CN113287370A - 显示系统、显示装置、发光装置 - Google Patents

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山崎舜平
楠纮慈
久保田大介
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Abstract

提供一种方便性高的显示系统。提供一种用激光指示器能够简单地操作屏幕的显示系统。提供一种能够由多人操作屏幕的显示系统。显示系统包括发光装置及显示装置。发光装置包括发射可见激光的单元及发射不可见光的单元。显示装置包括具有显示图像的单元、取得照射可见激光的部分的位置信息的单元的显示部以及接收不可见光的单元。显示系统具有在接收不可见光时根据位置信息执行处理的功能。

Description

显示系统、显示装置、发光装置
技术领域
本发明的一个方式涉及一种显示系统。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输入装置。本发明的一个方式涉及一种发光装置。
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一个例子，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、其驱动方法或者其制造方法。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，对显示装置有大型化的需求。例如，作为大型显示装置的用途，可以举出家用电视装置(也称为电视或电视接收机)、数字标牌、公共信息显示器(PID)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。
[先行技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开第2014-197522号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
随着显示装置的大型化可以多人观看相同的屏幕。演示会等用途或在娱乐设施中多人参与的游戏用途等不仅观看而且还需要操作。
例如会议等中的演示会上经常使用的激光指示器可以由用户指示重点部分，但不能操作屏幕。因此，演讲的用户需要边进行用激光指示器指示演讲的动作边进行用鼠标或控制器等操作屏幕的动作，这妨碍演示会顺利举行。此外，演讲的用户以外的用户不能操作屏幕。
本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性高的显示系统。本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够用激光指示器简单地操作屏幕的显示系统。本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够由多人操作屏幕的显示系统。本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够实现上述显示系统的显示装置及激光指示器装置(发光装置)。本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够取得用激光指示器指示的部分的位置信息的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够操作屏幕的器件而代替现有的激光指示器。
本发明的一个方式的目的之一是提供一种制造成本得到抑制的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种品质高的显示装置、发光装置或显示系统。本发明的一个方式的目的之一是提供一种可靠性高的显示装置、发光装置或显示系统。本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的显示装置、发光装置或显示系统。
注意，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。注意，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。
解决技术问题的手段
本发明的一个方式是一种显示系统，包括：显示装置；以及发光装置。发光装置包括发射可见光的单元以及发射不可见光的单元。显示装置包括具有显示图像的单元、取得照射可见光的部分的位置信息的单元的显示部以及接收不可见光的单元。
本发明的另一个方式是一种显示系统，包括：显示装置；以及发光装置。发光装置包括发射可见光的单元以及发射不可见光的单元。显示装置包括具有显示图像的单元、取得照射可见光的部分的位置信息的单元的显示部以及接收不可见光的单元。显示系统在接收不可见光时根据位置信息执行处理。
本发明的另一个方式是一种显示系统，包括：显示装置；以及发光装置。显示装置包括显示部及受光部。显示部包括发射可见光的多个显示元件及多个第一受光元件。多个显示元件及多个第一受光元件以矩阵状配置。受光部包括第二受光元件。发光装置包括第一输入单元、第二输入单元、第一发光元件、第二发光元件以及振荡装置。第一发光元件包括发射可见光的激光光源且根据向第一输入单元的输入发光状态被控制。第二发光元件包括发射红外光的光源，振荡装置具有根据向第二输入单元的输入控制第二发光元件的发光状态的功能。第一受光元件具有接收第一发光元件所发射的可见光并将其转换为第一电信号的功能。第二受光元件具有接收第二发光元件所发射的红外光并将其转换为第二电信号的功能。
本发明的另一个方式是一种显示装置，包括：显示部；以及受光部。显示部包括发射可见光的多个显示元件及接收可见光的多个第一受光元件。多个显示元件及多个第一受光元件以矩阵状配置。受光部包括接收红外光的第二受光元件。
在上述显示装置中，显示元件优选包括第一像素电极、发光层及公共电极。第一受光元件优选包括第二像素电极、活性层及公共电极。发光层及活性层优选包含彼此不同的有机化合物。第一像素电极及第二像素电极优选设置于同一面上。公共电极优选包括隔着发光层与第一像素电极重叠的部分及隔着活性层与第二像素电极重叠的部分。
