CN114556584A - 显示装置、显示模块及电子设备 - Google Patents
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Abstract
提供一种具有高灵敏度的光电转换功能的显示装置。提高显示装置的光提取效率。本发明的一个方式是一种包括发光器件、受发光器件、第一透镜及第二透镜的显示装置。发光器件具有发射第一颜色的光的功能。受发光器件具有发射第二颜色的光的功能以及接收第一颜色的光而将其转换为电信号的功能。发光器件所发射的光通过第一透镜发射到显示装置的外部。光从显示装置的外部通过第二透镜入射到受发光器件。
Description
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发光器件(也称为受发光元件)及发光器件(也称为发光元件)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，例如，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PID(Public Information Display：公共信息显示器)等。此外，作为便携式信息终端，对包括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，例如对包括发光器件的发光装置已在进行研发。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被直流低电压电源驱动的特征等，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具有高灵敏度的光电转换功能的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种光提取效率高的显示装置。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包括发光器件、受发光器件、第一透镜及第二透镜的显示装置。发光器件包括第一像素电极、第一发光层及公共电极。受发光器件包括第二像素电极、第二发光层、活性层及公共电极。活性层包含有机化合物。第一发光层位于第一像素电极与公共电极之间。第二发光层及活性层各自位于第二像素电极与公共电极之间。发光器件具有发射第一颜色的光的功能。受发光器件具有发射第二颜色的光的功能以及接收第一颜色的光而将其转换为电信号的功能。发光器件所发射的光通过第一透镜发射到显示装置的外部。光从显示装置的外部通过第二透镜入射到受发光器件。
受发光器件可以具有依次层叠有第二像素电极、活性层、第二发光层、公共电极的结构。或者，受发光器件可以具有依次层叠有第二像素电极、第二发光层、活性层、公共电极的结构。
受发光器件优选还包括缓冲层。缓冲层优选位于第二发光层与活性层之间。
发光器件及受发光器件优选还包括公共层。公共层优选位于第一像素电极与公共电极之间以及第二像素电极与公共电极之间。
显示装置优选还包括粘合层及衬底。粘合层优选位于公共电极与衬底之间。粘合层的折射率优选小于第一透镜的折射率。
优选的是，第一透镜位于衬底与粘合层之间，且在粘合层一侧具有凸面。或者，优选的是，第一透镜位于公共电极与粘合层之间，且在粘合层一侧具有凸面。
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)。
本发明的一个方式是一种包括天线、电池、外壳、相机、扬声器、麦克风及操作按钮中的至少一个及上述模块的电子设备。
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，可以提供一种具有高灵敏度的光电转换功能的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种光提取效率高的显示装置。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，可以提供一种具有多功能的显示装置。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及图1B是示出显示装置的一个例子的截面图。图1C至图1E是示出显示装置内的光的路径的一个例子的截面图。
图2A及图2B是示出显示装置的一个例子的截面图。图2C至图2E是示出显示装置内的光的路径的一个例子的截面图。
图3A至图3C及图3E是示出显示装置的一个例子的截面图。图3D及图3F是示出显示装置所拍摄的图像的例子的图。
图4A至图4G是示出像素的一个例子的俯视图。
图5A及图5B是示出显示装置的一个例子的截面图。图5C至图5F是示出受发光器件的一个例子的截面图。
图6是示出显示装置的一个例子的立体图。
图7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9A是示出显示装置的一个例子的截面图。图9B是示出晶体管的一个例子的截面图。
图10A及图10B是示出电子设备的一个例子的图。
图11A至图11D是示出电子设备的一个例子的图。
图12A至图12F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，而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。
另外，为了便于理解，有时附图中示出的各构成的位置、大小、范围等并不表示其实际的位置、大小、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”。或者，例如，可以将“绝缘膜”变换为“绝缘层”。
(实施方式1)
在本实施方式中，使用图1至图9说明本发明的一个方式的显示装置。
本发明的一个方式的显示装置的显示部具有使用发光器件显示图像的功能。再者，该显示部具有摄像功能和感测功能中的一者或两者。
在本发明的一个方式的显示装置中，像素包括彼此呈现不同颜色的多个子像素。其中，呈现任一颜色的子像素取代发光器件包括受发光器件，而呈现其他颜色的子像素包括发光器件。受发光器件具有发射光的功能(发光功能)和检测从显示装置的外部入射的光而将其转换为电信号的功能(受光功能)的双方。例如，在像素包括红色的子像素、绿色的子像素及蓝色的子像素这三个子像素的情况下，其中至少一个子像素(例如，红色的子像素)包括受发光器件且其他子像素(例如，绿色的子像素及蓝色的子像素)包括发光器件。因此，本发明的一个方式的显示装置的显示部具有使用受发光器件和发光器件的双方显示图像的功能。
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。因此，与除了包括发光器件的子像素之外还设置包括受光装置的子像素的情况相比，本发明的一个方式的显示装置可以提高像素的开口率并易于高清晰化。
受发光器件可以组合为发光器件的有机EL器件及为受光器件的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。
如上所述，本实施方式的显示装置在显示部包括受发光器件及发光器件。具体而言，受发光器件及发光器件都在显示部配置为矩阵状。由此，除了显示图像的功能以外，显示部还具有摄像功能及感测功能中的一个或两个。
显示部可以用于图像传感器或触控传感器。也就是说，通过由显示部检测出光，能够拍摄图像或者检测出对象物(手指或笔等)的接近或接触。此外，本实施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。
在本实施方式的显示装置中，当显示部含有的发光器件所发射的光被对象物反射时，受发光器件能够检测出该反射光，由此即使在黑暗处也能够摄像或检测触摸(接触或接近)。
