JP7381508B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明の一態様は、表示装置、表示モジュール、及び電子機器に関する。本発明の一態様は、受光素子と発光素子とを有する表示装置に関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置（例えば、タッチセンサなど）、入出力装置（例えば、タッチパネルなど）、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法を一例として挙げることができる。
近年、表示装置は様々な用途への応用が期待されている。例えば、大型の表示装置の用途としては、家庭用のテレビジョン装置（テレビまたはテレビジョン受信機ともいう）、デジタルサイネージ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｇｅ：電子看板）、ＰＩＤ（Ｐｕｂｌｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）等が挙げられる。また、携帯情報端末として、タッチパネルを備えるスマートフォンやタブレット端末の開発が進められている。
表示装置としては、例えば、発光素子を有する発光装置が開発されている。エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下ＥＬと記す）現象を利用した発光素子（ＥＬ素子とも記す）は、薄型軽量化が容易である、入力信号に対し高速に応答可能である、直流低電圧電源を用いて駆動可能である等の特徴を有し、表示装置に応用されている。例えば、特許文献１に、有機ＥＬ素子が適用された、可撓性を有する発光装置が開示されている。
特開２０１４－１９７５２２号公報
本発明の一態様は、光検出機能を有する表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、利便性の高い表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、多機能の表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、表示品位の高い表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、光検出の感度の高い表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、新規な表示装置を提供することを課題の一とする。
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。
本発明の一態様は、第１の基板、第２の基板、受光素子、第１の発光素子、樹脂層、及び第１の遮光層を有する表示装置である。受光素子、第１の発光素子、樹脂層、及び第１の遮光層は、それぞれ、第１の基板と第２の基板との間に位置する。受光素子は、第１の基板上の第１の画素電極、第１の画素電極上の活性層、及び、活性層上の共通電極を有する。第１の発光素子は、第１の基板上の第２の画素電極、第２の画素電極上の第１の発光層、及び、第１の発光層上の共通電極を有する。樹脂層及び第１の遮光層は、それぞれ、共通電極と第２の基板との間に位置する。樹脂層は、受光素子と重なる開口を有する。樹脂層は、第１の発光素子と重なる部分を有する。第１の遮光層は、共通電極と樹脂層との間に位置する部分を有する。第１の遮光層は、開口の少なくとも一部、及び、開口にて露出している樹脂層の側面の少なくとも一部を覆うことが好ましい。
本発明の一態様は、第１の基板、第２の基板、受光素子、第１の発光素子、樹脂層、及び第１の遮光層を有する表示装置である。受光素子、第１の発光素子、樹脂層、及び第１の遮光層は、それぞれ、第１の基板と第２の基板との間に位置する。受光素子は、第１の基板上の第１の画素電極、第１の画素電極上の活性層、及び、活性層上の共通電極を有する。第１の発光素子は、第１の基板上の第２の画素電極、第２の画素電極上の第１の発光層、及び、第１の発光層上の共通電極を有する。樹脂層及び第１の遮光層は、それぞれ、共通電極と第２の基板との間に位置する。樹脂層は、島状に設けられ、かつ、第１の発光素子と重なる部分を有する。第１の遮光層は、共通電極と樹脂層との間に位置する部分を有する。第２の基板を通過した光の少なくとも一部は、樹脂層を介さずに、受光素子に入射する。第１の遮光層は、樹脂層の側面の少なくとも一部を覆うことが好ましい。
本発明の一態様の表示装置は、さらに、接着層を有することが好ましい。接着層は、共通電極と第２の基板との間に位置することが好ましい。樹脂層及び第１の遮光層は、それぞれ、接着層と第２の基板との間に位置することが好ましい。接着層は、受光素子と重なる第１の部分と、第１の発光素子と重なる第２の部分と、を有することが好ましい。第１の部分は、第２の部分に比べて厚いことが好ましい。
本発明の一態様の表示装置は、さらに、共通層を有することが好ましい。共通層は、第１の画素電極と共通電極との間に位置する部分と、第２の画素電極と共通電極との間に位置する部分と、を有することが好ましい。
本発明の一態様の表示装置は、さらに、隔壁を有することが好ましい。隔壁は、第１の画素電極の端部及び第２の画素電極の端部を覆うことが好ましい。隔壁は、第１の発光素子が発した光の少なくとも一部を吸収する機能を有することが好ましい。または、本発明の一態様の表示装置は、さらに、隔壁及び第２の遮光層を有することが好ましい。隔壁は、第１の画素電極の端部及び第２の画素電極の端部を覆うことが好ましい。第２の遮光層は、隔壁と第１の遮光層との間に位置する部分を有し、かつ、第１の発光素子が発した光の少なくとも一部を吸収する機能を有することが好ましい。上面視において、隔壁は、受光素子と第１の発光素子との間に開口を有することが好ましい。第２の遮光層は、隔壁の開口を覆うことが好ましい。上面視において、受光素子は、第２の遮光層によって囲まれていることが好ましい。
本発明の一態様の表示装置は、さらに、第２の発光素子を有することが好ましい。第２の発光素子は、第１の基板と第２の基板との間に位置することが好ましい。第２の発光素子は、第１の基板上の第３の画素電極、第３の画素電極上の第２の発光層、及び、第２の発光層上の共通電極を有することが好ましい。第１の発光素子は、第１の発光層が発する光を射出することが好ましい。第２の発光素子は、第２の発光層が発する光を射出することが好ましい。
または、本発明の一態様の表示装置は、さらに、第２の発光素子、第１の着色層、及び第２の着色層を有することが好ましい。第２の発光素子は、第１の基板と第２の基板との間に位置することが好ましい。第２の発光素子は、第１の基板上の第３の画素電極、第３の画素電極上の第１の発光層、及び、第１の発光層上の共通電極を有することが好ましい。第１の着色層及び第２の着色層は、それぞれ、共通電極と第２の基板との間に位置することが好ましい。第１の発光素子が射出する光は、第１の着色層を介して、第１の色の光として取り出されることが好ましい。第２の発光素子が射出する光は、第２の着色層を介して、第２の色の光として取り出されることが好ましい。
または、本発明の一態様の表示装置は、さらに、第２の発光素子、隔壁、第２の遮光層、及びスペーサを有することが好ましい。第２の発光素子は、第１の基板と第２の基板との間に位置することが好ましい。第２の発光素子は、第１の基板上の第３の画素電極、及び、第３の画素電極上の共通電極を有することが好ましい。隔壁は、第１の画素電極の端部、第２の画素電極の端部、及び第３の画素電極の端部を覆うことが好ましい。第２の遮光層は、隔壁と第１の遮光層との間に位置する部分を有し、かつ、第１の発光素子が発した光の少なくとも一部を吸収する機能を有することが好ましい。スペーサは、隔壁と第１の遮光層との間に位置する部分を有することが好ましい。上面視において、第２の遮光層は、受光素子と第１の発光素子との間に位置し、かつ、スペーサは、第１の発光素子と第２の発光素子との間に位置することが好ましい。スペーサの上面は、第２の遮光層の上面よりも、第２の基板に近いことが好ましい。
活性層は、有機化合物を有することが好ましい。
本発明の一態様の表示装置は、さらに、レンズを有することが好ましい。レンズは、受光素子と重なる部分を有することが好ましい。
本発明の一態様の表示装置は、表示部に、第１の基板、第２の基板、受光素子、第１の発光素子、樹脂層、及び第１の遮光層を有することが好ましい。表示部は、可撓性を有することが好ましい。
本発明の一態様は、上記いずれかの構成の表示装置を有し、フレキシブルプリント回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、以下、ＦＰＣと記す）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）等のコネクタが取り付けられたモジュール、またはＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式もしくはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式等により集積回路（ＩＣ）が実装されたモジュール等のモジュールである。
本発明の一態様は、上記のモジュールと、アンテナ、バッテリ、筐体、カメラ、スピーカ、マイク、及び操作ボタンのうち少なくとも一つと、を有する電子機器である。
本発明の一態様により、光検出機能を有する表示装置を提供できる。本発明の一態様により、利便性の高い表示装置を提供できる。本発明の一態様により、多機能の表示装置を提供できる。本発明の一態様により、表示品位の高い表示装置を提供できる。本発明の一態様により、光検出の感度の高い表示装置を提供できる。本発明の一態様により、新規な表示装置を提供できる。
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１Ａ～図１Ｄは、表示装置の一例を示す断面図である。図１Ｅ～図１Ｉは、画素の一例を示す上面図である。
図２Ａは、表示装置の一例を示す断面図である。図２Ｂ、図２Ｃは、樹脂層の上面レイアウトの一例を示す図である。
図３Ａ、図３Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図４Ａ～図４Ｃは、表示装置の一例を示す断面図である。
図５Ａ～図５Ｃは、表示装置の一例を示す断面図である。
図６Ａは、表示装置の一例を示す上面図である。図６Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図７Ａ、図７Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図８Ａは、表示装置の一例を示す上面図である。図８Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図９Ａは、表示装置の一例を示す上面図である。図９Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図１０Ａ、図１０Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図１１Ａ、図１１Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図１２は、表示装置の一例を示す斜視図である。
図１３は、表示装置の一例を示す断面図である。
図１４Ａ、図１４Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図１５は、表示装置の一例を示す断面図である。
図１６Ａは、表示装置の一例を示す断面図である。図１６Ｂは、トランジスタの一例を示す断面図である。
図１７Ａ、図１７Ｂは、画素回路の一例を示す回路図である。
図１８Ａは、画素の一例を示すブロック図である。図１８Ｂは、画素回路の一例を示す回路図である。
図１９Ａ、図１９Ｂは、電子機器の一例を示す図である。
図２０Ａ～図２０Ｄは、電子機器の一例を示す図である。
図２１Ａ～図２１Ｆは、電子機器の一例を示す図である。
図２２は、実施例１の評価用デバイスの上面写真である。
図２３Ａ、図２３Ｂは、実施例１の評価用デバイスの断面観察写真である。
図２４は、実施例１の表示装置の表示結果を示す写真である。
図２５Ａ、図２５Ｂは、実施例１の評価用デバイスの断面観察写真である。
図２６は、実施例２の表示装置の画素を構成するデバイス構造を示す図である。
図２７Ａ、図２７Ｂは、実施例２の表示装置の表示結果を示す写真である。
図２８は、実施例２の表示装置の迷光の検出結果を示すグラフである。
図２９は、実施例２の表示装置の迷光の検出結果を示すグラフである。
図３０は、実施例２の表示装置の撮像光学系を示す図である。
図３１は、実施例２の表示装置の撮像範囲の計算結果を示すグラフである。
図３２Ａ、図３２Ｂは、実施例２の表示装置の撮像結果を示す写真である。
図３３は、実施例２の表示装置の撮像結果を示すグラフである。
図３４Ａは、実施例２の表示装置を用いた撮像の様子を示す写真である。図３４Ｂは、実施例２の表示装置の撮像結果を示す写真である。
図３５Ａは、実施例２の表示装置を用いた撮像の様子を示す写真である。図３５Ｂは、実施例２の表示装置の撮像結果を示す写真である。
図３６は、実施例３のデバイスの電流密度－電圧特性を示すグラフである。
図３７Ａ、図３７Ｂは、実施例４のデバイスの電流密度－電圧特性を示すグラフである。
図３８Ａ、図３８Ｂは、実施例４のデバイスの外部量子効率の波長依存性を示すグラフである。
図３９は、実施例５のデバイスの外部量子効率の波長依存性を示すグラフである。
図４０は、実施例５のデバイスの外部量子効率の温度依存性を示すグラフである。
図４１は、実施例６のデバイスの外部量子効率の波長依存性を示すグラフである。
図４２は、実施例６のデバイスの電流密度－電圧特性を示すグラフである。
図４３Ａ～図４３Ｃは、実施例７のデバイスの信頼性試験の結果を示すグラフである。
図４４は、実施例７のデバイスの信頼性試験の結果を示すグラフである。
図４５は、実施例７のデバイスの信頼性試験の結果を示すグラフである。
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。
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。
また、図面において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
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。
なお、本明細書等において、「発光素子」という用語は、「発光デバイス」という用語に変更することが可能である。同様に、「受光素子」という用語は、「受光デバイス」という用語に変更することが可能である。
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について図１～図１６を用いて説明する。
本実施の形態の表示装置は、表示部に、受光素子と発光素子とを有する。本実施の形態の表示装置は、表示部に、発光素子がマトリクス状に配置されており、当該表示部で画像を表示することができる。また、当該表示部には、受光素子がマトリクス状に配置されており、表示部は、受光部としての機能も有する。受光部は、イメージセンサやタッチセンサに用いることができる。つまり、受光部で光を検出することで、画像を撮像することや、対象物（指やペンなど）の近接もしくは接触を検出することができる。さらに、本実施の形態の表示装置は、発光素子をセンサの光源として利用することができる。したがって、表示装置と別に受光部及び光源を設けなくてよく、電子機器の部品点数を削減することができる。
本実施の形態の表示装置では、表示部が有する発光素子の発光を対象物が反射した際、受光素子がその反射光を検出できるため、暗い場所でも、撮像やタッチ（さらには近接）検出が可能である。
本実施の形態の表示装置は、発光素子を用いて、画像を表示する機能を有する。つまり、発光素子は、表示素子として機能する。
発光素子としては、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ－ｄｏｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などのＥＬ素子を用いることが好ましい。ＥＬ素子が有する発光物質としては、蛍光を発する物質（蛍光材料）、燐光を発する物質（燐光材料）、無機化合物（量子ドット材料など）、熱活性化遅延蛍光を示す物質（熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｄｅｌａｙｅｄ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）材料）などが挙げられる。また、発光素子として、マイクロＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などのＬＥＤを用いることもできる。
本実施の形態の表示装置は、受光素子を用いて、光を検出する機能を有する。
受光素子をイメージセンサに用いる場合、本実施の形態の表示装置は、受光素子を用いて、画像を撮像することができる。
例えば、イメージセンサを用いて、指紋、掌紋、または虹彩などのデータを取得することができる。つまり、本実施の形態の表示装置に、生体認証用センサを内蔵させることができる。表示装置が生体認証用センサを内蔵することで、表示装置とは別に生体認証用センサを設ける場合に比べて、電子機器の部品点数を少なくでき、電子機器の小型化及び軽量化が可能である。
また、イメージセンサを用いて、ユーザーの表情、目の動き、または瞳孔径の変化などのデータを取得することができる。当該データを解析することで、ユーザーの心身の情報を取得することができる。当該情報をもとに表示及び音声の一方又は双方の出力内容を変化させることで、例えば、ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）向け機器、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）向け機器、またはＭＲ（Ｍｉｘｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）向け機器において、ユーザーが機器を安全に使用できるよう図ることができる。
また、受光素子をタッチセンサに用いる場合、本実施の形態の表示装置は、受光素子を用いて、対象物の近接または接触を検出することができる。
受光素子としては、例えば、ｐｎ型またはｐｉｎ型のフォトダイオードを用いることができる。受光素子は、受光素子に入射する光を検出し電荷を発生させる光電変換素子として機能する。入射する光量に基づき、発生する電荷量が決まる。
特に、受光素子として、有機化合物を含む層を有する有機フォトダイオードを用いることが好ましい。有機フォトダイオードは、薄型化、軽量化、及び大面積化が容易であり、また、形状及びデザインの自由度が高いため、様々な表示装置に適用できる。
本発明の一態様では、発光素子として有機ＥＬ素子を用い、受光素子として有機フォトダイオードを用いる。有機ＥＬ素子及び有機フォトダイオードは、同一基板上に形成することができる。したがって、有機ＥＬ素子を用いた表示装置に有機フォトダイオードを内蔵することができる。
本発明の一態様の表示装置の表示面では、発光素子からの発光が取り出され、かつ、受光素子に照射される光が通過する。表示装置は、発光素子及び受光素子が設けられている面よりも表示面側に、遮光層を有することが好ましい。発光素子からの発光は、遮光層の開口（または遮光層が設けられていない領域）を介して、表示装置の外部に取り出されることが好ましく、受光素子には、遮光層の開口（または遮光層が設けられていない領域）を介して、光が照射されることが好ましい。
受光素子は、発光素子の発光が対象物によって反射された光を検出する。しかし、発光素子の発光が、表示装置内で反射され、対象物を介さずに、受光素子に入射されてしまう場合がある。このような迷光は光検出時にノイズとなり、Ｓ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）を低下させる要因となる。発光素子及び受光素子が設けられている面よりも表示面側に遮光層を設けることで、迷光の影響を抑制することができる。これにより、ノイズを低減し、受光素子を用いたセンサの感度を高めることができる。
遮光層が発光素子から近い位置にあるほど、表示装置内の発光素子の迷光を抑制し、センサの感度を高めることができる。また、遮光層が発光素子から近い位置にあるほど、斜め方向から表示装置を観察した際のコントラストの低下及び色度の変化を抑制でき、表示の視野角特性を良好にすることができる。一方で、遮光層が受光素子から遠い位置にあるほど、受光素子の撮像範囲の面積を狭くすることができ、撮像の解像度を高めることができる。
そこで、本発明の一態様では、遮光層から受光素子までの距離と、遮光層から発光素子までの距離と、に差が生じるよう、遮光層を形成する面に構造物（例えば樹脂層）を設ける。構造物のレイアウト及び厚さを調整することで、遮光層から受光素子までの距離を長くし、かつ、遮光層から発光素子までの距離を短くすることができる。これにより、センサのノイズを低減しつつ、撮像の解像度を高め、かつ、表示の視野角依存性を抑制することができる。したがって、表示装置における表示品位と撮像品位との双方を高めることができる。
具体的には、本発明の一態様は、第１の基板、第２の基板、受光素子、発光素子、樹脂層、及び遮光層を有する表示装置である。受光素子、発光素子、樹脂層、及び遮光層は、それぞれ、第１の基板と第２の基板との間に位置する。受光素子は、第１の基板上の第１の画素電極、第１の画素電極上の活性層、及び、活性層上の共通電極を有する。発光素子は、第１の基板上の第２の画素電極、第２の画素電極上の発光層、及び、発光層上の共通電極を有する。樹脂層及び遮光層は、それぞれ、共通電極と第２の基板との間に位置する。樹脂層は、発光素子と重なる部分を有する。遮光層は、共通電極と樹脂層との間に位置する部分を有する。
