WO2022162494A1

WO2022162494A1 - 表示装置、及び表示装置の作製方法

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Publication number: WO2022162494A1
Application number: PCT/IB2022/050365
Authority: WO
Inventors: 久保田大介; 初見亮; 新倉泰裕; 山崎舜平
Original assignee: 株式会社半導体エネルギー研究所
Priority date: 2021-01-28
Filing date: 2022-01-18
Publication date: 2022-08-04
Also published as: US20240090303A1; KR20230137363A; JPWO2022162494A1; CN116806447A

Abstract

表示部に接触、又は近接した物体を検出する機能を有する表示装置を提供する。発光素子と、受光素子と、を有する表示装置。発光素子は、第１の画素電極と、第１の機能層と、発光層と、共通層と、共通電極と、を有し、受光素子は、第２の画素電極と、第２の機能層と、受光層と、共通層と、共通電極と、を有する。第１の機能層は、正孔注入層又は電子注入層の一方を有し、第２の機能層は、正孔輸送層又は電子輸送層の一方を有する。共通層は、発光素子において、正孔注入層又は電子注入層の他方としての機能を有し、受光素子において、正孔輸送層又は電子輸送層の他方としての機能を有する。

Description

表示装置、及び表示装置の作製方法

　本発明の一態様は、表示装置に関する。本発明の一態様は、表示装置の作製方法に関する。

　なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法、を一例として挙げることができる。半導体装置は、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。

　近年、表示装置は、スマートフォン、タブレット型端末、ラップトップＰＣ等の情報端末機器、テレビジョン装置、モニタ装置等、様々な機器に用いられている。また、タッチセンサとしての機能、又は、認証のために指紋を撮像する機能等、画像を表示するだけでなく、様々な機能が付加された表示装置が求められている。

　表示装置として、例えば、発光素子（発光デバイスともいう）を有する発光装置が開発されている。特に、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）現象を利用した発光素子（ＥＬ素子、又はＥＬデバイスともいう）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、直流定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（有機ＥＬデバイスともいう）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、表示部に接触、又は近接した物体を検出する機能を有する表示装置、及びその作製方法を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、認証を行う機能を有する表示装置、及びその作製方法を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、開口率が高い表示装置、及びその作製方法を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、小型の表示装置、及びその作製方法を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、信頼性が高い表示装置、及びその作製方法を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、新規な表示装置、及びその作製方法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。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項等の記載から抽出することが可能である。

　本発明の一態様は、発光素子と、受光素子と、を有し、発光素子は、第１の画素電極と、第１の機能層と、発光層と、共通層と、共通電極と、を有し、受光素子は、第２の画素電極と、第２の機能層と、受光層と、共通層と、共通電極と、を有し、第１の機能層は、正孔注入層又は電子注入層の一方を有し、第２の機能層は、正孔輸送層又は電子輸送層の一方を有し、共通層は、発光素子において、正孔注入層、又は電子注入層の他方としての機能を有する表示装置である。

　又は、上記態様において、第１の機能層と、第２の機能層と、は互いに分離されてもよい。

　又は、上記態様において、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、を有し、第１のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第１の画素電極と電気的に接続され、第２のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第２の画素電極と電気的に接続され、第１のトランジスタ、及び第２のトランジスタは、チャネル形成領域にシリコン、又は金属酸化物を有してもよい。

　又は、本発明の一態様は、第１の画素電極、第２の画素電極、及び接続電極を形成する第１の工程と、第１の画素電極上、及び第２の画素電極上に、発光膜を成膜する第２の工程と、発光膜上、及び接続電極上に、第１の犠牲膜を形成する第３の工程と、第１の犠牲膜、及び発光膜をエッチングして、第２の画素電極を露出させ、且つ、第１の画素電極上に発光層と、発光層上、及び接続電極上の第１の犠牲層と、を形成する第４の工程と、発光層上、及び第２の画素電極上に、受光膜を成膜する第５の工程と、受光膜上、及び接続電極上に、第２の犠牲膜を形成する第６の工程と、第２の犠牲膜、及び受光膜をエッチングして、第２の画素電極上の受光層と、受光層上、及び接続電極上の第２の犠牲層と、を形成する第７の工程と、第１の犠牲層、及び第２の犠牲層を除去する第８の工程と、発光層上、及び受光層上に、共通層を形成する第９の工程と、共通層、及び接続電極と接する領域を有するように、共通電極を形成する第１０の工程と、を有する表示装置の作製方法である。

　又は、上記態様において、共通層は、第１の画素電極と、発光層と、共通層と、共通電極と、を有する発光素子において、正孔注入層又は電子注入層の一方としての機能を有してもよい。

　又は、上記態様において、第１の工程と第２の工程の間に、第１の画素電極上、及び第２の画素電極上に第１の機能膜を成膜する第１１の工程を有し、第４の工程において、第１の機能膜をエッチングして、第１の画素電極上の第１の機能層を形成し、第４の工程と第５の工程の間に、第１の犠牲層上、及び第２の画素電極上に第２の機能膜を成膜する第１２の工程を有し、第７の工程において、第２の機能膜をエッチングして、第２の画素電極上の第２の機能層を形成し、第１の機能層は、正孔注入層又は電子注入層の他方を有し、第２の機能層は、正孔輸送層又は電子輸送層の一方を有してもよい。

　又は、上記態様において、発光膜、受光膜、及び共通層は、遮蔽マスクを用いた蒸着法により形成してもよい。

　又は、上記態様において、第１の犠牲膜と第２の犠牲膜は、同一の金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、又は無機絶縁膜を含み、第４の工程において、発光膜は、酸素を主成分に含まないエッチングガスを用いたドライエッチングによりエッチングされ、第８の工程において、第１の犠牲層、及び第２の犠牲層は、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液、希フッ酸、シュウ酸、リン酸、酢酸、硝酸、又はこれらの混合液体を用いたウェットエッチングにより除去されてもよい。

　又は、上記態様において、第１の犠牲膜、及び第２の犠牲膜は、酸化アルミニウムを含んでもよい。

　又は、上記態様において、第１０の工程より後に、共通電極上に保護層を形成する第１４の工程を有してもよい。

　本発明の一態様により、表示部に接触、又は近接した物体を検出する機能を有する表示装置、及びその作製方法を提供することができる。本発明の一態様により、認証を行う機能を有する表示装置、及びその作製方法を提供することができる。本発明の一態様により、開口率が高い表示装置、及びその作製方法を提供することができる。本発明の一態様により、小型の表示装置、及びその作製方法を提供することができる。本発明の一態様により、信頼性が高い表示装置、及びその作製方法を提供することができる。本発明の一態様により、新規な表示装置、及びその作製方法を提供することができる。

　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。なお、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。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項等の記載から抽出することが可能である。

図１Ａ乃至図１Ｅは、表示装置の構成例を示す断面図である。図１Ｆは、撮像した画像の例を示す図である。
図２Ａ及び図２Ｂは、表示装置の構成例を示す上面図である。
図３Ａ及び図３Ｂは、表示装置の構成例を示す上面図である。
図４Ａは、表示装置の構成例を示す上面図である。図４Ｂは、受光素子の受光範囲を示す図である。
図５は、表示装置の構成例を示す上面図である。
図６Ａ乃至図６Ｅは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図７Ａ乃至図７Ｄは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図８Ａ乃至図８Ｃは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図９Ａ乃至図９Ｄは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図１０Ａ乃至図１０Ｃは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図１１Ａ乃至図１１Ｃは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図１２Ａは、表示装置の構成例を示す上面図である。図１２Ｂ及び図１２Ｃは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図１３Ａは、表示装置の構成例を示す上面図である。図１３Ｂは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図１４は、表示装置の構成例を示す斜視図である。
図１５は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図１６は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図１７は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図１８は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図１９は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図２０Ａ乃至図２０Ｄは、発光素子の構成例を示す断面図である。
図２１Ａ及び図２１Ｂは、表示装置の構成例を示す図である。
図２２Ａ乃至図２２Ｇは、表示装置の構成例を示す図である。
図２３Ａ乃至図２３Ｅは、電子機器の一例を示す図である。

　以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、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、以下の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。

　なお、本明細書で説明する各図において、各構成要素の大きさ、層の厚さ、又は領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。

　なお、本明細書等における「第１」、及び「第２」等の序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。

　また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」又は「絶縁層」という用語は、「導電膜」又は「絶縁膜」という用語に相互に交換することが可能な場合がある。

　なお、本明細書等において、ＥＬ層とは発光素子の一対の電極間に設けられ、少なくとも発光性の物質を含む層（発光層とも呼ぶ）、又は発光層を含む積層体を示すものとする。

　本明細書等において、表示装置の一態様である表示パネルは表示面に例えば画像を表示（出力）する機能を有するものである。したがって表示パネルは出力装置の一態様である。

　また、本明細書等では、表示パネルの基板に、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｐａｃｋａｇｅ）等のコネクタが取り付けられたもの、又は基板にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）方式等によりＩＣが実装されたものを、表示パネルモジュール、表示モジュール、又は単に表示パネル等と呼ぶ場合がある。

（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の構成例、及び表示装置の作製方法の一例について説明する。

　本発明の一態様の表示装置は、画素がマトリクス状に配列された表示部を有する。画素は、複数の副画素を有し、副画素１つ当たり１つの発光素子（発光デバイスともいう）が設けられる。同一画素に設けられる複数の副画素は、互いに異なる色の光を射出する機能を有することができる。

　発光素子は、それぞれ一対の電極と、その間に発光層を有する。発光素子は、有機ＥＬ素子（有機電界発光素子）であることが好ましい。異なる色を発する２つ以上の発光素子は、それぞれ異なる材料を含む発光層を有する。例えば、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、又は青色（Ｂ）の光を発する３種類の発光素子を有することで、フルカラーの表示装置を実現できる。

　ここで、異なる色の発光素子間で、発光層を作り分ける場合、メタルマスク等のシャドーマスクを用いた蒸着法により形成することが知られている。しかしながら、この方法では、メタルマスクの精度、メタルマスクと基板との位置ずれ、メタルマスクのたわみ、及び蒸気の散乱等による成膜される膜の輪郭の広がり等、様々な影響により、島状の有機膜の形状及び位置に設計からのずれが生じるため、高精細化、及び高開口率化が困難である。そのため、例えばペンタイル配列等の特殊な画素配列方式を適用することにより、疑似的に精細度（画素密度ともいう）を高める対策が取られていた。

　本発明の一態様は、発光層をメタルマスク等のシャドーマスクを用いることなく、微細なパターンに加工する。これにより、シャドーマスクを用いて発光層を作り分ける場合より、副画素を微細化することができ、画素の開口率を高めることができる。また、発光層を作り分けることができるため、極めて鮮やかで、コントラストが高く、表示品位の高い表示装置を実現できる。

　副画素を微細化することにより、表示に寄与しない副画素を画素に設けることができる。例えば、発光素子を有する副画素の他、受光素子（受光デバイスともいう）を有する副画素を、画素に設けることができる。この場合であっても、本発明の一態様の表示装置は、画素密度が小さな値となることを抑制できる。例えば、画素密度を４００ｐｐｉ以上とすることができ、１０００ｐｐｉ以上とすることができ、３０００ｐｐｉ以上とすることができ、又は５０００ｐｐｉ以上とすることができる。

　本発明の一態様の表示装置が有する受光素子は、光センサとしての機能を有する。よって、本発明の一態様の表示装置は、発光素子により画像を表示し、受光素子により、例えば表示部に接触又は近接する物体を検出することができる。また、本発明の一態様の表示装置は、例えば当該表示装置の使用者の指が表示部に接触している場合、当該指が有する指紋に基づき認証を行うことができる。

　受光素子を表示部に設けることにより、センサを表示装置に外付けする必要が無くなる。よって、表示装置の部品点数を少なくできるため、表示装置を小型化、及び軽量化することができる。

　また、本発明の一態様の表示装置は、発光素子が発し、物体に照射され、当該物体により反射された光を受光素子が検出することができる。よって、例えば暗い場所でも、例えば表示部に接触又は近接する物体を検出することができ、また指紋認証等の認証を行うことができる。

　本明細書等において、メタルマスク、又はＦＭＭ（ファインメタルマスク、高精細なメタルマスク）を用いて作製されるデバイスをＭＭ（メタルマスク）構造のデバイスと呼称する場合がある。また、本明細書等において、メタルマスク、又はＦＭＭを用いることなく作製されるデバイスをＭＭＬ（メタルマスクレス）構造のデバイスと呼称する場合がある。

　なお、本明細書等において、各色の発光素子（ここでは青（Ｂ）、緑（Ｇ）、及び赤（Ｒ））で、発光層を作り分ける、又は発光層を塗り分ける構造をＳＢＳ（Ｓｉｄｅ　Ｂｙ　Ｓｉｄｅ）構造と呼ぶ場合がある。また、本明細書等において、白色光を発することのできる発光素子を白色発光素子と呼ぶ場合がある。なお、白色発光素子は、着色層（たとえば、カラーフィルタ）と組み合わせることで、フルカラー表示の発光素子とすることができる。

　また、発光素子は、シングル構造と、タンデム構造とに大別することができる。シングル構造のデバイスは、一対の電極間に１つの発光ユニットを有し、当該発光ユニットは、１以上の発光層を含む構成とすることが好ましい。白色発光を得るには、２以上の発光層の各々の発光が補色の関係となるような発光層を選択すればよい。例えば、第１の発光層の発光色と第２の発光層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する構成を得ることができる。発光層を３つ以上有する発光素子の場合も同様である。

　タンデム構造のデバイスは、一対の電極間に２以上の発光ユニットを有し、各発光ユニットは、１以上の発光層を含む構成とすることが好ましい。白色発光を得るには、複数の発光ユニットの発光層からの光を合わせて白色発光が得られる構成とすればよい。なお、白色発光が得られる構成については、シングル構造の構成と同様である。なお、タンデム構造のデバイスにおいて、複数の発光ユニットの間には、電荷発生層等の中間層を設けると好適である。

　また、上述の白色発光素子（シングル構造又はタンデム構造）と、ＳＢＳ構造の発光素子と、を比較した場合、ＳＢＳ構造の発光素子は、白色発光素子よりも消費電力を低くすることができる。よって、表示装置の消費電力を低く抑えたい場合は、ＳＢＳ構造の発光素子を用いると好適である。一方で、白色発光素子は、製造プロセスがＳＢＳ構造の発光素子よりも簡単であるため、製造コストを低くすることができる、又は製造歩留まりを高くすることができる。

　図１Ａ乃至図１Ｅは、本発明の一態様の表示装置の構成例を示す断面図である。

　図１Ａに示す表示装置１０Ａ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１０Ｂは、基板５１と基板５９との間に、トランジスタを有する層５５、受光素子を有する層５３、及び発光素子を有する層５７を有する。

　表示装置１０Ａ及び表示装置１０Ｂ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が表示部に設けられる。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、又は１つの受光素子を有する。例えば、画素は、副画素を４つ有する構成とすることができる。具体的には、例えば１つの画素がＲ、Ｇ、Ｂの３色の発光素子と、受光素子と、を有する構成とすることができ、また黄色（Ｙ）、シアン（Ｃ）、及びマゼンタ（Ｍ）の３色の発光素子と、受光素子と、を有する構成とすることができる。また、画素は、副画素を５つ有する構成とすることができる。具体的には、例えば１つの画素がＲ、Ｇ、Ｂ、及び白色（Ｗ）の４色の発光素子と、受光素子と、を有する構成とすることができる。又は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、及び赤外（ＩＲ）の４色の発光素子と、受光素子と、を有する構成とすることができる。なお、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。

　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等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、及び図１Ｄ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１０Ｂ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、図１Ｃに示す場合では、表示装置１０Ｂに指５２が接触したことを検出することができる。また、図１Ｄに示す場合では、表示装置１０Ｂに指５２が近接したことを検出することができる。つまり、本発明の一態様の表示装置は、タッチセンサ（ダイレクトタッチセンサともいう）としての機能を有することができ、またニアタッチセンサ（ホバーセンサ、ホバータッチセンサ、非接触センサ、又はタッチレスセンサともいう）としての機能を有することができる。

　以上のように、例えば表示装置１０Ｂがニアタッチセンサとしての機能を有する場合、表示装置１０Ｂに指５２が接触しなくても、近接すれば、指５２を検出することができる。例えば、表示装置１０Ｂと、指５２との間の距離が０．１ｍｍ以上３００ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲で表示装置１０Ｂが指５２を検出できる構成であると好ましい。当該構成とすることで、表示装置１０Ｂに指５２が直接触れずに操作することが可能となる、別言すると非接触（タッチレス）で表示装置１０Ｂを操作することが可能となる。上記構成とすることで、表示装置１０Ｂに汚れ、又は傷がつくリスクを低減することができる。また、表示装置１０Ｂに付着しうる汚れ（例えば、ゴミ、又はウィルス等）が指５２に直接触れないようにしつつ、指５２により表示装置１０Ｂを操作することが可能となる。

　また、本発明の一態様の表示装置は、例えば指５２の指紋を検出する機能を有することができる。図１Ｅは、基板５９に指５２が触れている状態における接触部の拡大図を模式的に示している。また、図１Ｅは、発光素子を有する層５７と、受光素子を有する層５３と、が交互に配列する様子を示している。

　指５２は凹部及び凸部により指紋が形成されている。そのため、図１Ｅに示すように指紋の凸部が基板５９に触れている。

　ある表面又は界面から反射される光には、正反射と拡散反射がある。正反射光は入射角と反射角が一致する、指向性の高い光であり、拡散反射光は、強度の角度依存性が低い、指向性の低い光である。指５２の表面から反射される光は、正反射と拡散反射のうち拡散反射の成分が支配的となる。一方、基板５９と大気との界面から反射される光は、正反射の成分が支配的となる。

　指５２と基板５９との接触面又は非接触面で反射され、これらの直下に位置する層５３に入射される光の強度は、正反射光と拡散反射光とを足し合わせたものとなる。上述のように指５２の凹部では基板５９と指５２が接触しないため、正反射光（実線矢印で示す）が支配的となり、凸部ではこれらが接触するため、指５２からの拡散反射光（破線矢印で示す）が支配的となる。したがって、凹部の直下に位置する層５３が有する受光素子で受光する光の強度は、凸部の直下に位置する層５３が有する受光素子で受光する光の強度よりも高くなる。よって、受光素子を用いて指５２の指紋を撮像することができる。

