WO2022153137A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2022153137A1
WO2022153137A1 PCT/IB2022/050050 IB2022050050W WO2022153137A1 WO 2022153137 A1 WO2022153137 A1 WO 2022153137A1 IB 2022050050 W IB2022050050 W IB 2022050050W WO 2022153137 A1 WO2022153137 A1 WO 2022153137A1
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layer
light emitting
display device
emitting element
conductive layer
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山崎舜平
神保安弘
山根靖正
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株式会社半導体エネルギー研究所
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Publication date
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    • H10K59/123—Connection of the pixel electrodes to the thin film transistors [TFT]

Definitions

  • One aspect of the present invention relates to a display device and a display module.
  • One aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a display device.
  • one aspect of the present invention is not limited to the above technical fields.
  • the technical fields of one aspect of the present invention disclosed in the present specification and the like include semiconductor devices, display devices, light emitting devices, power storage devices, storage devices, electronic devices, lighting devices, input devices, input / output devices, and methods for driving them. , Or a method for producing them, can be given as an example.
  • the semiconductor device refers to all devices that can function by utilizing the semiconductor characteristics.
  • a display device applicable to a display panel a liquid crystal display device, an organic EL (Electro Luminescence) element, a light emitting device including a light emitting element such as a light emitting diode (LED: Light Emitting Diode), and an electrophoresis method are typically used.
  • Examples include electronic papers that display by means of.
  • the basic configuration of an organic EL element is that a layer containing a luminescent organic compound is sandwiched between a pair of electrodes. By applying a voltage to this device, light emission can be obtained from a luminescent organic compound. Since the display device to which such an organic EL element is applied does not require a backlight, which is required for a liquid crystal display device or the like, a thin, lightweight, high-contrast, and low-power consumption display device can be realized. For example, an example of a display device using an organic EL element is described in Patent Document 1.
  • the display panel is required to have high color reproducibility.
  • the display panel is required to have high color reproducibility.
  • One aspect of the present invention is to provide an extremely high-definition display device. Alternatively, one aspect of the present invention is to provide a highly reliable display device. Alternatively, one aspect of the present invention is to provide a display device in which high color reproducibility is realized. Alternatively, one aspect of the present invention is to provide a high-luminance display device. Alternatively, one aspect of the present invention is to provide a method for manufacturing the above-mentioned display device.
  • One aspect of the present invention includes a light emitting element and an insulating layer arranged so as to cover the light emitting element, and the light emitting element includes a first conductive layer, an EL layer on the first conductive layer, and the like. It has a second conductive layer on the EL layer, and the insulating layer includes a first layer, a second layer on the first layer, and a third layer on the second layer.
  • the first layer has a function of capturing or fixing at least one of water and oxygen
  • the second layer has a function of suppressing the diffusion of at least one of water and oxygen.
  • the layer is a display device having a higher concentration of carbon than at least one of the first layer and the second layer.
  • another aspect of the present invention is on a transistor on a substrate, a first insulating layer on the transistor, a plug arranged so as to be embedded in the first insulating layer, and a first insulating layer. It has a light emitting element and a second insulating layer arranged so as to cover the light emitting element, and the light emitting element includes a first conductive layer, an EL layer on the first conductive layer, and an EL layer. It has a second conductive layer, the plug electrically connects one of the source and drain of the transistor and the first conductive layer, and the second insulating layer is the first layer.
  • It has a second layer on the first layer and a third layer on the second layer, the first layer having the function of capturing or fixing at least one of water and oxygen.
  • the second layer has a function of suppressing the diffusion of at least one of water and oxygen, and the third layer has a higher concentration of carbon than at least one of the first layer and the second layer. It is a display device.
  • a third insulating layer is provided between the first insulating layer and the light emitting element, and the third insulating layer has a function of suppressing the diffusion of at least one of water and oxygen. It may be. Further, in the above configuration, it is preferable that the third insulating layer has nitrogen and silicon. Further, in the above configuration, the third insulating layer may be in contact with the second insulating layer in a region where it does not overlap with the light emitting element.
  • the substrate may be a silicon substrate, and the transistor may have silicon in the channel forming region.
  • the oxide semiconductor film may be provided on the substrate, and the transistor may have the oxide semiconductor film in the channel forming region.
  • the first layer is in contact with the side surface of the EL layer. Further, in the above configuration, it is preferable that the first layer is formed by a sputtering method. Further, in the above configuration, it is preferable that the first layer has oxygen and aluminum. Further, in the above configuration, the first layer may be configured to have oxygen and hafnium.
  • the second layer is formed by a sputtering method. Further, in the above configuration, it is preferable that the second layer has nitrogen and silicon.
  • the third layer is formed by the ALD method. Further, in the above configuration, the third layer may be configured to have a higher hydrogen concentration than at least one of the first layer and the second layer. Further, in the above configuration, the third layer may be configured to have a lower density than at least one of the first layer and the second layer. Further, in the above configuration, the third layer may be configured to have oxygen and aluminum.
  • the side surface of the EL layer may be located inside the side surface of the first conductive layer. Further, in the above configuration, the EL layer may be configured to cover the side surface of the first conductive layer. Further, in the above configuration, an insulator is arranged between the EL layer and the first conductive layer, and the insulator has an opening on the first conductive layer, and in the opening, the EL layer and the first conductive layer. May be configured so that they are in contact with each other.
  • an extremely high-definition display device can be provided.
  • a highly reliable display device can be provided.
  • a high-luminance display device can be provided.
  • a method of manufacturing the display device described above can be provided.
  • 1A to 1C are diagrams showing a configuration example of a display device.
  • 2A to 2C are diagrams showing a configuration example of a display device.
  • 3A and 3B are diagrams showing a configuration example of the display device.
  • 4A and 4B are diagrams for explaining a configuration example of the display device.
  • 5A to 5D are diagrams for explaining an example of a method for manufacturing a display device.
  • 6A to 6D are diagrams for explaining an example of a method for manufacturing a display device.
  • 7A to 7C are diagrams for explaining an example of a method for manufacturing a display device.
  • 8A and 8B are diagrams showing a configuration example of the display device.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of the display device.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of the display device.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of the display device.
  • 12A and 12B are diagrams showing a configuration example of the display module.
  • 13A and 13B are circuit diagrams showing an example of a display device.
  • 14A and 14C are circuit diagrams showing an example of a display device.
  • FIG. 14B is a timing chart showing an operation example of the display device.
  • 15A and 15B are diagrams showing a configuration example of an electronic device.
  • 16A and 16B are diagrams showing a configuration example of an electronic device.
  • 17A to 17D are diagrams showing a configuration example of a display device.
  • the display device of one aspect of the present invention includes a light emitting element (also referred to as a light emitting device) that emits light of a different color.
  • the light emitting element includes a lower electrode, an upper electrode, and a light emitting layer (also referred to as a layer containing a luminescent compound) between them.
  • a light emitting element it is preferable to use an electroluminescent element such as an organic EL element or an inorganic EL element.
  • a light emitting diode (LED) may be used.
  • an OLED Organic Light Emitting Diode
  • a QLED Quadantum-dot Light Emitting Diode
  • the luminescent compounds (also called light emitting substances) possessed by the EL element include substances that emit fluorescence (fluorescent materials), substances that emit phosphorescence (phosphorescent materials), inorganic compounds (quantum dot materials, etc.), and thermal activated delayed fluorescence. Examples of the substance shown (Thermally activated delayed fluorescence (TADF) material) and the like can be mentioned.
  • TADF Thermally activated delayed fluorescence
  • the luminescent substance a substance exhibiting a luminescent color such as blue, purple, bluish purple, green, yellowish green, yellow, orange, and red is appropriately used. Further, a substance that emits near-infrared light may be used.
  • the light emitting layer may have one or more kinds of compounds (host material, assist material) in addition to the light emitting substance (guest material).
  • the host material and the assist material one or a plurality of substances having an energy gap larger than the energy gap of the luminescent substance (guest material) can be selected and used.
  • the host material and the assist material it is preferable to use a combination of compounds forming an excitation complex. In order to efficiently form an excitation complex, it is particularly preferable to combine a compound that easily receives holes (hole transporting material) and a compound that easily receives electrons (electron transporting material).
  • Either a low molecular weight compound or a high molecular weight compound can be used for the light emitting element, and an inorganic compound (quantum dot material or the like) may be contained.
  • the display device of one aspect of the present invention can produce light emitting elements of different colors with extremely high accuracy. Therefore, it is possible to realize a display device having a higher definition than the conventional display device.
  • a pixel having one or more light emitting elements is arranged with a fineness of 2000 ppi or more, preferably 3000 ppi or more, more preferably 5000 ppi or more, still more preferably 6000 ppi or more, 20000 ppi or less, or 30000 ppi or less.
  • a high-definition display device is preferable.
  • FIG. 1A is a schematic cross-sectional view illustrating a display device according to an aspect of the present invention. Further, FIG. 1B is an enlarged view of the region A sandwiched between the light emitting elements 120 shown in FIG. 1A.
  • the display device 100 includes a light emitting element 120R, a light emitting element 120G, and a light emitting element 120B.
  • the light emitting element 120R is a light emitting element exhibiting red color
  • the light emitting element 120G is a light emitting element exhibiting green color
  • the light emitting element 120B is a light emitting element exhibiting blue color.
  • the symbol added to the reference numeral may be omitted and the description may be described as the light emitting element 120.
  • the EL layer 115R, the EL layer 115G, and the EL layer 115B which will be described later, may also be described as the EL layer 115 in the same manner.
  • the EL layer 115R is included in the light emitting element 120R.
  • the EL layer 115G is included in the light emitting element 120G
  • the EL layer 115B is included in the light emitting element 120B.
  • 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 light emitting element 120 has a conductive layer 111 that functions as a lower electrode, an EL layer 115, and a conductive layer 116 that functions as an upper electrode.
  • the conductive layer 111 has reflectivity with respect to visible light.
  • the conductive layer 116 has transparency and reflectivity with respect to visible light.
  • the conductive layer 116 may be semi-transmissive and semi-reflective with respect to visible light.
  • the EL layer 115 contains a luminescent compound.
  • the EL layer 115 has at least a light emitting layer that the light emitting element 120 has.
  • the light emitting element 120 an electroluminescent element having a function of emitting light by a current flowing through the EL layer 115 by giving a potential difference between the conductive layer 111 and the conductive layer 116 can be used.
  • an organic EL element using a luminescent organic compound to the EL layer 115.
  • the light emitting element 120 is preferably an element whose emission spectrum emits white light having two or more peaks in the visible light region.
  • the upper surface of the conductive layer 111 is reflective to visible light.
  • the display device 100 includes a substrate 101 including a semiconductor circuit and a light emitting element 120 on the substrate 101. Further, the display device 100 shown in FIG. 1A includes an insulating layer 121 on the substrate 101, a light emitting element 120 on the insulating layer 121, and an insulating layer 124 arranged so as to cover the light emitting element 120.
  • the insulating layer 124 is preferably in contact with the upper surface and side surfaces of the conductive layer 116, the side surfaces of the EL layer 115, and the side surfaces of the conductive layer 111. Further, the insulating layer 124 may come into contact with the insulating layer 121 in a region where it does not overlap with the light emitting element 120.
  • the board 101 a circuit board having a transistor, wiring, and the like can be used.
  • an insulating substrate such as a glass substrate can be used as the substrate 101.
  • the substrate 101 is a substrate provided with a circuit (also referred to as a pixel circuit) for driving each light emitting element.
  • the substrate 101 may be provided with a semiconductor circuit that functions as a drive circuit for driving the pixel circuit.
  • a pixel circuit or a semiconductor element constituting a semiconductor circuit may be formed of a semiconductor substrate such as a silicon substrate, or may be formed of an oxide semiconductor film. A more specific configuration example of the substrate 101 will be described later.
  • the substrate 101 and the conductive layer 111 of the light emitting element 120 are electrically connected via the plug 131.
  • the plug 131 is formed so as to be embedded in the opening provided in the insulating layer 121.
  • the conductive layer 111 is formed on the insulating layer 121.
  • the conductive layer 111 is provided on the plug 131.
  • the conductive layer 111 and the plug 131 are electrically connected. Further, the conductive layer 111 is preferably in contact with the upper surface of the plug 131. Further, the conductive layer 111 may be configured to be in contact with the upper surface of the insulating layer 121.
  • the insulating layer 124 preferably functions as a barrier insulating film against at least one of water and oxygen. More preferably, it functions as a barrier insulating film against hydrogen, a substance to which hydrogen is bonded (for example, water ( H2O ), etc.), oxygen, chlorine and the like. Further, the insulating layer 124 preferably includes a layer having a function of suppressing the diffusion of at least one of water and oxygen. More preferably, it contains a layer having a function of suppressing diffusion of hydrogen, a substance to which hydrogen is bonded (for example, water ( H2O ), etc.), oxygen, chlorine and the like.
  • the insulating layer 124 preferably includes a layer having a function of capturing or fixing at least one of water and oxygen (also referred to as gettering). More preferably, it includes a layer having a function of capturing or fixing hydrogen, a substance to which hydrogen is bound (for example, water ( H2O ), etc.), oxygen, chlorine and the like.
  • the barrier insulating film refers to an insulating film having a barrier property.
  • the barrier property is a function of suppressing the diffusion of the corresponding substance (also referred to as low permeability).
  • the corresponding substance has the function of capturing or fixing.
  • the insulating layer 124 preferably has a layer 124a, a layer 124b on the layer 124a, and a layer 124c on the layer 124b.
  • the layer 124a is a layer having a function of capturing or fixing at least one of water and oxygen.
  • the layer 124b is a layer having a function of suppressing the diffusion of at least one of water and oxygen.
  • the layer 124c is a layer having good coverage.
  • the layer 124a is arranged at least between the layer 124b and the EL layer 115. Further, it is preferable that the layer 124a is in contact with the upper surface and the side surface of the conductive layer 116, the side surface of the EL layer 115, and the side surface of the conductive layer 111. Further, the layer 124a may come into contact with the insulating layer 121 in the region sandwiched between the conductive layers 111. Further, the layer 124b is provided so as to cover the layer 124a, and is preferably in contact with the upper surface of the layer 124a.
  • the layer 124a and the layer 124b in this way, impurities such as oxygen and water in the light emitting element 120 are captured or fixed to the layer 124a in the region covered by the layer 124b, and are included in the light emitting element 120. Impurities can be reduced.
  • the layer 124a is provided in contact with the side surface of the EL layer 115 to which impurities are likely to adhere during processing, it is possible to suppress the formation of a different layer composed of the impurities on the side surface of the EL layer 115. ..
  • the layer 124b can prevent impurities such as oxygen and water from diffusing from the insulating layer 124 onto the light emitting element 120, and can prevent impurities in the light emitting element from increasing.
  • the layer 124c is provided so as to cover the layer 124b, and is preferably in contact with the upper surface of the layer 124b.
  • the layer 124c is preferably formed by using an atomic layer deposition (ALD) method having good coverage.
  • ALD atomic layer deposition
  • the layer 124b has irregularities that reflect the shape of the surface to be formed, that is, the stepped shapes of the conductive layer 111, the EL layer 115, and the conductive layer 116. As a result, the layer 124b may have a step break or the like. However, as described above, by providing the layer 124c having a good covering property, even if a step break or the like is formed in the layer 124b, it can be embedded by the layer 124c. Therefore, the function of the layer 124b to suppress the diffusion of impurities such as water and oxygen is maintained.
  • one aspect of the present invention can reduce impurities such as water or oxygen in the light emitting element and prevent deterioration of the light emitting element, so that a highly reliable display device can be provided.
  • an insulating layer 122 may be further provided between the insulating layer 121 and the conductive layer 111 and the insulating layer 124.
  • the insulating layer 122 like the insulating layer 124, preferably functions as a barrier insulating film against at least one of water and oxygen.
  • As the insulating layer 122 it is preferable to use either or both of an insulating layer having the same function as the layer 124a and an insulating layer having the same function as the layer 124b.
  • a laminate having an insulating layer having the same function as the layer 124b and an insulating layer having the same function as the layer 124a on the insulating layer can be used as the insulating layer 122.
  • the interlayer insulating film provided below the light emitting element 120 and a semiconductor circuit such as a pixel circuit include the insulating layer 122. It is possible to prevent impurities such as water and oxygen from diffusing into the light emitting element 120. This makes it possible to prevent the light emitting element 120 from deteriorating.
  • the insulating layer 124 has a structure in contact with the insulating layer 122 in a region that does not overlap with the conductive layer 111.