発光素子が発する光の少なくとも一部は、樹脂層を介して、第２の基板の外部に取り出される。第２の基板を通過した光の少なくとも一部は、樹脂層を介さずに、受光素子に入射する。例えば、樹脂層は、受光素子と重なる開口を有する。または、樹脂層は、発光素子と重なる位置に島状に設けられる。
樹脂層は、発光素子と重なる位置に設けられ、受光素子と重なる位置には設けられない。したがって、遮光層から発光素子までの距離は、遮光層から受光素子までの距離に比べて短くなる。これにより、表示装置における表示品位と撮像品位との双方を高めることができる。
また、有機ＥＬ素子及び有機フォトダイオードを構成する全ての層を作り分けようとすると、成膜工程が非常に多くなる。有機フォトダイオードは、有機ＥＬ素子と共通の構成にできる層が多いため、共通の構成にできる層は一括で成膜することで、成膜工程の増加を抑制することができる。また、成膜回数が同じであっても、一部の素子にのみ成膜される層を減らすことで、成膜パターンのズレの影響を低減すること、成膜マスク（メタルマスクなど）に付着したゴミ（パーティクルと呼ばれる小さな異物を含む）の影響を低減すること、などが可能となる。これにより、表示装置の作製の歩留まりを高めることができる。
例えば、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層の少なくとも一つを、受光素子及び発光素子で共通の層とすることが好ましい。これにより、成膜回数及びマスクの数を減らすことができ、表示装置の作製工程及び作製コストを削減することができる。なお、受光素子及び発光素子が共通で有する層は、受光素子における機能と発光素子における機能とが異なる場合がある。本明細書中では、発光素子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、発光素子において正孔注入層として機能し、受光素子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。
図１Ａ～図１Ｄに、本発明の一態様の表示装置の断面図を示す。
図１Ａに示す表示装置５０Ａは、基板５１と基板５９との間に、受光素子を有する層５３と、発光素子を有する層５７と、を有する。
図１Ｂに示す表示装置５０Ｂは、基板５１と基板５９との間に、受光素子を有する層５３、トランジスタを有する層５５、及び、発光素子を有する層５７を有する。
表示装置５０Ａ及び表示装置５０Ｂは、発光素子を有する層５７から、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の光が射出される構成である。
本発明の一態様の表示装置は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する。１つの画素は、１つ以上の副画素を有する。１つの副画素は、１つの発光素子を有する。例えば、画素には、副画素を３つ有する構成（Ｒ、Ｇ、Ｂの３色、または、黄色（Ｙ）、シアン（Ｃ）、及びマゼンタ（Ｍ）の３色など）、または、副画素を４つ有する構成（Ｒ、Ｇ、Ｂ、白色（Ｗ）の４色、または、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙの４色など）を適用できる。さらに、画素は、受光素子を有する。受光素子は、全ての画素に設けられていてもよく、一部の画素に設けられていてもよい。また、１つの画素が複数の受光素子を有していてもよい。
トランジスタを有する層５５は、第１のトランジスタ及び第２のトランジスタを有することが好ましい。第１のトランジスタは、受光素子と電気的に接続される。第２のトランジスタは、発光素子と電気的に接続される。
本発明の一態様の表示装置は、表示装置に接触している指などの対象物を検出する機能を有していてもよい。例えば、図１Ｃに示すように、発光素子を有する層５７において発光素子が発した光を、表示装置５０Ｂに接触した指５２が反射することで、受光素子を有する層５３における受光素子がその反射光を検出する。これにより、表示装置５０Ｂに指５２が接触したことを検出することができる。
本発明の一態様の表示装置は、図１Ｄに示すように、表示装置５０Ｂに近接している（接触していない）対象物を検出または撮像する機能を有していてもよい。
［画素］
図１Ｅ～図１Ｉに、画素の一例を示す。
図１Ｅ～図１Ｇに示す画素は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの副画素（３つの発光素子）と、受光素子ＰＤと、を有する。図１Ｅは、２×２のマトリクス状に、３つの副画素と受光素子ＰＤとが配置されている例であり、図１Ｆは、横１列に、３つの副画素と受光素子ＰＤとが配置されている例である。図１Ｇは、横１列に３つの副画素が配置され、その下に受光素子ＰＤが配置されている例である。なお、図１Ｅ～図１Ｇに示す画素は、それぞれ、表示に用いる３つの副画素と、光検出に用いる１つの副画素と、の４つの副画素で構成されているということもできる。
図１Ｈに示す画素は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの４つの副画素（４つの発光素子）と、受光素子ＰＤと、を有する。
図１Ｉに示す画素は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの副画素と、赤外光を発する発光素子ＩＲと、受光素子ＰＤとを有する。このとき、受光素子ＰＤは、赤外光を検出する機能を有することが好ましい。受光素子ＰＤは、可視光及び赤外光の双方を検出する機能を有していてもよい。センサの用途に応じて、受光素子ＰＤが検出する光の波長を決定することができる。
以下では、図２～図１１を用いて、本発明の一態様の表示装置が有する発光素子及び受光素子の、詳細な構成について説明する。
本発明の一態様の表示装置は、発光素子が形成されている基板とは反対方向に光を射出するトップエミッション型、発光素子が形成されている基板側に光を射出するボトムエミッション型、両面に光を射出するデュアルエミッション型のいずれであってもよい。
図２～図１１では、トップエミッション型の表示装置を例に挙げて説明する。
なお、本実施の形態では、主に、可視光を発する発光素子と、可視光を検出する受光素子と、を有する表示装置について説明するが、表示装置は、さらに、赤外光を発する発光素子を有していてもよい。また、受光素子は、赤外光を検出する構成、または、可視光及び赤外光の双方を検出する構成であってもよい。
［表示装置１０Ａ］
図２Ａに表示装置１０Ａの断面図を示す。
表示装置１０Ａは、受光素子１１０及び発光素子１９０を有する。
発光素子１９０は、画素電極１９１、バッファ層１９２、発光層１９３、バッファ層１９４、及び共通電極１１５を有する。発光層１９３は、有機化合物を有する。発光素子１９０は、可視光を発する機能を有する。なお、表示装置１０Ａは、さらに、赤外光を発する機能を有する発光素子を有していてもよい。本実施の形態では、画素電極１９１が陽極として機能し、共通電極１１５が陰極として機能する場合を例に挙げて説明する。
受光素子１１０は、画素電極１８１、バッファ層１８２、活性層１８３、バッファ層１８４、及び共通電極１１５を有する。活性層１８３は、有機化合物を有する。受光素子１１０は、可視光を検出する機能を有する。なお、受光素子１１０は、さらに、赤外光を検出する機能を有していてもよい。本実施の形態では、発光素子１９０と揃えて、画素電極１８１が陽極として機能し、共通電極１１５が陰極として機能するものとして説明する。つまり、受光素子１１０を、画素電極１８１と共通電極１１５との間に逆バイアスをかけて駆動することで、表示装置１０Ａは、受光素子１１０に入射する光を検出し、電荷を発生させ、電流として取り出すことができる。
画素電極１８１、画素電極１９１、バッファ層１８２、バッファ層１９２、活性層１８３、発光層１９３、バッファ層１８４、バッファ層１９４、及び共通電極１１５は、それぞれ、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。
画素電極１８１及び画素電極１９１は、絶縁層２１４上に位置する。画素電極１８１と画素電極１９１は、同一の材料及び同一の工程で形成することができる。画素電極１８１の端部及び画素電極１９１の端部は、それぞれ、隔壁２１６によって覆われている。画素電極１８１と画素電極１９１とは隔壁２１６によって互いに電気的に絶縁されている（電気的に分離されている、ともいう）。
隔壁２１６としては、有機絶縁膜が好適である。有機絶縁膜に用いることができる材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等が挙げられる。隔壁２１６は、可視光を透過する層である。詳細は後述するが、隔壁２１６のかわりに、可視光を遮る隔壁２１７を設けてもよい。
バッファ層１８２は、画素電極１８１上に位置する。活性層１８３は、バッファ層１８２を介して、画素電極１８１と重なる。バッファ層１８４は、活性層１８３上に位置する。活性層１８３は、バッファ層１８４を介して、共通電極１１５と重なる。バッファ層１８２は、正孔輸送層を有することができる。バッファ層１８４は、電子輸送層を有することができる。
バッファ層１９２は、画素電極１９１上に位置する。発光層１９３は、バッファ層１９２を介して、画素電極１９１と重なる。バッファ層１９４は、発光層１９３上に位置する。発光層１９３は、バッファ層１９４を介して、共通電極１１５と重なる。バッファ層１９２は、正孔注入層及び正孔輸送層の一方または双方を有することができる。バッファ層１９４は、電子注入層及び電子輸送層の一方または双方を有することができる。
共通電極１１５は、受光素子１１０と発光素子１９０に共通で用いられる層である。
受光素子１１０及び発光素子１９０が有する一対の電極の材料及び膜厚等は等しくすることができる。これにより、表示装置の作製コストの削減及び作製工程の簡略化ができる。
表示装置１０Ａは、一対の基板（基板１５１及び基板１５２）間に、受光素子１１０、発光素子１９０、トランジスタ４１、及びトランジスタ４２等を有する。
受光素子１１０において、それぞれ画素電極１８１及び共通電極１１５の間に位置するバッファ層１８２、活性層１８３、及びバッファ層１８４は、有機層（有機化合物を含む層）ということもできる。画素電極１８１は可視光を反射する機能を有することが好ましい。共通電極１１５は可視光を透過する機能を有する。なお、受光素子１１０が赤外光を検出する構成である場合、共通電極１１５は赤外光を透過する機能を有する。さらに、画素電極１８１は赤外光を反射する機能を有することが好ましい。
受光素子１１０は、光を検出する機能を有する。具体的には、受光素子１１０は、表示装置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、発光素子１９０の発光を対象物が反射した光ということもできる。また、光２２は、後述するレンズを介して受光素子１１０に入射してもよい。
発光素子１９０において、それぞれ画素電極１９１及び共通電極１１５の間に位置するバッファ層１９２、発光層１９３、及びバッファ層１９４は、ＥＬ層ということもできる。画素電極１９１は可視光を反射する機能を有することが好ましい。共通電極１１５は可視光を透過する機能を有する。なお、表示装置１０Ａが、赤外光を発する発光素子を有する構成である場合、共通電極１１５は赤外光を透過する機能を有する。さらに、画素電極１９１は赤外光を反射する機能を有することが好ましい。
本実施の形態の表示装置が有する発光素子には、微小光共振器（マイクロキャビティ）構造が適用されていることが好ましい。したがって、発光素子が有する一対の電極の一方は、可視光に対する透過性及び反射性を有する電極（半透過・半反射電極）を有することが好ましく、他方は、可視光に対する反射性を有する電極（反射電極）を有することが好ましい。発光素子がマイクロキャビティ構造を有することで、発光層から得られる発光を両電極間で共振させ、発光素子から射出される光を強めることができる。
なお、半透過・半反射電極は、反射電極と可視光に対する透過性を有する電極（透明電極ともいう）との積層構造とすることができる。本明細書等では、それぞれ、半透過・半反射電極の一部として機能する、反射電極を画素電極または共通電極と記し、透明電極を光学調整層と記すことがあるが、透明電極（光学調整層）も、画素電極または共通電極としての機能を有するといえることがある。
透明電極の光の透過率は、４０％以上とする。例えば、発光素子には、可視光（波長４００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の光）の透過率が４０％以上である電極を用いることが好ましい。また、半透過・半反射電極の可視光の反射率は、１０％以上９５％以下、好ましくは３０％以上８０％以下とする。反射電極の可視光の反射率は、４０％以上１００％以下、好ましくは７０％以上１００％以下とする。また、これらの電極の抵抗率は、１×１０－２Ωｃｍ以下が好ましい。なお、表示装置に、近赤外光を発する発光素子を用いる場合、これらの電極の近赤外光（波長７５０ｎｍ以上１３００ｎｍ以下の光）の透過率、反射率も上記数値範囲であることが好ましい。
バッファ層１９２またはバッファ層１９４は、光学調整層としての機能を有していてもよい。バッファ層１９２またはバッファ層１９４の膜厚を異ならせることで、各発光素子において、特定の色の光を強めて取り出すことができる。なお、半透過・半反射電極が、反射電極と透明電極との積層構造の場合、一対の電極間の光学距離とは、一対の反射電極間の光学距離を示す。
発光素子１９０は、可視光を発する機能を有する。具体的には、発光素子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素子である（発光２１参照）。
発光層１９３は、受光素子１１０と重ならないように形成されることが好ましい。これにより、発光層１９３が光２２を吸収することを抑制でき、受光素子１１０に照射される光量を多くすることができる。
画素電極１８１は、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ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１９１は、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ４２が有するソースまたはドレインと電気的に接続される。トランジスタ４２は、発光素子１９０の駆動を制御する機能を有する。
トランジスタ４１とトランジスタ４２とは、同一の層（図２Ａでは基板１５１）上に接している。
受光素子１１０と電気的に接続される回路の少なくとも一部は、発光素子１９０と電気的に接続される回路と同一の材料及び同一の工程で形成されることが好ましい。これにより、２つの回路を別々に形成する場合に比べて、表示装置の厚さを薄くすることができ、また、作製工程を簡略化できる。
受光素子１１０及び発光素子１９０は、それぞれ、保護層１１６に覆われていることが好ましい。図２Ａでは、保護層１１６が、共通電極１１５上に接して設けられている。保護層１１６を設けることで、受光素子１１０及び発光素子１９０に水などの不純物が入り込むことを抑制し、受光素子１１０及び発光素子１９０の信頼性を高めることができる。また、接着層１４２によって、保護層１１６と基板１５２とが貼り合わされている。
基板１５２の基板１５１側の面には、樹脂層１５９が設けられている。樹脂層１５９は、発光素子１９０と重なる位置に設けられ、受光素子１１０と重なる位置には設けられない。なお、本明細書等において、発光素子１９０と重なる位置とは、具体的には、発光素子１９０の発光領域と重なる位置を指す。同様に、受光素子１１０と重なる位置とは、具体的には、受光素子１１０の受光領域と重なる位置を指す。
樹脂層１５９は、例えば、図２Ｂに示すように、発光素子１９０と重なる位置に設けられ、かつ、受光素子１１０と重なる位置に開口１５９ｐを有する構成とすることができる。または、樹脂層１５９は、例えば、図２Ｃに示すように、発光素子１９０と重なる位置に島状に設けられ、かつ、受光素子１１０と重なる位置には設けられない構成とすることができる。
基板１５２の基板１５１側の面及び樹脂層１５９の基板１５１側の面には、遮光層１５８が設けられている。遮光層１５８は、発光素子１９０と重なる位置、及び、受光素子１１０と重なる位置に開口を有する。
ここで、発光素子１９０の発光が対象物によって反射された光を受光素子１１０は検出する。しかし、発光素子１９０の発光が、表示装置１０Ａ内で反射され、対象物を介さずに、受光素子１１０に入射されてしまう場合がある。遮光層１５８は、このような迷光を吸収し、受光素子１１０に入射する迷光を低減することができる。例えば、遮光層１５８は、樹脂層１５９を通過し基板１５２の基板１５１側の面で反射した迷光２３ａを吸収することができる。また、遮光層１５８は、樹脂層１５９に届く前に迷光２３ｂを吸収することができる。これにより、受光素子１１０に入射する迷光を低減することができる。したがって、ノイズを低減し、受光素子１１０を用いたセンサの感度を高めることができる。特に、遮光層１５８が発光素子１９０から近い位置にあると、迷光をより低減できるため好ましい。また、遮光層１５８が発光素子１９０から近い位置にあると、表示の視野角依存性を抑制できるため、表示品位の向上の観点からも好ましい。
また、遮光層１５８を設けることで、受光素子１１０が光を検出する範囲を制御することができる。遮光層１５８が受光素子１１０から離れた位置にあると、撮像範囲が狭くなり、撮像の解像度を高めることができる。
樹脂層１５９が開口を有する場合、遮光層１５８は、当該開口の少なくとも一部、及び当該開口にて露出している樹脂層１５９の側面の少なくとも一部を覆うことが好ましい。
樹脂層１５９が島状に設けられている場合、遮光層１５８は、樹脂層１５９の側面の少なくとも一部を覆うことが好ましい。
このように、樹脂層１５９の形状に沿って遮光層１５８が設けられるため、遮光層１５８から発光素子１９０（具体的には、発光素子１９０の発光領域）までの距離は、遮光層１５８から受光素子１１０（具体的には、受光素子１１０の受光領域）までの距離に比べて短くなる。これにより、センサのノイズを低減しつつ、撮像の解像度を高め、かつ、表示の視野角依存性を抑制することができる。したがって、表示装置における表示品位と撮像品位との双方を高めることができる。
樹脂層１５９は、発光素子１９０の発光を透過する層である。樹脂層１５９の材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等が挙げられる。なお、基板１５２と遮光層１５８との間に設ける構造物は、樹脂層に限定されず、無機絶縁膜などを用いてもよい。当該構造物の厚さが厚いほど、遮光層から受光素子までの距離と、遮光層から発光素子までの距離と、に差が生じる。樹脂などの有機絶縁膜は厚く形成することが容易であるため、当該構造物として好適である。
遮光層１５８としては、発光素子からの発光を遮る材料を用いることができる。遮光層１５８は、可視光を吸収することが好ましい。遮光層１５８として、例えば、金属材料、又は、顔料（カーボンブラックなど）もしくは染料を含む樹脂材料等を用いてブラックマトリクスを形成することができる。遮光層１５８は、赤色のカラーフィルタ、緑色のカラーフィルタ、及び青色のカラーフィルタの積層構造であってもよい。
遮光層１５８から受光素子１１０までの距離と、遮光層１５８から発光素子１９０までの距離と、を比較するために、例えば、遮光層１５８の受光素子１１０側の端部から共通電極１１５までの最短距離Ｌ１と、遮光層１５８の発光素子１９０側の端部から共通電極１１５までの最短距離Ｌ２と、を用いることができる。最短距離Ｌ１に比べて、最短距離Ｌ２が短いことで、発光素子１９０からの迷光を抑制し、受光素子１１０を用いたセンサの感度を高めることができる。また、表示の視野角依存性を抑制することができる。最短距離Ｌ２に比べて、最短距離Ｌ１が長いことで、受光素子１１０の撮像範囲を狭くすることができ、撮像の解像度を高めることができる。
また、接着層１４２における、発光素子１９０と重なる部分に比べて、受光素子１１０と重なる部分が厚い構成とすることでも、遮光層１５８から受光素子１１０までの距離と、遮光層１５８から発光素子１９０までの距離と、に差を生じさせることができる。
［表示装置１０Ｂ］
図３Ａに表示装置１０Ｂの断面図を示す。なお、以降の表示装置の説明において、先に説明した表示装置と同様の構成については、説明を省略することがある。
表示装置１０Ｂは、バッファ層１８２及びバッファ層１９２を有さず、共通層１１２を有する点で、表示装置１０Ａと異なる。
共通層１１２は、隔壁２１６上、画素電極１８１上、及び画素電極１９１上に位置する。共通層１１２は、受光素子１１０及び発光素子１９０に共通で用いられる層である。共通層１１２は、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。
共通層１１２としては、例えば、正孔注入層及び正孔輸送層の一方または双方を形成することができる。共通層１１２は、発光素子１９０における機能と受光素子１１０における機能とが異なる場合がある。例えば、共通層１１２が正孔注入層を有するとき、当該正孔注入層は、発光素子１９０において正孔注入層として機能し、受光素子１１０において正孔輸送層として機能する。共通層１１２は、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。
活性層及び発光層以外の層のうち少なくとも一部を、受光素子と発光素子とで互いに共通の構成とすることで、表示装置の作製工程を削減でき、好ましい。
［表示装置１０Ｃ］
図３Ｂに表示装置１０Ｃの断面図を示す。
表示装置１０Ｃは、バッファ層１８４及びバッファ層１９４を有さず、共通層１１４を有する点で、表示装置１０Ａと異なる。
