特許 7638874 撮像装置、撮像モジュール、及び電子機器

(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】2025-02-21

(45)【発行日】2025-03-04

(54)【発明の名称】撮像装置、撮像モジュール、及び電子機器

(51)【国際特許分類】

   H04N 25/10 20230101AFI20250225BHJP

   H04N 25/70 20230101ALI20250225BHJP

   H10K 50/10 20230101ALI20250225BHJP

   H10F 39/12 20250101ALI20250225BHJP

   H10F 39/18 20250101ALI20250225BHJP

【ＦＩ】

H04N25/10

H04N25/70

H05B33/14 A

H10F39/12 D

H10F39/18 C

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021544975

(86)(22)【出願日】2020-09-01

(86)【国際出願番号】 IB2020058112

(87)【国際公開番号】W WO2021048683

(87)【国際公開日】2021-03-18

【審査請求日】2023-08-28

(31)【優先権主張番号】P 2019167577

(32)【優先日】2019-09-13

(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】久保田 大介

(72)【発明者】

【氏名】初見 亮

(72)【発明者】

【氏名】鎌田 太介

【審査官】彦田 克文

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／１２５５５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０６－１４２０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１２５９４５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１１９７１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ ２５／１０

Ｈ０４Ｎ ２５／７０

Ｈ０５Ｂ ３３／１４

Ｈ１０Ｆ ３９／１２

Ｈ１０Ｆ ３９／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マトリクス状に配置された複数の画素を有する撮像部と、メモリと、演算回路と、を有し、
前記複数の画素のそれぞれは、受光デバイスと、第１の発光デバイスと、第２の発光デバイスと、を有し、
前記第１の発光デバイスは、前記第２の発光デバイスと異なる波長領域の光を発する機能を有し、
前記撮像部は、前記第１の発光デバイスを発光させて、第１の画像データを取得する機能を有し、
前記撮像部は、前記第２の発光デバイスを発光させて、第２の画像データを取得する機能を有し、
前記メモリは、第１の基準データ及び第２の基準データを保持する機能を有し、
前記演算回路は、前記メモリに保持された前記第１の基準データを用いて前記第１の画像データを補正し、第１の補正画像データを算出する機能を有し、
前記第１の基準データは、第１の白色基準データと第１の黒色基準データとを有し、
前記演算回路は、前記メモリに保持された前記第２の基準データを用いて前記第２の画像データを補正し、第２の補正画像データを算出する機能を有し、
前記第２の基準データは、第２の白色基準データと第２の黒色基準データとを有し、
前記第１の基準データ及び前記第２の基準データは、前記複数の画素それぞれ毎に取得されたデータであり、
前記演算回路は、前記第１の補正画像データと前記第２の補正画像データを足し合わせて、合成画像データを生成する機能を有し、
前記受光デバイスは、第１の画素電極を有し、
前記第１の発光デバイスは、前記第１の画素電極と同一面上に位置する第２の画素電極を有する撮像装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記受光デバイスは、活性層、及び共通電極を有し、
前記第１の発光デバイスは、発光層、及び前記共通電極を有し、
前記活性層は、前記第１の画素電極上に位置し、
前記活性層は、第１の有機化合物を有し、
前記発光層は、前記第２の画素電極上に位置し、
前記発光層は、第２の有機化合物を有し、
前記共通電極は前記活性層を介して前記第１の画素電極と重なる部分と、前記発光層を介して前記第２の画素電極と重なる部分と、を有する撮像装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２において、
前記撮像部は、レンズを有し、
前記レンズは、前記受光デバイスと重なる部分を有し、
前記レンズは、前記第１の画素電極上に位置し、
前記レンズを透過した光が、前記受光デバイスに入射する撮像装置。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の撮像装置と、
コネクタ及び集積回路のいずれか一以上と、を有する撮像モジュール。

【請求項5】

請求項４に記載の撮像モジュールと、
アンテナ、バッテリ、筐体、カメラ、スピーカ、マイク、及び操作ボタンのいずれか一以上と、を有する電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一態様は、撮像装置、撮像モジュール、電子機器、及び撮像方法に関する。

【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、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。半導体装置は、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。

【背景技術】

【0003】

基板上に形成された酸化物半導体薄膜を用いてトランジスタを構成する技術が注目されている。例えば、酸化物半導体を有するオフ電流が極めて小さいトランジスタを画素回路に用いる構成の撮像装置が特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１１－１１９７１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の一態様は、軽量かつ薄型の撮像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、高精細な画像を撮像できる撮像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、高画質な画像を撮像できる撮像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、多機能の撮像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、利便性の高い撮像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、色再現性の高い撮像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、新規な撮像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、色再現性の高い撮像方法を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、新規な撮像方法を提供することを課題の一とする。

【0006】

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】

【0007】

本発明の一態様は、撮像部と、メモリと、演算回路と、を有する撮像装置である。撮像部は、受光デバイスと、第１の発光デバイスと、第２の発光デバイスと、を有する。第１の発光デバイスは、第２の発光デバイスと異なる波長領域の光を発する機能を有する。撮像部は、第１の発光デバイスを発光させて、第１の画像データを取得する機能を有する。撮像部は、第２の発光デバイスを発光させて、第２の画像データを取得する機能を有する。メモリは、第１の基準データ及び第２の基準データを保持する機能を有する。演算回路は、第１の基準データを用いて第１の画像データを補正し、第１の補正画像データを算出する機能を有する。演算回路は、第２の基準データを用いて第２の画像データを補正し、第２の補正画像データを算出する機能を有する。また、演算回路は、第１の補正画像データと第２の補正画像データを足し合わせて、合成画像データを生成する機能を有する。受光デバイスは、第１の画素電極を有し、第１の発光デバイスは、第１の画素電極と同一面上に位置する第２の画素電極を有する。

【0008】

前述の撮像装置において、受光デバイスは、さらに活性層、及び共通電極を有し、第１の発光デバイスは、さらに発光層、及び共通電極を有する。活性層は、第１の画素電極上に位置し、第１の有機化合物を有する。発光層は、第２の画素電極上に位置し、第２の有機化合物を有する。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、を有する。

【0009】

前述の撮像装置において、撮像部は、さらに、レンズを有することが好ましい。レンズは、受光デバイスと重なる部分を有し、第１の画素電極上に位置する。また、レンズを透過した光が、受光デバイスに入射することが好ましい。

【0010】

本発明の一態様は、前述の撮像装置と、コネクタ及び集積回路のいずれか一以上と、を有する撮像モジュールである。

【0011】

本発明の一態様は、前述の撮像モジュールと、アンテナ、バッテリ、筐体、カメラ、スピーカ、マイク、及び操作ボタンのいずれか一以上と、を有する電子機器である。

【0012】

本発明の一態様は、第１の発光デバイスを発光させ、第１の画像データを取得する工程と、第１の基準データを用いて第１の画像データを補正し、第１の補正画像データを算出する工程と、第２の発光デバイスを発光させ、第２の画像データを取得する工程と、第２の基準データを用いて第２の画像データを補正し、第２の補正画像データを算出する工程と、第１の補正画像データと第２の補正画像データを足し合わせて、合成画像データを生成する工程と、を有する撮像方法である。第１の発光デバイスは、第２の発光デバイスと異なる波長領域の光を発する。

【発明の効果】

【0013】

本発明の一態様により、軽量かつ薄型の撮像装置を提供できる。本発明の一態様により、高精細な画像を撮像できる撮像装置を提供できる。本発明の一態様により、高画質な画像を撮像できる撮像装置を提供できる。本発明の一態様により、多機能の撮像装置を提供できる。本発明の一態様により、利便性の高い撮像装置を提供できる。本発明の一態様により、色再現性の高い撮像装置を提供できる。本発明の一態様により、新規な撮像装置を提供できる。本発明の一態様により、色再現性の高い撮像方法を提供できる。本発明の一態様により、新規な撮像方法を提供できる。

【0014】

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】

【0015】

図１は、撮像装置の一例を示すブロック図である。
図２Ａ乃至図２Ｃは、画素の一例を示す上面図である。
図３Ａ乃至図３Ｄは、撮像装置の一例を示す断面図である。
図４は、撮像装置の動作を説明する概念図である。
図５は、撮像装置の動作の一例を示すフローチャートである。
図６Ａ乃至図６Ｃは、撮像装置の一例を示す断面図である。
図７Ａ乃至図７Ｃは、撮像装置の一例を示す断面図である。
図８Ａ乃至図８Ｃは、撮像装置の一例を示す断面図である。
図９Ａ乃至図９Ｃは、撮像装置の一例を示す断面図である。
図１０Ａ乃至図１０Ｃは、撮像装置の一例を示す断面図である。
図１１は、撮像装置の一例を示す斜視図である。
図１２は、撮像装置の一例を示す断面図である。
図１３Ａ、図１３Ｂは、撮像装置の一例を示す断面図である。
図１４Ａ乃至図１４Ｃは、撮像装置の一例を示す断面図である。
図１５は、撮像装置の一例を示す断面図である。
図１６Ａ、図１６Ｂは、画素回路の一例を示す回路図である。
図１７Ａ、図１７Ｂは、電子機器の一例を示す図である。
図１８Ａ乃至図１８Ｄは、電子機器の一例を示す図である。
図１９Ａ乃至図１９Ｆ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】

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

（実施の形態１）
本発明の一態様は、撮像部と、メモリと、演算回路とを有する撮像装置である。また、撮像部に、発光デバイス（発光素子ともいう）と、受光デバイスと（受光素子ともいう）を有する。具体的には、撮像部に発光デバイス及び受光デバイスがそれぞれマトリクス状に配置され、発光デバイスが光を発し、被写体から反射された光を受光デバイスが受光する。メモリは、基準データを保持する機能を有する。演算回路は、基準データを用いて受光デバイスから出力される画像データを補正し、補正画像データを算出する機能を有する。また、本発明の一態様である撮像装置は、異なる色の発光デバイスを順次発光させて撮像し、各色の光で撮像した画像から得られる画像データをそれぞれ補正して補正画像データを算出し、これらの補正画像データを足し合わせることで、合成画像データを生成する機能を有する。また、本発明の一態様である撮像装置は、合成画像データに基づいて合成画像を撮像部に表示させることができる。

