JP2023026092A - 発光装置、光電変換装置、電子機器、照明装置および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子の高密度化に有利な技術を提供する。【解決手段】発光装置は、第１基板および第２基板が積層された構造を有する。前記発光装置は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子を駆動する駆動回路とを備え、前記駆動回路の一部は前記第１基板に配置され、前記駆動回路の他の一部は前記第２基板に配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置、光電変換装置、電子機器、照明装置および移動体に関する。

複数の発光素子が配置された基板と該複数の発光素子を駆動する駆動回路が配置された基板とが積層された構造を有する半導体装置が知られている。例えば、特許文献１に記載された半導体装置は、受光素子を駆動する第１トランジスタを含む第１の基板と、発光素子を駆動する第２トランジスタを含む第２の基板とを備えている。ここで、第１の基板は、発光素子及び受光素子と、第１の基板を貫通して第２の基板からの発光素子の駆動信号を伝送する貫通電極とを有する。

特開２０１８－１７４２４６号公報

複数の発光素子が配置された基板と該複数の発光素子を駆動する駆動回路が配置された基板とが積層された構造によれば、発光素子および駆動回路を微細化することなく高集積化を実現することができる。しかし、駆動回路を１つの基板に集積した構成では、発光素子の高密度化には限界がある。

本発明は、発光素子の高密度化に有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の１つの側面は、第１基板および第２基板が積層された構造を有する発光装置に係り、前記発光装置は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子を駆動する駆動回路とを備え、前記駆動回路の一部は前記第１基板に配置され、前記駆動回路の他の一部は前記第２基板に配置されている。

本発明によれば、発光素子の高密度化に有利な技術が提供される。

第１実施形態の発光装置の構成を示す模式図。 第１実施形態の発光装置の１つの画素の回路構成を例示する図。 第１実施形態の発光装置の１つの画素の断面構造を例示する図。 第１実施形態の発光装置の第１変形例の断面構造を例示する図。 第１実施形態の発光装置の第２変形例の断面構造を例示する図。 第１実施形態の発光装置の第３変形例の断面構造を例示する図。 第２実施形態の発光装置の第１変形例の断面構造を例示する図。 第２実施形態の発光装置の１つの画素の断面構造を例示する図。 第２実施形態の発光装置の変形例の断面構造を例示する図。 第２実施形態の発光装置の変形例の断面構造を例示する図。 第３実施形態の発光装置の１つの画素の回路構成を例示する図。 第４実施形態の発光装置の１つの画素の回路構成を例示する図。 第５実施形態の発光装置の１つの画素の回路構成を例示する図。 第６実施形態の発光装置の１つの画素の回路構成を例示する図。 第７実施形態の発光装置の１つの画素の回路構成を例示する図。 第７実施形態の発光装置の１つの画素の断面構造を例示する図。 （ａ）１つの適用例に係る表示装置の画素の一例を表す概略断面図、および、（ｂ）１つの適用例に係る有機発光素子を用いた表示装置の一例の概略断面図。 １つの適用例に係る表示装置の一例を表す模式図。 （ａ）１つの適用例に係る撮像装置の一例を表す模式図、および、（ｂ）１つの適用例に係る電子機器の一例を表す模式図。 （ａ）１つの適用例に係る表示装置の一例を表す模式図、および、（ｂ）１つの適用例に係る表示装置の一例を表す模式図。 （ａ）１つの適用例に係る照明装置の一例を示す模式図、および、（ｂ）１つの適用例に係る車両用灯具を有する自動車の一例を示す模式図。 （ａ）１つの適用例に係るウェアラブルデバイスの一例を示す模式図、および、（ｂ）１つの適用例に係るウェアラブルデバイスの一例を示す模式図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

図１には、第１実施形態の発光装置の回路構成が模式的に示されている。第１実施形態の発光装置１０１は、垂直走査回路１０４、信号出力回路１０５および制御部１１０を備えうる。画素アレイ１０３は、複数の行および複数の列を構成するように配置された複数の画素１０２を有しうる。以下において、行方向は複数の行に平行な方向であり、列方向は複数の列に平行な方向である。制御部１１０は、垂直走査回路１０４および垂直走査制御信号１１１を制御する制御信号を発生しうる。制御部１１０は、例えば、垂直走査回路１０４に対して垂直走査制御信号１１１を供給し、信号出力回路１０５に対して信号出力制御信号１１２および画像データ１１３を供給しうる。

垂直走査回路１０４は、行方向に伸びる複数の走査線１０６を駆動するように構成されうる。垂直走査回路１０４は、垂直走査制御信号１１１に従って、各走査線１０６に対して書き込み制御信号を出力する。なお、書き込み制御信号を出力することは、書き込み制御信号を活性化することを意味する。信号出力回路１０５は、制御部１１０から順次に送られてくる画像データ１１３を信号出力制御信号１１２に従って取り込みうる。信号出力回路１０５は、画像データ１１３をＤ／Ａ変換することによって、画像データ１１３の値に応じた輝度信号として電圧信号（以下、Ｖｓｉｇ）を生成し、各信号線１０７に出力する。走査線１０６と信号線１０７との各交点には画素１０２が配され、走査線１０６および信号線１０７は、対応する画素１０２に接続されている。画素１０２は、それに供給されるＶｓｉｇの信号レベルに応じた輝度で発光する。なお、図１では水平方向に３列、垂直方向に２行の画素を有する画素アレイ１０３が例示されているが、画素の数はこの限りではない。以降の図においても、画素数が例示されていても、同様に画素数はその限りではない。

図２には、図１の発光装置１０１の１つの画素１０２の回路構成が例示されている。図２に例示されるように、各画素１０２は、発光素子２０１、および、発光素子２０１を駆動する複数の素子を含みうる。各画素１０２の複数の素子は、単位駆動回路を構成しうる。画素アレイ１０３を構成する複数の画素１０２のそれぞれの複数の素子の集合体は、画素アレイ１０３の複数の発光素子２０１を駆動する駆動回路を構成するものとして理解されうる。各画素１０２の複数の素子は、複数の能動素子を含みうる。各画素１０２の複数の素子は、複数の能動素子と、少なくとも１つの受動素子（例えば、容量素子）とを含んでもよい。一例において、各画素１０２の複数の素子は、発光素子２０１を駆動する駆動トランジスタ２０２と、駆動トランジスタのゲートを含む書込みノードに信号を書き込む書き込みトランジスタ２０３とを含みうる。

発光装置１０１は、第１基板１１および第２基板１２が積層された構造を有しうる。発光装置１０１は、３以上の基板が積層された構成を有してもよい。発光装置１０１は、表示装置、例えば、有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）表示装置として構成されてもよく、この場合においては、発光素子２０１は、陽極と陰極との間に、発光層を含む有機層を有しうる。有機層は、発光層以外に、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層の少なくとも１つを有してもよい。以下では、発光素子２０１の陽極に駆動トランジスタ２０２が接続され、全てのトランジスタがＰ型トランジスタである例を説明するが、本発明の発光装置はこれに限定されない。極性、及び導電性型が全て逆であってもよい。例えば、駆動トランジスタはＰ型トランジスタであり、他のトランジスタはＮ型トランジスタであってもよく、適宜、導電性型と極性に合わせて、供給される電位および接続が変更されうる。

