显示装置、显示模块及显示装置的制造方法与流程

1.本发明的一个方式涉及一种显示装置及显示模块。本发明的一个方式涉及一种显示装置的制造方法。
2.注意，本发明的一个方式不局限于上述技术领域。作为本说明书等所公开的本发明的一个方式的技术领域的例子，可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、电子设备、照明装置、输入装置、输入输出装置、这些装置的驱动方法或这些装置的制造方法。注意，在本说明书等中，半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置。


背景技术：

3.近年来，高清晰显示器面板被需求。作为被需求高清晰显示器面板的设备，例如，可以举出面向虚拟现实(vr：virtual reality)、增强现实(ar：augmented reality)、替代现实(sr：substitutional reality)或混合现实(mr：mixed reality)的设备，近年来开发得很活跃。
4.此外，作为可以应用于显示器面板的显示装置，典型地可以举出液晶显示装置、具备有机el(electro luminescence：电致发光)元件及发光二极管(led：light emitting diode)等发光元件的发光装置或者以电泳方式等进行显示的电子纸等。
5.例如，有机el元件的基本结构是在一对电极之间夹有包含发光有机化合物的层的结构。通过对该元件施加电压，可以得到来自发光有机化合物的发光。由于应用上述有机el元件的显示装置不需要液晶显示装置等所需要的背光源，所以可以实现薄型、轻量、高对比度且低功耗的显示装置。例如，专利文献1公开了使用有机el元件的显示装置的一个例子。[先行技术文献][专利文献]
[0006]
[专利文献1]日本专利申请公开第2002-324673号公报


技术实现要素：

发明所要解决的技术问题
[0007]
例如，在上述面向vr、ar、sr或mr的可穿戴式设备中，需要在眼睛与显示器面板之间设置焦点调整用透镜。因为该透镜放大画面的一部分，所以在显示器面板的清晰度低的情况下会导致现实感及沉浸感减少的问题。
[0008]
此外，显示器面板还被需求高颜色再现性。尤其是在上述面向vr、ar、sr或mr的设备中，通过使用颜色再现性较高的显示器面板，可以进行接近实物颜色的显示，而可以提高现实感及沉浸感。
[0009]
本发明的一个方式的目的之一是提供一种清晰度极高的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种实现高颜色再现性的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种高亮度的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种可靠性高的显示
装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种上述显示装置的制造方法。
[0010]
注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。此外，本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。此外，可以从说明书、附图以及权利要求书等的记载抽出上述以外的目的。解决技术问题的手段
[0011]
本发明的一个方式是一种显示装置，包括：第一发光元件；以及第二发光元件。第一发光元件包括第一下部电极、第一反射层、第一绝缘层、第一导电层、发光层及上部电极。另外，依次层叠有第一下部电极、第一反射层、第一绝缘层、第一导电层、发光层及上部电极。第二发光元件包括第二下部电极、第二反射层、第二绝缘层、第二导电层、发光层及上部电极。另外，依次层叠有第二下部电极、第二反射层、第二绝缘层、第二导电层、发光层及上部电极。第一导电层、第一绝缘层、第二导电层及第二绝缘层具有透光性。第二导电层厚于第一导电层。上部电极对可见光具有透过性及反射性。第一下部电极与第一导电层电连接。第二下部电极与第二导电层电连接。
[0012]
在上述中，第一下部电极优选被第一导电层覆盖。此外，第二下部电极优选被第二导电层覆盖。
[0013]
本发明的一个方式是一种显示装置，包括：第一发光元件；第二发光元件；第一插头；以及第二插头。第一发光元件包括第一下部电极、第一反射层、第一绝缘层、第一导电层、发光层及上部电极。另外，依次层叠有第一下部电极、第一反射层、第一绝缘层、第一导电层、发光层及上部电极。第二发光元件包括第二下部电极、第二反射层、第二绝缘层、第二导电层、发光层及上部电极。另外，依次层叠有第二下部电极、第二反射层、第二绝缘层、第二导电层、发光层及上部电极。第一导电层、第一绝缘层、第二导电层及第二绝缘层具有透光性。第二导电层厚于第一导电层。上部电极对可见光具有透过性及反射性。第一下部电极通过第一插头与第一导电层电连接。第二下部电极通过第二插头与第二导电层电连接。第一插头嵌入在第一绝缘层，且第二插头嵌入在第二绝缘层。
[0014]
在上述中，第一导电层优选包括第一膜。此外，第二导电层优选包括第二膜及第三膜。再者，优选依次层叠有第二膜及第三膜。第一膜及第三膜优选具有相同的组成。
[0015]
在上述中，优选包括具有晶体管的电路层。另外，优选的是，第一发光元件设置在电路层上且与晶体管电连接。再者，晶体管也可以在形成沟道的半导体层中包含具有结晶性的金属氧化物或者单晶硅。
[0016]
在上述中，优选包括具有第一晶体管的第一电路层、具有第二晶体管的第二电路层、位于第一电路层上的第三绝缘层以及第一电路层与第二电路层之间的第四绝缘层。另外，第一发光元件与第一晶体管优选电连接。再者，在上述中，优选的是，第一晶体管在形成沟道的第一半导体层中包含具有结晶性的金属氧化物，并且第二晶体管在形成沟道的第二半导体层中包含具有结晶性的金属氧化物或者单晶硅。
[0017]
在上述中，优选的是，包括多个第一发光元件，第一发光元件以2000ppi以上的清晰度周期性地配置。此外，第一发光元件可以以三角形排列配置。
[0018]
本发明的一个方式是一种显示装置的制造方法，包括如下步骤：在被形成面上分开地形成第一下部电极与第二下部电极的工序；在第一下部电极上形成第一反射层且在第二下部电极上形成第二反射层的工序；在第一反射层上形成第一绝缘层且在第二反射层上
形成第二绝缘层的工序；形成覆盖第一下部电极的第一导电层与覆盖第二下部电极的第二导电层的工序；以及在第一导电层及第二导电层上形成发光层且在该发光层上形成上部电极的工序。另外，第二导电层比第一导电层形成为厚。第一导电层及第二导电层以具有透光性的方式形成。第一下部电极与第一导电层电连接。第二下部电极与第二导电层电连接。上部电极以具有透光性及反射性的方式形成。
[0019]
另外，本发明的一个方式是一种显示装置的制造方法，包括如下步骤：在被形成面上形成成为第一下部电极及第二下部电极的第一导电膜的工序；以覆盖第一导电膜的方式沉积成为第一反射层及第二反射层的第二导电膜的工序；在第一导电膜上沉积成为第一绝缘层及第二绝缘层的第一绝缘膜的工序；使第一插头及第二插头嵌入第一绝缘膜，且使第一插头及第二插头分别与第一导电膜电连接的工序；在第一插头上形成第一导电层的工序；在第二插头上形成第二导电层的工序。此外，还包括如下步骤：将第一导电膜、第二导电膜、第一绝缘膜、第一导电层及第二导电层加工为岛状来形成第一下部电极、第二下部电极、第一反射层、第二反射层、第一绝缘层及第二绝缘层的工序；以及在第一导电层及第二导电层上形成发光层且在该发光层上形成上部电极的工序。
[0020]
此外，在上述中，第二导电层比第一导电层形成为厚。第一导电层及第二导电层以具有透光性的方式形成。第一导电层通过第一插头与第一下部电极电连接。第二导电层通过第二插头与第二下部电极电连接。上部电极以具有透光性及反射性的方式形成。发明效果
[0021]
根据本发明的一个方式，可以提供一种清晰度极高的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种实现高颜色再现性的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种高亮度的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种可靠性高的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种上述显示装置的制造方法。
[0022]
注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。此外，本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。另外，可以从说明书、附图、权利要求书等的记载抽出上述以外的效果。附图简要说明
[0023]
图1a及图1b是示出显示装置的结构例子的图。图2a及图2b是示出显示装置的结构例子的图。图3a及图3b是示出显示装置的结构例子的图。图4a至图4e是说明显示装置的制造方法例子的图。图5a至图5c是说明显示装置的制造方法例子的图。图6a至图6e是说明显示装置的制造方法例子的图。图7a至图7e是说明显示装置的制造方法例子的图。图8a及图8b是示出显示装置的结构例子的图。图9是示出显示装置的结构例子的图。图10是示出显示装置的结构例子的图。图11是示出显示装置的结构例子的图。图12是示出显示装置的结构例子的图。图13a及图13b是示出显示模块的结构例子的图。图14a及图14b是示出显示装置的一个例子的电路图。
图15a及图15c是示出显示装置的一个例子的电路图。图15b是示出显示装置的工作例子的时序图。图16a及图16b是示出电子设备的结构例子的图。图17a及图17b是示出电子设备的结构例子的图。实施发明的方式
[0024]
以下，参照附图对实施方式进行说明。注意，实施方式可以以多个不同方式来实施，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实，就是其方式和详细内容可以被变换为各种各样的形式而不脱离本发明的宗旨及其范围。因此，本发明不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。
[0025]
注意，在以下说明的发明的结构中，在不同的附图之间共同使用相同的附图标记来表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。此外，当表示具有相同功能的部分时有时使用相同的阴影线，而不特别附加附图标记。
[0026]
注意，在本说明书所说明的各个附图中，有时为了明确起见，夸大表示各构成要素的大小、层的厚度或区域。因此，本发明并不局限于附图中的尺寸。
[0027]
注意，在本说明书等中使用的“第一”、“第二”等序数词是为了避免构成要素的混淆而附记的，而不是为了在数目方面上进行限定的。
[0028]
(实施方式1)在本实施方式中，说明本发明的一个方式的显示装置及显示装置的制造方法。
[0029]
本发明的一个方式的显示装置包括呈现不同颜色的光的发光元件(也称为发光器件)。发光元件包括下部电极、上部电极以及它们之间的包含发光化合物的层(也称为发光层或el层)。作为发光元件，优选使用有机el元件或无机el元件等电致发光元件。除此以外，还可以使用发光二极管(led)。
[0030]
另外，发光元件包括对可见光具有透过性(透光性)的导电层(也称为光学调整层)、通过该导电层反射可见光的反射层以及具有透光性的绝缘层。此外，发光元件优选将具有透光性及反射性的导电膜用于上部电极。发光元件实现所谓的微腔结构(微谐振器结构)，增强特定波长的光。
[0031]
