TW202119380A - 顯示裝置、顯示模組及電子裝置 - Google Patents

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山崎舜平
岡崎健一
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日商半導體能源研究所股份有限公司
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Abstract

顯示裝置包括包含受光元件及第一電晶體的第一像素電路以及包含發光元件及第二電晶體的第二像素電路。受光元件在第一像素電極和共用電極之間包括活性層，發光元件在第二像素電極和共用電極之間包括發光層。第一像素電極和第二像素電極位於同一面上。活性層和發光層包含互不相同的有機化合物。第一電晶體的源極或汲極與第一像素電極電連接，第二電晶體的源極或汲極與第二像素電極電連接。第一電晶體包括含有金屬氧化物的第一半導體層，第二電晶體包括含有多晶矽的第二半導體層。

Description

顯示裝置、顯示模組及電子裝置
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具有攝像功能的顯示裝置。
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、輸入輸出裝置、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，顯示裝置被用於智慧手機、平板終端、筆記本型PC（個人電腦）等資訊終端設備、電視機、顯示裝置等各種設備。另外，近年來，顯示裝置除了顯示影像的功能之外還被要求各種功能，諸如觸控面板的功能、拍攝指紋以進行識別的功能等。
作為顯示裝置，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攝像功能的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種功能性高的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種可以實現顯示品質高的顯示的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種可以拍攝良好影像的顯示裝置。
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包括第一像素電路及第二像素電路的顯示裝置。第一像素電路包括受光元件及第一電晶體。第二像素電路包括發光元件及第二電晶體。受光元件包括第一像素電極、活性層及共用電極。發光元件包括第二像素電極、發光層及共用電極。第一像素電極和第二像素電極位於同一面上。活性層位於第一像素電極上並包含第一有機化合物。發光層位於第二像素電極上並包含與第一有機化合物不同的第二有機化合物。共用電極具有隔著活性層與第一像素電極重疊的部分以及隔著發光層與第二像素電極重疊的部分。第一電晶體的源極和汲極中的一個與第一像素電極電連接，第二電晶體的源極和汲極中的一個與第二像素電極電連接。第一電晶體及第二電晶體各自在半導體層中含有多晶矽。
此外，在上述結構中，第一電晶體及第二電晶體較佳為各自包括隔著半導體層重疊的第一閘極和第二閘極。此時，較佳為第一閘極和第二閘極電連接。
另外，本發明的其他一個實施方式是包括第一像素電路及第二像素電路的顯示裝置。第一像素電路包括受光元件及第一電晶體。第二像素電路包括發光元件及第二電晶體。受光元件包括第一像素電極、活性層及共用電極。發光元件包括第二像素電極、發光層及共用電極。第一像素電極和第二像素電極位於同一面上。活性層位於第一像素電極上並包含第一有機化合物。發光層位於第二像素電極上並包含與第一有機化合物不同的第二有機化合物。共用電極具有隔著活性層與第一像素電極重疊的部分以及隔著發光層與第二像素電極重疊的部分。第一電晶體的源極和汲極中的一個與第一像素電極電連接，第二電晶體的源極和汲極中的一個與第二像素電極電連接。第一電晶體包括含有金屬氧化物的第一半導體層，第二電晶體包括含有多晶矽的第二半導體層。
此外，在上述結構中，第一電晶體較佳為包括位於第一半導體層上的第三閘極以及隔著第一半導體層與第三閘極重疊的第四閘極。另外，第二電晶體較佳為包括位於第二半導體層上的第五閘極以及隔著第二半導體層與第五閘極重疊的第六閘極。此時，較佳的是，第四閘極和第五閘極位於同一面上並包含同一金屬元素。
此外，在上述結構中，較佳的是，第一電晶體的源極及汲極以及第二電晶體的源極及汲極位於同一面上並包含同一金屬元素。
此外，在上述結構中，較佳為還包括公共層。此時，公共層較佳為具有在第一像素電極和共用電極之間與活性層重疊的部分以及在第二像素電極和共用電極之間與發光層重疊的部分。
另外，在上述結構中，較佳為包括第一公共層及第二公共層。此時，第一公共層較佳為具有位於第一像素電極和活性層之間的部分以及位於第二像素電極和發光層之間的部分。另外，第二公共層較佳為具有位於活性層和共用電極之間的部分以及位於發光層和共用電極之間的部分。
此外，在上述結構中，第一像素電路較佳為包括第三電晶體。此時，第三電晶體較佳為在半導體層中包含多晶矽。
此外，在上述結構中，第二像素電路較佳為包括第四電晶體。此時，第四電晶體較佳為在半導體層中包含金屬氧化物。
此外，在上述結構中，較佳為還包括第一基板及第二基板。此時，第一電晶體及第二電晶體較佳為位於第一基板和第二基板之間。另外，較佳的是，第一像素電極位於第一電晶體和第二基板之間，第二像素電極位於第二電晶體和第二基板之間。另外，第一基板及第二基板較佳為具有撓性。
另外，本發明的其他一個實施方式是一種顯示模組，該顯示模組包括上述中的任一個顯示裝置、連接器或積體電路。
另外，本發明的其他一個實施方式是一種電子裝置，該電子裝置包括上述顯示模組、以及天線、電池、外殼、照相機、揚聲、麥克風和操作按鈕中的至少一個。
根據本發明的一個實施方式可以提供一種具有攝像功能的顯示裝置。另外，根據本發明的一個實施方式可以提供一種功能性高的顯示裝置。另外，根據本發明的一個實施方式可以提供一種可以實現顯示品質高的顯示的顯示裝置。另外，根據本發明的一個實施方式可以提供一種可以拍攝良好影像的顯示裝置。
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、層的厚度或區域。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。
電晶體是半導體元件的一種，並且可以實現放大電流或電壓的功能、控制導通或非導通的切換工作等。本說明書中的電晶體包括IGFET（Insulated Gate Field Effect Transistor：絕緣閘場效電晶體）和薄膜電晶體（TFT：Thin Film Transistor）。
另外，在使用極性不同的電晶體的情況或電路工作的電流方向變化的情況等下，“源極”及“汲極”的功能有時被互相調換。因此，在本說明書中，可以互相調換使用“源極”和“汲極”。
另外，在本說明書等中，“電連接”包括藉由“具有某種電作用的元件”連接的情況。在此，“具有某種電作用的元件”只要可以進行連接對象間的電信號的授收，就對其沒有特別的限制。例如，“具有某種電作用的元件”不僅包括電極和佈線，而且還包括電晶體等切換元件、電阻器、線圈、電容器、其他具有各種功能的元件等。
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等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在顯示部中包括受光元件（也稱為受光器件）及發光元件（也稱為發光器件）。在顯示部中發光元件被配置為矩陣狀，使用該發光元件在顯示部上可以顯示影像。另外，在顯示部中受光元件被配置為矩陣狀，顯示部被用作受光部。可以利用設置在顯示部中的多個受光元件可以拍攝影像，因此顯示裝置可以被用作影像感測器或觸控面板等。就是說，可以利用顯示部拍攝影像並檢測出物件（指頭及筆等）的接近或接觸。並且，設置在顯示部中的發光元件可被用作受光時的光源，因此不需要除顯示裝置以外另行設置光源，可以實現功能性高的顯示裝置而無需增加電子裝置的構件數量。
在本發明的一個實施方式中，在物件反射顯示部所包括的發光元件的發光時受光元件可以檢測出其反射光，因此即使在黑暗環境下也可以進行攝像及觸摸（包括非接觸）檢測。
另外，在本發明的一個實施方式的顯示裝置中，在指頭或手掌等觸摸顯示部時可以拍攝指紋或掌紋。因此，包括本發明的一個實施方式的顯示裝置的電子裝置可以利用所拍攝的指紋進行個人識別。由此，不需要另外設置用於指紋識別或掌紋識別的攝像裝置，可以縮減電子裝置的構件數量。另外，因為在顯示部中受光元件被配置為矩陣狀，所以顯示部的任何部分都可以拍攝指紋或掌紋等，可以實現一種方便性高的電子裝置。
作為發光元件，較佳為使用OLED（Organic Light Emitting Diode：有機發光二極體）或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）、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）、無機化合物（量子點材料等）等。此外，作為發光元件也可以使用微型LED（ Light Emitting Diode）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，發光元件的一個電極和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。
在此，顯示部可以具有以矩陣狀配置有包括受光元件及一個以上的電晶體的第一像素電路以及包括發光元件及一個以上的電晶體的第二像素電路的結構。
在本發明的一個實施方式的顯示裝置中，作為包括受光元件的第一像素電路及包括發光元件的第二像素電路所包含的電晶體，較佳為都使用被形成通道的半導體層中含有矽的電晶體。作為矽可以舉出單晶矽、多晶矽、非晶矽等。尤其是，較佳為使用半導體層中含有低溫多晶矽（LTPS（Low Temperature Poly Silicon））的電晶體（以下，也稱為LTPS電晶體）。LTPS電晶體具有高場效移動率以及良好的頻率特性。
藉由使用LTPS電晶體等使用矽的電晶體，可以在同一基板上形成需要以高頻率驅動的電路（例如，源極驅動器電路）和顯示部。因此，可以使安裝到顯示裝置的外部電路簡化，可以縮減構件成本及安裝成本等。
