TW202213837A - 顯示裝置、顯示模組及電子裝置 - Google Patents

顯示裝置、顯示模組及電子裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW202213837A
TW202213837A TW110132242A TW110132242A TW202213837A TW 202213837 A TW202213837 A TW 202213837A TW 110132242 A TW110132242 A TW 110132242A TW 110132242 A TW110132242 A TW 110132242A TW 202213837 A TW202213837 A TW 202213837A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
layer
emitting element
emitting
receiving element
Prior art date
Application number
TW110132242A
Other languages
English (en)
Inventor
山崎舜平
江口晋吾
久保田大介
楠紘慈
渡邉一徳
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 TW202213837A publication Critical patent/TW202213837A/zh

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • G09F9/302—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 characterised by the form or geometrical disposition of the individual elements
    • 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
    • G09F9/33—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 being semiconductor devices, e.g. diodes
    • G09F9/335—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 being semiconductor devices, e.g. diodes being organic light emitting diodes [OLED]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/026—Details of the structure or mounting of specific components
    • H04M1/0264—Details of the structure or mounting of specific components for a camera module assembly
    • 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
    • H05B33/02—Details
    • H05B33/04—Sealing arrangements, e.g. against humidity
    • 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
    • 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
    • H05B33/26—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
    • 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
    • H05B33/26—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
    • H05B33/28—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode of translucent electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic radiation-sensitive element covered by group H10K30/00
    • H10K39/30—Devices controlled by radiation
    • H10K39/32—Organic image sensors
    • H10K39/34—Organic image sensors integrated with organic light-emitting diodes [OLED]
    • 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
    • H10K59/40—OLEDs integrated with touch screens
    • 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
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/8791—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
    • H10K59/8792—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light comprising light absorbing layers, e.g. black layers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/026—Details of the structure or mounting of specific components
    • H04M1/0266—Details of the structure or mounting of specific components for a display module assembly
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/72—Mobile telephones; Cordless telephones, i.e. devices for establishing wireless links to base stations without route selection
    • H04M1/724—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones
    • H04M1/72448—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for adapting the functionality of the device according to specific conditions
    • H04M1/72463—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for adapting the functionality of the device according to specific conditions to restrict the functionality of the device
    • H04M1/724631—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for adapting the functionality of the device according to specific conditions to restrict the functionality of the device by limiting the access to the user interface, e.g. locking a touch-screen or a keypad
    • 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
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/87—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K59/871—Self-supporting sealing arrangements
    • 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
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/87—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K59/871—Self-supporting sealing arrangements
    • H10K59/8722—Peripheral sealing arrangements, e.g. adhesives, sealants
    • 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
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/87—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K59/873—Encapsulations

Abstract

本發明的一個實施方式提供一種兼具觸摸檢測功能及指紋或靜脈形狀的拍攝功能的顯示裝置。該顯示裝置包括第一基板、第一發光元件、第二發光元件、受光元件、遮光層、第一樹脂層以及第二樹脂層。第一發光元件和受光元件排列地設置在第一基板上，第一樹脂層設置在第一發光元件及受光元件上。遮光層設置在第一樹脂層上，第二發光元件設置在遮光層上。第二樹脂層設置在第二發光元件上。第一發光元件向上方發射可見光，第二發光元件向上方發射不可見光。受光元件為對可見光及不可見光具有靈敏度的光電轉換元件。從平面來看，遮光層包括位於第一發光元件和受光元件之間的部分，第二發光元件與遮光層重疊且位於遮光層的輪廓的內側。

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拍攝裝置。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、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，智慧手機等行動電話機、平板資訊終端、筆記本型PC(個人電腦)等資訊終端設備廣泛普及。這種資訊終端設備在很多情況下包括個人資訊等，已開發了用來防止不正當利用的各種識別技術。
例如，專利文獻1公開了在按鈕開關部中具備指紋感測器的電子裝置。
[專利文獻1]美國專利申請公開第2014/0056493號說明書
在對被用作可攜式資訊終端設備的電子裝置附加指紋識別等識別功能的情況下，需要將用來拍攝指紋的模組安裝在電子裝置中。因此，隨著構件數量的增加而電子裝置的成本增大。
本發明的一個實施方式的目的之一是降低具有識別功能的電子裝置的成本。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是減少電子裝置的構件數量。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種能夠拍攝指紋或靜脈形狀等的顯示裝置。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種兼具觸摸檢測功能和指紋或靜脈形狀的拍攝功能的顯示裝置。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有生物識別功能且螢幕佔有率高的電子裝置。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種能夠發射可見光和紅外光的兩者的顯示裝置。此外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種能夠以可見光和紅外光的兩者為光源進行拍攝的拍攝裝置。
