特許 7418086 半導体装置、表示装置、表示撮像装置、及び光電変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-11

(45)【発行日】2024-01-19

(54)【発明の名称】半導体装置、表示装置、表示撮像装置、及び光電変換装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 27/146 20060101AFI20240112BHJP

   G02B 5/20 20060101ALI20240112BHJP

   H10K 50/10 20230101ALI20240112BHJP

   H05B 33/12 20060101ALI20240112BHJP

   H05B 33/02 20060101ALI20240112BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20240112BHJP

   F21S 43/145 20180101ALI20240112BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20240112BHJP

   F21W 103/35 20180101ALN20240112BHJP

   F21Y 115/15 20160101ALN20240112BHJP

【ＦＩ】

H01L27/146 D

G02B5/20 101

H05B33/14 A

H05B33/12 E

H05B33/02

G09F9/30 349B

G09F9/30 309

G09F9/30 338

F21S43/145

F21S2/00 482

F21W103:35

F21Y115:15

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2019216773

(22)【出願日】2019-11-29

(65)【公開番号】P2021086980

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-11-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126240

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 琢磨

(74)【代理人】

【識別番号】100223941

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 佳子

(74)【代理人】

【識別番号】100159695

【弁理士】

【氏名又は名称】中辻 七朗

(74)【代理人】

【識別番号】100172476

【弁理士】

【氏名又は名称】冨田 一史

(74)【代理人】

【識別番号】100126974

【弁理士】

【氏名又は名称】大朋 靖尚

(72)【発明者】

【氏名】中田 紀彦

【審査官】脇水 佳弘

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－１６４９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１９８８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６５３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１５３４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２３５２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０７４６２９４５（ＣＮ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１０－００９３９３８（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２７／１４６

Ｇ０２Ｂ ５／２０

Ｈ１０Ｋ ５９／１０

Ｈ１０Ｋ ５０／１０

Ｈ０５Ｂ ３３／１２

Ｈ０５Ｂ ３３／０２

Ｇ０９Ｆ ９／３０

Ｆ２１Ｓ ４３／１４５

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｗ １０３／３５

Ｆ２１Ｙ １１５／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１基板と、
有効画素領域において前記第１基板の上に配されるカラーフィルタ層と、
前記カラーフィルタ層の上に配される第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板を接合する接合部材と、
前記有効画素領域の外側で、前記第１基板の上に配される、前記カラーフィルタ層と同一の材料を有するパターン層と、
を有し、
前記第１基板の前記接合部材が配されている面に対する平面視において、前記パターン層は、前記接合部材の互いに離間して隣り合う２つの部分の間に配置され、
前記平面視において、前記接合部材は、前記第１基板の端と前記パターン層との間には配されていない半導体装置。

【請求項2】

前記有効画素領域の少なくとも一部の外縁に平行で、かつ、前記有効画素領域を通らない直線の上に、前記接合部材の前記２つの部分、および、前記パターン層が並んで配される請求項１に記載の半導体装置。

【請求項3】

第１基板と、
有効画素領域において前記第１基板の上に配されるカラーフィルタ層と、
前記カラーフィルタ層の上に配される第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板を接合する接合部材と、
前記有効画素領域の外側で、前記第１基板の上に配される、前記カラーフィルタ層と同一の材料を有するパターン層と、
を有し、
前記第１基板の前記接合部材が配されている面に対する平面視において、前記接合部材の一端と他端は、互いに向かい合って配され、
前記平面視において、前記接合部材の前記一端と前記他端を結ぶ仮想直線及び前記接合部材は、前記有効画素領域を囲み、
前記パターン層は前記仮想直線上に配されている半導体装置。

【請求項4】

前記パターン層は、前記カラーフィルタ層と同様の複数の色の層を有し、
前記平面視において、前記パターン層のある色のパターン単位あたりの面積は、前記カラーフィルタ層の前記色の１画素あたりの面積とは大きさが異なる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置。

【請求項5】

前記平面視において、前記パターン層の前記色のパターン単位あたりの面積は、前記カラーフィルタ層の前記色の１画素あたりの面積より大きい請求項４に記載の半導体装置。

【請求項6】

前記平面視において、前記パターン層の前記色のパターン単位あたりの面積は、前記カラーフィルタ層の前記色の１画素あたりの面積の１．５倍以上である請求項５に記載の半導体装置。

【請求項7】

前記パターン層は、前記カラーフィルタ層と同様の複数の色の層を有し、
前記平面視において、前記複数の色の層のうちある色の層の形状は、前記カラーフィルタ層の前記色の層の１画素あたりの形状とは異なる形状のパターンを配置した、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置。

【請求項8】

前記平面視において、前記カラーフィルタ層と前記パターン層との間は離間している請求項１乃至７のいずれか１項に記載の半導体装置。

【請求項9】

前記平面視において、前記接合部材と前記パターン層との距離は、前記第１基板の端と前記パターン層との距離より大きい請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体装置。

【請求項10】

前記カラーフィルタ層と前記接合部材の間に、前記カラーフィルタ層が有する層と同じ少なくとも一色の層が配されている請求項１乃至９のいずれか１項に記載の半導体装置。

【請求項11】

前記少なくとも一色の層の一部は、前記カラーフィルタ層と前記パターン層の間に配されている請求項１０に記載の半導体装置。

【請求項12】

前記平面視において、前記少なくとも一色の層と前記パターン層とは離間している請求項１０または１１に記載の半導体装置。

【請求項13】

前記平面視において、前記少なくとも一色の層と前記接合部材との距離は、前記少なくとも一色の層の、前記接合部材の側の端から前記カラーフィルタ層までの距離より小さい請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の半導体装置。

【請求項14】

前記カラーフィルタ層と前記接合部材の間に、前記カラーフィルタ層が有する層と同じ、２色以上の層が配されている請求項１乃至９のいずれか１項に記載の半導体装置。

【請求項15】

前記有効画素領域は複数の画素を有し、前記複数の画素の少なくとも一つが有機発光素子と、前記有機発光素子に接続されたトランジスタと、を有する請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の半導体装置。

【請求項16】

撮像装置と、
表示部として請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の半導体装置と、を備え、
前記撮像装置から提供されるユーザーの視線情報に基づいて前記表示部の表示画像が制御される表示撮像装置。

【請求項17】

複数のレンズを有する光学部と、前記光学部を通過した光を受光する撮像素子と、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示部と、を有し、
前記表示部は請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の半導体装置を有する光電変換装置。

【請求項18】

請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の半導体装置を有する表示部と、前記表示部が設けられた筐体と、前記筐体に設けられ、外部と通信する通信部と、を有する電子機器。

【請求項19】

請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の半導体装置を有する光源と、前記光源が発する光を透過する光拡散部または光学フィルムと、を有する照明装置。

【請求項20】

請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の半導体装置を有する灯具と、前記灯具が設けられた機体と、を有する移動体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、カラーフィルタ層を備えた半導体装置、表示装置、表示光電変換装置、電子機器、照明装置、及び移動体に関する。