在上述显示装置中，显示元件及第一受光元件优选包括公共层。此时，公共层优选包括位于第一像素电极与公共电极之间的部分及位于第二像素电极与公共电极之间的部分。
本发明的另一个方式是一种发光装置，包括：第一输入单元；第二输入单元；第一发光元件；第二发光元件；以及振荡装置。第一发光元件包括发射可见光的激光光源且根据向第一输入单元的输入发光状态被控制。第二发光元件包括发射红外光的光源。振荡装置优选具有根据向第二输入单元的输入控制第二发光元件的发光状态的功能。
本发明的一个方式是一种显示系统，包括：上述任一个所述的显示装置；以及上述发光装置。此时，优选的是，第一受光元件具有接收第一发光元件所发射的可见光并将其转换为第一电信号的功能，并且，第二受光元件具有接收第二发光元件所发射的红外光并将其转换为第二电信号的功能。
发明效果
根据本发明的一个方式可以提供一种方便性高的显示系统。根据本发明的一个方式可以提供一种能够用激光指示器简单地操作屏幕的显示系统。根据本发明的一个方式可以提供一种能够由多人操作屏幕的显示系统。根据本发明的一个方式可以提供一种能够实现上述显示系统的显示装置及激光指示器装置(发光装置)。根据本发明的一个方式可以提供一种能够取得用激光指示器指示的部分的位置信息的显示装置。根据本发明的一个方式可以提供一种能够操作屏幕的器件而代替现有的激光指示器。
根据本发明的一个方式可以提供一种制造成本得到抑制的显示装置。根据本发明的一个方式可以提供一种品质高的显示装置、发光装置或显示系统。根据本发明的一个方式可以提供一种可靠性高的显示装置、发光装置或显示系统。根据本发明的一个方式可以提供一种新颖的显示装置、发光装置或显示系统。
注意，这些效果的记载并不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。注意，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。
附图简要说明
图1A是示出显示系统的结构例子的图。图1B是示出显示装置的结构例子的图。图1C是示出发光装置的结构例子的图。
图2A及图2B是示出显示装置的结构例子的图。
图3A至图3C是说明显示系统的操作方法例子的图。
图4A及图4B是说明显示系统的操作方法例子的图。
图5A至图5C是说明显示系统的操作方法例子的图。
图6是说明显示系统的操作方法例子的图。
图7是说明显示系统的操作方法例子的图。
图8A至图8C是示出显示面板的结构例子的图。
图9A及图9B是示出显示面板的结构例子的图。
图10A至图10C是示出显示面板的结构例子的图。
图11是示出显示面板的结构例子的图。
图12是示出显示面板的结构例子的图。
图13A及图13B是示出显示面板的结构例子的图。
图14A及图14B是示出显示面板的结构例子的图。
图15是示出显示面板的结构例子的图。
图16A及图16B是像素电路的电路图。
实施发明的方式
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，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)。
注意，以下，“上”、“下”等方向的表现基本上按照附图的方向而使用。但是，为了简化起见，说明书中的“上”或“下”表示的方向有时与附图不一致。例如，当说明叠层体等的叠层顺序(或者形成顺序)等时，即使附图中的设置该叠层体的一侧的面(被形成面、支撑面、粘合面、平坦面等)位于该叠层体的上侧，有时也将该方向记载为“下”，或者将与此相反的方向记载为“上”等。
另外，在本说明书等中，可以将“膜”和“层”相互调换。例如，有时可以将“导电层”变换为“导电膜”。此外，例如，有时可以将“绝缘层”变换为“绝缘膜”。
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。
(实施方式1)
在本实施方式中，对本发明的一个方式的显示系统进行说明。
[概要]
本发明的一个方式的显示系统包括具备显示图像的显示部(也称为屏幕)的显示装置以及发射激光的发光装置。发光装置可以被用作激光指示器。
发光装置包括发射可见激光的光源(也称为第一发光元件或第一发光器件)。再者，发光装置包括发射非可见光(不可见光)的光源(也称为第二发光元件或第二发光器件)。非可见光是不包括可见光的光，也可以包括紫外光、红外光或者其波长比红外光长的电磁波(电波)。作为非可见光，优选使用其波长比可见光长的光，特别优选使用红外光。
发光装置所发射的可见激光由于指向性高且照射范围小，所以通过照射到显示部可以指示显示部的规定区域。另一方面，发光装置所发射的非可见光可以使用其指向性比上述可见激光低的光，就是说照射范围大的光。
通过操作发光装置所包括的第一开关可以照射可见激光。此外，通过操作发光装置所包括的第二开关可以照射非可见光。如此，通过采用能够分别操作开关照射可见激光及非可见光的结构，在不操作第二开关时，可以用作现有的激光指示器。注意，作为第一开关及第二开关，除了物理开关之外还可以使用由触摸传感器(包括触摸板)、光学传感器、音响传感器、加速度传感器、温度传感器等各种传感器构成的传感器件。
显示装置的显示部中以矩阵状配置有多个用来显示图像的像素。像素至少包括一个显示元件(也称为显示器件)。再者，显示部中以矩阵状配置有接收上述可见激光并将其转换为电信号(也称为第一电信号)的多个第一受光元件(也称为第一受光器件)。作为第一受光元件，例如可以使用光电二极管。因为显示部中以矩阵状配置有第一受光元件，所以显示装置可以取得被照射可见激光的位置作为位置信息。
另外，显示装置在与显示部不同的部分包括受光部。受光部包括接收上述非可见光并将其转换为电信号(也称为第二电信号)的第二受光元件(也称为第二受光器件)。
在显示装置中，在受光部接收非可见光时，根据被照射可见激光的部分的位置信息可以执行各种处理。例如，除了显示在屏幕上的物体的选择、执行或移动等处理以外可以执行为文字输入功能、描画功能等的处理。另外，根据可见激光的照射位置的轨迹可以执行为手势输入功能的处理。注意，在此举出的显示系统有可能执行的处理是一个例子而已，根据安装到显示系统的应用软件会执行各种处理。
如此，本发明的一个方式的显示系统可以将作为激光指示器使用的发光装置用作指向装置等输入设备。由此，不需要以前需要的鼠标或触摸板等输入设备，可以提高方便性。