在本发明的一个方式的显示装置中，优选通过使用呈现白色发光的发光元件，表现两个以上的不同颜色。此时，可以采用如下结构：在呈现不同颜色的光的两个发光元件中共同使用发光层和上部电极，且下部电极在各元件之间电绝缘的结构。再者，优选的是，两个发光元件的与发光层及与反射层之间的距离不同。由此，分别可以发射不同波长的光得到增强的光，并且通过使用呈现白色发光的发光元件，可以表现两个以上的不同颜色。
[0032]
在本发明的一个方式的显示装置中，通过在下部电极上形成的反射层上分为多次沉积具有透光性的导电层，可以分别形成根据各发光元件厚度不同的导电层。并且，为了防止反射层和导电层的电蚀，优选在反射层与导电层之间设置具有透光性的绝缘层。然后，通过将发光层和上部电极形成在导电层的顶面，可以分别形成由各光学距离(光路长度)不同颜色得到增强的发光元件。
[0033]
另外，在本发明的一个方式的显示装置中，下部电极与在反射层上形成的导电层电连接。导电层以覆盖下部电极的方式形成，且与下部电极电连接。或者，也可以采用在导电层与下部电极之间设置插头的结构。
[0034]
就是说，本发明的一个方式的显示装置具有在被形成面上设置的下部电极上设置反射层且在该反射层上设置导电层的结构。并且，可以采用以与该反射层接触的方式设置绝缘层的结构。通过分为多次沉积导电层，可以控制位于发光层与反射层之间的导电层的厚度。本发明的一个方式的显示装置所包括的导电层具有根据其厚度调整光学距离(也称为光路长度)的功能，所以可以称为光学调整层。
[0035]
因为两个发光元件包括厚度互不相同的导电层，所以各发光元件所发射的光分别为不同波长的光得到增强的光。各发光元件之间的光学距离的差异取决于导电层的厚度的差异。由此，可以精确地控制两个发光元件的光学距离，由此实现高颜色再现性，并且各发光元件之间的颜色不均匀得到减少，由此可以以高成品率制造高显示质量的显示装置。
[0036]
本发明的一个方式的显示装置可以极高精确地分别形成颜色不同的发光元件。此外，由于在发光元件中导电层与下部电极电连接，所以可以以极高密度配置发光元件。因此，可以实现其清晰度高于现有显示装置的显示装置。例如，优选为如下极高清晰的显示装置，即具有一个以上的发光元件的像素以2000ppi以上，优选以3000ppi以上，更优选以5000ppi以上，进一步优选以6000ppi以上，且为20000ppi以下或30000ppi以下的清晰度配置的显示装置。
[0037]
注意，为了便于说明，在此主要使用两个发光元件进行说明，但是优选设置呈现三原色或四种以上的颜色的发光元件。具体而言，可以采用具有分别呈现红光(r)、绿光(g)、蓝光(b)的发光单元的结构。除此以外，还可以采用追加或者代替它们设置呈现黄光(y)、青光(c)、品红光(m)、白光(w)等发光元件的结构。
[0038]
以下，参照附图说明更具体的结构例子及制造方法例子。
[0039]
[结构例子1]〔结构例子1-1〕图1a是说明本发明的一个方式的显示装置100a的截面示意图。显示装置100a包括发光元件120r、发光元件120g及发光元件120b。发光元件120r是呈现红色的发光元件，发光元件120g是呈现绿色的发光元件，发光元件120b是呈现蓝色的发光元件。
[0040]
注意，以下在说明共同在发光元件120r、发光元件120g及发光元件120b的内容时，有时省略对符号附加的记号而记为发光元件120来进行说明。另外，后述的导电层114r、导电层114g及导电层114b也是同样地，有时记为导电层114来进行说明。导电层114r包括在发光元件120r中。同样地，导电层114g包括在发光元件120g中，导电层114b包括在发光元件120b中。
[0041]
发光元件120包括用作下部电极的导电层111、反射层112、绝缘层113、导电层114、el层115以及用作上部电极的导电层116。绝缘层113及导电层114具有透过可见光的功能，导电层116对可见光具有透过性及反射性。el层115包含发光化合物。
[0042]
发光元件120可以使用电致发光元件，该电致发光元件具有通过在导电层111与导电层116之间施加电位差而使电流流过el层115来发光的功能。尤其是，优选使用将发光有机化合物用于el层115的有机el元件。此外，发光元件120优选为发射白光的元件，其发射光谱在可见光区域具有两个以上的峰。
[0043]
导电层111上设置有反射层112。反射层112对可见光具有反射性。再者，反射层112上设置有绝缘层113。反射层112及绝缘层113以在俯视时比导电层111小的方式设置。就是
说，在俯视(从平面看)时，反射层112及绝缘层113的各端部位于导电层111的内侧即可。导电层111的一部分优选与后述导电层114接触。另外，在俯视时，反射层112及绝缘层113的大小优选接近于导电层111的大小。另外，在俯视时，反射层112及绝缘层113优选具有岛状的形状。
[0044]
绝缘层113上设置有导电层114。绝缘层113位于反射层112与导电层114之间，并具有防止它们接触而产生电蚀的功能。另外，如图1b中的显示装置100b所示，绝缘层113也可以覆盖反射层112的端部。借助于这种结构，反射层112由绝缘层113与下部电极111围绕，可以确实地防止与导电层114的电蚀，从而提高显示装置的可靠性，所以是优选的。并且，导电层114通过覆盖导电层111并且在导电层111的端部上与导电层111接触来与导电层111电连接。由此，不需要重新设置用来电连接于导电层111的接触孔，可以扩大开口部(发光部)，所以是优选的。
[0045]
el层115和导电层116共同设置在发光元件120r、发光元件120g及发光元件120b中。导电层116例如被用作被供应公共电位的上部电极。通过共同设置el层115和导电层116，可以缩减发光元件120的制造工序，所以是优选的。此外，设置在各发光元件120中的导电层111分别被施加用来控制发光元件120的光量的电位。例如，导电层111被用作像素电极。
[0046]
另外，在显示装置100a中，两个发光元件120之间设置有绝缘层117。绝缘层117具有防止因导电层114的端部的台阶使el层115减薄等而发生导电层116和像素电极的电短路的功能。此外，为了提高el层115的覆盖性，如图1a所示那样，位于导电层114上的绝缘层117的端部优选具有锥形状。绝缘层117位于相邻的两个发光元件120之间并覆盖各发光元件120所包括的导电层114的端部。例如，在图1a中，位于发光元件120r与发光元件120g之间的绝缘层117覆盖导电层114r和导电层114g各自的端部。另外，在图1a中，位于发光元件120g与发光元件120b之间的绝缘层117覆盖导电层114g和导电层114b各自的端部。
[0047]
在此，各发光元件120所包括的导电层114具有在各发光元件之间不同的厚度。在三个导电层114中，导电层114b的厚度最薄，导电层114r的厚度最厚。在此，如图1a所示，当各发光元件中的反射层112的顶面与导电层116的底面(即，导电层116与el层115的界面)的距离分别为距离dr、距离dg、距离db时，距离dr最大，距离db最小。距离dr、距离dg、距离db的差异相当于各发光元件中的光学距离(光路长度)的差异。
[0048]
在三个发光元件中，发光元件120r具有最长的光路长度，由此发射位于最长波长的光得到增强的光r。另一方面，发光元件120b具有最短的光路长度，由此发射位于最短波长的光得到增强的光b。发光元件120g发射其中间波长的光得到增强的光g。例如，光r可以是红光得到增强的光，光g可以是绿光得到增强的光，并且光b可以是蓝光得到增强的光。
[0049]
通过采用这种结构，不需要按照每个不同颜色的发光元件分别形成发光元件120所包括的el层，从而可以使用具有同一结构的元件进行颜色再现性高的彩色显示。此外，可以以极高密度配置发光元件120。例如，可以实现清晰度超过2000ppi的显示装置。
[0050]
显示装置100a在具备半导体电路的衬底101上包括上述的发光元件120r、发光元件120g、发光元件120b。此外，显示装置100a包括绝缘层121及插头131。
[0051]
衬底101可以使用包括晶体管或布线等的电路板。注意，在可以采用无源矩阵方式或分段方式的情况下，衬底101可以使用玻璃衬底等绝缘衬底。另外，衬底101是设置有用来
驱动各发光元件的电路(也称为像素电路)或者用作驱动该像素电路的驱动电路的半导体电路的衬底。衬底101的更具体的结构例子将在后面描述。
[0052]
衬底101与发光元件120的导电层111通过插头131电连接。插头131以嵌入设置在绝缘层121的开口中的方式形成。另外，导电层111以与插头131的顶面接触的方式设置。
[0053]
〔结构例子1-2〕图2a是显示装置100c的截面示意图。显示装置100c与上述显示装置100a的主要不同之处在于：包括插头130；以及导电层114的结构。
[0054]
在显示装置100c中，各导电层111上都依次层叠有反射层112、绝缘层113以及按照每个发光元件厚度不同的导电层114。导电层114通过插头130与导电层111电连接。由此，导电层114不需要设置得比导电层111大，所以是优选的。借助于这种结构，可以使用作像素电极的导电层111的面积更大。并且，由于在导电层114与导电层111之间可以设置插头130，所以可以提高像素的开口率。在图2a中，虽然采用在绝缘层113和反射层112中嵌入插头130的结构，但是如图2b所示的显示装置100d那样，可以采用在绝缘层113中嵌入插头130而与反射层112接触的结构。此时，可以采用不设置导电层111而反射层112与插头130接触的结构，但是当反射层112薄的情况下，在绝缘层113中形成用来形成插头130的开口部时，有可能贯通反射层112，所以优选设置导电层111。
[0055]
〔结构例子1-3〕图3a是显示装置100e的截面示意图，图3b是显示装置100f的截面示意图。显示装置100e与显示装置100a以及显示装置100f与显示装置100c的主要不同之处在于发光元件120r的导电层114r及发光元件120g的导电层114g的结构。
[0056]
导电层114r具有从反射层112一侧依次层叠有导电层143、导电层142及导电层141的叠层结构。导电层114g具有从反射层112一侧依次层叠有导电层142及导电层141的叠层结构。导电层114b由导电层141构成。
[0057]
导电层141、导电层142及导电层143优选使用透过可见光的材料。另外，当使用相同的材料时，可以共通使用加工装置，所以是优选的。
[0058]
[构成要素]〔发光元件〕作为可以用作发光元件120的发光元件，可以使用能够进行自发光的元件，并且在其范畴内包括由电流或电压控制亮度的元件。例如，可以使用led、有机el元件、无机el元件等。尤其是，优选使用有机el元件。
[0059]
发光元件有顶部发射型、底部发射型或双面发射型等。作为提取光一侧的电极使用透过可见光的导电膜。此外，作为不提取光一侧的电极使用反射可见光的导电膜。
[0060]
在本发明的一个方式中，尤其是，可以适当地使用顶部发射型或双面发射型的发光元件，这两种发光元件将光发射到与被形成面一侧相反一侧。
[0061]
el层115至少包括发光层。作为发光层以外的层，el层115也可以还包括包含空穴注入性高的物质、空穴传输性高的物质、空穴阻挡材料、电子传输性高的物质、电子注入性高的物质、电子阻挡材料或双极性的物质(电子传输性及空穴传输性高的物质)等的层。
[0062]
el层115可以使用低分子化合物或高分子化合物，还可以包含无机化合物。构成el层115的层分别可以通过蒸镀法(包括真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法、涂敷法等方法
形成。
[0063]
当在阴极与阳极之间施加高于发光元件120的阈值电压的电压时，空穴从阳极一侧注入到el层115中，而电子从阴极一侧注入到el层115中。被注入的电子和空穴在el层115中重新结合，由此，包含在el层115中的发光物质发光。
[0064]
