TW202029549A - 顯示裝置 - Google Patents

顯示裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW202029549A
TW202029549A TW108146114A TW108146114A TW202029549A TW 202029549 A TW202029549 A TW 202029549A TW 108146114 A TW108146114 A TW 108146114A TW 108146114 A TW108146114 A TW 108146114A TW 202029549 A TW202029549 A TW 202029549A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
layer
display device
guide plate
substrate
Prior art date
Application number
TW108146114A
Other languages
English (en)
Inventor
久保田大介
初見亮
鎌田太介
Original Assignee
日商半導體能源研究所股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商半導體能源研究所股份有限公司 filed Critical 日商半導體能源研究所股份有限公司
Publication of TW202029549A publication Critical patent/TW202029549A/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4298—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with non-coherent light sources and/or radiation detectors, e.g. lamps, incandescent bulbs, scintillation chambers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/301—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements flexible foldable or roll-able electronic displays, e.g. thin LCD, OLED
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/60—OLEDs integrated with inorganic light-sensitive elements, e.g. with inorganic solar cells or inorganic photodiodes
    • H10K59/65—OLEDs integrated with inorganic image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K65/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element and at least one organic radiation-sensitive element, e.g. organic opto-couplers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04102—Flexible digitiser, i.e. constructional details for allowing the whole digitising part of a device to be flexed or rolled like a sheet of paper
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1318—Sensors therefor using electro-optical elements or layers, e.g. electroluminescent sensing
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Abstract

提供一種具有光檢測功能的顯示裝置。提供一種具有以指紋識別為代表的生物識別的功能的顯示裝置。提供一種具有觸控面板的功能及生物識別的功能的顯示裝置。顯示裝置包括第一基板、導光板、第一發光元件、第二發光元件及受光元件。第一基板與導光板被設置為彼此相對。第一發光元件及受光元件設置在第一基板與導光板之間。第一發光元件具有藉由導光板發射第一光的功能。第二發光元件具有對導光板的側面發射第二光的功能。受光元件具有接收第二光並將其轉換為電信號的功能。並且，第一光包含可見光，第二光包含紅外光。

Description

顯示裝置
本發明的一個實施方式係關於一種顯示裝置。本發明的一個實施方式係關於一種包括發光元件及受光元件的顯示裝置。本發明的一個實施方式係關於一種具有識別功能的顯示裝置。本發明的一個實施方式係關於一種觸控面板。
注意，本發明的一個實施方式不侷限於上述技術領域。作為本說明書等所公開的本發明的一個實施方式的技術領域的例子，可以舉出半導體裝置、顯示裝置、發光裝置、蓄電裝置、記憶體裝置、電子裝置、照明設備、輸入裝置(例如，觸控感測器等)、輸入輸出裝置(例如，觸控面板等)、這些裝置的驅動方法或這些裝置的製造方法。半導體裝置是指能夠藉由利用半導體特性而工作的所有裝置。
近年來，顯示裝置被期待應用於各種用途。例如，作為大型顯示裝置的用途，可以舉出家用電視機(也稱為電視或電視接收機)、數位看板、公共資訊顯示器(PID)等。此外，作為可攜式資訊終端，對具備觸控面板的智慧手機或平板終端已在進行研發。
作為顯示裝置，例如對具備發光元件的發光裝置已在進行研發。利用電致發光(以下稱為EL)現象的發光元件(也記載為“EL元件”)具有容易實現薄型輕量化、能夠高速地回應輸入信號以及能夠由直流低電壓電源驅動等的特徵，因此被應用於顯示裝置。例如，專利文獻1公開了應用有機EL元件的具有撓性的發光裝置。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2014-197522號公報
本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有光檢測功能的顯示裝置。此外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有以指紋識別為代表的生物識別的功能的顯示裝置。此外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有觸控面板的功能及生物識別的功能的顯示裝置。此外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種方便性高的顯示裝置。此外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有多功能的顯示裝置。此外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有新穎結構的顯示裝置。
注意，上述目的的記載並不妨礙其他目的的存在。本發明的一個實施方式不一定需要實現所有上述目的。可以從說明書、圖式、申請專利範圍的記載中抽取上述目的以外的目的。
本發明的一個實施方式是一種顯示裝置，包括第一基板、導光板、第一發光元件、第二發光元件及受光元件。第一基板與導光板被設置為彼此相對。第一發光元件及受光元件設置在第一基板與導光板之間。第一發光元件具有藉由導光板發射第一光的功能。第二發光元件具有對導光板的側面發射第二光的功能。受光元件具有接收第二光並將其轉換為電信號的功能。並且，第一光包含可見光，第二光包含紅外光。
本發明的另一個實施方式是一種顯示裝置，包括第一基板、第二基板、導光板、第一發光元件、第二發光元件及受光元件。第一基板與導光板被設置為隔著第二基板彼此相對。第一發光元件及受光元件設置在第一基板與第二基板之間。第一發光元件具有藉由導光板發射第一光的功能。第二發光元件具有對導光板的側面發射第二光的功能。受光元件具有接收第二光並將其轉換為電信號的功能。第一光包含可見光，第二光包含紅外光。並且，第二基板的對於800nm至1000nm的波長範圍的光的折射率比導光板低。
本發明的另一個實施方式是一種顯示裝置，包括第一基板、樹脂層、導光板、第一發光元件、第二發光元件及受光元件。第一基板與導光板被設置為隔著樹脂層彼此相對。第一發光元件及受光元件設置在第一基板與樹脂層之間。第一發光元件具有藉由導光板發射第一光的功能。第二發光元件具有對導光板的側面發射第二光的功能。受光元件具有接收第二光並將其轉換為電信號的功能。第一光包含可見光，第二光包含紅外光。樹脂層被設置為接觸於導光板，且具有黏合第一基板與導光板的功能，且其對於800nm至1000nm的波長範圍的光的折射率比導光板低。
在上述結構中，較佳為包括使可見光透過的導電層。此時，較佳為導電層被設置為接觸於導光板，且其對於800nm至1000nm的波長範圍的光的折射率比導光板高。此外，較佳為導電層被用作靜電電容式的觸控感測器的電極。
在上述結構中，較佳為第一發光元件包括第一像素電極、發光層及第一電極。此外，較佳為受光元件包括第二像素電極、活性層及第二電極。此時，較佳為發光層與活性層包含彼此不同的有機化合物。此外，較佳為第一像素電極及第二像素電極設置在同一面上。
在上述結構中，較佳為第一發光元件包括第一像素電極、發光層及共用電極。此外，較佳為受光元件包括第二像素電極、活性層及共用電極。此時，較佳為發光層與活性層包含彼此不同的有機化合物。此外，較佳為第一像素電極及第二像素電極設置在同一面上，並且共用電極具有隔著發光層與第一像素電極重疊的部分以及隔著活性層與第二像素電極重疊的部分。
在上述結構中，較佳為第一發光元件包括第一像素電極、公共層、發光層及共用電極。此外，較佳為受光元件包括第二像素電極、公共層、活性層及共用電極。此時，較佳為發光層與活性層包含彼此不同的有機化合物。此外，較佳為第一像素電極及第二像素電極設置在同一面上。此外，較佳為公共層具有與第一像素電極及發光層重疊的部分及與第二像素電極及活性層重疊的部分。此外，較佳為共用電極具有隔著公共層及發光層與第一像素電極重疊的部分以及隔著公共層及活性層與第二像素電極重疊的部分。
在上述結構中，較佳為第一發光元件包括第一像素電極、發光層及第一電極。此外，較佳為受光元件包括第二像素電極、活性層及第二電極。此時，較佳為第一像素電極及第二像素電極設置在不同的面上。此外，較佳為發光層包含有機化合物，活性層包含矽。
藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種具有光檢測功能的顯示裝置。此外，可以提供一種具有以指紋識別為代表的生物識別的功能的顯示裝置。此外，可以提供一種具有觸控面板的功能及生物識別的功能的顯示裝置。此外，可以提供一種方便性高的顯示裝置。此外，可以提供一種具有多功能的顯示裝置。此外，可以提供一種具有新穎結構的顯示裝置。
注意，上述效果的記載並不妨礙其他效果的存在。本發明的一個實施方式不一定需要具有所有上述效果。可以從說明書、圖式、申請專利範圍的記載中抽取上述效果以外的效果。
以下，參照圖式對實施方式進行說明。但是，所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實，就是實施方式可以以多個不同形式來實施，其方式和詳細內容可以在不脫離本發明的精神及其範圍的條件下被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅侷限在以下所示的實施方式所記載的內容中。
注意，在以下說明的發明的結構中，在不同的圖式之間共同使用相同的元件符號來表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略其重複說明。此外，當表示具有相同功能的部分時有時使用相同的陰影線，而不特別附加元件符號。
注意，在本說明書所說明的各個圖式中，有時為了明確起見，誇大表示各組件的大小、層的厚度、區域。因此，本發明並不侷限於圖式中的尺寸。
在本說明書等中使用的“第一”、“第二”等序數詞是為了避免組件的混淆而附記的，而不是為了在數目方面上進行限定的。
在本說明書等中，顯示裝置的一個實施方式的顯示面板是指能夠在顯示面顯示(輸出)影像等的面板。因此，顯示面板是輸出裝置的一個實施方式。
