TW202527815A - 顯示裝置及電子裝置 - Google Patents

Abstract

提供一種光提取效率高的顯示裝置。在該顯示裝置中，在發光元件上包括凸透鏡，在凸透鏡上且以與其接觸的方式設置第二層，在第二層上且以與其接觸的方式設置第一層。在該結構中，藉由設置向光的前進方向使折射率依次變小的步階，可以減少各介面的折射率步階，可以減少介面的反射。因此，可以提高顯示裝置的光提取效率。

Description

顯示裝置及電子裝置

本發明的一個實施方式係關於一種顯示裝置。

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。另外，本發明的一個實施方式係關於一種製程(process)、機器(machine)、產品(manufacture)或者組合物(composition of matter)。由此，更明確而言，作為本說明書所公開的本發明的一個實施方式的技術領域的一個例子可以舉出半導體裝置、顯示裝置、液晶顯示裝置、發光裝置、照明設備、蓄電裝置、記憶體裝置、攝像裝置、這些裝置的工作方法或者這些裝置的製造方法。

注意，在本說明書等中，半導體裝置是指能夠藉由利用半導體特性而工作的所有裝置。電晶體、半導體電路為半導體裝置的一個實施方式。另外，記憶體裝置、顯示裝置、攝像裝置、電子裝置有時包括半導體裝置。

作為應用於XR(虛擬實境(VR：Virtual Reality)、擴增實境(AR：Augmented Reality)或混合實境(MR：Mixed Reality)等的總稱)的電子裝置，已開發了護目鏡型裝置及眼鏡型裝置。

此外，作為可以應用於這些電子裝置的顯示面板，典型地可以舉出包括液晶元件的顯示裝置、包括有機EL(Electro Luminescence：電致發光)元件或發光二極體(LED：Light Emitting Diode)等的顯示裝置。

由於包括有機EL元件的顯示裝置不需要液晶顯示裝置所需要的背光源，所以可以實現薄型、輕量、高對比且低功耗的顯示裝置。例如，專利文獻1公開了使用有機EL元件的顯示裝置的一個例子。

[專利文獻1]日本專利申請公開第2018-107444號公報

因為用於VR設備等的反射折射光學系統利用偏振光的選擇反射等，所以光的利用效率不充分。另外，AR設備即使在外光強的情況下也被要求顯示的高可見度。因此，XR設備需要提高顯示裝置的亮度而使用。提高顯示裝置的亮度會導致功耗增大及顯示器件的可靠性下降。因此，需要光提取效率高的顯示裝置。

另外，護目鏡型裝置是戴在身上使用的設備，為了減輕對身體的負擔，護目鏡型裝置較佳為小型輕量。

鑒於此，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種光提取效率高的顯示裝置。此外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種發色性能高的顯示裝置。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種低功耗的顯示裝置。此外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種製程簡化的顯示裝置。此外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種包括該顯示裝置的電子裝置。此外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種小型輕量的電子裝置。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的電子裝置。

注意，這些目的的記載並不妨礙其他目的的存在。注意，本發明的一個實施方式並不需要實現所有上述目的。注意，可以從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載得知並衍生上述以外的目的。

本發明的一個實施方式係關於一種光提取效率高的顯示裝置。

本發明的一個實施方式是一種顯示裝置，包括：設置於發光元件上的凸透鏡；在凸透鏡上且以與其接觸的方式設置的第二層；以及在第二層上且以與其接觸的方式設置的第一層，其中，在第一層的折射率為n ₁，第二層的折射率為n ₂，凸透鏡的折射率為n ₃時，滿足n ₁＜n ₂＜n ₃，並且，凸透鏡以與發光元件成對的方式設置。

發光元件可以發射紅色光、綠色光或藍色光。

本發明的另一個實施方式是一種顯示裝置，包括：設置於發光元件上的凸透鏡；在凸透鏡上且以與其接觸的方式設置的第二層；以及在第二層上且以與其接觸的方式設置的第一層，其中，在第一層的折射率為n ₁，第二層的折射率為n ₂，凸透鏡的折射率為n ₃時，滿足n ₁＜n ₂＜n ₃，並且，凸透鏡按多個發光元件的每一個中設置。

發光元件可以發射白色光，且可以在發光元件與凸透鏡之間包括彩色層。發光元件具有有機層被夾在像素電極與共用電極之間的結構，共用電極是由多個發光元件共同使用的電極，並且共用電極及凸透鏡在俯視時外形形狀相同。

上述顯示裝置還包括第一佈線，其中第一佈線可以在與凸透鏡重疊的區域與共用電極連接。

上述顯示裝置還包括相鄰的第一像素及第二像素，其中第一像素及第二像素也可以都包括發光元件，第一像素的發光顏色也可以與第二像素不同，並且也可以在第一像素與第二像素之間設置由第二層圍繞的空隙或由第二層及第一層圍繞的空隙。

發光元件較佳為有機EL元件。

第二層可以由無機材料形成。或者，第二層可以由有機材料形成。

以上述顯示裝置為光源且在顯示裝置的顯示面一側設置反射折射光學系統的電子裝置也是本發明的一個實施方式。此外，在與顯示裝置的顯示面的相對一側設置觸控感測器的電子裝置也是本發明的一個實施方式。

根據本發明的一個實施方式，可以提供一種光提取效率高的顯示裝置。此外，根據本發明的一個實施方式，可以提供一種發色性能高的顯示裝置。另外，根據本發明的一個實施方式，可以提供一種功耗低的顯示裝置。此外，根據本發明的一個實施方式，可以提供一種製程簡化的顯示裝置。另外，根據本發明的一個實施方式，可以提供一種包括該顯示裝置的電子裝置。此外，根據本發明的一個實施方式，可以提供一種小型輕量的電子裝置。此外，根據本發明的一個實施方式，可以提供一種新穎的電子裝置。

注意，這些效果的記載並不妨礙其他效果的存在。本發明的一個實施方式並不需要具有所有上述效果。可以從說明書、圖式、申請專利範圍的記載中抽取上述效果以外的效果。

參照圖式對實施方式進行詳細說明。注意，本發明不侷限於下面說明，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限定在以下所示的實施方式所記載的內容中。注意，在下面所說明的發明的結構中，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，而省略其重複說明。注意，有時在不同的圖式中適當地省略或改變相同組件的陰影。

另外，即使在電路圖上為一個要素，如果在功能上沒有問題，該要素也可以使用多個要素構成。例如，有時用作開關的多個電晶體可以串聯或並聯連接。此外，有時對電容器進行分割並將其配置在多個位置上。

此外，有時一個導電體具有佈線、電極及端子等多個功能，在本說明書中，有時對同一要素使用多個名稱。此外，即使在電路圖上示出要素之間直接連接的情況，有時實際上該要素之間藉由一個以上的導電體連接，本說明書中這種結構也包括在直接連接的範疇內。

本說明書中的“連接”例如包括“電連接”。注意，有時為了將電路元件的連接關係作為物體規定而記載為“電連接”。此外，“電連接”包括“直接連接”和“間接連接”。“A與B直接連接”是指A與B不藉由電路元件(例如，電晶體、開關等。注意，佈線不是電路元件。)連接的情況。另一方面，“A與B間接連接”是指A與B藉由一個以上的電路元件連接的情況。

例如，在假設包括A及B的電路工作的情況下，在電路工作期間有A與B之間發生電信號的授受或電位的相互作用的時機時，可以將這種電路作為物體規定為“A與B間接連接”。此外，即使在電路工作期間有A與B之間不發生電信號的授受或電位的相互作用的時機，在電路工作期間有A與B之間發生電信號的授受或電位的相互作用的時機，也可以規定為“A與B間接連接”。

作為“A與B間接連接”的例子，有A與B藉由一個以上的電晶體的源極及汲極連接的情況。另一方面，作為不能說“A與B間接連接”的例子，有在從A到B的路徑上存在絕緣物的情況。明確而言，有如下情況：在A與B之間連接電容器的情況；以及在A與B之間存在電晶體的閘極絕緣膜等的情況等。因此，不能說“電晶體的閘極(A)與電晶體的源極或汲極(B)間接連接”。

作為不能說“A與B間接連接”的其他例子，有如下情況：在從A到B的路徑上藉由源極及汲極連接有多個電晶體，並且，從電源、GND等對電晶體與其他電晶體之間的節點供應固定電位V。

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及電子裝置。

本發明的一個實施方式是一種光提取效率高的顯示裝置。顯示裝置作為顯示元件包括發光元件(也稱為發光器件)，在發光元件上包括凸透鏡。此外，在凸透鏡上且以與其接觸的方式設置第二層，在第二層上且以與其接觸的方式設置第一層。

在此，在構成第一層的材料的折射率為n ₁、構成第二層的材料的折射率為n ₂以及構成凸透鏡的材料的折射率為n ₃時，滿足n ₁＜n ₂＜n ₃。如此，藉由設置向光的前進方向使折射率依次變小的步階，可以減少各介面的折射率步階，由此可以減少介面的反射。

換言之，藉由凸透鏡的集聚作用可以抑制光的發散，並且可以降低多個反射面的各反射率。因此，可以抑制因發散及反射導致的光損失，可以提高顯示裝置的光提取效率。藉由該作用，也可以抑制施加到發光元件的電壓，從而可以提高發光元件的可靠性且抑制發光元件的功耗。此外，藉由使用該顯示裝置，可以提高XR設備等的可見度。

圖1是本發明的一個實施方式的顯示裝置所包括的顯示部的一部分的立體圖，還示出其剖面。此外，圖2A是顯示部的一部分的俯視圖，為了明確起見，省略圖1所示的幾個組件。此外，圖2B是相當於圖2A所示的A1-A2的剖面的圖，是說明子像素的詳細結構的圖。

注意，雖然圖1及圖2A示出條紋排列，但不侷限於此，本發明的一個實施方式也可以採用其他排列。例如，也可以採用S條紋排列、Delta排列、拜耳排列、鋸齒形排列、Pentile排列、Diamond排列等。

像素40包括發光顏色不同的多個子像素。例如，可以包括發射紅色光的子像素R、發射綠色光的子像素G、發射藍色光的子像素B。藉由由子像素R、G、B構成像素40，可以進行全彩色顯示。注意，為了方便起見，有時將子像素稱為像素。

作為像素40所包括的顯示元件較佳為使用發光元件。藉由使用自發光型發光元件，可以提供不需要光源的輕量薄型的顯示裝置。因此，作為用於戴在身上的XR設備等的顯示裝置，使用發光元件的顯示裝置是合適的。

將在後面說明詳細內容，而可用於本發明的一個實施方式的發光元件較佳為採用不使用FMM(Fine Metal Mask)而藉由光微影製程分離形成發光層的MML(Metal Mask Less)結構。MML結構的發光元件與使用FMM製造的發光元件相比可以提高開口率，從而可以實現高亮度或低功耗的發光。本發明的一個實施方式是組合MML結構的發光元件和凸透鏡來進一步提高光提取效率的結構。

如圖1及圖2B所示，發光元件110設置在基板101上。基板101除了支撐體以外還包括像素電路的組件等。發光元件110在像素電極111與共用電極113之間包括用作發光層的有機層112。如圖2A所示，作為有機層112，可以設置在子像素R中發射紅色光的有機層112R、在子像素G中發射綠色光的有機層112G、在子像素B中發射藍色光的有機層112B。

像素電極111被用作發光元件110的一個電極，並與設置在基板101上的像素電路連接。例如，像素電極111可以被用作發光元件110的陽極。

共用電極113是多個發光元件110共同使用的電極，並被用作發光元件110的另一個電極，例如可以被用作發光元件110的陰極。

此外，如圖2C所示，也可以在共用電極113與有機層112之間設置共用層114。此外，在圖1及圖2B所示的發光元件110中，有機層112包括相當於共用層114的層。