　層５３が有する受光素子の配列間隔は、指紋の２つの凸部間の距離、好ましくは隣接する凹部と凸部間の距離よりも小さい間隔とすることで、鮮明な指紋の画像を取得することができる。人の指紋の凹部と凸部の間隔は概ね１５０μｍから２５０μｍの間であることから、例えば受光素子の配列間隔は、４００μｍ以下、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下、さらに好ましくは１２０μｍ以下、さらに好ましくは１００μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下とする。配列間隔は小さいほど好ましいが、例えば１μｍ以上、１０μｍ以上、又は２０μｍ以上とすることができる。

　図１Ｆは、本発明の一態様の表示装置で撮像した指紋の画像の例である。図１Ｆでは、領域６５に、指５２の輪郭を破線で、接触部６９の輪郭を一点鎖線で示している。領域６５において、受光素子に入射する光量の違いによって、コントラストの高い指紋６７を撮像することができる。

　以上のように、本発明の一態様の表示装置は、発光素子が発し、指５２等の物体に照射され、当該物体により反射された光を受光素子が検出することができる。よって、例えば暗い場所でも、例えば表示部に接触又は近接する物体を検出することができ、また指紋認証等の認証を行うことができる。

　また、受光素子を表示部に設けることにより、センサを表示装置に外付けする必要が無くなる。よって、表示装置の部品点数を少なくできるため、表示装置を小型化、及び軽量化することができる。

［構成例１］
　図２Ａは、本発明の一態様の表示装置１０の構成例を示す上面概略図である。表示装置１０は、赤色光を発する発光素子１１０Ｒ、緑色光を発する発光素子１１０Ｇ、青色光を発する発光素子１１０Ｂ、及び受光素子１５０をそれぞれ複数有する。図２Ａでは、各発光素子１１０の区別を簡単にするため、各発光素子１１０の発光領域内にＲ、Ｇ、Ｂの符号を付している。また、各受光素子１５０の受光領域内にＰＤの符号を付している。

　本明細書等において、例えば表示装置１０Ａ、及び表示装置１０Ｂに共通の事柄を説明する場合、又はこれらを区別する必要が無い場合、単に「表示装置１０」と記載する。つまり、表示装置１０の構成等は、図１Ａに示す表示装置１０Ａ、及び図１Ｂに示す表示装置１０Ｂの両方に適用することができる。他の要素についても同様である。

　発光素子１１０Ｒ、発光素子１１０Ｇ、発光素子１１０Ｂ、及び受光素子１５０は、それぞれマトリクス状に配列している。図２Ａは、Ｘ方向に発光素子１１０Ｒ、発光素子１１０Ｇ、及び発光素子１１０Ｂが配列され、その下に受光素子１５０が配列される例である。また、図２Ａには、Ｘ方向と交差するＹ方向に、同じ色の光を発する発光素子１１０が配列される構成を一例として示している。図２Ａに示す表示装置１０では、例えばＸ方向に配列される発光素子１１０Ｒを有する副画素、発光素子１１０Ｇを有する副画素、及び発光素子１１０Ｂを有する副画素と、これらの副画素の下に設けられる、受光素子１５０を有する副画素と、により、画素２０を構成することができる。

　発光素子１１０Ｒ、発光素子１１０Ｇ、及び発光素子１１０Ｂとしては、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）、又はＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の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（例えば量子ドット材料）、又は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）等が挙げられる。

　受光素子１５０としては、例えば、ｐｎ型又は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１５０は、受光素子１５０に入射する光を検出し電荷を発生させる光電変換デバイスとして機能する。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１５０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１１０として有機ＥＬデバイスを用い、受光素子１５０として有機フォトダイオードを用いる。有機ＥＬデバイス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デバイス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。

　図２Ａには、共通電極１２３と、接続電極１１１Ｃと、を示している。ここで、接続電極１１１Ｃは、共通電極１２３と電気的に接続される。接続電極１１１Ｃは、発光素子１１０、及び受光素子１５０が配列する表示部の外に設けられる。また図２Ａには、発光素子１１０、受光素子１５０、及び接続電極１１１Ｃと重なる領域を有する共通電極１２３を破線で示している。

　接続電極１１１Ｃは、表示部の外周に沿って設けることができる。例えば、表示部の外周の一辺に沿って設けられていてもよいし、表示部の外周の２辺以上にわたって設けられていてもよい。すなわち、表示部の上面形状が長方形である場合には、接続電極１１１Ｃの上面形状は、帯状、Ｌ字状、コの字状（角括弧状）、又は枠状等とすることができる。

　図２Ｂは、表示装置１０の構成例を示す上面概略図であり、図２Ａに示す表示装置１０の変形例である。図２Ｂに示す表示装置１０は、赤外光を発する発光素子１１０ＩＲを有する点が、図２Ａに示す表示装置１０と異なる。発光素子１１０ＩＲは、例えば近赤外光（波長７５０ｎｍ以上１３００ｎｍ以下の光）を発することができる。

　図２Ｂに示す例では、Ｘ方向に発光素子１１０Ｒ、発光素子１１０Ｇ、及び発光素子１１０Ｂの他、発光素子１１０ＩＲが配列され、その下に受光素子１５０が配列される。また、受光素子１５０は、赤外光を検出する機能を有する。

　図３Ａは、表示装置１０の構成例を示す上面概略図であり、図２Ｂに示す表示装置１０の変形例である。図３Ａに示す表示装置１０は、受光素子１５０と発光素子１１０ＩＲが、Ｘ方向に交互に配列される点が、図２Ｂに示す表示装置１０と異なる。

　図３Ａに示す表示装置１０では、発光素子１１０Ｒ、発光素子１１０Ｇ、及び発光素子１１０Ｂと、発光素子１１０ＩＲと、が異なる行に配置される。よって、発光素子１１０Ｒ、発光素子１１０Ｇ、及び発光素子１１０Ｂの幅（Ｘ方向の長さ）を長くすることができるため、画素２０が射出する光の輝度を高くすることができる。

　図３Ｂは、表示装置１０の構成例を示す上面概略図であり、図３Ａに示す表示装置１０の変形例である。図３Ａに示す表示装置１０は、発光素子１１０がＸ方向にＲ、Ｇ、Ｂの順ではなくＧ、Ｂ、Ｒの順に配列される点が、図３Ａに示す表示装置１０と異なる。また、受光素子１５０が、発光素子１１０Ｇ及び発光素子１１０Ｂの下に設けられ、発光素子１１０ＩＲが、発光素子１１０Ｒの下に設けられる点が、図３Ａに示す表示装置１０と異なる。

　図３Ｂに示す表示装置１０における受光素子１５０の占有面積は、図３Ａに示す表示装置１０における受光素子１５０の占有面積より広い。よって、受光素子１５０による光の検出感度を高めることができる。したがって、例えば表示装置１０がタッチセンサ、又はニアタッチセンサとしての機能を有する場合、表示装置１０に接触又は近接する物体を高い精度で検出することができる。特に、表示装置１０がニアタッチセンサとしての機能を有する場合は、受光素子１５０による光の検出感度が物体の検出精度に大きな影響を及ぼすため、受光素子１５０の占有面積を大きくすることが好ましい。

　図４Ａは、表示装置１０の構成例を示す上面概略図であり、図３Ｂに示す表示装置１０の変形例である。図４Ａに示す表示装置１０は、受光素子１５０が、発光素子１１０Ｇの下に設けられ、発光素子１１０ＩＲが、発光素子１１０Ｂ及び発光素子１１０Ｒの下に設けられる点が、図３Ｂに示す表示装置１０と異なる。

　図４Ａに示す表示装置１０における受光素子１５０の占有面積は、図３Ｂに示す表示装置１０における受光素子１５０の占有面積より狭い。受光素子１５０の占有面積を狭くすることにより、１個当たりの受光素子１５０の受光範囲を狭くすることができる。これにより、異なる受光素子１５０間、例えば隣接する受光素子１５０間での受光範囲の重複を少なくすることができる。したがって、受光素子１５０を用いて撮像された画像にボケが生じ、明瞭な撮像ができなくなることを抑制できる。以上より、例えば表示装置１０が指紋認証等の認証を行う機能を有する場合は、受光素子１５０の占有面積を小さくすることで、例えば指紋を明瞭に撮像でき、認証の精度が高まるため好ましい。

　図４Ｂは、受光素子１５０の占有面積、具体的にはＸ方向の長さを変えた場合の、受光素子１５０の受光範囲の変化を示す断面図である。図４Ｂでは、層７１の下面側に受光素子１５０を示し、層７１の上面側に遮光層７３を示している。また、層７１上に基板５９を示している。さらに、Ｘ方向の長さを受光素子１５０の約３倍とした受光素子を、受光素子１５０Ｌとしている。

　図４Ｂでは、受光素子１５０に入射される光を光７５とし、実線で示している。また、受光素子１５０には入射されないが、受光素子１５０Ｌには入射される光を光７７とし、破線で示している。そして、１個当たりの受光素子１５０の受光範囲を受光範囲８０とし、１個当たりの受光素子１５０Ｌの受光範囲を受光範囲８１としている。

　図４Ｂに示すように、受光素子１５０の受光範囲８０は、受光素子１５０Ｌの受光範囲８１より狭い。つまり、受光素子の占有面積が小さくなると、受光素子１個当たりの受光範囲が狭くなり、異なる受光素子間での受光範囲の重複が少なくなる。図４Ｂでは、基板５９の表面において、隣接する受光素子１５０間で受光範囲８０が重複しないが、隣接する受光素子１５０Ｌ間で受光範囲８１の一部が重複する例を示している。

　図５は、表示装置１０の構成例を示す上面概略図であり、図２Ａに示す表示装置１０の変形例である。図５に示す表示装置１０は、一部の画素２０にのみ受光素子１５０が設けられる点が、図２Ａに示す表示装置１０と異なる。なお、図５では、受光素子１５０が設けられない画素２０を、画素２０ａとしている。

　表示装置１０を図５に示す構成とすることにより、表示装置１０の駆動周波数を高めることができる。よって、例えば表示装置１０がタッチセンサ、又はニアタッチセンサとしての機能を有する場合、表示装置１０に接触、又は近接する物体の位置を素早く検出することができる。よって、例えば表示装置１０に接触、又は近接する物体の動きを高速かつ高い精度で検出することができる。

　図６Ａは、図２Ａ中の一点鎖線Ａ１−Ａ２に対応する断面図であり、図６Ｂは、図２Ａ中の一点鎖線Ｂ１−Ｂ２に対応する断面図である。また、図６Ｃは、図２Ａ中の一点鎖線Ｃ１−Ｃ２に対応する断面図であり、図６Ｄは、図２Ａ中の一点鎖線Ｄ１−Ｄ２に対応する断面図である。さらに、図６Ｅは、図３Ａ中の一点鎖線Ｂ３−Ｂ４に対応する断面図である。発光素子１１０Ｒ、発光素子１１０Ｇ、発光素子１１０Ｂ、及び受光素子１５０は、基板１０１上に設けられる。また、表示装置１０が発光素子１１０ＩＲを有する場合、発光素子１１０ＩＲは基板１０１上に設けられる。

　本明細書等において、例えば「Ａ上のＢ」、又は「Ａ下のＢ」という場合、必ずしもＡとＢが接する領域を有さなくてもよい。

　図６Ａには、発光素子１１０Ｒ、発光素子１１０Ｇ、及び発光素子１１０Ｂの断面構成例を示している。また、図６Ｂには、受光素子１５０の断面構成例を示している。

　発光素子１１０Ｒは、画素電極１１１Ｒ、正孔注入層１１３Ｒ、正孔輸送層１１５Ｒ、発光層１１７Ｒ、電子輸送層１１９Ｒ、共通層１２１、及び共通電極１２３を有する。発光素子１１０Ｇは、画素電極１１１Ｇ、正孔注入層１１３Ｇ、正孔輸送層１１５Ｇ、発光層１１７Ｇ、電子輸送層１１９Ｇ、共通層１２１、及び共通電極１２３を有する。発光素子１１０Ｂは、画素電極１１１Ｂ、正孔注入層１１３Ｂ、正孔輸送層１１５Ｂ、発光層１１７Ｂ、電子輸送層１１９Ｂ、共通層１２１、及び共通電極１２３を有する。受光素子１５０は、画素電極１１１ＰＤ、正孔輸送層１１５ＰＤ、受光層１５７、電子輸送層１１９ＰＤ、共通層１２１、及び共通電極１２３を有する。

　共通層１２１は、発光素子１１０においては、電子注入層としての機能を有する。一方、共通層１２１は、受光素子１５０においては、電子輸送層としての機能を有する。このため、受光素子１５０は、電子輸送層１１９ＰＤを有さなくてもよい。

　正孔注入層１１３、正孔輸送層１１５、電子輸送層１１９、及び共通層１２１は、機能層ともいうことができる。

　画素電極１１１、正孔注入層１１３、正孔輸送層１１５、発光層１１７、及び電子輸送層１１９は、素子毎に分離して設けることができる。共通層１２１、及び共通電極１２３は、発光素子１１０Ｒ、発光素子１１０Ｇ、発光素子１１０Ｂ、及び受光素子１５０に共通に設けられる。

　なお、発光素子１１０、及び受光素子１５０は、図６Ａ、及び図６Ｂに示す層の他、正孔ブロック層、及び電子ブロック層を有してもよい。また、発光素子１１０、及び受光素子１５０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）等を含む層を有してもよい。

　共通層１２１と、絶縁層１３１と、の間には、空隙が設けられる。これにより、共通層１２１が、発光層１１７の側面、受光層１５７の側面、正孔輸送層１１５の側面、及び正孔注入層１１３の側面と接することを抑制できる。これにより、発光素子１１０におけるショート、及び受光素子１５０におけるショートを抑制できる。

　上記空隙は、例えば発光層１１７間の距離が短いほど形成されやすくなる。例えば、当該距離を１μｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下、さらに好ましくは、２００ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、９０ｎｍ以下、７０ｎｍ以下、５０ｎｍ以下、３０ｎｍ以下、２０ｎｍ以下、１５ｎｍ以下、又は１０以下ｎｍとすると、上記空隙を好適に形成できる。

　図６Ａでは、発光素子１１０には、下層から順に画素電極１１１、正孔注入層１１３、正孔輸送層１１５、発光層１１７、電子輸送層１１９、共通層１２１（電子注入層）、及び共通電極１２３が設けられ、受光素子１５０には、下層から順に画素電極１１１ＰＤ、正孔輸送層１１５ＰＤ、受光層１５７、電子輸送層１１９ＰＤ、共通層１２１、及び共通電極１２３が設けられる構成を示しているが、本発明の一態様はこれに限らない。例えば、発光素子１１０には、下層から順に画素電極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、及び共通電極が設けられ、受光素子１５０には、下層から順に画素電極、電子輸送層、受光層、正孔輸送層、及び共通電極が設けられてもよい。この場合、発光素子１１０が有する正孔注入層を共通層とすることができ、当該共通層は、受光素子１５０が有する正孔輸送層と、共通電極と、の間に設けることができる。また、発光素子１１０において、電子注入層は素子毎に分離することができる。

　以下では、電子輸送層が正孔輸送層より上層に設けられるとして説明を行うが、例えば「電子」を「正孔」と読み替え、且つ「正孔」を「電子」と読み替えること等により、電子輸送層が正孔輸送層より下層に設けられる場合であっても、以下の説明を適用することができる。

　正孔注入層は、陽極から正孔輸送層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、及び、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）とを含む複合材料等が挙げられる。

　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。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、１×１０^−６ｃｍ^２／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、又はフラン誘導体等）、又は芳香族アミン（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。

　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。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^−６ｃｍ^２／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、又は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、又は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、陰極から電子輸送層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、又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。

　電子注入層としては、例えば、リチウム、セシウム、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）、８−（キノリノラト）リチウム（略称：Ｌｉｑ）、２−（２−ピリジル）フェノラトリチウム（略称：ＬｉＰＰ）、２−（２−ピリジル）−３−ピリジノラトリチウム（略称：ＬｉＰＰｙ）、４−フェニル−２−（２−ピリジル）フェノラトリチウム（略称：ＬｉＰＰＰ）、リチウム酸化物（ＬｉＯ_ｘ）、炭酸セシウム等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はこれらの化合物を用いることができる。

　又は、上述の電子注入層としては、電子輸送性を有する材料を用いてもよい。例えば、非共有電子対を備え、電子不足型複素芳香環を有する化合物を、電子輸送性を有する材料に用いることができる。具体的には、ピリジン環、ジアジン環（ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環）、トリアジン環の少なくとも一つを有する化合物を用いることができる。

　なお、非共有電子対を備える有機化合物の最低空軌道（ＬＵＭＯ：Ｌｏｗｅｓｔ　Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｏｒｂｉｔａｌ）が、−３．６ｅＶ以上−２．３ｅＶ以下であると好ましい。また、一般にＣＶ（サイクリックボルタンメトリ）、光電子分光法、光吸収分光法、逆光電子分光法等により、有機化合物の最高被占有軌道（ＨＯＭＯ：ｈｉｇｈｅｓｔ　ｏｃｃｕｐｉｅｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｏｒｂｉｔａｌ）準位及びＬＵＭＯ準位を見積もることができる。

　例えば、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、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）、ジキノキサリノ［２，３−ａ：２’，３’−ｃ］フェナジン（略称：ＨＡＴＮＡ）、又は２，４，６−トリス［３’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−３−イル］−１，３，５−トリアジン（略称：ＴｍＰＰＰｙＴｚ）等を、非共有電子対を備える有機化合物に用いることができる。なお、ＮＢＰｈｅｎはＢＰｈｅｎと比較して、高いガラス転移点温度（Ｔｇ）を備え、耐熱性に優れる。

　発光層は、発光物質を含む層である。発光層は、１種又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、又は赤色等の色の光を発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。