【背景技術】

【0002】

表示または撮像を行う半導体装置では、カラー画像の表示または撮像を行うために、カラーフィルタ層が設けられる。カラーフィルタ層を有する半導体装置では、有効画素の上に配されたカラーフィルタ層とは別に、当該カラーフィルタ層と同じ材料のパターン層を含むことがある。１つの例として、半導体装置の動作確認や品質管理を目的に、有効画素としては機能しない各種モニタ画素やその他のパターンを配置することがある。特許文献１には、カラーフィルタ層を有する表示装置と、カラーフィルタ層の管理のためのモニタ画素が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開昭６１－２５１８０４

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

有効画素として機能しない各種モニタ画素やカラーフィルタ材料を用いたパターンは、半導体装置の特性を悪化させることが無いよう、有効画素領域近傍を避けて配置する必要がある。よって、半導体装置が大型化してしまう。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一様態は、第１基板と、有効画素領域において前記第１基板の上に配されるカラーフィルタ層と、前記カラーフィルタ層の上に配される第２基板と、前記第１基板と前記第２基板を接合する接合部材と、前記有効画素領域の外側で、前記第１基板の上に配される、前記カラーフィルタ層と同一の材料を有するパターン層と、を有し、
前記第１基板の前記接合部材が配されている面に対する平面視において、前記パターン層は、前記接合部材の互いに離間して隣り合う２つの部分の間に配置され、前記平面視において、前記接合部材は、前記第１基板の端と前記パターン層との間には配されていない半導体装置に関する。

【0006】

また、別の一様態は、第１基板と、有効画素領域において前記第１基板の上に配されるカラーフィルタ層と、前記カラーフィルタ層の上に配される第２基板と、前記第１基板と前記第２基板を接合する接合部材と、前記有効画素領域の外側で、前記第１基板の上に配される、前記カラーフィルタ層と同一の材料を有するパターン層と、を有し、
前記第１基板の前記接合部材が配されている面に対する平面視において、前記接合部材の一端と他端は、互いに向かい合って配され、前記平面視において、前記接合部材の前記一端と前記他端を結ぶ仮想直線及び前記接合部材は、前記有効画素領域を囲み、前記パターン層は前記仮想直線上に配されている半導体装置に関する。

【発明の効果】

【0007】

より小型化した半導体装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】半導体装置の一例を説明する（ａ）断面模式図及び（ｂ）上面模式図

【図2】半導体装置の一例を説明する断面模式図

【図3】半導体装置の一例を説明する断面模式図

【図4】（ａ）カラーフィルタ層及び（ｂ）パターン層の構成例を説明する上面模式図

【図5】（ａ）カラーフィルタ層及び（ｂ）パターン層の構成例を説明する上面模式図

【図6】半導体装置の一例を説明する上面模式図

【図7】半導体装置の適用例を表す模式図

【図8】表示撮像装置の一例の概略断面図

【図9】表示装置の一例の概略断面図

【図10】（ａ）撮像装置の一例を表す模式図、（ｂ）電子機器の一例を表す模式図

【図11】（ａ）表示装置の一例を表す模式図、（ｂ）折り曲げ可能な表示装置の一例を表す模式図

【図12】（ａ）照明装置の一例を示す模式図、（ｂ）車両用灯具を有する自動車の一例を示す模式図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して、本実施の形態を説明する。なお、以下の説明および図面において、複数の図面に渡って共通の構成については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明し、共通の符号を付した構成、材料、方法、効果等については適宜説明を省略する。

【0010】

（実施の形態１）
図１（ａ）は、半導体装置２００の断面図である。半導体装置２００は、素子基板１００と、カラーフィルタ層１０３と、カラーフィルタ層１０３の周囲に配置された遮光層１０２と、を有する。また、半導体装置２００は、カラーフィルタ層１０３に対向して配置された透光板１０６と、透光板１０６と素子基板１００とを接合する接合部材１０１と、を有する。図１（ａ）に示すように、半導体装置２００は、更に、カラーフィルタ層１０３と透光板１０６との間に設けられ透光板１０６に接触する、透光部材１０７を有していてもよい。

【0011】

本実施形態の半導体装置２００は、例えば表示装置または撮像装置に用いることができ、この場合、素子基板１００は表示素子基板あるいは撮像素子基板である。半導体装置２００は、有効画素領域１０８、周辺回路領域１０９、及び外部接続端子１０４を有する。

【0012】

図１（ｂ）は、半導体装置２００を素子基板１００の主面（接合部材１０１が配されている面）に対して平面視した際の平面模式図を示している。図１（ｂ）において、素子基板１００の主面に対して垂直な方向（主面の法線方向）から半導体装置２００を視た際重なっている部材については、透視可能であるものとする。

【0013】

半導体装置２００は、素子基板１００、有効画素領域１０８において素子基板１００の上に配されるカラーフィルタ層１０３、カラーフィルタ層１０３の上に配される透光板１０６と、素子基板１００と透光板１０６を接合する接合部材１０１とを有する。また、半導体装置２００は、有効画素領域１０８の外側で、素子基板１００の上に配され、カラーフィルタ層１０３と同一の材料を有するパターン層１０５を有する。

【0014】

パターン層１０５は、素子基板１００の接合部材１０１が配されている面に対する平面視において、接合部材の切り欠き１１０、すなわち、接合部材１０１の互いに離間して隣り合う２つの部分の間に配置される。また、該平面視において、接合部材１０１は、素子基板１００の端とパターン層１０５との間には配されていない。言い換えると、素子基板１００の接合部材１０１が配されている面に対する平面視において、接合部材１０１の一端１０１ａと他端１０１ｂは、互いに向かい合って配される。また、該平面視において、接合部材１０１の一端１０１ａと他端１０１ｂを結ぶ仮想直線ＡＢ及び接合部材１０１は、有効画素領域１０８を囲み、パターン層１０５は該仮想直線上に配されている。

【0015】

よって、ここでは、接合部材１０１の互いに離間して隣り合う２つの部分、及びパターン層１０５は、有効画素領域１０８の少なくとも一部の外縁に平行で、かつ、有効画素領域１０８を通らない直線の上に並んで配される。

【0016】

カラーフィルタ層１０３は少なくとも有効画素領域１０８の上全体を覆うように配置するが、有効画素領域１０８の外側の周辺回路領域１０９の上に配置してもよい。カラーフィルタ層１０３は各画素で透過する光の波長を制御する機能を有し、本実施の形態では赤、緑、青の３色を採用しているが、色数や色の種類はこの限りではない。カラーフィルタ層１０３の膜厚は、例えば０．５～３ｕｍとすることができる。カラーフィルタ層１０３の各画素のサイズは、例えば対辺同士の距離が１．５～５０ｕｍとすることができる。また、カラーフィルタ層１０３の各画素の形状は、本実施の形態では六角形を用いているが正方形や長方形等の多角形でもよい。

