CN112447139A - 显示装置 - Google Patents

Abstract

提供一种容易实现高清晰化的显示装置。显示装置包括像素、第一布线及第二布线。像素包括第一至第四晶体管、第一电容器及发光元件。第一晶体管的源极和漏极中的一个与第一布线连接，其中另一个与第二晶体管的栅极及第一电容器连接。发光元件与第二晶体管的源极和漏极中的一个连接。第一布线被供应第一数据电位。第二布线在不同期间被供应第二数据电位和复位电位。第三晶体管将第二数据电位供应到第一电容器。第四晶体管将复位电位供应到发光元件。

Description

显示装置

技术领域

本发明的一个方式涉及一种显示装置。本发明的一个方式涉及一种具有摄像功能的显示装置。

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

背景技术

近年来，为了显示高分辨率的图像，显示装置被要求高清晰化。在智能手机、平板终端、笔记本型PC(个人计算机)等信息终端设备中，显示装置除了高清晰化之外还被要求低功耗化。另外，显示装置除了显示图像的功能之外还被要求各种功能，诸如触摸面板的功能、拍摄指纹以进行识别的功能等。

作为显示装置，例如对具备发光元件的发光装置已在进行研发。利用电致发光(以下称为EL)现象的发光元件(也记载为“EL元件”)具有容易实现薄型轻量化、能够高速地响应输入信号以及能够由直流低电压电源驱动等的特征，因此被应用于显示装置。例如，专利文献1公开了应用有机EL元件的具有柔性的发光装置。

[专利文献1]日本专利申请公开第2014-197522号公报

发明内容

本发明的一个方式的目的之一是提供一种容易实现高清晰化的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够降低功耗的显示装置。

本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够被用作触摸面板的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种具有摄像功能的显示装置。

注意，上述目的的记载并不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式不一定需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。

本发明的一个方式是一种包括像素、第一布线及第二布线的显示装置。像素包括第一至第四晶体管、第一电容器及发光元件。第一晶体管的源极和漏极中的一个与第一布线电连接，其中另一个与第二晶体管的栅极及第一电容器的一个电极电连接。发光元件的一个电极与第二晶体管的源极和漏极中的一个电连接。第一布线被构成为被供应第一数据电位。第二布线被构成为在不同期间被供应第二数据电位和复位电位。第三晶体管被构成为在第三晶体管处于开启状态时将供应到第二布线的第二数据电位供应到第一电容器的另一个电极。第四晶体管被构成为在第四晶体管处于开启状态时将供应到第二布线的复位电位供应到发光元件的一个电极。

本发明的另一个方式是一种包括像素、第一布线及第二布线的显示装置。像素包括第一至第四晶体管、第一电容器及发光元件。第一晶体管的源极和漏极中的一个与第一布线电连接，其中另一个与第二晶体管的栅极及第一电容器的一个电极电连接。发光元件的一个电极与第二晶体管的源极和漏极中的一个电连接。第一布线被构成为被供应第一数据电位。第二布线被构成为在不同期间被供应第二数据电位和复位电位。第三晶体管的源极和漏极中的一个与第二布线电连接，其中另一个与第一电容器的另一个电极电连接。第四晶体管的源极和漏极中的一个与第二布线电连接，其中另一个与发光元件的一个电极电连接。

本发明的另一个方式是一种包括像素、第一布线及第二布线的显示装置。像素包括第一至第四晶体管、第一电容器及发光元件。第一晶体管的源极和漏极中的一个与第一布线电连接，其中另一个与第二晶体管的栅极及第一电容器的一个电极电连接。发光元件的一个电极与第二晶体管的源极和漏极中的一个电连接。第一布线被构成为被供应第一数据电位。第二布线被构成为在不同期间被供应第二数据电位和复位电位。第三晶体管的源极和漏极中的一个与第二布线电连接，其中另一个与第一电容器的另一个电极及第四晶体管的源极和漏极中的一个电连接。第四晶体管的源极和漏极中的另一个与发光元件的一个电极电连接。

上述显示装置优选还包括第三布线及第四布线。第三布线与第一晶体管的栅极及第四晶体管的栅极电连接。第四布线与第三晶体管的栅极电连接。

上述显示装置优选还包括第二电容器。第二电容器的一个电极与第二晶体管的栅极电连接，另一个电极与发光元件的一个电极电连接。

上述显示装置优选还包括多个像素。此时，多个像素在行方向及列方向上被配置为矩阵状。另外，第二布线优选与在行方向上排列的两个以上的像素各自包括的第三晶体管及第四晶体管电连接。

另外，第二布线优选与在行方向上排列的多个像素中的相邻的三个像素各自包括的第三晶体管及第四晶体管电连接。此时，该相邻的三个像素优选分别发射不同颜色的光。

上述显示装置优选还包括受光元件。此时，受光元件被构成为接收发光元件所发射的光。另外，发光元件与受光元件优选设置在同一面上。

在上述显示装置中，发光元件中优选层叠有第一电极、发光层及公共电极。另外，受光元件中优选层叠有第二电极、活性层及公共电极。此时，优选的是，发光层和活性层包含不同的有机化合物，第一电极和第二电极以在同一面上彼此离开的方式设置，公共电极以覆盖发光层及活性层的方式设置。

在上述装置中，发光元件中优选层叠有第一电极、公共层、发光层及公共电极。另外，受光元件中优选层叠有第二电极、公共层、活性层及公共层。此时，优选的是，发光层和活性层包含不同的有机化合物，第一电极和第二电极以在同一面上彼此离开的方式设置，公共电极以覆盖发光层及活性层的方式设置，公共层以覆盖第一电极及第二电极的方式设置。

根据本发明的一个方式，可以提供一种容易实现高清晰化的显示装置。另外，可以提供一种能够降低功耗的显示装置。

根据本发明的一个方式，可以提供一种能够被用作触摸面板的显示装置。另外，可以提供一种具有摄像功能的显示装置。

注意，上述效果的记载并不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式不一定需要具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述效果以外的效果。

附图说明

图1A是显示装置的方框图，图1B是像素的电路图；

图2是说明显示装置的驱动方法的时序图；

图3是像素的电路图；

图4A及图4B是像素的电路图；

图5是显示装置的方框图；

图6是像素的电路图；

图7是像素的电路图；

图8A及图8B是说明显示装置的驱动方法的时序图；

图9A及图9B是显示装置的方框图；

图10A及图10B是显示装置的方框图；

图11A是像素的电路图，图11B是说明显示装置的驱动方法的时序图；

图12是像素的电路图；

图13是说明显示装置的驱动方法的时序图；

图14A、图14B、图14D、图14F、图14G及图14H是示出显示装置的结构例子的图，图14C及图14E是示出图像的例子的图；

图15A至图15D是说明显示装置的结构例子的图；

图16A至图16C是说明显示装置结构例子的图；

图17A及图17B是说明显示装置结构例子的图；

图18A至图18C是说明显示装置结构例子的图；

图19是说明显示装置的结构例子的图；

图20是说明显示装置的结构例子的图；

图21A及图21B是说明显示装置的结构例子的图；

图22A及图22B是说明显示装置的结构例子的图；

图23是说明显示装置的结构例子的图；

图24A及图24B是示出电子设备的结构例子的图；

图25A至图25D是示出电子设备的结构例子的图；

图26A至图26F是示出电子设备的结构例子的图；

图27A至图27C是示出根据实施例的摄像结果的图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。但是，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，就是实施方式可以以多个不同形式来实施，其方式和详细内容可以在不脱离本发明的宗旨及其范围的条件下被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应该被解释为仅局限在以下所示的实施方式所记载的内容中。

注意，在以下说明的发明的结构中，在不同的附图之间共同使用相同的附图标记来表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。此外，当表示具有相同功能的部分时有时使用相同的阴影线，而不特别附加附图标记。

注意，在本说明书所说明的各个附图中，有时为了明确起见，夸大表示各构成要素的大小、层的厚度、区域。因此，本发明并不局限于附图中的尺寸。

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

晶体管是半导体元件的一种，并且可以进行电流或电压的放大、控制导通或非导通的开关工作等。本说明书中的晶体管包括IGFET(Insulated Gate Field EffectTransistor：绝缘栅场效应晶体管)和薄膜晶体管(TFT：Thin Film Transistor)。

另外，在使用极性不同的晶体管的情况或电路工作的电流方向变化的情况等下，“源极”及“漏极”的功能有时被互相调换。因此，在本说明书等中，可以互相调换使用“源极”和“漏极”。

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且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，显示装置的一个方式的显示面板是指能够在显示面显示(输出)图像等的面板。因此，显示面板是输出装置的一个方式。

另外，在本说明书等中，有时将在显示面板的衬底上安装有例如FPC(FlexiblePrinted Circuit：柔性印刷电路)或TCP(Tape Carrier Package：载带封装)等连接器的结构或在衬底上以COG(Chip On Glass：玻璃覆晶封装)方式等直接安装IC(集成电路)的结构称为显示面板模块或显示模块，或者也简称为显示面板等。

注意，在本说明书等中，显示装置的一个方式的触摸面板具有如下功能：在显示面显示图像等的功能；以及检测出手指或触屏笔等被检测体接触、按压或靠近显示面的作为触摸传感器的功能。因此触摸面板是输入输出装置的一个方式。

触摸面板例如也可以称为具有触摸传感器的显示面板(或显示装置)、具有触摸传感器功能的显示面板(或显示装置)。触摸面板也可以包括显示面板及触摸传感器面板。或者，也可以是显示面板内部或表面具有触摸传感器的功能的结构。

此外，在本说明书等中，有时将在触摸面板的衬底上安装有连接器或IC的结构称为触摸面板模块、显示模块，或者简称为触摸面板等。

实施方式1

在本实施方式中说明本发明的一个方式的显示装置的结构例子及驱动方法例子。

本发明的一个方式是包括被配置为矩阵状的多个像素的显示装置。像素包括第一至第四晶体管、电容器及发光元件。显示装置包括与像素电连接的第一布线及第二布线。

第二晶体管具有控制流过发光元件的电流的功能并被用作驱动晶体管。第一晶体管被用作控制第一布线与第二晶体管的栅极的导通或非导通的开关。第一布线被供应第一数据电位，通过使第一晶体管成为开启状态(导通状态)，可以经过第一晶体管向第二晶体管的栅极供应第一数据电位。

第二布线在不同期间被供应第二数据电位的和复位电位。

电容器的一个电极(也称为第一电极)与第二晶体管的栅极电连接。第三晶体管被用作控制电容器的另一个电极(也称为第二电极)与第二布线的导通或非导通的开关。通过使第三晶体管成为开启状态，可以经过第三晶体管向电容器的第二电极供应第二数据电位。

在向第二晶体管的栅极供应第一数据电位之后，使第一晶体管成为关闭状态(非导通状态)，使第二晶体管的栅极成为浮动状态，向电容器的第二电极经过第三晶体管供应第二数据电位。因此，由于经过电容器的电容耦合，可以根据第二数据电位将第二晶体管的栅极电位从第一数据电位改变。

如此，像素可以组合两种数据电位生成向发光元件的驱动晶体管(第二晶体管)的栅极供应的电位。例如，可以根据第二数据电位校正灰度。此外，显示装置可以在像素内部生成电位，该电位超过供应第一数据电位及第二数据电位的驱动电路(源极驱动器电路)能够供应的最大电位。由此，可以减少驱动电路的电源电压而降低驱动电路的功耗。

第四晶体管被用作向发光元件的一个电极(第一电极)供应供应到第二布线的复位电位的开关。通过在向第二布线供应复位电位时使第四晶体管成为开启状态，复位电位被供应到发光元件的第一电极。通过在相同期间供应第一数据电位及复位电位，无论发光元件的电特性如何都可以确定第二晶体管的栅极-源极间的电压。因此，可以实现品质高的显示。

在本发明的一个方式的显示装置中，第二布线能够兼作供应第二数据电位的布线和供应复位电位的布线。因此，即使是多功能的显示装置也可以减少布线的数量，由此可以实现高清晰化。

另外，第二布线也可以被用作向两个以上的像素供应第二数据电位和复位电位的布线。因此，可以进一步减少显示装置所具有的布线的数量，所以是优选的。

在此，可以在第二布线与第四晶体管之间设置第三晶体管，在第三晶体管和第四晶体管都处于开启状态时从第二布线向发光元件的第一电极供应复位电位。因此，可以减少像素内的布线而容易实现高清晰化。

此外，也可以使第二布线与第四晶体管的源极和漏极中的一个电连接，在它们之间不设置第三晶体管。因此，与经过两个晶体管供应复位电位的情况相比，能够减小供应到第二布线的复位电位与供应到发光元件的第一电极的电位差，所以是优选的。

下面，参照附图说明更具体的例子。

[结构例子1]

图1A是显示装置10的方框图。显示装置10包括显示部11、驱动电路部12及驱动电路部13。

显示部11中的多个像素21被配置为矩阵状。像素21与布线SL、布线VL、布线GL1及布线GL2电连接。布线SL及布线VL与驱动电路部12电连接。布线GL1及布线GL2与驱动电路部13电连接。驱动电路部12被用作源极线驱动电路(也称为源极驱动器)。驱动电路部13被用作栅极线驱动电路(也称为栅极驱动器)。

[像素的结构例子1-1]

图1B示出像素21的电路图的一个例子。像素21包括晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4、电容器C1、电容器C2及发光元件EL。

在晶体管M1中，栅极与布线GL1电连接，源极和漏极中的一个与布线SL电连接，源极和漏极中的另一个与电容器C1的一个电极(第一电极)、电容器C2的一个电极(第一电极)及晶体管M2的栅极电连接。在晶体管M2中，源极和漏极中的一个与布线AL电连接，源极和漏极中的另一个与发光元件EL的一个电极(阳极电极、第一电极)电连接。在晶体管M3中，栅极与布线GL2电连接，源极和漏极中的一个与布线VL电连接，源极和漏极中的另一个与电容器C1的另一个电极(第二电极)电连接。在晶体管M4中，栅极与布线GL1电连接，源极和漏极中的一个与布线VL电连接，源极和漏极中的另一个与发光元件EL的一个电极、电容器C2的另一个电极(第二电极)及晶体管M3的源极和漏极中的一个电连接。在发光元件EL中，另一个电极(阴极电极、第二电极)与布线CL电连接。