另外，在本說明書等中，有時將在顯示面板的基板上安裝有例如FPC(Flexible Printed Circuit：軟性印刷電路)或TCP(Tape Carrier Package：捲帶式封裝)等連接器的結構或在基板上以COG(Chip On Glass：晶粒玻璃接合)方式等直接安裝IC(積體電路)的結構稱為顯示面板模組或顯示模組，或者也簡稱為顯示面板等。
注意，在本說明書等中，顯示裝置的一個實施方式的觸控面板具有如下功能：在顯示面顯示影像等的功能；以及檢測出手指或觸控筆等被檢測體接觸、按壓或靠近顯示面的作為觸控感測器的功能。因此觸控面板是輸入輸出裝置的一個實施方式。
觸控面板例如也可以稱為具有觸控感測器的顯示面板(或顯示裝置)、具有觸控感測器功能的顯示面板(或顯示裝置)。觸控面板也可以包括顯示面板及觸控感測器面板。或者，也可以是顯示面板內部或表面具有觸控感測器的功能的結構。
此外，在本說明書等中，有時將在觸控面板的基板上安裝有連接器或IC的結構稱為觸控面板模組、顯示模組，或者簡稱為觸控面板等。
實施方式1 在本實施方式中，對本發明的一個實施方式的顯示裝置的結構例子進行說明。
本發明的一個實施方式的顯示裝置包括呈現可見光的顯示元件及接收紅外光的受光元件(受光器件)。該顯示元件較佳為發光元件(也稱為第一發光元件(發光器件))。受光元件較佳為光電轉換元件。
此外，顯示裝置包括基板(也稱為第一基板)及導光板。顯示元件及受光元件配置在第一基板與導光板之間。此外，顯示裝置包括對導光板的側面發射紅外光的發光元件(也稱為第二發光元件)。
從顯示元件發射的可見光藉由導光板射出到外部。顯示裝置包括排列為矩陣狀的多個上述顯示元件，由此可以顯示影像。
從導光板的側面入射的紅外光在導光板的內部反復進行全反射而擴散。在此，當物體接觸於導光板的表面(與第一基板相反一側的面)時，在導光板與物體的介面紅外光散射，該散射光的一部分入射到受光元件。受光元件在接收紅外光時可以將其轉換為對應於其強度的電信號而輸出。顯示裝置包括排列為矩陣狀的多個受光元件，由此可以檢測接觸於導光板的物體的位置資訊、形狀等。也就是說，顯示裝置可以被用作影像感測器面板、觸控感測器面板等。
另外，藉由作為在導光板的內部擴散的光利用使用者不能看到的紅外光，可以以不降低對於顯示影像的可見度的方式進行利用受光元件的攝像或感測。
第二發光元件發射的光較佳為包含紅外光，更佳為包含近紅外光。尤其較佳為使用在700nm以上且2500nm以下的波長範圍內具有一個以上的峰值的近紅外光。尤其是，藉由使用在750nm以上且1000nm以下的波長範圍內具有一個以上的峰值的光，可以擴大用於受光元件的活性層的材料的選擇範圍，所以是較佳的。
當指尖接觸於顯示裝置的導光板時，可以拍攝指紋的形狀。指紋具有凹部和凸部，當指頭接觸於導光板時，在接觸於導光板的指紋的凸部處紅外光容易散射。因此，入射到與指紋的凸部重疊的受光元件的紅外光的強度變大，入射到與指紋的凹部重疊的受光元件的紅外光的強度變小。由此，可以拍攝指紋。包括本發明的一個實施方式的顯示裝置的器件可以藉由利用所拍攝的指紋影像進行生物識別之一的指紋識別。
另外，顯示裝置也可以拍攝指頭或手掌等的血管，尤其是靜脈。例如，波長為760nm及其附近的光不被靜脈中的還原血紅蛋白吸收，因此藉由利用受光元件接收來自手掌或指頭的反射光並進行影像化，可以檢測靜脈的位置。包括本發明的一個實施方式的顯示裝置的器件可以藉由利用所拍攝的靜脈影像進行生物識別之一的靜脈識別。
另外，包括本發明的一個實施方式的顯示裝置的器件可以同時進行指紋識別和靜脈識別。由此，可以進行安全級別更高的生物識別而不增加構件數量。
另外，也可以在第一基板與導光板之間設置有第二基板。例如，第二基板可以使用用來密封發光元件的密封基板或保護薄膜等。此外，也可以在第一基板與導光板之間設置有用來黏合它們的樹脂層。此時，藉由作為樹脂層使用對於第二發光元件所發射的紅外光的折射率比導光板低的材料，可以抑制在導光板中擴散的紅外光向樹脂層一側透射而入射到受光元件。
另外，也可以以接觸於導光板的方式設置有使可見光透過的導電層。此時，藉由作為導電層使用對於第二發光元件所發射的紅外光的折射率比導光板高的材料，該紅外光可以還擴散到導電層內，所以是較佳的。以接觸於導光板的方式設置的上述導電層例如可以被用作靜電遮蔽膜。此外，該導電層例如可以被用作靜電電容式的觸控感測器的電極。此外，該導電層也可以被用作各種感測器或功能元件的電極或佈線。
在此，在作為顯示元件使用發光元件的情況下，較佳為使用OLED(Organic Light Emitting Diode：有機發光二極體)、QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode：量子點發光二極體)等EL元件。作為EL元件所包含的發光物質，可以舉出發射螢光的物質(螢光材料)、發射磷光的物質(磷光材料)、無機化合物(量子點材料等)、呈現熱活化延遲螢光的物質(熱活化延遲螢光(Thermally activated delayed fluorescence：TADF)材料)等。此外，作為發光元件也可以使用微發光二極體(Micro LED)等LED。
作為受光元件，例如可以使用pn型或pin型光電二極體。受光元件被用作檢測入射到受光元件的光並產生電荷的光電轉換元件。在光電轉換元件中，根據入射光量決定所產生的電荷量。尤其是，作為受光元件，較佳為使用包括包含有機化合物的層的有機光電二極體。有機光電二極體容易實現薄型化、輕量化及大面積化且其形狀及設計的彈性高，所以可以應用於各種各樣的顯示裝置。
發光元件例如可以具有在一對電極之間包括發光層的疊層結構。此外，受光元件可以具有在一對電極之間包括活性層的疊層結構。作為受光元件的活性層，可以使用半導體材料。例如，可以使用矽等無機半導體材料。
另外，作為受光元件的活性層，較佳為使用有機化合物。此時，發光元件與受光元件的一個電極(也稱為像素電極)較佳為設置在同一面上。此外，發光元件與受光元件的另一個電極較佳為由連續的一個導電層形成的電極(也稱為共用電極)。此外，發光元件與受光元件較佳為包括公共層。由此，可以簡化製造發光元件和受光元件時的製程，而可以實現製造成本的降低以及製造良率的提高。
以下，參照圖式說明更具體的例子。
[顯示裝置的結構例子1] 圖1A示出顯示裝置50的示意圖。顯示裝置50包括基板51、基板52、導光板59、受光元件53、發光元件54、發光元件57R、發光元件57G、發光元件57B、功能層55等。
發光元件57R、發光元件57G、發光元件57B及受光元件53設置在基板51與基板52之間。
發光元件57R、發光元件57G、發光元件57B分別發射紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的光。
顯示裝置50包括配置為矩陣狀的多個像素。一個像素包括一個以上的子像素。一個子像素包括一個發光元件。例如，作為像素可以採用具有三個子像素的結構(R、G及B的三種顏色或黃色(Y)、青色(C)及洋紅色(M)的三種顏色等)、具有四個子像素的結構(R、G、B、白色(W)的四種顏色或者R、G、B、Y的四種顏色等)。此外，像素包括受光元件53。受光元件53既可以設置在所有像素中，又可以設置在部分像素中。此外，一個像素也可以包括多個受光元件53。
導光板59設置在基板52上。作為導光板59，較佳為使用對可見光及紅外光具有高透過性的材料。例如，可以使用對於波長為600nm的光及波長為800nm的光的穿透率都為80%以上，較佳為85%以上，更佳為90%以上，進一步較佳為95%以上，且為100%以下的材料。
另外，導光板59較佳為使用對發光元件54所發射的光具有高折射率的材料。例如，可以使用對於波長為800nm的光的折射率為1.2以上且2.5以下，較佳為1.3以上且2.0以下，更佳為1.4以上且1.8以下的材料。
另外，導光板59與基板52較佳為以彼此接觸的方式設置，或者由樹脂層等黏合在一起。此時，與導光板59接觸的基板52或樹脂層較佳為至少在接觸於導光板59的部分對於800nm至1000nm的波長範圍的光的折射率比導光板59低。
發光元件54設置在導光板59的側面附近。發光元件54能夠對導光板59的側面發射紅外光IR。作為發光元件54，可以使用能夠發射包含上述波長的光的紅外光的發光元件。作為發光元件54，可以使用OLED、QLED等EL元件或LED。多個發光元件54也可以沿著導光板59的側面設置。
圖1A示出指頭60接觸於導光板59的表面的樣子。在導光板59的內部擴散的紅外光IR的一部分在導光板59與指頭60的接觸部反射或散射。然後，紅外光IR的散射光IR(r)的一部分入射到受光元件53，由此可以檢測出指頭60接觸於導光板59。也就是說，顯示裝置50可以被用作觸控面板。
功能層55包括驅動發光元件57R、發光元件57G、發光元件57B的電路以及驅動受光元件53的電路。功能層55中設置有開關、電晶體、電容器、佈線等。注意，在以被動矩陣方式驅動發光元件57R、發光元件57G、發光元件57B及受光元件53的情況下，也可以不設置開關或電晶體。
顯示裝置50也可以具有檢測指頭60的指紋的功能。圖1B示意性地示出指頭60接觸於導光板59的狀態下的接觸部的放大圖。此外，圖1B示出交替排列的發光元件57和受光元件53。
在指頭60中，由凹部及凸部形成指紋。因此，如圖1B所示，指紋的凸部接觸於導光板59，在它們的接觸面產生散射光IR(r)。
如圖1B所示，在指頭60與導光板59的接觸面散射的散射光IR(r)有可能從接觸面以各向同性的方式散射。在散射光IR(r)的強度分佈中，大致與接觸面垂直的方向的強度最高，從該方向向傾斜方向其角度越大，強度分佈越低。因此，位於接觸面的正下方的(與接觸面重疊的)受光元件53所接收的光的強度最高。此外，如圖1B所示，在散射光IR(r)中，散射角為預定角度以上的光在導光板59的另一個面(與接觸面相反一側的面)進行全反射，而不透過到受光元件53一側。
當受光元件53的排列間隔小於指紋的兩個凸部間的距離，較佳為小於鄰接的凹部與凸部間的距離時，可以獲得清晰的指紋影像。由於人的指紋的凹部與凸部的間隔大致為200μm，所以受光元件53的排列間隔例如為400μm以下，較佳為200μm以下，更佳為150μm以下，進一步較佳為100μm以下，進一步較佳為50μm以下，且為1μm以上，較佳為10μm以上，更佳為20μm以上。
注意，在指頭60與導光板59的接觸面除了產生紅外光IR的散射之外有時還產生紅外光IR的反射。反射光的反射角根據紅外光IR的入射角而變化，由此其強度分佈有時與散射光IR(r)的強度分佈不同。然而，在接觸面與受光元件53的距離相對於受光元件53的排列間隔充分小的情況下，散射光IR(r)與反射光的強度分佈的不同小得能夠忽略，所以可以說幾乎不影響到所拍攝的影像的清晰度。
圖1C示出由顯示裝置50拍攝的指紋影像的例子。在圖1C中，在拍攝範圍63內以虛線示出指頭60的輪廓，並以點劃線示出接觸部61的輪廓。在接觸部61內，藉由利用入射到受光元件53的光量的不同可以拍攝對比度高的指紋62。
顯示裝置50也可以被用作觸控面板、數位板。圖1D示出在將觸控筆65的頂端接觸於導光板59的狀態下將其向虛線箭頭的方向滑動的樣子。
如圖1D所示，在觸控筆65的頂端與導光板59的接觸面散射的散射光IR(r)入射到位於與該散射面重疊的部分的受光元件53，由此可以高精度地檢測出觸控筆65的頂端位置。
圖1E示出顯示裝置50所檢測出的觸控筆65的軌跡66的例子。顯示裝置50可以以高位置精度檢測出觸控筆65等檢測物件的位置，所以可以在描繪應用程式等中進行高精度的描繪。
在此，圖1F至圖1H示出可應用於顯示裝置50的像素30的一個例子。
圖1F、圖1G所示的像素30包括分別被用作用來顯示的子像素的紅色(R)的像素31R、綠色(G)的像素31G、藍色(B)的像素31B、被用作受光像素的像素32。像素31R、像素31G、像素31B分別包括一個以上的發光元件57R、發光元件57G或發光元件57B。像素32包括一個以上的受光元件53。
圖1F示出以2×2的矩陣狀配置三個子像素以及像素32的例子。圖1G示出在橫方向的一列上配置三個子像素以及像素32的例子。
圖1H所示的像素30是包括白色(W)的像素31W的例子。像素31W包括一個以上的白色發光元件。在此，在橫方向的一列上配置四個子像素，在其下一側配置像素32。
注意，像素的結構不侷限於上述例子，也可以採用各種各樣的配置方法。
[顯示裝置的結構例子2] 以下，對部分結構與上述例子不同的顯示裝置的結構例子進行說明。
[結構例子2-1] 圖2A所示的顯示裝置50a與上述顯示裝置50的主要不同之處在於包括樹脂層71代替基板52。
樹脂層71可以使用對可見光具有透過性的材料。此外，樹脂層71也可以具有黏合基板51與導光板59的功能。
樹脂層71被設置為接觸於導光板59。在此，樹脂層71較佳為至少在接觸於導光板59的部分對於800nm至1000nm的波長範圍的光的折射率比導光板59低。由此，如圖2A所示，可以在導光板59與樹脂層71的介面產生紅外光IR的全反射。
[結構例子2-2] 圖2B所示的顯示裝置50b與上述顯示裝置50a的主要不同之處在於包括導電層72。
