(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】2024-07-19
(45)【発行日】2024-07-29
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
H10K 59/65 20230101AFI20240722BHJP
H10K 50/10 20230101ALI20240722BHJP
H10K 50/84 20230101ALI20240722BHJP
H10K 50/86 20230101ALI20240722BHJP
H10K 59/122 20230101ALI20240722BHJP
H10K 59/173 20230101ALI20240722BHJP
H10K 59/35 20230101ALI20240722BHJP
H10K 59/40 20230101ALI20240722BHJP
H10K 71/10 20230101ALI20240722BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20240722BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20240722BHJP
【ＦＩ】
H10K59/65
H10K50/10
H10K50/84
H10K50/86
H10K59/122
H10K59/173
H10K59/35
H10K59/35 351
H10K59/40
H10K71/10
G09F9/30 365
G09F9/00 366A
G09F9/30 338
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2021531207
(86)(22)【出願日】2020-06-23
(86)【国際出願番号】 IB2020055891
(87)【国際公開番号】W WO2021005434
(87)【国際公開日】2021-01-14
【審査請求日】2023-06-21
(31)【優先権主張番号】P 2019126333
(32)【優先日】2019-07-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000153878
【氏名又は名称】株式会社半導体エネルギー研究所
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 一徳
(72)【発明者】
【氏名】楠 紘慈
(72)【発明者】
【氏名】川島 進
(72)【発明者】
【氏名】鎌田 太介
(72)【発明者】
【氏名】初見 亮
(72)【発明者】
【氏名】久保田 大介
【審査官】小久保 州洋
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第１０４４０９４７５（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０７３９６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－０８１２０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１９－５１４２００（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１６７８３５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００９－２２４５９５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ１０Ｋ ５９／６５
Ｈ１０Ｋ ５９／１２２
Ｈ１０Ｋ ５９／１７３
Ｈ１０Ｋ ５９／３５
Ｈ１０Ｋ ５９／４０
Ｈ１０Ｋ ５０／１０
Ｈ１０Ｋ ５０／８４
Ｈ１０Ｋ ５０／８６
Ｈ１０Ｋ ７１／１０
Ｇ０９Ｆ ９／３０
Ｇ０９Ｆ ９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
一画素に発光デバイスと、受光デバイスとを有する表示装置であって、
前記発光デバイスと、前記受光デバイスとは、第１の基板と第２の基板との間に挟まれて配置され、
前記第１の基板上の絶縁層と、
前記絶縁層上に接する領域を有し、且つ前記受光デバイスの画素電極としての機能を有する第１の導電層と、
前記第１の導電層上に位置し、第１の有機化合物を有する活性層と、
前記絶縁層上に接する領域を有し、且つ前記発光デバイスの画素電極としての機能を有する第２の導電層と、
前記第２の導電層上に位置し、且つ前記第１の有機化合物とは異なる第２の有機化合物を有する発光層と、
前記活性層を介して前記第１の導電層と重なる領域と、前記発光層を介して前記第２の導電層と重なる領域と、を有する第３の導電層と、
前記第２の基板と接する領域を有する樹脂層と、
前記第２の基板と接する領域と、前記樹脂層と接する領域と、を有する遮光層と、を有し、
前記第３の導電層は、前記受光デバイスの共通電極としての機能と、前記発光デバイスの共通電極としての機能とを有し、
前記表示装置の断面視において、前記遮光層は、前記第３の導電層と、前記樹脂層との間に位置する領域を有し、
前記樹脂層は、前記受光デバイスと重なる開口部を有し、且つ前記発光デバイスと重なる領域を有し、
前記遮光層は、前記受光デバイスと重なる開口部と、前記発光デバイスと重なる開口部を、を有する、表示装置。
【請求項2】
一画素に発光デバイスと、受光デバイスとを有する表示装置であって、
前記発光デバイスと、前記受光デバイスとは、第１の基板と第２の基板との間に挟まれて配置され、
前記第１の基板上の絶縁層と、
前記絶縁層上に接する領域を有し、且つ前記受光デバイスの画素電極としての機能を有する第１の導電層と、
前記第１の導電層上に位置し、第１の有機化合物を有する活性層と、
前記絶縁層上に接する領域を有し、且つ前記発光デバイスの画素電極としての機能を有する第２の導電層と、
前記第２の導電層上に位置し、且つ前記第１の有機化合物とは異なる第２の有機化合物を有する発光層と、
前記第１の導電層の上面の一部と接する領域と、前記第２の導電層の上面の一部と接する領域と、を有する隔壁と、
前記活性層を介して前記第１の導電層と重なる領域と、前記発光層を介して前記第２の導電層と重なる領域と、を有する第３の導電層と、
前記第２の基板と接する領域を有する樹脂層と、
前記第２の基板と接する領域と、前記樹脂層と接する領域と、を有する第１の遮光層と、を有し、
前記第３の導電層は、前記受光デバイスの共通電極としての機能と、前記発光デバイスの共通電極としての機能とを有し、
前記表示装置の断面視において、前記第１の遮光層は、前記第３の導電層と、前記樹脂層との間に位置する領域を有し、
前記樹脂層は、前記受光デバイスと重なる開口部を有し、且つ前記発光デバイスと重なる領域を有し、
前記第１の遮光層は、前記受光デバイスと重なる開口部と、前記発光デバイスと重なる開口部を、を有し、
前記隔壁は、平面視において、前記受光デバイスと前記発光デバイスとの間に位置する領域に開口部を有し、
前記隔壁の開口部に配置された第２の遮光層を有する、表示装置。
【請求項3】
請求項２において、
前記第２の遮光層は、前記隔壁の上面の少なくとも一部と接する、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の一態様は、表示装置、表示モジュール、及び電子機器に関する。本発明の一態様は、受光デバイス（受光素子ともいう）と発光デバイス（発光素子ともいう）とを有する表示装置に関する。
【0002】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置（例えば、タッチセンサなど）、入出力装置（例えば、タッチパネルなど）、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法を一例として挙げることができる。
【背景技術】
【0003】
近年、表示装置は様々な用途への応用が期待されている。例えば、大型の表示装置の用途としては、家庭用のテレビジョン装置（テレビまたはテレビジョン受信機ともいう）、デジタルサイネージ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｇｅ：電子看板）、ＰＩＤ（Ｐｕｂｌｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）等が挙げられる。また、携帯情報端末として、タッチパネルを備えるスマートフォンやタブレット端末の開発が進められている。
【0004】
表示装置としては、例えば、発光デバイスを有する発光装置が開発されている。エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下ＥＬと記す）現象を利用した発光デバイス（ＥＬデバイス、ＥＬ素子ともいう）は、薄型軽量化が容易である、入力信号に対し高速に応答可能である、直流低電圧電源を用いて駆動可能である等の特徴を有し、表示装置に応用されている。例えば、特許文献１に、有機ＥＬデバイス（有機ＥＬ素子ともいう）が適用された、可撓性を有する発光装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１４－１９７５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の一態様は、光検出機能を有する表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、利便性の高い表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、多機能の表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、表示品位の高い表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、光検出の感度の高い表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、表示装置に外付けする回路（外部回路ともいう）を簡略化することを課題の一とする。本発明の一態様は、新規な表示装置を提供することを課題の一とする。
【0007】
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様は、第１の画素回路及び第２の画素回路を有し、第１の画素回路は、受光デバイス、第１のトランジスタ、及び第２のトランジスタを有し、第２の画素回路は、発光デバイスを有し、受光デバイスは、第１の画素電極、活性層、及び共通電極を有し、発光デバイスは、第２の画素電極、発光層、及び共通電極を有し、活性層は、第１の画素電極上に位置し、かつ、第１の有機化合物を有し、発光層は、第２の画素電極上に位置し、かつ、第１の有機化合物とは異なる第２の有機化合物を有し、共通電極は、活性層を介して第１の画素電極と重なる部分と、発光層を介して第２の画素電極と重なる部分と、を有し、第１のトランジスタは、半導体層に低温ポリシリコンを有し、第２のトランジスタは、半導体層に金属酸化物を有する、表示装置である。
【0009】
本発明の一態様は、第１の画素回路及び第２の画素回路を有し、第１の画素回路は、受光デバイス、第１のトランジスタ、及び第２のトランジスタを有し、第２の画素回路は、発光デバイスを有し、受光デバイスは、第１の画素電極、共通層、活性層、及び共通電極を有し、発光デバイスは、第２の画素電極、共通層、発光層、及び共通電極を有し、活性層は、第１の画素電極上に位置し、かつ、第１の有機化合物を有し、発光層は、第２の画素電極上に位置し、かつ、第１の有機化合物とは異なる第２の有機化合物を有し、共通電極は、活性層を介して第１の画素電極と重なる部分と、発光層を介して第２の画素電極と重なる部分と、を有し、共通層は、第１の画素電極上及び第２の画素電極上に位置し、かつ、共通層は、活性層と重なる部分と、発光層と重なる部分と、を有し、第１のトランジスタは、半導体層に低温ポリシリコンを有し、第２のトランジスタは、半導体層に金属酸化物を有する、表示装置である。
【0010】
共通層は、発光デバイスの正孔注入層として機能する層を有することが好ましい。
【0011】
共通層は、発光デバイスの正孔輸送層として機能する層を有することが好ましい。
【0012】
共通層は、発光デバイスの電子輸送層として機能する層を有することが好ましい。
【0013】
共通層は、発光デバイスの電子注入層として機能する層を有することが好ましい。
【0014】
第２の画素回路は、さらに、半導体層に低温ポリシリコンを有する第３のトランジスタを有することが好ましい。または、第２の画素回路は、さらに、半導体層に金属酸化物を有する第３のトランジスタを有することが好ましい。
【0015】
本発明の一態様の表示装置は、さらに、樹脂層、遮光層、及び基板を有することが好ましい。樹脂層及び遮光層は、それぞれ、共通電極と基板との間に位置することが好ましい。
【0016】
樹脂層は、受光デバイスと重なる開口を有することが好ましい。樹脂層は、発光デバイスと重なる部分を有することが好ましい。遮光層は、共通電極と樹脂層との間に位置する部分を有することが好ましい。遮光層は、開口の少なくとも一部、及び、開口にて露出している樹脂層の側面の少なくとも一部を覆うことが好ましい。
【0017】
または、樹脂層は、島状に設けられ、かつ、発光デバイスと重なる部分を有することが好ましい。遮光層は、共通電極と樹脂層との間に位置する部分を有することが好ましい。基板を通過した光の少なくとも一部は、樹脂層を介さずに、受光デバイスに入射することが好ましい。遮光層は、樹脂層の側面の少なくとも一部を覆うことが好ましい。
【0018】
本発明の一態様の表示装置は、さらに、接着層を有することが好ましい。接着層は、共通電極と基板との間に位置することが好ましい。樹脂層及び遮光層は、それぞれ、接着層と基板との間に位置することが好ましい。接着層は、受光デバイスと重なる第１の部分と、発光デバイスと重なる第２の部分と、を有することが好ましい。第１の部分は、第２の部分に比べて厚いことが好ましい。
【0019】
本発明の一態様の表示装置は、可撓性を有することが好ましい。
【0020】
本発明の一態様は、上記いずれかの構成の表示装置を有し、フレキシブルプリント回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、以下、ＦＰＣと記す）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）等のコネクタが取り付けられたモジュール、またはＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式もしくはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式等により集積回路（ＩＣ）が実装されたモジュール等のモジュールである。
【0021】
本発明の一態様は、上記のモジュールと、アンテナ、バッテリ、筐体、カメラ、スピーカ、マイク、及び操作ボタンのうち少なくとも一つと、を有する電子機器である。
【発明の効果】
【0022】
本発明の一態様により、光検出機能を有する表示装置を提供できる。本発明の一態様により、利便性の高い表示装置を提供できる。本発明の一態様により、多機能の表示装置を提供できる。本発明の一態様により、表示品位の高い表示装置を提供できる。本発明の一態様により、光検出の感度の高い表示装置を提供できる。本発明の一態様により、表示装置の外部回路を簡略化できる。本発明の一態様により、新規な表示装置を提供できる。
【0023】
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0024】
図１Ａ～図１Ｄは、表示装置の一例を示す断面図である。図１Ｅ～図１Ｉは、画素の一例を示す上面図である。
図２は、表示装置の一例を示す断面図である。
図３Ａは、表示装置の一例を示す断面図である。図３Ｂ、図３Ｃは、樹脂層の上面レイアウトの一例を示す図である。
図４Ａ、図４Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図５Ａ～図５Ｃは、表示装置の一例を示す断面図である。
図６Ａ～図６Ｃは、表示装置の一例を示す断面図である。
図７Ａは、表示装置の一例を示す上面図である。図７Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図８Ａ、図８Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図９Ａは、表示装置の一例を示す上面図である。図９Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図１０Ａは、表示装置の一例を示す上面図である。図１０Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図１１Ａ、図１１Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図１２Ａ、図１２Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図１３は表示装置の一例を示す斜視図である。
図１４は表示装置の一例を示す断面図である。
図１５Ａ、図１５Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図１６は表示装置の一例を示す断面図である。
図１７Ａは、表示装置の一例を示す断面図である。図１７Ｂは、トランジスタの一例を示す断面図である。
図１８Ａ、図１８Ｂは、画素回路の一例を示す回路図である。
図１９Ａ、図１９Ｂは、表示装置の一例を示す上面図である。
図２０Ａ、図２０Ｂは、電子機器の一例を示す図である。
図２１Ａ～図２１Ｄは、電子機器の一例を示す図である。
図２２Ａ～図２２Ｆは、電子機器の一例を示す図である。
図２は、表示装置の一例を示す断面図である。
図３Ａは、表示装置の一例を示す断面図である。図３Ｂ、図３Ｃは、樹脂層の上面レイアウトの一例を示す図である。
図４Ａ、図４Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図５Ａ～図５Ｃは、表示装置の一例を示す断面図である。
図６Ａ～図６Ｃは、表示装置の一例を示す断面図である。
図７Ａは、表示装置の一例を示す上面図である。図７Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図８Ａ、図８Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図９Ａは、表示装置の一例を示す上面図である。図９Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図１０Ａは、表示装置の一例を示す上面図である。図１０Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図１１Ａ、図１１Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図１２Ａ、図１２Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図１３は表示装置の一例を示す斜視図である。
図１４は表示装置の一例を示す断面図である。
図１５Ａ、図１５Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図１６は表示装置の一例を示す断面図である。