晶体管M1、晶体管M3及晶体管M4被用作开关。晶体管M2被用作控制流过发光元件EL的电流的晶体管。

布线SL被供应数据电位D(也称为第一数据电位)。布线VL在不同的期间被供应数据电位D_W(也称为第二数据电位)及复位电位V_R。布线GL1及布线GL2分别被供应不同的选择信号。该选择信号各自包括使晶体管成为导通状态的电位和使晶体管成为非导通状态的电位。

布线AL是被供应阳极电位的布线。布线CL是被供应阴极电位的布线。像素21的阳极电位比阴极电位高。

在此，如图1B所示，将连接有晶体管M2的栅极的节点称为节点N1。

注意，本说明书等中的节点是指实现构成电路的元件之间的电连接的元件(例如，布线等)。因此，“与A连接的节点”是指与A电连接且可以视作具有与A相同电位的布线。注意，即使当实现电连接的一个以上的元件(例如，开关、晶体管、电容器、电感器、电阻器、二极管等)被安装在该布线上的情况下，若该布线被视为具有与A相同电位，则该布线也可以被视为连接A的节点。

在此，作为被用作开关的晶体管M1、晶体管M3及晶体管M4，优选使用非导通状态下的泄漏电流极小的晶体管。尤其是，可以适合使用在形成沟道的半导体层中包含氧化物半导体的晶体管。此外，通过在晶体管M2中也使用包含氧化物半导体的晶体管，可以经过相同的制造工序形成所有晶体管，所以是优选的。在晶体管M2中，形成沟道的半导体层也可以包含硅(非晶硅、多晶硅、单晶硅)。此外，所有晶体管都可以使用包含硅的晶体管。

[驱动方法例子1]

参照图2所示的时序图说明图1B所示的像素21的驱动方法的一个例子。图2示出输入到布线GL1、布线GL2、布线SL及布线VL的信号和节点N1的电位推移的例子。

下面，为了简化起见，不考虑晶体管的阈值电压、晶体管的开启状态下的电阻、晶体管的栅极电容、布线电阻、寄生电容等的影响。

<时刻T1之前>

在时刻T1之前，布线GL1及布线GL2被供应使晶体管成为非导通状态的电位(在此，低电平电位)。布线SL及布线VL分别被供应向前一行的像素写入的数据。节点N1的电位处于被供应在前一帧被写入的电位V_X的状态。

<期间T1-T2>

在时刻T1，布线GL1及布线GL2被供应使晶体管成为导通状态的电位(在此，高电平电位)，布线SL被供应数据电位D，布线VL被供应复位电位V_R。

在期间T1-T2，晶体管M1、晶体管M3及晶体管M4各自成为导通状态。发光元件EL的第一电极及电容器C2的第二电极经过晶体管M4被供应复位电位V_R。电容器C1的第二电极经过晶体管M3被供应复位电位V_R。节点N1经过晶体管M1被供应数据电位D。

如此，通过在向节点N1写入数据电位D时向连接有发光元件EL的阳极电极的节点写入复位电位V_R，无论发光元件EL的电性上的状态如何都可以确定该节点与节点N1的电位差，即晶体管M2的栅极-源极间的电压。具体而言，以复位电位V_R为基准，晶体管M2的栅极-源极间的电压为D-V_R。

另外，电容器C1根据数据电位D与复位电位V_R的电位差进行了充电。

此时，发光元件EL的阳极电极被供应复位电位V_R。当以发光元件EL的一对电极间的电压不超过发光元件EL的阈值电压的方式设定复位电位V_R时，不发生发光元件EL的发光。

<期间T2-T3>

接着，在时刻T2，布线GL1被供应低电平电位，布线GL2被供应高电平电位，布线VL被供应数据电位D_W。

通过使布线GL1成为低电平电位，晶体管M1和晶体管M4成为非导通状态。因此，节点N1成为浮动状态。

此外，电容器C1的第二电极经过晶体管M3被供应数据电位D_W。电容器C1处于充电了电压D-V_R的状态，因此随着第二电极的电位从复位电位V_R变化到数据电位D_W，因电容耦合而节点N1的电位从数据电位D变化到电位V_D+W。这里，节点N1的电位的变化量(即，电位V_D+W与数据电位D之差)大体上取决于电容器C1的电容值及电容器C2的电容值。在电容器C1的电容值充分大于电容器C2的电容值的情况下，节点N1的电位的变化量近于数据电位D_W与复位电位V_R之差。

因此，晶体管M2的栅极成为被供应电位V_D+W的状态。通过根据该电位的电流经过晶体管M2流过发光元件EL，可以使发光元件EL发光。

例如，通过作为数据电位D_W供应高电平电位，可以提高发光元件EL的发光亮度。另一方面，通过作为数据电位D_W供应低电平电位，可以减少发光元件EL的发光亮度。

通过上述驱动方法能够调整各像素21的发光亮度，因此可以实现所谓的像素调光。通过对所显示的图像的亮度进行最适合的校正，可以实现显示品质高的显示。在现有显示装置中，需要组合显示用数据和校正用数据来生成视频数据并将其供应到像素，但是本发明的一个方式可以将显示用数据和校正用数据各自供应到像素，因此可以使驱动电路等的结构简化。

<时刻T3之后>

在时刻T3，布线GL2被供应低电平电位。因此，对像素21写入数据的工作结束。在时刻T3之后，进入后一行的写入工作。

以上是像素21的驱动方法的例子的说明。

[变形例子1]

图3是图1B所示的像素21的变形例子的像素21a的电路图。

像素21a示出晶体管M1至晶体管M4包括背栅极的例子。各晶体管的一对栅极彼此电连接。由此，可以提高晶体管的通态电流及饱和特性，而可以实现可靠性高的显示装置。

注意，虽然在此示出所有晶体管的一对栅极彼此电连接的结构，但是不局限于此。像素21a也可以包括将一个栅极连接于其他布线的晶体管。例如，通过将一对栅极中的一个栅极连接于被供应恒电位的布线，可以提高电特性的稳定性。此外，也可以将一对栅极中的一个栅极连接于被供应控制晶体管的阈值电压的电位的布线。

此外，虽然在此示出四个晶体管都包括背栅极的例子，但是不局限于此，也可以将包括背栅极的晶体管和不包括背栅极的晶体管混在一起。

[像素的结构例子1-2]

下面，说明其一部分结构与图1B所示的像素不同的像素的结构例子。

图4A是像素21b的电路图。像素21b与上述像素21的不同之处在于晶体管M3、晶体管M4及电容器C1的连接。

在晶体管M3中，栅极与布线GL2电连接，源极和漏极中的一个与布线VL电连接，源极和漏极中的另一个与电容器C1的第二电极及晶体管M4的源极和漏极中的一个电连接。关于其他连接关系，可以援用图1B的像素21。

像素21b具有电容器C1的第二电极、晶体管M3的源极和漏极中的另一个及晶体管M4的源极和漏极中的一个彼此电连接的结构。因此，可以使像素21b内的布线简化，该结构适于高清晰化。

像素21b具有在布线VL与发光元件EL的阳极电极之间设置有两个晶体管(晶体管M3及晶体管M4)的结构。

[变形例子2]

图4B是图4A所示的像素21b的变形例子的像素21c的电路图。

像素21c示出晶体管M1至晶体管M4包括背栅极的例子。与上述像素21a(参照图3)相同，各晶体管的一对栅极彼此电连接。

注意，与像素21a相同，像素21c并不需要具有所有晶体管的一对栅极彼此电连接的结构，也可以包括与其他布线连接的晶体管。另外，并不需要具有所有晶体管包括背栅极的结构，也可以将不包括背栅极的晶体管和包括背栅极的晶体管混在一起。

关于上述像素21b及像素21c的驱动方法的例子，可以援用上述驱动方法例子1。

以上是结构例子1的说明。

[结构例子2]

下面，说明其一部分结构与上述结构例子1不同的显示装置的结构例子。另外，以下有时省略与上述重复的部分的说明。

图5是显示装置10a的方框图。显示装置10a包括显示部11a、驱动电路部12及驱动电路部13。显示部11a包括被配置为矩阵状的多个像素20。

像素20包括子像素21R、子像素21G及子像素21B。例如，子像素21R是发射红色的子像素，子像素21G是发射绿色的子像素，子像素21B是发射蓝色的子像素。因此，显示装置10a能够进行全彩色显示。注意，虽然在此示出像素20包括三个颜色的子像素的例子，但是也可以包括四个颜色以上的子像素。

布线GL1及布线GL2与在行方向(布线GL1等的延伸方向)上排列的子像素21R、子像素21G及子像素21B电连接。布线SLR、布线SLG及布线SLB分别在列方向(布线VL等的延伸方向)上排列的子像素21R、子像素21G或子像素21B电连接。布线VL与在列方向上排列的像素20电连接。布线VL与像素20所包括的子像素21R、子像素21G及子像素21B电连接。

[像素的结构例子2-1]

图6示出像素20的电路图的一个例子。像素20包括子像素21R，子像素21G及子像素21B。

图6所示的像素20示出子像素21R、子像素21G及子像素21B各自具有图3所示的像素21a的结构的例子。各子像素所包括的各晶体管也可以不包括背栅极。此外，也可以采用子像素21R、子像素21G及子像素21B各自具有图1B所示的像素21的结构。

子像素21R包括发射红色光的发光元件ELR。子像素21G包括发射绿色光的发光元件ELG。子像素21B包括发射蓝色光的发光元件ELB。此外，像素20也可以包括具有发射其他颜色的光的发光元件的子像素。例如，像素20也可以除了上述三个子像素之外还包括具有发射白色光的发光元件的子像素或具有发射黄色光的发光元件的子像素等。

布线VL与子像素21R、子像素21G及子像素21B的各晶体管M3的源极和漏极中的一个电连接。通过具有该结构，可以将布线VL的数量减少到结构例子1所示的结构的三分之一，由此可以实现清晰度更高的显示装置。

[像素的结构例子2-2]

图7示出像素20a的电路图的一个例子。像素20a包括子像素21aR、子像素21aG及子像素21aB。

图7所示的像素20a示出子像素21aR、子像素21aG及子像素21aB各自具有图4B所示的像素21c的结构的例子。各子像素所包括的各晶体管也可以不包括背栅极。此外，也可以采用子像素21aR、子像素21aG及子像素21aB各自具有图4A所示的像素21b的结构。

与像素20相同，图7所示的像素20a也可以减少布线VL的数量，因此像素20a可以说是适于高清晰化的像素。

[驱动方法例子2-1]

下面，参照图8A所示的时序图说明图6所示的像素20的驱动方法的一个例子。图8A示出输入到布线GL1、布线GL2、布线SLR、布线SLG、布线SLB及布线VL的信号。

<时刻T11之前>

在时刻T11之前，布线GL1及布线GL2被供应使晶体管成为非导通状态的电位(在此，低电平电位)。布线SLR、布线SLG、布线SLB及布线VL分别被供应向前一行的像素写入的数据。

<期间T11-T12〉

在时刻T11，布线GL1及布线GL2被供应使晶体管成为导通状态的电位(在此，高电平电位)。布线SLR、布线SLG及布线SLB分别被供应数据电位D_R、数据电位D_G及数据电位D_B。布线VL被供应复位电位V_R。

在期间T11-T12，各子像素中的晶体管M1，晶体管M3及晶体管M4成为导通状态，各发光元件的阳极电极经过晶体管M4被供应复位电位V_R。电容器C1的第二电极经过晶体管M3被供应复位电位V_R。晶体管M2的栅极经过晶体管M1被供应数据电位D_R、数据电位D_G或数据电位D_B。

此时，发光元件ELR、发光元件ELG及发光元件ELB的各阳极电极被供应复位电位V_R。当以各发光元件的一对电极间的电压不超过阈值电压的方式设定复位电位V_R时，不发生各发光元件的非意图性的发光。

<期间T12-T13〉

接着，在时刻T12，布线GL1被供应低电平电位，布线GL2被供应高电平电位，布线VL被供应数据电位D_W。

通过使晶体管M1成为非导通状态，晶体管M2的栅极成为浮动状态。通过在该状态下数据电位D_W经过晶体管M3被供应到电容器C1的第二电极，可以由于电容耦合而改变晶体管M2的栅极电位。

在此，子像素21R、子像素21G及子像素21B被供应相同数据电位D_W。因此，可以对子像素21R、子像素21G及子像素21B的各发光元件的发光亮度进行相同校正。例如，通过作为数据电位D_W供应高电平电位，可以一律地提高子像素21R、子像素21G及子像素21B的各发光元件的发光亮度。

通过上述驱动方法能够调整各像素20的发光亮度，因此可以实现所谓的像素调光。通过对所显示的图像的亮度进行最适合的校正，可以实现显示品质高的显示。在现有显示装置中，需要组合显示用数据和校正用数据来生成视频数据并将其供应到像素，但是本发明的一个方式可以将显示用数据和校正用数据各自供应到像素，因此可以使驱动电路等的结构简化。

另外，布线VL被多个子像素共同使用，因此可以减少向布线VL供应的校正用数据的数据量。由此，可以提高帧频率并减少功耗。

<时刻T13之后>

在时刻T13，布线GL2被供应低电平电位。因此，对像素20写入数据的工作结束。在时刻T13之后，进入后一行的写入工作。

[驱动方法例子2-2]

下面，参照图8B所示的时序图说明与上述驱动方法例子2-1不同的驱动方法的一个例子。尤其是，说明向布线SLR、布线SLG及布线SLB供应数据电位的驱动电路部12包括解复用器电路的例子。

解复用器电路具有对被输入的一个数据信号进行时间分割并将其输出到多个布线的功能。在此，说明一个解复用器电路依次向布线SLR、布线SLG及布线SLB供应数据电位的例子。