本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有新穎的結構的顯示裝置、拍攝裝置或電子裝置等。本發明的一個實施方式的目的之一是至少改善習知技術的問題中的至少一個。
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、第一發光元件、第二發光元件、受光元件、遮光層、第一樹脂層以及第二樹脂層。第一發光元件和受光元件排列地配置在第一基板上。第一樹脂層設置在第一發光元件及受光元件上。遮光層設置在第一樹脂層上。第二發光元件設置在遮光層上。第二樹脂層設置在第二發光元件上。第一發光元件具有向上方發射可見光的功能。第二發光元件具有向上方發射不可見光的功能。受光元件為對可見光及不可見光具有靈敏度的光電轉換元件。從平面來看，遮光層包括位於第一發光元件和受光元件之間的部分。此外，從平面來看，第二發光元件與遮光層重疊且位於遮光層的輪廓的內側。
另外，在上述顯示裝置中，不可見光較佳為在750nm以上且900nm以下的波長區域具有強度的光。
另外，在上述任一顯示裝置中，較佳為還包括保護層。此時，保護層較佳為包含無機絕緣材料且位於第一發光元件及受光元件與第一樹脂層之間。
另外，在上述任一顯示裝置中，第一發光元件較佳為包括第一像素電極、第一發光層及第一電極。再者，受光元件較佳為包括第二像素電極、活性層及第一電極。此時，第一發光層和活性層較佳為包含互不相同的有機化合物。此外，第一電極較佳為包括隔著第一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。再者，第一像素電極和第二像素電極較佳為包含相同的導電材料。
另外，在上述任一顯示裝置中，第二發光元件較佳為包括第三像素電極、第二發光層及第二電極。此時，第二電極較佳為對不可見光具有透光性。再者，從平面來看，第二電極較佳為位於遮光層的輪廓的內側。
此外，上述第二電極較佳為對可見光及不可見光具有透光性。再者，從平面來看，第二電極較佳為包括隔著第二發光層及第三像素電極與遮光層重疊的部分、與第一發光元件重疊的部分以及與受光元件重疊的部分。
另外，本發明的另一個實施方式是一種顯示模組，包括上述任一顯示裝置以及連接器或積體電路。
此外，本發明的另一個實施方式是一種電子裝置，包括上述顯示模組以及天線、電池、外殼、照相機、揚聲器、麥克風、觸控感測器和操作按鈕中的至少一個。再者，電子裝置較佳為具有如下功能：由受光元件接收從第一發光元件發射可見光時的第一反射光的第一拍攝功能；以及由受光元件接收從第二發光元件發射不可見光時的第二反射光的第二拍攝功能。
根據本發明的一個實施方式，可以降低具有識別功能的電子裝置的成本。另外，可以減少電子裝置的構件數量。另外，可以提供一種能夠拍攝指紋或靜脈形狀等的顯示裝置。另外，可以提供一種兼具觸摸檢測功能和指紋或靜脈形狀的拍攝功能的顯示裝置。另外，可以提供一種具有生物識別功能且螢幕佔有率高的電子裝置。另外，可以提供一種能夠發射可見光和紅外光的兩者的顯示裝置。此外，可以提供一種能夠以可見光和紅外光的兩者為光源進行拍攝的拍攝裝置。
根據本發明的一個實施方式，可以提供一種具有新穎的結構的顯示裝置、拍攝裝置或電子裝置等。根據本發明的一個實施方式，可以至少改善習知技術的問題中的至少一個。
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。
注意，以下，“上”、“下”等方向的表現基本上按照圖式的方向而使用。但是，為了簡化起見，說明書中的“上”或“下”表示的方向有時與圖式不一致。例如，當說明疊層體等的疊層順序(或者形成順序)等時，即使圖式中的設置該疊層體的一側的面(被形成面、支撐面、黏合面、平坦面等)位於該疊層體的上側，有時也將該方向記載為“下”，或者將與此相反的方向記載為“上”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感測物件接觸、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，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呈現可見光的第一發光元件、呈現不可見光的第二發光元件以及對不可見光、可見光具有靈敏度的受光元件。第一發光元件用作使用可見光顯示影像的顯示元件。受光元件較佳為光電轉換元件。
第一發光元件和受光元件較佳為排列地配置在同一面上。另外，第二發光元件較佳為設置在與第一發光元件及受光元件不同的面上。
作為第一發光元件及第二發光元件，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。
第一發光元件及第二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。
尤其較佳的是，作為第一發光元件及第二發光元件使用OLED，作為受光元件使用有機光電二極體(OPD：Organic Photo Diode)。由此，可以使製造第一發光元件、第二發光元件及受光元件的生產設備、製造裝置以及可用於這些元件的材料一部分共同化，因此可以降低製造成本。再者，由於可以簡化這些元件的製程，所以可以提高製造良率。
另外，作為受光元件的活性層，較佳為使用有機化合物。此時，第一發光元件與受光元件各自的一個電極(也稱為像素電極)較佳為設置在同一面上。再者，第一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)。再者，第一發光元件與受光元件較佳為包括公共層。由此，可以簡化第一發光元件和受光元件的製程，所以可以降低製造成本並提高製造良率。
藉由分別製造第一發光元件的發光層和受光元件的活性層，可以在同一面上製造第一發光元件和受光元件。例如可以利用使用金屬遮罩等陰影遮罩的成膜方法分別形成島狀或帶狀的發光層和活性層。作為使用陰影遮罩的成膜方法，考慮到所形成的膜的擴展，有時在使用不同的陰影遮罩形成的兩個島狀的圖案之間設有餘地(也稱為空白、容許部分)。
注意，可以在該餘地設置遮光層，該遮光層遮蔽受光元件所接收的波長的光。另外，遮光層可以包括規定第一發光元件的發光區域及受光元件的受光區域的開口或狹縫。
由於餘地是對發光及受光沒有影響的區域，所以導致相對於顯示裝置的顯示部的面積的發光區域或受光區域的比例(有效發光面積率或有效受光面積率)的下降。
在此，作為本發明的一個實施方式，在相當於該餘地的部分設置發射不可見光的第二發光元件。可以將該不可見光用作使用受光元件對拍攝物件進行拍攝時的光源。更佳的是，在遮光層的上側(顯示面一側)配置第二發光元件。進一步較佳的是，第二發光元件與遮光層重疊且設置在從平面來看遮光層的輪廓的內側。就是說，較佳為以第二發光元件的發光區域的端部位於遮光層的端部的內側的方式設置第二發光元件。因此，由於第二發光元件發射的不可見光的一部分被遮光層遮蔽，所以可以防止該光直接入射到受光元件。由此，顯示裝置可以拍攝減少雜訊的明確的影像。
作為不可見光，例如可以舉出紅外光或紫外光等。尤其可以適當地使用在波長700nm以上且2500nm以下的範圍內具有一個以上的峰的紅外光。尤其是，藉由使用在750nm以上且1000nm以下的波長區域內具有強度的光，較佳為使用在該波長區域具有一個以上的峰的光，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。
藉由作為不可見光使用上述紅外光，顯示裝置也可以使用受光元件拍攝手指或手等的血管，特別是靜脈。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手指等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模組或電子裝置可以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，藉由將第一發光元件發射的可見光用作光源，可以拍攝手掌的掌紋及指尖的指紋的形狀等。另外，由於紅外光的一部分也在皮膚的表面反射，所以也可以將第二發光元件發射的紅外光用於拍攝指紋等形狀。包括本發明的一個實施方式的顯示裝置的模組或電子裝置可以利用所拍攝的指紋影像進行生物識別之一的指紋識別。
以下，參照圖式說明更具體的結構例子。
[顯示裝置的結構例子1] 圖1A示出顯示裝置10的結構例子。顯示裝置10在基板11和基板12之間包括發光元件21R、發光元件21G、發光元件21B、受光元件22、發光元件23IR及遮光層24等。另外，顯示裝置10包括覆蓋發光元件21R、發光元件21G、發光元件21B及受光元件22的樹脂層31，以及覆蓋發光元件23IR及遮光層24的樹脂層32。
發光元件21R、發光元件21G、發光元件21B及受光元件22排列地配置在基板11上。另外，遮光層24設置在發光元件21R、發光元件21G及發光元件21B的上部。發光元件23IR重疊地配置在遮光層24上。從平面來看，遮光層24包括位於各發光元件之間的部分以及位於任一個發光元件和受光元件22之間的部分。與此同樣，從平面來看，發光元件23IR也包括位於各發光元件之間的部分以及位於任一個發光元件和受光元件22之間的部分。
發光元件21R、發光元件21B及發光元件21G分別發射紅色(R)、藍色(B)及綠色(G)的光。
顯示裝置10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)或者具有四個子像素的結構(R、G、B及白色(W)的四種顏色或者R、G、B及Y的四種顏色等)。此外，像素包括受光元件22。受光元件22既可以設置在所有像素中，也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22。
相鄰的兩個發光元件之間及發光元件與受光元件22之間設置有用來分別製造這些元件所需的餘地。在圖1A中，發光元件21R與發光元件21B以隔著距離M的方式配置。例如，當作為構成發光元件或受光元件的膜利用使用金屬遮罩的真空蒸鍍法形成島狀的有機膜時，有時金屬遮罩和基板的位置對準的精確度、金屬遮罩的彎曲及蒸汽的散射等導致島狀的有機膜的形狀及位置可能與設計產生偏差。因此，相鄰的元件之間的距離M較佳為10μm以上，更佳為20μm以上，進一步較佳為30μm以上，並且較佳為200μm以下，更佳為100μm以下。
注意，在本說明書等中，當記作“發光元件”時，有時是指發光區域。作為具體的例子，當發光元件包括一對電極及該一對電極之間的發光層時，有時將在把它們層疊並施加電場時發光的區域稱為發光元件(發光區域)。因此，發光元件的組件的一部分或全部也可以位於與發光區域不同的區域。此外，與此同樣，當記作“受光元件”時，有時是指受光區域。
發光元件23IR發射不可見光。在此示出發光元件23IR發射紅外光IR的例子。
受光元件22是至少對發光元件23IR發射的紅外光具有靈敏度的光電轉換元件。受光元件22例如在700nm以上且900nm以下的波長區域內具有靈敏度即可。
另外，較佳的是，受光元件22除了對紅外光具有靈敏度，對發光元件21R、發光元件21B及發光元件21G各自發射的光也具有靈敏度。當受光元件22對可見光及紅外光具有靈敏度時，例如較佳為對500nm以上且1000nm以下的波長區域、500nm以上且950nm以下的波長區域或500nm以上且900nm以下的波長區域具有靈敏度。
圖1A示出手指60觸摸基板12的表面的狀態。此時，從發光元件23IR發射的紅外光IR的一部分在手指60的表面或內部反射，該反射光的一部分入射到受光元件22。由此，可以獲取手指60觸摸的位置的資訊。另外，可以拍攝手指60的靜脈形狀和指紋形狀中的一者或兩者。
另外，可以藉由發光元件21R、發光元件21B和發光元件21G中的任一個所發射的光獲取手指60的位置資訊或拍攝指紋。作為一個例子，圖1B示出受光元件22接收從發光元件21G發射的光G中的來自手指60的反射光的狀態。
另外，如圖1C所示，即使手指60離開基板12，也可以獲取手指60的位置資訊。就是說，可以將顯示裝置10用作非接觸式觸控面板。注意，根據手指60與基板12間的距離，有時可以獲取指紋或靜脈的形狀。在該情況下，可以將使用顯示裝置10的模組或電子裝置用作非接觸式生物識別裝置。