具体的な構成例において、駆動トランジスタ２０２のソース及びドレインの一方（ここではドレイン）は、発光素子２０１の第１電極（ここでは陽極）に接続されている。駆動トランジスタ２０２の他方（ここではソース）は、第１電圧ライン（以下、Ｖｄｄ）２０４に接続されている。発光素子２０１の第２電極（ここでは陰極）は、第２電圧ライン（以下、Ｖｓｓ）２０５に接続されている。

駆動トランジスタ２０２は、発光素子２０１を通してＶｄｄ２０４からＶｓｓ２０５に電流を流し、これにより発光素子２０１を発光させる。より具体的には、駆動トランジスタ２０２は、信号線１０７を介して書き込みノードに書き込まれた電圧信号Ｖｓｉｇに応じた電流を発光素子２０１に供給する。これにより、駆動トランジスタ２０２は、発光素子２０１を電流駆動することによって発光させる。

書き込みトランジスタ２０３のソース及びドレインの一方は、駆動トランジスタ２０２のゲートを含む書込みノードに電気的に接続されうる。書き込みトランジスタ２０３のソース及びドレインの他方は、信号線１０７に電気的に接続され、書き込みトランジスタ２０３のゲートは、走査線１０６に電気的に接続されうる。

発光素子２０１は第１基板１１の第２面Ｓ２に配置され、駆動トランジスタ２０２は第１基板１１に配置され、Ｖｄｄ２０４およびＶｓｓ２０５は第１配線構造５１２に配置されうる。他の観点において、発光素子２０１、駆動トランジスタ２０２、Ｖｄｄ２０４およびＶｓｓ２０５は、第１基板１１および第１配線構造５１２からなる第１構造に配置されうる。書き込みトランジスタ２０３は第２基板１２に配置され、走査線１０６および信号線１０７は第２配線構造５２２に配置されうる。他の観点において、書き込みトランジスタ２０３、走査線１０６および信号線１０７は、第２基板１２および第２配線構造５２２からなる第２構造に配置されうる。第１基板１１に配置された駆動トランジスタ２０２のゲートに導電性経路（例えば、配線パターン、プラグ）を介して接合部５１３が電気的に接続されうる。

第２基板１２に配置された書き込みトランジスタ２０３のソースに導電性経路（例えば、配線パターン、プラグ）を介して接合部５２３が電気的に接続されうる。接合部５１３と接合部５２３とは、相互に接合されうる。この接合は、接合部５１３、５２３をそれぞれ銅（Ｃｕ）で構成し、Ｃｕ－Ｃｕ接合とすることができる。しかし、接合の方法はＣｕ－Ｃｕ接合に限られない。

書き込みトランジスタ２０３は、そのゲートに印加される制御信号に応答して導通状態となる。これにより、書き込みトランジスタ２０３は、信号線１０７を介して信号出力回路１０５から供給される表示データに応じた電圧信号Ｖｓｉｇを画素１０２の書込みノードに書き込むことができる。書込みノードに書き込まれた電圧信号Ｖｓｉｇは、駆動トランジスタ２０２のゲートに印加される。なお、いずれのトランジスタにおいても、バックゲート電圧はＶｄｄ２０４の電圧でありうる。

発光素子２０１が有機ＥＬ素子で構成される場合において、駆動トランジスタ２０２を流れる電流は、電圧信号Ｖｓｉｇに依存しうる。この電流によって発光素子２０１の第１電極（ここでは陽極）と第２電極（ここでは陰極）との間の容量が電圧信号Ｖｓｉｇに応じた電位まで充電され、その電位に応じた電流が発光素子２０１を流れる。これによって、発光素子２０１は、電圧信号Ｖｓｉｇに応じた輝度で発光する。

図３には、第１実施形態の発光装置１０１の１つの画素１０２の断面構造が模式的に示されている。発光装置１０１は、第１基板１１および第２基板１２を積層した構造を有しうる。第１基板１１および第２基板１２は、半導体基板、例えば、シリコン（Ｓｉ）で構成されたシリコン基板でありうる。第１基板１１は、互いに反対側の面である第１面Ｓ１および第２面Ｓ２を有し、第２基板１２は、互いに反対側の面である第３面Ｓ３および第４面Ｓ４を有する。第１面Ｓ１に接するように第１配線構造５１２が配置され、第３面Ｓ３に接するように第２配線構造５２２が配置されうる。第１配線構造５１２と第２配線構造５２２とが結合されうる。第１基板１１の第２面Ｓ２の上に複数の発光素子２０１が配置されうる。駆動トランジスタ２０２（第１素子）の少なくとも一部は、第１面Ｓ１と第１配線構造５１２との間に配置されうる。書込みトランジスタ２０３（第２素子）の少なくとも一部は、第３面Ｓ３と第２配線構造５２２との間に配置されうる。

第１配線構造５１２は、積層された複数の導電性経路（配線パターン、プラグ）５１０と、複数の導電性経路５１０を絶縁するように配置された層間絶縁膜５１１とを含みうる。第２配線構造５２２は、積層された複数の導電性経路（配線パターン、プラグ）５２０と、複数の導電性経路５２０を絶縁するように配置された層間絶縁膜５２１とを含みうる。導電性経路５１０、５２０は、例えば、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）等の配線材料で構成されうる。導電性経路５１０と導電性経路５２０とは、接合部５１３と接合部５２３とを接合することによってなされうる。接合部５１３、５２３は、例えば、Ｃｕ－Ｃｕ接合により電気的に接続されうる。

第１基板１１には、Ｎ型ウェル層５０６が配置されうる。第１基板１１と第１配線構造５１２との間には、駆動トランジスタ２０２の一部が配置されうる。より具体的には、第１基板１１に駆動トランジスタ２０２のＰ型拡散領域４０１、４０３が配置され、第１基板１１の第１面Ｓ１に駆動トランジスタ２０２のゲート４０２がゲート絶縁膜を介して配置されうる。駆動トランジスタ２０２は、例えば、一般的なＣＭＯＳプロセスで形成されうる。第２基板１２には、Ｎ型ウェル層５０７およびＰ型半導体層５０９が配置されうる。第２基板１２と第２配線構造５２２との間には、書き込みトランジスタ２０３の一部が配置されている。より具体的には、第２基板１２に書き込みトランジスタ２０３のＰ型拡散領域４０４、４０６が配置され、第２基板１２の第３面Ｓ３に書き込みトランジスタ２０３のゲート４０５がゲート絶縁膜を介して配置されうる。書き込みトランジスタ２０３は、一般的なＣＭＯＳプロセスで形成されうる。第１基板１１のＰ型拡散領域４０１、４０３と第２基板１２のＰ型拡散領域４０４、４０６とは、濃度および深さの少なくとも一方が互いに異なっていてもよい。

第１基板１１内には、第１基板１１を貫通する導電性経路として、例えば導電性プラグ６００が配置されうる。一例において、第１基板１１に貫通孔が形成され、この貫通孔の中に絶縁膜６０１を介して導電性プラグ６００が配置されうる。導電性プラグ６００は、例えば、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）で構成されうる。第１基板１１内の画素間の境界には、ＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ Ｔｒｅｎｃｈ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）５０８が配置されうる。第２基板１２内の画素間の境界にも、ＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ Ｔｒｅｎｃｈ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）５０８が配置されうる。