図１７Ａは、表示装置の一例を示す断面図である。図１７Ｂは、トランジスタの一例を示す断面図である。
図１８Ａ、図１８Ｂは、画素回路の一例を示す回路図である。
図１９Ａ、図１９Ｂは、表示装置の一例を示す上面図である。
図２０Ａ、図２０Ｂは、電子機器の一例を示す図である。
図２１Ａ～図２１Ｄは、電子機器の一例を示す図である。
図２２Ａ～図２２Ｆは、電子機器の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【0026】
なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
【0027】
また、図面において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
【0028】
なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、又は、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能である。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能である。
【0029】
【0030】
本実施の形態の表示装置は、表示部に、受光デバイスと発光デバイスとを有する。本実施の形態の表示装置は、表示部に、発光デバイスがマトリクス状に配置されており、当該表示部で画像を表示することができる。また、当該表示部には、受光デバイスがマトリクス状に配置されており、表示部は、受光部としての機能も有する。受光部は、イメージセンサやタッチセンサに用いることができる。つまり、受光部で光を検出することで、画像を撮像することや、対象物（指やペンなど）の近接もしくは接触を検出することができる。さらに、本実施の形態の表示装置は、発光デバイスをセンサの光源として利用することができる。したがって、表示装置と別に受光部及び光源を設けなくてよく、電子機器の部品点数を削減することができる。
【0031】
本実施の形態の表示装置では、表示部が有する発光デバイスの発光を対象物が反射した際、受光デバイスがその反射光を検出できるため、暗い場所でも、撮像やタッチ（ニアタッチを含む）検出が可能である。
【0032】
本実施の形態の表示装置は、発光デバイスを用いて、画像を表示する機能を有する。つまり、発光デバイスは、表示デバイスとして機能する。
【0033】
発光デバイスとしては、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ－ｄｏｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などのＥＬデバイスを用いることが好ましい。ＥＬデバイスが有する発光物質としては、蛍光を発する物質（蛍光材料）、燐光を発する物質（燐光材料）、無機化合物（量子ドット材料など）、熱活性化遅延蛍光を示す物質（熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｄｅｌａｙｅｄ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）材料）などが挙げられる。また、発光デバイスとして、マイクロＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などのＬＥＤを用いることもできる。
【0034】
本実施の形態の表示装置は、受光デバイスを用いて、光を検出する機能を有する。
【0035】
受光デバイスをイメージセンサに用いる場合、本実施の形態の表示装置は、受光デバイスを用いて、画像を撮像することができる。例えば、本実施の形態の表示装置は、スキャナとして用いることができる。
【0036】
例えば、イメージセンサを用いて、指紋、掌紋、または虹彩などのデータを取得することができる。つまり、本実施の形態の表示装置に、生体認証用センサを内蔵させることができる。表示装置が生体認証用センサを内蔵することで、表示装置とは別に生体認証用センサを設ける場合に比べて、電子機器の部品点数を少なくでき、電子機器の小型化及び軽量化が可能である。
【0037】
また、イメージセンサを用いて、ユーザーの表情、目の動き、または瞳孔径の変化などのデータを取得することができる。当該データを解析することで、ユーザーの心身の情報を取得することができる。当該情報をもとに表示及び音声の一方又は双方の出力内容を変化させることで、例えば、ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）向け機器、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）向け機器、またはＭＲ（Ｍｉｘｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）向け機器において、ユーザーが機器を安全に使用できるよう図ることができる。
【0038】
また、受光デバイスをタッチセンサに用いる場合、本実施の形態の表示装置は、受光デバイスを用いて、対象物の近接または接触を検出することができる。
【0039】
受光デバイスとしては、例えば、ｐｎ型またはｐｉｎ型のフォトダイオードを用いることができる。受光デバイスは、受光デバイスに入射する光を検出し電荷を発生させる光電変換デバイスとして機能する。入射する光量に基づき、発生する電荷量が決まる。
【0040】
特に、受光デバイスとして、有機化合物を含む層を有する有機フォトダイオードを用いることが好ましい。有機フォトダイオードは、薄型化、軽量化、及び大面積化が容易であり、また、形状及びデザインの自由度が高いため、様々な表示装置に適用できる。
【0041】
本発明の一態様では、発光デバイスとして有機ＥＬデバイスを用い、受光デバイスとして有機フォトダイオードを用いる。有機ＥＬデバイス及び有機フォトダイオードは、同一基板上に形成することができる。したがって、有機ＥＬデバイスを用いた表示装置に有機フォトダイオードを内蔵することができる。
【0042】
有機ＥＬデバイス及び有機フォトダイオードを構成する全ての層を作り分けようとすると、成膜工程が非常に多くなる。有機フォトダイオードは、有機ＥＬデバイスと共通の構成にできる層が多いため、共通の構成にできる層は一括で成膜することで、成膜工程の増加を抑制することができる。また、成膜回数が同じであっても、一部のデバイスにのみ成膜される層を減らすことで、成膜パターンのズレの影響を低減すること、成膜マスク（メタルマスクなど）に付着したゴミ（パーティクルと呼ばれる小さな異物を含む）の影響を低減すること、などが可能となる。これにより、表示装置の作製の歩留まりを高めることができる。
【0043】
例えば、一対の電極のうち一方（共通電極）を、受光デバイス及び発光デバイスで共通の層とすることができる。また、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層の少なくとも一つを、受光デバイス及び発光デバイスで共通の層とすることが好ましい。また、例えば、受光デバイスの活性層と発光デバイスの発光層とを作り分け、それ以外の層は、発光デバイスと受光デバイスとで同一の構成にすることもできる。このように、受光デバイス及び発光デバイスが共通の層を有することで、成膜回数及びマスクの数を減らすことができ、表示装置の作製工程及び作製コストを削減することができる。
【0044】
なお、受光デバイス及び発光デバイスが共通で有する層は、受光デバイスにおける機能と発光デバイスにおける機能とが異なる場合がある。本明細書中では、発光デバイスにおける機能に基づいて構成要素を呼称する。例えば、正孔注入層は、発光デバイスにおいて正孔注入層として機能し、受光デバイスにおいて正孔輸送層として機能する。同様に、電子注入層は、発光デバイスにおいて電子注入層として機能し、受光デバイスにおいて電子輸送層として機能する。
【0045】
本発明の一態様の表示装置では、受光デバイスを有する画素回路及び発光デバイスを有する画素回路に含まれるトランジスタの全てに、チャネルが形成される半導体層に金属酸化物（酸化物半導体ともいう）を有するトランジスタ（以下、ＯＳトランジスタともいう）を用いることが好ましい。ＯＳトランジスタは、オフ電流が極めて小さく、当該トランジスタと直列に接続された容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。また、ＯＳトランジスタを用いることで、表示装置の消費電力を低減することができる。
【0046】
または、本発明の一態様の表示装置では、受光デバイスを有する画素回路及び発光デバイスを有する画素回路に含まれるトランジスタ全てに、チャネルが形成される半導体層にシリコンを有するトランジスタ（以下、Ｓｉトランジスタともいう）を用いることが好ましい。シリコンとしては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコン等が挙げられる。特に、半導体層に低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｏｌｙ－Ｓｉｌｉｃｏｎ））を有するトランジスタ（以下、ＬＴＰＳトランジスタともいう）を用いることが好ましい。ＬＴＰＳトランジスタは、電界効果移動度が高く高速動作が可能である。
【0047】
さらに、ＬＴＰＳトランジスタなどのＳｉトランジスタを用いることで、ＣＭＯＳ回路で構成される各種回路を、表示部と同一基板に作りこむことが容易となる。これにより、表示装置に実装される外部回路を簡略化することができ、部品コスト、実装コストを削減することができる。
【0048】
または、本発明の一態様の表示装置では、受光デバイスを有する画素回路に、２種類のトランジスタを用いることが好ましい。具体的には、当該画素回路は、ＯＳトランジスタと、ＬＴＰＳトランジスタと、を有することが好ましい。トランジスタに求められる機能に応じて、半導体層の材料を変えることで、受光デバイスを有する画素回路の品質を高め、センシングや撮像の精度を高めることができる。このとき、発光デバイスを有する画素回路には、ＯＳトランジスタ及びＬＴＰＳトランジスタのうち一方を用いてもよく、双方を用いてもよい。
【0049】
さらに、２種類のトランジスタを用いた場合でも、ＬＴＰＳトランジスタを用いることで、ＣＭＯＳ回路で構成される各種回路を、表示部と同一基板に作りこむことが容易となる。これにより、表示装置に実装される外部回路を簡略化することができ、部品コスト、実装コストを削減することができる。
【0050】
本発明の一態様の表示装置の表示面では、発光デバイスからの発光が取り出され、かつ、受光デバイスに照射される光が通過する。表示装置は、発光デバイス及び受光デバイスよりも表示面側に、遮光層を有することが好ましい。発光デバイスからの発光は、遮光層の開口（または遮光層が設けられていない領域）を介して、表示装置の外部に取り出されることが好ましく、受光デバイスには、遮光層の開口（または遮光層が設けられていない領域）を介して、光が照射されることが好ましい。
【0051】
受光デバイスは、発光デバイスの発光が対象物によって反射された光を検出する。しかし、発光デバイスの発光が、表示装置内で反射され、対象物を介さずに、受光デバイスに入射されてしまう場合がある。このような迷光は光検出時にノイズとなり、Ｓ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）を低下させる要因となる。発光デバイス及び受光デバイスよりも表示面側に遮光層を設けることで、迷光の影響を抑制することができる。これにより、ノイズを低減し、受光デバイスを用いたセンサの感度を高めることができる。
【0052】
遮光層が発光デバイスから近い位置にあるほど、表示装置内の発光デバイスの迷光を抑制し、センサの感度を高めることができる。また、遮光層が発光デバイスから近い位置にあるほど、斜め方向から表示装置を観察した際のコントラストの低下及び色度の変化を抑制でき、表示の視野角特性を良好にすることができる。一方で、遮光層が受光デバイスから遠い位置にあるほど、受光デバイスの撮像範囲の面積を狭くすることができ、撮像の解像度を高めることができる。
【0053】
そこで、本発明の一態様では、遮光層から受光デバイスまでの距離と、遮光層から発光デバイスまでの距離と、に差が生じるよう、遮光層を形成する面に構造物（例えば樹脂層）を設ける。構造物のレイアウト及び厚さを調整することで、遮光層から受光デバイスまでの距離を長くし、かつ、遮光層から発光デバイスまでの距離を短くすることができる。これにより、センサのノイズを低減しつつ、撮像の解像度を高め、かつ、表示の視野角依存性を抑制することができる。したがって、表示装置における表示品位と撮像品位との双方を高めることができる。
【0054】
具体的には、本発明の一態様の表示装置は、さらに、樹脂層、遮光層、及び基板を有することが好ましい。樹脂層及び遮光層は、それぞれ、共通電極と基板との間に位置することが好ましい。
【0055】
発光デバイスが発する光の少なくとも一部は、樹脂層を介して、基板の外部に取り出される。基板を通過した光の少なくとも一部は、樹脂層を介さずに、受光デバイスに入射する。例えば、樹脂層は、受光デバイスと重なる開口を有する。または、樹脂層は、発光デバイスと重なる位置に島状に設けられる。
【0056】
樹脂層は、発光デバイスと重なる位置に設けられ、受光デバイスと重なる位置には設けられない。したがって、遮光層から発光デバイスまでの距離は、遮光層から受光デバイスまでの距離に比べて短くなる。これにより、表示装置における表示品位と撮像品位との双方を高めることができる。
【0057】
【0058】
図１Ａに示す表示装置５０Ａは、基板５１と基板５９との間に、受光デバイスを有する層５３と、発光デバイスを有する層５７と、を有する。
【0059】
図１Ｂに示す表示装置５０Ｂは、基板５１と基板５９との間に、受光デバイスを有する層５３、トランジスタを有する層５５、及び、発光デバイスを有する層５７を有する。
【0060】
表示装置５０Ａ及び表示装置５０Ｂは、発光デバイスを有する層５７から、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の光が射出される構成である。
【0061】
本発明の一態様の表示装置は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する。１つの画素は、１つ以上の副画素を有する。１つの副画素は、１つの発光デバイスを有する。例えば、画素には、副画素を３つ有する構成（Ｒ、Ｇ、Ｂの３色、または、黄色（Ｙ）、シアン（Ｃ）、及びマゼンタ（Ｍ）の３色など）、または、副画素を４つ有する構成（Ｒ、Ｇ、Ｂ、白色（Ｗ）の４色、または、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙの４色など）を適用できる。さらに、画素は、受光デバイスを有する。受光デバイスは、全ての画素に設けられていてもよく、一部の画素に設けられていてもよい。また、１つの画素が複数の受光デバイスを有していてもよい。
【0062】
トランジスタを有する層５５は、第１のトランジスタ及び第２のトランジスタを有することが好ましい。第１のトランジスタは、受光デバイスと電気的に接続される。第２のトランジスタは、発光デバイスと電気的に接続される。
【0063】
本発明の一態様の表示装置は、表示装置に接触している指などの対象物を検出する機能を有していてもよい。例えば、図１Ｃに示すように、発光デバイスを有する層５７において発光デバイスが発した光を、表示装置５０Ｂに接触した指５２が反射することで、受光デバイスを有する層５３における受光デバイスがその反射光を検出する。これにより、表示装置５０Ｂに指５２が接触したことを検出することができる。
【0064】
本発明の一態様の表示装置は、図１Ｄに示すように、表示装置５０Ｂに近接している（接触していない）対象物を検出または撮像する機能を有していてもよい。
【0065】
【0066】
図１Ｅ～図１Ｇに示す画素は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの副画素（３つの発光デバイス）と、受光デバイスＰＤと、を有する。図１Ｅは、２×２のマトリクス状に、３つの副画素と受光デバイスＰＤとが配置されている例であり、図１Ｆは、横１列に、３つの副画素と受光デバイスＰＤとが配置されている例である。図１Ｇは、横１列に３つの副画素が配置され、その下に受光デバイスＰＤが配置されている例である。なお、図１Ｅ～図１Ｇに示す画素は、それぞれ、表示に用いる３つの副画素と、光検出に用いる１つの副画素と、の４つの副画素で構成されているということもできる。
【0067】
図１Ｈに示す画素は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの４つの副画素（４つの発光デバイス）と、受光デバイスＰＤと、を有する。
【0068】
図１Ｉに示す画素は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの副画素と、赤外光を発する発光デバイスＩＲと、受光デバイスＰＤとを有する。このとき、受光デバイスＰＤは、赤外光を検出する機能を有することが好ましい。受光デバイスＰＤは、可視光及び赤外光の双方を検出する機能を有していてもよい。センサの用途に応じて、受光デバイスＰＤが検出する光の波長を決定することができる。
【0069】
【0070】
本発明の一態様の表示装置は、発光デバイスが形成されている基板とは反対方向に光を射出するトップエミッション型、発光デバイスが形成されている基板側に光を射出するボトムエミッション型、両面に光を射出するデュアルエミッション型のいずれであってもよい。
【0071】
【0072】
なお、本実施の形態では、主に、可視光を発する発光デバイスと、可視光を検出する受光デバイスと、を有する表示装置について説明するが、表示装置は、さらに、赤外光を発する発光デバイスを有していてもよい。また、受光デバイスは、赤外光を検出する構成、または、可視光及び赤外光の双方を検出する構成であってもよい。
【0073】
［表示装置１０］
図２に表示装置１０の断面図を示す。
図２に表示装置１０の断面図を示す。
【0074】
表示装置１０は、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０を有する。
【0075】
発光デバイス１９０は、画素電極１９１、バッファ層１９２、発光層１９３、バッファ層１９４、及び共通電極１１５を有する。発光層１９３は、有機化合物を有する。発光デバイス１９０は、可視光を発する機能を有する。なお、表示装置１０は、さらに、赤外光を発する機能を有する発光デバイスを有していてもよい。本実施の形態では、画素電極１９１が陽極として機能し、共通電極１１５が陰極として機能する場合を例に挙げて説明する。
【0076】
受光デバイス１１０は、画素電極１８１、バッファ層１８２、活性層１８３、バッファ層１８４、及び共通電極１１５を有する。活性層１８３は、有機化合物を有する。受光デバイス１１０は、可視光を検出する機能を有する。なお、受光デバイス１１０は、さらに、赤外光を検出する機能を有していてもよい。本実施の形態では、発光デバイス１９０と揃えて、画素電極１８１が陽極として機能し、共通電極１１５が陰極として機能するものとして説明する。つまり、受光デバイス１１０を、画素電極１８１と共通電極１１５との間に逆バイアスをかけて駆動することで、表示装置１０は、受光デバイス１１０に入射する光を検出し、電荷を発生させ、電流として取り出すことができる。
【0077】
画素電極１８１、画素電極１９１、バッファ層１８２、バッファ層１９２、活性層１８３、発光層１９３、バッファ層１８４、バッファ層１９４、及び共通電極１１５は、それぞれ、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。
