CN117813578A - 显示装置、显示模块及电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种具有新颖结构的显示装置。该显示装置包括：包括第一子像素、第二子像素、被供应扫描第一子像素的第一选择信号的第一栅极线及被供应扫描第二子像素的第二选择信号的第二栅极线的显示部；以及驱动控制电路，该驱动控制电路包括栅极线驱动电路、将栅极线驱动电路所输出的第一选择信号或第二选择信号分配给第一栅极线或第二栅极线而输出的切换部以及控制切换部的时序控制电路。时序控制电路在第一工作模式中使栅极线驱动电路输出具有第一帧频的第一选择信号以及选择期间比第一选择信号长的第二选择信号。时序控制电路在第二工作模式中输出具有比第一帧频低的第二帧频的第一选择信号及第二选择信号。

Description

显示装置、显示模块及电子设备
技术领域
本发明的一个方式涉及一种半导体装置、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显示装置的制造方法。
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(例如触摸传感器等)、输入输出装置(例如触摸面板等)、这些装置的驱动方法或这些装置的制造方法。
背景技术
由于近年技术创新，用于智能手机等信息终端设备的显示装置已在被普通商品化，为了在这种情况下获得竞争力，被要求附加价值更高的产品。例如，显示装置的用途多样化，除了显示照片或动态图像以外，还应用于人脸识别、指纹识别及静脉识别等生物识别或者触摸传感器、运动传感器等受光器件等。在专利文献1中公开了可以进行指纹识别的智能手机等电子设备。
[先行技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开第2019-79415号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
驱动受光器件进行的检测工作在显示工作之间进行。为了提高显示工作中的显示质量，优选采用提高显示的帧频的结构。在交替进行显示工作和检测工作的情况下，通过提高显示工作的频率而降低检测工作的频率，可以提高显示的帧频。然而，在以不同的时序控制进行显示工作时的包括发光器件的子像素的扫描和进行检测工作时的包括受光器件的子像素的扫描的情况下，对各驱动电路供应用来控制的信号，所以有驱动电路的电路规模变大的担扰。
在提高通过驱动受光器件进行的检测工作的精度时，优选提高检测工作的频率而降低显示工作的频率。为了同时保证显示工作中的显示质量的提高和检测工作的精度，优选采用可以在显示的帧频高的状态和检测工作的频率高的状态之间切换的结构。此外，通过增加扫描包括受光器件的子像素的选择信号的个数，可以进一步提高检测工作的精度。然而，在扫描包括受光器件的子像素的选择信号的个数较多的情况下，在使检测工作的频率可变时，有因继续进行不需要的检测工作而导致功耗增大等的担扰。
本发明的一个方式的目的之一是提供一种具有新颖结构的显示装置等。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够减少电路规模变大的具有新颖结构的显示装置等。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够抑制功耗增大的具有新颖结构的显示装置等。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够在交替进行检测工作和显示工作的显示装置中实现电路规模变大及低功耗化的具有新颖结构的显示装置等。
注意，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。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，该显示装置包括：包括具有发光器件的第一子像素、具有受光器件的第二子像素、被供应扫描第一子像素的第一选择信号的第一栅极线及被供应扫描第二子像素的第二选择信号的第二栅极线的显示部；将栅极线驱动电路所输出的第一选择信号或第二选择信号分配给第一栅极线或第二栅极线而输出的第一切换部；以及驱动控制电路，该驱动控制电路包括输出第一选择信号或第二选择信号的栅极线驱动电路、将栅极线驱动电路所输出的第一选择信号或第二选择信号分配而输出的第二切换部以及控制第一切换部及第二切换部的时序控制电路。时序控制电路具有在第一工作模式和第二工作模式之间切换的功能，栅极线驱动电路在第一工作模式中输出具有第一帧频的第一选择信号以及选择期间比第一选择信号长的第二选择信号，并且在第二工作模式中输出具有比第一帧频低的第二帧频的第一选择信号及第二选择信号。
在本发明的一个方式的显示装置中，优选的是，第一切换部及第二切换部都包括设置在栅极线驱动电路与第一栅极线或第二栅极线之间的模拟开关。
在本发明的一个方式的显示装置中，优选的是，显示装置包括图像处理器，图像处理器具有根据受光器件中的物体检测状态或物体非检测状态在第一工作模式和第二工作模式之间切换的功能。
在本发明的一个方式的显示装置中，优选的是，发光器件具有发射可见光的功能，并且受光器件具有检测出可见光的功能。
在本发明的一个方式的显示装置中，优选的是，发光器件具有发射红外光的功能，并且受光器件具有检测出红外光的功能。
本发明的一个方式是一种显示模块，该显示模块包括：上述显示装置；以及连接器和集成电路中的至少一个。
本发明的一个方式是一种电子设备，该电子设备包括：上述显示模块；以及框体、电池、照相机、扬声器和麦克风中的至少一个。
发明效果
本发明的一个方式可以提供一种具有新颖结构的显示装置等。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种能够减少电路规模变大的具有新颖结构的显示装置等。另外，本发明的一个方式可以提供一种能够抑制功耗增大的具有新颖结构的显示装置等。另外，本发明的一个方式可以提供一种能够在交替进行检测工作和显示工作的显示装置中实现电路规模的增大及低功耗化的具有新颖结构的显示装置等。
注意，这些效果的记载并不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。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是示出显示装置的结构例子的图。
图2是示出显示装置的结构例子的图。
图3A至图3C是示出显示装置的结构例子的图。
图4是示出显示装置的工作例子的时序图。
图5是示出显示装置的工作例子的图。
图6是示出显示装置的工作例子的图。
图7是示出显示装置工作例子的时序图。
图8是示出显示装置工作例子的时序图。
图9是示出显示装置的结构例子的图。
图10是示出显示装置的结构例子的图。
图11A至图11D是示出显示装置的结构例子的图。
图12A至图12D是示出显示装置的结构例子的图。
图13A至图13E是示出显示装置的结构例子的图。
图14A、图14B及图14D是示出显示装置的一个例子的截面图。图14C及图14E是示出使用显示装置拍摄的图像的例子的图。
图15是示出显示装置的一个例子的截面图。
图16A至图16C是示出显示装置的一个例子的截面图。
图17A至图17C是示出显示装置的一个例子的截面图。
图18A至图18C是示出显示装置的一个例子的图。
图19A至图19C是示出电子设备的一个例子的图。
图20A是示出显示装置的一个例子的俯视图。图20B是示出显示装置的一个例子的截面图。
图21A至图21I是示出像素的一个例子的俯视图。
图22A至图22E是示出像素的一个例子的俯视图。
图23A及图23B是示出像素的一个例子的俯视图。
图24A及图24B是示出像素的一个例子的俯视图。
图25A及图25B是示出像素的一个例子的俯视图。
图26A及图26B是示出像素的一个例子的俯视图。
图27A及图27B是示出像素的一个例子的俯视图。
图28是示出显示装置的一个例子的立体图。
图29A是示出显示装置的一个例子的截面图。图29B及图29C是示出晶体管的一个例子的截面图。
图30是示出显示装置的一个例子的截面图。
图31A及图31B是示出显示模块的一个例子的立体图。
图32是示出显示装置的一个例子的截面图。
图33A及图33B是示出显示模块的一个例子的立体图。
图34是示出显示装置的一个例子的截面图。
图35是示出显示装置的一个例子的截面图。
图36是示出显示装置的一个例子的截面图。
图37是示出显示装置的一个例子的截面图。
图38A至图38D是示出晶体管的一个例子的图。
图39A及图39B是示出电子设备的一个例子的图。
图40A至图40D是示出电子设备的一个例子的图。
图41A至图41F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限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。
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符号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，当显示具有相同功能的部分时有时使用相同的阴影线，而不特别附加符号。
此外，为了便于理解，有时附图中示出的各构成要素的位置、大小及范围等并不显示其实际的位置、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。
此外，根据情况或状态，可以互相调换“膜”和“层”的词语。例如，可以将“导电层”变换为“导电膜”。此外，可以将“绝缘膜”变换为“绝缘层”。
(实施方式1)
在本实施方式中说明本发明的一个方式的显示装置。在本实施方式中，尤其说明显示装置的像素所具有的电路结构。
<显示装置的方框图>
图1A示出显示装置10的方框图。显示装置10包括显示部71、信号线驱动电路72、栅极线驱动电路73、控制线驱动电路74、信号读出电路75及时序控制电路21等。
显示部71包括以矩阵状配置的多个像素80。像素80包括子像素81R、子像素81G、子像素81B及子像素82PS。子像素81R、子像素81G及子像素81B各自包括被用作显示器件的发光器件。子像素82PS包括被用作光电转换元件的受光器件。
发光器件被用作显示器件(也称为显示元件)。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，由此可以在该显示部显示图像。另外，本发明的一个方式的显示装置具有使用受光器件检测出光的功能。
作为发光器件，优选使用OLED(Organic Light Emitting Diode：有机发光二极管)、QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode：量子点发光二极管)等EL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(热活化延迟荧光(ThermallyActivated Delayed Fluorescence：TADF)材料)等。此外，作为发光器件，也可以使用MicroLED(Light Emitting Diode)等LED。注意，作为TADF材料，也可以使用单重激发态与三重激发态处于热平衡状态的材料。由于这种TADF材料的发光寿命(激发寿命)短，所以可以抑制发光器件中的高亮度区域的效率降低。
在本发明的一个方式的显示装置的显示部中，受光器件以矩阵状配置，显示部除了图像显示功能以外还具有拍摄功能和感测功能中的一方或双方。显示部可以用于图像传感器或触摸传感器。也就是说，通过由显示部检测出光，可以拍摄图像或者检测出对象物(指头、手或笔等)的靠近或接触。并且，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。
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，可以使用图像传感器获取基于指纹、掌纹等生物信息的数据。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构件数量，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摸传感器的情况下，显示装置可以使用受光器件检测出对象物的靠近或接触。
像素80与布线GL、布线SLR、布线SLG、布线SLB、布线RL、布线RS及布线WX等电连接。布线SLR、布线SLG及布线SLB与信号线驱动电路72电连接。布线GL与栅极线驱动电路73电连接。信号线驱动电路72被用作源极线驱动电路(也称为源极驱动器)。栅极线驱动电路73有时被称为栅极驱动器。
像素80作为具有发光器件的子像素包括子像素81R、子像素81G及子像素81B。例如，子像素81R为呈现红色的子像素，子像素81G为呈现绿色的子像素，子像素81B为呈现蓝色的子像素。由此，显示装置10能够进行全彩显示。注意，在此示出像素80包括三个颜色的子像素的例子，但是也可以包括四个颜色以上的子像素。
子像素81R包括呈现红色光的发光器件。子像素81G包括呈现绿色光的发光器件。子像素81B包括呈现蓝色光的发光器件。注意，像素80也可以包括具有呈现其他颜色的光的发光器件的子像素。例如，像素80也可以除了上述三个子像素以外还包括具有呈现白色光的发光器件的子像素或者具有呈现黄色光的发光器件的子像素等。
注意，在本说明书等中，虽然为了方便起见将一个“像素”中进行独立工作的最小单位定义为“子像素”而进行说明，但是有时将“子像素”换成“像素”。
布线GL与在行方向(布线GL的延伸方向)上排列的子像素81R、子像素81G及子像素81B电连接。布线SLR、布线SLG及布线SLB分别与在列方向(布线SLR等的延伸方向)上排列的子像素81R、子像素81G或子像素81B电连接。
像素80所包括的子像素82PS与布线RL、布线RS及布线WX电连接。布线RL与栅极线驱动电路73电连接。布线RS与控制线驱动电路74电连接。布线WX与信号读出电路75电连接。
控制线驱动电路74具有生成用来驱动子像素82PS的信号并将其通过布线RS输出到子像素82PS的功能。信号读出电路75具有接收从子像素82PS通过布线WX输出的信号并将其作为图像数据输出到外部的功能。信号读出电路75被用作读出图像数据的电路。
在本发明的一个方式的结构中，栅极线驱动电路73输出：作为包括发光器件的子像素选择子像素81R、子像素81G及子像素81B的选择信号(也称为扫描信号、第一选择信号)；以及作为包括受光器件的子像素选择子像素82PS的选择信号(也称为第二选择信号)。换言之，栅极线驱动电路73可以在以不同时序被控制的进行显示工作时的包括发光器件的子像素的扫描和进行检测工作时的包括受光器件的子像素的扫描之间切换。通过采用该结构，可以从一个电路输出以不同时序控制的信号，从而可以缩小驱动电路的电路规模。
时序控制电路21输出控制信号TS，该控制信号TS在进行显示工作时的包括发光器件的子像素的扫描和进行检测工作时的包括受光器件的子像素的扫描之间切换。时序控制电路21例如可以根据来自应用处理器或触摸控制器的信号控制如下工作状态，即在进行显示工作时的包括发光器件的子像素的扫描和进行检测工作时的包括受光器件的子像素的扫描之间切换。
参照图1B说明栅极线驱动电路73的结构例子及与栅极线驱动电路73连接的布线GL及布线RL的结构例子。
在图1B中，作为栅极线驱动电路73的构成要素，示出包括显示部驱动电路31及传感器部驱动电路32的驱动电路部30以及包括模拟开关41的切换部40。另外，在图1B中，作为设置有与栅极线驱动电路73连接的布线GL及布线RL的显示部71的构成要素，示出子像素81及子像素82。另外，在图1B中，作为与布线GL及布线RL连接的构成要素，示出包括模拟开关51的切换部50以及包括模拟开关63的切换部60。另外，图1B示出供应控制切换部40、50、60所包括的各模拟开关的控制信号TS的时序控制电路21。
显示部驱动电路31生成输出到布线GL的选择信号GP。传感器部驱动电路32生成输出到布线RL的选择信号RP。选择信号GP是用来在显示工作中选择子像素81的信号。另外，选择信号RP是用来在检测工作中选择子像素82的信号。注意，子像素81对应于子像素81R、子像素81G及子像素81B，子像素82对应于子像素82PS。另外，通过显示部驱动电路31及传感器部驱动电路32采用根据从共同的移位寄存器输出的信号在选择信号GP和选择信号RP之间切换而输出的结构，可以抑制驱动电路部30的电路规模变大。
切换部40、50具有如下功能：切换模拟开关41及模拟开关51的导通/关闭，将从驱动电路部30输出的选择信号GP或选择信号RP分配给布线GL及布线RL而输出的功能。在包括切换部40、50时，可以减少驱动电路部30与显示部71之间的端子数。切换部60具有将布线GL及布线RL的电位设定为接地电位等恒电位的功能。通过利用时序控制电路21所输出的控制信号TS控制切换部40、50、60，可以在显示工作和检测工作之间切换来将驱动电路部30所输出的不同时序的信号供应到子像素81或子像素82。
图2示出对图1A所示的方框图的结构追加图像处理器22及应用处理器23的结构。另外，图2示出图像处理器22为控制时序控制电路21而输出的模式切换信号MC及图像处理器22根据通过检测工作得到的信号输出到应用处理器23的传感器信息数据XD。
图像处理器22根据进行检测工作时的物体的检测状态或非检测状态输出控制时序控制电路21的模式切换信号MC。时序控制电路21可以根据模式切换信号MC在显示工作和检测工作之间切换。因此，可以根据显示装置10的使用状态切换工作模式。图像处理器22可以根据由信号读出电路75得到的图像数据，即通过检测物体得到的数据输出在显示工作和检测工作之间切换的模式切换信号MC。
应用处理器23可以根据来自图像处理器22的对应于显示工作或检测工作的传感器信息数据XD进行用来控制时序控制电路21或信号读出电路75等显示装置10所包括的各电路的运算处理。
另外，如图2所示，在显示装置10中，栅极线驱动电路73、信号读出电路75、时序控制电路21及图像处理器22优选为被用作集成化的集成电路的驱动控制电路20。通过将各电路集成化作为集成化的集成电路，即一个IC芯片，可以缩小驱动电路的电路规模。
<显示装置的工作例子>
参照图3A至图5说明进行对应物体的检测状态或非检测状态的显示工作或检测工作的显示装置的工作例子。
图3A是示出根据物体的检测状态或非检测状态在显示工作和检测工作之间切换的状态转移图。如图3A所示，上述显示装置10在成为物体检测状态时从显示工作转移到检测工作，在成为物体非检测状态时从检测工作转移到显示工作。注意，有时将显示工作称为第一工作模式。另外，有时将检测工作称为第二工作模式。
图3B示出显示工作的工作模式的示意图。在显示工作中，在一帧期间中交替进行图像数据的写入工作和期间比写入工作短的摄像数据的读出工作。显示工作中的一帧期间优选为短期间，例如为1/120s。显示工作中的一帧期间的帧频也被称为第一帧频。
显示工作的一帧期间中的写入工作比一帧期间短，读出工作的期间更短。在写入工作中，将栅极驱动电路的选择信号逐行输出到布线GL的所有行。在写入工作中，栅极驱动电路的选择信号的脉冲宽度(选择期间)变短。
另外，在显示工作的读出工作中，将栅极驱动电路的选择信号一并输出到布线RL的多个行(低分辨率读出)，由此即使读出工作期间较短也可以用器件的整个面进行摄像。在读出工作中的目的在于简单的物体检测的情况下，拍摄图像不需要以受光器件的最大分辨率工作。在输出到多个行的情况下，输出到布线RL的栅极驱动电路的选择信号的脉冲宽度(选择期间)比逐行输出到布线RL的情况长。换言之，在读出工作中，可以充分确保输出到布线RL的栅极驱动电路的选择信号的选择期间。
在图3B所示的显示工作中，可以定期进行以高帧频的显示及用来判断是检测状态还是非检测状态的读出工作。因此，可以进行向检测工作的转移，而不降低显示质量。
图3C示出检测工作的工作模式的示意图。在检测工作中，在一帧期间交替进行图像数据的写入工作和摄像数据的读出工作。检测工作中的一帧期间优选为比显示工作时长的期间，例如为1/60s。检测工作中的一帧期间的帧频也被称为第二帧频。
作为检测工作的一帧期间中的写入工作，将栅极驱动电路的选择信号逐行输出到布线GL的所有行。另外，检测工作中的一帧期间比显示工作中的一帧期间长，因此写入工作的频率变低。
另外，在检测工作的读出工作中，将栅极驱动电路的选择信号逐行输出到布线RL的所有行。在读出工作中，输出到布线RL的栅极驱动电路的选择信号的脉冲宽度(选择期间)与写入工作相同。因此，输出到布线GL及布线RL的栅极驱动电路的选择信号在写入工作及读出工作中根据以比显示工作低的帧频输出的信号依次选择各行的子像素。
在图3C所示的检测工作中，可以在进行显示及图像数据的写入工作的同时，逐行进行摄像数据的读出工作。因此，可以高精度地检测出在检测状态下检测的物体的状态。
图4是用来说明被用作转移到显示工作或检测工作的触发的物体的检测状态或非检测状态的流程图。
另外，图5是用来说明向显示工作或检测工作的转移的示意图。在图5中，将写入图像数据的信号线驱动电路72及栅极线驱动电路73表示为“SD/GD”，将读出摄像数据的栅极线驱动电路73、控制线驱动电路74及信号读出电路75表示为“CD/RD”。另外，将根据摄像数据对物体的检测或非检测进行判断的图像处理器22的判断表示为“22”。图像处理器22可以输出切换工作模式的模式切换信号MC来进行物体的检测或非检测以及摄像处理。
首先，在显示工作(步骤S11)中，如图3B所说明，在显示装置中进行图像的显示的同时，同时扫描多个行而取得摄像数据。此时，如图5所示，在SD/GD中进行图像数据的写入工作，在CD/RD中进行摄像数据的读出工作。如图3B所说明，写入工作及读出工作以1/120s(时间T01与T02之间的期间)进行。
接着，判断物体是否被检测(步骤S12)。该判断根据步骤S11中的摄像数据的取得而进行。此时，图5所示的图像处理器22根据摄像数据判断是检测还是非检测。显示工作中取得摄像数据的目的在于检测接近显示装置的物体的有无。在没有接近显示装置的物体的情况下(否)，继续步骤S11。