另外，通过使发光装置所发射的非可见光包括信息，可以进一步提高方便性。例如，通过使非可见光包括发光装置的识别信息，多个用户可以同时进行操作。另外，也可以根据控制非可见光的第二开关的结构或操作方法使非可见光包括信息。例如，可以通过将非可见光的发光时间或时序用作信息实现与鼠标操作中的点击、双击、长按操作等同样的功能。另外，通过设置多个第二开关，或者作为第二开关使用触摸板或刻度盘等输入单元，可以实现模拟输入。当使非可见光包括信息时，优选的是，例如利用脉冲位置调制(PPM：Pulse Position Modulation)方式等调制方式，将数据叠加到非可见光。
在此，设置在显示装置的显示部中的显示元件和第一受光元件优选制造在同一衬底上。此时，优选的是，作为显示元件使用发光层中含有有机化合物的有机电场发光元件(有机EL元件)，作为第一受光元件使用活性层中含有有机化合物的有机光电二极管。并且，显示元件的制造工序的一部分用作第一受光元件的制造工序的一部分，可以降低制造成本且可以提高制造成品率。
以下，参照附图说明本发明的一个方式的显示系统、显示装置及发光装置的更具体的例子。
[显示系统的结构例子]
图1A示出显示系统10的示意图。显示系统10包括显示装置11及发光装置12。
发光装置12包括安装在框体上的开关51及开关52。此外，发光装置12可以从框体的顶端发出可见光VL、红外光IR。通过操作开关51发出可见光VL，通过操作开关52发出红外光IR。在此，作为开关51及开关52各自使用一个物理开关的情况的例子。
如图1A所示，可见光VL为指向性较高的光，红外光IR为其指向性比可见光VL低的光。在图1A中以实线示出可见光VL的照射区域59，以虚线示出红外光IR的照射区域58。
作为可见光VL，优选使用激光。例如，优选使用红色激光(例如，峰值波长为620nm以上且700nm以下的光)、绿色激光(例如，峰值波长为500nm以上且550nm以下的光，典型的是峰值波长为532nm附近的光)。此外，激光不局限于此，只要是峰值波长位于可见光区域(例如，350nm至750nm)的光即可，例如，也可以使用蓝色、黄色、橙色、深蓝色或紫色等各种色调的激光。
作为红外光IR优选使用峰值波长位于近红外区域(750nm以上且2500nm以下)的光。另外，红外光IR优选具有比可见光VL宽的发光强度的指向特性(例如，视角或半值全角(full angle at half maximum))。例如，优选使用其半值全角为30度以上、优选为40度以上、更优选为50度以上且180度以下的光。由此，可以在可见光VL照射到后述的显示装置11的显示部21内的状态下，将红外光IR照射到设置在显示部21的外侧的受光部30。
显示装置11包括显示部21及受光部30。
显示部21是显示装置11中的显示图像的区域，也可以称为屏幕。另外，显示部21具有接收发光装置12所发射的可见光VL而取得被照射该可见光VL的照射区域59的位置信息的功能。这里，显示部21上的照射区域59的直径及面积优选充分小于显示部21的短边方向的长度及面积(至少小于1/10)。
显示部21中以矩阵状分别配置有多个显示元件23以及多个受光元件24。图1A中示出显示部21的一部分的放大图。在此，示出如下一个例子：一个像素22包括呈现红色的显示元件23R、呈现蓝色的显示元件23B、呈现绿色的显示元件23G(以下，有时总称为显示元件23)、以及接收可见光并将其转换为电信号的受光元件24。
注意，这里显示元件23的排列间隔与受光元件24的排列间隔相同，但是也可以使受光元件24的排列间隔大于显示元件23的排列间隔。受光元件24的排列间隔比照射区域59的直径小即可。例如受光元件24的排列间隔可以为10mm以下，优选为5mm以下，更优选为3mm以下。排列间隔越小越可以提高照射区域59的位置检测精度。在使显示元件23的排列间隔与受光元件24的排列间隔不同的情况下，在受光元件24的排列间隔为显示元件23的排列间隔的整数倍时，设计简单，因此是优选的。
此外，由于作为发光装置12所发射的可见光VL可以使用激光，所以照射到照射区域59的可见光VL的照度比外光高得多。因此，受光元件24的面积，更具体而言有效受光面积可以充分小于显示元件23的有效受光面积。因此，可以使因受光元件24的设置导致的显示部21的开口率(有效显示面积比)的下降极小。此外，由于受光元件24不需要高灵敏度，所以可以扩大用于受光元件24的活性层的材料的选择范围，由此可以实现低成本。
受光部30具有接收发光装置12所发射的红外光IR并将其转换为电信号的功能。受光部30中可以设置有多个接收红外光IR的受光元件，也可以包括一个该受光元件。这里，示出受光部30设置在显示部21的外侧的例子，可以位于显示部21的轮廓的内侧，也可以在显示部21设置透过红外光IR的开口且设置于与该开口重叠的位置。此外，在显示部21透过红外光IR时，也可以在显示部21的背面一侧设置受光部30。此外，与显示部21所包括的受光元件24同样，也可以将构成受光部30的受光元件形成在显示部21中。或者，也可以采用作为受光元件24使用能够接收可见光VL和红外光IR的双方的元件且显示部21兼作受光部30的结构。
[显示装置的结构例子]
图1B是示出显示装置11的一个例子的方框图。显示装置11包括显示面板20、受光部30、控制部41、驱动部42、驱动部43等。
显示面板20包括显示部21、驱动电路25、驱动电路26等。显示部21包括以矩阵状配置的多个像素22。这里示出像素22包括显示元件23、受光元件24的例子。
驱动电路25为控制显示元件23的驱动的电路。驱动电路25例如可以使用具有源极驱动器及栅极驱动器等的功能的电路。驱动电路25可以通过根据从驱动部42供应的信号驱动各像素22在显示部21上显示图像。
驱动电路26具有控制受光元件24的驱动的功能以及读出从受光元件24输出的电信号并将其输出到驱动部42的功能。例如驱动电路26可以使用具有包括多个读出放大器或AD转换器等的读出电路的功能以及选择受光元件24的选择电路的功能的电路等。
受光部30至少包括一个受光元件31。受光部30具有驱动受光元件31的功能以及将从受光元件31输出的电信号输出到驱动部43的功能。
驱动部42具有根据从控制部41输入的信号生成输出到显示面板20的信号而输出的功能以及将从显示面板20输入的信号转换为输出到控制部41的信号而输出的功能。驱动部42例如包括时序控制器、DA转换器、AD转换器、放大器、缓冲器等。
