濃度が高いとする。
　なお、ＩＧＺＯは通称であり、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、及びＯによる１つの化合物をいう場合がある。代表例として、ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ１（ｍ１は自然数）、またはＩｎ（１＋ｘ０）Ｇａ（１−ｘ０）Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ０（−１≦ｘ０≦１、ｍ０は任意数）で表される結晶性の化合物が挙げられる。
　上記結晶性の化合物は、単結晶構造、多結晶構造、またはＣＡＡＣ構造を有する。なお、ＣＡＡＣ構造とは、複数のＩＧＺＯのナノ結晶がｃ軸配向を有し、かつａ−ｂ面においては配向せずに連結した結晶構造である。
　一方、ＣＡＣ−ＯＳは、金属酸化物の材料構成に関する。ＣＡＣ−ＯＳとは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、及びＯを含む材料構成において、一部にＧａを主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。従って、ＣＡＣ−ＯＳにおいて、結晶構造は副次的な要素である。
　なお、ＣＡＣ−ＯＳは、組成の異なる二種類以上の膜の積層構造は含まないものとする。例えば、Ｉｎを主成分とする膜と、Ｇａを主成分とする膜との２層からなる構造は、含まない。
　なお、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。
　なお、ガリウムの代わりに、アルミニウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれている場合、ＣＡＣ−ＯＳは、一部に該金属元素を主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。
　ＣＡＣ−ＯＳは、例えば基板を加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、ＣＡＣ−ＯＳをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス（代表的にはアルゴン）、酸素ガス、及び窒素ガスの中から選ばれたいずれか一つまたは複数を用いればよい。また、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比は低いほど好ましく、例えば酸素ガスの流量比を０％以上３０％未満、好ましくは０％以上１０％以下とすることが好ましい。
　ＣＡＣ−ＯＳは、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−ｒａｙ　ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）測定法のひとつであるＯｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法によるθ／２θスキャンを用いて測定したときに、明確なピークが観察されないという特徴を有する。すなわち、Ｘ線回折測定から、測定領域のａ−ｂ面方向、及びｃ軸方向の配向は見られないことが分かる。
　またＣＡＣ−ＯＳは、プローブ径が１ｎｍの電子線（ナノビーム電子線ともいう。）を照射することで得られる電子線回折パターンにおいて、輝度の高いリング状の領域と、該リング状の領域内に複数の輝点と、が観測される。従って、電子線回折パターンから、ＣＡＣ−ＯＳの結晶構造が、平面方向、及び断面方向において、配向性を有さないｎｃ（ｎａｎｏ−ｃｒｙｓｔａｌ）構造を有することがわかる。
　また例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳでは、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ　Ｘ−ｒａｙ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて取得したＥＤＸマッピングにより、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、偏在し、混合している構造を有することが確認できる。
　ＣＡＣ−ＯＳは、金属元素が均一に分布したＩＧＺＯ化合物とは異なる構造であり、ＩＧＺＯ化合物と異なる性質を有する。つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と、に互いに相分離し、各元素を主成分とする領域がモザイク状である構造を有する。
　ここで、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域は、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域を、キャリアが流れることにより、金属酸化物としての導電性が発現する。従って、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域が、金属酸化物中にクラウド状に分布することで、高い電界効果移動度（μ）が実現できる。
　一方、ＧａＯＸ３などが主成分である領域は、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、ＧａＯＸ３などが主成分である領域が、金属酸化物中に分布することで、リーク電流を抑制し、良好なスイッチング動作を実現できる。