当有接近显示装置的物体时(是)，进入检测工作(步骤S13)。在图5中，紧接在时间T02之前图像处理器22根据摄像数据判断物体被检测，由此进行模式切换。因此，在时间T02，根据模式切换信号MC从显示工作切换为检测工作。如图3C所说明，在1/60s(时间T02与T03之间的期间)进行检测工作中的写入工作及读出工作。根据所取得的摄像数据的摄像处理在检测工作中的写入工作及读出工作期间一直进行。因此，可以高精度地检测物体的状态。
再次判断物体是否被检测(步骤14)。该判断根据步骤S13中的摄像数据的读出进行。当有接近显示装置的物体时(是)，继续步骤S13。
当没有接近显示装置的物体时(否)，转移到显示工作。例如，该迁移被设定为在图像处理器22中根据摄像数据的非检测在多帧期间中持续等情况下才进行。在图5中，在时间T04图像处理器22根据摄像数据判断物体是非检测，进行从检测工作到显示工作的模式切换。
本发明的一个方式的显示装置可以根据物体的检测或非检测切换检测工作和显示工作。因此，在提高检测工作的精度的情况下，可以以检测工作的期间较长且显示工作的期间较短的方式进行切换。在检测工作中，通过增加扫描包括受光器件的子像素的选择信号的个数，可以提高检测工作的分辨率。通过在显示工作中降低物体检测的分辨率，可以抑制不需要的检测工作，由此可以抑制功耗的增加。
<驱动电路部的工作>
接着，使用图6至图10说明上述显示装置10所包括的驱动电路部30的结构例子及其工作。
图6示出驱动电路部30所包括的驱动电路34。另外，在图6中，作为一个例子，示出时钟信号CLK、起始脉冲信号SP、移位寄存器电路SR及其输出信号SHIFT[1]、SHIFT[2]、控制信号PWC[1]至PWC[4]、与电路33以及电平转换电路LS。驱动电路部30可以输出供应到布线GL[1]至GL[8]以及布线RL[1]至RL[8]的选择信号。
另外，在对多个构成要素使用同一符号并且需要区分它们时，对符号附加“_1”、“_2”、“[n]”、“[m，n]”等用于识别的符号。例如，将第二布线GL表示为布线GL[2]。
输出信号SHIFT[1]是第一级移位寄存器电路SR通过被输入时钟信号CLK及起始脉冲信号SP而输出的脉冲信号。输出信号SHIFT[2]是第二级移位寄存电路SR通过被输入时钟信号CLK及输出信号SHIFT[1]而输出的脉冲信号。控制信号PWC[1]至PWC[4]是用来控制移位寄存器电路SR所输出的脉冲信号的选择期间的信号。与电路33是输出对应于控制信号PWC[1]至PWC[4]中的任一个与移位寄存器电路SR所输出的脉冲信号的逻辑与的信号的电路。电平转换电路LS是将输入信号的振幅电压转换为指定的振幅电压而得信号来将其输出到布线GL(GL[1]至GL[8])及布线RL(RL[1]至RL[8])的电路。注意，可以根据切换部40、50所包括的模拟开关的开启或关闭而切换对布线GL输出信号或者对布线RL输出信号。
图7及图8示出图6的驱动电路部30的各种信号的时序图。图7示出对布线GL输出选择信号的显示工作中的时序图。另外，图8示出对布线RL输出选择信号的检测工作中的时序图。
如图7所示，在显示工作中可以将选择信号依次输出到各行的布线GL。可以根据图7所示的控制信号PWC[1]至PWC[4]将移位寄存器电路SR所输出的输出信号SHIFT[1]及SHIFT[2]作为选择期间短的信号输出。
如图8所示，在检测工作中，可以将相同的选择信号依次输出到多个行的布线RL。可以根据图8所示的控制信号PWC[1]至PWC[4]将移位寄存器电路SR所输出的输出信号SHIFT[1]及SHIFT[2]作为选择期间长的信号输出。
注意，供应到布线GL的选择信号与供应到布线RL的选择信号优选为不同振幅电压。图9所示的结构示出如下结构例子：当将与电路33所输出的信号分配给布线GL或布线RL时，通过不同的电平转换电路35(GDLS)、电平转换电路36(RDLS)输出选择信号GP或选择信号RP。电平转换电路35被供应电压GVDD、GVSS，可以输出对应于该电压的振幅电压的选择信号GP。电平转换电路36被供应与电压GVDD、GVSS不同的电压RVDD、RVSS，可以输出对应于该电压的振幅电压的选择信号RP。
将输出到对应于显示工作或检测工作的布线的信号的分配也可以应用于与包括信号线驱动电路72及信号读出电路75的驱动控制电路连接的布线SL及布线WX。
图10所示的驱动控制电路20A除了信号线驱动电路72及信号读出电路75以外还示出包括模拟开关41的切换部40。另外，图10示出在驱动控制电路20A与显示部71之间的包括模拟开关51的切换部50。另外，图10示出供应控制切换部40、50所包括的各模拟开关的控制信号TS的时序控制电路21。
在图10所示的驱动控制电路20A中，例如在显示工作中可以对切换部40、50的模拟开关进行切换，以输出信号线驱动电路72所输出的供应到子像素81的数据信号。另外，在图10所示的驱动控制电路20A中，例如在检测工作中可以对切换部40、50的模拟开关进行切换，以通过读出放大器电路SA选择性地读出输入到信号读出电路75的来自子像素82的读出信号。
<像素电路的结构例子>
图11A至图11D及图12A至图12D示出可用于子像素81R、子像素81G及子像素81B的像素电路的电路图的一个例子。
图11A所示的像素电路81_1包括晶体管55A、晶体管55B及电容器56。此外，图11A示出与像素电路81_1连接的发光器件61。另外，图11A示出布线SL、布线GL、布线ANO及布线VCOM。
晶体管55A的栅极与布线GL电连接，源极和漏极中的一个与布线SL电连接，源极和漏极中的另一个与晶体管55B的栅极及电容器56的一个电极电连接。晶体管55B的源极和漏极中的一个与布线ANO电连接，源极和漏极中的另一个与发光器件61的阳极电连接。电容器56的另一个电极与发光器件61的阳极电连接。发光器件61的阴极与布线VCOM电连接。
晶体管55A被用作开关。晶体管55B被用作控制流过发光器件61的电流的晶体管。
在此，优选的是，作为晶体管55A及晶体管55B都使用在沟道形成区域中包含硅的晶体管(以下记作Si晶体管)。另外，优选的是，作为晶体管55A使用在沟道形成区域中包含金属氧化物(也称为氧化物半导体)的晶体管(以下记作OS晶体管)，作为晶体管55B使用Si晶体管。
作为硅可以举出单晶硅、多晶硅、非晶硅等。Si晶体管具有高场效应迁移率及良好的频率特性。例如，可以使用在沟道形成区域中包含低温多晶(LTPS：Low TemperaturePoly Silicon)的晶体管(以下记作LTPS晶体管)。
通过使用Si晶体管，可以在同一衬底上形成需要以高频率驱动的电路(例如源极驱动器电路)和显示部。因此，可以使安装到显示装置的外部电路简化，可以缩减构件成本及安装成本。
氧化物半导体例如优选包含铟、金属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)及锌。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OS晶体管的半导体层，优选使用包含铟、镓及锌的氧化物(也记载为IGZO)。或者，优选使用包含铟、锡及锌的氧化物。或者，优选使用包含铟、镓、锡及锌的氧化物。
使用与硅相比带隙宽且载流子密度小的氧化物半导体的OS晶体管可以实现极小关态电流。由于其关态电流小，因此能够长期保持储存于与OS晶体管串联连接的电容器中的电荷。因此，与电容器56串联连接的晶体管55A尤其优选使用OS晶体管。通过作为晶体管55A使用OS晶体管，可以防止保持在电容器56中的电荷经过晶体管55A而泄漏。此外，能够长期保持储存于电容器56中的电荷，因此可以长期显示静态图像而无需改写像素81_1的数据。
另外，室温下的每沟道宽度1μm的OS晶体管的关态电流值可以为1aA(1×10-18A)以下、1zA(1×10-21A)以下或1yA(1×10-24A)以下。注意，室温下的每沟道宽度1μm的Si晶体管的关态电流值为1fA(1×10-15A)以上且1pA(1×10-12A)以下。因此，也可以说OS晶体管的关态电流比Si晶体管的关态电流小10位左右。
例如，通过作为晶体管55A及晶体管55B使用LTPS晶体管和OS晶体管的双方，可以实现一种功耗低且驱动能力高的显示装置。此外，有时将组合LTPS晶体管和OS晶体管的结构称为LTPO。作为更优选的例子，可以举出如下结构：将OS晶体管用于被用作控制布线间的导通/非导通的开关的晶体管等且将LTPS晶体管用于控制电流的晶体管等。
发光器件61具有发射光的功能(以下也记为发光功能)。发光器件61优选为有机EL器件(有机电致发光器件)。
图11B所示的像素电路81_2具有对像素电路81_1追加晶体管55C而成的结构。另外，像素电路81_2与供应恒电位的布线V0电连接。
图11C所示的像素电路81_3是作为上述像素电路81_3的晶体管55A及晶体管55B使用包括一对栅极的晶体管时的例子。另外，图11D所示的像素电路81_4是将该晶体管用于像素电路81_2时的例子。注意，在此示出所有晶体管采用包括一对栅极的晶体管，但是不局限于此。
在包括一对栅极的晶体管具有一对栅极彼此电连接并被供应相同电位的结构的情况下，有晶体管的通态电流得到增高及饱和特性得到提高等优点。另外，也可以对一对栅极中的一方供应控制晶体管的阈值电压的电位。另外，通过对一对栅极中的一方供应恒电位，可以提高晶体管的电特性的稳定性。例如，既可以将晶体管的一个栅极电连接到被供应恒电位的布线，又可以将晶体管的一个栅极电连接到该晶体管本身的源极或漏极。
图12A所示的像素电路81_5具有对上述像素电路81_2追加晶体管55D而成的结构。另外，像素电路81_5与三个被用作栅极线的布线(布线GL1、布线GL2及布线GL3)电连接。
晶体管55D的栅极与布线GL3电连接，源极和漏极中的一个与晶体管55B的栅极电连接，源极和漏极中的另一个与布线V0电连接。另外，晶体管55A的栅极与布线GL1电连接，晶体管55C的栅极与布线GL2电连接。
通过同时使晶体管55C和晶体管55D处于导通状态，晶体管55B的源极和栅极具有相同电位，由此可以使晶体管55B处于非导通状态。由此，可以强制性地遮断流过发光器件61的电流。这种像素电路适合于使用交替地设置显示期间及熄灭期间的显示方法的情况。
图12B所示的像素电路81_6是对上述像素电路81_5追加电容器56A时的例子。电容器56A被用作存储电容器。
图12C所示的像素电路81_7及图12D所示的像素电路81_8分别是在上述像素电路81_5或像素电路81_6中使用包括一对栅极的晶体管时的例子。作为晶体管55A、晶体管55C、晶体管55D使用一对栅极彼此电连接的晶体管，作为晶体管55B使用一个栅极与源极电连接的晶体管。
接着，图13A至图13E示出可用于子像素82PS的像素电路的电路图的一个例子。另外，在图13A至图13E中，除了布线RL及布线WX以外还示出布线RS及布线TX。例如，布线RL是传输用来从像素电路读出数据的选择信号的布线。例如，布线RS是传输使像素电路初始化的复位信号的布线。例如，布线WX是传输从像素电路读出的信号的布线。例如，布线TX是传输控制流过受光器件62的电流的传送信号的布线。另外，可用于子像素82PS的像素电路与传输恒电位的布线连接。
图13A所示的像素电路82_1包括晶体管57A、晶体管57B、晶体管57C及电容器58，如图13A所示晶体管与电容器连接。图示。此外，图13A示出与像素电路82_1连接的受光器件62。
受光器件62具有检测出光的功能(以下也记作受光功能)。受光器件62例如可以使用pn型或pin型的光电二极管。受光器件62具有检测出可见光的功能。受光器件62对可见光具有灵敏度。受光器件62更优选具有检测出可见光及红外光的功能。受光器件62优选对可见光和红外光中的至少一个具有灵敏度。
注意，在本说明书等中，蓝色(B)的波长区域为400nm以上且小于490nm，蓝色(B)光在该波长区域至少具有一个发射光谱的峰。绿色(G)的波长区域为490nm以上且小于580nm，绿色(G)光在该波长区域至少具有一个发射光谱的峰。红色(R)的波长区域为580nm以上且小于700nm，红色(R)光在该波长区域至少具有一个发射光谱的峰。另外，在本说明书等中，可见光的波长区域为400nm以上且小于700nm，可见光在该波长区域至少具有一个发射光谱的峰。红外(IR)的波长区域为700nm以上且小于900nm，红外(IR)光在该波长区域至少具有一个发射光谱的峰。
受光器件62中的活性层包含半导体。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。尤其优选的是，作为受光器件62使用包括包含有机半导体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。此外，通过使用有机半导体，可以通过相同的方法(例如真空蒸镀法)形成发光器件61所包括的EL层及受光器件62所包括的受光层，由此可以共同的制造装置，所以是优选的。
本发明的一个方式的显示装置可以作为发光器件61及受光器件62分别适当地使用有机EL器件及有机光电二极管。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，可以在使用有机EL器件的显示装置内部安装有机光电二极管。本发明的一个方式的显示装置除了显示图像的功能以外还具有拍摄功能和感测功能中的一方或双方。
图13B所示的像素电路82_2具有作为像素电路82_1中的晶体管57B采用包括一对栅极的晶体管的结构。图13C所示的像素电路82_3是作为上述像素电路82_2的晶体管57A至晶体管57C使用包括一对栅极的晶体管时的例子。另外，图13D所示的像素电路82_4是改变晶体管57C的配置时的例子。另外，图13E所示的像素电路82_5是追加晶体管57D时的例子。
如上所述，本发明的一个方式的显示装置输出选择包括发光器件的子像素的选择信号及选择包括受光器件的子像素的选择信号。换言之，在栅极线驱动电路中，可以在以不同时序控制的进行显示工作时的包括发光器件的子像素的扫描和进行检测工作时的包括受光器件的子像素的扫描之间切换。通过采用该结构，可以从一个电路输出以不同时序控制的信号，从而可以缩小驱动电路的电路规模。
并且，本发明的一个方式的显示装置可以根据物体的检测或非检测在检测工作和显示工作之间切换。因此，在提高检测工作的精度的情况下，可以以检测工作的期间较长且显示工作的期间较短的方式进行切换。在检测工作中，通过增加扫描包括受光器件的子像素的选择信号的个数，可以提高检测工作的分辨率。通过在显示工作时降低物体检测的分辨率，可以抑制不需要的检测工作，由此可以抑制功耗的增加。
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，说明包括上述实施方式所说明的发光器件及受光器件的显示装置的利用方式等。
图14A示出本发明的一个方式的显示装置的示意图。图14A所示的显示装置200包括衬底201、衬底202、发光器件211R、发光器件211G、发光器件211B、受光器件212PS及功能层203等。
发光器件211R、发光器件211G、发光器件211B及受光器件212PS设置在衬底201与衬底202间。发光器件211R、发光器件211G、发光器件211B分别发射红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)的光。发光器件211R、发光器件211G及发光器件211B可以使用上述发光器件。受光器件212PS可以使用上述受光器件。注意，以下在不特别区别发光器件211R、发光器件211G及发光器件211B的情况下，有时记作发光器件211。
图14A示出指头220触摸衬底202的表面的样子。发光器件(例如发光器件211G)所发射的光的一部分被衬底202与指头220的接触部反射。然后，反射光的一部分入射到受光器件212PS，由此可以检测出指头220与衬底202接触。也就是说，显示装置200可以被用作触摸面板。
功能层203包括驱动发光器件211R、发光器件211G、发光器件211B的电路及驱动受光器件212PS的电路。功能层203中设置有开关、晶体管、电容器、布线等。注意，当以无源矩阵方式驱动发光器件211R、发光器件211G、发光器件211B及受光器件212PS时，也可以不设置开关及晶体管。
显示装置200例如可以检测出指头220的指纹。图14B示意性地示出衬底202与指头220的接触部的放大图。另外，图14B示出交替排列的发光器件211及受光器件212。
指头220的指纹由凹部及凸部形成。因此，指纹的凸部如图14B所示那样触摸衬底202。
某一表面或界面等所反射的光有规则反射和漫反射。规则反射光是入射角与反射角一致的指向性高的光，漫反射光是强度的角度依赖性低的指向性低的光。在指头220的表面所反射的光中，与规则反射相比漫反射的成分为主。另一方面，在衬底202与大气的界面所反射的光中，规则反射的成分为主。
在指头220与衬底202的接触面或非接触面上反射并入射到位于它们正下的受光器件212的光强度是将规则反射光与漫反射光加在一起的光强度。如上所述那样，在指头220的凹部中指头220不触摸衬底202，由此规则反射光(以实线箭头表示)为主，在其凸部中指头220触摸衬底202，由此从指头220反射的漫反射光(以虚线箭头表示)为主。因此，位于凹部正下的受光器件212所接收的光强度高于位于凸部正下的受光器件212。由此，可以拍摄指头220的指纹。
当受光器件212的排列间隔小于指纹的两个凸部间的距离，优选小于邻接的凹部与凸部间的距离时，可以获得清晰的指纹图像。由于人的指纹的凹部与凸部的间隔大致为200μm，所以受光器件212的排列间隔例如为400μm以下，优选为200μm以下，更优选为150μm以下，进一步优选为100μm以下，进一步优选为50μm以下，且为1μm以上，优选为10μm以上，更优选为20μm以上。
图14C示出由显示装置200拍摄的指纹图像的例子。在图14C中，在拍摄范围227内以虚线示出指头220的轮廓，并以点划线示出接触部224的轮廓。在接触部224内，通过利用入射到受光器件212的光量的不同可以拍摄对比度高的指纹222。
显示装置200也可以被用作触摸面板或数位板。图14D示出在将触屏笔229的顶端接触于衬底202的状态下将其向虚线箭头的方向滑动的样子。
如图14D所示，通过在触屏笔229的顶端与衬底202接触的面扩散的漫反射光入射到位于与该接触面重叠的部分上的受光器件212，可以以高精度检测触屏笔229的顶端的位置。
图14E示出显示装置200所检测出的触屏笔229的轨迹226的例子。显示装置200可以以高位置精度检测出触屏笔229等检测对象的位置，所以可以在描绘应用程序等中进行高精度的描绘。此外，与使用静电电容式触摸传感器、电磁感应型触摸笔等的情况不同，即便是绝缘性高的被检测体也可以检测出位置，所以可以使用各种书写工具(例如笔、玻璃笔或羽毛笔)，而与触屏笔229的尖端部的材料无关。
受光器件212PS可以用于触摸传感器(也称为直接触摸传感器)或接近触摸传感器(也称为悬浮传感器、悬浮触摸传感器、非接触传感器、非触摸传感器)。图15示出从发光器件(例如发光器件211G)发射的光191被对象物(例如指头220)反射而其反射光192入射到受光器件212PS的样子。虽然对象物没有触摸显示装置200，但是可以使用受光器件212PS检测出对象物。注意，受光器件212PS也可以根据用途而适当地决定所检测的光的波长。
触摸传感器或接近触摸传感器可以检测出对象物(指头、手或笔等)的靠近或接触。触摸传感器通过显示装置与对象物直接接触可以检测出对象物。另外，接近触摸传感器即使对象物没有接触显示装置也可以检测出该对象物。例如，优选的是，在显示装置与对象物之间的距离为0.1mm以上且300mm以下、优选为3mm以上且50mm以下的范围内显示装置可以检测出该对象物。通过采用该结构，可以在对象物没有直接接触显示装置的状态下进行操作，换言之可以以非接触(无接触)方式操作显示装置。通过采用上述结构，可以减少显示装置被弄脏或受损伤的风险或者对象物可以不直接接触附着于显示装置的污渍(例如，灰尘或病毒等)而操作显示装置
本发明的一个方式的显示装置可以使刷新频率可变。例如，可以根据显示在显示装置上的内容调整刷新频率(例如，在1Hz以上且240Hz以下的范围内进行调整)来降低功耗。此外，也可以根据该刷新频率使触摸传感器或接近触摸传感器的驱动频率改变。例如，在显示装置的刷新频率为120Hz时，可以将触摸传感器或接近触摸传感器的驱动频率设定为高于120Hz的频率(典型的是240Hz)。通过采用该结构，可以实现低功耗且可以提高触摸传感器或接近触摸传感器的响应速度。
优选的是，显示装置所包括的所有像素都设置有受光器件212PS。通过在所有像素设置受光器件212PS，可以以高精度检测出触摸。注意，也可以采用在一部分像素设置受光器件212PS的结构。例如，显示装置也可以包括设置有发光器件及受光器件的像素以及设置有受光器件(仅不设置发光器件)的像素。
图16A示出与上述显示装置200不同的结构例子。图16A所示的显示装置200A包括衬底201、衬底202、发光器件211R、发光器件211G、发光器件211B、发光器件211IR、受光器件212PS及功能层203等。显示装置200A与上述显示装置200的主要不同之处在于包括发光器件211IR。
发光器件211R、发光器件211G、发光器件211B及受光器件212PS设置在衬底201与衬底202间。发光器件211IR发射红外光。发光器件211IR可以使用上述发光器件。
图16A示出指头220触摸衬底202的表面的样子。发光器件(例如发光器件211IR)所发射的光的一部分被衬底202与指头220的接触部反射。然后，反射光的一部入射到受光器件212PS，由此可以检测出指头220与衬底202接触。例如，从发光器件211IR发射红外线并用受光器件212PS检测出红外光，由此即使在暗处也可以检测出触摸。
