TWI764845B

TWI764845B - 顯示裝置、顯示模組及電子裝置

Info

Publication number: TWI764845B
Application number: TW110138936A
Authority: TW
Inventors: 豊高耕平; 高橋圭; 宍戶英明; 楠紘慈
Original assignee: 日商半導體能源研究所股份有限公司
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2016-12-15
Publication date: 2022-05-11
Also published as: JP7140937B1; JP7719930B2; KR20240007713A; JP7082252B1; JP7298040B2; JP2022093386A; CN115842026A; JP2018081293A; CN112635494A; US12396263B2; US20170186777A1; JP7402373B2; JP7079387B1; JP2025146914A; KR102678904B1; CN108475698A; US20250311433A1; CN115642160A; CN112635494B; US20210343755A1

Abstract

本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種與掃描線連接的電晶體的閘極電容小的新穎結構的顯示裝置等。或者，提供一種掃描線的電阻低的新穎結構的顯示裝置等。或者，提供一種能夠以高清晰度配置像素的新穎結構的顯示裝置等。或者，提供一種製造成本的上升得到抑制的新穎結構的顯示裝置等。在包括與掃描線連接的第一閘極電極以及第二閘極電極的電晶體中，第一閘極電極由低電阻金屬材料構成，第二閘極電極由能夠減少氧化物半導體層中的氧缺陷的金屬氧化物材料構成。第一閘極電極與掃描線連接，第二閘極電極與被供應恆定電位的佈線連接。

Description

顯示裝置、顯示模組及電子裝置

本發明的一個實施方式係關於一種設置有包括氧化物半導體的電晶體的顯示裝置。

注意，本發明的一個實施方式不侷限於上述技術領域。本說明書等所公開的發明的一個實施方式的技術領域係關於一種物體、方法或製造方法。此外，本發明係關於一種製程(process)、機器(machine)、產品(manufacture)或組合物(composition of matter)。本發明的一個實施方式尤其係關於一種半導體裝置、顯示裝置、發光裝置、蓄電裝置、記憶體裝置、其驅動方法或其製造方法。

藉由利用形成在具有絕緣表面的基板上的半導體層來構成電晶體(也稱為場效應電晶體(FET)或薄膜電晶體(TFT))的技術受到關注。該電晶體被廣泛地應用於如集成電路(IC)及影像顯示裝置(顯示裝置)等電子裝置。作為可以應用於電晶體的半導體層，以矽為代表的半導體材料被周知。另外，作為其他材料，氧化物半導體受到關注。

例如，已公開了一種電晶體的製造技術，其中作為氧化物半導體使用包含In、Zn、Ga、Sn等的非晶氧化物(參照專利文獻1)。另外，也公開了一種電晶體的製造技術，該電晶體具有自對準的頂閘極結構且包括氧化物層(參照專利文獻2)。另外，也公開了一種電晶體的製造技術，該電晶體為了提高場效移動率具有由上下的閘極電極的電場電性上包圍其中形成通道的氧化物層的結構(參照專利文獻3)。

此外，已公開了一種電晶體的製造技術，其中將藉由加熱釋放氧的絕緣層用作其中形成通道的氧化物半導體層的基底絕緣層，來降低該氧化物半導體層的氧缺陷，從而電性上的可靠性得到提高，例如，該電晶體的臨界電壓的漂移量小(參照專利文獻4)。

[專利文獻1]日本專利申請公開第2006-165529號公報

[專利文獻2]日本專利申請公開第2009-278115號公報

[專利文獻3]日本專利申請公開第2014-241404號公報

[專利文獻4]日本專利申請公開第2012-009836號公報

包括氧化物層的電晶體被期待應用於顯示裝置。電晶體被要求高場效移動率及高可靠性。為了實現高場效移動率，採用具有由閘極電極的電場電性上包圍其中形成通道的氧化物層的結構的電晶體是有效的。但是，在利用掃描線的信號驅動具有由閘極電極的電場電性上包圍其中形成通道的氧化物層的結構的電晶體的情況下，有該電晶體的閘極電容過大的問題。

為了減小閘極電容，採用單閘極結構而不使用由閘極電極包圍氧化物層的結構是有效的。但是，在為了實現高可靠性採用如氧化物層等藉由加熱釋放氧的閘極電極作為頂閘極的情況下，有與採用由金屬構成的閘極電極時相比閘極電極的電阻升高，亦即掃描線的電阻升高的問題。

由於將藉由加熱釋放氧的閘極電極用作頂閘極的結構對提高電晶體的可靠性是很有效的，所以為了在利用該結構的同時降低掃描線的電阻，作為底閘極採用由金屬構成的閘極電極並且利用底閘極一側的金屬佈線形成掃描線的結構是有效的。但是，用來連接頂閘極和底閘極的開口要形成在如像素區域等很小的區域中，其配置很困難，所以有高解析度顯示裝置的實現困難的問題。此外，可以考慮在藉由加熱釋放氧的閘極電極上層疊金屬佈線來降低掃描線的電阻的結構，但是有因工程增加導致製造成本上升的問題。

鑒於上述問題，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種與掃描線連接的電晶體的閘極電容小的新穎結構的顯示裝置等。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種掃描線的電阻低的新穎結構的顯示裝置等。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種能夠以高清晰度配置像素的新穎結構的顯示裝置等。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種製造成本的上升得到抑制的新穎結構的顯示裝置等。

注意，本發明的一個實施方式的目的不侷限於上述目的。上述目的並不妨礙其他目的的存在。另外，其他目的是上面沒有提到而將在下面的記載中進行說明的目的。所屬技術領域的通常知識者可以從說明書或圖式等的記載中導出並適當抽出該上面沒有提到的目的。另外，本發明的一個實施方式實現上述目的及/或其他目的中的至少一個目的。

本發明的一個實施方式是一種顯示裝置，包括第一電晶體、第二電晶體、第一佈線及第二佈線，其中第一電晶體包括第一閘極電極、第二閘極電極及第一半導體層，第二電晶體包括第一閘極電極、第二閘極電極及第二半導體層，第一佈線具有傳送控制第一電晶體及第二電晶體的導通狀態的信號的功能，第二佈線具有傳送恆定電壓的功能，第一電晶體的第一閘極電極及第二電晶體的第一閘極電極與第一佈線電連接，第一電晶體的第二閘極電極及第二電晶體的第二閘極電極與第二佈線電連接，第一半導體層及第二半導體層包含氧化物半導體，第一電晶體的第一閘極電極及第二電晶體的第一閘極電極包含金屬材料，並且第一電晶體的第二閘極電極及第二電晶體的第二閘極電極包含金屬氧化物材料。

本發明的一個實施方式是一種顯示裝置，包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第一佈線及第二佈線，其中第一電晶體包括第一閘極電極、第二閘極電極及第一半導體層，第二電晶體包括第一閘極電極、第二閘極電極及第二半導體層，第三電晶體包括第一閘極電極、第二閘極電極及第三半導體層，第一佈線具有傳送控制第一電晶體及第二電晶體的導通狀態的信號的功能，第二佈線具有傳送恆定電壓的功能，第一電晶體的第一閘極電極及第二電晶體的第一閘極電極與第一佈線電連接，第一電晶體的第二閘極電極及第二電晶體的第二閘極電極與第二佈線電連接，第三電晶體的第一閘極電極與第三電晶體的第二閘極電極彼此電連接，第一半導體層、第二半導體層及第三半導體層包含氧化物半導體，第一電晶體的第一閘極電極、第二電晶體的第一閘極電極及第三電晶體的第一閘極電極包含金屬材料，並且第一電晶體的第二閘極電極、第二電晶體的第二閘極電極及第三電晶體的第二閘極電極包含金屬氧化物材料。

本發明的一個實施方式是一種顯示裝置，包括第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、電容元件、發光元件、第一佈線及第二佈線，其中第一電晶體包括第一閘極電極、第二閘極電極及第一半導體層，第二電晶體包括第一閘極電極、第二閘極電極及第二半導體層，第三電晶體包括第一閘極電極、第二閘極電極及第三半導體層，第一佈線具有傳送控制第一電晶體及第二電晶體的導通狀態的信號的功能，第二佈線具有傳送恆定電壓的功能，第一電晶體的第一閘極電極及第二電晶體的第一閘極電極與第一佈線電連接，第一電晶體的第二閘極電極及第二電晶體的第二閘極電極與第二佈線電連接，第一電晶體的源極和汲極中的一個與第三電晶體的第一閘極電極、電容元件的一個電極及第三電晶體的第二閘極電極電連接，第二電晶體的源極和汲極中的一個與第三電晶體的源極和汲極中的一個、電容元件的另一個電極及發光元件的一個電極電連接，第一半導體層、第二半導體層及第三半導體層包含氧化物半導體，第一電晶體的第一閘極電極、第二電晶體的第一閘極電極及第三電晶體的第一閘極電極包含金屬材料，並且第一電晶體的第二閘極電極、第二電晶體的第二閘極電極及第三電晶體的第二閘極電極包含金屬氧化物材料。

本發明的一個實施方式是一種顯示裝置，包括與第一佈線及第二佈線電連接的像素，其中像素包括第一電晶體及第二電晶體，第一電晶體包括第一閘極電極、第二閘極電極及第一半導體層，第二電晶體包括第一閘極電極、第二閘極電極及第二半導體層，第一佈線具有傳送控制第一電晶體及第二電晶體的導通狀態的信號的功能，第二佈線具有傳送恆定電壓的功能，第一電晶體的第一閘極電極及第二電晶體的第一閘極電極與第一佈線電連接，第一電晶體的第二閘極電極及第二電晶體的第二閘極電極與第二佈線電連接，第一半導體層及第二半導體層包含氧化物半導體，第一電晶體的第一閘極電極及第二電晶體的第一閘極電極包含金屬材料，並且第一電晶體的第二閘極電極及第二電晶體的第二閘極電極包含金屬氧化物材料。

在本發明的一個實施方式的顯示裝置中，較佳的是，氧化物半導體包含氧、In、Zn以及M(M為Al、Ga、Y或Sn)。

在本發明的一個實施方式的顯示裝置中，較佳的是，氧化物半導體具有結晶部，並且結晶部具有c軸配向性。

在本發明的一個實施方式的顯示裝置中，較佳的是，金屬氧化物材料包含氧、In、Zn以及M(M為Al、Ga、Y或Sn)且具有比氧化物半導體高的載子密度。

另外，本發明的其他方式記載於下面所述的實施方式中的說明及圖式中。

本發明的一個實施方式可以提供一種與掃描線連接的電晶體的閘極電容小的新穎結構的顯示裝置等。另外，本發明的一個實施方式可以提供一種掃描線的電阻低的新穎結構的顯示裝置等。另外，本發明的一個實施方式可以提供一種能夠以高清晰度配置像素的新穎結構的顯示裝置等。另外，本發明的一個實施方式可以提供一種製造成本的上升得到抑制的新穎結構的顯示裝置等。

注意，本發明的一個實施方式的效果不限定於以上列舉的效果。以上列舉的效果並不妨礙其他效果的存在。另外，其他效果是在下文記載中說明的、本部分中未說明的效果。所屬技術領域的通常知識者可以從說明書或圖式等的記載導出並適當地抽出該在本部分中未說明的效果。另外，本發明的一個實施方式具有以上列舉的效果和/或其他效果中的至少一個效果。因此，本發明的一個實施方式有時根據情況而不具有以上列舉的效果。

