WO2022180480A1 - 半導体装置、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

光検出機能を有し、高精細な表示部を有する半導体装置を提供する。 複数の画素を有し、画素は、第１及び第２の受光デバイスと、第１乃至第５のトランジスタと、容量と、第１の配線と、を有する半導体装置とする。第１の受光デバイスの一方の電極は、第１の配線と電気的に接続され、他方の電極は、第１のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。第２の受光デバイスの一方の電極は、第１の配線と電気的に接続され、他方の電極は、第２のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。第２のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、第１のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続される。第１のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、容量の一方の電極、第３のトランジスタのソースまたはドレインの一方、及び第４のトランジスタのゲートと電気的に接続される。

Description

半導体装置、及び電子機器

　本発明の一態様は、半導体装置、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、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。本発明の一態様の技術分野として、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置（例えば、タッチセンサなど）、入出力装置（例えば、タッチパネルなど）、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法を一例として挙げることができる。

　近年、スマートフォンなどの携帯電話、タブレット型情報端末、ノート型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの情報端末機器が広く普及している。このような情報端末機器は、個人情報などが含まれることが多く、不正な利用を防止するための様々な認証技術が開発されている。画像表示機能、タッチセンサ機能、及び、認証のために指紋を撮像する機能など、様々な機能を有する情報端末機器が求められている。

　例えば、特許文献１には、プッシュボタンスイッチ部に、指紋センサを備える電子機器が開示されている。

　表示装置として、例えば、発光デバイス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デバイス（ＥＬデバイス、ＥＬ素子ともいう）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。

米国特許出願公開第２０１４／００５６４９３号明細書

　本発明の一態様は、光検出機能を有し、高精細な表示部を有する半導体装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、光検出機能を有し、高解像度の表示部を有する半導体装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、光検出機能を有する、大型の表示部を有する半導体装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、光検出機能を有し、信頼性の高い半導体装置を提供することを課題の一つとする。

　本発明の一態様は、光検出機能を有し、高精細な表示部を有する半導体装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、光検出機能を有し、高解像度の表示部を有する半導体装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、光検出機能を有する、大型の表示部を有する半導体装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、光検出機能を有する、信頼性の高い半導体装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、歩留まりの高い、光検出機能を有する半導体装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。

　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、複数の画素を有する半導体装置である。画素は、第１の画素回路を有する。第１の画素回路は、第１の受光デバイスと、第２の受光デバイスと、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、第３のトランジスタと、第４のトランジスタと、第５のトランジスタと、容量と、第１の配線と、を有する。第１の受光デバイスの一方の電極は、第１の配線と電気的に接続され、第１の受光デバイスの他方の電極は、第１のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。第２の受光デバイスの一方の電極は、第１の配線と電気的に接続され、第２の受光デバイスの他方の電極は、第２のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。第２のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、第１のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続される。第１のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、容量の一方の電極と電気的に接続される。第１のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、第３のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。第１のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、第４のトランジスタのゲートと電気的に接続される。第４のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、第５のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。

　前述の半導体装置において、第１の受光デバイスは、可視光を検出する機能を有し、第２の受光デバイスは、赤外光を検出する機能を有することが好ましい。

　前述の半導体装置において、第２の配線を有することが好ましい。第２の配線は、第３のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続される。第２の配線の電位は、第１の配線の電位より低いことが好ましい。

　前述の半導体装置において、第２の配線を有することが好ましい。第２の配線は、第３のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続される。第２の配線の電位は、第１の配線の電位より高いことが好ましい。

　前述の半導体装置において、画素は、第２の画素回路を有することが好ましい。第２の画素回路は、第１の発光デバイスを有する。第１の発光デバイスは、可視光を射出する機能を有し、第１の発光デバイスの一方の電極は、第１の配線と電気的に接続される。

　前述の半導体装置において、画素は、第３の画素回路を有することが好ましい。第３の画素回路は、第２の発光デバイスを有する。第２の発光デバイスは、赤外光を射出する機能を有し、第２の発光デバイスの一方の電極は、第１の配線と電気的に接続される。

　本発明の一態様は、前述の半導体装置と、第２の発光デバイスと、筐体と、を有する電子機器である。第２の発光デバイスは、赤外光を射出する機能を有し、第２の発光デバイスは、半導体装置を介して、外部に光を射出する機能を有する。

　本発明の一態様により、光検出機能を有し、高精細な表示部を有する半導体装置を提供できる。本発明の一態様により、光検出機能を有し、高解像度の表示部を有する半導体装置を提供できる。本発明の一態様により、光検出機能を有する、大型の表示部を有する半導体装置を提供できる。本発明の一態様により、光検出機能を有し、信頼性の高い半導体装置を提供できる。

　本発明の一態様により、光検出機能を有し、高精細な表示部を有する半導体装置の作製方法を提供できる。本発明の一態様により、光検出機能を有し、高解像度の表示部を有する半導体装置の作製方法を提供できる。本発明の一態様により、光検出機能を有する、大型の表示部を有する半導体装置の作製方法を提供できる。本発明の一態様により、光検出機能を有し、信頼性の高い半導体装置の作製方法を提供できる。本発明の一態様により、歩留まりの高い、光検出機能を有する半導体装置の作製方法を提供できる。

　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は、表示装置の一例を示すブロック図である。図１Ｂは、表示装置の画素の一例を示す図である。
図２Ａ及び図２Ｂは、画素回路の一例を示す図である。
図３は、画素回路の一例を示す図である。
図４Ａは、読み出し回路の一例を示すブロック図である。図４Ｂは、読み出し回路の回路図である。
図５は、表示装置の表示部の一例を示す図である。
図６は、表示装置の表示部の一例を示す図である。
図７は、表示装置の一例を示す図である。
図８Ａ及び図８Ｂは、表示装置の動作方法の一例を説明する図である。
図９は、表示装置の動作方法の一例を説明する図である。
図１０は、表示装置の表示部の一例を示す図である。
図１１は、表示装置の表示部の一例を示す図である。
図１２Ａ及び図１２Ｂは、表示装置の表示部の一例を示す図である。
図１３Ａ及び図１３Ｂは、表示装置の表示部の一例を示す図である。
図１４Ａは、表示装置の画素の一例を示す図である。図１４Ｂ及び図１４Ｃは、電子機器の一例を示す断面図である。
図１５Ａ及び図１５Ｂは、電子機器の一例を示す断面図である。
図１６Ａ乃至図１６Ｃは、表示装置の画素の一例を示す図である。図１６Ｄは、電子機器の一例を示す断面図である。
図１７は、表示装置のレイアウトの一例を示す図である。
図１８は、表示装置のレイアウトの一例を示す図である。
図１９は、表示装置のレイアウトの一例を示す図である。
図２０は、表示装置のレイアウトの一例を示す図である。
図２１Ａ及び図２１Ｂは、表示装置の画素の一例を示す図である。図２１Ｃ及び図２１Ｄは、電子機器の一例を示す断面図である。
図２２は、表示装置のレイアウトの一例を示す図である。
図２３Ａ乃至図２３Ｃは、表示装置の一例を示す図である。
図２４Ａ乃至図２４Ｃは、電子機器の一例を示す図である。
図２５Ａは、表示装置の一例を示す上面図である。図２５Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図２６Ａ乃至図２６Ｄは、表示装置の作製方法の一例を示す図である。
図２７Ａ乃至図２７Ｃは、表示装置の作製方法の一例を示す図である。
図２８Ａ乃至図２８Ｃは、表示装置の作製方法の一例を示す図である。
図２９Ａ乃至図２９Ｃは、表示装置の作製方法の一例を示す図である。
図３０Ａは、表示装置の一例を示す上面図である。図３０Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図３１は、表示装置の一例を示す斜視図である。
図３２Ａは、表示装置の一例を示す断面図である。図３２Ｂ及び図３２Ｃは、トランジスタの一例を示す断面図である。
図３３Ａ乃至図３３Ｄは、発光デバイスの構成例を示す図である。
図３４Ａ及び図３４Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図３５Ａ及び図３５Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図３６Ａ及び図３６Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図３７Ａ乃至図３７Ｃは、表示装置の一例を示す断面図である。
図３８Ａ及び図３８Ｂは、電子機器の一例を示す図である。
図３９Ａ乃至図３９Ｄは、電子機器の一例を示す図である。
図４０Ａ乃至図４０Ｆは、電子機器の一例を示す図である。
図４１は、車両の一例を示す図である。

　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。

　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。

（実施の形態１）
　本実施の形態では、本発明の一態様の半導体装置として、表示装置について説明する。

　本発明の一態様の表示装置は、発光デバイスと、第１の受光デバイスと、第２の受光デバイスと、を含む画素を有する。

　本発明の一態様の表示装置は、発光デバイスを用いて、画像を表示することができる。また、本発明の一態様の表示装置は、第１の受光デバイスまたは第２の受光デバイスを用いて、撮像及びセンシングの一方または双方を行うことができる。

　以下ではより具体的な例について、図面を用いて説明する。

＜構成例＞
　本発明の一態様である表示装置のブロック図を、図１Ａに示す。図１Ａに示す表示装置１０は、表示部１１、駆動回路部１２、駆動回路部１３、駆動回路部１４、及び回路部１５を有する。表示部１１は、マトリクス状に配置された複数の画素３０を有する。

　画素３０の構成例を、図１Ｂに示す。画素３０は、副画素Ｇ、副画素Ｂ、副画素Ｒ、副画素ＰＳ、及び副画素ＩＲＳを有する。副画素Ｇ、副画素Ｂ、及び副画素Ｒはそれぞれ、光を発する機能（以下、発光機能とも記す）を有する。副画素ＰＳ、及び副画素ＩＲＳはそれぞれ、光を受光する機能（以下、受光機能とも記す）を有する。本発明の一態様である表示装置の表示部は、画像を表示する機能に加えて、撮像機能及びセンシング機能の一方または双方も有する。

　例えば、副画素Ｒは赤色を呈し、副画素Ｇは緑色を呈し、副画素Ｂは青色を呈する構成とすることができる。これにより、表示装置１０はフルカラーの表示を行うことができる。なお、ここでは画素３０が３色の副画素を有する例を示したが、４色以上の副画素を有していてもよい。また、画素３０は、赤色、緑色及び青色以外の光を呈する副画素を有していてもよい。例えば、画素３０は、上記３つの副画素に加えて、白色の光を呈する副画素、または黄色の光を呈する副画素などを有してもよい。

　副画素ＰＳは、可視光を受光する機能を有する。副画素ＩＲＳは、赤外光を受光する機能を有する。

　副画素Ｒ、副画素Ｇ、及び副画素Ｂはそれぞれ、発光デバイス（発光素子ともいう）を有する。副画素Ｒは、赤色の光を呈する発光デバイスを有する。副画素Ｇは、緑色の光を呈する発光デバイスを有する。副画素Ｂは、青色の光を呈する発光デバイスを有する。

　副画素ＰＳ、及び副画素ＩＲＳはそれぞれ、光電変換素子として機能する受光デバイス（受光素子ともいう）を有する。受光デバイスは、受光デバイスに入射する光を検出し、電荷を発生させる光電変換デバイスとして機能する。受光デバイスに入射する光量に基づき、発生する電荷量が決まる。副画素ＰＳは、可視光を受光する機能を有する受光デバイスを有する。副画素ＩＲＳは、赤外光を受光する機能を有する受光デバイスを有する。可視光を受光する機能を有する受光デバイスは、可視光（波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ未満の光）に感度を有する。赤外光を受光する受光デバイスは、赤外光（波長７００ｎｍ以上９００ｎｍ未満の光）に感度を有する。

　図１Ｂでは発光デバイス及び受光デバイスの区別を簡単にするため、副画素Ｒの発光領域にＲ、副画素Ｇの発光領域にＧ、副画素Ｂの発光領域にＢ、副画素ＰＳの受光領域にＰＳ、副画素ＩＲＳの受光領域にＩＲＳを付している。

　なお、図１Ｂでは、発光領域、及び受光領域を矩形で示しているが、本発明の一態様はこれに限られない。発光領域、及び受光領域の形状は特に限定されない。

　副画素ＰＳの受光領域の面積（単に受光面積とも記す）は、副画素ＩＲＳの受光面積よりが小さいことが好ましい。副画素ＰＳの受光面積を小さく、つまり撮像範囲を狭くすることで、副画素ＰＳは副画素ＩＲＳに比べて高精細な撮像を行うことができる。このとき、副画素ＰＳは、指紋、掌紋、虹彩、脈形状（静脈形状、動脈形状を含む）、または顔などを用いた個人認証のための撮像などに用いることができる。なお、副画素ＰＳは、用途に応じて、検出する光の波長を適宜決定してもよい。

　副画素ＩＲＳは、タッチセンサ（ダイレクトタッチセンサともいう）、またはニアタッチセンサ（ホバーセンサ、ホバータッチセンサ、非接触センサ、タッチレスセンサともいう）などに用いることができる。例えば、副画素ＩＲＳは赤外光を検出することにより、暗い場所でも、タッチ検出が可能となる。なお、副画素ＩＲＳは、用途に応じて、検出する光の波長を適宜決定してもよい。

　ここで、タッチセンサまたはニアタッチセンサは、対象物（指、手、またはペンなど）の近接もしくは接触を検出することができる。タッチセンサは、表示装置と、対象物とが、直接接することで、対象物を検出できる。また、ニアタッチセンサは、対象物が表示装置に接触しなくても、当該対象物を検出することができる。例えば、表示装置と、対象物との間の距離が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が当該対象物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、表示装置に対象物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、表示装置に汚れ、または傷がつくリスクを低減することができる、または対象物が表示装置に付着した汚れ（例えば、ゴミ、またはウィルスなど）に直接触れずに、表示装置を操作することが可能となる。

　本発明の一態様の表示装置は、リフレッシュレートを可変にすることができる。例えば、表示装置に表示されるコンテンツに応じてリフレッシュレートを調整（例えば、１Ｈｚ以上２４０Ｈｚ以下の範囲で調整）し、消費電力を低減させることができる。また、当該リフレッシュレートに応じて、タッチセンサ、またはニアタッチセンサの駆動周波数を変化させてもよい。例えば、表示装置のリフレッシュレートが１２０Ｈｚの場合、タッチセンサ、またはニアタッチセンサの駆動周波数を１２０Ｈｚよりも高い周波数（代表的には２４０Ｈｚ）とする構成とすることができる。当該構成とすることで、低消費電力が実現でき、且つタッチセンサ、またはニアタッチセンサの応答速度を高めることが可能となる。

　副画素ＰＳが有する受光デバイスと、副画素ＩＲＳが有する受光デバイスとの検出精度の差から、機能に応じて、対象物の検出方法を選択してもよい。例えば、表示画面のスクロール機能は、副画素ＩＲＳを用いたニアタッチセンサ機能によって実現し、画面に表示されたキーボードでの入力機能は、副画素ＰＳを用いた高精細なタッチセンサ機能によって実現してもよい。

　１つの画素に、２種類の受光デバイスを搭載することで、表示機能に加えて、２つの機能を追加することができ、多機能の表示装置とすることができる。

　なお、高精細な撮像を行うため、副画素ＰＳは、表示装置が有する全ての画素に設けられていることが好ましい。一方で、タッチセンサまたはニアタッチセンサなどに用いる副画素ＩＲＳは、副画素ＰＳを用いた検出に比べて高い精度が求められないため、表示装置が有する一部の画素に設けてもよい。表示装置が有する副画素ＩＲＳの数を、副画素ＰＳの数よりも少なくすることで、検出速度を高めることができる。

　図１Ｂでは、１つの画素３０に対して、副画素が２行３列にわたって設けられている例を示す。画素３０は、上の行（１行目）に、３つの副画素（副画素Ｇ、副画素Ｂ、副画素Ｒ）を有し、下の行（２行目）に、２つの副画素（副画素ＰＳ、副画素ＩＲＳ）を有する。言い換えると、画素３０は、左の列（１列目）に、２つの副画素（副画素Ｇ、副画素ＰＳ）を有し、中央の列（２列目）に副画素Ｂを有し、右の列（３列目）に副画素Ｒを有し、さらに、この２列にわたって、副画素ＩＲＳを有する。なお、副画素の配列は図１Ｂの構成に限られない。

　図１Ａに示すように、画素３０は、画素回路２１Ｒ、画素回路２１Ｇ、画素回路２１Ｂ、及び画素回路２２を有する。画素回路２１Ｒは、副画素Ｒの発光を制御する機能を有する。画素回路２１Ｇは、副画素Ｇの発光を制御する機能を有する。画素回路２１Ｂは、副画素Ｂの発光を制御する機能を有する。画素回路２２は、副画素ＰＳの受光を制御する機能、及び副画素ＩＲＳの受光を制御する機能を有する。副画素ＰＳと副画素ＩＲＳは、画素回路２２を共有しているとも言える。

　画素回路２２には、配線ＳＥ、配線ＲＥ、配線ＴＸ、配線ＳＷ、及び配線ＷＸが電気的に接続されている。

　配線ＳＥ、配線ＲＥ、配線ＴＸ、及び配線ＳＷはそれぞれ、行方向（配線ＳＥ等の延伸方向）に配列する画素回路２２と電気的に接続されている。配線ＳＥ、配線ＲＥ、配線ＴＸ、及び配線ＳＷはそれぞれ、駆動回路部１４と電気的に接続されている。駆動回路部１４は、画素回路２２を駆動させるための信号を生成し、配線ＳＥ、配線ＲＥ、配線ＴＸ、及び配線ＳＷを介して画素回路２２に出力する機能を有する。駆動回路部１４は、撮像データを読み出す画素３０を選択する機能を有する。具体的には、配線ＳＥに信号を供給することにより、撮像データを読み出す画素３０を選択することができる。

　配線ＷＸは、列方向（配線ＷＸの延伸方向）に配列する画素回路２２と電気的に接続されている。配線ＷＸは、回路部１５と電気的に接続されている。回路部１５は、画素回路２２から配線ＷＸを介して出力される信号を受信し、撮像データとして外部に出力する機能を有する。回路部１５は、読み出し回路として機能する。また、配線ＷＸを読み出し線ということができる。

　本明細書等において、撮像データとは、画素回路２２が有する受光デバイスに入射する光量に対応するデータを指す。また、画素回路２２から回路部１５に出力される信号を、撮像データと記す場合がある。また、回路部１５から外部に出力される信号を、撮像データと記す場合がある。

　画素回路２１Ｒには、配線ＳＬＲ、配線ＧＬ１、及び配線ＧＬ２が電気的に接続されている。画素回路２１Ｇには、配線ＳＬＧ、配線ＧＬ１、及び配線ＧＬ２が電気的に接続されている。画素回路２１Ｂには、配線ＳＬＢ、配線ＧＬ１、及び配線ＧＬ２が電気的に接続されている。

　配線ＳＬＲ、配線ＳＬＧ、及び配線ＳＬＢはそれぞれ、列方向（配線ＳＬＲ等の延伸方向）に配列する画素回路２１Ｒ、画素回路２１Ｇ、または画素回路２１Ｂと電気的に接続されている。配線ＳＬＲ、配線ＳＬＧ、及び配線ＳＬＢはそれぞれ、駆動回路部１２と電気的に接続されている。駆動回路部１２は、ソース線駆動回路（ソースドライバともいう）として機能し、配線ＳＬＲ、配線ＳＬＧ、及び配線ＳＬＢを介して、画素回路２１Ｒ、画素回路２１Ｇ、及び画素回路２１Ｂにデータ信号（データ電位）を供給する。

　配線ＧＬ１、及び配線ＧＬ２はそれぞれ、行方向（配線ＧＬ１、及び配線ＧＬ２の延伸方向）に配列する画素回路２１Ｒ、画素回路２１Ｇ、及び画素回路２１Ｂと電気的に接続されている。配線ＧＬ１、及び配線ＧＬ２はそれぞれ、駆動回路部１３に電気的に接続されている。駆動回路部１３は、ゲート線駆動回路（ゲートドライバともいう）として機能し、配線ＧＬ１、及び配線ＧＬ２に選択信号を供給する。

　図１Ａに示すように、画素回路２１Ｒ、画素回路２１Ｇ、及び画素回路２１Ｂ、及び画素回路２２を含む画素３０をマトリクス状に配置することで、表示の解像度（画素数）と、撮像の解像度（画素数）とを同じにすることができる。なお、画素回路２２をタッチパネルとしての機能のみに用いる場合などでは、高い解像度は必要でない場合がある。その場合、画素回路２２を含む画素３０と、画素回路２２を含まない画素（すなわち、画素回路２１Ｒ、画素回路２１Ｇ、及び画素回路２１Ｂからなる画素）とを混在させた構成としてもよい。

＜画素回路２２の構成例＞
　画素回路２２に適用することができる画素回路の例を、図２Ａに示す。

　画素回路２２は、トランジスタＭ１１、トランジスタＭ１２、トランジスタＭ１３、トランジスタＭ１４、トランジスタＭ１５、容量Ｃ１１、受光デバイスＰＤ１、及び受光デバイスＰＤ２を有する。

　受光デバイスＰＤ１の一方の端子は、トランジスタＭ１１のソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。受光デバイスＰＤ１の他方の端子は、配線ＣＬと電気的に接続される。トランジスタＭ１１のゲートは、配線ＴＸと電気的に接続される。受光デバイスＰＤ２の一方の端子は、トランジスタＭ１５のソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。受光デバイスＰＤ２の他方の端子は、配線ＣＬと電気的に接続される。トランジスタＭ１５のゲートは、配線ＳＷと電気的に接続される。トランジスタＭ１５のソースまたはドレインの他方は、トランジスタＭ１１のソースまたはドレインの他方と電気的に接続される。トランジスタＭ１１のソースまたはドレインの他方は、容量Ｃ１１の一方の電極と電気的に接続される。容量Ｃ１１の他方の電極は、配線ＶＣＰと電気的に接続される。トランジスタＭ１１のソースまたはドレインの他方は、トランジスタＭ１２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Ｍ１２のゲートは、配線ＲＳと電気的に接続される。トランジスタＭ１２のソースまたはドレインの他方は、配線ＶＲＳと電気的に接続される。トランジスタＭ１１のソースまたはドレインの他方は、トランジスタＭ１３のゲートと電気的に接続される。トランジスタＭ１３のソースまたはドレインの一方は、配線ＶＰＩと電気的に接続される。トランジスタＭ１３のソースまたはドレインの他方は、トランジスタＭ１４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Ｍ１４のゲートは、配線ＳＥと電気的に接続される。トランジスタＭ１４のソースまたはドレインの他方は、配線ＷＸと電気的に接続される。

　配線ＳＥには、トランジスタＭ１４の導通、非導通を制御する信号が与えられる。配線ＲＳには、トランジスタＭ１２の導通、非導通を制御する信号が与えられる。配線ＴＸには、トランジスタＭ１１の導通、非導通を制御する信号が与えられる。配線ＳＷには、トランジスタＭ１５の導通、非導通を制御する信号が与えられる。配線ＶＣＰには、定電位が与えられる。配線ＶＲＳには、リセット電位として定電位が与えられる。配線ＶＰＩには、定電位が与えられる。

　トランジスタＭ１１、トランジスタＭ１２、トランジスタＭ１４、及びトランジスタＭ１５は、スイッチとして機能する。トランジスタＭ１３は、増幅素子（アンプ）として機能する。

　図２Ａに示すように、受光デバイスＰＤ１のカソード、及び受光デバイスＰＤ２のカソードが配線ＣＬと電気的に接続される構成とする場合、配線ＶＲＳに与えられる電位は、配線ＣＬに与えられる電位よりも低いことが好ましい。一方、受光デバイスＰＤ１のアノード、及び受光デバイスＰＤ２のアノードが配線ＣＬと電気的に接続される構成とする場合、配線ＶＲＳに与えられる電位は、配線ＣＬに与えられる電位よりも高いことが好ましい。

　受光デバイスＰＤ１に可視光を受光する機能を有する受光デバイスを用い、受光デバイスＰＤ２に赤外光を受光する機能を有する受光デバイスを用いることができる。または、受光デバイスＰＤ１に赤外光を受光する機能を有する受光デバイスを用い、受光デバイスＰＤ２に可視光を受光する機能を有する受光デバイスを用いてもよい。

