TW202247813A - 電子裝置 - Google Patents

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layer
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insulator
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山崎舜平
楠紘慈
渡邉一徳
井上達則
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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

提供一種可以測量眼睛的視網膜血管等的血流速度的電子裝置。本發明的一個實施方式是一種電子裝置，包括：顯示部；發送部；接收部；以及控制電路。發送部具有生成第一頻率的第一超聲波的功能以及將對應於第一頻率的第一電信號發送到控制電路的功能。接收部具有接收第一超聲波在對象物反射的第二頻率的第二超聲波的功能、生成對應於第二頻率的第二電信號的功能以及將第二電信號發送到控制電路的功能。對象物為選自使用者的眼睛的視網膜血管和視網膜中的血管中的一個以上。控制電路具有使用第一電信號及第二電信號對選自視網膜血管和血管中的一個以上的血流速度進行運算的功能以及將對應於血流速度的第三電信號發送到顯示部的功能，並且，顯示部具有接收第三電信號顯示血流速度的功能。

Description

電子裝置
本發明的一個實施方式係關於一種電子裝置。
注意，本發明的一個實施方式不限定於上述技術領域。本說明書等所公開的發明的技術領域係關於一種物體、驅動方法或製造方法。另外，本發明的一個實施方式係關於一種製程(process)、機器(machine)、產品(manufacture)或者組合物(composition of matter)。因此，更明確地說，作為本說明書所公開的本發明的一個實施方式的技術領域的一個例子可以舉出半導體裝置、顯示裝置、液晶顯示裝置、發光裝置、蓄電裝置、攝像裝置、記憶體裝置、信號處理裝置、處理器、電子裝置、系統、它們的驅動方法、它們的製造方法或它們的檢查方法。
可應用於VR(Virtual Reality：虛擬實境)、AR(Augmented Reality：擴增實境)等XR(Cross Reality：交叉現實或Extended Reality：擴展實境)的顯示裝置被要求。明確而言，例如，為了提高現實感及沉浸感，該顯示裝置被要求清晰度高且顏色再現性高等。
另外，作為可應用於該顯示裝置的裝置，例如可以舉出液晶顯示裝置。另外，作為可應用於該顯示裝置的裝置，例如可以舉出具有有機EL(Electro Luminescence)或發光二極體(LED：Light Emitting Diode)等發光器件的發光裝置。另外，專利文獻1公開了具有包括有機EL的發光器件的像素數多且清晰度高的顯示裝置。
另外，用於XR的電子裝置(例如，頭戴顯示器)以被戴在頭上為前提，所以戴上電子裝置的使用者眼睛與包括在電子裝置中的顯示部間的距離必然縮短。另外，在戴上用於XR的電子裝置時，有使用者直接看顯示部的時間容易變長的傾向。由此，在戴上用於XR的電子裝置時，有時使用者的眼睛疲勞容易進展而發生困倦、集中力的下降等。
於是，測量眼睛疲勞度的方法受到關注。專利文獻2公開了藉由比較兩個以上的時間間隔的眼球運動而判斷使用者的視覺疲勞度的視覺疲勞度測量裝置。
[專利文獻1] 國際專利申請公開第2019/220278號 [專利文獻2] 國際專利申請公開第2012/160741號
作為測量使用者眼睛的疲勞度的方法，例如可以舉出使用攝像器件拍攝眼睛的方法。例如，藉由在用於XR的電子裝置的顯示部周圍設置用來拍攝使用者眼睛的攝像器件，在使用者利用用於XR的電子裝置時監視使用者眼睛。另外，藉由監視使用者眼睛，可以利用攝像器件還測量眼睛的眼底的情況。
另外，例如，在使用者患白內障等病的情況下，使用攝像器件拍攝使用者眼睛的眼底是困難的。這是因為由於白內障而使用者眼睛的晶狀體白濁，晶狀體白濁的區域妨礙眼底的拍攝的緣故。
本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種測量使用者眼睛的血流速度的電子裝置。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種測量使用者眼睛周圍的體溫的電子裝置。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種測量使用者的脈搏的電子裝置。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種測量使用者的血氧飽和度的電子裝置。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有顯示裝置的上述任意電子裝置。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的電子裝置。
注意，本發明的一個實施方式的目的不侷限於上述目的。上述列舉的目的並不妨礙其他目的的存在。另外，其他目的是上面沒有提到而將在下面的記載中進行說明的目的。本領域技術人員可以從說明書或圖式等的記載中導出並適當抽出上面沒有提到的目的。此外，本發明的一個實施方式實現上述目的及其他目的中的至少一個目的。此外，本發明的一個實施方式並不需要實現所有的上述目的及其他目的。
(1)本發明的一個實施方式是一種電子裝置，包括：顯示部；發送部；接收部；以及控制電路。發送部具有生成第一頻率的第一超聲波的功能以及將對應於第一頻率的第一電信號發送到控制電路的功能，接收部具有接收第一超聲波在對象物反射的第二頻率的第二超聲波的功能、生成對應於第二頻率的第二電信號的功能以及將第二電信號發送到控制電路的功能。對象物為選自使用者的眼睛的視網膜血管和眼底中的血管中的一個以上。控制電路具有使用第一電信號及第二電信號對選自視網膜血管和眼底中的血管中的一個以上的血流速度進行運算的功能以及將對應於血流速度的第三電信號發送到顯示部的功能。顯示部具有接收第三電信號顯示血流速度的功能。
(2)另外，本發明的一個實施方式也可以在上述(1)中包括聲音輸出部。另外，控制電路較佳為具有將對應於血流速度的第四電信號發送到聲音輸出部的功能，並且聲音輸出部較佳為具有接收第四電信號生成對應於第四電信號的聲音的功能。
(3)另外，本發明的一個實施方式也可以在上述(1)或(2)中包括外殼。另外，外殼較佳為包括顯示部、發送部、接收部及控制電路。另外，較佳的是，外殼具有戴在使用者的頭上的結構體，在外殼戴在使用者的頭上時，顯示部位於與使用者的眼睛重疊的區域，並且在正面視中發送部、接收部及使用者的眼睛排列在一個方向上。
(4)另外，本發明的一個實施方式是一種電子裝置，包括：顯示部；以及感測器部。顯示部具有第一區域及第二區域，第一區域及第二區域都包括發光器件。第二區域包括受光器件。感測器部包括具有NV中心的鑽石層，感測器部位於與第一區域重疊的區域。第一區域與第二區域間設置有具有防止來自第一區域及第二區域的每一個的發光器件的光入射到另一方區域的功能的牆壁。感測器部具有藉由來自包括在第二區域中的發光器件的第一光入射到感測器部而將第二光入射到包括在第二區域中的受光器件的功能。由此，從第二光的強度測量溫度。
注意，在本說明書等中，半導體裝置是指利用半導體特性的裝置以及包括半導體元件(例如，電晶體、二極體、光電二極體)的電路及包括該電路的裝置等。另外，半導體裝置是指能夠利用半導體特性而發揮作用的所有裝置。例如，積體電路、具有積體電路的晶片及封裝中容納有晶片的電子構件都是半導體裝置的一個例子。另外，記憶體裝置、顯示裝置、發光裝置、照明設備以及電子裝置有時本身是半導體裝置，或者有時包括半導體裝置。
此外，在本說明書等中，當記載為“X與Y連接”時，表示在本說明書等中公開了如下情況：X與Y電連接的情況；X與Y在功能上連接的情況；以及X與Y直接連接的情況。因此，不侷限於圖式或文中所示的連接關係，例如其他的連接關係也在圖式或文中所記載的範圍內記載。在此，X、Y為對象物(例如，裝置、元件、電路、佈線、電極、端子、導電膜和層)。
作為X和Y電連接的情況的一個例子，可以在X和Y之間連接一個以上的能夠電連接X和Y的元件(例如開關、電晶體、電容元件、電感器、電阻器、二極體、顯示器件、發光器件、負載等)。此外，開關具有控制開啟或關閉的功能。換言之，藉由使開關處於導通狀態(開啟狀態)或非導通狀態(關閉狀態)來控制是否使電流流過。
作為X與Y在功能上連接的情況的一個例子，例如可以在X與Y之間連接有一個以上的能夠在功能上連接X與Y的電路(例如，邏輯電路(例如，反相器、NAND電路、NOR電路)、信號轉換電路(例如，數位類比轉換電路、類比數位轉換電路、伽瑪校正電路)、電位位準轉換電路(例如，(升壓電路、降壓電路等電源電路)、改變信號的電位位準的位準轉移電路)、電壓源、電流源、切換電路、放大電路(例如，能夠增大信號振幅或電流量等的電路、運算放大器、差動放大電路、源極隨耦電路、緩衝電路)、信號產生電路、記憶體電路、控制電路等)。注意，例如，即使在X與Y之間夾有其他電路，當從X輸出的信號傳送到Y時，就可以說X與Y在功能上是連接著的。
此外，當明確地記載為“X與Y電連接”時，包括如下情況：X與Y電連接的情況(換言之，以中間夾有其他元件或其他電路的方式連接X與Y的情況)；以及X與Y直接連接的情況(換言之，以中間不夾有其他元件或其他電路的方式連接X與Y的情況)。
另外，在本說明書等中，採用佈線(供應恆定電位的佈線或發送信號的佈線)與多個元件電連接的電路結構。例如，在本說明書中，有時將X與該佈線直接電連接且Y與該佈線直接電連接的情況記為“X與Y直接電連接”。
另外，例如可以表現為“X、Y、電晶體的源極(有時換成為第一端子和第二端子中的一方)與電晶體的汲極(有時換成為第一端子和第二端子中的另一方)相互電連接，X、電晶體的源極、電晶體的汲極與Y依次電連接”。或者，可以表現為“電晶體的源極與X電連接，電晶體的汲極與Y電連接，X、電晶體的源極、電晶體的汲極與Y依次電連接”。X透過電晶體的源極及汲極與Y電連接，X、電晶體的源極、電晶體的汲極、Y依次設置為相互連接”。藉由使用與這些例子相同的表示方法規定電路結構中的連接順序，可以區別電晶體的源極與汲極而決定技術範圍。注意，這種顯示方法是一個例子，不侷限於上述顯示方法。在此，X和Y為對象物(例如，裝置、元件、電路、佈線、電極、端子、導電膜或層等)。
另外，即使在電路圖上獨立的組件彼此電連接，也有時一個組件兼有多個組件的功能。例如，在佈線的一部分用作電極時，一個導電膜兼有佈線和電極的兩個組件的功能。因此，本說明書中的“電連接”的範疇內還包括這種一個導電膜兼有多個組件的功能的情況。
在本說明書等中，“電阻器”例如可以為具有高於0Ω的電阻值的電路元件或者具有高於0Ω的電阻值的佈線。因此，在本說明書等中，“電阻器”包括具有電阻值的佈線、電流流過源極和汲極之間的電晶體、二極體、線圈等。因此，“電阻器”有時可以換稱為“電阻”、“負載”或“具有電阻值的區域”。相對於此，“電阻”、“負載”或“具有電阻值的區域”等有時可以換稱為“電阻器”。作為電阻值，例如較佳為1mΩ以上且10Ω以下，更佳為5mΩ以上且5Ω以下，進一步較佳為10mΩ以上且1Ω以下。此外，例如也可以為1Ω以上且1×10 9Ω以下。
在本說明書等中，“電容元件”例如可以為具有高於0F的靜電電容值的電路元件、具有高於0F的靜電電容值的佈線的區域、寄生電容或電晶體的閘極電容。另外，“電容元件”、“寄生電容”或“閘極電容”等有時可以換稱為“電容”。相對於此，“電容器”有時可以換稱為“電容元件”、“寄生電容”或“閘極電容”等。此外，“電容器”的“一對電極”可以換稱為“一對導電體”、“一對導電區域”或“一對區域”。靜電電容值例如可以為0.05fF以上且10pF以下。此外，例如，還可以為1pF以上且10μF以下。
在本說明書等中，電晶體包括閘極、源極以及汲極這三個端子。閘極被用作控制電晶體的導通狀態的控制端子。用作源極或汲極的兩個端子是電晶體的輸入輸出端子。根據電晶體的導電型(n通道型、p通道型)及對電晶體的三個端子施加的電位的高低，兩個輸入輸出端子中的一方用作源極而另一方用作汲極。因此，在本說明書等中，源極和汲極可以相互調換。在本說明書等中，在說明電晶體的連接關係時，使用“源極和汲極中的一方”(第一電極或第一端子)、“源極和汲極中的另一方”(第二電極或第二端子)的表述。此外，根據電晶體的結構，有時除了上述三個端子以外還包括背閘極。在此情況下，在本說明書等中，有時將電晶體的閘極和背閘極中的一方稱為第一閘極，將電晶體的閘極和背閘極的另一方稱為第二閘極。並且，在相同電晶體中，有時可以將“閘極”與“背閘極”相互調換。此外，在電晶體包括三個以上的閘極時，在本說明書等中，有時將各閘極稱為第一閘極、第二閘極、第三閘極等。
例如在本說明書等中，作為電晶體的一個例子可以採用具有兩個以上的閘極電極的多閘極結構電晶體。當採用多閘極結構時，由於將通道形成區域串聯連接，所以成為多個電晶體串聯連接的結構。因此，藉由採用多閘極結構，可以降低關態電流(off-state current)，並能夠提高電晶體的耐壓性(提高可靠性)。或者，藉由利用多閘極結構，當電晶體在飽和區域工作時，即便汲極-源極間的電壓發生變化，汲極-源極間電流的變化也不太大，從而可以得到傾斜角平坦的電壓-電流特性。當利用傾斜角平坦的電壓-電流特性時，可以實現理想的電流源電路或電阻值極高的主動負載。其結果是，可以實現特性良好的差動電路或電流鏡電路等。
此外，電路圖示出一個電路元件的情況有時包括該電路元件具有多個電路元件的情況。例如，電路圖示出一個電阻器的情況包括兩個以上的電阻器串聯連接的情況。此外，例如，電路圖示出一個電容器的情況包括兩個以上的電容器並聯連接的情況。此外，例如，電路圖示出一個電晶體的情況包括兩個以上的電晶體串聯連接且各電晶體的閘極彼此電連接的情況。同樣，例如，電路圖示出一個開關的情況包括該開關具有兩個以上的電晶體，兩個以上的電晶體串聯電連接或者並聯電連接並且各電晶體的閘極彼此電連接的情況。
此外，在本說明書等中，節點也可以根據電路結構及器件結構等稱為端子、佈線、電極、導電層、導電體或雜質區域等。另外，端子、佈線等也可以換稱為節點。
此外，在本說明書等中，可以適當地調換“電壓”和“電位”。”電壓”是指與參考電位之間的電位差，例如在參考電位為地電位(接地電位)時，也可以將“電壓”稱為“電位”。地電位不一定意味著0V。此外，電位是相對性的，根據參考電位的變化而供應到佈線的電位、施加到電路等的電位、從電路等輸出的電位等也產生變化。
此外，在本說明書等中，“高位準電位”及“低位準電位”不意味著特定的電位。例如，在兩個佈線都被記為“用作供應高位準電位的佈線”的情況下，兩個佈線所供應的高位準電位也可以互不相同。同樣，在兩個佈線都被記為“用作供應低位準電位的佈線”的情況下，兩個佈線所供應的低位準電位也可以互不相同。
“電流”是指電荷的移動現象(導電)，例如，“發生正帶電體的導電”的記載可以替換為“在與其相反方向上發生負帶電體的導電”的記載。因此，在本說明書等中，在沒有特別的說明的情況下，“電流”是指載子移動時的電荷的移動現象(導電)。在此，作為載子例如可以舉出電子、電洞、陰離子、陽離子、絡離子等，載子根據電流流過的系統(例如，半導體、金屬、電解液及真空中)不同。此外，佈線等中的“電流的方向”是帶正電的載子移動的方向，以正電流量記載。換言之，帶負電的載子移動的方向與電流方向相反，以負電流量記載。因此，在本說明書等中，在沒有特別的說明的情況下，關於電流的正負(或電流的方向)，“電流從元件A向元件B流過”的記載可以替換為“電流從元件B向元件A流過”的記載。另外，“對元件A輸入電流”的記載可以替換為“從元件A輸出電流”的記載。
此外，在本說明書等中，“第一”、“第二”、“第三”等序數詞是為了避免組件的混淆而附加上的。因此，該序數詞不限制組件的個數。此外，該序數詞不限制組件的順序。例如，在本說明書等中，一個實施方式中的“第一”組件有可能在其他實施方式或申請專利範圍的範圍中被稱為“第二”組件。此外，例如，在本說明書等中，一個實施方式中的“第一”所指的組件有可能在其他實施方式或申請專利範圍的範圍中被省略。
在本說明書等中，為了方便起見，有時使用“上”、“下”等表示配置的詞句以參照圖式說明組件的位置關係。另外，組件的位置關係根據描述各組件的方向適當地改變。因此，不侷限於說明書等中所說明的詞句，根據情況可以適當地換詞句。例如，如果是“位於導電體的頂面的絕緣體”的表述，藉由將所示的圖式的方向旋轉180度，則可以換稱為“位於導電體的底面的絕緣體”。
另外，“上”或“下”這樣的術語不限定於組件的位置關係為“正上”或“正下”且直接接觸的情況。例如，如果是“絕緣層A上的電極B”的表述，則不一定必須在絕緣層A上直接接觸地形成有電極B，也可以包括在絕緣層A與電極B之間包括其他組件的情況。
另外，在本說明書等中，有時為了說明配置為矩陣狀的組件及其位置關係而使用“行”及“列”等詞句。另外，組件的位置關係根據描述各組件的方向適當地改變。因此，不侷限於說明書等中所說明的詞句，根據情況可以適當地換詞句。例如，藉由將圖式的方向旋轉90度，有時可以將“行方向”的表述換稱為“列方向”。
此外，在本說明書等中，根據狀況，可以互相調換“膜”和“層”等詞句。例如，有時可以將“導電層”調換為“導電膜”。此外，有時可以將“絕緣膜”變換為“絕緣層”。另外，根據情況或狀態，可以使用其他詞句代替“膜”和“層”等詞句。例如，有時可以將“導電層”或“導電膜”變換為“導電體”。此外，例如有時可以將“絕緣層”或“絕緣膜”變換為“絕緣體”。
注意，在本說明書等中，“電極”、“佈線”及“端子”的詞句不在功能上限定其組件。例如，有時將“電極”用作“佈線”的一部分，反之亦然。再者，“電極”或“佈線”等詞句還包括多個“電極”或“佈線”形成為一體的情況等。此外，例如，有時將“端子”用作“佈線”或“電極”的一部分，反之亦然。再者，“端子”的詞句還包括選自“電極”、“佈線”及“端子”中的一個以上被形成為一體的情況等。因此，例如，“電極”可以為“佈線”或“端子”的一部分，例如，“端子”可以為“佈線”或“電極”的一部分。此外，“電極”、“佈線”或“端子”等的詞句根據情況有時置換為“區域”等的詞句。
在本說明書等中，根據情況或狀態，可以互相調換“佈線”、“信號線”或“電源線”等詞句。例如，有時可以將“佈線”變換為“信號線”。此外，例如有時可以將“佈線”變換為“電源線”。反之亦然，有時可以將“信號線”或“電源線”等變換為“佈線”。有時可以將“電源線”等變換為“信號線”。反之亦然，有時可以將“信號線”等變換為“電源線”等。另外，根據情況或狀態，有時可以互相將施加到佈線的“電位”變換為“信號”。反之亦然，有時可以將“信號”變換為“電位”。
在本說明書等中，半導體的雜質是指構成半導體膜的主要成分之外的物質。例如，濃度為低於0.1原子%的元素是雜質。當包含雜質時，例如，半導體中的缺陷態密度有可能增高，載子移動率有可能降低或結晶性有可能降低。在半導體是氧化物半導體時，作為改變半導體特性的雜質，例如有第1族元素、第2族元素、第13族元素、第14族元素、第15族元素或主要成分之外的過渡金屬等，尤其是，例如有氫(包含於水中)、鋰、鈉、矽、硼、磷、碳、氮等。明確而言，當半導體是矽層時，作為改變半導體特性的雜質，例如有第1族元素、第2族元素、第13族元素及第15族元素(注意，有時不包含氧、氫)。
在本說明書等中，開關是指具有藉由變為導通狀態(開啟狀態)或非導通狀態(關閉狀態)來控制是否使電流流過的功能的元件。或者，開關是指具有選擇並切換電流路徑的功能的元件。因此，開關有時除了控制端子以外還包括使電流流過的兩個或三個以上的端子。作為開關的一個例子，可以使用電開關或機械開關等。換而言之，開關只要可以控制電流，就不侷限於特定的元件。
電開關的例子包括電晶體(例如雙極電晶體或MOS電晶體)、二極體(例如PN二極體、PIN二極體、肖特基二極體、金屬-絕緣體-金屬(MIM)二極體、金屬-絕緣體-半導體(MIS)二極體或者二極體接法的電晶體)或者組合這些元件的邏輯電路。當作為開關使用電晶體時，電晶體的“導通狀態”例如是指電晶體的源極電極與汲極電極在電性上短路的狀態或者能夠使電流流過源極電極與汲極電極間的狀態等。另外，電晶體的“非導通狀態”是指電晶體的源極電極與汲極電極在電性上斷開的狀態。當僅將電晶體用作開關時，對電晶體的極性(導電型)沒有特別的限制。
作為機械開關的例子，可以舉出利用了MEMS(微機電系統)技術的開關。該開關具有以機械方式可動的電極，並且藉由移動該電極來控制導通和非導通而進行工作。
另外，在本說明書等中，有時將使用金屬遮罩或FMM(Fine Metal Mask，高精細金屬遮罩版)製造的器件稱為MM(Metal Mask)結構的器件。此外，在本說明書等中，有時將不使用金屬遮罩或FMM製造的器件稱為具有MML(Metal Mask Less)結構的器件。
此外，在本說明書等中，有時將在各顏色的發光器件(這裡為藍色(B)、綠色(G)及紅色(R))中分別形成發光層或分別塗佈發光層的結構稱為SBS(Side By Side)結構。另外，在本說明書等中，有時將可發射白色光的發光器件稱為白色發光器件。白色發光器件藉由與彩色層(例如，濾色片)組合可以實現以全彩色顯示的顯示裝置。
另外，發光器件大致可以分為單結構和串聯結構。單結構的器件較佳為具有如下結構：在一對電極間包括一個發光單元，而且該發光單元包括一個以上的發光層。為了得到白色發光，以兩個以上的發光層的各發光處於補色關係的方式選擇發光層即可。例如，藉由使第一發光層的發光顏色與第二發光層的發光顏色處於補色關係，可以得到在發光器件整體上以白色發光的結構。此外，包括三個以上的發光層的發光器件也是同樣的。
串聯結構的器件較佳為具有如下結構：在一對電極間包括兩個以上的多個發光單元，而且各發光單元包括一個以上的發光層。為了得到白色發光，採用組合從多個發光單元的發光層發射的光來得到白色發光的結構即可。注意，得到白色發光的結構與單結構中的結構同樣。此外，在串聯結構的器件中，較佳為在多個發光單元間設置電荷產生層等中間層。
另外，在對上述白色發光器件(單結構或串聯結構)和SBS結構的發光器件進行比較的情況下，可以使SBS結構的發光器件的功耗比白色發光器件低。想要降低功耗的器件較佳為採用SBS結構的發光器件。另一方面，白色發光器件的製造程式比SBS結構的發光器件簡單，由此可以降低製造成本或者提高製造良率，所以是較佳的。
在本說明書中，“平行”是指兩條直線形成的角度為-10°以上且10°以下的狀態。因此，也包括該角度為-5°以上且5°以下的狀態。“大致平行”是指兩條直線形成的角度為-30°以上且30°以下的狀態。另外，“垂直”是指兩條直線的角度為80°以上且100°以下的狀態。因此，也包括該角度為85°以上且95°以下的狀態。“大致垂直”是指兩條直線形成的角度為60°以上且120°以下的狀態。
根據本發明的一個實施方式，可以提供一種測量使用者眼睛的血流速度的電子裝置。另外，根據本發明的一個實施方式，可以提供一種測量使用者眼睛周圍的體溫的電子裝置。另外，根據本發明的一個實施方式，可以提供一種測量使用者的脈搏的電子裝置。另外，根據本發明的一個實施方式，可以提供一種測量使用者的血氧飽和度的電子裝置。另外，根據本發明的一個實施方式，可以提供一種具有顯示裝置的上述任意電子裝置。另外，根據本發明的一個實施方式，可以提供一種新穎的電子裝置。
注意，本發明的一個實施方式的效果不侷限於上述效果。上述列舉的效果並不妨礙其他效果的存在。另外，其他效果是上面沒有提到而將在下面的記載中進行說明的效果。本領域技術人員可以從說明書或圖式等的記載中導出並適當抽出上面沒有提到的效果。此外，本發明的一個實施方式具有上述效果及其他效果中的至少一個效果。因此，本發明的一個實施方式有時不具有上述例舉的效果。
在本說明書等中，金屬氧化物(metal oxide)是指廣義上的金屬的氧化物。金屬氧化物被分類為氧化物絕緣體、氧化物導電體(包括透明氧化物導電體)和氧化物半導體(Oxide Semiconductor，也可以簡稱為OS)等。例如，在電晶體的通道形成區域包含金屬氧化物的情況下，有時將該金屬氧化物稱為氧化物半導體。換言之，在金屬氧化物能夠構成包括具有放大作用、整流作用及開關作用中的至少一個的電晶體的通道形成區域時，可以將該金屬氧化物稱為金屬氧化物半導體(metal oxide semiconductor )。此外，可以將OS電晶體換稱為包含金屬氧化物或氧化物半導體的電晶體。
此外，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)。
此外，在本說明書等中，各實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的結構適當地組合而構成本發明的一個實施方式。另外，當在一個實施方式中示出多個結構例子時，可以適當地組合這些結構例子。
另外，可以將某一實施方式中說明的內容(或其一部分)應用/組合/替換成該實施方式中說明的其他內容(或其一部分)和另一方或多個其他實施方式中說明的內容(或其一部分)中的至少一個內容。
注意，實施方式中說明的內容是指各實施方式中利用各種圖式所說明的內容或者利用說明書所記載的文章而說明的內容。
另外，藉由將某一實施方式中示出的圖式(或其一部分)與該圖式的其他部分、該實施方式中示出的其他圖式(或其一部分)和另一方或多個其他實施方式中示出的圖式(或其一部分)中的至少一個圖式組合，可以構成更多圖。
參照圖式說明本說明書所記載的實施方式。注意，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限定在實施方式所記載的內容中。注意，在實施方式中的發明的結構中，有時在不同的圖式中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，而省略反復說明。在立體圖或俯視圖等中，為了明確起見，有時省略部分組件的圖示。
在本說明書等中，在多個要素使用同一符號並且需要區分它們時，有時對符號附加“_1”，“[n]”，“[m，n]”等用於識別的符號。此外，在圖式等中，在對符號附加“_1”，“[n]”，“[m，n]”等用於識別的符號的情況下，如果不需要在本說明書等中區分它們，有時不附加用於識別的符號。
此外，在本說明書的圖式中，為便於清楚地說明，有時誇大表示大小、層的厚度或區域。因此，本發明並不侷限於圖式中的尺寸。此外，在圖式中，示意性地示出理想的例子，而不侷限於圖式所示的形狀或數值等。例如，可以包括因雜訊或定時偏差等所引起的信號、電壓或電流的不均勻等。
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電子裝置。
圖1A示出使用者USR戴上作為頭戴顯示器的一個實施方式的電子裝置HMD的情況。另外，電子裝置HMD具有對使用者USR發送超聲波的功能及接收在使用者USR反射的該超聲波的功能。
在圖1A中，電子裝置HMD例如包括外殼KYT、顯示部DSP、發送部TRM及接收部RCV。另外，電子裝置HMD包括作為外殼的一部分的鏡腿TM。
另外，圖1A的電子裝置HMD例如具有被用作耳機的聲音輸出部SNO。聲音輸出部SNO透過佈線與外殼KYT內的電路電連接。
外殼KYT例如具有可戴在使用者USR的頭上的結構體。
外殼KYT例如設置有右眼用和左眼用的兩個顯示部DSP。一方顯示部DSP以在外殼KYT戴在使用者USR的頭上時位於與一方眼睛重疊的區域的方式設置。同樣地，另一方顯示部DSP以在外殼KYT戴在使用者USR的頭上時位於與另一方眼睛重疊的區域的方式設置。
發送部TRM例如具有發生超聲波而傳播到使用者USR的功能。
接收部RCV例如具有接收在使用者USR反射的超聲波的功能。
圖1B例如示出從發送部TRM對使用者USR的眼睛ME傳播超聲波USW的情況，圖1C例如示出取得在使用者USR的眼睛ME反射的超聲波USWr的情況。
在圖1B及圖1C中，使用者USR的眼睛ME包括角膜KM、晶狀體SST、視網膜MM、視神經SSK、玻璃體GT及視網膜血管MKN。
如圖1B所示，從發送部TRM傳播的超聲波USW經過眼睛ME的角膜KM、晶狀體SST及玻璃體GT到達視網膜血管MKN及視網膜MM。注意，從發送部TRM傳播的超聲波USW也可以由不經過晶狀體SST的路徑到達視網膜血管MKN及視網膜MM。
另外，如圖1C所示，在接收部RCV取得的超聲波USWr是在眼睛ME的視網膜血管MKN和包括在眼底的血管中的一者或兩者反射的從發送部TRM傳播的超聲波USW。