共用層114例如包括電子注入層或電洞注入層。或者，共用層114既可以具有電子傳輸層與電子注入層的疊層，又可以具有電洞傳輸層與電洞注入層的疊層。

相鄰的發光元件110間設置有樹脂層126。樹脂層126使相鄰的發光元件110的每一個所包括的有機層112成為絕緣狀態。由此，可以減少相鄰的發光元件110間的經過有機層112的洩漏電流，從而可以抑制串擾所引起的不需要的發光。另外，藉由設置樹脂層126，可以緩和相鄰的發光元件110間的凹凸，由此共用電極113的覆蓋性得到提高，可以防止斷開。

發光元件110上設置有具有透光性的保護層121，保護層121上設置有凸透鏡127。在凸透鏡127上且以與其接觸的方式設置層128。在層128上且以與其接觸的方式設置層129。保護層121、凸透鏡127、層128及層129成為發光元件110所發射的光的通路，所以較佳為對可見光具有高穿透率。

保護層121較佳為由其折射率比凸透鏡127的材料低的材料構成。藉由使保護層121的折射率比凸透鏡127的折射率低，可以防止全反射。層128較佳為由其折射率比凸透鏡127的材料低的材料構成。層129較佳為由其折射率比層128的材料低的材料構成。

例如，凸透鏡127從製程的容易性的觀點來看較佳為由樹脂製成的。另外，保護層121及層128較佳為可以藉由氣相法形成的無機膜。或者，也可以為可以藉由液相法形成的有機膜。此外，層129較佳為在使基板101上的結構物平坦化的同時為用來黏合該結構物與基板101的相對基板的基板102的黏合劑(樹脂)。

圖3是放大圖2B的一部分的圖，是說明光路的一個例子的圖。在此，說明從發光元件110發射且在凸透鏡127中向傾斜方向發散而前進的光L ₁。注意，在以下說明中，在同一波長下，層129的折射率為n ₁，層128的折射率為n ₂，凸透鏡127的折射率為n ₃。

在從凸透鏡127入射到層128的光為n ₂＜n ₃的情況下，折射角θ ₂比入射角θ ₁大。因此，光在凸透鏡127與層128的介面的頂面方向上折射。此外，從層128入射到層129的光在n ₁＜n ₂時折射角θ ₄比入射角θ ₃大，因此光在層128與層129的介面進一步向頂面方向折射。

也就是說，藉由設定n ₁＜n ₂＜n ₃，可以容易將在凸透鏡127中向傾斜方向發散而前進的光L ₁提取到外部，從而可以提高光提取效率。

注意，在n ₁＜n ₂＜n ₃的情況下，在光的前進方向上各介面有可能發生全反射。但是，各介面的折射率步階比較小，因此臨界角C ₁比較大。在此，考慮到光穿到外部的方向上的基板102(例如，n=1.5(可見光)的玻璃基板)與空氣(n=1(可見光))的介面，兩者的折射率步階比較大，因此發生全反射的臨界角C ₂比臨界角C ₁小。

換言之，由於臨界角C ₁比臨界角C ₂大，所以即使是在凸透鏡127至層129之間不進行全反射而透過的光，有時也在基板102與空氣之間的介面發生全反射。因此，可以忽視在n ₁＜n ₂＜n ₃的情況下的各介面的全反射。

接著，說明不發生折射的直進光L ₂。根據菲涅爾數學式，凸透鏡127與層128的介面的反射率R ₁為R ₁=((n ₃-n ₂)/(n ₃+n ₂)) ²，層128與層129的介面的反射率R ₂為R ₂=((n ₂-n ₁)/(n ₂+n ₁)) ²。

在此，假設滿足n ₁＜n ₂＜n ₃的n ₁=1.40、n ₂=1.45、n ₃=1.55時，反射率R ₁=0.111%，反射率R ₂=0.031%。作為比較，考慮到沒有層128(n ₂)的情況，凸透鏡127與層129的介面的反射率R ₃為R ₃=((n ₃-n ₁)/(n ₃+n ₁)) ²，因此反射率R ₃=0.259%。

也就是說，R ₁+R ₂成為充分小於R ₃的值，滿足n ₁＜n ₂＜n ₃，設置向光的前進方向依次折射率變小的步階，因此可以減少各介面的折射率步階，而可以減少介面的反射。因此，可以說，關於直進光也可以提高光提取效率。

注意，在本實施方式中，示出在凸透鏡127上設置層128及層129的例子，但是如果在層129上還追加折射率依次變小的層，則可以提高上述效果。就是說，在凸透鏡127的折射率為n _x且與基板102接觸的層的折射率為n ₁時，以從n _x到n ₁的值依次變小的方式在凸透鏡127與基板102之間設置多個層即可。注意，增加層的數量會增加製程數，並且需要選擇適當的材料。因此，設置在凸透鏡127與基板102之間的層的數量為2以上且10以下，較佳為2以上且5以下。

接著，說明發光元件110及其附近的詳細結構。注意，在此說明使用圖2C所示的結構的情況。

圖4A示出相當於圖2A所示的A3-A4的剖面的圖。顯示裝置包括呈現紅色的發光元件110R、呈現綠色的發光元件110G以及呈現藍色的發光元件110B。

作為發光元件110R、發光元件110G、發光元件110B，較佳為使用OLED(Organic Light Emitting Diode：有機發光二極體)或QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode：量子點發光二極體)。作為發光元件所包含的發光物質，除了有機化合物之外還可以使用無機化合物(量子點材料等)。

發光元件110R包括像素電極111R、有機層112R、共用層114及共用電極113。發光元件110G包括像素電極111G、有機層112G、共用層114及共用電極113。發光元件110B包括像素電極111B、有機層112B、共用層114及共用電極113。發光元件110R、發光元件110G、發光元件110B共通使用共用層114及共用電極113。

發光元件110R所包括的有機層112R包含至少發射紅色光的發光有機化合物。發光元件110G所包括的有機層112G包含至少發射綠色光的發光有機化合物。發光元件110B所包括的有機層112B包含至少發射藍色光的發光有機化合物。有機層112R、有機層112G及有機層112B各自也可以被稱為EL層，至少包括具有發光物質的層(發光層)。

以下，在說明發光元件110R、發光元件110G及發光元件110B之間共同的內容時有時將其稱為發光元件110進行說明。同樣地，在說明有機層112R、有機層112G及有機層112B等用字母進行區別的組件之間共同的內容時，有時用省略字母的符號進行說明。

有機層112及共用層114可以分別獨立包括電子注入層、電子傳輸層、電洞注入層和電洞傳輸層中的一個以上。例如，有機層112從像素電極111一側層疊有電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層的疊層結構，並且共用層114包括電子注入層。

像素電極111R、像素電極111G及像素電極111B都設置在每個發光元件中。另外，共用電極113及共用層114設置為各發光元件共通使用的一個層。作為各像素電極和共用電極113中的任一方使用對可見光具有透光性的導電膜且另一方使用具有反射性的導電膜。藉由使各像素電極具有透光性且使共用電極113具有反射性可以實現底面發射型(底部發射結構)的顯示裝置，與此相反，藉由使各像素電極具有反射性且使共用電極113具有透光性可以實現頂面發射型(頂部發射結構)的顯示裝置。另外，藉由使各像素電極和共用電極113的兩者具有透光性，也可以實現雙面發射型(雙面發射結構)的顯示裝置。

在共用電極113上以覆蓋發光元件110R、發光元件110G及發光元件110B的方式設置保護層121。保護層121具有防止水等雜質從上方擴散到各發光元件的功能。

像素電極111的端部較佳為具有錐形形狀。在像素電極111的端部具有錐形形狀時，沿著像素電極111的端部設置的有機層112也可以具有傾斜部。藉由使像素電極111的端部具有錐形形狀，可以提高跨著像素電極111的端部設置的有機層112的覆蓋性。另外，藉由使像素電極111的側面具有錐形形狀，可以藉由洗滌處理等容易去除製程中的異物(例如，灰塵或微粒等)，所以是較佳的。

注意，在本說明書等中，錐形形狀是指組件的側面的至少一部分相對於基板面傾斜地設置的形狀。例如，較佳為具有傾斜的側面和基板面(也稱為錐角)小於90˚的區域。

有機層112例如使用利用光微影法形成的光阻遮罩被加工為島狀。因此，有機層112在其端部具有頂面與側面所成的角近於90˚的形狀。另一方面，使用FMM(Fine Metal Mask)等形成的有機膜的膜厚度有越靠近端部越減薄的傾向，例如其頂面在1μm以上且10μm以下的範圍中形成為坡狀，因此難以區別頂面與側面。

相鄰的兩個發光元件間設置有絕緣層124、絕緣層125及樹脂層126。

在相鄰的兩個發光元件間，各有機層112的側面隔著樹脂層126彼此相對。樹脂層126位於相鄰的兩個發光元件間且以填充各有機層112的端部和兩個有機層112間的區域的方式設置。樹脂層126的頂面具有平滑的凸狀形狀，以覆蓋樹脂層126的頂面的方式設置共用層114及共用電極113。

樹脂層126被用作填充位於相鄰的兩個發光元件間的步階的平坦化膜。藉由設置樹脂層126，可以防止共用電極113因有機層112的端部的步階被分離的現象(也稱為斷開)導致有機層112上的共用電極被絕緣。

作為樹脂層126，可以適合使用包含有機材料的絕緣層。例如，作為樹脂層126可以使用丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺醯胺樹脂、矽酮樹脂、矽氧烷樹脂、苯并環丁烯類樹脂、酚醛樹脂及上述樹脂的先質等。另外，作為樹脂層126，也可以使用聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚甘油、普魯蘭、水溶性纖維素或者醇可溶性聚醯胺樹脂等有機材料。

另外，作為樹脂層126，也可以使用感光性樹脂。作為感光性樹脂也可以使用光阻劑。感光性樹脂可以使用正型材料或負型材料。

樹脂層126也可以包含吸收可見光的材料。例如，樹脂層126本身可以由吸收可見光的材料構成，樹脂層126也可以包含吸收可見光的顏料。作為樹脂層126，例如可以使用如下樹脂：可被用作透過紅色、藍色或綠色的光且吸收其他光的濾色片的樹脂；或者作為顏料包含碳黑且被用作黑矩陣的樹脂；等。

藉由樹脂層126吸收從發光元件向傾斜方向發射的光，可以抑制光從發光元件經過樹脂層126洩漏到相鄰的發光元件(雜散光)。因此，能夠提高顯示裝置的顯示品質。另外，即使在顯示裝置中不使用偏光板也可以提高顯示品質，所以可以實現顯示裝置的輕量化及薄型化。

絕緣層125與有機層112的側面接觸。另外，絕緣層125覆蓋有機層112的上端部。另外，絕緣層125的一部分與基板101的頂面接觸。

絕緣層125位於樹脂層126與有機層112間且被用作防止樹脂層126接觸於有機層112的保護膜。在有機層112與樹脂層126接觸時，有可能由於形成樹脂層126時使用的有機溶劑等而有機層112被溶解。因此，藉由在有機層112與樹脂層126間設置絕緣層125，可以保護有機層112的側面。