　本発明の一態様の表示装置において、画素回路２２は、副画素ＰＳの受光を制御する機能、及び副画素ＩＲＳの受光を制御する機能を有する。副画素ＰＳの受光を制御する機能を有する画素回路と、副画素ＩＲＳの受光を制御する機能を有する画素回路と、をそれぞれ個別に設ける場合と比べて、画素回路２２はトランジスタ、及び配線などの数を少なくでき、画素のサイズを小さくすることができるため、高精細な表示装置とすることができる。

　本発明の一態様の表示装置では、画素回路２２に含まれるトランジスタの全てに、チャネルが形成される半導体層に金属酸化物（以下、酸化物半導体ともいう）を有するトランジスタ（以下、ＯＳトランジスタともいう）を用いることが好ましい。ＯＳトランジスタは、オフ電流が極めて小さく、当該トランジスタと直列に接続された容量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。また、ＯＳトランジスタを用いることで、表示装置の消費電力を低減することができる。

　または、本発明の一態様の表示装置では、画素回路に含まれるトランジスタ全てに、チャネルが形成される半導体層にシリコンを有するトランジスタ（以下、Ｓｉトランジスタともいう）を用いることが好ましい。シリコンとして、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコン等が挙げられる。特に、半導体層に低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ：Ｌｏｗ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｐｏｌｙ−Ｓｉｌｉｃｏｎ）を有するトランジスタ（以下、ＬＴＰＳトランジスタともいう）を用いることが好ましい。ＬＴＰＳトランジスタは、電界効果移動度が高く、高速動作が可能である。

　または、本発明の一態様の表示装置では、画素回路に、２種類のトランジスタを用いることが好ましい。具体的には、画素回路は、ＯＳトランジスタと、ＬＴＰＳトランジスタと、を有することが好ましい。トランジスタに求められる機能に応じて、半導体層の材料を変えることで、画素回路の品質を高め、センシングまたは撮像の精度を高めることができる。

　例えば、トランジスタＭ１１乃至トランジスタＭ１５の全てに、半導体層に低温ポリシリコンを用いたＬＴＰＳトランジスタを適用することが好ましい。または、トランジスタＭ１１、トランジスタＭ１２、及びトランジスタＭ１５に、半導体層に金属酸化物を用いたＯＳトランジスタを適用し、トランジスタＭ１３に、ＬＴＰＳトランジスタを適用することが好ましい。このとき、トランジスタＭ１４は、ＯＳトランジスタ及びＬＴＰＳトランジスタのどちらを適用してもよい。

　トランジスタＭ１１、トランジスタＭ１２、及びトランジスタＭ１５にＯＳトランジスタを適用することで、受光デバイスＰＤ１及び受光デバイスＰＤ２に発生する電荷に基づき、トランジスタＭ１３のゲートに保持される電位が、トランジスタＭ１１、トランジスタＭ１２、またはトランジスタＭ１５を介してリークされるのを防ぐことができる。

　一方で、トランジスタＭ１３には、ＬＴＰＳトランジスタを適用することが好ましい。ＬＴＰＳトランジスタは、ＯＳトランジスタよりも、高い電界効果移動度を実現することができ、駆動能力及び電流能力に優れる。そのため、トランジスタＭ１３では、トランジスタＭ１１、トランジスタＭ１２、及びトランジスタＭ１５に比較して、より高速な動作が可能となる。トランジスタＭ１３にＬＴＰＳトランジスタを用いることで、受光デバイスＰＤ１または受光デバイスＰＤ２の受光量に基づく微小の電位に応じた出力を、トランジスタＭ１４に対して素早く行うことができる。

　つまり、図２Ａに示す画素回路２２において、トランジスタＭ１１、トランジスタＭ１２、及びトランジスタＭ１５はリーク電流が少なく、かつ、トランジスタＭ１３は駆動能力が高いことで、受光デバイスＰＤ１及び受光デバイスＰＤ２で受光し、トランジスタＭ１１及びトランジスタＭ１５を介して転送された電荷がリークすることなく保持でき、かつ、高速で読み出しを行うことができる。

　トランジスタＭ１４は、トランジスタＭ１３からの出力を配線ＷＸに流すスイッチとして機能するため、トランジスタＭ１１乃至トランジスタＭ１３、及びトランジスタＭ１５のように、小さいオフ電流及び高速動作等は必ずしも求められない。そのため、トランジスタＭ１４の半導体層には、低温ポリシリコンを適用してもよいし、酸化物半導体を適用してもよい。

　なお、図２Ａ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。

　上述の通り、個人認証のための撮像など、高精細で鮮明な撮像が求められる場合は、受光デバイスの開口率（受光面積）が小さいことが好ましい。一方で、ニアタッチセンサなど、おおよその位置が検出できればよい場合には、受光デバイスの開口率（受光面積）が大きいことが好ましい。そのため、受光デバイスＰＤ１の開口率（受光面積）を、受光デバイスＰＤ２の開口率（受光面積）よりも小さい構成とすることが好ましい。そして、高い精細度が求められる撮像においては、トランジスタＭ１１をオンにし、トランジスタＭ１５はオフとすることで、受光デバイスＰＤ１のみを用いて撮像を行うことが好ましい。一方で、大面積での検出を行う場合には、トランジスタＭ１１とトランジスタＭ１５の双方をオンとすることで、受光デバイスＰＤ１と受光デバイスＰＤ２の双方を用いて撮像を行うことが好ましい。これにより、撮像できる光量を多くし、表示装置から離れた場所の対象物を検出しやすくすることができる。

　以上のように、本実施の形態の表示装置は、１つの画素に、２種類の受光デバイスを搭載することで、表示機能に加えて、２つの機能を追加することができ、多機能の表示装置とすることができる。例えば、高精細な撮像機能と、タッチセンサまたはニアタッチセンサなどのセンシング機能と、を実現することができる。また、２種類の受光デバイスを搭載した画素と、別の構成の画素と、を組み合わせることで、表示装置の機能をさらに増やすことができる。例えば、赤外光を発する発光デバイス、または、各種センサデバイスなどを有する画素を用いることができる。

＜画素回路２１の構成例＞
　画素回路２１Ｒ、画素回路２１Ｇ、及び画素回路２１Ｂに適用することができる画素回路の例を、図２Ｂに示す。図２Ｂに示す画素回路２１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Ｃ１、容量Ｃ２、及び発光デバイスＥＬを有する。

　トランジスタＭ１は、ゲートが配線ＧＬ１と電気的に接続され、ソース及びドレインの一方が配線ＳＬと電気的に接続され、他方が容量Ｃ１の一方の電極、容量Ｃ２の一方の電極、及びトランジスタＭ２のゲートと電気的に接続される。トランジスタＭ２は、ソース及びドレインの一方が配線ＡＬと電気的に接続され、ソース及びドレインの他方が発光デバイスＥＬの一方の電極、容量Ｃ１の他方の電極、及びトランジスタＭ３のソース及びドレインの一方と電気的に接続される。トランジスタＭ３は、ゲートが配線ＧＬ１と電気的に接続され、ソース及びドレインの他方が容量Ｃ２の他方の電極と電気的に接続される。トランジスタＭ４は、ゲートが配線ＧＬ２と電気的に接続され、ソース及びドレインの一方が容量Ｃ２の他方の電極と電気的に接続され、他方が配線Ｖ０Ｌと電気的に接続される。発光デバイスＥＬは、他方の電極が配線ＣＬと電気的に接続される。

　トランジスタＭ１、トランジスタＭ３及びトランジスタＭ４は、スイッチとして機能する。トランジスタＭ２は、発光デバイスＥＬに流れる電流を制御するためのトランジスタとして機能する。

　ここで、トランジスタＭ１乃至トランジスタＭ４の全てに、ＬＴＰＳトランジスタを適用することが好ましい。または、トランジスタＭ１、トランジスタＭ３、及びトランジスタＭ４にＯＳトランジスタを適用し、トランジスタＭ２にＬＴＰＳトランジスタを適用することが好ましい。

　配線ＳＬには、データ電位が与えられる。配線ＧＬ１、及び配線ＧＬ２にはそれぞれ、選択信号が与えられる。当該選択信号には、トランジスタを導通状態とする電位と、非導通状態とする電位が含まれる。配線ＡＬには、定電位が与えられる。配線ＣＬには、定電位が与えられる。

　図２Ｂに示すように、発光デバイスＥＬのカソードが配線ＣＬと電気的に接続される構成とする場合、配線ＡＬに与えられる電位は、配線ＣＬに与えられる電位よりも高いことが好ましい。一方、発光デバイスＥＬのアノードが配線ＣＬと電気的に接続される構成とする場合、配線ＡＬに与えられる電位は、配線ＣＬに与えられる電位よりも低いことが好ましい。

　なお、画素回路２１Ｒ、画素回路２１Ｇ、及び画素回路２１Ｂに適用することができる画素回路は、図２Ｂに示す画素回路２１に限定されない。

＜画素３０の構成例＞
　画素回路２２、画素回路２１Ｒ、画素回路２１Ｇ、及び画素回路２１Ｂを有する画素３０の回路図の一例を、図３に示す。

　画素回路２１Ｒは、赤色の光を呈する発光デバイスＥＬＲを有する。画素回路２１Ｇは、緑色の光を呈する発光デバイスＥＬＧを有する。画素回路２１Ｂは、青色の光を呈する発光デバイスＥＬＢを有する。画素回路２１Ｒ、画素回路２１Ｇ、及び画素回路２１Ｂは、発光デバイス以外は同様の構成を有する。

　図３は、受光デバイスＰＤ１の一方の電極、受光デバイスＰＤ２の一方の電極、発光デバイスＥＬＲの一方の電極、発光デバイスＥＬＧの一方の電極、及び発光デバイスＥＬＢの一方の電極がそれぞれ、配線ＣＬに電気的に接続される構成を示している。このような構成とすることで画素３０が有する配線の数が少なくなり、画素３０のサイズを小さくすることができるため、高精細な表示装置とすることができる。なお、受光デバイスＰＤ１の一方の電極、受光デバイスＰＤ２の一方の電極、発光デバイスＥＬＲの一方の電極、発光デバイスＥＬＧの一方の電極、及び発光デバイスＥＬＢの一方の電極がそれぞれ、異なる配線に接続される構成としてもよい。

　なお、画素回路２１Ｒ、画素回路２１Ｇ、及び画素回路２１Ｂの構成は、図３に示す構成に限定されない。

＜読み出し回路の構成例＞
　読み出し回路として用いることができる回路の例を、図４Ａに示す。図４Ａに示す回路５０は、図１Ａに示した回路部１５に適用することができる。

　回路５０のブロック図を、図４Ａに示す。回路５０は、複数の回路５１、複数の回路５２、回路５３、回路５４、及び回路５５を有する。

　回路５０には、Ｋ番目からＫ＋ｐ番目（Ｋは１以上Ｎ以下の整数）の配線ＷＸ［Ｋ：Ｋ＋ｐ］からの信号が入力される。１つの回路５０には、行方向に配列する画素３０の数Ｎ（Ｎは２以上の整数）を任意の整数ｘで割った数の配線ＷＸからの信号を入力することができる。すなわち、ｐはＮ／ｘ−１を満たす整数であり、回路５０には、Ｎ／ｘ本の配線ＷＸからの信号が入力される。このとき表示装置は、読み出し回路としてｘ個の回路５０を有する構成とすることができる。なお、Ｎがｘの倍数でない場合には、１つの回路５０に接続される配線ＷＸの数を適宜調整すればよい。

　回路５１は、配線ＷＸの１つに出力される電流を電圧に変換して出力する回路である。回路５１は、上述した画素回路２２のトランジスタＭ１３とソースフォロア回路を構成する回路を用いることができる。

　回路５２は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ：Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ　Ｄｏｕｂｌｅ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ）回路を好適に用いることができる。回路５２により、ノイズが低減された信号を生成することができる。

　回路５３は、マルチプレクサ回路を用いることができる。回路５３は、複数の回路５２から入力されたパラレル信号を、シリアル信号に変換して回路５４に出力することができる。

　回路５４は、ソースフォロア回路を用いることができる。回路５４は、回路５３から入力された信号を増幅して出力する機能を有する。

　回路５５は、アナログデジタル変換回路を用いることができる。回路５５は、回路５４から入力されたアナログ信号を、デジタル信号である信号Ｓ_ＯＵＴに変換して出力する機能を有する。

　回路５０のより具体的な回路図の一例を、図４Ｂに示す。図４Ｂでは、ｊ番目の配線ＷＸ［ｊ］に接続される回路５１［ｊ］、回路５２［ｊ］と、回路５３の一部と、回路５４と、回路５５と、回路５６と、を示している。回路５３については、回路５２［ｊ］と接続される一部の構成を、回路５３［ｊ］として示している。回路５３は、回路５３［ｊ］を複数有する。

　回路５１［ｊ］は、トランジスタ６１とトランジスタ６２とを有する。また回路５１［ｊ］には、それぞれ定電位が供給される配線ＩＶＢ及び配線ＶＩＶが接続されている。トランジスタ６２は、画素回路２２が有するトランジスタＭ１３とソースフォロア回路を構成する。トランジスタ６１は、定電流源として機能する。トランジスタ６１とトランジスタ６２とは、カレントミラーを構成している。

　回路５２［ｊ］は、トランジスタ６３乃至トランジスタ６８、容量８１、及び容量８２を有する。回路５２［ｊ］には、トランジスタの導通状態を制御する信号が与えられる配線ＳＥＬ１、配線ＳＥＬ２、及び配線ＳＣＬと、定電位が与えられる配線ＶＣＬ、配線ＣＤＢ、配線ＶＤＤ１、及び配線ＶＳＳ１が接続されている。例えば、配線ＶＣＬ、配線ＶＤＤ１、及び配線ＣＤＢには高電位を供給し、配線ＶＳＳ１には低電位を供給することができる。

　トランジスタ６６とトランジスタ６８とで、ソースフォロア回路が構成されている。トランジスタ６７は定電流源として機能し、トランジスタ６８とカレントミラーを構成している。トランジスタ６６のゲートと回路５１［ｊ］の出力配線との間に、容量８１が設けられている。回路５１［ｊ］から回路５２［ｊ］に与えられる信号は、容量８１を介してトランジスタ６６のゲートに伝達される。

　トランジスタ６５は、トランジスタ６６のゲートが接続されるノードＳＨに定電位（初期電位ともいう）を与える機能を有する。まず、ノードＳＨに配線ＶＣＬから初期電位を与えた状態で配線ＷＸ［ｊ］の電位を取得する。その後、トランジスタ６５を非導通状態として、さらに画素回路２２が有するトランジスタＭ１２を導通状態にして、配線ＷＸ［ｊ］の電位を取得する。これにより、初期電位からの差分に相当する電位を撮像データとして読み出すことができる。このような相関二重サンプリング動作を行うことで、回路５０からはノイズが低減された信号を出力することができる。

　トランジスタ６３は、ＣＤＳ回路の容量値を調整する機能を有する。トランジスタ６３を導通状態とすることで、容量８１と容量８２が並列に接続される。これにより、ＣＤＳ回路の感度を向上させることができる。一方、トランジスタ６３を非導通状態とすることで、読み出し動作の高速化を図ることができる。例えば、コントラストまたは輝度の低い対象物を撮像する場合には、トランジスタ６３を導通状態としてＣＤＳ回路の容量値を大きくすることで感度を向上させることができる。一方、高速読み出しが必要な場合には、トランジスタ６３を非導通状態としてＣＤＳ回路の容量値を小さくすることができる。配線ＳＥＬ１に与えられる信号により、これらを切り替えることができる。

　トランジスタ６４は、配線ＷＸ［ｊ］とノードＳＨとを導通させる機能を有する。トランジスタ６４を導通状態とすることで、相関二重サンプリングを用いない読み出し動作を実行することができる。配線ＳＥＬ２に与えられる信号により、これらを切り替えることができる。

　回路５３［ｊ］は、トランジスタ６９、容量８３、及び容量８４を有する。また回路５３［ｊ］には、トランジスタの導通状態を制御する信号が与えられる配線ＳＥＬ３と、定電位が与えられる配線ＶＤＤ２が接続されている。容量８３及び容量８４は、配線の電位を保持する機能を有する。容量８３及び容量８４の一方または双方は、不要であれば省いてもよい。

　回路５３のうち、回路５３［ｊ］を選択する場合、トランジスタ６９を導通状態とする。これにより、回路５２［ｊ］から出力された信号を、トランジスタ６９を介して回路５４に出力することができる。回路５３が有する複数のトランジスタ６９を順次選択することで、複数の回路５２から入力されたパラレル信号を、シリアル信号に変換して回路５４に出力することができる。

　回路５４は、トランジスタ７１乃至トランジスタ７４を有する。また回路５４には、トランジスタの導通状態を制御する信号が与えられる配線ＳＦＲと、定電位が与えられる配線ＶＲＳＦ、配線ＳＦＢ、配線ＶＤＤ３、及び配線ＶＳＳ３が接続されている。

　トランジスタ７２とトランジスタ７４とで、ソースフォロア回路が構成されている。トランジスタ７３は、定電流源として機能し、トランジスタ７４とカレントミラーを構成している。

　トランジスタ７１は、トランジスタ７２のゲートが接続されるノードの電位を、配線ＶＲＳＦに与えられる電位を用いてリセットする機能を有する。

　図４Ｂに示すように、回路５４と回路５５との間に、増幅回路として機能する回路５６を設けてもよい。回路５６は、回路５４から入力される信号を増幅して回路５５に出力する機能を有する。

　ここでは、回路５１、回路５２、回路５３、及び回路５４を構成するトランジスタの全てに、ｎチャネル型のトランジスタを適用した場合の例を示している。このとき、各トランジスタに、チャネルが形成される半導体層に酸化物半導体を適用したトランジスタを用いることが好ましい。特に、スイッチとして機能するトランジスタ６３、トランジスタ６４、トランジスタ６５、トランジスタ６９、及びトランジスタ７１等には、オフ電流が著しく低いトランジスタを用いることが好ましい。なお、これに限られず、一部または全部のトランジスタに、シリコンが適用されたトランジスタを用いてもよい。また、一部または全部のトランジスタに、ｐチャネル型のトランジスタを適用してもよい。

　図４Ｂでは、回路５１、回路５２、回路５３、及び回路５４を構成するトランジスタの全てに、一対のゲートが電気的に接続されたトランジスタを適用する例を示している。なお、これに限られず、一部または全部のトランジスタに、単一のゲートを有するトランジスタを用いてもよい。また、一部または全部のトランジスタに、一方のゲートがソース及びドレインの一方と電気的に接続されるトランジスタを用いてもよい。また、一部または全部のトランジスタに、一方のゲートにしきい値電圧を制御するための定電位または信号が与えられるトランジスタを適用してもよい。

　回路５１、回路５２、回路５３、及び回路５４は、画素が設けられる基板上に、画素と同一工程を経て形成されることが好ましい。これにより、表示装置の部品点数を減らすことができ、低コスト化が図れる。また、回路５６及び回路５５の一方または双方には、ＩＣチップを用いてもよいし、回路５６及び回路５５の一方または双方が、画素が設けられる基板上に形成されていてもよい。

　以上が読み出し回路の構成例についての説明である。

　なお、回路部１５に適用することができる回路は、図４Ａ及び図４Ｂに示す構成に限定されない。

　なお、本発明の一態様である表示装置が有するトランジスタに、バックゲートを設けてもよい。バックゲートにフロントゲートと同じ電位を供給することで、トランジスタのオン電流を高めることができる。また、バックゲートに定電位を供給することで、トランジスタのしきい値電圧を調整することができる。

＜表示部の構成例１＞
　表示部１１の構成の一例を、図５及び図６に示す。表示部１１は、画素３０がＭ行Ｎ列（Ｍ、Ｎはそれぞれ独立に２以上の整数）のマトリクス状に配列した構成を有する。図５及び図６は、ｉ行ｊ列目（ｉ，ｊはそれぞれ独立に１以上の整数）から、ｉ＋１行ｊ＋１列目までの４つの画素３０を示している。

　本明細書等において、複数の要素に同じ符号を用いる場合、特に、それらを区別する必要があるときには、符号に“［１］”、“［ｍ］”、“［１，１］”、“［ｍ，ｎ］”等の識別用の符号を付記して記載する場合がある。例えば、ｉ行ｊ列目の画素３０を画素３０［ｉ，ｊ］と記載する。

　図５は、副画素Ｒ、副画素Ｇ、副画素Ｂ、副画素ＰＳ及び副画素ＩＲＳの配列を示している。図６は、画素回路２１Ｒ、画素回路２１Ｇ、画素回路２１Ｂ、画素回路２２、及び各配線の接続関係を示している。

　配線ＳＥ［ｉ］、配線ＲＥ［ｉ］、配線ＴＸ［ｉ］、及び配線ＳＷ［ｉ］はそれぞれ、ｉ行方向に配列する画素回路２２［ｉ，ｊ］及び画素回路２２［ｉ，ｊ＋１］と電気的に接続されている。配線ＳＥ［ｉ＋１］、配線ＲＥ［ｉ＋１］、配線ＴＸ［ｉ＋１］、及び配線ＳＷ［ｉ＋１］はそれぞれ、ｉ＋１行方向に配列する画素回路２２［ｉ＋１，ｊ］及び画素回路２２［ｉ＋１，ｊ＋１］と電気的に接続されている。

　配線ＷＸ［ｊ］は、ｊ列方向に配列する画素回路２２［ｉ，ｊ］及び画素回路２２［ｉ＋１，ｊ］と電気的に接続されている。配線ＷＸ［ｊ＋１］は、ｊ＋１列方向に配列する画素回路２２［ｉ，ｊ＋１］及び画素回路２２［ｉ＋１，ｊ＋１］と電気的に接続されている。

　配線ＧＬ１［ｉ］、及び配線ＧＬ２［ｉ］はそれぞれ、ｉ行方向に配列する画素回路２１Ｒ［ｉ，ｊ］、画素回路２１Ｇ［ｉ，ｊ］、画素回路２１Ｂ［ｉ，ｊ］、画素回路２１Ｒ［ｉ，ｊ＋１］、画素回路２１Ｇ［ｉ，ｊ＋１］、及び画素回路２１Ｂ［ｉ，ｊ＋１］と電気的に接続されている。配線ＧＬ１［ｉ＋１］、及び配線ＧＬ２［ｉ＋１］はそれぞれ、ｉ＋１行方向に配列する画素回路２１Ｒ［ｉ＋１，ｊ］、画素回路２１Ｇ［ｉ＋１，ｊ］、画素回路２１Ｂ［ｉ＋１，ｊ］、画素回路２１Ｒ［ｉ＋１，ｊ＋１］、画素回路２１Ｇ［ｉ＋１，ｊ＋１］、及び画素回路２１Ｂ［ｉ＋１，ｊ＋１］と電気的に接続されている。

　配線ＳＬＲ［ｊ］は、ｊ列方向に配列する画素回路２１Ｒ［ｉ，ｊ］及び画素回路２１Ｒ［ｉ＋１，ｊ］と電気的に接続されている。配線ＳＬＧ［ｊ］は、ｊ列方向に配列する画素回路２１Ｇ［ｉ，ｊ］及び画素回路２１Ｇ［ｉ＋１，ｊ］と電気的に接続されている。配線ＳＬＢ［ｊ］は、ｊ列方向に配列する画素回路２１Ｂ［ｉ，ｊ］及び画素回路２１Ｂ［ｉ＋１，ｊ］と電気的に接続されている。配線ＳＬＲ［ｊ＋１］は、ｊ＋１列方向に配列する画素回路２１Ｒ［ｉ，ｊ＋１］及び画素回路２１Ｒ［ｉ＋１，ｊ＋１］と電気的に接続されている。配線ＳＬＧ［ｊ＋１］は、ｊ＋１列方向に配列する画素回路２１Ｇ［ｉ，ｊ＋１］及び画素回路２１Ｇ［ｉ＋１，ｊ＋１］と電気的に接続されている。配線ＳＬＢ［ｊ＋１］は、ｊ＋１列方向に配列する画素回路２１Ｂ［ｉ，ｊ＋１］及び画素回路２１Ｂ［ｉ＋１，ｊ＋１］と電気的に接続されている。

＜駆動方法例＞
　画素回路２２の駆動方法の一例について、図７に示す構成を用いて説明する。ここでは、回路５０として図４Ｂに示した構成を用いた例を挙げている。図７は、画素回路２２［ｉ，ｊ］、画素回路２２［ｉ＋１，ｊ］、及びＣＤＳ回路として機能する回路５２［ｊ］を示している。

