WO2023052914A1 - 表示装置、電子機器、及び発光装置の動作方法 - Google Patents
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- G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
Definitions
- One embodiment of the present invention relates to a method of operating a display device, an electronic device, and a light-emitting device.
- one aspect of the present invention is not limited to the above technical field.
- the technical field of the invention disclosed in this specification and the like relates to an object, a driving method, or a manufacturing method.
- one aspect of the invention relates to a process, machine, manufacture, or composition of matter. Therefore, the technical fields of one embodiment of the present invention disclosed in this specification more specifically include semiconductor devices, display devices, liquid crystal display devices, light-emitting devices, power storage devices, imaging devices, storage devices, signal processing devices, and processors. , electronic devices, systems, methods of driving them, methods of manufacturing them, or methods of testing them.
- XR Extended Reality or Cross Reality
- VR Virtual Reality
- AR Advanced Reality
- mobile phones such as smartphones, tablet information terminals, and notebook PCs (personal computers).
- Improvements in display devices are underway. For example, display devices have been developed to increase screen resolution, improve color reproducibility (NTSC ratio), reduce drive circuits, or reduce power consumption.
- Patent Document 1 discloses an improved technique of the corneal reflection method (PCCR method) in which the cornea is irradiated with light and the movement of the eyeball is calculated from an image of the reflected point of the light and the pupil.
- PCCR method corneal reflection method
- Eye tracking requires an imaging device that captures images of the eyeballs and an imaging light source that irradiates the eyeballs with light. Therefore, the electronic device for XR may be configured such that the imaging device and the light source for imaging are positioned around the user's eyes when wearing the electronic device for XR. In other words, the electronic device for XR may be provided with many imaging devices around the user's eyes, and the portion of the electronic device for XR around the user's eye may become bulky. Conversely, by integrating the imaging device and the imaging light source into the same configuration, the size of the electronic device for XR can be reduced.
- the configuration may be applied to a light-emitting device provided in an electronic device (imaging device) such as a microscope.
- An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device capable of eye tracking. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a display device or a light-emitting device capable of imaging. Alternatively, an object of one embodiment of the present invention is to provide an electronic device with a small volume. Alternatively, an object of one embodiment of the present invention is to provide a novel display device, a novel light-emitting device, or a novel electronic device.
- an object of one embodiment of the present invention is to provide an operation method of a light-emitting device capable of imaging.
- an object of one embodiment of the present invention is to provide a novel operation method of a light-emitting device.
- the problem of one embodiment of the present invention is not limited to the problems listed above.
- the issues listed above do not preclude the existence of other issues.
- Still other issues are issues not mentioned in this section, which will be described in the following description.
- Problems not mentioned in this section can be derived from the descriptions in the specification, drawings, or the like by those skilled in the art, and can be appropriately extracted from these descriptions.
- one embodiment of the present invention is to solve at least one of the problems listed above and other problems. Note that one embodiment of the present invention does not necessarily solve all of the problems listed above and other problems.
- One embodiment of the present invention is a display device having a display portion including a first region and a second region.
- the first region has imaging pixels and the second region has luminescent pixels.
- the light-emitting pixels have light-emitting devices capable of emitting either infrared light or visible light
- the imaging pixels have light-receiving devices capable of receiving light emitted from the light-emitting pixels.
- the central portion of the display portion is a circular area centered on the point where two diagonal lines drawn on the display portion intersect, and the radius of the circle is 1 ⁇ 8 or less of the diagonal line of the display portion.
- the first region has a region that overlaps the central portion.
- the second region may have a square frame shape, and the first region may be positioned inside the frame shape.
- one embodiment of the present invention is an electronic device including the display device of (1) or (2) and a housing.
- the housing has a shape that allows it to be worn on a human head.
- the first region has a region that overlaps the human eye in a front view.
- one embodiment of the present invention is a method of operating a light-emitting device having an imaging portion including a plurality of light-emitting pixels and a plurality of imaging pixels.
- a light-emitting pixel has a light-emitting device that emits either infrared light or visible light
- an imaging pixel has a light-receiving device that receives either infrared light or visible light.
- a method for operating a light emitting device has a first step and a second step. Further, the first area is an area where an image is captured by the light receiving device included in the first area, the second area is an area where the light emitting device included in the second area emits light, and the third area is the third area.
- the first step has a step of setting a first area, a second area, and a third area in the imaging unit.
- the first area set in the imaging unit is set as the second area or the third area
- the second area set in the imaging unit is set as the first area or the third area
- the imaging unit resetting a part of the third area set to the first area or the second area.
- one embodiment of the present invention is an operation method of a light-emitting device which includes an imaging portion including a plurality of light-emitting pixels and a plurality of imaging pixels and is different from (4) above.
- a light-emitting pixel has a light-emitting device that emits either infrared light or visible light
- an imaging pixel has a light-receiving device that receives either infrared light or visible light.
- a method for operating a light emitting device has a first step and a second step. Also, let the first area be an area where an image is captured by the light receiving device included in the first area, and let the second area be an area where the light emitting device included in the second area emits light.
- the first step has a step of setting a first region and a second region in the imaging unit.
- the second step has a step of resetting the first area set in the imaging unit as the second area and resetting the second area set in the imaging unit as the first area.
- a display device capable of eye tracking can be provided.
- a display device or a light-emitting device capable of imaging can be provided.
- a small electronic device can be provided.
- one embodiment of the present invention can provide a novel display device, a novel light-emitting device, or a novel electronic device.
- a method for operating a light-emitting device capable of imaging can be provided.
- one embodiment of the present invention can provide a novel operation method of a light-emitting device.
- FIG. 1A to 1C are schematic diagrams illustrating examples of regions of a display unit provided in a display device.
- 2A and 2B are schematic diagrams illustrating configuration examples of electronic devices.
- 3A to 3C are schematic diagrams illustrating examples of regions of a display unit provided in a display device.
- 4A to 4E are schematic diagrams illustrating examples of regions of a display unit provided in a display device.
- 5A-5D are block diagrams illustrating examples of pixel circuits included in a display device.
- 6A and 6B are cross-sectional schematic diagrams showing configuration examples of the display device.
- FIG. 7A is a schematic plan view showing an example of a display section provided in a display device
- FIG. 7B is a schematic plan view showing an example of a drive circuit region of the display device.
- FIG. 7A is a schematic plan view showing an example of a drive circuit region of the display device.
- FIG. 8 is a schematic plan view showing a configuration example of a display device.
- FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of part of the display device.
- FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of a display device.
- 11A is a perspective view showing an example of an electronic device
- FIG. 11B is a cross-sectional view showing an example of the electronic device
- FIG. 11C is a diagram showing a usage example of the electronic device.
- FIG. 11D is a perspective view showing an example of an electronic device
- FIG. 11E is a diagram showing a usage example of the electronic device.
- 12A to 12E are schematic diagrams illustrating examples of regions of an imaging unit provided in a light emitting device.
- FIG. 12A to 12E are schematic diagrams illustrating examples of regions of an imaging unit provided in a light emitting device.
- FIG. 13 is a flow chart showing an operation example of the light emitting device.
- 14A to 14D are schematic diagrams illustrating examples of regions of an imaging unit provided in a light emitting device.
- FIG. 15 is a flowchart illustrating an operation example of the light emitting device.
- FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
- 17A to 17D are schematic diagrams showing configuration examples of light-emitting devices.
- FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
- 19A and 19B are schematic cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
- 20A and 20B are schematic cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
- 21A and 21B are schematic cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
- FIG. 22A and 22B are schematic cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
- 23A to 23F are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
- FIG. 24A is a circuit diagram showing a configuration example of a pixel circuit included in the display device
- FIG. 24B is a schematic perspective view showing a configuration example of the pixel circuit included in the display device.
- 25A to 25D are circuit diagrams showing configuration examples of pixel circuits included in the display device.
- 26A to 26D are circuit diagrams showing configuration examples of pixel circuits included in the display device.
- 27A and 27B are plan views showing configuration examples of a light-emitting device and a light-receiving device included in the display device.
- 28A to 28D are schematic cross-sectional views showing configuration examples of a light-emitting device, a light-receiving device, and connection electrodes included in a display device.
- 29A to 29G are plan views showing examples of pixels.
- 30A to 30F are plan views showing examples of pixels.
- 31A to 31H are plan views showing examples of pixels.
- 32A to 32D are plan views showing examples of pixels.
- 33A to 33D are plan views showing examples of pixels, and
- FIG. 33E is a cross-sectional view showing an example of a display device.
- 34A and 34B are diagrams showing configuration examples of the display module.
- 35A to 35F are diagrams illustrating configuration examples of electronic devices.
- 36A to 36D are diagrams illustrating configuration examples of electronic devices.
- 37A to 37C are diagrams illustrating configuration examples of electronic devices.
- a semiconductor device is a device that utilizes semiconductor characteristics, and refers to circuits including semiconductor elements (eg, transistors, diodes, and photodiodes), devices having such circuits, and the like. It also refers to all devices that can function by utilizing semiconductor characteristics.
- semiconductor elements eg, transistors, diodes, and photodiodes
- an integrated circuit, a chip including the integrated circuit, and an electronic component containing the chip in a package are examples of semiconductor devices.
- storage devices, display devices, light-emitting devices, lighting devices, and electronic devices themselves may be semiconductor devices or may include semiconductor devices.
- connection relationships other than the connection relationships shown in the drawings or the text are not limited to the predetermined connection relationships, for example, the connection relationships shown in the drawings or the text.
- X and Y are electrically connected is an element that enables electrical connection between X and Y (for example, switch, transistor, capacitive element, inductor, resistive element, diode, display devices, light emitting devices, or loads) can be connected between X and Y.
- the switch has a function of being controlled to be turned on and off. In other words, the switch has the function of being in a conducting state (on state) or a non-conducting state (off state) and controlling whether or not to allow current to flow.
- X and Y are functionally connected is a circuit that enables functional connection between X and Y (e.g., logic circuit (e.g., inverter, NAND circuit, or NOR circuit), signal conversion circuit (e.g., digital-to-analog conversion circuit, analog-to-digital conversion circuit, or gamma correction circuit), potential level conversion circuit (e.g., power supply circuit (booster circuit, step-down circuit), or level shifter circuit that changes the potential level of a signal), Voltage source, current source, switching circuit, amplifier circuit (for example, a circuit that can increase signal amplitude or current amount, operational amplifier, differential amplifier circuit, source follower circuit, or buffer circuit), signal generation circuit, memory circuit, or control circuit) can be connected between X and Y one or more times. As an example, even if another circuit is interposed between X and Y, when a signal output from X is transmitted to Y, X and Y are considered to be functionally connected. do.
- logic circuit e.g.,
- this specification deals with a circuit configuration in which a plurality of elements are electrically connected to wiring (wiring for supplying a constant potential or wiring for transmitting signals).
- wiring for supplying a constant potential or wiring for transmitting signals.
- X and Y, and the source (which may be referred to as one of the first terminal or the second terminal) and the drain (which may be referred to as the other of the first terminal or the second terminal) of the transistor are , are electrically connected to each other, and are electrically connected in the order of X, the source of the transistor, the drain of the transistor, and Y.”
- the source of the transistor is electrically connected to X
- the drain of the transistor is electrically connected to Y
- X, the source of the transistor, the drain of the transistor, and Y are electrically connected in that order. ” can be expressed.
- the expression "X is electrically connected to Y through the source and drain of the transistor, and X, the source of the transistor, the drain of the transistor, and Y are provided in this connection order.” can be done.
- the source and drain of the transistor can be distinguished and the technical scope can be determined.
- these expression methods are examples, and are not limited to these expression methods.
- X and Y are objects (for example, devices, elements, circuits, wiring, electrodes, terminals, conductive films, or layers).
- circuit diagram shows independent components electrically connected to each other, if one component has the functions of multiple components.
- one component has the functions of multiple components.
- the term "electrically connected" in this specification includes cases where one conductive film functions as a plurality of constituent elements.
- a “resistive element” can be, for example, a circuit element having a resistance value higher than 0 ⁇ , a wiring having a resistance value higher than 0 ⁇ , or the like. Therefore, in this specification and the like, the term “resistive element” includes a wiring having a resistance value, a transistor, a diode, a coil, and the like through which a current flows between a source and a drain. Therefore, the term “resistive element” may be interchanged with terms such as “resistance,””load,” or “region having a resistance value.” Conversely, terms such as “resistor”, “load”, or “region having a resistance value” may be interchanged with the term “resistive element”.
- the resistance value can be, for example, preferably 1 m ⁇ or more and 10 ⁇ or less, more preferably 5 m ⁇ or more and 5 ⁇ or less, still more preferably 10 m ⁇ or more and 1 ⁇ or less. Also, for example, it may be 1 ⁇ or more and 1 ⁇ 10 9 ⁇ or less.
- capacitor element refers to, for example, a circuit element having a capacitance value higher than 0 F, a wiring region having a capacitance value higher than 0 F, a parasitic capacitance, a transistor can be the gate capacitance of Also, terms such as “capacitance element”, “parasitic capacitance”, and “gate capacitance” may be replaced with terms such as “capacitance”.
- capacitor may be interchanged with terms such as “capacitive element,” “parasitic capacitance,” or “gate capacitance.”
- a “capacity” (including a “capacity” with three or more terminals) includes an insulator and a pair of conductors sandwiching the insulator. Therefore, the term “pair of conductors” in “capacitance” can be rephrased as “pair of electrodes”, “pair of conductive regions”, “pair of regions”, or “pair of terminals”. Also, the terms “one of a pair of terminals” and “the other of a pair of terminals” may be referred to as a first terminal, a second terminal, etc., respectively.
- the value of the capacitance can be, for example, 0.05 fF or more and 10 pF or less. Also, for example, it may be 1 pF or more and 10 ⁇ F or less.
- a transistor has three terminals called a gate, a source, and a drain.
- a gate is a control terminal that controls the conduction state of a transistor.
- the two terminals functioning as source or drain are the input and output terminals of the transistor.
- One of the two input/output terminals functions as a source and the other as a drain depending on the conductivity type of the transistor (n-channel type, p-channel type) and the level of potentials applied to the three terminals of the transistor. Therefore, in this specification and the like, terms such as source and drain can be interchanged in some cases.
- a transistor may have a back gate in addition to the three terminals described above, depending on the structure of the transistor.
- one of the gate and back gate of the transistor may be referred to as a first gate
- the other of the gate and back gate of the transistor may be referred to as a second gate.
- the terms "gate” and “backgate” may be used interchangeably for the same transistor.
- the respective gates may be referred to as a first gate, a second gate, a third gate, or the like in this specification and the like.
- a multi-gate transistor having two or more gate electrodes can be used as an example of a transistor.
- the multi-gate structure since the channel formation regions are connected in series, a structure in which a plurality of transistors are connected in series is obtained. Therefore, the multi-gate structure can reduce off-state current and improve the breakdown voltage (reliability) of the transistor.
- the multi-gate structure even if the voltage between the drain and source changes when operating in the saturation region, the current between the drain and source does not change much and the slope is flat. properties can be obtained.
- the flat-slope voltage-current characteristic an ideal current source circuit or an active load with a very high resistance value can be realized. As a result, a differential circuit or current mirror circuit with good characteristics can be realized.
- circuit elements such as “light-emitting device” and “light-receiving device” may have polarities called “anode” and "cathode”.
- anode In the case of a “light emitting device”, it may be possible to cause the “light emitting device” to emit light by applying a forward bias (applying a positive potential to the "anode” with respect to the "cathode”).
- the "anode” is obtained by applying zero bias or reverse bias (applying a negative potential to the "cathode” to the "anode") and irradiating the "light receiving device” with light.
- a current may occur across the "cathode”.
- anode and “cathode” are sometimes treated as input/output terminals in circuit elements such as “light-emitting device” and “light-receiving device”.
- “anode” and “cathode” in circuit elements such as “light-emitting device” and “light-receiving device” are sometimes referred to as terminals (first terminal, second terminal, etc.).
- terminals first terminal, second terminal, etc.
- one of the "anode” and the "cathode” may be referred to as the first terminal
- the other of the "anode” and the "cathode” may be referred to as the second terminal.
- the circuit element may have a plurality of circuit elements.
- the circuit element when one resistor is described on the circuit diagram, it includes the case where two or more resistors are electrically connected in series.
- the case where one capacitor is described on the circuit diagram includes the case where two or more capacitors are electrically connected in parallel.
- the switch when one transistor is illustrated in a circuit diagram, two or more transistors are electrically connected in series and the gates of the transistors are electrically connected to each other. shall include Similarly, for example, when one switch is described on the circuit diagram, the switch has two or more transistors, and the two or more transistors are electrically connected in series or in parallel. and the gates of the respective transistors are electrically connected to each other.
- a node can be called a terminal, a wiring, an electrode, a conductive layer, a conductor, or an impurity region depending on the circuit configuration and device structure.
- a terminal or a wiring can be called a node.
- Voltage is a potential difference from a reference potential.
- the reference potential is ground potential
- “voltage” can be replaced with “potential”. Note that the ground potential does not necessarily mean 0V.
- the potential is relative, and when the reference potential changes, the potential applied to the wiring, the potential applied to the circuit, etc., and the potential output from the circuit etc. also change.
- the terms “high level potential” and “low level potential” do not mean specific potentials.
- the high-level potentials supplied by both wirings do not have to be equal to each other.
- the low-level potentials applied by both wirings need not be equal to each other.
- electrical current refers to the movement phenomenon of charge (electrical conduction).
- the carrier here includes, for example, electrons, holes, anions, cations, or complex ions, and the carrier differs depending on the current flow system (eg, semiconductor, metal, electrolyte, or in vacuum).
- the "direction of current” in wiring or the like is the direction in which carriers that become positive charges move, and is described as a positive amount of current.
- the direction in which the carriers that become negative charges move is the direction opposite to the direction of the current, and is represented by the amount of negative current. Therefore, in this specification and the like, when there is no notice about the positive or negative of the current (or the direction of the current), the description such as “current flows from element A to element B” means “current flows from element B to element A”. shall be able to be rephrased as In addition, the description such as “a current is input to the element A" can be rephrased as "a current is output from the element A".
- the ordinal numbers “first”, “second”, and “third” are added to avoid confusion of constituent elements. Therefore, the number of components is not limited. Also, the order of the components is not limited. For example, the component referred to as “first” in one of the embodiments such as this specification may be the component referred to as “second” in another embodiment or the scope of claims. can also be Further, for example, the component referred to as “first” in one of the embodiments of this specification etc. may be omitted in other embodiments or the scope of claims.
- the terms “above” and “below” do not limit the positional relationship of the components to being directly above or below and in direct contact with each other.
- the expression “electrode B on insulating layer A” does not require that electrode B be formed on insulating layer A in direct contact with another configuration between insulating layer A and electrode B. Do not exclude those containing elements.
- the expression “electrode B above the insulating layer A” it is not necessary that the electrode B is formed on the insulating layer A in direct contact with the insulating layer A and the electrode B.
- Electrode B under the insulating layer A it is not necessary that the electrode B is formed under the insulating layer A in direct contact with the insulating layer A and the electrode B. do not exclude other components between
- the terms “film” and “layer” can be interchanged depending on the situation. For example, it may be possible to change the term “conductive layer” to the term “conductive film.” Or, for example, it may be possible to change the term “insulating film” to the term “insulating layer”. Alternatively, as the case may or may be, the terms “film” or “layer” may be omitted and replaced with other terms. For example, it may be possible to change the term “conductive layer” or “conductive film” to the term “conductor.” Or, for example, it may be possible to change the term “insulating layer” or “insulating film” to the term “insulator”.
- Electrode may be used as part of a “wiring” and vice versa.
- the term “electrode” or “wiring” includes the case where a plurality of “electrodes” or “wiring” are integrally formed.
- a “terminal” may be used as part of a “wiring” or an “electrode”, and vice versa.
- the term “terminal” also includes cases where a plurality of "electrodes", “wirings”, or “terminals” are integrally formed.
- an “electrode” can be part of a “wiring” or a “terminal”, and a “terminal” can be part of a “wiring” or an “electrode”, for example.
- terms such as “electrode”, “wiring”, or “terminal” may be replaced with terms such as "region” in some cases.
- terms such as “wiring”, “signal line”, and “power line” can be interchanged depending on the case or situation. For example, it may be possible to change the term “wiring” to the term “signal line”. Also, for example, it may be possible to change the term “wiring” to a term such as "power supply line”. Also, vice versa, it may be possible to change the term “signal line” or “power line” to the term “wiring”. It may be possible to change terms such as “power line” to terms such as "signal line”. Also, vice versa, terms such as “signal line” may be changed to terms such as "power line”. In addition, the term “potential” applied to the wiring can be changed to the term “signal” or the like in some cases or depending on the situation. And vice versa, terms such as “signal” may be changed to the term “potential”.
- a metal oxide is a metal oxide in a broad sense.
- Metal oxides are classified into oxide insulators, oxide conductors (including transparent oxide conductors), oxide semiconductors (also referred to as oxide semiconductors or simply OSs), and the like.
- oxide semiconductors also referred to as oxide semiconductors or simply OSs
- a metal oxide semiconductor when a channel formation region of a transistor contains a metal oxide, the metal oxide is sometimes referred to as an oxide semiconductor.
- a metal oxide can constitute a channel-forming region of a transistor having at least one of an amplifying action, a rectifying action, and a switching action, the metal oxide is called a metal oxide semiconductor. be able to.
- an OS transistor it can also be referred to as a transistor including a metal oxide or an oxide semiconductor.
- nitrogen-containing metal oxides may also be collectively referred to as metal oxides.
- a metal oxide containing nitrogen may also be referred to as a metal oxynitride.
- semiconductor impurities refer to, for example, substances other than the main component that constitutes the semiconductor layer.
- impurities may cause, for example, an increase in the defect level density of the semiconductor, a decrease in carrier mobility, a decrease in crystallinity, and the like.
- impurities that change the characteristics of the semiconductor include, for example, group 1 elements, group 2 elements, group 13 elements, group 14 elements, group 15 elements, and elements other than the main component. Transition metals and the like, especially for example hydrogen (also included in water), lithium, sodium, silicon, boron, phosphorus, carbon, nitrogen and the like.
- a switch is one that has the function of being in a conducting state (on state) or a non-conducting state (off state) and controlling whether or not to allow current to flow.
- a switch has a function of selecting and switching a path through which current flows. Therefore, the switch may have two or more terminals through which current flows, in addition to the control terminal.
- an electrical switch, a mechanical switch, or the like can be used. In other words, the switch is not limited to a specific one as long as it can control current.
- Examples of electrical switches include transistors (eg, bipolar transistors, MOS transistors, etc.), diodes (eg, PN diodes, PIN diodes, Schottky diodes, MIM (Metal Insulator Metal) diodes, MIS (Metal Insulator Semiconductor) diodes , diode-connected transistors, etc.), or a logic circuit combining these.
- transistors eg, bipolar transistors, MOS transistors, etc.
- diodes eg, PN diodes, PIN diodes, Schottky diodes, MIM (Metal Insulator Metal) diodes, MIS (Metal Insulator Semiconductor) diodes , diode-connected transistors, etc.
- MIM Metal Insulator Metal
- MIS Metal Insulator Semiconductor diodes
- a “non-conducting state” of a transistor means a state in which a source electrode and a drain electrode of the transistor can be considered to be electrically cut off. Note that the polarity (conductivity type) of the transistor is not particularly limited when the transistor is operated as a simple switch.
- a mechanical switch is a switch using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology.
- the switch has an electrode that can be moved mechanically, and operates by controlling conduction and non-conduction by moving the electrode.
- a device manufactured using a metal mask or FMM may be referred to as a device with an MM (metal mask) structure.
- a device manufactured without using a metal mask or FMM may be referred to as a device with an MML (metal maskless) structure.
- a structure in which a light-emitting layer is separately formed or a light-emitting layer is separately painted in each color light-emitting device is referred to as SBS (Side By Side) structure.
- SBS Side By Side
- a light-emitting device capable of emitting white light is sometimes referred to as a white light-emitting device.
- the white light-emitting device can be combined with a colored layer (for example, a color filter) to form a full-color display device.
- light-emitting devices can be broadly classified into single structures and tandem structures.
- a single-structure device preferably has one light-emitting unit between a pair of electrodes, and the light-emitting unit preferably includes one or more light-emitting layers.
- light-emitting layers may be selected such that the respective colors of light emitted from the two light-emitting layers are in a complementary color relationship.
- the luminescent color of the first luminescent layer and the luminescent color of the second luminescent layer have a complementary color relationship, it is possible to obtain a configuration in which the entire light emitting device emits white light.
- the light-emitting device as a whole may emit white light by combining the light-emitting colors of the three or more light-emitting layers.
- a device with a tandem structure preferably has two or more light-emitting units between a pair of electrodes, and each light-emitting unit preferably includes one or more light-emitting layers.
- each light-emitting unit preferably includes one or more light-emitting layers.
- a structure in which white light emission is obtained by combining light from the light emitting layers of a plurality of light emitting units may be employed. Note that the structure for obtaining white light emission is the same as the structure of the single structure.
- the white light emitting device when comparing the white light emitting device (single structure or tandem structure) and the light emitting device having the SBS structure, the light emitting device having the SBS structure can consume less power than the white light emitting device. If it is desired to keep power consumption low, it is preferable to use a light-emitting device with an SBS structure. On the other hand, the white light emitting device is preferable because the manufacturing process is simpler than that of the SBS structure light emitting device, so that the manufacturing cost can be lowered or the manufacturing yield can be increased.
- parallel refers to a state in which two straight lines are arranged at an angle of -10° or more and 10° or less. Therefore, the case of ⁇ 5° or more and 5° or less is also included.
- substantially parallel or “substantially parallel” refers to a state in which two straight lines are arranged at an angle of -30° or more and 30° or less.
- Perfect means that two straight lines are arranged at an angle of 80° or more and 100° or less. Therefore, the case of 85° or more and 95° or less is also included.
- the content (or part of the content) described in one embodiment may be combined with another content (or part of the content) described in that embodiment, or one or a plurality of other implementations. can be applied, combined, or replaced with at least one of the contents described in the form of (may be part of the contents).
- figure (may be part of) described in one embodiment refers to another part of that figure, another figure (may be part) described in that embodiment, and one or more other More drawings can be formed by combining at least one of the drawings (or part of them) described in the embodiments.
- plan views may be used to describe the configuration according to each embodiment.
- a plan view is, for example, a view showing a plane viewed from a direction perpendicular to a horizontal plane, or a view showing a plane (cut) obtained by cutting the configuration in the horizontal direction (either plane is a plan view). may be called).
- Hidden lines for example, dashed lines
- the term "plan view” can be replaced with the term "projection view", "top view", or "bottom view”.
- a plane (cut) obtained by cutting the configuration in a direction different from the horizontal direction may be called a plan view instead of a plane (cut) obtained by cutting the configuration in the horizontal direction.
- cross-sectional views may be used to describe the configuration according to each embodiment.
- a cross-sectional view is, for example, a view showing a plane viewed from a direction perpendicular to the horizontal plane of the configuration, or a view showing a plane (cut) cut vertically (either plane is a cross-sectional view). may be called).
- the term "cross-sectional view” can be replaced with the term "front view” or "side view”.
- a cross-sectional view may be a plane (cut) obtained by cutting the structure in a direction different from the vertical direction, rather than a plane (cut) obtained by cutting the configuration in the vertical direction.
- FIG. 1A shows a display device of one embodiment of the present invention.
- the display device DSP has a display portion DIS, and the display portion DIS is divided into a plurality of display areas.
- the display unit DIS is divided into display areas of m rows and n columns (where m is an integer of 1 or more and n is an integer of 1 or more). Therefore, the display unit DIS is configured to have areas ARA[1,1] to ARA[m,n].
- codes of areas ARA[1,1], areas ARA[m,1], areas ARA[1,n], and areas ARA[m,n] are extracted and shown. ing.
- each of the areas ARA[1,1] to ARA[m,n] for example, a plurality of display pixels and a plurality of imaging pixels are arranged in a matrix. Display pixels and imaging pixels will be described later. Further, each of the areas ARA[1,1] to ARA[m,n] may include a plurality of light-emitting pixels functioning as imaging light sources.
- the display device DSP of FIG. 1A has a configuration in which a display drive circuit is provided in each of the plurality of areas ARA.
- the imaging pixels included in the divided area ARA are driven by an imaging driving circuit (for example, a circuit for transmitting a trigger signal for imaging and an imaging pixel selection circuit) corresponding to the area ARA.
- an imaging driving circuit for example, a circuit for transmitting a trigger signal for imaging and an imaging pixel selection circuit
- the display device DSP of FIG. 1A has a configuration in which a driving circuit for imaging is provided in each of the plurality of areas ARA.
- the display unit DIS of the display device DSP is provided with an imaging light source area LEA and an imaging area MA.
- the area ARA[1,1] to area ARA[1,n] provided in the first row of the display unit DIS and the area ARA[1,n] in the m row of the display unit DIS provided area ARA[m,1] to area ARA[m,n] and area ARA[2,1] to area ARA[m ⁇ 1,1] provided in the first column of the display unit DIS and the area ARA[2, n] to area ARA[m ⁇ 1, n] provided in the n-th column of the display section DIS become the imaging light source area LEA, and the remaining area ARA of the display section DIS becomes It becomes the imaging area MA.
- the imaging light source area LEA is set in the area ARA located along the four sides of the display unit DIS, and the imaging area MA is set in the remaining area ARA of the display unit DIS.
- the imaging light source area LEA is in the shape of a square frame, and the imaging area MA is set inside the frame.
- the imaging area MA functions, for example, as an area for imaging a subject by imaging pixels of a plurality of areas ARA included in the imaging area MA.
- the imaging area MA may function as an area for displaying an image by display pixels of a plurality of areas ARA included in the imaging area MA, for example.
- the imaging area MA in the light emitting device ISP provided in the electronic device shown in FIGS. 11A to 11C may function as an area for imaging a subject and may not function as an area for displaying an image.
- the imaging light source area LEA functions, for example, as an area that emits light necessary for the imaging operation by the imaging pixels of the plurality of areas ARA included in the imaging area MA.
- the circuit that emits the light can be a display pixel.
- the circuit that emits the light can be the light-emitting pixels.
- the imaging area MA of the display unit DIS may be determined first, and the imaging light source area LEA may be set in the remaining area of the display unit DIS.
- the imaging area MA is preferably set so as to overlap the central portion CSB of the display section DIS.
- the display device DSP preferably has an area in which the central portion CSB of the display section DIS and part of the plurality of areas ARA included in the imaging area MA overlap each other.
- the central portion of the display portion DIS is defined as an area including a point where two diagonal lines are drawn on the display portion DIS and the two diagonal lines intersect.
- the central portion of the display section DIS can be a circular area centered at the point where two diagonal lines intersect.
- the radius of the circle is preferably L/8 or less, more preferably L/16 or less, where L is the diagonal length (diagonal size) of the display portion DIS. It is more preferably 32 or less, even more preferably L/64 or less, and even more preferably L/128 or less.
- the radius of the central circle is should be L/8 or less.
- the center circle should be L/16 or less.
- the shape of the imaging light source area LEA is not limited to that shown in FIG. 1A, and can be various shapes.
- the electronic device By equipping the electronic device with the display device DSP, the eye of the user wearing the electronic device can be imaged by the display device DSP. In addition, by imaging the user's eyes, the electronic device can realize eye tracking (line-of-sight tracking).
- the display device DSP by positioning the display device DSP so that the display unit DIS of the display device DSP and the user's eye ME are superimposed in the front view, the display device DSP provided in the electronic device allows the user to image of the eye ME becomes possible.
- the user's eye ME is imaged in the imaging area MA by imaging pixels of a plurality of areas ARA included in the imaging area MA. Further, in the imaging, display pixels or light-emitting pixels included in the imaging light source area LEA may be used as the imaging light source.
- the user's eye ME located inside the imaging light source area LEA is imaged. can be irradiated with light LIG for
- the imaging light source area LEA surrounds the user's eye ME
- a plurality of lights LIG from the imaging light source area LEA are directed toward the user's eye ME.
- the user's eyes ME are evenly illuminated with the light LIG, so shadows are less likely to occur.
- the imaging light source area LEA may be provided at the right end of the display unit DIS.
- the imaging area MA is wider than that in FIG. 1B, it is possible to enlarge the image display by the display pixels included in the area ARA of the imaging area MA.
- the imaging light source area LEA when the imaging light source area LEA is set at the right end of the display unit DIS, the distance between the right side of the user's eye ME and the imaging light source area LEA is short. The right side of the eye ME is more likely to be irradiated with the light LIG from the imaging light source area LEA. Conversely, since the distance between the left side of the user's eye ME and the imaging light source area LEA increases, the left side of the user's eye is less likely to be irradiated with the light LIG from the imaging light source area LEA.
- the amount of light emitted from the imaging light source area LEA (sometimes referred to as light intensity) differs between the right side and the left side of the user's eye ME.
- the imaging light source area LEA when the imaging light source area LEA is set at the right end of the display unit DIS, unlike FIG. 1B, there may be an area (shadow) where the light LIG is not irradiated. Therefore, when it is desired to clearly image the user's eye ME, it is preferable to shape the imaging light source area LEA as shown in FIG. 1B.
- the imaging light source area LEA As shown in FIG. 1B, in the front view, by setting the imaging light source area LEA so as to surround the user's eye ME with the display unit DIS, the light of the imaging light source area LEA is substantially uniform in the area of the user's eye ME. can be irradiated, the user's eye ME can be clearly imaged. By clearly imaging the user's eye ME, highly accurate eye tracking can be achieved.
- the imaging method in the display device DSP, it is preferable to use a method (sometimes called a global shutter method) in which all the imaging pixels of the plurality of areas ARA included in the imaging area MA are imaged together.
- a method of sequentially selecting a plurality of areas ARA included in the imaging area MA and performing imaging may be employed.
- the plurality of imaging pixels in the area ARA included in the imaging area MA, the plurality of imaging pixels may be imaged collectively or sequentially.
- the frame frequency for imaging is high.
- FIG. 2A shows, for example, an electronic device HMD, which is a head-mounted display, which is a type of VR device equipped with a display device DSP.
- the electronic device HMD has a housing KYT as an example.
- the housing KYT has a shape that can be worn on the human head.
- the housing KYT is provided with a display device DSP_L and a display device DSP_R corresponding to the display device DSP described above.
- the display device DSP_L is provided in the housing KYT so as to be positioned in front of the left eye ME_L of the user wearing the electronic device HMD. That is, when viewed from the front, the user's left eye ME_L and the display device DSP_L have regions that overlap each other.
- the display device DSP_R is provided in the housing KYT so as to be positioned in front of the right eye of the user wearing the electronic device HMD. That is, when viewed from the front, the user's right eye ME_R and the display device DSP_R have regions that overlap each other.
- both the display device DSP_L and the display device DSP_R can track the line of sight of the user's left eye and right eye, respectively, as shown in FIG. 2A.
- the eye tracking performed by the electronic device HMD may be performed for either the left eye or the right eye instead of both eyes.
- the eye may be imaged.
- the imaging light source area LEA may not be provided in the display unit DIS of the display device DSP_R, and the entire display unit DIS may be used as the imaging area MA.
- FIG. 2B shows the case of eye-tracking the left eye, but the display device DSP_L and the display device DSP_R may be interchanged to perform eye-tracking for the right eye.
- FIG. 3A shows an image displayed in the imaging area MA of the display unit DIS when the imaging light source area LEA is not provided on the display unit DIS (when imaging is not performed). It should be noted that, as an example, a state in which an automobile is displayed is shown in the imaging area MA of FIG. 3A.
- the light emitted from the imaging light source area LEA in the display device DSP is a visible ray.
- the display pixels or light-emitting pixels included in the area ARA of the imaging light source area LEA are circuits that emit visible light.
- the imaging pixels included in the area ARA of the imaging area MA have a light receiving device that receives visible light.
- the areas ARA located along the four sides of the display unit DIS are used as the imaging light source areas LEA, so the area in which an image can be displayed on the display unit DIS is the remaining imaging area MA. .
- the imaging area MA in the display unit DIS in FIG. 1A is smaller than the imaging area MA in the display unit DIS in FIG. 3A.
- the imaging area MA in the display unit DIS in FIG. 3A is smaller than the imaging area MA in the display unit DIS in FIG. 3A.
- FIG. 3B when the same image as in FIG. 3A is displayed on the display device DSP in FIG. 1A, it becomes as shown in FIG. 3B. That is, the image displayed in the imaging area MA of the display unit DIS in which the imaging light source area LEA of FIG. 1A is set is reduced compared to the image displayed on the display unit DIS of FIG. 3A.
- the display device DSP consider the case where the light emitted from the imaging light source area LEA is infrared (sometimes referred to as IR).
- the area ARA of the imaging light source area LEA includes a plurality of light-emitting pixels that emit infrared rays.
- the imaging pixels included in the area ARA of the imaging area MA have a light receiving device that receives infrared rays.
- infrared rays are invisible rays
- the user's eyes ME cannot perceive infrared rays. Therefore, when light in which visible rays and invisible rays are mixed enters the user's eyes ME, the user's eyes ME can perceive only visible rays.
- the display device DSP of FIG. 1A light corresponding to an image is emitted from the display pixels included in the area ARA of the imaging light source area LEA, and infrared rays are similarly emitted from the light emitting pixels included in the area ARA.
- the user's eye ME can only perceive light from the display pixel.
- an image can be displayed even with the imaging light source area LEA.
- the same image as shown in FIG. 3A is displayed on the display device DSP shown in FIG. 1A, it will be as shown in FIG. 3C. That is, an image having the same size as that of FIG. 3A can be displayed on the display unit DIS in which the imaging light source area LEA of FIG. 1A is set.
- FIG. 1A illustrates an example in which the areas ARA located along the four sides of the display unit DIS of the display device DSP are used as the imaging light source areas LEA.
- the area in which the imaging light source area LEA is set is not limited to FIG. 1A.
- the imaging light source area LEA set in the display unit DIS of the display device DSP is, as shown in FIG. , n] and the area ARA[m,1] to area ARA[m,n] provided in the m-th row of the display section DIS.
- the imaging light source area LEA set in the display unit DIS of the display device DSP is, as shown in FIG. [m, 1] may be the area ARA[1,n] to area ARA[m,n] provided in the n-th column of the display unit DIS.
- the imaging light source area LEA set in the display unit DIS of the display device DSP may be an area ARA corresponding to the corner of the display unit DIS and an area ARA around it.
- the imaging light source area LEA includes area ARA[1,1], area ARA[m,1], area ARA[1,n], area ARA [m, n] and an area ARA around them.
- the imaging light source area LEA set in the display unit DIS of the display device DSP may have a shape obtained by combining the respective imaging light source areas LEA shown in FIGS. 4A to 4C.
- the imaging light source area LEA includes areas ARA[1,1] to ARA[1,n] provided in the first row of the display unit DIS and area ARA[m,1 ] and its surrounding area ARA, and the area ARA[m,n] and its surrounding area ARA.
- the imaging light source area LEA set in the display unit DIS of the display device DSP does not have to be set in the area ARA around the display unit DIS unlike FIGS. 4A to 4D.
- the peripheral and central areas ARA of the display unit DIS may be used as the imaging area MA, and the remaining area ARA may be used as the imaging light source area LEA.
- the imaging method the plurality of areas ARA included in the imaging area MA It is preferable to employ a global shutter method in which all imaging pixels collectively perform imaging. Alternatively, a method of sequentially selecting a plurality of areas ARA included in the imaging area MA and performing imaging may be employed.
- FIG. 5A is a block diagram showing display pixels and imaging pixels that can be provided in the area ARA of the display device DSP.
- the circuit AP shown in FIG. 5A has a circuit PX and a circuit PV.
- the circuit PX functions as a display pixel, for example.
- a display pixel can be, for example, a pixel to which at least one of a liquid crystal display device and a light emitting device is applied.
- Examples of light-emitting devices include light-emitting devices containing organic EL materials, LEDs (including micro LEDs), and the like. Note that in this embodiment mode, a light-emitting device including an organic EL material is applied to the circuit PX.
- the luminance of light emitted from a light emitting device capable of emitting light with particularly high luminance is, for example, 500 cd/m 2 or more, preferably 1000 cd/m 2 or more and 10000 cd/m 2 or less, more preferably 2000 cd/m 2 or more and 5000 cd/m 2 or more. m 2 or less. Note that a structure of a display pixel that can be applied to the circuit PX or the like will be described in detail in Embodiment Mode 3.
- the circuit PV for example, has a function as an imaging pixel.
- An imaging pixel for example, has a light receiving device that functions as an imaging device.
- the circuit PX is electrically connected to, for example, the wiring SL, the wiring GL, and the wiring CT1.
- the wiring SL functions, for example, as a wiring that transmits an image data signal to the circuit PX.
- the wiring SL may be, for example, a wiring that applies a constant potential or a variable potential (for example, pulse voltage).
- the wiring GL functions, for example, as a wiring that transmits a selection signal for selecting the circuit PX to which the image data signal is supplied.
- the wiring GL may be, for example, a wiring that applies a constant potential.
- the wiring CT1 functions, for example, as a wiring that applies a constant potential to the circuit PX. Further, for example, the wiring CT1 is electrically connected to a terminal of a light-emitting device included in the circuit PX.
- the constant potential is preferably ground potential or negative potential, for example.
- the wiring CT1 may be, for example, a wiring that applies a variable potential (for example, pulse voltage).
- the circuit PV is electrically connected to, for example, the wiring TX, the wiring RS, the wiring SE, the wiring OL, and the wiring CT2.
- the wiring TX functions, for example, as wiring for transmitting a trigger signal for the light receiving device included in the circuit PV to perform imaging.
- the wiring TX may be, for example, a wiring that applies a constant potential.
- the wiring RS functions, for example, as a wiring that transmits a trigger signal for erasing image data captured by a light receiving device included in the circuit PV.
- the image data erasing operation can be rephrased, for example, as an operation of initializing a potential according to the image data held in the circuit PV so that the circuit PV can newly perform image capturing.
- the wiring RS may be, for example, a wiring that applies a constant potential.
- the wiring SE functions, for example, as a wiring that transmits a trigger signal for reading image data captured by a light receiving device included in the circuit PV.
- the wiring SE may be, for example, a wiring that applies a constant potential.
- the wiring OL functions, for example, as a wiring for transmitting imaging data captured by a light receiving device included in the circuit PV as a signal.
- the wiring OL may be a wiring that supplies a constant potential, a variable potential (for example, a pulse voltage), or the like.
- the wiring CT2 functions as a wiring that applies a constant potential to the circuit PV. Also, the wiring CT2 is, for example, electrically connected to a terminal of a light receiving device included in the circuit PV.
- wirings other than the wiring SL, the wiring GL, the wiring TX, the wiring RS, the wiring SE, the wiring OL, the wiring CT1, and the wiring CT2 are the circuits PX and PV. may be electrically connected to one or both of the
- wiring that supplies a power supply voltage for driving one or both of the circuit PX and the circuit PV may be electrically connected to the circuit AP.
- At least one of the various wirings illustrated in FIG. 5A may be two or more instead of one.
- the wiring GL illustrated in FIG. 5A may be two or more instead of one.
- the number of wirings RS illustrated in FIG. 5A may be two or more instead of one.
- FIG. 5A shows the configuration of a circuit AP including a circuit PX functioning as a display pixel and a circuit PV functioning as an imaging pixel.
- the circuit AP includes a light-emitting element functioning as an imaging light source. may be included.
- the circuit AP may include, in addition to the circuit PX and the circuit PV, a circuit PX_L having a light-emitting element functioning as an imaging light source.
- the circuit PX_L has a light emitting device as an example.
- the light emitting device is preferably a device that emits white light.
- the light emitting device is preferably a device that emits infrared rays.
- the circuit PX_L is electrically connected to, for example, the wiring PWL, the wiring FS, and the wiring CT1.
- the wiring PWL functions, for example, as a wiring that gives a constant potential or a constant current to the light emitting device included in the circuit PX_L.
- the wiring CT1 functions, for example, as a wiring that applies a constant potential to the circuit PX_L, like the circuit PX. Further, for example, the wiring CT1 is electrically connected to a terminal of a light-emitting device included in the circuit PX_L.
- the wiring FS functions, for example, as a wiring through which a trigger signal for emitting light from the light emitting device included in the circuit PX_L is transmitted when imaging is performed in the circuit PV.
- the circuit PX_L is configured such that when a trigger signal is applied to the wiring FS, a constant potential or a constant current is applied from the wiring PWL to the light emitting device included in the circuit PX_L, and the light emitting device emits light.
- the circuit PX may be used as an imaging light source instead of a display pixel. That is, in this case, the circuit AP may be configured without the circuit PX_L, which is the imaging light source, as shown in FIG. 5A.
- FIG. 5A shows a configuration in which the circuit AP includes one circuit PX as a display pixel, but the circuit AP may include a plurality of display pixels.
- the plurality of display pixels can be three colors, red (R), green (G), and blue (B), as an example.
- the plurality of display pixels may be, for example, the three colors of red (R), green (G), and blue (B) described above, in addition to cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and Four or more colors may be added by adding at least one color selected from white (W).
- Each display pixel that expresses a different color is called a sub-display pixel, and when white is expressed by a plurality of sub-display pixels of different colors, the plurality of sub-display pixels may be collectively called a display pixel.
- FIG. 5C shows, as an example, three display pixels: a circuit PX_R that is a red (R) display pixel, a circuit PX_G that is a green (G) display pixel, and a circuit PX_B that is a blue (B) display pixel.
- 1 shows the configuration of a circuit AP having Further, FIG. 5C illustrates a wiring SL_R, a wiring SL_G, and a wiring SL_B corresponding to the wiring SL in FIG. 5A.
- the wiring SL_R is electrically connected to the circuit PX_R
- the wiring SL_G It is electrically connected to the circuit PX_G
- the wiring SL_B is electrically connected to the circuit PX_B, for example.
- the order in which the display pixels and imaging pixels are arranged is not limited to the order shown in FIG. 5C, and the order may be changed according to the situation.
- the circuit AP in FIG. 5C may be provided with the above-described circuit PX_L as shown in FIG. good.