GL:掃描線

SL:信號線

V0:佈線

ANODE:電流供應線

M1:電晶體

M2:電晶體

M3:電晶體

C1:電容元件

EL:發光元件

CATHODE:公共佈線

100:電晶體

102:基板

104:絕緣層

106:導電層

108:氧化物半導體層

110:絕緣層

112:氧化物半導體層

116:絕緣層

108i:通道區域

108s:源極區域

108d:汲極區域

141a:開口

141b:開口

120a:導電層

120b:導電層

151:導電層

152:導電層

153:絕緣層

161:氧化物半導體層

162:氧化物半導體層

163:氧化物半導體層

164:絕緣層

171:氧化物半導體層

172:氧化物半導體層

173:氧化物半導體層

174:絕緣層

181:導電層

182:導電層

183:導電層

184:導電層

185:導電層

186:絕緣層

187:絕緣層

190:開口

191:導電層

192:導電層

193:絕緣層

198:發光層

199:隔壁層

10:顯示裝置

11:像素部

12:掃描線驅動電路

13:信號線驅動電路

15:端子

16a:佈線

16b:佈線

22:區域

24:區域

M4:電晶體

M5:電晶體

M6:電晶體

M7:電晶體

M8:電晶體

M9:電晶體

M10:電晶體

M11:電晶體

C2:電容元件

C3:電容元件

C4:電容元件

C5:電容元件

GL1:掃描線

GL2:掃描線

GL3:掃描線

GL4:掃描線

V1:佈線

V2:佈線

201:基板

202:基板

211:絕緣層

212:絕緣層

213:絕緣層

214:絕緣層

215:間隔物

216:絕緣層

217:絕緣層

218:絕緣層

220:黏合層

221:絕緣層

222:EL層

223:電極

224:光學調整層

225:像素電極

230a:結構物

230b:結構物

231:遮光層

232:彩色層

242:FPC

243:連接層

244:IC

250:空間

251:電晶體

252:電晶體

253:電容元件

254:發光元件

255:電晶體

260:密封劑

261:黏合層

262:黏合層

271:半導體層

272:導電層

273:導電層

274:導電層

275:導電層

276:絕緣層

291:導電層

292:導電層

293:導電層

294:絕緣層

295:黏合層

296:基板

297:FPC

298:連接層

299:端子部

301:形成用基板

303:剝離層

305:被剝離層

307:黏合層

321:形成用基板

323:剝離層

325:被剝離層

331:基板

333:黏合層

341:基板

343:黏合層

351:區域

7000:顯示部

7001:顯示部

7100:行動電話機

7101:外殼

7103:操作按鈕

7104:外部連接埠

7105:揚聲器

7106:麥克風

7107:照相機

7110:行動電話機

7200:可攜式資訊終端

7201:外殼

7202:操作按鈕

7203:資訊

7210:可攜式資訊終端

7300:電視機

7301:外殼

7303:支架

7311:遙控器

7400:照明設備

7401:底座

7403:操作開關

7411:發光部

7500:可攜式資訊終端

7501:外殼

7502:構件

7503:操作按鈕

7600:可攜式資訊終端

7601:外殼

7602:鉸鏈

7650:可攜式資訊終端

7651:非顯示部

7700:可攜式資訊終端

7701:外殼

7703a:按鈕

7703b:按鈕

7704a:揚聲器

7704b:揚聲器

7705:外部連接埠

7706:麥克風

7709:電池

7800:可攜式資訊終端

7801:錶帶

7802:輸入輸出端子

7803:操作按鈕

7804:圖示

7805:電池

7900:汽車

7901:車體

7902:車輪

7903:前擋風玻璃

7904:燈

7905:霧燈

7910:顯示部

7911:顯示部

7912:顯示部

7913:顯示部

7914:顯示部

7915:顯示部

7916:顯示部

7917:顯示部

8000:外殼

8001:顯示部

8003:揚聲器

8101:外殼

8102:外殼

8103:顯示部

8104:顯示部

8105:麥克風

8106:揚聲器

8107:操作鍵

8108:觸控筆

8111:外殼

8112:顯示部

8113:鍵盤

8114:指向裝置

8200:頭戴顯示器

8201:安裝部

8202:透鏡

8203:主體

8204:顯示部

8205:電纜

8206:電池

8300:頭戴顯示器

8301:外殼

8302:顯示部

8303:操作按鈕

8304:固定工具

8305:透鏡

8306:刻度盤

8400:照相機

8401:外殼

8402:顯示部

8403:操作按鈕

8404:快門按鈕

8406:鏡頭

8500:取景器

8501:外殼

8502:顯示部

8503:按鈕

在圖式中：

圖1A和圖1B是根據實施方式的顯示裝置的電路圖及時序圖；

圖2A至圖2C是根據實施方式的顯示裝置的俯視圖及剖面圖；

圖3是根據實施方式的顯示裝置的俯視圖；

圖4是根據實施方式的顯示裝置的透視圖；

圖5A和圖5B是根據實施方式的顯示裝置的剖面圖；

圖6A和圖6B是根據實施方式的顯示裝置的俯視圖；

圖7A和圖7B是根據實施方式的顯示裝置的電路圖；

圖8A至圖8C是根據實施方式的顯示裝置的電路圖；

圖9是根據實施方式的顯示裝置的結構例子；

圖10是根據實施方式的顯示裝置的結構例子；

圖11是根據實施方式的顯示裝置的結構例子；

圖12是根據實施方式的觸控面板的結構例子；

圖13A至圖13D是說明根據實施方式的顯示裝置的製造方法的圖；

圖14A至圖14D是說明根據實施方式的顯示裝置的製造方法的圖；

圖15A至圖15D是說明根據實施方式的顯示裝置的製造方法的圖；

圖16A和圖16B是說明根據實施方式的顯示裝置的製造方法的圖；

圖17A至圖17C是說明根據實施方式的顯示裝置的製造方法的圖；

圖18A至圖18F是根據實施方式的電子裝置；

圖19A至圖19I是根據實施方式的電子裝置；

圖20A至圖20F是根據實施方式的電子裝置；

圖21A至圖21E是根據實施方式的電子裝置；

圖22A至圖22C是根據實施方式的電子裝置；

圖23是說明將氧化物半導體膜用於通道區域的電晶體中的能帶的圖；

圖24A和圖24B是根據實施方式的顯示裝置的電路圖；

圖25A和圖25B是根據實施方式的顯示裝置的電路圖；

圖26A和圖26B是根據實施例的方塊圖及電路圖；

圖27是根據實施例的俯視圖。

以下參照圖式對實施方式進行詳細的說明。注意，本發明不侷限於以下的說明，所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內容在不脫離本發明的精神及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅侷限在以下所示的實施方式所記載的內容中。

另外，在下面說明的發明結構中，在不同的圖式中共同使用相同的元件符號來表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反復說明。此外，當表示具有相同功能的部分時有時使用相同的陰影線，而不特別附加元件符號。

另外，在本說明書所說明的各個圖式中，有時為了容易理解，誇大表示各組件的大小、層的厚度或區域。因此，本發明並不一定限定於圖式中的尺寸。

在本說明書等中使用的“第一”、“第二”等序數詞是為了避免組件的混淆而附記的，而不是為了在數目方面上進行限定的。

電晶體是半導體元件的一種，可以進行電流或電壓的放大、控制導通或非導通的切換工作等。本說明書中的電晶體包括IGFET(Insulated Gate Field Effect Transistor：絕緣閘場效電晶體)和薄膜電晶體(TFT：Thin Film Transistor)。

另外，在使用極性不同的電晶體的情況或在電路工作中在電流方向變化的情況等下，“源極”及“汲極”的功能有時被互相調換。因此，在本說明書中，“源極”和“汲極”可以被互相調換。

實施方式1

在本實施方式中，說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的結構例子。

[電路圖的結構例子]

圖1A是顯示裝置所包括的像素的電路圖。

像素PIX包括電晶體M1、電晶體M2、電晶體M3、電容元件C1及發光元件EL。像素PIX與掃描線GL、信號線SL、電流供應線ANODE、佈線V0及公共佈線CATHODE連接。像素PIX相當於進行彩色顯示的像素所包括的子像素。另外，雖然對電晶體M1至M3為n通道型電晶體的情況進行說明，但是也可以使用p通道型電晶體。

掃描線GL是對像素供應掃描信號的佈線。掃描信號是控制被供應該信號的電晶體的導通狀態的信號。信號線SL是對像素供應與影像資料相對應的信號的佈線。電流供應線ANODE及公共佈線CATHODE是用來使電流流過發光元件EL的佈線。佈線V0是被供應恆定電壓的佈線。

電晶體M1及電晶體M2具有在半導體層的上下設置有閘極電極的結構。將位於半導體層的下方的由金屬材料構成的閘極電極稱為第一閘極電極(也稱為底閘極電極)。將位於半導體層的上方的由金屬氧化物材料構成的閘極電極稱為第二閘極電極(也稱為頂閘極電極)。關於可以用於電晶體M1及M2的電晶體的結構例子，後面進行說明。另外，在圖1A中，對電晶體M3具有與電晶體M1及M2相同的結構的情況進行說明，但是不侷限於此。此外，金屬氧化物材料是包含金屬元素及氧的材料。

電晶體M1的第一閘極電極與掃描線GL連接。電晶體M1的第二閘極電極與佈線V0連接。電晶體M1的源極和汲極中的一個與信號線SL連接。電晶體M1的源極和汲極中的另一個與電晶體M3的第一閘極電極、第二閘極電極以及電容元件C1的一個電極連接。

電晶體M2的第一閘極電極與掃描線GL連接。電晶體M2的第二閘極電極與佈線V0連接。電晶體 M2的源極和汲極中的一個與佈線V0連接。電晶體M2的源極和汲極中的另一個與電晶體M3的源極和汲極中的一個、電容元件C1的另一個電極及發光元件EL的一個電極連接。

電晶體M3的第一閘極電極與電晶體M1的源極和汲極中的另一個、電晶體M3的第二閘極電極及電容元件C1的一個電極連接。電晶體M3的源極和汲極中的一個與電晶體M2的源極和汲極中的另一個、電容元件C1的另一個電極及發光元件EL的一個電極連接。電晶體M3的源極和汲極中的另一個與電流供應線ANODE連接。

電容元件C1的一個電極與電晶體M1的源極和汲極中的另一個、電晶體M3的第一閘極電極及電晶體M3的第二閘極電極連接。電容元件C1的另一個電極與電晶體M2的源極和汲極中的另一個、電晶體M3的源極和汲極中的一個及發光元件EL的一個電極連接。

發光元件EL的一個電極與電晶體M2的源極和汲極中的另一個、電晶體M3的源極和汲極中的一個及電容元件C1的另一個電極連接。發光元件EL的另一個電極與公共佈線CATHODE連接。

與電晶體M1的第一閘極電極及電晶體M2的第一閘極電極連接的掃描線GL由半導體層的下方的金屬材料形成。掃描線GL不藉由開口與電晶體M1的第一閘極電極及電晶體M2的第一閘極電極連接。與電晶體M1 的第二閘極電極及電晶體M2的第二閘極電極連接的佈線V0由構成電晶體M1及M2的上層的導電層的金屬材料形成。佈線V0藉由開口與電晶體M1的第二閘極電極及電晶體M2的第二閘極電極連接。

接著，圖1B示出說明圖1A的電路的簡單工作的時序圖。圖1B示出第n行的掃描線GL(n)的一個掃描選擇期間(P_SCAN)，並示出該P_SCAN中的佈線V0的電壓及信號線SL的影像信號的狀態。

如圖1B所示，在P_SCAN中，信號線SL的影像信號從第n-1行的信號DATA(n-1)轉換為第n行的信號DATA(n)。在此期間中，佈線V0的電壓為恆定電壓V₀。

在上述結構中，電晶體M1及M2具有第一閘極電極和第二閘極電極不連接的結構。藉由採用該結構，與閘極電極彼此連接的情況相比，可以將掃描線GL與電晶體之間的閘極電容抑制到只在掃描線GL與第一閘極電極之間形成的。由於佈線V0被供應恆定電壓，所以佈線V0與電晶體M1及M2之間的閘極電容不成問題。因此，與閘極電極彼此連接的情況相比，上述結構可以降低掃描線GL與電晶體之間的閘極電容。此外，當控制供應給佈線V0的恆定電壓V₀時，還有能夠調整電晶體M1和M2的臨界電壓的效果。

另外，在上述結構中，電晶體M1及M2可以具有在與第一閘極電極相同的層中配置由金屬材料構成的掃描線GL的結構。因此，即使使用由金屬材料構成的導電層形成第一閘極電極且使用由氧化物半導體等金屬氧化物材料構成的導電層形成第二閘極電極，也可以避免掃描線GL的電阻上升等的問題。此外，可以省略為了降低掃描線GL的電阻而設置的多餘的由金屬材料構成的佈線，從而可以降低製造成本。

另外，在上述結構中，可以使用由金屬材料構成的導電層形成第一閘極電極且使用由氧化物半導體等金屬氧化物材料構成的導電層形成第二閘極電極。因此，可以將藉由加熱釋放氧的閘極電極用作第二閘極電極來提高電晶體的可靠性。此外，由於在電晶體M1及M2中第一閘極電極和第二閘極電極不連接，所以可以採用不在如像素區域等很小的區域中閘極電極彼此連接的結構，從而可以實現高解析度顯示裝置。

[電晶體的結構例子]

在此，參照圖2A至圖2C說明能夠用於電晶體M1及M2的電晶體的結構例子。

圖2A至圖2C示出包括電晶體的半導體裝置的一個例子。圖2A至圖2C所示的電晶體具有在半導體層的上下設置有閘極電極的結構。

圖2A是電晶體100的俯視圖，圖2B是沿著圖2A的點劃線X1-X2間的剖面圖，圖2C是沿著圖2A的點劃線Y1-Y2間的剖面圖。為了明確起見，在圖2A中，省略絕緣體110等組件。有時在後面的電晶體的俯視圖中，與圖2A同樣地省略組件的一部分。此外，有時將點劃線X1-X2方向稱為通道長度(L)方向，將點劃線Y1-Y2方向稱為通道寬度(W)方向。

圖2A至圖2C所示的電晶體100包括：形成在基板102上的導電層106；導電層106上的絕緣層104；絕緣層104上的氧化物半導體層108；氧化物半導體層108上的絕緣層110；絕緣層110上的氧化物半導體層112；絕緣層104、氧化物半導體層108及氧化物半導體層112上的絕緣層116。氧化物半導體層108具有與絕緣層110接觸的通道區域108i、與絕緣層116接觸的源極區域108s以及與絕緣層116接觸的汲極區域108d。

電晶體100也可以包括藉由設置在絕緣層116中的開口141a與源極區域108s電連接的導電層120a以及藉由設置在絕緣層116中的開口141b與汲極區域108d電連接的導電層120b。

導電層106具有第一閘極電極的功能且由金屬材料構成。氧化物半導體層112具有第二閘極電極的功能且由金屬氧化物材料構成。絕緣層104具有第一閘極絕緣層的功能，絕緣層110具有第二閘極絕緣層的功能。

絕緣層116包含氮和氫中的一個或兩個。藉由採用絕緣層116包含氮和氫中的一個或兩個的結構，可以對氧化物半導體層108及氧化物半導體層112供應氮和氫中的一個或兩個。

作為絕緣層116，例如可以舉出氮化物絕緣層。作為該氮化物絕緣層，可以使用氮化矽、氮氧化矽、氮化鋁、氮氧化鋁等形成。包含在絕緣層116中的氫濃度較佳為1×10²²atoms/cm³以上。

氧化物半導體層112具有對絕緣層110供應氧的功能。當氧化物半導體層112具有對絕緣層110供應氧的功能時，可以使絕緣層110包含過量氧。當絕緣層110具有過量氧區域時，可以對氧化物半導體層108，明確而言，對通道區域108i供應該過量氧。因此，可以提供可靠性高的半導體裝置。

作為絕緣層110，可以形成氧化物絕緣層或氮化物絕緣層的單層或疊層。作為絕緣層110，例如可以使用氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽、氧化鋁、氧化鉿、氧化鎵或Ga-Zn氧化物等，並且以疊層或單層設置。

當形成在氧化物半導體層108上的絕緣層110包含過量氧時，可以只對通道區域108i選擇性地供應過量氧。或者，可以在對通道區域108i、源極區域108s及汲極區域108d供應過量氧之後，選擇性地提高源極區域108s及汲極區域108d的載子密度。

絕緣層110的厚度較佳為小於絕緣層104的厚度。如上所述，用作第二閘極電極的氧化物半導體層112被佈線V0設定為恆定電壓。當絕緣層110的厚度小時，可以利用第二閘極電極、第二閘極絕緣層和氧化物半導體層108在電晶體100中形成大容量的寄生電容。因此，可以抑制因靜電放電等導致的電晶體的絕緣擊穿。

氧化物半導體層112在對絕緣層110供應氧之後從絕緣層116被供應氮和氫中的一個或兩個，因此其載子密度得到提高。換言之，氧化物半導體層112還具有氧化物導電體(OC：Oxide Conductor)的功能。因此，氧化物半導體層112的載子密度高於氧化物半導體層108。

氧化物半導體層108所包括的源極區域108s、汲極區域108d以及氧化物半導體層112可以都包含形成氧缺陷的元素。作為上述形成氧缺陷的元素，典型地可以舉出氫、硼、碳、氮、氟、磷、硫、氯、稀有氣體等。作為稀有氣體元素的典型例子，有氦、氖、氬、氪以及氙等。

當對氧化物半導體層添加雜質元素時，氧化物半導體層中的金屬元素和氧的鍵合斷開，而形成氧缺陷。或者，當對氧化物半導體層添加雜質元素時，與氧化物半導體層中的金屬元素鍵合的氧與該雜質元素鍵合，氧從金屬元素脫離，而形成氧缺陷。其結果是，在氧化物半導體層中載子密度增高且導電率得到提高。

電晶體100較佳為具有絕緣層110的側端部和氧化物半導體層112的側端部對齊的區域。換言之，在電晶體100中，絕緣層110的上端部和氧化物半導體層112的下端部大致對齊。例如，藉由將氧化物半導體層112用作遮罩對絕緣層110進行加工，可以實現上述結構。