　発光物質としては、蛍光材料、燐光材料、ＴＡＤＦ材料、又は量子ドット材料等が挙げられる。

　蛍光材料としては、例えば、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、又はナフタレン誘導体等が挙げられる。

　燐光材料としては、例えば、４Ｈ−トリアゾール骨格、１Ｈ−トリアゾール骨格、イミダゾール骨格、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、又はピリジン骨格を有する有機金属錯体（特にイリジウム錯体）、電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属錯体（特にイリジウム錯体）、白金錯体、希土類金属錯体等が挙げられる。

　発光層は、発光物質（ゲスト材料）に加えて、１種又は複数種の有機化合物（ホスト材料、アシスト材料等）を有していてもよい。１種又は複数種の有機化合物としては、正孔輸送性材料及び電子輸送性材料の一方又は双方を用いることができる。また、１種又は複数種の有機化合物として、バイポーラ性材料、又はＴＡＤＦ材料を用いてもよい。

　発光層は、例えば、燐光材料と、励起錯体を形成しやすい組み合わせである正孔輸送性材料及び電子輸送性材料と、を有することが好ましい。このような構成とすることにより、励起錯体から発光物質（燐光材料）へのエネルギー移動であるＥｘＴＥＴ（Ｅｘｃｉｐｌｅｘ−Ｔｒｉｐｌｅｔ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ）を用いた発光を効率よく得ることができる。発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような光を発する励起錯体を形成するような組み合わせを選択することで、エネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光を得ることができる。この構成により、発光素子の高効率、低電圧駆動、長寿命を同時に実現できる。

　発光素子１１０Ｒが有する発光層１１７Ｒは、少なくとも赤色の波長域に強度を有する光を発する発光性の有機化合物を有する。発光素子１１０Ｇが有する発光層１１７Ｇは、少なくとも緑色の波長域に強度を有する光を発する発光性の有機化合物を有する。発光素子１１０Ｂが有する発光層１１７Ｂは、少なくとも青色の波長域に強度を有する光を発する発光性の有機化合物を有する。受光素子１５０が有する受光層１５７は、例えば可視光の波長域に検出感度を有する有機化合物を有する。

　画素電極１１１と共通電極１２３のいずれか一方に可視光に対して透光性を有する導電膜を用い、他方に反射性を有する導電膜を用いる。画素電極１１１を透光性、共通電極１２３を反射性とすることで、表示装置１０を下面射出型（ボトムエミッション型）の表示装置とすることができる。一方、画素電極１１１を反射性、共通電極１２３を透光性とすることで、表示装置１０を上面射出型（トップエミッション型）の表示装置とすることができる。なお、画素電極１１１と共通電極１２３の双方を透光性とすることで、表示装置１０を両面射出型（デュアルエミッション型）の表示装置とすることもできる。

　また、発光素子１１０は、微小光共振器（マイクロキャビティ）構造を有することが好ましい。これにより、発光層１１７が発する光を画素電極１１１と共通電極１２３の間で共振させ、発光素子１１０から射出される光を強めることができる。

　発光素子１１０がマイクロキャビティ構造を有する場合、共通電極１２３又は画素電極１１１の一方は、透光性と反射性の両方を有する電極（半透過・半反射電極）とし、共通電極１２３又は画素電極１１１の他方は、反射性を有する電極（反射電極）とすることが好ましい。ここで、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。なお、透明電極は、光学調整層ということができる。

　透明電極の光の透過率は、４０％以上とする。例えば、発光素子１１０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。

　画素電極１１１Ｒの端部、画素電極１１１Ｇの端部、画素電極１１１Ｂの端部、及び画素電極１１１ＰＤの端部を覆って、絶縁層１３１が設けられる。絶縁層１３１の端部は、テーパー形状であることが好ましい。なお、絶縁層１３１は不要であれば設けなくてもよい。

　例えば正孔注入層１１３Ｒ、正孔注入層１１３Ｇ、正孔注入層１１３Ｂ、及び正孔輸送層１１５ＰＤは、それぞれ画素電極１１１の上面に接する領域と、絶縁層１３１の表面に接する領域と、を有する。また、正孔注入層１１３Ｒの端部、正孔注入層１１３Ｇの端部、正孔注入層１１３Ｂの端部、及び正孔輸送層１１５ＰＤの端部は、絶縁層１３１上に位置する。

　図６Ａに示すように、異なる色の光を発する発光素子１１０間において、例えば２つの発光層１１７の間に隙間が設けられる。このように、例えば発光層１１７Ｒ、発光層１１７Ｇ、及び発光層１１７Ｂが、互いに接しないように設けられることが好ましい。これにより、隣接する２つの発光層１１７を介して電流が流れ、意図しない発光が生じることを好適に防ぐことができる。そのため、表示装置１０のコントラストを高めることができ、よって表示装置１０の表示品位を高めることができる。

　共通電極１２３上には、保護層１２５が設けられる。保護層１２５は、上方から各発光素子に水等の不純物が拡散することを防ぐ機能を有する。

　保護層１２５としては、例えば、少なくとも無機絶縁膜を含む単層構造又は積層構造とすることができる。無機絶縁膜としては、例えば、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化窒化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜等の酸化物膜又は窒化物膜が挙げられる。又は、保護層１２５としてインジウムガリウム酸化物、インジウムガリウム亜鉛酸化物等の半導体材料を用いてもよい。

　本明細書等において、酸化窒化シリコン膜とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い膜を示す。また、窒化酸化シリコン膜とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い膜を示す。

　また、保護層１２５として、無機絶縁膜と、有機絶縁膜の積層膜を用いることもできる。例えば、一対の無機絶縁膜の間に、有機絶縁膜を挟んだ構成とすることが好ましい。さらに有機絶縁膜が平坦化膜として機能することが好ましい。これにより、有機絶縁膜の上面を平坦なものとすることができるため、その上の無機絶縁膜の被覆性が向上し、バリア性を高めることができる。また、保護層１２５の上面が平坦となるため、保護層１２５の上方に構造物（例えばカラーフィルタ、タッチセンサの電極、又はレンズアレイ等）を設ける場合に、下方の構造に起因する凹凸形状の影響を軽減できるため好ましい。

　図６Ｃには、Ｙ方向における表示装置１０の断面構成例を示しており、具体的には発光素子１１０Ｒ、及び受光素子１５０の断面構成例を示している。なお、発光素子１１０Ｇ、及び発光素子１１０Ｂも、発光素子１１０Ｒと同様にＹ方向に配列することができる。

　図６Ｄには、接続電極１１１Ｃと共通電極１２３とが電気的に接続する接続部１３０を示している。接続部１３０では、接続電極１１１Ｃ上に共通電極１２３が接して設けられ、共通電極１２３を覆って保護層１２５が設けられる。また、接続電極１１１Ｃの端部を覆って絶縁層１３１が設けられる。

　図６Ｅには、受光素子１５０の断面構成例の他、発光素子１１０ＩＲの断面構成例を示している。発光素子１１０ＩＲは、画素電極１１１ＩＲ、正孔注入層１１３ＩＲ、正孔輸送層１１５ＩＲ、発光層１１７ＩＲ、電子輸送層１１９ＩＲ、共通層１２１、及び共通電極１２３を有する。

　発光素子１１０ＩＲが有する発光層１１７ＩＲは、少なくとも赤外光の波長域に強度を有する光を発する発光性の有機化合物を有する。例えば、発光層１１７ＩＲは、近赤外光の波長域に強度を有する光を発する発光性の有機化合物を有する。表示装置１０が発光素子１１０ＩＲを有する場合、受光素子１５０が有する受光層１５７は、例えば赤外光、例えば近赤外光の波長域に検出感度を有する有機化合物を有する。

［作製方法例］
　以下では、本発明の一態様の表示装置の作製方法の一例について、図面を参照して説明する。ここでは、図２Ａ、及び図６Ａ乃至図６Ｄに示す表示装置１０の作製方法を例に挙げて説明する。図７Ａ乃至図１０Ｃは、以下で例示する表示装置の作製方法の、各工程における断面概略図である。図７Ａ乃至図１０Ｃでは、図２Ａ中の一点鎖線Ａ１−Ａ２に対応する断面、一点鎖線Ｂ１−Ｂ２に対応する断面、及び一点鎖線Ｄ１−Ｄ２に対応する断面を示している。

　なお、表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、及び導電膜等）は、スパッタリング法、化学気相堆積（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ：Ｐｕｌｓｅｄ　Ｌａｓｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、又は原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を用いて形成することができる。ＣＶＤ法としては、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ：Ｐｌａｓｍａ　Ｅｎｈａｎｃｅｄ　ＣＶＤ）法、又は熱ＣＶＤ法等がある。また、熱ＣＶＤ法のひとつに、有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ　Ｏｒｇａｎｉｃ　ＣＶＤ）法がある。

　また、表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、及び導電膜等）は、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ法、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、又はナイフコート等の方法により形成することができる。

　また、表示装置を構成する薄膜を加工する際には、例えばフォトリソグラフィ法を用いることができる。それ以外に、ナノインプリント法、サンドブラスト法、又はリフトオフ法により薄膜を加工してもよい。

　フォトリソグラフィ法としては、代表的には以下の２つの方法がある。一つは、加工したい薄膜上にレジストマスクを形成して、例えばエッチングにより当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法である。もう一つは、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法である。

　フォトリソグラフィ法において、露光に用いる光は、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）、又はこれらを混合させた光を用いることができる。そのほか、紫外線、ＫｒＦレーザ光、又はＡｒＦレーザ光等を用いることもできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、露光に用いる光として、極端紫外（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ　Ｕｌｔｒａ−ｖｉｏｌｅｔ）光、又はＸ線を用いてもよい。また、露光に用いる光に換えて、電子ビームを用いることもできる。極端紫外光、Ｘ線又は電子ビームを用いると、極めて微細な加工が可能となるため好ましい。なお、電子ビーム等のビームを走査することにより露光を行う場合には、フォトマスクは不要である。

　薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、又はサンドブラスト法等を用いることができる。

　表示装置１０を作製するには、まず、基板１０１を用意する。基板１０１としては、少なくとも後の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有する基板を用いることができる。基板１０１として、絶縁性基板を用いる場合には、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、又は有機樹脂基板等を用いることができる。また、シリコン、又は炭化シリコン等を材料とした単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、又はＳＯＩ基板等の半導体基板を用いることができる。

　続いて、基板１０１上に画素電極１１１Ｒ、画素電極１１１Ｇ、画素電極１１１Ｂ、画素電極１１１ＰＤ、及び接続電極１１１Ｃを形成する。まず画素電極となる導電膜を成膜し、フォトリソグラフィ法によりレジストマスクを形成し、導電膜の不要な部分をエッチングにより除去する。その後、レジストマスクを除去することで、画素電極１１１Ｒ、画素電極１１１Ｇ、及び画素電極１１１Ｂを形成することができる。

　各画素電極として可視光に対して反射性を有する導電膜を用いる場合、可視光の波長域全域での反射率ができるだけ高い材料（例えば銀又はアルミニウム等）を適用することが好ましい。これにより、発光素子の光取り出し効率を高められるだけでなく、色再現性を高めることができる。

　続いて、画素電極１１１Ｒ、画素電極１１１Ｇ、画素電極１１１Ｂ、及び画素電極１１１ＰＤの端部を覆って、絶縁層１３１を形成する（図７Ａ）。絶縁層１３１としては、有機絶縁膜又は無機絶縁膜を用いることができる。絶縁層１３１は、後の膜の段差被覆性を向上させるために、端部をテーパー形状とすることが好ましい。特に、有機絶縁膜を用いる場合には、感光性の材料を用いると、露光及び現像の条件により端部の形状を制御しやすいため好ましい。なお、絶縁層１３１として、無機絶縁膜を用いてもよい。絶縁層１３１として無機絶縁膜を用いることにより、表示装置１０を高精細な表示装置とすることができる。

　続いて、画素電極１１１Ｒ、画素電極１１１Ｇ、画素電極１１１Ｂ、画素電極１１１ＰＤ、及び絶縁層１３１上に、後に正孔注入層１１３Ｒとなる機能膜１１３Ｒｆを成膜する。その後、機能膜１１３Ｒｆ上に、正孔輸送層１１５Ｒとなる機能膜１１５Ｒｆ、発光層１１７Ｒとなる発光膜１１７Ｒｆ、電子輸送層１１９Ｒとなる機能膜１１９Ｒｆを順に成膜する。機能膜１１３Ｒｆ、機能膜１１５Ｒｆ、発光膜１１７Ｒｆ、及び機能膜１１９Ｒｆは、例えば蒸着法、スパッタリング法、又はインクジェット法等により形成することができる。なおこれに限られず、上述した成膜方法を適宜用いることができる。

　機能膜１１３Ｒｆ、機能膜１１５Ｒｆ、発光膜１１７Ｒｆ、及び機能膜１１９Ｒｆは、接続電極１１１Ｃ上に設けないように形成することが好ましい。例えば、機能膜１１３Ｒｆ、機能膜１１５Ｒｆ、発光膜１１７Ｒｆ、及び機能膜１１９Ｒｆを蒸着法、又はスパッタリング法により形成する場合、接続電極１１１Ｃ上に機能膜１１３Ｒｆ、機能膜１１５Ｒｆ、発光膜１１７Ｒｆ、及び機能膜１１９Ｒｆが成膜されないように、遮蔽マスクを用いて形成することが好ましい。

　続いて、機能膜１１９Ｒｆ上に犠牲膜１４１ａを成膜する。また、犠牲膜１４１ａは、接続電極１１１Ｃの上面に接して設けることができる。

　犠牲膜１４１ａは、機能膜１１９Ｒｆ、発光膜１１７Ｒｆ、機能膜１１５Ｒｆ、及び機能膜１１３Ｒｆのエッチング処理に対する耐性の高い膜、すなわちエッチングの選択比の大きい膜を用いることができる。また、犠牲膜１４１ａは、後述する保護膜１４３ａ等の保護膜とのエッチングの選択比の大きい膜を用いることができる。さらに、犠牲膜１４１ａは、機能膜１１９Ｒｆ、発光膜１１７Ｒｆ、機能膜１１５Ｒｆ、及び機能膜１１３Ｒｆへのダメージの少ないウェットエッチング法により除去可能な膜を用いることができる。

　犠牲膜１４１ａとしては、例えば、金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、又は無機絶縁膜等の無機膜を用いることができる。犠牲膜１４１ａは、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法、又はＡＬＤ法等の各種成膜方法により形成することができる。

　犠牲膜１４１ａとしては、例えば金、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、チタン、アルミニウム、イットリウム、ジルコニウム、及びタンタル等の金属材料、又は該金属材料を含む合金材料を用いることができる。特に、アルミニウム又は銀等の低融点材料を用いることが好ましい。

　また、犠牲膜１４１ａとしては、インジウムガリウム亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物、ＩＧＺＯとも表記する）等の金属酸化物を用いることができる。さらに、酸化インジウム、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｚｎ酸化物）、インジウムスズ酸化物（Ｉｎ−Ｓｎ酸化物）、インジウムチタン酸化物（Ｉｎ−Ｔｉ酸化物）、インジウムスズ亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ酸化物）、インジウムチタン亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｔｉ−Ｚｎ酸化物）、又はインジウムガリウムスズ亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｇａ−Ｓｎ−Ｚｎ酸化物）等を用いることができる。又はシリコンを含むインジウムスズ酸化物等を用いることもできる。

　なお、上記ガリウムに代えて元素Ｍ（Ｍは、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、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、又はマグネシウムから選ばれた一種又は複数種）を用いることもできる。特に、Ｍは、ガリウム、アルミニウム、又はイットリウムから選ばれた一種又は複数種とすることが好ましい。

　また、犠牲膜１４１ａとしては、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、又は酸化シリコン等の無機絶縁材料を用いることができる。

　また、犠牲膜１４１ａとして、少なくとも機能膜１１９Ｒｆに対して、化学的に安定な溶媒に溶解しうる材料を用いることが好ましい。特に、水又はアルコールに溶解する材料を、犠牲膜１４１ａに好適に用いることができる。犠牲膜１４１ａを成膜する際には、水又はアルコール等の溶媒に溶解させた状態で、湿式の成膜方法で塗布した後に、溶媒を蒸発させるための加熱処理を行うことが好ましい。このとき、減圧雰囲気下での加熱処理を行うことで、低温且つ短時間で溶媒を除去できるため、機能膜１１９Ｒｆ、発光膜１１７Ｒｆ、機能膜１１５Ｒｆ、及び機能膜１１３Ｒｆへの熱的なダメージを低減することができ、好ましい。

　犠牲膜１４１ａの形成に用いることのできる湿式の成膜方法としては、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ法、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、又はナイフコート等がある。

　犠牲膜１４１ａとしては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、プルラン、水溶性のセルロース、又はアルコール可溶性のポリアミド樹脂等の有機材料を用いることができる。

　続いて、犠牲膜１４１ａ上に、保護膜１４３ａを形成する（図７Ｂ）。

　保護膜１４３ａは、後に犠牲膜１４１ａをエッチングする際のハードマスクとして用いる膜である。また、後の保護膜１４３ａの加工時には、犠牲膜１４１ａが露出する。したがって、犠牲膜１４１ａと保護膜１４３ａとは、互いにエッチングの選択比の大きい膜の組み合わせを選択する。そのため、犠牲膜１４１ａのエッチング条件、及び保護膜１４３ａのエッチング条件に応じて、保護膜１４３ａに用いることのできる膜を選択することができる。

　例えば、保護膜１４３ａのエッチングに、フッ素を含むガス（フッ素系ガスともいう）を用いたドライエッチングを用いる場合には、シリコン、窒化シリコン、酸化シリコン、タングステン、チタン、モリブデン、タンタル、窒化タンタル、モリブデンとニオブを含む合金、又はモリブデンとタングステンを含む合金等を、保護膜１４３ａに用いることができる。ここで、上記フッ素系ガスを用いたドライエッチングに対して、エッチングの選択比を大きくとれる（すなわち、エッチング速度を遅くできる）膜としては、例えばＩＧＺＯ、又はＩＴＯ等の金属酸化物膜があり、これを犠牲膜１４１ａに用いることができる。

