CN114556583A - 显示装置、显示模块以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种具有光检测功能的显示装置。该显示装置包括第一像素以及第二像素。第一像素包括第一子像素及第二子像素。第二像素包括第三子像素。第一子像素为第一像素所包括的子像素中呈现波长最短的光(例如，蓝光或比蓝色短波长的光)的子像素。第二子像素具有接收第一子像素所呈现的光的功能。第三子像素为第二像素所包括的子像素中呈现最短波长的光的子像素。第一子像素所呈现的光的波长比第三子像素所呈现的光的波长短。

Description

显示装置、显示模块以及电子设备
技术领域
本发明的一个方式涉及一种显示装置、显示模块及电子设备。本发明的一个方式涉及一种包括受光器件(也称为受光元件)及发光器件(也称为发光元件)的显示装置。另外，本发明的一个方式涉及一种包括受发光器件(也称为受发光元件)及发光器件的显示装置。
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(例如，触控传感器等)、输入输出装置(例如，触控面板等)以及上述装置的驱动方法或制造方法。
背景技术
近年来，显示装置被期待应用于各种用途。例如，在用于大型显示装置时，可以举出家用电视装置(也称为电视或电视接收器)、数字标牌(Digital Signage)或公共信息显示器(PID：Public Information Display)等。此外，作为便携式信息终端，对具备触控面板的智能手机或平板终端已在进行研发。
作为显示装置，例如已开发了包括发光器件的发光装置。利用电致发光(Electroluminescence，以下称为EL)现象的发光器件(也称为“EL器件”、“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；以及能够使用直流低电压电源等而驱动的特征等，并已将其应用于显示装置。例如，专利文献1公开了使用有机EL器件(也称为有机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
本发明的一个方式的目的之一是提供一种具有光检测功能的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提高具有光检测功能的显示装置的清晰度。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装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种具有多功能的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种开口率高的显示装置。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。
注意，这些目的的记载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。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。
解决技术问题的手段
本发明的一个方式是一种显示装置，包括第一像素以及第二像素。第一像素包括第一子像素及第二子像素。第二像素包括第三子像素。第一子像素为第一像素所包括的子像素中呈现最短波长的光(例如，蓝光或比蓝色短波长的光)的子像素。第二子像素具有接收第一子像素所呈现的光的功能。第三子像素为第二像素所包括的子像素中呈现最短波长的光的子像素。第一子像素所呈现的光的波长比第三子像素所呈现的光的波长短。
另外，本发明的一个方式是一种显示装置，包括第一像素、第二像素以及第三像素。第一像素包括第一子像素。第二像素包括第二子像素。第三像素包括第三子像素。第一子像素为第一像素所包括的子像素中呈现最短波长的光的子像素。第二子像素具有接收第一子像素所呈现的光的功能。第三子像素为第三像素所包括的子像素中呈现最短波长的光的子像素。第一子像素所呈现的光的波长比第三子像素所呈现的光的波长短。
第一子像素优选包括第一发光器件。第三子像素优选包括第二发光器件。第一发光器件优选具有增强第一波长的光的微腔结构。第二发光器件优选具有增强第二波长的光的微腔结构。第一波长优选比第二波长短。
另外，第一子像素优选包括第一发光器件及着色层。第三子像素优选包括第二发光器件。着色层优选重叠于第一发光器件的发光区域。着色层优选具有吸收第一发光器件所发射的光的一部分的功能。第一发光器件和第二发光器件优选包括同一发光层。
另外，第一子像素优选包括第一发光器件。第三子像素优选包括第二发光器件。第一发光器件优选包括第一发光层。第二发光器件优选包括第二发光层。第一发光器件优选发射比第二发光器件短波长的光。
第二子像素优选包括受光器件，该受光器件优选接收第一子像素所呈现的光并将其转换为电信号。
另外，第二子像素优选包括受发光器件。受发光器件优选具有发射比第一子像素所呈现的光长波长的光的功能。受发光器件优选具有接收第一子像素所呈现的光并将其转换为电信号的功能。
第三子像素优选呈现蓝光。第一子像素优选呈现蓝光或比蓝色短波长的光。
本发明的一个方式是一种包括具有上述任何结构的显示装置的模块，该模块安装有柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit，以下记为FPC)或带载封装(Tape CarrierPackage，TCP)等连接器或者利用COG(Chip On Glass，玻璃覆晶封装)方式或COF(Chip OnFilm，薄膜覆晶封装)方式等安装有集成电路(IC)等。
本发明的一个方式是一种包括上述模块、天线、电池、外壳、照相机、扬声器、麦克风及操作按钮中的至少一个的电子设备。
发明效果
根据本发明的一个方式，可以提供一种具有光检测功能的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提高具有光检测功能的显示装置的清晰度。根据本发明的一个方式，可以提供一种方便性高的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种多功能的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种开口率高的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种新颖的显示装置。
注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式并不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。
附图简要说明
图1A至图1D及图1F是示出显示装置的一个例子的截面图。图1E及图1G是示出显示装置所拍摄的图像的例子的图。图1H、图1J至图1L是示出像素的一个例子的俯视图。
图2A至图2G是示出像素的一个例子的俯视图。
图3A及图3B是说明显示装置的驱动方法的一个例子的图。
图4A至图4F是说明显示装置的驱动方法的一个例子的图。
图5A及图5B是示出显示装置的一个例子的截面图。
图6是示出显示装置的一个例子的截面图。
图7A至图7C是示出显示装置的一个例子的截面图。
图8A及图8B是示出显示装置的一个例子的截面图。图8C至图8F是示出受发光器件的一个例子的截面图。
图9A是示出显示装置的驱动方法的一个例子的图。图9B及图9C是说明像素的亮度的时间积分值的图。
图10A是示出显示装置的驱动方法的一个例子的图。图10B是说明像素的亮度的时间积分值的图。
图11是示出显示装置的驱动方法的一个例子的图。
图12A至图12C是示出显示装置的一个例子的截面图。
图13A是示出显示装置的一个例子的截面图。图13B及图13C是示出树脂层的顶面布局的一个例子的图。
图14是示出显示装置的一个例子的立体图。
图15A及图15B是示出显示装置的一个例子的截面图。
图16是示出显示装置的一个例子的截面图。
图17A是示出显示装置的一个例子的截面图。图17B是示出晶体管的一个例子的截面图。
图18A至图18C是示出像素电路的一个例子的电路图。
图19A及图19B是示出电子设备的一个例子的图。
图20A至图20D是示出电子设备的一个例子的图。
图21A至图21F是示出电子设备的一个例子的图。
实施发明的方式
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其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，本发明的一个方式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，在下面说明的发明结构中，在不同的附图中共同使用相同的附图标记来显示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反复说明。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。
另外，为了便于理解，有时附图中示出的各构成的位置、大小及范围等并不表示其实际的位置、大小及范围等。因此，所公开的发明不一定局限于附图所公开的位置、大小、范围等。
另外，根据情况或状态，可以互相调换“膜”和“层”。例如，可以将“导电层”变换为“导电膜”。此外，例如可以将“绝缘膜”变换为“绝缘层”。
另外，在本说明书等中，在没有特别说明的情况下，即使在说明包括多个构成要素(像素、发光器件、发光层等)的结构时，若说明的是在每个构成要素中共同的事项，也省略字母来进行说明。例如，在说明像素300a及像素300b等间共同的事项时，有时记为像素300。
(实施方式1)
在本实施方式中，参照图1至图17对本发明的一个方式的显示装置进行说明。
本发明的一个方式是一种显示装置，包括第一像素以及第二像素。第一像素包括第一子像素及第二子像素。第二像素包括第三子像素。第一子像素为第一像素所包括的子像素中呈现最短波长的光的子像素。第二子像素具有接收第一子像素所呈现的光的功能。第三子像素为第二像素所包括的子像素中呈现最短波长的光的子像素。第一子像素所呈现的光的波长比第三子像素所呈现的光的波长短。
另外，本发明的一个方式是一种显示装置，包括第一像素、第二像素以及第三像素。第一像素包括第一子像素。第二像素包括第二子像素。第三像素包括第三子像素。第一子像素为第一像素所包括的子像素中呈现最短波长的光的子像素。第二子像素具有接收第一子像素所呈现的光的功能。第三子像素为第三像素所包括的子像素中呈现最短波长的光的子像素。第一子像素所呈现的光的波长比第三子像素所呈现的光的波长短。
因为第一子像素所呈现的光的波长比第三子像素所呈现的光的波长短，所以第一子像素所呈现的光不容易被显示装置的使用者看到，其光量变化不容易被使用者识别。
在本发明的一个方式的显示装置中，至少一部分像素具有受光功能，所以该显示装置可以在显示图像的同时检测对象物的接触或接近。例如，可以利用显示装置所包括的所有子像素显示图像，也可以使部分子像素呈现作为光源的光并利用其余的子像素显示图像。此时，通过作为用作光源的子像素使用上述第一子像素，作为光源的光不容易被使用者看到，可以进行自然的图像显示。
第一子像素及第三子像素优选包括发光器件。第二子像素优选包括受光器件或受发光器件。
首先，说明包括受光器件及发光器件的显示装置。
本发明的一个方式的显示装置包括受光器件及发光器件。本发明的一个方式的显示装置的显示部中发光器件以矩阵状配置，可以在该显示部上显示图像。另外，在该显示部中，受光器件以矩阵状配置，该显示部除了图像显示功能之外还具有摄像功能和感测功能中的一者或两者。显示部可以用于图像传感器、触控传感器等。也就是说，通过由显示部检测光，能够拍摄图像或者检测对象物(手指或笔等)的接近或接触。此外，本发明的一个方式的显示装置可以将发光器件用作传感器的光源。因此，不需要与显示装置另行设置受光部及光源，而可以减少电子设备的构件数量。
在本发明的一个方式的显示装置中，当显示部含有的发光器件所发射的光被对象物反射(或散射)时，受光器件能够检测该反射光(或散射光)，由此即使在黑暗处也能够拍摄图像或者检测触摸。
本发明的一个方式的显示装置具有使用发光器件显示图像的功能。也就是说，发光器件被用作显示器件(也称为显示元件)。
作为发光器件，优选使用如OLED(有机发光二极管)或QLED(量子点发光二极管)等EL器件。作为EL器件含有的发光物质，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)、无机化合物(量子点材料等)、呈现热活化延迟荧光的物质(TADF材料)等。此外，作为发光器件，也可以使用如微型发光二极管(Micro LED)等LED。
本发明的一个方式的显示装置具有使用受光器件检测光的功能。
当将受光器件用于图像传感器时，显示装置能够使用受光器件拍摄图像。例如，本实施方式的显示装置可以用作扫描仪。
例如，可以利用图像传感器获取基于指纹、掌纹等生物数据的数据。也就是说，可以在显示装置内设置生物识别用传感器。通过在显示装置内设置生物识别用传感器，与分别设置显示装置和生物识别用传感器的情况相比，可以减少电子设备的零部件个数，由此可以实现电子设备的小型化及轻量化。
此外，在将受光器件用于触控传感器的情况下，显示装置使用受光器件检测对象物的接近或接触。
作为受光器件，例如可以使用pn型或pin型光电二极管。受光器件被用作检测入射到受光器件的光并产生电荷的光电转换器件(也称为光电转换元件)。受光器件所产生的电荷量取决于入射到受光器件的光量。
尤其是，作为受光器件，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。
在本发明的一个方式中，作为发光器件使用有机EL器件，作为受光器件使用有机光电二极管。有机EL器件及有机光电二极管能够形成在同一衬底上。因此，可以将有机光电二极管安装在使用有机EL器件的显示装置中。
在分别制造构成有机EL器件以及有机光电二极管的所有的层的情况下，成膜工序非常多。由于有机光电二极管包括多个可以与有机EL器件具有相同结构的层，因此通过一次性地形成可以与有机EL器件具有相同结构的层，可以抑制成膜工序的增加。
例如，一对电极中的一个(公共电极)可以为受光器件与发光器件间共同使用的层。此外，例如，优选空穴注入层、空穴传输层、电子传输层以及电子注入层中的至少一个为在受光器件与发光器件之间共同使用的层。此外，例如，受光器件包括活性层且发光器件包括发光层，除了上述之外受光器件与发光器件可以具有同一结构。也就是说，只要将发光器件中的发光层置换为活性层，就可以制造受光器件。如此，因为在受光器件与发光器件之间共同使用层，可以减少成膜次数及掩模数，而可以减少显示装置的制造工序及制造成本。此外，可以使用显示装置的现有制造设备及制造方法制造包括受光器件的显示装置。
注意，有时受光器件与发光器件共有的层在发光器件与受光器件中具有不同的功能。在本说明书中，根据发光器件中的功能而称呼结构要素。例如，空穴注入层在发光器件中被用作空穴注入层，在受光器件中被用作空穴传输层。同样，电子注入层在发光器件中被用作电子注入层，在受光器件中被用作电子传输层。另外，也有时受光器件与发光器件共有的层在发光器件与受光器件中具有相同的功能。空穴传输层在发光器件及受光器件中都被用作空穴传输层，电子传输层在发光器件及受光器件中都被用作电子传输层。
接着，说明包括受发光器件及发光器件的显示装置。
本发明的一个方式的显示装置在呈现任一颜色的子像素中设置有受发光器件代替发光器件。受发光器件具有发射光的功能(发光功能)和检测入射光并将其转换为电信号的功能(受光功能)的双方。例如，在像素包括红色子像素、绿色子像素及蓝色子像素这三个子像素的情况下，其中至少一个子像素包括受发光器件且其他子像素包括发光器件。受发光器件兼用作发光器件和受光器件，从而可以对像素附加受光功能而不增加像素所包含的子像素个数。由此，可以在维持像素的开口率(各子像素的开口率)及显示装置的清晰度的同时将摄像功能和感测功能的一方或双方附加到显示装置的显示部。
本发明的一个方式的显示装置的显示部中受发光器件和发光器件以矩阵状配置，由此可以在该显示部上显示图像。另外，显示部可以用于图像传感器或触控传感器。本发明的一个方式的显示装置可以将发光器件用作传感器的光源。因此，不需要与显示装置另行设置受光部及光源，而可以减少电子设备的构件数量。
在本发明的一个方式的显示装置中，当显示部含有的发光器件所发射的光被对象物反射(或散射)时，受发光器件能够检测该反射光(或散射光)，由此即使在黑暗处也能够拍摄图像或者检测触摸。
受发光器件可以组合有机EL器件及有机光电二极管而制造。例如，通过对有机EL器件的叠层结构追加有机光电二极管的活性层，可以制造受发光器件。再者，在组合有机EL器件及有机光电二极管而制造的受发光器件中，通过一起形成能够与有机EL器件共通的层，以抑制形成工序的增加。
例如，一对电极中的一个(公共电极)可以为受发光器件与发光器件间共同使用的层。此外，例如，优选空穴注入层、空穴传输层、电子传输层以及电子注入层中的至少一个为在受发光器件与发光器件之间共同使用的层。此外，例如，除了受光器件的活性层的有无之外，受发光器件与发光器件可以具有同一结构。也就是说，只要对发光器件追加受光器件的活性层，就可以制造受发光器件。如此，因为在受发光器件与发光器件之间共同使用层，可以减少成膜次数及掩模数，而可以减少显示装置的制造工序及制造成本。此外，可以使用显示装置的现有制造设备及制造方法制造包括受发光器件的显示装置。
此外，受发光器件所含有的层有时在受发光器件用作受光器件时和受发光器件用作发光器件时分别具有不同的功能。在本说明书中，根据受发光器件用作发光器件时的功能称呼构成要素。例如，空穴注入层在受发光器件用作发光器件时用作空穴注入层而在受发光器件用作受光器件时用作空穴传输层。同样，电子注入层在受发光器件用作发光器件时用作电子注入层而在受发光器件用作受光器件时用作电子传输层。此外，受发光器件所含有的层也有时在受发光器件用作受光器件时和受发光器件用作发光器件时具有相同的功能。空穴传输层在用作发光器件时和用作受光器件时都被用作空穴传输层，电子传输层在用作发光器件时和用作受光器件时都被用作电子传输层。
本实施方式的显示装置具有使用发光器件及受发光器件显示图像的功能。也就是说，发光器件及受发光器件被用作显示器件。
本实施方式的显示装置具有使用受发光器件检测光的功能。受发光器件能够检测其波长比受发光器件本身所发射的光短的光。