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(也称为显示元件)。
作为发光器件，优选使用如OLED(Organic Light Emitting Diode:有机发光二极管)或QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode: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(ThermallyActivated DelayedFluorescence:TADF材料)等。此外，作为发光器件，也可以使用如微型LED(Light EmittingDiode:发光二极管)等LED。
本实施方式的显示装置具有使用受发光器件检测出光的功能。受发光器件能够检测出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。
例如，可以利用图像传感器获取指纹或掌纹等的数据。也就是说，可以在本实施方式的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出对象物的接近或接触。
受发光器件被用作检测出入射到受发光器件的光来产生电荷的光电转换器件。所产生的电荷量取决于入射的光量。
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具有pn型或pin型光电二极管结构。
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。
本发明的一个方式是一种包括发光器件、受发光器件、第一透镜及第二透镜的显示装置。发光器件包括第一像素电极、第一发光层及公共电极。受发光器件包括第二像素电极、第二发光层、活性层及公共电极。活性层包含有机化合物。第一发光层位于第一像素电极与公共电极之间。第二发光层及活性层各自位于第二像素电极与公共电极之间。发光器件具有发射第一颜色的光的功能。受发光器件具有发射第二颜色的光的功能以及接收第一颜色的光而将其转换为电信号的功能。发光器件所发射的光通过第一透镜发射到显示装置的外部。光从显示装置的外部通过第二透镜入射到受发光器件。
通过光经过透镜入射到受发光器件，可以缩小入射到受发光器件的光的范围。由此，可以抑制拍摄范围在多个受发光器件间重叠，而可以拍摄模糊少的清晰图像。注意，拍摄范围在多个受发光器件间重叠也可以说是多个受发光器件接收来自相同位置的反射光、多个受发光器件拍摄相同位置的图像。另外，透镜可以聚集被入射的光。因此，可以增大入射到受发光器件的光量。由此，可以提高受发光器件的光电转换效率，即灵敏度。
当受发光器件所发射的光通过透镜发射到显示装置的外部时，发光器件所发射的光也优选通过透镜发射到显示装置的外部。透镜可以聚集从受发光器件及发光器件的每一个发射的光。因此，可以增大发射到显示装置的外部的光量。由此，可以提高显示装置的光提取效率。
以下参照图1、图2说明本发明的一个方式的显示装置的详细结构。
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发射光的顶部发射结构；向形成有发光器件的衬底一侧发射光的底部发射结构；向两面发射光的双面发射结构。
在图1、图2中，以顶部发射结构的显示装置为例进行说明。
[显示装置10A]
图1A、图1B示出显示装置10A的截面图。
显示装置10A包括衬底151、衬底152、透镜149、粘合层142、发光器件190B、发光器件190G及受发光器件190R-PD。
发光器件190B具有发射蓝色光21B的功能。蓝色光21B通过透镜149及粘合层142被提取到显示装置10A的外部。
发光器件190G具有发射绿色光21G的功能。绿色光21G通过透镜149及粘合层142被提取到显示装置10A的外部。
受发光器件190R-PD被用作发光器件和受光器件的双方。
图1A示出受发光器件190R-PD被用作发光器件的情况。受发光器件190R-PD具有发射红色光21R的功能。红色光21R通过透镜149及粘合层142被提取到显示装置10A的外部。
图1B示出受发光器件190R-PD被用作受光器件的情况。在图1B的例子中，由受发光器件190R-PD检测发光器件190B所发射的蓝色光21B及发光器件190G所发射的绿色光21G被对象物反射(或散射)的光22。光22通过透镜149及粘合层142入射到受发光器件190R-PD。
通过光经过透镜149入射到受发光器件190R-PD，可以使入射到受发光器件190R-PD的光的范围变窄。由此，可以抑制拍摄范围在多个受发光器件190R-PD间重叠，而可以拍摄模糊少的清晰图像。
另外，透镜149可以集聚被入射的光。因此，可以提高入射到受发光器件190R-PD的光量。由此，可以提高受发光器件190R-PD的受光灵敏度。
当受发光器件190R-PD所发射的光通过透镜149发射到显示装置10A的外部时，发光器件190B所发射的光及发光器件190G所发射的光也优选通过透镜149发射到显示装置10A的外部。透镜149可以聚集从受发光器件190R-PD、发光器件190G及发光器件190B的每一个发射的光。因此，可以增大发射到显示装置10A的外部的光量。由此，可以提高显示装置10A的光提取效率。
参照图1C、图1D说明通过透镜149及粘合层142入射到受发光器件190R-PD的光的路径。注意，为了简单地说明，在此仅在透镜149与粘合层142的界面考虑光的折射。图1C是以对象物198为焦点的图，图1D是以受发光器件190R-PD为焦点的图。
透镜149的折射率n1优选大于粘合层142的折射率n2。
如图1C的细虚线所示，被对象物198反射的相对于受发光器件190R-PD的受光面倾斜的方向的光22a在没有透镜149的情况下不入射到受发光器件190R-PD，根据显示装置的清晰度有可能入射到其他受发光器件。此时，拍摄范围在多个受发光器件间重叠，所拍摄的图像变得模糊。另一方面，如图1C的粗虚线所示，在有透镜149的情况下，光22a在透镜149与粘合层142的界面折射而入射到受发光器件190R-PD。
如图1D的细虚线所示，被对象物198反射的垂直于受发光器件190R-PD的受光面的光22b在没有透镜149的情况下不入射到受发光器件190R-PD。另一方面，如图1D的粗虚线所示，在有透镜149的情况下，光22b在透镜149与粘合层142的界面折射而入射到受发光器件190R-PD。
如图1C、图1D所示，通过设置透镜149，可以使被对象物198反射而入射到受发光器件190R-PD的光量更多。由此，可以提高光电转换效率、拍摄质量及感测精度。
另外，参照图1E说明受发光器件190R-PD所发射的光的路径。注意，为了简单地说明，在此仅在透镜149与粘合层142的界面考虑光的折射。图1E是以受发光器件190R-PD为焦点的图。
如图1E的细虚线所示，受发光器件190R-PD所发射的相对于衬底152倾斜的方向的光21在没有透镜149的情况下发射到相对于衬底152倾斜的方向。另一方面，如图1E的粗虚线所示，在有透镜149的情况下，光21在透镜149与粘合层142的界面折射而向垂直于衬底152的方向发射。就是说，在有透镜149的情况下，与没有透镜149的情况相比，受发光器件190R-PD所发射的光中的向垂直于衬底152的方向发射的光的成分更多。因此，根据透镜149的有无，能够提取到显示装置的外部的光量变大，所以优选设置透镜149。
作为用于本实施方式的显示装置的透镜的形成方法，既可在衬底上或发光器件上及受发光器件上直接形成如微透镜等透镜，又可将另外制成的微透镜阵列等透镜阵列贴合在衬底上。注意，对透镜的截面形状没有特别的限制，可以使用具有凸面的半球透镜、具有凹面的半球透镜、具有双凸面的透镜、具有双凹面的透镜等。尤其是，优选作为透镜使用具有凸面的半球透镜。
