显示装置及显示装置的驱动方法与流程

本发明的一个实施方式涉及一种显示装置、显示装置的制造方法及显示装置的驱动方法。

本发明的一个实施方式不局限于上述技术领域。作为本说明书等所公开的本发明的一个实施方式的技术领域的例子，可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、电子设备、照明装置、输入装置、输入/输出装置、其驱动方法以及其制造方法。

在本说明书等中，半导体装置通常是指能够通过利用半导体特性而工作的装置。晶体管、半导体电路、运算装置及存储装置等都是半导体装置的实施方式。另外，摄像装置、电光装置、发电装置(例如，薄膜太阳能电池、有机薄膜太阳能电池)以及电子设备有时包括半导体装置。

背景技术：

近年来，对显示装置的多样化有需求。作为可能的显示装置，有具有透视功能的显示装置。该显示装置包括可以看到背后景物的光透过显示部。这种透视显示装置被期待例如应用于：车辆的挡风玻璃；房屋及高楼等建筑物的窗玻璃；店铺的橱窗的玻璃或陈列柜；移动电话及平板终端等信息终端装置；头戴显示器等可戴显示器；以及用于汽车和飞机的平视显示器。

已知应用有机电致发光(electroluminescent：el)元件或液晶元件的显示装置。作为显示装置的例子，还可以举出具备发光二极管(led)等发光元件的发光装置、利用电泳方式等进行显示的电子纸。

有机el元件通常具有在一对电极之间设置有包含发光性有机化合物的层的结构。通过对该元件施加电压，发光性有机化合物可以发光。包括这种有机el元件的显示装置可以实现薄型、轻量且具有高对比度及低功耗。

已知有将其沟道形成区域包含金属氧化物的晶体管用作连接到像素电极的开关元件的有源矩阵型液晶显示装置(参照专利文献1及专利文献2)。

[参考文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利申请公开第2007-123861号公报

[专利文献2]日本专利申请公开第2007-096055号公报

技术实现要素：

近年来，已经对虚拟现实(vr：virtualreality)或增强现实(ar：augmentedreality)等各种图像显示技术展开了积极的开发。因此，显示装置不仅需要具有显示影像的功能而且还需要具有各种各样的功能。

本发明的一个实施方式的一个目的是提供一种能够切换显示方法的显示装置。另一个目的是提高透视显示时的可见度。另一个目的是提供一种能够切换通常显示与透视显示的显示装置。另一个目的是提供一种提供高用户安全性的显示装置。

另一个目的是提供一种新颖的显示装置或新颖的显示装置的驱动方法。另一个目的是提供一种可靠性高的显示装置。另一个目的是提供一种轻量的显示装置。另一个目的是提供一种厚度薄的显示装置。

注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。在本发明的一个实施方式中，并不需要实现所有上述目的。另外，可以从说明书、附图、权利要求书等的记载抽取上述以外的目的。

本发明的一个实施方式是一种包括发光元件、液晶元件及第一晶体管的显示装置。第一晶体管与发光元件电连接，且包括第一栅电极、第一半导体层、第一源电极及第一漏电极。第一栅电极、第一半导体层、第一源电极及第一漏电极中的至少一个具有使可见光透过的功能。液晶元件与第一晶体管重叠。液晶元件在被施加电场时使光透过，在不被施加电场时遮蔽光。

在上述实施方式中，发光元件优选包括第一电极、第二电极以及所述第一电极与所述第二电极之间的发光层。所述第一电极和第二电极优选具有使可见光透过的功能。

在上述实施方式中，第一半导体层、第一栅电极、第一源电极及第一漏电极中的至少一个优选包含金属氧化物。

在上述实施方式中，显示装置优选包括与液晶元件电连接且与液晶元件重叠的第二晶体管。第二晶体管优选包括第二栅电极、第二半导体层、第二源电极及第二漏电极。第二栅电极、第二半导体层、第二源电极及第二漏电极中的至少一个优选具有使可见光透过的功能。

在上述实施方式中，第一晶体管和第二晶体管优选位于同一面上。

在上述实施方式中，液晶元件也可以为无源矩阵型液晶元件或段码型液晶元件。

在上述实施方式中，显示装置优选包括第一衬底、第二衬底及绝缘层。优选的是，绝缘层位于第一衬底与第二衬底之间，发光元件位于第一衬底与绝缘层之间，液晶元件位于第二衬底与绝缘层之间。此外，第一栅电极、第一半导体层、第一源电极及第一漏电极中的至少一个优选与绝缘层接触。

在上述实施方式中，显示装置优选包括与液晶元件电连接的布线。第一晶体管和布线优选位于绝缘层与第一衬底之间，布线优选在绝缘层的开口中与液晶元件电连接。显示装置优选还包括与所述布线电连接的第二晶体管。所述布线优选具有使可见光透过的功能。

在上述实施方式中，显示装置优选包括互相交叉的第一布线及第二布线。第一布线优选与第一晶体管的第一栅电极电连接，第二布线优选与第一晶体管的第一源电极和第一漏电极中的一个电连接。第一布线及第二布线可以具有遮蔽可见光的功能。另外，第一布线及第二布线也可以具有使可见光透过的功能。

根据本发明的一个实施方式，可以提供一种能够切换显示方法的显示装置。可以提高透视显示时的可见度。可以提供一种能够切换通常显示与透视显示的显示装置。可以提供一种提供高用户安全性的显示装置。

可以提供一种新颖的显示装置或新颖的显示装置的驱动方法。可以提供一种可靠性高的显示装置。可以提供一种轻量的显示装置。可以提供一种厚度薄的显示装置。

注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个实施方式并不需要实现所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书等的记载抽取上述以外的效果。

附图说明

图1a至图1c示出显示装置的结构例子。

图2a和图2b示出显示装置的结构例子。

图3a1、图3a2、图3b1和图3b2示出显示装置的结构例子。

图4a1、图4a2、图4b1和图4b2示出显示装置的结构例子。

图5a和图5b示出显示装置的结构例子。

图6a至图6d示出显示装置的结构例子。

图7a至图7d示出显示装置的结构例子。

图8a和图8b示出显示装置的结构例子。

图9a和图9b示出显示装置的结构例子。

图10是电子设备的方框图。

图11a1、图11a2、图11b1和图11b2示出电子设备的用途的例子。

图12是示出电子设备的驱动方法的流程图。

图13a1、图13a2、图13b、图13c和图13d示出电子设备的结构例子。

图14a、图14b、图14c、图14d、图14e1及图14e2示出电子设备的结构例子。

图15示出显示面板的结构例子。

图16a至图16d示出显示面板的结构例子。

图17示出显示面板的结构例子。

图18示出显示面板的结构例子。

图19示出显示面板的结构例子。

图20示出显示面板的结构例子。

图21a和图21b示出根据实施例1的晶体管的结构及晶体管的电特性。

图22示出根据实施例1的导电膜的薄层电阻。

图23示出根据实施例2的发光元件的结构。

图24示出根据实施例2的液晶元件的电压-透过率特性。

图25a至图25f示出根据实施例2的显示装置的制造方法。

图26a至图26c示出根据实施例2的透过率的测定结果。

图27是根据实施例2的显示面板的照片。

图28a至图28d是根据实施例2的显示面板的照片及示出拍摄时的状态的示意图。

图29a至图29d是根据实施例3的光学系统的示意图及该光学系统的显示状态的照片。

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。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本发明的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于以下所示的实施方式及实施例的记载内容中。

在下面说明的本发明的结构中，在不同的附图中使用相同的附图标记来表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反复说明。另外，有时对具有相同功能的部分附加相同的阴影线，而不特别由附图标记表示。

在本说明书所说明的各附图中，有时为了明确起见，夸大表示各构成要素的大小、层的厚度、区域。因此，大小、层的厚度、区域并不一定限定于附图中的尺寸。

在本说明书等中，“第一”、“第二”等序数词是为了避免构成要素的混淆而使用的，而不是为了在数目方面上进行限定的。

晶体管是半导体元件的一种，可以实现电流或电压的放大、控制导通或非导通的开关工作等。在本说明书中的晶体管的范畴内包括绝缘栅场效应晶体管(igfet：insulated-gatefieldeffecttransistor)和薄膜晶体管(tft：thinfilmtransistor)。

注意，“上”、“下”等表示方向的表现基本上按照附图的方向而使用。但是，有时为了简化起见的目的，说明书中的“上”或“下”表示与附图中的表观方向不对应的方向。作为一个例子，想象在特定表面上形成叠层体的情况，并且相对应的附图明显地示出其上设置有叠层体的表面(例如，形成表面、支撑表面、接合表面或平坦表面)位于叠层体的上方。在本说明书中记载叠层体的叠层顺序(形成顺序)时，从叠层体朝向表面的方向可以表示为“下”，而相反的方向可以表示为“上”。

注意，在本说明书中，el层是指设置在发光元件的一对电极之间的至少包括发光物质的层(也称为发光层)或包括发光层的叠层体。

在本说明书等中，显示装置的一个实施方式的显示面板具有在显示面显示(输出)图像等的功能。因此，显示面板是输出装置的一个实施方式。

在本说明书等中，有时将在显示面板的衬底上安装有柔性印刷电路(flexibleprintedcircuit：fpc)或载带封装(tapecarrierpackage：tcp)等连接器的结构或在衬底上以玻璃覆晶封装(chiponglass：cog)方式等安装集成电路(ic)的结构称为显示面板模块或显示模块，或者也简单地称为显示面板等。

(实施方式1)

在本实施方式中，对本发明的一个实施方式的显示装置进行说明。

本发明的一个实施方式是发射可见光的发光元件被排列为矩阵状的显示装置。通过利用发光元件，可以在显示装置的显示面一侧显示图像。显示装置包括与相邻的两个发光元件及它们之间的区域重叠的液晶元件。液晶元件可以切换为使可见光透过的状态(透过状态)与遮蔽可见光的状态(非透过状态)。

在液晶元件处于透过状态时，从与显示面一侧相反的一侧入射的外光中的一部分透过相邻的两个发光元件之间的区域且从显示面一侧被提取。因此，用发光元件显示的图像可以重叠于用透过的外光显示的透过图像上。由此，可以进行透视显示。

发光元件优选使可见光透过。具体而言，发光元件优选包括具有透光性的一对电极。由此，可以提高透视显示时的显示装置的透过性。

在液晶元件处于非透过状态时，外光不透过显示装置，由此可以仅看到用发光元件显示的图像。通过遮蔽外光的透过且使用发光元件，可以显示具有极高的对比度及高清晰的图像。例如，显示vr图像的显示装置可以提供更高的沉浸感及真实感。

如此，本发明的一个实施方式可以切换两种显示模式。具体而言，本发明的一个实施方式可以切换透过显示装置可以看到显示装置背面的景色的透过模式(透视模式)与利用发光元件进行对比度高的显示的发光模式(发射模式)。

例如，应用于戴式(例如，护目镜型或眼镜型)电子设备的本发明的一个实施方式的显示装置可以被用作能够自由地切换ar显示与vr显示的显示装置。在ar显示中，可以将显示的图像重叠于透过图像上，而不使用由照相机拍摄的图像，由此真实感得到提高。

当上述显示装置被用于陈列柜或商店的窗户时，通过利用透过模式与发光模式的切换，可以进一步提高宣传效果。

本发明的一个实施方式的显示装置不仅可用于vr或ar应用或数字标牌等的商业应用，也可用于其他各种用途。

作为显示装置所包括的发光元件，可以使用包括光源且利用来自该光源的光进行显示的元件。尤其是，优选使用能够通过施加电场从发光物质提取发光的电场发光元件。由于这种像素所发射的光的亮度及色度不受到外光的影响，因此可以显示色彩再现性高(色域宽)且对比度高的图像，即清晰的图像。

例如，作为发光元件，优选使用有机发光二极管(oled)、发光二极管(led)、量子点发光二极管(quantum-dotlight-emittingdiode：qled)、半导体激光等自发光性发光元件。

显示装置所包括的液晶元件优选为在不被施加电场时遮蔽光的常黑型液晶元件。由此，可以提高发光模式的对比度，并且，由于在发光模式中不需要施加电场，所以可以降低功耗。

优选的是，在显示面一侧设置有发光元件，并在与显示面一侧相反的一侧(背面一侧)设置有液晶元件，在发光元件与液晶元件之间具有绝缘层。通过采用该结构，可以减少存在于发光元件所发射的光的光路上的层数，所以可以提高光提取效率并提高颜色再现性。

另外，也可以采用能够切换使可见光透过的状态与不使可见光透过的状态的各种元件而代替液晶元件。

优选采用多个发光元件分别与一个以上的晶体管连接的有源矩阵方式。优选在绝缘层的同一面一侧设置有与发光元件电连接的晶体管及与液晶元件连接的布线的双方。发光元件与晶体管之间的电连接以及液晶元件与布线之间的电连接中的任一个优选在设置于绝缘层的开口中形成。

显示区域优选包括设置有发光元件的多个像素。像素也可以具有多个子像素。优选像素中的布线及电极的一部分或全部包括透光性导电膜(例如，氧化物导电膜)。此时，可以将设置有透光性布线或电极的部分用作使可见光透过的区域(透过区域)，因此可以提高透视显示时的透过率。

尤其是，当显示区域内的晶体管的半导体层、源电极、漏电极以及栅电极等具有透光性时，可以将设置有晶体管的区域也用作透过区域。

当在用来连接其间设置有绝缘层等的两个布线的连接部中这些布线包括使可见光透过的导电膜时，可以将该部分也用作透过区域。

通过对显示区域内的布线的其他一部分使用不具有透光性的导电膜(例如，金属膜)，可以降低布线电阻。扫描线、信号线、电源线等总线优选包含金属等电阻低的非透光材料。在较小的显示区域(例如，对角线小于1英寸的显示区域)中的布线长度可以缩短，由此所有布线也可以包括透光性导电膜，以提高光透过性。