当将受发光器件用于图像传感器时，本实施方式的显示装置能够使用受发光器件拍摄图像。例如，本实施方式的显示装置可以用作扫描仪。
此外，在将受发光器件用于触控传感器的情况下，本实施方式的显示装置使用受发光器件检测对象物的接近或接触。
受发光器件被用作检测入射到受发光器件的光来产生电荷的光电转换器件。受发光器件所产生的电荷量取决于入射到受发光器件的光量。
受发光器件可以通过对上述发光器件的结构追加受光器件的活性层而制成。
受发光器件例如可以使用pn型或pin型光电二极管的活性层。
尤其是，受发光器件优选使用具有包含有机化合物的层的有机光电二极管的活性层。有机光电二极管容易实现薄型化、轻量化及大面积化，且形状及设计的自由度高，由此可以应用于各种各样的显示装置。
以下，参照附图更具体地说明本发明的一个方式的显示装置。
[显示装置]
图1A至图1D以及图1F是本发明的一个方式的显示装置的截面图。
图1A所示的显示装置200A在衬底201与衬底209间包括具有受光器件的层203、功能层205及具有发光器件的层207。
显示装置200A具有从具有发光器件的层207发射红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)的光的结构。
具有受光器件的层203所包括的受光器件能够检测从显示装置200A的外部入射的光。
图1B所示的显示装置200B在衬底201与衬底209间包括具有受发光器件的层204、功能层205及具有发光器件的层207。
显示装置200B具有从具有发光器件的层207发射绿光(G)及蓝光(B)并从具有受发光器件的层204发射红光(R)的结构。此外，在本发明的一个方式的显示装置中，具有受发光器件的层204所发射的光的颜色不局限于红光。另外，具有发光器件的层207所发射的光的颜色也不局限于绿光与蓝光的组合。
具有受发光器件的层204中的受发光器件能够检测从显示装置200B的外部入射的光。该受发光器件例如能够检测绿光和蓝光的一方或双方。
功能层205包括驱动受光器件或受发光器件的电路及驱动发光器件的电路。在功能层205中可以设置开关、晶体管、电容器、电阻器、布线、端子等。注意，在以无源矩阵方式驱动发光器件及受光器件的情况下，也可以不设置开关或晶体管。
本发明的一个方式的显示装置也可以具有检测与显示装置接触的如手指等对象物的功能(作为触控面板的功能)。例如，如图1C所示，具有发光器件的层207中的发光器件所发射的光被接触显示装置200A的手指202反射，使得具有受光器件的层203中的受光器件检测该反射光。由此，可以检测手指202接触显示装置200A。另外，在显示装置200B中，具有发光器件的层207中的发光器件所发射的光被接触显示装置200B的手指反射，使得具有受发光器件的层204中的受发光器件可以检测该反射光。注意，以下以发光器件的发光被对象物反射的情况为例进行说明，但有时光被对象物散射。
如图1D所示，本发明的一个方式的显示装置也可以具有对接近(未接触)显示装置的对象物进行检测或拍摄的功能。
本发明的一个方式的显示装置也可以具有检测手指202的指纹的功能。图1E示出使用本发明的一个方式的显示装置拍摄的图像的示意图。在图1E中，在摄像范围263内以虚线示出手指202的轮廓，并以点划线示出接触部261的轮廓。在接触部261内，通过利用入射到受光器件(或受发光器件)的光量的不同可以拍摄对比度高的指纹262的图像。
本发明的一个方式的显示装置也可以被用作数位板。图1F示出在将触屏笔208的顶端接触于衬底209的状态下将其向虚线箭头的方向滑动的样子。
如图1F所示，通过在触屏笔208的顶端与衬底209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具有受光器件的层203，可以高精度地检测触屏笔208的顶端位置。
图1G示出本发明的一个方式的显示装置所检测出的触屏笔208的轨迹266的例子。本发明的一个方式的显示装置可以以高位置精度检测触屏笔208等对象物的位置，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控传感器或电磁感应型触控笔等的情况不同，即便是绝缘性高的对象物也可以检测位置，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208的尖端部的材料无关。
[像素]
本发明的一个方式的显示装置包括配置为矩阵状的多个像素。一个像素包括多个子像素。一个子像素包括一个发光器件、一个受发光器件或一个受光器件。
多个像素都包括具有发光器件的子像素、具有受光器件的子像素和具有受发光器件的子像素中的一个或多个。
例如，像素包括具有发光器件的多个(例如，三个或四个)子像素以及具有受光器件的一个子像素。
受光器件既可设置在所有像素中又可设置在一部分像素中。此外，一个像素也可以包括多个受光器件。另外，一个受光器件也可以横跨设置在多个像素中。受光器件的清晰度与发光器件的清晰度也可以彼此不同。
当像素包括具有发光器件的三个子像素时，作为该三个子像素可以举出R、G、B这三个颜色的子像素、黄色(Y)、青色(C)及品红色(M)这三个颜色的子像素等。当像素包括具有发光器件的四个子像素时，作为该四个子像素可以举出R、G、B及白色(W)这四个颜色的子像素、R、G、B及Y这四个颜色的子像素等。
图1H、图1J、图1K及图1L示出如下像素的一个例子，该像素包括多个具有发光器件的子像素以及一个具有受光器件的子像素。注意，本实施方式所示的子像素的排列不局限于附图所示的顺序。例如，子像素(B)和子像素(G)的位置可以颠倒。
图1H、图1J及图1K所示的像素都包括具有受光功能的子像素(PD)、呈现红光的子像素(R)、呈现绿光的子像素(G)以及呈现蓝光的子像素(B)。
图1H所示的像素采用矩阵排列，图1J所示的像素采用条形排列。另外，图1K是在横方向的一列上配置呈现红光的子像素(R)、呈现绿光的子像素(G)及呈现蓝光的子像素(B)并在其下配置具有受光功能的子像素(PD)的例子。换言之，在图1K中，子像素(R)、子像素(G)及子像素(B)都配置在同一个行上，即配置在与子像素(PD)不同的行上。
图1L所示的像素在图1K所示的像素结构的基础上还包括呈现R、G、B以外的光的子像素(X)。作为R、G、B以外的光，可以举出白色(W)光、黄色(Y)光、青色(C)光、品红色(M)光、红外光(IR)等光。在子像素(X)呈现红外光的情况下，具有受光功能的子像素(PD)优选具有检测红外光的功能。具有受光功能的子像素(PD)也可以具有检测可见光和红外光的双方的功能。另外，也可以包括检测可见光的子像素以及检测红外光的子像素。可以根据传感器的用途决定受光器件所检测的光的波长。
或者，例如，像素包括具有发光器件的多个子像素以及具有受发光器件的一个子像素。
包括受发光器件的显示装置不需要为对像素附加受光功能而改变像素排列，由此可以在开口率及清晰度不下降的情况下对显示部附加摄像功能和感测功能的一方或双方。
受发光器件既可设置在所有像素又可设置在一部分像素。此外，一个像素也可以包括多个受发光器件。
图2A至图2D示出包括具有发光器件的多个子像素及具有受发光器件的一个子像素的像素的一个例子。
图2A所示的像素采用条形排列，包括呈现红光且具有受光功能的子像素(R·PD)、呈现绿光的子像素(G)及呈现蓝光的子像素(B)。在像素由R、G、B的三个子像素构成的显示装置中，通过使用受发光器件代替用于子像素(R)的发光器件，可以制造像素具有受光功能的显示装置。
图2B所示的像素包括呈现红光且具有受光功能的子像素(R·PD)、呈现绿光的子像素(G)及呈现蓝光的子像素(B)。子像素(R·PD)配置在与子像素(G)及子像素(B)不同的列上。子像素(G)及子像素(B)交替地配置在同一列上，其中一个设置在第奇数行上，另一个设置在第偶数行上。配置在与其他颜色的子像素不同的列上的子像素不局限于红色，也可以为绿色或蓝色。
图2C所示的像素采用矩阵排列，包括呈现红光且具有受光功能的子像素(R·PD)、呈现绿光的子像素(G)、呈现蓝光的子像素(B)及呈现R、G、B以外的光的子像素(X)。在像素由R、G、B、X的四个子像素构成的显示装置中，通过使用受发光器件代替用于子像素(R)的发光器件，可以制造像素具有受光功能的显示装置。
图2D示出两个像素，其中以由虚线围绕的三个子像素构成一个像素。图2D所示的像素包括呈现红光且具有受光功能的子像素(R·PD)、呈现绿光的子像素(G)及呈现蓝光的子像素(B)。在图2D所示的左像素中，子像素(R·PD)与子像素(G)配置在同一行上，子像素(R·PD)与子像素(B)配置在同一列上。在图2D所示的右像素中，子像素(R·PD)与子像素(G)配置在同一行上，子像素(G)与子像素(B)配置在同一行上。在图2D所示的像素布局中，在第奇数行及第偶数行中，子像素(R·PD)、子像素(G)及子像素(B)反复配置，并且在各列中，第奇数行和第偶数行分别配置有互不相同的颜色的子像素。
图2E示出采用Pentile排列的四个像素，其中相邻的两个像素包括组合不同的呈现两种颜色光的子像素。此外，图2E所示的子像素的形状示出该子像素所具有的发光器件或受发光器件的顶面形状。图2F示出图2E所示的像素排列的变形例子。
图2E所示的左上像素及右下像素包括呈现红光且具有受光功能的子像素(R·PD)及呈现绿光的子像素(G)。图2E所示的左下像素及右上像素包括呈现红光的子像素(G)及呈现蓝光的子像素(B)。
图2F所示的左上像素及右下像素包括呈现红光且具有受光功能的子像素(R·PD)及呈现绿光的子像素(G)。图2F所示的左下像素及右上像素包括呈现红光且具有受光功能的子像素(R·PD)及呈现蓝光的子像素(B)。
在图2E中，各像素包括呈现绿光的子像素(G)。另一方面，在图2F中，各像素包括呈现红光且具有受光功能的子像素(R·PD)。因为各像素包括具有受光功能的子像素，所以图2F所示的结构与图2E所示的结构相比能够进行高清晰摄像。由此，例如可以提高生物识别的精度。
此外，对发光器件及受发光器件的顶面形状没有特别的限制，可以为圆、椭圆、多边形、角部具有圆度的多边形等。关于子像素(G)所具有的发光器件的顶面形状，图2E示出圆形的例子，而图2F示出正方形的例子。各颜色的发光器件及受发光器件的顶面形状既可不相同又可在一部分颜色或所有颜色中相同。
此外，各颜色的子像素的开口率既可不相同又可在一部分颜色或所有颜色中相同。例如，设置在各像素中的子像素(图2E中的子像素(G)、图2F中的子像素(R·PD))的开口率可以小于其他颜色的子像素的开口率。
图2G示出图2F所示的像素排列的变形例子。具体而言，通过使图2F的结构转动45°，得到图2G的结构。虽然在图2F中示出一个像素由两个子像素构成的例子，但是如图2G所示，其也可以被认为是一个像素由四个子像素构成的例子。
将参照图2G说明使用由虚线围绕的四个子像素构成一个像素的情况。一个像素包括两个子像素(R·PD)、一个子像素(G)及一个子像素(B)。如此，通过使一个像素包括具有受光功能的多个子像素，可以进行高清晰的摄像。因此，可以提高生物识别的精度。例如，摄像的清晰度可以高达显示清晰度乘以根2。
具有图2F或图2G所示的结构的显示装置包括p个(p为2以上的整数)第一发光器件及q个(q为2以上的整数)第二发光器件及r个(r为大于p且大于q的整数)受发光器件。p及r满足r＝2p。此外，p、q、r满足r＝p+q。第一发光器件及第二发光器件中的一个发射绿光，另一个发射蓝光。受发光器件发射红光且具有受光功能。
例如，当使用受发光器件检测触摸时，来自光源的发光优选不容易被使用者看到。蓝光的可见度低于绿光，由此优选使用发射蓝光的发光器件作为光源。因此，受发光器件优选具有接收蓝光并将其转换为电信号的功能。
如此，可以将各种排列的像素用于本实施方式的显示装置。
[触控面板]
接着，说明将本实施方式的显示装置用作触控面板的情况。
可以使用本实施方式的显示装置拍摄指纹、掌纹等并进行生物识别。为了提高安全功能，指纹、掌纹的拍摄需要高分辨率。因此，优选的是，可以从所有像素中的每一个(每一个像素)分别读出使用受光器件或受发光器件得到的摄像数据。
另一方面，在将显示装置用作触控面板的情况下，与应用于生物识别的情况相比不需要高分辨率，但是需要高速进行读出工作。
例如，通过使用多个像素一次性地检测触摸，可以提高驱动频率。例如，可以将同时读出的像素适当地设定为4个像素(2×2个像素)、9个像素(3×3个像素)或16个像素(4×4个像素)等。
另外，例如，通过仅使用一部分像素检测触摸，可以提高驱动频率。例如，可以适当地将每4个像素(2×2个像素)中的1个像素、每9个像素(3×3个像素)中的1个像素、每16个像素(4×4个像素)中的1个像素、每100个像素(10×10个像素)中的1个像素或每900个像素(30×30个像素)中的1个像素等作为用于检测触摸的像素。
在本发明的一个方式的显示装置中，用于检测触摸的光源的子像素的结构与不用于光源的子像素的结构互不相同。具体而言，用于检测触摸的光源的子像素所呈现的光的波长比不用于光源的子像素所呈现的光的波长短。因此，作为光源的光不容易被使用者看到，可以进行自然的图像显示。
图3A及图3B示出使用一部分像素检测触摸的例子。
图3A示出作为像素300采用图1H所示的结构的例子。
像素300a包括具有受光功能的子像素PD、呈现红光的子像素R、呈现绿光的子像素G以及呈现蓝光的子像素B1。像素300b包括具有受光功能的子像素PD、呈现红光的子像素R、呈现绿光的子像素G以及呈现蓝光的子像素B2。成为读出对象的对象像素320只有以点划线围绕的像素300a。不从像素300b读出摄像数据。虽然图3A示出将每9个像素(3×3个像素)中的一个像素用作检测触摸的对象像素320的例子，但是对于对象像素320的数量没有特别的限制。首先对象像素320a的摄像数据被读出，然后对象像素320b的摄像数据被读出。由此，与逐一读出所有像素的摄像数据的情况相比，可以减少读出次数，从而可以提高驱动频率。
子像素B1所呈现的光的波长比子像素B2所呈现的光的波长短。与子像素B1所呈现的光相比，子像素B2所呈现的光更容易被使用者看到。因此，优选的是，将子像素B1用于检测触摸的光源并将子像素B2用于图像显示。就是说，优选的是，将子像素B1用作对象像素320所包括的呈现蓝光的子像素并将子像素B2用作其他像素所包括的呈现蓝光的子像素。在这种结构中，子像素B1的个数充分少于子像素B2的个数，并且子像素B1所呈现的光不容易被使用者看到，所以可以进行自然的图像显示。如此，本发明的一个方式的显示装置可以在显示图像的同时检测对象物的接触或接近。
注意，在本实施方式中，将子像素B1称为呈现蓝光的子像素，但子像素B1所呈现的光为比子像素B2所呈现的光短波长的光即可，例如也可以为具有比蓝色短波长的光(例如为靛蓝色、紫色、紫外光等)。
图3B示出采用图2E所示的结构的例子，交替地配置有包括呈现红光并具有受光功能的子像素R·PD的像素和包括呈现蓝光的子像素B的像素。
像素300a包括呈现红光并具有受光功能的子像素R·PD及呈现绿光的子像素G。像素300b包括呈现绿光的子像素G及呈现蓝光的子像素B1。像素300c包括呈现绿光的子像素G及呈现蓝光的子像素B2。成为读出对象的对象像素320只有以点划线围绕的像素300a。虽然图3B示出将每16个像素(4×4个像素)中的一个像素用作检测触摸的对象像素320的例子，但是对于对象像素320的数量没有特别的限制。首先对象像素320a的摄像数据被读出，然后对象像素320b的摄像数据被读出。不从对象像素320a与对象像素320b之间的像素300a读出摄像数据。由此，与逐一读出所有像素的摄像数据的情况相比，可以减少读出次数，从而可以提高驱动频率。
子像素B1所呈现的光的波长比子像素B2所呈现的光的波长短。因此，优选的是，将子像素B1用于检测触摸的光源并将子像素B2用于图像显示。图3B示出将子像素B1用于像素300b并将子像素B2用于像素300c的例子。虽然图3B示出在对象像素320的右边配置像素300b的例子，但像素300b的配置不局限于此。在俯视时，像素300b可以配置在对象像素320之上下左右任意位置，优选邻接对象像素320。在这种结构中，子像素B1的个数充分少于子像素B2的个数，并且子像素B1所呈现的光不容易被使用者看到，所以可以进行自然的图像显示。如此，本发明的一个方式的显示装置可以在显示图像的同时检测对象物的接触或接近。
优选的是，本发明的一个方式的显示装置包括两种以上的像素的工作模式，上述工作模式可以彼此切换。例如，优选的是，可以进行如下模式的切换：读出所有像素的模式和只读出一部分像素的模式。由此，在拍摄指纹时可以以高分辨率拍摄，并且在显示图像时可以以高驱动频率检测触摸。通过根据用途改变驱动模式，可以提高显示装置的功能性。
另外，在检测触摸时，优选去除成为噪声的周围的光的影响。
例如，通过使用一部分像素周期性地反复进行发光器件的点亮及关灯而取得点亮时和关灯时(不点亮时)的受光器件或受发光器件的检测强度之差，可以去除周围的光的影响。优选在不影响到显示装置所显示的影像的范围内设置多个反复点亮和关灯的像素。另外，优选在每一个帧切换发光器件的点亮和关灯，例如优选在奇数帧和偶数帧之间调换点亮的像素和关灯的像素。注意，对点亮时的发光颜色没有特别的限制。
在本发明的一个方式的显示装置中，包括周期性地反复进行点亮及关灯的发光器件(例如为蓝色发光器件)的子像素的结构与包括蓝色发光器件的其他子像素的结构互不相同。具体而言，包括周期性地反复进行点亮及关灯的发光器件的子像素所呈现的光的波长比不包括该发光器件的子像素所呈现的光的波长短。所以，即便发光器件反复进行点亮及关灯也可以不容易被使用者识别。
图4A及图4B示出每9个像素(3×3个像素)中配置有1个反复进行点亮及关灯的像素的例子。
图4A示出像素330a及像素330d关灯且像素330b及像素330c点亮的例子。图4B示出像素330a及像素330d点亮且像素330b及像素330c关灯的例子。
像素330d是显示装置中的手指340触摸的部分，像素330a至像素330c是手指340不触摸的部分。
图4C及图4D是显示装置中的像素330a的截面图，图4E及图4F是像素330d的截面图。
图4C至图4F所示的显示装置在衬底251与衬底259之间包括功能层255、发光器件290B及受光器件295。在此，以发光器件290B发射蓝光且受光器件295接收蓝光并将其转换为电信号的情况为例进行说明。此外，显示装置也可以包括受发光器件代替受光器件。
在这样的结构中，周期性地反复进行点亮及关灯的发光器件290B的个数充分低于呈现蓝光的子像素的总数，并且包括周期性地反复进行点亮及关灯的发光器件290B的子像素330所呈现的光不容易被使用者看到，所以可以进行自然的图像显示。如此，本发明的一个方式的显示装置可以在显示图像的同时以高精度检测对象物的接触或接近。