如上所述，透镜的折射率优选大于粘合层的折射率。具体而言，透镜的折射率优选为1.3以上且2.5以下。透镜可以由无机材料和有机材料中的至少一个形成。例如，透镜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。
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。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。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。或者，可以将硫化锌等用于透镜。
作为粘合层142，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。
注意，显示装置的结构不局限于固体密封结构，也可以为中空密封结构。例如，衬底151与衬底152之间的空间也可以由惰性气体(氮或氩等)填充。
显示装置10A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145等。
受发光器件190R-PD具有检测光的功能。具体而言，受发光器件190R-PD用作接收从显示装置10A的外部入射的光22并将其转换为电信号的光电转换器件。光22也就是发光器件190G及发光器件190B中的一个或两个所发射的光被对象物反射(或散射)的光。
发光器件190具有发可见光的功能。具体而言，发光器件190是通过在像素电极191与公共电极115之间被施加电压而向衬底152一侧发射光的场致发光器件(参照光21G、光21B)。
发光器件190B包括像素电极191、缓冲层192B、发光层193B、缓冲层194B及公共电极115。
发光器件190G包括像素电极191、缓冲层192G、发光层193G、缓冲层194G及公共电极115。
受发光器件190R-PD包括像素电极191、缓冲层192R、活性层183、发光层193R、缓冲层194R及公共电极115。
像素电极191、缓冲层192B、缓冲层192G、缓冲层192R、发光层193B、发光层193G、发光层193R、活性层183、缓冲层194B、缓冲层194G、缓冲层194R及公共电极115各自可以为单层结构或叠层结构。
缓冲层192、发光层193及缓冲层194也就是有机层(包含有机化合物的层)或EL层。像素电极191优选具有反射可见光的功能。公共电极115具有透射可见光的功能。
在显示装置10A中，分别形成各器件的缓冲层192、发光层193及缓冲层194。
发光器件在一对电极间至少包括发光层193。受发光器件在一对电极间至少包括活性层183及发光层193。
发光器件及受发光器件还可以各自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。
缓冲层192R、192G、192B可以各自包括空穴注入层及空穴传输层中的一个或两个。再者，缓冲层192R、192G、192B也可以包括电子阻挡层。缓冲层194B、194G、194R可以各自包括电子注入层及电子传输层中的一个或两个。再者，缓冲层194R、194G、194B也可以包括空穴阻挡层。
像素电极191位于绝缘层214上。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既可以是透射可见光的层，又可以是遮挡可见光的层。例如，通过使用包含颜料或染料的树脂材料或者茶色抗蚀剂材料，可以形成遮挡可见光的分隔壁。
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145的源极或漏极。晶体管145具有控制发光器件或受发光器件的驱动的功能。
电连接于受发光器件190R-PD的电路中的至少一部分优选使用与电连接于各颜色的发光器件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。
受发光器件190R-PD及各颜色的发光器件190优选被保护层195覆盖。在图1A等中，保护层195以设置在公共电极115上并与其接触的方式设置。通过设置保护层195，可以抑制杂质进入受发光器件190R-PD及各颜色的发光器件等中，可以提高受发光器件190R-PD及各颜色的发光器件。另外，保护层195和衬底152被粘合层142贴合。
衬底152的衬底151一侧的表面设置有遮光层BM。遮光层BM在与各颜色的发光器件190重叠的位置及与受发光器件190R-PD重叠的位置具有开口。在本说明书等中，与发光器件190重叠的位置具体地是指与发光器件190的发光区域重叠的位置。同样，与受发光器件190R-PD重叠的位置具体地是指与受发光器件190R-PD的发光区域及受光区域重叠的位置。
如图1B所示，受发光器件190R-PD可以检测出发光器件190所发射的光被对象物反射的光。但是，有时发光器件190所发射的光在显示装置10A内被反射而不经过对象物地入射到受发光器件190R-PD。遮光层BM可以抑制这种杂散光的影响。由此，可以减少噪声来提高使用受发光器件190R-PD的传感器的灵敏度。
作为遮光层BM，可以使用遮挡发光器件所发射的光的材料。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者使用包含颜料(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中的至少两层的叠层结构。
[显示装置10B]
图2A所示的显示装置10B的与显示装置10A不同的点在于：发光器件190及受发光器件190R-PD都不包括缓冲层192及缓冲层194而包括公共层112及公共层114；以及将透镜149设置在保护层195上并与其接触。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。
注意，发光器件190B、发光器件190G及受发光器件190R-PD的叠层结构不局限于显示装置10A、10B所示的结构。发光器件和受发光器件也可以分别独立地设置有各层。发光器件和受发光器件优选包括至少一个共同层。另外，将在后面说明受发光器件的详细结构(图5A至图5F)。
在显示装置10A(图1A、图1B)的例子中，透镜149位于衬底152与粘合层142之间且凸面位于衬底151一侧。另一方面，在图2A所示的显示装置10B中，透镜149位于保护层195与粘合层142之间且凸面位于衬底152一侧。如此，可以适当地决定透镜149的位置及方向。
[显示装置10C]
图2B所示的显示装置10C的与显示装置10B不同的点在于：不包括衬底151及衬底152，而包括衬底153、衬底154、粘合层155及绝缘层212。
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。
显示装置10C将形成在制造衬底上的绝缘层212、晶体管145、受发光器件190R-PD、发光器件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，可以提高显示装置10C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薄到具有柔性的程度的玻璃。
本实施方式的显示装置所具有的衬底可以使用光学各向同性高的薄膜。作为光学各向同性高的薄膜，可以举出三乙酸纤维素(也被称为TAC：Cellulose triacetate)薄膜、环烯烃聚合物(COP)薄膜、环烯烃共聚物(COC)薄膜及丙烯酸树脂薄膜等。