　画素回路２２の動作に係るタイミングチャートを、図８Ａ、図８Ｂ及び図９に示す。図８Ａ、図８Ｂ及び図９には、配線ＴＸ、配線ＳＷ、ｉ行目の配線ＳＥ［ｉ］、ｉ行目の配線ＲＳ［ｉ］、ｉ＋１行目の配線ＳＥ［ｉ＋１］、ｉ＋１行目の配線ＲＳ［ｉ＋１］、及び配線ＳＣＬに入力される信号を示している。

　まず、可視光を受光する機能を有する副画素ＰＳの露光に係る動作の例について、図８Ａを用いて説明する。ここで、露光とは、撮像データの取得を指す。

〈時刻Ｔ１１以前〉
　時刻Ｔ１１以前において、配線ＴＸ、配線ＳＷ、配線ＳＥ、及び配線ＲＳにはローレベル電位が与えられる。

〈期間Ｔ１１−Ｔ１２〉
　時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２までの期間は、初期化期間（リセット期間ともいう）に相当する。時刻Ｔ１１において、配線ＴＸと配線ＲＳにそれぞれ、トランジスタを導通状態とする電位（ここではハイレベル電位）が与えられる。配線ＳＷと配線ＳＥにそれぞれ、トランジスタを非導通状態とする電位（ここではローレベル電位）が与えられる。これにより、トランジスタＭ１１及びトランジスタＭ１２が導通状態となる。

　トランジスタＭ１１及びトランジスタＭ１２が導通状態となることで、容量Ｃ１１に蓄積されている電荷が初期化（リセット）される。また、配線ＶＲＳからトランジスタＭ１１及びトランジスタＭ１２を介して、受光デバイスＰＤ１のアノード電極に、カソード電極の電位よりも低い電位が与えられる。すなわち、受光デバイスＰＤ１に逆バイアス電圧が印加された状態となる。

〈期間Ｔ１２−Ｔ１３〉
　時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１３までの期間は、露光期間（撮像データの取得を行う期間）に相当する。時刻Ｔ１２において、配線ＴＸ及び配線ＲＳに、ローレベル電位が与えられる。これにより、トランジスタＭ１１及びトランジスタＭ１２が非導通状態となる。

　トランジスタＭ１１が非導通状態となるため、受光デバイスＰＤ１には逆バイアス電圧が印加された状態で保持される。ここで、受光デバイスＰＤ１に入射される光（ここでは可視光）によって光電変換が起こり、受光デバイスＰＤ１のアノード電極に電荷が蓄積される。

　露光期間の長さは、受光デバイスＰＤ１の感度、入射光の光量などに応じて設定すればよいが、少なくとも初期化期間と比較して十分に長い期間を設定することが好ましい。

〈期間Ｔ１３−Ｔ１４〉
　時刻Ｔ１３から時刻Ｔ１４までの期間は、転送期間に相当する。時刻Ｔ１３において、配線ＴＸにハイレベル電位が与えられる。これにより、トランジスタＭ１１が導通状態となり、受光デバイスＰＤ１に蓄積された電荷が、トランジスタＭ１１を介して容量Ｃ１１の一方の電極に転送される。これにより、容量Ｃ１１の一方の電極が接続されるノードの電位は、受光デバイスＰＤ１に蓄積された電荷量に応じて上昇する。その結果、トランジスタＭ１３のゲートには、受光デバイスＰＤ１の露光量に応じた電位が与えられた状態となる。

〈時刻Ｔ１４以降〉
　時刻Ｔ１４において、配線ＴＸにローレベル電位が与えられる。これにより、トランジスタＭ１１が非導通状態となり、トランジスタＭ１３のゲートが接続されるノードがフローティング状態となる。受光デバイスＰＤ１の露光は常に生じているため、期間Ｔ１３−Ｔ１４における転送動作が完了した後に、トランジスタＭ１１を非導通状態とすることで、トランジスタＭ１３のゲートが接続されるノードの電位が変化することを防ぐことができる。

　以上が、可視光を受光する機能を有する副画素ＰＳの露光に係る動作の例についての説明である。

　次に、赤外光を受光する機能を有する副画素ＩＲＳの露光に係る動作の例について、図８Ｂを用いて説明する。

〈時刻Ｔ２１以前〉
　時刻Ｔ２１以前において、配線ＴＸ、配線ＳＷ、配線ＳＥ、及び配線ＲＳにはローレベル電位が与えられる。

〈期間Ｔ２１−Ｔ２２〉
　時刻Ｔ２１から時刻Ｔ２２までの期間は、初期化期間（リセット期間ともいう）に相当する。時刻Ｔ２１において、配線ＳＷと配線ＲＳにそれぞれ、ハイレベル電位が与えられる。配線ＴＸと配線ＳＥにそれぞれ、ローレベル電位が与えられる。これにより、トランジスタＭ１５及びトランジスタＭ１２が導通状態となる。

　トランジスタＭ１５及びトランジスタＭ１２が導通状態となることで、容量Ｃ１１に蓄積されている電荷が初期化（リセット）される。また、配線ＶＲＳからトランジスタＭ１５及びトランジスタＭ１２を介して、受光デバイスＰＤ２のアノード電極に、カソード電極の電位よりも低い電位が与えられる。すなわち、受光デバイスＰＤ２に逆バイアス電圧が印加された状態となる。

〈期間Ｔ２２−Ｔ２３〉
　時刻Ｔ２２から時刻Ｔ２３までの期間は、露光期間に相当する。時刻Ｔ２２において、配線ＳＷ及び配線ＲＳに、ローレベル電位が与えられる。これにより、トランジスタＭ１５及びトランジスタＭ１２が非導通状態となる。

　トランジスタＭ１５が非導通状態となるため、受光デバイスＰＤ２には逆バイアス電圧が印加された状態で保持される。ここで、受光デバイスＰＤ２に入射される光（ここでは赤外光）によって光電変換が起こり、受光デバイスＰＤ２のアノード電極に電荷が蓄積される。

　露光期間の長さは、受光デバイスＰＤ２の感度、入射光の光量などに応じて設定すればよいが、少なくとも初期化期間と比較して十分に長い期間を設定することが好ましい。

〈期間Ｔ２３−Ｔ２４〉
　時刻Ｔ２３から時刻Ｔ２４までの期間は、転送期間に相当する。時刻Ｔ２３において、配線ＳＷにハイレベル電位が与えられる。これにより、トランジスタＭ１５が導通状態となり、受光デバイスＰＤ２に蓄積された電荷が、トランジスタＭ１５を介して容量Ｃ１１の一方の電極に転送される。これにより、容量Ｃ１１の一方の電極が接続されるノードの電位は、受光デバイスＰＤ２に蓄積された電荷量に応じて上昇する。その結果、トランジスタＭ１３のゲートには、受光デバイスＰＤ２の露光量に応じた電位が与えられた状態となる。

〈時刻Ｔ２４以降〉
　時刻Ｔ２４において、配線ＳＷにローレベル電位が与えられる。これにより、トランジスタＭ１５が非導通状態となり、トランジスタＭ１３のゲートが接続されるノードがフローティング状態となる。受光デバイスＰＤ２の露光は常に生じているため、期間Ｔ２３−Ｔ２４における転送動作が完了した後に、トランジスタＭ１５を非導通状態とすることで、トランジスタＭ１３のゲートが接続されるノードの電位が変化することを防ぐことができる。

　以上が、赤外光を受光する機能を有する副画素ＩＲＳの露光に係る動作の例についての説明である。

　次に、副画素ＰＳ及び副画素ＩＲＳの読み出しに係る動作の例について、図９を用いて説明する。期間Ｔ３１−Ｔ４１はｉ行目の画素回路２２の読み出しを示し、期間Ｔ４１−Ｔ５１はｉ＋１行目の画素回路２２の読み出しを示している。

〈時刻Ｔ３１以前〉
　時刻Ｔ３１以前において、配線ＴＸ、配線ＳＷ、配線ＳＥ、配線ＲＳ、及び配線ＳＣＬにはローレベル電位が与えられる。

〈期間Ｔ３１−Ｔ３４〉
　時刻Ｔ３１から時刻Ｔ３４までの期間は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理期間に相当する。

　時刻Ｔ３１において、配線ＳＥ［ｉ］と配線ＳＣＬにそれぞれ、ハイレベル電位が与えられる。配線ＴＸと配線ＲＳ［ｉ］にそれぞれ、ローレベル電位が与えられる。これにより、画素回路２２［ｉ，ｊ］のトランジスタＭ１４、及び回路５２［ｊ］のトランジスタ６５が導通状態となる。

　トランジスタ６５が導通状態となることにより、トランジスタ６６のゲートと電気的に接続されるノードＳＨの電位が、配線ＶＣＬに供給される電位（初期電位）となる。また、画素回路２２［ｉ，ｊ］のトランジスタＭ１４が導通状態となることにより、画素回路２２［ｉ，ｊ］から撮像データが出力され、容量８１の一方の電極に撮像データに相当する電位が供給される。

　時刻Ｔ３２において、配線ＳＣＬにローレベル電位が与えられる。これにより、トランジスタ６５が非導通状態となる。

　トランジスタ６５が非導通状態となることにより、容量８１の一方の電極の電位は、画素回路２２［ｉ，ｊ］から出力された撮像データに相当する電位に保持される。このとき、フィードスルーにより、ノードＳＨの電位は、配線ＶＣＬに供給される電位（初期電位）より低くなる。

　時刻Ｔ３３において、配線ＲＳ［ｉ］にハイレベル電位が与えられる。これにより、画素回路２２［ｉ，ｊ］のトランジスタＭ１２が導通状態となる。

　トランジスタＭ１２が導通状態となることにより、配線ＶＲＳに供給される電位（リセット電位）が、配線ＷＸ［ｊ］を介して回路５２［ｊ］に供給される。

　これにより、初期電位からの差分に相当する電位を撮像データとして読み出すことができる。このような相関二重サンプリング動作を行うことで、回路５２［ｊ］からノイズが低減された信号を出力することができる。

〈期間Ｔ３４−Ｔ４１〉
　時刻Ｔ３４から時刻Ｔ４１までの期間は、出力期間に相当する。

　時刻Ｔ３４において、配線ＲＳ［ｉ］にローレベル電位が与えられる。これにより、画素回路２２［ｉ，ｊ］のトランジスタＭ１２が非導通状態となる。撮像データに相当する電位が回路５２［ｊ］から回路５３［ｊ］に出力される。

　ここまでがｉ行目の画素回路２２の読み出しに係る動作である。

　続いて、ｉ＋１行目の画素回路２２の読み出しを行う。前述の期間Ｔ３１−Ｔ４１と同様の動作を、ｉ＋１行目の画素回路２２で行う。

〈期間Ｔ４１−Ｔ４４〉
　時刻Ｔ４１から時刻Ｔ４４までの期間は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理期間に相当する。

　時刻Ｔ４１において、配線ＳＥ［ｉ＋１］と配線ＳＣＬにそれぞれ、ハイレベル電位が与えられる。配線ＴＸと配線ＲＳ［ｉ＋１］にそれぞれ、ローレベル電位が与えられる。これにより、画素回路２２［ｉ＋１，ｊ］のトランジスタＭ１４、及び回路５２［ｊ］のトランジスタ６５が導通状態となる。

　トランジスタ６５が導通状態となることにより、トランジスタ６６のゲートと電気的に接続されるノードＳＨの電位が、配線ＶＣＬに供給される電位（初期電位）となる。また、画素回路２２［ｉ＋１，ｊ］のトランジスタＭ１４が導通状態となることにより、画素回路２２［ｉ＋１，ｊ］から撮像データが出力され、容量８１の一方の電極に撮像データに相当する電位が供給される。

　時刻Ｔ４２において、配線ＳＣＬにローレベル電位が与えられる。これにより、トランジスタ６５が非導通状態となる。

　トランジスタ６５が非導通状態となることにより、容量８１の一方の電極の電位は、画素回路２２［ｉ＋１，ｊ］から出力された撮像データに相当する電位に保持される。このとき、フィードスルーにより、ノードＳＨの電位は、配線ＶＣＬに供給される電位（初期電位）より低くなる。

　時刻Ｔ４３において、配線ＲＳ［ｉ＋１］にハイレベル電位が与えられる。これにより、画素回路２２［ｉ＋１，ｊ］のトランジスタＭ１２が導通状態となる。

　トランジスタＭ１２が導通状態となることにより、配線ＶＲＳに供給される電位（リセット電位）が、配線ＷＸ［ｊ］を介して回路５２［ｊ］に供給される。

　これにより、初期電位からの差分に相当する電位を撮像データとして読み出すことができる。このような相関二重サンプリング動作を行うことで、回路５２［ｊ］からノイズが低減された信号を出力することができる。

〈期間Ｔ４４−Ｔ５１〉
　時刻Ｔ４４から時刻Ｔ５１までの期間は、出力期間に相当する。

　時刻Ｔ４４において、配線ＲＳ［ｉ＋１］にローレベル電位が与えられる。これにより、画素回路２２［ｉ＋１，ｊ］のトランジスタＭ１２が非導通状態となる。撮像データに相当する電位が回路５２［ｊ］から回路５３［ｊ］に出力される。

〈時刻Ｔ５１以降〉
　時刻Ｔ５１において、配線ＳＥ［ｉ＋１］にローレベル電位が与えられる。これにより、トランジスタＭ１４が非導通状態となる。これにより、ｉ＋１行目の画素回路２２のデータの読み出しが完了する。時刻Ｔ５１以降は、次の行以降のデータの読み出し動作が順次行われる。

　読み出し動作は、１行目からＭ行目まで順に行われる。配線ＷＸには、Ｍ個のデータ電位が順に出力されることになる。

　図８Ａ、図８Ｂ及び図９で例示した駆動方法を用いることで、露光期間と読み出し期間を別々に設定することができるため、表示部１１に設けられた全ての画素回路２２で同時に露光し、その後、データを順次読み出すことができる。これにより、いわゆるグローバルシャッタ駆動を実現できる。グローバルシャッタ駆動を実行する場合には、画素回路２２内のスイッチとして機能するトランジスタ（特にトランジスタＭ１１、トランジスタＭ１２、及びトランジスタＭ１５）に、非導通状態におけるリーク電流が極めて低い、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。

　なお、上記ではＭ×Ｎ個の全ての画素回路２２について、データの読み出しを行う例を示したが、タッチパネルとしての動作、すなわち対象物の位置情報の検出を目的とする場合など、高い解像度が不要となる場合がある。その場合は、データを読み出す行、列、または行及び列を間引くことで、少ないデータの読み出しを行うことができる。これにより、読み出しにかかる時間を短縮することが可能となり、高いフレーム周波数を実現できる。例えば、奇数行または偶数行のみを読み出すことで、読み出し期間を半分にすることができる。また、高精細な画像を撮像するとき（例えばイメージスキャンなど）と、タッチセンシングを行うときとで、読み出し方法を切り替えられる構成とすることが好ましい。

　以上が、画素回路２２の駆動方法の例についての説明である。

＜表示部の構成例２＞
　図５及び図６に示した表示部１１と異なる例を、図１０及び図１１に示す。

　図１０及び図１１に示す表示部１１Ａは、画素３０の２行おきに画素回路２２が設けられている点で図５及び図６に示した表示部１１と主に異なる。表示部１１Ａにおいて、列方向に隣接する２つの画素３０で、１つの画素回路２２を共有するともいえる。具体的には、画素３０［ｉ，ｊ］と画素３０［ｉ＋１，ｊ］に対して、１つの画素回路２２［ｋ，ｊ］が設けられ、画素３０［ｉ，ｊ＋１］と画素３０［ｉ＋１，ｊ＋１］に対して、１つの画素回路２２［ｋ，ｊ＋１］が設けられる。ここで、ｋは１以上Ｍ／２以下の整数である。表示部１１Ａにおいて、列方向に隣接する２つの画素３０で、１つの副画素ＰＳと、１つの副画素ＩＲＳを有する。

　配線ＳＥ、配線ＲＥ、配線ＴＸ、及び配線ＳＷはそれぞれ、画素３０の２行おきに設けられる。図１１では、ｉ行目の画素３０、及びｉ＋１行目の画素３０に対して、配線ＳＥ［ｋ］、配線ＲＥ［ｋ］、配線ＴＸ［ｋ］、及び配線ＳＷ［ｋ］が設けられる例を示している。配線ＳＥ［ｋ］、配線ＲＥ［ｋ］、配線ＴＸ［ｋ］、及び配線ＳＷ［ｋ］はそれぞれ、画素回路２２［ｋ，ｊ］と画素回路２２［ｋ，ｊ＋１］と電気的に接続される。

　図１０では、ｉ行目の画素３０に副画素ＰＳが設けられ、ｉ＋１行目の画素３０に副画素ＩＲＳが設けられる例を示している。なお、副画素ＰＳ及び副画素ＩＲＳの配置は、図１０に示す構成に限定されない。

　図１２Ａに示す表示部１１Ｂのように、副画素ＰＳと副画素ＩＲＳを交互に配置してもよい。

　図１２Ｂに示す表示部１１Ｃのように、副画素ＩＲＳの代わりに副画素ＰＳを設けてもよい。つまり、１つの画素回路２２が、可視光を受光する機能を有する受光デバイスを２つ有する構成とすることができる。この場合、１つの画素回路２２が、２つの副画素ＰＳの受光を制御する機能を有する。

　図１３Ａに示す表示部１１Ｄのように、副画素ＰＳの代わりに副画素ＩＲＳを設けてもよい。つまり、１つの画素回路２２が、赤外光を受光する機能を有する受光デバイスを２つ有する構成とすることができる。この場合、１つの画素回路２２が、２つの副画素ＩＲＳの受光を制御する機能を有する。

　図１０、及び図１２Ａでは、行方向に副画素ＰＳと副画素ＩＲＳを配置する構成を示したが、本発明の一態様はこれに限られない。図１３Ｂに示す表示部１１Ｅのように、列方向に副画素ＰＳと副画素ＩＲＳを配置してもよい。

　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を有する電子機器について、図を用いて説明する。

　本発明の一態様の電子機器に、実施の形態１に示した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が有する画素の一例を、図１４Ａに示す。本発明の一態様の表示装置を有する電子機器の断面図の一例を、図１４Ｂ及び図１４Ｃに示す。

　図１４Ａに示す画素１８０Ａは、副画素Ｇ、副画素Ｂ、副画素Ｒ、副画素ＰＳ、及び副画素ＩＲＳを有する。画素１８０Ａは、前述の画素３０に関する記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。

　図１４Ｂ及び図１４Ｃに示す電子機器は、それぞれ、筐体１０３と保護部材１０５との間に、表示装置１００と、光源１０４とを有する。表示装置１００は、実施の形態１に示す表示装置１０を用いることができる。

　光源１０４は、赤外光３１ＩＲを発する発光デバイスを有する。光源１０４には、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）を用いることが好ましい。

　図１４Ｂでは、表示装置１００と重ならない位置に光源１０４が配置されている例を示す。このとき、光源１０４の発光は、保護部材１０５を介して、電子機器の外部に射出される。

　図１４Ｃでは、表示装置と光源１０４とが重ねて設けられている例を示す。このとき、光源１０４の発光は、表示装置１００と保護部材１０５とを介して、電子機器の外部に射出される。

　図１４Ｂ及び図１４Ｃでは、図１４Ａにおける一点鎖線Ａ１−Ａ２間の断面構造を示している。表示装置１００は、基板１０６と基板１０２との間に、複数の発光デバイス及び複数の受光デバイスを有する。

　副画素Ｒは、赤色の光３１Ｒを発する発光デバイス１３０Ｒを有する。副画素Ｇは、緑色の光３１Ｇを発する発光デバイス１３０Ｇを有する。副画素Ｂは、青色の光３１Ｂを発する発光デバイス１３０Ｂを有する。

　副画素ＰＳは、受光デバイス１５０ＰＳを有し、副画素ＩＲＳは、受光デバイス１５０ＩＲＳを有する。

　図１４Ｂ及び図１４Ｃに示すように、光源１０４が発した赤外光３１ＩＲは、対象物１０８（ここでは指）によって反射され、対象物１０８からの反射光３２ＩＲが受光デバイス１５０ＩＲＳに入射される。対象物１０８は、電子機器に接触していないが、受光デバイス１５０ＩＲＳを用いて、対象物１０８を検出することができる。

　なお、本実施の形態では、赤外光３１ＩＲを用いて、対象物を検出する例を示すが、受光デバイス１５０ＩＲＳが検出する光の波長は特に限定されない。受光デバイス１５０ＩＲＳは、赤外光を検出することが好ましい。または、受光デバイス１５０ＩＲＳは、可視光を検出してもよく、赤外光と可視光の双方を検出してもよい。

　ここで、タッチセンサまたはニアタッチセンサでは、受光デバイスの受光面積を大きくすることで、対象物の検出をより容易にできる場合がある。そのため、図１５Ａに示すように、受光デバイス１５０ＰＳと受光デバイス１５０ＩＲＳの双方を用いて、対象物１０８の検出を行ってもよい。

　図１５Ａでは、図１４Ｂ及び図１４Ｃと同様に、光源１０４が発した赤外光３１ＩＲは、対象物１０８（ここでは指）によって反射され、対象物１０８からの反射光３２ＩＲが受光デバイス１５０ＩＲＳに入射される。さらに、図１５Ａでは、発光デバイス１３０Ｇが発した緑色の光３１Ｇも、対象物１０８によって反射され、対象物１０８からの反射光３２Ｇが受光デバイス１５０ＰＳに入射される。対象物１０８は、電子機器に接触していないが、受光デバイス１５０ＩＲＳ及び受光デバイス１５０ＰＳを用いて、対象物１０８を検出することができる。

　なお、受光デバイス１５０ＩＲＳ（及び受光デバイス１５０ＰＳ）を用いて、電子機器に接触している対象物１０８を検出することもできる。

　副画素ＰＳの受光面積は、副画素ＩＲＳの受光面積よりも小さい。受光面積が小さいほど、撮像範囲が狭くなり、撮像結果のボケの抑制、及び、解像度の向上が可能となる。そのため、副画素ＰＳを用いることで、副画素ＩＲＳを用いる場合に比べて、高精細または高解像度の撮像を行うことができる。例えば、副画素ＰＳを用いて、指紋、掌紋、虹彩、脈形状（静脈形状、動脈形状を含む）、または顔などを用いた個人認証のための撮像を行うことができる。

　例えば、図１５Ｂに示すように、発光デバイス１３０Ｇが発した緑色の光３１Ｇが、対象物１０８によって反射され、対象物１０８からの反射光３２Ｇが受光デバイス１５０ＰＳに入射される。受光デバイス１５０ＰＳを用いて、対象物１０８の指紋を撮像することができる。

　なお、本実施の形態では、発光デバイス１３０Ｇが発する緑色の光３１Ｇを用いて、受光デバイス１５０ＰＳが対象物を検出する例を示すが、受光デバイス１５０ＰＳが検出する光の波長は特に限定されない。受光デバイス１５０ＰＳは、可視光を検出することが好ましく、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの色のうち一つまたは複数を検出することが好ましい。また、受光デバイス１５０ＰＳは、赤外光を検出してもよい。

　例えば、受光デバイス１５０ＰＳは、発光デバイス１３０Ｒが発する赤色の光３１Ｒを検出する機能を有していてもよい。また、受光デバイス１５０ＰＳは、発光デバイス１３０Ｂが発する青色の光３１Ｂを検出する機能を有していてもよい。

　なお、受光デバイス１５０ＰＳが検出する光を発する発光デバイスは、画素内で、副画素ＰＳと位置が近い副画素に設けられていることが好ましい。例えば、画素１８０Ａでは、副画素ＰＳと隣り合う副画素Ｇが有する発光デバイス１３０Ｇの発光を、受光デバイス１５０ＰＳが検出する構成である。このような構成とすることで、検出精度を高めることができる。

　本発明の一態様の表示装置は、全ての画素に、上述の画素１８０Ａの構成が適用されていてもよく、一部の画素に、画素１８０Ａの構成が適用され、他の画素には、他の構成が適用されていてもよい。

