特許 7530898 表示装置

(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】2024-07-31

(45)【発行日】2024-08-08

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G09F 9/30 20060101AFI20240801BHJP

   H10K 59/12 20230101ALI20240801BHJP

【ＦＩ】

G09F9/30 349Z

G09F9/30 349C

H10K59/12

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021532549

(86)(22)【出願日】2020-07-10

(86)【国際出願番号】 IB2020056499

(87)【国際公開番号】W WO2021009638

(87)【国際公開日】2021-01-21

【審査請求日】2023-06-22

(31)【優先権主張番号】P 2019131601

(32)【優先日】2019-07-17

(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】初見 亮

(72)【発明者】

【氏名】鎌田 太介

(72)【発明者】

【氏名】久保田 大介

【審査官】小野 博之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１１８３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１４０３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０８５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５０１３９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２６６６９５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／２１１３５５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２００７－０１１７９６８（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０９Ｆ ９／００－９／４６

Ｇ０２Ｆ １／１３－１／１４１

１／１５－１／１９

Ｈ０５Ｂ ３３／００－３３／２８

４４／００

４５／６０

Ｈ１０Ｋ ５０／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

透光性を有する基板と、
前記基板と向かい合って固定された絶縁表面を有する基板と、
前記絶縁表面を有する基板上の表示部と、
前記透光性を有する基板に開口部を有する第１の遮光層と、
前記第１の遮光層と同層に位置しかつ前記第１の遮光層と間隔を空けて配置されている第２の遮光層と、を有し、
前記表示部は、マトリクス状に配置された複数の画素を有し、
前記複数の画素のうち一つは、受光領域と、前記受光領域に隣接して配置された発光領域と、を有し、
前記第１の遮光層の開口部は、前記受光領域と重なるように配置され、
前記第２の遮光層は、前記受光領域の一部に重なるように配置される表示装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記発光領域は、緑色発光領域と、青色発光領域と、赤色発光領域と、赤外発光領域のいずれか一である表示装置。

【請求項3】

請求項１又は２において、
前記表示装置が有する前記発光領域の数は、前記受光領域の数よりも多い表示装置。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか一において、
前記第２の遮光層の幅は、５μｍ以上１０μｍ以下である表示装置。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか一において、
前記第１の遮光層と、前記第２の遮光層は、同じ材料である表示装置。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれか一において、
前記透光性を有する基板と、前記絶縁表面を有する基板との間には透光性を有する有機樹脂を有する表示装置。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか一において、
前記発光領域は、画素電極と、前記画素電極上に重なる有機化合物層と、を含む表示装置。

【請求項8】

請求項７において、
前記受光領域は、前記画素電極上に重なる前記有機化合物層と同じ材料を含む表示装置。

【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に関する。または、本発明の一態様は撮像装置に関する。

【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。本明細書等で開示する発明の一態様は、物、方法、又は、製造方法に関する。本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、又は、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。そのため、より具体的に本明細書等で開示する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、入出力装置、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。

【0003】

なお、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。トランジスタなどの半導体素子をはじめ、半導体回路、演算装置、記憶装置は、半導体装置の一態様である。撮像装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、入力装置、入出力装置、電気光学装置、発電装置（薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含む）、及び電子機器は、半導体装置を有している場合がある。

【背景技術】

【0004】

基板の絶縁表面に複数の撮像画素を有する撮像パネルが知られている（特許文献１）。そして、撮像画素は、マトリクス状に配置された可視光を透過する複数の窓、複数の窓の間に延在し信号を供給する格子状の光電変換素子、および信号が供給される検知回路を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１５－００５２８０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、可視光及び赤外光を発する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、新規な表示装置を提供することを課題の一とする。

【0007】

本発明の一態様は、可視光及び赤外光を発する機能と、撮像機能と、を有する表示装置を提供することを課題の一とする。

【0008】

撮像機能の解像度は、使用する撮像素子の密度によって主に決定される。面積あたりの撮像素子の数を多くすると、表示装置としての精細度が低下する恐れや、プロセスの複雑化を招く恐れがある。

【0009】

フルカラーの表示装置とする場合、少なくともＲ、Ｇ、Ｂの３種類の発光素子を配置する。表示装置の表示面は限られており、発光素子の発光領域と、撮像素子の受光領域とをそれぞれ画素内に配置することとなる。従って、撮像素子の数を多くするのにも占有面積の制限、プロセス加工精度などにより限界がある。

【0010】

そこで、表示装置の画像表示を高い精細度を保ったまま、撮像素子密度を変えずに高解像度化を図ることを課題の一とする。

【0011】

また、表示面に触れる指紋などを高精細、且つ、正確に撮像できる手段を有する表示装置を有する新たなデバイスを提供することも課題の一とする。

【0012】

また、受光領域を表示面に具備させても表示装置の製造コストの増加を抑える構成とすることも課題の一とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