如圖1B及圖1C所示，從發送部TRM傳播超聲波USW而在視網膜血管MKN和包括在眼底的血管中的一者或兩者反射的超聲波USWr由接收部RCV取得。
超聲波USW和超聲波USWr的頻率之差根據流過血管內的血球的速度而決定。換言之，藉由由接收部RCV取得超聲波USWr的頻率，可以求出使用者USR的視網膜血管MKN和包括在眼底中的血管中的至少一個的血流速度。
作為具體例子，考慮圖2所示的血管KN及流過血管KN內的血球BC。在從發送部TRM傳播頻率f 0的超聲波USW且超聲波USW在血管KN內的血球BC反射且輸入頻率f的超聲波USWr被輸入到接收部RCV的情況下，血流速度V可以以V={V B×(f-f 0)}/{(2cosϕ)×f 0}表示。注意，V B是血液中的聲速，ϕ是血球的行進方向與超聲波USW(超聲波USWr)的行進方向之間的角度。
在呈現使用者USR的眼睛疲勞時，使用者USR的血流速度比通常時低。換言之，藉由使用電子裝置HMD的發送部TRM、接收部RCV等測量使用者USR的血流速度，可以逐次確認使用者USR的眼睛疲勞度。
另外，有時可以從超聲波USW以及在視網膜血管MKN及包括在眼底的血管中的至少一個反射的超聲波USWr測量脈搏波(伴隨著心搏的血管的容積變化)而測量血壓。另外，同樣地，有時也可以測量心率、血氧飽和度等。
另外，圖1A所示的電子裝置HMD採用護目型頭戴顯示器，但是本發明的一個實施方式的電子裝置也可以採用眼鏡型頭戴顯示器。
接著，說明圖1A所示的電子裝置HMD所具有的顯示部DSP、發送部TRM及接收部RCV的結構例子。
圖3A是可以應用於圖1A的電子裝置HMD的結構例子的俯視圖。在圖3A中附上表示x方向及y方向的箭頭，在本說明書等中，有時將圖3A等所示的俯視圖稱為從z方向看的xy平面圖等。另外，有時將向z方向的視線稱為俯視。另外，在圖3A中採用右手系座標，所以圖3A中的z方向為向圖式前面的方向。
在本說明書等中，有時將x方向、y方向和z方向中的一個稱為“第一方向”。此外，有時將其他另一個稱為“第二方向”。此外，有時將剩下的一個稱為“第三方向”。
圖3B是示出圖3A所示的電子裝置HMD的結構例子的正面圖。在本說明書等中，圖3B所示的正面圖是從y方向看的zx平面圖。另外，有時將向y方向的視線稱為正面視。
圖3A及圖3B所示的電子裝置HMD具有接收部RCV設置在右眼用的顯示部DSP和左眼用的顯示部DSP間的結構。另外，發送部TRM以在圖3B(從y方向看的zx平面圖)中接收部RCV、使用者USR的眼睛ME以及發送部TRM排列在x方向上的方式設置。尤其是，發送部TRM以隔著顯示部DSP與接收部RCV排列成一列的方式設置。因此，在圖3A及圖3B中，發送部TRM設置在與右眼用顯示部DSP的相鄰的位置和與左眼用顯示部DSP相鄰的位置的兩個位置上。
如圖3A及圖3B所示，為了從發送部TRM傳播超聲波USW而使用接收部RCV高效地取得在眼睛ME的視網膜血管MKN和包括在眼底的血管中的至少一個反射的超聲波USWr，較佳的是，在從y方向看的zx平面時，亦即在正面視中，在電子裝置HMD內以發送部TRM、眼睛ME、接收部RCV排列在一個方向上的方式配置發送部TRM及接收部RCV。
另外，本發明的一個實施方式的電子裝置不侷限於圖3A及圖3B的結構。只要在於實現目的的範圍內，就也可以適當地改變本發明的一個實施方式的電子裝置的結構。
例如，本發明的一個實施方式的電子裝置也可以採用在圖3A及圖3B的電子裝置HMD中替換發送部TRM及接收部RCV的位置的結構。圖3C及圖3D各自例如示出在圖3A及圖3B中替換發送部TRM及接收部RCV的位置的電子裝置HMD的結構。
另外，例如，本發明的一個實施方式的電子裝置也可以採用接收部RCV、使用者USR的眼睛ME及發送部TRM以排列在z方向上的方式設置的結構。明確而言，例如，圖3E及圖3F所示的電子裝置HMD具有如下結構：在從y方向看的zx平面上，發送部TRM設置在顯示部DSP的上部且接收部RCV設置在顯示部DSP的上部。因此，圖3E及圖3F的電子裝置HMD與圖3A至圖3D的電子裝置HMD不同之處在於設置有兩個發送部TRM及兩個接收部RCV。
另外，在圖3A至圖3F中，在從y方向看的zx平面上，發送部TRM、顯示部DSP及接收部RCV沿著y方向或z方向設置，但是在從發送部TRM傳播的超聲波USW在眼睛ME的視網膜血管MKN和包括在眼底的血管中的至少一個反射而所反射的超聲波USWr可以由接收部RCV取得的情況下，發送部TRM與接收部RCV的位置關係也可以不侷限於圖3A至圖3F中的任意個的電子裝置HMD的結構例子。例如，如圖4A所示，電子裝置HMD也可以具有如下結構：在從z方向看的xy平面上，發送部TRM的y方向的位置高於接收部RCV的y方向的位置。另外，雖然未圖示，但是也可以採用發送部TRM的y方向的位置低於接收部RCV的y方向的位置的結構。另外，例如，如圖4B所示，電子裝置HMD也可以具有如下結構：在從y方向看的zx平面上，發送部TRM的z方向的位置高於接收部RCV的z方向的位置。另外，雖然未圖示，但是也可以採用發送部TRM的z方向的位置低於接收部RCV的z方向的位置的結構。
另外，發送部TRM及接收部RCV也可以設置在鏡腿TM中而不設置在包括顯示部DSP的外殼KYT內部。明確而言，如圖4C所示，發送部TRM及接收部RCV也可以設置在作為外殼KYT的一部分的鏡腿TM內部。另外，在此情況下，電子裝置HMD也可以測量眼睛ME周圍的血管的血流速度。
另外，在圖3A至圖4C等中，各電子裝置HMD從使用者USR的眼睛ME的視網膜血管MKN及包括在眼底的血管取得血流速度和脈搏波(血壓)中的一者或兩者的資訊，但是本發明的一個實施方式也可以對眼睛ME周圍的血管照射超聲波取得該血管的血流速度和脈搏波(血壓)中的一者或兩者的資訊而不對使用者USR的眼睛ME內部照射超聲波。
注意，在圖3A至圖4C等中，顯示部DSP具有四角形的形狀，但是本發明的一個實施方式的電子裝置所包括的顯示部DSP的形狀例如也可以為三角形、具有五個以上的頂點的圖形、圓形、橢圓形或具有曲線的形狀。
另外，在圖3A至圖4C中，使用發送部TRM及接收部RCV從使用者USR的眼睛ME周圍的血管、視網膜血管MKN及包括在眼底的血管取得血流速度和脈搏波(血壓)中的一者或兩者的資訊，但是本發明的一個實施方式的電子裝置有時也可以從眼睛ME以外的部分的血管取得血流速度和脈搏波(血壓)中的一者或兩者的資訊。
例如，考慮圖5所示的電子裝置HMD。圖5的電子裝置HMD具有將圖1A的電子裝置HMD的耳機改變為頭戴式耳機的結構，包括安裝部HP及安裝部HE。安裝部HP例如是安裝在使用者USR的耳的部分，安裝部HP包括聲音輸出部及耳墊。另外，安裝部HE例如是戴在使用者USR的頭上的部分。另外，安裝部HE也可以包括佈線。另外，安裝部HE除了佈線以外還可以包括電路。
在此，在圖5的電子裝置HMD中，藉由在鏡腿TM、安裝部HP和安裝部HE中的至少一個設置發送部TRM及接收部RCV，有時可以從使用者USR的眼睛ME以外的部分的血管取得血流速度和脈搏波(血壓)中的一者或兩者的資訊。
例如，在圖5的電子裝置HMD中，可以在鏡腿TM中設置發送部TRM及接收部RCV。圖4C示出在鏡腿TM中設置發送部TRM及接收部RCV而從使用者USR的眼睛ME中的血管取得血流速度和脈搏波(血壓)中的一者或兩者的資訊的電子裝置HMD的結構，但是可以從眼睛ME以外的血管如使用者USR的與鏡腿TM接觸的區域或密接的區域中的血管取得使用者USR的血流速度和脈搏波(血壓)中的一者或兩者的資訊。
另外，例如，在圖5的電子裝置HMD中，可以在安裝部HP中設置發送部TRM及接收部RCV。如上所述，安裝部HP是戴在使用者USR的耳上的部分，所以藉由在安裝部HP中設置發送部TRM及接收部RCV，可以從耳或其周圍的血管取得該血管的血流速度和脈搏波(血壓)中的一者或兩者的資訊。
另外，例如，在圖5的電子裝置HMD中，可以在安裝部HE中設置發送部TRM及接收部RCV。如上所述，安裝部HE是戴在使用者USR的頭上的部分，所以藉由在安裝部HE中設置發送部TRM及接收部RCV，可以從頭部的血管取得該血管的血流速度和脈搏波(血壓)中的一者或兩者的資訊。
＜結構例子1＞ 接著，說明上述電子裝置HMD的結構例子。
圖6是示出作為本發明的一個實施方式的電子裝置HMD的結構例子的方塊圖。電子裝置HMD例如包括發送部TRM、接收部RCV、週邊電路PH、顯示部DSP及聲音輸出部SNO。另外，為了說明該結構例子，在圖6中還示出使用者USR、使用者USR的眼睛ME及耳ER。
在電子裝置HMD中，發送部TRM包括振盪器OSC、混頻器UPCMX及超聲波發射電路USC。另外，接收部RCV包括振盪器OSCr、混頻器DNCMX及功能電路FNC。另外，週邊電路PH包括電壓波形生成電路VWC、驅動電路DRV、音響處理電路(有時被稱為音效卡(sound card))SNBD及控制電路CTRL。
控制電路CTRL例如具有控制包括在電子裝置HMD中的各電路的功能。因此，控制電路CTRL與發送部TRM、接收部RCV、電壓波形生成電路VWC、音響處理電路SNBD等電連接。另外，控制電路CTRL例如具有處理從包括在電子裝置HMD中的各電路發送的資訊而將處理結果發送到指定電路的功能。
超聲波發射電路USC例如具有生成高頻率的電信號的功能以及將該電信號發送到後述的混頻器UPCMX的功能。另外，超聲波發射電路USC也可以具有將該電信號發送到控制電路CTRL的功能。另外，發送到控制電路CTRL的該電信號既可以採用類比電壓又可以採用被轉換為數位電壓(數位值)的電壓。被轉換為數位電壓的電信號例如可以為對應於在超聲波發射電路USC中生成的超聲波的頻率等的資訊的電壓。另外，在本說明書等中，將從超聲波發射電路USC發送到控制電路CTRL的電信號稱為第一電信號。
電壓波形生成電路VWC例如具有生成用來將在超聲波發射電路USC中生成的電信號的波形轉換的信號的功能。另外，該轉換在後述的混頻器UPCMX中進行。另外，電壓波形生成電路VWC例如可以為生成定時脈衝的電路或本機振盪器。
混頻器UPCMX具有混合在超聲波發射電路USC中生成的高頻率的電信號及在電壓波形生成電路VWC中生成的電信號而將該混合了的電信號發送到振盪器OSC的功能。
振盪器OSC具有透過在混頻器UPCMX中混合的電信號被輸入而根據該電信號的電壓波形生成超聲波USW的功能。超聲波USW被傳播到使用者USR的眼睛。
振盪器OSCr具有接收在使用者USR的眼睛ME的視網膜血管和包括在眼底的血管中的一者或兩者所包括的血球反射的超聲波USWr而根據超聲波USWr生成電信號的功能。
混頻器DNCMX與混頻器UPCMX同樣地具有混合在振盪器OSCr中生成的電信號及在電壓波形生成電路VWC中生成的電信號而將混合了的電信號發送到功能電路FNC的功能。
另外，根據情況，電子裝置HMD也可以不包括選自電壓波形生成電路VWC、混頻器UPCMX和混頻器DNCMX中的一個以上。
功能電路FNC例如可以為包括選自帶通濾波器、放大器和類比數位轉換電路中的一個以上的電路。另外，功能電路FNC從混頻器DNCMX取得電信號使用上述電路對該電信號進行處理而將所處理的電信號發送到控制電路CTRL的功能。
帶通濾波器例如具有將特定頻帶的交流電壓輸出到帶通濾波器的輸出端子的功能。另外，帶通濾波器具有降低該特定頻帶以外的交流電壓的功能。換言之，帶通濾波器藉由決定被輸出到輸出端子的特定頻帶可以從包括多個頻道的電信號選擇一個或兩個以上的頻道。
放大器例如具有放大電信號的電壓振幅的功能。
類比數位轉換電路例如具有將電信號轉換為數位信號的功能。
另外，在本說明書等中，將從振盪器OSCr發送到混頻器DNCMX的電信號、從混頻器DNCMX發送到功能電路FNC的電信號及從功能電路FNC發送到控制電路CTRL的電信號總稱為第二電信號。
從功能電路FNC輸出的第二電信號被發送到控制電路CTRL。控制電路CTRL從第一電信號取得超聲波USW的頻率等資訊且從第二電信號取得超聲波USWr的頻率等資訊而使用這些資訊對所測量的使用者USR的眼睛ME中的血管中的血流速度或脈搏波(血壓)進行運算。然後，控制電路CTRL將運算結果作為電信號發送到顯示部DSP和聲音輸出部SNO中的一者或兩者。
明確而言，例如，當在控制電路CTRL中進行的處理結果(血流速度或脈搏波(血壓))顯示在顯示部DSP時，控制電路CTRL將該結果轉換為適當的電信號(本說明書等中被稱為第三電信號)而將第三電信號透過驅動電路DRV發送到顯示部DSP。然後，顯示部DSP對使用者USR的眼睛ME顯示對應於該電信號的影像PIC1。另外，例如，當將在控制電路CTRL中進行的處理結果利用聲音輸出部SNO以聲音形式輸出時，控制電路CTRL將該結果(血流速度或脈搏波(血壓))轉換為適當的電信號(本說明書等中被稱為第四電信號)而將第四電信號透過後述的音響處理電路SNBD發送到聲音輸出部SNO。然後，聲音輸出部SNO對使用者USR的耳ER輸出對應於該電信號的聲音VM。
藉由上述那樣地構成電子裝置HMD，電子裝置HMD可以測量使用者USR的血流速度和脈搏波(血壓)中的一者或兩者。另外，使用者USR可以使用電子裝置HMD知道使用者本身的血流速度和脈搏波中的一者或兩者。
＜結構例子2＞ 注意，本發明的一個實施方式的電子裝置的結構不侷限於圖6所示的電子裝置HMD的結構例子。只要在於實現目的的範圍內，就也可以適當地改變本發明的一個實施方式的電子裝置的結構。
圖7所示的電子裝置HMD例如具有對圖6的電子裝置HMD追加感測器IS、感測器控制電路GPC及介面IF的結構。另外，圖7還示出外部端末EXPC及監視者OBS。
週邊電路PH例如包括感測器控制電路GPC及介面IF。
控制電路CTRL與感測器控制電路GPC電連接，感測器控制電路GPC與感測器IS電連接。另外，控制電路CTRL與介面IF電連接。
感測器IS例如可以為攝像器件(有時被稱為影像感測器)。在此情況下，感測器IS例如具有拍攝使用者USR的眼睛ME或其眼底而將拍攝結果作為影像PIC2取得的功能。另外，感測器IS例如具有將影像PIC2發送到感測器控制電路GPC的功能。藉由使電子裝置HMD包括具有攝像器件的感測器IS，可以使用超聲波監視使用者USR的眼睛ME周圍的血管、視網膜血管MKN和包括在眼底的血管中的至少一個的血流速度以及使用者USR的眼睛ME的眼底的情況。
另外，感測器IS例如可以為溫度感測器。在此情況下，感測器IS例如可以測量使用者USR的體溫。另外，在圖7的電子裝置HMD中，感測器IS從眼睛ME取得使用者USR的體溫，但是在感測器IS為溫度感測器的情況下，除了眼睛ME以外還可以從耳ER和皮膚中的一者或兩者取得使用者USR的體溫。
感測器控制電路GPC具有控制感測器IS的功能。感測器控制電路GPC例如具有藉由從控制電路CTRL接收指令信號而驅動感測器IS的功能。另外，感測器控制電路GPC也可以包括電流電壓轉換電路、類比數位轉換電路等。例如，在從被驅動的感測器IS取得資訊而將對應於該資訊的類比電流供應到感測器控制電路GPC時，感測器控制電路GPC可以使用該電流電壓轉換電路將類比電流轉換為類比電壓且使用類比數位轉換電路將類比電壓轉換為數位值。
介面IF例如具有對位於電子裝置HMD的外部的外部端末EXPC進行資訊的收發的功能。介面IF例如可以為輸入輸出端子。另外，介面IF例如也可以具有使用高頻(RF)電路在電子裝置HMD與外部端末EXPC間進行無線通訊的結構。
另外，圖7例如示出監視者OBS使用外部端末EXPC的情況。尤其是，藉由將選自戴上電子裝置HMD的使用者USR的血壓、脈搏、血氧飽和度和體溫中的一個以上的資訊藉由介面IF發送到外部端末EXPC，監視者OBS可以知道使用者USR的該資訊。由此，監視者OBS可以知道使用者USR的健康狀態。換言之，如圖7所示，藉由構成包括電子裝置HMD及外部端末EXPC的系統，監視者OBS可以管理且掌握使用者USR的健康狀態。
圖7所示的系統的應用例子為如下：在學校等教育現場使用者USR為學生且監視者OBS為教師時，教師可以管理且掌握上課的學生的健康狀態。另外，例如在工作現場使用者USR為部下且監視者OBS為上司時，上司可以掌握且管理在工作中的部下的健康狀態。
＜結構例子3＞ 在上述的結構例子中說明感測器IS為影像感測器、溫度感測器等時的電子裝置HMD，電子裝置HMD也可以採用包括使用NV(Nitrogen Vacancy，氮-空位)中心的感測器的結構。
作為使用NV中心的感測器，例如可以舉出包括具有NV中心的鑽石層的感測器。具有NV中心的鑽石層例如可以被用作磁感測器、電場感測器及/或溫度感測器等的複合感測器。
圖8示出包括使用NV中心的感測器的電子裝置HMD的結構例子。圖8的電子裝置HMD具有對圖7的電子裝置HMD追加使用NV中心的感測器NVS的結構。另外，圖8的電子裝置HMD的週邊電路PH包括具有控制感測器NVS的功能的感測器控制電路NVC。另外，在圖8中，將發送部TRM及接收部RCV一起表示為超聲波感測器USS。
例如，假設感測器NVS為包括具有NV中心的鑽石層的感測器進行說明。因此，感測器NVS被用作檢測選自磁、電場和溫度中的一個以上的感測器。
感測器NVS例如具有檢測使用者USR的皮膚SK的體溫資訊的功能。另外，感測器NVS也可以具有檢測皮膚SK中的細胞發射的磁場及電場的資訊的功能。在本說明書等中，將上述各資訊一起表示為資訊TME。
另外，感測器NVS所檢測的資訊TME被發送到感測器控制電路NVC。感測器控制電路NVC例如具有將在感測器NVS中取得的資訊轉換為適當的電信號而將其發送到控制電路CTRL的功能。在此，作為適當的電信號轉換，可以舉出從類比電流或類比電壓轉換為數位電壓的類比數位轉換等。因此，感測器控制電路NVC也可以包括類比數位轉換電路。
＜＜複合感測器的結構例子＞＞ 圖9A示出被用作包括具有NV中心的鑽石層的複合感測器的半導體裝置的一個實施方式。
圖9所示的半導體裝置800例如為PIN(p-intrinsic-n)二極管，包括n+層810、p-層820、p+層830、電極840a及電極840b。另外，半導體裝置800至少包含碳及氮。另外，半導體裝置800也可以使用PN接面二極體或場效應電晶體。
n+層810是對鑽石等半導體以指定值以上的濃度(例如，8×10 19cm -3)摻雜砷或磷等雜質的半導體。n+層810的厚度例如為500nm，根據半導體裝置800被要求的電特性等適當地設定。
p-層820是對鑽石等半導體以低於指定值的濃度(例如，2×10 14cm -3)摻雜硼等雜質的半導體。p-層820的厚度例如為5μm，根據半導體裝置800被要求的電特性等適當地設定。另外，p-層820例如包括藉由氮離子的離子植入而包括鑽石的NV中心且形成為層狀的感測器部850。例如，感測器部850較佳為配置在從與n+層810接合的接合面到300nm以上且400nm以下深的位置，更佳為配置在深度約為350nm的位置。
鑽石等半導體可以藉由高溫高壓(HPHT：High Pressure and High Temperature)法、CVD法或爆轟(detonation)法合成。
在具有NV中心的感測器部850中，在被照射微波時，NV中心發射的螢光根據選自電場、溫度和磁場中的一個以上變化。因此，可以根據NV中心發射的螢光的強度變小的微波的頻率測量配置有感測器部850的位置的半導體裝置800內的選自電場、溫度和磁場中的一個以上。
p+層830是對鑽石等半導體以指定值以上的濃度(例如，1×10 17cm -3)摻雜硼等雜質的半導體。p+層830的厚度例如為500μm，根據半導體裝置800被要求的電特性等適當地設定。
電極840a及電極840b將從半導體裝置800外部的電源供應的電壓施加到半導體裝置800。
圖9B示出測量圖9A所示的半導體裝置800內的物理參數的測量裝置的一個例子。圖9B所示的測量裝置900例如可以為雷射共聚焦顯微鏡，包括半導體裝置800、雷射源910、分束器920、物鏡930、載玻片940、電源950、微波源960、檢測裝置970及控制裝置980。另外，測量裝置900也可以包括數位相機或分光儀。
雷射源910發射使配置在圖9A所示的半導體裝置800內的感測器部850的NV中心激發的532nm等的波長的雷射。
分束器920將從雷射源910發射的雷射向半導體裝置800的方向反射。另外，分束器920透過半導體裝置800的感測器部850發射的螢光的光通量而向檢測裝置970發射。
物鏡930調節從雷射源910發射的雷射的束寬度而將雷射照射到半導體裝置800。另外，物鏡930使半導體裝置800內的感測器部850所發射的螢光平行而向檢測裝置970發射。
載玻片940使用石英玻璃等，配置有測量對象物的半導體裝置800。在配置有半導體裝置800一側的載玻片940的面上形成電極，並且形成用來使半導體裝置800動作的佈線。在配置有半導體裝置800一側的載玻片940上設置包括用來將微波源960所發射的微波照射到半導體裝置800的天線的微波電纜。
電源950根據來自控制裝置980的控制指令對配置在載玻片940的半導體裝置800供應幾十V或幾百V的電力。
微波源960是發射以2.87GHz為中心的指定範圍的頻率的微波的電波發送裝置。另外，微波源960藉由配置在載玻片940中的天線將所發射的微波照射到半導體裝置800而使感測器部850的NV中心處於ESR(Electron Spin Resonance：電子自旋共振)的狀態。
雷射源910及微波源960用作用來驅動感測器部850的驅動部。
檢測裝置970例如包括APD(avalanche photodiode：突崩光電二極體)，接收感測器部850所發射的螢光且按每個XY平面上的位置檢測所接收的螢光的強度。檢測裝置970將所檢測的按每個XY平面上的位置的螢光的強度輸出到控制裝置980。檢測裝置970的空間解析度取決於使用物鏡930聚焦雷射的精度以及載玻片940中固定半導體裝置800的樣本支架(壓電掃描管(Piezo scanner))的精度等，較佳為在10nm以上且300nm以下的範圍內。另外，檢測裝置970也可以使用包括CCD(Charge Coupled Devices：電荷耦合器件)影像感測器和CMOS( Complementary Metal Oxide Semiconductor：互補金屬氧化物半導體)影像感測器中的一者或兩者的攝像裝置進行成像來測量。
控制裝置980是包括運算處理裝置(例如，處理器)及記憶體裝置(例如，硬碟裝置)的電腦裝置，控制測量裝置900的各組件的工作。例如，控制裝置980控制電源950施加到半導體裝置800的電壓及微波源960所發射的微波的頻率等。另外，控制裝置980使用由檢測裝置970檢測的感測器部850所發射的螢光的強度按每個XY平面上的位置算出螢光的強度分佈。控制裝置980根據所算出的強度分佈按每個XY平面上的位置求出強度最低的頻率。並且，控制裝置980例如可以根據按每個XY平面上的位置強度最低的頻率資料而按每個XY平面上的位置算出選自電場、磁場和溫度中的一個以上的物理參數。
另外，如此，控制裝置980例如可以為圖8的電子裝置HMD的結構例子中的感測器控制電路NVC。另外，控制裝置980例如可以為除了圖8的電子裝置HMD的結構例子中的感測器控制電路NVC以外還設置有記憶體裝置等的電路等。
＜結構例子4＞ 圖10所示的電子裝置HMD是圖8的電子裝置HMD的變形例子，具有顯示部DSP、超聲波感測器USS、感測器IS及感測器NVS包括在顯示裝置DEV中的結構。另外，圖10的電子裝置HMD具有在顯示裝置DEV中包括顯示部DSP、超聲波感測器USS、感測器IS及感測器NVS的結構，顯示裝置DEV也可以包括選自超聲波感測器USS、感測器IS及感測器NVS中的一個以上。明確而言，例如，顯示裝置DEV既可以包括顯示部DSP及感測器IS，又可以包括顯示部DSP及感測器NVS。
在此，說明可以包括在圖10的電子裝置HMD中的顯示裝置DEV的結構例子。圖11所示的顯示裝置DEV是可以包括在圖10的電子裝置HMD中的顯示裝置DEV的一個例子，在基板BS的上方及下方安裝有包括電路的基板。圖11所示的顯示裝置DEV例如在基板BS的上方包括電路層SICL、佈線層LINL、顯示部DSP、發送部TRM、接收部RCV且在基板BS的下方包括感測器NVS。
作為基板BS，例如可以使用單晶基板(例如，以矽或鍺為材料的半導體基板)。另外，作為基板BS，除了單晶基板以外例如還可以使用：SOI(Silicon On Insulator；絕緣層上覆矽)基板、玻璃基板、石英基板、塑膠基板、藍寶石玻璃基板、金屬基板、不鏽鋼基板、包括不鏽鋼箔的基板、鎢基板、包括鎢箔的基板、撓性基板、貼合薄膜、包括纖維狀的材料的紙或基材薄膜。作為玻璃基板，例如可以舉出鋇硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃或鈉鈣玻璃。作為撓性基板、貼合薄膜或基材薄膜，例如可以舉出如下材料。例如可以舉出以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚碸(PES)、聚四氟乙烯(PTFE)為代表的塑膠。另外，例如可以舉出丙烯酸樹脂等合成樹脂。另外，例如可以舉出聚丙烯、聚酯、聚氟化乙烯或聚氯乙烯。另外，例如可以舉出聚醯胺、聚醯亞胺、芳香族聚醯胺、環氧樹脂、無機蒸鍍薄膜、紙類。另外，在顯示裝置DEV的製程包括熱處理時，作為基板BS較佳為選擇具有高耐熱性的材料。
電路層SICL設置在基板BS上。電路層SICL例如包括用來驅動顯示部DSP的驅動電路DRV、用來控制感測器IS的感測器控制電路GPC、用來控制感測器NVS的感測器控制電路NVC、以及控制電路CTRL等。
另外，在本實施方式中，假設基板BS是包含矽作為材料的半導體基板進行說明。因此，包括在電路層SICL中的電晶體可以為在通道形成區域中包含矽的電晶體(以下，被稱為Si電晶體)。
佈線層LINL設置在電路層SICL上，顯示部DSP、發送部TRM及接收部RCV設置在佈線層LINL上。當在基板BS的佈線層LINL上安裝顯示部DSP、發送部TRM及接收部RCV時，例如可以使用貼合製程。關於貼合製程，在實施方式3中詳細地說明。
佈線層LINL例如設置有佈線。另外，包括在佈線層LINL中的佈線例如被用作使設置在下方的電路層SICL中的各電路與設置在上方的顯示部DSP、發送部TRM及接收部RCV電連接的佈線。
在圖11的顯示裝置DEV的結構中，依次排列有發送部TRM、顯示部DSP及接收部RCV。
另外，在圖11的顯示裝置DEV中，顯示部DSP包括像素80。像素80例如包括發光器件150R、發光器件150G、發光器件150B及受光器件160。尤其是，作為上述感測器IS可以使用圖11所示的受光器件160。
關於像素80的結構，在實施方式3中詳細地說明。
另外，感測器NVS例如設置在基板BS的下方。當在基板BS的下方安裝感測器NVS時，例如可以使用貼合製程。
另外，當在基板BS的下方設置感測器NVS時，感測器NVS例如也可以被用作檢測基板BS的溫度的溫度感測器。例如，在長時間驅動顯示裝置DEV時，有時因在驅動顯示裝置DEV時發生的熱而顯示裝置DEV的溫度上升。此時，藉由使用感測器NVS作為溫度感測器，可以使用感測器NVS檢測上升的溫度。另外，藉由對顯示裝置DEV附加在感測器NVS檢測顯示裝置DEV的溫度上升時抑制向顯示裝置DEV的供電量或者使包括在顯示裝置DEV中的電路暫時停止等的功能，可以防止電子裝置HMD，尤其是顯示裝置DEV因熱而發生故障。
＜結構例子5＞ 圖12A示出可應用於本發明的一個實施方式的電子裝置的顯示裝置的結構例子。
圖12A的顯示裝置DEV包括基板BS、設置在基板BS上的電路層SICL、設置在電路層SICL上的佈線層LINL以及設置在佈線層LINL上的顯示部DSP。關於基板BS、電路層SICL、佈線層LINL及顯示部DSP，可以參照圖11所說明的顯示裝置DEV的說明。
另外，在圖12A的顯示裝置DEV中，顯示部DSP具有區域DSPPX、區域DSPa及區域DSPb。另外，顯示部DSP與圖11的顯示裝置DEV同樣地包括發光器件及受光器件。
另外，在重疊於區域DSPa的區域設置感測器NVSa，並且重疊於區域DSPb的區域設置感測器NVSb。另外，將位於感測器NVSa與感測器NVSb間且重疊於區域DSPPX的區域稱為區域OPA。區域OPA被用作將來自包括在區域DSPPX中的發光器件的光(圖12A中的影像PIC1)向上方發射的區域。
作為感測器NVSa及感測器NVSb，可以使用結構例子3所說明的具有NV中心的感測器和包括在具有NV中心的感測器中的電路中的至少一個。例如，作為感測器NVSa及感測器NVSb，可以使用包括在測量裝置900中的半導體裝置800及載玻片940。