第１基板１１の第２面Ｓ２の上には、絶縁膜５０１が配置されうる。絶縁膜５０１の上には、発光素子２０１が配置されうる。発光素子２０１は、例えば、下部電極５０２、有機ＥＬ膜（発光層）５０３および上部電極５０４を含みうる。下部電極５０２は、金属材料で形成されうる。上部電極５０４は、光を透過する透明電極で形成されうる。一例においては、下部電極５０２は陽極であり、上部電極５０４は陰極であるが、これらは入れ替えられてもよい。発光素子２０１では、導電性プラグ６００を介して伝送されてくる駆動信号に従って発光しうる。

発光装置１０１は、発光素子２０１を駆動する駆動トランジスタ２０２が配置された第１基板１１と、書き込みトランジスタ２０３が配置された第２の基板１２とを備えうる。第１基板１１の第２面Ｓ２には発光素子２０１が配置され、第１基板１１を貫通する導電性プラグ６００によって駆動トランジスタ２０２と発光素子２０１とが電気的に接続されうる。このような構成によれば、第１基板１１および第２基板１２の各々においてトランジスタが占有する面積を減らすことができる。よって、第１実施形態の発光装置１０１は、各トランジスタのサイズを小さくすることなく、発光素子を高密度で配置するために有利である。また、第１実施形態は、発光装置１０１が表示装置として具体化される場合には、高精細化に有利である。

図４には、第１実施形態の第１変形例の断面構造が例示されている。第１変形例として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第１変形例では、第１基板１１を貫通する導電性経路として、不純物半導体領域、より具体的には、Ｐ型拡散領域６０２が設けられている。図５には、第１実施形態の第２変形例の断面構造が示されている。第２変形例として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第２変形例では、第１基板１１を貫通する導電性経路として、不純物半導体領域、より具体的には、Ｐ型拡散領域６０２が設けられている。また、第２変形例では、Ｐ型拡散領域６０２を取り囲むように絶縁膜６０１が設けられている。不純物半導体領域は、Ｎ型拡散領域で構成されてもよい。

図６には、第１実施形態の第３変形例の回路構成が例示されている。第３変形例として言及しない事項は、第１実施形態、あるいは、第１または第２変形例に従いうる。第３変形例では、画素アレイ１０３の各列に対して、列方向に沿って延在する複数の信号線、例えば、２つの信号線１０７－ａ、１０７－ｂが設けられている。各列に設けられた書込みトランジスタ２０３と２つの信号線１０７－ａ、１０７－ｂは、第２配線構造５２２に配置されうる。このような構成は、各トランジスタのサイズを小さくすることなく、発光素子を高密度で配置するために有利である。また、発光装置１０１が表示装置として具体化される場合には、第３変形例は、高精細化に有利であり、また、フレームレートの向上に有利である。

図７には、第２実施形態の発光装置１０１の画素１０２の回路構成が例示されている。図８には、第２実施形態の発光装置１０１の画素１０２の断面構造が例示されている。第２実施形態として言及しない事項は、第１実施形態またはその変形例に従いうる。第２実施形態では、発光素子２０１は第１基板１１の第２面Ｓ２に配置され、書き込みトランジスタ２０３は第１基板１１に配置され、走査線１０６、信号線１０７およびＶｓｓ２０５は第１配線構造５１２に配置されうる。他の観点において、発光素子２０１、書き込みトランジスタ２０３、走査線１０６、信号線１０７およびＶｓｓ２０５は、第１基板１１および第１配線構造５１２からなる第１構造に配置されうる。また、第２実施形態では、駆動トランジスタ２０２は第２基板１２に配置され、Ｖｄｄ２０４は第２配線構造５２２に配置されうる。他の観点において、駆動トランジスタ２０２およびＶｄｄ２０４は、第２基板１２および第２配線構造５２２からなる第２構造に配置されうる。

第２基板１２に配置された駆動トランジスタ２０２のゲート４０５に導電性経路（例えば、配線パターン、プラグ）を介して接合部５２３が電気的に接続されうる。第１基板１１に配置された書き込みトランジスタ２０３のソースに導電性経路（例えば、配線パターン、プラグ）を介して接合部５１３が電気的に接続されうる。接合部５１３と接合部５２３とは、相互に接合されうる。この接合は、接合部５１３、５２３をそれぞれ銅（Ｃｕ）で構成し、Ｃｕ－Ｃｕ接合とすることができる。しかし、接合の方法はＣｕ－Ｃｕ接合に限られない。

第１基板１１と第１配線構造５１２との間には、書き込みトランジスタ２０３の一部が配置されうる。より具体的には、第１基板１１に書き込みトランジスタ２０３のＰ型拡散領域４０１、４０３が配置され、第１基板１１の第１面Ｓ１に書き込みトランジスタ２０３のゲート４０２がゲート絶縁膜を介して配置されてうる。書き込みトランジスタ２０３は、一般的なＣＭＯＳプロセスで形成されうる。第２基板１２と第２配線構造５２２との間には、駆動トランジスタ２０２の一部が配置されうる。より具体的には、第２基板１２に駆動トランジスタ２０２のＰ型拡散領域４０４、４０６が配置され、第２基板１２の第３面Ｓ３に駆動トランジスタ２０２のゲート４０５がゲート絶縁膜を介して配置されうる。駆動トランジスタ２０２は、一般的なＣＭＯＳプロセスで形成されうる。第１基板１１のＰ型拡散領域４０１、４０３と第２基板１２のＰ型拡散領域４０４、４０６とは、濃度および深さの少なくとも一方が互いに異なっていてもよい。

以上のような構成によれば、第１基板１１および第２基板１２の各々においてトランジスタが占有する面積を減らすことができる。よって、第２実施形態の発光装置１０１は、各トランジスタのサイズを小さくすることなく、発光素子を高密度で配置するために有利である。また、第２実施形態は、発光装置１０１が表示装置として具体化される場合には、高精細化に有利である。

図９には、第２実施形態の変形例の発光装置１０１の画素１０２の回路構成が示されている。図１０には、第２実施形態の変形例の発光装置１０１の画素１０２の断面構造が示されている。この変形例としてとして言及しない事項は、第２実施形態に従いうる。

この変形例では、第２実施形態の駆動トランジスタ２０２が駆動トランジスタ３０２で置き換えられている。駆動トランジスタ３０２は、そのバックゲートがセルフバイスされている。駆動トランジスタ３０２のソースとバックゲートとは、Ｖｄｄ２０４に電気的に接続されている。第２基板１２の内部には、Ｎ型ウェル層５０７およびＰ型半導体層５０９が配置されうる。Ｎ型ウェル層５０７の内側にはＰ型半導体領域４０７が配置され、Ｐ型半導体領域４０７の内側にはＮ型ウェル層４０８が配置されうる。Ｎ型ウェル層５０７とＮ型ウェル層４０８とは、Ｐ型半導体領域４０７で分離されうる。第２基板１２と第２配線構造５２２との間には、Ｎ型ウェル層４０８を利用した駆動トランジスタ３０２の一部が配置されうる。より具体的には、第２基板１２に駆動トランジスタ３０２のＰ型拡散領域４０４、４０６が配置され、第２基板１２の第３面Ｓ３に駆動トランジスタ３０２のゲート４０５がゲート絶縁膜を介して配置されうる。駆動トランジスタ３０２は、一般的なＣＭＯＳプロセスで形成されうる。第１基板１１のＰ型拡散領域４０１、４０３と第２基板１２のＰ型拡散領域４０４、４０６とは、濃度および深さの少なくとも一方が互いに異なっていてもよい。