另一方面，显示区域外侧的布线或驱动电路等优选包括不使可见光透过的导电膜。由此，可以减小布线或驱动电路等的电阻成分，而可以实现高速工作。

可以在各像素的透过区域中分别设置一个液晶元件。或者，也可以将显示区域分割成几个区域，并在包括多个发光元件的每一个区域分别设置一个液晶元件。或者，也可以在显示区域整体设置一个液晶元件。多个液晶元件可以实现包括以透过模式进行显示的区域和以发光模式进行显示的区域的双方的显示。例如，可以部分地进行透视显示。

在使用多个液晶元件的情况下，可以采用段码型液晶元件、无源矩阵型液晶元件或有源矩阵型液晶元件。段码型液晶元件或无源矩阵型液晶元件在显示区域内与布线连接。有源矩阵型液晶元件在显示区域内与一个以上的晶体管连接。

与液晶元件电连接的布线或晶体管等也优选包括使可见光透过的导电膜。

发光元件优选以极高的分辨率配置在显示区域内。分辨率越高越好，具体而言，发光元件优选以300ppi以上且10000ppi以下，优选为500ppi以上且5000ppi以下，更优选为700ppi以上且4000ppi以下，进一步优选为1000ppi以上且3000ppi以下的分辨率配置在显示区域内。这种高分辨率的显示装置适合用于戴式(例如，护目镜型或眼镜型)电子设备、便携式信息终端等观看距离较短的装置。

观看距离较长(例如，1m以上)的数字标牌或大型显示装置不一定需要具有高分辨率，所以也可以具有1ppi以上且小于300ppi的分辨率。

以下，参照附图说明具体例子。

[结构例子]

图1a示出显示装置10的截面结构的例子。

显示装置10在衬底21和衬底31之间包括功能层45、绝缘层81、绝缘层83、发光元件90及液晶元件40等。在衬底21的外侧设置有偏振片39a，在衬底31的外侧设置有偏振片39b。衬底21一侧相当于显示装置10的显示面一侧。

发光元件90包括导电层91、导电层93以及该导电层91和93之间的el层92。el层92至少包含发光物质。导电层91配置在各像素(各子像素)中，并被用作相对应的像素电极。导电层93被多个像素共同使用。导电层93在未图示的区域中与被供应恒定电位的布线连接，并被用作公共电极。

发光元件90中的导电层91及93使可见光透过。因此，发光元件90是通过在导电层91与93之间被施加电压将光射出到衬底21一侧和衬底31一侧的双方的双面发射型发光元件。由于发光元件90使可见光透过，所以可以被用作透过区域的一部分。

显示元件40包括导电层23、导电层25以及该导电层23和25之间的液晶24。导电层23及25使可见光透过。因此，液晶元件40是能够控制可见光的透过光量的透射型液晶元件。

导电层23和25在未图示的区域中与不同的布线连接。两个布线中的一个被供应恒定电位，另一个被供应用来控制液晶元件的取向状态的信号(电位)。

在此，导电层23和25与多个发光元件90重叠。换言之，液晶元件40横跨设置在多个像素。

功能层45包括驱动发光元件90的电路。例如，功能层45包括具有晶体管、电容器、布线、电极等的像素电路。

功能层45中的晶体管的栅电极、半导体层、源电极及漏电极中的至少一个具有透光性。尤其优选的是，它们都具有透光性。此时，由于该晶体管使可见光透过，所以可以被用作透过区域的一部分。

功能层45中的电容器、布线、电极等优选具有透光性。由此，可以增大透过区域的面积，所以可以提高透视显示时的可见度。

与多个功能层45连接的布线可以包含金属等电阻低的非透光性导电材料。由此，可以降低布线电阻。或者，该布线也可以包含透光性导电材料。由此，可以将设置该布线的部分也用作透过区域。

在功能层45与导电层23之间设置有绝缘层83。在未图示的区域中，导电层23可以与设置在绝缘层83的衬底31一侧的布线电连接。或者，在未图示的区域中，导电层23也可以在设置于绝缘层83的开口中与比绝缘层83近于衬底21一侧的布线电连接。

在功能层45和导电层91之间设置有绝缘层81。在设置于绝缘层81的开口中导电层91和功能层45电连接。因此，功能层45和发光元件90电连接。

以覆盖导电层91的端部的方式设置有绝缘层84，以覆盖绝缘层84的一部分和导电层91的一部分的方式设置有el层92。此外，以覆盖el层92的方式设置有导电层93。

在衬底21和导电层93之间设置有粘合层89。可以说由粘合层89贴合衬底21和衬底31。粘合层89还被用作密封发光元件90的密封层。

如此，通过将两种显示元件(液晶元件40和发光元件90)及驱动发光元件的功能层45配置在一对衬底之间，可以减薄厚度。

液晶元件40与发光元件90夹着绝缘层83及功能层45等彼此重叠。通过采用该结构，与将包括发光元件的显示面板与包括液晶元件的显示面板贴合在一起的结构相比，可以缩小液晶元件40与发光元件90之间的距离，并且可以减少夹在这些元件之间的层数。由此，上述结构可以提供更清晰的透过图像。

例如，液晶元件40的导电层23的顶面与发光元件90的导电层91的底面的距离可以为20nm以上且小于30μm，优选为50nm以上且小于10μm，更优选为100nm以上且小于5μm。

在衬底21的衬底31一侧以与相对应的发光元件90重叠的方式设置有着色层cfr、着色层cfg、着色层cfb。着色层cfr、着色层cfg、着色层cfb分别被用作使红色光、绿色光、蓝色光透过的滤色片。由此，可以使用射出白色光的发光元件90进行彩色显示。

在图1a中，el层92均匀地设置为包括在多个发光元件90中。在此，各发光元件90是发射白色光的发光元件。因此，设置有着色层cfr的发光元件90所发射的光透过着色层cfr，作为红色光20r射出到显示面一侧。同样地，从设置有着色层cfg的发光元件90射出绿色光20g，从设置有着色层cfb的发光元件90射出蓝色光20b。

相邻的两个发光元件90之间的区域包括没有设置遮光构件的区域，且被用作透过区域。在液晶元件40处于透过状态下，透过液晶元件40的透过光20t从衬底31一侧经过该区域到达衬底21一侧。当从显示面一侧看时，使用者可以看到显示装置10背面的背景的透过图像。

相邻的两个发光元件90之间的区域优选没有设置着色层。由此，可以防止透过光20t的一部分被着色层吸收，所以可以提供更明亮的透过图像。

由于发光元件90具有透光性，所以包括发光元件90的部分被用作透过区域。此时，透过着色层cfr、cfg、cfb的三个透过光20t的光线颜色被混合，并该混合颜色被使用者看到，所以可以抑制色调变化。

液晶元件40优选为在不被施加电场时遮蔽可见光的常黑型液晶元件。为了将液晶元件40用作常黑型液晶元件，优选调整偏振片39a与39b的取向。作为偏振片，可以使用直线偏振片。或者，也可以使用将直线偏振片和四分之一波相位差板层叠而成的圆偏振片。当位于显示面一侧的偏振片39a为圆偏振片时，可以抑制外光反射。注意，只要液晶元件40位于偏振片39a与39b之间，偏振片39a和39b的位置不局限于图1a所示的例子。例如，偏振片39a可以配置在导电层23与衬底21之间。

根据液晶元件40的结构，也可以省略偏振片39a和39b中的一个或两个。例如，通过作为液晶元件40采用宾主型液晶元件，可以省略偏振片39a。由此，可以进一步提高发光元件90的光提取效率。通过作为液晶元件40采用分散型液晶元件，可以省略两个偏振片。通过减少偏振片的数量，可以提高透过模式的透过光的亮度。此外，通过采用宾主型液晶元件，可以防止从发光元件90的背面一侧射出的光泄漏到外部。

此外，可以在衬底21的外侧配置各种光学构件。作为光学构件的例子，除了上述偏振片、相位差板以外还可以举出光扩散层(例如，扩散薄膜)、防反射层及聚光薄膜(light-condensingfilm)。此外，也可以在衬底21的外侧配置抑制尘埃的附着的抗静电膜、防止弄脏的拒水性膜、抑制使用时的损伤的硬涂膜等。

此外，也可以在衬底21的外侧设置触摸传感器。由此，可以将包括显示装置10和该触摸传感器的结构用作触摸面板。

显示装置10可以切换通过利用处于非透过状态的液晶元件40并使用发光元件显示图像的发光模式(emissionmode)与通过利用处于透过状态的液晶元件40并将用发光元件显示的图像重叠于透过图像上的透过模式(透视模式，see-throughmode)。

图1b是发光模式的显示装置的示意图。

发光元件90可以向显示面一侧射出光20e来显示图像。

液晶元件40具有遮蔽可见光的取向。当液晶元件40为常黑型液晶元件时，液晶元件40不被施加电场。从显示装置10的背面入射的光20in不能透过显示装置10，所以不到达使用者的眼睛。具体而言，从显示装置10的背面入射的光20in被偏振片39b偏振，透过液晶元件40，被偏振片39a遮蔽。

如上所述，在发光模式中，从显示装置10的背面入射的光20in不到达使用者，所以可以进行对比度高的显示。可以将这种模式也称为vr模式。

图1c是透过模式的显示装置的示意图。

与发光模式同样，发光元件90可以向显示面一侧射出光20e来显示图像。

液晶元件40具有使可见光透过的取向。当液晶元件40为常黑型液晶元件时，液晶元件40被施加充分的电场。从显示装置10的背面入射的光20in透过显示装置10，到达使用者的眼睛。具体而言，从显示装置10的背面入射的光20in经过偏振片39b、液晶元件40、偏振片39a，作为透过光20t射出到显示面一侧。

由此，在透过模式中，使用者可以看到来自发光元件90的光20e以及透过光20t的双方。也就是说，可以将用发光元件90显示的图像重叠于显示装置10背面的景色(透过图像)上。可以将这种模式也称为ar模式。

通过控制施加到液晶元件40的电场的大小，可以控制透过光20t的光量。例如，在来自太阳或光源的光等的亮度过高而使用者感到刺眼时，通过控制液晶元件40的取向而减小透过光20t的光量，可以减少刺眼。

例如，通过逐渐增大施加到液晶元件40的电压，可以连续地从遮蔽外光的状态变化到使最多量的外光透过的状态。反之，也可以连续地从使最多量的外光透过的状态变化到遮蔽外光的状态。由此，可以抑制入射到使用者的眼睛的透过光20t的亮度急剧变化，而可以防止使用者感到不快。

以上是对结构例子的说明。

[变形例子]

以下，对其一部分与图1a不同的结构例子进行说明。

[变形例子1]

在上述例子中，利用与着色层cfr、cfg或cfb组合的可以射出白色光的发光元件90来进行彩色显示，另一方面，在以下例子中，使用可以发射红色、绿色或蓝色等各颜色光的发光元件。

图2a示出设置有发射红色光20r的发光元件90r、发射绿色光20g的发光元件90g及发射蓝色光20b的发光元件90b代替图1a所示的发光元件90的例子。没有设置图1a所示的着色层cfr、cfg及cfb。

发光元件90r、发光元件90g、发光元件90b分别包括el层92r、el层92g、el层92b。导电层93覆盖el层92r、el层92g及el层92b。

通过采用这种结构，可以提高发光元件90r、90g及90b的光提取效率，而可以降低功耗。

在发光元件90r、90g及90b中，构成el层的层中的一部分也可以分别独立地形成，而其他层被发光元件90r、90g及90b共同使用。例如，发光层可以分别独立地形成。此外，在三种颜色的发光层中，呈现波长最短的颜色的发光层(例如，呈现蓝色光的发光层)也可以被其他显示元件共同使用。由此，可以简化发光元件90r、90g及90b的形成工序。

[变形例子2]

虽然在上述结构中液晶元件40以横跨多个像素的方式配置，但是液晶元件40也可以配置在每个像素中。

图2b示出设置有具有岛状导电层23的多个液晶元件40的例子。通过采用该结构，可以在每个透过区域中分别切换透过模式与发光模式。

图2b的结构包括功能层45a及功能层45b。功能层45a包括驱动发光元件的电路。功能层45b被用作控制液晶元件40的驱动的像素电路，且至少包括一个晶体管。导电层23与功能层45b在设置于绝缘层83的开口中电连接。通过采用该结构，液晶元件40可以为有源矩阵型液晶元件。在功能层45b不包括晶体管而仅包括布线的情况下，液晶元件40可以为段码型液晶元件或无源矩阵型液晶元件。

功能层45b中的晶体管的栅电极、半导体层、源电极及漏电极中的至少一个优选具有透光性。尤其优选的是，它们都具有透光性。此时，由于该晶体管使可见光透过，所以可以被用作透过区域的一部分。

功能层45b中的电容器、布线、电极等也优选具有透光性。由此，可以增大透过区域的面积，而可以提高透视显示时的可见度。

与多个功能层45b连接的布线可以包含金属等电阻低的非透光性导电材料。由此，可以降低布线电阻。或者，该布线也可以包含透光性导电材料。由此，可以将设置该布线的部分也用作透过区域。

在此，在每一个发光元件90中设置一个液晶元件40，但是也可以在每几个发光元件90中设置一个液晶元件40。

[像素的配置例子1]

以下，说明像素的配置例子。

图3a1是从显示面一侧看一个像素30时的俯视示意图。像素30包括具有发光元件90r、90g及90b的三个子像素。各子像素包括晶体管61及晶体管62。像素30还包括液晶元件40、布线51、布线52、布线53等。

布线51例如被用作扫描线。布线52例如被用作信号线。布线53例如被用作对发光元件供应电位的布线。布线51与布线52彼此交叉。在本例子中，布线53平行于布线52。布线53也可以平行于布线51。

晶体管61被用作选择晶体管。晶体管61的栅极与布线51电连接，晶体管61的源极和漏极中的一个与布线52电连接。晶体管62控制流过发光元件的电流。晶体管62的源极和漏极中的一个与布线53电连接，另一个与发光元件电连接。

在图3a1中，发光元件90r、90g及90b分别具有在垂直方向上长的长方形，并在水平方向上排列而形成条纹状。

如上述结构例子等所说明，液晶元件40位于比各发光元件或布线近于背面(与显示面相反)的位置。图3a1示出当从显示面一侧看时不与各发光元件或布线重叠而能够看到液晶元件40的区域。该区域是透过区域的一部分。在透过模式中，从显示装置的背面入射的光透过该透过区域。