受光元件22的排列間距越小，所拍攝的影像可以越清晰。例如，藉由使受光元件22的排列間距小於指紋的兩個凸部之間的距離，較佳為小於相鄰的凹部與凸部之間的距離，可以獲取清晰的指紋影像。由於人的指紋的凹部與凸部的間隔大概為200μm，所以受光元件22的排列間距例如較佳為400μm以下，更佳為200μm以下，進一步較佳為150μm以下，進一步較佳為100μm以下，更進一步較佳為50μm以下，並且較佳為1μm以上，更佳為10μm以上，進一步較佳為20μm以上。
注意，顯示裝置10除了指紋還能夠拍攝與基板12的表面接觸或靠近的各種物體。因此，顯示裝置10也可以被用作影像感測器面板。例如，依次使發光元件21R、發光元件21B及發光元件21G發光，每次由受光元件22拍攝影像並將所得到的三個影像合成，由此可以得到彩色影像。就是說，使用顯示裝置10的電子裝置也可以被用作能夠拍攝彩色影像的影像掃描器。此外，藉由在發光元件23IR發光的狀態下由受光元件22拍攝影像，可以將其用作使用紅外光的影像掃描器。
另外，顯示裝置10也可以使用受光元件22被用作觸控面板或數位板等。藉由使用受光元件22，與使用靜電電容式觸控感測器或電磁感應式觸控感測器等的情況不同，即便是絕緣性高的感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)，而對觸控筆等感測物件的材料沒有限制。
[顯示裝置的結構例子2] 以下說明顯示裝置的更具體的結構例子。
圖2A示出從顯示面一側觀察以下例示的顯示裝置100時的頂面示意圖。另外，圖2B示出對應於圖2A中的點劃線X1-X2所切斷的切斷面的剖面示意圖。
顯示裝置100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、發光元件160、電晶體131、電晶體132、遮光層145、樹脂層141及樹脂層142等。
發光元件190發射紅色(R)光、綠色(G)光和藍色(B)光中的任一個光。
圖2A示出受光元件110、發光元件190、發光元件160及遮光層145的頂面形狀。注意，為了進行區分，對發光元件190的每個發光顏色分別附上符號“R”、“G”、“B”。此外，對受光元件110附上符號“PD”。
在圖2A中，R的發光元件190與G的發光元件190交替排列的行以及受光元件110與B的發光元件190交替排列的行在列方向上交替排列。注意，各發光元件190與受光元件110的相對位置關係不侷限於此，也可以互相調換任意的兩個元件。
相鄰的兩個發光元件190之間及相鄰的受光元件110和發光元件190之間設置有遮光層145。另外，遮光層145上重疊地設置有發光元件160。在圖2A中，格子形狀的遮光層145上設置有格子形狀的發光元件160。如圖2A所示，發光元件160較佳為配置在遮光層145的輪廓的內側。換言之，從平面來看，遮光層145的一端部較佳為位於受光元件110和發光元件160之間。此外，從平面來看，遮光層145的另一端部較佳為位於發光元件190和發光元件160之間。
圖2A示出發光元件160在顯示區域整體上連續時的一個例子。藉由採用這種結構，可以使顯示區域整體成為發光狀態或非發光狀態，從而可以極其簡化發光元件160的驅動的控制。
圖3A示出行方向較長的帶狀的發光元件160排列在列方向上時的例子。藉由採用這種結構，可以使帶狀的發光元件160依次發光。
另外，圖3B示出以矩陣狀配置島狀的發光元件160時的例子。此時，發光元件160可以採用被動矩陣方式的驅動方法。另外，也可以採用主動矩陣方式的驅動方法。
此外，在圖3B中，為了明確起見，雖然示出發光元件160的頂面形狀及大小與發光元件190及受光元件110相同，但是不侷限於此，發光元件160與各發光元件190及受光元件110的頂面形狀及大小也可以不同。
如圖2B所示，在基板151上設置電晶體131及電晶體132，並且在其上設置絕緣層214。
受光元件110包括像素電極111、光電轉換層112及共用電極113。發光元件190包括像素電極191、EL層192及共用電極113。光電轉換層112至少包括活性層。EL層192至少包括發光層。
發光元件190具有發射可見光的功能。明確而言，發光元件190是藉由對像素電極191與共用電極113之間施加電壓來向基板152一側發射光121的電致發光元件。
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。
像素電極111和像素電極191設置在同一面上。像素電極111和像素電極191較佳為對同一個導電膜進行加工來形成。像素電極111和像素電極191較佳為具有反射可見光及紅外光的功能。像素電極111和像素電極191的端部被分隔壁216覆蓋。共用電極113具有使可見光及紅外光透過的功能。
共用電極113是受光元件110和發光元件190共同使用的層。明確而言，共用電極113具有隔著光電轉換層112與像素電極111重疊的部分以及隔著EL層192與像素電極191重疊的區域。
注意，受光元件110和發光元件190也可以除了共用電極113以外還包括共同設置的層。例如，也可以只分別製造活性層和發光層而共同使用其他層。
有時受光元件110與發光元件190共同使用的層在發光元件中的功能和在受光元件中的功能不同。在本說明書中，根據發光元件中的功能而稱呼組件。例如，電洞注入層在發光元件中被用作電洞注入層，在受光元件中被用作電洞傳輸層。同樣，電子注入層在發光元件中被用作電子注入層，在受光元件中被用作電子傳輸層。另外，電洞傳輸層在發光元件和受光元件的兩者中都被用作電洞傳輸層。與此同樣，電子傳輸層在發光元件和受光元件的兩者中都被用作電子傳輸層。
以覆蓋受光元件110及發光元件190的方式在共用電極113上設置保護層195。保護層195具有防止水等雜質從樹脂層141一側擴散到受光元件110及發光元件190的功能。另外，藉由設置保護層195，可以防止在形成保護層195之後的製程中，受光元件110及發光元件190受到損傷。
保護層195可以採用至少包括無機絕緣膜的單層結構或疊層結構。作為無機絕緣膜，例如可以舉出氧化矽膜、氧氮化矽膜、氮氧化矽膜、氮化矽膜、氧化鋁膜、氧氮化鋁膜、氧化鉿膜等氧化物膜或氮化物膜。
以覆蓋保護層195的方式設置樹脂層141。樹脂層141用作平坦化膜。
樹脂層141上設置有遮光層145。遮光層145較佳為吸收可見光及紅外光。作為遮光層145，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來形成黑矩陣。遮光層145也可以採用紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片中的兩個以上的疊層結構。
遮光層145上設置有發光元件160。發光元件160包括電極161、EL層162及電極163。
發光元件160具有發射紅外光的功能。明確而言，發光元件160是藉由對電極161與電極163之間施加電壓來向基板152一側發射光123的電致發光元件。
以覆蓋電極161及遮光層145的端部的方式設置絕緣層217。較佳為將絕緣層217用作平坦化膜。
在圖2B中，示出從平面來看以電極161、EL層162及電極163位於遮光層145的輪廓的內側的方式進行加工的例子。此時，如圖2B所示，電極163較佳為覆蓋EL層162的端部。由此，電極163用作保護層，從而可以防止水等雜質從樹脂層142一側擴散到EL層162，從而可以提高發光元件160的可靠性。
此外，電極161較佳為具有反射紅外光的功能。電極163較佳為具有使紅外光透過的功能。
如圖2B所示，較佳為不在發光元件190的上部及受光元件110的上部設置EL層162及電極163。由此，可以避免光121及光122的一部分被EL層162及電極163吸收，從而可以實現發光效率及受光靈敏度高的顯示裝置。
以覆蓋發光元件160的方式設置有樹脂層142。樹脂層142上設置有基板152。較佳為將樹脂層142用作貼合基板151和基板152的黏合層。
電晶體131及電晶體132接觸於同一層(圖2B中的基板151)的頂面。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。電晶體132具有控制發光元件190的驅動的功能。
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。
在此，在發光元件190和受光元件110中共同設置的共用電極113較佳為與被供應第一電位的佈線電連接。作為第一電位，可以使用共用電位、接地電位及參考電位等固定電位。注意，供應到共用電極113的第一電位不侷限於固定電位，也可以選擇兩個以上的不同電位。
當受光元件110接收光並將其變換為電信號時，較佳為向像素電極111供應比施加到共用電極113的第一電位低的第二電位。作為第二電位，可以根據受光元件110的結構、光學特性及電特性等選擇受光靈敏度等最適合的電位。就是說，在將受光元件110看作光電二極體時，可以選擇向被用作陰極的共用電極113供應的第一電位和向被用作陽極的像素電極111供應的第二電位以施加反向偏壓。注意，在不驅動受光元件110的情況下，也可以向像素電極111供應與第一電位相同或大致相同的電位或者比第一電位高的電位。
另一方面，當使發光元件190發光時，較佳為向像素電極191供應比施加到共用電極113的第一電位高的第三電位。作為第三電位，可以根據發光元件190的結構、臨界電壓及電流-亮度特性等選擇電位以使發光元件190具有所要求的發光亮度。就是說，在將發光元件190看作發光二極體時，可以選擇向被用作陰極的共用電極113供應的第一電位和向被用作陽極的像素電極191供應的第三電位以施加正向偏壓。注意，在不使發光元件190發光的情況下，也可以向像素電極191供應與第一電位相同或大致相同的電位或者比第一電位低的電位。
注意，在此以共用電極113被用作陰極且各像素電極被用作陽極的情況為例對受光元件110及發光元件190進行說明，但是不侷限於此，也可以採用共用電極113被用作陽極且各像素電極被用作陰極的結構。此時，在驅動受光元件110時作為上述第二電位供應比第一電位高的電位，在驅動發光元件190時作為上述第三電位供應比第一電位低的電位，即可。
[結構例子2-2] 圖4A示出其部分結構與上述不同的顯示裝置的剖面示意圖。圖4A所示的顯示裝置100A與上述顯示裝置100的主要不同之處在於發光元件160的結構不同。
發光元件160所包括的EL層162及電極163各自包括與受光元件110重疊的部分及與發光元件190重疊的部分。藉由採用這種結構，作為EL層162及電極163可以採用分別連續的膜，因此可以簡化製程。另外，可以連續形成EL層162及電極163，因此可以抑制大氣中的雜質(例如水等)混入其中，從而可以提高可靠性。
由於EL層162及電極163使發光元件190發射的可見光透過，所以較佳為使用對可見光的吸收小的膜。例如，較佳的是，選擇EL層162及電極163的材料及厚度以使EL層162及電極163的疊層體對發光元件190所發射的光的穿透率為50%以上且100%以下，較佳為60%以上且100%以下，更佳為70%以上且100%以下。
另外，由於EL層162及電極163使發光元件160所發射的包括紅外光的光123中被物件反射的光122透過，所以較佳為使用對紅外光的吸收小的膜。例如，較佳的是，選擇EL層162及電極163的材料及厚度以使EL層162及電極163的疊層體對發光元件160所發射的紅外光的穿透率為50%以上且100%以下，較佳為60%以上且100%以下，更佳為70%以上且100%以下。
由於EL層162及電極163藉由提高對可見光及紅外光的穿透率可以提高光提取效率，所以可以提高顯示裝置的顯示亮度或發光亮度。此外，可以提高到達受光元件110的光122的照度，因此可以提高檢測靈敏度。
[結構例子2-3] 圖4B示出具有與上述不同結構的顯示裝置100B的剖面示意圖。該圖相當於圖3B所示的頂面示意圖中的點劃線X3-X4的剖面示意圖。
在圖4B中，兩個發光元件160之間設置有導電層167。導電層167用作使兩個發光元件160各自包括的島狀的電極163電連接的佈線。
作為用於電極163的導電材料，透光性越高越能夠提高發光元件160發射的光123的提取效率，所以是較佳的。然而，很難同時實現高透光性和高導電性。當電極163的電阻高時，會產生電壓下降，因此在施加於各發光元件160的電壓中產生分佈，其結果是有可能導致螢幕整體的發光亮度的均勻性受損。因此，藉由使各發光元件160的電極163的頂面形狀為島狀並將它們藉由導電性高的導電層167電連接，可以抑制電壓下降。
注意，雖然在此使電極163的頂面形狀為島狀，但是也可以與上述顯示裝置100A同樣地使用連續的膜。此時，較佳為將EL層162形成為島狀。
[顯示裝置的結構例子3] 以下說明可以用於顯示裝置的電路結構的例子。