　なお、これに限られず、保護膜１４３ａは、様々な材料の中から、犠牲膜１４１ａのエッチング条件、及び保護膜１４３ａのエッチング条件に応じて、選択することができる。例えば、上記犠牲膜１４１ａに用いることのできる膜の中から選択することもできる。

　また、保護膜１４３ａとしては、例えば窒化物膜を用いることができる。具体的には、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化ハフニウム、窒化チタン、窒化タンタル、窒化タングステン、窒化ガリウム、又は窒化ゲルマニウム等の窒化物膜を用いることもできる。

　又は、保護膜１４３ａとして、酸化物膜を用いることができる。代表的には、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化窒化ハフニウム等の酸化物膜又は酸窒化物膜を用いることもできる。

　また、保護膜１４３ａとして、例えば発光膜１１７Ｒｆに用いることのできる有機膜を用いてもよい。このような有機膜を用いることで、例えば発光膜１１７Ｒｆと成膜装置を共通に用いることができるため、好ましい。

　続いて、保護膜１４３ａ上であって、画素電極１１１Ｒと重なる位置、及び接続電極１１１Ｃと重なる位置に、それぞれレジストマスク１４５ａを形成する（図７Ｃ）。

　レジストマスク１４５ａは、ポジ型のレジスト材料、又はネガ型のレジスト材料等、感光性の樹脂を含むレジスト材料を用いることができる。

　ここで、保護膜１４３ａを形成せずに、犠牲膜１４１ａ上にレジストマスク１４５ａを形成する場合、犠牲膜１４１ａにピンホール等の欠陥が存在すると、レジスト材料の溶媒によって、例えば機能膜１１９Ｒｆが溶解してしまう恐れがある。保護膜１４３ａを用いることで、このような不具合が生じることを防ぐことができる。

　なお、犠牲膜１４１ａにピンホール等の欠陥が生じにくい膜を用いる場合には、保護膜１４３ａを用いずに、犠牲膜１４１ａ上に直接、レジストマスク１４５ａを形成してもよい。

　続いて、保護膜１４３ａの、レジストマスク１４５ａに覆われない一部をエッチングにより除去し、保護層１４９ａを形成する。このとき同時に、接続電極１１１Ｃ上にも保護層１４９ａが形成される。

　保護膜１４３ａのエッチングの際、犠牲膜１４１ａが当該エッチングにより除去されないように、選択比の高いエッチング条件を用いることが好ましい。保護膜１４３ａのエッチングは、ウェットエッチング又はドライエッチングにより行うことができるが、ドライエッチングを用いることで、保護膜１４３ａのパターンが縮小することを抑制できる。

　続いて、レジストマスク１４５ａを除去する（図７Ｄ）。

　レジストマスク１４５ａの除去は、ウェットエッチング又はドライエッチングにより行うことができる。特に、酸素ガスをエッチングガスに用いたドライエッチング（プラズマアッシングともいう）により、レジストマスク１４５ａを除去することが好ましい。

　このとき、レジストマスク１４５ａの除去は、機能膜１１９Ｒｆ上に犠牲膜１４１ａが設けられた状態で行われるため、機能膜１１９Ｒｆ、発光膜１１７Ｒｆ、機能膜１１５Ｒｆ、及び機能膜１１３Ｒｆへの影響が抑制されている。特に、例えば発光膜１１７Ｒｆが酸素に触れると、電気特性に悪影響を及ぼす場合があるため、プラズマアッシング等の、酸素ガスを用いたエッチングを行う場合には好適である。

　続いて、保護層１４９ａをマスクとして用いて、犠牲膜１４１ａの保護層１４９ａに覆われない一部をエッチングにより除去し、犠牲層１４７ａを形成する（図８Ａ）。このとき同時に、接続電極１１１Ｃ上にも犠牲層１４７ａが形成される。

　犠牲膜１４１ａのエッチングは、ウェットエッチング又はドライエッチングにより行うことができるが、ドライエッチング法を用いると、パターンの縮小を抑制できるため好ましい。

　続いて、保護層１４９ａをエッチングにより除去するとともに、犠牲層１４７ａに覆われない機能膜１１９Ｒｆ、発光膜１１７Ｒｆ、機能膜１１５Ｒｆ、及び機能膜１１３Ｒｆの一部をエッチングにより除去し、電子輸送層１１９Ｒ、発光層１１７Ｒ、正孔輸送層１１５Ｒ、及び正孔注入層１１３Ｒを形成する（図８Ｂ）。

　特に、機能膜１１９Ｒｆ、発光膜１１７Ｒｆ、機能膜１１５Ｒｆ、及び機能膜１１３Ｒｆのエッチングには、酸素を主成分に含まないエッチングガスを用いたドライエッチングを用いることが好ましい。これにより、機能膜１１９Ｒｆ、発光膜１１７Ｒｆ、機能膜１１５Ｒｆ、及び機能膜１１３Ｒｆの変質を抑制し、信頼性の高い表示装置を実現できる。酸素を主成分に含まないエッチングガスとしては、例えばＣＦ_４、Ｃ_４Ｆ_８、ＳＦ_６、ＣＨＦ_３、Ｃｌ_２、Ｈ_２Ｏ、ＢＣｌ_３、Ｈ_２又はＨｅ等の貴ガスが挙げられる。また、上記ガスと、酸素を含まない希釈ガスとの混合ガスをエッチングガスに用いることができる。

　続いて、犠牲層１４７ａ上、絶縁層１３１上、画素電極１１１Ｇ上、画素電極１１１Ｂ上、及び画素電極１１１ＰＤ上に、後に正孔注入層１１３Ｇとなる機能膜１１３Ｇｆ、後に正孔輸送層１１５Ｇとなる機能膜１１５Ｇｆ、後に発光層１１７Ｇとなる発光膜１１７Ｇｆ、及び後に電子輸送層１１９Ｇとなる機能膜１１９Ｇｆを順に成膜する。このとき、接続電極１１１Ｃ上には機能膜１１３Ｇｆ、機能膜１１５Ｇｆ、発光膜１１７Ｇｆ、及び機能膜１１９Ｇｆを設けないことが好ましい。

　機能膜１１３Ｇｆ、機能膜１１５Ｇｆ、発光膜１１７Ｇｆ、及び機能膜１１９Ｇｆの成膜方法等については、上記機能膜１１３Ｒｆ、機能膜１１５Ｒｆ、発光膜１１７Ｒｆ、及び機能膜１１９Ｒｆの成膜方法等の記載を援用できる。

　続いて、機能膜１１９Ｇｆ上に、犠牲膜１４１ｂを形成する。犠牲膜１４１ｂは、上記犠牲膜１４１ａと同様の方法で形成することができる。特に、犠牲膜１４１ｂは、犠牲膜１４１ａと同一材料を用いることが好ましい。

　このとき同時に、接続電極１１１Ｃ上において、犠牲層１４７ａを覆って犠牲膜１４１ｂが成膜される。

　続いて、犠牲膜１４１ｂ上に、保護膜１４３ｂを形成する。保護膜１４３ｂは、上記保護膜１４３ａと同様の方法で形成することができる。特に、保護膜１４３ｂは、上記保護膜１４３ａと同一材料を用いることが好ましい。

　続いて、保護膜１４３ｂ上であって、画素電極１１１Ｇと重なる領域、及び接続電極１１１Ｃと重なる領域に、レジストマスク１４５ｂを形成する（図８Ｃ）。

　レジストマスク１４５ｂは、上記レジストマスク１４５ａと同様の方法で形成することができる。

　続いて、保護膜１４３ｂの、レジストマスク１４５ｂに覆われない一部をエッチングにより除去し、保護層１４９ｂを形成する。このとき同時に、接続電極１１１Ｃ上にも保護層１４９ｂが形成される。

　保護膜１４３ｂのエッチングについては、上記保護膜１４３ａの記載を援用することができる。

　続いて、レジストマスク１４５ａを除去する（図９Ａ）。レジストマスク１４５ｂの除去については、上記レジストマスク１４５ａの記載を援用することができる。

　続いて、保護層１４９ｂをマスクとして用いて、犠牲膜１４１ｂの保護層１４９ｂに覆われない一部をエッチングにより除去し、犠牲層１４７ｂを形成する。このとき同時に、接続電極１１１Ｃ上にも犠牲層１４７ｂが形成される。接続電極１１１Ｃ上には、犠牲層１４７ａと犠牲層１４７ｂとが積層される。

　犠牲膜１４１ｂのエッチングについては、上記犠牲膜１４１ａの記載を援用することができる。

　続いて、保護層１４９ｂをエッチングにより除去するとともに、犠牲層１４７ｂに覆われない機能膜１１９Ｇｆ、発光膜１１７Ｇｆ、機能膜１１５Ｇｆ、及び機能膜１１３Ｇｆの一部をエッチングにより除去し、電子輸送層１１９Ｇ、発光層１１７Ｇ、正孔輸送層１１５Ｇ、及び正孔注入層１１３Ｇを形成する（図９Ｂ）。

　機能膜１１９Ｇｆ、発光膜１１７Ｇｆ、機能膜１１５Ｇｆ、機能膜１１３Ｇｆ、及び保護層１４９ｂのエッチングについては、上記機能膜１１９Ｒｆ、発光膜１１７Ｒｆ、機能膜１１５Ｒｆ、機能膜１１３Ｒｆ、及び保護層１４９ａの記載を援用することができる。

　このとき、電子輸送層１１９Ｒ、発光層１１７Ｒ、正孔輸送層１１５Ｒ、及び正孔注入層１１３Ｒは、犠牲層１４７ａに保護されているため、機能膜１１９Ｇｆ、発光膜１１７Ｇｆ、機能膜１１５Ｇｆ、及び機能膜１１３Ｇｆのエッチング工程でダメージを受けることを防ぐことができる。

　このようにして、正孔注入層１１３Ｒ、正孔輸送層１１５Ｒ、発光層１１７Ｒ、及び電子輸送層１１９Ｒと、正孔注入層１１３Ｇ、正孔輸送層１１５Ｇ、発光層１１７Ｇ、及び電子輸送層１１９Ｇとを、高い位置精度で作り分けることができる。

　以上の工程と同様の工程により、正孔注入層１１３Ｂ、正孔輸送層１１５Ｂ、発光層１１７Ｂ、電子輸送層１１９Ｂ、及び犠牲層１４７ｃを形成することができる（図９Ｃ）。接続電極１１１Ｃ上には、犠牲層１４７ａ、犠牲層１４７ｂ、及び犠牲層１４７ｃが積層される。

　正孔注入層１１３Ｂ、正孔輸送層１１５Ｂ、発光層１１７Ｂ、電子輸送層１１９Ｂ、及び犠牲層１４７ｃを形成した後、上記工程と同様の工程により、正孔輸送層１１５ＰＤ、受光層１５７、電子輸送層１１９ＰＤ、及び犠牲層１４７ｄを形成する（図９Ｄ）。接続電極１１１Ｃ上には、犠牲層１４７ａ、犠牲層１４７ｂ、犠牲層１４７ｃ、及び犠牲層１４７ｄが積層される。なお、電子輸送層１１９ＰＤを形成しなくてもよい。

　また、発光素子１１０ＩＲを有する表示装置を作製する場合は、例えば正孔注入層１１３Ｂ、正孔輸送層１１５Ｂ、発光層１１７Ｂ、電子輸送層１１９Ｂ、及び犠牲層１４７ｃを形成した後、且つ正孔輸送層１１５ＰＤ、受光層１５７、電子輸送層１１９ＰＤ、及び犠牲層１４７ｄを形成する前に、上記工程と同様の工程により、正孔注入層１１３ＩＲ、正孔輸送層１１５ＩＲ、発光層１１７ＩＲ、電子輸送層１１９ＩＲ、及び犠牲層を形成する。この場合、接続電極１１１Ｃ上には、犠牲層が５層積層される。

　続いて、犠牲層１４７ａ、犠牲層１４７ｂ、犠牲層１４７ｃ、及び犠牲層１４７ｄを除去し、電子輸送層１１９Ｒの上面、電子輸送層１１９Ｇの上面、電子輸送層１１９Ｂの上面、及び電子輸送層１１９ＰＤの上面を露出させる（図１０Ａ）。このとき同時に、接続電極１１１Ｃの上面も露出される。

　犠牲層１４７ａ、犠牲層１４７ｂ、犠牲層１４７ｃ、及び犠牲層１４７ｄは、ウェットエッチング又はドライエッチングにより除去することができる。このとき、正孔注入層１１３、正孔輸送層１１５、発光層１１７、受光層１５７、及び電子輸送層１１９にできるだけダメージを与えない方法を用いることが好ましい。特に、ウェットエッチング法を用いることが好ましい。例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（ＴＭＡＨ）、希フッ酸、シュウ酸、リン酸、酢酸、硝酸、又はこれらの混合液体を用いたウェットエッチングを用いることが好ましい。

　又は、犠牲層１４７ａ、犠牲層１４７ｂ、犠牲層１４７ｃ、及び犠牲層１４７ｄを、水又はアルコール等の溶媒に溶解させることで除去することが好ましい。ここで、犠牲層１４７ａ、犠牲層１４７ｂ、犠牲層１４７ｃ、及び犠牲層１４７ｄを溶解しうるアルコールとしては、エチルアルコール、メチルアルコール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、又はグリセリン等、様々なアルコールを用いることができる。

　犠牲層１４７ａ、犠牲層１４７ｂ、犠牲層１４７ｃ、及び犠牲層１４７ｄを除去した後に、発光層１１７Ｒ、発光層１１７Ｇ、発光層１１７Ｂ、及び受光層１５７等の内部に含まれる水、及び表面に吸着する水を除去するため、乾燥処理を行うことが好ましい。例えば、不活性ガス雰囲気又は減圧雰囲気下における加熱処理を行うことが好ましい。加熱処理は、基板温度として５０℃以上２００℃以下、好ましくは６０℃以上１５０℃以下、より好ましくは７０℃以上１２０℃以下の温度で行うことができる。減圧雰囲気とすることで、より低温で乾燥が可能であるため好ましい。

　このようにして、発光層１１７Ｒ、発光層１１７Ｇ、発光層１１７Ｂ、及び受光層１５７等を作り分けることができる。

　続いて、電子輸送層１１９Ｒ上、電子輸送層１１９Ｇ上、電子輸送層１１９Ｂ上、及び電子輸送層１１９ＰＤ上に、共通層１２１を成膜する。前述のように、共通層１２１と、絶縁層１３１と、の間には、空隙を形成できる。

　共通層１２１は、例えば蒸着法、スパッタリング法、又はインクジェット法等により形成することができる。蒸着法により共通層１２１を成膜する場合には、共通層１２１が接続電極１１１Ｃ上に成膜されないように、遮蔽マスクを用いて成膜することが好ましい。

　続いて、共通層１２１、及び接続電極１１１Ｃを覆って共通電極１２３を形成する（図１０Ｂ）。

　共通電極１２３は、蒸着法又はスパッタリング法等の成膜方法により形成することができる。又は、蒸着法で形成した膜と、スパッタリング法で形成した膜を積層させてもよい。このとき、共通層１２１が成膜される領域を包含するように、共通電極１２３を形成することが好ましい。すなわち、共通層１２１の端部が、共通電極１２３と重畳する構成とすることができる。共通電極１２３は、遮蔽マスクを用いて形成することが好ましい。

　共通電極１２３は、表示部外において、接続電極１１１Ｃと電気的に接続される。

　続いて、共通電極１２３上に、保護層１２５を形成する（図１０Ｃ）。保護層１２５に用いる無機絶縁膜の成膜には、スパッタリング法、ＰＥＣＶＤ法、又はＡＬＤ法を用いることが好ましい。特にＡＬＤ法は、段差被覆性に優れ、ピンホール等の欠陥が生じにくいため、好ましい。また、有機絶縁膜の成膜には、インクジェット法を用いると、所望のエリアに均一な膜を形成できるため好ましい。

　以上により、表示装置１０を作製することができる。

　なお、上記では、共通電極１２３と共通層１２１とを、異なる上面形状となるように形成した場合について示したが、これらを同じ領域に形成してもよい。

　図１１Ａには、上記において、犠牲層を除去した後の断面概略図を示している。続いて、図１１Ｂに示すように、共通層１２１と、共通電極１２３とを、同一の遮蔽マスクを用いて、又は遮蔽マスクを用いることなく形成する。これにより、異なる遮蔽マスクを用いる場合に比べて、製造コストを低減できる。

　このとき、図１１Ｂに示すように、接続部１３０では、接続電極１１１Ｃと共通電極１２３との間に、共通層１２１が挟持された構成となる。このとき、共通層１２１としては、できるだけ電気抵抗の低い材料を用いることが好ましい。又は、できるだけ薄く形成することで、共通層１２１の厚さ方向の電気抵抗を低減することが好ましい。例えば、共通層１２１として、厚さ１ｎｍ以上５ｎｍ以下、好ましくは１ｎｍ以上３ｎｍ以下の電子注入性又は正孔注入性の材料を用いることで、接続電極１１１Ｃと共通電極１２３との間の電気抵抗を無視できる程度に小さくできる場合がある。

　続いて、図１１Ｃに示すように、保護層１２５を形成する。このとき、図１１Ｃに示すように、保護層１２５を、共通電極１２３の端部、及び共通層１２１の端部を覆って設けることが好ましい。これにより、共通層１２１、及び共通層１２１と共通電極１２３の界面に、外部から水又は酸素等の不純物が拡散することを効果的に防ぐことができる。

　以上が、表示装置の作製方法の一例についての説明である。

　以上のように、本発明の一態様の表示装置の作製方法では、メタルマスク等のシャドーマスクを用いることなく、発光素子１１０を作り分けることができる。これにより、シャドーマスクを用いて発光素子１１０を作り分ける場合より、副画素を微細化することができ、画素の開口率を高めることができる。また、発光層１１７を作り分けることができるため、極めて鮮やかで、コントラストが高く、表示品位の高い表示装置を実現できる。