【0017】

周辺回路領域１０９には金属配線等が形成されているため、光を反射することで半導体装置２００の特性が悪化する可能性がある。遮光層１０２が有効画素領域１０８の上に配されるカラーフィルタ層１０３の周囲に配されることで、周辺回路領域１０９での光の反射を抑制することができる。

【0018】

上述のように、接合部材１０１は切り欠き１１０を備えており、切り欠き１１０は、例えば透光部材１０７を注入するために用いられる。切り欠き１１０とは接合部材１０１が離間して互いに向かい合う部分（一端１０１ａと他端１０１ｂの間の部分）のことであり、切り欠き１１０の幅は例えば１～３０ｍｍであってもよい。

【0019】

パターン層１０５は、有効画素領域１０８のカラーフィルタ層１０３と同一のカラーフィルタ材料を有する。パターン１０５の役割としては、例えばカラーフィルタ層１０３の品質管理がある。製品と同様のマスクを用い、同様の方法、材料を用いてパターン層１０５（及びカラーフィルタ層１０３）をガラス基板上へ形成することで、透過分光測定を実施することができる。

【0020】

有効画素領域１０８のカラーフィルタ層と同一のカラーフィルタ材料を用いたパターン層１０５を透過分光測定に用いる場合、カラーフィルタ層１０３と同じ画素サイズのパターン層１０５では、分光測定装置のスポット径よりも小さくなってしまうことがある。よって、カラーフィルタ層１０３の画素サイズよりも大きい画素サイズのパターン層１０５を有効画素領域１０８のカラーフィルタ層と同一のカラーフィルタ材料を用いて形成する。該パターン層１０５の透過分光測定を実施することで、有効画素領域１０８のカラーフィルタ層１０３が設計通り形成されているかを確認することができる。

【0021】

仮にパターン層１０５を遮光層１０２と接合部材１０１の間に配置すると、そのためのスペースを設ける必要が生じることから、半導体装置２００が大型化してしまう。一方、本実施の形態のパターン層１０５は、接合部材１０１が有する切り欠き１１０に配置されている。

【0022】

すなわち、本実施の形態のパターン層１０５は、素子基板１００の接合部材１０１が配されている面に対する平面視において、接合部材１０１が離間して互いに向かい合う部分に配置される。また、該平面視において、接合部材１０１は、素子基板１００の端とパターン層１０５との間には配されていない。言い換えると、素子基板１００の接合部材１００が配されている面に対する平面視において、接合部材１０１の一端１０１ａと他端１０１ｂは、互いに向かい合って配される。また、該平面視において、接合部材１０１の一端１０１ａと他端１０１ｂを結ぶ仮想直線ＡＢ及び接合部材１０１は、有効画素領域１０８を囲み、パターン層１０５は該仮想直線上に配されている。

【0023】

よって、専用のスペースを設ける必要がなく、より小型化した半導体装置２００を提供することができる。

【0024】

パターン層１０５は、カラーフィルタ層１０３と同様の複数の色の層を有し、本実施の形態では、赤、緑、及び青色のカラーフィルタ層と同様の層を有する。図２に示す平面視において、パターン層１０５のある色のパターン単位あたりの面積は、カラーフィルタ層１０３における同じ色の１画素あたりの面積とは大きさが異なる。より具体的には、パターン層１０５のある色のパターン単位あたりの面積は、カラーフィルタ層１０３における同じ色の１画素あたりの面積より大きいことが好ましい。透過分光分析の観点から、例えば、１．５倍以上であることが好ましい。また、カラーフィルタ層１０３とパターン層１０５との間は離間していることが好ましい。

【0025】

本実施の形態において、遮光層１０２は、カラーフィルタ層１０３で使用している青のカラーフィルタと同じ材料で同時に形成している。これにより、製造工程を短縮することができる。遮光層１０２は、より遮光性能を高めるためにカラーフィルタ層１０３で使用している２色以上のカラーフィルタ材料の層（フィルタ層）を重ねて形成してもよい。例えば、遮光層１０２は、カラーフィルタ層１０３で使用している赤と青の２色のカラーフィルタ材料の層を重ねて形成してもよく、カラーフィルタ層１０３で使用している赤、緑、青の３色のカラーフィルタ材料の層を重ねて形成してもよい。また、黒のカラーフィルタで形成してもよい。

【0026】

遮光層１０２は、図２に示す平面視において、有効画素領域１０８を囲むように配されることが好ましい。これにより、外部から入射した光が配線等によって反射され、半導体装置２００の本来の発光と異なる光が出射されること、または、撮像領域外からの光が撮像領域に入射するのを効果的に抑制することができる。よって、図２に示す平面視において、遮光層１０２は、カラーフィルタ層と接合部材１０１の間にも配されていることが好ましい。

【0027】

接合部材１０１とパターン層１０５との距離が小さくパターン層１０５の上に接合部材１０１が乗り上げてしまった場合、間にカラーフィルタ材料を介しての接合では接合信頼性の低下を引き起こすことから、接合部材１０１の接着作用が低下する可能性が生じる。一方、接合部材１０１から素子基板１００の端までの距離を小さくすることによって、より半導体装置２００を小型化することができる。よって、接合部材１０１とパターン層１０５との距離は、接合部材１０１と素子基板１００の端との距離より大きいことが好ましい。

【0028】

接合部材１０１とパターン層１０５との距離を、例えば３００μｍ以上７００μｍ以下とすることができ、５００μｍ以上７００μｍ以下が接着信頼性の面からはより好ましい。

【0029】

また、有効画素領域１０８の外側に配される遮光層１０２の領域を小さくすると、外部から入射した光が遮光層１０２で反射されずに配線等によって反射され、半導体装置２００の本来の発光と異なる光が出射される可能性が生じる。また、半導体装置２００が撮像装置部分に用いられた場合には、撮像領域外からの光が撮像領域に入射する可能性が生じる。一方、遮光層１０２と接合部材１０１との距離が不十分な場合、遮光層１０２が接合部材１０１と重なってしまう（乗り上げてしまう）可能性がある。この場合、間にカラーフィルタ材料を介しての接合では接合信頼性の低下を引き起こすことから、接合部材１０１の接着作用が低下する可能性が生じる。

【0030】

よって、本実施の形態の半導体装置２００において、遮光層１０２と接合部材１０１との距離は、遮光層１０２の、接合部材１０１側の端からカラーフィルタ層までの距離より小さい。しかし、素子基板１００や遮光層１０２の形状やサイズによっては、遮光層１０２が接合部材１０１に乗り上げてしまい素子基板１００と透光板１０６の密着性が低下する可能性が生じる。このような場合は、遮光層１０２と接合部材１０１との距離は、遮光層１０２の、接合部材１０１側の端からカラーフィルタ層までの距離より大きくてもよい。

