显示装置、显示模块及电子设备
技术领域
本发明的一个方式涉及显示装置、显示模块及电子设备。
此外，本发明的一个方式不局限于上述技术领域。作为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(例如，触摸传感器等)、输入输出装置(例如，触摸面板等)、这些装置的驱动方法或这些装置的制造方法。
背景技术
近年来，显示装置被期待应用于各种不同领域。例如，在用于大型显示装置时，例如，可以举出家用电视装置(也称为电视或电视接收器)、数字标牌(Digital Signage)或公共信息显示器(PID：Public Information Display)等。显示装置的显示区域越大，一次性能够提供的信息量越多。另外，显示区域越大越容易引人注意，例如，可以期待提高广告宣传效果。
作为显示装置，例如对具备发光元件的发光装置已在进行研发。利用电致发光(Electroluminescenc，以下称为EL)现象的发光元件(也记载为“EL元件”)具有容易实现薄型轻量化、能够高速地响应输入信号以及能够被直流低电压电源驱动的特征等，因此被应用于显示装置。
此外，已研讨将有机EL元件应用于柔性装置。例如，专利文献1公开了使用有机EL元件的具有柔性的发光装置。
[先行技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开第2014-197522号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
当采用分别对各颜色的子像素蒸镀不同发光层的SideBySide(SBS)方式(也称为分别涂敷方式)制造能够进行全彩色显示的显示装置时，对将金属掩模的开口部配置在所希望的位置的精度(也称为对准精度)的要求较高。尤其是，高分辨率的显示装置的像素密度高而要求极高的对准精度，所以显示装置制造存在成品率下降制造成本增加的问题。此外，还存在因金属掩模的弯曲导致膜形成在宽于所希望的区域的范围内等问题，采用大型衬底的制造中难以使用SBS方式。
另一方面，当采用组合白色发光的发光元件和滤色片的滤色片方式制造能够进行全彩色显示的显示装置时，不需要分别对各颜色的子像素蒸镀不同发光层的工序。因此，可以高生产率地制造高分辨率的显示装置及大型显示装置。另一方面，为了形成在各颜色的子像素中共用的发光层，各子像素呈现的光不仅包括所希望的颜色的光还会包括其他颜色的光。所以，与SBS方式相比，滤色片方式存在光色纯度易变低、光利用效率差等问题。
本发明的一个方式的目的之一是提供一种呈现色纯度高的光的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种显示质量高的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种发光效率高的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种功耗低的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够以高成品率制造的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种高分辨率的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种长寿命的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种大型的显示装置。
注意，上述目的的描述并不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式不一定需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。
解决技术问题的手段
本发明的一个方式的显示装置包括第一像素电极、第二像素电极、发光层、公共电极、第一保护层及半透射层。发光层包括位于第一像素电极上的第一区域及位于第二像素电极上的第二区域。公共电极位于发光层上。第一保护层位于公共电极上。半透射层位于第一保护层上。半透射层对可见光的反射性高于公共电极对可见光的反射性。半透射层不与第一区域重叠，并且，半透射层与第二区域重叠。例如，半透射层也可以在与第一区域重叠的位置具有开口。
本发明的一个方式的显示装置还可以包括第二保护层。第二保护层在与第一区域重叠的区域中与第一保护层接触并在与第二区域重叠的区域中与半透射层接触。
或者，本发明的一个方式的显示装置还可以包括使可见光透过的导电层及第二保护层。使可见光透过的导电层位于公共电极上。第二保护层位于使可见光透过的导电层上。使可见光透过的导电层包括与公共电极接触的区域、与半透射层接触的区域、位于第一保护层与第二保护层间的区域以及位于第一保护层与半透射层间的区域。
本发明的一个方式的显示装置还可以包括第一光学调整层及第二光学调整层。第一光学调整层位于第一像素电极与发光层间。第二光学调整层位于第二像素电极与发光层间。第一像素电极及第二像素电极分别对可见光具有反射性。
或者，本发明的一个方式的显示装置还可以包括第一反射层、第二反射层、第一光学调整层及第二光学调整层。第一光学调整层位于第一反射层上。第二光学调整层位于第二反射层上。第一像素电极位于第一光学调整层上。第二像素电极位于第二光学调整层上。第一像素电极及第二像素电极分别对可见光具有透过性。
本发明的一个方式的显示装置还可以包括着色层。着色层位于第一保护层上且与第二区域重叠。
本发明的一个方式的显示装置还可以包括第三像素电极。发光层还包括位于第三像素电极上的第三区域。半透射层包括与第二区域重叠的第四区域及与第三区域重叠的第五区域。第四区域的厚度与第五区域的厚度不同。
本发明的一个方式的显示装置还可以包括晶体管、绝缘层、第一导电层及第二导电层。第一导电层及第二导电层分别包含与晶体管所具有的电极相同的材料。晶体管通过绝缘层的第一开口与第一像素电极电连接。公共电极通过绝缘层的第二开口与第一导电层电连接。半透射层通过绝缘层的第三开口与第二导电层电连接。第三开口与第二开口相比位于显示装置的外侧。
本发明的一个方式是一种包括具有上述任何结构的显示装置的模块，该模块安装有柔性印刷电路板(Flexible printed circuit，以下记为FPC)或TCP(Tape Carrier Package：带载封装)等连接器或者利用COG(Chip On Glass：玻璃覆晶封装)方式或COF(Chip OnFilm：薄膜覆晶封装)方式等安装有集成电路(IC)。
本发明的一个方式是一种电子设备，包括：上述模块；以及天线、电池、外壳、照相机、扬声器、麦克风和操作按钮中的至少一种。
发明效果
根据本发明的一个方式可以提供一种呈现色纯度高的光的显示装置。根据本发明的一个方式可以提供一种显示质量高的显示装置。根据本发明的一个方式可以提供一种发光效率高的显示装置。根据本发明的一个方式可以提供一种功耗低的显示装置。根据本发明的一个方式可以提供一种能够以高成品率制造的显示装置。根据本发明的一个方式可以提供一种高分辨率的显示装置。根据本发明的一个方式可以提供一种长寿命的显示装置。根据本发明的一个方式可以提供一种大型的显示装置。
注意，上述效果的描述并不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式不一定需要具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书的描述中抽取上述效果外的效果。
附图说明
[图1]图1A至图1E是示出显示装置的一个例子的截面图。
[图2]图2A、图2B是示出像素的一个例子的俯视图。图2C至图2E是示出显示装置的一个例子的截面图。
[图3]图3A至图3E是示出像素的一个例子的俯视图。
[图4]图4A至图4C是示出显示装置的一个例子的截面图。
[图5]图5A是示出显示装置的一个例子的俯视图。图5B是示出显示装置的一个例子的截面图。
[图6]图6A是示出显示装置的一个例子的俯视图。图6B是示出显示装置的一个例子的截面图。
[图7]图7是示出显示装置的一个例子的截面图。
[图8]图8是示出显示装置的一个例子的截面图。
[图9]图9A、图9B是示出触摸面板的一个例子的立体图。
[图10]图10是示出触摸面板的一个例子的截面图。
[图11]图11A、图11B是示出触摸面板的一个例子的截面图。
[图12]图12A、图12B是示出触摸面板的一个例子的截面图。
[图13]图13A、图13B是示出晶体管的一个例子的截面图。
[图14]图14是示出显示装置的一个例子的截面图。
[图15]图15是示出显示装置的一个例子的截面图。
[图16]图16是示出显示装置的一个例子的截面图。
[图17]图17是示出显示装置的一个例子的截面图。
[图18]图18A、图18B是示出显示模块的一个例子的立体图。
[图19]图19A是示出像素的一个例子的方框图。图19B是示出像素的一个例子的图。
[图20]图20A、图20B是示出像素的工作例的时序图。
[图21]图21A至图21D是示出电子设备的一个例子的图。
[图22]图22A至图22E是示出电子设备的一个例子的图。
[图23]图23A至图23F是示出电子设备的一个例子的图。
具体实施方式
参照附图对实施方式进行详细说明。注意，本发明不局限于以下说明，而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及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。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。
注意，在下面说明的发明结构中，在不同的附图中共同使用相同的符号来显示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反复说明。此外，当显示具有相同功能的部分时有时使用相同的阴影线，而不特别附加符号。
此外，为了便于理解，有时附图中示出的各构成要素的位置、大小及范围等并不显示其实际的位置、大小及范围等。因此，所公开的发明不一定局限于附图所公开的位置、大小、范围等。
此外，根据情况或状态，可以互相调换“膜”和“层”的词语。例如，可以将“导电层”变换为“导电膜”。此外，可以将“绝缘膜”变换为“绝缘层”。
(实施方式1)
在本实施方式中，参照图1至图13对本发明的一个方式的显示装置进行说明。
本发明的一个方式的显示装置是采用组合白色发光的发光元件及滤色片的滤色片方式的显示装置。因此，可以容易地实现显示装置的大型化及高分辨率化。另外，可以以高成品率制造显示装置。
本发明的一个方式的显示装置包括采用微腔结构的发光元件和不采用微腔结构的发光元件的双方。采用微腔结构的发光元件可以发射色纯度高的光。没有采用微腔结构的发光元件可以高效率地发射光。例如，呈现红色、绿色或蓝色等的光的子像素分别优选包括采用微腔结构的发光元件。另外，呈现白色光的子像素优选包括不采用微腔结构的发光元件。由此，可以提高色纯度高的光及白色光的双方的光取出效率。由此，可以实现显示质量高且功耗低的显示装置。
本发明的一个方式的显示装置为顶面发射(顶部发射)结构。顶部发射结构的显示装置的晶体管、电容器及布线等可以与发光元件的发光区域重叠地配置，所以与底面发射(底部发射)结构的显示装置相比，可以提高像素的开口率，由此可以延长显示装置的寿命，所以是优选的。
[显示装置的概要]
图1A示出包括发光元件110W及发光元件110a的显示装置。
发光元件110W包括衬底101上的像素电极111、像素电极111上的光学调整层112W、光学调整层112W上的EL层113及EL层113上的公共电极114。
发光元件110a包括衬底101上的像素电极111、像素电极111上的光学调整层112a、光学调整层112a上的EL层113及EL层113上的公共电极114。
像素电极111和公共电极114中的一方用作阳极，另一方用作阴极。当像素电极111与公共电极114间被施加大于发光元件的阈值电压的电压时，EL层113从阳极一侧被注入空穴，从阴极一侧被注入电子。注入的电子和空穴在EL层113复合，EL层113中包含的发光物质发光。
光学调整层112W及光学调整层112a具有导电性。像素电极111的端部、光学调整层112W的端部及光学调整层112a的端部分别被绝缘层104覆盖。绝缘层104在与像素电极111重叠的部分具有开口。EL层113至少包括发光层。EL层113和公共电极114共置于多个发光元件中。
发光元件110a及发光元件110W被保护层115覆盖。
发光元件110a隔着保护层115与半透射层116(也称作半透射·半反射层)重叠。半透射层116不与发光元件110W的发光区域(相当于EL层113中的像素电极111与光学调整层112W重叠的区域)重叠而与发光元件110a的发光区域(相当于EL层113中的像素电极111与光学调整层112a重叠的区域)重叠。
另外，也可以将半透射层116看作发光元件110a的构成要素。即，也可以说发光元件110a包括像素电极111及半透射层116。另外，也可以说发光元件110a具有微腔结构。另外，也可以说发光元件110W不具有微腔结构。