另外，較佳為將被形成通道的半導體層中含有金屬氧化物（以下，也稱為氧化物半導體）的電晶體（以下，也稱為OS電晶體）用於第一像素電路及第二像素電路所包括的電晶體中的至少一個。OS電晶體的場效移動率比非晶矽高得多。另外，OS電晶體的關閉狀態下的源極和汲極間的洩漏電流（以下，也稱為關態電流）極低，可以長期間保持與該電晶體串聯連接的電容器中儲存的電荷。另外，藉由使用OS電晶體，可以降低顯示裝置的功耗。
藉由將LTPS電晶體用於第一像素電路及第二像素電路所包括的一部分電晶體且將OS電晶體用於其他電晶體，可以實現一種功耗低且驅動能力高的顯示裝置。作為更佳的例子，較佳的是，將OS電晶體用於被用作控制佈線的導通/非導通的開關的電晶體等且將LTPS電晶體用於控制電流的電晶體等。
設置在第一像素電路中的電晶體之一（第一電晶體）被用作用來轉移產生在受光元件中的電荷的電晶體。該電晶體的源極和汲極中的一個與受光元件的像素電極電連接。
另外，設置在第二像素電路中的電晶體之一（第二電晶體）被用作用來控制流過發光元件的電流的電晶體。該電晶體的源極和汲極中的一個與發光元件的像素電極電連接。
在此，作為第一電晶體及第二電晶體較佳為使用LTPS電晶體。由此，可以縮短第一像素電路中的電荷轉移所需要的時間。另外，可以增大在第二像素電路中流過發光元件的電流。
或者，較佳的是，將OS電晶體用於第一電晶體且將LTPS電晶體用於第二電晶體。由此，可以降低第一像素電路中的受光元件和保持節點間的洩漏電流。可以實現一種雜訊小且品質高的攝像。另外，因為可以在保持節點中長時間保持電荷，所以可以實現全局快門驅動。另外，可以增大在第二像素電路中流過發光元件的電流。
下面，參照圖式說明更具體的結構例子。
[顯示裝置的結構例子] 圖1A是顯示裝置10的方塊圖。顯示裝置10包括顯示部11、驅動電路部12、驅動電路部13、驅動電路部14及電路部15等。
顯示部11包括被配置為矩陣狀的多個像素30。像素30包括子像素21R、子像素21G、子像素21B及攝像像素22。子像素21R、子像素21G、子像素21B各自包括被用作顯示元件的發光元件。攝像像素22包括被用作光電轉換元件的受光元件。
像素30與佈線GL、佈線SLR、佈線SLG、佈線SLB、佈線TX、佈線SE、佈線RS及佈線WX等電連接。佈線SLR、佈線SLG及佈線SLB與驅動電路部12電連接。佈線GL與驅動電路部13電連接。驅動電路部12被用作源極線驅動電路（也稱為源極驅動器）。驅動電路部13被用作閘極線驅動電路（也稱為閘極驅動器）。
像素30包括子像素21R、子像素21G及子像素21B。例如，子像素21R是呈現紅色的子像素，子像素21G是呈現綠色的子像素，子像素21B是呈現藍色的子像素。因此，顯示裝置10能夠進行全彩色顯示。注意，雖然在此示出像素30包括三個顏色的子像素的例子，但是也可以包括四個顏色以上的子像素。
子像素21R包括發射紅色光的發光元件。子像素21G包括發射綠色光的發光元件。子像素21B包括發射藍色光的發光元件。此外，像素30也可以包括具有發射其他顏色的光的發光元件的子像素。例如，像素30也可以除了上述三個子像素之外還包括具有發射白色光的發光元件的子像素或具有發射黃色光的發光元件的子像素等。
佈線GL與在行方向（佈線GL的延伸方向）上排列的子像素21R、子像素21G及子像素21B電連接。佈線SLR、佈線SLG及佈線SLB分別與在列方向（佈線SLR等的延伸方向）上排列的子像素21R、子像素21G或子像素21B電連接。
像素30所包括的攝像像素22與佈線TX、佈線SE、佈線RS及佈線WX電連接。佈線TX、佈線SE及佈線RS各自與驅動電路部14電連接，佈線WX與電路部15電連接。
驅動電路部14具有生成驅動攝像像素22的信號並將其經過佈線SE、佈線TX及佈線RS輸出到攝像像素22的功能。電路部15具有接收從攝像像素22經過佈線WX被輸出的信號並將其作為影像資料輸出到外部的功能。電路部15被用作讀出電路。
[像素電路的結構例子1] 圖1B示出可用於上述子像素21R、子像素21G及子像素21B的像素21的電路圖的一個例子。像素21包括電晶體M1、電晶體M2、電晶體M3、電容器C1及發光元件EL。另外，佈線GL及佈線SL電連接到像素21。佈線SL對應於圖1A中示出的佈線SLR、佈線SLG及佈線SLB中的任一個。
電晶體M1的閘極與佈線GL電連接，源極和汲極中的一個與佈線SL電連接，源極和汲極中的另一個與電容器C1的一個電極及電晶體M2的閘極電連接。電晶體M2的源極和汲極中的一個與佈線AL電連接，源極和汲極中的另一個與發光元件EL的一個電極、電容器C1的另一個電極及電晶體M3的源極和汲極中的一個電連接。電晶體M3的閘極與佈線GL電連接，源極和汲極中的另一個與佈線RL電連接。發光元件EL的另一個電極與佈線CL電連接。
電晶體M1及電晶體M3被用作開關。電晶體M2被用作控制流過發光元件EL的電流的電晶體。
在此，較佳為將LTPS電晶體用於電晶體M1至電晶體M3的全部。或者，較佳的是，將OS電晶體用於電晶體M1及電晶體M3，將LTPS電晶體用於電晶體M2。
作為OS電晶體可以使用將氧化物半導體用於被形成通道的半導體層的電晶體。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、鎢或鎂中的一種和多種）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OS電晶體的半導體層，較佳為使用包含銦、鎵及鋅的氧化物（也記載為IGZO）。或者，較佳為使用包含銦、錫及鋅的氧化物。或者，較佳為使用包含銦、鎵、錫及鋅的氧化物。
使用其能帶間隙比矽寬且載子密度低的氧化物半導體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器中的電荷。因此，尤其是，與電容器C1串聯連接的電晶體M1及電晶體M3較佳為使用含有氧化物半導體的電晶體。藉由作為電晶體M1及電晶體M3使用含有氧化物半導體的電晶體，可以防止保持在電容器C1中的電荷經過電晶體M1或電晶體M3而洩漏。另外，能夠長期間保持儲存於電容器C1中的電荷，因此可以長期間顯示靜態影像而無需改寫像素21的資料。
佈線SL被供應資料電位D。佈線GL被提供選擇信號。該選擇信號包括使電晶體處於導通狀態的電位以及使電晶體處於非導通狀態的電位。
佈線RL被供應重設電位。佈線AL被供應陽極電位。佈線CL被供應陰極電位。像素21中的陽極電位比陰極電位高。另外，供應到佈線RL的重設電位可以為使重設電位和陰極電位之電位差小於發光元件EL的臨界電壓的電位。重設電位可以為高於陰極電位的電位、與陰極電位相同的電位或者低於陰極電位的電位。
使用圖2A所示的時序圖說明將像素21的結構用於圖1A所示的子像素21R、子像素21G及子像素21B時的驅動方法的一個例子。圖2A示出輸入到佈線GL、佈線SLR、佈線SLG及佈線SLB的各信號的例子。
＜時間T11之前＞ 時間T11之前是子像素21R、子像素21G及子像素21B處於非選擇狀態的期間。在時間T11之前，佈線GL被供應使電晶體M1及電晶體M3處於非導通狀態的電位（在此，低位準電位）。
＜期間T11-T12＞ 時間T11至時間T12的期間相當於對像素的資料寫入期間。在時間T11，佈線GL被供應使電晶體M1及電晶體M3處於導通狀態的電位（在此，高位準電位），佈線SLR、佈線SLG、佈線SLB分別被供應資料電位DR 、資料電位DG 及資料電位DB 。此時，電晶體M1處於導通狀態，從佈線SLR、佈線SLG或佈線SLB將資料電位供應到電晶體M2的閘極。另外，電晶體M3處於導通狀態，從佈線RL將重設電位供應到發光元件EL的一個電極。因此，可以防止在寫入期間發光元件EL發光。
＜時間T12之後＞ 時間T12之後的期間相當於下一個行的寫入期間。在時間T12，佈線GL被供應使電晶體M1及電晶體M3處於非導通狀態的電位，電晶體M1及電晶體M3處於非導通狀態。由此，對應電晶體M2的閘極電位的電流流過發光元件EL，發光元件EL以所希望的亮度發光。
以上是像素21的驅動方法的例子的說明。
[像素電路的結構例子2] 圖1C示出攝像像素22的電路圖的一個例子。攝像像素22包括電晶體M5、電晶體M6、電晶體M7、電晶體M8、電容器C2及受光元件PD。
在電晶體M5中，閘極與佈線TX電連接，源極和汲極中的一個與受光元件PD的陽極電極電連接，源極和汲極中的另一個與電晶體M6的源極和汲極中的一個、電容器C2的第一電極及電晶體M7的閘極電連接。在電晶體M6中，閘極與佈線RS電連接，源極和汲極中的另一個與佈線V1電連接。在電晶體M7中，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M8的源極和汲極中的一個電連接。在電晶體M8中，閘極與佈線SE電連接，源極和汲極中的另一個與佈線WX電連接。在受光元件PD中，陰極電極與佈線CL電連接。在電容器C2中，第二電極與佈線V2電連接。
電晶體M5、電晶體M6及電晶體M8被用作開關。電晶體M7被用作放大元件（放大器）。
較佳為將LTPS電晶體用於電晶體M5至電晶體M8的全部。或者，較佳的是，將OS電晶體用於電晶體M5及電晶體M6，將LTPS電晶體用於電晶體M7。此時，電晶體M8可以是OS電晶體，也可以是LTPS電晶體。
藉由將OS電晶體用於電晶體M5及電晶體M6，可以防止基於在受光元件PD中產生的電荷保持在電晶體M7的閘極中的電位經過電晶體M5或電晶體M6而洩漏。
例如，在採用全局快門方式進行攝像的情況下，根據像素而從電荷轉移工作結束到開始讀出工作的期間（電荷保持期間）不同。在此，當拍攝所有像素中的灰階值相同的影像時，理想的是在所有像素中得到具有相同電位的輸出信號。但是，在每個行的電荷保持期間長度不同的情況下，如果隨著時間經過儲存在各行的像素的節點的電荷洩漏，各行的像素的輸出信號的電位則不同，而會得到其灰階根據各行而不同的影像資料。於是，藉由作為電晶體M5及電晶體M6使用OS電晶體，可以使像素的節點的電位變化極小。就是說，即使採用全局快門方式進行攝像，也可以將起因於電荷保持期間的不同的影像資料的灰階變化抑制為小且提高攝像影像的品質。
另一方面，較佳為將半導體層中使用低溫多晶矽的LTPS電晶體用於電晶體M7。LTPS電晶體可以實現比OS電晶體高的場效移動率，並具有良好的驅動能力及電流能力。因此，電晶體M7與電晶體M5及電晶體M6相比可以進行更高速的工作。藉由將LTPS電晶體用於電晶體M7，可以向電晶體M8迅速地進行與基於受光元件PD的受光量的微小電位對應的輸出工作。
就是說，在攝像像素22中，電晶體M5及電晶體M6的洩漏電流低，電晶體M7的驅動能力高，因此可以保持被受光元件PD接收並經過電晶體M5轉移的電荷而無洩漏，且可以進行高速讀出。
電晶體M8被用作將來自電晶體M7的輸出提供到佈線WX的開關，因此與電晶體M5至電晶體M7不同，不一定被要求具有低關態電流及高速工作等。因此，電晶體M8的半導體層可以使用低溫多晶矽，也可以使用氧化物半導體。