絕緣層125可以為包含無機材料的絕緣層。作為絕緣層125，可以使用氧化絕緣膜、氮化絕緣膜、氧氮化絕緣膜及氮氧化絕緣膜等無機絕緣膜。絕緣層125可以為單層結構，也可以為疊層結構。作為氧化絕緣膜，可以舉出氧化矽膜、氧化鋁膜、氧化鎂膜、銦鎵鋅氧化物膜、氧化鎵膜、氧化鍺膜、氧化釔膜、氧化鋯膜、氧化鑭膜、氧化釹膜、氧化鉿膜及氧化鉭膜等。作為氮化絕緣膜，可以舉出氮化矽膜及氮化鋁膜等。作為氧氮化絕緣膜，可以舉出氧氮化矽膜、氧氮化鋁膜等。作為氮氧化絕緣膜，可以舉出氮氧化矽膜、氮氧化鋁膜等。尤其是，藉由將利用ALD法形成的氧化鋁膜、氧化鉿膜等氧化金屬膜、氮化矽膜、氧化矽膜等無機絕緣膜用於絕緣層125，可以形成針孔較少且保護EL層功能優異的絕緣層125。

在本說明書等中，“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。例如，在記載為“氧氮化矽”時指在其組成中氧含量多於氮含量的材料，而在記載為“氮氧化矽”時指在其組成中氮含量多於氧含量的材料。

絕緣層125可以利用濺射法、CVD法、PLD法、ALD法等形成。絕緣層125較佳為利用覆蓋性良好的ALD法形成。

另外，也可以藉由在絕緣層125與樹脂層126之間設置反射膜(例如，包含選自銀、鈀、銅、鈦和鋁等中的一個或多個的金屬膜)而使上述反射膜反射發光層所發射的光。由此，可以進一步提高光提取效率。

絕緣層124是用來在蝕刻有機層112時保護有機層112的保護層(也稱為遮罩層、犧牲層)的一部分殘留的部分。絕緣層124可以使用可用於上述絕緣層125的材料。尤其是，絕緣層124及絕緣層125較佳為都使用相同材料，由此可以使用相同的用來進行加工的裝置等。

尤其是，由於利用ALD法形成的氧化鋁膜、氧化鉿膜等氧化金屬膜、氮化矽膜、氧化矽膜等無機絕緣膜是針孔較少的膜，所以保護EL層的功能優異，因此可以適合用於絕緣層125及絕緣層124。

保護層121例如可以具有至少包括無機絕緣膜的單層結構或疊層結構。作為無機絕緣膜，例如可以舉出氧化矽膜、氧氮化矽膜、氮氧化矽膜、氮化矽膜、氧化鋁膜、氧氮化鋁膜、氧化鉿膜等的氧化物膜或氮化物膜。或者，作為保護層121也可以使用銦鎵氧化物、銦鋅氧化物、銦錫氧化物、銦鎵鋅氧化物等的半導體材料或導電材料。

另外，如圖4C所示，作為保護層121也可以使用無機絕緣膜121a和有機絕緣膜121b的疊層膜。在該結構中，可以將有機絕緣膜用作平坦化膜。由此，可以使有機絕緣膜的頂面平坦，因此其上的無機絕緣膜的覆蓋性得到提高，而可以提高阻擋性。另外，保護層121的頂面變平坦，所以當在保護層121的上方設置結構體(例如，濾色片、觸控感測器的電極或透鏡陣列等)時可以減少起因於下方結構的凹凸形狀的影響，所以是較佳的。此外，也可以只由有機絕緣膜121b構成保護層121。另外，也可以採用在有機絕緣膜121b上還設置與無機絕緣膜121a相同的無機絕緣膜的結構。

在保護層121上以與發光元件110重疊的方式設置凸透鏡127。此外，凸透鏡127上設置有層128及層129。凸透鏡127也被稱為微透鏡，以與發光元件110成對的方式設置。換言之，對於一個子像素設置一個凸透鏡127。注意，可以將與像素陣列同樣有規律性地配置的多個微透鏡稱為微透鏡陣列。

凸透鏡127設置在發光元件110的上方(光射出的方向)。因為顯示裝置所發射的光在一定程度上具有擴展，所以不能提取到顯示裝置的外部的光成為損失。因此，顯示裝置較佳為提高正面亮度。由於凸透鏡127具有凸透鏡形狀，所以可以使其在聚焦光的方向上工作。換言之，由於可以抑制發光元件所發射的光的發散，所以可以提高顯示裝置的光提取效率。

凸透鏡127可以使用與樹脂層126同樣的材料並以同樣的製程製造。另外，作為凸透鏡127的材料，較佳為使用折射率比較高的材料以提高透鏡的性能且擴大滿足上述n ₁＜n ₂＜n ₃的層128及層129的選擇範圍。因此，可以用於樹脂層126的材料中可見光的折射率n較佳為1.50以上，更佳為1.55以上。

層128可以由無機膜或有機膜形成。圖4A示出作為層128使用利用氣相法沉積的無機膜的例子，以凸透鏡127上的厚度大致均勻的方式設置。另外，圖4B示出作為層128使用利用液相法沉積的有機膜的例子，在層128的形成面上凸部較薄且凹部較厚。藉由形成為這種形狀，層128也可以被用作凸透鏡，可以進一步使光向頂面方向折射。

作為氣相法，例如可以使用與絕緣層125的形成方法同樣的方法。另外，作為液相法，例如可以使用旋塗法、浸塗法、噴塗法等。

層128在圖4A及圖4B的任一個中都滿足上述折射率的條件時可以具有使從凸透鏡127入射的光在頂面方向上折射的功能。在層128是無機膜時，例如，可以使用氧化矽(n=1.46)、氟化鈣(n=1.42)、氧化矽和氧化鋁的混合層(n=1.42)等。此外，在層128是有機膜時，可以使用與樹脂層126同樣的材料，其中折射率比凸透鏡127小，較佳為比n=1.55小，更佳為比n=1.50小。

層129是設置在與基板102之間的黏合層，較佳為使用有機材料。例如，可以使用具有近於能夠用作基板102的玻璃等的折射率的光學黏合劑等。例如，該材料的折射率比層128小，較佳為比n=1.5小，更佳為比n=1.45小。

以上是發光元件及其附近的結構例子的說明。

圖5A所示的立體圖是圖1的變形例子，作為用來將有機層112加工為島狀的遮罩可以使用凸透鏡127。此外，圖5B是說明顯示部及佈線連接部的各一部分的俯視圖。此外，圖6A是相當於圖5B所示的B1-B2的剖面的圖。另外，圖6B是相當於圖5B所示的B5-B6的剖面的圖。

注意，為了明確起見，在圖5B中省略部分組件而示出。此外，省略與上述圖1的結構重複的組件的說明。此外，在本說明書等中，島狀是指同一製程中使用同一材料形成的兩個以上的層物理分離的狀態。例如，島狀的有機層是指該有機層與相鄰的有機層物理分離的狀態。

在圖1所示的結構中，為了將有機層112加工為島狀，使用藉由光微影製程形成的光阻遮罩，但是在圖5A所示的結構中，可以使用凸透鏡127代替光阻遮罩。因此，可以減少光微影製程，而可以簡化製程。

注意，在該結構中，由於在多個子像素中同時加工有機層，所以難以以每個子像素的發光顏色不同的方式分別塗佈有機層。因此，在該結構中，如圖6A所示，較佳為使用能夠進行白色發光的有機層112W且在有機層112W與凸透鏡127之間設置彩色層130，以進行全彩色顯示。另外，該結構包括同時加工多個子像素所包括的有機層的製程，所以像素排列較佳為條紋排列。

在圖1的結構中，可以將發光元件110的共用電極(陰極)設置在較大面積，所以對與用來對共用電極供應電位的佈線的連接位置沒有限制，兩者之間的連接比較容易。另一方面，在圖5A及圖5B所示的結構中，當將凸透鏡127用作遮罩加工有機層112W時，共用電極113也被加工為島狀，因此需要特別考慮與用來對共用電極113供應電位的佈線111c的連接。

在圖5A及圖5B所示的結構中，首先在同一製程中形成條紋排列的像素電極111及佈線111c。接著，在基板101及像素電極111上形成能夠進行白色發光的有機層。此時，使用金屬遮罩等在佈線111c上不形成有機層。注意，在此使用的金屬遮罩不需要高精細金屬遮罩那樣的嚴密的位置對準。另外，也可以利用剝離法等去除佈線111c上的有機層。

接著，在基板101、有機層及佈線111c上形成將成為共用電極的導電膜。此時，由於在佈線111c上沒有形成有機層，所以可以使該導電膜與佈線111c連接。接著，在導電膜上形成保護膜及彩色層。在此，彩色層在多個子像素的長邊方向上形成為帶狀。

注意，由於是條紋排列，所以如圖5B所示，在子像素的短邊方向上，相鄰的子像素選擇性地設置發光顏色不同的彩色層。

接著，在彩色層上設置平坦化膜，在平坦化膜上形成其端部具有曲面的柱面透鏡狀的凸透鏡127。在此，凸透鏡127以覆蓋在子像素的長邊方向上排列的多個子像素的像素電極111且覆蓋佈線111c的一部分的方式設置。

將如上所述設置的凸透鏡127用作遮罩，將從凸透鏡127一側依次層疊平坦化膜、彩色層、保護膜、共用電極、有機層的疊層體同時加工為島狀，由此可以設置凸透鏡127、平坦化層122、彩色層130、保護層121、共用電極113、有機層112W的疊層。也就是說，在俯視時，凸透鏡127、平坦化層122、彩色層130、保護層121及共用電極113的外形形狀相同。

注意，根據需要設置保護層121及平坦化層122即可，也可以不設置它們中的一者或兩者。另外，保護層121及平坦化層122也可以具有彼此的功能。

如此，可以在子像素的長邊方向上排列的多個子像素上設置凸透鏡127，將凸透鏡127用作遮罩加工有機層。此外，如圖6B所示，藉由以覆蓋佈線111c的一部分的方式設置凸透鏡127的一部分，即使共用電極113被加工為島狀也維持與佈線111c的連接。

並且，基板101及凸透鏡127上設置有層128，層128上隔著層129設置有基板102。設置層128及層129的效果與圖1所示的結構同樣。

圖7A是相當於圖5B所示的B3-B4的剖面的圖。子像素R設置有使紅色光透過的彩色層130R。子像素G設置有使綠色光透過的彩色層130G。子像素B設置有使藍色光透過的彩色層130B。子像素R、G、B共同使用其他組件。

注意，在圖1所示的結構中，如圖4A、圖4B所示設置有保護有機層112的側面的絕緣層125，但是在圖7A所示的結構中，由層128保護有機層112的側面。因此，層128較佳為由能夠用於上述絕緣層125的折射率小於凸透鏡127且大於層129的材料形成。

另外，在使用無機材料形成層128時，藉由根據沉積條件控制覆蓋性，如圖7B所示，可以形成空隙V。空隙V為由層128圍繞的區域或者由層128及層129圍繞的區域。空隙V不侷限於真空狀態，也可以具有大氣成分、形成層128時的沉積氣體成分、層128所產生的脫氣成分或者層129所產生的脫氣成分。

在任何情況下空隙V的折射率都比層128小，由此在子像素間侵入層128的光容易在與空隙V的介面被全反射。因此，藉由設置空隙V，可以抑制相鄰的子像素間的混色。

注意，即使如圖7A那樣不設置空隙V，在層128的折射率比與層128接觸的組件的折射率低時，與上述同樣地成為容易發生全反射的條件。因此，可以說藉由設置層128，不容易發生相鄰的子像素間的混色。

圖7C示出作為層128使用有機膜的例子。在使用旋塗法等液相法的情況下，在層128的形成面上，凸部薄且凹部厚。藉由形成為這種形狀，層128也可以被用作凸透鏡，可以進一步使光向頂面方向折射。

圖8A所示的立體圖是圖5A的變形例子，示出將本發明的一個實施方式應用於S條紋排列的像素的例子。另外，圖8A示出圖8B所示的C1-C2的剖面。圖8B是說明顯示部及佈線連接部的各一部分的俯視圖。圖8C是圖8B所示的C3-C4的剖面圖。子像素的基本結構與圖5A所示的結構同樣。