　従って、ＣＡＣ−ＯＳを半導体素子に用いた場合、ＧａＯＸ３などに起因する絶縁性と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１に起因する導電性とが、相補的に作用することにより、高いオン電流（Ｉｏｎ）、及び高い電界効果移動度（μ）を実現することができる。
　また、ＣＡＣ−ＯＳを用いた半導体素子は、信頼性が高い。従って、ＣＡＣ−ＯＳは、ディスプレイをはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。
　また、半導体層にＣＡＣ−ＯＳを有するトランジスタは電界効果移動度が高く、且つ駆動能力が高いため、該トランジスタを、駆動回路、代表的にはゲート信号を生成する走査線駆動回路に用いることで、額縁幅の狭い（狭額縁ともいう）表示装置を提供することができる。また、該トランジスタを、表示装置が有する信号線駆動回路（とくに、信号線駆動回路が有するシフトレジスタの出力端子に接続されるデマルチプレクサ）に用いることで、表示装置に接続される配線数が少ない表示装置を提供することができる。
　また、半導体層にＣＡＣ−ＯＳを有するトランジスタは低温ポリシリコンを用いたトランジスタとは異なり、レーザ結晶化工程が不要である。これのため、大面積基板を用いた表示装置であっても、製造コストを低減することが可能である。さらに、ウルトラハイビジョン（「４Ｋ解像度」、「４Ｋ２Ｋ」、「４Ｋ」）、スーパーハイビジョン（「８Ｋ解像度」、「８Ｋ４Ｋ」、「８Ｋ」）のよう高解像度であり、且つ大型の表示装置において、半導体層にＣＡＣ−ＯＳを有するトランジスタを駆動回路及び表示部に用いることで、短時間での書き込みが可能であり、表示不良を低減することが可能であり好ましい。
　または、トランジスタのチャネルが形成される半導体にシリコンを用いてもよい。シリコンとしてアモルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリコンを用いることが好ましい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなどを用いることが好ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成でき、且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。
〔導電層〕
　トランジスタのゲート、ソース及びドレインのほか、表示装置を構成する各種配線及び電極などの導電層に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタングステンなどの金属、またはこれを主成分とする合金などが挙げられる。またこれらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛等の酸化物を用いてもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まるため好ましい。
〔絶縁層〕
　各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂、シリコーンなどのシロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。
　なお、本明細書中において、酸化窒化物とは、その組成として窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物とは、その組成として酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。例えば、酸化窒化シリコンと記載した場合は、その組成として窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化シリコンと記載した場合は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を示す。
　また、発光素子は、一対の透水性の低い絶縁膜の間に設けられていることが好ましい。これにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、装置の信頼性の低下を抑制できる。
　透水性の低い絶縁膜としては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の窒素と珪素を含む膜、または窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。
　例えば、透水性の低い絶縁膜の水蒸気透過量は、１×１０−５［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、好ましくは１×１０−６［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、より好ましくは１×１０−７［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０−８［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下とする。
［表示モジュールの構成例］
　以下では、本発明の一態様の表示装置を有する表示モジュールの構成例について説明する。
　図１１Ａは、表示モジュール２８０の斜視概略図である。表示モジュール２８０は、表示装置２００と、ＦＰＣ２９０とを有する。表示装置２００としては、上記構成例２で例示した各表示装置（表示装置２００Ａ乃至表示装置２００Ｄ）を適用することができる。