- FIG. 6A is a schematic cross-sectional view of the display device DSP of FIG. 1A.
- the display device DSP for example, has a pixel layer PXAL, a wiring layer LINL, and a circuit layer SICL.
- the wiring layer LINL is provided on the circuit layer SICL, and the pixel layer PXAL is provided on the wiring layer LINL. Note that the pixel layer PXAL overlaps a region including a driver circuit region DRV, which will be described later.
- the circuit layer SICL has a substrate BS and a drive circuit region DRV.
- the substrate BS for example, a semiconductor substrate (for example, a single crystal substrate made of silicon or germanium) can be used.
- the substrate BS includes, for example, an SOI (Silicon On Insulator) substrate, a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, a sapphire glass substrate, a metal substrate, a stainless steel substrate, and a stainless steel foil.
- SOI Silicon On Insulator
- Substrates, tungsten substrates, substrates with tungsten foil, flexible substrates, laminated films, paper containing fibrous materials, or substrate films can be used.
- glass substrates include barium borosilicate glass, aluminoborosilicate glass, soda lime glass, and the like.
- Examples of flexible substrates, laminated films, or base films include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), and polytetrafluoroethylene (PTFE).
- PET polyethylene terephthalate
- PEN polyethylene naphthalate
- PES polyethersulfone
- PTFE polytetrafluoroethylene
- plastics that are Alternatively, another example is synthetic resin such as acrylic resin. Or another example is polypropylene, polyester, polyvinyl fluoride, or polyvinyl chloride. Alternatively, another example includes polyamide, polyimide, aramid, epoxy resin, inorganic deposition film, or paper. Note that when heat treatment is included in the manufacturing process of the display device DSP, it is preferable to select a material having high resistance to heat as the substrate BS.
- the substrate BS is described as a semiconductor substrate having silicon as a material. Therefore, the transistor included in the drive circuit region DRV can be a transistor having silicon in the channel formation region (hereinafter referred to as a Si transistor).
- the drive circuit region DRV is provided on the substrate BS.
- the drive circuit region DRV has, for example, a drive circuit for driving pixels included in the pixel layer PXAL, which will be described later.
- a specific configuration example of the drive circuit region DRV will be described later.
- the wiring layer LINL is provided on the circuit layer SICL.
- wiring is provided in the wiring layer LINL.
- the wiring included in the wiring layer LINL is, for example, a wiring that electrically connects the driving circuit included in the driving circuit region DRV provided below and the circuit included in the pixel layer PXAL provided above. function as
- the pixel layer PXAL includes a plurality of display pixels (eg, circuit PX in FIG. 5A, circuit PX_R, circuit PX_G, or circuit PX_B in FIG. 5C) and multiple imaging pixels (eg, circuit PV in FIG. 5A).
- the plurality of display pixels and the plurality of imaging pixels may be arranged in a matrix in the pixel layer PXAL.
- the pixel layer PXAL may include a plurality of circuits PX_L functioning as imaging light sources, as shown in FIGS. 5B and 5D.
- FIG. 7A is an example of a plan view of the display device DSP, showing only the display section DIS. Note that the display portion DIS can be a plan view of the pixel layer PXAL.
- the display unit DIS is, for example, divided into m rows and n columns (m is an integer of 1 or more and n is an integer of 1 or more). Therefore, the display unit DIS is configured to have areas ARA[1,1] to ARA[m,n]. Note that in FIG.
- the resolution of the display device DSP is 8K4K
- the number of display pixels is 7680 ⁇ 4320 pixels.
- the sub-display pixels of the display section DIS are of three colors of red (R), green (G), and blue (B)
- the total number of sub-display pixels is 7680 ⁇ 4320 ⁇ 3.
- the pixel array of the display unit DIS with a resolution of 8K4K is divided into 32 regions, the number of display pixels per region is 960 ⁇ 1080 pixels, and the sub-pixels of the display device DSP.
- the number of sub-display pixels per region is 960 ⁇ 1080 ⁇ 3.
- FIG. 7B is an example of a plan view of the display device DSP, showing only the drive circuit region DRV included in the circuit layer SICL.
- each of the divided regions ARA[1,1] to ARA[m,n] has a corresponding A drive circuit is required.
- the drive circuit region DRV may also be divided into regions of m rows and n columns, and a drive circuit may be provided in each divided region.
- the display device DSP in FIG. 7B shows a configuration in which the drive circuit region DRV is divided into regions of m rows and n columns. Therefore, the drive circuit region DRV has circuit regions ARD[1,1] to ARD[m,n]. Note that in FIG.
- Each of the circuit regions ARD[1,1] to ARD[m,n] has a drive circuit SD, a drive circuit GD, a drive circuit TD, and a drive circuit RD.
- the circuit region ARD[i,j] (not shown in FIG. 7B) located in the i-th row and the j-th column (where i is an integer of 1 or more and m or less and j is an integer of 1 or more and n or less).
- the driving circuit SD and the driving circuit GD provided can drive a plurality of display pixels included in the area ARA[i, j] located in the i-th row and the j-th column of the display section DIS. .
- the drive circuit TD and the drive circuit RD included in the circuit region ARD located in the i-th row, j-th column are connected to the region ARA[i] located in the i-th row, j-th column of the display section DIS. , j] and the imaging light source can be driven.
- the drive circuit SD functions, for example, as a source driver circuit that transmits image signals to a plurality of display pixels included in the corresponding area ARA.
- the drive circuit SD may have a digital-analog conversion circuit that converts the image signal of digital data into analog data. Therefore, the driver circuit SD is preferably electrically connected to the wiring SL (the wiring SL_R, the wiring SL_G, and the wiring SL_B) in each of FIGS. 5A to 5D.
- the drive circuit GD functions, for example, as a gate driver circuit for selecting a plurality of display pixels to which image signals are to be sent in the corresponding area ARA. Therefore, the drive circuit GD is preferably electrically connected to the wiring GL in each of FIGS. 5A to 5D.
- the driving circuit TD has, for example, a function of transmitting a trigger signal for imaging by the circuit PV, a function of selecting the circuit PV for each row in order to read the imaging data from the circuit PV, and a function held by the circuit PV. and a function of transmitting a trigger signal for resetting imaging data. Therefore, the driver circuit TD is preferably electrically connected to the wiring SE, the wiring RS, and the wiring TX in each of FIGS. 5A to 5D.
- the drive circuit RD has, for example, a function of holding the imaging data supplied from the circuit PV for each column and performing noise removal processing.
- noise removal processing for example, CDS (Correlated Double Sampling) processing may be performed.
- the drive circuit RD may have an imaging data amplification function, an imaging data AD conversion function, and the like. Therefore, the driver circuit RD is preferably electrically connected to the wiring OL in each of FIGS. 5A to 5D.
- the display device DSP shown in FIGS. 6A, 7A, and 7B has a configuration in which the area ARA[i, j] of the display section DIS and the circuit area ARD[i, j] overlap with each other.
- the display device of one embodiment of the present invention is not limited to this.
- the area ARA[i, j] and the circuit area ARD[i, j] do not necessarily overlap with each other.
- the display device DSP may have a configuration in which not only the driver circuit area DRV but also the area LIA are provided on the substrate BS.
- wiring is provided in the area LIA.
- the wiring included in the region LIA may be electrically connected to the wiring included in the wiring layer LINL.
- the circuits included in the drive circuit area DRV and the circuits included in the pixel layer PXAL are electrically connected by the wiring included in the area LIA and the wiring included in the wiring layer LINL. It is good also as a structure connected.
- the display device DSP may be configured such that the circuits included in the drive circuit region DRV and the wirings or circuits included in the region LIA are electrically connected via the wirings included in the wiring layer LINL. good.
- the area LIA may include, for example, a GPU (Graphics Processing Unit).
- the area LIA may include a sensor controller that controls the touch sensor included in the touch panel.
- the area LIA may include a gamma correction circuit.
- the area LIA may include a controller having a function of processing an input signal from the outside of the display device DSP.
- the area LIA may include a voltage generating circuit for generating a voltage to be supplied to the circuit described above and the driving circuit included in the circuit area ARD.
- the region LIA may include an EL correction circuit.
- the EL correction circuit for example, has a function of appropriately adjusting the amount of current input to the light emitting device containing the organic EL material. Since the luminance of a light-emitting device containing an organic EL material during light emission is proportional to the current, if the characteristics of the driving transistor electrically connected to the light-emitting device are not good, the light-emitting device will not emit light. The intensity of the light emitted may be less than desired.
- the EL correction circuit monitors the amount of current flowing through the light-emitting device, and when the amount of current is smaller than a desired amount of current, increases the amount of current flowing through the light-emitting device so that the light-emitting device Brightness of emitted light can be increased. Conversely, when the current amount is larger than the desired current amount, the current amount flowing through the light emitting device may be adjusted to be smaller.
- FIG. 8 is an example of a plan view of the display device DSP shown in FIG. 6B, showing only the circuit layer SICL. Further, in the display device DSP of FIG. 8, as an example, a configuration in which the drive circuit region DRV is surrounded by the region LIA is shown. Therefore, as shown in FIG. 8, the drive circuit region DRV is arranged so as to overlap the inside of the display portion DIS in plan view.
- the display portion DIS is divided into areas ARA[1,1] to ARA[m,n], and the drive circuit area DRV is also a circuit. Assume that it is divided into areas ARD[1,1] to circuit areas ARD[m,n].
- the correspondence relationship between the area ARA and the circuit area ARD including the driving circuit for driving the pixels included in the area ARA is illustrated by thick arrows.
- the drive circuit included in the circuit area ARD[1,1] drives the pixels included in the area ARA[1,1] and the pixels included in the circuit area ARD[2,1].
- the drive circuit drives the pixels included in the area ARA[2,1].
- the driver circuit included in the circuit area ARD[m ⁇ 1,1] drives the pixels included in the area ARA[m ⁇ 1,1], and the pixels included in the circuit area ARD[m,1].
- the driving circuit in the area drives the pixels included in the area ARA[m,1].
- the driver circuit included in the circuit area ARD[1,n] drives the pixels included in the area ARA[1,n]
- the driver circuit included in the circuit area ARD[2,n] drive the pixels included in the area ARA[2,n].
- the driver circuit included in the circuit area ARD[m-1, n] drives the pixels included in the area ARA[m-1, n]
- the drive circuit in the region drives the pixels included in the area ARA[m,n].
- the drive circuit included in the circuit area ARD[i,j] located at row i and column j drives the pixels included in area ARA[i,j].
- the display by electrically connecting the driver circuit included in the circuit area ARD in the circuit layer SICL and the pixels included in the area ARA in the pixel layer PXAL by the wiring included in the wiring layer LINL, the display
- the configuration of the device DSP can be such that the area ARA[i,j] and the circuit area ARD[i,j] do not necessarily overlap each other. Therefore, the positional relationship between the drive circuit region DRV and the display section DIS is not limited to the plan view of the display device DSP shown in FIG. 8, and the arrangement of the drive circuit region DRV can be freely determined.
- the driver circuit SD, the driver circuit GD, the driver circuit TD, and the driver circuit RD are arranged in each of the circuit regions ARD[1,1] to ARD[m,n]. is not limited to the configurations shown in FIGS. 7B and 8.
- the drive circuit SD, the drive circuit GD, the drive circuit TD, and the drive circuit RD are not limited to the shapes shown in FIGS. good too.
- the drive circuit SD, the drive circuit GD, the drive circuit RD, and the drive circuit TD do not overlap each other, and the drive circuit SD is arranged at the upper left, and the drive circuit RD is arranged at the lower left.
- the driving circuit GD may be arranged on the upper right and the driving circuit TD may be arranged on the lower right.
- the circuits included in the plurality of areas ARA can be driven independently. can be done.
- FIG. 9 is a block diagram showing an example of area ARA.
- the area ARA can be configured to have a plurality of circuits AP in FIG. 5A, for example.
- the circuit AP included in the area ARA may be any one of the circuits AP in FIGS. 5B to 5D instead of the circuit AP in FIG. 5A.
- FIG. 9 also shows a drive circuit SD, a drive circuit GD, a drive circuit TD, and a drive circuit RD in order to show electrical connections with the circuit AP included in the area ARA.
- the drive circuit SD, the drive circuit GD, the drive circuit TD, and the drive circuit RD overlap the pixel layer PXAL including the area ARA.
- the drawing shows that the drive circuit SD, the drive circuit GD, the drive circuit TD, and the drive circuit RD are positioned outside the ARA.
- a plurality of circuits AP are arranged in a matrix within the area ARA. Therefore, in the area ARA, a plurality of wirings GL, a plurality of wirings SE, a plurality of wirings RS, and a plurality of wirings TX extend in the row direction. Similarly, in the area ARA, a plurality of wirings SL and a plurality of wirings OL extend in the column direction.
- the multiple wirings GL are electrically connected to the driving circuit GD, for example.
- the multiple wirings SL are electrically connected to the drive circuit SD, for example.
- the plurality of wirings SE, the plurality of wirings RS, and the plurality of wirings TX are electrically connected to the driving circuit TD, for example.
- the multiple wirings OL are electrically connected to the drive circuit RD, for example.
- the number of circuits AP included in one area ARA is determined, for example, by the resolution of the display unit DIS of the display device DSP and the values of m and n shown in FIG. 7A.
- FIG. 10 is a block diagram showing an example of the display device DSP.
- the display device DSP shown in FIG. 10 has a display section DIS and a peripheral circuit PRPH.
- the peripheral circuit PRPH includes a circuit GDS including a plurality of driver circuits GD, a circuit SDS including a plurality of driver circuits SD, a circuit RDS including a plurality of driver circuits RD, a circuit TDS including a plurality of driver circuits TD, and a distributed circuit.
- the drive circuit region DRV including each of the plurality of drive circuits GD overlaps the pixel layer PXAL including the plurality of regions ARA.
- a plurality of drive circuits GD are shown arranged in a line outside the display section DIS.
- the drive circuit region DRV including each of the plurality of drive circuits SD overlaps the pixel layer PXAL including the plurality of regions ARA. It is illustrated so that the SDs are arranged in one line.
- the drive circuit region DRV including each of the plurality of drive circuits TD overlaps the pixel layer PXAL including the plurality of regions ARA.
- the drive circuits TD are shown arranged in a line. Similarly, the drive circuit region DRV including each of the plurality of drive circuits RD overlaps the pixel layer PXAL including the plurality of regions ARA. The drive circuits RD are shown arranged in one row.
- the peripheral circuit PRPH is included in the circuit layer SICL shown in FIGS. 6A and 6B, for example. Also, the circuit GDS and the circuit SDS included in the peripheral circuit PRPH are included in the drive circuit region DRV shown in FIGS. 6A and 6B, for example.
- the distribution circuit DMG, the distribution circuit DMS, the distribution circuit TMG, the distribution circuit RMG, the control section CTR, the storage device MD, the voltage generation circuit PG, and the timing controller TMC , the clock signal generation circuit CKS, the image processing unit GPS, and the interface INT may be electrically connected to circuits included in the drive circuit region DRV as external circuits, for example.
- the distribution circuit DMG, the distribution circuit DMS, the distribution circuit TMG, the distribution circuit RMG, the control unit CTR, the storage device MD, the voltage generation circuit PG, and the timing controller TMC , the clock signal generation circuit CKS, the image processing unit GPS, and the interface INT may be included in the area LIA.
- the circuits not included in the area LIA among the above-described circuits may be electrically connected to one or more external circuits selected from the circuits included in the area LIA and the circuits included in the driver circuit area DRV. good.
- the unit GPS and the interface INT mutually transmit and receive various signals via the bus wiring BW.
- the interface INT has a function as a circuit for taking in, for example, image information for displaying an image on the display device DSP, which is output from an external device, into a circuit within the peripheral circuit PRPH.
- the external device here includes, for example, a recording media player, a non-volatile storage device such as a HDD (Hard Disk Drive), and an SSD (Solid State Drive).
- the interface INT may be a circuit that outputs a signal from a circuit in the peripheral circuit PRPH to a device outside the display device DSP.
- the interface INT is, for example, configured to have an antenna for receiving image information, a mixer, an amplifier circuit, and an analog-to-digital conversion circuit. be able to.
- the control unit CTR has the function of processing various control signals sent from an external device via the interface INT and controlling various circuits included in the peripheral circuit PRPH.
- the memory device MD has a function of temporarily holding information and image signals.
- the storage device MD functions, for example, as a frame memory (sometimes called a frame buffer). Further, the storage device MD may have a function of temporarily holding at least one of information sent from an external device via the interface INT and information processed by the control unit CTR.
- the storage device MD for example, at least one of SRAM (Static Random Access Memory) and DRAM (Dynamic Random Access Memory) can be applied.
- the voltage generation circuit PG has a function of generating a power supply voltage to be supplied to each of the pixel circuits included in the display section DIS and the circuits included in the peripheral circuit PRPH.
- the voltage generation circuit PG may have a function of selecting a circuit to supply voltage.
- the voltage generation circuit PG supplies voltage to the circuit GDS, the circuit SDS, the image processing unit GPS, the timing controller TMC, and the clock signal generation circuit CKS while the display unit DIS is displaying a still image. By stopping, the power consumption of the entire display device DSP can be reduced.
- the timing controller TMC has the function of generating timing signals used by the plurality of drive circuits GD included in the circuit GDS and the plurality of drive circuits SD included in the circuit SDS. Note that the clock signal generated by the clock signal generation circuit CKS can be used to generate the timing signal.
- the image processing unit GPS has a function of performing processing for drawing an image on the display unit DIS.
- the image processing unit GPS may have a GPU (Graphics Processing Unit).
- the image processing unit GPS can process image data to be displayed on the display unit DIS at high speed by adopting a configuration that performs pipeline processing in parallel.
- the image processing unit GPS can also function as a decoder for restoring encoded images.
- the image processing unit GPS may have a function of correcting the color tone of the image displayed on the display unit DIS.
- the image processing unit GPS is preferably provided with one or both of a light adjustment circuit and a color adjustment circuit.
- the image processing unit GPS may be provided with an EL correction circuit.
- Artificial intelligence may also be used for the image correction described above.
- the current flowing through the display device provided in the pixel is obtained by monitoring, the image displayed on the display unit DIS is obtained with an image sensor or the like, and the current (or voltage ) and the image may be treated as input data for computation of artificial intelligence (for example, an artificial neural network), and the presence or absence of correction of the image may be determined based on the output result.
- artificial intelligence for example, an artificial neural network
- artificial intelligence calculations can be applied not only to image correction, but also to up-conversion processing of image data. Accordingly, by up-converting image data with low resolution to match the resolution of the display unit DIS, an image with high display quality can be displayed on the display unit DIS.
- the above-described artificial intelligence calculations can be performed using, for example, the GPU included in the image processing unit GPS. That is, the GPU can be used to perform various correction calculations (for example, color unevenness correction or up-conversion).
- the GPU that performs artificial intelligence calculations is referred to as an AI accelerator. That is, in this specification and the like, the GPU may be replaced with an AI accelerator for explanation.
- the clock signal generation circuit CKS has a function of generating a clock signal. Further, for example, the clock signal generation circuit CKS may be configured to change the frame frequency of the clock signal according to the image displayed on the display unit DIS.
- the distribution circuit DMG has a function of transmitting a signal received from the bus wiring BW to the drive circuit GD that drives the display pixels included in one of the plurality of areas ARA according to the content of the signal.
- the distribution circuit DMS has a function of transmitting a signal received from the bus wiring BW to the drive circuit SD that drives the display pixels included in one of the plurality of areas ARA according to the content of the signal.
- the distribution circuit TMG has a function of transmitting a signal received from the bus wiring BW to the drive circuit TD that drives the imaging pixels included in one of the plurality of areas ARA according to the content of the signal.
- the distribution circuit RMG has a function of transmitting a signal received from the bus wiring BW to the drive circuit RD that drives the imaging pixels included in one of the plurality of areas ARA according to the content of the signal.
- the peripheral circuit PRPH may include a level shifter.
- a level shifter for example, has a function of converting a signal input to each circuit to an appropriate level.
- the configuration of the peripheral circuit PRPH of the display device DSP shown in FIG. 10 is an example, and the circuit configuration included in the peripheral circuit PRPH may be changed according to the situation. For example, if the display device DSP is configured to receive drive voltages for each circuit from the outside, it is not necessary to generate the drive voltages within the display device DSP. A configuration that does not include a PG may also be used.
- Embodiment 2 In this embodiment, electronic devices using the display device described in Embodiment 1 will be described.
- FIG. 11A shows a configuration example of a microscope, which is an example of electronic equipment. Since a microscope is a type of optical instrument, it may be referred to as an optical instrument in this specification and the like.
- the microscope MCS has a housing KYI, a lens RNS, and a light emitting device ISP.
- FIG. 11B is a cross-sectional schematic diagram of the microscope MCS of FIG. 11A.
- the housing KYI has, for example, a shape in which a cylindrical shape CYL and a conical shape CNE with an open tip are combined.
- the open area at the tip of the cone-shaped CNE is illustrated as an opening KKB.
- FIG. 11A a partial area of the cylindrical shape CYL of the housing KYI is indicated by a broken line so that the arrangement of the lens RNS and the light emitting device ISP can be understood.
- the light emitting device ISP and the lens RNS are provided in a region overlapping each other and the opening KKB.
- the display device DSP described in the first embodiment can be applied to the light emitting device ISP.
- the light emitting device ISP can be a display device DSP without display pixels.
- the light emitting device ISP is assumed to have an imaging light source and an imaging pixel in the display device DSP.
- Light LGT1 emitted from a light-emitting pixel functioning as an imaging light source provided in the light-emitting device ISP is emitted from the opening KKB via the lens RNS. Also, the light LGT1 is applied to the object, and the light LGT2 reflected from the object is incident on the imaging pixels provided in the light emitting device ISP via the opening KKB and the lens RNS.
- the imaging light source and the imaging pixels can be formed on the same substrate as in the display device DSP described in the first embodiment. That is, since the light source for imaging and the imaging pixels can be integrated into the light emitting device ISP, the number of parts of the microscope MCS can be reduced by applying the light emitting device ISP to the microscope MCS shown in FIGS. 11A and 11B. can be done. In addition, it is possible to reduce the size of the microscope MCS.
- Microscope MCS is surface analysis of the skin.
- the user USR can diagnose the condition of the skin by applying the opening KKB located at the tip of the microscope MCS to the user USR's own skin.
- the light emitting device ISP can capture an image by dividing it into an imaging light source area LEA and an imaging area MA. Specifically, the light LGT1 is emitted by the light-emitting pixels included in the imaging light source area LEA, and the light LGT2 is obtained by the imaging pixels included in the imaging area MA.
- the imaging light source included in the imaging light source area LEA is a light-emitting pixel that emits visible light
- the imaging element included in the imaging pixel of the imaging area MA is an imaging element that acquires the visible light. can acquire the surface of the skin of the user USR as a captured image.
- the user can The inside of the USR skin can be acquired as a captured image.
- the degree of skin health can be measured by performing image analysis using the captured image of the surface of the skin and the captured image of the inside of the skin.
- the degree of skin health includes, for example, skin texture, spots (melanin amount), sagging, and open pores. By performing image analysis, it is possible to quantify each of the texture of the skin, spots (amount of melanin), and the degree of pore opening, and obtain each numerical value.
- artificial intelligence calculations may be performed.
- deep learning is preferably used as an artificial neural network model that can be used for image analysis.
- Deep learning includes, for example, convolutional neural networks (CNN), recurrent neural networks (RNN), autoencoders (AE), variational autoencoders (VAE), and generative adversarial networks (GAN).
- computational models other than artificial neural networks used in image analysis include, for example, Random Forest, Support Vector Machine, and Gradient Boosting.
- the microscope MCS may be used not only to measure the degree of skin health, but also to observe pimples and other scars on the skin.
- the microscope MCS may be used, for example, for observing the scalp.
- a captured image of the scalp may be acquired and the image analysis of the scalp may be performed to diagnose the health condition of the scalp.
- FIG. 11D illustrates a configuration example of a smartphone, which is an example of an electronic device.
- a smartphone is an example of a portable information terminal, and thus is sometimes referred to as a portable information terminal in this specification and the like.
- a smart phone SMP has a light emitting device ISP.
- the smartphone SMP shown in FIG. 11D includes the display device DSP described in Embodiment 1, so the smartphone SMP may be referred to as an optical device.
- the light emitting device ISP of the smartphone SMP can be provided with the display device DSP described in the first embodiment.
- the light incident on the light emitting device ISP can be imaged by the imaging pixels included in the light emitting device ISP.
- display pixels may be provided in the light emitting device ISP.
- the smartphone SMP may be used to diagnose the skin condition.
- the user USR can diagnose the condition of the skin by applying the light emitting device ISP of the smartphone SMP to the user USR's own skin.
- the light emitting device ISP is divided into an imaging light source area LEA and an imaging area MA to perform imaging. is preferred.
- Imaging method Further, in the light-emitting device ISP described in the present embodiment, instead of the method in which all the imaging pixels of the plurality of areas ARA included in the imaging area MA collectively perform imaging, the plurality of areas ARA included in the imaging area MA When a method of sequentially selecting and capturing an image (hereinafter referred to as a first method) is applied, the arrangement of the imaging light source area LEA and the imaging area MA of the light emitting device ISP is shown in FIGS. It is not limited to FIGS. 4A-4E. Further, when the first method is applied, the arrangement of the imaging light source area LEA and the imaging area MA may be sequentially switched during imaging.
- a method of sequentially selecting and capturing an image hereinafter referred to as a first method
- FIGS. 12A to 12D show an example of an imaging method for the light emitting device ISP to which the first method is applied.
- the light emitting device ISP shown in FIGS. 12A to 12D has an imaging unit IMC, and the imaging unit IMC has m rows and n columns (m is and n is an integer greater than or equal to 1).
- FIG. 12A shows the arrangement of the imaging light source area LEA and the standby area STA in the imaging unit IMC immediately after starting the imaging operation.
- the standby area STA is an area in which neither the imaging pixels nor the display pixels included in the area ARA are driven.
- the imaging light source area LEA includes all the areas ARA located in the first row. Also, the standby area STA includes an area ARA other than the imaging light source area LEA of the imaging unit IMC.
- FIG. 12B shows the arrangement of the imaging area MA, the imaging light source area LEA, and the standby area STA in the imaging unit IMC after the imaging operation of FIG. 12A.
- the imaging area MA includes all areas ARA located in the first row.
- the imaging area MA in the present embodiment is an area in which the imaging pixels can be driven. Being able to drive an imaging pixel means being able to write an imaged image to the imaging pixel or to be able to read the imaging pixel.
- the display pixels included in the area ARA of the imaging area MA in the present embodiment may not be driven.
- the imaging light source area LEA includes all the areas ARA located in the second row.
- the standby area STA includes an imaging area MA of the imaging unit IMC and an area ARA other than the imaging light source area LEA.
- FIG. 12C shows the arrangement of the imaging area MA, imaging light source area LEA, and standby area STA in the imaging unit IMC after the imaging operation of FIG. 12B.
- the imaging area MA includes all areas ARA located in the second row.
- the imaging light source area LEA includes all the areas ARA located in the third row.
- the standby area STA includes an imaging area MA of the imaging unit IMC and an area ARA other than the imaging light source area LEA.
- the imaging light source area LEA is sequentially selected row by row from the first row area ARA of the imaging unit IMC. Further, at the timing when the next row area ARA is selected as the imaging light source area LEA, the imaging light source area LEA selected at the previous timing is switched to the imaging area MA.
- FIGS. 12A to 12C the selection of the imaging light source area LEA is continued for the fourth and subsequent columns of the imaging unit IMC.
- FIG. 12D shows the arrangement of the imaging area MA, the imaging light source area LEA, and the standby area STA when the imaging unit IMC selects the imaging light source area LEA up to the n-th column of the imaging unit IMC. showing.
- the imaging area MA and the imaging light source area LEA are sequentially selected one by one in the imaging unit IMC, and each time they are sequentially selected, they are included in the imaging area MA.
- the light emitting device ISP can perform imaging.
- the imaging light source area LEA is the area ARA of the j column of the imaging unit IMC (where j is an integer of 2 or more and n or less), and the imaging area MA is the imaging unit IMC.
- the imaging light source area LEA is the j-1 row area ARA of the imaging unit IMC
- the imaging area MA is It may be the area ARA of the j-th row of the imaging unit IMC (not shown). Note that in FIG. 12A, when the imaging light source LEA is in the first row, the imaging area MA is not set.
- the imaging area MA is an area ARA of k columns (where k is an integer of 2 or more and n ⁇ 1 or less) of the imaging unit IMC, and the imaging light source area LEA is an area of the imaging unit IMC.
- the area ARA of the k ⁇ 1 column and the k+1 column may be used.
- the operation example of the light emitting device ISP described above can be expressed as an operation example of the flowchart shown in FIG.
- the operation method of the light emitting device ISP which is an operation example of the flowchart of FIG. 13, includes steps ST1 to ST3.
- the start of operation is described as "START”
- the end of operation is described as "END”.
- Step ST1 includes a step in which the light emitting device ISP sets an imaging area MA, an imaging light source area LEA, and a standby area STA in the imaging unit IMC.
- step ST1 has a step of performing imaging after the imaging area MA, imaging light source area LEA, and standby area STA are set in the imaging unit IMC.
- step ST2 the light emitting device ISP resets the imaging area MA set at the previous timing to the imaging light source area LEA or the standby area STA, and replaces the imaging light source area LEA set at the previous timing. , resetting to the imaging area MA or the standby area STA, and resetting a part of the standby area STA set at the previous timing to the imaging light source area LEA. Also, although not shown in FIGS. 12A to 12D, part of the standby area STA set at the previous timing may be reset to the imaging area MA instead of the imaging light source area LEA. Note that the previous timing can be, for example, step ST1 or step ST2.
- step ST2 the imaging area MA set in the imaging unit IMC is set to the imaging light source area LEA or the standby area STA, and the imaging light source area LEA set to the imaging unit IMC is set to the imaging area MA or the standby area STA.
- step ST2 There is a step of resetting a part of the standby area STA set in the standby area STA and in the imaging unit IMC as the imaging light source area LEA.
- step ST2 has a step of performing imaging after resetting of the imaging area MA to the imaging unit IMC, the imaging light source area LEA, and the standby area STA is performed.
- Step ST3 has a step of determining whether or not imaging has been completed in all desired regions of the imaging unit IMC of the light emitting device ISP.
- the operation of the flowchart of FIG. 13 ends.
- the process proceeds to step ST2.
- the desired area may be the entire area ARA in the imaging unit IMC or a partial area ARA in the imaging unit IMC.
- the light emitting device ISP repeatedly sets the imaging area MA, the imaging light source area LEA, and the standby area STA by the above-described operation, and drives the imaging pixels included in the imaging unit IMC each time the setting is performed, thereby performing imaging. It can be carried out.
- FIGS. 14A and 14B An example of an imaging method of the light emitting device ISP, which is different from the above, is shown in FIGS. 14A and 14B.
- FIG. 14A shows, as an example, the arrangement of the imaging light source area LEA and the imaging area MA in the imaging unit IMC immediately after starting the imaging operation.
- the imaging light source area LEA includes all the areas ARA located in the odd-numbered columns. Also, the imaging area MA includes all the areas ARA located in the even-numbered columns.
- FIG. 14B shows the arrangement of the imaging area MA and the imaging light source area LEA in the imaging unit IMC after the imaging operation of FIG. 14A.
- the imaging light source area LEA includes all the areas ARA located in the even-numbered columns. Also, the imaging area MA includes all the areas ARA located in the odd-numbered columns.
- the imaging unit IMC in FIGS. 14A and 14B is illustrated so that the n-th column is an even-numbered column, but the n-th column of the imaging unit IMC of the light-emitting device ISP in which this operation example is performed is It may be an odd-numbered column.
- the imaging pixels included in the area ARA located in the even-numbered column of the imaging unit IMC are set as the imaging area MA, and the imaging pixels included in the area ARA located in the even-numbered column are driven.
- the light-emitting device ISP can perform imaging by using the area ARA located in the odd-numbered column of the imaging unit IMC as the imaging area MA and driving the imaging pixels included in the area ARA located in the odd-numbered column. can.
- the order of imaging operations of the light emitting device ISP is not limited to the above. As an imaging operation order different from the above, as shown in FIG.
- the imaging pixels in the area ARA may be driven.
- FIGS. 14C and 14D An example of an imaging method of the light emitting device ISP, which is different from the above, is shown in FIGS. 14C and 14D.
- FIG. 14C shows, as an example, the arrangement of the imaging light source area LEA and the imaging area MA in the imaging unit IMC immediately after the imaging operation is started.
- the imaging unit IMC of FIG. 14C when i+j (here, i is an integer of 1 or more and m or less and j is an integer of 1 or more and n or less) is an odd number, the area ARA located at the i-th row and the j-th column is , is included in the imaging light source area LEA. Also, when i+j is an even number, the area ARA located at the i-th row and the j-th column is included in the imaging area MA.
- FIG. 14D shows the arrangement of the imaging area MA and the imaging light source area LEA in the imaging unit IMC after the imaging operation of FIG. 14C.
- the imaging unit IMC of FIG. 14D when i+j is an odd number, the area ARA located at the i row and the j column is included in the imaging area MA. Also, when i+j is an even number, the area ARA located at the i-th row and the j-th column is included in the imaging light source area LEA.
- the imaging unit IMC in FIGS. 14C and 14D is illustrated so that the n-th column is an even-numbered column, but the n-th column of the imaging unit IMC of the light-emitting device ISP in which this operation example is performed is It may be an odd-numbered column.
- the light emitting device ISP can perform imaging. can.
- the order of imaging operations of the light emitting device ISP is not limited to the above. As an imaging operation order different from the above, the imaging pixels included in the imaging area MA illustrated in FIG. 14D may be driven, and then the imaging pixels included in the imaging area MA illustrated in FIG. 14C may be driven.
- the operation example of the light emitting device ISP described above can be expressed as an operation example of the flowchart shown in FIG.
- the operation method of the light emitting device ISP which is an operation example of the flowchart of FIG. 15, has steps SP1 to SP3.
- the start of operation is described as "START”
- the end of operation is described as "END”.
- Step SP1 has a step of setting an imaging area MA and an imaging light source area LEA in the imaging unit IMC.
- step SP1 has a step of performing imaging after the imaging area MA and the imaging light source area LEA are set in the imaging unit IMC.
- step SP2 the imaging area MA set at the previous timing is reset as the imaging light source area LEA, and the imaging light source area LEA set at the previous timing is reset as the imaging area MA.
- the previous timing can be step SP1 or step SP2, for example.
- step SP2 the imaging area MA set in the imaging unit IMC is reset as the imaging light source area LEA, and the imaging light source area LEA set in the imaging unit IMC is reset as the imaging area MA.
- step SP2 has a step of performing imaging after resetting of the imaging area MA to the imaging unit IMC and the imaging light source area LEA.
- Step SP3 has a step of determining whether or not imaging has been completed in all desired regions of the imaging unit IMC of the light emitting device ISP.
- the operation of the flowchart of FIG. 15 ends.
- the process proceeds to step SP2.
- the desired area may be the entire area ARA in the imaging unit IMC or a partial area ARA in the imaging unit IMC.
- the light emitting device ISP can perform imaging by repeatedly setting the imaging area MA and the imaging light source area LEA by the above-described operation and by driving the imaging pixels included in the imaging unit IMC each time the setting is performed. .
- the light emitting device ISP can also perform imaging by performing the operation method described above.
- the smartphone SMP has a large light emitting device ISP
- the operation method shown in FIGS. 12A to 15 described in the present embodiment.
- FIG. 11D when the light emitting device ISP is large, it is preferable to use the method in which the imaging light source area LEA is arranged near the center of the imaging unit IMC. It can be said that it is suitable to use.
- FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating an example of a display device of one embodiment of the present invention.
- a display device 1000 illustrated in FIG. 16 has, for example, a structure in which a pixel circuit, a driver circuit, and the like are provided over a substrate 310 .
- the configuration of the display device DSP and the like in the embodiment described above can be the configuration of the display device 1000 in FIG.
- the pixel circuit described in this embodiment can be the display pixel described in the above embodiment.
- the circuit layer SICL, wiring layer LINL, and pixel layer PXAL shown in the display device DSP can be configured as in the display device 1000 of FIG.
- the circuit layer SICL has, for example, a substrate 310 on which a transistor 300 is formed.
- a wiring layer LINL is provided above the transistor 300, and the wiring layer LINL is electrically connected to the transistor 300, the transistor 200 described later, and the light-emitting device 150a or 150b described later. Wiring is provided.
- a pixel layer PXAL is provided above the wiring layer LINL, and the pixel layer PXAL includes, for example, the transistor 200 and the light-emitting device 150 (the light-emitting device 150a and the light-emitting device 150b in FIG. 16). .
- a semiconductor substrate for example, a single crystal substrate made of silicon or germanium
- the substrate 310 includes, for example, an SOI substrate, a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, a sapphire glass substrate, a metal substrate, a stainless steel substrate, a substrate having a stainless steel foil, and a tungsten substrate, in addition to the semiconductor substrate.
- substrates with tungsten foils, flexible substrates, laminated films, papers containing fibrous materials, or substrate films can be used.
- glass substrates include barium borosilicate glass, aluminoborosilicate glass, or soda lime glass.
- plastics that are represented by polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), or polytetrafluoroethylene (PTFE).
- PET polyethylene terephthalate
- PEN polyethylene naphthalate
- PES polyethersulfone
- PTFE polytetrafluoroethylene
- plastics that are Alternatively, another example is synthetic resin such as acrylic resin. Or another example is polypropylene, polyester, polyvinyl fluoride, or polyvinyl chloride. Alternatively, another example includes polyamide, polyimide, aramid, epoxy resin, inorganic deposition film, or paper. Note that when heat treatment is included in the manufacturing process of the display device 1000, a material having high heat resistance is preferably selected for the substrate 310.
- the substrate 310 is described as a semiconductor substrate having silicon as a material.
- the transistor 300 is provided over a substrate 310 and includes an element isolation layer 312, a conductor 316, an insulator 315, an insulator 317, a semiconductor region 313 which is part of the substrate 310, and a low-resistance region functioning as a source region or a drain region. 314a, and a low resistance region 314b. Therefore, the transistor 300 is a Si transistor. Note that FIG. 16 shows a structure in which one of the source and the drain of the transistor 300 is electrically connected to conductors 330, 356, and 366, which are described later, through a conductor 328, which is described later. However, the electrical connection structure of the display device of one embodiment of the present invention is not limited to this.
- the display device of one embodiment of the present invention may have a structure in which the gate of the transistor 300 is electrically connected to the conductors 330 , 356 , and 366 through the conductor 328 , for example.
- the transistor 300 can be Fin-type by covering the upper surface and side surfaces in the channel width direction of the semiconductor region 313 with a conductor 316 with an insulator 315 functioning as a gate insulating film interposed therebetween. .
- the effective channel width can be increased, and the on-characteristics of the transistor 300 can be improved.
- the contribution of the electric field of the gate electrode can be increased, the off characteristics of the transistor 300 can be improved.
- the transistor 300 may be either p-channel type or n-channel type. Alternatively, a plurality of transistors 300 may be provided and both p-channel and n-channel transistors may be used.
- the region in which the channel of the semiconductor region 313 is formed, the region in the vicinity thereof, the low-resistance region 314a and the low-resistance region 314b that become the source region or the drain region preferably contain a silicon-based semiconductor. preferably comprises monocrystalline silicon. Alternatively, it may be formed of materials including germanium (Ge), silicon germanium (SiGe), gallium arsenide (GaAs), gallium aluminum arsenide (GaAlAs), or gallium nitride (GaN). Alternatively, a structure using silicon in which the effective mass is controlled by applying stress to the crystal lattice and changing the lattice spacing may be used. Alternatively, the transistor 300 may be a HEMT (High Electron Mobility Transistor) using gallium arsenide and aluminum gallium arsenide.
- HEMT High Electron Mobility Transistor
- the conductor 316 functioning as a gate electrode is a semiconductor material such as silicon containing an element imparting n-type conductivity such as arsenic or phosphorus, an element imparting p-type conductivity such as boron or aluminum, or a metal material. , alloy materials, or metal oxide materials can be used.
- the threshold voltage of the transistor can be adjusted by selecting the material of the conductor. Specifically, a material such as titanium nitride or tantalum nitride is preferably used for the conductor. Furthermore, in order to achieve both conductivity and embeddability, it is preferable to use a metal material such as tungsten or aluminum as a laminated conductor, and it is particularly preferable to use tungsten from the viewpoint of heat resistance.
- the element isolation layer 312 is provided to isolate a plurality of transistors formed on the substrate 310 from each other.
- the element isolation layer can be formed using, for example, a LOCOS (Local Oxidation of Silicon) method, an STI (Shallow Trench Isolation) method, a mesa isolation method, or the like.
- the transistor 300 illustrated in FIG. 16 is only an example, and the structure is not limited, and an appropriate transistor may be used depending on the circuit configuration, driving method, and the like.
- the transistor 300 may have a planar structure instead of a Fin structure.
- an insulator 320, an insulator 322, an insulator 324, and an insulator 326 are stacked in this order from the substrate 310 side.
- the insulator 320, the insulator 322, the insulator 324, and the insulator 326 include, for example, silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, silicon nitride, aluminum oxide, aluminum oxynitride, aluminum nitride oxide, or aluminum nitride. You can use it.
- the insulator 322 may function as a planarization film that planarizes steps caused by the insulator 320 and the transistor 300 covered with the insulator 322 .
- the top surface of the insulator 322 may be planarized by planarization treatment using a chemical mechanical polishing (CMP) method or the like in order to improve planarity.
- CMP chemical mechanical polishing
- the insulator 324 water and hydrogen are added to a region above the insulator 324 from the substrate 310 or the transistor 300 (eg, a region where the transistor 200, the light-emitting device 150a, the light-emitting device 150b, and the like are provided). It is preferable to use a barrier insulating film that does not diffuse such impurities. Therefore, for the insulator 324, it is preferable to use an insulating material that has a function of suppressing diffusion of impurities such as hydrogen atoms, hydrogen molecules, and water molecules (through which the above impurities hardly penetrate).
- the insulator 324 has a function of suppressing diffusion of impurities such as nitrogen atoms, nitrogen molecules, nitrogen oxide molecules (for example, N 2 O, NO, or NO 2 ), and copper atoms (the above-described impurities). It is preferable to use an insulating material that is hard to permeate. Alternatively, it preferably has a function of suppressing diffusion of oxygen (for example, one or both of oxygen atoms and oxygen molecules).
- Silicon nitride formed by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method can be used as an example of a film having a barrier property against hydrogen.
- the desorption amount of hydrogen can be analyzed using, for example, thermal desorption spectroscopy (TDS).
- TDS thermal desorption spectroscopy
- the amount of desorption of hydrogen from the insulator 324 is converted into hydrogen atoms in a film surface temperature range of 50° C. to 500° C. 10 ⁇ 10 15 atoms/cm 2 or less, preferably 5 ⁇ 10 15 atoms/cm 2 or less.
- the insulator 326 preferably has a lower dielectric constant than the insulator 324 .
- the dielectric constant of insulator 326 is preferably less than 4, more preferably less than 3.
- the dielectric constant of the insulator 326 is preferably 0.7 times or less, more preferably 0.6 times or less, that of the insulator 324 .
- conductors 328 and 330 connected to a light-emitting device or the like provided above the insulator 326 are embedded.
- the conductors 328 and 330 function as plugs or wirings.
- conductors that function as plugs or wiring may have a plurality of structures collectively given the same reference numerals.
- the wiring and the plug connected to the wiring may be integrated. That is, part of the conductor may function as wiring, and part of the conductor may function as a plug.
- each plug and wiring As a material for each plug and wiring (conductors 328 and 330), a single layer or laminated layers of conductive materials such as metal materials, alloy materials, metal nitride materials, or metal oxide materials are used. can be done. It is preferable to use a high melting point material such as tungsten or molybdenum, which has both heat resistance and conductivity, and it is particularly preferable to use tungsten. Alternatively, it is preferably made of a low resistance conductive material such as aluminum or copper. Wiring resistance can be reduced by using a low-resistance conductive material.
- a wiring layer may be provided over the insulator 326 and the conductor 330 .
- an insulator 350 , an insulator 352 , and an insulator 354 are stacked in this order over an insulator 326 and a conductor 330 .
- a conductor 356 is formed over the insulators 350 , 352 , and 354 .
- the conductor 356 functions as a plug or wiring connected to the transistor 300 . Note that the conductor 356 can be provided using a material similar to that of the conductors 328 and 330 .
- the insulator 350 for example, an insulator having barrier properties against hydrogen, oxygen, and water is preferably used like the insulator 324.
- an insulator with a relatively low dielectric constant is preferably used in order to reduce parasitic capacitance between wirings, like the insulator 326.
- the insulator 362 and the insulator 364 function as an interlayer insulating film and a planarization film.
- the conductor 356 preferably contains a conductor having barrier properties against hydrogen, oxygen, and water.
- the conductor having a barrier property against hydrogen for example, tantalum nitride may be used. Further, by stacking tantalum nitride and tungsten having high conductivity, diffusion of hydrogen from the transistor 300 can be suppressed while the conductivity of the wiring is maintained. In this case, it is preferable that the tantalum nitride layer having a barrier property against hydrogen be in contact with the insulator 350 having a barrier property against hydrogen.
- An insulator 360 , an insulator 362 , and an insulator 364 are stacked in this order over the insulator 354 and the conductor 356 .
- an insulator having a barrier property against impurities such as water and hydrogen is preferably used, like the insulator 324 and the like. Therefore, for the insulator 360, for example, a material that can be applied to the insulator 324 or the like can be used.
- the insulators 362 and 364 function as an interlayer insulating film and a planarizing film.
- the insulators 362 and 364 it is preferable to use an insulator having a barrier property against impurities such as water and hydrogen, similarly to the insulator 324. Therefore, one or both of the insulators 362 and 364 can be formed using a material that can be used for the insulator 324 .
- An opening is formed in each of the insulators 360, 362, and 364 in a region overlapping with part of the conductor 356, and the conductor 366 is provided so as to fill the opening.