氧化物半導體層108及氧化物半導體層112使用In-M-Zn氧化物(M為Al、Ga、Y或Sn)等金屬氧化物形成。作為氧化物半導體層108及氧化物半導體層112也可以使用In-Ga氧化物、In-Zn氧化物。尤其是，當使用由相同構成元素形成的金屬氧化物形成氧化物半導體層108、氧化物半導體層112時，可以減少製造成本，所以是較佳的。

當氧化物半導體層108及氧化物半導體層112為In-M-Zn氧化物時，用來形成In-M-Zn氧化物膜的濺射靶材的金屬元素的原子數比較佳為滿足In

M及Zn

M。這樣的濺射靶材的金屬元素的原子數比較佳為In：M：Zn=1：1：1、In：M：Zn=1：1：1.2、In：M：Zn=2：1：1.5、In：M：Zn=2：1：2.3、In：M：Zn=2：1：3、In：M：Zn=3：1：2、In：M：Zn=4：2：4.1、In：M：Zn=5：1：7等。注意，所形成的氧化物半導體層108及氧化物半導體層112的原子數比有時分別在上述濺射靶材所包含的金屬元素的原子數比的±40%左右的範圍內變動。例如，在作為濺射靶材使用原子數比為In：Ga：Zn=4：2：4.1的濺射靶材時，有時所形成的氧化物半導體層的原子數比為In：Ga：Zn=4：2：3附近。

藉由作為通道區域108i使用雜質濃度低且缺陷態密度低的氧化物半導體層，可以製造具有更優良的電特性的電晶體。這裡，將雜質濃度低且缺陷態密度低(氧缺陷少)的狀態稱為“高純度本質”或“實質上高純度本質”。或者，將其稱為本質或實質上本質。因為高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體的載子發生源較少，所以有可能降低載子密度。因此，在該氧化物半導體層中形成通道區域的電晶體容易實現正臨界電壓的電特性(也稱為常關閉特性)。因為高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體層具有較低的缺陷態密度，所以有可能具有較低的陷阱態密度。高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體層可以得到關態電流顯著小的特性。因此，有時在該氧化物半導體層中形成通道區域的電晶體的電特性變動小，其可靠性高。

另一方面，源極區域108s、汲極區域108d及氧化物半導體層112與絕緣層116接觸。當源極區域108s、汲極區域108d及氧化物半導體層112與絕緣層116接觸時，源極區域108s、汲極區域108d及氧化物半導體層112被添加來自絕緣層116的氫和氮中的一個或兩個，因此載子密度增高。

接著，對氧化物半導體的載子密度進行說明。

作為給氧化物半導體層的載子密度帶來影響的因素，可以舉出氧化物半導體層中的氧缺陷(Vo)或氧化物半導體層中的雜質等。

當氧化物半導體層中的氧缺陷增多時，氫與該氧缺陷鍵合(也可以將該狀態稱為VoH)，而缺陷態密度增高。或者，當氧化物半導體層中的雜質增多時，起因於該雜質的增多，缺陷態密度也增高。由此，藉由控制氧化物半導體層中的缺陷態密度，可以控制氧化物半導體層的載子密度。

下面，對將氧化物半導體層用於通道區域的電晶體進行說明。

在以抑制電晶體的臨界電壓的負向漂移或減少電晶體的關態電流為目的的情況下，較佳為降低氧化物半導體層的載子密度。在以降低氧化物半導體層的載子密度為目的的情況下，可以降低氧化物半導體層中的雜質濃度以降低缺陷態密度。在本說明書等中，將雜質濃度低且缺陷態密度低的狀態稱為“高純度本質”或“實質上高純度本質”。高純度本質的氧化物半導體層的載子密度低於8×10¹⁵cm^-3，較佳為低於1×10¹¹cm^-3，更佳為低於1×10¹⁰cm^-3，且為1×10^-9cm^-3以上，即可。

另一方面，在以增大電晶體的通態電流或提高電晶體的場效移動率為目的的情況下，較佳為增加氧化物半導體層的載子密度。在以增加氧化物半導體層的載子密度為目的的情況下，可以稍微增加氧化物半導體層的雜質濃度，或者可以稍微增高氧化物半導體層的缺陷態密度。或者，較佳為縮小氧化物半導體層的能帶間隙。例如，在得到電晶體的Id-Vg特性的導通/截止比的範圍中，雜質濃度稍高或缺陷態密度稍高的氧化物半導體層可以被看作實質上本質。此外，因電子親和力大而能帶間隙小的熱激發電子(載子)密度增高的氧化物半導體層可以被看作實質上本質。另外，在使用電子親和力較大的氧化物半導體層的情況下，電晶體的臨界電壓更低。

上述載子密度增高的氧化物半導體層稍微被n型化。因此，也可以將載子密度增高的氧化物半導體層稱為“Slightly-n”。

實質上本質的氧化物半導體層的載子密度較佳為1×10⁵cm^-3以上且低於1×10¹⁸cm^-3，進一步較佳為1×10⁷cm^-3以上且1×10¹⁷cm^-3以下，進一步較佳為1×10⁹cm^-3以上且5×10¹⁶cm^-3以下，進一步較佳為1×10¹⁰cm^-3以上且1×10¹⁶cm^-3以下，進一步較佳為1×10¹¹cm^-3以上且1×10¹⁵cm^-3以下。

另外，藉由使用上述實質上本質的氧化物半導體層，有時電晶體的可靠性得到提高。在此，使用圖23說明將氧化物半導體層用於通道區域的電晶體的可靠性得到提高的理由。圖23是說明將氧化物半導體層用於通道區域的電晶體中的能帶的圖。

在圖23中，GE表示閘極電極，GI表示閘極絕緣膜，OS表示氧化物半導體層，SD表示源極電極或汲極電極。就是說，圖23是閘極電極、閘極絕緣膜、氧化物半導體層、與氧化物半導體層接觸的源極電極或汲極電極的能帶的一個例子。

在圖23中，作為閘極絕緣膜使用氧化矽膜，將In-Ga-Zn氧化物用於氧化物半導體層。有可能形成在氧化矽膜中的缺陷的遷移能階(εf)會形成在離閘極絕緣膜的導帶底有3.1eV左右的位置，並且，在閘極電壓(Vg)為30V時的氧化物半導體層與氧化矽膜的介面處的氧化矽膜的費米能階(Ef)會形成在離閘極絕緣膜的導帶低有3.6eV左右的位置。氧化矽膜的費米能階依賴於閘極電壓而變動。例如，藉由增大閘極電壓，氧化物半導體層與氧化矽膜的介面處的氧化矽膜的費米能階(Ef)變低。圖23中的白色圓圈表示電子(載子)，圖23中的X表示氧化矽膜中的缺陷能階。

如圖23所示，在被施加閘極電壓的狀態下，例如，在載子被熱激發時，載子被缺陷能階(圖式中的X)俘獲，缺陷能階的充電狀態從正(“+”)變為中性(“0”)。就是說，當氧化矽膜的費米能階(Ef)加上述熱激發的能階的值比缺陷的遷移能階(εf)高時，氧化矽膜中的缺陷能階的充電狀態從正變為中性，電晶體的臨界電壓向正方向變動。

當使用電子親和力不同的氧化物半導體層時，有時閘極絕緣膜與氧化物半導體層的介面的費米能階的形成深度不同。當使用電子親和力較大的氧化物半導體層時，在閘極絕緣膜與氧化物半導體層的介面附近閘極絕緣膜的導帶底相對提高。此時，有可能形成在閘極絕緣膜中的缺陷能階(圖23中的X)相對提高，因此閘極絕緣膜的費米能階與氧化物半導體層的費米能階之間的能量差變大。當該能量差變大時，被閘極絕緣膜俘獲的電荷變少，例如，有可能形成在上述氧化矽膜中的缺陷能階的充電狀態變化變少，而可以減少閘極偏壓熱(Gate Bias Temperature：也稱為GBT)壓力中的電晶體的臨界電壓的變動。

以上是對氧化物半導體層的載子密度的說明。

如圖2C所示，氧化物半導體層108位於與被用作第一閘極電極的導電層106及被用作第二閘極電極的氧化物半導體層112的每一個相對的位置，且夾在兩個被用作閘極電極的導電層或氧化物半導體層之間。

藉由採用上述結構，可以利用被用作第一閘極電極的導電層106的由掃描信號產生的電場及被用作第二閘極電極的氧化物半導體層112的由恆定電壓產生的電場電性上包圍電晶體100所包括的氧化物半導體層108。

如圖1A所示，電晶體100具有對第一閘極電極供應控制電晶體100的導通狀態的掃描信號且對第二閘極電極供應恆定電壓的結構。因此，佈線V0被供應恆定電壓，所以佈線V0與電晶體M1及M2之間的閘極電容不成問題，與閘極電極彼此連接的情況相比，可以降低掃描線GL與電晶體之間的閘極電容。

此外，電晶體100具有藉由與第一閘極電極相同的層中設置的掃描線控制其導通狀態的結構。第一閘極電極包含金屬材料。該金屬材料的電阻值小於第二閘極電極的氧化物半導體層112等的金屬氧化物材料。因此，可以降低使用與導電層106相同的材料形成的掃描線的電阻。

另外，電晶體100包括被用作第二閘極電極的氧化物半導體層112作為如氧化物層那樣藉由加熱釋放氧的閘極電極。因此，電晶體100可以具有高可靠性。此外，如上所述，可以降低第一閘極電極的導電層106及位於與該導電層106相同的層中的掃描線的電阻，從而可以補充第二閘極電極的電阻上升等的缺點。此外，與為了降低第二閘極電極的氧化物半導體層的電阻層疊氧化物半導體層與金屬佈線來降低其電阻的情況相比，可以減少工程數量，由此可以降低製造成本。

另外，在電晶體100中沒有用來連接第一閘極電極與第二閘極電極的開口。因此，可以避免在如像素區域等很小的區域中配置開口的結構。由此，該電晶體100適用於高解析度顯示裝置。

[俯視圖的結構例子]

接著，圖3示出可用於圖1A的電路結構的除了發光元件等的結構之外的俯視圖的一個例子。另外，在圖4中，按每個層分別示出圖3的俯視圖中彼此位於上下的導電層及半導體層等，來描述這些構件藉由開口相互連接的結構。另外，圖5A是沿著圖3的點劃線P1-P2間的剖面圖，圖5B是沿著圖3的點劃線Q1-Q2間的剖面圖。另外，圖6A和圖6B是並排地示出圖3的俯視圖且包括發光元件等的結構的俯視圖。

圖3的俯視圖示出掃描線GL、信號線SL、佈線V0、電流供應線ANODE、電晶體M1、電晶體M2、電晶體M3及電容元件C1。在導電層和氧化物半導體層的層結構中，省略絕緣層等的圖示。

根據圖4及圖5可以理解圖3中的構成各佈線等的導電層及氧化物半導體層的層結構。在基板SUB上設置有被用作第一閘極電極的導電層151及導電層152。接著，隔著被用作第一閘極絕緣層的絕緣層153設置有氧化物半導體層161、氧化物半導體層162及氧化物半導體層163。接著，隔著被用作第二閘極絕緣層的絕緣層164設置有被用作第二閘極電極的氧化物半導體層171、氧化物半導體層172及氧化物半導體層173。接著，隔著絕緣層174設置有被用作電晶體的源極電極和汲極電極或者各種佈線的導電層181、導電層182、導電層183、導電層184及導電層185，其中絕緣層174選擇性地提高氧化物半導體層161、氧化物半導體層162和氧化物半導體層163以及氧化物半導體層171、氧化物半導體層172和氧化物半導體層173中的載子密度來提高導電性。接著，隔著被用作層間絕緣層的絕緣層186及絕緣層187設置有導電層191及導電層192。在導電層191及導電層192上設置有被用作層間絕緣層的絕緣層193。在絕緣層186、絕緣層187及絕緣層193中設置有到達導電層183的開口190。在開口190中後面形成像素電極，由此該開口190實現與其上設置的發光元件之間的連接。

另外，在圖3及圖4中，正方形內打叉號的部分表示形成在絕緣層中的開口。藉由該開口如圖4的箭頭所示那樣各層中的導電層及氧化物半導體層彼此連接。此外，圖4示出用作掃描線GL的導電層151、用作信號線SL的導電層191、用作佈線V0的導電層181以及用作電流供應線ANODE的導電層192。

根據圖3、圖4及圖5可知，電晶體M1及M2具有第一閘極電極和第二閘極電極不連接的結構。藉由採用該結構，與閘極電極彼此連接情況相比，可以將掃描線GL與電晶體M1及M2之間的閘極電容抑制到只在掃描線GL與第一閘極電極之間形成的。因此，與閘極電極彼此連接的情況相比，上述結構可以降低掃描線GL與電晶體之間的閘極電容。

另外，根據圖3、圖4及圖5可知，電晶體M1及M2可以具有在與第一閘極電極相同的層中配置由金屬材料構成的掃描線GL的結構。因此，即使使用由金屬材料構成的導電層形成第一閘極電極且使用由氧化物半導體等金屬氧化物材料構成的導電層形成第二閘極電極，也可以避免掃描線GL的電阻上升等的問題。此外，可以省略為了降低掃描線GL的電阻而設置的多餘的由金屬材料構成的佈線，從而可以降低製造成本。

另外，根據圖3、圖4及圖5可知，形成電容元件C1的兩個電極可以由導電層152和氧化物半導體層163構成。藉由減薄兩個電極之間的絕緣層153的厚度，可以實現大容量電容元件。

另外，圖6A是示出將圖3至圖5所示的像素用作三種顏色(例如，紅色(R)、綠色(G)、藍色(B))的子像素時的2×3個像素的俯視圖。圖6A示出以第m行和第m+1行的2行且第n列、第n+1列和第n+2列的3列的方式配置的子像素(R1、R2、G1、G2、B1和B2)。另外，在圖6A中，除了圖3至圖5所示的開口190之外，還示出構成發光元件EL的發光層198及隔壁層199。另外，圖6A示出第m行的掃描線GL_m、第m+1行的掃描線GL_m+1、第n列的信號線SL_n、第n+1列的信號線SL_n+1、第n+2列的信號線SL_n+2、佈線V0以及電流供應線ANODE。

圖6B是示意性地示出圖6A所示的俯視圖的圖。在圖6B中，區域22是設置有發光層198及隔壁層199等的區域，區域24是設置有包括電晶體M1至M3等的電路的區域。如圖6A所示，開口190配置在區域24的中央附近。藉由將區域24與區域22錯開地配置，可以將開口190配置在區域22的端部。藉由採用該結構，可以與開口190的位置無關地配置發光區域。

[變形例子]