<时刻T21之前>

在时刻T21之前，布线GL1及布线GL2被供应使晶体管成为非导通状态的电位(在此，低电平电位)。布线SLR、布线SLG、布线SLB及布线VL分别被供应向前一行的像素写入的数据。

<期间T21-T22>

在时刻T21，布线GL1及布线GL2被供应使晶体管成为导通状态的电位(在此，高电平电位)。布线SLR被供应数据电位D_R。布线SLG及布线SLB分别被供应向前一行的像素写入的数据。布线VL被供应复位电位V_R。

此时，子像素21G及子像素21B被供应向前一行的像素写入的数据，但是发光元件ELG及发光元件ELB的阳极电极处于被供应复位电位V_R的状态，因此当以各发光元件的一对电极间的电压不超过阈值电压的方式设定复位电位V_R时，不发生各发光元件的非意图性的发光。另外，子像素21R被写入数据电位D_R，但是与上述相同地不发生发光元件ELR的发光。由此，直到数据电位D_W被写入到各子像素为止不发生各发光元件的发光，所以可以防止非意图性的图像被显示而使显示品质下降。

<期间T22-T23>

在时刻T22，布线GL1及布线GL2依然处于被供应使晶体管成为导通状态的电位的状态，布线SLG被供应数据电位D_G，数据电位D_G被写入到子像素21G。此时，布线SLR被供应数据电位D_R，布线SLB被供应写入到前一行的像素的数据。注意，此时也不发生发光元件ELR、发光元件ELG、发光元件ELB的发光。

<期间T23-T24>

在时刻T23，布线GL1及布线GL2依然处于被供应使晶体管成为导通状态的电位的状态，布线SLB被供应数据电位D_B，数据电位D_B被写入到子像素21B。此时，布线SLR被供应数据电位D_R，布线SLG被供应数据电位D_G。注意，此时也不发生发光元件ELR、发光元件ELG、发光元件ELB的发光。

<期间T24-T25〉

接着，在时刻T24，布线GL1被供应低电平电位，布线GL2被供应高电平电位，布线VL被供应数据电位D_W。因此，能够以被数据电位D_W校正的亮度使各子像素的发光元件发光。

以上是驱动方法例子的说明。

注意，虽然在此说明像素20的驱动方法，但是像素20a也可以利用相同的驱动方法。

[变形例子2-1]

图5所示的显示装置10a具有对一个像素20设置一个布线VL的结构，但是也可以具有一个布线VL与多个像素20连接的结构。

图9A是显示装置10b的方框图。

显示装置10b示出一个布线VL与所有像素20电连接的例子。在行方向上排列的多个像素20中的子像素21R、子像素21G及子像素21B被供应相同的复位电位V_R及数据电位D_W。由此，可以对各行写入校正数据。

显示装置10b可以大幅度地减少被供应复位电位V_R及数据电位D_W的布线VL的数量。因此，能够实现清晰度极高的显示装置。

在显示部11a的面积较大或在行方向上排列的像素20的数量较多的情况下，有时受到布线VL的电阻的影响，在离布线VL较近的像素20被供应的电位与离布线VL较远的像素20被供应的电位之间产生差异。于是，通过具有图9B所示的显示装置10c的结构，可以抑制这种不良现象。

显示装置10c在显示部11a的两端包括布线VL1和布线VL2。向布线VL1和布线VL2从驱动电路部12输出相同信号。如此，通过从显示部11a的两端向各像素20输入相同信号(复位电位V_R及数据电位D_W)，可以适合抑制上述不良现象。

注意，在此示出一个布线VL(或一对布线VL1及布线VL2)与所有像素20连接的结构，但是不局限于此。例如，也可以具有对多个像素20配置一个布线VL的结构。由此，能够实现按多个像素调整发光亮度的所谓的局部调光。

以上是结构例子2的说明。

[结构例子3]

本发明的一个方式的显示装置除了显示图像的功能之外还可以具有摄像功能。具体而言，显示装置中的像素可以包括发光元件及受光元件。被配置为矩阵状的受光元件能够拍摄对象物。此外，发光元件还可以被用作受光元件进行摄像时的光源，可以在受光元件中拍摄从发光元件发射的光被对象物反射的反射光。

本发明的一个方式的显示装置可以根据第二数据电位(数据电位D_W)调整各像素的灰度。例如，在将发光元件用作摄像时的光源的情况下，作为第二数据电位使用提高像素灰度的电位，由此可以提高各发光元件的发光亮度。另外，因为本发明的一个方式的显示装置也可以按每个或多个像素校正灰度，所以也可以仅提高想用作光源的像素的亮度。

例如，通过显示装置在受光元件中拍摄指纹及掌纹等生物信息，可以将显示装置用于个人识别。通过显示装置检测出与显示部接触的对象物的位置信息，可以将显示装置用于触摸传感器。通过显示装置拍摄物品及印刷物等，可以将显示装置用于图像扫描器。

下面，参照附图说明更具体的例子。

图10A是显示装置10d的方框图。显示装置10d包括显示部11b、驱动电路部12、驱动电路部13、驱动电路部14及电路部15等。

显示部11b包括被配置为矩阵状的多个像素30。像素30包括子像素21R、子像素21G、子像素21B及摄像像素22。摄像像素22包括被用作光电转换元件的受光元件。

摄像像素22与布线TX、布线SE、布线RS及布线WX电连接。布线TX、布线SE及布线RS分别与驱动电路部14电连接，布线WX与电路部15电连接。

驱动电路部14具有生成驱动摄像像素22的信号并将其经过布线SE、布线TX及布线RS输出到摄像像素22的功能。电路部15具有接收从摄像像素22经过布线WX被输出的信号并将其作为图像数据输出到外部的功能。电路部15被用作读出电路。

显示装置10d示出包括与子像素21R连接的布线VLR、与子像素21G连接的布线VLG及与子像素21B连接的布线VLB的例子。布线VLR、布线VLG及布线VLB分别与驱动电路部12电连接，在不同的期间从驱动电路部12被供应复位电位及数据电位。

如图10B所示的显示装置10e所示，也可以对一个像素30设置一个布线VL。此外，与上述变形例子2-1(图9A和图9B)相同，一个布线VL也可以与多个像素30连接。

[像素的结构例子3-1]

图11A示出可用于摄像像素22的电路的一个例子。摄像像素22包括晶体管M5、晶体管M6、晶体管M7、晶体管M8、电容器C3及受光元件PD。

在晶体管M5中，栅极与布线TX电连接，源极和漏极中的一个与受光元件PD的阳极电极电连接，源极和漏极中的另一个与晶体管M6的源极和漏极中的一个、电容器C3的第一电极及晶体管M7的栅极电连接。在晶体管M6中，栅极与布线RS电连接，源极和漏极中的另一个与布线V1电连接。在晶体管M7中，源极和漏极中的一个与布线V3电连接，源极和漏极中的另一个与晶体管M8的源极和漏极中的一个电连接。在晶体管M8中，栅极与布线SE电连接，源极和漏极中的另一个与布线WX电连接。在受光元件PD中，阴极电极与布线CL电连接。在电容器C3中，第二电极与布线V2电连接。

晶体管M5、晶体管M6及晶体管M8被用作开关。晶体管M7被用作放大元件(放大器)。

布线TX、布线SE及布线RS被供应控制与它们连接的各晶体管的导通或非导通状态的信号。向布线WX从摄像像素22输出数据电位D_S。

布线V1及布线V3被供应固定电位。可以根据电路部15所包括的读出电路的结构选择供应到布线V1的电位与供应到布线V3的电位。布线V2既可以被供应固定电位，又可以被供应两个以上的不同电位。布线CL被供应阴极电位。在此，为了向受光元件PD供应反向偏压，布线CL被供应比布线V1高的电位。

注意，如图12所示，各晶体管也可以包括背栅极。在图12中，各晶体管与一对栅极电连接。

注意，虽然图12示出所有晶体管的一对栅极彼此电连接的结构，但是不局限于此。摄像像素22也可以包括将一个栅极连接于其他布线的晶体管。例如，通过将一对栅极中的一个栅极连接于被供应恒电位的布线，可以提高电特性的稳定性。此外，也可以将一对栅极中的一个栅极连接于被供应控制晶体管的阈值电压的电位的布线。

此外，虽然在此示出四个晶体管都包括背栅极的例子，但是不局限于此，也可以将包括背栅极的晶体管和不包括背栅极的晶体管混在一起。

[驱动方法例3-1]

下面，参照图11B所示的时序图说明摄像像素22的驱动方法的一个例子。图11B示出输入到布线TX、布线SE、布线RS及布线WX的信号。

<时刻T31之前〉

在时刻T31之前，布线TX、布线SE及布线RS被供应低电平电位。布线WX处于不输出数据的状态，在此示出为低电平电位。布线WX也可以被供应固定电位。

〈期间T31-T32〉

在时刻T31，布线TX及布线RS被供应使晶体管成为导通状态的电位(在此，高电平电位)。布线SE被供应使晶体管成为非导通状态的电位(在此，低电平电位)。

此时，通过使晶体管M5及晶体管M6成为导通状态，从布线V1经过晶体管M6及晶体管M5将比阴极电极的电位低的电位供应到受光元件PD的阳极电极。就是说，受光元件PD被供应反向偏压。

另外，电容器C3的第一电极也被供应布线V1的电位，对电容器C3进行了充电。

期间T31-T32也可以被称为复位(初始化)期间。

<期间T32-T33〉

在时刻T32，布线TX及布线RS被供应低电平电位。因此，晶体管M5与晶体管M6成为非导通状态。

由于晶体管M5成为非导通状态，所以将反向偏压保持在受光元件PD中。在此，入射到受光元件PD的光引起光电转换，将电荷储存在受光元件PD的阳极电极中。

期间T32-T33也可以被称为曝光期间。曝光期间可以根据受光元件PD的灵敏度、入射光的光量等设定，优选至少设定比复位期间充分长的期间。

在期间T32-T33，晶体管M5及晶体管M6成为非导通状态，成为电容器C3的第一电极的电位被保持为从布线V1供应的低电平电位的状态。

〈期间T33-T34〉

在时刻T33，布线TX被供应高电平电位。因此，晶体管M5成为导通状态，储存在受光元件PD中的电荷经过晶体管M5传送到电容器C3的第一电极。由此，与电容器C3的第一电极连接的节点的电位根据储存在受光元件PD中的电荷量上升。其结果，晶体管M7的栅极被供应对应于受光元件PD的曝光量的电位。

〈期间T34-T35>

在时刻T34，布线TX被供应低电平电位。因此，晶体管M5成为非导通状态，与晶体管M7的栅极连接的节点成为浮动状态。由于受光元件PD经常发生曝光，所以通过在期间T33-T34的传送工作结束之后使晶体管M5成为非导通状态，可以防止与晶体管M7的栅极连接的节点的电位变化。

<期间T35-T36〉

在时刻T35，布线SE被供应高电平电位。因此，晶体管M8成为导通状态。期间T35-T36也可以被称为读出期间。

例如，可以由晶体管M7和电路部15所包括的晶体管构成源极跟随电路并从该源极跟随电路读出数据。此时，输出到布线WX的数据电位D_S取决于晶体管M7的栅极电位。具体而言，将从晶体管M7的栅极电位减去晶体管M7的阈值电压的电位作为数据电位D_S输出到布线WX，由电路部15所包括的读出电路读出该电位。

此外，也可以由晶体管M7及电路部15所包括的晶体管构成源极接地电路并由电路部15所包括的读出电路读出数据。

<时刻T36之后>

在时刻T36，布线SE被供应低电平电位。因此，晶体管M8成为非导通状态。由此，摄像像素22的数据读出结束。在时刻T36之后，依次进行后一行之后的数据的读出工作。

以上是驱动方法例子3-1的说明。

如图13所示，在曝光期间的期间T32-T33，布线TX也可以被供应高电平电位。此时，在曝光期间中晶体管M5处于导通状态，因此能够同时执行曝光和传送。由此，可以将曝光期间设定为长或提高驱动频率。

通过利用图11B及图13所示的驱动方法，可以分别设定曝光期间及读出期间，由此设置在显示部11b中的所有摄像像素22可以同时曝光，然后依次读出数据。因此，能够实现所谓的全局快门驱动。在执行全局快门驱动时，作为被用作摄像像素22内的开关的晶体管(尤其是，晶体管M5及晶体管M6)，优选使用非导通状态下的泄漏电流极低的包含氧化物半导体的晶体管。

以上是结构例子3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2

在本实施方式中，说明具有摄像功能的显示装置。下述显示装置包括发光元件及受光元件。显示装置具有如下功能：显示图像的功能；使用来自被检测体的反射光检测出位置的功能；以及使用来自被检测体的反射光拍摄指纹等的功能。下述显示装置可以说是具有触摸面板的功能及指纹传感器的功能。

本发明的一个方式的显示装置包括发射第一光的发光元件(发光器件)和接收该第一光的受光元件(受光器件)。就是说，受光元件是其受光波长区域包括发光元件的发光波长的元件。受光元件优选为光电转换元件。作为第一光，可以使用可见光或红外光。在作为第一光使用红外光的情况下，除了发射第一光的发光元件之外还可以包括发射可见光的发光元件。

显示装置包括一对衬底(也称为第一衬底及第二衬底)。发光元件及受光元件配置在第一衬底与第二衬底之间。第一衬底位于显示面一侧，第二衬底位于与显示面相反一侧。

从发光元件发射的可见光通过第一衬底射出到外部。显示装置包括排列为矩阵状的多个上述发光元件，由此可以显示图像。

从发光元件发射的第一光到达第一衬底的表面。在此，在物体与第一衬底的表面接触时，第一光在第一衬底与物体的界面被散射，该散射光的一部分入射到受光元件。受光元件在接收第一光时可以将其转换为对应于其强度的电信号而输出。显示装置包括排列为矩阵状的多个受光元件，由此可以检测接触于第一衬底的物体的位置信息、形状等。也就是说，显示装置可以被用作图像传感器面板、触摸传感器面板等。