- a conductor 366 is also formed over the insulator 362 .
- the conductor 366 functions, for example, as a plug or wiring that connects to the transistor 300 .
- the conductor 366 can be provided using a material similar to that of the conductors 328 and 330 .
- An insulator 370 and an insulator 372 are laminated in this order on the insulator 364 and conductor 366 .
- an insulator having a barrier property against impurities such as water and hydrogen is preferably used, similarly to the insulator 324. Therefore, for the insulator 370, for example, a material that can be applied to the insulator 324 or the like can be used.
- the insulator 372 functions as an interlayer insulating film and a planarization film.
- an insulator having barrier properties against impurities such as water and hydrogen is preferably used. Therefore, for the insulator 372, a material that can be used for the insulator 324 can be used.
- An opening is formed in each of the insulators 370 and 372 in a region overlapping with part of the conductor 366, and the conductor 376 is provided so as to fill the opening.
- a conductor 376 is also formed over the insulator 372 . After that, the conductor 376 is patterned into a shape such as a wiring, a terminal, or a pad by an etching process or the like.
- the conductor 376 for example, copper, aluminum, tin, zinc, tungsten, silver, platinum, or gold can be used. Note that the conductor 376 is preferably made of the same material as the material used for the conductor 216 included in the pixel layer PXAL, which will be described later.
- an insulator 380 is formed so as to cover the insulator 372 and the conductor 376, and then planarization treatment using a chemical mechanical polishing (CMP) method is performed until the conductor 376 is exposed. Accordingly, the conductor 376 can be formed on the substrate 310 as wiring, terminals, pads, or the like.
- CMP chemical mechanical polishing
- the insulator 380 for example, like the insulator 324, it is preferable to use a film having barrier properties such that impurities such as water and hydrogen do not diffuse.
- a material that can be used for the insulator 324 is preferably used for the insulator 380 .
- an insulator with a relatively low relative dielectric constant may be used in order to reduce parasitic capacitance generated between wirings, like the insulator 326. That is, the insulator 380 may be made of a material that can be used for the insulator 326 .
- a substrate 210, a transistor 200, a light emitting device 150 (light emitting device 150a and light emitting device 150b in FIG. 16), and a substrate 102 are provided.
- the insulator 220, the insulator 222, the insulator 226, the insulator 250, the insulator 111a, the insulator 111b, the insulator 112, and the insulator 113 are provided.
- an insulator 162 and a resin layer 163 are provided.
- a conductor 216, a conductor 228, a conductor 230, a conductor 121 (a conductor 121a and a conductor 121b in FIG. 16), a conductor 122, and a conductor 123 are provided.
- the insulator 202 functions as a bonding layer together with the insulator 380.
- the insulator 202 is preferably made of the same material as the insulator 380, for example.
- a substrate 210 is provided above the insulator 202 .
- the insulator 202 is formed on the bottom surface of the substrate 210 .
- a substrate that can be applied to the substrate 310 is preferably used. Note that in the display device 1000 of FIG. 16, the substrate 310 is described as a semiconductor substrate made of silicon.
- a transistor 200 is formed on the substrate 210 . Since the transistor 200 is formed on the substrate 210 which is a semiconductor substrate made of silicon, it functions as a Si transistor. Note that the description of the transistor 300 is referred to for the structure of the transistor 200 .
- the insulator 220 and an insulator 222 are provided above the transistor 200 .
- the insulator 220 has, for example, functions as an interlayer insulating film and a planarization film similarly to the insulator 320 .
- the insulator 222 also functions as, for example, an interlayer insulating film and a planarization film similarly to the insulator 322 .
- the insulators 220 and 222 are provided with a plurality of openings.
- a plurality of openings are formed in a region overlapping with the source and drain of the transistor 200, a region overlapping with the conductor 376, and the like.
- a conductor 228 is formed in an opening formed in a region overlapping with the source and the drain of the transistor 200 among the plurality of openings.
- the insulator 214 is formed on the side surface of the opening formed in the region overlapping with the conductor 376, and the conductor 216 is formed in the remaining opening.
- the conductor 216 may be called TSV (Through Silicon Via).
- a material that can be applied to the conductor 328 can be used for the conductor 216 or the conductor 228, for example.
- conductor 216 is preferably made of the same material as conductor 376 .
- the insulator 214 has a function of insulating between the substrate 210 and the conductor 216, for example. Note that for the insulator 214, for example, a material that can be applied to the insulator 320 or the insulator 324 is preferably used.
- the insulator 380 and the conductor 376 formed on the substrate 310 and the insulator 202 and the conductor 216 formed on the substrate 210 are bonded by, for example, a bonding process.
- a planarization process is performed on the substrate 310 side in order to match the surface heights of the insulator 380 and the conductor 376 .
- planarization treatment is performed on the substrate 210 side so that the insulators 202 and the conductors 216 have the same height.
- the bonding step when the insulator 380 and the insulator 202 are bonded, that is, when the insulating layers are bonded to each other, the surfaces that have been subjected to hydrophilic treatment with oxygen plasma or the like are brought into contact with each other after being highly flattened by polishing or the like. It is possible to use a hydrophilic bonding method or the like in which the bonding is performed by dehydration by heat treatment to perform temporary bonding. Hydrophilic bonding also provides mechanically superior bonding because bonding occurs at the atomic level.
- the surface oxide film and impurity adsorption layer are removed by sputtering or the like, and the cleaned and activated surfaces are separated.
- a surface activated bonding method of contact bonding can be used.
- a diffusion bonding method or the like in which surfaces are bonded using both temperature and pressure can be used. In both cases, bonding occurs at the atomic level, so excellent bonding can be obtained not only electrically but also mechanically.
- the conductor 376 on the substrate 310 side can be electrically connected to the conductor 216 on the substrate 210 side. Also, a mechanically strong connection can be obtained between the insulator 380 on the substrate 310 side and the insulator 202 on the substrate 210 side.
- a surface activation bonding method and a hydrophilic bonding method may be combined.
- the surface of the metal layer may be made of a hard-to-oxidize metal such as gold and subjected to a hydrophilic treatment.
- a bonding method other than the above-described method may be used for bonding the substrate 310 and the substrate 210 together.
- a method of bonding the substrate 310 and the substrate 210 a method of flip chip bonding may be used.
- connection terminals such as bumps may be provided above the conductor 376 on the substrate 310 side or below the conductor 216 on the substrate 210 side.
- flip chip bonding for example, a method of injecting a resin containing anisotropic conductive particles between the insulator 380 and the insulator 202 and between the conductor 376 and the conductor 216 to join, silver tin solder and the like.
- an ultrasonic bonding method can be used.
- an underfill agent is added between the insulator 380 and the insulator 202 and in order to reduce physical stress such as impact and thermal stress. It may be implanted between body 376 and conductor 216 . Further, for example, a die bonding film may be used for bonding the substrates 310 and 210 together.
- An insulator 224 and an insulator 226 are stacked in this order on the insulator 222 , the insulator 214 , the conductor 216 and the conductor 228 .
- the insulator 224 is preferably a barrier insulating film that prevents impurities such as water and hydrogen from diffusing into the region above the insulator 224 . Therefore, for the insulator 224, for example, a material that can be applied to the insulator 324 is preferably used.
- the insulator 226 is preferably an interlayer film with a low dielectric constant. Therefore, for the insulator 226, it is preferable to use a material that can be applied to the insulator 326, for example.
- a conductor 230 electrically connected to the transistor 200, the light-emitting device 150, and the like is embedded in the insulator 224 and the insulator 226. Note that the conductor 230 functions as a plug or wiring. Note that for the conductor 230, a material that can be applied to the conductors 328 and 330 can be used, for example.
- An insulator 250, an insulator 111a, and an insulator 111b are stacked in this order on the insulators 224 and 226.
- an insulator having a barrier property against impurities such as water and hydrogen is preferably used, similarly to the insulator 324. Therefore, for the insulator 250, for example, a material that can be applied to the insulator 324 or the like can be used.
- Various inorganic insulating films such as an oxide insulating film, a nitride insulating film, an oxynitride insulating film, and a nitride oxide insulating film can be preferably used for the insulators 111a and 111b, respectively.
- an oxide insulating film or an oxynitride insulating film such as a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, or an aluminum oxide film is preferably used, for example.
- a nitride insulating film such as a silicon nitride film or a silicon nitride oxide film or a nitride oxide insulating film is preferably used. More specifically, a silicon oxide film is preferably used for the insulator 111a, and a silicon nitride film is preferably used for the insulator 111b.
- the insulator 111b preferably functions as an etching protection film.
- a nitride insulating film or a nitride oxide insulating film may be used for the insulator 111a, and an oxide insulating film or an oxynitride insulating film may be used for the insulator 111b.
- an example in which the insulator 111b is provided with the recessed portion is shown; however, the insulator 111b may not be provided with the recessed portion.
- openings are formed in regions of the insulators 250, the insulators 111a, and 111b, which overlap with part of the conductor 230, and the conductor 121 is provided so as to fill the openings.
- the conductor 121a and the conductor 121b illustrated in FIG. 16 are collectively referred to as the conductor 121 in this specification and the like.
- the conductor 121 can be provided using a material similar to that of the conductors 328 and 330 .
- the pixel electrode described in this embodiment includes, for example, a material that reflects visible light, and the counter electrode includes a material that transmits visible light.
- the display device 1000 is of the top emission type. Light emitted by the light emitting device is emitted to the substrate 102 side. A material having high visible light transmittance is preferably used for the substrate 102 .
- a light-emitting device 150 a and a light-emitting device 150 b are provided above the conductor 121 .
- the light emitting device 150a and the light emitting device 150b will be described.
- the light-emitting device described in the present embodiment refers to a self-luminous light-emitting device such as an organic EL element (also called an OLED (Organic Light Emitting Diode)).
- the light-emitting device electrically connected to the pixel circuit can be a self-luminous light-emitting device such as an LED (Light Emitting Diode), a micro LED, a QLED (Quantum-dot Light Emitting Diode), or a semiconductor laser. be.
- the conductor 122a and the conductor 122b are formed by, for example, forming a conductive film over the insulator 111b, the conductor 121a, and the conductor 121b, and subjecting the conductive film to a patterning step, an etching step, or the like. can be formed.
- the conductors 122a and 122b function as anodes of the light-emitting devices 150a and 150b included in the display device 1000, respectively.
- indium tin oxide (sometimes called ITO) can be applied.
- each of the conductors 122a and 122b may have a laminated structure of two or more layers instead of one layer.
- a conductor with high reflectance to visible light can be used as the conductor in the first layer
- a conductor with high light-transmitting property can be used as the conductor in the top layer.
- Examples of conductors with high reflectance for visible light include silver, aluminum, and alloy films of silver (Ag), palladium (Pd), and copper (Cu) (Ag-Pd-Cu (APC) films). mentioned.
- examples of the conductor with high light-transmitting property include the above-described indium tin oxide.
- the conductor 122a and the conductor 122b for example, a laminated film of aluminum sandwiched between a pair of titanium (a laminated film of Ti, Al, and Ti in this order) or a silver film sandwiched between a pair of indium tin oxides is used. (a laminated film of ITO, Ag, and ITO in this order).
- An EL layer 141a is provided on the conductor 122a.
- An EL layer 141b is provided over the conductor 122b.
- each of the EL layer 141a and the EL layer 141b preferably has a light-emitting layer that emits light of a different color.
- the EL layer 141a has a light-emitting layer that emits any one of red (R), green (G), and blue (B) light
- the EL layer 141b emits one of the other two. It can have a light-emitting layer.
- the EL layer includes the remaining light-emitting layer that emits light. be able to.
- the display device 1000 may have a structure (SBS structure) in which different light-emitting layers are formed for each color over a plurality of pixel electrodes (the conductors 121a and 121b).
- the combination of colors emitted by the light-emitting layers included in each of the EL layer 141a and the EL layer 141b is not limited to the above.
- colors such as cyan, magenta, and yellow may also be used.
- an example of three colors is shown, but the number of colors emitted by the light emitting device 150 included in the display device 1000 may be two colors, three colors, or four or more colors. good.
- Each of the EL layers 141a and 141b is a layer containing a light-emitting organic compound (light-emitting layer) and at least one of an electron-injection layer, an electron-transport layer, a hole-injection layer, and a hole-transport layer. may have
- the EL layer 141a and the EL layer 141b are formed by, for example, a vapor deposition method (vacuum vapor deposition method, etc.), a coating method (dip coating method, die coating method, bar coating method, spin coating method, spray coating method, etc.), or a printing method. (inkjet method, screen (stencil printing) method, offset (lithographic printing) method, flexographic (letterpress printing) method, gravure method, microcontact method, etc.).
- a vapor deposition method vacuum vapor deposition method, etc.
- a coating method dip coating method, die coating method, bar coating method, spin coating method, spray coating method, etc.
- a printing method inkjet method, screen (stencil printing) method, offset (lithographic printing) method, flexographic (letterpress printing) method, gravure method, microcontact method, etc.
- high molecular compounds e.g., oligomers, dendrimers, or polymers
- middle molecular compounds compounds in the intermediate region between low molecular weight and high molecular weight: for example, molecular weight of 400 or more and 4000 or less
- inorganic compounds for example, quantum dot materials
- quantum dot material a colloidal quantum dot material, an alloy quantum dot material, a core-shell quantum dot material, a core quantum dot material, or the like can be used.
- the light-emitting device 150a and the light-emitting device 150b in FIG. 16 can be composed of layers having a layer 4420, a light-emitting layer 4411, and a layer 4430 like the light-emitting device 150 shown in FIG. 17A.
- the layer 4420 can have, for example, a layer containing a highly electron-injecting substance (electron-injecting layer) and a layer containing a highly electron-transporting substance (electron-transporting layer).
- the light-emitting layer 4411 contains, for example, a light-emitting compound.
- Layer 4430 can have, for example, a layer containing a substance with high hole-injection properties (hole-injection layer) and a layer containing a substance with high hole-transport properties (hole-transport layer).
- a structure including a layer 4420, a light-emitting layer 4411, and a layer 4430 provided between a pair of electrodes (a conductor 121 and a conductor 122 described later) can function as a single light-emitting unit.
- the configuration of FIG. 17A is called a single configuration.
- FIG. 17B is a modification of the EL layer 141 included in the light emitting device 150 shown in FIG. 17A.
- the light-emitting device 150 shown in FIG. It has layer 4420-1 on 4411, layer 4420-2 on layer 4420-1, and conductor 122 on layer 4420-2.
- the layer 4430-1 functions as a hole injection layer
- the layer 4430-2 functions as a hole transport layer
- the layer 4420-1 functions as an electron Functioning as a transport layer
- layer 4420-2 functions as an electron injection layer.
- layer 4430-1 functions as an electron-injecting layer
- layer 4430-2 functions as an electron-transporting layer
- layer 4420-1 functions as a hole-transporting layer.
- a laminate having layers such as the layer 4420, the light-emitting layer 4411, and the layer 4430 is sometimes called a light-emitting unit.
- a plurality of light-emitting units can be connected in series via an intermediate layer (charge-generating layer).
- a plurality of light-emitting units, light-emitting unit 4400a and light-emitting unit 4400b can be connected in series via an intermediate layer (charge generation layer) 4440.
- FIG. In this specification, such a structure is called a tandem structure. Also, in this specification and the like, the tandem structure may be referred to as, for example, a stack structure.
- the EL layer 141 includes, for example, the layer 4420 of the light-emitting unit 4400a, the light-emitting layers 4411 and 4430, the intermediate layer 4440, and the layer 4420 of the light-emitting unit 4400b.
- the layer 4412 and the layer 4430 can be included.
- the SBS structure described above can consume less power than the single structure and the tandem structure described above. Therefore, if it is desired to keep the power consumption low, it is preferable to use the SBS structure.
- the single structure and the tandem structure are preferable because the manufacturing process is easier than the SBS structure, so that the manufacturing cost can be reduced or the manufacturing yield can be increased.
- the emission color of the light-emitting device 150 can be red, green, blue, cyan, magenta, yellow, or white depending on the material forming the EL layer 141 .
- the color purity can be further enhanced by providing the light emitting device 150 with a microcavity structure.
- a light-emitting device that emits white light preferably has a structure in which two or more types of light-emitting substances are contained in the light-emitting layer.
- light-emitting layers may be selected such that the respective emission colors of the two light-emitting layers are in a complementary color relationship.
- the emission color of the first light-emitting layer and the emission color of the second light-emitting layer may have a complementary color relationship, it is possible to obtain a configuration in which the entire light-emitting device emits white light.
- the light-emitting device as a whole may emit white light by combining the light-emitting colors of the three or more light-emitting layers.
- the light-emitting layer preferably contains two or more light-emitting substances that emit light such as R (red), G (green), B (blue), Y (yellow), or O (orange).
- R red
- G green
- B blue
- Y yellow
- O orange
- a gap is provided between two EL layers between adjacent light emitting devices.
- recesses are formed between adjacent light-emitting devices, and side surfaces of the recesses (side surfaces of the conductors 121a, 122a, and the EL layer 141a, the conductors 121b, 122b, and the side surface of the EL layer 141b) and the bottom surface (a partial region of the insulator 111b) are provided so as to be covered with the insulator 112.
- FIG. An insulator 162 is formed over the insulator 112 so as to fill the recess.
- the EL layer 141a and the EL layer 141b be provided so as not to be in contact with each other in this way.
- This can suitably prevent current (also referred to as lateral leakage current or side leakage current) from flowing through two adjacent EL layers to cause unintended light emission (also referred to as crosstalk). Therefore, the contrast can be increased, and a display device with high display quality can be realized. Further, for example, by adopting a configuration in which lateral leakage current between light-emitting devices is extremely low, black display performed by the display device can be displayed with extremely little light leakage (also referred to as pure black display).
- a method for forming the EL layer 141a and the EL layer 141b a method using a photolithography method can be used.
- EL films to be the EL layers 141a and 141b are formed over the conductor 122, and then the EL films are patterned by a photolithography method to form the EL layers 141a and 141b. can be formed. This also allows for a gap between the two EL layers between adjacent light emitting devices.
- a layer positioned above the light-emitting layer for example, a carrier-transport layer or a carrier-injection layer, more specifically an electron-transport layer or an electron-injection layer) etc.
- a highly reliable display device can be provided.
- the insulator 112 can be an insulating layer having an inorganic material.
- an inorganic insulating film such as an oxide insulating film, a nitride insulating film, an oxynitride insulating film, or a nitride oxide insulating film can be used, for example.
- the insulator 112 may have a single-layer structure or a stacked-layer structure.
- oxide insulating films include silicon oxide films, aluminum oxide films, magnesium oxide films, indium gallium zinc oxide films, gallium oxide films, germanium oxide films, yttrium oxide films, zirconium oxide films, lanthanum oxide films, and neodymium oxide films.
- nitride insulating film examples include a silicon nitride film and an aluminum nitride film.
- oxynitride insulating film examples include a silicon oxynitride film and an aluminum oxynitride film.
- the oxynitride insulating film examples include a silicon oxynitride film and an aluminum oxynitride film.
- an aluminum oxide film is preferable because it has a high etching selectivity with respect to the EL layer and has a function of protecting the EL layer during formation of the insulator 162, which will be described later.
- an inorganic insulating film such as an aluminum oxide film, a hafnium oxide film, or a silicon oxide film formed by the ALD (Atomic Layer Deposition) method to the insulator 112
- ALD Atomic Layer Deposition
- oxynitride refers to a material whose composition contains more oxygen than nitrogen
- nitride oxide refers to a material whose composition contains more nitrogen than oxygen. point to the material.
- silicon oxynitride refers to a material whose composition contains more oxygen than nitrogen
- silicon nitride oxide refers to a material whose composition contains more nitrogen than oxygen. indicates
- a film forming method such as a sputtering method, a CVD method, a PLD (Pulsed Laser Deposition) method, or an ALD method can be used.
- the insulator 112 is preferably formed by an ALD method with good coverage.
- the insulator 162 provided on the insulator 112 has a function of flattening recesses of the insulator 112 formed between adjacent light emitting devices. In other words, the presence of the insulator 162 has the effect of improving the flatness of the surface on which the conductor 123, which will be described later, is formed.
- an insulating layer containing an organic material can be preferably used.
- acrylic resin, polyimide resin, epoxy resin, imide resin, polyamide resin, polyimideamide resin, silicone resin, siloxane resin, benzocyclobutene resin, phenol resin, and precursors of these resins are applied. can do.
- an organic material such as polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyglycerin, pullulan, water-soluble cellulose, or alcohol-soluble polyamide resin may be used.
- PVA polyvinyl alcohol
- polyvinyl butyral polyvinylpyrrolidone
- polyethylene glycol polyglycerin
- pullulan polyethylene glycol
- polyglycerin polyglycerin
- pullulan water-soluble cellulose
- alcohol-soluble polyamide resin for the insulator 162
- a photosensitive resin can be used for the insulator 162 .
- a photosensitive resin for example, a photoresist may be used.
- a positive material or a negative material can be used as the photosensitive resin.
- the difference between the top surface of the insulator 162 and the top surface of the EL layer 141a or the EL layer 141b is preferably 0.5 times or less, more preferably 0.3 times or less, the thickness of the insulator 162. preferable.
- the insulator 162 may be provided so that the top surface of the EL layer 141 a or the EL layer 141 b is higher than the top surface of the insulator 162 .
- the insulator 162 may be provided so that the top surface of the insulator 162 is higher than the top surface of the light-emitting layer included in the EL layer 141a or the EL layer 141b.
- a conductor 123 is provided over the EL layer 141 a , the EL layer 141 b , the insulator 112 , and the insulator 162 .
- An insulator 113 is provided over each of the light-emitting device 150a and the light-emitting device 150b.
- the conductor 123 functions, for example, as a common electrode for each of the light emitting device 150a and the light emitting device 150b.
- the conductor 123 preferably includes a light-transmitting conductive material so that light emitted from the light-emitting device 150 is emitted upward from the display device 1000 .
- the conductor 123 is preferably made of a material having high conductivity, translucency, and light reflectivity (sometimes referred to as a semi-transmissive/semi-reflective electrode).
- a material having high conductivity, translucency, and light reflectivity sometimes referred to as a semi-transmissive/semi-reflective electrode.
- an alloy of silver and magnesium or indium tin oxide can be applied.
- the insulator 113 is sometimes called a protective layer, and the reliability of the light emitting device can be improved by providing the insulator 113 above each of the light emitting devices 150a and 150b. That is, the insulator 113 functions as a passivation film that protects the light emitting device 150a and the light emitting device 150b. Therefore, the insulator 113 is preferably made of a material that prevents entry of water or the like.
- a material that can be applied to the insulator 111a or the insulator 111b can be used. Specifically, for example, aluminum oxide, silicon nitride, or silicon oxynitride can be used.
- a resin layer 163 is provided on the insulator 113 .
- a substrate 102 is provided on the resin layer 163 .
- the substrate 102 is preferably, for example, a translucent substrate.
- a light-transmitting substrate as the substrate 102 , light emitted from the light-emitting devices 150 a and 150 b can be emitted above the substrate 102 .
- the display device of one embodiment of the present invention is not limited to the structure of the display device 1000 illustrated in FIG.
- the structure of the display device of one embodiment of the present invention may be changed as appropriate.
- the transistor 200 included in the pixel layer PXAL of the display device 1000 in FIG. 16 may be a transistor (hereinafter referred to as an OS transistor) having metal oxide in the channel formation region.
- a display device 1000 illustrated in FIG. 18 includes a transistor 500 (OS transistor) instead of the transistor 200 and a light-emitting device 150 above the circuit layer SICL and the wiring layer LINL of the display device 1000 illustrated in FIG. It is configured.
- the transistor 500 is provided over the insulator 512 .
- the insulator 512 is provided above the insulator 364 and the conductor 366, and the insulator 512 is preferably formed using a substance having barrier properties against oxygen and hydrogen. Specifically, silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, silicon nitride, aluminum oxide, aluminum oxynitride, aluminum nitride oxide, or aluminum nitride may be used for the insulator 512, for example.
- Silicon nitride formed by a CVD method can be used as an example of a film having a barrier property against hydrogen.
- a film that suppresses diffusion of hydrogen is a film from which the amount of desorption of hydrogen is small.
- the insulator 512 can be made of the same material as the insulator 320 .
- the insulator 512 can be a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, or the like.
- An insulator 514 is provided over the insulator 512 , and the transistor 500 is provided over the insulator 514 .
- An insulator 576 is formed over the insulator 512 so as to cover the transistor 500 .
- An insulator 581 is formed over the insulator 576 .
- the insulator 514 has barrier properties such that impurities such as water and hydrogen are not diffused from the substrate 310 or a region below the insulator 512 where a circuit element or the like is provided to a region where the transistor 500 is provided. It is preferable to use a membrane having Therefore, silicon nitride formed by a CVD method can be used for the insulator 514, for example.
- a transistor 500 illustrated in FIG. 18 is an OS transistor including a metal oxide in a channel formation region as described above.
- the metal oxide include In-M-Zn oxide containing indium, element M and zinc (element M is aluminum, gallium, yttrium, tin, copper, vanadium, beryllium, boron, titanium, iron, nickel , germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten, or magnesium).
- an oxide containing indium, gallium, and zinc also referred to as IGZO may be used as the metal oxide.
- an oxide containing indium, aluminum, and zinc may be used as the metal oxide.
- an oxide containing indium, aluminum, gallium, and zinc also referred to as IAGZO may be used as the metal oxide.
- In--Ga oxide, In--Zn oxide, and indium oxide may be used.
- a metal oxide that functions as a semiconductor with a bandgap of 2 eV or more, preferably 2.5 eV or more.
- a transistor for example, an OS transistor, which has a sufficiently low off-state current even when the source-drain voltage is high, as the drive transistor included in the pixel circuit.
- an OS transistor which has a sufficiently low off-state current even when the source-drain voltage is high.
- the amount of off-state current that flows through the light-emitting device when the driving transistor is in an off state can be reduced; can do. Therefore, when a drive transistor with a large off-state current is compared with a drive transistor with a small off-state current, the off-current is smaller than that of a pixel circuit including a drive transistor with a large off-state current when the pixel circuit displays black. It is possible to reduce the light emission luminance of the pixel circuit including the driving transistor. That is, by using the OS transistor, it is possible to suppress black floating when black is displayed in the pixel circuit.
- the off current value of the OS transistor per 1 ⁇ m of channel width at room temperature is 1 aA (1 ⁇ 10 ⁇ 18 A) or less, 1 zA (1 ⁇ 10 ⁇ 21 A) or less, or 1 yA (1 ⁇ 10 ⁇ 24 A) or less.
- the off current value of the Si transistor per 1 ⁇ m channel width at room temperature is 1 fA (1 ⁇ 10 ⁇ 15 A) or more and 1 pA (1 ⁇ 10 ⁇ 12 A) or less. Therefore, it can be said that the off-state current of the OS transistor is about ten digits lower than the off-state current of the Si transistor.
- the OS transistor has higher voltage resistance between the source and the drain than the Si transistor, a high voltage can be applied between the source and the drain of the OS transistor. Accordingly, by using the OS transistor as the driving transistor included in the pixel circuit, a high voltage can be applied between the source and the drain of the OS transistor. Brightness can be increased.
- the OS transistor when the transistor operates in the saturation region, the OS transistor can reduce the change in the current between the source and the drain with respect to the change in the voltage between the gate and the source compared to the Si transistor. Therefore, by applying an OS transistor as a drive transistor included in a pixel circuit, the current flowing between the source and the drain can be finely determined according to the change in the voltage between the gate and the source. It can be finely controlled. Therefore, it is possible to finely control the light emission luminance of the light emitting device (the gradation in the pixel circuit can be increased).
- the OS transistor allows a more stable constant current (saturation current) to flow than the Si transistor even when the source-drain voltage gradually increases. can be done. Therefore, by using the OS transistor as the driving transistor, a stable constant current can be supplied to the light-emitting device even if the current-voltage characteristics of the light-emitting device containing the EL material vary. That is, when the OS transistor operates in the saturation region, even if the source-drain voltage is increased, the source-drain current hardly changes, so that the light emission luminance of the light-emitting device can be stabilized.
- a display device including a pixel circuit can display a clear and smooth image, and as a result, one or more of image sharpness (image sharpness) and high contrast ratio can be observed. can do.
- image sharpness image sharpness
- image sharpness may indicate one or both of suppression of motion blur and suppression of black floating.
- black display performed in a display device can be performed with extremely little light leakage (absolutely black display).
- One or both of the insulator 576 and the insulator 581 preferably functions as a barrier insulating film that prevents impurities such as water and hydrogen from diffusing into the transistor 500 from above. Therefore, at least one of the insulators 576 and 581 includes hydrogen atoms, hydrogen molecules, water molecules, nitrogen atoms, nitrogen molecules, nitrogen oxide molecules (eg, N 2 O, NO, and NO 2 ), or copper atoms. It is preferable to use an insulating material that has a function of suppressing the diffusion of impurities (that is, the impurities hardly permeate). Alternatively, it is preferable to use an insulating material that has a function of suppressing diffusion of oxygen (for example, one or both of oxygen atoms and oxygen molecules) (through which oxygen hardly permeates).
- One or both of the insulator 576 and the insulator 581 are preferably insulators having a function of suppressing diffusion of impurities such as water and hydrogen, and oxygen.
- One or both of the insulator 576 and the insulator 581 can be formed using aluminum oxide, magnesium oxide, hafnium oxide, gallium oxide, indium-gallium-zinc oxide, silicon nitride, or silicon nitride oxide, for example. can.
- the insulator 581, the insulator 576, and one of the source and drain electrodes of the transistor 500 are each provided with an opening for forming a plug, a wiring, or the like.
- a conductor 540 functioning as a plug, a wiring, or the like is formed in the opening.
- the insulator 581 is preferably an insulator that functions as an interlayer film, a planarization film, or the like.
- An insulator 224 and an insulator 226 are formed above the insulator 581 and the conductor 540 . Note that the description of the display device 1000 in FIGS.
- FIG. 16 shows a display device formed by bonding a semiconductor substrate formed with a light emitting device 150, a pixel circuit, etc., and a semiconductor substrate formed with a driver circuit, etc.
- FIG. 16 shows a display device formed by bonding a semiconductor substrate formed with a light emitting device 150, a pixel circuit, etc., and a semiconductor substrate formed with a driver circuit, etc.
- FIG. 16 shows a display device formed by bonding a semiconductor substrate formed with a light emitting device 150, a pixel circuit, etc., and a semiconductor substrate formed with a driver circuit, etc.
- FIG. 16 shows a display device formed by bonding a semiconductor substrate formed with a light emitting device 150, a pixel circuit, etc., and a semiconductor substrate formed with a driver circuit, etc.
- FIG. 16 shows a display device formed by bonding a semiconductor substrate formed with a light emitting device 150, a pixel circuit, etc., and a semiconductor substrate formed with a driver circuit, etc.
- a display device includes a circuit including a transistor 200 formed over a substrate 210 and a and a light-emitting device 150 provided.
- a transistor 200 formed over a substrate 210 and a and a light-emitting device 150 provided.
- an insulator 512 is formed over a substrate 501
- a transistor 500 is provided over the insulator 512
- a light-emitting device 150 is provided over the transistor 500.
- the substrate 501 for example, a substrate that can be applied to the substrate 310 can be used, and a glass substrate is particularly preferable.
- a display device includes only one layer of transistors and a light-emitting device 150 is provided above the transistors, as in the display device 1000 illustrated in FIGS. 19A and 19B.
- a display device may have a layered structure in which three or more layers of transistors are formed.
- FIG. 20A is a cross-sectional view showing an example of a sealing structure that can be applied to the display device 1000 of FIG. 16.
- FIG. 20A illustrates an end portion of the display device 1000 of FIG. 16 and materials provided around the end portion.
- FIG. 20A shows only a portion of the pixel layer PXAL of the display device 1000.
- FIG. 20A illustrates an insulator 250 and insulators, conductors, light-emitting devices 150a, and the like located above the insulator 250 .
- an opening is provided in the region 123CM shown in FIG. 20A.
- a conductor 121CM is provided in the opening.
- the conductor 123 is electrically connected to a wiring provided below the insulator 250 through the conductor 121CM. Accordingly, a potential (eg, an anode potential or a cathode potential in the light emitting device 150a or the like) can be supplied to the conductor 123 functioning as a common electrode.
- a potential eg, an anode potential or a cathode potential in the light emitting device 150a or the like
- at least one of the conductors included in the region 123CM and the conductors around the region 123CM may be referred to as a connection electrode.
- a material that can be applied to the conductor 121 can be used.
- an adhesive layer 164 is provided at the edge of the resin layer 163 or around the edge.
- the display device 1000 is configured such that the insulator 113 and the substrate 102 are adhered via the adhesive layer 164 .
- the adhesive layer 164 is preferably made of a material that suppresses permeation of impurities such as moisture. By using the material for the adhesive layer 164, the reliability of the display device 1000 can be improved.
- a structure in which the insulator 113 and the substrate 102 are bonded together via the resin layer 163 using the adhesive layer 164 is sometimes called a solid sealing structure. Further, in the solid sealing structure, if the resin layer 163 has a function of bonding the insulator 113 and the substrate 102 together like the adhesive layer 164, the adhesive layer 164 may not necessarily be provided.
- a structure in which the insulator 113 and the substrate 102 are bonded together using the adhesive layer 164 and filled with an inert gas instead of the resin layer 163 is sometimes called a hollow sealing structure (not shown).
- inert gases include nitrogen and argon.
- two or more adhesive layers may be stacked.
- an adhesive layer 165 may be further provided inside the adhesive layer 164 (between the adhesive layer 164 and the resin layer 163).
- a desiccant may be mixed in the adhesive layer 165 .
- moisture contained in the resin layer 163, the insulator, the conductor, and the EL layer formed inside the adhesive layer 164 and the adhesive layer 165 is absorbed by the desiccant. 1000 reliability can be increased.
- the display device 1000 in FIG. 20B has a solid sealing structure, it may have a hollow sealing structure.
- an inert liquid may be filled instead of the resin layer 163 .
- inert liquids include fluorine-based inert liquids.
- FIGS. 21A to 22B each show an insulator 250, an insulator 111a, and an insulator, a conductor, and a light-emitting device 150a and a light-emitting device 150b located above the insulator 111a.
- FIGS. 21A-22B also illustrate light emitting device 150c, conductor 121c, conductor 122c, and EL layer 141c.
- the color of light emitted by the EL layer 141c may be different from the color of light emitted by the EL layers 141a and 141b.
- the display device 1000 may be configured such that the number of colors emitted by the light emitting devices 150a to 150c is two. Further, for example, the display device 1000 may have a configuration in which the number of light emitting devices 150 is increased so that the number of colors emitted by the plurality of light emitting devices is four or more (not shown).
- the display device 1000 may have a structure in which an EL layer 142 is formed over the EL layers 141a to 141c as shown in FIG. 21A.
- the EL layer 142 may include the layer 4420 .
- the layer 4420 included in the EL layer 142 functions as a common layer in each of the light emitting devices 150a to 150c.
- the layer 4420 included in the EL layer 142 functions as a common layer in each of the light emitting devices 150a to 150c.
- FIG. the layer 4420 included in the EL layer 142 functions as a common layer in each of the light emitting devices 150a to 150c.
- the EL layers 141a to 141c are the layers 4430, 4412, and 4420 of the light-emitting unit 4400b, the intermediate layer 4440, and the layers 4430 and 4411 of the light-emitting unit 4400a.
- the EL layer 142 includes the layer 4420 of the light-emitting unit 4400b, so that the layer 4420 of the light-emitting unit 4400a included in the EL layer 142 is the light-emitting device 150a to 150c in each of the light-emitting devices 150a to 150c. Acts as a common layer.
- the display device 1000 may have a structure in which the insulator 113 is not one layer, but has a laminated structure of two or more layers.
- the insulator 113 is, for example, a three-layer stack in which an inorganic material insulator is applied as a first layer, an organic material insulator is applied as a second layer, and an inorganic material insulator is applied as a third layer. It may be a structure.
- the insulator 113a is made of an inorganic material
- the insulator 113b is made of an organic material
- the insulator 113c is made of an inorganic material.
- the display device 1000 may have a configuration in which each of the EL layers 141a to 141c is provided with a microcavity structure (microresonator structure).
- a microcavity structure for example, a conductive material having translucency and light reflectivity is used for the conductor 122 that is the upper electrode (common electrode), and the conductor 121 that is the lower electrode (pixel electrode) is made light reflective.
- the distance between the lower surface of the light-emitting layer and the upper surface of the lower electrode, that is, the film thickness of the layer 4430 in FIG. Refers to a structure that makes it thick.
- the light that is reflected back by the lower electrode interferes greatly with the light that directly enters the upper electrode from the light emitting layer (incident light).
- reflected light interferes greatly with the light that directly enters the upper electrode from the light emitting layer (incident light).
- Incident light 2n-1) It is preferable to adjust to [lambda]/4 (where n is a natural number of 1 or more and [lambda] is the wavelength of emitted light to be amplified).
- n is a natural number of 1 or more
- [lambda] is the wavelength of emitted light to be amplified.
- the optical distance it is possible to match the phases of the reflected light and the incident light of wavelength ⁇ , thereby further amplifying the light emitted from the light-emitting layer.
- the reflected light and the incident light have a wavelength other than ⁇ , the phases do not match, and the light attenuates without resonating.
- the EL layer included in the above microcavity structure may be a structure having a plurality of light emitting layers or a structure having a single light emitting layer.
- the microcavity structure is combined with, for example, the structure of the tandem light emitting device described above, and a plurality of EL layers are provided in one light emitting device with a charge generation layer interposed therebetween, and each EL layer has a single or a plurality of light emitting layers. It is good also as a structure which forms a layer.
- microcavity structure By having a microcavity structure, it is possible to increase the emission intensity in the front direction at a specific wavelength, so it is possible to reduce power consumption.
- equipment for XR such as VR or AR
- light from the front direction of the light-emitting device often enters the eyes of the user wearing the equipment. It can be said that providing a cavity structure is preferable.
- all sub-display pixels have a microcavity structure that matches the wavelength of each color. Since it can be applied, the display device can have favorable characteristics.
- FIG. 22A shows, as an example, a cross-sectional view of part of the display device 1000 provided with a microcavity structure.
- the light-emitting device 150a has a light-emitting layer that emits blue (B) light
- the light-emitting device 150b has a light-emitting layer that emits green (G) light
- the light-emitting device 150c emits red (R) light.
- B blue
- G green
- R red
- the thickness of the layer 4430 included in each of the EL layer 141a, the EL layer 141b, and the EL layer 141c may be determined according to the color of light emitted from each light-emitting layer.
- the layer 4430 included in the EL layer 141a is the thinnest
- the layer 4430 included in the EL layer 141c is the thickest.
- the display device 1000 may include a colored layer (color filter).
- FIG. 22B shows, as an example, a configuration in which a colored layer 166a, a colored layer 166b, and a colored layer 166c are included between the resin layer 163 and the substrate 102. As shown in FIG. Note that the colored layers 166a to 166c can be formed over the substrate 102, for example.
- the light-emitting device 150a has a light-emitting layer that emits blue (B) light
- the light-emitting device 150b has a light-emitting layer that emits green (G) light
- the light-emitting device 150c emits red (R) light.
- the colored layer 166a is blue
- the colored layer 166b is green
- the colored layer 166c is red.
- the display device 1000 shown in FIG. 22B is obtained by bonding the substrate 102 provided with the colored layers 166a to 166c to the substrate 310 on which the light emitting devices 150a to 150c are formed through the resin layer 163. Can be configured. At this time, it is preferable that the light emitting device 150a and the colored layer 166a overlap, the light emitting device 150b and the colored layer 166b overlap, and the light emitting device 150c and the colored layer 166c overlap.
- the colored layers 166a to 166c in the display device 1000 for example, light emitted by the light-emitting device 150b is not emitted above the substrate 102 through the colored layer 166a or the colored layer 166c. 166b is injected above the substrate 102.
- the colored layers 166a to 166c formed on the substrate 102 may be covered with a resin or the like called an overcoat layer.
- the resin layer 163, the overcoat layer, the colored layers 166a to 166c, and the substrate 102 may be laminated in this order (not shown).
- the resin used for the overcoat layer for example, a translucent thermosetting material based on an acrylic resin or an epoxy resin can be used.
- the display device 1000 may include a black matrix in addition to the colored layers (not shown).
- a black matrix between the colored layer 166a and the colored layer 166b, between the colored layer 166b and the colored layer 166c, and between the colored layer 166c and the colored layer 166a, the oblique direction (substrate 102 (upper surface of the display device 102 as a horizontal plane) can be blocked more, so that the display quality of the image displayed on the display device 1000 can be prevented from deteriorating when the image is viewed obliquely. be able to.
- the light emitting devices 150a to 150c included in the display device may all be light emitting devices that emit white light (not shown). Also, the light-emitting device can have, for example, a single structure or a tandem structure.
- the conductors 121a to 121c are used as the anode and the conductor 122 is used as the cathode. may be used as the anode. That is, in the manufacturing process described above, the hole-injection layer, the hole-transport layer, the light-emitting layer, the electron-transport layer, and the electron-injection layer included in the EL layers 141a to 141c and the EL layer 142 are formed. The stacking order may be reversed.
- FIG. 23A shows an example in which the EL layer 141a and the EL layer 141b have different thicknesses.
- the height of the top surface of the insulator 112 matches or substantially matches the height of the top surface of the EL layer 141a on the EL layer 141a side, and matches or substantially matches the height of the top surface of the EL layer 141b on the EL layer 141b side.
- the upper surface of the insulator 112 has a gentle slope with a higher surface on the EL layer 141a side and a lower surface on the EL layer 141b side.
- the insulators 112 and 162 preferably have the same height as the top surface of the adjacent EL layer.
- the top surface may have a flat portion that is aligned with the height of the top surface of any of the adjacent EL layers.
- the top surface of the insulator 162 has a region higher than the top surfaces of the EL layers 141a and 141b.
- the upper surface of the insulator 162 has a shape that gently protrudes toward the center.
- the top surface of the insulator 112 has a region higher than the top surfaces of the EL layers 141a and 141b.
- the display device 1000 has a first region located on at least one of the mask layer 118 and the mask layer 119 in the region including the insulator 162 and its periphery. The first region is higher than the top surface of the EL layer 141a and the top surface of the EL layer 141b, and part of the insulator 162 is formed in the first region.
- the display device 1000 also has a second region located on at least one of the mask layer 118 and the mask layer 119 in a region including the insulator 162 and its periphery. The second region is higher than the top surface of the EL layer 141a and the top surface of the EL layer 141b, and part of the insulator 162 is formed in the second region.
- the top surface of the insulator 162 has a region lower than the top surface of the EL layer 141a and the top surface of the EL layer 141b.
- the upper surface of the insulator 162 has a shape that is gently recessed toward the center.
- the top surface of the insulator 112 has a region higher than the top surfaces of the EL layers 141a and 141b. That is, the insulator 112 protrudes from the surface on which the EL layer 141 is formed to form a convex portion.
- a shape in which the insulator 112 protrudes may be formed as shown in FIG. 23E. be.
- the top surface of the insulator 112 has a region lower than the top surface of the EL layer 141a and the top surface of the EL layer 141b. That is, the insulator 112 forms a recess on the surface on which the EL layer 141 is formed.
- FIG. 24A and 24B show a configuration example of a pixel circuit that can be provided in the pixel layer PXAL and a light emitting device 150 connected to the pixel circuit.
- FIG. 24A is a diagram showing connection of each circuit element included in the pixel circuit 400 provided in the pixel layer PXAL, and FIG. , a layer OSL including a plurality of transistors included in a pixel circuit, and a layer EML including a light emitting device 150.
- the transistor 500A, the transistor 500B, the transistor 500C, and the like included in the layer OSL shown in FIG. 24B correspond to the transistor 200 in FIG.
- the light emitting device 150 included in the layer EML shown in FIG. 24B corresponds to the light emitting device 150a or the light emitting device 150b in FIG.
- a pixel circuit 400 shown as an example in FIGS. 24A and 24B includes a transistor 500A, a transistor 500B, a transistor 500C, and a capacitor 600.
- FIG. The transistor 500A, the transistor 500B, and the transistor 500C can be transistors that can be applied to the transistor 200 described above, for example. That is, transistor 500A, transistor 500B, and transistor 500C may alternatively be Si transistors.
- the transistor 500A, the transistor 500B, and the transistor 500C can be transistors that can be applied to the transistor 500 described above, for example. That is, the transistor 500A, the transistor 500B, and the transistor 500C can be OS transistors.
- each of the transistor 500A, the transistor 500B, and the transistor 500C preferably has a back gate electrode.
- a structure in which the same signal as that applied to the electrode is applied, or a structure in which a signal different from that applied to the gate electrode is applied to the back gate electrode can be employed.
- the transistors 500A, 500B, and 500C are illustrated with back gate electrodes, but the transistors 500A, 500B, and 500C may be configured without back gate electrodes. good.
- the transistor 500B includes a gate electrode electrically connected to the transistor 500A, a first electrode electrically connected to the light emitting device 150, and a second electrode electrically connected to the wiring ANO.
- the wiring ANO is wiring for applying a potential for supplying current to the light emitting device 150 .
- the transistor 500A has a first terminal electrically connected to the gate electrode of the transistor 500B, a second terminal electrically connected to a wiring SL functioning as a source line, and a wiring GL1 functioning as a gate line. and a gate electrode having a function of controlling a conducting state or a non-conducting state based on the potential.
- the transistor 500C is turned on based on the potentials of the first terminal electrically connected to the wiring V0, the second terminal electrically connected to the light emitting device 150, and the wiring GL2 functioning as a gate line. or a gate electrode having a function of controlling a non-conducting state.
- the wiring V0 is a wiring for applying a reference potential and a wiring for outputting the current flowing through the pixel circuit 400 to the driving circuit 30 .
- the capacitor 600 includes a conductive film electrically connected to the gate electrode of the transistor 500B and a conductive film electrically connected to the second electrode of the transistor 500C.
- the light emitting device 150 includes a first electrode electrically connected to the first electrode of the transistor 500B and a second electrode electrically connected to the wiring VCOM.