驱动部43具有根据从控制部41输入的信号生成输出到受光部30的信号而输出的功能以及将从受光部30输入的信号转换为输出到控制部41的信号而输出的功能。驱动部43例如包括时序控制器、DA转换器、AD转换器、放大器、缓冲器等。
图1B以箭头示出输入到控制部41的信号S1及信号S2以及控制部41所输出的信号S3。信号S1包括由显示部21接收的可见光VL的照射区域59的位置信息的数据等。信号S2包括由受光部30接收的红外光IR的数据等。控制部41可以根据信号S2及信号S3执行各种处理。此外，可以根据该处理生成包括显示在显示部21上的图像数据的信号S3并将其输出到驱动部42。
作为控制部41，例如可以采用包括CPU(Central Processing Unit：中央处理器)或GPU(Graphics Processing Unit：图形处理器)等的处理器的结构。控制部41通过由处理器解释且执行来自各种程序的指令，进行各种数据处理或程序控制。有可能由处理器执行的程序可以被储存在处理器中的存储器区域，也可以被储存在与该处理器不同的存储器模块中。
图2A、图2B示出显示装置11的结构不同的例子。
图2A所示的结构示出显示装置11分为显示模块15及控制装置16的例子。例如，作为控制装置16使用计算机。此时，显示模块15可以被用作能够通过电缆或无线通信连接于计算机的显示器装置或电视装置等。
显示模块15包括显示面板20、受光部30、驱动部42a及驱动部43a。控制装置16包括控制部41、驱动部42b及驱动部43b。
驱动部42a及驱动部42b除了具有在显示模块15与控制装置16之间进行通信的接口的功能以外以该一对驱动部具有与上述驱动部42同样的功能。例如，驱动部42a及驱动部42b可以通过通信标准执行电信号的编码、复合等以及这些之间进行的信号的传送。同样地，驱动部43a及驱动部43b也分别被用作接口。
注意，这里为了简化起见，分别示出驱动部42a及驱动部43a或者驱动部42b及驱动部43b，也可以实现每一个组件。
图2B所示的结构示出显示装置11分为显示模块15a、受光模块15b、控制装置16的例子。显示模块15a及受光模块15b所包括的各结构与图2A所示的显示模块15所包括的各结构同样。
[发光装置的结构例子]
图1C是示出发光装置12的一个例子的方框图。发光装置12包括开关51、开关52、发光元件53、发光元件54、驱动部55、信号生成部56、驱动部57等。
发光元件53被用作发射作为可见激光的可见光VL的光源。作为发光元件53尤其优选使用半导体激光元件时，可以使发光装置12轻量。
作为能够用于发光元件53的半导体激光元件，可以举出边发射激光器(EEL：EdgeEmitting Laser)、表面发射激光器(SEL：Surface Emitting Laser)等。作为表面发射激光器，可以举出垂直腔表面发射激光器(VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser)或垂直外腔表面发射激光器(VECSEL：Vertical External Cavity Surface EmittingLaser)等。
此外，作为发光元件53优选使用适合以日本工业规格(JIS C 6802)或IEC标准(IEC 60825-1)分类的等级1、等级1M、等级2或等级2M的半导体激光元件。例如优选使用激光的输出值小于1mW或为0.2mW附近的半导体激光元件。
驱动部55具有根据开关51的操作控制发光元件53的发光、非发光的功能。作为驱动部55的最简单的结构，可以采用作为开关51使用物理开关且串联连接开关51、电源、发光元件53的结构。驱动部55可以根据开关51及发光元件53的结构或发光元件53的发光方法等适当地使用电路等。
发光元件54被用作发射红外光IR的光源。作为发光元件54可以适合使用发光二极管(LED：Light Emitting Diode)。
作为发光二极管，可以举出引脚式、表面贴装(SMD：Surface Mount Device)型或板上芯片(COB：Chip On Board)型等。通过使用引脚式LED可以降低成本。此外，通过使用面贴装型LED或板上芯片型LED，可以提高亮度或耐久性。
信号生成部56为生成用来将数据重叠于发光元件54所发射的红外光IR的信号的电路。信号生成部56可以根据开关52的操作生成脉冲位置调制方式等的调制方式生成信号并将其输出到驱动部57。
驱动部57具有根据信号生成部56所生成的信号控制发光元件54的发光、非发光的功能。
信号生成部56及驱动部57也可以总称为振荡装置。振荡装置具有根据对于开关52的输入控制发光元件54的发光状态的功能。
这里，信号生成部56所生成的数据优选包括设备识别数据。由此，也可以多个用户同时操作显示系统10。
图1C示出发光装置12中分别独立包括开关51至发光元件53的系统以及开关52至发光元件54的系统的结构。由于通过采用这种结构，可以简单地构成发光装置12，所以可以降低制造成本。注意，发光装置12的结构不局限于此，至少包括发光元件53、发光元件54、开关等操作单元即可。
[显示系统的处理例子]
本发明的一个方式的显示系统可以根据从用户操作的发光装置发射的可见光的照射区域的位置信息及包括在红外光中的信息执行各种处理。显示系统执行的大多处理改变显示在显示部上的图像。此时，显示系统具有执行生成新的图像的处理且更新屏幕的功能。
再者，本发明的一个方式的显示系统通过用户使用也被用作激光指示器的发光装置即使用户物理上从显示装置远离也可以远距离控制屏幕。以下，参照附图说明通过显示系统的处理用户能够执行的操作例子。
注意，由以下所示的显示系统10实现的处理方法、操作方法、工作方法或显示方法例如有可能被记载为程序。此外，记载有以下说明的处理方法、操作方法、工作方法或显示方法等的程序可以储存在非暂时存储媒体中，被显示系统10的控制部41所包括的运算装置等读出并被执行。就是说，通过硬件执行以下说明的处理方法、操作方法、工作方法或显示方法的程序或储存有该程序的非暂时存储媒体是本发明的一个方式。
[操作方法例子1]
图3A示意性地示出显示装置11、用发光装置12操作屏幕的用户60。