圖5A示出顯示裝置50的立體示意圖。如圖5A所示，本發明的一個實施方式的顯示裝置也可以被認為是層疊有包括發光元件21及受光元件22的層51以及包括發光元件23的層52的結構。
層51以矩陣狀配置有發光元件21和受光元件22。在此示出將圖2A等旋轉45度時的排列。
層52設置有發光元件23。在此示出發光元件23被配置為矩陣狀的例子。注意，發光元件23的配置方法不侷限於此，既可以配置一個橫跨整個層52的發光元件23，也可以在一個方向上排列頂面形狀為帶狀的發光元件23。
接著，對用來控制顯示裝置50的發光及受光的電路進行說明。
圖5B示出用來說明層51和其週邊電路的結構例子的方塊圖。層51包括像素71及像素72。像素71用作子像素，是用來控制紅色、綠色和藍色中的任一發光元件21的發光亮度的電路。像素72是用來控制受光元件22的受光工作及讀出工作的電路。
像素71至少包括用來控制像素的選擇及非選擇的電晶體(選擇電晶體)以及用來控制流過發光元件21的電流的電晶體(驅動電晶體)。像素71可以藉由主動矩陣方式驅動。
此外，像素72至少包括用來控制像素的選擇及非選擇的電晶體(選擇電晶體)。像素72可以藉由主動矩陣方式驅動。
電路部75a、電路部76a、電路部77及電路部78電連接於層51。電路部75a經由佈線GLa與在行方向上排列的多個像素71電連接。電路部76a經由佈線SLa與在列方向上排列的多個像素71電連接。電路部77經由佈線CL與在行方向上排列的多個像素72電連接。電路部78經由佈線WL與在列方向上排列的多個像素72電連接。注意，雖然在此將佈線GLa、佈線SLa、佈線CL及佈線WL各示為一個佈線，但是也可以分別是供應不同信號或不同電位的多個佈線。
電路部75a用作掃描線驅動電路(也稱為閘極線驅動電路、閘極驅動器、掃描驅動器等)。電路部75a具有生成用來選擇像素71的選擇信號並將其輸出到佈線GLa的功能。電路部76a用作信號線驅動電路(也稱為源極線驅動電路、源極驅動器等)。電路部76a具有將資料信號(資料電位)輸出到佈線SLa的功能。
電路部77用作掃描線驅動電路。電路部77具有生成供應到像素72的時序信號等並將其輸出到佈線CL的功能。電路部78用作讀出電路。電路部78具有將從像素72經由佈線WL輸出的信號轉換為外部設備能夠處理的資料(數位資料或類比資料)並輸出的功能。
圖5C示出用來說明層52和其週邊電路的結構例子的方塊圖。層52包括像素73。像素73是用來控制發光元件23的發光亮度的電路。像素73可以採用與上述像素71相同的結構。像素73可以藉由主動矩陣方式驅動。
電路部75b及電路部76b電連接於層52。電路部75b經由佈線GLb與在行方向上排列的多個像素73電連接。電路部76b經由佈線SLb與在列方向上排列的多個像素73電連接。
電路部75b用作掃描線驅動電路，電路部76b用作信號線驅動電路。電路部75b與電路部76b可以分別援用電路部75a、電路部76a的說明。
層52中的發光元件23的發光也可以藉由被動矩陣方式或分段方式控制。由此，可以簡化像素的結構及週邊電路的結構，因此可以減少製造成本。
圖6A示出採用被動矩陣方式的驅動方法時的例子。
圖6A所示的顯示裝置包括層52a、電路部79a及電路部79b。層52a以矩陣狀配置有多個發光元件23。電路部79a經由佈線SL X與在行方向上排列的多個發光元件23的陽極電連接。電路部79b經由佈線SL Y與在列方向上排列的多個發光元件23的陰極電連接。
發光元件23可以以對應於經由佈線SL X從電路部79a供應的陽極電位與經由佈線SL Y從電路部79b供應的陰極電位的電位差的亮度進行發光。
圖6B示出採用分段方式的驅動方法時的例子。
圖6B所示的顯示裝置包括層52b及電路部79c。層52b以矩陣狀配置有多個發光元件23。多個佈線AL電連接於電路部79c。一個佈線AL與一個發光元件23的陽極電連接。發光元件23的陽極經由該佈線AL被從電路部79c供應陽極電位。此外，多個發光元件23的各陰極與佈線CL電連接。佈線CL被供應陰極電位。
在圖6B所示的結構中，可以對各發光元件23分別供應陽極電位並使其發光。
圖6C所示的顯示裝置包括具有在列方向上排列的多個發光元件23的層52c以及電路部79c。發光元件23的陽極經由佈線AL被從電路部79c供應陽極電位。發光元件23的陰極經由佈線CL被供應陰極電位。
圖6C所示的顯示裝置可以適當地採用在一個方向上排列頂面形狀為帶狀的發光元件23的結構。
另外，圖6D示出具備一個發光元件23時的例子。層52c設置有一個發光元件23。發光元件23的陽極經由佈線AL被從電路部79d供應陽極電位，發光元件23的陰極經由佈線CL被供應陰極電位。
圖6D所示的顯示裝置具備一個發光元件23，因此電路部79d控制發光的亮度(亦即，陽極電位的大小)和發光的時序即可，與上述結構相比，可以簡化電路結構。
注意，在圖6A至圖6D中，也可以使用多個發光元件構成以一個電路記號表示的發光元件23。例如，可以將串聯或並聯連接的多個發光元件看作一個發光元件。
[器件結構] 接著，說明可用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的發光元件、受光元件及受發光元件的詳細結構。
可以將以下所示的發光元件用作上面所示的發光元件21。另外，可以將以下所示的受光元件及受發光元件用作上面所示的受光元件22。此外，可以將以下所示的發光元件用作上面所示的發光元件23。
本發明的一個實施方式的顯示裝置可以採用如下任意結構：向與形成有發光元件的基板相反的方向發射光的頂部發射結構；向形成有發光元件的基板一側發射光的底部發射結構；向兩面發射光的雙面發射結構。
在本實施方式中，以頂部發射結構的顯示裝置為例進行說明。
注意，在本說明書等中，除非另有說明，否則即便在對包括多個要素(發光元件、發光層等)的結構進行說明的情況下，當說明各要素間的共同部分時，省略其符號的字母。例如，當說明在發光層283R及發光層283G等中的共同的事項時，有時記為發光層283。
圖7A所示的顯示裝置280A包括受光元件270PD、發射紅色(R)的光的發光元件270R、發射綠色(G)的光的發光元件270G及發射藍色(B)的光的發光元件270B。
各發光元件依次層疊有像素電極271、電洞注入層281、電洞傳輸層282、發光層、電子傳輸層284、電子注入層285及共用電極275。發光元件270R包括發光層283R，發光元件270G包括發光層283G，發光元件270B包括發光層283B。發光層283R包含發射紅色的光的發光物質，發光層283G包含發射綠色的光的發光物質，發光層283B包含發射藍色的光的發光物質。
發光元件是藉由對像素電極271與共用電極275之間施加電壓而向共用電極275一側發射光的電場發光元件。
受光元件270PD依次層疊有像素電極271、電洞注入層281、電洞傳輸層282、活性層273、電子傳輸層284、電子注入層285及共用電極275。
受光元件270PD是接收從顯示裝置280A的外部入射的光並將其轉換為電信號的光電轉換元件。
在本實施方式中，對在發光元件及受光元件中像素電極271都被用作陽極且共用電極275都被用作陰極的情況進行說明。也就是說，藉由將反向偏壓施加到像素電極271與共用電極275之間來驅動受光元件，可以檢測出入射到受光元件的光而產生電荷並以電流的方式取出。
在本實施方式的顯示裝置中，受光元件270PD的活性層273使用有機化合物。受光元件270PD的活性層273以外的層可以採用與發光元件相同的結構。由此，只要在發光元件的製程中追加形成活性層273的製程，就可以在形成發光元件的同時形成受光元件270PD。此外，發光元件與受光元件270PD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270PD。
在顯示裝置280A中，示出分別形成受光元件270PD的活性層273及發光元件的發光層283而其他層由受光元件270PD和發光元件共同使用的例子。但是，受光元件270PD及發光元件的結構不侷限於此。除了活性層273及發光層283以外，受光元件270PD及發光元件也可以包括其他分別形成的層。受光元件270PD與發光元件較佳為共同使用一個以上的層(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270PD。
作為像素電極271與共用電極275中的提取光一側的電極，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。
本實施方式的顯示裝置所包括的發光元件較佳為採用光學微腔諧振器(微腔)結構。因此，發光元件所包括的一對電極中的一個較佳為對可見光具有透過性及反射性的電極(半透過-半反射電極)，另一個較佳為對可見光具有反射性的電極(反射電極)。當發光元件具有微腔結構時，可以在兩個電極之間使從發光層得到的發光諧振，並且可以增強從發光元件發射的光。
注意，半透過-半反射電極可以採用反射電極與對可見光具有透過性的電極(也稱為透明電極)的疊層結構。
透明電極的光穿透率為40%以上。例如，在發光元件中，較佳為使用對可見光(波長為400nm以上且小於750nm的光)的穿透率為40%以上的電極。半透過-半反射電極的對可見光的反射率為10%以上且95%以下，較佳為30%以上且80%以下。反射電極對可見光的反射率為40%以上且100%以下，較佳為70%以上且100%以下。另外，這些電極的電阻率較佳為1×10 -2Ωcm以下。另外，在發光元件發射近紅外光(波長為750nm以上且1300nm以下的光)時，與對可見光的穿透率或反射率同樣，這些電極的對近紅外光的穿透率或反射率較佳為滿足上述數值範圍。
發光元件至少包括發光層283。作為發光層283以外的層，發光元件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，發光元件及受光元件可以共同使用電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層和電子注入層中的一個以上。另外，發光元件及受光元件可以分別形成電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層和電子注入層中的一個以上。
電洞注入層是將電洞從陽極注入到電洞傳輸層的包含電洞注入性高的材料的層。作為電洞注入性高的材料，可以使用芳香胺化合物、包含電洞傳輸性材料及受體材料(電子受體材料)的複合材料。
在發光元件中，電洞傳輸層是藉由電洞注入層將從陽極注入的電洞傳輸到發光層的層。在受光元件中，電洞傳輸層是將根據入射到活性層中的光而產生的電洞傳輸到陽極的層。電洞傳輸層是包含電洞傳輸性材料的層。作為電洞傳輸性材料，較佳為採用電洞移動率為1×10 -6cm 2/Vs以上的物質。注意，只要電洞傳輸性比電子傳輸性高，就可以使用上述以外的物質。作為電洞傳輸性材料，較佳為使用富π電子型雜芳族化合物(例如咔唑衍生物、噻吩衍生物、呋喃衍生物等)或者芳香胺(包含芳香胺骨架的化合物)等電洞傳輸性高的材料。
在發光元件中，電子傳輸層是藉由電子注入層將從陰極注入的電子傳輸到發光層的層。在受光元件中，電子傳輸層是將基於入射到活性層中的光而產生的電子傳輸到陰極的層。電子傳輸層是包含電子傳輸性材料的層。作為電子傳輸性材料，較佳為採用電子移動率為1×10 -6cm 2/Vs以上的物質。注意，只要電子傳輸性比電洞傳輸性高，就可以使用上述以外的物質。作為電子傳輸性材料，可以使用包含喹啉骨架的金屬錯合物、包含苯并喹啉骨架的金屬錯合物、包含㗁唑骨架的金屬錯合物、包含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、包含喹啉配體的喹啉衍生物、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、嘧啶衍生物以及含氮雜芳族化合物等缺π電子型雜芳族化合物等的電子傳輸性高的材料。
電子注入層是將電子從陰極注入到電子傳輸層的包含電子注入性高的材料的層。作為電子注入性高的材料，可以使用鹼金屬、鹼土金屬或者包含上述物質的化合物。作為電子注入性高的材料，也可以使用包含電子傳輸性材料及施體性材料(電子施體性材料)的複合材料。
發光層283是包括發光物質的層。發光層283可以包括一種或多種發光物質。作為發光物質，適當地使用呈現藍色、紫色、藍紫色、綠色、黃綠色、黃色、橙色、紅色等發光顏色的物質。此外，作為發光物質，也可以使用發射近紅外光的物質。
作為發光物質，可以舉出螢光材料、磷光材料、TADF材料、量子點材料等。