发光元件110a采用微腔结构。通过使发光层发射的光在像素电极111与半透射层116之间发生谐振，可以加强穿过半透射层116射出的光。通过调节像素电极111与半透射层116间的光学距离，可以提高所希望的波长的光的光取出效率。发光元件110a所发射的光中特定波长的光的强度变强，例如，成为紫色、蓝色、蓝绿色、绿色、黄绿色、黄色、黄橙色、橙色或红色的光。由于所希望的波长的光的强度变强，可以从发光元件110a获得高色纯度的光。
另一方面，发光元件110W不采用微腔结构。发光层所发射的光中的特定波长的光在不被半透射层116加强的情况下被取出。因此，发光元件110W可以高效地将白色光取出到外部。通过将发光元件110W用于呈现白色光的子像素，可以降低显示装置的功耗。
具有采用微腔结构的发光元件110a和不采用微腔结构的发光元件110W的显示装置可以高效地取出高色纯度的光和白色光的双方。由此，可以实现显示质量高且功耗低的显示装置。
像素电极111与半透射层116间的光学距离优选以如下方式进行调整：能将想要加强的光的波长λ调节为mλ/2(m为自然数)或其附近。
像素电极111对可见光的反射性高于公共电极114对可见光的反射性，可以将像素电极111称为反射电极，将公共电极114称为透明电极。优选半透射层116对可见光的反射性高于公共电极114对可见光的反射性并低于像素电极111对可见光的反射性。
例如，像素电极111的可见光的反射率为40％以上且100％以下，优选为70％以上且100％以下。另外，例如，半透射层116的可见光的反射率为20％以上且80％以下，优选为40％以上且70％以下。另外，例如，公共电极114的可见光的透过率为40％以上。具体而言，优选400nm以上且700nm以下的波长的光的反射率或透过率的平均值在上述范围内。或者，优选400nm以上且700nm以下的指定波长的光的反射率或透过率在上述范围内。
可以通过控制光学调整层112a的厚度调整光学距离。
光学调整层112a可以使用使可见光透过的导电膜(透明导电膜)。
光学调整层112a优选采用利用多灰度掩模(半色调掩模、灰色调掩模等)的曝光技术形成。由此，可以削减发光元件的制造成本并简化制造工序。
另外，从使多个发光元件中的像素电极111向EL层113的载流子注入性及载流子传输性相等的观点出发，发光元件110W也可以在像素电极111与EL层113之间包括光学调整层(光学调整层112W)。发光元件110W也可以不包括光学调整层112W。
图1B所示的显示装置除了包括发光元件110W及发光元件110a之外还包括发光元件110b。
发光元件110b包括衬底101上的像素电极111、像素电极111上的光学调整层112b、光学调整层112b上的EL层113及EL层113上的公共电极114。
各发光元件被保护层115覆盖。
发光元件110a及发光元件110b隔着保护层115与半透射层116a重叠。发光元件110b还隔着保护层115及半透射层116a与半透射层116b重叠。
注意，也可以将半透射层116a及半透射层116b看作是发光元件110b的构成要素。也就是说，可以说发光元件110b包括像素电极111、半透射层116a及半透射层116b。另外，可以说发光元件110b具有微腔结构。
半透射层116a不与发光元件110W的发光区域重叠而与发光元件110a的发光区域及发光元件110b的发光区域重叠。半透射层116b不与发光元件110W的发光区域及发光元件110a的发光区域重叠而与发光元件110b的发光区域重叠。
发光元件110a及发光元件110b都采用微腔结构。光学调整层112a与光学调整层112b的厚度不同。由此，发光元件110a与发光元件110b在像素电极111与半透射层116间的光学距离上不同。发光元件110a及发光元件110b发射的光中的特定波长的光的强度被加强而成为不同颜色的光。由于所希望的波长的光的强度被加强，所以可以分别从发光元件110a及发光元件110b得到高色纯度的光。
发光元件110a与发光元件110b在与发光区域重叠的半透射层的厚度上不同。具体而言，发光元件110b的发光区域除了与半透射层116a之外还与半透射层116b重叠，所以被半透射层发射的光量较多，特定波长的光的强度被进一步加强。由此，发光元件110b尤其能够得到高色纯度的光。
如此，通过使各颜色的子像素的半透射层的厚度及材料中的一方或双方不同，可以改变半透射层对可见光的反射性。由此，可以改变各颜色的子像素中的光强度被加强的程度。
图1C所示的发光元件110W及发光元件110a与图1A的不同之处在于光学调整层112W的厚度与光学调整层112a的厚度相等(都为厚度L)。光学调整层112W的厚度可以与光学调整层112a的厚度相同也可以不同。
由于发光元件110W不与半透射层116重叠而不具有微腔结构，但是如图1D所示，由于EL层113发射的光113EM的一部分被像素电极111反射，而使特定波长的光被加强。因此，优选对应希望被加强的波长设定光学调整层112W的厚度，光学调整层112W的厚度也可以与其他颜色的子像素的光学调整层的厚度相同。
例如，当呈现白色光的子像素中的发光元件110W所发射的光113EM为色温度低的白色光时，优选使光学调整层112W的厚度与蓝色子像素使用的光学调整层的厚度相同。由此，光113EM的蓝色波长的光的强度被加强，可以使穿过公共电极114射出的光接近所希望的色温度的白色光。
像素电极111对可见光具有反射性。光学调整层112a、光学调整层112b、光学调整层112W及公共电极114都对可见光具有透过性。半透射层116、半透射层116a及半透射层116b对可见光既具有反射性也具有透过性。为了使像素电极111、光学调整层112a、光学调整层112W、公共电极114、半透射层116、半透射层116a及半透射层116b具有上述功能，可以适当地组合下述材料。例如，可以适当地使用金属、合金、导电化合物以及它们的混合物等。具体而言，可以举出In-Sn氧化物(也称为ITO)、In-Si-Sn氧化物(也称为ITSO)、In-Zn氧化物、In-W-Zn氧化物、In-Ga-Zn氧化物(也称为IGZO)。此外，还可以使用铝(Al)、钛(Ti)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、镓(Ga)、锌(Zn)、铟(In)、锡(Sn)、钼(Mo)、钽(Ta)、钨(W)、钯(Pd)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、钇(Y)、钕(Nd)等金属及适当地组合上述金属而成的合金。此外，还可以使用上述没有例举的属于元素周期表的第1族或第2族的元素(例如，锂(Li)、铯(Cs)、钙(Ca)、锶(Sr)、铕(Eu)、镱(Yb)等稀土金属及适当地组合上述稀土金属而成的合金、石墨烯等。
半透射层116优选使用具有能够使光透过的程度的厚度(例如，厚度为1nm以上且30nm以下)的金属。作为该金属，优选使用银(Ag)或包含Ag的合金，由此半透射层116可以具有高反射率而可以提高发光元件110a的发光效率。另外，由于Ag对可见光的吸收率低，通过将其形成为使光透过的程度的厚度，可以形成对可见光既具有透过性又具有反射性的膜。
注意，当半透射层116具有导电性时，半透射层116可以为浮动状态，也可以被供应指定电位。
像素电极111优选使用铝(Al)或含有Ag的材料，由此像素电极111可以具有高反射率而可以提高发光元件的发光效率。此外，Al的材料成本低且易于形成图案，由此可以降低发光元件的制造成本，所以是优选的。另外，Ag的反射率尤其高，由此可以提高发光元件的发光效率，所以是优选的。
光学调整层112a、光学调整层112b、光学调整层112W及公共电极114优选使用金属氧化物。该金属氧化物优选包含铟(In)和锌(Zn)中的一方或双方。通过使金属氧化物含有In和Zn中的一方或双方，可以提高导电性由此提高光的透过率。另外，Zn的材料成本低，由此可以降低发光元件的制造成本，所以是优选的。
另外，当包含Al的材料与包含In的氧化物接触时，由于包含Al的材料与包含In的氧化物间存在离子化倾向差异，所以有时该材料间发生电子授受而使包含该材料的电极发生电解腐蚀。由此，优选采用包含Al的材料与含有In的氧化物不接触的结构。因此，像素电极111所包含的金属尤其优选为Ag。
EL层113包括含有发光物质的发光层。本实施方式的显示装置使用白色发光的发光元件，所以EL层113采用能够获得为互补色关系的两个光的结构或者能够得到红色、绿色、蓝色三种光的结构等。发光物质可以使用荧光发光材料和磷光发光材料中的一方或双方。EL层113除了发光层之外还包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层、电荷产生层等功能层。
本实施方式的显示装置采用组合白色发光的发光元件和滤色片的结构，所以可以使各颜色的子像素中的EL层113的结构相同。
通过作为保护层115使用阻挡性高的膜，可以抑制水分、氧等杂质进入发光元件中。由此，可以抑制发光元件劣化，由此可以提高显示装置的可靠性。
在本实施方式的显示装置中，半透射层116以不与发光元件110W的发光区域重叠的方式设置。例如，可以通过对成为半透射层116的膜进行加工将半透射层116形成为所希望的形状。具体而言，首先形成对可见光具有透过性及反射性的双方的膜，然后，可以通过对该膜进行加工而仅在所希望的区域中形成半透射层116。在此，在进行该膜的加工时，当EL层113上没有保护层115或者仅设置有阻挡性低的保护层115时，杂质有可能混入EL层113中而使发光元件的可靠性下降。鉴于上述情况，保护层115也需要使用阻挡性高的膜。通过作为保护层115使用阻挡性高的膜，可以抑制杂质在半透射层116的形成时进入发光元件。
半透射层116的加工方法没有特别的限定，可以采用湿蚀刻法、干蚀刻法或剥离法。
注意，在利用干蚀刻法加工成为半透射层116的膜时，有时保护层115的厚度会部分变薄。具体而言，与被去除了成为半透射层116的膜的发光元件110W的发光区域重叠的部分中的保护层115的厚度比其他部分薄。图1E示出与发光元件110W重叠的被去除了保护层115的区域115n。发光元件110W不具有微腔结构，所以即便保护层115的厚度变薄对发光颜色的影响也不大，但是为了防止发光元件的可靠性下降，优选覆盖有足够厚度的保护层115。另外，由于保护层115的厚度对像素电极111与半透射层116间的光学距离有影响，过厚时会导致特定波长的光被过分加强。鉴于该情况，保护层115的厚度为1nm以上且1000nm以下，优选为50nm以上且500nm以下，更优选为100nm以上且300nm以下。
保护层115优选至少包括一个无机膜(或无机绝缘膜)，更优选包括一个以上的无机膜及一个以上的有机膜。例如，保护层115可以包括公共电极114上的第一无机膜、第一无机膜上的有机膜及有机膜上的第二无机膜。
无机膜(或无机绝缘膜)优选具有高防潮性，不易使水扩散和透过。再者，无机膜(或无机绝缘膜)优选不易使氢和氧中的一个或两个扩散和透过。由此，可以将无机膜(或无机绝缘膜)用作阻挡膜。而且，可以有效地抑制从外部扩散到发光元件的杂质，从而可以实现可靠性高的显示装置。
作为保护层115，可以使用氧化绝缘膜、氮化绝缘膜、氧氮化绝缘膜及氮氧化绝缘膜等。作为氧化绝缘膜，可以举出氧化硅膜、氧化铝膜、氧化镓膜、氧化锗膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镧膜、氧化钕膜、氧化铪膜及氧化钽膜等。作为氮化绝缘膜，可以举出氮化硅膜及氮化铝膜等。作为氧氮化绝缘膜，可以举出氧氮化硅膜等。作为氮氧化绝缘膜，可以举出氮氧化硅膜等。
在本说明书等中，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。
特别是，氮化硅膜、氮氧化硅膜和氧化铝膜的防潮性都高，所以适合用作保护层115。
另外，从光取出效率的观点来看，优选保护层115的折射率与公共电极114的折射率的差为0.5以下，尤其优选为0.3以下。在公共电极114的折射率较高且作为公共电极114使用ITO的情况下，公共电极114的折射率约为2.0。因此，优选保护层115也使用折射率较高的材料。
例如，氮化硅膜、氮氧化硅膜及氧化铝膜的折射率约为1.7以上且2.3以下，比氧化硅膜(折射率约为1.5)的折射率高。因此，氮化硅膜、氮氧化硅膜及氧化铝膜都适用于保护层115。
此外，作为保护层115，可以使用包含ITO、Ga-Zn氧化物、Al-Zn氧化物或In-Ga-Zn氧化物等的无机膜。该无机膜优选具有高电阻，优选具有比公共电极114高的电阻。该无机膜还可以包含氮。
例如，用于公共电极114的使可见光透过的导电膜和用于保护层115的使可见光透过的无机膜也可以具有相同金属元素。在该两个膜具有相同金属元素的情况下，可以提高公共电极114和保护层115的紧密性，并可以抑制膜剥离及从界面侵入的杂质。
例如，作为公共电极114可以使用第一ITO膜，而作为保护层115可以使用第二ITO膜。第二ITO膜的电阻率优选比第一ITO膜高。此外，例如，作为公共电极114可以使用第一Ga-Zn氧化物膜，作为保护层115可以使用第二Ga-Zn氧化物膜。第二Ga-Zn氧化物膜的电阻率优选比第一Ga-Zn氧化物膜高。