作为发光元件120，当使用白色发光的发光元件时，优选采用el层115包含两种以上的发光物质的结构。例如通过以使两种以上的发光物质的各发光成为互补色关系的方式选择发光物质，可以获得白色发光。例如，优选包含如下发光物质中的两种以上：呈现r(红色)、g(绿色)、b(蓝色)、y(黄色)、o(橙色)等发光的发光物质及呈现包含r、g、b中的两种以上的颜色的光谱成分的发光的发光物质。此外，优选使用来自发光元件的发光的光谱在可见光区域的波长(例如350nm至750nm)的范围内具有两个以上的峰的发光元件。此外，在黄色的波长区域中具有峰的材料的发射光谱优选还在绿色及红色的波长区域中具有光谱成分。
[0065]
el层115优选采用叠层结构，该叠层包括包含发射一种颜色的光的发光材料的发光层与包含发射其他颜色的光的发光材料的发光层。例如，el层115中的多个发光层既可以互相接触而层叠，也可以隔着不包含任何发光材料的区域层叠。例如，可以在荧光发光层与磷光发光层之间设置如下区域：包含与该荧光发光层或磷光发光层相同的材料(例如主体材料、辅助材料)，并且不包含任何发光材料的区域。由此，发光元件的制造变得容易，并且驱动电压得到降低。
[0066]
此外，发光元件120既可以是包括一个el层的单元件，又可以是隔着电荷产生层层叠有多个el层的串联元件。
[0067]
作为可以用于导电层114等的透过可见光的导电膜，例如可以使用氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、添加有镓的氧化锌等形成。此外，也可以通过将金、银、铂、镁、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯或钛等金属材料、包含这些金属材料的合金或这些金属材料的氮化物(例如，氮化钛)等减薄到具有透光性的程度来使用。此外，可以使用上述材料的叠层膜作为导电层。例如，当使用银和镁的合金与铟锡氧化物的叠层膜等时，可以提高导电性，所以是优选的。此外，也可以使用石墨烯等。
[0068]
作为可以用于反射层112的反射可见光的导电膜，例如可以使用铝、金、铂、银、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜或钯等金属材料或包含这些金属材料的合金。此外，也可以在上述金属材料或合金中添加有镧、钕或锗等。此外，也可以使用包含钛、镍或钕与铝的合金(铝合金)。此外，也可以使用包含铜、钯、镁与银的合金。包含银和铜的合金具有高耐热性，所以是优选的。并且，通过以与铝膜或铝合金膜接触的方式层叠金属膜或金属氧化物膜，可以抑制氧化。作为这种金属膜、金属氧化物膜的材料，可以举出钛或氧化钛等。此外，也可以层叠上述透过可见光的导电膜与由金属材料构成的膜。例如，可以使用银与铟锡氧化物的叠层膜、银和镁的合金与铟锡氧化物的叠层膜等。
[0069]
在反射层112中，位于el层115一侧的部分优选使用上述反射可见光的导电膜。另外，通过在反射可见光的导电膜上层叠导电金属氧化物膜，可以抑制反射可见光的导电膜的氧化或腐蚀等，所以是优选的。
[0070]
作为绝缘层113，优选使用透光性高的材料。例如，可以以单层或叠层使用氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜、氧化铪膜等无机绝缘膜。此外，通过将折射率高(例如为1.4以
上，优选为1.5以上的)材料用于绝缘层113，可以减少物理性厚度来提高生产率。
[0071]
作为可以用于导电层116的具有透光性及反射性的导电膜，可以使用将上述反射可见光的导电膜减薄到透过可见光的程度而形成的膜。此外，通过采用该导电膜与上述透过可见光的导电膜的叠层结构，可以提高导电性或机械强度等。
[0072]
具有透光性及反射性的导电膜对可见光的反射率(例如对400nm至700nm的范围内的规定波长的光的反射率)优选为20％以上且80％以下，更优选为40％以上且70％以下。此外，具有反射性的导电膜对可见光的反射率优选为40％以上且100％以下，更优选为70％以上且100％以下。此外，具有透光性的导电膜对可见光的反射率优选为0％以上且40％以下，更优选为0％以上且30％以下。
[0073]
作为用作下部电极的导电层111，例如可以使用金、银、铂、镁、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯或钛等金属材料、包含这些金属材料的合金或这些金属材料的氮化物(例如，氮化钛)等。作为插头130的导电膜，适当地可以使用上述材料。
[0074]
构成发光元件的电极可以分别通过利用蒸镀法或溅射法等形成。除此之外，也可以通过利用喷墨法等喷出法、丝网印刷法等印刷法、或者镀法形成。
[0075]
此外，上述发光层以及包含空穴注入性高的物质、空穴传输性高的物质、电子传输性高的物质及电子注入性高的物质、双极性物质等的层可以分别包含量子点等无机化合物或高分子化合物(低聚物、枝状聚合物或聚合物等)。例如，通过将量子点用于发光层，也可以将其用作发光材料。
[0076]
作为量子点材料，可以使用胶状量子点材料、合金型量子点材料、核壳(core shell)型量子点材料、核型量子点材料等。此外，也可以使用包含第12族和第16族、第13族和第15族或第14族和第16族的元素组的材料。或者，可以使用包含镉、硒、锌、硫、磷、铟、碲、铅、镓、砷、铝等元素的量子点材料。
[0077]
在各发光元件中，反射可见光的反射层112的表面与对可见光具有透过性及反射性的导电层116之间的光学距离优选被调整为相对于需要增强其强度的光的波长λ的m
×
λ/2(m为自然数)或其附近。
[0078]
注意，实际上，上述光学距离与反射层112的反射面与具有透光性及反射性的导电层116的反射面之间的物理距离和设置在它们之间的层的折射率之积有关，由此难以严格调整该光学距离。因此，优选将反射层112的表面和具有透光性及反射性的导电层116的表面都假设为反射面来调整光学距离。
[0079]
[制造方法例子]参照附图说明本发明的一个方式的显示装置的制造方法的一个例子。
[0080]
注意，构成显示装置的薄膜(绝缘膜、半导体膜、导电膜等)可以利用溅射法、化学气相沉积(cvd：chemical vapor deposition)法、真空蒸镀法、脉冲激光沉积(pld：pulsed laser deposition)法、原子层沉积(ald：atomic layer deposition)法等形成。作为cvd法有等离子体增强化学气相沉积(pecvd：plasma enhanced cvd)法及热cvd法等。此外，作为热cvd法之一，有有机金属化学气相沉积(mocvd：metal organic cvd)法。
[0081]
此外，构成显示装置的薄膜(绝缘膜、半导体膜、导电膜等)可以利用旋涂法、浸渍法、喷涂法、喷墨法、分配器法、丝网印刷法、胶版印刷法、刮刀(doctor knife)法、狭缝式涂布法、辊涂法、帘式涂布法、刮刀式涂布法等方法形成。
[0082]
此外，当对构成显示装置的薄膜进行加工时，可以利用光刻法等加工薄膜。除了上述方法以外，还可以利用纳米压印法、喷砂法、剥离法等对薄膜进行加工。此外，可以通过利用金属掩模等遮蔽掩模的沉积方法直接形成岛状的薄膜。
[0083]
光刻法典型地有如下两个方法。一个是在要进行加工的薄膜上形成抗蚀剂掩模，通过蚀刻等对该薄膜进行加工，并去除抗蚀剂掩模的方法。另一个是在沉积感光性薄膜之后，进行曝光及显影来将该薄膜加工为所希望的形状的方法。
[0084]
在光刻法中，作为用于曝光的光，例如可以使用i线(波长为365nm)、g线(波长为436nm)、h线(波长为405nm)或将这些光混合而成的光。此外，还可以使用紫外光、krf激光或arf激光等。此外，也可以利用液浸曝光技术进行曝光。作为用于曝光的光，也可以使用极紫外(euv：extreme ultra-violet)光或x射线。此外，也可以使用电子束代替用于曝光的光。当使用极紫外光、x射线或电子束时，可以进行极其微细的加工，所以是优选的。此外，在通过电子束等光束的扫描进行曝光时，不需要光掩模。
[0085]
作为薄膜的蚀刻方法，可以利用干蚀刻法、湿蚀刻法及喷砂法等。
[0086]
作为薄膜的平坦化处理，典型的是，可以适当地利用化学机械抛光(cmp：chemical mechanical polishing)法等的抛光处理法。除此以外，还可以利用干蚀刻处理、等离子体处理。既可以多次进行抛光处理、干蚀刻处理、等离子体处理，又可以组合它们而进行。此外，当组合进行时，对工序顺序也没有特别的限制，可以根据被处理表面的凹凸状态适当地设定。
[0087]
为了以薄膜成为所希望的厚度的方式高准确地进行加工，例如利用cmp法。在利用cmp法的情况下，首先，以一定的加工速度进行抛光直到露出该薄膜的顶面的一部分。然后，在比上述加工速度慢的条件下进行抛光直到该薄膜到达所希望的厚度，由此可以以高精确度进行加工。
[0088]
作为检测出抛光结束点的方法，有对被处理面的表面照射光来检测出其反射光的变化的光学方法、检测出加工装置从被处理面受到的电阻变化的物理方法、对被处理面照射磁力线来检测出所产生的涡流引起的磁力线变化的方法等。
[0089]
在露出该薄膜的顶面之后，一边利用使用激光干涉仪等的光学方法监测该薄膜的厚度，一边在加工速度较慢的条件下进行抛光处理，由此可以以高精确度控制该薄膜的厚度。此外，也可以根据需要而进行多次的抛光处理直到该薄膜达到所希望的厚度。
[0090]
〔制造方法例子1〕以下，对显示装置的制造方法例子，以上结构例子所示的显示装置100e为例进行说明。
[0091]
{衬底101的准备}作为衬底101，可以使用至少具有能够承受后面的热处理程度的耐热性的衬底。作为用于衬底101的绝缘衬底，可以举出玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底、陶瓷衬底等。此外，还可以使用以硅或碳化硅等为材料的单晶半导体衬底或多晶半导体衬底、硅锗等化合物半导体衬底、soi衬底等半导体衬底。
[0092]
尤其是，衬底101优选使用在上述半导体衬底或绝缘衬底上形成有具有晶体管等半导体元件的半导体电路的衬底。该半导体电路优选例如构成像素电路、栅极线驱动电路(栅极驱动器)、源极线驱动电路(栅极驱动器)等。除此以外，还可以构成运算电路、存储电
路等。
[0093]
在本实施方式中，使用至少形成有像素电路的衬底作为衬底101。
[0094]
{绝缘层121、插头131、导电层111的形成}在衬底101上沉积成为绝缘层121的绝缘膜。接着，在绝缘层121中的形成插头131的位置形成到达衬底101的开口。该开口优选为到达设置在衬底101上的电极或布线的开口。接着，在以嵌入该开口的方式沉积导电膜之后，以使绝缘层121的顶面露出的方式进行平坦化处理。由此，可以形成嵌入绝缘层121中的插头131。
[0095]
在绝缘层121及插头131上沉积导电膜之后，通过蚀刻以留下重叠于插头131的部分的方式去除不需要的部分，由此形成与插头131电连接的导电层111(图4a)。
[0096]
{反射层112、绝缘层113的形成}以覆盖绝缘层121及导电层111的方式沉积成为反射层112的导电膜112f。接着，在导电膜112f上沉积成为绝缘层113的绝缘膜113f。接着，在绝缘膜113f上形成抗蚀剂掩模151(图4b)。抗蚀剂掩模151形成在之后成为反射层112及绝缘层113的部分。抗蚀剂掩模151优选形成在导电层111的端部的内侧。然后，通过蚀刻去除没有被抗蚀剂掩模151覆盖的导电膜112f及绝缘膜113f，可以形成反射层112及绝缘层113。此后，通过进行在包含氧气氛下的加热处理，尤其是大气气氛下的加热处理(也称为大气烘烤)或者在包含氧的气氛下的等离子体处理(也称为灰化)，也可以进行使绝缘层113端部或反射层112的端部稳定化(在此，稳定化是指氧化)的处理。
[0097]
{导电层114r、导电层114g、导电层114b的形成}在导电层111、绝缘层113及绝缘层121上沉积之后成为导电层143的导电膜143f。接着，在导电膜143f上形成抗蚀剂掩模152(图4c)。抗蚀剂掩模152形成在之后成为导电层114r的部分。然后，通过蚀刻没有被抗蚀剂掩模152覆盖的导电膜143f，可以形成导电层143。