注意，在圖1B及圖1C中，電晶體為n通道型電晶體，但是也可以使用p通道型電晶體。
另外，像素21及攝像像素22所包括的各電晶體較佳為排列形成在同一基板上。
以下，參照圖2B所示的時序圖說明圖1C所示的攝像像素22的驅動方法的一個例子。圖2B示出輸入到佈線TX、佈線SE、佈線RS及佈線WX的信號。
＜時刻T21之前＞ 在時刻T21之前，佈線TX、佈線SE及佈線RS被供應低位準電位。佈線WX處於不輸出資料的狀態，在此示出為低位準電位。佈線WX也可以被供應固定電位。
＜期間T21-T22＞ 在時刻T21，佈線TX及佈線RS被供應使電晶體處於導通狀態的電位（在此，高位準電位）。佈線SE被供應使電晶體處於非導通狀態的電位（在此，低位準電位）。
此時，藉由使電晶體M5及電晶體M6處於導通狀態，從佈線V1經過電晶體M6及電晶體M5將比陰極電極的電位低的電位供應到受光元件PD的陽極電極。就是說，受光元件PD被供應反向偏壓。
另外，電容器C2的第一電極也被供應佈線V1的電位，對電容器C2進行了充電。
期間T21-T22也可以被稱為重設（初始化）期間。
＜期間T22-T23＞ 在時刻T22，佈線TX及佈線RS被供應低位準電位。因此，電晶體M5與電晶體M6處於非導通狀態。
由於電晶體M5處於非導通狀態，所以將反向偏壓保持在受光元件PD中。在此，入射到受光元件PD的光引起光電轉換，將電荷儲存在受光元件PD的陽極電極中。
期間T22-T23也可以被稱為曝光期間。曝光期間可以根據受光元件PD的靈敏度、入射光的光量等設定，較佳為至少設定比重設期間充分長的期間。
在期間T22-T23，電晶體M5及電晶體M6處於非導通狀態，電容器C2的第一電極的電位被保持為從佈線V1供應的低位準電位。
＜期間T23-T24＞ 在時刻T23，佈線TX被供應高位準電位。因此，電晶體M5處於導通狀態，儲存在受光元件PD中的電荷經過電晶體M5傳送到電容器C2的第一電極。由此，與電容器C2的第一電極連接的節點的電位根據儲存在受光元件PD中的電荷量上升。其結果，電晶體M7的閘極被供應對應於受光元件PD的曝光量的電位。
＜期間T24-T25＞ 在時刻T24，佈線TX被供應低位準電位。因此，電晶體M5處於非導通狀態，連接有電晶體M7的閘極的節點處於浮動狀態。由於受光元件PD持續被曝光，所以藉由在期間T23-T24的傳送工作結束之後使電晶體M5成為非導通狀態，可以防止連接有電晶體M7的閘極的節點的電位變化。
＜期間T25-T26＞ 在時刻T25，佈線SE被供應高位準電位。因此，電晶體M8成為導通狀態。期間T25-T26也可以被稱為讀出期間。
例如，可以由電晶體M7和電路部15所包括的電晶體構成源極隨耦電路，可以讀出資料。此時，輸出到佈線WX的資料電位DS 取決於電晶體M7的閘極電位。明確而言，將從電晶體M7的閘極電位減去電晶體M7的臨界電壓而得的電位作為資料電位DS 輸出到佈線WX，由電路部15所包括的讀出電路讀出該電位。
此外，也可以由電晶體M7及電路部15所包括的電晶體構成源極接地電路，由電路部15所包括的讀出電路讀出資料。
＜時刻T26之後＞ 在時刻T26，佈線SE被供應低位準電位。因此，電晶體M8處於非導通狀態。由此，攝像像素22的資料讀出結束。在時刻T26之後，依次進行下一行之後的資料的讀出工作。
藉由利用圖2B所示的驅動方法，可以分別設定曝光期間及讀出期間，由此設置在顯示部11中的所有攝像像素22可以同時被曝光，然後依次讀出資料。因此，能夠實現所謂的全局快門驅動。在執行全局快門驅動時，作為被用作攝像像素22內的開關的電晶體（尤其是，電晶體M5及電晶體M6），較佳為使用非導通狀態下的洩漏電流極低的包含氧化物半導體的電晶體。
以上是攝像像素22的驅動方法的例子的說明。
[像素電路的變形例子] 以下，說明像素21及攝像像素22的與上述不同的結構例子。
作為像素21及攝像像素22所包括的電晶體可以使用包括隔著半導體層重疊的一對閘極的電晶體。以下，詳細地說明包括一對閘極的LTPS電晶體及OS電晶體的具體例子。
在包括一對閘極的電晶體具有一對閘極彼此電連接並被供應相同電位的結構的情況下，有電晶體的通態電流得到增高及飽和特性得到提高等優點。另外，也可以對一對閘極中的一方供應控制電晶體的臨界電壓的電位。另外，藉由對一對閘極中的一方供應恆電位，可以提高電晶體的電特性的穩定性。例如，既可以將電晶體的一個閘極電連接到被供應恆電位的佈線，又可以將電晶體的一個閘極電連接到該電晶體本身的源極或汲極。
圖3A所示的像素21是將包括一對閘極的電晶體用於電晶體M1及電晶體M3的情況的例子。在電晶體M1及電晶體M3各自中，一對閘極彼此電連接。藉由採用這樣的結構，可以縮短對像素21的資料寫入期間。
圖3B所示的像素21是將包括一對閘極的電晶體不但用於電晶體M1及電晶體M3而且用於電晶體M2的情況的例子。電晶體M2的一對閘極彼此電連接。藉由將這樣的電晶體用於電晶體M2，飽和特性得到提高，因此發光元件EL的發光亮度的控制變容易，可以提高顯示品質。
圖4A所示的攝像像素22是將一對閘極彼此電連接的電晶體用於電晶體M5及電晶體M6的情況的例子。藉由採用這樣的結構，可以縮短重設工作及轉移工作所需要的時間。
圖4B所示的攝像像素22是以對圖4A所例示出的結構追加的方式將一對閘極彼此電連接的電晶體還用於電晶體M8的例子。藉由採用這樣的結構，可以縮短讀出所需要的時間。
圖4C所示的攝像像素22是加上圖4B所例示出的結構將一對閘極彼此電連接的電晶體還用於電晶體M7的例子。藉由採用這樣的結構，可以進一步縮短讀出所需要的時間。
[顯示裝置的剖面結構例子] 以下，說明可用於上述顯示裝置的電晶體、受光元件及發光元件的結構例子。
[結構例子1] 圖5A是包括電晶體310、發光元件330的剖面示意圖。
電晶體310是將多晶矽用於半導體層的電晶體。在圖5A所示的結構中，例如，電晶體310對應於像素21的電晶體M2，發光元件330對應於發光元件EL。就是說，圖5A是電晶體310的源極和汲極中的一個與發光元件330的像素電極電連接的例子。
在圖5A中，基板301和基板302之間設置有電晶體310、發光元件330。
電晶體310包括半導體層311、絕緣層312、導電層313等。半導體層311包括通道形成區域311i及低電阻區域311n。半導體層311包含矽。半導體層311較佳為包含多晶矽。絕緣層312的一部分被用作閘極絕緣層。導電層313的一部分被用作閘極電極。
低電阻區域311n是包含雜質元素的區域。例如，在電晶體310為n通道型電晶體的情況下，將磷或砷等添加到低電阻區域311n即可。另一方面，在電晶體310為p通道型電晶體的情況下，將硼或鋁等添加到低電阻區域311n即可。另外，為了控制電晶體310的臨界電壓，也可以將上述雜質添加到通道形成區域311i。
基板301上設置有絕緣層321。半導體層311設置在絕緣層321上。絕緣層312以覆蓋半導體層311及絕緣層321的方式設置。導電層313設置在絕緣層312上的與半導體層311重疊的位置。
另外，以覆蓋導電層313及絕緣層312的方式設置有絕緣層322。絕緣層322上設置有導電層314a及導電層314b。導電層314a及導電層314b藉由形成在絕緣層322及絕緣層312中的開口部與低電阻區域311n電連接。導電層314a的一部分被用作源極電極和汲極電極中的一個，導電層314b的一部分被用作源極電極和汲極電極中的另一個。另外，以覆蓋導電層314a、導電層314b及絕緣層322的方式設置有絕緣層323。
發光元件330從基板301一側包括導電層331、發光層332及導電層333。導電層331被用作像素電極。導電層333被用作共用電極。
導電層331設置在絕緣層323上。導電層331藉由形成在絕緣層323中的開口與導電層314b電連接。以覆蓋導電層331的端部及該開口的方式設置有絕緣層324。發光層332以覆蓋導電層331的一部分及絕緣層324的一部分的方式設置。導電層333以覆蓋發光層332及絕緣層324的方式設置。
另外，導電層333上設置有黏合層325，由該黏合層325貼合基板301和基板302。
[結構例子2] 圖5B示出包括一對閘極電極的電晶體310a。圖5B所示的電晶體310a的與圖5A所示的電晶體310主要不同之處在於：包括導電層315及絕緣層316。
導電層315設置在絕緣層321上。另外，以覆蓋導電層315及絕緣層321的方式設置有絕緣層316。半導體層311以至少通道形成區域311i隔著絕緣層316與導電層315重疊的方式設置。
在圖5B所示的電晶體310a中，導電層313的一部分被用作第一閘極電極，導電層315的一部分被用作第二閘極電極。此時，絕緣層312的一部分被用作第一閘極絕緣層，絕緣層316的一部分被用作第二閘極絕緣層。
在此，在電連接第一閘極電極和第二閘極電極的情況下，藉由形成在絕緣層312及絕緣層316中的開口部電連接導電層313和導電層315即可。另外，在電連接第二閘極電極與源極或汲極的情況下，藉由形成在絕緣層322、絕緣層312及絕緣層316中的開口部電連接導電層314a或導電層314b與導電層315即可。
此外，在上述結構例子1及結構例子2中，說明電晶體310或電晶體310a與發光元件330電連接的情況，但是藉由將發光元件330替換為受光元件，電晶體310或電晶體310a可以為與受光元件電連接的電晶體。在此情況下，藉由將發光元件330所包括的發光層332替換為後述的活性層，可以實現這樣的結構。此時，電晶體310或電晶體310a具有源極和汲極中的一個與受光元件所包括的像素電極電連接的結構。例如，圖1C等所示的上述攝像像素22中的電晶體M5對應於電晶體310或電晶體310a，受光元件PD對應於該受光元件。
在將LTPS電晶體用於構成像素21及攝像像素22的所有電晶體的情況下，可以採用圖5A中例示出的電晶體310或圖5B中例示出的電晶體310a。此時，可以將包括第二閘極的電晶體310a用於構成像素21及攝像像素22的所有電晶體，也可以將不包括第二閘極的電晶體310用於該所有電晶體，還可以組合包括第二閘極的電晶體310a和不包括第二閘極的電晶體310而使用。
[結構例子3] 以下，說明包括將矽用於半導體層的電晶體以及將金屬氧化物用於半導體層的電晶體的結構的例子。
圖6A示出包括電晶體310a、電晶體350、發光元件330及受光元件340的剖面示意圖。
電晶體310a和發光元件330可以援用上述結構例子2。
電晶體350是將金屬氧化物用於半導體層的電晶體。在圖6A所示的結構中，例如，電晶體350對應於攝像像素22的電晶體M5，受光元件340對應於受光元件PD。就是說，圖6A是電晶體350的源極和汲極中的一個與受光元件340的像素電極電連接的例子。
另外，圖6A示出電晶體350包括一對閘極的例子。