用户60可以通过利用发光装置12的开关51照射可见光VL。另外，通过操作发光装置12的开关52，显示系统10可以利用红外光IR(未图示)执行各种处理。
显示装置11中设置有显示部21以及不与显示部21重叠的区域的受光部30。此外，显示部21上显示有物体61。
图3A中示出用户60用发光装置12移动显示在显示部21上的物体61的情况。
以照射区域59位于物体61的一部分(在图3A中物体61的上边)的方式照射可见光VL，移动照射区域59，由此可以使物体61沿着照射区域59的轨迹移动。
该操作相当于使用鼠标时的拖动操作。例如，用户60可以在按住开关52的状态下拖动照射区域59来拖动物体61，且通过释放开关52决定物体61的位置。
注意，拖动操作的功能只是一个例子而已，用户60可以用发光装置12直觉进行用现有的鼠标时的操作的点击、双击、长按操作等操作。此外，通过设置两个以上的开关52，可以与包括两个以上的按钮的鼠标同样地提高发光装置12的功能性。
图3B示出使显示系统10执行描画功能的状态。用户60可以通过操作发光装置12将沿着照射区域59的轨迹的图形(物体62)等画在显示部21上。
此外，虽然在此未图示，但是可以在显示部21上显示用来更改描画线条的粗细、种类、颜色等的图标图像等。另外，也可以具有不仅描画线条而且描画矩形、多角形、圆形、椭圆形、半圆形等各种图形的功能。
图3C示出使显示系统10执行文字输入功能的状态。用户60可以通过操作发光装置12徒手画文字(物体63)。显示系统10可以识别与物体63的形状最类似的文字并将其显示为文字信息。
图3C示出用户60写数字“5”且作为文字信息显示数字“5”的状态。
[操作方法例子2]
显示系统10也可以具有识别照射区域59的轨迹并将其用于输入操作的功能(也称为手势输入)。
图4A示出通过手势输入进行放大显示包括在物体66a中的信息的操作的状态。通过用户60以照射区域59的轨迹65描绘大致圆形的方式操作发光装置12，使物体66a改变为包括由轨迹65围绕的范围的信息被放大的物体66b。
图4B示出与上述操作相反地通过手势输入进行缩小显示包括在物体67a中的信息的操作的状态。通过用户60以照射区域59的轨迹65描绘大致三角形的方式操作发光装置12，使物体67a改变为缩小显示包括由轨迹65围绕的范围的信息和其他部分的物体67b。
如此，通过采用使用发光装置12能够执行手势输入的结构，用户60可以进一步直觉进行屏幕操作，因此可以进一步实现用户友好的显示系统10。
[操作方法例子3]
此外，也可以具有在显示系统10的显示部21上显示用来切换发光装置12的操作模式的菜单且用户60能够从该菜单选择的功能。
图5A示出在显示部21上显示物体61的状态。在该状态下将照射区域59接近于显示部21的外周部，由此如图5B或图5C所示那样出现包括各种图标(这里图标69a至69d)的菜单图像(物体68)。如此，通过具有不需要时隐藏菜单图像且需要时显示菜单图像的功能，可以有效地利用显示区域，因此是优选的。
图5B示出从显示部21侧面出现菜单图像的例子，图5C示出从显示部21上侧出现菜单图像的例子。菜单图像出现的位置也可以被固定，但是将照射区域59接近于显示部21的外周部的哪个地方也出现菜单图像时可以进一步提高操作性。菜单图像的出现位置优选由用户设定。或者，也可以通过手势输入进行菜单图像的显示。
例如，通过选择图5C所示的图标69a，可以将由发光装置12的操作切换为物体的操作模式。此外，通过选择图标69b，可以切换为描画模式。另外，通过选择图标69c，可以切换为背景图像的操作模式。此外，通过选择图标69d，可以切换为手势输入模式。
如此，通过显示系统10具有切换各种模式的功能，发光装置12本身不需要具有各种功能，由此，可以由简单结构的发光装置12进行操作。因此，可以降低发光装置12的制造成本。
[操作方法例子4]
本发明的一个方式的显示系统也可以由多个用户使用发光装置进行操作。
图6示出使用显示系统10举行会议的情况。显示装置11的显示部21上显示会议中使用的资料。
会议出席人中用户60a和用户60b分别拿着发光装置12a或发光装置12b。
用户60a在描画模式中进行操作。图6示出发光装置12a所发射的可见光VLa的照射区域59a以及沿着照射区域59a的轨迹书写的手写文字图像(物体64)。
用户60b将发光装置12b用作激光指示器。用户60b由可见光VLb的照射区域59b指示显示部21的一部分。
发光装置12a及发光装置12b所发射的红外光IR(未图示)分别重叠不同识别信息。由此，用户60a及用户60b可以分别独立地进行屏幕操作。
发光装置12a所发射的可见光VLa及发光装置12b所发射的可见光VLb优选为不同波长的光。由此，由于可以由该波长识别照射区域59a及照射区域59b属于哪个发光装置，所以用户60a和用户60b可以同时进行操作。
此外，发光装置12a及发光装置12b分别发射的红外光IR与可见光VLa或可见光VLb照射的方向的信息重叠，由此可以识别照射区域59a及照射区域59b。例如，发光装置12a及发光装置12b也可以包括检测装置本身的倾斜或方位的传感器(例如加速度传感器等)或者检测可见光VLa或可见光VLb的照射方向的传感器(例如照相机等)等，将由该传感器取得的信息与红外光IR重叠并发送。
或者显示装置11也可以包括检测发光装置12a及发光装置12b的方向或姿势的单元(例如照相机等)且具有识别可见光VLa及可见光VLb的发射方向的功能。
图7示出多个用户使用显示系统10玩游戏的情况。显示部21上作为目标显示飞行的飞行物及未知生物的多个物体61。
用户60a及用户60b通过在照射区域59a或照射区域59b瞄准物体61的状态下操作用来照射红外光IR(未图示)的开关52，破坏物体61，由此可以获得分数。此外，显示部21的上部显示每个用户获得的分数(记载为Score)和剩余时间(记载为TIME)。
以上说明通过显示系统处理用户能够执行的操作例子。
根据本发明的一个方式，可以实现一种基于照射到显示部的可见激光的照射位置信息以及在受光部接收的非可见光所包括的信息执行处理且将处理结果反映到显示的显示系统。另外，本发明的一个方式是一种可以实现上述显示系统的显示装置，并且本发明的另一个方式是一种可以实现上述显示系统的发光装置。可以分别制造并出售有可能构成显示系统的显示装置和发光装置。
