显示装置、显示模块及电子设备的制作方法

1.本发明的一个方式涉及一种显示装置。本发明的一个方式涉及一种具有摄像功能的显示装置。
2.注意，本发明的一个方式不局限于上述技术领域。作为本说明书等所公开的本发明的一个方式的技术领域的一个例子，可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、电子设备、照明装置、输入装置、输入输出装置以及上述装置的驱动方法或制造方法。半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置。


背景技术：

3.近年来，为了显示高分辨率的图像，显示装置被要求高清晰化。在智能手机、平板终端、笔记本型pc(个人计算机)等信息终端设备中，显示装置除了高清晰化之外还被要求低功耗化。此外，显示装置除了显示图像的功能之外还被要求各种功能，诸如触控面板的功能、拍摄指纹以进行个人识别的功能等。
4.作为显示装置，例如已开发了包括发光元件的发光装置。利用电致发光(electroluminescence，以下称为el)现象的发光元件(也记载为“el元件”)具有容易实现薄型轻量化；能够高速地响应输入信号；以及能够使用直流恒压电源等而驱动的特征等，并已将其应用于显示装置。例如，专利文献1公开了使用有机el元件的具有柔性的发光装置。[先行技术文献][专利文献]
[0005]
[专利文献1]日本专利申请公开第2014-197522号公报


技术实现要素：

发明所要解决的技术问题
[0006]
本发明的一个方式的目的之一是提供一种具有摄像功能的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够清楚地拍摄指纹等的摄像装置或显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种视角特性得到提高的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种具有高视角特性及高摄像性能的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够进行高灵敏度摄像的摄像装置或显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种用作触控面板的显示装置。
[0007]
本发明的一个方式的目的之一是减少电子设备的部件个数。本发明的一个方式的目的之一是提供一种多功能显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种具有新颖结构的显示装置、摄像装置或电子设备等。本发明的一个方式的目的之一是至少改善现有技术的问题中的至少一个。
[0008]
注意，上述目的的记载并不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式不一定需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书等的记载中抽取上述目的以外的目的。
解决技术问题的手段
[0009]
本发明的一个方式是包括受发光元件及滤色片的显示装置。受发光元件包括具有发第一颜色光的功能及受第二颜色光的功能的受发光区域。滤色片位于受发光元件上，并具有透第一颜色光的功能及遮第二颜色光的功能。滤色片具有开口部。此外，从平面来看，受发光区域具有位于开口部的内侧的部分。
[0010]
此外，从平面来看，上述显示装置优选具有滤色片与受发光区域的边缘部重叠的部分。
[0011]
此外，在上述显示装置中，从平面来看，受发光区域的端部优选位于开口部的内侧，并且优选在受发光区域与滤色片之间有空隙。
[0012]
此外，在上述显示装置中，优选还包括遮光层。此时，遮光层位于受发光元件上，并具有遮第一颜色光及第二颜色光的功能。此外，从平面来看，遮光层优选位于比滤色片的开口部更外侧。再者，滤色片优选具有第一部分及第二部分。第一部分是从平面来看与遮光层重叠的部分，第二部分是从平面来看位于第一部分与开口部之间且既不与遮光层重叠也不与受发光元件重叠的部分。
[0013]
此外，在上述显示装置中，优选还包括发光元件。此时，发光元件优选具有发第二颜色光的功能的发光区域。再者，发光元件与受发光元件优选设置在同一面上。
[0014]
此外，在上述显示装置中，受发光元件优选在像素电极与第一电极之间包括电子注入层、电子传输层、发光层、活性层、空穴注入层及空穴传输层。此时，发光元件优选包括第一电极、电子注入层、电子传输层、空穴注入层及空穴传输层中的一个以上。
[0015]
此外，在上述显示装置中，从平面来看，遮光层优选位于受发光元件与发光元件之间。再者，从平面来看，遮光层与发光元件的发光区域优选不重叠，并且优选在遮光层的端部与发光区域的端部之间有空隙。
[0016]
此外，在上述显示装置中，优选还包括第一衬底及第二衬底。此时，第一衬底与第二衬底相对而配置。此外，受发光元件及滤色片设置在第一衬底与第二衬底之间。再者，受发光元件优选设置在第一衬底上，滤色片优选设置在第二衬底上。
[0017]
此外，在上述显示装置中，优选还包括功能层。此时，功能层优选接触第二衬底的与设置有滤色片的表面相对的表面而设置。此外，功能层的折射率优选低于第二衬底的折射率。
[0018]
此外，在上述显示装置中，在受发光元件与第二衬底的距离为t1且受发光元件的受发光区域的最小宽度为w1的情况下，优选满足t1为w1的0.1倍以上且为10倍以下。
[0019]
此外，在上述显示装置中，在第二衬底的厚度为t2的情况下，优选满足t2为t1的5倍以上且为100倍以下。
[0020]
此外，本发明的另一方式是一种显示模块，包括：上述显示装置中的任一个；以及连接器或集成电路。
[0021]
此外，本发明的另一方式是一种电子设备，包括：上述显示模块；以及天线、电池、外壳、相机、扬声器、麦克风、触控传感器及操作按钮中的至少一个。发明效果
[0022]
根据本发明的一个方式，可以提供一种具有摄像功能的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种能够清楚地拍摄指纹等的摄像装置或显示装置。根据本发明的一
个方式，可以提供一种视角特性得到提高的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种具有高视角特性及高摄像性能的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种能够进行高灵敏度摄像的摄像装置或显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种用作触控面板的显示装置。
[0023]
根据本发明的一个方式，可以减少电子设备的部件个数。根据本发明的一个方式，可以提供一种多功能显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种具有新颖结构的显示装置、摄像装置或电子设备等。根据本发明的一个方式，可以解决现有技术的问题中的至少一个。
[0024]
注意，上述效果的记载并不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式不一定需要具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书等的记载中抽取上述效果以外的效果。附图简要说明
[0025]
图1a至图1c是示出显示装置的一个例子的截面图；图2a至图2c是示出显示装置的一个例子的截面图；图3a及图3b是示出显示装置的一个例子的截面图；图4是示出显示装置的一个例子的截面图；图5a及图5b是示出显示装置的一个例子的截面图；图6a及图6b是示出显示装置的一个例子的俯视图；图7a至图7c是示出显示装置的一个例子的截面图；图8a至图8c是示出显示装置的一个例子的截面图；图9a及图9b是示出显示装置的一个例子的截面图；图10a至图10d是示出显示装置的一个例子的截面图，图10e至图10g是示出像素的一个例子的俯视图；图11a至图11d是示出像素的一个例子的俯视图；图12a至图12e是示出受发光元件的一个例子的截面图；图13a及图13b是示出显示装置的一个例子的截面图；图14a及图14b是示出显示装置的一个例子的截面图；图15a及图15b是示出显示装置的一个例子的截面图；图16a及图16b是示出显示装置的一个例子的截面图；图17a及图17b是示出显示装置的一个例子的截面图；图18是示出显示装置的一个例子的立体图；图19是示出显示装置的一个例子的截面图；图20是示出显示装置的一个例子的截面图；图21a是示出显示装置的一个例子的截面图，图21b是示出晶体管的一个例子的截面图；图22a及图22b是示出电子设备的一个例子的图；图23a至图23d是示出电子设备的一个例子的图；图24a至图24f是示出电子设备的一个例子的图。实施发明的方式
[0026]
以下，参照附图对实施方式进行说明。但是，实施方式可以以多个不同方式来实施，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实，就是其方式和详细内容可以被变换为各种各样的形式而不脱离本发明的宗旨及其范围。因此，本发明不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。
[0027]
注意，在以下说明的发明的结构中，在不同的附图之间共同使用相同的符号来表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。此外，当表示具有相同功能的部分时有时使用相同的阴影线，而不特别附加符号。
[0028]
注意，在本说明书所说明的各个附图中，有时为了明确起见，夸大表示各构成要素的大小、层的厚度、区域。因此，本发明并不局限于附图中的尺寸。
[0029]
在本说明书等中使用的“第一”、“第二”等序数词是为了避免构成要素的混淆而附记的，而不是为了在数目方面上进行限定的。
[0030]
注意，在本说明书中，el层是指设置在发光元件的一对电极之间且至少包括发光物质的层(也称为发光层)或包括发光层的叠层体。
[0031]
此外，在本说明书中，光电转换层是指设置在受光元件的一对电极之间的活性层或包含活性层的叠层体。此外，活性层是指具有因吸收光而生成一对电子及空穴的功能的层。作为活性层，包括单层及叠层体。
[0032]
(实施方式1)在本实施方式中，说明本发明的一个方式的显示装置的结构例子。
[0033]
本发明的一个方式是包括被配置为矩阵状的多个像素的显示装置。像素包括一个以上的受发光元件。
[0034]
受发光元件(也称为受发光器件)具有发第一颜色光的发光元件(也称为发光器件)功能及受第二颜色光的光电转换元件(也称为光电转换器件)功能的双方。受发光元件也可以被称为多功能元件(multifunctional element)、多功能二极管(multifunctional diode)、发光光电二极管(light emitting photodiode)或双向光电二极管(bidirectional photodiode)等。
[0035]
通过将包括受发光元件的像素配置为矩阵状，可以使显示装置具有图像显示功能及摄像功能的双方。因此，本发明的一个方式的显示装置也可以被称为复合器件或多功能器件。
[0036]
在使用多个受发光元件显示图像的情况下，从一个受发光元件发射的光的亮度及色度的角度依赖性越小越好，由此显示装置的视角特性得到提高。另一方面，在使用多个受发光元件拍摄图像且光从广范围入射到一个受发光元件的情况下，图像变得模糊，难以得到清晰的图像。也就是说，受发光元件优选尽可能地只有来自垂直于其表面的方向的光入射。
[0037]
但是，当可能入射到受发光元件的光的角度范围缩小时，不能提取从受发光元件发射的光中来自倾斜方向的光，由此视角特性降低。另一方面，当从受发光元件发射的光的角度范围扩大时，广角度范围的光入射到受发光元件，难以得到清晰的图像。因此，在使用受发光元件进行摄像及图像显示的双方的情况下，难以实现高视角特性和拍摄清晰图像的双方。
[0038]
鉴于此，本发明的一个方式在受发光元件的上方(即，显示装置的显示面一侧及受
光面一侧)设置有透射受发光元件所发的第一颜色光且遮住受发光元件所受的第二颜色光的滤色片。再者，滤色片具有与受发光元件的受发光区域重叠的开口部。由此，受发光元件所发的第一颜色光中大致垂直于受发光元件的表面的方向的光穿过滤色片的开口部，而倾斜方向的光透过滤色片射出到外部。由此，显示装置能够显示视角特性优良的图像。再者，当受发光元件受光时，从倾斜于受发光元件的表面的方向入射的光被滤色片遮住，由此受发光元件只有来自大致垂直于其表面的方向的光入射。由此，能够拍摄清晰的图像。
[0039]
以下参照附图说明更具体的结构例子。
[0040]
[结构例子1]图1a示出本发明的一个方式的显示装置10的截面示意图。显示装置10在相对的衬底11与衬底12之间包括受发光元件20及滤色片31。
[0041]
在衬底11上设置有元件层15。元件层15是包括用来驱动受发光元件20的电路或布线等的层。例如，元件层15包括晶体管、电容器、电阻器、布线、电极等。
[0042]
受发光元件20具有层叠有导电层21、有机层22及导电层23的结构。导电层21用作像素电极，并与元件层15内的电路电连接。导电层21优选对受发光元件20所发的光及受发光元件20所受的光具有反射性。有机层22至少包括el层及光电转换层。导电层23用作公共电极。导电层23优选对受发光元件20所发的光及受发光元件20所受的光具有透光性。
[0043]
受发光元件20具有发第一颜色光30r的功能及受第二颜色光30g的功能。在此，光30r优选为波长长于光30g的光。由此，可以防止受发光元件20所发的光30r被受发光元件20含有的光电转换层吸收，从而可以抑制受发光元件20的发光効率的下降。例如，受发光元件20可以使用发红光并受波长短于红光的光(例如绿光和蓝光中的一个或两个)的元件。此外，受发光元件20所发的光及受发光元件20所受的光中的一个或两个不局限于可见光，而可以为红外光或紫外光。
[0044]
此外，绝缘层41覆盖导电层21的端部及元件层15而设置。有机层22覆盖绝缘层41的顶面及导电层21的顶面而设置。此外，导电层23覆盖有机层22而设置。在导电层21上的由绝缘层41围绕的区域中，导电层21与有机层22接触。该区域是有助于受发光元件20的发光及受光的区域，所以以下被称为受发光区域r。
[0045]
此外，粘合层42设置在导电层23上。粘合层42具有贴合衬底11和衬底12的功能。粘合层42也可以用作密封受发光元件20的密封层。
[0046]
在衬底12的受发光元件20一侧的表面设置有滤色片31。滤色片31具有透射受发光元件20所发的光(第一颜色光30r)并遮受发光元件20所受的光(第二颜色光30g)的功能。滤色片31虽然可以具有反射第二颜色光30g的功能，但更优选具有吸收第二颜色光30g的功能。
[0047]
此外，滤色片31具有与受发光元件20重叠的开口部20h。从平面来看，滤色片31含有的开口部20h与受发光元件20的受发光区域r重叠而设置。此外，从平面来看，滤色片31具有不与受发光元件20重叠的部分。
[0048]
在此，在本说明书等中，“从平面来看”是指从显示装置10的显示面一侧及受光面一侧(例如衬底12的外侧表面)看的情况。具体而言，“从平面来看”是指从衬底12的与设置有滤色片31的表面相对的表面的法线方向看的情况。
[0049]
图1b是示出受发光元件20的发光的示意图。如图1b所示，从受发光元件20向其大
致正上方向发射的光30r1穿过滤色片31的开口部20h提取到外部。另一方面，从受发光元件20向其倾斜方向发射的光30r2透过滤色片31提取到外部。由此，从受发光元件20发射角度范围广的光。
[0050]