包含Ga、Zn及O的无机膜例如可以通过使用Ga-Zn-O类金属氧化物靶材(Ga2O3和ZnO的混合烧结体)在氧气氛下或氩和氧的混合气氛下进行成膜来得到。此外，包含Al、Zn及O的绝缘膜例如可以通过使用Al-Zn-O类金属氧化物靶材(Al2O3和ZnO的混合烧结体)在上述同样的气氛下进行成膜来得到。另外，通过在氩、氧和氮的混合气氛下使用与上述同样的靶材进行成膜，可以得到包含Ga(或Al)、Zn、O和N的无机膜。
另外，保护层115可以包括使用丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、聚硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂及酚醛树脂等的有机绝缘膜。
保护层115在20℃下的固有电阻优选为1010Ωcm以上。
保护层115可以通过化学气相沉积(CVD：Chemical Vapor Deposition)法(等离子体增强化学气相沉积(PECVD：Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)法等)、溅射法(DC溅射法、RF溅射法、离子束溅射法等)、原子层沉积(ALD：Atomic Layer Deposition)法等形成。
溅射法及ALD法可以实现低温成膜。包括在发光元件中的EL层113的耐热性低。因此，在制造发光元件之后形成的保护层115优选以比较低，典型为100℃以下的温度形成，优选使用溅射法及ALD法。
作为保护层115，也可以层叠两层以上的通过不同沉积方法形成的绝缘膜。
例如，优选首先通过溅射法形成第一层的无机膜，然后通过ALD法形成第二层的无机膜。
与通过ALD法形成的膜相比，通过溅射法形成的膜的杂质少且密度高。与通过溅射法形成的膜相比，通过ALD法形成的膜的台阶覆盖性高且不容易受到被形成面的形状的影响。
第一层的无机膜的杂质少且密度高。第二层的无机膜以覆盖因被形成面的台阶的影响而不能由第一层的无机膜充分覆盖的部分的方式形成。由此，可以形成与只形成一层的无机膜的情况相比可以进一步抑制水等的扩散的保护层。
具体而言，优选首先通过溅射法形成氧化铝膜、氧化锆膜、ITO膜、Ga-Zn氧化物膜、Al-Zn氧化物膜或In-Ga-Zn氧化物膜，然后通过ALD法形成氧化铝膜或氧化锆膜。
通过溅射法形成的无机膜的厚度优选为50nm以上且1000nm以下，更优选为100nm以上且300nm以下。
通过ALD法形成的无机膜的厚度优选为1nm以上且100nm以下，更优选为5nm以上且50nm以下。
保护层115的水蒸气透过率小于1×10-2g/(m2·day)，优选为5×10-3g/(m2·day)以下，更优选为1×10-4g/(m2·day)以下，进一步优选为1×10-5g/(m2·day)以下，更进一步优选为1×10-6g/(m2·day)以下。水蒸气透过率越低，越可以减少从外部向发光元件的水的扩散。
注意，作为绝缘层104可以使用可用于保护层115的无机绝缘膜或有机绝缘膜。
在制造发光元件之前形成的绝缘层104可以以高温形成。通过将成膜时的衬底温度设定为高温(例如，100℃以上且350℃以下)，可以形成致密且阻挡性高的膜。除了溅射法及ALD法以外，还优选使用CVD法形成绝缘层104。CVD法的成膜速度快，所以是优选的。
衬底101可以采用玻璃、石英、有机树脂、金属、合金、半导体等的材料。另外，衬底101也可以如后面的实施方式2所述地设置有各种半导体电路。
[像素]
图2A、图2B示出像素130的俯视图的一个例子。图2A所示的像素130具有以1行4列排列的子像素。图2B所示的像素130具有以2行2列排列的子像素。
在图2A、图2B中，以由R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)、W(白色)四种颜色的子像素呈现一个颜色的显示装置为例进行说明。在本发明的一个方式的显示装置中，对颜色要素没有限定，也可以使用RGBW以外的颜色(例如，黄色、青色(cyan)或品红色(magenta)等)。
图2C是沿着图2A中的点划线A1-A2间的截面图。
呈现白色光的子像素中的发光元件110W包括衬底101上的像素电极111、像素电极111上的光学调整层112W、光学调整层112W上的EL层113及EL层113上的公共电极114。
呈现红色光的子像素中的发光元件110R包括衬底101上的像素电极111、像素电极111上的光学调整层112R、光学调整层112R上的EL层113及EL层113上的公共电极114。
呈现绿色光的子像素中的发光元件110G包括衬底101上的像素电极111、像素电极111上的光学调整层112G、光学调整层112G上的EL层113及EL层113上的公共电极114。
呈现蓝色的光的子像素中的发光元件110B包括衬底101上的像素电极111、像素电极111上的光学调整层112B、光学调整层112B上的EL层113及EL层113上的公共电极114。
像素电极111用作阳极。光学调整层112W、光学调整层112R、光学调整层112G及光学调整层112B具有导电性。像素电极111的端部、光学调整层112W的端部、光学调整层112R、光学调整层112G及光学调整层112B的端部分别被绝缘层104覆盖。绝缘层104与像素电极111重叠的部分中有开口。EL层113至少包括发光层。公共电极114用作阴极。EL层113与公共电极114共置于多个发光元件中。
发光元件110W、发光元件110R、发光元件110G、发光元件110B被保护层115覆盖。
发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B分别隔着保护层115与半透射层116重叠。半透射层116不与发光元件110W的发光区域重叠而分别与发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B的发光区域重叠。
另外，也可以将半透射层116看作是发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B的构成要素。也就是说，可以说发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B分别包括像素电极111及半透射层116。另外，也可以说发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B分别具有微腔结构。另外，也可以说发光元件110W不具有微腔结构。
发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B不采用微腔结构。
在发光元件110R中，以像素电极111与半透射层116间的光学距离成为能够加强红色发光的光学距离的方式调整光学调整层112R的厚度。同样地，在发光元件110G中，以像素电极111与半透射层116间的光学距离成为加强绿色发光的光学距离的方式调整光学调整层112G的厚度。并且，在发光元件110B中，以像素电极111与半透射层116间的光学距离成为加强蓝色发光的光学距离的方式调整光学调整层112B的厚度。通过调整像素电极111与半透射层116间的光学距离，可以提高所希望的波长的光的光取出效率。由此，可以从呈现红色、绿色及蓝色的光的子像素分别得到色纯度高的红色、绿色及蓝色的光。
另一方面，发光元件110W不采用微腔结构。发光层所发射的光中的特定波长的光在不被半透射层116加强的情况下被取出。因此，发光元件110W可以高效地将白色光取出到外部。由此，可以降低显示装置的功耗。
另外，图2C示出光学调整层112W的厚度与光学调整层112B的厚度相同的例子。如使用图1D说明的那样，在发光元件110W中，来自EL层113的光113EM的一部分被像素电极111反射。在图2C所示的发光元件110W中，来自EL层113的光的一部分被像素电极111反射，蓝色波长的光的强度被加强穿过公共电极114射出。由此，当EL层113发射的光为色温度低的白色光等时，可以使呈现白色光的子像素中的从发光元件110W发射的光接近所希望的色温度的白色光。
在图2A、图2C所示的显示装置中，呈现红色、绿色及蓝色的光的子像素包括采用微腔结构的发光元件而呈现白色光的子像素包括不采用的微腔结构的发光元件。通过采用这种结构可以提高色纯度高的光与白色光双方的光取出效率，由此可以实现显示质量高、功耗低的显示装置。
与图2C不同，图2D示出沿着图2A中的点划线A1-A2间的截面图。
呈现各颜色的光的子像素中的发光元件包括像素电极118、像素电极118上的EL层113及EL层113上的公共电极114。
像素电极118用作阳极。像素电极118的端部被绝缘层104覆盖。绝缘层104在与像素电极118重叠的部分中有开口。EL层113至少具有发光层。公共电极114用作阴极。
各发光元件被保护层115覆盖。
发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B分别隔着保护层115与半透射层116重叠。半透射层116不与发光元件110W的发光区域重叠而分别与发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B的发光区域重叠。
再者，可以将衬底101上的反射层117及反射层117上的光学调整层119a看作是呈现白色光的子像素中的发光元件110W的构成要素。同样地，可以将衬底101上的反射层117、反射层117上的光学调整层119a、光学调整层119a上的光学调整层119b及光学调整层119b上的光学调整层119c看作是呈现红色光的子像素中的发光元件110R的构成要素。另外，可以将衬底101上的反射层117、反射层117上的光学调整层119a及光学调整层119a上的光学调整层119b看作是呈现绿色光的子像素中的发光元件110G的构成要素。另外，可以将衬底101上的反射层117及反射层117上的光学调整层119a看作是呈现蓝色的光的子像素中的发光元件110B的构成要素。
反射层117对可见光的反射性高于像素电极111对可见光的反射性。像素电极111及公共电极114也可以称为透明电极。优选半透射层116对可见光的反射性高于公共电极114对可见光的反射性且低于反射层117对可见光的反射性。
例如，反射层117的可见光的反射率为40％以上且100％以下，优选为70％以上且100％以下。另外，例如，半透射层116的可见光的反射率为20％以上且80％以下，优选为40％以上且70％以下。另外，例如，像素电极111及公共电极114的可见光的透过率为40％以上。
发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B采用微腔结构。
在发光元件110R、110G、110B中，以反射层117与半透射层116间的光学距离分别成为加强红色发光、绿色发光、蓝色发光的光学距离的方式调整光学调整层119a、119b及119c的厚度。通过调整反射层117与半透射层116间的光学距离，可以提高所希望的波长的光的光取出效率。由此，可以从呈现红色、绿色及蓝色的光的子像素分别得到色纯度高的红色、绿色及蓝色的光。
图2C示出像素电极111为反射电极且像素电极111与EL层113间设置有光学调整层的例子。如图2D所示，像素电极118为透明电极且可以在从像素电极118看与EL层113的相反一侧设置有反射层117。此时，可以在反射层117与像素电极118间设置光学调整层。在图2D的结构中，光学调整层可以使用绝缘层，由此可以选择的材料范围变宽，所以是优选的。
另一方面，发光元件110W不采用微腔结构。发光层所发射的光中的特定波长的光在不被半透射层116加强的情况下被取出。因此，发光元件110W可以高效地将白色光取出到外部。由此，可以降低显示装置的功耗。
在图2A、图2D所示的显示装置中，呈现红色、绿色及蓝色的光的子像素包括采用微腔结构的发光元件而呈现白色光的子像素包括不采用微腔结构的发光元件。通过采用这种结构可以提高色纯度高的光与白色光双方的光取出效率，由此可以实现显示质量高、功耗低的显示装置。
与图2C、图2D不同，图2E示出沿着图2A中的点划线A1-A2间的截面图。
在图2E中，保护层115具有开口，使可见光透过的导电层120通过该开口与公共电极114电连接。使可见光透过的导电层120上设置有保护层125。保护层125具有与采用微腔结构的发光元件的发光区域重叠的开口。半透射层116通过该开口与使可见光透过的导电层120电连接。为了使可见光透过，保护层115及保护层125可以以与发光元件的发光区域重叠的方式设置。这样，与半透射层116相比，可以增大设置余份。从防止发光元件劣化的观点来看，优选利用掩模形成具有开口的保护层115。另外，从防止发光元件劣化的观点来看，优选保护层115及保护层125具有彼此重叠的部分。再者，也可以在保护层125上设置与半透射层116及公共电极114电连接的辅助布线。
在本实施方式的显示装置中，公共电极114采用能够使可见光透过的导电材料，因此容易发生起因于公共电极114的电阻的电压下降。如图2E所示，通过使半透射层116与公共电极114电连接可以抑制起因于公共电极114的电阻的电压下降。由此，可以抑制显示装置的亮度不均匀，由此提高显示装置的显示质量。