在該結構中，使用藉由與凸透鏡127相同的製程形成的遮罩(佈線遮罩131)將共用電極113的一部分加工為佈線狀。在該結構中，如圖8B、圖8C所示，將加工為共用電極113的佈線狀的區域的一部分與佈線111c連接，所以該結構容易應用於條紋排列以外的排列。

注意，為了將共用電極113連接到佈線111c，凸透鏡127和佈線遮罩131需要連接，但是當以相同的厚度形成它們時，凸透鏡127的形狀會崩塌。因此，較佳為將佈線遮罩131形成得比凸透鏡127薄，以使凸透鏡127的形狀不崩塌。換言之，一個結構物包括用作凸透鏡127的區域及用作佈線遮罩131的區域，用作佈線遮罩131的區域的厚度較佳為比用作凸透鏡127的區域的厚度薄。

作為形成比凸透鏡127薄的佈線遮罩131的方法，可以舉出使用感光樹脂及多色調遮罩的光微影法。或者，也可以進行光微影製程兩次，分別形成凸透鏡127及佈線遮罩131。

圖9A是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的方塊圖。顯示裝置20包括像素陣列74、電路75及電路76。像素陣列74包括配置在列方向及行方向上的像素40。

像素40可以包括多個子像素71。子像素71具有發射用來進行顯示的光的功能。藉由使子像素71所發射的光具有R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)等顏色，可以進行彩色顯示。

子像素71包括發射非偏振的可見光的發光器件。作為發光器件，較佳為使用OLED(Organic Light Emitting Diode)或QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode)等EL元件。作為EL元件所包含的發光物質，可以舉出發射螢光的物質(螢光材料)、發射磷光的物質(磷光材料)、呈現熱活化延遲螢光的物質(熱活化延遲螢光(Thermally activated delayed fluorescence：TADF)材料)、無機化合物(量子點材料等)等。此外，作為發光器件，也可以使用Micro LED等LED。

電路75及電路76是用來驅動子像素71的驅動電路。電路75可以用作源極驅動電路，電路76可以用作閘極驅動電路。作為電路75及電路76，例如可以使用移位暫存器電路等。

注意，顯示裝置20可以縱橫分割為多個區域，並且可以按每個被分割的區域驅動像素。

例如，如圖9B所示，可以將電路75及電路76分割配置在像素陣列74下。在此情況下，顯示裝置20具有層77和層78的疊層結構，在層77中分別設置多個電路75及多個電路76，以與它們重疊的方式在層78中設置像素陣列74即可。

藉由分割配置電路75及電路76，可以按分割區域驅動像素陣列74。例如，可以以其一部分不同的圖框頻率使像素陣列74進行工作。可以以其一部分不同的清晰度使像素陣列74進行顯示，也可以對應於注視點渲染。

另外，藉由將驅動電路設置在像素陣列74的下層，可以縮短佈線長度並減小佈線電容。由此，可以實現能夠實現高速工作和低功耗工作的顯示裝置。此外，可以實現顯示裝置20的窄邊框化。

注意，圖9B所示的電路75及電路76的配置、面積只是一個例子，可以適當地改變。另外，電路75及電路76的一部分也可以形成在與像素陣列74相同的層中。另外，層77也可以設置有記憶體電路、運算電路及通訊電路等電路。

在該結構中，例如可以將層77設置在單晶矽基板，電路75及電路76可以使用通道形成區域中包含矽的電晶體(以下，Si電晶體)形成，並且設置在層78中的像素陣列74所包括的像素電路可以使用通道形成區域中包含金屬氧化物的電晶體(以下，OS電晶體)形成。OS電晶體可以使用薄膜並層疊形成在Si電晶體上。

注意，如圖9C所示，也可以在層77與層78之間包括設置有OS電晶體的層79。在層79中可以設置形成像素陣列74所包括的像素電路的一部分的OS電晶體。或者，可以設置形成電路75及電路76的一部分的OS電晶體。或者，可以設置形成可設置在層77中的記憶體電路、運算電路及通訊電路等電路的一部分的OS電晶體。

另外，顯示裝置20的頂面形狀不侷限於矩形，也可以為如圖9D所示的圓形。或者，也可以為如圖9E所示的八角形等多角形。

接著，說明可用於本發明的一個實施方式的條紋排列以外的像素佈局。對發光元件(子像素)的排列沒有特別的限制，可以採用各種排列方法。

作為子像素的頂面形狀，例如可以舉出三角形、四角形(包括長方形、正方形)、五角形等多角形、這些多角形的帶圓角的形狀、橢圓形或圓形等。在此，子像素的頂面形狀相當於發光元件的發光區域的頂面形狀。

圖10A所示的像素140採用S條紋排列。圖10A所示的像素140由發光元件110a、110b、110c這三個子像素構成。例如，發光元件110a、發光元件110b及發光元件110c可以分別為藍色的發光元件、紅色的發光元件及綠色的發光元件。

圖10B所示的像素140包括具有帶圓角的近似梯形或近似三角形的頂面形狀的發光元件110a、具有帶圓角的近似梯形或近似三角形的頂面形狀的發光元件110b以及具有帶圓角的近似四角形或近似六角形的頂面形狀的發光元件110c。此外，發光元件110a的發光面積比發光元件110b大。如此，各發光元件的形狀及尺寸可以分別獨立決定。例如，可靠性高的發光元件的尺寸可以更小。例如，發光元件110a、發光元件110b及發光元件110c可以分別為綠色的發光元件、紅色的發光元件及藍色的發光元件。

圖10C所示的像素141a、141b採用Pentile排列。圖10C示出交替配置包括發光元件110a及發光元件110b的像素141a及包括發光元件110b及發光元件110c的像素141b的例子。例如，發光元件110a、發光元件110b及發光元件110c也可以分別為紅色的發光元件、綠色的發光元件及藍色的發光元件。

圖10D所示的像素141a、141b採用Delta排列。像素141a在上行(第一行)包括兩個發光元件(發光元件110a、110b)，在下行(第二行)包括一個發光元件(發光元件110c)。像素141b在上行(第一行)包括一個發光元件(發光元件110c)，在下行(第二行)包括兩個發光元件(發光元件110a、110b)。例如，發光元件110a、發光元件110b及發光元件110c也可以分別為紅色的發光元件、綠色的發光元件及藍色的發光元件。

圖10E示出各顏色的發光元件配置為鋸齒形狀的例子。明確而言，在俯視時，在行方向上排列的兩個發光元件(例如，發光元件110a及發光元件110b或發光元件110b及發光元件110c)的上邊的位置不一致。例如，發光元件110a、發光元件110b及發光元件110c也可以分別為紅色的發光元件、綠色的發光元件及藍色的發光元件。

另外，雖然以上示出設置對應於光的三原色(R、G、B)的子像素的例子，但是還可以設置包括白色發光的發光元件110的子像素。藉由追加白色發光的子像素，可以降低功耗。此外，可以提高亮度。

例如，在進行白色顯示的情況下，與驅動R、G、B的三個子像素發射白色光的情況相比，驅動一個W的子像素的情況可以降低功耗。尤其是，在光源為白色光且將彩色層(濾色片)用於R、G、B的子像素時，光量的衰減大。因此，不使用彩色層的W的子像素的效果變大。

另外，可以說白色光包含紅色光、綠色光及藍色光的成分，所以紅色光、綠色光及藍色光所產生的顏色也可以為白色光、紅色光、綠色光和藍色光中的一個或兩個。因此，根據所產生的顏色可以減少驅動的子像素的數量，由此可以降低功耗。

另外，白色光代替紅色光+綠色光+藍色光，由此W的子像素發光與R、G、B的子像素全部發光一致。因此，藉由使R、G、B、W的四個子像素發光，可以提高顯示亮度。

R、G、B、W的四個子像素例如可以為圖10F所示的條紋排列的像素145。

此外，如圖10G所示，子像素也可以以3行2列構成。圖10G所示的像素在上行(第一行)包括發光元件110b，在中間行(第二行)包括發光元件110c，在第一行至第二行包括發光元件110a，在下行(第三行)包括一個發光元件110d。在圖10G所示的像素中，R、G、B的佈局成為所謂的S條紋排列，所以可以提高顯示品質。

在光微影法中，被加工的圖案越微細越不能忽視光的繞射所帶來的影響，所以在藉由曝光轉移光罩的圖案時其保真度下降，難以將光阻遮罩加工為所希望的形狀。因此，即使光罩的圖案為矩形，也易於形成帶圓角的圖案。因此，發光元件的頂面形狀有時呈帶圓角的多角形形狀、橢圓形或圓形等。

再者，在本發明的一個實施方式的顯示裝置的製造方法中，使用由樹脂製作的遮罩(凸透鏡127)將EL層加工為島狀。形成在EL層上的由樹脂製作的遮罩需要以低於EL層的耐熱溫度的溫度固化。因此，根據EL層的材料的耐熱溫度及樹脂材料的固化溫度而有時遮罩的固化不充分。固化不充分的遮罩在被加工時有時呈遠離所希望的形狀的形狀。其結果是，EL層的頂面形狀有時呈帶圓角的多角形形狀、橢圓形或圓形等。例如，當要形成頂面形狀為正方形的遮罩時，有時形成圓形頂面形狀的遮罩而EL層的頂面形狀呈圓形。

為了使EL層的頂面形狀呈所希望的形狀，也可以利用以設計圖案與轉移圖案一致的方式預先校正遮罩圖案的技術(OPC(Optical Proximity Correction：光學鄰近效應修正)技術)。明確而言，在OPC技術中，對遮罩圖案上的圖形角部等追加校正用圖案。

以上說明了像素的佈局。

圖11A是示出包括本發明的一個實施方式的顯示裝置及光學設備的眼鏡型裝置的例子的圖。在此，將顯示裝置20和光學設備21的組合為顯示單元60並以虛線表示。圖11B是說明顯示單元60的組件的圖。

使用者的眼睛藉由靠近設置在顯示裝置20的顯示面一側的光學設備21附近，可以看到顯示裝置20所顯示的影像。使用者在藉由光學設備21增大了視角的狀態下看到該影像，由此可以得到沉浸感、真實感。

可以將直線偏光板62及相位差板63貼合到顯示裝置20的顯示面。光學設備21例如可以包括半反射鏡64、透鏡65、相位差板66、反射偏光板67及透鏡68。

藉由光學設備21將顯示裝置20所發射的光轉換為直線偏振光或圓偏振光，可以使用配置在光路上的要素選擇性地進行反射及透過。由此，可以在有限的空間內確保光路長度，而可以縮短光學設備的焦點距離。這種光學系統被稱為反射折射光學系統。另外，由於具有薄型形狀也有時被稱為餅乾透鏡(pancake lens)。

兩個顯示單元60以透鏡68的表面露出於內側的方式安裝在外殼30中。一個顯示單元60是右眼顯示單元，另一個顯示單元60是左眼顯示單元，藉由用各顯示單元60分別顯示對應於視差的影像，使用者可以感到影像的立體感。

另外，外殼30或保持工具35也可以設置有輸入端子及輸出端子。可以將供應來自影像輸出設備等的影像信號或用於對電池進行充電的電力等的電纜連線到輸入端子。輸出端子例如被用作聲音輸出端子，可以與耳機或頭戴式耳機等連接。另外，在能夠藉由無線通訊輸出聲音資料的情況或從外部的影像輸出設備輸出聲音的情況下，也可以不設置該聲音輸出端子。