作為螢光材料，例如可以舉出芘衍生物、蒽衍生物、聯伸三苯衍生物、茀衍生物、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并喹㗁啉衍生物、喹㗁啉衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、菲衍生物、萘衍生物等。
作為磷光材料，例如可以舉出具有4H-三唑骨架、1H-三唑骨架、咪唑骨架、嘧啶骨架、吡嗪骨架或吡啶骨架的有機金屬錯合物(尤其是銥錯合物)、以具有拉電子基團的苯基吡啶衍生物為配體的有機金屬錯合物(尤其是銥錯合物)、鉑錯合物、稀土金屬錯合物等。
發光層283除了發光物質(客體材料)以外還可以包含一種或多種有機化合物(主體材料、輔助材料等)。作為一種或多種有機化合物，可以使用在本實施方式中說明的電洞傳輸材料和電子傳輸材料中的一者或兩者。此外，作為一種或多種有機化合物，也可以使用雙極性材料或TADF材料。
例如，發光層283較佳為包含磷光材料、容易形成激態錯合物的電洞傳輸性材料及電子傳輸性材料的組合。藉由採用這樣的結構，可以高效地得到利用從激態錯合物到發光物質(磷光材料)的能量轉移的ExTET(Exciplex-Triplet Energy Transfer：激態錯合物-三重態能量轉移)的發光。另外，藉由作為該激態錯合物選擇形成發射與發光物質的最低能量一側的吸收帶的波長重疊的光的組合，可以使能量轉移變得順利，從而高效地得到發光。藉由採用上述結構，可以同時實現發光元件的高效率、低電壓驅動以及長壽命。
作為形成激態錯合物的材料的組合，電洞傳輸性材料的HOMO能階(最高佔有分子軌域能階)較佳為電子傳輸性材料的HOMO能階以上的值。電洞傳輸性材料的LUMO能階(最低空分子軌域)較佳為電子傳輸性材料的LUMO能階以上的值。注意，材料的LUMO能階及HOMO能階可以從藉由循環伏安(CV)測量測得的材料的電化學特性(還原電位及氧化電位)求出。
注意，激態錯合物的形成例如可以藉由如下方法確認：對具有電洞傳輸性的材料的發射光譜、具有電子傳輸性的材料的發射光譜及混合這些材料而成的混合膜的發射光譜進行比較，當觀察到混合膜的發射光譜比各材料的發射光譜向長波長一側漂移(或者在長波長一側具有新的峰)的現象時說明形成有激態錯合物。或者，對具有電洞傳輸性的材料的瞬態光致發光(PL)、具有電子傳輸性的材料的瞬態PL及混合這些材料而成的混合膜的瞬態PL進行比較，當觀察到混合膜的瞬態PL壽命與各材料的瞬態PL壽命相比具有長壽命成分或者延遲成分的比率變大等瞬態回應不同時說明形成有激態錯合物。此外，可以將上述瞬態PL稱為瞬態電致發光(EL)。換言之，與對具有電洞傳輸性的材料的瞬態EL、具有電子傳輸性的材料的瞬態EL及這些材料的混合膜的瞬態EL進行比較，觀察瞬態回應的不同，也可以確認激態錯合物的形成。
活性層273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273包含的半導體的例子。藉由使用有機半導體，可以以同一方法(例如真空蒸鍍法)形成發光層283和活性層273，並可以共同使用製造設備，所以是較佳的。
作為活性層273含有的n型半導體的材料，可以舉出富勒烯(例如C 60、C 70等)、富勒烯衍生物等具有電子接受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，所以對受光元件來說是有益的。C 60、C 70都在可見光區域中具有寬吸收帶，尤其是，C 70與C 60相比具有更大的π電子共軛體系，在長波長區域中也具有更寬的吸收帶，所以是較佳的。
作為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273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。
具有電子施體性的有機半導體材料的HOMO能階較佳為比具有電子接收性的有機半導體材料的HOMO能階淺(高)。具有電子施體性的有機半導體材料的LUMO能階較佳為比具有電子接收性的有機半導體材料的LUMO能階淺(高)。
較佳為使用球狀的富勒烯作為具有電子接收性的有機半導體材料，且較佳為使用其形狀與平面相似的有機半導體材料作為具有電子施體性的有機半導體材料。形狀相似的分子具有容易聚集的趨勢，當同一種分子凝集時，因分子軌域的能階相近而可以提高載子傳輸性。
例如，較佳為共蒸鍍n型半導體和p型半導體形成活性層273。此外，也可以層疊n型半導體和p型半導體形成活性層273。
發光元件及受光元件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。構成發光元件及受光元件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。
圖7B所示的顯示裝置280B與顯示裝置280A的不同之處在於受光元件270PD和發光元件270R為相同的結構。
受光元件270PD及發光元件270R共同使用活性層273及發光層283R。
在此，受光元件270PD較佳為採用與發射其波長比要檢測的光長的光的發光元件相同的結構。例如，檢測藍色光的結構的受光元件270PD可以採用與發光元件270R和發光元件270G中的一者或兩者同樣的結構。例如，檢測綠色光的結構的受光元件270PD可以採用與發光元件270R同樣的結構。
藉由使受光元件270PD及發光元件270R具有相同結構，與受光元件270PD及發光元件270R包括分別形成的層的結構相比，可以減少沉積製程的個數及遮罩的個數。因此，可以減少像素部的製程及製造成本。
另外，與受光元件270PD及發光元件270R具有包括分別形成的層的結構的情況相比，在將受光元件270PD及發光元件270R形成為相同結構的情況下，可以減小錯位的餘地。由此，可以提高像素的開口率並提高光提取效率。由此，可以使發光元件的壽命更長。另外，顯示裝置可以顯示高亮度。另外，也可以提高顯示裝置的清晰度。
發光層283R包含發射紅色光的發光材料。活性層273包括吸收其波長比紅色光短的光(例如，綠色光和藍色光中的一者或兩者)的有機化合物。活性層273較佳為包括不容易吸收紅色光且吸收其波長比紅色光短的光的有機化合物。由此，可以從發光元件270R高效地提取紅色光，受光元件270PD可以以高精確度檢測出其波長比紅色光短的光。
另外，示出在顯示裝置280B中發光元件270R及受光元件270PD具有相同結構的例子，但是發光元件270R及受光元件270PD也可以具有彼此不同的厚度的光學調整層。
圖8A、圖8B所示的顯示裝置280C包括發射紅色(R)的光且具有受光功能的受發光元件270SR、發光元件270G以及發光元件270B。發光元件270G及發光元件270B的結構可以參照上述顯示裝置280A等。
受發光元件270SR依次層疊有像素電極271、電洞注入層281、電洞傳輸層282、活性層273、發光層283R、電子傳輸層284、電子注入層285及共用電極275。受發光元件270SR具有與上述顯示裝置280B中的發光元件270R及受光元件270PD相同的結構。
圖8A示出受發光元件270SR被用作發光元件的情況。圖8A示出發光元件270B發射藍色光，發光元件270G發射綠色光，並且受發光元件270SR發射紅色光的例子。
圖8B示出受發光元件270SR被用作受光元件的情況。圖8B示出受發光元件270SR接收發光元件270B所發射的藍色光以及發光元件270G所發射的綠色光的例子。
發光元件270B、發光元件270G及受發光元件270SR都包括像素電極271及共用電極275。在本實施方式中，以像素電極271被用作陽極且共用電極275被用作陰極的情況為例進行說明。藉由將反向偏壓施加到像素電極271與共用電極275之間來驅動受發光元件270SR，可以檢測出入射到受發光元件270SR的光並產生電荷，由此可以將其提取為電流。
可以說受發光元件270SR是對發光元件追加活性層273的結構。換言之，只要對發光元件的製程追加形成活性層273的製程就可以在形成發光元件的同時形成受發光元件270SR。另外，可以將發光元件及受發光元件形成在同一基板上。因此，可以使顯示部具有拍攝功能和感測功能中的一者或兩者而無需大幅度地增加製程。
對發光層283R及活性層273的層疊順序沒有限制。圖8A、圖8B示出電洞傳輸層282上設置有活性層273且活性層273上設置有發光層283R的例子。發光層283R和活性層273的層疊順序也可以相互調換。
受發光元件也可以不包括電洞注入層281、電洞傳輸層282、電子傳輸層284和電子注入層285中的至少一個層。另外，受發光元件也可以包括電洞障壁層、電子障壁層等其他功能層。
在受發光元件中，作為提取光一側的電極使用透過可見光的導電膜。另外，作為不提取光一側的電極使用反射可見光的導電膜。
構成受發光元件的各層的功能及材料與構成發光元件及受光元件的各層的功能及材料相同，所以省略詳細說明。
圖8C至圖8G示出受發光元件的疊層結構的例子。
圖8C所示的受發光元件包括第一電極277、電洞注入層281、電洞傳輸層282、發光層283R、活性層273、電子傳輸層284、電子注入層285及第二電極278。
圖8C示出電洞傳輸層282上設置有發光層283R且發光層283R上層疊有活性層273的例子。
如圖8A至圖8C所示，活性層273與發光層283R也可以彼此接觸。
此外，較佳為在活性層273與發光層283R間設置緩衝層。此時，緩衝層較佳為具有電洞傳輸性及電子傳輸性。例如，作為緩衝層較佳為使用具有雙極性的物質。或者，作為緩衝層可以使用電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子注入層、電洞障壁層和電子障壁層等中的至少一個層。圖8D示出作為緩衝層使用電洞傳輸層282的例子。
藉由在活性層273與發光層283R之間設置緩衝層，可以抑制激發能從發光層283R轉移到活性層273。另外，可以使用緩衝層調整微腔結構的光路長度(腔長)。因此，可以從在活性層273與發光層283R之間的包括緩衝層的受發光元件獲取高發光效率。
圖8E示出在電洞注入層281上依次層疊有電洞傳輸層282-1、活性層273、電洞傳輸層282-2、發光層283R的疊層結構的例子。電洞傳輸層282-2被用作緩衝層。電洞傳輸層282-1及電洞傳輸層281-2既可以包含相同的材料又可以包含不同的材料。另外，也可以使用可用於上述緩衝層的層代替電洞傳輸層281-2。另外，也可以調換活性層273和發光層283R的位置。
圖8F所示的受發光元件與圖8A所示的受發光元件不同之處在於不包括電洞傳輸層282。如此，受發光元件也可以不包括電洞注入層281、電洞傳輸層282、電子傳輸層284和電子注入層285中的至少一個層。另外，受發光元件也可以包括電洞障壁層、電子障壁層等其他功能層。
圖8G所示的受發光元件與圖8A所示的受發光元件的不同之處在於不包括活性層273及發光層283R而包括兼用作發光層及活性層的層289。
作為兼用作發光層及活性層的層289，例如可以使用包含可以用於活性層273的n型半導體、可以用於活性層273的p型半導體以及可以用於發光層283R的發光物質的三個材料的層。
此外，n型半導體及p型半導體的混合材料的吸收光譜的最低能量一側的吸收帶與發光物質的發射光譜(PL光譜)最大峰較佳為不重疊，更佳為具有充分距離。
[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。
圖9示出顯示裝置200的立體圖，圖10A示出顯示裝置200的剖面圖。
顯示裝置200具有貼合基板151與基板152的結構。在圖9中，以虛線表示基板152。
顯示裝置200包括顯示部262、電路264及佈線265等。圖9示出顯示裝置200中安裝有IC(積體電路)274及FPC272的例子。因此，也可以將圖9所示的結構稱為包括顯示裝置200、IC及FPC的顯示模組。
作為電路264，例如可以使用掃描線驅動電路。
佈線265具有對顯示部262及電路264供應信號及電力的功能。該信號及電力經由FPC272從外部或者從IC274輸入到佈線265。
圖9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IC274的例子。作為IC274，例如可以使用包括掃描線驅動電路或信號線驅動電路等的IC。注意，顯示裝置200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10A示出圖9所示的顯示裝置200的包括FPC272的區域的一部分、包括電路264的區域的一部分、包括顯示部262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10A所示的顯示裝置200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、受光元件110及發光元件160等。