同一基板上に、複数の発光素子の発光領域の間に撮像素子の受光領域を有するレイアウトとした表示装置とする。この表示装置の有する撮像機能において、さらに高解像度化する撮像手段として、撮像を時分割撮像とすることで撮像素子密度を変えずに高解像度化する。

【0014】

時分割撮像とは、所定の露光時間で連続して複数回の撮像を行うことを指している。時分割的に連続して撮像を行うことで間欠的に露光して読みだした複数の画像を用いて合成することができる。本明細書では撮像素子に隣接して配置された一方側の発光領域からの第１の露光（第１の時分割露光時間での露光）と、もう一方側の発光領域からの第２の露光（第２の時分割露光時間での露光）とを順番に連続的に行う。

【0015】

本明細書で開示する発明の構成は、透光性を有する基板と、基板と向かい合って固定された絶縁表面を有する基板と、絶縁表面を有する基板上に複数の受光領域及び複数の発光領域と、透光性を有する基板に開口部を有する第１の遮光層と、第１の遮光層と間隔を有する第２の遮光層と、を有し、第１の遮光層の開口部は、複数の受光領域のうち一つと重なるように配置され、第２の遮光層は、一つの受光領域の一部に重なるように配置される表示装置である。

【0016】

上記構成において、複数の発光領域は、緑色発光領域と、青色発光領域と、赤色発光領域と、赤外発光領域のいずれか一である。

【0017】

また、他の発明の構成は、透光性を有する基板と、基板と向かい合って固定された絶縁表面を有する基板と、絶縁表面を有する基板上に２つの発光領域と、２つの発光領域の間に位置する一つの受光領域と、透光性を有する基板に開口部を有する第１の遮光層と、第１の遮光層と間隔を有する第２の遮光層と、を有し、第１の遮光層の開口部は、発光領域または受光領域と重なるように配置され、第２の遮光層は、一つの受光領域の一部に重なるように配置される表示装置である。

【0018】

上記構成において、発光領域は、単色発光領域を用いればよく、例えば緑色発光領域である。

【0019】

また、上記各構成において、表示装置が有する発光領域の数は、受光領域の数よりも多い構成とすることができる。画像表示を高い精細度を保ったまま、撮像素子密度をかえずに高解像度化を図ることができる。

【0020】

また、上記各構成において、第２の遮光層の幅は、５μｍ以上１０μｍ以下である。この数値範囲であると、時分割的に撮像を行っても十分なＳ／Ｎ比を得ることができる。

【0021】

また、上記各構成において、第１の遮光層と、第２の遮光層は、同じ材料である。第１の遮光層と、第２の遮光層を同一の材料及び同一の工程で形成することができると、作製工程を大幅に増やすことなく、表示装置に受光素子を内蔵することができる。

【0022】

また、上記各構成において、透光性を有する基板と、絶縁表面を有する基板との間には透光性を有する有機樹脂を有する。

【0023】

また、上記各構成において、発光領域は、画素電極と、画素電極上に重なる有機化合物層と、を含む。

【0024】

また、上記各構成において、受光領域は、画素電極上に重なる有機化合物層と同じ材料を含む。画素電極上に重なる有機化合物層を同一の材料及び同一の工程で形成することができると、作製工程を大幅に増やすことなく、表示装置に受光素子を内蔵することができる。

【発明の効果】

【0025】

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、新規な表示装置を提供できる。本発明の一態様により、可視光及び赤外光を発する機能と、撮像機能を有する表示装置を提供できる。

【0026】

また、本発明の一態様により、撮像素子の密度を増加させることなく解像度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の一態様を示す断面模式図である。
図２Ａは２つの発光を同時に行う例を示しており、図２Ｂは本発明の一態様を示す断面模式図である。
図３Ａは、計算の設定条件を示す構造であり、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄは配置モデルを示す比較例である。
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃは、本実施の形態を示す配置モデルである。
図５は配置モデル１の計算結果を示す図である。
図６は配置モデル６の計算結果を示す図である。
図７は配置モデル１、２、３、４、５、６の計算結果のまとめを示すグラフである。
図８は配置モデル１、２、３、４、５、６の受光光線数を比較した結果を示すグラフである。
図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、図９Ｄは、表示装置の一例を示す断面図であり、図９Ｅ、図９Ｆ、図９Ｇ、図９Ｈ、図９Ｉは画素の一例を示す上面図である。
図１０は、表示装置の一例を示す断面図である。
図１１Ａ、図１１Ｂは画素回路の一例を示す回路図である。
図１２Ａは、電子機器の一例を示す斜視図であり、図１２Ｂは電子機器の一例を示す断面図である。
図１３Ａ、図１３Ｂ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】

【0028】

以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、その形態およ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。また、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。

【0029】

（実施の形態１）
図１Ａ、及び図１Ｂに、本発明の一態様の表示装置の断面模式図を示す。

【0030】

図１Ａ、及び図１Ｂにおいて、第１の基板５１、第２の基板５９、樹脂層５８、第１の発光素子ＯＬＥＤ１、第２の発光素子ＯＬＥＤ２、撮像素子ＯＰＤ、素子層５５がそれぞれ示されている。