另外，外殼30或保持工具35的內部也可以設置有無線通訊模組及記憶體模組等。可以藉由無線通訊模組進行無線通訊下載收看的內容而將其儲存於記憶體模組。由此，使用者可以在離線下隨時收看已下載的內容。

另外，外殼30內也可以設置有視線檢測感測器。例如，顯示如電源開啟、電源關閉、休眠、音量調節、頻道改變、功能表顯示、選擇、確定、返回等操作按鈕以及如視頻的播放、停止、暫停、快進、快退等操作按鈕而給使用者看到該操作按鈕，由此可以進行各操作。

另外，如圖12A所示，上述操作按鈕的操作也可以使用設置在外殼30的一部分的前面的面板15的觸控感測器16進行。當使用者觀看VR影像時，難以直接看到周圍環境，因此不能離開遙控器等操作設備，所以很不方便。如果外殼30中設置有觸控感測器16，則可以提高操作性，而可以提高雙手的彈性。

作為觸控感測器16，典型地可以使用利用靜電電容感測器的指向裝置。如圖12B所示，觸控感測器16可以貼合在設置在外殼30的前面的面板15的外側。藉由貼合到外殼30的外側，可以提高感測靈敏度。另外，也可以在觸控感測器16的前面設置保護薄膜等。

或者，如圖12C所示，觸控感測器16也可以貼合在面板15的內側。在這種結構中，由於面板15保護觸控感測器16，所以可以提高可靠性。另外，如圖12D所示，觸控感測器16也可以設置在與顯示裝置20的顯示面相反一側的面上。藉由採用這種結構，可以與顯示裝置20共同使用電源供應路徑等，由此可以降低構件成本。

另外，如圖13A所示，觸控感測器16也可以設置在外殼30的側面。圖13A示出外殼30的兩側的側面設置有觸控感測器16的例子，但是也可以只設置在外殼30的一側的面。或者，也可以設置在外殼30的上側面或下側面。另外，也可以組合圖12A及圖13A的結構在外殼30的前面(面板15的正面一側或背面一側)及外殼30的側面的兩者設置觸控感測器16。或者，也可以從外殼30的前面到側面設置一個觸控感測器16。

另外，如圖13B所示，顯示單元60也可以是一個顯示裝置22與兩個光學設備的組合。藉由使顯示裝置22顯示對應於左右眼睛的兩個影像，可以使顯示裝置成為一個，由此可以降低構件成本。另外，可以容易將顯示單元60安裝在外殼30中。

藉由將本發明的一個實施方式的顯示裝置用於眼鏡型裝置，可以實現功耗低且可靠性高的電子裝置。

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，說明可用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的顯示面板的其他結構例子。

本實施方式的顯示面板是高清晰顯示面板，這特別適合用於頭戴顯示器等VR用設備以及眼鏡型AR用設備等可戴在頭上的可穿戴裝置的顯示部。

[顯示模組] 圖14A示出顯示模組280的立體圖。顯示模組280包括顯示面板200A及FPC290。注意，顯示模組280所包括的顯示面板不侷限於顯示面板200A，也可以是將在後面說明的顯示面板200B至顯示面板200G中的任一個。

顯示模組280包括基板291及基板292。顯示模組280包括顯示部281。顯示部281是顯示影像的區域。

圖14B示出基板291一側的結構的立體示意圖。基板291上層疊有電路部282、電路部282上的像素電路部283及該像素電路部283上的像素部284。此外，基板291的不與像素部284重疊的部分上設置有用來連接到FPC290的端子部285。端子部285與電路部282藉由由多個佈線構成的佈線部286電連接。

像素部284包括週期性地排列的多個像素284a。圖14B的右側示出一個像素284a的放大圖。像素284a包括發射紅色光的發光元件110R、發射綠色光的發光元件110G以及發射藍色光的發光元件110B。

像素電路部283包括週期性地排列的多個像素電路283a。一個像素電路283a控制一個像素284a所包括的三個發光器件的發光。一個像素電路283a可以包括控制一個發光器件的發光的三個電路。例如，像素電路283a可以採用對於一個發光器件至少具有一個選擇電晶體、一個電流控制用電晶體(驅動電晶體)和電容器的結構。此時，選擇電晶體的閘極被輸入閘極信號，源極被輸入源極信號。由此，可以實現主動矩陣型顯示面板。

電路部282包括用於驅動像素電路部283的各像素電路283a的電路。例如，較佳為包括閘極線驅動電路和源極線驅動電路中的一者或兩者。此外，還可以具有運算電路、記憶體電路和電源電路等中的至少一個。另外，設置在電路部282中的電晶體也可以構成像素電路283a的一部分。就是說，也可以由像素電路部283所包括的電晶體及電路部282所包括的電晶體構成像素電路283a。

FPC290用作從外部向電路部282供應視頻信號或電源電位等的佈線。此外，也可以在FPC290上安裝IC。

顯示模組280可以採用像素部284的下側重疊設置有像素電路部283和電路部282中的一者或兩者的結構，所以可以使顯示部281具有極高的開口率(有效顯示面積比)。例如，顯示部281的開口率可以為40%以上且低於100%，較佳為50%以上且95%以下，更佳為60%以上且95%以下。此外，能夠極高密度地配置像素284a，由此可以使顯示部281具有極高的像素密度。例如，顯示部281較佳為以2000ppi以上、更佳為3000ppi以上、進一步較佳為5000ppi以上、更進一步較佳為6000ppi以上且20000ppi以下或30000ppi以下的像素密度配置像素284a。

這種顯示模組280非常清晰，所以適合用於頭戴式顯示器等VR用設備或眼鏡型AR用設備。例如，因為顯示模組280具有清晰度極高的顯示部281，所以在透過透鏡觀看顯示模組280的顯示部的結構中，即使用透鏡放大顯示部使用者也看不到像素，由此可以實現具有高度沉浸感的顯示。此外，顯示模組280還可以應用於具有相對較小型的顯示部的電子裝置。例如，適合用於手錶型裝置等可穿戴式電子裝置的顯示部。

[顯示面板200A] 圖15所示的顯示面板200A包括基板301、發光元件110R、110G、110B、電容器240及電晶體310。

基板301相當於圖14A及圖14B中的基板291。

電晶體310是在基板301中具有通道形成區域的電晶體。作為基板301，例如可以使用如單晶矽基板等半導體基板。電晶體310包括基板301的一部分、導電層311、低電阻區域312、絕緣層313及絕緣層314。導電層311被用作閘極電極。絕緣層313位於基板301與導電層311之間，並被用作閘極絕緣層。低電阻區域312是基板301中摻雜有雜質的區域，並被用作源極和汲極中的一個。絕緣層314覆蓋導電層311的側面。

此外，在相鄰的兩個電晶體310之間，以嵌入基板301的方式設置有元件分離層315。

此外，以覆蓋電晶體310的方式設置有絕緣層261，並絕緣層261上設置有電容器240。

電容器240包括導電層241、導電層245及位於它們之間的絕緣層243。導電層241用作電容器240的一個電極，導電層245用作電容器240的另一個電極，並且絕緣層243用作電容器240的介電質。

導電層241設置在絕緣層261上，並嵌入絕緣層254中。導電層241藉由嵌入絕緣層261中的插頭271與電晶體310的源極和汲極中的一個電連接。絕緣層243覆蓋導電層241而設置。導電層245設置在隔著絕緣層243與導電層241重疊的區域中。

覆蓋電容器240設置有絕緣層255a，絕緣層255a上設置有絕緣層255b，絕緣層255b上設置有絕緣層255c。

絕緣層255a、絕緣層255b及絕緣層255c可以適當地使用無機絕緣膜。例如，較佳的是，作為絕緣層255a及絕緣層255c使用氧化矽膜，作為絕緣層255b使用氮化矽膜。由此，絕緣層255b可以用作蝕刻保護膜。雖然在本實施方式中示出絕緣層255c的一部分被蝕刻而設置有凹部的例子，但是也可以不在絕緣層255c中設置凹部。

絕緣層255c上設置有發光元件110R、發光元件110G及發光元件110B發光元件110R、發光元件110G及發光元件110B的結構可以參照實施方式2。

顯示面板200A按每個發光顏色分別形成發光元件，所以低亮度的發光和高亮度的發光之間的色度變化小。另外，有機層112R、112G、112B彼此分離，所以即使採用高清晰顯示面板也可以抑制在相鄰的子像素間發生串擾。因此，可以實現高清晰且顯示品質高的顯示面板。

相鄰的發光元件間的區域設置有絕緣層125及樹脂層126。

發光元件的像素電極111R、像素電極111G及像素電極111B藉由嵌入於絕緣層255a、絕緣層255b及絕緣層255c中的插頭256、嵌入於絕緣層254中的導電層241以及嵌入於絕緣層261中的插頭271與電晶體310的源極和汲極中的一個電連接。絕緣層255c的頂面的高度與插頭256的頂面的高度一致或大致一致。作為插頭可以使用各種導電材料。

另外，發光元件110R、110G及110B上設置有保護層121。保護層121上由用作黏合層的層129貼合有基板102。

相鄰的兩個像素電極111間不設置有覆蓋像素電極111的頂面端部的絕緣層。因此，可以使相鄰的發光元件間的間隔非常小。因此，可以實現高清晰或高解析度的顯示面板。

[顯示面板200B] 圖16所示的顯示面板200B具有層疊有分別在半導體基板中形成通道的電晶體310A及電晶體310B的結構。注意，在後述的顯示面板的說明中，有時省略說明與先前說明的顯示面板同樣的部分。

顯示面板200B具有如下結構：貼合設置有電晶體310B、電容器240、發光器件的基板301B與設置有電晶體310A的基板301A。

這裡，基板301B的底面設置有絕緣層345，設置在基板301A上的絕緣層261上設置有絕緣層346。絕緣層345、346為用作保護層的絕緣層，可以抑制雜質擴散到基板301B及基板301A。作為絕緣層345、346，可以使用能夠用於保護層121的無機絕緣膜。

基板301B中設置有穿過基板301B及絕緣層345的插頭343。這裡，較佳為覆蓋插頭343的側面設置用作保護層的絕緣層344。

另外，基板301B中絕緣層345的下側設置有導電層342。導電層342嵌入於絕緣層335，導電層342及絕緣層335的底面被平坦化。另外，導電層342與插頭343電連接。

另一方面，基板301A在絕緣層346上設置有導電層341。導電層341嵌入於絕緣層336，導電層341及絕緣層336的頂面被平坦化。

作為導電層341及導電層342較佳為使用相同的導電材料。例如，可以使用包含選自Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、W中的元素的金屬膜或以上述元素為成分的氮化物膜(氮化鈦膜、氮化鉬膜、氮化鎢膜)等。尤其較佳的是，作為導電層341及導電層342使用銅。由此，可以採用Cu-Cu(銅-銅)直接接合技術(藉由彼此連接Cu(銅)的焊盤來進行電導通的技術)。

[顯示面板200C] 圖17所示的顯示面板200C具有導電層341及導電層342藉由凸塊347接合的結構。

如圖17所示，藉由在導電層341與導電層342之間設置凸塊347，可以使導電層341與導電層342電連接。凸塊347例如可以使用包含金(Au)、鎳(Ni)、銦(In)、錫(Sn)等的導電材料形成。此外，例如，有時作為凸塊347使用焊料。此外，也可以在絕緣層345與絕緣層346之間設置黏合層348。此外，在設置凸塊347時，也可以不設置絕緣層335及絕緣層336。