  • the insulating layer 124 is in contact with the upper surface and the side surface of the conductive layer 116, the side surface of the EL layer 115, and the side surface of the conductive layer 111.
  • the light emitting element 120 has a structure in which the insulating layer 124 and the insulating layer 122 surround the light emitting element 120.
  • the EL layer 115 and the conductive layer 116 are separated between adjacent light emitting elements of different colors. This makes it possible to prevent a leak current flowing through the EL layer 115 between adjacent light emitting elements of different colors. Therefore, the light emission generated by the leak current can be suppressed, and a high-contrast display can be realized. Further, even when the definition is increased, a highly conductive material can be used for the EL layer 115, so that the range of material selection can be expanded, and efficiency can be improved, power consumption can be reduced, and reliability can be improved. It becomes easy to improve.
  • 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.
  • the EL layer 115 and the conductive layer 116 may form an island-shaped pattern by film formation using a metal mask or a shadow mask such as FMM (fine metal mask, high-definition metal mask), but in particular, metal. It is preferable to use a processing method that does not use a mask or FMM. As such a processing method, a photolithography method can be typically used. In addition, a forming method such as a nanoimprint method or a sandblasting method can also be used. In the present specification and the like, a metal mask or a device manufactured by using FMM may be referred to as a device having an MM (metal mask) structure. Further, in the present specification and the like, a device manufactured without using a metal mask or FMM may be referred to as a device having an MML (metal maskless) structure.
  • FMM fine metal mask, high-definition metal mask
  • the end portion of the EL layer 115 may be substantially aligned with the end portion of the conductive layer 111. Further, the end portion of the conductive layer 116 may be substantially aligned with the end portion of the conductive layer 111. Further, one end of the EL layer 115 may be located outside the conductive layer 111, and the other end may be substantially aligned with the end of the conductive layer 111. Further, one end of the conductive layer 116 may be located outside the conductive layer 111, and the other end may be substantially aligned with the end of the conductive layer 111. Further, as shown in FIG. 2A, the end portion of the EL layer 115 may be arranged so as to be located inside the end portion of the conductive layer 111 in the cross section of the display device 100.
  • the conductive layer 116 may be arranged so as not to be short-circuited with at least the conductive layer 111.
  • the end portion of the EL layer 115 may be arranged so as to be located outside the end portion of the conductive layer 111.
  • the end of the EL layer 115 covers the end of the conductive layer 111.
  • the end portion of the conductive layer 116 may be arranged so as to be located outside the end portion of the conductive layer 111 in the cross section of the display device 100.
  • an insulator 117 may be provided to cover the end portion of the conductive layer 116.
  • the insulator 117 can also be called a bank, a partition wall, a barrier, a bank, or the like.
  • the insulator 117 is provided so as to expose the upper surface of the conductive layer 111. By providing the insulator 117, it is possible to suppress a short circuit between the conductive layer 111 and the conductive layer 116.
  • FIGS. 2A to 2C the structure in which the insulating layer 124 is provided is shown as in FIG. 1A, but the structure is not limited to this and may be the same as the structure shown in FIG. 1C.
  • the light emitting element that can be used for the light emitting element 120, an element capable of self-luminous light can be used, and an element whose brightness is controlled by a current or a voltage is included in the category.
  • LEDs, organic EL elements, inorganic EL elements and the like can be used.
  • top emission type bottom emission type, dual emission type, etc.
  • a conductive film that transmits visible light is used for the electrode on the side that extracts light. Further, it is preferable to use a conductive film that reflects visible light for the electrode on the side that does not take out light.
  • a top emission type that emits light to the side opposite to the surface to be formed, or light is emitted to both the surface to be formed and the side opposite to the surface to be formed.
  • a dual emission type light emitting element can be preferably used.
  • the EL layer 115 has at least a light emitting layer.
  • the EL layer 115 is a substance having a high hole injecting property, a substance having a high hole transporting property, a hole blocking material, a substance having a high electron transporting property, a substance having a high electron injecting property, or a bipolar property. It may further have a layer containing the substance (substance having high electron transport property and hole transport property) and the like.
  • Either a low molecular weight compound or a high molecular weight compound can be used for the EL layer 115, and an inorganic compound may be contained.
  • the layers constituting the EL layer 115 can be formed by a vapor deposition method (including a vacuum vapor deposition method), a transfer method, a printing method, an inkjet method, a coating method, or the like.
  • the EL layer 115 used for the light emitting element 120B is referred to as an EL layer 115B
  • the EL layer 115 used for the light emitting element 120G is referred to as an EL layer 115G
  • the EL layer 115 used for the light emitting element 120R is referred to as an EL layer 115R.
  • the EL layer 115B has a luminescent substance that emits B (blue).
  • the EL layer 115G has a luminescent substance that emits G (green).
  • the EL layer 115R has a luminescent substance that emits R (red) light.
  • an SBS Side By Side
  • the above-mentioned light emitting layer and the layer containing a substance having a high hole injecting property, a substance having a high hole transporting property, a substance having a high electron transporting property, a substance having a high electron injecting property, a bipolar substance, and the like are included.
  • Each may have an inorganic compound such as a quantum dot or a polymer compound (oligoform, dendrimer, polymer, etc.).
  • quantum dots in the light emitting layer it can function as a light emitting material.
  • a colloidal quantum dot material an alloy type quantum dot material, a core / shell type quantum dot material, a core type quantum dot material, or the like can be used.
  • materials containing element groups of groups 12 and 16, groups 13 and 15, or groups 14 and 16 may be used.
  • a quantum dot material containing elements such as cadmium, selenium, zinc, sulfur, phosphorus, indium, tellurium, lead, gallium, arsenic, and aluminum may be used.
  • the conductive film that transmits visible light and can be used for the conductive layer 116 and the like is formed by using, for example, indium oxide, indium tin oxide, indium zinc oxide, zinc oxide, zinc oxide added with gallium, or the like. can do.
  • metal materials such as gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, or titanium, alloys containing these metal materials, or nitrides of these metal materials (for example, Titanium nitride) or the like can also be used by forming it thin enough to have translucency.
  • the laminated film of the above material can be used as the conductive layer.
  • graphene or the like may be used.
  • the transflective and semi-reflective conductive film that can be used for the conductive layer 116 has a reflectance for visible light (for example, a reflectance for light of a predetermined wavelength in the range of 400 nm to 700 nm) of 20% or more and 80. % Or less, preferably 40% or more and 70% or less.
  • the reflectance of the conductive film having reflectance with respect to visible light is preferably 40% or more and 100% or less, preferably 70% or more and 100% or less.
  • the reflectance of the translucent conductive film with respect to visible light is preferably 0% or more and 40% or less, preferably 0% or more and 30% or less.
  • the conductive layer 111 it is preferable to use the conductive film that reflects visible light in a portion located on the EL layer 115 side.
  • a metal material such as aluminum, gold, platinum, silver, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, or palladium, or an alloy containing these metal materials can be used. Copper has a high reflectance of visible light and is preferable. Further, aluminum is preferable because it is easy to process because the electrode is easily etched and has high reflectance of visible light and near infrared light. Further, lanthanum, neodymium, germanium or the like may be added to the above metal material or alloy.
  • an alloy containing titanium, nickel, or neodymium and aluminum may be used.
  • an alloy containing copper, palladium, magnesium and silver may be used. Alloys containing silver and copper are preferred because they have high heat resistance.
  • the conductive layer 111 may be configured by laminating a conductive metal oxide film on a conductive film that reflects visible light.
  • oxidation and corrosion of the conductive film that reflects visible light can be suppressed.
  • oxidation can be suppressed by laminating a metal film or a metal oxide film in contact with an aluminum film or an aluminum alloy film.
  • materials for such metal films and metal oxide films include titanium and titanium oxide.
  • the conductive film that transmits visible light and the film made of a metal material may be laminated. For example, a laminated film of silver and indium tin oxide, a laminated film of an alloy of silver and magnesium and indium tin oxide, and the like can be used.
  • the conductive layer 111a may be provided as the lower conductive layer, and the conductive layer 111b may be provided on the conductive layer 111a as the upper conductive layer.
  • the reflectance of the conductive layer 111a may be lower than that of the conductive layer 111b.
  • a highly conductive material may be used as the conductive layer 111a.
  • a material having excellent workability may be used as the conductive layer 111a.
  • the conductive layer 111b it is preferable to apply the materials and configurations that can be used for the conductive layer 111 described above.
  • Examples of the conductive layer 111a include metal materials such as gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, titanium, yttrium, zirconium, and tantalum, and alloys containing these metal materials. , Or nitrides of these metallic materials (for example, titanium nitride) and the like can be used.
  • the reflectance of visible light or the like can be sufficiently increased by setting the thickness to preferably 40 nm or more, more preferably 70 nm or more.
  • the reflectance of visible light or the like can be sufficiently increased by setting the thickness to preferably 70 nm or more, more preferably 100 nm or more.
  • tungsten can be used as the conductive layer 111a
  • aluminum or an aluminum alloy can be used as the conductive layer 111b.
  • the conductive layer 111b may be configured such that titanium oxide is provided in contact with the upper part of aluminum or an aluminum alloy.
  • the conductive layer 111b may be configured such that titanium is provided in contact with the upper part of aluminum or an aluminum alloy, and titanium oxide is provided in contact with the upper part of titanium.
  • 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.
  • the conductive layer 111 may be a laminated film having three or more layers.
  • FIG. 3A shows a configuration in which the insulating layer 124 is provided as in FIG. 1A, but the present invention is not limited to this.
  • an insulating layer 122 may be further provided in the same manner as the structure shown in FIG. 1C.
  • Materials that can be used for the plug 131 include metals such as aluminum, titanium, chromium, nickel, copper, yttrium, zirconium, molybdenum, gold, silver, platinum, magnesium, iron, cobalt, palladium, tantalum, or tungsten, these metals. Examples include alloys containing materials, nitrides of these metallic materials, and the like. Further, as the plug 131, a film containing these materials can be used as a single layer or as a laminated structure.
  • a single-layer structure of an aluminum film containing silicon a two-layer structure in which an aluminum film is laminated on a titanium film, a two-layer structure in which an aluminum film is laminated on a tungsten film, and a copper film on a copper-magnesium-aluminum alloy film.
  • Two-layer structure for laminating two-layer structure for laminating a copper film on a titanium film, two-layer structure for laminating a copper film on a tungsten film, a titanium film or a titanium nitride film, and an aluminum film or a copper film on top of it.
  • An oxide such as indium oxide, tin oxide or zinc oxide may be used. Further, it is preferable to use copper containing manganese because the controllability of the shape by etching is improved.
  • the electrodes constituting the light emitting element may be formed by a vapor deposition method or a sputtering method, respectively. In addition, it can be formed by using a ejection method such as an inkjet method, a printing method such as a screen printing method, or a plating method.
  • an oxide, a nitride, an oxide nitride, or an oxide having at least one of aluminum, hafnium, magnesium, gallium, indium, zinc, and silicon can be used. Further, it may be used as a laminated film thereof.
  • aluminum oxide, hafnium oxide, hafnium aluminate, magnesium oxide, gallium oxide, indium gallium zinc oxide, silicon oxide, silicon nitride, silicon nitride nitride, silicon nitride and the like can be used.
  • Examples of the layer 124a having a function of capturing or fixing impurities such as water or oxygen include aluminum oxide (AlO x : x is an arbitrary number greater than 0) or hafnium oxide (AlO x: x is an arbitrary number larger than 0) formed by a sputtering method. It is preferable to use a metal oxide such as HfO y : y is an arbitrary number larger than 0).
  • AlO x : x is an arbitrary number greater than 0
  • hafnium oxide AlO x: x is an arbitrary number larger than 0
  • HfO y a metal oxide
  • the layer 124a becomes an insulator having at least oxygen and aluminum.
  • hafnium oxide is used for the layer 124a
  • the layer 124a is an insulator having at least oxygen and hafnium.
  • Layer 124a preferably contains a large amount of oxygen deficiency.
  • a large amount of dangling bonds may be formed, and the dangling bonds may have a property of capturing or fixing impurities such as water or oxygen.
  • impurities such as water and oxygen can be captured or fixed in the layer 124a.
  • the layer 124a is formed by using a sputtering method.
  • impurities such as water can be formed without using the film forming gas, so that the increase in the concentration of impurities such as water in the layer 124a and the light emitting element 120 can be reduced. can.
  • the film is formed by the sputtering method, it is preferable to reduce the oxygen in the film forming gas or not to include oxygen in the film forming gas. Thereby, the increase of oxygen in the layer 124a and the light emitting element 120 can be reduced. Further, the formed layer 124a can contain a large amount of oxygen deficiency.
  • the layer 124a may use a metal oxide having an amorphous structure.
  • the layer 124a may have a crystal region partially formed.
  • the layer 124a may have a multi-layer structure in which a layer having an amorphous structure and a layer having a crystal region are laminated.
  • the layer 124a may be a laminated structure in which a layer having a crystal region is formed on a layer having an amorphous structure, typically a layer having a polycrystalline structure is formed.
  • the layer 124b having a function of suppressing the diffusion of impurities such as water and oxygen it is preferable to use silicon nitride (SiN x : x is an arbitrary number larger than 0) formed by, for example, a sputtering method. ..
  • layer 124b is an insulator having at least nitrogen and silicon.
  • the layer 124b has a film thickness of 10 nm or more, for example, 20 nm or more and 100 nm or less, and for example, 20 nm or more and 50 nm or less on the conductive layer 116 in order to suppress the diffusion of impurities such as water or oxygen. Is preferable.
  • the layer 124b is formed by using a sputtering method.
  • a metal nitride can be formed without using impurities such as water or oxygen in the film forming gas. Therefore, water in the layer 124b, the layer 124a and the light emitting element 120. , Or the increase in the concentration of impurities such as oxygen can be reduced.
  • an insulating material that can be used for the above-mentioned insulating layer 124 may be used.
  • H2O or O3 is used as an oxidizing agent, but since the layer 124b and the layer 124a are formed before the layer 124c is formed, the EL layer is formed. It is possible to reduce the uptake of impurities such as water and oxygen into 115 and the like.
  • the film provided by the ALD method may contain a large amount of impurities such as hydrogen or carbon as compared with the film provided by other film forming methods. Therefore, the layer 124c may have a higher carbon concentration than at least one of the layer 124a and the layer 124b formed by the sputtering method. Further, the layer 124c may have a higher hydrogen concentration than at least one of the layer 124a and the layer 124b formed by the sputtering method.
  • EDX Energy Dispersive X-ray Spectroscopy
  • XPS X-ray Photoelectron Spectroscopy
  • SIMS Secondary Ion Mass Spectrometry
  • the film formed by the ALD method may tend to have a lower density than the film formed by the sputtering method. Therefore, the density of the layer 124c may be lower than that of at least one of the layer 124a and the layer 124b formed by the sputtering method.
  • the density can be measured by using an X-ray reflectivity analysis method (XRR: X-ray Reflectivity Analysis) or the like.
  • the ALD method includes a thermal ALD (Thermal ALD) method in which the reaction of the precursor and the reactor is performed only by thermal energy, and a PEALD (Plasma Enhanced ALD) method using a plasma-excited reactor.
  • Any ALD method may be used as long as the EL layer 115 can be deposited at a temperature that does not deteriorate (for example, at room temperature or higher and 100 ° C. or lower).
  • the insulating layer 122 an insulating material that can be used for the above-mentioned layer 124a or layer 124b may be used. Further, the insulating layer 122 may also have a laminated structure. For example, in the case of a two-layer structure, the structure may be such that an aluminum oxide film formed by the sputtering method is provided on the silicon nitride film formed by the sputtering method.
  • the insulating layer 121 functions as an interlayer insulating film and has a low dielectric constant.
  • a material having a low dielectric constant as an interlayer film, it is possible to reduce the parasitic capacitance generated between the wirings.
  • silicon oxide, silicon oxide nitride, silicon oxide to which fluorine is added, silicon oxide to which carbon is added, silicon oxide to which carbon and nitrogen are added, silicon oxide having pores, and the like may be appropriately used.
  • a recess may be formed on the surface where the conductive layer 111 is not provided.
  • the insulating layer 121 is etched to form a recess.
  • an insulating material that can be used for the insulating layer 121 may be used for the insulator 117 shown in FIG. 2C.
  • the insulating layer 122 is in contact with the conductive layer 111 and the insulating layer 124.
  • the insulating layer 122 and the conductive layer 111 and the insulating layer 124 are in contact with each other.
  • An insulating layer 125 may be provided between the two.
  • an insulating material that can be used for the insulating layer 121 may be used.