即便物体不与第一衬底的表面接触，透过第一衬底的第一光也被物体表面反射或散射，该反射光或散射光经过第一衬底入射到受光元件。由此，显示装置也可以被用作非接触型的触摸传感器面板(也称为靠近触摸面板)。

在作为第一光使用可见光的情况下，可以将用来显示图像的第一光用作触摸传感器的光源。此时，发光元件兼作显示元件的功能及光源的功能，可以使显示装置的结构简化。另一方面，在作为第一光使用红外光的情况下，该光不被使用者看到，因此受光元件能够进行摄像或感测，而不降低所显示的图像的可见度。

在作为第一光使用红外光的情况下，使用红外光，优选使用近红外光。尤其优选使用在700nm以上且2500nm以下的波长范围内具有一个以上的峰值的近红外光。尤其是，通过使用在750nm以上且1000nm以下的波长范围内具有一个以上的峰值的光，可以扩大用于受光元件的活性层的材料的选择范围，所以是优选的。

当指尖接触于显示装置的表面时，可以拍摄指纹的形状。指纹具有凹部和凸部，在接触于第一衬底的表面的指纹的凸部处第一光容易散射。因此，入射到与指纹的凸部重叠的受光元件的散射光的强度变大，入射到与指纹的凹部重叠的受光元件的散射光的强度变小。由此，可以拍摄指纹。包括本发明的一个方式的显示装置的器件可以通过利用所拍摄的指纹图像进行生物识别之一的指纹识别。

另外，显示装置也可以拍摄指头或手掌等的血管，尤其是静脉。例如，波长为760nm及其附近的光不被静脉中的还原血红蛋白吸收，因此通过利用受光元件接收来自手掌或指头的反射光并进行图像化，可以检测静脉的位置。包括本发明的一个方式的显示装置的器件可以通过利用所拍摄的静脉图像进行生物识别之一的静脉识别。

另外，包括本发明的一个方式的显示装置的器件可以同时进行触摸感测、指纹识别和静脉识别。由此，可以以低成本进行安全级别高的生物识别而不增加构件数量。

受光元件优选能够接收可见光和红外光的双方。此时，发光元件优选包括发射红外光的发光元件和发射可见光的发光元件的双方。因此，通过使用可见光由受光元件接收被使用者的手指反射的反射光，可以拍摄指纹的形状。此外，可以使用红外光拍摄静脉的形状。由此，能够使用一个显示装置执行指纹识别及静脉识别的双方。指纹的摄像与静脉的摄像既可以以彼此不同的时序执行，又可以以彼此相同的时序执行。通过同时进行指纹的摄像和静脉的摄像，可以取得包括指纹形状的信息和静脉形状的信息的双方的图像数据，由此可以实现精度高的生物识别。

本发明的一个方式的显示装置也可以具有检测出使用者的健康状态的功能。例如，因为对应于血中的氧饱和度的变化而使可见光及红外光的反射率及透过率变化，所以通过取得该氧饱和度的时间调制可以测量出心律。另外，也可以利用红外光或可见光检测出真皮中的葡萄糖浓度及血液中的中性脂肪浓度等。包括本发明的一个方式的显示装置的器件可以被用作医疗设备，该医疗设备能够取得使用者的健康状态的指标信息。

第一衬底可以使用用来密封发光元件的密封衬底或保护薄膜等。此外，也可以在第一衬底与第二衬底之间设置有用来粘合它们的树脂层。

在此，作为发光元件，优选使用OLED(Organic Light Emitting Diode：有机发光二极管)、QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode：量子点发光二极管)等EL元件。作为EL元件所包含的发光物质，可以举出发射荧光的物质(荧光材料)、发射磷光的物质(磷光材料)、呈现热活化延迟荧光的物质(热活化延迟荧光(Thermally activated delayedfluorescence：TADF)材料)、无机化合物(量子点材料等)等。此外，作为发光元件也可以使用微发光二极管(MicroLED)等LED。

作为受光元件，例如可以使用pn型或pin型光电二极管。受光元件被用作检测入射到受光元件的光并产生电荷的光电转换元件。在光电转换元件中，根据入射光量决定所产生的电荷量。尤其是，作为受光元件，优选使用包括包含有机化合物的层的有机光电二极管。有机光电二极管容易实现薄型化、轻量化及大面积化且其形状及设计的自由度高，所以可以应用于各种各样的显示装置。

发光元件例如可以具有在一对电极之间包括发光层的叠层结构。此外，受光元件可以具有在一对电极之间包括活性层的叠层结构。作为受光元件的活性层，可以使用半导体材料。例如，可以使用硅等无机半导体材料。

另外，作为受光元件的活性层，优选使用有机化合物。此时，发光元件与受光元件的一个电极(也称为像素电极)优选设置在同一面上。此外，发光元件与受光元件的另一个电极优选为由连续的一个导电层形成的电极(也称为公共电极)。此外，发光元件与受光元件优选包括公共层。由此，可以简化制造发光元件和受光元件时的制造工序，而可以实现制造成本的降低以及制造成品率的提高。

以下，参照附图说明更具体的例子。

[显示面板的结构例子1]

[结构例子1-1]

图14A是显示面板50的示意图。显示面板50包括衬底51、衬底52、受光元件53、发光元件57R、发光元件57G、发光元件57B、功能层55等。

发光元件57R、发光元件57G、发光元件57B及受光元件53设置在衬底51与衬底52之间。

发光元件57R、发光元件57G、发光元件57B分别发射红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的光。

显示面板50包括配置为矩阵状的多个像素。一个像素包括一个以上的子像素。一个子像素包括一个发光元件。例如，作为像素可以采用具有三个子像素的结构(R、G及B的三种颜色或黄色(Y)、青色(C)及品红色(M)的三种颜色等)、具有四个子像素的结构(R、G、B、白色(W)的四种颜色或者R、G、B、Y的四种颜色等)。此外，像素包括受光元件53。受光元件53既可以设置在所有像素中，又可以设置在部分像素中。此外，一个像素也可以包括多个受光元件53。

图14A示出指头60接触于衬底52的表面的样子。发光元件57G所发射的光的一部分在衬底52与指头60的接触部反射或散射。然后，反射光或散射光的一部分入射到受光元件53，由此可以检测出指头60接触于衬底52。也就是说，显示面板50可以被用作触摸面板。

功能层55包括驱动发光元件57R、发光元件57G、发光元件57B的电路以及驱动受光元件53的电路。功能层55中设置有开关、晶体管、电容器、布线等。注意，在以无源矩阵方式驱动发光元件57R、发光元件57G、发光元件57B及受光元件53的情况下，也可以不设置开关或晶体管。

显示面板50也可以具有检测指头60的指纹的功能。图14B示意性地示出指头60接触于衬底52的状态下的接触部的放大图。此外，图14B示出交替排列的发光元件57和受光元件53。

在指头60中，由凹部及凸部形成指纹。因此，如图14B所示，指纹的凸部接触于衬底52，在它们的接触面产生散射光(以虚线箭头表示)。

如图14B所示，在指头60与衬底52的接触面散射的散射光的强度分布中，大致与接触面垂直的方向的强度最高，从该方向向倾斜方向其角度越大，强度分布越低。因此，位于接触面的正下方的(与接触面重叠的)受光元件53所接收的光的强度最高。此外，在散射光中，散射角为预定角度以上的光在衬底52的另一个面(与接触面相反一侧的面)进行全反射，而不透过到受光元件53一侧。因此，能够拍摄明确的指纹形状。

当受光元件53的排列间隔小于指纹的两个凸部间的距离，优选小于邻接的凹部与凸部间的距离时，可以获得清晰的指纹图像。由于人的指纹的凹部与凸部的间隔大致为200μm，所以受光元件53的排列间隔例如为400μm以下，优选为200μm以下，更优选为150μm以下，进一步优选为100μm以下，进一步优选为50μm以下，且为1μm以上，优选为10μm以上，更优选为20μm以上。

图14C示出由显示面板50拍摄的指纹图像的例子。在图14C中，在拍摄范围63内以虚线示出指头60的轮廓，并以点划线示出接触部61的轮廓。在接触部61内，通过利用入射到受光元件53的光量的不同可以拍摄对比度高的指纹62。

显示面板50也可以被用作触摸面板、数位板。图14D示出在将触屏笔65的顶端接触于衬底52的状态下将其向虚线箭头的方向滑动的样子。

如图14D所示，在触屏笔65的顶端与衬底52的接触面散射的散射光入射到位于与该接触面重叠的部分的受光元件53，由此可以高精度地检测出触屏笔65的顶端位置。

图14E示出显示面板50所检测出的触屏笔65的轨迹66的例子。显示面板50可以以高位置精度检测出触屏笔65等检测对象的位置，所以可以在描绘应用程序等中进行高精度的描绘。此外，与使用静电电容式触摸传感器或电磁感应型触摸笔等的情况不同，即便是绝缘性高的被检测体也可以检测出位置，所以可以使用各种书写工具(例如笔、玻璃笔、羽毛笔等)，而与触屏笔65的尖端部的材料无关。

在此，图14F至图14H示出可用于显示面板50的像素的一个例子。

图14F及图14G所示的像素各自包括红色(R)的发光元件57R、绿色(G)的发光元件57G、蓝色(B)的发光元件57B及受光元件53。像素各自包括用来使发光元件57R、发光元件57G、发光元件57B及受光元件53驱动的像素电路。

图14F示出以2×2的矩阵状配置有三个发光元件及一个受光元件的例子。图14G示出一列上排列有三个发光元件且其下一侧配置有横向长的一个受光元件53的例子。

图14H所示的像素是包括白色(W)的发光元件57W的例子。在此，一列上配置有四个子像素，其下一侧配置有受光元件53。

注意，像素的结构不局限于上述例子，也可以采用各种各样的配置方法。

[结构例子1-2]

下面，说明包括发射可见光的发光元件、发射红外光的发光元件及受光元件的结构例子。

图15A所示的显示面板50A除了图14A所示的结构之外还包括发光元件57IR。发光元件57IR发射红外光IR。此时，作为受光元件53，优选使用至少能够接收发光元件57IR所发射的红外光IR的元件。另外，作为受光元件53，更优选使用能够接收可见光和红外光的双方的元件。

如图15A所示，在指头60触摸衬底52时，从发光元件57IR发射的红外光IR被指头60反射或散射，该反射光或散射光的一部分入射到受光元件53，由此可以取得指头60的位置信息。

图15B至图15D示出可用于显示面板50A的像素的一个例子。

图15B示出一列上排列有三个发光元件且其下一侧横向配置有发光元件57IR及受光元件53的例子。此外，图15C示出一列上排列有包括发光元件57IR的四个发光元件且其下一侧配置有受光元件53的例子。

图15D示出以发光元件57IR为中心在四个方向上配置有三个发光元件及受光元件53的例子。

在图15B至图15D所示的像素中，各发光元件的位置可以互相调换，发光元件与受光元件的位置可以互相调换。

以上是显示面板的结构例子1的说明。

[显示面板的结构例子2]

[结构例子2-1]

图16A是显示面板100A的截面示意图。

显示面板100A包括受光元件110及发光元件190。受光元件110包括像素电极111、公共层112、活性层113、公共层114及公共电极115。发光元件190包括像素电极191、公共层112、发光层193、公共层114及公共电极115。

像素电极111、像素电极191、公共层112、活性层113、发光层193、公共层114及公共电极115均既可具有单层结构又可具有叠层结构。

像素电极111及像素电极191位于绝缘层214上。像素电极111及像素电极191可以使用同一材料及同一工序形成。

公共层112位于像素电极111上及像素电极191上。公共层112是受光元件110与发光元件190共同使用的层。

活性层113隔着公共层112与像素电极111重叠。发光层193隔着公共层112与像素电极191重叠。活性层113包含第一有机化合物，而发光层193包含与第一有机化合物不同的第二有机化合物。

公共层114位于公共层112上、活性层113上及发光层193上。公共层114是受光元件110与发光元件190共同使用的层。

公共电极115具有隔着公共层112、活性层113及公共层114与像素电极111重叠的部分。此外，公共电极115具有隔着公共层112、发光层193及公共层114与像素电极191重叠的部分。公共电极115是受光元件110与发光元件190共同使用的层。

在本实施方式的显示面板中，受光元件110的活性层113使用有机化合物。受光元件110的活性层113以外的层可以采用与发光元件190(EL元件)相同的结构。由此，只要在发光元件190的制造工序中追加形成活性层113的工序，就可以在形成发光元件190的同时形成受光元件110。此外，发光元件190与受光元件110可以形成在同一衬底上。因此，可以在不需大幅度增加制造工序的情况下在显示面板内设置受光元件110。

在显示面板100A中，只有受光元件110的活性层113及发光元件190的发光层193是分别形成的，而其他层由受光元件110和发光元件190共同使用。但是，受光元件110及发光元件190的结构不局限于此。除了活性层113及发光层193以外，受光元件110及发光元件190还可以具有其他分别形成的层(参照后述的显示面板100D、显示面板100E及显示面板100F)。受光元件110与发光元件190优选共同使用一层以上的层(公共层)。由此，可以在不需大幅度增加制造工序的情况下在显示面板内设置受光元件110。

显示面板100A在一对衬底(衬底151及衬底152)之间包括受光元件110、发光元件190、晶体管131及晶体管132等。

在受光元件110中，位于像素电极111与公共电极115之间的公共层112、活性层113及公共层114各自可以被称为有机层(包含有机化合物的层)。像素电极111优选具有反射可见光的功能。像素电极111的端部被分隔壁216覆盖。公共电极115具有透射可见光的功能。

受光元件110具有检测光的功能。具体而言，受光元件110是接受经过衬底152从外部入射的光122并将其转换为电信号的光电转换元件。

衬底152的衬底151一侧的表面设置有遮光层BM。遮光层BM在与受光元件110重叠的位置及与发光元件190重叠的位置具有开口。通过设置遮光层BM，可以控制受光元件110检测光的范围。