可用於本發明的一個實施方式的電路結構不侷限於圖1A所示的包括電晶體M1至M3的像素結構。例如，如圖7A所示，也可以採用包括兩個以下的電晶體的像素結構。

圖7A所示的像素結構包括電晶體M4、電晶體M5、電容元件C2及發光元件EL。也就是說，圖7A所示的像素結構相當於省略圖1A中的電晶體M2的電路結構。

還在圖7A所示的結構中，電晶體M4具有第一閘極電極和第二閘極電極不連接的結構。藉由採用該結構，與閘極電極彼此連接的情況相比，可以將掃描線GL與電晶體之間的閘極電容抑制到只在掃描線GL與第一閘極電極之間形成的。由於佈線V0被供應恆定電壓，所以佈線V0與電晶體M4之間的閘極電容不成問題。因此，與閘極電極彼此連接的情況相比，上述結構可以降低掃描線GL與電晶體之間的閘極電容。此外，當控制供應給佈線V0的恆定電壓時，還有能夠調整電晶體M4的臨界電壓的效果。

另外，在上述結構中，電晶體M4可以具有在與第一閘極電極相同的層中配置由金屬材料構成的掃描線GL的結構。因此，即使使用由金屬材料構成的導電層形成第一閘極電極且使用由氧化物半導體等金屬氧化物材料構成的導電層形成第二閘極電極，也可以避免掃描線GL的電阻上升等的問題。此外，可以省略為了降低掃描線GL的電阻而設置的多餘的由金屬材料構成的佈線，從而可以降低製造成本。

另外，在上述結構中，可以使用由金屬材料構成的導電層形成第一閘極電極且使用由氧化物半導體等金屬氧化物材料構成的導電層形成第二閘極電極。因此，可以將藉由加熱釋放氧的閘極電極用作第二閘極電極來提高電晶體的可靠性。此外，由於在電晶體M4中第一閘極電極和第二閘極電極不連接，所以可以採用不在如像素區域等很小的區域中閘極電極彼此連接的結構，從而可以實現高解析度顯示裝置。

可用於本發明的一個實施方式的電路結構不侷限於圖1A及圖7A所示的像素結構。例如，如圖7B所示，也可以採用包括四個以上的電晶體的像素結構。

圖7B所示的像素結構包括電晶體M6、電晶體M7、電晶體M8、電晶體M9、電晶體M10、電晶體M11、電容元件C3、電容元件C4、電容元件C5及發光元件EL。該像素結構根據信號線SL、電流供應線ANODE、佈線V0、公共佈線CATHODE、掃描線GL1至GL4、佈線V1及V2而工作。佈線V1及V2被供應恆定電壓。

還在圖7B所示的結構中，電晶體M6至M10具有第一閘極電極和第二閘極電極不連接的結構。藉由採用該結構，與閘極電極彼此連接的情況相比，可以將掃描線GL1至GL4與電晶體之間的閘極電容抑制到只在掃描線GL1至GL4與第一閘極電極之間形成的。由於佈線V0被供應恆定電壓，所以佈線V0與電晶體M6至M10之間的閘極電容不成問題。因此，與閘極電極彼此連接的情況相比，上述結構可以降低掃描線GL1至GL4與電晶體之間的閘極電容。此外，當控制供應給佈線V0的恆定電壓時，還有能夠調整電晶體M6至M10的臨界電壓的效果。

另外，在上述結構中，電晶體M6至M10可以具有在與第一閘極電極相同的層中配置由金屬材料構成的掃描線GL1至GL4的結構。因此，即使使用由金屬材料構成的導電層形成第一閘極電極且使用由氧化物半導體等金屬氧化物材料構成的導電層形成第二閘極電極，也可以避免掃描線GL1至GL4的電阻上升等的問題。此外，可以省略為了降低掃描線GL1至GL4的電阻而設置的多餘的由金屬材料構成的佈線，從而可以降低製造成本。

另外，在上述結構中，可以使用由金屬材料構成的導電層形成第一閘極電極且使用由氧化物半導體等金屬氧化物材料構成的導電層形成第二閘極電極。因此，可以將藉由加熱釋放氧的閘極電極用作第二閘極電極來提高電晶體的可靠性。此外，由於在電晶體M6至M10中第一閘極電極和第二閘極電極不連接，所以可以採用不在如像素區域等很小的區域中閘極電極彼此連接的結構，從而可以實現高解析度顯示裝置。

另外，雖然圖1A示出電晶體M3具有第一閘極電極和第二閘極電極彼此連接的結構，但是本發明的一個實施方式不侷限於該結構。例如，如圖8A所示，電晶體M3的第二閘極電極可以與佈線V0連接。

或者，如圖8B所示，例如可以省略電晶體 M3的第一閘極電極。或者，如圖8C所示，例如電晶體M3的第一閘極電極可以與電晶體M3的源極和汲極中的一個連接。

還在圖8A至圖8C所示的結構中，電晶體M1及M2具有第一閘極電極和第二閘極電極不連接的結構。藉由採用該結構，與閘極電極彼此連接的情況相比，可以將掃描線GL與電晶體之間的閘極電容抑制到只在掃描線GL與第一閘極電極之間形成的。由於佈線V0被供應恆定電壓，所以佈線V0與電晶體M1及M2之間的閘極電容不成問題。因此，與閘極電極彼此連接的情況相比，上述結構可以降低掃描線GL與電晶體之間的閘極電容。此外，當控制供應給佈線V0的恆定電壓時，還有能夠調整電晶體M1和M2的臨界電壓的效果。

另外，雖然圖1A示出電晶體M1及電晶體M2的第二閘極電極都與佈線V0連接的結構，但是本發明的一個實施方式不侷限於該結構。例如，如圖24A所示，可以採用電晶體M1的第二閘極電極與佈線V0連接並且電晶體M2的第二閘極電極與掃描線GL連接的結構。藉由採用該結構，可以提高電晶體M2的電流供應能力。

或者，如圖24B所示，例如可以採用電晶體M2的第二閘極電極與佈線V0連接並且電晶體M1的第二閘極電極與掃描線GL連接的結構。藉由採用該結構，可以提高電晶體M1的電流供應能力。

另外，在圖1A中，掃描線GL也可以為多個掃描線GL1和GL2。例如，如圖25A所示，可以採用電晶體M1的第一閘極電極與掃描線GL1連接並且電晶體M2的第一閘極電極與掃描線GL2連接的結構。

另外，在圖1A中，佈線V0也可以為多個佈線V0_1和V0_2。例如，如圖25B所示，可以採用電晶體M1的第二閘極電極與佈線V0_1連接並且電晶體M2的第二閘極電極與佈線V0_1連接的結構。

本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。

實施方式2

在本實施方式中，對本發明的一個實施方式的顯示裝置的剖面結構實例進行說明。

[顯示裝置的結構實例]

圖9示出下面進行說明的顯示裝置10的俯視示意圖。顯示裝置10包括像素部11、掃描線驅動電路12、信號線驅動電路13、端子部15、多個佈線16a及多個佈線16b等。

[剖面結構實例1]

圖10是顯示裝置10的剖面示意圖。圖10例如相當於沿著圖9的線A1-A2的剖面。

顯示裝置10具有由黏合層220貼合第一基板201與第二基板202的結構。

在第一基板201上設置有端子部15、佈線16b、構成信號線驅動電路13的電晶體255、構成像素部11的電晶體251、電晶體252、電容元件253及發光元件254等。另外，在第一基板201上設置有絕緣層211、絕緣層212、絕緣層213、絕緣層214以及間隔物215等。

在第二基板202的第一基板201一側設置有絕緣層221、遮光層231、彩色層232、結構物230a以及結構物230b等。

在絕緣層213上設置有發光元件254。發光元件254包括用作第一電極的像素電極225、EL層222以及第二電極223。另外，在像素電極225與EL層222之間設置有光學調整層224。絕緣層214以覆蓋像素電極225及光學調整層224的端部的方式設置。

電晶體251是被用作上述實施方式1的圖1A所說明的電晶體M1或M2的電晶體。電晶體252是被用作上述實施方式1的圖1A所說明的電晶體M3的電晶體。

電晶體251、252、255設置有用作第一閘極電極的導電層275、用作第二閘極電極的導電層272。也就是說，這些電晶體具有使用兩個閘極電極夾持形成通道的半導體的結構。導電層275相當於上述實施方式1的圖2所說明的用作第一閘極電極的導電層106。導電層272相當於上述實施方式1的圖2所說明的用作第二閘極電極的氧化物半導體層112。

當作為導電層275使用能夠釋放氧而修復氧缺損的電極時，可以實現電特性穩定的電晶體。

另外，在如電晶體252那樣與發光元件連接的電晶體中，較佳為將兩個閘極電極電連接在一起並對這些閘極電極供應相同信號。與其他電晶體相比，這種電晶體能夠提高場效移動率，而可以增大通態電流(on-state current)。其結果是，可以製造能夠高速工作的電路。

在圖10中，電容元件253由導電層274的一部分、絕緣層217的一部分和導電層273的一部分構成，但是，電容元件253也可以由導電層275的一部分、絕緣層211的一部分和半導體層271的一部分構成。

圖10示出發光元件254是頂部發射結構的發光元件的例子。來自發光元件254的光發射到第二基板202一側。藉由採用這種結構，可以在發光元件254的下側(第一基板201一側)配置電晶體、電容元件、電路、佈線等，由此可以提高像素部11的開口率。

在第二基板202的第一基板201一側的面上設置有與發光元件254重疊的彩色層232。另外，也可以在沒有設置彩色層232的部分中設置遮光層231。如圖10所示，遮光層231也可以設置在與信號線驅動電路13重疊的位置上。此外，也可以以覆蓋彩色層232及遮光層231的方式設置有透光性保護層。

在第二基板202的第一基板201一側，在俯視時，在由黏合層220圍繞的黏合層220的內側的區域中設置有結構物230a，而在黏合層220的外側的區域中設置有結構物230b。結構物230a及結構物230b具有在第二基板202的端部產生絕緣層221或第二基板202等的裂縫時抑制該裂縫的發展的功能。在圖10中示出作為結構物230a及結構物230b使用由與遮光層231相同的膜構成的層及由與彩色層232相同的膜構成的層的疊層結構。藉由使上述結構物具有兩層以上的疊層結構，可以進一步提高抑制裂縫的發展的效果。在此，示出夾著黏合層220配置結構物230a及結構物230b的結構，但是也可以配置兩者中的一個。另外，當不會產生裂縫(例如第二基板202等的剛性高)時，也可以不設置結構物230a及結構物230b。

間隔物215設置在絕緣層214上。間隔物215具有防止第一基板201與第二基板202之間的距離過短的間隙間隔物(gap spacer)的功能。另外，在間隔物215中，包括其側面的一部分與被形成面的角度較佳為45度以上且120度以下，更佳為60度以上且100度以下，進一步較佳為75度以上且90度以下的部分。藉由採用這種結構，可以在間隔物215的側面上容易形成EL層222的厚度薄的區域。因此，在相鄰的發光元件中可以抑制由於電流經過EL層222流過而會發光的現象。尤其是，在像素部11具有高解析度的情況下，相鄰的發光元件之間的距離小，由此將具有這種形狀的間隔物215設置在發光元件之間是有效的。在EL層222包括包含導電性高的材料的層等的情況下，這是特別有效的。

另外，間隔物215也可以具有防止在使用陰影遮罩形成EL層222或第二電極223等時該陰影遮罩對被形成面造成損傷的功能。

間隔物215較佳為以重疊於與掃描線交叉的佈線的方式設置。

圖10示出採用濾色片方式的顯示裝置10的例子。例如，可以利用作為彩色層232使用紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)中的任一彩色層的三個顏色的子像素呈現一個顏色。另外，當除了上述子像素以外還利用白色(W)或黃色(Y)的子像素時，可以提高顏色再現性，還可以減少功耗，所以是較佳的。

在發光元件254中，藉由組合彩色層232與利用光學調整層224的微腔結構，可以從顯示裝置10提取色純度高的光。光學調整層224的厚度根據各子像素的顏色而不同，即可。另外，有的子像素也可以不包括光學調整層。

此外，作為發光元件254所包括的EL層222，較佳為使用發射白色光的EL層。藉由採用這種發光元件254，不需要對各子像素分別設置EL層222，由此不僅能夠降低成本且提高生產率，並容易實現像素部11的高解析度化。另外，也可以對各子像素設置厚度不同的光學調整層。另外，可以對各子像素分別設置EL層222，此時也可以不設置光學調整層和彩色層中的一個或兩個。此外，在此情況下，也可以對各子像素的EL層222分別設置發光層，而不分別設置其他層。

在圖10中示出設置有與端子部15電連接的FPC242的例子。因此，也可以將圖10所示的顯示裝置10稱為顯示模組。也可以將沒有設置FPC等的顯示裝置稱為顯示面板。

端子部15藉由連接層243與FPC242電連接。

圖10示出端子部15具有包括佈線16b及由與像素電極225相同的導電膜構成的導電層的疊層結構的結構。如此，藉由使端子部15具有層疊多個導電層的結構，既可以減少電阻，又可以提高機械強度，所以是較佳的。

絕緣層211及絕緣層221較佳為使用水或氫等雜質不容易擴散的材料。就是說，可以將絕緣層211及絕緣層221用作障壁膜。藉由採用這種結構，即便作為第一基板201或第二基板202使用具有透濕性的材料，也能夠有效地抑制雜質從外部擴散到發光元件254等或電晶體等中，從而能夠實現可靠性高的顯示裝置。

圖10示出在第一基板201與第二基板202之間設置有空間250的中空密封結構。例如，空間250也可以填充有氮或稀有氣體等惰性氣體。另外，空間250也可以填充有液晶材料或油等流動材料。另外，也可以對空間250進行減壓。另外，密封方法不侷限於此，也可以進行利用樹脂等進行填充的固體密封。

[剖面結構實例2]

圖11示出適合於使像素部11、信號線驅動電路13彎曲而使用的情況的顯示裝置的結構實例。

圖11示出顯示裝置10的例子，其具有第一基板201與第二基板202被密封劑260貼合的固體密封結構。

在第一基板201上設置有黏合層261，在黏合層261上設置有絕緣層216，在絕緣層216上設置有電晶體及發光元件等。與絕緣層221同樣，絕緣層216可以使用水或氫等雜質不容易擴散的材料。

在第二基板202與絕緣層221之間設置有黏合層262。

如圖11所示，在絕緣層213中，與像素部11及信號線驅動電路13相比更靠近外側的部分設置有開口。例如，當絕緣層213使用樹脂材料時，較佳為設置圍繞像素部11及信號線驅動電路13等的開口。藉由採用這種結構，絕緣層213的與外部接觸的側面附近和與像素部11及信號線驅動電路13等重疊的部分不連續，由此可以抑制水或氫等雜質從外部經過絕緣層213擴散。