- the wiring VCOM is a wiring for applying a potential for supplying current to the light emitting device 150 .
- the intensity of light emitted by the light emitting device 150 can be controlled according to the image signal applied to the gate electrode of the transistor 500B. Further, variation in voltage between the gate and source of the transistor 500B can be suppressed by the reference potential of the wiring V0 applied through the transistor 500C.
- a current value that can be used to set pixel parameters can also be output from the wiring V0.
- the wiring V0 can function as a monitor line for outputting the current flowing through the transistor 500B or the light emitting device 150 to the outside.
- the current output to the wiring V0 is converted into a voltage by, for example, a source follower circuit or the like, and output to the outside. Alternatively, for example, it can be converted into a digital signal by an AD converter or the like and output to the AI accelerator described in the above embodiment.
- the wiring that electrically connects the pixel circuit 400 and the driving circuit 30 can be shortened, so that the wiring resistance of the wiring can be reduced. Therefore, data can be written at high speed, so that the display device 1000 can be driven at high speed. Accordingly, even if the number of pixel circuits 400 included in the display device 1000 is increased, a sufficient frame period can be secured, so that the pixel density of the display device 1000 can be increased. Further, by increasing the pixel density of the display device 1000, the definition of an image displayed by the display device 1000 can be increased. For example, the pixel density of the display device 1000 can be 1000 ppi or more, or 5000 ppi or more, or 7000 ppi or more. Therefore, the display device 1000 can be a display device for AR or VR, for example, and can be suitably applied to an electronic device, such as an HMD, in which the distance between the display unit and the user is short.
- an electronic device such as an HMD
- FIGS. 24A and 24B show the pixel circuit 400 including a total of three transistors as an example, but the pixel circuit in the electronic device of one embodiment of the present invention is not limited to this.
- a configuration example of a pixel circuit that can be applied to the pixel circuit 400 will be described below.
- a pixel circuit 400A shown in FIG. 25A illustrates a transistor 500A, a transistor 500B, and a capacitor 600.
- FIG. FIG. 25A also illustrates a light emitting device 150 connected to the pixel circuit 400A.
- a wiring SL, a wiring GL, a wiring ANO, and a wiring VCOM are electrically connected to the pixel circuit 400A.
- the transistor 500A has a gate electrically connected to the wiring GL, one of the source and the drain electrically connected to the wiring SL, and the other electrically connected to the gate of the transistor 500B and one electrode of the capacitor 600 .
- One of the source and drain of the transistor 500B is electrically connected to the wiring ANO and the other is electrically connected to the anode of the light emitting device 150 .
- the capacitor 600 has the other electrode electrically connected to the anode of the light emitting device 150 .
- the light emitting device 150 has a cathode electrically connected to the wiring VCOM.
- a pixel circuit 400B shown in FIG. 25B has a configuration in which a transistor 500C is added to the pixel circuit 400A.
- a wiring V0 is electrically connected to the pixel circuit 400B.
- a pixel circuit 400C shown in FIG. 25C is an example in which transistors whose gates and back gates are electrically connected are applied to the transistors 500A and 500B of the pixel circuit 400A.
- a pixel circuit 400D shown in FIG. 25D is an example in which the transistor is applied to the pixel circuit 400B. This can increase the current that the transistor can pass. Note that although a transistor having a pair of gates electrically connected to each other is used as all the transistors here, the present invention is not limited to this. Alternatively, a transistor having a pair of gates and electrically connected to different wirings may be used. For example, reliability can be improved by using a transistor in which one of the gates and the source are electrically connected.
- a pixel circuit 400E shown in FIG. 26A has a configuration in which a transistor 500D is added to the pixel circuit 400B described above.
- the pixel circuit 400E is electrically connected to three wirings functioning as gate lines (the wiring GL1, the wiring GL2, and the wiring GL3).
- the transistor 500D has a gate electrically connected to the wiring GL3, one of the source and the drain electrically connected to the gate of the transistor 500B, and the other electrically connected to the wiring V0. Further, the gate of the transistor 500A is electrically connected to the wiring GL1, and the gate of the transistor 500C is electrically connected to the wiring GL2.
- Such a pixel circuit is suitable for a display method in which display periods and off periods are alternately provided.
- a pixel circuit 400F shown in FIG. 26B is an example in which a capacitor 600A is added to the pixel circuit 400E.
- Capacitor 600A functions as a holding capacitor.
- a pixel circuit 400G shown in FIG. 26C and a pixel circuit 400H shown in FIG. 26D are examples in which a transistor whose gate and back gate are electrically connected is applied to the pixel circuit 400E or pixel circuit 400F, respectively. be.
- Transistors whose gates and back gates are electrically connected are used as the transistors 500A, 500C, and 500D, and transistors whose gate is electrically connected to the source are used as the transistor 500B. .
- FIG. 27A is a schematic plan view illustrating a configuration example in which a light-emitting device and a light-receiving device are arranged in one pixel in the display device 1000 of one embodiment of the present invention.
- the display device 1000 has a plurality of light-emitting devices 150R that emit red light, light-emitting devices 150G that emit green light, light-emitting devices 150B that emit blue light, and light-receiving devices 160, respectively.
- the light emitting regions of each light emitting device 150 are labeled R, G, and B for easy identification of each light emitting device 150 .
- the light-receiving region of each light-receiving device 160 is labeled with PD.
- FIG. 27A is an example in which a light emitting device 150R, a light emitting device 150G, and a light emitting device 150B are arranged in the X direction, and a light receiving device 160 is arranged below them.
- FIG. 27A also shows, as an example, a configuration in which light emitting devices 150 that emit light of the same color are arranged in the Y direction that intersects the X direction.
- a sub-display pixel having a light-emitting device 150R arranged in the X direction for example, a sub-display pixel having a light-emitting device 150R arranged in the X direction, a sub-display pixel having a light-emitting device 150G, a sub-display pixel having a light-emitting device 150B, and these sub-display pixels
- a pixel 180 can be configured by an imaging pixel having a light receiving device 160 provided below.
- An organic EL element such as an OLED (Organic Light Emitting Diode) or a QLED (Quantum-dot Light Emitting Diode) is preferably used for the light emitting device 150R, the light emitting device 150G, and the light emitting device 150B.
- Light-emitting substances possessed by organic EL devices include substances that emit fluorescence (fluorescent materials), substances that emit phosphorescence (phosphorescent materials), inorganic compounds (quantum dot materials, etc.), and substances that exhibit thermally activated delayed fluorescence (thermally activated delayed fluorescent (thermally activated delayed fluorescence: TADF) material).
- the TADF material a material in which a singlet excited state and a triplet excited state are in thermal equilibrium may be used. Since such a TADF material has a short emission lifetime (excitation lifetime), it is possible to suppress a decrease in efficiency in a high-luminance region of a light-emitting device.
- a pn-type or pin-type light receiving device can be used as the light receiving device 160 .
- the light receiving device 160 functions as a photoelectric conversion element that detects light incident on the light receiving device 160 and generates charges. The amount of charge generated is determined based on the amount of incident light.
- organic light-receiving device having a layer containing an organic compound as the light-receiving device 160 .
- Organic light-receiving devices can be easily made thin, light-weight, and large-sized, and have a high degree of freedom in shape and design, so that they can be applied to various display devices.
- An electronic device of one embodiment of the present invention uses an organic EL element as the light-emitting device 150 and an organic light-receiving device as the light-receiving device 160 .
- An organic EL element and an organic light receiving device can be formed on the same substrate. Therefore, the organic light-receiving device can be incorporated in the display device using the organic EL element. It is preferable to separate the organic EL elements and the organic light-receiving devices by photolithography. As a result, the distance between the light emitting devices and the distance between the organic light receiving devices can be narrowed, so that a display device with a high aperture ratio can be realized compared to the case of using a shadow mask such as a metal mask.
- FIG. 27A shows a conductor 123 functioning as a common electrode and a conductor 121CM functioning as a connection electrode.
- the conductor 121 CM is electrically connected to the conductor 123 .
- the conductor 121CM is provided outside the display section where the light emitting device 150 and the light receiving device 160 are arranged.
- FIG. 27A also shows the light-emitting device 150, the light-receiving device 160, and the conductor 123, which has a region that overlaps with the conductor 121CM, in dashed lines.
- the conductor 121CM can be provided along the outer circumference of the display section. For example, it may be provided along one side of the outer periphery of the display section, or may be provided over two or more sides of the outer periphery of the display section. That is, when the top surface shape of the display portion is rectangular, the top surface shape of the conductor 121CM can be strip-shaped, L-shaped, U-shaped (square bracket-shaped), or square.
- FIG. 27B is a schematic plan view showing a configuration example of the display device 1000, which is a modification of the display device 1000 shown in FIG. 27A.
- the display device 1000 shown in FIG. 27B is different from the display device 1000 shown in FIG. 27A in that it has a light emitting device 150IR that emits infrared light.
- the light emitting device 150IR can emit, for example, near-infrared light (light with a wavelength of 750 nm or more and 1300 nm or less).
- the light emitting device 150IR is arranged in the X direction, and the light receiving device 160 is arranged thereunder. Further, the light receiving device 160 has a function of detecting infrared light.
- FIG. 28A is a cross-sectional view corresponding to the dashed-dotted line A1-A2 in FIG. 27A
- FIG. 28B is a cross-sectional view corresponding to the dashed-dotted line B1-B2 in FIG. 27A
- 28C is a cross-sectional view corresponding to the dashed-dotted line C1-C2 in FIG. 27A
- FIG. 28D is a cross-sectional view corresponding to the dashed-dotted line D1-D2 in FIG. 27A.
- Light emitting device 150 R, light emitting device 150 G, light emitting device 150 B, and light receiving device 160 are provided on insulator 111 . Also, when the display device 1000 has the light emitting device 150 IR, the light emitting device 150 IR is provided on the insulator 111 .
- FIG. 28A shows a cross-sectional configuration example of the light emitting device 150R, the light emitting device 150G, and the light emitting device 150B in FIG. 27A. Also, FIG. 28B shows a cross-sectional configuration example of the light receiving device 160 in FIG. 27A.
- the light emitting device 150R has a conductor 121R functioning as a pixel electrode, a hole injection layer 85R, a hole transport layer 86R, a light emitting layer 87R, an electron transport layer 88R, a common layer 89, and a conductor 123.
- the light emitting device 150G has a conductor 121G functioning as a pixel electrode, a hole injection layer 85G, a hole transport layer 86G, a light emitting layer 87G, an electron transport layer 88G, a common layer 89, and a conductor 123.
- the light-emitting device 150B has a conductor 121B functioning as a pixel electrode, a hole-injection layer 85B, a hole-transport layer 86B, a light-emitting layer 87B, an electron-transport layer 88B, a common layer 89, and a conductor 123.
- FIG. The light-receiving device 160 has a conductor 121PD functioning as a pixel electrode, a hole-transporting layer 86PD, a light-receiving layer 90, an electron-transporting layer 88PD, a common layer 89, and a conductor 123.
- the conductor 121R, the conductor 121G, and the conductor 121B for example, the conductor 121a, the conductor 121b, and the conductor 121c shown in FIGS. 21A to 22B can be used.
- the common layer 89 functions as an electron injection layer in the light emitting device 150 .
- the common layer 89 functions as an electron transport layer in the light receiving device 160 . Therefore, the light receiving device 160 may not have the electron transport layer 88PD.
- Hole injection layer 85R, hole injection layer 85G, hole injection layer 85B, hole transport layer 86R, hole transport layer 86G, hole transport layer 86B, electron transport layer 88R, electron transport layer 88G, electron transport layer 88B , and the common layer 89 can also be referred to as functional layers.
- the pixel electrode is provided separately from the conductor 121R, the conductor 121B, and the conductor 121G for each element.
- the hole injection layer is provided separately from the hole injection layer 85R, the hole injection layer 85G, and the hole injection layer 85B for each element, and the hole transport layer is provided separately for each element.
- 86R, hole-transporting layer 86G, and hole-transporting layer 86B are provided separately, and the light-emitting layer is provided separately from light-emitting layer 87R, light-emitting layer 87G, and light-emitting layer 87B for each element, and the electron-transporting layer is , the electron transport layer 88R, the electron transport layer 88G, and the electron transport layer 88B are separately provided for each element.
- Common layer 89 and conductor 123 are provided in common to light emitting device 150R, light emitting device 150G, light emitting device 150B, and light receiving device 160.
- the light emitting device 150 and the light receiving device 160 may have a hole blocking layer and an electron blocking layer in addition to the layers shown in FIG. 28A. Further, the light-emitting device 150 and the light-receiving device 160 may have layers containing bipolar substances (substances with high electron-transport properties and hole-transport properties) or the like.
- the insulating layer 92 is provided so as to cover the end of the conductor 121R, the end of the conductor 121G, the end of the conductor 121B, and the end of the conductor 121PD.
- the ends of the insulating layer 92 are preferably tapered. Note that the insulating layer 92 may be omitted if unnecessary.
- the insulating layer 92 prevents adjacent pixels (for example, the light-emitting device 150R and the light-emitting device 150G, the light-emitting device 150G and the light-emitting device 150B, etc.) from being electrically shorted unintentionally and erroneously emitting light.
- adjacent pixels for example, the light-emitting device 150R and the light-emitting device 150G, the light-emitting device 150G and the light-emitting device 150B, etc.
- the conductors 121R, 121G, 121B, and 121PD are prevented from contacting the metal mask.
- An insulating layer 92 may be provided so as to cover end portions of the conductor 121G, the conductor 121B, and the conductor 121PD.
- the surface of the insulating layer 92 is higher than the surfaces of the conductors 121R, 121G, 121B, and 121PD. And the contact with the conductor 121PD is lost, and the surfaces of the conductor 121R, the conductor 121G, the conductor 121B, and the conductor 121PD can be prevented from being damaged.
- the hole injection layer 85R, the hole injection layer 85G, the hole injection layer 85B, and the hole transport layer 86PD each have a region in contact with the upper surface of the conductor 121 and a region in contact with the surface of the insulating layer 92. have. Also, an end portion of the hole injection layer 85R, an end portion of the hole injection layer 85G, an end portion of the hole injection layer 85B, and an end portion of the hole transport layer 86PD are located on the insulating layer 92.
- a gap is provided between the common layer 89 and the insulating layer 92 . This can prevent the common layer 89 from contacting the side surfaces of the light-emitting layer 87 , the light-receiving layer 90 , the hole transport layer 86 , and the hole injection layer 85 . As a result, short circuits in the light emitting device 150 and short circuits in the light receiving device 160 can be suppressed.
- the gap may be filled with an insulating layer containing an organic material that can be applied to the insulator 162 .
- the distance is 1 ⁇ m or less, preferably 500 nm or less, more preferably 200 nm or less, 100 nm or less, 90 nm or less, 70 nm or less, 50 nm or less, 30 nm or less, 20 nm or less, 15 nm or less, or 10 nm or less
- the gap is It can be formed suitably.
- a protective layer 91 is provided on the conductor 123 .
- the protective layer 91 has a function of preventing impurities such as water from diffusing into each light-emitting device from above.
- the protective layer 91 can have, for example, a single layer structure or a laminated structure including at least an inorganic insulating film.
- inorganic insulating films include oxide films and nitride films such as silicon oxide films, silicon oxynitride films, silicon nitride oxide films, silicon nitride films, aluminum oxide films, aluminum oxynitride films, and hafnium oxide films.
- a semiconductor material such as indium gallium oxide or indium gallium zinc oxide may be used for the protective layer 91 .
- a laminated film of an inorganic insulating film and an organic insulating film can also be used.
- a structure in which an organic insulating film is sandwiched between a pair of inorganic insulating films is preferable.
- the organic insulating film functions as a planarizing film.
- the upper surface of the organic insulating film can be flattened, so that the coverage of the inorganic insulating film thereon can be improved, and the barrier property can be enhanced.
- the protective layer 91 since the upper surface of the protective layer 91 is flat, when a structure (for example, a color filter, an electrode of a touch sensor, or a lens array) is provided above the protective layer 91, the influence of the uneven shape caused by the structure below can be reduced, which is preferable.
- a structure for example, a color filter, an electrode of a touch sensor, or a lens array
- the light-emitting device 150R includes, from the bottom, a conductor 121R, a hole-injection layer 85R, a hole-transport layer 86R, a light-emitting layer 87R, an electron-transport layer 88R, a common layer 89 (electron-injection layer), and a conductor.
- 123 is provided in the light-emitting device 150G, and includes, from the bottom, a conductor 121G, a hole-injection layer 85G, a hole-transport layer 86G, a light-emitting layer 87G, an electron-transport layer 88G, a common layer 89 (electron-injection layer), and a conductive layer.
- a light-emitting device 150B includes, from the bottom, a conductor 121B, a hole-injection layer 85B, a hole-transport layer 86B, a light-emitting layer 87B, an electron-transport layer 88B, a common layer 89 (an electron-injection layer), and a A conductor 123 is provided, and in FIG. 28B, a light receiving device 160 includes a conductor 121PD, a hole transport layer 86PD, a light receiving layer 90, an electron transport layer 88PD, a common layer 89, and a conductor 123 in this order from the bottom.
- the structure of the light-emitting device or the light-receiving device in the electronic device of one embodiment of the present invention is not limited to this.
- the light-emitting device 150 is provided with a conductor functioning as a pixel electrode, an electron-injection layer, an electron-transporting layer, a light-emitting layer, a hole-transporting layer, a hole-injection layer, and a conductor functioning as a common electrode in order from the bottom.
- a conductor functioning as a pixel electrode, an electron transport layer, a light receiving layer, a hole transport layer, and a conductor functioning as a common electrode may be provided in order from the bottom.
- the hole injection layer of the light emitting device 150 can be a common layer, and the common layer can be provided between the hole transport layer of the light receiving device 160 and the common electrode. Also, in the light-emitting device 150, the electron injection layer can be separated for each element.
- ⁇ Pixel layout> a pixel layout that is different from the pixel layouts shown in FIGS. 27A and 27B will be described.
- the arrangement of sub-display pixels includes, for example, stripe arrangement, S-stripe arrangement, matrix arrangement, delta arrangement, Bayer arrangement, and pentile arrangement.
- top surface shapes of sub-display pixels include polygons such as triangles, quadrilaterals (for example, rectangles or squares), and pentagons.
- the upper surface shape of the sub-display pixel may be, for example, a polygon with rounded corners, an ellipse, or a circle.
- the top surface shape of the sub display pixel corresponds to the top surface shape of the light emitting region of the light emitting device.
- a stripe arrangement is applied to the pixels 180 shown in FIG. 29A.
- a pixel 180 shown in FIG. 29A is composed of three sub-display pixels, a sub-display pixel 180a, a sub-display pixel 180b, and a sub-display pixel 180c.
- the sub-display pixel 180a may be a red sub-display pixel R
- the sub-display pixel 180b may be a green sub-display pixel G
- the sub-display pixel 180c may be a blue sub-display pixel B.
- a pixel 180 shown in FIG. 29B is composed of three sub-display pixels, a sub-display pixel 180a, a sub-display pixel 180b, and a sub-display pixel 180c.
- the sub-display pixel 180a may be the blue sub-display pixel B
- the sub-display pixel 180b may be the red sub-display pixel R
- the sub-display pixel 180c may be the green sub-display pixel G.
- FIG. 29C is an example in which sub-display pixels of each color are arranged in a zigzag pattern. Specifically, in plan view, the positions of the upper sides of two sub-display pixels (for example, the sub-display pixels 180a and 180b, or the sub-display pixels 180b and 180c) aligned in the column direction are shifted.
- the sub-display pixel 180a may be a red sub-display pixel R
- the sub-display pixel 180b may be a green sub-display pixel G
- the sub-display pixel 180c may be a blue sub-display pixel B.
- the pixel 180 shown in FIG. 29D includes a sub-display pixel 180a having a substantially trapezoidal top surface shape with rounded corners, a sub-display pixel 180b having a substantially triangular top surface shape with rounded corners, and a substantially square or substantially hexagonal sub-display pixel 180b having rounded corners. and a sub-display pixel 180c having a top shape. Also, the sub-display pixel 180a has a larger light emitting area than the sub-display pixel 180b. Thus, the shape and size of each sub-display pixel can be determined independently. For example, sub-display pixels with more reliable light-emitting devices can be made smaller. For example, as shown in FIG.
- the sub-display pixel 180a may be the green sub-display pixel G
- the sub-display pixel 180b may be the red sub-display pixel R
- the sub-display pixel 180c may be the blue sub-display pixel B.
- FIG. 29E shows an example in which pixels 170A having sub-display pixels 180a and 180b and pixels 170B having sub-display pixels 180b and 180c are alternately arranged.
- the sub-display pixel 180a may be the red sub-display pixel R
- the sub-display pixel 180b may be the green sub-display pixel G
- the sub-display pixel 180c may be the blue sub-display pixel B.
- Pixel 170A has two sub-display pixels (sub-display pixel 180a, sub-display pixel 180b) in the upper row (first row), and one sub-display pixel (sub-display pixel) in the lower row (second row).
- Pixel 170B has one sub-display pixel (sub-display pixel 180c) in the upper row (first row), and two sub-display pixels (sub-display pixel 180a, sub-display pixel 180c) in the lower row (second row). display pixels 180b). For example, as shown in FIG.
- the sub-display pixel 180a may be the red sub-display pixel R
- the sub-display pixel 180b may be the green sub-display pixel G
- the sub-display pixel 180c may be the blue sub-display pixel B.
- FIG. 29F is an example in which each sub-display pixel has a substantially square top surface shape with rounded corners
- FIG. 29G is an example in which each sub-display pixel has a circular top surface shape.
- sub-display pixels 180a, 180b, and 180c have been described above as display pixels.
- one or more sub-display pixels selected from sub-display pixels 180c may alternatively be imaging pixels.
- the top surface shape of the sub-display pixel may be a polygonal shape with rounded corners, an elliptical shape, or a circular shape.
- the EL layer is processed into an island shape using a resist mask.
- the resist film formed on the EL layer needs to be cured at a temperature lower than the heat resistance temperature of the EL layer. Therefore, depending on the heat resistance temperature of the EL layer material and the curing temperature of the resist material, curing of the resist film may be insufficient.
- a resist film that is insufficiently hardened may take a shape away from the desired shape during processing.
- the top surface shape of the EL layer may be polygonal with rounded corners, elliptical, or circular. For example, when a resist mask having a square top surface is formed, a resist mask having a circular top surface is formed, and the EL layer may have a circular top surface.
- a technique for correcting the mask pattern in advance so that the design pattern and the transfer pattern match.
- OPC Optical Proximity Correction
- a pattern for correction is added to a corner portion of a figure on a mask pattern.
- a stripe arrangement is applied to the pixels 180 shown in FIGS. 31A to 31C.
- each sub-display pixel has a rectangular top surface shape
- FIG. 31B is an example in which each sub-display pixel has a top surface shape connecting two semicircles and a rectangle
- FIG. , each sub-display pixel has an elliptical top surface shape.
- a matrix arrangement is applied to the pixels 180 shown in FIGS. 31D to 31F.
- FIG. 31D is an example in which each sub-display pixel has a square top surface shape
- FIG. 31E is an example in which each sub-display pixel has a substantially square top surface shape with rounded corners
- FIG. This is an example in which the display pixels have a circular top surface shape.
- a pixel 180 shown in FIGS. 31A to 31F is composed of four sub-display pixels: a sub-display pixel 180a, a sub-display pixel 180b, a sub-display pixel 180c, and a sub-display pixel 180d.
- the sub-display pixel 180a, the sub-display pixel 180b, the sub-display pixel 180c, and the sub-display pixel 180d emit light of different colors.
- sub-display pixels 180a, 180b, 180c, and 180d can be red, green, blue, and white sub-display pixels, respectively. can.
- the sub-display pixel 180a, the sub-display pixel 180b, the sub-display pixel 180c, and the sub-display pixel 180d can be red, green, blue, and infrared-emitting sub-display pixels, respectively.
- the sub-display pixel 180d has a light-emitting device.
- the light-emitting device for example, has a pixel electrode, an EL layer, and a conductor 121CM functioning as a common electrode.
- a material similar to that of the conductor 121a, the conductor 121b, the conductor 121c, the conductor 122a, the conductor 122b, and the conductor 122c may be used for the pixel electrode.
- the EL layer for example, a material similar to that of the EL layer 141a, the EL layer 141b, or the EL layer 141c may be used.
- FIG. 31G shows an example in which one pixel 180 is composed of 2 rows and 3 columns.
- the pixel 180 has three sub-display pixels (sub-display pixel 180a, sub-display pixel 180b, sub-display pixel 180c) in the upper row (first row), and three It has two sub-display pixels 180d.
- the pixel 180 has sub-display pixels 180a and 180d in the left column (first column) and sub-display pixels 180b and 180d in the center column (second column).
- a sub-display pixel 180c and a sub-display pixel 180d are provided in the right column (third column).
- FIG. 31G by aligning the arrangement of the sub-display pixels in the upper row and the lower row, it is possible to efficiently remove dust that may be generated in the manufacturing process. Therefore, a display device with high display quality can be provided.
- FIG. 31H shows an example in which one pixel 180 is composed of 2 rows and 3 columns.
- the pixel 180 has three sub-display pixels (sub-display pixel 180a, sub-display pixel 180b, and sub-display pixel 180c) in the upper row (first row), and 1 sub-display pixel in the lower row (second row). has one sub-display pixel (sub-display pixel 180d).
- the pixels 180 have sub-display pixels 180a in the left column (first column), sub-display pixels 180b in the center column (second column), and right column (third column). , and sub-display pixels 180d are provided over these three columns.
- the sub-display pixel 180c can be the sub-display pixel B of blue
- the sub-display pixel 180d can be the sub-display pixel W of white.
- a display device of one embodiment of the present invention may include a light-receiving device in a pixel.
- three may be configured with light-emitting devices, and the remaining one may be configured with light-receiving devices.
- three light-emitting devices included in the pixel 180 may be applied to the circuit PX_R, the circuit PX_G, and the circuit PX_B in FIG. 5C, and the light-receiving device included in the pixel 180 may be applied to the circuit PV. good.
- a pn-type or pin-type light receiving device can be used as the light receiving device.
- a light-receiving device functions as a photoelectric conversion device (also referred to as a photoelectric conversion element) that detects light incident on the light-receiving device and generates an electric charge. The amount of charge generated from the light receiving device is determined based on the amount of light incident on the light receiving device.
- organic light-receiving device having a layer containing an organic compound as the light-receiving device.
- Organic light-receiving devices can be easily made thin, light-weight, and large-sized, and have a high degree of freedom in shape and design, so that they can be applied to various display devices.
- an organic EL device is used as the light-emitting device, and an organic light-receiving device is used as the light-receiving device.
- An organic EL device and an organic light receiving device can be formed on the same substrate. Therefore, the organic light-receiving device can be incorporated in the display device using the organic EL device.
- a light receiving device has an active layer that functions at least as a photoelectric conversion layer between a pair of electrodes.
- one of a pair of electrodes may be referred to as a pixel electrode and the other may be referred to as a common electrode.
- the sub-display pixels 180a, 180b, and 180c are sub-display pixels of three colors of R, G, and B, and the sub-display pixel 180d is an imaging pixel having a light receiving device. good too.
- the fourth layer has at least an active layer.
- one electrode functions as an anode and the other electrode functions as a cathode.
- the light-receiving device can be driven by applying a reverse bias between the pixel electrode and the common electrode, thereby detecting light incident on the light-receiving device, generating electric charge, and extracting it as a current.
- the pixel electrode may function as a cathode and the common electrode may function as an anode.
- a manufacturing method similar to that for the light-emitting device can also be applied to the light-receiving device.
- the island-shaped active layer (also called photoelectric conversion layer) of the light receiving device is not formed by a pattern of a metal mask, but is formed by processing after forming a film that will be the active layer over the entire surface. , an island-shaped active layer can be formed with a uniform thickness. Further, by providing the mask layer over the active layer, the damage to the active layer during the manufacturing process of the display device can be reduced, and the reliability of the light-receiving device can be improved.
- a layer shared by the light-receiving device and the light-emitting device may have different functions in the light-emitting device and in the light-receiving device. Components are sometimes referred to herein based on their function in the light emitting device.
- a hole-injecting layer functions as a hole-injecting layer in light-emitting devices and as a hole-transporting layer in light-receiving devices.
- an electron-injecting layer functions as an electron-injecting layer in light-emitting devices and as an electron-transporting layer in light-receiving devices.
- a layer shared by the light-receiving device and the light-emitting device may have the same function in the light-emitting device as in the light-receiving device.
- a hole-transporting layer functions as a hole-transporting layer in both a light-emitting device and a light-receiving device
- an electron-transporting layer functions as an electron-transporting layer in both a light-emitting device and a light-receiving device.
- the active layer of the light receiving device contains a semiconductor.
- the semiconductor include inorganic semiconductors such as silicon and organic semiconductors including organic compounds.
- an organic semiconductor is used as the semiconductor included in the active layer.
- the light-emitting layer and the active layer can be formed by the same method (for example, a vacuum deposition method), and a manufacturing apparatus can be shared, which is preferable.
- Electron-accepting organic semiconductor materials such as fullerenes (eg, C 60 , C 70 , etc.) and fullerene derivatives are examples of the n-type semiconductor material of the active layer.
- Fullerenes have a soccer ball-like shape, which is energetically stable.
- Fullerenes have both deep (low) HOMO (highest occupied molecular orbital) and LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) levels. Since fullerene has a deep LUMO level, it has an extremely high electron-accepting property (acceptor property). Normally, as in benzene, if the ⁇ -electron conjugation (resonance) spreads in the plane, the electron-donating property (donor property) increases.
- Both C 60 and C 70 have broad absorption bands in the visible light region, and C 70 is particularly preferable because it has a larger ⁇ -electron conjugated system than C 60 and has a wide absorption band in the long wavelength region.
- [6,6]-Phenyl-C71-butylic acid methyl ester (abbreviation: PC70BM), [6,6]-Phenyl-C61-butylic acid methyl ester (abbreviation: PC60BM), and 1' , 1′′,4′,4′′-Tetrahydro-di[1,4]methanonaphthaleno[1,2:2′,3′,56,60:2′′,3′′][5,6]fullerene -C60 (abbreviation: ICBA).
- PC70BM [6,6]-Phenyl-C71-butylic acid methyl ester
- PC60BM [6,6]-Phenyl-C61-butylic acid methyl ester
- ICBA 1' , 1′′,4′,4′′-Tetrahydro-di[1,4]methanonaphthaleno[1,2:2′,3′,56,60:2′′,3′′][5,6]fullerene
- n-type semiconductor materials include metal complexes having a quinoline skeleton, metal complexes having a benzoquinoline skeleton, metal complexes having an oxazole skeleton, metal complexes having a thiazole skeleton, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, and imidazole.
- Materials for the p-type semiconductor of the active layer include, for example, copper (II) phthalocyanine (CuPc), tetraphenyldibenzoperiflanthene (DBP), zinc phthalocyanine (ZnPc), Electron-donating organic semiconductor materials such as tin phthalocyanine (SnPc) and quinacridones are included.
- CuPc copper
- DBP tetraphenyldibenzoperiflanthene
- ZnPc zinc phthalocyanine
- Electron-donating organic semiconductor materials such as tin phthalocyanine (SnPc) and quinacridones are included.
- p-type semiconductor materials include carbazole derivatives, thiophene derivatives, furan derivatives, and compounds having an aromatic amine skeleton.
- materials for p-type semiconductors include naphthalene derivatives, anthracene derivatives, pyrene derivatives, triphenylene derivatives, fluorene derivatives, pyrrole derivatives, benzofuran derivatives, benzothiophene derivatives, indole derivatives, dibenzofuran derivatives, dibenzothiophene derivatives, indolocarbazole derivatives, porphyrin derivatives, phthalocyanine derivatives, naphthalocyanine derivatives, quinacridone derivatives, polyphenylenevinylene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polyfluorene derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, and polythiophene derivatives.
- the HOMO level of the electron-donating organic semiconductor material is preferably shallower (higher) than the HOMO level of the electron-accepting organic semiconductor material.
- the LUMO level of the electron-donating organic semiconductor material is preferably shallower (higher) than the LUMO level of the electron-accepting organic semiconductor material.
- a spherical fullerene as the electron-accepting organic semiconductor material, and use an organic semiconductor material with a shape close to a plane as the electron-donating organic semiconductor material. Molecules with similar shapes tend to gather together, and when molecules of the same type aggregate, the energy levels of the molecular orbitals are close to each other, so the carrier transportability can be enhanced.
- the active layer is preferably formed by co-depositing an n-type semiconductor and a p-type semiconductor.
- the active layer may be formed by laminating an n-type semiconductor and a p-type semiconductor.
- the light-receiving device further includes, as layers other than the active layer, a layer containing a highly hole-transporting substance, a highly electron-transporting substance, a bipolar substance (substances having high electron-transporting and hole-transporting properties), or the like. may have.
- the layer is not limited to the above, and may further include a layer containing one or more selected from highly hole-injecting substances, hole-blocking materials, highly electron-injecting materials, and electron-blocking materials.
- Both low-molecular-weight compounds and high-molecular-weight compounds can be used in the light-receiving device, and inorganic compounds may be included.
- the layers constituting the light-receiving device can each be formed by a vapor deposition method (including a vacuum vapor deposition method), a transfer method, a printing method, an inkjet method, or a coating method.
- hole-transporting materials include polymeric compounds such as poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(styrenesulfonic acid) (PEDOT/PSS), molybdenum oxide, copper iodide (CuI ) can be used.
- PDOT/PSS poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(styrenesulfonic acid)
- CuI copper iodide
- An inorganic compound such as zinc oxide (ZnO) can be used as the electron-transporting material.
- 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 (abbreviation: PBDB-T) or a polymer compound such as a PBDB-T derivative can be used.
- a method of dispersing an acceptor material in PBDB-T or a PBDB-T derivative can be used.
- three or more kinds of materials may be mixed in the active layer.
- a third material may be mixed in addition to the n-type semiconductor material and the p-type semiconductor material.
- the third material may be a low-molecular compound or a high-molecular compound.
- a display device having a light-emitting device and a light-receiving device in a pixel, since the pixel has a light-receiving function, it is possible to detect contact or proximity of an object while displaying an image. For example, not only can an image be displayed using all the sub-display pixels of the display device, but some of the sub-display pixels can emit light as a light source and an image can be displayed using the remaining sub-display pixels.
- light-emitting devices are arranged in matrix in the display portion, and an image can be displayed on the display portion.
- light receiving devices are arranged in a matrix in the display section, and the display section has one or both of an imaging function and a sensing function in addition to an image display function.
- the display part can be used for an image sensor or a touch sensor. That is, by detecting light on the display portion, an image can be captured, or proximity or contact of an object (a finger, hand, pen, or the like) can be detected.
- the display device of one embodiment of the present invention can use a light-emitting device as a light source of a sensor. Therefore, it is not necessary to provide a light receiving portion and a light source separately from the display device, and the number of parts of the electronic device can be reduced.
- the light-receiving device when an object reflects (or scatters) light emitted by a light-emitting device included in the display portion, the light-receiving device can detect the reflected light (or scattered light).
- the reflected light or scattered light.
- imaging or touch detection is possible.
- the display device can capture an image using the light receiving device.
- the display device of this embodiment can be used as a scanner.
- an image sensor can be used to acquire data related to biometric information such as fingerprints and palm prints. That is, the biometric authentication sensor can be incorporated in the display device.
- the biometric authentication sensor can be incorporated into the display device.
- the display device can detect proximity or contact of an object using the light receiving device.
- the pixels shown in FIGS. 33A to 33D have sub-display pixels G, sub-display pixels B, sub-display pixels R, and imaging pixels PS.
- a stripe arrangement is applied to the pixels shown in FIG. 33A.
- a matrix arrangement is applied to the pixels shown in FIG. 33B.
- FIGS. 33C and 33D show an example in which one pixel is provided over 2 rows and 3 columns.
- Three sub-display pixels (sub-display pixel G, sub-display pixel B, and sub-display pixel R) are provided in the upper row (first row).
- three imaging pixels PS are provided in the lower row (second row).
- two imaging pixels PS are provided in the lower row (second row).
- FIG. 33C by arranging the pixels in the upper row and the lower row in the same arrangement, it is possible to efficiently remove dust and the like that may occur in the manufacturing process. Therefore, a display device with high display quality can be provided.
- the layout of each pixel is not limited to the configurations shown in FIGS. 33A to 33D.
- the sub-display pixels R, sub-display pixels G, and sub-display pixels B each have a light-emitting device that emits white light.
- corresponding colored layers are provided so as to overlap the light emitting devices.
- the imaging pixel PS has a light receiving device.
- the wavelength of light detected by the imaging pixels PS is not particularly limited.
- the light-receiving device included in the imaging pixel PS preferably detects visible light, and preferably detects one or more selected from blue, purple, blue-violet, green, yellow-green, yellow, orange, and red. . Also, the light receiving device included in the imaging pixel PS may detect infrared light.
- a display device 1000 shown in FIG. 33E has a layer 353 having a light receiving device, a functional layer 355, and a layer 357 having a light emitting device between substrates 351 and 359 .
- the functional layer 355 has a circuit for driving the light receiving device and a circuit for driving the light emitting device.
- the functional layer 355 can be provided with one or more selected from, for example, switches, transistors, capacitors, resistors, wirings, and terminals. Note that in the case of driving the light-emitting device and the light-receiving device by a passive matrix method, a structure in which the switch and the transistor are not provided may be employed.
- light emitted by a light-emitting device in layer 357 having light-emitting devices is reflected by the human eye and its surroundings, causing light-receiving devices in layer 353 having light-receiving devices to emit the reflected light. to detect This makes it possible to detect information around, on the surface of, or inside the human eye (for example, the number of blinks, eye movement, or eyelid movement).
- insulators, conductors, semiconductors, and the like disclosed in this specification can be formed by a PVD (Physical Vapor Deposition) method or a CVD method.
- PVD methods include, for example, a sputtering method, a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, and a PLD method.
- the CVD method includes a plasma CVD method, a thermal CVD method, and the like.
- thermal CVD include MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) and ALD.
- the thermal CVD method does not use plasma, so it has the advantage of not generating defects due to plasma damage.
- a raw material gas and an oxidizing agent are sent into a chamber at the same time, the inside of the chamber is made to be under atmospheric pressure or reduced pressure, and a film is formed by reacting near or on the substrate and depositing it on the substrate. .
- the inside of the chamber may be under atmospheric pressure or reduced pressure
- raw material gases for reaction are sequentially introduced into the chamber
- film formation may be performed by repeating the order of gas introduction.
- switching the switching valves also called high-speed valves
- two or more source gases are sequentially supplied to the chamber, and the first source gas is supplied simultaneously with or after the first source gas so as not to mix the two or more source gases.
- An active gas for example, argon or nitrogen
- the inert gas serves as a carrier gas, and the inert gas may be introduced at the same time as the introduction of the second raw material gas.
- the second source gas may be introduced after the first source gas is exhausted by evacuation.
- the first source gas adsorbs on the surface of the substrate to form a first thin layer, which reacts with the second source gas introduced later to form a second thin layer on the first thin layer. is laminated to form a thin film.
- a thin film with excellent step coverage can be formed by repeating this gas introduction sequence several times until a desired thickness is obtained. Since the thickness of the thin film can be adjusted by the number of times the gas introduction sequence is repeated, precise film thickness adjustment is possible, and this method is suitable for manufacturing fine FETs.
- Thermal CVD methods such as MOCVD and ALD can form various films such as metal films, semiconductor films, and inorganic insulating films disclosed in the embodiments described above.
- Trimethylindium (In( CH3 ) 3 ), trimethylgallium (Ga( CH3 ) 3 ), and dimethylzinc (Zn( CH3 ) 2 ) are used.
- triethylgallium (Ga(C 2 H 5 ) 3 ) can be used instead of trimethylgallium
- diethylzinc (Zn(C 2 H 5 ) 2 ) can be used instead of dimethylzinc. can also be used.
- a liquid containing a solvent and a hafnium precursor compound for example, hafnium alkoxide or tetrakisdimethylamide hafnium (TDMAH, Hf[N( CH3) ) 2 ] 4
- hafnium precursor compound for example, hafnium alkoxide or tetrakisdimethylamide hafnium (TDMAH, Hf[N( CH3) ) 2 ] 4
- ozone O 3
- Other materials include tetrakis(ethylmethylamido)hafnium.
- a liquid containing a solvent and an aluminum precursor compound for example, trimethylaluminum (TMA, Al(CH 3 ) 3 )
- TMA trimethylaluminum
- H 2 O oxidizing agent
- Other materials also include tris(dimethylamido)aluminum, triisobutylaluminum, or aluminum tris(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionate).
- hexachlorodisilane is adsorbed on the film formation surface to generate radicals of an oxidizing gas (for example, O 2 or dinitrogen monoxide). feed to react with the adsorbate.
- an oxidizing gas for example, O 2 or dinitrogen monoxide
- WF 6 gas and B 2 H 6 gas are sequentially and repeatedly introduced to form an initial tungsten film, and then WF 6 gas and H The two gases are sequentially and repeatedly introduced to form a tungsten film.
- SiH4 gas may be used instead of B2H6 gas .
- a precursor generally, for example, a precursor or a metal precursor
- an oxidizing agent generally, for example, sometimes referred to as a reactant, a reactant, or a non-metallic precursor
- a precursor In(CH 3 ) 3 gas and an oxidizing agent O 3 gas are introduced to form an In—O layer, and then a precursor Ga(CH 3 ) 3 gas and An oxidant O 3 gas is introduced to form a GaO layer, and then a precursor Zn(CH 3 ) 2 gas and an oxidant O 3 gas are introduced to form a ZnO layer.
- a mixed oxide layer such as an In--Ga--O layer, an In--Zn--O layer, or a Ga--Zn--O layer may be formed using these gases.
- H 2 O gas obtained by bubbling water with an inert gas such as Ar may be used instead of O 3 gas, it is preferable to use O 3 gas that does not contain H.
- In(C 2 H 5 ) 3 gas may be used instead of In(CH 3 ) 3 gas.
- Ga(C 2 H 5 ) 3 gas may be used instead of Ga(CH 3 ) 3 gas.
- Zn(C 2 H 5 ) 2 gas may be used instead of Zn(CH 3 ) 2 gas.
- the display unit can support various screen ratios such as 1:1 (square), 4:3, 16:9, and 16:10.
- the display section can be of various shapes such as rectangular, polygonal (for example, octagonal), circular, and elliptical.
- ⁇ Display module configuration example> First, a display module including a display device that can be applied to an electronic device of one embodiment of the present invention is described.
- FIG. 34A A perspective view of the display module 1280 is shown in FIG. 34A.
- a display module 1280 has a display device 1000 and an FPC 1290 .
- the display module 1280 has substrates 1291 and 1292 .
- the display module 1280 has a display section 1281 .
- the display portion 1281 is an area in which an image is displayed in the display module 1280, and an area in which light from each pixel provided in the pixel portion 1284 described later can be visually recognized.
- FIG. 34B shows a perspective view schematically showing the configuration on the substrate 1291 side.
- a circuit portion 1282 , a pixel circuit portion 1283 on the circuit portion 1282 , and a pixel portion 1284 on the pixel circuit portion 1283 are stacked over the substrate 1291 .
- a terminal portion 1285 for connecting to the FPC 1290 is provided on a portion of the substrate 1291 that does not overlap with the pixel portion 1284 .
- the terminal portion 1285 and the circuit portion 1282 are electrically connected by a wiring portion 1286 composed of a plurality of wirings.
- the pixel section 1284 and the pixel circuit section 1283 correspond to, for example, the pixel layer PXAL described above.
- the circuit section 1282 corresponds to, for example, the circuit layer SICL described above.
- the pixel unit 1284 has a plurality of periodically arranged pixels 1284a. An enlarged view of one pixel 1284a is shown on the right side of FIG. 34B.
- Pixel 1284a has light-emitting device 1430a, light-emitting device 1430b, and light-emitting device 1430c that emit light of different colors.
- the light emitting device 1430a, the light emitting device 1430b, and the light emitting device 1430c correspond to, for example, the light emitting device 150a, the light emitting device 150b, and the light emitting device 150c described above.
- the plurality of light emitting devices described above may be arranged in a stripe arrangement as shown in FIG. 34B. Also, various arrangement methods such as delta arrangement and pentile arrangement can be applied.
- the pixel circuit section 1283 has a plurality of pixel circuits 1283a arranged periodically.
- One pixel circuit 1283a is a circuit that controls light emission of three light emitting devices included in one pixel 1284a.
- One pixel circuit 1283a may have a structure in which three circuits for controlling light emission of one light-emitting device are provided.
- the pixel circuit 1283a can have one or more selected from one selection transistor, one current control transistor (driving transistor), and a capacitor for each light emitting device.
- a gate signal is input to the gate of the selection transistor, and a source signal is input to either the source or the drain of the selection transistor. This realizes an active matrix display device.
- the circuit section 1282 has a circuit that drives each pixel circuit 1283 a of the pixel circuit section 1283 .
- a circuit that drives each pixel circuit 1283 a of the pixel circuit section 1283 For example, it is preferable to have one or both of a gate line driver circuit and a source line driver circuit.
- one or more selected from an arithmetic circuit, a memory circuit, and a power supply circuit may be provided.
- the FPC 1290 functions as wiring for supplying a video signal or power supply potential to the circuit section 1282 from the outside. Also, an IC may be mounted on the FPC 1290 .
- the aperture ratio (effective display area ratio) of the display portion 1281 can be significantly increased. can be raised.
- the aperture ratio of the display portion 1281 can be 40% or more and less than 100%, preferably 50% or more and 95% or less, more preferably 60% or more and 95% or less.
- the pixels 1284a can be arranged at extremely high density, and the definition of the display portion 1281 can be extremely high.
- the pixels 1284a may be arranged with a resolution of 2000 ppi or more, preferably 3000 ppi or more, more preferably 5000 ppi or more, and still more preferably 6000 ppi or more, and 20000 ppi or less, or 30000 ppi or less. preferable.