参照图2C、图2D说明显示装置10B及显示装置10C中的入射到受发光器件190R-PD的光的路径。注意，为了简单地说明，在此仅在透镜149与粘合层142的界面考虑光的折射。图2C是以对象物198为焦点的图，图2D是以受发光器件190R-PD为焦点的图。
透镜149的折射率n1优选大于粘合层142的折射率n2。
如图2C所示，被对象物198反射的相对于受发光器件190R-PD的受光面倾斜的方向的光在透镜149与粘合层142的界面折射而入射到受发光器件190R-PD。
如图2D所示，被对象物198反射的垂直于受发光器件190R-PD的受光面的光在透镜149与粘合层142的界面折射而入射到受发光器件190R-PD。
如图2C、图2D所示，通过设置透镜149，可以使被对象物198反射而入射到受发光器件190R-PD的光量更多。由此，可以提高受发光器件190R-PD的光电转换效率、拍摄质量及感测精度。
另外，参照图2E说明显示装置10B及显示装置10C中的受发光器件190R-PD所发射的光的路径。注意，为了简单地说明，在此仅在透镜149与粘合层142的界面考虑光的折射。图2E是以受发光器件190R-PD为焦点的图。
如图2E所示，受发光器件190R-PD所发射的相对于衬底152倾斜的方向的光在透镜149与粘合层142的界面折射而向垂直于衬底152的方向发射。优选的是，不仅在包括受发光器件190R-PD的子像素中而且在包括发光器件190G或发光器件190B的子像素中设置透镜149。由此，可以提高各颜色的光的提取效率。
[显示装置的功能]
图3A至图3C以及图3E是本发明的一个方式的显示装置的截面图。
图3A所示的显示装置200在衬底251与衬底259间包括具有受发光器件的层254、功能层255及具有发光器件的层257。
显示装置200具有从具有发光器件的层257发射绿光(G)及蓝光(B)并从具有受发光器件的层254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254所发射的光的颜色不局限于红光。另外，具有发光器件的层257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254中的受发光器件能够检测从显示装置200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255包括驱动受发光器件的电路及驱动发光器件的电路。在功能层255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发光器件的情况下，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3B所示，具有发光器件的层257中的发光器件所发射的光被接触显示装置200的手指反射，使得具有受发光器件的层254中的受发光器件可以检测该反射光。注意，以下以发光器件所发射的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3C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252的指纹的功能。图3D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3D中，在摄像范围263内以虚线示出手指252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3E示出在将触屏笔258的顶端接触于衬底259的状态下将其向虚线箭头的方向滑动的样子。
如图3E所示，通过在触屏笔258的顶端与衬底259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发光器件的层254，可以高精度地检测触屏笔258的顶端位置。
图3F示出本发明的一个方式的显示装置所检测出的触屏笔258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258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258的顶端部的材料无关。
[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或一个受发光器件。
多个像素都包括具有发光器件的子像素和具有受发光器件的子像素中的一方或双方。
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。
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4A至图4D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发光器件的子像素。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4A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4B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4C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)。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。可以根据传感器的用途决定受发光器件所检测的光的波长。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R的子像素的发光器件，可以制造像素具有受光功能的显示装置。
图4D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4D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4D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4D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4D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4E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4E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4F示出图4E所示的像素排列的变形例子。
图4E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4E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4F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4F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4E中，各像素包括呈现绿光的子像素(G)。另一方面，在图4F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4F所示的结构与图4E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4E示出圆形的例子，而图4F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4E中的子像素(G)、图4F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4G示出图4F所示的像素排列的变形例子。具体而言，通过使图4F的结构转动45°，得到图4G的结构。虽然在图4F中示出一个像素由两个子像素构成的例子，但是如图4G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4G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4F或图4G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。