導電層72被設置為接觸於導光板59。在此示出導電層72位於導光板59與樹脂層71之間的例子。
藉由對導電層72供應預定的電位，可以將其用作靜電遮蔽膜。藉由利用導電層72，可以有效地防止從外部藉由導光板59被輸入的電雜訊到達顯示裝置50b所包括的電路等。
另外，導電層72也可以被用作觸控感測器等感測器元件的電極。尤其是，導電層72較佳為被用作靜電電容式的觸控感測器的電極。
導電層72可以使用使可見光透過的導電材料。此外，導電層72較佳為使用使發光元件54發射的紅外光IR透過的導電材料。
導電層72較佳為至少在接觸於導光板59的部分使用對於800nm至1000nm的波長範圍的光的折射率比導光板59高的導電材料。由此，如圖2B所示，紅外光IR不僅在導光板59中擴散而且也可以在導電層72的內部擴散。此外，由於導電層72的對於上述波長範圍的光的折射率比樹脂層71高，所以紅外光IR可以在導電層72與樹脂層71的介面進行全反射。
注意，在此示出包括樹脂層71的例子，但是也可以採用包括基板52的結構。
[結構例子2-3] 圖2C所示的顯示裝置50c示出發光元件57R等與受光元件53設置在不同的面上的例子。顯示裝置50c包括基板51a、基板51b、功能層55a、功能層55b等。
功能層55a是包括驅動發光元件57R等的電路的層，並設置在基板51a上。此外，功能層55b是包括驅動受光元件53的電路的層，並設置在基板51b上。基板51a與基板51b較佳為由未圖示的黏合層等彼此固定。
此時，作為受光元件53所包括的活性層，可以使用矽等無機半導體材料。此時，作為活性層，根據紅外光IR的波長可以選擇單晶矽、多晶矽或非晶矽等而使用。注意，在此示出功能層55b及受光元件53 層疊於基板51b上的例子，但是在作為基板51b使用半導體基板的情況下，基板51b也可以被用作功能層55b及受光元件53的一部分。
[結構例子2-4] 圖2D所示的顯示裝置50d與顯示裝置50c的主要不同之處在於發光元件57R等及受光元件53夾著功能層55而設置。
作為受光元件53所包括的活性層，可以使用上述矽等無機半導體材料。此外，在作為基板51使用半導體基板的情況下，基板51也可以被用作受光元件53的活性層等的一部分。
注意，在顯示裝置50c及顯示裝置50d中，也可以設置樹脂層71代替基板52，或者，也可以包括導電層72。
[導光板的結構例子] 可應用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的導光板例如設置在電子裝置的顯示部，也可以兼作被用作顯示面或觸摸面的外殼的一部分。此時，導光板還被用作保護發光元件、受光元件、功能層等的保護構件。例如，作為導光板，可以使用強化玻璃、撓性薄膜等。
圖3A示出顯示裝置50e的結構例子。顯示裝置50e具有在基板52上設置有導光板59a的結構。圖3A示出包括平板狀的導光板59a的例子。
導光板59a沿著一個端部配置有發射紅外光IR的發光元件54。此外，在導光板59a的與設置有發光元件54的一側相反的一側設置有反射層58。反射層58具有反射紅外光IR的功能。藉由設置反射層58，可以使在導光板59a內擴散的紅外光IR的強度分佈均一化。
圖3B示出包括其兩端彎曲的導光板59b的顯示裝置50f的結構例子。
與導光板59a同樣地，導光板59b沿著一個端部設置有發光元件54，並沿著另一個端部設置有反射層58。在導光板59b的內部紅外光IR擴散。
藉由採用使導光板59b的兩端彎曲且沿著該端部設置發光元件54及反射層58的結構，可以減小應用顯示裝置50f的電子裝置中的圍繞顯示部的非顯示區域(也稱為邊框)的面積，所以是較佳的。
在此，有時在導光板59b的彎曲部，紅外光IR的一部分不進行全反射而射出到外部，因此在導光板59b內擴散的紅外光IR的強度下降。然而，藉由充分地減薄導光板59b等，可以提高產生紅外光IR的全反射的比率。例如，導光板59b的厚度為2mm以下，較佳為1mm以下，更佳為0.8mm以下，進一步較佳為0.7mm以下，且為10μm以上，較佳為30μm以上，更佳為50μm以上，此時可以抑制導光板59b內的紅外光IR的強度下降。
圖3C示出沿著其一部分彎曲的導光板59c設置有彎曲的基板51等的顯示裝置50g的結構例子。
基板51可以使用撓性材料。在導光板59c的彎曲部的曲率半徑充分大的情況下，可以作為基板51使用玻璃基板等無機絕緣基板。此外，作為基板51，較佳為使用包含有機樹脂等的材料。
另外，圖3C示出由樹脂層71黏合基板51與導光板59c的例子。如此，在沿著導光板59c的彎曲面配置基板51的情況下，藉由採用由樹脂層71進行黏合而不設置基板52的結構，可以容易黏合基板51與導光板59c，所以是較佳的。除此以外，可以縮短受光元件53與導光板59c的距離，由此可以得到相乘效果，諸如位置檢測精度得到提高、能夠進行清晰的攝像等。
注意，雖然圖3C示出導光板59c具有彎曲部分及平坦部分的例子，但是導光板59c也可以為整體彎曲的形狀而不具有平坦部分。
以上是對導光板的結構例子的說明。
[顯示裝置的結構例子3] 以下，說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的更具體的例子。
[結構例子3-1] 圖4A示出顯示裝置10A的剖面示意圖。
顯示裝置10A包括受光元件110及發光元件190。受光元件110包括像素電極111、公共層112、活性層113、公共層114及共用電極115。發光元件190包括像素電極191、公共層112、發光層193、公共層114及共用電極115。
像素電極111、像素電極191、公共層112、活性層113、發光層193、公共層114及共用電極115均既可具有單層結構又可具有疊層結構。
像素電極111及像素電極191位於絕緣層214上。像素電極111及像素電極191可以使用同一材料及同一製程形成。
公共層112位於像素電極111上及像素電極191上。公共層112是受光元件110與發光元件190共同使用的層。
活性層113隔著公共層112與像素電極111重疊。發光層193隔著公共層112與像素電極191重疊。活性層113包含第一有機化合物，而發光層193包含與第一有機化合物不同的第二有機化合物。
公共層114位於公共層112上、活性層113上及發光層193上。公共層114是受光元件110與發光元件190共同使用的層。
共用電極115具有隔著公共層112、活性層113及公共層114與像素電極111重疊的部分。此外，共用電極115具有隔著公共層112、發光層193及公共層114與像素電極191重疊的部分。共用電極115是受光元件110與發光元件190共同使用的層。
在本實施方式的顯示裝置中，受光元件110的活性層113使用有機化合物。受光元件110的活性層113以外的層可以採用與發光元件190(EL元件)相同的結構。由此，只要在發光元件190的製程中追加形成活性層113的製程，就可以在形成發光元件190的同時形成受光元件110。此外，發光元件190與受光元件110可以形成在同一基板上。因此，可以在不需大幅度增加製程的情況下在顯示裝置內設置受光元件110。
在顯示裝置10A中，只有受光元件110的活性層113及發光元件190的發光層193是分別形成的，而其他層由受光元件110和發光元件190共同使用。但是，受光元件110及發光元件190的結構不侷限於此。除了活性層113及發光層193以外，受光元件110及發光元件190還可以具有其他分別形成的層(參照後述的顯示裝置10D、顯示裝置10E及顯示裝置10F)。受光元件110與發光元件190較佳為共同使用一層以上的層(公共層)。由此，可以在不需大幅度增加製程的情況下在顯示裝置內設置受光元件110。
顯示裝置10A在一對基板(基板151及基板152)之間包括受光元件110、發光元件190、電晶體41及電晶體42等。
顯示裝置10A在基板152的外側包括導光板121。導光板121的端部配置有發射紅外光的發光元件122。
在受光元件110中，位於像素電極111與共用電極115之間的公共層112、活性層113及公共層114各自可以被稱為有機層(包含有機化合物的層)。像素電極111較佳為具有反射可見光及紅外光的功能。像素電極111的端部被分隔壁216覆蓋。共用電極115具有透射可見光及紅外光的功能。
受光元件110具有檢測光的功能。明確而言，受光元件110是接受從導光板121入射的光22並將其轉換為電信號的光電轉換元件。
基板152的基板151一側的表面設置有遮光層BM。遮光層BM在與受光元件110重疊的位置及與發光元件190重疊的位置具有開口。藉由設置遮光層BM，可以控制受光元件110檢測光的範圍。
作為遮光層BM，可以使用遮擋來自發光元件的光的材料。遮光層BM較佳為吸收可見光。作為遮光層BM，例如，可以使用金屬材料或包含顏料(碳黑等)或染料的樹脂材料等形成黑矩陣。遮光層BM也可以採用紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片的疊層結構。
這裡，受光元件110檢測出在導光板121的表面散射的光。但是，有時來自發光元件190的光在顯示裝置10A內被反射而不經導光板121等入射到受光元件110。遮光層BM可以減少這種雜散光的影響。例如，在沒有設置遮光層BM的情況下，有時發光元件190所發射的光23a被基板152反射，由此反射光23b入射到受光元件110。藉由設置遮光層BM，可以抑制反射光23b入射到受光元件110。由此，可以減少雜訊來提高使用受光元件110的感測器的靈敏度。
在發光元件190中，分別位於像素電極191與共用電極115之間的公共層112、發光層193及公共層114可以被稱為EL層。像素電極191較佳為具有反射可見光及紅外光的功能。像素電極191的端部被分隔壁216覆蓋。像素電極111和像素電極191藉由分隔壁216彼此電絕緣。共用電極115具有透射可見光及紅外光的功能。
發光元件190具有發射可見光的功能。明確而言，發光元件190是電壓被施加到像素電極191與共用電極115之間時向基板152一側發射光21的電致發光元件。
發光層193較佳為以不與受光元件110的受光區域重疊的方式形成。由此，可以抑制發光層193吸收光22，來可以增加照射到受光元件110的光量。
像素電極111藉由設置在絕緣層214中的開口電連接到電晶體41的源極或汲極。像素電極111的端部被分隔壁216覆蓋。
像素電極191藉由設置在絕緣層214中的開口電連接到電晶體42的源極或汲極。像素電極191的端部被分隔壁216覆蓋。電晶體42具有控制發光元件190的驅動的功能。
電晶體41及電晶體42接觸於同一層(圖4A中的基板151)上。
電連接於受光元件110的電路中的至少一部分較佳為使用與電連接於發光元件190的電路相同的材料及製程而形成。由此，與分別形成兩個電路的情況相比，可以減小顯示裝置的厚度，並可以簡化製程。
受光元件110及發光元件190各自較佳為被保護層195覆蓋。在圖4A中，保護層195設置在共用電極115上並與該共用電極115接觸。藉由設置保護層195，可以抑制水等雜質混入受光元件110及發光元件190，由此可以提高受光元件110及發光元件190的可靠性。此外，使用黏合層142貼合保護層195和基板152。
此外，如圖5A所示，受光元件110及發光元件190上也可以沒有保護層。在圖5A中，使用黏合層142貼合共用電極115和基板152。
此外，如圖5B所示，也可以不包括遮光層BM。由此，可以增大受光元件110的受光面積，而可以進一步提高感測器的靈敏度。
[結構例子3-2] 圖4B示出顯示裝置10B的剖面圖。注意，在後述的顯示裝置的說明中，有時省略說明與先前說明的顯示裝置同樣的結構。
圖4B所示的顯示裝置10B除了包括顯示裝置10A的結構以外還包括透鏡149。
透鏡149設置在與受光元件110重疊的位置。在顯示裝置10B中，以與基板152接觸的方式設置有透鏡149。顯示裝置10B所包括的透鏡149是在基板151一側具有凸面的凸透鏡。此外，也可以將在基板152一側具有凸面的凸透鏡配置在與受光元件110重疊的區域。
在將遮光層BM和透鏡149的兩者形成在基板152的同一面上的情況下，對它們的形成順序沒有限制。雖然在圖4B中示出先形成透鏡149的例子，但是也可以先形成遮光層BM。在圖4B中，透鏡149的端部被遮光層BM覆蓋。
顯示裝置10B採用光22藉由透鏡149入射到受光元件110的結構。與沒有透鏡149的情況相比，藉由設置透鏡149，可以減小受光元件110的拍攝範圍，由此可以抑制與相鄰的受光元件110的拍攝範圍重疊。由此，可以拍攝模糊少的清晰影像。此外，在受光元件110的拍攝範圍相等的情況下，與沒有透鏡149的情況相比，藉由設置透鏡149，可以增大針孔的尺寸(在圖4B中相當於與受光元件110重疊的BM的開口尺寸)。由此，藉由具有透鏡149，可以增加入射到受光元件110的光量。
作為用於本實施方式的顯示裝置的透鏡的形成方法，既可在基板上或受光元件上直接形成如微透鏡等透鏡，又可將另外形成的微透鏡陣列等透鏡陣列貼合在基板上。
