CN114365474A - 摄像装置、摄像模块、电子设备及摄像方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种轻量且薄型的摄像装置。提供一种方便性高的摄像装置。本发明的一个方式是一种包括摄像部、存储器及运算电路的摄像装置。摄像部包括受光器件、第一发光器件及第二发光器件。第一发光器件具有发射与第二发光器件不同的波长区域的光的功能。摄像部具有使第一发光器件发光而取得第一图像数据的功能。摄像部具有使第二发光器件发光而取得第二图像数据的功能。存储器具有保持第一基准数据及第二基准数据的功能。运算电路具有通过使用第一基准数据校正第一图像数据，算出第一校正图像数据的功能。运算电路具有通过使用第二基准数据校正第二图像数据，算出第二校正图像数据的功能。运算电路具有通过合并第一校正图像数据和第二校正图像数据，生成合成图像数据的功能。受光器件包括第一像素电极，并且，第一发光器件包括位于与第一像素电极同一面上的第二像素电极。

Description

摄像装置、摄像模块、电子设备及摄像方法
技术领域
本发明的一个方式涉及一种摄像装置、摄像模块、电子设备及摄像方法。
注意，本发明的一个方式不局限于上述技术领域。作为本发明的一个方式的技术领域的一个例子，可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、电子设备、照明装置、输入装置(例如，触摸传感器等)、输入输出装置(例如，触摸面板等)以及上述装置的驱动方法或制造方法。半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置。
背景技术
使用形成在衬底上的氧化物半导体薄膜构成晶体管的技术受到关注。例如，专利文献1公开了将包括氧化物半导体的关态电流非常低的晶体管用于像素电路的结构的摄像装置。
[先行技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开第2011-119711号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明的一个方式的目的之一是提供一种轻量且薄型的摄像装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够拍摄高清晰的图像的摄像装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够拍摄高品质的图像的摄像装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种多功能的摄像装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性高的摄像装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种颜色再现性高的摄像装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的摄像装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种颜色再现性高的摄像方法。本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的摄像方法。
注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。
解决技术问题的手段
本发明的一个方式是一种包括摄像部、存储器及运算电路的摄像装置。摄像部包括受光器件、第一发光器件及第二发光器件。第一发光器件具有发射与第二发光器件不同的波长区域的光的功能。摄像部具有使第一发光器件发光而取得第一图像数据的功能。摄像部具有使第二发光器件发光而取得第二图像数据的功能。存储器具有保持第一基准数据及第二基准数据的功能。运算电路具有通过使用第一基准数据校正第一图像数据，算出第一校正图像数据的功能。运算电路具有通过使用第二基准数据校正第二图像数据，算出第二校正图像数据的功能。此外，运算电路具有通过合并第一校正图像数据和第二校正图像数据，生成合成图像数据的功能。受光器件包括第一像素电极，并且，第一发光器件包括位于与第一像素电极同一面上的第二像素电极。
在所述摄像装置中，受光器件还包括活性层及公共电极，第一发光器件还包括发光层及公共电极。活性层位于第一像素电极上并包含第一有机化合物。发光层位于第二像素电极上并包含第二有机化合物。公共电极包括隔着活性层与第一像素电极重叠的部分及隔着发光层与第二像素电极重叠的部分。
在所述摄像装置中，摄像部优选还包括透镜。透镜包括与受光器件重叠的部分并位于第一像素电极上。另外，透过透镜的光优选入射到受光器件。
本发明的一个方式是一种包括所述摄像装置及连接器或集成电路中的任一个以上的摄像模块。
本发明的一个方式是一种包括所述摄像模块、天线、电池、外壳、照相机、扬声器、麦克风及操作按钮中的任一个以上的电子设备。
本发明的一个方式是一种摄像方法，包括如下工序：通过使第一发光器件发光而取得第一图像数据的工序、通过使用第一基准数据校正第一图像数据而算出第一校正图像数据的工序、通过使第二发光器件发光而取得第二图像数据的工序、通过使用第二基准数据校正第二图像数据而算出第二校正图像数据的工序及通过合并第一校正图像数据和所述第二校正图像数据生成合成图像数据的工序。第一发光器件发射与第二发光器件不同的波长区域的光。
发明效果
根据本发明的一个方式，可以提供一种轻量且薄型的摄像装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种能够拍摄高清晰的图像的摄像装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种能够拍摄高品质的图像的摄像装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种多功能的摄像装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种方便性高的摄像装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种颜色再现性高的摄像装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种新颖的摄像装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种颜色再现性高的摄像方法。根据本发明的一个方式，可以提供一种新颖的摄像方法。
注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述效果以外的效果。
附图说明
图1是示出摄像装置的一个例子的方框图。
图2A至图2C是示出像素的一个例子的俯视图。
图3A至图3D是示出摄像装置的一个例子的截面图。
图4是说明摄像装置的工作的示意图。
图5是示出摄像装置的工作的一个例子的流程图。
图6A至图6C是示出摄像装置的一个例子的截面图。
图7A至图7C是示出摄像装置的一个例子的截面图。
图8A至图8C是示出摄像装置的一个例子的截面图。
图9A至图9C是示出摄像装置的一个例子的截面图。
图10A至图10C是示出摄像装置的一个例子的截面图。
图11是示出摄像装置的一个例子的立体图。
图12是示出摄像装置的一个例子的截面图。
图13A及图13B是示出摄像装置的一个例子的截面图。
图14A至图14C是示出摄像装置的一个例子的截面图。
图15是示出摄像装置的一个例子的截面图。
图16A及图16B是示出像素电路的一个例子的电路图。
图17A及图17B是示出电子设备的一个例子的图。
图18A至图18D是示出电子设备的一个例子的图。
图19A至图19F是示出电子设备的一个例子的图。
具体实施方式
参照附图对实施方式进行详细说明。注意，本发明不局限于以下说明，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明的一个方式不应该被解释为仅局限在以下所示的实施方式所记载的内容中。
注意，在下面说明的发明结构中，在不同的附图中共同使用相同的附图标记来显示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反复说明。此外，当表示具有相同功能的部分时有时使用相同的阴影线，而不特别附加附图标记。
为了便于理解，有时附图中示出的各构成的位置、大小及范围等并不表示其实际的位置、大小及范围等。因此，所公开的发明不一定局限于附图所公开的位置、大小、范围等。
另外，根据情况或状态，可以互相调换“膜”和“层”。例如，可以将“导电层”变换为“导电膜”。此外，例如可以将“绝缘膜”变换为“绝缘层”。
(实施方式1)
本发明的一个方式是一种包括摄像部、存储器及运算电路的摄像装置。此外，摄像部包括发光器件(也称为发光元件)及受光器件(也称为受光元件)。具体而言，发光器件及受光器件在摄像部各自配置为矩阵状，发光器件发射光而受光器件接收被摄体反射的光。存储器具有保持基准数据的功能。运算电路具有使用基准数据校正受光器件输出的图像数据而算出校正图像数据的功能。此外，本发明的一个方式的摄像装置具有如下功能：依次使不同的颜色的发光器件发光而拍摄，分别校正从使用各颜色的光拍摄的图像取得的图像数据而算出校正图像数据，通过合并这些校正图像数据，生成合成图像数据。此外，本发明的一个方式的摄像装置根据合成图像数据可以在摄像部显示合成图像。
发光器件优选发射可见光的波长区域的光。作为发光器件，优选使用如有机发光二极管(OLED：Organic Light Emitting Diode)或量子点发光二极管(QLED：Quantum-dotLight Emitting Diode)等EL元件。作为EL元件含有的发光物质，可以举出发射荧光的物质(荧光材料)、发射磷光的物质(磷光材料)、无机化合物(量子点材料等)、呈现热活化延迟荧光的物质(热活化延迟荧光(Thermally activated delayed fluorescence：TADF)材料)等。此外，作为发光器件，也可以使用如微型发光二极管(Micro LED：Micro LightEmitting Diode)等LED。
受光器件优选对可见光的波长区域具有灵敏度。尤其是，优选使用对可见光的整个波长区域具有灵敏度的受光器件。作为受光器件，例如，可以使用pn型或pin型光电二极管。受光器件被用作检测入射到受光器件的光来产生电荷的光电转换元件。所产生的电荷量取决于所入射到受光器件的光量。
尤其是，作为受光器件，优选使用具有包含有机化合物的层的有机光电二极管。有机光电二极管容易实现薄型化、轻量化及大面积化，且形状及设计的自由度高，由此可以应用于各种各样的摄像装置。
在本发明的一个方式中，优选使用有机EL元件作为发光器件，并优选使用有机光电二极管作为受光器件。有机光电二极管包括许多可以与有机EL元件具有共同结构的层。因此，可以在不需大幅度增加制造工序的情况下在摄像装置内设置发光器件及受光器件。例如，可以将受光器件的活性层及发光器件的发光层分别形成，而其他层则是发光器件和受光器件共同使用。由此，可以实现轻量且薄型的摄像装置。注意，有时受光器件与发光器件共同使用的层在发光器件中的功能和在受光器件中的功能不同。在本说明书中，根据发光器件的功能称呼构成要素。例如，空穴注入层分别在发光元件和受光元件中具有空穴注入层和空穴传输层的功能。与此同样，电子注入层分别在发光元件和受光元件中具有电子注入层和电子传输层的功能。
作为发光器件，例如，可以使用发射红色的波长区域的光的发光器件、发射绿色的波长区域的光的发光器件及发射蓝色的波长区域的光的发光器件。依次使这些发光器件发光，通过使用受光器件检测出每种颜色的反射光，可以彩色拍摄被摄体。就是说，本发明的一个方式的摄像装置可以用作彩色图像扫描仪。此外，本发明的一个方式的摄像装置分别校正从使用各颜色的光拍摄的图像取得的图像数据而算出校正图像数据，通过合并这些校正图像数据，可以生成合成图像数据。就是说，受光器件不具有分光功能的情况下，也可以实现颜色再现性高的摄像装置。另外，通过使用颜色再现性高的发光器件，可以实现颜色再现性更高的摄像装置。