第２実施形態の変形例の発光装置１０１によれば、第２基板１２にバックゲートがセルフバイアスされた駆動トランジスタ３０２が配置されていることにより、トランジスタの製造ばらつきによる特性ばらつきを抑えることが可能である。これは、発光装置１０１の複数の画素１０２の光量のざらつきを抑えるために有利である。

図１１には、第３実施形態の発光装置１０１の１つの画素１０２の回路構成が例示されている。第３実施形態として言及しない事項は、第１または第２実施形態またはそれらの変形例に従いうる。第３実施形態では、各画素１０２は、発光素子２０１、駆動トランジスタ２０２、書き込みトランジスタ２０３、Ｖｄｄ２０４、Ｖｓｓ２０５、発光制御トランジスタ７０１、第１容量素子７０２、第２容量素子７０３を含みうる。また、第３実施形態では、各画素１０２は、第１走査線１０６ａ、第２走査線１０６ｂ、信号線１０７を更に含みうる。

発光素子２０１、駆動トランジスタ２０２、書き込みトランジスタ２０３、第１容量素子７０２および第２容量素子７０３は、第１基板１１に配置されうる。第１走査線１０６ａ、信号線１０７、Ｖｓｓ２０５は、第１配線構造５１２に配置されうる。他の観点において、発光素子２０１、駆動トランジスタ２０２、書き込みトランジスタ２０３、第１容量素子７０２、第２容量素子７０３は、第１走査線１０６ａ、信号線１０７、Ｖｓｓ２０５は、第１基板１１と配線構造５１２からなる第１構造に配置されうる。発光制御トランジスタ７０１は第２基板１２に配置され、第２走査線１０６ｂおよびＶｄｄ２０４は第２配線構造５２２に配置されうる。他の観点において、発光制御トランジスタ７０１、第２走査線１０６ｂおよびＶｄｄ２０４は、第２基板１２および第２配線構造５２２からなる第２構造に配置されうる。第２基板１２に配置された発光制御トランジスタ７０１のソースと第１基板１１に配置された第２容量素子７０３とは、Ｃｕ－Ｃｕ接合等の接合を介して電気的に接続されうる。第２基板１２に配置された発光制御トランジスタ７０１のドレインと第１基板１１に配置された駆動トランジスタ２０２のソースとは、Ｃｕ－Ｃｕ接合等の接合を介して電気的に接続されうる。

発光制御トランジスタ７０１のソース及びドレインの一方（ここではソース）は、駆動トランジスタ２０２のソース及びドレインの一方（ここではドレイン）に接続されうる。発光制御トランジスタ７０１のソース及びドレインの他方は、Ｖｄｄ２０４に接続されうる。書き込みトランジスタ２０３のゲートは、第１走査線１０６ａに接続されうる。発光制御トランジスタ７０１のゲートは、第２走査線１０６ｂに接続されうる。第１容量素子７０２は、駆動トランジスタ２０２のゲートとソース（駆動トランジスタ２０２と発光制御トランジスタ７０１との接続ノード）とを電気的に接続するように配置されうる。第２容量素子７０３は、駆動トランジスタ２０２のソースとＶｄｄ２０４とを電気的に接続するように配置されうる。第１容量素子７０２および第２容量素子７０３は、駆動トランジスタ２０２のソースとゲートとの間の電圧を保持する機能を有する。第１容量素子７０２および第２容量素子７０３は、寄生容量またはＭＩＭ構造で構成されうる。

発光制御トランジスタ７０１は、導通状態となることで、Ｖｄｄ２０４から駆動トランジスタ２０２への電流供給を可能にする。これにより、駆動トランジスタ２０２が発光素子２０１を駆動し発光素子２０１を発光させることが可能になる。すなわち、発光制御トランジスタ７０１は、発光素子２０１の発光／非発光を制御するトランジスタとして機能する。

第３実施形態では、第１基板１１及び第１配線構造５１２からなる第１構造に発光素子２０１、駆動トランジスタ２０２、書き込みトランジスタ２０３、第１走査線１０６ａ、信号線１０７、Ｖｓｓ２０５、第１容量素子７０２、第２容量素子７０３が配置される。また、第２基板１２及び第２配線構造５２２からなる第２構造に発光制御トランジスタ７０１、第２走査線１０６ｂ、Ｖｄｄ２０４が配置される。これにより、第１基板１１および第２基板１２の各々においてトランジスタが占有する面積を減らすことができる。よって、第３実施形態の発光装置１０１は、各トランジスタのサイズを小さくすることなく、発光素子を高密度で配置するために有利である。また、第３実施形態は、発光装置１０１が表示装置として具体化される場合には、高精細化に有利である。

図１２には、第４実施形態の発光装置１０１の１つの画素１０２の回路構成が例示されている。第４実施形態として言及しない事項は、第３実施形態に従いうる。第４実施形態では、発光素子２０１は第１基板１１の第２面Ｓ２に配置され、駆動トランジスタ２０２、書き込みトランジスタ２０３、発光制御トランジスタ７０１は第１基板１１に配置されうる。また、第１走査線１０６ａ、第２走査線１０６ｂ、信号線１０７、Ｖｄｄ２０４、Ｖｓｓ２０５は第１配線構造５１２に配置されうる。他の観点において、発光素子２０１、駆動トランジスタ２０２、書き込みトランジスタ２０３、発光制御トランジスタ７０１は、第１基板１１および第１配線構造５１２からなる第１構造に配置されうる。また、第１走査線１０６ａ、第２走査線１０６ｂ、信号線１０７、Ｖｄｄ２０４、Ｖｓｓ２０５、第１容量素子７０２は、第１基板１１および第１配線構造５１２からなる第１構造に配置されうる。第２容量素子７０３は、第２基板１２に配置されうる。

第４実施形態によれば、第２基板１２に第２容量素子７０３が配置されていることで、第１基板１１および第２基板１２の各々において素子が占有する面積を減らすことができる。よって、第４実施形態の発光装置１０１は、各トランジスタのサイズを小さくすることなく、発光素子を高密度で配置するために有利である。また、第４実施形態は、発光装置１０１が表示装置として具体化される場合には、高精細化に有利である。

図１３には、第５実施形態の発光装置１０１の１つの画素１０２の回路構成が例示されている。第５実施形態として言及しない事項は、第３実施形態に従いうる。第５実施形態では、発光素子２０１、駆動トランジスタ２０２、書き込みトランジスタ２０３、発光制御トランジスタ７０１、第２容量素子７０３は、第１基板１１に配置されうる。第５実施形態では、第１走査線１０６ａ、第２走査線１０６ｂ、信号線１０７、Ｖｄｄ２０４、Ｖｓｓ２０５は、第１配線構造５１２に配置されうる。また、第５実施形態では、第１容量素子７０２は、第２基板１２に配置されうる。よって、第５実施形態の発光装置１０１は、各トランジスタのサイズを小さくすることなく、発光素子を高密度で配置するために有利である。また、第５実施形態は、発光装置１０１が表示装置として具体化される場合には、高精細化に有利である。