图4C及图4E示出光源点亮(发光器件290B发光)时的显示装置，图4D及图4F示出光源关闭(发光器件290B不发光)时的显示装置。
图4C示出手指不触摸像素330a而发光器件290B所发射的光不入射到受光器件295的状况。在图4D中发光器件290B不发光，所以来自发光器件290B的光不入射到受光器件295。另外，如图4C及图4D所示，无论光源点亮或关闭，周围的光305都入射到受光器件295。因此，可以说，只要周围的光305具有恒定的光量，像素330a所包括的受光器件295的检测强度在光源点亮时和关闭时不变。
图4E及图4F示出无论是在光源点亮还是关闭时周围的光305被手指340遮蔽而不到达受光器件295的情况。如图4E所示，在光源点亮时，发光器件290B的发光被手指340反射而入射到受光器件295。在图4F中发光器件290B不发光，所以来自发光器件290B的光不入射到受光器件295。因此，像素330d所包括的受光器件295的检测强度在光源点亮时和关闭时发生变化。
关于受光器件295，可以说，来源于周围的光305的检测强度在光源点亮时和关闭时变化小，来源于手指340等对象物的检测强度在光源点亮时和关闭时变化大。由此，利用点亮时和关灯时的检测强度之差分，去除周围的光的影响，可以高精度地检测对象物。
注意，以上示出利用光源点亮时和关闭时的检测强度之差分的例子，但并不需要必须关闭光源。例如，也可以利用光源发射强光时和发射弱光时的检测强度之差分。
[子像素]
接着，说明本发明的一个方式的显示装置的子像素的详细结构。接着，说明可用于本发明的一个方式的显示装置的发光器件、受光器件及受发光器件的详细结构。
子像素所呈现的光的波长可以与发光器件所发射的光的波长相同或大致相同。或者，子像素所呈现的光的波长可以为发光器件所发射的光经过着色层或颜色转换层等被提取的光的波长。
本发明的一个方式的显示装置可以采用如下中的任意结构：向与形成有发光器件的衬底相反的方向射出光的顶部发射结构；向形成有发光器件的衬底一侧射出光的底部发射结构；向两面射出光的双面发射结构。
在本实施方式中，以顶部发射结构的显示装置为例进行说明。
图5A、图5B及图6所示的显示装置280A、显示装置280B及显示装置280C都包括像素300a及像素300b。
像素300a包括具有受光器件270PD的子像素、具有发射红光(R)的发光器件270R的子像素、具有发射绿光(G)的发光器件270G的子像素以及具有发射蓝光(Ba)的发光器件270B1的子像素。
像素300b包括具有受光器件270PD的子像素、具有发射红光(R)的发光器件270R的子像素、具有发射绿光(G)的发光器件270G的子像素以及具有发射蓝光(Bb)的发光器件270B2的子像素。
作为红光(R)，例如可以举出发射光谱的最大峰值波长为580nm以上且小于750nm的光。作为蓝光(Bb)，例如可以举出发射光谱的最大峰值波长为400nm以上且480nm以下的光。作为绿光(G)，例如可以为红光(R)的最大峰值波长与蓝光(Bb)的最大峰值波长之间的波长。例如，作为绿光(G)可以举出发射光谱的最大峰值波长为480nm以上且小于580nm的光。
在此，从像素300a提取的蓝光Ba的波长比从像素300b提取的蓝光Bb的波长短。因此，优选的是，将蓝光Ba用作检测触摸的光源并将蓝光Bb用作图像显示。由此，可以不容易被使用者看到光源的光，而可以进行自然的图像显示。例如，蓝光(Ba)的发射光谱的最大峰值波长可以为400nm以上且小于蓝光(Bb)的最大峰值波长。或者，蓝光(Ba)的发射光谱的最大峰值波长也可以小于400nm。
图5A所示的各发光器件中依次层叠有像素电极271、空穴注入层281、空穴传输层282、发光层、电子传输层284、电子注入层285及公共电极275。发光器件270R包括发光层283R，发光器件270G包括发光层283G，发光器件270B1包括发光层283B1，发光器件270B2包括发光层283B2。发光层283R包含发射红光的发光物质，发光层283G包含发射绿光的发光物质，发光层283B1及发光层283B2包含发射蓝光的发光物质。各发光器件所包括的像素电极271彼此电绝缘(也称为电分离)。各发光器件共同使用公共电极275。
发光层283B1所包含的发光物质优选发射比发光层283B2所发射的发光物质短波长的光。如此，通过分别形成蓝色发光器件所包括的发光层，可以在显示装置中设置可见度互不相同的两种蓝色子像素。
发光器件是电压被施加到像素电极271与公共电极275之间时向公共电极275一侧发射光的电致发光器件。
受光器件270PD依次层叠有像素电极271、空穴注入层281、空穴传输层282、活性层273、电子传输层284、电子注入层285及公共电极275。
受光器件270PD是接收从显示装置280A的外部入射的光并将其转换为电信号的光电转换器件。
在本实施方式中，对在发光器件及受光器件中像素电极271都被用作阳极且公共电极275都被用作阴极的情况进行说明。也就是说，通过将反向偏压施加到像素电极271与公共电极275之间来驱动受光器件，可以检测入射到受光器件的光而产生电荷并以电流的方式提取。
在本实施方式的显示装置中，受光器件270PD的活性层273使用有机化合物。受光器件270PD的活性层273以外的层可以采用与发光器件相同的结构。由此，只要在发光器件的制造工序中追加形成活性层273的工序，就可以在形成发光器件的同时形成受光器件270PD。此外，发光器件与受光器件270PD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装置内设置受光器件270PD。
在显示装置280A中，示出分别形成受光器件270PD的活性层273及发光器件的发光层283而其他层由受光器件270PD和发光器件共同使用的例子。但是，受光器件270PD及发光器件的结构不局限于此。除了活性层273及发光层283以外，受光器件270PD及发光器件也可以包括其他分别形成的层。受光器件270PD与发光器件优选共同使用一个以上的层(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装置内设置受光器件270PD。
作为像素电极271与公共电极275中的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。
本实施方式的显示装置所包括的发光器件优选采用光学微腔谐振器(微腔)结构。因此，优选的是，作为发光器件所包括的一对电极中的一个包括对可见光具有透过性及反射性的电极(半透过-半反射电极)，作为另一个包括对可见光具有反射性的电极(反射电极)。当发光器件具有微腔结构时，可以在两个电极之间使从发光层发射的光谐振，并且可以增强从发光器件射出的光。
注意，半透过-半反射电极可以采用反射电极与对可见光具有透过性的电极(也称为透明电极)的叠层结构。
透明电极的光透过率为40％以上。例如，在发光器件中，优选使用对可见光(波长为400nm以上且小于750nm的光)的透过率为40％以上的电极。半透过·半反射电极的对可见光的反射率为10％以上且95％以下，优选为30％以上且80％以下。反射电极的对可见光的反射率为40％以上且100％以下，优选为70％以上且100％以下。此外，这些电极的电阻率优选为1×10-2Ωcm以下。此外，在发光器件发射近红外光(波长为750nm以上且1300nm以下的光)时，优选这些电极的对近红外光的透过率或反射率与对可见光的透过率或反射率同样地满足上述数值范围。
发光器件至少包括发光层283。作为发光层283以外的层，发光器件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物质(电子传输性及空穴传输性高的物质)等的层。
例如，发光器件及受光器件可以共同使用空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层中的一个以上。另外，发光器件及受光器件可以分别形成空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层中的一个以上。
空穴注入层是将空穴从阳极注入到空穴传输层的包含空穴注入性高的材料的层。作为空穴注入性高的材料，可以使用芳香胺化合物或包含空穴传输材料及受体材料(电子受体材料)的复合材料。
在发光器件中，空穴传输层是通过空穴注入层将从阳极注入的空穴传输到发光层的层。在受光器件中，空穴传输层是将根据入射到活性层中的光所产生的空穴传输到阳极的层。空穴传输层是包含空穴传输材料的层。作为空穴传输性材料，优选采用空穴迁移率为10-6cm2/Vs以上的物质。注意，只要空穴传输性比电子传输性高，就可以使用上述以外的物质。作为空穴传输材料，优选使用富π电子型杂芳族化合物(例如，咔唑衍生物、噻吩衍生物、呋喃衍生物等)或者芳香胺(包含芳香胺骨架的化合物)等空穴传输性高的材料。
在发光器件中，电子传输层是通过电子注入层将从阴极所注入的电子传输到发光层的层。在受光器件中，电子传输层是将基于入射到活性层中的光而产生的电子传输到阴极的层。电子传输层是包含电子传输材料的层。作为电子传输材料，优选采用电子迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的物质。注意，只要电子传输性比空穴传输性高，就可以使用上述以外的物质。作为电子传输性材料，可以使用包含喹啉骨架的金属配合物、包含苯并喹啉骨架的金属配合物、包含噁唑骨架的金属配合物、包含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、菲咯啉衍生物、包含喹啉配体的喹啉衍生物、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、嘧啶衍生物以及含氮杂芳族化合物等缺π电子型杂芳族化合物等的电子传输性高的材料。
电子注入层是将电子从阴极注入到电子传输层的包含电子注入性高的材料的层。作为电子注入性高的材料，可以使用碱金属、碱土金属或者包含上述物质的化合物。作为电子注入性高的材料，也可以使用包含电子传输材料及供体性材料(电子给体性材料)的复合材料。
发光层283是包含发光物质的层。发光层283可以包含一种或多种发光物质。作为发光物质，适当地使用呈现蓝色、紫色、蓝紫色、绿色、黄绿色、黄色、橙色、红色等发光颜色的物质。此外，作为发光物质，也可以使用发射近红外光的物质。
作为发光物质，可以举出荧光材料、磷光材料、TADF材料、量子点材料等。
作为荧光材料，例如可以举出芘衍生物、蒽衍生物、三亚苯衍生物、芴衍生物、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、菲衍生物、萘衍生物等。
作为磷光材料，例如可以举出具有4H-三唑骨架、1H-三唑骨架、咪唑骨架、嘧啶骨架、吡嗪骨架或吡啶骨架的有机金属配合物(尤其是铱配合物)、以具有吸电子基团的苯基吡啶衍生物为配体的有机金属配合物(尤其是铱配合物)、铂配合物、稀土金属配合物等。
发光层283除了发光物质(客体材料)以外还可以包含一种或多种有机化合物(主体材料、辅助材料等)。作为一种或多种有机化合物，可以使用空穴传输材料和电子传输材料中的一方或双方。此外，作为一种或多种有机化合物，也可以使用双极性材料或TADF材料。
例如，发光层283优选包含磷光材料、容易形成激基复合物的空穴传输材料及电子传输材料的组合。通过采用这样的结构，可以高效地得到利用从激基复合物到发光物质(磷光材料)的能量转移的ExTET(Exciplex-Triplet Energy Transfer：激基复合物-三重态能量转移)的发光。通过选择形成如下激基复合物的组合，该激基复合物呈现与发光物质的最低能量一侧的吸收带的波长重叠的发光，可以使能量转移变得顺利，从而高效地得到发光。通过采用上述结构，可以同时实现发光器件的高效率、低电压驱动以及长寿命。
关于形成激基复合物的材料的组合，空穴传输材料的HOMO能级(最高占有分子轨道能级)优选为电子传输材料的HOMO能级以上的值。空穴传输材料的LUMO能级(最低未占有分子轨道能级)优选为电子传输材料的LUMO能级以上的值。注意，材料的LUMO能级及HOMO能级可以从通过循环伏安(CV)测量测得的材料的电化学特性(还原电位及氧化电位)求出。
注意，激基复合物的形成例如可以通过如下方法确认：对空穴传输材料的发射光谱、电子传输材料的发射光谱及混合这些材料而成的混合膜的发射光谱进行比较，当观察到混合膜的发射光谱比各材料的发射光谱向长波长侧漂移(或者在长波长侧具有新的峰)的现象时说明形成有激基复合物。或者，对空穴传输材料的瞬态光致发光(PL)、电子传输材料的瞬态PL及混合这些材料而成的混合膜的瞬态PL进行比较，当观察到混合膜的瞬态PL寿命与各材料的瞬态PL寿命相比具有长寿命成分或者延迟成分的比例变大等瞬态响应不同时说明形成有激基复合物。此外，可以将上述瞬态PL称为瞬态电致发光(EL)。换言之，对空穴传输材料的瞬态EL、电子传输材料的瞬态EL及这些材料的混合膜的瞬态EL进行比较，观察瞬态响应的不同，也可以确认激基复合物的形成。
活性层273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273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)形成发光层283和活性层273，并可以共同使用制造设备，所以是优选的。
作为活性层273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受体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)在平面上扩展时，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电子广泛扩展，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、三嗪衍生物、醌衍生物等。
作为活性层273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。
此外，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。
具有电子供体性的有机半导体材料的HOMO能级优选比具有电子接收性的有机半导体材料的HOMO能级浅(高)。具有电子供体性的有机半导体材料的LUMO能级优选比具有电子接收性的有机半导体材料的LUMO能级浅(高)。
优选使用球状的富勒烯作为具有电子接收性的有机半导体材料，且优选使用其形状与平面相似的有机半导体材料作为具有电子供体性的有机半导体材料。形状相似的分子具有容易聚集的趋势，当同一种分子凝集时，因分子轨道的能级相近而可以提高载流子传输性。
例如，优选共蒸镀n型半导体和p型半导体形成活性层273。
发光器件及受光器件可以使用低分子类化合物或高分子类化合物，还可以包含无机化合物。另外，发光器件及受光器件各自也可以使用预混材料形成。构成发光器件及受光器件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。
图5B所示的显示装置280B与显示装置280A的不同之处在于：空穴传输层按各器件分开形成；以及发光器件270B1和发光器件270B2包括同一发光层283B。此外，在后述的显示装置的说明中，有时省略说明与先前说明的显示装置同样的结构。
受光器件270PD包括空穴传输层282PD，发光器件270R包括空穴传输层282R，发光器件270G包括空穴传输层282G，发光器件270B1包括空穴传输层282B1，并且发光器件270B2包括空穴传输层282B2。
空穴传输层282PD、282R、282G、282B1、282B2都被用作光学调整层。具体而言，优选以使发光器件270B1的一对电极间的光学距离成为增强蓝光的光学距离的方式调整空穴传输层282B1的厚度。同样地，优选以使发光器件270B2的一对电极间的光学距离成为增强蓝光的光学距离的方式调整空穴传输层282B2的厚度。
发光器件270B1优选具有增强比发光器件270B2短波长的光的结构。由此，即使发光器件270B1和发光器件270B2包括相同发光层283B，也可以将可见度互不相同的两种蓝色子像素设置在显示装置中。
注意，在如显示装置280A那样分别形成蓝色发光器件所包括的发光层的显示装置中，也可以通过使两种蓝色子像素增强的光的波长互不相同来增大两种蓝色子像素的可见度之差。
为了使发光器件270B1增强比发光器件270B2短波长的光，例如优选使空穴传输层282B1的厚度小于空穴传输层282B2的厚度。或者，也可以仅设置空穴传输层282B2而不设置空穴传输层282B1。
另外，优选以使发光器件270G的一对电极间的光学距离成为增强绿光的光学距离的方式调整空穴传输层282G的厚度。另外，优选以使发光器件270R的一对电极间的光学距离成为增强红光的光学距离的方式调整空穴传输层282R的厚度。另外，优选以使受光器件270PD的一对电极间的光学距离成为增强主要想要接收的波长的光的光学距离的方式调整空穴传输层282PD的厚度。注意，用作光学调整层的层不局限于空穴传输层。
图6所示的显示装置280C与显示装置280A的不同之处在于：像素300a和像素300b包括同一发光器件270B；以及在像素300a中发光器件270B的发光经过着色层CF被提取。
发光器件270B包括发光层283B。在像素300a中，发光器件270B的发光经过着色层CF被提取。在像素300b中，发光器件270B的发光不经过着色层CF被提取。
着色层CF优选可以遮蔽发光器件270B所发射的蓝光中的长波长侧的光而提取短波长侧的光。由此，像素300a所包括的蓝色子像素可以呈现比像素300b所包括的蓝色子像素短波长的光。就是说，即便像素300a和像素300b中发射蓝光的发光器件的结构相同，也可以将可见度互不相同的两种蓝色子像素设置在显示装置中。并且，像素300b的发光器件270B所发射的光也可以经过与着色层CF相比能够提取更长波长的光的着色层被提取。
另外，即便在显示装置280A、280B那样像素300a和像素300b中的蓝色发光器件的结构不同时，也可以采用经过着色层提取光的结构。另外，也可以通过使用着色层使所提取的光的波长不同来增大两种蓝色子像素的可见度之差。