　表示モジュール２８０は、基板２０１、基板２０２を有する。また基板２０２側に表示部２８１を有する。表示部２８１は、表示モジュール２８０における画像を表示する領域であり、後述する画素部２８４に設けられる各画素からの光を視認できる領域である。また、表示モジュール２８０はソースドライバＩＣ２９０ｂを有してもよい。
　図１１Ｂに、基板２０１側の構成を模式的に示した斜視図を示している。基板２０１は、回路部２８２と、回路部２８２上に画素回路部２８３と、画素回路部２８３上に画素部２８４と、が積層された構成を有する。また、基板２０１上の画素部２８４と重ならない部分に、ＦＰＣ２９０と接続するための端子部２８５を有する。また端子部２８５と回路部２８２とは、複数の配線により構成される配線部２８６により電気的に接続されている。
　画素部２８４は、周期的に配列した複数の画素２８４ａを有する。図１１Ｂの右側に、１つの画素２８４ａの拡大図を示している。画素２８４ａは、発光素子１２０Ｒ、発光素子１２０Ｇ、及び発光素子１２０Ｂを有する。
　画素回路部２８３は、周期的に配列した複数の画素回路２８３ａを有する。複数の画素回路２８３ａは、図１１Ｂに示す、デルタ配列で配置してもよい。デルタ配列は、高密度に画素回路を配列することが出来るため、高精細な表示装置を提供できる。
　１つの画素回路２８３ａは、１つの画素２８４ａが有する３つの発光素子の発光を制御する回路である。１つの画素回路２８３ａは、１つの発光素子の発光を制御する回路が３つ設けられる構成としてもよい。例えば、画素回路２８３ａは、１つの発光素子につき、１つの選択トランジスタと、１つの電流制御用トランジスタ（駆動トランジスタ）と、容量素子と、を少なくとも有する構成とすることができる。このとき、選択トランジスタのゲートにはゲート信号が、ソースまたはドレインの一方にはソース信号が、それぞれ入力される。これにより、アクティブマトリクス型の表示装置が実現されている。
　回路部２８２は、画素回路部２８３の各画素回路２８３ａを駆動する回路を有する。例えば、ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路等を有することが好ましい。このほか、演算回路、メモリ回路、電源回路等を有していてもよい。
　ＦＰＣ２９０は、外部から回路部２８２にビデオ信号または電源電位等を供給するための配線として機能する。また、ＦＰＣ２９０上にＩＣが実装されていてもよい。
　表示モジュール２８０は、画素部２８４の下側に画素回路部２８３または回路部２８２等が積層された構成とすることができるため、表示部２８１の開口率（有効表示面積比）を極めて高くすることができる。例えば表示部２８１の開口率は、４０％以上１００％未満、好ましくは５０％以上９５％以下、より好ましくは６０％以上９５％以下とすることができる。また、画素２８４ａを極めて高密度に配置することが可能で、表示部２８１の精細度を極めて高くすることができる。例えば、表示部２８１には、２０００ｐｐｉ以上、好ましくは３０００ｐｐｉ以上、より好ましくは５０００ｐｐｉ以上、さらに好ましくは６０００ｐｐｉ以上であって、２００００ｐｐｉ以下、または３００００ｐｐｉ以下の精細度で、画素２８４ａが配置されることが好ましい。
　このような表示モジュール２８０は、極めて高精細であることから、ヘッドマウントディスプレイなどのＶＲ向け機器、またはメガネ型のＡＲ向け機器に好適に用いることができる。例えば、レンズを通して表示モジュール２８０の表示部を視認する構成の場合であっても、表示モジュール２８０は極めて高精細な表示部２８１を有するためにレンズで表示部を拡大しても画素が視認されず、没入感の高い表示を行うことができる。また、表示モジュール２８０はこれに限られず、比較的小型の表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。例えば腕時計などの装着型の電子機器の表示部に好適に用いることができる。
　本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
（実施の形態２）
　本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について、図１２を用いて説明を行う。
　図１２Ａに示す表示装置は、画素部５０２と、駆動回路部５０４と、保護回路５０６と、端子部５０７と、を有する。なお、本発明の一態様の表示装置は、保護回路５０６を設けない構成としてもよい。
　画素部５０２は、Ｘ行Ｙ列（Ｘ、Ｙはそれぞれ独立に２以上の自然数）に配置された複数の画素回路５０１を有する。各画素回路５０１は、それぞれ表示素子を駆動する回路を有する。
　駆動回路部５０４は、ゲート線ＧＬ＿１乃至ＧＬ＿Ｘに走査信号を出力するゲートドライバ５０４ａ、データ線ＤＬ＿１乃至ＤＬ＿Ｙにデータ信号を供給するソースドライバ５０４ｂなどの駆動回路を有する。ゲートドライバ５０４ａは、少なくともシフトレジスタを有する構成とすればよい。またソースドライバ５０４ｂは、例えば複数のアナログスイッチなどを用いて構成される。また、シフトレジスタなどを用いてソースドライバ５０４ｂを構成してもよい。
　端子部５０７は、外部の回路から表示装置に電源、制御信号、及び画像信号等を入力するための端子が設けられた部分をいう。
　保護回路５０６は、自身が接続する配線に一定の範囲外の電位が与えられたときに、該配線と別の配線とを導通状態にする回路である。図１２Ａに示す保護回路５０６は、例えば、ゲートドライバ５０４ａと画素回路５０１の間の配線であるゲート線ＧＬ、またはソースドライバ５０４ｂと画素回路５０１の間の配線であるデータ線ＤＬ等の各種配線に接続される。