作为遮光层BM，可以使用遮挡来自发光元件的光的材料。遮光层BM优选吸收可见光。作为遮光层BM，例如，可以使用金属材料或包含颜料(碳黑等)或染料的树脂材料等形成黑矩阵。遮光层BM也可以采用红色滤光片、绿色滤光片及蓝色滤光片的叠层结构。

这里，有时来自发光元件190的光的一部分在显示面板100A内被反射而入射到受光元件110。遮光层BM可以减少这种杂散光的影响。例如，在没有设置遮光层BM的情况下，有时发光元件190所发射的光123a被衬底152反射，由此反射光123b入射到受光元件110。通过设置遮光层BM，可以抑制反射光123b入射到受光元件110。由此，可以减少噪声来提高使用受光元件110的传感器的灵敏度。

在发光元件190中，分别位于像素电极191与公共电极115之间的公共层112、发光层193及公共层114可以被称为EL层。像素电极191优选具有反射可见光的功能。像素电极191的端部被分隔壁216覆盖。像素电极111和像素电极191通过分隔壁216彼此电绝缘。公共电极115具有透射可见光的功能。

发光元件190具有发射可见光的功能。具体而言，发光元件190是电压被施加到像素电极191与公共电极115之间时向衬底152一侧发射光121的电致发光元件。

发光层193优选以不与受光元件110的受光区域重叠的方式形成。由此，可以抑制发光层193吸收光122，来可以增加照射到受光元件110的光量。

像素电极111通过设置在绝缘层214中的开口电连接到晶体管131的源极或漏极。像素电极111的端部被分隔壁216覆盖。

像素电极191通过设置在绝缘层214中的开口电连接到晶体管132的源极或漏极。像素电极191的端部被分隔壁216覆盖。晶体管132具有控制发光元件190的驱动的功能。

晶体管131及晶体管132接触于同一层(图16A中的衬底151)的顶面。

电连接于受光元件110的电路中的至少一部分优选使用与电连接于发光元件190的电路相同的材料及工序而形成。由此，与分别形成两个电路的情况相比，可以减小显示面板的厚度，并可以简化制造工序。

受光元件110及发光元件190各自优选被保护层195覆盖。在图16A中，保护层195设置在公共电极115上并与该公共电极115接触。通过设置保护层195，可以抑制水等杂质混入受光元件110及发光元件190，由此可以提高受光元件110及发光元件190的可靠性。此外，使用粘合层142贴合保护层195和衬底152。

此外，如图17A所示，受光元件110及发光元件190上也可以没有保护层。在图17A中，使用粘合层142贴合公共电极115和衬底152。

此外，如图17B所示，也可以不包括遮光层BM。由此，可以增大受光元件110的受光面积，而可以进一步提高传感器的灵敏度。

[结构例子2-2]

图16B是显示面板100B的截面图。注意，在后述的显示面板的说明中，有时省略说明与先前说明的显示面板同样的结构。

图16B所示的显示面板100B除了包括显示面板100A的结构以外还包括透镜149。

透镜149设置在与受光元件110重叠的位置。在显示面板100B中，以与衬底152接触的方式设置有透镜149。显示面板100B所包括的透镜149是在衬底151一侧具有凸面的凸透镜。此外，也可以将在衬底152一侧具有凸面的凸透镜配置在与受光元件110重叠的区域。

在将遮光层BM和透镜149的双方形成在衬底152的同一面上的情况下，对它们的形成顺序没有限制。虽然在图16B中示出先形成透镜149的例子，但是也可以先形成遮光层BM。在图16B中，透镜149的端部被遮光层BM覆盖。

显示面板100B采用光122通过透镜149入射到受光元件110的结构。与没有透镜149的情况相比，通过具有透镜149，可以增加入射到受光元件110的光122的光量。由此，可以提高受光元件110的灵敏度。

作为用于本实施方式的显示面板的透镜的形成方法，既可在衬底上或受光元件上直接形成如微透镜等透镜，又可将另外形成的微透镜阵列等透镜阵列贴合在衬底上。

[结构例子2-3]

图16C是显示面板100C的截面示意图。显示面板100C与显示面板100A的不同之处在于：包括衬底153、衬底154、粘合层155、绝缘层212及分隔壁217，而不包括衬底151、衬底152及分隔壁216。

衬底153和绝缘层212被粘合层155贴合。衬底154和保护层195被粘合层142贴合。

显示面板100C将形成在制造衬底上的绝缘层212、晶体管131、晶体管132、受光元件110及发光元件190等转置在衬底153上而形成。衬底153和衬底154优选具有柔性。由此，可以提高显示面板100C的柔性。例如，衬底153和衬底154优选使用树脂。

作为衬底153及衬底154，可以使用如下材料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯树脂、聚丙烯腈树脂、丙烯酸树脂、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(尼龙、芳族聚酰胺等)、聚硅氧烷树脂、环烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、ABS树脂以及纤维素纳米纤维等。衬底153和衬底154中的一个或两个也可以使用其厚度为具有柔性程度的玻璃。

本实施方式的显示面板所具有的衬底可以使用光学各向同性高的薄膜。作为光学各向同性高的薄膜，可以举出三乙酸纤维素(也被称为TAC：Cellulose triacetate)薄膜、环烯烃聚合物(COP)薄膜、环烯烃共聚物(COC)薄膜及丙烯酸薄膜等。

分隔壁217优选吸收发光元件所发射的光。作为分隔壁217，例如可以使用包含颜料或染料的树脂材料等形成黑矩阵。此外，通过使用茶色抗蚀剂材料，可以由被着色的绝缘层构成分隔壁217。

当作为分隔壁217使用使发光元件190所发射的光透过的材料时，发光元件190所发射的光123c有时被衬底154及分隔壁217反射，使得反射光123d入射到受光元件110。此外，光123c有时透过分隔壁217被晶体管或布线等反射，使得反射光入射到受光元件110。通过由分隔壁217吸收光123c，可以抑制反射光123d入射到受光元件110。由此，可以减少噪声来提高使用受光元件110的传感器的灵敏度。

分隔壁217优选至少吸收受光元件110所检测出的光的波长。例如，在受光元件110检测出发光元件190所发射的红色光的情况下，分隔壁217优选至少吸收红色光。例如，当分隔壁217具有蓝色滤光片时，可以吸收红色光123c，由此可以抑制反射光123d入射到受光元件110。

[结构例子2-4]

在上文中，说明了发光元件和受光元件具有两个共同层的例子，但是不局限于此。下面说明共同层的结构不同的例子。

图18A是显示面板100D的截面示意图。显示面板100D与显示面板100A的不同之处在于：包括缓冲层184及缓冲层194，而没有公共层114。缓冲层184及缓冲层194既可具有单层结构又可具有叠层结构。

在显示面板100D中，受光元件110包括像素电极111、公共层112、活性层113、缓冲层184及公共电极115。此外，在显示面板100D中，发光元件190包括像素电极191、公共层112、发光层193、缓冲层194及公共电极115。

在显示面板100D中，分别形成公共电极115与活性层113之间的缓冲层184及公共电极115与发光层193之间的缓冲层194。作为缓冲层184及缓冲层194，例如，可以形成电子注入层和电子传输层中的一个或两个。

图18B是显示面板100E的截面示意图。显示面板100E与显示面板100A的不同之处在于：包括缓冲层182及缓冲层192，而没有公共层112。缓冲层182及缓冲层192既可具有单层结构又可具有叠层结构。

在显示面板100E中，受光元件110包括像素电极111、缓冲层182、活性层113、公共层114及公共电极115。此外，在显示面板100E中，发光元件190包括像素电极191、缓冲层192、发光层193、公共层114及公共电极115。

在显示面板100E中，分别形成像素电极111与活性层113之间的缓冲层182及像素电极191与发光层193之间的缓冲层192。作为缓冲层182及缓冲层192，例如，可以形成空穴注入层和空穴传输层中的一个或两个。

图18C是显示面板100F的截面示意图。显示面板100F与显示面板100A的不同之处在于：包括缓冲层182、缓冲层184、缓冲层192及缓冲层194，而没有公共层112及公共层114。

在显示面板100F中，受光元件110包括像素电极111、缓冲层182、活性层113、缓冲层184及公共电极115。此外，在显示面板100F中，发光元件190包括像素电极191、缓冲层192、发光层193、缓冲层194及公共电极115。

在受光元件110及发光元件190的制造中，不但可以分别形成活性层113及发光层193，而且还可以分别形成其他层。

在显示面板100F中，受光元件110和发光元件190在一对电极(像素电极111或像素电极191与公共电极115)之间没有公共层。作为显示面板100F所包括的受光元件110及发光元件190，在绝缘层214上使用同一材料及同一工序形成像素电极111及像素电极191，在像素电极111上形成缓冲层182、活性层113及缓冲层184，在像素电极191上形成缓冲层192、发光层193及缓冲层194，然后，以覆盖缓冲层184及缓冲层194等的方式形成公共电极115。

对缓冲层182、活性层113及缓冲层184的叠层结构、缓冲层192、发光层193及缓冲层194的叠层结构的形成顺序没有特别的限制。例如，也可以在形成缓冲层182、活性层113、缓冲层184之后，形成缓冲层192、发光层193及缓冲层194。与此相反，也可以在形成缓冲层182、活性层113、缓冲层184之前，形成缓冲层192、发光层193及缓冲层194。此外，也可以按照缓冲层182、缓冲层192、活性层113、发光层193等的顺序交替形成。

[显示面板的结构例子3]

以下说明显示面板的更具体的结构例子。

[结构例子3-1]

图19是显示面板200A的立体图。

显示面板200A具有贴合衬底151与衬底152的结构。在图19中，以虚线表示衬底152。

显示面板200A包括显示部162、电路164及布线165等。图19示出在显示面板200A中安装有IC(集成电路)173及FPC172的例子。因此，也可以将图19所示的结构称为包括显示面板200A、IC及FPC的显示模块。

作为电路164，可以使用扫描线驱动电路。

布线165具有对显示部162及电路164供应信号及电力的功能。该信号及电力从外部经由FPC172或者从IC173输入到布线165。

图19示出通过COG(Chip On Glass：玻璃覆晶封装)方式或COF(Chip On Film：薄膜覆晶封装)方式等在衬底151上设置IC173的例子。作为IC173，例如可以使用包括扫描线驱动电路及信号线驱动电路等的IC。注意，显示面板200A及显示模块不一定必须设置有IC。此外，也可以利用COF方式等将IC安装于FPC。

图20示出图19所示的显示面板200A的包括FPC172的区域的一部分、包括电路164的区域的一部分、包括显示部162的区域的一部分及包括端部的区域的一部分的截面的一个例子。

图20所示的显示面板200A在衬底151与衬底152之间包括晶体管201、晶体管205、晶体管206、发光元件190及受光元件110等。

衬底152及绝缘层214通过粘合层142粘合。作为对发光元件190及受光元件110的密封，可以采用固体密封结构或中空密封结构等。在图20中，由衬底152、粘合层142及绝缘层214围绕的空间143填充有惰性气体(氮、氩等)，采用中空密封结构。粘合层142也可以与发光元件190重叠。此外，由衬底152、粘合层142及绝缘层214围绕的空间143也可以填充有与粘合层142不同的树脂。

发光元件190具有从绝缘层214一侧依次层叠有像素电极191、公共层112、发光层193、公共层114及公共电极115的叠层结构。像素电极191通过形成在绝缘层214中的开口与晶体管206所包括的导电层222b连接。晶体管206具有控制发光元件190的驱动的功能。分隔壁216覆盖像素电极191的端部。像素电极191包含反射可见光的材料，而公共电极115包含透射可见光的材料。

受光元件110具有从绝缘层214一侧依次层叠有像素电极111、公共层112、活性层113、公共层114及公共电极115的叠层结构。像素电极111通过形成在绝缘层214中的开口与晶体管205所包括的导电层222b电连接。分隔壁216覆盖像素电极111的端部。像素电极111包含反射可见光的材料，而公共电极115包含透射可见光的材料。

发光元件190所发射的光射出到衬底152一侧。此外，受光元件110通过衬底152及空间143接收光。衬底152优选使用对可见光的透过性高的材料。

像素电极111及像素电极191可以使用同一材料及同一工序形成。公共层112、公共层114及公共电极115用于受光元件110和发光元件190的双方。除了活性层113及发光层193以外，受光元件110和发光元件190可以共同使用其他层。由此，由此，可以在不需大幅度增加制造工序的情况下在显示面板200A内设置受光元件110。

衬底152的衬底151一侧的表面设置有遮光层BM。遮光层BM在与受光元件110重叠的位置及与发光元件190重叠的位置具有开口。通过设置遮光层BM，可以控制受光元件110检测光的范围。此外，通过设置有遮光层BM，可以抑制光从发光元件190直接入射到受光元件110。由此，可以实现噪声少且灵敏度高的传感器。

晶体管201、晶体管205及晶体管206都设置在衬底151上。这些晶体管可以使用同一材料及同一工序形成。

在衬底151上依次设置有绝缘层211、绝缘层213、绝缘层215及绝缘层214。绝缘层211的一部分用作各晶体管的栅极绝缘层。绝缘层213的一部分用作各晶体管的栅极绝缘层。绝缘层215以覆盖晶体管的方式设置。绝缘层214以覆盖晶体管的方式设置，并被用作平坦化层。此外，对栅极绝缘层的个数及覆盖晶体管的绝缘层的个数没有特别的限制，既可以为一个，又可以为两个以上。

优选的是，将水或氢等杂质不容易扩散的材料用于覆盖晶体管的绝缘层中的至少一个。由此，可以将绝缘层用作阻挡层。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，从而可以提高显示装置的可靠性。

作为绝缘层211、绝缘层213及绝缘层215优选使用无机绝缘膜。作为无机绝缘膜，例如可以使用氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜、氮化铝膜等。此外，也可以使用氧化铪膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镓膜、氧化钽膜、氧化镁膜、氧化镧膜、氧化铈膜及氧化钕膜等。此外，也可以层叠上述绝缘膜中的两个以上。