【0031】

第１の基板上５１には素子層が設けられている。素子層５５は、トランジスタや容量などを含む。

【0032】

また、樹脂層５８、第２の基板５９はいずれも可視光または赤外光に対して透光性を有する材料を用いる。第２の基板５９はガラス基板を用いてもよく、また、フィルム状のプラスチック基板、例えば、ポリイミド（ＰＩ）、アラミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、シリコーン樹脂などのプラスチック基板を用いることができる。

【0033】

図１Ａ、及び図１Ｂは、指の指紋を時分割的に撮像する様子を示している。第１の露光と第２の露光を順次行う場合、図１Ａは第１の露光時の様子を示す模式図であり、図１Ｂは第２の露光時の様子を示す模式図である。

【0034】

図１Ａでは、第１の発光素子ＯＬＥＤ１からの発光が指で反射した反射光を、撮像素子ＯＰＤで検出している。主に撮像される領域は、図１Ａ中の指などの被写体５２と重なる位置に示した両矢印に示す範囲となる。

【0035】

また、図１Ｂでは、第２の発光素子ＯＬＥＤ２からの発光が指で反射した反射光を、撮像素子ＯＰＤで検出している。主に撮像される領域は、指などの被写体５２と重なる位置に示した両矢印に示す範囲となる。

【0036】

第１の発光素子ＯＬＥＤ１と、第２の発光素子ＯＬＥＤ２をほぼ同時に発光させた場合、図２Ａに示すように、撮像素子ＯＰＤは撮像素子ＯＰＤ直上の広範囲（指などの被写体５２と重なる位置に示した両矢印に示す範囲）からの反射光を検出する。

【0037】

一方、検出している反射光の主成分が正反射成分であれば、図２Ｂの様に、第１の発光素子ＯＬＥＤ１から射出した光と、第２の発光素子ＯＬＥＤ２から射出した光が、検出している位置はずれている。光の反射は正反射と拡散反射に大きく２つに分けることができ、正反射成分は、入射角と反射角が等しく、反射光線が平行光線である成分をいう。図２Ｂの場合、第１の発光素子ＯＬＥＤ１の発光タイミングと第２の発光素子ＯＬＥＤ２の発光タイミングをずらして（時分割して）その反射光を検出すれば、一つの撮像素子ＯＰＤで複数の場所の反射情報が検出できることになる。従って撮像素子ＯＰＤの数を増やさずに撮像画像の高精細化が図れるといえる。

【0038】

以下に、光学シミュレーション（光線追跡）を行い、光学系の検討を行う。

【0039】

図３Ａに光学シミュレーションの光学系の断面図を示す。

【0040】

表示パネルの画素密度である２１２ｐｐｉ（画素サイズ１２０μｍ平方）を想定した光学シミュレーションを行う。撮像素子ＯＰＤを中央（Ｘ＝０）に配置し、その両側に、第１の発光素子ＯＬＥＤ１と、第２の発光素子ＯＬＥＤ２とをそれぞれ６０μｍ離して配置する。縦軸方向の構成（積層構成）も、表示パネルを想定した膜厚、光学定数で設定している（詳細条件は図３Ａ中にも記載する）。樹脂層５８の厚さは１０μｍとし、その屈折率ｎは１．６とする。また、基板（第２の基板５９）の厚さは２００μｍとし、屈折率ｎは１．５とする。遮光層４５の開口部の幅は２０μｍとする。撮像素子ＯＰＤの幅、即ちここでは受光領域の幅も２０μｍとする。第１の発光素子ＯＬＥＤ１の発光領域の幅も２０μｍとする。また、散乱体は６０μｍ幅（４２４ｐｐｉ相当）となる。

【0041】

また、図３Ｂに比較例となる遮光層の配置モデル１を示す。なお、遮光層の配置モデル１は図３Ａに対応している。

【0042】

また、図３Ｃに他の比較例となる遮光層の配置モデル２を示す。配置モデル２は、遮光層の開口部の幅を３０μｍとしている。

【0043】

また、図３Ｄに他の比較例となる遮光層の配置モデル３を示す。配置モデル３は、遮光層の開口部の幅を１０μｍとしている。

【0044】

また、上記シミュレーションでは完全散乱の散乱体（被写体）を第２の基板５９上に配置し、その位置をＸ軸方向にずらしながら撮像素子ＯＰＤが検出する光量の変化をシミュレートしている。これによりどの位置に散乱体がいるときに最も強く反射光を受光しているか、即ちどの位置からの反射光を最も強く受光しているかが確認できる。この特性に対して第１の発光素子ＯＬＥＤ１と、第２の発光素子ＯＬＥＤ２の点灯状態がどのように影響するかを確認する。