【0021】

発光デバイスは、可視光の波長領域の光を発することが好ましい。発光デバイスとして、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、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。

【0022】

受光デバイスは、可視光の波長領域に感度を有することが好ましい。特に、可視光の波長領域全体に感度を有する受光デバイスを用いることが好ましい。受光デバイスとして、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素子として機能する。受光デバイスに入射する光量に基づき、発生する電荷量が決まる。

【0023】

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、様々な撮像装置に適用できる。

【0024】

本発明の一態様では、発光デバイスとして有機ＥＬ素子を用い、受光デバイスとして有機フォトダイオードを用いることが好ましい。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、撮像装置に発光デバイス及び受光デバイスを内蔵することができる。例えば、受光デバイスの活性層と発光デバイスの発光層を作り分け、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ができる。したがって、軽量かつ薄型の撮像装置とすることができる。なお、受光デバイスと発光デバイスとが共通で有する層は、発光デバイスにおける機能と受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、発光素子において電子注入層として機能し、受光素子において電子輸送層として機能する。

【0025】

発光デバイスとして、例えば、赤色の波長領域の光を発する発光デバイスと、緑色の波長領域の光を発する発光デバイスと、青色の波長領域の光を発する発光デバイスと、を用いることができる。これらの発光デバイスを順次発光させ、それぞれの反射光を受光デバイスで検出することにより、被写体をカラーで撮像することができる。つまり、本発明の一態様である撮像装置は、カラーのイメージスキャナとして用いることができる。また、本発明の一態様である撮像装置は、各色の光で撮像した画像から得られる画像データをそれぞれ補正して補正画像データを算出し、これらの補正画像データを足し合わせることで、合成画像データを生成することができる。つまり、受光デバイスが分光機能を有さなくても、色再現性の高い撮像装置とすることができる。また、色再現性の高い発光デバイスを用いることで、さらに色再現性の高い撮像装置とすることができる。

【0026】

なお、本明細書等において、青色の波長領域は、４００ｎｍ以上４９０ｎｍ未満であり、青色の発光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する。また、緑色の波長領域は、４９０ｎｍ以上５８０ｎｍ未満であり、緑色の発光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する。また、赤色の波長領域は、５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下であり、赤色の発光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する。

【0027】

本発明の一態様である撮像装置は、可視光の波長領域全体に感度を有する受光デバイスを用いることにより、赤色用の受光デバイス、緑色用の受光デバイス、及び青色用の受光デバイスそれぞれを設けなくてもよいため、高精細な画像を撮像できる撮像装置とすることができる。また、本発明の一態様である撮像装置は、発光デバイスを有することから画像を表示する機能も有し、多機能で利便性の高い撮像装置とすることができる。例えば、撮像部で撮像した画像を、撮像部に表示させることで、撮像した画像を即座に確認することが可能となる。

【0028】

本発明の一態様である撮像装置は、電子機器の表示部に適用することができる。電子機器として、例えば、テレビジョン装置、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、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末などを用いることができる。本発明の一態様である撮像装置を電子機器の表示部に適用することにより、撮像機能を備える表示部とすることができる。使用者は、電子機器の表示部に撮像を行いたい被写体を置くことにより、撮像を行うことが可能となる。また、使用者は、撮像した画像を即座に表示部に表示させて画像を確認することができ、利便性の高い電子機器とすることができる。また、本発明の一態様である撮像装置は、受光デバイスによって指紋や掌紋などの生体情報を撮像することで、個人認証に応用することができる。また、本発明の一態様である撮像装置は、撮像部に触れる対象物の位置情報を検知することで、タッチセンサに応用することができる。

【0029】

本発明の一態様である撮像装置について、図１乃至図１５を用いて説明する。

【0030】

＜撮像装置の構成例１＞
本発明の一態様の撮像装置１０を説明するブロック図を、図１に示す。撮像装置１０は、撮像部６１、駆動回路部６２、駆動回路部６３、駆動回路部６４、及び回路部６５を有する。

【0031】

撮像部６１は、マトリクス状に配列された画素６０を有する。画素６０はそれぞれ、発光デバイス及び受光デバイスを有する。受光デバイスは、全ての画素６０に設けられていてもよく、一部の画素６０に設けられていてもよい。また、１つの画素６０が複数の受光デバイスを有していてもよい。

【0032】

駆動回路部６２は、ソース線駆動回路（ソースドライバともいう）として機能する。駆動回路部６３は、ゲート線駆動回路（ゲートドライバともいう）として機能する。駆動回路部６４は、画素６０が有する受光デバイスを駆動させるための信号を生成し、当該信号を画素６０に出力する機能を有する。回路部６５は、画素６０から出力される信号を受信し、データとして演算回路７１に出力する機能を有する。回路部６５は、読み出し回路として機能する。演算回路７１は、回路部６５から出力される信号を受信し、演算する機能を有する。メモリ７３は、演算回路７１が実行するプログラム、演算回路７１に入力されるデータ、演算回路７１から出力されたデータなどを保持する機能を有する。

【0033】

演算回路７１として、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を用いることができる。また、これらをＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＦＰＡＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ａｎａｌｏｇ Ａｒｒａｙ）といったＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）によって実現した構成としてもよい。

【0034】

メモリ７３として、不揮発性の記憶素子が適用された記憶装置を好適に用いることができる。メモリ７３として、例えば、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＡＭ（Ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ＲＡＭ）、ＲｅＲＡＭ（Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ＲＡＭ）、ＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ＲＡＭ）などを用いることができる。

【0035】

駆動回路部６２は、配線８２を介して画素６０と電気的に接続される。駆動回路部６３は、配線８３を介して画素６０と電気的に接続される。駆動回路部６４は、配線８４を介して画素６０と電気的に接続される。回路部６５は、配線８５を介して画素６０と電気的に接続される。演算回路７１は、配線８６を介して回路部６５と電気的に接続される。メモリ７３は、配線８７を介して演算回路７１と電気的に接続される。

【0036】

画素６０はそれぞれ、２以上の副画素を有することが好ましい。さらに、画素６０は、発光デバイスを有する副画素と、受光デバイスを有する副画素とを有することが好ましい。画素６０の一例を、図２Ａに示す。図２Ａは、画素６０が、副画素６０Ｒ、副画素６０Ｇ、副画素６０Ｂ、及び副画素６０ＰＤの４つの副画素を有する例を示している。例えば、副画素６０Ｒは赤色の波長領域の光を発する発光デバイス９１Ｒを有し、副画素６０Ｇは緑色の波長領域の光を発する発光デバイス９１Ｇを有し、副画素６０Ｂは青色の波長領域の光を発する発光デバイス９１Ｂを有し、副画素６０ＰＤは受光デバイス９１ＰＤを有する。

【0037】

なお、図２Ａに示す画素６０は、４つの副画素が２×２のマトリクス状に配置されている例を示しているが、本発明の一態様はこれに限られない。図２Ｂに示すように、４つの副画素が一列に配置されてもよい。また、各副画素の並び順も、特に限定されない。

【0038】

図２Ａ及び図２Ｂでは、副画素が発する光の色の組み合わせが赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３つである例を示したが、色の組み合わせ及び色の数はこれに限定されない。赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、白色（Ｗ）の４つの色、または赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、黄色（Ｙ）の４つの色としてもよい。図２Ｃは、画素６０が、副画素６０Ｒ、副画素６０Ｇ、副画素６０Ｂ、副画素６０Ｗ及び副画素６０ＰＤの５つの副画素を有し、副画素６０Ｗは白色の光を発する発光デバイス９１Ｗを有する例を示している。なお、副画素に適用される色要素は上記に限定されず、シアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）などを組み合わせてもよい。また、図２Ａ乃至図２Ｃでは、各副画素の面積が等しい例を示しているが、本発明の一態様はこれに限られない。各副画素の面積を異ならせてもよい。

【0039】

撮像部６１の断面模式図を、図３Ａ乃至図３Ｄに示す。

【0040】

図３Ａに示す撮像部６１は、基板５１と、基板５９とを有し、基板５１と基板５９との間に、層５３と、層５７と、を有する。層５７は発光デバイス９１Ｒなどの発光デバイスを有し、層５３は受光デバイス９１ＰＤを有する。

【0041】

図３Ｂに示す撮像部６１は、基板５１と、基板５９とを有し、基板５１と基板５９との間に、層５３と、層５５と、層５７と、を有する。層５５はトランジスタを有する。

【0042】

撮像部６１は、例えば、発光デバイス９１Ｒなどの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、受光デバイス９１ＰＤを有する層５３に、外部から光が入射する構成とすることができる。なお、図３Ａ及び図３Ｂにおいて、層５７から射出される光、及び層５３に入射する光を矢印で示している。

【0043】

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、層５３が有する受光デバイス９１ＰＤと電気的に接続される。第２のトランジスタは、層５７が有する発光デバイス９１Ｒなどの発光デバイスと電気的に接続される。

【0044】

本発明の一態様の撮像装置は、撮像部６１に接触している被写体を撮像する機能を有する。例えば、図３Ｃに示すように、層５７が有する発光デバイスが光を発し、当該光を撮像部６１に接触した被写体５２が反射し、当該反射光を層５３が有する受光デバイス９１ＰＤが受光する。これにより、撮像部６１上の被写体５２を撮像することができる。

【0045】

本発明の一態様の撮像装置は、図３Ｄに示すように、撮像部６１に接触していない被写体５２を撮像することもできる。また、図３Ａに示す撮像部６１においても同様に、撮像部６１に接触していない被写体５２を撮像することができる。なお、図３Ｃ及び図３Ｄにおいて、層５７から射出し、被写体５２で反射され、層５３に入射する光を矢印で示している。

【0046】

撮像装置の動作について、図１及び図４を用いて説明する。図４は、撮像装置の動作を説明する概念図である。ここでは、図２Ａ及び図２Ｂに示した赤色の色を発する発光デバイス９１Ｒ、緑色の色を発する発光デバイス９１Ｇ、及び青色の色を発する発光デバイス９１Ｂの３色の発光デバイスを用いて撮像を行う例を挙げて、説明する。