共通層１１４は、隔壁２１６上、活性層１８３上、及び発光層１９３上に位置する。共通層１１４は、受光素子１１０及び発光素子１９０に共通で用いられる層である。共通層１１４は、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。
共通層１１４としては、例えば、電子注入層及び電子輸送層の一方または双方を形成することができる。共通層１１４は、発光素子１９０における機能と受光素子１１０における機能とが異なる場合がある。例えば、共通層１１４が電子注入層を有するとき、当該電子注入層は、発光素子１９０において電子注入層として機能し、受光素子１１０において電子輸送層として機能する。共通層１１４は、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。
活性層及び発光層以外の層のうち少なくとも一部を、受光素子と発光素子とで互いに共通の構成とすることで、表示装置の作製工程を削減でき、好ましい。
［表示装置１０Ｄ］
図４Ａに表示装置１０Ｄの断面図を示す。
表示装置１０Ｄは、バッファ層１８２、バッファ層１９２、バッファ層１８４、及びバッファ層１９４を有さず、共通層１１２及び共通層１１４を有する点で、表示装置１０Ａと異なる。
本実施の形態の表示装置では、受光素子１１０の活性層１８３に有機化合物を用いる。受光素子１１０は、活性層１８３以外の層を、発光素子１９０（ＥＬ素子）と共通の構成にすることができる。そのため、発光素子１９０の作製工程に、活性層１８３を成膜する工程を追加するのみで、発光素子１９０の形成と並行して受光素子１１０を形成することができる。また、発光素子１９０と受光素子１１０とを同一基板上に形成することができる。したがって、作製工程を大幅に増やすことなく、表示装置に受光素子１１０を内蔵することができる。
表示装置１０Ｄでは、受光素子１１０の活性層１８３と、発光素子１９０の発光層１９３と、を作り分ける以外は、受光素子１１０と発光素子１９０が共通の構成である例を示す。ただし、受光素子１１０と発光素子１９０の構成はこれに限定されない。受光素子１１０と発光素子１９０は、活性層１８３と発光層１９３のほかにも、互いに作り分ける層を有していてもよい（前述の表示装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ参照）。受光素子１１０と発光素子１９０は、共通で用いられる層（共通層）を１層以上有することが好ましい。これにより、作製工程を大幅に増やすことなく、表示装置に受光素子１１０を内蔵することができる。
［表示装置１０Ｅ］
図４Ｂに表示装置１０Ｅの断面図を示す。
表示装置１０Ｅは、基板１５１及び基板１５２を有さず、基板１５３、基板１５４、接着層１５５、及び絶縁層２１２を有する点で、表示装置１０Ｄと異なる。
基板１５３と絶縁層２１２とは接着層１５５によって貼り合わされている。基板１５４と保護層１１６とは接着層１４２によって貼り合わされている。
表示装置１０Ｅは、作製基板上に形成された絶縁層２１２、トランジスタ４１、トランジスタ４２、受光素子１１０、及び発光素子１９０等を、基板１５３上に転置することで作製される構成である。基板１５３及び基板１５４は、それぞれ、可撓性を有することが好ましい。これにより、表示装置１０Ｅの可撓性を高めることができる。例えば、基板１５３及び基板１５４には、それぞれ、樹脂を用いることが好ましい。
基板１５３及び基板１５４としては、それぞれ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂（ナイロン、アラミド等）、ポリシロキサン樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、ＡＢＳ樹脂、セルロースナノファイバー等を用いることができる。基板１５３及び基板１５４の一方または双方に、可撓性を有する程度の厚さのガラスを用いてもよい。
本実施の形態の表示装置が有する基板には、光学等方性が高いフィルムを用いてもよい。光学等方性が高いフィルムとしては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ、セルローストリアセテートともいう）フィルム、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）フィルム、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）フィルム、及びアクリルフィルム等が挙げられる。
［表示装置１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ］
図４Ｃに表示装置１０Ｆの断面図を示す。図５Ａに表示装置１０Ｇの断面図を示す。図５Ｂに表示装置１０Ｈの断面図を示す。
表示装置１０Ｆは、表示装置１０Ｄの構成に加え、レンズ１４９を有する。
本実施の形態の表示装置は、レンズ１４９を有していてもよい。レンズ１４９は、受光素子１１０と重なる位置に設けられている。表示装置１０Ｆでは、レンズ１４９が基板１５２に接して設けられている。表示装置１０Ｆが有するレンズ１４９は、基板１５１側に凸面を有している。
基板１５２の同一面上に遮光層１５８とレンズ１４９との双方を形成する場合、形成順は問わない。図４Ｃでは、レンズ１４９を先に形成する例を示すが、遮光層１５８を先に形成してもよい。図４Ｃでは、レンズ１４９の端部が遮光層１５８によって覆われている。
表示装置１０Ｆは、光２２がレンズ１４９を介して受光素子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、受光素子１１０の撮像範囲を狭くすることができ、隣接する受光素子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、受光素子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４Ｃでは受光素子１１０と重なる遮光層１５８の開口の大きさに相当する）を大きくすることができる。したがって、レンズ１４９を有することで、受光素子１１０に入射する光量を増やすことができる。
図５Ａに示す表示装置１０Ｇも、表示装置１０Ｆと同様に、光２２がレンズ１４９を介して受光素子１１０に入射する構成の一つである。
表示装置１０Ｇでは、レンズ１４９が保護層１１６の上面に接して設けられている。表示装置１０Ｇが有するレンズ１４９は、基板１５２側に凸面を有している。
図５Ｂに示す表示装置１０Ｈは、基板１５２の表示面側に、レンズアレイ１４６が設けられている。レンズアレイ１４６が有するレンズは、受光素子１１０と重なる位置に設けられている。基板１５２の基板１５１側の面には、遮光層１５８が設けられていることが好ましい。
本実施の形態の表示装置に用いるレンズの形成方法としては、基板上または受光素子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。
レンズは、１．３以上２．５以下の屈折率を有することが好ましい。レンズは、無機材料及び有機材料の少なくとも一方を用いて形成することができる。例えば、樹脂を含む材料をレンズに用いることができる。また、酸化物及び硫化物の少なくとも一方を含む材料をレンズに用いることができる。
具体的には、塩素、臭素、またはヨウ素を含む樹脂、重金属原子を含む樹脂、芳香環を含む樹脂、硫黄を含む樹脂などをレンズに用いることができる。または、樹脂と当該樹脂より屈折率の高い材料のナノ粒子を含む材料をレンズに用いることができる。酸化チタンまたは酸化ジルコニウムなどをナノ粒子に用いることができる。
また、酸化セリウム、酸化ハフニウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化亜鉛、インジウムとスズを含む酸化物、またはインジウムとガリウムと亜鉛を含む酸化物などを、レンズに用いることができる。または、硫化亜鉛などを、レンズに用いることができる。
［表示装置１０Ｊ］
図５Ｃに表示装置１０Ｊの断面図を示す。
表示装置１０Ｊは、可視光を透過する隔壁２１６を有さず、可視光を遮る隔壁２１７を有する点で、表示装置１０Ｄと異なる。
隔壁２１７は、発光素子１９０が発した光を吸収することが好ましい。隔壁２１７として、例えば、顔料もしくは染料を含む樹脂材料等を用いてブラックマトリクスを形成することができる。また、茶色レジスト材料を用いることで、着色された絶縁層で隔壁２１７を構成することができる。
表示装置１０Ｄ（図４Ａ）において、発光素子１９０が発した光は、基板１５２及び隔壁２１６で反射され、反射光が受光素子１１０に入射することがある。また、発光素子１９０が発した光が隔壁２１６を透過し、トランジスタまたは配線等で反射されることで、反射光が受光素子１１０に入射することがある。表示装置１０Ｊでは、隔壁２１７によって光が吸収されることで、このような反射光が受光素子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、受光素子１１０を用いたセンサの感度を高めることができる。
隔壁２１７は、少なくとも、受光素子１１０が検出する光の波長を吸収することが好ましい。例えば、発光素子１９０が発する緑色の光を受光素子１１０が検出する場合、隔壁２１７は、少なくとも緑色の光を吸収することが好ましい。例えば、隔壁２１７が、赤色のカラーフィルタを有すると、緑色の光を吸収することができ、反射光が受光素子１１０に入射することを抑制できる。
遮光層１５８は、樹脂層１５９に届く前に迷光２３ｂの多くを吸収することができるが、迷光２３ｂの一部は反射し、隔壁２１７に入射することがある。隔壁２１７が迷光２３ｂを吸収する構成であると、迷光２３ｂがトランジスタ又は配線等に入射することを抑制できる。したがって、受光素子１１０に迷光２３ｃが到達することを抑制することができる。迷光２３ｂが遮光層１５８と隔壁２１７に当たる回数が多いほど、吸収される光量を増やすことができ、受光素子１１０に到達する迷光２３ｃの量を極めて少なくすることができる。樹脂層１５９の厚さが厚いと、迷光２３ｂが遮光層１５８と隔壁２１７に当たる回数を増やすことができるため、好ましい。
また、隔壁２１７が光を吸収することで、発光素子１９０から直接、隔壁２１７に入射された迷光２３ｄを、隔壁２１７によって吸収することができる。このことからも、隔壁２１７を設けることで、受光素子１１０に入射する迷光を低減することができる。
［表示装置１０Ｋ］
図６Ａに、表示装置１０Ｋの上面図を示す。図６Ｂに、図６Ａにおける一点鎖線Ａ１－Ａ２間の断面図を示す。図７Ａに、図６Ａにおける一点鎖線Ａ３－Ａ４間の断面図を示す。
図６Ａにおいて点線の枠で囲った部分が１つの画素に相当する。１つの画素は、受光素子１１０、赤色の発光素子１９０Ｒ、緑色の発光素子１９０Ｇ、及び、青色の発光素子１９０Ｂを有する。
受光素子１１０及び発光素子１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂの上面形状は特に限定されない。図６Ａに示す画素のレイアウトには、六方最密充填型が適用されている。六方最密充填型のレイアウトとすることで、受光素子１１０及び発光素子１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０の開口率を高めることができ、好ましい。上面視において、受光素子１１０の受光領域は四角形であり、発光素子１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂの発光領域は、それぞれ六角形である。
上面視（平面視ともいえる）において、受光素子１１０は、枠状の遮光層２１９ａの内側に設けられている。受光素子１１０の四辺を遮光層２１９ａで完全に囲うことで、迷光が受光素子１１０に入射することを抑制できる。なお、枠状の遮光層２１９ａは、間隙（切れ目、途切れている部分、欠けている部分ともいえる）を有していてもよい。
上面視において、緑色の発光素子１９０Ｇと青色の発光素子１９０Ｂとの間には、スペーサ２１９ｂが設けられている。
図６Ｂ及び図７Ａに示すように、表示装置１０Ｋは、受光素子１１０、赤色の発光素子１９０Ｒ、緑色の発光素子１９０Ｇ、及び、青色の発光素子１９０Ｂを有する。
発光素子１９０Ｒは、画素電極１９１Ｒ、共通層１１２、発光層１９３Ｒ、共通層１１４、及び共通電極１１５を有する。発光層１９３Ｒは、赤色の光２１Ｒを発する有機化合物を有する。発光素子１９０Ｒは、赤色の光を発する機能を有する。
発光素子１９０Ｇは、画素電極１９１Ｇ、共通層１１２、発光層１９３Ｇ、共通層１１４、及び共通電極１１５を有する。発光層１９３Ｇは、緑色の光２１Ｇを発する有機化合物を有する。発光素子１９０Ｇは、緑色の光を発する機能を有する。
発光素子１９０Ｂは、画素電極１９１Ｂ、共通層１１２、発光層１９３Ｂ、共通層１１４、及び共通電極１１５を有する。発光層１９３Ｂは、青色の光２１Ｂを発する有機化合物を有する。発光素子１９０Ｂは、青色の光を発する機能を有する。
受光素子１１０は、画素電極１８１、共通層１１２、活性層１８３、共通層１１４、及び共通電極１１５を有する。活性層１８３は、有機化合物を有する。受光素子１１０は、可視光を検出する機能を有する。
表示装置１０Ｋは、一対の基板（基板１５１及び基板１５２）間に、受光素子１１０、発光素子１９０Ｒ、発光素子１９０Ｇ、発光素子１９０Ｂ、トランジスタ４１、トランジスタ４２Ｒ、トランジスタ４２Ｇ、及びトランジスタ４２Ｂ等を有する。
画素電極１８１、１９１Ｒ、１９１Ｇ、１９１Ｂの端部は、それぞれ、隔壁２１６によって覆われている。
画素電極１８１は、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ４１が有するソースまたはドレインと電気的に接続される。画素電極１９１Ｒは、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ４２Ｒが有するソースまたはドレインと電気的に接続される。同様に、画素電極１９１Ｇは、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ４２Ｇが有するソースまたはドレインと電気的に接続される。そして、画素電極１９１Ｂは、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ４２Ｂが有するソースまたはドレインと電気的に接続される。
受光素子１１０及び発光素子１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂは、それぞれ、保護層１１６に覆われている。
基板１５２の基板１５１側の面には、樹脂層１５９が設けられている。樹脂層１５９は、発光素子１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂと重なる位置に設けられ、受光素子１１０と重なる位置には設けられない。
基板１５２の基板１５１側の面及び樹脂層１５９の基板１５１側の面には、遮光層１５８が設けられている。遮光層１５８は、発光素子１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂのそれぞれと重なる位置、及び、受光素子１１０と重なる位置に開口を有する。
上面視において、隔壁２１６には、枠状に開口が設けられている。図６Ｂでは、隔壁２１６は、受光素子１１０と発光素子１９０Ｒとの間に、開口を有する。そして、開口を覆うように、遮光層２１９ａが設けられている。遮光層２１９ａは、隔壁２１６の開口、及び、開口にて露出した隔壁２１６の側面を覆うことが好ましい。遮光層２１９ａは、さらに、隔壁２１６の上面の少なくとも一部を覆うことが好ましい。
隔壁２１６に開口を設けず、隔壁２１６上に遮光層２１９ａを設ける構成とすることもできるが、迷光が隔壁２１６を透過して受光素子１１０に入射する可能性がある。隔壁２１６に開口を設け、当該開口を埋めるように遮光層２１９ａを設ける構成とすることで、隔壁２１６を透過した迷光が、隔壁２１６の開口にて遮光層２１９ａで吸収される。これにより、迷光が受光素子１１０に入射することを抑制できる。
遮光層２１９ａは、順テーパ形状であることが好ましい。これにより、遮光層２１９ａ上に設けられる膜（共通層１１２、共通層１１４、共通電極１１５、及び保護層１１６など）の被覆性を高めることができる。
遮光層２１９ａは、少なくとも、受光素子１１０が検出する光の波長を吸収することが好ましい。例えば、発光素子１９０Ｇが発する緑色の光を受光素子１１０が検出する場合、遮光層２１９ａは、少なくとも緑色の光を吸収することが好ましい。例えば、遮光層２１９ａが、赤色のカラーフィルタを有すると、緑色の光を吸収することができ、反射光が受光素子１１０に入射することを抑制できる。遮光層２１９ａは、顔料もしくは染料を含む樹脂材料等を用いて形成されたブラックマトリクスであってもよい。遮光層２１９ａは、赤色のカラーフィルタ、緑色のカラーフィルタ、及び青色のカラーフィルタの積層構造であってもよい。または、遮光層２１９ａとして、茶色レジスト材料を用いて、着色された絶縁層を形成してもよい。
例えば、発光素子１９０Ｇが発する緑色の光を受光素子１１０が検出する場合、発光素子１９０Ｇが発した光は、基板１５２及び隔壁２１６で反射され、反射光が受光素子１１０に入射することがある。また、発光素子１９０Ｇが発した光が隔壁２１６を透過し、トランジスタまたは配線等で反射されることで、反射光が受光素子１１０に入射することがある。表示装置１０Ｋでは、遮光層１５８及び遮光層２１９ａによって光が吸収されることで、このような反射光が受光素子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、受光素子１１０を用いたセンサの感度を高めることができる。
例えば、遮光層１５８は、樹脂層１５９に届く前に迷光２３ｂの多くを吸収することができる。さらに、迷光２３ｂの一部が遮光層１５８で反射しても、遮光層２１９ａが迷光２３ｂを吸収することで、迷光２３ｂがトランジスタ又は配線等に入射することを抑制できる。したがって、受光素子１１０に迷光が到達することを抑制できる。迷光２３ｂが遮光層１５８と遮光層２１９ａに当たる回数が多いほど、吸収される光量を増やすことができ、受光素子１１０に到達する迷光の量を極めて少なくすることができる。樹脂層１５９の厚さが厚いと、迷光２３ｂが遮光層１５８と隔壁２１７に当たる回数を増やすことができるため、好ましい。樹脂層１５９の厚さが厚いと、遮光層１５８から各色の発光素子までの距離が短くなり、表示の視野角依存性を抑制できるため、表示品位の向上の観点からも好ましい。
また、遮光層２１９ａが光を吸収することで、発光素子から直接、遮光層２１９ａに入射された迷光２３ｄを、遮光層２１９ａによって吸収することができる。このことからも、遮光層２１９ａを設けることで、受光素子１１０に入射する迷光を低減することができる。
また、遮光層１５８を設けることで、受光素子１１０が光を検出する範囲を制御することができる。遮光層１５８から受光素子１１０までの距離が長いと、撮像範囲が狭くなり、撮像の解像度を高めることができる。
スペーサ２１９ｂは、隔壁２１６上に位置し、かつ、上面視において、発光素子１９０Ｇと発光素子１９０Ｂとの間に位置する。スペーサ２１９ｂの上面は、遮光層２１９ａの上面よりも遮光層１５８に近いことが好ましい。遮光層２１９ａの厚さＬ３が、隔壁２１６の厚さとスペーサ２１９ｂの厚さの和Ｌ４以上の値であると、枠状の遮光層２１９ａの内側に接着層１４２が十分に充填されず、受光素子１１０、さらには、表示装置１０Ｋの信頼性が低下する恐れがある。したがって、隔壁２１６の厚さとスペーサ２１９ｂの厚さの和Ｌ４は、遮光層２１９ａの厚さＬ３よりも大きいことが好ましい。これにより、接着層１４２を充填することが容易となる。図７Ａに示すように、スペーサ２１９ｂと遮光層１５８とが重なる部分において、遮光層１５８は保護層１１６（または共通電極１１５）と接していてもよい。
［表示装置１０Ｌ］
図７Ｂに、表示装置１０Ｌの断面図を示す。
表示装置１０Ｌは、発光素子１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂが、同一の発光層を有する構成である。図７Ｂは、図６Ａにおける一点鎖線Ａ３－Ａ４間の断面図に相当する。
図７Ｂに示す発光素子１９０Ｇは、画素電極１９１Ｇ、光学調整層１９７Ｇ、共通層１１２、発光層１１３、共通層１１４、及び共通電極１１５を有する。図７Ｂに示す発光素子１９０Ｂは、画素電極１９１Ｂ、光学調整層１９７Ｂ、共通層１１２、発光層１１３、共通層１１４、及び共通電極１１５を有する。共通層１１２、発光層１１３、及び共通層１１４は、発光素子１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂにおいて共通の構成である。例えば、発光層１１３は、赤色の光を発する発光層１９３Ｒ、緑色の光を発する発光層１９３Ｇ、及び青色の光を発する発光層１９３Ｂを有する。
なお、図７Ｂでは、ＥＬ層を共通層１１２、発光層１１３、及び共通層１１４で示すが、これに限定されない。発光素子は、画素電極１９１と共通電極１１５との間に１つの発光ユニットを有するシングル構造であってもよく、複数の発光ユニットを有するタンデム構造であってもよい。
発光層１１３は、各色の光を発する発光素子に共通して設けられる。発光素子１９０Ｇが発する光は、着色層ＣＦＧを介して、緑色の光２１Ｇとして取り出される。発光素子１９０Ｂが発する光は、着色層ＣＦＢを介して、青色の光２１Ｂとして取り出される。
発光素子１９０Ｇ及び発光素子１９０Ｂは、厚さが互いに異なる光学調整層を有する点以外は同一の構成である。画素電極１９１Ｇ及び画素電極１９１Ｂとして反射電極を用いる。光学調整層として、反射電極上の透明電極を用いることができる。各色の発光素子は、それぞれ異なる厚さの光学調整層１９７を有することが好ましい。図７Ｂに示す発光素子１９０Ｇは、画素電極１９１Ｇと共通電極１１５の間の光学距離が緑色の光を強める光学距離となるように、光学調整層１９７Ｇを用いて光学調整されている。同様に、発光素子１９０Ｂは、画素電極１９１Ｂと共通電極１１５の間の光学距離が青色の光を強める光学距離となるように、光学調整層１９７Ｂを用いて光学調整されている。