【0045】

比較例（配置モデル１）の結果を図５に示す。

【0046】

図２Ｂのように、両方の発光素子をともに点灯させている場合、Ｘ＝０の位置を中心に散乱体が配置されている時（ＯＰＤの直上にいる時）が、受光光線数が最も大きくなっていることが確認できる。一方で、第１の発光素子ＯＬＥＤ１のみ、第２の発光素子ＯＬＥＤ２のみをそれぞれ点灯させている場合は、受光光線数が最大値を取る散乱体の中心位置がＸ＝０から、それぞれ第１の発光素子ＯＬＥＤ１側、第２の発光素子ＯＬＥＤ２側に約４０μｍ程度、大きい場合には、約５０μｍ程度ずれている事が確認できる。

【0047】

従って、第１の発光素子ＯＬＥＤ１と第２の発光素子ＯＬＥＤ２を交互に点灯・撮像する事で、異なる位置を主とした反射成分が検出できる事になるため、図２Ｂで示した原理による、撮像画像の高精細化が可能となる。しかしながら、図５中に６０μｍ付近に、第１の発光素子ＯＬＥＤ１のみ点灯している場合でも、ＯＬＥＤ２側（散乱体中心位置が０より大きい領域）で反射成分を検出している。なお、図５中に－３０μｍ付近にも第２の発光素子ＯＬＥＤ２のみ点灯している場合でも、ＯＬＥＤ１側（散乱体中心位置が０より小さい領域）で反射成分を検出している。このように、比較例（配置モデル１）では、Ｓ／Ｎ比は十分とは言えない。

【0048】

Ｓ／Ｎ比は、撮像素子ＯＰＤが受光した全体の信号の白レベルと黒レベルの比を表す。白レベルは一定の量の光を照射した状態、黒レベルは光を遮断した場合であり、平均値で測定される。

【0049】

また、２つの比較例（配置モデル２、３）は、いずれもＳ／Ｎ比が低い結果となった。

【0050】

そこで、Ｓ／Ｎ比を向上させるため、島状の遮光層（第２の遮光層４４）を一つの撮像素子ＯＰＤの受光領域の一部に重なる位置に設ける。なお、島状の遮光層（第２の遮光層４４）は他の遮光層（第１の遮光層４５）と離れて配置され、接していない。第１の遮光層４５同士は、平面において格子状につながっている構成としてもよい。

【0051】

図４Ａは、第２の遮光層４４の幅を５μｍとする配置モデル４である。なお、実際に加工する場合、遮光層の加工精度の最少幅が５μｍ程度であるため、５μｍ未満の幅の遮光層（第２の遮光層４４）を形成することは困難である。また、第１の遮光層４５の開口部の幅は２０μｍである。

【0052】

図４Ｂは、第２の遮光層４４の幅を１０μｍとする配置モデル５である。また、第１の遮光層４５の開口部の幅は２０μｍであり、配置モデル１と同じである。

【0053】

図４Ｃは、第２の遮光層４４の幅を１０μｍとする配置モデル６である。また、第１の遮光層４５の開口部の幅は３０μｍである。

【0054】

図４Ｃのモデル６を用いた計算結果を図６に示す。図５と比較してＳ／Ｎ比が向上し、図６中に６０μｍ付近に、ＯＬＥＤ１のみ点灯している場合でも、ＯＬＥＤ２側（散乱体中心位置が０より大きい領域）で反射成分をほとんど検出していない。

【0055】

また、配置モデル１、２、３、４、５、６の計算結果のまとめを図７に示す。

【0056】

図７では、ＯＬＥＤ１点灯時条件は、図３Ａで図示している様に、直上には散乱体が配置されていないため黒（＝低受光光線数）となる。また、ＯＬＥＤ２点灯時条件は、直上に散乱体が配置されているため白（＝高受光光線数）となる。したがってＯＬＥＤ２点灯時光線数／ＯＬＥＤ１点灯時光線数が、散乱体の境界付近でのＳ／Ｎ比に相当する事になる。

【0057】

遮光層の開口部の大きさが異なるのみである遮光層の配置モデル１、２、３の場合は、受光光線数自体は、開口部にあわせて増減するものの、Ｓ／Ｎ比自体に変化がない傾向が確認できる。一方でＯＰＤ上に第２の遮光層４４を配置した配置モデル４、５、６においては、Ｓ／Ｎ比が向上する事が確認できる。

【0058】

ここでＯＬＥＤ２点灯時の受光光線数と、ＯＬＥＤ１及びＯＬＥＤ２の両方を同時に点灯した時の受光光線数を比較した結果を図８に示す。

【0059】

図８の結果より、ＯＰＤ直上に第２の遮光層４４を配置している配置モデル４、５、６はＯＬＥＤ２点灯時の光線数とＯＬＥＤ１及びＯＬＥＤ２の両方点灯している際の受光光線数に大きな差がない傾向が確認できる。これらの結果より２つのＯＬＥＤのどちらを点灯している場合でもＯＰＤへ反射光を届けてしまう、即ちＳ／Ｎ比低下を引き起こしている領域がＯＰＤ直上、即ち露光領域直上付近にあった事を示している。このＯＰＤ直上付近からの光を第２の遮光層４４により遮光することが、時分割して２つの撮像範囲を切り分ける上で重要であり、図７において配置モデル４、５、６でＳ／Ｎ比が向上している。