  • a recess may be formed on the surface where the conductive layer 111 is not provided.
  • the insulating layer 125 is etched to form a recess.
  • a white light emitting substance may be applied as the EL layer 115 included in the light emitting element 120.
  • a colored layer that overlaps with the light emitting element 120 may be provided.
  • the EL layer 115 contains two or more kinds of luminescent substances.
  • white light emission can be obtained by selecting a light emitting substance so that the light emission of each of two or more light emitting substances has a complementary color relationship.
  • a luminescent substance that emits light such as R (red), G (green), B (blue), Y (yellow), O (orange), or spectral components of two or more colors of R, G, and B, respectively. It is preferable that two or more of the luminescent substances exhibiting luminescence containing the above are contained. Further, it is preferable to apply a light emitting element having two or more peaks in the spectrum of light emitted from the light emitting element within the wavelength range of the visible light region (for example, 350 nm to 750 nm). Further, the emission spectrum of the material having a peak in the yellow wavelength region is preferably a material having a spectral component also in the green and red wavelength regions.
  • the EL layer 115 can have a configuration in which a light emitting layer containing a light emitting material that emits one color and a light emitting layer containing a light emitting material that emits another color are laminated.
  • the plurality of light emitting layers in the EL layer 115 may be laminated so as to be in contact with each other, or may be laminated via a region that does not contain any light emitting material.
  • a region is provided between the fluorescent light emitting layer and the phosphorescent light emitting layer, which contains the same material as the fluorescent light emitting layer or the phosphorescent light emitting layer (for example, a host material or an assist material) and does not contain any light emitting material. May be good. This facilitates the fabrication of the light emitting element and reduces the drive voltage.
  • the light emitting element 120 may be a single element having one EL layer, or may be a tandem element in which a plurality of EL layers are laminated via a charge generation layer.
  • the EL layer 115 may be provided in common across each light emitting element 120.
  • a continuous EL layer 115 is provided so as to cover the conductive layer 111 of each light emitting element 120.
  • the conductive layer 116 may be provided in common across the light emitting element 120R, the light emitting element 120G, and the light emitting element 120B.
  • the conductive layer 116 functions as, for example, an electrode to which a common potential is given. If it is provided in common, the manufacturing procedure of the light emitting element 120 can be reduced, which is preferable.
  • a conductive layer 114 (referring to the conductive layer 114B, the conductive layer 114G, and the conductive layer 114R) may be provided between the conductive layer 111 and the EL layer 115.
  • the conductive layer 114 has a function of transmitting visible light.
  • the above-mentioned conductive film having transparency to visible light can be used. Further, as the conductive layer 114, a film obtained by forming the conductive film that reflects visible light thin enough to allow visible light to pass through can be used. Further, by forming a laminated structure of the conductive film and the conductive film that transmits visible light, the conductivity and mechanical strength can be enhanced.
  • the conductive layer 114 is arranged between the conductive layer 111 and the EL layer 115.
  • the conductive layer 114 is located on the conductive layer 111.
  • the EL layer 115 is preferably provided so as to cover the end portion of the conductive layer 114.
  • the conductive layer 114 provided in each light emitting element 120 has a different thickness for each light emitting element.
  • the conductive layer 114B is the thinnest and the conductive layer 114R is the thickest.
  • the distance between the upper surface of the conductive layer 111 and the lower surface of the conductive layer 116 (that is, the interface between the conductive layer 116 and the EL layer 115) in each light emitting element is the largest in the light emitting element 120R and the smallest in the light emitting element 120B.
  • the optical distance (optical path length) in each light emitting element can be changed by changing the distance between the upper surface of the conductive layer 111 and the lower surface of the conductive layer 116.
  • the light emitting element 120R has the longest optical path length, so it emits light R having the longest wavelength of light.
  • the light emitting element 120B since the light emitting element 120B has the shortest optical path length, it emits light B having the shortest wavelength of light enhanced.
  • the light emitting element 120G emits light G having an enhanced light having an intermediate wavelength.
  • light R can be light with enhanced red light
  • light G can be light with enhanced green light
  • light B can be light with enhanced blue light.
  • the light emitting element 120 can be arranged at an extremely high density. For example, it is possible to realize a display device having a definition exceeding 5000 ppi.
  • the optical distance between the surface of the conductive layer 111 that reflects the visible light and the conductive layer 116 that has semitransmission and semireflection with respect to visible light is the wavelength of light for which the intensity is desired to be enhanced. It is preferable that m ⁇ / 2 (m is a natural number, but m is not 0) or its vicinity is adjusted with respect to ⁇ .
  • the above-mentioned optical distance is the physical distance between the reflective surface of the conductive layer 111 and the reflective surface of the conductive layer 116 having semitransmissive and semi-reflective properties, and the layer provided between them. Since the product with the refractive index is involved, it is difficult to make a precise adjustment. Therefore, it is preferable to adjust the optical distance by assuming that the surface of the conductive layer 111 and the surface of the conductive layer 116 having semitransmissive and semi-reflective properties are reflective surfaces, respectively.
  • the color purity of the light from the light emitting element can be increased by providing the colored layer that overlaps with the light emitting element 120.
  • the light emitting element 120 may have a configuration in which a plurality of EL layers are laminated.
  • an EL layer 115B having a light emitting substance exhibiting blue light emission, an EL layer 115G having a light emitting substance exhibiting green light emission, and an EL layer 115R having a light emitting substance exhibiting red light emission are laminated. May be configured.
  • Each EL layer may have an electron injection layer, an electron transport layer, a charge generation layer, a hole transport layer, a hole injection layer, and the like, in addition to a layer containing a luminescent compound.
  • a charge generation layer may be provided between the EL layer 115B and the EL layer 115G. Further, a charge generation layer may be provided between the EL layer 115G and the EL layer 115R.
  • the EL layer 115 included in the light emitting element 120 can be composed of a plurality of layers such as layer 4420, light emitting layer 4411, and layer 4430.
  • the layer 4420 can include, for example, a layer containing a substance having a high electron injectability (electron injection layer) and a layer containing a substance having a high electron transport property (electron transport layer).
  • the light emitting layer 4411 has, for example, a luminescent compound.
  • the layer 4430 can have, for example, a layer containing a substance having a high hole injection property (hole injection layer) and a layer containing a substance having a high hole transport property (hole transport layer).
  • a configuration having a layer 4420, a light emitting layer 4411 and a layer 4430 provided between a pair of electrodes can function as a single light emitting unit, and the configuration of FIG. 17A is referred to as a single structure in the present specification.
  • FIG. 17B is a modification of the EL layer 115 included in the light emitting element 120 shown in FIG. 17A.
  • the light emitting element 120 shown in FIG. 17B includes a layer 4430-1 on the conductive layer 111, a layer 4430-2 on the layer 4430-1, a light emitting layer 4411 on the layer 4430-2, and a light emitting layer. It has a layer 4420-1 on the 4411, a layer 4420-2 on the layer 4420-1 and a conductive layer 116 on the layer 4420-2.
  • layer 4430-1 functions as a hole injection layer
  • layer 4430-2 functions as a hole transport layer
  • layer 4420-1 is an electron. It functions as a transport layer
  • layer 4420-2 functions as an electron injection layer.
  • the conductive layer 111 serves as a cathode and the conductive layer 116 serves as an anode
  • the layer 4430-1 functions as an electron injection layer
  • the layer 4430-2 functions as an electron transport layer
  • the layer 4420-1 transports holes. It functions as a layer
  • layer 4420-2 functions as a hole injection layer.
  • a configuration in which a plurality of light emitting layers (light emitting layers 4411, 4412, 4413) are provided between the layer 4420 and the layer 4430 is also a variation of the single structure.
  • 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 structure shown in FIG. 17D 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 makes it possible to obtain a light emitting element capable of high-luminance light emission.
  • the layer 4420 and the layer 4430 may have a laminated structure composed of two or more layers.
  • the emission color of the light emitting element can be red, green, blue, cyan, magenta, yellow, white, or the like, depending on the material constituting the EL layer 115. Further, the color purity can be further improved by imparting a microcavity structure to the light emitting element.
  • the light emitting element that emits white light has a structure in which the light emitting layer contains two or more kinds of light emitting substances.
  • a light emitting substance may be selected so that the light emission of each of the two or more light emitting substances has a complementary color relationship.
  • the light emitting layer preferably contains two or more light emitting substances such as R (red), G (green), B (blue), Y (yellow), and O (orange).
  • the luminescent substance has two or more, and the luminescence of each luminescent substance contains spectral components of two or more colors among R, G, and B.
  • the light emitting element has at least a light emitting layer. Further, as a layer other than the light emitting layer, the light emitting element includes a substance having a high hole injecting property, a substance having a high hole transporting property, a hole blocking material, a substance having a high electron transporting property, an electron blocking material, and a substance having a high electron injecting property. It may further have a layer containing a substance, a bipolar substance (a substance having high electron transport property and hole transport property), and the like.
  • Either a low molecular weight compound or a high molecular weight compound can be used as the light emitting device, and an inorganic compound may be contained.
  • the layers constituting the light emitting device can be formed by a vapor deposition method (including a vacuum vapor deposition method), a transfer method, a printing method, an inkjet method, a coating method, or the like.
  • the light emitting device can be configured to have one or more of a hole injection layer, a hole transport layer, a hole block layer, an electron block layer, an electron transport layer, and an electron injection layer.
  • the hole injection layer is a layer that injects holes from the anode into the hole transport layer, and is a layer that contains a material having high hole injection properties.
  • the material having high hole injectability include an aromatic amine compound and a composite material containing a hole transporting material and an acceptor material (electron accepting material).
  • the hole transport layer is a layer that transports holes injected from the anode to the light emitting layer by the hole injection layer.
  • the hole transport layer is a layer containing a hole transport material.
  • a hole transporting material a substance having a hole mobility of 1 ⁇ 10-6 cm 2 / Vs or more is preferable. In addition, any substance other than these can be used as long as it is a substance having a higher hole transport property than electrons.
  • the hole-transporting material include materials having high hole-transporting properties such as ⁇ -electron-rich heteroaromatic compounds (for example, carbazole derivatives, thiophene derivatives, furan derivatives, etc.) and aromatic amines (compounds having an aromatic amine skeleton). Is preferable.
  • the electron transport layer is a layer that transports electrons injected from the cathode to the light emitting layer by the electron injection layer.
  • the electron transport layer is a layer containing an electron transport material.
  • As the electron transporting material a substance having an electron mobility of 1 ⁇ 10-6 cm 2 / Vs or more is preferable. In addition, any substance other than these can be used as long as it is a substance having a higher electron transport property than holes.
  • Examples of the electron-transporting material include a metal complex having a quinoline skeleton, a metal complex having a benzoquinolin skeleton, a metal complex having an oxazole skeleton, a metal complex having a thiazole skeleton, and the like, as well as oxadiazole derivatives, triazole derivatives, and imidazole derivatives.
  • ⁇ electron deficiency including oxazole derivative, thiazole derivative, phenanthroline derivative, quinoline derivative having quinoline ligand, benzoquinoline derivative, quinoxalin derivative, dibenzoquinoxaline derivative, pyridine derivative, bipyridine derivative, pyrimidine derivative, and other nitrogen-containing heteroarocyclic compounds
  • a material having high electron transport property such as a type heteroarocyclic compound can be used.
  • the electron injection layer is a layer for injecting electrons from the cathode into the electron transport layer, and is a layer containing a material having high electron injectability.
  • a material having high electron injectability an alkali metal, an alkaline earth metal, or a compound thereof can be used.
  • a composite material containing an electron transporting material and a donor material (electron donating material) can also be used.
  • Examples of the electron injection layer include lithium, cesium, lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF 2 ), 8- (quinolinolato) lithium (abbreviation: Liq), 2- (2). -Pyridyl) phenolatrithium (abbreviation: LiPP), 2- (2-pyridyl) -3-pyridinolatolithium (abbreviation: LiPPy), 4-phenyl-2- (2-pyridyl) phenolatrithium (abbreviation: LiPPP) , Lithium oxide (LiO x ), alkali metals such as cesium carbonate, alkaline earth metals, or compounds thereof can be used.
  • a material having electron transportability may be used as the above-mentioned electron injection layer.
  • a compound having an unshared electron pair and an electron-deficient heteroaromatic ring can be used as a material having electron transportability.
  • a compound having at least one of a pyridine ring, a diazine ring (pyrimidine ring, pyrazine ring, pyridazine ring), and a triazine ring can be used.
  • the minimum empty orbital (LUMO: Lowest Unellad Molecular Orbital) of the organic compound having an unshared electron pair is -3.6 eV or more and -2.3 eV or less.
  • the highest occupied orbital (HOMO: highest occupied molecular orbital) level and LUMO level of an organic compound are determined by CV (cyclic voltammetry), photoelectron spectroscopy, photoabsorption spectroscopy, backlit electron spectroscopy, etc. Can be estimated.
  • BPhen 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline
  • NBPhen 2,9-bis (naphthalene-2-yl) -4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline
  • diquinoxalino [2,3-a: 2', 3'-c] Phenazine (abbreviation: HATNA), 2,4,6-tris [3'-(pyridin-3-yl) biphenyl-3-yl] -1,3 , 5-Triazine (abbreviation: TmPPPyTZ) and the like can be used for organic compounds having unshared electron pairs.
  • Tg glass transition temperature
  • Tg glass transition temperature
  • the light emitting layer is a layer containing a light emitting substance.
  • the light emitting layer can have one or more kinds of light emitting substances.
  • a substance exhibiting a luminescent color such as blue, purple, bluish purple, green, yellowish green, yellow, orange, and red is appropriately used. Further, as the luminescent substance, a substance that emits near-infrared light can also be used.
  • luminescent substances include fluorescent materials, phosphorescent materials, TADF materials, quantum dot materials, and the like.
  • fluorescent material examples include pyrene derivatives, anthracene derivatives, triphenylene derivatives, fluorene derivatives, carbazole derivatives, dibenzothiophene derivatives, dibenzofuran derivatives, dibenzoquinoxaline derivatives, quinoxalin derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, phenanthrene derivatives, naphthalene derivatives and the like. Be done.
  • an organic metal complex having a 4H-triazole skeleton, a 1H-triazole skeleton, an imidazole skeleton, a pyrimidine skeleton, a pyrazine skeleton, or a pyridine skeleton (particularly an iridium complex), or a phenylpyridine derivative having an electron-withdrawing group is arranged.
  • examples thereof include an organic metal complex (particularly an iridium complex), a platinum complex, and a rare earth metal complex as a ligand.
  • the light emitting layer may have one or more kinds of organic compounds (host material, assist material, etc.) in addition to the light emitting substance (guest material).
  • organic compounds host material, assist material, etc.
  • guest material As one or more kinds of organic compounds, one or both of a hole transporting material and an electron transporting material can be used. Further, a bipolar material or a TADF material may be used as one or more kinds of organic compounds.
  • the light emitting layer preferably has, for example, a phosphorescent material and a hole transporting material and an electron transporting material which are combinations that easily form an excitation complex.
  • ExTET Exciplex-Triplet Energy Transfer
  • a combination that forms an excitation complex that emits light that overlaps the wavelength of the absorption band on the lowest energy side of the luminescent substance energy transfer becomes smooth and light emission can be obtained efficiently.
  • high efficiency, low voltage drive, and long life of the light emitting device can be realized at the same time.
  • the thin films (insulating film, semiconductor film, conductive film, etc.) constituting the display device include a sputtering method, a chemical vapor deposition (CVD) method, a vacuum vapor deposition method, and a pulsed laser deposition (PLD). ) Method, ALD method, etc. can be used for formation.
  • CVD method include a plasma chemical vapor deposition (PECVD: Plasma Enhanced CVD) method and a thermal CVD method.
  • PECVD plasma chemical vapor deposition
  • thermal CVD there is an organometallic chemical vapor deposition (MOCVD: Metal Organic CVD) method.
  • the thin films (insulating film, semiconductor film, conductive film, etc.) that make up the display device include spin coating, dip, spray coating, inkjet, dispense, screen printing, offset printing, doctor knife, slit coating, roll coating, and curtain coating. , Knife coat and the like.
  • 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.
  • the island-shaped thin film may be directly formed by a film forming method using a shielding mask such as a metal mask.
  • photolithography methods There are typically the following two methods as photolithography methods.
  • One is a method of forming a resist mask on a thin film to be processed, processing the thin film by etching or the like, and removing the resist mask.
  • the other is a method in which a photosensitive thin film is formed and then exposed and developed to process the thin film into a desired shape.