显示装置200A可以在使用发光器件211R、发光器件211G及发光器件211B在显示部上显示图像的同时使用发光器件211IR及受光器件212PS在显示部检测出触摸。另外，显示装置200A可以在显示部上显示图像的同时在显示部进行拍摄。
图16B示出从发光器件211G发射的光191被对象物(例如指头220)反射而其反射光192入射到受光器件212PS的样子。图16C示出从发光器件211IR发射的光191被对象物(例如指头220)反射而其反射光192入射到受光器件212PS的样子。虽然对象物没有触摸显示装置200A，但是可以使用受光器件212PS检测出对象物。
图17A示出与上述显示装置200A不同的结构例子。图17A所示的显示装置200B包括衬底201、衬底202、发光器件211R、发光器件211G、发光器件211B、发光器件211IR、受光器件212PS、受光器件212IRS及功能层203等。显示装置200B与上述显示装置200A的主要不同之处在于受光器件的结构不同。
发光器件211R、发光器件211G、发光器件211B、受光器件212PS及受光器件212IRS设置在衬底201与衬底202之间。受光器件212PS接收可见光。受光器件212IRS接收红外光。受光器件212PS及受光器件212IRS可以使用上述受光器件。
图17A示出指头220触摸衬底202的表面的样子。发光器件(例如发光器件211IR)所发射的光的一部分被衬底202与指头220的接触部反射。然后，反射光的一部分入射到受光器件212IRS，由此可以检测出指头220与衬底202接触。
图17B示出从发光器件211IR发射的光191被对象物(例如指头220)反射而其反射光192入射到受光器件212IRS的样子。图17C示出从发光器件211G发射的光191被对象物(例如指头220)反射而其反射光192入射到受光器件212PS的样子。虽然对象物没有接触显示装置200B，但是可以使用受光器件212PS或受光器件212IRS检测出对象物。
受光器件212PS的受光区域的面积(以下也记作受光面积)优选小于受光器件212IRS的受光面积。通过缩小受光器件212PS的受光面积，也就是通过缩小拍摄范围，与受光器件212IRS相比受光器件212PS可以进行高清晰拍摄。此时，受光器件212PS可以用于使用指纹、掌纹、虹膜、脉形状(包括静脉形状、动脉形状)或人脸等的个人识别的拍摄等。注意，受光器件212PS也可以根据用途而适当地决定所检测的光的波长。
另外，也可以基于受光器件212PS与受光器件212IRS的检测精度的差异而根据功能选择对象物的检测方法。例如，显示屏幕的滚动功能可以通过使用受光器件212IRS的接近触摸传感器功能实现，用显示在屏幕上的键盘的输入功能也可以通过使用受光器件212PS的高清晰触摸传感器功能实现。
通过在一个像素中设置两种受光器件，除了显示功能以外还可以追加两个功能，而可以实现多功能显示装置。
注意，为了进行高清晰拍摄，受光器件212PS优选设置在显示装置所包括的所有像素中。另一方面，用于触摸传感器或接近触摸传感器等的受光器件212IRS由于与使用受光器件212PS的检测相比并不需要高精度的检测，所以也可以设置在显示装置所包括的部分像素中。通过使显示装置所包括的受光器件212IRS的个数比受光器件212PS的个数少，可以提高检测速度。
如上所述，本实施方式的显示装置通过在一个像素中设置发光器件及受光器件可以实现多功能显示装置。例如，可以实现具有高清晰拍摄功能以及触摸传感器或接近触摸传感器等感测功能的显示装置。
本发明的一个方式的显示装置也可以发射特定颜色的光且接收被对象物反射的反射光。图18A用箭头示意性地示出从显示装置发射的红色光及被对象物(在此为指头220)反射而入射到显示装置的红色光。图18B用箭头示意性地示出从显示装置发射的红外光及被对象物(在此为指头220)反射而入射到显示装置的红外光。
以对象物接触或靠近显示装置的状态发射红色光而被对象物反射的光入射到显示装置，由此可以测量对象物的对红色光的透过率。同样地，以对象物接触或靠近显示装置的状态发射红外光而被对象物反射的光入射到显示装置，由此可以测量对象物的对红外光的透过率。
图18C示出图18A中用点划线示出的区域P的放大图。从发光器件211R发射的光191被指头220的表面及内部的生物组织散射，一部分散射光从生体内部向受光器件212PS的方向进入。该散射光透过血管91而该透过的光192入射到受光器件212PS。
同样地，从发光器件211IR射出的红外光被指头220的表面及内部的生物组织散射，一部分散射红外光从生体内部向受光器件212IRS的方向进入。该散射红外光透过血管91而该透过的红外光入射到受光器件212IRS。
在此，光192是经过生物组织93及血管91(动脉及静脉)的光。动脉血由心跳跳动，所以由动脉的光吸收根据心跳变动。另一方面，生物组织93及静脉不受到心跳的影响，所以由生物组织93的光吸收及由静脉的光吸收是一定的。因此，通过从入射到显示装置的光192去除随时一定的成分，可以算出动脉的光透过率。另外，不与氧键合的血红蛋白(也称为还原血红蛋白)的对红色光的透过率低于与氧键合的血红蛋白(也称为氧合血红蛋白)。氧合血红蛋白和还原血红蛋白的对红外光的透过率大致相同。通过测量动脉的对红色光的透过率及对红外光的透过率，可以算出氧合血红蛋白占氧合血红蛋白与还原血红蛋白的总和的比率，即氧饱和度(以下，也称为血氧饱和度(SpO2：Peripheral Oxygen Saturation))。如此，本发明的一个方式的显示装置可以被用作反射式脉搏血氧仪。
例如，在指头接触显示装置的显示部时取得指头接触的区域的位置信息。然后，使指头接触的区域及其附近的像素发射红色光而测量动脉的对红色光的透过率。接下来发射红外光而测量动脉的对红外光的透过率，由此可以算出氧饱和度。注意，对红色光的透过率和对红外光的透过率的测量顺序没有特别的限制。也可以在测量对红外光的透过率之后测量对红色光的透过率。另外，在此示出使用指头算出氧饱和度的例子，但是本发明的一个方式不局限于此。也可以使用指头以外的部分算出氧饱和度。例如，通过以手掌接触显示装置的显示部的状态测量动脉的对红色光的透过率和对红外光的透过率，可以算出氧饱和度。
图19A示出使用本发明的一个方式的显示装置的电子设备的一个例子。图19A所示的便携式信息终端400例如可以用作智能手机。便携式信息终端400包括框体402及显示部404。显示部404可以使用上述显示装置。显示部404例如可以适当地使用上述显示装置200B。
图19A示出指头406接触便携式信息终端400的显示部404的样子。图19A中用点划线示出检测出触摸的区域及其附近的区域408。
便携式信息终端400从区域408的像素发射红色光，并检测出入射到显示部404的红色光。同样地，通过从区域408的像素发射红外光并检测出入射到显示部404的红外光，可以测量指头406的氧饱和度。图19B示出点亮区域408的像素的样子。在图19B中，使指头406透过而以虚线仅示出其轮廓，并且以阴影线表示区域408。如图19B所示，点亮的区域408被指头406遮住而不容易被使用者看到。因此，可以测量氧饱和度而不使使用者感到不适。此外，便携式信息终端400在显示部404内的任何位置都可以测量氧饱和度。
此外，也可以在显示部404上显示获得的氧饱和度。图19C示出在区域407显示示出氧饱和度的图像409的样子。在图19C中，作为图像409的例子示出文字“SpO2 97％”。注意，图像409既可以是图像也可以包含图像及文字。另外，区域407设置在显示部404的任意位置即可。
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3)
在本实施方式中，参照图20至图27说明本发明的一个方式的显示装置及其制造方法。
在制造包括发光器件及受光器件的显示装置的情况下，需要分别以岛状形成发光层及活性层。
例如，通过使用金属掩模(也称为遮蔽掩模)的真空蒸镀法可以沉积岛状的发光层及活性层。但是，在该方法中，因金属掩模的精度、金属掩模与衬底的位置错开、金属掩模的弯曲及蒸汽的散射等导致的所沉积的膜的轮廓扩大等各种影响产生岛状的发光层及活性层的形状及位置从设计离开，因此显示装置的高清晰化及高开口率化很困难。
在本发明的一个方式的显示装置的制造方法中，形成岛状像素电极(也可以称为下部电极)，将成为EL层的第一层形成在一面上，然后在第一层上形成第一掩模层。并且，在第一掩模层上形成第一抗蚀剂掩模，使用第一抗蚀剂掩模加工第一层及第一掩模层，由此形成岛状EL层。同样地，作为将成为受光层的第二层，使用第二掩模层及第二抗蚀剂掩模形成岛状受光层。
如此，在本发明的一个方式的显示装置的制造方法中，岛状EL层不是使用金属掩模的图案来形成的，而是在整个面上沉积将成为EL层的层之后进行加工来形成的。同样地，岛状受光层不是使用高精细金属掩模的图案形成的，而是在整个面上沉积将成为受光层的层之后进行加工来形成的。因此，可以实现至今难以实现的高清晰的显示装置或高开口率的显示装置。并且，因为可以分别形成各颜色的EL层，所以可以实现极为鲜明、对比度极高且显示质量极高的显示装置。再者，可以在像素内设置受光器件，可以实现具有高清晰拍摄功能及触摸传感器或接近触摸传感器等传感功能的显示装置。另外，通过在EL层及受光层上设置掩模层，可以降低在显示装置的制造工序中EL层及受光层受到的损伤，而可以提高发光器件及受光器件的可靠性。
关于相邻的发光器件及受光器件的间隔，例如在使用高精细金属掩模的形成方法中，难以实现小于10μm的间隔，但是通过上述方法可以缩小到3μm以下、2μm以下或1μm以下。另外，例如通过使用LSI用曝光装置，可以将间隔缩小至500nm以下、200nm以下、100nm以下、甚至为50nm以下。由此，可以增大像素中的发光区域的面积(以下也记作发光面积)及受光面积，而能够使开口率接近100％。例如，也可以实现50％以上、60％以上、70％以上、80％以上、甚至为90％以上且低于100％的开口率。
关于EL层及发光层本身的图案，与使用金属掩模的情况相比，可以大幅度缩小。此外，例如在使用金属掩模分别形成EL层及发光层时，由于在图案的中央和端部产生厚度不均匀，所以图案整体的面积中所占的能够用作发光区域或受光区域的有效面积变小。另一方面，在上述制造方法中，通过对以均匀的厚度沉积的膜进行加工来形成图案，由此可以在图案内使厚度均匀，即使是微细图案也可以将该图案的大致整体用作发光区域或受光区域。因此，可以制造兼具高清晰度及高开口率的显示装置。
<显示装置的结构例子>
图20A及图20B示出本发明的一个方式的显示装置。
图20A为显示装置100的俯视图。显示装置100包括多个像素110配置为矩阵状的显示部以及显示部外侧的连接部140。
图20A所示的像素110采用条形排列。图20A所示的像素110由子像素110a、子像素110b、子像素110c及子像素110d这四个子像素构成。子像素110a、子像素110b、子像素110c各自包括发射彼此不同波长区域的光的发光器件。作为该发光器件，可以使用上述发光器件。作为子像素110a、子像素110b、子像素110c，可以举出红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的三个颜色的子像素、黄色(Y)、青色(C)及品红色(M)的三个颜色的子像素等。子像素110d包括受光器件。作为该受光器件，可以使用上述受光器件。
在图20A所示的例子中，各子像素在X方向上排列配置，相同种类的子像素在Y方向上排列配置。注意，不同种类的子像素也可以在Y方向上排列配置，相同种类的子像素也可以在X方向上排列配置。
在图20A所示的例子中，在俯视时连接部140位于显示部的下侧，但是对其没有特别的限制。连接部140只要在俯视时设置在显示部的上侧、右侧、左侧和下侧中的至少一个位置即可，也可以以围绕显示部的四边的方式设置。此外，连接部140也可以为一个或多个。
图20B示出沿着图20A的点划线X1-X2的截面图。
如图20B所示，在显示装置100中，具有晶体管的层101上设置有发光器件130a、发光器件130b、发光器件130c及受光器件130d。以覆盖这些发光器件及受光器件的方式设置有保护层131及保护层132。保护层132上用树脂层122贴合衬底120。此外，相邻的发光器件及受光器件之间的区域设置有绝缘层125及绝缘层125上的绝缘层127。
本发明的一个方式的显示装置也可以采用如下结构中的任一个：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(top emission)、向形成有发光器件的衬底一侧发射光的底部发射结构(bottom emission)、向双面发射光的双面发射结构(dualemission)。
作为具有晶体管的层101例如可以采用一种叠层结构，其中衬底上设置有多个晶体管，以覆盖这些晶体管的方式设置有绝缘层。具有晶体管的层101也可以在相邻的发光器件之间包括凹部。例如，也可以在位于具有晶体管的层101的最表面的绝缘层中设置凹部。
发光器件130a、发光器件130b、发光器件130c发射彼此不同波长区域的光。发光器件130a、发光器件130b、发光器件130c例如优选为发射红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)这三个颜色的光的组合。
发光器件130a包括具有晶体管的层101上的像素电极111a、像素电极111a上的岛状EL层113a、岛状EL层113a上的公共层114以及公共层114上的公共电极115。
发光器件130b包括具有晶体管的层101上的像素电极111b、像素电极111b上的岛状EL层113b、岛状EL层113b上的公共层114以及公共层114上的公共电极115。
发光器件130c包括具有晶体管的层101上的像素电极111c、像素电极111c上的岛状EL层113c、岛状EL层113c上的公共层114以及公共层114上的公共电极115。
受光器件130d包括具有晶体管的层101上的像素电极111d、像素电极111d上的岛状受光层113d、岛状受光层113d上的公共层114以及公共层114上的公共电极115。
在各颜色的发光器件及受光器件中，作为公共电极共同使用相同的膜。公共电极与设置在连接部140中的导电层电连接。由此，各颜色的发光器件及受光器件所包括的公共电极被供应相同电位。
作为发光器件及受光器件的一对电极(像素电极和公共电极)，可以适当地使用金属、合金、导电化合物及它们的混合物等。具体而言，可以举出铟锡氧化物(也称为In-Sn氧化物、ITO)、In-Si-Sn氧化物(也称为ITSO)、铟锌氧化物(In-Zn氧化物)、In-W-Zn氧化物、铝、镍及镧的合金(Al-Ni-La)等含铝合金(铝合金)、银、钯及铜的合金(也记载为Ag-Pd-Cu、APC)。除了上述以外，还可以举出铝(Al)、钛(Ti)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、镓(Ga)、锌(Zn)、铟(In)、锡(Sn)、钼(Mo)、钽(Ta)、钨(W)、钯(Pd)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、钇(Y)、钕(Nd)等金属以及适当地组合并包含它们的合金。另外，可以使用以上没有列举的属于元素周期表中第1族或第2族的元素(例如，锂(Li)、铯(Cs)、钙(Ca)、锶(Sr))、铕(Eu)、镱(Yb)等稀土金属、适当地组合并包含它们的合金以及石墨烯等。
发光器件优选采用微腔谐振器(微腔)结构。因此，发光器件所包括的一对电极中的一方优选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)，另一方优选包括对可见光具有反射性的电极(反射电极)。在发光器件具有微腔结构时，可以使从发光层得到的发光在两个电极间谐振，并且可以增强从发光器件发射的光。
另外，半透过-半反射电极可以具有对可见光具有反射性的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设为40％以上。例如，优选将可见光的透过率为40％以上的电极用于发光器件。半透过-半反射电极的可见光反射率设为10％以上且95％以下，优选为30％以上且80％以下。反射电极的可见光反射率设为40％以上且100％以下，优选为70％以上且100％以下。另外，上述电极的电阻率优选为1×10-2Ωcm以下。此外，在发光器件发射红外光时，这些电极的对红外光的透射率或反射率与对可见光的透射率或反射率同样地优选满足上述数值范围。
EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d都设置为岛状。EL层113a、EL层113b及EL层113c都包括发光层。EL层113a、EL层113b及EL层113c优选包括发射彼此不同波长区域的光的发光层。受光层113d包括活性层。
发光层是包含发光物质的层。发光层可以包括一种或多种发光物质。作为发光物质，适当地使用发射蓝色、紫色、蓝紫色、绿色、黄绿色、黄色、橙色、红色等发光颜色的物质。另外，作为发光物质也可以使用发射红外光的物质。
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，也可以使用双极性材料或TADF材料。
例如，发光层优选包含磷光材料、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。另外，通过以形成发射与发光物质的最低能量一侧的吸收带的波长重叠的光的激基复合物的方式选择组合，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。
作为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(最低空分子轨道)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率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。
作为发光层以外的层，EL层113a、EL层113b以及EL层113c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、电子阻挡材料或双极性的物质(电子传输性及空穴传输性高的物质)等的层。
发光器件可以使用低分子化合物或高分子化合物，还可以包含无机化合物。构成发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。
例如，EL层113a、EL层113b以及EL层113c也可以各自包括空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子阻挡层、电子传输层和电子注入层中的一个以上。
在EL层中，作为在各颜色中共同形成的层，可以使用空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子阻挡层、电子传输层和电子注入层中的一个以上。例如，作为公共层114也可以形成载流子注入层(空穴注入层或电子注入层)。注意，也可以按每个颜色分别形成EL层的所有层。也就是说，EL层也可以不包括在各颜色间共同形成的层。
EL层113a、EL层113b及EL层113c优选分别包括发光层及发光层上的载流子传输层。由此，通过抑制在显示装置100的制造工序中发光层露出在最表面，可以降低发光层受到的损伤。由此，可以提高发光器件的可靠性。
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，可以举出芳香胺化合物、包含空穴传输性材料及受体性材料(电子受体性材料)的复合材料等。
空穴传输层是将从阳极通过空穴注入层注入的空穴传输到发光层的层。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1×10-6cm2/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。
电子传输层是将从阴极通过电子注入层注入的电子传输到发光层的层。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、碱土金属或者它们的化合物。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。
作为电子注入层，例如可以使用锂、铯、镱、氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaFX，X为任意数)、8-(羟基喹啉)锂(简称：Liq)、2-(2-吡啶基)苯酚锂(简称：LiPP)、2-(2-吡啶基)-3-羟基吡啶(pyridinolato)锂(简称：LiPPy)、4-苯基-2-(2-吡啶基)苯酚锂(简称：LiPPP)、锂氧化物(LiOx)或碳酸铯等碱金属、碱土金属或它们的化合物。另外，电子注入层也可以具有两层以上的叠层结构。作为该叠层结构，例如可以采用作为第一层使用氟化锂且作为第二层设置镱的结构。
或者，作为电子注入层也可以使用电子传输性材料。例如，可以将具有非共用电子对并具有缺电子杂芳环的化合物用于电子传输性材料。具体而言，可以使用具有吡啶环、二嗪环(嘧啶环、吡嗪环、哒嗪环)以及三嗪环中的至少一个的化合物。
此外，具有非共用电子对的有机化合物的最低未占据分子轨道(LUMO：LowestUnoccupied Molecular Orbital)能级优选为-3.6eV以上且-2.3eV以下。一般来说，可以使用CV(循环伏安法)、光电子能谱法、光吸收能谱法、逆光电子能谱法等估计有机化合物的最高占据分子轨道(HOMO：highest occupied Molecular Orbital)能级及LUMO能级。
例如，作为具有非共用电子对的有机化合物，可以使用4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(简称：BPhen)、2，9-二(萘-2-基)-4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(简称：NBPhen)、二喹喔啉并<2，3-a：2’，3’-c>吩嗪(简称：HATNA)、2，4，6-三<3’-(吡啶-3-基)联苯基-3-基>-1，3，5-三嗪(简称：TmPPPyTz)等。此外，与BPhen相比，NBPhen具有高玻璃化转变温度(Tg)，从而具有高耐热性。