　例えば、本発明の一態様の表示装置は、図１６Ａに示す画素１８０Ａと、図１６Ｂに示す画素１８０Ｂと、の双方を有していてもよい。図１６Ａに示す画素１８０Ａは、図１Ｂに示す画素３０と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。

　図１６Ｂに示す画素１８０Ｂは、副画素Ｇ、副画素Ｂ、副画素Ｒ、副画素ＰＳ、及び副画素Ｘを有する。

　副画素Ｘが有するデバイスを用いて、表示装置、または当該表示装置を搭載した電子機器では、様々な機能を実現することができる。

　例えば、表示装置または電子機器は、副画素Ｘが有するデバイスを用いて、力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、磁気、温度、化学物質、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、体調、脈拍、体温、及び、血中の酸素濃度の少なくとも一つを測定する機能を有することができる。

　表示装置または電子機器が有する機能として、例えば、ストロボライト機能、フラッシュライト機能、劣化補正機能、加速度センサ機能、においセンサ機能、体調検出機能、脈拍検出機能、体温検出機能、または血中酸素濃度測定機能などが挙げられる。

　ストロボライト機能は、例えば、短い周期で、発光と非発光とを繰り返す構成で実現することができる。

　フラッシュライト機能は、例えば、電気二重層などの原理を利用して瞬間放電することで、閃光を発生させる構成で実現することができる。

　なお、ストロボライト機能及びフラッシュライト機能は、例えば、防犯用途または護身用途などに利用することができる。また、ストロボライト及びフラッシュライトの発光色は、白色が好ましい。ただし、ストロボライトフラッシュライトの発光色に、特に限定はなく、白色、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色など、実施者が適宜、最適な発光色を一つまたは複数選択することができる。

　劣化補正機能として、副画素Ｇ、副画素Ｂ、及び副画素Ｒの中から選ばれた少なくとも一つの副画素が有する発光デバイスの劣化を補正する機能が挙げられる。より具体的には、副画素Ｇが有する発光デバイスに用いる材料の信頼性が悪い場合、副画素Ｘを副画素Ｇと同様の構成とすることで、画素１８０Ｂの中に、２つの副画素Ｇを設ける構成とすることができる。当該構成とすることで、副画素Ｇの面積を２倍にすることができる。副画素Ｇの面積を２倍とすることで、副画素Ｇが１つの構成と比較して、信頼性を２倍程度高めることが可能となる。または、画素１８０Ｂの中に、２つの副画素Ｇを設ける構成とすることで、一方の副画素Ｇが劣化などにより、非発光となった場合に、他方の副画素Ｇにて、一方の副画素Ｇの発光を補う構成としてもよい。

　なお、上記においては、副画素Ｇについて明示したが、副画素Ｂ、及び副画素Ｒについても、同様の構成とすることができる。

　加速度センサ機能、においセンサ機能、体調検出機能、脈拍検出機能、体温検出機能、及び、血中酸素濃度測定機能は、それぞれ、検出に必要なセンサデバイスを副画素Ｘに設けることで実現することができる。また、副画素Ｘに設けるセンサデバイスに応じて、表示装置または電子機器は、様々な機能を実現できるということができる。

　以上のように、図１６Ｂに示す副画素Ｘに様々な機能を付与することで、画素１８０Ｂを有する表示装置を、多機能表示装置、または多機能パネルと呼称することができる。なお、副画素Ｘの機能については、１または２以上であってもよく、実施者が適宜最適な機能を選択することができる。

　なお、本発明の一態様の表示装置は、副画素Ｘ及び副画素ＩＲＳの双方を有さない、４つの副画素から構成される画素を有していてもよい。つまり、副画素Ｇ、副画素Ｂ、副画素Ｒ、及び、副画素ＰＳを有する、画素を有していてもよい。また、表示装置は、画素によって有する副画素の数が異なっていてもよい。一方で、各画素の品質を均一とするためには、全ての画素が、同一の数の副画素を有していることが好ましい。

　例えば、本発明の一態様の表示装置は、図１６Ａに示す画素１８０Ａと、図１６Ｃに示す画素１８０Ｃと、の双方を有していてもよい。

　図１６Ｃに示す画素１８０Ｃは、副画素Ｇ、副画素Ｂ、副画素Ｒ、副画素ＰＳ、及び副画素ＩＲを有する。

　副画素ＩＲは、赤外光を発する発光デバイスを有する。つまり、副画素ＩＲは、センサの光源として利用することができる。表示装置が、赤外光を発する発光デバイスを有することで、表示装置と別に光源を設けなくてもよく、電子機器の部品点数を削減することができる。

　図１６Ｄに、本発明の一態様の表示装置を有する電子機器の断面図の一例を示す。

　図１６Ｄに示す電子機器は、筐体１０３と保護部材１０５との間に、表示装置１００を有する。

　図１６Ｄに示す表示装置１００は、図１６Ａにおける一点鎖線Ａ１−Ａ２間の断面構造と、図１６Ｃにおける一点鎖線Ａ３−Ａ４間の断面構造とに相当する。つまり、図１６Ｄに示す表示装置１００は、画素１８０Ａと画素１８０Ｃとを有する。

　副画素Ｒは、赤色の光３１Ｒを発する発光デバイス１３０Ｒを有する。副画素Ｇは、緑色の光３１Ｇを発する発光デバイス１３０Ｇを有する。副画素Ｂは、青色の光３１Ｂを発する発光デバイス１３０Ｂを有する。

　副画素ＰＳは、受光デバイス１５０ＰＳを有し、副画素ＩＲＳは、受光デバイス１５０ＩＲＳを有する。副画素ＩＲは、赤外光３１ＩＲを発する発光デバイス１３０ＩＲを有する。

　図１６Ｄに示すように、発光デバイス１３０ＩＲが発した赤外光３１ＩＲは、対象物１０８（ここでは指）によって反射され、対象物１０８からの反射光３２ＩＲが受光デバイス１５０ＩＲＳに入射される。対象物１０８は、電子機器に接触していないが、受光デバイス１５０ＩＲＳを用いて、対象物１０８を検出することができる。

　図１７乃至図２０に、表示装置のレイアウトの一例を示す。

　ニアタッチセンサ機能は、例えば、特定の箇所に固定した光源で対象物（指、手、またはペンなど）を照らし、対象物からの反射光を複数の副画素ＩＲＳで検出し、複数の副画素ＩＲＳにおける検出強度比によって対象物の位置を推定することで実現することができる。

　副画素ＩＲＳを有する画素１８０Ａは、表示部内に一定周期ごとに配置する構成、または、表示部の外周に配置する構成などを適用することができる。

　一部の画素のみを用いて、ニアタッチ検出を行うことで、駆動周波数を高めることができる。また、他の画素に、副画素Ｘまたは副画素ＩＲを搭載できるため、多機能の表示装置を実現できる。

　図１７に示す表示装置１００Ａは、画素１８０Ａと画素１８０Ｂの２種類の画素を有する。表示装置１００Ａでは、画素１８０Ａは、３×３画素（９画素）に１つ設けられ、その他の画素には、画素１８０Ｂの構成が適用されている。

　なお、画素１８０Ａを配置する周期は、３×３画素に１つに限られない。例えば、タッチ検出に用いる画素を、４画素（２×２画素）につき１画素、１６画素（４×４画素）につき１画素、１００画素（１０×１０画素）につき１画素、または９００画素（３０×３０画素）につき１画素などと適宜決定することができる。

　図１８に示す表示装置１００Ｂは、画素１８０Ａと画素１８０Ｃの２種類の画素を有する。表示装置１００Ｂでは、画素１８０Ａは、３×３画素（９画素）に１つ設けられ、その他の画素には、画素１８０Ｃの構成が適用されている。

　図１９に示す表示装置１００Ｃは、画素１８０Ａと画素１８０Ｂの２種類の画素を有する。表示装置１００Ｃでは、画素１８０Ａは、表示部の外周に設けられ、その他の画素には、画素１８０Ｂの構成が適用されている。

　表示部の外周に画素１８０Ａを設ける場合、画素１８０Ａは、図１９に示すように４辺全てを囲うように配置してもよく、４隅に配置してもよく、各辺に１つまたは複数配置してもよく、様々な配置を適用することができる。

　図２０に示す表示装置１００Ｄは、画素１８０Ａと画素１８０Ｃの２種類の画素を有する。表示装置１００Ｄでは、画素１８０Ａは、表示部の外周に設けられ、その他の画素には、画素１８０Ｃの構成が適用されている。

　図１７及び図１９では、表示装置の表示部の外部に設けられた光源１０４が発する赤外光３１ＩＲが、対象物１０８によって反射され、対象物１０８からの反射光３２ＩＲが複数の画素１８０Ａに入射される。当該画素１８０Ａに設けられた副画素ＩＲＳで反射光３２ＩＲを検出し、複数の副画素ＩＲＳにおける検出強度比によって対象物１０８の位置を推定することができる。

　なお、光源１０４は、少なくとも表示装置の表示部の外部に設けられており、表示装置に内蔵されていてもよく、表示装置とは別に電子機器に搭載されていてもよい。光源１０４には、例えば、赤外光を発する発光ダイオードなどを用いることができる。

　図１８及び図２０では、画素１８０Ｃが有する副画素ＩＲが発する赤外光３１ＩＲが、対象物１０８によって反射され、対象物１０８からの反射光３２ＩＲが複数の画素１８０Ａに入射される。当該画素１８０Ａに設けられた副画素ＩＲＳで反射光３２ＩＲを検出し、複数の副画素ＩＲＳにおける検出強度比によって対象物１０８の位置を推定することができる。

　以上のように、表示装置のレイアウトは様々な態様をとることができる。

　前述の画素１８０Ａ乃至画素１８０Ｃとは異なる例を、図２１Ａに示す。図２１Ａに示す画素１８０Ｄは、副画素Ｇ、副画素Ｂ、副画素Ｒ、副画素ＩＲ、副画素ＰＳ、及び副画素ＩＲＳを有する。図２１Ａは、１つの画素１８０Ｄに対して、副画素が２行３列にわたって設けられている例を示す。画素１８０Ｄは、上の行（１行目）に、３つの副画素（副画素Ｇ、副画素Ｂ、副画素Ｒ）を有し、下の行（２行目）に、３つの副画素（副画素ＩＲ、副画素ＰＳ、副画素ＩＲＳ）を有する。言い換えると、画素１８０Ｄは、左の列（１列目）に、２つの副画素（副画素Ｇ、副画素ＩＲ）を有し、中央の列（２列目）に２つの副画素（副画素Ｂ、副画素ＰＳ）を有し、右の列（３列目）に２つの副画素（副画素Ｒ、副画素ＩＲＳ）を有する。なお、副画素の配列は図２１Ａの構成に限られない。

　副画素Ｇ、副画素Ｂ、副画素Ｒ、副画素ＩＲ、副画素ＰＳ、及び副画素ＩＲＳについては、前述の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。

　図２１Ｂに示すように、画素１８０Ｄは、画素回路２１Ｒ、画素回路２１Ｇ、画素回路２１Ｂ、画素回路２１ＩＲ、及び画素回路２２を有する。画素回路２１Ｒ、画素回路２１Ｇ、画素回路２１Ｂ、及び画素回路２２は、前述の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。画素回路２１ＩＲは、副画素ＩＲの発光を制御する機能を有する。画素回路２１ＩＲは、画素回路２１Ｒ、画素回路２１Ｇ、または画素回路２１Ｂの構成を適用することができる。例えば、画素回路２１ＩＲは、図２Ｂに示す画素回路２１を用いることができる。

　図２１Ａにおける一点鎖線Ａ５−Ａ６間の断面構造を、図２１Ｃ及び図２１Ｄに示す。図２１Ｃは、発光デバイス１３０ＩＲが発した赤外光３１ＩＲが、対象物１０８（ここでは指）によって反射され、対象物１０８からの反射光３２ＩＲが受光デバイス１５０ＩＲＳに入射される様子を示している。図２１Ｄは、発光デバイス１３０Ｇが発した緑色の光３１Ｇが、対象物１０８（ここでは指）によって反射され、対象物１０８からの反射光３２Ｇが受光デバイス１５０ＰＳに入射される様子を示している。

　図２２に示す表示装置１００Ｅは、画素１８０Ｄを有する。図２２に示すように、画素１８０Ｄが発した赤外光３１ＩＲは、対象物１０８（ここでは指）によって反射され、対象物１０８からの反射光３２ＩＲが、画素１８０Ｄが有する受光デバイス１５０ＩＲＳに入射される。表示装置１００Ｅは、対象物１０８が接触または接近したことを検出することができる。

　図２２は、画素１８０Ｄで構成される表示装置の例を示したが、本発明の一態様はこれに限られない。画素１８０Ｄと、画素１８０Ａ、画素１８０Ｂまたは画素１８０Ｃのいずれか一または複数とを組み合わせて表示装置を構成してもよい。

　本発明の一態様の表示装置は、特定の色の光を射出し、対象物で反射した反射光を受光してもよい。図２３Ａは、表示装置から射出される赤色の光と、対象物１０８（ここでは指）で反射することにより表示装置に入射した赤色の光をそれぞれ矢印で模式的に示している。図２３Ｂは、表示装置から射出される赤外光と、対象物１０８（ここでは指）で反射することにより表示装置に入射した赤外光をそれぞれ矢印で模式的に示している。

　対象物が表示装置に接触または近接した状態で、赤色の光を射出し、対象物からの反射光が表示装置に入射することにより、対象物の赤色の光に対する透過率を測定できる。同様に、対象物が表示装置に接触または近接した状態で、赤外光を射出し、対象物からの反射光が表示装置に入射することにより、対象物の赤外光に対する透過率を測定できる。

　図２３Ａの一点鎖線で示す領域Ｐの拡大図を、図２３Ｃに示す。発光デバイス１３０Ｒから射出された光３１Ｒは、対象物１０８の表面及び内部の生体組織により散乱し、一部の散乱光が生体内部から受光デバイス１５０ＰＳの方向に進む。この散乱光が血管９１を透過し、その透過した光３２Ｒが受光デバイス１５０ＰＳに入射する。

　同様に、発光デバイス１３０ＩＲから射出された赤外光は、対象物１０８の表面及び内部の生体組織により散乱し、一部の散乱光が生体内部から受光デバイス１５０ＩＲＳの方向に進む。この散乱光が血管９１を透過し、その透過した赤外光が受光デバイス１５０ＩＲＳに入射する。

　ここで、光３２Ｒは、生体組織９３、及び血管９１（動脈、及び静脈）を経た光である。動脈血は心拍によって脈動するため、動脈による光の吸収は、心拍に応じて変動する。一方、生体組織９３、及び静脈は心拍の影響を受けないため、生体組織９３よる光の吸収、及び静脈による光の吸収は一定となる。したがって、表示装置に入射した光３２Ｒから経時的に一定な成分を除外することにより、動脈の光の透過率を算出することができる。また、赤色の光の透過率は、酸素と結合しているヘモグロビン（酸素化ヘモグロビンともいう）より酸素と結合していないヘモグロビン（還元ヘモグロビンともいう）で低くなる。赤外光の透過率は、酸素化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンで同程度となる。赤色の光に対する動脈の透過率と、赤外光に対する動脈の透過率を測定することにより、酸素化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの総和に対する酸素化ヘモグロビンの比率、つまり酸素飽和度（以下、経皮的酸素飽和度（ＳｐＯ_２：Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ　Ｏｘｙｇｅｎ　Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）ともいう）を算出することができる。このように、本発明の一態様である表示装置は、反射型のパルスオキシメータとしての機能を有することができる。

　例えば、表示装置の表示部に指が接触した際に、指が接触している領域の位置情報を取得する。その後、指が接触している領域及びその近傍の画素から赤色の光を射出して赤色の光に対する動脈の透過率を測定する。続いて、赤外光を射出して赤外光に対する動脈の透過率を測定することにより、酸素飽和度を算出することができる。なお、赤色の光に対する透過率と、赤外光に対する透過率を測定する順は特に限定されない。赤外光に対する透過率を測定した後に、赤色の光に対する透過率を測定してもよい。また、ここでは指を用いて酸素飽和度を算出する例を示したが、本発明の一態様はこれに限られない。指以外の部位で酸素飽和度を算出することもできる。例えば、表示装置の表示部に掌を接触させた状態で赤色の光に対する動脈の透過率と、赤外光に対する動脈の透過率を測定することにより、酸素飽和度を算出することができる。

　本発明の一態様の表示装置を適用した電子機器の一例を、図２４Ａに示す。図２４Ａに示す携帯情報端末４００は、例えば、スマートフォンとして用いることができる。携帯情報端末４００は、筐体４０２と、表示部４０４を有する。表示部４０４は、前述の画素１８０Ｄを有することが好ましい。表示部４０４には、例えば、前述の表示装置１００Ｅを適用できる。

　図２４Ａは、携帯情報端末４００の表示部４０４に指４０６が接触している様子を示している。図２４Ａは、タッチを検出した領域及びその近傍である領域４０８を一点鎖線で示している。

　携帯情報端末４００は、領域４０８の画素から赤色の光を射出し、表示部４０４に入射した赤色の光を検出する。同様に、領域４０８の画素から赤外光を射出し、表示部４０４に入射した赤外光を検出することにより、指４０６の酸素飽和度を測定することができる。図２４Ｂは、領域４０８の画素を点灯する様子を示している。図２４Ｂは、指４０６を透過させ、輪郭のみを破線で示し、領域４０８にハッチングを施している。図２４Ｂに示すように、点灯している領域４０８は、指４０６によって隠れ、ユーザーから視認されにくい。そのため、ユーザーにストレスを感じさせることなく、酸素飽和度を測定することができる。また、携帯情報端末４００は、表示部４０４内のどの位置でも酸素飽和度の測定することができる。

　得られた酸素飽和度を、表示部４０４に示してもよい。図２４Ｃは、領域４１０に酸素飽和度を示す画像４１２を表示する様子を示している。図２４Ｃでは、画像４１２の例として、“ＳｐＯ_２９７％”の文字を示している。なお、画像４１２は画像であってもよく、画像及び文字を含んでもよい。また、領域４１０は表示部４０４の任意に位置に設ければよい。

　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３）
　本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置とその作製方法について図２５乃至図２９を用いて説明する。

　本発明の一態様の表示装置は、画素に、発光デバイス及び受光デバイスを有する。本発明の一態様の表示装置では、画素が受光機能を有するため、画像を表示しながら、対象物の接触または近接を検出することができる。例えば、表示装置が有する副画素全てで画像を表示するだけでなく、一部の副画素は、光源としての光を呈し、残りの副画素で画像を表示することもできる。

　本発明の一態様の表示装置は、表示部に、発光デバイス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、受光デバイスがマトリクス状に配置されており、表示部は、画像表示機能に加えて、撮像機能及びセンシング機能の一方または双方を有する。表示部は、イメージセンサまたはタッチセンサに用いることができる。つまり、表示部で光を検出することで、画像を撮像すること、または、対象物（指、手、またはペンなど）の近接もしくは接触を検出することができる。さらに、本発明の一態様の表示装置は、発光デバイス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もよく、電子機器の部品点数を削減することができる。

　本発明の一態様の表示装置では、表示部が有する発光デバイスが発した光を対象物が反射（または散乱）した際、受光デバイスがその反射光（または散乱光）を検出できるため、暗い場所でも、撮像またはタッチ検出が可能である。

　本発明の一態様の表示装置は、発光デバイスを用いて、画像を表示する機能を有する。つまり、発光デバイスは、表示デバイス（表示素子ともいう）として機能する。

　発光デバイスは、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）、ＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）などのＥＬデバイスを用いることが好ましい。ＥＬデバイスが有する発光物質として、蛍光を発する物質（蛍光材料）、燐光を発する物質（燐光材料）、無機化合物（量子ドット材料など）、熱活性化遅延蛍光を示す物質（熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ　Ａｃｔｉｖａｔｅｄ　Ｄｅｌａｙｅｄ　Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）材料）などが挙げられる。また、発光デバイスとして、マイクロＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）などのＬＥＤを用いることもできる。なお、ＴＡＤＦ材料として、一重項励起状態と三重項励起状態が熱平衡状態にある材料を用いてもよい。このようなＴＡＤＦ材料は発光寿命（励起寿命）が短くなるため、発光デバイスにおける高輝度領域での効率低下を抑制することができる。

　本発明の一態様の表示装置は、受光デバイスを用いて、光を検出する機能を有する。

　受光デバイスをイメージセンサに用いる場合、表示装置は、受光デバイスを用いて、画像を撮像することができる。例えば、本実施の形態の表示装置は、スキャナとして用いることができる。

　例えば、イメージセンサを用いて、指紋、掌紋などの生体情報に係るデータを取得することができる。つまり、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。

　受光デバイスをタッチセンサに用いる場合、表示装置は、受光デバイスを用いて、対象物の近接または接触を検出することができる。

　受光デバイスは、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。受光デバイスは、受光デバイスに入射する光を検出し電荷を発生させる光電変換デバイス（光電変換素子ともいう）として機能する。受光デバイスに入射する光量に基づき、受光デバイスから発生する電荷量が決まる。

　特に、受光デバイスとして、有機化合物を含む層を有する有機フォトダイオードを用いることが好ましい。有機フォトダイオードは、薄型化、軽量化、及び大面積化が容易であり、また、形状及びデザインの自由度が高いため、様々な表示装置に適用できる。

　本発明の一態様では、発光デバイスとして有機ＥＬデバイスを用い、受光デバイスとして有機フォトダイオードを用いる。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。

　有機フォトダイオードは、有機ＥＬデバイス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。

　例えば、一対の電極のうち一方（共通電極）を、受光デバイス及び発光デバイスで共通の層とすることができる。また、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１つを、受光デバイス及び発光デバイスで共通の層とすることが好ましい。

　なお、受光デバイスと発光デバイスが共通で有する層は、発光デバイスにおける機能と受光デバイスにおける機能とが異なる場合がある。本明細書中では、発光デバイスにおける機能に基づいて構成要素を呼称する。例えば、正孔注入層は、発光デバイスにおいて正孔注入層として機能し、受光デバイスにおいて正孔輸送層として機能する。同様に、電子注入層は、発光デバイスにおいて電子注入層として機能し、受光デバイスにおいて電子輸送層として機能する。また、受光デバイスと発光デバイスが共通で有する層は、発光デバイスにおける機能と受光デバイスにおける機能とが同一である場合もある。正孔輸送層は、発光デバイス及び受光デバイスのいずれにおいても、正孔輸送層として機能し、電子輸送層は、発光デバイス及び受光デバイスのいずれにおいても、電子輸送層として機能する。

　発光層の発光色がそれぞれ異なる複数の有機ＥＬデバイスを有する表示装置を作製する場合、発光色が異なる発光層をそれぞれ島状に形成する必要がある。

　例えば、メタルマスク（シャドーマスクともいう）を用いた真空蒸着法により、島状の発光層を成膜することができる。しかし、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、及び蒸気の散乱などによる成膜される膜の輪郭の広がりなど、様々な影響により、島状の発光層の形状及び位置に設計からのずれが生じるため、表示装置の高精細化、及び高開口率化が困難である。

　本発明の一態様の表示装置の作製方法では、島状の画素電極（下部電極ともいえる）を形成し、第１の色の光を発する発光層を含む第１の層（ＥＬ層、またはＥＬ層の一部、ということができる）を一面に形成した後、第１の層上に第１の犠牲層を形成する。そして、第１の犠牲層上に第１のレジストマスクを形成し、第１のレジストマスクを用いて、第１の層と第１の犠牲層を加工することで、島状の第１の層を形成する。続いて、第１の層と同様に、第２の色の光を発する発光層を含む第２の層（ＥＬ層、またはＥＬ層の一部、ということができる）を、第２の犠牲層及び第２のレジストマスクを用いて、島状に形成する。

　このように、本発明の一態様の表示装置の作製方法では、島状のＥＬ層は、ファインメタルマスクを用いて形成されるのではなく、ＥＬ層を一面に成膜した後に加工することで形成される。したがって、これまで実現が困難であった高精細な表示装置または高開口率の表示装置を実現することができる。さらに、ＥＬ層を各色で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。また、ＥＬ層上に犠牲層を設けることで、表示装置の作製工程中にＥＬ層が受けるダメージを低減し、発光デバイスの信頼性を高めることができる。