虽然在以下说明的显示装置280D至显示装置280G中仅示出一个像素，但各显示装置至少包括两种像素，一方像素所包括的蓝色子像素发射比另一方像素所包括的蓝色子像素短波长的光。如上所述，通过对两个蓝色子像素采用发光物质互不相同、光学调整层的厚度互不相同、经过着色层提取光等中的一个或多个结构，可以将可见度互不相同的两种蓝色子像素设置在显示装置中。
图7A所示的显示装置280D与显示装置280A的不同之处在于：受光器件270PD和发光器件270R具有相同结构。
受光器件270PD和发光器件270R共享活性层273和发光层283R。
在此，受光器件270PD可以采用与发射比要检测的光的波长长的光的发光器件相同的结构。例如，检测蓝光的结构的受光器件270PD可以采用与发光器件270R和发光器件270G中的一方或双方相同的结构。例如，检测绿光的结构的受光器件270PD可以采用与发光器件270R相同的结构。
与受光器件270PD及发光器件270R具有包括分别形成的层的结构的情况相比，在将受光器件270PD及发光器件270R形成为相同结构的情况下，可以减少成膜工序数以及掩模数。由此，可以减少显示装置的制造工序数以及制造成本。
另外，与受光器件270PD及发光器件270R具有包括分别形成的层的结构的情况相比，在将受光器件270PD及发光器件270R形成为相同结构的情况下，可以减小错位的余地。由此，可以提高像素的开口率并提高光提取效率。由此，可以延长发光器件的使用寿命。另外，显示装置可以显示高亮度。另外，也可以提高显示装置的清晰度。
发光层283R包含发射红光的发光物质。活性层273包含吸收其波长比红光短的光(例如，绿光和蓝光中的一方或双方)的有机化合物。活性层273优选包括不容易吸收红光且吸收其波长比红光短的光的有机化合物。由此，可以从发光器件270R高效地提取红光，受光器件270PD可以高精度地检测其波长比红光短的光。
另外，虽然示出在发光装置280D中发光器件270R及受光器件270PD具有相同结构的例子，但是发光器件270R及受光器件270PD也可以具有彼此不同的厚度的光学调整层。
例如，优选的是，如图7B所示的显示装置280E那样通过在像素电极271上设置光学调整层并使发光器件270R与受光器件270PD的光学调整层的厚度不同，来进行光学调整。
具体而言，优选的是，以使发光器件270R的一对电极间的光学距离成为增强红光的光学距离的方式设置光学调整层272R，并且以使受光器件270PD的一对电极间的光学距离成为增强想要检测的波长的光的光学距离的方式设置光学调整层272PD。由此，可以高效地从发光器件270R提取红光，受光器件270PD可以高精度地检测光。
例如，可以将反射电极用于像素电极271并将透明电极用于光学调整层272。此时，也可以将光学调整层272看作像素电极271的一部分。
另外，发光器件270G优选使用光学调整层272G以一对电极间的光学距离成为增强绿光的光学距离的方式进行光学调整。同样地，发光器件270B优选使用光学调整层272B以一对电极间的光学距离成为增强蓝光的光学距离的方式进行光学调整。
在显示装置280E中，受光器件270PD和发光器件270R也共享活性层273和发光层283R。由此，可以减少显示装置的制造工序数以及制造成本。
图7C所示的显示装置280F与显示装置280A的不同之处在于包括具有多个EL层的串联结构的发光器件。
显示装置280F所包括的受光器件270PD具有与显示装置280A所包括的受光器件270PD同样的结构。
显示装置280F所包括的发光器件270R、270G、270B具有共同结构。发光器件270R所发射的光透过着色层CFR作为红光从显示装置280F被提取。发光器件270G所发射的光透过着色层CFG作为绿光从显示装置280F被提取。发光器件270B所发射的光透过着色层CFB作为蓝光从显示装置280F被提取。
显示装置280F所包括的发光器件270R、270G、270B在空穴传输层282上依次层叠有单元286a、中间层287及单元286b。单元286b上设置有电子传输层284。
单元286a及单元286b都是单层结构或叠层结构，并至少包括一层发光层。优选的是，通过组合单元286a及单元286b所包括的总共两层以上的发光层的发光得到白色发光。例如，通过在单元286a中设置包含发射蓝光的发光物质的发光层并在单元286b中设置包含发射绿光的发光物质的发光层及包含发射红光的发光物质的发光层，发光器件整体可发射白光。
中间层287至少具有电荷产生区域。在将高于发光器件的阈值电压的电压施加到一对电极间时，中间层287中产生空穴和电子，空穴转移到单元286b且电子转移到单元286a。被注入到单元286b的空穴与从公共电极275一侧注入的电子复合，而单元286b所包含的发光物质发光。另外，被注入到单元286a的电子与从像素电极271一侧注入的空穴复合，而单元286a所包含的发光物质发光。因此，中间层287中产生的空穴和电子分别在不同的单元中引起发光。中间层287除了电荷产生区域之外还可以包括空穴传输层、电子传输层。
通过使发光器件270R、270G、270B具有相同结构，与发光器件270R、270G、270B包括分别形成的层的结构相比可以进一步减少成膜工序的个数及掩模的个数。由此，可以减少显示装置的制造工序数以及制造成本。
另外，通过使发光器件270R、270G、270B具有相同结构，与发光器件270R、270G、270B包括分别形成的层的结构相比可以进一步减小错位的余地。由此，可以提高像素的开口率并提高光提取效率。像素的开口率越高，越可以降低为了在显示面板中得到某一亮度所需要的子像素的亮度。由此，可以延长发光器件的使用寿命。另外，显示装置可以显示高亮度。另外，也可以提高显示装置的清晰度。
发光器件270R、270G、270B也可以包括厚度互不相同的光学调整层。
图8A、图8B所示的显示装置280G包括发射红光(R)并具有受光功能的受发光器件270R-PD、发射绿光(G)的发光器件270G以及发射蓝光(B)的发光器件270B。
各发光器件依次层叠有像素电极271、空穴注入层281、空穴传输层282、发光层、电子传输层284、电子注入层285及公共电极275。发光器件270G包括发光层283G，发光器件270B包括发光层283B。发光层283G包含发射绿光的发光物质，发光层283B包含发射蓝光的发光物质。
受发光器件270R-PD依次层叠有像素电极271、空穴注入层281、空穴传输层282、活性层273、发光层283R、电子传输层284、电子注入层285及公共电极275。
注意，显示装置280G所包括的受发光器件270R-PD具有与显示装置280D所包括的发光器件270R及受光器件270PD相同的结构。另外，显示装置280G所包括的发光器件270G、270B也分别具有与显示装置280D所包括的发光器件270G、270B相同的结构。
图8A示出受发光器件270R-PD被用作发光器件的情况。图8A示出发光器件270B发蓝光，发光器件270G发绿光，并且受发光器件270R-PD发红光的例子。
图8B示出受发光器件270R-PD被用作受光器件的情况。图8B示出发光器件270B所发的蓝光及发光器件270G所发的绿光被受发光器件270R-PD检测的例子。
发光器件270B、发光器件270G及受发光器件270R-PD都包括像素电极271及公共电极275。在本实施方式中，以像素电极271被用作阳极且公共电极275被用作阴极的情况为例进行说明。
在本实施方式中，与发光器件同样，受发光器件270R-PD中的像素电极271及公共电极275也分别被用作阳极及阴极。也就是说，通过将反向偏压施加到像素电极271与公共电极275之间驱动受光器件270R-PD，可以检测入射到受发光器件270R-PD的光来产生电荷，由此可以将其作为电流提取。
此外，图8A及图8B所示的各受发光器件270R-PD可以说是对发光器件追加了活性层273的结构。换言之，只要在发光器件的制造工序中增加形成活性层273的工序，就可以同时形成发光器件及受发光器件270R-PD。此外，发光器件与受发光器件可以形成在同一衬底上。由此，可以在制造工序的增加幅度不大的情况下对显示部附加摄像功能及感测功能中的一个或两个。
[受发光器件]
图8C至图8F示出受发光器件的叠层结构的例子。
受发光器件在一对电极之间至少包括活性层及发光层。
除了活性层及发光层以外的层，受发光器件还可以包括含有空穴注入性高的物质、空穴传输性高的物质、空穴阻挡性高的物质、电子传输性高的物质、电子注入性高的物质、电子阻挡性高的物质或双极性物质(电子传输性及空穴传输性高的物质)等的层。
图8C至图8D所示的各受发光器件包括第一电极277、空穴注入层281、空穴传输层282、发光层283R、活性层273、电子传输层284、电子注入层285及第二电极278。
发光层283R及活性层273的层叠顺序没有限制。图8A、图8B示出空穴传输层282上设置有活性层273且活性层273上设置有发光层283R的例子。图8C示出空穴传输层282上设置有发光层283R且发光层283R上设置有活性层273的例子。图8D示出活性层273上设置有空穴传输层282且空穴传输层282上设置有发光层263R的例子。
如图8A至图8C所示，活性层273与发光层283R也可以彼此接触。另外，如图8D所示，优选在活性层273与发光层283R之间夹有缓冲层。作为缓冲层，可以使用空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层、空穴阻挡层及电子阻挡层等中的至少一层。图8D示出使用空穴传输层282作为缓冲层的例子。
通过在活性层273与发光层283R间设置缓冲层，可以抑制激发能从发光层283R转移到活性层273。另外，也可以使用缓冲层调整微腔结构的光路长度(腔长)。因此，活性层273与发光层283R间包括缓冲层的受发光器件可以具有高发光效率。
图8E所示的受发光器件不包括空穴传输层282，这点与图8A至图8D所示的受发光器件不同。受发光器件可以不包括空穴注入层281、空穴传输层282、电子传输层284和电子注入层285中的至少一层。此外，受发光器件也可以包括空穴阻挡层、电子阻挡层等其他功能层。
图8F所示的受发光器件不包括活性层273及发光层283R而包括兼用作发光层及活性层的层289，这点与图8A至图8E所示的受发光器件不同。
作为兼用作发光层及活性层的层289，例如可以使用包含可以用于活性层273的n型半导体及可以用于活性层273的p型半导体及可以用于发光层283R的发光物质的三个材料的层。
此外，n型半导体及p型半导体的混合材料的吸收光谱的最低能量一侧的吸收带与发光物质的发射光谱(PL光谱)最大峰优选不重叠，更优选具有充分距离。
在受发光器件中，作为提取光一侧的电极使用透过可见光的导电膜。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。
构成受发光器件的各层的功能及材料与构成发光器件及受光器件的各层的功能及材料同样，所以省略详细说明。
[驱动方法]
接着，参照图9至图11说明本发明的一个方式的显示装置的驱动方法的一个例子。以下说明在显示图像的同时进行触摸检测(摄像)的方法。以下以采用图4说明的去除成为噪声的周围的光的影响来检测触摸的方法的情况为例进行说明。
参照图9A至图9C说明像素300及对象像素320各自中的两个帧的驱动方法。
像素300用于图像显示。对象像素320用于图像显示和触摸检测的双方。
各帧可以被分为显示图像的期间和在显示图像的同时进行摄像的期间这两个子帧。
在像素300中，两个子帧都显示图像。关于图9A所示的第一帧的各子像素的亮度值，子像素R为亮度值P11，子像素G为亮度值P12，子像素B为亮度值P13。关于图9A所示的第二帧的各子像素的亮度值，子像素R为亮度值P21，子像素G为亮度值P22，子像素B为亮度值P23。注意，像素300所包括的子像素PD不进行摄像。
各子像素的第一帧与第二帧的亮度值可以不相等。在此，为了简化说明，以亮度值P11与亮度值P21相等、亮度值P12与亮度值P22相等、亮度值P13与亮度值P23相等的情况为例进行说明。
如图9B所示，像素300中的呈现蓝光的子像素B的亮度在第一帧和第二帧的双方中恒定。
在对象像素320中，两个子帧中的一方显示图像，另一方进行摄像。图9A示出先用第一子帧显示图像而用第二子帧进行摄像的例子。
注意，各帧的像素300与对象像素320的亮度值也可以不相等。在此，为了简化说明，以在第一帧及第二帧中像素300的亮度值与对象像素320的亮度值都相等的情况为例进行说明。
对象像素320的子像素R的亮度值及子像素G的亮度值与像素300同样，在第一帧，子像素R为亮度值P11，子像素G为亮度值P12，在第二帧，子像素R为亮度值P21，子像素G为亮度值P22。
各帧的第一子帧的子像素B的亮度值(亮度值P13及亮度值P23)与像素300同样。注意，在各帧的第一子帧，对象像素320所包括的子像素PD不进行摄像。
在各帧的第二子帧，对象像素320所包括的子像素PD进行摄像。如图9A及图9C所示，第一帧的第二子帧的子像素B的亮度值P14大于第二帧的第二子帧的子像素B的亮度值P24。注意，亮度值P24也可以为零(发光器件不点亮)。注意，对亮度值P13与亮度值P14的大小关系没有限制。同样地，对亮度值P23与亮度值P24的大小关系没有限制。
通过获取第一帧的摄像与第二帧摄像中的子像素PD的检测强度之差分，可以去除周围的光的影响而以高精度检测触摸。
这里，在以极短的发光时间连续地进行高亮度发光和低亮度发光的情况下，人眼不能区别两个发光，感知到以两者的中间亮度发光。人眼感觉到的亮度取决于亮度的时间积分值。
因此，就第一帧的子像素B的亮度而言，对象像素320比像素300感觉更亮。具体而言，从亮度的时间积分值来看，对象像素320比像素300大第一帧的第二子帧的亮度值P14与亮度值P13之差分X。
另一方面，就第二帧的子像素B的亮度而言，对象像素320比像素300感觉更暗。具体而言，从亮度的时间积分值来看，对象像素320比像素300小第二帧的第二子帧的亮度值P24与亮度值P23之差分Y。
鉴于上述情况，优选调整各帧中的第一子帧的对象像素320的亮度的时间积分值与第二子帧的对象像素320的亮度的时间积分值之和，以便将对象像素320的亮度的时间积分值设为所希望的值(在此，使其等于像素300的亮度的时间积分值)。
图10A及图10B示出第一子帧的亮度的时间积分值与第二子帧的亮度的时间积分值之和在像素300与对象像素320中相等的例子。
如上所述，在图9A中，各帧的第一子帧的子像素B的亮度值(亮度值P13及亮度值P23)与像素300同样。另一方面，在图10A中，各帧的第一子帧的子像素B的亮度值在像素300(亮度值P13及亮度值P23)与对象像素320(亮度值P15及亮度值P25)之间不同。
亮度值P15优选为从亮度值P13减去差分X的值。亮度值P25优选为对亮度值P13加上差分Y的值。
如上所述，在所希望的亮度值在像素300与对象像素320中相等的情况下，通过使第一子帧的亮度的时间积分值与第二子帧的亮度的时间积分值之和在像素300与对象像素320中相等，以对象像素320发射作为光源的光时也可以进行自然的图像显示。
另外，即使在所希望的亮度值在像素300与对象像素320中不相等的情况下，也可以通过调整第一子帧的亮度的时间积分值与第二子帧的亮度的时间积分值之和来将对象像素320的亮度设为所希望的值。
注意，一个帧也可以被分为显示图像的期间和在显示黑色图像的同时检测触摸的期间这两个子帧。
如图11所示，在对象像素320进行摄像的子帧中，像素300也可以进行黑色显示(也称为黑色插入、插黑)。通过在显示图像的子帧之间插入黑色图像，可以降低显示装置的影像抖动及残像。
以下参照图12及图13说明本发明的一个方式的显示装置的详细结构。
[显示装置100A]
图12A是显示装置100A的截面图。
显示装置100A包括受光器件110及发光器件190。
受光器件190依次层叠有像素电极191、缓冲层192、发光层193、缓冲层194及公共电极115。缓冲层192可以具有空穴注入层和空穴传输层中的一方或双方。发光层193包含有机化合物。缓冲层194可以具有电子注入层和电子传输层中的一方或双方。发光器件190具有发射可见光的功能。此外，显示装置100A还可以包括具有发射红外光的功能的发光器件。
受光器件110依次层叠有像素电极191、缓冲层182、活性层183、缓冲层184及公共电极115。缓冲层182可以具有空穴传输层。活性层183包含有机化合物。缓冲层184可以具有电子传输层。受光器件110具有检测可见光的功能。此外，受光器件110还可以具有检测红外光的功能。
在本实施方式中，说明在发光器件190和受光器件110各自中像素电极191被用作阳极且公共电极115被用作阴极的情况。也就是说，通过将反向偏压施加到像素电极191与公共电极115之间来驱动受光器件110，显示装置100A可以检测入射到受光器件110的光来产生电荷，由此可以将其提取为电流。
像素电极191、缓冲层182、缓冲层192、活性层183、发光层193、缓冲层184、缓冲层194及公共电极115各自可以具有单层结构或叠层结构。
像素电极191位于绝缘层214上。各像素电极191可以使用同一材料及同一工序形成。像素电极191的端部被分隔壁216覆盖。彼此相邻的两个像素电极191被分隔壁216电绝缘(也可以说电分离)。
分隔壁216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。分隔壁216是透射可见光的层。代替分隔壁216也可以设置遮断可见光的分隔壁。
公共电极115是受光器件110与发光器件190共同使用的层。
受光器件110及发光器件190所包括的一对电极可以使用相同的材料并具有相同的膜厚等。由此，可以降低显示装置的制造成本并使制造工序简化。
显示装置100A在一对衬底(衬底151及衬底152)之间包括受光器件110、发光器件190、晶体管131及晶体管132等。
在受光器件110中，位于像素电极191与公共电极115之间的缓冲层182、活性层183及缓冲层184各自可以被称为有机层(包含有机化合物的层)。像素电极191优选具有反射可见光的功能。公共电极115具有使可见光透过的功能。在受光器件110检测红外光的情况下，公共电极115具有使红外光透过的功能。此外，像素电极191优选具有反射红外光的功能。
受光器件110具有检测光的功能。具体而言，受光器件110是接受从显示装置100A的外部入射的光122并将其转换为电信号的光电转换器件。光122也可以说是发光器件190的发光被对象物反射的光。此外，光122也可以通过设置在显示装置100A中的透镜等入射到受光器件110。