当制造具有串联结构的发光器件时，在两个发光单元之间设置中间层。中间层具有在对一对电极间施加电压时向两个发光单元中的一方注入电子且向另一方注入空穴的功能。
作为中间层，例如可以适当地使用锂等能够用于电子注入层的材料。另外，作为中间层，例如可以适当地使用能够用于空穴注入层的材料。另外，作为中间层，可以使用包含空穴传输性材料和受体性材料(电子接收性材料)的层。另外，作为中间层，可以使用包含电子传输性材料和供体性材料的层。通过形成包括这样的层的中间层，可以抑制层叠发光单元的情况下的驱动电压的上升。
活性层包含半导体。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)形成发光层和活性层，并可以共同使用制造设备，所以是优选的。
作为活性层含有的n型半导体的材料，可以举出富勒烯(例如C60、C70等)、富勒烯衍生物等具有电子接受性的有机半导体材料。富勒烯具有足球形状，该形状在能量上稳定。富勒烯的HOMO能级及LUMO能级都深(低)。因为富勒烯的LUMO能级较深，所以电子受体性(受体性)极高。一般地，当如苯那样π电子共轭(共振)在平面上扩大时，电子供体性(供体型)变高，因为富勒烯具有球形状，尽管π电子共轭广泛扩大，但是电子受体性变高。在电子受体性较高时，高速且高效地引起电荷分离，所以对受光器件来说是有益的。C60、C70都在可见光区域中具有宽吸收带，尤其是，C70与C60相比具有更大的π电子共轭体系，在长波长区域中也具有更宽的吸收带，所以是优选的。除此之外，作为富勒烯衍生物可以举出[6，6]-苯基-C71-丁酸甲酯(简称：PC70BM)、[6，6]-苯基-C61-丁酸甲酯(简称：PC60BM)或1’，1”，4’，4”-四氢-二[1，4]甲烷萘并(methanonaphthaleno)[1，2：2’，3’，56，60：2”，3”][5，6]富勒烯-C60(简称：ICBA)等。
另外，作为n型半导体的材料，例如可以举出N，N’-二甲基-3，4，9，10-苝四羧酸二酰亚胺(简称：Me-PTCDI)等苝四羧酸衍生物及2，2’-(5，5’-(噻吩并[3，2-b]噻吩-2，5-二基)双(噻吩-5，2-二基))双(甲烷-1-基-1-亚基)二丙二腈(简称：FT2TDMN)。
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、三嗪衍生物或醌衍生物等。
作为活性层含有的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、红荧烯等具有电子供体性的有机半导体材料。
作为p型半导体的材料，可以举出咔唑衍生物、噻吩衍生物、呋喃衍生物或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、聚乙烯咔唑衍生物或聚噻吩衍生物等。
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)。具有电子给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，且使用其形状与平面相似的有机半导体材料作为具有电子给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。此外，也可以层叠n型半导体和p型半导体形成活性层。
发光器件及受光器件可以使用低分子化合物或高分子化合物，还可以包含无机化合物。构成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。
例如，作为空穴传输性材料，可以使用聚(3，4-乙撑二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)等高分子化合物及钼氧化物、碘化铜(CuI)等无机化合物。此外，作为电子传输性材料，可以使用氧化锌(ZnO)等无机化合物。
作为活性层可以使用被用作供体的聚[[4，8-双[5-(2-乙基己基)-2-噻吩基]苯并[1，2-b：4，5-b’]二噻吩-2，6-二基]-2，5-噻吩二基[5，7-双(2-乙基己基)-4，8-二氧-4H，8H-苯并[1，2-c：4，5-c’]二噻吩-1，3-二基]]聚合物(简称：PBDB-T)或PBDB-T衍生物等高分子化合物。例如，可以使用将受体材料分散于PBDB-T或PBDB-T衍生物中的方法等。
此外，也可以在活性层中混合三种以上的材料。例如，以扩大波长区域为目的而除了n型半导体的材料及p型半导体的材料以外还可以混合第三材料。此时，第三材料可以为低分子化合物或高分子化合物。
像素电极111a、像素电极111b、像素电极111c、像素电极111d、EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d各自的侧面由绝缘层125及绝缘层127覆盖。因此，抑制公共层114(或公共电极115)与像素电极111a、像素电极111b、像素电极111c、像素电极111d、EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d中的任意个的侧面接触，由此可以抑制发光器件及受光器件的短路。
绝缘层125优选至少覆盖像素电极111a、像素电极111b、像素电极111c及像素电极111d的侧面。并且，绝缘层125优选覆盖EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d的侧面。绝缘层125可以与像素电极111a、像素电极111b、像素电极111c、像素电极111d、EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d各自的侧面接触。
绝缘层127以填充形成在绝缘层125中的凹部的方式设置在绝缘层125上。绝缘层127可以隔着绝缘层125与像素电极111a、像素电极111b、像素电极111c、像素电极111d、EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d各自的侧面重叠。
注意，也可以不设置绝缘层125和绝缘层127中的任一个。例如，在不设置绝缘层125时，绝缘层127可以与EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d各自的侧面接触。绝缘层127可以以填充发光器件所包括的EL层及受光器件所包括的受光层间的方式设置在层101上。
公共层114及公共电极115设置在EL层113a、EL层113b、EL层113c、受光层113d、绝缘层125及绝缘层127上。在设置绝缘层125及绝缘层127之前，在设置有像素电极的区域和不设像素电极的区域(发光器件和受光器件间的区域)产生台阶。本发明的一个方式的显示装置通过包括绝缘层125及绝缘层127可以使该阶段平坦，由此可以提高公共层114及公共电极115的覆盖性。因此，可以抑制公共电极115的断开导致的连接不良。或者，可以抑制因台阶导致公共电极115局部变薄而电阻上升。
为了提高公共层114及公共电极115的形成面的平坦性，绝缘层125的顶面及绝缘层127的顶面的高度优选分别与EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d中的至少一个的顶面的高度一致或大致一致。此外，绝缘层127的顶面优选具有平坦形状，也可以具有凸部或凹部。
绝缘层125包括与EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d的侧面接触的区域，并被用作EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d的保护绝缘层。通过设置绝缘层125，可以抑制从EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d的侧面向内部进入杂质(氧、水分等)，可以实现可靠性高的显示装置。
剖视时，在与EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d的侧面接触的区域的绝缘层125的宽度(厚度)大时，有时EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d的间距变大而开口率降低。此外，在绝缘层125的宽度(厚度)小时，有时抑制杂质从EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d的侧面向内部进入的效果减少。
与EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d的侧面接触的区域的绝缘层125的宽度(厚度)优选为3nm以上且200nm以下，更优选为3nm以上且150nm以下，进一步优选为5nm以上且150nm以下，更进一步优选为5nm以上且100nm以下，还进一步优选为10nm以上且100nm以下，再进一步优选为10nm以上且50nm以下。通过将绝缘层125的宽度(厚度)设定为上述范围内，可以实现具有高开口率和高可靠性的显示装置。
绝缘层125可以包含无机材料。作为绝缘层125，可以使用氧化绝缘膜、氮化绝缘膜、氧氮化绝缘膜及氮氧化绝缘膜等无机绝缘膜。绝缘层125可以为单层结构，也可以为叠层结构。
绝缘层125的形成可以利用溅射法、化学气相沉积(CVD：Chemical VaporDeposition)法、脉冲激光沉积(PLD：Pulsed Laser Deposition)法、原子层沉积(ALD：Atomic Layer Deposition)法等。优选的是，绝缘层125利用覆盖性优异的ALD法形成。由于ALD法对被形成面的沉积损伤小，所以可以适当地使用。
作为氧化绝缘膜，可以举出氧化硅膜、氧化铝膜、氧化镁膜、铟镓锌氧化物膜、氧化镓膜、氧化锗膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镧膜、氧化钕膜、氧化铪膜及氧化钽膜等。作为氮化绝缘膜，可以举出氮化硅膜及氮化铝膜等。作为氧氮化绝缘膜可以举出氧氮化硅膜、氧氮化铝膜等。作为氮氧化绝缘膜可以举出氮氧化硅膜、氮氧化铝膜等。尤其是在蚀刻中氧化铝与EL层的选择比高，在后面说明的绝缘层127的形成中，具有保护EL层的功能，因此是优选的。尤其是通过ALD法形成的氧化铝膜、氧化铪膜、氧化硅膜等无机绝缘膜用于绝缘层125，可以形成针孔少且具有优异的保护EL层的功能的绝缘层125。
注意，在本说明书等中，“氧氮化物”是指在其组成中氧含量多于氮含量的材料，“氮氧化物”是指在其组成中氮含量多于氧含量的材料。例如，在记载为“氧氮化硅”时指在其组成中氧含量多于氮含量的材料，而在记载为“氮氧化硅”时指在其组成中氮含量多于氧含量的材料。
设置在绝缘层125上的绝缘层127具有使形成在相邻的发光器件间的绝缘层125的凹部平坦化的功能。换言之，通过包括绝缘层127，产生提高公共电极115的形成面的平坦性的效果。作为绝缘层127，可以适当地使用包含有机材料的绝缘层。例如，作为绝缘层127可以使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅酮树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂及上述树脂的前体等。此外，作为绝缘层127，也可以使用聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚甘油、普鲁兰多糖、水溶性纤维素或可溶解于醇的聚酰胺树脂等的有机材料。此外，作为绝缘层127可以使用感光树脂。感光树脂也可以使用光致抗蚀剂。感光树脂可以使用正型材料或负型材料。
绝缘层127的顶面的高度与EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d中的任意个的顶面的高度之差例如优选为绝缘层127的厚度的0.5倍以下，更优选为0.3倍以下。此外，例如，也可以以EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d中的任意个的顶面比绝缘层127的顶面高的方式设置绝缘层127。此外，例如，也可以以绝缘层127的顶面比EL层113a、EL层113b及EL层113c所包括的发光层的顶面高且比受光层113d所包括的活性层的顶面高的方式设置绝缘层127。
优选在发光器件130a、发光器件130b、发光器件130c及受光器件130d上包括保护层131及保护层132。通过设置保护层131及保护层132可以提高发光器件及受光器件的可靠性。
对保护层131及保护层132的导电性没有限制。作为保护层131及保护层132，可以使用绝缘膜、半导体膜和导电膜中的至少一种。
当保护层131及保护层132包括无机膜时，可以抑制发光器件及受光器件的劣化，诸如防止公共电极115的氧化、抑制杂质(水分、氧等)进入发光器件130a、发光器件130b、发光器件130c及受光器件130d中等，由此可以提高显示装置的可靠性。
作为保护层131及保护层132例如可以使用氧化绝缘膜、氮化绝缘膜、氧氮化绝缘膜及氮氧化绝缘膜等无机绝缘膜。作为氧化绝缘膜可以举出氧化硅膜、氧化铝膜、氧化镓膜、氧化锗膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镧膜、氧化钕膜、氧化铪膜及氧化钽膜等。作为氮化绝缘膜可以举出氮化硅膜及氮化铝膜等。作为氧氮化绝缘膜可以举出氧氮化硅膜、氧氮化铝膜等。作为氮氧化绝缘膜可以举出氮氧化硅膜、氮氧化铝膜等。
保护层131及保护层132优选包括氮化绝缘膜或氮氧化绝缘膜，更优选包括氮化绝缘膜。
另外，也可以将包含In-Sn氧化物(也称为ITO)、In-Zn氧化物、Ga-Zn氧化物、Al-Zn氧化物或铟镓锌氧化物(也称为In-Ga-Zn氧化物、IGZO)等的无机膜用于保护层131及保护层132。该无机膜优选具有高电阻，具体而言，该无机膜优选具有比公共电极115高的电阻。该无机膜还可以包含氮。
在经过保护层131及保护层132提取来自发光器件的光的射出及向受光器件的光的入射的情况下，保护层131及保护层132的可见光透过性优选高。例如，ITO、IGZO以及氧化铝都是可见光透过性高的无机材料，所以是优选的。
作为保护层131及保护层132，例如可以使用氧化铝膜和氧化铝膜上的氮化硅膜的叠层结构或者氧化铝膜和氧化铝膜上的IGZO膜的叠层结构等。通过使用该叠层结构，可以抑制进入EL层一侧的杂质(水、氧等)。
并且，保护层131及保护层132也可以包括有机膜。例如，保护层132也可以包括有机膜和无机膜的双方。
保护层131及保护层132也可以使用不同沉积方法。具体而言，也可以利用ALD法形成保护层131且利用溅射法形成保护层132。
像素电极111a、像素电极111b、像素电极111c及像素电极111d的每个顶面端部不由绝缘层覆盖。因此，可以使相邻的发光器件及受光器件的间隔极窄。因此，可以实现高清晰或高分辨率的显示装置。
在本说明书等中，有时将使用金属掩模或FMM(Fine Metal Mask，高精细金属掩模)制造的器件称为MM(Metal Mask)结构的器件。此外，在本说明书等中，将不使用金属掩模或FMM制造的器件称为MML(Metal Mask Less)结构的器件。
在本说明书等中，有时将在各颜色的发光器件(在此，为蓝色(B)、绿色(G)及红色(R))中分别形成发光层或分别涂布发光层的结构称为SBS(Side By Side)结构。SBS结构由于可以按每个发光器件使材料及结构最优化，材料及结构的选择自由度得到提高，可以容易实现亮度的提高及可靠性的提高。
在本说明书等中，有时将可发射白色光的发光器件称为白色发光器件。白色发光器件通过与着色层(例如，滤色片)组合而可以实现全彩色显示的显示装置。
在此，发光器件大致可以分为单结构和串联结构。单结构的器件优选具有如下结构：在一对电极间包括一个发光单元，而且该发光单元包括一个以上的发光层。为了得到白色发光，以两个以上的发光层的各发光处于补色关系的方式选择发光层即可。例如，通过使第一发光层的发光颜色与第二发光层的发光颜色处于补色关系，可以得到在发光器件整体上以白色发光的结构。此外，在使用包括三个以上的发光层的发光器件时，可以采用通过混合各发光层的发光颜色来得到白色发光的结构。
串联结构的器件优选具有如下结构：在一对电极间包括两个以上的多个发光单元，而且各发光单元包括一个以上的发光层。为了得到白色光，采用组合从多个发光单元的发光层发射的光来得到白色光的结构即可。注意，得到白色光的结构与单结构中的结构同样。此外，在串联结构的器件中，优选在多个发光单元间设置电荷产生层等中间层。
在对上述白色发光器件(单结构或串联结构)和SBS结构的发光器件进行比较的情况下，可以使SBS结构的发光器件的功耗比白色发光器件低。在想要降低功耗时优选采用SBS结构的发光器件。另一方面，白色发光器件的制造工艺比SBS结构的发光器件简单，由此可以降低制造成本或者提高制造成品率，所以是优选的。
在本实施方式的显示装置中，可以缩小发光器件间的距离。具体而言，可以使发光器件间的距离、EL层间的距离或像素电极间的距离比10μm小、为5μm以下、3μm以下、2μm以下、1μm以下、500nm以下、200nm以下、100nm以下、90nm以下、70nm以下、50nm以下、30nm以下、20nm以下、15nm以下或10nm以下。换言之，包括EL层113a的侧面和EL层113b的侧面的间距或者EL层113b的侧面和EL层113c的侧面的间距为1μm以下的区域，优选包括该间距为0.5μm(500nm)以下的区域，更优选包括该间距为100nm以下的区域。
同样地，在本实施方式的显示装置中，可以缩小受光器件间的距离。具体而言，可以使受光器件间的距离、受光层间的距离或像素电极间的距离比10μm小、为5μm以下、3μm以下、2μm以下、1μm以下、500nm以下、200nm以下、100nm以下、90nm以下、70nm以下、50nm以下、30nm以下、20nm以下、15nm以下或10nm以下。换言之，包括受光层的侧面和相邻的受光层的侧面的间距为1μm以下的区域，优选包括该间距为0.5μm(500nm)以下的区域，更优选包括该间距为100nm以下的区域。
在本实施方式的显示装置中，可以缩小发光器件与受光器件间的距离。具体而言，可以使发光器件与受光器件间的距离、EL层与受光层间的距离或像素电极间的距离比20μm小、为10μm以下、5μm以下、3μm以下、2μm以下、1μm以下、500nm以下、200nm以下、100nm以下、90nm以下、70nm以下、50nm以下、30nm以下、20nm以下、15nm以下或10nm以下。换言之，包括EL层113a的侧面和受光层113d的侧面的间距、EL层113b的侧面和受光层113d的侧面的间距或者EL层113c的侧面和受光层113d的侧面的间距为1μm以下的区域，优选包括该间距为0.5μm(500nm)以下的区域，更优选包括该间距为100nm以下的区域。
也可以在衬底120的树脂层122一侧的面设置遮光层。此外，可以在衬底120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120的外侧也可以配置抑制尘埃的附着的抗静电膜、不容易被弄脏的具有拒水性的膜、抑制使用时的损伤的硬涂膜、冲击吸收层等。
衬底120可以使用玻璃、石英、陶瓷、蓝宝石、树脂、金属、合金、半导体等。取出来自发光器件的光一侧的衬底使用使该光透过的材料。通过将具有柔性的材料用于衬底120，可以提高显示装置的柔性。作为衬底120，也可以使用偏振片。
作为衬底120，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。此外，也可以作为衬底120使用其厚度为具有柔性程度的玻璃。
在将圆偏振片重叠于显示装置的情况下，优选将光学各向同性高的衬底用作显示装置所包括的衬底。光学各向同性高的衬底的双折射较低(也可以说双折射量较少)。
光学各向同性高的衬底的相位差值(retardation value)的绝对值优选为30nm以下，更优选为20nm以下，进一步优选为10nm以下。
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、Cellulosetriacetate)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。
当作为衬底使用薄膜时，有可能因薄膜的吸水而发生显示面板出现皱纹等形状变化。因此，作为衬底优选使用吸水率低的薄膜。例如，优选使用吸水率为1％以下的薄膜，更优选使用吸水率为0.1％以下的薄膜，进一步优选使用吸水率为0.01％以下的薄膜。
作为树脂层122，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。
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、钯及钛等金属材料或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，当使用金属材料或合金材料(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导电层及发光器件所包括的导电层(被用作像素电极或公共电极的导电层)。
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。