根据本发明的一个方式，可以实现一种方便性高的显示系统、能够用激光指示器简单地操作屏幕的显示系统或能够由多人操作屏幕的显示系统等。
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，参照附图说明能够用于实施方式1所示的显示系统的显示面板。
本发明的一个方式的显示面板包括呈现可见光的显示元件及接收红外光的受光元件(受光器件)。该显示元件优选为发光元件(也称为发光器件)。受光元件优选为光电转换元件。
在此，在作为显示元件使用发光元件的情况下，优选使用OLED(Organic LightEmitting 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 delayed fluorescence：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提高微发光二极管(Micro LED)等LED的柔性
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。
作为受光元件的活性层，尤其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8A示出显示面板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8A中的衬底151)上。
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8A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9A所示，受光元件110及发光元件190上也可以没有保护层。在图9A中，使用粘合层142贴合公共电极115和衬底152。
此外，如图9B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1-2]
图8B示出显示面板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8B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8B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8B中，透镜149的端部被遮光层BM覆盖。
显示面板100B具有光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1-3]
图8C示出显示面板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上而制造。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(TAC，也称为三醋酸纤维素)薄膜、环烯烃聚合物(COP)薄膜、环烯烃共聚物(COC)薄膜及丙烯酸树脂薄膜等。
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，可以由茶色抗蚀剂材料等被着色的绝缘层构成分隔壁217。
发光元件190所发射的光123c有时被衬底152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1-4]
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10A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，示出分别形成公共电极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的例子。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10B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，示出分别形成像素电极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的例子。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10C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，示出受光元件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)之间没有公共层的例子。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，由此可以制造显示面板100F所包括的受光元件110及发光元件190。
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2]
以下说明显示面板的更具体的结构例子。
[结构例子2-1]
图11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11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11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11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11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12示出图11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12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12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100A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、氮化铝膜等无机绝缘膜。