此外，在本说明书等中，蓝色的波长区域是指400nm以上且小于490nm的波长区域，蓝色的发光在该波长区域具有至少一个发射光谱峰。此外，绿色的波长区域是指490nm以上且小于580nm的波长区域，绿色的发光在该波长区域具有至少一个发射光谱峰。此外，红色的波长区域是指580nm以上且680nm以下的波长区域，红色的发光在该波长区域具有至少一个发射光谱峰。
本发明的一个方式的摄像装置通过使用对可见光的整个波长区域具有灵敏度的受光器件，不需要分别设置红色受光器件、绿色受光器件及蓝色受光器件，可以实现能够拍摄高清晰的图像的摄像装置。另外，本发明的一个方式的摄像装置由于包括发光器件，也具有显示图像的功能，可以实现多功能及方便性高的摄像装置。例如，通过将在摄像部被拍摄的图像显示在摄像部，可以立即确认拍摄的图像。
本发明的一个方式的摄像装置可以用作电子设备的显示部。作为电子设备，例如，可以使用电视装置、计算机、用于计算机等的显示器、数字标牌、移动电话机、便携式游戏机及便携式信息终端等。通过将本发明的一个方式的摄像装置用作电子设备的显示部，可以实现具有摄像功能的显示部。使用者通过将被摄体放在电子设备的显示部，可以进行拍摄。此外，使用者通过将被拍摄的图像立即显示在显示部而确认，可以实现方便性高的电子设备。此外，本发明的一个方式的摄像装置通过使用受光器件拍摄指纹及掌纹等生物信息，可以应用于个人认别。另外，本发明的一个方式的摄像装置通过检测出与摄像部接触的对象物的位置信息，可以应用触摸传感器。
参照图1至图15对本发明的一个方式的摄像装置进行说明。
<摄像装置的结构例子1>
图1示出说明本发明的一个方式的摄像装置10的方框图。摄像装置10包括摄像部61、驱动电路部62、驱动电路部63、驱动电路部64及电路部65。
摄像部61包括配置为矩阵状的像素60。像素60分别包括发光器件及受光器件。受光器件既可设置在所有像素60又可设置在一部分像素60中。此外，一个像素60也可以具有多个受光器件。
驱动电路部62被用作源极线驱动电路(也称为源极驱动器)。驱动电路部63被用作栅极线驱动电路(也称为栅极驱动器)。驱动电路部64具有生成驱动像素60所包括的受光器件的信号并将该信号输出到像素60的功能。电路部65具有接收从像素60输出的信号并将其作为数据输出到运算电路71的功能。电路部65被用作读出电路。运算电路71具有接收从电路部65输出的信号并将其运算的功能。存储器73具有保持运算电路71所执行的程序、输入到运算电路71的数据及运算电路71输出的数据等的功能。
作为运算电路71，例如可以使用CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)以及GPU(Graphics Processing Unit：图形处理器)等。另外，也可以利用FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)或FPAA(Field Programmable Analog Array：现场可编程模拟阵列)等PLD(Programmable Logic Device：可编程逻辑器件)来获得上述处理器。
作为存储器73，可以适当地使用应用非易失性的存储元件的存储装置。作为存储器73，例如，可以使用快闪存储器、MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory：磁阻随机存取存储器)、PRAM(Phase change RAM：相变随机存取存储器)、ReRAM(ResistiveRAM：电阻随机存取存储器)、FeRAM(Ferroelectric RAM：铁电随机存取存储器)等。
驱动电路部62通过布线82与像素60电连接。驱动电路部63通过布线83与像素60电连接。驱动电路部64通过布线84与像素60电连接。电路部65通过布线85与像素60电连接。运算电路71通过布线86与电路部65电连接。存储器73通过布线87与运算电路71电连接。
各像素60优选包括两个以上的子像素。而且，像素60优选包括具有发光器件的子像素及具有受光器件的子像素。图2A示出像素60的一个例子。图2A示出像素60包括子像素60R、子像素60G、子像素60B及子像素60PD的四个子像素的例子。例如，子像素60R包括发射红色的波长区域的光的发光器件91R，子像素60G包括发射绿色的波长区域的光的发光器件91G，子像素60B包括发射蓝色的波长区域的光的发光器件91B且子像素60PD包括受光器件91PD。
注意，虽然图2A的像素60示出将四个子像素配置为2×2的矩阵状的例子，但是本发明的一个方式不局限于此。如图2B所示，也可以在一列上配置四个子像素。此外，各子像素的配置顺序也没有特别的限制。
虽然图2A及图2B示出子像素发射的光的颜色的组合是红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的三个的例子，但是颜色的组合及颜色的个数没有限制。也可以使用红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)及白色(W)的四个颜色或者红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)及黄色(Y)的四个颜色。图2C示出像素60包括子像素60R、子像素60G、子像素60B、子像素60W及子像素60PD的五个子像素，且子像素60W包括发射白色的光的发光器件91W的例子。注意，适用于子像素的颜色要素不局限上述，也可以组合青色(C)及品红色(M)等。另外，图2A至图2C示出各子像素的面积相等的例子，但是本发明的一个方式不局限于此。也可以使各子像素的面积不同。
图3A至图3D示出摄像部61的截面示意图。
图3A示出的摄像部61包括衬底51及衬底59，夹在衬底51与衬底59之间包括层53及层57。层57包括发光器件91R等发光器件，层53包括受光器件91PD。
图3B示出的摄像部61包括衬底51及衬底59，夹在衬底51与衬底59之间包括层53、层55及层57。层55包括晶体管。
例如，摄像部61可以采用包括发光器件91R等发光器件的层57发射红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)的光，且光从外部入射到包括受光器件91PD的层53的结构。在图3A及图3B中使用箭头示出层57发射的光及入射到层53的光。
包括晶体管的层55优选包括第一晶体管及第二晶体管。第一晶体管与层53包括的受光器件91PD电连接。第二晶体管与层57包括的发光器件91R等发光器件电连接。
本发明的一个方式的摄像装置具有拍摄与摄像部61接触的被摄体的功能。例如，如图3C所示，层57包括的发光器件发射光，该光被接触摄像部61的被摄体52反射，层53包括的受光器件91PD接收该反射光。由此，可以拍摄在摄像部61上的被摄体52。
如图3D所示，本发明的一个方式的摄像装置也可以拍摄与摄像部61未接触的被摄体52。此外，图3A所示的摄像部61中也同样地，可以拍摄与摄像部61未接触的被摄体52。在图3C及图3D中使用箭头示出层57发射、被摄体52反射而入射到层53的光。
参照图1及图4说明摄像装置的工作。图4是说明摄像装置的工作的示意图。在此，对使用图2A及图2B所示的发射红色的光的发光器件91R、发射绿色的光的发光器件91G及发射蓝色的光的发光器件91B的三个颜色的发光器件拍摄的例子进行说明。
在摄像部61使发射红色的光的发光器件91R开启，使用受光器件91PD拍摄第一图像IMR。来自各像素的受光器件91PD的信号(以下记为第一图像数据RX)通过电路部65被输出到运算电路71。同样地，在摄像部61使发射绿色的光的发光器件91G开启，使用受光器件91PD拍摄第二图像IMG。来自各像素的受光器件91PD的信号(以下记为第二图像数据GX)通过电路部65被输出到运算电路71。同样地，在摄像部61使发射蓝色的光的发光器件91B开启，使用受光器件91PD拍摄第三图像IMB。来自各像素的受光器件91PD的信号(以下记为第三图像数据BX)通过电路部65被输出到运算电路71。
运算电路71校正第一图像数据RX、第二图像数据GX及第三图像数据BX。运算电路71使用基准数据校正第一图像数据RX而算出第一校正图像数据RLSB。同样地，运算电路71使用基准数据校正第二图像数据GX而算出第二校正图像数据GLSB。运算电路71使用基准数据校正第三图像数据BX而算出第三校正图像数据BLSB。
在此，说明基准数据。作为基准数据，预先取得成为黑色的基准的基准数据及成为白色的基准的基准数据。
使用红色的光、绿色的光及蓝色的光分别拍摄黑色的基准的被摄体，取得成为黑色的基准的第一黑色基准数据Rmin、第二黑色基准数据Gmin及第三黑色基准数据Bmin。第一黑色基准数据Rmin是使用红色的光拍摄时从各像素的受光器件输出的输出值。第二黑色基准数据Gmin是使用绿色的光拍摄时从各像素的受光器件输出的输出值。第三黑色基准数据Bmin是使用蓝色的光拍摄时从各像素的受光器件输出的输出值。作为第一黑色基准数据Rmin、第二黑色基准数据Gmin及第三黑色基准数据Bmin，例如，可以利用电压值。用来取得基准数据的黑色被摄体优选具有极低的反射率。
同样地，使用红色的光、绿色的光及蓝色的光分别拍摄白色的基准的被摄体，取得成为白色的基准的第一白色基准数据Rmax、第二白色基准数据Gmax及第三白色基准数据Bmax。第一白色基准数据Rmax是使用红色的光拍摄时从各像素的受光器件输出的输出值。第二白色基准数据Gmax是使用绿色的光拍摄时从各像素的受光器件输出的输出值。第三白色基准数据Bmax是使用蓝色的光拍摄时从各像素的受光器件输出的输出值。作为第一白色基准数据Rmax、第二白色基准数据Gmax及第三白色基准数据Bmax，例如，可以利用电压值。用来取得基准数据的白色被摄体优选具有极高的反射率。
另外，基准数据在摄像装置的出货时被取得而被储存在存储器73即可。存储器73优选使用快闪存储器等非易失性存储器。此外，也可以使用者利用摄像装置时改写基准数据。运算电路71具有读出在存储器73被储存的基准数据的功能。具体而言，运算电路71具有从存储器73读出基准数据，使用该基准数据将各颜色的图像数据校正到校正图像数据的功能。此外，各颜色的校正图像数据也可以分别被输出而保持在存储器73。
第一黑色基准数据Rmin、第二黑色基准数据Gmin、第三黑色基准数据Bmin、第一白色基准数据Rmax、第二白色基准数据Gmax及第三白色基准数据Bmax优选按每个像素60分别被取得。通过使用按每个像素60分别取得的基准数据进行校正，可以减少发光器件及受光器件的特性的不均匀对校正造成的影响。此外，第一黑色基准数据Rmin、第二黑色基准数据Gmin、第三黑色基准数据Bmin、第一白色基准数据Rmax、第二白色基准数据Gmax及第三白色基准数据Bmax也可以分别利用摄像部61整体的平均值。通过作为基准数据使用平均值，可以减少存储器73的电容。
另外，在本说明书等中，有时将第一黑色基准数据Rmin及第一白色基准数据Rmax记为第一基准数据、将第二黑色基准数据Gmin及第二白色基准数据Gmax记为第二基准数据、将第三黑色基准数据Bmin及第三白色基准数据Bmax记为第三基准数据。此外，有时将第一黑色基准数据Rmin、第二黑色基准数据Gmin及第三黑色基准数据Bmin、第一白色基准数据Rmax、第二白色基准数据Gmax及第三白色基准数据Bmax记为基准数据
对使用基准数据的第一校正图像数据RLSB、第二校正图像数据GLSB及第三校正图像数据BLSB的算出进行说明。
各受光器件输出的第一图像数据RX、第二图像数据GX及第三图像数据BX分别使用如下算式(1)、算式(2)及算式(3)转换到第一校正图像数据RLSB、第二校正图像数据GLSB及第三校正图像数据BLSB。
RLSB＝(RX-Rmin)/(Rmax-Rmin)×A (1)
GLSB＝(GX-Gmin)/(Gmax-Gmin)×A (2)
BLSB＝(BX-Bmin)/(Bmax-Bmin)×A (3)
在此，常数A表示合成图像SyIM可取的灰度的最大值。将合成图像SyIM设为n位的情况下，合成图像SyIM的灰度为0以上且2n-1以下的整数而常数A为2n-1。例如，将合成图像SyIM设为8位的情况下，合成图像SyIM的灰度为0以上且255以下的整数而常数A为255。此外，受光器件输出的第一图像数据RX、第二图像数据GX及第三图像数据BX是模拟值，而第一校正图像数据RLSB、第二校正图像数据GLSB及第三校正图像数据BLSB是数字值。
运算电路71通过合并第一校正图像数据RLSB、第二校正图像数据GLSB及第三校正图像数据BLSB而生成合成图像数据，可以生成彩色合成图像SyIM。