【0060】

（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１に示したＯＰＤの上面及び断面構造について以下に説明する。

【0061】

以下で例示する表示装置は、画像を表示する機能と、画面に重なる被写体を撮像する機能と、を有する装置である。

【0062】

本実施の形態の表示装置は、表示部に、受光素子と発光素子とを有する。具体的には、表示部に、発光素子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。

【0063】

また、当該表示部には、受光素子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、画像データを取得する、いわゆる撮像することや、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。

【0064】

本実施の形態の表示装置では、表示部が有する発光素子の発光を対象物が反射した際、受光素子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。

【0065】

本実施の形態の表示装置は、発光素子を用いて、画像を表示する機能を有する。つまり、発光素子は、表示素子として機能する。

【0066】

発光素子としては、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ－ｄｏｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などのＥＬ素子を用いることが好ましい。ＥＬ素子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、発光素子として、マイクロＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などのＬＥＤを用いることもできる。

【0067】

本実施の形態の表示装置は、受光素子を用いて、光を検出する機能を有する。

【0068】

受光素子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、受光素子を用いて、画像を撮像することができる。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

また、受光素子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、受光素子を用いて、対象物の近接または接触を検出することができる。

【0072】

受光素子としては、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。受光素子は、受光素子に入射する光を検出し電荷を発生させる光電変換素子として機能する。入射する光量に基づき、発生する電荷量が決まる。

【0073】

特に、受光素子として、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。

【0074】

本発明の一態様では、発光素子として有機ＥＬ素子を用い、受光素子として有機フォトダイオードを用いる。有機フォトダイオードは、有機ＥＬ素子と共通の構成にできる層が多い。そのため、作製工程を大幅に増やすことなく、表示装置に受光素子を内蔵することができる。例えば、受光素子の活性層と発光素子の発光層とを作り分け、それ以外の層は、発光素子と受光素子とで同一の構成にすることができる。

【0075】

図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、図９Ｄに、本発明の一態様の表示装置の一部の断面模式図を示す。

【0076】

図９Ａに示す表示装置５０Ａは、第１の基板５１と第２の基板５９との間に、受光素子を有する層５３と、発光素子を有する層５７と、を有する。

【0077】

表示装置５０Ａ及び表示装置５０Ｂは、発光素子を有する層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。

【0078】

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つの発光素子を有する。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、受光素子を有する。受光素子は、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素子を有していてもよい。

【0079】

トランジスタを有する素子層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、受光素子と電気的に接続される。第２のトランジスタは、発光素子と電気的に接続される。

【0080】

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９Ｃに示すように、発光素子を有する層５７において発光素子が発した光を、表示装置５０Ｂに接触した指などの被写体５２が反射することで、受光素子を有する層５３における受光素子がその反射光を検出する。これにより、表示装置５０Ｂに指などの被写体５２が接触したことを検出することができる。

【0081】

本発明の一態様の表示装置は、図９Ｄ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。

【0082】

図９Ｅ、図９Ｆ、図９Ｇ、図９Ｈ、図９Ｉに、画素の一例を示す。

【0083】

図９Ｅ、図９Ｆに示す画素は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの副画素（３つの発光素子）と、受光素子ＯＰＤと、を有する。図９Ｅは、２×２のマトリクス状に、３つの副画素と受光素子ＯＰＤとが配置されている例であり、図９Ｆは、横１列に、３つの副画素と受光素子ＯＰＤとが配置されている例である。

【0084】

図９Ｇに示す画素は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの４つの副画素（４つの発光素子）と、受光素子ＯＰＤと、を有する。

【0085】

図９Ｈ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素子ＩＲと、受光素子ＯＰＤとを有する。このとき、受光素子ＯＰＤは、赤外光を検出する機能を有することが好ましい。受光素子ＯＰＤ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、受光素子ＯＰＤが検出する光の波長を決定することができる。

【0086】

図９Ｉに示す画素は、２画素分を示しており、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの副画素とを有する１画素を２つと、一つの受光素子ＯＰＤとを有する。本実施の形態１を用いる場合、受光素子ＯＰＤは、時分割的に駆動させる。例えば、時分割的に駆動させる場合、一方の副画素Ｒの発光後、もう一方の副画素Ｒを発光させて発光のタイミングをずらすことで一つの受光素子ＯＰＤで撮像を行う。また、時分割的に駆動させる撮像においては、副画素Ｂと副画素Ｇは点灯させなくてもよい。図９Ｅ、図９Ｆ、図９Ｇ、図９Ｈは１画素に１つのＯＰＤを設ける配置例を示している。１画素に１つのＯＰＤを設けることでＯＰＤの解像度を、発光素子の画素の精細度に比べ約２倍の解像度とすることができる。また、図９Ｉは２画素に１つのＯＰＤを設ける設置例であり、トータルの発光領域を広くとることができる。また、２画素に１つのＯＰＤを設けても時分割駆動とすることで、２つのＯＰＤを設置した場合と同程度の解像度とすることができる。