[0098]
接着，在导电层111、绝缘层113、导电层143及绝缘层121上沉积之后成为导电层142的导电膜142f之后，在该导电膜142f上形成抗蚀剂掩模153(图4d)。抗蚀剂掩模153以覆盖导电膜142f的与导电层143重叠的部分及之后成为导电层114g的部分的方式设置。然后，通过与上述同样地蚀刻导电膜142f，可以形成导电层142。
[0099]
接着，在在导电层111、绝缘层113、导电层142及绝缘层121上沉积之后成为导电层141的导电膜141f之后，该导电膜141f上形成抗蚀剂掩模154(图4e)。抗蚀剂掩模154以覆盖导电膜141f的与导电层142重叠的部分及之后成为导电层114b的部分的方式设置。然后，通过与上述同样地蚀刻导电膜141f，可以形成导电层141。
[0100]
由此，可以形成导电层114r、导电层114g及导电层114b(图5a)。
[0101]
注意，虽然在图4c中以抗蚀剂掩模152的端部覆盖导电层111的端部的方式形成抗蚀剂掩模152，但是也可以以抗蚀剂掩模152的端部与反射层112的端部对齐的方式形成。抗蚀剂掩模153与反射层112的位置关系也是同样的。注意，以与导电层111的端部对齐的方式形成抗蚀剂掩模154的端部。或者，以覆盖导电层111的端部的方式形成抗蚀剂掩模154的端部。此时，所形成的导电层143具有图5a所示的覆盖导电层111的端部的形状。借助于这种结构，导电层111与导电层114电连接。
[0102]
{绝缘层117的形成}
接着，通过以覆盖导电层141及绝缘层121的方式沉积绝缘膜，并且通过蚀刻去除不需要的部分，形成覆盖导电层141的端部的绝缘层117(图5b)。绝缘层117的导电层114上的端部优选被加工为锥形状。绝缘层117的端部的锥形角度(被形成面和端面所形成的角度)优选大于0度且为60度以下，更优选为5度以上且45度以下，进一步优选为5度以上且30度以下。
[0103]
绝缘层117可以由有机绝缘膜或无机绝缘膜形成。尤其是在制造超高清晰(例如为2000ppi以上)的显示装置的情况下，优选使用无机绝缘膜。
[0104]
{el层115、导电层116的形成}接着，通过在导电层141及绝缘层117上依次沉积el层115及导电层116，形成发光元件120(图5c)。
[0105]
el层115至少具有包含发光化合物的层。除此以外，还可以采用层叠有电子注入层、电子传输层、电荷产生层、空穴传输层、空穴注入层的结构。el层115例如可以通过蒸镀法或喷墨法等液相法形成。
[0106]
导电层116以对可见光具有透过性及反射性的方式形成。例如，可以使用薄得足以透过可见光的程度的金属膜或合金膜。此外，也可以在这些膜上层叠具有透光性的导电膜(例如金属氧化物膜)。
[0107]
由此，可以形成光学距离互不相同的发光元件120r、发光元件120g及发光元件120b。
[0108]
根据上述制造方法例子，可以以导电层114的厚度精密地控制各发光元件之间的光学距离的差异，由此不易发生各发光元件的色度偏差，因此可以容易制造颜色再现性高且显示质量极高的显示装置。
[0109]
此外，发光元件120可以形成在其顶面被平坦化的绝缘层上。再者，可以将发光元件120的下部电极(导电层111)通过插头131电连接到衬底101的像素电路等，由此可以构成极微细的像素，可以实现极高清晰的显示装置。此外，因为可以以与像素电路或驱动电路重叠的方式配置发光元件120，所以可以实现开口率(有效发光面积率)高的显示装置。
[0110]
〔制造方法例子2〕以下，以上结构例子1所示的显示装置100f为例对显示装置的制造方法例子进行说明。
[0111]
注意，以下有时与以上制造方法例子1重复的部分参照该部分而省略说明。
[0112]
{衬底101的准备}与上述同样地使用至少形成有像素电路的衬底作为衬底101。
[0113]
{绝缘层121、插头131的形成}接着，形成绝缘层121及插头131。绝缘层121及插头131可以通过与上述同样的方法形成。
[0114]
{导电层111、反射层112、绝缘层113的沉积}在绝缘层121上及插头131上依次沉积成为导电层111的导电膜111f、成为反射层112的导电膜112f以及成为绝缘层113的绝缘膜113f(图6a)。
[0115]
{插头130的形成}在导电膜112f及绝缘膜113f的形成插头130的位置上形成到达导电膜111f的开口
(图6b)。注意，虽然在图6b中通过蚀刻导电膜112f及绝缘膜113f而形成开口，但是也可以通过蚀刻绝缘膜113f来形成到达导电膜112f的开口。接着，以嵌入在该开口的方式沉积之后成为插头130的导电膜130f(图6c)。
[0116]
然后，直到绝缘膜113f的顶面露出为止进行平坦化处理，由此可以形成其顶面被平坦化的绝缘膜113f和嵌入该绝缘膜113f及导电膜112f中的插头130(图6d)。
[0117]
此时，受到绝缘膜113f顶面的凹凸形状的影响，有时在进行平坦化处理之后导电膜130f的一部分残留在绝缘膜113f的顶面上。因此，通过预先绝缘膜113f沉积为充分厚且在进行平坦化处理时露出绝缘膜113f的顶面以后也继续进行平坦化处理，可以合适地去除导电膜130f的残留膜。
[0118]
{导电层114r、导电层114g、导电层114b的形成}首先，以覆盖绝缘膜113f及插头130的方式沉积成为导电层143的导电膜143f。接着，在导电膜143f上形成抗蚀剂掩模155(图6e)。抗蚀剂掩模155形成在之后成为导电层114r的部分。然后，通过蚀刻没有被抗蚀剂掩模155覆盖的导电膜143f，可以形成导电层143。
[0119]
接着，在以覆盖绝缘膜113f及导电层143的方式沉积成为导电层142的导电膜142f之后，在该导电膜142f上形成抗蚀剂掩模156(图7a)。抗蚀剂掩模156以覆盖导电膜142f的与导电层143重叠的部分及之后成为导电层114g的部分的方式设置。然后，通过与上述同样地蚀刻导电膜142f，可以形成导电层142。
[0120]
接着，在以覆盖绝缘膜113f及导电层142的方式沉积成为导电层141的导电膜141f之后，在该导电膜141f上形成抗蚀剂掩模157(图7b)。抗蚀剂掩模157以覆盖导电膜141f的与导电层142重叠的部分及之后成为导电层114b的部分的方式设置。然后，通过蚀刻没有被抗蚀剂掩模157覆盖的导电膜141f、导电层142、导电层143、导电膜111f、导电膜112f及绝缘膜113f，可以形成导电层141、导电层111、反射层112及绝缘层113。
[0121]
由此，可以形成导电层114r、导电层114g、导电层114b、导电层111、反射层112及绝缘层113(图7c)。
[0122]
{绝缘层117的形成}接着，通过以覆盖导电层114r、导电层114g、导电层114b、绝缘层113、反射层112、导电层111及绝缘层121的方式沉积绝缘膜，并且蚀刻而去除不需要的部分，由此形成覆盖导电层114r、导电层114g、导电层114b、绝缘层113、反射层112及导电层111的端部的绝缘层117(图7d)。绝缘层117的导电层114上的端部优选被加工为锥形状。绝缘层117的端部的锥形角度(被形成面和端面所形成的角度)优选大于0度且为60度以下，更优选为5度以上且45度以下，进一步优选为5度以上且30度以下。
[0123]
绝缘层117可以由有机绝缘膜或无机绝缘膜形成。尤其是在制造超高清晰(例如为2000ppi以上)的显示装置的情况下，优选使用无机绝缘膜。
[0124]
{el层115、导电层116的形成}接着，通过在导电层141及绝缘层117上依次沉积el层115及导电层116，形成发光元件120(图7e)。可以通过与上述同样的方法形成光学距离互不相同的发光元件120r、发光元件120g及发光元件120b。
[0125]
根据上述制造方法例子，可以容易制造显示质量极高的显示装置。
[0126]
此外，发光元件120可以形成在其顶面被平坦化的绝缘层上。发光元件120通过发光元件中的插头130与导电层114和下部电极(导电层111)电连接。再者，可以将发光元件120的下部电极通过插头131电连接到衬底101的像素电路等，由此可以构成极微细的像素，可以实现极高清晰的显示装置。此外，因为可以以与像素电路或驱动电路重叠的方式配置发光元件120，所以可以实现开口率(有效发光面积率)高的显示装置。
[0127]
[变形例子]以下，说明其一部分的结构与上述显示装置不同的变形例子。
[0128]
图8a是显示装置100g的截面示意图。显示装置100g与上述显示装置100a的主要不同之处在于：el层115及导电层116的形状；以及包括绝缘层118。
[0129]
在显示装置100g中，在相邻的不同颜色的发光元件之间，el层115与导电层116分离。由此，可以防止在相邻的不同颜色的发光元件之间通过el层115流过的电流(也称为泄漏电流)。因此，可以抑制因该泄漏电流而产生的发光，而可以实现对比度较高的显示。再者，即使提高清晰度，也可以将导电性较高的材料用于el层115，由此可以扩大材料的选择范围，容易实现效率的提高、功耗的降低以及可靠性的提高。
[0130]
作为el层115及导电层116也可以通过使用金属掩模等荫罩的沉积而形成岛状图案，但尤其优选采用不使用金属掩模的加工方法。由此，由于可以形成极微细的图案，所以可以与使用金属掩模的形成方法相比提高清晰度及开口率。作为这种加工方法，典型地可以采用光刻法。除此之外，也可以采用纳米压印法、喷砂法等形成方法。
[0131]
注意，在本说明书等中，有时将使用金属掩模或fmm(fine metal mask：高精细金属掩模)的器件称为mm(metal mask)结构。此外，在本说明书等中，有时将不使用金属掩模或fmm的器件称为mml(metal mask less)结构。
[0132]
作为显示装置100g的制造方法，首先在不使用金属掩模沉积el层115及导电层116之后，导电层116上形成抗蚀剂掩模。然后，通过蚀刻而去除el层115及导电层116的没有被该抗蚀剂掩模覆盖的部分，然后去除抗蚀剂掩模。最后，形成绝缘层118。由此，可以制造显示装置100g。
[0133]
另外，在显示装置100g中，以覆盖发光元件120b、发光元件120g及发光元件120r的方式设置绝缘层118。在相邻的发光元件之间，绝缘层118的一部分与绝缘层117的顶面接触。绝缘层118被用作防止水等杂质扩散到发光元件的保护层。绝缘层118优选使用氧化硅膜、氮化硅膜或氧化铝膜等透湿性低的无机绝缘膜。
[0134]
另外，图8b所示的显示装置100h例示出加工上述显示装置100c中的el层115及导电层116的情况。
[0135]
在显示装置100g及显示装置100h中，在呈现相同颜色的像素之间el层115及导电层116优选以没有分离而连续的方式被加工。例如，可以将el层115及导电层116加工为条纹状。由此，可以在不使所有发光元件的导电层116成为浮动状态的情况下供应规定电位。
[0136]
以上为变形例子的说明。
[0137]
[结构例子2]以下，说明具有晶体管的显示装置的更具体的例子。
[0138]
〔结构例子2-1〕图9是显示装置200a的截面示意图。
[0139]
显示装置200a包括衬底201、发光元件120r、发光元件120g、发光元件120b、电容器240及晶体管210等。
[0140]
衬底201至电容器240的叠层结构相当于上述结构例子1中的衬底101。
[0141]
晶体管210是沟道区域形成于衬底201中的晶体管。作为衬底201，例如可以使用如单晶硅衬底等半导体衬底。晶体管210包括衬底201的一部分、导电层211、低电阻区域212、绝缘层213、绝缘层214等。导电层211被用作栅电极。绝缘层213位于衬底201与导电层211之间，并被用作栅极绝缘层。低电阻区域212是衬底201中掺杂有杂质的区域，并被用作源极和漏极中的一个。绝缘层214覆盖导电层211的侧面，并被用作绝缘层。
[0142]