在驅動感測器NVSa及感測器NVSb時，將從包括在顯示部DSP的區域DSPa及區域DSPb中的發光器件發射的光入射到感測器NVSa及感測器NVSb。換言之，在圖12A所示的顯示裝置DEV中，包括在顯示部DSP的區域DSPa及區域DSPb中的發光器件相當於測量裝置900中的雷射源910。
另外，在驅動感測器NVSa及感測器NVSb時，從感測器NVSa及感測器NVSb(明確而言，包括在感測器NVSa及感測器NVSb各自的感測器部850)發射的螢光被包括在顯示部DSP的區域DSPa及區域DSPb中的受光器件接收。換言之，在圖12A所示的顯示裝置DEV中，包括在顯示部DSP的區域DSPa及區域DSPb中的發光器件相當於測量裝置900中的檢測裝置970。
另外，較佳為在區域DSPa與區域DSPPX間以及區域DSPb與區域DSPPX間設置用來防止從彼此區域入射光的遮光用牆壁，以便防止包括在區域DSPPX中的發光器件所發射的光入射到感測器NVSa和感測器NVSa中的至少一個且防止包括在區域DSPa、區域DSPb中的發光器件所發射的光入射到區域OPA。在圖12A的顯示裝置DEV中，例如在區域DSPa與區域DSPPX間以及區域DSPb與區域DSPPX間分別設置遮光用牆壁SKWa及牆壁SKWb。另外，在圖12A中，牆壁SKWa及牆壁SKWb都以粗雙點劃線圖示。
另外，在圖12A的顯示裝置DEV中，發光器件及受光器件包括在同一區域(區域DSPa或區域DSPb)中，所以也可以不設置分束器920。
另外，雖然在圖12A的顯示裝置DEV中未圖示物鏡930，但是圖12A的顯示裝置DEV例如也可以設置有物鏡930。另外，物鏡930例如可以設置在顯示部DSP的區域DSPa與感測器NVSa間以及顯示部DSP的區域DSPb與感測器NVSb間。
另外，為了看到顯示在顯示部DSP上的影像PIC1，也可以在圖12A的顯示裝置DEV中設置透鏡。另外，該透鏡例如可以設置在重疊於顯示部DSP的區域DSPPX以及區域OPA的區域中。
圖12B示出將圖12A的顯示裝置DEV應用於圖1、圖5等的電子裝置HMD時的正面圖(從y方向看的zx平面圖)的例子。圖12B所示的電子裝置HMD設置有右眼用顯示裝置DEV及左眼用顯示裝置DEV。
另外，右眼用顯示裝置DEV和左眼用顯示裝置DEV都包括感測器NVSa及感測器NVSb，例如較佳為分別與使用者USR的眼睛ME周圍接觸。
注意，包括在右眼用顯示裝置DEV和左眼用顯示裝置DEV中的感測器NVSa及感測器NVSb的位置不侷限於圖12B所示的電子裝置HMD的位置，例如，如圖12C所示的電子裝置HMD那樣，也可以在眼睛ME的上下(z方向上)排列感測器NVSa、顯示部DSP及感測器NVSb。另外，包括在右眼用顯示裝置DEV和左眼用顯示裝置DEV中的感測器NVSa及感測器NVSb的位置不侷限於圖12B及圖12C所示的位置，也可以自由地設定。
另外，在圖12A至圖12C中一個顯示裝置DEV包括感測器NVSa和感測器NVSb的兩個，但是一個顯示裝置DEV所包括的具有NV中心的感測器的數量既可以為一個又可以為三個以上。
藉由使用圖12A所示的顯示裝置DEV構成圖12B及圖12C所示的電子裝置HMD，可以測量戴上電子裝置HMD的使用者USR的眼睛ME周圍的體溫。
另外，雖然未圖示，但是藉由組合圖12A至圖12C所示的顯示裝置DEV、上述的結構例子所說明的超聲波感測器USS(發送部TRM及接收部RCV)及感測器IS等，不僅可以測量使用者USR的眼睛ME周圍的體溫，而且可以測量選自使用者USR的眼睛ME的血流速度、脈搏、血壓及血氧飽和度中的一個以上。
注意，在本實施方式中說明使用發送部TRM及接收部RCV且利用超聲波取得血流速度和脈搏波(血壓)中的一者或兩者的資訊的電子裝置，但是本發明的一個實施方式的電子裝置不侷限於此。本發明的一個實施方式的電子裝置例如也可以使用LED、有機EL等的發光器件及攝像器件而不使用超聲波。明確而言，例如，藉由對該發光器件中進行測量的毛細血管照射光而利用該攝像器件拍攝由該光映出的毛細血管，可以從所拍攝的影像取得脈搏波(血壓)和血氧飽和度中的另一者或兩者的資訊。
在本實施方式所說明的各結構例子可以適當地組合。
本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式適當地組合。
實施方式2 在本實施方式中，參照圖13至圖23說明本發明的一個實施方式的電子裝置的使用例子。
＜使用例子1＞ 圖13示出使用電子裝置1010(電子裝置1010a及電子裝置1010b)以及電子裝置1020和電子裝置1021中的任一者或兩者進行網路課堂的情況。圖13示出教師1025、學生1015a、學生1015b參加網路課堂的情況，但是也可以三個以上的學生參加該網路課堂。此時，各學生使用電子裝置1010，所以在網路課堂中使用三個以上的電子裝置1010。
圖13示出教師1025使用電子裝置1020、電子裝置1021及攝影機1022在教室等講課的情況。在此，電子裝置1020對應於圖1A等所示的電子裝置HMD。另外，圖13示出教師1025使用電子裝置1020及電子裝置1021的情況，但是教師1025所使用的電子裝置也可以為電子裝置1020和電子裝置1021中的任一方。
藉由使用攝影機1022拍攝講課的樣子，生成影像資料。該影像資料包括教師1025及其周圍。另外，教師1025的周圍例如包括黑板、白板或電子黑板。該影像資料藉由網路1030發送到學生1015a所使用的一個以上的電子裝置(例如，電子裝置1010a及具有後述的顯示裝置1011的電子裝置)以及學生1015b所使用的一個以上的電子裝置(例如，電子裝置1010b)。
另外，在圖13中使用攝影機1022拍攝講課的樣子，也可以使用電子裝置1021所具有的攝像頭進行拍攝。此時，教師1025至少使用電子裝置1021即可。
圖13示出學生1015a使用電子裝置1010a及具有顯示裝置1011的電子裝置(圖13中未圖示)在家等上課的情況。在此，電子裝置1010a對應於圖1A等所示的電子裝置HMD。具有顯示裝置1011的電子裝置藉由網路1030接收上述影像資料而上述影像資料顯示在顯示裝置1011上。學生1015a可以藉由使用電子裝置1010a觀看顯示在顯示裝置1011上的上述影像資料而上課。
電子裝置1010a可以測量選自學生1015a的血壓、脈搏、氧飽和度和體溫中的一個以上。選自學生1015a的血壓、脈搏、氧飽和度和體溫中的一個以上的資訊藉由網路1030發送到教師1025所使用的一個以上的電子裝置(例如，電子裝置1020及電子裝置1021)。
圖13示出學生1015b使用電子裝置1010b在家等上課的情況。在此，電子裝置1010b對應於圖1A等所示的電子裝置HMD，電子裝置1010b所具有的顯示部對應於圖1A等所示的顯示部DSP。電子裝置1010b藉由網路1030接收上述影像資料。學生1015b可以藉由觀看顯示在電子裝置1010b所具有的顯示部上的上述影像資料而上課。
電子裝置1010b可以測量選自學生1015b的血壓、脈搏、氧飽和度和體溫中的一個以上。選自學生1015b的血壓、脈搏、氧飽和度和體溫中的一個以上的資訊藉由網路1030發送到教師1025所使用的一個以上的電子裝置(例如，電子裝置1020及電子裝置1021)。
電子裝置1020接收從電子裝置1010a及電子裝置1010b的每一個發送的資訊而在電子裝置1020所具有的顯示部上顯示上述資訊。或者，電子裝置1021接收從電子裝置1010a及電子裝置1010b的每一個發送的資訊而在電子裝置1021所具有的顯示部上顯示上述資訊。教師1025藉由觀看顯示在電子裝置1020所具有的顯示部上或電子裝置1021所具有的顯示部上的上述資訊，可以確認學生1015a及學生1015b的情況。
如上所述，藉由電子裝置1010及電子裝置1020收發資料，可以進行網路課堂。此時，學生1015a及學生1015b分別可以掌握學生1015a本身及學生1015b本身的健康狀態上課。並且，教師1025可以確認學生1015a及學生1015b的情況講課。
接著，圖14A至圖14C以及圖15示出學生所使用的電子裝置所具有的顯示部的顯示例子。
圖14A是學生1015a看到的真實空間。學生1015a看到顯示裝置1011、筆記本及鉛筆。另外，學生1015a看到顯示在顯示裝置1011上的影像資料1026。影像資料1026是藉由攝影機1022拍攝而生成的影像資料。在影像資料1026中拍攝出教師1025及其周圍。
圖14B示出顯示在學生1015a所使用的電子裝置1010a的顯示部1012上的影像資料。顯示部1012顯示電子裝置1010a所測量的選自學生1015a的血壓、脈搏、氧飽和度和體溫中的一個以上的資訊。例如，如圖14B所示，顯示部1012顯示包括學生1015a的收縮期血壓、膨脹期血壓及脈搏數的影像1016a1。
另外，顯示部1012也可以顯示學生1015a的血壓、脈搏、氧飽和度及體溫的資訊以外的資訊。例如，在學生1015a的眼睛疲勞度較高時，也可以電子裝置1010進行判斷而在顯示部1012上顯示包括適於學生1015a的文字列(圖14B中的“還有10分鐘加油吧”)的影像1016a2。
圖14C是學生1015a使用電子裝置1010a的顯示部1012看到的真實空間。學生1015a除了顯示裝置1011、筆記本及鉛筆以外還看到影像1016a1及影像1016a2。藉由採用該結構，學生1015a除了在網路課堂中播放的課內容以外，還可以知道學生1015a本身的健康狀態。另外，學生1015a藉由識別影像1016a2中的文字列可以恢復向網路課堂的集中力等。
另外，電子裝置1010a也可以具有推測使用者(例如，學生1015a)的視線方向的功能。如圖14C所示，在電子裝置1010a具有該功能時，電子裝置1010a可以在學生1015a的視線不集中的空間配置影像1016a1及影像1016a2。因此，可以抑制學生1015a的向網路課堂的集中力的下降。
另外，在電子裝置1010a具有上述功能時，可以檢測從影像資料1026轉移視線的期間。例如，在該期間較長時，藉由電子裝置1010a以聲音輸出適於學生1015a的文字列或警告音，可以恢復學生1015a的向網路課堂的集中力等。
在識別使用者(例如，學生1015a)的視線時，也可以使用設置有多個可以檢測伴隨著使用者的眼球運動而流過的電流的電極的電子裝置1010a。另外，也可以使用利用眨眼和眼皮運動中的一者或兩者的方法、利用黑睛運動的方法或者鞏膜反射法推測使用者(例如，學生1015a)的視線方向。或者，在推測使用者(例如，學生1015a)的視線方向時，也可以使用學習完模型或可進行基於人工神經網路(ANN)的運算處理的運算電路。注意，在本說明書等中，將人工神經網路稱為神經網路。作為學習完模型，較佳為使用神經網路，更佳為使用卷積神經網路。另外，作為上述運算電路，較佳為使用具有進行積和運算的功能的運算電路。
圖15示出顯示在學生1015b所使用的電子裝置1010b的顯示部1012上的影像資料。學生1015b看到藉由攝影機1022拍攝而生成的影像資料1026。在影像資料1026中拍攝出教師1025及其周圍。另外，影像資料1026與影像1016b1及影像1016b2重疊。
影像1016b1例如包括學生1015b的收縮期的血壓、膨脹期的血壓及脈搏數。另外，例如，影像1016b2包括適於學生1015b的文字列(圖15中的“還有10分鐘加油吧”)。
藉由採用該結構，學生1015b除了在網路課堂中播放的課內容以外，還可以知道學生1015b本身的健康狀態。另外，學生1015b藉由識別影像1016b2中的文字列可以恢復向網路課堂的集中力等。
另外，電子裝置1010b也可以具有推測學生1015b的視線方向的功能。如圖15所示，在電子裝置1010b具有該功能時，電子裝置1010b可以在學生1015b不集中於課時在顯示部1012配置影像1016b1及影像1016b2(圖15中的“集中吧”)。在學生1015b不集中於課時，有學生1015b的視線在長時間集中於顯示部1012的一部分區域的傾向。電子裝置1010b藉由推測學生1015b的視線方向而可以判斷學生1015b是否集中於課。如圖15所示，在學生1015b不集中於課時，藉由配置影像1016b2可以抑制學生1015b的向網路課堂的集中力的下降。尤其是，影像1016b2較佳為顯示在顯示部1012中的學生1015b的視線集中的區域上。
接著，圖16A、圖16B以及圖17A至圖17C示出教師所使用的電子裝置中的顯示部的顯示例子。
接著，圖16A及圖16B示出電子裝置1021接收從電子裝置1010a及電子裝置1010b的每一個發送的資訊時的電子裝置1021所包括的顯示部的顯示例子。
圖16A示出剛開始網路課堂後的電子裝置1021所包括的顯示部1023的顯示例子。另外，圖16B示出開始該網路課堂經過一定時間後的電子裝置1021所包括的顯示部1023的顯示例子。
在圖16A及圖16B中，顯示部1023具有區域1013a及區域1013b，在區域1013a及區域1013b的每一個上顯示影像資料。
顯示在區域1013a上的影像包括電子裝置1010a所測量的選自學生1015a的血壓、脈搏、氧飽和度和體溫中的一個以上的資訊。例如，如圖16A及圖16B所示，在區域1013a上顯示包括學生1015a的收縮期血壓、膨脹期血壓及脈搏數的影像1016a1。另外，也可以在區域1013a上顯示包括顯示裝置1011的電子裝置所具有的攝像頭所拍攝的影像。換言之，也可以在區域1013a上顯示包括學生1015a及其周圍的影像。
顯示在區域1013b上的影像包括電子裝置1010b所測量的選自學生1015b的血壓、脈搏、氧飽和度和體溫中的一個以上的資訊。例如，如圖16A及圖16B所示，在區域1013b上顯示包括學生1015b的收縮期血壓、膨脹期血壓及脈搏數的影像1016b1。另外，較佳為顯示可以識別出區域1013b上的資訊是學生1015b的資訊的影像(圖16A及圖16B中的“1015b”)。
剛開始網路課堂後學生1015a及學生1015b的狀態沒有變化。因此，如圖16A所示，區域1013a及區域1013b分別顯示影像1016a1及影像1016b1。
有時開始網路課堂經過一定時間後有些使用者的眼睛疲勞度提高。例如，如圖16B所示，在學生1015a的眼睛疲勞度較高時，在區域1013a上顯示影像1016a3。影像1016a3包括文字列。作為該文字列，例如可以為“有可能困”或“眼睛可能受累”。
另外，有時開始網路課堂經過一定時間後有些使用者的視線轉移。例如，如圖16B所示，在學生1015b的視線轉移時，以與區域1013b重疊的方式顯示影像1016b3。影像1016b3包括文字列。作為該文字列，例如可以為“有視線轉移的傾向”。
如上所述，藉由使用本發明的一個實施方式，教師1025可以以文字列資訊掌握學生1015a及學生1015b的狀態。例如，教師1025容易識別參加網路課堂的學生中眼睛疲勞度較高的學生、視線轉移的學生等，可以與上述學生密切溝通。尤其是，在多個人參加網路課堂時，顯示在顯示部1023上的每個影像變小，難以掌握顯示在顯示部1023上的使用者的狀態。因此，本發明的一個實施方式可以適合用於多個人參加的網路課堂。另外，教師1025即使不能識別只使用電子裝置1010上課的學生的表情也可以掌握該學生的健康狀態。
接著，圖17A至圖17C示出電子裝置1020接收從電子裝置1010a及電子裝置1010b的每一個發送的資訊時的電子裝置1020所包括的顯示部的顯示例子。
圖17A是教師1025看到的真實空間。教師1025看到黑板(例如也可以為白板或電子黑板代替黑板)及電子裝置1021等。
圖17B示出顯示在教師1025所使用的電子裝置1020的顯示部1027上的影像資料。顯示部1027顯示電子裝置1010a所測量的選自學生1015a的血壓、脈搏、氧飽和度和體溫中的一個以上的資訊以及電子裝置1010b所測量的選自學生1015b的血壓、脈搏、氧飽和度和體溫中的一個以上的資訊。例如，在圖17B中，顯示包括學生1015a及學生1015b的收縮期血壓、膨脹期血壓及脈搏數的影像1016c。
另外，顯示部1027也可以顯示學生1015a及學生1015b各自的血壓、脈搏、氧飽和度及體溫的資訊以外的資訊。例如，影像1016c也可以顯示表示眼睛疲勞度較高的學生的資訊。另外，例如也可以顯示表示視線轉移的學生的資訊。
圖17C是教師1025使用電子裝置1020的顯示部1027看到的真實空間。教師1025除了黑板(例如也可以為白板或電子黑板代替黑板)及電子裝置1021等以外還看到影像1016c。藉由採用該結構，教師1025可以識別學生1015a及學生1015b各自的健康狀態。由此，可以與學生密切溝通。
教師1025所使用的電子裝置1020可以測量選自教師1025的血壓、脈搏、氧飽和度和體溫中的一個以上。選自教師1025的血壓、脈搏、氧飽和度和體溫中的一個以上的資訊藉由網路1030發送到不直接參加網路課堂的使用者的電子裝置。作為該使用者，可以舉出教師1025的上司或同事等。該使用者所使用的電子裝置接收選自教師1025的血壓、脈搏、氧飽和度和體溫中的一個以上而將該資訊顯示在該電子裝置所具有的顯示部上，由此教師1025的上司可以知道教師1025的緊張狀態等，從而可以考慮教師1025的緊張狀態等指導教師1025。另外，教師1025的同事可以考慮教師1025的緊張狀態等向教師1025建議進行課的方法等。
如上所述，藉由使用本發明的一個實施方式的電子裝置，教師與學生可以密切溝通。另外，教師們可以密切溝通。因此，本發明的一個實施方式的電子裝置可以適合用於教育科技(Educational Technology，也被稱為EdTech、EduTech等)的領域。EdTech有時是指組合Education(教育)與Technology(科技)的新造詞。
另外，在上面示出在教師與學生間進行的網路課堂的例子，但是也可以使用電子裝置1010(電子裝置1010a及電子裝置1010b)以及電子裝置1020和電子裝置1021中的任一者或兩者進行遠端會議。
接著，說明推測使用者的眼睛疲勞度的方法以及推測使用者眼睛的視線方向的方法。
如上所述，作為推測使用者的眼睛疲勞度的方法以及推測使用者眼睛的視線方向的方法，例如可以舉出利用眨眼和眼皮運動中的一者或兩者的方法、利用黑睛運動的方法或者鞏膜反射法。
首先，使用圖18說明檢測使用者的眨眼和眼皮運動中的一者或兩者的方法。
從電子裝置發射近紅外光。該近紅外光照射到使用者的眼睛或使用者的眼睛周圍。被反射的近紅外光入射到電子裝置。由此，可以檢測對象物的狀態。
另外，圖18是說明使用者的眼睛及使用者眼睛的周圍的示意圖。圖18示出使用者的眉毛1960、使用者的眼皮(上眼皮1966及下眼皮1967)、使用者的睫毛1961、使用者的瞳孔1962、使用者的角膜1963及使用者的鞏膜1965。電子裝置具有檢測選自圖18所示的使用者的眉毛1960、使用者的眼皮(上眼皮1966及下眼皮1967)、使用者的睫毛1961、使用者的瞳孔1962、使用者的角膜1963和使用者的鞏膜1965中的任一個或多個的功能。
例如，本發明的一個實施方式的電子裝置可以檢測圖18所示的使用者的眼睛或使用者的眼睛周圍的狀態。例如，在使用者閉眼皮(上眼皮1966及下眼皮1967)時，近紅外光照射到眼皮的表面，亦即皮膚。另外，在睜眼皮時，近紅外光照射到眼球的表面。皮膚及眼球表面的反射率不同，所以被反射的近紅外光強度不同。藉由連續地監視被反射的近紅外光的強度，電子裝置可以檢測眨眼的次數和一次眨眼所需的時間中的一者或兩者。
在長時間觀看顯示器時，有時眨眼次數減少。另外，在使用者疲勞時，有時眨眼的間隔變長或一次眨眼所需的時間變長。
在本發明的一個實施方式的電子裝置中，可以從使用者的眨眼次數和一次眨眼所需的時間中的一者或兩者推測使用者的疲勞度。例如，較佳為以在一定期間的使用者的眨眼次數為臨界值以下時判斷為使用者的疲勞度高的方式設定該臨界值。另外，例如較佳為以在一定期間的使用者的一次眨眼所需的時間為臨界值以上時判斷為使用者的疲勞度高的方式設定該臨界值。
接著，說明利用黑睛運動的方法。在將紅外光的圓形斑點照射到角膜(例如，圖18所示的角膜1963)與鞏膜(例如，圖18所示的鞏膜1965)的邊界區域時，隨著眼球運動而在照射紅外光斑點的範圍內覆蓋角膜的區域與覆蓋鞏膜的區域的比例變化。在覆蓋角膜的區域和覆蓋鞏膜的區域中，來自覆蓋鞏膜的區域的反射率大得多，所以隨著眼球運動而反射光量變化。藉由測量該變化，可以檢測使用者看哪個方向。
接著，說明鞏膜反射法。從電子裝置發射近紅外光。該近紅外光透過光學系統照射到使用者的眼睛。被反射的光再次透過該光學系統入射到電子裝置。由此，可以檢測使用者的狀態。在看所顯示的影像的情況下，在動作速度快的影像時視線轉移。在視線轉移時眼球運動。在眼球運動時，照射紅外光的覆蓋角膜的區域與覆蓋鞏膜的區域的比例變化，所以可以監視反射光的成分而檢測眼球的運動。就是說，本發明的一個實施方式的電子裝置具有眼球追蹤的功能。藉由使用眼球追蹤的功能檢測使用者的視線，可以推測使用者的注視的區域。
在上述情況下，電子裝置較佳為包括發射紅外光(包括近紅外光)的發光器件。
另外，作為推測使用者的眼睛疲勞度的方法或推測使用者眼睛的視線方向的方法，可以使用學習完模型。作為學習完模型，較佳為使用神經網路。作為神經網路，尤其較佳為使用深度學習。深度學習例如可以使用卷積神經網路(CNN：Convolutional Neural Network)、遞迴神經網路(RNN：Recurrent Neural Network)、自編碼器(AE：Autoencoder)、變分自編碼器(VAE：Variational Autoencoder)、隨機森林(Random Forest)、支援向量機(Support Vector Machine)、梯度提升(Gradient Boosting)、生成對抗網路(GAN：Generative Adversarial Networks)等。
另外，作為推測使用者的眼睛的疲勞度或使用者眼睛的視線方向的方法，也可以使用能夠進行基於神經網路的運算處理的運算電路。可以將能夠進行基於神經網路的運算處理的運算電路換稱為具有進行積和運算的功能的運算電路。藉由使用該運算電路，可以以低電力進行影像分析。換言之，可以降低根據本發明的一個實施方式的電子裝置的功耗。
在此，說明運算電路。該運算電路例如可以用於具有進行積和運算的功能的運算電路。另外，該運算電路可以用於神經網路的運算處理。另外，可以將具有進行積和運算的功能的運算電路換稱為神經網路的運算電路。作為神經網路，例如可以應用分層神經網路。關於分層神經網路，在本實施方式中的後面進行說明。
＜使用例子2＞ 圖19示出在醫療現場利用本發明的一個實施方式的電子裝置時的例子。尤其是，圖19示出利用本發明的一個實施方式的電子裝置700以及內視鏡裝置710診療的情況。
醫生712操作內視鏡裝置710觀察患者715的身體內而採取適當的處置。醫生712戴上電子裝置700。電子裝置700的顯示部即時顯示內視鏡裝置710所拍攝的影像，醫生712可以一邊看該影像一邊進行治療。
另外，內視鏡裝置710所拍攝的影像也可以顯示在另行設置的監視裝置711上。由此，其他醫生713及醫生714不阻礙醫生712即時看醫生712進行治療的樣子。在此，示出在手術室內配置監視裝置711的例子，但是也可以在其他室內看影像。例如，實習醫學生藉由使用配置在手術室內的監視裝置看醫生712進行治療的樣子，可以真實地感到處置現場的氛圍。
除了電子裝置700的顯示部以外，還可以對監視裝置711的顯示部應用本發明的一個實施方式的顯示裝置。因此，醫生713及醫生714可利用以解析度極高的影像進行高精度的醫療判斷，並且可以與進行治療的醫生712共用該判斷。
如此，藉由使用本發明的一個實施方式的電子裝置可以提高醫生進行的醫療行為的品質。因此，本發明的一個實施方式的電子裝置可以適合用於醫療科技(Medical Technology，也被稱為MedTech、MediTech等)的領域。注意，MedTech有時是指組合Medical(醫療)與Technology(科技)的新造詞。
＜＜分層神經網路＞＞ 分層神經網路例如包括一個輸入層、一個或多個中間(隱藏層)及一個輸出層，由共三個以上的層構成。圖20A所示的分層神經網路ANN是其一個例子，神經網路ANN包括第一層至第R層(在此，R可以為4以上的整數。)。尤其是，第一層相當於輸入層，第R層相當於輸出層，其他層相當於中間層。注意，在圖20A中，作為中間層示出第(k-1)層、第k層(在此，k是3以上且R-1以下的整數)，而省略其他中間層。
神經網路ANN的各層包括一個或多個神經元。在圖20A中，第一層包括神經元N 1 (1)至神經元N p (1)(在此，p是1以上的整數)，第(k-1)層包括神經元N 1 (k-1)至神經元N m (k-1)(在此，m是1以上的整數)，第k層包括神經元N 1 (k)至神經元N n (k)(在此，n是1以上的整數)，第R層包括神經元N 1 (R)至神經元N q (R)(在此，q是1以上的整數)。
另外，圖20A除了神經元N 1 (1)、神經元N p (1)、神經元N 1 (k-1)、神經元N m (k-1)、神經元N 1 (k)、神經元N n (k)、神經元N 1 (R)、神經元N q (R)以外，還示出第(k-1)層的神經元N i (k-1)(在此，i是1以上且m以下的整數)、第k層的神經元N j (k)(在此，j是1以上且n以下的整數)，而省略示出其他神經元。
接著，說明從上一層的神經元向下一層的神經元的信號的傳送以及向每個神經元輸入或輸出到每個神經元的信號。注意，在本說明中，著眼於第k層的神經元N j (k)。
圖20B示出第k層的神經元N j (k)、輸入到神經元N j (k)的信號以及從神經元N j (k)輸出的信號。另外，圖20B示出第(k-1)層與第k層間的權重資料w 1 (k-1) j (k)、 w i (k-1) j (k)、w m (k-1) j (k)及第k層的活化函數f(u j (k))。
明確而言，第(k-1)層的神經元N 1 (k-1)至神經元N m (k-1)的每一個的輸出信號的z 1 (k-1)至z m (k-1)向神經元N j (k)輸出。然後，神經元N j (k)根據z 1 (k-1)至z m (k-1)生成z j (k)而將z j (k)作為輸出信號向第(k+1)層(未圖示)的各神經元輸出。
＜＜運算電路的結構例子1＞＞ 接著，說明根據本發明的一個實施方式的運算電路的結構例子。
圖21所示的運算電路1350例如包括陣列部ALP、電路ILD、電路WLD、電路XLD、電路AFP、電路TW[1]至電路TW[n]。
電路ILD及電路AFP的每一個透過電路TW[1]至電路TW[n]與佈線OL[1]至佈線OL[n]、佈線OLB[1]至佈線OLB[n]電連接。
電路TW[1]至電路TW[n]被用作切換電路。在電路TW[1]至電路TW[n]的每一個中，可以切換佈線OL[1]至佈線OL[n]及佈線OLB[1]至佈線OLB[n]的輸出信號輸入到電路AFP的情況和將電路ILD的輸出信號輸入到佈線OL[1]至佈線OL[n]及佈線OLB[1]至佈線OLB[n]的情況。
電路WLD與佈線WL[1]至佈線WL[m]、佈線WX1L[1]至佈線WX1L[m]電連接。電路XLD與佈線WX1L[1]至佈線WX1L[m]電連接。
圖21所示的運算電路1350包括陣列部ALP配置為m×n個矩陣狀的電路MP。在圖21中，將位於i行j列(在此，i是1以上且m以下的整數，j是1以上且n以下的整數。)的電路MP表示為電路MP[i，j]。注意，在圖21中，只示出電路MP[1，1]、、電路MP[1，n]、電路MP[i，j]、電路MP[m，n]、電路MP[m，1]，而省略示出其他電路MP。
電路MP[i，j]與佈線WL[i]、佈線WX1L[i]、佈線OL[j]、佈線OLB[j]電連接。
電路MP[i，j]例如具有保持權重係數(也被稱為第一資料)的功能。權重係數有時也被稱為權重值。明確而言，電路MP[i，j]保持從佈線OL[j]及佈線OLB[j]輸入的對應於權重係數的資訊。
電路ILD具有對佈線OL[1]至佈線OL[n]、佈線OLB[1]至佈線OLB[n]輸出對應於權重係數的第一資料的資訊的功能。
作為對應於權重係數的資訊，例如可以使用電位、電阻值或電流量。在作為對應於權重係數的資訊使用電流量時，可以使用電流輸出型數位類比轉換電路(IDAC)生成要輸入的電流。
另外，電路MP[i，j]具有輸出從佈線 WX1L[i]輸入的輸入值(也被稱為第二資料)與權重係數(第一資料)之積的功能。明確而言，例如電路MP[i，j]藉由從佈線WX1L[i]輸入第二資料而將對應於第一資料與第二資料之積的電流輸出到佈線OL[j]及佈線OLB[j]。注意，圖21示出配置有佈線OL[j]及佈線OLB[j]的情況的例子，但是本發明的一個實施方式不侷限於此。也可以只配置有佈線OL[j]及佈線OLB[j]中的任一方。