[半透射层的布局]
图3A至图3E示出半透射层116的俯视布局的例子。
图3A至图3C示出半透射层116在与发光元件110W的发光区域重叠的位置上具有开口的例子。通过采用这种结构可以在显示装置的显示部的大范围上设置半透射层116，因此是优选的。例如，在采用对半透射层116提供恒电位而使半透射层116成为遮断噪声的屏蔽的结构时，图3A至图3C示出的例子是尤其优选的。
图3A、图3B示出半透射层116的一个开口与一个发光元件110W的发光区域重叠的例子。图3C示出半透射层116的一个开口与以1列排列的多个发光元件110W的发光区域重叠的例子。
另外，如图3D、图3E所示，半透射层116也可以形成为多个岛状。图3D示出一个岛状半透射层116与一个像素130中的三种颜色的子像素(R、G、B)的发光区域重叠的例子。图3E示出一个岛状半透射层116与以1列排列的多个像素130中的三种颜色的子像素(R、G、B)的发光区域重叠的例子。
[显示装置的其他构成要素]
接着，图4A至图4C示出对图2C所示的显示装置附加了构成要素的例子。注意，省略对已在图2C中说明了的构成要素的说明。
图4A所示的显示装置包括保护层115上及半透射层116上的保护层121、保护层121上的红色着色层CFR、保护层121上的绿色着色层CFG以及保护层121上的蓝色着色层CFB。
通过设置保护层121可以进一步防止杂质进入发光元件，因此是优选的。保护层121的材料可以使用能够用于保护层115的材料。
保护层121在与发光元件110W的发光区域重叠的区域与保护层115接触。保护层121分别在与发光元件110R的发光区域重叠的区域、与发光元件110G的发光区域重叠的区域及与发光元件110B的发光区域重叠的区域与半透射层116接触。
与在衬底371一侧形成着色层的情况相比，直接在发光元件上形成着色层更容易进行发光元件与着色层的位置对准。由此，易于使显示装置的高分辨率化，所以是优选的。
如图4B所示，也可以不设置保护层121而在半透射层116上以与其接触的方式设置各颜色的着色层。
再者，也可以如图4C所示地在保护层121上包括遮光层BM。另外，图4C示出发光元件上隔着保护层115及保护层121具有平坦化层122及功能层123的例子。另外，也可以不设置平坦化层122而在保护层121上直接设置功能层123。
本实施方式的显示装置在发光元件上以与其接触的方式设置有阻挡性高的保护层115(及保护层121)，所以可以在发光元件上直接形成各种构成要素。例如，可以将着色层和遮光层BM中的一方或双方设置在发光元件上。另外，作为功能层123，例如，可以使用绝缘层、导电层、平坦化层、粘合层、圆偏振片、触摸传感器、冲击吸收层和表面保护层中的一个或多个。
另外，半透射层116也可以用作触摸传感器的电极。
着色层是使特定的波长区域的光透过的有色层。例如，可以使用使红色、绿色、蓝色或黄色的波长域的光透过的滤色片等。作为可以用于着色层的材料，可以举出金属材料、树脂材料、包含有颜料或染料的树脂材料等。
遮光层BM设置在相邻的着色层之间。遮光层BM遮挡从相邻的发光元件射出的光，从而抑制相邻的发光元件之间的混色。在此，通过以其端部与遮光层BM重叠的方式设置着色层，可以抑制漏光。作为遮光层BM，可以使用遮断从发光元件射出的光的材料，例如，可以使用金属材料或者包含颜料或染料的树脂材料等形成黑矩阵。另外，在将遮光层BM设置在驱动电路等的显示部以外的区域时，可以抑制起因于波导光等的非意图性的漏光，所以是优选的。
[显示装置的具体例子]
接着，参照图5至图8说明本实施方式的显示装置的具体结构。
图5A示出显示装置10A的俯视图。图5B示出沿着图5A所示的点划线B1-B2间的截面图。
图5A所示的显示装置10A包括显示部71及驱动电路78。对显示装置10A连接有FPC74。
显示装置10A是顶面发射结构的显示装置。
如图5B所示，显示装置10A包括衬底361、绝缘层367、晶体管301、303、布线307、绝缘层314、发光元件110W、发光元件110R、发光元件110G、发光元件110B、绝缘层104、保护层115、半透射层116、保护层121、着色层CFR、着色层CFG、着色层CFB、粘合层318及衬底371等。
各发光元件包括像素电极111、EL层113及公共电极114。像素电极111与晶体管303的源极或漏极电连接。这些构件既可以直接连接，又可以通过其他导电层彼此连接。EL层113及公共电极114共置于多个发光元件中。
各发光元件还在像素电极111与EL层113间包括光学调整层。呈现白色光的子像素中的发光元件110W包括光学调整层112W，呈现红色光的子像素中的发光元件110R包括光学调整层112R。图5B示出光学调整层112W的厚度与光学调整层112R的厚度相同的例子。如使用图1D说明的那样，在发光元件110W中，来自EL层113的光113EM的一部分被像素电极111反射。在图5B所示的发光元件110W中，来自EL层113的光的一部分被像素电极111反射，红色波长的光的强度被加强穿过公共电极114射出。由此，当EL层113发射的光为色温度高的白色光等时，可以使呈现白色光的子像素中的从发光元件110W发射的光接近所希望的色温度的白色光。另外，呈现绿色光的子像素中的发光元件110G包括光学调整层112G，呈现蓝色的光的子像素中的发光元件110B包括光学调整层112B。图5B示出各光学调整层覆盖像素电极111的侧面的例子。
发光元件110W、发光元件110R、发光元件110G、发光元件110B被保护层115覆盖。
发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B分别隔着保护层115与半透射层116重叠。半透射层116不与发光元件110W的发光区域重叠而分别与发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B的发光区域重叠。
在图5A、图5B所示的显示装置10A中，呈现红色、绿色及蓝色的光的子像素包括采用微腔结构的发光元件而呈现白色光的子像素包括不采用微腔结构的发光元件。通过采用这种结构可以提高色纯度高的光与白色光双方的光取出效率，由此可以实现显示质量高、功耗低的显示装置。
绝缘层104覆盖像素电极111的端部及光学调整层的端部。相邻的两个像素电极111由绝缘层104电绝缘。
保护层115设置在发光元件上并覆盖公共电极114的端部，并且在公共电极114的端部的外侧与绝缘层104及绝缘层313接触。由此，可以抑制杂质侵入到晶体管及发光元件中。尤其是，作为保护层115及绝缘层313优选使用阻挡性高的无机膜(或无机绝缘膜)。而且，优选绝缘层104也使用阻挡性高的无机绝缘膜。在显示装置的端部及其附近，通过将各无机膜(或无机绝缘膜)以彼此接触的方式层叠，杂质不容易从外部侵入，因此能够抑制晶体管及发光元件的劣化。
衬底361和衬底371由粘合层318贴合。由衬底361、衬底371及粘合层318密封的空间优选填充有氮或氩等惰性气体或者树脂。
衬底361及衬底371可以采用玻璃、石英、树脂、金属、合金、半导体等的材料。从发光元件取出光一侧的衬底371使用使该光透过的材料。作为衬底361及衬底371，优选使用具有柔性的衬底。
作为粘合层，可以使用紫外线固化粘合剂等光固化粘合剂、反应固化粘合剂、热固化粘合剂、厌氧粘合剂等各种固化粘合剂。此外，也可以使用粘合薄片等。
驱动电路78包括晶体管301。显示部71包括晶体管303。
各晶体管包括栅极、栅极绝缘层311、半导体层、背栅极、源极及漏极。栅极(下侧的栅极)与半导体层隔着栅极绝缘层311重叠。背栅极(上侧的栅极)与半导体层隔着绝缘层312及绝缘层313重叠。两个栅极优选电连接。
驱动电路78和显示部71也可以具有互不相同的晶体管结构。驱动电路78和显示部71也可以都包括多种晶体管。
通过与发光元件的发光区域重叠地配置晶体管及布线等，可以提高显示部71的开口率。
优选对绝缘层312、绝缘层313和绝缘层314中的至少一个使用水或氢等杂质不容易扩散的材料。由此，可以有效地抑制来自外部的杂质扩散到晶体管中，从而可以提高显示装置的可靠性。绝缘层314被用作平坦化层。
绝缘层367具有基底膜的功能。绝缘层367优选采用水或氢等杂质不容易扩散的材料。
连接部306包括布线307。布线307可以使用与晶体管的源极及漏极相同的材料和相同的工序形成。布线307与将来自外部的信号或电位传达给驱动电路78的外部输入端子电连接。在此，示出作为外部输入端子设置FPC74的例子。FPC74和布线307通过连接体319电连接。
作为连接体319，可以使用各种各向异性导电膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)及各向异性导电膏(ACP：Anisotropic Conductive Paste)等。
图6A示出显示装置10B的俯视图。图6B示出沿着图6A所示的点划线C1-C2的截面图。
图6A所示的显示装置10B包括显示部71、连接部75及驱动电路78。显示装置10B连接有FPC74。
显示装置10B的显示部71具有与显示装置10A的显示部71相同的结构。以下对连接部75的结构进行详细说明。
图6A、图6B所示的连接部75设置在显示部71的外侧。连接部75优选以围绕显示部71的四周的方式设置。连接部75包括公共电极114与导电层357a及导电层356a电连接的部分以及半透射层116与导电层358、导电层357b及导电层356b电连接的部分。在连接部75中，绝缘层104在EL层113的端部外侧具有开口，在该开口中，公共电极114与导电层357a连接。并且，保护层115在公共电极114的端部外侧具有开口，在该开口中，半透射层116与导电层358连接。也就是说，在连接部75中，在公共电极114与导电层357a及导电层356a电连接的部分的外侧设置有半透射层116与导电层358、导电层357b及导电层356b电连接的部分。
导电层356a、356b可以与晶体管的源极及漏极使用同一材料及同一工序形成。导电层357a、357b可以与像素电极111使用同一材料及同一工序形成。导电层358可以与公共电极114使用同一材料及同一工序形成。
如此，通过使与晶体管或发光元件中的导电层使用同一材料及同一工序形成的导电层与公共电极114电连接，可以抑制起因于公共电极114的电阻的电压下降，由此可以降低显示装置的显示不均匀。
再者，通过使与晶体管或发光元件中的导电层使用同一材料及同一工序形成的导电层与半透射层116电连接，可以对半透射层116提供恒电位而使半透射层116成为遮断噪声的屏蔽。由此，晶体管可以进行稳定的工作。另外，在晶体管上隔着半透射层116设置触摸传感器，可以使晶体管及触摸传感器都稳定地工作。
另外，既可以对公共电极114和半透射层116施加相同电位，也可以对其施加不同电位。另外，也可以使公共电极114与半透射层116电连接。
当对公共电极114和半透射层116施加相同电位时，可以共用电源电路，所以是优选的。
另外，也可以如图7所示使公共电极114和半透射层116与同一导电层电连接。图7所示的连接部75与图6B所示的连接部75不同之处在于不包括导电层356a、356b而包括导电层356。
图8示出显示装置15A的截面图。显示装置15A的俯视图与图5A所示的显示装置10A相同。图8相当于沿着图5A所示的点划线B1-B2间的截面图。注意，有时省略与显示装置10A相同部分的说明。
图8所示的显示装置15A包括衬底361、粘合层363、绝缘层365、晶体管301、303、布线307、绝缘层314、发光元件110W、发光元件110R、发光元件110G、发光元件110B、绝缘层104、保护层115、半透射层116、保护层121、着色层CFR、着色层CFG、着色层CFB、粘合层317及衬底371等。
各发光元件包括像素电极111、光学调整层、EL层113及公共电极114。图8所示的光学调整层不覆盖像素电极111的端部的侧面，在这一点上与图5B不同。各发光元件被保护层115覆盖。
发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B分别隔着保护层115与半透射层116重叠。半透射层116不与发光元件110W的发光区域重叠而分别与发光元件110R、发光元件110G及发光元件110B的发光区域重叠。
在图8所示的显示装置15A中，呈现红色、绿色及蓝色的光的子像素包括采用微腔结构的发光元件而呈现白色光的子像素包括不采用微腔结构的发光元件。通过采用这种结构可以提高色纯度高的光与白色光双方的光取出效率，由此可以实现显示质量高、功耗低的显示装置。
衬底361和衬底371由粘合层317贴合。此外，衬底361和绝缘层365由粘合层363贴合。
显示装置15A通过将形成在形成用衬底上的晶体管及发光元件等转置到衬底361上而形成。衬底361及衬底371各自优选具有柔性。由此，可以提高显示装置15A的柔性。
显示装置15A的与显示装置10A不同之点在于晶体管301及303的结构。