　副画素を微細化することにより、表示に寄与しない副画素を画素に設けることができる。例えば、受光素子１５０を有する副画素を画素に設けることができ、また赤外光を発する発光素子１１０ＩＲを有する副画素を画素に設けることができる。本発明の一態様の表示装置は、このような表示に寄与しない副画素を画素に設ける場合であっても、画素密度が小さな値となることを抑制できる。例えば、画素密度を４００ｐｐｉ以上とすることができ、１０００ｐｐｉ以上とすることができ、３０００ｐｐｉ以上とすることができ、又は５０００ｐｐｉ以上とすることができる。

［構成例２］
　以下では、上記構成例１とは一部の構成が異なる表示装置の構成例について説明する。以下では上記と重複する部分については説明を省略する場合がある。

　図１２Ａは、表示装置１０の構成例を示す上面概略図であり、図２Ａに示す表示装置１０の変形例である。図１２Ａに示す表示装置１０は、共通層１２１の形状、及び共通電極１２３の形状が、図２Ａに示す表示装置１０と異なる。図１２Ａには、共通電極１２３と共通層１２１の輪郭を破線で示している。

　図１２Ｂは、図１２Ａ中の一点鎖線Ｃ３−Ｃ４に対応する断面図であり、Ｙ方向の断面を示している。図１２Ａ、及び図１２Ｂに示すように、隣接する画素間で、共通層１２１、及び共通電極１２３が分離されている。言い換えると、共通層１２１、及び共通電極１２３が、絶縁層１３１と重なる領域に端部を有する。

　図１２Ｃは、図１２Ｂから、隣接する画素に設けられる、受光素子１５０と発光素子１１０Ｒの一部を抽出して拡大した断面図である。図１２Ｃに示すように、絶縁層１３１の上面の一部には、凹部が形成される場合がある。このとき、絶縁層１３１の凹部の表面に沿って、保護層１２５が接して設けられることが好ましい。これにより、絶縁層１３１と保護層１２５との接触面積が増大し、これらの密着性が向上するため好ましい。

　また、図１２Ｃに示すように、絶縁層１３１の上方に、空隙（隙間、又は空間等ともいう）１２７が設けられる場合がある。空隙１２７は、隣接する画素を隔てる開口部のアスペクト比が高いことに起因して、保護層１２５の成膜時に形成される。空隙１２７は、減圧状態であってもよいし、大気圧であってもよい。また、空気、窒素、貴ガス等のガス、又は、保護層１２５の成膜に用いる成膜ガス等を含んでいてもよい。

　なお、ここでは示さないが、発光素子１１０Ｇ及び発光素子１１０Ｂに関しても同様の構成とすることができる。

　図１３Ａは、表示装置１０の構成例を示す上面概略図であり、図１２Ａに示す表示装置１０の変形例である。図１３Ｂは、図１３Ａ中の一点鎖線Ｃ５−Ｃ６に対応する断面図であり、Ｙ方向の断面を示している。図１３Ａ、及び図１３Ｂに示す表示装置１０は、隣接する画素間だけでなく、同一の画素間においても、共通層１２１、及び共通電極１２３が分離されている点が、図１２Ａ、及び図１２Ｂに示す表示装置１０と異なる。

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

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

（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の構成例について説明する。

［構成例１］
　図１４は、表示装置１００の構成例を示す斜視図である。表示装置１００は、基板１５１と基板１５２が貼り合わされた構成を有する。図１４では、基板１５２を破線で示している。

　表示装置１００は、表示部１６２、回路１６４、及び配線１６５等を有する。また、図１４では、表示装置１００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。したがって、図１４に示す構成は、表示装置、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は、例えばゲートドライバとすることができる。回路１６４等には、配線１６５を介して信号及び電力を供給することができる。当該信号及び電力は、例えば表示装置１０の外部から、ＦＰＣ１７２を介して配線１６５に入力することができる。又は、当該信号及び電力は、ＩＣ１７３が生成し、配線１６５に出力することができる。

　図１４では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）方式で基板１５１にＩＣ１７３が設けられる例を示しているが、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｐａｃｋａｇｅ）方式、又はＣＯＦ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｆｉｌｍ）方式等を用いてもよい。

　図１５は、図１４で示した表示装置１００におけるＦＰＣ１７２を含む領域の一部、回路１６４を含む領域の一部、表示部１６２を含む領域の一部、及び端部を含む領域の一部の断面の一例を示す図である。なお、図１５に示す表示装置１００を、表示装置１００Ａとする。

　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１４１、トランジスタ１４２、発光素子１１０、及び受光素子１５０等を有する。

　基板１５２と絶縁層２１４は、接着層２４２を介して接着されている。発光素子１１０及び受光素子１５０の封止には、固体封止構造、又は中空封止構造等が適用できる。基板１５２、接着層２４２、及び絶縁層２１４に囲まれた空間１４３には不活性ガス（窒素、又はアルゴン等）が充填されており、中空封止構造が適用されている。接着層２４２は、発光素子１１０と重ねて設けられてもよい。また、基板１５２、接着層２４２、及び絶縁層２１４に囲まれた領域を、接着層２４２とは異なる樹脂で充填してもよい。

　発光素子１１０が有する画素電極１１１は、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ１４２が有する導電層２２２ｂと電気的に接続される。トランジスタ１４２は、発光素子１１０の駆動を制御する機能を有する。受光素子１５０が有する画素電極１１１ＰＤは、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ１４１が有する導電層２２２ｂと電気的に接続される。

　発光素子１１０が発する光は、基板１５２側に射出される。また、受光素子１５０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、可視光及び赤外光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。

　基板１５２の基板１５１側の面には、遮光層１４８が設けられる。遮光層１４８は、受光素子１５０と重なる位置、及び発光素子１１０と重なる位置に開口を有する。また、受光素子１５０と重なる位置には、紫外光をカットするフィルタ１４６が設けられる。なお、フィルタ１４６を設けない構成とすることもできる。

　トランジスタ２０１、トランジスタ１４１、及びトランジスタ１４２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、又は水素等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、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、又は窒化アルミニウム膜を用いることができる。又は、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、又は酸化ネオジム膜を用いてもよい。また、上述の絶縁膜を２以上積層して用いてもよい。

　平坦化層として機能する絶縁層２１４には、有機絶縁膜を用いることが好ましい。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。

　ここで、有機絶縁膜は、無機絶縁膜に比べて不純物に対する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拡散することを抑制することができる。又は、有機絶縁膜の端部が表示装置１００Ａの端部よりも内側に位置す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。

　図１５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に不純物が拡散することを抑制できる。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１４１、及びトランジスタ１４２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、又は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、トップゲート型又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。又は、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もよい。

　トランジスタ２０１、トランジスタ１４１、及びトランジスタ１４２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。又は、２つのゲートのうち、一方にトランジスタのしきい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、単結晶半導体、又は単結晶以外の結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、又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。単結晶半導体、又は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。又は、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、又は結晶性のシリコン（低温ポリシリコン、又は単結晶シリコン等）等が挙げられる。

　半導体層が金属酸化物を有する場合、金属酸化物は、前述のように少なくともインジウム又は亜鉛を含むことが好ましい。特にインジウム及び亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、又はスズ等が含まれていることが好ましい。また、ホウ素、シリコン、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、マグネシウム、コバルト等から選ばれた一種、又は複数種が含まれていてもよい。

　回路１６４が有するトランジスタ、及び表示部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上で基板１５２が重ならない領域には、接続部２０４が設けられる。接続部２０４では、配線１６５が導電層１６６及び接続層２４４を介してＦＰＣ１７２と電気的に接続される。接続部２０４の上面は、画素電極１１１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を、接続層２４４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（拡散フィルム等）、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、又は衝撃吸収層等を配置してもよい。

　基板１５１及び基板１５２には、ガラス、石英、セラミック、サファイア、樹脂等を用いることができる。

　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、又は嫌気型接着剤等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、又は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、例えば接着シートを用いてもよい。

　接続層２４４としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｆｉｌｍ）、又は異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｐａｓｔｅ）を用いることができる。

　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等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、及びタングステン等の金属、並びに、当該金属を主成分とする合金等が挙げられる。これらの材料を含む膜を単層構造又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等の導電性酸化物を用いることができ、又はグラフェンを用いることができる。又は、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、及びチタン等の金属材料、並びに、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。又は、該金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等を用いてもよい。なお、金属材料、合金材料（又はそれらの窒化物）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と、の積層膜を用いると、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、電極等の導電層、及び表示素子が有する導電層（画素電極又は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、エポキシ樹脂等の樹脂、及び酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム等の無機絶縁材料が挙げられる。

［構成例２］
　図１６は、表示装置１００Ｂの構成例を示す断面図であり、表示装置１００Ａの変形例である。表示装置１００Ｂは、基板１５１の代わりに基板１５３、接着層１５５、及び絶縁層２１２を有する点、及び基板１５２の代わりに基板１５４、接着層１５６、及び絶縁層１５８を有する点が、表示装置１００Ａと異なる。

　表示装置１００Ｂは、基板１５３と絶縁層２１２が接着層１５５によって貼り合わされている。また、基板１５４と絶縁層１５８が接着層１５６によって貼り合わされている。

　図１６に示す表示装置１００Ｂを作製する際は、まず、絶縁層２１２、各トランジスタ、発光素子１１０、及び受光素子１５０等が設けられる第１の作製基板と、絶縁層１５８、遮光層１４８、及びフィルタ１４６等が設けられる第２の作製基板と、を接着層２４２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、接着層１５５を用いて基板１５３を貼る。これにより、第１の作製基板上に形成した各構成要素を、基板１５３に転置する。また、第２の作製基板を剥離し露出した面に、接着層１５６を用いて基板１５４を貼る。これにより、第２の作製基板上に形成した各構成要素を、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１００Ｂが可撓性を有することができる。つまり、表示装置１００Ｂを、フレキシブルディスプレイとすることができる。

　絶縁層２１２及び絶縁層１５８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。

［構成例３］
　図１７は、表示装置１００Ｃの構成例を示す断面図である。表示装置１００Ｃは、基板３０１、発光素子１１０、受光素子１５０、容量２４０、及びトランジスタ３１０を有する。基板３０１は、例えば図１４における基板１５１に相当する。

　トランジスタ３１０は、基板３０１にチャネル形成領域を有するトランジスタである。基板３０１としては、例えば単結晶シリコン基板等の半導体基板を用いることができる。トランジスタ３１０は、基板３０１の一部、導電層３１１、低抵抗領域３１２、絶縁層３１３、及び絶縁層３１４を有する。導電層３１１は、ゲート電極として機能する。絶縁層３１３は、基板３０１と導電層３１１の間に位置し、ゲート絶縁層として機能する。低抵抗領域３１２は、基板３０１に不純物がドープされた領域であり、ソース又はドレインとして機能する。絶縁層３１４は、導電層３１１の側面を覆って設けられる。

　また、基板３０１に埋め込まれるように、隣接する２つのトランジスタ３１０の間に素子分離層３１５が設けられる。

　また、トランジスタ３１０を覆って絶縁層２６１が設けられ、絶縁層２６１上に容量２４０が設けられる。

　容量２４０は、導電層２４１と、導電層２４５と、これらの間に位置する絶縁層２４３を有する。導電層２４１は容量２４０の一方の電極として機能し、導電層２４５は容量２４０の他方の電極として機能し、絶縁層２４３は容量２４０の誘電体として機能する。

　導電層２４１は絶縁層２６１上に設けられ、絶縁層２５４に埋め込まれている。導電層２４１は、絶縁層２６１に埋め込まれたプラグ２７１によってトランジスタ３１０のソース又はドレインの一方と電気的に接続されている。絶縁層２４３は導電層２４１を覆って設けられる。導電層２４５は、絶縁層２４３を介して導電層２４１と重なる領域に設けられる。

　容量２４０を覆って、絶縁層２５５が設けられ、絶縁層２５５上に発光素子１１０、及び受光素子１５０等が設けられる。発光素子１１０上、及び受光素子１５０上には保護層１２５が設けられており、保護層１２５の上面には、樹脂層４１９によって基板４２０が貼り合わされている。基板４２０は、例えば図１４における基板１５２に相当する。

　発光素子１１０の画素電極１１１、及び受光素子１５０の画素電極１１１ＰＤは、絶縁層２５５、及び絶縁層２４３に埋め込まれたプラグ２５６、絶縁層２５４に埋め込まれた導電層２４１、及び、絶縁層２６１に埋め込まれたプラグ２７１によってトランジスタ３１０のソース又はドレインの一方と電気的に接続されている。

［構成例４］
　図１８は、表示装置１００Ｄの構成例を示す断面図である。表示装置１００Ｄは、トランジスタの構成が異なる点で、表示装置１００Ｃと主に相違する。なお、表示装置１００Ｃと同様の部分については説明を省略することがある。

　トランジスタ３２０は、チャネルが形成される半導体層に、金属酸化物が適用されたトランジスタ（以下、ＯＳトランジスタともいう）である。

　トランジスタ３２０は、半導体層３２１、絶縁層３２３、導電層３２４、一対の導電層３２５、絶縁層３２６、及び導電層３２７を有する。

　基板３３１は、例えば図１４における基板１５１に相当する。基板３３１としては、絶縁性基板又は半導体基板を用いることができる。

　基板３３１上に、絶縁層３３２が設けられる。絶縁層３３２は、基板３３１から水又は水素等の不純物がトランジスタ３２０に拡散すること、及び半導体層３２１から絶縁層３３２側に酸素が脱離することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層３３２としては、例えば酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、窒化シリコン膜等の、酸化シリコン膜よりも水素又は酸素が拡散しにくい膜を用いることができる。

　絶縁層３３２上に導電層３２７が設けられ、導電層３２７を覆って絶縁層３２６が設けられる。導電層３２７は、トランジスタ３２０の第１のゲート電極として機能し、絶縁層３２６の一部は、第１のゲート絶縁層として機能する。絶縁層３２６の少なくとも半導体層３２１と接する部分には、酸化シリコン膜等の酸化物絶縁膜を用いることが好ましい。絶縁層３２６の上面は、平坦化されていることが好ましい。

　半導体層３２１は、絶縁層３２６上に設けられる。半導体層３２１は、半導体特性を有する金属酸化物膜を有することが好ましい。

　一対の導電層３２５は、半導体層３２１上に接して設けられ、ソース電極及びドレイン電極として機能する。

　また、一対の導電層３２５の上面及び側面、並びに半導体層３２１の側面等を覆って絶縁層３２８が設けられ、絶縁層３２８上に絶縁層２６４が設けられる。絶縁層３２８は、半導体層３２１に絶縁層２６４等から水又は水素等の不純物が拡散すること、及び半導体層３２１から酸素が脱離することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層３２８としては、上記絶縁層３３２と同様の絶縁膜を用いることができる。

　絶縁層３２８及び絶縁層２６４に、半導体層３２１に達する開口が設けられる。当該開口の内部において、絶縁層２６４、絶縁層３２８、及び導電層３２５の側面、並びに半導体層３２１の上面に接する絶縁層３２３と、導電層３２４とが埋め込まれている。導電層３２４は、第２のゲート電極として機能し、絶縁層３２３は第２のゲート絶縁層として機能する。

　導電層３２４の上面、絶縁層３２３の上面、及び絶縁層２６４の上面は、それぞれ高さが概略一致するように平坦化処理され、これらを覆って絶縁層３２９及び絶縁層２６５が設けられる。

　絶縁層２６４及び絶縁層２６５は、層間絶縁層として機能する。絶縁層３２９は、トランジスタ３２０に絶縁層２６５等から水又は水素等の不純物が拡散することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層３２９としては、上記絶縁層３２８及び絶縁層３３２と同様の絶縁膜を用いることができる。

　一対の導電層３２５の一方と電気的に接続するプラグ２７４は、絶縁層２６５、絶縁層３２９、絶縁層２６４、及び絶縁層３２８に埋め込まれるように設けられる。ここで、プラグ２７４は、絶縁層２６５、絶縁層３２９、絶縁層２６４、及び絶縁層３２８のそれぞれの開口の側面、及び導電層３２５の上面の一部を覆う導電層２７４ａと、導電層２７４ａの上面に接する導電層２７４ｂとを有することが好ましい。このとき、導電層２７４ａとして、水素及び酸素が拡散しにくい導電材料を用いることが好ましい。

　表示装置１００Ｄにおける、絶縁層２５４から基板４２０までの構成は、表示装置１００Ｃと同様である。

［構成例５］
　図１９は、表示装置１００Ｅの構成例を示す断面図である。表示装置１００Ｅは、基板３０１にチャネルが形成されるトランジスタ３１０と、チャネルが形成される半導体層に金属酸化物を含むトランジスタ３２０とが積層された構成を有する。なお、表示装置１００Ｃ、又は表示装置１００Ｄと同様の部分については説明を省略することがある。

　トランジスタ３１０を覆って絶縁層２６１が設けられ、絶縁層２６１上に導電層２５１が設けられる。また導電層２５１を覆って絶縁層２６２が設けられ、絶縁層２６２上に導電層２５２が設けられる。導電層２５１及び導電層２５２は、それぞれ配線として機能する。また、導電層２５２を覆って絶縁層２６３及び絶縁層３３２が設けられ、絶縁層３３２上にトランジスタ３２０が設けられる。また、トランジスタ３２０を覆って絶縁層２６５が設けられ、絶縁層２６５上に容量２４０が設けられる。容量２４０とトランジスタ３２０とは、プラグ２７４により電気的に接続されている。

　トランジスタ３２０は、画素回路を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ３１０は、画素回路を構成するトランジスタ、又は当該画素回路を駆動するための駆動回路（ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路）を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ３１０及びトランジスタ３２０は、演算回路又は記憶回路等の各種回路を構成するトランジスタとして用いることができる。

　このような構成とすることで、発光素子の直下に画素回路だけでなく駆動回路等を形成することができるため、表示部の周辺に駆動回路を設ける場合に比べて、表示装置を小型化することが可能となる。

（実施の形態３）
　本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に用いることができる発光素子について説明する。

＜発光素子の構成例＞
　図２０Ａに示すように、発光素子は、一対の電極（電極６７２、電極６８８）の間に、ＥＬ層６８６を有する。ＥＬ層６８６は、層４４２０、発光層４４１１、及び層４４３０等の複数の層で構成することができる。層４４２０は、例えば電子注入性の高い物質を含む層（電子注入層）及び電子輸送性の高い物質を含む層（電子輸送層）等を有することができる。発光層４４１１は、例えば発光性の化合物を有する。層４４３０は、例えば正孔注入性の高い物質を含む層（正孔注入層）及び正孔輸送性の高い物質を含む層（正孔輸送層）を有することができる。