如上所述，通过使用白色基准数据及黑色基准数据校正各颜色的图像数据而生成合成图像SyIM，可以实现颜色再现性高的摄像装置。
另外，在此示出使用分别拍摄白色的基准的被摄体及黑色的基准的被摄体而取得的基准数据进行校正的例子，但是本发明的一个方式不局限于此。也可以将根据受光器件的特性决定的固有的值用作基准数据。此外，也可以取得摄像装置内的温度或使用环境的温度而使用以温度为变数的基准数据。通过使用以温度为变数的基准数据，可以减少摄像时的温度的影响，发光器件及受光器件的特性根据温度变化的情况下也可以实现颜色再现性高的摄像装置。此外，也可以取得发光器件的累积驱动时间及受光器件的累积驱动时间而使用以累积驱动时间为变数的基准数据。通过使用以累积使用时间为变数的基准数据，发光器件及受光器件的特性根据各累积驱动时间变化的情况下也可以实现颜色再现性高的摄像装置。
<摄像装置的工作例子>
参照图5说明本发明的一个方式的摄像装置的工作。图5是说明摄像装置的工作的流程图。
在步骤S11，开启发射红色的光的发光器件91R。在此，优选开启摄像部61所包括的所有发光器件91R。
在步骤S12，使用受光器件91PD拍摄第一图像IMR。因为在使发光器件91R发光的同时拍摄，所以红色的光由被摄体反射而该反射光入射到受光器件91PD。就是说，第一图像IMR可以作为关于被摄体的红色的信息。此外，将来自各像素的受光器件91PD的信号(以下记作第一图像数据RX)输出到运算电路71。第一图像数据RX是与流在各像素的受光器件91PD的电流值对应的数据，从摄像部61通过电路部65被输出到运算电路71。例如，作为第一图像数据RX可以使用电压值。
在步骤S13，关闭发光器件91R。在此，优选关闭摄像部61所包括的所有发光器件91R。
在步骤S21，运算电路71使用基准数据校正第一图像数据RX而算出第一校正图像数据RLSB。第一校正图像数据RLSB被输出和被保持在存储器73。基准数据被保持在存储器73，校正时被读出到运算电路71。在此，作为基准数据可以使用第一白色基准数据Rmax及第一黑色基准数据Rmin。
在步骤S31，开启发射绿色的光的发光器件91G。在此，优选开启摄像部61所包括的所有发光器件91G。
在步骤S32，使用受光器件91PD拍摄第二图像IMG。因为在使发光器件91G发光的同时拍摄，所以绿色的光由被摄体反射而该反射光入射到受光器件91PD。就是说，第二图像IMG可以作为关于被摄体的绿色的信息。此外，将来自各像素的受光器件91PD的信号(以下记作第二图像数据GX)输出到运算电路71。第二图像数据GX是与流在各像素的受光器件91PD的电流值对应的数据，从摄像部61通过电路部65被输出到运算电路71。例如，作为第二图像数据GX可以使用电压值。
在步骤S33，关闭发光器件91G。在此，优选关闭摄像部61所包括的所有发光器件91G。
在步骤S41，运算电路71使用基准数据校正第二图像数据GX而算出第二校正图像数据GLSB。第二校正图像数据GLSB被输出和被保持在存储器73。在此，作为基准数据可以使用第二白色基准数据Gmax及第二黑色基准数据Gmin。
在步骤S51，开启发射蓝色的光的发光器件91B。在此，优选开启摄像部61所包括的所有发光器件91B。
在步骤S52，使用受光器件91PD拍摄第三图像IMB。因为在使发光器件91B发光的同时拍摄，所以蓝色的光由被摄体反射而该反射光入射到受光器件91PD。就是说，第三图像IMB可以作为关于被摄体的蓝色的信息。此外，将来自各像素的受光器件91PD的信号(以下记作第三图像数据BX)输出到运算电路71。第三图像数据BX是与流在各像素的受光器件91PD的电流值对应的数据，从摄像部61通过电路部65被输出到运算电路71。例如，作为第三图像数据BX可以使用电压值。
在步骤S53，关闭发光器件91B。在此，优选关闭摄像部61所包括的所有发光器件91B。
在步骤S61，运算电路71使用基准数据校正第三图像数据BX而算出第三校正图像数据BLSB。第三校正图像数据BLSB被输出和被保持在存储器73。在此，作为基准数据可以使用第三白色基准数据Bmax及第三黑色基准数据Bmin。
在步骤S71，将第一校正图像数据RLSB、第二校正图像数据GLSB及第三校正图像数据BLSB从存储器73读出到运算电路71，通过合并这些数据而生成合成图像数据，可以生成彩色合成图像SyIM。
如上所述，通过使用白色基准数据及黑色基准数据校正各颜色的图像数据，可以实现颜色再现性高的摄像装置。
此外，在图5示出按红色、绿色、蓝色的顺序进行拍摄的例子，但是颜色的种类、颜色的个数及进行拍摄的颜色的顺序没有特别的限制。
<摄像装置的结构例子2>
参照图6至图10说明本发明的一个方式的摄像装置的详细结构。
[摄像装置10A]
图6A示出摄像装置10A的截面图。
摄像装置10A包括受光器件110及发光器件190。
受光器件110包括像素电极111、公共层112、活性层113、公共层114及公共电极115。
发光器件190包括像素电极191、公共层112、发光层193、公共层114及公共电极115。
像素电极111、像素电极191、公共层112、活性层113、发光层193、公共层114及公共电极115既可具有单层结构又可具有叠层结构。
像素电极111及像素电极191位于绝缘层214上。像素电极111及像素电极191可以使用同一材料及同一工序形成。
公共层112位于像素电极111上及像素电极191上。公共层112是受光器件110与发光器件190共同使用的层。
活性层113隔着公共层112与像素电极111重叠。发光层193隔着公共层112与像素电极191重叠。活性层113包含第一有机化合物，而发光层193包含与第一有机化合物不同的第二有机化合物。
公共层114位于公共层112上、活性层113上及发光层193上。公共层114是受光器件110与发光器件190共同使用的层。
公共电极115包括隔着公共层112、活性层113及公共层114与像素电极111重叠的部分。此外，公共电极115包括隔着公共层112、发光层193及公共层114与像素电极191重叠的部分。公共电极115是受光器件110与发光器件190共同使用的层。
在本实施方式的摄像装置中，受光器件110的活性层113使用有机化合物。受光器件110的活性层113以外的层可以采用与发光器件190(EL元件)相同的结构。由此，只要在发光器件190的制造工序中追加形成活性层113的工序，就可以在形成发光器件190的同时形成受光器件110。此外，发光器件190与受光器件110可以形成在同一衬底上。因此，可以在不需大幅度增加制造工序的情况下在摄像装置内设置发光器件190及受光器件110。
在摄像装置10A中，只有受光器件110的活性层113及发光器件190的发光层193是分别形成的，而其他层可以是受光器件110和发光器件190共同使用。但是，受光器件110及发光器件190的结构不局限于此。除了活性层113及发光层193以外，受光器件110及发光器件190还可以具有其他分别形成的层(参照后述的摄像装置10K、10L及10M)。受光器件110与发光器件190优选共同使用一层以上的层(公共层)。由此，可以在不需大幅度增加制造工序的情况下在摄像装置内设置发光器件190及受光器件110。
摄像装置10A在一对衬底(衬底151及衬底152)之间包括受光器件110、发光器件190、晶体管41及晶体管42等。
在受光器件110中，位于像素电极111与公共电极115之间的公共层112、活性层113及公共层114各自可以被称为有机层(包含有机化合物的层)。像素电极111优选具有反射可见光的功能。像素电极111的端部被分隔壁216覆盖。公共电极115具有透射可见光的功能。
受光器件110具有检测光的功能。具体而言，受光器件110是接收从摄像装置10A的外部入射的光22并将其转换为电信号的光电转换元件。光22也可以说是发光器件190的光被对象物反射的光。此外，光22也可以通过后述的透镜入射到受光器件110。在本实施方式中，与发光器件190同样，像素电极111用作阳极而公共电极115用作阴极进行说明。也就是说，通过将反向偏压施加到像素电极111与公共电极115之间来驱动受光器件110，可以检测出入射到受光器件110的光来产生电荷。
衬底152的衬底151一侧的表面设置有遮光层BM。遮光层BM在与受光器件110重叠的位置及与发光器件190重叠的位置形成有开口。通过设置遮光层BM，可以控制受光器件110检测光的范围。
作为遮光层BM，可以使用遮挡来自发光器件的光的材料。遮光层BM优选吸收可见光。作为遮光层BM，例如，可以使用金属材料或包含颜料(碳黑等)或染料的树脂材料等形成黑矩阵。遮光层BM也可以采用红色滤光片、绿色滤光片及蓝色滤光片的叠层结构。
在此，受光器件110检测出被对象物反射的来自发光器件190的光。但是，有时来自发光器件190的光在摄像装置10A内被反射而不经对象物地入射到受光器件110。遮光层BM可以减少这种杂散光的负面影响。例如，在没有设置遮光层BM的情况下，有时发光器件190所发射的光23a被衬底152反射，由此反射光23b入射到受光器件110。通过设置遮光层BM，可以抑制反射光23b入射到受光器件110。由此，可以减少噪声来提高使用受光器件110的传感器的灵敏度。
在发光器件190中，分别位于像素电极191与公共电极115之间的公共层112、发光层193及公共层114可以被称为EL层。像素电极191优选具有反射可见光的功能。像素电极191的端部被分隔壁216覆盖。像素电极111和像素电极191通过分隔壁216彼此电绝缘。公共电极115具有透射可见光的功能。
发光器件190具有发射可见光的功能。具体而言，发光器件190是电压被施加到像素电极191与公共电极115之间时向衬底152一侧发射光的电致发光器件(参照发光21)。
发光层193优选以不与受光器件110的受光区域重叠的方式形成。由此，可以抑制发光层193吸收光22，来可以增加照射到受光器件110的光量。
像素电极111通过设置在绝缘层214中的开口电连接到晶体管41的源极或漏极。像素电极111的端部被分隔壁216覆盖。
像素电极191通过设置在绝缘层214中的开口电连接到晶体管42的源极或漏极。像素电极191的端部被分隔壁216覆盖。晶体管42具有控制发光器件190的驱动的功能。
晶体管41及晶体管42接触地形成于同一层(图6A中的衬底151)上。
电连接于受光器件110的电路中的至少一部分优选使用与电连接于发光器件190的电路相同的材料及工序而形成。由此，与分别形成两个电路的情况相比，可以减小摄像装置的厚度，并可以简化制造工序。
受光器件110及发光器件190各自优选被保护层195覆盖。在图6A中，保护层195设置在公共电极115上并与该公共电极115接触。通过设置保护层195，可以抑制水等杂质混入受光器件110及发光器件190，由此可以提高受光器件110及发光器件190的可靠性。此外，可以使用粘合层142贴合保护层195和衬底152。
此外，如图7A所示，受光器件110及发光器件190上也可以没有保护层。在图7A中，使用粘合层142贴合公共电极115和衬底152。
[摄像装置10B]
图6B示出包括与所述摄像装置10A不同的结构的摄像装置10B的截面图。此外，在后述的摄像装置的说明中，有时省略说明与先前说明的摄像装置同样的结构。
图6B所示的摄像装置10B除了包括摄像装置10A的结构以外还包括透镜149。
本实施方式的摄像装置也可以包括透镜149。透镜149设置在与受光器件110重叠的位置。在摄像装置10B中，以与衬底152接触的方式设置有透镜149。摄像装置10B所包括的透镜149在衬底151一侧具有凸面。或者，透镜149也可以在衬底152一侧具有凸面。
在将遮光层BM和透镜149的双方形成在衬底152的同一面上的情况下，对它们的形成顺序没有限制。虽然在图6B中示出先形成透镜149的例子，但是也可以先形成遮光层BM。在图6B中，透镜149的端部被遮光层BM覆盖。
摄像装置10B采用光22通过透镜149入射到受光器件110的结构。与没有透镜149的情况相比，通过设置透镜149，可以减小受光器件110的拍摄范围，由此可以抑制与相邻的受光器件110的拍摄范围重叠。由此，可以拍摄模糊少的清晰图像。此外，在受光器件110的拍摄范围相等的情况下，与没有透镜149的情况相比，通过设置透镜149，可以增大针孔的尺寸(在图6B中相当于与受光器件110重叠的BM的开口尺寸)。由此，通过具有透镜149，可以增加入射到受光器件110的光量。