電晶體350包括導電層355、絕緣層322、半導體層351、絕緣層352、導電層353等。導電層353的一部分被用作電晶體350的第一閘極，導電層355的一部分被用作電晶體350的第二閘極。此時，絕緣層352的一部分被用作電晶體350的第一閘極絕緣層，絕緣層322的一部分被用作電晶體350的第二閘極絕緣層。
導電層355設置在絕緣層312上。以覆蓋導電層355的方式設置有絕緣層322。半導體層351設置在絕緣層322上。以覆蓋半導體層351及絕緣層322的方式設置有絕緣層352。導電層353設置在絕緣層352上，並具有與半導體層351及導電層355重疊的區域。
另外，以覆蓋絕緣層352及導電層353的方式設置有絕緣層326。絕緣層326上設置有導電層354a及導電層354b。導電層354a及導電層354b藉由形成在絕緣層326及絕緣層352中的開口部與半導體層351電連接。導電層354a的一部分被用作源極電極和汲極電極中的一個，導電層354b的一部分被用作源極電極和汲極電極中的另一個。另外，以覆蓋導電層354a、導電層354b及絕緣層326的方式設置有絕緣層323。
在此，與電晶體310a電連接的導電層314a及導電層314b與導電層354a及導電層354b較佳為加工同一導電膜來形成。在圖6A中示出導電層314a、導電層314b、導電層354a及導電層354b在同一面上（亦即，與絕緣層326的頂面接觸地）形成並含有同一金屬元素的結構。此時，導電層314a及導電層314b藉由形成在絕緣層326、絕緣層352、絕緣層322及絕緣層312中的開口與低電阻區域311n電連接。由此，可以使製程簡化，所以是較佳的。
另外，被用作電晶體310a的第一閘極電極的導電層313和被用作電晶體350的第二閘極電極的導電層355較佳為加工同一導電膜來形成。在圖6A中示出導電層313和導電層355在同一面上（亦即，與絕緣層312的頂面接觸地）形成並含有同一金屬元素的結構。由此，可以使製程簡化，所以是較佳的。
受光元件340包括導電層341、活性層342及導電層333。
導電層331及導電層341設置在絕緣層323上。導電層331和導電層341較佳為加工同一導電膜來形成。導電層341藉由形成在絕緣層323中的開口與導電層354b電連接。
以覆蓋導電層341的端部及上述開口的方式設置有絕緣層324。以覆蓋導電層341的一部分及絕緣層324的一部分的方式設置有活性層342。
活性層342和發光層332各自具有島狀的頂面形狀。以覆蓋發光層332及活性層342的方式設置有被用作共用電極的導電層333。導電層333具有隔著發光層332與導電層331重疊的部分以及隔著活性層342與導電層341重疊的部分。
如此，將發光元件330的像素電極及受光元件340的像素電極設置在同一面上，將發光層332及活性層342形成為島狀，且作為共用電極使用導電層333，由此藉由僅分別形成發光層332及活性層342可以製造發光元件330及受光元件340。由此，可以以低成本製造功能性高的顯示裝置。
在圖6A中，被用作電晶體350的第一閘極絕緣層的絕緣層352覆蓋半導體層351的端部，但是如圖6B所示的電晶體350a那樣，也可以以其頂面的形狀與導電層353的頂面形狀大致一致的方式加工絕緣層352。
在本說明書等中，“頂面形狀大致一致”是指疊層中的每一個層的邊緣的至少一部分重疊。例如，是指上層及下層的一部或全部藉由同一的遮罩圖案被加工的情況。但是，實際上有邊緣不重疊的情況，例如，上層位於下層的內側或者上層位於下層的外側，這種情況也可以說“頂面形狀大致一致”。
以上是顯示裝置的剖面的結構例子的說明。
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，說明本發明的一個實施方式的顯示裝置。下述顯示裝置包括發光元件及受光元件。顯示裝置具有如下功能：顯示影像的功能；使用來自被檢測體的反射光檢測出位置的功能；以及使用來自被檢測體的反射光拍攝指紋等的功能。下述顯示裝置可以說是具有觸控面板的功能及指紋感測器的功能。
本發明的一個實施方式的顯示裝置包括發射第一光的發光元件和接收該第一光的受光元件。就是說，受光元件較佳為其受光波長區域包括發光元件的發光波長的光電轉換元件。作為第一光，可以使用可見光或紅外光。在作為第一光使用紅外光的情況下，除了發射第一光的發光元件之外還可以包括發射可見光的發光元件。
顯示裝置包括一對基板（也稱為第一基板及第二基板）。發光元件及受光元件配置在第一基板與第二基板之間。第一基板位於顯示面一側，第二基板位於與顯示面一側相反一側。第一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第二基板之間包括用來黏合它們的樹脂層。
從發光元件發射的可見光藉由第一基板射出到外部。顯示裝置包括排列為矩陣狀的多個上述發光元件，由此可以顯示影像。
從發光元件發射的第一光到達第一基板的表面。在此，在物體與第一基板的表面接觸時，第一光在第一基板與物體的界面被散射，該散射光的一部分入射到受光元件。受光元件在接收第一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，由此可以檢測觸摸第一基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。
即便物體不與第一基板的表面接觸，透過第一基板的第一光也被物體表面反射或散射，該反射光或散射光經過第一基板入射到受光元件。由此，顯示裝置也可以被用作非接觸型觸控感測器面板（也稱為非接觸式觸控面板（near-touch panel））。
在作為第一光使用可見光的情況下，可以將用來顯示影像的第一光用作觸控感測器的光源。此時，發光元件兼有顯示元件的功能及光源的功能，可以使顯示裝置的結構簡化。另一方面，在作為第一光使用紅外光的情況下，該光不被使用者看到，因此受光元件能夠進行攝像或感測，而不降低所顯示的影像的可見度。
在作為第一光使用紅外光的情況下，較佳為包括近紅外光。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。
當指尖觸摸顯示裝置的表面時，可以拍攝指紋的形狀。指紋具有凹部和凸部，當指頭觸摸第一基板時，在觸摸第一基板的表面的指紋的凸部處第一光容易散射。因此，入射到與指紋的凸部重疊的受光元件的散射光的強度變大，入射到與指紋的凹部重疊的受光元件的散射光的強度變小。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設備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設備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設備可以同時進行觸摸感測、指紋識別和靜脈識別。由此，可以以低成本進行安全性高的生物識別而不增加構件數量。
受光元件較佳為能夠接收可見光和紅外光的兩者。此時，作為發光元件較佳為包括發射紅外光的發光元件和發射可見光的發光元件的兩者。因此，使用者的指頭反射可見光，由受光元件接收反射光，可以拍攝指紋的形狀。此外，可以使用紅外光拍攝靜脈的形狀。由此，能夠使用一個顯示裝置執行指紋識別及靜脈識別的兩者。指紋的攝像與靜脈的攝像既可以以彼此不同的時序執行，又可以同時執行。藉由同時進行指紋的攝像和靜脈的攝像，可以取得包括指紋形狀的資訊和靜脈形狀的資訊的兩者的影像資料，由此可以實現精度更高的生物識別。
本發明的一個實施方式的顯示裝置也可以具有檢測出使用者的健康狀態的功能。例如，藉由利用對應於血中的氧飽和度的變化的可見光及紅外光的反射率及穿透率變化，取得該氧飽和度的時間調變可以測量出心率。另外，也可以利用紅外光或可見光檢測出真皮中的葡萄糖濃度及血液中的中性脂肪濃度等。包括本發明的一個實施方式的顯示裝置的設備可以被用作醫療設備，該醫療設備能夠取得使用者的健康狀態的指標資訊。
以下，參照圖式說明更具體的例子。
[顯示面板的結構例子1] [結構例子1-1] 圖7A是顯示面板50的示意圖。顯示面板50包括基板51、基板52、受光元件53、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。
顯示面板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。
圖7A示出指頭60觸摸基板52的表面的樣子。發光元件57G所發射的光的一部分在基板52與指頭60的接觸部反射或散射。然後，反射光或散射光的一部分入射到受光元件53，由此可以檢測出指頭60觸摸基板52。也就是說，顯示面板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，也可以不設置開關及電晶體。
顯示面板50也可以具有檢測指頭60的指紋的功能。圖7B示意性地示出指頭60觸摸基板52的狀態下的接觸部的放大圖。此外，圖7B示出交替排列的發光元件57和受光元件53。
指頭60的指紋由凹部及凸部形成。因此，如圖7B所示，指紋的凸部觸摸基板52，在它們的接觸面產生散射光（以虛線箭頭表示）。
如圖7B所示，在指頭60與基板52的接觸面散射的散射光的強度分佈中，與接觸面大致垂直的方向的強度最高，向該方向的傾斜方向上其角度越大，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，在散射光中，散射角為預定角度以上的光在基板52的另一個面（與接觸面相反一側的面）被全反射，而不透過受光元件53一側。因此，能夠拍攝明確的指紋形狀。
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，還較佳為50μm以下，且為1μm以上，較佳為10μm以上，更佳為20μm以上。
圖7C示出由顯示面板50拍攝的指紋影像的例子。在圖7C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的影像。
顯示面板50也可以被用作觸控面板或數位板等。圖7D示出在將觸控筆65的頂端觸摸基板52的狀態下將其向虛線箭頭的方向滑動的樣子。
如圖7D所示，在觸控筆65的頂端與基板52的接觸面散射的散射光入射到位於與該接觸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7E示出顯示面板50所檢測出的觸控筆65的軌跡66的例子。顯示面板50可以以高位置精度檢測出觸控筆65等檢測物件的位置，所以可以在描畫應用程式等中進行高精度的描畫。此外，與使用電容式觸控感測器及電磁感應型觸摸筆等的情況不同，即便是絕緣性高的檢測物件也可以檢測出位置，所以可以使用各種書寫工具（例如筆、玻璃筆、羽毛筆等），而與觸控筆65的尖端部的材料無關。
在此，圖7F至圖7H示出可用於顯示面板50的像素的一個例子。