［表示装置１０Ｍ］
図８Ａに、表示装置１０Ｍの上面図を示す。図８Ｂに、図８Ａにおける一点鎖線Ａ５－Ａ６間の断面図を示す。
図８Ａ及び図８Ｂに示す表示装置１０Ｍは、緑色の発光素子１９０Ｇと青色の発光素子１９０Ｂとの間に、遮光層２１９ａが設けられている点、及び、空間１４３が不活性ガスで充填された、中空封止構造が適用されている点で、図６Ａ及び図７Ａに示す表示装置１０Ｋと異なる。
表示装置１０Ｍのように、遮光層２１９ａは、発光素子１９０Ｒと受光素子１１０との間、及び、発光素子１９０Ｇと発光素子１９０Ｂとの間の双方に設けてもよい。
［表示装置１０Ｎ］
図９Ａに、表示装置１０Ｎの上面図を示す。図９Ｂに、図９Ａにおける一点鎖線Ａ７－Ａ８間の断面図を示す。図１０Ａに、図９Ａにおける一点鎖線Ａ９－Ａ１０間の断面図を示す。
表示装置１０Ｎ（図９Ａ）における一点鎖線Ａ３－Ａ４間の断面構造は、表示装置１０Ｋ（図７Ａ）と同様の構成を適用できる。または、表示装置１０Ｍ（図８Ｂ）と同様の構成を適用してもよい。
表示装置１０Ｎは、遮光層２１９ａの上面形状及び断面形状が、表示装置１０Ｋ（図６Ａ及び図６Ｂ）と異なる。
上面視（平面視ともいえる）において、遮光層２１９ａは、受光素子１１０の四辺を囲み、かつ、一端と他端が互いに離れている構成である。遮光層２１９ａの間隙２２０（切れ目、途切れている部分、欠けている部分ともいえる）は、赤色の発光素子１９０Ｒ側に位置する。ここで、センシングに用いる光源が、特定の色の発光素子のみである場合、当該センシングに用いる発光素子とは異なる発光素子側に、遮光層２１９ａの間隙２２０が位置することが好ましい。例えば、表示装置１０Ｎであれば、緑色の発光素子１９０Ｇまたは青色の発光素子１９０Ｂを用いて、センシングを行う構成が好ましい。これにより、センシング時のノイズの影響を抑制することができる。また、緑色の発光素子１９０Ｇを用いてセンシングを行う場合、領域２３０に示すように、遮光層２１９ａの一端は、緑色の発光素子１９０Ｇに比べて、赤色の発光素子１９０Ｒ側に突出していることが好ましい。これにより、緑色の発光素子１９０Ｇからの迷光が、間隙２２０を介して、受光素子１１０に入射することを抑制できる。
隔壁２１６は、受光素子１１０と発光素子１９０Ｒとの間に、開口を有する。そして、開口を覆うように、遮光層２１９ａが設けられている。遮光層２１９ａは、隔壁２１６の開口、及び、開口にて露出した隔壁２１６の側面を覆うことが好ましい。遮光層２１９ａは、さらに、隔壁２１６の上面の少なくとも一部を覆うことが好ましい。
遮光層２１９ａは、逆テーパ形状であってもよい。逆テーパ形状の遮光層２１９ａ上に設けられる有機膜及び共通電極１１５の厚さは、遮光層２１９ａの側面付近で薄くなることがある。また、遮光層２１９ａの側面付近に、空隙１６０が生じることがある。
ここで、上面視において、遮光層２１９ａが、受光素子１１０の四辺を全て囲ってしまうと、共通電極１１５が遮光層２１９ａによって段切れし、遮光層２１９ａの内側と外側とで、共通電極１１５が分離してしまう恐れがある。そこで、遮光層２１９ａの上面形状を、受光素子１１０の四辺を囲み、かつ、一端と他端が離れている構成とし、間隙２２０を設けることで、共通電極１１５が分離することを抑制できる。これにより、表示装置１０Ｎにおける表示不良を抑制できる。
図１０Ａは、遮光層２１９ａの間隙２２０を含む断面図である。上面視において、隔壁２１６には、遮光層２１９ａの上面形状と同様に、受光素子１１０の四辺を囲み、かつ、一端と他端が互いに離れている構成の開口が設けられている。遮光層２１９ａの間隙２２０では、隔壁２１６上に、共通層１１２、共通層１１４、共通電極１１５、及び保護層１１６が順に設けられている。
［表示装置１０Ｐ］
図１０Ｂに、表示装置１０Ｐの断面図を示す。
表示装置１０Ｐは、遮光層２１９ａの側面に接する側壁２１９ｃを有する点で、表示装置１０Ｎと異なる。
表示装置１０Ｐにおいて、遮光層２１９ａの上面形状は、図６Ａのように、枠状であってもよく、図９Ａのように、間隙２２０を有していてもよい。
逆テーパ形状の遮光層２１９ａの側面に接する側壁２１９ｃを設けることで、有機膜及び共通電極１１５等の被覆性を向上させることができ、表示装置の表示品位を高めることができる。共通電極１１５の被覆性を高めることで、共通電極１１５の段切れ、さらには薄膜化を抑制できるため、共通電極１１５の電圧降下に起因する表示の輝度ムラを抑制することができる。
側壁２１９ｃは、隔壁２１６に用いることができる材料を用いて形成することができる。
［表示装置１０Ｑ］
図１１Ａ及び図１１Ｂに、表示装置１０Ｑの断面図を示す。表示装置１０Ｑは、表示装置１０Ｋ（図６Ａ）と同様の上面構造を適用することができる。図１１Ａに、図６Ａにおける一点鎖線Ａ１－Ａ２間の断面図を示す。図１１Ｂに、図６Ａにおける一点鎖線Ａ３－Ａ４間の断面図を示す。
表示装置１０Ｑは、隔壁２１６を有さず、隔壁２１７を有する点で、表示装置１０Ｋと主に異なる。
遮光層２１９ａは、隔壁２１７上に位置する。隔壁２１７は、隔壁２１６とは異なり、発光素子が発した光を吸収することができるため、隔壁２１７に開口を設けなくてよい。発光素子から隔壁２１７に入射された迷光２３ｄは、隔壁２１７で吸収される。発光素子から遮光層２１９ａに入射された迷光２３ｄは、遮光層２１９ａで吸収される。
スペーサ２１９ｂは、発光素子１９０Ｇと発光素子１９０Ｂとの間に位置する。スペーサ２１９ｂの上面は、遮光層２１９ａの上面よりも遮光層１５８に近いことが好ましい。スペーサ２１９ｂの厚さが遮光層２１９ａの厚さよりも薄いと、枠状の遮光層２１９ａの内側に接着層１４２が十分に充填されず、受光素子１１０、さらには、表示装置１０Ｑの信頼性が低下する恐れがある。したがって、スペーサ２１９ｂは、遮光層２１９ａよりも厚いことが好ましい。これにより、接着層１４２を充填することが容易となる。図１１Ｂに示すように、スペーサ２１９ｂと遮光層１５８とが重なる部分において、遮光層１５８は保護層１１６（または共通電極１１５）と接していてもよい。
以下では、図１２～図１６を用いて、本発明の一態様の表示装置の、より詳細な構成について説明する。
［表示装置１００Ａ］
図１２に、表示装置１００Ａの斜視図を示し、図１３に、表示装置１００Ａの断面図を示す。
表示装置１００Ａは、基板１５２と基板１５１とが貼り合わされた構成を有する。図１２では、基板１５２を破線で明示している。
表示装置１００Ａは、表示部１６２、回路１６４、配線１６５等を有する。図１２では表示装置１００ＡにＩＣ（集積回路）１７３及びＦＰＣ１７２が実装されている例を示している。そのため、図１２に示す構成は、表示装置１００Ａ、ＩＣ、及びＦＰＣを有する表示モジュールということもできる。
回路１６４としては、例えば走査線駆動回路を用いることができる。
配線１６５は、表示部１６２及び回路１６４に信号及び電力を供給する機能を有する。当該信号及び電力は、ＦＰＣ１７２を介して外部から、またはＩＣ１７３から配線１６５に入力される。
図１２では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式またはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式等により、基板１５１にＩＣ１７３が設けられている例を示す。ＩＣ１７３は、例えば走査線駆動回路または信号線駆動回路などを有するＩＣを適用できる。なお、表示装置１００Ａ及び表示モジュールは、ＩＣを設けない構成としてもよい。また、ＩＣを、ＣＯＦ方式等により、ＦＰＣに実装してもよい。
図１３に、表示装置１００Ａの、ＦＰＣ１７２を含む領域の一部、回路１６４の一部、表示部１６２の一部、及び、端部を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。
図１３に示す表示装置１００Ａは、基板１５１と基板１５２の間に、トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、トランジスタ２０６、発光素子１９０、受光素子１１０等を有する。
樹脂層１５９と絶縁層２１４は接着層１４２を介して接着されている。発光素子１９０及び受光素子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１３では、基板１５２、接着層１４２、及び基板１５１に囲まれた空間１４３が、不活性ガス（窒素やアルゴンなど）で充填されており、中空封止構造が適用されている。接着層１４２は、発光素子１９０及び受光素子１１０と重ねて設けられていてもよい。また、基板１５２、接着層１４２、及び基板１５１に囲まれた空間１４３を、接着層１４２とは異なる樹脂で充填してもよい。
発光素子１９０は、絶縁層２１４側から画素電極１９１、共通層１１２、発光層１９３、共通層１１４、及び共通電極１１５の順に積層された積層構造を有する。画素電極１９１は、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ２０６が有する導電層２２２ｂと接続されている。
画素電極１９１の端部は、隔壁２１７によって覆われている。画素電極１９１は可視光を反射する材料を含み、共通電極１１５は可視光を透過する材料を含む。
受光素子１１０は、絶縁層２１４側から画素電極１８１、共通層１１２、活性層１８３、共通層１１４、及び共通電極１１５の順に積層された積層構造を有する。画素電極１８１は、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ２０５が有する導電層２２２ｂと電気的に接続されている。画素電極１８１の端部は、隔壁２１７によって覆われている。画素電極１８１は可視光を反射する材料を含み、共通電極１１５は可視光を透過する材料を含む。
発光素子１９０が発する光は、基板１５２側に射出される。また、受光素子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。
画素電極１８１及び画素電極１９１は同一の材料及び同一の工程で作製することができる。共通層１１２、共通層１１４、及び共通電極１１５は、受光素子１１０と発光素子１９０との双方に用いられる。受光素子１１０と発光素子１９０とは、活性層１８３と発光層１９３の構成が異なる以外は全て共通の構成とすることができる。これにより、作製工程を大幅に増やすことなく、表示装置１００Ａに受光素子１１０を内蔵することができる。
基板１５２の基板１５１側の面には、樹脂層１５９及び遮光層１５８が設けられている。樹脂層１５９は、発光素子１９０と重なる位置に設けられ、受光素子１１０と重なる位置には設けられない。遮光層１５８は、基板１５２の基板１５１側の面、樹脂層１５９の側面、及び樹脂層１５９の基板１５１側の面を覆って設けられる。遮光層１５８は、受光素子１１０と重なる位置及び発光素子１９０と重なる位置に開口を有する。遮光層１５８を設けることで、受光素子１１０が光を検出する範囲を制御することができる。また、遮光層１５８を有することで、対象物を介さずに、発光素子１９０から受光素子１１０に光が入射することを抑制できる。したがって、ノイズが少なく感度の高いセンサを実現できる。樹脂層１５９が設けられていることで、遮光層１５８から発光素子１９０までの距離を、遮光層１５８から受光素子１１０までの距離に比べて短くすることができる。これにより、センサのノイズを低減しつつ、表示の視野角依存性を抑制することができる。したがって、表示品位と撮像品位との双方を高めることができる。
表示装置１００Ａにおける隔壁２１７及び遮光層２１９ａの構成は、表示装置１０Ｑ（図１１Ａ）と同様である。
隔壁２１７は、画素電極１８１の端部及び画素電極１９１の端部を覆っている。隔壁２１７上には、遮光層２１９ａが設けられている。遮光層２１９ａは、受光素子１１０と発光素子１９０との間に位置する。隔壁２１７及び遮光層２１９ａは、受光素子１１０が検出する光の波長を吸収することが好ましい。これにより、受光素子１１０に入射する迷光を抑制することができる。
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。
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。
トランジスタを覆う絶縁層の少なくとも一層に、水や水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。これにより、絶縁層をバリア層として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに外部から不純物が拡散することを効果的に抑制でき、表示装置の信頼性を高めることができる。
絶縁層２１１、絶縁層２１３、及び絶縁層２１５としては、それぞれ、無機絶縁膜を用いることが好ましい。無機絶縁膜としては、例えば、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜などの無機絶縁膜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。
ここで、有機絶縁膜は、無機絶縁膜に比べてバリア性が低いことが多い。そのため、有機絶縁膜は、表示装置１００Ａの端部近傍に開口を有することが好ましい。これにより、表示装置１００Ａの端部から有機絶縁膜を介して不純物が入り込むことを抑制することができる。または、有機絶縁膜の端部が表示装置１００Ａの端部よりも内側にくるように有機絶縁膜を形成し、表示装置１００Ａの端部に有機絶縁膜が露出しないようにしてもよい。
平坦化層として機能する絶縁層２１４には、有機絶縁膜が好適である。有機絶縁膜に用いることができる材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等が挙げられる。
図１３に示す領域２２８では、絶縁層２１４に開口が形成されている。これにより、絶縁層２１４に有機絶縁膜を用いる場合であっても、絶縁層２１４を介して外部から表示部１６２に不純物が入り込むことを抑制できる。したがって、表示装置１００Ａの信頼性を高めることができる。
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。
本実施の形態の表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタ、スタガ型のトランジスタ、逆スタガ型のトランジスタ等を用いることができる。また、トップゲート型またはボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルが形成される半導体層の上下にゲートが設けられていてもよい。
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。
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。
トランジスタの半導体層は、金属酸化物（酸化物半導体ともいう）を有することが好ましい。または、トランジスタの半導体層は、シリコンを有していてもよい。シリコンとしては、アモルファスシリコン、結晶性のシリコン（低温ポリシリコン、単結晶シリコンなど）などが挙げられる。
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。
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。
半導体層がＩｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物の場合、当該Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物におけるＩｎの原子数比はＭの原子数比以上であることが好ましい。このようなＩｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物の金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：３またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：６またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：８またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝６：１：６またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：２：５またはその近傍の組成、等が挙げられる。なお、近傍の組成とは、所望の原子数比の±３０％の範囲を含む。
例えば、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：３またはその近傍の組成と記載する場合、Ｉｎの原子数比を４としたとき、Ｇａの原子数比が１以上３以下であり、Ｚｎの原子数比が２以上４以下である場合を含む。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝５：１：６またはその近傍の組成と記載する場合、Ｉｎの原子数比を５としたときに、Ｇａの原子数比が０．１より大きく２以下であり、Ｚｎの原子数比が５以上７以下である場合を含む。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１またはその近傍の組成と記載する場合、Ｉｎの原子数比を１としたときに、Ｇａの原子数比が０．１より大きく２以下であり、Ｚｎの原子数比が０．１より大きく２以下である場合を含む。
回路１６４が有するトランジスタと、表示部１６２が有するトランジスタは、同じ構造であってもよく、異なる構造であってもよい。回路１６４が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、２種類以上あってもよい。同様に、表示部１６２が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、２種類以上あってもよい。
基板１５１の、基板１５２が重ならない領域には、接続部２０４が設けられている。接続部２０４では、配線１６５が導電層１６６及び接続層２４２を介してＦＰＣ１７２と電気的に接続されている。接続部２０４の上面は、画素電極１８１と同一の導電膜を加工して得られた導電層１６６が露出している。これにより、接続部２０４とＦＰＣ１７２とを接続層２４２を介して電気的に接続することができる。
基板１５２の外側には各種光学部材を配置することができる。光学部材としては、偏光板、位相差板、光拡散層（拡散フィルムなど）、反射防止層、及び集光フィルム等が挙げられる。また、基板１５２の外側には、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜、衝撃吸収層等を配置してもよい。
基板１５１及び基板１５２には、それぞれ、ガラス、石英、セラミック、サファイア、樹脂などを用いることができる。基板１５１及び基板１５２に可撓性を有する材料を用いると、表示装置の可撓性を高めることができる。
接着層としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。
接続層２４２としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
発光素子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。
発光素子１９０は少なくとも発光層１９３を有する。発光素子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。
正孔注入層は、陽極から発光素子に正孔を注入する層であり、正孔注入性の高い材料を含む層である。正孔注入性の高い材料としては、芳香族アミン化合物や、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）とを含む複合材料を用いることができる。
発光素子において、正孔輸送層は、正孔注入層によって、陽極から注入された正孔を発光層に輸送する層である。受光素子において、正孔輸送層は、活性層において入射した光に基づき発生した正孔を陽極に輸送する層である。正孔輸送層は、正孔輸送性材料を含む層である。正孔輸送性材料としては、１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質が好ましい。なお、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものも用いることができる。正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族化合物（例えばカルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フラン誘導体など）や芳香族アミン（芳香族アミン骨格を有する化合物）等の正孔輸送性の高い材料が好ましい。
発光素子において、電子輸送層は、電子注入層によって、陰極から注入された電子を発光層に輸送する層である。受光素子において、電子輸送層は、活性層において入射した光に基づき発生した電子を陰極に輸送する層である。電子輸送層は、電子輸送性材料を含む層である。電子輸送性材料としては、１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質が好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものも用いることができる。電子輸送性材料としては、キノリン骨格を有する金属錯体、ベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、オキサゾール骨格を有する金属錯体、チアゾール骨格を有する金属錯体等の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリン配位子を有するキノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、その他含窒素複素芳香族化合物を含むπ電子不足型複素芳香族化合物等の電子輸送性の高い材料を用いることができる。