- a display module 1280 Since such a display module 1280 has extremely high definition, it can be suitably used for devices for VR such as head-mounted displays, or glasses-type devices for AR. For example, even in the case of a configuration in which the display portion of the display module 1280 is viewed through a lens, the display module 1280 has an extremely high-definition display portion 1281, so pixels cannot be viewed even if the display portion is enlarged with the lens. , a highly immersive display can be performed.
- the display module 1280 is not limited to this, and can be suitably used for electronic equipment having a relatively small display portion. For example, it can be suitably used for a display part of a wearable electronic device such as a wristwatch.
- 35A and 35B show the appearance of an electronic device 8300 that is a head mounted display.
- the electronic device 8300 has a housing 8301, a display section 8302, operation buttons 8303, and a band-shaped fixture 8304.
- the operation button 8303 has functions such as a power button. Further, electronic device 8300 may have buttons in addition to operation buttons 8303 .
- a lens 8305 may be provided between the display unit 8302 and the position of the user's eyes. Since the lens 8305 allows the user to magnify the display portion 8302, the sense of presence is enhanced. At this time, as shown in FIG. 35C, there may be provided a dial 8306 for changing the position of the lens for diopter adjustment.
- the display unit 8302 for example, it is preferable to use a display device with extremely high definition. By using a high-definition display device for the display portion 8302, even if the lens 8305 is used to enlarge the image as shown in FIG. be able to.
- 35A to 35C show an example in which one display portion 8302 is provided. With such a configuration, the number of parts can be reduced.
- the display unit 8302 can display two images, an image for the right eye and an image for the left eye, side by side in two areas on the left and right. Thereby, a stereoscopic image using binocular parallax can be displayed.
- one image that can be viewed with both eyes may be displayed over the entire area of the display unit 8302 .
- a panoramic image can be displayed across both ends of the field of view, increasing the sense of reality.
- the electronic device 8300 preferably has a mechanism that changes the curvature of the display unit 8302 to an appropriate value according to the size of the user's head or the position of the eyes.
- the user may adjust the curvature of the display section 8302 by operating a dial 8307 for adjusting the curvature of the display section 8302 .
- a sensor for example, a camera, a contact sensor, a non-contact sensor, or the like
- the display unit 8302 detects data detected by the sensor. may have a mechanism for adjusting the curvature of
- the lens 8305 when used, it is preferable to provide a mechanism for adjusting the position and angle of the lens 8305 in synchronization with the curvature of the display section 8302 .
- the dial 8306 may have the function of adjusting the angle of the lens.
- FIGS. 35E and 35F show examples in which a driving section 8308 for controlling the curvature of the display section 8302 is provided.
- the drive unit 8308 is fixed to at least part of the display unit 8302 .
- the drive unit 8308 has a function of deforming the display unit 8302 by deforming or moving a portion fixed to the display unit 8302 .
- FIG. 35E is a schematic diagram of a case where a user 8310 with a relatively large head is wearing the housing 8301.
- FIG. 35E the shape of the display portion 8302 is adjusted by the driving portion 8308 so that the curvature is relatively small (the radius of curvature is large).
- FIG. 35F shows a case where a user 8311 whose head size is smaller than that of the user 8310 wears a housing 8301.
- the distance between the eyes of the user 8311 is narrower than that of the user 8310 .
- the shape of the display portion 8302 is adjusted by the driving portion 8308 so that the curvature of the display portion 8302 becomes large (the curvature radius becomes small).
- the position and shape of the display 8302 in FIG. 35E are indicated by dashed lines.
- the electronic device 8300 has a mechanism for adjusting the curvature of the display unit 8302, thereby providing optimal display to various users of all ages.
- the electronic device 8300 may have two display units 8302 as shown in FIG. 35D.
- the user can see one display unit with one eye.
- the display portion 8302 is curved in an arc with the eye of the user as the approximate center.
- the distance from the user's eyes to the display surface of the display unit is constant, so that the user can see more natural images.
- the brightness and chromaticity of the light from the display unit change depending on the viewing angle, since the user's eyes are positioned in the normal direction of the display surface of the display unit, Since the influence can be ignored, a more realistic image can be displayed.
- FIGS. 36A to 36C are diagrams showing the appearance of an electronic device 8300 that is different from the electronic device 8300 shown in FIGS. 35A to 35D.
- FIGS. 36A to 36C differ from FIGS. 35A to 35D in that they have a fixture 8304a to be attached to the head, a pair of lenses 8305, and the like.
- the user can visually recognize the display on the display unit 8302 through the lens 8305 .
- the display portion 8302 it is preferable to arrange the display portion 8302 in a curved manner because the user can feel a high presence.
- three-dimensional display or the like using parallax can be performed.
- the configuration is not limited to the configuration in which one display portion 8302 is provided, and two display portions 8302 may be provided and one display portion may be arranged for one eye of the user.
- the display unit 8302 for example, it is preferable to use a display device with extremely high definition. By using a high-definition display device for the display portion 8302, even if the image is enlarged using the lens 8305 as shown in FIG. be able to.
- the head-mounted display which is an electronic device of one embodiment of the present invention, may have the structure of an electronic device 8200 that is a glass-type head-mounted display illustrated in FIG. 36D.
- the electronic device 8200 has a mounting section 8201, a lens 8202, a main body 8203, a display section 8204, and a cable 8205.
- a battery 8206 is built in the mounting portion 8201 .
- a cable 8205 supplies power from a battery 8206 to the main body 8203 .
- a main body 8203 includes a wireless receiver or the like, and can display received video information on a display portion 8204 .
- the main body 8203 is equipped with a camera, and information on the movement of the user's eyeballs or eyelids can be used as input means.
- the mounting section 8201 may be provided with a plurality of electrodes capable of detecting a current flowing along with the movement of the user's eyeballs at a position where it touches the user, and may have a function of recognizing the line of sight. Moreover, it may have a function of monitoring the user's pulse based on the current flowing through the electrode.
- the mounting unit 8201 may have various sensors such as a temperature sensor, a pressure sensor, and an acceleration sensor.
- a function of changing an image displayed on the display portion 8204 may be provided.
- FIGS. 35A to 35D and FIGS. 36A to 36C are diagrams showing the appearance of an electronic device 8750 different from the electronic device 8300 shown in FIGS. 35A to 35D and FIGS. 36A to 36C and the electronic device 8200 shown in FIG. 36D.
- FIG. 37A is a perspective view showing the front, top, and left side of the electronic device 8750
- FIGS. 37B and 37C are perspective views showing the rear, bottom, and right side of the electronic device 8750.
- FIG. 37A is a perspective view showing the front, top, and left side of the electronic device 8750
- FIGS. 37B and 37C are perspective views showing the rear, bottom, and right side of the electronic device 8750.
- the electronic device 8750 has a pair of display devices 8751, a housing 8752, a pair of mounting portions 8754, a buffer member 8755, a pair of lenses 8756, and the like.
- a pair of display devices 8751 are provided inside a housing 8752 at positions where they can be viewed through a lens 8756 .
- one of the pair of display devices 8751 corresponds to, for example, the display device DSP shown in FIG.
- the electronic device 8750 shown in FIGS. 37A to 37C includes electronic components having the processing units described in the previous embodiments (for example, the peripheral circuit PRPH described in the first embodiment).
- the electronic device 8750 illustrated in FIGS. 37A to 37C includes a camera (for example, the imaging pixels described in Embodiment 1). The camera can image the user's eyes and the vicinity thereof.
- the electronic device 8750 shown in FIGS. 37A to 37C includes a motion detection unit, audio, control unit, communication unit, and battery inside the housing 8752 .
- the electronic device 8750 is an electronic device for VR.
- a user wearing the electronic device 8750 can see an image displayed on the display device 8751 through the lens 8756 .
- An input terminal 8757 and an output terminal 8758 are provided on the rear side of the housing 8752 .
- the input terminal 8757 can be connected to a video signal from a video output device or a cable for supplying power for charging a battery provided in the housing 8752 .
- the output terminal 8758 functions as an audio output terminal, for example, and can be connected to earphones or headphones.
- the housing 8752 preferably has a mechanism capable of adjusting the left and right positions of the lens 8756 and the display device 8751 so that they are optimally positioned according to the position of the user's eyes. .
- the electronic device 8750 can estimate the state of the user of the electronic device 8750 and display information about the estimated state of the user on the display device 8751. can. Alternatively, information about the state of the user of the electronic device connected to the electronic device 8750 through a network can be displayed on the display device 8751 .
- the cushioning member 8755 is the part that contacts the user's face (eg, forehead or cheek). Since the buffer member 8755 is in close contact with the user's face, it is possible to prevent light leakage and enhance the sense of immersion.
- a soft material is preferably used for the cushioning member 8755 so that the cushioning member 8755 is brought into close contact with the user's face when the electronic device 8750 is worn by the user.
- materials such as rubber, silicone rubber, urethane, and sponge can be used.
- a sponge whose surface is covered with cloth or leather (for example, natural leather or synthetic leather) is used, a gap between the user's face and the cushioning member 8755 is less likely to occur, thereby reducing light leakage. can be prevented.
- a member that touches the user's skin is preferably detachable for easy cleaning or replacement.
- the electronic device of this embodiment may further have an earphone 8754A.
- the earphone 8754A has a communication section (not shown) and has a wireless communication function.
- the earphone 8754A can output audio data with a wireless communication function.
- the earphone 8754A may have a vibration mechanism that functions as a bone conduction earphone.
- the earphone 8754A can be configured to be directly connected or wired to the mounting portion 8754, like the earphone 8754B illustrated in FIG. 37C.
- the earphone 8754B and the mounting portion 8754 may have magnets. Thereby, the earphone 8754B can be fixed to the mounting portion 8754 by magnetic force, which is preferable because it facilitates storage.
- the earphone 8754A may have a sensor section.
- the sensor unit can be used to estimate the state of the user of the electronic device.
- an electronic device of one embodiment of the present invention includes, in addition to any one of the above configuration examples, one or more selected from an antenna, a battery, a camera, a speaker, a microphone, a touch sensor, and an operation button. good too.
- the electronic device of one embodiment of the present invention may include a secondary battery, and it is preferable that the secondary battery can be charged using contactless power transmission.
- Secondary batteries include, for example, lithium ion secondary batteries (e.g., lithium polymer batteries using a gel electrolyte (lithium ion polymer batteries)), nickel-metal hydride batteries, nickel-cadmium batteries, organic radical batteries, lead-acid batteries, and air secondary batteries. , nickel-zinc batteries, or silver-zinc batteries.
- lithium ion secondary batteries e.g., lithium polymer batteries using a gel electrolyte (lithium ion polymer batteries)
- nickel-metal hydride batteries nickel-cadmium batteries, organic radical batteries, lead-acid batteries, and air secondary batteries.
- nickel-zinc batteries nickel-zinc batteries, or silver-zinc batteries.
- the electronic device of one embodiment of the present invention may have an antenna. Images and information can be displayed on the display portion by receiving signals with the antenna. Moreover, when an electronic device has an antenna and a secondary battery, the antenna may be used for contactless power transmission.
- the display unit of the electronic device of one embodiment of the present invention can display images with resolutions of, for example, full high definition, 4K2K, 8K4K, 16K8K, or higher.
- DSP display device
- DSP_L display device
- DSP_R display device
- DIS display unit
- MA imaging area
- LEA light source area for imaging
- STA standby area
- CSB central part
- ARA area, ARA[1, 1]: area, ARA[1,2]: area, ARA[1, n ⁇ 1]: area, ARA[1, n]: area, ARA[2,1]: area, ARA[2,2]: area, ARA[2, n-1]: area, ARA[2, n]: area, ARA[m-1, 1]: area, ARA[m-1, 2]: area, ARA[m-1, n ⁇ 1]: area, ARA[m ⁇ 1, n]: area, ARA[m, 1]: area, ARA[m, 2]: area, ARA[m, n ⁇ 1]: area, ARA[m, 1]: area, ARA[m, 2]: area, ARA[m, n ⁇ 1]: area,
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Abstract
撮像が可能な表示装置、及び部品数を低減した電子機器を提供する。 第１領域と第２領域とを含む表示部を有する表示装置である。第１領域は、撮像画素を有し、第２領域は、発光画素を有する。また、発光画素は、赤外線又は可視光の一方を発光する発光デバイスを有し、撮像画素は、赤外線又は可視光の一方を受光する受光デバイスを有する。特に、表示部の対角線の長さをＬとし、表示部の中心部は、表示部に引かれる２本の対角線の交わる点を中心とし、かつ半径が８分のＬ以下の円の領域とする。第１領域と、中心部と、は互いに重畳する領域を有する。また、第２領域は四角の枠状であって、当該枠状の内側に第１領域が位置することが好ましい。
Description
本発明の一態様は、表示装置、電子機器、及び発光装置の動作方法に関する。
なお本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の技術分野は、物、駆動方法、又は、製造方法に関するものである。又は、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、又は、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、蓄電装置、撮像装置、記憶装置、信号処理装置、プロセッサ、電子機器、システム、それらの駆動方法、それらの製造方法、又はそれらの検査方法を一例として挙げることができる。
近年、ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）などのＸＲ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ又はＣｒｏｓｓ Ｒｅａｌｉｔｙ）向けの電子機器、スマートフォンなどの携帯電話、タブレット型情報端末、及びノート型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）に含まれる表示装置の改良が進められている。例えば、画面解像度を大きくする、色再現性（ＮＴＳＣ比）を高くする、駆動回路を小さくする、又は消費電力を低減する、といった表示装置の開発が行われている。
特に、ＸＲ向け電子機器では、アイトラッキング技術が注目されている。アイトラッキングとは、ユーザの眼球の動きを計測し、ユーザの視線先を追跡する方法であり、アイトラッキングは、例えば、スポーツ、教育、マーケティング、危険察知、健康管理、及び電子機器に対するユーザインターフェースへの応用が期待されている。そのため、近年では、様々な視線追跡の方法が提案されている。例えば、特許文献１には、角膜上に光を照射し、当該光の反射点と瞳孔が撮像された画像から眼球の動きを算出する角膜反射法（ＰＣＣＲ法）を改良した技術が開示されている。
アイトラッキングを行うには、眼球の撮像を行う撮像装置と、眼球に光を照射するための撮像用光源が必要となる。このため、ＸＲ向け電子機器は、ＸＲ向け電子機器を装着したときのユーザの眼の周辺に、当該撮像装置と当該撮像用光源が位置するように、構成されている場合がある。つまり、ＸＲ向け電子機器には、ユーザの眼の周辺に撮像装置が多く設けられることがあり、ＸＲ向け電子機器のユーザの眼の周辺部分の嵩が大きくなる場合がある。逆に言えば、当該撮像装置と撮像用光源を同一の構成にまとめることによって、ＸＲ向け電子機器の嵩を小さくすることができる。
また、撮像装置と、撮像用光源を同一の構成にまとめることで、当該構成はマイクロスコープなどの電子機器（撮影機器）に備えられる発光装置に適用ができる場合がある。
本発明の一態様は、アイトラッキングが可能な表示装置を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、撮像が可能な表示装置、又は発光装置を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、嵩が小さい電子機器を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、新規な表示装置、新規な発光装置、又は新規な電子機器を提供することを課題の一とする。
又は、本発明の一態様は、撮像が可能な発光装置の動作方法を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、新規な発光装置の動作方法を提供することを課題の一とする。
なお本発明の一態様の課題は、上記列挙した課題に限定されない。上記列挙した課題は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお他の課題は、以下の記載で述べる、本項目で言及していない課題である。本項目で言及していない課題は、当業者であれば明細書又は図面等の記載から導き出せるものであり、これらの記載から適宜抽出することができる。なお、本発明の一態様は、上記列挙した課題、及び他の課題のうち、少なくとも一つの課題を解決するものである。なお、本発明の一態様は、上記列挙した課題、及び他の課題の全てを解決する必要はない。
（１）
本発明の一態様は、第１領域と第２領域とを含む表示部を有する表示装置である。第１領域は、撮像画素を有し、第２領域は、発光画素を有する。また、発光画素は、赤外線又は可視光の一方を発光する機能を有する発光デバイスを有し、撮像画素は、発光画素から射出される光を受光する機能を有する受光デバイスを有する。また、表示部の中心部は、表示部に引かれる２本の対角線が交わる点を中心とした円の領域であり、円の半径は、表示部の対角線の１／８以下である。第１領域は、中心部と重なる領域を有する。
本発明の一態様は、第１領域と第２領域とを含む表示部を有する表示装置である。第１領域は、撮像画素を有し、第２領域は、発光画素を有する。また、発光画素は、赤外線又は可視光の一方を発光する機能を有する発光デバイスを有し、撮像画素は、発光画素から射出される光を受光する機能を有する受光デバイスを有する。また、表示部の中心部は、表示部に引かれる２本の対角線が交わる点を中心とした円の領域であり、円の半径は、表示部の対角線の１／８以下である。第１領域は、中心部と重なる領域を有する。
（２）
又は、本発明の一態様は、（１）において、第２領域が四角の枠状であり、第１領域が枠状の内側に位置している構成としてもよい。
又は、本発明の一態様は、（１）において、第２領域が四角の枠状であり、第１領域が枠状の内側に位置している構成としてもよい。
（３）
又は、本発明の一態様は、（１）、又は（２）の表示装置と、筐体と、を有する電子機器である。特に、筐体は、人間の頭部に装着が可能な形状を有する。また、筐体を人間の頭部へ装着したとき、正面視において、第１領域は人間の眼と重なる領域を有することが好ましい。
又は、本発明の一態様は、（１）、又は（２）の表示装置と、筐体と、を有する電子機器である。特に、筐体は、人間の頭部に装着が可能な形状を有する。また、筐体を人間の頭部へ装着したとき、正面視において、第１領域は人間の眼と重なる領域を有することが好ましい。
（４）
又は、本発明の一態様は、複数の発光画素と、複数の撮像画素と、を含む撮像部を有する発光装置の動作方法である。発光画素は、赤外線又は可視光の一方を発光する発光デバイスを有し、撮像画素は、赤外線又は可視光の一方を受光する受光デバイスを有する。発光装置の動作方法は、第１ステップと、第２ステップを有する。また、第１領域を、第１領域に含まれる受光デバイスによって撮像が行われる領域とし、第２領域を、第２領域に含まれる発光デバイスが発光する領域とし、第３領域を、第３領域に含まれる発光画素及び撮像画素を待機状態にする領域とする。また、第１ステップは、撮像部に第１領域と第２領域と第３領域とを設定するステップを有する。また、第２ステップは、撮像部に設定されている第１領域を第２領域又は第３領域に、撮像部に設定されている第２領域を第１領域又は第３領域に、かつ撮像部に設定されている第３領域の一部を第１領域又は第２領域に、再設定するステップを有する。
又は、本発明の一態様は、複数の発光画素と、複数の撮像画素と、を含む撮像部を有する発光装置の動作方法である。発光画素は、赤外線又は可視光の一方を発光する発光デバイスを有し、撮像画素は、赤外線又は可視光の一方を受光する受光デバイスを有する。発光装置の動作方法は、第１ステップと、第２ステップを有する。また、第１領域を、第１領域に含まれる受光デバイスによって撮像が行われる領域とし、第２領域を、第２領域に含まれる発光デバイスが発光する領域とし、第３領域を、第３領域に含まれる発光画素及び撮像画素を待機状態にする領域とする。また、第１ステップは、撮像部に第１領域と第２領域と第３領域とを設定するステップを有する。また、第２ステップは、撮像部に設定されている第１領域を第２領域又は第３領域に、撮像部に設定されている第２領域を第１領域又は第３領域に、かつ撮像部に設定されている第３領域の一部を第１領域又は第２領域に、再設定するステップを有する。
（５）
又は、本発明の一態様は、複数の発光画素と、複数の撮像画素と、を含む撮像部を有し、上記（４）と異なる、発光装置の動作方法である。発光画素は、赤外線又は可視光の一方を発光する発光デバイスを有し、撮像画素は、赤外線又は可視光の一方を受光する受光デバイスを有する。発光装置の動作方法は、第１ステップと、第２ステップを有する。また、第１領域を、第１領域に含まれる受光デバイスによって撮像が行われる領域とし、第２領域を、第２領域に含まれる発光デバイスが発光する領域とする。また、第１ステップは、撮像部に第１領域と第２領域とを設定するステップを有する。また、第２ステップは、撮像部に設定されている第１領域を第２領域に、かつ撮像部に設定されている第２領域を第１領域に、再設定するステップを有する。
又は、本発明の一態様は、複数の発光画素と、複数の撮像画素と、を含む撮像部を有し、上記（４）と異なる、発光装置の動作方法である。発光画素は、赤外線又は可視光の一方を発光する発光デバイスを有し、撮像画素は、赤外線又は可視光の一方を受光する受光デバイスを有する。発光装置の動作方法は、第１ステップと、第２ステップを有する。また、第１領域を、第１領域に含まれる受光デバイスによって撮像が行われる領域とし、第２領域を、第２領域に含まれる発光デバイスが発光する領域とする。また、第１ステップは、撮像部に第１領域と第２領域とを設定するステップを有する。また、第２ステップは、撮像部に設定されている第１領域を第２領域に、かつ撮像部に設定されている第２領域を第１領域に、再設定するステップを有する。
本発明の一態様によって、アイトラッキングが可能な表示装置を提供することができる。又は、本発明の一態様によって、撮像が可能な表示装置、又は発光装置を提供することができる。又は、本発明の一態様によって、嵩が小さい電子機器を提供することができる。又は、本発明の一態様によって、新規な表示装置、新規な発光装置、又は新規な電子機器を提供することができる。
又は、本発明の一態様によって、撮像が可能な発光装置の動作方法を提供することができる。又は、本発明の一態様によって、新規な発光装置の動作方法を提供することができる。
なお本発明の一態様の効果は、上記列挙した効果に限定されない。上記列挙した効果は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお他の効果は、以下の記載で述べる、本項目で言及していない効果である。本項目で言及していない効果は、当業者であれば明細書又は図面等の記載から導き出せるものであり、これらの記載から適宜抽出することができる。なお、本発明の一態様は、上記列挙した効果、及び他の効果のうち、少なくとも一つの効果を有するものである。従って本発明の一態様は、場合によっては、上記列挙した効果を有さない場合もある。
図１Ａ乃至図１Ｃは、表示装置に備わる表示部の各領域の例を説明する模式図である。
図２Ａ、及び図２Ｂは、電子機器の構成例を説明する模式図である。
図３Ａ乃至図３Ｃは、表示装置に備わる表示部の各領域の例を説明する模式図である。
図４Ａ乃至図４Ｅは、表示装置に備わる表示部の各領域の例を説明する模式図である。
図５Ａ乃至図５Ｄは、表示装置に含まれる画素回路の例を説明するブロック図である。
図６Ａ、及び図６Ｂは、表示装置の構成例を示す断面模式図である。
図７Ａは、表示装置に備わる表示部の一例を示す平面模式図であり、図７Ｂは、表示装置の駆動回路領域の一例を示す平面模式図である。
図８は、表示装置の構成例を示す平面模式図である。
図９は、表示装置の一部の構成例を示すブロック図である。
図１０は、表示装置の構成例を示すブロック図である。
図１１Ａは、電子機器の一例を示す斜視図であって、図１１Ｂは、電子機器の一例を示す断面図であって、図１１Ｃは、電子機器の使用例を示す図である。図１１Ｄは、電子機器の一例を示す斜視図であって、図１１Ｅは、電子機器の使用例を示す図である。
図１２Ａ乃至図１２Ｅは、発光装置に備わる撮像部の各領域の例を説明する模式図である。
図１３は、発光装置の動作例を示すフローチャートである。
図１４Ａ乃至図１４Ｄは、発光装置に備わる撮像部の各領域の例を説明する模式図である。
図１５は、発光装置の動作例を示すフローチャートである。
図１６は、表示装置の構成例を示す断面模式図である。
図１７Ａ乃至図１７Ｄは、発光デバイスの構成例を示す模式図である。
図１８は、表示装置の構成例を示す断面模式図である。
図１９Ａ、及び図１９Ｂは、表示装置の構成例を示す断面模式図である。
図２０Ａ、及び図２０Ｂは、表示装置の構成例を示す断面模式図である。
図２１Ａ、及び図２１Ｂは、表示装置の構成例を示す断面模式図である。
図２２Ａ、及び図２２Ｂは、表示装置の構成例を示す断面模式図である。
図２３Ａ乃至図２３Ｆは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図２４Ａは、表示装置に含まれる画素回路の構成例を示す回路図であり、図２４Ｂは、表示装置に含まれる画素回路の構成例を示す斜視模式図である。
図２５Ａ乃至図２５Ｄは、表示装置に含まれる画素回路の構成例を示す回路図である。
図２６Ａ乃至図２６Ｄは、表示装置に含まれる画素回路の構成例を示す回路図である。
図２７Ａ、及び図２７Ｂは、表示装置に含まれる発光デバイス、及び受光デバイスの構成例を示す平面図である。
図２８Ａ乃至図２８Ｄは、表示装置に含まれる発光デバイス、受光デバイス、及び接続電極の構成例を示す断面模式図である。
図２９Ａ乃至図２９Ｇは、画素の一例を示す平面図である。
図３０Ａ乃至図３０Ｆは、画素の一例を示す平面図である。
図３１Ａ乃至図３１Ｈは、画素の一例を示す平面図である。
図３２Ａ乃至図３２Ｄは、画素の一例を示す平面図である。
図３３Ａ乃至図３３Ｄは、画素の一例を示す平面図であり、図３３Ｅは、表示装置の一例を示す断面図である。
図３４Ａ、及び図３４Ｂは、表示モジュールの構成例を示す図である。
図３５Ａ乃至図３５Ｆは、電子機器の構成例を示す図である。
図３６Ａ乃至図３６Ｄは、電子機器の構成例を示す図である。
図３７Ａ乃至図３７Ｃは、電子機器の構成例を示す図である。
図２Ａ、及び図２Ｂは、電子機器の構成例を説明する模式図である。
図３Ａ乃至図３Ｃは、表示装置に備わる表示部の各領域の例を説明する模式図である。
図４Ａ乃至図４Ｅは、表示装置に備わる表示部の各領域の例を説明する模式図である。
図５Ａ乃至図５Ｄは、表示装置に含まれる画素回路の例を説明するブロック図である。
図６Ａ、及び図６Ｂは、表示装置の構成例を示す断面模式図である。
図７Ａは、表示装置に備わる表示部の一例を示す平面模式図であり、図７Ｂは、表示装置の駆動回路領域の一例を示す平面模式図である。
図８は、表示装置の構成例を示す平面模式図である。
図９は、表示装置の一部の構成例を示すブロック図である。
図１０は、表示装置の構成例を示すブロック図である。
図１１Ａは、電子機器の一例を示す斜視図であって、図１１Ｂは、電子機器の一例を示す断面図であって、図１１Ｃは、電子機器の使用例を示す図である。図１１Ｄは、電子機器の一例を示す斜視図であって、図１１Ｅは、電子機器の使用例を示す図である。
図１２Ａ乃至図１２Ｅは、発光装置に備わる撮像部の各領域の例を説明する模式図である。
図１３は、発光装置の動作例を示すフローチャートである。
図１４Ａ乃至図１４Ｄは、発光装置に備わる撮像部の各領域の例を説明する模式図である。
図１５は、発光装置の動作例を示すフローチャートである。
図１６は、表示装置の構成例を示す断面模式図である。
図１７Ａ乃至図１７Ｄは、発光デバイスの構成例を示す模式図である。
図１８は、表示装置の構成例を示す断面模式図である。
図１９Ａ、及び図１９Ｂは、表示装置の構成例を示す断面模式図である。
図２０Ａ、及び図２０Ｂは、表示装置の構成例を示す断面模式図である。
図２１Ａ、及び図２１Ｂは、表示装置の構成例を示す断面模式図である。
図２２Ａ、及び図２２Ｂは、表示装置の構成例を示す断面模式図である。
図２３Ａ乃至図２３Ｆは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図２４Ａは、表示装置に含まれる画素回路の構成例を示す回路図であり、図２４Ｂは、表示装置に含まれる画素回路の構成例を示す斜視模式図である。
図２５Ａ乃至図２５Ｄは、表示装置に含まれる画素回路の構成例を示す回路図である。
図２６Ａ乃至図２６Ｄは、表示装置に含まれる画素回路の構成例を示す回路図である。
図２７Ａ、及び図２７Ｂは、表示装置に含まれる発光デバイス、及び受光デバイスの構成例を示す平面図である。
図２８Ａ乃至図２８Ｄは、表示装置に含まれる発光デバイス、受光デバイス、及び接続電極の構成例を示す断面模式図である。
図２９Ａ乃至図２９Ｇは、画素の一例を示す平面図である。
図３０Ａ乃至図３０Ｆは、画素の一例を示す平面図である。
図３１Ａ乃至図３１Ｈは、画素の一例を示す平面図である。
図３２Ａ乃至図３２Ｄは、画素の一例を示す平面図である。
図３３Ａ乃至図３３Ｄは、画素の一例を示す平面図であり、図３３Ｅは、表示装置の一例を示す断面図である。
図３４Ａ、及び図３４Ｂは、表示モジュールの構成例を示す図である。
図３５Ａ乃至図３５Ｆは、電子機器の構成例を示す図である。
図３６Ａ乃至図３６Ｄは、電子機器の構成例を示す図である。
図３７Ａ乃至図３７Ｃは、電子機器の構成例を示す図である。