此外，在相邻的两个晶体管210之间，以嵌入衬底201的方式设置有元件分离层215。
[0143]
此外，以覆盖晶体管210的方式设置有绝缘层261，并在绝缘层261上设置有电容器240。
[0144]
电容器240包括导电层241、导电层242及位于它们之间的绝缘层243。导电层241被用作电容器240中的一个电极，导电层242被用作电容器240中的另一个电极，并且绝缘层243被用作电容器240的介电质。
[0145]
导电层241设置在绝缘层261上，并通过嵌入绝缘层261中的插头271与晶体管210的源极和漏极中的一个电连接。绝缘层243覆盖导电层241而设置。导电层242设置在隔着绝缘层243与导电层241重叠的区域中。
[0146]
以覆盖电容器240的方式设置绝缘层121，并且绝缘层121上设置有发光元件120r、发光元件120g、发光元件120b等。在此，虽然示出使用结构例子1-3及图3a所示的结构作为发光元件120r、发光元件120g、发光元件120b的结构的例子，但是不局限于此，也可以使用以上示出的各种结构。
[0147]
在显示装置200a中，以覆盖发光元件120的导电层116的方式依次设置有绝缘层161、绝缘层162及绝缘层163。这三个绝缘层被用作防止水等杂质扩散到发光元件120的保护层。绝缘层161及绝缘层163优选使用氧化硅膜、氮化硅膜、氧化铝膜等透湿性低的无机绝缘膜。此外，绝缘层162可以使用透光性高的有机绝缘膜。通过将有机绝缘膜用于绝缘层162，可以缓和绝缘层162下侧的凹凸形状的影响，使得绝缘层163的被形成面平滑。由此，绝缘层163中不容易产生针孔等缺陷，可以进一步提高保护层的透湿性。此外，覆盖发光元件120的保护层的结构不局限于此，既可为单层或两层结构又可为四层以上的叠层结构。
[0148]
绝缘层163上设置有与发光元件120r重叠的着色层165r、与发光元件120g重叠的着色层165g及与发光元件120b重叠的着色层165b。例如，着色层165r透过红光，着色层165g透过绿光，并且着色层165b透过蓝光。由此，可以提高来自各发光元件的光的色纯度，从而可以实现显示质量更高的显示装置。此外，通过在绝缘层163上形成各着色层，与在后述的衬底202上形成着色层的情况相比更容易进行各发光单元与各着色层的位置对准，由此可以实现极高清晰度的显示装置。
[0149]
在显示装置200a中，衬底202位于观看一侧。衬底202与衬底201通过具有透光性的粘合层164贴合。作为衬底202，可以使用玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底、塑料衬底等具有透光性的衬底。
[0150]
通过采用上述结构，可以实现极高清晰且显示质量高的显示装置。
[0151]
〔结构例子2-2〕图10是显示装置200b的截面示意图。显示装置200b与上述显示装置200a的不同之处主要在于晶体管的结构。
[0152]
晶体管220是在形成沟道的半导体层中使用金属氧化物(也称为氧化物半导体)的晶体管。
[0153]
晶体管220包括半导体层221、绝缘层223、导电层224、一对导电层225、绝缘层226及导电层227等。
[0154]
作为设置有晶体管220的衬底201，可以使用上述绝缘衬底或半导体衬底。
[0155]
衬底201上设置有绝缘层232。绝缘层232被用作阻挡层，该阻挡层防止水或氢等杂质从衬底201扩散到晶体管220以及氧从半导体层221向绝缘层232一侧脱离。作为绝缘层232，例如可以使用与氧化硅膜相比氢或氧不容易扩散的膜，诸如氧化铝膜、氧化铪膜、氮化硅膜等。
[0156]
在绝缘层232上设置有导电层227，并以覆盖导电层227的方式设置有绝缘层226。导电层227被用作晶体管220的第一栅电极，绝缘层226的一部分被用作第一栅极绝缘层。绝缘层226中的至少接触半导体层221的部分优选使用氧化硅膜等氧化物绝缘膜。绝缘层226的顶面优选被平坦化。
[0157]
半导体层221设置在绝缘层226上。半导体层221优选含有具有半导体特性的金属氧化物(也称为氧化物半导体)膜。关于可以适用于半导体层221的材料将在后面详细描述。
[0158]
一对导电层225以与半导体层221接触的方式设置在半导体层221上，并被用作源电极及漏电极。
[0159]
另外，以覆盖一对导电层225的顶面及侧面以及半导体层221的侧面等的方式设置有绝缘层228，并且绝缘层228上设置有绝缘层261b。绝缘层228被用作阻挡层，该阻挡层防止水或氢等杂质从绝缘层261b等扩散到半导体层221以及氧从半导体层221脱离。作为绝缘层228，可以使用与上述绝缘层232同样的绝缘膜。
[0160]
绝缘层228及绝缘层261b中设置有到达半导体层221的开口。该开口内部嵌入有接触于绝缘层261b、绝缘层228、导电层225的侧面及半导体层221的顶面的绝缘层223和导电层224。导电层224被用作第二栅电极，绝缘层223被用作第二栅极绝缘层。
[0161]
导电层224的顶面、绝缘层223的顶面及绝缘层261b的顶面以使它们的高度大致一致的方式被进行平坦化处理，并以覆盖它们的方式设置有绝缘层229及绝缘层261a。
[0162]
绝缘层261a及绝缘层261b被用作层间绝缘层。另外，绝缘层229被用作阻挡层，该阻挡层防止水或氢等杂质从绝缘层261a等扩散到晶体管220。作为绝缘层229，可以使用与上述绝缘层228及绝缘层232同样的绝缘膜。
[0163]
与一对导电层225中的一方电连接的插头271以嵌入在绝缘层261a、绝缘层229及绝缘层261b的方式设置。在此，插头271优选具有覆盖绝缘层261a、绝缘层261b、绝缘层229及绝缘层228的开口的侧面及导电层225的顶面的一部分的导电层271a及与导电层271a的顶面接触的导电层271b。此时，作为导电层271a，优选使用不容易扩散氢及氧的导电材料。
[0164]
〔结构例子2-3〕图11是显示装置200c的截面示意图。在显示装置200c中，层叠有沟道形成于衬底201的晶体管210及形成沟道的半导体层含有金属氧化物的晶体管220。
[0165]
以覆盖晶体管210的方式设置有绝缘层261，并在绝缘层261上设置有导电层251。此外，以覆盖导电层251的方式设置有绝缘层262，并在绝缘层262上设置有导电层252。导电层251及导电层252都被用作布线。此外，以覆盖导电层252的方式设置有绝缘层263及绝缘层232，并在绝缘层232上设置有晶体管220。此外，以覆盖晶体管220的方式设置有绝缘层265，并在绝缘层265上设置有电容器240。电容器240与晶体管220通过插头274电连接。
[0166]
晶体管220可以用作构成像素电路的晶体管。此外，晶体管210可以用作构成像素电路的晶体管或构成用来驱动该像素电路的驱动电路(栅极线驱动电路、源极线驱动电路)的晶体管。此外，晶体管210及晶体管220可以用作构成运算电路或存储电路等各种电路的晶体管。
[0167]
通过采用上述结构，在发光单元正下不但可以形成像素电路还可以形成驱动电路等，因此与在显示区域的周围设置驱动电路的情况相比，可以使显示装置小型化。
[0168]
〔结构例子2-4〕图12是显示装置200d的截面示意图。显示装置200d的与上述显示装置200c的主要不同之处在于层叠有使用氧化物半导体的两个晶体管。
[0169]
显示装置200d在晶体管210与晶体管220之间包括晶体管230。在晶体管230中除了没有第一栅电极以外其他结构与晶体管220相同。此外，晶体管230也可以采用具有第一栅电极的结构。
[0170]
以覆盖导电层252的方式设置有绝缘层263及绝缘层231，并在绝缘层231上设置有晶体管230。晶体管230与导电层252通过插头273、导电层253及插头272电连接。此外，以覆盖导电层253的方式设置有绝缘层264及绝缘层232，并在绝缘层232上设置有晶体管220。
[0171]
例如，晶体管220被用作用来控制流过发光元件120的电流的晶体管。此外，晶体管230被用作用来控制像素的选择状态的选择晶体管。此外，晶体管210被用作构成用来驱动像素的驱动电路的晶体管等。
[0172]
如此，通过层叠三层以上的形成有晶体管的层，可以进一步缩小像素的占有面积，从而可以实现高清晰显示装置。
[0173]
以下，对可用于显示装置的晶体管等的构成要素进行说明。
[0174]
〔晶体管〕晶体管包括被用作栅电极的导电层、半导体层、被用作源电极的导电层、被用作漏电极的导电层以及被用作栅极绝缘层的绝缘层。
[0175]
注意，对本发明的一个方式的显示装置所包括的晶体管的结构没有特别的限制。例如，可以采用平面型晶体管、交错型晶体管或反交错型晶体管。此外，还可以采用顶栅型或底栅型的晶体管结构。此外，也可以在沟道的上下设置有栅电极。
[0176]
对用于晶体管的半导体材料的结晶性也没有特别的限制，可以使用非晶半导体、单晶半导体和单晶以外的具有结晶性的半导体(微晶半导体、多晶半导体或其一部分具有结晶区域的半导体)中的任何半导体。当使用单晶半导体或者具有结晶性的半导体时，可以抑制晶体管的特性劣化，所以是优选的。
[0177]
以下，尤其说明将金属氧化物膜用于形成沟道的半导体层的晶体管。
[0178]
作为用于晶体管的半导体材料，可以使用能隙为2ev以上，优选为2.5ev以上，更优选为3ev以上的金属氧化物。典型地，可以使用包含铟的金属氧化物等，例如可以使用后述
的cac-os等。
[0179]
使用其带隙比硅宽且载流子密度小的金属氧化物的晶体管由于其关态电流低，因此能够长期间保持储存于与晶体管串联连接的电容器中的电荷。
[0180]
作为半导体层，例如可以采用包含铟、锌及m(m为铝、钛、镓、锗、钇、锆、镧、铈、锡、钕或铪等金属)的以“in-m-zn类氧化物”表示的膜。
[0181]
当构成半导体层的金属氧化物为in-m-zn类氧化物时，优选用来沉积in-m-zn氧化物的溅射靶材的金属元素的原子数比满足in≥m及zn≥m。这种溅射靶材的金属元素的原子数比优选为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。注意，所沉积的半导体层的原子数比分别包括在上述溅射靶材中的金属元素的原子数比的
±
40％的变动。
[0182]
作为半导体层，使用载流子密度低的金属氧化物膜。例如，半导体层可以使用载流子密度为1
×
10
17
/cm3以下，优选为1
×
10
15
/cm3以下，更优选为1
×
10
13
/cm3以下，进一步优选为1
×
10
11
/cm3以下，更进一步优选为低于1
×
10
10
/cm3，且为1
×
10-9
/cm3以上的金属氧化物。将这样的金属氧化物称为高纯度本征或实质上高纯度本征的金属氧化物。该氧化物半导体的缺陷能级密度低，可以说是具有稳定的特性的金属氧化物。
[0183]
注意，本发明不局限于上述记载，可以根据所需的晶体管的半导体特性及电特性(场效应迁移率、阈值电压等)来使用具有适当的组成的氧化物半导体。此外，优选适当地设定半导体层的载流子密度、杂质浓度、缺陷密度、金属元素与氧的原子数比、原子间距离、密度等，以得到所需的晶体管的半导体特性。
[0184]
当构成半导体层的金属氧化物包含第14族元素之一的硅或碳时，半导体层中的氧空位增加，会使该半导体层变为n型。因此，将半导体层中的硅或碳的浓度(利用二次离子质谱分析法测得的浓度)设定为2
×
10
18
atoms/cm3以下，优选为2
×
10
17
atoms/cm3以下。
[0185]
此外，有时当碱金属及碱土金属与金属氧化物键合时生成载流子，而使晶体管的关态电流增大。因此，将通过二次离子质谱分析法测得的半导体层的碱金属或碱土金属的浓度设定为1
×
10
18
atoms/cm3以下，优选为2
×
10
16
atoms/cm3以下。
[0186]
此外，当构成半导体层的金属氧化物包含氮时，生成作为载流子的电子而载流子密度增加，容易n型化。其结果是，使用包含氮的金属氧化物的晶体管容易具有常开特性。因此，利用二次离子质谱分析法测得的半导体层的氮浓度优选为5