電路XLD具有對佈線WX1L[1]至佈線 WX1L[m]供應作為輸入值的第二資料的功能。
作為對應於輸入值的資訊例如可以使用電位及電流量。在作為對應於輸入值的資訊使用電流量時，可以使用電流輸出型數位類比轉換電路生成要輸入的電流。
對應於從電路MP[1，j]至電路MP[m，j]輸出的第一資料和第二資料之積的電流加在一起而輸出到佈線OL[j]及佈線OLB[j]。由此，運算電路可以進行權重係數與輸入值的積和運算。
另外，電路XLD及電路WLD具有選擇寫入對應於從電路ILD輸入的第一資料的資訊的電路MP的功能。例如，在對位於陣列部ALP的第i行的電路MP[i，1]至電路MP[i，n]寫入資訊時，電路XLD例如對佈線WX1L[i]供應用來使電路MP[i，1]至電路MP[i，n]的每一個中的第一寫入用切換元件處於開啟狀態或關閉狀態的信號並對佈線WX1L供應用來使第i行以外的電路MP的每一個中的第一寫入用切換元件處於關閉狀態的電位。另外，電路WLD例如對佈線WL[i]供應用來使電路MP[i，1]至電路MP[i，n]的每一個中的第二寫入用切換元件處於開啟狀態或關閉狀態的信號並對佈線WL供應用來使第i行以外的電路MP的每一個中的第二寫入用切換元件處於關閉狀態的電位。
電路AFP包括電路ACTF[1]至電路ACTF[n]。電路ACTF[j]透過具有切換功能的電路TW[j]與佈線OL[j]及佈線OLB[j]電連接。電路ACTF[j]可以根據對應於從佈線OL[j]及佈線OLB[j]輸入的積和運算結果的資訊(例如，電位或電流量)生成信號而作為z j (k)輸出。電路AFP可以比較對應於從佈線OL[1]至佈線OL[n]及佈線OLB[1]至佈線OLB[n]輸入的積和運算結果的資訊(例如，電位或電流量)生成對應於該比較結果的信號而作為z 1 (k)至z n (k)輸出。
＜＜電路MP＞＞ 接著，說明電路MP。圖22示出可應用於電路MP[i，j]的電路的結構例子。電路MP包括電路MC及電路MCr。另外，電路MC包括電晶體M1至電晶體M3以及電容器C1。另外，例如由電晶體M2及電容器C1構成保持部HC。
在圖22的電路MP中，電路MCr具有與電路MC大致相同的電路結構。因此，為了與電路MC所包括的電路元件進行區別，對電路MCr所包括的電路元件等的符號附上“r”。
圖22所示的電晶體M1至電晶體M3例如採用在通道上下包括閘極的多閘極結構的n通道型電晶體，電晶體M1至電晶體M3都包括第一閘極及第二閘極。
另外，本節說明的運算電路1350不取決於電晶體的背閘極的連接結構。在圖22所示的電晶體M1至電晶體M3中示出背閘極而不示出該背閘極的連接關係，但是可以在進行設計時決定該背閘極的電連接對象。例如，在包括背閘極的電晶體中，為了提高該電晶體的通態電流，可以使閘極與背閘極電連接。換言之，例如，也可以使電晶體M2的閘極與背閘極電連接。另外，例如，在包括背閘極的電晶體中，為了使該電晶體的臨界電壓改變或減少該電晶體的關態電流，設置與外部電路等電連接的佈線而藉由該外部電路等對電晶體的背閘極供應電位。除了圖22以外，說明書中的其他部分所記載的電晶體或其他圖式所示的電晶體也是同樣的。
在本說明書等中，在沒有特別的說明的情況下，關態電流是指電晶體處於關閉狀態(也稱為非導通狀態、遮斷狀態)下的汲極電流。在沒有特別的說明的情況下，在n通道電晶體中，關閉狀態是指閘極與源極間的電壓V gs低於臨界電壓V th(p通道型電晶體中V gs高於V th)的狀態。
另外，本發明的一個實施方式的半導體裝置不取決於該半導體裝置所包括的電晶體的結構。也可以採用單閘極結構的電晶體。此外，也可以採用一部分電晶體包括背閘極且其他一部分電晶體不包括背閘極的結構。除了圖22所示的電路圖以外，說明書中的其他部分所記載的電晶體或其他圖式所示的電晶體也是同樣的。
另外，在本說明書等中，作為電晶體可以使用各種結構的電晶體。因此，所使用的電晶體種類沒有限制。作為電晶體的一個例子，可以使用具有單晶矽的電晶體或者具有以非晶矽、多晶矽(包括低溫多晶矽)或微晶(也稱為奈米晶或半非晶(semi-amorphous))矽等為代表的非單晶半導體膜的電晶體等。或者，可以使用使這些半導體薄膜化的薄膜電晶體(TFT)等。TFT的使用有各種優點。例如，由於與製造單晶矽的情況相比可以以低溫度製造，所以可以實現製造成本的降低或製造裝置的大型化。
另外，作為電晶體的一個例子，可以使用包括化合物半導體(例如，矽鍺(SiGe)、砷化鎵(GaAs)等)或氧化物半導體等的電晶體(OS電晶體)。或者，可以使用使上述化合物半導體或上述氧化物半導體薄膜化的薄膜電晶體等。此外，不僅可以將這些化合物半導體或氧化物半導體用於電晶體的通道部分，而且還可以用作其它用途。例如，可以將這些化合物半導體或氧化物半導體用於佈線、電阻器、像素電極、具有透光性的電極等。由於這些元件可以與電晶體同時形成，所以可以降低成本。
另外，作為上述氧化物半導體也可以使用包含銦、元素M(作為元素M例如可以舉出選自鋁、鎵、釔、銅、釩、鈹、硼、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢和鎂等中的一種或多種等)和鋅中的至少一個的氧化物。
作為電晶體的一個例子，可以使用藉由噴墨法或印刷法形成的電晶體等。因此，可以以室溫製造、以低真空度製造或在大型基板上製造。因此，即使不使用遮罩(光罩(reticle))也可以進行製造，所以可以容易地改變電晶體的佈局。或者，因為可以以不使用光阻劑的方式進行製造，所以可以減少材料費，並減少製程數。或者，因為可以只在需要的部分上沉積膜，所以與在整個面上沉積膜之後進行蝕刻的製造方法相比成本較低且不浪費材料。
作為電晶體的一個例子，可以使用具有有機半導體或碳奈米管的電晶體等。由此，可以在能夠彎曲的基板上形成電晶體。使用具有有機半導體或碳奈米管的電晶體的裝置能抗衝擊。
在圖22的電路MP中，電晶體M1的第一端子與佈線VE電連接。電晶體M1的第二端子與電晶體M3的第一端子電連接。電晶體M1的閘極與電容器C1的第一端子、電晶體M2的第一端子電連接。電容器C1的第二端子與佈線VE電連接。電晶體M2的第二端子與佈線OL電連接。電晶體M2的閘極與佈線WL電連接。電晶體M3的第二端子與佈線OL電連接，電晶體M3的閘極與佈線WX1L電連接。
對電路MCr中的與電路MC不同的連接結構進行說明。電晶體M3r的第二端子不是電連接於佈線OL而是電連接於佈線OLB。電晶體M1r的第一端子及電容器C1r的第二端子與佈線VEr電連接。
注意，在圖22所示的保持部HC中，將電晶體M1的閘極、電容器C1的第一端子與電晶體M2的第一端子電連接點記為節點n1。
保持部HC具有保持對應於權重係數(第一資料)的電位的功能。藉由在使電晶體M2及電晶體M3處於開啟狀態時從佈線OL輸入指定電流量的電流而對電容器C1寫入對應於該電流量的電位，然後使電晶體M2處於關閉狀態，由此包括在圖22的電路MC中的保持部HC保持該電位。由此，可以將節點n1的電位作為對應於權重係數(第一資料)的電位保持。此時，從佈線OL輸入電流，可以在電容器C1保持對應於該電流的大小的電位。因此，在輸出第一資料時可以減少電晶體M1的電流特性(臨界電壓等)的不均勻的影響。
輸入到佈線OL的電流可以使用電流輸出型數位類比轉換電路輸入且生成。
另外，為了長期間保持節點n1的電位，電晶體M2較佳為使用關態電流低的電晶體。作為關態電流低的電晶體，例如可以使用OS電晶體。在OS電晶體的通道形成區域中使用能帶間隙大的氧化物半導體，所以可以降低OS電晶體的關態電流。
另外，也可以作為電晶體M2使用包括背閘極的電晶體，對背閘極施加低位準電位而使臨界電壓向正一側漂移，來降低關態電流。
由此，提供一種運算精度高的運算電路。或者，提供一種可靠性高的運算電路。
＜＜運算電路的結構例子2＞＞ 另外，作為其他例子說明進行積和運算的運算電路MAC1。
圖23示出進行正或“0”的第一資料與正或“0”的第二資料的積和運算的運算電路的結構例子。圖23所示的運算電路MAC1為如下電路，亦即進行對應於各單元所保持的電位的第一資料與被輸入的第二資料的積和運算且使用該積和運算的結果進行活化函數的運算的電路。另外，第一資料及第二資料例如可以為類比資料或多值資料(離散資料)。
本運算電路也具有作為保持第一資料的記憶體的功能，所以也可以被稱為記憶體。尤其是，在作為第一資料使用類比資料時，也可以被稱為類比記憶體。
運算電路MAC1包括電路WCS、電路XCS、電路WSD、電路SWS1、電路SWS2、單元陣列CA及轉換電路ITRZ[1]至轉換電路ITRZ[n]。
單元陣列CA包括單元IM[1，1]至單元IM[m，n](在此，m為1以上的整數，n為1以上的整數)及單元IMref[1]至單元IMref[m]。單元IM[1，1]至單元IM[m，n]各自具有保持相當於與第一資料對應的電流量的電位的功能，單元IMref[1]至單元IMref[m]具有將如下電位供應到佈線XCL[1]至佈線XCL[m]的功能，該電位對應於在與所保持的電位進行積和運算時需要的第二資料。
另外，在圖23的單元陣列CA中，單元配置為在行方向上包括n+1個單元且在列方向上包括m個單元的矩陣狀，但是單元陣列CA也可以具有單元配置為在行方向上包括2個以上的單元且在列方向上包括一個以上的單元的矩陣狀的結構。
單元IM[1，1]至單元IM[m，n]例如各自包括電晶體F1、電晶體F2及電容器C5，單元IMref[1]至單元IMref[m]例如各自包括電晶體F1m、電晶體F2m及電容器C5m。
尤其是，單元IM[1，1]至單元IM[m，n]各自包括的電晶體F1的尺寸(例如，通道長度、通道寬度、電晶體的結構等)較佳為相等，並且單元IM[1，1]至單元IM[m，n]各自包括的電晶體F2的尺寸較佳為相等。另外，單元IMref[1]至單元IMref[m]各自包括的電晶體F1m的尺寸較佳為相等，單元IMref[1]至單元IMref[m]各自包括的電晶體F2m的尺寸較佳為相等。另外，電晶體F1和電晶體F1m的尺寸較佳為相等，電晶體F2和電晶體F2m的尺寸較佳為相等。
注意，除非特別說明均包括電晶體F1及電晶體F1m在開啟狀態時最後在線性區域中工作的情況。也就是說，對上述各電晶體的閘極電壓、源極電壓及汲極電壓有時進行適當的偏壓，使得該電晶體在線性區域中工作。注意，本發明的一個實施方式不侷限於此。例如，電晶體F1、電晶體F1m在開啟狀態時既可以在飽和區域中工作，也可以有時在線性區域中工作有時在飽和區域中工作。
另外，除非特別說明均包括電晶體F2及電晶體F2m在次臨界值區域中工作的情況(就是說，電晶體F2或電晶體F2m中的閘極-源極間電壓比臨界電壓低的情況，更佳的是汲極電壓相對於閘極-源極間電壓呈指數增加的情況)。換言之，包括如下情況：上述各電晶體的閘極電壓、源極電壓及汲極電壓進行適當的偏壓，使得該電晶體在次臨界值區域中工作。因此，包括電晶體F2及電晶體F2m以關態電流流在源極-汲極間的方式工作的情況。
電晶體F1及/或電晶體F1m例如較佳為上述OS電晶體。此外，電晶體F1及/或電晶體F1m的通道形成區域更佳為包含銦、元素M(作為元素M例如可以舉出選自鋁、鎵、釔、銅、釩、鈹、硼、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢和鎂等中的一種或多種等)和鋅中的至少一個的氧化物。
藉由使用OS電晶體作為電晶體F1及/或電晶體F1m，可以抑制電晶體F1及/或電晶體F1m的洩漏電流，由此可以降低運算電路的功耗。明確而言，可以使電晶體F1及/或電晶體F1m處於非導通狀態下的從保持節點向寫入字線的洩漏電流變得非常小，因此可以減少保持節點的電位的更新工作，從而可以降低運算電路的功耗。另外，藉由使從保持節點向寫入字線的洩漏電流非常小，單元可以長時間將保持節點的電位保持，因此可以提高運算電路的運算精度。
此外，藉由使用OS電晶體作為電晶體F2及/或電晶體F2m，可以在次臨界值區域較廣的電流範圍中工作，由此可以降低消耗電流。此外，藉由使用OS電晶體作為電晶體F2及/或電晶體F2m，也可以同時製造電晶體F1、電晶體F1m與電晶體F2及/或電晶體F2m，由此有時可以縮短運算電路的製程。另外，作為電晶體F2及/或電晶體F2m，除了OS電晶體以外還可以使用在通道形成區域中包含矽的電晶體(以下，稱為Si電晶體)。作為矽，例如可以使用非晶矽(有時稱為氫化非晶矽)、微晶矽、多晶矽(包括低溫多晶矽)或單晶矽等。
此外，當將運算電路等高度集成在晶片等上時，有時在該晶片中因電路驅動而產生熱。由於這發熱而電晶體的溫度增高，因此該電晶體的特性發生變化，這有可能導致場效移動率的變化或工作頻率的下降等。OS電晶體的耐熱性比Si電晶體高，因此不易發生溫度變化所導致的場效移動率的變化，並且不易發生工作頻率的下降。並且，在OS電晶體中，即使溫度增高，也容易維持汲極電流相對於閘極-源極間電壓呈指數增加的特性。因此，藉由使用OS電晶體，即使在高溫度環境下也容易進行後述的積和運算。當構成對驅動發熱的耐性高的運算電路時，作為電晶體較佳為採用OS電晶體。
在單元IM[1，1]至單元IM[m，n]各自中，電晶體F1的第一端子與電晶體F2的閘極電連接。電晶體F2的第一端子與佈線VE電連接。電容器C5的第一端子與電晶體F2的閘極電連接。
在單元IMref[1]至單元IMref[m]各自中，電晶體F1m的第一端子與電晶體F2m的閘極電連接。電晶體F2m的第一端子與佈線VE電連接。電容器C5m的第一端子與電晶體F2m的閘極電連接。
另外，在本節中說明的運算電路不依賴於該運算電路中的電晶體的極性。例如，圖23所示的電晶體F1及電晶體F2為n通道型電晶體，但是也可以將其一部分或全部電晶體替換為p通道型電晶體。
關於上述電晶體的結構、極性的變更例子不侷限於對電晶體F1及電晶體F2的使用。例如，電晶體F1m、電晶體F2m、後述電晶體F3[1]至電晶體F3[n]、電晶體F4[1]至電晶體F4[n]以及說明書中的其他部分所記載的電晶體或其他圖式表示的電晶體也是同樣的。
佈線VE是用來將電流流在單元IM[1，1]、單元IM[m，1]、單元IM[1，n]及單元IM[m，n]的各電晶體F2的第一端子-第二端子間的佈線，並且被用作將電流流在單元IMref[1]及單元IMref[m]的各電晶體F2m的第一端子-第二端子間的佈線。例如，佈線VE被用作供應恆定電壓的佈線。該定電壓例如可以為低位準電位、接地電位等。
在單元IM[1，1]中，電晶體F1的第二端子與佈線WCL[1]電連接，電晶體F1的閘極與佈線WSL[1]電連接。電晶體F2的第二端子與佈線WCL[1]電連接，電容器C5的第二端子與佈線XCL[1]電連接。注意，在圖23所示的單元IM[1，1]中，將電晶體F1的第一端子、電晶體F2的閘極和電容器C5的第一端子的連接部分表示為節點NN[1，1]。
在單元IM[m，1]中，電晶體F1的第二端子與佈線WCL[1]電連接，電晶體F1的閘極與佈線WSL[m]電連接。電晶體F2的第二端子與佈線WCL[1]電連接，電容器C5的第二端子與佈線XCL[m]電連接。注意，在圖23所示的單元IM[m，1]中，將電晶體F1的第一端子、電晶體F2的閘極和電容器C5的第一端子的連接部分表示為節點NN[m，1]。
在單元IM[1，n]中，電晶體F1的第二端子與佈線WCL[n]電連接，電晶體F1的閘極與佈線WSL[1]電連接。電晶體F2的第二端子與佈線WCL[n]電連接，電容器C5的第二端子與佈線XCL[1]電連接。注意，在圖23所示的單元IM[1，n]中，將電晶體F1的第一端子、電晶體F2的閘極和電容器C5的第一端子的連接部分表示為節點NN[1，n]。
在單元IM[m，n]中，電晶體F1的第二端子與佈線WCL[n]電連接，電晶體F1的閘極與佈線WSL[m]電連接。電晶體F2的第二端子與佈線WCL[n]電連接，電容器C5的第二端子與佈線XCL[m]電連接。注意，在圖23所示的單元IM[m，n]中，將電晶體F1的第一端子、電晶體F2的閘極和電容器C5的第一端子的連接部分表示為節點NN[m，n]。
在單元IMref[1]中，電晶體F1m的第二端子與佈線XCL[1]電連接，電晶體F1m的閘極與佈線WSL[1]電連接。電晶體F2m的第二端子與佈線XCL[1]電連接，電容器C5m的第二端子與佈線XCL[1]電連接。注意，在圖23所示的單元IMref[1]中，將電晶體F1m的第一端子、電晶體F2m的閘極和電容器C5m的第一端子的連接部分表示為節點NNref[1]。
在單元IMref[m]中，電晶體F1m的第二端子與佈線XCL[m]電連接，電晶體F1m的閘極與佈線WSL[m]電連接。電晶體F2m的第二端子與佈線XCL[m]電連接，電容器C5m的第二端子與佈線XCL[m]電連接。注意，在圖23所示的單元IMref[m]中，將電晶體F1m的第一端子、電晶體F2m的閘極和電容器C5m的第一端子的連接部分表示為節點NNref[m]。
上述節點NN[1，1]、節點NN[m，1]、節點NN[1，n]、節點NN[m，n]、節點NNref[1]及節點NNref[m]被用作各單元的保持節點。
在單元IM[1，1]至單元IM[m，n]中，例如在電晶體F1處於開啟狀態的情況下，電晶體F2具有二極體連接的結構。將佈線VE所供應的恆定電壓設定為接地電位(GND)，電晶體F1處於開啟狀態且電流量I的電流從佈線WCL流到電晶體F2的第二端子，此時的電晶體F2的閘極(節點NN)的電位根據電流量I而決定。因為電晶體F1處於開啟狀態，所以理想的是電晶體F2的第二端子的電位與電晶體F2的閘極(節點NN)相等。在此，藉由使電晶體F1處於關閉狀態，電晶體F2的閘極(節點NN)的電位被保持。由此，電晶體F2可以使對應於電晶體F2的第一端子的接地電位、電晶體F2的閘極(節點NN)的電位的電流量I的電流流過電晶體F2的源極-汲極間。在本說明書等中，將這樣的工作稱為“在電晶體F2中，將流過電晶體F2的源極-汲極間的電流量程式設計為I”等。
電路SWS1例如包括電晶體F3[1]至電晶體F3[n]。電晶體F3[1]的第一端子與佈線WCL[1]電連接，電晶體F3[1]的第二端子與電路WCS電連接，電晶體F3[1]的閘極與佈線SWL1電連接。電晶體F3[n]的第一端子與佈線WCL[n]電連接，電晶體F3[n]的第二端子與電路WCS電連接，電晶體F3[n]的閘極與佈線SWL1電連接。
作為電晶體F3[1]至電晶體F3[n]例如可以使用可用於電晶體F1及/或電晶體F2的OS電晶體。
電路SWS1被用作使電路WCS與佈線WCL[1]至佈線WCL[n]各自之間處於導通狀態或非導通狀態的電路。
電路SWS2例如包括電晶體F4[1]至電晶體F4[n]。電晶體F4[1]的第一端子與佈線WCL[1]電連接，電晶體F4[1]的第二端子與轉換電路ITRZ[1]的輸入端子電連接，電晶體F4[1]的閘極與佈線SWL2電連接。電晶體F4[n]的第一端子與佈線WCL[n]電連接，電晶體F4[n]的第二端子與轉換電路ITRZ[n]的輸入端子電連接，電晶體F4[n]的閘極與佈線SWL2電連接。
作為電晶體F4[1]至電晶體F4[n]例如可以使用可用於電晶體F1及/或電晶體F2的OS電晶體。
電路SWS2被用作使佈線WCL[1]與轉換電路ITRZ[1]之間及佈線WCL[n]與轉換電路ITRZ[n]之間處於導通狀態或非導通狀態的電路。
電路WCS具有供應儲存在單元陣列CA中的各單元中的資料的功能。
電路XCS與佈線XCL[1]至佈線XCL[m]電連接。電路XCS具有使與參照資料對應的電流或與第二資料對應的電流流過單元陣列CA中的單元IMref[1]至單元IMref[m]的功能。
電路WSD與佈線WSL[1]至佈線WSL[m]電連接。電路WSD具有在將第一資料寫入到單元IM[1，1]至單元IM[m，n]時向佈線WSL[1]至佈線WSL[m]供應規定信號來選擇第一資料寫入對象的記憶單元CA的行的功能。
另外，電路WSD例如與佈線SWL1及佈線SWL2電連接。電路WSD具有向佈線SWL1供應規定信號來使電路WCS與單元陣列CA間處於導通狀態或非導通狀態的功能以及向佈線SWL2供應規定信號來使轉換電路ITRZ[1]至轉換電路ITRZ[n]與單元陣列CA間處於導通狀態或非導通狀態的功能。
轉換電路ITRZ[1]至轉換電路ITRZ[n]例如各自包括輸入端子及輸出端子。例如，轉換電路ITRZ[1]的輸出端子與佈線OL[1]電連接，轉換電路ITRZ[n]的輸出端子與佈線OL[n]電連接。
轉換電路ITRZ[1]至轉換電路ITRZ[n]各自具有將輸入到輸入端子的電流轉換為與該電流對應的電壓並將其從輸出端子輸出的功能。該電壓例如可以為類比電壓或數位電壓等。另外，轉換電路ITRZ[1]至轉換電路ITRZ[n]也可以各自包括函數類運算電路。此時，例如，也可以利用被轉換的電壓由該運算電路進行函數的運算，將運算結果輸出到佈線OL[1]至佈線OL[n]。
尤其是，當進行分層神經網路的運算時，作為上述函數例如可以使用sigmoid函數、tanh函數、 softmax函數、ReLU函數或定限函數等。
作為圖23所記載的電路WCS可以使用電流輸出型數位類比轉換電路。另外，作為圖23所記載的XCS可以使用電流輸出型數位類比轉換電路。
本實施方式所示的結構例子及對應該結構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3 在本實施方式中，說明可以安裝在本發明的一個實施方式的電子裝置中的顯示裝置。上述實施方式所說明的顯示部DSP可以應用本實施方式所說明的顯示裝置。
＜顯示裝置的結構例子＞ 圖24是示出可以安裝在本發明的一個實施方式的電子裝置中的顯示裝置的一個例子的剖面圖。圖24所示的顯示裝置100例如具有基板310上設置有像素電路及驅動電路的結構。
明確而言，顯示裝置100例如包括電路層SICL、佈線層LINL、像素層PXAL。電路層SICL例如包括基板310，基板310上形成有電晶體300。另外，電晶體300的上方設置有佈線層LINL，佈線層LINL設置有用來使電晶體300、後述的電晶體200、後述的發光器件150a、發光器件150b等電連接的佈線。另外，佈線層LINL的上方設置有像素層PXAL，像素層PXAL例如包括電晶體200、發光器件150(圖24中，發光器件150a及發光器件150b)等。
作為基板310例如可以使用以矽或鍺為材料的半導體基板(例如，單晶基板)。另外，基板310除了半導體基板以外例如還可以使用SOI(Silicon On Insulator：絕緣層上覆矽)基板、玻璃基板、石英基板、塑膠基板、藍寶石玻璃基板、金屬基板、不鏽鋼基板、包括不鏽鋼箔的基板、鎢基板、包括鎢箔的基板、撓性基板、貼合薄膜、包括纖維狀的材料的紙或基材薄膜。作為玻璃基板的一個例子，可以舉出鋇硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃或鈉鈣玻璃。作為撓性基板、貼合薄膜或基材薄膜的一個例子，可以舉出以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚碸(PES)、聚四氟乙烯(PTFE)為代表的塑膠。另外，作為撓性基板、貼合薄膜或基材薄膜的其他一個例子，可以舉出丙烯酸樹脂等的合成樹脂。另外，作為撓性基板、貼合薄膜或基材薄膜的其他一個例子，可以舉出聚丙烯、聚酯、聚氟化乙烯或聚氯乙烯。另外，作為撓性基板、貼合薄膜或基材薄膜的其他一個例子，可以舉出聚醯胺、聚醯亞胺、芳香族聚醯胺、環氧樹脂、無機蒸鍍薄膜或紙類。在顯示裝置100的製程包括熱處理時，作為基板310較佳為選擇具有高耐熱性的材料。
另外，在本實施方式中，假設基板310是包含矽作為材料的半導體基板進行說明。
電晶體300設置在基板310上，包括元件分離層312、導電體316、絕緣體315、絕緣體317、由基板310的一部構成的半導體區域313、用作源極區域或汲極區域的低電阻區域314a及低電阻區域314b。因此，電晶體300與Si電晶體不同。注意，圖24示出電晶體300的源極和汲極中的一方透過後述的導電體328與後述的導電體330、導電體356及導電體366電連接的結構，但是本發明的一個實施方式的半導體裝置的電連接結構不侷限於此。本發明的一個實施方式的半導體裝置例如也可以採用電晶體300的閘極透過導電體328與導電體330、導電體356及導電體366電連接的結構。
電晶體300例如藉由採用半導體區域313的頂面及通道寬度方向的側面隔著被用作閘極絕緣膜的絕緣體315覆蓋導電體316的結構而可以具有Fin型結構。藉由使電晶體300具有Fin型結構，實效上的通道寬度增加，所以可以改善電晶體300的通態特性。另外，由於可以增大閘極電極的電場的影響，所以能夠提高電晶體300的關態特性。
另外，電晶體300可以為p通道電晶體或n通道電晶體。另外，也可以使用p通道型及n通道型的兩者的多個電晶體300。
形成半導體區域313的通道的區域、其附近的區域、成為源極區域或汲極區域的低電阻區域314a及低電阻區域314b等較佳為包含矽類半導體，尤其更佳為包含單晶矽。另外，上述各區域也可以使用包含鍺(Ge)、矽鍺(SiGe)、砷化鎵(GaAs)、砷化鋁鎵(GaAlAs)或氮化鎵(GaN)的材料形成。另外，上述各區域也可以使用對晶格施加應力，改變晶面間距而控制有效質量的矽。另外，電晶體300例如也可以為使用砷化鎵及砷化鋁鎵的HEMT(High Electron Mobility Transistor：高電子移動率電晶體)。
作為被用作閘極電極的導電體316，可以使用包含砷或磷等賦予n型導電性的元素或硼等賦予p型導電性的元素的矽等半導體材料、金屬材料、合金材料或金屬氧化物材料等導電材料。
此外，由於導電體的材料決定功函數，所以藉由選擇該導電體的材料，可以調整電晶體的臨界電壓。明確而言，作為導電體較佳為使用氮化鈦和氮化鉭中的一者或兩者的材料。為了兼具導電性和埋入性，作為導電體較佳為使用鎢和鋁中的一者或兩者的金屬材料的疊層，尤其在耐熱性方面上較佳為使用鎢。
為了使形成在基板310上的多個電晶體彼此分離設置有元件分離層312。元件分離層例如可以使用LOCOS(Local Oxidation of Silicon：矽局部氧化)法、STI (Shallow Trench Isolation：淺溝槽隔離)法或平臺隔離法(mesa isolation method)等形成。
注意，圖24所示的電晶體300的結構只是一個例子，不侷限於上述結構，根據電路結構或驅動方法等使用適當的電晶體即可。例如，電晶體300也可以具有平面型結構而不具有Fin型結構。
圖24所示的電晶體300從基板310一側依次層疊有絕緣體320、絕緣體322、絕緣體324及絕緣體326。
作為絕緣體320、絕緣體322、絕緣體324及絕緣體326，例如可以使用選自氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽、氧化鋁、氧氮化鋁、氮氧化鋁及氮化鋁中的一個以上。
絕緣體322也可以被用作使因被絕緣體320及絕緣體322覆蓋的電晶體300等而產生的步階平坦化的平坦化膜。例如，為了提高絕緣體322的頂面的平坦性，其頂面也可以藉由利用化學機械拋光(CMP：Chemical Mechanical Polishing)法等的平坦化處理被平坦化。
另外，絕緣體324較佳為使用防止水及氫等雜質從基板310或電晶體300向絕緣體324的上方的區域(例如，設置有電晶體200、發光器件150a、發光器件150b等的區域)擴散的阻擋絕緣膜。因此，絕緣體324較佳為使用具有抑制氫原子、氫分子及水分子等雜質的擴散的功能(不容易使上述雜質透過)的絕緣材料。另外，根據情況，絕緣體324較佳為使用具有抑制氮原子、氮分子、氧化氮分子(N 2O、NO、NO 2等)及銅原子等雜質的擴散的功能(不容易使上述氧透過)的絕緣材料。或者，較佳為具有抑制氧(例如，氧原子和氧分子中的一者或兩者)的擴散的功能。
例如，作為對氫具有阻擋性的膜的一個例子，可以使用藉由CVD法形成的氮化矽。
氫的脫離量例如可以利用熱脫附譜分析法(TDS)等測量。例如，在TDS分析中的膜表面溫度為50℃至500℃的範圍內，當將換算為氫原子的脫離量換算為絕緣體324的每單位面積的量時，絕緣體324中的氫的脫離量為10×10 15atoms/cm 2以下，較佳為5×10 15atoms/cm 2以下，即可。
注意，絕緣體326的介電常數較佳為比絕緣體324低。例如，絕緣體326的相對介電常數較佳為低於4，更佳為低於3。例如，絕緣體326的相對介電常數較佳為絕緣體324的相對介電常數的0.7倍以下，更佳為0.6倍以下。藉由將介電常數低的材料用於層間膜，可以減少產生在佈線之間的寄生電容。