【0047】

撮像部６１で赤色の光を発する発光デバイス９１Ｒを点灯させ、受光デバイス９１ＰＤを用いて、第１の画像ＩＭ_Ｒを撮像する。各画素の受光デバイス９１ＰＤからの信号（以下、第１の画像データＲ_Ｘと記す）が、回路部６５を介して演算回路７１に出力される。同様に、撮像部６１で、緑色の光を発する発光デバイス９１Ｇを点灯させ、受光デバイス９１ＰＤを用いて、第２の画像ＩＭ_Ｇを撮像する。各画素の受光デバイス９１ＰＤからの信号（以下、第２の画像データＧ_Ｘと記す）が、回路部６５を介して演算回路７１に出力される。同様に、撮像部６１で青色の光を発する発光デバイス９１Ｂを点灯させ、受光デバイス９１ＰＤを用いて、第３の画像ＩＭ_Ｂを撮像する。各画素の受光デバイス９１ＰＤからの信号（以下、第３の画像データＢ_Ｘと記す）が、回路部６５を介して演算回路７１に出力される。

【0048】

演算回路７１で、第１の画像データＲ_Ｘ、第２の画像データＧ_Ｘ、及び第３の画像データＢ_Ｘはそれぞれ補正される。演算回路７１は、基準データを用いて第１の画像データＲ_Ｘを補正し、第１の補正画像データＲ_ＬＳＢを算出する。同様に、演算回路７１は、基準データを用いて第２の画像データＧ_Ｘを補正し、第２の補正画像データＧ_ＬＳＢを算出する。演算回路７１は、基準データを用いて第３の画像データＢ_Ｘを補正し、第３の補正画像データＢ_ＬＳＢを算出する。

【0049】

ここで、基準データについて説明する。基準データとして、黒色の基準となる基準データ、及び白色の基準となる基準データを予め取得しておく。

【0050】

黒色の基準となる被写体を、赤色の光、緑色の光、及び青色の光それぞれで撮像し、黒色の基準データとなる第１の黒色基準データＲ_ｍｉｎ、第２の黒色基準データＧ_ｍｉｎ、及び第３の黒色基準データＢ_ｍｉｎを取得する。第１の黒色基準データＲ_ｍｉｎは、赤色の光での撮像において各画素の受光デバイスから出力される出力値である。第２の黒色基準データＧ_ｍｉｎは、緑色の光での撮像において各画素の受光デバイスから出力される出力値である。第３の黒色基準データＢ_ｍｉｎは、青色の光での撮像において各画素の受光デバイスから出力される出力値である。第１の黒色基準データＲ_ｍｉｎ、第２の黒色基準データＧ_ｍｉｎ、及び第３の黒色基準データＢ_ｍｉｎとして、例えば、電圧値を用いることができる。基準データの取得に用いる黒色の被写体は、反射率が極めて低いことが好ましい。

【0051】

同様に、白色の基準となる被写体を、赤色の光、緑色の光、及び青色の光それぞれで撮像し、白色の基準データとなる第１の白色基準データＲ_ｍａｘ、第２の白色基準データＧ_ｍａｘ、及び第３の白色基準データＢ_ｍａｘを取得する。第１の白色基準データＲ_ｍａｘは、赤色の光での撮像において各画素の受光デバイスから出力される出力値である。第２の白色基準データＧ_ｍａｘは、緑色の光での撮像において各画素の受光デバイスから出力される出力値である。第３の白色基準データＢ_ｍａｘは、青色の光での撮像において各画素の受光デバイスから出力される出力値である。第１の白色基準データＲ_ｍａｘ、第２の白色基準データＧ_ｍａｘ、及び第３の白色基準データＢ_ｍａｘとして、例えば、電圧値を用いることができる。基準データの取得に用いる白色の被写体は、反射率が極めて高いことが好ましい。

【0052】

なお、基準データは撮像装置の出荷時に取得し、メモリ７３に格納させておけばよい。メモリ７３は、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリを用いることが好ましい。また、使用者が撮像装置を使用する際に、基準データを書き換えられるようにしてもよい。演算回路７１は、メモリ７３に格納された基準データを読み出す機能を有する。具体的には、演算回路７１は、メモリ７３から基準データを読み出し、当該基準データを用いて各色の画像データを補正画像データに補正する機能を有する。また、各色の補正画像データはそれぞれ、メモリ７３に出力され、保持されてもよい。

【0053】

第１の黒色基準データＲ_ｍｉｎ、第２の黒色基準データＧ_ｍｉｎ、及び第３の黒色基準データＢ_ｍｉｎ、第１の白色基準データＲ_ｍａｘ、第２の白色基準データＧ_ｍａｘ、及び第３の白色基準データＢ_ｍａｘはそれぞれ、画素６０毎に取得することが好ましい。画素６０毎に取得した基準データを用いて補正を行うことにより、発光デバイス及び受光デバイスの特性のばらつきが補正に与える影響を低減させることができる。また、第１の黒色基準データＲ_ｍｉｎ、第２の黒色基準データＧ_ｍｉｎ、及び第３の黒色基準データＢ_ｍｉｎ、第１の白色基準データＲ_ｍａｘ、第２の白色基準データＧ_ｍａｘ、及び第３の白色基準データＢ_ｍａｘはそれぞれ、撮像部６１全体の平均値を用いてもよい。基準データとして平均値を用いることにより、メモリ７３の容量を小さくすることができる。

【0054】

なお、本明細書等において、第１の黒色基準データＲ_ｍｉｎ、及び第１の白色基準データＲ_ｍａｘを、第１の基準データ、第２の黒色基準データＧ_ｍｉｎ、及び第２の白色基準データＧ_ｍａｘを、第２の基準データ、第３の黒色基準データＢ_ｍｉｎ、及び第３の白色基準データＢ_ｍａｘを、第３の基準データと記す場合がある。また、第１の黒色基準データＲ_ｍｉｎ、第２の黒色基準データＧ_ｍｉｎ、及び第３の黒色基準データＢ_ｍｉｎ、第１の白色基準データＲ_ｍａｘ、第２の白色基準データＧ_ｍａｘ、及び第３の白色基準データＢ_ｍａｘを、基準データと記す場合がある。

【0055】

基準データを用いた第１の補正画像データＲ_ＬＳＢ、第２の補正画像データＧ_ＬＳＢ、及び第３の補正画像データＢ_ＬＳＢの算出について、説明する。

【0056】

各受光デバイスから出力された第１の画像データＲ_Ｘ、第２の画像データＧ_Ｘ、及び第３の画像データＢ_Ｘはそれぞれ、次の式（１）、式（２）、式（３）を用いて第１の補正画像データＲ_ＬＳＢ、第２の補正画像データＧ_ＬＳＢ、及び第３の補正画像データＢ_ＬＳＢへ変換される。

【0057】

Ｒ_ＬＳＢ＝（Ｒ_Ｘ－Ｒ_ｍｉｎ）／（Ｒ_ｍａｘ－Ｒ_ｍｉｎ）×Ａ （１）

【0058】

Ｇ_ＬＳＢ＝（Ｇ_Ｘ－Ｇ_ｍｉｎ）／（Ｇ_ｍａｘ－Ｇ_ｍｉｎ）×Ａ （２）

【0059】

Ｂ_ＬＳＢ＝（Ｂ_Ｘ－Ｂ_ｍｉｎ）／（Ｂ_ｍａｘ－Ｂ_ｍｉｎ）×Ａ （３）

【0060】

ここで、定数Ａは、合成画像ＳｙＩＭが取り得る階調の最大値を示す。合成画像ＳｙＩＭをｎビットとする場合、合成画像ＳｙＩＭの階調は０以上２^ｎ－１以下の整数を取り、定数Ａは２^ｎ－１となる。例えば、合成画像ＳｙＩＭを８ビットとする場合、合成画像ＳｙＩＭの階調は０以上２５５以下の整数を取り、定数Ａは２５５となる。なお、受光デバイスから出力された第１の画像データＲ_Ｘ、第２の画像データＧ_Ｘ、及び第３の画像データＢ_Ｘはアナログ値であるのに対し、第１の補正画像データＲ_ＬＳＢ、第２の補正画像データＧ_ＬＳＢ、及び第３の補正画像データＢ_ＬＳＢはデジタル値となる。

【0061】

演算回路７１は、第１の補正画像データＲ_ＬＳＢ、第２の補正画像データＧ_ＬＳＢ、及び第３の補正画像データＢ_ＬＳＢを足し合わせて合成画像データを生成し、カラーの合成画像ＳｙＩＭを生成することができる。

【0062】

以上のように、白色の基準データ及び黒色の基準データを用いて各色の画像データを補正し、合成画像ＳｙＩＭを生成することにより、色再現性の高い撮像装置とすることができる。

【0063】

なお、ここでは白色の基準となる被写体と、黒色の基準となる被写体をそれぞれ撮像することで取得した基準データを補正に用いる例を示したが、本発明の一態様はこれに限られない。受光デバイスの特性から決定した固有の値を、基準データとして用いてもよい。また、撮像装置内の温度、または使用環境の温度を取得し、温度を変数とする基準データを用いてもよい。温度を変数とする基準データを用いることで、撮像時の温度の影響を小さくすることができ、発光デバイス及び受光デバイスの特性が温度によって変化する場合においても色再現性の高い撮像装置とすることができる。また、発光デバイスの累積駆動時間及び受光デバイスの累積駆動時間を取得し、累積駆動時間を変数とする基準データを用いてもよい。累積使用時間を変数とする基準データを用いることで、発光デバイス及び受光光子の特性がそれぞれの累積駆動時間によって変化する場合においても色再現性の高い撮像装置とすることができる。