在发光器件190中，位于像素电极191与公共电极115之间的缓冲层192、发光层193及缓冲层194可以一并被称为EL层。另外，EL层至少包括发光层193。如上所述那样，像素电极191优选具有反射可见光的功能。另外，公共电极115具有使可见光透过的功能。在显示装置100A包括发射红外光的发光器件的情况下，公共电极115具有使红外光透过的功能。此外，像素电极191优选具有反射红外光的功能。
本实施方式的显示装置所包括的发光器件优选采用光学微腔谐振器(微腔)结构。
缓冲层192或缓冲层194也可以具有作为光学调整层的功能。通过使缓冲层192或缓冲层194的厚度不同，可以在各发光器件中增强特定颜色的光并提取。
发光器件190具有发射可见光的功能。具体而言，发光器件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152一侧发射光的电致发光器件(参照发光121)。
受光器件110所包括的像素电极191通过设置在绝缘层214中的开口电连接到晶体管131所包括的源极或漏极。
发光器件190所包括的像素电极191通过设置在绝缘层214中的开口电连接到晶体管132所包括的源极或漏极。
晶体管131及晶体管132接触地形成于同一层(图12A中的衬底151)上。
电连接于受光器件110的电路中的至少一部分优选使用与电连接于发光器件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，可以减小显示装置的厚度，并可以简化制造工序。
受光器件110及发光器件190各自优选被保护层116覆盖。在图12A中，保护层116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116，可以抑制水等杂质混入受光器件110及发光器件190，由此可以提高受光器件110及发光器件190的可靠性。此外，可以使用粘合层142贴合保护层116和衬底152。
衬底152的衬底151一侧的面设置有遮光层158。遮光层158在与发光器件190重叠的位置及与受光器件110重叠的位置包括开口。
这里，受光器件110检测被对象物反射的发光器件190的发光。但是，有时发光器件190的发光在显示装置100A内被反射而不经过对象物地入射到受光器件110。遮光层158可以减少这种杂散光的影响。例如，在没有设置遮光层158的情况下，有时发光器件190所发射的光123被衬底152反射，由此反射光124入射到受光器件110。通过设置遮光层158，可以抑制反射光124入射到受光器件110。由此，可以减少噪声来提高使用受光器件110的传感器的灵敏度。
作为遮光层158，可以使用遮挡来自发光器件的光的材料。遮光层158优选吸收可见光。作为遮光层158，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158也可以采用红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片中的至少两层的叠层结构。
[显示装置100B]
图12B及图12C是显示装置100B的截面图。此外，在后述的显示装置的说明中，有时省略说明与先前说明的显示装置同样的结构。
显示装置100B包括发光器件190B、发光器件190G及受发光器件190R-PD。
发光器件190B中依次层叠有像素电极191、缓冲层192B、发光层193B、缓冲层194B及公共电极115。发光器件190B具有发蓝光121B的功能。
发光器件190G依次层叠有像素电极191、缓冲层192G、发光层193G、缓冲层194G及公共电极115。发光器件190G具有发绿光121G的功能。
受发光器件190R-PD依次层叠有像素电极191、缓冲层192R、活性层183、发光层193R、缓冲层194R及公共电极115。受发光器件190R-PD具有发红光121R的功能及检测光122的功能。
图12B示出受发光器件190R-PD被用作发光器件的情况。图12B示出发光器件190B发蓝光，发光器件190G发绿光，并且受发光器件190R-PD发红光的例子。
图12C示出受发光器件190R-PD被用作受光器件的情况。图12C示出发光器件190B所发的蓝光及发光器件190G所发的绿光被受发光器件190R-PD检测的例子。
显示装置100B在一对衬底(衬底151及衬底152)之间包括受发光器件190R-PD、发光器件190G、发光器件190B及晶体管132等。
像素电极191位于绝缘层214上。彼此相邻的两个像素电极191被分隔壁216电绝缘。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的源极或漏极。
受发光器件及发光器件优选都被保护层116覆盖。此外，可以使用粘合层142贴合保护层116和衬底152。衬底152的衬底151一侧的面设置有遮光层158。
[显示装置100C]
图13A是显示装置100C的截面图。
显示装置100C包括受光器件110及发光器件190。
发光器件190中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。公共层112可以包括空穴注入层及空穴传输层中的一个或两个。发光层193包含有机化合物。公共层114可以包括电子注入层和电子传输层的一方或双方。发光器件190具有发射可见光的功能。显示装置100C还可以包括具有发射红外光的功能的发光器件。
受光器件110中依次层叠有像素电极191、公共层112、活性层183、公共层114及公共电极115。活性层183包含有机化合物。受光器件110具有检测可见光的功能。此外，受光器件110还可以具有检测红外光的功能。
像素电极191、公共层112、活性层183、发光层193、公共层114及公共电极115各自可以具有单层结构，也可以具有叠层结构。
像素电极191位于绝缘层214上。彼此相邻的两个像素电极191被分隔壁216电绝缘。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的源极或漏极。
公共层112、公共层114及公共电极115是受光器件110与发光器件190共同使用的层。通过使构成受光器件110及发光器件190的层的至少一部分为相同结构，可以减少显示装置的制造工序，所以是优选的。
显示装置100C在一对衬底(衬底151及衬底152)之间包括受光器件110、发光器件190、晶体管131及晶体管132等。
受光器件110及发光器件190各自优选被保护层116覆盖。此外，可以使用粘合层142贴合保护层116和衬底152。
衬底152的衬底151一侧的面设置有树脂层159。树脂层159设置在与发光器件190重叠的位置，不设置在与受光器件110重叠的位置。
树脂层159如图13B所示那样设置在与发光器件190重叠的位置且在与受光器件110重叠的位置包括开口159p。或者，树脂层159如图13C所示那样在与发光器件190重叠的位置被设置为岛状且不设置在与受光器件110重叠的位置。
衬底152的衬底151一侧的面及树脂层159的衬底151一侧的面设置有遮光层158。遮光层158在与发光器件190重叠的位置及与受光器件110重叠的位置包括开口。
这里，受光器件110检测被对象物反射的发光器件190的发光。但是，有时发光器件190的发光在显示装置100C内被反射而不经过对象物地入射到受光器件110。遮光层158可以吸收这种杂散光来减少入射到受光器件110的杂散光。例如，遮光层158可以吸收经过树脂层159而被衬底152的衬底151一侧的面反射的杂散光123a。此外，遮光层158可以在杂散光123b入射到树脂层159之前吸收杂散光123b。因此，可以减少入射到受光器件110的杂散光。由此，可以减少噪声来提高使用受光器件110的传感器的灵敏度。在遮光层158靠近发光器件190时，可以进一步减少杂散光，所以尤其是优选的。此外，在遮光层158靠近发光器件190时，可以抑制显示的视角依赖性，由此在提高显示品质的观点上也是优选的。
通过设置遮光层158，可以控制受光器件110检测光的范围。当在垂直于衬底151的方向上遮光层158远离受光器件110时，摄像范围得到缩小，由此可以提高摄像的分辨率。
在树脂层159包括开口时，遮光层158优选覆盖该开口的至少一部分及在该开口中露出的树脂层159的侧面的至少一部分。
在树脂层159被设置为岛状时，遮光层158优选覆盖树脂层159的侧面的至少一部分。
如此，因为沿着树脂层159的形状设置遮光层158，所以遮光层158与发光器件190(具体而言，发光器件190的发光区域)之间的距离短于遮光层158与受光器件110(具体而言，受光器件110的受光区域)之间的距离。因此，可以减少传感器的噪声，提高摄像的分辨率，并且抑制显示的视角依赖性。由此，可以提高显示装置的显示品质和摄像品质的双方。
树脂层159是使发光器件190的发光透过的层。作为树脂层159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。注意，设置在衬底152与遮光层158之间的结构物不局限于树脂层，也可以使用无机绝缘膜等。在该结构物较厚时，遮光层与受光器件之间的距离和遮光层与发光器件之间的距离有差异。树脂等有机绝缘膜易于形成得厚，因此适合于该结构物。
为了比较遮光层158与受光器件110之间的距离和遮光层158与发光器件190之间的距离，例如可以使用遮光层158的受光器件110一侧的端部与公共电极115之间的最短距离L1和遮光层158的发光器件190一侧的端部与公共电极115之间的最短距离L2。因为最短距离L2短于最短距离L1，所以可以抑制来自发光器件190的杂散光来提高使用受光器件110的传感器的灵敏度。另外，可以抑制显示的视角依赖性。因为最短距离L1长于最短距离L2，所以可以缩小受光器件110的摄像范围来提高摄像的分辨率。
另外，通过具有粘合层142中的与受光器件110重叠的部分厚于与发光器件190重叠的部分的结构，可以使遮光层158与受光器件110之间的距离和遮光层158与发光器件190之间的距离有差异。
以下参照图14至图17说明本发明的一个方式的显示装置的更详细的结构。
[显示装置100D]
图14示出显示装置100D的立体图，而图15A示出显示装置100D的截面图。
显示装置100D具有贴合衬底152与衬底151的结构。在图14中，以虚线表示衬底152。
显示装置100D包括显示部162、电路164及布线165等。图14示出显示装置100D安装有IC(集成电路)173及FPC172的例子。因此，也可以将图14所示的结构称为包括显示装置100D、IC及FPC的显示模块。
作为电路164，例如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14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或信号线驱动电路等的IC。注意，显示装置100D及显示模块不一定必须设置有IC。此外，也可以将IC利用COF方式等安装于FPC。
图15A示出图14所示的显示装置100D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的区域一部分及包括端部的区域的一部分的截面的一个例子。
图15A所示的显示装置100D在衬底151与衬底152之间包括晶体管241、晶体管245、晶体管246、晶体管247、发光器件190B、发光器件190G及受发光器件190R-PD等。
衬底152和保护层116被粘合层142贴合。作为对发光器件190B、发光器件190G、受发光器件190R-PD的密封，可以采用固体密封结构或中空密封结构等。在图15A中，粘合层142密封由衬底152、粘合层142和绝缘层214围绕的空间，即采用固体密封结构。
发光器件190B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193B、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247所包括的导电层222b连接。晶体管247具有控制发光器件190B的驱动的功能。像素电极191的端部被分隔壁216覆盖。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。
发光器件190G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193G、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246所包括的导电层222b连接。晶体管246具有控制发光器件190G的驱动的功能。
受发光器件190R-PD具有从绝缘层214一侧依次层叠有像素电极191、公共层112、活性层183、发光层193R、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245所包括的导电层222b电连接。晶体管245具有控制受发光器件190R-PD的驱动的功能。
发光器件190B、发光器件190G、受发光器件190R-PD将光发射到衬底152一侧。此外，受发光器件190R-PD通过衬底152及粘合层142接收光。衬底152及粘合层142优选使用对可见光的透过性高的材料。
发光器件190B、发光器件190G及受发光器件190R-PD所包括的像素电极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在发光器件190B、发光器件190G、受发光器件190R-PD之间共同使用。受发光器件190R-PD具有对呈现红光的发光器件的结构追加活性层183的结构。此外，除了活性层183及各颜色的发光层193以外，发光器件190B、发光器件190G、受发光器件190R-PD可以共同使用其他层。由此，可以在不需大幅度增加制造工序的情况下对显示装置100D的显示部162附加受光功能。
发光器件所包括的发光层也可以具有重叠于受发光器件所包括的发光层及活性层的部分。同样地，发光器件所包括的发光层也可以具有重叠于其他发光器件所包括的发光层的部分。通过采用这样的结构，可以提高显示装置的清晰度。例如，图15B示出在分隔壁216上发光器件190G所包括的发光层193G重叠于受发光器件190R-PD所包括的活性层183及发光层193R上的例子。
衬底152的衬底151一侧的表面设置有遮光层158。遮光层158在分别与发光器件190B、发光器件190G、受发光器件190R-PD重叠的位置形成有开口。通过设置遮光层158，可以控制受发光器件190R-PD检测光的范围。如上所述那样，优选的是，通过调整设置在与受发光器件190R-PD重叠的位置的遮光层的开口的位置来控制入射到受发光器件的光。此外，通过设置有遮光层158，可以抑制光从发光器件190不经对象物地直接入射到受发光器件190R-PD。由此，可以实现噪声少且灵敏度高的传感器。
晶体管241、晶体管245、晶体管246及晶体管247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、氧氮化铪膜、氮氧化铪膜、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。此外，也可以在衬底151与晶体管之间设置基底膜。该基底膜可以使用上述无机绝缘膜。
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装置100D的端部附近包括开口。由此，可以抑制从显示装置100D的端部通过有机绝缘膜的杂质进入。或者，也可以以其端部位于显示装置100D的端部的内侧的方式形成有机绝缘膜，以避免有机绝缘膜暴露于显示装置100D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。
通过设置覆盖发光器件190B、发光器件190G、受发光器件190R-PD的保护层116，可以抑制水等杂质混入发光器件190B、发光器件190G、受发光器件190R-PD，由此可以提高发光器件190B、发光器件190G、受发光器件190R-PD的可靠性。
在图15A所示的区域228中，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进入显示部162。由此，可以提高显示装置100D的可靠性。
在显示装置100D的端部附近的区域228中，优选绝缘层215与保护层116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116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混入显示部162。因此，可以提高显示装置100D的可靠性。
保护层116可以具有单层结构，也可以具有叠层结构。例如，保护层116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。
晶体管241、晶体管245、晶体管246及晶体管247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，通过对同一导电膜进行加工而得到的多个层由相同的阴影线表示。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装置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，晶体管都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栅极。
作为晶体管241、晶体管245、晶体管246及晶体管247，采用两个栅极夹持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)。当使用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使用金属氧化物(也称为氧化物半导体)。或者，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、钨和镁中的一种或多种)和锌。尤其是，M优选为选自铝、镓、钇和锡中的一种或多种。
尤其是，作为半导体层，优选使用包含铟(In)、镓(Ga)和锌(Zn)的氧化物(也记载为IGZO)。