[器件结构]
图5A、图5B所示的显示装置280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。
图5A示出受发光器件270R-PD被用作发光器件的情况。图5A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5B示出受发光器件270R-PD被用作受光器件的情况。图5B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5A、图5B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5C至图5F示出受发光器件的叠层结构的例子。
图5C、图5D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5A、图5B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5C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5D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5A至图5C所示，活性层273与发光层283R也可以彼此接触。另外，如图5D所示，优选在活性层273与发光层283R之间夹有缓冲层。缓冲层优选具有空穴传输性及电子传输性。例如，作为缓冲层优选使用双极性物质。或者，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5D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5E所示的受发光器件不包括空穴传输层282，这点与图5A、图5B、图5D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5F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5A至图5E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。
在受发光器件被驱动作为发光器件的情况下，空穴注入层是将空穴从阳极注入到受发光器件的层。空穴注入层是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性材料及受体性材料(电子受体性材料)的复合材料。
在受发光器件被驱动作为发光器件的情况下，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。在受发光器件被驱动作为受光器件的情况下，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性材料的层。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。作为空穴传输性材料，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。
在受发光器件被驱动作为发光器件的情况下，电子传输层是通过电子注入层将从阴极注入的电子传输到发光层的层。在受发光器件被驱动作为受光器件的情况下，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性材料的层。作为电子传输性材料，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、喹喔罗衍生物、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。
在受发光器件被驱动作为发光器件的情况下，电子注入层是将电子从阴极注入到受发光器件的层。电子注入层是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性材料及供体性材料(电子给体性材料)的复合材料。
发光层193是包含发光物质的层。发光层193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193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，可以使用空穴传输性材料和电子传输性材料中的一方或双方。此外，作为一种或多种有机化合物，也可以使用双极性物质或TADF材料。
例如，发光层193优选包含磷光材料、容易形成激基复合物的空穴传输性材料及电子传输性材料的组合。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，空穴传输性材料的HOMO能级(最高占有分子轨道能级)优选为电子传输性材料的HOMO能级以上的值。空穴传输性材料的LUMO能级(最低未占有分子轨道能级)优选为电子传输性材料的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：对空穴传输性材料的发射光谱、电子传输性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一侧漂移(或者在长波长一侧具有新的峰)的现象时说明形成有激基复合物。或者，对空穴传输性材料的瞬态光致发光(PL)、电子传输性材料的瞬态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，对空穴传输性材料的瞬态EL、电子传输性材料的瞬态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183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)形成发光层193和活性层183，并可以共同使用制造设备，所以是优选的。
作为活性层183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183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受体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受体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受体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，活性层183优选通过共蒸镀n型半导体和p型半导体而形成。
兼用作发光层及活性层的层289优选使用上述发光物质、n型半导体及p型半导体而形成。