布线51、52、53具有遮光性。其他层，即构成晶体管61及晶体管62等的各层是透光膜。图3a2分别示出图3a1的像素30中的使可见光透过的透过区域30t及遮蔽可见光的遮光区域30s。包括各布线的部分以外的所有区域为透过区域30t，由此可以提高透视显示时的可见度。

图3b1、图3b2示出像素30包括发光元件90r、90g和90b以及发光元件90w的4个子像素的例子。在图3b1、图3b2的例子中，在一个像素30中发光元件被排列为2行2列。在图3b1中，像素30包括两个布线51、两个布线52、两个布线53。

发光元件90w例如可以为发射白色光的发光元件。在采用图1a所示的截面结构的情况下，发光元件90w也可以不与着色层重叠。

如图3b2所示，不与各布线重叠的区域为透过区域30t。

显示区域的面积中的透过区域的面积的比率越高，越可以增大透过光的光量。例如，显示区域整体的面积中的透过区域的面积的比率为1％以上且95％以下，优选为10％以上且90％以下，更优选为20％以上且80％以下。尤其是，该比率优选为40％以上或50％以上。通过增大透过区域的面积，可以以使用者不会感到违和感的方式切换发光模式与透过模式。

图4a1、图4a2示出图3a1、图3a2的布线51、52、53具有透光性的情况的例子。同样地，图4b1、图4b2示出图3b1、图3b2的布线51、52、53具有透光性的情况的例子。由此，通过采用图4a2、图4b2所示的结构，可以将像素30的整个区域用作透过区域30t。

[像素的配置例子2]

以下，说明适用于高分辨率显示装置的像素的配置例子。

例如，具有以下所示的结构的显示装置可以具有以实现300ppi以上且10000ppi以下，优选为500ppi以上且5000ppi以下，更优选为700ppi以上且4000ppi以下，进一步优选为1000ppi以上且3000ppi以下的分辨率的方式被配置的包括发光元件的像素。

[像素电路的结构例子]

图5a是像素单元70的电路图的例子。像素单元70包括两个像素(像素70a及像素70b)。此外，像素单元70与布线51a、51b、52a、52b、52c、52d、53a、53b、53c等连接。

像素70a包括子像素71a、72a及73a。像素70b包括子像素71b、72b及73b。子像素71a、72a及73a分别包括像素电路41a、42a及43a。子像素71b、72b及73b分别包括像素电路41b、42b及43b。

各子像素包括像素电路及显示元件60。例如，子像素71a包括像素电路41a及显示元件60。在此，使用有机el元件等发光元件作为显示元件60。

布线51a及51b被用作扫描线(也称为栅极线)。布线52a、52b、52c及52d被用作信号线(也称为源极线或数据线)。布线53a、53b及53c具有对显示元件60供应电位的功能。

像素电路41a与布线51a、52a及53a电连接。像素电路42a与布线51b、52d及53a电连接。像素电路43a与布线51a、52b及53b电连接。像素电路41b与布线51b、52a及53b电连接。像素电路42b与布线51a、52c及53c电连接。像素电路43b与布线51b、52b及53c电连接。

通过采用图5a所示的每个像素与两个栅极线连接的结构，可以将源极线的个数减少到条纹配置的一半。其结果是，可以将被用作源极驱动电路的ic的个数减少到一半，而可以减少构件个数。

用作信号线的布线优选与相同颜色的像素电路连接。例如，当将其电位被调整的信号供应给上述布线来校正像素之间的亮度不均匀时，有时校正值根据颜色而大不相同。因此，当与一个信号线连接的像素电路对应于相同颜色时，可以容易进行校正。

另外，各像素电路包括晶体管61、晶体管62以及电容器63。例如，在像素电路41a中，晶体管61的栅极与布线51a电连接，晶体管61的源极和漏极中的一个与布线52a电连接，源极和漏极中的另一个与晶体管62的栅极及电容器63的一个电极电连接。晶体管62的源极和漏极中的一个与显示元件60的一个电极电连接，源极和漏极中的另一个与电容器63的另一个电极及布线53a电连接。显示元件60的另一个电极与被供应电位v1的布线电连接。

另外，除了与晶体管61的栅极连接的布线、与晶体管61的源极和漏极中的一个连接的布线或者与电容器63的另一个电极连接的布线以外，其他像素电路与像素电路41a相同(参照图5a)。

在图5a中，晶体管61被用作选择晶体管。晶体管62与显示元件60串联连接且控制流过显示元件60的电流。电容器63具有保持与晶体管62的栅极连接的节点的电位的功能。当晶体管61的关闭状态的泄漏电流及经过晶体管62的栅极的泄漏电流等极小时，不需要有意设置电容器63。

如图5a所示，晶体管62优选包括互相电连接的第一栅极及第二栅极。通过利用两个栅极，可以增加晶体管62能够供应的电流量。这种结构特别适合于高分辨率的显示装置，因为可以以不使晶体管62的尺寸(尤其是沟道宽度)变大的方式增加上述电流量。

晶体管62的栅极个数也可以为一个。通过采用该结构，由于不需要第二栅极的形成工序，所以与上述结构相比，可以使工序简化。另外，晶体管61也可以具有两个栅极。通过采用该结构，可以使这些晶体管的尺寸小。各晶体管的第一栅极与第二栅极可以彼此电连接。或者，这些栅极也可以与不同的布线电连接。此时，通过对这些布线供应不同的电位，可以控制晶体管的阈值电压。

显示元件60的与晶体管62电连接的电极相当于像素电极(例如，导电层91)。在图5a中，将显示元件60的与晶体管62电连接的电极用作阴极，而将另一个电极用作阳极。这种结构在晶体管62为n沟道型晶体管时特别有效。当n沟道型晶体管62处于导通状态时，从布线53a供应的电位为源极电位，由此无论显示元件60的电阻的不均匀性或变动如何，也可以使流过晶体管62的电流量恒定。另外，作为像素电路的晶体管，也可以使用p沟道型晶体管。

[像素电极的配置例子]

图5b是示出显示区域中的各像素电极及各布线的配置例子的俯视示意图。布线51a及51b交替地排列。以与布线51a及51b交叉的方式依次排列有布线52a、52b及52c。各像素电极在布线51a及51b的延伸方向被配置为矩阵状。

像素单元70包括像素70a及70b。像素70a包括像素电极91r1、像素电极91g1、像素电极91b1。像素70b包括像素电极91r2、像素电极91g2、像素电极91b2。各子像素的显示区域位于该子像素的像素电极的内侧。

如图5b所示，在布线52a等的延伸方向(也称为第一方向)上排列的像素单元70的间距表示为p。在布线51a等的延伸方向(也称为第二方向)上排列的像素单元70的间距优选为间距p的两倍(即，优选为间距2p)。此时，可以显示没有歪曲的图像。间距p可以为1μm以上且150μm以下，优选为2μm以上且120μm以下，更优选为3μm以上且100μm以下，进一步优选为4μm以上且60μm以下。通过采用该结构，可以实现分辨率极高的显示装置。

例如，像素电极91r1优选不与被用作信号线的布线52a等重叠。由此可以防止电噪声经过布线52a等与像素电极91r1等之间的电容被传递而改变像素电极91r1等的电位，导致显示元件的亮度变化。

像素电极91r1等可以与被用作扫描线的布线51a等重叠。由此可以增加像素电极91r1的面积，并可以提高开口率。在图5b的例子中，像素电极91r1的一部分与布线51a重叠。

在子像素的像素电极91r1等与被用作扫描线的布线51a等重叠的情况下，被用作扫描线且与像素电极重叠的该布线优选与该子像素的像素电路连接。例如，输入布线51a等的电位变化的信号的期间相当于改写该子像素的数据的期间。因此，即使电噪声从布线51a等经过电容传递到重叠的像素电极，子像素的亮度也不发生变化。

[像素布局的例子1]

下面，对像素单元70的布局例子进行说明。

图6a是子像素的布局例子。为了简单起见，本例子示出形成像素电极之前的状态。图6a所示的子像素包括晶体管61、晶体管62及电容器63。晶体管61是底栅型沟道蚀刻结构的晶体管。晶体管62夹着半导体层包括两个栅极。

下方的导电层56形成晶体管61及62的下侧栅电极、电容器63的一个电极等。在导电层56的形成之后形成的导电层形成布线51。在之后形成的导电层57形成晶体管61的源电极和漏电极中的一个、晶体管62的源电极和漏电极等。在导电层57的形成之后形成的导电层形成布线52、布线53等。在之后形成的导电层58形成晶体管62的上侧栅电极。布线52的一部分被用作晶体管61的源电极和漏电极中的另一个。布线53的一部分被用作电容器63的另一个电极。为方便起见，不对导电层58附加阴影线，只示出其轮廓。

各晶体管所包括的半导体层55、导电层56、导电层57及导电层58都具有透光性。布线51、52及53都具有遮光性。

在图6b中，分别示出图6a所示的子像素中的透过区域30t和遮光区域30s。如附图所示，由于晶体管61及62等具有透光性，所以可以提高透视显示时的可见度。

例如，在采用上述结构的情况下，透过区域30t的面积的比率(也称为开口率)可以为50％以上。图6a及图6b所示的结构可以实现大约66.1％以上的开口率。

图6c是包括图6a所示的子像素的像素单元70的布局例子。图6c还示出各像素电极及显示区域22。本例子示出双发射型发光元件作为发光元件。图6c是从显示面一侧看时的俯视示意图。在图6d中，分别示出图6c中的透过区域30t和遮光区域30s。

在本例子中，电连接到布线51a的三个子像素具有与电连接到布线51b的三个子像素横向反转的形状。由此，在将相同颜色的子像素在布线52a等的延伸方向上排成之字形状且连接到被用作信号线的一个布线的结构中，与子像素连接的布线可以具有均匀的长度，所以可以抑制子像素之间的亮度不均匀。

通过采用这种像素布局，即使在最小特征尺寸为0.5μm以上且6μm以下，典型地为1.5μm以上且4μm以下的量产线中，也可以制造分辨率极高的显示装置。

图6c示出位于比各发光元件及布线近于背面(与显示面相反)的位置的液晶元件40。

[像素布局的例子2]

图7a、图7b示出与图6a、图6b所示的布局例子不同的布局例子。

晶体管61是顶栅型晶体管。晶体管62夹着半导体层包括两个栅极。

在图7a中，下方的导电层57形成晶体管62的一个栅电极，在该导电层57的形成之后，形成半导体层55。在导电层57及半导体层55的形成之后形成的导电层56形成晶体管61的栅电极、晶体管62的另一个栅电极。在导电层56的形成之后形成的导电层形成布线51等。在之后形成的导电层形成布线52、电容器63的一个电极等。在之后形成的导电层形成布线53等。

半导体层55、导电层56及导电层57具有透光性。图7a及图7b所示的结构可以实现大约37.1％以上的开口率。

晶体管61包括布线51上的半导体层55及布线52的一部分等。晶体管62包括导电层57、该导电层57上的半导体层55以及布线53等。电容器63包括布线53的一部分、位于与布线52相同的面上的导电层。

图7c、图7d示出包括图7a所示的子像素的像素单元的结构例子。

图7c示出位于比各发光元件及布线近于背面(与显示面相反)的位置的液晶元件40。

[像素布局的例子3]

图8a、图8b示出与图6a、图6b、图7a、图7b所示的布局例子不同的子像素50的布局例子。

子像素50包括晶体管61a、61b、62。晶体管61a、61b、62夹着半导体层包括两个栅极。图8a还示出像素电极64及显示区域22。像素电极64被相邻的像素(未图示)共同使用。

图8a中的晶体管62具有与图7a的晶体管62相同的叠层结构。

晶体管61a包括布线51上的半导体层55、半导体层55上的导电层58以及与被供应恒定电位的布线59连接的导电层等。晶体管61b包括布线51上的半导体层55、半导体层55上的导电层58以及与布线52连接的导电层等。导电层58与布线59连接。布线51及导电层58被用作栅电极。

布线51、52、53、59具有遮光性。其他层，即构成晶体管61a、61b、晶体管62等的各层是透光膜。图8b分别示出图8a的子像素50中的使可见光透过的透过区域30t及遮蔽可见光的遮光区域30s。如图8b所示，不与各布线重叠的区域为透过区域30t。

作为比较例子，图9a、图9b示出包括具有布线51的一部分、布线52的一部分及布线59的一部分的晶体管的子像素50a。

子像素50a包括晶体管61c、61d、62a。晶体管61c、61d、62a夹着半导体层包括两个栅极。图9a还示出像素电极64及显示区域22。

图9a中的晶体管62a具有与图7a的晶体管62相同的叠层结构。

晶体管61c包括布线51上的半导体层55、半导体层55上的导电层58以及布线59的一部分等。晶体管61d包括布线51上的半导体层55、半导体层55上的导电层58以及布线52的一部分等。

在晶体管62a中，被用作栅电极、源电极、漏电极的导电层(未图示)具有遮光性。图9b分别示出图9a的子像素50a中的使可见光透过的透过区域30t及遮蔽可见光的遮光区域30s。如图9b所示，不与各布线重叠的区域为透过区域30t。

当在像素尺寸为12.75μm×38.25μm，显示区域的对角尺寸为13.3英寸，分辨率为8k，且包括顶部发射型发光元件的显示面板中采用图9a和图9b的子像素50a的结构时，像素中的显示区域22的比率为30.1％，像素的开口率(也称为光透过率)为11.5％。另一方面，当在上述显示面板中采用图8a和图8b的子像素50的结构时，显示区域22的比率为30.1％，光透过率为57.6％。通过采用图8a和图8b所示的像素布局，可以提高光透过率。

以上是对像素布局的说明。

本发明的一个实施方式的显示装置可以切换仅用发光元件的显示与透视显示。由此，可以实现根据状况能够切换显示方法的电子设备。通过本发明的一个实施方式，在透视显示时使用者能够看到极亮的透过图像。

本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。

(实施方式2)

以下，对包括能够切换发光模式与透过模式的显示装置的电子设备以及显示装置的驱动方法进行说明。

[结构例子]