本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用した装置であり、半導体素子（例えば、トランジスタ、ダイオード、及びフォトダイオード）を含む回路、同回路を有する装置等をいう。また、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般をいう。例えば、集積回路、集積回路を備えたチップ、及びパッケージにチップを収納した電子部品のそれぞれは半導体装置の一例である。また、例えば、記憶装置、表示装置、発光装置、照明装置、及び電子機器は、それ自体が半導体装置である場合があり、半導体装置を有している場合がある。
また、本明細書等において、ＸとＹとが接続されていると記載されている場合は、ＸとＹとが電気的に接続されている場合と、ＸとＹとが機能的に接続されている場合と、ＸとＹとが直接接続されている場合とが、本明細書等に開示されているものとする。したがって、所定の接続関係、例えば、図又は文章に示された接続関係に限定されず、図又は文章に示された接続関係以外のものも、図又は文章に開示されているものとする。Ｘ、Ｙは、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、又は層）であるとする。
ＸとＹとが電気的に接続されている場合の一例としては、ＸとＹとの電気的な接続を可能とする素子（例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示デバイス、発光デバイス、又は負荷）が、ＸとＹとの間に１個以上接続されることが可能である。なお、スイッチは、オンオフが制御される機能を有している。つまり、スイッチは、導通状態（オン状態）、又は、非導通状態（オフ状態）になり、電流を流すか流さないかを制御する機能を有している。
ＸとＹとが機能的に接続されている場合の一例としては、ＸとＹとの機能的な接続を可能とする回路（例えば、論理回路（例えば、インバータ、ＮＡＮＤ回路、又はＮＯＲ回路）、信号変換回路（例えば、デジタルアナログ変換回路、アナログデジタル変換回路、又はガンマ補正回路）、電位レベル変換回路（例えば、電源回路（昇圧回路、降圧回路）、又は信号の電位レベルを変えるレベルシフタ回路）、電圧源、電流源、切り替え回路、増幅回路（例えば、信号振幅又は電流量などを大きくできる回路、オペアンプ、差動増幅回路、ソースフォロワ回路、又はバッファ回路）、信号生成回路、記憶回路、又は制御回路）が、ＸとＹとの間に１個以上接続されることが可能である。なお、一例として、ＸとＹとの間に別の回路を挟んでいても、Ｘから出力された信号がＹへ伝達される場合は、ＸとＹとは機能的に接続されているものとする。
なお、ＸとＹとが電気的に接続されている、と明示的に記載する場合は、ＸとＹとが電気的に接続されている場合（つまり、ＸとＹとの間に別の素子又は別の回路を挟んで接続されている場合）と、ＸとＹとが直接接続されている場合（つまり、ＸとＹとの間に別の素子又は別の回路を挟まずに接続されている場合）と、を含むものとする。
また、本明細書では、配線（定電位を供給する配線、又は信号を送信する配線）に複数の素子が電気的に接続されている回路構成を扱っている。例えば、Ｘと配線とが直接接続され、かつＹと当該配線とが直接接続されている場合、本明細書では、ＸとＹとが直接電気的に接続されていると記載することがある。
また、例えば、「ＸとＹとトランジスタのソース（第１端子、又は第２端子の一方に言い換える場合がある）とドレイン（第１端子、又は第２端子の他方に言い換える場合がある）とは、互いに電気的に接続されており、Ｘ、トランジスタのソース、トランジスタのドレイン、Ｙの順序で電気的に接続されている」と表現することができる。又は、「トランジスタのソースはＸと電気的に接続され、トランジスタのドレインはＹと電気的に接続され、Ｘ、トランジスタのソース、トランジスタのドレイン、Ｙは、この順序で電気的に接続されている」と表現することができる。又は、「Ｘは、トランジスタのソースとドレインとを介して、Ｙと電気的に接続され、Ｘ、トランジスタのソース、トランジスタのドレイン、Ｙは、この接続順序で設けられている」と表現することができる。これらの例と同様な表現方法を用いて、回路構成における接続の順序について規定することにより、トランジスタのソースと、ドレインとを、区別して、技術的範囲を決定することができる。なお、これらの表現方法は、一例であり、これらの表現方法に限定されない。ここで、Ｘ、Ｙは、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、又は層）であるとする。
なお、回路図上は独立している構成要素同士が電気的に接続しているように図示されている場合であっても、１つの構成要素が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合もある。例えば配線の一部が電極としても機能する場合は、一の導電膜が、配線の機能、及び電極の機能の両方の構成要素の機能を併せ持っている。したがって、本明細書における電気的に接続とは、このような、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合も、その範疇に含める。
また、本明細書等において、「抵抗素子」とは、例えば、０Ωよりも高い抵抗値を有する回路素子、０Ωよりも高い抵抗値を有する配線などとすることができる。そのため、本明細書等において、「抵抗素子」は、抵抗値を有する配線、ソース−ドレイン間に電流が流れるトランジスタ、ダイオード、コイルなどを含むものとする。そのため、「抵抗素子」という用語は、「抵抗」、「負荷」、又は「抵抗値を有する領域」といった用語に言い換えることができる場合がある。逆に「抵抗」、「負荷」、又は「抵抗値を有する領域」といった用語は、「抵抗素子」という用語に言い換えることができる場合がある。抵抗値としては、例えば、好ましくは１ｍΩ以上１０Ω以下、より好ましくは５ｍΩ以上５Ω以下、更に好ましくは１０ｍΩ以上１Ω以下とすることができる。また、例えば、１Ω以上１×１０９Ω以下としてもよい。
また、本明細書等において、「容量素子」とは、例えば、０Ｆよりも高い静電容量の値を有する回路素子、０Ｆよりも高い静電容量の値を有する配線の領域、寄生容量、トランジスタのゲート容量などとすることができる。また、「容量素子」、「寄生容量」、「ゲート容量」などという用語は、「容量」などの用語に言い換えることができる場合がある。逆に、「容量」という用語は、「容量素子」、「寄生容量」、又は「ゲート容量」といった用語に言い換えることができる場合がある。また、「容量」（３端子以上の「容量」を含む）は、絶縁体と、当該絶縁体を挟んだ一対の導電体と、を含む構成となっている。そのため、「容量」の「一対の導電体」という用語は、「一対の電極」、「一対の導電領域」、「一対の領域」、又は「一対の端子」といった言い換えることができる。また、「一対の端子の一方」、及び「一対の端子の他方」という用語は、それぞれ第１端子、第２端子などと呼称する場合がある。なお、静電容量の値としては、例えば、０．０５ｆＦ以上１０ｐＦ以下とすることができる。また、例えば、１ｐＦ以上１０μＦ以下としてもよい。
また、本明細書等において、トランジスタは、ゲート、ソース、及びドレインと呼ばれる３つの端子を有する。ゲートは、トランジスタの導通状態を制御する制御端子である。ソース又はドレインとして機能する２つの端子は、トランジスタの入出力端子である。２つの入出力端子は、トランジスタの導電型（ｎチャネル型、ｐチャネル型）及びトランジスタの３つの端子に与えられる電位の高低によって、一方がソースとなり他方がドレインとなる。このため、本明細書等においては、ソース、ドレインなどの用語は、言い換えることができる場合がある。また、本明細書等では、トランジスタの接続関係を説明する際、「ソース又はドレインの一方」（又は第１電極、又は第１端子）、「ソース又はドレインの他方」（又は第２電極、又は第２端子）という表記を用いる。なお、トランジスタの構造によっては、上述した３つの端子に加えて、バックゲートを有する場合がある。この場合、本明細書等において、トランジスタのゲート又はバックゲートの一方を第１ゲートと呼称し、トランジスタのゲート又はバックゲートの他方を第２ゲートと呼称することがある。更に、同じトランジスタにおいて、「ゲート」と「バックゲート」の用語は互いに入れ換えることができる場合がある。また、トランジスタが、３以上のゲートを有する場合は、本明細書等においては、それぞれのゲートを第１ゲート、第２ゲート、第３ゲートなどと呼称することがある。
例えば、本明細書等において、トランジスタの一例としては、ゲート電極が２個以上のマルチゲート構造のトランジスタを用いることができる。マルチゲート構造にすると、チャネル形成領域が直列に接続されるため、複数のトランジスタが直列に接続された構造となる。よって、マルチゲート構造により、オフ電流の低減、トランジスタの耐圧向上（信頼性の向上）を図ることができる。または、マルチゲート構造により、飽和領域で動作する時に、ドレインとソースとの間の電圧が変化しても、ドレインとソースとの間の電流があまり変化せず、傾きがフラットである電圧・電流特性を得ることができる。傾きがフラットである電圧・電流特性を利用すると、理想的な電流源回路、又は非常に高い抵抗値をもつ能動負荷を実現することができる。その結果、特性のよい差動回路又はカレントミラー回路などを実現することができる。
また、本明細書等において、「発光デバイス」、及び「受光デバイス」といった回路素子は、「アノード」、及び「カソード」と呼ばれる極性を有する場合がある。「発光デバイス」の場合、順バイアスをかける（「カソード」に対する正電位を「アノード」に印加する）ことにより、「発光デバイス」を発光させることができる場合がある。また、「受光デバイス」の場合、ゼロバイアス、又は逆バイアス（「カソード」に対する負電位を「アノード」に印加する）をかけて、かつ光を「受光デバイス」に照射することにより、「アノード」−「カソード」間に電流が発生することがある。上述したとおり、「アノード」及び「カソード」は、「発光デバイス」、「受光デバイス」などの回路素子における入出力端子として扱われることがある。本明細書等では、「発光デバイス」、「受光デバイス」などの回路素子における、「アノード」、「カソード」のそれぞれを端子（第１端子、第２端子など）と呼称する場合がある。例えば、「アノード」又は「カソード」の一方を第１端子と呼称し、「アノード」又は「カソード」の他方を第２端子と呼称する場合がある。
また、回路図上では、単一の回路素子が図示されている場合でも、当該回路素子が複数の回路素子を有する場合がある。例えば、回路図上に１個の抵抗が記載されている場合は、２個以上の抵抗が直列に電気的に接続されている場合を含むものとする。また、例えば、回路図上に１個の容量が記載されている場合は、２個以上の容量が並列に電気的に接続されている場合を含むものとする。また、例えば、回路図上に１個のトランジスタが記載されている場合は、２個以上のトランジスタが直列に電気的に接続され、かつそれぞれのトランジスタのゲート同士が電気的に接続されている場合を含むものとする。また、同様に、例えば、回路図上に１個のスイッチが記載されている場合は、当該スイッチが２個以上のトランジスタを有し、２個以上のトランジスタが直列、又は並列に電気的に接続され、それぞれのトランジスタのゲート同士が電気的に接続されている場合を含むものとする。
また、本明細書等において、ノードは、回路構成、及びデバイス構造に応じて、端子、配線、電極、導電層、導電体、又は不純物領域と言い換えることが可能である。また、端子、又は配線をノードと言い換えることが可能である。
また、本明細書等において、「電圧」と「電位」は、適宜言い換えることができる。「電圧」は、基準となる電位からの電位差のことであり、例えば基準となる電位をグラウンド電位（接地電位）とすると、「電圧」を「電位」に言い換えることができる。なお、グラウンド電位は必ずしも０Ｖを意味するとは限らない。また、電位は相対的なものであり、基準となる電位が変わることによって、配線に与えられる電位、回路などに印加される電位、回路などから出力される電位なども変化する。
また、本明細書等において、「高レベル電位」、「低レベル電位」という用語は、特定の電位を意味するものではない。例えば、２本の配線において、両方とも「高レベル電位を供給する配線として機能する」と記載されていた場合、両方の配線が与えるそれぞれの高レベル電位は、互いに等しくなくてもよい。また、同様に、２本の配線において、両方とも「低レベル電位を供給する配線として機能する」と記載されていた場合、両方の配線が与えるそれぞれの低レベル電位は、互いに等しくなくてもよい。
また、「電流」とは、電荷の移動現象（電気伝導）のことであり、例えば、「正の荷電体の電気伝導が起きている」という記載は、「その逆向きに負の荷電体の電気伝導が起きている」と換言することができる。そのため、本明細書等において、「電流」とは、特に断らない限り、キャリアの移動に伴う電荷の移動現象（電気伝導）をいうものとする。ここでいうキャリアとは、例えば、電子、正孔、アニオン、カチオン、又は錯イオンが挙げられ、電流の流れる系（例えば、半導体、金属、電解液、又は真空中）によってキャリアが異なる。また、配線等における「電流の向き」は、正電荷となるキャリアが移動する方向とし、正の電流量で記載する。換言すると、負電荷となるキャリアが移動する方向は、電流の向きと逆の方向となり、負の電流量で表現される。そのため、本明細書等において、電流の正負（又は電流の向き）について断りがない場合、「素子Ａから素子Ｂに電流が流れる」等の記載は「素子Ｂから素子Ａに電流が流れる」等に言い換えることができるものとする。また、「素子Ａに電流が入力される」等の記載は「素子Ａから電流が出力される」等に言い換えることができるものとする。
また、本明細書等において、「第１」、「第２」、「第３」という序数詞は、構成要素の混同を避けるために付したものである。従って、構成要素の数を限定するものではない。また、構成要素の順序を限定するものではない。例えば、本明細書等の実施の形態の一において「第１」に言及された構成要素が、他の実施の形態、あるいは特許請求の範囲において「第２」に言及された構成要素とすることもありうる。また例えば、本明細書等の実施の形態の一において「第１」に言及された構成要素を、他の実施の形態、あるいは特許請求の範囲において省略することもありうる。
また、本明細書等において、「上に」、又は「下に」といった配置を示す語句は、構成同士の位置関係を、図面を参照して説明するために、便宜上用いている場合がある。また、構成同士の位置関係は、各構成を描写する方向に応じて適宜変化するものである。従って、明細書等で説明した語句に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。例えば、「導電体の上面に位置する絶縁体」の表現は、示している図面の向きを１８０度回転することによって、「導電体の下面に位置する絶縁体」と言い換えることができる。
また、「上」、又は「下」の用語は、構成要素の位置関係が直上又は直下で、かつ、直接接していることを限定するものではない。例えば、「絶縁層Ａ上の電極Ｂ」の表現であれば、絶縁層Ａの上に電極Ｂが直接接して形成されている必要はなく、絶縁層Ａと電極Ｂとの間に他の構成要素を含むものを除外しない。また、同様に、例えば、「絶縁層Ａの上方の電極Ｂ」の表現であれば、絶縁層Ａの上に電極Ｂが直接接して形成されている必要はなく、絶縁層Ａと電極Ｂとの間に他の構成要素を含むものを除外しない。また、同様に、例えば、「絶縁層Ａの下方の電極Ｂ」の表現であれば、絶縁層Ａの下に電極Ｂが直接接して形成されている必要はなく、絶縁層Ａと電極Ｂとの間に他の構成要素を含むものを除外しない。
また、本明細書等において、マトリクス状に配置された構成要素、及びその位置関係を説明するために、「行」、「列」などの語句を使用する場合がある。また、構成同士の位置関係は、各構成を描写する方向に応じて適宜変化するものである。従って、明細書等で説明した語句に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。例えば、「行方向」という表現は、示している図面の向きを９０度回転することによって、「列方向」と言い換えることができる場合がある。
また、本明細書等において、「膜」、又は「層」といった語句は、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な場合がある。又は、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な場合がある。又は、場合によっては、又は、状況に応じて、「膜」、又は「層」といった語句を使わずに、別の用語に入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」又は「導電膜」という用語を、「導電体」という用語に変更することが可能な場合がある。又は、例えば、「絶縁層」、又は「絶縁膜」という用語を、「絶縁体」という用語に変更することが可能な場合がある。
また、本明細書等において「電極」、「配線」、又は「端子」といった用語は、これらの構成要素を機能的に限定するものではない。例えば、「電極」は「配線」の一部として用いられることがあり、その逆もまた同様である。さらに、「電極」、又は「配線」といった用語は、複数の「電極」、又は「配線」が一体となって形成されている場合なども含む。また、例えば、「端子」は「配線」、又は「電極」の一部として用いられることがあり、その逆もまた同様である。更に、「端子」の用語は、複数の「電極」、「配線」、又は「端子」が一体となって形成されている場合なども含む。そのため、例えば、「電極」は「配線」又は「端子」の一部とすることができ、また、例えば、「端子」は「配線」又は「電極」の一部とすることができる。また、「電極」、「配線」、又は「端子」といった用語は、場合によって、「領域」などの用語に置き換える場合がある。
また、本明細書等において、「配線」、「信号線」、又は「電源線」といった用語は、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、「配線」という用語を、「信号線」という用語に変更することが可能な場合がある。また、例えば、「配線」という用語を、「電源線」などの用語に変更することが可能な場合がある。また、その逆も同様で、「信号線」、又は「電源線」といった用語を、「配線」という用語に変更することが可能な場合がある。「電源線」などの用語は、「信号線」などの用語に変更することが可能な場合がある。また、その逆も同様で「信号線」などの用語は、「電源線」などの用語に変更することが可能な場合がある。また、配線に印加されている「電位」という用語を、場合によっては、又は、状況に応じて、「信号」などという用語に変更することが可能な場合がある。また、その逆も同様で、「信号」などの用語は、「電位」という用語に変更することが可能な場合がある。
本明細書等において、金属酸化物（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ）とは、広い意味での金属の酸化物である。金属酸化物は、酸化物絶縁体、酸化物導電体（透明酸化物導電体を含む）、酸化物半導体（Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ又は単にＯＳともいう）などに分類される。例えば、トランジスタのチャネル形成領域に金属酸化物が含まれている場合、当該金属酸化物を酸化物半導体と呼称する場合がある。つまり、金属酸化物が増幅作用、整流作用、及びスイッチング作用の少なくとも１つを有するトランジスタのチャネル形成領域を構成し得る場合、当該金属酸化物を、金属酸化物半導体（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）と呼称することができる。また、ＯＳトランジスタと記載する場合においては、金属酸化物又は酸化物半導体を有するトランジスタと換言することができる。
また、本明細書等において、窒素を有する金属酸化物も金属酸化物（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ）と総称する場合がある。また、窒素を有する金属酸化物を、金属酸窒化物（ｍｅｔａｌ ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）と呼称してもよい。
また、本明細書等において、半導体の不純物とは、例えば、半導体層を構成する主成分以外をいう。例えば、濃度が０．１原子％未満の元素は不純物である。不純物が含まれることにより、例えば、半導体の欠陥準位密度が高くなること、キャリア移動度が低下すること、結晶性が低下すること、などが起こる場合がある。半導体が酸化物半導体である場合、半導体の特性を変化させる不純物としては、例えば、第１族元素、第２族元素、第１３族元素、第１４族元素、第１５族元素、主成分以外の遷移金属などがあり、特に、例えば、水素（水にも含まれる）、リチウム、ナトリウム、シリコン、ホウ素、リン、炭素、窒素などがある。
本明細書等において、スイッチとは、導通状態（オン状態）、又は、非導通状態（オフ状態）になり、電流を流すか流さないかを制御する機能を有するものをいう。又は、スイッチとは、電流を流す経路を選択して切り替える機能を有するものをいう。そのため、スイッチは、制御端子とは別に、電流を流す端子を２つ、又は３つ以上有する場合がある。一例としては、電気的なスイッチ、機械的なスイッチなどを用いることができる。つまり、スイッチは、電流を制御できるものであればよく、特定のものに限定されない。
電気的なスイッチの一例としては、トランジスタ（例えば、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳトランジスタなど）、ダイオード（例えば、ＰＮダイオード、ＰＩＮダイオード、ショットキーダイオード、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）ダイオード、ＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）ダイオード、ダイオード接続のトランジスタなど）、又はこれらを組み合わせた論理回路などがある。なお、スイッチとしてトランジスタを用いる場合、トランジスタの「導通状態」とは、例えば、トランジスタのソース電極とドレイン電極が電気的に短絡されているとみなせる状態、ソース電極とドレイン電極との間に電流を流すことができる状態をいう。また、トランジスタの「非導通状態」とは、トランジスタのソース電極とドレイン電極が電気的に遮断されているとみなせる状態をいう。なおトランジスタを単なるスイッチとして動作させる場合には、トランジスタの極性（導電型）は特に限定されない。
機械的なスイッチの一例としては、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システムズ）技術を用いたスイッチがある。そのスイッチは、機械的に動かすことが可能な電極を有し、その電極が動くことによって、導通と非導通とを制御して動作する。
また、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（例えば、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とすることができる。
また、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つ以上の発光層を含む構成とすることが好ましい。２つの発光層を用いて白色発光を得る場合、２つの発光層の各々の発光色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、３つ以上の発光層を用いて白色発光を得る場合、３つ以上の発光層のそれぞれの発光色が合わさることで、発光デバイス全体として白色発光することができる構成とすればよい。
タンデム構造のデバイスは、一対の電極間に２つ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。
また、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。
本明細書において、「平行」とは、二つの直線が−１０°以上１０°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、−５°以上５°以下の場合も含まれる。また、「略平行」又は「概略平行」とは、二つの直線が−３０°以上３０°以下の角度で配置されている状態をいう。また、「垂直」とは、二つの直線が８０°以上１００°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、８５°以上９５°以下の場合も含まれる。また、「略垂直」又は「概略垂直」とは、二つの直線が６０°以上１２０°以下の角度で配置されている状態をいう。
また、本明細書等において、各実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて、本発明の一態様とすることができる。また、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、互いに構成例を適宜組み合わせることが可能である。
なお、ある一つの実施の形態の中で述べる内容（一部の内容でもよい）は、その実施の形態で述べる別の内容（一部の内容でもよい）と、一つ若しくは複数の別の実施の形態で述べる内容（一部の内容でもよい）との少なくとも一つの内容に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを行うことができる。
なお、実施の形態の中で述べる内容とは、各々の実施の形態において、様々な図を用いて述べる内容、又は明細書に記載される文章を用いて述べる内容のことである。
なお、ある一つの実施の形態において述べる図（一部でもよい）は、その図の別の部分、その実施の形態において述べる別の図（一部でもよい）と、一つ若しくは複数の別の実施の形態において述べる図（一部でもよい）との少なくとも一つの図に対して、組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることができる。
本明細書に記載の実施の形態について図面を参照しながら説明している。但し、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなく、その形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、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、実施の形態の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場合がある。また、斜視図などにおいて、図面の明確性を期すために、一部の構成要素の記載を省略している場合がある。
また、本明細書の図面において、各実施の形態に係る構成を説明するため、平面図を用いる場合がある。平面図とは、一例として、構成を水平面に対して垂直な方向から視た面を示す図、又は構成を水平方向に切断した面（切り口）を示す図である（いずれの面を平面視と呼ぶ場合がある）。また、平面図にかくれ線（例えば破線）が記載されていることで、構成に含まれている複数の要素の位置関係、又は当該複数の要素の重なりの関係を示すことができる。なお、本明細書等において、「平面図」という用語は、「投影図」、「上面図」、又は「下面図」という用語に置き換えることができるものとする。また、状況によっては、構成を水平方向に切断した面（切り口）でなく、水平方向とは異なる方向に切断した面（切り口）を平面図と呼ぶ場合がある。
また、本明細書の図面において、各実施の形態に係る構成を説明するため、断面図を用いる場合がある。断面図とは、一例として、構成を水平面に対して垂直な方向から視た面を示す図、又は構成を垂直方向に切断した面（切り口）を示す図である（いずれの面を断面視と呼ぶ場合がある）。なお、本明細書等において、「断面図」という用語は、「正面図」、又は「側面図」という用語に置き換えることができるものとする。また、状況によっては、構成を垂直方向に切断した面（切り口）でなく、垂直方向とは異なる方向に切断した面（切り口）を断面図と呼ぶ場合がある。
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”、“［ｎ］”、“［ｍ，ｎ］”等の識別用の符号を付記して記載する場合がある。また、図面等において、符号に“＿１”、“［ｎ］”、“［ｍ，ｎ］”等の識別用の符号を付記している場合、本明細書等において区別する必要が無いときには、識別用の符号を記載しない場合がある。
また、本明細書の図面において、大きさ、層の厚さ、又は領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。なお図面は、理想的な例を模式的に示したものであり、図面に示す形状又は値などに限定されない。例えば、ノイズによる信号、電圧、若しくは電流のばらつき、又は、タイミングのずれによる信号、電圧、若しくは電流のばらつきなどを含むことが可能である。
（実施の形態１）
図１Ａは、本発明の一態様の表示装置を示している。表示装置ＤＳＰは表示部ＤＩＳを有し、表示部ＤＩＳは複数の表示領域に分割されている。
図１Ａは、本発明の一態様の表示装置を示している。表示装置ＤＳＰは表示部ＤＩＳを有し、表示部ＤＩＳは複数の表示領域に分割されている。
表示部ＤＩＳは、一例として、ｍ行ｎ列（ｍは１以上の整数であって、ｎは１以上の整数である）の表示領域に分割されているものとする。このため、表示部ＤＩＳは、領域ＡＲＡ［１，１］乃至領域ＡＲＡ［ｍ，ｎ］を有する構成となる。なお、図１Ａでは、一例として、ｍ＝９、ｎ＝９とした場合（９行９列の表示領域に分割された場合）における、表示部ＤＩＳを示している。また、図１Ａでは、一例として、領域ＡＲＡ［１，１］、領域ＡＲＡ［ｍ，１］、領域ＡＲＡ［１，ｎ］、及び領域ＡＲＡ［ｍ，ｎ］のそれぞれの符号を抜粋して示している。
領域ＡＲＡ［１，１］乃至領域ＡＲＡ［ｍ，ｎ］のそれぞれには、例えば、複数の表示画素と、複数の撮像画素と、がマトリクス状に配置されている。なお、表示画素と、撮像画素と、については、後述する。また、領域ＡＲＡ［１，１］乃至領域ＡＲＡ［ｍ，ｎ］のそれぞれには、撮像用光源として機能する、複数の発光画素が含まれていてもよい。
特に、分割された領域ＡＲＡに含まれる表示画素の駆動は、その領域ＡＲＡに対応した、表示用の駆動回路（例えば、ゲートドライバ回路、及びソースドライバ回路）によって行われるものとする。つまり、図１Ａの表示装置ＤＳＰは、複数の領域ＡＲＡのそれぞれに、表示用の駆動回路が設けられている構成となっている。
また、分割された領域ＡＲＡに含まれる撮像画素の駆動は、その領域ＡＲＡに対応した、撮像用の駆動回路（例えば、撮像を行うためのトリガ信号を送信する回路、及び撮像画素の選択回路）によって行われるものとする。つまり、図１Ａの表示装置ＤＳＰは、複数の領域ＡＲＡのそれぞれに、撮像用の駆動回路が設けられている構成となっている。
また、表示装置ＤＳＰの表示部ＤＩＳには、撮像用光源領域ＬＥＡと、撮像領域ＭＡと、が設けられている。具体的には、図１Ａの表示装置ＤＳＰでは、表示部ＤＩＳの１行目に設けられている領域ＡＲＡ［１，１］乃至領域ＡＲＡ［１，ｎ］と、表示部ＤＩＳのｍ行目に設けられている領域ＡＲＡ［ｍ，１］乃至領域ＡＲＡ［ｍ，ｎ］と、表示部ＤＩＳの１列目に設けられている領域ＡＲＡ［２，１］乃至領域ＡＲＡ［ｍ−１，１］と、表示部ＤＩＳのｎ列目に設けられている領域ＡＲＡ［２，ｎ］乃至領域ＡＲＡ［ｍ−１，ｎ］と、が撮像用光源領域ＬＥＡとなり、表示部ＤＩＳの残りの領域ＡＲＡが撮像領域ＭＡとなる。
つまり、図１Ａでは、表示部ＤＩＳの４辺に沿って位置する領域ＡＲＡに撮像用光源領域ＬＥＡが設定され、表示部ＤＩＳの残りの領域ＡＲＡに撮像領域ＭＡが設定される。別言すると、撮像用光源領域ＬＥＡは四角の枠状であって、当該枠状の内側に撮像領域ＭＡが設定される。
撮像領域ＭＡは、例えば、撮像領域ＭＡに含まれる複数の領域ＡＲＡの撮像画素によって、被写体を撮像する領域として機能する。また、撮像領域ＭＡは、例えば、撮像領域ＭＡに含まれる複数の領域ＡＲＡの表示画素によって、画像を表示する領域として機能してもよい。例えば、後述する図２Ａ、及び図２Ｂに示す電子機器に備えられる表示装置ＤＳＰ、後述する図１１Ｄ、及び図１１Ｅに示すスマートフォンＳＭＰなどの電子機器に備えられる発光装置ＩＳＰにおける撮像領域ＭＡは、被写体を撮像する領域に加えて、画像を表示する領域として機能することが好ましい。一方で、例えば、図１１Ａ乃至図１１Ｃに示す電子機器に備えられる発光装置ＩＳＰにおける撮像領域ＭＡは、被写体を撮像する領域として機能し、画像を表示する領域として機能しなくてもよい。
撮像用光源領域ＬＥＡは、例えば、撮像領域ＭＡに含まれる複数の領域ＡＲＡの撮像画素による撮像動作において必要な光を射出する領域として機能する。また、当該光を射出する回路は、表示画素とすることができる。また、撮像用光源領域ＬＥＡの領域ＡＲＡに表示画素と発光画素と、が含まれている場合、当該光を射出する回路は、発光画素とすることができる。
また、本発明の一態様の表示装置において、先に表示部ＤＩＳの撮像領域ＭＡを決めて、表示部ＤＩＳの余った領域に撮像用光源領域ＬＥＡが設定されてもよい。この場合、撮像領域ＭＡは、図１Ａに示すとおり、表示部ＤＩＳの中心部ＣＳＢと重なるように設定されることが好ましい。このため、表示装置ＤＳＰは、表示部ＤＩＳの中心部ＣＳＢと、撮像領域ＭＡに含まれる複数の領域ＡＲＡのうちの一部と、が互いに重なる領域を有することが好ましい。
なお、本明細書等において、表示部ＤＩＳの中心部とは、表示部ＤＩＳに２本の対角線を引いて、２本の対角線が交わる点を含む領域とする。具体的には、表示部ＤＩＳの中心部は、２本の対角線が交わる点を中心とした円の領域とすることができる。なお、当該円の半径は、表示部ＤＩＳの対角線の長さ（対角サイズ）をＬとしたとき、Ｌ／８以下とすることが好ましく、Ｌ／１６以下とすることがより好ましく、Ｌ／３２以下とすることが更に好ましく、Ｌ／６４以下とすることが更に好ましく、Ｌ／１２８以下とすることが更に好ましい。
例えば、対角サイズがＬ、表示部の画面率（アスペクト比）が１６：９の表示装置ＤＳＰが、４行８列の領域に分割された表示部ＤＩＳを有する場合、中心部の円の半径は、Ｌ／８以下とすればよい。また、例えば、対角サイズがＬ、表示部の画面率（アスペクト比）が１６：９の表示装置ＤＳＰが、８行１６列の領域に分割された表示部ＤＩＳを有する場合、中心部の円の半径は、Ｌ／１６以下とすればよい。
これにより、撮像用光源領域ＬＥＡの形状は、図１Ａに限定されず、様々な形状とすることができる。
＜アイトラッキング＞
ここで、表示装置ＤＳＰを備えたＶＲ向け機器である電子機器（ヘッドマウントディスプレイ）を考える。
ここで、表示装置ＤＳＰを備えたＶＲ向け機器である電子機器（ヘッドマウントディスプレイ）を考える。
当該電子機器に表示装置ＤＳＰを備えることによって、表示装置ＤＳＰによって、当該電子機器を装着したユーザの眼を撮像することができる。また、ユーザの眼を撮像することで、当該電子機器でアイトラッキング（視線追跡）を実現することができる。
例えば、図１Ｂに示すとおり、正面図において、表示装置ＤＳＰの表示部ＤＩＳとユーザの眼ＭＥとが重畳するように、表示装置ＤＳＰの位置を決めることによって、電子機器に備わる表示装置ＤＳＰによってユーザの眼ＭＥの撮像が可能となる。
このとき、撮像領域ＭＡにおいて、撮像領域ＭＡに含まれる複数の領域ＡＲＡの撮像画素によって、ユーザの眼ＭＥの撮像が行われることが好ましい。また、当該撮像において、撮像用光源としては、撮像用光源領域ＬＥＡに含まれる表示画素、又は発光画素とすればよい。
図１Ｂのとおり、正面図において、表示部ＤＩＳでユーザの眼ＭＥを囲むように、撮像用光源領域ＬＥＡを設定することによって、撮像用光源領域ＬＥＡからその内側に位置するユーザの眼ＭＥに撮像用の光ＬＩＧを照射することができる。また、正面図において、撮像用光源領域ＬＥＡがユーザの眼ＭＥを囲んでいるため、撮像用光源領域ＬＥＡからの複数の光ＬＩＧがユーザの眼ＭＥを中心に向かって照射される。これにより、ユーザの眼ＭＥには満遍なく光ＬＩＧが照射されるため、影ができにくくなる。
また、図１Ｃのとおり、正面図において、表示部ＤＩＳの右端に撮像用光源領域ＬＥＡがされていてもよい。この場合、図１Ｂよりも撮像領域ＭＡが広くなるため、撮像領域ＭＡの領域ＡＲＡに含まれる表示画素による、画像表示を大きくすることができる。
一方で、図１Ｃに示すとおり、表示部ＤＩＳの右端に撮像用光源領域ＬＥＡが設定されている場合、ユーザの眼ＭＥの右側と撮像用光源領域ＬＥＡとの間の距離が短くなるため、ユーザの眼ＭＥの右側には撮像用光源領域ＬＥＡからの光ＬＩＧが照射されやすくなる。逆に、ユーザの眼ＭＥの左側と撮像用光源領域ＬＥＡとの間の距離が遠くなるため、ユーザの眼の左側には撮像用光源領域ＬＥＡからの光ＬＩＧが照射されにくくなる。つまり、ユーザの眼ＭＥの右側と左側とで、撮像用光源領域ＬＥＡから照射される光の量（光の強度という場合がある）が異なる。また、図１Ｃに示すとおり、表示部ＤＩＳの右端に撮像用光源領域ＬＥＡが設定されている場合、図１Ｂと異なり、光ＬＩＧが照射されない領域（影）が生じる場合がある。このため、ユーザの眼ＭＥを明瞭に撮像したい場合は、撮像用光源領域ＬＥＡを図１Ｂの形状にすることが好ましい。
図１Ｂのとおり、正面図において、表示部ＤＩＳでユーザの眼ＭＥを囲むように、撮像用光源領域ＬＥＡを設定することによって、ユーザの眼ＭＥの領域にほぼ均一に撮像用光源領域ＬＥＡの光を照射することができるため、ユーザの眼ＭＥを明瞭に撮像することができる。ユーザの眼ＭＥを明瞭に撮像することによって、精度の高いアイトラッキングを実現することができる。
なお、撮像の方式としては、表示装置ＤＳＰにおいて、撮像領域ＭＡに含まれる複数の領域ＡＲＡの全ての撮像画素が一括で撮像する方式（グローバルシャッター方式と呼ばれる場合がある）とすることが好ましい。又は、撮像領域ＭＡに含まれる複数の領域ＡＲＡを順次選択して、撮像が行われる方式としてもよい。また、この方式の場合、撮像領域ＭＡに含まれる領域ＡＲＡにおいて、複数の撮像画素は、一括で撮像を行ってもよいし、順次撮像を行ってもよい。また、順次撮像を行う場合、撮像を行うフレーム周波数は高いことが好ましい。
＜電子機器の構成例＞
図２Ａは、例えば、表示装置ＤＳＰを備えたＶＲ向け機器の一種であるヘッドマウントディスプレイである電子機器ＨＭＤについて示している。
図２Ａは、例えば、表示装置ＤＳＰを備えたＶＲ向け機器の一種であるヘッドマウントディスプレイである電子機器ＨＭＤについて示している。
電子機器ＨＭＤは、一例として、筐体ＫＹＴを有する。筐体ＫＹＴは、人間の頭部に装着が可能な形状を有する。そして、筐体ＫＹＴには、上述した表示装置ＤＳＰに相当する、表示装置ＤＳＰ＿Ｌ、及び表示装置ＤＳＰ＿Ｒが設けられている。
具体的には、表示装置ＤＳＰ＿Ｌは、電子機器ＨＭＤを装着したユーザの左眼ＭＥ＿Ｌの前方に位置するように、筐体ＫＹＴに設けられている。つまり、正面視において、ユーザの左眼ＭＥ＿Ｌと表示装置ＤＳＰ＿Ｌとは互いに重なる領域を有する。また、表示装置ＤＳＰ＿Ｒは、電子機器ＨＭＤを装着したユーザの右眼の前方に位置するように、筐体ＫＹＴに設けられている。つまり、正面視において、ユーザの右眼ＭＥ＿Ｒと表示装置ＤＳＰ＿Ｒとは互いに重なる領域を有する。
また、電子機器ＨＭＤでアイトラッキングを行う場合、図２Ａに示すとおり、表示装置ＤＳＰ＿Ｌ、及び表示装置ＤＳＰ＿Ｒの両方で、ユーザの左眼、及び右眼のそれぞれの視線を追跡することができる。
また、電子機器ＨＭＤで行われるアイトラッキングは、両眼ではなく、左眼又は右眼の一方に対して行ってもよい。例えば、左眼に対してアイトラッキングを行いたい場合は、図２Ｂに示すとおり、表示装置ＤＳＰ＿Ｌの表示部ＤＩＳに撮像用光源領域ＬＥＡを設けて、撮像領域ＭＡに含まれている撮像画素によって左眼を撮像してもよい。また、このとき、表示装置ＤＳＰ＿Ｒの表示部ＤＩＳに撮像用光源領域ＬＥＡを設けず、表示部ＤＩＳの全体を撮像領域ＭＡとしてもよい。
また、図２Ｂでは、左眼をアイトラッキングする場合について示したが、表示装置ＤＳＰ＿Ｌと表示装置ＤＳＰ＿Ｒとを入れ換えて、右眼に対してアイトラッキングを行ってもよい。
＜撮像用光源の違いによる画像の表示＞
ここでは、撮像用光源の違いによる、表示装置ＤＳＰに表示される画像の違いについて説明する。
ここでは、撮像用光源の違いによる、表示装置ＤＳＰに表示される画像の違いについて説明する。
図３Ａは、表示部ＤＩＳに撮像用光源領域ＬＥＡが設けられていない場合（撮像を行わない場合）における表示部ＤＩＳの撮像領域ＭＡに表示されている画像の様子を示している。なお、図３Ａの撮像領域ＭＡには、一例として、自動車が表示されている様子を示している。
次に、表示装置ＤＳＰにおいて、撮像用光源領域ＬＥＡから射出される光を可視光線とした場合を考える。つまり、撮像用光源領域ＬＥＡの領域ＡＲＡに含まれている表示画素、又は発光画素が可視光線を射出する回路である場合を考える。また、この場合、撮像領域ＭＡの領域ＡＲＡに含まれる撮像画素は、可視光線を受光する受光デバイスを有するものとする。
図１Ａの表示装置ＤＳＰにおいて、表示部ＤＩＳの４辺に沿って位置する領域ＡＲＡが撮像用光源領域ＬＥＡとして用いられるため、表示部ＤＩＳに画像を表示できる領域は、残りの撮像領域ＭＡとなる。特に、表示部ＤＩＳの４辺に沿って位置する領域ＡＲＡに含まれる表示画素、又は発光画素が撮像用の光源として働くため、撮像用光源領域ＬＥＡに画像を表示することが難しい。
このため、図１Ａの表示部ＤＩＳにおける撮像領域ＭＡは、図３Ａの表示部ＤＩＳにおける撮像領域ＭＡよりも小さくなる。例えば、図１Ａの表示装置ＤＳＰで、図３Ａと同じ画像を表示した場合、図３Ｂのとおりとなる。つまり、図１Ａの撮像用光源領域ＬＥＡが設定された表示部ＤＩＳの撮像領域ＭＡに表示される画像は、図３Ａの表示部ＤＩＳに表示されている画像と比較して、縮小される。
一方、表示装置ＤＳＰにおいて、撮像用光源領域ＬＥＡから射出される光を赤外線（ＩＲと呼称する場合がある）とした場合を考える。この場合、撮像用光源領域ＬＥＡの領域ＡＲＡには、赤外線を射出する発光画素が複数含まれているものとする。また、この場合、撮像領域ＭＡの領域ＡＲＡに含まれる撮像画素は、赤外線を受光する受光デバイスを有するものとする。
赤外線は、不可視光線であるため、ユーザの眼ＭＥは赤外線を知覚することができない。このため、可視光線と不可視光線が混在する光がユーザの眼ＭＥに入射されたとき、ユーザの眼ＭＥは、可視光線のみを知覚することができる。
例えば、図１Ａの表示装置ＤＳＰにおいて、撮像用光源領域ＬＥＡの領域ＡＲＡに含まれる表示画素から画像に応じた光を射出し、同様に領域ＡＲＡに含まれる発光画素から赤外線を射出することで、ユーザの眼ＭＥは、当該表示画素からの光のみを知覚することができる。
このため、撮像用光源領域ＬＥＡから射出される光を赤外線とした場合、撮像用光源領域ＬＥＡでも画像を表示することができる。例えば、この場合に図１Ａの表示装置ＤＳＰで、図３Ａと同じ画像を表示すると、図３Ｃのとおりとなる。つまり、図１Ａの撮像用光源領域ＬＥＡが設定された表示部ＤＩＳには、図３Ａと同じ大きさの画像を表示することができる。
＜撮像用光源領域ＬＥＡの形状＞
図１Ａでは、表示装置ＤＳＰの表示部ＤＩＳの４辺に沿って位置する領域ＡＲＡが撮像用光源領域ＬＥＡとして用いられている例を説明したが、本発明の一態様の表示装置ＤＳＰの表示部ＤＩＳにおいて、撮像用光源領域ＬＥＡが設定される領域は、図１Ａに限定されない。
図１Ａでは、表示装置ＤＳＰの表示部ＤＩＳの４辺に沿って位置する領域ＡＲＡが撮像用光源領域ＬＥＡとして用いられている例を説明したが、本発明の一態様の表示装置ＤＳＰの表示部ＤＩＳにおいて、撮像用光源領域ＬＥＡが設定される領域は、図１Ａに限定されない。
例えば、表示装置ＤＳＰの表示部ＤＩＳに設定される撮像用光源領域ＬＥＡは、図４Ａに示すとおり、表示部ＤＩＳの１行目に設けられている領域ＡＲＡ［１，１］乃至領域ＡＲＡ［１，ｎ］と、表示部ＤＩＳのｍ行目に設けられている領域ＡＲＡ［ｍ，１］乃至領域ＡＲＡ［ｍ，ｎ］、としてもよい。
また、例えば、表示装置ＤＳＰの表示部ＤＩＳに設定される撮像用光源領域ＬＥＡは、図４Ｂに示すとおり、表示部ＤＩＳの１列目に設けられている領域ＡＲＡ［１，１］乃至領域ＡＲＡ［ｍ，１］と、表示部ＤＩＳのｎ列目に設けられている領域ＡＲＡ［１，ｎ］乃至領域ＡＲＡ［ｍ，ｎ］、としてもよい。
また、例えば、表示装置ＤＳＰの表示部ＤＩＳに設定される撮像用光源領域ＬＥＡは、表示部ＤＩＳの角にあたる領域ＡＲＡとその周辺の領域ＡＲＡとしてもよい。具体的には、例えば、図４Ｃに示すとおり、撮像用光源領域ＬＥＡは、表示部ＤＩＳの領域ＡＲＡ［１，１］、領域ＡＲＡ［ｍ，１］、領域ＡＲＡ［１，ｎ］、領域ＡＲＡ［ｍ，ｎ］、及びこれらの周辺の領域ＡＲＡとしてもよい。
また、例えば、表示装置ＤＳＰの表示部ＤＩＳに設定される撮像用光源領域ＬＥＡは、図４Ａ乃至図４Ｃに示したそれぞれの撮像用光源領域ＬＥＡを組み合わせた形状としてもよい。例えば、図４Ｄに示すとおり、撮像用光源領域ＬＥＡは、表示部ＤＩＳの１行目に設けられている領域ＡＲＡ［１，１］乃至領域ＡＲＡ［１，ｎ］と、領域ＡＲＡ［ｍ，１］及びその周辺の領域ＡＲＡと、領域ＡＲＡ［ｍ，ｎ］及びその周辺の領域ＡＲＡ、としてもよい。
また、例えば、表示装置ＤＳＰの表示部ＤＩＳに設定される撮像用光源領域ＬＥＡは、図４Ａ乃至図４Ｄとは異なり表示部ＤＩＳの周の領域ＡＲＡに設定されなくてもよい。例えば、図４Ｅに示すとおり、表示部ＤＩＳの周と中央部の領域ＡＲＡを撮像領域ＭＡとして、残った領域ＡＲＡを撮像用光源領域ＬＥＡとしてもよい。
また、表示装置ＤＳＰの撮像領域ＭＡと撮像用光源領域ＬＥＡの配置について、図４Ａ乃至図４Ｄのいずれか一を適用した場合、撮像の方式としては、撮像領域ＭＡに含まれる複数の領域ＡＲＡの全ての撮像画素が一括で撮像を行う、グローバルシャッター方式とすることが好ましい。又は、撮像領域ＭＡに含まれる複数の領域ＡＲＡを順次選択して撮像を行う方式としてもよい。
＜表示画素、撮像画素、及び発光画素＞
図５Ａは、表示装置ＤＳＰの領域ＡＲＡに備えることができる表示画素、及び撮像画素を示したブロック図である。図５Ａに示す回路ＡＰは、回路ＰＸと、回路ＰＶと、を有する。
図５Ａは、表示装置ＤＳＰの領域ＡＲＡに備えることができる表示画素、及び撮像画素を示したブロック図である。図５Ａに示す回路ＡＰは、回路ＰＸと、回路ＰＶと、を有する。
回路ＰＸは、一例として、表示画素としての機能を有する。表示画素は、一例として、液晶表示デバイス、発光デバイスの少なくとも一が適用された画素とすることができる。また、発光デバイスとしては、例えば、有機ＥＬ材料を含む発光デバイス、ＬＥＤ（マイクロＬＥＤ含む）などが挙げられる。なお、本実施の形態では、回路ＰＸには、有機ＥＬ材料が含まれる発光デバイスが適用されたものとして説明する。特に高輝度発光が可能な発光デバイスから発光される光の輝度としては、例えば、５００ｃｄ／ｍ２以上、好ましくは１０００ｃｄ／ｍ２以上１００００ｃｄ／ｍ２以下、さらに好ましくは２０００ｃｄ／ｍ２以上５０００ｃｄ／ｍ２以下とすることができる。なお、回路ＰＸなどに適用できる表示画素の構成については、実施の形態３で詳述する。
回路ＰＶは、例えば、撮像画素としての機能を有する。撮像画素は、例えば、撮像デバイスとして機能する受光デバイスを有する。
回路ＰＸは、例えば、配線ＳＬと、配線ＧＬと、配線ＣＴ１と、に電気的に接続されている。
配線ＳＬは、例えば、回路ＰＸに対して、画像データ信号を送信する配線として機能する。又は、配線ＳＬは、例えば、定電位、又は可変電位（例えば、パルス電圧）を与える配線としてもよい。
配線ＧＬは、例えば、画像データ信号の供給先となる回路ＰＸを選択するための選択信号を送信する配線として機能する。又は、配線ＧＬは、例えば、定電位を与える配線としてもよい。
配線ＣＴ１は、例えば、回路ＰＸに対して、定電位を与える配線として機能する。また、配線ＣＴ１は、一例として、回路ＰＸに含まれている発光デバイスの端子に電気的に接続されているものとする。この場合、当該定電位は、例えば、接地電位、又は負電位とすることが好ましい。又は、配線ＣＴ１は、例えば、可変電位（例えば、パルス電圧）を与える配線としてもよい。
回路ＰＶは、例えば、配線ＴＸと、配線ＲＳと、配線ＳＥと、配線ＯＬと、配線ＣＴ２と、に電気的に接続されている。
配線ＴＸは、例えば、回路ＰＶに含まれる受光デバイスが撮像を行うためのトリガ信号を送信する配線として機能する。又は、配線ＴＸは、例えば、定電位を与える配線としてもよい。
配線ＲＳは、例えば、回路ＰＶに含まれる受光デバイスによって撮像された撮像データを消去するためのトリガ信号を送信する配線として機能する。なお、撮像データの消去動作は、例えば、回路ＰＶで新たに撮像を行うための、回路ＰＶに保持されている撮像データに応じた電位の初期化動作と言い換えることができる。又は、配線ＲＳは、例えば、定電位を与える配線としてもよい。
配線ＳＥは、例えば、回路ＰＶに含まれる受光デバイスによって撮像された撮像データの読み出しを行うためのトリガ信号を送信する配線として機能する。又は、配線ＳＥは、例えば、定電位を与える配線としてもよい。
配線ＯＬは、例えば、回路ＰＶに含まれる受光デバイスによって撮像された撮像データを信号として送信する配線として機能する。又は、配線ＯＬは、例えば、定電位、可変電位（例えば、パルス電圧）などを与える配線としてもよい。
配線ＣＴ２は、回路ＰＶに対して定電位を与える配線として機能する。また、配線ＣＴ２は、例えば、回路ＰＶに含まれている受光デバイスの端子に電気的に接続されているものとする。
なお、図５Ａには各種配線が図示されているが、配線ＳＬ、配線ＧＬ、配線ＴＸ、配線ＲＳ、配線ＳＥ、配線ＯＬ、配線ＣＴ１、及び配線ＣＴ２以外の配線が、回路ＰＸ、及び回路ＰＶの一方又は双方に電気的に接続されていてもよい。例えば、図５Ａには図示されていないが、回路ＰＸ、及び回路ＰＶの一方又は双方を駆動させるための電源電圧を与える配線が、回路ＡＰに電気的に接続されていてもよい。
また、図５Ａに図示している各種配線の少なくとも一は、一本でなく二本以上としてもよい。例えば、図５Ａに図示されている配線ＧＬは一本ではなく二本以上としてもよい。また、例えば、図５Ａに図示されている配線ＲＳは一本ではなく二本以上としてもよい。