本发明的一个方式的显示装置可以包括OS晶体管及具有MML(Metal Mask Less)结构的发光器件。通过采用该结构，可以使可流过晶体管的泄漏电流以及可在相邻的发光器件间流过的泄漏电流(也称为横向泄漏电流、侧泄漏电流等)极小。另外，通过采用上述结构，在图像显示在显示装置上时观看者可以观测到图像的鲜锐度、图像的锐度和高对比度中的任一个或多个。此外，通过采用可流过晶体管的泄漏电流及发光器件间的横泄漏电流极低的结构，可以进行在显示黑色时可发生的光泄露等极少的显示(也称为纯黑色显示)。
<像素的布局>
说明像素的布局。对子像素的排列没有特别的限制，可以采用各种方法。作为子像素的排列，例如可以举出条纹排列、S条纹排列、矩阵排列、delta排列、拜耳排列、PenTile排列等。
作为子像素的顶面形状，例如可以举出三角形、四角形(包括长方形、正方形)、五角形等多角形、这些多角形的角部呈圆形的形状、椭圆形或圆形等。这里，子像素的顶面形状相当于发光器件的发光区域或受光器件的受光区域的顶面形状。
图21A至图21C所示的像素110采用条纹排列。
本发明的一个方式的显示装置的显示部包括多个像素，像素在行方向及列方向上以矩阵状配置。采用图21A至图21C所示的像素布局的显示部包括在行方向上依次反复配置子像素110a、子像素110b、子像素110c及子像素110d的第一排列。并且，在列方向上第一排列反复配置。
该显示部包括在列方向上反复配置子像素110a的第二排列、在列方向上反复配置子像素110b的第三排列、在列方向上反复配置子像素110c的第四排列及在列方向上反复配置子像素110d的第五排列。并且，在行方向上第二排列、第三排列、第四排列及第五排列依次反复配置。
在本实施方式等中，为了便于说明像素的布局，将附图的横向看作行方向且将纵向看作列方向，但不局限于此，行方向和列方向可以调换。因此，在本说明书等中有时将行方向和列方向中的一方记作第一方向，将行方向和列方向中的另一方记作第二方向。第二方向与第一方向正交。注意，在显示部的顶面形状为矩形的情况下，第一方向及第二方向也可以不与显示部的轮廓的直线部分平行。此外，显示部的顶面形状不局限于矩形，也可以为多角形或具有曲线的形状(圆、椭圆等)，第一方向及第二方向可以是相对于显示部的任意方向。
在本实施方式等中，为了便于说明像素的布局，以从附图的左侧开始的顺序示出子像素，但不局限于此，也可以调换成从右侧开始的顺序。同样地，以从附图的上侧开始的顺序示出子像素，但不局限于此，也可以调换成从下侧开始的顺序。
在本说明书等中，反复配置是指子像素的顺序的最小单位被配置两次以上。
图21A示出各子像素具有长方形的顶面形状的例子，图21B示出各子像素具有将两个半圆与长方形连在一起的顶面形状的例子，图21C示出各子像素具有椭圆形的顶面形状的例子。
光刻法由于加工的图案越微细越不能忽略光的衍射的影响，所以用曝光转印光掩模的图案时其保真度变坏而将抗蚀剂掩模加工为所希望的形状变得很困难。因此，即使光掩模的图案为矩形，也容易形成角部呈圆形的图案。因此，子像素的顶面形状有时成为多角形的角部呈圆形的形状、椭圆形或圆形等。
再者，在本发明的一个方式的显示装置的制造方法中，使用抗蚀剂掩模将EL层或受光层加工为岛状。在EL层或受光层上形成的抗蚀剂膜需要在比EL层或受光层的耐热温度低的温度下固化。因此，根据EL层的材料的耐热温度、受光层的材料的耐热温度及抗蚀剂材料的固化温度有时抗蚀剂膜的固化不充分。固化不充分的抗蚀剂膜有时加工时成为与所希望的形状不同的形状。其结果是，EL层及受光层的顶面形状有时成为多角形的角部呈圆形的形状、椭圆形或圆形等。例如，在要形成顶面形状为正方形的抗蚀剂掩模时，有时形成圆形的顶面形状的抗蚀剂掩模，EL层及受光层的顶面形状成为圆形。
注意，为了使EL层及受光层的顶面形状成为所希望的形状，也可以利用预先校正掩模图案的技术(OPC(Optical Proximity Correction：光学邻近校正)技术)以便使设计图案与转印图案一致。具体而言，在OPC技术中，对掩模图案上的图形角部等追加用于校正的图案。
图21D至图21F所示的像素110采用矩阵排列。
采用图21D至图21F所示的像素布局的显示装置的显示部包括在行方向上子像素110a及子像素110b交替反复配置的第一排列及在行方向上子像素110c及子像素110d交替反复配置的第二排列。并且，在列方向上第一排列及第二排列依次反复配置。
该显示部包括在列方向上子像素110a及子像素110c交替反复配置的第三排列、在列方向上子像素110b及子像素110d交替反复配置的第四排列。并且，在行方向上第三排列及第四排列交替反复配置。
图21D示出各子像素具有正方形的顶面形状的例子，图21E示出各子像素具有角部呈圆形的近似正方形的顶面形状的例子，图21F示出各子像素具有圆形的顶面形状的例子。
图21G示出一个像素110构成为二行三列的例子。像素110在上行(第一行)包括三个子像素(子像素110a、110b、110c)，在下行(第二行)包括一个子像素(子像素110d)。换言之，像素110在左列(第一列)包括子像素110a，在中央列(第二列)包括子像素110b，在右列(第三列)包括子像素110c，沿着这三个列包括子像素110d。
如图21G所示，也可以使子像素的大小不同。图21G示出子像素110d比子像素110a至子像素110c大的结构。图21H示出子像素110b及子像素110c比子像素110a大且子像素110a比子像素110d大的结构。图21H所示的像素110在左列(第一列)包括两个子像素(子像素110a、110d)，在中央列(第二列)包括子像素110b，在右列(第三列)包括子像素110c。
采用图21G所示的像素布局的显示装置的显示部包括在行方向上子像素110a、子像素110b及子像素110c依次反复配置的第一排列及在行方向上子像素110d反复配置的第二排列。再者，在列方向上第一排列及第二排列交替反复配置。
该显示部包括在列方向上子像素110a及子像素110d交替反复配置的第三排列、在列方向上子像素110b及子像素110d交替反复配置的第四排列及在列方向上子像素110c及子像素110d交替反复配置的第五排列。再者，在行方向上第三排列、第四排列及第五排列依次反复配置。
采用图21H所示的像素布局的显示装置的显示部包括在行方向上子像素110a、子像素110b及子像素110c依次反复配置的第一排列及在行方向上子像素110d、子像素110b及子像素110c依次反复配置的第二排列。再者，在列方向上第一排列及第二排列交替反复配置。
该显示部包括在列方向上子像素110a及子像素110d交替反复配置的第三排列、在列方向上子像素110b反复配置的第四排列及在列方向上子像素110c反复配置的第五排列。再者，在行方向上第三排列、第四排列及第五排列依次反复配置。
图21I示出一个像素110以两行三列构成的例子。像素110包括子像素110a、子像素110b、子像素110c及三个子像素110d。像素110在上行(第一行)包括三个子像素(子像素110a、110b、110c)，在下行(第二行)包括三个子像素(三个子像素110d)。换言之，像素110在左列(第一列)包括两个子像素(子像素110a、110d)，在中央列(第二列)包括两个子像素(子像素110b、110d)，在右列(第三列)包括两个子像素(子像素110c、110d)。
采用图21I所示的像素布局的显示装置的显示部包括在行方向上子像素110a、子像素110b及子像素110c依次反复配置的第一排列及在行方向上子像素110d反复配置的第二排列。再者，在列方向上第一排列及第二排列交替反复配置。
该显示部包括在列方向上子像素110a及子像素110d交替反复配置的第三排列、在列方向上子像素110b及子像素110d交替反复配置的第四排列及在列方向上子像素110c及子像素110d交替反复配置的第五排列。再者，在行方向上第三排列、第四排列及第五排列依次反复配置。
图21A至图21I所示的像素110由子像素110a、110b、110c、110d这四个子像素构成。子像素110a、110b、110c、110d各自包括发射不同波长区域的光的发光器件或受光器件。例如，如图22A至图22E所示，子像素110a可以为具有发射红色光的功能的子像素(R)，子像素110b可以为具有发射绿色光的功能的子像素(G)，子像素110c可以为具有发射蓝色光的功能的子像素(B)，子像素110d可以为具有受光功能的子像素(PS)。
采用图22A所示的像素布局的显示部包括在行方向上子像素(R)、子像素(G)、子像素(B)及子像素(PS)依次反复配置的第一排列。并且，在列方向上第一排列反复配置。
该显示部包括在列方向上子像素(R)反复配置的第二排列、在列方向上子像素(G)反复配置的第三排列、在列方向上子像素(B)反复配置的第四排列及在列方向上子像素(PS)反复配置的第五排列。并且，在行方向上第二排列、第三排列、第四排列及第五排列依次反复配置。
采用图22B所示的像素布局的显示装置的显示部包括在行方向上子像素(R)及子像素(G)交替反复配置的第一排列及在行方向上子像素(B)及子像素(PS)交替反复配置的第二排列。并且，在列方向上第一排列及第二排列依次反复配置。
该显示部包括在列方向上子像素(R)及子像素(B)交替反复配置的第三排列及在列方向上子像素(G)及子像素(PS)交替反复配置的第四排列。并且，在行方向上第三排列及第四排列交替反复配置。
采用图22C所示的像素布局的显示装置的显示部包括在行方向上子像素(R)、子像素(G)及子像素(B)依次反复配置的第一排列及在行方向上子像素(PS)反复配置的第二排列。再者，在列方向上第一排列及第二排列交替反复配置。
该显示部包括在列方向上子像素(R)及子像素(PS)交替反复配置的第三排列、在列方向上子像素(G)及子像素(PS)交替反复配置的第四排列及在列方向上子像素(B)及子像素(PS)交替反复配置的第五排列。再者，在行方向上第三排列、第四排列及第五排列依次反复配置。
采用图22D所示的像素布局的显示装置的显示部包括在行方向上子像素(R)、子像素(G)及子像素(B)依次反复配置的第一排列及在行方向上子像素(PS)、子像素(G)及子像素(B)依次反复配置的第二排列。再者，在列方向上第一排列及第二排列交替反复配置。
该显示部包括在列方向上子像素(R)及子像素(PS)交替反复配置的第三排列、在列方向上子像素(G)反复配置的第四排列及在列方向上子像素(B)反复配置的第五排列。再者，在行方向上第三排列、第四排列及第五排列依次反复配置。
采用图22E所示的像素布局的显示装置的显示部包括在行方向上子像素(R)、子像素(G)及子像素(B)依次反复配置的第一排列及在行方向上子像素(PS)反复配置的第二排列。再者，在列方向上第一排列及第二排列交替反复配置。
该显示部包括在列方向上子像素(R)及子像素(PS)交替反复配置的第三排列、在列方向上子像素(G)及子像素(PS)交替反复配置的第四排列及在列方向上子像素(B)及子像素(PS)交替反复配置的第五排列。再者，在行方向上第三排列、第四排列及第五排列依次反复配置。
包括发光器件的子像素(R)、子像素(G)及子像素(B)的发光面积既可以彼此相同也可以彼此不同。例如，包括发光器件的子像素的发光面积可以根据发光器件的寿命而决定。寿命短的发光器件的子像素的发光面积优选大于其他子像素的发光面积。
图22D示出子像素(G)及子像素(B)的发光面积比子像素(R)的发光面积大的例子。在发射绿色光的发光器件及发射蓝色光的发光器件的寿命比发射红色光的发光器件的寿命短时可以适当地使用该结构。在发光面积大的子像素(G)及子像素(B)中，施加到各子像素所包括的发射绿色光的发光器件及发射蓝色光的发光器件的电流密度变低，因此可以使该发光器件的寿命变长。也就是说，可以得到可靠性高的显示装置。
图23A及图23B示出与图21A至图21I及图22A至图22E不同的像素布局的例子。
图23A示出四个像素而相邻的两个像素110A与像素110B包括不同的子像素的结构。像素110A包括子像素110a、子像素110b及子像素110d这三个子像素，与像素110A相邻的像素110B包括子像素110b、子像素110c及子像素110d。也就是说，在列方向及行方向上包括子像素110a的像素110A及不包括子像素110a的像素110B交替反复配置。同样地，在列方向及行方向上不包括子像素110c的像素110A及包括子像素110c的像素110B交替反复配置。
像素110A构成为两行两列，在左列(第一列)包括两个子像素(子像素110b、110d)，在右列(第二列)包括一个子像素(子像素110a)。换言之，像素110A在上行(第一行)包括两个子像素(子像素110a、110b)，在下行(第二行)包括两个子像素(子像素110a、110d)，并且沿着上述第一行及第二行包括子像素110a。
像素110B构成为两行两列，在左列(第一列)包括两个子像素(子像素110b、110d)，在右列(第二列)包括一个子像素(子像素110c)。换言之，像素110A在上行(第一行)包括两个子像素(子像素110b、110c)，在下行(第二行)包括两个子像素(子像素110c、110d)，并且沿着上述第一行及第二行包括子像素110c。
图23A所示的像素采用像素110A与像素110B这两个像素包括子像素110a、子像素110b、子像素110c及子像素110d这四种子像素的结构。像素110A与像素110B这两个像素包括一个子像素110a、两个子像素110b、一个子像素110c及两个子像素110d。通过采用上述结构，可以在维持伪高清晰度的同时增大子像素的面积，而可以降低所需的加工精度。也就是说，在以相同的加工精度进行比较时可以制造更高清晰的显示装置。另外，可以减少单位面积的晶体管数量，因此可以提高生产率。由此，可以以高生产率制造伪高清晰显示装置。
采用图23A所示的像素布局的显示装置的显示部包括在行方向上子像素110b、子像素110a、子像素110b及子像素110c依次反复配置的第一排列ARR1及在行方向上子像素110d、子像素110a、子像素110d及子像素110c依次反复配置的第二排列ARR2。并且，在列方向上第一排列ARR1及第二排列ARR2交替反复配置。
该显示部包括在列方向上子像素110b及子像素110d交替反复配置的第三排列ARR3及在列方向上子像素110a及子像素110c交替反复配置的第四排列ARR4。并且，在行方向上第三排列ARR3及第四排列ARR4交替反复配置。
优选的是，在像素110A中子像素110a的面积比子像素110b及子像素110d的任意个都大，在像素110B中子像素110c的面积比子像素110b及子像素110d的任意个都大。更优选的是，像素110A中的面积最大的子像素(在此为子像素110a)与像素110B中的面积最大的子像素(在此为子像素110c)不同。
注意，在本说明书等中，有时将包括发光器件的子像素的发光面积记载为子像素的面积。同样地，有时将包括受光器件的子像素的受光面积记载为子像素的面积。
在图23A中，以相同的面积示出子像素110a及子像素110c并以相同的面积示出子像素110b及子像素110d，但是本发明的一个方式不局限于此。子像素110a与子像素110c的面积也可以不同。另外，子像素110b与子像素110d的面积也可以不同。图23B示出子像素110b的面积比子像素110d的面积大时的例子。注意，像素110A与像素110B中的子像素110b的面积也可以不同，子像素110d的面积也可以不同。
优选的是，子像素110a、子像素110b及子像素110c各自包括发射不同波长区域的光的发光器件，子像素110d包括受光器件。例如，如图24A及图24B所示，子像素110a可以为具有发射红色光的功能的子像素(R)，子像素110b可以为具有发射绿色光的功能的子像素(G)，子像素110c可以为具有发射蓝色光的功能的子像素(B)，子像素110d可以为具有受光功能的子像素(PS)。
可以使用红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)这三个颜色的发光器件中的两个颜色的发光器件构成一个像素。受光器件可以设置在任何像素中。图24A及图24B示出如下结构：像素110A包括具有发射红色光的功能的子像素(R)、具有发射绿色光的功能的子像素(G)及具有受光功能的子像素(PS)，像素110B包括具有发射蓝色光的功能的子像素(B)、具有发射绿色光的功能的子像素(G)及具有受光功能的子像素(PS)。
采用图24A及图24B所示的像素布局的显示装置的显示部包括在行方向上子像素(G)、子像素(R)、子像素(G)及子像素(B)依次反复配置的第一排列ARR1及在行方向上子像素(PS)、子像素(R)、子像素(PS)及子像素(B)依次反复配置的第二排列ARR2。并且，在列方向上第一排列ARR1及第二排列ARR2交替反复配置。
该显示部包括在列方向上子像素(G)及子像素(PS)交替反复配置的第三排列ARR3及在列方向上子像素(R)及子像素(B)交替反复配置的第四排列ARR4。并且，在行方向上第三排列ARR3及第四排列ARR4交替反复配置。
注意，图24A及图24B示出像素110A和像素110B中都设置包括受光器件的子像素(PS)的例子，但是本发明的一个方式不局限于此。在受光功能不被要求高精度的情况下，也可以设置不包括子像素(PS)的像素。也就是说，也可以设置包括子像素(PS)的像素及不包括子像素(PS)的像素。
优选的是，如图24A及图24B所示，具有发射绿色光的功能的子像素(G)的面积比具有发射红色光的功能的子像素(R)及具有发射蓝色光的功能的子像素(B)的任意个的面积小。与红色及蓝色相比，人对绿色的视感度更高，因此通过使子像素(G)的面积比子像素(R)及子像素(B)的面积小，可以得到红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)的平衡良好且可见度高的显示装置。
图24A及图24B示出子像素(G)的面积比子像素(R)及子像素(B)的面积小的结构，但是本发明的一个方式不局限于此。例如，也可以使子像素(R)的面积比子像素(G)及子像素(B)的面积小。注意，如上所述，也可以根据各颜色的发光器件的寿命决定包括发光器件的子像素的面积。
图25A及图25B示出图23A的变形例子。
采用图25A所示的像素布局的显示装置的显示部包括在行方向上子像素110b、子像素110a、子像素110b及子像素110c依次反复配置的第一排列ARR1及在行方向上子像素110d、子像素110a、子像素110d及子像素110c依次反复配置的第二排列ARR2。并且，在列方向上第一排列ARR1及第二排列ARR2交替反复配置。
该显示部包括在列方向上子像素110b、子像素110d及子像素110a依次反复配置的第三排列ARR3及在列方向上子像素110b、子像素110d及子像素110c依次反复配置的第四排列ARR4。并且，在行方向上第三排列ARR3、第三排列ARR3、第四排列ARR4及第四排列ARR4依次反复配置。
采用图25B所示的像素布局的显示装置的显示部包括在行方向上子像素110b、子像素110a、子像素110d及子像素110a依次反复配置的第一排列ARR1、在行方向上子像素110d、子像素110a、子像素110b及子像素110c依次反复配置的第二排列ARR2、在行方向上子像素110b、子像素110c、子像素110d及子像素110c依次反复配置的第三排列ARR3及在行方向上子像素110d、子像素110c、子像素110b及子像素110a依次反复配置的第四排列ARR4。并且，在列方向上第一排列ARR1、第二排列ARR2、第三排列ARR3及第四排列ARR4依次反复配置。
该显示部包括在列方向上子像素110b及子像素110d交替反复配置的第五排列ARR5及在列方向上子像素110a及子像素110c交替反复配置的第六排列ARR6。并且，在行方向上第五排列ARR5及第六排列ARR6交替反复配置。
图26A及图26B示出将具有发射红色光的功能的子像素(R)、具有发射绿色光的功能的子像素(G)、具有发射蓝色光的功能的子像素(B)及具有受光功能的子像素(PS)分别用于图25A及图25B所示的子像素110a、子像素110b、子像素110c及子像素110d的结构例子。
采用图26A所示的像素布局的显示装置的显示部包括在行方向上子像素(G)、子像素(R)、子像素(G)及子像素(B)依次反复配置的第一排列ARR1及在行方向上子像素(PS)、子像素(R)、子像素(PS)及子像素(B)依次反复配置的第二排列ARR2。并且，在列方向上第一排列ARR1及第二排列ARR2交替反复配置。
该显示部包括在列方向上子像素(G)、子像素(PS)及子像素(R)依次反复配置的第三排列ARR3及在列方向上子像素(G)、子像素(PS)及子像素(B)依次反复配置的第四排列ARR4。并且，在行方向上第三排列ARR3、第三排列ARR3、第四排列ARR4及第四排列ARR4依次反复配置。
采用图26B所示的像素布局的显示装置的显示部包括在行方向上子像素(G)、子像素(R)、子像素(PS)及子像素(R)依次反复配置的第一排列ARR1、在行方向上子像素(PS)、子像素(R)、子像素(G)及子像素(B)依次反复配置的第二排列ARR2、在行方向上子像素(G)、子像素(B)、子像素(PS)及子像素(B)依次反复配置的第三排列ARR3及在行方向上子像素(PS)、子像素(B)、子像素(G)及子像素(R)依次反复配置的第四排列ARR4。并且，在列方向上第一排列ARR1、第二排列ARR2、第三排列ARR3及第四排列ARR4依次反复配置。
该显示部包括在列方向上子像素(G)及子像素(PS)交替反复配置的第五排列ARR5及在列方向上子像素(R)及子像素(B)交替反复配置的第六排列ARR6。并且，在行方向上第五排列ARR5及第六排列ARR6交替反复配置。
图27A示出图26A的变形例子。
采用图27A所示的像素布局的显示装置的显示部包括在行方向上子像素110b、子像素110a、子像素110b及子像素110c依次反复配置的第一排列ARR1及在行方向上子像素110d、子像素110a、子像素110d及子像素110c依次反复配置的第二排列ARR2。并且，在列方向上第一排列ARR1及第二排列ARR2交替反复配置。再者，该显示部也可以包括在行方向上子像素110a及子像素110c交替反复配置的第三排列ARR3。此外，也可以将图27A所示的像素布局称为Diamond排列。