圖7F及圖7G所示的像素各自包括發光元件57R、發光元件57G、發光元件57B及受光元件53。像素各自包括用來驅動發光元件57R、發光元件57G、發光元件57B及受光元件53的像素電路。
圖7F示出以2×2的矩陣狀配置有三個發光元件及一個受光元件的例子。圖7G示出一列上排列有三個發光元件且其下側配置有橫向長的一個受光元件53的例子。
圖7H所示的像素是包括白色（W）發光元件57W的例子。在此，一列上配置有四個子像素，其下側配置有受光元件53。
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。
[結構例子1-2] 下面，說明包括發射可見光的發光元件、發射紅外光的發光元件及受光元件的結構例子。
圖8A所示的顯示面板50A以對圖7A所示的結構追加的方式包括發光元件57IR。發光元件57IR發射紅外光IR。此時，作為受光元件53，較佳為使用至少能夠接收發光元件57IR所發射的紅外光IR的元件。另外，作為受光元件53，更佳為使用能夠接收可見光和紅外光的兩者的元件。
如圖8A所示，在指頭60觸摸基板52時，從發光元件57IR發射的紅外光IR被指頭60反射或散射，該反射光或散射光的一部分入射到受光元件53，由此可以取得指頭60的位置資訊。
圖8B至圖8D示出可用於顯示面板50A的像素的一個例子。
圖8B示出一列上排列有三個發光元件且其下側橫向配置有發光元件57IR及受光元件53的例子。此外，圖8C示出一列上排列有包括發光元件57IR的四個發光元件且其下一側配置有受光元件53的例子。
圖8D示出以發光元件57IR為中心在四個方向上配置有三個發光元件及受光元件53的例子。
在圖8B至圖8D所示的像素中，各發光元件的位置可以互相調換，發光元件與受光元件的位置可以互相調換。
[顯示面板的結構例子2] [結構例子2-1] 圖9A是顯示面板100A的剖面示意圖。
顯示面板100A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131及電晶體132等。
作為電晶體131及電晶體132，可以使用實施方式1中例示出的電晶體310或電晶體350等。
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面板中，受光元件110的活性層113使用有機化合物。受光元件110中的活性層113以外的層可以是與發光元件190（EL元件）共同的。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面板內設置受光元件110。
在顯示面板100A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（參照後述的顯示面板100D、顯示面板100E及顯示面板100F）。受光元件110與發光元件190較佳為包括一層以上的共同使用的層（公共層）。由此，可以在不需大幅度增加製程的情況下在顯示面板內設置受光元件110。
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是接收經過基板152從外部入射的光122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，有時來自發光元件190的光的一部分在顯示面板100A內被反射而入射到受光元件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123a被基板152反射，由此反射光123b入射到受光元件110。藉由設置遮光層BM，可以抑制反射光123b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是在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121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122，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131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132的源極或汲極。像素電極191的端部被分隔壁216覆蓋。電晶體132具有控制發光元件190的驅動的功能。
電晶體131及電晶體132在同一層（圖9A中的基板151）上並與其接觸。
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，可以減小顯示面板的厚度，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9A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10A所示，受光元件110及發光元件190上也可以沒有保護層。在圖10A中，使用黏合層142貼合共用電極115和基板152。
此外，如圖10B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2-2] 圖9B是顯示面板100B的剖面圖。注意，在後述的顯示面板的說明中，有時省略說明與先前說明的顯示面板同樣的結構。
圖9B所示的顯示面板100B以對顯示面板100A的結構追加的方式包括透鏡149。
透鏡149設置在與受光元件110重疊的位置。在顯示面板100B中，以與基板152接觸的方式設置有透鏡149。顯示面板100B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9B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9B中，透鏡149的端部被遮光層BM覆蓋。
顯示面板100B具有光122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，藉由具有透鏡149，可以增加入射到受光元件110的光122的光量。由此，可以提高受光元件110的靈敏度。
作為用於本實施方式的顯示面板的透鏡的形成方法，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2-3] 圖9C是顯示面板100C的剖面示意圖。顯示面板100C與顯示面板100A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。
顯示面板100C將形成在製造基板上的絕緣層212、電晶體131、電晶體132、受光元件110及發光元件190等轉置在基板153上而製造。基板153和基板154較佳為具有撓性。由此，可以提高顯示面板100C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。
本實施方式的顯示面板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（TAC，也稱為三醋酸纖維素）薄膜、環烯烴聚合物（COP）薄膜、環烯烴共聚物（COC）薄膜及丙烯酸樹脂薄膜等。
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，可以由茶色光阻劑材料等被著色的絕緣材料構成分隔壁217。
發光元件190所發射的光123c有時被基板154及分隔壁217反射，使得反射光123d入射到受光元件110。此外，光123c有時透過分隔壁217被電晶體或佈線等反射，使得反射光123d入射到受光元件110。藉由由分隔壁217吸收光123c，可以抑制反射光123d入射到受光元件110。由此，可以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123c，由此可以抑制反射光123d入射到受光元件110。
[結構例子2-4] 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11A是顯示面板100D的剖面示意圖。顯示面板100D與顯示面板100A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。
在顯示面板100D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，在顯示面板100D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。
在顯示面板100D中，示出分別形成共用電極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的例子。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11B是顯示面板100E的剖面示意圖。顯示面板100E與顯示面板100A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。
在顯示面板100E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，在顯示面板100E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。
在顯示面板100E中，示出分別形成像素電極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的例子。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11C是顯示面板100F的剖面示意圖。顯示面板100F與顯示面板100A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。
在顯示面板100F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，在顯示面板100F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。
在顯示面板100F中，示出受光元件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）之間沒有公共層的例子。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，由此可以製造顯示面板100F所包括的受光元件110及發光元件190。
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。