另外，絕緣體320、絕緣體322、絕緣體324及絕緣體326埋入有與設置在絕緣體326的上方的發光器件等連接的導電體328、導電體330等。此外，導電體328及導電體330等具有插頭或佈線的功能。注意，有時使用同一元件符號表示被用作插頭或佈線的多個導電體。此外，在本說明書等中，佈線、與佈線連接的插頭也可以是一個組件。就是說，有時導電體的一部分被用作佈線，並且有時導電體的一部分被用作插頭。
作為各插頭及佈線(導電體328及導電體330)的材料，可以使用選自金屬材料、合金材料、金屬氮化物材料和金屬氧化物材料中的一個以上的導電材料的單層或疊層。較佳為使用兼具耐熱性和導電性的鎢或鉬等高熔點材料，例如尤其較佳為使用鎢。或者，較佳為使用鋁或銅等低電阻導電材料形成。藉由使用低電阻導電材料可以降低佈線電阻。
另外，也可以在絕緣體326及導電體330上形成佈線層。例如，在圖24中，在絕緣體326及導電體330的上方依次層疊有絕緣體350、絕緣體352及絕緣體354。另外，在絕緣體350、絕緣體352及絕緣體354中形成有導電體356。導電體356具有與電晶體300連接的插頭或佈線的功能。此外，導電體356可以使用與導電體328及導電體330同樣的材料形成。
此外，與絕緣體324同樣，絕緣體350例如較佳為使用對氫、氧及水具有阻擋性的絕緣體。此外，與絕緣體326同樣，絕緣體352及絕緣體354較佳為使用相對介電常數較低的絕緣體以降低佈線間產生的寄生電容。另外，絕緣體362及絕緣體364被用作層間絕緣膜及平坦化膜。此外，導電體356較佳為包含對氫、氧及水具有阻擋性的導電體。
作為具有對氫的阻擋性的導電體，例如可以使用氮化鉭。另外，藉由層疊氮化鉭和導電性高的鎢，可以在保持作為佈線的導電性的狀態下抑制氫從電晶體300擴散。此時，對氫具有阻擋性的氮化鉭層較佳為與對氫具有阻擋性的絕緣體350接觸。
此外，在絕緣體354及導電體356上依次層疊有絕緣體360、絕緣體362及絕緣體364。
此外，與絕緣體324等同樣，絕緣體360較佳為使用對水及氫等雜質具有阻擋性的絕緣體。因此，絕緣體360例如可以使用可用於絕緣體324等的材料。
絕緣體362及絕緣體364被用作層間絕緣膜及平坦化膜。此外，與絕緣體324同樣，絕緣體362及絕緣體364例如較佳為使用對水及氫等雜質具有阻擋性的絕緣體。因此，絕緣體362和絕緣體364中的一者或兩者可以使用可用於絕緣體324的材料。
此外，絕緣體360、絕緣體362及絕緣體364各自的重疊於部分導電體356的區域中形成有開口部，並以嵌入該開口部的方式設置有導電體366。此外，導電體366還形成在絕緣體362上。導電體366例如具有與電晶體300連接的插頭或佈線的功能。此外，導電體366可以使用與導電體328及導電體330同樣的材料設置。
此外，在絕緣體364上及導電體366上依次層疊有絕緣體370及絕緣體372。
此外，與絕緣體324等同樣，絕緣體370較佳為使用對水及氫等雜質具有阻擋性的絕緣體。因此，絕緣體370例如可以使用可用於絕緣體324等的材料。
絕緣體372被用作層間絕緣膜及平坦化膜。此外，與絕緣體324同樣，絕緣體372例如較佳為使用對水及氫等雜質具有阻擋性的絕緣體。因此，絕緣體372可以使用可用於絕緣體324等的材料。
此外，絕緣體370及絕緣體372各自的重疊於部分導電體366的區域中形成有開口部，並以嵌入該開口部的方式設置有導電體376。此外，導電體376還形成在絕緣體372上。然後，藉由蝕刻處理等使導電體376圖案化而成為佈線、端子或焊盤的形狀。
作為導電體376例如可以使用銅、鋁、錫、鋅、鎢、銀、鉑或金。另外，導電體376較佳為由與包括在後述像素層PXAL中的用於導電體216的材料相同的成分構成。
接著，以覆蓋絕緣體372及導電體376的方式形成絕緣體380，然後利用化學機械拋光(CMP)法等直到導電體376露出為止進行平坦化處理。由此，可以將導電體376形成在基板310上作為佈線、端子或焊盤。
例如，與絕緣體324同樣，絕緣體380較佳為使用不使水及氫等雜質擴散的具有阻擋性的膜。換言之，絕緣體380可以使用可用於絕緣體324等的材料。或者，例如，與絕緣體326同樣，絕緣體380也可以使用相對介電常數較低的絕緣體以降低佈線間產生的寄生電容。換言之，絕緣體380也可以使用可用於絕緣體326的材料。
像素層PXAL例如設置有基板210、電晶體200、發光器件150(圖24中，發光器件150a及發光器件150b)及基板102。另外，像素層PXAL例如設置有絕緣體220、絕緣體222、絕緣體226、絕緣體250、絕緣體111、絕緣體112、絕緣體113、層161(圖24中的層161a及層161b)、絕緣體162及樹脂層163。另外，像素層PXAL例如設置有導電體216、導電體228、導電體230、導電體121(圖24中的導電體121a及導電體121b)、導電體122及導電體123。
在圖24中，例如，絕緣體202和絕緣體380都被用作貼合層。絕緣體202例如較佳為由與用於絕緣體380的材料相同成分構成。
絕緣體202的上方設置有基板210。換言之，基板210的底面設置有絕緣體202。作為基板210，例如較佳為使用可用於基板310的基板。另外，在圖24的顯示裝置100中，假設基板310是以矽為材料的半導體基板來進行說明。
基板210上例如形成有電晶體200。電晶體200形成在以矽為材料的半導體基板的基板210上，所以被用作Si電晶體。關於電晶體200的結構，參照電晶體300的說明。
電晶體200的上方設置有絕緣體220及絕緣體222。絕緣體220例如與絕緣體320同樣地被用作層間絕緣膜及平坦化膜。另外，絕緣體222例如與絕緣體322同樣地被用作層間絕緣膜及平坦化膜。
另外，絕緣體220及絕緣體222設置有多個開口部。另外，多個開口部形成在重疊於電晶體200的源極及汲極的區域及重疊於導電體376的區域等中。另外，多個開口部中的形成在重疊於電晶體200的源極及汲極的區域中的開口部形成有導電體228。另外，剩餘的開口部中的形成在重疊於導電體376的區域中的開口部的側面形成有絕緣體214，剩餘的開口部中形成有導電體216。尤其是，導電體216有時被稱為TSV(Through Silicon Via：矽通孔)。
導電體216或導電體228例如可以使用可用於導電體328的材料。尤其是，導電體216較佳為使用與導電體376相同的材料。
絕緣體214例如具有使基板210與導電體216間電絕緣的功能。另外，作為絕緣體214例如較佳為使用可用於絕緣體320及絕緣體324的材料。
形成在基板310上的絕緣體380及導電體376與形成在基板210上的絕緣體202及導電體216例如藉由貼合製程接合在一起。
作為進行貼合製程之前的製程，例如，在基板310一側進行使絕緣體380及導電體376的各表面的高度一致的平坦化處理。另外，同樣地，在基板210一側進行使絕緣體202及導電體216各自的高度一致的平坦化處理。
當在貼合製程中進行絕緣體380與絕緣體202的接合，亦即進行絕緣層彼此的接合時，可以利用親水性接合法等，在該方法中，在藉由拋光等獲得高平坦性之後，使利用氧電漿等進行過親水性處理的表面接觸而暫時接合，利用熱處理進行脫水，由此進行正式接合。親水性接合法也發生原子級的結合，因此可以獲得機械上優異的接合。
當使導電體376與導電體216接合，即使導電體彼此接合時，可以利用表面活化接合法。在該方法中，藉由濺射處理等去除表面的氧化膜及雜質吸附層等並使清潔化且活化了的表面接觸而接合。或者，可以利用並用溫度及壓力使表面接合的擴散接合法等。上述方法都可以發生原子級的結合，因此可以獲得電氣上和機械上都優異的接合。
藉由進行上述貼合製程，可以使基板310側的導電體376與基板210側的導電體216電連接。另外，可以以足夠的機械強度使基板310側的絕緣體380與基板210側的絕緣體202連接。
在貼合基板310與基板210的情況下，由於在各接合面絕緣層與金屬層是混合的，所以，例如，組合表面活化接合法及親水性接合法即可。例如，可以採用在進行拋光之後使表面清潔化，對金屬層的表面進行防氧處理，然後進行親水性處理來進行接合的方法等。另外，也可以作為金屬層的表面使用金等難氧化性金屬，進行親水性處理。
另外，在貼合基板310與基板210時也可以使用上述方法以外的接合方法。例如，作為貼合基板310與基板210的方法，也可以使用覆晶接合的方法。另外，在使用倒裝銲接的方法時，也可以在基板310側的導電體376的上方或基板210側的導電體216的下方設置凸塊等連接端子。作為倒裝銲接，例如可以舉出：將包括異性導電粒子的樹脂注入到絕緣體380與絕緣體202間以及導電體376與導電體216間而接合的方法：使用銀錫銲接進行接合的方法等。另外，在凸塊及連接於凸塊的導電體都是金時，可以使用超聲波銲接法。另外，為了實現衝擊等物理應力的減輕及熱應力的減輕，除了上述倒裝銲接的方法以外還可以將底部填充膠注入到絕緣體380與絕緣體202間以及導電體376與導電體216間。另外，例如，在貼合基板310與基板210時也可以使用晶片接合薄膜。
絕緣體222上、絕緣體214上、導電體216上及導電體228上依次層疊有絕緣體224及絕緣體226。
與絕緣體324同樣，絕緣體224較佳為防止水及氫等雜質擴散到絕緣體224的上方的區域的阻擋絕緣膜。因此，作為絕緣體224例如較佳為使用可用於絕緣體324的材料。
與絕緣體326同樣，絕緣體226較佳為介電常數低的層間膜。因此，作為絕緣體226例如較佳為使用可用於絕緣體326的材料。
另外，絕緣體224及絕緣體226埋入有與電晶體200、發光器件150等電連接的導電體230。另外，導電體230被用作插頭或佈線。作為導電體230，例如可以使用可用於導電體328、導電體330等的材料。
絕緣體224上及絕緣體226上依次層疊有絕緣體250及絕緣體111。
與絕緣體324同樣，絕緣體250較佳為使用對水或氫等雜質具有阻擋性的絕緣體。因此，作為絕緣體250例如可以使用可用於絕緣體324等的材料。
作為絕緣體111例如較佳為使用具有抑制水、氫及氧的擴散的功能的絕緣體，例如可以使用氧化鋁、氧化鎂、氧化鉿、氧化鎵、銦鎵鋅氧化物、氮化矽或氮氧化矽。例如，作為絕緣體111可以使用氫阻擋性更高的氮化矽。另外，例如，作為絕緣體111，較佳為使用俘獲並固定氫的性能高的氧化鋁或氧化鎂等。
另外，絕緣體111較佳為使用平坦性高的膜。在此情況下，作為絕緣體111例如可以使用丙烯酸樹脂或聚醯亞胺等有機材料。
另外，在絕緣體250及絕緣體111的每一個中的與部分導電體230重疊的區域中形成開口部，且以覆蓋形成有絕緣體111的區域的方式設置導電體121。另外，在本說明書等中，將圖24所示的導電體121a、導電體121b總稱為導電體121。導電體230例如具有與發光器件150連接的插頭或佈線的功能。另外，導電體121可以使用與導電體328及導電體330同樣的材料設置。
另外，在形成有導電體121a的區域中，該開口部的凹部較佳為埋入有層161a。並且，較佳為在導電體121a及層161a上形成有導電體122a。另外，在形成有導電體121b的區域中，該開口部的凹部較佳為埋入有層161b。並且，較佳為在導電體121b及層161上形成有導電體122b。另外，在本說明書等中，將圖24所示的層161a及層161b總稱為層161。另外，將圖24所示的導電體122a及導電體122b總稱為導電體122。
另外，導電體121和導電體122中的至少一個有時被稱為像素電極。
層161具有使導電體121的凹部平坦化的功能。藉由設置層161，可以減少EL層的被形成面的凹凸而提高覆蓋性。另外，藉由在導電體121及層161上設置導電體122，有時與導電體121的凹部重疊的區域也可以作為發光區域使用。由此，可以提高像素的開口率。
層161既可以為絕緣層，又可以為導電層。例如，層161可以使用從各種無機絕緣材料、有機絕緣材料及導電材料選擇的材料。尤其是，層161較佳為使用絕緣材料形成。
作為絕緣層161，可以適合使用包含有機材料的絕緣層。例如，作為絕緣層161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、酚醛樹脂及上述樹脂的前驅物等。另外，作為層161可以使用感光樹脂。感光樹脂可以使用正型材料或負型材料。
藉由使用感光樹脂，可以只藉由曝光及顯影的製程製造層161，可以減少乾蝕刻法或濕蝕刻法向導電體121的表面帶來的影響。另外，藉由使用負型感光樹脂形成層161，有時可以使用與形成絕緣體111的開口時使用的光罩(曝光遮罩)相同的光罩形成層161。
導電體122設置在導電體121上及層161上。導電體122具有與導電體121的頂面接觸的第一區域以及與層161的頂面接觸的第二區域。與第一區域接觸的導電體121的頂面的高度及與第二區域接觸的層161的頂面的高度較佳為一致或大致一致。
本實施方式所說明的像素電極例如包含反射可見光的材料，相對電極包含透過可見光的材料。
顯示裝置100具有頂部發射型結構。發光器件所發射的光發射到基板102側。基板102較佳為使用對可見光具有高透過性的材料。
導電體121a的上方設置有發光器件150a，導電體121b的上方設置有發光器件150b。
在此，說明發光器件150a及發光器件150b。
本實施方式所說明的發光器件是指有機EL元件(也被稱為OLED(Organic Light Emitting Diode：有機發光二極體))等的自發光型發光器件。另外，電連接到像素電路的發光器件可以為LED(Light Emitting Diode：發光二極體)、Micro LED、QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode：量子點發光二極體)、半導體雷射等自發光性的發光器件。
導電體122a及導電體122b例如可以藉由在導電體121a上、導電體121b上、層161a上及層161b上沉積導電膜而對該導電膜進行光微影法或電子束光微影法形成。
導電體122a及導電體122b例如分別被用作顯示裝置100所包括的發光器件150a及發光器件150b的陽極。
導電體122a及導電體122b例如可以使用銦錫氧化物(有時被稱為ITO)等。
另外，導電體122a及導電體122b都可以具有兩層以上的疊層結構而不具有單層結構。例如，作為第一層的導電體可以使用對可見光具有高反射率的導電體，作為最上層的導電體可以使用透光性高的導電體。作為對可見光具有高反射率的導電體，例如可以舉出銀、鋁或者銀(Ag)、鈀(Pd)和銅(Cu)的合金膜(Ag-Pd-Cu(APC)膜)。另外，作為透光性高的導電體，例如可以舉出上述銦錫氧化物。另外，導電體122a及導電體122b例如可以使用由一對鈦夾持的鋁的疊層膜(依次層疊有Ti、Al、Ti的膜)、由一對銦錫氧化物夾持的銀的疊層膜(依次層疊有ITO、Ag、ITO的膜)等。
導電體122a上設置有EL層141a。另外，導電體122b上設置有EL層141b。
另外，EL層141a及EL層141b都較佳為包括發射不同顏色的光的發光層。例如，EL層141a可以包括發射紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)中的任一個顏色的光的發光層，EL層141b可以包括發射剩餘的兩個顏色中的一方的光的發光層。另外，雖然圖24未圖示，但是在設置與EL層141a及EL層141b不同的EL層的情況下，該EL層可以包括發射剩餘的一個顏色的光的發光層。如此，顯示裝置100也可以具有在多個像素電極(圖24中的導電體121a及導電體121b)上按每個顏色形成有不同發光層的結構(SBS結構)。
注意，EL層141a及EL層141b的每一個中的發光層所發射的顏色的組合不侷限於上述組合，例如也可以使用青色(cyan)、洋紅色、黃色等顏色。另外，在上面示出包括在顯示裝置100中的發光器件150所發射的顏色的個數為三個的例子，但是也可以為兩個、三個或四個以上。
EL層141a及EL層141b除了包括發光性有機化合物的層(發光層)以外，還可以各自包括電子注入層、電子傳輸層、電洞注入層和電洞傳輸層中的一個以上。
另外，EL層141a及EL層141b例如可以藉由蒸鍍法(真空蒸鍍法等)、塗佈法(例如，浸塗法、染料塗佈法、棒式塗佈法、旋塗法、噴塗法)、印刷法(例如，噴墨法、網版印刷(孔版印刷)法、平板印刷(平版印刷)法、柔版印刷(凸版印刷)法、凹版印刷法、微接觸印刷法)等方法形成。
另外，在作為成膜方法使用上述塗佈法及上述印刷法時，作為被沉積的材料例如可以使用高分子化合物(例如，低聚物、樹枝狀聚合物、聚合物)、中分子化合物(低分子及高分子的中間區域的化合物，分子量為400至4000)或無機化合物(例如，量子點材料)。另外，作為量子點材料可以使用膠狀量子點材料、合金型量子點材料、核殼(Core-Shell)量子點材料或核型量子點材料。
例如，如圖25A所示的發光器件150那樣，圖24所示的發光器件150a及發光器件150b可以由發光層4411、層4430等的多個層構成。
層4420例如可以包括含有電子注入性高的物質的層(電子注入層)及含有電子傳輸性高的物質的層(電子傳輸層)等。發光層4411例如包含發光性化合物。層4430例如可以包括含有電洞注入性高的物質的層(電洞注入層)及含有電洞傳輸性高的物質的層(電洞傳輸層)。
包括設置在一對電極(導電體121與後述的導電體122)間的層4420、發光層4411及層4430的結構可以被用作單一的發光單元，在本說明書中將圖25A的結構稱為單結構。
另外，圖25B示出圖25A所示的發光器件150中的EL層141的變形例子。明確而言，圖25B所示的發光器件150包括導電體121上的層4430-1、層4430-1上的層4430-2、層4430-2上的發光層4411、發光層4411上的層4420-1、層4420-1上的層4420-2以及層4420-2上的導電體122。例如，在將導電體121及導電體122分別用作陽極及陰極時，層4430-1被用作電洞注入層，層4430-2被用作電洞傳輸層，層4420-1被用作電子傳輸層，層4420-2被用作電子注入層。或者，在將導電體121及導電體122分別用作陰極及陽極時，層4430-1被用作電子注入層，層4430-2被用作電子傳輸層，層4420-1被用作電洞傳輸層，層4420-2被用作電洞注入層。藉由採用上述層結構，可以將載子高效地注入到發光層4411，由此可以提高發光層4411內的載子的再結合的效率。
此外，如圖25C所示，層4420與層4430之間設置有多個發光層(發光層4411、發光層4412及發光層4413)的結構也是單結構的變形例子。
另外，包括層4420、發光層4411及層4430等的多個層的疊層體有時被稱為發光單元。另外，多個發光單元可以藉由中間層(電荷產生層)串聯連接。明確而言，如圖25D所示，多個發光單元的發光單元4400a、發光單元4400b透過中間層(電荷產生層)4440串聯連接。在本說明書中，將這種結構稱為串聯結構。另外，在本說明書等中，例如有時將串聯結構換稱為疊層結構。另外，藉由發光器件採用串聯結構，可以實現能夠以高亮度發光的發光器件。另外，藉由發光器件採用串聯結構，可以期待發光器件的發光效率的提高、發光器件的壽命的提高等。在圖24的顯示裝置100的發光器件150採用串聯結構的情況下，EL層141例如可以包括發光單元4400a的層4420、發光層4411及層4430、中間層4440、發光單元4400b的層4420、發光層4412及層4430。
另外，在顯示白色時，上述SBS結構的功耗可以低於上述單結構及串聯結構的功耗。因此，在想要降低功耗時較佳為採用SBS結構。另一方面，單結構及串聯結構的製造程式比SBS結構的發光器件簡單，由此可以降低製造成本或者提高製造良率，所以是較佳的。
發光器件150的發光顏色根據構成EL層141的材料而可以為紅色、綠色、藍色、青色、洋紅色、黃色或白色等。此外，當發光器件150具有微腔結構時，可以進一步提高顏色純度。
發射白色光的發光器件較佳為具有發光層包含兩種以上的發光物質的結構。為了得到白色發光，例如選擇各發光處於補色關係的兩種以上的發光物質即可。另外，為了得到白色發光，例如選擇如下發光物質，亦即選自三種以上的發光物質中的一個的發光顏色與組合剩餘的發光物質的各發光的顏色處於補色關係的發光物質即可。
發光層較佳為包括兩種以上的發射R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)、Y(黃色)及O(橙色)等顏色的光的發光物質。或者，較佳的是，包括兩種以上的發光物質，並且各發光物質的發光包括R、G及B中的兩種以上的顏色的光譜成分。
另外，如圖24所示，在相鄰的發光器件間，在兩個EL層間設置有間隙。明確而言，在圖24中，在相鄰的發光器件間形成有凹部，該凹部的側面(導電體121a、導電體122a及EL層141a的側面、導電體121b、導電體122b及EL層141b的側面)及底面(絕緣體111的一部分的區域)被絕緣體112覆蓋。另外，在絕緣體112上以埋入該凹部的方式形成絕緣體162。如此，EL層141a及EL層141b較佳為以彼此不接觸的方式設置。由此，可以適合地抑制透過相鄰的兩個EL層電流(也被稱為橫向洩漏電流或側洩漏電流)流過而產生非意圖的發光(也被稱為串擾)。由此，可以提高對比度而可以實現顯示品質高的顯示裝置。另外，例如，藉由採用發光器件間的橫向洩漏電流極低的結構，可以使在顯示裝置中進行的黑色顯示為漏光等極少的顯示(也稱為全黑色顯示)。
作為EL層141a及EL層141b的形成方法，可以舉出使用光微影法的方法。例如，藉由先在導電體122上沉積成為EL層141a及EL層141b的EL膜，然後利用光微影法對該EL膜進行圖案化，可以形成EL層141a及EL層141b。由此，在相鄰的發光器件間，可以在兩個EL層間設置間隙。
絕緣體112可以為包括無機材料的絕緣層。作為絕緣體112例如可以使用氧化絕緣膜、氮化絕緣膜、氧氮化絕緣膜或氮氧化絕緣膜等無機絕緣膜。絕緣體112既可以具有單層結構，又可以具有疊層結構。作為氧化絕緣膜，例如可以舉出氧化矽膜、氧化鋁膜、氧化鎂膜、銦鎵鋅氧化物膜、氧化鎵膜、氧化鍺膜、氧化釔膜、氧化鋯膜、氧化鑭膜、氧化釹膜、氧化鉿膜及氧化鉭膜。作為氮化絕緣膜，例如可以舉出氮化矽膜及氮化鋁膜。作為氧氮化絕緣膜，例如可以舉出氧氮化矽膜、氧氮化鋁膜。作為氮氧化絕緣膜，例如可以舉出氮氧化矽膜、氮氧化鋁膜。尤其是，氧化鋁膜在蝕刻製程中與EL層的選擇比高，並且在後述的絕緣體162的形成中具有保護EL層的功能，所以是較佳的。尤其是，藉由將利用ALD法形成的氧化鋁膜、氧化鉿膜、氧化矽膜等無機絕緣膜用於絕緣體112，可以形成針孔少且保護EL層的功能良好的絕緣體112。
在本說明書中，氧氮化物是指在其組成中氧含量多於氮含量的材料，而氮氧化物是指在其組成中氮含量多於氧含量的材料。例如，在記載為“氧氮化矽”時指在其組成中氧含量多於氮含量的材料，而在記載為“氮氧化矽”時指在其組成中氮含量多於氧含量的材料。
可以利用濺射法、CVD法、PLD法或ALD法等形成絕緣體112。絕緣體112較佳為利用高覆蓋率的ALD法形成。
設置在絕緣體112上的絕緣體162具有使形成在相鄰的發光器件間的絕緣體112的凹部平坦化的功能。換言之，藉由包括絕緣體162，可以發揮提高後述的導電體123的形成面的平坦性的效果。作為絕緣體162適當地使用包括有機材料的絕緣層。例如，作為絕緣體162可以使用丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺醯胺樹脂、矽酮樹脂、矽氧烷樹脂、苯并環丁烯類樹脂、酚醛樹脂及上述樹脂的前驅物等。另外，作為絕緣體162，可以使用聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚甘油、普魯蘭、水溶性纖維素或者醇可溶性聚醯胺樹脂等有機材料。另外，絕緣體162例如可以使用感光樹脂。作為感光樹脂，例如也可以使用光阻劑。感光樹脂例如可以使用正型材料或負型材料。
絕緣體162的頂面的高度與EL層141a或EL層141b的頂面的高度之差例如較佳為絕緣體162的厚度的0.5倍以下，更佳為0.3倍以下。另外，例如也可以以EL層141a或EL層141b的頂面高於絕緣體162的頂面的方式設置絕緣體162。另外，例如也可以以絕緣體162的頂面高於EL層141a或EL層141b中的發光層的頂面的方式設置絕緣體162。
EL層141a上、EL層141b上、絕緣體112上及絕緣體162上設置有導電體123。另外，發光器件150a上及發光器件150b上都設置有絕緣體113。
導電體123例如被用作發光器件150a及發光器件150b的共用電極。另外，為了將來自發光器件150的發光向顯示裝置100的上方發射，導電體122較佳為包括具有透光性的導電材料。
導電體123較佳為導電性高且具有透光性及光反射性的材料(有時被稱為半透過∙半反射電極)。作為導電體122，例如可以使用銀和鎂的合金、銦錫氧化物。
絕緣體113有時被稱為保護層，藉由在發光器件150a及發光器件150b各自的上方設置絕緣體113，可以提高發光器件的可靠性。換言之，絕緣體113被用作保護發光器件150a及發光器件150b的鈍化膜。因此，絕緣體113較佳為使用防止水等的進入的材料。絕緣體113例如可以使用可用於絕緣體111的材料。明確而言，絕緣體113例如可以使用氧化鋁、氮化矽或氮氧化矽。
絕緣體113上設置有樹脂層163。另外，樹脂層163上設置有基板102。
基板102例如較佳為使用具有透光性的基板。藉由作為基板102使用具有透光性的基板，可以使發光器件150a及發光器件150b所發射的光向基板102的上方發射。
注意，本發明的一個實施方式的顯示裝置不侷限於圖24所示的顯示裝置100的結構。本發明的一個實施方式的顯示裝置的結構只要解決目的的範圍內就可以適當地改變。
例如，圖24的顯示裝置100的像素層PXAL中的電晶體200也可以為在通道形成區域中包括金屬氧化物的電晶體(以下，稱為OS電晶體)。圖26所示的顯示裝置100具有在圖24的顯示裝置100的電路層SICL及佈線層LINL的上方設置代替電晶體200的電晶體500(OS電晶體)及發光器件150的結構。
在圖26中，電晶體500設置在絕緣體512上。絕緣體512設置在絕緣體364及導電體366的上方，作為絕緣體512較佳為使用對氧、氫具有阻擋性的物質。明確而言，例如，作為絕緣體512使用氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽、氧化鋁、氧氮化鋁、氮氧化鋁或氮化鋁即可。
例如，作為對氫具有阻擋性的膜的一個例子，可以使用藉由CVD法形成的氮化矽。在此，有時氫擴散到電晶體500等具有氧化物半導體的半導體元件中，導致該半導體元件的特性下降。因此，較佳為在電晶體500與電晶體300之間設置抑制氫的擴散的膜。明確而言，抑制氫的擴散的膜是指氫的脫離量少的膜。
另外，例如，作為絕緣體512，可以使用與絕緣體320同樣的材料。此外，藉由對上述絕緣體使用介電常數較低的材料，可以減少產生在佈線之間的寄生電容。例如，絕緣體512可以使用氧化矽膜或氧氮化矽膜。
另外，絕緣體512上設置有絕緣體514且絕緣體514上設置有電晶體500。另外，在絕緣體512上以覆蓋電晶體500的方式形成絕緣體576。另外，絕緣體576的上方設置有用來覆蓋絕緣體576的絕緣體581。
絕緣體514較佳為使用防止水及氫等雜質從基板310或設置有絕緣體512的下方的電路元件的區域等向設置有電晶體500的區域擴散的具有阻擋性的膜。因此，絕緣體514例如較佳為使用藉由CVD法形成的氮化矽。
電晶體500包括第一閘極及第二閘極。另外，電晶體500在通道形成區域中包括金屬氧化物。金屬氧化物位於第一閘極與第二閘極間。
另外，電晶體500包括第一閘極上的第一閘極絕緣膜。第一閘極絕緣膜可以包括一個膜或者具有層疊有多個膜的疊層結構。另外，金屬氧化物位於第一閘極絕緣膜上。
如上所述，圖26所示的電晶體500是在通道形成區域中包括金屬氧化物的OS電晶體。作為該金屬氧化物，例如可以使用包含銦、元素M及鋅的In-M-Zn氧化物(元素M為選自鋁、鎵、釔、錫、銅、釩、鈹、硼、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢和鎂中的一種或多種)。明確而言，例如，作為金屬氧化物可以使用包含銦、鎵及鋅的氧化物(有時記為IGZO)。另外，例如，作為金屬氧化物也可以使用包含銦、鋁及鋅的氧化物(有時記為IAZO)。另外，例如，作為金屬氧化物也可以使用包含銦、鋁、鎵及鋅的氧化物(有時記為IAGZO)。另外，金屬氧化物除了上述以外也可以使用In-Ga氧化物、In-Zn氧化物、銦氧化物。