【0078】
画素電極１８１及び画素電極１９１は、絶縁層２１４上に位置する。画素電極１８１と画素電極１９１は、同一の材料及び同一の工程で形成することができる。画素電極１８１の端部及び画素電極１９１の端部は、それぞれ、隔壁２１６によって覆われている。画素電極１８１と画素電極１９１とは隔壁２１６によって互いに電気的に絶縁されている（電気的に分離されている、ともいう）。
【0079】
隔壁２１６としては、有機絶縁膜が好適である。有機絶縁膜に用いることができる材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等が挙げられる。隔壁２１６は、可視光を透過する層である。詳細は後述するが、隔壁２１６のかわりに、可視光を遮る隔壁２１７を設けてもよい。
【0080】
バッファ層１８２は、画素電極１８１上に位置する。活性層１８３は、バッファ層１８２を介して、画素電極１８１と重なる。バッファ層１８４は、活性層１８３上に位置する。活性層１８３は、バッファ層１８４を介して、共通電極１１５と重なる。バッファ層１８２は、正孔輸送層を有することができる。バッファ層１８４は、電子輸送層を有することができる。
【0081】
バッファ層１９２は、画素電極１９１上に位置する。発光層１９３は、バッファ層１９２を介して、画素電極１９１と重なる。バッファ層１９４は、発光層１９３上に位置する。発光層１９３は、バッファ層１９４を介して、共通電極１１５と重なる。バッファ層１９２は、正孔注入層及び正孔輸送層の一方または双方を有することができる。バッファ層１９４は、電子注入層及び電子輸送層の一方または双方を有することができる。
【0082】
共通電極１１５は、受光デバイス１１０と発光デバイス１９０に共通で用いられる層である。
【0083】
受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０が有する一対の電極の材料及び膜厚等は等しくすることができる。これにより、表示装置の作製コストの削減及び作製工程の簡略化ができる。
【0084】
表示装置１０は、一対の基板（基板１５１及び基板１５２）間に、受光デバイス１１０、発光デバイス１９０、トランジスタ４１、及びトランジスタ４２等を有する。
【0085】
受光デバイス１１０において、それぞれ画素電極１８１及び共通電極１１５の間に位置するバッファ層１８２、活性層１８３、及びバッファ層１８４は、有機層（有機化合物を含む層）ということもできる。画素電極１８１は可視光を反射する機能を有することが好ましい。共通電極１１５は可視光を透過する機能を有する。なお、受光デバイス１１０が赤外光を検出する構成である場合、共通電極１１５は赤外光を透過する機能を有する。さらに、画素電極１８１は赤外光を反射する機能を有することが好ましい。
【0086】
受光デバイス１１０は、光を検出する機能を有する。具体的には、受光デバイス１１０は、表示装置１０の外部から入射される光２２を受光し、電気信号に変換する、光電変換デバイスである。光２２は、発光デバイス１９０の発光を対象物が反射した光ということもできる。また、光２２は、後述するレンズを介して受光デバイス１１０に入射してもよい。
【0087】
発光デバイス１９０において、それぞれ画素電極１９１及び共通電極１１５の間に位置するバッファ層１９２、発光層１９３、及びバッファ層１９４は、ＥＬ層ということもできる。画素電極１９１は可視光を反射する機能を有することが好ましい。共通電極１１５は可視光を透過する機能を有する。なお、表示装置１０が、赤外光を発する発光デバイスを有する構成である場合、共通電極１１５は赤外光を透過する機能を有する。さらに、画素電極１９１は赤外光を反射する機能を有することが好ましい。
【0088】
本実施の形態の表示装置が有する発光デバイスには、微小光共振器（マイクロキャビティ）構造が適用されていることが好ましい。したがって、発光デバイスが有する一対の電極の一方は、可視光に対する透過性及び反射性を有する電極（半透過・半反射電極）を有することが好ましく、他方は、可視光に対する反射性を有する電極（反射電極）を有することが好ましい。発光デバイスがマイクロキャビティ構造を有することで、発光層から得られる発光を両電極間で共振させ、発光デバイスから射出される光を強めることができる。
【0089】
なお、半透過・半反射電極は、反射電極と可視光に対する透過性を有する電極（透明電極ともいう）との積層構造とすることができる。本明細書等では、それぞれ、半透過・半反射電極の一部として機能する、反射電極を画素電極または共通電極と記し、透明電極を光学調整層と記すことがあるが、透明電極（光学調整層）も、画素電極または共通電極としての機能を有するといえることがある。
【0090】
透明電極の光の透過率は、４０％以上とする。例えば、発光デバイスには、可視光（波長４００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の光）の透過率が４０％以上である電極を用いることが好ましい。また、半透過・半反射電極の可視光の反射率は、１０％以上９５％以下、好ましくは３０％以上８０％以下とする。反射電極の可視光の反射率は、４０％以上１００％以下、好ましくは７０％以上１００％以下とする。また、これらの電極の抵抗率は、１×１０－２Ωｃｍ以下が好ましい。なお、表示装置に、近赤外光を発する発光デバイスを用いる場合、これらの電極の近赤外光（波長７５０ｎｍ以上１３００ｎｍ以下の光）の透過率、反射率も上記数値範囲であることが好ましい。
【0091】
バッファ層１９２またはバッファ層１９４は、光学調整層としての機能を有していてもよい。バッファ層１９２またはバッファ層１９４の膜厚を異ならせることで、各発光デバイスにおいて、特定の色の光を強めて取り出すことができる。なお、半透過・半反射電極が、反射電極と透明電極との積層構造の場合、一対の電極間の光学距離とは、一対の反射電極間の光学距離を示す。
【0092】
発光デバイス１９０は、可視光を発する機能を有する。具体的には、発光デバイス１９０は、画素電極１９１と共通電極１１５との間に電圧を印加することで、基板１５２側に光を射出する電界発光デバイスである（発光２１参照）。
【0093】
発光層１９３は、受光デバイス１１０と重ならないように形成されることが好ましい。これにより、発光層１９３が光２２を吸収することを抑制でき、受光デバイス１１０に照射される光量を多くすることができる。
【0094】
画素電極１８１は、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ４１が有するソースまたはドレインと電気的に接続される。
【0095】
画素電極１９１は、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ４２が有するソースまたはドレインと電気的に接続される。トランジスタ４２は、発光デバイス１９０の駆動を制御する機能を有する。
【0096】
トランジスタ４１とトランジスタ４２とは、同一の層（図２では基板１５１）上に接している。
【0097】
受光デバイス１１０と電気的に接続される回路の少なくとも一部は、発光デバイス１９０と電気的に接続される回路と同一の材料及び同一の工程で形成されることが好ましい。これにより、２つの回路を別々に形成する場合に比べて、表示装置の厚さを薄くすることができ、また、作製工程を簡略化できる。
【0098】
受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０は、それぞれ、保護層１１６に覆われていることが好ましい。図２では、保護層１１６が、共通電極１１５上に接して設けられている。保護層１１６を設けることで、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０に水などの不純物が入り込むことを抑制し、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０の信頼性を高めることができる。また、接着層１４２によって、保護層１１６と基板１５２とが貼り合わされている。
【0099】
基板１５２の基板１５１側の面には、遮光層１５８が設けられている。遮光層１５８は、発光デバイス１９０と重なる位置、及び、受光デバイス１１０と重なる位置に開口を有する。なお、本明細書等において、発光デバイス１９０と重なる位置とは、具体的には、発光デバイス１９０の発光領域と重なる位置を指す。同様に、受光デバイス１１０と重なる位置とは、具体的には、受光デバイス１１０の受光領域と重なる位置を指す。
【0100】
ここで、発光デバイス１９０の発光が対象物によって反射された光を受光デバイス１１０は検出する。しかし、発光デバイス１９０の発光が、表示装置１０内で反射され、対象物を介さずに、受光デバイス１１０に入射されてしまう場合がある。遮光層１５８は、このような迷光の影響を抑制することができる。例えば、遮光層１５８が設けられていない場合、発光デバイス１９０が発した光２３は、基板１５２で反射され、反射光２４が受光デバイス１１０に入射することがある。遮光層１５８を設けることで、反射光２４が受光デバイス１１０に入射することを抑制できる。これにより、ノイズを低減し、受光デバイス１１０を用いたセンサの感度を高めることができる。
【0101】
遮光層１５８としては、発光デバイスからの発光を遮る材料を用いることができる。遮光層１５８は、可視光を吸収することが好ましい。遮光層１５８として、例えば、金属材料、又は、顔料（カーボンブラックなど）もしくは染料を含む樹脂材料等を用いてブラックマトリクスを形成することができる。遮光層１５８は、赤色のカラーフィルタ、緑色のカラーフィルタ、及び青色のカラーフィルタの積層構造であってもよい。
【0102】
［表示装置１０Ａ］
図３Ａに表示装置１０Ａの断面図を示す。なお、以降の表示装置の説明において、先に説明した表示装置と同様の構成については、説明を省略することがある。
図３Ａに表示装置１０Ａの断面図を示す。なお、以降の表示装置の説明において、先に説明した表示装置と同様の構成については、説明を省略することがある。
【0103】
表示装置１０Ａは、樹脂層１５９を有する点で、表示装置１０と異なる。
【0104】
樹脂層１５９は、基板１５２の基板１５１側の面に設けられている。樹脂層１５９は、発光デバイス１９０と重なる位置に設けられ、受光デバイス１１０と重なる位置には設けられない。
【0105】
樹脂層１５９は、例えば、図３Ｂに示すように、発光デバイス１９０と重なる位置に設けられ、かつ、受光デバイス１１０と重なる位置に開口１５９ｐを有する構成とすることができる。または、樹脂層１５９は、例えば、図３Ｃに示すように、発光デバイス１９０と重なる位置に島状に設けられ、かつ、受光デバイス１１０と重なる位置には設けられない構成とすることができる。
【0106】
基板１５２の基板１５１側の面及び樹脂層１５９の基板１５１側の面には、遮光層１５８が設けられている。遮光層１５８は、発光デバイス１９０と重なる位置、及び、受光デバイス１１０と重なる位置に開口を有する。
【0107】
例えば、遮光層１５８は、樹脂層１５９を通過し基板１５２の基板１５１側の面で反射した迷光２３ａを吸収することができる。また、遮光層１５８は、樹脂層１５９に届く前に迷光２３ｂを吸収することができる。これにより、受光デバイス１１０に入射する迷光を低減することができる。したがって、ノイズを低減し、受光デバイス１１０を用いたセンサの感度を高めることができる。特に、遮光層１５８が発光デバイス１９０から近い位置にあると、迷光をより低減できるため好ましい。また、遮光層１５８が発光デバイス１９０から近い位置にあると、表示の視野角依存性を抑制できるため、表示品位の向上の観点からも好ましい。
【0108】
また、遮光層１５８を設けることで、受光デバイス１１０が光を検出する範囲を制御することができる。遮光層１５８が受光デバイス１１０から離れた位置にあると、撮像範囲が狭くなり、撮像の解像度を高めることができる。
【0109】
樹脂層１５９が開口を有する場合、遮光層１５８は、当該開口の少なくとも一部、及び当該開口にて露出している樹脂層１５９の側面の少なくとも一部を覆うことが好ましい。
【0110】
樹脂層１５９が島状に設けられている場合、遮光層１５８は、樹脂層１５９の側面の少なくとも一部を覆うことが好ましい。
【0111】
このように、樹脂層１５９の形状に沿って遮光層１５８が設けられるため、遮光層１５８から発光デバイス１９０（具体的には、発光デバイス１９０の発光領域）までの距離は、遮光層１５８から受光デバイス１１０（具体的には、受光デバイス１１０の受光領域）までの距離に比べて短くなる。これにより、センサのノイズを低減しつつ、撮像の解像度を高め、かつ、表示の視野角依存性を抑制することができる。したがって、表示装置における表示品位と撮像品位との双方を高めることができる。
【0112】
樹脂層１５９は、発光デバイス１９０の発光を透過する層である。樹脂層１５９の材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等が挙げられる。なお、基板１５２と遮光層１５８との間に設ける構造物は、樹脂層に限定されず、無機絶縁膜などを用いてもよい。当該構造物の厚さが厚いほど、遮光層から受光デバイスまでの距離と、遮光層から発光デバイスまでの距離と、に差が生じる。樹脂などの有機絶縁膜は厚く形成することが容易であるため、当該構造物として好適である。
【0113】
遮光層１５８から受光デバイス１１０までの距離と、遮光層１５８から発光デバイス１９０までの距離と、を比較するために、例えば、遮光層１５８の受光デバイス１１０側の端部から共通電極１１５までの最短距離Ｌ１と、遮光層１５８の発光デバイス１９０側の端部から共通電極１１５までの最短距離Ｌ２と、を用いることができる。最短距離Ｌ１に比べて、最短距離Ｌ２が短いことで、発光デバイス１９０からの迷光を抑制し、受光デバイス１１０を用いたセンサの感度を高めることができる。また、表示の視野角依存性を抑制することができる。最短距離Ｌ２に比べて、最短距離Ｌ１が長いことで、受光デバイス１１０の撮像範囲を狭くすることができ、撮像の解像度を高めることができる。
【0114】
また、接着層１４２における、発光デバイス１９０と重なる部分に比べて、受光デバイス１１０と重なる部分が厚い構成とすることでも、遮光層１５８から受光デバイス１１０までの距離と、遮光層１５８から発光デバイス１９０までの距離と、に差を生じさせることができる。
【0115】
［表示装置１０Ｂ］
図４Ａに表示装置１０Ｂの断面図を示す。
図４Ａに表示装置１０Ｂの断面図を示す。
【0116】
表示装置１０Ｂは、バッファ層１８２及びバッファ層１９２を有さず、共通層１１２を有する点で、表示装置１０Ａと異なる。
【0117】
共通層１１２は、隔壁２１６上、画素電極１８１上、及び画素電極１９１上に位置する。共通層１１２は、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０に共通で用いられる層である。共通層１１２は、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。
【0118】
共通層１１２としては、例えば、正孔注入層及び正孔輸送層の一方または双方を形成することができる。共通層１１２は、発光デバイス１９０における機能と受光デバイス１１０における機能とが異なる場合がある。例えば、共通層１１２が正孔注入層を有するとき、当該正孔注入層は、発光デバイス１９０において正孔注入層として機能し、受光デバイス１１０において正孔輸送層として機能する。
【0119】
活性層及び発光層以外の層のうち少なくとも一部を、受光デバイスと発光デバイスとで互いに共通の構成とすることで、表示装置の作製工程を削減でき、好ましい。
【0120】
［表示装置１０Ｃ］
図４Ｂに表示装置１０Ｃの断面図を示す。
図４Ｂに表示装置１０Ｃの断面図を示す。
【0121】
表示装置１０Ｃは、バッファ層１８４及びバッファ層１９４を有さず、共通層１１４を有する点で、表示装置１０Ａと異なる。
【0122】
共通層１１４は、隔壁２１６上、活性層１８３上、及び発光層１９３上に位置する。共通層１１４は、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０に共通で用いられる層である。共通層１１４は、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。
【0123】
共通層１１４としては、例えば、電子注入層及び電子輸送層の一方または双方を形成することができる。共通層１１４は、発光デバイス１９０における機能と受光デバイス１１０における機能とが異なる場合がある。例えば、共通層１１４が電子注入層を有するとき、当該電子注入層は、発光デバイス１９０において電子注入層として機能し、受光デバイス１１０において電子輸送層として機能する。
【0124】
活性層及び発光層以外の層のうち少なくとも一部を、受光デバイスと発光デバイスとで互いに共通の構成とすることで、表示装置の作製工程を削減でき、好ましい。
【0125】
［表示装置１０Ｄ］
図５Ａに表示装置１０Ｄの断面図を示す。
図５Ａに表示装置１０Ｄの断面図を示す。
【0126】
表示装置１０Ｄは、バッファ層１８２、バッファ層１９２、バッファ層１８４、及びバッファ層１９４を有さず、共通層１１２及び共通層１１４を有する点で、表示装置１０Ａと異なる。
【0127】
本実施の形態の表示装置では、受光デバイス１１０の活性層１８３に有機化合物を用いる。受光デバイス１１０は、活性層１８３以外の層を、発光デバイス１９０（ＥＬデバイス）と共通の構成にすることができる。そのため、発光デバイス１９０の作製工程に、活性層１８３を成膜する工程を追加するのみで、発光デバイス１９０の形成と並行して受光デバイス１１０を形成することができる。また、発光デバイス１９０と受光デバイス１１０とを同一基板上に形成することができる。したがって、作製工程を大幅に増やすことなく、表示装置に受光デバイス１１０を内蔵することができる。
【0128】
表示装置１０Ｄでは、受光デバイス１１０の活性層１８３と、発光デバイス１９０の発光層１９３と、を作り分ける以外は、受光デバイス１１０と発光デバイス１９０が共通の構成である例を示す。ただし、受光デバイス１１０と発光デバイス１９０の構成はこれに限定されない。受光デバイス１１０と発光デバイス１９０は、活性層１８３と発光層１９３のほかにも、互いに作り分ける層を有していてもよい（前述の表示装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ参照）。受光デバイス１１０と発光デバイス１９０は、共通で用いられる層（共通層）を１層以上有することが好ましい。これにより、作製工程を大幅に増やすことなく、表示装置に受光デバイス１１０を内蔵することができる。
【0129】
［表示装置１０Ｅ］
図５Ｂに表示装置１０Ｅの断面図を示す。
図５Ｂに表示装置１０Ｅの断面図を示す。
【0130】
表示装置１０Ｅは、基板１５１及び基板１５２を有さず、基板１５３、基板１５４、接着層１５５、及び絶縁層２１２を有する点で、表示装置１０Ｄと異なる。
【0131】
基板１５３と絶縁層２１２とは接着層１５５によって貼り合わされている。基板１５４と保護層１１６とは接着層１４２によって貼り合わされている。
【0132】
表示装置１０Ｅは、作製基板上に形成された絶縁層２１２、トランジスタ４１、トランジスタ４２、受光デバイス１１０、及び発光デバイス１９０等を、基板１５３上に転置することで作製される構成である。基板１５３及び基板１５４は、それぞれ、可撓性を有することが好ましい。これにより、表示装置１０Ｅの可撓性を高めることができる。例えば、基板１５３及び基板１５４には、それぞれ、樹脂を用いることが好ましい。