【0064】

＜撮像装置の動作例＞
本発明の一態様である撮像装置の動作を、図５を用いて説明する。図５は、撮像装置の動作を説明するフローチャートである。

【0065】

ステップＳ１１として、赤色の光を発する発光デバイス９１Ｒを点灯する。ここで、撮像部６１が有する全ての発光デバイス９１Ｒを点灯させることが好ましい。

【0066】

ステップＳ１２として、受光デバイス９１ＰＤを用いて、第１の画像ＩＭ_Ｒを撮像する。発光デバイス９１Ｒを発光させながら撮像するため、赤色の光が被写体で反射し、当該反射光が受光デバイス９１ＰＤに入射する。つまり、第１の画像ＩＭ_Ｒは、被写体の赤色に関する情報ということができる。また、各画素の受光デバイス９１ＰＤからの信号（以下、第１の画像データＲ_Ｘと記す）を、演算回路７１に出力する。第１の画像データＲ_Ｘは、各画素の受光デバイス９１ＰＤに流れる電流値に対応するデータであり、撮像部６１から回路部６５を介して演算回路７１に出力される。第１の画像データＲ_Ｘとして、例えば、電圧値を用いることができる。

【0067】

ステップＳ１３として、発光デバイス９１Ｒを消灯する。ここで、撮像部６１が有する全ての発光デバイス９１Ｒを消灯させることが好ましい。

【0068】

ステップＳ２１として、演算回路７１で、基準データを用いて第１の画像データＲ_Ｘを補正し、第１の補正画像データＲ_ＬＳＢを算出する。第１の補正画像データＲ_ＬＳＢはメモリ７３に出力され、保持される。基準データはメモリ７３に保持されており、補正の際に演算回路７１に読み出される。ここでは、基準データとして、第１の白色基準データＲ_ｍａｘ、及び第１の黒色基準データＲ_ｍｉｎを用いることができる。

【0069】

ステップＳ３１として、緑色の光を発する発光デバイス９１Ｇを点灯する。ここで、撮像部６１が有する全ての発光デバイス９１Ｇを点灯させることが好ましい。

【0070】

ステップＳ３２として、受光デバイス９１ＰＤを用いて、第２の画像ＩＭ_Ｇを撮像する。発光デバイス９１Ｇを発光させながら撮像するため、緑色の光が被写体で反射し、当該反射光が受光デバイス９１ＰＤに入射する。つまり、第２の画像ＩＭ_Ｇは、被写体の緑色に関する情報ということができる。また、各画素の受光デバイス９１ＰＤからの信号（以下、第２の画像データＧ_Ｘと記す）を、演算回路７１に出力する。第２の画像データＧ_Ｘは、各画素の受光デバイス９１ＰＤに流れる電流値に対応するデータであり、撮像部６１から回路部６５を介して演算回路７１に出力される。第２の画像データＧ_Ｘとして、例えば、電圧値を用いることができる。

【0071】

ステップＳ３３として、発光デバイス９１Ｇを消灯する。ここで、撮像部６１が有する全ての発光デバイス９１Ｇを消灯させることが好ましい。

【0072】

ステップＳ４１として、演算回路７１で、基準データを用いて第２の画像データＧ_Ｘを補正し、第２の補正画像データＧ_ＬＳＢを算出する。第２の補正画像データＧ_ＬＳＢはメモリ７３に出力され、保持される。ここでは、基準データとして、第２の白色基準データＧ_ｍａｘ、及び第２の黒色基準データＧ_ｍｉｎを用いることができる。

【0073】

ステップＳ５１として青色の光を発する発光デバイス９１Ｂを点灯する。ここで、撮像部６１が有する全ての発光デバイス９１Ｂを点灯させることが好ましい。

【0074】

ステップＳ５２として、受光デバイス９１ＰＤを用いて、第３の画像ＩＭ_Ｂを撮像する。発光デバイス９１Ｂを発光させながら撮像するため、青色の光が被写体で反射し、当該反射光が受光デバイス９１ＰＤに入射する。つまり、第３の画像ＩＭ_Ｂは、被写体の青色に関する情報ということができる。また、各画素の受光デバイス９１ＰＤからの信号（以下、第３の画像データＢ_Ｘと記す）を、演算回路７１に出力する。第３の画像データＢ_Ｘは、各画素の受光デバイス９１ＰＤに流れる電流値に対応するデータであり、撮像部６１から回路部６５を介して演算回路７１に出力される。第３の画像データＢ_Ｘとして、例えば、電圧値を用いることができる。

【0075】

ステップＳ５３として、発光デバイス９１Ｂを消灯する。ここで、撮像部６１が有する全ての発光デバイス９１Ｂを消灯させることが好ましい。

【0076】

ステップＳ６１として、演算回路７１で、基準データを用いて第３の画像データＢ_Ｘを補正し、第３の補正画像データＢ_ＬＳＢを算出する。第３の補正画像データＢ_ＬＳＢはメモリ７３に出力され、保持される。ここでは、基準データとして、第３の白色基準データＢ_ｍａｘ、及び第３の黒色基準データＢ_ｍｉｎを用いることができる。

【0077】

ステップＳ７１として、メモリ７３から演算回路７１に、第１の補正画像データＲ_ＬＳＢ、第２の補正画像データＧ_ＬＳＢ、及び第３の補正画像データＢ_ＬＳＢを読み出し、これらを足し合わせて合成画像データを生成し、カラーの合成画像ＳｙＩＭを生成することができる。

【0078】

以上のように、白色の基準データ及び黒色の基準データを用いて、各色の画像データを補正することにより、色再現性の高い撮像装置とすることができる。

【0079】

なお、図５では、赤色、緑色、青色の順に撮像を行う例を示したが、色の種類、色の数、及び撮像を行う色の順は特に限定されない。

【0080】

＜撮像装置の構成例２＞
本発明の一態様である撮像装置の詳細な構成について、図６乃至図１０を用いて説明する。

【0081】

［撮像装置１０Ａ］
撮像装置１０Ａの断面図を、図６Ａに示す。

【0082】

撮像装置１０Ａは、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０を有する。

【0083】

受光デバイス１１０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。

【0084】

発光デバイス１９０は、画素電極１９１、共通層１１２、発光層１９３、共通層１１４、及び共通電極１１５を有する。

【0085】

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

【0086】

画素電極１１１及び画素電極１９１は、絶縁層２１４上に位置する。画素電極１１１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。

【0087】

共通層１１２は、画素電極１１１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と発光デバイス１９０に共通で用いられる層である。

【0088】

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１９３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１９３は、第１の有機化合物と異なる第２の有機化合物を有する。

【0089】

共通層１１４は、共通層１１２上、活性層１１３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と発光デバイス１９０に共通で用いられる層である。

【0090】

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１９３、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。

【0091】

本実施の形態の撮像装置では、受光デバイス１１０の活性層１１３に有機化合物を用いる。受光デバイス１１０は、活性層１１３以外の層を、発光デバイス１９０（ＥＬ素子）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１１３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、撮像装置に発光デバイス１９０及び受光デバイス１１０を内蔵することができる。

【0092】

撮像装置１０Ａでは、受光デバイス１１０の活性層１１３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１１３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（後述の撮像装置１０Ｋ、１０Ｌ、１０Ｍ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、撮像装置に発光デバイス１９０及び受光デバイス１１０を内蔵することができる。

【0093】

撮像装置１０Ａ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。

【0094】

受光デバイス１１０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。

【0095】

受光デバイス１１０は、光を検知する機能を有する。具体的には、受光デバイス１１０は、撮像装置１０Ａ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、光電変換素子である。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。本実施の形態では、発光デバイス１９０と揃えて、画素電極１１１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は、画素電極１１１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、受光デバイス１１０に入射する光を検出し電荷を発生させることができる。

【0096】

基板１５２の基板１５１側の面には、遮光層ＢＭが設けられている。遮光層ＢＭ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ＢＭ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。

【0097】

遮光層ＢＭとして、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ＢＭは、可視光を吸収することが好ましい。遮光層ＢＭ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ＢＭ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。

【0098】

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、撮像装置１０Ａ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ＢＭ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ＢＭが設けられていない場合、発光デバイス１９０が発した光２３ａは、基板１５２で反射され、反射光２３ｂが受光デバイス１１０に入射することがある。遮光層ＢＭを設けることで、反射光２３ｂ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。

【0099】

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の間に位置する共通層１１２、発光層１９３、及び共通層１１４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。画素電極１９１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。共通電極１１５は可視光を透過する機能を有する。

【0100】

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）。

【0101】

発光層１９３は、受光デバイス１１０の受光領域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。

【0102】

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。

【0103】

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、発光デバイス１９０の駆動を制御する機能を有する。

【0104】

トランジスタ４１とトランジスタ４２とは、同一の層（図６Ａでは基板１５１）上に接している。

【0105】

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、撮像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。

【0106】

受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０は、それぞれ、保護層１９５に覆われていることが好ましい。図６Ａ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１９５と基板１５２とが貼り合わされている。

【0107】

なお、図７Ａに示すように、受光デバイス１１０上及び発光デバイス１９０上に保護層を有していなくてもよい。図７Ａでは、接着層１４２によって、共通電極１１５と基板１５２とが貼り合わされている。

【0108】

［撮像装置１０Ｂ］
前述の撮像装置１０Ａと異なる構成を有する撮像装置１０Ｂの断面図を、図６Ｂに示す。なお、以降の撮像装置の説明において、先に説明した撮像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。

【0109】

図６Ｂに示す撮像装置１０Ｂは、撮像装置１０Ａの構成に加え、レンズ１４９を有する。

【0110】

本実施の形態の撮像装置は、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。撮像装置１０Ｂでは、レンズ１４９が基板１５２に接して設けられている。撮像装置１０Ｂが有するレンズ１４９は、基板１５１側に凸面を有している。または、レンズ１４９は基板１５２側に凸面を有していてもよい。

【0111】

基板１５２の同一面上に遮光層ＢＭ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６Ｂでは、レンズ１４９を先に形成する例を示すが、遮光層ＢＭを先に形成してもよい。図６Ｂでは、レンズ１４９の端部が遮光層ＢＭによって覆われている。

【0112】

撮像装置１０Ｂ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６Ｂでは受光デバイス１１０と重なるＢＭ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。