图8所示的晶体管301及303包括背栅极、栅极绝缘层311、半导体层、栅极绝缘层、栅极、绝缘层315、源极及漏极。半导体层包括沟道形成区及一对低电阻区域。背栅极(下侧的栅极)与沟道形成区隔着栅极绝缘层311重叠。栅极(上侧的栅极)与沟道形成区隔着栅极绝缘层重叠。源极及漏极通过形成在绝缘层315中的开口与低电阻区域电连接。
[触摸面板]
根据本发明的一个方式，可以制造安装有触摸传感器的显示装置(以下也记作触摸面板)。参照图9至图11说明触摸面板的结构实例。
对本发明的一个方式的触摸面板所包括的感测元件(也称为传感元件)没有特别的限制。还可以将能够感测出手指、触屏笔等感测对象的接近或接触的各种传感器用作感测元件。
例如，作为传感器的方式，可以利用静电电容式、电阻式、表面声波式、红外线式、光学式、压敏式等各种方式。
在本实施方式中，以包括静电电容式的感测元件的触摸面板为例进行说明。
作为静电电容式，有表面型静电电容式、投影型静电电容式等。另外，作为投影型静电电容式，有自电容式、互电容式等。当使用互电容式时，可以同时进行多点感测，所以是优选的。
本发明的一个方式的触摸面板可以适当地采用贴合分别制造的显示装置与感测元件的结构、支撑发光装置的衬底和对置衬底中的一方或双方上安装有构成感测元件的电极等的结构等各种结构。
图9A是触摸面板300的立体示意图。图9B是将图9A展开时的立体示意图。注意，为了明确起见，只示出代表性的构成要素。图9B中仅用虚线示出部分构成要素(衬底330、衬底371等)的轮廓。
触摸面板300包括输入装置310和显示装置370，它们以彼此重叠的方式设置。
输入装置310包括衬底330、电极331、电极332、多个布线341及多个布线342。FPC350与多个布线341及多个布线342的每一个电连接。FPC350设置有IC351。
显示装置370包括对置设置的衬底361和衬底371。显示装置370包括显示部71及驱动电路78。衬底361上设置有布线307等。FPC74与布线307电连接。FPC74设置有IC374。
布线307具有对显示部71及驱动电路78供应信号及电力的功能。该信号及电力从外部或IC374通过FPC74输入布线307。
图10示出触摸面板300的截面图的一个例子。图10示出包括显示部71、FPC74的区域及包括FPC350的区域等的截面结构。图10示出显示部71中的触摸传感器的电极331与电极332交叉的交叉部387的截面结构。
衬底361和衬底371由粘合层318贴合。衬底371与衬底330由粘合层396贴合。在此，从衬底361至衬底371的各层相当于显示装置370。另外，从衬底330至电极334的各层相当于输入装置310。也就是说，也可以说粘合层396将显示装置370和输入装置310贴合。或者，也可以说从衬底330至衬底371的各层相当于输入装置310，粘合层318将显示装置370与输入装置310贴合。
图10所示的显示装置370的结构与图5B所示的显示装置10A的结构相同而省略其详细说明。
具体说明输入装置310。衬底330的衬底371一侧设置有电极331及电极332。在此，示出电极331包括电极333及电极334的例子。如图10中的交叉部387所示，电极332与电极333形成在同一平面上。绝缘层395以覆盖电极332及电极333的方式设置。电极334通过设置于绝缘层395中的开口与夹着电极332的方式设置的两个电极333电连接。靠近衬底330的端部的区域中设置有连接部308。在连接部308中，层叠有布线342和通过对与电极334相同的导电层进行加工而形成的导电层。连接部308通过连接体309与FPC350电连接。
在此，在显示部71中，显示装置370的晶体管303与输入装置310的电极331及电极332间设置有半透射层116。半透射层116优选被施加恒电位。由此，半透射层116成为遮断噪声的屏蔽，可以使晶体管及触摸传感器稳定工作。
如图11A、图11B、图12A、图12B所示，可以将触摸传感器直接形成在发光元件上来制造触摸面板。
在图11A中，衬底361与绝缘层365由粘合层363贴合，绝缘层365上设置有晶体管303。晶体管303上设置有绝缘层314，绝缘层314上设置有像素电极111。晶体管303的源极或漏极与像素电极111通过绝缘层314的开口电连接。像素电极111上设置有光学调整层，覆盖像素电极111及光学调整层的端部设置有绝缘层104。光学调整层上及绝缘层104上设置有EL层113，EL层113上设置有公共电极114，公共电极114上设置有保护层115。保护层115上设置有半透射层116。保护层115上及半透射层116上设置有保护层121，保护层121上设置有遮光层BM及着色层CFR。保护层121上、遮光层BM上及着色层CFR上设置有平坦化层122，平坦化层122上设置有检测元件TC。检测元件TC包括平坦化层122上的电极331、电极331上的绝缘层392以及绝缘层392上的电极332。检测元件TC上设置有绝缘层391，粘合层317将绝缘层391和衬底371贴合。衬底371上设置有圆偏振片390。另外，也可以不设置衬底371，利用粘合层317将绝缘层391与圆偏振片390直接贴合在一起。
本实施方式的显示装置在发光元件上以与其接触的方式设置有阻挡性高的保护层115(及保护层121)，所以可以在发光元件上直接形成各种构成要素。图11A示出着色层、遮光层BM及检测元件TC设置在发光元件上的例子。与将另行形成的触摸传感器贴合在显示装置上的结构相比，通过在发光元件上形成触摸传感器，可以实现显示装置的薄型化、轻量化。由此，可以提高显示装置的柔性，由此可以实现安装有显示装置的电子设备的薄型化、轻量化。
另外，图9及图10所示的输入装置310中的导电层中与发光元件的发光区域重叠的导电层(电极331、332等)使用可以使可见光透过的材料。
另外，如图11A、图11B所示的检测元件TC所示，当电极331、332设置在不与发光元件的发光区域重叠的位置时，电极331、332可以使用遮断可见光的材料。因此，电极331、332可以使用金属等电阻率低的材料。例如，作为触摸传感器的布线及电极，优选使用金属丝网(metal mesh)。由此，可以减少触摸传感器的布线和电极的电阻。此外，适用于大型显示装置的触摸传感器。此外，一般而言，金属是反射率大的材料，但是可以通过氧化处理等使其变为暗色。由此，即使从显示面一侧观看时也可以抑制外光反射所导致的可见度下降。
此外，该布线及该电极也可以为金属层与反射率低的层(也称为“暗色层”)的叠层。作为暗色层的例子，有包含氧化铜的层、包含氯化铜或氯化碲的层等。此外，暗色层也可以使用Ag粒子、Ag纤维、Cu粒子等金属微粒子、碳纳米管(CNT)、石墨烯等纳米碳粒子、以及PEDOT、聚苯胺、聚吡咯等导电高分子等形成。
另外，通过设置圆偏振片390可以抑制电极331、332被使用者看到。或者，也可以通过在比电极331、332更靠近显示面一侧设置遮光层BM来抑制使用者看到电极331、332。图11B示出不在保护层121上而在绝缘层391上设置遮光层BM的例子。
如图12A、图12B所示，也可以将半透射层116用作触摸传感器的电极。图12A示出将半透射层116和平坦化层122上的电极331用作检测元件TC的一对电极的例子。另外，图12B示出将半透射层116a和半透射层116b用作检测元件TC的一对电极的例子。
图12A所示的截面结构中的衬底361至平坦化层122的叠层结构及绝缘层391至衬底371的叠层结构与图11A所示的截面结构相同。另外，遮光层BM使用绝缘材料。平坦化层122上设置有电极331，电极331上设置有绝缘层391。
图12B所示的截面结构中的衬底361至保护层115的叠层结构及绝缘层391至衬底371的叠层结构与图11B所示的截面结构相同。保护层115上设置有半透射层116a、116b。半透射层116a、116b上设置有保护层121。保护层121上设置有着色层CFR，着色层CFR上设置有平坦化层122。保护层121及平坦化层122中设置有到达半透射层116a的开口，覆盖该开口设置有电极331。通过电极331两个半透射层116a彼此电连接。电极331上设置有绝缘层391。
如图12A、图12B所示，通过将半透射层兼用作检测元件TC的电极，可以简化检测元件TC的制造工序，所以是优选的。另外，可以实现触摸面板的薄型化。
当将半透射层用作触摸传感器的电极时，可以采用如下结构：对半透射层施加脉冲电位的结构；半透射层与检测电路(读出放大器)电连接的结构；等等。
注意，虽然图12A、图12B示出将半透射层用作电容式触摸传感器的电极的例子，但是传感器的方式不局限于此。例如，也可以将半透射层用作电阻式触摸传感器的电极。
[晶体管]
接着，对可用于显示装置的晶体管进行说明。
对显示装置所包括的晶体管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，晶体管都可以具有顶栅结构或底栅结构。或者，也可以在沟道的上下设置有栅电极。
图13A及图13B示出晶体管的结构例子。各晶体管设置在绝缘层141和绝缘层208之间。绝缘层141优选被用作基底膜。绝缘层208优选被用作平坦化膜。
图13A所示的晶体管220是在半导体层204中包含金属氧化物的底栅结构的晶体管。金属氧化物可以被用作氧化物半导体。
作为晶体管的半导体，优选使用氧化物半导体。通过使用其带隙比硅宽且其载流子密度比硅小的半导体材料，可以降低晶体管的关态电流，所以是优选的。
晶体管220包括导电层201、绝缘层202、导电层203a、导电层203b及半导体层204。导电层201被用作栅极。绝缘层202被用作栅极绝缘层。半导体层204隔着绝缘层202与导电层201重叠。导电层203a和导电层203b都与半导体层204电连接。晶体管220优选被绝缘层211及绝缘层212覆盖。作为绝缘层211及绝缘层212可以使用各种无机绝缘膜。特别是，作为绝缘层211，优选使用氧化物绝缘膜，而作为绝缘层212，优选使用氮化物绝缘膜。
图13B所示的晶体管230是在半导体层中包含多晶硅的底栅结构的晶体管。
晶体管230包括导电层201、绝缘层202、导电层203a、导电层203b、半导体层及绝缘层213。导电层201被用作栅极。绝缘层202被用作栅极绝缘层。半导体层包括沟道形成区214a及一对低电阻区域214b。半导体层也可以包括LDD(LightlyDopedDrain)区域。图13B示出在沟道形成区214a和低电阻区域214b之间包括LDD区域214c的例子。沟道形成区214a隔着绝缘层202与导电层201重叠。导电层203a通过设置于绝缘层202及绝缘层213的开口与一对低电阻区域214b中的一个电连接。同样地，导电层203b与一对低电阻区域214b中的另一个电连接。作为绝缘层213，可以使用各种无机绝缘膜。特别是，作为绝缘层213，优选使用氮化物绝缘膜。
[金属氧化物]
优选将被用作氧化物半导体的金属氧化物用于半导体层。以下，将说明可用于半导体层的金属氧化物。
金属氧化物优选至少包含铟或锌。尤其优选包含铟及锌。另外，除此之外，优选还包含铝、镓、钇或锡等。或者，也可以包含硼、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨或镁等中的一种或多种。
在此，考虑金属氧化物是包含铟、元素M及锌的In-M-Zn氧化物的情况。注意，元素M为铝、镓、钇或锡等。作为可用作元素M的其他元素，有硼、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨、镁等。注意，作为元素M有时也可以组合多个上述元素。
在本说明书等中，有时将包含氮的金属氧化物也称为金属氧化物(metal oxide)。此外，也可以将包含氮的金属氧化物称为金属氧氮化物(metal oxynitride)。例如，可以将锌氧氮化物(ZnON)等含有氮的金属氧化物用于半导体层。
在本说明书等中，有时记载为CAAC(c-axis aligned crystal)或CAC(Cloud-AlignedComposite)。注意，CAAC是指结晶结构的一个例子，CAC是指功能或材料构成的一个例子。
例如，作为半导体层，可以使用CAC(Cloud-Aligned Composite)-OS。
CAC-OS或CAC-metal oxide在材料的一部分中具有导电性的功能，在材料的另一部分中具有绝缘性的功能，作为材料的整体具有半导体的功能。此外，在将CAC-OS或CAC-metaloxide用于晶体管的活性层的情况下，导电性的功能是使被用作载流子的电子(或空穴)流过的功能，绝缘性的功能是不使被用作载流子的电子流过的功能。通过导电性的功能和绝缘性的功能的互补作用，可以使CAC-OS或CAC-metal oxide具有开关功能(控制开启/关闭的功能)。通过在CAC-OS或CAC-metal oxide中使各功能分离，可以最大限度地提高各功能。
此外，CAC-OS或CAC-metal oxide包括导电性区域及绝缘性区域。导电性区域具有上述导电性的功能，绝缘性区域具有上述绝缘性的功能。此外，在材料中，导电性区域和绝缘性区域有时以纳米粒子级分离。另外，导电性区域和绝缘性区域有时在材料中不均匀地分布。此外，有时观察到其边缘模糊而以云状连接的导电性区域。
此外，在CAC-OS或CAC-metal oxide中，导电性区域和绝缘性区域有时以0.5nm以上且10nm以下，优选为0.5nm以上且3nm以下的尺寸分散在材料中。