与图6B所示的摄像装置10B同样，图7B及图7C所示的摄像装置也各自采用光22通过透镜149入射到受光器件110的结构。
在图7B中，以与保护层195的顶面接触的方式设置有透镜149。图7B所示的摄像装置所包括的透镜149在衬底152一侧具有凸面。
图7C所示的摄像装置在衬底152的摄像面一侧设置有透镜阵列146。透镜阵列146所具有的透镜设置在与受光器件110重叠的位置。优选衬底152的衬底151一侧的表面设置有遮光层BM。
作为用于本实施方式的摄像装置的透镜的形成方法，既可在衬底上或受光器件上直接形成如微透镜等透镜，又可将另外制成的微透镜阵列等透镜阵列贴合在衬底上。
[摄像装置10C]
图6C示出摄像装置10C的截面图。
图6C所示的摄像装置10C与摄像装置10A的不同之处在于：包括衬底153、衬底154、粘合层155、绝缘层212及分隔壁217，而不包括衬底151、衬底152及分隔壁216。
衬底153和绝缘层212被粘合层155贴合。衬底154和保护层195被粘合层142贴合。
摄像装置10C将形成在制造衬底上的绝缘层212、晶体管41、晶体管42、受光器件110及发光器件190等转置在衬底153上而形成。衬底153和衬底154优选具有柔性。由此，可以提高摄像装置10C的柔性。例如，衬底153和衬底154优选使用树脂。
作为衬底153及衬底154，可以使用如下材料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯树脂、聚丙烯腈树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚醚砜(PES)树脂、聚酰胺树脂(尼龙、芳族聚酰胺等)、聚硅氧烷树脂、环烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、ABS树脂以及纤维素纳米纤维等。衬底153和衬底154中的一个或两个也可以使用其厚度为具有柔性程度的玻璃。
本实施方式的摄像装置所具有的衬底可以使用光学各向同性高的薄膜。作为光学各向同性高的薄膜，可以举出三乙酸纤维素(也被称为TAC：Cellulose triacetate)薄膜、环烯烃聚合物(COP)薄膜、环烯烃共聚物(COC)薄膜及丙烯酸薄膜等。
分隔壁217优选吸收发光器件所发射的光。作为分隔壁217，例如可以使用包含颜料或染料的树脂材料等形成黑矩阵。此外，通过使用茶色抗蚀剂材料，可以由被着色的绝缘层构成分隔壁217。
发光器件190所发射的光23c有时被衬底154及分隔壁217反射，使得反射光23d入射到受光器件110。此外，光23c有时透过分隔壁217被晶体管或布线等反射，使得反射光入射到受光器件110。通过由分隔壁217吸收光23c，可以抑制反射光23d入射到受光器件110。由此，可以减少噪声来提高使用受光器件110的传感器的灵敏度。
分隔壁217优选至少吸收受光器件110所检测出的光的波长。例如，在受光器件110检测出发光器件190所发射的绿色光的情况下，分隔壁217优选至少吸收绿色光。例如，当分隔壁217具有红色滤光片时，可以吸收绿色光23c，由此可以抑制反射光23d入射到受光器件110。
[摄像装置10D]
图8A示出摄像装置10D的截面图。
摄像装置10D除了包括摄像装置10B的结构以外还包括着色层148a。
着色层148a具有与受光器件110所包括的像素电极111的顶面接触的部分及与分隔壁216的侧面接触的部分。
着色层148a优选吸收发光器件所发射的光。作为着色层148a，例如可以使用包含颜料或染料的树脂材料等形成黑矩阵。此外，通过使用茶色抗蚀剂材料，可以由被着色的绝缘层构成着色层148a。
着色层148a优选至少吸收受光器件110所检测出的光的波长。例如，在受光器件110检测出发光器件190所发射的绿色光的情况下，着色层148a优选吸收绿色光。例如，当着色层148a具有红色滤光片时，可以吸收绿色光，由此可以抑制杂散光(反射光)入射到受光器件110。
着色层148a吸收在摄像装置10D内产生的杂散光，由此可以减少入射到受光器件110的杂散光的量。由此，可以减少噪声来提高使用受光器件110的传感器的灵敏度。
在本实施方式的摄像装置中，着色层配置在受光器件110与发光器件190之间。由此，可以抑制从发光器件190入射到受光器件110的杂散光。
[摄像装置10E]
图8B示出摄像装置10E的截面图。
摄像装置10E除了包括摄像装置10D的结构以外还包括着色层148b。可以用于着色层148b的材料与着色层148a同样。
着色层148b具有与发光器件190所包括的像素电极191的顶面接触的部分及与分隔壁216的侧面接触的部分。
本实施方式的摄像装置优选具有着色层148a和着色层148b中的一个或两个。
通过具有着色层148a和着色层148b的双方，可以进一步减少入射到受光器件110的杂散光量。
在摄像装置10E中，着色层148b与像素电极191的顶面接触，由此有时发光器件190的光21中取出到摄像装置10E的外部的光量比摄像装置10D(图8A)少。因此，在设置着色层148a和着色层148b中的一个的情况下，优选与摄像装置10D同样地只设置受光器件110一侧的着色层148a。由此，可以提高发光器件190的光取出效率，并可以抑制入射到受光器件110的杂散光。由此，可以实现能够拍摄高品质的图像的摄像装置。
[摄像装置10F]
图8C示出摄像装置10F的截面图。
摄像装置10F除了包括摄像装置10B的结构以外还包括着色层148。可以用于着色层148的材料与着色层148a同样。
着色层148覆盖分隔壁216的顶面及侧面。着色层148具有与受光器件110所包括的像素电极111的顶面接触的部分及与发光器件190所包括的像素电极191的顶面接触的部分。
图8B所示的着色层148a及着色层148b不一定需要彼此分开，也可以为如图8C所示的着色层148那样的一个膜。着色层148吸收在摄像装置10F内产生的杂散光，由此可以减少入射到受光器件110的杂散光的量。由此，可以减少噪声来提高使用受光器件110的传感器的灵敏度。
[摄像装置10G]
图9A示出摄像装置10G的截面图。
摄像装置10G除了包括摄像装置10B的结构以外还包括着色层147。
着色层147位于绝缘层214上，并且分隔壁216覆盖着色层147的顶面及侧面。着色层147和受光器件110通过分隔壁216彼此电绝缘。与此同样，着色层147和发光器件190通过分隔壁216彼此电绝缘。
可以用于着色层147的材料与着色层148a同样。与上述着色层148、148a及148b同样，着色层147吸收在摄像装置10G内产生的杂散光，由此可以减少入射到受光器件110的杂散光的量。由此，可以减少噪声来提高使用受光器件110的传感器的灵敏度。
因为上述着色层148、148a及148b吸收光，所以有时受到材料的影响其电阻率变得比分隔壁216低。例如，包含如碳黑等颜料的树脂的电阻率比不包含该颜料的树脂低。由此，根据材料的种类，当设置着色层148、148a及148b中的任一个时，有可能发生电流泄漏到相邻的发光器件或受光器件。例如，由于电流泄漏到相邻的发光器件，导致所希望的发光器件以外的发光(也称为串扰)。
另一方面，着色层147分别与受光器件110及发光器件190分开设置。此外，着色层147分别与受光器件110及发光器件190通过分隔壁216电绝缘。由此，即使着色层147的电阻率低，也不容易影响到受光器件110及发光器件190。因此，可以扩大用于着色层147的材料的选择范围，所以是优选的。例如，作为着色层147，也可以使用金属材料等形成黑矩阵。
[摄像装置10H]
图9B示出摄像装置10H的截面图。
摄像装置10H除了包括摄像装置10B的结构以外还包括着色层148c。
在摄像装置10H中，分隔壁216具有到达绝缘层214的开口。着色层148c具有通过该开口与绝缘层214接触的部分、在该开口的内侧与分隔壁216的侧面接触的部分及与分隔壁216的顶面接触的部分。着色层148c和受光器件110通过分隔壁216彼此电绝缘。与此同样，着色层148c和发光器件190通过分隔壁216彼此电绝缘。
可以用于着色层148c的材料与着色层147同样。着色层148c吸收在摄像装置10H内产生的杂散光，由此可以减少入射到受光器件110的杂散光的量。由此，可以减少噪声来提高使用受光器件110的传感器的灵敏度。
着色层148c分别与受光器件110及发光器件190分开设置。此外，着色层148c分别与受光器件110及发光器件190通过分隔壁216电绝缘。由此，即使着色层148c的电阻率低，也不容易影响到受光器件110及发光器件190。因此，可以扩大用于着色层148c的材料的选择范围，所以是优选的。
[摄像装置10J]
图9C示出摄像装置10J的截面图。
摄像装置10J除了包括摄像装置10D的结构以外还包括着色层148c。
如图8A至图8C及图9A至图9C所示，本发明的一个方式的摄像装置优选具有着色层148、148a、148b、148c及147中的一个或多个。由此可以吸收在摄像装置内产生的杂散光，并可以减少入射到受光器件110的杂散光的量。由此，可以减少噪声来提高使用受光器件110的传感器的灵敏度。
[摄像装置10K、10L及10M]
图10A示出摄像装置10K的截面图，图10B示出摄像装置10L的截面图，并且图10C示出摄像装置10M的截面图。
摄像装置10K与摄像装置10A的不同之处在于：包括缓冲层184及缓冲层194，而没有公共层114。缓冲层184及缓冲层194既可具有单层结构又可具有叠层结构。
在摄像装置10K中，受光器件110包括像素电极111、公共层112、活性层113、缓冲层184及公共电极115。此外，在摄像装置10K中，发光器件190包括像素电极191、公共层112、发光层193、缓冲层194及公共电极115。
摄像装置10L与摄像装置10A的不同之处在于：包括缓冲层182及缓冲层192，而没有公共层112。缓冲层182及缓冲层192既可具有单层结构又可具有叠层结构。
在摄像装置10L中，受光器件110包括像素电极111、缓冲层182、活性层113、公共层114及公共电极115。此外，在摄像装置10L中，发光器件190包括像素电极191、缓冲层192、发光层193、公共层114及公共电极115。
摄像装置10M与摄像装置10A的不同之处在于：包括缓冲层182、缓冲层184、缓冲层192及缓冲层194，而没有公共层112及公共层114。
在摄像装置10M中，受光器件110包括像素电极111、缓冲层182、活性层113、缓冲层184及公共电极115。此外，在摄像装置10M中，发光器件190包括像素电极191、缓冲层192、发光层193、缓冲层194及公共电极115。
在受光器件110及发光器件190的制造中，不但可以分别形成活性层113及发光层193，而且还可以分别形成其他层。
在摄像装置10K中，分别形成公共电极115与活性层113之间的缓冲层184及公共电极115与发光层193之间的缓冲层194。作为缓冲层184，例如，可以形成电子传输层。作为缓冲层194，例如，可以形成电子注入层和电子传输层中的一个或两个。
在摄像装置10L中，分别形成像素电极111与活性层113之间的缓冲层182及像素电极191与发光层193之间的缓冲层192。作为缓冲层182，例如，可以形成空穴传输层。作为缓冲层192，例如，可以形成空穴注入层和空穴传输层中的一个或两个。
在摄像装置10M中，受光器件110和发光器件190在一对电极(像素电极111或像素电极191与公共电极115)之间没有公共层。作为摄像装置10M所包括的受光器件110及发光器件190，在绝缘层214上使用同一材料及同一工序形成像素电极111及像素电极191，在像素电极111上形成缓冲层182、活性层113及缓冲层184，在像素电极191上形成缓冲层192、发光层193及缓冲层194，然后，以覆盖像素电极111、缓冲层182、活性层113、缓冲层184、像素电极191、缓冲层192、发光层193及缓冲层194的方式形成公共电极115。对缓冲层182、活性层113及缓冲层184的叠层结构及缓冲层192、发光层193及缓冲层194的叠层结构的形成顺序没有特别的限制。例如，也可以在形成缓冲层182、活性层113及缓冲层184之后，形成缓冲层192、发光层193及缓冲层194。与此相反，也可以在形成缓冲层182、活性层113及缓冲层184之前，形成缓冲层192、发光层193及缓冲层194。此外，也可以按照缓冲层182、缓冲层192、活性层113、发光层193等的顺序交替形成。