図１４には、第６実施形態の発光装置１０１の１つの画素１０２の回路構成が例示されている。第６実施形態として言及しない事項は、第３実施形態に従いうる。第６実施形態では、各画素１０２は、発光素子２０１、駆動トランジスタ２０２、書き込みトランジスタ２０３、Ｖｄｄ２０４、Ｖｓｓ２０５、発光制御トランジスタ７０１、第１容量素子７０２、第２容量素子７０３を含みうる。また、各画素１０２は、リセットトランジスタ７０４、第１走査線１０６ａ、第２走査線１０６ｂ、第３走査線１０６ｃ、信号線１０７を含みうる。発光素子２０１、駆動トランジスタ２０２、書き込みトランジスタ２０３、発光制御トランジスタ７０１、第１容量素子７０２、第２容量素子７０３は、第１基板１１に配置されうる。第１走査線１０６ａ、第２走査線１０６ｂ、信号線１０７は、第１配線構造５１２に配置されうる。リセットトランジスタ７０４は第２基板１２に配置され、第３走査線１０６ｃは第２配線構造５２２に配置されうる。

リセットトランジスタ７０４のソース及びドレインの一方（図１４ではソース）と駆動トランジスタ２０２のソース及びドレインの一方（ここではドレイン）とは、Ｃｕ－Ｃｕ接合等の接合を介して電気的に接続されうる。リセットトランジスタ７０４の他方は、Ｖｓｓ２０５に電気的に接続されうる。リセットトランジスタ７０４のゲートは、第３走査線１０６ｃに電気的に接続されうる。リセットトランジスタ７０４は、導通状態となることで、発光素子２０１の陽極の電圧をＶｓｓの電位にリセットする。すなわち、リセットトランジスタ７０４は、発光素子２０１の発光／非発光を制御するトランジスタとして機能する。

以上のように、第６実施形態では、発光素子２０１、駆動トランジスタ２０２、書き込みトランジスタ２０３、発光制御トランジスタ７０１、第１容量素子７０２、第２容量素子７０３が第１基板１１に配置されうる。また、第１走査線１０６ａ、第２走査線１０６ｂ、信号線１０７、Ｖｄｄ２０４、Ｖｓｓ２０５が第１配線構造５１２に配置されうる。また、にリセットトランジスタ７０４が第２基板１２に配置され、第３走査線１０６ｃ、Ｖｓｓ２０５が第２配線構造５１２に配置されうる。これにより、第１基板１１および第２基板１２の各々において素子が占有する面積を減らすことができる。よって、第６実施形態の発光装置１０１は、各トランジスタのサイズを小さくすることなく、発光素子を高密度で配置するために有利である。また、第６実施形態は、発光装置１０１が表示装置として具体化される場合には、高精細化に有利である。

図１５には、第７実施形態の発光装置１０１の１つの画素１０２の回路構成が例示されている。図１６には、第７実施形態の発光装置１０１の画素１０２の断面構造が例示されている。第７実施形態として言及しない事項は、第１乃至第６実施形態または上記の変形例に従いうる。以下では、便宜的に２つの画素１０２－ａ、１０２－ｂを示しながら説明する。画素１０２－ａは、第１種類の画素の例示であり、画素１０２－ｂは、第２種類の画素の例示である。あるいは、画素１０２－ｂは、第１種類の画素の例示であり、画素１０２－ａは、第２種類の画素の例示である。第１種類の発光素子および第２種類の発光素子は、互いに異なる色を表現するように構成されている。第１種類の発光素子および第２種類の発光素子は、互いに異なる色のカラーフィルタを有することによって、互いに異なる色を表現するように構成されうる。あるいは、第１種類の発光素子および第２種類の発光素子は、有機層が互いに異なる帯域の光を発生することによって、互いに異なる色を表現するように構成されうる。第１種類の発光素子および第２種類の発光素子は、互いに隣り合うように配置されうる。

前述のように、画素アレイ１０３を構成する複数の画素１０２の各々は、発光素子２０１、および、発光素子２０１を駆動する複数の素子を含みうる。各画素１０２の複数の素子は、単位駆動回路を構成しうる。画素アレイ１０３を構成する複数の画素１０２のそれぞれの複数の素子の集合体は、画素アレイ１０３の複数の発光素子２０１を駆動する駆動回路を構成するものとして理解されてよい。複数の発光素子２０１は、複数の第１種類の発光素子と、複数の第２種類の発光素子とを含むものと理解されてよい。画素アレイ１０３の複数の発光素子２０１を駆動する駆動回路は、複数の第１種類の発光素子をそれぞれ駆動する複数の第１駆動回路と、複数の第２種類の発光素子をそれぞれ駆動する複数の第２駆動回路とを含むものと理解されてよい。複数の第１駆動回路の各々の少なくとも一部は第２基板１２に配置され、複数の第２駆動回路の各々の少なくとも一部は第１基板１１に配置されうる。

第１画素１０２－ａは、第１種類の発光素子２０１－ａ、Ｖｓｓ２０５、駆動トランジスタ２０２－ａ、書き込みトランジスタ２０３－ａ、第１走査線１０６１、信号線１０７－ａ、Ｖｄｄ２０４を含む。駆動トランジスタ２０２－ａおよび書き込みトランジスタ２０３－ａは、第１種類の発光素子２０１を駆動する第１駆動回路を構成する。第１種類の発光素子２０１－ａは第１基板１１の第２面Ｓ２に配置され、Ｖｓｓ２０５は第１配線構造５１２に配置される。他の観点において、第１種類の発光素子２０１－ａおよびＶｓｓ２０５は、第１基板１１および第１配線構造５１２からなる第１構造に配置される。駆動トランジスタ２０２－ａおよび書き込みトランジスタ２０３－ａは第２基板１２に配置され、第１走査線１０６１、信号線１０７－ａおよびＶｄｄ２０４は、第２配線構造５２２に配置されうる。他の観点において、駆動トランジスタ２０２－ａ、書き込みトランジスタ２０３－ａ、第１走査線１０６１、信号線１０７－ａおよびＶｄｄ２０４は、第２基板１２および第２配線構造５２２からなる第２構造に配置されうる。駆動トランジスタ２０２－ａは、発光素子２０１－ａの輝度の高さを決めるトランジスタ、発光素子２０１－ａに流れる電流を制御するトランジスタ、あるいは、発光素子２０１－ａの電極に直接接続されているトランジスタとして理解されてもよい。

第２画素１０２－ｂは、第２種類の発光素子２０１－ｂ、Ｖｓｓ２０５、駆動トランジスタ２０２－ｂ、書き込みトランジスタ２０３－ｂ、第２走査線１０６２、信号線１０７－ｂ、Ｖｄｄ２０４を含む。駆動トランジスタ２０２－ｂおよび書き込みトランジスタ２０３－ｂは、第２種類の発光素子２０１－ｂを駆動する第２駆動回路を構成する。第２種類の発光素子２０１－ｂは第１基板１１の第２面Ｓ２に配置され、駆動トランジスタ２０２－ｂおよび書き込みトランジスタ２０３－ｂは第２基板１２に配置されうる。Ｖｓｓ２０５、第１走査線１０６１、信号線１０７－ｂおよびＶｄｄ２０４は第１配線構造５１２に配置されうる。他の観点では、第２種類の発光素子２０１－ｂ、Ｖｓｓ２０５、駆動トランジスタ２０２－ｂ、書き込みトランジスタ２０３－ｂ、第２走査線１０６２、信号線１０７－ｂ、Ｖｄｄ２０４は、第１基板１１および第１配線構造５１２からなる第１構造に配置されうる。駆動トランジスタ２０２－ｂは、発光素子２０１－ｂの輝度の高さを決めるトランジスタ、発光素子２０１－ｂに流れる電流を制御するトランジスタ、あるいは、発光素子２０１－ｂの電極に直接接続されているトランジスタとして理解されてもよい。