　隣り合う発光デバイスの間隔について、例えばメタルマスクを用いた形成方法では１０μｍ未満にすることは困難であるが、上記方法によれば、３μｍ以下、２μｍ以下、または、１μｍ以下にまで狭めることができる。

　ＥＬ層自体のパターンについても、メタルマスクを用いた場合に比べて極めて小さくすることができる。また、例えばＥＬ層の作り分けにメタルマスクを用いた場合では、パターンの中央と端で厚さのばらつきが生じるため、パターン全体の面積に対して、発光領域として使用できる有効な面積は小さくなる。一方、上記作製方法では、均一な厚さに成膜した膜を加工することでパターンを形成するため、パターン内で厚さを均一にでき、微細なパターンであっても、そのほぼ全域を発光領域として用いることができる。そのため、高い精細度と高い開口率を兼ね備えた表示装置を作製することができる。

　ここで、第１の層及び第２の層は、それぞれ、少なくとも発光層を含み、好ましくは複数の層からなる。具体的には、発光層上に１層以上の層を有することが好ましい。発光層と犠牲層との間に他の層を有することで、表示装置の作製工程中に発光層が最表面に露出することを抑制し、発光層が受けるダメージを低減することができる。これにより、発光デバイスの信頼性を高めることができる。

　なお、それぞれ異なる色を発する発光デバイスにおいて、ＥＬ層を構成する全ての層を作り分ける必要はなく、一部の層は同一工程で成膜することができる。本発明の一態様の表示装置の作製方法では、ＥＬ層を構成する一部の層を色ごとに島状に形成した後、犠牲層を除去し、ＥＬ層を構成する残りの層と、共通電極（上部電極ともいえる）と、を各色に共通して形成する。

　受光デバイスについても、発光デバイスと同様の作製方法を適用することができる。受光デバイスが有する島状の活性層（光電変換層ともいう）は、ファインメタルマスクを用いて形成されるのではなく、活性層となる膜を一面に成膜した後に加工することで形成されるため、島状の活性層を均一の厚さで形成することができる。また、活性層上に犠牲層を設けることで、表示装置の作製工程中に活性層が受けるダメージを低減し、受光デバイスの信頼性を高めることができる。

［表示装置の構成例１］
　図２５Ａ及び図２５Ｂに、本発明の一態様の表示装置を示す。

　本発明の一態様の表示装置は、発光デバイスが形成されている基板とは反対方向に光を射出する上面射出型（トップエミッション型）、発光デバイスが形成されている基板側に光を射出する下面射出型（ボトムエミッション型）、両面に光を射出する両面射出型（デュアルエミッション型）のいずれであってもよい。

　図２５Ａに表示装置１００Ｆの上面図を示す。表示装置１００Ｆは、複数の画素１１０がマトリクス状に配置された表示部と、表示部の外側の接続部１４０と、を有する。１つの画素１１０は、副画素１１０ａ、副画素１１０ｂ、副画素１１０ｃ、副画素１１０ｄ、及び副画素１１０ｅの、５つの副画素から構成される。接続部１４０は、カソードコンタクト部ということができる。

　図２５Ａでは、１つの画素１１０に対して、副画素が２行３列にわたって設けられている例を示す。画素１１０は、上の行（１行目）に、３つの副画素（副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）を有し、下の行（２行目）に、２つの副画素（副画素１１０ｄ、１１０ｅ）を有する。言い換えると、画素１１０は、左の列（１列目）に、２つの副画素（副画素１１０ａ、１１０ｄ）を有し、中央の列（２列目）に副画素１１０ｂを有し、右の列（３列目）に副画素１１０ｃを有し、さらに、この２列にわたって、副画素１１０ｅを有する。

　本実施の形態では、副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃが、それぞれ異なる色の光を発する発光デバイスを有し、副画素１１０ｄ、１１０ｅが、互いに受光面積が異なる受光デバイスを有する例を示す。例えば、副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、図１４Ａ等に示す副画素Ｇ、副画素Ｂ、副画素Ｒに相当する。また、副画素１１０ｄは、図１４Ａ等に示す副画素ＰＳに相当し、副画素１１０ｅは、図１４Ａ等に示す副画素ＩＲＳに相当する。

　なお、副画素１１０ｅに設けるデバイスを画素ごとに変えてもよい。これにより、一部の副画素１１０ｅが副画素ＩＲＳに相当し、他の副画素１１０ｅが副画素Ｘ（図１６Ｂ参照）または副画素ＩＲ（図１６Ｃ参照）に相当する構成としてもよい。

　図２５Ａでは、上面視で、接続部１４０が表示部の下側に位置する例を示すが、特に限定されない。接続部１４０は、上面視で、表示部の上側、右側、左側、下側の少なくとも一箇所に設けられていればよく、表示部の四辺を囲むように設けられていてもよい。また、接続部１４０は、単数であっても複数であってもよい。

　図２５Ｂに、図２５Ａにおける一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間、Ｙ３−Ｙ４間、及びＹ１−Ｙ２間の断面図を示す。

　図２５Ｂに示すように、表示装置１００Ｆは、トランジスタを含む層１０１上に、発光デバイス１３０ａ、発光デバイス１３０ｂ、発光デバイス１３０ｃ、受光デバイス１５０ｄ（図２９Ｂ参照）、及び受光デバイス１５０ｅが設けられ、これら発光デバイスと受光デバイスを覆うように保護層１３１が設けられている。保護層１３１上には、樹脂層１１９によって基板１２０が貼り合わされている。

　トランジスタを含む層１０１には、例えば、基板に複数のトランジスタが設けられ、これらのトランジスタを覆うように絶縁層が設けられた積層構造を適用することができる。トランジスタを含む層１０１の構成例は、実施の形態４で後述する。

　発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは、それぞれ、異なる色の光を発する。発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光を発する組み合わせであることが好ましい。

　発光デバイスは、一対の電極間にＥＬ層を有する。本明細書等では、一対の電極の一方を画素電極と記し、他方を共通電極と記すことがある。

　発光デバイスが有する一対の電極のうち、一方の電極は陽極として機能し、他方の電極は陰極として機能する。以下では、画素電極が陽極として機能し、共通電極が陰極として機能する場合を例に挙げて説明する。

　発光デバイス１３０ａは、トランジスタを含む層１０１上の画素電極１１１ａと、画素電極１１１ａ上の第１の層１１３ａと、第１の層１１３ａ上の第６の層１１４と、第６の層１１４上の共通電極１１５と、を有する。発光デバイス１３０ａにおいて、第１の層１１３ａと第６の層１１４とをまとめてＥＬ層と呼ぶことができる。

　第１の層１１３ａは、画素電極１１１ａ上の第１の正孔注入層１８１ａと、第１の正孔注入層１８１ａ上の第１の正孔輸送層１８２ａと、第１の正孔輸送層１８２ａ上の第１の発光層１８３ａと、第１の発光層１８３ａ上の第１の電子輸送層１８４ａと、を有する。

　第６の層１１４は、例えば、電子注入層を有する。または、第６の層１１４は、電子輸送層と電子注入層とを積層して有していてもよい。

　発光デバイス１３０ｂは、トランジスタを含む層１０１上の画素電極１１１ｂと、画素電極１１１ｂ上の第２の層１１３ｂと、第２の層１１３ｂ上の第６の層１１４と、第６の層１１４上の共通電極１１５と、を有する。発光デバイス１３０ｂにおいて、第２の層１１３ｂと第６の層１１４とをまとめてＥＬ層と呼ぶことができる。

　第２の層１１３ｂは、画素電極１１１ｂ上の第２の正孔注入層１８１ｂと、第２の正孔注入層１８１ｂ上の第２の正孔輸送層１８２ｂと、第２の正孔輸送層１８２ｂ上の第２の発光層１８３ｂと、第２の発光層１８３ｂ上の第２の電子輸送層１８４ｂと、を有する。

　発光デバイス１３０ｃは、トランジスタを含む層１０１上の画素電極１１１ｃと、画素電極１１１ｃ上の第３の層１１３ｃと、第３の層１１３ｃ上の第６の層１１４と、第６の層１１４上の共通電極１１５と、を有する。発光デバイス１３０ｃにおいて、第３の層１１３ｃと第６の層１１４とをまとめてＥＬ層と呼ぶことができる。

　第３の層１１３ｃは、画素電極１１１ｃ上の第３の正孔注入層１８１ｃと、第３の正孔注入層１８１ｃ上の第３の正孔輸送層１８２ｃと、第３の正孔輸送層１８２ｃ上の第３の発光層１８３ｃと、第３の発光層１８３ｃ上の第３の電子輸送層１８４ｃと、を有する。

　発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは、それぞれ、異なる色の光を発する。発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光を発する組み合わせであることが好ましい。

　受光デバイスは、一対の電極間に活性層を有する。本明細書等では、一対の電極の一方を画素電極と記し、他方を共通電極と記すことがある。

　受光デバイスが有する一対の電極のうち、一方の電極は陽極として機能し、他方の電極は陰極として機能する。以下では、画素電極が陽極として機能し、共通電極が陰極として機能する場合を例に挙げて説明する。つまり、受光デバイスは、画素電極と共通電極との間に逆バイアスをかけて駆動することで、受光デバイス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。

　受光デバイス１５０ｄ（図２８Ｃ及び図２９Ｂ参照）は、トランジスタを含む層１０１上の画素電極１１１ｄと、画素電極１１１ｄ上の第４の層１１３ｄと、第４の層１１３ｄ上の第６の層１１４と、第６の層１１４上の共通電極１１５と、を有する。

　第４の層１１３ｄは、画素電極１１１ｄ上の第４の正孔輸送層１８２ｄと、第４の正孔輸送層１８２ｄ上の第１の活性層１８５ｄと、第１の活性層１８５ｄ上の第４の電子輸送層１８４ｄと、を有する。

　第６の層１１４は、発光デバイスと受光デバイスが共通で有する層である。第６の層１１４は、上述の通り、例えば、電子注入層を有する。または、第６の層１１４は、電子輸送層と電子注入層とを積層して有していてもよい。

　ここで、受光デバイスと発光デバイスが共通で有する層は、発光デバイスにおける機能と受光デバイスにおける機能とが異なる場合がある。本明細書中では、発光デバイスにおける機能に基づいて構成要素を呼称することがある。例えば、正孔注入層は、発光デバイスにおいて正孔注入層として機能し、受光デバイスにおいて正孔輸送層として機能する。同様に、電子注入層は、発光デバイスにおいて電子注入層として機能し、受光デバイスにおいて電子輸送層として機能する。また、受光デバイスと発光デバイスが共通で有する層は、発光デバイスにおける機能と受光デバイスにおける機能とが同一である場合もある。正孔輸送層は、発光デバイス及び受光デバイスのいずれにおいても、正孔輸送層として機能し、電子輸送層は、発光デバイス及び受光デバイスのいずれにおいても、電子輸送層として機能する。

　受光デバイス１５０ｅは、トランジスタを含む層１０１上の画素電極１１１ｅと、画素電極１１１ｅ上の第５の層１１３ｅと、第５の層１１３ｅ上の第６の層１１４と、第６の層１１４上の共通電極１１５と、を有する。

　第５の層１１３ｅは、画素電極１１１ｅ上の第５の正孔輸送層１８２ｅと、第５の正孔輸送層１８２ｅ上の第２の活性層１８５ｅと、第２の活性層１８５ｅ上の第５の電子輸送層１８４ｅと、を有する。

　共通電極１１５は、接続部１４０に設けられた導電層１２３と電気的に接続される。これにより、各色の発光デバイスが有する共通電極１１５には、同電位が供給される。

　画素電極と共通電極のうち、光を取り出す側の電極には、可視光及び赤外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、可視光及び赤外光を反射する導電膜を用いることが好ましい。

　発光デバイス及び受光デバイスの一対の電極（画素電極と共通電極）を形成する材料として、金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを適宜用いることができる。具体的には、インジウムスズ酸化物（Ｉｎ−Ｓｎ酸化物、ＩＴＯともいう）、Ｉｎ−Ｓｉ−Ｓｎ酸化物（ＩＴＳＯともいう）、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｚｎ酸化物）、Ｉｎ−Ｗ−Ｚｎ酸化物、アルミニウム、ニッケル、及びランタンの合金（Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ）等のアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）、及び、銀とパラジウムと銅の合金（Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、ＡＰＣとも記す）が挙げられる。その他、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、イットリウム（Ｙ）、ネオジム（Ｎｄ）などの金属、及びこれらを適宜組み合わせて含む合金を用いることもできる。その他、上記例示のない元素周期表の第１族または第２族に属する元素（例えば、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ））、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）などの希土類金属及びこれらを適宜組み合わせて含む合金、グラフェン等を用いることができる。

　発光デバイス及び受光デバイスには、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、発光デバイス及び受光デバイス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。発光デバイス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、発光デバイスから射出される光を強めることができる。受光デバイスがマイクロキャビティ構造を有することで、活性層が受けた光を両電極間で共振させ、当該光を強め、受光デバイスの検出精度を高めることができる。

　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。

　透明電極の光の透過率は、４０％以上とする。例えば、発光デバイスには、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。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。また、これらの電極の近赤外光（波長７５０ｎｍ以上１３００ｎｍ以下の光）の透過率または反射率は、可視光の透過率または反射率と同様に、上記の数値範囲を満たすことが好ましい。

　第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃは、それぞれ、発光層を有する。第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃは、それぞれ、異なる色の光を発する発光層を有することが好ましい。

　発光層は、発光物質を含む層である。発光層は、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、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。

　発光物質として、蛍光材料、燐光材料、熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ　ａｃｔｉｖａｔｅｄ　ｄｅｌａｙｅｄ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）材料、量子ドット材料などが挙げられる。

　蛍光材料として、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、ナフタレン誘導体などが挙げられる。

　燐光材料として、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、また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種また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種または複数種の有機化合物として、正孔輸送性材料及び電子輸送性材料の一方または双方を用いることができる。また、１種または複数種の有機化合物として、バイポーラ性材料、または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発光を呈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、発光デバイスの高効率、低電圧駆動、長寿命を同時に実現できる。

　第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃは、発光層以外の層として、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、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。

　発光デバイス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。発光デバイスを構成する層は、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、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃは、それぞれ、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層のうち一つ以上を有していてもよい。

　第６の層１１４は、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層のうち一つ以上を有することができる。例えば、画素電極１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ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、第６の層１１４は、電子注入層を有することが好ましい。

　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、正孔輸送性材料（例えば、芳香族アミン化合物）と、アクセプター性材料（電子受容性材料）とを含む複合材料などが挙げられる。

　発光デバイスにおいて、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。受光デバイスにおいて、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）、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。

　発光デバイスにおいて、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。受光デバイスにおいて、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、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、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、またはこれらの化合物を用いることができる。

　または、電子注入層として、電子輸送性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）、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、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を備え、耐熱性に優れる。

　第４の層１１３ｄ、及び、第５の層１１３ｅは、それぞれ、活性層を有する。第４の層１１３ｄと第５の層１１３ｅは、同じ構成の活性層を有していてもよく、異なる構成の活性層を有していてもよい。例えば、受光デバイスがマイクロキャビティ構造を有することで、活性層の構成が同じであっても、第４の層１１３ｄと第５の層１１３ｅとで異なる波長の光を検出することができる。なお、受光デバイス１５０ｄ、１５０ｅで、画素電極の厚さ、または光学調整層の厚さを変えることでマイクロキャビティ構造を作製することができる。この場合、第４の層１１３ｄと第５の層１１３ｅとは同一の構成にできることもある。

　第１の活性層１８５ｄ及び第２の活性層１８５ｅは、それぞれ、半導体を含む。当該半導体として、シリコンなどの無機半導体、及び、有機化合物を含む有機半導体が挙げられる。本実施の形態では、活性層が有する半導体として、有機半導体を用いる例を示す。有機半導体を用いることで、発光層と、活性層と、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。

　活性層が有するｎ型半導体の材料として、フラーレン（例えばＣ_６０、Ｃ_７０等）、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、受光デバイスとして有益である。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、［６，６］−Ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ７１−ｂｕｔｙｒｉｃ　ａｃｉｄ　ｍｅｔｈｙｌ　ｅｓｔｅｒ（略称：ＰＣ７０ＢＭ）、［６，６］−Ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ　ａｃｉｄ　ｍｅｔｈｙｌ　ｅｓｔｅｒ（略称：ＰＣ６０ＢＭ）、１’，１’’，４’，４’’−Ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏ−ｄｉ［１，４］ｍｅｔｈａｎｏｎａｐｈｔｈａｌｅｎｏ［１，２：２’，３’，５６，６０：２’’，３’’］［５，６］ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ−Ｃ６０（略称：ＩＣＢＡ）などが挙げられる。

　ｎ型半導体の材料として、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、キノン誘導体等が挙げられる。

　活性層が有するｐ型半導体の材料として、銅（ＩＩ）フタロシアニン（Ｃｏｐｐｅｒ（ＩＩ）　ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ；ＣｕＰｃ）、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）、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。

　ｐ型半導体の材料として、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フラン誘導体、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、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、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。または、活性層は、ｎ型半導体とｐ型半導体とを積層して形成してもよい。

　第４の層１１３ｄ、及び、第５の層１１３ｅは、活性層以外の層として、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、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。また、第４の層１１３ｄ、及び、第５の層１１３ｅは、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃに用いることができる各種機能層を有していてもよい。

　受光デバイス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。受光デバイスを構成する層は、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）などの高分子化合物、及び、モリブデン酸化物、ヨウ化銅（ＣｕＩ）など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）などの無機化合物を用いることができる。

　活性層に、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）、または、ＰＢＤＢ−Ｔ誘導体などの高分子化合物を用いることができる。例えば、ＰＢＤＢ−ＴまたはＰＢＤＢ−Ｔ誘導体にアクセプター材料を分散させる方法などが使用できる。

　活性層には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。

　発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、受光デバイス１５０ｄ、１５０ｅ上に保護層１３１を有することが好ましい。保護層１３１を設けることで、発光デバイス及び受光デバイスの信頼性を高めることができる。

　保護層１３１の導電性は問わない。保護層１３１として、絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜の少なくとも一種を用いることができる。

　保護層１３１が無機膜を有することで、共通電極１１５の酸化を防止する、発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、受光デバイス１５０ｄ、１５０ｅに不純物（水分、酸素など）が入り込むことを抑制する、など、発光デバイス及び受光デバイスの劣化を抑制し、表示装置の信頼性を高めることができる。

　保護層１３１には、例えば、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜などの無機絶縁膜を用いることができる。酸化絶縁膜として、酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化ゲルマニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ランタン膜、酸化ネオジム膜、酸化ハフニウム膜、及び酸化タンタル膜などが挙げられる。窒化絶縁膜として、窒化シリコン膜及び窒化アルミニウム膜などが挙げられる。酸化窒化絶縁膜として、酸化窒化シリコン膜、酸化窒化アルミニウム膜などが挙げられる。窒化酸化絶縁膜として、窒化酸化シリコン膜、窒化酸化アルミニウム膜などが挙げられる。

　なお、本明細書などにおいて、酸化窒化物とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。

　保護層１３１は、それぞれ、窒化絶縁膜または窒化酸化絶縁膜を有することが好ましく、窒化絶縁膜を有することがより好ましい。

　保護層１３１には、Ｉｎ−Ｓｎ酸化物（ＩＴＯともいう）、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｇａ−Ｚｎ酸化物、Ａｌ−Ｚｎ酸化物、またはインジウムガリウム亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物、ＩＧＺＯともいう）などを含む無機膜を用いることもできる。当該無機膜は、高抵抗であることが好ましく、具体的には、共通電極１１５よりも高抵抗であることが好ましい。当該無機膜は、さらに窒素を含んでいてもよい。

　発光デバイスの発光を、保護層１３１を介して取り出す場合、保護層１３１は、可視光に対する透過性が高いことが好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＧＺＯ、及び、酸化アルミニウムは、それぞれ、可視光に対する透過性が高い無機材料であるため、好ましい。

　保護層１３１として、例えば、酸化アルミニウム膜と、酸化アルミニウム膜上の窒化シリコン膜と、の積層構造、または、酸化アルミニウム膜と、酸化アルミニウム膜上のＩＧＺＯ膜と、の積層構造などを用いることができる。当該積層構造を用いることで、不純物（水、酸素など）がＥＬ層側に入り込むことを抑制できる。

　さらに、保護層１３１は、有機膜を有していてもよい。例えば、保護層１３１は、有機膜と無機膜の双方を有していてもよい。

　画素電極１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃのそれぞれの端部は、絶縁層１２１によって覆われている。

　本明細書等において、メタルマスク、または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、または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、各色の発光デバイス（ここでは青（Ｂ）、緑（Ｇ）、及び赤（Ｒ））で、発光層を作り分ける、また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デバイスを白色発光デバイスと呼ぶ場合がある。なお、白色発光デバイスは、着色層（たとえば、カラーフィルタ）と組み合わせることで、フルカラー表示の表示装置を実現することができる。

　発光デバイスは、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、発光デバイス全体として白色発光する構成を得ることができる。また、発光層を３つ以上有する発光デバイス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以上の複数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、電荷発生層などの中間層を設けると好適である。

　上述の白色発光デバイス（シングル構造またはタンデム構造）と、ＳＢＳ構造の発光デバイスと、を比較した場合、ＳＢＳ構造の発光デバイスは、白色発光デバイスよりも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構造の発光デバイスを用いると好適である。一方で、白色発光デバイスは、製造プロセスがＳＢＳ構造の発光デバイス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。

　本実施の形態の表示装置は、発光デバイス間の距離を狭くすることができる。具体的には、発光デバイス間の距離を、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、または１０ｎｍ以下とすることができる。別言すると、本実施の形態の表示装置は、第１の層１１３ａの側面と第２の層１１３ｂの側面との間隔、または第２の層１１３ｂの側面と第３の層１１３ｃの側面との間隔が１μｍ以下の領域を有し、好ましくは０．５μｍ（５００ｎｍ）以下の領域を有し、さらに好ましくは１００ｎｍ以下の領域を有する。

　なお、発光デバイスと受光デバイスとの間の距離も上記の範囲とすることができる。また、発光デバイスと受光デバイスとの間のリークを抑制するため、発光デバイス間の距離よりも、発光デバイスと受光デバイスとの間の距離を広くすることが好ましい。例えば、発光デバイスと受光デバイスとの間の距離は、８μｍ以下、５μｍ以下、または３μｍ以下とすることができる。

［表示装置の作製方法例］
　次に、図２６乃至図２９を用いて表示装置の作製方法例を説明する。図２６Ａ乃至図２６Ｄには、図２５Ａにおける一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間の断面図と、Ｘ３−Ｘ４間の断面図と、Ｙ１−Ｙ２間の断面図と、を並べて示す。図２７乃至図２９についても、図２６と同様である。

　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、ＡＬＤ法等を用いて形成することができる。ＣＶＤ法は、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ：Ｐｌａｓｍａ　Ｅｎｈａｎｃｅｄ　ＣＶＤ）法、及び、熱ＣＶＤ法などがある。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。

　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、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の方法により形成することができる。

　特に、発光デバイスの作製には、蒸着法などの真空プロセス、及び、スピンコート法、インクジェット法などの溶液プロセスを用いることができる。蒸着法として、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法、分子線蒸着法、真空蒸着法などの物理蒸着法（ＰＶＤ法）、及び、化学蒸着法（ＣＶＤ法）等が挙げられる。特にＥＬ層に含まれる機能層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層など）については、蒸着法（真空蒸着法等）、塗布法（ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法等）、印刷法（インクジェット法、スクリーン（孔版印刷）法、オフセット（平版印刷）法、フレキソ（凸版印刷）法、グラビア法、または、マイクロコンタクト法等）などの方法により形成することができる。

　表示装置を構成する薄膜を加工する際には、フォトリソグラフィ法等を用いて加工することができる。または、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法などにより薄膜を加工してもよい。また、メタルマスクなどの遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の薄膜を直接形成してもよい。

　フォトリソグラフィ法は、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、エッチング等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）、また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、または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、または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線また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、電子ビームなど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、サンドブラスト法などを用いることができる。

　まず、図２６Ａに示すように、トランジスタを含む層１０１上に、画素電極１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、１１１ｅ、及び、導電層１２３を形成する。各画素電極は、表示部に設けられ、導電層１２３は、接続部１４０に設けられる。

　次に、画素電極１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、１１１ｅの端部及び導電層１２３の端部を覆う絶縁層１２１を形成する。