<摄像装置的结构例子3>
以下参照图11至图15说明本发明的一个方式的摄像装置的更详细的结构。
[摄像装置100A]
图11示出摄像装置100A的透视图，而图12示出摄像装置100A的截面图。
摄像装置100A具有贴合衬底152与衬底151的结构。在图11中，以虚线表示衬底152。
摄像装置100A也可以作为包括本发明的一个方式的摄像装置及连接器或集成电路(IC)中的任一个以上的摄像模块。作为连接器，可以使用柔性印刷电路板(FPC：Flexibleprinted circuit)或TCP(Tape Carrier Package：载带封装)等。此外，集成电路(IC)可以利用COG(Chip On Glass：玻璃覆晶封装)方式或COF(Chip On Film：薄膜覆晶封装)方式等安装于摄像模块。图11示出在摄像装置100A中安装有IC173及FPC172的例子。此外，摄像装置100A包括摄像部162、电路164及布线165等。
作为电路164，例如可以使用扫描线驱动电路。
布线165具有对摄像部162及电路164供应信号及电力的功能。该信号及电力从外部经由FPC172或者从IC173输入到布线165。
图11示出通过COG方式或COF方式等在衬底151上设置IC173的例子。作为IC173，例如可以使用包括扫描线驱动电路或信号线驱动电路等的IC。注意，摄像装置100A及摄像模块不一定必须设置有IC。此外，也可以将IC利用COF方式等安装于FPC。
图12示出图11所示的摄像装置100A的包括FPC172的区域的一部分、包括电路164的区域的一部分、包括摄像部162的区域的一部分及包括端部的区域的一部分的截面的一个例子。
图12所示的摄像装置100A在衬底151与衬底152之间包括晶体管201、晶体管205、晶体管206、发光器件190及受光器件110等。
衬底152及绝缘层214通过粘合层142粘合。作为对发光器件190及受光器件110的密封，可以采用固体密封结构或中空密封结构等。在图12中，由衬底152、粘合层142及绝缘层214围绕的空间143填充有非活性气体(氮、氩等)，采用中空密封结构。粘合层142也可以与发光器件190重叠。此外，由衬底152、粘合层142及绝缘层214围绕的空间143也可以填充有与粘合层142不同的树脂。
发光器件190具有从绝缘层214一侧依次层叠有像素电极191、公共层112、发光层193、公共层114及公共电极115的叠层结构。像素电极191通过形成在绝缘层214中的开口与晶体管206所包括的导电层222b电连接。晶体管206具有控制发光器件190的驱动的功能。分隔壁216覆盖像素电极191的端部。像素电极191包含反射可见光的材料，而公共电极115包含透射可见光的材料。
受光器件110具有从绝缘层214一侧依次层叠有像素电极111、公共层112、活性层113、公共层114及公共电极115的叠层结构。像素电极111通过形成在绝缘层214中的开口与晶体管205所包括的导电层222b电连接。分隔壁216覆盖像素电极111的端部。像素电极111包含反射可见光的材料，而公共电极115包含透射可见光的材料。
发光器件190将光发射到衬底152一侧。此外，受光器件110通过衬底152及空间143接收光。衬底152优选使用对可见光的透过性高的材料。
像素电极111及像素电极191可以使用同一材料及同一工序形成。公共层112、公共层114及公共电极115用于受光器件110和发光器件190的双方。除了活性层113及发光层193以外，受光器件110和发光器件190可以共同使用其他层。由此，可以在不需大幅度增加制造工序的情况下在摄像装置100A内设置受光器件110及受光器件110。
衬底152的衬底151一侧的表面设置有遮光层BM。遮光层BM在与受光器件110重叠的位置及与发光器件190重叠的位置形成有开口。通过设置遮光层BM，可以控制受光器件110检测光的范围。此外，通过设置有遮光层BM，可以抑制发光器件190发射的光不经对象物地直接入射到受光器件110。由此，可以实现噪声少且灵敏度高的传感器。
晶体管201、晶体管205及晶体管206都设置在衬底151上。这些晶体管可以使用同一材料及同一工序形成。
在衬底151上依次设置有绝缘层211、绝缘层213、绝缘层215及绝缘层214。绝缘层211的一部分用作各晶体管的栅极绝缘层。绝缘层213的一部分用作各晶体管的栅极绝缘层。绝缘层215以覆盖晶体管的方式设置。绝缘层214以覆盖晶体管的方式设置，并被用作平坦化层。此外，对栅极绝缘层的个数及覆盖晶体管的绝缘层的个数没有特别的限制，既可以为一个，又可以为两个以上。
优选的是，将水或氢等杂质不容易扩散的材料用于覆盖晶体管的绝缘层中的至少一个。由此，可以将绝缘层用作阻挡层。通过采用这种结构，可以有效地抑制杂质从外部扩散到晶体管中，从而可以提高摄像装置的可靠性。
作为绝缘层211、绝缘层213及绝缘层215优选使用无机绝缘膜。作为无机绝缘膜，例如可以使用氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜、氮化铝膜等。此外，也可以使用氧化铪膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镓膜、氧化钽膜、氧化镁膜、氧化镧膜、氧化铈膜及氧化钕膜等。此外，也可以层叠上述绝缘膜中的两个以上。
在此，有机绝缘膜的阻挡性在很多情况下低于无机绝缘膜。因此，有机绝缘膜优选在摄像装置100A的端部附近包括开口。由此，可以抑制从摄像装置100A的端部通过有机绝缘膜的杂质侵入。此外，也可以以其端部位于摄像装置100A的端部的内侧的方式形成有机绝缘膜，以保护有机绝缘膜不暴露于摄像装置100A的端部。
用作平坦化层的绝缘层214优选使用有机绝缘膜。作为能够用于有机绝缘膜的材料，例如可以使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂及这些树脂的前体等。
在图12所示的区域228中，在绝缘层214中形成有开口。由此，即使在使用有机绝缘膜作为绝缘层214的情况下，也可以抑制杂质从外部通过绝缘层214侵入摄像部162。由此，可以提高摄像装置100A的可靠性。
晶体管201、晶体管205及晶体管206包括：用作栅极的导电层221；用作栅极绝缘层的绝缘层211；用作源极及漏极的导电层222a及导电层222b；半导体层231；用作栅极绝缘层的绝缘层213；以及用作栅极的导电层223。在此，经过对同一导电膜进行加工而得到的多个层附有相同的阴影线。绝缘层211位于导电层221与半导体层231之间。绝缘层213位于导电层223与半导体层231之间。
对本实施方式的摄像装置所包括的晶体管结构没有特别的限制。例如，可以采用平面型晶体管、交错型晶体管或反交错型晶体管等。此外，晶体管都可以具有顶栅结构或底栅结构。或者，也可以在形成沟道的半导体层上下设置有栅极。
作为晶体管201、晶体管205及晶体管206，采用两个栅极夹持形成沟道的半导体层的结构。此外，也可以连接两个栅极，并通过对该两个栅极供应同一信号，来驱动晶体管。或者，通过对两个栅极中的一个施加用来控制阈值电压的电位，对另一个施加用来进行驱动的电位，可以控制晶体管的阈值电压。
对用于晶体管的半导体材料的结晶性也没有特别的限制，可以使用非晶半导体或具有结晶性的半导体(微晶半导体、多晶半导体、单晶半导体或其一部分具有结晶区域的半导体)。当使用具有结晶性的半导体时可以抑制晶体管的特性劣化，所以是优选的。
晶体管的半导体层优选使用金属氧化物(氧化物半导体)。此外，晶体管的半导体层也可以包含硅。作为硅，可以举出非晶硅、结晶硅(低温多晶硅、单晶硅等)等。
例如，半导体层优选包含铟、M(M为选自镓、铝、硅、硼、钇、锡、铜、钒、铍、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨或镁中的一种或多种)和锌。尤其是，M优选为选自铝、镓、钇或锡中的一种或多种。
尤其是，作为半导体层，优选使用包含铟(In)、镓(Ga)及锌(Zn)的氧化物(也记为IGZO)。
当半导体层为In-M-Zn氧化物时，优选用来形成In-M-Zn氧化物的溅射靶材中的In的原子数比为M的原子数比以上。作为这种溅射靶材的金属元素的原子数比，可以举出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。
作为溅射靶材优选使用含有多晶氧化物的靶材，由此可以易于形成具有结晶性的半导体层。注意，所形成的半导体层的原子数比分别包含上述溅射靶材中的金属元素的原子数比的±40％的范围内。例如，在被用于半导体层的溅射靶材的组成为In：Ga：Zn＝4：2：4.1[原子数比]时，所形成的半导体层的组成有时为In：Ga：Zn＝4：2：3[原子数比]或其附近。
注意，当记载为原子数比为In：Ga：Zn＝4：2：3或其附近时包括如下情况：In的原子数比为4时，Ga的原子数比为1以上且3以下，Zn的原子数比为2以上且4以下。此外，当记载为原子数比为In：Ga：Zn＝5：1：6或其附近时包括如下情况：In的原子数比为5时，Ga的原子数比大于0.1且为2以下，Zn的原子数比为5以上且7以下。此外，当记载为原子数比为In：Ga：Zn＝1：1：1或其附近时包括如下情况：In的原子数比为1时，Ga的原子数比大于0.1且为2以下，Zn的原子数比大于0.1且为2以下。
电路164所包括的晶体管和摄像部162所包括的晶体管既可以具有相同的结构，又可以具有不同的结构。电路164所包括的多个晶体管既可以具有相同的结构，又可以具有两种以上的不同结构。与此同样，摄像部162所包括的多个晶体管既可以具有相同的结构，又可以具有两种以上的不同结构。
在衬底151与衬底152不重叠的区域中设置有连接部204。在连接部204中，布线165通过导电层166及连接层242与FPC172电连接。在连接部204的顶面上露出对与像素电极191相同的导电膜进行加工来获得的导电层166。因此，通过连接层242可以使连接部204与FPC172电连接。
此外，可以在衬底152的外侧的表面上配置各种光学构件。作为光学构件，可以使用偏振片、相位差板、光扩散层(扩散薄膜等)、防反射层及聚光薄膜(condensing film)等。此外，在衬底152的外侧的表面上也可以配置抑制尘埃的附着的抗静电膜、不容易被弄脏的具有拒水性的膜、抑制使用时的损伤的硬涂膜、缓冲层等。
衬底151及衬底152可以使用玻璃、石英、陶瓷、蓝宝石以及树脂等。通过将具有柔性的材料用于衬底151及衬底152，可以提高摄像装置的柔性。
作为粘合层，可以使用紫外线固化粘合剂等光固化粘合剂、反应固化粘合剂、热固化粘合剂、厌氧粘合剂等各种固化粘合剂。作为这些粘合剂，可以举出环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、酰亚胺树脂、PVC(聚氯乙烯)树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)树脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)树脂等。尤其是，优选使用环氧树脂等透湿性低的材料。此外，也可以使用两液混合型树脂。此外，也可以使用粘合薄片等。
作为连接层242，可以使用各向异性导电膜(ACF：Anisotropic ConductiveFilm)、各向异性导电膏(ACP：Anisotropic Conductive Paste)等。
发光器件190具有顶部发射结构、底部发射结构或双面发射结构等。作为提取光一侧的电极使用使可见光透过的导电膜。此外，作为不提取光一侧的电极优选使用反射可见光的导电膜。
发光器件190至少包括发光层193。作为发光层193以外的层，发光器件190还可以包括包含空穴注入性高的物质、空穴传输性高的物质、空穴阻挡材料、电子传输性高的物质、电子注入性高的物质或双极性的物质(电子传输性及空穴传输性高的物质)等的层。例如，公共层112优选具有空穴注入层和空穴传输层中的一个或两个。公共层114优选具有电子传输层和电子注入层中的一个或两个。
公共层112、发光层193及公共层114可以使用低分子化合物或高分子化合物，还可以包含无机化合物。构成公共层112、发光层193及公共层114的层可以通过蒸镀法(包括真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法、涂敷法等的方法形成。