電子注入層は、陰極から発光素子に電子を注入する層であり、電子注入性の高い材料を含む層である。電子注入性の高い材料としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。電子注入性の高い材料としては、電子輸送性材料とドナー性材料（電子供与性材料）とを含む複合材料を用いることもできる。
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。
発光層１９３は、発光物質を含む層である。発光層１９３は、１種または複数種の発光物質を有することができる。発光物質としては、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの発光色を呈する物質を適宜用いる。また、発光物質として、近赤外光を発する物質を用いることもできる。
受光素子１１０の活性層１８３は、半導体を含む。当該半導体としては、シリコンなどの無機半導体、及び、有機化合物を含む有機半導体が挙げられる。本実施の形態では、活性層が有する半導体として、有機半導体を用いる例を示す。有機半導体を用いることで、発光素子１９０の発光層１９３と、受光素子１１０の活性層１８３と、を同じ方法（例えば、真空蒸着法）で形成することができ、製造装置を共通化できるため好ましい。
活性層１８３が有するｎ型半導体の材料としては、フラーレン（例えばＣ６０、Ｃ７０等）またはその誘導体等の電子受容性の有機半導体材料が挙げられる。また、活性層１８３が有するｐ型半導体の材料としては、銅（ＩＩ）フタロシアニン（Ｃｏｐｐｅｒ（ＩＩ） ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ；ＣｕＰｃ）やテトラフェニルジベンゾペリフランテン（Ｔｅｔｒａｐｈｅｎｙｌｄｉｂｅｎｚｏｐｅｒｉｆｌａｎｔｈｅｎｅ；ＤＢＰ）、亜鉛フタロシアニン（Ｚｉｎｃ Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ；ＺｎＰｃ）等の電子供与性の有機半導体材料が挙げられる。また、ｐ型半導体の材料として、スズフタロシアニン（ＳｎＰｃ）を用いてもよい。
例えば、活性層１８３は、ｎ型半導体とｐ型半導体と共蒸着して形成することが好ましい。
トランジスタのゲート、ソース及びドレインのほか、表示装置を構成する各種配線及び電極などの導電層に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、及びタングステンなどの金属、並びに、当該金属を主成分とする合金などが挙げられる。これらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。
また、透光性を有する導電材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを含む酸化亜鉛などの導電性酸化物またはグラフェンを用いることができる。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、及びチタンなどの金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）などを用いてもよい。なお、金属材料、合金材料（またはそれらの窒化物）を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすることが好ましい。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。これらは、表示装置を構成する各種配線及び電極などの導電層や、表示素子が有する導電層（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。
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料が挙げられる。
［表示装置１００Ｂ］
図１４Ａに、表示装置１００Ｂの断面図を示す。
表示装置１００Ｂは、保護層１１６を有する点及び固体封止構造が適用されている点で、主に表示装置１００Ａと異なる。
受光素子１１０及び発光素子１９０を覆う保護層１１６を設けることで、受光素子１１０及び発光素子１９０に水などの不純物が入り込むことを抑制し、受光素子１１０及び発光素子１９０の信頼性を高めることができる。
表示装置１００Ｂの端部近傍の領域２２８において、絶縁層２１４の開口を介して、絶縁層２１５と保護層１１６とが互いに接することが好ましい。特に、絶縁層２１５が有する無機絶縁膜と保護層１１６が有する無機絶縁膜とが互いに接することが好ましい。これにより、有機絶縁膜を介して外部から表示部１６２に不純物が入り込むことを抑制することができる。したがって、表示装置１００Ｂの信頼性を高めることができる。
図１４Ｂに、保護層１１６が３層構造である例を示す。図１８Ｂにおいて、保護層１１６は、共通電極１１５上の無機絶縁層１１６ａと、無機絶縁層１１６ａ上の有機絶縁層１１６ｂと、有機絶縁層１１６ｂ上の無機絶縁層１１６ｃと、を有する。
無機絶縁層１１６ａの端部と無機絶縁層１１６ｃの端部は、有機絶縁層１１６ｂの端部よりも外側に延在し、互いに接している。そして、無機絶縁層１１６ａは、絶縁層２１４（有機絶縁層）の開口を介して、絶縁層２１５（無機絶縁層）と接する。これにより、絶縁層２１５と保護層１１６とで、受光素子１１０及び発光素子１９０を囲うことができるため、受光素子１１０及び発光素子１９０の信頼性を高めることができる。
このように、保護層１１６は、有機絶縁膜と無機絶縁膜との積層構造であってもよい。このとき、有機絶縁膜の端部よりも無機絶縁膜の端部を外側に延在させることが好ましい。
また、表示装置１００Ｂでは、保護層１１６と基板１５２とが接着層１４２によって貼り合わされている。接着層１４２は、受光素子１１０及び発光素子１９０とそれぞれ重ねて設けられており、表示装置１００Ｂには、固体封止構造が適用されている。
［表示装置１００Ｃ］
図１５及び図１６Ａに、表示装置１００Ｃの断面図を示す。表示装置１００Ｃの斜視図は表示装置１００Ａ（図１２）と同様である。図１５には、表示装置１００Ｃの、ＦＰＣ１７２を含む領域の一部、回路１６４の一部、及び、表示部１６２の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。図１６Ａには、表示装置１００Ｃの、表示部１６２の一部を切断したときの断面の一例を示す。図１５では、表示部１６２のうち、特に、受光素子１１０と赤色の光を発する発光素子１９０Ｒを含む領域を切断したときの断面の一例を示す。図１６Ａでは、表示部１６２のうち、特に、緑色の光を発する発光素子１９０Ｇと青色の光を発する発光素子１９０Ｂを含む領域を切断したときの断面の一例を示す。
図１５及び図１６Ａに示す表示装置１００Ｃは、基板１５３と基板１５４の間に、トランジスタ２０３、トランジスタ２０７、トランジスタ２０８、トランジスタ２０９、トランジスタ２１０、発光素子１９０Ｒ、発光素子１９０Ｇ、発光素子１９０Ｂ、及び受光素子１１０等を有する。
樹脂層１５９と共通電極１１５とは接着層１４２を介して接着されており、表示装置１００Ｃには、固体封止構造が適用されている。
基板１５３と絶縁層２１２とは接着層１５５によって貼り合わされている。基板１５４と絶縁層１５７とは接着層１５６によって貼り合わされている。
表示装置１００Ｃの作製方法としては、まず、絶縁層２１２、各トランジスタ、受光素子１１０、各発光素子等が設けられた第１の作製基板と、絶縁層１５７、樹脂層１５９、及び遮光層１５８等が設けられた第２の作製基板と、を接着層１４２によって貼り合わせる。そして、第１の作製基板を剥離し露出した面に基板１５３を貼り、第２の作製基板を剥離し露出した面に基板１５４を貼ることで、第１の作製基板上及び第２の作製基板上に形成した各構成要素を、基板１５３及び基板１５４に転置する。基板１５３及び基板１５４は、それぞれ、可撓性を有することが好ましい。これにより、表示装置１００Ｃの可撓性を高めることができる。
絶縁層２１２及び絶縁層１５７には、それぞれ、絶縁層２１１、絶縁層２１３、及び絶縁層２１５に用いることができる無機絶縁膜を用いることができる。
発光素子１９０Ｒは、絶縁層２１４ｂ側から画素電極１９１Ｒ、共通層１１２、発光層１９３Ｒ、共通層１１４、及び共通電極１１５の順に積層された積層構造を有する。画素電極１９１Ｒは、絶縁層２１４ｂに設けられた開口を介して、導電層１６９Ｒと接続されている。導電層１６９Ｒは、絶縁層２１４ａに設けられた開口を介して、トランジスタ２０８が有する導電層２２２ｂと接続されている。導電層２２２ｂは、絶縁層２１５に設けられた開口を介して、低抵抗領域２３１ｎと接続される。つまり、画素電極１９１Ｒは、トランジスタ２０８と電気的に接続されている。トランジスタ２０８は、発光素子１９０Ｒの駆動を制御する機能を有する。
同様に、発光素子１９０Ｇは、絶縁層２１４ｂ側から画素電極１９１Ｇ、共通層１１２、発光層１９３Ｇ、共通層１１４、及び共通電極１１５の順に積層された積層構造を有する。画素電極１９１Ｇは、導電層１６９Ｇ及びトランジスタ２０９の導電層２２２ｂを介して、トランジスタ２０９の低抵抗領域２３１ｎと電気的に接続される。つまり、画素電極１９１Ｇは、トランジスタ２０９と電気的に接続されている。トランジスタ２０９は、発光素子１９０Ｇの駆動を制御する機能を有する。
そして、発光素子１９０Ｂは、絶縁層２１４ｂ側から画素電極１９１Ｂ、共通層１１２、発光層１９３Ｂ、共通層１１４、及び共通電極１１５の順に積層された積層構造を有する。画素電極１９１Ｂは、導電層１６９Ｂ及びトランジスタ２１０の導電層２２２ｂを介して、トランジスタ２１０の低抵抗領域２３１ｎと電気的に接続される。つまり、画素電極１９１Ｂは、トランジスタ２１０と電気的に接続されている。トランジスタ２１０は、発光素子１９０Ｂの駆動を制御する機能を有する。
受光素子１１０は、絶縁層２１４ｂ側から画素電極１８１、共通層１１２、活性層１８３、共通層１１４、及び共通電極１１５の順に積層された積層構造を有する。画素電極１８１は、導電層１６８及びトランジスタ２０７の導電層２２２ｂを介して、トランジスタ２０７の低抵抗領域２３１ｎと電気的に接続される。つまり、画素電極１８１は、トランジスタ２０７と電気的に接続されている。
画素電極１８１、１９１Ｒ、１９１Ｇ、１９１Ｂの端部は、隔壁２１６によって覆われている。画素電極１８１、１９１Ｒ、１９１Ｇ、１９１Ｂは可視光を反射する材料を含み、共通電極１１５は可視光を透過する材料を含む。
発光素子１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂが発する光は、基板１５４側に射出される。また、受光素子１１０には、基板１５４及び接着層１４２を介して、光が入射する。基板１５４には、可視光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。
画素電極１８１及び画素電極１９１は同一の材料及び同一の工程で作製することができる。共通層１１２、共通層１１４、及び共通電極１１５は、受光素子１１０及び発光素子１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂに共通して用いられる。受光素子１１０と各色の発光素子とは、活性層１８３と発光層の構成が異なる以外は全て共通の構成とすることができる。これにより、作製工程を大幅に増やすことなく、表示装置１００Ｃに受光素子１１０を内蔵することができる。
絶縁層１５７の基板１５３側の面には、樹脂層１５９及び遮光層１５８が設けられている。樹脂層１５９は、発光素子１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂと重なる位置に設けられ、受光素子１１０と重なる位置には設けられない。遮光層１５８は、絶縁層１５７の基板１５３側の面、樹脂層１５９の側面、及び樹脂層１５９の基板１５３側の面を覆って設けられる。遮光層１５８は、受光素子１１０と重なる位置及び発光素子１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂのそれぞれと重なる位置に開口を有する。遮光層１５８を設けることで、受光素子１１０が光を検出する範囲を制御することができる。また、遮光層１５８を有することで、対象物を介さずに、発光素子１９０Ｒ、１９０Ｇ、１９０Ｂから受光素子１１０に光が入射することを抑制できる。したがって、ノイズが少なく感度の高いセンサを実現できる。樹脂層１５９が設けられていることで、遮光層１５８から各色の発光素子までの距離は、遮光層１５８から受光素子１１０までの距離に比べて短い。これにより、センサのノイズを低減しつつ、表示の視野角依存性を抑制することができる。したがって、表示品位と撮像品位との双方を高めることができる。
表示装置１００Ｃにおける隔壁２１６、遮光層２１９ａ、及びスペーサ２１９ｂの構成は、表示装置１０Ｋ（図６Ｂ及び図７Ａ）と同様である。
図１５では、隔壁２１６は、受光素子１１０と発光素子１９０Ｒとの間に開口を有する。当該開口を埋めるように、遮光層２１９ａが設けられている。遮光層２１９ａは、受光素子１１０と発光素子１９０Ｒとの間に位置する。遮光層２１９ａは、発光素子１９０Ｒが発した光を吸収する。これにより、受光素子１１０に入射する迷光を抑制することができる。
スペーサ２１９ｂは、発光素子１９０Ｇと発光素子１９０Ｂとの間に位置する。スペーサ２１９ｂの上面は、遮光層２１９ａの上面よりも遮光層１５８に近いことが好ましい。例えば、隔壁２１６の高さ（厚さ）とスペーサ２１９ｂの高さ（厚さ）の和は、遮光層２１９ａの高さ（厚さ）よりも大きいことが好ましい。これにより、接着層１４２を充填することが容易となる。図１６Ａに示すように、スペーサ２１９ｂと遮光層１５８とが重なる部分において、遮光層１５８は共通電極１１５（または保護層）と接していてもよい。
基板１５３の、基板１５４が重ならない領域には、接続部２０４が設けられている。接続部２０４では、配線１６５が導電層１６７、導電層１６６、及び接続層２４２を介してＦＰＣ１７２と電気的に接続されている。導電層１６７は、導電層１６８と同一の導電膜を加工して得ることができる。接続部２０４の上面は、画素電極１８１と同一の導電膜を加工して得られた導電層１６６が露出している。これにより、接続部２０４とＦＰＣ１７２とを接続層２４２を介して電気的に接続することができる。
トランジスタ２０７、トランジスタ２０８、トランジスタ２０９、及びトランジスタ２１０は、ゲートとして機能する導電層２２１、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２１１、チャネル形成領域２３１ｉ及び一対の低抵抗領域２３１ｎを有する半導体層、一対の低抵抗領域２３１ｎの一方と接続する導電層２２２ａ、一対の低抵抗領域２３１ｎの他方と接続する導電層２２２ｂ、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２２５、ゲートとして機能する導電層２２３、並びに、導電層２２３を覆う絶縁層２１５を有する。絶縁層２１１は、導電層２２１とチャネル形成領域２３１ｉとの間に位置する。絶縁層２２５は、導電層２２３とチャネル形成領域２３１ｉとの間に位置する。
導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂは、それぞれ、絶縁層２１５に設けられた開口を介して低抵抗領域２３１ｎと接続される。導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂのうち、一方はソースとして機能し、他方はドレインとして機能する。
図１５では、絶縁層２２５は、半導体層２３１のチャネル形成領域２３１ｉと重なり、低抵抗領域２３１ｎとは重ならない。例えば、導電層２２３をマスクに絶縁層２２５を加工することで、図１５に示す構造を作製できる。図１５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保護層１１６を設けてもよい。
一方、図１６Ｂに示すトランジスタ２０２では、絶縁層２２５が半導体層の上面及び側面を覆う例を示す。導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂは、それぞれ、絶縁層２２５及び絶縁層２１５に設けられた開口を介して低抵抗領域２３１ｎと接続される。
［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。
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。
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。
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。
ＣＡＣ－ＯＳまたはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ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またはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ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またはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅに付与することができる。ＣＡＣ－ＯＳまたはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ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。
また、ＣＡＣ－ＯＳまたはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ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。
また、ＣＡＣ－ＯＳまたはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ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。
また、ＣＡＣ－ＯＳまたはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ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またはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ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またはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ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。
すなわち、ＣＡＣ－ＯＳまたはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ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。
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は、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。
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。
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。
また、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。
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（ＶＯ：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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、２．５ｅＶ以上であることがより好ましく、３ｅＶ以上であることがさらに好ましい。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。
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。
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。
以上のように、本実施の形態の表示装置は、表示部に受光素子と発光素子とを有し、表示部は画像を表示する機能と光を検出する機能との双方を有する。これにより、表示部の外部または表示装置の外部にセンサを設ける場合に比べて、電子機器の小型化及び軽量化を図ることができる。また、表示部の外部または表示装置の外部に設けるセンサと組み合わせて、より多機能の電子機器を実現することもできる。
受光素子は、一対の電極間に設けられる層のうち少なくとも一層を、発光素子（ＥＬ素子）と共通の構成にすることができる。例えば、受光素子は、活性層以外の全ての層を、発光素子（ＥＬ素子）と共通の構成にすることもできる。つまり、発光素子の作製工程に、活性層を成膜する工程を追加するのみで、発光素子と受光素子とを同一基板上に形成することができる。また、受光素子と発光素子は、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、受光素子と電気的に接続される回路と、発光素子と電気的に接続される回路と、を、同一の材料及び同一の工程で作製することで、表示装置の作製工程を簡略化できる。このように、複雑な工程を有さなくとも、受光素子を内蔵し、利便性の高い表示装置を作製することができる。