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12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的原子数比为4时，Ga的原子数比为1以上且3以下，Zn的原子数比为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的原子数比为5时，Ga的原子数比大于0.1且为2以下，Zn的原子数比为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的原子数比为1时，Ga的原子数比大于0.1且为2以下，Zn的原子数比大于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的结构。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，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)或其衍生物等具有电子接受性的有机半导体材料。此外，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)等具有电子供给性的有机半导体材料。
例如，优选共蒸镀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，可以使用上述材料的叠层膜作为导电层。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2-2]
图13A示出显示面板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13B示出保护层195具有三层结构的例子。在图13B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所接收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、包含芳香环的树脂、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2-3]
图14A示出显示面板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14A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14B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重叠的晶体管202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14B所示的结构。在图14B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2-4]
图15示出显示面板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VO(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，参照图16A和图16B说明能够用于本发明的一个方式的系统的显示面板。
本发明的一个方式的显示面板包括具有受光元件的第一像素电路及具有发光元件的第二像素电路。第一像素电路及第二像素电路各自配置为矩阵形状。
图16A示出具有受光元件的第一像素电路的一个例子，而图16B示出具有发光元件的第二像素电路的一个例子。
图16A所示的像素电路PIX1包括受光元件PD、晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4及电容元件C1。这里，示出使用光电二极管作为受光元件PD的例子。
受光元件PD的阴极与布线V1电连接，阳极与晶体管M1的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M1的栅极与布线TX电连接，源极和漏极中的另一个与电容元件C1的一个电极、晶体管M2的源极和漏极中的一个及晶体管M3的栅极电连接。晶体管M2的栅极与布线RES电连接，源极和漏极中的另一个与布线V2电连接。晶体管M3的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M4的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M4的栅极与布线SE电连接，源极和漏极中的另一个与布线OUT1电连接。
布线V1、布线V2及布线V3各自被供应恒定电位。当以反向偏压驱动受光元件PD时，将低于布线V1的电位供应到布线V2。晶体管M2被供应到布线RES的信号控制，使得连接于晶体管M3的栅极的节点的电位复位至供应到布线V2的电位。晶体管M1被供应到布线TX的信号控制，根据流过受光元件PD的电流控制上述节点的电位变化的时序。晶体管M3用作根据上述节点的电位输出的放大晶体管。晶体管M4被供应到布线SE的信号控制，用作选择晶体管，该选择晶体管用来使用连接于布线OUT1的外部电路读出根据上述节点的电位的输出。
图16B所示的像素电路PIX2包括发光元件EL、晶体管M5、晶体管M6、晶体管M7及电容元件C2。这里，示出使用发光二极管作为发光元件EL的例子。尤其是，作为发光元件EL，优选使用有机EL元件。
晶体管M5的栅极与布线VG电连接，源极和漏极中的一个与布线VS电连接，源极和漏极中的另一个与电容元件C2的一个电极及晶体管M6的栅极电连接。晶体管M6的源极和漏极中的一个与布线V4电连接，源极和漏极中的另一个与发光元件EL的阳极及晶体管M7的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M7的栅极与布线MS电连接，源极和漏极中的另一个与布线OUT2电连接。发光元件EL的阴极与布线V5电连接。