×
10
18
atoms/cm3以下。
[0187]
氧化物半导体被分为单晶氧化物半导体和非单晶氧化物半导体。作为非单晶氧化物半导体，可以举出caac-os(c-axis aligned crystalline oxide semiconductor)、多晶氧化物半导体、nc-os(nanocrystalline oxide semiconductor)、a-like os(amorphous-like oxide semiconductor)及非晶氧化物半导体等。
[0188]
作为本发明的一个方式所公开的晶体管的半导体层也可以使用cac-os(cloud-aligned composite oxide semiconductor)。
[0189]
此外，本发明的一个方式所公开的晶体管的半导体层可以适当地使用上述非单晶氧化物半导体。此外，作为非单晶氧化物半导体优选使用nc-os或caac-os。
[0190]
此外，在本发明的一个方式中，作为晶体管的半导体层优选使用cac-os。通过使用cac-os，可以使晶体管具有高电特性或高可靠性。
[0191]
此外，半导体层也可以是包括caac-os的区域、多晶氧化物半导体的区域、nc-os的
区域、a-like os的区域及非晶氧化物半导体的区域中的两种以上的混合膜。混合膜有时例如具有包括上述区域中的两种以上的区域的单层结构或叠层结构。
[0192]
《cac-os的构成》以下，对可用于本发明的一个方式所公开的晶体管的cac-os的构成进行说明。
[0193]
cac-os例如是指包含在金属氧化物中的元素不均匀地分布的构成，其中包含不均匀地分布的元素的材料的尺寸为0.5nm以上且10nm以下，优选为1nm以上且2nm以下或其附近的尺寸。注意，以下，将在金属氧化物中一个或多个金属元素不均匀地分布且包含该金属元素的区域混合的状态称为马赛克(mosaic)状或补丁(patch)状，该区域的尺寸为0.5nm以上且10nm以下，优选为1nm以上且2nm以下或其附近的尺寸。
[0194]
此外，金属氧化物优选至少包含铟。尤其优选包含铟及锌。除此之外，也可以还包含选自铝、镓、钇、铜、钒、铍、硼、硅、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨和镁等中的一种或多种。
[0195]
例如，in-ga-zn氧化物中的cac-os(在cac-os中，尤其可以将in-ga-zn氧化物称为cac-igzo)是指材料分成铟氧化物(以下，称为ino
x1
(x1为大于0的实数))或铟锌氧化物(以下，称为in
x2
zn
y2oz2
(x2、y2及z2为大于0的实数))和镓氧化物(以下，称为gao
x3
(x3为大于0的实数))或镓锌氧化物(以下，称为ga
x4
zn
y4oz4
(x4、y4及z4为大于0的实数))等而成为马赛克状，且马赛克状的ino
x1
或in
x2
zn
y2oz2
均匀地分布在膜中的构成(以下，也称为云状)。
[0196]
换言之，cac-os是具有以gao
x3
为主要成分的区域和以in
x2
zn
y2oz2
或ino
x1
为主要成分的区域混合的构成的复合金属氧化物。在本说明书中，例如，当第一区域的相对于元素m的in的原子数比大于第二区域的相对于元素m的in的原子数比时，第一区域的in浓度高于第二区域。
[0197]
注意，igzo是通称，有时是指包含in、ga、zn及o的化合物。作为典型例子，可以举出以ingao3(zno)
m1
(m1为自然数)或in
(1+x0)
ga
(1-x0)
o3(zno)
m0
(-1≤x0≤1，m0为任意数)表示的结晶性化合物。
[0198]
上述结晶性化合物具有单晶结构、多晶结构或caac结构。caac结构是多个igzo的纳米晶具有c轴取向性且在a-b面上以不取向的方式连接的结晶结构。
[0199]
另一方面，cac-os与金属氧化物的材料构成有关。cac-os是指如下构成：在包含in、ga、zn及o的材料构成中，一部分中观察到以ga为主要成分的纳米粒子状区域以及一部分中观察到以in为主要成分的纳米粒子状区域分别以马赛克状无规律地分散。因此，在cac-os中，结晶结构是次要因素。
[0200]
注意，cac-os不包含组成不同的两种以上的膜的叠层结构。例如，不包含由以in为主要成分的膜与以ga为主要成分的膜的两层构成的结构。
[0201]
注意，有时观察不到以gao
x3
为主要成分的区域与以in
x2
zn
y2oz2
或ino
x1
为主要成分的区域之间的明确的边界。
[0202]
在cac-os中包含选自铝、钇、铜、钒、铍、硼、硅、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨和镁等中的一种或多种以代替镓的情况下，cac-os是指如下构成：一部分中观察到以该金属元素为主要成分的纳米粒子状区域以及一部分中观察到以in为主要成分的纳米粒子状区域以马赛克状无规律地分散。
[0203]
cac-os例如可以通过在对衬底不进行加热的条件下利用溅射法来形成。在利用溅
射法形成cac-os的情况下，作为沉积气体，可以使用选自惰性气体(典型的是氩)、氧气体和氮气体中的一种或多种。此外，沉积时的沉积气体的总流量中的氧气体的流量比越低越好，例如，将氧气体的流量比优选设定为0％以上且低于30％，更优选为0％以上且10％以下。
[0204]
cac-os具有如下特征：通过根据x射线衍射(xrd：x-ray diffraction)测定法之一的out-of-plane法利用θ/2θ扫描进行测定时，观察不到明确的峰。也就是说，根据x射线衍射测定，可知在测定区域中没有a-b面方向及c轴方向上的取向。
[0205]
此外，在通过照射束径为1nm的电子束(也称为纳米束)而取得的cac-os的电子衍射图案中，观察到亮度高的环状的区域(环状区域)以及在该环状区域内的多个亮点。由此，根据电子衍射图案，可知cac-os的结晶结构具有在平面方向及截面方向上没有取向的nc(nano-crystal)结构。
[0206]
此外，例如在in-ga-zn氧化物的cac-os中，根据通过能量分散型x射线分析法(edx：energy dispersive x-ray spectroscopy)取得的edx面分析(edx-mapping)，可确认到：具有以gao
x3
为主要成分的区域及以in
x2
zn
y2oz2
或ino
x1
为主要成分的区域不均匀地分布而混合的构成。
[0207]
cac-os的结构与金属元素均匀地分布的igzo化合物不同，具有与igzo化合物不同的性质。换言之，cac-os具有以gao
x3
等为主要成分的区域及以in
x2
zn
y2oz2
或ino
x1
为主要成分的区域互相分离且以各元素为主要成分的区域为马赛克状的构成。
[0208]
在此，以in
x2
zn
y2oz2
或ino
x1
为主要成分的区域的导电性高于以gao
x3
等为主要成分的区域。换言之，当载流子流过以in
x2
zn
y2oz2
或ino
x1
为主要成分的区域时，呈现金属氧化物的导电性。因此，当以in
x2
zn
y2oz2
或ino
x1
为主要成分的区域在金属氧化物中以云状分布时，可以实现高场效应迁移率(μ)。
[0209]
另一方面，以gao
x3
等为主要成分的区域的绝缘性高于以in
x2
zn
y2oz2
或ino
x1
为主要成分的区域。换言之，当以gao
x3
等为主要成分的区域在金属氧化物中分布时，可以抑制泄漏电流而实现良好的开关工作。
[0210]
因此，当将cac-os用于半导体元件时，通过起因于gao
x3
等的绝缘性及起因于in
x2
zn
y2oz2
或ino
x1
的导电性的互补作用可以实现高通态电流(i
on
)及高场效应迁移率(μ)。
[0211]
此外，使用cac-os的半导体元件具有高可靠性。因此，cac-os适于显示器等各种半导体装置。
[0212]
由于在半导体层中具有cac-os的晶体管的场效应迁移率高且驱动能力高，所以通过将该晶体管用于驱动电路，典型地是用于生成栅极信号的扫描线驱动电路，可以提供边框宽度窄(也称为窄边框)的显示装置。此外，通过将该晶体管用于显示装置所包括的信号线驱动电路(尤其是，与信号线驱动电路所包括的移位寄存器的输出端子连接的解复用器)，可以提供连接于显示装置的布线数少的显示装置。
[0213]
此外，在半导体层中具有cac-os的晶体管不需要使用低温多晶硅的晶体管所需要的激光晶化工序。由此，即使为使用大面积衬底的显示装置，也可以减少制造成本。并且，在如ultra high-definition(也被称为“4k分辨率”、“4k2k”或“4k”)、super high-definition(也被称为“8k分辨率”、“8k4k”或“8k”)等具有高分辨率的大型显示装置中，通过将在半导体层中具有cac-os的晶体管用于驱动电路及显示部，可以在短时间内进行写入并降低显示不良，所以是优选的。
[0214]
或者，也可以将硅用于形成有晶体管的沟道的半导体。作为硅可以使用非晶硅，尤其优选使用具有结晶性的硅。例如，优选使用微晶硅、多晶硅、单晶硅等。尤其是，多晶硅与单晶硅相比能够在低温下形成，并且其场效应迁移率比非晶硅高，所以多晶硅的可靠性高。
[0215]
〔导电层〕作为可用于晶体管的栅极、源极及漏极和构成显示装置的各种布线及电极等导电层的材料，可以举出铝、钛、铬、镍、铜、钇、锆、钼、银、钽或钨等金属或者以上述金属为主要成分的合金等。此外，可以以单层或叠层结构使用包含这些材料的膜。例如，可以举出包含硅的铝膜的单层结构、在钛膜上层叠铝膜的两层结构、在钨膜上层叠铝膜的两层结构、在铜-镁-铝合金膜上层叠铜膜的两层结构、在钛膜上层叠铜膜的两层结构、在钨膜上层叠铜膜的两层结构、依次层叠钛膜或氮化钛膜、铝膜或铜膜以及钛膜或氮化钛膜的三层结构、以及依次层叠钼膜或氮化钼膜、铝膜或铜膜以及钼膜或氮化钼膜的三层结构等。此外，也可以使用氧化铟、氧化锡或氧化锌等氧化物。此外，通过使用包含锰的铜，可以提高蚀刻时的形状的控制性，所以是优选的。
[0216]
〔绝缘层〕作为可用于各绝缘层的绝缘材料，例如可以举出丙烯酸树脂或环氧树脂等树脂、硅酮等具有硅氧烷键的树脂、无机绝缘材料如氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅或氧化铝等。
[0217]
注意，在本说明书中，“氧氮化物”是指在其组成中氧含量多于氮含量的材料，而“氮氧化物”是指在其组成中氮含量多于氧含量的材料。例如，在记载为“氧氮化硅”时指在其组成中氧含量多于氮含量的材料，而在记载为“氮氧化硅”时指在其组成中氮含量多于氧含量的材料。
[0218]
此外，发光元件优选设置于一对透水性低的绝缘膜之间。由此，能够抑制水等杂质进入发光元件，从而能够抑制装置的可靠性下降。
[0219]
作为透水性低的绝缘膜，可以举出氮化硅膜、氮氧化硅膜等包含氮及硅的膜或者氮化铝膜等包含氮及铝的膜等。此外，也可以使用氧化硅膜、氧氮化硅膜以及氧化铝膜等。
[0220]
例如，透水性低的绝缘膜的水蒸气透过量为1
×
10-5
[g/(m2·
day)]以下，优选为1
×
10-6
[g/(m2·
day)]以下，更优选为1
×
10-7
[g/(m2·
day)]以下，进一步优选为1
×
10-8
[g/(m2·
day)]以下。
[0221]
[显示模块的结构例子]以下说明具有本发明的一个实施方式的显示装置的显示模块的结构例子。
[0222]
图13a是显示模块280的立体示意图。显示模块280包括显示装置200及fpc290。作为显示装置200，可以应用上述结构例子2所示的各显示装置(显示装置200a至显示装置200d)。
[0223]
显示模块280包括衬底201及衬底202。此外，在衬底202一侧包括显示部281。显示部281是显示模块280中的显示图像的区域，也是可以看到来自设置在后述像素部284的各像素的光的区域。
[0224]