当半导体层为In-M-Zn氧化物时，优选该In-M-Zn氧化物的In的原子数比为M的原子数比以上。作为这种In-M-Zn氧化物的金属元素的原子数比，可以举出In：M：Zn＝1：1：1或其附近的组成、In：M：Zn＝1：1：1.2或其附近的组成、In：M：Zn＝2：1：3或其附近的组成、In：M：Zn＝3：1：2或其附近的组成、In：M：Zn＝4：2：3或其附近的组成、In：M：Zn＝4：2：4.1或其附近的组成、In：M：Zn＝5：1：3或其附近的组成、In：M：Zn＝5：1：6或其附近的组成、In：M：Zn＝5：1：7或其附近的组成、In：M：Zn＝5：1：8或其附近的组成、In：M：Zn＝6：1：6或其附近的组成、In：M：Zn＝5：2：5或其附近的组成等。注意，附近的组成包括所希望的原子数比的±30％的范围。
例如，当记载为原子数比为In：Ga：Zn＝4：2：3或其附近的组成时包括如下情况：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或其附近的组成时包括如下情况：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或其附近的组成时包括如下情况：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不同的结构。
在衬底151的不与衬底152重叠的区域中设置有连接部244。在连接部244中，布线165通过导电层166及连接层242与FPC172电连接。在连接部244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244与FPC172电连接。
此外，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、缓冲层等。
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，可以提高显示装置的柔性。
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，可以使用各向异性导电膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)、各向异性导电膏(ACP：Anisotropic Conductive Paste)等。
发光器件190G、190B及受发光器件190R-PD的结构及材料等可以参照上述记载。
作为可用于晶体管的栅极、源极及漏极和构成显示装置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，也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装置的各种布线及电极等的导电层、发光器件及受光器件(或受发光器件)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、无机绝缘材料如氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅或氧化铝等。
[显示装置100E]
图16及图17A示出显示装置100E的截面图。显示装置100E的立体图与显示装置100D(图14)同样。图16示出显示装置100E中的包括FPC172的区域的一部分、电路164的一部分及显示部162的一部分的截面的一个例子。图17A示出显示装置100E中的显示部162的一部分的截面的一个例子。图16尤其示出显示部162中的包括受光器件110和发射红光的发光器件190R的区域的截面的一个例子。图17A尤其示出显示部162中的包括发射绿光的发光器件190G和发射蓝光的发光器件190B的区域的截面的一个例子。
图16及图17A所示的显示装置100E在衬底153与衬底154之间包括晶体管243、晶体管248、晶体管249、晶体管240、发光器件190R、发光器件190G、发光器件190B及受光器件110等。
树脂层159和公共电极115隔着粘合层142粘合，显示装置100E具有固体密封结构。
衬底153和绝缘层212被粘合层155贴合。衬底154和绝缘层157被粘合层156贴合。
显示装置100E的制造方法是如下。首先，将设置有绝缘层212、各晶体管、受光器件110及各发光器件等的第一制造衬底和设置有绝缘层157、树脂层159及遮光层158等的第二制造衬底使用粘合层142粘合。然后，在剥离第一制造衬底而露出的面贴合衬底153，在剥离第二制造衬底而露出的面贴合衬底154，由此形成在第一制造衬底上及第二制造衬底上的各构成要素转置到衬底153及衬底154。衬底153和衬底154优选具有柔性。因此，可以提高显示装置100E的柔性。
作为绝缘层212及绝缘层157，各自可以使用可用于绝缘层211、绝缘层213及绝缘层215的无机绝缘膜。
发光器件190R具有从绝缘层214b一侧依次层叠有像素电极191、公共层112、发光层193R、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214b中的开口与导电层169连接。导电层169通过形成在绝缘层214a中的开口与晶体管248所包括的导电层222b连接。导电层222b通过形成在绝缘层215中的开口与低电阻区域231n连接。就是说，像素电极191与晶体管248电连接。晶体管248具有控制发光器件190R的驱动的功能。
与此同样，发光器件190G具有从绝缘层214b一侧依次层叠有像素电极191、公共层112、发光层193G、公共层114及公共电极115的叠层结构。像素电极191通过导电层169及晶体管249的导电层222b与晶体管249的低电阻区域231n电连接。就是说，像素电极191与晶体管249电连接。晶体管249具有控制发光器件190G的驱动的功能。
此外，发光器件190B具有从绝缘层214b一侧依次层叠有像素电极191、公共层112、发光层193B、公共层114及公共电极115的叠层结构。像素电极191通过导电层169及晶体管240的导电层222b与晶体管240的低电阻区域231n电连接。就是说，像素电极191与晶体管240电连接。晶体管240具有控制发光器件190B的驱动的功能。
受光器件110具有从绝缘层214b一侧依次层叠有像素电极191、公共层112、活性层183、公共层114及公共电极115的叠层结构。
像素电极191的端部被分隔壁216覆盖。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。
发光器件190R、190G、190B将光发射到衬底154一侧。此外，受光器件110通过衬底154及粘合层142接收光。衬底154优选使用对可见光的透过性高的材料。
各像素电极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被受光器件110和发光器件190R、190G、190B共同使用。除了活性层183及发光层以外，受光器件110和各色的发光器件可以共同使用其他层。由此，可以在不需大幅度增加制造工序的情况下在显示装置100E内设置受光器件110。
绝缘层157的衬底153一侧的面设置有树脂层159及遮光层158。树脂层159设置在与发光器件190R、190G、190B重叠的位置，不设置在与受光器件110重叠的位置。遮光层158覆盖绝缘层157的衬底153一侧的面、树脂层159的侧面及树脂层159的衬底153一侧的面。遮光层158在与受光器件110重叠的位置及与发光器件190R、190G、190B的每一个重叠的位置包括开口。通过设置遮光层158，可以控制受光器件110检测光的范围。此外，通过设置遮光层158，可以抑制光从发光器件190R、190G、190B不经过对象物地直接入射到受光器件110。由此，可以实现噪声少且灵敏度高的传感器。由于设置树脂层159，所以遮光层158与各色的发光器件之间的距离短于遮光层158与受光器件110之间的距离。因此，可以减少传感器的噪声并抑制显示的视角依赖性。由此，可以提高显示品质和摄像品质的双方。
如图16所示，分隔壁216在受光器件110与发光器件190R之间包括开口。以嵌入该开口的方式设置有遮光层219a。遮光层219a位于受光器件110与发光器件190R之间。遮光层219a吸收发光器件190R所发射的光。因此，可以抑制入射到受光器件110的杂散光。
间隔物219b设置在分隔壁216上并位于发光器件190G与发光器件190B之间。间隔物219b的顶面优选比遮光层219a的顶面靠近遮光层158。例如，分隔壁216的高度(厚度)与间隔物219b的高度(厚度)之和优选大于遮光层219a的高度(厚度)。因此，易于填补粘合层142。如图17A所示，在间隔物219b与遮光层158重叠的部分中，遮光层158可以与公共电极115(或保护层)接触。
在衬底153的不与衬底154重叠的区域中设置有连接部244。在连接部244中，布线165通过导电层167、导电层166及连接层242与FPC172电连接。通过对同一导电膜进行加工，可以得到导电层167和导电层169。在连接部244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244与FPC172电连接。
晶体管243、晶体管248、晶体管249及晶体管240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。
在图16及图17A中，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。例如，通过以导电层223为掩模对绝缘层225进行加工，可以形成图16及图17A所示的结构。在图16及图17A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。
另一方面，在图17B所示的晶体管252的例子中，绝缘层225覆盖半导体层的顶面及侧面。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。
如上所述，本发明的一个方式的显示装置至少包括两种像素，一方像素所包括的蓝色子像素发射比另一方像素所包括的蓝色子像素短波长的光。通过对两个子像素采用发光物质互不相同、光学调整层的厚度互不相同、经过着色层提取光等中的一个或多个结构，可以将可见度互不相同的两种蓝色子像素设置在显示装置中。在显示装置中，至少一部分像素具有受光功能，所以该显示装置可以在显示图像的同时检测对象物的接触或接近。通过作为用作光源的子像素使用两种子像素中发射波长更短的光的子像素，作为光源的光不容易被使用者看到，可以进行自然的图像显示。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。此外，在本说明书中，在一个实施方式中示出多个结构例子的情况下，可以适当地组合该结构例子。
(实施方式2)
在本实施方式中，参照图18说明本发明的一个方式的显示装置。
[像素电路的例子1]
本发明的一个方式的显示装置在显示部中包括具有受光器件的第一像素电路及具有发光器件的第二像素电路。第一像素电路及第二像素电路各自配置为矩阵状。
图18A示出具有受光器件的第一像素电路的一个例子，而图18B示出具有发光器件的第二像素电路的一个例子。
图18A所示的像素电路PIX1包括受光器件PD、晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4及电容器C1。这里，示出使用光电二极管作为受光器件PD的例子。
受光器件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器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器件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，根据流过受光器件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18B所示的像素电路PIX2包括发光器件EL、晶体管M5、晶体管M6、晶体管M7及电容器C2。这里，示出使用发光二极管作为发光器件EL的例子。尤其是，作为发光器件EL，优选使用有机EL器件。
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器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器件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。发光器件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。可以将发光器件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器件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器件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与发光器件EL之间的电位通过布线OUT2输出到外部。
电连接于受光器件PD的阴极的布线V1和电连接于发光器件EL的阴极的布线V5可以为同一层及同一电位。
在本发明的一个方式的显示装置中，作为像素电路PIX1及像素电路PIX2所包括的晶体管，优选都使用被形成沟道的半导体层中含有金属氧化物(也称为氧化物半导体)的晶体管(以下，也称为OS晶体管)。OS晶体管具有极低的关态电流，能够长期间保持储存于与该晶体管串联连接的电容器中的电荷。另外，通过使用OS晶体管，可以降低显示装置的功耗。
或者，在本发明的一个方式的显示装置中，作为像素电路PIX1及像素电路PIX2所包括的晶体管，优选都使用被形成沟道的半导体层中含有硅的晶体管(以下，也称为Si晶体管)。作为硅可以举出单晶硅、多晶硅、非晶硅等。尤其是，优选使用半导体层中含有低温多晶硅(LTPS(Low Temperature Poly-Silicon))的晶体管(以下，也称为LTPS晶体管)。LTPS晶体管具有高场效应迁移率而能够进行高速工作。
并且，通过使用LTPS晶体管等Si晶体管，易于在与显示部相同的衬底上形成由CMOS电路构成的各种电路。因此，可以使安装到显示装置的外部电路简化，可以缩减构件成本、安装成本。
或者，在本发明的一个方式的显示装置中，包括像素电路PIX1优选使用两种晶体管。具体而言，像素电路PIX1优选包括OS晶体管及LTPS晶体管。通过根据晶体管被要求的功能改变半导体层的材料，可以提高像素电路PIX1的质量而提高感测、摄像的精度。此时，像素电路PIX2也可以使用OS晶体管和LTPS晶体管的一方或双方。
并且，即使像素使用两种晶体管(例如，OS晶体管及LTPS晶体管)，也通过使用LTPS晶体管易于在与显示部相同的衬底上形成由CMOS电路构成的各种电路。因此，可以使安装到显示装置的外部电路简化，可以缩减构件成本、安装成本。
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器中的电荷。因此，尤其是，作为与电容器C1或电容器C2串联连接的晶体管M1、晶体管M2及晶体管M5，优选使用OS晶体管。
另外，作为晶体管M3优选使用Si晶体管。由此，可以高速地进行摄像数据的读出工作。
在显示部中包括具有受光器件的第一像素电路及具有发光器件的第二像素电路的显示装置可以以进行图像显示的模式、进行摄像的模式以及同时进行图像显示和摄像的模式中的任何模式驱动。在进行图像显示的模式中，例如可以使用发光器件显示全彩色图像。另外，在进行摄像的模式中，例如可以使用发光器件显示用于摄像的图像(例如，绿单色、蓝单色等)并使用受发光器件进行摄像。在进行摄像的模式中，例如可以进行指纹识别等。另外，在同时进行图像显示和摄像的模式中，例如可以在一部分像素使用发光器件显示用于摄像的图像并使用受光器件进行摄像的同时，其他像素使用发光器件显示全彩色图像。
[像素电路的例子2]
本发明的一个方式的显示装置在显示部中包括具有受发光器件的第三像素电路及具有发光器件的第二像素电路。第三像素电路及第二像素电路各自配置为矩阵状。第二像素电路的例子参照上述内容(图18B)。
图18C示出包括受发光器件的第三像素电路的一个例子。
图18C所示的像素电路PIX3包括呈现红光并具有受光功能的受发光器件190R-PD。例如，显示装置的像素可以由该像素电路PIX3、包括呈现绿光的发光器件的像素电路PIX2以及包括呈现蓝光的发光器件的像素电路PIX2构成。
像素电路PIX3还包括晶体管M8、晶体管M9、晶体管M10、晶体管M11、晶体管M12、晶体管M13、晶体管M14、电容器Csr及电容器Cf。晶体管M8、晶体管M10、晶体管M11、晶体管M12及晶体管M14都被用作开关。
晶体管M8的栅极与布线GL电连接，源极和漏极中的一个与布线SLR电连接，源极和漏极中的另一个与晶体管M9的栅极及电容器Csr的一个电极电连接。晶体管M9的源极和漏极中的一个与晶体管M10的源极和漏极中的一个、晶体管M11的源极和漏极中的一个、电容器Csr的另一个电极以及受发光器件190R-PD的阳极电连接，源极和漏极中的另一个与布线ANODE电连接。晶体管M10的栅极与布线GL电连接，源极和漏极中的另一个与布线V0电连接。晶体管M11的栅极与布线TX电连接，源极和漏极中的另一个与晶体管M12的源极和漏极中的一个、晶体管M13的栅极以及电容器Cf的一个电极电连接。晶体管M12的栅极与布线RS电连接，源极和漏极中的另一个与布线VRS电连接。晶体管M13的源极和漏极中的一个与晶体管M14的源极和漏极中的一个电连接，源极和漏极中的另一个与布线VPI电连接。晶体管M14的栅极与布线SE电连接，源极和漏极中的另一个与布线WX电连接。电容器Cf的另一个电极与布线VCP电连接。受发光器件190R-PD的阴极与布线CATHODE/VPD电连接。
布线GL、布线SE、布线TX及布线RS都被供应用来控制晶体管的工作的信号。
在进行图像显示的情况下，布线SLR都被供应图像信号VdataR。
布线V0、布线VPI、布线VCP、布线VRS、布线ANODE及布线CATHODE/VPD分别被供应规定电位。布线V0被供应与图像信号VdataR的黑色显示对应的电位Vo(例如0V)。布线VPI被供应比晶体管M13的栅极电压的范围高的电位。可以向布线VCP供应任意电位(例如0V)。布线VRS被供应比布线CATHODE/VPD低的电位。布线ANODE被供应比布线CATHODE/VPD高的电位。