  • the light used for exposure for example, i-line (wavelength 365 nm), g-line (wavelength 436 nm), h-line (wavelength 405 nm), or a mixture of these can be used.
  • ultraviolet rays, KrF laser light, ArF laser light, or the like can also be used.
  • the exposure may be performed by the immersion exposure technique.
  • extreme ultraviolet light EUV: Extreme Ultra-violet
  • X-rays may be used as the light used for exposure.
  • an electron beam can be used instead of the light used for exposure. It is preferable to use extreme ultraviolet light, X-rays, or an electron beam because extremely fine processing is possible.
  • extreme ultraviolet light, X-rays, or an electron beam because extremely fine processing is possible.
  • a dry etching method, a wet etching method, a sandblasting method, etc. can be used for etching the thin film.
  • FIG. 1B An example of a method for manufacturing the display device shown in FIG. 1B will be described with reference to FIGS. 5A to 5D and FIGS. 6A to 6D.
  • the EL layer 115 and the conductive layer 116 can be processed without using a metal mask.
  • a substrate having at least enough heat resistance to withstand the subsequent heat treatment can be used.
  • an insulating substrate examples thereof include a glass substrate, a quartz substrate, a sapphire substrate, and a ceramic substrate.
  • a single crystal semiconductor substrate made of silicon, silicon carbide or the like, a polycrystalline semiconductor substrate, a compound semiconductor substrate such as silicon germanium, or a semiconductor substrate such as an SOI substrate can be used.
  • the substrate 101 it is preferable to use a substrate in which a semiconductor circuit including a semiconductor element such as a transistor is formed on the semiconductor substrate or an insulating substrate.
  • a semiconductor element may be formed of a semiconductor substrate such as a single crystal silicon substrate, or may be formed of an oxide semiconductor film.
  • the semiconductor circuit preferably comprises, for example, a pixel circuit, a gate line drive circuit (gate driver), a source line drive circuit (source driver), and the like.
  • an arithmetic circuit, a storage circuit, and the like may be configured.
  • a substrate having at least a pixel circuit is used as the substrate 101.
  • An insulating layer 121 is formed on the substrate 101 (see FIG. 5A).
  • the insulating layer 121 can be appropriately formed by using the above-mentioned insulating material and the film forming method.
  • the insulating layer 122 may be formed on the insulating layer 121.
  • the insulating layer 122 can be appropriately formed by using the above-mentioned insulating material and the film forming method.
  • a material having a low etching rate for the insulating layer 122 it can function as an etching stopper when forming the conductive layer 111, the EL layer 115, and the conductive layer 116.
  • a conductive film is formed on the insulating layer 121 and the plug 131.
  • the conductive film is processed into an island shape to form a conductive layer 111 (see FIG. 5B).
  • the conductive layer 111 is electrically connected to the plug 131.
  • a recess may be formed in a region of the insulating layer 121 that does not overlap with the conductive layer 111.
  • the EL layer 115Bf and the conductive layer 116f of the light emitting element 120B are sequentially formed on the conductive layer 111 and the insulating layer 121.
  • a pattern using the resist RES1 is formed on the conductive layer 116f (see FIG. 5C).
  • the EL layer 115Bf is a layer that becomes the EL layer 115B in a later process.
  • the conductive layer 116f is a layer that becomes the conductive layer 116 in a later step.
  • the EL layer 115Bf, the EL layer 115Gf to be formed later, and the EL layer 115Rf may be collectively referred to as the EL layer 115f.
  • the EL layer 115f has a layer containing at least a luminescent compound.
  • the electron injection layer, the electron transport layer, the charge generation layer, the hole transport layer, and the hole injection layer may be laminated.
  • the EL layer 115f can be formed by a liquid phase method such as a vapor deposition method or an inkjet method.
  • the conductive layer 116f is formed so as to have transparency and reflectivity with respect to visible light.
  • a metal film or an alloy film thin enough to transmit visible light can be used.
  • a light-transmitting conductive film for example, a metal oxide film
  • a metal oxide film may be laminated on such a film.
  • etching is performed using the resist RES1 as a mask to form the conductive layer 116 and the EL layer 115B in this order, and then the resist RES1 is removed (see FIG. 5D).
  • the EL layer 115Bf when the EL layer 115Bf is etched, chlorine or the like used in the etching gas may adhere to the side surface of the EL layer 115B. Further, by removing the resist RES1 after forming the conductive layer 116 and the EL layer 115B, or by exposing the conductive layer 116 and the EL layer 115B to the atmosphere, impurities such as water or oxygen are adsorbed on the side surfaces of the EL layer 115B. In some cases. This also applies to the EL layer 115G and the EL layer 115R, which will be described later.
  • the EL layer 115Gf and the conductive layer 116f of the light emitting element 120G are sequentially formed on the conductive layer 111, the insulating layer 121, and the conductive layer 116 of the light emitting element 120B.
  • a pattern using the resist RES2 is formed on the conductive layer 116f (see FIG. 6A).
  • the EL layer 115Gf is a layer that becomes the EL layer 115G in a later step.
  • etching is performed using the resist RES2 as a mask to form the conductive layer 116 and the EL layer 115G in this order, and then the resist RES2 is removed.
  • the EL layer 115Rf of the light emitting element 120R and the conductive layer 116f are sequentially formed on the conductive layer 111, the insulating layer 121, the conductive layer 116 of the light emitting element 120B, and the conductive layer 116 of the light emitting element 120G.
  • a pattern using the resist RES3 is formed on the conductive layer 116f (see FIG. 6B).
  • the EL layer 115Rf is a layer that becomes the EL layer 115R in a later step.
  • etching is performed using the resist RES3 as a mask to form the conductive layer 116 and the EL layer 115R in this order, and then the resist RES3 is removed (see FIG. 6C).
  • the EL layer 115 and the conductive layer 116 are formed after the conductive layer 111 is formed, but the present invention is not limited to this.
  • a layer to be a conductive layer 111, an EL layer 115f, and a conductive layer 116f are formed in this order and collectively processed into an island shape to form the conductive layer 111, the EL layer 115, and the conductive layer 116. You can also.
  • the EL layer 115f and the conductive layer 116f are continuously formed in each light emitting element 120, but the present invention is not limited to this.
  • the conductive layer 116 may be formed after forming only the EL layer 115 by the same method as shown in FIGS. 5C to 6C. In this case, the conductive layer 116 can be processed so as to be continuous without being divided by the light emitting element 120B, the light emitting element 120G, and the light emitting element 120R.
  • the conductive layer 116 may be formed with the other part of the EL layer 115.
  • the electron injection layer of the EL layer 115 and the conductive layer 116 may be formed later.
  • the electron injection layer and the conductive layer 116 of the EL layer 115 can be processed so as to be continuous without being divided by the light emitting element 120B, the light emitting element 120G, and the light emitting element 120R.
  • an inorganic film that functions as a sacrificial layer between the EL layer 115f and the resist so that the resist does not come into direct contact with the EL layer 115f.
  • an inorganic film that functions as a sacrificial layer is provided on the layer 4420-1 that functions as an electron transport layer, and a resist is provided on the layer 4420-1.
  • the layer 4430-2, the light emitting layer 4411, and the layer 4420-1 may be etched.
  • the insulating layer 124 is formed on the insulating layer 121 and the conductive layer 116 (see FIG. 6D).
  • the insulating layer 124 can be appropriately formed by using the above-mentioned insulating material and the film forming method.
  • the film formation temperature of the insulating layer 124 is preferably in a range in which the EL layer 115 does not deteriorate, and may be, for example, room temperature or higher and 100 ° C. or lower.
  • FIGS. 7A to 7C are enlarged views corresponding to the region A of FIG. 6D.
  • the insulating layer 121, the conductive layer 111, the EL layer 115, and the conductive layer 116 are covered to form a film of the layer 124a (see FIG. 7A).
  • the layer 124a can be appropriately formed by using the above-mentioned insulating material and the film forming method.
  • aluminum oxide may be formed by using a sputtering method.
  • the layer 124a is covered to form a film of the layer 124b (see FIG. 7B).
  • the layer 124b can be appropriately formed by using the above-mentioned insulating material and the film forming method.
  • silicon nitride may be formed by using a sputtering method.
  • the layer 124c is formed by covering the layer 124b (see FIG. 7C).
  • the layer 124c can be appropriately formed by using the above-mentioned insulating material and the film forming method.
  • aluminum oxide may be deposited using the ALD method.
  • impurities such as water or oxygen or impurities such as chlorine used in the etching adhere to the side surfaces of the light emitting element 120, particularly the EL layer 115B, the EL layer 115G, and the EL layer 115R. In some cases.
  • impurities such as water or oxygen or impurities such as chlorine used in the etching adhere to the side surfaces of the light emitting element 120, particularly the EL layer 115B, the EL layer 115G, and the EL layer 115R. In some cases.
  • the insulating layer 124 as described above, these impurities can be captured or fixed by the layer 124a. As a result, it is possible to prevent the formation of a different layer due to these impurities on the side surface of the EL layer 115, and to improve the reliability of the light emitting element 120.
  • the display device 100 having the light emitting element 120R, the light emitting element 120G, and the light emitting element 120B can be formed.
  • FIG. 8A is a schematic cross-sectional view of the display device 200A.
  • the display device 200A includes a substrate 201, a light emitting element 120R, a light emitting element 120G, a light emitting element 120B, a capacitance element 240, a transistor 210, and the like.
  • the laminated structure from the substrate 201 to the capacitance element 240 corresponds to the substrate 101 in the above configuration example 1.
  • the transistor 210 is a transistor in which a channel forming region is formed on the substrate 201.
  • a semiconductor substrate such as a single crystal silicon substrate can be used.
  • the transistor 210 has a part of the substrate 201, a conductive layer 211, a low resistance region 212, an insulating layer 213, an insulating layer 214, and the like.
  • the conductive layer 211 functions as a gate electrode.
  • the insulating layer 213 is located between the substrate 201 and the conductive layer 211, and functions as a gate insulating layer.
  • the low resistance region 212 is a region where the substrate 201 is doped with impurities and functions as either a source or a drain.
  • the insulating layer 214 is provided so as to cover the side surface of the conductive layer 211 and functions as an insulating layer.
  • an element separation layer 215 is provided between two adjacent transistors 210 so as to be embedded in the substrate 201.
  • an insulating layer 261 is provided so as to cover the transistor 210, and a capacitance element 240 is provided on the insulating layer 261.
  • the capacitive element 240 has a conductive layer 241 and a conductive layer 242, and an insulating layer 243 located between them.
  • the conductive layer 241 functions as one electrode of the capacitive element 240
  • the conductive layer 242 functions as the other electrode of the capacitive element 240
  • the insulating layer 243 functions as a dielectric of the capacitive element 240.
  • the conductive layer 241 is provided on the insulating layer 261 and is electrically connected to one of the source and drain of the transistor 210 by a plug 271 embedded in the insulating layer 261.
  • the insulating layer 243 is provided so as to cover the conductive layer 241.
  • the conductive layer 242 is provided in a region overlapping the conductive layer 241 via an insulating layer 243.
  • An insulating layer 121 is provided so as to cover the capacitance element 240, and a light emitting element 120R, a light emitting element 120G, a light emitting element 120B, and the like are provided on the insulating layer 121.
  • a light emitting element 120R, a light emitting element 120G, a light emitting element 120B, and the like are provided on the insulating layer 121.
  • FIG. 1A an example using the configuration illustrated in FIG. 1A is shown as the configuration of the light emitting element 120R, the light emitting element 120G, the light emitting element 120B, and the like, but the present invention is not limited to this, and various configurations exemplified above are applied. be able to.
  • the insulating layer 124, the insulating layer 162, and the insulating layer 163 are provided in this order so as to cover the conductive layer 116 of the light emitting element 120.
  • These three insulating layers function as protective layers that prevent impurities such as water from diffusing into the light emitting element 120. It is preferable to use an inorganic insulating film having low moisture permeability, such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or an aluminum oxide film, for the insulating layer 163. Further, an organic insulating film having high translucency can be used for the insulating layer 162.
  • the influence of the uneven shape below the insulating layer 162 can be alleviated, and the surface to be formed of the insulating layer 163 can be made a smooth surface. As a result, defects such as pinholes are less likely to occur in the insulating layer 163, so that the moisture permeability of the protective layer can be further improved.
  • the structure of the protective layer covering the light emitting element 120 is not limited to this, and may be a single layer or a two-layer structure, or a laminated structure of four or more layers.
  • the insulating layer 124 As shown in the above configuration example, it is possible to suppress the diffusion of impurities such as water and oxygen into the light emitting element 120.
  • the display device 200A has a substrate 202 on the visual side.
  • the substrate 202 and the substrate 201 are bonded to each other by a translucent adhesive layer 164.
  • a translucent substrate such as a glass substrate, a quartz substrate, a sapphire substrate, or a plastic substrate can be used.
  • the colored layer 165R, the colored layer 165G, and the colored layer 165B as shown in FIG. 8B.
  • a colored layer 165R that overlaps the light emitting element 120R, a colored layer 165G that overlaps the light emitting element 120G, and a colored layer 165B that overlaps 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.
  • each colored layer on the insulating layer 163, 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. Not limited to the above, even when the light emitting element is divided into red light emitting, green light emitting, and blue light emitting, the colored layer 165R, the colored layer 165G, and the colored layer 165B may be provided.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the display device 200B.
  • the display device 200B is mainly different from the display device 200A in that the transistor configuration is different.
  • the transistor 220 is a transistor in which a metal oxide (also referred to as an oxide semiconductor) is applied to a semiconductor layer on which a channel is formed.
  • a metal oxide also referred to as an oxide semiconductor
  • the transistor 220 has a semiconductor layer 221, an insulating layer 223, a conductive layer 224, a pair of conductive layers 225, an insulating layer 226, a conductive layer 227, and the like.
  • the above-mentioned insulating substrate or semiconductor substrate can be used as the substrate 201 on which the transistor 220 is provided.
  • An insulating layer 232 is provided on the substrate 201.
  • the insulating layer 232 functions as a barrier layer that prevents impurities such as water or hydrogen from diffusing from the substrate 201 into the transistor 220 and desorption of oxygen from the semiconductor layer 221 to the insulating layer 232 side.
  • a film such as an aluminum oxide film, a hafnium oxide film, or a silicon nitride film, in which hydrogen or oxygen is less likely to diffuse than the silicon oxide film, can be used.
  • a conductive layer 227 is provided on the insulating layer 232, and an insulating layer 226 is provided so as to cover the conductive layer 227.
  • the conductive layer 227 functions as a first gate electrode of the transistor 220, and a part of the insulating layer 226 functions as a first gate insulating layer. It is preferable to use an oxide insulating film such as a silicon oxide film at least in the portion of the insulating layer 226 in contact with the semiconductor layer 221.
  • the upper surface of the insulating layer 226 is preferably flattened.
  • the semiconductor layer 221 is provided on the insulating layer 226.
  • the semiconductor layer 221 preferably has a metal oxide (also referred to as an oxide semiconductor) film having semiconductor characteristics. Details of the materials that can be suitably used for the semiconductor layer 221 will be described later.
  • the pair of conductive layers 225 are provided in contact with the semiconductor layer 221 and function as a source electrode and a drain electrode.
  • the insulating layer 228 is provided so as to cover the upper surface and the side surface of the pair of conductive layers 225, the side surface of the semiconductor layer 221 and the like, and the insulating layer 261b is provided on the insulating layer 228.
  • the insulating layer 228 functions as a barrier layer that prevents impurities such as water and hydrogen from diffusing from the insulating layer 261b and the like into the semiconductor layer 221 and oxygen from being desorbed from the semiconductor layer 221.
  • the same insulating film as the insulating layer 232 can be used as the insulating layer 232.
  • the insulating layer 228 and the insulating layer 261b are provided with openings that reach the semiconductor layer 221. Inside the opening, the insulating layer 261b, the insulating layer 228, the side surfaces of the conductive layer 225, the insulating layer 223 in contact with the upper surface of the semiconductor layer 221 and the conductive layer 224 are embedded.
  • the conductive layer 224 functions as a second gate electrode, and the insulating layer 223 functions as a second gate insulating layer.
  • the upper surface of the conductive layer 224, the upper surface of the insulating layer 223, and the upper surface of the insulating layer 261b are flattened so that their heights are substantially the same, and the insulating layer 229 and the insulating layer 261a are provided to cover them. ..