　一対の電極間に設けられた層４４２０、発光層４４１１及び層４４３０を有する構成は単一の発光ユニットとして機能することができ、本明細書では図２０Ａの構成をシングル構造と呼ぶ。

　また、図２０Ｂは、図２０Ａに示す発光素子が有するＥＬ層６８６の変形例である。具体的には、図２０Ｂに示す発光素子は、電極６７２上の層４４３０−１と、層４４３０−１上の層４４３０−２と、層４４３０−２上の発光層４４１１と、発光層４４１１上の層４４２０−１と、層４４２０−１上の層４４２０−２と、層４４２０−２上の電極６８８と、を有する。例えば、電極６７２を陽極とし、電極６８８を陰極とした場合、層４４３０−１が正孔注入層として機能し、層４４３０−２が正孔輸送層として機能し、層４４２０−１が電子輸送層として機能し、層４４２０−２が電子注入層として機能する。又は、電極６７２を陰極とし、電極６８８を陽極とした場合、層４４３０−１が電子注入層として機能し、層４４３０−２が電子輸送層として機能し、層４４２０−１が正孔輸送層として機能し、層４４２０−２が正孔注入層として機能する。このような層構造とすることで、発光層４４１１に効率よくキャリアを注入し、発光層４４１１内におけるキャリアの再結合の効率を高めることが可能となる。

　なお、図２０Ｃに示すように層４４２０と層４４３０との間に複数の発光層（発光層４４１１、発光層４４１２、発光層４４１３）が設けられる構成もシングル構造のバリエーションである。

　また、図２０Ｄに示すように、複数の発光ユニット（ＥＬ層６８６ａ、ＥＬ層６８６ｂ）が中間層（電荷発生層）４４４０を介して直列に接続された構成を本明細書ではタンデム構造と呼ぶ。なお、本明細書等においては、図２０Ｄに示すような構成をタンデム構造として呼称するが、これに限定されず、例えば、タンデム構造をスタック構造と呼んでもよい。なお、タンデム構造とすることで、高輝度発光が可能な発光素子とすることができる。

　なお、図２０Ｃ、及び図２０Ｄにおいても、図２０Ｂに示すように、層４４２０と、層４４３０とは、２層以上の層からなる積層構造としてもよい。

　また、上述のシングル構造、及びタンデム構造と、ＳＢＳ構造と、を比較した場合、ＳＢＳ構造、タンデム構造、及びシングル構造の順で消費電力を低くすることができる。消費電力を低く抑えたい場合は、ＳＢＳ構造を用いると好適である。一方で、シングル構造、及びタンデム構造は、製造プロセスがＳＢＳ構造よりも簡単であるため、製造コストを低くすることができる、又は製造歩留まりを高くすることができるため、好適である。

　発光素子の発光色は、ＥＬ層６８６を構成する材料によって、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、黄、又は白等とすることができる。また、発光素子にマイクロキャビティ構造を付与することにより、色純度をさらに高めることができる。

　白色の光を発する発光素子は、発光層に２種類以上の発光物質を含む構成とすることが好ましい。白色発光を得るには、２種類以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるような発光物質を選択すればよい。例えば、第１の発光層の発光色と第２の発光層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることができる。また、発光層を３つ以上有する発光素子の場合も同様である。

　発光層には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｙ（黄）、又はＯ（橙）等の発光を示す発光物質を２種類以上含むことが好ましい。

（実施の形態４）
　本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に用いることができる、発光素子、受光素子、及び受発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。

　本実施の形態では、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、本明細書等において、特に説明のない限り、要素（発光素子、又は発光層等）を複数有する構成を説明する場合であっても、各々の要素に共通する事項を説明する場合には、アルファベットを省略して説明する。例えば、発光層３８３Ｒ及び発光層３８３Ｇ等に共通する事項を説明する場合に、発光層３８３と記す場合がある。

　図２１Ａに示す表示装置３８０Ａは、受光素子３７０ＰＤ、赤色（Ｒ）の光を発する発光素子３７０Ｒ、緑色（Ｇ）の光を発する発光素子３７０Ｇ、及び、青色（Ｂ）の光を発する発光素子３７０Ｂを有する。

　各発光素子は、画素電極３７１、正孔注入層３８１、正孔輸送層３８２、発光層、電子輸送層３８４、電子注入層３８５、及び共通電極３７５をこの順で積層して有する。発光素子３７０Ｒは、発光層３８３Ｒを有し、発光素子３７０Ｇは、発光層３８３Ｇを有し、発光素子３７０Ｂは、発光層３８３Ｂを有する。発光層３８３Ｒは、赤色の光を発する発光物質を有し、発光層３８３Ｇは、緑色の光を発する発光物質を有し、発光層３８３Ｂは、青色の光を発する発光物質を有する。

　発光素子は、画素電極３７１と共通電極３７５との間に電圧を印加することで、共通電極３７５側に光を射出する電界発光素子である。

　受光素子３７０ＰＤは、画素電極３７１、正孔注入層３８１、正孔輸送層３８２、活性層３７３、電子輸送層３８４、電子注入層３８５、及び共通電極３７５をこの順で積層して有する。

　受光素子３７０ＰＤは、表示装置３８０Ａの外部から入射される光を受光し、電気信号に変換する、光電変換素子である。

　本実施の形態では、発光素子及び受光素子のいずれにおいても、画素電極３７１が陽極として機能し、共通電極３７５が陰極として機能するものとして説明する。つまり、受光素子は、画素電極３７１と共通電極３７５との間に逆バイアスをかけて駆動することで、受光素子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。

　本実施の形態の表示装置では、受光素子３７０ＰＤの活性層３７３に有機化合物を用いる。受光素子３７０ＰＤは、活性層３７３以外の層を、発光素子と共通の構成にすることができる。そのため、発光素子の作製工程に、活性層３７３を成膜する工程を追加するのみで、発光素子の形成と並行して受光素子３７０ＰＤを形成することができる。また、発光素子と受光素子３７０ＰＤ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３７０ＰＤを内蔵することができる。

　表示装置３８０Ａでは、受光素子３７０ＰＤの活性層３７３と、発光素子の発光層３８３と、を作り分ける以外は、受光素子３７０ＰＤと発光素子が共通の構成である例を示す。ただし、受光素子３７０ＰＤと発光素子の構成はこれに限定されない。受光素子３７０ＰＤと発光素子は、活性層３７３と発光層３８３のほかにも、互いに作り分ける層を有していてもよい。受光素子３７０ＰＤと発光素子は、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３７０ＰＤを内蔵することができる。

　画素電極３７１と共通電極３７５のうち、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。

　発光素子は少なくとも発光層３８３を有する。発光素子は、発光層３８３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、電子ブロック材料、又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、発光素子及び受光素子は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層のうち１層以上を共通の構成とすることができる。また、発光素子及び受光素子は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層のうち１層以上を互いに作り分けることができる。

　活性層３７３は、半導体を含む。当該半導体としては、シリコン等の無機半導体、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３７３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、発光層３８３と、活性層３７３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３７３が有するｎ型半導体の材料としては、フラーレン（例えばＣ_６０、又はＣ_７０等）、又はフラーレン誘導体等の電子受容性の有機半導体材料が挙げられる。フラーレンは、サッカーボールのような形状を有し、当該形状はエネルギー的に安定である。フラーレンは、ＨＯＭＯ準位及びＬＵＭＯ準位の双方が深い（低い）。フラーレンは、ＬＵＭＯ準位が深いため、電子受容性（アクセプター性）が極めて高い。通常、ベンゼンのように、平面にπ電子共役（共鳴）が広がると、電子供与性（ドナー性）が高くなるが、フラーレンは球体形状であるため、π電子が大きく広がっているにも関わらず、電子受容性が高くなる。電子受容性が高いと、電荷分離を高速に効率よく起こすため、受光素子として有益である。Ｃ_６０、Ｃ_７０ともに可視光領域に広い吸収帯を有しており、特にＣ_７０はＣ_６０に比べてπ電子共役系が大きく、長波長領域にも広い吸収帯を有するため好ましい。そのほか、フラーレン誘導体としては、［６，６］−Ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ７１−ｂｕｔｙｒｉｃ　ａｃｉｄ　ｍｅｔｈｙｌ　ｅｓｔｅｒ（略称：ＰＣ７０ＢＭ）、［６，６］−Ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ　ａｃｉｄ　ｍｅｔｈｙｌ　ｅｓｔｅｒ（略称：ＰＣ６０ＢＭ）、又は１’，１’’，４’，４’’−Ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏ−ｄｉ［１，４］ｍｅｔｈａｎｏｎａｐｈｔｈａｌｅｎｏ［１，２：２’，３’，５６，６０：２’’，３’’］［５，６］ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ−Ｃ６０（略称：ＩＣＢＡ）等が挙げられる。

　また、ｎ型半導体の材料としては、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、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、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、クマリン誘導体、ローダミン誘導体、トリアジン誘導体、又はキノン誘導体等が挙げられる。

　活性層３７３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）、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）、スズフタロシアニン（ＳｎＰｃ）、又はキナクリドン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は、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フラン誘導体、又は芳香族アミン骨格を有する化合物等が挙げられる。さらに、ｐ型半導体の材料としては、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、ピロール誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンゾチオフェン誘導体、インドール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、キナクリドン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、又はポリチオフェン誘導体等が挙げられる。

　電子供与性の有機半導体材料のＨＯＭＯ準位は、電子受容性の有機半導体材料のＨＯＭＯ準位よりも浅い（高い）ことが好ましい。電子供与性の有機半導体材料のＬＵＭＯ準位は、電子受容性の有機半導体材料のＬＵＭＯ準位よりも浅い（高い）ことが好ましい。

　電子受容性の有機半導体材料として、球状のフラーレンを用い、電子供与性の有機半導体材料として、平面に近い形状の有機半導体材料を用いることが好ましい。似た形状の分子同士は集まりやすい傾向にあり、同種の分子が凝集すると、分子軌道のエネルギー準位が近いため、キャリア輸送性を高めることができる。

　例えば、活性層３７３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。又は、活性層３７３は、ｎ型半導体とｐ型半導体とを積層して形成してもよい。

　発光素子及び受光素子には低分子化合物及び高分子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。発光素子及び受光素子を構成する層は、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。

　例えば、正孔輸送性材料として、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子化合物、及び、モリブデン酸化物、ヨウ化銅（ＣｕＩ）等の無機化合物を用いることができる。また、電子輸送性材料として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の無機化合物を用いることができる。

　また、活性層３７３に、ドナーとして機能するＰｏｌｙ［［４，８−ｂｉｓ［５−（２−ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ）−２−ｔｈｉｅｎｙｌ］ｂｅｎｚｏ［１，２−ｂ：４，５−ｂ’］ｄｉｔｈｉｏｐｈｅｎｅ−２，６−ｄｉｙｌ］−２，５−ｔｈｉｏｐｈｅｎｅｄｉｙｌ［５，７−ｂｉｓ（２−ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ）−４，８−ｄｉｏｘｏ−４Ｈ，８Ｈ−ｂｅｎｚｏ［１，２−ｃ：４，５−ｃ’］ｄｉｔｈｉｏｐｈｅｎｅ−１，３−ｄｉｙｌ］］ｐｏｌｙｍｅｒ（略称：ＰＢＤＢ−Ｔ）、又は、ＰＢＤＢ−Ｔ誘導体等の高分子化合物を用いることができる。例えば、ＰＢＴＢ−Ｔ又はＰＢＤＢ−Ｔ誘導体にアクセプター材料を分散させる方法等が使用できる。

　また活性層３７３には３種類以上の材料を混合させてもよい。例えば、波長域を拡大する目的で、ｎ型半導体の材料と、ｐ型半導体の材料と、に加えて、第３の材料を混合してもよい。このとき、第３の材料は、低分子化合物でも高分子化合物でもよい。

　図２１Ｂに示す表示装置３８０Ｂは、受光素子３７０ＰＤと発光素子３７０Ｒが同一の構成である点で、表示装置３８０Ａと異なる。

　受光素子３７０ＰＤと発光素子３７０Ｒは、活性層３７３と発光層３８３Ｒを共通して有する。

　ここで、受光素子３７０ＰＤは、検出したい光よりも長波長の光を発する発光素子と共通の構成にすることが好ましい。例えば、青色の光を検出する構成の受光素子３７０ＰＤは、発光素子３７０Ｒ及び発光素子３７０Ｇの一方又は双方と同様の構成にすることができる。例えば、緑色の光を検出する構成の受光素子３７０ＰＤは、発光素子３７０Ｒと同様の構成にすることができる。

　受光素子３７０ＰＤと、発光素子３７０Ｒと、を共通の構成にすることで、受光素子３７０ＰＤと、発光素子３７０Ｒと、が互いに作り分ける層を有する構成に比べて、成膜工程の数及びマスクの数を削減することができる。したがって、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。

　また、受光素子３７０ＰＤと、発光素子３７０Ｒと、を共通の構成にすることで、受光素子３７０ＰＤと、発光素子３７０Ｒと、が互いに作り分ける層を有する構成に比べて、位置ずれに対するマージンを狭くできる。これにより、画素の開口率を高めることができ、表示装置の光取り出し効率を高めることができる。これにより、発光素子の寿命を延ばすことができる。また、表示装置は、高い輝度を表現することができる。また、表示装置の高精細度化も可能である。

　発光層３８３Ｒは、赤色の光を発する発光材料を有する。活性層３７３は、赤色よりも短波長の光（例えば、緑色の光及び青色の光の一方又は双方）を吸収する有機化合物を有する。活性層３７３は、赤色の光を吸収しにくく、かつ、赤色よりも短波長の光を吸収する有機化合物を有することが好ましい。これにより、発光素子３７０Ｒからは赤色の光が効率よく取り出され、受光素子３７０ＰＤは、高い精度で赤色よりも短波長の光を検出することができる。

　また、表示装置３８０Ｂでは、発光素子３７０Ｒ及び受光素子３７０ＰＤが同一の構成である例を示すが、発光素子３７０Ｒ及び受光素子３７０ＰＤは、それぞれ異なる厚さの光学調整層を有していてもよい。

　図２２Ａ、図２２Ｂに示す表示装置３８０Ｃは、赤色（Ｒ）の光を発し、かつ、受光機能を有する受発光素子３７０ＳＲ、発光素子３７０Ｇ、及び、発光素子３７０Ｂを有する。発光素子３７０Ｇと発光素子３７０Ｂの構成は、例えば上記表示装置３８０Ａを援用できる。

　受発光素子３７０ＳＲは、画素電極３７１、正孔注入層３８１、正孔輸送層３８２、活性層３７３、発光層３８３Ｒ、電子輸送層３８４、電子注入層３８５、及び共通電極３７５をこの順で積層して有する。受発光素子３７０ＳＲは、上記表示装置３８０Ｂで例示した発光素子３７０Ｒ及び受光素子３７０ＰＤと同一の構成である。

　図２２Ａでは、受発光素子３７０ＳＲが発光素子として機能する場合を示す。図２２Ａでは、発光素子３７０Ｂが青色の光を発し、発光素子３７０Ｇが緑色の光を発し、受発光素子３７０ＳＲが赤色の光を発している例を示す。

　図２２Ｂでは、受発光素子３７０ＳＲが受光素子として機能する場合を示す。図２２Ｂでは、受発光素子３７０ＳＲが、発光素子３７０Ｂが発する青色の光と、発光素子３７０Ｇが発する緑色の光を受光している例を示す。

　発光素子３７０Ｂ、発光素子３７０Ｇ、及び受発光素子３７０ＳＲは、それぞれ、画素電極３７１及び共通電極３７５を有する。本実施の形態では、画素電極３７１が陽極として機能し、共通電極３７５が陰極として機能する場合を例に挙げて説明する。受発光素子３７０ＳＲは、画素電極３７１と共通電極３７５との間に逆バイアスをかけて駆動することで、受発光素子３７０ＳＲ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。

　受発光素子３７０ＳＲは、発光素子に、活性層３７３を追加した構成ということができる。つまり、発光素子の作製工程に、活性層３７３を成膜する工程を追加するのみで、発光素子の形成と並行して受発光素子３７０ＳＲを形成することができる。また、発光素子と受発光素子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、表示部に撮像機能及びセンシング機能の一方又は双方を付与することができる。

　発光層３８３Ｒと活性層３７３との積層順は限定されない。図２２Ａ、図２２Ｂでは、正孔輸送層３８２上に活性層３７３が設けられ、活性層３７３上に発光層３８３Ｒが設けられている例を示す。発光層３８３Ｒと活性層３７３の積層順を入れ替えてもよい。

　また、受発光素子は、正孔注入層３８１、正孔輸送層３８２、電子輸送層３８４、及び電子注入層３８５のうち少なくとも１層を有していなくてもよい。また、受発光素子は、正孔ブロック層、及び電子ブロック層等、他の機能層を有していてもよい。

　受発光素子において、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。

　受発光素子を構成する各層の機能及び材料は、発光素子及び受光素子を構成する各層の機能及び材料と同様であるため、詳細な説明は省略する。

　図２２Ｃ乃至図２２Ｇに、受発光素子の積層構造の例を示す。

　図２２Ｃに示す受発光素子は、第１の電極３７７、正孔注入層３８１、正孔輸送層３８２、発光層３８３Ｒ、活性層３７３、電子輸送層３８４、電子注入層３８５、及び第２の電極３７８を有する。

　図２２Ｃは、正孔輸送層３８２上に発光層３８３Ｒが設けられ、発光層３８３Ｒ上に活性層３７３が積層された例である。

　図２２Ａ~図２２Ｃに示すように、活性層３７３と発光層３８３Ｒとは、互いに接していてもよい。

　また、活性層３７３と発光層３８３Ｒとの間には、バッファ層が設けられることが好ましい。このとき、バッファ層は、正孔輸送性及び電子輸送性を有することが好ましい。例えば、バッファ層には、バイポーラ性の物質を用いることが好ましい。又は、バッファ層として、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、正孔ブロック層、及び電子ブロック層等のうち少なくとも１層を用いることができる。図２２Ｄには、バッファ層として正孔輸送層３８２を用いる例を示す。