这里，有机绝缘膜的阻挡性在很多情况下低于无机绝缘膜。因此，有机绝缘膜优选在显示面板200A的端部附近包括开口。由此，可以抑制从显示面板200A的端部通过有机绝缘膜的杂质扩散。此外，也可以以其端部位于显示面板200A的端部的内侧的方式形成有机绝缘膜，以使有机绝缘膜不暴露于显示面板200A的端部。

用作平坦化层的绝缘层214优选使用有机绝缘膜。作为能够用于有机绝缘膜的材料，例如可以使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、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、酚醛树脂及这些树脂的前体等。

在图20所示的区域228中，在绝缘层214中形成有开口。由此，即使在使用有机绝缘膜作为绝缘层214的情况下，也可以抑制杂质从外部通过绝缘层214扩散到显示部162。由此，可以提高显示面板200A的可靠性。

晶体管201、晶体管205及晶体管206包括：用作栅极的导电层221；用作栅极绝缘层的绝缘层211；用作源极及漏极的导电层222a及导电层222b；半导体层231；用作栅极绝缘层的绝缘层213；以及用作栅极的导电层223。在此，对经过同一导电膜进行加工而得到的多个层附有相同的阴影线。绝缘层211位于导电层221与半导体层231之间。绝缘层213位于导电层223与半导体层231之间。

对本实施方式的显示面板所包括的晶体管结构没有特别的限制。例如，可以采用平面型晶体管、交错型晶体管或反交错型晶体管等。此外，晶体管可以具有顶栅结构或底栅结构。或者，也可以在形成沟道的半导体层上下设置有栅极。

作为晶体管201、晶体管205及晶体管206，采用两个栅极夹着形成沟道的半导体层的结构。此外，也可以连接两个栅极，并通过对该两个栅极供应同一信号，来驱动晶体管。或者，通过对两个栅极中的一个施加用来控制阈值电压的电位，对另一个施加用来进行驱动的电位，可以控制晶体管的阈值电压。

对用于晶体管的半导体材料的结晶性也没有特别的限制，可以使用非晶半导体、单晶半导体或者单晶半导体以外的具有结晶性的半导体(微晶半导体、多晶半导体或其一部分具有结晶区域的半导体)。当使用单晶半导体或具有结晶性的半导体时可以抑制晶体管的特性劣化，所以是优选的。

晶体管的半导体层优选包含金属氧化物(也称为氧化物半导体)。此外，晶体管的半导体层也可以包含硅。作为硅，可以举出非晶硅、结晶硅(低温多晶硅、单晶硅等)等。

例如，半导体层优选包含铟、M(M为选自镓、铝、硅、硼、钇、锡、铜、钒、铍、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨或镁中的一种或多种)和锌。尤其是，M优选为选自铝、镓、钇及锡中的一种或多种。

尤其是，作为半导体层，优选使用包含铟(In)、镓(Ga)及锌(Zn)的氧化物(也称为IGZO)。

当半导体层为In-M-Zn氧化物时，优选用来形成In-M-Zn氧化物的溅射靶材中的相对于M的In原子数比为1以上。作为这种溅射靶材的金属元素的原子数比，可以举出In：M：Zn＝1：1：1、In：M：Zn＝1：1：1.2、In：M：Zn＝2：1：3、In：M：Zn＝3：1：2、In：M：Zn＝4：2：3、In：M：Zn＝4：2：4.1、In：M：Zn＝5：1：3、In：M：Zn＝5：1：6、In：M：Zn＝5：1：7、In：M：Zn＝5：1：8、In：M：Zn＝6：1：6、In：M：Zn＝5：2：5等。

作为溅射靶材优选使用含有多晶氧化物的靶材，由此可以易于形成具有结晶性的半导体层。注意，所形成的半导体层的原子数比分别包含上述溅射靶材中的金属元素的原子数比的±40％范围的变动。例如，在被用于半导体层的溅射靶材的组成为In:Ga:Zn＝4:2:4.1[原子数比]时，所形成的半导体层的组成有时为In:Ga:Zn＝4:2:3[原子数比]附近。

当记载为原子数比为In：Ga：Zn＝4：2：3或其附近时包括如下情况：In为4时，Ga为1以上且3以下，Zn为2以上且4以下。此外，当记载为原子数比为In：Ga：Zn＝5：1：6或其附近时包括如下情况：In为5时，Ga大于0.1且为2以下，Zn为5以上且7以下。此外，当记载为原子数比为In：Ga：Zn＝1：1：1或其附近时包括如下情况：In为1时，Ga大于0.1且为2以下，Zn大于0.1且为2以下。

电路164所包括的晶体管和显示部162所包括的晶体管既可以具有相同的结构，又可以具有不同的结构。电路164所包括的多个晶体管既可以具有相同的结构，又可以具有两种以上的不同结构。与此同样，显示部162所包括的多个晶体管既可以具有相同的结构，又可以具有两种以上的不同结构。

在衬底151与衬底152不重叠的区域中设置有连接部204。在连接部204中，布线165通过导电层166及连接层242与FPC172电连接。在连接部204的顶面上露出对与像素电极191相同的导电膜进行加工来获得的导电层166。因此，通过连接层242可以使连接部204与FPC172电连接。

可以在衬底152的外侧配置各种光学构件。作为光学构件，可以使用偏振片、相位差板、光扩散层(扩散薄膜等)、防反射层及聚光薄膜(condensing film)等。此外，在衬底152的外侧也可以配置抑制尘埃的附着的抗静电膜、不容易被弄脏的具有拒水性的膜、抑制使用时的损伤的硬涂膜、冲击吸收层等。

衬底151及衬底152可以使用玻璃、石英、陶瓷、蓝宝石以及树脂等。通过将具有柔性的材料用于衬底151及衬底152，可以提高显示面板的柔性。

作为粘合层142、粘合层155等，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，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、PVC(聚氯乙烯)树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)树脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)树脂等。尤其是，优选使用环氧树脂等透湿性低的材料。此外，也可以使用两液混合型树脂。此外，也可以使用粘合薄片等。

作为连接层242，可以使用各向异性导电膜(ACF：Anisotropic ConductiveFilm)、各向异性导电膏(ACP：Anisotropic Conductive Paste)等。

发光元件190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。此外，作为不提取光一侧的电极优选使用反射可见光的导电膜。

发光元件190至少包括发光层193。作为发光层193以外的层，发光元件190还可以包括包含空穴注入性高的物质、空穴传输性高的物质、空穴阻挡材料、电子传输性高的物质、电子注入性高的物质或双极性的物质(电子传输性及空穴传输性高的物质)等的层。例如，公共层112优选具有空穴注入层和空穴传输层中的一个或两个。公共层114优选具有电子传输层和电子注入层中的一个或两个。

公共层112、发光层193及公共层114可以使用低分子化合物或高分子化合物，还可以包含无机化合物。构成公共层112、发光层193及公共层114的层可以通过蒸镀法(包括真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法、涂敷法等的方法形成。

发光层193也可以包含量子点等无机化合物作为发光材料。

受光元件110的活性层113包含半导体。作为该半导体，可以举出硅等无机半导体及包含有机化合物的有机半导体。在本实施方式中，示出使用有机半导体作为活性层含有的半导体的例子。通过使用有机半导体，可以以同一方法(例如真空蒸镀法)形成发光元件190的发光层193和受光元件110的活性层113，并可以共同使用制造设备，所以是优选的。

作为活性层113含有的n型半导体的材料，可以举出富勒烯(例如C₆₀、C₇₀等)、富勒烯衍生物等具有电子接受性的有机半导体材料。富勒烯具有足球形状，该形状在能量上稳定。富勒烯的HOMO能级及LUMO能级都深(低)。因为富勒烯的LUMO能级较深，所以电子受体性(受体性)极高。一般地，当如苯那样π电子共轭(共振)在平面上扩大时，电子供体性(供体型)变高。另一方面，富勒烯具有球形状，尽管π电子广泛扩大，但是电子受体性变高。在电子受体性较高时，高速且高效地引起电荷分离，所以对受光器件来说是有益的。C₆₀、C₇₀都在可见光区域中具有宽吸收带，尤其是C₇₀的π电子共轭类大于C₆₀，在长波长区域中也具有宽吸收带，所以是优选的。

作为活性层113含有的n型半导体的材料，可以举出具有喹啉骨架的金属配合物、具有苯并喹啉骨架的金属配合物、具有噁唑骨架的金属配合物、具有噻唑骨架的金属配合物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、噁唑衍生物、噻唑衍生物、菲罗啉衍生物、喹啉衍生物、苯并喹啉衍生物、喹喔啉衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、联吡啶衍生物、嘧啶衍生物、萘衍生物、蒽衍生物、香豆素衍生物、若丹明衍生物、三嗪、醌衍生物等。

作为活性层113含有的p型半导体的材料，可以举出铜(II)酞菁(Copper(II)phthalocyanine:CuPc)、四苯基二苯并二茚并芘(Tetraphenyldibenzoperiflanthene：DBP)、酞菁锌(Zinc Phthalocyanine：ZnPc)、锡酞菁(SnPc)、喹吖啶酮等具有电子供体性的有机半导体材料。

另外，作为p型半导体的材料，可以举出咔唑衍生物，噻吩衍生物，呋喃衍生物，具有芳香胺骨架的化合物等。再者，作为p型半导体的材料，可以举出萘衍生物、蒽衍生物、芘衍生物、三亚苯衍生物、芴衍生物、吡咯衍生物、苯并呋喃衍生物、苯并噻吩衍生物、吲哚衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并噻吩衍生物、吲哚咔唑衍生物、卟啉衍生物、酞菁衍生物、萘酞菁衍生物、喹吖啶酮衍生物、聚亚苯亚乙烯衍生物、聚对亚苯衍生物、聚芴衍生物、聚乙烯咔唑衍生物、聚噻吩衍生物等。

例如，优选共蒸镀n型半导体和p型半导体形成活性层113。此外，也可以层叠n型半导体和p型半导体形成活性层113。

作为可用于晶体管的栅极、源极及漏极和构成显示面板的各种布线及电极等导电层的材料，可以举出铝、钛、铬、镍、铜、钇、锆、钼、银、钽或钨等金属或者以上述金属为主要成分的合金等。可以使用包含这些材料的膜的单层或叠层。

此外，作为具有透光性的导电材料，可以使用氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、包含镓的氧化锌等导电氧化物或石墨烯。或者，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，还可以使用该金属材料的氮化物(例如，氮化钛)等。此外，当使用金属材料、合金材料(或者它们的氮化物)时，优选将其形成得薄到具有透光性。此外，可以使用上述叠层膜作为导电层。例如，通过使用银和镁的合金与铟锡氧化物的叠层膜等，可以提高导电性，所以是优选的。上述材料也可以用于构成显示面板的各种布线及电极等的导电层、显示元件所包括的导电层(被用作像素电极及公共电极的导电层)。

作为可用于各绝缘层的绝缘材料，例如可以举出丙烯酸树脂或环氧树脂等树脂、无机绝缘材料诸如氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅或氧化铝等。

[结构例子3-2]

图21A是显示面板200B的截面图。显示面板200B与显示面板200A的不同之处主要在于包括透镜149及保护层195。

通过设置覆盖受光元件110及发光元件190的保护层195，可以抑制水等杂质扩散到受光元件110及发光元件190，由此可以提高受光元件110及发光元件190的可靠性。

在显示面板200B的端部附近的区域228中，优选绝缘层215与保护层195通过绝缘层214的开口彼此接触。尤其是，特别优选绝缘层215含有的无机绝缘膜与保护层195含有的无机绝缘膜彼此接触。由此，可以抑制杂质从外部通过有机绝缘膜扩散到显示部162。因此，可以提高显示面板200B的可靠性。

图21B示出保护层195具有三层结构的例子。在图21B中，保护层195包括公共电极115上的无机绝缘层195a、无机绝缘层195a上的有机绝缘层195b及有机绝缘层195b上的无机绝缘层195c。

无机绝缘层195a的端部及无机绝缘层195c的端部延伸到有机绝缘层195b的端部的外侧，并且它们彼此接触。此外，无机绝缘层195a通过绝缘层214(有机绝缘层)的开口与绝缘层215(无机绝缘层)接触。由此，可以使用绝缘层215及保护层195包围受光元件110及发光元件190，可以提高受光元件110及发光元件190的可靠性。

像这样，保护层195也可以具有有机绝缘膜和无机绝缘膜的叠层结构。此时，无机绝缘膜的端部优选延伸到有机绝缘膜的端部的外侧。

在衬底152的衬底151一侧的表面设置有透镜149。透镜149的凸面在衬底151一侧。受光元件110的受光区域优选与透镜149重叠且不与发光层193重叠。由此，可以提高使用受光元件110的传感器的灵敏度及精确度。

透镜149的对受光元件110所接受的光的波长的折射率优选为1.3以上且2.5以下。透镜149可以由无机材料和有机材料中的至少一个形成。例如，透镜149可以使用包含树脂的材料。此外，可以将包含氧化物和硫化物中的至少一个的材料用于透镜149。

具体而言，可以将包含氯、溴或碘的树脂、包含重金属原子的树脂、包含芳杂环的树脂、包含硫的树脂等用于透镜149。或者，可以将树脂、具有其折射率高于该树脂的材料的纳米粒子的材料用于透镜149。作为纳米粒子，可以使用氧化钛或氧化锆等。

此外，可以将氧化铈、氧化铪、氧化镧、氧化镁、氧化铌、氧化钽、氧化钛、氧化钇、氧化锌、包含铟和锡的氧化物、或者包含铟和镓和锌的氧化物等用于透镜149。或者，可以将硫化锌等用于透镜149。

此外，在显示面板200B中，保护层195和衬底152通过粘合层142贴合。粘合层142与受光元件110及发光元件190重叠，显示面板200B采用固体密封结构。

[结构例子3-3]