[顯示面板200D] 圖18所示的顯示面板200D與顯示面板200A的主要不同之處在於電晶體的結構。

電晶體320是在形成通道的半導體層中使用金屬氧化物(也稱為氧化物半導體)的電晶體(OS電晶體)。

電晶體320包括半導體層321、絕緣層323、導電層324、一對導電層325、絕緣層326及導電層327。

基板331相當於圖14A及圖14B中的基板291。

在基板331上設置有絕緣層332。絕緣層332用作阻擋層，該阻擋層防止水或氫等雜質從基板331擴散到電晶體320且防止氧從半導體層321向絕緣層332一側脫離。作為絕緣層332，例如可以使用與氧化矽膜相比氫或氧不容易擴散的膜諸如氧化鋁膜、氧化鉿膜、氮化矽膜等。

在絕緣層332上設置有導電層327，並以覆蓋導電層327的方式設置有絕緣層326。導電層327用作電晶體320的第一閘極電極，絕緣層326的一部分用作第一閘極絕緣層。絕緣層326中的至少接觸半導體層321的部分較佳為使用氧化矽膜等氧化物絕緣膜。絕緣層326的頂面較佳為被平坦化。

半導體層321設置在絕緣層326上。半導體層321較佳為含有呈現半導體特性的金屬氧化物(也稱為氧化物半導體)膜。一對導電層325接觸於半導體層321上並用作源極電極及汲極電極。

以覆蓋一對導電層325的頂面及側面以及半導體層321的側面等的方式設置有絕緣層328，絕緣層328上設置有絕緣層264。絕緣層328被用作阻擋層，該阻擋層防止水或氫等雜質從絕緣層264等擴散到半導體層321以及氧從半導體層321脫離。作為絕緣層328，可以使用與上述絕緣層332同樣的絕緣膜。

絕緣層328及絕緣層264中設置有到達半導體層321的開口。該開口的內部嵌入有接觸於半導體層321的頂面的絕緣層323、以及導電層324。導電層324被用作第二閘極電極，絕緣層323被用作第二閘極絕緣層。

導電層324的頂面、絕緣層323的頂面及絕緣層264的頂面被進行平坦化處理以它們的高度都一致或大致一致，並以覆蓋它們的方式設置有絕緣層329及絕緣層265。

絕緣層264及絕緣層265被用作層間絕緣層。絕緣層329被用作阻擋層，該阻擋層防止水或氫等雜質從絕緣層265等擴散到電晶體320。絕緣層329可以使用與上述絕緣層328及絕緣層332同樣的絕緣膜。

與一對導電層325中的一方電連接的插頭274嵌入絕緣層265、絕緣層329及絕緣層264。在此，插頭274較佳為具有覆蓋絕緣層265、絕緣層329、絕緣層264及絕緣層328各自的開口的側面及導電層325的頂面的一部分的導電層274a以及與導電層274a的頂面接觸的導電層274b。此時，作為導電層274a，較佳為使用不容易擴散氫及氧的導電材料。

對本實施方式的顯示面板所包括的電晶體的結構沒有特別的限制。例如，可以使用平面型電晶體、交錯型電晶體或反交錯型電晶體等。此外，還可以採用頂閘極型或底閘極型的電晶體結構。或者，也可以在形成通道的半導體層上下設置有閘極。

作為電晶體320，採用兩個閘極夾持形成通道的半導體層的結構。此外，也可以連接兩個閘極，並藉由對該兩個閘極供應同一信號，來驅動電晶體。或者，也可以藉由對兩個閘極中的一個施加用來控制臨界電壓的電位，並對另一個施加用來進行驅動的電位，來控制電晶體的臨界電壓。

對用於電晶體的半導體層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、單晶半導體或者單晶半導體以外的具有結晶性的半導體(微晶半導體、多晶半導體或其一部分具有結晶區域的半導體)。當使用單晶半導體或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。

用於電晶體的半導體層的金屬氧化物的能帶間隙較佳為2eV以上，更佳為2.5eV以上。藉由使用能帶間隙較寬的金屬氧化物，可以減小OS電晶體的關態電流(off-state current)。

金屬氧化物較佳為至少包含銦或鋅，更佳為包含銦及鋅。例如，金屬氧化物較佳為包含銦、M(M為選自鎵、鋁、釔、錫、矽、硼、銅、釩、鈹、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢、鎂和鈷中的一種或多種)及鋅。

或者，電晶體的半導體層也可以包含矽。作為矽，可以舉出非晶矽、結晶矽(低溫多晶矽、單晶矽等)等。

作為能夠用於半導體層的金屬氧化物，例如可以舉出銦氧化物、鎵氧化物及鋅氧化物。此外，金屬氧化物較佳為包含選自銦、元素M和鋅中的兩種或三種。元素M是選自鎵、鋁、矽、硼、釔、錫、銅、釩、鈹、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢和鎂中的一種或多種。尤其是，元素M較佳為選自鋁、鎵、釔及錫中的一種或多種。

注意，在將金屬氧化物用於半導體層的情況下，該金屬氧化物較佳為利用濺射法或ALD法形成。在利用濺射法形成金屬氧化物時，可以提高生產率且提高膜密度。在利用ALD法形成金屬氧化物時，可以提高膜的覆蓋性。

尤其是，作為用於半導體層的金屬氧化物，較佳為使用包含銦、鎵及鋅的氧化物(也記為IGZO)。或者，較佳為使用包含銦、錫及鋅的氧化物(也記為ITZO(註冊商標))。或者，較佳為使用包含銦、鎵、錫及鋅的氧化物。或者，較佳為使用包含銦、鋁及鋅的氧化物(也稱為IAZO)。或者，較佳為使用包含銦、鋁、鎵及鋅的氧化物(也稱為IAGZO)。

在用於半導體層的金屬氧化物為In-M-Zn氧化物時，該In-M-Zn氧化物中的In的原子個數比較佳為M的原子個數比以上。作為這種In-M-Zn氧化物的金屬元素的原子個數比，例如可以舉出In：M：Zn=1：1：1或其附近的組成、In：M：Zn=1：1：1.2或其附近的組成、In：M：Zn=1：3：2或其附近的組成、In：M：Zn=1：3：4或其附近的組成、In：M：Zn=2：1：3或其附近的組成、In：M：Zn=3：1：2或其附近的組成、In：M：Zn=4：2：3或其附近的組成、In：M：Zn=4：2：4.1或其附近的組成、In：M：Zn=5：1：3或其附近的組成、In：M：Zn=5：1：6或其附近的組成、In：M：Zn=5：1：7或其附近的組成、In：M：Zn=5：1：8或其附近的組成、In：M：Zn=6：1：6或其附近的組成、In：M：Zn=5：2：5或其附近的組成。注意，附近的組成包括所希望的原子個數比的±30%的範圍。

作為元素M較佳為使用鎵或錫。此外，作為元素M也可以組合多個上述元素。另外，作為半導體層較佳為使用In：M：Zn=40：1：10及其附近的金屬氧化物。明確而言，可以適當地使用In：Sn：Zn=40：1：10及其附近的金屬氧化物。

例如，當記載為原子個數比為In：Ga：Zn=4：2：3或其附近的組成時包括如下情況：In為4時，Ga為1以上且3以下，Zn為2以上且4以下。此外，當記載為原子個數比為In：Ga：Zn=5：1：6或其附近的組成時包括如下情況：In為5時，Ga大於0.1且為2以下，Zn為5以上且7以下。此外，當記載為原子個數比為In：Ga：Zn=1：1：1或其附近的組成時包括如下情況：In為1時，Ga大於0.1且為2以下，Zn大於0.1且為2以下。

半導體層也可以包括組成不同的兩層以上的金屬氧化物層。例如，可以適當地使用In：M：Zn=1：3：4[原子個數比]或其附近的組成的第一金屬氧化物層以及設置於該第一金屬氧化物層上的In：M：Zn=1：1：1[原子個數比]或其附近的組成的第二金屬氧化物層的疊層結構。此外，作為元素M尤其較佳為使用鎵或鋁。

另外，例如，也可以使用選自銦氧化物、銦鎵氧化物和IGZO中的任一個與選自IAZO、IAGZO和ITZO(註冊商標)中的任一個的疊層結構等。

作為具有結晶性的氧化物半導體，可以舉出CAAC(c-axis-aligned crystalline)-OS、nc(nanocrystalline)-OS等。

與使用非晶矽的電晶體相比，OS電晶體的場效移動率非常高。另外，OS電晶體的關閉狀態下的源極-汲極間的洩漏電流(也稱為關態電流)極低，可以長期保持與該電晶體串聯連接的電容器中儲存的電荷。另外，藉由使用OS電晶體，可以降低顯示面板的功耗。

另外，在提高像素電路所包括的發光器件的發光亮度時，需要增大流過發光器件的電流量。為此，需要提高像素電路所包括的驅動電晶體的源極-汲極間電壓。因為OS電晶體的源極-汲極間的耐壓比Si電晶體高，所以可以對OS電晶體的源極-汲極間施加高電壓。由此，藉由作為像素電路所包括的驅動電晶體使用OS電晶體，可以增大流過發光器件的電流量而提高發光器件的發光亮度。

另外，當電晶體在飽和區域中工作時，與Si電晶體相比，OS電晶體的對於閘極-源極間電壓的變化的源極-汲極間電流的變化細小。因此，藉由作為像素電路所包括的驅動電晶體使用OS電晶體，可以根據閘極-源極間電壓的變化詳細決定流過源極-汲極間的電流，所以可以控制流過發光器件的電流量。由此，可以增大像素電路的灰階數。

另外，關於電晶體在飽和區域中工作時流過的電流的飽和特性，與Si電晶體相比，OS電晶體即使逐漸地提高源極-汲極間電壓也可以使穩定的電流(飽和電流)流過。因此，藉由將OS電晶體用作驅動電晶體，即使例如EL器件的電流-電壓特性發生不均勻，也可以使穩定的電流流過發光器件。也就是說，OS電晶體當在飽和區域中工作時即使提高源極-汲極間電壓，源極-汲極間電流也幾乎不變，因此可以使發光器件的發光亮度穩定。

如上所述，藉由作為像素電路所包括的驅動電晶體使用OS電晶體，可以實現“功耗的降低”、“發光亮度的上升”、“多灰階化”、“發光器件不均勻的抑制”等。

[顯示面板200E] 在圖19所示的顯示面板200E中，層疊有通道形成於基板301的電晶體310及形成通道的半導體層含有金屬氧化物的電晶體320。

以覆蓋電晶體310的方式設置有絕緣層261，並且絕緣層261上設置有導電層251。此外，以覆蓋導電層251的方式設置有絕緣層262，並且絕緣層262上設置有導電層252。導電層251及導電層252都被用作佈線。此外，以覆蓋導電層252的方式設置有絕緣層263及絕緣層332，並且絕緣層332上設置有電晶體320。此外，以覆蓋電晶體320的方式設置有絕緣層265，並且在絕緣層265上設置有電容器240。電容器240與電晶體320藉由插頭274電連接。

電晶體320可以用作構成像素電路的電晶體。此外，電晶體310可以用作構成像素電路的電晶體或構成用來驅動該像素電路的驅動電路(閘極線驅動電路、源極線驅動電路)的電晶體。此外，電晶體310及電晶體320可以用作構成運算電路或記憶體電路等各種電路的電晶體。

借助於這種結構，在發光器件正下不但可以形成像素電路還可以形成驅動電路等，因此與在顯示區域的周圍設置驅動電路的情況相比，可以使顯示面板小型化。

[顯示面板200F] 圖20所示的顯示面板200F具有使用電晶體320A(縱向電晶體)代替圖19所示的顯示面板200E的電晶體320的結構。此外，也可以將使用電晶體320A代替電晶體320的結構用於圖18所示的顯示面板200D。