图10是本发明的一个实施方式的电子设备10a的方框图。电子设备10a包括控制部11、光学传感器12、显示装置10、驱动部13el、驱动部13lc等。

控制部11包括运算部15。控制部11也可以还包括存储部等。

显示装置10包括显示部10el、透过控制部10lc。显示部10el包括被排列为矩阵状的多个发光元件90。透过控制部10lc包括横跨显示区域的液晶元件40。虽然在本例子中使用一个液晶元件40，但是也可以使用多个液晶元件40。为方便起见，显示部10el与透过控制部10lc错开地配置，但是实际上的透过控制部10lc中的液晶元件40重叠于显示部10el的显示区域。

驱动部13el包括驱动显示部10el的电路。具体而言，驱动部13el对显示部10el中的像素电路供应包含灰度值的信号、扫描信号、时序信号、电源电位等。驱动部13el例如包括信号线驱动电路及扫描线驱动电路。

驱动部13lc包括驱动透过控制部10lc的电路。驱动部13lc例如对液晶元件40供应包含灰度值的信号、电源电位等。当透过部10lc中的液晶元件40例如为无源矩阵型液晶元件或有源矩阵型液晶元件的情况下，驱动部13lc也可以供应扫描信号、时序信号等。

光学传感器12具有拍摄显示装置10的背景图像(与显示面一侧相反的背面上的视图)的功能。光学传感器12可以根据运算部15的要求输出包含所拍摄的图像数据的信号l0。

控制部11中的运算部15从外部被输入包含图像数据的图像信号s0。运算部15根据图像信号s0生成信号s1并将该信号s1输出到驱动部13el。信号s1包含供应给显示部10el中的各像素的灰度值。

运算部15还生成信号s2并将该信号s2输出到驱动部13lc。信号s2包含对应于透过控制部10lc的透过率的灰度值。

运算部15例如根据使用者的输入或执行中的应用程序的指令选择透过控制部10lc的透过状态或非透过状态，而对驱动部13lc输出信号s2。运算部15可以从透过状态切换为非透过状态，或者从非透过状态切换为透过状态。

运算部15可以对从光学传感器12输入的信号l0中的图像数据进行分析，根据分析结果选择透过控制部10lc的透过状态或非透过状态。

例如，在透过控制部10lc处于非透过状态的情况下，运算部15判断使用者周围的危险的有无。如果判断为有危险，则运算部15将透过控制部10lc的状态切换为透过状态。

作为使用者周围的危险的例子，可以举出向使用者靠近物体(例如，车辆或汽车等移动体、步行者、球)的情况以及在使用者的前进方向有障碍物或台阶等的情况。

具体而言，运算部15可以根据从光学传感器12输入的图像数据算出使用者或电子设备10a与对象物之间的距离。另外，通过对以预定时间的间隔拍摄的多个图像数据(即，动态图像)进行分析，可以算出使用者或电子设备10a与对象物之间的相对速度或对象物的前进方向等。由此，可以预测对象物与使用者接触的危险性。

尤其是，如果使用者沉浸在使用戴式(例如，眼镜型或护目镜型)电子设备或者智能手机或平板终端等便携式信息终端进行观看和收听，则使用者有时不能注意到周围的危险。通过将显示状态转换到透过模式，可以通知使用者危险正在接近。由于使用者可以通过电子设备10a看到前方的情况，因此不需要将电子设备10a移动到视线之外，由此使用者可以更快地注意到危险。

例如，如图11a1所示，自行车正在接近佩戴且使用发光模式的护目镜型电子设备10a的使用者。在图11a1中，使用者离自行车足够远。当自行车从图11a1所示的地点如图11a2所示那样接近使用者时，显示装置10从发光模式切换到透过模式，使得使用者可以通过电子设备10a看到自行车，其结果是，使用者可以立即采取规避行动。

图11b1及图11b2示出使用者使用平板型电子设备10a的例子。使用者在行走中喜欢观看和收听发光模式的电子设备10a。通过将显示装置10从发光模式切换到透过模式，使用者也可以通过电子设备10a看到自行车，由此可以立即采取规避行动。

[工作例子]

以下，对电子设备10a可执行的显示装置10的工作例子进行说明。在此，说明将显示状态从非透过模式切换到透过模式的例子。图12是运算部15的工作的流程图。

在步骤s11，进行非透过模式(发光模式)的显示。

在步骤s12，运算部15开始对光学传感器12要求数据的获取。光学传感器12将包含拍摄使用者周围状况的图像的数据的信号输出到运算部15。该要求直到工作结束为止继续进行。

光学传感器12获取图像数据的频率越多，越可以实现更准确的情况掌握。例如，将步骤s12中的数据获取的频率设定为在每5秒1次以上，优选在每秒1次以上，更优选在每秒2次以上，进一步优选在每秒5次以上，并且，在每秒60次以下或者在每秒120次以下。

在步骤s13，运算部15对图像数据进行分析，并判断使用者周围是否存在危险。当检测到危险时，进入步骤s14，当没有检测到危险时，返回到步骤s11，由此显示装置继续进行非透过模式的显示。

在步骤s14，从非透过模式被切换，显示装置以透过模式进行显示。

通过在瞬时间(例如，小于50ms的期间)从非透过模式切换到透过模式，可以给使用者足够的时间来避免危险。或者，为了防止使用者对快速切换感到惊讶，可以以在足够长的期间连续改变透射率以使使用者感知到渐变的方式进行从非透过模式到透过模式的切换。例如，从非透过模式切换到透过模式的时间可以为0.1秒以上、0.5秒以上或1秒以上，并且5秒以内，优选为2秒以内。

另外，优选在从非透过模式切换到透过模式之前，或者进行切换的期间中，在显示装置10上显示对使用者通知已经检测到危险的信息。

在步骤s15，运算部15对图像数据进行分析，并判断使用者附近是否还存在危险。当检测到危险继续存在时，返回到步骤s14，显示装置继续以透过模式进行显示。当危险消除时，进入步骤s16。

在步骤s16，决定是否继续显示。当决定继续显示时，返回到步骤s11，以非透过模式进行显示。当决定不继续显示时，结束显示。

以上是对电子设备10a的工作例子的说明。

[戴式电子设备的例子]

以下，说明本发明的一个实施方式的电子设备的具体例子。在此，以护目镜型图像显示装置为例进行说明。

图13a1和图13a2是图像显示装置100的立体图。图13a1是示出图像显示装置100的正面、顶面及左侧面的立体图，图13a2是示出图像显示装置100的背面、底面及右侧面的立体图。

图像显示装置100包括框体101、显示部102、照相机103及佩戴构件104。显示部102包括上述显示装置。

图13a1示出发光模式的图像显示装置100，其中显示部102处于屏蔽可见光的状态。图13b示出透视模式的图像显示装置100，其中显示部102处于使可见光透过的状态。在图13b中，以虚线表示位于显示部102的背面且透过显示部102看到的部分。

图13c、图13d是沿着与图像显示装置100的顶面平行的面的截面示意图。相当于显示部102的部分包括显示面板102p及保护构件101t。保护构件101t使可见光透过，且具有保护显示面板102p的功能。

图13c示出发射模式的图像显示装置，其中显示面板102p处于遮蔽可见光的状态。使用者能够看到使用显示面板102p所发射的光20e显示的图像。图13d示出透视模式的图像显示装置，其中显示面板102p处于使外光透过的状态。使用者能够看到光20e和透过光20t的双方。

图14a、图14b示出其一部分的结构与上述结构不同的图像显示装置100a。图14c、图14d示出图像显示装置100a的截面示意图。

图像显示装置100a包括快门102lc及一对显示面板102el。以夹着显示面板102el的方式配置有一对透镜(透镜105a、透镜105b)。

快门102lc相当于上述透过控制部10lc。显示面板102el相当于上述显示部10el。该显示面板102el是包括被排列为矩阵状的多个发光元件及使可见光透过的部分的显示装置。

与另一个透镜相比更靠近使用者的透镜105b具有使使用者的眼睛聚焦在显示面板102el上的功能。因此，可以减小使用者的眼睛与显示面板102el之间的距离，而可以减小图像显示装置100a的厚度。

在透视模式中，透过快门102lc的光透过显示面板102el以及夹住该显示面板102el的两个透镜，然后到达使用者的眼睛。由此，使用者能够看到清晰的透过图像。例如，当显示面板102el为高分辨率的显示面板时，有时由于周期性排列的像素，透过显示面板102el的光被衍射。然而，显示面板夹在其间的一对透镜可以消除衍射的影响。

当两个透镜是具有相同焦距的凸透镜时，可以在相同的放大率下看到透过图像。为了防止透过图像反转，可以设置其他透镜。

在本例子中，夹着显示面板102el设置两个凸透镜，但是不限于这种透镜，可以使用各种光学系统。可以使用具有微透镜阵列或镜面等的光学系统而代替透镜。

在本例子中，设置右眼用和左眼用的每一个显示面板102el，但是也可以仅使用一个显示面板102el。显示面板102el可以保持在弯曲的状态。

图14e1、图14e2示出快门102lc还设置在框体101的顶面及底面的例子。此外，也可以对设置上述快门102lc的部分应用图13a1等所示的显示部102。通过采用该结构，可以增大透视模式时的上下方向的视角。

以上是对电子设备的说明。

本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。

(实施方式3)

在本实施方式中，参照附图对本发明的一个实施方式的显示装置(显示面板)的结构例子进行说明。

[显示面板的结构例子]

图15是示出本发明的一个实施方式的显示面板300的立体图。在显示面板300中，衬底351与衬底361贴合在一起。在图15中，以虚线表示衬底351。

显示面板300包括显示部362、电路364及布线365等。电路364、布线365等位于衬底351与361之间。图15示出在衬底351上安装有ic373及fpc372的例子。由此，图15所示的结构可以称为包括显示面板300、fpc372及ic373的显示模块。

作为电路364，例如可以使用用作扫描线驱动电路的电路。

布线365具有对显示部或电路364供应信号或电力的功能。该信号或电力从外部经由fpc372输入到布线365或者从ic373输入到布线365。

图15示出利用玻璃覆晶封装(chiponglass：cog)方式等对衬底351设置ic373的例子。作为ic373，可以使用用作扫描线驱动电路或信号线驱动电路等的ic。另外，例如当显示面板300包括用作扫描线驱动电路及信号线驱动电路的电路，或者将用作扫描线驱动电路及信号线驱动电路的电路设置在外部且通过fpc372输入用来驱动显示面板300的信号时，也可以省略ic373。另外，也可以利用薄膜覆晶封装(chiponfilm：cof)方式等将ic373安装于fpc372。

图15还示出显示部362的一部分的放大图。在显示部362中以矩阵状配置有多个发光元件360。在没有设置多个发光元件360的部分配置有液晶元件340。

当被用作触摸面板时，显示面板300可以在衬底361上包括触摸传感器366。例如，可以以与显示部362重叠的方式设置薄片状的静电电容式触摸传感器366。或者，也可以在衬底361与衬底351之间设置触摸传感器。作为设置在衬底361与衬底351之间的触摸传感器，可以使用静电电容式触摸传感器或利用光电转换元件的光学式触摸传感器。

[截面结构例子]

以下，说明显示面板的截面结构的例子。

[截面结构例子1]

图16a示出图15所例示的显示面板的包括fpc372的区域的一部分、包括电路364的区域的一部分以及包括显示部362的区域的一部分的截面的例子。注意，不示出触摸传感器366。

显示面板300在衬底351与361之间包括绝缘层220。显示面板在衬底351与绝缘层220之间还包括发光元件360、晶体管201、晶体管202、晶体管205、布线209及着色层134等。另外，显示面板在绝缘层220与衬底361之间包括液晶元件340等。衬底361与绝缘层220通过粘合层161粘合在一起。衬底351与绝缘层220通过粘合层162粘合在一起。

布线209与液晶元件340电连接。晶体管205与发光元件360电连接。晶体管205和布线209形成在绝缘层220的衬底351一侧的面上，所以晶体管205和布线209可以通过同一工序形成。

布线209、连接部207等优选设置在显示部362的外侧。当使用多个液晶元件340时，在位于与显示部362的端部接触的位置的液晶元件340中，可以将连接部207或布线209位于显示部362的外侧。在显示部362的端部以外的部分的液晶元件340中，可以将连接部207或布线209位于显示部362的内侧。

在衬底361上设置有被用作液晶元件340的公共电极的导电层313、取向膜133b、绝缘层117等。绝缘层117被用作用来保持液晶元件340的单元间隙的间隔物。

在绝缘层220的衬底351一侧设置有绝缘层211、绝缘层212、绝缘层213、绝缘层214、绝缘层215等绝缘层。绝缘层211的一部分被用作各晶体管的栅极绝缘层。绝缘层212、绝缘层213及绝缘层214以覆盖各晶体管的方式设置。绝缘层215以覆盖绝缘层214的方式设置。绝缘层214及215被用作平坦化层。此外,在本例子中，以覆盖晶体管等的方式设置有绝缘层212、213及214这三层绝缘层，但是绝缘层的个数不局限于三层，也可以设置四层以上、单层或两层的绝缘层。当不需要时，不一定需要设置用作平坦化层的绝缘层214。

图16a示出设置有晶体管201的电路364作为电路364的例子。

图16b、图16c分别是晶体管205、晶体管201的放大图。

晶体管205包括被用作栅电极的导电层221t、导电层221t上的绝缘层211、绝缘层211上的半导体层231、被用作源电极和漏电极的一对导电层222t、隔着绝缘层212与半导体层231重叠的导电层223。导电层221t、半导体层231、导电层222t、导电层223都是使可见光透过的膜。因此，晶体管205可以使可见光透过。

晶体管202除了不包括被用作一个栅电极的导电层223之外具有与晶体管205相同的结构。因此，晶体管202也可以使可见光透过。

晶体管201包括被用作栅电极的导电层221、导电层221上的绝缘层211、绝缘层211上的半导体层231、被用作源电极和漏电极的一对导电层222、隔着绝缘层212与半导体层231重叠的导电层223。在此，导电层221、222优选都是遮蔽可见光的膜。