電晶體208、電晶體209及電晶體210都形成在基板151上。這些電晶體可以使用同一材料及同一製程製造。
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。
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In原子數比為M原子數比以上。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=10：1：3、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264所包括的電晶體和顯示部262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264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262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。
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。
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，在圖10B所示的電晶體202中，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。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。
作為絕緣層211、絕緣層225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，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裝置200的端部附近包括開口。由此，可以抑制雜質從顯示裝置200的端部藉由有機絕緣膜擴散。此外，也可以以其端部位於顯示裝置200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200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10A所示的區域228中，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262。由此，可以提高顯示裝置200的可靠性。
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114、發光層196、公共層115及共用電極113的疊層結構。發光元件190的像素電極191藉由導電層222b與電晶體208所包括的一對低電阻區域231n中的一個電連接。電晶體208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包含反射可見光的材料，而共用電極113包含使可見光透過的材料。
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114、活性層116、公共層115及共用電極113的疊層結構。受光元件110的像素電極111藉由導電層222b與電晶體209所包括的一對低電阻區域231n中的另一個電連接。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113包含使可見光及紅外光透過的材料。
發光元件190所發射的光發射到基板152一側。此外，光藉由基板152入射到受光元件110。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114、公共層115及共用電極113用於受光元件110和發光元件190的兩者。除了活性層116及發光層196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裝置200內設置受光元件110。
另外，以覆蓋受光元件110及發光元件190的方式層疊有無機絕緣層195a、有機絕緣層195b及無機絕緣層195c。另外，無機絕緣層195c上層疊地設置有遮光層145及發光元件160。遮光層145及發光元件160設置在不與受光元件110的受光區域及發光元件190的發光區域重疊的位置。
在顯示裝置200中，有機絕緣層195b相當於上述樹脂層141。
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。
遮光層145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145，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145，可以抑制光從發光元件190及發光元件160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。
發光元件160具有從遮光層145一側依次層疊有電極161、緩衝層164、發光層166、緩衝層165及電極163的疊層結構。電極161的端部被絕緣層217覆蓋。電極161包含反射紅外光的材料，電極163包含使可見光及紅外光透過的材料。
緩衝層164、發光層166及緩衝層165的頂面形狀為島狀。另外，以覆蓋緩衝層164、發光層166及緩衝層165的方式設置電極163。緩衝層164、發光層166、緩衝層165及電極163設置在不與受光元件110的受光區域及發光元件190的發光區域重疊的位置。
以覆蓋絕緣層217及發光元件160的方式設置樹脂層142，在樹脂層142上設置基板152。樹脂層142用作貼合基板151和基板152的黏合層。
在基板151與基板152不重疊的區域中設置連接部204。在連接部204中，佈線265藉由導電層266及連接層242與FPC272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而獲取的導電層266。因此，藉由連接層242可以使連接部204與FPC272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。
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。
在此，雖然作為發光元件190及發光元件160使用具有頂部發射結構的發光元件，但是發光元件有頂部發射結構、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。
發光元件至少包括發光層。作為發光層以外的層，發光元件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，像素電極一側的公共層較佳為具有電洞注入層和電洞傳輸層中的一個或兩個。共用電極一側的公共層較佳為具有電子傳輸層和電子注入層中的一個或兩個。
各公共層及發光層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。構成各公共層及發光層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116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所包括的半導體的例子。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196和受光元件110的活性層116，並可以共同使用製造設備，所以是較佳的。
作為活性層116含有的n型半導體的材料，可以舉出富勒烯(例如C 60、C 70等)、富勒烯衍生物等具有電子接受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，所以對受光元件來說是有益的。C 60、C 70都在可見光區域中具有寬吸收帶，尤其是，C 70與C 60相比具有更大的π電子共軛體系，在長波長區域中也具有更寬的吸收帶，所以是較佳的。
作為活性層116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116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116。此外，也可以層疊n型半導體和p型半導體形成活性層116。
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裝置的各種佈線及電極等的導電層或者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)。
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、氧化鋁、氧化鉿等。
[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V O(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(以下記作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)形成時在結構上更穩定。
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，在要獲取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。
本實施方式所示的結構例子及對應於這些例子的圖式等的至少一部分可以與其他結構例子或圖式等適當地組合。
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，對本發明的一個實施方式的電子裝置進行說明。
[電子裝置的結構例子] 本發明的一個實施方式的顯示裝置可以利用紅外光和可見光獲取各種生物資訊。這些生物資訊既可以用於使用者的個人識別，也可以用於醫療健康。
在使用本發明的一個實施方式的顯示裝置可獲取的生物資訊中，作為可用於個人識別的生物資訊，典型的有指紋、掌紋、靜脈、虹膜等。可以利用可見光或紅外光獲取這些生物資訊。尤其是靜脈及虹膜的資訊較佳為利用紅外光進行獲取。
另外，在使用本發明的一個實施方式的顯示裝置可獲取的生物資訊中，作為可用於醫療健康的生物資訊，有脈搏波、血糖值、氧飽和度、中性脂肪濃度等。
更佳的是，在搭載有顯示裝置的電子裝置中設置用來獲取其他生物資訊的單元。例如，除了心電圖、血壓、體溫等體內的生物資訊以外，還有表情、面色、瞳孔等外在的生物資訊等。此外，歩數、運動強度、移動的高低差、飲食(攝取熱量或營養素等)的資訊對醫療健康也是重要的資訊。藉由使用多個生物資訊等可以綜合進行身體管理，除了日常的健康管理，還有助於早期發現傷病。
例如，可以從心電圖以及脈搏波中的兩個搏動時序的偏差(脈搏波傳播時間的時長)算出血壓。當血壓高時脈搏波傳播時間變短，與此相反，當血壓低時脈搏波傳播時間變長。另外，也可以從根據心電圖及脈搏波算出的心跳數與血壓的關係推測使用者的身體狀態。例如，當心跳數和血壓都高時，可以推測出使用者處於緊張狀態或興奮狀態，與此相反，當心跳數和血壓都低時，可以推測出使用者處於放鬆狀態。此外，當持續血壓低且心跳數高的狀態時，有心臟疾患等的可能性。
由於使用者可以隨時確認由電子裝置測量的生物資訊或基於該資訊所推測的自己的身體狀況等，所以其健康意識得到提高。其結果是，可以讓使用者重新審視日常習慣，諸如避免暴飲暴食、注意進行適量的運動或進行身體管理等。再者，根據需要也有可能成為在醫療機構接受診察的契機。
[結構例子1] 圖11A示出電子裝置80的示意圖。可以將電子裝置80用作智慧手機。電子裝置80至少具備外殼82、顯示部81a及顯示部81b。顯示部81a用作主顯示面。顯示部81b用作副顯示面並且其形狀為沿著外殼82的側面彎曲。顯示部81a及顯示部81b應用本發明的一個實施方式的顯示裝置。
如圖11A所示，顯示部81b設置在當使用者用手60a拿起電子裝置80時手指60會自然觸摸到的位置。此時，電子裝置80可以獲取觸摸顯示部81b的手指60的指紋並進行指紋識別。由此，使用者可以在拿起電子裝置80的同時在無意間執行識別工作。因此，當使用者拿起電子裝置80看向螢幕時，已經完成識別並成為登錄(log-in)狀態，並且能夠立刻使用，因此可以實現兼具高安全性及高方便性的電子裝置。
此外，如圖11B所示，藉由使手指60觸摸顯示部81a，可以從手指60獲取使用者的生物資訊。例如，可以拍攝靜脈形狀或小動脈，並且可以從所拍攝的資訊獲取脈搏或氧濃度等各種生物資訊。