【0087】

以下では、図１０を用いて、本発明の一態様の表示装置の、詳細な構成について説明する。

【0088】

図１０には、被写体５２を表示面に接して撮像している表示装置５０Ｂの一部の断面図を示す。

【0089】

表示装置５０Ｂは、受光素子ＯＰＤ及び第１の発光素子ＯＬＥＤ１、第２の発光素子ＯＬＥＤ２を有する。

【0090】

受光素子ＯＰＤは、画素電極１１１、共通層１１２、活性層１１３、共通層１１４、及び共通電極１１５を有する。

【0091】

第１の発光素子ＯＬＥＤ１は、画素電極１９２、共通層１１２、発光層１９３ａ、共通層１１４、及び共通電極１１５を有する。

【0092】

第２の発光素子ＯＬＥＤ２は、画素電極１９１、共通層１１２、発光層１９３ｂ、共通層１１４、及び共通電極１１５を有する。

【0093】

画素電極１１１、画素電極１９１、１９２、共通層１１２、活性層１１３、発光層１９３ａ、１９３ｂ、共通層１１４、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。

【0094】

画素電極１１１及び画素電極１９１、１９２は、絶縁層２１４上に位置する。画素電極１１１と画素電極１９１と画素電極１９２は、同一の材料及び同一の工程で形成することができる。

【0095】

共通層１１２は、画素電極１１１上及び画素電極１９１上及び画素電極１９２上に位置する。共通層１１２は、受光素子ＯＰＤと発光素子ＯＬＥＤ１と発光素子ＯＬＥＤ２に共通で用いられる層である。

【0096】

活性層１１３は、共通層１１２を介して、画素電極１１１と重なる。発光層１９３ｂは、共通層１１２を介して、画素電極１９１と重なる。活性層１１３は、第１の有機化合物を有し、発光層１９３ａ、１９３ｂは、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。

【0097】

共通層１１４は、共通層１１２上、活性層１１３上、及び発光層１９３ａ、１９３ｂ上に位置する。共通層１１４は、受光素子ＯＰＤと発光素子ＯＬＥＤ１と発光素子ＯＬＥＤ２に共通で用いられる層である。

【0098】

共通電極１１５は、共通層１１２、活性層１１３、及び共通層１１４を介して、画素電極１１１と重なる部分を有する。また、共通電極１１５は、共通層１１２、発光層１９３ａ、１９３ｂ、及び共通層１１４を介して、画素電極１９１と重なる部分を有する。共通電極１１５は、受光素子ＯＰＤと発光素子ＯＬＥＤ１と発光素子ＯＬＥＤ２に共通で用いられる層である。

【0099】

本実施の形態の表示装置では、受光素子ＯＰＤの活性層１１３に有機化合物を用いる。受光素子ＯＰＤは、活性層１１３以外の層を、発光素子ＯＬＥＤ１（第１のＥＬ素子）と発光素子ＯＬＥＤ２（第２のＥＬ素子）と共通の構成にすることができる。そのため、発光素子ＯＬＥＤ１と発光素子ＯＬＥＤ２の作製工程に、活性層１１３を成膜する工程を追加するのみで、発光素子ＯＬＥＤ１と発光素子ＯＬＥＤ２の形成と並行して受光素子ＯＰＤを形成することができる。また、発光素子ＯＬＥＤ１と発光素子ＯＬＥＤ２と受光素子ＯＰＤ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、表示装置に受光素子ＯＰＤを内蔵することができる。

【0100】

表示装置５０Ｂでは、受光素子ＯＰＤの活性層１１３と、発光素子ＯＬＥＤ１の発光層１９３ａと、発光素子ＯＬＥＤ２の発光層１９３ｂと、を作り分ける以外は、受光素子ＯＰＤと発光素子ＯＬＥＤ１と発光素子ＯＬＥＤ２が共通の構成である例を示す。ただし、受光素子ＯＰＤと発光素子ＯＬＥＤ１と発光素子ＯＬＥＤ２の構成はこれに限定されない。受光素子ＯＰＤと発光素子ＯＬＥＤ１と発光素子ＯＬＥＤ２は、活性層１１３と発光層１９３ａ、１９３ｂのほかにも、互いに作り分ける層を有していてもよい。受光素子ＯＰＤと発光素子ＯＬＥＤ１と発光素子ＯＬＥＤ２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、表示装置に受光素子ＯＰＤを内蔵することができる。

【0101】

表示装置５０Ｂは、一対の基板（第１の基板５１及び第２の基板５９）間に、受光素子ＯＰＤ、発光素子ＯＬＥＤ１、発光素子ＯＬＥＤ２、トランジスタ４１、トランジスタ４２、及びトランジスタ４３等を有する。