  • the insulating layer 261a and the insulating layer 261b function as an interlayer insulating layer. Further, the insulating layer 229 functions as a barrier layer for preventing impurities such as water and hydrogen from diffusing into the transistor 220 from the insulating layer 261a and the like. As the insulating layer 229, the same insulating film as the insulating layer 228 and the insulating layer 232 can be used.
  • the plug 271 electrically connected to one of the pair of conductive layers 225 is provided so as to be embedded in the insulating layer 261a, the insulating layer 229, and the insulating layer 261b.
  • the plug 271 is a conductive layer 271a and a conductive layer 271a that cover the side surfaces of the openings of the insulating layer 261a, the insulating layer 261b, the insulating layer 229, and the insulating layer 228, and a part of the upper surface of the conductive layer 225. It is preferable to have a conductive layer 271b in contact with the upper surface. At this time, it is preferable to use a conductive material as the conductive layer 271a in which hydrogen and oxygen are difficult to diffuse.
  • the insulating layer 122 or the insulating layer 124 as shown in the previous embodiment, it is possible to suppress the diffusion of impurities such as water or hydrogen into the transistor 220. As a result, the electrical characteristics and reliability of the transistor 220 can be improved.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the display device 200C.
  • the display device 200C has a configuration in which a transistor 210 having a channel formed on the substrate 201 and a transistor 220 containing a metal oxide are laminated on a semiconductor layer on which the channel is formed.
  • 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 capacitance 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 transistor 220 can be used as a transistor constituting a pixel circuit. Further, the transistor 210 can be used as a transistor constituting a pixel circuit or a transistor constituting a drive circuit (gate line drive circuit, source line drive circuit) for driving the pixel circuit. Further, the transistor 210 and the transistor 220 can be used as transistors constituting various circuits such as an arithmetic circuit or a storage circuit.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the display device 200D.
  • the display device 200D is mainly different from the display device 200C in that two transistors to which an oxide semiconductor is applied are laminated.
  • the display device 200D has a transistor 230 between the transistor 210 and the transistor 220.
  • the transistor 230 has the same configuration as the transistor 220 except that it does not have a first gate electrode.
  • the transistor 230 may be configured to have a first gate electrode.
  • An insulating layer 263 and an insulating layer 231 are provided so as to cover the conductive layer 252, and a transistor 230 is provided on the insulating layer 231.
  • the transistor 230 and the conductive layer 252 are electrically connected to each other via a plug 273, a conductive layer 253, and a plug 272.
  • an insulating layer 264 and an insulating layer 232 are provided so as to cover the conductive layer 253, and a transistor 220 is provided on the insulating layer 232.
  • the transistor 220 functions as a transistor for controlling the current flowing through the light emitting element 120.
  • the transistor 230 functions as a selection transistor for controlling the selection state of the pixel.
  • the transistor 210 functions as a transistor or the like that constitutes a drive circuit for driving a pixel.
  • the transistor has a conductive layer that functions as a gate electrode, a semiconductor layer, a conductive layer that functions as a source electrode, a conductive layer that functions as a drain electrode, and an insulating layer that functions as a gate insulating layer.
  • the transistor structure of the display device is not particularly limited.
  • it may be a planar type transistor, a stagger type transistor, or an inverted stagger type transistor.
  • a top gate type or a bottom gate type transistor structure may be used.
  • gate electrodes may be provided above and below the channel.
  • the crystallinity of the semiconductor material used for the transistor is also not particularly limited, and either an amorphous semiconductor or a semiconductor having crystallinity (microcrystal semiconductor, polycrystalline semiconductor, single crystal semiconductor, or semiconductor having a partially crystalline region). May be used. It is preferable to use a semiconductor having crystallinity because deterioration of transistor characteristics can be suppressed.
  • a metal oxide having an energy gap of 2 eV or more, preferably 2.5 eV or more, more preferably 3 eV or more can be used.
  • a typical example is a metal oxide containing indium, and for example, CAC-OS, which will be described later, can be used.
  • Transistors using metal oxides with a wider bandgap and lower carrier density than silicon retain the charge accumulated in the capacitive element connected in series with the transistor for a long period of time due to its low off-current. It is possible.
  • the semiconductor layer is represented by an In-M-Zn-based oxide containing, for example, indium, zinc and M (M is a metal such as aluminum, titanium, gallium, germanium, ittrium, zirconium, lanthanum, cerium, tin, neodymium or hafnium). It can be a film to be made.
  • M is a metal such as aluminum, titanium, gallium, germanium, ittrium, zirconium, lanthanum, cerium, tin, neodymium or hafnium.
  • the metal oxide constituting the semiconductor layer is an In-M-Zn-based oxide
  • the atomic number ratio of the metal element of the sputtering target used for forming the In-M-Zn oxide is In ⁇ M, Zn. It is preferable that ⁇ M is satisfied.
  • the atomic number ratio of the semiconductor layer to be formed includes a variation of plus or minus 40% of the atomic number ratio of the metal element contained in the sputtering target.
  • the semiconductor layer a metal oxide film having a low carrier density is used.
  • the semiconductor layer has a carrier density of 1 ⁇ 10 17 / cm 3 or less, preferably 1 ⁇ 10 15 / cm 3 or less, more preferably 1 ⁇ 10 13 / cm 3 or less, and more preferably 1 ⁇ 10 11 / cm.
  • Metal oxides having a carrier density of 3 or less, more preferably less than 1 ⁇ 10 10 / cm 3 and a carrier density of 1 ⁇ 10 -9 / cm 3 or more can be used.
  • Such metal oxides are referred to as high-purity intrinsic or substantially high-purity intrinsic metal oxides. It can be said that the oxide semiconductor is a metal oxide having a low defect level density and stable characteristics.
  • an oxide semiconductor having an appropriate composition may be used according to the required semiconductor characteristics and electrical characteristics (field effect mobility, threshold voltage, etc.) of the transistor. Further, in order to obtain the required semiconductor characteristics of the transistor, it is preferable that the carrier density, impurity concentration, defect density, atomic number ratio of metal element and oxygen, interatomic distance, density and the like of the semiconductor layer are appropriate. ..
  • the concentration of silicon or carbon in the semiconductor layer is set to 2 ⁇ 10 18 atoms / cm 3 or less, preferably 2 ⁇ 10 17 atoms / cm 3 or less.
  • the concentration of the alkali metal or alkaline earth metal obtained by the secondary ion mass spectrometry in the semiconductor layer is set to 1 ⁇ 10 18 atoms / cm 3 or less, preferably 2 ⁇ 10 16 atoms / cm 3 or less.
  • 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 hydrogen concentration obtained by the secondary ion mass spectrometry is less than 1 ⁇ 10 20 atoms / cm 3 , preferably less than 5 ⁇ 10 19 atoms / cm 3 . It is preferably less than 1 ⁇ 10 19 atoms / cm 3 , more preferably less than 5 ⁇ 10 18 atoms / cm 3 , and even more preferably less than 1 ⁇ 10 18 atoms / cm 3 .
  • Oxide semiconductors are divided into single crystal oxide semiconductors and non-single crystal oxide semiconductors.
  • Examples of the non-single crystal oxide semiconductor include CAAC-OS (c-axis-aligned cristalline oxide semiconductor), polycrystalline oxide semiconductor, nc-OS (nanocrystalline oxide semiconductor), and pseudoamorphous oxide semiconductor (a-like). : Amorphous-like oxide semiconductor), amorphous oxide semiconductors, and the like.
  • CAC-OS cloud-aligned complex oxide semiconductor
  • CAC-OS cloud-aligned complex oxide semiconductor
  • the above-mentioned non-single crystal oxide semiconductor can be preferably used. Further, as the non-single crystal oxide semiconductor, nc-OS or CAAC-OS can be preferably used.
  • CAC-OS As the semiconductor layer of the transistor, it is preferable to use CAC-OS as the semiconductor layer of the transistor.
  • CAC-OS high electrical characteristics or high reliability can be imparted to the transistor.
  • Two or more types of semiconductor layers are included in 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.
  • CAC-OS configuration ⁇ CAC-OS configuration>
  • the configuration of the CAC-OS that can be used for the transistor disclosed in one aspect of the present invention will be described.
  • CAC-OS is, for example, a composition of a material in which elements constituting a metal oxide are unevenly distributed in a size of 0.5 nm or more and 10 nm or less, preferably 1 nm or more and 2 nm or less, or a size close thereto.
  • the metal oxide one or more metal elements are unevenly distributed, and the region having the metal element is 0.5 nm or more and 10 nm or less, preferably 1 nm or more and 2 nm or less, or a size in the vicinity thereof.
  • the state of being mixed with is also called a mosaic shape or a patch shape.
  • the metal oxide preferably contains at least indium. In particular, it preferably contains indium and zinc. Also, in addition to them, aluminum, gallium, yttrium, copper, vanadium, beryllium, boron, silicon, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lantern, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten, or magnesium, etc. One or more selected from the above may be included.
  • CAC-OS in In-Ga-Zn oxide is indium oxide (hereinafter, InO).
  • InO indium oxide
  • X1 is a real number larger than 0
  • In X2 Zn Y2 O Z2 X2, Y2, and Z2 are real numbers larger than 0
  • GaO X3 (X3 is a real number larger than 0)
  • gallium zinc oxide hereinafter, Ga X4 Zn Y4 O Z4 (X4, Y4, and Z4 are real numbers larger than 0)
  • the material is separated into a mosaic-like structure, and the mosaic-like InO X1 or In X2 Zn Y2 O Z2 is uniformly distributed in the film (hereinafter, also referred to as cloud-like).
  • CAC-OS is a composite metal oxide having a structure in which a region containing GaO X3 as a main component and a region containing In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 as a main component are mixed.
  • the atomic number ratio of In to the element M in the first region is larger than the atomic number ratio of In to the element M in the second region. It is assumed that the concentration of In is higher than that of region 2.
  • IGZO is a common name, and may refer to one compound consisting of In, Ga, Zn, and O.
  • InGaO 3 (ZnO) m1 (m1 is a natural number, but m1 is not 0), or In (1 + x0) Ga (1-x0) O 3 (ZnO) m0 (-1 ⁇ x0 ⁇ 1, A crystalline compound represented by (m0 is an arbitrary number) can be mentioned.
  • the crystalline compound has a single crystal structure, a polycrystalline structure, or a CAAC structure.
  • the CAAC structure is a crystal structure in which a plurality of IGZO nanocrystals have a c-axis orientation and are connected without being oriented on the ab plane.
  • CAC-OS relates to the material composition of metal oxides.
  • CAC-OS is a region that is partially observed as nanoparticles containing Ga as a main component and nanoparticles containing In as a main component in a material composition containing In, Ga, Zn, and O. The regions observed in the shape are randomly dispersed in a mosaic pattern. Therefore, in CAC-OS, the crystal structure is a secondary element.
  • CAC-OS does not include a laminated structure of two or more types of films having different compositions. For example, it does not include a structure consisting of two layers, a film containing In as a main component and a film containing Ga as a main component.
  • CAC-OS has a region observed in the form of nanoparticles containing the metal element as a main component and a nano having In as a main component in a part.
  • the regions observed in the form of particles refer to a configuration in which the regions are randomly dispersed in a mosaic pattern.
  • CAC-OS can be formed by a sputtering method, for example, under the condition that the substrate is not heated.
  • a sputtering method one or more selected from an inert gas (typically argon), an oxygen gas, and a nitrogen gas may be used as the film forming gas. good.
  • the lower the flow rate ratio of the oxygen gas to the total flow rate of the film-forming gas at the time of film formation is preferable.
  • the flow rate ratio of the oxygen gas is preferably 0% or more and less than 30%, preferably 0% or more and 10% or less. ..
  • CAC-OS is characterized by the fact that no clear peak is observed when measured using the ⁇ / 2 ⁇ scan by the Out-of-plane method, which is one of the X-ray diffraction (XRD) measurement methods. Have. That is, from the X-ray diffraction measurement, it can be seen that the orientation of the measurement region in the ab plane direction and the c-axis direction is not observed.
  • XRD X-ray diffraction
  • CAC-OS has a ring-shaped region having high brightness and a ring-shaped region having high brightness in an electron beam diffraction pattern obtained by irradiating an electron beam having a probe diameter of 1 nm (also referred to as a nanobeam electron beam). Multiple bright spots are observed. Therefore, from the electron diffraction pattern, it can be seen that the crystal structure of CAC-OS has an nc (nano-crystal) structure having no orientation in the planar direction and the cross-sectional direction.
  • a region in which GaO X3 is a main component is obtained by EDX mapping acquired by using energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). And, it can be confirmed that the region in which In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is the main component is unevenly distributed and has a mixed structure.
  • EDX energy dispersive X-ray spectroscopy
  • CAC-OS has a structure different from that of the IGZO compound in which metal elements are uniformly distributed, and has properties different from those of the IGZO compound. That is, the CAC-OS is a region in which GaO X3 or the like is the main component and a region in which In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is the main component are phase-separated from each other and each element is the main component. Has a mosaic-like structure.
  • the region in which In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is the main component is a region having higher conductivity than the region in which GaO X3 or the like is the main component. That is, when the carrier flows through the region where In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is the main component, conductivity as a metal oxide is exhibited. Therefore, a high field effect mobility ( ⁇ ) can be realized by distributing the region containing In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 as the main component in the metal oxide in a cloud shape.
  • the region in which GaO X3 or the like is the main component is a region having higher insulating property than the region in which In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is the main component. That is, since the region containing GaO X3 or the like as the main component is distributed in the metal oxide, the leakage current can be suppressed and a good switching operation can be realized.
  • CAC-OS when CAC-OS is used for a semiconductor element, the insulation property caused by GaO X3 and the like and the conductivity caused by In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 act complementarily to be high. On -current (Ion) and high field effect mobility ( ⁇ ) can be achieved.
  • CAC-OS is most suitable for various semiconductor devices such as displays.
  • a transistor having CAC-OS in the semiconductor layer has high field effect mobility and high drive capability
  • the transistor can be used in a drive circuit, typically a scanning line drive circuit that generates a gate signal.
  • a display device having a narrow frame width (also referred to as a narrow frame) can be provided. Further, by using the transistor in the signal line drive circuit of the display device (particularly, the demultiplexer connected to the output terminal of the shift register of the signal line drive circuit), the number of wires connected to the display device is small.
  • a display device can be provided.
  • a transistor having CAC-OS in the semiconductor layer does not require a laser crystallization step, unlike a transistor using low-temperature polysilicon. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost even for a display device using a large area substrate. Furthermore, in high resolution such as Ultra Hi-Vision (“4K resolution”, “4K2K”, “4K”) and Super Hi-Vision (“8K resolution”, “8K4K”, “8K”), semiconductors are used in large display devices. By using a transistor having CAC-OS in the layer for the drive circuit and the display unit, it is possible to write in a short time and reduce display defects, which is preferable.
  • silicon may be used for the semiconductor in which the transistor channel is formed.
  • Amorphous silicon may be used as the silicon, but it is particularly preferable to use silicon having crystallinity.
  • polysilicon can be formed at a lower temperature than single crystal silicon, and has higher field effect mobility and higher reliability than amorphous silicon.
  • Conductive layer Materials that can be used for conductive layers such as transistor gates, sources and drains, as well as various wirings and electrodes that make up display devices include aluminum, titanium, chromium, nickel, copper, yttrium, zirconium, molybdenum, and silver. Examples include tantalum, a metal such as tungsten, or an alloy containing this as a main component. Further, a film containing these materials can be used as a single layer or as a laminated structure.
  • a single-layer structure of an aluminum film containing silicon a two-layer structure in which an aluminum film is laminated on a titanium film, a two-layer structure in which an aluminum film is laminated on a tungsten film, and a copper film on a copper-magnesium-aluminum alloy film.
  • Two-layer structure for laminating two-layer structure for laminating a copper film on a titanium film, two-layer structure for laminating a copper film on a tungsten film, a titanium film or a titanium nitride film, and an aluminum film or a copper film on top of it.
  • An oxide such as indium oxide, tin oxide or zinc oxide may be used. Further, it is preferable to use copper containing manganese because the controllability of the shape by etching is improved.
  • Examples of the insulating material that can be used for each insulating layer include resins having a siloxane bond such as acrylic resin and epoxy resin, and resins having a siloxane bond such as silicone, as well as silicon oxide, silicon oxide nitride, silicon nitride oxide, silicon nitride, and oxidation. Inorganic insulating materials such as aluminum can also be used.
  • the oxidative nitride refers to a material having a higher oxygen content than nitrogen as its composition
  • the nitride oxide refers to a material having a higher nitrogen content than oxygen as its composition.