【0113】

図７Ｂ及び図７Ｃに示す撮像装置も、それぞれ、図６Ｂに示す撮像装置１０Ｂと同様に、光２２がレンズ１４９を介して受光デバイス１１０に入射する構成である。

【0114】

図７Ｂでは、レンズ１４９が保護層１９５の上面に接して設けられている。図７Ｂに示す撮像装置が有するレンズ１４９は、基板１５２側に凸面を有している。

【0115】

図７Ｃに示す撮像装置は、基板１５２の撮像面側に、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ＢＭが設けられていることが好ましい。

【0116】

本実施の形態の撮像装置に用いるレンズの形成方法は、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。

【0117】

［撮像装置１０Ｃ］
撮像装置１０Ｃの断面図を、図６Ｃに示す。

【0118】

図６Ｃに示す撮像装置１０Ｃは、基板１５１、基板１５２、及び隔壁２１６を有さず、基板１５３、基板１５４、接着層１５５、絶縁層２１２、及び隔壁２１７を有する点で、撮像装置１０Ａと異なる。

【0119】

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１９５とは接着層１４２によって貼り合わされている。

【0120】

撮像装置１０Ｃ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、撮像装置１０Ｃ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。

【0121】

基板１５３及び基板１５４として、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。

【0122】

本実施の形態の撮像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、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。

【0123】

隔壁２１７は、発光デバイス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。

【0124】

発光デバイス１９０が発した光２３ｃは、基板１５４及び隔壁２１７で反射され、反射光２３ｄが受光デバイス１１０に入射することがある。また、光２３ｃが隔壁２１７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。隔壁２１７によって光２３ｃが吸収されることで、反射光２３ｄ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。

【0125】

隔壁２１７は、少なくとも、受光デバイス１１０が検知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が検知する場合、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２３ｃを吸収することができ、反射光２３ｄが受光デバイス１１０に入射することを抑制できる。

【0126】

［撮像装置１０Ｄ］
撮像装置１０Ｄの断面図を、図８Ａに示す。

【0127】

撮像装置１０Ｄは、撮像装置１０Ｂの構成に加え、有色層１４８ａを有する。

【0128】

有色層１４８ａは、受光デバイス１１０が有する画素電極１１１の上面に接する部分と、隔壁２１６の側面に接する部分と、を有する。

【0129】

有色層１４８ａは、発光デバイスが発した光を吸収することが好ましい。有色層１４８ａ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有色層１４８ａを構成することができる。

【0130】

有色層１４８ａは、少なくとも、受光デバイス１１０が検知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が検知する場合、有色層１４８ａ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、有色層１４８ａ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、迷光（反射光）が受光デバイス１１０に入射することを抑制できる。

【0131】

有色層１４８ａが撮像装置１０Ｄ内で生じた迷光を吸収することで、受光デバイス１１０に入射される迷光の量を低減できる。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。

【0132】

本実施の形態の撮像装置において、有色層は、受光デバイス１１０と発光デバイス１９０との間に配置される。これにより、発光デバイス１９０から受光デバイス１１０に入射される迷光を抑制することができる。

【0133】

［撮像装置１０Ｅ］
撮像装置１０Ｅの断面図を、図８Ｂに示す。

【0134】

撮像装置１０Ｅは、撮像装置１０Ｄの構成に加え、有色層１４８ｂを有する。有色層１４８ｂに用いることができる材料は、有色層１４８ａと同様である。

【0135】

有色層１４８ｂは、発光デバイス１９０が有する画素電極１９１の上面に接する部分と、隔壁２１６の側面に接する部分と、を有する。

【0136】

本実施の形態の撮像装置は、有色層１４８ａ及び有色層１４８ｂのうち一方または双方を有していることが好ましい。

【0137】

有色層１４８ａ及び有色層１４８ｂの双方を有することで、受光デバイス１１０に入射される迷光の量をさらに低減できる。

【0138】

なお、撮像装置１０Ｅでは、有色層１４８ｂが画素電極１９１の上面に接するため、発光デバイス１９０の発光２１のうち、撮像装置１０Ｅの外部に取り出される光の量が、撮像装置１０Ｄ（図８Ａ）よりも少なくなってしまうことがある。そのため、有色層１４８ａ及び有色層１４８ｂのうち一方のみを設ける場合には、撮像装置１０Ｄのように、受光デバイス１１０側の有色層１４８ａのみを設けることが好ましい。これにより、発光デバイス１９０の光取り出し効率を高くでき、かつ、受光デバイス１１０への迷光の入射を抑制できる。したがって、高画質な画像を撮像できる撮像装置とすることができる。

【0139】

［撮像装置１０Ｆ］
撮像装置１０Ｆの断面図を、図８Ｃに示す。

【0140】

撮像装置１０Ｆは、撮像装置１０Ｂの構成に加え、有色層１４８を有する。有色層１４８に用いることができる材料は、有色層１４８ａと同様である。

【0141】

有色層１４８は、隔壁２１６の上面及び側面を覆うように設けられている。有色層１４８は、受光デバイス１１０が有する画素電極１１１の上面に接する部分と、発光デバイス１９０が有する画素電極１９１の上面に接する部分と、を有する。

【0142】

図８Ｂに示す有色層１４８ａ及び有色層１４８ｂとは互いに分離していなくてもよく、図８Ｃに示す有色層１４８のように一つの膜であってもよい。有色層１４８が撮像装置１０Ｆ内で生じた迷光を吸収することで、受光デバイス１１０に入射される迷光の量を低減できる。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。

【0143】

［撮像装置１０Ｇ］
撮像装置１０Ｇの断面図を、図９Ａに示す。

【0144】

撮像装置１０Ｇは、撮像装置１０Ｂの構成に加え、有色層１４７を有する。

【0145】

有色層１４７は、絶縁層２１４上に位置し、隔壁２１６が、有色層１４７の上面及び側面を覆うように設けられている。有色層１４７と受光デバイス１１０は、隔壁２１６によって電気的に絶縁されている。同様に、有色層１４７と発光デバイス１９０は、隔壁２１６によって電気的に絶縁されている。

【0146】

有色層１４７に用いることができる材料は、有色層１４８ａと同様である。前述の有色層１４８、１４８ａ、１４８ｂと同様に、有色層１４７が撮像装置１０Ｇ内で生じた迷光を吸収することで、受光デバイス１１０に入射される迷光の量を低減できる。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。

【0147】

前述の有色層１４８、１４８ａ、１４８ｂは、光を吸収するように構成されるため、材料によっては、隔壁２１６に比べて抵抗率が低くなることがある。例えば、カーボンブラックなどの顔料が含まれる樹脂は、当該顔料が含まれていない樹脂に比べて抵抗率が低くなる。そのため、材料によっては、有色層１４８、１４８ａ、１４８ｂのいずれかを設けることで、隣接する発光デバイスまたは受光デバイスに電流がリークする恐れがある。例えば、隣接する発光デバイスに電流がリークすることで、所望の発光デバイス以外が発光してしまう（クロストークともいう）という問題が生じる。

【0148】

一方、有色層１４７は、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０とそれぞれ離間して設けられる。また、有色層１４７は、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０のそれぞれと、隔壁２１６によって電気的に絶縁されている。したがって、有色層１４７が抵抗率の低い層であっても、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０に影響を与えにくい。そのため、有色層１４７に用いる材料の選択の幅が広がり好ましい。例えば、有色層１４７として、金属材料等を用いてブラックマトリクスを形成してもよい。

【0149】

［撮像装置１０Ｈ］
撮像装置１０Ｈの断面図を、図９Ｂに示す。

【0150】

撮像装置１０Ｈは、撮像装置１０Ｂの構成に加え、有色層１４８ｃを有する。

【0151】

撮像装置１０Ｈでは、隔壁２１６が、絶縁層２１４に達する開口を有する。有色層１４８ｃは、当該開口を介して絶縁層２１４と接する部分と、当該開口の内側で隔壁２１６の側面と接する部分と、隔壁２１６の上面と接する部分と、を有する。有色層１４８ｃと受光デバイス１１０は、隔壁２１６によって電気的に絶縁されている。同様に、有色層１４８ｃと発光デバイス１９０は、隔壁２１６によって電気的に絶縁されている。

【0152】

有色層１４８ｃに用いることができる材料は、有色層１４７と同様である。有色層１４８ｃが撮像装置１０Ｈ内で生じた迷光を吸収することで、受光デバイス１１０に入射される迷光の量を低減できる。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。

【0153】

有色層１４８ｃは、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０とそれぞれ離間して設けられる。また、有色層１４８ｃは、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０のそれぞれと、隔壁２１６によって電気的に絶縁されている。したがって、有色層１４８ｃが抵抗率の低い層であっても、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０に影響を与えにくい。そのため、有色層１４８ｃに用いる材料の選択の幅が広がり好ましい。

【0154】

［撮像装置１０Ｊ］
撮像装置１０Ｊの断面図を、図９Ｃに示す。

【0155】

撮像装置１０Ｊは、撮像装置１０Ｄの構成に加え、有色層１４８ｃを有する。

【0156】

図８Ａ乃至図８Ｃ及び図９Ａ乃至図９Ｃに示すように、本発明の一態様の撮像装置は、有色層１４８、１４８ａ、１４８ｂ、１４８ｃ、１４７の一つまたは複数を有することが好ましい。これにより、撮像装置内で生じた迷光を吸収することができ、受光デバイス１１０に入射される迷光の量を低減できる。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。

【0157】

［撮像装置１０Ｋ、１０Ｌ、１０Ｍ］
図１０Ａに撮像装置１０Ｋの断面図を示し、図１０Ｂに撮像装置１０Ｌの断面図を示し、図１０Ｃに撮像装置１０Ｍの断面図を示す。

【0158】

撮像装置１０Ｋは、共通層１１４を有さず、バッファ層１８４及びバッファ層１９４を有する点で、撮像装置１０Ａと異なる。バッファ層１８４及びバッファ層１９４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。

【0159】

撮像装置１０Ｋにおいて、受光デバイス１１０は、画素電極１１１、共通層１１２、活性層１１３、バッファ層１８４、及び共通電極１１５を有する。また、撮像装置１０Ｋにおいて、発光デバイス１９０は、画素電極１９１、共通層１１２、発光層１９３、バッファ層１９４、及び共通電極１１５を有する。