　また、ゲートドライバ５０４ａとソースドライバ５０４ｂは、それぞれ画素部５０２と同じ基板上に設けられていてもよいし、ゲートドライバ回路またはソースドライバ回路が別途形成された基板（例えば、単結晶半導体または多結晶半導体で形成された駆動回路基板）をＣＯＧまたはＴＡＢ（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）によって基板に実装する構成としてもよい。
　特に、ゲートドライバ５０４ａとソースドライバ５０４ｂを画素部５０２の下方に配置することが好ましい。
　また、図１２Ａに示す複数の画素回路５０１は、例えば、図１２Ｂに示す構成とすることができる。
　図１２Ｂに示す画素回路５０１は、トランジスタ５５２、５５４と、容量素子５６２と、発光素子５７２と、を有する。また画素回路５０１には、データ線ＤＬ＿ｎ、ゲート線ＧＬ＿ｍ、電位供給線ＶＬ＿ａ及び電位供給線ＶＬ＿ｂ等が接続されている。
　なお、電位供給線ＶＬ＿ａ及び電位供給線ＶＬ＿ｂの一方には、高電源電位ＶＤＤが与えられ、他方には、低電源電位ＶＳＳが与えられる。トランジスタ５５４のゲートに与えられる電位に応じて、発光素子５７２に流れる電流が制御されることにより、発光素子５７２からの発光輝度が制御される。
　本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
（実施の形態３）
　以下では、本発明の一態様の表示装置に適用可能な画素に表示される階調を補正するためのメモリを備える画素回路と、これを有する表示装置について説明する。
［回路構成］
　図１３Ａに、画素回路４００の回路図を示す。画素回路４００は、トランジスタＭ１、トランジスタＭ２、容量Ｃ１、及び回路４０１を有する。また画素回路４００には、配線Ｓ１、配線Ｓ２、配線Ｇ１、及び配線Ｇ２が接続される。
　トランジスタＭ１は、ゲートが配線Ｇ１と、ソース及びドレインの一方が配線Ｓ１と、他方が容量Ｃ１の一方の電極と、それぞれ接続する。トランジスタＭ２は、ゲートが配線Ｇ２と、ソース及びドレインの一方が配線Ｓ２と、他方が容量Ｃ１の他方の電極、及び回路４０１と、それぞれ接続する。
　回路４０１は、少なくとも一の表示素子を含む回路である。表示素子としては様々な素子を用いることができるが、代表的には有機ＥＬ素子またはＬＥＤ素子などの発光素子を用いることができる。これ以外にも、液晶素子、またはＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子等を用いることもできる。
　トランジスタＭ１と容量Ｃ１とを接続するノードをノードＮ１、トランジスタＭ２と回路４０１とを接続するノードをノードＮ２とする。
　画素回路４００は、トランジスタＭ１をオフ状態とすることで、ノードＮ１の電位を保持することができる。また、トランジスタＭ２をオフ状態とすることで、ノードＮ２の電位を保持することができる。また、トランジスタＭ２をオフ状態とした状態で、トランジスタＭ１を介してノードＮ１に所定の電位を書き込むことで、容量Ｃ１を介した容量結合により、ノードＮ１の電位の変位に応じてノードＮ２の電位を変化させることができる。
　ここで、トランジスタＭ１、トランジスタＭ２のうちの一方または両方に、実施の形態１で例示した、酸化物半導体が適用されたトランジスタを適用することができる。そのため極めて低いオフ電流により、ノードＮ１及びノードＮ２の電位を長期間に亘って保持することができる。なお、各ノードの電位を保持する期間が短い場合（具体的には、フレーム周波数が３０Ｈｚ以上である場合等）には、シリコン等の半導体を適用したトランジスタを用いてもよい。
［駆動方法例］
　続いて、図１３Ｂを用いて、画素回路４００の動作方法の一例を説明する。図１３Ｂは、画素回路４００の動作に係るタイミングチャートである。なおここでは説明を容易にするため、配線抵抗などの各種抵抗、トランジスタまたは配線などの寄生容量、及びトランジスタのしきい値電圧などの影響は考慮しない。
　図１３Ｂに示す動作では、１フレーム期間を期間Ｔ１と期間Ｔ２とに分ける。期間Ｔ１はノードＮ２に電位を書き込む期間であり、期間Ｔ２はノードＮ１に電位を書き込む期間である。
〔期間Ｔ１〕
　期間Ｔ１では、配線Ｇ１と配線Ｇ２の両方に、トランジスタをオン状態にする電位を与える。また、配線Ｓ１には固定電位である電位Ｖｒｅｆを供給し、配線Ｓ２には第１データ電位Ｖｗを供給する。
　ノードＮ１には、トランジスタＭ１を介して配線Ｓ１から電位Ｖｒｅｆが与えられる。また、ノードＮ２には、トランジスタＭ２を介して配線Ｓ２から第１データ電位Ｖｗが与えられる。したがって、容量Ｃ１には電位差Ｖｗ−Ｖｒｅｆが保持された状態となる。
〔期間Ｔ２〕
　続いて期間Ｔ２では、配線Ｇ１にはトランジスタＭ１をオン状態とする電位を与え、配線Ｇ２にはトランジスタＭ２をオフ状態とする電位を与える。また、配線Ｓ１には第２データ電位Ｖｄａｔａを供給する。配線Ｓ２には所定の定電位を与える、またはフローティング状態としてもよい。
　ノードＮ１には、トランジスタＭ１を介して配線Ｓ１から第２データ電位Ｖｄａｔａが与えられる。このとき、容量Ｃ１による容量結合により、第２データ電位Ｖｄａｔａに応じてノードＮ２の電位が電位ｄＶだけ変化する。すなわち、回路４０１には、第１データ電位Ｖｗと電位ｄＶを足した電位が入力されることとなる。なお、図１３Ｂでは電位ｄＶが正の値であるように示しているが、負の値であってもよい。すなわち、第２データ電位Ｖｄａｔａが電位Ｖｒｅｆより低くてもよい。