图22A是显示面板200C的截面图。显示面板200C与显示面板200B的主要不同之处在于晶体管的结构以及没有遮光层BM及透镜149。

显示面板200C在衬底151上包括晶体管208、晶体管209及晶体管210。

晶体管208、晶体管209及晶体管210包括：用作栅极的导电层221；用作栅极绝缘层的绝缘层211；包含沟道形成区域231i及一对低电阻区域231n的半导体层；与一对低电阻区域231n中的一个连接的导电层222a；与一对低电阻区域231n中的另一个连接的导电层222b；用作栅极绝缘层的绝缘层225；用作栅极的导电层223；以及覆盖导电层223的绝缘层215。绝缘层211位于导电层221与沟道形成区域231i之间。绝缘层225位于导电层223与沟道形成区域231i之间。

导电层222a及导电层222b通过设置在绝缘层225及绝缘层215中的开口与低电阻区域231n连接。导电层222a及导电层222b中的一个用作源极，另一个用作漏极。

发光元件190的像素电极191通过导电层222b与晶体管208的一对低电阻区域231n中的一个电连接。

受光元件110的像素电极111通过导电层222b与晶体管209的一对低电阻区域231n中的另一个电连接。

图22A示出绝缘层225覆盖半导体层的顶面及侧面的例子。另一方面，图22B示出绝缘层225与半导体层231的沟道形成区域231i重叠而不与低电阻区域231n重叠的例子。例如，通过以导电层223为掩模加工绝缘层225，可以形成图22B所示的结构。在图22B中，绝缘层215覆盖绝缘层225及导电层223，并且导电层222a及导电层222b分别通过绝缘层215的开口与低电阻区域231n连接。再者，还可以设置有覆盖晶体管的绝缘层218。

[结构例子3-4]

图23是显示面板200D的截面图。显示面板200D与显示面板200C的主要不同之处在于衬底的结构。

显示面板200D包括衬底153、衬底154、粘合层155及绝缘层212而不包括衬底151及衬底152。

衬底153和绝缘层212由粘合层155贴合。衬底154和保护层195由粘合层142贴合。

显示面板200D将形成在制造衬底上的绝缘层212、晶体管208、晶体管209、受光元件110及发光元件190等转置在衬底153上而形成。衬底153和衬底154优选具有柔性。由此，可以提高显示面板200D的柔性。

作为绝缘层212，可以使用可以用于绝缘层211、绝缘层213及绝缘层215的无机绝缘膜。或者，作为绝缘层212，也可以采用有机绝缘膜和无机绝缘膜的叠层膜。此时，晶体管209一侧的膜优选为无机绝缘膜。

以上是对显示面板的结构例子的说明。

[金属氧化物]

以下，将说明可用于半导体层的金属氧化物。

在本说明书等中，有时将包含氮的金属氧化物也称为金属氧化物(metal oxide)。此外，也可以将包含氮的金属氧化物称为金属氧氮化物(metal oxynitride)。例如，可以将锌氧氮化物(ZnON)等含有氮的金属氧化物用于半导体层。

在本说明书等中，有时记载为CAAC(c-axis aligned crystal)或CAC(Cloud-Aligned Composite)。CAAC是指结晶结构的一个例子，CAC是指功能或材料构成的一个例子。

例如，作为半导体层，可以使用CAC(Cloud-Aligned Composite)-OS(OxideSemiconductor)。

CAC-OS或CAC-metal oxide在材料的一部分中具有导电性的功能，在材料的另一部分中具有绝缘性的功能，作为材料的整个部分具有半导体的功能。此外，在将CAC-OS或CAC-metal oxide用于晶体管的半导体层的情况下，导电性的功能是使被用作载流子的电子(或空穴)流过的功能，绝缘性的功能是不使被用作载流子的电子流过的功能。通过导电性的功能和绝缘性的功能的互补作用，可以使CAC-OS或CAC-metal oxide具有开关功能(开启/关闭的功能)。通过在CAC-OS或CAC-metal oxide中使各功能分离，可以最大限度地提高各功能。

此外，CAC-OS或CAC-metal oxide包括导电性区域及绝缘性区域。导电性区域具有上述导电性的功能，绝缘性区域具有上述绝缘性的功能。此外，在材料中，导电性区域和绝缘性区域有时以纳米粒子级分离。此外，导电性区域和绝缘性区域有时在材料中不均匀地分布。此外，有时观察到其边缘模糊而以云状连接的导电性区域。

此外，在CAC-OS或CAC-metal oxide中，导电性区域和绝缘性区域有时以0.5nm以上且10nm以下，优选为0.5nm以上且3nm以下的尺寸分散在材料中。

此外，CAC-OS或CAC-metal oxide由具有不同带隙的成分构成。例如，CAC-OS或CAC-metal oxide由具有起因于绝缘性区域的宽隙的成分及具有起因于导电性区域的窄隙的成分构成。在该构成中，当使载流子流过时，载流子主要在具有窄隙的成分中流过。此外，具有窄隙的成分通过与具有宽隙的成分的互补作用，与具有窄隙的成分联动而使载流子流过具有宽隙的成分。因此，在将上述CAC-OS或CAC-metal oxide用于晶体管的沟道形成区域时，在晶体管的导通状态中可以得到高电流驱动力，即大通态电流及高场效应迁移率。

就是说，也可以将CAC-OS或CAC-metal oxide称为基质复合材料(matrixcomposite)或金属基质复合材料(metal matrix composite)。

氧化物半导体(金属氧化物)被分为单晶氧化物半导体和非单晶氧化物半导体。作为非单晶氧化物半导体例如有CAAC-OS(c-axis aligned crystalline oxidesemiconductor)、多晶氧化物半导体、nc-OS(nanocrystalline oxide semiconductor)、a-like OS(amorphous-like oxide semiconductor)及非晶氧化物半导体等。

CAAC-OS具有c轴取向性，其多个纳米晶在a-b面方向上连结而结晶结构具有畸变。注意，畸变是指在多个纳米晶连结的区域中晶格排列一致的区域与其他晶格排列一致的区域之间的晶格排列的方向变化的部分。

虽然纳米晶基本上是六角形，但是并不局限于正六角形，有不是正六角形的情况。此外，在畸变中有时具有五角形或七角形等晶格排列。此外，在CAAC-OS中，即使在畸变附近也难以观察到明确的晶界(grain boundary)。就是说，可知由于晶格排列畸变，可抑制晶界的形成。这是由于CAAC-OS因为a-b面方向上的氧原子排列的低密度或因金属元素被取代而使原子间的键合距离产生变化等而能够包容畸变。

CAAC-OS有具有层状结晶结构(也称为层状结构)的倾向，在该层状结晶结构中层叠有包含铟及氧的层(下面称为In层)和包含元素M、锌及氧的层(下面称为(M,Zn)层)。此外，铟和元素M彼此可以取代，在用铟取代(M,Zn)层中的元素M的情况下，也可以将该层表示为(In,M,Zn)层。此外，在用元素M取代In层中的铟的情况下，也可以将该层表示为(In,M)层。

CAAC-OS是结晶性高的金属氧化物。另一方面，在CAAC-OS中不容易观察明确的晶界，因此不容易发生起因于晶界的电子迁移率的下降。此外，金属氧化物的结晶性有时因杂质的进入或缺陷的生成等而降低，因此可以说CAAC-OS是杂质或缺陷(氧空位(也称为V_O(oxygen vacancy))等)少的金属氧化物。因此，包含CAAC-OS的金属氧化物的物理性质稳定。因此，包含CAAC-OS的金属氧化物具有高耐热性及高可靠性。

在nc-OS中，微小的区域(例如1nm以上且10nm以下的区域，特别是1nm以上且3nm以下的区域)中的原子排列具有周期性。此外，nc-OS在不同的纳米晶之间观察不到结晶取向的规律性。因此，在膜整体中观察不到取向性。所以，有时nc-OS在某些分析方法中与a-likeOS或非晶氧化物半导体没有差别。

此外，在包含铟、镓和锌的金属氧化物的一种的铟-镓-锌氧化物(以下，IGZO)有时在由上述纳米晶构成时具有稳定的结构。尤其是，IGZO有在大气中不容易进行晶体生长的倾向，所以有时与在IGZO由大结晶(在此，几mm的结晶或者几cm的结晶)形成时相比在IGZO由小结晶(例如，上述纳米结晶)形成时在结构上稳定。

a-like OS是具有介于nc-OS与非晶氧化物半导体之间的结构的金属氧化物。a-like OS包含空洞或低密度区域。也就是说，a-like OS的结晶性比nc-OS及CAAC-OS的结晶性低。

氧化物半导体(金属氧化物)具有各种结构及各种特性。本发明的一个方式的氧化物半导体也可以包括非晶氧化物半导体、多晶氧化物半导体、a-like OS、nc-OS、CAAC-OS中的两种以上。

用作半导体层的金属氧化物膜可以使用惰性气体和氧气体中的任一个或两个形成。注意，对形成金属氧化物膜时的氧流量比(氧分压)没有特别的限制。但是，在要获得场效应迁移率高的晶体管的情况下，形成金属氧化物膜时的氧流量比(氧分压)优选为0％以上且30％以下，更优选为5％以上且30％以下，进一步优选为7％以上且15％以下。

金属氧化物的能隙优选为2eV以上，更优选为2.5eV以上，进一步优选为3eV以上。如此，通过使用能隙宽的金属氧化物，可以减少晶体管的关态电流。

形成金属氧化物膜时的衬底温度优选为350℃以下，更优选为室温以上且200℃以下，进一步优选为室温以上且130℃以下。形成金属氧化物膜时的衬底温度优选为室温，由此可以提高生产率。

金属氧化物膜可以通过溅射法形成。除此之外，例如还可以利用PLD法、PECVD法、热CVD法、ALD法、真空蒸镀法等。

以上是对金属氧化物的说明。

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，使用图24A至图26F对本发明的一个方式的作为复合器件的一个方式的电子设备进行说明。

本实施方式的电子设备包括本发明的一个方式的显示装置。因为显示装置具有检测光的功能，所以可以在显示部进行生物识别，并且检测出触摸或靠近。本发明的一个方式的电子设备是难以不正使用且安全级别极高的电子设备。此外，可以提高电子设备的功能性及方便性等。

作为电子设备，例如除了电视装置、台式或笔记本型个人计算机、用于计算机等的显示器、数字标牌、弹珠机等大型游戏机等具有较大的屏幕的电子设备以外，还可以举出数码相机、数码摄像机、数码相框、移动电话机、便携式游戏机、便携式信息终端、声音再现装置等。

本实施方式的电子设备也可以包括传感器(该传感器具有测量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)。

本实施方式的电子设备可以具有各种功能。例如，可以具有如下功能：将各种信息(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上的功能；触摸面板的功能；显示日历、日期或时间等的功能；执行各种软件(程序)的功能；进行无线通信的功能；读出储存在存储介质中的程序或数据的功能；等。

图24A所示的电子设备6500是可以用作智能手机的便携式信息终端设备。

电子设备6500包括框体6501、显示部6502、电源按钮6503、按钮6504、扬声器6505、麦克风6506、照相机6507及光源6508等。显示部6502具有触摸面板功能。

显示部6502可以使用本发明的一个方式的显示装置。

图24B是包括框体6501的麦克风6506一侧的端部的截面示意图。

框体6501的显示面一侧设置有具有透光性的保护构件6510，被框体6501及保护构件6510包围的空间内设置有显示面板6511、光学构件6512、触摸传感器面板6513、印刷电路板6517、电池6518等。

显示面板6511、光学构件6512及触摸传感器面板6513使用粘合层(未图示)固定到保护构件6510。

在显示部6502的外侧的区域中，显示面板6511的一部分叠回，且该叠回部分连接有FPC6515。FPC6515安装有IC6516。FPC6515与设置于印刷电路板6517的端子连接。

显示面板6511可以使用本发明的一个方式的柔性显示器。由此，可以实现极轻量的电子设备。此外，由于显示面板6511极薄，所以可以在抑制电子设备的厚度的情况下安装大容量的电池6518。此外，通过折叠显示面板6511的一部分以在像素部的背面设置与FPC6515的连接部，可以实现窄边框的电子设备。

图25A示出电视装置的一个例子。在电视装置7100中，框体7101中组装有显示部7000。在此示出利用支架7103支撑框体7101的结构。

可以对显示部7000适用本发明的一个方式的显示装置。

可以通过利用框体7101所具备的操作开关或另外提供的遥控操作机7111进行图25A所示的电视装置7100的操作。此外，也可以在显示部7000中具备触摸传感器，也可以通过用指头等触摸显示部7000进行电视装置7100的操作。此外，也可以在遥控操作机7111中具备显示从该遥控操作机7111输出的数据的显示部。通过利用遥控操作机7111所具备的操作键或触摸面板，可以进行频道及音量的操作，并可以对显示在显示部7000上的影像进行操作。

此外，电视装置7100具备接收机及调制解调器等。可以通过利用接收机接收一般的电视广播。再者，通过调制解调器连接到有线或无线方式的通信网络，从而进行单向(从发送者到接收者)或双向(发送者和接收者之间或接收者之间等)的信息通信。

图25B示出笔记型个人计算机的一个例子。笔记型个人计算机7200包括框体7211、键盘7212、指向装置7213、外部连接端口7214等。在框体7211中组装有显示部7000。

可以对显示部7000适用本发明的一个方式的显示装置。

图25C和图25D示出数字标牌的一个例子。

图25C所示的数字标牌7300包括框体7301、显示部7000及扬声器7303等。此外，还可以包括LED灯、操作键(包括电源开关或操作开关)、连接端子、各种传感器、麦克风等。

图25D示出设置于圆柱状柱子7401上的数字标牌7400。数字标牌7400包括沿着柱子7401的曲面设置的显示部7000。

在图25C和图25D中，可以对显示部7000适用本发明的一个方式的显示装置。

显示部7000越大，一次能够提供的信息量越多。显示部7000越大，越容易吸引人的注意，例如可以提高广告宣传效果。

通过将触摸面板用于显示部7000，不仅可以在显示部7000上显示静态图像或动态图像，使用者还能够直觉性地进行操作，所以是优选的。此外，在用于提供线路信息或交通信息等信息的用途时，可以通过直觉性的操作提高易用性。