图16d示出导电层221、221t、222及222t彼此连接的部分的例子。在导电层221与221t之间没有设置绝缘层，导电层221的一部分层叠于导电层221t且与导电层221t连接。导电层221与222t在设置于绝缘层211的开口中彼此连接。在导电层222t与222之间没有设置绝缘层，导电层222的一部分层叠于导电层222t且与导电层222t连接。

图16d所示的连接部的结构是为便于说明而表示的例子，由此也可以采用其他结构。例如，也可以在设置于绝缘层211的开口中，导电层221t与222或导电层221t与222t彼此电连接。

此外，也可以替换导电层221和221t的叠层顺序。同样地，也可以替换导电层222和222t的叠层顺序。

各晶体管中的半导体层231可以使用透光性半导体材料形成。作为透光性半导体材料的例子，可以举出氧化物半导体(oxidesemiconductor)。氧化物半导体优选至少包含铟。尤其是，优选包含铟及锌。此外，还可以包含选自铝、镓、钇、铜、钒、铍、硼、硅、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨和镁等中的一种或者多种。

透光性晶体管所包括的导电膜可以使用透光性导电材料形成。透光性导电材料优选包含铟、锌和锡中的一种或多种。具体而言，可以使用in氧化物、in-sn氧化物(也称为indiumtinoxide或ito)、in-zn氧化物、in-w氧化物、in-w-zn氧化物、in-ti氧化物、in-sn-ti氧化物、in-sn-si氧化物、zn氧化物、ga-zn氧化物等。

透光性晶体管的导电膜也可以为含有杂质元素等而电阻得到降低的氧化物半导体。该电阻低的氧化物半导体可以被称为氧化物导电体(oc：oxideconductor)。

例如，为了形成氧化物导电体，在氧化物半导体中形成氧缺陷，然后对该氧缺陷添加氢，由此在导带附近形成施主能级。具有施主能级的氧化物半导体具有高导电性，而成为导电体。

氧化物半导体具有大能隙(例如，能隙为2.5ev以上)，因此具有可见光透过性。如上所述，氧化物导电体是在导带附近具有施主能级的氧化物半导体。因此，起因于该施主能级的吸收的影响较小，所以氧化物导电体具有与氧化物半导体相同程度的可见光透过性。

氧化物导电体优选含有一种以上的包含在晶体管的半导体膜中的金属元素。当包括在晶体管中的两层以上使用含有相同的金属元素的氧化物半导体形成时，可以在两个以上的工序中使用相同的制造装置(例如，成膜装置或加工装置)，所以可以抑制制造成本。

液晶元件340是投射型液晶元件。液晶元件340具有层叠有导电层311、液晶312及导电层313的结构。导电层311及313包含使可见光透过的材料。此外，在液晶312和导电层311之间设置有取向膜133a，并且在液晶312和导电层313之间设置有取向膜133b。在衬底361的外侧的面上设置有偏振片130b。在衬底351的外侧的面上设置有偏振片130a。

在液晶元件340中，导电层311及导电层313具有使可见光透过的功能。从衬底361一侧入射的光被偏振片130b偏振，透过导电层311、液晶312及导电层313等而到达偏振片130a。此时，由施加到导电层311和导电层313之间的电压控制液晶的取向，从而可以控制光的光学调制。也就是说，可以控制经过偏振片130a发射的光的强度。

晶体管205、晶体管202及发光元件360等都可以使可见光透过，所以能够通过它们从衬底351一侧看到透过液晶元件340的光。

根据液晶元件340的结构，也可以省略偏振片130a和130b中的一个或两个。例如，通过作为液晶元件340采用宾主型液晶元件，可以省略偏振片130a。由此，可以提高发光元件360的光提取效率。

发光元件360是双面发射型发光元件。发光元件360具有从绝缘层220一侧依次层叠有导电层191、el层192及导电层193的结构。绝缘层194以覆盖导电层193的方式设置。导电层191及193都包含使可见光透过的材料。发光元件360所发射的光的一部分通过着色层134、衬底351等射出到外部。

由于发光元件360是双发射型发光元件，所以可以将设置有发光元件360的区域用作透过区域。注意，在分辨率低(例如，小于100ppi)的情况或发光元件360以外的透过区域充分大的情况下，发光元件360也可以为顶部发射型发光元件。此时，导电层193可以使用反射可见光的材料形成，由此可以提高发光元件360的光提取效率。

作为设置在衬底351外侧的面的偏振片130a，可以使用直线偏振片或圆偏振片。作为圆偏振片的例子，可以举出包括直线偏振片和四分之一波片的层叠。通过采用该结构，可以抑制外光的反射。此外，也可以设置光扩散片以抑制外光的反射。通过根据偏振片的种类调整用作液晶元件340的液晶元件的单元间隙、取向及驱动电压等，来实现所希望的对比度。

在覆盖导电层191的端部的绝缘层216上设置有绝缘层217。绝缘层217具有抑制绝缘层220与衬底351之间的距离过近的间隙物的功能。另外，当使用荫罩(金属掩模)形成el层192或导电层193时，绝缘层217可以具有抑制该荫罩接触于el层192或导电层193的形成面的功能。另外，当不需要时，不一定需要设置绝缘层217。

晶体管205的源极和漏极中的一个通过导电层224与发光元件360的导电层191电连接。

布线209通过连接部207与导电层311电连接。连接部207是设置在绝缘层220的双面上的导电层在形成于绝缘层220的开口中彼此连接的部分。

在近于衬底351端部的区域中设置有连接部204。连接部204通过连接层242与fpc372电连接。连接部204具有与连接部207相同的结构。在连接部204的底面，对还被用来形成导电层311的导电膜进行加工来获得的导电层露出。因此，连接部204与fpc372可以通过连接层242彼此电连接。

在设置有粘合层161的区域的一部分中设置有连接部252。在连接部252中，对还被用来形成导电层311的导电膜进行加工来获得的导电层通过连接体243与导电层313的一部分电连接。由此，可以将从连接于衬底351一侧的fpc372输入的信号或电位通过连接部252供应到形成在衬底361一侧的导电层313。

例如，作为连接体243可以使用导电粒子。作为导电粒子，可以采用被金属材料覆盖的有机树脂或二氧化硅等的粒子。作为金属材料，优选使用镍或金，因为它们可以降低接触电阻。另外，优选使用如被镍覆盖且还被覆盖金的粒子等被两种以上的金属材料的层覆盖的粒子。作为连接体243，优选采用能够弹性变形或塑性变形的材料。如图16a所示，有时导电粒子的连接体243具有在纵向上被压扁的形状。通过具有该被压扁的形状，可以增大连接体243与电连接于该连接体243的导电层的接触面积，从而可以降低接触电阻并抑制接触不良等问题发生。

连接体243优选以由粘合层161覆盖的方式配置。例如，将连接体243分散在固化之前的粘合层161。

在图16a的例子中，晶体管201及205具有在两个栅极之间设置有形成沟道的半导体层231的结构。一个栅极由导电层221形成，而另一个栅极由隔着绝缘层212与半导体层231重叠的导电层223形成。通过采用这种结构，可以控制晶体管的阈值电压。此时，两个栅极也可以彼此连接，并被供应同一信号来驱动晶体管。与其他晶体管相比，这种晶体管能够具有高场效应迁移率，而可以具有大通态电流(on-statecurrent)。其结果是，可以实现能够高速驱动的电路。再者，能够缩小电路部的占有面积。通过使用通态电流大的晶体管，即使在因大型化或高清晰化导致布线数增多的显示面板中，也可以降低各布线的信号延迟，由此可以抑制显示的不均匀。

电路364所包括的晶体管与显示部362所包括的晶体管也可以具有相同的结构。电路364所包括的多个晶体管可以具有相同的结构或不同的结构。显示部362所包括的多个晶体管可以具有相同的结构或不同的结构。

作为覆盖各晶体管的绝缘层212和213中的至少一个优选使用水或氢等杂质不容易扩散的材料。也就是说，可以将绝缘层212或绝缘层213用作阻挡膜。通过采用这种结构，可以有效地抑制杂质从外部扩散到晶体管中，从而能够实现可靠性高的显示面板。

[截面结构例子2]

图17示出包括与液晶元件340电连接的晶体管206的例子。晶体管206被用作液晶元件340的选择晶体管。由此，液晶元件340可以为有源矩阵型液晶元件。

与上述晶体管202同样地，晶体管206也包括具有透光性的导电层221t、222t等。由此，设置有晶体管206的区域被用作透过区域。

在连接部207中，导电层221t与被用作晶体管206的源极和漏极中的一个的导电层222t的一部分接触。由此，液晶元件340的导电层311通过连接部207与晶体管206电连接。设置有连接部207的区域也被用作透过区域。

当晶体管206的半导体层231包含氧化物半导体时，可以以低帧频(例如，小于1hz)驱动液晶元件340。由此，可以降低驱动液晶元件340时的功耗。

[截面结构例子3]

图18示出晶体管201、202、205的结构与图16a等所示的结构不同的结构例子。

晶体管202是顶栅型晶体管。晶体管201及205除了还包括被用作第二栅极的导电层之外具有与晶体管202相同的结构。

晶体管202及205的被用作栅电极、源电极和漏电极的导电层优选为使可见光透过的导电膜。此时，设置有晶体管202及205的区域可以为透过区域。

另一方面，晶体管201的被用作栅电极、源电极和漏电极的导电层可以为遮蔽可见光的导电膜。

[截面结构例子4]

如图19所示，本发明的一个实施方式的显示面板也可以包括设置在像素中的晶体管205和晶体管208互相重叠的区域。具有这种结构的显示装置可以缩小每一个像素的面积且实现高像素密度，因此可以显示高分辨率的图像。

具有上述结构的显示面板即使使用玻璃衬底等形成，也可以具有超过1500ppi或2000ppi的高分辨率。

晶体管208的源极和漏极中的一个被用作晶体管205的一个栅极。

例如，该显示面板可以包括用来驱动发光元件360的晶体管205与晶体管208重叠的区域。当液晶元件340包括有源矩阵型晶体管时，该显示面板也可以包括用来驱动液晶元件340的晶体管与晶体管205和208中的一个重叠的区域。

晶体管208及205的被用作栅电极、源电极和漏电极的导电层优选为透光性导电膜。

[截面结构例子5]

在上述结构中，夹着绝缘层220的发光元件360和液晶元件340位于一对衬底之间，但是也可以采用其他结构。例如，可以将包括发光元件360及一对衬底的发光面板贴合于包括液晶元件340及一对衬底的液晶面板。图20示出该结构的例子。

在图20中，液晶元件340夹在衬底361a与衬底361b之间。发光元件360、晶体管201、202、205等夹在衬底351a与衬底351b之间。将包括衬底351a和351b的结构称为发光面板，将包括衬底361a和衬底361b的结构称为液晶面板。

衬底361b和351a由粘合层352贴合。粘合层352具有透光性。例如，可以使用薄片状或薄膜状粘合剂。例如，优选使用光学透明胶(opticalclearadhesive，oca)薄膜。

在上述结构中，偏振片130a可以位于衬底351a与衬底361b之间。由此，可以提高发光元件360的光提取效率，而可以以低功耗进行明亮的显示。

通过采用上述结构，可以分别形成发光面板和液晶面板，然后将它们贴合在一起。由此，可以提高成品率。优选液晶元件340为无源型液晶元件或段码型液晶元件，且其尺寸大得覆盖多个发光元件360。此时，当贴合发光面板与液晶面板时不需要高位置对准，所以可以提高生产率。

[制造方法例子]

以下，作为本发明的一个实施方式的显示装置的制造方法的例子，说明图16a等所示的显示装置的制造方法。

在支撑衬底上形成导电层311，接着，形成绝缘层220。然后，在绝缘层220上形成晶体管201、202、205、发光元件306等。此时，在绝缘层220中形成到达导电层311的开口，以覆盖该开口的方式形成导电层221等，由此形成连接部207。

可以通过如下方式形成导电层221t和221。形成将成为导电层221t的导电膜，利用该导电膜上的抗蚀剂掩模对导电膜进行蚀刻，然后去除抗蚀剂掩模，由此形成导电层221t。接着，形成覆盖导电层221t的导电膜，使用抗蚀剂掩模对该导电膜进行蚀刻，由此可以形成导电层221。导电层221优选在导电层221t不被蚀刻或者不容易被蚀刻的条件下被蚀刻。导电层222及222t可以采用同样的方法形成。

接着，使用粘合层162贴合衬底351与支撑衬底。然后，从导电层311及绝缘层220剥离支撑衬底。

为了从导电层311及绝缘层220剥离支撑衬底，在支撑衬底与导电层311及绝缘层220之间设置剥离层。剥离层具有可以在剥离层与支撑衬底之间、剥离层中、或者剥离层与导电层311或绝缘层220之间产生剥离的结构。

例如，作为剥离层，可以使用包含钨等高熔点金属材料的层与包含该金属材料的氧化物的层的叠层。作为该剥离层上的绝缘层，可以使用包含氮化硅、氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅等无机绝缘材料的绝缘层。此时，可以在钨与氧化钨的界面、氧化钨中、或者氧化钨与绝缘层的界面产生剥离。

或者，也可以作为剥离层使用有机树脂，来在支撑衬底与剥离层的界面、剥离层中、或者剥离层与该剥离层上的绝缘层的界面产生剥离。

典型的是，作为有机树脂可以使用聚酰亚胺树脂。聚酰亚胺树脂的耐热性高，所以是优选的。此外，也可以使用丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂等。为了形成有机树脂，例如，使用旋涂法、浸渍法、喷涂法、喷墨法、分配法、丝网印刷法、胶版印刷法、刮刀(doctorknife)法、狭缝式涂布法、辊涂法、帘式涂布法、刮刀式涂布法等的方法将树脂前体和溶剂的混合材料形成在支撑衬底上。然后，通过进行加热处理，去除溶剂等并使材料固化，由此可以形成包含有机树脂的剥离层。