圖21A是電晶體320A的XZ平面的剖面圖。此外，圖21B是包括佈線440的XY平面的剖面圖。

電晶體320A包括氧化物半導體470、絕緣體430及導電體420。氧化物半導體470被用作半導體層，絕緣體430被用作閘極絕緣體，導電體420被用作閘極電極。此外，佈線450具有用作電晶體320A的源極電極和汲極電極中的一個的區域。此外，佈線440具有用作電晶體320A的源極電極和汲極電極中的另一個的區域。

以貫穿佈線440及絕緣體480的方式設置到達佈線450的開口部490。開口部490的頂面呈大致圓形的柱狀形狀。藉由採用這種結構，可以實現記憶單元的微型化或高積體化。注意，開口部490的側面較佳為垂直於佈線450的頂面。

氧化物半導體470的至少一部分配置在開口部490中。氧化物半導體470在開口部490中具有與佈線450的頂面接觸的區域、與佈線440的側面接觸的區域以及與絕緣體480的側面接觸的區域。

絕緣體430以其至少一部分覆蓋開口部490的方式配置。導電體420以其至少一部分位於開口部490的方式配置。注意，導電體420較佳為以嵌入開口部490的方式設置，為了提高積體度，其頂面形狀較佳為呈大致圓形。

如圖21A所示，氧化物半導體470具有區域470i、以夾著區域470i的方式設置的區域470na及區域470nb。

區域470na是氧化物半導體470中的與佈線450接觸的區域。區域470na的至少一部分被用作電晶體320A的源極區域和汲極區域中的一方。區域470nb是氧化物半導體470中的與佈線440接觸的區域。區域470nb的至少一部分被用作電晶體320A的源極區域和汲極區域中的另一方。如圖21B所示，佈線440接觸於氧化物半導體470的外周整體。因此，電晶體320A的源極區域和汲極區域中的另一方有可能形成在氧化物半導體470的形成在與佈線440相同層中的部分的外周整體。

區域470i是氧化物半導體470中的區域470na與區域470nb之間的區域。區域470i的至少一部分被用作電晶體320A的通道形成區域。也就是說，電晶體320A的通道形成區域形成在位於佈線450與佈線440之間的區域的氧化物半導體470的一部分。另外，也可以說電晶體320A的通道形成區域位於氧化物半導體470的接觸於絕緣體480的區域或其附近的區域。

電晶體320A的通道長度為源極區域與汲極區域之間的距離。換言之，可以說電晶體320A的通道長度根據佈線450上的絕緣體480的厚度決定。在圖21A中，以虛線的雙箭頭表示電晶體320A的通道長度L。在剖視時，通道長度L為氧化物半導體470和佈線450接觸的區域的端部與氧化物半導體470和佈線440接觸的區域的端部的距離。也就是說，通道長度L相當於剖視時的絕緣體480的開口部490一側的側面的長度。

在平面型電晶體中，通道長度受到光微影法的曝光極限的限制，難以進一步實現微型化，但是在本發明的一個實施方式中可以根據絕緣體480的厚度設定通道長度。因此，可以將電晶體320A的通道長度設定為光微影法的曝光極限以下的非常微細的結構(例如，60nm以下、50nm以下、40nm以下、30nm以下、20nm以下或10nm以下且1nm以上或5nm以上)。由此，可以增大電晶體320A的通態電流。

再者，如上所述，可以在開口部490中形成通道形成區域、源極區域及汲極區域。因此，與在XY平面上分別設置通道形成區域、源極區域及汲極區域的習知的電晶體相比，可以減小電晶體320A的佔有面積。由此，可以提高像素密度。

如此，在開口部490中，沿著絕緣體480的側面具有通道形成區域的電晶體也被稱為縱向電晶體。

另外，在包括氧化物半導體470的通道形成區域的XY平面上，與圖21B同樣，氧化物半導體470、絕緣體430及導電體420以同心圓狀設置。因此，設置在中心的導電體420的側面隔著絕緣體430與氧化物半導體470的側面相對。換言之，在俯視時氧化物半導體470的外周整體成為通道形成區域。此時，例如，根據氧化物半導體470的外周的長度決定電晶體320A的通道寬度。就是說，可以說根據開口部490的最大寬度(在開口部490的俯視時的形狀為圓形的情況下，最大徑)的大小決定電晶體320A的通道寬度。在圖21A及圖21B中，以雙點劃線的雙箭頭表示開口部490的最大寬度D。在圖21B中，以點劃線的雙箭頭表示電晶體320A的通道寬度W。藉由使開口部490的最大寬度D的大小增大，可以增大單位面積的通道寬度而增大通態電流。

在利用光微影法形成開口部490時，開口部490的最大寬度D受到光微影法的曝光極限的限制。此外，根據設置在開口部490中的氧化物半導體470、絕緣體430及導電體420的各厚度設定開口部490的最大寬度D。開口部490的最大寬度D例如較佳為5nm以上、10nm以上或20nm以上且為100nm以下、60nm以下、50nm以下、40nm以下或30nm以下。注意，在開口部490的俯視時的形狀為圓形的情況下，開口部490的最大寬度D相當於開口部490的直徑，通道寬度W可以被算出為“D×π”。

另外，在本發明的一個實施方式的記憶體裝置中，電晶體320A的通道長度L較佳為至少比電晶體320A的通道寬度W小。本發明的一個實施方式的電晶體320A的通道長度L為電晶體320A的通道寬度W的0.1倍以上且0.99倍以下，較佳為0.5倍以上且0.8倍以下。藉由採用這種結構，可以實現具有良好的電特性及高可靠性的電晶體。

另外，藉由以在俯視時呈大致圓形的方式形成開口部490，氧化物半導體470、絕緣體430及導電體420以同心圓狀設置。由此，導電體420與氧化物半導體470的距離大致均勻，所以可以對氧化物半導體470大致均勻地施加閘極電場。

在將氧化物半導體用於半導體層的電晶體的通道形成區域中，較佳的是，與源極區域及汲極區域相比，氧空位少或者氫、氮、金屬元素等的雜質濃度低。例如，氧化物半導體的通道形成區域中的鋁濃度較佳為1×10 ²²atoms/cm ³以下，更佳為1×10 ²¹atoms/cm ³以下，更佳為1×10 ²⁰atoms/cm ³以下，更佳為5×10 ¹⁹atoms/cm ³以下，更佳為1×10 ¹⁹atoms/cm ³以下，更佳為5×10 ¹⁸atoms/cm ³以下，更佳為1×10 ¹⁸atoms/cm ³以下。

另外，氧空位附近的氫有時形成氫進入氧空位的缺陷(以下，有時被稱為V _OH)而生成成為載子的電子，所以在通道形成區域中V _OH也較佳為得到減少。如此，電晶體的通道形成區域是載子濃度低的高電阻區域。由此，電晶體的通道形成區域可以說是i型(本質)或實質上i型。

另外，將氧化物半導體用於半導體層的電晶體的源極區域及汲極區域是如下區域：由於與通道形成區域相比氧空位多、V _OH多或者氫、氮、金屬元素等的雜質濃度高而載子濃度增加，由此被低電阻化。就是說，與通道形成區域相比，電晶體的源極區域及汲極區域是載子濃度更高且電阻更低的n型區域。

注意，在圖21A等中，以開口部490的側面垂直於佈線450的頂面的方式設置開口部490，但是本發明不侷限於此。例如，開口部490的側面也可以呈錐形形狀。

[顯示面板200G] 圖22所示的顯示面板200G是圖19所示的顯示面板200E的變形例子，是在與發光元件110相反一側的面設置攝像元件的例子。

攝像元件的光電二極體540是形成在矽基板上的pn接面型光電二極體並包括p型區域543及n型區域544。光電二極體540是嵌入式光電二極體，藉由設置在n型區域544的表面一側(取出電流一側)的較薄的p型區域543抑制暗電流，從而可以減少雜訊。

絕緣層541被用作阻擋層。絕緣層542被用作元件分離層。絕緣層545具有抑制載子的流出的功能。絕緣層546被用作層間膜。

矽基板中設置使像素分離的槽，絕緣層545設置在矽基板表面及該槽中。藉由設置絕緣層545，可以抑制光電二極體540內產生的載子流出到相鄰的像素。此外，絕緣層545還具有抑制雜散光的侵入的功能。因此，利用絕緣層545可以抑制混色。此外，也可以在矽基板的頂面與絕緣層545之間設置反射防止膜。

元件分離層可以利用LOCOS(LOCal Oxidation of Silicon：矽局部氧化)法或STI(Shallow Trench Isolation：淺溝槽隔離)法等形成。絕緣層545例如可以使用氧化矽、氮化矽等無機絕緣膜、聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂等有機絕緣膜。此外，絕緣層545也可以採用多層結構。

電晶體103在設置有光電二極體540的矽基板中具有通道形成區域。光電二極體540的n型區域544(相當於陰極)被用作電晶體103的源極和汲極中的一個，電晶體103的源極和汲極中的另一個藉由導電層532a及導電層532b與電晶體310的閘極電連接。

電晶體103及電晶體310是像素電路的組件。電晶體103被用作將由光電二極體540生成的電荷傳送到電晶體310的閘極的傳送電晶體，電晶體310被用作放大電晶體。p型區域543(陽極)藉由導電層531a及導電層531b與用作電源線的佈線260電連接。

另外，在設置有電晶體310的層中也可以設置驅動包括發光元件的像素的驅動電路、驅動包括攝像元件的像素的驅動電路或記憶體電路等。

導電層531a、導電層531b、導電層532a及導電層532b也是貼合層(層208)的一部分，電晶體103與電晶體310在貼合製程中連接。將在後面詳細地說明貼合層(層208)。

光電二極體540的受光面一側設置有遮光層551、光學轉換層550及微透鏡陣列555。

遮光層551可以抑制光入射到相鄰的像素。作為遮光層551，可以使用鋁、鎢等的金屬層。另外，也可以層疊該金屬層與具有防反射膜的功能的介電膜。

在光電二極體540對可見光具有靈敏度時，作為光學轉換層550可以使用濾色片。藉由按每個像素分配R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)、Y(黃色)、C(青色)和M(洋紅色)等顏色的濾色片，可以獲得彩色影像。

例如，如圖23A的立體圖(包括剖面)所示，也可以將濾色片550R(紅色)、濾色片550G(綠色)、濾色片550B(藍色)分別分配給不同像素。

此外，在光電二極體540和光學轉換層550的適當的組合中，在作為光學轉換層550使用波長截止濾波片時，可以實現能夠獲得各種波長區域的影像的攝像裝置。

例如，當作為光學轉換層550使用阻擋可見光線的波長以下的光的紅外濾色片時，可以獲得紅外線攝像裝置。此外，藉由作為光學轉換層550使用阻擋近紅外線的波長以下的光的濾色片，可以形成遠紅外線攝像裝置。此外，藉由作為光學轉換層550使用阻擋可見光線的波長以上的光的紫外濾色片，可以形成紫外線攝像裝置。

此外，也可以在一個攝像裝置內配置不同的多個光學轉換層。例如，如圖23B所示，可以將濾色片550R(紅色)、濾色片550G(綠色)、濾色片550B(藍色)、紅外濾色片550IR分別分配給不同像素。藉由採用這種結構，可以同時獲取可見光影像及紅外光影像。

或者，如圖23C所示，可以將濾色片550R(紅色)、濾色片550G(綠色)、濾色片550B(藍色)、紫外濾色片550UV分別分配給不同像素。藉由採用這種結構，可以同時獲取可見光影像及紫外光影像。

此外，藉由將閃爍體用於光學轉換層550，可以形成用於X射線攝像裝置等的獲得使輻射強度視覺化的影像的攝像裝置。當透過拍攝物件的X射線等輻射入射到閃爍體時，由於光致發光現象而轉換為可見光線或紫外光線等的光(螢光)。藉由由光電二極體540檢測該光來獲得影像資料。此外，也可以將該結構的攝像裝置用於輻射探測器等。