在此，有时从受发光元件20向垂直于发光面的方向发射的光与向其倾斜方向发射的光的波长发生偏差。在此情况下，从倾斜方向看时发生色度偏差。但是，借助于显示装置10，在使用具有上述特性的受发光元件20的情况下，向其倾斜方向发射的光也因透过滤色片31而提高颜色纯度，由此可以得到不易于根据观看角度改变而发生色度偏差的次要效果。
[0051]
图1c是示出从外部向受发光元件20的光入射的示意图。如图1c所示，从大致垂直方向入射到受发光元件20的光30g1穿过滤色片31的开口部20h到达受发光元件20。另一方面，从倾斜方向入射的光30g2被滤色片31遮住(吸収或反射)而不到达受发光元件20。此外，穿过滤色片31的开口部20h的光中像光30g3那样入射角大(即，从倾斜于衬底12的表面的方向入射)的光不到达受发光元件20，由此无助于受发光元件20的受光。因此，受发光元件20只受从大致垂直方向入射的光。由此，能够拍摄不模糊而清晰的图像。
[0052]
滤色片31与受发光元件20的距离越大，可能入射到受发光元件20的光的范围越窄，从而能够拍摄清晰的图像。
[0053]
[结构例子2]图2a是其一部分与上述显示装置10不同的显示装置10a的截面示意图。显示装置10a与上述显示装置10的不同点主要在于：显示装置10a包括遮光层32。
[0054]
遮光层32设置在衬底12的与衬底11相对的表面一侧。在图2a中，遮光层32设置在衬底12与滤色片31之间。此外，滤色片31也可以设置在遮光层32与衬底12之间。
[0055]
遮光层32对于受发光元件20所发的第一颜色光及受发光元件20所受的第二颜色光都能够遮光(吸収或反射)。尤其是，遮光层32优选使用吸收可见光的材料。例如，遮光层32可以采用使用金属材料、包含颜料(碳黑等)或染料的树脂材料等而形成的黑矩阵。此外，遮光层32也可以采用红色滤光片、绿色滤光片及蓝色滤光片中的两个以上的叠层体。
[0056]
从平面来看，遮光层32位于比滤色片31的开口部20h更外侧。也就是说，从平面来看，滤色片31的开口部20h位于比遮光层32的夹有受发光元件20的一对端部更内侧。此时，从平面来看，滤色片31包括与遮光层32重叠的部分及位于开口部20h与遮光层32之间且既不重叠于遮光层32也不重叠于受发光元件20的部分。
[0057]
图2b是示出受发光元件20的发光的示意图。从受发光元件20向其倾斜方向发射的光30r2在比遮光层32更内侧透过滤色片31提取到外部。遮光层32的一对端部的距离越大，即，滤色片31的不与遮光层32重叠的区域越大，可以从受发光元件20发射角度范围越广的光。
[0058]
图2c是示出从外部向受发光元件20的光入射的示意图。从倾斜方向入射到受发光元件20的光中到达滤色片31的光30g2因被滤色片31遮住而不到达受发光元件20。此外,到达遮光层32的光30g4因被遮光层32遮住(吸収或反射)而不到达受发光元件20。
[0059]
通过设置遮光层32，可以减少可能透过滤色片31入射到受发光元件20的光量。此外，也可以借助遮光层32不仅吸收从显示装置10a外部入射的光还吸收在显示装置10a内部(例如粘合层42)扩散(导光)的光(也称为杂散光)的一部分。由此，可以减少可能入射到受
发光元件20的多余光，从而可以减少噪声，能够拍摄清晰的图像。
[0060]
[变形例子]虽然图1a及图2a示出将滤色片31的开口部20h的宽度设定为与受发光元件20的受发光区域r的宽度大致一致的例子，但是不局限于此。
[0061]
在图3a所示的显示装置10b中，滤色片31的开口部20h位于比受发光元件20的受发光区域r更内侧。
[0062]
在此，受发光元件20的受发光区域r是由位于导电层21上的绝缘层41的端部包围的区域。也就是说，导电层21与有机层22接触的区域也可以被称为受发光区域r。
[0063]
从平面来看，显示装置10b含有的滤色片31具有与受发光元件20的受发光区域r的边缘部重叠的部分。由此，滤色片31的开口部20h变得更小，可以进一步缩小从外部照射到受发光元件20的光范围。因此，可以更高效遮住从倾斜方向入射到受发光元件20的光，从而可以拍摄更清晰的图像。注意，某个区域的边缘部是指一种区域，包括：该区域的端部(轮廓或外围部)；以及沿该端部的该区域的一部分。
[0064]
此外，图3b是显示装置10c的截面示意图，其中从平面来看，受发光区域r位于比滤色片31的开口部20h更内侧。
[0065]
在显示装置10c中，从平面来看，受发光区域r的端部位于开口部20h的内侧。再者，从平面来看，在受发光区域r与滤色片31之间设置有既没有受发光区域r也没有滤色片31的区域(空隙)。
[0066]
通过采用上述结构，可以增加从受发光元件20发射的光中穿过滤色片31的开口部20h提取到外部的光量。由此，可以提高从正面方向看时的可见度。此外，通过将滤色片31的开口部20h的宽度设定为大于受发光区域r的宽度，可以增加入射到受发光元件20的光量，由此可以提高摄像时的受发光元件20的灵敏度。
[0067]
此外，虽然示出上述显示装置10b及显示装置10c具有遮光层32的例子，但是也可以采用像显示装置10那样没有遮光层32的结构。
[0068]
[结构例子3]接着，参照图4说明本发明的一个方式的显示装置的更具体的结构例子。
[0069]
如图4所示，t
cs
表示衬底12的厚度。此外，t
gap
表示从受发光元件20的导电层21的顶面到衬底12的衬底11一侧的表面的距离。在此，遮光层32与衬底12的衬底11一侧的表面接触而设置。
[0070]
此外，w
cf
表示从截面看时的滤色片31的开口部20h的宽度。w
cf
是指滤色片31的相对的一对端部之间的距离。此外，wr表示受发光元件20的受发光区域的宽度。在此，示出wr大于w
cf
时的例子。再者，w
bm
表示遮光层32的相对的一对端部的距离(也称为遮光层32的开口宽度)。w
bm
优选既大于w
cf
又大于wr。
[0071]
在此，遮光层32的开口宽度w
bm
特别重要，因为其影响所显示的图像的视角特性。当开口宽度w
bm
太小时，从受发光元件20向其倾斜方向发射的光被遮住，从而显示装置的视角变窄。另一方面，遮光层32的开口宽度w
bm
太大时，一个像素的占有面积变大，难以提高分辨率。
[0072]
在图4中，以点划线的箭头示意性地示出从受发光元件20的受发光区域的端部向其倾斜方向发射的光30r的光路。在此，为了方便起见，不考虑受发光元件20与粘合层42之
间及粘合层42与滤色片31之间的光折射。
[0073]
在此，从受发光元件20发射并入射到衬底12的光30r中遮光层32的端部附近的光30r是向衬底12的入射角最大的光。该入射角的最大值为θ0，此时的折射角为θ1。此时，从衬底12发射到外部(空气)的光的入射角也为θ1。此外，从衬底12发射到外部的光的折射角为θ2。
[0074]
在衬底12的折射率为n
cs
，外部的折射率为1的情况下，衬底12与外部的界面的角度θ1的临界角满足sinθ1＝1/n
cs
。例如，n
cs
为1.5时，临界角为约41.81度，n
cs
为1.45时，临界角为约43.60度，n
cs
为1.40时，临界角为约45.58度。
[0075]
在此，从衬底12发射到外部的光的折射角θ2越接近90度，显示装置的视角越接近180度，因此可以实现视角特性优良的显示装置。因此，优选以衬底12的折射率n
cs
及入射到衬底12的光的最大入射角θ1的关系，即n
cs
×
sinθ1满足0.8以上1.2以下，优选满足0.9以上1.1以下，更优选满足0.95以上1.0以下的方式设定遮光层32的开口宽度w
bm
、受发光区域的宽度wr及距离t
gap
。例如，优选以θ1为41度以上48度以下，优选为42度以上46度以下，典型为45度附近的方式进行设计。
[0076]
此外，距离t
gap
越大越好，由此能够更有效遮住从外部入射到受发光元件20的光中从倾斜方向入射的光，从而能够拍摄更清晰的图像。距离t
gap
优选为受发光元件20的受发光区域的宽度wr的0.1倍以上10倍以下，优选为0.5倍以上5倍以下，更优选为0.6倍以上4倍以下，进一步优选为0.7倍以上3倍以下。在此，受发光区域的宽度wr的值根据受发光元件20的顶面形状或截断方向而不同，其中最小宽度可以为宽度wr。
[0077]
此外，衬底12的厚度t
cs
越大，显示装置的显示面一侧的机械强度越高。另一方面，当衬底12太厚时，即使在摄像对象与显示面接触的情况下，也由于摄像对象与受发光元件20的距离增大导致一个受发光元件20的摄像范围的扩大，恐怕不能得到清晰的图像。于是，即使在衬底12的厚度t
cs
大的情况下，也可以通过增加距离t
gap
容易得到清晰的图像。因此，厚度t
cs
优选为距离t
gap
的1倍以上200倍以下，优选为5倍以上100倍以下，更优选为10倍以上80倍以下，进一步优选为10倍以上50倍以下。
[0078]
[结构例子4]本发明的一个方式的显示装置能够对与显示面接触的摄像对象进行高清晰摄像。例如，适合拍摄指纹、掌纹等。此外，通过在显示面上配置摄像对象进行摄像，可以将其用作图像扫描仪。此外，通过获得与显示面接触的对象物的位置信息或形状信息，也可以实现触控面板的功能。
[0079]
图5a示出衬底12的顶面与散射体19接触的情况。作为散射体19，例如，可以举出手指、手掌、触屏笔、印刷物等作为摄像对象的各种物体。作为散射体19，优选为在其表面散射光的物体。当光照射到散射体19的表面及表面附近时，发生散射。例如，在印刷物或触屏笔顶端等散射的光的角度依赖性小，呈现各向同性的强度分布。此外，在手指或手掌等皮肤表面散射的光也同样呈现各向同性的强度分布。在图5a中，箭头表示来自散射体19的多个点的散射光30
ref
。
[0080]
在图5a中，虚线箭头表示各种方向的散射光30
ref
中穿过滤色片31的开口部的一部分光的光路。
[0081]
如图5a所示，向大致垂直于散射体19和衬底12的接触面的方向进入的光不容易受
到折射的影响，由此到达受发光元件20。另一方面，向倾斜于该接触面的方向进入的光在衬底12与粘合层42的界面等折射，有时不到达受发光元件20。也就是说，在散射体19位于受发光元件20正上的情况下，受发光元件20也不一定能受散射体19的所有散射光30
ref
，而只能受一部分光。尤其是，在衬底12的厚度t
cs
或衬底12与受发光元件20的距离t
gap
等大的情况下，受发光元件20所能受的散射光30
ref
的强度的下降变得更明显。
[0082]
于是，如图5b所示，优选在衬底12的表面设置功能层16。功能层16具有透光性，并具有比衬底12低的折射率。作为功能层16，例如可以使用树脂、无机膜(包括氧化物膜、氮化物膜)、金属膜或低折射率玻璃等。功能层16既可为形成在衬底12表面的薄膜或涂敷剂又可为与衬底12表面贴合的膜状、片状或板状的部件。
[0083]
在功能层16使用树脂的情况下，优选使用包含如聚四氟乙烯、氯三氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氟化乙烯等氟树脂或如全氟烷氧基树脂等氟树脂共聚物等的材料，由此可以提高衬底12表面的耐损伤性、防污性或易滑性等。此外，也可以使用折射率低的有机聚硅氧烷等硅氧烷类树脂。在此，硅氧烷类树脂相当于以硅氧烷类材料为起始材料而形成的包含si-o-si键的树脂。硅氧烷类树脂还可以使用有机基(例如烷基或芳基)或氟基等作为取代基。此外，有机基也可以包括氟基。
[0084]
将说明在衬底12与散射体19之间设置功能层16的效果。如图5b所示，在散射体19的表面散射的光在功能层16与衬底12的界面散射。此时，衬底12的折射率高于功能层16的折射率，由此光以接近垂直于衬底12表面的方向的方式折射。然后，光在衬底12与粘合层42的界面再次折射，到达衬底11一侧。如此，通过使光在功能层16与衬底12的界面折射，可以聚光。其结果是，如图5b所示，可以增加到达受发光元件20的光量。
[0085]
在此，功能层16的厚度tf越薄越好。功能层16的厚度tf越薄，用来折射光的功能层16与衬底12的界面越接近散射体19表面(即散射面)。由此，在散射体19表面散射的散射光30
ref
中向其倾斜方向进入的光路缩小，由此可以进一步增加到达受发光元件20的光量。
[0086]
功能层16的厚度tf例如可以为1mm以下，优选为0.5mm以下，更优选为0.3mm以下，进一步优选为0.1mm以下，更进一步优选为0.05mm以下。功能层16的厚度tf的下限值越小越好，例如可以为10nm以上、50nm以上、100nm以上、500nm以上、1μm以上、5μm以上或10μm以上等。此外，上述上限值及下限值可以任意组合。
[0087]
[结构例子5]以下说明包括受发光元件及发光元件的显示装置的例子。通过在显示装置中设置发第一颜色光且受第二颜色光的受发光元件及发第二颜色光的发光元件，可以将发光元件用作用来摄像的光源。除此以外，还可以设置发第三颜色光的发光元件，由此实现能够显示全彩色图像的显示装置。
[0088]
图6a是配置在显示装置的显示区域内的一个像素60a的顶面示意图。像素60a包括受发光元件20、发光元件50g及发光元件50b。例如，受发光元件20可以为发红光且受绿光及蓝光中的一个或两个的元件。此外，发光元件50g可以为发绿光的元件，发光元件50b可以为发蓝光的元件。
[0089]
图6a所示的像素60a是受发光元件20、发光元件50g及发光元件50b在横向上依次排列的所谓的条形配置的像素。受发光元件20、发光元件50g及发光元件50b都具有大致呈矩形的形状，而且各长边方向平行于纵向。在显示装置的显示区域内，多个像素60a在纵向
及横向上配置为矩阵状。
[0090]
在图6a中，设置有遮光层32。在此，遮光层32围绕受发光元件20、发光元件50g及发光元件50b而设置。也就是说，遮光层32具有分别与受发光元件20、发光元件50g及发光元件50b重叠的开口部。受发光元件20、发光元件50g及发光元件50b都位于遮光层32的开口部内侧，并与遮光层32不重叠而配置。此外，从平面来看，在发光元件50g与遮光层32之间及发光元件50b与遮光层32之间设置有空隙61。
[0091]
此外，滤色片31与受发光元件20的一部分重叠而配置。滤色片31与受发光元件20的受发光区域的边缘部重叠。此外，滤色片31的另一部分与遮光层32重叠而配置。如上所述，滤色片31与受发光元件20的受发光区域也可以不重叠。此时，在滤色片的端部与受发光元件20的受发光区域之间设置有空隙。
[0092]
图6b示出与上述不同的像素的结构。在图6b所示的例子中，具有受发光元件20及发光元件50g的像素60b与具有受发光元件20及发光元件50b的像素60c在纵向及横向上交替排列。
[0093]
在图6b中，受发光元件20、发光元件50g及发光元件50b的顶面形状大致呈正方形，并具有相对于像素的排列方向倾斜45度的形状。由此，可以扩大受发光元件20、发光元件50g及发光元件50b之间的间隙，当分别制造构成元件的薄膜时，可以高成品率地形成该薄膜。此外，通过具有这种结构，可以以高密度配置像素，可以实现能够显示高清晰图像的显示装置。
[0094]
图7a是排列受发光元件20及发光元件50g时的显示装置10d的截面示意图。因为发光元件50b可以具有与发光元件50g相同的结构，所以在此不说明发光元件50b。
[0095]
受发光元件20的结构可以见上述显示装置10等的记载。
[0096]
发光元件50g包括导电层51、有机层52及导电层23。导电层51用作像素电极，并与元件层15内的电路电连接。导电层51对发光元件50g所发的光具有反射性。优选的是，导电层51与受发光元件20的导电层21位于同一面上，并使用同一导电膜加工而形成。有机层52为至少含有el层的层。有机层52所具有的el层含有的发光层的材料与受发光元件20的有机层22所具有的el层含有的发光层的材料优选不同。导电层23在受发光元件20与发光元件50g之间共享，并用作公共电极。导电层23具有隔着有机层22与导电层21重叠的部分及隔着有机层52与导电层51重叠的部分。