本実施の形態の表示装置は、遮光層から受光素子までの距離が長く、かつ、遮光層から発光素子までの距離が短くなるように、遮光層を形成する面に構造物を設ける。これにより、センサのノイズを低減しつつ、撮像の解像度を高め、かつ、表示の視野角依存性を抑制することができる。したがって、表示装置における表示品位と撮像品位との双方を高めることができる。
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。
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について、図１７及び図１８を用いて説明する。
［画素回路の例１］
本発明の一態様の表示装置は、受光素子を有する第１の画素回路と、発光素子を有する第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。
図１７Ａに、受光素子を有する第１の画素回路の一例を示し、図１７Ｂに、発光素子を有する第２の画素回路の一例を示す。
図１７Ａに示す画素回路ＰＩＸ１は、受光素子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、受光素子ＰＤとして、フォトダイオードを用いた例を示している。
受光素子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。
配線Ｖ１、配線Ｖ２、及び配線Ｖ３には、それぞれ定電位が供給される。受光素子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、受光素子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。
図１７Ｂに示す画素回路ＰＩＸ２は、発光素子ＥＬ、トランジスタＭ５、トランジスタＭ６、トランジスタＭ７、及び容量素子Ｃ２を有する。ここでは、発光素子ＥＬとして、発光ダイオードを用いた例を示している。特に、発光素子ＥＬとして、有機ＥＬ素子を用いることが好ましい。
トランジスタＭ５は、ゲートが配線ＶＧと電気的に接続し、ソースまたはドレインの一方が配線ＶＳと電気的に接続し、ソースまたはドレインの他方が、容量素子Ｃ２の一方の電極、及びトランジスタＭ６のゲートと電気的に接続する。トランジスタＭ６のソースまたはドレインの一方は配線Ｖ４と電気的に接続し、他方は、発光素子ＥＬのアノード、及びトランジスタＭ７のソースまたはドレインの一方と電気的に接続する。トランジスタＭ７は、ゲートが配線ＭＳと電気的に接続し、ソースまたはドレインの他方が配線ＯＵＴ２と電気的に接続する。発光素子ＥＬのカソードは、配線Ｖ５と電気的に接続する。
配線Ｖ４及び配線Ｖ５には、それぞれ定電位が供給される。発光素子ＥＬのアノード側を高電位に、カソード側をアノード側よりも低電位にすることができる。トランジスタＭ５は、配線ＶＧに供給される信号により制御され、画素回路ＰＩＸ２の選択状態を制御するための選択トランジスタとして機能する。また、トランジスタＭ６は、ゲートに供給される電位に応じて発光素子ＥＬに流れる電流を制御する駆動トランジスタとして機能する。トランジスタＭ５が導通状態のとき、配線ＶＳに供給される電位がトランジスタＭ６のゲートに供給され、その電位に応じて発光素子ＥＬの発光輝度を制御することができる。トランジスタＭ７は配線ＭＳに供給される信号により制御され、トランジスタＭ６と発光素子ＥＬとの間の電位を、配線ＯＵＴ２を介して外部に出力する機能を有する。
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。
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。
また、トランジスタＭ１乃至トランジスタＭ７に、チャネルが形成される半導体にシリコンを適用したトランジスタを用いることもできる。特に単結晶シリコンや多結晶シリコンなどの結晶性の高いシリコンを用いることで、高い電界効果移動度を実現することができ、より高速な動作が可能となるため好ましい。
また、トランジスタＭ１乃至トランジスタＭ７のうち、一以上に酸化物半導体を適用したトランジスタを用い、それ以外にシリコンを適用したトランジスタを用いる構成としてもよい。
なお、図１７Ａ、図１７Ｂ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。
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。
また、受光素子ＰＤまたは発光素子ＥＬと重なる位置に、トランジスタ及び容量素子の一方又は双方を有する層を１つまたは複数設けることが好ましい。これにより、各画素回路の実効的な占有面積を小さくでき、高精細な受光部または表示部を実現できる。
［画素回路の例２］
図１８Ａに画素のブロック図を示す。図１８Ａに示す画素は、スイッチングトランジスタ（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｔｒ）、駆動トランジスタ（Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｔｒ）、発光素子（ＯＬＥＤ）に加えて、メモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）を有する。
メモリには、データＤａｔａ＿Ｗが供給される。表示データＤａｔａに加えて、データＤａｔａ＿Ｗが画素に供給されることで、発光素子に流れる電流が大きくなり、表示装置は高い輝度を表現することができる。
本発明の一態様の表示装置による撮像は、発光素子が発した光を光源に用いて、撮像物からの反射光を受光素子で検出することにより行う。当該光源に用いる発光素子を、表示データＤａｔａ及びデータＤａｔａ＿Ｗに基づいて駆動させることで、高い輝度で発光素子を発光させることができる。発光素子の輝度が高いほど、Ｓ／Ｎ比の向上を図ることができる。これにより、受光素子による光検出の感度を高めることができる。
図１８Ｂに、画素回路の具体的な回路図を示す。
図１８Ｂに示す画素は、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、容量素子Ｃｓ、容量素子Ｃｗ、及び発光素子ＥＬを有する。
トランジスタＭ１のソースまたはドレインの一方は、容量素子Ｃｗの一方の電極と電気的に接続される。容量素子Ｃｗの他方の電極は、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される。トランジスタＭ４のソースまたはドレインの一方は、トランジスタＭ２のゲートと電気的に接続される。トランジスタＭ２のゲートは、容量素子Ｃｓの一方の電極と電気的に接続される。容量素子Ｃｓの他方の電極は、トランジスタＭ２のソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。トランジスタＭ２のソースまたはドレインの一方は、トランジスタＭ３のソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。トランジスタＭ３のソースまたはドレインの一方は、発光素子ＥＬの一方の電極と電気的に接続される。図１８Ｂに示す各トランジスタは、ゲートと電気的に接続されたバックゲートを有するが、バックゲートの接続はこれに限定されない。また、トランジスタにバックゲートを設けなくてもよい。
ここで、容量素子Ｃｗの他方の電極、トランジスタＭ４のソースまたはドレインの一方、トランジスタＭ２のゲート、及び容量素子Ｃｓの一方の電極が接続されるノードをノードＮＭとする。また、容量素子Ｃｓの他方の電極、トランジスタＭ２のソースまたはドレインの一方、トランジスタＭ３のソースまたはドレインの一方、及び発光素子ＥＬの一方の電極が接続されるノードをノードＮＡとする。
トランジスタＭ１のゲートは、配線Ｇ１と電気的に接続される。トランジスタＭ３のゲートは、配線Ｇ１と電気的に接続される。トランジスタＭ４のゲートは、配線Ｇ２に電気的に接続される。トランジスタＭ１のソースまたはドレインの他方は、配線ＤＡＴＡと電気的に接続される。トランジスタＭ３のソースまたはドレインの他方は、配線Ｖ０と電気的に接続される。トランジスタＭ４のソースまたはドレインの他方は、配線ＤＡＴＡ＿Ｗと電気的に接続される。
トランジスタＭ２のソースまたはドレインの他方は、配線ＡＮＯＤＥ（高電位側）と電気的に接続される。発光素子ＥＬの他方の電極は、配線ＣＡＴＨＯＤＥ（低電位側）と電気的に接続される。
配線Ｇ１及び配線Ｇ２は、トランジスタの動作を制御するための信号線としての機能を有することができる。配線ＤＡＴＡは、画素に画像信号を供給する信号線としての機能を有することができる。配線ＤＡＴＡ＿Ｗは、記憶回路ＭＥＭにデータを書き込むための信号線としての機能を有することができる。配線ＤＡＴＡ＿Ｗは、画素に補正信号を供給する信号線としての機能を有することができる。配線Ｖ０は、トランジスタＭ４の電気特性を取得するためのモニタ線としての機能を有する。また、配線Ｖ０からトランジスタＭ３を介して容量素子Ｃｓの他方の電極に特定の電位を供給することにより、画像信号の書き込みを安定化させることもできる。
トランジスタＭ２、トランジスタＭ４、及び容量素子Ｃｗは、記憶回路ＭＥＭを構成する。ノードＮＭは記憶ノードであり、トランジスタＭ４を導通させることで、配線ＤＡＴＡ＿Ｗに供給された信号をノードＮＭに書き込むことができる。トランジスタＭ４に極めてオフ電流が低いトランジスタを用いることで、ノードＮＭの電位を長時間保持することができる。
トランジスタＭ４には、例えば、金属酸化物をチャネル形成領域に用いたトランジスタ（以下、ＯＳトランジスタ）を用いることができる。これにより、トランジスタＭ４のオフ電流を極めて低くすることができ、ノードＮＭの電位を長時間保持することができる。このとき、画素を構成するその他のトランジスタにも、ＯＳトランジスタを用いることが好ましい。金属酸化物の具体例は、実施の形態１を参照できる。
ＯＳトランジスタはエネルギーギャップが大きいため、極めて低いオフ電流特性を示す。また、ＯＳトランジスタは、インパクトイオン化、アバランシェ降伏、及び短チャネル効果などが生じないなどＳｉをチャネル形成領域に有するトランジスタ（以下、Ｓｉトランジスタ）とは異なる特徴を有し、信頼性の高い回路を形成することができる。
また、トランジスタＭ４に、Ｓｉトランジスタを適用してもよい。このとき、画素を構成するその他のトランジスタにも、Ｓｉトランジスタを用いることが好ましい。
Ｓｉトランジスタとしては、アモルファスシリコンを有するトランジスタ、結晶性のシリコン（代表的には、低温ポリシリコン）を有するトランジスタ、単結晶シリコンを有するトランジスタなどが挙げられる。
また、１つの画素は、ＯＳトランジスタとＳｉトランジスタとの両方を有していてもよい。
画素において、ノードＮＭに書き込まれた信号は、配線ＤＡＴＡから供給される画像信号と容量結合され、ノードＮＡに出力することができる。なお、トランジスタＭ１は、画素を選択する機能を有することができる。
すなわち、ノードＮＭに所望の補正信号を格納しておけば、供給した画像信号に当該補正信号を付加することができる。なお、補正信号は伝送経路上の要素によって減衰することがあるため、当該減衰を考慮して生成することが好ましい。
画像信号と補正信号を用いて発光素子を発光させることで、発光素子に流れる電流を大きくすることができ、高い輝度を表現できる。ソースドライバの出力電圧以上の電圧を駆動トランジスタのゲート電圧として印加できるため、ソースドライバの消費電力を削減することができる。高い輝度の光を光源に用いることができるため、センサの感度を高めることができる。
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。
（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１９～図２１を用いて説明する。
本実施の形態の電子機器は、本発明の一態様の表示装置を有する。例えば、電子機器の表示部に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。本発明の一態様の表示装置は、光を検出する機能を有するため、表示部で生体認証を行うこと、または、タッチ動作（接触または近接）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。
電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルサイネージ、パチンコ機などの大型ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、などが挙げられる。
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。
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。
図１９Ａ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。
電子機器６５００は、筐体６５０１、表示部６５０２、電源ボタン６５０３、ボタン６５０４、スピーカ６５０５、マイク６５０６、カメラ６５０７、及び光源６５０８等を有する。表示部６５０２はタッチパネル機能を備える。
表示部６５０２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
図１９Ｂは、筐体６５０１のマイク６５０６側の端部を含む断面概略図である。
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。
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。
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。
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。
図２０Ａ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。
表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
図２０Ａ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。
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。
図２０Ｂ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。
表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
図２０Ｃ、図２０Ｄに、デジタルサイネージの一例を示す。
図２０Ｃ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。
図２０Ｄ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。
図２０Ｃ、図２０Ｄにおいて、表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
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。
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。
また、図２０Ｃ、図２０Ｄ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。
また、デジタルサイネージ７３００またはデジタルサイネージ７４００に、情報端末機７３１１または情報端末機７４１１の画面を操作手段（コントローラ）としたゲームを実行させることもできる。これにより、不特定多数のユーザーが同時にゲームに参加し、楽しむことができる。
図２１Ａ乃至図２１Ｆ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。
図２１Ａ乃至図２１Ｆ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。
図２１Ａ乃至図２１Ｆに示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
図２１Ａ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２１Ａでは３つのアイコン９０５０を表示した例を示している。また、破線の矩形で示す情報９０５１を表示部９００１の他の面に表示することもできる。情報９０５１の一例としては、電子メール、ＳＮＳ、電話などの着信の通知、電子メールやＳＮＳなどの題名、送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、電波強度などがある。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。
図２１Ｂ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。
図２１Ｃ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。
図２１Ｄ乃至図２１Ｆ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２１Ｄは携帯情報端末９２０１を展開した状態、図２１Ｆは折り畳んだ状態、図２１Ｅは図２１Ｄと図２１Ｆ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。
本実施の形態は、他の実施の形態及び実施例と適宜組み合わせることができる。
本実施例では、遮光層２１９ａを含む評価用デバイスを作製し、観察を行った結果について説明する。本実施例では、実施の形態１で説明した、表示装置１０Ｋ（図６Ｂ）、表示装置１０Ｎ（図９Ａ、図９Ｂ）、表示装置１０Ｐ（図１０Ｂ）、及び表示装置１０Ｑ（図１１Ａ）が有する遮光層２１９ａを含む評価用デバイスをそれぞれ作製した。さらに、表示装置１０Ｐの構成が適用された表示装置を作製し、表示を確認した。
まず、表示装置１０Ｎが有する遮光層２１９ａを含む評価用デバイス３０Ｎを作製した結果について説明する。評価用デバイス３０Ｎは、基板１５１上に、トランジスタから遮光層２１９ａ、スペーサ２１９ｂまでを形成することで、作製した（図７Ａ、図９Ｂ）。
評価用デバイス３０Ｎの画素部の上面写真を図２２に示す。図２２に示すように、評価用デバイス３０Ｎの画素部には、図９Ａの構成を適用した。
画素３１は、受光素子１１０、赤色の発光素子１９０Ｒ、緑色の発光素子１９０Ｇ、及び、青色の発光素子１９０Ｂを有する。
図２２に示すように、遮光層２１９ａの上面形状は、受光素子１１０の四辺を囲み、かつ、一端と他端が離れている構成である。遮光層２１９ａの間隙２２０は、赤色の発光素子１９０Ｒ側に位置する。また、領域２３０に示すように、遮光層２１９ａの一端は、緑色の発光素子１９０Ｇに比べて、赤色の発光素子１９０Ｒ側に突出している。本実施例では、緑色の発光素子１９０Ｇをセンシングの光源として用いることを想定して、評価用デバイス３０Ｎを作製した。そのため、緑色の発光素子１９０Ｇと間隙２２０とが互いに離れた位置にくるよう設計した。これにより、緑色の発光素子１９０Ｇからの迷光が受光素子１１０に入射することを抑制し、センシング時のノイズの影響を抑制できると考えられる。
また、緑色の発光素子１９０Ｇと青色の発光素子１９０Ｂとの間には、スペーサ２１９ｂを設けた。
評価用デバイス３０Ｎにおける、遮光層２１９ａを含む断面写真を、図２３Ａに示す。
遮光層２１９ａは、赤色のカラーフィルタ材料を用いて作製した。遮光層２１９ａの厚さＬａは、約２．２μｍであった。
図２３Ａに示すように、遮光層２１９ａの断面形状は、逆テーパ形状である。逆テーパ形状の場合、遮光層２１９ａが受光素子１１０の四辺を全て囲ってしまうと、共通電極１１５が遮光層２１９ａによって段切れし、遮光層２１９ａの内側と外側とで、共通電極１１５が分離してしまう恐れがある。図２２に示すように、遮光層２１９ａが間隙２２０を有することで、共通電極１１５が分離することを抑制できると考えられる。
次に、表示装置１０Ｐが有する遮光層２１９ａを含む評価用デバイス３０Ｐを作製した結果について説明する。
評価用デバイス３０Ｐにおける、遮光層２１９ａを含む断面写真を、図２３Ｂに示す。また、表示装置１０Ｐの構成が適用された表示装置の表示結果を図２４に示す。
遮光層２１９ａは、赤色のカラーフィルタ材料を用いて作製した。遮光層２１９ａの厚さＬｂは、約２．１μｍであった。
遮光層２１９ａが逆テーパ形状であると、遮光層２１９ａ上に形成する有機膜及び共通電極１１５等の被覆性が低下し、発光素子が非発光となる場合がある。
図２３Ｂに示すように、逆テーパ形状の遮光層２１９ａの側面に接する側壁２１９ｃを設けることで、有機膜及び共通電極１１５等の被覆性を向上させることができ、表示装置の表示品位を高めることができる。
図２４に示すように、表示装置１０Ｐの構成を適用することで、点欠陥が少なく、良好な表示結果が得られた。
次に、表示装置１０Ｋが有する遮光層２１９ａを含む評価用デバイス３０Ｋを作製した結果について説明する。
評価用デバイス３０Ｋにおける、遮光層２１９ａを含む断面写真を、図２５Ａに示す。
評価用デバイス３０Ｋでは、隔壁２１６に設けられた開口を埋めるように、順テーパ形状の遮光層２１９ａを形成した。隔壁２１６としては、ポリイミド樹脂を用いて、可視光を透過する樹脂層を形成した。遮光層２１９ａとしては、茶色レジスト材料を用いて、可視光を遮る樹脂層を形成した。