  • the description of silicon oxide refers to a material having a higher oxygen content than nitrogen as its composition
  • the description of silicon nitride refers to a material having a higher nitrogen content than oxygen as its composition. Is shown.
  • the light emitting element is provided between a pair of insulating films having low water permeability. As a result, it is possible to prevent impurities such as water from entering the light emitting element, and it is possible to suppress a decrease in the reliability of the device.
  • the insulating film having low water permeability examples include a film containing nitrogen and silicon such as a silicon nitride film and a silicon oxide film, and a film containing nitrogen and aluminum such as an aluminum nitride film. Further, a silicon oxide film, a silicon nitride film, an aluminum oxide film or the like may be used.
  • the amount of water vapor permeated by an insulating film having low water permeability is 1 ⁇ 10-5 [g / ( m2 ⁇ day)] or less, preferably 1 ⁇ 10-6 [g / ( m2 ⁇ day)] or less. It is more preferably 1 ⁇ 10-7 [g / ( m2 ⁇ day)] or less, and further preferably 1 ⁇ 10-8 [g / ( m2 ⁇ day)] or less.
  • Display module configuration example Hereinafter, a configuration example of a display module having the display device according to one aspect of the present invention will be described.
  • FIG. 12A is a schematic perspective view of the display module 280.
  • the display module 280 includes a display device 200 and an FPC 290.
  • As the display device 200 each display device (display device 200A to display device 200D) illustrated in the above configuration example 2 can be applied.
  • the display module 280 has a substrate 201 and a substrate 202. Further, the display unit 281 is provided on the substrate 202 side. The display unit 281 is an area for displaying an image in the display module 280, and is an area in which light from each pixel provided in the pixel unit 284, which will be described later, can be visually recognized. Further, the display module 280 may have a source driver IC 290b.
  • FIG. 12B shows a perspective view schematically showing the configuration on the substrate 201 side.
  • the substrate 201 has a configuration in which a circuit unit 282, a pixel circuit unit 283 on the circuit unit 282, and a pixel unit 284 on the pixel circuit unit 283 are laminated. Further, a terminal portion 285 for connecting to the FPC 290 is provided in a portion of the substrate 201 that does not overlap with the pixel portion 284. Further, the terminal portion 285 and the circuit portion 282 are electrically connected by a wiring portion 286 composed of a plurality of wirings.
  • the pixel unit 284 has a plurality of pixels 284a arranged periodically. An enlarged view of one pixel 284a is shown on the right side of FIG. 12B.
  • the pixel 284a includes a light emitting element 120R, a light emitting element 120G, and a light emitting element 120B.
  • the pixel circuit unit 283 has a plurality of pixel circuits 283a arranged periodically.
  • the plurality of pixels 284a and the plurality of pixel circuits 283a may be arranged in a striped arrangement as shown in FIG. 12B. Not limited to the stripe arrangement, a plurality of pixels 284a and a plurality of pixel circuits 283a may be arranged in a delta arrangement.
  • One pixel circuit 283a is a circuit that controls light emission of three light emitting elements possessed by one pixel 284a.
  • the one pixel circuit 283a may be configured to be provided with three circuits for controlling the light emission of one light emitting element.
  • the pixel circuit 283a can have at least one selection transistor, one current control transistor (drive transistor), and a capacitance element for each light emitting element. At this time, a gate signal is input to the gate of the selection transistor, and a source signal is input to one of the source and drain. As a result, an active matrix type display device is realized.
  • the circuit unit 282 has a circuit for driving each pixel circuit 283a of the pixel circuit unit 283.
  • a gate line drive circuit for example, it is preferable to have a gate line drive circuit, a source line drive circuit, and the like.
  • it may have an arithmetic circuit, a memory circuit, a power supply circuit, and the like.
  • the FPC 290 functions as wiring for supplying a video signal, a power supply potential, or the like to the circuit unit 282 from the outside. Further, the IC may be mounted on the FPC 290.
  • the aperture ratio (effective display area ratio) of the display unit 281 should be extremely high.
  • the aperture ratio of the display unit 281 can be 40% or more and less than 100%, preferably 50% or more and 95% or less, and more preferably 60% or more and 95% or less.
  • the pixels 284a can be arranged at an extremely high density, and the definition of the display unit 281 can be extremely high.
  • pixels 284a may be arranged with a fineness of 2000 ppi or more, preferably 3000 ppi or more, more preferably 5000 ppi or more, still more preferably 6000 ppi or more, 20000 ppi or less, or 30000 ppi or less. preferable.
  • a display module 280 has extremely high definition, it can be suitably used for a device for VR such as a head-mounted display or a device for glasses-type AR. For example, even in the case of a configuration in which the display unit of the display module 280 is visually recognized through the lens, since the display module 280 has an extremely high-definition display unit 281, the pixels are not visually recognized even if the display unit is enlarged by the lens. , A highly immersive display can be performed. Further, the display module 280 is not limited to this, and can be suitably used for an electronic device having a relatively small display unit. For example, it can be suitably used for a display unit of a wearable electronic device such as a wristwatch.
  • This embodiment can be implemented by appropriately combining at least a part thereof with other embodiments described in the present specification.
  • the display device shown in FIG. 13A includes 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 not be provided with the protection circuit 506.
  • the pixel unit 502 has a plurality of pixel circuits 501 arranged in X rows and Y columns (X and Y are independently two or more natural numbers). Each pixel circuit 501 has a circuit for driving a display element.
  • the drive circuit unit 504 has a drive circuit such as a gate driver 504a that outputs a scanning signal to the gate lines GL_1 to GL_X, and a source driver 504b that supplies a data signal to the data lines DL_1 to DL_Y.
  • the gate driver 504a may be configured to have at least a shift register.
  • the source driver 504b is configured by using, for example, a plurality of analog switches. Further, the source driver 504b may be configured by using a shift register or the like.
  • the terminal portion 507 refers to a portion provided with a terminal for inputting a power supply, a control signal, an image signal, etc. from an external circuit to the display device.
  • the protection circuit 506 is a circuit that makes the wiring connected to itself in a conductive state when a potential outside a certain range is applied to the wiring.
  • the protection circuit 506 shown in FIG. 13A is used for various wirings such as a gate wire GL which is a wiring between the gate driver 504a and the pixel circuit 501 or a data line DL which is a wiring between the source driver 504b and the pixel circuit 501. Be connected.
  • the gate driver 504a and the source driver 504b may be provided on the same substrate as the pixel portion 502, respectively, or a substrate on which a gate driver circuit or a source driver circuit is separately formed (for example, a single crystal semiconductor or a polycrystal).
  • a drive circuit board made of a semiconductor may be mounted on the board by COG or TAB (Tape Automated Bonding).
  • the plurality of pixel circuits 501 shown in FIG. 13A can have the configuration shown in FIG. 13B, for example.
  • the pixel circuit 501 shown in FIG. 13B includes transistors 552 and 554, a capacitance element 562, and a light emitting element 57 2. Further, a data line DL_n, a gate line GL_m, a potential supply line VL_a, a potential supply line VL_b, and the like are connected to the pixel circuit 501.
  • a high power supply potential VDD is given to one of the potential supply line VL_a and the potential supply line VL_b, and a low power supply potential VSS is given to the other.
  • the brightness of light emitted from the light emitting element 572 is controlled by controlling the current flowing through the light emitting element 572 according to the potential given to the gate of the transistor 554.
  • This embodiment can be implemented by appropriately combining at least a part thereof with other embodiments described in the present specification.
  • FIG. 14A shows a circuit diagram of the pixel circuit 400.
  • the pixel circuit 400 includes a transistor M1, a transistor M2, a capacitance C1, and a circuit 401. Further, wiring S1, wiring S2, wiring G1 and wiring G2 are connected to the pixel circuit 400.
  • the gate is connected to the wiring G1
  • one of the source and drain is connected to the wiring S1
  • the other is connected to one electrode of the capacitance C1.
  • the transistor M2 connects the gate to the wiring G2, one of the source and the drain to the wiring S2, the other to the other electrode of the capacitance C1, and the circuit 401, respectively.
  • Circuit 401 is a circuit including at least one display element.
  • Various elements can be used as the display element, and typically, a light emitting element such as an organic EL element or an LED element can be used.
  • a liquid crystal element, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) element, or the like can also be used.
  • node N1 The node connecting the transistor M1 and the capacitance C1 is referred to as node N1, and the node connecting the transistor M2 and the circuit 401 is referred to as node N2.
  • 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 changed according to the displacement of the potential of the node N1 by the capacitive coupling via the capacitance C1. Can be changed.
  • the transistor to which the oxide semiconductor is applied which is exemplified in the first embodiment, can be applied to one or both of the transistor M1 and the transistor M2. Therefore, the potentials of the nodes N1 and N2 can be maintained for a long period of time due to the extremely low off current.
  • a transistor to which a semiconductor such as silicon is applied may be used.
  • FIG. 14B is a timing chart relating to the operation of the pixel circuit 400.
  • the effects of various resistances such as wiring resistance, parasitic capacitance of transistors or wiring, and threshold voltage of transistors are not considered here.
  • one frame period is divided into a period T1 and a period T2.
  • the period T1 is a period for writing the potential to the node N2
  • the period T2 is a period for writing the potential to the node N1.
  • Period T1 During the period T1, both the wiring G1 and the wiring G2 are given a potential to turn on the transistor. Further, the potential V ref , which is a fixed potential, is supplied to the wiring S1, and the first data potential V w is supplied to the wiring S2.
  • the potential V ref is given to the node N1 from the wiring S1 via the transistor M1. Further, the node N2 is given a first data potential V w from the wiring S2 via the transistor M2. Therefore, the potential difference V w ⁇ V ref is held in the capacitance C1.
  • the wiring G1 is given a potential for turning on the transistor M1, and the wiring G2 is given a potential for turning off the transistor M2. Further, a second data potential V data is supplied to the wiring S1.
  • a predetermined constant potential may be applied to the wiring S2, or the wiring S2 may be in a floating state.
  • a second data potential V data is given to the node N1 from the wiring S1 via the transistor M1.
  • the potential of the node N2 changes by the potential dV according to the second data potential V data . That is, the potential obtained by adding the first data potential V w and the potential dV is input to the circuit 401.
  • FIG. 14B shows that the potential dV is a positive value, it may be a negative value. That is, the second data potential V data may be lower than the potential V ref .
  • the potential dV is roughly determined by the capacitance value of the capacitance C1 and the capacitance value of the circuit 401.
  • the potential dV becomes a potential close to the second data potential V data .
  • the pixel circuit 400 can generate a potential to be supplied to the circuit 401 including the display element by combining two types of data signals, it is possible to correct the gradation in the pixel circuit 400. Become.
  • the pixel circuit 400 can also generate a potential exceeding the maximum potential that can be supplied to the wiring S1 and the wiring S2.
  • HDR high dynamic range
  • a liquid crystal element is used, overdrive drive and the like can be realized.
  • the pixel circuit 400EL shown in FIG. 14C has a circuit 401EL.
  • the circuit 401EL has a light emitting element EL, a transistor M3, and a capacitance C2.
  • the transistor M3 is connected to one electrode of the node N2 and the capacitance C2 by the gate, a wiring in which one of the source and the drain gives the potential VH , and one electrode of the light emitting element EL in the other.
  • the capacitance C2 is connected to a wiring in which the other electrode provides a potential V com .
  • the light emitting element EL is connected to a wiring in which the other electrode gives the potential VL .
  • the transistor M3 has a function of controlling the current supplied to the light emitting element EL.
  • the capacity C2 functions as a holding capacity. The capacity C2 can be omitted if it is unnecessary.
  • the transistor M3 may be connected to the cathode side. At that time, the values of the potential V H and the potential VL can be changed as appropriate.
  • the pixel circuit 400EL can pass a large current through the light emitting element EL by applying a high potential to the gate of the transistor M3, for example, HDR display can be realized. Further, by supplying the correction signal to the wiring S1 or the wiring S2, it is possible to correct the variation in the electrical characteristics of the transistor M3 or the light emitting element EL.
  • circuit is not limited to the circuit illustrated in FIG. 14C, and a transistor or a capacitance may be added separately.
  • This embodiment can be implemented by appropriately combining at least a part thereof with other embodiments described in the present specification.
  • the display device and display module according to one aspect of the present invention can be applied to a display unit of an electronic device or the like having a display function.
  • electronic devices include, for example, electronic devices having a relatively large screen such as television devices, notebook personal computers, monitor devices, digital signage, pachinko machines, and game machines, as well as digital cameras and digital video cameras. Examples include digital photo frames, mobile phones, portable game machines, mobile information terminals, sound reproduction devices, and the like.
  • the display device and display module according to one aspect of the present invention can be preferably used for an electronic device having a relatively small display unit because the definition can be increased.
  • electronic devices include, for example, wristwatch-type and bracelet-type information terminals (wearable devices), VR devices such as head-mounted displays, glasses-type AR devices, and other wearable devices that can be worn on the head. Can be mentioned.
  • FIG. 15A shows a perspective view of the glasses-type electronic device 700.
  • the electronic device 700 has a pair of display panels 701, a pair of housings 702, a pair of optical members 703, a pair of mounting portions 704, and the like.
  • the electronic device 700 can project the image displayed on the display panel 701 onto the display area 706 of the optical member 703. Further, since the optical member 703 has translucency, the user can see the image displayed in the display area 706 by superimposing it on the transmitted image visually recognized through the optical member 703. Therefore, the electronic device 700 is an electronic device capable of AR display.
  • one housing 702 is provided with a camera 705 capable of photographing the front.
  • one of the housings 702 is provided with a wireless receiver or a connector to which a cable can be connected, and a video signal or the like can be supplied to the housing 702.
  • an acceleration sensor such as a gyro sensor
  • the housing 702 is preferably provided with a battery, and can be charged wirelessly or by wire.
  • a display panel 701, a lens 711, and a reflector 712 are provided inside the housing 702. Further, a portion of the optical member 703 corresponding to the display area 706 has a reflecting surface 713 that functions as a half mirror.
  • the light 715 emitted from the display panel 701 passes through the lens 711 and is reflected by the reflector 712 toward the optical member 703. Inside the optical member 703, the light 715 repeats total internal reflection at the end surface of the optical member 703 and reaches the reflecting surface 713, so that an image is projected on the reflecting surface 713. As a result, the user can visually recognize both the light 715 reflected by the reflecting surface 713 and the transmitted light 716 transmitted through the optical member 703 (including the reflecting surface 713).
  • FIG. 15 shows an example in which the reflector 712 and the reflector 713 each have a curved surface.
  • the degree of freedom in optical design can be increased and the thickness of the optical member 703 can be reduced as compared with the case where these are flat surfaces.
  • the reflector 712 and the reflection surface 713 may be flat.
  • the reflector 712 a member having a mirror surface can be used, and it is preferable that the reflector has a high reflectance. Further, as the reflecting surface 713, a half mirror utilizing the reflection of the metal film may be used, but if a prism or the like utilizing the total reflection is used, the transmittance of the transmitted light 716 can be increased.
  • the housing 702 has a mechanism for adjusting the distance between the lens 711 and the display panel 701, or an angle thereof. This makes it possible to adjust the focus, enlarge or reduce the image, and the like.
  • the lens 711 and the display panel 701 may be configured to be movable in the optical axis direction.
  • the housing 702 has a mechanism capable of adjusting 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.
  • a display device or display module according to one aspect of the present invention can be applied to the display panel 701. Therefore, it is possible to obtain an electronic device 700 capable of displaying extremely high definition.
  • FIG. 16A and 16B show perspective views of the goggle-type electronic device 750.
  • FIG. 16A is a perspective view showing the front surface, the plane surface, and the left side surface of the electronic device 750
  • FIG. 16B is a perspective view showing the back surface, the bottom surface, and the right side surface of the electronic device 750.
  • the electronic device 750 has a pair of display panels 751, a housing 752, a pair of mounting portions 754, a cushioning member 755, a pair of lenses 756, and the like.
  • the pair of display panels 751 are provided at positions inside the housing 752 that can be visually recognized through the lens 756.
  • the electronic device 750 is an electronic device for VR.
  • a user wearing the electronic device 750 can visually recognize the image displayed on the display panel 751 through the lens 756. Further, by displaying different images on the pair of display panels 751, it is possible to perform three-dimensional display using parallax.
  • an input terminal 757 and an output terminal 758 are provided on the back side of the housing 752.
  • a cable for supplying a video signal from a video output device or the like, power for charging a battery provided in the housing 752, or the like can be connected to the input terminal 757.