【0160】

撮像装置１０Ｌは、共通層１１２を有さず、バッファ層１８２及びバッファ層１９２を有する点で、撮像装置１０Ａと異なる。バッファ層１８２及びバッファ層１９２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。

【0161】

撮像装置１０Ｌにおいて、受光デバイス１１０は、画素電極１１１、バッファ層１８２、活性層１１３、共通層１１４、及び共通電極１１５を有する。また、撮像装置１０Ｌにおいて、発光デバイス１９０は、画素電極１９１、バッファ層１９２、発光層１９３、共通層１１４、及び共通電極１１５を有する。

【0162】

撮像装置１０Ｍは、共通層１１２及び共通層１１４を有さず、バッファ層１８２、バッファ層１８４、バッファ層１９２、及びバッファ層１９４を有する点で、撮像装置１０Ａと異なる。

【0163】

撮像装置１０Ｍにおいて、受光デバイス１１０は、画素電極１１１、バッファ層１８２、活性層１１３、バッファ層１８４、及び共通電極１１５を有する。また、撮像装置１０Ｍにおいて、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。

【0164】

受光デバイス１１０と発光デバイス１９０の作製において、活性層１１３と発光層１９３を作り分けるだけでなく、他の層も作り分けることができる。

【0165】

撮像装置１０Ｋでは、共通電極１１５と活性層１１３との間のバッファ層１８４と、共通電極１１５と発光層１９３との間のバッファ層１９４とを作り分ける例を示す。バッファ層１８４として、例えば、電子輸送層を形成することができる。バッファ層１９４として、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。

【0166】

撮像装置１０Ｌでは、画素電極１１１と活性層１１３との間のバッファ層１８２と、画素電極１９１と発光層１９３との間のバッファ層１９２とを作り分ける例を示す。バッファ層１８２として、例えば、正孔輸送層を形成することができる。バッファ層１９２として、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。

【0167】

撮像装置１０Ｍでは、受光デバイス１１０と発光デバイス１９０とで、一対の電極（画素電極１１１または画素電極１９１と共通電極１１５）間に、共通の層を有さない例を示す。撮像装置１０Ｍが有する受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０は、絶縁層２１４上に画素電極１１１と画素電極１９１とを同一の材料及び同一の工程で形成し、画素電極１１１上にバッファ層１８２、活性層１１３、及びバッファ層１８４を形成し、画素電極１９１上にバッファ層１９２、発光層１９３、及びバッファ層１９４を形成した後、画素電極１１１、バッファ層１８２、活性層１１３、バッファ層１８４、画素電極１９１、バッファ層１９２、発光層１９３、及びバッファ層１９４を覆うように共通電極１１５を形成することで作製できる。なお、バッファ層１８２、活性層１１３、及びバッファ層１８４の積層構造と、バッファ層１９２、発光層１９３、及びバッファ層１９４の積層構造の形成順は特に限定されない。例えば、バッファ層１８２、活性層１１３、及びバッファ層１８４を形成した後に、バッファ層１９２、発光層１９３、及びバッファ層１９４を形成してもよい。逆に、バッファ層１８２、活性層１１３、及びバッファ層１８４を形成する前に、バッファ層１９２、発光層１９３、及びバッファ層１９４を形成してもよい。また、バッファ層１８２、バッファ層１９２、活性層１１３、発光層１９３、などの順に交互に形成してもよい。

【0168】

＜撮像装置の構成例３＞
以下では、図１１乃至図１５を用いて、本発明の一態様の撮像装置のより詳細な構成について説明する。

【0169】

［撮像装置１００Ａ］
図１１に撮像装置１００Ａの斜視図を示し、図１２に撮像装置１００Ａの断面図を示す。

【0170】

撮像装置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１１では、基板１５２を破線で明示している。

【0171】

撮像装置１００Ａは、本発明の一態様である撮像装置と、コネクタ及び集積回路（ＩＣ）のいずれか一以上を有する撮像モジュールということもできる。コネクタとして、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、またはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）等を用いることができる。また、集積回路（ＩＣ）は、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式、またはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式等により撮像モジュールに実装することができる。図１１では撮像装置１００Ａに、ＩＣ１７３及びＦＰＣ１７２が実装されている例を示している。また、撮像装置１００Ａは、撮像部１６２、回路１６４、配線１６５等を有する。

【0172】

回路１６４として、例えば走査線駆動回路を用いることができる。

【0173】

配線１６５は、撮像部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。

【0174】

図１１では、ＣＯＧ方式またはＣＯＦ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、撮像装置１００Ａ及び撮像モジュールは、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。

【0175】

図１２に、図１１で示した撮像装置１００Ａの、ＦＰＣ１７２を含む領域の一部、回路１６４を含む領域の一部、撮像部１６２を含む領域の一部、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。

【0176】

図１２に示す撮像装置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。

【0177】

基板１５２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１２では、基板１５２、接着層１４２、及び絶縁層２１４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、及び絶縁層２１４に囲まれた空間１４３を、接着層１４２と異なる樹脂で充填してもよい。

【0178】

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と電気的に接続されている。トランジスタ２０６は、発光デバイス１９０の駆動を制御する機能を有する。画素電極１９１の端部は、隔壁２１６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。

【0179】

受光デバイス１１０は、絶縁層２１４側から画素電極１１１、共通層１１２、活性層１１３、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１１１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１１１の端部は、隔壁２１６によって覆われている。画素電極１１１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。

【0180】

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。

【0181】

画素電極１１１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１１３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、撮像装置１００Ａに受光デバイス１１０及び受光デバイス１１０を内蔵することができる。

【0182】

基板１５２の基板１５１側の面には、遮光層ＢＭが設けられている。遮光層ＢＭ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ＢＭ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ＢＭを有することで、対象物を介さずに、発光デバイス１９０が発する光が受光デバイス１１０に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。

【0183】

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。

【0184】

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。

【0185】

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、撮像装置の信頼性を高めることができる。

【0186】

絶縁層２１１、絶縁層２１３、及び絶縁層２１５として、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、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。

【0187】

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、撮像装置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、撮像装置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撮像装置１００Ａの端部よりも内側にくるように有機絶縁膜を形成し、撮像装置１００Ａの端部に有機絶縁膜が露出しないようにしてもよい。

【0188】

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、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。

【0189】

図１２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を介して外部から撮像部１６２に不純物が入り込むことを抑制できる。したがって、撮像装置１００Ａの信頼性を高めることができる。

【0190】

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。

【0191】

本実施の形態の撮像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。

【0192】

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。

【0193】

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。

【0194】

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、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。

【0195】

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。

【0196】

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。

【0197】

半導体層がＩｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物の場合、Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットは、Ｉｎの原子数比がＭの原子数比以上であることが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：８、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝６：１：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：２：５等が挙げられる。

【0198】

スパッタリングターゲットとして、多結晶の酸化物を含むターゲットを用いると、結晶性を有する半導体層を形成しやすくなるため好ましい。なお、成膜される半導体層の原子数比は、上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。例えば、半導体層に用いるスパッタリングターゲットの組成がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：４．１［原子数比］の場合、成膜される半導体層の組成は、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：３［原子数比］の近傍となる場合がある。

【0199】

なお、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：３またはその近傍と記載する場合、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またはその近傍であると記載する場合、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またはその近傍であると記載する場合、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。

【0200】

回路１６４が有するトランジスタと、撮像部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、撮像部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。

【0201】

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１９１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。

【0202】

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、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。

【0203】

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、撮像装置の可撓性を高めることができる。

【0204】

接着層として、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、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。

【0205】

接続層２４２として、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。

【0206】

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。

【0207】

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。

【0208】

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。

【0209】

発光層１９３は、発光材料として、量子ドットなどの無機化合物を有していてもよい。

【0210】

受光デバイス１１０の活性層１１３は、半導体を含む。当該半導体として、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１１３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。

【0211】

活性層１１３が有するｎ型半導体の材料として、フラーレン（例えばＣ_６０、Ｃ_７０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１１３が有するｐ型半導体の材料として、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）等の電子供与性の有機半導体材料が挙げられる。

【0212】

例えば、活性層１１３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。

【0213】

トランジスタのゲート、ソース及びドレインのほか、撮像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、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。

【0214】

透光性を有する導電材料として、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、撮像装置を構成する各種配線及び電極などの導電層や、受光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。

【0215】

各絶縁層に用いることのできる絶縁材料として、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。

【0216】

［撮像装置１００Ｂ］
撮像装置１００Ｂの断面図を、図１３Ａに示す。

【0217】

撮像装置１００Ｂは、レンズ１４９及び保護層１９５を有する点で、主に撮像装置１００Ａと異なる。

【0218】

受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０を覆う保護層１９５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。

【0219】

撮像装置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１９５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１９５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撮像部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、撮像装置１００Ｂの信頼性を高めることができる。

【0220】

図１３Ｂに、保護層１９５が３層構造である例を示す。図１３Ｂにおいて、保護層１９５は、共通電極１１５上の無機絶縁層１９５ａと、無機絶縁層１９５ａ上の有機絶縁層１９５ｂと、有機絶縁層１９５ｂ上の無機絶縁層１９５ｃと、を有する。

【0221】

無機絶縁層１９５ａの端部と無機絶縁層１９５ｃの端部は、有機絶縁層１９５ｂ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１９５ａ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１９５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。

【0222】

このように、保護層１９５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。

【0223】

基板１５２の基板１５１側の面に、レンズ１４９が設けられている。レンズ１４９は、基板１５１側に凸面を有する。受光デバイス１１０の受光領域は、レンズ１４９と重なり、かつ、発光層１９３と重ならないことが好ましい。これにより、受光デバイス１１０を用いたセンサの感度及び精度を高めることができる。

【0224】

レンズ１４９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１４９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１４９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１４９に用いることができる。

【0225】

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１４９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１４９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。

【0226】

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１４９に用いることができる。または、硫化亜鉛などを、レンズ１４９に用いることができる。

【0227】

撮像装置１００Ｂでは、保護層１９５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、撮像装置１００Ｂには、固体封止構造が適用されている。