次に、表示装置１０Ｑが有する遮光層２１９ａを含む評価用デバイス３０Ｑを作製した結果について説明する。
評価用デバイス３０Ｑにおける、遮光層２１９ａを含む断面写真を、図２５Ｂに示す。
評価用デバイス３０Ｑでは、隔壁２１７上に順テーパ形状の遮光層２１９ａを設けた。隔壁２１７及び遮光層２１９ａとしては、どちらも、茶色レジスト材料を用いて、可視光を遮る樹脂層を形成した。
以上のように、本実施例では、遮光層２１９ａを含む評価用デバイスを作製することができた。
本実施例では、表示部に、受光素子及び発光素子を有する表示装置を作製した結果について説明する。
［デバイス構造］
図２６に、表示装置の画素を構成するデバイス構造を示す。
本実施例で作製した表示装置の１つの画素は、Ｒｅｄ（Ｒ）、Ｇｒｅｅｎ（Ｇ）、Ｂｌｕｅ（Ｂ）の３色の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ及び１つの有機フォトダイオードＯＰＤの計４つの素子と、これら４つの素子をそれぞれ独立に駆動するための回路（駆動回路４３、４４）と、を有する。
４つの素子は、それぞれ、基板１５１上に設けられている。本実施例では、基板１５１にガラス基板を用いた表示装置と、基板１５１に樹脂基板を用いた可撓性を有する表示装置と、を作製した。さらに、基板１５１上には、有機フォトダイオードＯＰＤの画素電極１８１と電気的に接続される駆動回路４３と、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの画素電極１９１と電気的に接続される駆動回路４４が設けられている。有機フォトダイオードＯＰＤは、対向基板側（図２２では共通電極１１５側）から入射した光を検出する構成である。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、対向基板側に光を発するトップエミッション構造である。画素電極１８１及び画素電極１９１は、可視光を反射する機能を有する。
４つの素子は、それぞれ、正孔輸送層が作り分けられており、さらに、各色の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光層と有機フォトダイオードＯＰＤの活性層とが、作り分けられている。具体的には、有機フォトダイオードＯＰＤは正孔輸送層１８６及び活性層１８３を有し、赤色の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは正孔輸送層１９６Ｒ及び発光層１９３Ｒを有し、緑色の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは正孔輸送層１９６Ｇ及び発光層１９３Ｇを有し、青色の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは正孔輸送層１９６Ｂ及び発光層１９３Ｂを有する。
共通層１１２、１１４ａ、１１４ｂ、及び共通電極１１５は、４つの素子で共通の構成であり、共通のマスクを用いて形成される。共通層１１２は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの正孔注入層として機能し、有機フォトダイオードＯＰＤの正孔輸送層として機能する。共通層１１４ａは、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ及び有機フォトダイオードＯＰＤの電子輸送層として機能する。共通層１１４ｂは、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの電子注入層として機能し、有機フォトダイオードＯＰＤの電子輸送層として機能する。共通電極１１５は、可視光を透過する機能及び可視光を反射する機能を有する。
このように、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の発光素子を作り分ける構成から、有機フォトダイオードＯＰＤを含めた４種を作り分ける構成に変更するのみで、有機ＥＬディスプレイの表示部の一面全体にフォトセンサを形成することができる。本実施例の表示装置の構成は、フォトセンサを別のモジュールとして組み込む場合に比べて、プロセス面、コスト面、及びデザイン性の面で優れ、小型化及びフレキシブル化が容易である。
本実施例の表示装置における撮像方法について、図１Ｃを用いて説明する。本実施例の表示装置による撮像は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが発した光を光源に用いて、撮像物からの反射光を有機フォトダイオードＯＰＤで検出することにより行う。
図１Ｃに示すように、基板５９（対向基板）に接した指５２の指紋を撮像する場合には、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが発する光を、基板５９上の指５２が反射し、有機フォトダイオードＯＰＤがその反射光を検出する。このとき、指紋の凹凸の反射率の差を利用することで、指紋を撮像することができる。
指紋の撮像は、単色の光のみで検出することができ、カラー撮像でなくてよいが、本実施例の表示装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂの有機ＥＬ素子を順次発光させ、それぞれの反射光を時分割で検出することで、カラー撮像も可能である。例えば、対向基板上にカラー画像を配置し、当該カラー画像をカラーでスキャンすることができる。この方式を用いる場合、可視光領域全体に対し感度を有する有機フォトダイオードＯＰＤが配置されていればよく、Ｒ用、Ｇ用、Ｂ用の個々の有機フォトダイオードＯＰＤを配置する必要がないため、高精細化に有利である。
［表示装置の構成］
本実施例では、画面サイズが対角３．０７インチ、画素数が３６０（Ｈ）×５４０（Ｖ）、画素ピッチが１２０μｍ×１２０μｍ、精細度が２１２ｐｐｉである、アクティブマトリクス型の表示装置を作製した。ゲートドライバは内蔵し、ソースドライバは外付けのＩＣをＣＯＧ方式により実装した。読み出し回路は、アナログ電圧順次出力とした。
本実施例の表示装置は、結晶性を有する酸化物半導体を半導体層に用いたトランジスタをスイッチング素子として用いた。結晶性を有する酸化物半導体を半導体層に用いたトランジスタは、オフ電流が非常に低いという特徴を有している。この特徴により、センシングの面では、グローバルシャッター方式での撮像が可能になるというメリットがある。また、静止画において、画像の書き換え回数を削減でき、低消費電力に繋がる駆動（ＩＤＳ駆動）が可能になる。
なお、ＩＤＳ駆動とは、通常よりも低速のフレーム周波数で動作するアイドリング・ストップ駆動である。ＩＤＳ駆動では、画像データの書き込み処理を実行した後、画像データの書き換えを停止する。一旦画像データの書き込みをして、その後、次の画像データの書き込みまでの間隔を延ばすことで、その間の画像データの書き込みに要する分の消費電力を削減することができる。ＩＤＳ駆動のフレーム周波数は、例えば、通常動作（代表的には６０Ｈｚ以上２４０Ｈｚ以下）の１／１００以上１／１０以下とすることができる。静止画は、連続するフレーム間でビデオ信号が同じである。よって、ＩＤＳ駆動モードは、静止画を表示する場合に特に有効である。
通常、画像の書き換え動作は、センサに対してノイズとなるため、Ｓ／Ｎ比を低下させる。しかし、ＩＤＳ駆動の場合、センシングしている間、画像を保持したまま、画像の書き換え動作を停止できる。よって、画像の書き換えによるノイズの影響を受けずにセンシングすることができ、Ｓ／Ｎ比の低下を抑制できる。
本実施例の表示装置では、１フレームを表示の期間とセンシングの期間に分けた。センシングの期間はＩＤＳ駆動を用いることで、画像の書き換えを行わず、センシング時のノイズを低減させた。また、指紋認証や画像のスキャニングには、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが発する光を光源として用いるため、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光の輝度を一定に保持することが必要である。この場合も、ＩＤＳ駆動を採用することで、ノイズが低減でき、良好なセンシングを行うことができる。
ここで、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの輝度が高いほどＳ／Ｎ比の向上を図ることができる。本実施例の表示装置では、図１８Ｂに示す、メモリを有する画素回路を適用した。したがって、本実施例の表示装置は高い輝度で有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを発光させることができる。センシング時に、選択的に画素の輝度を向上させることで、センサの感度を高めることができる。具体的には、本実施例の表示装置は、緑色の単色表示の際に、最大２０００ｃｄ／ｃｍ２の輝度で発光させることができる。
本実施例で作製した表示装置の断面構造には、表示装置１０Ｋ（図６Ｂ、図７Ａ）の構成を適用した。
［表示結果］
図２７Ａ及び図２７Ｂに、本実施例の表示装置の表示結果を示す。図２７Ａは、基板１５１にガラス基板を用いた表示装置の表示結果である。図２７Ｂは、基板１５１に樹脂基板を用いた可撓性を有する表示装置の表示結果である。図２７Ａ及び図２７Ｂに示すように、表示部に、受光素子及び発光素子を有する表示装置において、画像を良好に表示できることが確認された。さらに、図２７Ｂに示すように、受光素子及び発光素子を有する表示部の可撓性を高めることができ、表示部を曲げた状態においても、画像を良好に表示できることが確認された。
［撮像光学系］
本実施例の表示装置では、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光が対象物によって反射された光を有機フォトダイオードＯＰＤは検出する。しかし、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光が、表示装置内で反射され、対象物を介さずに、有機フォトダイオードＯＰＤに入射されてしまう場合がある。このような迷光は撮像時にノイズとなり、Ｓ／Ｎ比を低下させる要因となる。本実施例の表示装置では、対向基板側と支持基板側との双方に、遮光層を配置し、迷光の影響の抑制を図った。
まず、対向基板側と支持基板側との双方に遮光層を有することで、迷光の影響が抑制されるかを確認した。ここでは、遮光層を有さない構成として、図４Ａに示す表示装置１０Ｄの構成から遮光層１５８を除いた構成（以下では簡略化のため、表示装置１０Ｄと記す。）を用い、遮光層を有する構成として、遮光層１５８及び遮光層２１９ａを有する、図１０Ｂに示す表示装置１０Ｐの構成を用いた。遮光層２１９ａは、厚さ２．０μｍとなるように形成した。
表示装置１０Ｄまたは表示装置１０Ｐ上に被写体を置かず、光源として緑色の画素を１画素のみを発光させ、当該発光させた画素の周囲の有機フォトダイオードＯＰＤの検出強度を測定した。被写体を置いていないため、有機フォトダイオードＯＰＤが検出した光は、迷光などのノイズ成分のみである。なお、事前に全面非発光の状態で有機フォトダイオードＯＰＤの検出強度を測定した。そして、光源となる有機ＥＬ素子ＯＬＥＤからの迷光の影響に注目するため、全面非発光の際の検出強度と、１画素のみを発光させた状態の光検出強度と、の差分を求めた。また、表示装置１０Ｐの測定結果は、表示装置１０Ｄの測定結果のピーク強度で規格化した。
表示装置１０Ｄにおける測定結果を図２８に示し、表示装置１０Ｐにおける測定結果を図２９に示す。図２８及び図２９において、ｚ軸は光検出強度、ｘ軸及びｙ軸は画素のアドレスを示す。図２８及び図２９から、遮光層２１９ａを設けることで、検出強度の最大値が半分程度に減少していることがわかった。また、図２８では、４×４画素程度の範囲で、検出強度が高くなっているが、図２９では、検出強度が高い範囲は、２×２画素程度であった。遮光層２１９ａを設けることで、検出強度が高くなる画素の範囲を狭くできることがわかった。以上のことから、支持基板側に遮光層を設けることで、迷光によるノイズの強度を抑制し、かつ、迷光によるノイズが検出される範囲を狭くできることがわかった。以上のことから、対向基板側と支持基板側との双方に遮光層を設けることで、迷光の影響を抑制し、Ｓ／Ｎ比を向上させることができるとわかった。
また、被写体を鮮明に撮像するためには、画素アドレスが隣接する２つの有機フォトダイオードＯＰＤの撮像範囲が重なる領域を狭くする必要がある。図３０を用いて、有機フォトダイオードＯＰＤの撮像範囲と各種パラメータの関係について説明する。
図３０に、１つの有機フォトダイオードＯＰＤの撮像範囲Ｓ、対向基板（基板１５２）の厚さＬ、遮光層１５８の開口径ｐ、遮光層１５８の開口の底部（基板１５２の有機フォトダイオードＯＰＤ側の面）から有機フォトダイオードＯＰＤまでの距離ｌ、有機フォトダイオードＯＰＤの幅ｓを示す。図３０より、開口径ｐ、長さＬなどが、有機フォトダイオードＯＰＤの撮像範囲Ｓに影響していることがわかる。
撮像範囲Ｓは、下記式（１）で求めることができる。式（１）において、ｎ１は接着層１４２の屈折率であり、ｎ２は基板１５２の屈折率である。可撓性を有する表示装置においては、基板１５２に樹脂基板を用いるため、接着層１４２に用いる封止樹脂の屈折率と基板１５２に用いる樹脂基板の屈折率はほぼ同等とみなすことができる。これより、ｎ１＝ｎ２とすると、下記式（２）が求められる。
Figure 0007381508000001
上記式（２）を用いて撮像範囲Ｓを求めた結果を図３１に示す。図３１には、ｌ＝１０μｍ、ｓ＝２０μｍ、ｎ１＝ｎ２であり、ｐ＝１μｍ、２μｍ、５μｍ、１０μｍ、２０μｍのそれぞれの場合について、基板１５２の厚さＬと有機フォトダイオードＯＰＤの撮像範囲Ｓとの関係を示す。
図３１より、開口径ｐが小さくなるほど、有機フォトダイオードＯＰＤの撮像範囲Ｓが狭くなることがわかる。また、基板１５２の厚さＬが薄くなるほど、有機フォトダイオードＯＰＤの撮像範囲Ｓが狭くなることがわかる。つまり、開口径ｐや基板１５２の厚さＬを調整することで、有機フォトダイオードＯＰＤの撮像範囲Ｓを制御できることがわかった。また、式（２）から、距離ｌを大きくするまたは幅ｓを小さくすることでも、有機フォトダイオードＯＰＤの撮像範囲Ｓが狭くなることがわかる。
図３２及び図３３に、基板１５２の厚さＬ及び遮光層（ｌｉｇｈｔ ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ ｌａｙｅｒ）１５８の有無を変えた表示装置で、撮像の解像度を比較した結果を示す。幅０．１２ｍｍの全光反射率１０％の黒線を０．７２ｍｍのピッチで全光反射率８０％の反射板に印刷した被写体を表示装置上に配置し、撮像を行った。表示装置は、ｐ＝１９μｍ、ｌ＝８μｍ、ｓ＝２１μｍとなるように設計した。
図３２Ａ及び図３２Ｂは、撮像画像の拡大図である。図３２Ａから、基板１５２の厚さＬが薄いほど、鮮明に撮像できており、厚くなるにつれて黒線がぼやけていることがわかる。また、図３２Ｂから、遮光層１５８の有無にかかわらず、黒線を撮像することができるが、遮光層１５８がある方が、黒線と背景領域とのコントラストが高かった。このことから、遮光層１５８を設けることで、有機フォトダイオードＯＰＤの撮像範囲を狭くし、周辺の背景領域の検出を抑制できるとわかった。
図３３は、撮像結果から水平方向のプロファイルを抽出した結果である。なお、図３３は、事前に、白色の背景で低反射率の黒色板を撮像することで得た、黒色板の値と白色の背景の値で規格化した結果である。図３３から、基板１５２の厚さＬが厚いほど、黒線部の検出強度が上昇し、黒線と黒線の間の背景領域の検出強度が低下していることがわかった。これは、基板１５２の厚さＬが厚くなると有機フォトダイオードＯＰＤの撮像範囲が広くなるため、どの有機フォトダイオードＯＰＤも、黒線と背景領域との双方を検出してしまい、差が生じにくくなるためである。
以上の結果から、本実施例では、基板１５１にガラス基板を用いた表示装置、及び、基板１５１に樹脂基板を用いた表示装置ともに、遮光層１５８を採用し、また、上記ｐ、ｌ、ｓの値に加えて、Ｌ＝０．２ｍｍとなるように設計し、作製した。
［撮像結果］
本実施例の表示装置において、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが発する光を光源に、有機フォトダイオードＯＰＤを用いて撮像した結果を示す。本実施例では、指紋の撮像とカラー画像のスキャニングを行った。
まず、基板１５１にガラス基板を用いた表示装置上に指を載せ、緑色の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを発光させて、指紋の撮像を行ったところ、指紋の凹凸に起因した紋様を良好に撮像することができた。このことから、本実施例の表示装置を用いて、指紋と同程度の高解像度の撮像ができることが確認できた。さらに、図３４Ａに示すように、基板１５１に樹脂基板を用いた可撓性を有する表示装置の表示部を曲げ、当該曲がった部分に指を載せ、緑色の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを発光させて、指紋の撮像を行った。表示部の曲率半径は１０ｍｍとした。表示部の曲がった部分においても、指紋の凹凸に起因した紋様を良好に撮像することができた。表示部の曲がった部分でセンシングを良好に行えることから、例えば、図２１Ａ及び図２１Ｂに示す携帯情報端末において、携帯情報端末の側端部や側面で指紋認証を行うといった応用が期待できる。
次に、カラー画像の撮像を行った。図３４Ｂは、画像を紙に印刷し、当該紙の印刷面を表示装置側に向けて、表示装置上に当該紙を配置し、撮像した結果である。なお、取得した撮像画像に対して、事前に測定した白表示と黒表示の検出値を基準値として画像補正を実施した。また、画像補正の際、撮像画像の検出値が当該基準値から大きく外れる値を示す箇所については黒表示の値に補正した。
本実施例では、可視領域の広い範囲に吸収を有する有機フォトダイオードＯＰＤを用いた。そのため、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤのＲ、Ｇ、Ｂ各色を時分割して順次点灯させて、有機フォトダイオードＯＰＤを用いてＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの単色の画像データを撮像し、３つの画像データを合成することで、カラー画像を取得した。本実施例では、グローバルシャッター方式を用い、図１８Ｂに示すメモリ機能を用いて高輝度発光を行い、１／２Ｈｚでカラー画像を取得した。撮像条件としては、赤色の表示の輝度は７５０ｃｄ／ｍ２、緑色の表示の輝度は１６５０ｃｄ／ｍ２、青色の表示の輝度は３７０ｃｄ／ｍ２、各色とも、露光時間は１．６ｍｓｅｃ、読み出し時間は２５０ｍｓｅｃとした。図３４Ｂに示すように、本実施例の表示装置を用いて、カラー画像を良好に撮像できることが確認できた。
次に、コインの撮像を行った。図３５Ａは、撮像の様子を示す写真である。図３５Ｂは、表示装置上にコインを配置し、撮像した結果である。
撮像方法の詳細は、カラー画像の撮像と同様である。撮像条件としては、赤色の表示の輝度は３４０ｃｄ／ｍ２、緑色の表示の輝度は１７００ｃｄ／ｍ２、青色の表示の輝度は１５０ｃｄ／ｍ２、各色とも、露光時間は１．８５ｍｓｅｃとした。図３４Ｂに示すように、本実施例の表示装置を用いて、コインの模様を良好に撮像できることが確認できた。
本実施例では、受光素子を作製し、特性を評価した結果について説明する。
本実施例では、受光素子として、デバイス１と比較デバイス２とを作製した。デバイス１は、発光素子と構造の共通化を図った構成であり、発光素子の発光層を受光素子の活性層に置き換えて作製可能な積層構造を有する。なお、デバイス１の構成は、実施例２の表示装置が有する有機フォトダイオードＯＰＤにも適用した。比較デバイス２は、発光素子と構造の共通化を図っていない構成であり、イメージセンサに適した積層構造を有する。
本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。
Figure 0007381508000002
本実施例の受光素子の素子構造を表１に示す。また、表１を用いて、デバイス１及び比較デバイス２について説明する。
Figure 0007381508000003
［デバイス１］
表１に示すように、デバイス１では、第１の電極として、厚さ約１００ｎｍの、銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）と銅（Ｃｕ）の合金（Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕ（ＡＰＣ））膜、及び、厚さ約１００ｎｍの、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）膜の２層構造を用いた。
デバイス１の第１のバッファ層は、発光素子の正孔注入層及び正孔輸送層に対応する層である。
まず、正孔注入層に対応する層を、３－［４－（９－フェナントリル）－フェニル］－９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）と、酸化モリブデンとを、重量比がＰＣＰＰｎ：酸化モリブデン＝２：１となるように共蒸着することで、形成した。正孔注入層に対応する層の厚さは、約１５ｎｍとなるように形成した。
次に、正孔輸送層に対応する層を、ＰＣＰＰｎを用い、厚さが約４０ｎｍとなるように蒸着した。
デバイス１の活性層は、フラーレン（Ｃ７０）とテトラフェニルジベンゾペリフランテン（略称：ＤＢＰ）とを、重量比がＣ７０：ＤＢＰ＝９：１となるように共蒸着することで、形成した。活性層の厚さは、約６０ｎｍとなるように形成した。
デバイス１の第２のバッファ層は、発光素子の電子輸送層及び電子注入層に対応する層である。