如圖11所示，藉由採用固體密封結構，容易使第一基板201與第二基板202之間保持一定距離。由此，第一基板201及第二基板202可以使用撓性基板。因此，可以使像素部11、掃描線驅動電路12及信號線驅動電路13的一部分或全部彎曲而使用。例如，藉由將顯示裝置10貼合到曲面或者折疊顯示裝置10的像素部等，可以實現各種方式的電子裝置。

[變形例子]

以下對包括觸控感測器的觸控面板的例子進行說明。

圖12示出對圖10所示的結構應用on-cell式觸控感測器的觸控面板的例子。

在第二基板202的外側的面上設置有導電層291及導電層292，以覆蓋這些導電層的方式設置有絕緣層294。在絕緣層294上設置有導電層293。導電層293藉由設置在絕緣層294中的開口與夾持導電層291的兩個導電層292電連接。絕緣層294與基板296藉由黏合層295貼合在一起。

在導電層291與導電層292之間形成的電容根據被檢測體的靠近而變化。由此可以檢測被檢測體的靠近或接觸。藉由將多個導電層291及多個導電層292配置為格子狀，可以取得位置資料。

第二基板202的靠近邊緣的區域設置有端子部299。端子部299藉由連接層298與FPC297電連接。

基板296也可以用於指頭或觸控筆等被檢測體直接接觸的基板。此時，較佳為在基板296上設置保護層(陶瓷塗層等)。作為保護層，例如可以使用氧化矽、氧化鋁、氧化釔、釔安定氧化鋯(YSZ)等無機絕緣材料。此外，基板296也可以使用強化玻璃。作為強化玻璃，可以使用藉由離子交換法或風冷強化法等施行物理或化學處理來對其表面施加壓應力的強化玻璃。藉由在強化玻璃的一個面設置觸控感測器，將與此相反的面例如設置在電子裝置的最外表面來用作觸摸面，可以減薄設備整體的厚度。

作為觸控感測器例如可以應用電容式觸控感測器。作為電容式，可以舉出表面型電容式、投影型電容式等。作為投影型電容式，可以舉出自電容式、互電容式等。較佳為使用互電容式，因為可以同時進行多點檢出。下面，說明應用投影型電容式觸控感測器的情況。

此外，不侷限於此，也可以使用能夠檢測指頭或觸控筆等被檢測體的靠近或接觸的各種感測器。

在此，示出在第二基板202的外側的面上形成有構成觸控感測器的佈線等的所謂的on-cell式觸控面板的結構，但是不侷限於此。例如，也可以應用外掛(out-cell)式觸控面板或in-cell式觸控面板。當採用on-cell式或in-cell式觸控面板，即使對顯示面板附加觸控面板的功能，也可以減少其厚度。

以上是對剖面結構實例的說明。

[各組件]

下面說明上述各組件。

[基板]

顯示裝置所包括的基板可以使用具有平坦面的材料。作為提取來自發光元件的光的一側的基板，使用使該光透過的材料。例如，可以使用玻璃、石英、陶瓷、藍寶石以及有機樹脂等的材料。

藉由使用厚度較薄的基板，可以實現顯示裝置的輕量化及薄型化。再者，藉由使用其厚度允許其具有撓性的基板，可以實現撓性顯示裝置。

作為玻璃，例如可以使用無鹼玻璃、鋇硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃等。

作為具有撓性以及對可見光具有透過性的材料，例如可以舉出如下材料：其厚度允許其具有撓性的玻璃、聚酯樹脂諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等、聚丙烯腈樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、聚醚碸(PES)樹脂、聚醯胺樹脂、環烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺-醯亞胺樹脂、聚氯乙烯樹脂或聚四氟乙烯(PTFE)樹脂等。尤其較佳為使用熱膨脹係數低的材料，例如較佳為使用聚醯胺-醯亞胺樹脂、聚醯亞胺樹脂以及PET等。另外，也可以使用將有機樹脂浸滲於玻璃纖維中的基板或將無機填料混合到有機樹脂中來降低熱膨脹係數的基板。由於使用這種材料的基板的重量輕，所以使用該基板的顯示裝置也可以實現輕量化。

作為不提取發光的一側的基板，也可以不具有透光性，所以除了上面例舉的基板之外還可以使用金屬基板等。由於金屬基板的導熱性高，容易將熱傳導到密封基板整體，因此能夠抑制顯示裝置的局部溫度上升，所以是較佳的。

對於構成金屬基板的材料沒有特別的限制，例如，較佳為使用鋁、銅、鎳等金屬、鋁合金或不鏽鋼等合金等。

此外，也可以使用使金屬基板的表面氧化或在其表面上形成絕緣膜等進行過絕緣處理的基板。例如，既可以採用旋塗法或浸漬法等塗佈法、電沉積法、蒸鍍法或濺射法等的方法形成絕緣膜，又可以藉由在氧氛圍下放置或加熱或者採用陽極氧化法等的方法，在基板的表面形成氧化膜。

還可以在撓性基板上層疊保護顯示裝置的表面免受損傷等的硬塗層(例如，氮化矽層等)、能夠分散按壓力的材料的層(例如，芳族聚醯胺樹脂層等)等。另外，為了抑制水分等導致發光元件的壽命降低等，也可以在撓性基板上層疊低透水性的絕緣膜。例如，可以使用氮化矽、氧氮化矽、氧化鋁、氮化鋁等無機絕緣材料。

作為基板也可以使用層疊多個層的基板。特別是，藉由採用包含玻璃層的結構，可以提高對水或氧的阻擋性而提供可靠性高的顯示裝置。例如，可以使用從離發光元件近的一側層疊有玻璃層、黏合層及有機樹脂層的基板。藉由設置這種有機樹脂層，可以抑制玻璃層的破裂或裂縫來提高機械強度。藉由將這種玻璃材料和有機樹脂的複合材料應用於基板，可以實現可靠性極高的撓性顯示裝置。

[電晶體]

顯示裝置所包括的電晶體包括：用作前閘極電極的導電層；用作背閘極電極的導電層；半導體層；用作源極電極的導電層；用作汲極電極的導電層；以及用作閘極絕緣層的絕緣層。

也就是說，本發明的一個實施方式的顯示裝置所包括的電晶體具有其通道的上方和下方設置有閘極電極的結構。

對用於電晶體的半導體材料的結晶性也沒有特別的限制，可以使用非晶半導體或具有結晶性的半導體(微晶半導體、多晶半導體、單晶半導體或其一部分具有結晶區域的半導體)。當使用具有結晶性的半導體時可以抑制電晶體的特性劣化，所以是較佳的。

另外，作為用於電晶體的半導體材料，例如可以將氧化物半導體用於半導體層。尤其較佳為使用其能帶間隙比矽寬的氧化物半導體。藉由使用能帶間隙比矽寬且載子密度比矽小的半導體材料，可以降低電晶體的關態電流(off-state current)，所以是較佳的。

例如，上述氧化物半導體較佳為至少包含銦(In)或鋅(Zn)。更佳為包含以In-M-Zn類氧化物(M是Al、Ti、Ga、Ge、Y、Zr、Sn、La、Ce或Hf等金屬)表示的氧化物。

尤其是，作為半導體層較佳為使用如下氧化物半導體層：具有多個結晶部，該結晶部的c軸朝向大致垂直於形成有半導體層的表面或半導體層的頂面的方向，並且在相鄰的結晶部間觀察不到晶界。

這種氧化物半導體因為不具有晶界，所以抑制使顯示面板彎曲時的應力導致在氧化物半導體層中產生裂縫的情況。因此，將這種氧化物半導體適用於將其彎曲而使用的撓性顯示裝置等。

另外，藉由作為半導體層使用這種結晶氧化物半導體，可以實現一種電特性變動得到抑制且可靠性高的電晶體。

另外，使用其能帶間隙比矽寬的氧化物半導體的電晶體由於其關態電流低，因此能夠長期間保持儲存於與電晶體串聯連接的電容元件中的電荷。藉由將這種電晶體用於像素，能夠在保持各顯示區域所顯示的影像灰階的同時，停止驅動電路。其結果是，可以實現功耗極小的顯示裝置。

[導電層]

作為可用於電晶體的閘極、源極及汲極和構成顯示裝置的各種佈線及電極等導電層的材料，可以舉出鋁、鈦、鉻、鎳、銅、釔、鋯、鉬、銀、鉭或鎢等金屬或者以上述金屬為主要成分的合金等。另外，可以以單層或疊層結構使用包含這些材料的膜。例如，可以舉出包含矽的鋁膜的單層結構、在鈦膜上層疊鋁膜的兩層結構、在鎢膜上層疊鋁膜的兩層結構、在銅-鎂-鋁合金膜上層疊銅膜的兩層結構、在鈦膜上層疊銅膜的兩層結構、在鎢膜上層疊銅膜的兩層結構、依次層疊鈦膜或氮化鈦膜、鋁膜或銅膜以及鈦膜或氮化鈦膜的三層結構、以及依次層疊鉬膜或氮化鉬膜、鋁膜或銅膜以及鉬膜或氮化鉬膜的三層結構等。另外，可以使用氧化銦、氧化錫或氧化鋅等氧化物。另外，藉由使用包含錳的銅，可以提高蝕刻時的形狀的控制性，所以是較佳的。

另外，作為能夠用於構成顯示裝置的各種佈線及電極等的導電層的透光性材料，可以使用氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加有鎵的氧化鋅等導電性氧化物或石墨烯。或者，可以使用金、銀、鉑、鎂、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀或鈦等金屬材料、包含該金屬材料的合金材料。或者，還可以使用該金屬材料的氮化物(例如，氮化鈦)等。另外，當使用金屬材料、合金材料(或者它們的氮化物)時，將其形成得薄到具有透光性，即可。此外，可以將上述材料的疊層膜用作導電層。例如，藉由使用銀和鎂的合金與銦錫氧化物的疊層膜等，可以提高導電性，所以是較佳的。

[絕緣層]

作為可用於各絕緣層、保護層、間隔物等的絕緣材料，例如可以使用丙烯酸樹脂或環氧樹脂等樹脂、矽酮等具有矽氧烷鍵的樹脂、無機絕緣材料如氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽或氧化鋁等。

另外，發光元件較佳為設置於一對透水性低的絕緣膜之間。由此，能夠抑制水等雜質侵入發光元件，從而能夠抑制裝置的可靠性下降。

作為透水性低的絕緣膜，可以舉出氮化矽膜、氮氧化矽膜等含有氮及矽的膜以及氮化鋁膜等含有氮及鋁的膜等。另外，也可以使用氧化矽膜、氧氮化矽膜以及氧化鋁膜等。

例如，將透水性低的絕緣膜的水蒸氣透過量設定為1×10^-5[g/(m²．day)]以下，較佳為1×10^-6[g/(m²．day)]以下，更佳為1×10^-7[g/(m²．day)]以下，進一步較佳為1×10^-8[g/(m²．day)]以下。

[黏合層、密封劑]

作為黏合層或密封劑，可以使用紫外線硬化型黏合劑等光硬化型黏合劑、反應硬化型黏合劑、熱固性黏合劑、厭氧黏合劑等各種硬化型黏合劑。作為這些黏合劑，可以舉出環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、酚醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、醯亞胺樹脂、PVC(聚氯乙烯)樹脂、PVB(聚乙烯醇縮丁醛)樹脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)樹脂等。尤其較佳為使用環氧樹脂等透濕性低的材料。另外，也可以使用兩液混合型樹脂。此外，也可以使用黏合薄片等。

另外，在上述樹脂中也可以包含乾燥劑。例如，可以使用鹼土金屬的氧化物(氧化鈣或氧化鋇等)那樣的藉由化學吸附吸附水分的物質。或者，也可以使用沸石或矽膠等藉由物理吸附來吸附水分的物質。當在樹脂中包含乾燥劑時，能夠抑制水分等雜質侵入功能元件，從而可以提高顯示面板的可靠性，所以是較佳的。

此外，藉由在上述樹脂中混合折射率高的填料或光散射構件，可以提高發光元件的光提取效率。例如，可以使用氧化鈦、氧化鋇、沸石、鋯等。

[發光元件]

作為發光元件，可以使用能夠進行自發光的元件，並且在其範疇內包括由電流或電壓控制亮度的元件。例如，可以使用發光二極體(LED)、有機EL元件以及無機EL元件等。

發光元件可以採用頂部發射結構、底部發射結構或雙面發射結構。作為提取光一側的電極使用透過可見光的導電膜。另外，作為不提取光一側的電極較佳為使用反射可見光的導電膜。

EL層至少包括發光層。作為發光層以外的層，EL層也可以還包括包含電洞注入性高的物質、電洞傳輸性高的物質、電洞阻擋材料、電子傳輸性高的物質、電子注入性高的物質或雙極性的物質(電子傳輸性及電洞傳輸性高的物質)等的層。

EL層可以使用低分子化合物或高分子化合物，還可以包含無機化合物。構成EL層的層分別可以藉由蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、轉印法、印刷法、噴墨法、塗佈法等方法形成。

當在陰極與陽極之間施加高於發光元件的臨界電壓的電壓時，電洞從陽極一側注入到EL層中，而電子從陰極一側注入到EL層中。被注入的電子和電洞在EL層中複合，由此，包含在EL層中的發光物質發光。

當作為發光元件使用白色發光的發光元件時，較佳為使EL層包含兩種以上的發光物質。例如藉由以使兩個以上的發光物質的各發光成為互補色關係的方式選擇發光物質，可以獲得白色發光。例如，較佳為包含如下發光物質中的兩個以上：呈現R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)、Y(黃色)、O(橙色)等發光的發光物質及呈現包含R、G、B中的兩種以上的顏色的光譜成分的發光的發光物質。另外，較佳為使用來自發光元件的發光的光譜在可見光區域的波長(例如350nm至750nm)的範圍內具有兩個以上的峰值的發光元件。另外，在黃色的波長範圍中具有峰值的材料的發射光譜較佳為還在綠色及紅色的波長範圍具有光譜成分。

EL層較佳為採用疊層結構，該疊層包括包含發射一種顏色的光的發光材料的發光層與包含發射其他顏色的光的發光材料的發光層。例如，EL層中的多個發光層既可以互相接觸而層疊，也可以隔著不包含任何發光材料的區域層疊。例如，可以在螢光發光層與磷光發光層之間設置如下區域：包含與該螢光發光層或磷光發光層相同的材料(例如主體材料、輔助材料)，並且不包含任何發光材料的區域。由此，發光元件的製造變得容易，另外，驅動電壓得到降低。

另外，發光元件既可以是包括一個EL層的單元件，又可以是隔著電荷產生層層疊有多個EL層的串聯元件。

作為透過可見光的導電膜，例如可以使用氧化銦、銦錫氧化物(ITO：Indium Tin Oxide)、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加有鎵的氧化鋅等。另外，也可以藉由將金、銀、鉑、鎂、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀或鈦等金屬材料、包含這些金屬材料的合金或這些金屬材料的氮化物(例如，氮化鈦)等形成得薄到具有透光性來使用。此外，可以使用上述材料的疊層膜作為導電層。例如，當使用銀和鎂的合金與ITO的疊層膜等時，可以提高導電性，所以是較佳的。另外，也可以使用石墨烯等。