尤其是，被用作半導體的金屬氧化物較佳為使用其能帶間隙為2eV以上，較佳為2.5eV以上的金屬氧化物。如此，藉由使用能帶間隙較寬的金屬氧化物，可以減小電晶體的關態電流(有時被稱為洩漏電流)。
尤其是，像素電路中的驅動電晶體較佳為使用在源極-汲極間電壓較大時也關態電流充分減少的電晶體，例如較佳為使用OS電晶體。藉由作為驅動電晶體使用OS電晶體可以減少在驅動電晶體處於關閉狀態下流過發光器件的關態電流的量，所以可以充分降低關態電流流過的發光器件所發射的光的亮度。因此，在比較關態電流大的驅動電晶體和關態電流小的驅動電晶體時，在使像素電路顯示黑色的情況下，與包括關態電流大的驅動電晶體的像素電路相比，包括關態電流小的驅動電晶體的像素電路的發光亮度較低。換言之，藉由使用OS電晶體，可以抑制使像素電路顯示黑色時的黑色模糊。
另外，室溫下的每通道寬度1μm的OS電晶體的關態電流量可以為1aA(1×10 -18A)以下、1zA(1×10 -21A)以下或1yA(1×10 -24A)以下。注意，室溫下的每通道寬度1μm的Si電晶體的關態電流量為1fA(1×10 -15A)以上且1pA(1× 10 -12A)以下。因此，也可以說，OS電晶體的關態電流比Si電晶體的關態電流低10位左右。
另外，在提高像素電路所包括的發光器件的發光亮度時，需要增大流過發光器件的電流量。另外，為此，需要提高像素電路所包括的驅動電晶體的源極-汲極間電壓。因為OS電晶體的源極-汲極間的耐壓性比Si電晶體高，所以可以對OS電晶體的源極-汲極間施加高電壓。由此，藉由作為像素電路所包括的驅動電晶體使用OS電晶體，可以對OS電晶體的源極-汲極間施加高電壓，所以可以增大流過發光器件的電流量而提高發光器件的發光亮度。
另外，當電晶體在飽和區域中工作時，與Si電晶體相比，OS電晶體可以使對於閘極-源極間電壓的變化的源極-汲極間電流的變化細小。因此，藉由作為像素電路所包括的驅動電晶體使用OS電晶體，可以根據閘極-源極間電壓的變化詳細決定流過源極-汲極間的電流，所以可以緻密地控制流過發光器件的電流量。因此，可以緻密地控制發光器件發射的光的亮度(可以增大像素電路中的灰階)。
另外，關於電晶體在飽和區域中工作時流過的電流的飽和特性，與Si電晶體相比，OS電晶體即使逐漸地提高源極-汲極間電壓也可以使穩定的恆定電流(飽和電流)流過。因此，藉由將OS電晶體用作驅動電晶體，即使例如包含EL材料的發光器件的電流-電壓特性發生不均勻，也可以使穩定的恆定電流流過發光器件。也就是說，OS電晶體當在飽和區域中工作時即使提高源極-汲極間電壓，源極-汲極間電流也幾乎不變，因此可以使發光器件的發光亮度穩定。
如上所述，藉由作為像素電路所包括的驅動電晶體使用OS電晶體，可以實現“黑色模糊的抑制”、“發光亮度的上升”、“多灰階化”、“發光器件不均勻的抑制”等。因此，包括像素電路的顯示裝置可以顯示清晰且流暢的影像，其結果可以觀察影像的鮮銳度(影像的銳度)和高對比中的任一個或多個。影像的鮮銳度(影像的銳度)有時是指動態模糊被抑制的情況和黑色模糊被抑制的情況中的一者或兩者。另外，藉由採用可流過包括在像素電路中的驅動電晶體的關態電流極低的結構，可以使在顯示裝置中進行的黑色顯示為漏光等極少的顯示(也稱為全黑色顯示)。
另外，電晶體500包括金屬氧化物上的一對導電體。一對導電體中的一方被用作電晶體500的源極和汲極中的一方電極，一對導電體中的另一方被用作電晶體500的源極和汲極中的另一方電極。
另外，一對導電體、金屬氧化物及第一閘極絕緣膜被絕緣體573覆蓋。絕緣體573被用作防止水及氫等雜質向金屬氧化物的擴散的障壁膜。另外，絕緣體573上設置有被用作層間膜的絕緣體574。
另外，在與第一閘極重疊的絕緣體574的區域中設置有到達第一閘極絕緣膜的開口部。藉由形成該開口部，自對準地形成一對導電體。另外，該開口部的底面及側面形成有第二閘極絕緣膜。另外，在第二閘極絕緣體上以埋入該開口部的方式形成第二閘極。另外，以與絕緣體574、第二閘極絕緣體及第二閘極接觸的方式形成絕緣體575。另外，以由絕緣體514及絕緣體576圍繞絕緣體575及電晶體500的方式形成絕緣體576。另外，絕緣體576上形成有絕緣體581。
絕緣體574例如可以使用氧化矽、氧氮化矽、添加有氟的氧化矽、添加有碳的氧化矽、添加有碳及氮的氧化矽或具有電洞的氧化矽。
選自絕緣體573、絕緣體575、絕緣體576和絕緣體581中的一個以上較佳為被用作抑制水及氫等雜質從電晶體500的上方向電晶體500擴散的阻擋絕緣膜。因此，選自絕緣體573、絕緣體575、絕緣體576和絕緣體581中的一個以上較佳為使用具有抑制氫原子、氫分子、水分子、氮原子、氮分子、氧化氮分子(N 2O、NO、NO 2等)或銅原子等雜質的擴散的功能(不容易使上述雜質透過)的絕緣材料。或者，較佳為使用具有抑制氧(例如，氧原子和氧分子中的一者或兩者)的擴散的功能(不容易使上述氧透過)的絕緣材料。
選自絕緣體573、絕緣體575、絕緣體576和絕緣體581中的一個以上較佳為使用具有抑制水及氫等雜質及氧的擴散的功能的絕緣體。例如，選自絕緣體573、絕緣體575、絕緣體576和絕緣體581中的一個以上例如較佳為使用氧化鋁、氧化鎂、氧化鉿、氧化鎵、銦-鎵-鋅氧化物、氮化矽或氮氧化矽。
另外，絕緣體581、絕緣體576、絕緣體575、絕緣體574、絕緣體573、電晶體500的源極和汲極中的一方電極設置有用來形成插頭或佈線的開口部。另外，該開口部形成有被用作插頭或佈線的導電體540。
另外，絕緣體581例如較佳為被用作層間膜及平坦化膜的絕緣體。
絕緣體581及導電體540的上方依次形成有絕緣體224及絕緣體226。注意，包括絕緣體224的位於絕緣體224的上方的絕緣體、導電體及電路元件的記載可以參照圖24的顯示裝置100的說明。
注意，圖24示出具有藉由將形成有發光器件150、像素電路等的半導體基板與形成有驅動電路等的半導體基板貼合在一起而構成的顯示裝置，圖26示出在形成有驅動電路的半導體基板中在該驅動電路上形成發光器件150、像素電路等的顯示裝置，但是根據本發明的一個實施方式的電子裝置的顯示裝置不侷限於圖24或圖26。根據本發明的一個實施方式的電子裝置的顯示裝置例如也可以具有只形成有一層電晶體的結構而不具有層疊有兩層電晶體的層結構。
明確而言，例如，根據本發明的一個實施方式的電子裝置的顯示裝置如圖27A所示的顯示裝置100那樣也可以包括：基板210上的包括電晶體200的電路；以及電晶體200的上方的發光器件150。另外，例如，如圖27B所示的顯示裝置100那樣也可以採用在基板501上形成絕緣體512且設置有絕緣體512上的電晶體500及電晶體500的上方的發光器件150的結構。另外，作為基板501例如可以使用可用於基板310的基板，尤其較佳為使用玻璃基板。
如圖27A及圖27B的每一個所示的顯示裝置100那樣，根據本發明的一個實施方式的電子裝置的顯示裝置也可以具有只形成有一層電晶體且在該電晶體的上方設置有發光器件150的結構。另外，雖然未圖示，但是根據本發明的一個實施方式的電子裝置的顯示裝置也可以具有層疊有三層以上的電晶體的層結構。
＜顯示裝置的密封結構例子＞ 接著，說明可用於圖24的顯示裝置100的發光器件150的密封結構。
圖28A是示出可用於圖24的顯示裝置100的密封結構的例子的剖面圖。明確而言，圖28A示出圖24的設置在顯示裝置100的端部及該端部周圍的材料。另外，圖28A只摘要示出顯示裝置100的像素層PXAL的一部分。明確而言，圖28A示出絕緣體250、位於絕緣體250的上方的絕緣體、導電體以及發光器件150a。
另外，圖28A所示的區域123CM例如設置有開口部。導電體123透過該開口部與設置在絕緣體250的下方的佈線電連接。由此，可以對被用作共用電極的導電體123供應電位(例如，發光器件150a等中的陽極電位及陰極電位)。包括在區域123CM中的導電體和區域123CM的周圍的導電體中的一者或兩者有時被稱為連接電極。
在圖28A的顯示裝置100中，在樹脂層163的端部或該端部周圍設置有黏合層164。明確而言，以絕緣體113及基板102隔著黏合層164貼合的方式構成顯示裝置100。
作為黏合層164，例如較佳為使用抑制大氣成分及水分等雜質的透過的材料。藉由作為黏合層164使用該材料，可以提高顯示裝置100的可靠性。
有時將使用黏合層164隔著樹脂層163貼合絕緣體113與基板102的結構稱為固體密封結構。另外，在固體密封結構中，在樹脂層163與黏合層164同樣地具有貼合絕緣體113與基板102的功能時，並不一定設置黏合層164。
另一方面，有時將使用黏合層164填充惰性氣體代替樹脂層163而貼合絕緣體113與基板102的結構稱為中空密封結構(未圖示)。作為惰性氣體，例如可以舉出氮及氬。
另外，在圖28A所示的顯示裝置100的密封結構中，也可以將兩個以上的黏合層重疊而使用。例如，如圖28B所示，也可以在黏合層164的內側(黏合層164與樹脂層163間)還設置黏合層165。藉由將兩個以上的黏合層重疊，可以進一步抑制水分等雜質的透過，所以可以進一步提高顯示裝置100的可靠性。
另外，也可以在黏合層165混合乾燥劑。由此，形成在黏合層164及黏合層165的內側的樹脂層163、絕緣體、導電體及EL層中的水分吸附到該乾燥劑，所以可以提高顯示裝置100的可靠性。
另外，圖28B的顯示裝置100具有固體密封結構，但是也可以具有中空密封結構。
另外，在圖28A及圖28B的顯示裝置100的密封結構中，也可以填充惰性液體代替樹脂層163。作為惰性液體，例如可以舉出氟類惰性液體。
＜顯示裝置的變形例子＞ 本發明的一個實施方式不侷限於上述結構，可以根據情況適當地改變上述結構。以下，使用圖29A至圖30B說明圖24的顯示裝置100的變形例子。另外，圖29A至圖30B只摘要示出顯示裝置100的像素層PXAL的一部分。明確而言，圖29A至圖30B各自示出絕緣體111及位於絕緣體111的上方的絕緣體、導電體、發光器件150a及發光器件150b。尤其是，圖29A至圖30B還示出發光器件150c、導電體121c、層161c、導電體122c及EL層141c。
注意，例如EL層141c所發射的光的顏色也可以與EL層141a及EL層141b所發射的光的顏色不同。另外，例如作為顯示裝置100的結構也可以採用發光器件150a至發光器件150c所發射的光的顏色為兩種的結構。另外，例如作為顯示裝置100的結構也可以採用增加發光器件150的個數而多個發光器件所發射的顏色的個數為四種的結構(未圖示)。
另外，如圖29A所示，例如作為顯示裝置100的結構也可以採用EL層141a至EL層141c上形成有EL層142的結構。明確而言，例如，在圖25A中，在EL層141a至EL層141c包括層4430及發光層4411時採用EL層142包括層4420的結構即可。在此情況下，EL層142中的層4420被用作發光器件150a至發光器件150c的公共層。同樣地，例如，在圖25C中，藉由在EL層141a至EL層141c包括層4430、發光層4411、發光層4412及發光層4413時採用EL層142包括層4420的結構，EL層142中的層4420被用作發光器件150a至發光器件150c的公共層。另外，例如，在圖25D中，藉由在EL層141a至EL層141c包括發光單元4400b的層4430、發光層4412及層4420、中間層4440、發光單元4400a的層4430及發光層4411時採用EL層142包括發光單元4400b的層4420的結構，EL層142中的發光單元4400a的層4420被用作發光器件150a至發光器件150c的公共層。
另外，例如在顯示裝置100中，絕緣體113也可以具有兩層以上的疊層結構而不具有單層結構。例如絕緣體113也可以採用三層疊層結構，其中第一層使用無機材料的絕緣體，第二層使用有機材料的絕緣體，並且第三層使用無機材料的絕緣體。圖29B是示出絕緣體113具有包括絕緣體113a、絕緣體113b及絕緣體113c的多層結構的顯示裝置100的一部分的剖面圖，其中絕緣體113a使用無機材料的絕緣體，絕緣體113b使用有機材料的絕緣體，並且絕緣體113c使用無機材料的絕緣體。
另外，例如，在顯示裝置100中，也可以EL層141a至EL層141c都具有微腔結構(微小共振器結構)。微腔結構例如是指如下結構：作為上部電極(共用電極)的導電體122使用具有透光性及光反射性的導電材料且作為下部電極(像素電極)的導電體121使用具有光反射性的導電材料而將發光層的底面與下部電極的頂面間的距離，亦即圖25A中的層4430的膜厚度設定為對應於EL層141中的發光層所發射的光的顏色的波長的厚度。
例如，在下部電極反射回來的光(反射光)會給從發光層直接入射到上部電極的光(入射光)帶來很大的干涉，因此較佳為將下部電極與發光層的光學距離調節為(2n-1)λ/4(注意，n為1以上的自然數，λ為要放大的光的波長)。藉由調節該光程，可以使波長λ的各反射光與入射光的相位一致，由此可以進一步放大從發光層發射的光。另一方面，在反射光及入射光的波長為λ以外的情況下，相位不一致，所以反射光及入射光不諧振而衰減。
另外，在上述結構中，EL層也可以具有包括多個發光層的結構或者包括單個發光層的結構。另外，例如，也可以組合上述串聯型的發光器件的結構與微腔結構。
藉由採用微腔結構，可以加強指定波長的正面方向上的發光強度，由此可以實現低功耗化。尤其是，在用於VR、AR等XR的設備中，在很多個情況下發光器件的正面方向的光入射到戴上設備的使用者的眼睛，所以可以說在用於XR的設備的顯示裝置具有微腔結構是較佳的。注意，在為使用紅色、黃色、綠色以及藍色的四種顏色的子像素顯示影像的顯示裝置的情況下，因為可以獲得由於黃色發光的亮度提高效果，而且可以在所有的子像素中採用適合各顏色的波長的微腔結構，所以能夠實現具有良好的特性的發光裝置。
圖30A例如是示出採用微腔結構時的顯示裝置100的一部分的剖面圖。另外，在發光器件150a包括發射藍色(B)光的發光層，發光器件150b包括發射綠色(G)光的發光層且發光器件150c包括發射紅色(R)光的發光層的情況下，如圖30A所示，較佳為按EL層141a、EL層141b、EL層141c的順序增加膜厚度。明確而言，根據各發光層所發射的光的顏色決定包括在EL層141a、EL層141b及EL層141c的每一個中的層4430的膜厚度即可。在此情況下，包括在EL層141a中的層4430最薄且包括在EL層141c中的層4430最厚。
另外，例如，顯示裝置100也可以包括彩色層(濾色片)等。圖30B例如示出在樹脂層163與基板102間設置有彩色層166a、彩色層166b及彩色層166c的結構。彩色層166a至彩色層166c例如可以形成在基板102上。另外，在發光器件150a包括發射藍色(B)光的發光層，發光器件150b包括發射綠色(G)光的發光層，並且發光器件150c包括發射紅色(R)光的發光層的情況下，彩色層166a為藍色，彩色層166b為綠色，彩色層166c為紅色。
圖30B所示的顯示裝置100藉由將設置有彩色層166a至彩色層166c的基板102隔著樹脂層163貼合於形成到發光器件150a至發光器件150c的基板310而構成。此時，較佳為以發光器件150a與彩色層166a重疊，發光器件150b與彩色層166b重疊且發光器件150c與彩色層166c重疊的方式進行貼合。藉由在顯示裝置100中設置彩色層166a至彩色層166c，例如發光器件150b所發射的光經過彩色層166b向基板102的上方射出而不經過彩色層166a或彩色層166c向基板102的上方射出。換言之，可以遮蔽來自顯示裝置100的發光器件150的傾斜方向(以基板102的頂面為水平面時的仰角的方向)的光，所以可以降低顯示裝置100的視角依賴性，由此可以防止從傾斜方向看顯示在顯示裝置100上的影像時的該影像的顯示品質的下降。
另外，形成在基板102上的彩色層166a至彩色層166c也可以由被稱為覆蓋層的樹脂覆蓋。明確而言，在顯示裝置100中，也可以按樹脂層163、該覆蓋層、彩色層166a至彩色層166c及基板102的順序層疊(未圖示)。另外，作為用於覆蓋層的樹脂，例如可以舉出具有透光性且以丙烯酸樹脂或環氧樹脂為基礎的熱固性材料。
另外，例如，顯示裝置100除了彩色層以外還可以包括黑矩陣(未圖示)。藉由在彩色層166a與彩色層166b間、彩色層166b與彩色層166c間以及彩色層166c與彩色層166a間設置黑矩陣，可以進一步遮蔽來自顯示裝置100的發光器件150的傾斜方向(以基板102的頂面為水平面時的仰角的方向)的光，所以可以進一步防止在從傾斜方向看顯示在顯示裝置100上的影像時的該影像的顯示品質的下降。
另外，在如圖30B等那樣顯示裝置包括彩色層時，顯示裝置所包括的發光器件150a至發光器件150c也可以都是發射白色光的發光器件(未圖示)。另外，該發光器件例如可以採用單結構或串聯結構。
另外，在上述顯示裝置100中，導電體121a至導電體121c為陽極且導電體122為陰極，但是顯示裝置100也可以採用導電體121a至導電體121c為陰極且導電體122為陽極的結構。換言之，在上面說明的製程中，也可以使包括在EL層141a至EL層141c及EL層142中的電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層及電子注入層的疊層順序相反。
＜層161的結構例子＞ 在此，示出顯示裝置100中的包括導電體121及層161以及其周圍的區域的剖面結構。另外，圖31A至圖31D的記載可以應用於發光器件150a、發光器件150b。
圖24、圖26至圖30B示出層161的頂面與導電體121的頂面大致一致的例子，但是本發明不侷限於此。例如，如圖31A所示，有時層161的頂面高於導電體121的頂面。此時，層161的頂面向中心平緩地膨脹的凸狀形狀。
另外，如圖31B所示，層161的頂面有時低於導電體121的頂面。此時，層161的頂面具有向中心平緩地凹陷的凹狀形狀。
另外，如圖31C所示，在層161的頂面高於導電體121的頂面時，有時因導電體121中的凹部而層161的上部擴大。此時，層161的一部分有時覆蓋導電體121的大致平坦的區域的一部分。
另外，如圖31D所示，有時在圖31C所示的結構中還在層161的頂面的一部分形成凹部。該凹部具有向中心平緩地凹陷的形狀。
＜絕緣體162的結構例子＞ 接著，示出顯示裝置100中的包括絕緣體162及其周圍的區域的剖面結構。
圖32A示出EL層141a及EL層141b的膜厚度彼此不同的例子。絕緣體112的頂面的高度在EL層141a一側與EL層141a的頂面的高度一致或大致一致，在EL層141b側與EL層141b的頂面的高度一致或大致一致。並且，絕緣體112的頂面具有EL層141a側高且EL層141b側低的平緩的傾斜。如此，絕緣體112及絕緣體162的高度較佳為與相鄰的EL層的頂面的高度一致。或者，絕緣體112及絕緣體162的頂面也可以具有與相鄰的EL層中的任意個的頂面的高度一致的平坦部。
在圖32B中，絕緣體162的頂面具有高於EL層141a的頂面及EL層141b的頂面的區域。另外，絕緣體112的頂面具有向中心平緩地膨脹的凸狀形狀。
在圖32C中，絕緣體112具有其頂面高於EL層141a的頂面及EL層141b的頂面的區域。另外，在包括絕緣體162及其周圍的區域中，顯示裝置100包括位於犧牲層118和犧牲層119中的至少一方上的第一區域。第一區域的高度高於EL層141a的頂面及EL層141b的頂面，第一區域形成有絕緣體162的一部分。另外，在包括絕緣體162及其周圍的區域中，顯示裝置100包括位於犧牲層118和犧牲層119中的至少一方上的第二區域。第二區域的高度高於EL層141a的頂面及EL層141b的頂面，第二區域形成有絕緣體162的一部分。
在圖32D中，絕緣體162的頂面具有低於EL層141a的頂面及EL層141b的頂面的區域。另外，絕緣體162的頂面具有向中心平緩地凹陷的形狀。
在圖32E中，絕緣體112的頂面具有高於EL層141a的頂面及EL層141b的頂面的區域。就是說，在EL層141的被形成面，絕緣體112突出且形成凸部。
在形成絕緣體112時，例如在以與犧牲層的高度一致或大致一致的方式形成絕緣體112時，如圖32E所示，有時形成絕緣體112突出的形狀。
在圖32F中，絕緣體112的頂面具有低於EL層141a的頂面及EL層141b的頂面的區域。就是說，在EL層141的被形成面，絕緣體112具有凹部。
如上所述，絕緣體112及絕緣體162可以採用各種形狀。
＜像素電路的結構例子＞ 在此，說明可以包括在像素層PXAL中的像素電路的結構例子。
圖33A及圖33B示出可以包括在像素層PXAL中的像素電路的結構例子及連接於像素電路的發光器件150。另外，圖33A是示出包括在像素層PXAL中的像素電路400所包括的各電路元件的連接的圖，圖33B是示意性地示出包括驅動電路30等的電路層SICL、像素電路所包括的具有多個電晶體的層OSL以及包括發光器件150的層EML的上下關係的圖。另外，圖33B所示的顯示裝置100的像素層PXAL例如包括層OSL及層EML。另外，圖33B所示的層OSL所包括的電晶體500A、電晶體500B、電晶體500C等相當於圖24中的電晶體200。另外，包括在圖33B所示的層EML中的發光器件150相當於圖24中的發光器件150a或發光器件150b。
例如，圖33A及圖33B所示的像素電路400包括電晶體500A、電晶體500B、電晶體500C及電容器600。電晶體500A、電晶體500B及電晶體500C例如可以為可用於上述電晶體200的電晶體。換言之，電晶體500A、電晶體500B及電晶體500C可以為Si電晶體。另外，電晶體500A、電晶體500B及電晶體500C例如可以為可用於上述電晶體500的電晶體。換言之，電晶體500A、電晶體500B及電晶體500C可以為OS電晶體。尤其是，在電晶體500A、電晶體500B及電晶體500C為OS電晶體時，電晶體500A、電晶體500B及電晶體500C較佳為都包括背閘極電極，在此情況下可以具有對背閘極電極及閘極電極供應相同信號的結構或者對背閘極電極供應與閘極電極不同的信號的結構。注意，圖33A及圖33B示出電晶體500A、電晶體500B及電晶體500C包括背閘極電極，但是電晶體500A、電晶體500B及電晶體500C也可以不包括背閘極電極。
電晶體500B包括與電晶體500A電連接的閘極電極、與發光器件150電連接的第一電極、與佈線ANO電連接的第二電極。佈線ANO是用來對發光器件150供應電流的電位的佈線。
電晶體500A包括與電晶體500B的閘極電極電連接的第一端子、與被用作源極線的佈線SL電連接的第二端子以及具有根據被用作閘極線的佈線GL1的電位控制導通狀態或非導通狀態的功能的閘極電極。
電晶體500C包括與佈線V0電連接的第一端子、與發光器件150電連接的第二端子以及具有根據被用作閘極線的佈線GL2的電位控制導通狀態或非導通狀態的功能的閘極電極。佈線V0是用來供應參考電位的佈線及用來將流過像素電路400的電流輸出到驅動電路30的佈線。
電容器600包括與電晶體500B的閘極電極電連接的導電膜以及與電晶體500C的第二電極電連接的導電膜。
發光器件150包括與電晶體500B的第一電極電連接的第一電極以及與佈線VCOM電連接的第二電極。佈線VCOM是供應用來對發光器件150供應電流的電位的佈線。
由此，可以根據供應到電晶體500B的閘極電極的影像信號控制發光器件150所發射的光的強度。另外，可以由藉由電晶體500C供應的佈線V0的參考電位抑制電晶體500B的閘極-源極間電壓的不均勻。
另外，可以從佈線V0輸出可以在設定像素參數時使用的電流量。更明確而言，佈線V0可以被用作將流過電晶體500B的電流或流過發光器件150的電流輸出到外部的監視線。輸出到佈線V0的電流由源極隨耦電路等轉換為電壓而輸出到外部。另外，由AD轉換器等轉換為數位信號而輸出到上述實施方式中說明的運算電路1350、運算電路MAC1等。
另外，在圖33B中作為一個例子示出的結構中可以縮短用來使像素電路400與驅動電路30電連接的佈線，所以可以降低該佈線的佈線電阻。因此，可以高速進行資料的寫入，所以可以以高速驅動顯示裝置100。由此，即使使顯示裝置100所包括的像素電路400的數量多，也可以確保充分圖框期間，所以可以提高顯示裝置100的像素密度。另外，藉由提高顯示裝置100的像素密度，可以提高顯示裝置100所顯示的影像的清晰度。例如，顯示裝置100的像素密度可以為1000ppi以上、5000ppi以上或7000ppi以上。因此，顯示裝置100例如可以為用於AR或VR的顯示裝置，可以適當地被用於HMD等顯示部與使用者間的距離較近的電子裝置。
注意，圖33A及圖33B示出一共包括三個電晶體的像素電路400的例子，但是根據本發明的一個實施方式的電子裝置的像素電路不侷限於此。以下，說明可用於像素電路400的像素電路的結構例子。
圖34A所示的像素電路400A包括電晶體500A、電晶體500B及電容器600。另外，圖34A示出連接於像素電路400A的發光器件150。另外，像素電路400A與佈線SL、佈線GL、佈線ANO及佈線VCOM電連接。
在電晶體500A中，閘極與佈線GL電連接，源極和汲極中的一方與佈線SL電連接，另一方與電晶體500B的閘極及電容器600的一方電極電連接。在電晶體500B中，源極和汲極中的一方與佈線ANO電連接，另一方與發光器件150的陽極電連接。電容器600的另一方電極與發光器件150的陽極電連接。發光器件150的陰極與佈線VCOM電連接。
圖34B所示的像素電路400B是對像素電路400A追加電晶體500C的結構。另外，像素電路400B與佈線V0電連接。
圖34C所示的像素電路400C是上述像素電路400A的電晶體500A及電晶體500B採用閘極與背閘極電連接的電晶體時的例子。另外，圖34D所示的像素電路400D是在像素電路400B中採用該電晶體時的例子。因此，可以增大電晶體能夠流過的電流。注意，在此示出所有電晶體採用一對閘極電連接的電晶體，但是不侷限於此。另外，也可以採用包括一對閘極且該一對閘極分別與不同佈線電連接的電晶體。例如，藉由使用一方閘極與源極電連接的電晶體，可以提高可靠性。
圖35A所示的像素電路400E具有對上述像素電路400B追加電晶體500D的結構。另外，像素電路400E與三個被用作閘極線的佈線(佈線GL1、佈線GL2及佈線GL3)電連接。
在電晶體500D中，閘極與佈線GL3電連接，源極和汲極中的一方與電晶體500B的閘極電連接，另一方與佈線V0電連接。另外，電晶體500A的閘極與佈線GL1電連接，電晶體500C的閘極與佈線GL2電連接。
藉由同時使電晶體500C及電晶體500D處於導通狀態，電晶體500B的源極及閘極成為相同電位，所以可以使電晶體500B處於非導通狀態。由此，可以強制性地遮斷流過發光器件150的電流。這種像素電路是在使用交替地設置顯示期間及關燈期間的顯示方法時較佳的。
圖35B所示的像素電路400F具有對上述像素電路400E追加電容器600A時的例子。電容器600A被用作儲存電容器。
圖35C所示的像素電路400G及圖35D所示的像素電路400H分別是上述像素電路400E或像素電路400F使用閘極與背閘極電連接的電晶體時的例子。電晶體500A、電晶體500C、電晶體500D採用閘極與背閘極電連接的電晶體，電晶體500B採用閘極與源極電連接的電晶體。
＜發光器件的頂面示意圖及其剖面示意圖＞ 圖36A是示出在本發明的一個實施方式的顯示裝置100中一個像素內配置有發光器件及受光器件時的結構例子的頂面示意圖。顯示裝置100包括多個發射紅色光的發光器件150R、多個發射綠色光的發光器件150G、多個發射藍色光的發光器件150B及多個受光器件160。在圖36A中，為了簡單地區別各發光器件150，對各發光器件150的發光區域附上R、G、B的符號。另外，對各受光器件160的受光區域附上PD的符號。
發光器件150R、發光器件150G、發光器件150B及受光器件160各自以矩陣狀排列。圖36A示出將發光器件150R、發光器件150G及發光器件150B排列在X方向上且將受光器件160排列在其下方的例子。另外，圖36A示出將發射相同顏色的光的發光器件150排列在與X方向交叉的Y方向上的結構的例子。在圖36A所示的顯示裝置100中，例如可以由排列在X方向上的包括發光器件150R的子像素、包括發光器件150G的子像素及包括發光器件150B的子像素以及設置在這些子像素下的包括受光器件160的子像素構成像素80。
作為發光器件150R、發光器件150G及發光器件150B，較佳為使用OLED或QLED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。另外，作為TADF材料也可以使用單重激發態與三重激發態間處於熱平衡狀態的材料。這種TADF材料的發光壽命(激發壽命)很短，所以可以抑制發光元件的高亮度區域中的效率下降。