空穴注入层281、空穴传输层282、活性层183、发光层193、电子传输层284、电子注入层285、兼用作发光层及活性层的层289可以使用低分子化合物也可以使用高分子化合物，也可以包含无机化合物。各层可以通过蒸镀法(包含真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法、涂敷法等形成。
以下使用图6至图9说明本发明的一个实施方式的显示装置的更详细的结构。
[显示装置100A]
图6是显示装置100A的立体图，图7是显示装置100A的截面图。
显示装置100A具有贴合衬底152与衬底151的结构。在图6中，以虚线表示衬底152。
显示装置100A包括显示部162、电路164及布线165等。图6示出在显示装置100A中安装有IC(集成电路)173及FPC172的例子。因此，图6所示的结构也就是包括显示装置100A、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6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100A及显示模块不一定包括IC。此外，也可以将IC通过COF方式等安装于FPC。
图7示出图6所示的显示装置100A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7所示的显示装置100A在衬底151与衬底152之间包括晶体管201、晶体管205、晶体管206、晶体管207、发光器件190B、发光器件190G、受发光器件190R-PD及透镜149等。
衬底152及绝缘层214通过粘合层142粘合。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7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(氮气、氩气等)，采用中空密封结构。粘合层142也可以与发光器件190B、发光器件190G、受发光器件190R-PD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。
发光器件190B具有从绝缘层214一侧依次层叠像素电极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207所包括的导电层222b连接。晶体管207具有控制发光器件190B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。
发光器件190G具有从绝缘层214一侧依次层叠像素电极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206所包括的导电层222b连接。晶体管206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205所包括的导电层222b电连接。晶体管205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所发射的光通过透镜149发射到衬底152一侧。此外，光通过衬底152、空间143及透镜149入射到受发光器件190R-PD。透镜149及衬底152优选使用对可见光具有高透过性的材料。
通过光经过透镜149入射到受发光器件190R-PD，可以使入射到受发光器件190R-PD的光的范围变窄。由此，可以抑制拍摄范围在多个受发光器件190R-PD间重叠，而可以拍摄模糊少的清晰图像。
另外，透镜149可以集聚被入射的光。因此，可以提高入射到受发光器件190R-PD的光量。由此，可以提高受发光器件190R-PD的光电转换效率。另外，可以高效率地将受发光器件190R-PD、发光器件190G、190B所发射的光提取到显示装置100A的外部。由此，可以提高显示装置100A的光提取效率。
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100A的显示部162附加受光功能。
衬底152的衬底151一侧的表面设置有遮光层BM。遮光层BM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BM，可以控制受发光器件190R-PD检测光的范围。此外，通过设置有遮光层BM，可以抑制光从发光器件190不经对象物地入射到受发光器件190R-PD。由此，可以实现噪声少且灵敏度高的传感器。
晶体管201、晶体管205、晶体管206及晶体管207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，可以为一个，也可以为两个以上。
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100A的端部附近包括开口。由此，可以抑制从显示装置100A的端部通过有机绝缘膜的杂质侵入。此外，也可以以其端部位于显示装置100A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100A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7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侵入显示部162。由此，可以提高显示装置100A的可靠性。
晶体管201、晶体管205、晶体管206及晶体管207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有栅极。
作为晶体管201、晶体管205、晶体管206及晶体管207，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供应用来控制阈值电压的电位，对另一个供应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、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)。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、钇或锡中的一种或多种。
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(IGZO)。
在半导体层使用In-M-Zn氧化物时，该In-M-Zn氧化物中的In的原子个数比优选为M的原子个数比以上。作为上述In-M-Zn氧化物的金属元素的原子个数比，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。此外，附近的组成包括所希望的原子个数比的±30％的范围。
例如，当记载为原子个数比为In：Ga：Zn＝4：2：3或其附近的组成时包括如下情况：In的原子个数比为4时，Ga的原子个数比为1以上且3以下，Zn的原子个数比为2以上且4以下。此外，当记载为原子个数比为In：Ga：Zn＝5：1：6或其附近的组成时包括如下情况：In的原子个数比为5时，Ga的原子个数比大于0.1且为2以下，Zn的原子个数比为5以上且7以下。此外，当记载为原子个数比为In：Ga：Zn＝1：1：1或其附近的组成时包括如下情况：In的原子个数比为1时，Ga的原子个数比大于0.1且为2以下，Zn的原子个数比大于0.1且为2以下。
电路164所包括的晶体管和显示部162所包括的晶体管可以具有相同的结构，也可以具有不同的结构。电路164所包括的多个晶体管可以具有相同的结构，也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可以具有相同的结构，也可以具有两种以上不同的结构。