作為反射可見光的導電膜，例如可以使用鋁、金、鉑、銀、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅或鈀等金屬材料或包含這些金屬材料的合金。另外，也可以在上述金屬材料或合金中添加有鑭、釹或鍺等。此外，可以使用鋁和鈦的合金、鋁和鎳的合金、鋁和釹的合金等包含鋁的合金(鋁合金)以及銀和銅的合金、銀和鈀和銅的合金、銀和鎂的合金等包含銀的合金。包含銀和銅的合金具有高耐熱性，所以是較佳的。並且，藉由以與鋁合金膜接觸的方式層疊金屬膜或金屬氧化物膜，可以抑制鋁膜或鋁合金膜的氧化。作為該金屬膜、該金屬氧化物膜的材料，可以舉出鈦、氧化鈦等。另外，也可以層疊上述透過可見光的導電膜與由金屬材料構成的膜。例如，可以使用銀與ITO的疊層膜、銀和鎂的合金與ITO的疊層膜等。

導電層可以藉由利用蒸鍍法或濺射法形成。除此之外，也可以藉由利用噴墨法等噴出法、網版印刷法等印刷法、或者鍍法形成。

上述發光層以及包含電洞注入性高的物質、電洞傳輸性高的物質、電子傳輸性高的物質及電子注入性高的物質、雙極性物質等的層可以分別包含量子點等的無機化合物或高分子化合物(低聚物、枝狀聚合物或聚合物等)。例如，藉由將量子點用於發光層，也可以將其用作發光材料。

作為量子點材料，可以使用膠狀量子點材料、合金型量子點材料、核殼(Core Shell)型量子點材料、核型量子點材料等。另外，也可以使用包含第12族和第16族、第13族和第15族、第14族和第16族的元素組的材料。或者，可以使用包含鎘、硒、鋅、硫、磷、銦、碲、鉛、鎵、砷、鋁等元素的量子點材料。

[彩色層]

作為能夠用於彩色層的材料，可以舉出金屬材料、樹脂材料、包含顏料或染料的樹脂材料等。

[遮光層]

作為能夠用於遮光層的材料，可以舉出碳黑、金屬氧化物或包含多個金屬氧化物的固溶體的複合氧化物等。另外，也可以對遮光層使用包含彩色層的材料的膜的疊層膜。例如，可以採用包含用於使某個顏色的光透過的彩色層的材料的膜與包含用於使其他顏色的光透過的彩色層的材料的膜的疊層結構。藉由使彩色層與遮光層的材料相同，除了可以使用相同的裝置以外，還可以簡化製程，因此是較佳的。

[連接層]

作為使FPC或IC與端子連接的連接層，可以使用異方性導電膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)、異方性導電膏(ACP：Anisotropic Conductive Paste)等。

以上是對各組件的說明。

實施方式3

在本實施方式中，對使用撓性基板的顯示裝置的製造方法的例子進行說明。

在此，將包括發光元件、電路、佈線、電極、絕緣層、彩色層及遮光層等光學構件等的層總稱為元件層。例如，元件層包括發光元件，除此以外還可以包括與發光元件電連接的佈線、用於像素或電路的電晶體等元件。

另外，在此，將在發光元件完成(製程結束)的階段中支撐元件層且具有撓性的構件稱為基板。例如，基板在其範圍中也包括其厚度為10nm以上且300μm以下的極薄的薄膜等。

作為在具有撓性且具備絕緣表面的基板上形成元件層的方法，典型地有如下兩種方法。一個方法是在撓性基板上直接形成元件層的方法。另一個方法是在與撓性基板不同的支撐基材上形成元件層之後分離元件層與支撐基材而將元件層轉置於基板的方法。另外，在此沒有詳細的說明，但是除了上述兩個方法以外，還有如下方法：在非撓性基板上形成元件層，藉由拋光等使該基板變薄而使該基板具有撓性的方法。

當構成基板的材料對元件層的形成製程中的加熱具有耐熱性時，若在基板上直接形成元件層，則可使製程簡化，所以是較佳的。此時，若在將基板固定於支撐基材的狀態下形成元件層，則可使裝置內及裝置之間的傳送變得容易，所以是較佳的。

另外，當採用在將元件層形成在支撐基材上後將其轉置於基板的方法時，首先在支撐基材上層疊剝離層和絕緣層，在該絕緣層上形成元件層。接著，將元件層與支撐基材之間進行剝離並將元件層轉置於基板。此時，選擇在支撐基材材料與剝離層的介面、剝離層與絕緣層的介面或剝離層中發生剝離的材料即可。在上述方法中，藉由將高耐熱性材料用於支撐基材及剝離層，可以提高形成元件層時所施加的溫度的上限，從而可以形成包括更高可靠性的元件的元件層，所以是較佳的。

例如，較佳的是，作為剝離層使用包含鎢等高熔點金屬材料的層與包含該金屬材料的氧化物的層的疊層。作為剝離層上的絕緣層使用層疊多個氧化矽層、氮化矽層、氧氮化矽層、氮氧化矽層等的層。注意，在本說明書中，“氧氮化物”是指在其組成中氧含量多於氮含量的材料，而“氮氧化物”是指在其組成中氮含量多於氧含量的材料。

作為元件層與支撐基材之間進行剝離的方法，例如可以舉出如下方法：施加機械力量的方法；使液體滲透到剝離介面的方法；等。另外，可以藉由利用形成剝離介面的兩層的熱膨脹率的差異，進行加熱或冷卻而進行剝離。

當開始剝離時，較佳為形成剝離起點並從該起點使剝離進展。剝離起點可以藉由使用雷射等局部性地加熱絕緣層或剝離層的一部分，或者藉由使用銳利的構件物理性地切斷或打穿絕緣層或剝離層的一部分等來形成。

當能夠在支撐基材與絕緣層的介面進行剝離時，可以不設置剝離層。

例如，也可以作為支撐基材使用玻璃，作為絕緣層使用聚醯亞胺等有機樹脂，由此可以在玻璃與有機樹脂的介面進行剝離。或者，也可以使用殘留的聚醯亞胺等的有機樹脂作為基板。

另外，也可以在支撐基材與由有機樹脂構成的絕緣層之間設置發熱層，藉由對該發熱層進行加熱，由此在該發熱層與絕緣層的介面進行剝離。作為發熱層，可以使用藉由電流流過發熱的材料、藉由吸收光發熱的材料、藉由施加磁場發熱的材料等各種材料。例如，發熱層的材料可以選自半導體、金屬及絕緣體中。

以下，對更具體的製造方法的例子進行說明。在以下說明的製造方法中，藉由改變被用作被剝離層的層，可以製造本發明的一個實施方式的撓性顯示裝置。

首先，在形成用基板301上形成島狀剝離層303，在剝離層303上形成被剝離層305(圖13A)。另外，在其他的形成用基板321上形成島狀剝離層323，在剝離層323上形成被剝離層325(圖13B)。

在此，雖然示出形成島狀剝離層的例子，但不侷限於此。在該製程中選擇在從形成用基板剝離被剝離層時在形成用基板與剝離層的介面、剝離層與被剝離層的介面或者剝離層中產生剝離的材料。在本實施方式中，雖然例示出在被剝離層與剝離層的介面產生剝離的情況，但是根據用於剝離層或被剝離層的材料的組合，產生剝離的位置並不侷限於此。注意，在被剝離層具有疊層結構的情況下，將與剝離層接觸的層記為第一層。

例如，在剝離層採用鎢膜與氧化鎢膜的疊層結構的情況下，當在鎢膜與氧化鎢膜的介面(或者介面附近)產生剝離時，也可以在被剝離層一側殘留著剝離層的一部分(在此為氧化鎢膜)。另外，殘留在被剝離層一側的剝離層也可以在剝離之後去掉。

作為形成用基板，使用至少可承受製程中的處理溫度的耐熱性的基板。作為形成用基板，例如可以使用玻璃基板、石英基板、藍寶石基板、半導體基板、陶瓷基板、金屬基板、樹脂基板以及塑膠基板等。

在作為形成用基板使用玻璃基板的情況下，在形成用基板與剝離層之間作為基底膜形成氧化矽膜、氧氮化矽膜、氮化矽膜、氮氧化矽膜等絕緣膜時，可以防止來自玻璃基板的污染，所以是較佳的。

剝離層可以使用如下材料形成：選自鎢、鉬、鈦、鉭、鈮、鎳、鈷、鋯、鋅、釕、銠、鈀、鋨、銥、矽中的元素；包含該元素的合金材料；或者包含該元素的化合物材料等。包含矽的層的結晶結構可以為非晶、微晶或多晶。此外，也可以使用氧化鋁、氧化鎵、氧化鋅、二氧化鈦、氧化銦、氧化銦錫、氧化銦鋅或In-Ga-Zn氧化物等金屬氧化物。當將鎢、鈦、鉬等高熔點金屬材料用於剝離層時，被剝離層的形成製程的彈性得到提高，所以是較佳的。

剝離層例如可以藉由濺射法、電漿CVD法、塗佈法(包括旋塗法、液滴噴射法、分配器法等)、印刷法等形成。剝離層的厚度例如為10nm以上且200nm以下，較佳為20nm以上且100nm以下。

當剝離層採用單層結構時，較佳為形成鎢層、鉬層或者包含鎢和鉬的混合物的層。另外，也可以形成包含鎢的氧化物或氧氮化物的層、包含鉬的氧化物或氧氮化物的層、或者包含鎢和鉬的混合物的氧化物或氧氮化物的層。此外，鎢和鉬的混合物例如相當於鎢和鉬的合金。

另外，當作為剝離層形成包含鎢的層和包含鎢的氧化物的層的疊層結構時，可以藉由形成包含鎢的層且在其上層形成由氧化物形成的絕緣膜，來使包含鎢的氧化物的層形成在鎢層與絕緣膜的介面。此外，也可以對包含鎢的層的表面進行熱氧化處理、氧電漿處理、一氧化二氮(N₂O)電漿處理、使用臭氧水等氧化性高的溶液的處理等形成包含鎢的氧化物的層。另外，電漿處理或加熱處理可以在單獨使用氧、氮、一氧化二氮的氛圍下或者在上述氣體和其他氣體的混合氣體氛圍下進行。藉由進行上述電漿處理或加熱處理來改變剝離層的表面狀態，由此可以控制剝離層和在後面形成的絕緣膜之間的密接性。

另外，當能夠在形成用基板與被剝離層的介面進行剝離時，也可以不設置剝離層。例如，作為形成用基板使用玻璃基板，以接觸於玻璃基板的方式形成聚醯亞胺、聚酯、聚烯烴、聚醯胺、聚碳酸酯以及丙烯酸樹脂等有機樹脂。接著，藉由進行雷射照射及加熱處理，提高形成用基板與有機樹脂之間的緊密性。並且，在該有機樹脂上形成絕緣膜以及電晶體等。然後，藉由以比前面的雷射照射高的能量密度進行雷射照射或者以比前面的加熱處理高的溫度進行加熱處理，可以在形成用基板與有機樹脂的介面進行剝離。此外，當剝離時，也可以藉由將液體浸透到形成用基板與有機樹脂的介面進行分離。

在該方法中，由於在耐熱性低的有機樹脂上形成絕緣膜及電晶體等，因此在製程中不能對基板施加高溫度。在此，因為使用氧化物半導體的電晶體並不必須要在高溫下形成，所以可以適當地在有機樹脂上形成。

另外，既可以將該有機樹脂用作構成裝置的基板，又可以去除該有機樹脂而使用黏合劑將被剝離層所露出的面與其他基板貼合。另外，也可以使用黏合劑將其他的基板(支撐薄膜)貼合到該有機樹脂。

或者，也可以藉由在形成用基板與有機樹脂之間設置金屬層，並且藉由使電流流過該金屬層加熱該金屬層，在金屬層與有機樹脂的介面進行剝離。

以與剝離層接觸的方式形成的絕緣層(第一層)較佳為使用氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化矽膜或氮氧化矽膜等以單層或疊層形成。注意，不侷限於此，可以根據用於剝離層的材料選擇適合的材料。

該絕緣層可以利用濺射法、電漿CVD法、塗佈法或印刷法等形成，例如藉由利用電漿CVD法在250℃以上且400℃以下的成膜溫度下形成該絕緣層，可以形成緻密且防濕性高的膜。另外，絕緣層的厚度較佳為10nm以上且3000nm以下，更佳為200nm以上且1500nm 以下。

接著，使用黏合層307將形成用基板301與形成用基板321以各自的形成有被剝離層的面對置的方式貼合在一起，並使黏合層307固化(圖13C)。

注意，較佳為在減壓氛圍下將形成用基板301與形成用基板321貼合在一起。

另外，在圖13C中，雖然示出剝離層303與剝離層323的大小不同的情況，但如圖13D所示也可以使用大小相同的剝離層。

黏合層307以與剝離層303、被剝離層305、被剝離層325及剝離層323重疊的方式配置。並且，黏合層307的端部較佳為位於剝離層303和剝離層323中的至少一個(先要剝離的層)的端部內側。由此，能夠抑制形成用基板301與形成用基板321緊緊黏合在一起，從而能夠抑制後面的剝離製程的良率下降。

作為黏合層307，例如可以使用紫外線硬化型黏合劑等光硬化型黏合劑、反應硬化型黏合劑、熱固性黏合劑、厭氧黏合劑等各種硬化型黏合劑等。作為這些黏合劑，可以舉出環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、酚醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、醯亞胺樹脂、PVC樹脂、PVB樹脂、EVA樹脂等。尤其較佳為使用環氧樹脂等透濕性低的材料。作為黏合劑，可以使用能夠只在所希望的區域中設置的流動性低的材料。例如，也可以使用黏合薄片、黏結薄片、薄片狀或薄膜狀黏合劑。例如，可以適當地使用 OCA(Optical Clear Adhesive，光學透明膠)薄膜。

黏合劑既可在貼合之前就具有黏結性，又可在貼合之後藉由加熱或光照射而呈現黏結性。

另外，在上述樹脂中也可以包含乾燥劑。例如，可以使用鹼土金屬的氧化物(氧化鈣或氧化鋇等)等藉由化學吸附來吸附水分的物質。或者，也可以使用沸石或矽膠等藉由物理吸附來吸附水分的物質。當在樹脂中包含乾燥劑時，可以抑制因大氣中的水分侵入而導致的功能元件的劣化，從而提高裝置的可靠性，所以是較佳的。