作為受光器件160，例如，可以使用pn型或pin型光電二極體。受光器件160被用作檢測入射到受光器件160的光並產生電荷的光電轉換元件。所產生的電荷量取決於所入射的光量。
尤其是，作為受光器件160，較佳為使用具有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，且形狀及設計的彈性高，由此可以應用於各種各樣的顯示裝置。
在本發明的一個實施方式的電子裝置中，作為發光器件150使用有機EL元件，作為受光器件160使用有機光電二極體。有機EL元件及有機光電二極體能夠形成在同一基板上。因此，可以將有機光電二極體安裝在使用有機EL元件的顯示裝置中。另外，在要分離有機EL元件彼此以及有機EL元件與有機光電二極體時，較佳為使用光微影法。由此，可以縮小發光器件彼此、有機光電二極體彼此以及發光器件與有機光電二極體之間的間隙，例如與使用金屬遮罩等陰影遮罩時相比，可以實現具有高開口率的顯示裝置。
圖36A示出被用作共用電極的導電體122及被用作連接電極的導電體123。在此，導電體123與導電體122電連接。導電體123設置在發光器件150及受光器件160排列的顯示部的外側。另外，在圖36A中，以虛線表示具有與發光器件150、受光器件160及導電體123重疊的區域的導電體122。
導電體123可以沿著顯示部的外周設置。例如，既可以沿著顯示部的外周的一個邊設置，又可以跨著顯示部的外周的兩個邊以上設置。就是說，在顯示部的頂面形狀為方形的情況下，導電體123的頂面形狀可以為帯狀、L字狀、コ字狀(角括弧狀)或四角形等。
圖36B是示出顯示裝置100的結構例子的頂面示意圖，也是圖36A所示的顯示裝置100的變形例子。圖36B所示的顯示裝置100與圖36A所示的顯示裝置100不同之處在於包括發射紅外光的發光器件150IR。發光器件150IR例如可以發射近紅外光(波長750nm以上且1300nm以下的光)。
在圖36B所示的例子中，將發光器件150R、發光器件150G及發光器件150B以及發光器件150IR排列在X方向上且將受光器件160排列在其下方。另外，受光器件160具有檢測紅外光的功能。
圖37A是對應於圖36A中的點劃線A1-A2的剖面圖，圖37B是對應於圖36A中的點劃線B1-B2的剖面圖。另外，圖37C是對應於圖36A中的點劃線C1-C2的剖面圖，圖37D是對應於圖36A中的點劃線D1-D2的剖面圖。發光器件150R、發光器件150G、發光器件150B及受光器件160設置在絕緣體111上。另外，在顯示裝置100包括發光器件150IR時，發光器件150IR設置在絕緣體111上。
在本說明書等中，在例如記載為“A上的B”或“A下的B”的情況下，並不一定需要具有A與B接觸的區域。
圖37A示出圖36A中的發光器件150R、發光器件150G及發光器件150B的剖面結構例子。另外，圖37B示出圖36A中的受光器件160的剖面結構例子。
發光器件150R包括被用作像素電極的導電體121R、電洞注入層85R、電洞傳輸層86R、發光層87R、電子傳輸層88R、公共層89及導電體122。發光器件150G包括被用作像素電極的導電體121G、電洞注入層85G、電洞傳輸層86G、發光層87G、電子傳輸層88G、公共層89及導電體122。發光器件150B包括被用作像素電極的導電體121B、電洞注入層85B、電洞傳輸層86B、發光層87B、電子傳輸層88B、公共層89及導電體122。受光器件160包括被用作像素電極的導電體121PD、電洞傳輸層86PD、受光層90、電子傳輸層88PD、公共層89及導電體122。
導電體121R、導電體121G及導電體121B例如可以使用圖29A至圖30B所示的導電體121a、導電體121b及導電體121c。
公共層89在發光器件150中被用作電子注入層。另一方面，公共層89在受光器件160中被用作電子傳輸層。由此，受光器件160也可以不包括電子傳輸層88PD。
可以說電洞注入層85、電洞傳輸層86、電子傳輸層88及公共層89為功能層。
導電體121、電洞注入層85、電洞傳輸層86、發光層87及電子傳輸層88都可以按每個元件分離地設置。公共層89及導電體122跨著設置在發光器件150R、發光器件150G、發光器件150B及受光器件160。
另外，發光器件150及受光器件160除了圖37A所示的層以外還包括電洞障壁層及電子障壁層。另外，發光器件150及受光器件160也可以包括包含雙極性的物質(電子傳輸性及電洞傳輸性高的物質)等的層。
絕緣層92以覆蓋導電體121R的端部、導電體121G的端部、導電體121B的端部及導電體121PD的端部的方式設置。絕緣層92的端部較佳為具有錐形形狀。另外，在不需要時也可以不設置絕緣層92。
例如，電洞注入層85R、電洞注入層85G、電洞注入層85B及電洞傳輸層86PD都具有與導電體121的頂面接觸的區域以及與絕緣層92的表面接觸的區域。另外，電洞注入層85R的端部、電洞注入層85G的端部、電洞注入層85B的端部及電洞傳輸層86PD的端部位於絕緣層92上。
另外，公共層89與絕緣層92間設置有空隙。由此，可以抑制公共層89與發光層87的側面、受光層90的側面、電洞傳輸層86的側面及電洞注入層85的側面接觸。由此，可以抑制發光器件150中的短路及受光器件160中的短路。
上述空隙例如發光層87間的距離越短越容易形成。例如，在該距離設定為1μm以下，較佳為500nm以下，更佳為200nm以下、100nm以下、90nm以下、70nm以下、50nm以下、30nm以下、20nm以下、15nm以下或10nm以下時，可以適合地形成上述空隙。
另外，在導電體122上設置保護層91。保護層91具有防止水等的雜質從上方向各發光元件擴散的功能。
保護層91例如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、氧氮化鋁膜及氧化鉿膜。另外，作為保護層91也可以使用銦鎵氧化物或銦鎵鋅氧化物等半導體材料。
另外，作為保護層91也可以使用無機絕緣膜與有機絕緣膜的疊層膜。例如，較佳為在一對無機絕緣膜之間夾持有機絕緣膜。並且，有機絕緣膜較佳為被用作平坦化膜。由此，可以使有機絕緣膜的頂面平坦，所以有機絕緣膜上的無機絕緣膜的覆蓋性得到提高，由此可以提高阻擋性。另外，因為保護層91的頂面變平坦，所以當在保護層91上方設置結構物(例如為濾色片、觸控感測器的電極及透鏡陣列)時可以降低起因於下方的結構的凹凸形狀的影響，所以是較佳的。
圖37A示出發光器件150從下層依次層疊有導電體121、電洞注入層85、電洞傳輸層86、發光層87、電子傳輸層88、公共層89(電子注入層)及導電體122且受光器件160從下層依次層疊有導電體121PD、電洞傳輸層86PD、受光層90、電子傳輸層88PD、公共層89及導電體122的結構，但是根據本發明的一個實施方式的電子裝置的發光器件或受光器件的結構不侷限於此。例如，也可以發光器件150從下層依次層疊有被用作像素電極的導電體、電子注入層、電子傳輸層、發光層、電洞傳輸層、電洞注入層及被用作共用電極的導電體且受光器件160從下層依次層疊有被用作像素電極的導電體、電子傳輸層、受光層、電洞傳輸層及被用作共用電極的導電體。在此情況下，發光器件150所包括的電洞注入層可以被用作公共層，該公共層可以設置在受光器件160所包括的電洞傳輸層與共用電極間。另外，在發光器件150中，可以按每一個元件分離電子注入層。
另外，在實施方式1所說明的電子裝置HMD中的感測器IS為攝像器件時，感測器IS可以為圖36A等所示的受光器件160。換言之，藉由將圖36A所示的發光器件及受光器件的配置結構例子應用於顯示部DSP，可以構成結構例子4所說明的電子裝置HMD。
＜像素的佈局＞ 在此，說明與圖36所示的像素佈局不同的像素佈局。子像素的排列沒有特別的限制，可以採用各種方法。作為子像素的排列，例如可以舉出條紋排列、S條紋排列、矩陣狀排列、三角洲狀排列、拜耳排列(Bayer arrangement)及Pentile排列。
另外，作為子像素的頂面形狀，例如可以舉出三角形、四角形(包括方形、正方形)、五角形等多角形、上述多角形的角部帶圓形的形狀、橢圓形及圓形。在此，子像素的頂面形狀相當於發光器件的發光區域的頂面形狀。
圖38A所示的像素80採用條紋排列。圖38A所示的像素80由子像素80a、子像素80b及子像素80c的三個子像素構成。例如，如圖39A所示，也可以將子像素80a設為紅色的子像素R，將子像素80b設為綠色的子像素G，並且將子像素80c設為藍色的子像素B。
圖38B所示的像素80採用S條紋排列。圖38B所示的像素80由子像素80a、子像素80b及子像素80c的三個子像素構成。例如，如圖39B所示，也可以將子像素80a設為藍色的子像素B，將子像素80c設為紅色的子像素R，將子像素80b設為綠色的子像素G。
圖38C示出各顏色的子像素以鋸齒形排列的例子。明確而言，在俯視時，排列在列方向上的兩個子像素(例如，子像素80a及子像素80b或者子像素80b及子像素80c)的上邊的位置錯開。例如，如圖39C所示，也可以將子像素80a設為紅色的子像素R，將子像素80b設為綠色的子像素G，並且將子像素80c設為藍色的子像素B。
圖38D所示的像素80包括角部帶圓形且具有近似梯形的頂面形狀的像素80a、角部帶圓且具有近似三角形的頂面形狀的子像素80b、角部帶圓形且具有近似四角形或近似六角形的頂面形狀的子像素80c。另外，子像素80a的發光面積大於子像素80b。如此，各子像素的形狀及大小可以獨立地決定。例如，包括發光器件的子像素的可靠性越高，越可以縮小尺寸。例如，如圖39D所示，也可以將子像素80a設為綠色的子像素G，將子像素80b設為紅色的子像素R，並且將子像素80c設為藍色的子像素B。
圖38E所示的像素70A、像素70B採用Pentile排列。图38E示出交替地排列有包括子像素80a及子像素80b的像素70A和包括子像素80b及子像素80c的像素70B的例子。例如，如圖39E所示，也可以將子像素80a設為紅色的子像素R，將子像素80b設為綠色的子像素G，並且將子像素80c設為藍色的子像素B。
圖38F及圖38G所示的像素70A、像素70B採用三角洲狀排列。像素70A包括上方的行(第一行)包括兩個子像素(子像素80a及子像素80b)且下方的行(第二行)包括一個子像素(子像素80c)。像素70B在上方的行(第一行)包括一個子像素(子像素80c)且下方的行(第二行)包括兩個子像素(子像素80a及子像素80b)。例如，如圖39F所示，也可以將子像素80a設為紅色的子像素R，將子像素80b設為綠色的子像素G，並且將子像素80c設為藍色的子像素B。
圖38F示出各子像素具有角部帶圓形且近似四角形的頂面形狀的例子，圖38G示出各子像素具有圓形的頂面形狀的例子。
在光微影法中，加工圖案越微細越不能忽略光的繞射的影響，所以藉由曝光轉印光罩的圖案時忠實性損失而難以將光阻遮罩加工為所希望的形狀。因此，即使光罩的圖案為矩形，在很多情況下也形成角部帶圓形的圖案。由此，有時子像素的頂面形狀成為多角形的角部帶圓形的形狀、橢圓形或圓形。
另外，在本發明的一個實施方式的顯示裝置的製造方法中，使用光阻遮罩將EL層加工為島狀。形成在EL層上的光阻膜需要以低於EL層的耐熱溫度的溫度進行硬化。因此，根據EL層的材料的耐熱溫度及光阻劑材料的硬化溫度有時光阻膜的硬化不充分。硬化不充分的光阻膜有時在進行加工時具有與所望的形狀不同的形狀。其結果，有時EL層的頂面形狀成為多角形的角部帶圓形形狀、橢圓形或圓形。例如，在形成頂面形狀為正方形的光阻遮罩時，有時形成圓形的頂面形狀的光阻遮罩而EL層的頂面形狀成為圓形。
另外，為了使EL層的頂面形狀成為所望的形狀，也可以使用預先校正遮罩圖案的技術(OPC(Optical Proximity Correction：光學鄰近校正)技術)以便使設計圖案與轉印圖案一致。明確而言，在OPC技術中，對遮罩圖案上的圖形角部等追加校正用圖案。
圖40A至圖40C所示的像素80採用條紋排列。
圖40A示出各子像素具有方形的頂面形狀的例子，圖40B示出各子像素具有連接兩個半圓和方形的頂面形狀的例子，圖40C示出各子像素具有橢圓形的頂面形狀的例子。
圖40D至圖40F所示的像素80採用矩陣排列。
圖40D示出各子像素具有正方形方形的頂面形狀的例子，圖40E示出各子像素角部帶圓形且具有近似正方形的頂面形狀方形的例子，圖40F示出各子像素具有圓形的頂面形狀的例子。
圖40A至圖40F所示的像素80由子像素80a、子像素80b、子像素80c及子像素80d的四個子像素構成。子像素80a、子像素80b、子像素80c及子像素80d分別發射不同顏色的光。例如，如圖41A及圖41B所示，可以將子像素80a、子像素80b、子像素80c及子像素80d分別設為紅色、綠色、藍色及白色的子像素。或者，可以將子像素80a、子像素80b、子像素80c及子像素80d分別設為紅色、綠色、藍色及發射紅外光的子像素。
子像素80d包括發光器件。該發光器件例如包括像素電極、EL層以及被用作共用電極的導電體123。另外，上述像素電極使用與導電體121a、導電體121b、導電體121c、導電體122a、導電體122b或導電體122c同樣的材料即可。另外，上述EL層例如使用與EL層141a、EL層141b或EL層141c同樣的材料即可。
圖40G示出一個像素80以兩行三列構成的例子。像素80在上方的行(第一行)包括三個子像素(子像素80a、子像素80b及子像素80c)且在下方的行(第二行)包括三個子像素80d。換言之，像素80在左側的列(第一列)包括子像素80a及子像素80d，在中央的列(第二列)包括子像素80b及子像素80d，並且在右側的列(第三列)包括子像素80c及子像素80d。如圖40G所示，藉由使上方的行與下方的行的子像素的配置一致，可以高效地去除製造程式中會產生的垃圾等。由此，可以提供一種顯示品質高的顯示裝置。
圖40H示出一個像素80以兩行三列構成的例子。像素80在上方的行(第一行)包括三個子像素(子像素80a、子像素80b及子像素80c)且在下方的行(第二行)包括一個子像素(子像素80d)。換言之，像素80在左側的列(第一列)包括子像素80a，在中央的列(第二列)包括子像素80b，並且在右側的列(第三列)包括子像素80c，並且跨著上述三個列包括像素80d。
另外，例如，如圖41C及圖41D所示，在圖40G及圖40H所示的像素80中，可以將子像素80a設為紅色的子像素R，將子像素80b設為綠色的子像素G，將子像素80c設為藍色的子像素B，並且將子像素80d設為白色的子像素W。
本發明的一個實施方式的顯示裝置也可以在像素中包括受光器件。
另外，也可以採用圖40G所示的像素80所包括的四個子像素中的三個包括發光器件且剩餘的一個包括受光器件的結構。
作為受光器件，例如，可以使用pn型或pin型光電二極體。受光器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(也被稱為光電轉換元件)。從受光器件產生的電荷量取決於入射到受光器件的光量。
尤其是，作為受光器件，較佳為使用具有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，且形狀及設計的彈性高，由此可以應用於各種各樣的顯示裝置。
在本發明的一個實施方式中，作為發光器件使用有機EL器件，作為受光器件使用有機光電二極體。有機EL器件及有機光電二極體能夠形成在同一基板上。因此，可以將有機光電二極體安裝在使用有機EL器件的顯示裝置中。
受光器件在一對電極間至少包括被用作光電轉換層的活性層。在本說明書等中，有時將一對電極中的一方記為像素電極且將另一方記為共用電極。
例如，也可以子像素80a、子像素80b及子像素80c分別為R、G及B的三個顏色的子像素且子像素80d為包括受光器件的子像素。此時，第四層至少包括活性層。
受光器件所包括的一對電極中的一方電極被用作陽極，另一方電極被用作陰極。以下，以像素電極被用作陽極且共用電極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與共用電極之間來驅動受光器件，可以檢測出入射到受光器件的光來產生電荷，由此可以將其提取為電流。或者，也可以像素電極被用作陰極且共用電極被用作陽極。
受光器件也可以使用與發光器件同樣的製造方法。受光器件所包括的島狀的活性層(也被稱為光電轉換層)不是由金屬遮罩的圖案形成而是在一個面上沉積成為活性層的膜之後進行加工來形成的，所以可以以均勻厚度形成島狀的活性層。另外，藉由在活性層上設置犧牲層，可以減少顯示裝置的製程中活性層受到的損傷，由此可以提高受光器件的可靠性。
在此，受光器件及發光器件共用的層有時發光器件中的功能與受光器件中的功能不同。在本說明書中，有時根據發光器件中的功能稱呼組件。例如，電洞注入層分別在發光器件和受光器件中具有電洞注入層和電洞傳輸層的功能。與此同樣，電子注入層分別在發光器件和受光器件中具有電子注入層和電子傳輸層的功能。另外，有時受光器件與發光器件共同使用的層在發光器件中的功能和在受光器件中的功能相同。電洞傳輸層在發光器件及受光器件中都被用作電洞傳輸層，電子傳輸層在發光器件及受光器件中都被用作電子傳輸層。
受光器件所包括的活性層包括半導體。作為該半導體，例如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)形成發光層和活性層，並可以共同使用製造設備，所以是較佳的。
作為活性層含有的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收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，所以電子接收性(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，但是電子接收性變高。在電子接收性較高時，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。C 60、C 70都在可見光區域中具有寬吸收帶，尤其是C 70的π電子共軛系大於C 60，在長波長區域中也具有寬吸收帶，所以是較佳的。除此之外，作為富勒烯衍生物，可以舉出：[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯(簡稱：PC70BM)、[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(簡稱：PC60BM)、1’,1”,4’,4”-四氫-二[1,4]甲烷萘并(methanonaphthaleno)[1,2:2’,3’,56,60:2”,3”][5,6]富勒烯-C60(簡稱：ICBA)等。
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、呋喃衍生物及具有芳香胺骨架的化合物。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。此外，也可以層疊n型半導體和p型半導體形成活性層。
受光器件作為活性層以外的層也可以還具有包括電洞傳輸性高的物質、電子傳輸性高的物質或具有雙極性的物質(電子傳輸性及電洞傳輸性高的物質)的層。另外，不侷限於此，也可以還具有包括選自電洞注入性高的物質、電洞阻擋材料、電子注入性高的材料和電子阻擋材料中的一個以上的層。
受光器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。構成受光器件的層可以藉由蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、轉印法、印刷法、噴墨法或塗佈法形成。
例如，作為電洞傳輸性材料可以使用聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)等高分子化合物以及鉬氧化物、碘化銅(CuI)的無機化合物。另外，作為電子傳輸性材料可以使用氧化鋅(ZnO)的無機化合物。
另外，作為活性層可以使用被用作施體的聚[[4,8-雙[5-(2-乙基己基)-2-噻吩基]苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩-2,6-二基]-2,5-噻吩二基[5,7-雙(2-乙基己基)-4,8-二氧-4H,8H-苯并[1,2-c:4,5-c’]二噻吩-1,3-二基]]聚合物(簡稱：PBDB-T)或者PBDB-T衍生物等高分子化合物。例如，可以使用使受體材料分散在PBDB-T或PBDB-T衍生物中的方法等。
另外，活性層也可以混合有三種以上的材料。例如，也可以以擴大波長區域為目的混合n型半導體的材料、p型半導體的材料以及第三材料。此時，第三材料既可以為低分子化合物又可以為高分子化合物。
在像素包括發光器件及受光器件的顯示裝置中，像素具有接收光的功能，所以可以一邊顯示影像一邊檢測對象物的接觸或靠近。例如，既可以使顯示裝置所包括的所有子像素顯示影像，又可以使一部分子像素作為光源發射光且使剩餘的子像素顯示影像。
在本發明的一個實施方式的顯示裝置的顯示部中發光器件以矩陣狀配置，由此可以在該顯示部上顯示影像。另外，在該顯示部中，受光器件以矩陣狀配置，因此該顯示部除了顯示影像功能以外也具有攝像功能和感測功能中的一者或兩者。顯示部可以用於影像感測器或觸控感測器等。也就是說，藉由由顯示部檢測出光，能夠拍攝影像或者檢測出對象物(指頭、手或筆等)的接近或接觸。此外，本發明的一個實施方式的顯示裝置可以將發光器件用作感測器的光源。由此，也可以不在顯示裝置之外另外設置受光部及光源，可以減少電子裝置的部件數。
在本發明的一個實施方式的顯示裝置中，由於在被對象物反射(或散射)包括在顯示部中的發光器件所發射的光時受光器件可以檢測其反射光(或散射光)，因此在黑暗之處也可以進行攝像或者觸摸操作的檢測等。
當將受光器件用於影像感測器時，顯示裝置能夠使用受光器件拍攝影像。例如，可以將本實施方式的顯示裝置用作掃描器。
例如，可以利用影像感測器獲取基於指紋、掌紋等生物資料的資料。也就是說，可以在顯示裝置內設置生物識別用感測器。藉由在顯示裝置內設置生物識別用感測器，與分別設置顯示裝置和生物識別用感測器的情況相比，可以減少電子裝置的構件數量，由此可以實現電子裝置的小型化及輕量化。
此外，在將受光器件用於觸控感測器的情況下，本實施方式的顯示裝置使用受光器件檢測出對象物的接近或接觸。
圖42A至圖42D所示的像素包括子像素G、子像素B、子像素R及子像素PS。
圖42A所示的像素採用條紋排列。圖42B所示的像素採用矩陣狀排列。
圖42C及圖42D示出一個像素跨著二行三列設置的例子。在上方的行(第一行)設置有三個子像素(子像素G、子像素B及子像素R)。在圖42C中，在下方的行(第二行)設置有三個子像素PS。另一方面，在圖42D中，在下方的行(第二行)設置有兩個子像素PS。如圖42C所示，藉由使上方的行與下方的行的子像素的配置一致，可以高效地去除製造程式中會產生的垃圾等。由此，可以提供一種顯示品質高的顯示裝置。注意，子像素的佈局不侷限於圖42A至圖42D的結構。
子像素R、子像素G及子像素B各自包括發射白色光的發光器件。在子像素R、子像素G及子像素B中，以與該發光器件重疊的方式設置對應的彩色層。
子像素PS包括受光器件。子像素PS所檢測的光的波長沒有特別的限制。
子像素PS所包括的受光器件較佳為檢測可見光，例如較佳為檢測藍色、紫顏色、藍紫色、綠色、黃綠色、黃色、橙色和紅色中的一種或多種。另外，子像素PS所包括的受光器件也可以檢測紅外光。
圖42E所示的顯示裝置100在基板351與基板359間具有包括受光器件的層353、功能層355及包括發光器件的層357。
功能層355包括驅動受光器件的電路及驅動發光器件的電路。功能層355例如可以設置有開關、電晶體、電容器、電阻、佈線及端子。另外，在以被動矩陣方式驅動發光器件及受光器件時，也可以不設置開關及電晶體。
例如，如圖42E所示，藉由在包括發光器件的層357中發光器件所發射的光在人眼及其周圍反射，包括受光器件的層353中的受光器件檢測其反射光。由此，可以檢測人睛的周圍、表面或內部的資訊(例如，眨眼次數、眼球運動及眼皮運動)。
注意，在本說明書等中公開的絕緣體、導電體及半導體可以藉由PVD(Physical Vapor Deposition：物理氣相沉積)法、CVD(Chemical Vapor Deposition：化學氣相沉積)法形成。作為PVD法，例如可以舉出濺射法、電阻加熱蒸鍍法、電子束蒸鍍法及PLD(Pulsed Laser Deposition：脈衝雷射沉積)法。另外，作為CVD法可以舉出電漿CVD法及熱CVD法。尤其是，作為熱CVD法，例如可以舉出MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition：有機金屬化學氣相沉積)法及ALD(Atomic Layer Deposition：原子層沉積)法。
由於熱CVD法是不使用電漿的成膜方法，因此具有不產生電漿損傷所引起的缺陷的優點。
可以以如下方法進行利用熱CVD法的成膜：將源氣體及氧化劑同時供應到處理室內，將處理室內的壓力設定為大氣壓或減壓，使其在基板附近或在基板上發生反應而沉積在基板上。
此外，也可以以如下方法進行利用ALD法的成膜：將處理室內的壓力設定為大氣壓或減壓，將用來反應的源氣體依次引入處理室，並且按該順序反復地引入氣體。例如，藉由切換各開關閥(也稱為高速閥)來將兩種以上的源氣體依次供應到處理室內，為了防止多種源氣體混合，在引入第一源氣體的同時或之後引入惰性氣體(例如，氬或氮)等，然後引入第二源氣體。注意，當同時引入惰性氣體時，惰性氣體被用作載子氣體，此外，可以在引入第二源氣體的同時引入惰性氣體。此外，也可以不引入惰性氣體而藉由真空抽氣將第一源氣體排出，然後引入第二源氣體。第一源氣體附著到基板表面形成第一較薄的層，之後引入的第二源氣體與該第一較薄的層起反應，由此第二較薄的層層疊在第一較薄的層上而形成薄膜。藉由按該順序反復多次地引入氣體直到獲得所希望的厚度為止，可以形成步階覆蓋性良好的薄膜。由於薄膜的厚度可以根據按順序反復引入氣體的次數來進行調節，因此，ALD法可以準確地調節厚度而適用於製造微型FET。
利用MOCVD法及ALD法等熱CVD法可以形成以上所示的實施方式所公開的金屬膜、半導體膜及無機絕緣膜等各種膜，例如，當形成In-Ga-Zn-O膜時，可以使用三甲基銦(In(CH 3) 3)、三甲基鎵(Ga(CH 3) 3)及二甲基鋅(Zn(CH 3) 2)。另外，不侷限於上述組合，也可以使用三乙基鎵(Ga(C 2H 5) 3)代替三甲基鎵，並使用二乙基鋅(Zn(C 2H 5) 2)代替二甲基鋅。
例如，在使用利用ALD法的成膜裝置形成氧化鉿膜時，使用如下兩種氣體：藉由使包含溶劑和鉿前驅物化合物的液體(例如，鉿醇鹽、四二甲基醯胺鉿(TDMAH，Hf[N(CH 3) 2] 4)等鉿醯胺)氣化而得到的源氣體；以及用作氧化劑的臭氧(O 3)。此外，作為其他材料可以舉出四(乙基甲基醯胺)鉿。
例如，在使用利用ALD法的成膜裝置形成氧化鋁膜時，使用如下兩種氣體：藉由使包含溶劑和鋁前驅物化合物的液體(例如，三甲基鋁(TMA、Al(CH 3) 3))氣化而得到的源氣體；以及用作氧化劑的H 2O。此外，作為其他材料可以舉出三(二甲基醯胺)鋁、三異丁基鋁、鋁三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)。
例如，在使用利用ALD法的成膜裝置形成氧化矽膜時，使六氯乙矽烷附著在被成膜面上，供應氧化氣體(O 2、一氧化二氮)的自由基使其與附著物起反應。
例如，在使用利用ALD法的成膜裝置形成鎢膜時，依次反復引入WF 6氣體和B 2H 6氣體形成初始鎢膜，然後依次反復引入WF 6氣體和H 2氣體形成鎢膜。注意，也可以使用SiH 4氣體代替B 2H 6氣體。
例如，在使用利用ALD的成膜裝置作為氧化物半導體膜沉積In-Ga-Zn-O膜時，依次反復引入前驅物(一般來說，例如有時被稱為前驅物或金屬前驅物)和氧化劑(一般來說，例如有時被稱為反應劑、反應物或非金屬前驅物)來形成。明確而言，例如，引入作為前驅物的In(CH 3) 3氣體和作為氧化劑的O 3氣體來形成In-O層，然後引入作為前驅物的Ga(CH 3) 3氣體和作為氧化劑的O 3氣體來形成GaO層，接下來引入作為前驅物的Zn(CH 3) 2氣體和作為氧化劑的O 3氣體來形成ZnO層。注意，這些層的順序不侷限於上述例子。此外，也可以使用這些氣體來形成混合氧化物層如In-Ga-O層、In-Zn-O層、Ga-Zn-O層等。注意，雖然也可以使用利用Ar等惰性氣體進行起泡而得到的H 2O氣體代替O 3氣體，但是較佳為使用不包含H的O 3氣體。此外，也可以使用In(C 2H 5) 3氣體代替In(CH 3) 3氣體。此外，也可以使用Ga(C 2H 5) 3氣體代替Ga(CH 3) 3氣體。此外，也可以使用Zn(CH 3) 2氣體。