布线CATHODE/VPD与图18B所示的布线V5可以为同一层及同一电位。
晶体管M8及晶体管M10被供应到布线GL的信号控制，并被用作用来控制像素的选择状态的选择晶体管。
晶体管M9被用作根据供应到栅极的电位而控制流过受发光器件190R-PD的电流的驱动晶体管。
在晶体管M8处于导通状态的同时，晶体管M10也处于导通状态，供应到布线SLR的电位(例如，图像信号VdataR)被供应到晶体管M9的栅极，供应到布线V0的电位Vo被供应到晶体管M10的源极和漏极中的另一个。在电容器Csr中储存与电压VdataR-Vo对应的电荷。受发光器件190R-PD可以以与节点GR的电位(晶体管M9的栅极电位)对应的亮度发光。
晶体管M11被供应到布线TX的信号控制，并具有根据流过受发光器件190R-PD的电流控制节点FD的电位变化的时序的功能。晶体管M12被供应到布线RS的信号控制，并将连接到晶体管M13的栅极的节点FD的电位复位至供应到布线VRS的电位的功能。晶体管M13被用作根据节点FD的电位进行输出的放大晶体管。晶体管M14被供应到布线SE的信号控制，并被用作在连接到布线WX的外部电路读出与节点FD的电位对应的输出的选择晶体管。
在显示部中包括具有受发光器件的第三像素电路及具有发光器件的第二像素电路的显示装置可以以进行图像显示的模式、进行摄像的模式以及同时进行图像显示和摄像的模式中的任何模式驱动。在进行图像显示的模式中，例如可以使用受发光器件及发光器件显示全彩色图像。另外，在进行摄像的模式中，例如可以使用发光器件显示用于摄像的图像(例如，绿单色、蓝单色等)并使用受发光器件进行摄像。在进行摄像的模式中，例如可以进行指纹识别等。另外，在同时进行图像显示和摄像的模式中，例如可以在一部分像素中使用发光器件显示用于摄像的图像且使用受发光器件进行摄像，使用其他像素所包括的受发光器件及发光器件显示全彩色图像。
在本发明的一个方式的显示装置中，优选的是，像素电路PIX3及像素电路PIX2所包括的所有晶体管都使用OS晶体管。OS晶体管具有极低的关态电流，能够长期间保持储存于与该晶体管串联连接的电容器中的电荷。另外，通过使用OS晶体管，可以降低显示装置的功耗。
或者，在本发明的一个方式的显示装置中，优选的是，像素电路PIX3及像素电路PIX2所包括的所有晶体管都使用Si晶体管。尤其优选使用LTPS晶体管。LTPS晶体管具有高场效应迁移率而能够进行高速工作。
并且，通过使用LTPS晶体管等Si晶体管，易于在与显示部相同的衬底上形成由CMOS电路构成的各种电路。因此，可以使安装到显示装置的外部电路简化，可以缩减构件成本、安装成本。
或者，在本发明的一个方式的显示装置中，像素电路PIX3优选使用两种晶体管。具体而言，像素电路PIX3优选包括OS晶体管及LTPS晶体管。通过根据晶体管被要求的功能改变半导体层的材料，可以提高包括像素电路PIX3的质量而提高感测、摄像的精度。此时，像素电路PIX2也可以使用OS晶体管和LTPS晶体管的一方或双方。
并且，即使像素使用两种晶体管(例如，OS晶体管及LTPS晶体管)，也通过使用LTPS晶体管易于在与显示部相同的衬底上形成由CMOS电路构成的各种电路。因此，可以使安装到显示装置的外部电路简化，可以缩减构件成本、安装成本。
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器中的电荷。因此，尤其是，与电容器C2、电容器Csr或电容器Cf串联连接的晶体管M8、晶体管M10、晶体管M11及晶体管M12优选使用OS晶体管。
另外，作为晶体管M13优选使用Si晶体管。由此，可以高速地进行摄像数据的读出工作。
图18A至图18C示出n沟道型晶体管，但是也可以使用p沟道型晶体管。另外，晶体管不局限于单栅结构，也可以还包括背栅极。
优选在与受光器件PD、发光器件EL或受发光器件190R-PD重叠的位置设置一个或多个包括晶体管和电容器的一方或双方的层。由此，可以减少各像素电路的有效占有面积，从而可以实现高清晰度的显示部。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式3)
在本实施方式中，说明可用于上述实施方式中说明的OS晶体管的金属氧化物(也称为氧化物半导体)。
金属氧化物优选至少包含铟或锌。尤其优选包含铟及锌。另外，除此之外，优选还包含铝、镓、钇或锡等。另外，也可以包含选自硼、硅、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨、镁及钴等中的一种或多种。
此外，金属氧化物可以通过溅射法、有机金属化学气相沉积(MOCVD：MetalOrganic Chemical Vapor Deposition)法等化学气相沉积(CVD：Chemical VaporDeposition)法、原子层沉积(ALD：Atomic Layer Deposition)法等形成。
<结晶结构的分类>
作为氧化物半导体的结晶结构，可以举出非晶(包括completely amorphous)、CAAC(c-axis-aligned crystalline)、nc(nanocrystalline)、CAC(cloud-alignedcomposite)、单晶(single crystal)及多晶(poly crystal)等。
另外，可以使用X射线衍射(XRD：X-Ray Diffraction)谱对膜或衬底的结晶结构进行评价。例如，可以使用GIXD(Grazing-Incidence XRD)测定测得的XRD谱进行评价。另外，将GIXD法也称为薄膜法或Seemann-Bohlin法。
例如，石英玻璃衬底的XRD谱的峰形状大致为左右对称。另一方面，具有结晶结构的IGZO膜的XRD谱的峰形状不是左右对称。XRD谱的峰形状是左右不对称明示膜中或衬底中存在结晶。换言之，除非XRD谱的峰形状左右对称，否则不能说膜或衬底处于非晶状态。
另外，可以使用纳米束电子衍射法(NBED：Nano Beam Electron Diffraction)观察的衍射图案(也称为纳米束电子衍射图案)对膜或衬底的结晶结构进行评价。例如，在石英玻璃衬底的衍射图案中观察到光晕图案，可以确认石英玻璃处于非晶状态。此外，以室温形成的IGZO膜的衍射图案中观察到斑点状的图案而没有观察到光晕。因此可以推测，以室温沉积的IGZO膜处于既不是晶态也不是非晶态的中间状态，不能得出该IGZO膜是非晶态的结论。
《氧化物半导体的结构》
此外，在注目于氧化物半导体的结构的情况下，有时氧化物半导体的分类与上述分类不同。例如，氧化物半导体可以分类为单晶氧化物半导体和除此之外的非单晶氧化物半导体。作为非单晶氧化物半导体，例如有上述CAAC-OS及nc-OS。另外，在非单晶氧化物半导体中包含多晶氧化物半导体、a-like OS(amorphous-like oxide semiconductor)及非晶氧化物半导体等。
在此，对上述CAAC-OS、nc-OS及a-like OS的详细内容进行说明。
[CAAC-OS]
CAAC-OS是包括多个结晶区域的氧化物半导体，该多个结晶区域的c轴取向于特定的方向。另外，特定的方向是指CAAC-OS膜的厚度方向、CAAC-OS膜的被形成面的法线方向、或者CAAC-OS膜的表面的法线方向。另外，结晶区域是具有原子排列的周期性的区域。注意，在将原子排列看作晶格排列时结晶区域也是晶格排列一致的区域。再者，CAAC-OS具有在a-b面方向上多个结晶区域连接的区域，有时该区域具有畸变。另外，畸变是指在多个结晶区域连接的区域中，晶格排列一致的区域和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。换言之，CAAC-OS是指c轴取向并在a-b面方向上没有明显的取向的氧化物半导体。
另外，上述多个结晶区域的每一个由一个或多个微小结晶(最大径小于10nm的结晶)构成。在结晶区域由一个微小结晶构成的情况下，该结晶区域的最大径小于10nm。另外，在结晶区域由多个微小结晶构成的情况下，有时该结晶区域的尺寸为几十nm左右。
另外，在In-M-Zn氧化物(元素M为选自铝、镓、钇、锡及钛等中的一种或多种)中，CAAC-OS有具有层叠有含有铟(In)及氧的层(以下，In层)、含有元素M、锌(Zn)及氧的层(以下，(M，Zn)层)的层状结晶结构(也称为层状结构)的趋势。另外，铟和元素M可以彼此置换。因此，有时(M，Zn)层包含铟。另外，有时In层包含元素M。注意，有时In层包含Zn。该层状结构例如在高分辨率TEM(Transmission Electron Microscope：透射电子显微镜)图像中被观察作为晶格像。
例如，当对CAAC-OS膜使用XRD装置进行结构分析时，在使用θ/2θ扫描的Out-of-plane XRD测量中，在2θ＝31°或其附近检测出表示c轴取向的峰值。注意，表示c轴取向的峰值的位置(2θ值)有时根据构成CAAC-OS的金属元素的种类、组成等变动。
另外，例如，在CAAC-OS膜的电子衍射图案中观察到多个亮点(斑点)。另外，在以透过样品的入射电子束的斑点(也称为直接斑点)为对称中心时，某一个斑点和其他斑点被观察在点对称的位置。
在从上述特定的方向观察结晶区域的情况下，虽然该结晶区域中的晶格排列基本上是六方晶格，但是单位晶格并不局限于正六角形，有是非正六角形的情况。另外，在上述畸变中，有时具有五角形、七角形等晶格排列。另外，在CAAC-OS中，畸变附近也观察不到明确的晶界(grainboundary)。也就是说，晶格排列的畸变抑制晶界的形成。这可能是由于CAAC-OS因为a-b面方向上的氧原子的排列的低密度或因金属原子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。
另外，确认到明确的晶界的结晶结构被称为所谓的多晶(polycrystal)。晶界成为复合中心而载流子被俘获，因而有可能导致晶体管的通态电流的降低、场效应迁移率的降低等。因此，确认不到明确的晶界的CAAC-OS是具有适合用于晶体管的半导体层的结晶结构的结晶性氧化物之一。注意，为了构成CAAC-OS，优选为包含Zn的结构。例如，与In氧化物相比，In-Zn氧化物及In-Ga-Zn氧化物能够进一步抑制晶界的发生，所以是优选的。
CAAC-OS是结晶性高且确认不到明确的晶界的氧化物半导体。因此，可以说在CAAC-OS中，不容易发生起因于晶界的电子迁移率的降低。另外，氧化物半导体的结晶性有时因杂质的混入或缺陷的生成等而降低，因此可以说CAAC-OS是杂质或缺陷(氧空位等)少的氧化物半导体。因此，包含CAAC-OS的氧化物半导体的物理性质稳定。因此，包含CAAC-OS的氧化物半导体具有高耐热性及高可靠性。此外，CAAC-OS对制造工序中的高温度(所谓热积存：thermal budget)也很稳定。由此，通过在OS晶体管中使用CAAC-OS，可以扩大制造工序的自由度。
[nc-OS]
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。换言之，nc-OS具有微小的结晶。另外，例如，该微小的结晶的尺寸为1nm以上且10nm以下，尤其为1nm以上且3nm以下，将该微小的结晶称为纳米晶。另外，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-like OS或非晶氧化物半导体没有差别。例如，在对nc-OS膜使用XRD装置进行结构分析时，在使用θ/2θ扫描的Out-of-plane XRD测量中，检测不出表示结晶性的峰值。此外，在对nc-OS膜进行使用其束径比纳米晶大(例如，50nm以上)的电子束的电子衍射(也称为选区电子衍射)时，观察到类似光晕图案的衍射图案。另一方面，在对nc-OS膜进行使用其束径近于或小于纳米晶的尺寸(例如1nm以上且30nm以下)的电子束的电子衍射(也称为纳米束电子衍射)的情况下，有时得到在以直接斑点为中心的环状区域内观察到多个斑点的电子衍射图案。
[a-like OS]
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氧化物半导体。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。另外，a-like OS的膜中的氢浓度比nc-OS及CAAC-OS的膜中的氢浓度高。
《氧化物半导体的构成》
接着，说明上述CAC-OS的详细内容。另外，CAC-OS与材料构成有关。
[CAC-OS]
CAC-OS例如是指包含在金属氧化物中的元素不均匀地分布的构成，其中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3nm以下或近似的尺寸。注意，在下面也将在金属氧化物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状或补丁(patch)状，该区域的尺寸为0.5nm以上且10nm以下，优选为1nm以上且3nm以下或近似的尺寸。
再者，CAC-OS是指其材料分开为第一区域与第二区域而成为马赛克状且该第一区域分布于膜中的构成(下面也称为云状)。就是说，CAC-OS是指具有该第一区域和该第二区域混合的构成的复合金属氧化物。
在此，将相对于构成In-Ga-Zn氧化物的CAC-OS的金属元素的In、Ga及Zn的原子数比的每一个记为[In]、[Ga]及[Zn]。例如，在In-Ga-Zn氧化物的CAC-OS中，第一区域是其[In]大于CAC-OS膜的组成中的[In]的区域。此外，第二区域是其[Ga]大于CAC-OS膜的组成中的[Ga]的区域。此外，例如，第一区域是其[In]大于第二区域中的[In]且其[Ga]小于第二区域中的[Ga]的区域。此外，第二区域是其[Ga]大于第一区域中的[Ga]且其[In]小于第一区域中的[In]的区域。
具体而言，上述第一区域是以铟氧化物或铟锌氧化物等为主要成分的区域。另外，上述第二区域是以镓氧化物或镓锌氧化物等为主要成分的区域。换言之，可以将上述第一区域称为以In为主要成分的区域。另外，可以将上述第二区域称为以Ga为主要成分的区域。
注意，有时观察不到上述第一区域和上述第二区域的明确的边界。
另外，In-Ga-Zn氧化物中的CAC-OS是指如下构成：在包含In、Ga、Zn及O的材料构成中，部分主要成分为Ga的区域与部分主要成分为In的区域无规律地以马赛克状存在。因此，可推测，CAC-OS具有金属元素不均匀地分布的结构。
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，作为沉积气体，可以使用选自惰性气体(典型的是氩气)、氧气体和氮气体中的任一种或多种。另外，沉积时的沉积气体的总流量中的氧气体的流量比越低越好，例如，优选使沉积时的沉积气体的总流量中的氧气体的流量比为0％以上且低于30％，更优选为0％以上且10％以下。
例如，在In-Ga-Zn氧化物的CAC-OS中，根据通过能量分散型X射线分析法(EDX：Energy Dispersive X-ray spectroscopy)取得的EDX面分析(EDX-mapping)图像，可确认到具有以In为主要成分的区域(第一区域)及以Ga为主要成分的区域(第二区域)不均匀地分布而混合的构成。
在此，第一区域是具有比第二区域高的导电性的区域。就是说，当载流子流过第一区域时，呈现作为金属氧化物的导电性。因此，当第一区域以云状分布在金属氧化物中时，可以实现高场效应迁移率(μ)。
另一方面，第二区域是具有比第一区域高的绝缘性的区域。就是说，当第二区域分布在金属氧化物中时，可以抑制泄漏电流。
在将CAC-OS用于晶体管的情况下，通过起因于第一区域的导电性和起因于第二区域的绝缘性的互补作用，可以使CAC-OS具有开关功能(控制导通/关闭的功能)。换言之，在CAC-OS的材料的一部分中具有导电性的功能且在另一部分中具有绝缘性的功能，在材料的整体中具有半导体的功能。通过使导电性的功能和绝缘性的功能分离，可以最大限度地提高各功能。因此，通过将CAC-OS用于晶体管，可以实现大通态电流(Ion)、高场效应迁移率(μ)及良好的开关工作。
另外，使用CAC-OS的晶体管具有高可靠性。因此，CAC-OS最适合于显示装置等各种半导体装置。
氧化物半导体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、CAC-OS、nc-OS、CAAC-OS中的两种以上。
<具有氧化物半导体的晶体管>
在此，说明将上述氧化物半导体用于晶体管的情况。
通过将上述氧化物半导体用于晶体管，可以实现场效应迁移率高的晶体管。另外，可以实现可靠性高的晶体管。
优选将载流子浓度低的氧化物半导体用于晶体管。例如，氧化物半导体中的载流子浓度为1×1017cm-3以下，优选为1×1015cm-3以下，更优选为1×1013cm-3以下，进一步优选为1×1011cm-3以下，更进一步优选低于1×1010cm-3，且1×10-9cm-3以上。在以降低氧化物半导体膜的载流子浓度为目的的情况下，可以降低氧化物半导体膜中的杂质浓度以降低缺陷态密度。在本说明书等中，将杂质浓度低且缺陷态密度低的状态称为高纯度本征或实质上高纯度本征。另外，有时将载流子浓度低的氧化物半导体称为高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体。
因为高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜具有较低的缺陷态密度，所以有可能具有较低的陷阱态密度。
此外，被氧化物半导体的陷阱态俘获的电荷到消失需要较长的时间，有时像固定电荷那样动作。因此，有时在陷阱态密度高的氧化物半导体中形成沟道形成区域的晶体管的电特性不稳定。
因此，为了使晶体管的电特性稳定，降低氧化物半导体中的杂质浓度是有效的。为了降低氧化物半导体中的杂质浓度，优选还降低附近膜中的杂质浓度。作为杂质有氢、氮、碱金属、碱土金属、铁、镍、硅等。
<杂质>
在此，说明氧化物半导体中的各杂质的影响。
在氧化物半导体包含第14族元素之一的硅或碳时，在氧化物半导体中形成缺陷态。因此，将氧化物半导体中或与氧化物半导体的界面附近的硅或碳的浓度(通过二次离子质谱(SIMS：Secondary Ion Mass Spectrometry)测得的浓度)设定为2×1018atoms/cm3以下，优选为2×1017atoms/cm3以下。