注意，如圖11C所示，藉由使手指60沿著顯示部81b觸摸，在顯示部81b也可以獲取同樣的生物資訊。
例如，使用者可以藉由執行用來獲取及管理生物資訊的應用來進行生物資訊的獲取。藉由利用該應用，電子裝置80可以識別手指60觸摸顯示部81a或顯示部81b並執行拍攝。此外，可以從拍攝影像獲取上述生物資訊並執行資料的存儲或管理等。
圖12所示的電子裝置80a除了顯示部81a、顯示部81b還包括顯示部81c。顯示部81c隔著顯示部81a位於顯示部81b的相反一側。
如圖12所示，顯示部81c設置在當使用者用手60a拿起電子裝置80a時五根手指60中的食指、中指、無名指及小指中的一個以上會自然觸摸到的位置。另外，顯示部81b設置在拇指會自然觸摸到的位置。顯示部81b及顯示部81c可以執行指紋的拍攝。由此，可以使用多個指尖的指紋執行指紋識別，因此可以進行精確度更高的識別，所以是較佳的。
另外，電子裝置80a為左右對稱的結構，因此不分左手右手，兩隻手均可對應，所以是較佳的。
[結構例子2] 圖13示出電子裝置80b的示意圖。可以將電子裝置80b用作平板終端。電子裝置80b至少具備外殼82、顯示部81a及顯示部81b。顯示部81a及顯示部81b應用本發明的一個實施方式的顯示裝置。
藉由使用者在顯示部81a或顯示部81b上刷手60a或者接觸顯示部81a或顯示部81b，電子裝置80b可以在執行個人識別的同時獲取使用者的生物資訊。
當使用者的手60a放在顯示部81a或顯示部81b上時，電子裝置80b可以識別該形狀。然後，獲取適合與手60a的各部位對應的各區域的生物資訊。例如，可以在對應於手60a的指尖的區域85a執行指紋形狀及靜脈形狀的拍攝。另外，可以在對應於指腹的區域85b執行靜脈形狀的拍攝或小動脈的拍攝等。另外，可以在對應於手掌的區域85c執行掌紋的拍攝、靜脈的拍攝、小動脈的拍攝、真皮的拍攝等。指紋、掌紋及靜脈的影像可以用於個人識別。此外，小動脈、靜脈及真皮的影像可以用於獲取生物資訊。
此外，在獲取生物資訊時，也可以在顯示部81a或顯示部81b顯示模仿手的形狀的影像並提示使用者按照該影像擺放手60a。由此，可以提高手60a的形狀的識別精確度。
如上所述，可以在每當執行用來啟動電子裝置80b的個人識別時獲取使用者的生物資訊。由此，可以在使用者無意間持續存儲生物資訊，因此可以進行持續的健康管理。另外，使用者不必每次都執行用來進行健康管理的應用軟體等，並且不會導致中斷生物資訊的獲取及更新，因此是較佳的。
[系統的結構例子] 根據本發明的一個實施方式，可以定期且持續地獲取各種生物資訊，並且可以將這些生物資訊用於個人識別或健康管理等。
例如，作為利用可見光及紅外線而獲取的生物資訊，可以舉出指紋、掌紋、靜脈形狀、脈搏波、呼吸數、脈搏、氧飽和度、血糖値、中性脂肪濃度等。另外，除此以外還可以舉出表情、面色、瞳孔、聲紋等。藉由使用這樣的各種生物資訊，可以綜合地判定使用者的健康狀態，所以是較佳的。
作為使用生物資訊的個人識別方法，典型的可以舉出模式匹配法。例如，可以從指紋、掌紋、靜脈形狀等影像算出具有特徵性的多個點的座標和這些點的座標之間的向量等的特徵量，並與預先獲取的使用者的特徵量進行對比從而進行識別。藉由使用指紋、掌紋、靜脈形狀中的兩個以上的影像，可以執行精確度高的識別。
此外，作為使用生物資訊的個人識別或健康狀態的判定，也可以使用機器學習。作為用於機器學習的學習模型，既可以使用預先學習的學習模型，也可以使用利用所獲取的使用者的資料而更新的學習模型。作為機器學習的方法，例如有監督機器學習、無監督機器學習等。
以下，參照圖式說明本發明的一個實施方式的系統的結構例子及系統的工作例子。
圖14示出具備本發明的一個實施方式的顯示裝置的系統90的方塊圖。系統90包括運算部91、記憶部92、輸入部93、輸出部94及匯流排線95等。可以將系統90應用於上述電子裝置80等包括顯示部的各種電子裝置。
運算部91經由匯流排線95與記憶部92、輸入部93及輸出部94等連接，並且具有總括控制它們的功能。
記憶部92具有儲存資料或程式等的功能。運算部91藉由從記憶部92讀出程式或資料並執行或處理，可以控制輸入部93及輸出部94所包括的各種元件。
作為輸入部93，可以使用各種感測器裝置。在此，作為輸入部93所包括的元件，示出光感測器93a、照相機93b、麥克風93c、心電圖顯示器93d等。作為光感測器93a，可以應用使用上述顯示裝置所具備的受光元件的感測器。心電圖顯示器93d例如包括用來測量心電圖的一對電極以及用來測量電極間的電壓或流過電極間的電流值等的測量器即可。
輸出部94具有向使用者提供各種資訊的功能。在此，作為輸出部94包括的元件，示出包括顯示器94a、揚聲器94b及震動裝置94c等的例子。
由於本發明的一個實施方式的顯示裝置包括用作光感測器的受光元件以及構成顯示部的發光元件，所以一個顯示裝置可以兼作圖14所示的輸入部93的光感測器93a及輸出部94的顯示器94a。就是說，藉由採用包括該顯示裝置、運算部91及記憶部92的結構，可以實現系統90。
例如顯示裝置具有獲取使用者的指紋、掌紋或靜脈等生物資訊的功能，運算部91可以根據預先在記憶部92儲存的使用者的生物資訊資料及所獲取的生物資訊執行指紋識別、掌紋識別或靜脈識別。
以下對本發明的一個實施方式的系統的工作方法的例子進行說明。在此，對執行生物識別的工作進行說明。
圖15是系統的工作方法的流程圖。圖15所示的流程圖包括步驟S0至步驟S8。
在步驟S0開始工作。
在步驟S1中，判定是否執行系統的啟動。例如，當感測到打開電子裝置的電源、觸摸顯示部或電子裝置的姿勢發生變化等時，判斷為執行系統的啟動。另一方面，在沒有感測到上述內容的情況下，進入步驟S8，結束工作。
在步驟S2中，判斷是否需要進行識別。當已經執行識別且系統為登錄狀態時，判斷為無需進行識別，進入步驟S7。另一方面，當系統為登出(log-off)狀態時，判斷為需要進行識別，進入步驟S3。
在步驟S3中，判斷是否感測到識別工作。例如，當感測到使用者的手指或手掌觸摸顯示部的一部分時，判斷為感測到識別工作，進入步驟S4。另一方面，在一定時間內沒有感測到上述內容的情況下，進入步驟S8，結束工作。
在步驟S4中，獲取識別資訊。例如，拍攝使用者的指紋、掌紋、靜脈等並從拍攝的影像執行生物資訊的獲取。
在步驟S5中，判斷是否正確進行識別。例如，將在步驟S4中獲取的指紋、掌紋或靜脈的資訊與預先登錄的使用者的生物資訊進行對照，判定它們是否一致。作為判定，可以進行利用不使用機器學習模型的識別方法諸如模式匹配法等識別，或者可以進行使用機器學習模型的識別。當正確進行識別時，進入步驟S6。當沒有正確進行識別時，保持登出狀態，返回步驟S4。
在步驟S6中，執行系統的登錄。
在步驟S7中，保持登錄狀態。當感測到使用者進行結束工作時或感測到一定期間內沒有輸入時等，結束步驟S7並進入步驟S8。
在步驟S8中，結束工作。步驟S8至少為登出狀態。或者，也可以是非通電狀態、待機狀態、睡眠狀態。從步驟S8的恢復也可以由在上述步驟S1中感測到工作所引起。
在此，當將上述工作方法適用於圖11A所示的電子裝置80或圖12所示的電子裝置80a時，如圖11A及圖12所示，上述步驟S3中的識別工作的感測及步驟S4中的識別資訊的獲取可以藉由使指尖觸摸顯示部81b或顯示部81c而執行。此外，作為在步驟S4中獲取的生物資訊，可以使用藉由顯示部81b或顯示部81c中的受光元件拍攝指尖的反射光而獲取的指紋等影像。
就是說，當使用者的手指觸摸顯示部81b或顯示部81c時，本發明的一個實施方式的電子裝置(例如電子裝置80或電子裝置80a)的運算部91可以利用藉由顯示部81b或顯示部81c中的受光元件拍攝該手指的反射光而獲取的指紋的影像來執行指紋識別工作。由此，可以在使用者無意間執行識別工作，因此可以實現兼具方便性和高安全性的電子裝置。
以上是對本發明的一個實施方式的系統的結構例子及工作例子的說明。
實施方式3 在本實施方式中，參照圖式說明可用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的像素的結構。
本發明的一個實施方式的顯示面板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16A示出具有受光元件的第一像素電路的一個例子，而圖16B示出具有發光元件的第二像素電路的一個例子。
圖16A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16B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面板中，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，可以降低顯示面板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，所以是較佳的。
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16A和圖16B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4 在本實施方式中，參照圖式對可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，並且檢測出觸摸或靠近。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或方便性等。
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(該感測器具有感測、檢測或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17A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17B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與設置在印刷電路板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18A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等進行圖18A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18B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18C和圖18D示出數位看板的一個例子。
圖18C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18D示出設置在圓柱狀柱子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18C和圖18D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18C和圖18D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19A至圖19F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(該感測器具有感測、檢測或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19A至圖19F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等，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19A至圖19F所示的電子裝置。
圖19A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19A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19B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19C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19D、圖19E及圖19F是示出可以折疊的可攜式資訊終端9201的立體圖。此外，圖19D是將可攜式資訊終端9201展開的狀態的立體圖，圖19F是折疊的狀態的立體圖，圖19E是從圖19D的狀態和圖19F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。