【0133】
基板１５３及び基板１５４としては、それぞれ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂（ナイロン、アラミド等）、ポリシロキサン樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、ＡＢＳ樹脂、セルロースナノファイバー等を用いることができる。基板１５３及び基板１５４の一方または双方に、可撓性を有する程度の厚さのガラスを用いてもよい。
【0134】
本実施の形態の表示装置が有する基板には、光学等方性が高いフィルムを用いてもよい。光学等方性が高いフィルムとしては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ、セルローストリアセテートともいう）フィルム、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）フィルム、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）フィルム、及びアクリルフィルム等が挙げられる。
【0135】
【0136】
表示装置１０Ｆは、表示装置１０Ｄの構成に加え、レンズ１４９を有する。
【0137】
本実施の形態の表示装置は、レンズ１４９を有していてもよい。レンズ１４９は、受光デバイス１１０と重なる位置に設けられている。表示装置１０Ｆでは、レンズ１４９が基板１５２に接して設けられている。表示装置１０Ｆが有するレンズ１４９は、基板１５１側に凸面を有している。
【0138】
基板１５２の同一面上に遮光層１５８とレンズ１４９との双方を形成する場合、形成順は問わない。図５Ｃでは、レンズ１４９を先に形成する例を示すが、遮光層１５８を先に形成してもよい。図５Ｃでは、レンズ１４９の端部が遮光層１５８によって覆われている。
【0139】
表示装置１０Ｆは、光２２がレンズ１４９を介して受光デバイス１１０に入射する構成である。レンズ１４９を有すると、レンズ１４９を有さない場合に比べて、受光デバイス１１０の撮像範囲を狭くすることができ、隣接する受光デバイス１１０と撮像範囲が重なることを抑制できる。これにより、ぼやけの少ない、鮮明な画像を撮像できる。また、受光デバイス１１０の撮像範囲が同じ場合、レンズ１４９を有すると、レンズ１４９を有さない場合に比べて、ピンホールの大きさ（図５Ｃでは受光デバイス１１０と重なる遮光層１５８の開口の大きさに相当する）を大きくすることができる。したがって、レンズ１４９を有することで、受光デバイス１１０に入射する光量を増やすことができる。
【0140】
図６Ａに示す表示装置１０Ｇも、表示装置１０Ｆと同様に、光２２がレンズ１４９を介して受光デバイス１１０に入射する構成の一つである。
【0141】
表示装置１０Ｇでは、レンズ１４９が保護層１１６の上面に接して設けられている。表示装置１０Ｇが有するレンズ１４９は、基板１５２側に凸面を有している。
【0142】
図６Ｂに示す表示装置１０Ｈは、基板１５２の表示面側に、レンズアレイ１４６が設けられている。レンズアレイ１４６が有するレンズは、受光デバイス１１０と重なる位置に設けられている。基板１５２の基板１５１側の面には、遮光層１５８が設けられていることが好ましい。
【0143】
本実施の形態の表示装置に用いるレンズの形成方法としては、基板上または受光デバイス上にマイクロレンズなどのレンズを直接形成してもよいし、別途作製されたマイクロレンズアレイなどのレンズアレイを基板に貼り合わせてもよい。
【0144】
レンズは、１．３以上２．５以下の屈折率を有することが好ましい。レンズは、無機材料及び有機材料の少なくとも一方を用いて形成することができる。例えば、樹脂を含む材料をレンズに用いることができる。また、酸化物及び硫化物の少なくとも一方を含む材料をレンズに用いることができる。
【0145】
具体的には、塩素、臭素、またはヨウ素を含む樹脂、重金属原子を含む樹脂、芳香環を含む樹脂、硫黄を含む樹脂などをレンズに用いることができる。または、樹脂と当該樹脂より屈折率の高い材料のナノ粒子を含む材料をレンズに用いることができる。酸化チタンまたは酸化ジルコニウムなどをナノ粒子に用いることができる。
【0146】
また、酸化セリウム、酸化ハフニウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化亜鉛、インジウムとスズを含む酸化物、またはインジウムとガリウムと亜鉛を含む酸化物などを、レンズに用いることができる。または、硫化亜鉛などを、レンズに用いることができる。
【0147】
［表示装置１０Ｊ］
図６Ｃに表示装置１０Ｊの断面図を示す。
図６Ｃに表示装置１０Ｊの断面図を示す。
【0148】
表示装置１０Ｊは、可視光を透過する隔壁２１６を有さず、可視光を遮る隔壁２１７を有する点で、表示装置１０Ｄと異なる。
【0149】
隔壁２１７は、発光デバイス１９０が発した光を吸収することが好ましい。隔壁２１７として、例えば、顔料もしくは染料を含む樹脂材料等を用いてブラックマトリクスを形成することができる。また、茶色レジスト材料を用いることで、着色された絶縁層で隔壁２１７を構成することができる。
【0150】
表示装置１０Ｄ（図５Ａ）において、発光デバイス１９０が発した光は、基板１５２及び隔壁２１６で反射され、反射光が受光デバイス１１０に入射することがある。また、発光デバイス１９０が発した光が隔壁２１６を透過し、トランジスタまたは配線等で反射されることで、反射光が受光デバイス１１０に入射することがある。表示装置１０Ｊでは、隔壁２１７によって光が吸収されることで、このような反射光が受光デバイス１１０に入射することを抑制できる。これにより、ノイズを低減し、受光デバイス１１０を用いたセンサの感度を高めることができる。
【0151】
隔壁２１７は、少なくとも、受光デバイス１１０が検出する光の波長を吸収することが好ましい。例えば、発光デバイス１９０が発する緑色の光を受光デバイス１１０が検出する場合、隔壁２１７は、少なくとも緑色の光を吸収することが好ましい。例えば、隔壁２１７が、赤色のカラーフィルタを有すると、緑色の光を吸収することができ、反射光が受光デバイス１１０に入射することを抑制できる。
【0152】
遮光層１５８は、樹脂層１５９に届く前に迷光２３ｂの多くを吸収することができるが、迷光２３ｂの一部は反射し、隔壁２１７に入射することがある。隔壁２１７が迷光２３ｂを吸収する構成であると、迷光２３ｂがトランジスタ又は配線等に入射することを抑制できる。したがって、受光デバイス１１０に迷光２３ｃが到達することを抑制することができる。迷光２３ｂが遮光層１５８と隔壁２１７に当たる回数が多いほど、吸収される光量を増やすことができ、受光デバイス１１０に到達する迷光２３ｃの量を極めて少なくすることができる。樹脂層１５９の厚さが厚いと、迷光２３ｂが遮光層１５８と隔壁２１７に当たる回数を増やすことができるため、好ましい。
【0153】
また、隔壁２１７が光を吸収することで、発光デバイス１９０から直接、隔壁２１７に入射された迷光２３ｄを、隔壁２１７によって吸収することができる。このことからも、隔壁２１７を設けることで、受光デバイス１１０に入射する迷光を低減することができる。
【0154】
【0155】
図７Ａにおいて点線の枠で囲った部分が１つの画素に相当する。１つの画素は、受光デバイス１１０、赤色の発光デバイス１９０Ｒ、緑色の発光デバイス１９０Ｇ、及び、青色の発光デバイス１９０Ｂを有する。
【0156】
受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂの上面形状は特に限定されない。図７Ａに示す画素のレイアウトには、六方最密充填型が適用されている。六方最密充填型のレイアウトとすることで、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０の開口率を高めることができ、好ましい。上面視において、受光デバイス１１０の受光領域は四角形であり、発光デバイス１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂの発光領域は、それぞれ六角形である。
【0157】
上面視（平面視ともいえる）において、受光デバイス１１０は、枠状の遮光層２１９ａの内側に設けられている。受光デバイス１１０の四辺を遮光層２１９ａで完全に囲うことで、迷光が受光デバイス１１０に入射することを抑制できる。なお、枠状の遮光層２１９ａは、間隙（切れ目、途切れている部分、欠けている部分ともいえる）を有していてもよい。
【0158】
上面視において、緑色の発光デバイス１９０Ｇと青色の発光デバイス１９０Ｂとの間には、スペーサ２１９ｂが設けられている。
【0159】
【0160】
発光デバイス１９０Ｒは、画素電極１９１Ｒ、共通層１１２、発光層１９３Ｒ、共通層１１４、及び共通電極１１５を有する。発光層１９３Ｒは、赤色の光２１Ｒを発する有機化合物を有する。発光デバイス１９０Ｒは、赤色の光を発する機能を有する。
【0161】
発光デバイス１９０Ｇは、画素電極１９１Ｇ、共通層１１２、発光層１９３Ｇ、共通層１１４、及び共通電極１１５を有する。発光層１９３Ｇは、緑色の光２１Ｇを発する有機化合物を有する。発光デバイス１９０Ｇは、緑色の光を発する機能を有する。
【0162】
発光デバイス１９０Ｂは、画素電極１９１Ｂ、共通層１１２、発光層１９３Ｂ、共通層１１４、及び共通電極１１５を有する。発光層１９３Ｂは、青色の光２１Ｂを発する有機化合物を有する。発光デバイス１９０Ｂは、青色の光を発する機能を有する。
【0163】
受光デバイス１１０は、画素電極１８１、共通層１１２、活性層１８３、共通層１１４、及び共通電極１１５を有する。活性層１８３は、有機化合物を有する。受光デバイス１１０は、可視光を検出する機能を有する。
【0164】
表示装置１０Ｋは、一対の基板（基板１５１及び基板１５２）間に、受光デバイス１１０、発光デバイス１９０Ｒ、発光デバイス１９０Ｇ、発光デバイス１９０Ｂ、トランジスタ４１、トランジスタ４２Ｒ、トランジスタ４２Ｇ、及びトランジスタ４２Ｂ等を有する。
【0165】
画素電極１８１、１９１Ｒ、１９１Ｇ、１９１Ｂの端部は、それぞれ、隔壁２１６によって覆われている。
【0166】
画素電極１８１は、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ４１が有するソースまたはドレインと電気的に接続される。画素電極１９１Ｒは、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ４２Ｒが有するソースまたはドレインと電気的に接続される。同様に、画素電極１９１Ｇは、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ４２Ｇが有するソースまたはドレインと電気的に接続される。そして、画素電極１９１Ｂは、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ４２Ｂが有するソースまたはドレインと電気的に接続される。
【0167】
受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂは、それぞれ、保護層１１６に覆われている。
【0168】
基板１５２の基板１５１側の面には、樹脂層１５９が設けられている。樹脂層１５９は、発光デバイス１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂと重なる位置に設けられ、受光デバイス１１０と重なる位置には設けられない。
【0169】
基板１５２の基板１５１側の面及び樹脂層１５９の基板１５１側の面には、遮光層１５８が設けられている。遮光層１５８は、発光デバイス１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂのそれぞれと重なる位置、及び、受光デバイス１１０と重なる位置に開口を有する。
【0170】
上面視において、隔壁２１６には、枠状に開口が設けられている。図７Ｂでは、隔壁２１６は、受光デバイス１１０と発光デバイス１９０Ｒとの間に、開口を有する。そして、開口を覆うように、遮光層２１９ａが設けられている。遮光層２１９ａは、隔壁２１６の開口、及び、開口にて露出した隔壁２１６の側面を覆うことが好ましい。遮光層２１９ａは、さらに、隔壁２１６の上面の少なくとも一部を覆うことが好ましい。
【0171】
隔壁２１６に開口を設けず、隔壁２１６上に遮光層２１９ａを設ける構成とすることもできるが、迷光が隔壁２１６を透過して受光デバイス１１０に入射する可能性がある。隔壁２１６に開口を設け、当該開口を埋めるように遮光層２１９ａを設ける構成とすることで、隔壁２１６を透過した迷光が、隔壁２１６の開口にて遮光層２１９ａで吸収される。これにより、迷光が受光デバイス１１０に入射することを抑制できる。
【0172】
遮光層２１９ａは、順テーパ形状であることが好ましい。これにより、遮光層２１９ａ上に設けられる膜（共通層１１２、共通層１１４、共通電極１１５、及び保護層１１６など）の被覆性を高めることができる。
【0173】
遮光層２１９ａは、少なくとも、受光デバイス１１０が検出する光の波長を吸収することが好ましい。例えば、発光デバイス１９０Ｇが発する緑色の光を受光デバイス１１０が検出する場合、遮光層２１９ａは、少なくとも緑色の光を吸収することが好ましい。例えば、遮光層２１９ａが、赤色のカラーフィルタを有すると、緑色の光を吸収することができ、反射光が受光デバイス１１０に入射することを抑制できる。遮光層２１９ａは、顔料もしくは染料を含む樹脂材料等を用いて形成されたブラックマトリクスであってもよい。遮光層２１９ａは、赤色のカラーフィルタ、緑色のカラーフィルタ、及び青色のカラーフィルタの積層構造であってもよい。または、遮光層２１９ａとして、茶色レジスト材料を用いて、着色された絶縁層を形成してもよい。
【0174】
例えば、発光デバイス１９０Ｇが発する緑色の光を受光デバイス１１０が検出する場合、発光デバイス１９０Ｇが発した光は、基板１５２及び隔壁２１６で反射され、反射光が受光デバイス１１０に入射することがある。また、発光デバイス１９０Ｇが発した光が隔壁２１６を透過し、トランジスタまたは配線等で反射されることで、反射光が受光デバイス１１０に入射することがある。表示装置１０Ｋでは、遮光層１５８及び遮光層２１９ａによって光が吸収されることで、このような反射光が受光デバイス１１０に入射することを抑制できる。これにより、ノイズを低減し、受光デバイス１１０を用いたセンサの感度を高めることができる。
【0175】
例えば、遮光層１５８は、樹脂層１５９に届く前に迷光２３ｂの多くを吸収することができる。さらに、迷光２３ｂの一部が遮光層１５８で反射しても、遮光層２１９ａが迷光２３ｂを吸収することで、迷光２３ｂがトランジスタ又は配線等に入射することを抑制できる。したがって、受光デバイス１１０に迷光が到達することを抑制できる。迷光２３ｂが遮光層１５８と遮光層２１９ａに当たる回数が多いほど、吸収される光量を増やすことができ、受光デバイス１１０に到達する迷光の量を極めて少なくすることができる。樹脂層１５９の厚さが厚いと、迷光２３ｂが遮光層１５８と遮光層２１９ａに当たる回数を増やすことができるため、好ましい。樹脂層１５９の厚さが厚いと、遮光層１５８から各色の発光デバイスまでの距離が短くなり、表示の視野角依存性を抑制できるため、表示品位の向上の観点からも好ましい。
【0176】
また、遮光層２１９ａが光を吸収することで、発光デバイスから直接、遮光層２１９ａに入射された迷光２３ｄを、遮光層２１９ａによって吸収することができる。このことからも、遮光層２１９ａを設けることで、受光デバイス１１０に入射する迷光を低減することができる。
【0177】
また、遮光層１５８を設けることで、受光デバイス１１０が光を検出する範囲を制御することができる。遮光層１５８から受光デバイス１１０までの距離が長いと、撮像範囲が狭くなり、撮像の解像度を高めることができる。
【0178】
スペーサ２１９ｂは、隔壁２１６上に位置し、かつ、上面視において、発光デバイス１９０Ｇと発光デバイス１９０Ｂとの間に位置する。スペーサ２１９ｂの上面は、遮光層２１９ａの上面よりも遮光層１５８に近いことが好ましい。遮光層２１９ａの厚さＬ３が、隔壁２１６の厚さとスペーサ２１９ｂの厚さの和Ｌ４以上の値であると、枠状の遮光層２１９ａの内側に接着層１４２が十分に充填されず、受光デバイス１１０、さらには、表示装置１０Ｋの信頼性が低下する恐れがある。したがって、隔壁２１６の厚さとスペーサ２１９ｂの厚さの和Ｌ４は、遮光層２１９ａの厚さＬ３よりも大きいことが好ましい。これにより、接着層１４２を充填することが容易となる。図８Ａに示すように、スペーサ２１９ｂと遮光層１５８とが重なる部分において、遮光層１５８は保護層１１６（または共通電極１１５）と接していてもよい。
【0179】
［表示装置１０Ｌ］
図８Ｂに、表示装置１０Ｌの断面図を示す。
図８Ｂに、表示装置１０Ｌの断面図を示す。
【0180】
【0181】
図８Ｂに示す発光デバイス１９０Ｇは、画素電極１９１Ｇ、光学調整層１９７Ｇ、共通層１１２、発光層１１３、共通層１１４、及び共通電極１１５を有する。図８Ｂに示す発光デバイス１９０Ｂは、画素電極１９１Ｂ、光学調整層１９７Ｂ、共通層１１２、発光層１１３、共通層１１４、及び共通電極１１５を有する。共通層１１２、発光層１１３、及び共通層１１４は、発光デバイス１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂにおいて共通の構成である。例えば、発光層１１３は、赤色の光を発する発光層１９３Ｒ、緑色の光を発する発光層１９３Ｇ、及び青色の光を発する発光層１９３Ｂを有する。
【0182】
なお、図８Ｂでは、ＥＬ層を共通層１１２、発光層１１３、及び共通層１１４で示すが、これに限定されない。発光デバイスは、画素電極１９１と共通電極１１５との間に１つの発光ユニットを有するシングル構造であってもよく、複数の発光ユニットを有するタンデム構造であってもよい。
【0183】
発光層１１３は、各色の光を発する発光デバイスに共通して設けられる。発光デバイス１９０Ｇが発する光は、着色層ＣＦＧを介して、緑色の光２１Ｇとして取り出される。発光デバイス１９０Ｂが発する光は、着色層ＣＦＢを介して、青色の光２１Ｂとして取り出される。
【0184】
発光デバイス１９０Ｇ及び発光デバイス１９０Ｂは、厚さが互いに異なる光学調整層を有する点以外は同一の構成である。画素電極１９１Ｇ及び画素電極１９１Ｂとして反射電極を用いる。光学調整層として、反射電極上の透明電極を用いることができる。各色の発光デバイスは、それぞれ異なる厚さの光学調整層１９７を有することが好ましい。図８Ｂに示す発光デバイス１９０Ｇは、画素電極１９１Ｇと共通電極１１５の間の光学距離が緑色の光を強める光学距離となるように、光学調整層１９７Ｇを用いて光学調整されている。同様に、発光デバイス１９０Ｂは、画素電極１９１Ｂと共通電極１１５の間の光学距離が青色の光を強める光学距離となるように、光学調整層１９７Ｂを用いて光学調整されている。
【0185】
【0186】
図９Ａ及び図９Ｂに示す表示装置１０Ｍは、緑色の発光デバイス１９０Ｇと青色の発光デバイス１９０Ｂとの間に、遮光層２１９ａが設けられている点、及び、空間１４３が不活性ガスで充填された、中空封止構造が適用されている点で、図７Ａ、図７Ｂ、及び図８Ａに示す表示装置１０Ｋと異なる。
【0187】
表示装置１０Ｍのように、遮光層２１９ａは、発光デバイス１９０Ｒと受光デバイス１１０との間、及び、発光デバイス１９０Ｇと発光デバイス１９０Ｂとの間の双方に設けてもよい。