[0097]
从平面来看，滤色片31围绕受发光元件20的受发光区域而设置。在图7a中，滤色片31的一部分与受发光元件20重叠。此外，滤色片31不设置在发光元件50g附近。
[0098]
图7b是设置有遮光层32的显示装置10e的截面示意图。
[0099]
在显示装置10e中，遮光层32包括分别与受发光元件20及发光元件50g重叠的开口部。此外，遮光层32不与发光元件50g的发光区域重叠。由此，在粘合层42的厚度大的情况下，也可以提高发光元件50g的视角特性。
[0100]
此外，图7c是遮光层32的结构与显示装置10e不同的显示装置10f的截面示意图。
[0101]
显示装置10f是遮光层32不设置在发光元件50g附近的例子。从平面来看，遮光层32位于受发光元件20与发光元件50g之间。此外，虽然未图示，但遮光层32也可以从平面来看位于受发光元件20与发光元件50b之间。此外，遮光层32不设置在发光元件50g与发光元件50b之间。由此，可以提高发光元件50g(及发光元件50b)的视角特性。
[0102]
虽然以上只示出滤色片31设置在受发光元件20一侧的结构，但是也可以在发光元件50g及发光元件50b一侧配置滤色片。作为与发光元件重叠而配置的滤色片，可以使用对发光元件所发的光具有透光性的材料。通过与发光元件重叠而配置滤色片，可以提高发光元件所发的光的颜色纯度，并可以实现高显示质量的显示装置。
[0103]
图8a是显示装置10g的截面示意图。显示装置10g具有滤色片31g。
[0104]
滤色片31g与滤色片31同样设置在衬底12一侧。从平面来看，滤色片31g具有与发光元件50g重叠的部分。此外，从平面来看，滤色片31g优选以包括发光元件50g的发光区域的方式而设置。
[0105]
滤色片31g具有透射发光元件50g所发的颜色光的功能。例如，在发光元件50g发射绿光的情况下，可以使用透射绿光的滤色片31g。与此同样，发光元件50b可以使用透射发光元件50b所发的颜色光(例如蓝光)的滤色片。
[0106]
此外，如图8a所示，从平面来看，显示装置10g具有在受发光元件20与发光元件50g之间滤色片31g与滤色片31重叠的区域。在该区域中，受发光元件20所发的颜色光被滤色片31g吸收(遮光)，发光元件50g所发的颜色光被滤色片31吸收(遮光)。由此，两个滤色片重叠的区域可以用作遮光层。
[0107]
图8b是显示装置10h的截面示意图。显示装置10h与上述显示装置10g的不同点主要在于：滤色片31g具有开口部。
[0108]
滤色片31g的开口部可以至少与发光元件50g的发光区域重叠而配置。滤色片31g既可与发光元件50g的发光区域重叠而配置，又可从平面来看在比滤色片31g的开口部更内侧存在发光元件50g的发光区域。滤色片31g的开口部及发光元件50g的位置关系可以与受发光元件20的受发光区域及滤色片31的开口部的位置关系同样。此外，发光元件50b也与此同样。
[0109]
此外，像图8c所示的显示装置10i那样，也可以设置遮光层32。虽然在图8c中示出滤色片31g没有开口部的例子，但是也可以与上述显示装置10h同样具有开口部。
[0110]
[结构例子6]以下说明能够拍摄更高清晰图像的结构例子。
[0111]
图9a是显示装置的截面示意图。图9a示出包括受发光元件20及位于受发光元件20的两侧的发光元件50ga及发光元件50gb的截面。
[0112]
在图9a中，滤色片31的开口部20h位于比受发光元件20的受发光区域的宽度wr更内侧。此外，滤色片31的开口部20h的宽度w
cf
小于宽度wr。
[0113]
此外，图9a示出与衬底12的表面接触的结构物29a、结构物29b。结构物29a及结构物29b反射并散射发光元件50ga及发光元件50gb所发的光。结构物29a与结构物29b的配置间隔相等于或小于受发光元件20与发光元件50ga或发光元件50gb的间隔。
[0114]
如图9a所示，发光元件50ga所发的光30ga的一部分被结构物29a反射或散射，其一部分穿过开口部20h到达受发光元件20。与此同样，发光元件50gb所发的光30gb的一部分被结构物29b反射或散射，其一部分穿过开口部20h到达受发光元件20。也就是说，结构物29a的反射光(散射光)及结构物29b的反射光(散射光)的双方入射到受发光元件20。由此可知，如图9a所示，难以清楚地拍摄相等于或小于受发光元件20或发光元件50ga等的排列间隔的图案。
[0115]
于是，如图9b所示，将滤色片31的开口部20h偏移到一个发光元件(在此发光元件50ga)一侧。
[0116]
在图9b中，滤色片31的开口部20h位于比受发光元件20的受发光区域的宽度wr更外侧而设置。但是不局限于此，只要滤色片31的开口部20h的中心偏离受发光元件20的受发光区域的中心就可以。因此，开口部20h既可位于受发光元件20的受发光区域的内侧又可不与该受发光区域重叠。
[0117]
如图9b所示，通过将开口部20h偏移到发光元件50ga一侧，发光元件50gb发射且被结构物29b反射或散射的光30gb被滤色片31吸收，不到达受发光元件20。另一方面，发光元件50ga发射且被结构物29a反射或散射的光30ga的一部分穿过开口部20h到达受发光元件20。也就是说，只有来自结构物29a的反射光(散射光)入射到受发光元件20。
[0118]
如此，通过使滤色片31的开口部20h的中心位置偏离受发光元件20的受发光区域的中心位置或遮光层32的开口部的中心位置等，可以提高摄像的分辨率，拍摄清晰的图像。尤其是，在被摄像对象反射或散射的光中的相对于散射成分的正反射成分的比例高的情况下，更有效于提高摄像的分辨率。
[0119]
以上说明了显示装置的结构例子。
[0120]
本发明的一个方式的显示装置是既可实现视角特性高的显示又可拍摄清晰的图像的显示装置。此外，本发明的一个方式的显示装置适合拍摄指纹、掌纹等，由此可以对应用该显示装置的电子设备附加指纹识别或掌纹识别等生物识别功能而不需增加部件，可以实现多功能电子设备。
[0121]
本实施方式所示的结构例子及对应该结构例子的附图等的至少一部分可以与其他结构例子或附图等适当地组合。
[0122]
本实施方式的至少一部分可以与本说明书中记载的其他实施方式适当地组合而实施。
[0123]
(实施方式2)在本实施方式中，说明本发明的一个方式的包括发光元件及受发光元件的显示装置的结构例子。
[0124]
本发明的一个方式的显示装置包括发光元件及受发光元件。
[0125]
受发光元件具有作为发光元件的有机el元件及作为受发光元件的有机光电二极管双方的功能。例如，通过对有机el元件的叠层结构追加可以用于有机光电二极管的活性层，可以制造受发光元件。再者，当制造受发光元件及发光元件时，可以在同一工序中形成在受发光元件与发光元件之间共同使用的层，以抑制形成工序的增加。
[0126]
例如，一对电极中的一个(公共电极)可以为受发光元件与发光元件间共同使用的层。此外，例如，优选空穴注入层、空穴传输层、电子传输层以及电子注入层中的至少一个为在受发光元件与发光元件之间共同使用的层。此外，例如，除了活性层的有无之外，受发光元件与发光元件可以具有同一结构。也就是说，只要对发光元件追加活性层，就可以制造受发光元件。如此，因为在受发光元件与发光元件之间共同使用层，可以减少成膜次数及掩模数，而可以减少显示装置的制造工序及制造成本。此外，可以使用显示装置的现有制造设备及制造方法制造包括受发光元件的显示装置。
[0127]
此外，受发光元件所含有的层有时在用作受光元件时和用作发光元件时分别具有
不同的功能。在本说明书中，根据受发光元件用作发光元件时的功能称呼构成要素。例如，空穴注入层在受发光元件用作发光元件时用作空穴注入层而在受发光元件用作受光元件时用作空穴传输层。同样，电子注入层在受发光元件用作发光元件时用作电子注入层而在受发光元件用作受光元件时用作电子传输层。
[0128]
如上所述，本实施方式的显示装置在显示部包括受发光元件及发光元件。具体而言，受发光元件及发光元件都在显示部配置为矩阵状。由此，除了显示图像的功能以外，显示部还具有摄像功能及感测功能中的一个或两个。
[0129]
显示部可以用于图像传感器或触控传感器等。也就是说，通过由显示部检测出光，能够拍摄图像或者检测出与显示部接触或接近的对象物(手指或笔等)等。此外，本实施方式的显示装置可以将发光元件用作传感器的光源。因此，不需要与显示装置另行设置受光部及光源，而可以减少电子设备的构件数量。
[0130]
在本实施方式的显示装置中，当显示部含有的发光元件所发射的光被对象物反射时，受发光元件能够检测出该反射光，由此即使在黑暗处也能够摄像或检测触控(接触或接近)。
[0131]
本实施方式的显示装置具有使用发光元件及受发光元件显示图像的功能。也就是说，发光元件及受发光元件被用作显示元件。
[0132]
作为发光元件，优选使用如有机发光二极管(oled)或量子点发光二极管(qled)等el元件。作为el元件含有的发光物质，可以举出发射荧光的物质(荧光材料)、发射磷光的物质(磷光材料)、呈现热活化延迟荧光的物质(tadf材料)、无机化合物(量子点材料等)等。此外，作为发光元件，也可以使用如微型发光二极管(micro led)等led。
[0133]
本实施方式的显示装置具有使用受发光元件检测出光的功能。受发光元件能够检测出其波长比受发光元件本身所发射的光短的光。
[0134]
当将受发光元件用于图像传感器时，本实施方式的显示装置能够使用受发光元件拍摄图像。例如，本实施方式的显示装置可以用作扫描仪。
[0135]
例如，可以利用图像传感器的功能获取指纹或掌纹等的数据。也就是说，可以在本实施方式的显示装置内设置生物识别用传感器。通过在显示装置内设置生物识别用传感器，与分别设置显示装置和生物识别用传感器的情况相比，可以减少电子设备的零部件个数，由此可以实现电子设备的小型化及轻量化。
[0136]
此外，可以利用图像传感器的功能获取使用者的表情、视线或瞳孔直径的变化等的数据。通过分析该数据，可以获取使用者的身心的信息。通过根据该信息改变视频和音频中的一个或两个的输出内容，可以让使用者安全使用如虚拟现实(vr)用设备、增强现实(ar)用设备、混合现实(mr)用设备等设备。
[0137]
此外，在将受发光元件用于触控传感器的情况下，本实施方式的显示装置使用受发光元件检测出对象物的接近或接触。
[0138]
受发光元件被用作检测出入射到受发光元件的光来产生电荷的光电转换元件。所产生的电荷量取决于入射到受发光元件的光量。
[0139]
受发光元件可以通过对上述发光元件的结构追加受光元件的活性层而制成。受发光元件例如可以使用pn型或pin型光电二极管的活性层。尤其是，受发光元件优选使用具有包含有机化合物的层的有机光电二极管的活性层。有机光电二极管容易实现薄型化、轻量
化及大面积化，且形状及设计的自由度高，由此可以应用于各种各样的显示装置。
[0140]
图10a至图10d是本发明的一个方式的显示装置的截面图。
[0141]
图10a所示的显示装置350a在衬底351与衬底359之间设置有包括受发光元件的层353及包括发光元件的层357。
[0142]
图10b所示的显示装置350b在衬底351与衬底359之间设置有包括受发光元件的层353、包括晶体管的层355及包括发光元件的层357。
[0143]
显示装置350a及显示装置350b具有从包括发光元件的层357发射绿光(g)及蓝光(b)并从包括受发光元件的层353发射红光(r)的结构。此外，在本发明的一个方式的显示装置中，包括受发光元件的层353所发射的颜色光不局限于红光。
[0144]
包括受发光元件的层353中的受发光元件能够检测出从显示装置350a或显示装置350b的外部入射的光。该受发光元件例如能够检测出绿光(g)及蓝光(b)中的一个或两个。
[0145]
本发明的一个方式的显示装置包括配置为矩阵状的多个像素。一个像素包括一个以上的子像素。一个子像素包括一个受发光元件或一个发光元件。例如，像素可以采用具有三个子像素的结构(r、g、b的三种颜色或黄色(y)、青色(c)及品红色(m)的三种颜色等)或具有四个子像素的结构(r、g、b、白色(w)的四种颜色或者r、g、b、y的四种颜色等)。至少一个颜色的子像素包括受发光元件。受发光元件既可设置在所有像素又可设置在一部分像素。此外，一个像素也可以包括多个受发光元件。
[0146]
包括晶体管的层355例如包括与受发光元件电连接的晶体管及与发光元件电连接的晶体管。包括晶体管的层355还可以包括布线、电极、端子、电容器、电阻器等。
[0147]
本发明的一个方式的显示装置也可以具有检测出与显示装置接触的如手指等对象物的功能(图10c)。或者，也可以具有检测出与显示装置接近(未接触)的对象物的功能(图10d)。例如，如图10c及图10d所示，包括发光元件的层357中的发光元件所发射的光被与显示装置350b接触或接近的手指352反射，使得包括受发光元件的层353中的受发光元件检测出该反射光。由此，可以检测出手指352与显示装置350b接触或接近。
[0148]
[像素]图10e至图10g及图11a至图11d示出像素的一个例子。此外，子像素的排列不局限于附图所示的顺序。例如，子像素(b)和子像素(g)的位置可以颠倒。
[0149]
图10e所示的像素采用条形排列，包括呈现红光且具有受光功能的子像素(mer)、呈现绿光的子像素(g)及呈现蓝光的子像素(b)。在像素由r、g、b的三个子像素构成的显示装置中，通过使用受发光元件代替用于子像素(r)的发光元件，可以制造像素具有受光功能的显示装置。
[0150]
图10f所示的像素采用矩阵排列，包括呈现红光且具有受光功能的子像素(mer)、呈现绿光的子像素(g)、呈现蓝光的子像素(b)及呈现白光的子像素(w)。在像素由r、g、b、w的四个子像素构成的显示装置中，通过使用受发光元件代替用于子像素(r)的发光元件，可以制造像素具有受光功能的显示装置。
[0151]
图10g所示的像素采用pentile排列，其中各像素包括组合不同的呈现两种颜色光的子像素。图10g所示的左上像素及右下像素包括呈现红光且具有受光功能的子像素(mer)及呈现绿光的子像素(g)。图10g所示的左下像素及右上像素包括呈现绿光的子像素(g)及呈现蓝光的子像素(b)。此外，图10g所示的子像素的形状示出该子像素所具有的发光元件
或受发光元件的顶面形状。
[0152]
图11a所示的像素包括呈现红光且具有受光功能的子像素(mer)、呈现绿光的子像素(g)及呈现蓝光的子像素(b)。子像素(mer)配置在与子像素(g)及子像素(b)不同的列上。子像素(g)及子像素(b)交替地配置在同一列上，其中一个设置在第奇数行上，另一个设置在第偶数行上。配置在与其他颜色的子像素不同的列上的子像素不局限于红色(r)，也可以为绿色(g)或蓝色(b)。
[0153]
图11b示出两个像素，其中以由虚线围绕的三个子像素构成一个像素。图11b所示的像素包括呈现红光且具有受光功能的子像素(mer)、呈现绿光的子像素(g)及呈现蓝光的子像素(b)。在图11b所示的左像素中，子像素(mer)与子像素(g)配置在同一行上，子像素(mer)与子像素(b)配置在同一列上。在图11b所示的右像素中，子像素(mer)与子像素(g)配置在同一行上，子像素(g)与子像素(b)配置在同一列上。在图11b所示的像素布局中，在第奇数行及第偶数行中，子像素(mer)、子像素(g)及子像素(b)反复配置，并且在各列中，第奇数行和第偶数行分别配置有互不相同的颜色的子像素。
[0154]
图11c示出图10g所示的像素排列的变形例子。图11c所示的左上像素及右下像素包括呈现红光且具有受光功能的子像素(mer)及呈现绿光的子像素(g)。图11c所示的左下像素及右上像素包括呈现红光且具有受光功能的子像素(mer)及呈现蓝光的子像素(b)。
[0155]