【0031】

本実施の形態では、遮光層１０２の、接合部材１０１側の端からカラーフィルタ層までの距離（遮光層１０２の幅）は、３０μｍ以上４００μｍ以下とすることができ、５０μｍ以上３５０μｍ以下とすることがより好ましい。また、遮光層１０２と接合部材１０１との距離は、例えば１０μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ以上であることがより好ましい。

【0032】

本実施の形態では、パターン層１０５から素子基板１００の端までの距離が、パターン層１０５から接合部材１０１の一端１０１ａまでの距離より小さい例を示す。このようにすることで、半導体装置２００をより小型化することができる。しかし、半導体装置２００は、この形態に限定されず、パターン層１０５から素子基板１００の端までの距離は、パターン層１０５から接合部材１０１（の一端１０１ａ）までの距離より大きくてもよい。この場合、接合部材１０１が配される領域に対する切り欠き１１０の割合が小さくなるため、素子基板１００と透光板１０６の接合信頼性を向上することができる。

【0033】

また、本実施の形態では、パターン層１０５と接合部材１０１（の一端１０１ａ）との距離は、パターン層１０５と遮光層１０２との距離より小さい。よって、遮光層１０２がパターン層１０５や接合部材１０１に乗り上げ、接合信頼性が低下するのを抑制することができる。

【0034】

また、パターン層１０５と遮光層１０２は、ともにカラーフィルタ層１０３と同じカラーフィルタ材料の層を複数有していてもよい。透過分光測定を行う場合、パターン層１０５等は、ガラス基板などの透光性基板に形成される。よって、パターン層１０５とカラーフィルタ層１０３の距離が近い場合、各層形成のための露光のための光が基板を透過した後反射し、再度基板に照射されることで、設計とは異なる部分にカラーフィルタ材料の層が形成されてしまう可能性がある。このようなことが起こると、透過分光測定の信頼性が著しく低下する。

【0035】

よって、パターン層１０５と接合部材１０１（の一端１０１ａ）との距離が、パターン層１０５と遮光層１０２との距離より小さいことで、パターン層１０５または遮光層１０２が所望のパターンからずれてしまうのを抑制することができる。

【0036】

一方、半導体装置２００において、パターン層１０５と遮光層１０２との距離は、パターン層１０５と接合部材１０１（の一端１０１ａ）との距離より小さくてもよい。このような構成とすることで、外部からの不要な光が、遮光層１０２が配されていない部分から半導体装置２００内部に侵入し、性能低下させるのを抑制することができる。

【0037】

接合部材１０１の厚さは、カラーフィルタ層１０３や遮光層１０２よりも厚いことが好ましく、例えば、２ｕｍ以上が好ましく、５０ｕｍ程度であってもよい。

【0038】

また、接合部材１０１が外部接続端子１０４に乗り上げ、接合信頼性が低下すること、及び外部接続端子１０４と外部端子との接続面積が減少することを抑制するため、接合部材１０１と外部接続端子１０４との距離は、少なくとも５００μｍ以上であることが好ましい。接合部材１０１と外部接続端子１０４との距離は、７００μｍ以上であることがより好ましい。

【0039】

なお、本実施の形態では、パターン層１０５が、透過分光測定に用いるバターン層である例を示したが、パターン層１０５は、有効画素としては機能しない、ダミー画素や基準画素、テスト画素、モニタ画素、その他のパターンであってもよい。

【0040】

次に、本実施形態の半導体装置２００を有機ＥＬ表示装置に用いる場合の製造方法について、図２の断面図を用いて説明する。

【0041】

素子基板１００の有効画素領域１０８と周辺回路領域１０９には、半導体基板、トランジスタ等の半導体素子、配線構造、有機ＥＬ素子、絶縁部材などが配されている。半導体基板は例えばシリコンを用いることができる。また、半導体基板の代わりにガラス基板やプラスチック基板を用いてもよい。配線構造はアルミニウム、銅等の金属部材が用いられ、絶縁層への金属拡散を抑制するために絶縁部材と配線構造との界面にＴｉ、Ｔａ、ＴｉＮ、ＴａＮ等のバリアメタルを設けてもよい。

【0042】

有機ＥＬ素子はメタルマスクを用いた蒸着やスパッタリングにより有効画素領域１０８の全面に形成されていてもよい。絶縁部材としては、酸化シリコンや窒化シリコン等が用いられ、半導体素子と配線構造の間等、素子基板１００の各構造間の電気的絶縁性を確保するために設けられている。

【0043】

素子基板１００の直上には、下部有機平坦化膜１１１が形成されている。下部有機平坦化膜１１１は、素子基板１００表面の凹凸を平坦化する機能を有していてもよい。また、カラーフィルタ層１０３と遮光層１０２の素子基板１００に対する密着性を向上させる機能を有していてもよい。

【0044】

カラーフィルタ層１０３は、下部有機平坦化膜１１１に接しており、色毎にフォトリソグラフィにより形成できる。カラーフィルタ層１０３の材料としては、光透過率に波長依存性があり、かつ感光性を有する材料を用いることができ、顔料系材料、染料系材料等が用いられる。カラーフィルタ層１０３は、本実施の形態では緑色フィルタ１１３、赤色フィルタ１１４、青色フィルタ１１５のカラーフィルタからなる。なお、ここでのある色のフィルタ（ある一色の層）とは、ある色の透過率が高い層であり、例えば緑色フィルタ１１３は、有機ＥＬ素子から発光された光のうち緑色を主に透過する。

【0045】

遮光層１０２も同様にフォトリソグラフィにより形成できる。遮光層１０２は、カラーフィルタ層１０３が有する層と同じ少なくとも一色の層を有する構成としてもよい。遮光層１０２の材料としてカラーフィルタ層１０３と同じ材料を使用する場合は、遮光層１０２はカラーフィルタ層１０３と同時に形成することができ、製造工程数を削減することができる。本実施の形態では、遮光層１０２が青色フィルタ１１５と同じ青色のカラーフィルタ材料を有する層である例を示す。

【0046】

カラーフィルタ層１０３と遮光層１０２の上には上部有機平坦化膜１１２が形成されている。上部有機平坦化膜１１２は、カラーフィルタ層１０３と遮光層１０２の表面を平坦化する機能を有していてもよい。また、カラーフィルタ層１０３と遮光層１０２を封止する機能を有していてもよい。

【0047】

図３はパターン層１０５の断面図であり、パターン層１０５は、有効画素領域１０８のカラーフィルタ層１０３と同じ複数の色の層を有する。ここでは、パターン層１０５の各色の層が、カラーフィルタ層１０３と同一のカラーフィルタ材料を用いている例を示す。

【0048】

パターン層１０５は、接合部材１０１の切り欠き１１０に配置されている。パターン層１０５はカラーフィルタ層１０３と同じ材料を使用しているため、カラーフィルタ層１０３と同時に形成することで、製造工程数を削減可することができる。図３において、カラーフィルタ層１０３と同様に、パターン層１０５の下面は下部有機平坦化膜１１１に接しており、パターン層１０５の上面は上部有機平坦化膜１１２に接している。