　活性層３７３と発光層３８３Ｒとの間にバッファ層を設けることで、発光層３８３Ｒから活性層３７３に励起エネルギーが移動することを抑制できる。また、バッファ層を用いて、マイクロキャビティ構造の光路長（キャビティ長）を調整することもできる。したがって、活性層３７３と発光層３８３Ｒとの間にバッファ層を有する受発光素子からは、高い発光効率を得ることができる。

　図２２Ｅは、正孔注入層３８１上に正孔輸送層３８２−１、活性層３７３、正孔輸送層３８２−２、発光層３８３Ｒの順で積層された積層構造を有する例である。正孔輸送層３８２−２は、バッファ層として機能する。正孔輸送層３８２−１と正孔輸送層２８１−２とは、同じ材料を含んでいてもよいし、異なる材料を含んでいてもよい。また、正孔輸送層２８１−２の代わりに、上述したバッファ層に用いることのできる層を用いてもよい。また、活性層３７３と、発光層３８３Ｒの位置を入れ替えてもよい。

　図２２Ｆに示す受発光素子は、正孔輸送層３８２を有さない点で、図２２Ａに示す受発光素子と異なる。このように、受発光素子は、正孔注入層３８１、正孔輸送層３８２、電子輸送層３８４、及び電子注入層３８５のうち少なくとも１層を有していなくてもよい。また、受発光素子は、正孔ブロック層、及び電子ブロック層等、他の機能層を有していてもよい。

　図２２Ｇに示す受発光素子は、活性層３７３及び発光層３８３Ｒを有さず、発光層と活性層を兼ねる層３８９を有する点で、図２２Ａに示す受発光素子と異なる。

　発光層と活性層を兼ねる層としては、例えば、活性層３７３に用いることができるｎ型半導体と、活性層３７３に用いることができるｐ型半導体と、発光層３８３Ｒに用いることができる発光物質と、の３つの材料を含む層を用いることができる。

　なお、ｎ型半導体とｐ型半導体との混合材料の吸収スペクトルの最も低エネルギー側の吸収帯と、発光物質の発光スペクトル（ＰＬスペクトル）の最大ピークと、は互いに重ならないことが好ましく、十分に離れていることがより好ましい。

（実施の形態５）
　本実施の形態では、上記の実施の形態で説明したＯＳトランジスタに用いることができる金属酸化物について説明する。

　金属酸化物は、少なくともインジウム又は亜鉛を含むことが好ましい。特にインジウム及び亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、又はスズ等が含まれていることが好ましい。また、ホウ素、シリコン、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、マグネシウム、コバルト等から選ばれた一種、又は複数種が含まれていてもよい。

　また、金属酸化物は、スパッタリング法、ＭＯＣＶＤ法等のＣＶＤ法、又は、ＡＬＤ法等により形成することができる。

＜結晶構造の分類＞
　酸化物半導体の結晶構造としては、アモルファス（ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ　ａｍｏｒｐｈｏｕｓを含む）、ＣＡＡＣ（ｃ−ａｘｉｓ−ａｌｉｇｎｅｄ　ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）、ｎｃ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）、ＣＡＣ（ｃｌｏｕｄ−ａｌｉｇｎｅｄ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、単結晶（ｓｉｎｇｌｅ　ｃｒｙｓｔａｌ）、及び多結晶（ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌ）等が挙げられる。

　なお、膜又は基板の結晶構造は、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−Ｒａｙ　Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）スペクトルを用いて評価することができる。例えば、ＧＩＸＤ（Ｇｒａｚｉｎｇ−Ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ　ＸＲＤ）測定で得られるＸＲＤスペクトルを用いて評価することができる。なお、ＧＩＸＤ法は、薄膜法又はＳｅｅｍａｎｎ−Ｂｏｈｌｉｎ法ともいう。

　例えば、石英ガラス基板では、ＸＲＤスペクトルのピークの形状がほぼ左右対称である。一方で、結晶構造を有するＩＧＺＯ膜では、ＸＲＤスペクトルのピークの形状が左右非対称である。ＸＲＤスペクトルのピークの形状が左右非対称であることは、膜中又は基板中の結晶の存在を明示している。別言すると、ＸＲＤスペクトルのピークの形状で左右対称でないと、膜又は基板は非晶質状態であるとは言えない。

　また、膜又は基板の結晶構造は、極微電子線回折法（ＮＢＥＤ：Ｎａｎｏ　Ｂｅａｍ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）によって観察される回折パターン（極微電子線回折パターンともいう）にて評価することができる。例えば、石英ガラス基板の回折パターンでは、ハローが観察され、石英ガラスは、非晶質状態であることが確認できる。また、室温成膜したＩＧＺＯ膜の回折パターンでは、ハローではなく、スポット状のパターンが観察される。このため、室温成膜したＩＧＺＯ膜は、結晶状態でもなく、非晶質状態でもない、中間状態であり、非晶質状態であると結論することはできないと推定される。

＜＜酸化物半導体の構造＞＞
　なお、酸化物半導体は、構造に着目した場合、上記とは異なる分類となる場合がある。例えば、酸化物半導体は、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、上述のＣＡＡＣ−ＯＳ、及びｎｃ−ＯＳがある。また、非単結晶酸化物半導体には、多結晶酸化物半導体、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等が含まれる。

　ここで、上述のＣＡＡＣ−ＯＳ、ｎｃ−ＯＳ、及びａ−ｌｉｋｅ　ＯＳの詳細について、説明を行う。

［ＣＡＡＣ−ＯＳ］
　ＣＡＡＣ−ＯＳは、複数の結晶領域を有し、当該複数の結晶領域はｃ軸が特定の方向に配向している酸化物半導体である。なお、特定の方向とは、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の厚さ方向、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面の法線方向、又はＣＡＡＣ−ＯＳ膜の表面の法線方向である。また、結晶領域とは、原子配列に周期性を有する領域である。なお、原子配列を格子配列とみなすと、結晶領域とは、格子配列の揃った領域でもある。さらに、ＣＡＡＣ−ＯＳは、ａ−ｂ面方向において複数の結晶領域が連結する領域を有し、当該領域は歪みを有する場合がある。なお、歪みとは、複数の結晶領域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。つまり、ＣＡＡＣ−ＯＳは、ｃ軸配向し、ａ−ｂ面方向には明らかな配向をしていない酸化物半導体である。

　なお、上記複数の結晶領域のそれぞれは、１つ又は複数の微小な結晶（最大径が１０ｎｍ未満である結晶）で構成される。結晶領域が１つの微小な結晶で構成されている場合、当該結晶領域の最大径は１０ｎｍ未満となる。また、結晶領域が多数の微小な結晶で構成されている場合、当該結晶領域の大きさは、数十ｎｍ程度となる場合がある。

　また、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（元素Ｍは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、スズ、チタン等から選ばれた一種、又は複数種）において、ＣＡＡＣ−ＯＳは、インジウム（Ｉｎ）、及び酸素を有する層（以下、Ｉｎ層）と、元素Ｍ、亜鉛（Ｚｎ）、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る。よって、（Ｍ，Ｚｎ）層にはインジウムが含まれる場合がある。また、Ｉｎ層には元素Ｍが含まれる場合がある。なお、Ｉｎ層にはＺｎが含まれる場合もある。当該層状構造は、例えば、高分解能ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）像において、格子像として観察される。

　ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に対し、例えば、ＸＲＤ装置を用いて構造解析を行うと、θ／２θスキャンを用いたＯｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ　ＸＲＤ測定では、ｃ軸配向を示すピークが２θ＝３１°又はその近傍に検出される。なお、ｃ軸配向を示すピークの位置（２θの値）は、ＣＡＡＣ−ＯＳを構成する金属元素の種類、又は組成等により変動する場合がある。

　また、例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の電子線回折パターンにおいて、複数の輝点（スポット）が観測される。なお、あるスポットと別のスポットとは、試料を透過した入射電子線のスポット（ダイレクトスポットともいう）を対称中心として、点対称の位置に観測される。

　上記特定の方向から結晶領域を観察した場合、当該結晶領域内の格子配列は、六方格子を基本とするが、単位格子は正六角形とは限らず、非正六角形である場合がある。また、上記歪みにおいて、五角形、又は七角形等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）を確認することはできない。即ち、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、又は金属原子が置換することで原子間の結合距離が変化すること等によって、歪みを許容することができるためと考えられる。

　なお、明確な結晶粒界が確認される結晶構造は、いわゆる多結晶（ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌ）と呼ばれる。結晶粒界は、再結合中心となり、キャリアが捕獲されトランジスタのオン電流の低下、又は電界効果移動度の低下等を引き起こす可能性が高い。よって、明確な結晶粒界が確認されないＣＡＡＣ−ＯＳは、トランジスタの半導体層に好適な結晶構造を有する結晶性の酸化物の一つである。なお、ＣＡＡＣ−ＯＳを構成するには、Ｚｎを有する構成が好ましい。例えば、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、及びＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物は、Ｉｎ酸化物よりも結晶粒界の発生を抑制できるため好適である。

　ＣＡＡＣ−ＯＳは、結晶性が高く、明確な結晶粒界が確認されない酸化物半導体である。よって、ＣＡＡＣ−ＯＳは、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、酸化物半導体の結晶性は不純物の混入、欠陥の生成等によって低下する場合があるため、ＣＡＡＣ−ＯＳは不純物及び欠陥（酸素欠損等）の少ない酸化物半導体ともいえる。従って、ＣＡＡＣ−ＯＳを有する酸化物半導体は、物理的性質が安定する。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳを有する酸化物半導体は熱に強く、信頼性が高い。また、ＣＡＡＣ−ＯＳは、製造工程における高い温度（所謂サーマルバジェット）に対しても安定である。従って、ＯＳトランジスタにＣＡＡＣ−ＯＳを用いると、製造工程の自由度を広げることが可能となる。

［ｎｃ−ＯＳ］
　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。別言すると、ｎｃ−ＯＳは、微小な結晶を有する。なお、当該微小な結晶の大きさは、例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下、特に１ｎｍ以上３ｎｍ以下であることから、当該微小な結晶をナノ結晶ともいう。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。従って、ｎｃ−ＯＳは、分析方法によっては、ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳ、又は非晶質酸化物半導体と区別が付かない場合がある。例えば、ｎｃ−ＯＳ膜に対し、ＸＲＤ装置を用いて構造解析を行うと、θ／２θスキャンを用いたＯｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ　ＸＲＤ測定では、結晶性を示すピークが検出されない。また、ｎｃ−ＯＳ膜に対し、ナノ結晶よりも大きいプローブ径（例えば５０ｎｍ以上）の電子線を用いる電子線回折（制限視野電子線回折ともいう。）を行うと、ハローパターンのような回折パターンが観測される。一方、ｎｃ−ＯＳ膜に対し、ナノ結晶の大きさと近いかナノ結晶より小さいプローブ径（例えば１ｎｍ以上３０ｎｍ以下）の電子線を用いる電子線回折（ナノビーム電子線回折ともいう。）を行うと、ダイレクトスポットを中心とするリング状の領域内に複数のスポットが観測される電子線回折パターンが取得される場合がある。

［ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳ］
　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酸化物半導体である。ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳは、鬆又は低密度領域を有する。即ち、ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳは、ｎｃ−ＯＳ及びＣＡＡＣ−ＯＳと比べて、結晶性が低い。また、ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳは、ｎｃ−ＯＳ及びＣＡＡＣ−ＯＳと比べて、膜中の水素濃度が高い。

＜＜酸化物半導体の構成＞＞
　次に、上述のＣＡＣ−ＯＳの詳細について、説明を行う。なお、ＣＡＣ−ＯＳは材料構成に関する。

［ＣＡＣ−ＯＳ］
　ＣＡＣ−ＯＳとは、例えば、金属酸化物を構成する元素が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上３ｎｍ以下、又はその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、金属酸化物において、一つ又は複数の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上３ｎｍ以下、又はその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、又はパッチ状ともいう。

　さらに、ＣＡＣ−ＯＳとは、第１の領域と、第２の領域と、に材料が分離することでモザイク状となり、当該第１の領域が、膜中に分布した構成（以下、クラウド状ともいう。）である。つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、当該第１の領域と、当該第２の領域とが、混合している構成を有する複合金属酸化物である。

　ここで、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳを構成する金属元素に対するＩｎ、Ｇａ、及びＺｎの原子数比のそれぞれを、［Ｉｎ］、［Ｇａ］、及び［Ｚｎ］と表記する。例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳにおいて、第１の領域は、［Ｉｎ］が、ＣＡＣ−ＯＳ膜の組成における［Ｉｎ］よりも大きい領域である。また、第２の領域は、［Ｇａ］が、ＣＡＣ−ＯＳ膜の組成における［Ｇａ］よりも大きい領域である。又は、例えば、第１の領域は、［Ｉｎ］が、第２の領域における［Ｉｎ］よりも大きく、且つ、［Ｇａ］が、第２の領域における［Ｇａ］よりも小さい領域である。また、第２の領域は、［Ｇａ］が、第１の領域における［Ｇａ］よりも大きく、且つ、［Ｉｎ］が、第１の領域における［Ｉｎ］よりも小さい領域である。

　具体的には、上記第１の領域は、インジウム酸化物、及びインジウム亜鉛酸化物等が主成分である領域である。また、上記第２の領域は、ガリウム酸化物、及びガリウム亜鉛酸化物等が主成分である領域である。つまり、上記第１の領域を、Ｉｎを主成分とする領域と言い換えることができる。また、上記第２の領域を、Ｇａを主成分とする領域と言い換えることができる。

　なお、上記第１の領域と、上記第２の領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。

　また、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳとは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、及びＯを含む材料構成において、一部にＧａを主成分とする領域と、一部にＩｎを主成分とする領域とが、それぞれモザイク状であり、これらの領域がランダムに存在している構成をいう。よって、ＣＡＣ−ＯＳは、金属元素が不均一に分布した構造を有していると推測される。

　ＣＡＣ−ＯＳは、例えば基板を意図的に加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、ＣＡＣ−ＯＳをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス（代表的にはアルゴン）、酸素ガス、及び窒素ガスの中から選ばれたいずれか一つ又は複数を用いればよい。また、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比は低いほど好ましく、例えば、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比を０％以上３０％未満、好ましくは０％以上１０％以下とすることが好ましい。

　また、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳでは、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ　Ｘ−ｒａｙ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて取得したＥＤＸマッピングにより、Ｉｎを主成分とする領域（第１の領域）と、Ｇａを主成分とする領域（第２の領域）とが、偏在し、混合している構造を有することが確認できる。

　ここで、第１の領域は、第２の領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、第１の領域を、キャリアが流れることにより、金属酸化物としての導電性が発現する。従って、第１の領域が、金属酸化物中にクラウド状に分布することで、高い電界効果移動度（μ）が実現できる。

　一方、第２の領域は、第１の領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、第２の領域が、金属酸化物中に分布することで、リーク電流を抑制することができる。

　従って、ＣＡＣ−ＯＳをトランジスタに用いる場合、第１の領域に起因する導電性と、第２の領域に起因する絶縁性とが、相補的に作用することにより、スイッチングさせる機能（Ｏｎ／Ｏｆｆさせる機能）をＣＡＣ−ＯＳに付与することができる。つまり、ＣＡＣ−ＯＳとは、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体では半導体としての機能を有する。導電性の機能と絶縁性の機能と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。よって、ＣＡＣ−ＯＳをトランジスタに用いることで、高いオン電流（Ｉ_ｏｎ）、高い電界効果移動度（μ）、及び良好なスイッチング動作を実現することができる。

　また、ＣＡＣ−ＯＳを用いたトランジスタは、信頼性が高い。従って、ＣＡＣ−ＯＳは、表示装置をはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。

　酸化物半導体は、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、ＣＡＣ−ＯＳ、ｎｃ−ＯＳ、ＣＡＡＣ−ＯＳのうち、二種以上を有していてもよい。

＜酸化物半導体を有するトランジスタ＞
　続いて、上記酸化物半導体をトランジスタに用いる場合について説明する。

　上記酸化物半導体をトランジスタに用いることで、高い電界効果移動度のトランジスタを実現することができる。また、信頼性の高いトランジスタを実現することができる。

　トランジスタには、キャリア濃度の低い酸化物半導体を用いることが好ましい。例えば、酸化物半導体のキャリア濃度は１×１０^１７ｃｍ^−３以下、好ましくは１×１０^１５ｃｍ^−３以下、さらに好ましくは１×１０^１３ｃｍ^−３以下、より好ましくは１×１０^１１ｃｍ^−３以下、さらに好ましくは１×１０^１０ｃｍ^−３未満であり、１×１０^−９ｃｍ^−３以上である。なお、酸化物半導体膜のキャリア濃度を低くする場合においては、酸化物半導体膜中の不純物濃度を低くし、欠陥準位密度を低くすればよい。本明細書等において、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低いことを高純度真性又は実質的に高純度真性と言う。なお、キャリア濃度の低い酸化物半導体を、高純度真性又は実質的に高純度真性な酸化物半導体と呼ぶ場合がある。

　また、高純度真性又は実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、欠陥準位密度が低いため、トラップ準位密度も低くなる場合がある。

　また、酸化物半導体のトラップ準位に捕獲された電荷は、消失するまでに要する時間が長く、あたかも固定電荷のように振る舞うことがある。そのため、トラップ準位密度の高い酸化物半導体にチャネル形成領域が形成されるトランジスタは、電気特性が不安定となる場合がある。

　従って、トランジスタの電気特性を安定にするためには、酸化物半導体中の不純物濃度を低減することが有効である。また、酸化物半導体中の不純物濃度を低減するためには、近接する膜中の不純物濃度も低減することが好ましい。不純物としては、水素、窒素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、鉄、ニッケル、又はシリコン等がある。

＜不純物＞
　ここで、酸化物半導体中における各不純物の影響について説明する。

　酸化物半導体において、第１４族元素の一つであるシリコン又は炭素が含まれると、酸化物半導体において欠陥準位が形成される。このため、酸化物半導体におけるシリコン又は炭素の濃度と、酸化物半導体との界面近傍のシリコン又は炭素の濃度（二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　Ｉｏｎ　Ｍａｓｓ　Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）により得られる濃度）を、２×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下、好ましくは２×１０^１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下とする。