另外，本發明的一個實施方式的電子裝置所包括的顯示部的螢幕比率(縱橫比)沒有特別的限制。例如，顯示部可以對應於1:1(正方形)、4:3、16:9、16:10等各種螢幕比率。
另外，本發明的一個實施方式的電子裝置所包括的顯示部的形狀沒有特別的限制。例如，顯示部可以對應於矩形型、多角形(例如，八角形)、圓形、橢圓形等各種形狀。
注意，本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式適當地組合。
實施方式4 在本實施方式中，說明可以應用於本發明的一個實施方式的電子裝置的顯示模組。
＜顯示模組的結構例子＞ 首先，說明包括可應用於本發明的一個實施方式的電子裝置的顯示裝置的顯示模組。
圖43A示出顯示模組1280的立體圖。顯示模組1280包括顯示裝置100及FPC1290。
顯示模組1280包括基板1291及基板1292。顯示模組1280包括顯示部1281。顯示部1281是顯示模組1280中的顯示影像的區域，也是可以識別來自設置在後述的像素部1284中的各像素的光的區域。
圖43B是示意性地示出基板1291側的結構的立體圖。基板1291上層疊有電路部1282、電路部1282上的像素電路部1283、像素電路部1283上的像素部1284。另外，在基板1291上的不與像素部1284重疊的部分中設置用來與FPC1290連接的端子部1285。端子部1285與電路部1282藉由由多個佈線構成的佈線部1286電連接。
另外，像素部1284及像素電路部1283例如相當於上述像素層PXAL。另外，電路部1282例如相當於上述電路層SICL。
像素部1284包括週期性地排列的多個像素1284a。圖43B的右側示出一個像素1284a的放大圖。像素1284a包括發光顏色彼此不同的發光器件1430a、發光器件1430b及發光器件1430c。注意，如圖43B所示，發光器件1430a、發光器件1430b及發光器件1430c(例如，相當於上述發光器件150a、發光器件150b及發光器件150c的上述多個發光器件)可以以條紋排列配置。另外，可以採用三角洲狀排列及Pentile排列等各種排列方法。
像素電路部1283包括週期性地排列的多個像素電路1283a。
一個像素電路1283a控制一個像素1284a所包括的三個發光器件的發光。一個像素電路1283a可以由三個控制一個發光器件的發光的電路構成。例如，像素電路1283a可以採用對於一個發光器件具有選自一個選擇電晶體、一個電流控制用電晶體(驅動電晶體)和電容器中的一個以上的結構。此時，選擇電晶體的閘極被輸入閘極信號，源極或汲極中的一方被輸入源極信號。由此，實現主動矩陣型顯示裝置。
電路部1282包括用於驅動像素電路部1283的各像素電路1283a的電路。例如，較佳為包括閘極線驅動電路和源極線驅動電路中的一者或兩者。此外，還可以具有選自運算電路、記憶體電路和電源電路等中的一個以上。
FPC1290用作從外部向電路部1282供給視訊信號或電源電位的佈線。此外，也可以在FPC1290上安裝IC。
顯示模組1280可以採用像素部1284的下側層疊有像素電路部1283和電路部1282中的一者或兩者的結構，所以可以使顯示部1281具有極高的開口率(有效顯示面積比)。例如，顯示部1281的開口率可以為40%以上且低於100%，較佳為50%以上且95%以下，更佳為60%以上且95%以下。此外，能夠極高密度地配置像素1284a，由此可以使顯示部1281具有極高的清晰度。例如，顯示部1281較佳為以20000ppi以下或30000ppi以下且2000ppi以上、更佳為3000ppi以上、進一步較佳為5000ppi以上、更進一步較佳為6000ppi以上的清晰度配置像素1284a。
因為這種顯示模組1280具有極高清晰度，所以適用於頭戴顯示器等VR用設備或者眼鏡型AR用設備。例如，當具有透過透鏡看到顯示模組1280的顯示部的結構時，顯示模組1280因包括具有高清晰度的顯示部1281而即使使用透鏡放大顯示部也像素不被看到，所以可以進行沉浸感高的顯示。另外，不侷限於此，顯示模組1280還可以適用於具有相對較小型的顯示部的電子裝置。例如，適合用於手錶型裝置等可穿戴式電子裝置的顯示部。
注意，本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式適當地組合。
實施方式5 在本實施方式中，作為本發明的一個實施方式的電子裝置的一個例子，說明使用顯示裝置的電子裝置。
圖44A及圖44B示出頭戴顯示器的電子裝置8300的外觀。
電子裝置8300包括外殼8301、顯示部8302、操作按鈕8303以及帶狀固定工具8304。
操作按鈕8303具有電源按鈕等的功能。另外，電子裝置8300除了操作按鈕8303以外還可以包括按鈕。
另外，如圖44C所示，可以在顯示部8302與使用者的眼睛之間設置透鏡8305。使用者可以用透鏡8305看放大了的顯示部8302上的影像，因此真實感得到提高。此時，如圖44C所示，也可以設置為了目鏡調焦改變透鏡的位置的刻度盤8306。
顯示部8302例如較佳為使用清晰度極高的顯示裝置。藉由作為顯示部8302使用清晰度高的顯示裝置，即使如圖44C那樣使用透鏡8305放大，也可以像素不被使用者看到而顯示現實感高的影像。
圖44A至圖44C示出包括一個顯示部8302時的例子。藉由採用上述結構，可以減少構件數。
顯示部8302在左右兩個區域分別並排顯示右眼用影像和左眼用影像這兩個影像。由此可以顯示利用兩眼視差的立體影像。
另外，也可以在顯示部8302的整個區域顯示可用兩個眼睛看的一個影像。由此，可以顯示跨視野的兩端的全景影像，因此現實感得到提高。
在此，電子裝置8300中的顯示部8302例如較佳為具有根據選自使用者的頭部的大小和眼睛的位置中的一個以上將顯示部8302的曲率改變為適當的值的機構。例如，使用者也可以藉由操作用來調整顯示部8302的曲率的刻度盤8307來自己調整顯示部8302的曲率。另外，也可以具有在外殼8301設置檢測使用者的頭部的大小或眼睛的位置等的感測器(例如照相機、接觸式感測器、非接觸式感測器等)，根據感測器的檢測資料調整顯示部8302的曲率的機構。
在使用透鏡8305的情況下，較佳為具有同步顯示部8302的曲率並調整透鏡8305的位置及角度的結構。另外，刻度盤8306也可以具有調整透鏡的角度的功能。
圖44E及圖44F示出具有控制顯示部8302的曲率的驅動部8308的結構。驅動部8308與顯示部8302的至少一部分固定。驅動部8308具有藉由改變或移動與顯示部8302固定的部分而使顯示部8302變形的功能。
圖44E示出頭部較大的使用者8310穿戴外殼8301時的示意圖。此時，驅動部8308以曲率變得較小(曲率半徑變得較大)的方式調整顯示部8302的形狀。
另一方面，圖44F示出與使用者8310相比頭部較小的使用者8311穿戴外殼8301時的情況。另外，與使用者8310相比使用者8311雙眼的間距較窄。此時，驅動部8308以顯示部8302的曲率變大(曲率半徑變小)的方式調整其形狀。在圖44F中，用虛線示出圖44E中的顯示部8302的位置及形狀。
如此，電子裝置8300藉由採用調整顯示部8302的曲率的結構，可以向男女老少各種使用者提供最佳的顯示。
此外，藉由根據顯示部8302所顯示的內容改變顯示部8302的曲率，可以向使用者提供高真實感。例如，可以使顯示部8302的曲率振動來表現晃動。如此，可以根據內容中的場景進行各種演出，從而為使用者提供新體驗。再者，此時，藉由與設置在外殼8301中的振動模組聯動，可以實現真實感更高的顯示。
另外，如圖44D所示，電子裝置8300也可以包括兩個顯示部8302。
由於包括兩個顯示部8302，因此使用者可以用一個眼睛看到一個顯示部並且用另一個眼睛看到另一個顯示部。由此，即使在用視差進行3D顯示等的情況下，也可以顯示高解析度的影像。另外，顯示部8302大概以使用者的眼睛為中心彎曲成圓弧狀。由此，使用者的眼睛到顯示部的顯示面的距離相等，因此使用者可以看到更自然的影像。由於使用者的眼睛位於顯示部的顯示面的法線方向上，因此在來自顯示部的光的亮度及色度根據看顯示部的角度而變化的情況下，實質上也可以忽略其影響，所以可以顯示更有現實感的影像。
圖45A至圖45C是示出與圖44A至圖44D的每一個所示的電子裝置8300不同的電子裝置8300的外觀的圖。明確而言，例如，圖45A至圖45C與圖44A至圖44D不同之處在於：包括戴在頭上的固定工具8304a；以及包括一對透鏡8305。
使用者可以藉由透鏡8305看到顯示部8302上的顯示。較佳的是，彎曲配置顯示部8302。因為使用者可以感受高真實感。此外，藉由透鏡8305分別看到顯示在顯示部8302的不同區域上的不同影像，可以進行利用視差的三維顯示等。此外，本發明的一個實施方式不侷限於設置有一個顯示部8302的結構，也可以以對使用者的一個眼睛配置一個顯示部的方式設置兩個顯示部8302。
另外，顯示部8302例如較佳為使用清晰度極高的顯示裝置。藉由作為顯示部8302使用清晰度高的顯示裝置，即使如圖45C那樣使用透鏡8305放大，也可以像素不被使用者看到而顯示現實感高的影像。
另外，本發明的一個實施方式的電子裝置的頭戴顯示器也可以採用圖45D所示的眼鏡型頭戴顯示器的電子裝置8200的結構。
電子裝置8200包括安裝部8201、透鏡8202、主體8203、顯示部8204以及電纜8205等。另外，在安裝部8201中內置有電池8206。
藉由電纜8205，將電力從電池8206供應到主體8203。主體8203具有無線接收器等，能夠將所接收的影像資訊等顯示到顯示部8204上。此外，主體8203具有照相機，由此可以作為輸入方法利用使用者的眼球或眼皮運動的資訊。
此外，也可以對安裝部8201的被使用者接觸的位置設置多個電極，以檢測出根據使用者的眼球運動而流過電極的電流，由此實現識別使用者的視線的功能。此外，還可以具有根據流過該電極的電流監視使用者的脈搏的功能。安裝部8201可以具有溫度感測器、壓力感測器、加速度感測器等各種感測器，也可以具有將使用者的生物資訊顯示在顯示部8204上的功能或與使用者的頭部的動作同步地使顯示在顯示部8204上的影像變化的功能等。
圖46A至圖46C是示出與圖44A至圖44D及圖45A至圖45C的每一個所示的電子裝置8300以及圖45D所示的電子裝置8200不同的電子裝置8750的外觀的圖。
圖46A是示出電子裝置8750的正面、頂面及左側面的立體圖，圖46B及圖46C是示出電子裝置8750的背面、底面及右側面的立體圖。
電子裝置8750包括一對顯示裝置8751、外殼8752、一對安裝部8754、緩衝構件8755、一對透鏡8756等。一對顯示裝置8751分別設置在可以透過透鏡8756看到外殼8752的內部的位置。
在此，一對顯示裝置8751對應於圖1A所示的顯示部DSP。另外，雖然未圖示，但是圖46A至圖46C所示的電子裝置8750包括上述實施方式所說明的處理部的電子構件(例如，圖6中的週邊電路PH等)。另外，雖然未圖示，但是圖46A至圖46C所示的電子裝置8750包括照相機(例如，上述實施方式所說明的圖7的感測器IS等)。該照相機可以拍攝使用者的眼睛及其附近。另外，雖然未圖示，圖46A至圖46C所示的電子裝置8750在外殼8752內包括動作檢測部、音響設備、控制部、通訊部及電池。
電子裝置8750是VR用電子裝置。裝上電子裝置8750的使用者可以透過透鏡8756看到顯示於顯示裝置8751的影像。此外，藉由使一對顯示裝置8751顯示互不相同的影像，也可以進行利用視差的三維顯示。
另外，外殼8752的背面一側設置有輸入端子8757和輸出端子8758。可以將供應來自影像輸出設備的影像信號或用來對設置在外殼8752內的電池進行充電的電力的電纜連接到輸入端子8757。輸出端子8758例如被用作聲音輸出端子，可以與耳機或頭戴式耳機等連接。
外殼8752較佳為具有一種機構，其中能夠調整透鏡8756及顯示裝置8751的左右位置，以根據使用者的眼睛的位置使透鏡8756及顯示裝置8751位於最合適的位置上。此外，還較佳為具有一種機構，其中藉由改變透鏡8756和顯示裝置8751之間的距離來調整焦點。
藉由使用上述照相機、顯示裝置8751及上述電子構件，電子裝置8750可以推測電子裝置8750的使用者的狀態而將關於所推測的使用者的狀態的資訊顯示在顯示裝置8751上。或者，可以將關於藉由網路與電子裝置8750連接的電子裝置的使用者的狀態的資訊顯示在顯示裝置8751上。
緩衝構件8755是接觸於使用者的臉(例如，額頭及臉頰)的部分。藉由緩衝構件8755與使用者的臉密接，可以防止漏光且可以進一步提高沉浸感。緩衝構件8755較佳為使用柔軟的材料以在使用者裝上電子裝置8750時與使用者的臉密接。例如，可以使用橡膠、矽酮橡膠、聚氨酯及海綿等各種材料。另外，當作為緩衝構件8755使用用布或皮革(天然皮革或合成皮革)等覆蓋海綿的表面的構件時，在使用者的臉和緩衝構件8755之間不容易產生空隙，從而可以適當地防止漏光。另外，在使用這種材料時，不僅讓使用者感覺親膚，而且當在較冷的季節等裝上的情況下不讓使用者感到寒意，所以是較佳的。在緩衝構件8755或安裝部8754等接觸於使用者的皮膚的構件採用可拆卸的結構時，容易進行清洗及交換，所以是較佳的。
本實施方式的電子裝置也可以還包括耳機8754A。耳機8754A包括通訊部(未圖示)且具有進行無線通訊的功能。耳機8754A可以藉由使用無線通訊功能輸出聲音資料。另外，耳機8754A也可以具有被用作骨傳導耳機的振動機構。
另外，如圖46C所示的耳機8754B那樣，耳機8754A可以與安裝部8754直接連接或以有線連接。另外，耳機8754B及安裝部8754也可以包括磁鐵。由此，可以利用磁力將耳機8754B固定於安裝部8754而容易容納，所以是較佳的。
耳機8754A也可以包括感測器部。可以使用該感測器部推測該電子裝置的使用者的狀態。
另外，本發明的一個實施方式的電子裝置除了上述結構例子中的任一個以外還可以包括選自天線、電池、照相機、揚聲器、麥克風、觸控感測器和操作按鈕中的一個以上。
本發明的一個實施方式的電子裝置也可以包括二次電池，較佳為藉由非接觸電力傳送對二次電池充電。
作為二次電池，例如，可以舉出利用凝膠狀電解質的鋰聚合物電池(鋰離子聚合物電池)等鋰離子二次電池、鎳氫電池、鎳鎘電池、有機自由基電池、鉛蓄電池、空氣二次電池、鎳鋅電池、銀鋅電池等。
本發明的一個實施方式的電子裝置也可以包括天線。藉由由天線接收信號，可以在顯示部上顯示影像及資訊。另外，在電子裝置包括天線及二次電池時，可以將天線用於非接觸電力傳送。
在本發明的一個實施方式的電子裝置的顯示部上例如可以顯示具有全高清、4K2K、8K4K、16K8K或更高的解析度的影像。
注意，本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式適當地組合。
HMD:電子裝置 KYT:外殼 DSP:顯示部 TRM:發送部 OSC:振盪器 UPCMX:混頻器 USC:超聲波發射電路 RCV:接收部 OSCr:振盪器 DNCMX:混頻器 FNC:功能電路 TM:鏡腿 SNO:聲音輸出部 PH:週邊電路 CTRL:控制電路 VWC:電壓波形生成電路 DRV:驅動電路 SNBD:音響處理電路 USS:超聲波感測器 IS:感測器 NVS:感測器 NVSa:感測器 NVSb:感測器 GPC:感測器控制電路 NVC:感測器控制電路 DEV:顯示裝置 IF:介面 EXPC:外部端末 HE:安裝部 HP:安裝部 USR:使用者 OBS:監視者 ME:眼睛 ER:耳 SK:皮膚 KM:角膜 SST:晶狀體 MM:視網膜 GT:玻璃體 SSK:視神經 MKN:視網膜血管 KN:血管 BC:血球 USW:超聲波 USWr:超聲波 PIC1:影像 PIC2:影像 VM:聲音 TME:資訊 BS:基板 SICL:電路層 LINL:佈線層 PXAL:像素層 OPA:區域 DSPPX:區域 DSPa:區域 DSPb:區域 SKWa:牆壁 SKWb:牆壁 OSL:層 EML:層 ANO:佈線 V0:佈線 VCOM:佈線 SL:佈線 GL:佈線 GL1:佈線 GL2:佈線 GL3:佈線 ACTF:電路 AFP:電路 ALP:陣列部 ANN:神經網路 CA:單元陣列 C1:電容器 C1r:電容器 C5:電容器 C5m:電容器 F1:電晶體 F1m:電晶體 F2:電晶體 F2m:電晶體 F3:電晶體 F4:電晶體 HC:保持部 ILD:電路 IM:單元 IMref:單元 ITRZ:轉換電路 MAC1:運算電路 MC:電路 MCr:電路 MP:電路 M1:電晶體 M1r:電晶體 M2:電晶體 M3:電晶體 M3r:電晶體 NN:節點 NNref:節點 n1:節點 OL:佈線 OLB:佈線 PS:子像素 SWL1:佈線 SWL2:佈線 SWS1:電路 SWS2:電路 TW:電路 VE:佈線 VEr:佈線 WCL:佈線 WCS:電路 WL:佈線 WLD:電路 WSD:電路 WSL:佈線 WX1L:佈線 w1:資料 XCL:佈線 XCS:電路 XLD:電路 30:驅動電路 70A:像素 70B:像素 80:像素 80a:子像素 80b:子像素 80c:子像素 80d:子像素 85R:電洞注入層 85G:電洞注入層 85B:電洞注入層 86R:電洞傳輸層 86G:電洞傳輸層 86B:電洞傳輸層 86PD:電洞傳輸層 87R:發光層 87G:發光層 87B:發光層 88R:電子傳輸層 88G:電子傳輸層 88B:電子傳輸層 88PD:電子傳輸層 89:公共層 90:受光層 91:保護層 92:絕緣層 100:顯示裝置 102:基板 111:絕緣體 112:絕緣體 113:絕緣體 113a:絕緣體 113b:絕緣體 113c:絕緣體 118:犧牲層 119:犧牲層 121a:導電體 121b:導電體 121c:導電體 121B:導電體 121G:導電體 121R:導電體 121PD:導電體 122a:導電體 122b:導電體 122c:導電體 123:導電體 123CM:區域 141a:EL層 141b:EL層 141c:EL層 142:EL層 150a:發光器件 150b:發光器件 150c:發光器件 150B:發光器件 150G:發光器件 150R:發光器件 150IR:發光器件 160:受光器件 161a:層 161b:層 162:絕緣體 163:樹脂層 164:黏合層 165:黏合層 166a:彩色層 166b:彩色層 166c:彩色層 200:電晶體 202:絕緣體 210:基板 214:絕緣體 216:導電體 220:絕緣體 222:絕緣體 224:絕緣體 226:絕緣體 228:導電體 230:導電體 250:絕緣體 300:電晶體 310:基板 312:元件分離層 313:半導體區域 314a:低電阻區域 314b:低電阻區域 315:絕緣體 316:導電體 317:絕緣體 320:絕緣體 322:絕緣體 324:絕緣體 326:絕緣體 328:導電體 330:導電體 350:絕緣體 351:基板 352:絕緣體 353:層 354:絕緣體 355:功能層 356:導電體 357:層 359:基板 360:絕緣體 362:絕緣體 364:絕緣體 366:導電體 370:絕緣體 372:絕緣體 376:導電體 380:絕緣體 400:像素電路 400A:像素電路 400B:像素電路 400C:像素電路 400D:像素電路 400E:像素電路 400F:像素電路 400G:像素電路 400H:像素電路 500:電晶體 500A:電晶體 500B:電晶體 500C:電晶體 500D:電晶體 501:基板 512:絕緣體 514:絕緣體 540:導電體 573:絕緣體 574:絕緣體 575:絕緣體 576:絕緣體 581:絕緣體 600:電容器 600A:電容器 700:電子裝置 710:內視鏡裝置 711:監視裝置 712:醫生 713:醫生 714:醫生 715:患者 800:半導體裝置 810:n+層 820:p-層 830:p+層 840a:電極 840b:電極 850:感測器部 900:測量裝置 910:雷射源 920:分束器 930:物鏡 940:載玻片 950:電源 960:微波源 970:檢測裝置 980:控制裝置 1010a:電子裝置 1010b:電子裝置 1011:顯示裝置 1012:顯示部 1013a:區域 1013b:區域 1015a:學生 1015b:學生 1016a1:影像 1016a2:影像 1016a3:影像 1016b1:影像 1016b2:影像 1016b3:影像 1016c:影像 1020:電子裝置 1021:電子裝置 1022:攝影機 1023:顯示部 1025:教師 1026:影像資料 1027:顯示部 1030:網路 1280:顯示模組 1281:顯示部 1290:FPC 1283:像素電路部 1283a:像素電路 1284:像素部 1284a:像素 1285:端子部 1286:佈線部 1291:基板 1292:基板 1350:運算電路 1430a:發光器件 1430b:發光器件 1430c:發光器件 1960:眉毛 1961:睫毛 1962:瞳孔 1963:角膜 1965:鞏膜 1966:上眼皮 1967:下眼皮 4400a:發光單元 4400b:發光單元 4411:發光層 4412:發光層 4413:發光層 4420:層 4420-1:層 4420-2:層 4430:層 4430-1:層 4430-2:層 4440:中間層 8200:電子裝置 8201:安裝部 8202:透鏡 8203:主體 8204:顯示部 8205:電纜 8206:電池 8300:電子裝置 8301:外殼 8302:顯示部 8303:操作按鈕 8304:固定工具 8304a:固定工具 8305:透鏡 8306:刻度盤 8307:刻度盤 8308:驅動部 8310:使用者 8311:使用者 8750:電子裝置 8751:顯示裝置 8752:外殼 8754:安裝部 8754A:耳機 8754B:耳機 8756:透鏡 8757:輸入端子 8758:輸出端子
[圖1A]是示出電子裝置的結構例子的立體圖，[圖1B]及[圖1C]是示出包括在電子裝置中的電路及眼睛的例子的示意圖。 [圖2]是示出包括在電子裝置中的電路及血管的例子的示意圖。 [圖3A]、[圖3C]及[圖3E]是示出電子裝置的結構例子的俯視圖，[圖3B]、[圖3D]及[圖3F]是示出電子裝置的結構例子的正面圖。 [圖4A]及[圖4C]是示出電子裝置的結構例子的俯視圖，[圖4B]是示出電子裝置的結構例子的正面圖。 [圖5]是示出電子裝置的結構例子的立體圖。 [圖6]是示出電子裝置的結構例子的方塊圖。 [圖7]是示出電子裝置的結構例子的方塊圖。 [圖8]是示出電子裝置的結構例子的方塊圖。 [圖9A]是示出感測器的結構例子的剖面圖，[圖9B]是示出包括該感測器的測量裝置的結構例子的方塊圖。 [圖10]是示出電子裝置的結構例子的方塊圖。 [圖11]是示出顯示裝置的結構例子的立體示意圖。 [圖12A]是示出顯示裝置的結構例子的立體示意圖，[圖12B]及[圖12C]是示出電子裝置的結構例子的正面圖。 [圖13]是說明電子裝置的使用例子的圖。 [圖14A]至[圖14C]是說明電子裝置所包括的顯示部的顯示例子的圖。 [圖15]是說明電子裝置所包括的顯示部的顯示例子的圖。 [圖16A]及[圖16B]是說明電子裝置所包括的顯示部的顯示例子的圖。 [圖17A]至[圖17C]是說明電子裝置所包括的顯示部的顯示例子的圖。 [圖18]是說明使用者的眼睛及使用者的眼睛周圍的示意圖。 [圖19]是說明電子裝置的使用例子的圖。 [圖20A]及[圖20B]是說明神經網路的結構例子的圖。 [圖21]是說明神經網路的運算電路的結構例子的圖。 [圖22]是說明神經網路的運算電路的結構例子的圖。 [圖23]是說明神經網路的運算電路的結構例子的圖。 [圖24]是示出顯示裝置的結構例子的剖面示意圖。 [圖25A]至[圖25D]是示出發光器件的結構例子的示意圖。 [圖26]是示出顯示裝置的結構例子的剖面示意圖。 [圖27A]及[圖27B]是示出顯示裝置的結構例子的剖面示意圖。 [圖28A]及[圖28B]是示出顯示裝置的結構例子的剖面示意圖。 [圖29A]及[圖29B]是示出顯示裝置的結構例子的剖面示意圖。 [圖30A]及[圖30B]是示出顯示裝置的結構例子的剖面示意圖。 [圖31A]至[圖31D]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 [圖32A]至[圖32F]是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖。 [圖33A]是示出包括在顯示裝置中的像素電路的結構例子的電路圖，[圖33B]是示出包括在顯示裝置中的像素電路的結構例子的立體示意圖。 [圖34A]至[圖34D]是示出包括在顯示裝置中的像素電路的結構例子的電路圖。 [圖35A]至[圖35D]是示出包括在顯示裝置中的像素電路的結構例子的電路圖。 [圖36A]及[圖36B]是示出包括在顯示裝置中的發光器件及受光器件的結構例子的俯視圖。 [圖37A]至[圖37D]是示出包括在顯示裝置中的發光器件、受光器件及連接電極的結構例子的剖面示意圖。 [圖38A]至[圖38G]是示出像素的一個例子的平面圖。 [圖39A]至[圖39F]是示出像素的一個例子的平面圖。 [圖40A]至[圖40H]是示出像素的一個例子的平面圖。 [圖41A]至[圖41D]是示出像素的一個例子的平面圖。 [圖42A]至[圖42D]是示出像素的一個例子的平面圖。[圖42E]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 [圖43A]及[圖43B]是示出顯示模組的結構例子的圖。 [圖44A]至[圖44F]是示出電子裝置的結構例子的圖。 [圖45A]至[圖45D]是示出電子裝置的結構例子的圖。 [圖46A]至[圖46C]是示出電子裝置的結構例子的圖。
TRM:發送部
ME:眼睛
USW:超聲波
KM:角膜
SST:晶狀體
MM:視網膜
GT:玻璃體
SSK:視神經
MKN:視網膜血管

Claims (4)

  1. 一種電子裝置，包括： 顯示部； 發送部； 接收部；以及 控制電路， 其中，該發送部具有生成第一頻率的第一超聲波的功能以及將對應於該第一頻率的第一電信號發送到該控制電路的功能， 該接收部具有接收該第一超聲波在對象物反射的第二頻率的第二超聲波的功能、生成對應於該第二頻率的第二電信號的功能以及將該第二電信號發送到該控制電路的功能， 該對象物為選自使用者的眼睛的視網膜血管和眼底中的血管中的一個以上， 該控制電路具有使用該第一電信號及該第二電信號對選自該視網膜血管和該血管中的一個以上的血流速度進行運算的功能以及將對應於該血流速度的第三電信號發送到該顯示部的功能， 並且，該顯示部具有接收該第三電信號顯示該血流速度的功能。
  2. 如請求項1之電子裝置，包括聲音輸出部， 其中該控制電路具有將對應於該血流速度的第四電信號發送到該聲音輸出部的功能， 並且該聲音輸出部具有接收該第四電信號生成對應於該第四電信號的聲音的功能。
  3. 如請求項1或2之電子裝置，包括外殼， 其中該外殼包括該顯示部、該發送部、該接收部及該控制電路， 該外殼具有戴在該使用者的頭上的結構體， 在該外殼戴在該使用者的頭上時，該顯示部位於與該使用者的該眼睛重疊的區域， 並且在正面視中該發送部、該接收部及該使用者的該眼睛排列在一個方向上。
  4. 一種電子裝置，包括： 顯示部；以及 感測器部， 其中，該顯示部具有第一區域及第二區域， 該第一區域及該第二區域都包括發光器件， 該第二區域包括受光器件， 該感測器部包括具有NV中心的鑽石層， 該感測器部位於與該第一區域重疊的區域， 該第一區域與該第二區域間設置有具有防止來自該第一區域及該第二區域的每一個的該發光器件的光入射到另一方區域的功能的牆壁， 並且，該感測器部具有藉由來自包括在該第二區域中的該發光器件的第一光入射到該感測器部而將第二光入射到包括在該第二區域中的該受光器件的功能以及從該第二光的強度測量溫度的功能。
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