　そして、図２６Ｂに示すように、各画素電極上、及び、絶縁層１２１上に、第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、及び第１の電子輸送層１８４Ａをこの順で形成し、第１の電子輸送層１８４Ａ上に第１の犠牲層１１８Ａを形成し、第１の犠牲層１１８Ａ上に第２の犠牲層１１９Ａを形成する。

　図２６Ｂでは、Ｙ１−Ｙ２間の断面図において、第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、第１の電子輸送層１８４Ａ、第１の犠牲層１１８Ａ、及び、第２の犠牲層１１９Ａがいずれも導電層１２３上に設けられる例を示すが、これに限られない。

　例えば、第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、第１の電子輸送層１８４Ａ、及び、第１の犠牲層１１８Ａは、導電層１２３と重ならなくてもよい。また、第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、及び第１の電子輸送層１８４Ａの接続部１４０側の端部が、第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａの端部よりも内側に位置していてもよい。例えば、成膜エリアを規定するためのマスク（ファインメタルマスクと区別してエリアマスク、ラフメタルマスクなどともいう）を用いることで、第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、及び第１の電子輸送層１８４Ａと、第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａとで成膜される領域を変えることができる。本発明の一態様においては、レジストマスクを用いて発光デバイスを形成するが、上述のようにエリアマスクと組み合わせることで、比較的簡単なプロセスにて発光デバイスを作製することができる。

　画素電極として用いることができる材料は上述の通りである。画素電極の形成には、例えば、スパッタリング法または真空蒸着法を用いることができる。

　絶縁層１２１は、無機絶縁膜及び有機絶縁膜の一方または双方を用いた、単層構造または積層構造とすることができる。

　絶縁層１２１に用いることができる有機絶縁材料として、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ポリシロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、及びフェノール樹脂等が挙げられる。また、絶縁層１２１に用いることができる無機絶縁膜として、保護層１３１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。

　画素電極の端部を覆う絶縁層１２１として、無機絶縁膜を用いると、有機絶縁膜を用いる場合に比べて、発光デバイスに不純物が入りにくく、発光デバイスの信頼性を高めることができる。画素電極の端部を覆う絶縁層１２１として、有機絶縁膜を用いると、無機絶縁膜を用いる場合に比べて、段差被覆性が高く、画素電極の形状の影響を受けにくい。そのため、発光デバイスのショートを防止できる。具体的には、絶縁層１２１として、有機絶縁膜を用いると、絶縁層１２１の形状をテーパー形状などに加工することができる。なお、本明細書等において、テーパー形状とは、構造の側面の少なくとも一部が、基板面に対して傾斜して設けられている形状のことを指す。例えば、傾斜した側面と基板面とがなす角（テーパー角ともいう）が９０°未満である領域を有すると好ましい。

　なお、絶縁層１２１は、設けなくてもよい。絶縁層１２１を設けないことで、副画素の開口率を高められることがある。または、副画素間の距離を狭くすることができ、表示装置の精細度または解像度を高められることがある。

　第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、及び第１の電子輸送層１８４Ａは、それぞれ、後に、第１の正孔注入層１８１ａ、第１の正孔輸送層１８２ａ、第１の発光層１８３ａ、及び第１の電子輸送層１８４ａとなる層である。そのため、それぞれ、上述した、第１の正孔注入層１８１ａ、第１の正孔輸送層１８２ａ、第１の発光層１８３ａ、及び第１の電子輸送層１８４ａに適用可能な構成を適用できる。第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、及び第１の電子輸送層１８４Ａ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。また、第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、及び第１の電子輸送層１８４Ａは、それぞれ、プレミックス材料を用いて形成されてもよい。なお、本明細書等において、プレミックス材料とは、複数の材料をあらかじめ配合、または混合した複合材料である。

　本実施の形態では、犠牲層が、第１の犠牲層と第２の犠牲層の２層構造である例を示すが、犠牲層は、単層構造であっても３層以上の積層構造であってもよい。犠牲層には、第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、及び第１の電子輸送層１８４Ａ、並びに、後の工程で形成する各種機能層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び活性層など）の加工条件に対する耐性の高い膜、具体的には、エッチングの選択比が大きい膜を用いる。

　犠牲層の形成には、例えば、スパッタリング法、ＡＬＤ法（熱ＡＬＤ法、ＰＥＡＬＤ法）、または真空蒸着法を用いることができる。なお、ＥＬ層へのダメージが少ない形成方法が好ましく、スパッタリング法よりも、ＡＬＤ法または真空蒸着法を用いて、犠牲層を形成することが好ましい。

　犠牲層には、ウェットエッチング法により除去できる膜を用いることが好ましい。ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、犠牲層の加工時に、第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、及び第１の電子輸送層１８４Ａに加わるダメージを低減することができる。

　本実施の形態の表示装置の作製方法における各種犠牲層の加工工程において、発光デバイス及び受光デバイスを構成する各種機能層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、活性層、及び、電子輸送層など）が加工されにくいこと、かつ、機能層の加工工程において、各種犠牲層が加工されにくいことが望ましい。犠牲層の材料、加工方法、及び、機能層の加工方法については、これらを考慮して選択することが望ましい。

　犠牲層は、例えば、金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、無機絶縁膜などの無機膜を用いることができる。

　犠牲層には、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、及びタンタルなどの金属材料、または該金属材料を含む合金材料を用いることができる。

　犠牲層には、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物などの金属酸化物を用いることができる。犠牲層として、例えば、スパッタリング法を用いて、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物膜を形成することができる。さらに、酸化インジウム、Ｉｎ−Ｚｎ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）、インジウムガリウムスズ亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｇａ−Ｓｎ−Ｚｎ酸化物）などを用いることができる。またはシリコンを含むインジウムスズ酸化物など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、またはマグネシウムから選ばれた一種または複数種）を用いてもよい。特に、Ｍは、ガリウム、アルミニウム、またはイットリウムから選ばれた一種または複数種とすることが好ましい。

　犠牲層は、保護層１３１に用いることができる各種無機絶縁膜を用いることができる。特に、酸化絶縁膜は、窒化絶縁膜に比べてＥＬ層との密着性が高く好ましい。例えば、犠牲層には、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化シリコンなどの無機絶縁材料を用いることができる。犠牲層として、例えば、ＡＬＤ法を用いて、酸化アルミニウム膜を形成することができる。ＡＬＤ法を用いることで、下地（特にＥＬ層など）へのダメージを低減できるため好ましい。

　例えば、犠牲層として、スパッタリング法を用いて形成したＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物膜と、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物膜上にＡＬＤ法を用いて形成した酸化アルミニウム膜と、の積層構造を適用することができる。また、犠牲層として、ＡＬＤ法を用いて形成した酸化アルミニウム膜と、酸化アルミニウム膜上にスパッタリング法を用いて形成したＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物膜と、の積層構造を適用することができる。また、犠牲層として、ＡＬＤ法を用いて形成した酸化アルミニウム膜の単層構造を適用することができる。

　次に、図２６Ｃに示すように、第２の犠牲層１１９Ａ上にレジストマスク１９０ａを形成する。レジストマスクは、感光性の樹脂（フォトレジスト）を塗布し、露光及び現像を行うことで形成することができる。レジストマスク１９０ａは、画素電極１１１ａと重なる位置に設ける。レジストマスク１９０ａは、画素電極１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、１１１ｅ、及び導電層１２３とは重ならないことが好ましい。レジストマスク１９０ａが画素電極１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、１１１ｅ、または導電層１２３と重なる場合、間に絶縁層１２１を介することが好ましい。

　そして、図２６Ｄに示すように、レジストマスク１９０ａを用いて、第２の犠牲層１１９Ａの一部を除去する。これにより、第２の犠牲層１１９Ａの、レジストマスク１９０ａと重なっていない領域を除去することができる。したがって、画素電極１１１ａと重なる位置に、第２の犠牲層１１９ａが残存する。その後、レジストマスク１９０ａを除去する。

　次に、図２７Ａに示すように、第２の犠牲層１１９ａを用いて、第１の犠牲層１１８Ａの一部を除去する。これにより、第１の犠牲層１１８Ａの、第２の犠牲層１１９ａと重なっていない領域を除去することができる。したがって、画素電極１１１ａと重なる位置に、第１の犠牲層１１８ａと第２の犠牲層１１９ａとの積層構造が残存する。

　次に、図２７Ｂに示すように、第１の犠牲層１１８ａ及び第２の犠牲層１１９ａを用いて、第１の正孔注入層１８１Ａの一部、第１の正孔輸送層１８２Ａの一部、第１の発光層１８３Ａの一部、及び、第１の電子輸送層１８４Ａの一部を除去する。これにより、第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、及び、第１の電子輸送層１８４Ａの、第１の犠牲層１１８ａ及び第２の犠牲層１１９ａと重なっていない領域を除去することができる。したがって、画素電極１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、１１１ｅ、及び導電層１２３が露出する。そして、画素電極１１１ａ上に、第１の正孔注入層１８１ａ、第１の正孔輸送層１８２ａ、第１の発光層１８３ａ、第１の電子輸送層１８４ａ、第１の犠牲層１１８ａ、及び、第２の犠牲層１１９ａの積層構造が残存する。なお、第１の正孔注入層１８１ａ、第１の正孔輸送層１８２ａ、第１の発光層１８３ａ、及び、第１の電子輸送層１８４ａの積層構造を第１の層１１３ａとも記す。

　第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａは、それぞれ、ウェットエッチング法またはドライエッチング法により加工することができる。第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａの加工は、異方性エッチングにより行うことが好ましい。

　ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、犠牲層の加工時に、第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、及び、第１の電子輸送層１８４Ａに加わるダメージを低減することができる。ウェットエッチング法を用いる場合、例えば、現像液、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、またはこれらの混合液体を用いた薬液などを用いることが好ましい。

　ドライエッチング法を用いる場合は、エッチングガスに酸素を含むガスを用いないことで、第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、及び、第１の電子輸送層１８４Ａの劣化を抑制することができる。ドライエッチング法を用いる場合、例えば、ＣＦ_４、Ｃ_４Ｆ_８、ＳＦ_６、ＣＨＦ_３、Ｃｌ_２、Ｈ_２Ｏ、ＢＣｌ_３、またはＨｅなどの貴ガス（希ガスともいう）を含むガスをエッチングガスに用いることが好ましい。

　犠牲層を積層構造とすることで、レジストマスク１９０ａを用いて一部の層を加工し、レジストマスク１９０ａを除去した後、当該一部の層をハードマスクに用いて、残りの層を加工することができる。

　例えば、レジストマスク１９０ａを用いて第２の犠牲層１１９Ａを加工した後、酸素プラズマを用いたアッシングなどによりレジストマスク１９０ａを除去する。このとき、第１の犠牲層１１８Ａが最表面に位置し、第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、及び、第１の電子輸送層１８４Ａは露出していないため、レジストマスク１９０ａの除去工程において、第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、及び、第１の電子輸送層１８４Ａにダメージが入ることを抑制することができる。そして、第２の犠牲層１１９ａをハードマスクに用いて、第１の犠牲層１１８Ａを加工することができ、第１の犠牲層１１８ａと第２の犠牲層１１９ａとをハードマスクに用いて、第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、及び、第１の電子輸送層１８４Ａを加工することができる。

　第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、及び、第１の電子輸送層１８４Ａの加工は、異方性エッチングにより行うことが好ましい。特に、異方性のドライエッチングが好ましい。エッチングガスは、窒素を含むガス、水素を含むガス、貴ガスを含むガス、窒素及びアルゴンを含むガス、または、窒素及び水素を含むガスなどを用いることが好ましい。エッチングガスに酸素を含むガスを用いないことで、第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、及び、第１の電子輸送層１８４Ａの劣化を抑制することができる。

　次に、図２７Ｃに示すように、第２の犠牲層１１９ａ、画素電極１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、１１１ｅ、及び、絶縁層１２１上に、第２の正孔注入層１８１Ｂ、第２の正孔輸送層１８２Ｂ、第２の発光層１８３Ｂ、及び第２の電子輸送層１８４Ｂをこの順で形成し、第２の電子輸送層１８４Ｂ上に第１の犠牲層１１８Ｂを形成し、第１の犠牲層１１８Ｂ上に第２の犠牲層１１９Ｂを形成する。

　第２の正孔注入層１８１Ｂ、第２の正孔輸送層１８２Ｂ、第２の発光層１８３Ｂ、及び第２の電子輸送層１８４Ｂは、それぞれ、後に、第２の正孔注入層１８１ｂ、第２の正孔輸送層１８２ｂ、第２の発光層１８３ｂ、及び第２の電子輸送層１８４ｂとなる層である。第２の発光層１８３ｂは、第１の発光層１８３ａと異なる色の光を発する。第２の正孔注入層１８１ｂ、第２の正孔輸送層１８２ｂ、第２の発光層１８３ｂ、及び第２の電子輸送層１８４ｂに適用できる構成及び材料等は、それぞれ、第１の正孔注入層１８１ａ、第１の正孔輸送層１８２ａ、第１の発光層１８３ａ、及び第１の電子輸送層１８４ａと同様である。第２の正孔輸送層１８２Ｂ、第２の発光層１８３Ｂ、及び第２の電子輸送層１８４Ｂは、それぞれ、第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、及び第１の電子輸送層１８４Ａと同様の方法を用いて成膜することができる。

　第１の犠牲層１１８Ｂ及び第２の犠牲層１１９Ｂは、第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａに適用可能な材料を用いて形成することができる。

　次に、図２７Ｃに示すように、第１の犠牲層１１８Ｂ上にレジストマスク１９０ｂを形成する。レジストマスク１９０ｂは、画素電極１１１ｂと重なる位置に設ける。

　次に、レジストマスク１９０ｂを用いて、第２の犠牲層１１９Ｂの一部を除去する。これにより、第２の犠牲層１１９Ｂの、レジストマスク１９０ｂと重なっていない領域を除去することができる。したがって、画素電極１１１ｂと重なる位置に、第２の犠牲層１１９ｂが残存する。その後、図２８Ａに示すように、レジストマスク１９０ｂを除去する。

　次に、第２の犠牲層１１９ｂをハードマスクに用いて、第１の犠牲層１１８Ｂを加工することで、第１の犠牲層１１８ｂを形成する。そして、図２８Ｂに示すように、第１の犠牲層１１８ｂと第２の犠牲層１１９ｂとをハードマスクに用いて、第２の正孔注入層１８１Ｂ、第２の正孔輸送層１８２Ｂ、第２の発光層１８３Ｂ、及び、第２の電子輸送層１８４Ｂを加工することで、第２の正孔注入層１８１ｂ、第２の正孔輸送層１８２ｂ、第２の発光層１８３ｂ、及び、第２の電子輸送層１８４ｂを形成する。なお、第２の正孔注入層１８１ｂ、第２の正孔輸送層１８２ｂ、第２の発光層１８３ｂ、及び、第２の電子輸送層１８４ｂの積層構造を第２の層１１３ｂとも記す。

　第１の犠牲層１１８Ｂ及び第２の犠牲層１１９Ｂは、第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａの加工に適用可能な方法を用いて加工することができる。第２の正孔注入層１８１Ｂ、第２の正孔輸送層１８２Ｂ、第２の発光層１８３Ｂ、及び第２の電子輸送層１８４Ｂは、第１の正孔注入層１８１Ａ、第１の正孔輸送層１８２Ａ、第１の発光層１８３Ａ、及び、第１の電子輸送層１８４Ａの加工に適用可能な方法を用いて加工することができる。レジストマスク１９０ｂは、レジストマスク１９０ａの除去に適用可能な方法及びタイミングで除去することができる。

　同様の方法で、画素電極１１１ｃ上に、第３の層１１３ｃ、第１の犠牲層１１８ｃ、及び、第２の犠牲層１１９ｃの積層構造を形成し、画素電極１１１ｄ上に、第４の層１１３ｄ、第１の犠牲層１１８ｄ、及び、第２の犠牲層１１９ｄの積層構造を形成し、画素電極１１１ｅ上に、第５の層１１３ｅ、第１の犠牲層１１８ｅ、及び、第２の犠牲層１１９ｅの積層構造を形成する。なお、本実施の形態では、第４の層１１３ｄと第５の層１１３ｅが異なる構成である例を示すが、第４の層１１３ｄと第５の層１１３ｅが同一の構成である場合は、同一工程で作製することができる。

　なお、第５の層１１３ｅを形成するために設けるレジストマスクは、導電層１２３にも重ねて設けることが好ましい。これにより、図２８Ｃに示すように、導電層１２３上に、第１の犠牲層１１８ｅ、及び、第２の犠牲層１１９ｅの積層構造が残存する。このような構成とすることで、次に行う、第１の犠牲層及び第２の犠牲層の除去工程において、導電層１２３にダメージが入ることを抑制できるため、好ましい。

　次に、図２９Ａに示すように、第１の犠牲層１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄ、１１８ｅ、及び、第２の犠牲層１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃ、１１９ｄ、１１９ｅを除去する。これにより、画素電極１１１ａ上では第１の電子輸送層１８４ａが露出し、画素電極１１１ｂ上では第２の電子輸送層１８４ｂが露出し、画素電極１１１ｃ上では第３の電子輸送層１８４ｃが露出し、画素電極１１１ｄ上では第４の電子輸送層１８４ｄが露出し、画素電極１１１ｅ上では第５の電子輸送層１８４ｅが露出し、接続部１４０では、導電層１２３が露出する。

　犠牲層の除去工程には、犠牲層の加工工程と同様の方法を用いることができる。特に、ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、犠牲層を除去する際に、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、第３の層１１３ｃ、第４の層１１３ｄ、及び第５の層１１３ｅに加わるダメージを低減することができる。

　次に、図２９Ｂに示すように、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、第３の層１１３ｃ、第４の層１１３ｄ、第５の層１１３ｅ、及び、絶縁層１２１を覆うように、第６の層１１４を形成し、第６の層１１４、絶縁層１２１、及び、導電層１２３上に共通電極１１５を形成する。

　第６の層１１４として用いることができる材料は上述の通りである。第６の層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。また、第６の層１１４を構成する層は、プレミックス材料を用いて形成されてもよい。なお、第６の層１１４は不要であれば設けなくてもよい。

　共通電極１１５として用いることができる材料は上述の通りである。共通電極１１５の形成には、例えば、スパッタリング法または真空蒸着法を用いることができる。

　そして、図２９Ｂに示すように、共通電極１１５上に、保護層１３１を形成する。

　保護層１３１に用いることができる材料は上述の通りである。保護層１３１の成膜方法として、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、及び、ＡＬＤ法などが挙げられる。保護層１３１は、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。例えば、保護層１３１は、互いに異なる成膜方法を用いて形成された２層の積層構造であってもよい。

　なお、図２９Ｂでは、第６の層１１４が第１の層１１３ａと第２の層１１３ｂの領域などに入り込んでいる例を示すが、図２９Ｃに示すように、当該領域に、空隙１３３が形成されてもよい。

　空隙１３３は、例えば、空気、窒素、酸素、二酸化炭素、及び第１８族元素（代表的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノン、クリプトン等）の中から選ばれるいずれか一または複数を有する。

　空隙１３３の屈折率が、第６の層１１４の屈折率より低い場合、発光デバイスから発せられる光が、第６の層１１４と空隙１３３との界面で反射する。これにより、発光デバイスから発せられる光が、隣接する画素（または副画素）に入射することを抑制することができる。これにより、異なる色の光が混色することを抑制できるため、表示装置の表示品位を高めることができる。

　そして、保護層１３１上に、樹脂層１１９を用いて、基板１２０を貼り合わせることで、図２５Ｂに示す表示装置１００Ｆを作製することができる。

　以上のように、本実施の形態の表示装置の作製方法では、島状のＥＬ層は、メタルマスクのパターンによって形成されるのではなく、ＥＬ層を一面に成膜した後に加工することで形成されるため、島状のＥＬ層を均一の厚さで形成することができる。また、これまで実現が困難であった高精細な表示装置または高開口率の表示装置を実現することができる。さらに、受光デバイスを内蔵した、光検出機能を有する、高精細な表示装置または高開口率の表示装置を実現することができる。

　各色の発光デバイスを構成する第１の層、第２の層、第３の層はそれぞれ別の工程で形成する。したがって、各ＥＬ層を、各色の発光デバイスに適した構成（材料及び膜厚など）で作製することができる。これにより、特性の良好な発光デバイスを作製することができる。

［表示装置の構成例２］
　図２５Ａ及び図２５Ｂに示した表示装置１００Ｆと異なる例を、図３０Ａ及び図３０Ｂに示す。

　図３０Ａに示す表示装置１００Ｇは、複数の画素１１０Ａがマトリクス状に配置された表示部と、表示部の外側の接続部１４０と、を有する。１つの画素１１０Ａは、副画素１１０ａ、副画素１１０ｂ、副画素１１０ｃ、副画素１１０ｄ、副画素１１０ｅ、及び副画素１１０ｆの、６つの副画素から構成される。

　図３０Ａでは、１つの画素１１０Ａに対して、副画素が２行３列にわたって設けられている例を示す。画素１１０Ａは、上の行（１行目）に、３つの副画素（副画素１１０ａ、副画素１１０ｂ、及び副画素１１０ｃ）を有し、下の行（２行目）に、３つの副画素（副画素１１０ｄ、副画素１１０ｅ、及び副画素１１０ｆ）を有する。言い換えると、画素１１０Ａは、左の列（１列目）に、２つの副画素（副画素１１０ａ、及び副画素１１０ｆ）を有し、中央の列（２列目）に２つの副画素（副画素１１０ｂ、及び副画素１１０ｄ）を有し、右の列（３列目）に２つの副画素（副画素１１０ｃ、及び副画素１１０ｅ）を有する。

　本実施の形態では、副画素１１０ａ、副画素１１０ｂ、副画素１１０ｃ及び副画素１１０ｆが、それぞれ異なる波長域の光を発する発光デバイスを有し、副画素１１０ｄ、及び１１０ｅが、異なる波長域に感度を有する受光デバイスを有する例を示す。例えば、副画素１１０ａ、副画素１１０ｂ、副画素１１０ｃ、副画素１１０ｄ、副画素１１０ｅ、及び副画素１１０ｆは、図２１Ａ等に示す副画素Ｇ、副画素Ｂ、副画素Ｒ、副画素ＩＲ、副画素ＰＳ、及び副画素ＩＲＳに相当する。

　図３０Ｂに、図３０Ａにおける一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間、Ｘ５−Ｘ６間、及びＹ１−Ｙ２間の断面図を示す。

　図３０Ｂに示すように、表示装置１００Ｇは、トランジスタを含む層１０１上に、発光デバイス１３０ａ、発光デバイス１３０ｂ、発光デバイス１３０ｃ、発光デバイス１３０ｆ、受光デバイス１５０ｄ、及び受光デバイス１５０ｅが設けられ、これら発光デバイスと受光デバイスを覆うように保護層１３１が設けられている。保護層１３１上には、樹脂層１１９によって基板１２０が貼り合わされている。

　発光デバイス１３０ａ、発光デバイス１３０ｂ、発光デバイス１３０ｃ、及び発光デバイス１３０ｆは、それぞれ異なる波長域の光を発する。発光デバイス１３０ｆは、例えば、赤外（ＩＲ）光を発することが好ましい。

　発光デバイス１３０ｆは、トランジスタを含む層１０１上の画素電極１１１ｆと、画素電極１１１ｆ上の第７の層１１３ｆと、第７の層１１３ｆ上の第６の層１１４と、第６の層１１４上の共通電極１１５と、を有する。発光デバイス１３０ｆにおいて、第７の層１１３ｆと第６の層１１４とをまとめてＥＬ層と呼ぶことができる。

　第７の層１１３ｆは、画素電極１１１ｆ上の第７の正孔注入層１８１ｆと、第７の正孔注入層１８１ｆ上の第７の正孔輸送層１８２ｆと、第７の正孔輸送層１８２ｆ上の第４の発光層１８３ｆと、第４の発光層１８３ｆ上の第７の電子輸送層１８４ｆと、を有する。

　発光デバイス１３０ａ、発光デバイス１３０ｂ、発光デバイス１３０ｃ、受光デバイス１５０ｄ、及び受光デバイス１５０ｅについては前述の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。