例如，可以使用能够通过脱水产生酰亚胺键的树脂前体来制备聚酰亚胺。或者，可以使用包含可溶性聚酰亚胺树脂的材料。

有机树脂可以为感光性树脂或非感光性树脂。感光性聚酰亚胺是适用于显示面板的平坦化膜等的材料，因此可以共同使用形成设备及材料。由此，不需要准备用于实现本发明的一个实施方式的结构的新的设备及材料。另外，使用感光性树脂材料形成的剥离层可以通过曝光及显影处理被加工。例如，可以形成开口部，并可以去除不需要的部分。另外，通过使曝光方法及曝光条件最优化，可以在树脂层的表面形成凹凸形状。例如，可以采用多重曝光技术或者使用半色调掩模或灰色调掩模的曝光技术。

当局部性地加热剥离层时，有时可以提高剥离性。例如，可以对剥离层照射激光。优选的是，通过利用线状激光的扫描来进行照射。通过该照射，可以缩短使用大型支撑衬底时的工序时间。作为激光，优选使用波长为308nm的受激准分子激光。

当通过照射激光等的光来提高剥离性时，也可以设置与剥离层重叠的发热层。该发热层具有吸收光而发热的功能。发热层优选设置在支撑衬底与剥离层之间，但也可以设置在剥离层上。作为发热层，可以使用能够吸收用作激光等的光的一部分的材料。例如，当作为激光使用波长为308nm的受激准分子激光时，发热层可以包含金属或氧化物等。例如，可以使用钛或钨等金属、氧化钛、氧化钨、氧化铟、铟锡氧化物等氧化物导电材料、或者包含铟的氧化物半导体材料。

有时，在剥离后，发光元件360或液晶元件340中的光路上残留剥离层的一部分。在剥离层吸收可见光的一部分的情况下，有时透过剥离层的光被着色。因此，在剥离后，优选通过蚀刻去除该残留的剥离层。例如，当作为剥离层使用有机树脂时，通过在包含氧的气氛下进行的等离子体处理(也称为灰化处理)等，可以去除残留的剥离层。

当在剥离后通过蚀刻等的处理使导电层311的表面露出时，可以更高效地对液晶元件340施加电场，而可以降低驱动电压。当在剥离后水等杂质不容易扩散的绝缘膜(例如，包含氧化硅、氮化硅、氧化铝等无机绝缘材料的膜)残留在导电层311的表面时，该留下的绝缘膜可以被用作防止杂质扩散到液晶312的保护膜。

然后，在绝缘层220及导电层311上形成取向膜133a。然后，夹着液晶312将预先形成有导电层313、取向膜133b等的衬底361与衬底351贴合在一起。

通过上述方法，可以形成图16a所示的显示面板300。

[各构成要素]

下面，说明上述各构成要素。

[衬底]

作为显示面板所包括的衬底可以使用具有平坦面的材料。提取来自显示元件的光的一侧的衬底使用使该光透过的材料形成。例如，可以使用玻璃、石英、陶瓷、蓝宝石或有机树脂等的材料。

通过使用厚度薄的衬底，可以减小显示面板的重量及厚度。通过使用其厚度允许其具有柔性的衬底，可以实现柔性显示面板。

作为具有柔性且使可见光透过的材料的例子，可以举出如下材料：聚酯树脂诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)及聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)等、聚丙烯腈树脂、聚酰亚胺树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯(pc)树脂、聚醚砜(pes)树脂、聚酰胺树脂、环烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚氯乙烯树脂或聚四氟乙烯(ptfe)树脂。尤其优选使用热膨胀系数低的材料，例如优选使用热膨胀系数为30×10^-6/k以下的聚酰胺-酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂或pet。另外，也可以使用浸渗有有机树脂的玻璃纤维的衬底或将无机填料混合到有机树脂中来降低热膨胀系数的衬底。由于使用这种材料的衬底的重量轻，所以使用该衬底的显示面板也可以实现轻量化。

当上述材料中含有纤维体时，作为纤维体使用有机化合物或无机化合物的高强度纤维。具体而言，高强度纤维是指拉伸弹性模量高的纤维或杨氏模量高的纤维。其典型例子为聚乙烯醇类纤维、聚酯类纤维、聚酰胺类纤维、聚乙烯类纤维、芳族聚酰胺类纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、玻璃纤维及碳纤维。作为玻璃纤维可以举出使用e玻璃、s玻璃、d玻璃、q玻璃等的玻璃纤维。将上述纤维体以织布或无纺布的状态使用，并且，也可以使用在该纤维体中浸渗树脂并使该树脂固化而成的结构体作为柔性衬底。优选作为柔性衬底使用包含纤维体和树脂的结构体，此时可以提高耐弯曲或局部挤压所引起的破损的可靠性。

或者，可以将薄得足以具有柔性的玻璃等用于衬底。或者，可以使用利用粘合层贴合玻璃与树脂材料的复合材料。

还可以在柔性衬底上层叠保护显示面板的表面免受损伤的硬涂层(例如，氮化硅层、氧化铝层)、能够分散按压力的材料的层(例如，芳族聚酰胺树脂层)等。另外，为了抑制水分等导致显示元件的使用寿命降低等，也可以在柔性衬底上层叠低透水性的绝缘膜。例如，可以使用氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝等无机绝缘材料。

衬底也可以层叠多个层而形成。通过采用玻璃层，可以提高对水及氧的阻挡性而提供可靠性高的显示面板。

[晶体管]

晶体管包括：用作栅电极的导电层；半导体层；用作源电极的导电层；用作漏电极的导电层；以及用作栅极绝缘层的绝缘层。

注意，对本发明的一个实施方式的显示装置所包括的晶体管的结构没有特别的限制。例如，可以采用平面型晶体管、交错型晶体管或反交错型晶体管。此外，还可以采用顶栅型晶体管或底栅型晶体管。或者，也可以在沟道的上下设置有栅电极。

对用于晶体管的半导体材料的结晶性也没有特别的限制，可以使用非晶半导体或具有结晶性的半导体(微晶半导体、多晶半导体、单晶半导体或其一部分具有结晶区域的半导体)。优选使用具有结晶性的半导体，此时可以抑制晶体管特性的劣化。

作为用于晶体管的半导体材料，可以使用能隙为2ev以上，优选为2.5ev以上，更优选为3ev以上的金属氧化物。其典型例子是包含铟的金属氧化物等，例如，可以使用后面说明的cac-os等。

使用其带隙比硅宽且载流子密度小的金属氧化物的晶体管的关态电流低，因此能够长期间保持储存于与晶体管串联连接的电容器中的电荷。

半导体层例如可以为包含铟、锌及m(铝、钛、镓、锗、钇、锆、镧、铈、锡、钕或铪等金属)的以in-m-zn类氧化物表示的膜。

当包含在半导体层中的金属氧化物具有in-m-zn类氧化物时，优选用来形成in-m-zn氧化物膜的溅射靶材的金属元素的原子个数比满足in≥m及zn≥m。这种溅射靶材中的金属元素的原子个数比优选为in:m:zn＝1:1:1、in:m:zn＝1:1:1.2、in:m:zn＝3:1:2、in:m:zn＝4:2:3、in:m:zn＝4:2:4.1、in:m:zn＝5:1:6、in:m:zn＝5:1:7、in:m:zn＝5:1:8等。注意，所形成的氧化物半导体层中的金属元素的原子个数比有可能从上述溅射靶材的金属元素的原子个数比在±40％的范围内变动。

本实施方式所示的底栅型晶体管由于能够减少制造工序，所以是优选的。此时，当使用在比多晶硅低的温度下可以形成的金属氧化物时，可以作为半导体层下方的布线、电极或衬底的材料使用耐热性低的材料，由此可以扩大材料的选择范围。例如，可以适当地使用极大的玻璃衬底。

作为半导体层，使用载流子密度低的金属氧化物膜。例如，半导体层可以包含载流子密度为1×10¹⁷/cm³以下，优选为1×10¹⁵/cm³以下，更优选为1×10¹³/cm³以下，进一步优选为1×10¹¹/cm³以下，更进一步优选为小于1×10¹⁰/cm³，1×10^-9/cm³以上的金属氧化物。将这样的金属氧化物称为高纯度本征或实质上高纯度本征的金属氧化物。因为该金属氧化物的杂质浓度低且缺陷能级密度低，可以说是具有稳定的特性的金属氧化物。

注意，材料的组成不局限于上述记载，可以根据所需的晶体管的半导体特性及电特性(例如，场效应迁移率、阈值电压)来使用具有适当的组成的材料。优选适当地设定半导体层的载流子密度、杂质浓度、缺陷密度、金属元素与氧的原子个数比、原子间距离、密度等，以得到所需的晶体管的半导体特性。

当包含在半导体层中的金属氧化物包含第14族元素之一的硅或碳时，半导体层中的氧缺陷增加，会使该半导体层变为n型。因此，将半导体层中的硅或碳的浓度(通过二次离子质谱分析法测得的浓度)设定为2×10¹⁸atoms/cm³以下，优选为2×10¹⁷atoms/cm³以下。

当与金属氧化物键合时碱金属及碱土金属有时生成载流子，此时晶体管的关态电流增大。因此，将通过二次离子质谱分析法测得的半导体层的碱金属或碱土金属的浓度设定为1×10¹⁸atoms/cm³以下，优选为2×10¹⁶atoms/cm³以下。

当包含在半导体层中的金属氧化物含有氮时生成作为载流子的电子，载流子密度增加，会使半导体层容易变为n型。因此，具有含有氮的金属氧化物的晶体管容易变为常开特性。因此，优选将利用二次离子质谱分析法测得的氮浓度设定为5×10¹⁸atoms/cm³以下。

氧化物半导体被分为单晶氧化物半导体及非单晶氧化物半导体。作为非单晶氧化物半导体的例子，有c轴取向结晶氧化物半导体(c-axisalignedcrystallineoxidesemiconductor：caac-os)、多晶氧化物半导体、纳米晶氧化物半导体(nanocrystallineoxidesemiconductor：nc-os)、a-likeos(amorphouslikeoxidesemiconductor)以及非晶氧化物半导体。

作为本发明的一个实施方式所公开的晶体管的半导体层也可以包含cac-os(cloud-alignedcompositeos)。

作为本发明的一个实施方式所公开的晶体管的半导体层，优选使用上述非单晶氧化物半导体或cac-os。作为非单晶氧化物半导体，优选使用nc-os或caac-os。

本发明的一个实施方式的晶体管的半导体层优选包含cac-os。通过使用cac-os，可以对晶体管赋予高电特性或高可靠性。

半导体层也可以是包括caac-os的区域、多晶氧化物半导体的区域、nc-os的区域、a-likeos的区域及非晶氧化物半导体的区域中的两种以上的混合膜。该混合膜有时例如具有包括上述区域中的两种以上的区域的单层结构或叠层结构。

<cac-os的构成>

以下，对可用于本发明的一个实施方式所公开的晶体管的cac(cloud-alignedcomposite)-os的构成进行说明。

cac-os例如具有包含在金属氧化物中的元素不均匀地分布的构成。包含不均匀地分布的元素的材料的尺寸为0.5nm以上且10nm以下，优选为1nm以上且2nm以下或近似的尺寸。注意，在下面的金属氧化物的说明中，一个或多个金属元素不均匀地分布且包含该金属元素的区域混合的状态称为马赛克(mosaic)状或补丁(patch-like)状。该区域的尺寸为0.5nm以上且10nm以下，优选为1nm以上且2nm以下或近似的尺寸。

金属氧化物优选至少包含铟。尤其优选包含铟及锌。此外，也可以包含铝、镓、钇、铜、钒、铍、硼、硅、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨和镁等。

例如，in-ga-zn氧化物中的具有cac构成的cac-os(尤其可以将这种in-ga-zn氧化物称为cac-igzo)具有其材料分成铟氧化物(inox1，x1为大于0的实数)或铟锌氧化物(inx2zny2oz2，x2、y2及z2为大于0的实数)以及镓氧化物(gaox3，x3为大于0的实数)或镓锌氧化物(gax4zny4oz4，x4、y4及z4为大于0的实数)，且形成马赛克状的构成。形成马赛克状的inox1或inx2zny2oz2均匀地分布在膜中。该构成也称为云状。

换言之，cac-os是具有包含gaox3作为主要成分的区域和包含inx2zny2oz2或inox1作为主要成分的区域混在一起的构成的复合金属氧化物。在本说明书中，例如，当第一区域的in与元素m的原子个数比大于第二区域的in与元素m的原子个数比时，第一区域的in浓度高于第二区域。

注意，包含in、ga、zn及o的化合物也称为igzo。作为igzo的典型例子，可以举出以ingao3(zno)m1(m1为自然数)表示的结晶性化合物及以in(1+x0)ga(1-x0)o3(zno)m0(-1≤x0≤1，m0为任意数)表示的结晶性化合物。

上述结晶性化合物具有单晶结构、多晶结构或caac结构。caac结构是多个igzo的纳米晶具有c轴取向性且在a-b面上以不取向的方式连接的结晶结构。

另一方面，cac-os与金属氧化物的材料构成有关。在包含in、ga、zn及o的cac-os的材料构成中，cac-os的一部分中观察到包含ga作为主要成分的纳米粒子状区域，一部分中观察到包含in作为主要成分的纳米粒子状区域。这些纳米粒子状区域无规律地分散而形成马赛克状。因此，在cac-os中，结晶结构是次要因素。

在cac-os中，不包括原子个数比不同的两种以上的膜的叠层结构。例如，不包括包含in作为主要成分的膜与包含ga作为主要成分的膜的两层结构。

有时观察不到包含gaox3作为主要成分的区域与包含inx2zny2oz2或inox1作为主要成分的区域之间的明确的边界。

在cac-os中包含铝、钇、铜、钒、铍、硼、硅、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨和镁等中的一种或多种以代替镓的情况下，在cac-os的一部分中观察到包含该元素作为主要成分的纳米粒子状区域以及一部分中观察到包含in作为主要成分的纳米粒子状区域，这些纳米粒子状区域在cac-os中无规律地分散而形成马赛克状。

cac-os例如可以通过在对衬底不进行加热的条件下利用溅射法来形成。在利用溅射法形成cac-os的情况下，作为成膜气体，可以使用选自惰性气体(典型的是氩)、氧气体和氮气体中的一种或多种。成膜时的成膜气体的总流量中的氧气体的流量比优选尽可能低，例如，氧气体的流量比优选为0％以上且低于30％，更优选为0％以上且10％以下。

cac-os的特征在于：在通过x射线衍射(xrd：x-raydiffraction)测定法之一的out-of-plane法利用θ/2θ扫描进行测定时，观察不到明确的峰值。也就是说，根据x射线衍射，可知在测定区域中没有a-b面方向及c轴方向上的取向。