在图10g中，各像素包括呈现绿光的子像素(g)。另一方面，在图11c中，各像素包括呈现红光且具有受光功能的子像素(mer)。因为各像素包括具有受光功能的子像素，所以图11c所示的结构与图10g所示的结构相比能够进行高清晰摄像。由此，例如可以提高生物识别的精度。
[0156]
此外，对发光元件及受发光元件的顶面形状没有特别的限制，可以为圆、椭圆、多边形、角部具有圆度的多边形等。关于子像素(g)所具有的发光元件的顶面形状，图10g示出圆形的例子，而图11c示出正方形的例子。各颜色的发光元件及受发光元件的顶面形状既可不相同又可在一部分颜色或所有颜色中相同。
[0157]
此外，各颜色的子像素的开口率既可不相同又可在一部分颜色或所有颜色中相同。例如，设置在各像素中的子像素(图10g中的子像素(g)、图11c中的子像素(mer))的开口率可以小于其他颜色的子像素的开口率。
[0158]
图11d示出图11c所示的像素排列的变形例子。具体而言，通过使图11c的结构转动45
°
，得到图11d的结构。虽然在图11c中示出一个像素由两个子像素构成的例子，但是如图11d所示，其也可以被认为是一个像素由四个子像素构成的例子。
[0159]
将参照图11d说明使用由虚线围绕的四个子像素构成一个像素的情况。一个像素包括两个子像素(mer)、一个子像素(g)及一个子像素(b)。如此，通过使一个像素包括具有受光功能的多个子像素，可以进行高清晰的摄像。因此，可以提高生物识别的精度。例如，摄像的清晰度可以高达显示清晰度乘以根2。
[0160]
具有图11c或图11d所示的结构的显示装置包括p个(p为2以上的整数)第一发光元件及q个(q为2以上的整数)第二发光元件及r个(r为大于p且大于q的整数)受发光元件。p及r满足r＝2p。此外，p、q、r满足r＝p+q。第一发光元件及第二发光元件中的一个发射绿光，另一个发射蓝光。受发光元件发射红光且具有受光功能。
[0161]
例如，当使用受发光元件检测接触时，来自光源的发光优选不容易被使用者看到。
蓝光的可见度低于绿光，由此优选使用发射蓝光的发光元件作为光源。因此，受发光元件优选具有受蓝光的功能。
[0162]
如上所述，各种排列的像素可以应用于本发明的一个方式的显示装置。
[0163]
本实施方式的显示装置不需要为对像素附加受光功能而改变像素排列，由此可以在开口率及清晰度不下降的情况下对显示部附加摄像功能及感测功能中的一个或两个。
[0164]
[受发光元件]图12a至图12e示出受发光元件的叠层结构的例子。
[0165]
受发光元件在一对电极之间至少包括活性层及发光层。
[0166]
除了活性层及发光层以外，受发光元件还可以包括含有空穴注入性高的物质、空穴传输性高的物质、空穴阻挡性高的物质、电子传输性高的物质、电子注入性高的物质、电子阻挡性高的物质或双极性物质(电子传输性及空穴传输性高的物质)等的层。
[0167]
图12a至图12c所示的各受发光元件包括第一电极180、空穴注入层181、空穴传输层182、活性层183、发光层193、电子传输层184、电子注入层185及第二电极189。
[0168]
第一电极180用作受发光元件的阳极。第二电极189用作受发光元件的阴极。
[0169]
此外，图12a至图12c所示的各受发光元件可以说是对发光元件追加了活性层183的结构。因此，只要在发光元件的制造工序中增加形成活性层183的工序，可以同时形成发光元件及受发光元件。此外，发光元件与受发光元件可以形成在同一衬底上。由此，可以在制造工序的增加幅度不大的情况下对显示部附加摄像功能及感测功能中的一个或两个。
[0170]
对发光层193和活性层183的叠层顺序没有限制。图12a示出在空穴传输层182上设置有活性层183，并在活性层183上设置有发光层193的例子。此外，图12b示出在空穴传输层182上设置有发光层193，并在发光层193上设置有活性层183的例子。此外，活性层183与发光层193也可以如图12a、图12b所示那样彼此接触。
[0171]
如图12c所示，优选在活性层183与发光层193之间夹有缓冲层。作为缓冲层，可以使用空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层、空穴阻挡层及电子阻挡层等中的至少一层。图12c示出使用空穴传输层182作为缓冲层的例子。
[0172]
通过在活性层183与发光层193间设置缓冲层，可以抑制激发能从发光层193转移到活性层183。此外，可以使用缓冲层调整微腔结构的光路长度(腔长)。因此，活性层183与发光层193间包括缓冲层的受发光元件可以具有高发光效率。
[0173]
图12d所示的受发光元件不包括空穴传输层182，这点与图12a至图12c所示的受发光元件不同。受发光元件可以不包括空穴注入层181、空穴传输层182、电子传输层184及电子注入层185中的至少一层。此外，受发光元件也可以包括空穴阻挡层、电子阻挡层等其他功能层。
[0174]
图12e所示的受发光元件不包括活性层183及发光层193而包括兼用作发光层及活性层的层186，这点与图12a至图12d所示的受发光元件不同。
[0175]
作为兼用作发光层及活性层的层186，例如可以使用包含可以用于活性层183的n型半导体及可以用于活性层183的p型半导体及可以用于发光层193的发光物质的三个材料的层。
[0176]
此外，n型半导体及p型半导体的混合材料的吸收光谱的最低能量一侧的吸收带与发光物质的发射光谱(pl光谱)最大峰优选不重叠，更优选具有充分距离。
[0177]
受发光元件使用透射可见光的导电膜作为提取光一侧的电极，并优选使用反射可见光的导电膜作为不提取光一侧的电极。
[0178]
在驱动作为发光元件的受发光元件的情况下，空穴注入层是将空穴从阳极注入到受发光元件的层。空穴注入层包含空穴注入性高的材料。作为空穴注入性高的材料，可以使用包含空穴传输材料及受体材料(电子受体材料)的复合材料或芳香胺化合物等。
[0179]
在驱动作为发光元件的受发光元件的情况下，空穴传输层是通过空穴注入层将从阳极注入的空穴传输到发光层的层。在驱动作为受光元件的受发光元件的情况下，空穴传输层是将根据入射到活性层中的光所产生的空穴传输到阳极的层。空穴传输层是包含空穴传输材料的层。作为空穴传输材料，优选采用空穴迁移率为1
×
10-6
cm2/vs以上的物质。注意，只要空穴传输性比电子传输性高，就可以使用上述以外的物质。作为空穴传输材料，优选使用富π电子型杂芳族化合物(例如，咔唑衍生物、噻吩衍生物、呋喃衍生物等)或者芳香胺(包含芳香胺骨架的化合物)等空穴传输性高的材料。
[0180]
在驱动作为发光元件的受发光元件的情况下，电子传输层是通过电子注入层将从阴极所注入的电子传输到发光层的层。在驱动作为受光元件的受发光元件的情况下，电子传输层是将基于入射到活性层中的光而产生的电子传输到阴极的层。电子传输层是包含电子传输材料的层。作为电子传输材料，优选采用电子迁移率为1
×
10-6
cm2/vs以上的物质。注意，只要电子传输性比空穴传输性高，就可以使用上述以外的物质。作为电子传输材料，可以使用包含喹啉骨架的金属配合物、包含苯并喹啉骨架的金属配合物、包含噁唑骨架的金属配合物、包含噻唑骨架的金属配合物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、噁唑衍生物、噻唑衍生物、菲咯啉衍生物、包含喹啉配体的喹啉衍生物、苯并喹啉衍生物、喹喔啉衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、联吡啶衍生物、嘧啶衍生物以及含氮杂芳族化合物等缺π电子型杂芳族化合物等的电子传输性高的材料。
[0181]
在驱动作为发光元件的受发光元件的情况下，电子注入层是将电子从阴极注入到受发光元件的层。电子注入层是包含电子注入性高的材料的层。作为电子注入性高的材料，可以使用碱金属、碱土金属或者包含上述物质的化合物。作为电子注入性高的材料，也可以使用包含电子传输材料及供体性材料(电子给体性材料)的复合材料。
[0182]
发光层193是包含发光物质的层。发光层193可以包含一种或多种发光物质。作为发光物质，适当地使用呈现蓝色、紫色、蓝紫色、绿色、黄绿色、黄色、橙色、红色等发光颜色的物质。此外，作为发光物质，也可以使用发射近红外光的物质。
[0183]
作为发光物质，可以举出荧光材料、磷光材料、tadf材料、量子点材料等。
[0184]
作为荧光材料，例如可以举出芘衍生物、蒽衍生物、三亚苯衍生物、芴衍生物、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、菲衍生物、萘衍生物等。
[0185]
作为磷光材料，例如可以举出具有4h-三唑骨架、1h-三唑骨架、咪唑骨架、嘧啶骨架、吡嗪骨架或吡啶骨架的有机金属配合物(尤其是铱配合物)、以具有吸电子基团的苯基吡啶衍生物为配体的有机金属配合物(尤其是铱配合物)、铂配合物、稀土金属配合物等。
[0186]
发光层193除了发光物质(客体材料)以外还可以包含一种或多种有机化合物(主体材料、辅助材料等)。作为一种或多种有机化合物，可以使用在本实施方式中说明的空穴传输材料和电子传输材料中的一方或双方。此外，作为一种或多种有机化合物，也可以使用
双极性材料或tadf材料。
[0187]
例如，发光层193优选包含磷光材料、容易形成激基复合物的空穴传输材料及电子传输材料的组合。通过采用这样的结构，可以高效地得到利用从激基复合物到发光物质(磷光材料)的能量转移的extet(exciplex-triplet energy transfer：激基复合物-三重态能量转移)的发光。此外，通过选择形成如下激基复合物的组合，该激基复合物呈现与发光物质的最低能量一侧的吸收带的波长重叠的发光，可以使能量转移变得顺利，从而高效地得到发光。通过采用上述结构，可以同时实现发光元件的高效率、低电压驱动以及长寿命。
[0188]
关于形成激基复合物的材料的组合，空穴传输材料的homo能级(最高占有分子轨道能级)优选为电子传输材料的homo能级以上的值。空穴传输材料的lumo能级(最低未占有分子轨道能级)优选为电子传输材料的lumo能级以上的值。注意，材料的lumo能级及homo能级可以从通过循环伏安(cv)测量测得的材料的电化学特性(还原电位及氧化电位)求出。
[0189]
注意，激基复合物的形成例如可以通过如下方法确认：对空穴传输材料的发射光谱、电子传输材料的发射光谱及混合这些材料而成的混合膜的发射光谱进行比较，当观察到混合膜的发射光谱比各材料的发射光谱向长波长一侧漂移(或者在长波长一侧具有新的峰)的现象时说明形成有激基复合物。或者，对空穴传输材料的瞬态光致发光(pl)、电子传输材料的瞬态pl及混合这些材料而成的混合膜的瞬态pl进行比较，当观察到混合膜的瞬态pl寿命与各材料的瞬态pl寿命相比具有长寿命成分或者延迟成分的比例变大等瞬态响应不同时说明形成有激基复合物。此外，可以将上述瞬态pl称为瞬态电致发光(el)。换言之，与对空穴传输材料的瞬态el、电子传输材料的瞬态el及这些材料的混合膜的瞬态el进行比较，观察瞬态响应的不同，可以确认激基复合物的形成。
[0190]
活性层183包含半导体。作为该半导体，可以举出硅等无机半导体及包含有机化合物的有机半导体。在本实施方式中，示出使用有机半导体作为活性层含有的半导体的例子。通过使用有机半导体，可以以同一方法(例如真空蒸镀法)形成发光层193和活性层183，并可以共同使用制造设备，所以是优选的。
[0191]
作为活性层183含有的n型半导体的材料，可以举出富勒烯(例如c
60
、c
70
等)、富勒烯衍生物等具有电子受体性的有机半导体材料。富勒烯具有足球形状，该形状在能量上稳定。富勒烯的homo能级及lumo能级都深(低)。因为富勒烯的lumo能级较深，所以电子受体性(受体性)极高。一般地，当如苯那样π电子共轭(共振)在平面上扩展时，电子供体性(供体型)变高。另一方面，富勒烯具有球形状，尽管π电子广泛扩展，但是电子受体性变高。在电子受体性较高时，高速且高效地引起电荷分离，所以对受光元件来说是有益的。c
60
、c
70
都在可见光区域中具有宽吸收带，尤其是c
70
的π电子共轭类大于c
60
，在长波长区域中也具有宽吸收带，所以是优选的。
[0192]
作为n型半导体的材料，可以举出具有喹啉骨架的金属配合物、具有苯并喹啉骨架的金属配合物、具有噁唑骨架的金属配合物、具有噻唑骨架的金属配合物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、噁唑衍生物、噻唑衍生物、菲罗啉衍生物、喹啉衍生物、苯并喹啉衍生物、喹喔啉衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、联吡啶衍生物、嘧啶衍生物、萘衍生物、蒽衍生物、香豆素衍生物、若丹明衍生物、三嗪衍生物、醌衍生物等。
[0193]
作为活性层183含有的p型半导体的材料，可以举出铜(ii)酞菁(copper(ii)phthalocyanine:cupc)、四苯基二苯并二茚并芘(tetraphenyldibenzoperiflanthene：
dbp)、酞菁锌(zinc phthalocyanine：znpc)、锡酞菁(snpc)、喹吖啶酮等具有电子供体性的有机半导体材料。
[0194]
此外，作为p型半导体的材料，可以举出咔唑衍生物、噻吩衍生物、呋喃衍生物、具有芳香胺骨架的化合物等。再者，作为p型半导体的材料，可以举出萘衍生物、蒽衍生物、并四苯衍生物、芘衍生物、三亚苯衍生物、芴衍生物、吡咯衍生物、苯并呋喃衍生物、苯并噻吩衍生物、吲哚衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并噻吩衍生物、吲哚咔唑衍生物、卟啉衍生物、酞菁衍生物、萘酞菁衍生物、喹吖啶酮衍生物、聚亚苯亚乙烯衍生物、聚对亚苯衍生物、聚芴衍生物、聚乙烯咔唑衍生物、聚噻吩衍生物等。
[0195]
具有电子给予性的有机半导体材料的homo能级优选比具有电子接收性的有机半导体材料的homo能级浅(高)。具有电子给予性的有机半导体材料的lumo能级优选比具有电子接收性的有机半导体材料的lumo能级浅(高)。
[0196]
优选使用球状的富勒烯作为具有电子接收性的有机半导体材料，且优选使用其形状与平面相似的有机半导体材料作为具有电子供体性的有机半导体材料。形状相似的分子具有容易聚集的趋势，当同一种分子凝集时，因分子轨道的能级相近而可以提高载流子传输性。
[0197]
例如，活性层183优选通过共蒸镀n型半导体和p型半导体而形成。
[0198]
用作发光层及活性层的层186优选使用上述发光物质、n型半导体及p型半导体而形成。
[0199]
空穴注入层181、空穴传输层182、活性层183、发光层193、电子传输层184、电子注入层185、用作发光层及活性层的层186既可使用低分子化合物又可使用高分子化合物，也可以包含无机化合物。各层可以通过蒸镀法(包含真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法、涂敷法等形成。
[0200]
构成受发光元件或发光元件的各层可以具有包含单一材料(化合物)的单层结构、包含多个材料的单层结构、包含单一材料的层重叠了两层以上的叠层结构、包含多个材料的层重叠了两层以上的叠层结构、一层以上的包含单一材料的层及一层以上的包含多个材料的层的叠层结构。在通过真空蒸镀法形成包含多个材料的层的情况下，可以使用通过分别使两个以上的材料蒸发或升华而形成膜的共蒸镀法或通过使预先混合了两个以上的材料的混合材料蒸发或升华而形成膜的预混法。此外，也可以组合共蒸镀法和预混法来形成包含三个以上的材料的层。
[0201]
以下参照图13a至图15b说明本发明的一个方式的显示装置所具有的受发光元件及发光元件的详细结构。
[0202]
本发明的一个方式的显示装置可以采用如下任意结构：向与形成有发光元件的衬底相反的方向射出光的顶部发射结构；向与形成有发光元件的衬底相同的方向射出光的底部发射结构；从两面射出光的双面发射结构。