图13b是衬底201一侧的结构的立体示意图。衬底201具有层叠有电路部282、电路部282上的像素电路部283及像素电路部283上的像素部284的结构。此外，在衬底201的不与像素部284重叠的部分包括用来连接到fpc290的端子部285。此外，端子部285与电路部282
通过由多个布线构成的布线部286电连接。
[0225]
像素部284包括周期性地排列的多个像素284a。在图13b的右侧示出一个像素284a的放大图。像素284a包括发光元件120r、发光元件120g及发光元件120b。
[0226]
像素电路部283包括周期性地排列的多个像素电路283a。多个像素电路283a可以以图13b所示的三角形排列配置。三角形排列可以以高密度排列像素电路，由此可以提供高清晰的显示装置。
[0227]
一个像素电路283a是控制一个像素284a所包括的三个发光元件的发光的电路。一个像素电路283a也可以采用设置有三个控制一个发光元件的发光的电路的结构。例如，像素电路283a可以采用对于一个发光元件至少具有一个选择晶体管、一个电流控制用晶体管(驱动晶体管)和电容器的结构。此时，选择晶体管的栅极被输入栅极信号，源极和漏极中的一方被输入源极信号。由此，实现有源矩阵型显示装置。
[0228]
电路部282包括驱动像素电路部283的各像素电路283a的电路。例如，优选具有栅极线驱动电路、源极线驱动电路等。此外，还可以具有运算电路、存储电路、电源电路等。
[0229]
fpc290被用作从外部向电路部282供应视频信号或电源电位等的布线。此外，也可以在fpc290上安装ic。
[0230]
显示模块280可以采用在像素部284的下侧层叠有像素电路部283或电路部282等的结构，所以可以使显示部281具有极高的开口率(有效显示面积比)。例如，显示部281的开口率可以为40％以上且低于100％，优选为50％以上且95％以下，更优选为60％以上且95％以下。此外，能够以极高密度配置像素284a，由此可以使显示部281具有极高的清晰度。例如，显示部281优选以2000ppi以上、更优选为3000ppi以上、进一步优选为5000ppi以上、更进一步优选为6000ppi以上且20000ppi以下或30000ppi以下的清晰度配置像素284a。
[0231]
上述那样的显示模块280具有极高的清晰度，所以适当地用于头戴式显示器等vr用设备或眼镜型ar用设备。例如，即便在通过透镜看到显示模块280的显示部的情况下，显示模块280包括极高清晰的显示部281，所以当通过透镜放大显示部时也不被看到像素，由此可以进行沉浸感高的显示。此外，显示模块280不局限于此，还可以适合用于具有相对较小型的显示部的电子设备。例如，可以适合用于手表等可穿戴式电子设备的显示部。
[0232]
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
[0233]
(实施方式2)在本实施方式中，参照图14说明本发明的一个方式显示装置。
[0234]
图14a所示的显示装置包括像素部502、驱动电路部504、保护电路506及端子部507。注意，本发明的一个方式的显示装置也可以采用不设置保护电路506的结构。
[0235]
像素部502包括配置为x行y列(x、y为分别独立的2以上的自然数)的多个像素电路501。各像素电路501都包括驱动显示元件的电路。
[0236]
驱动电路部504包括对栅极线gl_1至gl_x输出扫描信号的栅极驱动器504a、对数据线dl_1至dl_y供应数据信号的源极驱动器504b等驱动电路。栅极驱动器504a采用至少包括移位寄存器的结构即可。此外，源极驱动器504b例如由多个模拟开关等构成。此外，也可以由移位寄存器等构成源极驱动器504b。
[0237]
端子部507是指设置有用来从外部的电路对显示装置输入电源、控制信号及图像
信号等的端子的部分。
[0238]
保护电路506是在自身所连接的布线被施加一定的范围之外的电位时使该布线与其他布线之间处于导通状态的电路。图14a所示的保护电路506例如与栅极驱动器504a和像素电路501之间的布线的栅极线gl或者与源极驱动器504b和像素电路501之间的布线的数据线dl等各种布线连接。另外，在图14a中，为了区别保护电路506和像素电路501而对保护电路506附加阴影线。
[0239]
此外，既可以采用栅极驱动器504a及源极驱动器504b各自设置在与像素部502相同的衬底上的结构，又可以采用形成有栅极驱动电路或源极驱动电路的衬底(例如，使用单晶半导体或多晶半导体形成的驱动电路板)以cog或tab(tape automated bonding：卷带自动结合)安装于衬底的结构。
[0240]
尤其是，优选将栅极驱动器504a及源极驱动器504b配置在像素部502的下方。
[0241]
另外，图14b示出可用于像素电路501的像素电路的结构的一个例子。
[0242]
图14b所示的像素电路501包括晶体管552、554、电容器562以及发光元件572。此外，像素电路501连接有数据线dl_n、栅极线gl_m、电位供应线vl_a及电位供应线vl_b等。
[0243]
此外，电位供应线vl_a和电位供应线vl_b中的一方被施加高电源电位vdd，而另一方被施加低电源电位vss。根据晶体管554的栅极被施加的电位，流过发光元件572中的电流被控制，从而来自发光元件572的发光亮度被控制。
[0244]
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
[0245]
(实施方式3)以下，对可以用于本发明的一个方式的显示装置的备有用来校正像素所显示的灰度的存储器的像素电路以及具有该像素电路的显示装置进行说明。
[0246]
[电路结构]图15a示出像素电路400的电路图。像素电路400包括晶体管m1、晶体管m2、电容器c1及电路401。此外，像素电路400连接有布线s1、布线s2、布线g1及布线g2。
[0247]
晶体管m1的栅极与布线g1连接，源极和漏极中的一个与布线s1连接，源极和漏极中的另一个与电容器c1的一个电极连接。晶体管m2的栅极与布线g2连接，源极和漏极中的一个与布线s2连接，源极和漏极中的另一个与电容器c1的另一个电极及电路401连接。
[0248]
电路401是具有至少一个显示元件的电路。显示元件可以使用各种各样的元件，典型地可以使用有机el元件或led元件等发光元件。除此之外，还可以使用液晶元件或mems(micro electro mechanical systems：微电子机械系统)元件等。
[0249]
连接晶体管m1与电容器c1的节点为节点n1，连接晶体管m2与电路401的节点为节点n2。
[0250]
像素电路400通过使晶体管m1变为关闭状态，可以保持节点n1的电位。此外，通过使晶体管m2变为关闭状态，可以保持节点n2的电位。此外，通过在晶体管m2处于关闭状态的状态下通过晶体管m1对节点n1写入规定的电位，由于通过电容器c1的电容耦合，可以根据节点n1的电位的位移使节点n2的电位变化。
[0251]
在此，作为晶体管m1和晶体管m2中的一方或双方，可以使用实施方式1中所例示的使用氧化物半导体的晶体管。由于该晶体管具有极低的关态电流，因此可以长时间保持节
点n1及节点n2的电位。此外，当各节点的电位保持期间较短时(具体而言，帧频为30hz以上时等)也可以采用使用硅等半导体的晶体管。
[0252]
[驱动方法例子]接着，参照图15b对像素电路400的工作方法的一个例子进行说明。图15b是像素电路400的工作的时序图。注意，这里为了便于说明，不考虑布线电阻等各种电阻、晶体管或布线等的寄生电容及晶体管的阈值电压等的影响。
[0253]
在图15b所示的工作中，将1个帧期间分为期间t1和期间t2。期间t1是对节点n2写入电位的期间，期间t2是对节点n1写入电位的期间。
[0254]
〔期间t1〕在期间t1，对布线g1和布线g2的双方供应使晶体管变为导通状态的电位。此外，对布线s1供应固定电位的电位v
ref
，对布线s2供应第一数据电位vw。
[0255]
节点n1通过晶体管m1从布线s1被供应电位v
ref
。此外，节点n2通过晶体管m2从布线s2被供应第一数据电位vw。因此，电容器c1变为保持电位差v
w-v
ref
的状态。
[0256]
〔期间t2〕接着，在期间t2，布线g1被供应使晶体管m1变为导通状态的电位，布线g2被供应使晶体管m2变为关闭状态的电位。此外，布线s1被供应第二数据电位v
data
。可以对布线s2施加规定的恒电位或使布线s2成为浮动状态。
[0257]
节点n1通过晶体管m1从布线s1被供应第二数据电位v
data
。此时，由于通过电容器c1的电容耦合，对应第二数据电位v
data
节点n2的电位发生变化，其变化量为电位dv。也就是说，电路401被输入将第一数据电位vw和电位dv加在一起的电位。注意，虽然图15b示出电位dv为正的值，但是其也可以为负的值。也就是说，第二数据电位v
data
也可以比电位v
ref
低。
[0258]
这里，电位dv基本由电容器c1的电容值及电路401的电容值决定。当电容器c1的电容值充分大于电路401的电容值时，电位dv成为接近第二数据电位v
data
的电位。
[0259]
如上所述，由于像素电路400可以组合两种数据信号而生成供应给具有显示元件的电路401的电位，所以可以在像素电路400内进行灰度校正。
[0260]
此外，像素电路400也可以生成超过能够供应给布线s1及布线s2的最大电位的电位。例如，在使用发光元件的情况下，可以进行高动态范围(hdr)显示等。此外，在使用液晶元件的情况下，可以实现过驱动等。
[0261]
[应用例子]图15c所示的像素电路400el包括电路401el。电路401el包括发光元件el、晶体管m3及电容器c2。
[0262]
晶体管m3的栅极与节点n2及电容器c2的一个电极连接，源极和漏极中的一个与供应电位vh的布线连接，源极和漏极中的另一个与发光元件el的一个电极连接。电容器c2的另一个电极与供应电位v
com
的布线连接。发光元件el的另一个电极与供应电位v
l
的布线连接。
[0263]
晶体管m3具有控制对发光元件el供应的电流的功能。电容器c2被用作存储电容器。不需要时也可以省略电容器c2。
[0264]
此外，虽然这里示出发光元件el的阳极一侧与晶体管m3连接的结构，但是也可以采用阴极一侧与晶体管m3连接的结构。此时，可以适当地改变电位vh与电位v
l
的值。
[0265]
像素电路400el可以通过对晶体管m3的栅极施加高电位使大电流流过发光元件el，所以可以实现hdr显示等。此外，通过对布线s1或布线s2提供校正信号可以对晶体管m3或发光元件el的电特性偏差进行校正。
[0266]
此外，不局限于图15c所示的电路，也可以采用另外附加晶体管或电容器等的结构。
[0267]
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
[0268]
(实施方式4)在本实施方式中，对使用本发明的一个方式的显示装置的电子设备的结构例子进行说明。
[0269]
本发明的一个方式的显示装置及显示模块可以应用于具有显示功能的电子设备等的显示部。作为上述电子设备，例如除了电视装置、笔记本型个人计算机、显示器装置、数字标牌、弹珠机、游戏机等具有较大的屏幕的电子设备以外，还可以举出数码相机、数码摄像机、数码相框、移动电话机、便携式游戏机、便携式信息终端、声音再现装置等。
[0270]
特别是，因为本发明的一个方式的显示装置及显示模块可以提高清晰度，所以可以适当地用于包括较小的显示部的电子设备。作为这种电子设备，例如可以举出手表型、手镯型信息终端设备(可穿戴设备)、可戴在头上的可穿戴设备等诸如头戴显示器等vr用设备或眼镜型ar用设备等。
[0271]
图16a示出眼镜型电子设备700的立体图。电子设备700包括一对显示面板701、一对框体702、一对光学构件703、一对装上部704等。
[0272]