【0188】
【0189】
【0190】
【0191】
上面視（平面視ともいえる）において、遮光層２１９ａは、受光デバイス１１０の四辺を囲み、かつ、一端と他端が互いに離れている構成である。遮光層２１９ａの間隙２２０（切れ目、途切れている部分、欠けている部分ともいえる）は、赤色の発光デバイス１９０Ｒ側に位置する。ここで、センシングに用いる光源が、特定の色の発光デバイスのみである場合、当該センシングに用いる発光デバイスとは異なる発光デバイス側に、遮光層２１９ａの間隙２２０が位置することが好ましい。例えば、表示装置１０Ｎであれば、緑色の発光デバイス１９０Ｇまたは青色の発光デバイス１９０Ｂを用いて、センシングを行う構成が好ましい。これにより、センシング時のノイズの影響を抑制することができる。また、緑色の発光デバイス１９０Ｇを用いてセンシングを行う場合、領域２３０に示すように、遮光層２１９ａの一端は、緑色の発光デバイス１９０Ｇに比べて、赤色の発光デバイス１９０Ｒ側に突出していることが好ましい。これにより、緑色の発光デバイス１９０Ｇからの迷光が、間隙２２０を介して、受光デバイス１１０に入射することを抑制できる。
【0192】
隔壁２１６は、受光デバイス１１０と発光デバイス１９０Ｒとの間に、開口を有する。そして、開口を覆うように、遮光層２１９ａが設けられている。遮光層２１９ａは、隔壁２１６の開口、及び、開口にて露出した隔壁２１６の側面を覆うことが好ましい。遮光層２１９ａは、さらに、隔壁２１６の上面の少なくとも一部を覆うことが好ましい。
【0193】
遮光層２１９ａは、逆テーパ形状であってもよい。逆テーパ形状の遮光層２１９ａ上に設けられる有機膜及び共通電極１１５の厚さは、遮光層２１９ａの側面付近で薄くなることがある。また、遮光層２１９ａの側面付近に、空隙１６０が生じることがある。
【0194】
ここで、上面視において、遮光層２１９ａが、受光デバイス１１０の四辺を全て囲ってしまうと、共通電極１１５が遮光層２１９ａによって段切れし、遮光層２１９ａの内側と外側とで、共通電極１１５が分離してしまう恐れがある。そこで、遮光層２１９ａの上面形状を、受光デバイス１１０の四辺を囲み、かつ、一端と他端が離れている構成とし、間隙２２０を設けることで、共通電極１１５が分離することを抑制できる。これにより、表示装置１０Ｎにおける表示不良を抑制できる。
【0195】
図１１Ａは、遮光層２１９ａの間隙２２０を含む断面図である。上面視において、隔壁２１６には、遮光層２１９ａの上面形状と同様に、受光デバイス１１０の四辺を囲み、かつ、一端と他端が互いに離れている構成の開口が設けられている。遮光層２１９ａの間隙２２０では、隔壁２１６上に、共通層１１２、共通層１１４、共通電極１１５、及び保護層１１６が順に設けられている。
【0196】
［表示装置１０Ｐ］
図１１Ｂに、表示装置１０Ｐの断面図を示す。
図１１Ｂに、表示装置１０Ｐの断面図を示す。
【0197】
表示装置１０Ｐは、遮光層２１９ａの側面に接する側壁２１９ｃを有する点で、表示装置１０Ｎと異なる。
【0198】
【0199】
逆テーパ形状の遮光層２１９ａの側面に接する側壁２１９ｃを設けることで、有機膜及び共通電極１１５等の被覆性を向上させることができ、表示装置の表示品位を高めることができる。共通電極１１５の被覆性を高めることで、共通電極１１５の段切れ、さらには薄膜化を抑制できるため、共通電極１１５の電圧降下に起因する表示の輝度ムラを抑制することができる。
【0200】
側壁２１９ｃは、隔壁２１６に用いることができる材料を用いて形成することができる。
【0201】
［表示装置１０Ｑ］
図１２Ａ及び図１２Ｂに、表示装置１０Ｑの断面図を示す。表示装置１０Ｑは、表示装置１０Ｋ（図７Ａ）と同様の上面構造を適用することができる。図１２Ａに、図７Ａにおける一点鎖線Ａ１－Ａ２間の断面図を示す。図１２Ｂに、図７Ａにおける一点鎖線Ａ３－Ａ４間の断面図を示す。
図１２Ａ及び図１２Ｂに、表示装置１０Ｑの断面図を示す。表示装置１０Ｑは、表示装置１０Ｋ（図７Ａ）と同様の上面構造を適用することができる。図１２Ａに、図７Ａにおける一点鎖線Ａ１－Ａ２間の断面図を示す。図１２Ｂに、図７Ａにおける一点鎖線Ａ３－Ａ４間の断面図を示す。
【0202】
表示装置１０Ｑは、隔壁２１６を有さず、隔壁２１７を有する点で、表示装置１０Ｋと主に異なる。
【0203】
遮光層２１９ａは、隔壁２１７上に位置する。隔壁２１７は、隔壁２１６とは異なり、発光デバイスが発した光を吸収することができるため、隔壁２１７に開口を設けなくてよい。発光デバイスから隔壁２１７に入射された迷光２３ｄは、隔壁２１７で吸収される。発光デバイスから遮光層２１９ａに入射された迷光２３ｄは、遮光層２１９ａで吸収される。
【0204】
スペーサ２１９ｂは、発光デバイス１９０Ｇと発光デバイス１９０Ｂとの間に位置する。スペーサ２１９ｂの上面は、遮光層２１９ａの上面よりも遮光層１５８に近いことが好ましい。スペーサ２１９ｂの厚さが遮光層２１９ａの厚さよりも薄いと、枠状の遮光層２１９ａの内側に接着層１４２が十分に充填されず、受光デバイス１１０、さらには、表示装置１０Ｑの信頼性が低下する恐れがある。したがって、スペーサ２１９ｂは、遮光層２１９ａよりも厚いことが好ましい。これにより、接着層１４２を充填することが容易となる。図１２Ｂに示すように、スペーサ２１９ｂと遮光層１５８とが重なる部分において、遮光層１５８は保護層１１６（または共通電極１１５）と接していてもよい。
【0205】
【0206】
【0207】
表示装置１００Ａは、基板１５２と基板１５１とが貼り合わされた構成を有する。図１３では、基板１５２を破線で明示している。
【0208】
表示装置１００Ａは、表示部１６２、回路１６４、配線１６５等を有する。図１３では表示装置１００ＡにＩＣ（集積回路）１７３及びＦＰＣ１７２が実装されている例を示している。そのため、図１３に示す構成は、表示装置１００Ａ、ＩＣ、及びＦＰＣを有する表示モジュールということもできる。
【0209】
回路１６４としては、例えば走査線駆動回路を用いることができる。
【0210】
配線１６５は、表示部１６２及び回路１６４に信号及び電力を供給する機能を有する。当該信号及び電力は、ＦＰＣ１７２を介して外部から、またはＩＣ１７３から配線１６５に入力される。
【0211】
図１３では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式またはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式等により、基板１５１にＩＣ１７３が設けられている例を示す。ＩＣ１７３は、例えば走査線駆動回路または信号線駆動回路などを有するＩＣを適用できる。なお、表示装置１００Ａ及び表示モジュールは、ＩＣを設けない構成としてもよい。また、ＩＣを、ＣＯＦ方式等により、ＦＰＣに実装してもよい。
【0212】
図１４に、表示装置１００Ａの、ＦＰＣ１７２を含む領域の一部、回路１６４の一部、表示部１６２の一部、及び、端部を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。
【0213】
図１４に示す表示装置１００Ａは、基板１５１と基板１５２の間に、トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、トランジスタ２０６、発光デバイス１９０、受光デバイス１１０等を有する。
【0214】
樹脂層１５９と絶縁層２１４は接着層１４２を介して接着されている。発光デバイス１９０及び受光デバイス１１０の封止には、固体封止構造または中空封止構造などが適用できる。図１４では、基板１５２、接着層１４２、及び基板１５１に囲まれた空間１４３が、不活性ガス（窒素やアルゴンなど）で充填されており、中空封止構造が適用されている。接着層１４２は、発光デバイス１９０及び受光デバイス１１０と重ねて設けられていてもよい。また、基板１５２、接着層１４２、及び基板１５１に囲まれた空間１４３を、接着層１４２とは異なる樹脂で充填してもよい。
【0215】
発光デバイス１９０は、絶縁層２１４側から画素電極１９１、共通層１１２、発光層１９３、共通層１１４、及び共通電極１１５の順に積層された積層構造を有する。画素電極１９１は、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ２０６が有する導電層２２２ｂと接続されている。
【0216】
画素電極１９１の端部は、隔壁２１７によって覆われている。画素電極１９１は可視光を反射する材料を含み、共通電極１１５は可視光を透過する材料を含む。
【0217】
受光デバイス１１０は、絶縁層２１４側から画素電極１８１、共通層１１２、活性層１８３、共通層１１４、及び共通電極１１５の順に積層された積層構造を有する。画素電極１８１は、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ２０５が有する導電層２２２ｂと電気的に接続されている。画素電極１８１の端部は、隔壁２１７によって覆われている。画素電極１８１は可視光を反射する材料を含み、共通電極１１５は可視光を透過する材料を含む。
【0218】
発光デバイス１９０が発する光は、基板１５２側に射出される。また、受光デバイス１１０には、基板１５２及び空間１４３を介して、光が入射する。基板１５２には、可視光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。
【0219】
画素電極１８１及び画素電極１９１は同一の材料及び同一の工程で作製することができる。共通層１１２、共通層１１４、及び共通電極１１５は、受光デバイス１１０と発光デバイス１９０との双方に用いられる。受光デバイス１１０と発光デバイス１９０とは、活性層１８３と発光層１９３の構成が異なる以外は全て共通の構成とすることができる。これにより、作製工程を大幅に増やすことなく、表示装置１００Ａに受光デバイス１１０を内蔵することができる。
【0220】
基板１５２の基板１５１側の面には、樹脂層１５９及び遮光層１５８が設けられている。樹脂層１５９は、発光デバイス１９０と重なる位置に設けられ、受光デバイス１１０と重なる位置には設けられない。遮光層１５８は、基板１５２の基板１５１側の面、樹脂層１５９の側面、及び樹脂層１５９の基板１５１側の面を覆って設けられる。遮光層１５８は、受光デバイス１１０と重なる位置及び発光デバイス１９０と重なる位置に開口を有する。遮光層１５８を設けることで、受光デバイス１１０が光を検出する範囲を制御することができる。また、遮光層１５８を有することで、対象物を介さずに、発光デバイス１９０から受光デバイス１１０に光が直接入射することを抑制できる。したがって、ノイズが少なく感度の高いセンサを実現できる。樹脂層１５９が設けられていることで、遮光層１５８から発光デバイス１９０までの距離を、遮光層１５８から受光デバイス１１０までの距離に比べて短くすることができる。これにより、センサのノイズを低減しつつ、表示の視野角依存性を抑制することができる。したがって、表示品位と撮像品位との双方を高めることができる。
【0221】
表示装置１００Ａにおける隔壁２１７及び遮光層２１９ａの構成は、表示装置１０Ｑ（図１２Ａ）と同様である。
【0222】
隔壁２１７は、画素電極１８１の端部及び画素電極１９１の端部を覆っている。隔壁２１７上には、遮光層２１９ａが設けられている。遮光層２１９ａは、受光デバイス１１０と発光デバイス１９０との間に位置する。隔壁２１７及び遮光層２１９ａは、受光デバイス１１０が検出する光の波長を吸収することが好ましい。これにより、受光デバイス１１０に入射する迷光を抑制することができる。
【0223】
トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、及びトランジスタ２０６は、いずれも基板１５１上に形成されている。これらのトランジスタは、同一の材料及び同一の工程により作製することができる。
【0224】
基板１５１上には、絶縁層２１１、絶縁層２１３、絶縁層２１５、及び絶縁層２１４がこの順で設けられている。絶縁層２１１は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層２１３は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層２１５は、トランジスタを覆って設けられる。絶縁層２１４は、トランジスタを覆って設けられ、平坦化層としての機能を有する。なお、ゲート絶縁層の数及びトランジスタを覆う絶縁層の数は限定されず、それぞれ単層であっても２層以上であってもよい。
【0225】
トランジスタを覆う絶縁層の少なくとも一層に、水や水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。これにより、絶縁層をバリア層として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに外部から不純物が拡散することを効果的に抑制でき、表示装置の信頼性を高めることができる。
【0226】
絶縁層２１１、絶縁層２１３、及び絶縁層２１５としては、それぞれ、無機絶縁膜を用いることが好ましい。無機絶縁膜としては、例えば、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜などを用いることができる。また、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜、及び酸化ネオジム膜等を用いてもよい。また、上述の絶縁膜を２以上積層して用いてもよい。
【0227】
ここで、有機絶縁膜は、無機絶縁膜に比べてバリア性が低いことが多い。そのため、有機絶縁膜は、表示装置１００Ａの端部近傍に開口を有することが好ましい。これにより、表示装置１００Ａの端部から有機絶縁膜を介して不純物が入り込むことを抑制することができる。または、有機絶縁膜の端部が表示装置１００Ａの端部よりも内側にくるように有機絶縁膜を形成し、表示装置１００Ａの端部に有機絶縁膜が露出しないようにしてもよい。
【0228】
平坦化層として機能する絶縁層２１４には、有機絶縁膜が好適である。有機絶縁膜に用いることができる材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等が挙げられる。
【0229】
図１４に示す領域２２８では、絶縁層２１４に開口が形成されている。これにより、絶縁層２１４に有機絶縁膜を用いる場合であっても、絶縁層２１４を介して外部から表示部１６２に不純物が入り込むことを抑制できる。したがって、表示装置１００Ａの信頼性を高めることができる。
【0230】
トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、及びトランジスタ２０６は、ゲートとして機能する導電層２２１、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２１１、ソース及びドレインとして機能する導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂ、半導体層２３１、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２１３、並びに、ゲートとして機能する導電層２２３を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に、同じハッチングパターンを付している。絶縁層２１１は、導電層２２１と半導体層２３１との間に位置する。絶縁層２１３は、導電層２２３と半導体層２３１との間に位置する。
【0231】
本実施の形態の表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタ、スタガ型のトランジスタ、逆スタガ型のトランジスタ等を用いることができる。また、トップゲート型またはボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルが形成される半導体層の上下にゲートが設けられていてもよい。
【0232】
トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、及びトランジスタ２０６には、チャネルが形成される半導体層を２つのゲートで挟持する構成が適用されている。２つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。または、２つのゲートのうち、一方に閾値電圧を制御するための電位を与え、他方に駆動のための電位を与えることで、トランジスタの閾値電圧を制御してもよい。
【0233】
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、または一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
【0234】
トランジスタの半導体層は、金属酸化物（酸化物半導体ともいう）を有することが好ましい。または、トランジスタの半導体層は、シリコンを有していてもよい。シリコンとしては、アモルファスシリコン、結晶性のシリコン（低温ポリシリコン、単結晶シリコンなど）などが挙げられる。
【0235】
半導体層は、例えば、インジウムと、Ｍ（Ｍは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、及びマグネシウムから選ばれた一種または複数種）と、亜鉛と、を有することが好ましい。特に、Ｍは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、及びスズから選ばれた一種または複数種であることが好ましい。
【0236】
特に、半導体層として、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、及び亜鉛（Ｚｎ）を含む酸化物（ＩＧＺＯとも記す）を用いることが好ましい。
【0237】
半導体層がＩｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物の場合、当該Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物におけるＩｎの原子数比はＭの原子数比以上であることが好ましい。このようなＩｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物の金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：３またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：６またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：８またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝６：１：６またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：２：５またはその近傍の組成、等が挙げられる。なお、近傍の組成とは、所望の原子数比の±３０％の範囲を含む。
【0238】
例えば、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：３またはその近傍の組成と記載する場合、Ｉｎの原子数比を４としたとき、Ｇａの原子数比が１以上３以下であり、Ｚｎの原子数比が２以上４以下である場合を含む。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝５：１：６またはその近傍の組成と記載する場合、Ｉｎの原子数比を５としたときに、Ｇａの原子数比が０．１より大きく２以下であり、Ｚｎの原子数比が５以上７以下である場合を含む。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１またはその近傍の組成と記載する場合、Ｉｎの原子数比を１としたときに、Ｇａの原子数比が０．１より大きく２以下であり、Ｚｎの原子数比が０．１より大きく２以下である場合を含む。