此外，CAC-OS或CAC-metal oxide由具有不同带隙的成分构成。例如，CAC-OS或CAC-metal oxide由具有起因于绝缘性区域的宽隙的成分及具有起因于导电性区域的窄隙的成分构成。在该构成中，当使载流子流过时，载流子主要在具有窄隙的成分中流过。此外，具有窄隙的成分通过与具有宽隙的成分的互补作用，与具有窄隙的成分联动而使载流子流过具有宽隙的成分。因此，在将上述CAC-OS或CAC-metal oxide用于晶体管的沟道形成区时，在晶体管的导通状态中可以得到高电流驱动力，即大通态电流及高场效应迁移率。
就是说，也可以将CAC-OS或CAC-metal oxide称为基质复合材料(matrix composite)或金属基质复合材料(metal matrix composite)。
氧化物半导体(金属氧化物)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例如有CAAC-OS(c-axis aligned crystalline oxidesemiconductor)、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。
CAAC-OS具有c轴取向性，其多个纳米晶在a-b面方向上连结而结晶结构具有畸变。注意，畸变是指在多个纳米晶连结的区域中晶格排列一致的区域与其他晶格排列一致的区域之间的晶格排列的方向变化的部分。
虽然纳米晶基本上是六角形，但是并不局限于正六角形，有不是正六角形的情况。此外，在畸变中有时具有五角形或七角形等晶格排列。另外，在CAAC-OS中，即使在畸变附近也难以观察到明确的晶界(grain boundary)。即，可知由于晶格排列畸变，可抑制晶界的形成。这是由于CAAC-OS因为a-b面方向上的氧原子排列的低密度或因金属元素被取代而使原子间的键合距离产生变化等而能够包容畸变。
CAAC-OS有具有层状结晶结构(也称为层状结构)的倾向，在该层状结晶结构中层叠有包含铟及氧的层(下面称为In层)和包含元素M、锌及氧的层(下面称为(M,Zn)层)。另外，铟和元素M彼此可以取代，在用铟取代(M,Zn)层中的元素M的情况下，也可以将该层表示为(In,M,Zn)层。另外，在用元素M取代In层中的铟的情况下，也可以将该层表示为(In,M)层。
CAAC-OS是结晶性高的金属氧化物。另一方面，在CAAC-OS中不容易观察明确的晶界，因此不容易发生起因于晶界的电子迁移率的下降。此外，金属氧化物的结晶性有时因杂质的进入或缺陷的生成等而降低，因此可以说CAAC-OS是杂质或缺陷(氧空位(也称为VO(oxygenvacancy))等)少的金属氧化物。因此，包含CAAC-OS的金属氧化物的物理性质稳定。因此，包含CAAC-OS的金属氧化物具有高耐热性及高可靠性。
在nc-OS中，微小的区域(例如1nm以上且10nm以下的区域，特别是1nm以上且3nm以下的区域)中的原子排列具有周期性。另外，nc-OS在不同的纳米晶之间观察不到结晶取向的规律性。因此，在膜整体中观察不到取向性。所以，有时nc-OS在某些分析方法中与a-like OS或非晶氧化物半导体没有差别。
另外，在包含铟、镓和锌的金属氧化物的一种的铟-镓-锌氧化物(以下，IGZO)有时在由上述纳米晶构成时具有稳定的结构。尤其是，IGZO有在大气中不容易进行晶体生长的倾向，所以有时与在IGZO由大结晶(在此，几mm的结晶或者几cm的结晶)形成时相比在IGZO由小结晶(例如，上述纳米结晶)形成时在结构上稳定。
a-like OS是具有介于nc-OS与非晶氧化物半导体之间的结构的金属氧化物。a-likeOS包含空洞或低密度区域。也就是说，a-like OS的结晶性比nc-OS及CAAC-OS的结晶性低。
氧化物半导体(金属氧化物)具有各种结构及各种特性。本发明的一个方式的氧化物半导体也可以包括非晶氧化物半导体、多晶氧化物半导体、a-like OS、nc-OS、CAAC-OS中的两种以上。
用作半导体层的金属氧化物膜可以使用惰性气体和氧气体中的任一个或两个形成。注意，对形成金属氧化物膜时的氧流量比(氧分压)没有特别的限制。但是，在要获得场效应迁移率高的晶体管的情况下，形成金属氧化物膜时的氧流量比(氧分压)优选为0％以上且30％以下，更优选为5％以上且30％以下，进一步优选为7％以上且15％以下。
金属氧化物的能隙优选为2eV以上，更优选为2.5eV以上，进一步优选为3eV以上。如此，通过使用能隙宽的金属氧化物，可以减少晶体管的关态电流。
金属氧化物膜可以通过溅射法形成。除此之外，还可以利用PLD法、PECVD法、热CVD法、ALD法、真空蒸镀法等。
作为可用于构成显示装置的各种导电层的材料，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。另外，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。另外，可以使用氧化铟、氧化锡或氧化锌等氧化物。另外，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。
作为可用于构成显示装置的各绝缘层的绝缘材料，例如可以举出如丙烯酸树脂、聚酰亚胺、环氧及硅酮等树脂、如氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅或氧化铝等无机绝缘材料。
如上所述，本实施方式的显示装置包括采用微腔结构的发光元件和不采用微腔结构的发光元件的双方。由此，可以提高色纯度高的光及白色光的双方的光取出效率。由此，可以实现显示质量高且功耗低的显示装置。
本实施方式可以与其他实施方式及实施例适当地组合。此外，在本说明书中，在一个实施方式中示出多个结构例子的情况下，可以适当地组合这些结构例子。
(实施方式2)
在本实施方式中，参照图14至图18说明本发明的一个方式的显示装置。
图14示出显示装置200A的截面图。
显示装置200A包括发光元件110W、发光元件110R、发光元件110G、电容器440及晶体管410等。
发光元件110W、发光元件110R、发光元件110G的结构与图4A相同而省略其详细说明。另外，本实施方式示出绝缘层104使用无机绝缘膜的例子。保护层121上设置有与发光元件110R的发光区域重叠的着色层CFR以及与发光元件110G的发光区域重叠的着色层CFG。
本实施方式的显示装置包括采用微腔结构的发光元件和不采用微腔结构的发光元件的双方。由此，可以提高色纯度高的光及白色光的双方的光取出效率。因此，可以实现显示质量高且功耗低的显示装置。
在本实施方式中，衬底101上设置有用于驱动发光元件的电路(也称为像素电路)、用于驱动像素电路的驱动电路(栅极驱动器和源极驱动器中的一方或双方)的半导体电路。
晶体管410是在衬底401上具有沟道形成区的晶体管。衬底401例如可以使用单晶硅衬底等半导体衬底。晶体管410包括衬底401的一部分、导电层411、一对低电阻区域412、绝缘层413及绝缘层414等。导电层411用作栅电极。绝缘层413位于衬底401与导电层411之间用作栅极绝缘层。一对低电阻区域412是衬底401中被掺杂了杂质的区域，分别用作源极或漏极。绝缘层414覆盖导电层411的侧面设置。各晶体管410由元件分离区域419被电隔离。
覆盖晶体管410设置有绝缘层461，绝缘层461上设置有电容器440。
电容器440包括导电层441、导电层442以及位于它们之间的绝缘层443。导电层441用作电容器440的一个电极，导电层442用作电容器440的另一个电极，绝缘层443用作电容器440的电介质。
导电层441设置在绝缘层461上并通过嵌入绝缘层461中的插头471与晶体管410的源极和漏极中的一方电连接。绝缘层443覆盖导电层441设置。导电层442隔着绝缘层443设置在与导电层441重叠的区域。
覆盖电容器440设置有绝缘层492，绝缘层492上设置有发光元件110W、发光元件110R及发光元件110G等。
显示装置200A在观看侧设置有衬底371。衬底371与衬底401由粘合层317贴合。衬底371可以使用玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底、塑料衬底等对可见光具有透过性的衬底。
通过采用这种结构可以实现具有极高分辨率的高显示质量的显示装置。
图15示出显示装置200B的截面图。
显示装置200B与图14所示的显示装置200A的不同之处在于：不包括晶体管410；包括晶体管420；插头471包括导电层471a、471b。
晶体管420是在沟道形成区中含有金属氧化物的晶体管。金属氧化物可以用作氧化物半导体。
晶体管420包括半导体层421、金属氧化物层422、绝缘层423、导电层424、导电层425、绝缘层426及导电层427等。
设置有晶体管420的衬底401a可以使用绝缘性衬底或半导体衬底。
衬底401a上设置有绝缘层432。绝缘层432用作防止水、氢等杂质从衬底401a扩散到晶体管420的阻挡层以及防止氧从半导体层421一侧释放到绝缘层432一侧的阻挡层。绝缘层432例如可以使用氧化铝膜、氧化铪膜、氮化硅膜等与氧化硅膜相比氢、氧不容易扩散的膜。
绝缘层432上设置有导电层427，覆盖导电层427设置有绝缘层426。导电层427用作晶体管420的第一栅电极，绝缘层426的一部分用作第一栅极绝缘层。优选绝缘层426的至少与半导体层421接触的部分使用氧化硅膜等氧化物绝缘膜。优选对绝缘层426的顶面进行平坦化。
半导体层421设置在绝缘层426上。半导体层421优选使用具有半导体特性的金属氧化物(也称为氧化物半导体)膜。
一对导电层425以与其接触的方式设置在半导体层421上并用作源电极和漏电极。金属氧化物层422在一对导电层425间以覆盖半导体层421的顶面的方式设置。金属氧化物层422优选含有能够用于半导体层421的金属氧化物。金属氧化物层422上层叠有用作第二栅极绝缘层的绝缘层423及用作第二栅电极的导电层424。
另外，覆盖晶体管420设置有绝缘层428，绝缘层428上设置有绝缘层461。绝缘层428用作防止水、氢等杂质从绝缘层461等扩散到晶体管420的阻挡层及防止氧从半导体层421释放到绝缘层428一侧的阻挡层。绝缘层428可以使用与上述绝缘层432同样的绝缘膜。
与导电层425电连接的插头471以嵌入绝缘层461的方式设置。在此，插头471优选具有：覆盖绝缘层461的开口的侧面及导电层425的顶面的一部分的导电层471a；以及与导电层471a的顶面接触的导电层471b。此时，导电层471a优选使用氢及氧不易扩散的导电性材料。
图16示出显示装置200C的截面图。
显示装置200C包括彼此层叠的衬底401中具有沟道形成区的晶体管410以及沟道形成区中含有金属氧化物的晶体管420。
覆盖晶体管410设置有绝缘层461，绝缘层461上设置有导电层451。覆盖导电层451设置有绝缘层462，绝缘层462上设置有导电层452。导电层451及导电层452分别用作布线。另外，覆盖导电层452设置有绝缘层463、绝缘层432，绝缘层432上设置有晶体管420。另外，覆盖晶体管420设置有绝缘层465，绝缘层465上设置有电容器440。电容器440与晶体管420通过插头474电连接。
晶体管420可以用作构成像素电路的晶体管。另外，晶体管410可以用作构成像素电路的晶体管或者构成用于驱动该像素电路的驱动电路(栅极驱动器和源极驱动器中的一方或双方)的晶体管。另外，晶体管410及晶体管420可以用作构成运算电路、存储电路等各种电路的晶体管。
通过采用这种结构可以在发光元件的下方形成像素电路及驱动电路等，与在显示部的外侧设置驱动电路的情况相比，可以将显示装置小型化。另外，可以实现窄边框的(非显示区域窄)显示装置。
图17示出显示装置200D的截面图。
显示装置200D包括彼此层叠的衬底401中具有沟道形成区的晶体管410、沟道形成区中含有金属氧化物的晶体管430、沟道形成区中含有金属氧化物的晶体管420。也就是说，显示装置200D与显示装置200C的不同之处在于层叠有两个其沟道形成区中含有金属氧化物的晶体管。
晶体管430除了不包括第一栅电极之外都与晶体管420相同。注意，晶体管430也可以采用包括第一栅电极的结构。
覆盖导电层452设置有绝缘层463及绝缘层431，绝缘层431上设置有晶体管430。晶体管430与导电层452通过插头473、导电层453及插头472电连接。另外，覆盖导电层453设置有绝缘层464及绝缘层432，绝缘层432上设置有晶体管420。
例如，晶体管420用作控制流过发光元件的电流的晶体管。另外，晶体管430用作控制像素的选择状态的选择晶体管。另外，晶体管410用作构成用于驱动像素的驱动电路的晶体管等。
如此，通过层叠三个以上的晶体管，可以缩小像素的占有面积，由此可以实现高分辨率的显示装置。
图18A、图18B示出显示模块的立体图。
图18A所示的显示模块480包括显示装置400及FPC490。显示装置400可以使用图14至图17所示的显示装置200A至200D中的任意个。
显示模块480包括衬底401、衬底371。显示模块480包括显示部481。