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。
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。
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，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装置的各种布线及电极的导电层、发光器件及受发光器件所包括的导电层(被用作像素电极或公共电极等的导电层)。
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100B]
图8A示出显示装置100B的截面图。
显示装置100B与显示装置100A的不同之处主要在于包括保护层195以及采用固体密封结构。关于与显示装置100A同样的结构，省略其详细说明。
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195，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。
在显示装置100B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混入显示部162。因此，可以提高显示装置100B的可靠性。
保护层195可以具有单层结构也可以具有叠层结构，例如，保护层195可以具有公共电极115上的无机绝缘层、无机绝缘层上的有机绝缘层、有机绝缘层上的无机绝缘层的三层结构。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。
此外，在显示装置100B中，保护层195和衬底152通过粘合层142贴合。粘合层142与发光器件190B、发光器件190G、受发光器件190R-PD重叠，显示装置100B采用固体密封结构。
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8B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。
[显示装置100C]
图9A示出显示装置100C的截面图。
显示装置100C与显示装置100B的不同之处在于透镜149设置在保护层195上并与其接触。即便具有这种结构，也可以提高显示装置的光电转换功能的灵敏度及光提取效率。
并且，显示装置100C与显示装置100B的不同之处在于晶体管的结构。
显示装置100C在衬底153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。
发光器件190G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。
受发光器件190R-PD的像素电极191通过导电层222b与晶体管209的一对低电阻区域231n中的一个电连接。
图9A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，在图9B所示的晶体管202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为掩模加工绝缘层225，可以制造图9B所示的结构。在晶体管202中，以覆盖绝缘层225及导电层223的方式设置有绝缘层215，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。
此外，显示装置100C与显示装置100B的不同之处在于不包括衬底151及衬底152而包括衬底153、衬底154、粘合层155及绝缘层212。
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。
显示装置100C将形成在制造衬底上的绝缘层212、晶体管208、晶体管209、晶体管210、受发光器件190R-PD及发光器件190G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，可以提高显示装置100C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。
如上所述，本实施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。此外，可以在显示装置的清晰度及各子像素的开口率不下降的情况下对像素附加受光功能。
另外，在本实施方式的显示装置中，通过光经过透镜入射到受发光器件，可以提高受发光器件的光电转换效率。另外，在本实施方式的显示装置中，因为将受发光器件及发光器件的每一个所发射的光经过透镜发射到显示装置的外部，所以可以提高显示装置的光提取效率。
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，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(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)光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光谱的峰的形状是左右不对称说明膜中或衬底中存在结晶。换言之，除非XRD光谱峰形状左右对称，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，以室温形成的IGZO膜处于既不是晶态也不是非晶态的中间态，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，例如可以举出上述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 oxidesemiconductor)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是对晶体管的半导体层提供具有优异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结构(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结构的复合金属氧化物。
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的原子个数比的每一个记为[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。另外，第二区域是其[Ga]大于CAC-OS膜的组成中的[Ga]的区域。另外，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。另外，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。
<包括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。
此外，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，因此有时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3)