【0228】

［撮像装置１００Ｃ］
撮像装置１００Ｃの断面図を、図１４Ａに示す。

【0229】

撮像装置１００Ｃは、トランジスタの構造が、撮像装置１００Ｂと異なる。

【0230】

撮像装置１００Ｃは、基板１５１上に、トランジスタ２０８、トランジスタ２０９、及びトランジスタ２１０を有する。

【0231】

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。

【0232】

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。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。

【0233】

発光デバイス１９０の画素電極１９１は、導電層２２２ｂを介してトランジスタ２０８の一対の低抵抗領域２３１ｎの一方と電気的に接続される。

【0234】

受光デバイス１１０の画素電極１１１は、導電層２２２ｂを介してトランジスタ２０９の一対の低抵抗領域２３１ｎの他方と電気的に接続される。

【0235】

図１４Ａに示すトランジスタ２０８、トランジスタ２０９及びトランジスタ２１０は、絶縁層２２５が半導体層の上面及び側面を覆う例を示している。一方、図１４Ｂに示すトランジスタ２０２は、絶縁層２２５が、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をマスクに絶縁層２２５を加工することで、図１４Ｂに示す構造を作製できる。図１４Ｂ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、トランジスタを覆う絶縁層２１８を設けてもよい。

【0236】

撮像装置１００Ｃは、有色層１４７を有する点で、撮像装置１００Ｂと異なる。

【0237】

有色層１４７は、絶縁層２１４上に位置し、隔壁２１６が、有色層１４７の上面及び側面を覆うように設けられている。

【0238】

図１４Ａでは、有色層１４７と受光デバイス１１０とが互いに離間して設けられている。同様に、有色層１４７と発光デバイス１９０とは、互いに離間して設けられている。有色層１４７は図１４Ａの配置に限られない。図１４Ｃに示すように、有色層１４７が画素電極１１１の端部及び画素電極１９１の端部の一方または双方を覆っていてもよい。

【0239】

図１４Ａにおいて、有色層１４７は、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０とそれぞれ離間して設けられるため、有色層１４７が抵抗率の低い層であっても、受光デバイス１１０及び発光デバイス１９０に影響を与えにくい。したがって、有色層１４７に用いる材料の選択の幅が広がり好ましい。

【0240】

図１４Ｃにおいて、有色層１４７は、画素電極１１１の端部及び画素電極１９１の端部を覆うため、有色層１４７が設けられる面積を広くすることができる。有色層１４７が設けられる面積が広いほど、撮像装置内で生じた迷光を有色層１４７で吸収することができ、受光デバイス１１０に入射される迷光の量を低減でき、好ましい。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。

【0241】

［撮像装置１００Ｄ］
撮像装置１００Ｄの断面図を、図１５に示す。

【0242】

撮像装置１００Ｄは、有色層１４７を有さず、有色層１４８ａを有する点で、撮像装置１００Ｃと異なる。

【0243】

有色層１４８ａは、受光デバイス１１０が有する画素電極１１１の上面に接する部分と、隔壁２１６の側面に接する部分と、を有する。

【0244】

有色層１４８ａが撮像装置１００Ｄ内で生じた迷光を吸収することで、受光デバイス１１０に入射される迷光の量を低減できる。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。

【0245】

撮像装置１００Ｄ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、撮像装置１００Ｃと異なる。

【0246】

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１９５とは接着層１４２によって貼り合わされている。

【0247】

撮像装置１００Ｄは、作製基板上で形成された絶縁層２１２、トランジスタ２０８、トランジスタ２０９、トランジスタ２１０、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、撮像装置１００Ｄの可撓性を高めることができる。

【0248】

絶縁層２１２には、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。

【0249】

撮像装置１００Ｃでは、レンズ１４９を有さない例を示し、撮像装置１００Ｄでは、レンズ１４９を有する例を示す。レンズ１４９はセンサの用途等に応じて適宜設けることができる。

【0250】

＜金属酸化物＞
以下では、半導体層に適用可能な金属酸化物について説明する。

【0251】

なお、本明細書等において、窒素を有する金属酸化物も金属酸化物（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ）と総称する場合がある。また、窒素を有する金属酸化物を、金属酸窒化物（ｍｅｔａｌ ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）と呼称してもよい。例えば、亜鉛酸窒化物（ＺｎＯＮ）などの窒素を有する金属酸化物を、半導体層に用いてもよい。

【0252】

なお、本明細書等において、ＣＡＡＣ（ｃ－ａｘｉｓ ａｌｉｇｎｅｄ ｃｒｙｓｔａｌ）、及びＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ－Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）と記載する場合がある。ＣＡＡＣは結晶構造の一例を表し、ＣＡＣは機能または材料の構成の一例を表す。

【0253】

例えば、半導体層にはＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ－Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）－ＯＳ（Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を用いることができる。

【0254】

ＣＡＣ－ＯＳとは、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体では半導体としての機能を有する。なお、ＣＡＣ－ＯＳを、トランジスタの半導体層に用いる場合、導電性の機能は、キャリアとなる電子（またはホール）を流す機能であり、絶縁性の機能は、キャリアとなる電子を流さない機能である。導電性の機能と、絶縁性の機能とを、それぞれ相補的に作用させることで、スイッチングさせる機能（Ｏｎ／Ｏｆｆさせる機能）をＣＡＣ－ＯＳに付与することができる。ＣＡＣ－ＯＳにおいて、それぞれの機能を分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。

【0255】

ＣＡＣ－ＯＳは、導電性領域、及び絶縁性領域を有する。導電性領域は、上述の導電性の機能を有し、絶縁性領域は、上述の絶縁性の機能を有する。また、材料中において、導電性領域と、絶縁性領域とは、ナノ粒子レベルで分離している場合がある。また、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ材料中に偏在する場合がある。また、導電性領域は、周辺がぼけてクラウド状に連結して観察される場合がある。

【0256】

ＣＡＣ－ＯＳにおいて、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下のサイズで材料中に分散している場合がある。

【0257】

ＣＡＣ－ＯＳは、異なるバンドギャップを有する成分により構成される。例えば、ＣＡＣ－ＯＳは、絶縁性領域に起因するワイドギャップを有する成分と、導電性領域に起因するナローギャップを有する成分と、により構成される。当該構成の場合、キャリアを流す際に、ナローギャップを有する成分において、主にキャリアが流れる。また、ナローギャップを有する成分が、ワイドギャップを有する成分に相補的に作用し、ナローギャップを有する成分に連動してワイドギャップを有する成分にもキャリアが流れる。このため、上記ＣＡＣ－ＯＳをトランジスタのチャネル形成領域に用いる場合、トランジスタのオン状態において高い電流駆動力、つまり大きなオン電流、及び高い電界効果移動度を得ることができる。

【0258】

すなわち、ＣＡＣ－ＯＳは、マトリックス複合材（ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、または金属マトリックス複合材（ｍｅｔａｌ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）と呼称することもできる。

【0259】

酸化物半導体（金属酸化物）は、単結晶酸化物半導体と、それ以外の非単結晶酸化物半導体と、に分けられる。非単結晶酸化物半導体として、例えば、ＣＡＡＣ－ＯＳ（ｃ－ａｘｉｓ ａｌｉｇｎｅｄ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶酸化物半導体、ｎｃ－ＯＳ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、擬似非晶質酸化物半導体（ａ－ｌｉｋｅ ＯＳ：ａｍｏｒｐｈｏｕｓ－ｌｉｋｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、及び非晶質酸化物半導体などがある。

【0260】

ＣＡＡＣ－ＯＳは、ｃ軸配向性を有し、かつａ－ｂ面方向において複数のナノ結晶が連結し、歪みを有した結晶構造となっている。なお、歪みとは、複数のナノ結晶が連結する領域において、格子配列の揃った領域と、別の格子配列の揃った領域と、の間で格子配列の向きが変化している箇所を指す。

【0261】

ナノ結晶は、六角形を基本とするが、正六角形状とは限らず、非正六角形状である場合がある。また、歪みにおいて、五角形及び七角形などの格子配列を有する場合がある。なお、ＣＡＡＣ－ＯＳにおいて、歪み近傍においても、明確な結晶粒界（グレインバウンダリーともいう。）を確認することは難しい。すなわち、格子配列の歪みによって、結晶粒界の形成が抑制されていることがわかる。これは、ＣＡＡＣ－ＯＳが、ａ－ｂ面方向において酸素原子の配列が稠密でないことや、金属元素が置換することで原子間の結合距離が変化することなどによって、歪みを許容することができるためである。

【0262】

ＣＡＡＣ－ＯＳは、インジウム、及び酸素を有する層（以下、Ｉｎ層）と、元素Ｍ、亜鉛、及び酸素を有する層（以下、（Ｍ，Ｚｎ）層）とが積層した、層状の結晶構造（層状構造ともいう）を有する傾向がある。なお、インジウムと元素Ｍは、互いに置換可能であり、（Ｍ，Ｚｎ）層の元素Ｍがインジウムと置換した場合、（Ｉｎ，Ｍ，Ｚｎ）層と表すこともできる。また、Ｉｎ層のインジウムが元素Ｍと置換した場合、（Ｉｎ，Ｍ）層と表すこともできる。

【0263】

ＣＡＡＣ－ＯＳは結晶性の高い金属酸化物である。一方、ＣＡＡＣ－ＯＳは、明確な結晶粒界を確認することが難しいため、結晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。また、金属酸化物の結晶性は不純物の混入や欠陥の生成などによって低下する場合があるため、ＣＡＡＣ－ＯＳは不純物や欠陥（酸素欠損（Ｖ_Ｏ：ｏｘｙｇｅｎ ｖａｃａｎｃｙともいう。）など）の少ない金属酸化物ともいえる。したがって、ＣＡＡＣ－ＯＳを有する金属酸化物は、物理的性質が安定する。そのため、ＣＡＡＣ－ＯＳを有する金属酸化物は熱に強く、信頼性が高い。