图18B示意性地示出衬底401侧的结构的透视图。显示部481在衬底401上依次层叠有电路部482、像素电路部483及像素部484。另外，在显示部481的外侧，衬底401上设置有用来与FPC490连接的端子部485。端子部485与电路部482通过由多个布线构成的布线部486电连接。
像素部484包括以矩阵状排列的多个像素484a。图18B的右侧示出一个像素484a的放大图。像素484a包括R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)及W(白色)四种颜色的子像素。
像素电路部483包括以矩阵状排列的多个像素电路483a。一个像素电路483a控制一个像素484a所包括的四个子像素的发光。一个像素电路483a可以由四个控制一个子像素的发光的电路构成。例如，像素电路483a可以采用对于一个子像素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，源极或漏极中的一方被输入源极信号。由此，可以实现有源矩阵型显示装置。
电路部482包括用于驱动像素电路部483的各像素电路483a的电路。例如，优选具有栅极驱动器和源极驱动器中的一者或两者。另外，还可以具有运算电路、存储电路、电源电路等。
FPC490用作从外部向电路部482供给视频信号、电源电位的布线。另外，也可以在FPC490上安装IC。
显示模块480可以采用在像素部484的下侧层叠有像素电路部483、电路部482等的结构，所以可以使显示部481具有极高的开口率(有效显示面积比)。例如，显示部481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。另外，能够极高密度地配置像素484a，由此可以使显示部481具有极高的清晰度。例如，显示部481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484a。
高清晰的显示模块480适合用于能够用于头戴显示器等VR(VirtualReality：虚拟现实)用设备或眼镜型AR(AugmentedReality：增强现实)用设备。即便将高清晰的显示模块480用于通过透镜观看显示部的设备，通过透镜被放大的显示部的像素也不容易被使用者看到，由此可以进行具有高度沉浸感的显示。另外，显示模块480还适用于具有相对较小型的显示部的电子设备。例如，适合用于智能手表等可穿戴式电子设备的显示部。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式3)
在本实施方式中，使用图19及图20说明本发明的一个方式的显示装置。
图19A示出像素的方框图。本实施方式的像素除了开关晶体管(SwitchingTr)、驱动晶体管(DrivingTr)、发光元件(OLED)以外还包括存储器(Memory)。
存储器被供应数据DATA_W。当像素除了被供应显示数据DATA以外还被供应数据DATA_W时，流过发光元件的电流增大，因此显示装置可以表现高亮度。
当将数据DATA_W的电位表示为Vw，将显示数据DATA的电位表示为Vdata，将存储器的电容表示为Cw时，可以以公式(1)表示驱动晶体管的栅极电压Vg。
[公式1]
当Vw＝Vdata时，作为Vg施加大于Vdata的电压，更大的电流可以流动。就是说，流过发光元件的电流变大，且亮度变高。
图19B示出像素的具体电路图。
图19B所示的像素包括晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4、晶体管M5、电容器Cs、电容器Cw及发光元件124。
晶体管M1的源极和漏极中的一个与电容器Cw的一个电极电连接。电容器Cw的另一个电极与晶体管M4的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M4的源极和漏极中的一个与晶体管M2的栅极电连接。晶体管M2的栅极与电容器Cs的一个电极电连接。电容器Cs的另一个电极与晶体管M2的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M2的源极和漏极中的一个与晶体管M5的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M5的源极和漏极中的一个与晶体管M3的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M5的源极和漏极中的另一个与发光元件124的一个电极电连接。图19B所示的各晶体管包括与栅极电连接的背栅极，但是背栅极的连接方式不局限于此。此外，可以在晶体管中不设置背栅极。
在此，将连接有电容器Cw的另一个电极、晶体管M4的源极和漏极中的一个、晶体管M2的栅极及电容器Cs的一个电极的节点称为节点NM。此外，将连接有晶体管M5的源极和漏极中的另一个及发光元件124的一个电极的节点称为节点NA。
晶体管M1的栅极与布线G1电连接。晶体管M3的栅极与布线G1电连接。晶体管M4的栅极与布线G2电连接。晶体管M5的栅极与布线G3电连接。晶体管M1的源极和漏极中的另一个与布线DATA电连接。晶体管M3的源极和漏极中的另一个与布线V0电连接。晶体管M4的源极和漏极中的另一个与布线DATA_W电连接。
晶体管M2的源极和漏极中的另一个与电源线127(高电位)电连接。发光元件124的另一个电极与公共布线129电连接。注意，可以对公共布线129供应任意的电位。
布线G1、G2、G3可以被用作用来控制晶体管的工作的信号线。布线DATA可以被用作对像素供应图像信号的信号线。此外，布线DATA_W可以被用作对存储电路MEM写入数据的信号线。布线DATA_W可以被用作对像素供应校正信号的信号线。布线V0被用作取得晶体管M4的电特性的监控线。通过将特定电位从布线V0经过晶体管M3供应到电容器Cs的一个电极，可以使图像信号的写入稳定化。
晶体管M2、晶体管M4及电容器Cw构成存储电路MEM。节点NM是存储节点，通过使晶体管M4导通，可以将供应到布线DATA_W的信号写入到节点NM。通过作为晶体管M4使用其关态电流极小的晶体管，可以长时间保持节点NM的电位。
作为晶体管M4，例如可以使用将金属氧化物用于沟道形成区的晶体管(以下，称为OS晶体管)。由此，可以使晶体管M4的关态电流极小，可以长时间保持节点NM的电位。此时，作为构成像素的其他晶体管优选使用OS晶体管。关于金属氧化物的具体例子，可以参照实施方式1的内容。
OS晶体管具有大能隙而呈现关态电流极小的特性。与在沟道形成区中包括Si的晶体管(以下，称为Si晶体管)不同，OS晶体管不会发生碰撞电离、雪崩击穿、短沟道效应等，因此能够形成可靠性高的电路。
此外，作为晶体管M4也可以使用Si晶体管。此时，作为构成像素的其他晶体管优选使用Si晶体管。
作为Si晶体管，可以举出含有非晶硅的晶体管、含有结晶硅(典型的是低温多晶硅)的晶体管以及含有单晶硅的晶体管等。
一个像素也可以包括OS晶体管和Si晶体管。
在像素中，写入到节点NM的信号与从布线DATA供给的图像信号电容耦合并被输出至节点NA。晶体管M1可以具有选择像素的功能。晶体管M5可以具有用作控制发光元件124的发光的开关的功能。
例如，当从布线DATA_W写入节点NM的信号的大于晶体管M2的阈值电压(Vth)时，在图像信号被写入之前晶体管M2就会变为导通而使发光元件124发光。因此，优选设置晶体管M5并且在节点NM的电位固定之后再使晶体管M5导通且使发光元件124发光。
也就是说，只要将所希望的校正信号储存到节点NM就可以对供应的图像信号附加该校正信号。注意，由于传输路径上的因素有时校正信号会衰减，因此优选考虑该衰减来生成校正信号。
使用图20A和图20B所示的时序图对图19B所示的像素的工作进行详细说明。作为对布线DATA_W供应的校正信号(Vp)可以使用正信号也可以使用负信号，这里对供应正信号的情况进行说明。另外，在以下说明中，“H”表示高电位，“L”表示低电位。
首先，参照图20A说明对节点NM写入校正信号(Vp)的工作。该工作可以按每个帧进行，至少在供应图像信号之前进行一次的写入即可。此外，适当地进行刷新工作而将该校正信号重写到节点NM。
在时刻T1，使布线G1的电位为“H”，使布线G2的电位为“L”，使布线G3的电位为“L”，使布线DATA的电位为“L”，由此晶体管M1变为导通，电容器Cw的另一个电极的电位变为“L”。
该工作是在电容耦合之前进行的复位工作。在时刻T1之前，发光元件124在前一帧中发光。但是，由于该复位工作节点NM的电位改变而使流过发光元件124的电流改变，因此优选使晶体管M5变为非导通而使发光元件124停止发光。
在时刻T2，使布线G1的电位为“H”，使布线G2的电位为“H”，使布线G3的电位为“L”，使布线DATA的电位为“L”，由此晶体管M4变为导通，布线DATA_W的电位(校正信号(Vp))被写入节点NM。
在时刻T3，使布线G1的电位为“H”，使布线G2的电位为“L”，使布线G3的电位为“L”，使布线DATA的电位为“L”，由此晶体管M4变为非导通，校正信号(Vp)被保持于节点NM。
在时刻T4，使布线G1的电位为“L”，使布线G2的电位为“L”，使布线G3的电位为“L”，使布线DATA的电位为“L”，由此晶体管M1变为非导通，由此结束校正信号(Vp)的写入工作。
接着，参照图20B说明图像信号(Vs)的校正工作及使发光元件124发光的工作。
在时刻T11，使布线G1的电位为“H”，使布线G2的电位为“L”，使布线G3的电位为“L”，使布线DATA_W的电位为“L”，由此晶体管M1变为导通，通过电容器Cw的电容耦合，布线DATA的电位被附加到节点NM的电位。也就是说，节点NM变为图像信号(Vs)加上校正信号(Vp)的电位(Vs+Vp)。
在时刻T12，使布线G1的电位为“L”，使布线G2的电位为“L”，使布线G3的电位为“L”，使布线DATA_W的电位为“L”，由此晶体管M1变为非导通，节点NM的电位固定为Vs+Vp。
在时刻T13，使布线G1的电位为“L”，使布线G2的电位为“L”，使布线G3的电位为“H”，使布线DATA_W的电位为“L”，由此晶体管M5变为导通，节点NA的电位变为Vs+Vp，发光元件124发光。严格地说，节点NA的电位相当于从Vs+Vp减去晶体管M2的阈值电压(Vth)，这里，Vth为可以忽略不计的极小值。
以上是图像信号(Vs)的校正工作及使发光元件124发光的工作。注意，虽然可以连续地进行之前说明的校正信号(Vp)的写入工作与图像信号(Vs)的输入工作，但是优选先对所有像素写入校正信号(Vp)之后再进行图像信号(Vs)的输入工作。在本发明的一个方式中，由于可以同时对多个像素供给相同的图像信号，所以通过先对所有的像素写入校正信号(Vp)来提高工作速度，详细内容将在后面说明。
如上所述，通过利用图像信号和校正信号使发光元件发光，可以增大流过发光元件的电流，因此可以表现高亮度。可以施加源极驱动器的输出电压以上的电压作为驱动晶体管的栅极电压，因此可以降低源极驱动器的功耗。
本实施方式可以与其他实施方式及实施例适当地组合。
(实施方式4)
在本实施方式中，参照图21至图23对本发明的一个方式的电子设备进行说明。
本实施方式的电子设备在显示部中包括本发明的一个方式的显示装置。本发明的一个方式的显示装置的显示质量高且功耗低。另外，本发明的一个方式的显示装置容易实现高分辨率化及大型化。因此，可以用于各种电子设备的显示部。
在本实施方式的电子设备的显示部上例如可以显示具有全高清、4K2K、8K4K、16K8K或更高的分辨率的影像。
作为电子设备，例如除了电视装置、台式或笔记本型个人计算机、用于计算机等的显示器、数字标牌、弹珠机等大型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。
可以将本实施方式的电子设备沿着房屋或高楼的内壁或外壁、汽车的内部装饰或外部装饰的曲面组装。
本实施方式的电子设备也可以包括天线。通过由天线接收信号，可以在显示部上显示影像或数据等。另外，在电子设备包括天线及二次电池时，可以用天线进行非接触电力传送。
本实施方式的电子设备也可以包括传感器(该传感器具有测定如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)。
本实施方式的电子设备可以具有各种功能。例如，可以具有如下功能：将各种信息(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上的功能；触摸面板的功能；显示日历、日期或时间等的功能；执行各种软件(程序)的功能；进行无线通信的功能；读出储存在存储介质中的程序或数据的功能；等。
图21A示出电视装置的一个例子。在电视装置7100中，外壳7101中组装有显示部7000。在此示出利用支架7103支撑外壳7101的结构。
可以对显示部7000适用本发明的一个方式的显示装置。
可以通过利用外壳7101所具备的操作开关或另外提供的遥控操作机7111进行图21A所示的电视装置7100的操作。另外，也可以在显示部7000中具备触摸传感器，也可以通过用指头等触摸显示部7000进行电视装置7100的操作。另外，也可以在遥控操作机7111中具备显示从该遥控操作机7111输出的数据的显示部。通过利用遥控操作机7111所具备的操作键或触摸面板，可以进行频道及音量的操作，并可以对显示在显示部7000上的影像进行操作。