第１基板１１の内部には、Ｎ型ウェル層５０６が配置されうる。第１基板１１と第１配線構造５１２との間には、駆動トランジスタ２０２－ｂおよび書き込みトランジスタ２０３－ｂのそれぞれの一部が配置されている。なお、図１６には、書き込みトランジスタ２０３－ｂは示されていない。第１基板１１に駆動トランジスタ２０２－ｂのＰ型拡散領域４０１、４０３が配置され、第１基板１１の第１面Ｓ１に駆動トランジスタ２０２－ｂのゲート４０２がゲート絶縁膜を介して配置されている。駆動トランジスタ２０２－ｂおよび書き込みトランジスタ２０３－ｂは、例えば、一般的なＣＭＯＳプロセスで形成されうる。

第２基板１２には、Ｎ型ウェル層５０７およびＰ型半導体層５０９が配置されうる。第２基板１２と第２配線構造５２２との間には、駆動トランジスタ２０２－ａおよび書き込みトランジスタ２０３－ａのそれぞれの一部が配置されている。なお、図１６には、書き込みトランジスタ２０３－ａは示されていない。第２基板１２に駆動トランジスタ２０２－ａのＰ型拡散領域４０４、４０６が配置され、第２基板１２の第３面Ｓ３に駆動トランジスタ２０２－ａのゲート４０５がゲート絶縁膜を介して配置されている。駆動トランジスタ２０２－ａおよび書き込みトランジスタ２０３－ａは、一般的なＣＭＯＳプロセスで形成されうる。第１基板１１のＰ型拡散領域４０１、４０３と第２基板１２のＰ型拡散領域４０４、４０６とは、濃度および深さの少なくとも一方が互いに異なっていてもよい。

以上のように、第７実施形態では、第１画素１０２－ａは第１種類の発光素子２０１－ａを駆動する第１駆動回路を有し、第１駆動回路の少なくとも一部は第２基板１２に配置される。また、第７実施形態では、第２画素１０２－ｂは第２種類の発光素子２０１－ｂを駆動する第２駆動回路を有し、第２駆動回路の少なくとも一部は第１基板１１に配置される。これにより、第１基板１１および第２基板１２の各々において素子が占有する面積を減らすことができる。よって、第７実施形態の発光装置１０１は、各トランジスタのサイズを小さくすることなく、発光素子を高密度で配置するために有利である。また、第７実施形態は、発光装置１０１が表示装置として具体化される場合には、高精細化に有利である。

以下、上記の発光装置１０１の適用例を説明する。

上記の発光装置１０１は、表示装置や照明装置の構成部材として用いることができる。他にも、電子写真方式の画像形成装置の露光光源、液晶表示装置のバックライト、白色光源等の用途がある。

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

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

次に、図面を参照しながら１つの適用例に係る表示装置について説明する。

図１７は、有機発光素子とこの有機発光素子に接続されるトランジスタとを有する表示装置の例を示す断面模式図である。トランジスタは、能動素子の一例である。トランジスタは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であってもよい。

図１７（ａ）は、１つの適用例に係る表示装置の構成要素である画素の一例である。画素は、副画素１０を有している。副画素はその発光により、１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂに分けられている。発光色は、発光層から発光される波長で区別されても、副画素から出社する光がカラーフィルタ等により、選択的透過または色変換が行われてもよい。それぞれの副画素は、層間絶縁層１の上に第一電極である反射電極２、反射電極２の端を覆う絶縁層３、第一電極と絶縁層とを覆う有機化合物層４、透明電極５、保護層６、カラーフィルタ７を有している。

層間絶縁層１は、その下層または内部にトランジスタ、容量素子を配されていてよい。トランジスタと第一電極は不図示のコンタクトホール等を介して電気的に接続されていてよい。

絶縁層３は、バンク、画素分離膜とも呼ばれる。第一電極の端を覆っており、第一電極を囲って配されている。絶縁層の配されていない部分が、有機化合物層４と接し、発光領域となる。

有機化合物層４は、正孔注入層４１、正孔輸送層４２、第一発光層４３、第二発光層４４、電子輸送層４５を有する。

第二電極５は、透明電極であっても、反射電極であっても、半透過電極であってもよい。

保護層６は、有機化合物層に水分が浸透することを低減する。保護層は、一層のように図示されているが、複数層であってよい。層ごとに無機化合物層、有機化合物層があってよい。

カラーフィルタ７は、その色により７Ｒ、７Ｇ、７Ｂに分けられる。カラーフィルタは、不図示の平坦化膜上に形成されてよい。また、カラーフィルタ上に不図示の樹脂保護層を有してよい。また、カラーフィルタは、保護層６上に形成されてよい。またはガラス基板等の対向基板上に設けられた後に、貼り合わせられよい。

図１７（ｂ）の発光装置１０１は、有機発光素子２６とトランジスタの一例としてＴＦＴ１８が記載されている。ガラス、シリコン等の基板１１とその上部に絶縁層１２が設けられている。絶縁層の上には、ＴＦＴ等の能動素子１８が配されており、能動素子のゲート電極１３、ゲート絶縁膜１４、半導体層１５が配置されている。ＴＦＴ１８は、他にも半導体層１５とドレイン電極１６とソース電極１７とで構成されている。ＴＦＴ１８の上部には絶縁膜１９が設けられている。絶縁膜に設けられたコンタクトホール２０を介して有機発光素子２６を構成する陽極２１とソース電極１７とが接続されている。

なお、有機発光素子２６に含まれる電極（陽極、陰極）とＴＦＴに含まれる電極（ソース電極、ドレイン電極）との電気接続の方式は、図１７（ｂ）に示される態様に限られるものではない。つまり陽極又は陰極のうちいずれか一方とＴＦＴソース電極またはドレイン電極のいずれか一方とが電気接続されていればよい。ＴＦＴは、薄膜トランジスタを指す。

図１７（ｂ）の表示装置１００では有機化合物層を１つの層の如く図示をしているが、有機化合物層２２は、複数層であってもよい。陰極２３の上には有機発光素子の劣化を低減するための第一の保護層２４や第二の保護層２５が設けられている。

図１７（ｂ）の表示装置１００ではスイッチング素子としてトランジスタを使用しているが、これに代えて他のスイッチング素子として用いてもよい。

また図１７（ｂ）の表示装置１００に使用されるトランジスタは、単結晶シリコンウエハを用いたトランジスタに限らず、基板の絶縁性表面上に活性層を有する薄膜トランジスタでもよい。活性層として、単結晶シリコン、アモルファスシリコン、微結晶シリコンなどの非単結晶シリコン、インジウム亜鉛酸化物、インジウムガリウム亜鉛酸化物等の非単結晶酸化物半導体が挙げられる。なお、薄膜トランジスタはＴＦＴ素子とも呼ばれる。