【0239】
回路１６４が有するトランジスタと、表示部１６２が有するトランジスタは、同じ構造であってもよく、異なる構造であってもよい。回路１６４が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、２種類以上あってもよい。同様に、表示部１６２が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、２種類以上あってもよい。
【0240】
基板１５１の、基板１５２が重ならない領域には、接続部２０４が設けられている。接続部２０４では、配線１６５が導電層１６６及び接続層２４２を介してＦＰＣ１７２と電気的に接続されている。接続部２０４の上面は、画素電極１８１と同一の導電膜を加工して得られた導電層１６６が露出している。これにより、接続部２０４とＦＰＣ１７２とを接続層２４２を介して電気的に接続することができる。
【0241】
基板１５２の外側には各種光学部材を配置することができる。光学部材としては、偏光板、位相差板、光拡散層（拡散フィルムなど）、反射防止層、及び集光フィルム等が挙げられる。また、基板１５２の外側には、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜、衝撃吸収層等を配置してもよい。
【0242】
基板１５１及び基板１５２には、それぞれ、ガラス、石英、セラミック、サファイア、樹脂などを用いることができる。基板１５１及び基板１５２に可撓性を有する材料を用いると、表示装置の可撓性を高めることができる。
【0243】
接着層としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。
【0244】
接続層２４２としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
【0245】
発光デバイス１９０は、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型などがある。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。
【0246】
発光デバイス１９０は少なくとも発光層１９３を有する。発光デバイス１９０は、発光層１９３以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、またはバイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。例えば、共通層１１２は、正孔注入層及び正孔輸送層の一方又は双方を有することが好ましい。例えば、共通層１１４は、電子輸送層及び電子注入層の一方または双方を有することが好ましい。
【0247】
正孔注入層は、陽極から正孔輸送層に正孔を注入する層であり、正孔注入性の高い材料を含む層である。正孔注入性の高い材料としては、芳香族アミン化合物や、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）とを含む複合材料を用いることができる。
【0248】
発光デバイスにおいて、正孔輸送層は、正孔注入層によって、陽極から注入された正孔を発光層に輸送する層である。受光デバイスにおいて、正孔輸送層は、活性層において入射した光に基づき発生した正孔を陽極に輸送する層である。正孔輸送層は、正孔輸送性材料を含む層である。正孔輸送性材料としては、１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質が好ましい。なお、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものも用いることができる。正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族化合物（例えばカルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フラン誘導体など）や芳香族アミン（芳香族アミン骨格を有する化合物）等の正孔輸送性の高い材料が好ましい。
【0249】
発光デバイスにおいて、電子輸送層は、電子注入層によって、陰極から注入された電子を発光層に輸送する層である。受光デバイスにおいて、電子輸送層は、活性層において入射した光に基づき発生した電子を陰極に輸送する層である。電子輸送層は、電子輸送性材料を含む層である。電子輸送性材料としては、１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質が好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものも用いることができる。電子輸送性材料としては、キノリン骨格を有する金属錯体、ベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、オキサゾール骨格を有する金属錯体、チアゾール骨格を有する金属錯体等の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリン配位子を有するキノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、その他含窒素複素芳香族化合物を含むπ電子不足型複素芳香族化合物等の電子輸送性の高い材料を用いることができる。
【0250】
電子注入層は、陰極から電子輸送層に電子を注入する層であり、電子注入性の高い材料を含む層である。電子注入性の高い材料としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。電子注入性の高い材料としては、電子輸送性材料とドナー性材料（電子供与性材料）とを含む複合材料を用いることもできる。
【0251】
共通層１１２、発光層１９３、及び共通層１１４には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。共通層１１２、発光層１９３、及び共通層１１４を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
【0252】
発光層１９３は、発光物質を含む層である。発光層１９３は、１種または複数種の発光物質を有することができる。発光物質としては、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの発光色を呈する物質を適宜用いる。また、発光物質として、近赤外光を発する物質を用いることもできる。
【0253】
受光デバイス１１０の活性層１８３は、半導体を含む。当該半導体としては、シリコンなどの無機半導体、及び、有機化合物を含む有機半導体が挙げられる。本実施の形態では、活性層が有する半導体として、有機半導体を用いる例を示す。有機半導体を用いることで、発光デバイス１９０の発光層１９３と、受光デバイス１１０の活性層１８３と、を同じ方法（例えば、真空蒸着法）で形成することができ、製造装置を共通化できるため好ましい。
【0254】
活性層１８３が有するｎ型半導体の材料としては、フラーレン（例えばＣ６０、Ｃ７０等）またはその誘導体等の電子受容性の有機半導体材料が挙げられる。また、活性層１８３が有するｐ型半導体の材料としては、銅（ＩＩ）フタロシアニン（Ｃｏｐｐｅｒ（ＩＩ） ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ；ＣｕＰｃ）やテトラフェニルジベンゾペリフランテン（Ｔｅｔｒａｐｈｅｎｙｌｄｉｂｅｎｚｏｐｅｒｉｆｌａｎｔｈｅｎｅ；ＤＢＰ）、亜鉛フタロシアニン（Ｚｉｎｃ Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ；ＺｎＰｃ）等の電子供与性の有機半導体材料が挙げられる。また、ｐ型半導体の材料として、スズフタロシアニン（ＳｎＰｃ）を用いてもよい。
【0255】
例えば、活性層１８３は、ｎ型半導体とｐ型半導体と共蒸着して形成することが好ましい。
【0256】
トランジスタのゲート、ソース及びドレインのほか、表示装置を構成する各種配線及び電極などの導電層に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、及びタングステンなどの金属、並びに、当該金属を主成分とする合金などが挙げられる。これらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。
【0257】
また、透光性を有する導電材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを含む酸化亜鉛などの導電性酸化物またはグラフェンを用いることができる。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、及びチタンなどの金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）などを用いてもよい。なお、金属材料、合金材料（またはそれらの窒化物）を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすることが好ましい。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。これらは、表示装置を構成する各種配線及び電極などの導電層や、表示デバイスが有する導電層（画素電極や共通電極として機能する導電層）にも用いることができる。
【0258】
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料が挙げられる。
【0259】
［表示装置１００Ｂ］
図１５Ａに、表示装置１００Ｂの断面図を示す。
図１５Ａに、表示装置１００Ｂの断面図を示す。
【0260】
表示装置１００Ｂは、保護層１１６を有する点及び固体封止構造が適用されている点で、主に表示装置１００Ａと異なる。
【0261】
受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０を覆う保護層１１６を設けることで、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０に水などの不純物が入り込むことを抑制し、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０の信頼性を高めることができる。
【0262】
表示装置１００Ｂの端部近傍の領域２２８において、絶縁層２１４の開口を介して、絶縁層２１５と保護層１１６とが互いに接することが好ましい。特に、絶縁層２１５が有する無機絶縁膜と保護層１１６が有する無機絶縁膜とが互いに接することが好ましい。これにより、有機絶縁膜を介して外部から表示部１６２に不純物が入り込むことを抑制することができる。したがって、表示装置１００Ｂの信頼性を高めることができる。
【0263】
図１５Ｂに、保護層１１６が３層構造である例を示す。図１５Ｂにおいて、保護層１１６は、共通電極１１５上の無機絶縁層１１６ａと、無機絶縁層１１６ａ上の有機絶縁層１１６ｂと、有機絶縁層１１６ｂ上の無機絶縁層１１６ｃと、を有する。
【0264】
無機絶縁層１１６ａの端部と無機絶縁層１１６ｃの端部は、有機絶縁層１１６ｂの端部よりも外側に延在し、互いに接している。そして、無機絶縁層１１６ａは、絶縁層２１４（有機絶縁層）の開口を介して、絶縁層２１５（無機絶縁層）と接する。これにより、絶縁層２１５と保護層１１６とで、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０を囲うことができるため、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０の信頼性を高めることができる。
【0265】
このように、保護層１１６は、有機絶縁膜と無機絶縁膜との積層構造であってもよい。このとき、有機絶縁膜の端部よりも無機絶縁膜の端部を外側に延在させることが好ましい。
【0266】
また、表示装置１００Ｂでは、保護層１１６と基板１５２とが接着層１４２によって貼り合わされている。接着層１４２は、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０とそれぞれ重ねて設けられており、表示装置１００Ｂには、固体封止構造が適用されている。
【0267】
［表示装置１００Ｃ］
図１６及び図１７Ａに、表示装置１００Ｃの断面図を示す。表示装置１００Ｃの斜視図は表示装置１００Ａ（図１３）と同様である。図１６には、表示装置１００Ｃの、ＦＰＣ１７２を含む領域の一部、回路１６４の一部、及び、表示部１６２の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。図１７Ａには、表示装置１００Ｃの、表示部１６２の一部を切断したときの断面の一例を示す。図１６では、表示部１６２のうち、特に、受光デバイス１１０と赤色の光を発する発光デバイス１９０Ｒを含む領域を切断したときの断面の一例を示す。図１７Ａでは、表示部１６２のうち、特に、緑色の光を発する発光デバイス１９０Ｇと青色の光を発する発光デバイス１９０Ｂを含む領域を切断したときの断面の一例を示す。
図１６及び図１７Ａに、表示装置１００Ｃの断面図を示す。表示装置１００Ｃの斜視図は表示装置１００Ａ（図１３）と同様である。図１６には、表示装置１００Ｃの、ＦＰＣ１７２を含む領域の一部、回路１６４の一部、及び、表示部１６２の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。図１７Ａには、表示装置１００Ｃの、表示部１６２の一部を切断したときの断面の一例を示す。図１６では、表示部１６２のうち、特に、受光デバイス１１０と赤色の光を発する発光デバイス１９０Ｒを含む領域を切断したときの断面の一例を示す。図１７Ａでは、表示部１６２のうち、特に、緑色の光を発する発光デバイス１９０Ｇと青色の光を発する発光デバイス１９０Ｂを含む領域を切断したときの断面の一例を示す。
【0268】
図１６及び図１７Ａに示す表示装置１００Ｃは、基板１５３と基板１５４の間に、トランジスタ２０３、トランジスタ２０７、トランジスタ２０８、トランジスタ２０９、トランジスタ２１０、発光デバイス１９０Ｒ、発光デバイス１９０Ｇ、発光デバイス１９０Ｂ、及び受光デバイス１１０等を有する。
【0269】
樹脂層１５９と共通電極１１５とは接着層１４２を介して接着されており、表示装置１００Ｃには、固体封止構造が適用されている。
【0270】
基板１５３と絶縁層２１２とは接着層１５５によって貼り合わされている。基板１５４と絶縁層１５７とは接着層１５６によって貼り合わされている。
【0271】
表示装置１００Ｃの作製方法としては、まず、絶縁層２１２、各トランジスタ、受光デバイス１１０、各発光デバイス等が設けられた第１の作製基板と、絶縁層１５７、樹脂層１５９、及び遮光層１５８等が設けられた第２の作製基板と、を接着層１４２によって貼り合わせる。そして、第１の作製基板を剥離し露出した面に基板１５３を貼り、第２の作製基板を剥離し露出した面に基板１５４を貼ることで、第１の作製基板上及び第２の作製基板上に形成した各構成要素を、基板１５３及び基板１５４に転置する。基板１５３及び基板１５４は、それぞれ、可撓性を有することが好ましい。これにより、表示装置１００Ｃの可撓性を高めることができる。
【0272】
絶縁層２１２及び絶縁層１５７には、それぞれ、絶縁層２１１、絶縁層２１３、及び絶縁層２１５に用いることができる無機絶縁膜を用いることができる。
【0273】
発光デバイス１９０Ｒは、絶縁層２１４ｂ側から画素電極１９１Ｒ、共通層１１２、発光層１９３Ｒ、共通層１１４、及び共通電極１１５の順に積層された積層構造を有する。画素電極１９１Ｒは、絶縁層２１４ｂに設けられた開口を介して、導電層１６９Ｒと接続されている。導電層１６９Ｒは、絶縁層２１４ａに設けられた開口を介して、トランジスタ２０８が有する導電層２２２ｂと接続されている。導電層２２２ｂは、絶縁層２１５に設けられた開口を介して、低抵抗領域２３１ｎと接続される。つまり、画素電極１９１Ｒは、トランジスタ２０８と電気的に接続されている。トランジスタ２０８は、発光デバイス１９０Ｒの駆動を制御する機能を有する。
【0274】
同様に、発光デバイス１９０Ｇは、絶縁層２１４ｂ側から画素電極１９１Ｇ、共通層１１２、発光層１９３Ｇ、共通層１１４、及び共通電極１１５の順に積層された積層構造を有する。画素電極１９１Ｇは、導電層１６９Ｇ及びトランジスタ２０９の導電層２２２ｂを介して、トランジスタ２０９の低抵抗領域２３１ｎと電気的に接続される。つまり、画素電極１９１Ｇは、トランジスタ２０９と電気的に接続されている。トランジスタ２０９は、発光デバイス１９０Ｇの駆動を制御する機能を有する。
【0275】
そして、発光デバイス１９０Ｂは、絶縁層２１４ｂ側から画素電極１９１Ｂ、共通層１１２、発光層１９３Ｂ、共通層１１４、及び共通電極１１５の順に積層された積層構造を有する。画素電極１９１Ｂは、導電層１６９Ｂ及びトランジスタ２１０の導電層２２２ｂを介して、トランジスタ２１０の低抵抗領域２３１ｎと電気的に接続される。つまり、画素電極１９１Ｂは、トランジスタ２１０と電気的に接続されている。トランジスタ２１０は、発光デバイス１９０Ｂの駆動を制御する機能を有する。
【0276】
受光デバイス１１０は、絶縁層２１４ｂ側から画素電極１８１、共通層１１２、活性層１８３、共通層１１４、及び共通電極１１５の順に積層された積層構造を有する。画素電極１８１は、導電層１６８及びトランジスタ２０７の導電層２２２ｂを介して、トランジスタ２０７の低抵抗領域２３１ｎと電気的に接続される。つまり、画素電極１８１は、トランジスタ２０７と電気的に接続されている。
【0277】
画素電極１８１、１９１Ｒ、１９１Ｇ、１９１Ｂの端部は、隔壁２１６によって覆われている。画素電極１８１、１９１Ｒ、１９１Ｇ、１９１Ｂは可視光を反射する材料を含み、共通電極１１５は可視光を透過する材料を含む。
【0278】
発光デバイス１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂが発する光は、基板１５４側に射出される。また、受光デバイス１１０には、基板１５４及び接着層１４２を介して、光が入射する。基板１５４には、可視光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。
【0279】
画素電極１８１及び画素電極１９１は同一の材料及び同一の工程で作製することができる。共通層１１２、共通層１１４、及び共通電極１１５は、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂに共通して用いられる。受光デバイス１１０と各色の発光デバイスとは、活性層１８３と発光層の構成が異なる以外は全て共通の構成とすることができる。これにより、作製工程を大幅に増やすことなく、表示装置１００Ｃに受光デバイス１１０を内蔵することができる。
【0280】