[0203]
在图13a至图15b中，以顶部发射型显示装置为例进行说明。
[0204]
[结构例子1]图13a及图13b所示的显示装置在衬底151上隔着包括晶体管的层355设置有发蓝(b)光的发光元件347b、发绿(g)光的发光元件347g、发红(r)光且具有受光功能的受发光元件347mer。
[0205]
图13a示出将受发光元件347mer用作发光元件的情况。图13a示出发光元件347b发蓝光，发光元件347g发绿光，并且受发光元件347mer发红光的例子。
[0206]
图13b示出将受发光元件347mer用作受光元件的情况。图13b示出由受发光元件347mer检测发光元件347b所发的蓝光及发光元件347g所发的绿光的例子。
[0207]
发光元件347b、发光元件347g及受发光元件347mer都具有像素电极191及公共电极115。在本实施方式中，以像素电极191用作阳极且公共电极115用作阴极的情况为例进行说明。
[0208]
在本实施方式中，与发光元件同样，受发光元件347mer中的像素电极191及公共电极115也分别用作阳极及阴极。也就是说，通过将反向偏压施加到像素电极191与公共电极115之间驱动受光元件347mer，可以检测出入射到受发光元件347mer的光来产生电荷，由此可以将其作为电流提取。
[0209]
公共电极115在发光元件347b、发光元件347g及受发光元件347mer之间共同使用。
[0210]
发光元件347b、发光元件347g及受发光元件347mer所具有的一对电极可以使用相同材料及膜厚度等。由此，可以减少显示装置的制造成本并简化制造工序。
[0211]
将说明图13a、图13b所示的显示装置的具体结构。
[0212]
发光元件347b在像素电极191上依次包括缓冲层192b、发光层193b以及缓冲层194b。发光层193b包含发蓝光的发光物质。发光元件347b具有发蓝光的功能。
[0213]
发光元件347g在像素电极191上依次包括缓冲层192g、发光层193g、发光层193g以及缓冲层194g。发光层193g包含发绿光的发光物质。发光元件347g具有发绿光的功能。
[0214]
受发光元件347mer在像素电极191上依次包括缓冲层192r、活性层183、发光层193r以及缓冲层194r。发光层193r包含发红光的发光物质。活性层183包含吸收其波长比红光短的光(例如，绿光和蓝光中的一个或两个)的有机化合物。活性层183可以使用不仅吸收可见光也吸收紫外光的有机化合物。受发光元件347mer具有发红光的功能。受发光元件347mer具有检测出发光元件347g及发光元件347b中的至少一个的发光的功能，优选具有检测出双方的发光的功能。
[0215]
活性层183优选包含不容易吸收红光且吸收其波长比红光短的光的有机化合物。由此，受发光元件347mer可以具有高效发红光的功能及以高精度检测出其波长比红光短的光的功能。例如，优选以活性层183含有的有机化合物的吸收光谱与发光层193r含有的发光材料的发射光谱不重叠的方式选择活性层183的材料。
[0216]
像素电极191、缓冲层192r、缓冲层192g、缓冲层192b、活性层183、发光层193r、发光层193g、发光层193b、缓冲层194r、缓冲层194g、缓冲层194b及公共电极115都可以具有单层结构也可以具有叠层结构。
[0217]
在图13a、图13b所示的显示装置中，每个元件都包括不同的缓冲层、活性层及发光层。
[0218]
缓冲层192r、缓冲层192g、缓冲层192b可以包括空穴注入层及空穴传输层中的一个或两个。缓冲层192r、缓冲层192g、缓冲层192b可以包括电子阻挡层。缓冲层194b、缓冲层194g、缓冲层194r可以包括电子注入层及电子传输层中的一个或两个。再者，缓冲层194r、缓冲层194g、缓冲层194b可以包括空穴阻挡层。关于构成发光元件的各层的材料等可以参照构成受发光元件的各层的上述说明。
[0219]
[结构例子2]如图14a、图14b所示，发光元件347b、发光元件347g及受发光元件347mer可以在一对电极间包括公共层。由此，可以将受发光元件内置于显示装置而不大幅度增加制造步骤。
[0220]
图14a所示的发光元件347b、发光元件347g及受发光元件347mer除了包括图13a、图13b所示的结构以外还包括公共层112及公共层114。
[0221]
图14b所示的发光元件347b、发光元件347g及受发光元件347mer不包括缓冲层192r、192g、192b及缓冲层194r、194g、194b而包括公共层112及公共层114，这一点与图13a、图13b所示的结构不同。
[0222]
公共层112可以包括空穴注入层及空穴传输层中的一个或两个。公共层114可以包括电子注入层及电子传输层中的一个或两个。
[0223]
公共层112及公共层114既可以具有单层结构也可以具有叠层结构。
[0224]
[结构例子3]在图15a所示的显示装置中，将图12c所示的叠层结构应用于受发光元件347mer。
[0225]
受发光元件347mer在像素电极191上依次包括空穴注入层181、活性层183、空穴传输层182r、发光层193r、电子传输层184、电子注入层185及公共电极115。
[0226]
空穴注入层181、电子传输层184、电子注入层185及公共电极115是在与发光元件347g及发光元件347b之间共享的层。
[0227]
发光元件347g在像素电极191上依次包括空穴注入层181、空穴传输层182g、发光层193g、电子传输层184、电子注入层185及公共电极115。
[0228]
发光元件347b在像素电极191上依次包括空穴注入层181、空穴传输层182b、发光层193b、电子传输层184、电子注入层185及公共电极115。
[0229]
本实施方式的显示装置所包括的发光元件优选具有微腔结构。再者，受发光元件优选具有微腔结构。因此，发光元件或受发光元件所包括的一对电极中的一个优选为对可见光具有透过性及反射性的电极(半透过-半反射电极)，另一个优选为对可见光具有反射性的电极(反射电极)。当发光元件或受发光元件具有微腔结构时，可以在两个电极之间使从发光层发射的光谐振，并且可以增强从发光元件或受发光元件射出的光。
[0230]
注意，半透过-半反射电极可以采用反射电极与对可见光具有透过性的电极(也称为透明电极)的叠层结构。在本说明书等中，有时将被用作半透过-半反射电极的一部分的反射电极记载为像素电极或公共电极，将透明电极记载为光学调整层，但是透明电极(光学调整层)也有可能被用作像素电极或公共电极。
[0231]
透明电极的光透过率为40％以上。例如，在发光元件中，优选使用对可见光(波长为400nm以上且小于750nm的光)及近红外光(波长为750nm以上且1300nm以下的光)的透过率分别为40％以上的电极。此外，半透过-半反射电极的对可见光及近红外光的反射率分别为10％以上且95％以下，优选为30％以上且80％以下。反射电极的对可见光及近红外光的反射率为40％以上且100％以下，优选为70％以上且100％以下。此外，这些电极的电阻率优选为1
×
10-2
ωcm以下。
[0232]
空穴传输层182b、空穴传输层182g、空穴传输层182r都可以用作光学调整层。具体而言，发光元件347b优选以使一对电极间的光学距离成为增强蓝光的光学距离的方式调整空穴传输层182b的厚度。同样，发光元件347g优选以使一对电极间的光学距离成为增强绿
光的光学距离的方式调整空穴传输层182g的厚度。受发光元件347mer优选以使一对电极间的光学距离成为增强红光的光学距离的方式调整空穴传输层182r的厚度。用作光学调整层的层不局限于空穴传输层。注意，在半透过-半反射电极采用反射电极与透明电极的叠层结构的情况下，一对电极间的光学距离表示一对反射电极间的光学距离。
[0233]
[结构例子4]在图15b所示的显示装置中，将图12d所示的叠层结构应用于受发光元件347mer。
[0234]
受发光元件347mer在像素电极191上依次包括空穴注入层181、活性层183、发光层193r、电子传输层184、电子注入层185及公共电极115。
[0235]
空穴注入层181、电子传输层184、电子注入层185及公共电极115是在与发光元件347g及发光元件347b之间共享的层。
[0236]
发光元件347g在像素电极191上依次包括空穴注入层181、空穴传输层182g、发光层193g、电子传输层184、电子注入层185及公共电极115。
[0237]
发光元件347b在像素电极191上依次包括空穴注入层181、空穴传输层182b、发光层193b、电子传输层184、电子注入层185及公共电极115。
[0238]
空穴传输层设置在发光元件347g及发光元件347b而不设置在受发光元件347mer。如此，活性层及发光层以外的其他层也可以只设置在发光元件及受发光元件中的一个。
[0239]
以下参照图16a至图21b说明本发明的一个方式的显示装置的详细结构。
[0240]
[显示装置310a]图16a及图16b是显示装置310a的截面图。
[0241]
显示装置310a包括发光元件190b、发光元件190g及受发光元件190mer。
[0242]
发光元件190b包括像素电极191、缓冲层192b、发光层193b、缓冲层194b及公共电极115。发光元件190b具有发蓝光321b的功能。
[0243]
发光元件190g包括像素电极191、缓冲层192g、发光层193g、缓冲层194g及公共电极115。发光元件190g具有发绿光321g的功能。
[0244]
受发光元件190mer包括像素电极191、缓冲层192r、活性层183、发光层193r、缓冲层194r及公共电极115。受发光元件190mer具有发红光321r的功能及检测光322的功能。
[0245]
图16a示出受发光元件190mer用作发光元件的情况。图16a示出发光元件190b发蓝光，发光元件190g发绿光，并且受发光元件190mer发红光的例子。
[0246]
图16b示出受发光元件190mer用作受光元件的情况。图16b示出发光元件190b所发的蓝光及发光元件190g所发的绿光被受发光元件190mer检测的例子。
[0247]
像素电极191位于绝缘层214上。像素电极191的端部被分隔壁216覆盖。彼此相邻的两个像素电极191被分隔壁216电绝缘(也可以说电分离)。
[0248]
分隔壁216优选使用有机绝缘膜。作为能够用于有机绝缘膜的材料，例如可以使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂及这些树脂的前体等。分隔壁216是透射可见光的层。此外，也可以设置遮可见光的分隔壁代替分隔壁216。
[0249]
显示装置310a在一对衬底(衬底151及衬底152)之间包括受发光元件190mer、发光元件190g、发光元件190b及晶体管342等。
[0250]
受发光元件190mer具有检测光的功能。具体而言，受发光元件190mer用作接收从
显示装置310a的外部入射的光322并将其转换为电信号的光电转换元件。光322也就是发光元件190g及发光元件190b中的一个或两个的发光被対象物反射的光。此外，光322也可以通过透镜入射到受发光元件190mer。
[0251]
受发光元件190mer、发光元件190g及发光元件190b具有发可见光的功能。具体而言，受发光元件190mer、发光元件190g及发光元件190b通过在像素电极191与公共电极115之间被施加电压而用作向衬底152一侧发射光的场致发光元件(参照光321r、光321g、光321b)。
[0252]
缓冲层192、发光层193及缓冲层194也就是有机层(包含有机化合物的层)或el层。像素电极191优选具有反射可见光的功能。公共电极115具有透射可见光的功能。
[0253]
像素电极191通过设置在绝缘层214中的开口电连接到晶体管342的源极或漏极。晶体管342具有控制发光元件或受发光元件的驱动的功能。
[0254]
电连接于受发光元件190mer的电路中的至少一部分优选使用与电连接于发光元件190g及发光元件190b的电路相同的材料及工序而形成。由此，与分别形成两个电路的情况相比，可以减小显示装置的厚度，并可以简化制造工序。
[0255]
受发光元件190mer、发光元件190g及发光元件190b优选都被保护层195覆盖。在图16a等中，保护层195设置在公共电极115上并与该公共电极115接触。通过设置保护层195，可以抑制杂质侵入受发光元件190mer及各颜色的发光元件等，可以提高受发光元件190mer及各颜色的发光元件的可靠性。此外，使用粘合层142贴合了保护层195和衬底152。
[0256]
衬底152的衬底151一侧的表面设置有遮光层bm。遮光层bm在与发光元件190g及发光元件190b重叠的位置及与受发光元件190mer重叠的位置具有开口。在本说明书等中，与发光元件190g或发光元件190b重叠的位置具体地是指与发光元件190g或发光元件190b的发光区域重叠的位置。同样，与受发光元件190mer重叠的位置具体地是指与受发光元件190mer的发光区域及受光区域重叠的位置。
[0257]
如图16b所示，受发光元件190mer可以检测出发光元件190g或发光元件190b的光被对象物反射的光。但是，有时发光元件190g或发光元件190b的光在显示装置310a内被反射而不经过对象物地入射到受发光元件190mer。遮光层bm可以减少这种杂散光的影响。例如，在没有设置遮光层bm的情况下，有时发光元件190g所发射的光323被衬底152反射，由此反射光324入射到受发光元件190mer。通过设置遮光层bm，可以抑制反射光324入射到受发光元件190mer。由此，可以减少噪声来提高使用受发光元件190mer的传感器的灵敏度。
[0258]
作为遮光层bm，可以使用遮挡来自发光元件的光的材料。遮光层bm优选吸收可见光。作为遮光层bm，例如，可以使用金属材料或者使用包含颜料(碳黑等)或染料的树脂材料等形成黑矩阵。遮光层bm也可以采用红色滤光片、绿色滤光片及蓝色滤光片的叠层结构。
[0259]
此外，在衬底152的衬底151一侧的表面设置有滤色片cf。滤色片cf从平面来看具有如下部分，该部分位于遮光层bm的与受发光元件190mer重叠的开口部的内部。此外，还在与受发光元件190mer重叠的位置具有开口部。滤色片cf具有透射受发光元件190mer所发的光321r并遮挡(吸收或反射)发光元件190g所发的光321g及发光元件190b所发的光321b的功能。
[0260]
[显示装置310b]图17a所示的显示装置310b的与显示装置310a不同的点在于：发光元件190g、发光
元件190b及受发光元件190mer都不包括缓冲层192及缓冲层194而包括公共层112及公共层114。此外，在后述的显示装置的说明中，有时省略说明与先前说明的显示装置同样的结构。
[0261]
此外，发光元件190b、发光元件190g及受发光元件190mer的叠层结构不局限于显示装置310a、310b所示的结构。各元件例如适当地采用图12a至图15b所示的叠层结构等。
[0262]
[显示装置310c]图17b所示的显示装置310c的与显示装置310b不同的点在于：不包括衬底151及衬底152，而包括衬底153、衬底154、粘合层155及绝缘层212。
[0263]
衬底153和绝缘层212被粘合层155贴合。衬底154和保护层195被粘合层142贴合。
[0264]
显示装置310c将形成在制造衬底上的绝缘层212、晶体管342、受发光元件190mer、发光元件190g、发光元件190b等转置在衬底153上而形成。衬底153和衬底154优选具有柔性。由此，可以提高显示装置310c的柔性。例如，衬底153和衬底154优选使用树脂。
[0265]