[結構例子3-3] 圖4C示出顯示裝置10C的剖面示意圖。顯示裝置10C與顯示裝置10A的不同之處在於：包括基板153、基板154、黏合層155、絕緣層212及分隔壁217，而不包括基板151、基板152及分隔壁216。
基板153和絕緣層212被黏合層155貼合。基板154和保護層195被黏合層142貼合。
顯示裝置10C將形成在製造基板上的絕緣層212、電晶體41、電晶體42、受光元件110及發光元件190等轉置在基板153上而形成。基板153和基板154較佳為具有撓性。由此，可以提高顯示裝置10C的撓性。例如，基板153和基板154較佳為使用樹脂。
作為基板153及基板154，可以使用如下材料：聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯樹脂、聚丙烯腈樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、聚醚碸(PES)樹脂、聚醯胺樹脂(尼龍、芳香族聚醯胺等)、聚矽氧烷樹脂、環烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺-醯亞胺樹脂、聚氨酯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚四氟乙烯(PTFE)樹脂、ABS樹脂以及纖維素奈米纖維等。基板153和基板154中的一個或兩個也可以使用其厚度為具有撓性程度的玻璃。
本實施方式的顯示裝置所具有的基板可以使用光學各向同性高的薄膜。作為光學各向同性高的薄膜，可以舉出三乙酸纖維素(也被稱為TAC：Cellulose triacetate)薄膜、環烯烴聚合物(COP)薄膜、環烯烴共聚物(COC)薄膜及丙烯酸薄膜等。
分隔壁217較佳為吸收發光元件所發射的光。作為分隔壁217，例如可以使用包含顏料或染料的樹脂材料等形成黑矩陣。此外，藉由使用茶色光阻劑材料，可以由被著色的絕緣層構成分隔壁217。
發光元件190所發射的光23c有時被基板152及分隔壁217反射，使得反射光23d入射到受光元件110。此外，光23c有時透過分隔壁217被電晶體或佈線等反射，使得反射光入射到受光元件110。藉由由分隔壁217吸收光23c，可以抑制反射光23d入射到受光元件110。由此，可以減少雜訊來提高使用受光元件110的感測器的靈敏度。
分隔壁217較佳為至少吸收受光元件110所檢測出的光的波長。例如，在受光元件110檢測出發光元件190所發射的紅色光的情況下，分隔壁217較佳為至少吸收紅色光。例如，當分隔壁217具有藍色濾光片時，可以吸收紅色光23c，由此可以抑制反射光23d入射到受光元件110。
[結構例子3-4] 在上文中，說明了發光元件和受光元件具有兩個共同層的例子，但是不侷限於此。下面說明共同層的結構不同的例子。
圖6A示出顯示裝置10D的剖面示意圖。顯示裝置10D與顯示裝置10A的不同之處在於：包括緩衝層184及緩衝層194，而沒有公共層114。緩衝層184及緩衝層194既可具有單層結構又可具有疊層結構。
在顯示裝置10D中，受光元件110包括像素電極111、公共層112、活性層113、緩衝層184及共用電極115。此外，在顯示裝置10D中，發光元件190包括像素電極191、公共層112、發光層193、緩衝層194及共用電極115。
在顯示裝置10D中，分別形成共用電極115與活性層113之間的緩衝層184及共用電極115與發光層193之間的緩衝層194。作為緩衝層184及緩衝層194，例如，可以形成電子注入層和電子傳輸層中的一個或兩個。
圖6B示出顯示裝置10E的剖面示意圖。顯示裝置10E與顯示裝置10A的不同之處在於：包括緩衝層182及緩衝層192，而沒有公共層112。緩衝層182及緩衝層192既可具有單層結構又可具有疊層結構。
在顯示裝置10E中，受光元件110包括像素電極111、緩衝層182、活性層113、公共層114及共用電極115。此外，在顯示裝置10E中，發光元件190包括像素電極191、緩衝層192、發光層193、公共層114及共用電極115。
在顯示裝置10E中，分別形成像素電極111與活性層113之間的緩衝層182及像素電極191與發光層193之間的緩衝層192。作為緩衝層182及緩衝層192，例如，可以形成電洞注入層和電洞傳輸層中的一個或兩個。
圖6C示出顯示裝置10F的剖面示意圖。顯示裝置10F與顯示裝置10A的不同之處在於：包括緩衝層182、緩衝層184、緩衝層192及緩衝層194，而沒有公共層112及公共層114。
在顯示裝置10F中，受光元件110包括像素電極111、緩衝層182、活性層113、緩衝層184及共用電極115。此外，在顯示裝置10F中，發光元件190包括像素電極191、緩衝層192、發光層193、緩衝層194及共用電極115。
在受光元件110及發光元件190的製造中，不但可以分別形成活性層113及發光層193，而且還可以分別形成其他層。
在顯示裝置10F中，受光元件110和發光元件190在一對電極(像素電極111或像素電極191與共用電極115)之間沒有公共層。作為顯示裝置10F所包括的受光元件110及發光元件190，在絕緣層214上使用同一材料及同一製程形成像素電極111及像素電極191，在像素電極111上形成緩衝層182、活性層113及緩衝層184，在像素電極191上形成緩衝層192、發光層193及緩衝層194，然後，以覆蓋緩衝層184及緩衝層194等的方式形成共用電極115。
對緩衝層182、活性層113及緩衝層184的疊層結構、緩衝層192、發光層193及緩衝層194的疊層結構的形成順序沒有特別的限制。例如，也可以在形成緩衝層182、活性層113、緩衝層184之後，形成緩衝層192、發光層193及緩衝層194。與此相反，也可以在形成緩衝層182、活性層113、緩衝層184之前，形成緩衝層192、發光層193及緩衝層194。此外，也可以按照緩衝層182、緩衝層192、活性層113、發光層193等的順序交替形成。
[顯示裝置的結構例子4] 以下說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的更具體的結構例子。
[結構例子4-1] 圖7示出顯示裝置100A的立體圖。
顯示裝置100A具有貼合基板151與基板152的結構。基板152上設置有導光板121。在圖7中，以虛線表示基板152及導光板121。
顯示裝置100A包括顯示部162、電路164及佈線165等。圖7示出在顯示裝置100A中安裝有IC(積體電路)173及FPC172的例子。因此，也可以將圖7所示的結構稱為包括顯示裝置100A、IC及FPC的顯示模組。
作為電路164，可以使用掃描線驅動電路。
佈線165具有對顯示部162及電路164供應信號及電力的功能。該信號及電力從外部經由FPC172或者從IC173輸入到佈線165。
圖7示出藉由COG(Chip On Glass：晶粒玻璃接合)方式或COF(Chip On Film：薄膜覆晶封裝)方式等在基板151上設置IC173的例子。作為IC173，例如可以使用包括掃描線驅動電路及信號線驅動電路等的IC。注意，顯示裝置100A及顯示模組不一定必須設置有IC。此外，也可以利用COF方式等將IC安裝於FPC。
圖8示出圖7所示的顯示裝置100A的包括FPC172的區域的一部分、包括電路164的區域的一部分、包括顯示部162的區域的一部分及包括端部的區域的一部分的剖面的一個例子。
圖8所示的顯示裝置100A在基板151與基板152之間包括電晶體201、電晶體205、電晶體206、發光元件190及受光元件110等。基板152上設置有導光板121。導光板121的端部設置有發光元件122。
基板152及絕緣層214藉由黏合層142黏合。作為對發光元件190及受光元件110的密封，可以採用固體密封結構或中空密封結構等。在圖8中，由基板152、黏合層142及絕緣層214圍繞的空間143填充有惰性氣體(氮、氬等)，採用中空密封結構。黏合層142也可以與發光元件190重疊。此外，由基板152、黏合層142及絕緣層214圍繞的空間143也可以填充有與黏合層142不同的樹脂。
發光元件190具有從絕緣層214一側依次層疊有像素電極191、公共層112、發光層193、公共層114及共用電極115的疊層結構。像素電極191藉由形成在絕緣層214中的開口與電晶體206所包括的導電層222b連接。電晶體206具有控制發光元件190的驅動的功能。分隔壁216覆蓋像素電極191的端部。像素電極191包含反射可見光及紅外光的材料，而共用電極115包含透射可見光及紅外光的材料。
受光元件110具有從絕緣層214一側依次層疊有像素電極111、公共層112、活性層113、公共層114及共用電極115的疊層結構。像素電極111藉由形成在絕緣層214中的開口與電晶體205所包括的導電層222b電連接。分隔壁216覆蓋像素電極111的端部。像素電極111包含反射可見光及紅外光的材料，而共用電極115包含透射可見光及紅外光的材料。
發光元件190所發射的光射出到基板152一側。此外，受光元件110藉由基板152及空間143接收光。基板152較佳為使用對可見光及紅外光的透過性高的材料。
像素電極111及像素電極191可以使用同一材料及同一製程形成。公共層112、公共層114及共用電極115用於受光元件110和發光元件190的兩者。除了活性層113及發光層193以外，受光元件110和發光元件190可以共同使用其他層。由此，由此，可以在不需大幅度增加製程的情況下在顯示裝置100A內設置受光元件110。
基板152的基板151一側的表面設置有遮光層BM。遮光層BM在與受光元件110重疊的位置及與發光元件190重疊的位置具有開口。藉由設置遮光層BM，可以控制受光元件110檢測光的範圍。此外，藉由設置有遮光層BM，可以抑制光從發光元件190直接入射到受光元件110。由此，可以實現雜訊少且靈敏度高的感測器。
電晶體201、電晶體205及電晶體206都設置在基板151上。這些電晶體可以使用同一材料及同一製程形成。
在基板151上依次設置有絕緣層211、絕緣層213、絕緣層215及絕緣層214。絕緣層211的一部分用作各電晶體的閘極絕緣層。絕緣層213的一部分用作各電晶體的閘極絕緣層。絕緣層215以覆蓋電晶體的方式設置。絕緣層214以覆蓋電晶體的方式設置，並被用作平坦化層。此外，對閘極絕緣層的個數及覆蓋電晶體的絕緣層的個數沒有特別的限制，既可以為一個，又可以為兩個以上。
較佳的是，將水或氫等雜質不容易擴散的材料用於覆蓋電晶體的絕緣層中的至少一個。由此，可以將絕緣層用作障壁層。藉由採用這種結構，可以有效地抑制雜質從外部擴散到電晶體中，從而可以提高顯示裝置的可靠性。
作為絕緣層211、絕緣層213及絕緣層215較佳為使用無機絕緣膜。作為無機絕緣膜，例如可以使用氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜等無機絕緣膜。此外，氧化鉿膜、氧化釔膜、氧化鋯膜、氧化鎵膜、氧化鉭膜、氧化鎂膜、氧化鑭膜、氧化鈰膜及氧化釹膜等。此外，也可以層疊上述絕緣膜中的兩個以上。
這裡，有機絕緣膜的阻擋性在很多情況下低於無機絕緣膜。因此，有機絕緣膜較佳為在顯示裝置100A的端部附近包括開口。由此，可以抑制從顯示裝置100A的端部藉由有機絕緣膜的雜質擴散。此外，也可以以其端部位於顯示裝置100A的端部的內側的方式形成有機絕緣膜，以使有機絕緣膜不暴露於顯示裝置100A的端部。
用作平坦化層的絕緣層214較佳為使用有機絕緣膜。作為能夠用於有機絕緣膜的材料，例如可以使用丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺醯胺樹脂、矽氧烷樹脂、苯并環丁烯類樹脂、酚醛樹脂及這些樹脂的前驅物等。
在圖8所示的區域228中，在絕緣層214中形成有開口。由此，即使在使用有機絕緣膜作為絕緣層214的情況下，也可以抑制雜質從外部藉由絕緣層214擴散到顯示部162。由此，可以提高顯示裝置100A的可靠性。
電晶體201、電晶體205及電晶體206包括：用作閘極的導電層221；用作閘極絕緣層的絕緣層211；用作源極及汲極的導電層222a及導電層222b；半導體層231；用作閘極絕緣層的絕緣層213；以及用作閘極的導電層223。在此，對經過同一導電膜進行加工而得到的多個層附有相同的陰影線。絕緣層211位於導電層221與半導體層231之間。絕緣層213位於導電層223與半導體層231之間。
對本實施方式的顯示裝置所包括的電晶體結構沒有特別的限制。例如，可以採用平面型電晶體、交錯型電晶體或反交錯型電晶體等。此外，電晶體可以具有頂閘極結構或底閘極結構。或者，也可以在形成通道的半導體層上下設置有閘極。
作為電晶體201、電晶體205及電晶體206，採用兩個閘極夾著形成通道的半導體層的結構。此外，也可以連接兩個閘極，並藉由對該兩個閘極供應同一信號，來驅動電晶體。或者，藉由對兩個閘極中的一個施加用來控制臨界電壓的電位，對另一個施加用來進行驅動的電位，可以控制電晶體的臨界電壓。