接著，藉由照射雷射形成剝離起點(圖14A、圖14B)。

既可以先剝離形成用基板301也可以先剝離形成用基板321。當剝離層的大小不同時，既可以先剝離形成有大剝離層的基板，又可以先剝離形成有小剝離層的基板。當僅在一個基板上形成有半導體元件、發光元件等元件時，既可以先剝離形成有元件的基板，又可以先剝離另一個基板。在此，示出先將形成用基板301剝離的例子。

對固化狀態的接合層307、被剝離層305、剝離層303互相重疊的區域照射雷射(參照圖14A的箭頭P1)。

可以藉由去除第一層的一部分形成剝離起點(參照圖14B中的以虛線圍繞的區域)。此時，除了第一層之外，還可以去除被剝離層305中的其他層、剝離層 303或接合層307的一部分。

較佳為從設置有要剝離的剝離層的基板一側照射雷射。當對剝離層303與剝離層323重疊的區域照射雷射時，藉由在被剝離層305和被剝離層325中僅在被剝離層305中形成裂縫，可以選擇性地剝離形成用基板301及剝離層303(參照圖14B中的以虛線圍繞的區域。這裡示出去除構成被剝離層305的各層的一部分的例子)。

接著，從所形成的剝離起點將被剝離層305與形成用基板301分離(圖14C、圖14D)。由此，可以將被剝離層305從形成用基板301轉置到形成用基板321。

例如，從剝離起點利用物理力(用手或夾具進行剝離的處理、或者使輥子轉動來進行分離的處理等)將被剝離層305與形成用基板301分離即可。

另外，也可以藉由使水等液體浸透到剝離層303與被剝離層305的介面來將形成用基板301與被剝離層305分離。由於毛細現象液體滲到剝離層303與被剝離層305之間，由此可以較容易地進行分離。此外，可以抑制剝離時產生的靜電給包含在被剝離層305中的功能元件帶來的不良影響(由於靜電而使半導體元件損壞等)。

接著，使用黏合層333將露出的被剝離層305與基板331貼合在一起，並使黏合層333固化(圖15A)。

注意，較佳為在減壓氛圍下將被剝離層305 與基板331貼合在一起。

接著，藉由照射雷射形成剝離起點(圖15B、圖15C)。

對固化狀態的黏合層333、被剝離層325、剝離層323互相重疊的區域照射雷射(參照圖15B的箭頭P2)。可以藉由去除第一層的一部分形成剝離起點(參照圖15C中的以虛線圍繞的區域。這裡示出去除構成被剝離層325的各層的一部分的例子)。此時，除了第一層之外，還可以去除被剝離層325中的其他層、剝離層323或黏合層333的一部分。

較佳為從設置有剝離層323的形成用基板321一側照射雷射。

接著，從所形成的剝離起點將被剝離層325與形成用基板321分離(圖15D)。由此，可以將被剝離層305及被剝離層325轉置到基板331。

然後，也可以將被剝離層325貼合到基板。

使用黏合層343將露出的被剝離層325與基板341貼合在一起，並使黏合層343固化(圖16A)。在此，示出預先在基板341中形成有開口的例子。

藉由上述步驟，可以由一對撓性基板夾持被剝離層。

然後，如圖16B所示，藉由切斷而去除基板331和基板341等的不需要的端部。此時，也可以切斷被剝離層305及被剝離層325的端部的一部分。

藉由上述方法，可以製造撓性裝置。藉由作為被剝離層應用上述實施方式所示的結構，可以製造撓性顯示裝置。

在上述本發明的一個實施方式的顯示裝置的製造方法中，在將分別設置有剝離層及被剝離層的一對形成用基板貼合在一起之後，藉由照射雷射形成剝離起點，使各自的剝離層與被剝離層處於容易剝離的狀態之後進行剝離。由此，可以提高剝離製程的良率。

另外，在預先將分別設置有被剝離層的一對形成用基板貼合之後，進行剝離，從而可以將構成要製造的裝置的基板貼合到被剝離層。因此，當貼合被剝離層時，可以將撓性低的形成用基板相互貼合在一起，與將撓性基板相互貼合在一起時相比，能夠提高貼合時的位置對準精度。

如圖17A所示，被剝離層305的被剝離的區域351的端部較佳為位於剝離層303的端部的內側。由此，能夠提高剝離製程的良率。當具有多個區域351時，既可以如圖17B所示那樣對每個區域351設置剝離層303，又可以如圖17C所示那樣在一個剝離層303上設置多個區域351。

以上是對撓性顯示裝置的製造方法的說明。

實施方式4

在本實施方式中，對可使用本發明的一個實施方式的顯示裝置的電子裝置的例子進行說明。

藉由使用本發明的一個實施方式的顯示裝置，可以製造電子裝置或照明設備。藉由使用本發明的一個實施方式的顯示裝置，可以製造顯示品質高的電子裝置或照明設備。另外，藉由使用本發明的一個實施方式的顯示裝置，可以製造視角特性高的電子裝置或照明設備。另外，藉由使用本發明的一個實施方式的顯示裝置，可以製造功耗低的電子裝置或照明設備。另外，藉由使用本發明的一個實施方式的顯示裝置，可以製造可靠性高的電子裝置或照明設備。

作為電子裝置，例如可以舉出：電視機；桌上型或膝上型個人電腦；用於電腦等的顯示器；數位相機；數位攝影機；數位相框；行動電話機；可攜式遊戲機；可攜式資訊終端；音頻再生裝置；彈珠機等大型遊戲機等。

可以將本發明的一個實施方式的電子裝置或照明設備沿著房屋或高樓的內壁或外壁、汽車的內部裝飾或外部裝飾的曲面組裝。

此外，本發明的一個實施方式的電子裝置也可以包括二次電池，較佳為藉由非接觸電力傳送對該二次電池充電。

作為二次電池，例如，可以舉出利用凝膠狀電解質的鋰聚合物電池(鋰離子聚合物電池)等鋰離子二次電池、鎳氫電池、鎳鎘電池、有機自由基電池、鉛蓄電池、空氣二次電池、鎳鋅電池、銀鋅電池等。

本發明的一個實施方式的電子裝置也可以包括天線。藉由由天線接收信號，可以在顯示部上顯示影像或資料等。另外，在電子裝置包括天線及二次電池時，可以將天線用於非接觸電力傳送。

本發明的一個實施方式的電子裝置也可以包括感測器(該感測器具有測量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)。

本發明的一個實施方式的電子裝置可以具有各種功能。例如，可以具有如下功能：將各種資訊(靜態影像、動態圖片、文字影像等)顯示在顯示部上的功能；觸控面板的功能；顯示日曆、日期或時間等的功能；執行各種軟體(程式)的功能；進行無線通訊的功能；讀出儲存在存儲介質中的程式或資料的功能；等。

此外，包括多個顯示部的電子裝置可以具有在一個顯示部主要顯示影像資訊而在另一個顯示部主要顯示文本資訊的功能，或者具有藉由將考慮了視差的影像顯示於多個顯示部上來顯示三維影像的功能等。並且，具有影像接收部的電子裝置可以具有如下功能：拍攝靜態影像；拍攝動態圖片；對所拍攝的影像進行自動或手工校正；將所拍攝的影像存儲在記錄介質(外部或內置於電子裝置中)中；將所拍攝的影像顯示在顯示部上；等等。另外，本發明的一個實施方式的電子裝置所具有的功能不侷限於此，該電子裝置可以具有各種功能。

圖18A至圖18E示出具有彎曲的顯示部7000的電子裝置的例子。顯示部7000的顯示面是彎曲的，能夠沿著彎曲的顯示面進行顯示。顯示部7000也可以具有撓性。

藉由使用本發明的一個實施方式的顯示裝置等，可以製造顯示部7000。藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種功耗低、具備彎曲的顯示部且可靠性高的電子裝置。

圖18A和圖18B示出行動電話機的例子。圖18A所示的行動電話機7100及圖18B所示的行動電話機7110都包括外殼7101、顯示部7000、操作按鈕7103、外部連接埠7104、揚聲器7105、麥克風7106等。圖18B所示的行動電話機7110還包括照相機7107。

上述各行動電話機在顯示部7000中具備觸控感測器。藉由用指頭或觸控筆等觸摸顯示部7000可以進行打電話或輸入文字等各種操作。

此外，藉由操作按鈕7103的操作，可以進行電源的ON、OFF工作或切換顯示在顯示部7000的影像的種類。例如，可以將電子郵件的編寫畫面切換為主功能表畫面。

另外，藉由在行動電話機內部設置陀螺儀感測器或加速度感測器等檢測裝置，可以判斷行動電話機的方向(縱向或橫向)，而對顯示部7000的螢幕顯示進行自動切換。此外，螢幕顯示的切換也可以藉由觸摸顯示部7000、操作操作按鈕7103或者使用麥克風7106輸入聲音來進行。

圖18C和圖18D示出可攜式資訊終端的例子。圖18C所示的可攜式資訊終端7200及圖18D所示的可攜式資訊終端7210都包括外殼7201及顯示部7000。各可攜式資訊終端還可以包括操作按鈕、外部連接埠、揚聲器、麥克風、天線、照相機或電池等。顯示部7000具備觸控感測器。藉由用指頭或觸控筆等接觸顯示部7000可以進行可攜式資訊終端的操作。

本實施方式中例示出的可攜式資訊終端例如具有選自電話機、電子筆記本或資訊閱讀裝置等中的一種或多種的功能。明確而言，可以將該可攜式資訊終端用作智慧手機。本實施方式中例示出的可攜式資訊終端例如可以執行行動電話、電子郵件、文章的閱讀及編寫、音樂播放、網路通訊、電腦遊戲等各種應用程式。

可攜式資訊終端7200及7210可以將文字及影像資訊顯示在其多個面上。例如，如圖18C、圖18D所示，可以將三個操作按鈕7202顯示在一個面上，而將由矩形表示的資訊7203顯示在其他的面上。圖18C示出在可攜式資訊終端的上表面顯示資訊的例子，而圖18D示出在可攜式資訊終端的側面顯示資訊的例子。另外，也可以在可攜式資訊終端的三個以上的面顯示資訊。

此外，作為資訊的例子，可以舉出提示收到SNS(Social Networking Services：社交網路服務)的通知、電子郵件或電話等的顯示；電子郵件等的標題或發送者姓名；日期；時間；電量；以及天線接收強度等。或者，也可以在顯示資訊的位置顯示操作按鈕或圖示等代替資訊。

例如，使用者能夠在將可攜式資訊終端7200放在上衣口袋裡的狀態下確認其顯示(這裡是資訊7203)。

明確而言，將打來電話的人的電話號碼或姓名等顯示在能夠從可攜式資訊終端7200的上方看到這些資訊的位置。使用者可以確認到該顯示而無需從口袋裡拿出可攜式資訊終端7200，由此能夠判斷是否接電話。

圖18E示出電視機的例子。在電視機7300中，在外殼7301中組裝有顯示部7000。在此示出利用支架7303支撐外殼7301的結構。

可以藉由利用外殼7301所具備的操作開關、另外提供的遙控器7311進行圖18E所示的電視機7300的操作。另外，也可以在顯示部7000中具備觸控感測器，藉由用指頭等觸摸顯示部7000可以進行顯示部7000的操作。另外，也可以在遙控器7311中具備顯示從該遙控器 7311輸出的資料的顯示部。藉由利用遙控器7311所具備的操作鍵或觸控面板，可以進行頻道及音量的操作，並可以對顯示在顯示部7000上的影像進行操作。

另外，電視機7300採用具備接收機及數據機等的結構。可以藉由利用接收機接收一般的電視廣播。再者，藉由數據機將電視機7300連接到有線或無線方式的通訊網路，從而進行單向(從發送者到接收者)或雙向(發送者和接收者之間或接收者之間等)的資訊通訊。

圖18F示出具有彎曲發光部的照明設備的例子。

使用本發明的一個實施方式的顯示裝置等製造圖18F所示的照明設備所具有的發光部。藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種功耗低、具備彎曲的發光部且可靠性高的照明設備。

圖18F所示的照明設備7400所具備的發光部7411採用對稱地配置彎曲為凸狀的兩個發光部的結構。因此，可以以照明設備7400為中心全方位地進行照射。

此外，照明設備7400所具備的各發光部7411也可以具有撓性。另外，也可以採用使用可塑性構件或可動框架等構件固定發光部7411並按照用途能夠隨意使發光部7411的發光面彎曲的結構。

照明設備7400包括具備操作開關7403的底座7401以及由底座7401支撐的發光部7411。

雖然在此例示了由底座支撐發光部的照明設備，但是也可以以將具備發光部的外殼固定或吊在天花板上的方式使用照明設備。由於能夠在使發光面彎曲的狀態下使用照明設備，因此能夠使發光面以凹狀彎曲而照亮特定區域或者使發光面以凸狀彎曲而照亮整個房間。

圖19A至圖19I示出具有撓性且能夠彎曲的顯示部7001的可攜式資訊終端的例子。

藉由使用本發明的一個實施方式的顯示裝置等，可以製造顯示部7001。例如，可以使用能夠以0.01mm以上且150mm以下的曲率半徑彎曲的顯示裝置等。另外，顯示部7001可以具備觸控感測器，藉由用指頭等觸摸顯示部7001可以進行可攜式資訊終端的操作。藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種具備撓性顯示部且可靠性高的電子裝置。

圖19A和圖19B是示出可攜式資訊終端的例子的透視圖。可攜式資訊終端7500包括外殼7501、顯示部7001、取出構件7502及操作按鈕7503等。

可攜式資訊終端7500在外殼7501內包括捲成捲筒狀的撓性顯示部7001。可以利用取出構件7502取出顯示部7001。

此外，可攜式資訊終端7500能夠由內置的控制部接收影像信號，且能夠將所接收的影像顯示於顯示部7001。另外，電池內置於可攜式資訊終端7500。此外，也可以採用外殼7501具備連接連接器的端子部而以有線的方式從外部直接供應影像信號或電力的結構。

此外，可以由操作按鈕7503進行電源的ON、OFF工作或顯示的影像的切換等。圖19A及圖19B示出在可攜式資訊終端7500的側面配置操作按鈕7503的例子，但是不侷限於此，也可以在與可攜式資訊終端7500的顯示面(正面)相同的面或背面配置操作按鈕7503。

圖19B示出處於取出顯示部7001的狀態下的可攜式資訊終端7500。在此狀態下，可以在顯示部7001上顯示影像。另外，可攜式資訊終端7500也可以以使顯示部7001的一部分捲成捲筒狀的圖19A所示的狀態以及取出顯示部7001的圖19B所示的狀態進行不同的顯示。例如，藉由在圖19A的狀態下使顯示部7001的捲成捲筒狀的部分成為非顯示狀態，可以降低可攜式資訊終端7500的功耗。