作为衬底153及衬底154，可以使用如下材料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)等聚酯树脂、聚丙烯腈树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯(pc)树脂、聚醚砜(pes)树脂、聚酰胺树脂(尼龙、芳族聚酰胺等)、聚硅氧烷树脂、环烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚四氟乙烯(ptfe)树脂、abs树脂以及纤维素纳米纤维等。衬底153和衬底154中的一个或两个也可以使用薄到具有柔性的程度的玻璃。
[0266]
本实施方式的显示装置所具有的衬底可以使用光学各向同性高的薄膜。作为光学各向同性高的薄膜，可以举出三乙酸纤维素(也被称为tac：cellulose triacetate)树脂薄膜、环烯烃聚合物(cop)薄膜、环烯烃共聚物(coc)薄膜及丙烯酸树脂薄膜等。
[0267]
以下说明本发明的一个实施方式的显示装置的更详细的结构。
[0268]
[显示装置100a]图18是显示装置100a的立体图，而图19是显示装置100a的截面图。
[0269]
显示装置100a具有贴合衬底152与衬底151的结构。在图18中，以虚线表示衬底152。
[0270]
显示装置100a包括显示部162、电路164及布线165等。图18示出在显示装置100a中安装有ic(集成电路)173及fpc172的例子。因此，图18所示的结构也就是包括显示装置100a、ic及fpc的显示模块。
[0271]
作为电路164，例如可以使用扫描线驱动电路。
[0272]
布线165具有对显示部162及电路164供应信号及电力的功能。该信号及电力从外部经由fpc172或者从ic173输入到布线165。
[0273]
图18示出通过cog(chip on glass：玻璃覆晶封装)方式或cof(chip on film：薄膜覆晶封装)方式等在衬底151上设置ic173的例子。作为ic173，例如可以使用包括扫描线驱动电路或信号线驱动电路等的ic。注意，显示装置100a及显示模块不一定包括ic。此外，也可以将ic通过cof方式等安装于fpc。
[0274]
图19示出图18所示的显示装置100a的包括fpc172的区域的一部分、包括电路164的区域的一部分、包括显示部162的区域的一部分及包括端部的区域的一部分的截面的一个例子。
[0275]
图19所示的显示装置100a在衬底151与衬底152之间包括晶体管201、晶体管205、
晶体管206、晶体管207、发光元件190b、发光元件190g及受发光元件190mer等。
[0276]
衬底152及绝缘层214通过粘合层142粘合。作为对发光元件190b、发光元件190g、受发光元件190mer的密封，可以采用固体密封结构或中空密封结构等。在图19中，由衬底152、粘合层142及绝缘层214围绕的空间143填充有非活性气体(氮气、氩气等)，采用中空密封结构。粘合层142也可以与发光元件190b、发光元件190g、受发光元件190mer重叠。此外，由衬底152、粘合层142及绝缘层214围绕的空间143也可以填充有与粘合层142不同的树脂。
[0277]
发光元件190b具有从绝缘层214一侧依次层叠有像素电极191、公共层112、发光层193b、公共层114及公共电极115的叠层结构。像素电极191通过形成在绝缘层214中的开口与晶体管207所包括的导电层222b连接。晶体管207具有控制发光元件190b的驱动的功能。分隔壁216覆盖像素电极191的端部。像素电极191包含反射可见光的材料，而公共电极115包含透射可见光的材料。
[0278]
发光元件190g具有从绝缘层214一侧依次层叠有像素电极191、公共层112、发光层193g、公共层114及公共电极115的叠层结构。像素电极191通过形成在绝缘层214中的开口与晶体管206所包括的导电层222b连接。晶体管206具有控制发光元件190g的驱动的功能。
[0279]
受发光元件190mer具有从绝缘层214一侧依次层叠有像素电极191、公共层112、活性层183、发光层193r、公共层114及公共电极115的叠层结构。像素电极191通过形成在绝缘层214中的开口与晶体管205所包括的导电层222b电连接。晶体管205具有控制受发光元件190mer的驱动的功能。
[0280]
发光元件190b、发光元件190g、受发光元件190mer将光发射到衬底152一侧。此外，受发光元件190mer通过衬底152及空间143接收光。衬底152优选使用对可见光的透过性高的材料。
[0281]
像素电极191可以使用同一材料及同一工序形成。公共层112、公共层114及公共电极115在发光元件190b、发光元件190g、受发光元件190mer之间共同使用。受发光元件190mer具有对呈现红光的发光元件的结构追加活性层183的结构。此外，除了活性层183及各颜色的发光层193以外，发光元件190b、发光元件190g、受发光元件190mer可以共同使用其他层。由此，可以在不需大幅度增加制造工序的情况下对显示装置100a的显示部162附加受光功能。
[0282]
衬底152的衬底151一侧的表面设置有遮光层bm。遮光层bm在分别与发光元件190b、发光元件190g、受发光元件190mer重叠的位置形成有开口。通过设置遮光层bm，可以控制受发光元件190mer检测光的范围。此外，通过设置有遮光层bm，可以抑制光从发光元件190g或发光元件190b不经对象物地直接入射到受发光元件190mer。由此，可以实现噪声少且灵敏度高的传感器。
[0283]
此外，在衬底152的衬底151一侧的表面设置有滤色片cf。滤色片cf在与受发光元件190mer重叠的位置形成有开口部。
[0284]
晶体管201、晶体管205、晶体管206及晶体管207都设置在衬底151上。这些晶体管可以使用同一材料及同一工序形成。
[0285]
在衬底151上依次设置有绝缘层211、绝缘层213、绝缘层215及绝缘层214。绝缘层211的一部分用作各晶体管的栅极绝缘层。绝缘层213的一部分用作各晶体管的栅极绝缘层。绝缘层215以覆盖晶体管的方式设置。绝缘层214以覆盖晶体管的方式设置，并被用作平
坦化层。此外，对栅极绝缘层的个数及覆盖晶体管的绝缘层的个数没有特别的限制，既可以为一个，又可以为两个以上。
[0286]
优选的是，将水或氢等杂质不容易扩散的材料用于覆盖晶体管的绝缘层中的至少一个。由此，可以将绝缘层用作阻挡层。通过采用这种结构，可以有效地抑制杂质从外部扩散到晶体管中，从而可以提高显示装置的可靠性。
[0287]
作为绝缘层211、绝缘层213及绝缘层215优选使用无机绝缘膜。作为无机绝缘膜，例如可以使用氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜、氮化铝膜等无机绝缘膜。此外，也可以使用氧化铪膜、氧氮化铪膜、氮氧化铪膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镓膜、氧化钽膜、氧化镁膜、氧化镧膜、氧化铈膜及氧化钕膜等。此外，也可以层叠上述绝缘膜中的两个以上。此外，也可以在衬底151与晶体管之间设置基底膜。该基底膜可以使用上述无机绝缘膜。
[0288]
这里，有机绝缘膜的阻挡性在很多情况下低于无机绝缘膜。因此，有机绝缘膜优选在显示装置100a的端部附近包括开口。由此，可以抑制从显示装置100a的端部通过有机绝缘膜的杂质侵入。此外，也可以以其端部位于显示装置100a的端部的内侧的方式形成有机绝缘膜，以避免有机绝缘膜暴露于显示装置100a的端部。
[0289]
用作平坦化层的绝缘层214优选使用有机绝缘膜。作为能够用于有机绝缘膜的材料，例如可以使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂及这些树脂的前体等。
[0290]
在图19所示的区域228中，在绝缘层214中形成有开口。由此，即使在使用有机绝缘膜作为绝缘层214的情况下，也可以抑制杂质从外部通过绝缘层214侵入显示部162。由此，可以提高显示装置100a的可靠性。
[0291]
晶体管201、晶体管205、晶体管206及晶体管207包括：用作栅极的导电层221；用作栅极绝缘层的绝缘层211；用作源极及漏极的导电层222a及导电层222b；半导体层231；用作栅极绝缘层的绝缘层213；以及用作栅极的导电层223。在此，通过对同一导电膜进行加工而得到的多个层由相同的阴影线表示。绝缘层211位于导电层221与半导体层231之间。绝缘层213位于导电层223与半导体层231之间。
[0292]
对本实施方式的显示装置所包括的晶体管结构没有特别的限制。例如，可以采用平面型晶体管、交错型晶体管或反交错型晶体管等。此外，晶体管都可以具有顶栅结构或底栅结构。或者，也可以在形成沟道的半导体层上下设置有栅极。
[0293]
作为晶体管201、晶体管205、晶体管206及晶体管207，采用两个栅极夹持形成沟道的半导体层的结构。此外，也可以连接两个栅极，并通过对该两个栅极供应同一信号，来驱动晶体管。或者，通过对两个栅极中的一个施加用来控制阈值电压的电位，对另一个施加用来进行驱动的电位，可以控制晶体管的阈值电压。
[0294]
对用于晶体管的半导体材料的结晶性也没有特别的限制，可以使用非晶半导体、单晶半导体或具有结晶性的半导体(微晶半导体、多晶半导体、单晶半导体或其一部分具有结晶区域的半导体)。当使用单晶半导体或具有结晶性的半导体时可以抑制晶体管的特性劣化，所以是优选的。
[0295]
晶体管的半导体层优选使用金属氧化物(氧化物半导体)。此外，晶体管的半导体层也可以包含硅。作为硅，可以举出非晶硅、结晶硅(低温多晶硅、单晶硅等)等。
[0296]
例如，半导体层优选包含铟、m(m为选自镓、铝、硅、硼、钇、锡、铜、钒、铍、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨或镁中的一种或多种)和锌。尤其是，m优选为选自铝、镓、钇或锡中的一种或多种。
[0297]
尤其是，作为半导体层，优选使用包含铟(in)、镓(ga)及锌(zn)的氧化物(igzo)。此外，优选使用包含铟、镓、锌及锡的氧化物。此外，优选使用包含铟及锌的氧化物。
[0298]
在半导体层使用in-m-zn氧化物时，该in-m-zn氧化物中的in的原子个数比优选为m的原子个数比以上。作为上述in-m-zn氧化物的金属元素的原子个数比，可以举出：in：m：zn＝1：1：1或其附近的组成、in：m：zn＝1：1：1.2或其附近的组成、in：m：zn＝2：1：3或其附近的组成、in：m：zn＝3：1：2或其附近的组成、in：m：zn＝4：2：3或其附近的组成、in：m：zn＝4：2：4.1或其附近的组成、in：m：zn＝5：1：3或其附近的组成、in：m：zn＝5：1：6或其附近的组成、in：m：zn＝5：1：7或其附近的组成、in：m：zn＝5：1：8或其附近的组成、in：m：zn＝10：1：3或其附近的组成、in：m：zn＝6：1：6或其附近的组成、in：m：zn＝5：2：5或其附近的组成等。此外，附近的组成包括所希望的原子个数比的
±
30％的范围。
[0299]
例如，当记载为原子数比为in：ga：zn＝4：2：3或其附近的组成时包括如下情况：in的原子数比为4时，ga的原子数比为1以上且3以下，zn的原子数比为2以上且4以下。此外，当记载为原子数比为in：ga：zn＝5：1：6或其附近的组成时包括如下情况：in的原子数比为5时，ga的原子数比大于0.1且为2以下，zn的原子数比为5以上且7以下。此外，当记载为原子数比为in：ga：zn＝1：1：1或其附近的组成时包括如下情况：in的原子数比为1时，ga的原子数比大于0.1且为2以下，zn的原子数比大于0.1且为2以下。
[0300]
电路164所包括的晶体管和显示部162所包括的晶体管既可以具有相同的结构，又可以具有不同的结构。电路164所包括的多个晶体管既可以具有相同的结构，又可以具有两种以上不同的结构。与此同样，显示部162所包括的多个晶体管既可以具有相同的结构，又可以具有两种以上不同的结构。
[0301]
在衬底151与衬底152不重叠的区域中设置有连接部204。在连接部204中，布线165通过导电层166及连接层242与fpc172电连接。在连接部204的顶面上露出对与像素电极191相同的导电膜进行加工来获得的导电层166。因此，通过连接层242可以使连接部204与fpc172电连接。
[0302]
此外，可以在衬底152的外侧配置各种光学构件。作为光学构件，可以使用偏振片、相位差板、光扩散层(扩散薄膜等)、防反射层及聚光薄膜(condensing film)等。此外，在衬底152的外侧也可以配置抑制尘埃的附着的抗静电膜、不容易被弄脏的具有拒水性的膜、抑制使用时的损伤的硬涂膜、缓冲层等。
[0303]
衬底151及衬底152可以使用玻璃、石英、陶瓷、蓝宝石以及树脂等。通过将具有柔性的材料用于衬底151及衬底152，可以提高显示装置的柔性。
[0304]
作为粘合层，可以使用紫外线固化粘合剂等光固化粘合剂、反应固化粘合剂、热固化粘合剂、厌氧粘合剂等各种固化粘合剂。作为这些粘合剂，可以举出环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、酰亚胺树脂、pvc(聚氯乙烯)树脂、pvb(聚乙烯醇缩丁醛)树脂、eva(乙烯-醋酸乙烯酯)树脂等。尤其是，优选使用环氧树脂等透湿性低的材料。此外，也可以使用两液混合型树脂。此外，也可以使用粘合薄片等。
[0305]
作为连接层，可以使用各向异性导电膜(acf：anisotropic conductive film)、各
向异性导电膏(acp：anisotropic conductive paste)等。
[0306]
作为可用于晶体管的栅极、源极及漏极和构成显示装置的各种布线及电极等导电层的材料，可以举出铝、钛、铬、镍、铜、钇、锆、钼、银、钽或钨等金属或者以上述金属为主要成分的合金等。可以使用包含这些材料的膜的单层或叠层。
[0307]
此外，作为具有透光性的导电材料，可以使用氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、包含镓的氧化锌等导电氧化物或石墨烯。或者，可以使用金、银、铂、镁、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯或钛等金属材料、包含该金属材料的合金材料等。或者，还可以使用该金属材料的氮化物(例如，氮化钛)等。此外，当使用金属材料、合金材料(或者它们的氮化物)时，优选将其形成得薄到具有透光性。此外，可以使用上述材料的叠层膜作为导电层。例如，通过使用银和镁的合金与铟锡氧化物的叠层膜等，可以提高导电性，所以是优选的。上述材料也可以用于构成显示装置的各种布线及电极等的导电层、发光元件及受发光元件所包括的导电层(被用作像素电极或公共电极等的导电层)。
[0308]
作为可用于各绝缘层的绝缘材料，例如可以举出丙烯酸树脂或环氧树脂等树脂、无机绝缘材料如氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅或氧化铝等。
[0309]
[显示装置100b]图20示出显示装置100b的截面图。
[0310]
显示装置100b与显示装置100a的不同之处主要在于包括保护层195。关于与显示装置100a同样的结构，省略其详细说明。
[0311]
通过设置覆盖发光元件190b、发光元件190g、受发光元件190mer的保护层195，可以抑制水等杂质混入发光元件190b、发光元件190g、受发光元件190mer，由此可以提高发光元件190b、发光元件190g、受发光元件190mer的可靠性。
[0312]