また、図５Ａでは、表示画素として機能する回路ＰＸと、撮像画素として機能する回路ＰＶと、を含む回路ＡＰの構成を示しているが、回路ＡＰには、撮像用光源として機能する発光素子が含まれていてもよい。例えば、図５Ｂに示すとおり、回路ＡＰは、回路ＰＸと回路ＰＶに加えて、更に撮像用光源として機能する発光素子を有する回路ＰＸ＿Ｌが含まれている構成としてもよい。
回路ＰＸ＿Ｌは、一例として、発光デバイスを有する。例えば、回路ＰＶに含まれている受光デバイスが白色光を受光する機能を有する場合、当該発光デバイスは、白色光を発するデバイスであることが好ましい。また、例えば、回路ＰＶに含まれている受光デバイスが赤外線を受光する機能を有する場合、当該発光デバイスは、赤外線を発するデバイスであることが好ましい。
回路ＰＸ＿Ｌは、例えば、配線ＰＷＬと、配線ＦＳと、配線ＣＴ１と、に電気的に接続されている。
配線ＰＷＬは、例えば、回路ＰＸ＿Ｌに含まれている発光デバイスに定電位、又は定電流を与える配線として機能する。
配線ＣＴ１は、例えば、回路ＰＸと同様に、回路ＰＸ＿Ｌに対して、定電位を与える配線として機能する。また、配線ＣＴ１は、一例として、回路ＰＸ＿Ｌに含まれている発光デバイスの端子に電気的に接続されているものとする。
配線ＦＳは、例えば、回路ＰＶにおいて撮像を行うとき、回路ＰＸ＿Ｌに含まれている発光デバイスから光を射出するためのトリガ信号が送信される配線として機能する。例えば、回路ＰＸ＿Ｌは、配線ＦＳにトリガ信号が与えられたときに、配線ＰＷＬから、回路ＰＸ＿Ｌに含まれている発光デバイスに定電位、又は定電流が与えられて、当該発光デバイスが発光する構成とすることができる。
なお、回路ＰＶに含まれている受光デバイスが白色光を受光する機能を有する場合、回路ＰＸを表示画素ではなく撮像用光源として利用してもよい。つまり、この場合、回路ＡＰは、図５Ａのとおり、撮像用光源である回路ＰＸ＿Ｌを設けない構成としてもよい。
また、図５Ａでは、回路ＡＰが表示画素として１個の回路ＰＸを有する構成を示しているが、回路ＡＰに含まれる表示画素は複数としてもよい。特に、複数の表示画素は、一例として、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の三色とすることができる。又は、複数の表示画素は、例えば、上述した赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の三色に、更に、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黄（Ｙ）、及び白（Ｗ）から選ばれた少なくとも一の色を加えて、四色以上としてもよい。なお、異なる色を表現する表示画素のそれぞれを副表示画素と呼び、複数の異なる色の副表示画素によって白色を表現する場合、その複数の副表示画素をまとめて表示画素と呼ぶ場合がある。
図５Ｃには、一例として、赤色（Ｒ）の表示画素である回路ＰＸ＿Ｒ、緑色（Ｇ）の表示画素である回路ＰＸ＿Ｇ、及び青色（Ｂ）の表示画素である回路ＰＸ＿Ｂの３つの表示画素を有する回路ＡＰの構成を示している。また、図５Ｃでは、図５Ａの配線ＳＬに相当する配線ＳＬ＿Ｒ、配線ＳＬ＿Ｇ、及び配線ＳＬ＿Ｂを図示しており、配線ＳＬ＿Ｒは、一例として回路ＰＸ＿Ｒに電気的に接続され、配線ＳＬ＿Ｇは、一例として回路ＰＸ＿Ｇに電気的に接続され、配線ＳＬ＿Ｂは、一例として回路ＰＸ＿Ｂに電気的に接続されている。
なお、それぞれの表示画素、及び撮像画素の並び順は、図５Ｃに示す順序に限定されず、状況に応じて並び順を変更してもよい。
また、図５Ｃの回路ＡＰにおいて、回路ＰＸ＿Ｒ、回路ＰＸ＿Ｇ、及び回路ＰＸ＿Ｂとは別に撮像用光源が必要な場合、図５Ｄに示すとおり、図５Ｃの回路ＡＰに、上述した回路ＰＸ＿Ｌを設けてもよい。
＜表示装置の構成例＞
次に、図１Ａの表示装置ＤＳＰの具体的な構成例について説明する。図６Ａは、図１Ａの表示装置ＤＳＰの断面模式図である。表示装置ＤＳＰは、一例として、画素層ＰＸＡＬと、配線層ＬＩＮＬと、回路層ＳＩＣＬと、を有する。
次に、図１Ａの表示装置ＤＳＰの具体的な構成例について説明する。図６Ａは、図１Ａの表示装置ＤＳＰの断面模式図である。表示装置ＤＳＰは、一例として、画素層ＰＸＡＬと、配線層ＬＩＮＬと、回路層ＳＩＣＬと、を有する。
配線層ＬＩＮＬは、回路層ＳＩＣＬ上に設けられ、画素層ＰＸＡＬは、配線層ＬＩＮＬ上に設けられている。なお、画素層ＰＸＡＬは、後述する駆動回路領域ＤＲＶを含む領域に重畳している。
回路層ＳＩＣＬは、基板ＢＳと、駆動回路領域ＤＲＶと、を有する。
基板ＢＳには、例えば、半導体基板（例えば、シリコン又はゲルマニウムを材料とした単結晶基板）を用いることができる。また、基板ＢＳには、半導体基板以外では、例えば、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、サファイアガラス基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムを用いることができる。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどが挙げられる。可撓性基板、貼り合わせフィルム、又は基材フィルムの一例としては、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）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に代表されるプラスチックが挙げられる。または、別の一例としては、アクリル樹脂等の合成樹脂が挙げられる。または、別の一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルが挙げられる。または、別の一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ樹脂、無機蒸着フィルム、又は紙類が挙げられる。なお、表示装置ＤＳＰの作製工程において熱処理が含まれている場合、基板ＢＳとしては、熱に対して耐性の高い材料を選択することが好ましい。
なお、本実施の形態では、基板ＢＳは、シリコンを材料として有する半導体基板として説明する。そのため、駆動回路領域ＤＲＶに含まれるトランジスタは、チャネル形成領域にシリコンを有するトランジスタ（以後、Ｓｉトランジスタと呼称する）とすることができる。
駆動回路領域ＤＲＶは、基板ＢＳ上に設けられている。
駆動回路領域ＤＲＶは、一例として、後述する画素層ＰＸＡＬに含まれる画素を駆動させるための駆動回路を有する。なお、駆動回路領域ＤＲＶの具体的な構成例については、後述する。
配線層ＬＩＮＬは、回路層ＳＩＣＬ上に設けられている。
配線層ＬＩＮＬには、一例として、配線が設けられている。また、配線層ＬＩＮＬに含まれている配線は、例えば、下方に設けられる駆動回路領域ＤＲＶに含まれる駆動回路と、上方に設けられる画素層ＰＸＡＬに含まれる回路と、を電気的に接続する配線として機能する。
画素層ＰＸＡＬは、一例として、複数の表示画素（例えば、図５Ａの回路ＰＸ、図５Ｃの回路ＰＸ＿Ｒ、回路ＰＸ＿Ｇ、又は回路ＰＸ＿Ｂ）、及び複数の撮像画素（例えば、図５Ａの回路ＰＶ）を有する。また、複数の表示画素、及び複数の撮像画素は、画素層ＰＸＡＬにおいて、マトリクス状に配置されていてもよい。また、場合によっては、画素層ＰＸＡＬには、図５Ｂ、及び図５Ｄのとおり、撮像用光源として機能する回路ＰＸ＿Ｌが複数含まれていてもよい。
図７Ａは、表示装置ＤＳＰの平面図の一例であって、表示部ＤＩＳのみを示している。なお、表示部ＤＩＳは、画素層ＰＸＡＬの平面図とすることができる。
また、図７Ａの表示装置ＤＳＰにおいて、表示部ＤＩＳは、一例として、ｍ行ｎ列（ｍは１以上の整数であって、ｎは１以上の整数である）の領域に分割されている。このため、表示部ＤＩＳは、領域ＡＲＡ［１，１］乃至領域ＡＲＡ［ｍ，ｎ］を有する構成となる。なお、図７Ａでは、一例として、領域ＡＲＡ［１，１］、領域ＡＲＡ［２，１］、領域ＡＲＡ［ｍ−１，１］、領域ＡＲＡ［ｍ，１］、領域ＡＲＡ［１，２］、領域ＡＲＡ［２，２］、領域ＡＲＡ［ｍ−１，２］、領域ＡＲＡ［ｍ，２］、領域ＡＲＡ［１，ｎ−１］、領域ＡＲＡ［２，ｎ−１］、領域ＡＲＡ［ｍ−１，ｎ−１］、領域ＡＲＡ［ｍ，ｎ−１］、領域ＡＲＡ［１，ｎ］、領域ＡＲＡ［２，ｎ］、領域ＡＲＡ［ｍ−１，ｎ］、及び領域ＡＲＡ［ｍ，ｎ］のそれぞれを抜粋して示している。
例えば、表示部ＤＩＳを３２個の領域に分割したい場合、ｍ＝４、ｎ＝８として、図７Ａに適用すればよい。ところで、表示装置ＤＳＰの解像度が８Ｋ４Ｋである場合、表示画素の数は７６８０×４３２０ピクセルとなる。また、表示部ＤＩＳの副表示画素が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色である場合、全ての副表示画素の数は、７６８０×４３２０×３個となる。ここで、解像度が８Ｋ４Ｋである表示部ＤＩＳの画素アレイを３２個の領域に分割した場合、１個の領域あたりの表示画素の数は、９６０×１０８０ピクセルとなり、また、その表示装置ＤＳＰの副表示画素が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の３色である場合、１個の領域あたりの副表示画素の数は、９６０×１０８０×３個となる。
ここで、図７Ａの表示装置ＤＳＰにおいて、表示部ＤＩＳがｍ行ｎ列の領域に分割されている場合における、回路層ＳＩＣＬに含まれている駆動回路領域ＤＲＶについて考える。
図７Ｂは、表示装置ＤＳＰの平面図の一例であって、回路層ＳＩＣＬに含まれている駆動回路領域ＤＲＶのみを示している。
図７Ａの表示装置ＤＳＰでは、表示部ＤＩＳがｍ行ｎ列の領域に分割されているため、分割された領域ＡＲＡ［１，１］乃至領域ＡＲＡ［ｍ，ｎ］のそれぞれには、対応した駆動回路が必要となる。具体的には、駆動回路領域ＤＲＶもｍ行ｎ列の領域に分割して、分割された各領域に駆動回路を設ければよい。
図７Ｂの表示装置ＤＳＰでは、駆動回路領域ＤＲＶをｍ行ｎ列の領域に分割した構成を示している。そのため、駆動回路領域ＤＲＶは、回路領域ＡＲＤ［１，１］乃至回路領域ＡＲＤ［ｍ，ｎ］を有する。なお、図７Ｂでは、一例として、回路領域ＡＲＤ［１，１］、回路領域ＡＲＤ［２，１］、回路領域ＡＲＤ［ｍ−１，１］、回路領域ＡＲＤ［ｍ，１］、回路領域ＡＲＤ［１，２］、回路領域ＡＲＤ［２，２］、回路領域ＡＲＤ［ｍ−１，２］、回路領域ＡＲＤ［ｍ，２］、回路領域ＡＲＤ［１，ｎ−１］、回路領域ＡＲＤ［２，ｎ−１］、回路領域ＡＲＤ［ｍ−１，ｎ−１］、回路領域ＡＲＤ［ｍ，ｎ−１］、回路領域ＡＲＤ［１，ｎ］、回路領域ＡＲＤ［２，ｎ］、回路領域ＡＲＤ［ｍ−１，ｎ］、及び回路領域ＡＲＤ［ｍ，ｎ］のそれぞれを抜粋して示している。
回路領域ＡＲＤ［１，１］乃至回路領域ＡＲＤ［ｍ，ｎ］のそれぞれは、駆動回路ＳＤと、駆動回路ＧＤと、駆動回路ＴＤと、駆動回路ＲＤと、を有する。例えば、ｉ行目ｊ列目（ｉは１以上ｍ以下の整数とし、ｊは１以上ｎ以下の整数とする）に位置する回路領域ＡＲＤ［ｉ，ｊ］（図７Ｂに図示しない）に含まれている駆動回路ＳＤと、駆動回路ＧＤと、は、表示部ＤＩＳのｉ行目ｊ列目に位置する領域ＡＲＡ［ｉ，ｊ］に含まれている複数の表示画素を駆動させることができる。また、例えば、ｉ行目ｊ列目に位置する回路領域ＡＲＤに含まれている駆動回路ＴＤと、駆動回路ＲＤと、は、表示部ＤＩＳのｉ行目ｊ列目に位置する領域ＡＲＡ［ｉ，ｊ］に含まれている撮像画素、及び撮像用光源を駆動させることができる。
駆動回路ＳＤは、例えば、対応する領域ＡＲＡに含まれている複数の表示画素に画像信号を送信するソースドライバ回路として機能する。なお、駆動回路ＳＤは、デジタルデータの画像信号をアナログデータに変換するデジタルアナログ変換回路を有してもよい。このため、駆動回路ＳＤは、図５Ａ乃至図５Ｄのそれぞれにおいて、配線ＳＬ（配線ＳＬ＿Ｒ、配線ＳＬ＿Ｇ、及び配線ＳＬ＿Ｂ）に電気的に接続されていることが好ましい。
駆動回路ＧＤは、例えば、対応する領域ＡＲＡにおいて、画像信号の送信先となる複数の表示画素を選択するためのゲートドライバ回路として機能する。このため、駆動回路ＧＤは、図５Ａ乃至図５Ｄのそれぞれにおいて、配線ＧＬに電気的に接続されていることが好ましい。
駆動回路ＴＤは、例えば、回路ＰＶで撮像を行うためのトリガ信号を送信する機能と、回路ＰＶから撮像データを読み出すために行毎に回路ＰＶを選択する機能と、回路ＰＶで保持している撮像データをリセットするためのトリガ信号を送信する機能と、を有する。このため、駆動回路ＴＤは、図５Ａ乃至図５Ｄのそれぞれにおいて、配線ＳＥ、配線ＲＳ、及び配線ＴＸに電気的に接続されていることが好ましい。
駆動回路ＲＤは、例えば、列毎に回路ＰＶから供給された撮像データを保持して、ノイズ除去処理を行う機能を有する。ノイズ除去処理として、例えば、ＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ：相関２重サンプリング）処理などを行なってもよい。また、駆動回路ＲＤは、撮像データの増幅機能、撮像データのＡＤ変換機能などを備えてもよい。このため、駆動回路ＲＤは、図５Ａ乃至図５Ｄのそれぞれにおいて、配線ＯＬに電気的に接続されていることが好ましい。
なお、図６Ａ、図７Ａ、及び図７Ｂに示す表示装置ＤＳＰは、表示部ＤＩＳの領域ＡＲＡ［ｉ，ｊ］と回路領域ＡＲＤ［ｉ，ｊ］とが互いに重畳する構成となっているが、本発明の一態様の表示装置は、これに限定されない。本発明の一態様の表示装置の構成は、必ずしも領域ＡＲＡ［ｉ，ｊ］と回路領域ＡＲＤ［ｉ，ｊ］とが互いに重畳していなくてもよい。
例えば、図６Ｂに示すとおり、表示装置ＤＳＰは、基板ＢＳ上に駆動回路領域ＤＲＶだけでなく、領域ＬＩＡが設けられている構成としてもよい。
領域ＬＩＡには、一例として、配線が設けられている。また、領域ＬＩＡに含まれている配線は、配線層ＬＩＮＬに含まれる配線と電気的に接続されていてもよい。また、このとき、表示装置ＤＳＰは、領域ＬＩＡに含まれる配線と配線層ＬＩＮＬに含まれる配線とにより、駆動回路領域ＤＲＶに含まれる回路と、画素層ＰＸＡＬに含まれる回路と、が電気的に接続される構成としてもよい。また、表示装置ＤＳＰは、駆動回路領域ＤＲＶに含まれる回路と、領域ＬＩＡに含まれる配線、又は回路と、の間が配線層ＬＩＮＬに含まれる配線を介して電気的に接続される構成としてもよい。
また、領域ＬＩＡには、一例として、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が含まれていてもよい。また、表示装置ＤＳＰにタッチパネルが含まれている場合には、領域ＬＩＡには、当該タッチパネルに含まれるタッチセンサを制御するセンサコントローラが含まれていてもよい。また、表示装置ＤＳＰの表示素子として液晶素子が適用されている場合、領域ＬＩＡには、ガンマ補正回路が含まれていてもよい。また、領域ＬＩＡには、表示装置ＤＳＰの外部からの入力信号を処理する機能を有するコントローラが含まれていてもよい。また、領域ＬＩＡには、上述した回路、及び回路領域ＡＲＤに含まれている駆動回路に供給する電圧を生成するための電圧生成回路が含まれていてもよい。
また、表示装置ＤＳＰの表示素子として有機ＥＬ材料が用いられた発光デバイスが適用されている場合、領域ＬＩＡには、ＥＬ補正回路が含まれていてもよい。ＥＬ補正回路は、例えば、有機ＥＬ材料が含まれている発光デバイスに入力される電流量を適切に調整する機能を有する。有機ＥＬ材料が含まれている発光デバイスの発光時における輝度は電流に比例するため、当該発光デバイスに電気的に接続されている駆動トランジスタの特性が良くない場合には、当該発光デバイスにて発光する光の輝度は所望の輝度よりも低くなることがある。ＥＬ補正回路は、例えば、当該発光デバイスに流れる電流量をモニタリングして、当該電流量が所望の電流量よりも小さいときに、当該発光デバイスに流れる電流量を大きくして、当該発光デバイスにて発光する光の輝度を高くすることができる。また、逆に、当該電流量が所望の電流量よりも大きいときに、当該発光デバイスに流れる電流量を小さく調整してもよい。
図８は、図６Ｂに示す表示装置ＤＳＰの平面図の一例であって、回路層ＳＩＣＬのみを示している。また、図８の表示装置ＤＳＰでは、一例として、駆動回路領域ＤＲＶが領域ＬＩＡによって囲まれている構成を示している。このため、図８に示すとおり、駆動回路領域ＤＲＶは、平面視において、表示部ＤＩＳの内側に重畳するように配置されている。
また、図８に示す表示装置ＤＳＰは、図７Ａと同様に、表示部ＤＩＳが領域ＡＲＡ［１，１］乃至領域ＡＲＡ［ｍ，ｎ］に分割されているものとし、駆動回路領域ＤＲＶも回路領域ＡＲＤ［１，１］乃至回路領域ＡＲＤ［ｍ，ｎ］に分割されているものとする。
図８では、一例として、領域ＡＲＡと、その領域ＡＲＡに含まれる画素を駆動させる駆動回路を含む回路領域ＡＲＤと、の対応関係を太い矢印で図示している。具体的には、回路領域ＡＲＤ［１，１］に含まれている駆動回路は、領域ＡＲＡ［１，１］に含まれる画素を駆動させ、回路領域ＡＲＤ［２，１］に含まれている駆動回路は、領域ＡＲＡ［２，１］に含まれる画素を駆動させる。また、回路領域ＡＲＤ［ｍ−１，１］に含まれている駆動回路は、領域ＡＲＡ［ｍ−１，１］に含まれる画素を駆動させ、回路領域ＡＲＤ［ｍ，１］に含まれている駆動回路は、領域ＡＲＡ［ｍ，１］に含まれる画素を駆動させる。また、回路領域ＡＲＤ［１，ｎ］に含まれている駆動回路は、領域ＡＲＡ［１，ｎ］に含まれる画素を駆動させ、回路領域ＡＲＤ［２，ｎ］に含まれている駆動回路は、領域ＡＲＡ［２，ｎ］に含まれる画素を駆動させる。また、回路領域ＡＲＤ［ｍ−１，ｎ］に含まれている駆動回路は、領域ＡＲＡ［ｍ−１，ｎ］に含まれる画素を駆動させ、回路領域ＡＲＤ［ｍ，ｎ］に含まれている駆動回路は、領域ＡＲＡ［ｍ，ｎ］に含まれる画素を駆動させる。つまり、図８には図示しないが、ｉ行ｊ列に位置する回路領域ＡＲＤ［ｉ，ｊ］に含まれている駆動回路は、領域ＡＲＡ［ｉ，ｊ］に含まれる画素を駆動させる。
図６Ｂにおいて、回路層ＳＩＣＬ内の回路領域ＡＲＤに含まれる駆動回路と、画素層ＰＸＡＬ内の領域ＡＲＡに含まれる画素と、を配線層ＬＩＮＬに含まれる配線によって電気的に接続することによって、表示装置ＤＳＰの構成は、必ずしも領域ＡＲＡ［ｉ，ｊ］と回路領域ＡＲＤ［ｉ，ｊ］とが互いに重畳しない構成とすることができる。そのため、駆動回路領域ＤＲＶと、表示部ＤＩＳと、の位置関係は、図８に示す表示装置ＤＳＰの平面図に限定されず、駆動回路領域ＤＲＶの配置を自由に決めることができる。
なお、本発明の一態様の表示装置において、回路領域ＡＲＤ［１，１］乃至回路領域ＡＲＤ［ｍ，ｎ］のそれぞれにおける駆動回路ＳＤ、駆動回路ＧＤ、駆動回路ＴＤ、及び駆動回路ＲＤの配置は、図７Ｂ及び図８に示す構成に限定されない。また、駆動回路ＳＤ、駆動回路ＧＤ、駆動回路ＴＤ、及び駆動回路ＲＤは、図７Ｂ及び図８に示す形状に限定されず、例えば、１つの回路領域ＡＲＤ内において、様々な形状として配置されてもよい。例えば、回路領域ＡＲＤの平面視において、駆動回路ＳＤと駆動回路ＧＤと駆動回路ＲＤと駆動回路ＴＤとが互いに重ならず、かつ駆動回路ＳＤが左上に配置され、駆動回路ＲＤが左下に配置され、駆動回路ＧＤが右上に配置され、駆動回路ＴＤが右下に配置されてもよい。
図７Ａ乃至図８に示すとおり、表示部ＤＩＳを複数の領域ＡＲＡに分割し、かつそれぞれの領域ＡＲＡに対応する駆動回路を設けることによって、複数の領域ＡＲＡに含まれる回路を独立に駆動することができる。
次に、領域ＡＲＡの構成例について説明する。図９は、領域ＡＲＡの一例を示したブロック図である。図９において、領域ＡＲＡは、一例として、図５Ａの回路ＡＰを複数有する構成とすることができる。なお、領域ＡＲＡに含まれる回路ＡＰは、図５Ａの回路ＡＰではなく、図５Ｂ乃至図５Ｄのいずれか一の回路ＡＰとしてもよい。
また、図９には、領域ＡＲＡに含まれる回路ＡＰとの電気的な接続を示すため、駆動回路ＳＤ、駆動回路ＧＤ、駆動回路ＴＤ、及び駆動回路ＲＤも図示している。なお、図６Ａ乃至図８に示すとおり、駆動回路ＳＤ、駆動回路ＧＤ、駆動回路ＴＤ、及び駆動回路ＲＤは、領域ＡＲＡを含む画素層ＰＸＡＬに重畳しているが、図９では、便宜上、領域ＡＲＡの外側に駆動回路ＳＤ、駆動回路ＧＤ、駆動回路ＴＤ、及び駆動回路ＲＤが位置するように図示している。
図９において、複数の回路ＡＰは、領域ＡＲＡ内において、マトリクス状に配置されている。そのため、領域ＡＲＡには、複数の配線ＧＬ、複数の配線ＳＥ、複数の配線ＲＳ、及び複数の配線ＴＸが行方向に延設されている。同様に、領域ＡＲＡには、複数の配線ＳＬ、及び複数の配線ＯＬが列方向に延設されている。
複数の配線ＧＬは、一例として、駆動回路ＧＤに電気的に接続されている。複数の配線ＳＬは、一例として、駆動回路ＳＤに電気的に接続されている。複数の配線ＳＥと、複数の配線ＲＳと、複数の配線ＴＸと、は、一例として、駆動回路ＴＤに電気的に接続されている。複数の配線ＯＬは、一例として、駆動回路ＲＤに電気的に接続されている。
１個の領域ＡＲＡに含まれる回路ＡＰの個数は、例えば、表示装置ＤＳＰの表示部ＤＩＳの解像度と、図７Ａに示したｍ、及びｎの値によって定められる。
次に、表示装置ＤＳＰに含まれる各構成要素の例について説明する。図１０は、表示装置ＤＳＰの一例を示したブロック図である。図１０に示す表示装置ＤＳＰは、表示部ＤＩＳと、周辺回路ＰＲＰＨと、を有する。
周辺回路ＰＲＰＨは、複数の駆動回路ＧＤを含む回路ＧＤＳと、複数の駆動回路ＳＤを含む回路ＳＤＳと、複数の駆動回路ＲＤを含む回路ＲＤＳと、複数の駆動回路ＴＤを含む回路ＴＤＳと、分配回路ＤＭＧと、分配回路ＤＭＳと、分配回路ＴＭＧと、分配回路ＲＭＧと、制御部ＣＴＲと、記憶装置ＭＤと、電圧生成回路ＰＧと、タイミングコントローラＴＭＣと、クロック信号生成回路ＣＫＳと、画像処理部ＧＰＳと、インターフェースＩＮＴと、を有する。
なお、図６Ａ乃至図８に示すとおり、表示装置ＤＳＰにおいて、複数の駆動回路ＧＤのそれぞれを含む駆動回路領域ＤＲＶは、複数の領域ＡＲＡを含む画素層ＰＸＡＬに重畳しているが、図１０では、便宜上、表示部ＤＩＳの外側に複数の駆動回路ＧＤが一列に並ぶように図示している。同様に、複数の駆動回路ＳＤのそれぞれを含む駆動回路領域ＤＲＶは、複数の領域ＡＲＡを含む画素層ＰＸＡＬに重畳しているが、図１０では、便宜上、表示部ＤＩＳの外側に複数の駆動回路ＳＤが一行に並ぶように図示している。また、同様に、複数の駆動回路ＴＤのそれぞれを含む駆動回路領域ＤＲＶは、複数の領域ＡＲＡを含む画素層ＰＸＡＬに重畳しているが、図１０では、便宜上、表示部ＤＩＳの外側に複数の駆動回路ＴＤが一列に並ぶように図示している。また、同様に、複数の駆動回路ＲＤのそれぞれを含む駆動回路領域ＤＲＶは、複数の領域ＡＲＡを含む画素層ＰＸＡＬに重畳しているが、図１０では、便宜上、表示部ＤＩＳの外側に複数の駆動回路ＲＤが一行に並ぶように図示している。
周辺回路ＰＲＰＨは、例えば、図６Ａ、及び図６Ｂに示す回路層ＳＩＣＬに含まれる。また、周辺回路ＰＲＰＨに含まれる回路ＧＤＳ及び回路ＳＤＳは、例えば、図６Ａ、及び図６Ｂに示す駆動回路領域ＤＲＶに含まれる。
また、図６Ａの表示装置ＤＳＰの場合、分配回路ＤＭＧと、分配回路ＤＭＳと、分配回路ＴＭＧと、分配回路ＲＭＧと、制御部ＣＴＲと、記憶装置ＭＤと、電圧生成回路ＰＧと、タイミングコントローラＴＭＣと、クロック信号生成回路ＣＫＳと、画像処理部ＧＰＳと、インターフェースＩＮＴと、のそれぞれは、例えば、外部回路として、駆動回路領域ＤＲＶに含まれる回路に電気的に接続されてもよい。
また、図６Ｂの表示装置ＤＳＰの場合、分配回路ＤＭＧと、分配回路ＤＭＳと、分配回路ＴＭＧと、分配回路ＲＭＧと、制御部ＣＴＲと、記憶装置ＭＤと、電圧生成回路ＰＧと、タイミングコントローラＴＭＣと、クロック信号生成回路ＣＫＳと、画像処理部ＧＰＳと、インターフェースＩＮＴと、から選ばれた一以上は、領域ＬＩＡに含まれていてもよい。また、上述した回路のうち領域ＬＩＡに含まれない回路は、外部回路として、領域ＬＩＡに含まれる回路、及び駆動回路領域ＤＲＶに含まれる回路から選ばれた一以上に電気的に接続されてもよい。
分配回路ＤＭＧと、分配回路ＤＭＳと、分配回路ＴＭＧと、分配回路ＲＭＧと、制御部ＣＴＲと、記憶装置ＭＤと、電圧生成回路ＰＧと、タイミングコントローラＴＭＣと、クロック信号生成回路ＣＫＳと、画像処理部ＧＰＳと、インターフェースＩＮＴと、のそれぞれは、バス配線ＢＷを介して相互に各種信号を送受信する。
インターフェースＩＮＴは、例えば、外部装置から出力される、表示装置ＤＳＰに画像を表示するための画像情報を、周辺回路ＰＲＰＨ内の回路に取り込むための回路としての機能を有する。また、ここでの外部装置としては、例えば、記録メディアの再生機、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、及びＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）といった不揮発性記憶装置が挙げられる。また、インターフェースＩＮＴは、周辺回路ＰＲＰＨ内の回路から表示装置ＤＳＰの外側の装置に信号を出力する回路としてもよい。
また、無線通信によって、外部装置からインターフェースＩＮＴに画像情報が入力される場合、インターフェースＩＮＴは、一例として、画像情報を受信するアンテナ、混合器、増幅回路、及びアナログデジタル変換回路を有する構成とすることができる。
制御部ＣＴＲは、インターフェースＩＮＴを介して外部装置から送られる各種制御信号を処理し、周辺回路ＰＲＰＨに含まれる各種回路を制御する機能を有する。
記憶装置ＭＤは、一時的に情報、及び画像信号を保持する機能を有する。この場合、記憶装置ＭＤは、例えば、フレームメモリ（フレームバッファと呼ばれる場合がある）として機能する。また、記憶装置ＭＤは、インターフェースＩＮＴを介して外部装置から送られた情報、制御部ＣＴＲで処理した情報の少なくとも一を一時的に保持する機能を有してもよい。なお、記憶装置ＭＤとしては、例えば、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）の少なくとも一を適用することができる。
電圧生成回路ＰＧは、表示部ＤＩＳに含まれる画素回路、及び周辺回路ＰＲＰＨに含まれる回路のそれぞれに供給するための電源電圧を生成する機能を有する。なお、電圧生成回路ＰＧは、電圧を供給する回路を選択する機能を有してもよい。例えば、電圧生成回路ＰＧは、表示部ＤＩＳに静止画を表示させている期間では、回路ＧＤＳ、回路ＳＤＳ、画像処理部ＧＰＳ、タイミングコントローラＴＭＣ、及びクロック信号生成回路ＣＫＳに対しての電圧供給を停止することによって、表示装置ＤＳＰ全体の消費電力を低減することができる。
タイミングコントローラＴＭＣは、回路ＧＤＳに含まれている複数の駆動回路ＧＤ、回路ＳＤＳに含まれている複数の駆動回路ＳＤで使用されるタイミング信号を生成する機能を有する。なお、タイミング信号の生成に、クロック信号生成回路ＣＫＳで生成されたクロック信号を用いることができる。
画像処理部ＧＰＳは、表示部ＤＩＳに画像を描画するための処理を行う機能を有する。例えば、画像処理部ＧＰＳは、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有してもよい。特に、画像処理部ＧＰＳは、並列にパイプライン処理を行う構成とすることにより、表示部ＤＩＳに表示させるための画像データを高速に処理することができる。また、画像処理部ＧＰＳは、エンコードされた画像を復元するためのデコーダとしての機能も有することができる。
また、画像処理部ＧＰＳは、表示部ＤＩＳに表示する画像の色調を補正する機能を有してもよい。この場合、画像処理部ＧＰＳに、調光回路、及び調色回路の一方又は双方が設けられていることが好ましい。また、表示部ＤＩＳに含まれている表示画素に有機ＥＬ素子が含まれている場合、画像処理部ＧＰＳには、ＥＬ補正回路が設けられていてもよい。
また、上記で説明した画像補正には、人工知能を用いてもよい。例えば、画素に備えられている表示デバイスに流れる電流（又は表示デバイスに印加される電圧）をモニタリングして取得し、表示部ＤＩＳに表示された画像をイメージセンサなどで取得し、電流（又は電圧）と画像を人工知能の演算（例えば、人工ニューラルネットワークなど）の入力データとして扱い、その出力結果で当該画像の補正の有無を判断させてもよい。
また、人工知能の演算は、画像補正だけでなく、画像データのアップコンバート処理にも応用することができる。これにより、解像度が低い画像データを表示部ＤＩＳの解像度に合わせて、アップコンバートすることで、表示品位の高い画像を表示部ＤＩＳに表示させることができる。
なお、上述した人工知能の演算は、例えば、画像処理部ＧＰＳに含まれるＧＰＵを用いて行うことができる。つまり、ＧＰＵを用いて、各種補正の演算（例えば、色ムラ補正、又はアップコンバート）を行うことができる。
なお、本明細書等において、人工知能の演算を行うＧＰＵをＡＩアクセラレータと呼称する。つまり、本明細書等では、ＧＰＵをＡＩアクセラレータと置き換えて説明する場合がある。
クロック信号生成回路ＣＫＳは、クロック信号を生成する機能を有する。また、例えば、クロック信号生成回路ＣＫＳは、表示部ＤＩＳに表示する画像に応じて、クロック信号のフレーム周波数を変化することができる構成としてもよい。
分配回路ＤＭＧは、バス配線ＢＷから受け取った信号を、当該信号の内容に応じて、複数の領域ＡＲＡの一に含まれる表示画素を駆動させる駆動回路ＧＤに送信する機能を有する。
分配回路ＤＭＳは、バス配線ＢＷから受け取った信号を、当該信号の内容に応じて、複数の領域ＡＲＡの一に含まれる表示画素を駆動させる駆動回路ＳＤに送信する機能を有する。
分配回路ＴＭＧは、バス配線ＢＷから受け取った信号を、当該信号の内容に応じて、複数の領域ＡＲＡの一に含まれる撮像画素を駆動させる駆動回路ＴＤに送信する機能を有する。
分配回路ＲＭＧは、バス配線ＢＷから受け取った信号を、当該信号の内容に応じて、複数の領域ＡＲＡの一に含まれる撮像画素を駆動させる駆動回路ＲＤに送信する機能を有する。
また、図１０には図示していないが、周辺回路ＰＲＰＨには、レベルシフタが含まれていてもよい。レベルシフタは、一例として、各回路に入力される信号を適切なレベルに変換する機能を有する。
なお、図１０に示した表示装置ＤＳＰの周辺回路ＰＲＰＨの構成は一例であって、状況に応じて、周辺回路ＰＲＰＨに含まれる回路構成を変更してもよい。例えば、表示装置ＤＳＰが、各回路の駆動電圧を外部から供給を受ける構成である場合、表示装置ＤＳＰ内で当該駆動電圧を生成する必要はなくなるため、この場合、表示装置ＤＳＰは、電圧生成回路ＰＧが含まれない構成としてもよい。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す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２）
本実施の形態では、実施の形態１で説明した表示装置を用いた、電子機器について説明する。
本実施の形態では、実施の形態１で説明した表示装置を用いた、電子機器について説明する。
［マイクロスコープ］
図１１Ａは、電子機器の一例である、マイクロスコープの構成例を示している。なお、マイクロスコープは、光学機器の一種であるため、本明細書等では、光学機器と呼称する場合がある。マイクロスコープＭＣＳは、筐体ＫＹＩと、レンズＲＮＳと、発光装置ＩＳＰと、を有する。また、図１１Ｂは、図１１ＡのマイクロスコープＭＣＳの断面模式図である。
図１１Ａは、電子機器の一例である、マイクロスコープの構成例を示している。なお、マイクロスコープは、光学機器の一種であるため、本明細書等では、光学機器と呼称する場合がある。マイクロスコープＭＣＳは、筐体ＫＹＩと、レンズＲＮＳと、発光装置ＩＳＰと、を有する。また、図１１Ｂは、図１１ＡのマイクロスコープＭＣＳの断面模式図である。
図１１ＡのマイクロスコープＭＣＳにおいて、筐体ＫＹＩは、一例として、円筒の形状ＣＹＬと、先端が開口されている円錐の形状ＣＮＥと、が組み合わされた形状となっている。なお、図１１Ａ、及び図１１Ｂでは、円錐の形状ＣＮＥの先端の開口している領域を、開口部ＫＫＢとして図示している。
また、図１１Ａでは、レンズＲＮＳと、発光装置ＩＳＰと、の配置が分かるように、筐体ＫＹＩの円筒の形状ＣＹＬの一部の領域を破線で示している。
発光装置ＩＳＰと、レンズＲＮＳと、は、互いに重畳し、かつ開口部ＫＫＢに重畳する領域に設けられている。
発光装置ＩＳＰには、例えば、実施の形態１で説明した表示装置ＤＳＰを適用することができる。なお、発光装置ＩＳＰは、表示画素を設けていない表示装置ＤＳＰとすることができる。本構成例では、発光装置ＩＳＰは、表示装置ＤＳＰにおける撮像用光源と、撮像画素と、を有するものとする。
発光装置ＩＳＰに備わる、撮像用光源として機能する発光画素からの光ＬＧＴ１は、レンズＲＮＳを介して、開口部ＫＫＢから射出される。また、光ＬＧＴ１が対象物に照射されて、当該対象物から反射された光ＬＧＴ２は、開口部ＫＫＢ、及びレンズＲＮＳを介して、発光装置ＩＳＰに備わる撮像画素に入射される。
発光装置ＩＳＰにおいて、実施の形態１で説明した表示装置ＤＳＰのとおり、撮像用光源と撮像画素とを同一の基板上に形成することができる。つまり、撮像用光源と撮像画素を発光装置ＩＳＰにまとめることができるため、図１１Ａ、及び図１１Ｂに示すマイクロスコープＭＣＳに発光装置ＩＳＰを適用することによって、マイクロスコープＭＣＳの部品数を削減することができる。また、これにより、マイクロスコープＭＣＳの小型化を図ることができる。
マイクロスコープＭＣＳの具体的な活用例としては、肌の表面解析が挙げられる。例えば、図１１Ｃに示すとおり、ユーザＵＳＲが、マイクロスコープＭＣＳの先端に位置する開口部ＫＫＢをユーザＵＳＲ自身の肌にあてて、当該肌の状態を診断することができる。
このとき、発光装置ＩＳＰは、図１Ｂ、図３Ｂ、図４Ａ乃至図４Ｅのいずれか一のとおり、撮像用光源領域ＬＥＡと、撮像領域ＭＡと、の領域に分けて、撮像を行うことができる。具体的には、撮像用光源領域ＬＥＡに含まれる発光画素によって光ＬＧＴ１を射出し、撮像領域ＭＡに含まれる撮像画素によって光ＬＧＴ２を取得する。
また、撮像用光源領域ＬＥＡに含まれる撮像用光源を、可視光を発光する発光画素とし、かつ撮像領域ＭＡの撮像画素に含まれる撮像素子を、当該可視光を取得する撮像素子をとすることによって、ユーザＵＳＲの肌の表面を撮像画像として取得することができる。
また、撮像用光源領域ＬＥＡに含まれる撮像用光源を、赤外線を発光する発光画素とし、かつ撮像領域ＭＡの撮像画素に含まれる撮像素子を、当該赤外線を取得する撮像素子とすることによって、ユーザＵＳＲの肌の内部を撮像画像として取得することができる。
また、肌の表面の撮像画像と、肌の内部の撮像画像と、を用いて画像解析を行うことによって、肌の健康の度合いを測ることができる。肌の健康の度合いとしては、例えば、肌のキメ、シミ（メラニン量）、たるみ、毛穴の開き具合が挙げられる。画像解析を行うことによって、肌のキメ、シミ（メラニン量）、及び毛穴の開き具合のそれぞれを数値化することができ、それぞれの数値を取得することができる。
なお、画像解析では、一例として、人工知能の演算（人工ニューラルネットワークのモデルによる演算）が行われてもよい。画像解析に用いることができる人工ニューラルネットワークのモデルとしては、例えば、ディープラーニングが用いられることが好ましい。ディープラーニングには、例えば、畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ）、再帰型ニューラルネットワーク（ＲＮＮ）、オートエンコーダ（ＡＥ）、変分オートエンコーダ（ＶＡＥ）、及び敵対的生成ネットワーク（ＧＡＮ）が挙げられる。また、画像解析に用いられる、人工ニューラルネットワーク以外の計算モデルとしては、例えば、ランダムフォレスト（Ｒａｎｄｏｍ Ｆｏｒｅｓｔ）、サポートベクターマシン（Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）、及び勾配ブースティング（Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｂｏｏｓｔｉｎｇ）が挙げられる。
また、マイクロスコープＭＣＳは、上記のとおり、肌の健康の度合いを測るだけでなく、肌にできたニキビなどの吹き出物、傷を観察する用途として用いてもよい。また、別の用途として、マイクロスコープＭＣＳは、例えば、頭皮を観察する用途として用いられてもよい。また、上述した肌の撮像画像からの画像解析と同様に、頭皮の撮像画像を取得し、頭皮の画像解析を行って、頭皮の健康状態を診断してもよい。
［携帯型情報端末］
図１１Ｄは、電子機器の一例である、スマートフォンの構成例を示している。なお、スマートフォンは、携帯型情報端末の一例であるため、本明細書等では、携帯情報端末と呼称する場合がある。スマートフォンＳＭＰは、発光装置ＩＳＰを有する。
図１１Ｄは、電子機器の一例である、スマートフォンの構成例を示している。なお、スマートフォンは、携帯型情報端末の一例であるため、本明細書等では、携帯情報端末と呼称する場合がある。スマートフォンＳＭＰは、発光装置ＩＳＰを有する。
なお、図１１Ｄに示すスマートフォンＳＭＰは実施の形態１で説明した表示装置ＤＳＰを備えるため、スマートフォンＳＭＰを光学機器と呼称する場合がある。
また、本構成例において、スマートフォンＳＭＰの発光装置ＩＳＰには、実施の形態１で説明した表示装置ＤＳＰを備えることができる。発光装置ＩＳＰに実施の形態１で説明した表示装置ＤＳＰを備えることで、発光装置ＩＳＰに含まれる撮像画素によって、発光装置ＩＳＰに入射される光を撮像することができる。なお、本構成例において、発光装置ＩＳＰには、図１１Ａ乃至図１１Ｃの発光装置ＩＳＰと異なり、表示画素が設けられていてもよい。
また、マイクロスコープＭＣＳと同様に、スマートフォンＳＭＰを用いて、肌の状態の診断を行ってもよい。例えば、図１１Ｅに示すとおり、ユーザＵＳＲが、スマートフォンＳＭＰの発光装置ＩＳＰをユーザＵＳＲ自身の肌にあてて、当該肌の状態を診断することができる。
なお、このとき、発光装置ＩＳＰは、図１Ｂ、図３Ｂ、図４Ａ乃至図４Ｅのいずれか一のとおり、撮像用光源領域ＬＥＡと、撮像領域ＭＡと、の領域に分けて、撮像を行うことが好ましい。
〔撮像方法〕
また、本実施の形態で説明した発光装置ＩＳＰにおいて、撮像領域ＭＡに含まれる複数の領域ＡＲＡの全ての撮像画素が一括で撮像を行う方式でなく、撮像領域ＭＡに含まれる複数の領域ＡＲＡを順次選択して撮像を行う方式（以後、第１方式と呼称する）を適用する場合、発光装置ＩＳＰの撮像用光源領域ＬＥＡと、撮像領域ＭＡと、の配置は、図１Ｂ、図３Ｂ、及び図４Ａ乃至図４Ｅに限定されない。また、第１方式を適用する場合、撮像時において、撮像用光源領域ＬＥＡと、撮像領域ＭＡと、の配置は、順次切り替わってもよい。
また、本実施の形態で説明した発光装置ＩＳＰにおいて、撮像領域ＭＡに含まれる複数の領域ＡＲＡの全ての撮像画素が一括で撮像を行う方式でなく、撮像領域ＭＡに含まれる複数の領域ＡＲＡを順次選択して撮像を行う方式（以後、第１方式と呼称する）を適用する場合、発光装置ＩＳＰの撮像用光源領域ＬＥＡと、撮像領域ＭＡと、の配置は、図１Ｂ、図３Ｂ、及び図４Ａ乃至図４Ｅに限定されない。また、第１方式を適用する場合、撮像時において、撮像用光源領域ＬＥＡと、撮像領域ＭＡと、の配置は、順次切り替わってもよい。
例えば、第１方式を適用した発光装置ＩＳＰの撮像方法の一例を図１２Ａ乃至図１２Ｄに示す。なお、図１２Ａ乃至図１２Ｄに示す発光装置ＩＳＰは、撮像部ＩＭＣを有し、撮像部ＩＭＣは、実施の形態１で説明した図１Ａの表示部ＤＩＳと同様に、ｍ行ｎ列（ｍは１以上の整数であって、ｎは１以上の整数である）の領域ＡＲＡに分割された装置とする。
図１２Ａは、撮像動作を開始した直後の撮像部ＩＭＣにおける、撮像用光源領域ＬＥＡと、待機領域ＳＴＡと、の配置を示している。なお、待機領域ＳＴＡとは、領域ＡＲＡに含まれている撮像画素及び表示画素が共に駆動していない領域としている。
図１２Ａの撮像部ＩＭＣにおいて、撮像用光源領域ＬＥＡは、１列目に位置している全ての領域ＡＲＡを含んでいる。また、待機領域ＳＴＡは、撮像部ＩＭＣの撮像用光源領域ＬＥＡ以外の領域ＡＲＡを含んでいる。
図１２Ｂは、図１２Ａの撮像動作の後の撮像部ＩＭＣにおける、撮像領域ＭＡと、撮像用光源領域ＬＥＡと、待機領域ＳＴＡと、の配置を示している。
図１２Ｂの撮像部ＩＭＣにおいて、撮像領域ＭＡは、１列目に位置している全ての領域ＡＲＡを含んでいる。なお、本実施の形態における撮像領域ＭＡは、撮像画素を駆動可能な領域とする。撮像画素を駆動可能とは、撮像画素への撮像画像の書き込みが可能なこと、又は撮像画素の読み出しが可能なことを指す。また、本実施の形態における撮像領域ＭＡの領域ＡＲＡに含まれている表示画素は、駆動していなくてもよい。また、撮像用光源領域ＬＥＡは、２列目に位置している全ての領域ＡＲＡを含んでいる。また、待機領域ＳＴＡは、撮像部ＩＭＣの撮像領域ＭＡ、及び撮像用光源領域ＬＥＡ以外の領域ＡＲＡを含んでいる。
図１２Ｃは、図１２Ｂの撮像動作の後の撮像部ＩＭＣにおける、撮像領域ＭＡと、撮像用光源領域ＬＥＡと、待機領域ＳＴＡと、の配置を示している。
図１２Ｃの撮像部ＩＭＣにおいて、撮像領域ＭＡは、２列目に位置している全ての領域ＡＲＡを含んでいる。また、撮像用光源領域ＬＥＡは、３列目に位置している全ての領域ＡＲＡを含んでいる。また、待機領域ＳＴＡは、撮像部ＩＭＣの撮像領域ＭＡ、及び撮像用光源領域ＬＥＡ以外の領域ＡＲＡを含んでいる。
つまり、図１２Ａ乃至図１２Ｃより、撮像用光源領域ＬＥＡは、撮像部ＩＭＣの１列目の領域ＡＲＡから１列ずつ順次選択されていく。また、撮像用光源領域ＬＥＡとして次の列の領域ＡＲＡが選択されたタイミングで、前のタイミングで選択されていた撮像用光源領域ＬＥＡが、撮像領域ＭＡに切り替わる。
図１２Ａ乃至図１２Ｃと同様に、撮像用光源領域ＬＥＡの選択を撮像部ＩＭＣの４列目以降も続けていく。図１２Ｄは、撮像部ＩＭＣにおいて、撮像用光源領域ＬＥＡの選択を撮像部ＩＭＣのｎ列目まで行ったときの、撮像領域ＭＡと、撮像用光源領域ＬＥＡと、待機領域ＳＴＡと、の配置を示している。
図１２Ａ乃至図１２Ｄに示すとおり、撮像領域ＭＡと、撮像用光源領域ＬＥＡと、を撮像部ＩＭＣにおいて１列ずつ順次選択していき、順次選択される度に、撮像領域ＭＡに含まれている領域ＡＲＡの撮像画素を駆動させることで、発光装置ＩＳＰは撮像を行うことができる。
また、図１２Ａ乃至図１２Ｄでは、例えば、撮像用光源領域ＬＥＡを撮像部ＩＭＣのｊ列（ここでのｊは２以上ｎ以下の整数とする）の領域ＡＲＡとし、撮像領域ＭＡを撮像部ＩＭＣのｊ−１列の領域ＡＲＡとしたが、本発明の一態様に係る発光装置ＩＳＰの撮像方法では、撮像用光源領域ＬＥＡを撮像部ＩＭＣのｊ−１列の領域ＡＲＡとし、撮像領域ＭＡを撮像部ＩＭＣのｊ列の領域ＡＲＡとしてもよい（図示しない）。なお、図１２Ａでは撮像用光源ＬＥＡが１列目であるとき、撮像領域ＭＡは設定されていない。
また、図１２Ｅに示すとおり、撮像領域ＭＡを撮像部ＩＭＣのｋ列（ここでのｋは２以上ｎ−１以下の整数とする）の領域ＡＲＡとし、撮像用光源領域ＬＥＡを撮像部ＩＭＣのｋ−１列及びｋ＋１列の領域ＡＲＡとしてもよい。ｋを２からｎ−１まで値を変更して、撮像部ＩＭＣにおいて１列ずつ撮像領域ＭＡを順次選択していき、順次選択される度に、撮像領域ＭＡに含まれている撮像画素を駆動させることでも、発光装置ＩＳＰは撮像を行うことができる。
上記の発光装置ＩＳＰの動作例は、図１３に示すフローチャートの動作例として表すことができる。図１３のフローチャートの動作例である、発光装置ＩＳＰの動作方法は、ステップＳＴ１乃至ステップＳＴ３を有する。なお、図１３のフローチャートには、動作の開始を“ＳＴＡＲＴ”と記載し、また、動作の終了を“ＥＮＤ”と記載している。
ステップＳＴ１は、発光装置ＩＳＰが、撮像部ＩＭＣに撮像領域ＭＡと、撮像用光源領域ＬＥＡと、待機領域ＳＴＡと、を設定するステップを有する。
また、ステップＳＴ１は、撮像部ＩＭＣに撮像領域ＭＡと、撮像用光源領域ＬＥＡと、待機領域ＳＴＡと、が設定された後に、撮像を行うステップを有する。
また、ステップＳＴ２は、発光装置ＩＳＰが、前のタイミングで設定された撮像領域ＭＡを、撮像用光源領域ＬＥＡ又は待機領域ＳＴＡに再設定し、前のタイミングで設定された撮像用光源領域ＬＥＡを、撮像領域ＭＡ又は待機領域ＳＴＡに再設定し、かつ前のタイミングで設定された待機領域ＳＴＡの一部を、撮像用光源領域ＬＥＡに再設定するステップを有する。また、図１２Ａ乃至図１２Ｄには示していないが、前のタイミングで設定された待機領域ＳＴＡの一部は、撮像用光源領域ＬＥＡでなく撮像領域ＭＡに再設定してもよい。なお、前のタイミングとは、例えば、ステップＳＴ１、又はステップＳＴ２とすることができる。
上記を換言すると、ステップＳＴ２は、撮像部ＩＭＣに設定されている撮像領域ＭＡを撮像用光源領域ＬＥＡ又は待機領域ＳＴＡに、撮像部ＩＭＣに設定されている撮像用光源領域ＬＥＡを撮像領域ＭＡ又は待機領域ＳＴＡに、かつ撮像部ＩＭＣに設定されている待機領域ＳＴＡの一部を撮像用光源領域ＬＥＡに、再設定するステップを有する。
また、ステップＳＴ２は、撮像部ＩＭＣへの撮像領域ＭＡと、撮像用光源領域ＬＥＡと、待機領域ＳＴＡと、の再設定が行われた後に、撮像を行うステップを有する。
ステップＳＴ３は、発光装置ＩＳＰの撮像部ＩＭＣの全ての所望の領域において、撮像が完了したか否かの判定を行うステップを有する。撮像部ＩＭＣの所望の全ての領域において、撮像が完了した場合（図１３では“ＹＥＳ”と記載している）、図１３のフローチャートの動作が終了する。また、撮像部ＩＭＣの全ての所望の領域において、撮像が完了していない場合（図１３では“ＮＯ”と記載している）、ステップＳＴ２に移行する。なお、所望の領域とは、撮像部ＩＭＣにおける全ての領域ＡＲＡとしてもよいし、撮像部ＩＭＣにおける一部の領域ＡＲＡとしてもよい。
発光装置ＩＳＰは、上述した動作によって、撮像領域ＭＡ、撮像用光源領域ＬＥＡ、及び待機領域ＳＴＡを繰り返し設定し、かつ設定するたびに撮像部ＩＭＣに含まれる撮像画素を駆動することによって、撮像を行うことができる。
また、上記とは異なる、発光装置ＩＳＰの撮像方法の一例を図１４Ａ、及び図１４Ｂに示す。
図１４Ａは、一例として、撮像動作を開始した直後の撮像部ＩＭＣにおける、撮像用光源領域ＬＥＡと、撮像領域ＭＡと、の配置を示している。
図１４Ａの撮像部ＩＭＣにおいて、撮像用光源領域ＬＥＡは、奇数列目に位置している全ての領域ＡＲＡを含んでいる。また、撮像領域ＭＡは、偶数列目に位置している全ての領域ＡＲＡを含んでいる。
図１４Ｂは、図１４Ａの撮像動作の後の撮像部ＩＭＣにおける、撮像領域ＭＡと、撮像用光源領域ＬＥＡと、の配置を示している。
図１４Ｂの撮像部ＩＭＣにおいて、撮像用光源領域ＬＥＡは、偶数列目に位置している全ての領域ＡＲＡを含んでいる。また、撮像領域ＭＡは、奇数列目に位置している全ての領域ＡＲＡを含んでいる。
なお、図１４Ａ、及び図１４Ｂの撮像部ＩＭＣは、ｎ列目が偶数列目となるように図示しているが、本動作例が行われる発光装置ＩＳＰの撮像部ＩＭＣのｎ列目は、奇数列目としてもよい。
図１４Ａに示すとおり、撮像部ＩＭＣの偶数列目に位置する領域ＡＲＡを撮像領域ＭＡとして、偶数列目に位置する領域ＡＲＡに含まれている撮像画素を駆動させて、その後、図１４Ｂに示すとおり、撮像部ＩＭＣの奇数列目に位置する領域ＡＲＡを撮像領域ＭＡとして、奇数列目に位置する領域ＡＲＡに含まれている撮像画素を駆動させることによって、発光装置ＩＳＰは撮像を行うことができる。
なお、発光装置ＩＳＰの撮像動作の順序は、上記に限定されない。上記と異なる撮像動作の順として、図１４Ｂのとおり、撮像部ＩＭＣの奇数列目に位置する領域ＡＲＡの撮像画素を駆動させた後に、図１４Ａのとおり、撮像部ＩＭＣの偶数列目に位置する領域ＡＲＡの撮像画素を駆動させてもよい。
また、上記とは異なる、発光装置ＩＳＰの撮像方法の一例を図１４Ｃ、及び図１４Ｄに示す。
図１４Ｃは、一例として、撮像動作を開始した直後の撮像部ＩＭＣにおける、撮像用光源領域ＬＥＡと、撮像領域ＭＡと、の配置を示している。
図１４Ｃの撮像部ＩＭＣにおいて、ｉ＋ｊ（ここでのｉは１以上ｍ以下の整数とし、ｊは１以上ｎ以下の整数とする）が奇数となるとき、ｉ行ｊ列に位置する領域ＡＲＡは、撮像用光源領域ＬＥＡに含まれる。また、ｉ＋ｊが偶数となるとき、ｉ行ｊ列に位置する領域ＡＲＡは、撮像領域ＭＡに含まれる。
図１４Ｄは、図１４Ｃの撮像動作の後の撮像部ＩＭＣにおける、撮像領域ＭＡと、撮像用光源領域ＬＥＡと、の配置を示している。
図１４Ｄの撮像部ＩＭＣでは、ｉ＋ｊが奇数であるとき、ｉ行ｊ列に位置する領域ＡＲＡは、撮像領域ＭＡに含まれる。また、ｉ＋ｊが偶数であるとき、ｉ行ｊ列に位置する領域ＡＲＡは、撮像用光源領域ＬＥＡに含まれる。
なお、図１４Ｃ、及び図１４Ｄの撮像部ＩＭＣは、ｎ列目が偶数列目となるように図示しているが、本動作例が行われる発光装置ＩＳＰの撮像部ＩＭＣのｎ列目は、奇数列目としてもよい。
図１４Ｃに示す撮像領域ＭＡに含まれている撮像画素を駆動させて、その後、図１４Ｄに示す撮像領域ＭＡに含まれている撮像画素を駆動させることによって、発光装置ＩＳＰは撮像を行うことができる。
なお、発光装置ＩＳＰの撮像動作の順序は、上記に限定されない。上記と異なる撮像動作の順として、図１４Ｄに示す撮像領域ＭＡに含まれている撮像画素を駆動させた後に、図１４Ｃに示す撮像領域ＭＡに含まれている撮像画素を駆動させてもよい。
上記の発光装置ＩＳＰの動作例は、図１５に示すフローチャートの動作例として表すことができる。図１５のフローチャートの動作例である、発光装置ＩＳＰの動作方法は、ステップＳＰ１乃至ステップＳＰ３を有する。なお、図１５のフローチャートには、動作の開始を“ＳＴＡＲＴ”と記載し、また、動作の終了を“ＥＮＤ”と記載している。
ステップＳＰ１は、撮像部ＩＭＣに撮像領域ＭＡと、撮像用光源領域ＬＥＡと、を設定するステップを有する。
また、ステップＳＰ１は、撮像部ＩＭＣに撮像領域ＭＡと、撮像用光源領域ＬＥＡと、が設定された後に、撮像を行うステップを有する。
また、ステップＳＰ２は、前のタイミングで設定された撮像領域ＭＡを、撮像用光源領域ＬＥＡに再設定し、かつ前のタイミングで設定された撮像用光源領域ＬＥＡを、撮像領域ＭＡに再設定する機能を有する。前のタイミングとは、例えば、ステップＳＰ１、又はステップＳＰ２とすることができる。
上記を換言すると、ステップＳＰ２は、撮像部ＩＭＣに設定されている撮像領域ＭＡを撮像用光源領域ＬＥＡに、かつ撮像部ＩＭＣに設定されている撮像用光源領域ＬＥＡを撮像領域ＭＡに、再設定するステップを有する。
また、ステップＳＰ２は、撮像部ＩＭＣへの撮像領域ＭＡと、撮像用光源領域ＬＥＡと、の再設定が行われた後に、撮像を行うステップを有する。
ステップＳＰ３は、発光装置ＩＳＰの撮像部ＩＭＣの全ての所望の領域において、撮像が完了したか否かの判定を行うステップを有する。撮像部ＩＭＣの所望の全ての領域において、撮像が完了した場合（図１５では“ＹＥＳ”と記載している）、図１５のフローチャートの動作が終了する。また、撮像部ＩＭＣの全ての所望の領域において、撮像が完了していない場合（図１５では“ＮＯ”と記載している）、ステップＳＰ２に移行する。なお、所望の領域とは、撮像部ＩＭＣにおける全ての領域ＡＲＡとしてもよいし、撮像部ＩＭＣにおける一部の領域ＡＲＡとしてもよい。