　ここで、電位ｄＶは、容量Ｃ１の容量値と、回路４０１の容量値によって概ね決定される。容量Ｃ１の容量値が回路４０１の容量値よりも十分に大きい場合、電位ｄＶは第２データ電位Ｖｄａｔａに近い電位となる。
　このように、画素回路４００は、２種類のデータ信号を組み合わせて表示素子を含む回路４０１に供給する電位を生成することができるため、画素回路４００内で階調の補正を行うことが可能となる。
　また画素回路４００は、配線Ｓ１及び配線Ｓ２に供給可能な最大電位を超える電位を生成することも可能となる。例えば発光素子を用いた場合では、ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）表示等を行うことができる。また、液晶素子を用いた場合では、オーバードライブ駆動等を実現できる。
［適用例］
　図１３Ｃに示す画素回路４００ＥＬは、回路４０１ＥＬを有する。回路４０１ＥＬは、発光素子ＥＬ、トランジスタＭ３、及び容量Ｃ２を有する。
　トランジスタＭ３は、ゲートがノードＮ２及び容量Ｃ２の一方の電極と、ソース及びドレインの一方が電位ＶＨを与える配線と、他方が発光素子ＥＬの一方の電極と、それぞれ接続される。容量Ｃ２は、他方の電極が電位Ｖｃｏｍを与える配線と接続する。発光素子ＥＬは、他方の電極が電位ＶＬを与える配線と接続する。
　トランジスタＭ３は、発光素子ＥＬに供給する電流を制御する機能を有する。容量Ｃ２は保持容量として機能する。容量Ｃ２は不要であれば省略することができる。
　なお、ここでは発光素子ＥＬのアノード側がトランジスタＭ３と接続する構成を示しているが、カソード側にトランジスタＭ３を接続してもよい。そのとき、電位ＶＨと電位ＶＬの値を適宜変更することができる。
　画素回路４００ＥＬは、トランジスタＭ３のゲートに高い電位を与えることで、発光素子ＥＬに大きな電流を流すことができるため、例えばＨＤＲ表示などを実現することができる。また、配線Ｓ１または配線Ｓ２に補正信号を供給することで、トランジスタＭ３または発光素子ＥＬの電気特性のばらつきの補正を行うこともできる。
　なお、図１３Ｃで例示した回路に限られず、別途トランジスタまたは容量などを追加した構成としてもよい。
　本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
（実施の形態４）
　本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を適用した電子機器の構成例について説明する。
　本発明の一態様の表示装置及び表示モジュールは、表示機能を有する電子機器等の表示部に適用することができる。このような電子機器としては、例えばテレビジョン装置、ノート型のパーソナルコンピュータ、モニタ装置、デジタルサイネージ、パチンコ機、ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、などが挙げられる。
　特に、本発明の一態様の表示装置及び表示モジュールは、精細度を高めることが可能なため、比較的小さな表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。このような電子機器としては、例えば腕時計型、ブレスレット型の情報端末機（ウェアラブル機器）、ヘッドマウントディスプレイなどのＶＲ向け機器、またはメガネ型のＡＲ向け機器等、頭部に装着可能なウェアラブル機器等が挙げられる。
　図１４Ａに、メガネ型の電子機器７００の斜視図を示す。電子機器７００は、一対の表示パネル７０１、一対の筐体７０２、一対の光学部材７０３、一対の装着部７０４等を有する。
　電子機器７００は、光学部材７０３の表示領域７０６に、表示パネル７０１で表示した画像を投影することができる。また、光学部材７０３は透光性を有するため、使用者は光学部材７０３を通して視認される透過像に重ねて、表示領域７０６に表示された画像を見ることができる。したがって電子機器７００は、ＡＲ表示が可能な電子機器である。
　また一つの筐体７０２には、前方を撮像することのできるカメラ７０５が設けられている。また図示しないが、いずれか一方の筐体７０２には無線受信機、またはケーブルを接続可能なコネクタを備え、筐体７０２に映像信号等を供給することができる。また、筐体７０２に、ジャイロセンサなどの加速度センサを備えることで、使用者の頭部の向きを検知して、その向きに応じた画像を表示領域７０６に表示することもできる。また、筐体７０２にはバッテリが設けられていることが好ましく、無線、または有線によって充電することができる。
　続いて、図１４Ｂを用いて、電子機器７００の表示領域７０６への画像の投影方法について説明する。筐体７０２の内部には、表示パネル７０１、レンズ７１１、反射板７１２が設けられている。また、光学部材７０３の表示領域７０６に相当する部分には、ハーフミラーとして機能する反射面７１３を有する。
　表示パネル７０１から発せられた光７１５は、レンズ７１１を通過し、反射板７１２により光学部材７０３側へ反射される。光学部材７０３の内部において、光７１５は光学部材７０３の端面で全反射を繰り返し、反射面７１３に到達することで、反射面７１３に画像が投影される。これにより、使用者は、反射面７１３に反射された光７１５と、光学部材７０３（反射面７１３を含む）を透過した透過光７１６の両方を視認することができる。
　図１４では、反射板７１２及び反射面７１３がそれぞれ曲面を有する例を示している。これにより、これらが平面である場合に比べて、光学設計の自由度を高めることができ、光学部材７０３の厚さを薄くすることができる。なお、反射板７１２及び反射面７１３を平面としてもよい。