在显示装置100b的端部附近的区域228中，优选绝缘层215与保护层195通过绝缘层214的开口彼此接触。尤其是，特别优选绝缘层215含有的无机绝缘膜与保护层195含有的无机绝缘膜彼此接触。由此，可以抑制杂质从外部通过有机绝缘膜混入显示部162。因此，可以提高显示装置100b的可靠性。
[0313]
保护层195既可以具有单层结构也可以具有叠层结构，例如，保护层195可以具有公共电极115上的无机绝缘层、无机绝缘层上的有机绝缘层、有机绝缘层上的无机绝缘层的三层结构。此时，无机绝缘膜的端部优选延伸到有机绝缘膜的端部的外侧。
[0314]
此外，透镜也可以设置在与受发光元件190mer重叠的区域。由此，可以提高使用受发光元件190mer的传感器的灵敏度及精度。
[0315]
透镜的折射率优选为1.3以上且2.5以下。透镜可以由无机材料和有机材料中的至少一个形成。例如，透镜可以使用包含树脂的材料。此外，可以将包含氧化物和硫化物中的至少一个的材料用于透镜。
[0316]
具体而言，可以将包含氯、溴或碘的树脂、包含重金属原子的树脂、包含芳香环的树脂、包含硫的树脂等用于透镜。或者，可以将树脂、具有其折射率高于该树脂的材料的纳米粒子的材料用于透镜。作为纳米粒子，可以使用氧化钛或氧化锆等。
[0317]
此外，可以将氧化铈、氧化铪、氧化镧、氧化镁、氧化铌、氧化钽、氧化钛、氧化钇、氧化锌、包含铟和锡的氧化物、或者包含铟和镓和锌的氧化物等用于透镜。或者，可以将硫化锌等用于透镜。
[0318]
此外，在显示装置100b中，保护层195和衬底152通过粘合层142贴合。粘合层142与发光元件190b、发光元件190g、受发光元件190mer重叠，显示装置100b采用固体密封结构。
[0319]
[显示装置100c]图21a示出显示装置100c的截面图。
[0320]
显示装置100c与显示装置100b的不同之处在于晶体管的结构。
[0321]
显示装置100c在衬底153上包括晶体管208、晶体管209及晶体管210。
[0322]
晶体管208、晶体管209及晶体管210包括：用作栅极的导电层221；用作栅极绝缘层的绝缘层211；包含沟道形成区域231i及一对低电阻区域231n的半导体层；与一对低电阻区域231n中的一个连接的导电层222a；与一对低电阻区域231n中的另一个连接的导电层222b；用作栅极绝缘层的绝缘层225；用作栅极的导电层223；以及覆盖导电层223的绝缘层215。绝缘层211位于导电层221与沟道形成区域231i之间。绝缘层225位于导电层223与沟道形成区域231i之间。
[0323]
导电层222a及导电层222b通过设置在绝缘层225及绝缘层215中的开口与低电阻区域231n连接。导电层222a及导电层222b中的一个用作源极，另一个用作漏极。
[0324]
发光元件190g的像素电极191通过导电层222b与晶体管208的一对低电阻区域231n中的一个电连接。
[0325]
受发光元件190mer的像素电极191通过导电层222b与晶体管209的一对低电阻区域231n中的另一个电连接。
[0326]
图21a示出绝缘层225覆盖半导体层的顶面及侧面的例子。另一方面，在图21b所示的晶体管202中，绝缘层225与半导体层231的沟道形成区域231i重叠而不与低电阻区域231n重叠。例如，通过以导电层223为掩模加工绝缘层225，可以制成图21b所示的结构。在图21b中，绝缘层215覆盖绝缘层225及导电层223，并且导电层222a及导电层222b分别通过绝缘层215的开口与低电阻区域231n连接。再者，还可以设置有覆盖晶体管的绝缘层218。
[0327]
此外，显示装置100c与显示装置100b的不同之处在于不包括衬底151及衬底152而包括衬底153、衬底154、粘合层155及绝缘层212。
[0328]
衬底153和绝缘层212被粘合层155贴合。衬底154和保护层195被粘合层142贴合。
[0329]
显示装置100c将形成在制造衬底上的绝缘层212、晶体管208、晶体管209、晶体管210、受发光元件190mer及发光元件190g等转置在衬底153上而形成。衬底153和衬底154优选具有柔性。由此，可以提高显示装置100c的柔性。
[0330]
作为绝缘层212，可以使用可以用于绝缘层211、绝缘层213及绝缘层215的无机绝缘膜。
[0331]
如上所述，本实施方式的显示装置在呈现任一颜色的子像素中设置有受发光元件代替发光元件。受发光元件用作发光元件和受光元件的双方，从而可以对像素附加受光功能而不增加像素所包含的子像素个数。此外，可以在显示装置的清晰度及各子像素的开口率不下降的情况下对像素附加受光功能。
[0332]
本实施方式所示的结构例子及对应该结构例子的附图等的至少一部分可以与其他结构例子或附图等适当地组合。
[0333]
本实施方式的至少一部分可以与本说明书中记载的其他实施方式适当地组合而实施。
[0334]
(实施方式3)在本实施方式中，说明可用于上述实施方式中说明的os晶体管的金属氧化物(称为氧化物半导体)。
[0335]
金属氧化物优选至少包含铟或锌。尤其优选包含铟及锌。此外，除此之外，优选还包含铝、镓、钇或锡等。此外，也可以包含选自硼、硅、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨、镁及钴等中的一种或多种。
[0336]
此外，金属氧化物可以通过溅射法、有机金属化学气相沉积(mocvd：metal organic chemical vapor deposition)法等cvd法或ald法等形成。
[0337]
《结晶结构的分类》作为氧化物半导体的结晶结构，可以举出非晶(包括completely amorphous)、caac(c-axis-aligned crystalline)、nc(nanocrystalline)、cac(cloud-aligned composite)、单晶(single crystal)及多晶(poly crystal)等。
[0338]
可以使用x射线衍射(xrd：x-ray diffraction)谱对膜或衬底的结晶结构进行评价。例如，可以使用gixd(grazing-incidence xrd)测定测得的xrd谱进行评价。此外，将gixd法也称为薄膜法或seemann-bohlin法。
[0339]
例如，石英玻璃衬底的xrd谱的峰形状大致为左右对称。另一方面，具有结晶结构的igzo膜的xrd谱的峰形状不是左右对称。xrd谱的峰的形状是左右不对称说明膜中或衬底中存在结晶。换言之，除非xrd谱峰形状左右对称，否则不能说膜或衬底处于非晶状态。
[0340]
此外，可以使用纳米束电子衍射法(nbed：nano beam electron diffraction)观察的衍射图案(也称为纳米束电子衍射图案)对膜或衬底的结晶结构进行评价。例如，在石英玻璃衬底的衍射图案中观察到光晕图案，可以确认石英玻璃处于非晶状态。此外，以室温形成的igzo膜的衍射图案中观察到斑点状的图案而没有观察到光晕。因此可以推测，以室温形成的igzo膜处于既不是晶态也不是非晶态的中间态，不能得出该igzo膜是非晶态的结论。
[0341]
《《氧化物半导体的结构》》此外，在注目于氧化物半导体的结构的情况下，有时氧化物半导体的分类与上述分类不同。例如，氧化物半导体可以分类为单晶氧化物半导体和除此之外的非单晶氧化物半导体。作为非单晶氧化物半导体，例如可以举出上述caac-os及nc-os。此外，在非单晶氧化物半导体中包含多晶氧化物半导体、a-like os(amorphous-like oxide semiconductor)及非晶氧化物半导体等。
[0342]
在此，对上述caac-os、nc-os及a-like os的详细内容进行说明。
[0343]
[caac-os]caac-os是包括多个结晶区域的氧化物半导体，该多个结晶区域的c轴取向于特定的方向。此外，特定的方向是指caac-os膜的厚度方向、caac-os膜的被形成面的法线方向、或者caac-os膜的表面的法线方向。此外，结晶区域是具有原子排列的周期性的区域。注意，在将原子排列看作晶格排列时结晶区域也是晶格排列一致的区域。再者，caac-os具有在a-b面方向上多个结晶区域连接的区域，有时该区域具有畸变。此外，畸变是指在多个结晶区域连接的区域中，晶格排列一致的区域和其他晶格排列一致的区域之间的晶格排列的方向变化的部分。换言之，caac-os是指c轴取向并在a-b面方向上没有明显的取向的氧化物半导
体。
[0344]
此外，上述多个结晶区域的每一个由一个或多个微小结晶(最大径小于10nm的结晶)构成。在结晶区域由一个微小结晶构成的情况下，该结晶区域的最大径小于10nm。此外，结晶区域由多个微小结晶构成的情况下，有时该结晶区域的尺寸为几十nm左右。
[0345]
此外，在in-m-zn氧化物(元素m为选自铝、镓、钇、锡及钛等中的一种或多种)中，caac-os有具有层叠有含有铟(in)及氧的层(以下，in层)、含有元素m、锌(zn)及氧的层(以下，(m，zn)层)的层状结晶结构(也称为层状结构)的趋势。此外，铟和元素m可以彼此置换。因此，有时(m，zn)层包含铟。此外，有时in层包含元素m。注意，有时in层包含zn。该层状结构例如在高分辨率tem图像中被观察作为晶格像。
[0346]
例如，当对caac-os膜使用xrd装置进行结构分析时，在使用θ/2θ扫描的out-of-plane xrd测量中，在2θ＝31
°
或其附近检测出表示c轴取向的峰值。注意，表示c轴取向的峰值的位置(2θ值)有时根据构成caac-os的金属元素的种类、组成等变动。
[0347]
此外，例如，在caac-os膜的电子衍射图案中观察到多个亮点(斑点)。此外，在以透过样品的入射电子束的斑点(也称为直接斑点)为对称中心时，某一个斑点和其他斑点被观察在点对称的位置。
[0348]
在从上述特定的方向观察结晶区域的情况下，虽然该结晶区域中的晶格排列基本上是六方晶格，但是单位晶格并不局限于正六角形，有是非正六角形的情况。此外，在上述畸变中，有时具有五角形、七角形等晶格排列。此外，在caac-os的畸变附近观察不到明确的晶界(grain boundary)。也就是说，晶格排列的畸变抑制晶界的形成。这被认为是因为如下缘故：caac-os因在a-b面方向上的氧原子的排列密度较低或者被金属原子取代使得原子间的键合距离发生变化等而可以包容畸变。
[0349]
此外，确认到明确的晶界的结晶结构被称为所谓的多晶(polycrystal)。晶界成为复合中心而载流子被俘获，因而有可能导致晶体管的通态电流的降低、场效应迁移率的降低等。因此，确认不到明确的晶界的caac-os是对晶体管的半导体层提供具有优异的结晶结构的结晶性氧化物之一。注意，为了构成caac-os，优选为包含zn的结构。例如，与in氧化物相比，in-zn氧化物及in-ga-zn氧化物能够进一步抑制晶界的发生，所以是优选的。
[0350]
caac-os是结晶性高且确认不到明确的晶界的氧化物半导体。因此，可以说在caac-os中，不容易发生起因于晶界的电子迁移率的降低。此外，氧化物半导体的结晶性有时因杂质的混入或缺陷的生成等而降低，因此可以说caac-os是杂质或缺陷(氧空位等)少的氧化物半导体。因此，包含caac-os的氧化物半导体的物理性质稳定。因此，包含caac-os的氧化物半导体具有高耐热性及高可靠性。此外，caac-os对制造工序中的高温度(所谓热积存；thermal budget)也很稳定。由此，通过在os晶体管中使用caac-os，可以扩大制造工序的自由度。
[0351]
[nc-os]在nc-os中，微小的区域(例如1nm以上且10nm以下的区域，特别是1nm以上且3nm以下的区域)中的原子排列具有周期性。换言之，nc-os具有微小的结晶。此外，例如，该微小的结晶的尺寸为1nm以上且10nm以下，尤其为1nm以上且3nm以下，将该微小的结晶称为纳米晶。此外，nc-os在不同的纳米晶之间观察不到结晶取向的规律性。因此，在膜整体中观察不到取向性。所以，有时nc-os在某些分析方法中与a-like os或非晶氧化物半导体没有差别。
例如，在对nc-os膜使用xrd装置进行结构分析时，在使用θ/2θ扫描的out-of-plane xrd测量中，不检测出表示结晶性的峰值。此外，在对nc-os膜进行使用其束径比纳米晶大(例如，50nm以上)的电子束的电子衍射(也称为选区电子衍射)时，观察到类似光晕图案的衍射图案。另一方面，在对nc-os膜进行使用其束径近于或小于纳米晶的尺寸(例如1nm以上且30nm以下)的电子束的电子衍射(也称为纳米束电子衍射)的情况下，有时得到在以直接斑点为中心的环状区域内观察到多个斑点的电子衍射图案。
[0352]
[a-like os]a-like os是具有介于nc-os与非晶氧化物半导体之间的结构的氧化物半导体。a-like os包含空洞或低密度区域。也就是说，a-like os的结晶性比nc-os及caac-os的结晶性低。此外，a-like os的膜中的氢浓度比nc-os及caac-os的膜中的氢浓度高。
[0353]
《《氧化物半导体的结构》》接着，说明上述cac-os的详细内容。此外，cac-os与材料构成有关。
[0354]
[cac-os]cac-os例如是指包含在金属氧化物中的元素不均匀地分布的构成，其中包含不均匀地分布的元素的材料的尺寸为0.5nm以上且10nm以下，优选为1nm以上且3nm以下或近似的尺寸。注意，在下面也将在金属氧化物中一个或多个金属元素不均匀地分布且包含该金属元素的区域混合的状态称为马赛克状或补丁(patch)状，该区域的尺寸为0.5nm以上且10nm以下，优选为1nm以上且3nm以下或近似的尺寸。
[0355]
再者，cac-os是指其材料分开为第一区域与第二区域而成为马赛克状且该第一区域分布于膜中的结构(下面也称为云状)。就是说，cac-os是指具有该第一区域和该第二区域混合的结构的复合金属氧化物。
[0356]
在此，将相对于构成in-ga-zn氧化物的cac-os的金属元素的in、ga及zn的原子个数比的每一个记为[in]、[ga]及[zn]。例如，在in-ga-zn氧化物的cac-os中，第一区域是其[in]大于cac-os膜的组成中的[in]的区域。此外，第二区域是其[ga]大于cac-os膜的组成中的[ga]的区域。此外，例如，第一区域是其[in]大于第二区域中的[in]且其[ga]小于第二区域中的[ga]的区域。此外，第二区域是其[ga]大于第一区域中的[ga]且其[in]小于第一区域中的[in]的区域。
[0357]
具体而言，上述第一区域是以铟氧化物或铟锌氧化物等为主要成分的区域。此外，上述第二区域是以镓氧化物或镓锌氧化物等为主要成分的区域。换言之，可以将上述第一区域称为以in为主要成分的区域。此外，可以将上述第二区域称为以ga为主要成分的区域。
[0358]
注意，有时观察不到上述第一区域和上述第二区域的明确的边界。
[0359]
此外，in-ga-zn氧化物中的cac-os是指如下构成：在包含in、ga、zn及o的材料构成中，部分主要成分为ga的区域与部分主要成分为in的区域无规律地以马赛克状存在。因此，可推测，cac-os具有金属元素不均匀地分布的结构。
[0360]
cac-os例如可以通过在对衬底不进行意图性的加热的条件下利用溅射法来形成。在利用溅射法形成cac-os的情况下，作为沉积气体，可以使用选自惰性气体(典型的是氩)、氧气体和氮气体中的任一种或多种。此外，沉积时的沉积气体的总流量中的氧气体的流量比越低越好，例如，优选使沉积时的沉积气体的总流量中的氧气体的流量比为0％以上且低于30％，更优选为0％以上且10％以下。
[0361]
例如，在in-ga-zn氧化物的cac-os中，根据通过能量分散型x射线分析法(edx：energy dispersive x-ray spectroscopy)取得的edx面分析图像(edx-mapping)，可确认到具有以in为主要成分的区域(第一区域)及以ga为主要成分的区域(第二区域)不均匀地分布而混合的结构。