[顯示面板的結構例子3] 以下說明顯示面板的更具體的結構例子。
[結構例子3-1] 圖12是顯示面板200A的立體圖。
顯示面板200A具有貼合基板151與基板152的結構。在圖12中，以虛線表示基板152。
顯示面板200A包括顯示部162、電路164及佈線165等。圖12示出在顯示面板200A中安裝有IC（積體電路）173及FPC172的例子。因此，也可以將圖12所示的結構稱為包括顯示面板200A、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12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，顯示面板200A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13示出圖12所示的顯示面板200A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。
顯示面板200A在基板151與基板152之間包括電晶體208、電晶體209、電晶體210、發光元件190及受光元件110等。
電晶體208及電晶體210是在被形成通道的半導體層中使用低溫多晶矽的電晶體。此外，電晶體209在被形成通道的半導體層中使用金屬氧化物的電晶體。
電晶體208、電晶體209及電晶體210都形成在基板151上。這些電晶體的至少一部分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261、絕緣層262、絕緣層263、絕緣層264及絕緣層265。絕緣層261的一部分被用作電晶體208的第二閘極絕緣層。絕緣層262的一部分被用作電晶體208的第一閘極絕緣層。絕緣層263以覆蓋電晶體208的方式設置，其一部分被用作電晶體209的第二閘極絕緣層。絕緣層264以覆蓋電晶體208的方式設置，其一部分被用作電晶體209的第一閘極絕緣層。絕緣層265以覆蓋電晶體208及電晶體209的方式設置。絕緣層265上設置有絕緣層214。絕緣層214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，將水及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261、絕緣層262、絕緣層263、絕緣層264及絕緣層265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，也可以使用氧化鉿膜、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面板200A的端部附近包括開口。由此，可以抑制從顯示面板200A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面板200A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面板200A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。
電晶體208及電晶體210包括被用作第二閘極的導電層221、被用作第二閘極絕緣層的絕緣層261、具有通道形成區域231i及一對低電阻區域231n的半導體層、與一對低電阻區域231n中的一方連接的導電層222a、與一對低電阻區域231n中的另一方連接的導電層222b、被用作第一閘極絕緣層的絕緣層262、被用作第一閘極的導電層223、以及覆蓋導電層223的絕緣層263。絕緣層261的一部分位於導電層221和通道形成區域231i之間。絕緣層262的一部分位於導電層223和通道形成區域231i之間。
導電層222a及導電層222b各自藉由形成在絕緣層262、絕緣層263、絕緣層264及絕緣層265中的開口與低電阻區域231n連接。導電層222a和導電層222b中的一方被用作源極電極，導電層222a和導電層222b中的另一方被用作汲極電極。
電晶體209包括被用作第二閘極的導電層251、被用作第二閘極絕緣層的絕緣層263、具有通道形成區域232i及一對低電阻區域232n的半導體層、與一對低電阻區域232n中的一方連接的導電層252a、與一對低電阻區域232n中的另一方連接的導電層252b、被用作第一閘極絕緣層的絕緣層264、被用作第一閘極的導電層253、以及覆蓋導電層253的絕緣層265。絕緣層263的一部分位於導電層251和通道形成區域232i之間。絕緣層264的一部分位於導電層253和通道形成區域232i之間。
導電層252a及導電層252b藉由設置在絕緣層264及絕緣層265中的開口與低電阻區域232n連接。導電層252a及導電層252b中的一個被用作源極電極，另一個被用作汲極電極。
對本實施方式的顯示面板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208、電晶體209及電晶體210，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、單晶半導體或者具有單晶以外的結晶性的半導體（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。
較佳為將含有矽的半導體層用於電晶體208、電晶體209及電晶體210的全部。
或者，電晶體209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208及電晶體210的半導體層較佳為包含矽。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，包含金屬氧化物的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，作為包含金屬氧化物的半導體層，較佳為使用包含銦、鎵及鋅的氧化物（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=5:1:3、In:M:Zn=5:1:6、In:M:Zn=5:1:7、In:M:Zn=5:1:8、In:M:Zn=6:1:6、In:M:Zn=5:2:5等。
作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為4時，Ga為1以上且3以下，Zn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為5時，Ga大於0.1且為2以下，Zn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為1時，Ga大於0.1且為2以下，Zn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，又可以具有兩種以上的不同結構。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，又可以具有兩種以上的不同結構。
在此，作為電路164所包括的電晶體210示出具有與電晶體208相同的結構的電晶體，但是也可以使用具有與電晶體210相同的結構的電晶體構成電路164。或者，也可以組合具有與電晶體208相同的結構的電晶體以及具有與電晶體209相同的結構的電晶體，將其用於電路164。
在此，導電層251和導電層223位於同一面上並加工同一導電膜來形成。另外，導電層222a、導電層222b、導電層252a及導電層252b等位於同一面上並加工同一導電膜來形成。
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208所包括的導電層222b連接。電晶體208具有控制流過發光元件190的電流的功能。分隔壁216覆蓋像素電極191的端部。像素電極191包含反射可見光的材料，而共用電極115包含透射可見光的材料。
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209所包括的導電層252b電連接。分隔壁216覆蓋像素電極111的端部。像素電極111包含反射可見光的材料，而共用電極115包含透射可見光的材料。
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及黏合層142接收光。基板152較佳為使用對可見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，可以在不需大幅度增加製程的情況下在顯示面板200A內設置受光元件110。
以覆蓋受光元件110及發光元件190的方式設置有保護層195。由保護層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。
在圖13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，可以提高顯示面板200A的可靠性。
在顯示面板200A的端部附近的區域228中，較佳為絕緣層265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265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，可以提高顯示面板200A的可靠性。
保護層195較佳為具有有機絕緣膜和無機絕緣膜的疊層結構。例如，保護層195較佳為在共用電極115上並具有無機絕緣膜、有機絕緣膜和無機絕緣膜的三層結構。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。
此外，在顯示面板200A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。就是說顯示面板200A採用固體密封結構。
在基板151上的與基板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。此外，也可以將觸控感測器面板配置在基板152的外側。作為觸控感測器面板所包括的觸控感測器，可以採用各種方式諸如電阻式、電容式、紅外線方式、電磁感應方式、表面聲波方式等。尤其是，作為觸控感測器，較佳為使用電容式的觸控感測器。
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，可以提高顯示面板的撓性。