絶縁層１５７の基板１５３側の面には、樹脂層１５９及び遮光層１５８が設けられている。樹脂層１５９は、発光デバイス１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂと重なる位置に設けられ、受光デバイス１１０と重なる位置には設けられない。遮光層１５８は、絶縁層１５７の基板１５３側の面、樹脂層１５９の側面、及び樹脂層１５９の基板１５３側の面を覆って設けられる。遮光層１５８は、受光デバイス１１０と重なる位置及び発光デバイス１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂのそれぞれと重なる位置に開口を有する。遮光層１５８を設けることで、受光デバイス１１０が光を検出する範囲を制御することができる。また、遮光層１５８を有することで、対象物を介さずに、発光デバイス１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂから受光デバイス１１０に光が直接入射することを抑制できる。したがって、ノイズが少なく感度の高いセンサを実現できる。樹脂層１５９が設けられていることで、遮光層１５８から各色の発光デバイスまでの距離は、遮光層１５８から受光デバイス１１０までの距離に比べて短い。これにより、センサのノイズを低減しつつ、表示の視野角依存性を抑制することができる。したがって、表示品位と撮像品位との双方を高めることができる。
【0281】
【0282】
図１６では、隔壁２１６は、受光デバイス１１０と発光デバイス１９０Ｒとの間に開口を有する。当該開口を埋めるように、遮光層２１９ａが設けられている。遮光層２１９ａは、受光デバイス１１０と発光デバイス１９０Ｒとの間に位置する。遮光層２１９ａは、発光デバイス１９０Ｒが発した光を吸収する。これにより、受光デバイス１１０に入射する迷光を抑制することができる。
【0283】
スペーサ２１９ｂは、発光デバイス１９０Ｇと発光デバイス１９０Ｂとの間に位置する。スペーサ２１９ｂの上面は、遮光層２１９ａの上面よりも遮光層１５８に近いことが好ましい。例えば、隔壁２１６の高さ（厚さ）とスペーサ２１９ｂの高さ（厚さ）の和は、遮光層２１９ａの高さ（厚さ）よりも大きいことが好ましい。これにより、接着層１４２を充填することが容易となる。図１７Ａに示すように、スペーサ２１９ｂと遮光層１５８とが重なる部分において、遮光層１５８は共通電極１１５（または保護層）と接していてもよい。
【0284】
基板１５３の、基板１５４が重ならない領域には、接続部２０４が設けられている。接続部２０４では、配線１６５が導電層１６７、導電層１６６、及び接続層２４２を介してＦＰＣ１７２と電気的に接続されている。導電層１６７は、導電層１６８と同一の導電膜を加工して得ることができる。接続部２０４の上面は、画素電極１８１と同一の導電膜を加工して得られた導電層１６６が露出している。これにより、接続部２０４とＦＰＣ１７２とを接続層２４２を介して電気的に接続することができる。
【0285】
トランジスタ２０７、トランジスタ２０８、トランジスタ２０９、及びトランジスタ２１０は、ゲートとして機能する導電層２２１、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２１１、チャネル形成領域２３１ｉ及び一対の低抵抗領域２３１ｎを有する半導体層、一対の低抵抗領域２３１ｎの一方と接続する導電層２２２ａ、一対の低抵抗領域２３１ｎの他方と接続する導電層２２２ｂ、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２２５、ゲートとして機能する導電層２２３、並びに、導電層２２３を覆う絶縁層２１５を有する。絶縁層２１１は、導電層２２１とチャネル形成領域２３１ｉとの間に位置する。絶縁層２２５は、導電層２２３とチャネル形成領域２３１ｉとの間に位置する。
【0286】
導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂは、それぞれ、絶縁層２１５に設けられた開口を介して低抵抗領域２３１ｎと接続される。導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂのうち、一方はソースとして機能し、他方はドレインとして機能する。
【0287】
図１６では、絶縁層２２５は、半導体層２３１のチャネル形成領域２３１ｉと重なり、低抵抗領域２３１ｎとは重ならない。例えば、導電層２２３をマスクに用いて絶縁層２２５を加工することで、図１６に示す構造を作製できる。図１６では、絶縁層２２５及び導電層２２３を覆って絶縁層２１５が設けられ、絶縁層２１５の開口を介して、導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂがそれぞれ低抵抗領域２３１ｎと接続されている。さらに、導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂ上に、トランジスタを覆う絶縁層を設けてもよい。
【0288】
一方、図１７Ｂでは、絶縁層２２５が半導体層の上面及び側面を覆う例を示す。導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂは、それぞれ、絶縁層２２５及び絶縁層２１５に設けられた開口を介して低抵抗領域２３１ｎと接続される。
【0289】
以上のように、本実施の形態の表示装置は、表示部に受光デバイスと発光デバイスとを有し、表示部は画像を表示する機能と光を検出する機能との双方を有する。これにより、表示部の外部または表示装置の外部にセンサを設ける場合に比べて、電子機器の小型化及び軽量化を図ることができる。また、表示部の外部または表示装置の外部に設けるセンサと組み合わせて、より多機能の電子機器を実現することもできる。
【0290】
受光デバイスは、一対の電極間に設けられる層のうち少なくとも一層を、発光デバイス（ＥＬデバイス）と共通の構成にすることができる。例えば、受光デバイスは、活性層以外の全ての層を、発光デバイス（ＥＬデバイス）と共通の構成にすることもできる。つまり、発光デバイスの作製工程に、活性層を成膜する工程を追加するのみで、発光デバイスと受光デバイスとを同一基板上に形成することができる。また、受光デバイスと発光デバイスは、画素電極と共通電極とを、それぞれ、同一の材料及び同一の工程で形成することができる。また、受光デバイスと電気的に接続される回路と、発光デバイスと電気的に接続される回路と、を、同一の材料及び同一の工程で作製することで、表示装置の作製工程を簡略化できる。このように、複雑な工程を有さなくとも、受光デバイスを内蔵し、利便性の高い表示装置を作製することができる。
【0291】
本実施の形態の表示装置は、遮光層から受光デバイスまでの距離が長く、かつ、遮光層から発光デバイスまでの距離が短くなるように、遮光層を形成する面に構造物を設ける。これにより、センサのノイズを低減しつつ、撮像の解像度を高め、かつ、表示の視野角依存性を抑制することができる。したがって、表示装置における表示品位と撮像品位との双方を高めることができる。
【0292】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。また、本明細書において、１つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。
【0293】
【0294】
［画素回路の構成例］
まず、表示装置が有する画素回路の構成例について図１８を用いて説明する。
まず、表示装置が有する画素回路の構成例について図１８を用いて説明する。
【0295】
本発明の一態様の表示装置は、表示部に、受光デバイスを有する第１の画素回路と、発光デバイスを有する第２の画素回路と、を有する。第１の画素回路と第２の画素回路は、それぞれ、マトリクス状に配置される。
【0296】
【0297】
図１８Ａに示す第１の画素回路ＰＩＸ１は、受光デバイスＰＤ、トランジスタＭ１、トランジスタＭ２、トランジスタＭ３、トランジスタＭ４、及び容量Ｃ１を有する。ここでは、受光デバイスＰＤとして、フォトダイオードを用いた例を示している。
【0298】
受光デバイスＰＤは、カソードが配線Ｖ１と電気的に接続し、アノードがトランジスタＭ１のソースまたはドレインの一方と電気的に接続する。トランジスタＭ１は、ゲートが配線ＴＸと電気的に接続し、ソースまたはドレインの他方が容量Ｃ１の一方の電極、トランジスタＭ２のソースまたはドレインの一方、及びトランジスタＭ３のゲートと電気的に接続する。トランジスタＭ２は、ゲートが配線ＲＥＳと電気的に接続し、ソースまたはドレインの他方が配線Ｖ２と電気的に接続する。トランジスタＭ３は、ソースまたはドレインの一方が配線Ｖ３と電気的に接続し、ソースまたはドレインの他方がトランジスタＭ４のソースまたはドレインの一方と電気的に接続する。トランジスタＭ４は、ゲートが配線ＳＥと電気的に接続し、ソースまたはドレインの他方が配線ＯＵＴ１と電気的に接続する。
【0299】
配線Ｖ１、配線Ｖ２、及び配線Ｖ３には、それぞれ定電位が供給される。受光デバイスＰＤを逆バイアスで駆動させる場合には、配線Ｖ２に、配線Ｖ１の電位よりも低い電位を供給する。トランジスタＭ２は、配線ＲＥＳに供給される信号により制御され、トランジスタＭ３のゲートに接続するノードの電位を、配線Ｖ２に供給される電位にリセットする機能を有する。トランジスタＭ１は、配線ＴＸに供給される信号により制御され、受光デバイスＰＤに発生した電荷に応じて上記ノードの電位を変化させるタイミングを制御する機能を有する。トランジスタＭ３は、上記ノードの電位に応じた出力を行う増幅トランジスタとして機能する。トランジスタＭ４は、配線ＳＥに供給される信号により制御され、上記ノードの電位に応じた出力を配線ＯＵＴ１に接続する外部回路で読み出すための選択トランジスタとして機能する。
【0300】
図１８Ｂに示す第２の画素回路ＰＩＸ２は、発光デバイスＥＬ、トランジスタＭ５、トランジスタＭ６、トランジスタＭ７、及び容量Ｃ２を有する。ここでは、発光デバイスＥＬとして、発光ダイオードを用いた例を示している。特に、発光デバイスＥＬとして、有機ＥＬデバイスを用いることが好ましい。
【0301】
トランジスタＭ５は、ゲートが配線ＶＧと電気的に接続し、ソースまたはドレインの一方が配線ＶＳと電気的に接続し、ソースまたはドレインの他方が、容量Ｃ２の一方の電極、及びトランジスタＭ６のゲートと電気的に接続する。トランジスタＭ６のソースまたはドレインの一方は配線Ｖ４と電気的に接続し、他方は、発光デバイスＥＬのアノード、及びトランジスタＭ７のソースまたはドレインの一方と電気的に接続する。トランジスタＭ７は、ゲートが配線ＭＳと電気的に接続し、ソースまたはドレインの他方が配線ＯＵＴ２と電気的に接続する。発光デバイスＥＬのカソードは、配線Ｖ５と電気的に接続する。
【0302】
配線Ｖ４及び配線Ｖ５には、それぞれ定電位が供給される。発光デバイスＥＬのアノード側を高電位に、カソード側をアノード側よりも低電位にすることができる。トランジスタＭ５は、配線ＶＧに供給される信号により制御され、第２の画素回路ＰＩＸ２の選択状態を制御するための選択トランジスタとして機能する。また、トランジスタＭ６は、ゲートに供給される電位に応じて発光デバイスＥＬに流れる電流を制御する駆動トランジスタとして機能する。トランジスタＭ５が導通状態のとき、配線ＶＳに供給される電位がトランジスタＭ６のゲートに供給され、その電位に応じて発光デバイスＥＬの発光輝度を制御することができる。トランジスタＭ７は配線ＭＳに供給される信号により制御され、トランジスタＭ６と発光デバイスＥＬとの間の電位を、配線ＯＵＴ２を介して外部に出力する機能を有する。
【0303】
受光デバイスＰＤのカソードが電気的に接続される配線Ｖ１と、発光デバイスＥＬのカソードが電気的に接続される配線Ｖ５は、同一の層、同一の電位とすることができる。
【0304】
ここで、第１の画素回路ＰＩＸ１が有するトランジスタＭ１、トランジスタＭ２、トランジスタＭ３、及びトランジスタＭ４、並びに、第２の画素回路ＰＩＸ２が有するトランジスタＭ５、トランジスタＭ６、及びトランジスタＭ７のすべてに、チャネルが形成される半導体層に金属酸化物（酸化物半導体）を用いたトランジスタを適用することが好ましい。これにより、表示装置の消費電力を削減することができる。
【0305】
または、トランジスタＭ１～トランジスタＭ７のすべてに、チャネルが形成される半導体層にシリコンを用いたトランジスタを適用することが好ましい。これにより、回路の高速駆動が可能となる。
【0306】
表示装置に用いるトランジスタの種類を１種類とすることで、表示装置の作製工程を削減し、歩留まりを高めることができる。
【0307】
または、トランジスタＭ１～トランジスタＭ７のうち、１つ以上６つ以下のトランジスタに、酸化物半導体を用いたトランジスタを適用し、残りのトランジスタに、シリコンを用いたトランジスタを適用してもよい。以下では、酸化物半導体を用いたトランジスタと、低温ポリシリコンを用いたトランジスタの双方を用いる場合について説明する。
【0308】
第１の画素回路ＰＩＸ１が有するトランジスタＭ１及びトランジスタＭ２には、それぞれチャネルが形成される半導体層に酸化物半導体を用いたトランジスタを適用することが好ましい。
【0309】
トランジスタＭ１及びトランジスタＭ２の半導体層は、それぞれ、例えば、インジウムと、Ｍ（Ｍは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、及びマグネシウムから選ばれた一種または複数種）と、亜鉛と、を有することが好ましい。特に、Ｍは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、及びスズから選ばれた一種または複数種であることが好ましい。
【0310】
特に、半導体層として、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、及び亜鉛（Ｚｎ）を含む酸化物（ＩＧＺＯとも記す）を用いることが好ましい。
【0311】
半導体層に用いることができる金属酸化物については、実施の形態１の記載を参照できる。
【0312】
シリコンよりもバンドギャップが広く、かつキャリア密度の小さい酸化物半導体を用いたトランジスタは、極めて小さいオフ電流を実現することができる。そのため、その小さいオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。そのため、特に容量Ｃ１に直列に接続されるトランジスタＭ１及びトランジスタＭ２には、それぞれ、酸化物半導体が適用されたトランジスタを用いることが好ましい。トランジスタＭ１及びトランジスタＭ２として酸化物半導体を有するトランジスタを適用することで、受光デバイスＰＤに発生する電荷に基づき、トランジスタＭ３のゲートに保持される電位が、トランジスタＭ１またはトランジスタＭ２を介してリークされるのを防ぐことができる。
【0313】
例えば、グローバルシャッタ方式を用いた撮像を行う場合、画素によって電荷の蓄積動作が終了してから読み出し動作が開始されるまでの期間（電荷保持期間）が異なる。階調数が画一的な画像を撮像すると、理想的には全ての画素において同じ高さの電位を有する出力信号が得られる。しかし、電荷保持期間の長さが行毎に異なる場合、各行の画素のノードに蓄積されている電荷が時間の経過と共にリークしてしまうと、画素の出力信号の電位が行毎に異なってしまい、行毎にその階調数が変化した画像データが得られてしまう。そこで、トランジスタＭ１及びトランジスタＭ２として酸化物半導体を有するトランジスタを適用することで、ノードの電位変化を小さくすることができる。すなわち、グローバルシャッタ方式を用いて撮像を行っても、電荷保持期間が異なることに起因する画像データの階調の変化を小さく抑え、撮像された画像の品質を向上させることができる。
【0314】
一方で、第１の画素回路ＰＩＸ１が有するトランジスタＭ３には、半導体層に低温ポリシリコンを用いたトランジスタを適用することが好ましい。低温ポリシリコンを半導体層に用いたトランジスタは、酸化物半導体を用いたトランジスタよりも、高い電界効果移動度を実現することができ、駆動能力及び電流能力に優れる。そのため、トランジスタＭ３では、トランジスタＭ１及びＭ２に比較して、より高速な動作が可能となる。トランジスタＭ３の半導体層に低温ポリシリコンを用いることで、受光デバイスＰＤの受光量に基づく微小の電位に応じた出力を、トランジスタＭ４に対して素早く行うことができる。
【0315】
つまり、第１の画素回路ＰＩＸ１において、トランジスタＭ１及びＭ２はリーク電流が少なく、かつ、トランジスタＭ３は駆動能力が高いことで、受光デバイスＰＤから読みだされる微小の電位をリークすることなく、かつ、高速で読み出しを行うことができる。
【0316】
第１の画素回路ＰＩＸ１が有するトランジスタＭ４は、トランジスタＭ３からの出力を配線ＯＵＴ１に流すスイッチとして機能するため、トランジスタＭ１乃至Ｍ３のように、小さいオフ電流及び高速動作等の求められる機能はない。そのため、トランジスタＭ４の半導体層は、低温ポリシリコンでもよいし、酸化物半導体でもよい。
【0317】
また、図１８Ｂの第２の画素回路ＰＩＸ２においては、トランジスタＭ５乃至トランジスタＭ７に、チャネルが形成される半導体に低温ポリシリコンを適用したトランジスタを用いることもできるし、酸化物半導体を適用したトランジスタを用いることもできる。また、第１の画素回路ＰＩＸ１のように、低温ポリシリコンを半導体層として用いたトランジスタと、酸化物半導体を半導体層として用いたトランジスタを組み合わせて用いてもよい。
【0318】
特に、容量Ｃ２に直列に接続されるトランジスタＭ５には、酸化物半導体が適用されたトランジスタを用いることが好ましい。
【0319】
なお、図１８Ａ、図１８Ｂにおいて、トランジスタをｎチャネル型のトランジスタとして表記しているが、ｐチャネル型のトランジスタを用いることもできる。また、トランジスタは、シングルゲートに限定されず、さらに、バックゲートを有していてもよい。
【0320】
第１の画素回路ＰＩＸ１が有するトランジスタと第２の画素回路ＰＩＸ２が有するトランジスタは、同一基板上に並べて形成されることが好ましい。特に、第１の画素回路ＰＩＸ１が有するトランジスタと第２の画素回路ＰＩＸ２が有するトランジスタとを１つの領域内に混在させて周期的に配列する構成とすることが好ましい。
【0321】
また、受光デバイスＰＤまたは発光デバイスＥＬと重なる位置に、トランジスタ及び容量の一方又は双方を有する層を１つまたは複数設けることが好ましい。これにより、各画素回路の実効的な占有面積を小さくでき、高精細な受光部または表示部を実現できる。
【0322】
［表示装置の構成例］
次に、表示装置の構成例について図１９を用いて説明する。
次に、表示装置の構成例について図１９を用いて説明する。
【0323】
図１９Ａの表示部ＰＩＸは、実施の形態１で説明した表示部を適用することができる。表示部ＰＩＸには、画素がマトリクス状に配置されており、図１８Ａの第１の画素回路ＰＩＸ１及び図１８Ｂの第２の画素回路ＰＩＸ２がマトリクス状に配列される。ゲートドライバＧＤ及びソースドライバＳＤは、図１８Ｂの第２の画素回路ＰＩＸ２に電気的に接続され、第２の画素回路ＰＩＸ２に信号を供給する。行選択ドライバＲＤ及び読み出し回路ＲＯＣは、図１８Ａの第１の画素回路ＰＩＸ１に電気的に接続され、第１の画素回路ＰＩＸ１に信号を供給する。行選択ドライバＲＤは図１８Ａの第１の画素回路ＰＩＸ１の配線ＳＥ及び配線ＲＥＳと電気的に接続される。読み出し回路ＲＯＣは、配線ＯＵＴ１と電気的に接続される。
【0324】
行選択ドライバＲＤと読み出し回路ＲＯＣは、コントローラ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）によって制御される。また後述するアナログ‐デジタル変換回路ＡＤＣも、同一のコントローラによって制御される。
【0325】
図１９Ａに示す表示部ＰＩＸは、低温ポリシリコンを半導体層として用いたトランジスタと、金属酸化物を半導体層として用いたトランジスタとを有する。
【0326】