【0102】

受光素子ＯＰＤにおいて、それぞれ画素電極１１１及び共通電極１１５の間に位置する共通層１１２、活性層１１３、及び共通層１１４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１１１は可視光を反射する機能を有することが好ましい。画素電極１１１の端部は隔壁２１６によって覆われている。共通電極１１５は可視光を透過する機能を有する。

【0103】

受光素子ＯＰＤは、光を検知する機能を有する。具体的には、受光素子ＯＰＤは、表示装置５０Ｂの外部から入射される光を受光し、電気信号に変換する、光電変換素子である。受光素子ＯＰＤが受光する光は、発光素子１９０の発光を対象物が反射した光ということもできる。

【0104】

第２の基板５９の第１の基板５１側の面には、第１の遮光層４５及び第２の遮光層４４が設けられている。第１の遮光層４５は、受光素子ＯＰＤと重なる位置及び発光素子１９０と重なる位置に開口を有する。第１の遮光層４５を設けることで、受光素子ＯＰＤが光を検出する範囲を制御することができる。

【0105】

第１の遮光層４５及び第２の遮光層４４としては、発光素子からの発光を遮る材料を用いることができる。第１の遮光層４５及び第２の遮光層４４は、可視光を吸収することが好ましい。第１の遮光層４５及び第２の遮光層４４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。第１の遮光層４５及び第２の遮光層４４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。

【0106】

ここで、発光素子ＯＬＥＤ１及び発光素子ＯＬＥＤ２の発光が対象物となる被写体５２によって反射された光を受光素子ＯＰＤは検出する。しかし、発光素子ＯＬＥＤ１と発光素子ＯＬＥＤ２の発光が、表示装置５０Ｂ内で反射され、対象物を介さずに、受光素子ＯＰＤに入射されてしまう場合がある。第１の遮光層４５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、第１の遮光層４５が設けられていない場合、発光素子ＯＬＥＤ２が発した光は、第２の基板５９で反射され、反射光が受光素子ＯＰＤに入射することがある。第１の遮光層４５を設けることで、反射光が受光素子ＯＰＤ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、受光素子ＯＰＤを用いたセンサの感度を高めることができる。

【0107】

また、第２の遮光層４４が、受光素子ＯＰＤと一部重なる位置に設けられる。第２の遮光層４４を設けることによって、２つの発光素子の発光タイミングをずらし、時分割的に撮像を行う場合でも十分なＳ／Ｎ比を得ることができる。

【0108】

発光素子ＯＬＥＤ１において、それぞれ画素電極１９２及び共通電極１１５の間に位置する共通層１１２、発光層１９３ａ、及び共通層１１４は、ＥＬ層ということもできる。また、発光素子ＯＬＥＤ２において、それぞれ画素電極１９１及び共通電極１１５の間に位置する共通層１１２、発光層１９３ｂ、及び共通層１１４は、ＥＬ層ということもできる。

【0109】

画素電極１９１，１９２は可視光を反射する機能を有することが好ましい。画素電極１９１、１９２の端部は隔壁２１６によって覆われている。画素電極１１１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。また、画素電極１１１と画素電極１９２とは隔壁２１６によって互いに電気的に絶縁されている。共通電極１１５は可視光を透過する機能を有する。

【0110】

発光素子ＯＬＥＤ１及び発光素子ＯＬＥＤ２は、可視光を発する機能を有する。具体的には、発光素子ＯＬＥＤ１及び発光素子ＯＬＥＤ２は、画素電極１９１と共通電極１１５との間、または画素電極１９２と共通電極１１５に電圧を印加することで、第２の基板５９側に光を射出する電界発光素子である（発光２１参照）。

【0111】

画素電極１１１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１１１の端部は、隔壁２１６によって覆われている。

【0112】

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。画素電極１９１の端部は、隔壁２１６によって覆われている。トランジスタ４２は、発光素子ＯＬＥＤ２の駆動を制御する機能を有する。

【0113】

画素電極１９２は、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ４３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１９２の端部は、隔壁２１６によって覆われている。トランジスタ４３は、発光素子ＯＬＥＤ１の駆動を制御する機能を有する。

【0114】

トランジスタ４１とトランジスタ４２とトランジスタ４３とは、同一の層（図１０では第１の基板５１上の層）に設けられている。

【0115】

受光素子ＯＰＤと電気的に接続される回路の少なくとも一部は、発光素子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。

【0116】

受光素子ＯＰＤ及び発光素子ＯＬＥＤ１及び発光素子ＯＬＥＤ２は、それぞれ、保護層１９５に覆われていることが好ましい。図１０では、保護層１９５が、共通電極１１５上に接して設けられている。保護層１９５を設けることで、受光素子ＯＰＤ及び発光素子ＯＬＥＤ１及び発光素子ＯＬＥＤ２に水などの不純物が入り込むことを抑制し、受光素子ＯＰＤ及び発光素子１９０の信頼性を高めることができる。また、樹脂層５８によって、保護層１９５と第２の基板５９とが貼り合わされている。