【0049】

接合部材１０１となる樹脂材料は、ディスペンスやスクリーン印刷等の手法で形成する。接合部材１０１は、上部有機平坦化膜１１２の上に形成される。接合部材１０１は、カラーフィルタ材料に接すると接合信頼性の低下を引き起こすことから、平面図で見たときにカラーフィルタ層１０３、遮光層１０２、パターン層１０５と重ならないように形成する。

【0050】

接合部材１０１はＵＶ硬化樹脂、熱硬化樹脂、２液混合型樹脂等の、エポキシ、アクリル、ウレタン、ポリイミド等の任意の樹脂を用いることができ、樹脂の中に適宜フィラーを含有するのが好ましい。フィラーを含有することで、フィラーのサイズによって素子基板１００と透光板１０６を貼り合わせた際の接合部材１０１の厚さにより、半導体基板１００と透光板１０６の間隔（ギャップ）を制御することができるので好適である。またフィラーはガラスビーズや樹脂ビーズ等任意のフィラーを用いることができるが、素子基板１００の表面が損傷しにくい樹脂ビーズを用いるのが好ましい。接合部材１０１には、切り欠き１１０が設けられている。

【0051】

透光板１０６を接合部材１０１上へ貼り合わせた後、切り欠き１１０から透光部材１０７が真空注入法等を用いて注入される。

【0052】

次に、本実施の形態の半導体装置２００のカラーフィルタ層１０３及びパターン層１０５の平面視における形状について図４を用いて説明する。

【0053】

図４（ａ）は、素子基板１００の接合部材１０１が配されている面に対する平面視における、カラーフィルタ層１０３の一部の拡大図を示す。本実施の形態において、カラーフィルタ層１０３は、緑色フィルタ１１３、赤色フィルタ１１４、及び青色フィルタ１１５の３色のカラーフィルタ材料の層を有する。

【0054】

図４（ｂ）は、素子基板１００の接合部材１０１が配されている面に対する平面視における、パターン層１０５の一部の拡大図を示す。パターン層１０５は、カラーフィルタ層１０３と同じ色の材料を有する層を有し、具体的には、緑色フィルタ１１３、赤色フィルタ１１４、及び青色フィルタ１１５の３色のカラーフィルタ材料の層を有する。

【0055】

図４の平面視において、パターン層１０５のある色（例えば緑色フィルタ１１３）のパターン単位あたりの面積は、カラーフィルタ層１０３の該色（例えば緑色フィルタ１１３）の１画素あたりの面積より大きい。このようにパターン層１０５のパターン単位当たりの面積を、同色のカラーフィルタ層１０３の１画素あたりの面積サイズより大きくする。これにより、例えば透過分光測定を実施する際にカラーフィルタ層１０３の画素サイズが分光測定装置のスポット径よりも小さい場合でも測定可能とすることができる。よって、半導体装置２００のカラーフィルタ層１０３の信頼性を向上することができる。

【0056】

図４では、パターン層１０５が有する層とカラーフィルタ層１０３が有する層の該平面視における形状が同じ（相似形状を含む）である例を示すが、半導体装置２００は、この形態に限定されない。図５に他の構成の例を示す。図５（ａ）は、図４（ａ）のカラーフィルタ層１０３と同様の構成であるため、説明を省略する。図５（ｂ）は、素子基板１００の接合部材１０１が配されている面に対する平面視における、パターン層１０５の一部の拡大図を示す。

【0057】

パターン層１０５が、カラーフィルタ層１０３と同じ色の材料を有する層を有する点では、図４（ｂ）と同様であるが、各層（フィルタ）の形状がカラーフィルタ層１０３の各層（フィルタ）の形状と異なる点が異なる。ここでは、パターン１０５の各色の層（フィルタ）の形状が、カラーフィルタ層１０３の各色の層（フィルタ）の形状を１方向に引き延ばしたような形状になっている。このような形状とすることで、例えば線幅を自動測定する際に誤測定を低減することが可能となる。

【0058】

（実施の形態２）
本実施の形態では、接合部材１０１の形状が実施の形態１の半導体装置２００の接合部材１０１の形状と異なる。実施の形態１と共通部分については、詳細な説明を省略する。

【0059】

図６に、本実施の形態の半導体装置２００の上面概略図を示す。実施の形態１では、有効画素領域１０８を取り囲むように接合部材１０１が配され、切り欠き１１０以外の部分は連続していた。一方、本実施の形態の半導体装置２００では、接合部材１０１は、有効画素領域１０８を取り囲むように配されるが、複数の切り欠き１１０を有する。

【0060】

この場合にも、切り欠き１１０にパターン層１０５を配することで、パターン層１０５専用のスペースを設ける必要がなく、より小型化した半導体装置２００を提供することができる。

【0061】

（実施の形態３）
［有機発光素子の構成］
有機発光素子は、基板の上に、陽極、有機化合物層、陰極を形成して設けられる。陰極の上には、保護層、カラーフィルタ等を設けてよい。カラーフィルタを設ける場合は、保護層との間に平坦化層を設けてよい。平坦化層はアクリル樹脂等で構成することができる。

【0062】

［基板］
基板は、石英、ガラス、シリコンウエハ、樹脂、金属等が挙げられる。また、基板上には、トランジスタなどのスイッチング素子や配線を備え、その上に絶縁層を備えてもよい。絶縁層としては、陽極２と配線の導通を確保するために、コンタクトホールを形成可能で、かつ接続しない配線との絶縁を確保できれば、材料は問わない。例えば、ポリイミド等の樹脂、酸化シリコン、窒化シリコンなどを用いることができる。

【0063】

［電極］
電極は、一対の電極を用いることができる。一対の電極は、陽極と陰極であってよい。有機発光素子が発光する方向に電界を印加する場合に、電位が高い電極が陽極であり、他方が陰極である。また、発光層にホールを供給する電極が陽極であり、電子を供給する電極が陰極であるということもできる。

【0064】

陽極の構成材料としては仕事関数がなるべく大きいものが良い。例えば、金、白金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム、タングステン、等の金属単体やこれらを含む混合物、あるいはこれらを組み合わせた合金が使用できる。また、例えば、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物が使用できる。更に、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマーも使用できる。

【0065】

これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また、陽極は一層で構成されていてもよく、複数の層で構成されていてもよい。

【0066】

反射電極として用いる場合には、例えばクロム、アルミニウム、銀、チタン、タングステン、モリブデン、又はこれらの合金、積層したものなどを用いることができる。また、透明電極として用いる場合には、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛などの酸化物透明導電層などを用いることができるが、これらに限定されるものではない。電極の形成には、フォトリソグラフィ技術を用いることができる。