在通过照射束径为1nm的电子束(也称为纳米束)而取得的cac-os的电子衍射图案中，观察到环状的亮度高的区域以及在该环状区域内的多个亮点。由此，该电子衍射图案表示cac-os的结晶结构具有在平面方向及截面方向上没有取向的nano-crystal(nc)结构。

例如，根据能量分散型x射线分析法(edx：energydispersivex-rayspectroscopy)edx面分析图像，可确认到：具有cac-os构成的in-ga-zn氧化物具有包含gaox3作为主要成分的区域及包含inx2zny2oz2或inox1作为主要成分的区域不均匀地分布而混合的结构。

cac-os的结构与金属元素均匀地分布的igzo化合物不同，其具有与igzo化合物不同的性质。换言之，在cac-os中，包含gaox3等作为主要成分的区域及包含inx2zny2oz2或inox1作为主要成分的区域互相分离而形成马赛克状。

包含inx2zny2oz2或inox1作为主要成分的区域的导电性高于包含gaox3等作为主要成分的区域。换言之，当载流子流过包含inx2zny2oz2或inox1作为主要成分的区域时，呈现金属氧化物的导电性。因此，当包含inx2zny2oz2或inox1作为主要成分的区域在金属氧化物中以云状分布时，可以实现高场效应迁移率(μ)。

另一方面，包含gaox3等作为主要成分的区域的绝缘性高于包含inx2zny2oz2或inox1作为主要成分的区域。换言之，当包含gaox3等作为主要成分的区域在金属氧化物中分布时，可以抑制泄漏电流而实现良好的开关工作。

因此，当将cac-os用于半导体元件时，通过起因于gaox3等的绝缘性及起因于inx2zny2oz2或inox1的导电性的互补作用可以实现高通态电流(ion)及高场效应迁移率(μ)。

包含cac-os的半导体元件具有高可靠性。因此，cac-os适用于以显示器为代表的各种半导体装置。

因为在半导体层中包含cac-os的晶体管具有高场效应迁移率及高驱动能力，所以通过将该晶体管用于驱动电路，典型的是生成栅极信号的扫描线驱动电路，可以提供边框宽度小的显示装置。另外，通过将该晶体管用于显示装置中的信号线驱动电路(尤其是，与信号线驱动电路所包括的移位寄存器的输出端子连接的解复用器)，可以减少连接于显示装置的布线数。

另外，与包含低温多晶硅的晶体管不同，在半导体层中包含cac-os的晶体管不需要激光晶化工序。由此，即使使用大型衬底形成显示装置，也可以减少显示装置的制造成本。并且，在半导体层中包含cac-os的晶体管优选用于如超高清(“4k分辨率”、“4k2k”及“4k”)、超高清(“8k分辨率”、“8k4k”及“8k”)等具有高分辨率的大型显示装置中的驱动电路及显示部，此时可以在短时间内进行写入并降低显示不良。

或者，可以将硅用作形成有晶体管的沟道的半导体。硅可以为非晶硅，但尤其优选为具有结晶性的硅，例如微晶硅、多晶硅、单晶硅。尤其是，多晶硅与单晶硅相比能够在低温下形成，并且与非晶硅相比具有更高的场效应迁移率及更高的可靠性。

本实施方式所示的底栅型晶体管由于能够减少制造工序，所以是优选的。当使用与多晶硅相比可以在更低的温度下形成的非晶硅作为半导体层时，作为半导体层下方的布线、电极或衬底可以使用耐热性低的材料，由此可以扩大材料的选择范围。例如，可以适当地使用极大型的玻璃衬底。另一方面，顶栅型晶体管容易自对准地形成杂质区域，从而可以减少特性的不均匀等，所以是优选的。在使用多晶硅或单晶硅等的情况下，顶栅型晶体管是尤其优选的。

[导电层]

作为可用于遮光性晶体管的栅极、源极及漏极和包括在显示装置中的被用作布线或电极的导电层的材料的例子，可以举出铝、钛、铬、镍、铜、钇、锆、钼、银、钽或钨等金属以及包含上述金属作为主要成分的合金。可以使用包括包含这些材料的膜的单层结构或叠层结构。例如，可以使用如下结构：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。另外，可以使用氧化铟、氧化锡或氧化锌等氧化物。优选使用包含锰的铜，因为蚀刻时的形状的控制性得到提高。

作为能够用于透光性晶体管的栅极、源极及漏极以及包括在显示装置中的被用作布线或电极的导电层的材料的例子，可以举出氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、添加有镓的氧化锌等导电氧化物以及石墨烯。或者，也可以使用金、银、铂、镁、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯或钛等金属材料、包含该金属材料的合金材料、或者该金属材料的氮化物(例如，氮化钛)。当使用金属材料、合金材料(或者它们的氮化物)时，将其形成得薄到透过光。此外，可以将上述材料的叠层膜用于导电层。例如，优选使用银和镁的合金与铟锡氧化物的叠层膜，因为这种膜可以提高导电性。上述材料也可以用于显示装置所包括的各种布线及电极的导电层、显示元件所包括的导电层(例如，被用作像素电极及公共电极的导电层)。

作为透光性导电材料，优选使用通过添加杂质元素等来低电阻化的氧化物半导体(将这种氧化物半导体称为氧化物导电体(oxideconductor)或oc)。

[绝缘层]

作为可用于各绝缘层的绝缘材料的例子，可以举出丙烯酸树脂或环氧树脂等树脂、具有硅氧烷键的树脂、无机绝缘材料如氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅或氧化铝。

发光元件优选设置于一对透水性低的绝缘膜之间，此时，能够抑制水等杂质进入发光元件。因此，能够抑制装置的可靠性下降。

作为透水性低的绝缘膜的例子，可以举出含有氮及硅的膜(例如，氮化硅膜、氮氧化硅膜)以及含有氮及铝的膜(例如，氮化铝膜)。另外，也可以使用氧化硅膜、氧氮化硅膜以及氧化铝膜等。

例如，透水性低的绝缘膜的水蒸气透过率为1×10^-5[g/(m²·day)]以下，优选为1×10^-6[g/(m²·day)]以下，更优选为1×10^-7[g/(m²·day)]以下，进一步优选为1×10^-8[g/(m²·day)]以下。

[液晶元件]

液晶元件例如可以采用垂直取向(verticalalignment：va)模式。作为垂直取向模式的例子，可以举出多象限垂直取(multi-domainverticalalignment：mva向)模式、垂直取向构型(patternedverticalalignment：pva)模式、高级超视觉(advancedsuperview：asv)模式。

液晶元件可以采用各种模式。例如，除了va模式以外，液晶元件可以采用扭曲向列(twistednematic：tn)模式、平面切换(in-planeswitching：ips)模式、边缘电场转换(fringefieldswitching：ffs)模式；轴对称排列微单元(axiallysymmetricalignedmicro-cell：asm)模式、光学补偿弯曲(opticallycompensatedbirefringence：ocb)模式、铁电性液晶(ferroelectricliquidcrystal：flc)模式、反铁电液晶(antiferroelectricliquidcrystal：aflc)模式、电控双折射(electricallycontrolledbirefringence：ecb)模式、宾主模式。

液晶元件利用液晶的光学调制作用来控制光的透过或非透过。液晶的光学调制作用由施加到液晶的电场(包括横向电场、纵向电场及倾斜方向电场)控制。作为用于液晶元件的液晶，可以使用热致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶(pdlc:polymerdispersedliquidcrystal)、高分子网络型液晶(pnlc：polymernetworkliquidcrystal)、铁电液晶、反铁电液晶等。这些液晶材料根据条件呈现出胆甾相、近晶相、立方相、手向列相、各向同性相等。

作为液晶材料，可以使用正型液晶和负型液晶中的任一种，根据所使用的模式或设计可以采用适当的液晶材料。

为了调整液晶的取向，可以设置取向膜。在采用横向电场方式的情况下，也可以采用不需要取向膜的呈现蓝相的液晶。蓝相是液晶相的一种，是指当使胆甾液晶的温度上升时即将从胆甾相转变到均质相之前出现的相。因为蓝相只在窄的温度范围内出现，所以将其中混合有几重量百分比以上的手征试剂的液晶组合物用于液晶层，以扩大温度范围。包含呈现蓝相的液晶和手征试剂的液晶组成物的响应速度快，并且其具有光学各向同性，由此不需要取向处理。并且，包含呈现蓝相的液晶和手征试剂的液晶组成物的视角依赖性小。由于不需要设置取向膜而不需要摩擦处理，因此可以防止由于摩擦处理而引起的静电破坏，并可以降低制造工序中的液晶显示装置的不良、破损。

作为液晶元件，可以使用透射型液晶元件、反射型液晶元件或半透射型液晶元件等。

在本发明的一个实施方式中，尤其优选采用投射型液晶元件。

当采用透射型液晶元件或半透射型液晶元件时，以夹着一对衬底的方式设置两个偏振片。另外，在偏振片的外侧设置背光。作为背光，可以使用直下型背光或边缘照明型背光。优选使用具备led的直下型背光，由此容易进行局部调光(localdimming)，而可以提高对比度。优选使用边缘照明型背光，由此可以减小包括背光的模块的厚度。

当边缘照明型背光源为关闭状态时，可以进行透视显示。

[发光元件]

作为发光元件，可以使用自发光元件，并且在发光元件的范畴内包括由电流或电压控制亮度的元件。例如，可以使用led、有机el元件、无机el元件等。

发光元件具有顶部发射结构、底部发射结构或双面发射结构等。作为提取光一侧的电极使用使可见光透过的导电膜。作为不提取光一侧的电极优选使用反射可见光的导电膜。

在本发明的一个实施方式中，尤其优选使用顶面发射型发光元件或双面发射型发光元件。

el层至少包括发光层。除了发光层之外，el层可以还包括一个以上的包含空穴注入性高的物质、空穴传输性高的物质、空穴阻挡材料、电子传输性高的物质、电子注入性高的物质及双极性的物质(电子传输性及空穴传输性高的物质)等的层。

作为el层，可以使用低分子化合物或高分子化合物，还可以使用无机化合物。el层所包括的各层可以通过蒸镀法(包括真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法、涂敷法等方法形成。

当在阴极与阳极之间施加高于发光元件的阈值电压的电压时，空穴从阳极一侧注入到el层，而电子从阴极一侧注入到el层。被注入的电子和空穴在el层中复合，由此包含在el层中的发光物质发光。

当作为发光元件使用发射白色光的发光元件时，el层优选包含两种以上的发光物质。例如，通过以发射互补色的光来获得白色发光的方式选择两个以上的发光物质。具体而言，优选包含选自如下发光物质中的两个以上：发射红色(r)、绿色(g)、蓝色(b)、黄色(y)、橙色(o)等的光的发光物质及发射包含r、g、b中的两种以上的光谱成分的光的发光物质。发光元件优选发射具有在可见光区域的波长(例如350nm至750nm)的范围内具有两个以上的峰值的光谱的光。发射在黄色的波长范围中具有峰值的光的材料的发射光谱优选还在绿色及红色的波长范围具有光谱成分。

优选在el层中叠层有包含发射一种颜色的光的发光材料的发光层与包含发射其他颜色的光的发光材料的发光层。例如，el层中的多个发光层既可以互相接触而层叠，也可以隔着不包含任何发光材料的区域层叠。例如，可以在荧光层与磷光层之间设置如下区域：包含与该荧光层或磷光层相同的材料(例如，主体材料或辅助材料)并且不包含任何发光材料的区域。由此，发光元件的制造变得容易，并且，驱动电压得到降低。

发光元件既可以是包括一个el层的单元件，又可以是隔着电荷产生层层叠有多个el层的串联元件。

使可见光透过的导电膜例如可以使用氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、添加有镓的氧化锌等形成。另外，也可以使用将金、银、铂、镁、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯或钛等金属材料、包含这些金属材料的合金或这些金属材料的氮化物(例如，氮化钛)形成得薄到具有透光性的膜。此外，可以使用上述材料的叠层膜作为导电层。例如，优选使用银和镁的合金与铟锡氧化物的叠层膜，此时可以提高导电性。另外，也可以使用石墨烯等。

作为反射可见光的导电膜，例如可以使用铝、金、铂、银、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜或钯等金属材料或包含这些金属材料的合金。另外，也可以在上述金属材料或合金中添加有镧、钕或锗等。此外，也可以使用包含铝的合金(铝合金)，诸如铝和钛的合金、铝和镍的合金、或者铝和钕的合金。另外，也可以使用包含银的合金，诸如银和铜的合金、银和钯的合金、或者银和镁的合金。包含银和铜的合金具有高耐热性，所以是优选的。并且，当以与铝膜或铝合金膜接触的方式层叠金属膜或金属氧化物膜时，可以抑制氧化。作为这种金属膜、金属氧化物膜的材料的例子，可以举出钛、氧化钛。另外，也可以层叠上述使可见光透过的导电膜与包含金属材料的膜。例如，可以使用银与铟锡氧化物的叠层、银和镁的合金与铟锡氧化物的叠层等。

各电极可以通过利用蒸镀法或溅射法形成。此外，也可以利用喷墨法等喷出法、丝网印刷法等印刷法、或者镀法。

另外，上述发光层以及包含空穴注入性高的物质、空穴传输性高的物质、电子传输性高的物质、电子注入性高的物质、双极性物质等的层可以包含量子点等的无机化合物或高分子化合物(例如，低聚物、枝状聚合物、聚合物)。例如，通过将量子点用于发光层，也可以将其用作发光材料。

量子点可以为胶状量子点、合金型量子点、核壳(core-shell)型量子点、核型量子点等。另外，也可以使用包含第12族和第16族的元素、第13族和第15族的元素、或者第14族和第16族的元素的量子点。或者，可以使用包含镉、硒、锌、硫、磷、铟、碲、铅、镓、砷、铝等元素的量子点。