10:顯示裝置 11:基板 12:基板 21B:發光元件 21G:發光元件 21R:發光元件 21:發光元件 22:受光元件 23IR:發光元件 23:發光元件 24:遮光層 31:樹脂層 32:樹脂層 50:顯示裝置 51:層 52a:層 52b:層 52c:層 52:層 60a:手 60:手指 71:像素 72:像素 73:像素 75a:電路部 75b:電路部 76a:電路部 76b:電路部 77:電路部 78:電路部 79a:電路部 79b:電路部 79c:電路部 79d:電路部 80a:電子裝置 80b:電子裝置 80:電子裝置 81a:顯示部 81b:顯示部 81c:顯示部 81:顯示部 82:外殼 85a:區域 85b:區域 85c:區域 90:系統 91:運算部 92:記憶部 93a:光感測器 93b:照相機 93c:麥克風 93d:心電圖顯示器 93:輸入部 94a:顯示器 94b:揚聲器 94c:震動裝置 94:輸出部 95:匯流排缐 100A:顯示裝置 100B:顯示裝置 100:顯示裝置 110:受光元件 111:像素電極 112:光電轉換層 113:共用電極 114:公共層 115:公共層 116:活性層 121:光 122:光 123:光 131:電晶體 132:電晶體 141:樹脂層 142:樹脂層 145:遮光層 151:基板 152:基板 160:發光元件 161:電極 162:EL層 163:電極 164:緩衝層 165:緩衝層 166:發光層 167:導電層 190:發光元件 191:像素電極 192:EL層 195a:無機絕緣層 195b:有機絕緣層 195c:無機絕緣層 195:保護層 196:發光層 200:顯示裝置 202:電晶體 204:連接部 208:電晶體 209:電晶體 210:電晶體 211:絕緣層 214:絕緣層 215:絕緣層 216:分隔壁 217:絕緣層 218:絕緣層 221:導電層 222a:導電層 222b:導電層 223:導電層 225:絕緣層 228:區域 231i:通道形成區域 231n:電阻區域 231:半導體層 242:連接層 262:顯示部 264:電路 265:佈線 266:導電層 270B:發光元件 270G:發光元件 270PD:受光元件 270R:發光元件 270SR:受發光元件 271:像素電極 272:FPC 273:活性層 274:IC 275:共用電極 277:第一電極 278:第二電極 280A:顯示裝置 280B:顯示裝置 280C:顯示裝置 281:電洞注入層 282:電洞傳輸層 283B:發光層 283G:發光層 283R:發光層 283:發光層 284:電子傳輸層 285:電子注入層 289:層
[圖1A]至[圖1C]是示出顯示裝置的結構例子的圖。 [圖2A]及[圖2B]是示出顯示裝置的結構例子的圖。 [圖3A]及[圖3B]是示出顯示裝置的結構例子的圖。 [圖4A]及[圖4B]是示出顯示裝置的結構例子的圖。 [圖5A]至[圖5C]是示出顯示裝置的結構例子的圖。 [圖6A]至[圖6D]是示出顯示裝置的結構例子的圖。 [圖7A]及[圖7B]是示出顯示裝置的結構例子的圖。 [圖8A]至[圖8G]是示出顯示裝置的結構例子的圖。 [圖9]是示出顯示裝置的結構例子的圖。 [圖10A]是示出顯示裝置的結構例子的圖。[圖10B]是示出電晶體的結構例子的圖。 [圖11A]至[圖11C]是示出電子設備的結構例子的圖。 [圖12]是示出電子設備的結構例子的圖。 [圖13]是示出電子設備的結構例子的圖。 [圖14]是示出系統的結構例子的圖。 [圖15]是說明系統的工作方法的流程圖。 [圖16A]及[圖16B]是示出圖元電路的結構例子的圖。 [圖17A]及[圖17B]是示出電子設備的結構例子的圖。 [圖18A]至[圖18D]是示出電子設備的結構例子的圖。 [圖19A]至[圖19F]是示出電子設備的結構例子的圖。
10:顯示裝置
11:基板
12:基板
21B:發光元件
21G:發光元件
21R:發光元件
22:受光元件
23IR:發光元件
24:遮光層
31:樹脂層
32:樹脂層
60:手指

Claims (9)

  1. 一種顯示裝置，包括： 第一基板； 第一發光元件； 第二發光元件； 受光元件； 遮光層； 第一樹脂層；以及 第二樹脂層， 其中，該第一發光元件和該受光元件排列地配置在該第一基板上， 該第一樹脂層設置在該第一發光元件及該受光元件上， 該遮光層設置在該第一樹脂層上， 該第二發光元件設置在該遮光層上， 該第二樹脂層設置在該第二發光元件上， 該第一發光元件具有向上方發射可見光的功能， 該第二發光元件具有向上方發射不可見光的功能， 該受光元件為對該可見光及該不可見光具有靈敏度的光電轉換元件， 從平面來看， 該遮光層包括位於該第一發光元件和該受光元件之間的部分， 並且，該第二發光元件與該遮光層重疊且位於該遮光層的輪廓的內側。
  2. 如請求項1之顯示裝置， 其中該不可見光為在750nm以上且900nm以下的波長區域具有強度的光。
  3. 如請求項1或2之顯示裝置，還包括： 保護層， 其中該保護層包含無機絕緣材料且位於該第一發光元件及該受光元件與該第一樹脂層之間。
  4. 如請求項1至3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、第一發光層及第一電極， 該受光元件包括第二像素電極、活性層及該第一電極， 該第一發光層和該活性層包含互不相同的有機化合物， 該第一電極包括隔著該第一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， 並且該第一像素電極和該第二像素電極包含相同的導電材料。
  5. 如請求項1至4中任一項之顯示裝置， 其中該第二發光元件包括第三像素電極、第二發光層及第二電極， 該第二電極對該不可見光具有透光性， 並且從平面來看， 該第二電極位於該遮光層的輪廓的內側。
  6. 如請求項1至4中任一項之顯示裝置， 其中該第二發光元件包括第三像素電極、第二發光層及第二電極， 該第二電極對該可見光及該不可見光具有透光性， 並且從平面來看， 該第二電極包括隔著該第二發光層及該第三像素電極與該遮光層重疊的部分、與該第一發光元件重疊的部分以及與該受光元件重疊的部分。
  7. 一種顯示模組，包括： 請求項1至6中任一項之顯示裝置；以及 連接器或積體電路。
  8. 一種電子裝置，包括： 請求項7之顯示模組；以及 天線、電池、外殼、照相機、揚聲器、麥克風、觸控感測器和操作按鈕中的至少一個。
  9. 如請求項8之電子裝置，具有如下功能： 由該受光元件接收從該第一發光元件發射該可見光時的第一反射光的第一拍攝功能；以及 由該受光元件接收從該第二發光元件發射該不可見光時的第二反射光的第二拍攝功能。
TW110132242A 2020-09-11 2021-08-31 顯示裝置、顯示模組及電子裝置 TW202213837A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-152939 2020-09-11
JP2020152939 2020-09-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202213837A true TW202213837A (zh) 2022-04-01

Family

ID=80631474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110132242A TW202213837A (zh) 2020-09-11 2021-08-31 顯示裝置、顯示模組及電子裝置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230301157A1 (zh)
JP (1) JPWO2022053908A1 (zh)
KR (1) KR20230065238A (zh)
CN (1) CN116114004A (zh)
TW (1) TW202213837A (zh)
WO (1) WO2022053908A1 (zh)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9436864B2 (en) 2012-08-23 2016-09-06 Apple Inc. Electronic device performing finger biometric pre-matching and related methods
KR102205856B1 (ko) * 2014-06-11 2021-01-21 삼성디스플레이 주식회사 센서를 포함하는 유기 발광 표시 장치
US10713458B2 (en) * 2016-05-23 2020-07-14 InSyte Systems Integrated light emitting display and sensors for detecting biologic characteristics
CN106056099A (zh) * 2016-06-23 2016-10-26 京东方科技集团股份有限公司 一种指纹识别显示面板及显示装置
KR102463734B1 (ko) * 2017-03-08 2022-11-04 삼성디스플레이 주식회사 발광 표시 장치
JP7245611B2 (ja) * 2017-07-04 2023-03-24 三星電子株式会社 近赤外線有機光センサが組み込まれた有機発光ダイオードパネル及びこれを含む表示装置
KR102642305B1 (ko) * 2018-09-12 2024-02-28 삼성전자주식회사 Oled 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20200037653A (ko) * 2018-10-01 2020-04-09 엘지디스플레이 주식회사 수광화소영역을 포함하는 표시장치
KR102512330B1 (ko) * 2018-10-30 2023-03-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20210106475A (ko) * 2018-12-21 2021-08-30 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 디바이스, 발광 장치, 발광 모듈, 조명 장치, 표시 장치, 표시 모듈, 및 전자 기기
CN116057607A (zh) * 2020-09-11 2023-05-02 株式会社半导体能源研究所 显示装置、显示模块及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022053908A1 (zh) 2022-03-17
CN116114004A (zh) 2023-05-12
US20230301157A1 (en) 2023-09-21
WO2022053908A1 (ja) 2022-03-17
KR20230065238A (ko) 2023-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW202117694A (zh) 顯示裝置、識別方法及程式
TW202032826A (zh) 顯示裝置、顯示模組及電子裝置
CN114207830A (zh) 显示装置及电子设备
WO2020136495A1 (ja) 表示装置
JP7462619B2 (ja) 表示装置、及び電子機器
WO2021250507A1 (ja) 表示装置の駆動方法
WO2022003504A1 (ja) 表示装置、表示モジュール、及び電子機器
US11900721B2 (en) Electronic device and program
WO2021059069A1 (ja) 電子機器
TW202119380A (zh) 顯示裝置、顯示模組及電子裝置
CN114175112A (zh) 复合设备及程序
JP2021179589A (ja) 表示装置
US20230309364A1 (en) Display device, display module, and electronic device
WO2021260483A1 (ja) 電子機器、及び電子機器の認証方法
WO2021240297A1 (ja) 電子機器、及び電子機器の認証方法
TW202213837A (zh) 顯示裝置、顯示模組及電子裝置
CN117957598A (zh) 显示装置
CN115411069A (zh) 显示装置、显示装置的制造方法、显示模块及电子设备