该显示部包括在列方向上子像素110b及子像素110d交替反复配置的第四排列ARR4及在列方向上子像素110a及子像素110c交替反复配置的第五排列ARR5。并且，在行方向上第四排列ARR4及第五排列ARR5交替反复配置。再者，该显示部也可以包括在列方向上子像素110b、子像素110a、子像素110d、子像素110b、子像素110c及子像素110d依次反复配置的第六排列ARR6。
注意，图27A示出子像素110a及子像素110c的顶面形状为角部呈圆形的四角形且子像素110b及子像素110d的顶面形状为角部呈圆形的三角形，但是对子像素的顶面形状没有特别限制。例如，子像素110b及子像素110d的顶面形状既可以为角部呈圆形的四角形，也可以为圆形。
图27B示出将具有发射红色光的功能的子像素(R)、具有发射绿色光的功能的子像素(G)、具有发射蓝色光的功能的子像素(B)及具有受光功能的子像素(PS)分别用于图27A所示的子像素110a、子像素110b、子像素110c及子像素110d的结构例子。
采用图27B所示的像素布局的显示装置的显示部包括在行方向上子像素(G)、子像素(R)、子像素(G)及子像素(B)依次反复配置的第一排列ARR1及在行方向上子像素(PS)、子像素(R)、子像素(PS)及子像素(B)依次反复配置的第二排列ARR2。该显示部也可以包括在行方向上子像素(R)及子像素(B)交替反复配置的第三排列ARR3。
该显示部包括在列方向上子像素(G)、子像素(R)、子像素(PS)、子像素(G)、子像素(B)及子像素(PS)依次反复配置的第四排列ARR4。该显示部也可以包括在列方向上子像素(R)及子像素(B)交替反复配置的第五排列ARR5，也可以包括在列方向上子像素(G)及子像素(PS)交替反复配置的第六排列ARR6。
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4)
在本实施方式中，参照图28至图30说明本发明的一个方式的显示装置。
本实施方式的显示装置可以为高分辨率的显示装置或大型显示装置。因此，例如可以将本实施方式的显示装置用作如下装置的显示部：具有较大的屏幕的电子设备诸如电视装置、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；数码相机；数字视频摄像机；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。
在本说明书等中，显示装置的一个方式的显示面板是指能够在显示面显示(输出)图像等的面板。因此，显示面板是输出装置的一个方式。
注意，在本说明书等中，有时将安装有柔性印刷电路板(FPC：Flexible printedcircuit)或TCP(Tape Carrier Package：载带封装)等连接器的显示装置、通过COG(ChipOn Glass：玻璃覆晶封装)方式或COF(Chip On Film：薄膜覆晶封装)方式等安装有集成电路(IC)的显示装置称为显示面板模块、显示模块或仅称为显示面板等。
<显示装置100A>
图28示出显示装置100A的立体图，图29A示出显示装置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28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28示出显示装置100A中安装有IC173及FPC172的例子。因此，也可以将图28所示的结构称为包括显示装置100A、IC(集成电路)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。该信号及电力经由FPC172从外部或者从IC173输入到布线165。
图28示出通过COG(Chip On Glass)方式或COF(Chip On Film)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及显示模块不一定必须设置有IC。此外，也可以将IC通过COF方式等安装于FPC。
图29A示出显示装置100A的包括FPC172的区域的一部分、电路164的一部分、显示部162的一部分及包括端部的区域的一部分的截面的一个例子。
显示装置100A在衬底151与衬底152之间包括发光器件、受光器件、晶体管207、晶体管205等。在图29A中，作为发光器件及受光器件，示出发射红色光的发光器件130a及发射绿色光的发光器件130b及受光器件130d。
在此，当显示装置的像素包括具有发射彼此不同颜色的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。当包括四个上述子像素时，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。
发光器件130a及发光器件130b在像素电极与EL层之间包括光学调整层，受光器件130d在像素电极与受光层之间包括光学调整层。作为光学调整层，发光器件130a包括导电层126a，发光器件130b包括导电层126b，受光器件130d包括导电层126d。发光器件及受光器件的详细内容可以参照实施方式1。像素电极111a、像素电极111b、像素电极111d、导电层126a、126b、126d、EL层113a、EL层113b及受光层113d各自的侧面由绝缘层125、127覆盖。EL层113a、EL层113b、受光层113d以及绝缘层125、127上设置有公共层114，公共层114上设置有公共电极115。此外，发光器件130a、发光器件130b及受光器件130d上分别设置有保护层131。保护层131上设置有保护层132。
保护层132和衬底152由粘合层142粘合。作为发光器件的密封可以采用固体密封结构或中空密封结构等。在图29A中，衬底152和衬底151之间的空间被粘合层142填充，即采用固体密封结构。或者，也可以采用使用非活性气体(氮或氩等)填充该空间的中空密封结构。此时，粘合层142也可以以不与发光器件重叠的方式设置。另外，也可以使用与设置为框状的粘合层142不同的树脂填充该空间。
像素电极111a、像素电极111b、像素电极111d都通过设置在绝缘层214中的开口与晶体管205所包括的导电层222b连接。
在像素电极111a、像素电极111b、像素电极111d中以覆盖设置在绝缘层214中的开口的方式形成凹部。该凹部中优选埋入有层128。优选的是，在像素电极111a及层128上形成导电层126a，在像素电极111b及层128上形成导电层126b，在像素电极111d及层128上形成导电层126d。导电层126a、导电层126b、导电层126d也可以称为像素电极。
层128具有使像素电极111a、像素电极111b、像素电极111d的凹部平坦化的功能。通过设置层128，可以减少EL层及受光层的被形成面的凹凸，由此可以提高覆盖性。此外，通过在像素电极111a、像素电极111b、像素电极111d及层128上设置与像素电极111a、像素电极111b、像素电极111d电连接的导电层126a、导电层126b、导电层126d，有时可以将与像素电极111a、像素电极111b、像素电极111d的凹部重叠的区域也用作发光区域。由此，可以提高像素的开口率。
层128可以为绝缘层或导电层。层128可以适当地使用各种无机绝缘材料、有机绝缘材料及导电材料。尤其是，层128优选使用绝缘材料形成。
作为层128，可以适当地使用包含有机材料的绝缘层。例如，作为层128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、酚醛树脂及上述树脂的前体等。此外，作为层128，可以使用感光树脂。感光树脂可以使用正型材料或负型材料。
通过使用感光树脂，可以只在曝光及显影的工序中制造层128，可以降低因干蚀刻或湿蚀刻等给像素电极111a、像素电极111b、像素电极111d的表面带来的影响。此外，通过使用负型感光树脂形成层128，有时可以使用与用来形成绝缘层214的开口的光掩模(曝光掩模)同一的光掩模形成层128。
导电层126a设置在像素电极111a及层128上。导电层126a包括接触于像素电极111a的顶面的第一区域及接触于层128的顶面的第二区域。接触于第一区域的像素电极111a的顶面的高度与接触于第二区域的层128的顶面的高度优选一致或大致一致。
同样地，导电层126b设置在像素电极111b及层128上。导电层126b包括接触于像素电极111b的顶面的第一区域及接触于层128的顶面的第二区域。接触于第一区域的像素电极111b的顶面的高度与接触于第二区域的层128的顶面的高度优选一致或大致一致。
导电层126d设置在像素电极111d及层128上。导电层126d包括接触于像素电极111d的顶面的第一区域及接触于层128的顶面的第二区域。接触于第一区域的像素电极111d的顶面的高度与接触于第二区域的层128的顶面的高度优选一致或大致一致。
像素电极包含反射可见光的材料，对置电极包含使可见光透过的材料。
显示装置100A采用顶部发射型。发光器件将光发射到衬底152一侧。衬底152优选使用对可见光的透过性高的材料。衬底152更优选使用对可见光及红外光的透过性高的材料。光经过衬底152入射到受光器件。
衬底151至绝缘层214的叠层结构相当于实施方式2等所示的具有晶体管的层101。
晶体管207及晶体管205都形成在衬底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217、绝缘层213、绝缘层215及绝缘层214。绝缘层217的一部分用作各晶体管的栅极绝缘层。绝缘层213的一部分用作各晶体管的栅极绝缘层。绝缘层215以覆盖晶体管的方式设置。绝缘层214以覆盖晶体管的方式设置，并被用作平坦化层。此外，对栅极绝缘层的个数及覆盖晶体管的绝缘层的个数没有特别的限制，既可以为一个，又可以为两个以上。
优选的是，将水及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217、绝缘层213及绝缘层215优选使用无机绝缘膜。作为无机绝缘膜，例如可以使用氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜、氮化铝膜等。此外，也可以使用氧化铪膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镓膜、氧化钽膜、氧化镁膜、氧化镧膜、氧化铈膜及氧化钕膜等。此外，也可以层叠上述绝缘膜中的两个以上。
这里，有机绝缘膜的阻挡性在很多情况下低于无机绝缘膜。因此，有机绝缘膜优选在显示装置100A的端部附近包括开口。由此，可以抑制杂质从显示装置100A的端部通过有机绝缘膜进入。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，以使有机绝缘膜在显示装置100A的端部露出。
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。此外，绝缘层214也可以采用有机绝缘膜及无机绝缘膜的叠层结构。绝缘层214的最表面层优选被用作蚀刻保护膜。由此，在加工像素电极111a或导电层126a等时，可以抑制在绝缘层214中形成凹部。或者，也可以在绝缘层214中在加工像素电极111a或导电层126a等时设置凹部。
在图29A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100A的可靠性。
晶体管207及晶体管205包括：用作栅极的导电层221；用作栅极绝缘层的绝缘层217；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217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207及晶体管205，采用两个栅极夹着形成沟道的半导体层的结构。此外，也可以连接两个栅极，并通过对该两个栅极供应同一信号，来驱动晶体管。或者，通过对两个栅极中的一个施加用来控制阈值电压的电位，对另一个施加用来进行驱动的电位，可以控制晶体管的阈值电压。
对用于晶体管的半导体材料的结晶性也没有特别的限制，可以使用非晶半导体、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包含金属氧化物(也称为氧化物半导体)。就是说，本实施方式的显示装置优选使用将金属氧化物用于沟道形成区域的晶体管(以下，OS晶体管)。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)及锌(Zn)的氧化物(也记为IGZO)。或者，作为半导体层，也可以使用包含铟(In)、铝(Al)及锌(Zn)的氧化物(也记载为IAZO)。或者，作为半导体层，也可以使用包含铟(In)、铝(Al)、镓(Ga)及锌(Zn)的氧化物(IAGZO)。
在半导体层使用In-M-Zn氧化物时，该In-M-Zn氧化物中的In的原子数比优选为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＝1：3：2或其附近的组成、In：M：Zn＝1：3：4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的不同结构。与此同样，显示部162所包括的多个晶体管既可以具有相同的结构，又可以具有两种以上的不同结构。
图29B及图29C示出晶体管的其他结构例子。
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217；包含沟道形成区域231i及一对低电阻区域231n的半导体层231；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217位于导电层221与沟道形成区域231i之间。绝缘层225至少位于导电层223与沟道形成区域231i之间。再者，还可以设置有覆盖晶体管的绝缘层218。
在图29B所示的例子中，在晶体管209中绝缘层225覆盖半导体层231的顶面及侧面。导电层222a及导电层222b都通过设置在绝缘层225及绝缘层215中的开口与低电阻区域231n连接。在导电层222a及导电层222b中，一方被用作源极，另一方被用作漏极。
另一方面，在图29C所示的晶体管210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，可以形成图29C所示的结构。在图29C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。
衬底151的不与衬底152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。示出如下例子：导电层166具有加工与像素电极111a、像素电极111b、像素电极111d相同的导电膜而得到的导电膜和加工与导电层126a、126b、126d相同的导电膜而得到的导电膜的叠层结构。在连接部204的顶面上露出导电层166。因此，通过连接层242可以使连接部204与FPC172电连接。
优选在衬底152的衬底151一侧的面设置遮光层117。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、冲击吸收层等。
通过设置覆盖发光器件的保护层131及保护层132，可以抑制水等杂质进入发光器件，由此可以提高发光器件的可靠性。
在显示装置100A的端部附近的区域228中，优选绝缘层215与保护层131或保护层132通过绝缘层214的开口彼此接触。特别优选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进入显示部162。因此，可以提高显示装置100A的可靠性。
衬底151及衬底152可以使用玻璃、石英、陶瓷、蓝宝石、树脂、金属、合金、半导体等。取出来自发光器件的光一侧的衬底使用使该光透过的材料。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。作为衬底151或衬底152，也可以使用偏振片。
作为衬底151及衬底152，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。此外，也可以作为衬底151和衬底152中的一方或双方使用其厚度为具有柔性程度的玻璃。
在将圆偏振片重叠于显示装置的情况下，优选将光学各向同性高的衬底用作显示装置所包括的衬底。光学各向同性高的衬底的双折射较低(也可以说双折射量较少)。
光学各向同性高的衬底的相位差值(retardation value)的绝对值优选为30nm以下，更优选为20nm以下，进一步优选为10nm以下。
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、Cellulosetriacetate)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。
当作为衬底使用薄膜时，有可能因薄膜的吸水而发生显示面板出现皱纹等形状变化。因此，作为衬底优选使用吸水率低的薄膜。例如，优选使用吸水率为1％以下的薄膜，更优选使用吸水率为0.1％以下的薄膜，进一步优选使用吸水率为0.01％以下的薄膜。
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。
连接层242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。
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、钯及钛等金属材料或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，当使用金属材料或合金材料(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导电层及发光器件所包括的导电层(被用作像素电极或公共电极的导电层)。
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100B>
图30所示的显示装置100B具有底部发射结构，主要在这一点上与显示装置100A不同。注意，有时省略说明与显示装置100A同样的部分。
发光器件将光发射到衬底151一侧。衬底151优选使用对可见光具有高透过性的材料。衬底151更优选使用对可见光及红外光具有高透过性的材料。另一方面，对用于衬底152的材料的透光性没有限制。光通过衬底151入射到受光器件。
优选在衬底151与晶体管207之间及衬底151与晶体管205之间形成遮光层117。图30示出衬底151上设置有遮光层117，遮光层117上设置有绝缘层153，绝缘层153上设置有晶体管207、205等的例子。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式5)
在本实施方式中，参照图31至图38说明本发明的一个方式的显示装置。
本实施方式的显示装置可以为高清晰的显示装置。因此，例如可以将本实施方式的显示装置用作手表型或手镯型等信息终端设备(可穿戴设备)以及头戴显示器等VR用设备、眼镜型AR用设备等可戴在头上的可穿戴设备的显示部。
<显示模块>
图31A是显示模块280的立体图。显示模块280包括显示装置100C及FPC290。注意，显示模块280所包括的显示装置不局限于显示装置100C，也可以是将在后面说明的显示装置100D或显示装置100E。
显示模块280包括衬底291及衬底292。显示模块280包括显示部281。显示部281是显示模块280中的图像显示区域，并可以看到来自设置在下述像素部284中的各像素的光。
图31B是衬底291一侧的结构的立体示意图。衬底291上层叠有电路部282、电路部282上的像素电路部283及像素电路部283上的像素部284。此外，衬底291的不与像素部284重叠的部分上设置有用来连接到FPC290的端子部285。端子部285与电路部282通过由多个布线构成的布线部286电连接。
像素部284包括周期性地排列的多个像素284a。在图31B的右侧示出一个像素284a的放大图。像素284a包括发光颜色彼此不同的发光器件130a、发光器件130b、发光器件130c及受光器件130d。发光器件及受光器件可以如图31B所示配置为条纹排列。另外，也可以采用delta排列或Pentile排列等各种发光器件的排列方法。
像素电路部283包括周期性地排列的多个像素电路283a。
一个像素电路283a控制一个像素284a所包括的发光器件的发光及受光器件的受光。例如，在一个像素284a包括三个发光器件及一个受光器件的情况下，一个像素电路283a控制三个发光器件的发光及一个受光器件的受光。一个像素电路283a也可以采用如下结构：设置三个控制一个发光器件的发光的电路，设置一个控制一个受光器件的受光的电路。例如，像素电路283a可以采用对于一个发光器件至少具有一个选择晶体管、一个电流控制用晶体管(驱动晶体管)和电容器的结构。此时，选择晶体管的栅极被输入栅极信号，源极或漏极中的一方被输入源极信号。由此，实现有源矩阵型显示装置。像素电路283a例如可以使用实施方式1中记载的像素电路。
电路部282包括驱动像素电路部283的各像素电路283a的电路。例如，优选包括栅极线驱动电路和源极线驱动电路中的一方或双方。此外，还可以具有运算电路、存储电路和电源电路等中的至少一个。
FPC290用作从外部向电路部282供应视频信号或电源电位等的布线。此外，也可以在FPC290上安装IC。
显示模块280可以采用像素部284的下侧层叠有像素电路部283和电路部282中的一方或双方的结构，所以可以使显示部281具有极高的开口率(有效显示面积比)。例如，显示部281的开口率可以为40％以上且低于100％，优选为50％以上且95％以下，更优选为60％以上且95％以下。此外，能够极高密度地配置像素284a，由此可以使显示部281具有极高的清晰度。例如，优选的是，显示部281以500ppi以上、优选为1000ppi以上、更优选为2000ppi以上、进一步优选为为3000ppi以上、更进一步优选为5000ppi以上、再进一步优选为6000ppi以上且20000ppi以下或30000ppi以下的清晰度配置像素284a。