　また、酸化物半導体にアルカリ金属又はアルカリ土類金属が含まれると、欠陥準位を形成し、キャリアを生成する場合がある。従って、アルカリ金属又はアルカリ土類金属が含まれている酸化物半導体を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため、ＳＩＭＳにより得られる酸化物半導体中のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の濃度を、１×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下、好ましくは２×１０^１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下にする。

　また、酸化物半導体において、窒素が含まれると、キャリアである電子が生じ、キャリア濃度が増加し、ｎ型化しやすい。この結果、窒素が含まれている酸化物半導体を半導体に用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。又は、酸化物半導体において、窒素が含まれると、トラップ準位が形成される場合がある。この結果、トランジスタの電気特性が不安定となる場合がある。このため、ＳＩＭＳにより得られる酸化物半導体中の窒素濃度を、５×１０^１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３未満、好ましくは５×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下、より好ましくは１×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下、さらに好ましくは５×１０^１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下にする。

　また、酸化物半導体に含まれる水素は、金属原子と結合する酸素と反応して水になるため、酸素欠損を形成する場合がある。該酸素欠損に水素が入ることで、キャリアである電子が生成される場合がある。また、水素の一部が金属原子と結合する酸素と結合して、キャリアである電子を生成することがある。従って、水素が含まれている酸化物半導体を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため、酸化物半導体中の水素はできる限り低減されていることが好ましい。具体的には、酸化物半導体において、ＳＩＭＳにより得られる水素濃度を、１×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３未満、好ましくは１×１０^１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３未満、より好ましくは５×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３未満、さらに好ましくは１×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３未満にする。

　不純物が十分に低減された酸化物半導体をトランジスタのチャネル形成領域に用いることで、安定した電気特性を付与することができる。

（実施の形態６）
　本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を有する電子機器について説明する。

　本発明の一態様の表示装置は、さまざまな電子機器に設けることができる。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コンピュータ、タブレット型のコンピュータ、コンピュータ用等のモニタ、デジタルサイネージ、パチンコ機等の大型ゲーム機等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、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置等に、本発明の一態様の表示装置を設けることができる。本発明の一態様の表示装置を設けることができる電子機器の構成例を、図２３Ａ乃至図２３Ｅを用いて説明する。

　図２３Ａは、酸素濃度計９００の一例を示す図である。酸素濃度計９００は、筐体９１１、及び受発光装置９１２を有する。筐体９１１には、空洞部が設けられており、空洞部の壁面と接するように受発光装置９１２が設けられる。

　受発光装置９１２は、光を発する光源としての機能と、光を検出するセンサとしての機能を有する。例えば、筐体９１１の空洞部に物体を入れた場合、受発光装置９１２が発し、物体に照射され、当該物体より反射された光を、受発光装置９１２が検出することができる。

　例えば、筐体９１１の空洞部に指を入れた場合、血液に含まれるヘモグロビンの酸素飽和度（酸素と結合したヘモグロビンの割合）により、血液の色が変化する。これにより、受発光装置９１２が検出する、指による反射光の強度が変化する。例えば、受発光装置９１２が検出する、赤色光の強度が変化する。以上より、酸素濃度計９００は、受発光装置９１２によって反射光の強度を検出することにより、酸素飽和度を測定することができる。酸素濃度計９００は、例えばパルスオキシメータとすることができる。

　受発光装置９１２には、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。この場合、受発光装置９１２は、少なくとも赤色光（Ｒ）を発する発光素子を有する。また、受発光装置９１２は、赤外光（ＩＲ）を発する発光素子を有することが好ましい。酸素と結合しているヘモグロビンの赤色光（Ｒ）反射率と、酸素と結合していないヘモグロビンの赤色光（Ｒ）反射率と、は大きく異なる。一方、酸素と結合しているヘモグロビンの赤外光（ＩＲ）反射率と、酸素と結合していないヘモグロビンの赤外光（ＩＲ）反射率と、の差は小さい。よって、受発光装置９１２が、赤色光（Ｒ）を発する発光素子だけでなく、赤外光（ＩＲ）を発する発光素子を有することにより、酸素濃度計９００は酸素飽和度を高い精度で測定することができる。

　受発光装置９１２として本発明の一態様の表示装置を適用する場合、受発光装置９１２は、可撓性を有することが好ましい。受発光装置９１２が可撓性を有することにより、受発光装置９１２を湾曲した形状とすることができる。これにより、例えば指に対して均一性よく光を照射することができ、例えば酸素飽和度を高い精度で測定することができる。

　図２３Ｂは、携帯データ端末９１００の一例を示す図である。携帯データ端末９１００は、表示部９１１０、筐体９１０１、キー９１０２、及びスピーカ９１０３等を有する。携帯データ端末９１００は、例えばタブレットとすることができる。ここで、キー９１０２等のキーは、例えば電源のオンオフを切り替えるためのキーとすることができる。つまり、キー９１０２等のキーは、例えば電源スイッチとすることができる。また、キー９１０２等のキーは、例えば電子機器に所望の動作をさせるために用いる操作キーとすることができる。

　表示部９１１０には、情報９１０４、及び操作ボタン（操作アイコン、又は単にアイコンともいう）９１０５等を表示することができる。

　携帯データ端末９１００に本発明の一態様の表示装置を設けることにより、表示部９１１０は、タッチセンサ、又はニアタッチセンサとしての機能を有することができる。

　図２３Ｃは、デジタルサイネージ９２００の一例を示す図である。デジタルサイネージ９２００は、柱９２０１に表示部９２１０が貼り付けられる構成とすることができる。

　デジタルサイネージ９２００に本発明の一態様の表示装置を設けることにより、表示部９２１０は、タッチセンサ、又はニアタッチセンサとしての機能を有することができる。

　図２３Ｄは、携帯情報端末９３００の一例を示す図である。携帯情報端末９３００は、表示部９３１０、筐体９３０１、スピーカ９３０２、カメラ９３０３、キー９３０４、接続端子９３０５、及び接続端子９３０６等を有する。携帯情報端末９３００は、例えばスマートフォンとすることができる。なお、接続端子９３０５は、例えばｍｉｃｒｏＵＳＢ、ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ、又はＴｙｐｅ−Ｃ等とすることができる。また、接続端子９３０６は、例えばイヤホンジャックとすることができる。

　表示部９３１０には、例えば操作ボタン９３０７を表示することができる。また、表示部９３１０には、情報９３０８を表示することができる。情報９３０８の一例として、電子メール、ＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）、又は電話等の着信を知らせる表示、電子メール又はＳＮＳ等の題名、電子メール又はＳＮＳ等の送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、電波強度等がある。

　携帯情報端末９３００に本発明の一態様の表示装置を設けることにより、表示部９３１０は、タッチセンサ、又はニアタッチセンサとしての機能を有することができる。

　図２３Ｅは、腕時計型の携帯情報端末９４００の一例を示す図である。携帯情報端末９４００は、表示部９４１０、筐体９４０１、リストバンド９４０２、キー９４０３、及び接続端子９４０４等を有する。なお、接続端子９４０４は、接続端子９３０５等と同様に、例えばｍｉｃｒｏＵＳＢ、ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ、又はＴｙｐｅ−Ｃ等とすることができる。

　表示部９４１０には、情報９４０６、及び操作ボタン９４０７等を表示することができる。図２３Ｅでは、情報９４０６として時刻を表示部９４１０に表示している例を示している。

　携帯情報端末９４００に本発明の一態様の表示装置を設けることにより、表示部９４１０は、タッチセンサ、又はニアタッチセンサとしての機能を有することができる。

１０：表示装置、１０Ａ：表示装置、１０Ｂ：表示装置、２０：画素、５１：基板、５２：指、５０３：層、５５：層、５７：層、５９：基板、６５：領域、６７：指紋、６９：接触部、７１：層、７３：遮光層、７５：光、７７：光、８０：受光範囲、８１：受光範囲、１００：表示装置、１００Ａ：表示装置、１００Ｂ：表示装置、１００Ｃ：表示装置、１００Ｄ：表示装置、１００Ｅ：表示装置、１０１：基板、１１０：発光素子、１１０Ｂ：発光素子、１１０Ｇ：発光素子、１１０ＩＲ：発光素子、１１０Ｒ：発光素子、１１１：画素電極、１１１Ｂ：画素電極、１１１Ｃ：接続電極、１１１Ｇ：画素電極、１１１ＩＲ：画素電極、１１１ＰＤ：画素電極、１１１Ｒ：画素電極、１１３：正孔注入層、１１３Ｂ：正孔注入層、１１３Ｇ：正孔注入層、１１３Ｇｆ：機能膜、１１３ＩＲ：正孔注入層、１１３Ｒ：正孔注入層、１１３Ｒｆ：機能膜、１１５：正孔輸送層、１１５Ｂ：正孔輸送層、１１５Ｇ：正孔輸送層、１１５Ｇｆ：機能膜、１１５ＩＲ：正孔輸送層、１１５ＰＤ：正孔輸送層、１１５Ｒ：正孔輸送層、１１５Ｒｆ：機能膜、１１７：発光層、１１７Ｂ：発光層、１１７Ｇ：発光層、１１７Ｇｆ：発光膜、１１７ＩＲ：発光層、１１７Ｒ：発光層、１１７Ｒｆ：発光膜、１１９：電子輸送層、１１９Ｂ：電子輸送層、１１９Ｇ：電子輸送層、１１９Ｇｆ：機能膜、１１９ＩＲ：電子輸送層、１１９ＰＤ：電子輸送層、１１９Ｒ：電子輸送層、１１９Ｒｆ：機能膜、１２１：共通層、１２３：共通電極、１２５：保護層、１２７：空隙、１３０：接続部、１３１：絶縁層、１４１：トランジスタ、１４１ａ：犠牲膜、１４１ｂ：犠牲膜、１４２：トランジスタ、１４３：空間、１４３ａ：保護膜、１４３ｂ：保護膜、１４５ａ：レジストマスク、１４５ｂ：レジストマスク、１４６：フィルタ、１４７ａ：犠牲層、１４７ｂ：犠牲層、１４７ｃ：犠牲層、１４７ｄ：犠牲層、１４８：遮光層、１４９ａ：保護層、１４９ｂ：保護層、１５０：受光素子、１５０Ｌ：受光素子、１５１：基板、１５２：基板、１５３：基板、１５４：基板、１５５：接着層、１５６：接着層、１５７：受光層、１５８：絶縁層、１６２：表示部、１６４：回路、１６５：配線、１６６：導電層、１７２：ＦＰＣ、１７３：ＩＣ、２０１：トランジスタ、２０４：接続部、２１１：絶縁層、２１２：絶縁層、２１３：絶縁層、２１４：絶縁層、２１５：絶縁層、２２１：導電層、２２２ａ：導電層、２２２ｂ：導電層、２２３：導電層、２２８：領域、２３１：半導体層、２４０：容量、２４１：導電層、２４２：接着層、２４３：絶縁層、２４４：接続層、２４５：導電層、２５１：導電層、２５２：導電層、２５４：絶縁層、２５５：絶縁層、２５６：プラグ、２６１：絶縁層、２６２：絶縁層、２６３：絶縁層、２６４：絶縁層、２６５：絶縁層、２７１：プラグ、２７４：プラグ、２７４ａ：導電層、２７４ｂ：導電層、２８１−２：正孔輸送層、３０１：基板、３１０：トランジスタ、３１１：導電層、３１２：低抵抗領域、３１３：絶縁層、３１４：絶縁層、３１５：素子分離層、３２０：トランジスタ、３２１：半導体層、３２３：絶縁層、３２４：導電層、３２５：導電層、３２６：絶縁層、３２７：導電層、３２８：絶縁層、３２９：絶縁層、３３１：基板、３３２：絶縁層、３７０Ｂ：発光素子、３７０Ｇ：発光素子、３７０ＰＤ：受光素子、３７０Ｒ：発光素子、３７０ＳＲ：受発光素子、３７１：画素電極、３７３：活性層、３７５：共通電極、３７７：電極、３７８：電極、３８０Ａ：表示装置、３８０Ｂ：表示装置、３８０Ｃ：表示装置、３８１：正孔注入層、３８２：正孔輸送層、３８２−１：正孔輸送層、３８２−２：正孔輸送層、３８３：発光層、３８３Ｂ：発光層、３８３Ｇ：発光層、３８３Ｒ：発光層、３８４：電子輸送層、３８５：電子注入層、３８９：層、４１９：樹脂層、４２０：基板、６７２：電極、６８６：ＥＬ層、６８６ａ：ＥＬ層、６８６ｂ：ＥＬ層、６８８：電極、９００：酸素濃度計、９１１：筐体、９１２：受発光装置、４４１１：発光層、４４１２：発光層、４４１３：発光層、４４２０：層、４４２０−１：層、４４２０−２：層、４４３０：層、４４３０−１：層、４４３０−２：層、９１００：携帯データ端末、９１０１：筐体、９１０２：キー、９１０３：スピーカ、９１０４：情報、９１１０：表示部、９２００：デジタルサイネージ、９２０１：柱、９２１０：表示部、９３００：携帯情報端末、９３０１：筐体、９３０２：スピーカ、９３０３：カメラ、９３０４：キー、９３０５：接続端子、９３０６：接続端子、９３０７：操作ボタン、９３０８：情報、９３１０：表示部、９４００：携帯情報端末、９４０１：筐体、９４０２：リストバンド、９４０３：キー、９４０４：接続端子、９４０６：情報、９４０７：操作ボタン、９４１０：表示部

Claims

　発光素子と、受光素子と、を有し、
　前記発光素子は、第１の画素電極と、第１の機能層と、発光層と、共通層と、共通電極と、を有し、
　前記受光素子は、第２の画素電極と、第２の機能層と、受光層と、前記共通層と、前記共通電極と、を有し、
　前記第１の機能層は、正孔注入層又は電子注入層の一方を有し、
　前記第２の機能層は、正孔輸送層又は電子輸送層の一方を有し、
　前記共通層は、前記発光素子において、前記正孔注入層、又は前記電子注入層の他方としての機能を有する表示装置。
　請求項１において、
　前記第１の機能層と、前記第２の機能層と、は互いに分離される表示装置。
　請求項１又は２において、
　第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、を有し、
　前記第１のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第１の画素電極と電気的に接続され、
　前記第２のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第２の画素電極と電気的に接続され、
　前記第１のトランジスタ、及び前記第２のトランジスタは、チャネル形成領域にシリコンを有する表示装置。
　請求項１又は２において、
　第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、を有し、
　前記第１のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第１の画素電極と電気的に接続され、
　前記第２のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第２の画素電極と電気的に接続され、
　前記第１のトランジスタ、及び前記第２のトランジスタは、チャネル形成領域に金属酸化物を有する表示装置。
　第１の画素電極、第２の画素電極、及び接続電極を形成する第１の工程と、
　前記第１の画素電極上、及び前記第２の画素電極上に、発光膜を成膜する第２の工程と、
　前記発光膜上、及び前記接続電極上に、第１の犠牲膜を形成する第３の工程と、
　前記第１の犠牲膜、及び前記発光膜をエッチングして、前記第２の画素電極を露出させ、且つ、前記第１の画素電極上に発光層と、前記発光層上、及び前記接続電極上の第１の犠牲層と、を形成する第４の工程と、
　前記発光層上、及び前記第２の画素電極上に、受光膜を成膜する第５の工程と、
　前記受光膜上、及び前記接続電極上に、第２の犠牲膜を形成する第６の工程と、
　前記第２の犠牲膜、及び前記受光膜をエッチングして、前記第２の画素電極上の受光層と、前記受光層上、及び前記接続電極上の第２の犠牲層と、を形成する第７の工程と、
　前記第１の犠牲層、及び前記第２の犠牲層を除去する第８の工程と、
　前記発光層上、及び前記受光層上に、共通層を形成する第９の工程と、
　前記共通層、及び前記接続電極と接する領域を有するように、共通電極を形成する第１０の工程と、を有する表示装置の作製方法。
　請求項５において、
　前記共通層は、前記第１の画素電極と、前記発光層と、前記共通層と、前記共通電極と、を有する発光素子において、正孔注入層又は電子注入層の一方としての機能を有する表示装置の作製方法。
　請求項６において、
　前記第１の工程と前記第２の工程の間に、前記第１の画素電極上、及び前記第２の画素電極上に第１の機能膜を成膜する第１１の工程を有し、
　前記第４の工程において、前記第１の機能膜をエッチングして、前記第１の画素電極上の第１の機能層を形成し、
　前記第４の工程と前記第５の工程の間に、前記第１の犠牲層上、及び前記第２の画素電極上に第２の機能膜を成膜する第１２の工程を有し、
　前記第７の工程において、前記第２の機能膜をエッチングして、前記第２の画素電極上の第２の機能層を形成し、
　前記第１の機能層は、前記正孔注入層又は前記電子注入層の他方を有し、
　前記第２の機能層は、正孔輸送層又は電子輸送層の一方を有する表示装置の作製方法。
　請求項５乃至７のいずれか一項において、
　前記発光膜、前記受光膜、及び前記共通層は、遮蔽マスクを用いた蒸着法により形成する表示装置の作製方法。
　請求項５乃至８のいずれか一項において、
　前記第１の犠牲膜と前記第２の犠牲膜は、同一の金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、又は無機絶縁膜を含み、
　前記第４の工程において、前記発光膜は、酸素を主成分に含まないエッチングガスを用いたドライエッチングによりエッチングされ、
　前記第８の工程において、前記第１の犠牲層、及び前記第２の犠牲層は、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液、希フッ酸、シュウ酸、リン酸、酢酸、硝酸、又はこれらの混合液体を用いたウェットエッチングにより除去される表示装置の作製方法。
　請求項９において、
　前記第１の犠牲膜、及び前記第２の犠牲膜は、酸化アルミニウムを含む表示装置の作製方法。
　請求項５乃至１０のいずれか一において、
　前記第１０の工程より後に、前記共通電極上に保護層を形成する第１４の工程を有する表示装置の作製方法。