另外，可以在顯示部7001的側部設置用來加固的框架，以便在取出顯示部7001時該顯示部7001的顯示面被固定為平面狀。

此外，除了該結構以外，也可以採用在外殼中設置揚聲器並使用與影像信號同時接收的音訊信號輸出聲音的結構。

圖19C至圖19E示出能夠折疊的可攜式資訊終端的例子。圖19C示出展開狀態的可攜式資訊終端7600，圖19D示出從展開狀態和折疊狀態中的一個狀態變為另一個狀態的中途狀態的可攜式資訊終端7600，圖19E 示出折疊狀態的可攜式資訊終端7600。可攜式資訊終端7600在折疊狀態下可攜性好，在展開狀態下因為具有無縫拼接的較大的顯示區域所以顯示一覽性強。

由鉸鏈7602連接的三個外殼7601支撐顯示部7001。藉由利用鉸鏈7602在兩個外殼7601之間折疊，可以將可攜式資訊終端7600從展開狀態可逆性地變為折疊狀態。

圖19F及圖19G示出能夠折疊的可攜式資訊終端的例子。圖19F示出可攜式資訊終端7650的以使顯示部7001位於內側的方式折疊的狀態，圖19G示出可攜式資訊終端7650的以使顯示部7001位於外側的方式折疊的狀態。可攜式資訊終端7650包括顯示部7001及非顯示部7651。在不使用可攜式資訊終端7650時，藉由以使顯示部7001位於內側的方式折疊，能夠抑制顯示部7001被弄髒並且受損傷。

圖19H示出具有撓性的可攜式資訊終端的例子。可攜式資訊終端7700包括外殼7701及顯示部7001。此外，還可以包括被用作輸入部的按鈕7703a及7703b、被用作音訊輸出部的揚聲器7704a及7704b、外部連接埠7705及麥克風7706等。另外，可攜式資訊終端7700可以組裝有具有撓性的電池7709。電池7709也可以例如與顯示部7001重疊。

外殼7701、顯示部7001及電池7709具有撓性。因此，可以容易使可攜式資訊終端7700彎曲為所希望的形狀，並且使可攜式資訊終端7700扭曲。例如，可攜式資訊終端7700也可以以使顯示部7001位於內側或外側的方式折疊而使用。或者，也可以在將可攜式資訊終端7700捲成捲筒狀的狀態下使用。如此，由於能夠將外殼7701及顯示部7001自由變形，所以可攜式資訊終端7700具有即使掉落或被施加非意圖的外力也不容易破損的優點。

另外，由於可攜式資訊終端7700重量輕，所以可以在各種情況下方便地使用可攜式資訊終端7700，比如用夾子等夾住外殼7701的上部而懸吊著使用或者將外殼7701用磁鐵等固定於牆壁上等使用。

圖19I示出手錶型可攜式資訊終端的例子。可攜式資訊終端7800包括錶帶7801、顯示部7001、輸入輸出端子7802及操作按鈕7803等。錶帶7801具有外殼的功能。另外，可攜式資訊終端7800可以組裝有具有撓性的電池7805。電池7805也可以例如與顯示部7001或錶帶7801等重疊。

錶帶7801、顯示部7001及電池7805具有撓性。因此，可以容易使可攜式資訊終端7800彎曲為所希望的形狀。

操作按鈕7803除了時間設定之外還可以具有電源開關、無線通訊的開關、靜音模式的開啟及關閉、省電模式的開啟及關閉等各種功能。例如，藉由利用組裝在可攜式資訊終端7800中的作業系統，還可以自由設定操作按鈕7803的功能。

另外，藉由用指頭等觸摸顯示於顯示部7001的圖示7804，可以啟動應用程式。

另外，可攜式資訊終端7800可以進行被通訊標準化的近距離無線通訊。例如，藉由與可進行無線通訊的耳麥相互通訊，可以進行免提通話。

此外，可攜式資訊終端7800也可以包括輸入輸出端子7802。當包括輸入輸出端子7802時，可攜式資訊終端7800可以藉由連接器直接與其他資訊終端進行資料的交換。另外，也可以藉由輸入輸出端子7802進行充電。另外，在本實施方式中例示出的可攜式資訊終端的充電工作也可以利用非接觸電力傳送進行，而不藉由輸入輸出端子7802。

圖20A示出汽車7900的外觀。圖20B示出汽車7900的駕駛座位。汽車7900包括車體7901、車輪7902、前擋風玻璃7903、燈7904、霧燈7905等。

本發明的一個實施方式的顯示裝置可用於汽車7900的顯示部等。例如，本發明的一個實施方式的顯示裝置可設置於圖20B所示的顯示部7910至顯示部7917。

顯示部7910和顯示部7911設置在汽車的前擋風玻璃上。在本發明的一個實施方式中，藉由使用具有透光性的導電材料來製造顯示裝置中的電極，可以使本發明的一個實施方式的顯示裝置成為能看到對面的所謂的透明式顯示裝置。透明式顯示裝置即使在駕駛汽車7900時也不會成為視野的障礙。因此，可以將本發明的一個實施方式的顯示裝置設置在汽車7900的前擋風玻璃上。另外，當在顯示裝置中設置電晶體等時，較佳為採用諸如使用有機半導體材料的有機電晶體或使用氧化物半導體的電晶體等具有透光性的電晶體。

顯示部7912設置在支柱部分。顯示部7913設置在儀表板部分。例如，藉由將來自設置在車體的成像部的影像顯示在顯示部7912，可以補充被支柱遮擋的視野。與此同樣，顯示部7913可以補充被儀表板遮擋的視野，顯示部7914可以補充被車門遮擋的視野。也就是說，藉由顯示來自設置在汽車外側的成像部的影像，可以補充死角，從而可以提高安全性。另外，藉由顯示補充看不到的部分的影像，可以更自然、更舒適地確認安全。

另外，顯示部7917設置在方向盤。顯示部7915、顯示部7916或顯示部7917可以提供導航資訊、速度表、轉速計、行駛距離、加油量、排檔狀態、空調的設定以及其他各種資訊。另外，使用者可以適當地改變顯示部所顯示的顯示內容及佈局等。另外，顯示部7910至顯示部7914也可以顯示上述資訊。

另外，還可以將顯示部7910至顯示部7917用作照明設備。

使用本發明的一個實施方式的顯示裝置的顯示部可以為平面。在此情況下，本發明的一個實施方式的顯示裝置也可以不具有曲面及撓性。

圖20C和圖20D示出數位看板(Digital Signage)的例子。數位看板包括外殼8000、顯示部8001及揚聲器8003等。另外，還可以包括LED燈、操作鍵(包括電源開關或操作開關)、連接端子、各種感測器以及麥克風等。

圖20D示出設置於圓柱狀柱子上的數位看板。

顯示部8001越大，顯示裝置每一次能夠提供的資訊越多。另外，顯示部8001越大，越容易吸引人的注意，例如可以提高廣告宣傳效果。

藉由將觸控面板用於顯示部8001，不僅可以在顯示部8001上顯示靜態影像或動態圖片，使用者還能夠直覺性地進行操作，所以是較佳的。另外，在用於提供路線資訊或交通資訊等資訊的用途時，可以藉由直覺性的操作提高易用性。

圖20E所示的可攜式遊戲機包括外殼8101、外殼8102、顯示部8103、顯示部8104、麥克風8105、揚聲器8106、操作鍵8107以及觸控筆8108等。

圖20E所示的可攜式遊戲機包括兩個顯示部(顯示部8103及顯示部8104)。另外，本發明的一個實施方式的電子裝置所包括的顯示部的數量不侷限於兩個，也可以為一個或三個以上。當電子裝置包括多個顯示部時，至少一個顯示部包括本發明的一個實施方式的顯示裝置，即可。

圖20F是膝上型個人電腦，其中包括外殼8111、顯示部8112、鍵盤8113以及指向裝置8114等。

可以將本發明的一個實施方式的顯示裝置用於顯示部8112。

圖21A是安裝有取景器8500的照相機8400的外觀圖。

照相機8400包括外殼8401、顯示部8402、操作按鈕8403、快門按鈕8404等。另外，照相機8400安裝有可裝卸的鏡頭8406。

在此，照相機8400具有能夠從外殼8401拆卸下鏡頭8406而交換的結構，鏡頭8406和外殼也可以被形成為一體。

藉由按下快門按鈕8404，照相機8400可以進行成像。另外，顯示部8402被用作觸控面板，也可以藉由觸摸顯示部8402進行成像。

照相機8400的外殼8401包括具有電極的嵌入器，除了可以與取景器8500連接以外，還可以與閃光燈裝置等連接。

取景器8500包括外殼8501、顯示部8502以及按鈕8503等。

外殼8501包括嵌合到照相機8400的嵌入器的嵌入器，可以將取景器8500安裝到照相機8400。另外，該嵌入器包括電極，可以將從照相機8400經過該電極接收的影像等顯示到顯示部8502上。

按鈕8503被用作電源按鈕。藉由利用按鈕8503，可以切換顯示部8502的顯示或非顯示。

本發明的一個實施方式的顯示裝置可以用於照相機8400的顯示部8402及取景器8500的顯示部8502。

另外，在圖21A中，照相機8400與取景器8500是分開且可拆卸的電子裝置，但是也可以在照相機8400的外殼8401中內置有具備本發明的一個實施方式的顯示裝置的取景器。

此外，圖21B示出頭戴顯示器8200的外觀。

頭戴顯示器8200包括安裝部8201、鏡頭8202、主體8203、顯示部8204以及電纜8205等。另外，在安裝部8201中內置有電池8206。

藉由電纜8205，將電力從電池8206供應到主體8203。主體8203具備無線接收器等，能夠將所接收的影像資料等的影像資訊顯示到顯示部8204上。另外，藉由利用設置在主體8203中的照相機捕捉使用者的眼球及眼瞼的動作，並根據該資訊算出使用者的視點的座標，可以利用使用者的視點作為輸入部。

另外，也可以對安裝部8201的被使用者接觸的位置設置多個電極。主體8203也可以具有藉由檢測根據使用者的眼球的動作而流過電極的電流，識別使用者的視點的功能。此外，主體8203可以具有藉由檢測流過該電極的電流來監視使用者的脈搏的功能。安裝部8201可以具有溫度感測器、壓力感測器、加速度感測器等各種感測器，也可以具有將使用者的生物資訊顯示在顯示部8204上的功能。另外，主體8203也可以檢測使用者的頭部的動作等，並與使用者的頭部的動作等同步地使顯示在顯示部8204上的影像變化。

可以對顯示部8204適用本發明的一個實施方式的顯示裝置。

圖21C和圖21D示出頭戴顯示器8300的外觀。

頭戴顯示器8300包括外殼8301、兩個顯示部8302、操作按鈕8303以及帶狀固定工具8304。

頭戴顯示器8300除了上述頭戴顯示器8200所具有的功能之外，還具備兩個顯示部。

由於包括兩個顯示部8302，因此使用者可以用兩個眼睛看到不同的顯示部。由此，即使在用視差進行3D顯示等的情況下，也可以顯示高清晰的影像。另外，顯示部8302成大概以使用者的眼睛為中心彎曲成圓弧狀。由此，可以使從使用者的眼睛到顯示部的顯示面的距離為一定，所以使用者可以看到更自然的影像。由於使用者的眼睛位於顯示部的顯示面的法線方向上，因此在來自顯示部的光的亮度或色度根據看顯示部的角度而變化的情況下，實質上也可以忽略其影響，所以可以顯示更有現實感的影像。

操作按鈕8303具有電源按鈕等的功能。另外，也可以包括操作按鈕8303以外的按鈕。

另外，如圖21E所示，可以在顯示部8302與使用者的眼睛之間設置透鏡8305。使用者可以用透鏡8305看放大了的顯示部8302上的影像，因此逼真感得到提高。此時，如圖21E所示，也可以設置為了目鏡調焦改變透鏡的位置的刻度盤8306。

可以將本發明的一個實施方式的顯示裝置用於顯示部8302。因為本發明的一個實施方式的顯示裝置具有極高的解析度，所以即使如圖21E那樣地使用透鏡8305放大影像，也可以不使使用者看到像素而可以顯示現實感更高的影像。

圖22A至圖22C示出包括一個顯示部8302的例子。藉由採用這種結構，可以減少構件個數。

顯示部8302在左右兩個區域分別並排顯示右眼用影像和左眼用影像這兩個影像。由此可以顯示利用兩眼視差的立體影像。

另外，也可以在顯示部8302的整個區域顯示可用兩個眼睛看的一個影像。由此，可以顯示跨視野的兩端的全景影像，因此現實感得到提高。

另外，如圖22C所示，也可以設置透鏡8305。可以在顯示部8302上並排顯示兩個影像，也可以在顯示部8302上顯示一個影像且用兩個眼睛藉由透鏡8305看到相同的影像。

實施例

對本發明的一個實施方式的顯示裝置的各佈線的充放電所需要的時間等進行計算。圖26A是在計算中使用的顯示裝置的方塊圖。圖26B是與所製造的俯視圖相對應的像素的電路圖。

圖26A所示的顯示裝置的方塊圖示出65英寸的所謂8K面板，該面板包括7680×4320個像素，並該像素由RGBW(紅綠藍白)的條紋排列的子像素構成。配置在兩邊的掃描線驅動電路(Gate Driver)藉由gate on array(GOA)技術而設置，並且，該兩個掃描線驅動電路向像素(PIX)輸出掃描信號。信號線驅動電路(Source Driver)設置在外部(External)。

圖26B是圖26A所示的像素(PIX)的電路圖。圖26B所示的電路圖相當於圖7A所說明的電路圖中的電容元件C2的配置被改變的結構。

與圖7A同樣地，在圖26B所示的結構中電晶體M4的第一閘極電極與第二閘極電極不連接。藉由採用該結構，與閘極電極彼此連接的情況相比，可以將掃描線GL與電晶體之間的閘極電容抑制到只在掃描線GL與第一閘極電極之間形成的。

圖27是與圖26B對應的像素(PIX)的俯視圖。圖27所示的像素包括RGBW的4個子像素。對應於電路圖的結構附有相同的符號。藉由利用圖26A、圖26B及圖27所示的各結構估計掃描線和信號線等各佈線的充放電所需要的時間。在估計充放電所需要的時間時，使用SILVACO公司的軟體“SmartSpice”進行各種計算。此外，像素尺寸為188μm×188μm，電晶體M4的通道長度(L)/通道寬度(W)為4μm/4μm，電晶體M5的L/W為6μm/6μm。

表1示出計算結果。在表1中，“Gate fall time”表示直到掃描線的信號下降的時間，“Source line charge time(>95%)”表示信號線充電至95%時所需要的時間，“Total”表示這兩個時間的總計，“One horizontal period”表示一個水平掃描期間。

如表1所示，掃描線及信號線的充放電時間在一個水平掃描期間的範圍內。由此，可知應用本發明的一個實施方式的顯示裝置適用於8K面板，因為其中的與掃描線連接的電晶體的閘極電容小。