図１７（ｂ）の表示装置１００に含まれるトランジスタは、Ｓｉ基板等の基板内に形成されていてもよい。ここで基板内に形成されるとは、Ｓｉ基板等の基板自体を加工してトランジスタを作製することを意味する。つまり、基板内にトランジスタを有することは、基板とトランジスタとが一体に形成されていると見ることもできる。

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

図１８は、１つの適用例に係る表示装置の一例を表す模式図である。表示装置１０００は、上部カバー１００１と、下部カバー１００９と、の間に、タッチパネル１００３、表示パネル１００５、フレーム１００６、回路基板１００７、バッテリー１００８、を有してよい。タッチパネル１００３および表示パネル１００５は、フレキシブルプリント回路ＦＰＣ１００２、１００４が接続されている。回路基板１００７には、トランジスタがプリントされている。バッテリー１００８は、表示装置が携帯機器でなければ、設けなくてもよいし、携帯機器であっても、別の位置に設けてもよい。

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

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

表示装置は、複数のレンズを有する光学部と、当該光学部を通過した光を受光する撮像素子とを有する撮像装置の表示部に用いられてよい。撮像装置は、撮像素子が取得した情報を表示する表示部を有してよい。また、表示部は、撮像装置の外部に露出した表示部であっても、ファインダ内に配置された表示部であってもよい。撮像装置は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラであってよい。

図１９（ａ）は、１つの適用例に係る撮像装置の一例を表す模式図である。撮像装置１１００は、ビューファインダ１１０１、背面ディスプレイ１１０２、操作部１１０３、筐体１１０４を有してよい。ビューファインダ１１０１は、本実施形態に係る表示装置を有してよい。その場合、表示装置は、撮像する画像のみならず、環境情報、撮像指示等を表示してよい。環境情報には、外光の強度、外光の向き、被写体の動く速度、被写体が遮蔽物に遮蔽される可能性等であってよい。

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

撮像装置１１００は、不図示の光学部を有する。光学部は複数のレンズを有し、筐体１１０４内に収容されている撮像素子に結像する。複数のレンズは、その相対位置を調整することで、焦点を調整することができる。この操作を自動で行うこともできる。撮像装置は光電変換装置と呼ばれてもよい。光電変換装置は逐次撮像するのではなく、前画像からの差分を検出する方法、常に記録されている画像から切り出す方法等を撮像の方法として含むことができる。

図１９（ｂ）は、１つの適用例に係る電子機器の一例を表す模式図である。電子機器１２００は、表示部１２０１と、操作部１２０２と、筐体１２０３を有する。筐体１２０３には、回路、当該回路を有するプリント基板、バッテリー、通信部、を有してよい。操作部１２０２は、ボタンであってもよいし、タッチパネル方式の反応部であってもよい。操作部は、指紋を認識してロックの解除等を行う、生体認識部であってもよい。通信部を有する電子機器は通信機器ということもできる。電子機器は、レンズと、撮像素子とを備えることでカメラ機能をさらに有してよい。カメラ機能により撮像された画像が表示部に映される。電子機器としては、スマートフォン、ノートパソコン等があげられる。

図２０（ａ）は、１つの適用例に係る表示装置の一例を表す模式図である。図２０（ａ）は、テレビモニタやＰＣモニタ等の表示装置である。表示装置１３００は、額縁１３０１を有し表示部１３０２を有する。表示部１３０２には、本実施形態に係る発光装置が用いられてよい。

額縁１３０１と、表示部１３０２を支える土台１３０３を有している。土台１３０３は、図２０（ａ）の形態に限られない。額縁１３０１の下辺が土台を兼ねてもよい。

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

図２０（ｂ）は、１つの適用例に係る表示装置を表す模式図である。図２０（ｂ）の表示装置１３１０は、折り曲げ可能に構成されており、いわゆるフォルダブルな表示装置である。表示装置１３１０は、第一表示部１３１１、第二表示部１３１２、筐体１３１３、屈曲点１３１４を有する。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、本実施形態に係る発光装置を有してよい。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、つなぎ目のない１枚の表示装置であってよい。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、屈曲点で分けることができる。第一表示部１３１１、第二表示部１３１２は、それぞれ異なる画像を表示してもよいし、第一および第二表示部とで一つの画像を表示してもよい。

図２１（ａ）は、１つの適用例に係る照明装置を表す模式図である。照明装置１４００は、筐体１４０１と、光源１４０２と、回路基板１４０３と、光学フィルム１４０４と、光拡散部１４０５と、を有してよい。光源は、本実施形態に係る有機発光素子を有してよい。光学フィルタは光源の演色性を向上させるフィルタであってよい。光拡散部は、ライトアップ等、光源の光を効果的に拡散し、広い範囲に光を届けることができる。光学フィルタ、光拡散部は、照明の光出射側に設けられてよい。必要に応じて、最外部にカバーを設けてもよい。

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

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

図２１（ｂ）は、１つの適用例に係る移動体の一例である自動車の模式図である。当該自動車は灯具の一例であるテールランプを有する。自動車１５００は、テールランプ１５０１を有し、ブレーキ操作等を行った際に、テールランプを点灯する形態であってよい。

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

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

本実施形態に係る移動体は、船舶、航空機、ドローン等であってよい。移動体は、機体と当該機体に設けられた灯具を有してよい。灯具は、機体の位置を知らせるための発光をしてよい。灯具は本実施形態に係る有機発光素子を有する。

図２２（ａ）、（ｂ）を参照しての表示装置の適用例について説明する。表示装置は、例えばスマートグラス、ＨＭＤ、スマートコンタクトのようなウェアラブルデバイスとして装着可能なシステムに適用できる。このような適用例に使用される撮像表示装置は、可視光を光電変換可能な撮像装置と、可視光を発光可能な表示装置とを有する。

図２２（ａ）は、１つの適用例に係る眼鏡１６００（スマートグラス）を説明する。眼鏡１６００のレンズ１６０１の表面側に、ＣＭＯＳセンサやＳＰＡＤのような撮像装置１６０２が設けられている。また、レンズ１６０１の裏面側には、上述した各実施形態の表示装置が設けられている。

眼鏡１６００は、制御装置１６０３をさらに備える。制御装置１６０３は、撮像装置１６０２と各実施形態に係る表示装置に電力を供給する電源として機能する。また、制御装置１６０３は、撮像装置１６０２と表示装置の動作を制御する。レンズ１６０１には、撮像装置１６０２に光を集光するための光学系が形成されている。

図２２（ｂ）は、１つの適用例に係る眼鏡１６１０（スマートグラス）を説明する。眼鏡１６１０は、制御装置１６１２を有しており、制御装置１６１２に、撮像装置１６０２に相当する撮像装置と、表示装置が搭載される。レンズ１６１１には、制御装置１６１２内の撮像装置と、表示装置からの発光を投影するための光学系が形成されており、レンズ１６１１には画像が投影される。制御装置１６１２は、撮像装置および表示装置に電力を供給する電源として機能するとともに、撮像装置および表示装置の動作を制御する。制御装置は、装着者の視線を検知する視線検知部を有してもよい。視線の検知は赤外線を用いてよい。赤外発光部は、表示画像を注視しているユーザーの眼球に対して、赤外光を発する。発せられた赤外光の眼球からの反射光を、受光素子を有する撮像部が検出することで眼球の撮像画像が得られる。平面視における赤外発光部から表示部への光を低減する低減手段を有することで、画像品位の低下を低減する。