【0264】

ｎｃ－ＯＳは、微小な領域（例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の領域、特に１ｎｍ以上３ｎｍ以下の領域）において原子配列に周期性を有する。また、ｎｃ－ＯＳは、異なるナノ結晶間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、膜全体で配向性が見られない。したがって、ｎｃ－ＯＳは、分析方法によっては、ａ－ｌｉｋｅ ＯＳや非晶質酸化物半導体と区別が付かない場合がある。

【0265】

なお、インジウムと、ガリウムと、亜鉛と、を有する金属酸化物の一種である、インジウム－ガリウム－亜鉛酸化物（以下、ＩＧＺＯ）は、上述のナノ結晶とすることで安定な構造をとる場合がある。特に、ＩＧＺＯは、大気中では結晶成長がし難い傾向があるため、大きな結晶（ここでは、数ｍｍの結晶、または数ｃｍの結晶）よりも小さな結晶（例えば、上述のナノ結晶）とする方が、構造的に安定となる場合がある。

【0266】

ａ－ｌｉｋｅ ＯＳは、ｎｃ－ＯＳと非晶質酸化物半導体との間の構造を有する金属酸化物である。ａ－ｌｉｋｅ ＯＳは、鬆または低密度領域を有する。すなわち、ａ－ｌｉｋｅ ＯＳは、ｎｃ－ＯＳ及びＣＡＡＣ－ＯＳと比べて、結晶性が低い。

【0267】

酸化物半導体（金属酸化物）は、多様な構造をとり、それぞれが異なる特性を有する。本発明の一態様の酸化物半導体は、非晶質酸化物半導体、多結晶酸化物半導体、ａ－ｌｉｋｅ ＯＳ、ｎｃ－ＯＳ、ＣＡＡＣ－ＯＳのうち、二種以上を有していてもよい。

【0268】

半導体層として機能する金属酸化物膜は、不活性ガス及び酸素ガスのいずれか一方または双方を用いて成膜することができる。なお、金属酸化物膜の成膜時における酸素の流量比（酸素分圧）に、特に限定はない。ただし、電界効果移動度が高いトランジスタを得る場合においては、金属酸化物膜の成膜時における酸素の流量比（酸素分圧）は、０％以上３０％以下が好ましく、５％以上３０％以下がより好ましく、７％以上１５％以下がさらに好ましい。

【0269】

金属酸化物は、エネルギーギャップが２ｅＶ以上であることが好ましく、さらには２．５ｅＶ以上であることがより好ましく、さらには２．７ｅＶ以上であることが好ましい。このように、エネルギーギャップの広い金属酸化物を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。

【0270】

金属酸化物膜の成膜時の基板温度は、３５０℃以下が好ましく、室温以上２００℃以下がより好ましく、室温以上１３０℃以下がさらに好ましい。金属酸化物膜の成膜時の基板温度が室温であると、生産性を高めることができ、好ましい。

【0271】

金属酸化物膜は、スパッタリング法により形成することができる。そのほか、例えばＰＬＤ法、ＰＥＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ＡＬＤ法、真空蒸着法などを用いてもよい。

【0272】

以上のように、本実施の形態の撮像装置は、撮像部に受光デバイスと発光デバイスとを有する。これにより、撮像部の外部に発光デバイス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。

【0273】

受光デバイスは、活性層以外の少なくとも一層を、発光デバイス（ＥＬ素子）と共通の構成にすることができる。さらには、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素子）と共通の構成にすることもできる。例えば、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、撮像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、発光デバイス及び受光デバイスを内蔵し、利便性の高い撮像装置を作製することができる。

【0274】

本実施の形態の撮像装置は、受光デバイスと発光デバイスとの間に、有色層を有する。当該有色層は、受光デバイスと発光デバイスとを電気的に絶縁する隔壁が兼ねていてもよい。有色層は、撮像装置内の迷光を吸収することができるため、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。

【0275】

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。

【0276】

（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の撮像装置について、図１６を用いて説明する。

【0277】

本発明の一態様の撮像装置は、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。

【0278】

図１６Ａに、受光デバイスを有する第１の画素回路の一例を示し、図１６Ｂに、発光デバイスを有する第２の画素回路の一例を示す。

【0279】

図１６Ａに示す画素回路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、及び容量素子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。

【0280】

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。

【0281】

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。なお、受光デバイスＰＤのカソードとアノードの接続の関係を図１６Ａと逆にしてよい。

【0282】

図１６Ｂに示す画素回路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、及び容量素子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素子を用いることが好ましい。

【0283】

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。

【0284】

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、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。

【0285】

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。

【0286】

なお、本実施の形態の撮像装置では、発光デバイスをパルス状に発光させることで、画像を撮像してもよい。発光デバイスの駆動時間を短縮することで、撮像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。

【0287】

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。

【0288】

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。

【0289】

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。

【0290】

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。

【0291】

なお、図１６Ａ及び図１６Ｂ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。

【0292】

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。

【0293】

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、高精細な撮像部を実現できる。

【0294】

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。

【0295】

（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１７乃至図１９を用いて説明する。

【0296】

本実施の形態の電子機器は、本発明の一態様の撮像装置を有する。例えば、電子機器の表示部に、本発明の一態様の撮像装置を適用することができる。本発明の一態様の撮像装置は、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。

【0297】

電子機器として、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。

【0298】

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。

【0299】

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。

【0300】

図１７Ａ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。

【0301】

電子機器６５００は、筐体６５０１、表示部６５０２、電源ボタン６５０３、操作ボタン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。

【0302】

表示部６５０２に、本発明の一態様の撮像装置を適用することができる。

【0303】

図１７Ｂは、筐体６５０１のマイク６５０６側の端部を含む断面概略図である。

【0304】

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。

【0305】

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。

【0306】

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。

【0307】

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。

【0308】

図１８Ａ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。

【0309】

表示部７０００に、本発明の一態様の撮像装置を適用することができる。

【0310】

図１８Ａ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。

【0311】

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。

【0312】

図１８Ｂ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。

【0313】

表示部７０００に、本発明の一態様の撮像装置を適用することができる。

【0314】

図１８Ｃ及び図１８Ｄに、デジタルサイネージの一例を示す。

【0315】

図１８Ｃ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。

【0316】

図１８Ｄ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。

【0317】

図１８Ｃ及び図１８Ｄにおいて、表示部７０００に、本発明の一態様の撮像装置を適用することができる。

【0318】

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。

【0319】

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。

【0320】

図１８Ｃ及び図１８Ｄ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。

【0321】

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。

【0322】

図１９Ａ乃至図１９Ｆ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。

【0323】

図１９Ａ乃至図１９Ｆ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。

【0324】

図１９Ａ乃至図１９Ｆに示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。

【0325】

図１９Ａ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１９Ａ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、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。

【0326】

図１９Ｂ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。

【0327】

図１９Ｃ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。

【0328】

図１９Ｄ、図１９Ｅ及び図１９Ｆ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１９Ｄは携帯情報端末９２０１を展開した状態、図１９Ｆは折り畳んだ状態、図１９Ｅは図１９Ｄと図１９Ｆ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。

【0329】

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】

【0330】

ＢＭ：遮光層、ＥＬ：発光デバイス、ＰＤ：受光デバイス、１０Ａ：撮像装置、１０Ｂ：撮像装置、１０Ｃ：撮像装置、１０Ｄ：撮像装置、１０Ｅ：撮像装置、１０Ｆ：撮像装置、１０Ｇ：撮像装置、１０Ｈ：撮像装置、１０Ｊ：撮像装置、１０Ｋ：撮像装置、１０Ｌ：撮像装置、１０Ｍ：撮像装置、１０：撮像装置、２１：発光、２２：光、２３ａ：光、２３ｂ：反射光、２３ｃ：光、２３ｄ：反射光、４１：トランジスタ、４２：トランジスタ、５１：基板、５２：被写体、５３：層、５５：層、５７：層、５９：基板、６０Ｂ：副画素、６０Ｇ：副画素、６０ＰＤ：副画素、６０Ｒ：副画素、６０Ｗ：副画素、６０：画素、６１：撮像部、６２：駆動回路部、６３：駆動回路部、６４：駆動回路部、６５：回路部、７１：演算回路、７３：メモリ、８２：配線、８３：配線、８４：配線、８５：配線、８６：配線、８７：配線、９１Ｂ：発光デバイス、９１Ｇ：発光デバイス、９１ＰＤ：受光デバイス、９１Ｒ：発光デバイス、９１Ｗ：発光デバイス、１００Ａ：撮像装置、１００Ｂ：撮像装置、１００Ｃ：撮像装置、１００Ｄ：撮像装置、１１０：受光デバイス、１１１：画素電極、１１２：共通層、１１３：活性層、１１４：共通層、１１５：共通電極、１４２：接着層、１４３：空間、１４６：レンズアレイ、１４７：有色層、１４８ａ：有色層、１４８ｂ：有色層、１４８ｃ：有色層、１４８：有色層、１４９：レンズ、１５１：基板、１５２：基板、１５３：基板、１５４：基板、１５５：接着層、１６２：撮像部、１６４：回路、１６５：配線、１６６：導電層、１７２：ＦＰＣ、１７３：ＩＣ、１８２：バッファ層、１８４：バッファ層、１９０：発光デバイス、１９１：画素電極、１９２：バッファ層、１９３：発光層、１９４：バッファ層、１９５ａ：無機絶縁層、１９５ｂ：有機絶縁層、１９５ｃ：無機絶縁層、１９５：保護層、２０１：トランジスタ、２０２：トランジスタ、２０４：接続部、２０５：トランジスタ、２０６：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、２１５：絶縁層、２１６：隔壁、２１７：隔壁、２１８：絶縁層、２２１：導電層、２２２ａ：導電層、２２２ｂ：導電層、２２３：導電層、２２５：絶縁層、２２８：領域、２３１ｉ：チャネル形成領域、２３１ｎ：低抵抗領域、２３１：半導体層、２４２：接続層、６５００：電子機器、６５０１：筐体、６５０２：表示部、６５０３：電源ボタン、６５０４：操作ボタン、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1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図17A】

【図17B】

【図18A】

【図18B】

【図18C】

【図18D】

【図19A】

【図19B】

【図19C】

【図19D】

【図19E】

【図19F】