　表示装置１００Ｇの作製方法については、前述の表示装置１００Ｆの作製方法に係る記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。発光デバイス１３０ａ乃至発光デバイス１３０ｃの形成と同様に、発光デバイス１３０ｆを形成することができる。なお、発光デバイス１３０ａ、発光デバイス１３０ｂ、発光デバイス１３０ｃ、発光デバイス１３０ｆ、受光デバイス１５０ｄ、及び受光デバイス１５０ｅを形成する順は特に限定されない。

　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４）
　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３１及び図３２を用いて説明する。

　本実施の形態の表示装置は、高解像度な表示装置または大型な表示装置とすることができる。したがって、本実施の形態の表示装置は、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、音響再生装置の表示部に用いることができる。

　なお、本明細書等において、表示装置にフレキシブルプリント回路基板（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、またはＣＯＧ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）方式もしくはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｆｉｌｍ）方式等により、表示装置に集積回路（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、または単に表示パネルと呼ぶ場合がある。

［表示装置１００Ｈ］
　図３１に、表示装置１００Ｈの斜視図を示し、図３２Ａに、表示装置１００Ｈの断面図を示す。

　表示装置１００Ｈは、基板１５２と基板１５１とが貼り合わされた構成を有する。図３１では、基板１５２を破線で明示している。

　表示装置１００Ｈは、表示部１６２、回路１６４、配線１６５等を有する。図３１では表示装置１００ＨにＩＣ１７３及びＦＰＣ１７２が実装されている例を示している。そのため、図３１に示す構成は、表示装置１００Ｈ、集積回路（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、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３１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１００Ｈ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３２Ａに、表示装置１００Ｈ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３２Ａに示す表示装置１００Ｈは、基板１５１と基板１５２の間に、トランジスタ２０１、トランジスタ２０５ａ、トランジスタ２０５ｅ、発光デバイス１３０ａ、及び、受光デバイス１５０ｅ等を有する。発光デバイス１３０ａは、例えば、赤色、緑色、または青色の光を発する。または、発光デバイス１３０ａは、赤外光を発してもよい。受光デバイス１５０ｅは、例えば、赤外光を検出する。または、受光デバイス１５０ｅは、可視光を検出してもよく、可視光と赤外光の双方を検出してもよい。

　ここで、表示装置の画素が、互いに異なる色を発する発光デバイスを有する副画素を３種類有する場合、当該３つの副画素として、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の副画素、黄色（Ｙ）、シアン（Ｃ）、及びマゼンタ（Ｍ）の３色の副画素などが挙げられる。当該副画素を４つ有する場合、当該４つの副画素として、Ｒ、Ｇ、Ｂ、白色（Ｗ）の４色の副画素、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙの４色の副画素などが挙げられる。

　保護層１３１と基板１５２は接着層１４２を介して接着されている。発光デバイスの封止には、固体封止構造または中空封止構造などが適用できる。図３２Ａでは、基板１５２と基板１５１との間の空間が、接着層１４２で充填されており、固体封止構造が適用されている。または、当該空間を不活性ガス（窒素またはアルゴンなど）で充填し、中空封止構造を適用してもよい。このとき、接着層１４２は、発光デバイスと重ならないように設けられていてもよい。また、当該空間を、枠状に設けられた接着層１４２とは異なる樹脂で充填してもよい。

　発光デバイス１３０ａは、図２５Ｂに示す発光デバイス１３０ａと同様の積層構造を有し、受光デバイス１５０ｅは、図２５Ｂに示す受光デバイス１５０ｅと同様の積層構造を有する。発光デバイス及び受光デバイスの詳細は実施の形態３を参照できる。また、発光デバイス１３０ａの端部及び受光デバイス１５０ｅの端部は、それぞれ、保護層１３１によって覆われている。

　画素電極１１１ａ、１１１ｅは、それぞれ、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ２０５ａ、２０５ｅが有する導電層２２２ｂと接続されている。

　画素電極の端部は、絶縁層１２１によって覆われている。画素電極は可視光を反射する材料を含み、共通電極は可視光を透過する材料を含む。

　発光デバイスが発する光は、基板１５２側に射出される。また、基板１５２側から入射された光を受光デバイスは検出する。したがって、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１５１から絶縁層２１４までの積層構造が、実施の形態３におけるトランジスタを含む層１０１に相当する。

　トランジスタ２０１、トランジスタ２０５ａ、及びトランジスタ２０５ｅ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、水及び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１００Ｈ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１００Ｈ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１００Ｈ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１００Ｈ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、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３２Ａ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。従って、表示装置１００Ｈ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２０５ａ、及びトランジスタ２０５ｅ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２０５ａ、及びトランジスタ２０５ｅ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。つまり、本実施の形態の表示装置は、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）を用いることが好ましい。または、トランジスタの半導体層は、シリコンを有していてもよい。シリコンとして、アモルファスシリコン、結晶性のシリコン（低温ポリシリコン、単結晶シリコンなど）などが挙げられる。

　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。

　図３２Ｂ及び図３２Ｃに、トランジスタの他の構成例を示す。

　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２３１、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、少なくとも導電層２２３とチャネル形成領域２３１ｉとの間に位置する。さらに、トランジスタを覆う絶縁層２１８を設けてもよい。

　図３２Ｂに示すトランジスタ２０９では、絶縁層２２５が半導体層２３１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。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。

　一方、図３２Ｃに示すトランジスタ２１０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をマスクとして絶縁層２２５を加工することで、図３２Ｃに示す構造を作製できる。図３２Ｃ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。

　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。導電層１６６は、画素電極と同一の導電膜を加工して得られた導電膜である例を示す。接続部２０４の上面では、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の基板１５１側の面には、遮光層１４８を設けることが好ましい。また、基板１５２の外側には各種光学部材を配置することができる。光学部材として、偏光板、位相差板、光拡散層（拡散フィルムなど）、反射防止層、及び集光フィルム等が挙げられる。また、基板１５２の外側には、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜、衝撃吸収層等を配置してもよい。

　発光デバイスを覆う保護層１３１を設けることで、発光デバイスに水などの不純物が入り込むことを抑制し、発光デバイスの信頼性を高めることができる。

　表示装置１００Ｈ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１３１とが互いに接することが好ましい。特に、無機絶縁膜同士が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。従って、表示装置１００Ｈの信頼性を高めることができる。

　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、金属、合金、半導体などを用いることができる。発光デバイスからの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。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。また、基板１５１または基板１５２として偏光板を用いてもよい。

　基板１５１及び基板１５２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１５１及び基板１５２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。

　なお、表示装置に円偏光板を重ねる場合、表示装置が有する基板には、光学等方性の高い基板を用いることが好ましい。光学等方性が高い基板は、複屈折が小さい（複屈折量が小さい、ともいえる）。

　光学等方性が高い基板のリタデーション（位相差）値の絶対値は、３０ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以下がより好ましく、１０ｎｍ以下がさらに好ましい。

　光学等方性が高いフィルムとして、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ、セルローストリアセテートともいう）フィルム、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）フィルム、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）フィルム、及びアクリルフィルム等が挙げられる。

　基板としてフィルムを用いる場合、フィルムが吸水することで、表示パネルにしわが発生するなどの形状変化が生じる恐れがある。そのため、基板には、吸水率の低いフィルムを用いることが好ましい。例えば、吸水率が１％以下のフィルムを用いることが好ましく、０．１％以下のフィルムを用いることがより好ましく、０．０１％以下のフィルムを用いることがさらに好ましい。

　接着層は、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、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。

　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、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。

　透光性を有する導電材料として、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを含む酸化亜鉛などの導電性酸化物またはグラフェンを用いることができる。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、及びチタンなどの金属材料、または、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、または、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、及び、発光デバイスが有する導電層（画素電極また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、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。

　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５）
　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デバイスについて説明する。

　図３３Ａに示す発光デバイスは、電極７７２、ＥＬ層７８６、及び、電極７８８を有する。電極７７２と電極７８８のうち、一方は陽極として機能し、他方は陰極として機能する。また、電極７７２と電極７８８のうち、一方は画素電極として機能し、他方は共通電極として機能する。また、電極７７２と電極７８８のうち、光を取り出す側の電極は可視光に対する透過性を有し、また、他方の電極は、可視光を反射することが好ましい。

　発光デバイスが有するＥＬ層７８６は、図３３Ａに示すように、層４４２０、発光層４４１１、層４４３０など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）など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３３Ａの構成をシングル構造と呼ぶ。

　図３３Ｂは、図３３Ａに示す発光デバイスが有するＥＬ層７８６の変形例である。具体的には、図３３Ｂに示す発光デバイスは、電極７７２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７８８と、を有する。例えば、電極７７２を陽極とし、電極７８８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。または、電極７７２を陰極とし、電極７８８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３３Ｃ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、及び発光層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。

　図３３Ｄに示すように、複数の発光ユニット（ＥＬ層７８６ａ、及びＥＬ層７８６ｂ）が、中間層４４４０（電荷発生層ともいう）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、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デバイスとすることができる。

　なお、図３３Ｃ及び図３３Ｄにおいても、図３３Ｂに示すように、層４４２０と層４４３０とは、それぞれ、２層以上の層からなる積層構造とすることができる。

　発光デバイスの発光色は、ＥＬ層７８６を構成する材料によって、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、黄または白などとすることができる。また、発光デバイス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デバイスは、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。２つの発光物質を含む構成とする場合は、各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、発光デバイス全体として白色発光する発光デバイスを得ることができる。３つ以上の発光物質を含む構成とする場合は、各々の発光色の混合により、白色発光する構成とすることができる。また、発光層を２つ以上有する発光デバイスの場合も同様である。例えば、図３３Ｃに示す発光層４４１１、発光層４４１２、及び発光層４４１３の発光色の混合により、シングル構造の白色発光デバイスを実現することができる。

　発光層には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｙ（黄）、Ｏ（橙）等の発光を示す発光物質を２以上含むことが好ましい。または、発光物質を２以上有し、それぞれの発光物質の発光は、Ｒ、Ｇ、Ｂのうち２以上の色のスペクトル成分を含むことが好ましい。

［表示装置の変形例］
　図３４乃至図３７を用いて、発光デバイスの構成例を説明する。

　図３４Ａに、表示装置５００の断面概略図を示す。表示装置５００は、赤色の光を発する発光デバイス５５０Ｒ、緑色の光を発する発光デバイス５５０Ｇ、及び青色の光を発する発光デバイス５５０Ｂを有する。なお、本実施の形態では、表示装置が有する受光デバイスについての記載は省略する。

　発光デバイス５５０Ｒは、一対の電極（電極５０１、電極５０２）の間に、中間層５３１を介して２つの発光ユニット（発光ユニット５１２Ｒ＿１、発光ユニット５１２Ｒ＿２）が積層された構成を有する。同様に、発光デバイス５５０Ｇは発光ユニット５１２Ｇ＿１、発光ユニット５１２Ｇ＿２を有し、発光デバイス５５０Ｂは発光ユニット５１２Ｂ＿１、発光ユニット５１２Ｂ＿２を有する。

　電極５０１は、画素電極として機能し、発光デバイス毎に設けられる。電極５０２は、共通電極として機能し、複数の発光デバイスに共通に設けられる。

　発光ユニット５１２Ｒ＿１は、層５２１、層５２２、発光層５２３Ｒ、層５２４等を有する。発光ユニット５１２Ｒ＿２は、層５２２、発光層５２３Ｒ、層５２４等を有する。また、発光デバイス５５０Ｒは、発光ユニット５１２Ｒ＿２と、電極５０２との間に層５２５などを有する。なお、層５２５を発光ユニット５１２Ｒ＿２の一部とみなすこともできる。

　層５２１は、例えば正孔注入性の高い物質を含む層（正孔注入層）などを有する。層５２２は、例えば正孔輸送性の高い物質を含む層（正孔輸送層）などを有する。層５２４は、例えば電子輸送性の高い物質を含む層（電子輸送層）などを有する。層５２５は、例えば電子注入性の高い物質を含む層（電子注入層）などを有する。

　または、層５２１が電子注入層を有し、層５２２が電子輸送層を有し、層５２４が正孔輸送層を有し、層５２５が正孔注入層を有する構成としてもよい。

　なお、層５２２、発光層５２３Ｒ、層５２４は、発光ユニット５１２Ｒ＿１と発光ユニット５１２Ｒ＿２とで同一の構成（材料、膜厚など）であってもよく、互いに異なる構成であってもよい。

　図３４Ａにおいては、層５２１と、層５２２と、を分けて明示したがこれに限定されない。例えば、層５２１が正孔注入層と、正孔輸送層との双方の機能を有する構成とする場合、あるいは層５２１が電子注入層と、電子輸送層との双方の機能を有する構成とする場合においては、層５２２を省略してもよい。

　中間層５３１は、電極５０１と電極５０２との間に電圧を印加したときに、発光ユニット５１２Ｒ＿１及び発光ユニット５１２Ｒ＿２のうち、一方に電子を注入し、他方に正孔を注入する機能を有する。中間層５３１は、電荷発生層と呼ぶこともできる。

　中間層５３１は、例えば、フッ化リチウムなどの電子注入層に適用可能な材料を好適に用いることができる。また、中間層は、例えば、正孔注入層に適用可能な材料を好適に用いることができる。また、中間層には、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）とを含む層を用いることができる。また、中間層には、電子輸送性材料とドナー性材料とを含む層を用いることができる。このような層を有する中間層を形成することにより、発光ユニットが積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。

　なお、発光デバイス５５０Ｒが有する発光層５２３Ｒは、赤色の発光を示す発光物質を有し、発光デバイス５５０Ｇが有する発光層５２３Ｇは緑色の発光を示す発光物質を有し、発光デバイス５５０Ｂが有する発光層５２３Ｂは、青色の発光を示す発光物質を有する。なお、発光デバイス５５０Ｇ、発光デバイス５５０Ｂは、それぞれ、発光デバイス５５０Ｒが有する発光層５２３Ｒを、発光層５２３Ｇ、発光層５２３Ｂに置き換えた構成を有し、そのほかの構成は、発光デバイス５５０Ｒと同様である。

　なお、層５２１、層５２２、層５２４、層５２５は、各色の発光デバイスで同一の構成（材料、膜厚など）であってもよく、互いに異なる構成であってもよい。

　発光デバイス５５０Ｒ、発光デバイス５５０Ｇ、及び発光デバイス５５０Ｂのように、複数の発光ユニットが中間層５３１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。一方、一対の電極間に一つの発光ユニットを有する構成を、シングル構造と呼ぶ。なお、本明細書等においては、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デバイスとすることができる。また、タンデム構造は、シングル構造と比べて、同じ輝度を得るために必要な電流を低減できるため、信頼性を高めることができる。

　発光デバイス５５０Ｒ、発光デバイス５５０Ｇ、及び発光デバイス５５０Ｂのように、発光デバイスごとに発光層を作り分ける構造をＳＢＳ（Ｓｉｄｅ　Ｂｙ　Ｓｉｄｅ）構造と呼ぶ場合がある。ＳＢＳ構造は、発光デバイスごとに材料及び構成を最適化することができるため、材料及び構成の選択の自由度が高まり、輝度の向上、信頼性の向上を図ることが容易となる。

　表示装置５００は、タンデム構造であり、かつ、ＳＢＳ構造であるといえる。そのため、タンデム構造のメリットと、ＳＢＳ構造のメリットの両方を併せ持つことができる。なお、表示装置５００は、図３４Ａに示すように、発光ユニットが直列に２段形成された構造であるため、２段タンデム構造と呼称してもよい。また、図３４Ａに示す２段タンデム構造においては、赤色の発光層を有する第１の発光ユニットの上に、赤色の発光層を有する第２の発光ユニットが積層された構造となる。同様に、図３４Ａに示す２段タンデム構造においては緑色の発光層を有する第１の発光ユニットの上に緑色の発光層を有する第２の発光ユニットが積層された構造となり、青色の発光層を有する第１の発光ユニットの上に青色の発光層を有する第２の発光ユニットが積層された構造となる。

　図３４Ａにおいて、発光ユニット５１２Ｒ＿１、中間層５３１、発光ユニット５１２Ｒ＿２、層５２５を、島状の層として形成することができる。また、発光ユニット５１２Ｇ＿１、中間層５３１、発光ユニット５１２Ｇ＿２、層５２５を、島状の層として形成することができる。発光ユニット５１２Ｂ＿１、中間層５３１、発光ユニット５１２Ｂ＿２、層５２５を、島状の層として形成することができる。つまり、図３４Ａに示す層１１３が、図２５Ｂ等に示す第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、または第３の層１１３ｃに相当する。

　図３４Ｂは、図３４Ａに示す表示装置５００の変形例である。図３４Ｂに示す表示装置５００は、層５２５を、電極５０２と同様に、各発光デバイス間で共通に設けた場合の例である。このとき、層５２５を共通層と呼ぶことができる。このように、複数の発光デバイスに１以上の共通層を設けることで、作製工程を簡略化できるため、製造コストを低減することができる。

　図３４Ａにおいて、発光ユニット５１２Ｒ＿１、中間層５３１、発光ユニット５１２Ｒ＿２を、島状の層として形成することができる。また、発光ユニット５１２Ｇ＿１、中間層５３１、発光ユニット５１２Ｇ＿２を、島状の層として形成することができる。発光ユニット５１２Ｂ＿１、中間層５３１、発光ユニット５１２Ｂ＿２を、島状の層として形成することができる。つまり、図３４Ｂに示す層１１３が、図２５Ｂ等に示す第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、または第３の層１１３ｃに相当する。また、層５２５は、図２５Ｂに示す第６の層１１４に相当する。なお、図３５乃至図３７においても、図２５Ｂ等に示す第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、または第３の層１１３ｃに相当する層を、層１１３として示す。

　図３５Ａに示す表示装置５００は、３つの発光ユニットを積層した場合の例である。図３５Ａにおいて、発光デバイス５５０Ｒは、発光ユニット５１２Ｒ＿２上にさらに中間層５３１を介して発光ユニット５１２Ｒ＿３が積層されている。発光ユニット５１２Ｒ＿３は、層５２２、発光層５２３Ｒ、層５２４等を有する。発光ユニット５１２Ｒ＿３は、発光ユニット５１２Ｒ＿２と同様の構成を適用することができる。また、発光デバイス５５０Ｇが有する発光ユニット５１２Ｇ＿３、発光デバイス５５０Ｂが有する発光ユニット５１２Ｂ＿３も同様である。

　図３５Ｂでは、ｎ個の発光ユニット（ｎは２以上の整数）を積層した場合の例を示している。

　このように、発光ユニットの積層数を増やすことにより、同じ電流量で発光デバイスから得られる輝度を、積層数に応じて高めることができる。また、発光ユニットの積層数を増やすことにより、同じ輝度を得るために必要な電流を低減できるため、発光デバイスの消費電力を、積層数に応じて低減することができる。

　図３６Ａに示す表示装置５００は、隣接する２つの発光デバイスが離間し、かつ、電極５０２が発光ユニット及び中間層５３１の側面に沿って設けられる場合の例を示している。

　ここで、中間層５３１と電極５０２とが接触すると、電気的にショートしてしまう場合がある。そのため、中間層５３１と電極５０２とを絶縁することが好ましい。

　図３６Ａでは、電極５０１、各発光ユニット及び中間層５３１の側面を覆って、絶縁層５４１が設けられている例を示している。絶縁層５４１は、側壁、側壁保護層、またはサイドウォール絶縁膜などと呼ぶことができる。絶縁層５４１を設けることで、中間層５３１と電極５０２とを電気的に絶縁することができる。

　各発光ユニット及び中間層５３１の側面は、被形成面に対して垂直または概略垂直であることが好ましい。例えば、被形成面と、これらの側面との成す角度を、６０度以上９０度以下とすることが好ましい。

　図３６Ｂは、層５２５及び電極５０２が発光ユニット及び中間層５３１の側面に沿って設けられる場合の例を示している。さらに、側壁保護層として、絶縁層５４１と絶縁層５４２の２層構造が設けられている。

　図３７Ａは、図３６Ｂの変形例である。また、図３７Ｂは、図３７Ａに示す領域５０３の拡大図である。図３７Ａと、図３６Ｂとは、絶縁層５４２の端部の形状が異なる。また、絶縁層５４２の端部の形状が異なり、絶縁層５４２の形状に沿って、層５２５及び電極５０２が形成されるため、層５２５及び電極５０２の形状も異なる。また、図３７Ａは、絶縁層５４２の厚さが絶縁層５４１の厚さよりも厚い点で、図３６Ｂと異なる。絶縁層５４２の端部の形状は、図３７Ｂに示すようにラウンド状とすることができる。例えば、絶縁層５４２を形成する際に、ドライエッチング法を用い、異方性エッチングにて絶縁層５４２の上部をエッチングする場合、絶縁層５４２の端部は、図３７Ｂに示すようにラウンド状となる。絶縁層５４２の端部の形状をラウンド状とすることで、層５２５、及び電極５０２の被覆性が高まり好適である。図３７Ａ及び図３７Ｂに示すように、絶縁層５４２の厚さを絶縁層５４１の厚さよりも厚くすることで、端部の形状をラウンド状にしやすい場合がある。

　側壁保護層として機能する絶縁層５４１（及び絶縁層５４２）により、電極５０２と中間層５３１の電気的なショートを防ぐことができる。また、絶縁層５４１（及び絶縁層５４２）が電極５０１の側面を覆うことで、電極５０１と電極５０２の電気的なショートを防ぐことができる。これにより、発光デバイスの四隅に位置する角部における、電気的ショートを防ぐことができる。

　絶縁層５４１及び絶縁層５４２には、それぞれ無機絶縁膜を用いることが好ましい。例えば、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、酸化窒化アルミニウム、または酸化ハフニウムなどの、酸化物または窒化物を用いることができる。また、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化ガリウム、酸化タンタル、酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリウム、及び酸化ネオジム等を用いてもよい。

　絶縁層５４１及び絶縁層５４２は、例えばスパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法、ＡＬＤ法などの各種成膜方法により形成することができる。特に、ＡＬＤ法は被形成層に対する成膜ダメージが小さいため、発光ユニット及び中間層５３１に直接形成する絶縁層５４１は、ＡＬＤ法を用いて形成することが好ましい。また、このとき、絶縁層５４２はスパッタリング法により形成すると、生産性を高めることができるため好ましい。

　例えば、絶縁層５４１にＡＬＤ法により形成した酸化アルミニウム膜を用い、絶縁層５４２に、スパッタリング法により形成した窒化シリコン膜を用いることができる。

　絶縁層５４１及び絶縁層５４２の一方または双方は、水及び酸素の少なくとも一方に対するバリア絶縁膜としての機能を有することが好ましい。または、絶縁層５４１及び絶縁層５４２の一方または双方は、水及び酸素の少なくとも一方の拡散を抑制する機能を有することが好ましい。または、絶縁層５４１及び絶縁層５４２の一方または双方は、水及び酸素の少なくとも一方を捕獲、または固着する（ゲッタリングともいう）機能を有することが好ましい。

　なお、本明細書等において、バリア絶縁膜とは、バリア性を有する絶縁膜のことを示す。また、本明細書等において、バリア性とは、対応する物質の拡散を抑制する機能（透過性が低いともいう）とする。または、対応する物質を、捕獲、または固着する（ゲッタリングともいう）機能とする。

　絶縁層５４１及び絶縁層５４２の一方または双方が、上述のバリア絶縁膜の機能、またはゲッタリング機能を有することで、外部から各発光デバイスに拡散しうる不純物（代表的には、水または酸素）の侵入を抑制することが可能な構成となる。当該構成とすることで、信頼性の優れた表示装置を提供することができる。

　なお、図３７Ｃに示すように、側壁保護層として機能する絶縁層５４１及び絶縁層５４２を有さない構成としてもよい。図３７Ｃでは、層５２５が、各発光ユニット及び中間層５３１の側面に接して設けられている。

　なお、表示装置５００において、発光層の発光材料は特に限定されない。例えば、図３４Ａに示す表示装置５００において、発光ユニット５１２Ｒ＿１が有する発光層５２３Ｒは燐光材料を有し、発光ユニット５１２Ｒ＿２が有する発光層５２３Ｒは燐光材料を有し、発光ユニット５１２Ｇ＿１が有する発光層５２３Ｇは蛍光材料を有し、発光ユニット５１２Ｇ＿２が有する発光層５２３Ｇは蛍光材料を有し、発光ユニット５１２Ｂ＿１が有する発光層５２３Ｂは蛍光材料を有し、発光ユニット５１２Ｂ＿２が有する発光層５２３Ｂが有する発光層５２３Ｂは蛍光材料を有する構成とすることができる。