　反射板７１２としては、鏡面を有する部材を用いることができ、反射率が高いことが好ましい。また、反射面７１３としては、金属膜の反射を利用したハーフミラーを用いてもよいが、全反射を利用したプリズムなどを用いると、透過光７１６の透過率を高めることができる。
　ここで、筐体７０２は、レンズ７１１と表示パネル７０１との距離、またはこれらの角度を調整する機構を有していることが好ましい。これにより、ピント調整、画像の拡大、縮小などを行うことが可能となる。例えば、レンズ７１１または表示パネル７０１の一方または両方が、光軸方向に移動可能な構成とすればよい。
　また筐体７０２は、反射板７１２の角度を調整可能な機構を有していることが好ましい。反射板７１２の角度を変えることで、画像が表示される表示領域７０６の位置を変えることが可能となる。これにより、使用者の目の位置に応じて最適な位置に表示領域７０６を配置することが可能となる。
　表示パネル７０１には、本発明の一態様の表示装置、または表示モジュールを適用することができる。したがって極めて精細度の高い表示が可能な電子機器７００とすることができる。
　図１５Ａ、図１５Ｂに、ゴーグル型の電子機器７５０の斜視図を示す。図１５Ａは、電子機器７５０の正面、平面及び左側面を示す斜視図であり、図１５Ｂは、電子機器７５０の背面、底面、及び右側面を示す斜視図である。
　電子機器７５０は、一対の表示パネル７５１、筐体７５２、一対の装着部７５４、緩衝部材７５５、一対のレンズ７５６等を有する。一対の表示パネル７５１は、筐体７５２の内部の、レンズ７５６を通して視認できる位置にそれぞれ設けられている。
　電子機器７５０は、ＶＲ向けの電子機器である。電子機器７５０を装着した使用者は、レンズ７５６を通して表示パネル７５１に表示される画像を視認することができる。また一対の表示パネル７５１に異なる画像を表示させることで、視差を用いた３次元表示を行うこともできる。
　また、筐体７５２の背面側には、入力端子７５７と、出力端子７５８とが設けられている。入力端子７５７には映像出力機器等からの映像信号、または筐体７５２内に設けられるバッテリを充電するための電力等を供給するケーブルを接続することができる。出力端子７５８としては、例えば音声出力端子として機能し、イヤフォン、ヘッドフォン等を接続することができる。なお、無線通信により音声データを出力可能な構成とする場合、または外部の映像出力機器から音声を出力する場合には、当該音声出力端子を設けなくてもよい。
　また、筐体７５２は、レンズ７５６及び表示パネル７５１が、使用者の目の位置に応じて最適な位置となるように、これらの左右の位置を調整可能な機構を有していることが好ましい。また、レンズ７５６と表示パネル７５１との距離を変えることで、ピントを調整する機構を有していることが好ましい。
　表示パネル７５１には、本発明の一態様の表示装置、または表示モジュールを適用することができる。したがって極めて精細度の高い表示が可能な電子機器７５０とすることができる。これにより、使用者に高い没入感を感じさせることができる。
　緩衝部材７５５は、使用者の顔（額、頬など）に接触する部分である。緩衝部材７５５が使用者の顔と密着することにより、光漏れを防ぐことができ、より没入感を高めることができる。緩衝部材７５５は、使用者が電子機器７５０を装着した際に使用者の顔に密着するよう、緩衝部材７５５としては柔らかな素材を用いることが好ましい。例えばゴム、シリコーンゴム、ウレタン、スポンジなどの素材を用いることができる。また、スポンジ等の表面を布、革（天然皮革または合成皮革）、などで覆ったものを用いると、使用者の顔と緩衝部材７５５との間に隙間が生じにくく光漏れを好適に防ぐことができる。また、このような素材を用いると、肌触りが良いことに加え、寒い季節などに装着した際に、使用者に冷たさを感じさせないため好ましい。緩衝部材７５５または装着部７５４などの、使用者の肌に触れる部材は、取り外し可能な構成とすると、クリーニングまたは交換が容易となるため好ましい。
　本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
　本実施例では、図１７Ａに示す構造を有する、サンプルＡおよびサンプルＢと、図１７Ｂに示す構造を有する、サンプルＣおよびサンプルＤを作製した。これらのサンプルについて、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　Ｉｏｎ　Ｍａｓｓ　Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）による重水素Ｄおよび酸素同位体（１８Ｏ）の濃度の評価を行った結果について説明する。
　図１７Ａに示す構造は、シリコン基板１０と、シリコン基板１０上の酸化シリコン膜１２と、酸化シリコン膜１２上の酸化窒化シリコン膜１３と、酸化窒化シリコン膜１３上の窒化シリコン膜１４と、窒化シリコン膜１４上の酸化窒化シリコン膜１５と、酸化窒化シリコン膜１５上の酸化窒化シリコン膜１６と、酸化窒化シリコン膜１６上の窒化シリコン膜２０と、を有する。
　図１７Ｂに示す構造は、図１７Ａに示す構造において、酸化窒化シリコン膜１６の代わりに、酸化シリコン膜１７を有する。
　まず、図１７Ａおよび図１７Ｂに示す構造の、サンプルＡ乃至サンプルＤの作製方法について説明する。
　最初に、シリコン基板１０に、ＨＣｌ雰囲気で９５０℃の熱処理を行い、膜厚１００ｎｍの酸化シリコン膜１２を形成した。