[粘合层]

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。作为这些粘合剂的例子，可以举出环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、酰亚胺树脂、聚氯乙烯(pvc)树脂、聚乙烯醇缩丁醛(pvb)树脂、乙烯-醋酸乙烯酯(eva)树脂等。尤其优选使用环氧树脂等透湿性低的材料。另外，也可以使用两液混合型树脂。此外，也可以使用粘合薄片等。

另外，上述树脂也可以包含干燥剂。例如，可以使用碱土金属的氧化物(例如，氧化钙或氧化钡)那样的通过化学吸附性吸附水分的物质。或者，也可以使用沸石或硅胶等通过物理吸附性吸附水分的物质。优选包含干燥剂，因为该干燥剂能够抑制水分等杂质进入元件，从而提高显示面板的可靠性。

此外，优选在上述树脂中混合折射率高的填料或光散射构件，此时可以提高光提取效率。例如，可以使用氧化钛、氧化钡、沸石、锆等。

[连接层]

作为连接层，可以使用各向异性导电膜(acf：anisotropicconductivefilm)、各向异性导电膏(acp：anisotropicconductivepaste)等。

[着色层]

作为能够用于着色层的材料的例子，可以举出金属材料、树脂材料、包含颜料或染料的树脂材料。

[遮光层]

作为能够用于遮光层的材料的例子，可以举出碳黑、钛黑、金属、金属氧化物及包含多个金属氧化物的固溶体的复合氧化物。遮光层也可以为包含树脂材料的膜或金属等无机材料的薄膜。另外，也可以对遮光层使用包含着色层的材料的叠层膜。例如，可以采用包含用于使某个颜色的光透过的着色层的材料的膜与包含用于使其他颜色的光透过的着色层的材料的膜的叠层结构。优选使用相同的材料形成着色层和遮光层，此时可以使用相同的制造装置，并可以简化工序。

以上是对构成要素的说明。

本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。

[实施例1]

在本实施例中，使用使可见光透过的材料形成晶体管。

[晶体管的结构]

图21a示出所形成的晶体管的结构。所形成的晶体管是底栅型晶体管。所形成的晶体管是使可见光透过的晶体管，其中半导体层(os)、第一栅电极(bottom-gateelectrode)、第二栅电极(back-gateelectrode)、源电极及漏电极(s/delectrode)包含透光性材料。

[晶体管的制造]

以下，对晶体管的形成方法进行说明。作为第一栅电极，通过溅射法形成包含硅的铟锡氧化物膜。接着，作为将成为栅极线(未图示)的布线，通过溅射法形成铜膜。作为栅极绝缘膜(gi)，通过等离子体cvd法形成氮化硅膜和氧化硅膜的叠层。作为半导体层，通过溅射法形成in-ga-zn氧化物膜。作为源电极及漏电极，通过溅射法形成铟锌氧化物膜。当对源电极及漏电极进行加工时，使用与半导体层的加工时不同的蚀刻液，以防止半导体层的消失。接着，作为将成为源极线(未图示)的布线，通过溅射法形成铜膜。接着，作为绝缘层(passivationlayer)，通过等离子体cvd法形成氧氮化硅膜。然后，形成第二栅电极。

作为半导体层，使用cac-os膜与caac-os膜的叠层。通过在上侧形成化学溶液耐性及等离子体耐性高的caac-os膜，可以抑制晶体管形成工序中的损伤造成的影响。作为第二栅电极，使用caac-os膜与cac-os膜的叠层。

[晶体管的电特性]

图21b示出所形成的晶体管的电特性的测定结果。在不同的栅极-源极间电压(vg)的条件下测定源极-漏极间电流(id)(即，测定id-vg特性)。将漏极电压(vd)设定为0.1v及20v。图21b还示出从vd为20v时的id-vg特性估计出的场效应迁移率。所测定的晶体管的沟道长度及沟道宽度分别为2μm左右及3.25μm左右。如图21b所示，即使沟道长度极小，晶体管也可以为常关闭型且具有良好的特性。商业产品中的晶体管的场效应迁移率为10cm²/vs左右，另一方面，所形成的晶体管的场效应迁移率超过35cm²/vs。

图22示出用作所形成的晶体管中的透光性导电膜的氧化物导电体膜(oc)、铟锌氧化物膜(izo：注册商标)及包含硅的铟锡氧化物膜(itso)的薄层电阻的测定结果。如图表所示，每个材料的电阻都充分低。

以上是对实施例1的说明。本实施例的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式及其他实施例适当地组合而实施。

[实施例2]

在本实施例中，形成本发明的一个实施方式的显示装置。在此，形成包括发光元件和液晶元件且能够切换vr模式与ar模式的显示装置。

[发光元件]

对包括在显示装置中的发光元件进行说明。图23示出发光元件的结构。为了将发光元件用作透过区域的一部分来提高透过模式的透过率，发光元件具有包括透明导电膜的一对电极。发光元件采用双层串联结构，其中夹着中间层层叠有蓝色发光层、红色及绿色发光层。蓝色发光层包含荧光材料，红色及绿色发光层包含磷光材料。

[液晶元件]

液晶元件被用作切换ar模式与vr模式的快门。液晶元件在vr模式中遮蔽外光，在ar模式中使外光透过。因此，采用没有设置晶体管等的简单结构的无源驱动。由于不需要作为液晶元件的电极等使用遮光性材料，所以开口率为100％。

在主要以vr模式使用显示装置的情况下，通过采用常黑型液晶元件，可以降低功耗。在本实施例中，采用va模式的液晶元件。当形成va模式的无源矩阵型液晶元件时，进行光取向处理。由此，可以在被施加电压的液晶元件整体将液晶分子按同一方向取向，由此可以提高ar模式的透过率。

图24示出所形成的液晶元件的电压-透过率特性。可知在不施加电压的状态下该液晶元件具有透过率极低的常黑型的特性。

[显示装置的制造]

以下，对在一对衬底之间包括发光元件和液晶元件的显示装置的制造方法进行说明。图25a至图25f是示出制造工序的示意图。

首先，如图25a所示，在玻璃衬底(glass)上依次形成剥离层(separationlayer)、绝缘层(passivationlayer)及包括晶体管等的控制电路(controlcircuit)。在其他玻璃衬底上形成滤色片(cf)。为了提高透过模式的透过率，不形成黑矩阵。接着，如图25b所示，在控制电路上形成发光元件(oled)，使用密封树脂贴合两个玻璃衬底。接着，如图25c所示，在剥离层与绝缘层之间进行剥离。然后，如图25d所示，在绝缘层上形成被用作液晶元件的一个电极的透明导电膜(ito)。接着，与此同样地在其他玻璃衬底上形成被用作液晶元件的另一个电极的透明导电膜。如图25e所示，夹着液晶(lc)贴合两个玻璃衬底。由此，可以获得在两个玻璃衬底之间夹有发光元件、控制电路及液晶元件的较薄的显示装置。最后，如图25f所示，分断各玻璃衬底的一部分，使端子部露出。

表1示出所形成的显示装置的规格，表2示出液晶元件的规格。作为像素结构采用图6a至图6d所示的之字配置，该显示装置具有1058ppi的极高分辨率。

[表1]

[表2]

[透过率的测定]

在此，形成以下两种样品并测定它们的透过率，以确认当作为显示装置的总线以外的导电层采用包括可见光透过导电膜的透明像素时显示装置的透过模式的透过率得到提高。

在各样品中，在玻璃衬底上形成控制电路，使用密封树脂由另一个玻璃衬底进行密封。因此，各样品没有包括发光元件及液晶元件。样品中的一个包括可见光透过导电膜作为总线以外的导电层且具有透明像素。样品中的另一个包括可见光遮蔽导电膜作为总线以外的导电层。

如图26a所示，测定透过各样品的光的强度i1。透过率t是由入射光的强度i0除以透过光的强度i1而得到的值。

图26b、图26c示出使用透明像素的样品(sample)及不使用透明像素的样品(reference)的透过率的测定结果。图26b示出行进方向的透过率的测定结果，图26c示出使用积分球而得到的全方位的透过率的测定结果。在图26b、图26c中，横轴表示波长，纵轴表示透过率。如图26b所示，不使用透明像素的样品的透过率为7％左右，另一方面，使用透明像素的样品的透过率到达30％左右。在示出全方位的测定结果的图26c中，不使用透明像素的样品的透过率为20％左右，另一方面，使用透明像素的样品的透过率平均地提高到48％左右。如此，通过使用透明像素，可以增大透过率。

[显示装置1]

使用透明像素形成分辨率极高的显示面板。在此形成的显示面板不包括液晶元件，该显示面板的规格与表1相同。

图27是包括透明像素的显示面板的显示状态的照片。该显示面板不包括液晶元件而包括在一对衬底之间被密封的控制电路、发光元件及滤色片。图27表示具有透明像素的显示面板正常地工作。

[显示装置2]

形成在一对衬底之间包括发光元件和液晶元件且能够切换vr模式与ar模式的显示面板。该显示面板具有包括遮光性导电膜的像素而不具有透明像素。

图28a是以vr模式显示图像的显示面板的照片，图28c是以ar模式显示图像的显示面板的照片。图28b及图28d是示出拍摄时的状态的示意图。将所形成的显示面板配置在显示背景图像的智能手机的屏幕上，并且从顶面一侧拍摄所形成的显示面板的照片。

在vr模式中，由于液晶元件处于遮光状态，所以看不到背景图像，因此，只看到用发光元件显示的图像。另一方面，在ar模式中，用发光元件显示的图像重叠于透过显示面板的背景图像上。

在此示出的显示面板不包括透明像素。当使用透明像素时，可以更清晰地看到透过图像。

以上是对实施例2的说明。本实施例的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式及其他实施例适当地组合而实施。

[实施例3]

在此，对包括在上述实施例2中形成的显示装置的光学系统进行说明。

图29a是光学系统(opticalsystem)的示意图。光学系统包括夹着显示面板(hybriddisplay)的一对透镜(lens)。用于反转图像的棱镜(prism)位于与观察者相反的一侧。显示面板被配置在一对透镜的焦点处。作为一对透镜，使用具有相同焦距的双凸透镜。

作为棱镜，使用如图29b所示的施密特-别汉(schmidt-pechan)型正象棱镜。作为棱镜，可以使用任何正象棱镜，例如也可以使用阿貝-柯尼(abbe-koenig)型棱镜。

如图29a所示，入射到棱镜的光(该光以虚线表示)被棱镜反转，被第一透镜折射，透过显示面板，当被第二透镜折射时再次被反转，由此，观察者能够看到正像。

图29a示意性地示出背景图像(backgroundimage)、显示面板所显示的显示图像(displayimage)、以及合成图像(superimposedimage)。

使用图29a所示的光学系统进行图像显示。图29c是以vr模式显示图像的显示面板的照片，图29d是以ar模式显示图像的显示面板的照片。如此，在ar模式中清楚地观察到背景图像，而不受由于显示面板的像素周期性引起的衍射的影响。另外，可以获得背景图像和显示图像都为正像的合成图像。

以上是对实施例3的说明。

符号说明

10：显示装置、10a电子设备、10el：显示部、10lc：透过控制部、11：控制部、12：光学传感器、13el：驱动部、13lc：驱动部、15：运算部、20b：光、20e：光、20g：光、20in：光、20r：光、20t：透过光、21：衬底、22：显示区域、23：导电层、24：液晶、25：导电层、30：像素、31：衬底、39a：偏振片、39b：偏振片、40：液晶元件、41a：像素电路、41b：像素电路、42a：像素电路、42b：像素电路、43a：像素电路、43b：像素电路、45：功能层、45a：功能层、45b：功能层、50：子像素、50a：子像素、51：布线、51a：布线、51b：布线、52：布线、52a：布线、52b：布线、52c：布线、52d：布线、53：布线、53a：布线、53b：布线、53c：布线、55：半导体层、56：导电层、57：导电层、58：导电层、59：布线、60：显示元件、61：晶体管、61a：晶体管、61b：晶体管、61c：晶体管、61d：晶体管、62：晶体管、62a：晶体管、63：电容器、64：像素电极、70：像素单元、70a：像素、70b：像素、71a：子像素、71b：子像素、72a：子像素、72b：子像素、73a：子像素、73b：子像素、81：绝缘层、83：绝缘层、84：绝缘层、89：粘合层、90：发光元件、90b：发光元件、90g：发光元件、90r：发光元件、90w：发光元件、91：导电层、91b1：像素电极、91b2：像素电极、91g1：像素电极、91g2：像素电极、91r1：像素电极、91r2：像素电极、92：el层、92b：el层、92g：el层、92r：el层、93：导电层、100：图像显示装置、100a：图像显示装置、101：框体、102：显示部、102el：显示面板、102p：显示面板、103：照相机、104：佩戴构件、117：绝缘层、130a：偏振片、130b：偏振片、133a：偏振片、133b：偏振片、134：着色层、161：粘合层、162：粘合层、191：导电层、192：el层、193：导电层、194：绝缘层、201：晶体管、202：晶体管、204：连接部、205：晶体管、206：晶体管、207：连接部、208：晶体管、209：布线、211：绝缘层、212：绝缘层、213：绝缘层、214：绝缘层、215：绝缘层、216：绝缘层、217：绝缘层、220：绝缘层、221：导电层、221t：导电层、222：导电层、222t：导电层、223：导电层、224：导电层、231：半导体层、242：连接层、243：连接体、252：连接部、300：显示面板、311：导电层、312：液晶、313：导电层、340：液晶元件、351：衬底、351a：衬底、351b：衬底、352：粘合层、360：发光元件、361：衬底、361a：衬底、361b：衬底、362：显示部、364：电路、365：布线、366：触摸传感器、372：fpc、373：ic

本申请基于2016年11月10日提交到日本专利局的日本专利申请no.2016-219350、2016年11月30日提交到日本专利局的日本专利申请no.2016-233422及2017年5月19日提交到日本专利局的日本专利申请no.2017-099585，通过引用将其完整内容并入在此。