對用於電晶體的半導體材料的結晶性也沒有特別的限制，可以使用非晶半導體、單晶半導體或者單晶半導體以外的具有結晶性的半導體(微晶半導體、多晶半導體或其一部分具有結晶區域的半導體)。當使用單晶半導體或具有結晶性的半導體時可以抑制電晶體的特性劣化，所以是較佳的。
電晶體的半導體層較佳為包含金屬氧化物(也稱為氧化物半導體)。此外，電晶體的半導體層也可以包含矽。作為矽，可以舉出非晶矽、結晶矽(低溫多晶矽、單晶矽等)等。
例如，半導體層較佳為包含銦、M(M為選自鎵、鋁、矽、硼、釔、錫、銅、釩、鈹、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢或鎂中的一種或多種)和鋅。尤其是，M較佳為選自鋁、鎵、釔及錫中的一種或多種。
尤其是，作為半導體層，較佳為使用包含銦(In)、鎵(Ga)及鋅(Zn)的氧化物(也稱為IGZO)。
當半導體層為In-M-Zn氧化物時，較佳為用來形成In-M-Zn氧化物的濺射靶材中的相對於M的In原子數比為1以上。作為這種濺射靶材的金屬元素的原子數比，可以舉出In：M：Zn=1：1：1、In：M：Zn=1：1：1.2、In：M：Zn=2：1：3、In：M：Zn=3：1：2、In：M：Zn=4：2：3、In：M：Zn=4：2：4.1、In：M：Zn=5：1：6、In：M：Zn=5：1：7、In：M：Zn=5：1：8、In：M：Zn=6：1：6、In：M：Zn=5：2：5等。
作為濺射靶材較佳為使用含有多晶氧化物的靶材，由此可以易於形成具有結晶性的半導體層。注意，所形成的半導體層的原子數比分別包含上述濺射靶材中的金屬元素的原子數比的±40%範圍的變動。例如，在被用於半導體層的濺射靶材的組成為In：Ga：Zn=4：2：4.1[原子數比]時，所形成的半導體層的組成有時為In：Ga：Zn=4：2：3[原子數比]附近。
當記載為原子數比為In：Ga：Zn=4：2：3或其附近時包括如下情況：In的原子數比為4時，Ga的原子數比為1以上且3以下，Zn的原子數比為2以上且4以下。此外，當記載為原子數比為In：Ga：Zn=5：1：6或其附近時包括如下情況：In的原子數比為5時，Ga的原子數比大於0.1且為2以下，Zn的原子數比為5以上且7以下。此外，當記載為原子數比為In：Ga：Zn=1：1：1或其附近時包括如下情況：In的原子數比為1時，Ga的原子數比大於0.1且為2以下，Zn的原子數比大於0.1且為2以下。
電路164所包括的電晶體和顯示部162所包括的電晶體既可以具有相同的結構，又可以具有不同的結構。電路164所包括的多個電晶體既可以具有相同的結構，又可以具有兩種不同的結構。與此同樣，顯示部162所包括的多個電晶體既可以具有相同的結構，又可以具有兩種不同的結構。
在基板151與基板152不重疊的區域中設置有連接部204。在連接部204中，佈線165藉由導電層166及連接層242與FPC172電連接。在連接部204的頂面上露出對與像素電極191相同的導電膜進行加工來獲得的導電層166。因此，藉由連接層242可以使連接部204與FPC172電連接。
可以在基板152與導光板121之間或導光板121的外側配置各種光學構件。作為光學構件，可以使用偏光板、相位差板、光擴散層(擴散薄膜等)、防反射層及聚光薄膜(condensing film)等。此外，在基板152的外側也可以配置抑制塵埃的附著的抗靜電膜、不容易被弄髒的具有拒水性的膜、抑制使用時的損傷的硬塗膜、衝擊吸收層等。注意，當以接觸於導光板121的方式配置光擴散性高的構件時，在它們的介面處在導光板121內擴散的紅外光也散射，因此較佳為在它們之間設置光擴散性低的構件。
基板151及基板152可以使用玻璃、石英、陶瓷、藍寶石以及樹脂等。藉由將具有撓性的材料用於基板151及基板152，可以提高顯示裝置的撓性。
作為黏合層，可以使用紫外線硬化型黏合劑等光硬化型黏合劑、反應硬化型黏合劑、熱固性黏合劑、厭氧黏合劑等各種硬化型黏合劑。作為這些黏合劑，可以舉出環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、酚醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、醯亞胺樹脂、PVC(聚氯乙烯)樹脂、PVB(聚乙烯醇縮丁醛)樹脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)樹脂等。尤其是，較佳為使用環氧樹脂等透濕性低的材料。此外，也可以使用兩液混合型樹脂。此外，也可以使用黏合薄片等。
作為連接層242，可以使用異方性導電膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)、異方性導電膏(ACP：Anisotropic Conductive Paste)等。
發光元件190具有頂部發射結構、底部發射結構或雙面發射結構等。作為提取光一側的電極使用使可見光透過的導電膜。此外，作為不提取光一側的電極較佳為使用反射可見光的導電膜。
發光元件190至少包括發光層193。作為發光層193以外的層，發光元件190還可以包括包含電洞注入性高的物質、電洞傳輸性高的物質、電洞阻擋材料、電子傳輸性高的物質、電子注入性高的物質或雙極性的物質(電子傳輸性及電洞傳輸性高的物質)等的層。例如，公共層112較佳為具有電洞注入層和電洞傳輸層中的一個或兩個。公共層114較佳為具有電子傳輸層和電子注入層中的一個或兩個。
公共層112、發光層193及公共層114可以使用低分子化合物或高分子化合物，還可以包含無機化合物。構成公共層112、發光層193及公共層114的層可以藉由蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、轉印法、印刷法、噴墨法、塗佈法等的方法形成。
發光層193也可以包含量子點等無機化合物作為發光材料。
受光元件110的活性層113包含半導體。作為該半導體，可以舉出矽等無機半導體及包含有機化合物的有機半導體。在本實施方式中，示出使用有機半導體作為活性層含有的半導體的例子。藉由使用有機半導體，可以以同一方法(例如真空蒸鍍法)形成發光元件190的發光層193和受光元件110的活性層113，並可以共同使用製造設備，所以是較佳的。
作為活性層113含有的n型半導體的材料，可以舉出富勒烯(例如C60 、C70 等)或其衍生物等具有電子接受性的有機半導體材料。此外，作為活性層113含有的p型半導體的材料，可以舉出銅(II)酞青(Copper(II) phthalocyanine:CuPc)、四苯基二苯并二茚并芘(Tetraphenyldibenzoperiflanthene:DBP)、酞青鋅(Zinc Phthalocyanine:ZnPc)等具有電子供給性的有機半導體材料。
例如，較佳為共蒸鍍n型半導體和p型半導體形成活性層113。
作為可用於電晶體的閘極、源極及汲極和構成顯示裝置的各種佈線及電極等導電層的材料，可以舉出鋁、鈦、鉻、鎳、銅、釔、鋯、鉬、銀、鉭或鎢等金屬或者以上述金屬為主要成分的合金等。可以使用包含這些材料的膜的單層或疊層。
此外，作為具有透光性的導電材料，可以使用氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、包含鎵的氧化鋅等導電氧化物或石墨烯。或者，可以使用金、銀、鉑、鎂、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀或鈦等金屬材料、包含該金屬材料的合金材料。或者，還可以使用該金屬材料的氮化物(例如，氮化鈦)等。此外，當使用金屬材料、合金材料(或者它們的氮化物)時，較佳為將其形成得薄到具有透光性。此外，可以使用上述疊層膜作為導電層。例如，藉由使用銀和鎂的合金與銦錫氧化物的疊層膜等，可以提高導電性，所以是較佳的。上述材料也可以用於構成顯示裝置的各種佈線及電極等的導電層、顯示元件所包括的導電層(被用作像素電極及共用電極的導電層)。
作為可用於各絕緣層的絕緣材料，例如可以舉出丙烯酸樹脂或環氧樹脂等樹脂、無機絕緣材料諸如氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽或氧化鋁等。
[結構例子4-2] 圖9A示出顯示裝置100B的剖面圖。顯示裝置100B與顯示裝置100A的不同之處主要在於包括透鏡149及保護層195。
藉由設置覆蓋受光元件110及發光元件190的保護層195，可以抑制水等雜質擴散到受光元件110及發光元件190，由此可以提高受光元件110及發光元件190的可靠性。
在顯示裝置100B的端部附近的區域228中，較佳為絕緣層215與保護層195藉由絕緣層214的開口彼此接觸。尤其是，特別較佳為絕緣層215含有的無機絕緣膜與保護層195含有的無機絕緣膜彼此接觸。由此，可以抑制雜質從外部藉由有機絕緣膜擴散到顯示部162。因此，可以提高顯示裝置100B的可靠性。
圖9B示出保護層195具有三層結構的例子。在圖9B中，保護層195包括共用電極115上的無機絕緣層195a、無機絕緣層195a上的有機絕緣層195b及有機絕緣層195b上的無機絕緣層195c。
無機絕緣層195a的端部及無機絕緣層195c的端部延伸到有機絕緣層195b的端部的外側，並且它們彼此接觸。此外，無機絕緣層195a藉由絕緣層214(有機絕緣層)的開口與絕緣層215(無機絕緣層)接觸。由此，可以使用絕緣層215及保護層195包圍受光元件110及發光元件190，可以提高受光元件110及發光元件190的可靠性。
像這樣，保護層195也可以具有有機絕緣膜和無機絕緣膜的疊層結構。此時，無機絕緣膜的端部較佳為延伸到有機絕緣膜的端部的外側。
在基板152的基板151一側的表面設置有透鏡149。透鏡149的凸面在基板151一側。受光元件110的受光區域較佳為與透鏡149重疊且不與發光層193重疊。由此，可以提高使用受光元件110的感測器的靈敏度及精確度。
透鏡149的對紅外光的折射率較佳為1.3以上且2.5以下。透鏡149可以由無機材料和有機材料中的至少一個形成。例如，透鏡149可以使用包含樹脂的材料。此外，可以將包含氧化物和硫化物中的至少一個的材料用於透鏡149。
明確而言，可以將包含氯、溴或碘的樹脂、包含重金屬原子的樹脂、包含芳雜環的樹脂、包含硫的樹脂等用於透鏡149。或者，可以將樹脂、具有其折射率高於該樹脂的材料的奈米粒子的材料用於透鏡149。作為奈米粒子，可以使用氧化鈦或氧化鋯等。
此外，可以將氧化鈰、氧化鉿、氧化鑭、氧化鎂、氧化鈮、氧化鉭、氧化鈦、氧化釔、氧化鋅、包含銦和錫的氧化物、或者包含銦和鎵和鋅的氧化物等用於透鏡149。或者，可以將硫化鋅等用於透鏡149。
此外，在顯示裝置100B中，保護層195和基板152藉由黏合層142貼合。黏合層142與受光元件110及發光元件190重疊，顯示裝置100B採用固體密封結構。
[結構例子4-3] 圖10A示出顯示裝置100C的剖面圖。顯示裝置100C與顯示裝置100B的主要不同之處在於電晶體的結構以及沒有遮光層BM及透鏡149。
顯示裝置100C在基板151上包括電晶體208、電晶體209及電晶體210。
電晶體208、電晶體209及電晶體210包括：用作閘極的導電層221；用作閘極絕緣層的絕緣層211；包含通道形成區域231i及一對低電阻區域231n的半導體層；與一對低電阻區域231n中的一個連接的導電層222a；與一對低電阻區域231n中的另一個連接的導電層222b；用作閘極絕緣層的絕緣層225；用作閘極的導電層223；以及覆蓋導電層223的絕緣層215。絕緣層211位於導電層221與通道形成區域231i之間。絕緣層225位於導電層223與通道形成區域231i之間。
導電層222a及導電層222b藉由設置在絕緣層225及絕緣層215中的開口與低電阻區域231n連接。導電層222a及導電層222b中的一個用作源極，另一個用作汲極。
發光元件190的像素電極191藉由導電層222b與電晶體208的一對低電阻區域231n中的一個電連接。
受光元件110的像素電極111藉由導電層222b與電晶體209的一對低電阻區域231n中的另一個電連接。
圖10A示出絕緣層225覆蓋半導體層的頂面及側面的例子。另一方面，圖10B示出絕緣層225與半導體層231的通道形成區域231i重疊而不與低電阻區域231n重疊的例子。例如，藉由以導電層223為遮罩加工絕緣層225，可以形成圖10B所示的結構。在圖10B中，絕緣層215覆蓋絕緣層225及導電層223，並且導電層222a及導電層222b分別藉由絕緣層215的開口與低電阻區域231n連接。再者，還可以設置有覆蓋電晶體的絕緣層218。
[結構例子4-4] 圖11示出顯示裝置100D的剖面圖。顯示裝置100D與顯示裝置100C的主要不同之處在於基板的結構。
顯示裝置100D包括基板153、基板154、黏合層155及絕緣層212而不包括基板151及基板152。
基板153和絕緣層212由黏合層155貼合。基板154和保護層195由黏合層142貼合。