　次に、ＰＥＣＶＤ法で膜厚１００ｎｍの酸化窒化シリコン膜１３を成膜した。
　次に、シリコンターゲットを用いて、ＲＦスパッタリング法で、膜厚２０ｎｍの窒化シリコン膜１４を成膜した。窒化シリコン膜１４の成膜では、成膜ガスとしてアルゴンガス２０ｓｃｃｍ、窒素ガス２０ｓｃｃｍを用い、成膜圧力を３ｍｔｏｒｒとし、基板温度を室温とし、ターゲットと基板との間隔を１８５ｍｍとした。ＲＦ電源は、電力１．５ｋＷとした。
　次に、ＰＥＣＶＤ法で膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜１５を成膜した。
　次に、サンプルＡおよびサンプルＢにおいて、ＰＥＣＶＤ法で膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜１６を成膜した。ここで、酸化窒化シリコン膜１６の成膜は、成膜ガスとして、重水素（Ｄ２）を含む混合ガス２００ｓｃｃｍ（Ｄ２：Ａｒ＝１０ｓｃｃｍ：１９０ｓｃｃｍ）、ＳｉＨ４ガス２．０ｓｃｃｍ、Ｎ２Ｏガス８００ｓｃｃｍを用いた。
　次に、サンプルＣおよびサンプルＤにおいて、ＲＦスパッタリング法で膜厚５０ｎｍの酸化シリコン膜１７を成膜した。ここで、酸化シリコン膜１７の成膜は、成膜ガスとして、酸素同位体（１８Ｏ）からなる酸素ガス２５ｓｃｃｍを用いた。
　次に、シリコンターゲットを用いて、ＲＦスパッタリング法で、膜厚２０ｎｍの窒化シリコン膜２０を成膜した。窒化シリコン膜２０は窒化シリコン膜１４と同じ成膜条件で成膜した。
　次に、サンプルＡおよびサンプルＣにおいて、窒素雰囲気で、４００℃、８時間熱処理を行った。
　サンプルＡおよびサンプルＢについて、ＳＩＭＳ分析装置を用いて、重水素Ｄの濃度の評価を行い、サンプルＣおよびサンプルＤについて、ＳＩＭＳ分析装置を用いて、酸素同位体（１８Ｏ）の濃度の評価を行った。なお、分析は各サンプルのシリコン基板１０側から行っている。サンプルＡおよびサンプルＢのＳＩＭＳ分析の結果を図１８Ａに、サンプルＣおよびサンプルＤのＳＩＭＳ分析の結果を図１８Ｂに示す。
　図１８Ａは、各サンプルの深さ方向の重水素Ｄの濃度プロファイルである。図１８Ａでは、横軸は、窒化シリコン膜２０の上面からの深さ［ｎｍ］を示し、縦軸は、膜中の重水素Ｄの濃度［ａｔｏｍｓ／ｃｍ３］を示す。
　図１８Ａに示すように、サンプルＡおよびサンプルＢにおいて、窒化シリコン膜１４より下の層において、重水素Ｄの濃度が１．０×１０１８［ａｔｏｍｓ／ｃｍ３］未満になっている。つまり、サンプル形成後の４００℃、８時間の熱処理の有無に依らず、酸化窒化シリコン膜１６に含まれていた重水素Ｄの窒化シリコン膜１４より下の層への拡散が抑制されている。
　また、図１８Ｂは、各サンプルの深さ方向の酸素同位体（１８Ｏ）の濃度プロファイルである。図１８Ｂでは、横軸は、窒化シリコン膜２０の上面からの深さ［ｎｍ］を示し、縦軸は、膜中の酸素同位体（１８Ｏ）の濃度［ａｔｏｍｓ／ｃｍ３］を示す。
　図１８Ｂに示すように、サンプルＣおよびサンプルＤにおいて、窒化シリコン膜１４より下の層において、酸素同位体（１８Ｏ）の濃度が１．０×１０２１［ａｔｏｍｓ／ｃｍ３］未満になっている。つまり、サンプル形成後の４００℃、８時間の熱処理の有無に依らず、酸化シリコン膜１７に含まれていた酸素同位体（１８Ｏ）の、窒化シリコン膜１４より下の層への拡散が抑制されている。
　以上のように、窒化シリコン膜は、膜厚２０ｎｍでも、水素および酸素に対して、十分にバリア絶縁膜として機能する。このような窒化シリコン膜を先の実施の形態に示す絶縁層１２２または絶縁層１２４に用いることで、発光素子、または酸化物半導体が用いられた半導体回路に水素および酸素が拡散するのを抑制することができる。また、本実施例に示すように、バリア絶縁膜として機能する窒化シリコン膜は、室温で成膜しても十分にバリア絶縁膜として機能する。つまり、本実施例に示す、バリア絶縁膜は、成膜時に高温の熱処理を必要としない。よって、発光素子１２０を劣化させることなく、このようなバリア絶縁膜を、絶縁層１２４に用いることができる。
　本実施例に示す構成、方法などは、少なくともその一部を、本明細書中に記載する実施の形態などと適宜組み合わせて実施することができる。
Ｃ１：容量、Ｃ２：容量、ＤＬ＿Ｙ：データ線、ＤＬ＿１：データ線、Ｇ１：配線、Ｇ２：配線、ＧＬ＿Ｘ：ゲート線、ＧＬ＿１：ゲート線、Ｍ１：トランジスタ、Ｍ２：トランジスタ、Ｍ３：トランジスタ、Ｎ１：ノード、Ｎ２：ノード、ＲＥＳ１：レジスト、ＲＥＳ２：レジスト、ＲＥＳ３：レジスト、Ｓ１：配線、Ｓ２：配線、Ｔ１：期間、Ｔ２：期間、１０：シリコン基板、１２：酸化シリコン膜、１３：酸化窒化シリコン膜、１４：窒化シリコン膜、１５：酸化窒化シリコン膜、１６：酸化窒化シリコン膜、１７：酸化シリコン膜、２０：窒化シリコン膜、１００：表示装置、１０１：基板、１１１：導電層、１１１ａ：導電層、１１１ｂ：導電層、１１４：導電層、１１４Ｂ：導電層、１１４Ｇ：導電層、１１４Ｒ：導電層、１１５：ＥＬ層、１１５ｆ：ＥＬ層、１１５ａ：ＥＬ層、１１５ｂ：ＥＬ層、１１５Ｂ：ＥＬ層、１１５Ｂｆ：ＥＬ層、１１５Ｇ：ＥＬ層、１１５Ｇｆ：ＥＬ層、１１５Ｒ：ＥＬ層、１１５Ｒｆ：ＥＬ層、１１６：導電層、１１６ｆ：導電層、１１７：絶縁体、１２０：発光素子、１２０Ｂ：発光素子、１２０Ｇ：発光素子、１２０Ｒ：発光素子、１２１：絶縁層、１２２：絶縁層、１２４：絶縁層、１２５：絶縁層、１３１：プラグ、１６２：絶縁層、１６３：絶縁層、１６４：接着層、１６５Ｂ：着色層、１６５Ｇ：着色層、１６５Ｒ：着色層、２００：表示装置、２００Ａ：表示装置、２００Ｂ：表示装置、２００Ｃ：表