一方で、図１９Ａの表示部ＰＩＸの周囲に設けられた回路については、小さいオフ電流特性よりも、高速駆動が求められる。そのため、低温ポリシリコンを用いたトランジスタで構成するのが好ましい。また、低温ポリシリコンを用いたトランジスタであれば、ｐ型トランジスタ及びｎ型トランジスタの双方を一連の作製プロセスによって作製できるため、ＣＭＯＳを作製できる。したがって、特に、読み出し回路ＲＯＣに電気的に接続する増幅回路ＡＭＰ、増幅回路ＡＭＰに電気的に接続するアナログ‐デジタル変換回路ＡＤＣ、及びコントローラのそれぞれは、ＣＭＯＳで構成することが好ましいため、低温ポリシリコンを用いたトランジスタで形成するのが好ましい。
【0327】
すなわち、表示部ＰＩＸ、ゲートドライバＧＤ、ソースドライバＳＤ、行選択ドライバＲＤ、読み出し回路ＲＯＣに加えて、増幅回路ＡＭＰ、アナログ‐デジタル変換回路ＡＤＣ及びコントローラも、全て同一基板上に一連の作製プロセスにより形成することができる。アナログ‐デジタル変換回路ＡＤＣからはデジタル信号（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ）が出力される。
【0328】
図１９Ｂには、表示部ＰＩＸ、ゲートドライバＧＤ、ソースドライバＳＤ、行選択ドライバＲＤ、読み出し回路ＲＯＣをすべて、金属酸化物をチャネルに用いたトランジスタで形成した場合のパネルの例を示す。読み出し回路ＲＯＣからは、アナログ信号（Ａｎａｌｏｇ Ｓｉｇｎａｌ）が出力される。金属酸化物をチャネルに用いたトランジスタの場合、ｎ型トランジスタとｐ型トランジスタの双方を同じ半導体材料で形成するのは、シリコンに比べて難しい。つまり、シリコンに比べてＣＭＯＳを作りづらい。そのため、ＣＭＯＳで構成するのが好ましい増幅回路ＡＭＰ、アナログ‐デジタル変換回路ＡＤＣ、及びコントローラは、表示部ＰＩＸとは同一基板上に設けず、別途作製したＩＣチップ等を接続することで、増幅回路ＡＭＰ及びアナログ‐デジタル変換回路ＡＤＣを設けることが好ましい。
【0329】
図１９Ａのように表示部ＰＩＸの周辺回路全てを、低温ポリシリコンを用いたトランジスタで構成することで、図１９Ｂの構成と比べて、低価格でパネルを提供することができる。図１９Ｂのように外部のＩＣチップにより、増幅回路ＡＭＰ、アナログ‐デジタル変換回路ＡＤＣ、及びコントローラを用意する場合に比べて、部品コスト及び実装コストを削減することができる。
【0330】
以上のように、本発明の一態様の表示装置は、半導体層に低温ポリシリコンを用いたトランジスタを有する。したがって、ＣＭＯＳ回路で構成される各種回路を表示部と同一基板に作りこむことが容易となる。これにより、表示装置に実装される外部回路を簡略化することができ、部品コスト、実装コストを削減することができる。または、本発明の一態様の表示装置は、半導体層に酸化物半導体を用いたトランジスタを有する。これにより、表示装置の消費電力を低減することができる。
【0331】
または、本発明の一態様の表示装置は、半導体層に酸化物半導体を用いたトランジスタと、半導体層に低温ポリシリコンを用いたトランジスタの、２種類のトランジスタを有する。したがって、トランジスタに求められる機能に応じて、半導体層の材料を変えることができる。また、ＬＴＰＳを半導体層に用いるトランジスタを有するため、ＣＭＯＳ回路で構成される各種回路を表示部と同一基板に作りこむことが容易となる。これにより、表示装置に実装される外部回路を簡略化することができ、部品コスト、実装コストを削減することができる。
【0332】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【0333】
【0334】
本実施の形態の電子機器は、本発明の一態様の表示装置を有する。例えば、電子機器の表示部に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。本発明の一態様の表示装置は、光を検出する機能を有するため、表示部で生体認証を行うこと、または、タッチもしくはニアタッチを検出することができる。これにより、電子機器の機能性や利便性などを高めることができる。
【0335】
電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルサイネージ、パチンコ機などの大型ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、などが挙げられる。
【0336】
本実施の形態の電子機器は、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの）を有していてもよい。
【0337】
本実施の形態の電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）を実行する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出す機能等を有することができる。
【0338】
図２０Ａに示す電子機器６５００は、スマートフォンとして用いることのできる携帯情報端末機である。
【0339】
電子機器６５００は、筐体６５０１、表示部６５０２、電源ボタン６５０３、ボタン６５０４、スピーカ６５０５、マイク６５０６、カメラ６５０７、及び光源６５０８等を有する。表示部６５０２はタッチパネル機能を備える。
【0340】
表示部６５０２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
【0341】
図２０Ｂは、筐体６５０１のマイク６５０６側の端部を含む断面概略図である。
【0342】
筐体６５０１の表示面側には透光性を有する保護部材６５１０が設けられ、筐体６５０１と保護部材６５１０に囲まれた空間内に、表示パネル６５１１、光学部材６５１２、タッチセンサパネル６５１３、プリント基板６５１７、バッテリ６５１８等が配置されている。
【0343】
保護部材６５１０には、表示パネル６５１１、光学部材６５１２、及びタッチセンサパネル６５１３が接着層（図示しない）により固定されている。
【0344】
表示部６５０２よりも外側の領域において、表示パネル６５１１の一部が折り返されており、当該折り返された部分にＦＰＣ６５１５が接続されている。ＦＰＣ６５１５には、ＩＣ６５１６が実装されている。ＦＰＣ６５１５は、プリント基板６５１７に設けられた端子に接続されている。
【0345】
表示パネル６５１１には本発明の一態様のフレキシブルディスプレイを適用することができる。そのため、極めて軽量な電子機器を実現できる。また、表示パネル６５１１が極めて薄いため、電子機器の厚さを抑えつつ、大容量のバッテリ６５１８を搭載することもできる。また、表示パネル６５１１の一部を折り返して、画素部の裏側にＦＰＣ６５１５との接続部を配置することにより、狭額縁の電子機器を実現できる。
【0346】
図２１Ａにテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置７１００は、筐体７１０１に表示部７０００が組み込まれている。ここでは、スタンド７１０３により筐体７１０１を支持した構成を示している。
【0347】
表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
【0348】
図２１Ａに示すテレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１１により行うことができる。または、表示部７０００にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７０００に触れることでテレビジョン装置７１００を操作してもよい。リモコン操作機７１１１は、当該リモコン操作機７１１１から出力する情報を表示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機７１１１が備える操作キーまたはタッチパネルにより、チャンネル及び音量の操作を行うことができ、表示部７０００に表示される映像を操作することができる。
【0349】
なお、テレビジョン装置７１００は、受信機及びモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
【0350】
図２１Ｂに、ノート型パーソナルコンピュータの一例を示す。ノート型パーソナルコンピュータ７２００は、筐体７２１１、キーボード７２１２、ポインティングデバイス７２１３、外部接続ポート７２１４等を有する。筐体７２１１に、表示部７０００が組み込まれている。
【0351】
表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
【0352】
【0353】
図２１Ｃに示すデジタルサイネージ７３００は、筐体７３０１、表示部７０００、及びスピーカ７３０３等を有する。さらに、ＬＥＤランプ、操作キー（電源スイッチ、または操作スイッチを含む）、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。
【0354】
図２１Ｄは円柱状の柱７４０１に取り付けられたデジタルサイネージ７４００である。デジタルサイネージ７４００は、柱７４０１の曲面に沿って設けられた表示部７０００を有する。
【0355】
【0356】
表示部７０００が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表示部７０００が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることができる。
【0357】
表示部７０００にタッチパネルを適用することで、表示部７０００に画像または動画を表示するだけでなく、ユーザーが直感的に操作することができ、好ましい。また、路線情報もしくは交通情報などの情報を提供するための用途に用いる場合には、直感的な操作によりユーザビリティを高めることができる。
【0358】
また、図２１Ｃ、図２１Ｄに示すように、デジタルサイネージ７３００またはデジタルサイネージ７４００は、ユーザーが所持するスマートフォン等の情報端末機７３１１または情報端末機７４１１と無線通信により連携可能であることが好ましい。例えば、表示部７０００に表示される広告の情報を、情報端末機７３１１または情報端末機７４１１の画面に表示させることができる。また、情報端末機７３１１または情報端末機７４１１を操作することで、表示部７０００の表示を切り替えることができる。
【0359】
また、デジタルサイネージ７３００またはデジタルサイネージ７４００に、情報端末機７３１１または情報端末機７４１１の画面を操作手段（コントローラ）としたゲームを実行させることもできる。これにより、不特定多数のユーザーが同時にゲームに参加し、楽しむことができる。
【0360】
図２２Ａ乃至図２２Ｆに示す電子機器は、筐体９０００、表示部９００１、スピーカ９００３、操作キー９００５（電源スイッチ、または操作スイッチを含む）、接続端子９００６、センサ９００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン９００８、等を有する。
【0361】
図２２Ａ乃至図２２Ｆに示す電子機器は、様々な機能を有する。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して処理する機能、等を有することができる。なお、電子機器の機能はこれらに限られず、様々な機能を有することができる。電子機器は、複数の表示部を有していてもよい。また、電子機器にカメラ等を設け、静止画や動画を撮影し、記録媒体（外部またはカメラに内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。
【0362】
【0363】
図２２Ａは、携帯情報端末９１０１を示す斜視図である。携帯情報端末９１０１は、例えばスマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末９１０１は、スピーカ９００３、接続端子９００６、センサ９００７等を設けてもよい。また、携帯情報端末９１０１は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。図２２Ａでは３つのアイコン９０５０を表示した例を示している。また、破線の矩形で示す情報９０５１を表示部９００１の他の面に表示することもできる。情報９０５１の一例としては、電子メール、ＳＮＳ、電話などの着信の通知、電子メールやＳＮＳなどの題名、送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報９０５１が表示されている位置にはアイコン９０５０などを表示してもよい。
【0364】
図２２Ｂは、携帯情報端末９１０２を示す斜視図である。携帯情報端末９１０２は、表示部９００１の３面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報９０５２、情報９０５３、情報９０５４がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えばユーザーは、洋服の胸ポケットに携帯情報端末９１０２を収納した状態で、携帯情報端末９１０２の上方から観察できる位置に表示された情報９０５３を確認することもできる。ユーザーは、携帯情報端末９１０２をポケットから取り出すことなく表示を確認し、例えば電話を受けるか否かを判断できる。
【0365】
図２２Ｃは、腕時計型の携帯情報端末９２００を示す斜視図である。携帯情報端末９２００は、例えばスマートウォッチとして用いることができる。また、表示部９００１はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末９２００は、例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末９２００は、接続端子９００６により、他の情報端末と相互にデータ伝送を行うことや、充電を行うこともできる。なお、充電動作は無線給電により行ってもよい。
【0366】
図２２Ｄ乃至図２２Ｆは、折り畳み可能な携帯情報端末９２０１を示す斜視図である。また、図２２Ｄは携帯情報端末９２０１を展開した状態、図２２Ｆは折り畳んだ状態、図２２Ｅは図２２Ｄと図２２Ｆの一方から他方に変化する途中の状態の斜視図である。携帯情報端末９２０１は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末９２０１が有する表示部９００１は、ヒンジ９０５５によって連結された３つの筐体９０００に支持されている。例えば、表示部９００１は、曲率半径０．１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる。
【0367】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0368】
Ｃ１：容量、Ｃ２：容量、Ｌ１：最短距離、Ｌ２：最短距離、Ｌ３：厚さ、Ｌ４：和、Ｍ１：トランジスタ、Ｍ２：トランジスタ、Ｍ３：トランジスタ、Ｍ４：トランジスタ、Ｍ５：トランジスタ、Ｍ６：トランジスタ、Ｍ７：トランジスタ、ＯＵＴ１：配線、ＯＵＴ２：配線、ＰＩＸ１：画素回路、ＰＩＸ２：画素回路、Ｖ１：配線、Ｖ２：配線、Ｖ３：配線、Ｖ４：配線、Ｖ５：配線、１０：表示装置、１０Ａ：表示装置、１０Ｂ：表示装置、１０Ｃ：表示装置、１０Ｄ：表示装置、１０Ｅ：表示装置、１０Ｆ：表示装置、１０Ｇ：表示装置、１０Ｈ：表示装置、１０Ｊ：表示装置、１０Ｋ：表示装置、１０Ｌ：表示装置、１０Ｍ：表示装置、１０Ｎ：表示装置、１０Ｐ：表示装置、１０Ｑ：表示装置、２１：発光、２１Ｂ：光、２１Ｇ：光、２１Ｒ：光、２２：光、２３：光、２３ａ：迷光、２３ｂ：迷光、２３ｃ：迷光、２３ｄ：迷光、２４：反射光、４１：トランジスタ、４２：トランジスタ、４２Ｂ：トランジスタ、４２Ｇ：トランジスタ、４２Ｒ：トランジスタ、５０Ａ：表示装置、５０Ｂ：表示装置、５１：基板、５２：指、５３：受光デバイスを有する層、５５：トランジスタを有する層、５７：発光デバイスを有する層、５９：基板、１００Ａ：表示装置、１００Ｂ：表示装置、１００Ｃ：表示装置、１１０：受光デバイス、１１２：共通層、１１３：発光層、１１４：共通層、１１５：共通電極、１１６：保護層、１１６ａ：無機絶縁層、１１６ｂ：有機絶縁層、１１６ｃ：無機絶縁層、１４２：接着層、１４３：空間、１４６：レンズアレイ、１４９：レンズ、１５１：基板、１５２：基板、１５３：基板、１５４：基板、１５５：接着層、１５６：接着層、１５７：絶縁層、１５８：遮光層、１５９：樹脂層、１５９ｐ：開口、１６０：空隙、１６２：表示部、１６４：回路、１６５：配線、１６６：導電層、１６７：導電層、１６８：導電層、１６９Ｂ：導電層、１６９Ｇ：導電層、１６９Ｒ：導電層、１７２：ＦＰＣ、１７３：ＩＣ、１８１：画素電極、１８２：バッファ層、１８３：活性層、１８４：バッファ層、１９０：発光デバイス、１９０Ｂ：発光デバイス、１９０Ｇ：発光デバイス、１９０Ｒ：発光デバイス、１９１：画素電極、１９１Ｂ：画素電極、１９１Ｇ：画素電極、１９１Ｒ：画素電極、１９２：バッファ層、１９３：発光層、１９３Ｂ：発光層、１９３Ｇ：発光層、１９３Ｒ：発光層、１９４：バッファ層、１９７：光学調整層、１９７Ｂ：光学調整層、１９７Ｇ：光学調整層、２０１：トランジスタ、２０３：トランジスタ、２０４：接続部、２０５：トランジスタ、２０６：トランジスタ、２０７：トランジスタ、２０８：トランジスタ、２０９：トランジスタ、２１０：トランジスタ、２１１：絶縁層、２１２：絶縁層、２１３：絶縁層、２１４：絶縁層、２１４ａ：絶縁層、２１４ｂ：絶縁層、２１５：絶縁層、２１６：隔壁、２１７：隔壁、２１９ａ：遮光層、２１９ｂ：スペーサ、２１９ｃ：側壁、２２０：間隙、２２１：導電層、２２２ａ：導電層、２２２ｂ：導電層、２２３：導電層、２２５：絶縁層、２２８：領域、２３０：領域、２３１：半導体層、２３１ｉ：チャネル形成領域、２３１ｎ：低抵抗領域、２４２：接続層、６５００：電子機器、６５０１：筐体、６５０２：表示部、６５０３：電源ボタン、６５０４：ボタン、６５０５：スピーカ、６５０６：マイク、６５０７：カメラ、６５０８：光源、６５１０：保護部材、６５１１：表示パネル、６５１２：光学部材、６５１３：タッチセンサパネル、６５１５：ＦＰＣ、６５１６：ＩＣ、６５１７：プリント基板、６５１８：バッテリ、７０００：表示部、７１００：テレビジョン装置、７１０１：筐体、７１０３：スタンド、７１１１：リモコン操作機、７２００：ノート型パーソナルコンピュータ、７２１１：筐体、７２１２：キーボード、７２１３：ポインティングデバイス、７２１４：外部接続ポート、７３００：デジタルサイネージ、７３０１：筐体、７３０３：スピーカ、７３１１：情報端末機、７４００：デジタルサイネージ、７４０１：柱、７４１１：情報端末機、９０００：筐体、９００１：表示部、９００３：スピーカ、９００５：操作キー、９００６：接続端子、９００７：センサ、９００８：マイクロフォン、９０５０：アイコン、９０５１：情報、９０５２：情報、９０５３：情報、９０５４：情報、９０５５：ヒンジ、９１０１：携帯情報端末、９１０２：携帯情報端末、９２００：携帯情報端末、９２０１：携帯情報端末
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図1F】
【図1G】
【図1H】
【図1I】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図18A】
【図18B】
【図19A】
【図19B】
【図20A】
【図20B】
【図21A】
【図21B】
【図21C】
【図21D】
【図22A】
【図22B】
【図22C】
【図22D】
【図22E】
【図22F】