顯示裝置100D將形成在製造基板上的絕緣層212、電晶體208、電晶體209、受光元件110及發光元件190等轉置在基板153上而形成。基板153和基板154較佳為具有撓性。由此，可以提高顯示裝置100D的撓性。
作為絕緣層212，可以使用可以用於絕緣層211、絕緣層213及絕緣層215的無機絕緣膜。或者，作為絕緣層212，也可以採用有機絕緣膜和無機絕緣膜的疊層膜。此時，電晶體209一側的膜較佳為無機絕緣膜。
以上是對顯示裝置的結構例子的說明。
本實施方式的顯示裝置在顯示部包括受光元件及發光元件，該顯示部具有顯示影像的功能及檢測光的功能的兩者。由此，與感測器設置在顯示部的外部或顯示裝置的外部的情況相比，可以實現電子裝置的小型化及輕量化。此外，也可以與設置在顯示部的外部或顯示裝置的外部的感測器組合來實現更多功能的電子裝置。
受光元件的活性層以外的至少一個層可以與發光元件(EL元件)相同。此外，受光元件的活性層以外的所有層也可以與發光元件(EL元件)相同。例如，只要對發光元件的製程追加形成活性層的製程，就可以在同一基板上形成發光元件及受光元件。此外，受光元件及發光元件可以使用同一材料及同一製程形成像素電極及共用電極。此外，藉由使用同一材料及同一製程製造電連接於受光元件的電路及電連接於發光元件的電路，可以簡化顯示裝置的製程。由此，可以在不經複雜的製程的情況下製造內置有受光元件的方便性高的顯示裝置。
[金屬氧化物] 以下，將說明可用於半導體層的金屬氧化物。
在本說明書等中，有時將包含氮的金屬氧化物也稱為金屬氧化物(metal oxide)。此外，也可以將包含氮的金屬氧化物稱為金屬氧氮化物(metal oxynitride)。例如，可以將鋅氧氮化物(ZnON)等含有氮的金屬氧化物用於半導體層。
在本說明書等中，有時記載為CAAC(c-axis aligned crystal)或CAC(Cloud-Aligned Composite)。CAAC是指結晶結構的一個例子，CAC是指功能或材料構成的一個例子。
例如，作為半導體層，可以使用CAC(Cloud-Aligned Composite)-OS(Oxide Semiconductor)。
CAC-OS或CAC-metal oxide在材料的一部分中具有導電性的功能，在材料的另一部分中具有絕緣性的功能，作為材料的整個部分具有半導體的功能。此外，在將CAC-OS或CAC-metal oxide用於電晶體的半導體層的情況下，導電性的功能是使被用作載子的電子(或電洞)流過的功能，絕緣性的功能是不使被用作載子的電子流過的功能。藉由導電性的功能和絕緣性的功能的互補作用，可以使CAC-OS或CAC-metal oxide具有開關功能(開啟/關閉的功能)。藉由在CAC-OS或CAC-metal oxide中使各功能分離，可以最大限度地提高各功能。
此外，CAC-OS或CAC-metal oxide包括導電性區域及絕緣性區域。導電性區域具有上述導電性的功能，絕緣性區域具有上述絕緣性的功能。此外，在材料中，導電性區域和絕緣性區域有時以奈米粒子級分離。此外，導電性區域和絕緣性區域有時在材料中不均勻地分佈。此外，有時觀察到其邊緣模糊而以雲狀連接的導電性區域。
此外，在CAC-OS或CAC-metal oxide中，導電性區域和絕緣性區域有時以0.5nm以上且10nm以下，較佳為0.5nm以上且3nm以下的尺寸分散在材料中。
此外，CAC-OS或CAC-metal oxide由具有不同能帶間隙的成分構成。例如，CAC-OS或CAC-metal oxide由具有起因於絕緣性區域的寬隙的成分及具有起因於導電性區域的窄隙的成分構成。在該構成中，當使載子流過時，載子主要在具有窄隙的成分中流過。此外，具有窄隙的成分藉由與具有寬隙的成分的互補作用，與具有窄隙的成分聯動而使載子流過具有寬隙的成分。因此，在將上述CAC-OS或CAC-metal oxide用於電晶體的通道形成區域時，在電晶體的導通狀態中可以得到高電流驅動力，亦即，大通態電流及高場效移動率。
就是說，也可以將CAC-OS或CAC-metal oxide稱為基質複合材料(matrix composite)或金屬基質複合材料(metal matrix composite)。
氧化物半導體(金屬氧化物)被分為單晶氧化物半導體和非單晶氧化物半導體。作為非單晶氧化物半導體例如有CAAC-OS(c-axis aligned crystalline oxide semiconductor)、多晶氧化物半導體、nc-OS(nanocrystalline oxide semiconductor)、a-like OS(amorphous-like oxide semiconductor)及非晶氧化物半導體等。
CAAC-OS具有c軸配向性，其多個奈米晶在a-b面方向上連結而結晶結構具有畸變。注意，畸變是指在多個奈米晶連結的區域中晶格排列一致的區域與其他晶格排列一致的區域之間的晶格排列的方向變化的部分。
雖然奈米晶基本上是六角形，但是並不侷限於正六角形，有不是正六角形的情況。此外，在畸變中有時具有五角形或七角形等晶格排列。此外，在CAAC-OS中，即使在畸變附近也觀察不到明確的晶界(grain boundary)。就是說，可知由於晶格排列畸變，可抑制晶界的形成。這是由於CAAC-OS因為a-b面方向上的氧原子排列的低密度或因金屬元素被取代而使原子間的鍵合距離產生變化等而能夠包容畸變。
CAAC-OS有具有層狀結晶結構(也稱為層狀結構)的傾向，在該層狀結晶結構中層疊有包含銦及氧的層(下面稱為In層)和包含元素M、鋅及氧的層(下面稱為(M,Zn)層)。此外，銦和元素M彼此可以取代，在用銦取代(M,Zn)層中的元素M的情況下，也可以將該層表示為(In,M,Zn)層。此外，在用元素M取代In層中的銦的情況下，也可以將該層表示為(In,M)層。
CAAC-OS是結晶性高的金屬氧化物。另一方面，在CAAC-OS中不容易觀察明確的晶界，因此不容易發生起因於晶界的電子移動率的下降。此外，金屬氧化物的結晶性有時因雜質的進入或缺陷的生成等而降低，因此可以說CAAC-OS是雜質或缺陷(氧空位(也稱為VO (oxygen vacancy))等)少的金屬氧化物。因此，包含CAAC-OS的金屬氧化物的物理性質穩定。因此，包含CAAC-OS的金屬氧化物具有高耐熱性及高可靠性。
在nc-OS中，微小的區域(例如1nm以上且10nm以下的區域，特別是1nm以上且3nm以下的區域)中的原子排列具有週期性。此外，nc-OS在不同的奈米晶之間觀察不到結晶定向的規律性。因此，在膜整體中觀察不到配向性。所以，有時nc-OS在某些分析方法中與a-like OS或非晶氧化物半導體沒有差別。
此外，在包含銦、鎵和鋅的金屬氧化物的一種的銦-鎵-鋅氧化物(以下，IGZO)有時在由上述奈米晶構成時具有穩定的結構。尤其是，IGZO有在大氣中不容易進行晶體生長的傾向，所以有時與在IGZO由大結晶(在此，幾mm的結晶或者幾cm的結晶)形成時相比在IGZO由小結晶(例如，上述奈米結晶)形成時在結構上穩定。
a-like OS是具有介於nc-OS與非晶氧化物半導體之間的結構的金屬氧化物。a-like OS包含空洞或低密度區域。也就是說，a-like OS的結晶性比nc-OS及CAAC-OS的結晶性低。
氧化物半導體(金屬氧化物)具有各種結構及各種特性。本發明的一個實施方式的氧化物半導體也可以包括非晶氧化物半導體、多晶氧化物半導體、a-like OS、nc-OS、CAAC-OS中的兩種以上。
用作半導體層的金屬氧化物膜可以使用惰性氣體和氧氣體中的任一個或兩個形成。注意，對形成金屬氧化物膜時的氧流量比(氧分壓)沒有特別的限制。但是，在要獲得場效移動率高的電晶體的情況下，形成金屬氧化物膜時的氧流量比(氧分壓)較佳為0%以上且30%以下，更佳為5%以上且30%以下，進一步較佳為7%以上且15%以下。
金屬氧化物的能隙較佳為2eV以上，更佳為2.5eV以上，進一步較佳為3eV以上。如此，藉由使用能隙寬的金屬氧化物，可以減少電晶體的關態電流。
形成金屬氧化物膜時的基板溫度較佳為350℃以下，更佳為室溫以上且200℃以下，進一步較佳為室溫以上且130℃以下。形成金屬氧化物膜時的基板溫度較佳為室溫，由此可以提高生產率。
金屬氧化物膜可以藉由濺射法形成。除此之外，例如還可以利用PLD法、PECVD法、熱CVD法、ALD法、真空蒸鍍法等。
以上是對金屬氧化物的說明。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式2 在本實施方式中，參照圖12A和圖12B說明本發明的一個實施方式的顯示裝置。
本發明的一個實施方式的顯示裝置包括具有受光元件的第一像素電路及具有發光元件的第二像素電路。第一像素電路及第二像素電路各自配置為矩陣形狀。
圖12A示出具有受光元件的第一像素電路的一個例子，而圖12B示出具有發光元件的第二像素電路的一個例子。
圖12A所示的像素電路PIX1包括受光元件PD、電晶體M1、電晶體M2、電晶體M3、電晶體M4及電容元件C1。這裡，示出使用光電二極體作為受光元件PD的例子。
受光元件PD的陰極與佈線V1電連接，陽極與電晶體M1的源極和汲極中的一個電連接。電晶體M1的閘極與佈線TX電連接，源極和汲極中的另一個與電容元件C1的一個電極、電晶體M2的源極和汲極中的一個及電晶體M3的閘極電連接。電晶體M2的閘極與佈線RES電連接，源極和汲極中的另一個與佈線V2電連接。電晶體M3的源極和汲極中的一個與佈線V3電連接，源極和汲極中的另一個與電晶體M4的源極和汲極中的一個電連接。電晶體M4的閘極與佈線SE電連接，源極和汲極中的另一個與佈線OUT1電連接。
佈線V1、佈線V2及佈線V3各自被供應恆定電位。當以反向偏壓驅動受光元件PD時，將低於佈線V1的電位供應到佈線V2。電晶體M2被供應到佈線RES的信號控制，使得連接於電晶體M3的閘極的節點的電位重設至供應到佈線V2的電位。電晶體M1被供應到佈線TX的信號控制，根據流過受光元件PD的電流控制上述節點的電位變化的時序。電晶體M3用作根據上述節點的電位輸出的放大電晶體。電晶體M4被供應到佈線SE的信號控制，用作選擇電晶體，該選擇電晶體用來使用連接於佈線OUT1的外部電路讀出根據上述節點的電位的輸出。
圖12B所示的像素電路PIX2包括發光元件EL、電晶體M5、電晶體M6、電晶體M7及電容元件C2。這裡，示出使用發光二極體作為發光元件EL的例子。尤其是，作為發光元件EL，較佳為使用有機EL元件。
電晶體M5的閘極與佈線VG電連接，源極和汲極中的一個與佈線VS電連接，源極和汲極中的另一個與電容元件C2的一個電極及電晶體M6的閘極電連接。電晶體M6的源極和汲極中的一個與佈線V4電連接，源極和汲極中的另一個與發光元件EL的陽極及電晶體M7的源極和汲極中的一個電連接。電晶體M7的閘極與佈線MS電連接，源極和汲極中的另一個與佈線OUT2電連接。發光元件EL的陰極與佈線V5電連接。
佈線V4及佈線V5各自被供應恆定電位。可以將發光元件EL的陽極一側和陰極一側分別設定為高電位和低於陽極一側的電位。電晶體M5被供應到佈線VG的信號控制，用作用來控制像素電路PIX2的選擇狀態的選擇電晶體。此外，電晶體M6用作根據供應到閘極的電位控制流過發光元件EL的電流的驅動電晶體。當電晶體M5處於導通狀態時，供應到佈線VS的電位被供應到電晶體M6的閘極，可以根據該電位控制發光元件EL的發光亮度。電晶體M7被供應到佈線MS的信號控制，將電晶體M6與發光元件EL之間的電位藉由佈線OUT2輸出到外部。
在本實施方式的顯示裝置中，也可以使發光元件以脈衝方式發光，以顯示影像。藉由縮短發光元件的驅動時間，可以降低顯示裝置的耗電量並抑制發熱。尤其是，有機EL元件的頻率特性優異，所以是較佳的。例如，頻率可以為1kHz以上且100MHz以下。
這裡，像素電路PIX1所包括的電晶體M1、電晶體M2、電晶體M3及電晶體M4、像素電路PIX2所包括的電晶體M5、電晶體M6及電晶體M7較佳為使用形成其通道的半導體層含有金屬氧化物(氧化物半導體)的電晶體。
使用其能帶間隙比矽寬且載子密度低的金屬氧化物的電晶體可以實現極低的關態電流。由於其關態電流低，因此能夠長期間保持儲存於與電晶體串聯連接的電容元件中的電荷。因此，尤其是，與電容元件C1或電容元件C2串聯連接的電晶體M1、電晶體M2、電晶體M5較佳為使用含有氧化物半導體的電晶體。此外，除此以外的電晶體也同樣使用含有氧化物半導體的電晶體，由此可以降低製造成本。
此外，電晶體M1至電晶體M7也可以使用形成其通道的半導體含有矽的電晶體。尤其是，藉由使用單晶矽或多晶矽等結晶性高的矽，可以實現高場效移動率，能夠進行更高速度的工作。
此外，電晶體M1至電晶體M7中的一個以上可以使用含有氧化物半導體的電晶體，除此以外的電晶體可以使用含有矽的電晶體。
圖12A和圖12B示出n通道型電晶體，但是也可以使用p通道型電晶體。
像素電路PIX1所包括的電晶體與像素電路PIX2所包括的電晶體較佳為排列在同一基板上。尤其較佳為像素電路PIX1所包括的電晶體和像素電路PIX2所包括的電晶體較佳為混合形成在一個區域內並週期性地排列。