　または、図３４Ａに示す表示装置５００において、発光ユニット５１２Ｒ＿１が有する発光層５２３Ｒは燐光材料を有し、発光ユニット５１２Ｒ＿２が有する発光層５２３Ｒは燐光材料を有し、発光ユニット５１２Ｇ＿１が有する発光層５２３Ｇは燐光材料を有し、発光ユニット５１２Ｇ＿２が有する発光層５２３Ｇは燐光材料を有し、発光ユニット５１２Ｂ＿１が有する発光層５２３Ｂは蛍光材料を有し、発光ユニット５１２Ｂ＿２が有する発光層５２３Ｂが有する発光層５２３Ｂは蛍光材料を有する構成とすることができる。

　なお、本発明の一態様の表示装置は、全ての発光層を蛍光材料とする構成、または全ての発光層を燐光材料とする構成としてもよい。

　または、図３４Ａに示す表示装置５００において、発光ユニット５１２Ｒ＿１が有する発光層５２３Ｒを燐光材料とし、発光ユニット５１２Ｒ＿２が有する発光層５２３Ｒを蛍光材料とする構成、または発光ユニット５１２Ｒ＿１が有する発光層５２３Ｒを蛍光材料とし、発光ユニット５１２Ｒ＿２が有する発光層５２３Ｒを燐光材料とする構成、すなわち、１段目の発光層と、２段目の発光層との発光材料を異なる材料で形成する構成としてもよい。なお、ここでの記載については、発光ユニット５１２Ｒ＿１、及び発光ユニット５１２Ｒ＿２について明示したが、発光ユニット５１２Ｇ＿１、及び発光ユニット５１２Ｇ＿２、並びに発光ユニット５１２Ｂ＿１、及び発光ユニット５１２Ｂ＿２についても同様の構成を適用することができる。

　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６）
　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（酸化物半導体ともいう）について説明する。

　金属酸化物は、少なくともインジウムまた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、スズなど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、コバルトなどから選ばれた一種、または複数種が含まれていてもよい。

　金属酸化物は、スパッタリング法、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などの化学気相成長（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、または、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法など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、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（ｐｏｌｙ　ｃｒｙｓｔａｌ）等が挙げられる。

　なお、膜また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、薄膜法または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、膜中また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、膜または基板は非晶質状態であるとは言えない。

　膜また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）、非晶質酸化物半導体、などが含まれる。

　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、または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つまた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。

　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、チタンなどから選ばれた一種、または複数種）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°また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、組成などにより変動する場合がある。

　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、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）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、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などによって、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、電界効果移動度の低下など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、欠陥の生成など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（酸素欠損など）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また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、鬆また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、また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、一つまた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、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、また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。または、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、インジウム亜鉛酸化物など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、ガリウム亜鉛酸化物など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。

　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また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。

　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。

　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また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、高純度真性また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。

　高純度真性また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。

　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。不純物は、水素、窒素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、鉄、ニッケル、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また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または炭素の濃度と、酸化物半導体との界面近傍のシリコンまたは炭素の濃度（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。

　酸化物半導体にアルカリ金属また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、アルカリ金属また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また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。

　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。または、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。

　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。

　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７）
　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３８乃至図４０を用いて説明する。

　本実施の形態の電子機器は、表示部に本発明の一態様の表示装置を有する。本発明の一態様の表示装置は、高精細化及び高解像度化が容易である。したがって、様々な電子機器の表示部に用いることができる。

　電子機器として、例えば、テレビジョン装置、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。

　特に、本発明の一態様の表示装置は、精細度を高めることが可能なため、比較的小さな表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。このような電子機器として、例えば、腕時計型及びブレスレット型の情報端末機（ウェアラブル機器）、並びに、ヘッドマウントディスプレイなどのＶＲ向け機器、メガネ型のＡＲ向け機器、及び、ＭＲ向け機器など、頭部に装着可能なウェアラブル機器等が挙げられる。

　本発明の一態様の表示装置は、ＨＤ（画素数１２８０×７２０）、ＦＨＤ（画素数１９２０×１０８０）、ＷＱＨＤ（画素数２５６０×１４４０）、ＷＱＸＧＡ（画素数２５６０×１６００）、４Ｋ（画素数３８４０×２１６０）、８Ｋ（画素数７６８０×４３２０）といった極めて高い解像度を有していることが好ましい。特に４Ｋ、８Ｋ、またはそれ以上の解像度とすることが好ましい。また、本発明の一態様の表示装置における画素密度（精細度）は、１００ｐｐｉ以上が好ましく、３００ｐｐｉ以上が好ましく、５００ｐｐｉ以上がより好ましく、１０００ｐｐｉ以上がより好ましく、２０００ｐｐｉ以上がより好ましく、３０００ｐｐｉ以上がより好ましく、５０００ｐｐｉ以上がより好ましく、７０００ｐｐｉ以上がさらに好ましい。このように高い解像度及び高い精細度の一方または双方を有する表示装置を用いることで、携帯型または家庭用途などのパーソナルユースの電子機器において、臨場感及び奥行き感などをより高めることが可能となる。また、本発明の一態様の表示装置の画面比率（アスペクト比）については、特に限定はない。例えば、表示装置は、１：１（正方形）、４：３、１６：９、１６：１０など様々な画面比率に対応することができる。

　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３８Ａ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３８Ｂ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３９Ａ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３９Ａ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、及び、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３９Ｂ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３９Ｃ、図３９Ｄに、デジタルサイネージの一例を示す。

　図３９Ｃ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３９Ｄ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３９Ｃ、図３９Ｄ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、使用者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。

　図３９Ｃ、図３９Ｄ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、使用者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。

　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、不特定多数の使用者が同時にゲームに参加し、楽しむことができる。

　図４０Ａ乃至図４０Ｆ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４０Ａ乃至図４０Ｆ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、静止画または動画を撮影し、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４０Ａ乃至図４０Ｆに示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。

　図４０Ａ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、文字及び画像情報をその複数の面に表示することができる。図４０Ａでは３つのアイコン９０５０を表示した例を示している。また、破線の矩形で示す情報９０５１を表示部９００１の他の面に表示することもできる。情報９０５１の一例として、電子メール、ＳＮＳ、電話などの着信の通知、電子メールまたは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４０Ｂ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。例えば使用者は、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。使用者は、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４０Ｃ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（登録商標）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、及び、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４０Ｄ乃至図４０Ｆ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４０Ｄは携帯情報端末９２０１を展開した状態、図４０Ｆは折り畳んだ状態、図４０Ｅは図４０Ｄと図４０Ｆ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。

　本発明の一態様である表示装置、及び電子機器は、家屋もしくはビルの内壁もしくは外壁、または、車両の内装もしくは外装に組み込むことができる。

　本発明の一態様の表示装置を車両への搭載した例を、図４１に示す。図４１に示す車両は、ダッシュボード５００２に、表示装置５０００ａ、表示装置５０００ｂ、及び表示装置５０００ｃが搭載されている。また、運転席側の天井５００４に、表示装置５０００ｄが搭載されている。なお、図４１は、表示装置５０００ｄが右ハンドルの車両に搭載された例を示すが、特に限定されず、左ハンドルの車両に搭載することもできる。この場合、図４１に示す構成の左右の配置が替わる。図４１は、運転席と助手席の周辺に配置されるハンドル５００６、フロントガラス５００８などを示している。

　表示装置５０００ａ乃至表示装置５０００ｄのいずれか一または複数は、ニアタッチセンサ機能を有することが好ましい。ニアタッチセンサ機能を有することにより、ユーザーは表示装置を凝視せずに表示装置を操作することができる。特に、運転手は、視線を前方から大きく外すことなく、表示装置を操作することができ、運転時及び停車時の安全性を高めることができる。表示装置５０００ａ乃至表示装置５０００ｄの表示部の対角線の長さは、５インチ以上、好ましくは１０インチ以上であることが好ましい。表示装置５０００ａ乃至表示装置５０００ｄとして、例えば、表示部の対角線の長さが１３インチ程度の表示装置を好適に用いることができる。

　なお、表示装置５０００ａ乃至表示装置５０００ｄは、可撓性を有していてもよい。可撓性を有することで、組み込む対象が曲面の場合であっても、曲面に沿って組み込むことができる。例えば、表示装置をダッシュボード５００２、または天井５００４などの曲面に沿って設ける構成とすることができる。

　車外に、カメラ５００５を複数設けてもよい。カメラ５００５を設けることで、車両の周囲、例えば、後側方の状況を撮影することができる。図４１は、サイドミラーの代わりにカメラ５００５を設置する例を示しているが、サイドミラーとカメラの両方を設置してもよい。

　カメラ５００５は、ＣＣＤカメラまたはＣＭＯＳカメラなどを用いることができる。また、これらのカメラに加えて、赤外線カメラを組み合わせて用いてもよい。赤外線カメラは、被写体の温度が高いほど出力レベルが高くなるため、人または動物等の生体を検知又は抽出することができる。

　カメラ５００５で撮像された画像は、表示装置５０００ａ乃至表示装置５０００ｄのいずれか一または複数に出力することができる。表示装置５０００ａ乃至表示装置５０００ｄを用いて主に車両の運転を支援する。カメラ５００５によって後側方の状況を幅広い画角で撮影し、その画像を表示装置５０００ａ乃至表示装置５０００ｄのいずれか一または複数に表示することで、運転者の死角領域の視認が可能となり、事故の発生を防止することができる。

　車のルーフ上などに距離画像センサを設け、距離画像センサによって得られた画像を表示装置５０００ａ乃至表示装置５０００ｄのいずれか一または複数に表示してもよい。距離画像センサは、イメージセンサまたはライダー（ＬＩＤＡＲ：Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）などを用いることができる。イメージセンサによって得られた画像と、距離画像センサによって得られた画像とを表示装置５０００ａ乃至表示装置５０００ｄのいずれか一または複数に表示することにより、より多くの情報を運転手に提供し、運転を支援することができる。

　表示装置５０００ａ乃至表示装置５０００ｄのいずれか一または複数は、地図情報、交通情報、テレビ映像、ＤＶＤ映像などを表示する機能を有していてもよい。

　表示装置５０００ａ乃至表示装置５０００ｄの少なくとも一つに、撮像機能を有する表示パネルが適用されることが好ましい。例えば、運転手が当該表示パネルに触れることで、車両は指紋認証または掌紋認証などの生体認証を行うことができる。車両は、生体認証によって運転手が認証された場合に、個人の好みの環境を整える機能を有していてもよい。例えば、シート位置の調整、ハンドル位置の調整、カメラ５００５の向きの調整、明るさの設定、エアコンの設定、ワイパーの速度（頻度）の設定、オーディオの音量の設定、オーディオの再生リストの読出しなどの一以上を、認証後に実行することが好ましい。

　生体認証によって運転手が認証された場合に、自動車を運転可能な状態、例えばエンジンがかかった状態とすることもでき、従来必要であった鍵が不要となるため好ましい。

　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。

ＡＬ：配線、Ｃ１１：容量、ＣＤＢ：配線、ＣＬ：配線、ＥＬ：発光デバイス、ＥＬＢ：発光デバイス、ＥＬＧ：発光デバイス、ＥＬＲ：発光デバイス、ＩＶＢ：配線、Ｍ１１：トランジスタ、Ｍ１２：トランジスタ、Ｍ１３：トランジスタ、Ｍ１４：トランジスタ、Ｍ１５：トランジスタ、ＰＤ１：受光デバイス、ＰＤ２：受光デバイス、ＲＥ［ｉ＋１］：配線、ＲＥ［ｉ］：配線、ＲＥ［ｋ］：配線、ＲＥ：配線、ＲＳ［ｉ＋１］：配線、ＲＳ［ｉ］：配線、ＲＳ：配線、ＳＣＬ：配線、ＳＥ［ｉ＋１］：配線、ＳＥ［ｉ］：配線、ＳＥ［ｋ］：配線、ＳＥ：配線、ＳＦＢ：配線、ＳＦＲ：配線、ＳＨ：ノード、ＳＬ：配線、ＳＬＢ［ｊ＋１］：配線、ＳＬＢ［ｊ］：配線、ＳＬＢ：配線、ＳＬＧ［ｊ＋１］：配線、ＳＬＧ［ｊ］：配線、ＳＬＧ：配線、ＳＬＲ［ｊ＋１］：配線、ＳＬＲ［ｊ］：配線、ＳＬＲ：配線、Ｓ_ＯＵＴ：信号、ＳＷ［ｉ＋１］：配線、ＳＷ［ｉ］：配線、ＳＷ［ｋ］：配線、ＳＷ：配線、Ｔ１１：時刻、Ｔ１２：時刻、Ｔ１３：時刻、Ｔ１４：時刻、Ｔ２１：時刻、Ｔ２２：時刻、Ｔ２３：時刻、Ｔ２４：時刻、Ｔ３１：時刻、Ｔ３２：時刻、Ｔ３３：時刻、Ｔ３４：時刻、Ｔ４１：時刻、Ｔ４２：時刻、Ｔ４３：時刻、Ｔ４４：時刻、Ｔ５１：時刻、ＴＸ［ｉ＋１］：配線、ＴＸ［ｉ］：配線、ＴＸ［ｋ］：配線、ＴＸ：配線、ＶＣＬ：配線、ＶＣＰ：配線、ＶＩＶ：配線、ＶＰＩ：配線、ＶＲＳ：配線、ＶＲＳＦ：配線、ＷＸ［ｊ＋１］：配線、ＷＸ［ｊ］：配線、ＷＸ：配線、１０：表示装置、１１Ａ：表示部、１１Ｂ：表示部、１１Ｃ：表示部、１１Ｄ：表示部、１１Ｅ：表示部、１１：表示部、１２：駆動回路部、１３：駆動回路部、１４：駆動回路部、１５：回路部、２１Ｂ：画素回路、２１Ｂ［ｉ＋１，ｊ＋１］：画素回路、２１Ｂ［ｉ＋１，ｊ］：画素回路、２１Ｂ［ｉ，ｊ＋１］：画素回路、２１Ｂ［ｉ，ｊ］：画素回路、２１Ｇ：画素回路、２１Ｇ［ｉ＋１，ｊ＋１］：画素回路、２１Ｇ［ｉ＋１，ｊ］：画素回路、２１Ｇ［ｉ，ｊ＋１］：画素回路、２１Ｇ［ｉ，ｊ］：画素回路、２１ＩＲ：画素回路、２１Ｒ：画素回路、２１Ｒ［ｉ＋１，ｊ＋１］：画素回路、２１Ｒ［ｉ＋１，ｊ］：画素回路、２１Ｒ［ｉ，ｊ＋１］：画素回路、２１Ｒ［ｉ，ｊ］：画素回路、２１：画素回路、２２［ｉ＋１，ｊ＋１］：画素回路、２２［ｉ＋１，ｊ］：画素回路、２２［ｉ，ｊ＋１］：画素回路、２２［ｉ，ｊ］：画素回路、２２［ｋ，ｊ＋１］：画素回路、２２［ｋ，ｊ］：画素回路、２２：画素回路、３０［ｉ＋１，ｊ＋１］：画素、３０［ｉ＋１，ｊ］：画素、３０［ｉ，ｊ＋１］：画素、３０［ｉ，ｊ］：画素、３０：画素、３１Ｂ：光、３１Ｇ：光、３１ＩＲ：赤外光、３１Ｒ：光、３２Ｇ：反射光、３２ＩＲ：反射光、３２Ｒ：光、５０：回路、５１［ｊ］：回路、５１：回路、５２［ｊ］：回路、５２：回路、５３［ｊ］：回路、５３：回路、５４：回路、５５：回路、５６：回路、６１：トランジスタ、６２：トランジスタ、６３：トランジスタ、６４：トランジスタ、６５：トランジスタ、６６：トランジスタ、６７：トランジスタ、６８：トランジスタ、６９：トランジスタ、７１：トランジスタ、７２：トランジスタ、７３：トランジスタ、７４：トランジスタ、８１：容量、８２：容量、８３：容量、８４：容量、９１：血管、９３：生体組織、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、１００Ｆ：表示装置、１００Ｇ：表示装置、１００Ｈ：表示装置、１００：表示装置、１０１：層、１０２：基板、１０３：筐体、１０４：光源、１０５：保護部材、１０６：基板、１０８：対象物、１１０ａ：副画素、１１０Ａ：画素、１１０ｂ：副画素、１１０ｃ：副画素、１１０ｄ：副画素、１１０ｅ：副画素、１１０ｆ：副画素、１１０：画素、１１１ａ：画素電極、１１１ｂ：画素電極、１１１ｃ：画素電極、１１１ｄ：画素電極、１１１ｅ：画素電極、１１１ｆ：画素電極、１１３ａ：第１の層、１１３ｂ：第２の層、１１３ｃ：第３の層、１１３ｄ：第４の層、１１３ｅ：第５の層、１１３ｆ：第７の層、１１３：層、１１４：第６の層、１１５：共通電極、１１８Ａ：第１の犠牲層、１１８ａ：第１の犠牲層、１１８Ｂ：第１の犠牲層、１１８ｂ：第１の犠牲層、１１８ｃ：第１の犠牲層、１１８ｄ：第１の犠牲層、１１８ｅ：第１の犠牲層、１１９Ａ：第２の犠牲層、１１９ａ：第２の犠牲層、１１９Ｂ：第２の犠牲層、１１９ｂ：第２の犠牲層、１１９ｃ：第２の犠牲層、１１９ｄ：第２の犠牲層、１１９ｅ：第２の犠牲層、１１９：樹脂層、１２０：基板、１２１：絶縁層、１２３：導電層、１３０ａ：発光デバイス、１３０Ｂ：発光デバイス、１３０ｂ：発光デバイス、１３０ｃ：発光デバイス、１３０ｆ：発光デバイス、１３０Ｇ：発光デバイス、１３０ＩＲ：発光デバイス、１３０Ｒ：発光デバイス、１３１：保護層、１３３：空隙、１４０：接続部、１４２：接着層、１４８：遮光層、１５０ｄ：受光デバイス、１５０ｅ：受光デバイス、１５０ＩＲＳ：受光デバイス、１５０ＰＳ：受光デバイス、１５１：基板、１５２：基板、１６２：表示部、１６４：回路、１６５：配線、１６６：導電層、１７２：ＦＰＣ、１７３：ＩＣ、１８０Ａ：画素、１８０Ｂ：画素、１８０Ｃ：画素、１８０Ｄ：画素、１８１Ａ：第１の正孔注入層、１８１ａ：第１の正孔注入層、１８１Ｂ：第２の正孔注入層、１８１ｂ：第２の正孔注入層、１８１ｃ：第３の正孔注入層、１８１ｆ：第７の正孔注入層、１８２Ａ：第１の正孔輸送層、１８２ａ：第１の正孔輸送層、１８２Ｂ：第２の正孔輸送層、１８２ｂ：第２の正孔輸送層、１８２ｃ：第３の正孔輸送層、１８２ｄ：第４の正孔輸送層、１８２ｅ：第５の正孔輸送層、１８２ｆ：第７の正孔輸送層、１８３Ａ：第１の発光層、１８３ａ：第１の発光層、１８３Ｂ：第２の発光層、１８３ｂ：第２の発光層、１８３ｃ：第３の発光層、１８３ｆ：第４の発光層、１８４Ａ：第１の電子輸送層、１８４ａ：第１の電子輸送層、１８４Ｂ：第２の電子輸送層、１８４ｂ：第２の電子輸送層、１８４ｃ：第３の電子輸送層、１８４ｄ：第４の電子輸送層、１８４ｅ：第５の電子輸送層、１８４ｆ：第７の電子輸送層、１８５ｄ：第１の活性層、１８５ｅ：第２の活性層、１９０ａ：レジストマスク、１９０ｂ：レジストマスク、２０１：トランジスタ、２０４：接続部、２０５ａ：トランジスタ、２０５ｅ：トランジスタ、２０９：トランジスタ、２１０：トランジスタ、２１１：絶縁層、２１３：絶縁層、２１４：絶縁層、２１５：絶縁層、２１８：絶縁層、２２１：導電層、２２２ａ：導電層、２２２ｂ：導電層、２２３：導電層、２２５：絶縁層、２２８：領域、２３１ｉ：チャネル形成領域、２３１ｎ：低抵抗領域、２３１：半導体層、２４２：接続層、４００：携帯情報端末、４０２：筐体、４０４：表示部、４０６：指、４０８：領域、４１０：領域、４１２：画像、５００：表示装置、５０１：電極、５０２：電極、５０３：領域、５１２Ｂ＿１：発光ユニット、５１２Ｂ＿２：発光ユニット、５１２Ｂ＿３：発光ユニット、５１２Ｇ＿１：発光ユニット、５１２Ｇ＿２：発光ユニット、５１２Ｇ＿３：発光ユニット、５１２Ｒ＿１：発光ユニット、５１２Ｒ＿２：発光ユニット、５１２Ｒ＿３：発光ユニット、５２１：層、５２２：層、５２３Ｂ：発光層、５２３Ｇ：発光層、５２３Ｒ：発光層、５２４：層、５２５：層、５３１：中間層、５４１：絶縁層、５４２：絶縁層、５５０Ｂ：発光デバイス、５５０Ｇ：発光デバイス、５５０Ｒ：発光デバイス、７７２：電極、７８６ａ：ＥＬ層、７８６ｂ：ＥＬ層、７８６：ＥＬ層、７８８：電極、４４１１：発光層、４４１２：発光層、４４１３：発光層、４４２０：層、４４３０：層、４４４０：中間層、５０００ａ：表示装置、５０００ｂ：表示装置、５０００ｃ：表示装置、５０００ｄ：表示装置、５００２：ダッシュボード、５００４：天井、５００５：カメラ、５００６：ハンドル、５００８：フロントガラス、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 (7)

1. 　複数の画素を有し、
   　前記画素は、第１の画素回路を有し、
   　前記第１の画素回路は、第１の受光デバイスと、第２の受光デバイスと、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、第３のトランジスタと、第４のトランジスタと、第５のトランジスタと、容量と、第１の配線と、を有し、
   　前記第１の受光デバイスの一方の電極は、前記第１の配線と電気的に接続され、
   　前記第１の受光デバイスの他方の電極は、前記第１のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
   　前記第２の受光デバイスの一方の電極は、前記第１の配線と電気的に接続され、
   　前記第２の受光デバイスの他方の電極は、前記第２のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
   　前記第２のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第１のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続され、
   　前記第１のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記容量の一方の電極と電気的に接続され、
   　前記第１のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第３のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
   　前記第１のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第４のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
   　前記第４のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第５のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続される半導体装置。
2. 　請求項１において、
   　前記第１の受光デバイスは、可視光を検出する機能を有し、
   　前記第２の受光デバイスは、赤外光を検出する機能を有する半導体装置。
3. 　請求項１または請求項２において、
   　第２の配線を有し
   　前記第２の配線は、前記第３のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続され
   　前記第２の配線の電位は、前記第１の配線の電位より低い半導体装置。
4. 　請求項１または請求項２において、
   　第２の配線を有し
   　前記第２の配線は、前記第３のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続され
   　前記第２の配線の電位は、前記第１の配線の電位より高い半導体装置。
5. 　請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
   　前記画素は、第２の画素回路を有し、
   　前記第２の画素回路は、第１の発光デバイスを有し、
   　前記第１の発光デバイスは、可視光を射出する機能を有し、
   　前記第１の発光デバイスの一方の電極は、前記第１の配線と電気的に接続される半導体装置。
6. 　請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
   　前記画素は、第３の画素回路を有し、
   　前記第３の画素回路は、第２の発光デバイスを有し、
   　前記第２の発光デバイスは、赤外光を射出する機能を有し、
   　前記第２の発光デバイスの一方の電極は、前記第１の配線と電気的に接続される半導体装置。
7. 　請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の半導体装置と、第２の発光デバイスと、筐体と、を有し、
   　前記第２の発光デバイスは、赤外光を射出する機能を有し、
   　前記第２の発光デバイスは、前記半導体装置を介して、外部に光を射出する機能を有する電子機器。

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