发光层193也可以包含量子点等无机化合物作为发光材料。
受光器件110的活性层113包含半导体。作为该半导体，可以举出硅等无机半导体及包含有机化合物的有机半导体。在本实施方式中，示出使用有机半导体作为活性层含有的半导体的例子。通过使用有机半导体，可以以同一方法(例如真空蒸镀法)形成发光器件190的发光层193和受光器件110的活性层113，并可以共同使用制造设备，所以是优选的。
作为活性层113含有的n型半导体的材料，可以举出富勒烯(例如C60、C70等)或其衍生物等具有电子接受性的有机半导体材料。此外，作为活性层113含有的p型半导体的材料，可以举出铜(II)酞菁(Copper(II)phthalocyanine；CuPc)或四苯基二苯并二茚并芘(Tetraphenyldibenzoperiflanthene；DBP)等具有电子供给性的有机半导体材料。
例如，优选共蒸镀n型半导体和p型半导体形成活性层113。
作为可用于晶体管的栅极、源极及漏极和构成摄像装置的各种布线及电极等导电层的材料，可以举出铝、钛、铬、镍、铜、钇、锆、钼、银、钽或钨等金属或者以上述金属为主要成分的合金等。可以使用包含这些材料的膜的单层或叠层。
作为具有透光性的导电材料，可以使用氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、包含镓的氧化锌等导电氧化物或石墨烯。或者，可以使用金、银、铂、镁、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯或钛等金属材料、包含该金属材料的合金材料。或者，还可以使用该金属材料的氮化物(例如，氮化钛)等。此外，当使用金属材料、合金材料(或者它们的氮化物)时，优选将其形成得薄到具有透光性。此外，可以使用上述材料的叠层膜作为导电层。例如，通过使用银和镁的合金与铟锡氧化物的叠层膜等，可以提高导电性，所以是优选的。上述材料也可以用于构成摄像装置的各种布线及电极等的导电层、受光器件所包括的导电层(被用作像素电极及公共电极的导电层)。
作为可用于各绝缘层的绝缘材料，例如可以举出丙烯酸树脂或环氧树脂等树脂及氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅或氧化铝等无机绝缘材料。
[摄像装置100B]
图13A示出摄像装置100B的截面图。
摄像装置100B与摄像装置100A的不同之处主要在于包括透镜149及保护层195。
通过设置覆盖受光器件110及发光器件190的保护层195，可以抑制水等杂质混入受光器件110及发光器件190，由此可以提高受光器件110及发光器件190的可靠性。
在摄像装置100B的端部附近的区域228中，优选绝缘层215与保护层195通过绝缘层214的开口彼此接触。尤其是，优选绝缘层215含有的无机绝缘膜与保护层195含有的无机绝缘膜彼此接触。由此，可以抑制杂质从外部通过有机绝缘膜混入摄像部162。因此，可以提高摄像装置100B的可靠性。
图13B示出保护层195具有三层结构的例子。在图13B中，保护层195包括公共电极115上的无机绝缘层195a、无机绝缘层195a上的有机绝缘层195b及有机绝缘层195b上的无机绝缘层195c。
无机绝缘层195a的端部及无机绝缘层195c的端部延伸到有机绝缘层195b的端部的外侧，并且它们彼此接触。此外，无机绝缘层195a通过绝缘层214(有机绝缘层)的开口与绝缘层215(无机绝缘层)接触。由此，可以使用绝缘层215及保护层195包围受光器件110及发光器件190，可以提高受光器件110及发光器件190的可靠性。
像这样，保护层195也可以具有有机绝缘膜和无机绝缘膜的叠层结构。此时，无机绝缘膜的端部优选延伸到有机绝缘膜的端部的外侧。
在衬底152的衬底151一侧的表面设置有透镜149。透镜149的凸面在衬底151一侧。受光器件110的受光区域优选与透镜149重叠且不与发光层193重叠。由此，可以提高使用受光器件110的传感器的灵敏度及精确度。
透镜149的折射率优选为1.3以上且2.5以下。透镜149可以由无机材料和有机材料中的至少一个形成。例如，透镜149可以使用包含树脂的材料。此外，可以将包含氧化物和硫化物中的至少一个的材料用于透镜149。
具体而言，可以将包含氯、溴或碘的树脂、包含重金属原子的树脂、包含芳香环的树脂、包含硫的树脂等用于透镜149。或者，可以将树脂及具有其折射率高于该树脂的材料的纳米粒子的材料用于透镜149。作为纳米粒子，可以使用氧化钛或氧化锆等。
可以将氧化铈、氧化铪、氧化镧、氧化镁、氧化铌、氧化钽、氧化钛、氧化钇、氧化锌、包含铟和锡的氧化物、或者包含铟、镓和锌的氧化物等用于透镜149。或者，可以将硫化锌等用于透镜149。
在摄像装置100B中，保护层195和衬底152通过粘合层142贴合。粘合层142与受光器件110及发光器件190重叠，摄像装置100B采用固体密封结构。
[摄像装置100C]
图14A示出摄像装置100C的截面图。
摄像装置100C与摄像装置100B的不同之处在于晶体管的结构。
摄像装置100C在衬底151上包括晶体管208、晶体管209及晶体管210。
晶体管208、晶体管209及晶体管210包括：用作栅极的导电层221；用作栅极绝缘层的绝缘层211；包含沟道形成区域231i及一对低电阻区域231n的半导体层；与一对低电阻区域231n中的一个连接的导电层222a；与一对低电阻区域231n中的另一个连接的导电层222b；用作栅极绝缘层的绝缘层225；用作栅极的导电层223；以及覆盖导电层223的绝缘层215。绝缘层211位于导电层221与沟道形成区域231i之间。绝缘层225位于导电层223与沟道形成区域231i之间。
导电层222a及导电层222b通过设置在绝缘层225及绝缘层215中的开口与低电阻区域231n连接。导电层222a及导电层222b中的一个用作源极，另一个用作漏极。
发光器件190的像素电极191通过导电层222b与晶体管208的一对低电阻区域231n中的一个电连接。
受光器件110的像素电极111通过导电层222b与晶体管209的一对低电阻区域231n中的另一个电连接。
图14A的晶体管208、晶体管209及晶体管210示出绝缘层225覆盖半导体层的顶面及侧面的例子。另一方面，在图14B示出的晶体管202中，绝缘层225与半导体层231的沟道形成区域231i重叠而不与低电阻区域231n重叠。例如，通过以导电层223为掩模加工绝缘层225，可以制成图14B所示的结构。在图14B中，绝缘层215覆盖绝缘层225及导电层223，并且导电层222a及导电层222b分别通过绝缘层215的开口与低电阻区域231n连接。再者，还可以设置有覆盖晶体管的绝缘层218。
摄像装置100C与摄像装置100B的不同之处在于包括着色层147。
着色层147位于绝缘层214上，分隔壁216覆盖着色层147的顶面及侧面。
在图14A中，着色层147与受光器件110彼此分开设置。与此同样，着色层147与发光器件190彼此分开设置。着色层147不局限于图14A的配置。如图14C所示，着色层147也可以覆盖像素电极111的端部及像素电极191的端部中的一个或两个。
因为在图14A中着色层147分别与受光器件110及发光器件190分开设置，所以即使在着色层147的电阻率低的情况下也不容易影响到受光器件110及发光器件190。因此，可以扩大用于着色层147的材料的选择范围，所以是优选的。
因为在图14C中着色层147覆盖像素电极111的端部及像素电极191的端部，所以可以增大着色层147的设置面积。着色层147的设置面积越大，越可以吸收产生在摄像装置内的杂散光，从而可以降低入射到受光器件110的杂散光量，所以是优选的。由此，可以减少噪声来提高使用受光器件110的传感器的灵敏度。
[摄像装置100D]
图15示出摄像装置100D的截面图。
摄像装置100D与摄像装置100C的不同之处在于不包括着色层147而包括着色层148a。
着色层148a具有与受光器件110所包括的像素电极111的顶面接触的部分及与分隔壁216的侧面接触的部分。
通过由着色层148a吸收产生在摄像装置100D内的杂散光，可以降低入射到受光器件110的杂散光量。由此，可以减少噪声来提高使用受光器件110的传感器的灵敏度。
摄像装置100D与摄像装置100C的不同之处在于不包括衬底151及衬底152而包括衬底153、衬底154、粘合层155及绝缘层212。
衬底153和绝缘层212被粘合层155贴合。衬底154和保护层195被粘合层142贴合。
摄像装置100D将形成在制造衬底上的绝缘层212、晶体管208、晶体管209、晶体管210、受光器件110及发光器件190等转置在衬底153上而形成。衬底153和衬底154优选具有柔性。由此，可以提高摄像装置100D的柔性。
作为绝缘层212，可以使用可以用于绝缘层211、绝缘层213及绝缘层215的无机绝缘膜。
此外，作为摄像装置100C示出没有透镜149的例子，而作为摄像装置100D示出有透镜149的例子。透镜149根据传感器的用途等适当地设置即可。
<金属氧化物>
以下，将说明可用于半导体层的金属氧化物。
在本说明书等中，有时将包含氮的金属氧化物也称为金属氧化物(metal oxide)。此外，也可以将包含氮的金属氧化物称为金属氧氮化物(metal oxynitride)。例如，可以将锌氧氮化物(ZnON)等含有氮的金属氧化物用于半导体层。
在本说明书等中，有时记载为CAAC(c-axis aligned crystal)或CAC(Cloud-Aligned Composite)。CAAC是指结晶结构的一个例子，CAC是指功能或材料构成的一个例子。
例如，作为半导体层，可以使用CAC(Cloud-Aligned Composite)-OS(OxideSemiconductor)。
CAC-OS在材料的一部分中具有导电性的功能，在材料的另一部分中具有绝缘性的功能，作为材料的整个部分具有半导体的功能。此外，在将CAC-OS用于晶体管的半导体层的情况下，导电性的功能是使被用作载流子的电子(或空穴)流过的功能，绝缘性的功能是不使被用作载流子的电子流过的功能。通过导电性的功能和绝缘性的功能的互补作用，可以使CAC-OS具有开关功能(开启/关闭的功能)。通过在CAC-OS中使各功能分离，可以最大限度地提高各功能。
CAC-OS包括导电性区域及绝缘性区域。导电性区域具有上述导电性的功能，绝缘性区域具有上述绝缘性的功能。此外，在材料中，导电性区域和绝缘性区域有时以纳米粒子级分离。此外，导电性区域和绝缘性区域有时在材料中不均匀地分布。此外，有时观察到其边缘模糊而以云状连接的导电性区域。
在CAC-OS中，导电性区域和绝缘性区域有时以0.5nm以上且10nm以下，优选为0.5nm以上且3nm以下的尺寸分散在材料中。
CAC-OS由具有不同带隙的成分构成。例如，CAC-OS由具有起因于绝缘性区域的宽隙的成分及具有起因于导电性区域的窄隙的成分构成。在该构成中，当使载流子流过时，载流子主要在具有窄隙的成分中流过。此外，具有窄隙的成分通过与具有宽隙的成分的互补作用，与具有窄隙的成分联动而使载流子流过具有宽隙的成分。因此，在将上述CAC-OS用于晶体管的沟道形成区域时，在晶体管的导通状态中可以得到高电流驱动力，即大通态电流及高场效应迁移率。
就是说，也可以将CAC-OS称为基质复合材料(matrix composite)或金属基质复合材料(metal matrix composite)。
氧化物半导体(金属氧化物)被分为单晶氧化物半导体和非单晶氧化物半导体。作为非单晶氧化物半导体例如有CAAC-OS(c-axis aligned crystalline oxidesemiconductor)、多晶氧化物半导体、nc-OS(nanocrystalline oxide semiconductor)、a-like OS(amorphous-like oxide semiconductor)及非晶氧化物半导体等。
CAAC-OS具有c轴取向性，其多个纳米晶在a-b面方向上连结而结晶结构具有畸变。注意，畸变是指在多个纳米晶连结的区域中晶格排列一致的区域与其他晶格排列一致的区域之间的晶格排列的方向变化的部分。