赤外光の撮像により得られた眼球の撮像画像から表示画像に対するユーザーの視線を検出する。眼球の撮像画像を用いた視線検出には任意の公知の手法が適用できる。一例として、角膜での照射光の反射によるプルキニエ像に基づく視線検出方法を用いることができる。

より具体的には、瞳孔角膜反射法に基づく視線検出処理が行われる。瞳孔角膜反射法を用いて、眼球の撮像画像に含まれる瞳孔の像とプルキニエ像とに基づいて、眼球の向き（回転角度）を表す視線ベクトルが算出されることにより、ユーザーの視線が検出される。

本発明の一実施形態に係る表示装置は、受光素子を有する撮像装置を有し、撮像装置からのユーザーの視線情報に基づいて表示装置の表示画像を制御してよい。

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

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

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

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

以上説明した通り、本実施形態に係る有機発光素子を用いた装置を用いることにより、良好な画質で、長時間表示にも安定な表示が可能になる。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１１：第１基板、１２：第２基板、１０２：画素、２０１：発光素子、２０２：駆動トランジスタ、２０３：書込トランジスタ

Claims (25)

1. 第１基板および第２基板が積層された構造を有する発光装置であって、
   複数の発光素子と、前記複数の発光素子を駆動する駆動回路とを備え、
   前記駆動回路の一部は前記第１基板に配置され、前記駆動回路の他の一部は前記第２基板に配置されている、
   ことを特徴とする発光装置。
2. 前記駆動回路は、前記複数の発光素子をそれぞれ駆動する複数の単位駆動回路を含み、
   前記複数の単位駆動回路の各々は、複数の素子を含み、
   前記複数の素子は、前記第１基板に配置された第１素子と、前記第２基板に配置された第２素子とを含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記第１基板は、互いに反対側の面である第１面および第２面を有し、前記第２基板は、互いに反対側の面である第３面および第４面を有し、
   前記第１面に接するように第１配線構造が配置され、前記第３面に接するように第２配線構造が配置され、
   前記第１配線構造と前記第２配線構造とが結合され、
   前記第２面に前記複数の発光素子が配置され、
   前記第１素子の少なくとも一部が前記第１面と前記第１配線構造との間に配置され、
   前記第２素子の少なくとも一部が前記第３面と前記第２配線構造との間に配置されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
4. 前記第１素子と前記複数の発光素子の１つとを接続するように前記第１基板を貫通する導電性経路が前記第１基板に設けられている、
   ことを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
5. 前記第１基板は貫通孔を有し、前記導電性経路は、前記貫通孔の中に絶縁膜を介して配置された導電性プラグを含む、
   ことを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
6. 前記導電性経路は、前記第１基板を貫通するように配置された不純物半導体領域を含む、
   ことを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
7. 前記不純物半導体領域は、絶縁膜によって取り囲まれている、
   ことを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
8. 前記複数の発光素子、複数の行および複数の列を構成するように配置され、
   各列に対して、列方向に沿って延在する複数の信号線が設けられている、
   ことを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の発光装置。
9. 前記第１素子は、前記複数の発光素子の１つを駆動する駆動トランジスタであり、
   前記第２素子は、前記駆動トランジスタのゲートを含む書込みノードに信号を書き込む書込みトランジスタである、
   ことを特徴とする請求項２乃至８のいずれか１項に記載の発光装置。
10. 前記第２素子は、前記複数の発光素子の１つを駆動する駆動トランジスタであり、
    前記第１素子は、前記駆動トランジスタのゲートを含む書込みノードに書き込む書込みトランジスタである、
    ことを特徴とする請求項２乃至８のいずれか１項に記載の発光装置。
11. 前記駆動トランジスタは、バックゲートがセルフバイアスされている、
    ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の発光装置。
12. 前記複数の素子は、前記複数の発光素子の１つを駆動する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲートを含む書込みノードに書き込む書込みトランジスタと、電圧ラインと前記駆動トランジスタとの接続を制御するように配置された発光制御トランジスタと、前記駆動トランジスタと前記発光制御トランジスタとの接続ノードと前記駆動トランジスタとを電気的に接続するように配置された第１容量素子と、前記電圧ラインと前記接続ノードとを電気的に接続するように配置された第２容量素子とを備える、
    ことを特徴とする請求項２乃至８のいずれか１項に記載の発光装置。
13. 前記第２素子は、前記発光制御トランジスタである、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の発光装置。
14. 前記第２素子は、前記第１容量素子または前記第２容量素子である、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の発光装置。
15. 前記複数の素子は、前記複数の発光素子の１つと前記駆動トランジスタとの接続ノードの電位をリセットするリセットトランジスタを更に含み、
    前記第２素子は、前記リセットトランジスタである、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の発光装置。
16. 前記複数の発光素子は、複数の第１種類の発光素子と、複数の第２種類の発光素子とを含み、
    前記駆動回路は、前記複数の第１種類の発光素子をそれぞれ駆動する複数の第１駆動回路と、前記複数の第２種類の発光素子をそれぞれ駆動する複数の第２駆動回路とを含み、
    前記複数の第１駆動回路の各々の少なくとも一部は前記第２基板に配置され、前記複数の第２駆動回路の各々の少なくとも一部は前記第１基板に配置されている、
    ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
17. 前記第１種類の発光素子および前記第２種類の発光素子は、互いに異なる色を表現するように構成されている、
    ことを特徴とする請求項１６に記載の発光装置。
18. 前記第１種類の発光素子および前記第２種類の発光素子は、互いに隣り合うように配置されている、
    ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載の発光装置。
19. 前記複数の第１駆動回路の各々は、前記第２基板に配置されたトランジスタを含み、前記複数の第２駆動回路の各々は、前記第１基板に配置されたトランジスタを含む、
    ことを特徴とする請求項１６乃至１８のいずれか１項に記載の発光装置。
20. 前記複数の第１駆動回路の各々は、前記第２基板に配置され、前記複数の第１種類の発光素子のうちの１つを駆動する駆動トランジスタを含み、前記複数の第２駆動回路の各々は、前記第１基板に配置され、前記複数の第２種類の発光素子のうちの１つを駆動する駆動トランジスタを含む、
    ことを特徴とする請求項１６乃至１８のいずれか１項に記載の発光装置。
21. 表示装置として構成されている、
    ことを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の発光装置。
22. 光学部を通過した光を受光する撮像素子と、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示部と、を有し、
    前記表示部は、請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の発光装置を含む、
    ことを特徴とする光電変換装置。
23. 請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の発光装置と、前記発光装置が設けられた筐体と、前記筐体に設けられ、外部と通信する通信部と、を有する、
    ことを特徴とする電子機器。
24. 請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の発光装置と、前記発光装置が発する光を透過する光拡散部または光学フィルムと、を有する、
    ことを特徴とする照明装置。
25. 請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の発光装置を含む灯具と、前記灯具が設けられた機体と、を有する、
    ことを特徴とする移動体。

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