电子设备700可以将由显示面板701显示的图像投影于光学构件703中的显示区域706。因为光学构件703具有透光性，所以使用者可以与经过光学构件703看到的透过图像重叠地看到显示于显示区域706的图像。因此，电子设备700是能够进行ar显示的电子设备。
[0273]
另外，一个框体702具备能够拍摄前面的摄像头705。此外，虽然未图示，但是任一个框体702设置有无线接收器或能够与电缆连接的连接器，从而可以对框体702供应影像信号等。此外，通过在框体702具备陀螺传感器等加速度传感器，也可以检测到使用者头部的方向而将对应于该方向的图像显示于显示区域706。此外，框体702优选设置有电池，此时能够以无线或有线对该电池进行充电。
[0274]
参照图16b说明对于电子设备700的显示区域706的图像投影方法。框体702的内部设置有显示面板701、透镜711、反射板712。此外，相当于光学构件703的显示区域706的部分包括被用作半反射镜的反射面713。
[0275]
显示面板701所发射的光715经过透镜711而被反射板712反射到光学构件703一侧。在光学构件703的内部，光715在光学构件703的端面反复全反射，在到达反射面713时，图像被投影于反射面713。由此，使用者可以看到反射到反射面713的光715和透过光学构件703(包括反射面713)的透过光716的双方。
[0276]
图16示出反射板712及反射面713都具有曲面的例子。由此，与它们是平面的情况相比，可以提高光学设计的自由度，可以减薄光学构件703的厚度。此外，反射板712及反射面713也可以是平面。
[0277]
作为反射板712，可以使用具有镜面的构件，并且该反射板优选具有高反射率。此
外，作为反射面713，也可以使用利用金属膜的反射的半反射镜，但是当使用利用全反射的棱镜等时，可以提高透过光716的透过率。
[0278]
在此，框体702优选具有调整透镜711和显示面板701之间的距离或它们的角度的机构。由此，可以进行焦点调整、图像的放大、缩小等。例如，采用透镜711和显示面板701中的一方或双方在光轴方向上能够移动的结构，即可。
[0279]
框体702优选具有能够调整反射板712的角度的机构。通过改变反射板712的角度，可以改变显示图像的显示区域706的位置。由此，可以根据使用者的眼睛的位置将显示区域706配置于最合适的位置上。
[0280]
显示面板701可以应用本发明的一个方式的显示装置或者显示模块。因此，可以实现能够进行清晰度极高的显示的电子设备700。
[0281]
图17a、图17b示出护目镜型电子设备750的立体图。图17a是示出电子设备750的正面、平面及左侧面的立体图，图17b是示出电子设备750的背面、底面及右侧面的立体图。
[0282]
电子设备750包括一对显示面板751、框体752、一对装上部754、缓冲构件755、一对透镜756等。一对显示面板751的每一个设置在框体752内部的能够通过透镜756看到的位置上。
[0283]
电子设备750是vr用电子设备。装上电子设备750的使用者可以通过透镜756看到显示于显示面板751的图像。此外，通过使一对显示面板751显示互不相同的图像，也可以进行利用视差的三维显示。
[0284]
框体752的背面一侧设置有输入端子757和输出端子758。可以将供应来自影像输出设备等的影像信号或用于对设置在框体752内的电池进行充电的电力等的电缆连接到输入端子757。输出端子758例如被用作声音输出端子，可以与耳机、头戴式耳机等连接。此外，在能够通过无线通信输出声音数据的情况或从外部的影像输出设备输出声音的情况下，也可以不设置该声音输出端子。
[0285]
框体752优选具有一种机构，其中能够调整透镜756及显示面板751的左右位置，以根据使用者的眼睛的位置使透镜756及显示面板751位于最合适的位置上。此外，优选具有一种机构，其中通过改变透镜756和显示面板751之间的距离来调整焦点。
[0286]
显示面板751可以应用本发明的一个方式的显示装置或者显示模块。因此，可以实现能够进行清晰度极高的显示的电子设备750。由此，使用者可以感受高沉浸感。
[0287]
缓冲构件755是与使用者的脸(额头及脸颊等)接触的部分。通过使缓冲构件755与使用者的脸密接，可以防止漏光，从而可以进一步提高沉浸感。缓冲构件755优选使用柔软的材料，以在使用者装上电子设备750时与使用者的脸密接。例如，可以使用橡胶、硅酮橡胶、聚氨酯、海绵等材料。此外，当作为缓冲构件755使用用布或皮革(天然皮革或合成皮革)等覆盖海绵等的表面的构件时，在使用者的脸和缓冲构件755之间不容易产生空隙，从而可以适当地防止漏光。另外，在使用这种材料时，不仅让使用者感觉亲肤，而且当在较冷的季节等装上的情况下不让使用者感到寒意，所以是优选的。在缓冲构件755或装上部754等接触使用者的皮肤的构件采用可拆卸的结构时，容易进行清洗或交换，所以是优选的。
[0288]
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。[符号说明]
[0289]
100a至g、200、200a至d：显示装置、101、201、202：衬底、111、114、114b、114g、114r、116、141、142、143、211、224、225、227、241、242、251、252、253、271a、271b：导电层、111f、112f、130f、141f、142f、143f：导电膜、112：反射层、113、117、118、121：绝缘层、113f：绝缘膜、115：el层、120、120r、120b、120g：发光元件、130、131、271至274：插头、151、152、153、154、155、156：抗蚀剂掩模、161至163、213、214、223、226、228、229、231、232、243、261、261a、261b、262至265：绝缘层、164：粘合层、165b、165g、165r：着色层、210、220、230：晶体管、212：低电阻区域、215：元件分离层、221：半导体层、240：电容器、280：显示模块、281：显示部、282：电路部、283：像素电路部、283a：像素电路、284：像素部、84a：像素、285：端子部、286：布线部、290：fpc

技术特征：
1.一种显示装置，包括：第一发光元件；以及第二发光元件，其中，所述第一发光元件包括第一下部电极、第一反射层、第一绝缘层、第一导电层、发光层及上部电极，依次层叠有所述第一下部电极、所述第一反射层、所述第一绝缘层、所述第一导电层、所述发光层及所述上部电极，所述第二发光元件包括第二下部电极、第二反射层、第二绝缘层、第二导电层、所述发光层及所述上部电极，依次层叠有所述第二下部电极、所述第二反射层、所述第二绝缘层、所述第二导电层、所述发光层及所述上部电极，所述第一导电层、所述第一绝缘层、所述第二导电层及所述第二绝缘层具有透光性，所述第二导电层厚于所述第一导电层，所述上部电极对可见光具有透过性及反射性，所述第一下部电极与所述第一导电层电连接，并且，所述第二下部电极与所述第二导电层电连接。2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一下部电极被所述第一导电层覆盖，并且所述第二下部电极被所述第二导电层覆盖。3.一种显示装置，包括：第一发光元件；第二发光元件；第一插头；以及第二插头，其中，所述第一发光元件包括第一下部电极、第一反射层、第一绝缘层、第一导电层、发光层及上部电极，依次层叠有所述第一下部电极、所述第一反射层、所述第一绝缘层、所述第一导电层、所述发光层及所述上部电极，所述第二发光元件包括第二下部电极、第二反射层、第二绝缘层、第二导电层、所述发光层及所述上部电极，依次层叠有所述第二下部电极、所述第二反射层、所述第二绝缘层、所述第二导电层、所述发光层及所述上部电极，所述第一导电层、所述第一绝缘层、所述第二导电层及所述第二绝缘层具有透光性，所述第二导电层厚于所述第一导电层，所述上部电极对可见光具有透过性及反射性，所述第一下部电极通过所述第一插头与所述第一导电层电连接，所述第二下部电极通过所述第二插头与所述第二导电层电连接，所述第一插头嵌入在所述第一绝缘层，并且，所述第二插头嵌入在所述第二绝缘层。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的显示装置，其中所述第一导电层包括第一膜，所述第二导电层包括第二膜及第三膜，依次层叠有所述第二膜及所述第三膜，并且所述第一膜及所述第三膜具有相同的组成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的显示装置：还包括：包括晶体管的电路层，其中所述第一发光元件设置在所述电路层上，且与所述晶体管电连接。6.根据权利要求5所述的显示装置，其中所述晶体管在形成沟道的半导体层中包含具有结晶性的金属氧化物或者单晶硅。7.根据权利要求1至4中任一项所述的显示装置，还包括：包括第一晶体管的第一电路层；包括第二晶体管的第二电路层；位于所述第一电路层上的第三绝缘层；以及所述第一电路层与所述第二电路层之间的第四绝缘层，其中所述第一发光元件与所述第一晶体管电连接。8.根据权利要求7所述的显示装置，其中所述第一晶体管在形成沟道的第一半导体层中包含具有结晶性的金属氧化物，并且所述第二晶体管在形成沟道的第二半导体层中包含具有结晶性的金属氧化物或者单晶硅。9.根据权利要求1至8中任一项所述的显示装置，还包括：多个所述第一发光元件，其中所述第一发光元件以2000ppi以上的清晰度周期性地配置。10.根据权利要求9所述的显示装置，其中所述第一发光元件以三角形排列配置。11.一种显示装置的制造方法，包括如下步骤：在被形成面上分开地形成第一下部电极与第二下部电极的工序；在所述第一下部电极上形成第一反射层且在所述第二下部电极上形成第二反射层的工序；在所述第一反射层上形成第一绝缘层且在所述第二反射层上形成第二绝缘层的工序；形成覆盖所述第一下部电极的第一导电层与覆盖所述第二下部电极的第二导电层的工序；以及在所述第一导电层及所述第二导电层上形成发光层且在该发光层上形成上部电极的工序，其中，所述第二导电层比所述第一导电层形成为厚，所述第一导电层及所述第二导电层以具有透光性的方式形成，所述第一下部电极与所述第一导电层电连接，所述第二下部电极与所述第二导电层电连接，并且，所述上部电极以具有透光性及反射性的方式形成。
12.一种显示装置的制造方法，包括如下步骤：在被形成面上形成成为第一下部电极及第二下部电极的第一导电膜的工序；以覆盖所述第一导电膜的方式沉积成为第一反射层及第二反射层的第二导电膜的工序；在第一导电膜上沉积成为第一绝缘层及第二绝缘层的第一绝缘膜的工序；使第一插头及第二插头嵌入所述第一绝缘膜，且使所述第一插头及所述第二插头分别与所述第一导电膜电连接的工序；在所述第一插头上形成第一导电层的工序；在所述第二插头上形成第二导电层的工序；所述第一导电膜、所述第二导电膜、所述第一绝缘膜、所述第一导电层及所述第二导电层加工为岛状，来形成所述第一下部电极、所述第二下部电极、所述第一反射层、所述第二反射层、所述第一绝缘层及所述第二绝缘层的工序；以及在所述第一导电层及所述第二导电层上形成发光层且在该发光层上形成上部电极的工序，其中，所述第二导电层比所述第一导电层形成为厚，所述第一导电层及所述第二导电层以具有透光性的方式形成，所述第一导电层通过所述第一插头与所述第一下部电极电连接，所述第二导电层通过所述第二插头与所述第二下部电极电连接，并且，所述上部电极以具有透光性及反射性的方式形成。

技术总结
提供一种高清晰显示装置。显示装置包括呈现不同颜色的光的多个发光元件。发光元件可以实现微腔结构(微小共振器结构)，增强特定波长的光。呈现不同颜色的光的发光元件包括下部电极上的反射层及厚度不同的导电层，且下部电极与导电层在发光元件中电连接。分别形成由各光路长度增强不同颜色的光的发光元件。路长度增强不同颜色的光的发光元件。路长度增强不同颜色的光的发光元件。


技术研发人员：青山智哉 中村太纪 冈崎丰
受保护的技术使用者：株式会社半导体能源研究所
技术研发日：2021.11.24
技术公布日：2023/8/9