这种显示模块280非常清晰，所以适合用于头戴式显示器等VR用设备或眼镜型AR用设备。例如，因为显示模块280具有清晰度极高的显示部281，所以在透过透镜观看显示模块280的显示部的结构中，即使用透镜放大显示部也使用者看不到像素，由此可以实现具有高度沉浸感的显示。此外，显示模块280还可以应用于具有相对较小型的显示部的电子设备。例如，适合用于手表型设备等可穿戴式电子设备的显示部。
<显示装置100C>
图32所示的显示装置100C包括衬底301、发光器件130a、发光器件130b、发光器件130c、受光器件130d、电容器240及晶体管310。
衬底301相当于图31A及图31B中的衬底291。
晶体管310是在衬底301中具有沟道形成区域的晶体管。作为衬底301，例如可以使用如单晶硅衬底等半导体衬底。晶体管310包括衬底301的一部分、导电层311、低电阻区域312、绝缘层313及绝缘层314。导电层311被用作栅电极。绝缘层313位于衬底301与导电层311之间，并被用作栅极绝缘层。低电阻区域312是衬底301中掺杂有杂质的区域，并被用作源极和漏极中的一个。绝缘层314覆盖导电层311的侧面，并被用作绝缘层。
在相邻的两个晶体管310之间，以嵌入衬底301的方式设置有元件分离层315。
以覆盖晶体管310的方式设置有绝缘层261，并绝缘层261上设置有电容器240。
电容器240包括导电层241、导电层245及位于它们之间的绝缘层243。导电层241用作电容器240的一个电极，导电层245用作电容器240的另一个电极，并且绝缘层243用作电容器240的介电质。
导电层241设置在绝缘层261上，并嵌入绝缘层254中。导电层241通过嵌入绝缘层261中的插头271与晶体管310的源极和漏极中的一个电连接。绝缘层243覆盖导电层241而设置。导电层245设置在隔着绝缘层243与导电层241重叠的区域中。
以覆盖电容器240的方式设置有绝缘层255a，绝缘层255a上设置有绝缘层255b，绝缘层255b上设置有发光器件130a、发光器件130b、发光器件130c、受光器件130d等。相邻的发光元件之间的区域中设置有绝缘物。例如，在图32中，该区域设置有绝缘层125及绝缘层125上的绝缘层127。
掩模层118a位于发光器件130a所包括的EL层113a上，掩模层118b位于发光器件130b所包括的EL层113b上，掩模层118c位于发光器件130c所包括的EL层113c上，掩模层118d位于受光器件130d所包括的受光层113d上。
导电层111a、导电层111b、导电层111c及导电层111d通过嵌入绝缘层243、绝缘层255a及绝缘层255b中的插头256、嵌入绝缘层254中的导电层241及嵌入绝缘层261中的插头271与晶体管310的源极和漏极中的一个电连接。绝缘层255b的顶面的高度与插头256的顶面的高度一致或大致一致。插头可以使用各种导电材料。
另外，在本发明的一个方式的显示装置中，发光元件的像素电极具有多个层的叠层结构。例如，在图2A所示的例子中，发光器件的像素电极具有导电层111a、导电层111b、导电层111c及导电层111d与导电层112a、导电层112b、导电层112c及导电层112d的叠层结构。例如，在显示装置100C采用顶部发射型结构且发光器件的像素电极被用作阳极的情况下，导电层111a、导电层111b、导电层111c及导电层111d例如可以是具有比导电层112a、导电层112b、导电层112c及导电层112d高的可见光反射率的层，导电层112a、导电层112b、导电层112c及导电层112d例如可以是具有比导电层111a、导电层111b、导电层111c及导电层111d大的功函数的层。像素电极的可见光反射率越高，越可以抑制EL层所发射的光透过像素电极，由此在显示装置100C采用顶部发射型结构时，EL层所发射的光的提取效率得到提高。另外，在像素电极被用作阳极的情况下，像素电极的功函数越大，EL层的发光效率越高。由此，通过使发光元件的像素电极具有可见光反射率高的导电层111a、导电层111b、导电层111c及导电层111d与功函数大的导电层112a、导电层112b、导电层112c及导电层112d的叠层结构，可以实现光提取效率高且发光效率高的发光元件。
当导电层111a、导电层111b、导电层111c及导电层111d为具有比导电层112a、导电层112b、导电层112c及导电层112d高的可见光反射率的层时，导电层111a、导电层111b、导电层111c及导电层111d的可见光反射率例如为40％以上且100％以下，优选为70％以上且100％以下。另外，导电层112a、导电层112b、导电层112c及导电层112d可以为透明电极，可见光透过率例如可以为40％以上。
注意，发光器件所包括的导电层111a、导电层111b、导电层111c及导电层111d为对于EL层所发射的光的反射率高的层。例如，在EL层发射红外光的情况下，导电层111a、导电层111b、导电层111c及导电层111d可以为对于红外光的反射率高的层。此外，在发光器件的像素电极被用作阴极时，导电层112a、导电层112b、导电层112c及导电层112d例如可以为具有比导电层111a、导电层111b、导电层111c及导电层111d小的功函数的层。
另一方面，在像素电极具有多个层的叠层结构的情况下，像素电极例如因该多个层间的反应而变质。例如，在制造显示装置100C时利用湿蚀刻法去除形成像素电极之后形成的膜的情况下，有时药液与像素电极接触。在像素电极具有多个层的叠层结构的情况下，有时由于该多个层接触于药液而发生电偶腐蚀。由此，有时构成像素电极的层中的至少一个变质。因此，有时显示装置的成品率下降，显示装置的制造成本变高。另外，有时显示装置的可靠性下降。
于是，在显示装置100C中，以覆盖导电层111a、导电层111b、导电层111c及导电层111d的顶面及侧面的方式形成导电层112a、导电层112b、导电层112c及导电层112d。由此，例如即使利用湿蚀刻法去除在形成包括导电层111a、导电层111b、导电层111c及导电层111d与导电层112a、导电层112b、导电层112c及导电层112d的像素电极之后形成的膜，也可以抑制药液接触于导电层111a、导电层111b、导电层111c及导电层111d。因此，例如可以抑制像素电极中发生电偶腐蚀。因此，显示装置100C可以通过成品率高的方法制造，所以可以实现廉价的显示装置。另外，可以抑制显示装置100C中发生不良，由此显示装置100C可以为可靠性高的显示装置。
作为导电层111a、导电层111b、导电层111c及导电层111d，例如可以使用金属材料。具体而言，例如也可以使用铝(Al)、钛(Ti)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、镓(Ga)、锌(Zn)、铟(In)、锡(Sn)、钼(Mo)、钽(Ta)、钨(W)、钯(Pd)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、钇(Y)、钕(Nd)等金属以及适当地组合它们的合金。
作为导电层112a、导电层112b、导电层112c及导电层112d，可以使用包含选自铟、锡、锌、镓、钛、铝和硅中的任一个或多个的氧化物。例如，优选使用含有氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、包含镓的氧化锌、氧化钛、包含镓的铟锌氧化物、包含铝的铟锌氧化物、包含硅的铟锡氧化物和包含硅的铟锌氧化物等中的任一个或多个的导电氧化物。尤其是，包含硅的锡氧化物的功函数大，例如功函数为4.0eV以上，所以可以适当地用于导电层112a、导电层112b、导电层112c及导电层112d。
另外，在图32所示的例子中，掩模层118a位于发光器件130a所包括的EL层113a上，掩模层118b位于发光器件130a所包括的EL层113b上，掩模层118c位于发光器件130c所包括的EL层113c上，掩模层118d位于受光器件130d所包括的受光层113d上。掩模层118a是在加工EL层113a时以与EL层113a的顶面接触的方式设置的掩模层的残留部分。掩模层118b、掩模层118c、掩模层118d也与掩模层118a同样。如此，显示装置100C中也可以残留有制造时用来保护EL层的掩模层的一部分。注意，下面有时将掩模层118a、掩模层118b、掩模层118c及掩模层118d统称为掩模层118。
在图32中，掩模层118a的一个端部与EL层113a的端部及导电层112a的端部对齐或大致对齐。换言之，导电层112a的端部与EL层113a的端部对齐或大致对齐。掩模层118b、掩模层118c、掩模层118d也与掩模层118a同样。
另外，掩模层118a的另一个端部位于EL层113a上。在此，掩模层118a的另一个端部优选与导电层111a重叠。在此情况下，掩模层118a的另一个端部容易形成在EL层113a的大致平坦的面上。掩模层118b、掩模层118c、掩模层118d也与掩模层118a同样。
注意，在端部对齐或大致对齐的情况以及顶面形状一致或大致一致的情况下，可以说在俯视时至少其边缘的一部分在层叠的各层之间重叠。例如，包括上层与下层由相同的掩模图案或其一部分相同的掩模图案加工的情况。但是，实际上有边缘不重叠的情况，有时上层位于下层的内侧或者上层位于下层的外侧，这种情况也可以说“端部大致对齐”或“顶面形状大致一致”。
EL层113R、EL层113G及EL层113B各自的侧面被绝缘层125覆盖。绝缘层127隔着绝缘层125与EL层113R、EL层113G及EL层113B各自的侧面重叠。
此外，EL层113a、EL层113b、EL层113c、受光层113d各自的顶面的一部分被掩模层118a、掩模层118b、掩模层118c、掩模层118d覆盖。绝缘层125及绝缘层127隔着掩模层118a、掩模层118b、掩模层118c、掩模层118d与EL层113a、EL层113b、EL层113c、受光层113d各自的顶面的一部分重叠。
当EL层113a、EL层113b、EL层113c、受光层113d的顶面的一部分及侧面被绝缘层125、绝缘层127及掩模层118(掩模层118a、掩模层118b、掩模层118c、掩模层118d)中的至少一个覆盖时，可以抑制公共层114或公共电极115与EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d的侧面接触而抑制发光器件130(发光器件130a、发光器件130b、发光器件130c、受光器件130d)的短路。由此，可以提高发光器件130等的可靠性。
EL层113a、EL层113b、EL层113c、受光层113d各自的厚度可以不同。例如，优选根据增强EL层113R、EL层113G及EL层113B各自所发的光的光程长设定厚度。由此，可以实现微腔结构来提高子像素110所发的光的色纯度。
绝缘层125优选与EL层113a、EL层113b、EL层113c、受光层113d各自的侧面接触。由此，可以防止EL层113a、EL层113b、EL层113c、受光层113d的膜剥离。通过绝缘层125与EL层113a、EL层113b、EL层113c、受光层113d密接，产生相邻的EL层113R等被绝缘层125固定或粘合的效果。由此，可以提高发光器件130的可靠性。另外，可以提高发光器件的制造成品率。
此外，如图32所示，通过绝缘层125及绝缘层127覆盖EL层113a、EL层113b、EL层113c及受光层113d的顶面的一部分及侧面的双方，可以进一步防止EL层113的膜剥离，由此可以提高发光器件130的可靠性。此外，可以进一步提高发光器件130(发光器件130a至130c及受光器件130d)的制造成品率。
图32示出EL层113R、掩模层118a、绝缘层125及绝缘层127的叠层结构位于导电层112R的端部上的例子。同样地，EL层113b、掩模层118b、绝缘层125及绝缘层127的叠层结构位于导电层112b的端部上，EL层113c、掩模层118c、绝缘层125及绝缘层127的叠层结构位于导电层112c的端部上。
绝缘层127以填充形成在绝缘层125中的凹部的方式设置在绝缘层125上。绝缘层127可以隔着绝缘层125与EL层113a、EL层113b、EL层113c、受光层113d各自的顶面的一部分及侧面重叠。绝缘层127优选覆盖绝缘层125的侧面的至少一部分。
通过设置绝缘层125及绝缘层127，可以填埋相邻的岛状层之间，所以可以减少设置在岛状层上的层(例如载流子注入层及公共电极等)的被形成面的极端凹凸而进一步实现平坦化。因此，可以提高载流子注入层及公共电极等的覆盖性。
此外，发光器件130a、发光器件130b、发光器件130c、受光器件130d上设置有保护层131。衬底120由树脂层122贴合于保护层131上。发光器件至衬底120的构成要素的详细内容可以参照前面的记载。
作为绝缘层255a、255b可以分别适当地使用氧化绝缘膜、氮化绝缘膜、氧氮化绝缘膜及氮氧化绝缘膜等各种无机绝缘膜。作为绝缘层255a，优选使用氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜等氧化绝缘膜或氧氮化绝缘膜。作为绝缘层255b，优选使用氮化硅膜、氮氧化硅膜等氮化绝缘膜或氮氧化绝缘膜。更具体而言，优选的是，作为绝缘层255a使用氧化硅膜，作为绝缘层255b使用氮化硅膜。绝缘层255b优选被用作蚀刻保护膜。或者，作为绝缘层255a也可以使用氮化绝缘膜或氮氧化绝缘膜，作为绝缘层255b也可以使用氧化绝缘膜或氧氮化绝缘膜。虽然在本实施方式中示出绝缘层255b中设置有凹部的例子，但是也可以不在绝缘层255b中设置凹部。
发光器件的像素电极通过嵌入绝缘层255a、255b中的插头256、嵌入绝缘层254中的导电层241及嵌入绝缘层261中的插头271电连接于晶体管310的源极和漏极中的一个。绝缘层255b的顶面的高度与插头256的顶面的高度一致或大致一致。插头可以使用各种导电材料。
图33A示出在图32中的与导电层111(111a至111d)的端部重叠的区域中绝缘层255b的侧面(在图33A中由虚线围绕的部分)垂直的例子。图33B示出绝缘层127的顶面在剖视时具有中央及其附近凹陷的形状，即具有凹曲面的形状的例子。另外，如图33B所示，通过采用绝缘层127的中央部具有凹曲面的结构，可以缓和绝缘层127的应力。更具体而言，通过使绝缘层127的中央部具有凹曲面，可以缓和产生在绝缘层127的端部的局部应力，而可以抑制EL层113a及EL层113b与掩模层118a及掩模层118b之间的膜剥离、掩模层118a及掩模层118b与绝缘层125之间的膜剥离和绝缘层125与绝缘层127之间的膜剥离中的任一个或多个。
另外，为了采用如图33B所示的绝缘层127的中央部具有凹曲面的结构，使用多级灰度掩模(典型的是半色调掩模或灰色调掩模)进行曝光即可。多色调掩模指的是能够对曝光部分、中间曝光部分以及未曝光部分以三个级别进行曝光的掩模，且是使透过光具有多种强度的曝光掩模。通过使用一个光掩模(进行一次曝光及显影工序)，可以形成具有多种(典型地为两种)厚度区域的绝缘层127。或者，为了实现绝缘层127的中央部具有凹曲面的结构，通过使凹曲面上的掩模线宽度小于曝光部分的线宽度，可以形成具有多种厚度区域的绝缘层127。
注意，绝缘层127的中央部具有凹曲面的形成方法不局限于上述方法。例如，也可以使用两个光掩模分别制造曝光部分及中间曝光部分。或者，调整用于绝缘层127的树脂材料的粘度，具体的是将用于绝缘层127的材料的粘度设为10cP以下，优选为1cP以上且5cP以下，即可。
注意，虽然在图33B中未图示，但是绝缘层127的中央部的凹曲面不一定必须连续，也可以在相邻的发光元件间断开。此时，在图33B所示的绝缘层127的中央部，绝缘层127的一部分消失，绝缘层125的表面露出。当采用该结构时，绝缘层127优选具有能够被公共层114及公共电极115覆盖的形状。
<显示装置100D>
图34所示的显示装置100D的与显示装置100C主要不同之处是晶体管的结构。注意，有时省略与显示装置100C同样的部分的说明。
晶体管320是在形成沟道的半导体层中使用金属氧化物(也称为氧化物半导体)的晶体管(OS晶体管)。
晶体管320包括半导体层321、绝缘层323、导电层324、一对导电层325、绝缘层326及导电层327。
衬底331相当于图31A及图31B中的衬底291。从衬底331到绝缘层255b的叠层结构相当于实施方式1中的具有晶体管的层101。作为衬底331可以使用绝缘衬底或半导体衬底。
在衬底331上设置有绝缘层332。绝缘层332用作阻挡层，该阻挡层防止水或氢等杂质从衬底331扩散到晶体管320且防止氧从半导体层321向绝缘层332一侧脱离。作为绝缘层332，例如可以使用与氧化硅膜相比氢或氧不容易扩散的膜诸如氧化铝膜、氧化铪膜、氮化硅膜等。
在绝缘层332上设置有导电层327，并以覆盖导电层327的方式设置有绝缘层326。导电层327用作晶体管320的第一栅电极，绝缘层326的一部分用作第一栅极绝缘层。绝缘层326中的至少接触半导体层321的部分优选使用氧化硅膜等氧化物绝缘膜。绝缘层326的顶面优选被平坦化。
半导体层321设置在绝缘层326上。半导体层321优选含有具有半导体特性的金属氧化物(也称为氧化物半导体)膜。
一对导电层325接触于半导体层321上并用作源电极及漏电极。
以覆盖一对导电层325的顶面及侧面以及半导体层321的侧面等的方式设置有绝缘层328，绝缘层328上设置有绝缘层264。绝缘层328被用作阻挡层，该阻挡层防止水或氢等杂质从绝缘层264等扩散到半导体层321以及氧从半导体层321脱离。作为绝缘层328，可以使用与上述绝缘层332同样的绝缘膜。
绝缘层328及绝缘层264中设置有到达半导体层321的开口。该开口内部嵌入有接触于绝缘层264、绝缘层328及导电层325的侧面以及半导体层321的顶面的绝缘层323、以及导电层324。导电层324被用作第二栅电极，绝缘层323被用作第二栅极绝缘层。
导电层324的顶面、绝缘层323的顶面及绝缘层264的顶面被进行平坦化处理以它们的高度都一致或大致一致，并以覆盖它们的方式设置有绝缘层329及绝缘层265。
绝缘层264及绝缘层265被用作层间绝缘层。绝缘层329被用作阻挡层，该阻挡层防止水或氢等杂质从绝缘层265等扩散到晶体管320。绝缘层329可以使用与上述绝缘层328及绝缘层332同样的绝缘膜。
与一对导电层325中的一方电连接的插头274嵌入绝缘层265、绝缘层329及绝缘层264。在此，插头274优选具有覆盖绝缘层265、绝缘层329、绝缘层264及绝缘层328各自的开口的侧面及导电层325的顶面的一部分的导电层274a以及与导电层274a的顶面接触的导电层274b。此时，作为导电层274a，优选使用不容易扩散氢及氧的导电材料。
显示装置100D中的从绝缘层254到衬底120的结构是与显示装置100C同样的。
<显示装置100E>
在图35所示的显示装置100E中，层叠有沟道形成于衬底301的晶体管310及形成沟道的半导体层含有金属氧化物的晶体管320。注意，有时省略与显示装置100C、100D同样的部分的说明。
以覆盖晶体管310的方式设置有绝缘层261，并且绝缘层261上设置有导电层251。此外，以覆盖导电层251的方式设置有绝缘层262，并且绝缘层262上设置有导电层252。导电层251及导电层252都被用作布线。此外，以覆盖导电层252的方式设置有绝缘层263及绝缘层332，并且绝缘层332上设置有晶体管320。此外，以覆盖晶体管320的方式设置有绝缘层265，并且在绝缘层265上设置有电容器240。电容器240与晶体管320通过插头274电连接。
晶体管320可以用作构成像素电路的晶体管。此外，晶体管310可以用作构成像素电路的晶体管或构成用来驱动该像素电路的驱动电路(栅极线驱动电路、源极线驱动电路)的晶体管。此外，晶体管310及晶体管320可以用作构成运算电路或存储电路等各种电路的晶体管。
借助于这种结构，在发光器件正下不但可以形成像素电路还可以形成驱动电路等，因此与在显示区域的周围设置驱动电路的情况相比，可以使显示装置小型化。
<显示装置100F>
图36所示的显示装置100F具有层叠在半导体衬底中形成沟道的晶体管310A及晶体管310B的结构。
显示装置100F具有如下结构：贴合设置有晶体管310B、电容器240及各发光器件的衬底301B与设置有晶体管310A的衬底301A。
衬底301B设置有贯通衬底301B的插头343。另外，插头343与设置在衬底301B的背面(与衬底120一侧相反一侧的表面)的导电层342电连接。另一方面，衬底301A在绝缘层261上设置有导电层341。
通过使导电层341与导电层342接合，衬底301A与衬底301B电连接。
作为导电层341及导电层342优选使用相同的导电材料。例如，可以使用包含选自Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、W中的元素的金属膜或以上述元素为成分的金属氮化物膜(氮化钛膜、氮化钼膜、氮化钨膜)等。尤其优选的是，作为导电层341及导电层342使用铜。由此，可以采用Cu-Cu直接接合技术(通过彼此连接Cu(铜)的焊盘来进行电导通的技术)。此外，也可以通过凸块将导电层341和导电层342接合。
<显示装置100G>
图37所示的显示装置100G采用层叠有分别在形成沟道的半导体中含有氧化物半导体的晶体管320A及晶体管320B的结构。
关于晶体管320A、晶体管320B及其附近的结构可以参照上述显示装置100D。
注意，在此，采用层叠两个包括氧化物半导体的晶体管的结构，但是不局限于该结构。例如，也可以采用层叠三个以上的晶体管的结构。
<晶体管的结构例子>
以下，说明可用于上述显示装置的晶体管的截面结构例子。
图38A是包括晶体管410的截面图。