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、電子阻擋材料或雙極性的物質（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。例如，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）、富勒烯衍生物等具有電子受體性的有機半導體材料。富勒烯具有足球形狀，該形狀在能量上穩定。富勒烯的HOMO能階及LUMO能階都深（低）。因為富勒烯的LUMO能階較深，所以電子受體性（受體性）極高。一般地，當如苯那樣π電子共軛（共振）在平面上擴大時，電子施體性（施體型）變高。另一方面，富勒烯具有球形狀，儘管π電子廣泛擴大，但是電子受體性變高。在電子受體性較高時，高速且高效地引起電荷分離，所以對受光器件來說是有益的。C60 、C70 都在可見光區域中具有寬吸收帶，尤其是C70 的π電子共軛類大於C60 ，在長波長區域中也具有寬吸收帶，所以是較佳的。
作為活性層113含有的n型半導體的材料，可以舉出具有喹啉骨架的金屬錯合物、具有苯并喹啉骨架的金屬錯合物、具有㗁唑骨架的金屬錯合物、具有噻唑骨架的金屬錯合物、㗁二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、㗁唑衍生物、噻唑衍生物、啡啉衍生物、喹啉衍生物、苯并喹啉衍生物、喹㗁啉衍生物、二苯并喹㗁啉衍生物、吡啶衍生物、聯吡啶衍生物、嘧啶衍生物、萘衍生物、蒽衍生物、香豆素衍生物、若丹明衍生物、三嗪衍生物、醌衍生物等。
作為活性層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）、錫酞青（SnPc）、喹吖啶酮等具有電子施體性的有機半導體材料。
另外，作為p型半導體的材料，可以舉出咔唑衍生物，噻吩衍生物，呋喃衍生物，具有芳香胺骨架的化合物等。再者，作為p型半導體的材料，可以舉出萘衍生物、蒽衍生物、芘衍生物、聯伸三苯衍生物、茀衍生物、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、紫質衍生物、酞青衍生物、萘酞青衍生物、喹吖啶酮衍生物、聚亞苯亞乙烯衍生物、聚對亞苯衍生物、聚茀衍生物、聚乙烯咔唑衍生物、聚噻吩衍生物等。
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。此外，也可以層疊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面板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、鎢及鈮等金屬或者包含一種以上的該金屬的合金等。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、鈀及鈦等金屬材料、包含該金屬材料的合金材料等。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，可以使用上述材料的疊層膜作為導電層。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面板的各種佈線及電極等的導電層或顯示元件所包括的導電層（被用作像素電極或共用電極的導電層）等。
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、環氧樹脂、聚醯亞胺等樹脂材料、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3-2] 圖14是顯示面板200B的剖面圖。顯示面板200B與顯示面板200A的主要不同之處在於基板的結構。
顯示面板200B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。
顯示面板200B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上而製造。基板153和基板154較佳為具有撓性。由此，可以提高顯示面板200B的撓性。
作為絕緣層212，可以使用可以用於絕緣層261、絕緣層262、絕緣層263、絕緣層264及絕緣層265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208一側的膜較佳為無機絕緣膜。
以上是對顯示面板的結構例子的說明。
[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-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，即使在畸變附近也難以觀察到明確的晶界（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、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是雜質及缺陷（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及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3 在本實施方式中，說明使用本發明的一個實施方式的顯示裝置的顯示系統。
本發明的一個實施方式的顯示系統包括具備顯示影像的顯示部（也稱為螢幕）的顯示裝置以及發射雷射的發光裝置。發光裝置可以被用作雷射筆。
發光裝置包括發射可見雷射的光源以及發射不可見光的光源。不可見光是不包括可見光的光，也可以包括紫外光、紅外光或者其波長比紅外光長的電磁波（電波）。作為不可見光，較佳為使用其波長比可見光長的光，特別較佳為使用紅外光。
顯示裝置的顯示部中以矩陣狀配置有多個用來顯示影像的像素。像素至少包括一個顯示元件以及受光元件。受光元件接收上述可見雷射並將其轉換為電信號（也稱為第一電信號）。因為顯示部中以矩陣狀配置有受光元件，所以顯示裝置可以取得被照射可見雷射的位置作為位置資料。
另外，顯示裝置在沒有設置顯示部的部分中包括接收上述不可見光的受光部。
在顯示裝置中，在受光部接收不可見光時，根據被照射可見雷射的位置資料可以執行各種處理。例如，除了顯示在螢幕上的物體的選擇、執行或移動等處理以外可以執行為文字輸入功能、描畫功能等的處理。另外，根據可見雷射的照射位置的軌跡可以執行為手勢輸入功能的處理。注意，在此舉出的顯示系統有可能執行的處理是一個例子而已，根據安裝到顯示系統的應用軟體會執行各種處理。
如此，本發明的一個實施方式的顯示系統可以將作為雷射指示器使用的發光裝置用作指向裝置等輸入裝置。由此，不需要以前需要的滑鼠或觸控板等輸入裝置，可以提高方便性。
另外，藉由使發光裝置所發射的不可見光包括資訊，可以進一步提高方便性。例如，藉由使不可見光包括發光裝置的識別資訊，多個使用者可以同時進行操作。另外，也可以使不可見光包括根據操作不可見光的開關的結構或操作方法的資訊。例如，可以藉由將不可見光的發光時間或時序等用作資訊實現與滑鼠操作中的點選、按兩下、長按操作等相同的功能。另外，藉由設置多個操作不可見光的開關，或者作為該開關使用觸控板或刻度盤等輸入單元等，可以實現類比輸入。當使不可見光包括資訊時，較佳的是，例如利用脈衝位置調變（PPM：Pulse Position Modulation）方式等調變方式，將資料疊加到不可見光。
在此，設置在顯示裝置的顯示部中的顯示元件和受光元件較佳為製造在同一基板上。此時，較佳的是，作為顯示元件使用發光層中含有有機化合物的有機電場發光元件（有機EL元件），作為受光元件使用活性層中含有有機化合物的有機光電二極體。並且，顯示元件的製程的一部分用作受光元件的製程的一部分，可以降低製造成本且可以提高製造良率。
圖15A示出顯示系統800的示意圖。顯示系統800包括顯示裝置811及發光裝置812。
發光裝置812包括安裝在外殼上的開關851及開關852。此外，發光裝置812可以從外殼的頂端發出可見光VL、紅外光IR。藉由操作開關851發出可見光VL，藉由操作開關852發出紅外光IR。在此，作為開關851及開關852各自使用一個物理開關的情況的例子。
可見光VL是指向性較高的光，紅外光IR是其指向性比可見光VL低的光。
作為可見光VL，較佳為使用雷射。例如，較佳為使用紅色雷射（例如，峰值波長為620nm以上且700nm以下的光）、綠色雷射（例如，峰值波長為500nm以上且550nm以下的光，典型的是峰值波長為532nm附近的光）。此外，雷射不侷限於此，只要是峰值波長位於可見光區域（例如，350nm至750nm）的光即可，例如，也可以使用藍色、黃色、橙色、深藍色或紫色等各種色調的雷射。
作為紅外光IR較佳為使用峰值波長位於近紅外區域（750nm以上且2500nm以下）的光。另外，紅外光IR較佳為具有比可見光VL寬的發光強度的指向特性（例如，視角或半值全角（full angle at half maximum））。例如，較佳為使用其半值全角為30度以上、較佳為40度以上、更佳為50度以上且180度以下的光。由此，可以在可見光VL照射到後述的顯示裝置811的顯示部821內的狀態下，將紅外光IR照射到設置在顯示部821的外側的受光部830。
顯示裝置811包括顯示部821及受光部830。
顯示部821是顯示裝置811中的顯示影像的區域，也可以稱為螢幕。另外，顯示部821具有接收發光裝置812所發射的可見光VL而取得被照射該可見光VL的照射區域859的位置資料的功能。
顯示部821中以矩陣狀分別配置有多個顯示元件823以及多個受光元件824。圖15A中示出顯示部821的一部分的放大圖。在此，示出如下一個例子：一個像素822包括呈現紅色的顯示元件823R、呈現藍色的顯示元件823B、呈現綠色的顯示元件823G（以下，有時總稱為顯示元件823）、以及接收可見光並將其轉換為電信號的受光元件824。
受光部830具有接收發光裝置812所發射的紅外光IR並將其轉換為電信號的功能。受光部830中既可以設置有多個接收紅外光IR的受光元件，又可以包括一個該受光元件。在此，例示出受光部830設置在顯示部821的外側的例子，但是受光部830也可以位於顯示部821的輪廓內側。或者，也可以作為受光元件824使用可以接收可見光VL和紅外光IR的兩者的元件，將顯示部821兼作受光部830。
圖15B中示意性地示出顯示裝置811以及利用發光裝置812操作螢幕的使用者860。
使用者860可以藉由利用發光裝置812的開關851照射可見光VL。另外，藉由操作發光裝置812的開關852，顯示系統800可以利用紅外光IR（未圖示）執行各種處理。
顯示部821上顯示有物體861。
圖15B中示出使用者860利用發光裝置812移動顯示在顯示部821上的物體861的情況。
以照射區域859位於物體861的一部分（在圖15B中物體861的上邊）的方式照射可見光VL，移動照射區域859，由此可以使物體861沿著照射區域859的軌跡移動。