另外，电视装置7100具备接收机及调制解调器等。可以通过利用接收机接收一般的电视广播。再者，通过调制解调器将电视装置连接到有线或无线方式的通信网络，从而进行单向(从发送者到接收者)或双向(发送者和接收者之间或接收者之间等)的信息通信。
图21B示出笔记型个人计算机的一个例子。笔记型个人计算机7200包括外壳7211、键盘7212、指向装置7213、外部连接端口7214等。在外壳7211中组装有显示部7000。
可以对显示部7000适用本发明的一个方式的显示装置。
图21C和图21D示出数字标牌的例子。
图21C所示的数字标牌7300包括外壳7301、显示部7000及扬声器7303等。此外，还可以包括LED灯、操作键(包括电源开关或操作开关)、连接端子、各种传感器、麦克风等。
图21D示出设置于圆柱状柱子7401上的数字标牌7400。数字标牌7400包括沿着柱子7401的曲面设置的显示部7000。
在图21C和图21D中，可以对显示部7000适用本发明的一个方式的显示装置。
显示部7000越大，一次能够提供的信息量越多。显示部7000越大，越容易吸引人的注意，例如可以提高广告宣传效果。
通过将触摸面板用于显示部7000，不仅可以在显示部7000上显示静态图像或动态图像，使用者还能够直觉性地进行操作，所以是优选的。另外，在用于提供线路信息或交通信息等信息的用途时，可以通过直觉性的操作提高易用性。
如图21C和图21D所示，数字标牌7300或数字标牌7400优选通过无线通信可以与用户所携带的智能手机等信息终端设备7311或信息终端设备7411联动。例如，显示在显示部7000上的广告信息可以显示在信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕上。此外，通过操作信息终端设备7311或信息终端设备7411，可以切换显示部7000的显示。
此外，可以在数字标牌7300或数字标牌7400上以信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕为操作单元(控制器)执行游戏。由此，不特定多个用户可以同时参加游戏，享受游戏的乐趣。
图22A是安装有取景器8100的照相机8000的外观图。
照相机8000包括外壳8001、显示部8002、操作按钮8003、快门按钮8004等。此外，照相机8000安装有可装卸的镜头8006。在照相机8000中，镜头8006和外壳也可以被形成为一体。
通过按下快门按钮8004或者触摸用作触摸面板的显示部8002，照相机8000可以进行成像。
外壳8001包括具有电极的嵌入器，除了可以与取景器8100连接以外，还可以与闪光灯装置等连接。
取景器8100包括外壳8101、显示部8102以及按钮8103等。
外壳8101通过嵌合到照相机8000的嵌入器的嵌入器安装到照相机8000。取景器8100可以将从照相机8000接收的图像等显示到显示部8102上。
按钮8103被用作电源按钮等。
本发明的一个方式的显示装置可以用于照相机8000的显示部8002及取景器8100的显示部8102。此外，也可以在照相机8000中内置有取景器。
图22B是头戴显示器8200的外观图。
头戴显示器8200包括安装部8201、透镜8202、主体8203、显示部8204以及电缆8205等。此外，在安装部8201中内置有电池8206。
通过电缆8205，将电力从电池8206供应到主体8203。主体8203具备无线接收器等，能够将所接收的图像信息等显示到显示部8204上。此外，主体8203具有相机，由此可以利用使用者的眼球及眼睑的动作作为输入方法。
此外，也可以对安装部8201的被使用者接触的位置设置多个电极，以检测出根据使用者的眼球的动作而流过电极的电流，由此实现识别使用者的视线的功能。此外，还可以具有根据流过该电极的电流监视使用者的脉搏的功能。安装部8201可以具有温度传感器、压力传感器、加速度传感器等各种传感器，也可以具有将使用者的生物信息显示在显示部8204上的功能或与使用者的头部的动作同步地使显示在显示部8204上的图像变化的功能。
可以将本发明的一个方式的显示装置用于显示部8204。
图22C、图22D及图22E是头戴显示器8300的外观图。头戴显示器8300包括外壳8301、显示部8302、带状固定工具8304以及一对透镜8305。
使用者可以通过透镜8305看到显示部8302上的显示。优选弯曲配置显示部8302，这是因为使用者可以感受高真实感。此外，通过透镜8305分别看到显示在显示部8302的不同区域上的不同图像，可以进行利用视差的三维显示等。此外，本发明的一个方式不局限于设置有一个显示部8302的结构，也可以以对使用者的一个眼睛配置一个显示部的方式设置两个显示部8302。
可以将本发明的一个方式的显示装置用于显示部8302。因为本发明的一个方式的显示装置具有极高的分辨率，所以即使如图22E那样地使用透镜8305将显示放大观察，使用者也不容易看到像素。即，利用显示部8302可以使使用者看到现实感更高的影像。
图23A至图23F所示的电子设备包括外壳9000、显示部9001、扬声器9003、操作键9005(包括电源开关或操作开关)、连接端子9006、传感器9007(该传感器具有测量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风9008等。
图23A至图23F所示的电子设备具有各种功能。例如，可以具有如下功能：将各种信息(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上的功能；触摸面板的功能；显示日历、日期或时间等的功能；通过利用各种软件(程序)控制处理的功能；进行无线通信的功能；读出储存在存储介质中的程序或数据来处理的功能；等。注意，电子设备的功能不局限于上述功能，而可以具有各种功能。电子设备可以包括多个显示部。此外，也可以在该电子设备中设置照相机等而使其具有如下功能：拍摄静态图像或动态图像来将所拍摄的图像储存在存储介质(外部存储介质或内置于照相机的存储介质)中的功能；将所拍摄的图像显示在显示部上的功能；等。
下面，详细地说明图23A至图23F所示的电子设备。
图23A是示出便携式信息终端9101的立体图。便携式信息终端9101例如可以用作智能手机。便携式信息终端9101也可以设置有扬声器9003、连接端子9006、传感器9007等。此外，便携式信息终端9101可以将文字或图像信息显示在其多个面上。图23A示出显示三个图标9050的例子。此外，也可以将由虚线矩形表示的信息9051显示在显示部9001的另一个面上。作为信息9051的一个例子，可以举出提示收到电子邮件、SNS或电话等的信息；电子邮件或SNS等的标题或发送者姓名；日期；时间；电池余量；以及天线接收信号强度等。或者，可以在显示有信息9051的位置上显示图标9050等。
图23B是示出便携式信息终端9102的立体图。便携式信息终端9102具有将信息显示在显示部9001的三个以上的面上的功能。在此，示出信息9052、信息9053、信息9054分别显示于不同的面上的例子。例如，使用者也可以在将便携式信息终端9102放在上衣口袋里的状态下确认显示在能够从便携式信息终端9102的上方观察到的位置上的信息9053。使用者可以确认到该显示而无需从口袋里拿出便携式信息终端9102，由此能够判断例如是否接电话。
图23C是示出手表型便携式信息终端9200的立体图。便携式信息终端9200例如可以用作智能手表。此外，显示部9001的显示面被弯曲，能够在所弯曲的显示面上进行显示。例如，通过与可进行无线通信的耳麦相互通信，便携式信息终端9200可以进行免提通话。此外，便携式信息终端9200包括连接端子9006，可以与其他信息终端进行数据的交换或者进行充电。此外，充电工作也可以利用无线供电进行。
图23D、图23E及图23F是示出能够折叠的便携式信息终端9201的立体图。此外，图23D是便携式信息终端9201为展开状态的立体图，图23F是便携式信息终端9201为折叠状态的立体图，并且图23E是便携式信息终端9201为从图23D和图23F中的一个状态变为另一个状态的中途的状态的立体图。便携式信息终端9201在折叠状态下可携带性好，在展开状态下因为具有无缝拼接的较大的显示区域而其显示的一览性优异。便携式信息终端9201所包括的显示部9001由铰链9055所连接的三个外壳9000来支撑。例如，可以以0.1mm以上且150mm以下的曲率半径使显示部9001弯曲。
本实施方式可以与其他实施方式及实施例适当地组合。
[符号说明]
M1：晶体管、M2：晶体管、M3：晶体管、M4：晶体管、M5：晶体管、10A：显示装置、10B：显示装置、15A：显示装置、71：显示部、74：FPC、75：连接部、78：驱动电路、101：衬底、104：绝缘层、110a：发光元件、110b：发光元件、110B：发光元件、110G：发光元件、110R：发光元件、110W：发光元件、111：像素电极、112a：光学调整层、112b：光学调整层、112B：光学调整层、112G：光学调整层、112R：光学调整层、112W：光学调整层、113：EL层、113EM：光、114：公共电极、115：保护层、115n：区域、116：半透射层、116a：半透射层、116b：半透射层、117：反射层、118：像素电极、119a：光学调整层、119b：光学调整层、119c：光学调整层、120：导电层、121：保护层、122：平坦化层、123：功能层、124：发光元件、125：保护层、127：电源线、129：公共布线、130：像素、141：绝缘层、200A：显示装置、200B：显示装置、200C：显示装置、200D：显示装置、201：导电层、202：绝缘层、203a：导电层、203b：导电层、204：半导体层、208：绝缘层、211：绝缘层、212：绝缘层、213：绝缘层、214a：沟道形成区、214b：低电阻区域、214c：LDD区域、220：晶体管、230：晶体管、300：触摸面板、301：晶体管、303：晶体管、306：连接部、307：布线、308：连接部、309：连接体、310：输入装置、311：栅极绝缘层、312：绝缘层、313：绝缘层、314：绝缘层、315：绝缘层、317：粘合层、318：粘合层、319：连接体、330：衬底、331：电极、332：电极、333：电极、334：电极、341：布线、342：布线、350：FPC、351：IC、356：导电层、356a：导电层、356b：导电层、357a：导电层、357b：导电层、358：导电层、361：衬底、363：粘合层、365：绝缘层、367：绝缘层、370：显示装置、371：衬底、374：IC、387：交叉部、390：圆偏振片、391：绝缘层、392：绝缘层、395：绝缘层、396：粘合层、400：显示装置、401：衬底、401a：衬底、410：晶体管、411：导电层、412：低电阻区域、413：绝缘层、414：绝缘层、419：元件分离区域、420：晶体管、421：半导体层、422：金属氧化物层、423：绝缘层、424：导电层、425：导电层、426：绝缘层、427：导电层、428：绝缘层、430：晶体管、431：绝缘层、432：绝缘层、440：电容器、441：导电层、442：导电层、443：绝缘层、451：导电层、452：导电层、453：导电层、461：绝缘层、462：绝缘层、463：绝缘层、464：绝缘层、465：绝缘层、471：插头、471a：导电层、471b：导电层、472：插头、473：插头、474：插头、480：显示模块、481：显示部、482：电路部、483：像素电路部、483a：像素电路、484：像素部、484a：像素、485：端子部、486：布线部、490：FPC、492：绝缘层、7000：显示部、7100：电视装置、7101：外壳、7103：支架、7111：遥控操作机、7200：笔记本型个人计算机、7211：外壳、7212：键盘、7213：指向装置、7214：外部连接端口、7300：数字标牌、7301：外壳、7303：扬声器、7311：信息终端设备、7400：数字标牌、7401：柱、7411：信息终端设备、8000：照相机、8001：外壳、8002：显示部、8003：操作按钮、8004：快门按钮、8006：镜头、8100：取景器、8101：外壳、8102：显示部、8103：按钮、8200：头戴显示器、8201：安装部、8202：透镜、8203：主体、8204：显示部、8205：电缆、8206：电池、8300：头戴显示器、8301：外壳、8302：显示部、8304：固定工具、8305：透镜、9000：外壳、9001：显示部、9003：扬声器、9005：操作键、9006：连接端子、9007：传感器、9008：麦克风、9050：图标、9051：信息、9052：信息、9053：信息、9054：信息、9055：铰链、9101：便携式信息终端、9102：便携式信息终端、9200：便携式信息终端、9201：便携式信息终端