  • the output terminal 758 functions as, for example, an audio output terminal, and earphones, headphones, and the like can be connected to it. If the audio data can be output by wireless communication, or if the audio is output from an external video output device, the audio output terminal may not be provided.
  • the housing 752 has a mechanism capable of adjusting the left and right positions of the lens 756 and the display panel 751 so as to be in the optimum positions according to the positions of the eyes of the user. .. Further, it is preferable to have a mechanism for adjusting the focus by changing the distance between the lens 756 and the display panel 751.
  • a display device or display module according to one aspect of the present invention can be applied to the display panel 751. Therefore, it is possible to obtain an electronic device 750 capable of displaying extremely high definition. This makes the user feel highly immersive.
  • the cushioning member 755 is a part that comes into contact with the user's face (forehead, cheeks, etc.). When the cushioning member 755 is in close contact with the user's face, light leakage can be prevented and the immersive feeling can be further enhanced.
  • a soft material for example, materials such as rubber, silicone rubber, urethane, and sponge can be used.
  • a gap is unlikely to occur between the user's face and the cushioning member 755, and light leakage is suitably prevented. Can be done. Further, it is preferable to use such a material because it is soft to the touch and does not make the user feel cold when worn in a cold season or the like.
  • This embodiment can be implemented by appropriately combining at least a part thereof with other embodiments described in the present specification.

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Abstract

信頼性の高い表示装置を提供する。 発光素子と、発光素子を覆うように配置された絶縁層と、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、絶縁層は、第１の層と、第１の層上の第２の層と、第２の層上の第３の層と、を有し、第１の層は、水および酸素の少なくとも一方を、捕獲または固着する機能を有し、第２の層は、水および酸素の少なくとも一方の拡散を抑制する機能を有し、第３の層は、第１の層および第２の層の少なくとも一方よりも、炭素の濃度が高い、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。本発明の一態様は、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、発光素子と、発光素子を覆うように配置された絶縁層と、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、絶縁層は、第１の層と、第１の層上の第２の層と、第２の層上の第３の層と、を有し、第１の層は、水および酸素の少なくとも一方を、捕獲または固着する機能を有し、第２の層は、水および酸素の少なくとも一方の拡散を抑制する機能を有し、第３の層は、第１の層および第２の層の少なくとも一方よりも、炭素の濃度が高い、表示装置である。
　また、本発明の他の一態様は、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の絶縁層に埋め込まれるように配置されたプラグと、第１の絶縁層上の発光素子と、発光素子を覆うように配置された第２の絶縁層と、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の層と、第１の層上の第２の層と、第２の層上の第３の層と、を有し、第１の層は、水および酸素の少なくとも一方を、捕獲または固着する機能を有し、第２の層は、水および酸素の少なくとも一方の拡散を抑制する機能を有し、第３の層は、第１の層および第２の層の少なくとも一方よりも、炭素の濃度が高い、表示装置である。
　また上記構成において、第１の絶縁層と、発光素子との間に第３の絶縁層を有し、第３の絶縁層は、水および酸素の少なくとも一方の拡散を抑制する機能を有する、構成にしてもよい。また上記構成において、第３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の絶縁層と接してもよい。
　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、構成にしてもよい。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、構成にしてもよい。
　また上記構成において、第１の層は、ＥＬ層の側面に接する、ことが好ましい。また上記構成において、第１の層は、スパッタリング法で成膜される、ことが好ましい。また上記構成において、第１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１の層は、酸素と、ハフニウムと、を有する、構成にしてもよい。
　また上記構成において、第２の層は、スパッタリング法で成膜される、ことが好ましい。また上記構成において、第２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、第３の層は、ＡＬＤ法で成膜される、ことが好ましい。また上記構成において、第３の層は、第１の層および第２の層の少なくとも一方よりも、水素の濃度が高い、構成にしてもよい。また上記構成において、第３の層は、第１の層および第２の層の少なくとも一方よりも、密度が小さい、構成にしてもよい。また上記構成において、第３の層は、酸素と、アルミニウムと、を有する、構成にしてもよい。
　また上記構成において、ＥＬ層の側面は、第１の導電層の側面よりも内側に位置する、構成にしてもよい。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、構成にしてもよい。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、構成にしてもよい。
　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乃至図２Ｃ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５Ｄ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７Ａ乃至図７Ｃは、表示装置の作製方法例を説明する図である。
図８Ａ及び図８Ｂ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１１は、表示装置の構成例を示す図である。
図１２Ａ及び図１２Ｂは、表示モジュールの構成例を示す図である。
図１３Ａ及び図１３Ｂは、表示装置の一例を示す回路図である。
図１４Ａ及び図１４Ｃは、表示装置の一例を示す回路図である。図１４Ｂ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１５Ａ及び図１５Ｂは、電子機器の構成例を示す図である。
図１６Ａ及び図１６Ｂは、電子機器の構成例を示す図である。
図１７Ａ乃至図１７Ｄは、表示装置の構成例を示す図である。
　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。また、図１Ｂは、図１Ａに示す、発光素子１２０に挟まれた領域Ａの拡大図である。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の上面は、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上の発光素子１２０と、発光素子１２０を覆うように配置された絶縁層１２４と、を備える。絶縁層１２４は、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、に接することが好ましい。また、絶縁層１２４は、発光素子１２０と重畳しない領域において、絶縁層１２１と接する場合がある。
　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、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１２１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１２１の上面に接する構成にしてもよい。
　絶縁層１２４は、水および酸素の少なくとも一方に対するバリア絶縁膜として機能することが好ましい。より好ましくは、水素、水素が結合した物質（例えば、水（Ｈ２Ｏ）など）、酸素、および塩素などに対するバリア絶縁膜として機能する。また、絶縁層１２４は、水および酸素の少なくとも一方の拡散を抑制する機能を有する層を含むことが好ましい。より好ましくは、水素、水素が結合した物質（例えば、水（Ｈ２Ｏ）など）、酸素、および塩素などの拡散を抑制する機能を有する層を含む。また、絶縁層１２４は、水および酸素の少なくとも一方を捕獲、または固着する（ゲッタリングともいう）機能を有する層を含むことが好ましい。より好ましくは、水素、水素が結合した物質（例えば、水（Ｈ２Ｏ）など）、酸素、および塩素などを捕獲、または固着する機能を有する層を含む。
　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、または固着する機能とする。
　ここで、図１Ｂに示すように、絶縁層１２４は、層１２４ａと、層１２４ａ上の層１２４ｂと、層１２４ｂ上の層１２４ｃを有することが好ましい。なお、層１２４ａは、水および酸素の少なくとも一方を捕獲、または固着する機能を有する層である。層１２４ｂは、水および酸素の少なくとも一方の拡散を抑制する機能を有する層である。層１２４ｃは、被覆性の良好な層である。
　層１２４ａは、少なくとも層１２４ｂとＥＬ層１１５の間に配置されている。また、層１２４ａは、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、に接することが好ましい。また、層１２４ａは、導電層１１１に挟まれた領域において、絶縁層１２１と接する場合がある。また、層１２４ｂは、層１２４ａを覆って設けられており、層１２４ａの上面に接することが好ましい。
　このように、層１２４ａおよび層１２４ｂを設けることで、層１２４ｂに覆われた領域において、発光素子１２０中の酸素、水などの不純物を層１２４ａに捕獲、または固着させ、発光素子１２０に含まれる不純物を低減させることができる。特に加工時に不純物が付着しやすいＥＬ層１１５の側面に接して、層１２４ａが設けられているので、当該不純物からなる異層が、ＥＬ層１１５の側面に形成されるのを抑制することができる。さらに、層１２４ｂによって、酸素、水などの不純物が絶縁層１２４上から発光素子１２０に拡散するのを防ぎ、発光素子中の不純物が増加するのを防ぐことができる。
　層１２４ｃは、層１２４ｂを覆って設けられており、層１２４ｂの上面に接することが好ましい。層１２４ｃは、被覆性の良好な原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて成膜されることが好ましい。
　ここで、層１２４ｂは、被形成面の形状、つまり、導電層１１１、ＥＬ層１１５、および導電層１１６の段差形状を反映させた凹凸を有する。これにより、層１２４ｂは、段切れなどが形成されるおそれがある。しかしながら、上記のように、被覆性の良好な層１２４ｃを設けることによって、層１２４ｂに段切れなどが形成されたとしても、層１２４ｃによって埋め込むことができる。よって、層１２４ｂの、水または酸素などの不純物の拡散を抑制する機能が保持される。
　以上により、本発明の一態様は、発光素子中の水または酸素などの不純物を低減し、当該発光素子の劣化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１Ｃに示すように、さらに、絶縁層１２１と、導電層１１１および絶縁層１２４との間に絶縁層１２２を有する構成にしてもよい。絶縁層１２２も、絶縁層１２４と同様に、水および酸素の少なくとも一方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としては、層１２４ａと同様の機能を有する絶縁層、および層１２４ｂと同様の機能を有する絶縁層のいずれか一方または両方を用いることが好ましい。例えば、絶縁層１２２として、層１２４ｂと同様の機能を有する絶縁層と、当該絶縁層上の層１２４ａと同様の機能を有する絶縁層と、を有する積層を用いることができる。
　水、または酸素などに対するバリア絶縁膜として機能する絶縁層１２２を発光素子１２０の下に設けることにより、発光素子１２０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、または酸素などの不純物が発光素子１２０に拡散するのを抑制することができる。これにより、発光素子１２０が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。
　また、図１Ｃに示す構造において、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。絶縁層１２４および絶縁層１２２で包み込まれた領域に層１２４ａが設けられることで、発光素子中の水、または酸素などの不純物をより効率よく、層１２４ａに捕獲、または固着することができる。
　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構造のデバイス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構造のデバイスと比較して、精細度、及び開口率を向上させることができる。
　図１Ａまたは図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。また、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の端部よりも内側に位置するように配置してもよい。
　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２Ｂ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２Ｂ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２Ｃに示すように、導電層１１６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乃至図２Ｃでは、図１Ａと同様に、絶縁層１２４を設ける構成を示したが、これに限られず図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。
　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１Ａと同様に、絶縁層１２４を設ける構成を示したが、これに限られるものではない。図３Ａに示す構成において、図１Ｃに示す構造と同様に、さらに絶縁層１２２を設ける構成にしてもよい。
　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１２４としては、アルミニウム、ハフニウム、マグネシウム、ガリウム、インジウム、亜鉛、およびシリコンの少なくとも一を有する、酸化物、窒化物、酸化窒化物、または窒化酸化物を用いることができる。また、それらの積層膜としてもよい。例えば、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、ハフニウムアルミネート、酸化マグネシウム、酸化ガリウム、インジウムガリウム亜鉛酸化物、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、または窒化酸化シリコンなどを用いることができる。
　水、または酸素などの不純物を捕獲、または固着する機能を有する層１２４ａとしては、例えば、スパッタリング法で成膜された、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。層１２４ａに酸化アルミニウムを用いる場合、層１２４ａ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、層１２４ａに酸化ハフニウムを用いる場合、層１２４ａは、少なくとも酸素と、ハフニウムと、を有する絶縁体となる。
　層１２４ａは、酸素欠損を多く含むことが好ましい。このような酸素欠損を多く含む金属酸化物では、ダングリングボンドが多く形成される場合があり、当該ダングリングボンドで、水、または酸素などの不純物を捕獲または固着する性質を有する場合がある。このような酸素欠損を多く含む金属酸化物を用いることで、層１２４ａ中に、水、または酸素などの不純物を捕獲または固着することができる。特にＥＬ層１１５の側面に付着した、水、または酸素などの不純物を捕獲または固着することが好ましい。
　また、層１２４ａはスパッタリング法を用いて成膜することが好ましい。スパッタリング法で成膜することにより、水などの不純物を成膜ガスに用いることなく成膜することができるので、層１２４ａおよび発光素子１２０中の、水などの不純物濃度の増加を少なくすることができる。また、スパッタリング法で成膜する場合、成膜ガス中の酸素を低減する、または成膜ガスに酸素を含めないことが好ましい。これにより、層１２４ａおよび発光素子１２０中の、酸素の増加を少なくすることができる。さらに、成膜した層１２４ａに酸素欠損を多く含ませることができる。
　また、層１２４ａは、アモルファス構造を有する金属酸化物を用いてもよい。なお、層１２４ａは、一部に結晶領域が形成されていてもよい。また、層１２４ａ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、層１２４ａ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。
　水、または酸素などの不純物の拡散を抑制する機能を有する層１２４ｂとしては、例えばスパッタリング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、層１２４ｂ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、層１２４ｂは、水、または酸素などの不純物の拡散を抑制するにあたって、導電層１１６上において、膜厚が１０ｎｍ以上、例えば２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下程度、また例えば２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下程度、であることが好ましい。
　また、層１２４ｂはスパッタリング法を用いて成膜することが好ましい。スパッタリング法で成膜することにより、水、または酸素などの不純物を成膜ガスに用いることなく、金属窒化物を成膜することができるので、層１２４ｂ、層１２４ａおよび発光素子１２０中の、水、または酸素などの不純物濃度の増加を少なくすることができる。
　被覆性の良好な層１２４ｃとしては、上述の絶縁層１２４に用いることができる絶縁性材料を用いればよい。例えば、ＡＬＤ法で成膜された、酸化アルミニウム、酸化ハフニウムなどを用いることが好ましい。ＡＬＤ法で金属酸化物を成膜する場合、酸化剤として、Ｈ２Ｏ、またはＯ３などが用いられるが、層１２４ｃの成膜前に層１２４ｂおよび層１２４ａが形成されているので、ＥＬ層１１５などに、水、または酸素などの不純物が取り込まれるのを低減することができる。
　なお、ＡＬＤ法で用いるプリカーサには、水素または炭素などの不純物を含むものがある。このため、ＡＬＤ法により設けられた膜は、他の成膜法により設けられた膜と比較して、水素または炭素などの不純物を多く含む場合がある。よって、層１２４ｃは、スパッタリング法で成膜された、層１２４ａおよび層１２４ｂの少なくとも一方よりも、炭素の濃度が高くなる場合がある。また、層１２４ｃは、スパッタリング法で成膜された、層１２４ａおよび層１２４ｂの少なくとも一方よりも、水素の濃度が高くなる場合がある。なお、水素または炭素などの不純物の定量は、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ　Ｘ−ｒａｙ　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ：Ｘ−ｒａｙ　Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）、二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　Ｉｏｎ　Ｍａｓｓ　Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）などを用いて行うことができる。
　また、ＡＬＤ法で成膜された膜は、スパッタリング法で成膜された膜よりも、密度が小さくなる傾向が見られる場合がある。よって、層１２４ｃは、スパッタリング法で成膜された、層１２４ａおよび層１２４ｂの少なくとも一方よりも、密度が小さくなる場合がある。なお、密度の測定は、Ｘ線反射率分析法（ＸＲＲ：Ｘ−ｒａｙ　Ｒｅｆｌｅｃｔｍｅｔｒｙ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）などを用いて行うことができる。
　また、ＡＬＤ法は、プリカーサ及びリアクタントの反応を熱エネルギーのみで行う熱ＡＬＤ（Ｔｈｅｒｍａｌ　ＡＬＤ）法、プラズマ励起されたリアクタントを用いるＰＥＡＬＤ（Ｐｌａｓｍａ　Ｅｎｈａｎｃｅｄ　ＡＬＤ）法などがある。ＥＬ層１１５が劣化しない程度の温度（例えば、室温以上１００℃以下程度）で成膜できるならば、どのＡＬＤ法で成膜してもよい。
　また、絶縁層１２２も上記の層１２４ａまたは層１２４ｂ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１２２も、積層構造としてもよい。例えば、２層構造とする場合は、スパッタリング法で成膜した窒化シリコン膜の上に、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る構造にすることができる。
　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。この場合、絶縁層１２１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１２１がエッチングされることにより凹部が形成される。
　また、図２Ｃに示す、絶縁体１１７に、絶縁層１２１に用いることができる絶縁性材料を用いてもよい。
　また、図１Ｃ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、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。
　また、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、図４Ｂに示すように、導電層１１１とＥＬ層１１５の間に導電層１１４（導電層１１４Ｂ、導電層１１４Ｇ、および導電層１１４Ｒを指す。）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１７Ａ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１７Ａの構成をシングル構造と呼ぶ。
　また、図１７Ｂは、図１７Ａに示す発光素子１２０が有するＥＬ層１１５の変形例である。具体的には、図１７Ｂに示す発光素子１２０は、導電層１１１上の層４４３０−１と、層４４３０−１上の層４４３０−２と、層４４３０−２上の発光層４４１１と、発光層４４１１上の層４４２０−１と、層４４２０−１上の層４４２０−２と、層４４２０−２上の導電層１１６と、を有する。例えば、導電層１１１を陽極とし、導電層１１６を陰極とした場合、層４４３０−１が正孔注入層として機能し、層４４３０−２が正孔輸送層として機能し、層４４２０−１が電子輸送層として機能し、層４４２０−２が電子注入層として機能する。または、導電層１１１を陰極とし、導電層１１６を陽極とした場合、層４４３０−１が電子注入層として機能し、層４４３０−２が電子輸送層として機能し、層４４２０−１が正孔輸送層として機能し、層４４２０−２が正孔注入層として機能する。このような層構造とすることで、発光層４４１１に効率よくキャリアを注入し、発光層４４１１内におけるキャリアの再結合の効率を高めることが可能となる。