虽然纳米晶基本上是六角形，但是并不局限于正六角形，有不是正六角形的情况。此外，在畸变中有时具有五角形或七角形等晶格排列。此外，在CAAC-OS中，即使在畸变附近也难以观察到明确的晶界(grain boundary)。即，可知由于晶格排列畸变，可抑制晶界的形成。这是由于CAAC-OS因为a-b面方向上的氧原子排列的低密度或因金属元素被取代而使原子间的键合距离产生变化等而能够包容畸变。
CAAC-OS有具有层状结晶结构(也称为层状结构)的倾向，在该层状结晶结构中层叠有包含铟及氧的层(下面称为In层)和包含元素M、锌及氧的层(下面称为(M，Zn)层)。此外，铟和元素M彼此可以取代，在用铟取代(M，Zn)层中的元素M的情况下，也可以将该层表示为(In，M，Zn)层。此外，在用元素M取代In层中的铟的情况下，也可以将该层表示为(In，M)层。
CAAC-OS是结晶性高的金属氧化物。另一方面，在CAAC-OS中不容易观察明确的晶界，因此不容易发生起因于晶界的电子迁移率的下降。此外，金属氧化物的结晶性有时因杂质的进入或缺陷的生成等而降低，因此可以说CAAC-OS是杂质或缺陷(氧空位(也称为VO(oxygen vacancy))等)少的金属氧化物。因此，包含CAAC-OS的金属氧化物的物理性质稳定。因此，包含CAAC-OS的金属氧化物具有高耐热性及高可靠性。
在nc-OS中，微小的区域(例如1nm以上且10nm以下的区域，特别是1nm以上且3nm以下的区域)中的原子排列具有周期性。此外，nc-OS在不同的纳米晶之间观察不到结晶取向的规律性。因此，在膜整体中观察不到取向性。所以，有时nc-OS在某些分析方法中与a-likeOS或非晶氧化物半导体没有差别。
此外，在包含铟、镓和锌的金属氧化物的一种的铟-镓-锌氧化物(以下，IGZO)有时在由上述纳米晶构成时具有稳定的结构。尤其是，IGZO有在大气中不容易进行晶体生长的倾向，所以有时与在IGZO由大结晶(在此，几mm的结晶或者几cm的结晶)形成时相比在IGZO由小结晶(例如，上述纳米结晶)形成时在结构上稳定。
a-like OS是具有介于nc-OS与非晶氧化物半导体之间的结构的金属氧化物。a-like OS包含空洞或低密度区域。也就是说，a-like OS的结晶性比nc-OS及CAAC-OS的结晶性低。
氧化物半导体(金属氧化物)具有各种结构及各种特性。本发明的一个方式的氧化物半导体也可以包括非晶氧化物半导体、多晶氧化物半导体、a-like OS、nc-OS、CAAC-OS中的两种以上。
用作半导体层的金属氧化物膜可以使用非活性气体和氧气体中的任一个或两个形成。注意，对形成金属氧化物膜时的氧流量比(氧分压)没有特别的限制。但是，在要获得场效应迁移率高的晶体管的情况下，形成金属氧化物膜时的氧流量比(氧分压)优选为0％以上且30％以下，更优选为5％以上且30％以下，进一步优选为7％以上且15％以下。
金属氧化物的能隙优选为2eV以上，更优选为2.5eV以上，进一步优选为2.7eV以上。如此，通过使用能隙宽的金属氧化物，可以减少晶体管的关态电流。
形成金属氧化物膜时的衬底温度优选为350℃以下，更优选为室温以上且200℃以下，进一步优选为室温以上且130℃以下。形成金属氧化物膜时的衬底温度优选为室温，由此可以提高生产率。
金属氧化物膜可以通过溅射法形成。除此之外，例如还可以利用PLD法、PECVD法、热CVD法、ALD法、真空蒸镀法等。
如上所述，本实施方式的摄像装置在摄像部包括受光器件及发光器件。由此，与发光器件设置在摄像部的外部的情况相比，可以实现电子设备的小型化及轻量化。
受光器件的活性层以外的至少一个层可以与发光器件(EL元件)相同。此外，受光器件的活性层以外的所有层也可以与发光器件(EL元件)相同。例如，只要对发光器件的制造工序追加形成活性层的工序，就可以在同一衬底上形成发光器件及受光器件。此外，受光器件及发光器件可以使用同一材料及同一工序形成像素电极及公共电极。此外，通过使用同一材料及同一工序制造电连接于受光器件的电路及电连接于发光器件的电路，可以简化摄像装置的制造工序。由此，可以在不经复杂的工序的情况下制造内置有发光器件及受光器件的方便性高的摄像装置。
此外，本实施方式的摄像装置在受光器件与发光器件之间包括着色层。该着色层也可以兼作电绝缘着受光器件和发光器件的分隔壁。因为着色层能够吸收摄像装置内的杂散光，所以可以提高使用受光器件的传感器的灵敏度。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。此外，在本说明书中，在一个实施方式中示出多个结构例子的情况下，可以适当地组合该结构例子。
(实施方式2)
在本实施方式中，参照图16说明本发明的一个方式的摄像装置。
本发明的一个方式的摄像装置包括具有受光器件的第一像素电路及具有发光器件的第二像素电路。第一像素电路及第二像素电路各自配置为矩阵状。
图16A示出具有受光器件的第一像素电路的一个例子，而图16B示出具有发光器件的第二像素电路的一个例子。
图16A所示的像素电路PIX1包括受光器件PD、晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4及电容器C1。这里，示出使用光电二极管作为受光器件PD的例子。
受光器件PD的阴极与布线V1电连接，阳极与晶体管M1的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M1的栅极与布线TX电连接，源极和漏极中的另一个与电容器C1的一个电极、晶体管M2的源极和漏极中的一个及晶体管M3的栅极电连接。晶体管M2的栅极与布线RES电连接，源极和漏极中的另一个与布线V2电连接。晶体管M3的源极和漏极中的一个与布线V3电连接，源极和漏极中的另一个与晶体管M4的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M4的栅极与布线SE电连接，源极和漏极中的另一个与布线OUT1电连接。
布线V1、布线V2及布线V3各自被供应恒定电位。当以反向偏压驱动受光器件PD时，将低于布线V1的电位供应到布线V2。晶体管M2被供应到布线RES的信号控制，使得连接于晶体管M3的栅极的节点的电位复位至供应到布线V2的电位。晶体管M1被供应到布线TX的信号控制，根据流过受光器件PD的电流控制上述节点的电位变化的时机。晶体管M3用作根据上述节点的电位输出的放大晶体管。晶体管M4被供应到布线SE的信号控制，用作选择晶体管，该选择晶体管用来使用连接于布线OUT1的外部电路读出根据上述节点的电位的输出。另外，受光器件PD的阴极和阳极的连接关系可以与图16A所示的连接关系相反。
图16B所示的像素电路PIX2包括发光器件EL、晶体管M5、晶体管M6、晶体管M7及电容器C2。这里，示出使用发光二极管作为发光器件EL的例子。尤其是，作为发光器件EL，优选使用有机EL元件。
晶体管M5的栅极与布线VG电连接，源极和漏极中的一个与布线VS电连接，源极和漏极中的另一个与电容器C2的一个电极及晶体管M6的栅极电连接。晶体管M6的源极和漏极中的一个与布线V4电连接，源极和漏极中的另一个与发光器件EL的阳极及晶体管M7的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M7的栅极与布线MS电连接，源极和漏极中的另一个与布线OUT2电连接。发光器件EL的阴极与布线V5电连接。
布线V4及布线V5各自被供应恒定电位。可以将发光器件EL的阳极一侧和阴极一侧分别设定为高电位和低于阳极一侧的电位。晶体管M5被供应到布线VG的信号控制，用作用来控制像素电路PIX2的选择状态的选择晶体管。此外，晶体管M6用作根据供应到栅极的电位控制流过发光器件EL的电流的驱动晶体管。当晶体管M5处于导通状态时，供应到布线VS的电位被供应到晶体管M6的栅极，可以根据该电位控制发光器件EL的发光亮度。晶体管M7被供应到布线MS的信号控制，将晶体管M6与发光器件EL之间的电位通过布线OUT2输出到外部。
电连接于受光器件PD的阴极的布线V1和电连接于发光器件EL的阴极的布线V5可以为同一层及同一电位。
在本实施方式的摄像装置中，也可以使发光器件以脉冲方式发光，以拍摄图像。通过缩短发光器件的驱动时间，可以降低摄像装置的耗电量并抑制发热。尤其是，有机EL元件的频率特性优异，所以是优选的。例如，频率可以为1kHz以上且100MHz以下。
这里，像素电路PIX1所包括的晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3及晶体管M4、像素电路PIX2所包括的晶体管M5、晶体管M6及晶体管M7优选使用形成其沟道的半导体层含有金属氧化物(氧化物半导体)的晶体管。
使用其带隙比硅宽且载流子密度低的金属氧化物的晶体管可以实现极低的关态电流。由于其关态电流低，因此能够长期间保持储存于与晶体管串联连接的电容器中的电荷。因此，尤其是，与电容器C1或电容器C2串联连接的晶体管M1、晶体管M2、晶体管M5优选使用含有氧化物半导体的晶体管。此外，除此以外的晶体管也同样使用含有氧化物半导体的晶体管，由此可以降低制造成本。
晶体管M1至晶体管M7也可以使用形成其沟道的半导体含有硅的晶体管。尤其是，通过使用单晶硅或多晶硅等结晶性高的硅，可以实现高场效应迁移率，能够进行更高速度的工作。
晶体管M1至晶体管M7中的一个以上可以使用含有氧化物半导体的晶体管，除此以外的晶体管可以使用含有硅的晶体管。
图16A及图16B示出n沟道型晶体管，但是也可以使用p沟道型晶体管。
像素电路PIX1所包括的晶体管与像素电路PIX2所包括的晶体管优选排列在同一衬底上。尤其优选像素电路PIX1所包括的晶体管和像素电路PIX2所包括的晶体管优选混合形成在一个区域内并周期性地排列。
此外，优选在与受光器件PD或发光器件EL重叠的位置设置一个或多个包括晶体管和电容器中的一个或两个的层。由此，可以减少各像素电路的实效占有面积，从而可以实现高清晰的摄像部。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式3)
在本实施方式中，使用图17至图19对本发明的一个方式的电子设备进行说明。
本实施方式的电子设备包括本发明的一个方式的摄像装置。例如，可以将本发明的一个方式的摄像装置用于电子设备的显示部。因为本发明的一个方式的摄像装置具有检测光的功能，所以可以在显示部进行生物识别或者检测出触摸或靠近。由此，可以提高电子设备的功能性及方便性。
作为电子设备，例如除了电视装置、台式或笔记本型个人计算机、用于计算机等的显示器、数字标牌、弹珠机等大型游戏机等具有较大的屏幕的电子设备以外，还可以举出数码相机、数码摄像机、数码相框、移动电话机、便携式游戏机、便携式信息终端、声音再现装置等。
本实施方式的电子设备也可以包括传感器(该传感器具有测量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)。
本实施方式的电子设备可以具有各种功能。例如，可以具有如下功能：将各种信息(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上的功能；触摸面板的功能；显示日历、日期或时间等的功能；执行各种软件(程序)的功能；进行无线通信的功能；读出储存在存储介质中的程序或数据的功能；等。
图17A所示的电子设备6500是可以用作智能手机的便携式信息终端设备。
电子设备6500包括外壳6501、显示部6502、电源按钮6503、操作按钮6504、扬声器6505、麦克风6506、照相机6507及光源6508等。显示部6502具有触摸面板功能。
显示部6502可以使用本发明的一个方式的摄像装置。
图17B是包括外壳6501的麦克风6506一侧的端部的截面示意图。
外壳6501的显示面一侧设置有具有透光性的保护构件6510，被外壳6501及保护构件6510包围的空间内设置有显示面板6511、光学构件6512、触摸传感器面板6513、印刷电路板6517、电池6518等。
显示面板6511、光学构件6512及触摸传感器面板6513使用粘合层(未图示)固定到保护构件6510。
在显示部6502的外侧的区域中，显示面板6511的一部分叠回，且该叠回部分连接有FPC6515。FPC6515安装有IC6516。FPC6515与设置于印刷电路板6517的端子连接。
显示面板6511可以使用本发明的一个方式的柔性显示器。由此，可以实现极轻量的电子设备。此外，由于显示面板6511极薄，所以可以在抑制电子设备的厚度的情况下安装大容量的电池6518。此外，通过折叠显示面板6511的一部分以在像素部的背面设置与FPC6515的连接部，可以实现窄边框的电子设备。