另外，当氧化物半导体包含碱金属或碱土金属时，有时形成缺陷态而形成载流子。因此，使用包含碱金属或碱土金属的氧化物半导体的晶体管容易具有常开启特性。因此，使通过SIMS测得的氧化物半导体中的碱金属或碱土金属的浓度为1×1018atoms/cm3以下，优选为2×1016atoms/cm3以下。
当氧化物半导体包含氮时，产生作为载流子的电子，使载流子浓度增高，而容易n型化。其结果是，在将包含氮的氧化物半导体用于半导体的晶体管容易具有常开启特性。或者，在氧化物半导体包含氮时，有时形成陷阱态。其结果，有时晶体管的电特性不稳定。因此，将利用SIMS测得的氧化物半导体中的氮浓度设定为低于5×1019atoms/cm3，优选为5×1018atoms/cm3以下，更优选为1×1018atoms/cm3以下，进一步优选为5×1017atoms/cm3以下。
包含在氧化物半导体中的氢与键合于金属原子的氧起反应生成水，因此有时形成氧空位。当氢进入该氧空位时，有时产生作为载流子的电子。另外，有时由于氢的一部分与键合于金属原子的氧键合，产生作为载流子的电子。因此，使用包含氢的氧化物半导体的晶体管容易具有常开启特性。由此，优选尽可能地减少氧化物半导体中的氢。具体而言，在氧化物半导体中，将利用SIMS测得的氢浓度设定为低于1×1020atoms/cm3，优选低于1×1019atoms/cm3，更优选低于5×1018atoms/cm3，进一步优选低于1×1018atoms/cm3。
通过将杂质被充分降低的氧化物半导体用于晶体管的沟道形成区域，可以使晶体管具有稳定的电特性。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式4)
在本实施方式中，使用图19至图21对本发明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。例如，可以将本发明的一个方式的显示装置用于电子设备的显示部。因为本发明的一个方式的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或者检测触摸工作(接触或接近)。由此，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；触控面板的功能；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19A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包括外壳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具有触控面板功能。
显示部6502可以使用本发明的一个方式的显示装置。
图19B是包括外壳6501的麦克风6506一侧的端部的截面示意图。
外壳6501的显示面一侧设置有具有透光性的保护构件6510，被外壳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、触控传感器面板6513、印刷电路板6517、电池6518等。
显示面板6511、光学构件6512及触控传感器面板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。
通过将本发明的一个实施方式的显示装置用于显示面板6511，能够在显示部6502进行摄像。例如，显示面板6511能够拍摄指纹进行指纹识别。
显示部6502还包括触控传感器面板6513，由此可以对显示部6502附加触控面板功能。例如，触控传感器面板6513可以利用静电电容式、电阻式、表面声波式、红外线式、光学式、压敏式等各种方式。此外，也可以将显示面板6511用作触控传感器，在此情况下，不需要设置触控传感器面板6513。
图20A示出电视装置的一个例子。在电视装置7100中，外壳7101中组装有显示部7000。在此示出利用支架7103支撑外壳7101的结构。
可以对显示部7000应用本发明的一个方式的显示装置。
可以通过利用外壳7101所具备的操作开关或另外提供的遥控操作机7111进行图20A所示的电视装置7100的操作。此外，也可以在显示部7000中具备触控传感器，也可以通过用手指等触摸显示部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控面板，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20B示出笔记型个人计算机的一个例子。笔记型个人计算机7200包括外壳7211、键盘7212、指向装置7213、外部连接端口7214等。在外壳7211中组装有显示部7000。
可以对显示部7000应用本发明的一个方式的显示装置。
图20C和图20D示出数字标牌的一个例子。
图20C所示的数字标牌7300包括外壳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20D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20C和图20D中，可以对显示部7000应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。
通过将触控面板用于显示部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20C和图20D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21A至图21F所示的电子设备包括外壳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21A至图21F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；触控面板的功能；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21A至图21F所示的电子设备。
图21A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，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21A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；以及电波强度的显示等。或者，可以在显示有信息9051的位置上显示图标9050等。
图21B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21C是示出手表型便携式信息终端9200的立体图。便携式信息终端9200例如可以用作智能手表。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21D至图21F是示出可以折叠的便携式信息终端9201的立体图。此外，图21D是将便携式信息终端9201展开的状态的立体图、图21F是折叠的状态的立体图、图21E是从图21D的状态和图21F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连结的三个外壳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。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
[符号说明]
B1：子像素、B2：子像素、C1：电容器、C2：电容器、L1：最短距离、L2：最短距离、M1：晶体管、M2：晶体管、M3：晶体管、M4：晶体管、M5：晶体管、M6：晶体管、M7：晶体管、M8：晶体管、M9：晶体管、M10：晶体管、M11：晶体管、M12：晶体管、M13：晶体管、M14：晶体管、OUT1：布线、OUT2：布线、P11：亮度值、P12：亮度值、P13：亮度值、P14：亮度值、P15：亮度值、P21：亮度值、P22：亮度值、P23：亮度值、P24：亮度值、P25：亮度值、PIX1：像素电路、PIX2：像素电路、PIX3：像素电路、V0：布线、V1：布线、V2：布线、V3：布线、V4：布线、V5：布线、100A：显示装置、100B：显示装置、100C：显示装置、100D：显示装置、100E：显示装置、110：受光器件、112：公共层、114：公共层、115：公共电极、116：保护层、121：发光、121B：光、121G：光、121R：光、122：光、123：光、123a：杂散光、123b：杂散光、124：反射光、131：晶体管、132：晶体管、142：粘合层、151：衬底、152：衬底、153：衬底、154：衬底、155：粘合层、156：粘合层、157：绝缘层、158：遮光层、159：树脂层、159p：开口、162：显示部、164：电路、165：布线、166：导电层、167：导电层、169：导电层、172：FPC、173：IC、182：缓冲层、183：活性层、184：缓冲层、190：发光器件、190B：发光器件、190G：发光器件、190R：发光器件、190R-PD：受发光器件、191：像素电极、192：缓冲层、192B：缓冲层、192G：缓冲层、192R：缓冲层、193：发光层、193B：发光层、193G：发光层、193R：发光层、194：缓冲层、194B：缓冲层、194G：缓冲层、194R：缓冲层、200A：显示装置、200B：显示装置、201：衬底、202：手指、203：具有受光器件的层、204：具有受发光器件的层、205：功能层、207：具有发光器件的层、208：触屏笔、209：衬底、211：绝缘层、212：绝缘层、213：绝缘层、214：绝缘层、214a：绝缘层、214b：绝缘层、215：绝缘层、216：分隔壁、219a：遮光层、219b：间隔物、221：导电层、222a：导电层、222b：导电层、223：导电层、225：绝缘层、228：区域、231：半导体层、231i：沟道形成区域、231n：低电阻区域、240：晶体管、241：晶体管、242：连接层、243：晶体管、244：连接部、245：晶体管、246：晶体管、247：晶体管、248：晶体管、249：晶体管、251：衬底、252：晶体管、255：功能层、259：衬底、261：接触部、262：指纹、263：摄像范围、266：轨迹、270B：发光器件、270B1：发光器件、270B2：发光器件、270G：发光器件、270PD：受光器件、270R：发光器件、270R-PD：受发光器件、271：像素电极、272：光学调整层、272B：光学调整层、272G：光学调整层、272PD：光学调整层、272R：光学调整层、273：活性层、275：公共电极、277：电极、278：电极、280A：显示装置、280B：显示装置、280C：显示装置、280D：显示装置、280E：显示装置、280F：显示装置、280G：显示装置、281：空穴注入层、282：空穴传输层、282B1：空穴传输层、282B2：空穴传输层、282G：空穴传输层、282PD：空穴传输层、282R：空穴传输层、283：发光层、283B：发光层、283B1：发光层、283B2：发光层、283G：发光层、283R：发光层、284：电子传输层、285：电子注入层、286a：单元、286b：单元、287：中间层、289：兼用作发光层及活性层的层、290B：发光器件、295：受光器件、300：像素、300a：像素、300b：像素、300c：像素、305：光、320：对象像素、320a：对象像素、320b：对象像素、330：子像素、330a：像素、330b：像素、330c：像素、330d：像素、340：手指、6500：电子设备、6501：外壳、6502：显示部、6503：电源按钮、6504：按钮、6505：扬声器、6506：麦克风、6507：照相机、6508：光源、6510：保护构件、6511：显示面板、6512：光学构件、6513：触控传感器面板、6515：FPC、6516：IC、6517：印刷电路板、6518：电池、7000：显示部、7100：电视装置、7101：外壳、7103：支架、7111：遥控操作机、7200：笔记本型个人计算机、7211：外壳、7212：键盘、7213：指向装置、7214：外部连接端口、7300：数字标牌、7301：外壳、7303：扬声器、7311：信息终端设备、7400：数字标牌、7401：柱子、7411：信息终端设备、9000：外壳、9001：显示部、9003：扬声器、9005：操作键、9006：连接端子、9007：传感器、9008：麦克风、9050：图标、9051：信息、9052：信息、9053：信息、9054：信息、9055：铰链、9101：便携式信息终端、9102：便携式信息终端、9200：便携式信息终端、9201：便携式信息终端。

Claims (19)

1.一种显示装置，包括：
第一像素；以及
第二像素，
其中，所述第一像素包括第一子像素及第二子像素，
所述第二像素包括第三子像素，
所述第一子像素为呈现第一颜色的光的子像素，
所述第二子像素具有接收所述第一子像素所呈现的光的功能，
所述第三子像素为呈现第二颜色的光的子像素，
所述第一颜色为蓝色或其波长比蓝色短的颜色，
所述第二颜色为蓝色，
并且，所述第一颜色的光的波长比所述第二颜色的光的波长短。
2.一种显示装置，包括：
第一像素；
第二像素；以及
第三像素，
其中，所述第一像素包括第一子像素，
所述第二像素包括第二子像素，
所述第三像素包括第三子像素，
所述第一子像素为呈现第一颜色的光的子像素，
所述第二子像素具有接收所述第一子像素所呈现的光的功能，
所述第三子像素为呈现第二颜色的光的子像素，
所述第一颜色为蓝色或其波长比蓝色短的颜色，
所述第二颜色为蓝色，
并且，所述第一颜色的光的波长比所述第二颜色的光的波长短。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置，
其中所述第一子像素包括第一发光器件，
所述第三子像素包括第二发光器件，
所述第一发光器件具有增强第一波长的光的微腔结构，
所述第二发光器件具有增强第二波长的光的微腔结构，
并且所述第一波长比所述第二波长短。
4.根据权利要求1或2所述的显示装置，
其中所述第一子像素包括第一发光器件及着色层，
所述第三子像素包括第二发光器件，
所述着色层重叠于所述第一发光器件的发光区域，
并且所述着色层具有吸收所述第一发光器件所发射的光的一部分的功能。
5.根据权利要求4所述的显示装置，
其中所述第一发光器件和所述第二发光器件包括同一发光层。
6.根据权利要求1或2所述的显示装置，
其中所述第一子像素包括第一发光器件，
所述第三子像素包括第二发光器件，
所述第一发光器件包括第一发光层，
所述第二发光器件包括第二发光层，
并且所述第一发光器件发射比所述第二发光器件短波长的光。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的显示装置，
其中所述第二子像素包括受光器件，
并且所述受光器件接收所述第一子像素所呈现的光并将其转换为电信号。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的显示装置，
其中所述第二子像素包括受发光器件，
所述受发光器件具有发射比所述第一子像素所呈现的光长波长的光的功能，
并且所述受发光器件具有接收所述第一子像素所呈现的光并将其转换为电信号的功能。
9.一种显示装置，包括：
第一像素；以及
第二像素，
其中，所述第一像素包括第一子像素、第二子像素、第三子像素及第四子像素，
所述第二像素包括第五子像素、第六子像素、第七子像素及第八子像素，
所述第一子像素为所述第一像素所包括的子像素中呈现最短波长的光的子像素，
所述第三子像素具有接收所述第一子像素所呈现的光的功能，
所述第五子像素为所述第二像素所包括的子像素中呈现最短波长的光的子像素，
并且，所述第一子像素所呈现的光的波长比所述第五子像素所呈现的光的波长短。
10.一种显示装置，包括：
第一像素；
第二像素；以及
第三像素，
其中，所述第一像素包括第一子像素及第二子像素，
所述第二像素包括第三子像素及第四子像素，
所述第三像素包括第五子像素及第六子像素，
所述第一子像素为所述第一像素所包括的子像素中呈现最短波长的光的子像素，
所述第三子像素具有接收所述第一子像素所呈现的光的功能，
所述第五子像素为所述第三像素所包括的子像素中呈现最短波长的光的子像素，
所述第二子像素、所述第四子像素和所述第六子像素呈现相同颜色的光，
并且，所述第一子像素所呈现的光的波长比所述第五子像素所呈现的光的波长短。
11.根据权利要求9或10所述的显示装置，
其中所述第一子像素包括第一发光器件，
所述第五子像素包括第二发光器件，
所述第一发光器件具有增强第一波长的光的微腔结构，
所述第二发光器件具有增强第二波长的光的微腔结构，
并且所述第一波长比所述第二波长短。
12.根据权利要求9或10所述的显示装置，
其中所述第一子像素包括第一发光器件及着色层，
所述第五子像素包括第二发光器件，
所述着色层重叠于所述第一发光器件的发光区域，
并且所述着色层具有吸收所述第一发光器件所发射的光的一部分的功能。
13.根据权利要求12所述的显示装置，
其中所述第一发光器件和所述第二发光器件包括同一发光层。
14.根据权利要求9或10所述的显示装置，
其中所述第一子像素包括第一发光器件，
所述第五子像素包括第二发光器件，
所述第一发光器件包括第一发光层，
所述第二发光器件包括第二发光层，
并且所述第一发光器件发射比所述第二发光器件短波长的光。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的显示装置，
其中所述第三子像素包括受光器件，
并且所述受光器件接收所述第一子像素所呈现的光并将其转换为电信号。
16.根据权利要求9至14中任一项所述的显示装置，
其中所述第三子像素包括受发光器件，
所述受发光器件具有发射比所述第一子像素所呈现的光长波长的光的功能，
并且所述受发光器件具有接收所述第一子像素所呈现的光并将其转换为电信号的功能。
17.根据权利要求9至16中任一项所述的显示装置，
其中所述第五子像素呈现蓝光，
并且所述第一子像素呈现蓝光或比蓝色短波长的光。
18.一种显示模块，包括：
权利要求1至17中任一项所述的显示装置；以及
连接器或集成电路。
19.一种电子设备，包括：
权利要求18所述的显示模块；以及
天线、电池、外壳、照相机、扬声器、麦克风和操作按钮中的至少一个。
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