【0067】

一方、陰極の構成材料としては仕事関数の小さなものがよい。例えばリチウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム、チタニウム、マンガン、銀、鉛、クロム等の金属単体またはこれらを含む混合物が挙げられる。あるいはこれら金属単体を組み合わせた合金も使用することができる。例えばマグネシウム－銀、アルミニウム－リチウム、アルミニウム－マグネシウム、銀－銅、亜鉛－銀等が使用できる。酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の金属酸化物の利用も可能である。これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また陰極は一層構成でもよく、多層構成でもよい。中でも銀を用いることが好ましく、銀の凝集を抑制するため、銀合金とすることがさらに好ましい。銀の凝集が抑制できれば、合金の比率は問わない。例えば、１：１であってよい。

【0068】

陰極は、ＩＴＯなどの酸化物導電層を使用してトップエミッション素子としてもよいし、アルミニウム（Ａｌ）などの反射電極を使用してボトムエミッション素子としてもよいし、特に限定されない。陰極の形成方法としては、特に限定されないが、直流及び交流スパッタリング法などを用いると、膜のカバレッジがよく、抵抗を下げやすいためより好ましい。

【0069】

［保護層］
陰極の上に、保護層を設けてもよい。例えば、陰極上に吸湿剤を設けたガラスを接着することで、有機化合物層に対する水等の浸入を抑え、表示不良の発生を抑えることができる。また、別の実施形態としては、陰極上に窒化ケイ素等のパッシベーション膜を設け、有機ＥＬ層に対する水等の浸入を抑えてもよい。例えば、陰極形成後に真空を破らずに別のチャンバーに搬送し、ＣＶＤ法で厚さ２μｍの窒化ケイ素膜を形成することで、保護層としてもよい。ＣＶＤ法の成膜の後で原子堆積法（ＡＬＤ法）を用いた保護層を設けてもよい。

【0070】

［カラーフィルタ］
保護層の上にカラーフィルタを設けてもよい。例えば、有機発光素子のサイズを考慮したカラーフィルタを別の基板上に設け、それと有機発光素子を設けた基板と貼り合わせてもよいし、上記で示した保護層上にフォトリソグラフィ技術を用いて、カラーフィルタをパターニングしてもよい。カラーフィルタは、高分子で構成されてよい。

【0071】

［平坦化層］
カラーフィルタと保護層との間に平坦化層を有してもよい。平坦化層は有機化合物で構成されてよく、低分子であっても、高分子であってもよいが、高分子であることが好ましい。

【0072】

平坦化層は、カラーフィルタの上下に設けられてもよく、その構成材料は同じであっても異なってもよい。具体的には、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂等があげられる。

【0073】

［対抗基板］
平坦化層の上には、対抗基板を有してよい。対抗基板は、前述の基板と対応する位置に設けられるため、対抗基板と呼ばれる。対抗基板の構成材料は、前述の基板と同じであってよい。

【0074】

［有機層］
一実施の形態に係る有機発光素子を構成する有機化合物層（正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等）は、以下に示す方法により形成される。

【0075】

一実施の形態に係る有機発光素子を構成する有機化合物層は、真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング、プラズマ等のドライプロセスを用いることができる。またドライプロセスに代えて、適当な溶媒に溶解させて公知の塗布法（例えば、スピンコーティング、ディッピング、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等）により層を形成するウェットプロセスを用いることもできる。

【0076】

ここで真空蒸着法や溶液塗布法等によって層を形成すると、結晶化等が起こりにくく経時安定性に優れる。また塗布法で成膜する場合は、適当なバインダー樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。

【0077】

上記バインダー樹脂としては、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。上記は例であり、バインダー樹脂は、これらに限定されるものではない。

【0078】

また、これらバインダー樹脂は、ホモポリマー又は共重合体として一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を混合して使用してもよい。さらに必要に応じて、公知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を併用してもよい。

【0079】

［半導体装置の用途］
実施の形態１または２に係る半導体装置は各種電子機器の表示部として用いることができる。たとえば、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、ゲーム機、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、電子書籍、テレビ受像機等が挙げられる。以下に図面を用いて具体例を説明する。

【0080】

図７は、半導体装置の表示装置としての適用例の一例である。実施の形態１または２に係る半導体装置を用いた表示装置は、カメラのビューファインダ、ヘッドマウントディスプレイ、スマートグラスのような情報表示装置に適用できる。

【0081】

図７（ａ）は、カメラ等の撮像装置のビューファインダとして用いた一例の概略構成図である。表示装置２１２からは表示光２１７と赤外光２１８が出射され、表示光と赤外光とが同一の光学部材２２２を通って、ユーザーの眼球６に達する。ユーザーの眼球２１６で反射した赤外光は撮像素子を有する撮像装置２２３で電気情報に変換され、その情報に基づいて視線の検出がなされる。撮像装置を設ける代わりに、表示装置１の絶縁層上に撮像素子を設けて、表示撮像装置として用いてもよい。

【0082】

図７（ｂ）は、カメラ等の撮像装置の一例である。撮像装置２２４は、ビューファインダ２２５、ディスプレイ２２６、操作部２２７、筐体２２８を有する。図７（ａ）の表示装置は、ビューファインダ２２５に設けられている。

【0083】

図７（ａ）では、表示光２１７と赤外光２１８が同一の光学部材２２２を通る例を示したが、表示光と赤外光で別の光学部材を設けてもよい。また、撮像装置を設ける代わりに、表示装置２１２の基板上に撮像素子を設けて、表示撮像装置として用いてもよい。検出した視線情報は、カメラのピント制御、表示画像の解像度制御、ボタン操作の代替など、表示装置や表示装置と接続される種々の機器の制御に用いることができる。

【0084】

本実施の形態に係る半導体装置を有する表示装置は、受光素子を有する撮像装置を有し、撮像装置からのユーザーの視線情報に基づいて表示装置の表示画像を制御してよい。

【0085】

具体的には、表示装置は、視線情報に基づいて、ユーザーが注視する第一の視界領域と、第一の視界領域以外の第二の視界領域とを決定される。第一の視界領域、第二の視界領域は、表示装置の制御装置が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを受信してもよい。表示装置の表示領域において、第一の視界領域の表示解像度を第二の視界領域の表示解像度よりも高く制御してよい。つまり、第二の視界領域の解像度を第一の視界領域よりも低くしてよい。

【0086】

また、表示領域は、第一の表示領域、第一の表示領域とは異なる第二の表示領域とを有し、視線情報に基づいて、第一の表示領域および第二の表示領域から優先度が高い領域を決定される。第一の視界領域、第二の視界領域は、表示装置の制御装置が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを受信してもよい。優先度の高い領域の解像度を、優先度が高い領域以外の領域の解像度よりも高く制御してよい。つまり優先度が相対的に低い領域の解像度を低くしてよい。

【0087】

なお、第一の視界領域や優先度が高い領域の決定には、ＡＩを用いてもよい。ＡＩは、眼球の画像と当該画像の眼球が実際に視ていた方向とを教師データとして、眼球の画像から視線の角度、視線の先の目的物までの距離を推定するよう構成されたモデルであってよい。ＡＩプログラムは、表示装置が有しても、撮像装置が有しても、外部装置が有してもよい。外部装置が有する場合は、通信を介して、表示装置に伝えられる。