图18A示出电视装置的一个例子。在电视装置7100中，外壳7101中组装有显示部7000。在此示出利用支架7103支撑外壳7101的结构。
可以对显示部7000适用本发明的一个方式的摄像装置。
可以通过利用外壳7101所具备的操作开关或另外提供的遥控操作机7111进行图18A所示的电视装置7100的操作。此外，也可以在显示部7000中具备触摸传感器，也可以通过用指头等触摸显示部7000进行电视装置7100的操作。此外，也可以在遥控操作机7111中具备显示从该遥控操作机7111输出的数据的显示部。通过利用遥控操作机7111所具备的操作键或触摸面板，可以进行频道及音量的操作，并可以对显示在显示部7000上的影像进行操作。
此外，电视装置7100具备接收机及调制解调器等。可以通过利用接收机接收一般的电视广播。再者，通过调制解调器连接到有线或无线方式的通信网络，从而进行单向(从发送者到接收者)或双向(发送者和接收者之间或接收者之间等)的信息通信。
图18B示出笔记型个人计算机的一个例子。笔记型个人计算机7200包括外壳7211、键盘7212、指向装置7213、外部连接端口7214等。在外壳7211中组装有显示部7000。
可以对显示部7000适用本发明的一个方式的摄像装置。
图18C及图18D示出数字标牌的一个例子。
图18C所示的数字标牌7300包括外壳7301、显示部7000及扬声器7303等。此外，还可以包括LED灯、操作键(包括电源开关或操作开关)、连接端子、各种传感器、麦克风等。
图18D示出设置于圆柱状柱子7401上的数字标牌7400。数字标牌7400包括沿着柱子7401的曲面设置的显示部7000。
在图18C及图18D中，可以对显示部7000适用本发明的一个方式的摄像装置。
显示部7000越大，一次能够提供的信息量越多。显示部7000越大，越容易吸引人的注意，例如可以提高广告宣传效果。
通过将触摸面板用于显示部7000，不仅可以在显示部7000上显示静态图像或动态图像，使用者还能够直觉性地进行操作，所以是优选的。此外，在用于提供线路信息或交通信息等信息的用途时，可以通过直觉性的操作提高易用性。
如图18C及图18D所示，数字标牌7300或数字标牌7400优选可以通过无线通信与使用者所携带的智能手机等信息终端设备7311或信息终端设备7411联动。例如，显示在显示部7000上的广告信息可以显示在信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕上。此外，通过操作信息终端设备7311或信息终端设备7411，可以切换显示部7000的显示。
此外，可以在数字标牌7300或数字标牌7400上以信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕为操作单元(控制器)执行游戏。由此，不特定多个使用者可以同时参加游戏，享受游戏的乐趣。
图19A至图19F所示的电子设备包括外壳9000、显示部9001、扬声器9003、操作键9005(包括电源开关或操作开关)、连接端子9006、传感器9007(该传感器具有测量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风9008等。
图19A至图19F所示的电子设备具有各种功能。例如，可以具有如下功能：将各种信息(静态图像、动态图像及文字图像等)显示在显示部上的功能；触摸面板的功能；显示日历、日期或时间等的功能；通过利用各种软件(程序)控制处理的功能；进行无线通信的功能；读出储存在存储介质中的程序或数据并进行处理的功能；等。注意，电子设备可具有的功能不局限于上述功能，而可以具有各种功能。电子设备可以包括多个显示部。此外，也可以在电子设备中设置照相机等而使其具有如下功能：拍摄静态图像或动态图像，且将所拍摄的图像储存在存储介质(外部存储介质或内置于照相机的存储介质)中的功能；将所拍摄的图像显示在显示部上的功能；等。
下面，详细地说明图19A至图19F所示的电子设备。
图19A是示出便携式信息终端9101的立体图。可以将便携式信息终端9101例如用作智能手机。注意，在便携式信息终端9101中，也可以设置扬声器9003、连接端子9006、传感器9007等。此外，作为便携式信息终端9101，可以将文字或图像信息显示在其多个面上。在图19A中示出三个图标9050的例子。此外，可以将以虚线的矩形示出的信息9051显示在显示部9001的其他面上。作为信息9051的一个例子，可以举出提示收到电子邮件、SNS或电话等的信息；电子邮件或SNS等的标题；电子邮件或SNS等的发送者姓名；日期；时间；电池余量；以及天线接收信号强度的显示等。或者，可以在显示有信息9051的位置上显示图标9050等。
图19B是示出便携式信息终端9102的立体图。便携式信息终端9102具有将信息显示在显示部9001的三个以上的面上的功能。在此，示出信息9052、信息9053、信息9054分别显示于不同的面上的例子。例如，在将便携式信息终端9102放在上衣口袋里的状态下，使用者能够确认显示在从便携式信息终端9102的上方看到的位置上的信息9053。使用者可以确认到该显示而无需从口袋里拿出便携式信息终端9102，由此例如能够判断是否接电话。
图19C是示出手表型便携式信息终端9200的立体图。可以将便携式信息终端9200例如用作智能手表。此外，显示部9001的显示面弯曲，可沿着其弯曲的显示面进行显示。此外，便携式信息终端9200例如通过与可进行无线通信的耳麦相互通信可以进行免提通话。此外，通过利用连接端子9006，便携式信息终端9200可以与其他信息终端进行数据传输或进行充电。充电也可以通过无线供电进行。
图19D、图19E及图19F是示出可以折叠的便携式信息终端9201的立体图。此外，图19D是将便携式信息终端9201展开的状态的立体图、图19F是折叠的状态的立体图、图19E是从图19D的状态和图19F的状态中的一个转换成另一个时中途的状态的立体图。便携式信息终端9201在折叠状态下可携带性好，而在展开状态下因为具有无缝拼接较大的显示区域所以显示的浏览性强。便携式信息终端9201所包括的显示部9001被由铰链9055连结的三个外壳9000支撑。显示部9001例如可以在曲率半径0.1mm以上且150mm以下的范围弯曲。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
[符号说明]
BM：遮光层、EL：发光器件、PD：受光器件、10A：摄像装置、10B：摄像装置、10C：摄像装置、10D：摄像装置、10E：摄像装置、10F：摄像装置、10G：摄像装置、10H：摄像装置、10J：摄像装置、10K：摄像装置、10L：摄像装置、10M：摄像装置、10：摄像装置、21：发光、22：光、23a：光、23b：反射光、23c：光、23d：反射光、41：晶体管、42：晶体管、51：衬底、52：被摄体、53：层、55：层、57：层、59：衬底、60B：子像素、60G：子像素、60PD：子像素、60R：子像素、60W：子像素、60：像素、61：摄像部、62：驱动电路部、63：驱动电路部、64：驱动电路部、65：电路部、71：运算电路、73：存储器、82：布线、83：布线、84：布线、85：布线、86：布线、87：布线、91B：发光器件、91G：发光器件、91PD：受光器件、91R：发光器件、91W：发光器件、100A：摄像装置、100B：摄像装置、100C：摄像装置、100D：摄像装置、110：受光器件、111：像素电极、112：公共层、113：活性层、114：公共层、115：公共电极、142：粘合层、143：空间、146：透镜阵列、147：着色层、148a：着色层、148b：着色层、148c：着色层、148：着色层、149：透镜、151：衬底、152：衬底、153：衬底、154：衬底、155：粘合层、162：摄像部、164：电路、165：布线、166：导电层、172：FPC、173：IC、182：缓冲层、184：缓冲层、190：发光器件、191：像素电极、192：缓冲层、193：发光层、194：缓冲层、195a：无机绝缘层、195b：有机绝缘层、195c：无机绝缘层、195：保护层、201：晶体管、202：晶体管、204：连接部、205：晶体管、206：晶体管、208：晶体管、209：晶体管、210：晶体管、211：绝缘层、212：绝缘层、213：绝缘层、214：绝缘层、215：绝缘层、216：分隔壁、217：分隔壁、218：绝缘层、221：导电层、222a：导电层、222b：导电层、223：导电层、225：绝缘层、228：区域、231i：沟道形成区域、231n：低电阻区域、231：半导体层、242：连接层、6500：电子设备、6501：外壳、6502：显示部、6503：电源按钮、6504：操作按钮、6505：扬声器、6506：麦克风、6507：照相机、6508：光源、6510：保护构件、6511：显示面板、6512：光学构件、6513：触摸传感器面板、6515：FPC、6516：IC、6517：印刷电路板、6518：电池、7000：显示部、7100：电视装置、7101：外壳、7103：支架、7111：遥控操作机、7200：笔记型个人计算机、7211：外壳、7212：键盘、7213：指向装置、7214：外部连接端口、7300：数字标牌、7301：外壳、7303：扬声器、7311：信息终端设备、7400：数字标牌、7401：柱子、7411：信息终端设备、9000：外壳、9001：显示部、9003：扬声器、9005：操作键、9006：连接端子、9007：传感器、9008：麦克风、9050：图标、9051：信息、9052：信息、9053：信息、9054：信息、9055：铰链、9101：便携式信息终端、9102：便携式信息终端、9200：便携式信息终端、9201：便携式信息终端。

Claims (6)

1.一种摄像装置，包括：
摄像部；
存储器；以及
运算电路,
其中，所述摄像部包括受光器件、第一发光器件及第二发光器件，
所述第一发光器件具有发射与所述第二发光器件不同的波长区域的光的功能，
所述摄像部具有使所述第一发光器件发光而取得第一图像数据的功能，
所述摄像部具有使所述第二发光器件发光而取得第二图像数据的功能，
所述存储器具有保持第一基准数据及第二基准数据的功能，
所述运算电路具有通过使用所述存储器保持的所述第一基准数据校正所述第一图像数据，算出第一校正图像数据的功能，
所述运算电路具有通过使用所述存储器保持的所述第二基准数据校正所述第二图像数据，算出第二校正图像数据的功能，
所述运算电路具有通过合并所述第一校正图像数据和所述第二校正图像数据，生成合成图像数据的功能，
所述受光器件包括第一像素电极，
并且，所述第一发光器件包括位于与所述第一像素电极同一面上的第二像素电极。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，
其中所述受光器件包括活性层及公共电极，
所述第一发光器件包括发光层及所述公共电极，
所述活性层位于所述第一像素电极上，
所述活性层包含第一有机化合物，
所述发光层位于所述第二像素电极上，
所述发光层包含第二有机化合物，
并且，所述公共电极包括隔着所述活性层与所述第一像素电极重叠的部分及隔着所述发光层与所述第二像素电极重叠的部分。
3.根据权利要求1或2所述的摄像装置，
其中所述摄像部包括透镜，
所述透镜包括与所述受光器件重叠的部分，
所述透镜位于所述第一像素电极上，
并且，透过所述透镜的光入射到所述受光器件。
4.一种摄像模块，包括：
权利要求1至3中任一项所述的摄像装置；以及
连接器或集成电路中的任一个以上。
5.一种电子设备，包括：
权利要求4所述的摄像模块；以及
天线、电池、外壳、照相机、扬声器、麦克风及操作按钮中的任一个以上。
6.一种摄像方法，包括如下步骤：
通过使第一发光器件发光取得第一图像数据的工序；
通过使用第一基准数据校正所述第一图像数据而算出第一校正图像数据的工序；
通过使第二发光器件发光取得第二图像数据的工序；
通过使用第二基准数据校正所述第二图像数据而算出第二校正图像数据的工序；以及
通过合并所述第一校正图像数据和所述第二校正图像数据，生成合成图像数据的工序，
其中所述第一发光器件具有发射与所述第二发光器件不同的波长区域的光的功能。
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