在本实施方式中，使用图10至图12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出触摸动作(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10A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、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10B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11A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所包括的操作开关或另外提供的遥控操作机7111进行图11A所示的电视装置7100的操作。此外，也可以在显示部7000中包括触控传感器，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中包括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所包括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包括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11B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11C和图11D示出数字标牌的一个例子。
图11C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11D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11C和图11D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11C和图11D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12A至图12F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12A至图12F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12A至图12F所示的电子设备。
图12A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12A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12B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12C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12D至图12F是示出可以折叠的便携式信息终端9201的立体图。此外，图12D是将便携式信息终端9201展开的状态的立体图、图12F是折叠的状态的立体图、图12E是从图12D的状态和图12F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]
10A：显示装置、10B：显示装置、10C：显示装置、21：光、21B：光、21G：光、21R：光、22：光、22a：光、22b：光、100A：显示装置、100B：显示装置、100C：显示装置、112：公共层、114：公共层、115：公共电极、142：粘合层、143：空间、145：晶体管、149：透镜、151：衬底、152：衬底、153：衬底、154：衬底、155：粘合层、162：显示部、164：电路、165：布线、166：导电层、172：FPC、173：IC、183：活性层、190：发光器件、190B：发光器件、190G：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、195：保护层、198：对象物、200：显示装置、201：晶体管、202：晶体管、204：连接部、205：晶体管、206：晶体管、207：晶体管、208：晶体管、209：晶体管、210：晶体管、211：绝缘层、212：绝缘层、213：绝缘层、214：绝缘层、215：绝缘层、216：分隔壁、218：绝缘层、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、242：连接层、251：衬底、252：手指、254：具有受发光器件的层、255：功能层、257：具有发光器件的层、258：触屏笔、259：衬底、261：接触部、262：指纹、263：摄像范围、266：轨迹、270B：发光器件、270G：发光器件、270R-PD：受发光器件、271：像素电极、273：活性层、275：公共电极、277：第一电极、278：第二电极、280：显示装置、281：空穴注入层、282：空穴传输层、283B：发光层、283G：发光层、283R：发光层、284：电子传输层、285：电子注入层、289：兼用作发光层及活性层的层、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：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 (10)
1.一种显示装置，包括：
发光器件、受发光器件、第一透镜及第二透镜，
其中，所述发光器件包括第一像素电极、第一发光层及公共电极，
所述受发光器件包括第二像素电极、第二发光层、活性层及所述公共电极，
所述活性层包含有机化合物，
所述第一发光层位于所述第一像素电极与所述公共电极之间，
所述第二发光层及所述活性层各自位于所述第二像素电极与所述公共电极之间，
所述发光器件具有发射第一颜色的光的功能，
所述受发光器件具有发射第二颜色的光的功能以及接收所述第一颜色的光而将其转换为电信号的功能，
所述发光器件所发射的光通过所述第一透镜发射到所述显示装置的外部，
并且，光从所述显示装置的外部通过所述第二透镜入射到所述受发光器件。
2.根据权利要求1所述的显示装置，
其中所述活性层位于所述第二像素电极上，
并且所述第二发光层位于所述活性层上。
3.根据权利要求1所述的显示装置，
其中所述第二发光层位于所述第二像素电极上，
并且所述活性层位于所述第二发光层上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的显示装置，
其中所述受发光器件还包括缓冲层，
并且所述缓冲层位于所述第二发光层与所述活性层之间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的显示装置，
其中所述发光器件及所述受发光器件还包括公共层，
并且所述公共层位于所述第一像素电极与所述公共电极之间以及所述第二像素电极与所述公共电极之间。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的显示装置，还包括粘合层及衬底，
其中所述粘合层位于所述公共电极与所述衬底之间，
并且所述粘合层的折射率小于所述第一透镜的折射率。
7.根据权利要求6所述的显示装置，
其中所述第一透镜位于所述衬底与所述粘合层之间，且在所述粘合层一侧具有凸面。
8.根据权利要求6所述的显示装置，
其中所述第一透镜位于所述公共电极与所述粘合层之间，且在所述粘合层一侧具有凸面。
9.一种显示模块，包括：
权利要求1至8中任一项所述的显示装置；以及
连接器或集成电路。
10.一种电子设备，包括：
权利要求9所述的显示模块；以及
天线、电池、外壳、相机、扬声器、麦克风及操作按钮中的至少一个。
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