此外，較佳為在與受光元件PD或發光元件EL重疊的位置設置一個或多個包括電晶體和電容元件中的一個或兩個的層。由此，可以減少各像素電路的實效佔有面積，從而可以實現高清晰度的受光部或顯示部。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式3 在本實施方式中，使用圖13A至圖15F對本發明的一個實施方式的電子裝置進行說明。
本實施方式的電子裝置包括本發明的一個實施方式的顯示裝置。例如，可以將本發明的一個實施方式的顯示裝置用於電子裝置的顯示部。因為本發明的一個實施方式的顯示裝置具有檢測光的功能，所以可以在顯示部進行生物識別或者檢測出觸摸或靠近。由此，可以提高電子裝置的功能性及方便性。
作為電子裝置，例如除了電視機、桌上型或膝上型個人電腦、用於電腦等的顯示器、數位看板、彈珠機等大型遊戲機等具有較大的螢幕的電子裝置以外，還可以舉出數位相機、數位攝影機、數位相框、行動電話機、可攜式遊戲機、可攜式資訊終端、音頻再生裝置等。
本實施方式的電子裝置也可以包括感測器(該感測器具有測量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)。
本實施方式的電子裝置可以具有各種功能。例如，可以具有如下功能：將各種資訊(靜態影像、動態影像、文字影像等)顯示在顯示部上的功能；觸控面板的功能；顯示日曆、日期或時間等的功能；執行各種軟體(程式)的功能；進行無線通訊的功能；讀出儲存在存儲介質中的程式或資料的功能；等。
圖13A所示的電子裝置6500是可以用作智慧手機的可攜式資訊終端設備。
電子裝置6500包括外殼6501、顯示部6502、電源按鈕6503、按鈕6504、揚聲器6505、麥克風6506、照相機6507及光源6508等。顯示部6502具有觸控面板功能。
顯示部6502可以使用本發明的一個實施方式的顯示裝置。
圖13B是包括外殼6501的麥克風6506一側的端部的剖面示意圖。
外殼6501的顯示面一側設置有具有透光性的保護構件6510，被外殼6501及保護構件6510包圍的空間內設置有顯示面板6511、光學構件6512、觸控感測器面板6513、印刷電路板6517、電池6518等。
顯示面板6511、光學構件6512及觸控感測器面板6513使用黏合層(未圖示)固定到保護構件6510。
在顯示部6502的外側的區域中，顯示面板6511的一部分疊回，且該疊回部分連接有FPC6515。FPC6515安裝有IC6516。FPC6515與設置於印刷電路板6517的端子連接。
顯示面板6511可以使用本發明的一個實施方式的撓性顯示器。由此，可以實現極輕量的電子裝置。此外，由於顯示面板6511極薄，所以可以在抑制電子裝置的厚度的情況下安裝大容量的電池6518。此外，藉由折疊顯示面板6511的一部分以在像素部的背面設置與FPC6515的連接部，可以實現窄邊框的電子裝置。
圖14A示出電視機的一個例子。在電視機7100中，外殼7101中組裝有顯示部7000。在此示出利用支架7103支撐外殼7101的結構。
可以對顯示部7000適用本發明的一個實施方式的顯示裝置。
可以藉由利用外殼7101所具備的操作開關或另外提供的遙控器7111進行圖14A所示的電視機7100的操作。此外，也可以在顯示部7000中具備觸控感測器，也可以藉由用指頭等觸摸顯示部7000進行電視機7100的操作。此外，也可以在遙控器7111中具備顯示從該遙控器7111輸出的資料的顯示部。藉由利用遙控器7111所具備的操作鍵或觸控面板，可以進行頻道及音量的操作，並可以對顯示在顯示部7000上的影像進行操作。
此外，電視機7100具備接收機及數據機等。可以藉由利用接收機接收一般的電視廣播。再者，藉由數據機連接到有線或無線方式的通訊網路，從而進行單向(從發送者到接收者)或雙向(發送者和接收者之間或接收者之間等)的資訊通訊。
圖14B示出筆記型個人電腦的一個例子。筆記型個人電腦7200包括外殼7211、鍵盤7212、指向裝置7213、外部連接埠7214等。在外殼7211中組裝有顯示部7000。
可以對顯示部7000適用本發明的一個實施方式的顯示裝置。
圖14C和圖14D示出數位看板的一個例子。
圖14C所示的數位看板7300包括外殼7301、顯示部7000及揚聲器7303等。此外，還可以包括LED燈、操作鍵(包括電源開關或操作開關)、連接端子、各種感測器、麥克風等。
圖14D示出設置於圓柱狀柱子7401上的數位看板7400。數位看板7400包括沿著柱子7401的曲面設置的顯示部7000。
在圖14C和圖14D中，可以對顯示部7000適用本發明的一個實施方式的顯示裝置。
顯示部7000越大，一次能夠提供的資訊量越多。顯示部7000越大，越容易吸引人的注意，例如可以提高廣告宣傳效果。
藉由將觸控面板用於顯示部7000，不僅可以在顯示部7000上顯示靜態影像或動態影像，使用者還能夠直覺性地進行操作，所以是較佳的。此外，在用於提供路線資訊或交通資訊等資訊的用途時，可以藉由直覺性的操作提高易用性。
如圖14C和圖14D所示，數位看板7300或數位看板7400較佳為可以藉由無線通訊與使用者所攜帶的智慧手機等資訊終端設備7311或資訊終端設備7411聯動。例如，顯示在顯示部7000上的廣告資訊可以顯示在資訊終端設備7311或資訊終端設備7411的螢幕上。此外，藉由操作資訊終端設備7311或資訊終端設備7411，可以切換顯示部7000的顯示。
此外，可以在數位看板7300或數位看板7400上以資訊終端設備7311或資訊終端設備7411的螢幕為操作單元(控制器)執行遊戲。由此，不特定多個使用者可以同時參加遊戲，享受遊戲的樂趣。
圖15A至圖15F所示的電子裝置包括外殼9000、顯示部9001、揚聲器9003、操作鍵9005(包括電源開關或操作開關)、連接端子9006、感測器9007(該感測器具有測量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)、麥克風9008等。
圖15A至圖15F所示的電子裝置具有各種功能。例如，可以具有如下功能：將各種資訊(靜態影像、動態影像及文字影像等)顯示在顯示部上的功能；觸控面板的功能；顯示日曆、日期或時間等的功能；藉由利用各種軟體(程式)控制處理的功能；進行無線通訊的功能；讀出儲存在存儲介質中的程式或資料並進行處理的功能；等。注意，電子裝置可具有的功能不侷限於上述功能，而可以具有各種功能。電子裝置可以包括多個顯示部。此外，也可以在電子裝置中設置照相機等而使其具有如下功能：拍攝靜態影像或動態影像，且將所拍攝的影像儲存在存儲介質(外部存儲介質或內置於照相機的存儲介質)中的功能；將所拍攝的影像顯示在顯示部上的功能；等。
下面，詳細地說明圖15A至圖15F所示的電子裝置。
圖15A是示出可攜式資訊終端9101的立體圖。可以將可攜式資訊終端9101例如用作智慧手機。注意，在可攜式資訊終端9101中，也可以設置揚聲器9003、連接端子9006、感測器9007等。此外，作為可攜式資訊終端9101，可以將文字或影像資訊顯示在其多個面上。在圖15A中示出三個圖示9050的例子。此外，可以將以虛線的矩形示出的資訊9051顯示在顯示部9001的其他面上。作為資訊9051的一個例子，可以舉出提示收到電子郵件、SNS或電話等的資訊；電子郵件或SNS等的標題；電子郵件或SNS等的發送者姓名；日期；時間；電池餘量；以及天線接收信號強度的顯示等。或者，可以在顯示有資訊9051的位置上顯示圖示9050等。
圖15B是示出可攜式資訊終端9102的立體圖。可攜式資訊終端9102具有將資訊顯示在顯示部9001的三個以上的面上的功能。在此，示出資訊9052、資訊9053、資訊9054分別顯示於不同的面上的例子。例如，在將可攜式資訊終端9102放在上衣口袋裡的狀態下，使用者能夠確認顯示在從可攜式資訊終端9102的上方看到的位置上的資訊9053。使用者可以確認到該顯示而無需從口袋裡拿出可攜式資訊終端9102，由此例如能夠判斷是否接電話。
圖15C是示出手錶型可攜式資訊終端9200的立體圖。此外，顯示部9001的顯示面彎曲，可沿著其彎曲的顯示面進行顯示。此外，可攜式資訊終端9200例如藉由與可進行無線通訊的耳麥相互通訊可以進行免提通話。此外，藉由利用連接端子9006，可攜式資訊終端9200可以與其他資訊終端進行資料傳輸或進行充電。充電也可以藉由無線供電進行。
圖15D、圖15E及圖15F是示出可以折疊的可攜式資訊終端9201的立體圖。此外，圖15D是將可攜式資訊終端9201展開的狀態的立體圖，圖15F是折疊的狀態的立體圖，圖15E是從圖15D的狀態和圖15F的狀態中的一個轉換成另一個時中途的狀態的立體圖。可攜式資訊終端9201在折疊狀態下可攜性好，而在展開狀態下因為具有無縫拼接較大的顯示區域所以顯示的瀏覽性強。可攜式資訊終端9201所包括的顯示部9001被由鉸鏈9055連結的三個外殼9000支撐。顯示部9001例如可以在曲率半徑0.1mm以上且150mm以下的範圍彎曲。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
10A至10F:顯示裝置 21,22,23a,23c:光 23b,23d:反射光 30,31B,31G,31R,31W,32:像素 41,42:電晶體 50,50a至50g:顯示裝置 51,51a,51b,52:基板 53:受光元件 54:發光元件 55,55a,55b:功能層 57,57B,57G,57R:發光元件 58:反射層 59,59a至59c:導光板 60:指頭 61:接觸部 62:指紋 63:攝像範圍 65:觸控筆 66:軌跡 71:樹脂層 72:導電層
在圖式中： [圖1A]、[圖1B]、[圖1D]、[圖1F]、[圖1G]、[圖1H]是示出顯示裝置的結構例子的圖，[圖1C]、[圖1E]是示出像素的例子的圖； [圖2A]至[圖2D]是示出顯示裝置的結構例子的圖； [圖3A]至[圖3C]是示出顯示裝置的結構例子的圖； [圖4A]至[圖4C]是示出顯示裝置的結構例子的圖； [圖5A]和[圖5B]是示出顯示裝置的結構例子的圖； [圖6A]至[圖6C]是示出顯示裝置的結構例子的圖； [圖7]是示出顯示裝置的結構例子的圖； [圖8]是示出顯示裝置的結構例子的圖； [圖9A]和[圖9B]是示出顯示裝置的結構例子的圖； [圖10A]和[圖10B]是示出顯示裝置的結構例子的圖； [圖11]是示出顯示裝置的結構例子的圖； [圖12A]和[圖12B]是示出像素電路的結構例子的圖； [圖13A]和[圖13B]是示出電子裝置的結構例子的圖； [圖14A]至[圖14D]是示出電子裝置的結構例子的圖； [圖15A]至[圖15F]是示出電子裝置的結構例子的圖。
50:顯示裝置
51,52:基板
53:受光元件
54:發光元件
55:功能層
57B,57G,57R:發光元件
59:導光板
60:指頭

Claims (9)

  1. 一種顯示裝置，包括： 第一基板； 導光板； 第一發光元件； 第二發光元件；以及 受光元件， 其中，該第一基板與該導光板被設置為彼此相對， 該第一發光元件及該受光元件設置在該第一基板與該導光板之間， 該第一發光元件具有藉由該導光板發射第一光的功能， 該第二發光元件具有對該導光板的側面發射第二光的功能， 該受光元件具有接收該第二光並將其轉換為電信號的功能， 該第一光包含可見光， 並且，該第二光包含紅外光。
  2. 一種顯示裝置，包括： 第一基板； 第二基板； 導光板； 第一發光元件； 第二發光元件；以及 受光元件， 其中，該第一基板與該導光板被設置為隔著該第二基板彼此相對， 該第一發光元件及該受光元件設置在該第一基板與該第二基板之間， 該第一發光元件具有藉由該導光板發射第一光的功能， 該第二發光元件具有對該導光板的側面發射第二光的功能， 該受光元件具有接收該第二光並將其轉換為電信號的功能， 該第一光包含可見光， 該第二光包含紅外光， 並且，該第二基板的對於800nm至1000nm的波長範圍的光的折射率比該導光板低。
  3. 一種顯示裝置，包括： 第一基板； 樹脂層； 導光板； 第一發光元件； 第二發光元件；以及 受光元件， 其中，該第一基板與該導光板被設置為隔著該樹脂層彼此相對， 該第一發光元件及該受光元件設置在該第一基板與該樹脂層之間， 該第一發光元件具有藉由該導光板發射第一光的功能， 該第二發光元件具有對該導光板的側面發射第二光的功能， 該受光元件具有接收該第二光並將其轉換為電信號的功能， 該第一光包含可見光， 該第二光包含紅外光， 並且，該樹脂層被設置為接觸於該導光板，且具有黏合該第一基板與該導光板的功能，且其對於800nm至1000nm的波長範圍的光的折射率比該導光板低。
  4. 根據申請專利範圍第1至3中任一項之顯示裝置，還包括： 使可見光透過的導電層， 其中該導電層被設置為接觸於該導光板，且其對於800nm至1000nm的波長範圍的光的折射率比該導光板高。
  5. 根據申請專利範圍第4項之顯示裝置， 其中該導電層被用作靜電電容式的觸控感測器的電極。