閃爍體含有如下物質：當閃爍體被照射X射線或伽瑪射線等輻射時吸收輻射的能量而發射可見光或紫外線的物質。例如，可以使用將Gd ₂O ₂S：Tb、Gd ₂O ₂S：Pr、Gd ₂O ₂S：Eu、BaFCl：Eu、NaI、CsI、CaF ₂、BaF ₂、CeF ₃、LiF、LiI、ZnO等分散到樹脂或陶瓷中的材料。

藉由進行利用紅外線或紫外線的攝像，可以對攝像裝置賦予檢測功能、安全功能、感測功能等。例如，藉由進行利用紅外光的攝像，可以進行如下檢測：產品的無損檢測、農產品的挑選(糖量計的功能等)、靜脈識別、醫療檢測等。此外，藉由進行利用紫外光的攝像，可以檢測從光源或火焰放出的紫外光，而可以進行光源、熱源、生產裝置等的管理等。

在光學轉換層550上設置微透鏡陣列555。透過微透鏡陣列555所包括的各透鏡的光穿過正下方的光學轉換層550而照射到光電二極體540。藉由設置微透鏡陣列555，可以將所集聚的光入射到光光電二極體540，所以可以高效地進行光電轉換。微透鏡陣列555較佳為由對目的波長的光具有高透光性的樹脂或玻璃等形成。

接著，說明使用貼合層(層208)將設置有電晶體103的層與設置有電晶體310的層貼合的製程。

設置有電晶體103的一側設置有絕緣層529a及導電層531a、531b。導電層531a、531b包括嵌入絕緣層529a中的區域。此外，絕緣層529a及導電層531a、531b的表面以高度一致的方式被平坦化。

設置有電晶體310的一側設置有絕緣層529b及導電層532a、532b。導電層532a、532b包括嵌入絕緣層529b中的區域。此外，絕緣層529b及導電層532a、532b的表面以高度一致的方式被平坦化。

在此，導電層531a、531b、導電層532a、532b的主要成分較佳為相同的金屬元素。此外，絕緣層529a及絕緣層529b較佳為由相同的成分構成。

例如，作為導電層531a、531b、導電層532a、532b可以使用Cu、Al、Sn、Zn、W、Ag、Pt或Au等｡從鍵合的容易性的觀點來看，較佳為使用Cu、Al、W或Au。此外，絕緣層529a、529b可以使用氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽、氮化鈦等。

也就是說，較佳的是，作為導電層531a、531b、導電層532a、532b都使用上述相同金屬材料。此外，較佳的是，作為絕緣層529a及絕緣層529b都使用上述相同絕緣材料。藉由採用該結構，可以貼合設置有電晶體103的層與設置有電晶體310的層。

此外，導電層531a、531b、導電層532a、532b也可以具有多個層的多層結構，此時表面層(接合面)使用相同金屬材料即可。另外，絕緣層529a及絕緣層529b也可以具有多個層的多層結構，此時表面層(接合面)使用相同絕緣材料即可。

藉由該貼合，可以獲得導電層531a與導電層532a的連接以及導電層531b與導電層532b的連接。此外，可以以足夠的機械強度使絕緣層529a與絕緣層529b連接。

當鍵合金屬層時，可以利用表面活化鍵合法。在該方法中，藉由濺射處理等去除表面的氧化膜及雜質吸附層等並使清潔化且活化了的表面接觸而鍵合。或者，可以利用並用溫度及壓力使表面鍵合的擴散鍵合法等。上述方法都可以發生原子級的結合，因此可以獲得電上和機械上都優異的鍵合。

此外，當鍵合絕緣層時，可以利用親水性鍵合法等。在該方法中，在藉由拋光等獲得高平坦性之後，使利用氧電漿等進行過親水性處理的表面接觸而暫時鍵合，利用熱處理進行脫水，由此進行正式鍵合。親水性鍵合法也發生原子級的結合，因此可以獲得機械上優異的鍵合。

在貼合絕緣層529a與絕緣層529b的情況下，由於在各鍵合面絕緣層與金屬層是混在一起的，所以，例如，組合表面活化鍵合法及親水性鍵合法即可。

例如，可以採用在進行拋光之後使表面清潔化，對金屬層的表面進行防氧處理，然後進行親水性處理來進行鍵合的方法等。此外，也可以作為金屬層的表面使用Au等難氧化性金屬，進行親水性處理。此外，也可以使用上述以外的鍵合方法。

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及實施例適當地組合而實施。

15:面板 16:觸控感測器 20:顯示裝置 21:光學設備 22:顯示裝置 30:外殼 35:保持工具 40:像素 60:顯示單元 62:直線偏光板 63:相位差板 64:半反射鏡 65:透鏡 66:相位差板 67:反射偏光板 68:透鏡 71:子像素 74:像素陣列 75:電路 76:電路 77:層 78:層 79:層 101:基板 102:基板 103:電晶體 110:發光元件 110a:發光元件 110B:發光元件 110b:發光元件 110c:發光元件 110d:發光元件 110G:發光元件 110R:發光元件 111:像素電極 111B:像素電極 111c:佈線 111G:像素電極 111R:像素電極 112:有機層 112B:有機層 112G:有機層 112R:有機層 112W:有機層 113:共用電極 114:共用層 121:保護層 122:平坦化層 124:絕緣層 125:絕緣層 126:樹脂層 127:凸透鏡 128:層 129:層 130:彩色層 130B:彩色層 130G:彩色層 130R:彩色層 131:佈線遮罩 140:像素 141a:像素 141b:像素 145:像素 200A:顯示面板 200B:顯示面板 200C:顯示面板 200D:顯示面板 200E:顯示面板 200F:顯示面板 208:層 240:電容器 241:導電層 243:絕緣層 245:導電層 251:導電層 252:導電層 254:絕緣層 255a:絕緣層 255b:絕緣層 255c:絕緣層 256:插頭 260:佈線 261:絕緣層 262:絕緣層 263:絕緣層 264:絕緣層 265:絕緣層 271:插頭 274:插頭 274a:導電層 274b:導電層 280:顯示模組 281:顯示部 282:電路部 283:像素電路部 283a:像素電路 284:像素部 284a:像素 285:端子部 286:佈線部 290:FPC 291:基板 292:基板 301:基板 301A:基板 301B:基板 310:電晶體 310A:電晶體 310B:電晶體 311:導電層 312:低電阻區域 313:絕緣層 314:絕緣層 315:元件分離層 320:電晶體 320A:電晶體 321:半導體層 323:絕緣層 324:導電層 325:導電層 326:絕緣層 327:導電層 328:絕緣層 329:絕緣層 331:基板 332:絕緣層 335:絕緣層 336:絕緣層 341:導電層 342:導電層 343:插頭 344:絕緣層 345:絕緣層 346:絕緣層 347:凸塊 348:黏合層 420:導電體 430:絕緣體 440:佈線 450:佈線 470:氧化物半導體 470i:區域 470na:區域 470nb:區域 480:絕緣體 490:開口部 529a:絕緣層 529b:絕緣層 531a:導電層 531b:導電層 532a:導電層 532b:導電層 540:光電二極體 541:絕緣層 542:絕緣層 543:p型區域 544:n型區域 545:絕緣層 546:絕緣層 550:光學轉換層 550B:濾色片 550G:濾色片 550IR:紅外濾色片 550R:濾色片 550UV:紫外濾色片 551:遮光層 555:微透鏡陣列

[圖1]是說明顯示裝置的顯示部的圖。 [圖2A]至[圖2C]是說明顯示裝置的顯示部的圖。 [圖3]是說明顯示裝置的顯示部的圖。 [圖4A]至[圖4C]是說明顯示裝置的顯示部的圖。 [圖5A]及[圖5B]是說明顯示裝置的顯示部的圖。 [圖6A]及[圖6B]是說明顯示裝置的顯示部的圖。 [圖7A]至[圖7C]是說明顯示裝置的顯示部的圖。 [圖8A]至[圖8C]是說明顯示裝置的顯示部的圖。 [圖9A]至[圖9E]是說明顯示裝置的圖。 [圖10A]至[圖10G]是說明像素的結構例子的圖。 [圖11A]及[圖11B]是說明眼鏡型裝置的圖。 [圖12A]至[圖12D]是說明眼鏡型裝置的圖。 [圖13A]及[圖13B]是說明眼鏡型裝置的圖。 [圖14A]及[圖14B]是說明顯示面板的結構例子的圖。 [圖15]是說明顯示面板的結構例子的圖。 [圖16]是說明顯示面板的結構例子的圖。 [圖17]是說明顯示面板的結構例子的圖。 [圖18]是說明顯示面板的結構例子的圖。 [圖19]是說明顯示面板的結構例子的圖。 [圖20]是說明顯示面板的結構例子的圖。 [圖21A]及[圖21B]是說明電晶體的圖。 [圖22]是說明顯示面板的結構例子的圖。 [圖23A]至[圖23C]是說明顯示面板的結構例子的圖。

40:像素

101:基板

102:基板

110:發光元件

111:像素電極

112:有機層

113:共用電極

121:保護層

126:樹脂層

127:凸透鏡

128:層

129:層

Claims (12)

1. 一種顯示裝置，包括： 設置於發光元件上的凸透鏡； 在該凸透鏡上且以與其接觸的方式設置的第二層；以及 在該第二層上且以與其接觸的方式設置的第一層， 其中，在該第一層的折射率為n ₁，該第二層的折射率為n ₂，該凸透鏡的折射率為n ₃時，滿足n ₁＜n ₂＜n ₃， 並且，該凸透鏡以與該發光元件成對的方式設置。
2. 如請求項1之顯示裝置， 其中該發光元件發射紅色光、綠色光或藍色光。
3. 一種顯示裝置，包括： 設置於發光元件上的凸透鏡； 在該凸透鏡上且以與其接觸的方式設置的第二層；以及 在該第二層上且以與其接觸的方式設置的第一層， 其中，在該第一層的折射率為n ₁，該第二層的折射率為n ₂，該凸透鏡的折射率為n ₃時，滿足n ₁＜n ₂＜n ₃， 並且，該凸透鏡按多個該發光元件的每一個中設置。
4. 如請求項3之顯示裝置， 其中該發光元件發射白色光，在該發光元件與該凸透鏡之間包括彩色層。
5. 如請求項3之顯示裝置， 其中該發光元件具有有機層被夾在像素電極與共用電極之間的結構， 該共用電極是由多個該發光元件共同使用的電極， 並且該共用電極及該凸透鏡在俯視時外形形狀相同。
6. 如請求項5之顯示裝置，還包括第一佈線， 其中該第一佈線在與該凸透鏡重疊的區域與該共用電極連接。
7. 如請求項3之顯示裝置，還包括相鄰的第一像素及第二像素， 其中該第一像素及該第二像素都包括該發光元件， 該第一像素的發光顏色與該第二像素不同， 並且在該第一像素與該第二像素之間設置由該第二層圍繞的空隙或由該第二層及該第一層圍繞的空隙。
8. 如請求項1至7中任一項之顯示裝置， 其中該發光元件為有機EL元件。
9. 如請求項1至7中任一項之顯示裝置， 其中該第二層由無機材料形成。
10. 如請求項1至7中任一項之顯示裝置， 其中該第二層由有機材料形成。
11. 一種以如請求項1至7中任一項之顯示裝置為光源且在該顯示裝置的顯示面一側設置反射折射光學系統的電子裝置。
12. 如請求項11之電子裝置， 其中在與該顯示裝置的顯示面的相對一側設置觸控感測器。