示装置、２００Ｄ：表示装置、２０１：基板、２０２：基板、２１０：トランジスタ、２１１：導電層、２１２：低抵抗領域、２１３：絶縁層、２１４：絶縁層、２１５：素子分離層、２２０：トランジスタ、２２１：半導体層、２２３：絶縁層、２２４：導電層、２２５：導電層、２２６：絶縁層、２２７：導電層、２２８：絶縁層、２２９：絶縁層、２３０：トランジスタ、２３１：絶縁層、２３２：絶縁層、２４０：容量素子、２４１：導電層、２４２：導電層、２４３：絶縁層、２５１：導電層、２５２：導電層、２５３：導電層、２６１：絶縁層、２６１ａ：絶縁層、２６１ｂ：絶縁層、２６２：絶縁層、２６３：絶縁層、２６４：絶縁層、２６５：絶縁層、２７１：プラグ、２７１ａ：導電層、２７１ｂ：導電層、２７２：プラグ、２７３：プラグ、２７４：プラグ、２８０：表示モジュール、２８１：表示部、２８２：回路部、２８３：画素回路部、２８３ａ：画素回路、２８４：画素部、２８４ａ：画素、２８５：端子部、２８６：配線部、２９０：ＦＰＣ、２９０ｂ：ソースドライバＩＣ、４００：画素回路、４００ＥＬ：画素回路、４０１：回路、４０１ＥＬ：回路、５０１：画素回路、５０２：画素部、５０４：駆動回路部、５０４ａ：ゲートドライバ、５０４ｂ：ソースドライバ、５０６：保護回路、５０７：端子部、５５２：トランジスタ、５５４：トランジスタ、５６２：容量素子、５７２：発光素子、７００：電子機器、７０１：表示パネル、７０２：筐体、７０３：光学部材、７０４：装着部、７０５：カメラ、７０６：表示領域、７１１：レンズ、７１２：反射板、７１３：反射面、７１５：光、７１６：透過光、７５０：電子機器、７５１：表示パネル、７５２：筐体、７５４：装着部、７５５：緩衝部材、７５６：レンズ、７５７：入力端子、７５８：出力端子、４４１１：発光層、４４１２：発光層、４４１３：発光層、４４２０：層、４４３０：層

Claims (13)

  1. 　基板上のトランジスタと、
    　前記トランジスタ上の第１の絶縁層と、
    　前記第１の絶縁層上の第２の絶縁層と、
    　前記第１の絶縁層および前記第２の絶縁層に埋め込まれるように配置されたプラグと、
    　前記第２の絶縁層上の発光素子と、を有し、
    　前記発光素子は、
    　第１の導電層と、
    　前記第１の導電層上のＥＬ層と、
    　前記ＥＬ層上の第２の導電層と、を有し、
    　前記プラグは、前記トランジスタのソースおよびドレインの一方と、前記第１の導電層と、を電気的に接続し、
    　前記第２の絶縁層は、前記第１の絶縁層よりも水素の拡散を抑制する能力が高い、
    　表示装置。
  2. 　請求項１において、
    　前記第２の絶縁層は、窒素と、シリコンと、を有する、表示装置。
  3. 　請求項１において、
    　前記第２の絶縁層は、第１の層と、前記第１の層の上の第２の層と、を有し、
    　前記第１の層は、窒素と、シリコンと、を有し、
    　前記第２の層は、酸素と、アルミニウムと、を有する、表示装置。
  4. 　請求項１において、
    　前記第２の絶縁層は、第１の層と、前記第１の層の上の第２の層と、を有し、
    　前記第１の層は、窒素と、シリコンと、を有し、
    　前記第２の層は、酸素と、ハフニウムと、を有する、表示装置。
  5. 　請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
    　前記発光素子を覆って、第３の絶縁層が配置され、
    　前記第３の絶縁層は、前記第１の絶縁層よりも水素の拡散を抑制する能力が高い、表示装置。
  6. 　請求項５において、
    　前記第３の絶縁層は、前記発光素子と重畳しない領域において、前記第２の絶縁層と接する、表示装置。
  7. 　請求項５または請求項６において、
    　前記第３の絶縁層は、第３の層と、前記第３の層の上の第４の層と、を有し、
    　前記第３の層は、酸素と、アルミニウムと、を有し、
    　前記第４の層は、窒素と、シリコンと、を有する、表示装置。
  8. 　請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
    　前記ＥＬ層は、前記第１の導電層の側面を覆う、表示装置。
  9. 　請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、
    　前記ＥＬ層と前記第１の導電層の間に絶縁体が配置され、
    　前記絶縁体は、前記第１の導電層の上に開口を有し、
    　前記開口において、前記ＥＬ層と前記第１の導電層が接する、表示装置。
  10. 　請求項１乃至請求項９のいずれか一項において、
    　前記第１の導電層は、可視光に対して反射性を有する、表示装置。
  11. 　請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、
    　前記第２の導電層は、可視光に対して透過性及び反射性を有する、表示装置。
  12. 　請求項１乃至請求項１１のいずれか一項において、
    　前記基板は、シリコン基板であり、
    　前記トランジスタは、チャネル形成領域にシリコンを有する、表示装置。
  13. 　請求項１乃至請求項１２のいずれか一項において、
    　前記基板上に、酸化物半導体膜が設けられ、
    　前記トランジスタは、チャネル形成領域に前記酸化物半導体膜を有する、表示装置。
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