【0088】

視認検知に基づいて表示制御する場合、外部を撮像する撮像装置を更に有するスマートグラスに好ましく適用できる。スマートグラスは、撮像した外部情報をリアルタイムで表示することができる。

【0089】

他にも、赤外光を受光する受光素子を有する第一の撮像装置と、第一の撮像装置と異なる受光素子を備え、外部を撮像するための第二の撮像装置とを有し、第一の撮像装置のユーザーの視線情報に基づいて、第二の撮像装置の撮像解像度を制御してよい。撮像の解像度を優先された領域に比べて、他の領域を低下させることで、情報量を低減できる。このため、消費電力の低減、表示遅延の低減が図れる。優先される領域を第一の撮像領域、第一の撮像領域よりも優先度が低い領域を第二の撮像領域としてよい。

【0090】

図７（ｃ）は、スマートグラスの一例を示す模式図である。スマートグラスに代表される撮像表示装置２２９は、制御部２３０と透明表示部２３１と不図示の外部撮像部とを有している。スマートグラスに適用した場合、検出された視線情報に基づいて、表示装置と外部撮像装置の両方を制御することができ、消費電力や表示遅延の低減が図れる。例えば、表示領域の内、ユーザーが注視している領域以外の領域の表示と撮像の解像度を低下させることで、撮像と表示の双方の情報量を削減でき、消費電力や表示遅延が低減できる。

【0091】

また、実施の形態１または２に係る半導体装置を有する表示装置は、下記表示装置や照明装置の構成部材として用いることができる。他にも、電子写真方式の画像形成装置の露光光源や液晶表示装置のバックライト、白色光源にカラーフィルタを有する発光装置等の用途がある。

【0092】

表示装置は、エリアＣＣＤ、リニアＣＣＤ、メモリーカード等からの画像情報を入力する画像入力部を有し、入力された情報を処理する情報処理部を有し、入力された画像を表示部に表示する画像情報処理装置でもよい。

【0093】

また、撮像装置やインクジェットプリンタが有する表示部は、タッチパネル機能を有していてもよい。このタッチパネル機能の駆動方式は、赤外線方式でも、静電容量方式でも、抵抗膜方式であっても、電磁誘導方式であってもよく、特に限定されない。また表示装置はマルチファンクションプリンタの表示部に用いられてもよい。

【0094】

次に、図面を参照しながら本実施の形態に係る表示装置につい説明する。図８は、有機発光素子とこの有機発光素子に接続されるＴＦＴ素子とを有する表示装置の例を示す断面模式図である。ＴＦＴ素子は、能動素子の一例である。

【0095】

図８の表示装置３００は、ガラス等の基板３０１とその上部にＴＦＴ素子又は有機化合物層を保護するための防湿膜３０２が設けられている。また符号３０３は金属のゲート電極３０３である。符号３０４はゲート絶縁膜３０４であり、３０５は半導体層である。

【0096】

ＴＦＴ素子３０８は、半導体層３０５とドレイン電極３０６とソース電極３０７とを有している。ＴＦＴ素子３０８の上部には絶縁膜３０９が設けられている。コンタクトホール３１０を介して有機発光素子を構成する陽極３１１とソース電極３０７とが接続されている。

【0097】

尚、有機発光素子に含まれる電極（陽極、陰極）とＴＦＴに含まれる電極（ソース電極、ドレイン電極）との電気接続の方式は、図８に示される態様に限られるものではない。つまり陽極又は陰極のうちいずれか一方とＴＦＴ素子ソース電極またはドレイン電極のいずれか一方とが電気接続されていればよい。

【0098】

図８の表示装置３００では有機化合物層を１つの層の如く図示をしているが、有機化合物層３１２は、複数層であってもよい。陰極３１３の上には有機発光素子の劣化を抑制するための第一の保護層３１４や第二の保護層３１５が設けられている。

【0099】

図８の表示装置３００ではスイッチング素子としてトランジスタを使用しているが、これに代えてＭＩＭ素子をスイッチング素子として用いてもよい。

【0100】

また図８の表示装置３００に使用されるトランジスタは、単結晶シリコンウエハを用いたトランジスタに限らず、基板の絶縁性表面上に活性層を有する薄膜トランジスタでもよい。活性層として、単結晶シリコン、アモルファスシリコン、微結晶シリコンなどの非単結晶シリコン、インジウム亜鉛酸化物、インジウムガリウム亜鉛酸化物等の非単結晶酸化物半導体が挙げられる。尚、薄膜トランジスタはＴＦＴ素子とも呼ばれる。

【0101】

図８の表示装置３００に含まれるトランジスタは、Ｓｉ基板等の基板内に形成されていてもよい。ここで基板内に形成されるとは、Ｓｉ基板等の基板自体を加工してトランジスタを作製することを意味する。つまり、基板内にトランジスタを有することは、基板とトランジスタとが一体に形成されていると見ることもできる。

【0102】

本実施形態に係る有機発光素子はスイッチング素子の一例であるＴＦＴにより発光輝度が制御され、有機発光素子を複数面内に設けることでそれぞれの発光輝度により画像を表示することができる。尚、本実施形態に係るスイッチング素子は、ＴＦＴに限られず、低温ポリシリコンで形成されているトランジスタ、Ｓｉ基板等の基板上に形成されたアクティブマトリクスドライバーであってもよい。基板上とは、その基板内ということもできる。基板内にトランジスタを設けるか、ＴＦＴを用いるかは、表示部の大きさによって選択され、例えば０．５インチ程度の大きさであれば、Ｓｉ基板上に有機発光素子を設けることが好ましい。

【0103】

図９は、本実施の形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。表示装置１０００は、上部カバー１００１と、下部カバー１００９と、の間に、タッチパネル１００３、表示パネル１００５、フレーム１００６、回路基板１００７、バッテリー１００８、を有してよい。タッチパネル１００３および表示パネル１００５は、フレキシブルプリント回路ＦＰＣ１００２、１００４が接続されている。回路基板１００７には、トランジスタがプリントされている。バッテリー１００８は、表示装置が携帯機器でなければ、設けなくてもよいし、携帯機器であっても、別の位置に設けてもよい。

【0104】

本実施の形態に係る表示装置１０００は、複数のレンズを有する光学部と、当該光学部を通過した光を受光する撮像素子とを有する光電変換装置の表示部に用いられてよい。光電変換装置は、撮像素子が取得した情報を表示する表示部を有してよい。また、撮像素子が取得した情報を用いて情報を取得し、表示部は、それとは別の情報を表示するものであってもよい。表示部は、光電変換装置の外部に露出した表示部であっても、ファインダ内に配置された表示部であってもよい。光電変換装置は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラであってよい。