[0362]
在此，第一区域是具有比第二区域高的导电性的区域。就是说，当载流子流过第一区域时，呈现作为金属氧化物的导电性。因此，当第一区域以云状分布在金属氧化物中时，可以实现高场效应迁移率(μ)。
[0363]
另一方面，第二区域是具有比第一区域高的绝缘性的区域。就是说，当第二区域分布在金属氧化物中时，可以抑制泄漏电流。
[0364]
在将cac-os用于晶体管的情况下，通过起因于第一区域的导电性和起因于第二区域的绝缘性的互补作用，可以使cac-os具有开关功能(控制导通/关闭的功能)。换言之，在cac-os的材料的一部分中具有导电性的功能且在另一部分中具有绝缘性的功能，在材料的整体中具有半导体的功能。通过使导电性的功能和绝缘性的功能分离，可以最大限度地提高各功能。因此，通过将cac-os用于晶体管，可以实现大通态电流(i
on
)、高场效应迁移率(μ)及良好的开关工作。
[0365]
此外，使用cac-os的晶体管具有高可靠性。因此，cac-os最适合于显示装置等各种半导体装置。
[0366]
氧化物半导体具有各种结构及各种特性。本发明的一个方式的氧化物半导体也可以包括非晶氧化物半导体、多晶氧化物半导体、a-like os、cac-os、nc-os、caac-os中的两种以上。
[0367]
《具有氧化物半导体的晶体管》在此，说明将上述氧化物半导体用于晶体管的情况。
[0368]
通过将上述氧化物半导体用于晶体管，可以实现场效应迁移率高的晶体管。此外，可以实现可靠性高的晶体管。
[0369]
优选将载流子浓度低的氧化物半导体用于晶体管。例如，氧化物半导体中的载流子浓度为1
×
10
17
cm-3
以下，优选为1
×
10
15
cm-3
以下，更优选为1
×
10
13
cm-3
以下，进一步优选为1
×
10
11
cm-3
以下，更进一步优选低于1
×
10
10
cm-3
，且1
×
10-9
cm-3
以上。在以降低氧化物半导体膜的载流子浓度为目的的情况下，可以降低氧化物半导体膜中的杂质浓度以降低缺陷态密度。在本说明书等中，将杂质浓度低且缺陷态密度低的状态称为“高纯度本征”或“实质上高纯度本征”。此外，有时将载流子浓度低的氧化物半导体称为“高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体”。
[0370]
因为高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜具有较低的缺陷态密度，所以有可能具有较低的陷阱态密度。
[0371]
此外，被氧化物半导体的陷阱态俘获的电荷到消失需要较长的时间，有时像固定电荷那样动作。因此，有时在陷阱态密度高的氧化物半导体中形成沟道形成区域的晶体管的电特性不稳定。
[0372]
因此，为了使晶体管的电特性稳定，降低氧化物半导体中的杂质浓度是有效的。为了降低氧化物半导体中的杂质浓度，优选还降低附近膜中的杂质浓度。作为杂质有氢、氮、碱金属、碱土金属、铁、镍、硅等。
[0373]
《杂质》在此，说明氧化物半导体中的各杂质的影响。
[0374]
在氧化物半导体包含第14族元素之一的硅或碳时，在氧化物半导体中形成缺陷态。因此，将氧化物半导体中或与氧化物半导体的界面附近的硅或碳的浓度(通过二次离子质谱(sims：secondary ion mass spectrometry)测得的浓度)设定为2
×
10
18
atoms/cm3以下，优选为2
×
10
17
atoms/cm3以下。
[0375]
此外，当氧化物半导体包含碱金属或碱土金属时，有时形成缺陷态而形成载流子。因此，使用包含碱金属或碱土金属的氧化物半导体的晶体管容易具有常开启特性。因此，使通过sims测得的氧化物半导体中的碱金属或碱土金属的浓度为1
×
10
18
atoms/cm3以下，优选为2
×
10
16
atoms/cm3以下。
[0376]
当氧化物半导体包含氮时，容易产生作为载流子的电子，使载流子浓度增高，而n型化。其结果是，在将包含氮的氧化物半导体用于半导体的晶体管容易具有常开启特性。或者，在氧化物半导体包含氮时，有时形成陷阱态。其结果，有时晶体管的电特性不稳定。因此，将利用sims测得的氧化物半导体中的氮浓度设定为低于5
×
10
19
atoms/cm3，优选为5
×
10
18
atoms/cm3以下，更优选为1
×
10
18
atoms/cm3以下，进一步优选为5
×
10
17
atoms/cm3以下。
[0377]
包含在氧化物半导体中的氢与键合于金属原子的氧起反应生成水，因此有时形成氧空位。当氢进入该氧空位时，有时产生作为载流子的电子。此外，有时由于氢的一部分与键合于金属原子的氧键合，产生作为载流子的电子。因此，使用包含氢的氧化物半导体的晶体管容易具有常开启特性。由此，优选尽可能地减少氧化物半导体中的氢。具体而言，在氧化物半导体中，将利用sims测得的氢浓度设定为低于1
×
10
20
atoms/cm3，优选低于1
×
10
19
atoms/cm3，更优选低于5
×
10
18
atoms/cm3，进一步优选低于1
×
10
18
atoms/cm3。
[0378]
通过将杂质被充分降低的氧化物半导体用于晶体管的沟道形成区域，可以使晶体管具有稳定的电特性。
[0379]
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
[0380]
(实施方式4)在本实施方式中，对本发明的一个方式的电子设备进行说明。
[0381]
本实施方式的电子设备包括本发明的一个方式的显示装置。例如，可以将本发明的一个方式的显示装置用于电子设备的显示部。因为本发明的一个方式的显示装置具有检测光的功能，所以可以在显示部进行生物识别或者检测触控(接触或接近)。由此，可以提高电子设备的功能性及方便性。
[0382]
作为电子设备，例如除了电视装置、台式或笔记本型个人计算机、用于计算机等的显示器、数字标牌、弹珠机等大型游戏机等具有较大的屏幕的电子设备以外，还可以举出数码相机、数码摄像机、数码相框、移动电话机、便携式游戏机、便携式信息终端、声音再现装置等。
[0383]
本实施方式的电子设备也可以包括传感器(该传感器具有测量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)。
[0384]
本实施方式的电子设备可以具有各种功能。例如，可以具有如下功能：将各种信息
(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上的功能；触控面板的功能；显示日历、日期或时间等的功能；执行各种软件(程序)的功能；进行无线通信的功能；读出储存在存储介质中的程序或数据的功能；等。
[0385]
图22a所示的电子设备6500是可以用作智能手机的便携式信息终端设备。
[0386]
电子设备6500包括外壳6501、显示部6502、电源按钮6503、按钮6504、扬声器6505、麦克风6506、照相机6507及光源6508等。显示部6502具有触控面板功能。
[0387]
显示部6502可以使用本发明的一个方式的显示装置。
[0388]
图22b是包括外壳6501的麦克风6506一侧的端部的截面示意图。
[0389]
外壳6501的显示面一侧设置有具有透光性的保护构件6510，被外壳6501及保护构件6510包围的空间内设置有显示面板6511、光学构件6512、触控传感器面板6513、印刷电路板6517、电池6518等。
[0390]
显示面板6511、光学构件6512及触控传感器面板6513使用粘合层(未图示)固定到保护构件6510。
[0391]
在显示部6502的外侧的区域中，显示面板6511的一部分叠回，且该叠回部分连接有fpc6515。fpc6515安装有ic6516。fpc6515与设置于印刷电路板6517的端子连接。
[0392]
显示面板6511可以使用本发明的一个方式的柔性显示器。由此，可以实现极轻量的电子设备。此外，由于显示面板6511极薄，所以可以在抑制电子设备的厚度的情况下安装大容量的电池6518。此外，通过折叠显示面板6511的一部分以在像素部的背面设置与fpc6515的连接部，可以实现窄边框的电子设备。
[0393]
通过将本发明的一个实施方式的显示装置用于显示面板6511，能够在显示部6502进行摄像。例如，显示面板6511能够拍摄指纹进行指纹识别。
[0394]
显示部6502还包括触控传感器面板6513，由此可以对显示部6502附加触控面板功能。例如，触控传感器面板6513可以利用静电电容式、电阻膜式、表面声波式、红外线式、光学式、压敏式等各种方式。此外，也可以将显示面板6511用作触控传感器，在此情况下，不需要设置触控传感器面板6513。
[0395]
图23a示出电视装置的一个例子。在电视装置7100中，外壳7101中组装有显示部7000。在此示出利用支架7103支撑外壳7101的结构。
[0396]
可以对显示部7000应用本发明的一个方式的显示装置。
[0397]
可以通过利用外壳7101所具有的操作开关或另外提供的遥控操作机7111进行图23a所示的电视装置7100的操作。此外，也可以在显示部7000中具有触控传感器，也可以通过用指头等触控显示部7000进行电视装置7100的操作。此外，也可以在遥控操作机7111中具有显示从该遥控操作机7111输出的数据的显示部。通过利用遥控操作机7111所具有的操作键或触控面板，可以进行频道及音量的操作，并可以对显示在显示部7000上的影像进行操作。
[0398]
此外，电视装置7100具有接收机及调制解调器等。可以通过利用接收机接收一般的电视广播。再者，通过调制解调器连接到有线或无线方式的通信网络，从而进行单向(从发送者到接收者)或双向(发送者和接收者之间或接收者之间等)的信息通信。
[0399]
图23b示出笔记型个人计算机的一个例子。笔记型个人计算机7200包括外壳7211、键盘7212、指向装置7213、外部连接端口7214等。在外壳7211中组装有显示部7000。
[0400]
可以对显示部7000应用本发明的一个方式的显示装置。
[0401]
图23c和图23d示出数字标牌的一个例子。
[0402]
图23c所示的数字标牌7300包括外壳7301、显示部7000及扬声器7303等。此外，还可以包括led灯、操作键(包括电源开关或操作开关)、连接端子、各种传感器、麦克风等。
[0403]
图23d示出设置于圆柱状柱子7401上的数字标牌7400。数字标牌7400包括沿着柱子7401的曲面设置的显示部7000。
[0404]
在图23c和图23d中，可以对显示部7000应用本发明的一个方式的显示装置。
[0405]
显示部7000越大，一次能够提供的信息量越多。显示部7000越大，越容易吸引人的注意，例如可以提高广告宣传效果。
[0406]
通过将触控面板用于显示部7000，不仅可以在显示部7000上显示静态图像或动态图像，使用者还能够直觉性地进行操作，所以是优选的。此外，在用于提供线路信息或交通信息等信息的用途时，可以通过直觉性的操作提高易用性。
[0407]
如图23c和图23d所示，数字标牌7300或数字标牌7400优选可以通过无线通信与使用者所携带的智能手机等信息终端设备7311或信息终端设备7411联动。例如，显示在显示部7000上的广告信息可以显示在信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕上。此外，通过操作信息终端设备7311或信息终端设备7411，可以切换显示部7000的显示。
[0408]
此外，可以在数字标牌7300或数字标牌7400上以信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕为操作单元(控制器)执行游戏。由此，不特定多个使用者可以同时参加游戏，享受游戏的乐趣。
[0409]
图24a至图24f所示的电子设备包括外壳9000、显示部9001、扬声器9003、操作键9005(包括电源开关或操作开关)、连接端子9006、传感器9007(该传感器具有测量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风9008等。
[0410]
图24a至图24f所示的电子设备具有各种功能。例如，可以具有如下功能：将各种信息(静态图像、动态图像及文字图像等)显示在显示部上的功能；触控面板的功能；显示日历、日期或时间等的功能；通过利用各种软件(程序)控制处理的功能；进行无线通信的功能；读出储存在存储介质中的程序或数据并进行处理的功能；等。注意，电子设备可具有的功能不局限于上述功能，而可以具有各种功能。电子设备可以包括多个显示部。此外，也可以在电子设备中设置照相机等而使其具有如下功能：拍摄静态图像或动态图像，且将所拍摄的图像储存在存储介质(外部存储介质或内置于照相机的存储介质)中的功能；将所拍摄的图像显示在显示部上的功能；等。
[0411]
下面，详细地说明图24a至图24f所示的电子设备。
[0412]
图24a是示出便携式信息终端9101的立体图。可以将便携式信息终端9101例如用作智能手机。注意，在便携式信息终端9101中，也可以设置扬声器9003、连接端子9006、传感器9007等。此外，作为便携式信息终端9101，可以将文字或图像信息等显示在其多个面上。在图24a中示出三个图标9050的例子。此外，可以将以虚线的矩形示出的信息9051显示在显示部9001的其他面上。作为信息9051的一个例子，可以举出提示收到电子邮件、sns或电话等的信息；电子邮件或sns等的标题；电子邮件或sns等的发送者姓名；日期；时间；电池余
量；以及天线接收信号强度的显示等。或者，可以在显示有信息9051的位置上显示图标9050等。
[0413]
图24b是示出便携式信息终端9102的立体图。便携式信息终端9102具有将信息显示在显示部9001的三个以上的面上的功能。在此，示出信息9052、信息9053、信息9054分别显示于不同的面上的例子。例如，在将便携式信息终端9102放在上衣口袋里的状态下，使用者能够确认显示在从便携式信息终端9102的上方看到的位置上的信息9053。使用者可以确认到该显示而无需从口袋里拿出便携式信息终端9102，由此例如能够判断是否接电话。
[0414]
图24c是示出手表型便携式信息终端9200的立体图。此外，显示部9001的显示面弯曲，可沿着其弯曲的显示面进行显示。此外，便携式信息终端9200例如通过与可进行无线通信的耳麦相互通信可以进行免提通话。此外，通过利用连接端子9006，便携式信息终端9200可以与其他信息终端进行数据传输或进行充电。充电也可以通过无线供电进行。
[0415]
图24d至图24f是示出可以折叠的便携式信息终端9201的立体图。此外，图24d是将便携式信息终端9201展开的状态的立体图、图24f是折叠的状态的立体图、图24e是从图24d的状态和图24f的状态中的一个转换成另一个时中途的状态的立体图。便携式信息终端9201在折叠状态下可携带性好，而在展开状态下因为具有无缝拼接较大的显示区域所以显示的浏览性强。便携式信息终端9201所包括的显示部9001被由铰链9055连结的三个外壳9000支撑。显示部9001例如可以在曲率半径0.1mm以上且150mm以下的范围弯曲。
[0416]
本实施方式的至少一部分可以与本说明书中记载的其他实施方式适当地组合而实施。[符号说明]
[0417]
10、10a至10i：显示装置 11、12：衬底 15：元件层 16：功能层 19：散射体 20h：开口部 20：受发光元件 21：导电层 22：有机层 23：导电层 29：结构物 30g、30ga、30gb、30r：光 30ref：散射光 31：滤色片 32：遮光层 41：绝缘层 42：粘合层 50b、50g：发光元件 51：导电层 52：有机层 60a至60c：像素 61：空隙。