まず、電子輸送層に対応する層を、２－［３’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－３－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）の厚さが約１０ｎｍ、２，９－ビス（ナフタレン－２－イル）－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）の厚さが約１０ｎｍとなるように順次蒸着して形成した。
次に、電子注入層に対応する層を、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を用い、厚さが約１ｎｍとなるように蒸着して形成した。
デバイス１の第２の電極は、銀（Ａｇ）とマグネシウム（Ｍｇ）との体積比を１０：１とし、厚さが約９ｎｍとなるように共蒸着して形成した後、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）をスパッタリング法により、厚さが約４０ｎｍとなるように形成した。
以上により、デバイス１を作製した。
［比較デバイス２］
表１に示すように、比較デバイス２は、第１の電極として、厚さ約５０ｎｍのチタン膜、厚さ約２００ｎｍのアルミニウム膜、及び厚さ約５ｎｍのチタン膜の３層構造を用いた。
比較デバイス２の第１のバッファ層は、フラーレン（Ｃ７０）を用いて、厚さが約１０ｎｍとなるように蒸着した。
比較デバイス２の活性層は、デバイス１と同様であり、フラーレン（Ｃ７０）とＤＢＰとを、重量比がＣ７０：ＤＢＰ＝９：１となるように共蒸着することで、形成した。活性層の厚さは、約６０ｎｍとなるように形成した。
比較デバイス２の第２のバッファ層は、酸化モリブデンを用いて、厚さが約６０ｎｍとなるように蒸着した。
比較デバイス２の第２の電極は、ＩＴＯをスパッタリング法により、厚さが約４０ｎｍとなるように形成した。
以上により、比較デバイス２を作製した。
［電流密度－電圧特性］
図３６に、デバイス１及び比較デバイス２の電流密度－電圧特性を評価した結果を示す。図３６において、縦軸は電圧（Ｖ）を表し、横軸は電流密度（Ａ／ｃｍ２）を表す。
本実施例の受光素子の受光領域は、２ｍｍ×２ｍｍであった。
本実施例の受光素子に波長λ＝５５０ｎｍの光を１２．５μＷ／ｃｍ２で照射し、電流密度－電圧特性を測定した。なお、ここで印加した電圧は、通常、ＥＬ素子に印加するバイアスを正とした場合の値である。つまり、第１の電極側が高電位で第２の電極側が低電位である場合が、正である。
図３６に示すように、電圧－２Ｖ以下の場合、デバイス１と比較デバイス２とで、光電流の値は同等であり、良好な値が得られていることがわかった。また、デバイス１は、比較デバイス２に比べて、暗電流（Ｄａｒｋ）が低いことがわかった。
以上のように、本実施例では、発光素子と構造の共通化を図った構成の受光素子を用いて、良好な電流密度－電圧特性を得ることができた。
なお、先の実施例２に示すように、有機フォトダイオードＯＰＤに本実施例のデバイス１の構成を適用して作製した本発明の一態様の表示装置において、撮像を良好に行えることが確認できた。
本実施例では、受光素子を作製し、特性を評価した結果について説明する。
本実施例では、受光素子として、デバイス３、デバイス４、デバイス５、及びデバイス６を作製した。デバイス１は、発光素子と構造の共通化を図った構成であり、発光素子の発光層を受光素子の活性層に置き換えて作製可能な積層構造を有する。
本実施例で用いるデバイスの具体的な構成について表２に示す。なお、本実施例のデバイスの構造は実施例３のデバイス１と同様であり、作製方法については実施例３を参照できる。また、本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。
Figure 0007381508000004
Figure 0007381508000005
表２に示すように、本実施例の４つのデバイスは、第１のバッファ層に用いる材料が互いに異なる。各デバイスにおいて、第１のバッファ層は、２つの層を有する。
デバイス３、デバイス４、及びデバイス５において、第１のバッファ層の１層目は、ＰＣＰＰｎと、酸化モリブデンとを、重量比がＰＣＰＰｎ：酸化モリブデン＝２：１となるように共蒸着することで、形成した。１層目の厚さは、約１５ｎｍとなるように形成した。
デバイス３の第１のバッファ層の２層目は、ＰＣＰＰｎを用い、厚さが約４０ｎｍとなるように蒸着した。
デバイス４の第１のバッファ層の２層目は、４－フェニル－４’－（９－フェニルフルオレン－９－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）を用い、厚さが約４０ｎｍとなるように蒸着した。
デバイス５の第１のバッファ層の２層目は、１，３，５－トリ（ジベンゾチオフェン－４－イル）ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ）を用い、厚さが約４０ｎｍとなるように蒸着した。
デバイス６の第１のバッファ層の１層目は、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）－６－フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ）とＡＬＤ－ＭＰ００１Ｑ（分析工房株式会社、材料シリアル番号：１Ｓ２０１８０３１４）とを、重量比がＢＢＡＢｎｆ：ＡＬＤ－ＭＰ００１Ｑ＝１０：１となるように共蒸着することで、形成した。１層目の厚さは約１５ｎｍとなるように形成した。ＡＬＤ－ＭＰ００１Ｑは、ＢＢＡＢｎｆに対して電子受容性を有する。
デバイス６の第１のバッファ層の２層目は、ＢＢＡＢｎｆを用い、厚さが約４０ｎｍとなるように蒸着した。
［電流密度－電圧特性］
図３７Ａ、図３７Ｂに、デバイス３～デバイス６の電流密度－電圧特性を評価した結果を示す。図３７Ａ、図３７Ｂにおいて、縦軸は電圧（Ｖ）を表し、横軸は電流密度（μＡ／ｃｍ２）を表す。
本実施例の受光素子の受光領域は、２ｍｍ×２ｍｍであった。
本実施例の受光素子に波長５５０ｎｍの光を１２．５μＷ／ｃｍ２で照射し、電流密度－電圧特性を測定した。測定結果を図３７Ａに示す。なお、ここで印加した電圧は、通常、ＥＬ素子に印加するバイアスを正とした場合の値である。つまり、第１の電極側が高電位で第２の電極側が低電位である場合が、正である。
また、本実施例の受光素子に光を照射しない条件（０μＷ／ｃｍ２）でも、電流密度－電圧特性を測定した。測定結果を図３７Ｂに示す。
図３７Ａ、図３７Ｂに示すように、第１のバッファ層の材料を変えることで、受光素子の駆動電圧に差が生じるものの、飽和電流には大きな変化がなかった。このことから、本実施例で作製した受光素子の発光効率は、第１のバッファ層の材料にほとんど影響されないことがわかった。
［外部量子効率の波長依存性］
図３８Ａ、図３８Ｂに、デバイス３～デバイス６の外部量子効率の波長依存性を評価した結果を示す。図３８Ａ、図３８Ｂにおいて、縦軸は外部量子効率（％）を表し、横軸は波長（ｎｍ）を表す。
本実施例の受光素子に、波長３７５ｎｍから７５０ｎｍまでの光を２５ｎｍおきに、１２．５μＷ／ｃｍ２で照射し、外部量子効率の波長依存性を求めた。図３８Ａは、電圧が－１Ｖのときの結果であり、図３８Ｂは、電圧が－４Ｖのときの結果である。
図３８Ａ、図３８Ｂに示すように、第１のバッファ層の材料を変えても、外部量子効率に大きな差はないことがわかった。
以上のように、本実施例の結果から、第１のバッファ層の材料によらず、良好な特性の受光素子を得ることができた。このことから、本発明の一態様の表示装置に用いる受光素子は、様々な発光素子と構造の共通化を図ることができ、かつ、良好な特性が得られることがわかった。
本実施例では、受光素子を作製し、特性を評価した結果について説明する。
本実施例で作製した受光素子は、発光素子と構造の共通化を図った構成であり、発光素子の発光層を受光素子の活性層に置き換えて作製可能な積層構造を有する。
本実施例で作製した受光素子は、実施例３で作製したデバイス１（表１参照）と同様の構成である。
本実施例の評価では、本実施例の受光素子に、波長３７５ｎｍから７５０ｎｍまでの光を２５ｎｍおきに、１２．５μＷ／ｃｍ２で照射し、外部量子効率の波長依存性を求めた。電圧は、－４Ｖとした。また、測定温度を、２０℃から８０℃までの１０℃おきの７条件とし、外部量子効率の温度依存性を求めた。
図３９に、受光素子の受光感度の波長依存性を示す。図４０に、受光素子の受光感度の温度依存性を示す。なお、図３９及び図４０の縦軸は外部量子効率（ＥＱＥ）を示す。
本実施例の結果から、本実施例の受光素子では、高温になるにつれて、緩やかに外部量子効率が上昇する傾向が確認された。本実施例の受光素子は、２０℃から８０℃までの間で、急激な効率の変化は確認されず、正常に動作することが確認された。
以上のように、本実施例では、発光素子（有機ＥＬ素子）と構造の共通化を図った構成の受光素子を作製し、広い温度で使用可能であることを確認することができた。
本実施例では、受光素子を作製し、特性を評価した結果について説明する。
本実施例で作製した受光素子は、発光素子と構造の共通化を図った構成であり、発光素子の発光層を受光素子の活性層に置き換えて作製可能な積層構造を有する。
本実施例で用いる受光素子の具体的な構成について表３に示す。実施例３～実施例５で作製した受光素子（表１、表２参照）は、いずれも、第２の電極側から光を受光する構成であったが、本実施例で作製した受光素子は、第１の電極側から光を受光する。
本実施例で作製した受光素子は、第１の電極が厚さ約７０ｎｍのインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）膜である点と、第２の電極が厚さ約１５０ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）膜である点で、主に、実施例３で作製したデバイス１（表１参照）と異なる。また、第１のバッファ層、活性層、第２のバッファ層には、デバイス１と同じ材料を用いたが、膜厚はデバイス１の条件とは異なる。
Figure 0007381508000006
本実施例の評価では、本実施例の受光素子に、波長３７５ｎｍから９００ｎｍまでの光を、１２．５μＷ／ｃｍ２で照射し、外部量子効率の波長依存性を求めた。なお、３７５ｎｍから７５０ｎｍまでは２５ｎｍおき、７５０ｎｍから９００ｎｍまでは１０ｎｍおきに光を照射した。電圧は、－６Ｖから１Ｖまでの０．２５Ｖおきとした。
図４１に、受光素子の受光感度の波長依存性を示す。なお、図４１の縦軸は外部量子効率（ＥＱＥ）を示す。図４２に、受光素子の電流密度－電圧特性を示す。
本実施例では、可視光センサ向けの材料を活性層に用いた。本実施例の結果から、可視光（４５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下）領域に受光感度を有することが確認された。本実施例の受光素子は、可視光センサとして、正常に動作することが確認された。
以上のように、本実施例では、発光素子（有機ＥＬ素子）と構造の共通化を図った、第１の電極側から光を受光する構成の受光素子を作製し、良好な特性を得ることができた。
本実施例では、受光素子を作製し、特性を評価した結果について説明する。
本実施例で作製した受光素子は、発光素子と構造の共通化を図った構成であり、発光素子の発光層を受光素子の活性層に置き換えて作製可能な積層構造を有する。
本実施例で用いる受光素子の具体的な構成について表４に示す。本実施例で作製した受光素子は、第１の電極側から光を受光する。本実施例で作製した受光素子は、一部の層の厚さが異なる点以外は、実施例６で作製した受光素子（表３参照）と同様の構成である。
Figure 0007381508000007
本実施例では、作製した受光素子に光を照射しながら連続駆動試験を実施し、信頼性の照度依存性を評価した。連続駆動試験における光照射の条件（以下、ストレス照度ともいう）は２０ｋｌｘ、４０ｋｌｘ、１００ｋｌｘの３通りであり、電圧は－４Ｖ、温度は２５℃、駆動時間は２１０ｈｒ、光源は白色ＬＥＤとした。なお、同一の条件で複数の素子について評価を行った。２０ｋｌｘは、１１個（ｎ＝１１）、４０ｋｌｘは、５個（ｎ＝５）、１００ｋｌｘは６個（ｎ＝６）の素子で評価を行った。
図４３Ａ～図４３Ｃに、受光素子の規格化電流値－時間特性を示す。図４３Ａは、ストレス照度が２０ｋｌｘの場合の結果であり、図４３Ｂは、ストレス照度が４０ｋｌｘの場合の結果であり、図４３Ｃは、ストレス照度が１００ｋｌｘの場合の結果である。
また、図４４に、電流値が５％劣化するまでの時間とストレス照度との関係を示す。
図４３及び図４４より、ストレス照度が増加することで、連続駆動時の電流減少が促進される傾向が確認された。
次に、連続駆動試験前後における受光素子の電流変化を確認した。図４５に、連続駆動試験後の規格化電流値－測定照度特性を示す。連続駆動試験前の電流値を１として、ストレス照度が４０ｋｌｘの条件で連続駆動試験を実施した後の、規格化電流値を求めた。なお、同一の条件で５個（ｎ＝５）の素子について評価を行った。
図４５に示すように、測定照度が高い領域においては、連続駆動試験前後の電流値の変化が大きいが、測定照度が低い領域（特に、１ｋｌｘ以下）においては、当該試験前後の電流値の変化が小さいことが確認された。つまり、本実施例の受光素子は、照度ストレスによる劣化が生じても、測定照度が低い領域における特性が、測定照度が高い領域における特性に比べて、変化しにくいことがわかった。本実施例の受光素子は、測定照度が低い領域において、良好な信頼性が得られているため、指紋を撮像する際など、測定時の照度が比較的低い用途において、好適に用いることができると示唆された。
Ｃ１：容量素子、Ｃ２：容量素子、Ｇ１：配線、Ｇ２：配線、Ｌ１：最短距離、Ｌ２：最短距離、Ｌ３：厚さ、Ｌ４：和、Ｍ１：トランジスタ、Ｍ２：トランジスタ、Ｍ３：トランジスタ、Ｍ４：トランジスタ、Ｍ５：トランジスタ、Ｍ６：トランジスタ、Ｍ７：トランジスタ、ＯＵＴ１：配線、ＯＵＴ２：配線、ＰＤ：受光素子、ＰＩＸ１：画素回路、ＰＩＸ２：画素回路、Ｖ０：配線、Ｖ１：配線、Ｖ２：配線、Ｖ３：配線、Ｖ４：配線、Ｖ５：配線、１０Ａ：表示装置、１０Ｂ：表示装置、１０Ｃ：表示装置、１０Ｄ：表示装置、１０Ｅ：表示装置、１０Ｆ：表示装置、１０Ｇ：表示装置、１０Ｈ：表示装置、１０Ｊ：表示装置、１０Ｋ：表示装置、１０Ｌ：表示装置、１０Ｍ：表示装置、１０Ｎ：表示装置、１０Ｐ：表示装置、１０Ｑ：表示装置、２１：発光、２１Ｂ：光、２１Ｇ：光、２１Ｒ：光、２２：光、２３ａ：迷光、２３ｂ：迷光、２３ｃ：迷光、２３ｄ：迷光、３０Ｋ：評価用デバイス、３０Ｎ：評価用デバイス、３０Ｐ：評価用デバイス、３０Ｑ：評価用デバイス、３１：画素、４１：トランジスタ、４２：トランジスタ、４２Ｂ：トランジスタ、４２Ｇ：トランジスタ、４２Ｒ：トランジスタ、４３：駆動回路、４４：駆動回路、５０Ａ：表示装置、５０Ｂ：表示装置、５１：基板、５２：指、５３：受光素子を有する層、５５：トランジスタを有する層、５７：発光素子を有する層、５９：基板、１００Ａ：表示装置、１００Ｂ：表示装置、１００Ｃ：表示装置、１１０：受光素子、１１２：共通層、１１３：発光層、１１４：共通層、１１４ａ：共通層、１１４ｂ：共通層、１１５：共通電極、１１６：保護層、１１６ａ：無機絶縁層、１１６ｂ：有機絶縁層、１１６ｃ：無機絶縁層、１４２：接着層、１４３：空間、１４６：レンズアレイ、１４９：レンズ、１５１：基板、１５２：基板、１５３：基板、１５４：基板、１５５：接着層、１５６：接着層、１５７：絶縁層、１５８：遮光層、１５９：樹脂層、１５９ｐ：開口、１６０：空隙、１６２：表示部、１６４：回路、１６５：配線、１６６：導電層、１６７：導電層、１６８：導電層、１６９Ｂ：導電層、１６９Ｇ：導電層、１６９Ｒ：導電層、１７２：ＦＰＣ、１７３：ＩＣ、１８１：画素電極、１８２：バッファ層、１８３：活性層、１８４：バッファ層、１８６：正孔輸送層、１９０：発光素子、１９０Ｂ：発光素子、１９０Ｇ：発光素子、１９０Ｒ：発光素子、１９１：画素電極、１９１Ｂ：画素電極、１９１Ｇ：画素電極、１９１Ｒ：画素電極、１９２：バッファ層、１９３：発光層、１９３Ｂ：発光層、１９３Ｇ：発光層、１９３Ｒ：発光層、１９４：バッファ層、１９６Ｂ：正孔輸送層、１９６Ｇ：正孔輸送層、１９６Ｒ：正孔輸送層、１９７：光学調整層、１９７Ｂ：光学調整層、１９７Ｇ：光学調整層、２０１：トランジスタ、２０２：トランジスタ、２０３：トランジスタ、２０４：接続部、２０５：トランジスタ、２０６：トランジスタ、２０７：トランジスタ、２０８：トランジスタ、２０９：トランジスタ、２１０：トランジスタ、２１１：絶縁層、２１２：絶縁層、２１３：絶縁層、２１４：絶縁層、２１４ａ：絶縁層、２１４ｂ：絶縁層、２１５：絶縁層、２１６：隔壁、２１７：隔壁、２１９ａ：遮光層、２１９ｂ：スペーサ、２１９ｃ：側壁、２２０：間隙、２２１：導電層、２２２ａ：導電層、２２２ｂ：導電層、２２３：導電層、２２５：絶縁層、２２８：領域、２３１：半導体層、２３０：領域、２３１ｉ：チャネル形成領域、２３１ｎ：低抵抗領域、２４２：接続層、６５００：電子機器、６５０１：筐体、６５０２：表示部、６５０３：電源ボタン、６５０４：ボタン、６５０５：スピーカ、６５０６：マイク、６５０７：カメラ、６５０８：光源、６５１０：保護部材、６５１１：表示パネル、６５１２：光学部材、６５１３：タッチセンサパネル、６５１５：ＦＰＣ、６５１６：ＩＣ、６５１７：プリント基板、６５１８：バッテリ、７０００：表示部、７１００：テレビジョン装置、７１０１：筐体、７１０３：スタンド、７１１１：リモコン操作機、７２００：ノート型パーソナルコンピュータ、７２１１：筐体、７２１２：キーボード、７２１３：ポインティングデバイス、７２１４：外部接続ポート、７３００：デジタルサイネージ、７３０１：筐体、７３０３：スピーカ、７３１１：情報端末機、７４００：デジタルサイネージ、７４０１：柱、７４１１：情報端末機、９０００：筐体、９００１：表示部、９００３：スピーカ、９００５：操作キー、９００６：接続端子、９００７：センサ、９００８：マイクロフォン、９０５０：アイコン、９０５１：情報、９０５２：情報、９０５３：情報、９０５４：情報、９０５５：ヒンジ、９１０１：携帯情報端末、９１０２：携帯情報端末、９２００：携帯情報端末、９２０１：携帯情報端末

Claims (8)

  1. 第１の基板と、第２の基板との間に、受光素子と、第１の発光素子と、樹脂層と、第１の遮光層と、接着層と、を有し、
    前記受光素子は、前記第１の基板上の第１の画素電極、前記第１の画素電極上の活性層、及び前記活性層上の共通電極を有し、
    前記第１の発光素子は、前記第１の基板上の第２の画素電極、前記第２の画素電極上の第１の発光層、及び前記第１の発光層上の前記共通電極を有し、
    前記樹脂層及び前記第１の遮光層は、それぞれ、前記共通電極と前記第２の基板との間に位置し、
    前記樹脂層は、前記受光素子と重なる開口を有し、
    前記樹脂層は、前記第１の発光素子と重なる部分を有し、
    前記第１の遮光層は、前記共通電極と前記樹脂層との間に位置する部分を有し、
    前記接着層は、前記共通電極と前記第２の基板との間に位置し、
    前記接着層は、前記受光素子と重なる第１の部分と、前記第１の発光素子と重なる第２の部分と、を有し、
    前記第１の部分は、前記第２の部分に比べて厚い、表示装置。
  2. 請求項１において、
    前記第１の遮光層は、前記開口の少なくとも一部を覆う領域と、前記開口にて露出している前記樹脂層の側面の少なくとも一部を覆う領域とを有する、表示装置。
  3. 第１の基板と、第２の基板との間に、受光素子と、第１の発光素子と、樹脂層と、第１の遮光層と、接着層と、を有し、
    前記受光素子は、前記第１の基板上の第１の画素電極、前記第１の画素電極上の活性層、及び、
    前記活性層上の共通電極を有し、
    前記第１の発光素子は、前記第１の基板上の第２の画素電極、前記第２の画素電極上の第１の発光層、及び、前記第１の発光層上の前記共通電極を有し、
    前記樹脂層及び前記第１の遮光層は、それぞれ、前記共通電極と前記第２の基板との間に位置し、
    前記樹脂層は、島状に設けられ、かつ、前記第１の発光素子と重なる部分を有し、
    前記第１の遮光層は、前記共通電極と前記樹脂層との間に位置する部分を有し、
    前記第２の基板を通過した光の少なくとも一部は、前記樹脂層を介さずに、前記受光素子に入射し、
    前記接着層は、前記共通電極と前記第２の基板との間に位置し、
    前記接着層は、前記受光素子と重なる第１の部分と、前記第１の発光素子と重なる第２の部分と、を有し、
    前記第１の部分は、前記第２の部分に比べて厚い、表示装置。
  4. 請求項３において、
    前記第１の遮光層は、前記樹脂層の側面の少なくとも一部を覆う領域とを有する、表示装置。
  5. 請求項１乃至４のいずれか一において、
    さらに、共通層を有し、
    前記共通層は、前記第１の画素電極と前記共通電極との間に位置する部分と、前記第２の画素電極と前記共通電極との間に位置する部分と、を有する、表示装置。
  6. 請求項１乃至５のいずれか一において、
    さらに、隔壁を有し、
    前記隔壁は、前記第１の画素電極の端部及び前記第２の画素電極の端部を覆い、
    前記隔壁は、前記第１の発光素子が発した光の少なくとも一部を吸収する機能を有する、表示装置。
  7. 請求項１乃至５のいずれか一において、
    さらに、隔壁及び第２の遮光層を有し、
    前記隔壁は、前記第１の画素電極の端部及び前記第２の画素電極の端部を覆い、
    前記第２の遮光層は、前記隔壁と前記第１の遮光層との間に位置する部分を有し、かつ、前記第１の発光素子が発した光の少なくとも一部を吸収する機能を有する、表示装置。
  8. 請求項７において、
    上面視において、前記隔壁は、前記受光素子と前記第１の発光素子との間に開口を有し、
    前記第２の遮光層は、前記隔壁の開口を覆う、表示装置。
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