【0105】

図１０（ａ）は、本実施の形態に係る光電変換装置の一例を表す模式図である。光電変換装置１１００は、ビューファインダ１１０１、背面ディスプレイ１１０２、操作部１１０３、筐体１１０４を有してよい。ビューファインダ１１０１は、実施の形態１または２に係る半導体装置を表示装置として有してよい。その場合、表示装置は、撮像する画像のみならず、環境情報、撮像指示等を表示してよい。環境情報には、外光の強度、外光の向き、被写体の動く速度、被写体が遮蔽物に遮蔽される可能性等であってよい。

【0106】

撮像に好適なタイミングはわずかな時間なので、少しでも早く情報を表示した方がよい。したがって、本発明の有機発光素子を用いた表示装置を用いるのが好ましい。有機発光素子は応答速度が速いからである。有機発光素子を用いた表示装置は、表示速度が求められる、これらの装置、液晶表示装置よりも好適に用いることができる。

【0107】

光電変換装置１１００は、不図示の光学部を有する。光学部は複数のレンズを有し、筐体１１０４内に収容されている撮像素子に結像する。複数のレンズは、その相対位置を調整することで、焦点を調整することができる。この操作を自動で行うこともできる。

【0108】

本実施の形態に係る表示装置は、赤色、緑色、青色を有するカラーフィルタを有してよい。カラーフィルタは、当該赤色、緑色、青色がデルタ配列で配置されてよい。

【0109】

本実施の形態に係る表示装置は、携帯端末の表示部に用いられてもよい。その際には、表示機能と操作機能との双方を有してもよい。携帯端末としては、スマートフォン等の携帯電話、タブレットの他、先に説明したヘッドマウントディスプレイ等が挙げられる。

【0110】

図１０（ｂ）は、本実施の形態に係る電子機器の一例を表す模式図である。電子機器１２００は、表示部１２０１と、操作部１２０２と、筐体１２０３を有する。筐体１２０３には、回路、当該回路を有するプリント基板、バッテリー、通信部、を有してよい。操作部１２０２は、ボタンであってもよいし、タッチパネル方式の反応部であってもよい。操作部は、指紋を認識してロックの解除等を行う、生体認識部であってもよい。通信部を有する電子機器は通信機器ということもできる。表示部は、実施の形態１または２の半導体装置を有することができる。

【0111】

図１１は、本実施形態に係る半導体装置が表示装置である場合の一例を表す模式図である。図１１（ａ）は、テレビモニタやＰＣモニタ等の表示装置である。表示装置１３００は、額縁１３０１を有し表示部１３０２を有する。表示部１３０２には、実施の形態１または２に係る半導体装置が用いられてよい。

【0112】

額縁１３０１と、表示部１３０２を支える土台１３０３を有している。土台１３０３は、図１１（ａ）の形態に限られない。額縁１３０１の下辺が土台を兼ねてもよい。

【0113】

また、額縁１３０１および表示部１３０２は、曲がっていてもよい。その曲率半径は、５０００ｍｍ以上６０００ｍｍ以下であってよい。

【0114】

図１１（ｂ）は本実施の形態に係る半導体装置が表示装置である場合の他の例を表す模式図である。図１１（ｂ）の表示装置１３１０は、折り曲げ可能に構成されており、いわゆるフォルダブルな表示装置である。表示装置１３１０は、第一表示部１３１１、第二表示部１３１２、筐体１３１３、屈曲点１３１４を有する。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、実施の形態に係る半導体装置を有してよい。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、つなぎ目のない１枚の表示装置であってよい。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、屈曲点１３１４で分けることができる。第一表示部１３１１、第二表示部１３１２は、それぞれ異なる画像を表示してもよいし、第一および第二表示部とで一つの画像を表示してもよい。

【0115】

図１２（ａ）は、本実施の形態に係る照明装置の一例を表す模式図である。照明装置１４００は、筐体１４０１と、光源１４０２と、回路基板１４０３と、光学フィルム１４０４と、光拡散部１４０５と、を有してよい。光源は、実施の形態１または２に係る半導体装置を有してよい。この場合、各画素に入力される画像データは、表示された際に像を形成するものではなく、同一の輝度に対応した信号であってもよい。

【0116】

光学フィルム１４０４は光源の演色性を向上させるフィルタであってよい。光拡散部１４０５は、ライトアップ等、光源の光を効果的に拡散し、広い範囲に光を届けることができる。光学フィルタ、光拡散部は、透過性を有し、照明の光出射側に設けられてよい。必要に応じて、最外部にカバーを設けてもよい。

【0117】

照明装置１４００は例えば室内を照明する装置である。照明装置は白色、昼白色、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってよい。それらを調光する調光回路を有してよい。照明装置１４００は実施の形態１または２に記載の半導体装置を有していてよく、例えば、有機発光素子とそれに接続される電源回路を有してよい。電源回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路である。また、白とは色温度が４２００Ｋで昼白色とは色温度が５０００Ｋである。照明装置はカラーフィルタを有してもよい。

【0118】

また、本実施形態に係る照明装置１４００は、放熱部を有していてもよい。放熱部は装置内の熱を装置外へ放出するものであり、比熱の高い金属、液体シリコン等が挙げられる。

【0119】

図１２（ｂ）は、本実施の形態に係る移動体の一例である自動車の模式図である。当該自動車は灯具の一例であるテールランプを有する。自動車１５００は、テールランプ１５０１を有し、ブレーキ操作等を行った際に、テールランプを点灯する形態であってよい。

【0120】

テールランプ１５０１は、実施の形態１または２に係る半導体装置を照明装置として有してよい。テールランプは、有機ＥＬ素子を保護する保護部材を有してよい。保護部材はある程度高い強度を有し、透明であれば材料は問わないが、ポリカーボネート等で構成されることが好ましい。ポリカーボネートにフランジカルボン酸誘導体、アクリロニトリル誘導体等を混ぜてよい。

【0121】

自動車１５００は、車体１５０３、それに取り付けられている窓１５０２を有してよい。窓は、自動車の前後を確認するための窓でなければ、透明なディスプレイであってもよい。当該透明なディスプレイは、実施の形態１または２に係る半導体装置を有してよい。この場合、有機発光素子が有する電極等の構成材料は透明な部材で構成される。

【0122】

本実施の形態に係る移動体は、船舶、航空機、ドローン等であってよい。移動体は、機体と当該機体に設けられた灯具を有してよい。灯具は、機体の位置を知らせるための発光をしてよい。灯具は実施の形態１または２に係る半導体装置を照明装置として有する。

【0123】

以上説明した通り、実施の形態１または２に係る半導体装置を用いることにより、良好な画質で、長時間表示にも安定な表示が可能になる。

【符号の説明】

【0124】

１００ 素子基板
１０１ 接合部材
１０２ 遮光層
１０３ カラーフィルタ層
１０４ 外部接続端子
１０５ パターン層
１０６ 透光板
１０８ 有効画素領域
１１０ 切り欠き
２００ 半導体装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】