　なお、図１７Ｃ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１７Ｄ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１７Ｄ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。
　なお、図１７Ｃ、及び図１７Ｄにおいても、図１７Ｂに示すように、層４４２０と、層４４３０とは、２層以上の層からなる積層構造としてもよい。
　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、発光物質が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。
　ここで、発光素子の具体的な構成について、以下、説明を行う。
　発光素子は少なくとも発光層を有する。また、発光素子は、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、電子輸送性の高い物質、電子ブロック材料、電子注入性の高い物質、またはバイポーラ性の物質（電子輸送性及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。
　発光デバイス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、無機化合物を含んでいてもよい。発光デバイスを構成する層は、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。
　例えば、発光デバイスは、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層のうち１層以上を有する構成とすることができる。
　正孔注入層は、陽極から正孔輸送層に正孔を注入する層であり、正孔注入性の高い材料を含む層である。正孔注入性の高い材料としては、芳香族アミン化合物、及び、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）とを含む複合材料などが挙げられる。
　正孔輸送層は、正孔注入層によって、陽極から注入された正孔を発光層に輸送する層である。正孔輸送層は、正孔輸送性材料を含む層である。正孔輸送性材料としては、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質が好ましい。なお、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものも用いることができる。正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族化合物（例えばカルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フラン誘導体など）、芳香族アミン（芳香族アミン骨格を有する化合物）等の正孔輸送性の高い材料が好ましい。
　電子輸送層は、電子注入層によって、陰極から注入された電子を発光層に輸送する層である。電子輸送層は、電子輸送性材料を含む層である。電子輸送性材料としては、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質が好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものも用いることができる。電子輸送性材料としては、キノリン骨格を有する金属錯体、ベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、オキサゾール骨格を有する金属錯体、チアゾール骨格を有する金属錯体等の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリン配位子を有するキノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、その他含窒素複素芳香族化合物を含むπ電子不足型複素芳香族化合物等の電子輸送性の高い材料を用いることができる。
　電子注入層は、陰極から電子輸送層に電子を注入する層であり、電子注入性の高い材料を含む層である。電子注入性の高い材料としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。電子注入性の高い材料としては、電子輸送性材料とドナー性材料（電子供与性材料）とを含む複合材料を用いることもできる。
　電子注入層としては、例えば、リチウム、セシウム、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、８−（キノリノラト）リチウム（略称：Ｌｉｑ）、２−（２−ピリジル）フェノラトリチウム（略称：ＬｉＰＰ）、２−（２−ピリジル）−３−ピリジノラトリチウム（略称：ＬｉＰＰｙ）、４−フェニル−２−（２−ピリジル）フェノラトリチウム（略称：ＬｉＰＰＰ）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）、炭酸セシウム等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物を用いることができる。
　または、上述の電子注入層としては、電子輸送性を有する材料を用いてもよい。例えば、非共有電子対を備え、電子不足型複素芳香環を有する化合物を、電子輸送性を有する材料に用いることができる。具体的には、ピリジン環、ジアジン環（ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環）、トリアジン環の少なくとも一つを有する化合物を用いることができる。
　なお、非共有電子対を備える有機化合物の最低空軌道（ＬＵＭＯ：Ｌｏｗｅｓｔ　Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｏｒｂｉｔａｌ）が、−３．６ｅＶ以上−２．３ｅＶ以下であると好ましい。また、一般にＣＶ（サイクリックボルタンメトリ）、光電子分光法、光吸収分光法、逆光電子分光法等により、有機化合物の最高被占有軌道（ＨＯＭＯ：ｈｉｇｈｅｓｔ　ｏｃｃｕｐｉｅｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｏｒｂｉｔａｌ）準位及びＬＵＭＯ準位を見積もることができる。
　例えば、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）、ジキノキサリノ［２，３−ａ：２’，３’−ｃ］フェナジン（略称：ＨＡＴＮＡ）、２，４，６−トリス［３’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−３−イル］−１，３，５−トリアジン（略称：ＴｍＰＰＰｙＴｚ）等を、非共有電子対を備える有機化合物に用いることができる。なお、ＮＢＰｈｅｎはＢＰｈｅｎと比較して、高いガラス転移点温度（Ｔｇ）を備え、耐熱性に優れる。
　発光層は、発光物質を含む層である。発光層は、１種または複数種の発光物質を有することができる。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、発光物質として、近赤外光を発する物質を用いることもできる。
　発光物質としては、蛍光材料、燐光材料、ＴＡＤＦ材料、量子ドット材料などが挙げられる。
　蛍光材料としては、例えば、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタレン誘導体などが挙げられる。
　燐光材料としては、例えば、４Ｈ−トリアゾール骨格、１Ｈ−トリアゾール骨格、イミダゾール骨格、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、またはピリジン骨格を有する有機金属錯体（特にイリジウム錯体）、電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属錯体（特にイリジウム錯体）、白金錯体、希土類金属錯体等が挙げられる。
　発光層は、発光物質（ゲスト材料）に加えて、１種または複数種の有機化合物（ホスト材料、アシスト材料等）を有していてもよい。１種または複数種の有機化合物としては、正孔輸送性材料及び電子輸送性材料の一方または双方を用いることができる。また、１種または複数種の有機化合物として、バイポーラ性材料、またはＴＡＤＦ材料を用いてもよい。
　発光層は、例えば、燐光材料と、励起錯体を形成しやすい組み合わせである正孔輸送性材料及び電子輸送性材料と、を有することが好ましい。このような構成とすることにより、励起錯体から発光物質（燐光材料）へのエネルギー移動であるＥｘＴＥＴ（Ｅｘｃｉｐｌｅｘ−Ｔｒｉｐｌｅｔ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ）を用いた発光を効率よく得ることができる。発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するような組み合わせを選択することで、エネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光を得ることができる。この構成により、発光デバイスの高効率、低電圧駆動、長寿命を同時に実現できる。
［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、ＡＬＤ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、極端紫外光（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ　Ｕｌｔｒａ−ｖｉｏｌｅｔ）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５Ｄ、図６Ａ乃至図６Ｄを用いて説明する。図５Ａ乃至図５Ｄ、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の成膜〕
　基板１０１上に絶縁層１２１を成膜する（図５Ａ参照）。絶縁層１２１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、図１Ｃに示す構造を形成する場合、絶縁層１２１の上に絶縁層１２２を成膜すればよい。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。
〔プラグ１３１の形成〕
　絶縁層１２１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１２１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に埋め込まれたプラグ１３１を形成することができる（図５Ａ参照）。
〔導電層１１１の形成〕
　絶縁層１２１、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５Ｂ参照）。導電層１１１は、プラグ１３１と電気的に接続する。ここで、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。
〔ＥＬ層１１５、導電層１１６の形成〕
　続いて、導電層１１１及び絶縁層１２１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５Ｃ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、後に形成する、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５Ｄ参照）。
　ここで、ＥＬ層１１５Ｂｆをエッチングした際に、エッチングガスに用いた塩素などがＥＬ層１１５Ｂの側面に付着する場合がある。また、導電層１１６およびＥＬ層１１５Ｂを形成した後のレジストＲＥＳ１の除去、または、導電層１１６およびＥＬ層１１５Ｂの大気暴露によって、ＥＬ層１１５Ｂの側面に、水、または酸素などの不純物が吸着する場合がある。これは、後述するＥＬ層１１５Ｇ、およびＥＬ層１１５Ｒについても同様である。
　続いて、導電層１１１、絶縁層１２１、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１２１、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。
　また、本実施の形態では、各発光素子１２０において、ＥＬ層１１５ｆと導電層１１６ｆを連続して成膜しているが、本発明はこれに限られるものではない。図５Ｃ乃至図６Ｃに示す方法と同様の方法で、ＥＬ層１１５だけを形成した後で、導電層１１６を形成してもよい。この場合、導電層１１６は、発光素子１２０Ｂ、発光素子１２０Ｇ、および発光素子１２０Ｒで分断されずに連続するように、加工することができる。
　また、図５Ｃ乃至図６Ｃに示す方法と同様の方法で、ＥＬ層１１５の一部を形成した後で、ＥＬ層１１５の他の部分と導電層１１６を形成してもよい。例えば、ＥＬ層１１５の電子注入層と導電層１１６を後で形成する構成にしてもよい。この場合、ＥＬ層１１５の電子注入層、および導電層１１６は、発光素子１２０Ｂ、発光素子１２０Ｇ、および発光素子１２０Ｒで分断されずに連続するように、加工することができる。
　ここで、ＥＬ層１１５ｆの上に直接レジストを形成すると、レジストの溶媒がＥＬ層１１５ｆを劣化させるおそれがある。そのため、ＥＬ層１１５ｆと、レジストの間に、犠牲層として機能する無機膜を設け、レジストがＥＬ層１１５ｆに直接接しないようにすることが好ましい。例えば、ＥＬ層１１５が図１７Ｂに示す構造を有する場合、電子輸送層として機能する層４４２０−１の上に犠牲層として機能する無機膜を設け、その上にレジストを設け、層４４３０−１、層４４３０−２、発光層４４１１、および層４４２０−１をエッチングすればよい。
〔絶縁層１２４の成膜〕
　続いて、絶縁層１２１、および導電層１１６上に、絶縁層１２４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く、例えば、室温以上１００℃以下程度にすればよい。
　ここで、図６Ｄの領域Ａに対応する拡大図である、図７Ａ乃至図７Ｃを用いて、絶縁層１２４を形成する工程について説明する。
　まず、絶縁層１２１、導電層１１１、ＥＬ層１１５、および導電層１１６を覆って、層１２４ａを成膜する（図７Ａ参照）。層１２４ａ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。例えば、スパッタリング法を用いて酸化アルミニウムを成膜すればよい。ここで、成膜ガス中の酸素を低減する、または成膜ガスに酸素を含めないことが好ましい。これにより、層１２４ａ中の酸素欠損を増加させ、層１２４ａの、水、または酸素などの不純物を捕獲、または固着する機能をより高くすることができる。
　次に、層１２４ａを覆って層１２４ｂを成膜する（図７Ｂ参照）。層１２４ｂ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。例えば、スパッタリング法を用いて窒化シリコンを成膜すればよい。
　次に、層１２４ｂを覆って層１２４ｃを成膜する（図７Ｃ参照）。層１２４ｃ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。例えば、ＡＬＤ法を用いて酸化アルミニウムを成膜すればよい。
　上述のようにエッチング工程において、発光素子１２０、特に、ＥＬ層１１５Ｂ、ＥＬ層１１５Ｇ、およびＥＬ層１１５Ｒの側面に、水もしくは酸素などの不純物、または当該エッチングで用いた塩素などの不純物が付着する場合がある。これに対して、上記のように、絶縁層１２４を設けることで、これらの不純物を層１２４ａで捕獲、または固着することができる。これにより、ＥＬ層１１５の側面にこれらの不純物によって異層が形成されるのを防ぎ、発光素子１２０の信頼性の向上を図ることができる。
　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８Ａ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１Ａ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１２４を設けることで、上記の構成例に示すように、発光素子１２０に、水、または酸素などの不純物が拡散するのを抑制することができる。
　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。
　また、図４Ａおよび図４Ｂに示すような、白色発光の発光素子を用いる場合、図８Ｂに示すように、着色層１６５Ｒ、着色層１６５Ｇ、着色層１６５Ｂを設けることが好ましい。絶縁層１６３上に、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、上記に限られず、発光素子が、赤色発光、緑色発光、青色発光に分割されている場合でも、着色層１６５Ｒ、着色層１６５Ｇ、着色層１６５Ｂを設ける構成にしてもよい。
　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９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１０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１１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。当該酸化物半導体は、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、ただし、ｍ１は０ではない。）、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１２Ａ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１２Ｂ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１２Ｂ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２８４ａおよび複数の画素回路２８３ａは、図１２Ｂに示す、ストライプ配列で配置してもよい。なお、ストライプ配列に限らず、複数の画素２８４ａおよび複数の画素回路２８３ａをデルタ配列で配置してもよい。
　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１３を用いて説明を行う。
　図１３Ａ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１３Ａ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１３Ａに示す複数の画素回路５０１は、例えば、図１３Ｂに示す構成とすることができる。
　図１３Ｂ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１４Ａ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１４Ｂを用いて、画素回路４００の動作方法の一例を説明する。図１４Ｂ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１４Ｂ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１４Ｂ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１４Ｃ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１４Ｃ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１５Ａ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１５Ｂ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１５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１６Ａ、図１６Ｂに、ゴーグル型の電子機器７５０の斜視図を示す。図１６Ａ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１６Ｂ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。
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、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、１２４ａ：層、１２４ｂ：層、１２４ｃ：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、４４２０−１：層、４４２０−２：層、４４３０：層、４４３０−１：層、４４３０−２：層

Claims (20)

  1. 　発光素子と、
    　前記発光素子を覆うように配置された絶縁層と、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、
    　前記絶縁層は、
    　第１の層と、
    　前記第１の層上の第２の層と、
    　前記第２の層上の第３の層と、を有し、
    　前記第１の層は、水および酸素の少なくとも一方を、捕獲または固着する機能を有し、
    　前記第２の層は、水および酸素の少なくとも一方の拡散を抑制する機能を有し、
    　前記第３の層は、前記第１の層および前記第２の層の少なくとも一方よりも、炭素の濃度が高い、
    　表示装置。
  2. 　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の絶縁層に埋め込まれるように配置されたプラグと、
    　前記第１の絶縁層上の発光素子と、
    　前記発光素子を覆うように配置された第２の絶縁層と、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、
    　第１の層と、
    　前記第１の層上の第２の層と、
    　前記第２の層上の第３の層と、を有し、
    　前記第１の層は、水および酸素の少なくとも一方を、捕獲または固着する機能を有し、
    　前記第２の層は、水および酸素の少なくとも一方の拡散を抑制する機能を有し、
    　前記第３の層は、前記第１の層および前記第２の層の少なくとも一方よりも、炭素の濃度が高い、
    　表示装置。
  3. 　請求項２において、
    　前記第１の絶縁層と、前記発光素子との間に第３の絶縁層を有し、
    　前記第３の絶縁層は、水および酸素の少なくとも一方の拡散を抑制する機能を有する、表示装置。
  4. 　請求項３において、
    　前記第３の絶縁層は、窒素と、シリコンと、を有する、表示装置。
  5. 　請求項３または請求項４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。
  6. 　請求項２乃至請求項５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。
  7. 　請求項２乃至請求項５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。
  8. 　請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
    　前記第１の層は、前記ＥＬ層の側面に接する、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、
    　前記第１の層は、スパッタリング法で成膜される、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の層は、酸素と、アルミニウムと、を有する、表示装置。
  11. 　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の層は、酸素と、ハフニウムと、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、
    　前記第２の層は、スパッタリング法で成膜される、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、
    　前記第２の層は、窒素と、シリコンと、を有する、表示装置。
  14. 　請求項１乃至請求項１３のいずれか一項において、
    　前記第３の層は、ＡＬＤ法で成膜される、表示装置。
  15. 　請求項１乃至請求項１４のいずれか一項において、
    　前記第３の層は、前記第１の層および前記第２の層の少なくとも一方よりも、水素の濃度が高い、表示装置。
  16. 　請求項１乃至請求項１５のいずれか一項において、
    　前記第３の層は、前記第１の層および前記第２の層の少なくとも一方よりも、密度が小さい、表示装置。
  17. 　請求項１乃至請求項１６のいずれか一項において、
    　前記第３の層は、酸素と、アルミニウムと、を有する、表示装置。
  18. 　請求項１乃至請求項１７のいずれか一項において、
    　前記ＥＬ層の側面は、前記第１の導電層の側面よりも内側に位置する、表示装置。
  19. 　請求項１乃至請求項１７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。
  20. 　請求項１乃至請求項１９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。
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