  6. 根據申請專利範圍第1至5中任一項之顯示裝置， 其中該第一發光元件包括第一像素電極、發光層及第一電極， 該受光元件包括第二像素電極、活性層及第二電極， 該發光層與該活性層包含彼此不同的有機化合物， 並且該第一像素電極及該第二像素電極設置在同一面上。
  7. 根據申請專利範圍第1至5中任一項之顯示裝置， 其中該第一發光元件包括第一像素電極、發光層及共用電極， 該受光元件包括第二像素電極、活性層及該共用電極， 該發光層與該活性層包含彼此不同的有機化合物， 該第一像素電極及該第二像素電極設置在同一面上， 並且該共用電極具有隔著該發光層與該第一像素電極重疊的部分以及隔著該活性層與該第二像素電極重疊的部分。
  8. 根據申請專利範圍第1至5中任一項之顯示裝置， 其中該第一發光元件包括第一像素電極、公共層、發光層及共用電極， 該受光元件包括第二像素電極、該公共層、活性層及該共用電極， 該發光層與該活性層包含彼此不同的有機化合物， 該第一像素電極及該第二像素電極設置在同一面上， 該公共層具有與該第一像素電極及該發光層重疊的部分及與該第二像素電極及該活性層重疊的部分， 並且該共用電極具有隔著該公共層及該發光層與該第一像素電極重疊的部分以及隔著該公共層及該活性層與該第二像素電極重疊的部分。
  9. 根據申請專利範圍第1至5中任一項之顯示裝置， 其中該第一發光元件包括第一像素電極、發光層及第一電極， 該受光元件包括第二像素電極、活性層及第二電極， 該第一像素電極及該第二像素電極設置在不同的面上， 該發光層包含有機化合物， 並且該活性層包含矽。
TW108146114A 2018-12-28 2019-12-17 顯示裝置 TW202029549A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-246706 2018-12-28
JP2018246706 2018-12-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202029549A true TW202029549A (zh) 2020-08-01

Family

ID=71127566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108146114A TW202029549A (zh) 2018-12-28 2019-12-17 顯示裝置

Country Status (7)

Country Link
US (2) US11789568B2 (zh)
JP (1) JPWO2020136495A1 (zh)
KR (1) KR20210105361A (zh)
CN (1) CN113228330A (zh)
DE (1) DE112019006497T5 (zh)
TW (1) TW202029549A (zh)
WO (1) WO2020136495A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI757069B (zh) * 2021-01-27 2022-03-01 友達光電股份有限公司 顯示裝置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210022235A (ko) * 2019-08-19 2021-03-03 삼성디스플레이 주식회사 전자 모듈 및 전자 모듈 제조 방법
FR3113430B1 (fr) * 2020-08-17 2024-01-05 Isorg Système d'acquisition d'images
WO2022090858A1 (ja) * 2020-10-30 2022-05-05 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置、表示装置、および電子機器
WO2022162494A1 (ja) * 2021-01-28 2022-08-04 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置、及び表示装置の作製方法
KR20240005767A (ko) * 2021-04-30 2024-01-12 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치 및 표시 장치의 제작 방법
KR20230121663A (ko) * 2022-02-11 2023-08-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4227770B2 (ja) 2002-07-10 2009-02-18 シャープ株式会社 表示装置およびそれを備えた画像読み取り／表示システム
WO2005029394A2 (en) 2003-09-22 2005-03-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light guide touch screen
JP2007535728A (ja) * 2004-02-24 2007-12-06 ニューライト・コーポレイション フラットパネルディスプレイ用ペンライト・タッチスクリーン・データ入力システムおよび方法
CN1922470A (zh) 2004-02-24 2007-02-28 彩光公司 用于平板显示器的光笔和触摸屏数据输入系统和方法
US20050200291A1 (en) 2004-02-24 2005-09-15 Naugler W. E.Jr. Method and device for reading display pixel emission and ambient luminance levels
EP1779366A2 (en) 2004-06-29 2007-05-02 Nuelight Corporation System and method for a high-performance display device having individual pixel luminance sensing and control
US20060007249A1 (en) 2004-06-29 2006-01-12 Damoder Reddy Method for operating and individually controlling the luminance of each pixel in an emissive active-matrix display device
CN101211246B (zh) 2006-12-26 2010-06-23 乐金显示有限公司 有机发光二极管板和包括其的触摸屏系统
JP2008262176A (ja) 2007-03-16 2008-10-30 Hitachi Displays Ltd 有機ｅｌ表示装置
GB2453172B (en) 2007-09-28 2010-05-05 Cambridge Display Tech Ltd Optoelectronic devices
JP2009086565A (ja) * 2007-10-03 2009-04-23 Mitsubishi Electric Corp 光センサ内蔵表示装置
CN102209949A (zh) 2008-11-12 2011-10-05 平蛙实验室股份公司 集成触摸感测显示装置及操作其的方法
US20130181896A1 (en) * 2009-01-23 2013-07-18 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Integrated light emitting and light detecting device
EP2336861A3 (en) * 2009-11-13 2011-10-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Multi-touch and proximate object sensing apparatus using sensing array
KR20110053165A (ko) 2009-11-13 2011-05-19 삼성전자주식회사 센싱 어레이를 이용한 멀티터치 및 근접한 오브젝트 센싱 장치
TWI433010B (zh) * 2010-04-21 2014-04-01 Pixart Imaging Inc 光學式觸控顯示裝置
KR101794656B1 (ko) 2010-08-20 2017-11-08 삼성디스플레이 주식회사 센서 어레이 기판, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조 방법
JP5558446B2 (ja) 2011-09-26 2014-07-23 株式会社東芝 光電変換装置及びその製造方法
JP2014238616A (ja) 2011-09-29 2014-12-18 シャープ株式会社 タッチパネルおよびタッチパネル付き表示装置
KR102079188B1 (ko) 2012-05-09 2020-02-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치 및 전자 기기
JP2016112279A (ja) * 2014-12-17 2016-06-23 セイコーエプソン株式会社 画像取得装置、生体情報取得装置、電子機器
US10162462B2 (en) 2017-05-01 2018-12-25 Synaptics Incorporated Integrating capacitive sensing with an optical sensor
JP7292276B2 (ja) 2018-07-27 2023-06-16 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置
KR20210055699A (ko) 2018-09-14 2021-05-17 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치, 표시 모듈, 및 전자 기기

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI757069B (zh) * 2021-01-27 2022-03-01 友達光電股份有限公司 顯示裝置
US11791444B2 (en) 2021-01-27 2023-10-17 Au Optronics Corporation Display apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020136495A1 (ja) 2020-07-02
CN113228330A (zh) 2021-08-06
US11789568B2 (en) 2023-10-17
KR20210105361A (ko) 2021-08-26
US20220057873A1 (en) 2022-02-24
JPWO2020136495A1 (ja) 2021-11-11
US20240111385A1 (en) 2024-04-04
DE112019006497T5 (de) 2021-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7478097B2 (ja) 表示装置
US11487373B2 (en) Display device, authentication method, and program
TW202029549A (zh) 顯示裝置
TW202105788A (zh) 顯示裝置、顯示模組及電子裝置
WO2020148604A1 (ja) 表示装置および電子機器
TW202032826A (zh) 顯示裝置、顯示模組及電子裝置
JP7462619B2 (ja) 表示装置、及び電子機器
US20220320064A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
CN114207830A (zh) 显示装置及电子设备
TW202119380A (zh) 顯示裝置、顯示模組及電子裝置
US20220253517A1 (en) Composite device and program
JP2024009044A (ja) 表示装置
TW202114264A (zh) 顯示裝置
CN114365474A (zh) 摄像装置、摄像模块、电子设备及摄像方法
CN114026696A (zh) 显示装置、显示模块及电子设备
US20230196843A1 (en) Electronic device and authentication method of electronic device