晶体管410是设置在衬底401上且在半导体层中使用多晶硅的晶体管。例如，晶体管410对应于图41B所示的像素电路81_2的晶体管55B。也就是说，图38A是晶体管410的源极和漏极中的一方与发光器件的导电层431电连接的例子。
晶体管410包括半导体层411、绝缘层412、导电层413等。半导体层411包括沟道形成区域411i及低电阻区域411n。半导体层411包含硅。半导体层411优选包含多晶硅。绝缘层412的一部分被用作栅极绝缘层。导电层413的一部分被用作栅电极。
注意，半导体层411也可以采用包含呈现半导体特性的金属氧化物(也称为氧化物半导体)的结构。此时，晶体管410也可以被称为OS晶体管。
低电阻区域411n是包含杂质元素的区域。例如，在晶体管410为n沟道型晶体管的情况下，将磷、砷等添加到低电阻区域411n即可。另一方面，在晶体管410为p沟道型晶体管的情况下，将硼、铝等添加到低电阻区域411n即可。另外，为了控制晶体管410的阈值电压，也可以将上述杂质添加到沟道形成区域411i。
衬底401上设置有绝缘层421。半导体层411设置在绝缘层421上。绝缘层412以覆盖半导体层411及绝缘层421的方式设置。导电层413设置在绝缘层412上的与半导体层411重叠的位置。
以覆盖导电层413及绝缘层412的方式设置有绝缘层422。绝缘层422上设置有导电层414a及导电层414b。导电层414a及导电层414b通过形成在绝缘层422及绝缘层412中的开口部与低电阻区域411n电连接。导电层414a的一部分被用作源电极及漏电极中的一方，导电层414b的一部分被用作源电极及漏电极中的另一方。另外，以覆盖导电层414a、导电层414b及绝缘层422的方式设置有绝缘层423。
绝缘层423上设置有被用作像素电极的导电层431。导电层431设置在绝缘层423上，并在设置在绝缘层423中的开口中与导电层414b电连接。虽然在此省略，但是在导电层431上可以层叠EL层及公共电极。
图38B示出包括一对栅电极的晶体管410a。图38B所示的晶体管410a与图38A的主要不同之处在于包括导电层415及绝缘层416。
导电层415设置在绝缘层421上。另外，以覆盖导电层415及绝缘层421的方式设置有绝缘层416。半导体层411以至少沟道形成区域411i隔着绝缘层416与导电层415重叠的方式设置。
在图38B所示的晶体管410a中，导电层413的一部分被用作第一栅电极，导电层415的一部分被用作第二栅电极。此时，绝缘层412的一部分被用作第一栅极绝缘层，绝缘层416的一部分被用作第二栅极绝缘层。
在此，在电连接第一栅电极和第二栅电极的情况下，在未图示的区域中通过设置在绝缘层412及绝缘层416中的开口部使导电层413和导电层415电连接即可。另外，在电连接第二栅电极与源极或漏极的情况下，在未图示的区域中通过设置在绝缘层422、绝缘层412及绝缘层416中的开口部使导电层414a或导电层414b与导电层415电连接即可。
在将LTPS晶体管用于构成子像素81的所有晶体管的情况下，可以采用图38A所示的晶体管410或图38B所示的晶体管410a。此时，作为构成子像素81的所有晶体管，既可以使用晶体管410a，也可以将晶体管410用于该所有晶体管，还可以组合使用晶体管410a及晶体管410。
以下，说明包括将硅用于半导体层的晶体管以及将金属氧化物用于半导体层的晶体管的双方的结构的例子。
图38C示出包括晶体管410a及晶体管450的截面示意图。
关于晶体管410a可以参照上述结构例子1。注意，虽然在此示出使用晶体管410a的例子，但是也可以采用包括晶体管410及晶体管450的结构，还可以采用包括晶体管410、晶体管410a和晶体管450的全部的结构。
晶体管450是将金属氧化物用于半导体层的晶体管。图38C所示的结构是例如晶体管450对应于像素电路81_2的晶体管55A且晶体管410a对应于晶体管55B的例子。也就是说，图38C是晶体管410a的源极和漏极中的一方与导电层431电连接的例子。
图38C示出晶体管450包括一对栅极的例子。
晶体管450包括导电层455、绝缘层422、半导体层451、绝缘层452、导电层453等。导电层453的一部分被用作晶体管450的第一栅极，导电层455的一部分被用作晶体管450的第二栅极。此时，绝缘层452的一部分被用作晶体管450的第一栅极绝缘层，绝缘层422的一部分被用作晶体管450的第二栅极绝缘层。
导电层455设置在绝缘层412上。绝缘层422以覆盖导电层455的方式设置。半导体层451设置在绝缘层422上。绝缘层452以覆盖半导体层451及绝缘层422的方式设置。导电层453设置在绝缘层452上，并且具有与半导体层451及导电层455重叠的区域。
绝缘层426以覆盖绝缘层452及导电层453的方式设置。绝缘层426上设置有导电层454a及导电层454b。导电层454a及导电层454b通过设置在绝缘层426及绝缘层452中的开口部与半导体层451电连接。导电层454a的一部分被用作源电极和漏电极中的一方，导电层454b的一部分被用作源电极和漏电极中的另一方。另外，以覆盖导电层454a、导电层454b及绝缘层426的方式设置有绝缘层423。
在此，与晶体管410a电连接的导电层414a及导电层414b优选与导电层454a及导电层454b加工同一导电膜来形成。图38C示出导电层414a、导电层414b、导电层454a及导电层454b在同一面上(即，与绝缘层426的顶面接触地)形成并且包含同一金属元素的结构。此时，导电层414a及导电层414b通过设置在绝缘层426、绝缘层452、绝缘层422及绝缘层412中的开口与低电阻区域411n电连接。由此，可以使制造工序简化，所以是优选的。
被用作晶体管410a的第一栅电极的导电层413和被用作晶体管450的第二栅电极的导电层455优选加工同一导电膜来形成。图38C示出导电层413与导电层455在同一面上(即，与绝缘层412的顶面接触地)形成并且包含同一金属元素的结构。由此，可以使制造工序简化，所以是优选的。
图38C示出被用作晶体管450的第一栅极绝缘层的绝缘层452覆盖半导体层451的端部，但也可以如图38D所示的晶体管450a那样，以绝缘层452与导电层453的顶面形状一致或大致一致的方式进行加工。
注意，在本说明书等中，“顶面形状大致一致”是指层叠的层与层之间至少边缘的一部分彼此重叠。例如，包括上层与下层由同一掩模图案或其一部分相同的掩模图案加工而成的情况。但是，实际上有边缘不重叠的情况，例如，上层位于下层的内侧或者上层位于下层的外侧，这种情况也可以说“顶面形状大致一致”。
注意，在此示出晶体管410a对应于晶体管55B并与像素电极电连接的例子，但不局限于此。例如，也可以采用晶体管450或晶体管450a对应于晶体管55B的结构。此时，晶体管410a对应于晶体管55A、晶体管55C或其他晶体管。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式6)
在本实施方式中，使用图39至图41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在显示部中包括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容易实现高清晰化及高分辨率化。因此，可以用于各种电子设备的显示部。
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。
特别是，因为本发明的一个方式的显示装置可以提高清晰度，所以可以适当地用于包括较小的显示部的电子设备。作为这种电子设备可以举出手表型及手镯型信息终端设备(可穿戴设备)、可戴在头上的可穿戴设备等诸如头戴显示器等VR用设备、眼镜型AR用设备及MR用设备等。
本发明的一个方式的显示装置优选具有极高的分辨率诸如HD(像素数为1280×720)、FHD(像素数为1920×1080)、WQHD(像素数为2560×1440)、WQXGA(像素数为2560×1600)、4K(像素数为3840×2160)、8K(像素数为7680×4320)等。尤其是，优选设定为4K、8K或其以上的分辨率。另外，本发明的一个方式的显示装置中的像素密度(清晰度)优选为100ppi以上，优选为300ppi以上，更优选为500ppi以上，进一步优选为1000ppi以上，更进一步优选为2000ppi以上，更进一步优选为3000ppi以上，还进一步优选为5000ppi以上，进一步优选为7000ppi以上。通过使用上述的具有高分辨率和高清晰度中的一方或双方的显示装置，在便携式或家用等的个人用途的电子设备中可以进一步提高真实感及纵深感等。此外，对本发明的一个方式的显示装置的屏幕比例(纵横比)没有特别的限制。例如，显示装置可以适应1：1(正方形)、4：3、16：9、16：10等各种屏幕比例。
本实施方式的电子设备也可以包括传感器(该传感器具有测量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)。
本实施方式的电子设备可以具有各种功能。例如，可以具有如下功能：将各种信息(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上的功能；触摸面板的功能；显示日历、日期或时间等的功能；执行各种软件(程序)的功能；进行无线通信的功能；读出储存在存储介质中的程序或数据的功能；等。
图39A所示的电子设备6500是可以用作智能手机的便携式信息终端设备。
电子设备6500包括框体6501、显示部6502、电源按钮6503、按钮6504、扬声器6505、麦克风6506、照相机6507及光源6508等。显示部6502具有触摸面板功能。
显示部6502可以使用本发明的一个方式的显示装置。
图39B是包括框体6501的麦克风6506一侧的端部的截面示意图。
框体6501的显示面一侧设置有具有透光性的保护构件6510，被框体6501及保护构件6510包围的空间内配置有显示面板6511、光学构件6512、触摸传感器面板6513、印刷电路板6517、电池6518等。
显示面板6511、光学构件6512及触摸传感器面板6513使用粘合层(未图示)固定到保护构件6510。
在显示部6502的外侧的区域中，显示面板6511的一部分叠回，且该叠回部分连接有FPC6515。FPC6515安装有IC6516。FPC6515与设置于印刷电路板6517的端子连接。
显示面板6511可以使用本发明的一个方式的柔性显示器。由此，可以实现极轻量的电子设备。此外，由于显示面板6511极薄，所以可以在抑制电子设备的厚度的情况下安装大容量的电池6518。此外，通过叠回显示面板6511的一部分以在像素部的背面设置与FPC6515的连接部，可以实现窄边框的电子设备。
图40A示出电视装置的一个例子。在电视装置7100中，框体7101中组装有显示部7000。在此示出利用支架7103支撑框体7101的结构。
可以对显示部7000适用本发明的一个方式的显示装置。
可以通过利用框体7101所具备的操作开关以及另外提供的遥控操作机7111进行图40A所示的电视装置7100的操作。另外，也可以在显示部7000中具备触摸传感器，也可以通过用指头等触摸显示部7000进行电视装置7100的操作。另外，也可以在遥控操作机7111中具备显示从该遥控操作机7111输出的信息的显示部。通过利用遥控操作机7111所具备的操作键或触摸面板，可以进行频道及音量的操作，并可以对显示在显示部7000上的影像进行操作。
另外，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40B示出笔记本型个人计算机的一个例子。笔记本型个人计算机7200包括框体7211、键盘7212、指向装置7213、外部连接端口7214等。在框体7211中组装有显示部7000。
可以对显示部7000适用本发明的一个方式的显示装置。
图40C及图40D示出数字标牌的一个例子。
图40C所示的数字标牌7300包括框体7301、显示部7000及扬声器7303等。此外，还可以包括LED灯、操作键(包括电源开关或操作开关)、连接端子、各种传感器、麦克风等。
图40D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40C及图40D中，可以将本发明的一个方式的显示装置用于显示部7000。
显示部7000越大，一次能够提供的信息量越多。此外，显示部7000越大，越容易吸引人的注意，例如可以提高广告宣传效果。
通过将触摸面板用于显示部7000，不仅可以在显示部7000上显示静态图像或动态图像，使用者还能够直觉性地进行操作，所以是优选的。另外，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40C及图40D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。
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41A至图41F所示的电子设备包括框体9000、显示部9001、扬声器9003、操作键9005(包括电源开关或操作开关)、连接端子9006、传感器9007(该传感器具有测量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风9008等。
图41A至图41F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、文字图像等)显示在显示部上的功能；触摸面板的功能；显示日历、日期或时间等的功能；通过利用各种软件(程序)控制处理的功能；进行无线通信的功能；读出储存在存储介质中的程序或数据并进行处理的功能；等。注意，电子设备的功能不局限于上述功能，而可以具有各种功能。电子设备也可以包括多个显示部。另外，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，说明图41A至图41F所示的电子设备的详细内容。
图41A是示出便携式信息终端9101的立体图。例如，可以将便携式信息终端9101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。另外，作为便携式信息终端9101，可以将文字或图像信息显示在其多个面上。在图41A中示出显示三个图标9050的例子。另外，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或电话等的来信通知；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；以及电波强度等。或者，也可以在显示有信息9051的位置上显示图标9050等。
图41B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。例如，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，由此能够判断是否接电话。
图41C是示出手表型便携式信息终端9200的立体图。例如，可以将便携式信息终端9200用作智能手表(注册商标)。另外，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。另外，充电也可以通过无线供电进行。
图41D至图41F是示出可以折叠的便携式信息终端9201的立体图。另外，图41D是将便携式信息终端9201展开的状态的立体图、图41F是折叠的状态的立体图、图41E是从图41D的状态和图41F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的较大的显示区域所以显示的浏览性强。便携式信息终端9201所包括的显示部9001被由铰链9055连结的三个框体9000支撑。例如，显示部9001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。
<关于本说明书等的记载的注释>
下面，对上述实施方式及实施方式中的各结构的说明附加注释。
各实施方式所示的结构可以与其他实施方式所示的结构适当地组合而构成本发明的一个方式。此外，当在一个实施方式中示出多个结构例子时，可以适当地组合这些结构例子。
此外，可以将某一实施方式中说明的内容(或其一部分)应用、组合或者替换成该实施方式中说明的其他内容(或其一部分)及/或另一个或多个其他实施方式中说明的内容(或其一部分)。
在实施方式中说明的内容是指在各实施方式中利用各种附图说明的内容或利用说明书所记载的文章说明的内容。
此外，通过将某一实施方式中示出的附图(或其一部分)与该附图的其他部分、该实施方式中示出的其他附图(或其一部分)及/或另一个或多个其他实施方式中示出的附图(或其一部分)组合，可以构成更多图。
在本说明书等中，根据功能对构成要素进行分类并在方框图中以彼此独立的方框表示。然而，在实际的电路等中难以根据功能对构成要素进行分类，有时一个电路涉及到多个功能或者多个电路涉及到一个功能。因此，方框图中的方框的分割不局限于说明书中说明的构成要素，而可以根据情况适当地不同。
在附图中，为便于清楚地说明，有时夸大表示大小、层的厚度或区域。因此，本发明并不局限于附图中的尺寸。附图是为了明确起见而示出任意的大小的，而不局限于附图所示的形状或数值等。例如，可以包括因杂波或定时偏差等所引起的信号、电压或电流的不均匀等。
在本说明书等中，在说明晶体管的连接关系时，使用“源极和漏极中的一个”(第一电极或第一端子)、“源极和漏极中的另一个”(第二电极或第二端子)的表述。这是因为晶体管的源极和漏极根据晶体管的结构或工作条件等而互换的缘故。注意，根据情况可以将晶体管的源极和漏极适当地换称为源极(漏极)端子或源极(漏极)电极等。
此外，在本说明书等中，“电极”及“布线”不在功能上限定其构成要素。例如，有时将“电极”用作“布线”的一部分，反之亦然。再者，“电极”、“布线”还包括多个“电极”及“布线”被形成为一体的情况等。
此外，在本说明书等中，可以适当地调换电压和电位。电压是指与基准电位之间的电位差，例如在基准电位为接地电压(地电压)时，可以将电压换称为电位。接地电位不一定意味着0V。注意，电位是相对的，对布线等供应的电位有时根据基准电位而变化。
在本说明书等中，根据情况或状态，可以互相调换“膜”和“层”等词句。例如，有时可以将“导电层”调换为“导电膜”。或者，有时可以将“绝缘膜”调换为“绝缘层”。
在本说明书等中，开关是指具有通过变为导通状态(开启状态)或非导通状态(关闭状态)来控制是否使电流流过的功能的元件。或者，开关是指具有选择并切换电流路径的功能的元件。
在本说明书等中，例如，沟道长度是指在晶体管的俯视图中，半导体(或在晶体管处于开启状态时，在半导体中电流流过的部分)和栅极重叠的区域或者形成沟道的区域中的源极和漏极之间的距离。
在本说明书等中，例如，沟道宽度是指半导体(或在晶体管处于开启状态时，在半导体中电流流过的部分)和栅电极重叠的区域、或者形成沟道的区域中的源极和漏极相对的部分的长度。
在本说明书等中，“A与B连接”除了包括A与B直接连接的情况以外，还包括A与B电连接的情况。在此，“使A与B电连接”的描述是指当在A与B之间存在具有某种电作用的对象物时，能够进行A和B的电信号的授受的情况。
[符号说明]
10：显示装置、21：时序控制电路、22：图像处理器、23：应用处理器、30：驱动电路部、31：显示部驱动电路、32：传感器部驱动电路、40：切换部、41：模拟开关、50：切换部、51：模拟开关、60：切换部、61：发光器件、62：受光器件、63：模拟开关、71：显示部、72：信号线驱动电路、73：栅极线驱动电路、74：控制线驱动电路、75：信号读出电路、80：像素、81B：子像素、81G：子像素、81R：子像素、82PS：子像素

Claims (7)

1.一种显示装置，包括：
包括具有发光器件的第一子像素、具有受光器件的第二子像素、被供应扫描所述第一子像素的第一选择信号的第一栅极线及被供应扫描所述第二子像素的第二选择信号的第二栅极线的显示部；
将所述栅极线驱动电路所输出的所述第一选择信号或所述第二选择信号分配给所述第一栅极线或所述第二栅极线而输出的第一切换部；以及
驱动控制电路，包括：
输出所述第一选择信号或所述第二选择信号的栅极线驱动电路；
所述栅极线驱动电路所输出的所述第一选择信号或所述第二选择信号分配而输出的第二切换部；以及
控制所述第一切换部及所述第二切换部的时序控制电路，
其中，所述时序控制电路具有在第一工作模式和第二工作模式之间切换的功能，
并且，所述栅极线驱动电路在所述第一工作模式中输出具有第一帧频的所述第一选择信号以及选择期间比所述第一选择信号长的第二选择信号，在所述第二工作模式中输出具有比所述第一帧频低的第二帧频的所述第一选择信号及所述第二选择信号。
2.根据权利要求1所述的显示装置，
其中所述第一切换部及所述第二切换部都包括设置在所述栅极线驱动电路与所述第一栅极线或所述第二栅极线之间的模拟开关。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置，还包括：
图像处理器，
其中所述图像处理器具有根据所述受光器件中的物体检测状态或物体非检测状态在所述第一工作模式和所述第二工作模式之间切换的功能。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的显示装置，
其中所述发光器件具有发射可见光的功能，
并且所述受光器件具有检测出可见光的功能。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的显示装置，
其中所述发光器件具有发射红外光的功能，
并且所述受光器件具有检测出红外光的功能。
6.一种显示模块，包括：
权利要求1至5中任一项所述的显示装置；以及
连接器和集成电路中的至少一个。
7.一种电子设备，包括：
权利要求6所述的显示模块；以及
框体、电池、照相机、扬声器和麦克风中的至少一个。
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