布线V4及布线V5各自被供应恒定电位。可以将发光元件EL的阳极一侧和阴极一侧分别设定为高电位和低于阳极一侧的电位。晶体管M5被供应到布线VG的信号控制，用作用来控制像素电路PIX2的选择状态的选择晶体管。此外，晶体管M6用作根据供应到栅极的电位控制流过发光元件EL的电流的驱动晶体管。当晶体管M5处于导通状态时，供应到布线VS的电位被供应到晶体管M6的栅极，可以根据该电位控制发光元件EL的发光亮度。晶体管M7被供应到布线MS的信号控制，将晶体管M6与发光元件EL之间的电位通过布线OUT2输出到外部。
在本实施方式的显示面板中，也可以使发光元件以脉冲方式发光，以显示图像。通过缩短发光元件的驱动时间，可以降低显示面板的耗电量并抑制发热。尤其是，有机EL元件的频率特性优异，所以是优选的。例如，频率可以为1kHz以上且100MHz以下。
这里，像素电路PIX1所包括的晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3及晶体管M4、像素电路PIX2所包括的晶体管M5、晶体管M6及晶体管M7优选使用形成其沟道的半导体层含有金属氧化物(氧化物半导体)的晶体管。
使用其带隙比硅宽且载流子密度低的金属氧化物的晶体管可以实现极低的关态电流。由于其关态电流低，因此能够长期间保持储存于与晶体管串联连接的电容元件中的电荷。因此，尤其是，与电容元件C1或电容元件C2串联连接的晶体管M1、晶体管M2、晶体管M5优选使用含有氧化物半导体的晶体管。此外，除此以外的晶体管也同样使用含有氧化物半导体的晶体管，由此可以降低制造成本。
此外，晶体管M1至晶体管M7也可以使用形成其沟道的半导体含有硅的晶体管。尤其是，通过使用单晶硅或多晶硅等结晶性高的硅，可以实现高场效应迁移率，能够进行更高速度的工作，所以是优选的。
此外，晶体管M1至晶体管M7中的一个以上可以使用含有氧化物半导体的晶体管，除此以外的晶体管可以使用含有硅的晶体管。
图16A和图16B示出n沟道型晶体管，但是也可以使用p沟道型晶体管。
像素电路PIX1所包括的晶体管与像素电路PIX2所包括的晶体管优选排列在同一衬底上。尤其优选像素电路PIX1所包括的晶体管和像素电路PIX2所包括的晶体管优选混合形成在一个区域内并周期性地排列。
此外，优选在与受光元件PD或发光元件EL重叠的位置设置一个或多个包括晶体管和电容元件中的一个或两个的层。由此，可以减少各像素电路的实效占有面积，从而可以实现高清晰度的受光部或显示部。
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。
[符号说明]
10：显示系统、11：显示装置、12、12a、12b：发光装置、15、15a、15b：受光模块、16：控制装置、20：显示面板、21：显示部、22：像素、23、23G、23R、23B：显示元件、24：受光元件、25、26：驱动电路、30：受光部、31：受光元件、41：控制部、42、42a、42b、43、43a、43b：驱动部、51、52：开关、53、54：发光元件、55、57：驱动部、56：信号生成部、58、59、59a、59b：照射区域、60、60a、60b：用户、61、62、63、64、66a、66b、67a、67b、68：物体、65：轨迹、69a、69b、69c、69d：图标。

Claims (8)

1.一种显示系统，包括：
显示装置；以及
发光装置，
其中，所述发光装置包括发射可见光的单元以及发射不可见光的单元，
并且，所述显示装置包括具有显示图像的单元、取得照射所述可见光的部分的位置信息的单元的显示部以及接收所述不可见光的单元。
2.一种显示系统，包括：
显示装置；以及
发光装置，
其中，所述发光装置包括发射可见光的单元以及发射不可见光的单元，
所述显示装置包括具有显示图像的单元、取得照射所述可见光的部分的位置信息的单元的显示部以及接收所述不可见光的单元，
并且，在接收所述不可见光时根据所述位置信息执行处理。
3.一种显示系统，包括：
显示装置；以及
发光装置，
其中，所述显示装置包括显示部及受光部，
所述显示部包括发射可见光的多个显示元件及多个第一受光元件，
所述多个显示元件及所述多个第一受光元件以矩阵状配置，
所述受光部包括第二受光元件，
所述发光装置包括第一输入单元、第二输入单元、第一发光元件、第二发光元件以及振荡装置，
所述第一发光元件包括发射可见光的激光光源且根据向所述第一输入单元的输入发光状态被控制，
所述第二发光元件包括发射红外光的光源，
所述振荡装置具有根据向所述第二输入单元的输入控制所述第二发光元件的发光状态的功能，
所述第一受光元件具有接收所述第一发光元件所发射的可见光并将其转换为第一电信号的功能，
并且，所述第二受光元件具有接收所述第二发光元件所发射的红外光并将其转换为第二电信号的功能。
4.一种显示装置，包括：
显示部；以及
受光部，
其中，所述显示部包括发射可见光的多个显示元件及接收可见光的多个第一受光元件，
所述多个显示元件及所述多个第一受光元件以矩阵状配置，
并且，所述受光部包括接收红外光的第二受光元件。
5.根据权利要求4所述的显示装置，
其中所述显示元件包括第一像素电极、发光层及公共电极，
所述第一受光元件包括第二像素电极、活性层及所述公共电极，
所述发光层及所述活性层包含彼此不同的有机化合物，
所述第一像素电极及所述第二像素电极设置于同一面上，
并且所述公共电极包括隔着所述发光层与所述第一像素电极重叠的部分及隔着所述活性层与所述第二像素电极重叠的部分。
6.根据权利要求5所述的显示装置，
其中所述显示元件及所述第一受光元件包括公共层，
并且所述公共层包括位于所述第一像素电极与所述公共电极之间的部分及位于所述第二像素电极与所述公共电极之间的部分。
7.一种发光装置，包括：
第一输入单元；
第二输入单元；
第一发光元件；
第二发光元件；以及
振荡装置，
其中，所述第一发光元件包括发射可见光的激光光源且根据向所述第一输入单元的输入发光状态被控制，
所述第二发光元件包括发射红外光的光源，
并且，所述振荡装置具有根据向所述第二输入单元的输入控制所述第二发光元件的发光状态的功能。
8.一种显示系统，包括：
权利要求4至6中任一项所述的显示装置；以及
权利要求7所述的发光装置，
其中，所述第一受光元件具有接收所述第一发光元件所发射的可见光并将其转换为第一电信号的功能，
并且，所述第二受光元件具有接收所述第二发光元件所发射的红外光并将其转换为第二电信号的功能。
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