如图25C和图25D所示，数字标牌7300或数字标牌7400优选可以通过无线通信与使用者所携带的智能手机等信息终端设备7311或信息终端设备7411联动。例如，显示在显示部7000上的广告信息可以显示在信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕上。此外，通过操作信息终端设备7311或信息终端设备7411，可以切换显示部7000的显示。

此外，可以在数字标牌7300或数字标牌7400上以信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕为操作单元(控制器)执行游戏。由此，不特定多个使用者可以同时参加游戏，享受游戏的乐趣。

图26A至图26F所示的电子设备包括框体9000、显示部9001、扬声器9003、操作键9005(包括电源开关或操作开关)、连接端子9006、传感器9007(该传感器具有测量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风9008等。

图26A至图26F所示的电子设备具有各种功能。例如，可以具有如下功能：将各种信息(静态图像、动态图像及文字图像等)显示在显示部上的功能；触摸面板的功能；显示日历、日期或时间等的功能；通过利用各种软件(程序)控制处理的功能；进行无线通信的功能；读出储存在存储介质中的程序或数据并进行处理的功能；等。注意，电子设备可具有的功能不局限于上述功能，而可以具有各种功能。电子设备可以包括多个显示部。此外，也可以在电子设备中设置照相机等而使其具有如下功能：拍摄静态图像或动态图像，且将所拍摄的图像储存在存储介质(外部存储介质或内置于照相机的存储介质)中的功能；将所拍摄的图像显示在显示部上的功能；等。

下面，详细地说明图26A至图26F所示的电子设备。

图26A是示出便携式信息终端9101的立体图。可以将便携式信息终端9101例如用作智能手机。注意，在便携式信息终端9101中，也可以设置扬声器9003、连接端子9006、传感器9007等。此外，作为便携式信息终端9101，可以将文字或图像信息显示在其多个面上。在图26A中示出三个图标9050的例子。此外，可以将以虚线的矩形示出的信息9051显示在显示部9001的其他面上。作为信息9051的一个例子，可以举出提示收到电子邮件、SNS或电话等的信息；电子邮件或SNS等的标题；电子邮件或SNS等的发送者姓名；日期；时间；电池余量；以及天线接收信号强度的显示等。或者，可以在显示有信息9051的位置上显示图标9050等。

图26B是示出便携式信息终端9102的立体图。便携式信息终端9102具有将信息显示在显示部9001的三个以上的面上的功能。在此，示出信息9052、信息9053、信息9054分别显示于不同的面上的例子。例如，在将便携式信息终端9102放在上衣口袋里的状态下，使用者能够确认显示在从便携式信息终端9102的上方看到的位置上的信息9053。使用者可以确认到该显示而无需从口袋里拿出便携式信息终端9102，由此例如能够判断是否接电话。

图26C是示出手表型便携式信息终端9200的立体图。此外，显示部9001的显示面弯曲，可沿着其弯曲的显示面进行显示。此外，便携式信息终端9200例如通过与可进行无线通信的耳麦相互通信可以进行免提通话。此外，通过利用连接端子9006，便携式信息终端9200可以与其他信息终端进行数据传输或进行充电。充电也可以通过无线供电进行。

图26D、图26E及图26F是示出可以折叠的便携式信息终端9201的立体图。此外，图26D是将便携式信息终端9201展开的状态的立体图，图26F是折叠的状态的立体图，图26E是从图26D的状态和图26F的状态中的一个转换成另一个时中途的状态的立体图。便携式信息终端9201在折叠状态下可携带性好，而在展开状态下因为具有无缝拼接较大的显示区域所以显示的浏览性强。便携式信息终端9201所包括的显示部9001被由铰链9055连结的三个框体9000支撑。显示部9001例如可以在曲率半径0.1mm以上且150mm以下的范围弯曲。

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

在本实施例中，示出制造本发明的一个方式的显示装置并使用该显示装置进行摄像的结果。

[显示装置]

在玻璃衬底上形成晶体管，在晶体管上形成发光元件及受光元件，由此制造显示装置。作为保护发光元件及受光元件的保护层，在发光元件及受光元件上隔着粘合层贴合包含有机树脂的薄膜。

作为晶体管，在形成沟道的半导体层中使用In-Ga-Zn类氧化物的顶栅型晶体管。该晶体管在玻璃衬底上以低于500℃的工序制造。

作为发光元件，使用红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)的有机EL元件。发光元件采用顶部发射型。受光元件使用有机光电二极管。有机EL元件和有机光电二极管共同使用缓冲层及公共电极。通过使用金属掩模的真空蒸镀法分别形成各发光层和活性层。

作为驱动发光元件的电路，使用图4B及图7所示的电路。作为驱动受光元件的电路，使用图12所示的电路。

在所制造的显示装置中，显示部的尺寸为对角7.99英寸，像素数为1080×2160，像素尺寸为84μm×84μm，分辨率为302ppi。显示装置包括显示用栅极驱动器、解复用器、传感器用扫描驱动器及读出电路等，将显示用源极驱动器及AD转换电路等安装在外部。

[摄像]

在将手掌放在所制造的显示装置的显示面上的状态下进行摄像。在摄像中，将绿色发光元件用作光源并使其发光。然后，对所得到的图像数据分别进行平滑化处理以去除噪声并调整对比度以提高可见度。

图27A示出所拍摄的图像。图27B示出放大图27A中的区域P的图像，图27C示出放大图27A中的区域Q的图像。

为了保护个人信息，对图27A、图27B及图27C中的一部分进行马赛克处理。

因为本发明的一个方式能够实现摄像区域的大面积化并将显示区域整体用作摄像区域，所以如图27A所示，可以明确地一次拍摄手掌及各手指的指头。

另外，本发明的一个方式可以提高摄像区域(显示区域)整体的像素密度。由此，如图27C及图27B所示，在摄像区域的中央部附近的区域Q以及端部附近的区域P中也可以明确地拍摄指纹及掌纹。

由此可确认，本发明的一个方式的显示装置不但显示图像而且明确地拍摄与显示面接触的对象物。因此，显示装置可以适合用于指纹识别、掌纹识别等生物识别。此外，显示装置也可以被用作极薄的图像扫描器而不需要另行设置光源。

Claims (20)

1.一种显示装置，包括：

像素；

第一布线；以及

第二布线，

其中，所述像素包括第一至第四晶体管、第一电容器及发光元件，

所述第一晶体管的源极和漏极中的一个与所述第一布线电连接，所述第一晶体管的所述源极和所述漏极中的另一个与所述第二晶体管的栅极及所述第一电容器的一个电极电连接，

所述发光元件的一个电极与所述第二晶体管的源极和漏极中的一个电连接，

所述第一布线被构成为被供应第一数据电位，

所述第二布线被构成为在不同期间被供应第二数据电位和复位电位，

所述第三晶体管被构成为在所述第三晶体管处于开启状态时将供应到所述第二布线的所述第二数据电位供应到所述第一电容器的另一个电极，

并且，所述第四晶体管被构成为在所述第四晶体管处于开启状态时将供应到所述第二布线的所述复位电位供应到所述发光元件的一个电极。

2.根据权利要求1所述的显示装置，还包括第三布线及第四布线，

其中所述第三布线与所述第一晶体管的栅极及所述第四晶体管的栅极电连接，

并且所述第四布线与所述第三晶体管的栅极电连接。

3.根据权利要求1所述的显示装置，还包括第二电容器，

其中所述第二电容器的一个电极与所述第二晶体管的所述栅极电连接，所述第二电容器的另一个电极与所述发光元件的所述一个电极电连接。

4.根据权利要求1所述的显示装置，还包括多个像素，

其中所述多个像素在行方向及列方向上被配置为矩阵状，

并且所述第二布线与在所述行方向上排列的所述多个像素中的两个以上的像素各自包括的所述第三晶体管及所述第四晶体管电连接。

5.根据权利要求1所述的显示装置，还包括多个像素，

其中所述多个像素在行方向及列方向上被配置为矩阵状，

所述第二布线与在所述行方向上排列的所述多个像素中的相邻的三个像素各自包括的所述第三晶体管及所述第四晶体管电连接，

并且所述相邻的三个像素发射不同颜色的光。

6.根据权利要求1所述的显示装置，还包括受光元件，

其中所述受光元件的受光波长区域包括所述发光元件的发光波长，

并且所述发光元件与所述受光元件设置在同一面上。

7.根据权利要求6所述的显示装置，

其中所述发光元件中层叠有第一电极、发光层及公共电极，

所述受光元件中层叠有第二电极、活性层及所述公共电极，

所述发光层和所述活性层包含不同的有机化合物，

所述第一电极和所述第二电极以在同一面上彼此离开的方式设置，并且所述公共电极以覆盖所述发光层及所述活性层的方式设置。

8.根据权利要求6所述的显示装置，

其中所述发光元件中层叠有第一电极、公共层、发光层及公共电极，

所述受光元件中层叠有第二电极、所述公共层、活性层及所述公共层，

所述发光层和所述活性层包含不同的有机化合物，

所述第一电极和所述第二电极以在同一面上彼此离开的方式设置，

所述公共电极以覆盖所述发光层及所述活性层的方式设置，

并且所述公共层以覆盖所述第一电极及所述第二电极的方式设置。

9.一种显示装置，包括：

像素；

第一布线；以及

第二布线，

其中，所述像素包括第一至第四晶体管、第一电容器及发光元件，

所述第一晶体管的源极和漏极中的一个与所述第一布线电连接，所述第一晶体管的所述源极和所述漏极中的另一个与所述第二晶体管的栅极及所述第一电容器的一个电极电连接，

所述发光元件的一个电极与所述第二晶体管的源极和漏极中的一个电连接，

所述第一布线被构成为被供应第一数据电位，

所述第二布线被构成为在不同期间被供应第二数据电位和复位电位，

所述第三晶体管的源极和漏极中的一个与所述第二布线电连接，所述第三晶体管的所述源极和所述漏极中的另一个与所述第一电容器的另一个电极电连接，

并且，所述第四晶体管的源极和漏极中的一个与所述第二布线电连接，所述第四晶体管的所述源极和所述漏极中的另一个与所述发光元件的所述一个电极电连接。

10.根据权利要求9所述的显示装置，还包括第三布线及第四布线，

其中所述第三布线与所述第一晶体管的栅极及所述第四晶体管的栅极电连接，

并且所述第四布线与所述第三晶体管的栅极电连接。

11.根据权利要求9所述的显示装置，还包括第二电容器，

其中所述第二电容器的一个电极与所述第二晶体管的所述栅极电连接，所述第二电容器的另一个电极与所述发光元件的所述一个电极电连接。

12.根据权利要求9所述的显示装置，还包括多个像素，

其中所述多个像素在行方向及列方向上被配置为矩阵状，

并且所述第二布线与在所述行方向上排列的所述多个像素中的两个以上的像素各自包括的所述第三晶体管及所述第四晶体管电连接。

13.根据权利要求9所述的显示装置，还包括多个像素，

其中所述多个像素在行方向及列方向上被配置为矩阵状，

所述第二布线与在所述行方向上排列的所述多个像素中的相邻的三个像素各自包括的所述第三晶体管及所述第四晶体管电连接，

并且所述相邻的三个像素发射不同颜色的光。

14.根据权利要求9所述的显示装置，还包括受光元件，

其中所述受光元件的受光波长区域包括所述发光元件的发光波长，

并且所述发光元件与所述受光元件设置在同一面上。

15.根据权利要求14所述的显示装置，

其中所述发光元件中层叠有第一电极、发光层及公共电极，

所述受光元件中层叠有第二电极、活性层及所述公共电极，

所述发光层和所述活性层包含不同的有机化合物，

所述第一电极和所述第二电极以在同一面上彼此离开的方式设置，并且所述公共电极以覆盖所述发光层及所述活性层的方式设置。

16.根据权利要求14所述的显示装置，

其中所述发光元件中层叠有第一电极、公共层、发光层及公共电极，

所述受光元件中层叠有第二电极、所述公共层、活性层及所述公共层，

所述发光层和所述活性层包含不同的有机化合物，

所述第一电极和所述第二电极以在同一面上彼此离开的方式设置，

所述公共电极以覆盖所述发光层及所述活性层的方式设置，

并且所述公共层以覆盖所述第一电极及所述第二电极的方式设置。

17.一种显示装置，包括：

像素；

第一布线；以及

第二布线，

其中，所述像素包括第一至第四晶体管、第一电容器及发光元件，

所述第一晶体管的源极和漏极中的一个与所述第一布线电连接，所述第一晶体管的所述源极和所述漏极中的另一个与所述第二晶体管的栅极及所述第一电容器的一个电极电连接，

所述发光元件的一个电极与所述第二晶体管的源极和漏极中的一个电连接，

所述第一布线被构成为被供应第一数据电位，

所述第二布线被构成为在不同期间被供应第二数据电位和复位电位，

所述第三晶体管的源极和漏极中的一个与所述第二布线电连接，所述第三晶体管的所述源极和所述漏极中的另一个与所述第一电容器的另一个电极及所述第四晶体管的源极和漏极中的一个电连接，

并且，所述第四晶体管的所述源极和所述漏极中的另一个与所述发光元件的所述一个电极电连接。

18.根据权利要求17所述的显示装置，还包括第三布线及第四布线，

其中所述第三布线与所述第一晶体管的栅极及所述第四晶体管的栅极电连接，

并且所述第四布线与所述第三晶体管的栅极电连接。

19.根据权利要求17所述的显示装置，还包括第二电容器，

其中所述第二电容器的一个电极与所述第二晶体管的所述栅极电连接，所述第二电容器的另一个电极与所述发光元件的所述一个电极电连接。

20.根据权利要求17所述的显示装置，还包括多个像素，

其中所述多个像素在行方向及列方向上被配置为矩阵状，

所述第二布线与在所述行方向上排列的所述多个像素中的相邻的三个像素各自包括的所述第三晶体管及所述第四晶体管电连接，

并且所述相邻的三个像素发射不同颜色的光。

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