該操作相當於使用滑鼠時的拖動操作。例如，使用者860可以在按住開關852的狀態下拖動照射區域859來拖動物體861，且藉由釋放開關852決定物體861的位置。
圖15C示出使顯示系統800執行描畫功能的狀態。使用者860可以藉由操作發光裝置812將沿著照射區域859的軌跡的圖形（物體862）等畫在顯示部821上。
此外，雖然在此未圖示，但是可以在顯示部821上顯示用來更改描畫線條的粗細、種類、顏色等的圖示等。另外，也可以具有不僅描畫線條而且描畫矩形、多角形、圓形、橢圓形、半圓形等各種圖形的功能。
根據本發明的一個實施方式，可以實現一種基於照射到顯示部的可見雷射的照射位置資料以及在受光部接收的不可見光所包括的資訊執行處理且將處理結果反映到顯示的顯示系統。另外，本發明的一個實施方式是一種可以實現上述顯示系統的顯示裝置，並且本發明的其他一個實施方式是一種可以實現上述顯示系統的發光裝置。可以分別製造並出售有可能構成顯示系統的顯示裝置和發光裝置。
根據本發明的一個實施方式，可以實現一種方便性高的顯示系統、可以利用雷射指示器簡單地進行螢幕操作的顯示系統或由多人可以進行螢幕操作的顯示系統等。例如，上述顯示系統可以適於會議、演示會、數位看板或多人參與的遊戲等中。
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4 在本實施方式中，使用圖16A至圖18F對可以使用本發明的一個實施方式的顯示裝置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。因為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，並且檢測出觸摸動作或靠近動作（非接觸動作）。本發明的一個實施方式的電子裝置是難以不正使用且安全級別極高的電子裝置。此外，可以提高電子裝置的功能性及方便性等。
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16A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16B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，藉由將顯示面板6511的一部分疊回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17A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17A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17B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17C和圖17D示出數位看板的一個例子。
圖17C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17D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17C和圖17D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17C和圖17D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18A至圖18F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18A至圖18F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18A至圖18F所示的電子裝置。
圖18A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等顯示在其多個面上。在圖18A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18B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18C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18D、圖18E及圖18F是示出可以折疊的可攜式資訊終端9201的立體圖。此外，圖18D是將可攜式資訊終端9201展開的狀態的立體圖，圖18F是折疊的狀態的立體圖，圖18E是從圖18D的狀態和圖18F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。
C1、C2:電容器 M1至M3、M5至M8:電晶體 V1、V2、V3:佈線 10:顯示裝置 11:顯示部 12至14:驅動電路部 15:電路部 21、30:像素 21B、21G、21R:子像素 22:攝像像素 310、310a、350、350a:電晶體 311、351:半導體層 311i:通道形成區域 311n:低電阻區域 312、316、321至326、352:絕緣層 313、314a、314b、315、331、333、341、353、354a、354b、355:導電層 330:發光元件 332:發光層 340:受光元件 342:活性層
[圖1A]是示出顯示裝置的結構例子的圖，[圖1B]及[圖1C]是像素電路的電路圖； [圖2A]及[圖2B]是說明顯示裝置的驅動方法的時序圖； [圖3A]及[圖3B]是像素電路的電路圖； [圖4A]至[圖4C]是像素電路的電路圖； [圖5A]及[圖5B]是顯示裝置的剖面示意圖； [圖6A]及[圖6B]是顯示裝置的剖面示意圖； [圖7A]、[圖7B]、[圖7D]、[圖7F]至[圖7H]是示出顯示裝置的結構例子的圖，[圖7C]及[圖7E]是示出影像的例子的圖； [圖8A]至[圖8D]是說明顯示裝置的結構例子的圖； [圖9A]至[圖9C]是說明顯示裝置的結構例子的圖； [圖10A]及[圖10B]是說明顯示裝置的結構例子的圖； [圖11A]至[圖11C]是說明顯示裝置的結構例子的圖； [圖12]是說明顯示裝置的結構例子的圖； [圖13]是說明顯示裝置的結構例子的圖； [圖14]是說明顯示裝置的結構例子的圖； [圖15A]是說明顯示系統的結構例子的圖，[圖15B]及[圖15C]是說明顯示系統的使用例子的圖； [圖16A]及[圖16B]是示出電子裝置的結構例子的圖； [圖17A]至[圖17D]是示出電子裝置的結構例子的圖； [圖18A]至[圖18F]是示出電子裝置的結構例子的圖。
GL:佈線
SLR:佈線
SLG:佈線
SLB:佈線
TX:佈線
SE:佈線
RS:佈線
WX:佈線
10:顯示裝置
11:顯示部
12至14:驅動電路部
15:電路部
21B、21G、21R:子像素
22:攝像像素
30:像素

Claims (12)

  1. 一種顯示裝置，包括： 第一像素電路；以及 第二像素電路， 其中，該第一像素電路包括受光元件及第一電晶體， 該第二像素電路包括發光元件及第二電晶體， 該受光元件包括第一像素電極、活性層及共用電極， 該發光元件包括第二像素電極、發光層及該共用電極， 該第一像素電極和該第二像素電極位於同一面上， 該活性層位於該第一像素電極上， 該活性層包含第一有機化合物， 該發光層位於該第二像素電極上， 該發光層包含與該第一有機化合物不同的第二有機化合物， 該共用電極具有隔著該活性層與該第一像素電極重疊的部分以及隔著該發光層與該第二像素電極重疊的部分， 該第一電晶體的源極和汲極中的一個與該第一像素電極電連接， 該第二電晶體的源極和汲極中的一個與該第二像素電極電連接， 並且，該第一電晶體及該第二電晶體各自在半導體層中含有多晶矽。
  2. 如請求項1之顯示裝置， 其中該第一電晶體及該第二電晶體各自包括隔著該半導體層重疊的第一閘極和第二閘極， 並且該第一閘極和該第二閘極電連接。
  3. 一種顯示裝置，包括： 第一像素電路；以及 第二像素電路， 其中該第一像素電路包括受光元件及第一電晶體， 該第二像素電路包括發光元件及第二電晶體， 該受光元件包括第一像素電極、活性層及共用電極， 該發光元件包括第二像素電極、發光層及該共用電極， 該第一像素電極和該第二像素電極位於同一面上， 該活性層位於該第一像素電極上， 該活性層包含第一有機化合物， 該發光層位於該第二像素電極上， 該發光層包含與該第一有機化合物不同的第二有機化合物， 該共用電極具有隔著該活性層與該第一像素電極重疊的部分以及隔著該發光層與該第二像素電極重疊的部分， 該第一電晶體的源極和汲極中的一個與該第一像素電極電連接， 該第二電晶體的源極和汲極中的一個與該第二像素電極電連接， 該第一電晶體包括含有金屬氧化物的第一半導體層， 並且，該第二電晶體包括含有多晶矽的第二半導體層。
  4. 如請求項3之顯示裝置， 其中該第一電晶體包括位於該第一半導體層上的第三閘極以及隔著該第一半導體層與該第三閘極重疊的第四閘極， 該第二電晶體包括位於該第二半導體層上的第五閘極以及隔著該第二半導體層與該第五閘極重疊的第六閘極， 並且該第四閘極和該第五閘極位於同一面上並包含同一金屬元素。
  5. 如請求項3或4之顯示裝置， 其中該第一電晶體的該源極及該汲極以及該第二電晶體的該源極及該汲極位於同一面上並包含同一金屬元素。
  6. 如請求項1或3之顯示裝置，還包括公共層， 其中該公共層具有在該第一像素電極和該共用電極之間與該活性層重疊的部分以及在該第二像素電極和該共用電極之間與該發光層重疊的部分。
  7. 如請求項1或3之顯示裝置，還包括： 第一公共層；以及 第二公共層， 其中該第一公共層具有位於該第一像素電極和該活性層之間的部分以及位於該第二像素電極和該發光層之間的部分， 並且該第二公共層具有位於該活性層和該共用電極之間的部分以及位於該發光層和該共用電極之間的部分。
  8. 如請求項1或3之顯示裝置， 其中該第一像素電路包括第三電晶體， 並且該第三電晶體在半導體層中包含多晶矽。
  9. 如請求項1或3之顯示裝置， 其中該第二像素電路包括第四電晶體， 並且該第四電晶體在半導體層中包含金屬氧化物。
  10. 如請求項1或3之顯示裝置，還包括： 第一基板；以及 第二基板， 其中該第一電晶體及該第二電晶體位於該第一基板和該第二基板之間， 該第一像素電極位於該第一電晶體和該第二基板之間， 該第二像素電極位於該第二電晶體和該第二基板之間， 並且該第一基板及該第二基板具有撓性。
  11. 一種顯示模組，包括： 請求項1或3之顯示裝置；以及 連接器或積體電路。
  12. 一種電子裝置，包括： 請求項11之顯示模組；以及 天線、電池、外殼、照相機、揚聲器、麥克風和操作按鈕中的至少一個。
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