【0117】

また、図１１Ａに、受光素子を有する第１の画素回路の一例を示し、図１１Ｂに、発光素子を有する第２の画素回路の一例を示す。

【0118】

図１１Ａに示す画素回路ＰＩＸ１は、受光素子ＯＰＤ、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、及び容量素子Ｃ１を有する。ここでは、受光素子ＯＰＤとして、有機フォトダイオードを用いた例を示している。

【0119】

受光素子ＯＰＤ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素子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。

【0120】

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。受光素子ＯＰＤ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、受光素子ＯＰＤに流れる電流に応じて上記ノードの電位が変化す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。

【0121】

図１１Ｂに示す画素回路ＰＩＸ２は、発光素子ＥＬ、トランジスタＭ５、トランジスタＭ６、トランジスタＭ７、及び容量素子Ｃ２を有する。ここでは、発光素子ＥＬとして、発光ダイオードを用いた例を示している。特に、発光素子ＥＬとして、有機ＥＬ素子を用いることが好ましい。

【0122】

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、容量素子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、発光素子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。発光素子ＥＬのカソードは、配線Ｖ５と電気的に接続する。

【0123】

配線Ｖ４及び配線Ｖ５には、それぞれ定電位が供給される。発光素子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、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素子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素子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と発光素子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。

【0124】

なお、本実施の形態の表示装置では、発光素子をパルス状に発光させることで、画像を表示してもよい。発光素子の駆動時間を短縮することで、表示装置の消費電力の低減、及び、発熱の抑制を図ることができる。特に、有機ＥＬ素子は周波数特性が優れているため、好適である。周波数は、例えば、１ｋＨｚ以上１００ＭＨｚ以下とすることができる。

【0125】

ここで、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、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には、それぞれ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。

【0126】

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金属酸化物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素子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、特に容量素子Ｃ１または容量素子Ｃ２に直列に接続されるトランジスタＭ１、トランジスタＭ２、及びトランジスタ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。また、これ以外のトランジスタも同様に酸化物半導体を適用したトランジスタを用いることで、作製コストを低減することができる。

【0127】

また、トランジスタＭ１乃至トランジスタＭ７に、チャネルが形成される半導体に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。特に単結晶シリコンや多結晶シリコンなどの結晶性の高いシリコンを用いることで、高い電界効果移動度を実現することができ、より高速な動作が可能となるため好ましい。

【0128】

また、トランジスタＭ１乃至トランジスタＭ７のうち、一以上に酸化物半導体を適用したトランジスタを用い、それ以外にシリコンを適用したトランジスタを用いる構成としてもよい。

【0129】

なお、図１１Ａ、図１１Ｂ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。

【0130】

画素回路ＰＩＸ１が有するトランジスタと画素回路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、画素回路ＰＩＸ１が有するトランジスタと画素回路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。

【0131】

また、受光素子ＯＰＤまたは発光素子ＥＬと重なる位置に、トランジスタ及び容量素子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。

【0132】

本実施の形態で例示した構成例、及びそれらに対応する図面等は、少なくともその一部を他の構成例、または図面等と適宜組み合わせて実施することができる。

【0133】

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。

【0134】

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について、図１２、図１３を用いて説明する。

【0135】

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。

【0136】

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。

【0137】

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。

【0138】

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。

【0139】

図１２Ａ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。

【0140】

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。

【0141】

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。

【0142】

図１２Ｂは、筐体６５０１のマイク６５０６側の端部を含む断面概略図である。

【0143】

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。

【0144】

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。

【0145】

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。

【0146】

表示パネル６５１１には本発明の一態様の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。

【0147】

図１３Ａ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。

【0148】

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。

【0149】

図１３Ｂに、デジタルサイネージの一例を示す。

【0150】

図１３Ｂ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。

【0151】

図１３Ｂにおいて、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。

【0152】

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。

【0153】

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。

【0154】

また、図１３Ｂに示すように、デジタルサイネージ７３００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の画面に表示させることができる。また、情報端末機７３１１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。

【0155】

また、デジタルサイネージ７３００に、情報端末機７３１１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。

【0156】

本実施の形態で例示した構成例、及びそれらに対応する図面等は、少なくともその一部を他の構成例、または図面等と適宜組み合わせて実施することができる。

【0157】

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。

【符号の説明】

【0158】

２１：発光、４１：トランジスタ、４２：トランジスタ、４３：トランジスタ、４４：第２の遮光層、４５：第１の遮光層、５０Ａ：表示装置、５０Ｂ：表示装置、５１：第１の基板、５２：被写体、５３：層、５５：素子層、５７：層、５８：樹脂層、５９：第２の基板、１１１：画素電極、１１２：共通層、１１３：活性層、１１４：共通層、１１５：共通電極、１９０：発光素子、１９１：画素電極、１９２：画素電極、１９３ａ：発光層、１９３ｂ：発光層、１９５：保護層、２１４：絶縁層、２１６：隔壁、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、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

【図1A-B】

【図2A-B】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図9D】

【図9E】

【図9F】

【図9G】

【図9H】

【図9I】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】