発光装置ＩＳＰは、上述した動作によって、撮像領域ＭＡ、及び撮像用光源領域ＬＥＡを繰り返し設定し、かつ設定のたびに撮像部ＩＭＣに含まれる撮像画素を駆動することによって、撮像を行うことができる。
上記で説明した動作方法を行うことでも、発光装置ＩＳＰは、撮像を行うことができる。特に、スマートフォンＳＭＰの発光装置ＩＳＰが大きい場合には、本実施の形態で説明した図１２Ａ乃至図１５に示した動作方法を用いることが好適である。例えば、図１Ｂに示した表示部ＤＩＳの撮像用光源領域ＬＥＡと、撮像領域ＭＡと、の配置では、表示部ＤＩＳの中央付近に撮像用光源領域ＬＥＡに含まれる発光画素からの光が届かなくなる場合がある。つまり、図１１Ｄにおいて、発光装置ＩＳＰが大きい場合には、撮像部ＩＭＣの中央付近に撮像用光源領域ＬＥＡが配置される方法を用いることが好ましいため、図１２Ａ乃至図１５に示した動作方法を用いることが適しているといえる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に備えることができる表示装置について説明する。なお、上記の実施の形態で説明した表示部ＤＩＳには、本実施の形態で説明する表示装置を適用することができる。
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に備えることができる表示装置について説明する。なお、上記の実施の形態で説明した表示部ＤＩＳには、本実施の形態で説明する表示装置を適用することができる。
＜表示装置の構成例＞
図１６は、本発明の一態様の表示装置の一例を示した断面図である。図１６に示す表示装置１０００は、一例として、基板３１０上に画素回路、駆動回路などが設けられた構成となっている。なお、上記で説明した実施の形態の表示装置ＤＳＰなどの構成は、図１６の表示装置１０００の構成とすることができる。なお、本実施の形態で説明する画素回路は、上記の実施の形態で説明した、表示画素とすることができる。
図１６は、本発明の一態様の表示装置の一例を示した断面図である。図１６に示す表示装置１０００は、一例として、基板３１０上に画素回路、駆動回路などが設けられた構成となっている。なお、上記で説明した実施の形態の表示装置ＤＳＰなどの構成は、図１６の表示装置１０００の構成とすることができる。なお、本実施の形態で説明する画素回路は、上記の実施の形態で説明した、表示画素とすることができる。
具体的には、例えば、表示装置ＤＳＰに示す回路層ＳＩＣＬと、配線層ＬＩＮＬと、画素層ＰＸＡＬとを、図１６の表示装置１０００のとおりに構成することができる。回路層ＳＩＣＬは、一例として、基板３１０を有し、基板３１０上には、トランジスタ３００が形成されている。また、トランジスタ３００の上方には、配線層ＬＩＮＬが設けられており、配線層ＬＩＮＬには、トランジスタ３００、後述するトランジスタ２００、後述する発光デバイス１５０ａ、又は発光デバイス１５０ｂに電気的に接続されている配線が設けられている。また、配線層ＬＩＮＬの上方には、画素層ＰＸＡＬが設けられており、画素層ＰＸＡＬは、一例として、トランジスタ２００と、発光デバイス１５０（図１６では、発光デバイス１５０ａ及び発光デバイス１５０ｂ）などを有する。
基板３１０には、例えば、半導体基板（例えば、シリコン又はゲルマニウムを材料とした単結晶基板）を用いることができる。また、基板３１０には、半導体基板以外としては、例えば、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、サファイアガラス基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムを用いることができる。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスが挙げられる。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、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）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に代表されるプラスチックが挙げられる。または、別の一例としては、アクリル樹脂等の合成樹脂が挙げられる。または、別の一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルが挙げられる。または、別の一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ樹脂、無機蒸着フィルム、又は紙類が挙げられる。なお、表示装置１０００の作製工程において熱処理が含まれている場合、基板３１０には、熱に対して耐性の高い材料を選択することが好ましい。
なお、本実施の形態では、基板３１０は、シリコンを材料として有する半導体基板として説明する。
トランジスタ３００は、基板３１０上に設けられ、素子分離層３１２、導電体３１６、絶縁体３１５、絶縁体３１７、基板３１０の一部からなる半導体領域３１３、ソース領域又はドレイン領域として機能する低抵抗領域３１４ａ、及び低抵抗領域３１４ｂを有する。このため、トランジスタ３００は、Ｓｉトランジスタとなっている。なお、図１６では、トランジスタ３００のソース又はドレインの一方が、後述する導電体３２８を介して、後述する導電体３３０、導電体３５６、及び導電体３６６に電気的に接続されている構成を示しているが、本発明の一態様の表示装置の電気的な接続構成は、これに限定されない。本発明の一態様の表示装置は、例えば、トランジスタ３００のゲートが、導電体３２８を介して、導電体３３０、導電体３５６、及び導電体３６６に電気的に接続されている構成としてもよい。
トランジスタ３００は、例えば、半導体領域３１３の上面及びチャネル幅方向の側面が、ゲート絶縁膜として機能する絶縁体３１５を介して導電体３１６に覆われる構成にすることによって、Ｆｉｎ型にすることができる。トランジスタ３００をＦｉｎ型にすることにより、実効上のチャネル幅が増大することができ、トランジスタ３００のオン特性を向上させることができる。また、ゲート電極の電界の寄与を高くすることができるため、トランジスタ３００のオフ特性を向上させることができる。
なお、トランジスタ３００は、ｐチャネル型、あるいはｎチャネル型のいずれでもよい。またはトランジスタ３００を複数設け、ｐチャネル型、及びｎチャネル型の双方を用いてもよい。
半導体領域３１３のチャネルが形成される領域、その近傍の領域、ソース領域、又はドレイン領域となる低抵抗領域３１４ａと、低抵抗領域３１４ｂと、は、シリコン系半導体を含むことが好ましく、具体的には、単結晶シリコンを含むことが好ましい。又は、ゲルマニウム（Ｇｅ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、ヒ化アルミニウムガリウム（ＧａＡｌＡｓ）、又は窒化ガリウム（ＧａＮ）を有する材料で形成してもよい。又は、結晶格子に応力を与え、格子間隔を変化させることで有効質量を制御したシリコンを用いた構成としてもよい。又は、トランジスタ３００は、ヒ化ガリウムとヒ化アルミニウムガリウムを用いたＨＥＭＴ（Ｈｉｇｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）としてもよい。
ゲート電極として機能する導電体３１６には、ヒ素、又はリンといったｎ型の導電性を付与する元素、ホウ素又はアルミニウムといったｐ型の導電性を付与する元素を含むシリコンなどの半導体材料、もしくは金属材料、合金材料、又は金属酸化物材料といった導電性材料を用いることができる。
なお、導電体の材料によって仕事関数が決まるため、当該導電体の材料を選択することで、トランジスタのしきい値電圧を調整することができる。具体的には、導電体に窒化チタン、窒化タンタルなどの材料を用いることが好ましい。さらに導電性と埋め込み性を両立するために導電体にタングステン、アルミニウムなどの金属材料を積層として用いることが好ましく、特にタングステンを用いることが耐熱性の点で好ましい。
素子分離層３１２は、基板３１０上に形成されている複数のトランジスタ同士を分離するために設けられている。素子分離層は、例えば、ＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ）法、ＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ Ｔｒｅｎｃｈ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）法、メサ分離法などを用いて形成することができる。
なお、図１６に示すトランジスタ３００は一例であり、その構造に限定されず、回路構成、駆動方法などに応じて適切なトランジスタを用いればよい。例えば、トランジスタ３００は、Ｆｉｎ型ではなく、プレーナ型の構造としてもよい。
図１６に示すトランジスタ３００には、絶縁体３２０、絶縁体３２２、絶縁体３２４、及び絶縁体３２６が、基板３１０側から順に積層して設けられている。
絶縁体３２０、絶縁体３２２、絶縁体３２４、及び絶縁体３２６には、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、窒化酸化アルミニウム、又は窒化アルミニウムを用いればよい。
絶縁体３２２は、絶縁体３２０及び絶縁体３２２に覆われているトランジスタ３００などによって生じる段差を平坦化する平坦化膜としての機能を有していてもよい。例えば、絶縁体３２２の上面は、平坦性を高めるために化学機械研磨（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法等を用いた平坦化処理により平坦化されていてもよい。
また、絶縁体３２４には、基板３１０、又はトランジスタ３００から、絶縁体３２４より上方の領域（例えば、トランジスタ２００、発光デバイス１５０ａ、発光デバイス１５０ｂなどが設けられている領域）に、水、及び水素といった不純物が拡散しないようなバリア絶縁膜を用いることが好ましい。したがって、絶縁体３２４には、水素原子、水素分子、及び水分子といった不純物の拡散を抑制する機能を有する（上記不純物が透過しにくい）絶縁性材料を用いることが好ましい。また、状況によっては、絶縁体３２４には、窒素原子、窒素分子、酸化窒素分子（例えば、Ｎ２Ｏ、ＮＯ、又はＮＯ２）、銅原子といった不純物の拡散を抑制する機能を有する（上記不純物が透過しにくい）絶縁性材料を用いることが好ましい。または、酸素（例えば、酸素原子、及び酸素分子の一方又は双方）の拡散を抑制する機能を有することが好ましい。
水素に対するバリア性を有する膜の一例として、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法で形成した窒化シリコンを用いることができる。
水素の脱離量は、例えば、昇温脱離ガス分析法（ＴＤＳ）などを用いて分析することができる。例えば、絶縁体３２４の水素の脱離量は、ＴＤＳ分析において、膜の表面温度が５０℃から５００℃までの範囲において、水素原子に換算した脱離量が、絶縁体３２４の面積当たりに換算して、１０×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下、好ましくは５×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下であればよい。
なお、絶縁体３２６は、絶縁体３２４よりも誘電率が低いことが好ましい。例えば、絶縁体３２６の比誘電率は４未満が好ましく、３未満がより好ましい。また例えば、絶縁体３２６の比誘電率は、絶縁体３２４の比誘電率の０．７倍以下が好ましく、０．６倍以下がより好ましい。誘電率が低い材料を層間膜とすることで、配線間に生じる寄生容量を低減することができる。
また、絶縁体３２０、絶縁体３２２、絶縁体３２４、及び絶縁体３２６には、絶縁体３２６より上方に設けられている発光デバイスなどと接続する導電体３２８、及び導電体３３０が埋め込まれている。なお、導電体３２８、及び導電体３３０は、プラグ又は配線としての機能を有する。また、プラグ又は配線としての機能を有する導電体は、複数の構造をまとめて同一の符号を付与する場合がある。また、本明細書等において、配線と、配線と接続するプラグとが一体物であってもよい。すなわち、導電体の一部が配線として機能する場合、及び導電体の一部がプラグとして機能する場合もある。
各プラグ、及び配線（導電体３２８、及び導電体３３０）の材料としては、金属材料、合金材料、金属窒化物材料、又は金属酸化物材料といった導電性材料を、単層又は積層して用いることができる。耐熱性と導電性を両立するタングステン、又はモリブデンといった高融点材料を用いることが好ましく、特に、タングステンを用いることが好ましい。又は、アルミニウム、又は銅といった低抵抗導電性材料で形成することが好ましい。低抵抗導電性材料を用いることで配線抵抗を低くすることができる。
絶縁体３２６、及び導電体３３０上には、配線層を設けてもよい。例えば、図１６において、絶縁体３５０、絶縁体３５２、及び絶縁体３５４が、絶縁体３２６、及び導電体３３０の上方に、順に積層して設けられている。また、絶縁体３５０、絶縁体３５２、及び絶縁体３５４には、導電体３５６が形成されている。導電体３５６は、トランジスタ３００と接続するプラグ、又は配線としての機能を有する。なお導電体３５６は、導電体３２８、及び導電体３３０と同様の材料を用いて設けることができる。
なお、例えば、絶縁体３５０は、絶縁体３２４と同様に、水素、酸素、及び水に対するバリア性を有する絶縁体を用いることが好ましい。また、絶縁体３５２、及び絶縁体３５４としては、絶縁体３２６と同様に、配線間に生じる寄生容量を低減するために、比誘電率が比較的低い絶縁体を用いることが好ましい。また、絶縁体３６２、及び絶縁体３６４は、層間絶縁膜、及び平坦化膜としての機能を有する。また、導電体３５６は、水素、酸素、及び水に対するバリア性を有する導電体を含むことが好ましい。
なお、水素に対するバリア性を有する導電体としては、例えば、窒化タンタルを用いるとよい。また、窒化タンタルと導電性が高いタングステンを積層することで、配線としての導電性を保持したまま、トランジスタ３００からの水素の拡散を抑制することができる。この場合、水素に対するバリア性を有する窒化タンタル層が、水素に対するバリア性を有する絶縁体３５０と接する構造であることが好ましい。
また、絶縁体３５４上、及び導電体３５６上には、絶縁体３６０と、絶縁体３６２と、絶縁体３６４と、が順に積層されている。
絶縁体３６０は、絶縁体３２４などと同様に、水、及び水素といった不純物に対するバリア性を有する絶縁体を用いることが好ましい。そのため、絶縁体３６０には、例えば、絶縁体３２４などに適用できる材料を用いることができる。
絶縁体３６２、及び絶縁体３６４は、層間絶縁膜、及び平坦化膜としての機能を有する。また、絶縁体３６２、及び絶縁体３６４には、絶縁体３２４と同様に、水、及び水素といった不純物に対するバリア性を有する絶縁体を用いることが好ましい。このため、絶縁体３６２、及び絶縁体３６４の一方又は双方には、絶縁体３２４に適用できる材料を用いることができる。
また、絶縁体３６０、絶縁体３６２、及び絶縁体３６４のそれぞれの、導電体３５６の一部と重畳する領域に開口部が形成されて、当該開口部を埋めるように導電体３６６が設けられている。また、導電体３６６は、絶縁体３６２上にも形成されている。導電体３６６は、一例として、トランジスタ３００と接続するプラグ、又は配線としての機能を有する。なお、導電体３６６は、導電体３２８、及び導電体３３０と同様の材料を用いて設けることができる。
絶縁体３６４、及び導電体３６６上には、絶縁体３７０と、絶縁体３７２と、が順に積層されている。
絶縁体３７０は、絶縁体３２４と同様に、水、及び水素といった不純物に対するバリア性を有する絶縁体を用いることが好ましい。そのため、絶縁体３７０には、例えば、絶縁体３２４などに適用できる材料を用いることができる。
絶縁体３７２は、層間絶縁膜、及び平坦化膜としての機能を有する。また、絶縁体３７２は、絶縁体３２４と同様に、水、及び水素といった不純物に対するバリア性を有する絶縁体を用いることが好ましい。このため、絶縁体３７２には、絶縁体３２４に適用できる材料を用いることができる。
また、絶縁体３７０、及び絶縁体３７２のそれぞれの、導電体３６６の一部と重畳する領域に開口部が形成されて、当該開口部を埋めるように導電体３７６が設けられている。また、導電体３７６は、絶縁体３７２上にも形成されている。その後、エッチング処理などによって、導電体３７６を配線、端子、又はパッドといった形にパターニングする。
導電体３７６には、例えば、銅、アルミニウム、錫、亜鉛、タングステン、銀、白金、又は金を用いることができる。なお、導電体３７６は、後述する画素層ＰＸＡＬに含まれている導電体２１６に用いられている材料と同一の成分で構成されていることが好ましい。
次に、絶縁体３７２、及び導電体３７６を覆うように絶縁体３８０を成膜し、その後、導電体３７６が露出するまで、化学機械研磨（ＣＭＰ）法を用いた平坦化処理を行う。これにより、導電体３７６を配線、端子、パッドなどとして、基板３１０に形成することができる。
絶縁体３８０としては、例えば、絶縁体３２４と同様に、水、及び水素といった不純物が拡散しないようなバリア性を有する膜を用いることが好ましい。つまり、絶縁体３８０には、絶縁体３２４に適用できる材料を用いることが好ましい。又は、絶縁体３８０としては、例えば、絶縁体３２６と同様に、配線間に生じる寄生容量を低減するために、比誘電率が比較的低い絶縁体を用いてもよい。つまり、絶縁体３８０には、絶縁体３２６に適用できる材料を用いてもよい。
画素層ＰＸＡＬには、一例として、基板２１０と、トランジスタ２００と、発光デバイス１５０（図１６では発光デバイス１５０ａと発光デバイス１５０ｂ）と、基板１０２と、が設けられている。また、画素層ＰＸＡＬには、一例として、絶縁体２２０と、絶縁体２２２と、絶縁体２２６と、絶縁体２５０と、絶縁体１１１ａと、絶縁体１１１ｂと、絶縁体１１２と、絶縁体１１３と、絶縁体１６２と、樹脂層１６３が設けられている。また、画素層ＰＸＡＬには、一例として、導電体２１６と、導電体２２８と、導電体２３０と、導電体１２１（図１６では導電体１２１ａと導電体１２１ｂ）と、導電体１２２と、導電体１２３と、が設けられている。
図１６において、例えば、絶縁体２０２は、絶縁体３８０と共に、貼り合わせ層としての機能を有する。絶縁体２０２は、例えば、絶縁体３８０に用いられている材料と同一の成分で構成されていることが好ましい。
絶縁体２０２の上方には、基板２１０が設けられている。換言すると、基板２１０の下面には、絶縁体２０２が形成されている。基板２１０としては、例えば、基板３１０に適用できる基板を用いることが好ましい。なお、図１６の表示装置１０００では、基板３１０は、シリコンを材料とする半導体基板として説明する。
基板２１０上には、例えば、トランジスタ２００が形成されている。トランジスタ２００は、シリコンを材料とする半導体基板である基板２１０上に形成されているため、Ｓｉトランジスタとして機能する。なお、トランジスタ２００の構成については、トランジスタ３００の説明を参酌する。
トランジスタ２００の上方には、絶縁体２２０、及び絶縁体２２２が設けられている。絶縁体２２０は、例えば、絶縁体３２０と同様に、層間絶縁膜および平坦化膜としての機能を有する。また、絶縁体２２２は、例えば、絶縁体３２２と同様に、層間絶縁膜および平坦化膜としての機能を有する。
また、絶縁体２２０、及び絶縁体２２２には、複数の開口部が設けられている。また、複数の開口部は、トランジスタ２００のソース及びドレインに重畳する領域、及び導電体３７６に重畳する領域などに形成される。また、複数の開口部のうち、トランジスタ２００のソース及びドレインに重畳する領域に形成されている開口部には、導電体２２８が形成される。また、残りの開口部のうち、導電体３７６に重畳する領域に形成されている開口部の側面には、絶縁体２１４が形成され、残りの開口部に導電体２１６が形成される。特に、導電体２１６は、ＴＳＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｖｉａ）と呼ばれる場合がある。
導電体２１６、又は導電体２２８には、例えば、導電体３２８に適用できる材料を用いることができる。特に、導電体２１６は、導電体３７６と同一の材料で形成されていることが好ましい。
絶縁体２１４は、例えば、基板２１０と導電体２１６との間を絶縁する機能を有する。なお、絶縁体２１４には、例えば、絶縁体３２０、又は絶縁体３２４に適用できる材料を用いることが好ましい。
基板３１０に形成されている絶縁体３８０、及び導電体３７６と、基板２１０に形成されている絶縁体２０２、及び導電体２１６と、は、一例として、貼り合わせ工程によって、接合されている。
貼り合わせ工程を行う前工程としては、例えば、基板３１０側において、絶縁体３８０、及び導電体３７６のそれぞれの表面の高さを一致させるため平坦化処理が行われる。また、同様に、基板２１０側において、絶縁体２０２、及び導電体２１６のそれぞれの高さを一致させるため平坦化処理が行われる。
貼り合わせ工程で、絶縁体３８０と絶縁体２０２との接合、つまり絶縁層同士の接合を行うとき、研磨などによって高い平坦性を与えた後に、酸素プラズマ等で親水性処理をした表面同士を接触させて仮接合し、熱処理による脱水で本接合を行う親水性接合法などを用いることができる。親水性接合法も原子レベルでの結合が起こるため、機械的に優れた接合を得ることができる。
また、導電体３７６と導電体２１６との接合、つまり導電体同士の接合を行うとき、表面の酸化膜および不純物の吸着層などをスパッタリング処理などで除去し、清浄化および活性化した表面同士を接触させて接合する表面活性化接合法を用いることができる。または、温度と圧力を併用して表面同士を接合する拡散接合法などを用いることができる。どちらも原子レベルでの結合が起こるため、電気的だけでなく機械的にも優れた接合を得ることができる。
上述した、貼り合わせ工程を行うことによって、基板３１０側の導電体３７６を、基板２１０側の導電体２１６に電気的に接続することができる。また、基板３１０側の絶縁体３８０と、基板２１０側の絶縁体２０２と、の機械的な強度を有する接続を得ることができる。
基板３１０と基板２１０を貼り合わせる場合、それぞれの接合面には絶縁層と金属層が混在するため、例えば、表面活性化接合法および親水性接合法を組み合わせて行えばよい。例えば、研磨後に表面を清浄化し、金属層の表面に酸化防止処理を行ったのちに親水性処理を行って接合する方法などを用いることができる。また、金属層の表面を金などの難酸化性金属とし、親水性処理を行ってもよい。
なお、基板３１０と基板２１０との貼り合わせとしては、上述した方法以外の接合方法を用いてもよい。例えば、基板３１０と基板２１０との貼り合わせの方法として、フリップチップボンディングの方法を用いてもよい。また、フリップチップボンディングの方法を用いる場合、基板３１０側の導電体３７６の上方に、又は基板２１０側の導電体２１６の下方にバンプなどの接続端子を設けてもよい。フリップチップボンディングとしては、例えば、異方性導電粒子を含む樹脂を絶縁体３８０と絶縁体２０２との間、及び導電体３７６と導電体２１６との間に注入して接合する方法、銀錫はんだを用いて接合する方法などが挙げられる。又は、バンプ及び、バンプに接続される導電体のそれぞれが金である場合、超音波接合法を用いることができる。また、衝撃などの物理的応力の軽減、熱的応力の軽減などを図るために、上記のフリップチップボンディングの方法に加えて、アンダーフィル剤を絶縁体３８０と絶縁体２０２との間、及び導電体３７６と導電体２１６との間に注入してもよい。また、例えば、基板３１０と基板２１０との貼り合わせとしては、ダイボンディングフィルムを用いてもよい。
絶縁体２２２、絶縁体２１４、導電体２１６、及び導電体２２８上には、絶縁体２２４と、絶縁体２２６と、が順に積層されている。
絶縁体２２４は、絶縁体３２４と同様に、絶縁体２２４より上方の領域に水、及び水素といった不純物が拡散しないようなバリア絶縁膜であることが好ましい。そのため、絶縁体２２４には、例えば、絶縁体３２４に適用できる材料を用いることが好ましい。
絶縁体２２６は、絶縁体３２６と同様に、誘電率が低い層間膜であることが好ましい。そのため、絶縁体２２６には、例えば絶縁体３２６に適用できる材料を用いることが好ましい。
また、絶縁体２２４、及び絶縁体２２６には、トランジスタ２００、発光デバイス１５０などに電気的に接続する導電体２３０が埋め込まれている。なお、導電体２３０は、プラグ又は配線としての機能を有する。なお、導電体２３０には、例えば、導電体３２８、及び導電体３３０に適用できる材料を用いることができる。
絶縁体２２４、及び絶縁体２２６上には、絶縁体２５０と、絶縁体１１１ａと、絶縁体１１１ｂと、が順に積層されている。
絶縁体２５０は、絶縁体３２４と同様に、水、及び水素といった不純物に対するバリア性を有する絶縁体を用いることが好ましい。そのため、絶縁体２５０には、例えば、絶縁体３２４などに適用できる材料を用いることができる。
絶縁体１１１ａ、絶縁体１１１ｂには、それぞれ、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といった各種無機絶縁膜を好適に用いることができる。絶縁体１１１ａには、例えば、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜といった酸化絶縁膜または酸化窒化絶縁膜を用いることが好ましい。絶縁体１１１ｂには、例えば、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの窒化絶縁膜または窒化酸化絶縁膜を用いることが好ましい。より具体的には、絶縁体１１１ａには酸化シリコン膜を用い、絶縁体１１１ｂには窒化シリコン膜を用いることが好ましい。絶縁体１１１ｂは、エッチング保護膜としての機能を有することが好ましい。または、絶縁体１１１ａには、窒化絶縁膜または窒化酸化絶縁膜を用い、絶縁体１１１ｂには、酸化絶縁膜または酸化窒化絶縁膜を用いてもよい。本実施の形態では、絶縁体１１１ｂに凹部が設けられている例を示すが、絶縁体１１１ｂに凹部が設けられていなくてもよい。
また、絶縁体２５０、絶縁体１１１ａ、及び絶縁体１１１ｂのそれぞれの、導電体２３０の一部と重畳する領域に開口部が形成されて、当該開口部を埋めるように導電体１２１が設けられている。なお、本明細書等では、図１６に図示されている導電体１２１ａ、導電体１２１ｂをまとめて導電体１２１と記載する。なお、導電体１２１は、導電体３２８、及び導電体３３０と同様の材料を用いて設けることができる。
また、本実施の形態で説明する画素電極は、一例として、可視光線を反射する材料を含み、対向電極は可視光線を透過する材料を含む。
表示装置１０００は、トップエミッション型である。発光デバイスが発する光は、基板１０２側に射出される。基板１０２には、可視光線に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。
導電体１２１の上方には、発光デバイス１５０ａ及び発光デバイス１５０ｂが設けられる。
ここで、発光デバイス１５０ａ、及び発光デバイス１５０ｂについて説明する。
本実施の形態で説明する発光デバイスは、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ともいう）などの自発光型の発光デバイスをいう。なお画素回路に電気的に接続される発光デバイスは、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、マイクロＬＥＤ、ＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、又は半導体レーザといった自発光性の発光デバイスとすることが可能である。
導電体１２２ａ、及び導電体１２２ｂは、例えば、絶縁体１１１ｂ上、導電体１２１ａ上、及び導電体１２１ｂ上に導電膜を成膜し、当該導電膜をパターニング工程、エッチング工程などを行うことによって、形成することができる。
導電体１２２ａ、及び導電体１２２ｂのそれぞれは、一例として、表示装置１０００が備えている発光デバイス１５０ａ、及び発光デバイス１５０ｂのアノードとして機能する。
導電体１２２ａ、及び導電体１２２ｂとしては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯと呼ばれる場合がある）などを適用することができる。
また、導電体１２２ａ、及び導電体１２２ｂのそれぞれは、１層ではなく、２層以上の積層構造としてもよい。例えば、１層目の導電体としては、可視光線に対して反射率の高い導電体を適用し、最上層の導電体としては、透光性が高い導電体を適用することができる。可視光線に対して反射率の高い導電体としては、例えば、銀、アルミニウム、銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）と銅（Ｃｕ）の合金膜（Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）膜）などが挙げられる。また、透光性が高い導電体としては、例えば、上述したインジウム錫酸化物などが挙げられる。また、導電体１２２ａ、及び導電体１２２ｂとしては、例えば、一対のチタンで挟まれたアルミニウムの積層膜（Ｔｉ、Ａｌ、Ｔｉの順の積層膜）、一対のインジウム錫酸化物で挟まれた銀の積層膜（ＩＴＯ、Ａｇ、ＩＴＯの順の積層膜）などとすることができる。
導電体１２２ａ上には、ＥＬ層１４１ａが設けられている。また、導電体１２２ｂ上には、ＥＬ層１４１ｂが設けられている。
ところで、ＥＬ層１４１ａ、及びＥＬ層１４１ｂのそれぞれは、異なる色の発光を呈する発光層を有することが好ましい。例えば、ＥＬ層１４１ａは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれか一の発光を呈する発光層を有し、ＥＬ層１４１ｂは、残り二のうちの一の発光を呈する発光層を有することができる。また、図１６には、図示していないが、ＥＬ層１４１ａ、及びＥＬ層１４１ｂとは異なるＥＬ層が設けられる場合には、当該ＥＬ層には、残りの一の発光を呈する発光層を有することができる。このように、表示装置１０００は、複数の画素電極（導電体１２１ａ、及び導電体１２１ｂ）上に色毎に異なる発光層を形成する構造（ＳＢＳ構造）を有してもよい。
なお、ＥＬ層１４１ａ、及びＥＬ層１４１ｂのそれぞれに含まれる発光層が発光する色の組み合わせは、上記に限定されず、例えば、シアン、マゼンタ、又は黄といった色も用いてもよい。また、上記では、３色の例を示したが、表示装置１０００に含まれる発光デバイス１５０が発光する色の数は、２色としてもよいし、３色としてもよいし、４色以上としてもよい。
ＥＬ層１４１ａ、及びＥＬ層１４１ｂは、それぞれ発光性の有機化合物を含む層（発光層）のほかに、電子注入層、電子輸送層、正孔注入層、及び正孔輸送層のうち、一以上を有していてもよい。
また、ＥＬ層１４１ａ、及びＥＬ層１４１ｂは、例えば、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）、又は印刷法（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、マイクロコンタクト法等）といった方法により形成することができる。
なお、上記塗布法、又は印刷法といった成膜方法を適用する場合において、高分子化合物（例えば、オリゴマー、デンドリマー、又はポリマー）、中分子化合物（低分子と高分子の中間領域の化合物：例えば、分子量４００以上４０００以下）、無機化合物（例えば、量子ドット材料）等を用いることができる。なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。
例えば、図１６における発光デバイス１５０ａ、及び発光デバイス１５０ｂとしては、図１７Ａに示す発光デバイス１５０のように、層４４２０、発光層４４１１、及び層４４３０を有する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）およ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）およ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（導電体１２１と後述する導電体１２２）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、本明細書等では図１７Ａの構成をシングル構造と呼ぶ。
また、図１７Ｂは、図１７Ａに示す発光デバイス１５０が有するＥＬ層１４１の変形例である。具体的には、図１７Ｂに示す発光デバイス１５０は、導電体１２１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上の導電体１２２と、を有する。例えば、導電体１２１を陽極とし、導電体１２２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、導電体１２１を陰極とし、導電体１２２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１７Ｃ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。
また、層４４２０、発光層４４１１、及び層４４３０といった層を有する積層体を発光ユニットと呼称する場合がある。また、複数の発光ユニットは、中間層（電荷発生層）を介して直列に接続することができる。具体的には、図１７Ｄに示すように、複数の発光ユニットである、発光ユニット４４００ａ、発光ユニット４４００ｂが中間層（電荷発生層）４４４０を介して直列に接続することができる。なお、本明細書では、このような構造をタンデム構造と呼ぶ。また、本明細書などでは、タンデム構造を、例えば、スタック構造と言い換える場合がある。なお、発光デバイスを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、発光デバイスをタンデム構造とすることで、発光デバイスの発光効率の向上、発光デバイスの寿命の向上などが見込める。図１６の表示装置１０００の発光デバイス１５０をタンデム構造とする場合、ＥＬ層１４１は、例えば、発光ユニット４４００ａの層４４２０と発光層４４１１と層４４３０、中間層４４４０、発光ユニット４４００ｂの層４４２０と発光層４４１２と層４４３０が含まれる構成とすることができる。
また、白色を表示させる場合、先に記載したＳＢＳ構造は、上述したシングル構造及びタンデム構造よりも消費電力を低くすることができる。そのため、消費電力を低く抑えたい場合は、ＳＢＳ構造を用いると好適である。一方で、シングル構造、及びタンデム構造は、製造プロセスがＳＢＳ構造よりも容易であるため、製造コストを低くすることができる、または製造歩留まりを高くすることができるため、好適である。
発光デバイス１５０の発光色は、ＥＬ層１４１を構成する材料によって、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、黄、又は白とすることができる。また、発光デバイス１５０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。例えば、２つの発光層を用いて白色発光を得る場合、２つの発光層の各々の発光色が補色の関係となるような発光層を選択すればよい。具体的には、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、３つ以上の発光層を用いて白色発光を得る場合、３以上の発光層のそれぞれの発光色が合わさることで、発光デバイス全体として白色発光することができる構成とすればよい。
発光層には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｙ（黄）、又はＯ（橙）といった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。
また、図１６に示すように、隣接する発光デバイス間において、２つのＥＬ層の間に隙間が設けられている。具体的には、図１６では、隣接する発光デバイス間において、凹部が形成され、当該凹部の側面（導電体１２１ａ、導電体１２２ａ、及びＥＬ層１４１ａの側面と、導電体１２１ｂ、導電体１２２ｂ、及びＥＬ層１４１ｂの側面）と底面（絶縁体１１１ｂの一部の領域）には、絶縁体１１２が覆うように設けられている。また、絶縁体１１２上には、当該凹部が埋まるように絶縁体１６２が形成されている。このように、ＥＬ層１４１ａ、及びＥＬ層１４１ｂが互いに接しないように設けられていることが好ましい。これにより、隣接する２つのＥＬ層を介して電流（横リーク電流、又はサイドリーク電流ともいう）が流れ、意図しない発光が生じること（クロストークともいう）を好適に防ぐことができる。そのため、コントラストを高めることができ、表示品位の高い表示装置を実現できる。また、例えば、発光デバイス間の横リーク電流が極めて低い構成とすることで、表示装置で行う黒表示を、光漏れなどが限りなく少ない表示（真黒表示ともいう）とすることができる。
ＥＬ層１４１ａ、及びＥＬ層１４１ｂの形成方法としては、フォトリソグラフィ法を用いた方法が挙げられる。例えば、ＥＬ層１４１ａ、及びＥＬ層１４１ｂとなるＥＬ膜を導電体１２２上に成膜し、その後に、フォトリソグラフィ法によって、当該ＥＬ膜をパターニングすることによって、ＥＬ層１４１ａ、及びＥＬ層１４１ｂを形成することができる。また、これにより、隣接する発光デバイス間において、２つのＥＬ層の間に隙間を設けることができる。
ところで、フォトリソグラフィ法を用いて、ＥＬ膜のパターニングを行う場合、発光層などにダメージ（加工によるダメージなど）が入り、信頼性が著しく損なわれる場合がある。そこで本発明の一態様の表示装置を作製する際には、発光層よりも上方に位置する層（例えば、キャリア輸送層、またはキャリア注入層、より具体的には電子輸送層、または電子注入層など）の上にて、マスク層などを形成し、発光層を島状に加工する方法を用いることが好ましい。当該方法を適用することで、信頼性の高い表示装置を提供することができる。
絶縁体１１２は、無機材料を有する絶縁層とすることができる。絶縁体１１２には、例えば、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、又は窒化酸化絶縁膜といった無機絶縁膜を用いることができる。絶縁体１１２は単層構造であってもよく積層構造であってもよい。酸化絶縁膜としては、例えば、酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化マグネシウム膜、インジウムガリウム亜鉛酸化物膜、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、又は酸化タンタル膜が挙げられる。窒化絶縁膜としては、例えば、窒化シリコン膜、又は窒化アルミニウム膜が挙げられる。酸化窒化絶縁膜としては、例えば、酸化窒化シリコン膜、又は酸化窒化アルミニウム膜が挙げられる。窒化酸化絶縁膜としては、例えば、窒化酸化シリコン膜、又は窒化酸化アルミニウム膜が挙げられる。特に、酸化アルミニウム膜は、エッチングにおいて、ＥＬ層との選択比が高く、後述する絶縁体１６２の形成において、ＥＬ層を保護する機能を有するため、好ましい。特にＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により形成した酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、又は酸化シリコン膜といった無機絶縁膜を絶縁体１１２に適用することで、ピンホールが少なく、ＥＬ層を保護する機能に優れた絶縁体１１２を形成することができる。
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。例えば、酸化窒化シリコンと記載した場合は、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、窒化酸化シリコンと記載した場合は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を示す。
絶縁体１１２の形成には、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＰＬＤ（Ｐｕｌｓｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、又はＡＬＤ法といった成膜方法を用いることができる。絶縁体１１２は、被覆性が良好なＡＬＤ法を用いて形成することが好ましい。
絶縁体１１２上に設けられる絶縁体１６２は、隣接する発光デバイス間に形成された絶縁体１１２の凹部を平坦化する機能を有する。換言すると、絶縁体１６２を有することで後述する導電体１２３の形成面の平坦性を向上させる効果を奏する。絶縁体１６２としては、例えば、有機材料を有する絶縁層を好適に用いることができる。絶縁体１６２としては、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シリコーン樹脂、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を適用することができる。また、絶縁体１６２には、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルブチラル、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、プルラン、水溶性のセルロース、又はアルコール可溶性のポリアミド樹脂といった有機材料を用いてもよい。また、絶縁体１６２には、例えば、感光性の樹脂を用いることができる。感光性の樹脂としては、例えば、フォトレジストを用いてもよい。なお、感光性の樹脂は、ポジ型の材料、またはネガ型の材料を用いることができる。
絶縁体１６２の上面の高さと、ＥＬ層１４１ａ、又はＥＬ層１４１ｂの上面の高さとの差が、例えば、絶縁体１６２の厚さの０．５倍以下が好ましく、０．３倍以下がより好ましい。また例えば、ＥＬ層１４１ａ、又はＥＬ層１４１ｂの上面が絶縁体１６２の上面よりも高くなるように、絶縁体１６２を設けてもよい。また、例えば、絶縁体１６２の上面が、ＥＬ層１４１ａ、又はＥＬ層１４１ｂが有する発光層の上面よりも高くなるように、絶縁体１６２を設けてもよい。
ＥＬ層１４１ａ上、ＥＬ層１４１ｂ上、絶縁体１１２上、及び絶縁体１６２上には、導電体１２３が設けられている。また、発光デバイス１５０ａ上、及び発光デバイス１５０ｂ上のそれぞれには、絶縁体１１３が設けられている。
導電体１２３は、例えば、発光デバイス１５０ａ、及び発光デバイス１５０ｂのそれぞれの共通電極として機能する。また、発光デバイス１５０からの発光を表示装置１０００の上方に射出するため、導電体１２３は、透光性を有する導電材料を有することが好ましい。
導電体１２３は、導電性が高く、且つ透光性及び光反射性を有する材料（半透過・半反射電極と呼ばれる場合がある）であることが好ましい。導電体１２３には、例えば、銀とマグネシウムの合金、インジウム錫酸化物を適用することができる。
絶縁体１１３は、保護層と呼称される場合があり、発光デバイス１５０ａ、及び発光デバイス１５０ｂのそれぞれの上方に絶縁体１１３を設けることで、発光デバイスの信頼性を高めることができる。つまり、絶縁体１１３は、発光デバイス１５０ａ、及び発光デバイス１５０ｂを保護するパッシベーション膜として機能する。そのため、絶縁体１１３は、水などの進入を防ぐ材料であることが好ましい。絶縁体１１３には、例えば、絶縁体１１１ａ、又は絶縁体１１１ｂに適用できる材料を用いることができる。具体的には、例えば、酸化アルミニウム、窒化シリコン、又は窒化酸化シリコンを用いることができる。
絶縁体１１３上には、樹脂層１６３が設けられている。また、樹脂層１６３上には、基板１０２が設けられている。
基板１０２は、例えば、透光性を有する基板であることが好ましい。基板１０２に、透光性を有する基板を用いることで、発光デバイス１５０ａ、及び発光デバイス１５０ｂにおいて発光する光を基板１０２の上方に射出することができる。
なお、本発明の一態様の表示装置は、図１６に示す表示装置１０００の構成に限定されない。本発明の一態様の表示装置の構成は、適宜変更がなされていてもよい。
例えば、図１６の表示装置１０００の画素層ＰＸＡＬに含まれているトランジスタ２００は、チャネル形成領域に金属酸化物を有するトランジスタ（以後、ＯＳトランジスタと呼称する）としてもよい。図１８に示す表示装置１０００は、図１６の表示装置１０００の回路層ＳＩＣＬ、及び配線層ＬＩＮＬの上方に、トランジスタ２００の代わりとなるトランジスタ５００（ＯＳトランジスタ）、及び発光デバイス１５０が設けられている構成となっている。
図１８において、トランジスタ５００は、絶縁体５１２上に設けられている。絶縁体５１２は、絶縁体３６４、及び導電体３６６の上方に設けられており、絶縁体５１２には、酸素、水素に対してバリア性のある物質を用いることが好ましい。具体的には、絶縁体５１２には、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、窒化酸化アルミニウム、又は窒化アルミニウムを用いればよい。
水素に対するバリア性を有する膜の一例として、ＣＶＤ法で形成した窒化シリコンを用いることができる。ここで、トランジスタ５００といった酸化物半導体を有する半導体素子に、水素が拡散することで、当該半導体素子の特性が低下する場合がある。したがって、トランジスタ５００と、トランジスタ３００との間に、水素の拡散を抑制する膜を用いることが好ましい。水素の拡散を抑制する膜とは、具体的には、水素の脱離量が少ない膜とする。
また、例えば、絶縁体５１２には、絶縁体３２０と同様の材料を用いることができる。また、これらの絶縁体に、比較的誘電率が低い材料を適用することで、配線間に生じる寄生容量を低減することができる。例えば、絶縁体５１２には、酸化シリコン膜、又は酸化窒化シリコン膜などを用いることができる。
また、絶縁体５１２上には、絶縁体５１４が設けられ、絶縁体５１４上には、トランジスタ５００が設けられている。また、絶縁体５１２上では、トランジスタ５００を覆うように、絶縁体５７６が形成されている。また、絶縁体５７６上には、絶縁体５８１が形成されている。
絶縁体５１４には、基板３１０、又は絶縁体５１２よりも下方の回路素子等が設けられる領域などから、トランジスタ５００が設けられている領域に、水、及び水素といった不純物が拡散しないようなバリア性を有する膜を用いることが好ましい。したがって、絶縁体５１４には、例えば、ＣＶＤ法で形成した窒化シリコンを用いることができる。
図１８に示すトランジスタ５００は、上述したとおり、金属酸化物をチャネル形成領域に含むＯＳトランジスタである。当該金属酸化物としては、例えば、インジウム、元素Ｍおよび亜鉛を有する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、錫、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、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）の金属酸化物を用いることができる。具体的には、例えば、金属酸化物としては、インジウム、ガリウム、及び亜鉛を含む酸化物（ＩＧＺＯと記す場合がある）を用いてよい。また、例えば、金属酸化物としては、インジウム、アルミニウム、及び亜鉛を含む酸化物（ＩＡＺＯと記す場合がある）を用いてもよい。また、例えば、金属酸化物としては、インジウム、アルミニウム、ガリウム、及び亜鉛を含む酸化物（ＩＡＧＺＯと記す場合がある）を用いてもよい。また、金属酸化物は、上記以外としては、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、インジウム酸化物を用いてもよい。
特に、半導体として機能する金属酸化物は、バンドギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上のものを用いることが好ましい。このように、バンドギャップの大きい金属酸化物を用いることで、トランジスタのオフ電流（リーク電流と呼ばれる場合がある）を低減することができる。
特に、画素回路に含まれる駆動トランジスタには、ソース−ドレイン間電圧が大きい場合においても、オフ電流が十分に小さくなるトランジスタ、例えば、ＯＳトランジスタが適用されることが好ましい。駆動トランジスタにＯＳトランジスタを用いることで、駆動トランジスタがオフ状態時において、発光デバイスに流れるオフ電流の量を低減することができるため、オフ電流が流れる発光デバイスで発光する光の輝度を十分に低くすることができる。そのため、オフ電流が大きい駆動トランジスタと、オフ電流が小さい駆動トランジスタと、を比較した場合、画素回路に黒を表示させたとき、オフ電流が大きい駆動トランジスタを含む画素回路よりも、オフ電流が小さい駆動トランジスタを含む画素回路の発光輝度を低くすることができる。つまり、ＯＳトランジスタを用いることで、画素回路に黒を表示させたときの黒浮きを抑えることができる。
また、室温下における、チャネル幅１μｍあたりのＯＳトランジスタのオフ電流値は、１ａＡ（１×１０−１８Ａ）以下、１ｚＡ（１×１０−２１Ａ）以下、または１ｙＡ（１×１０−２４Ａ）以下とすることができる。なお、室温下における、チャネル幅１μｍあたりのＳｉトランジスタのオフ電流値は、１ｆＡ（１×１０−１５Ａ）以上１ｐＡ（１×１０−１２Ａ）以下である。したがって、ＯＳトランジスタのオフ電流は、Ｓｉトランジスタのオフ電流よりも１０桁程度低いともいえる。
また、画素回路に含まれる発光デバイスの発光輝度を高くする場合、発光デバイスに流す電流量を大きくする必要がある。また、そのためには、画素回路に含まれている駆動トランジスタのソース−ドレイン間電圧を高くする必要がある。ＯＳトランジスタは、Ｓｉトランジスタと比較して、ソース−ドレイン間において電圧に対する耐性が高いため、ＯＳトランジスタのソース−ドレイン間には高い電圧を印加することができる。これにより、画素回路に含まれる駆動トランジスタをＯＳトランジスタとすることで、ＯＳトランジスタのソース−ドレイン間に高い電圧を印加することができるため、発光デバイスに流れる電流量を大きくし、発光デバイスの発光輝度を高くすることができる。
また、トランジスタが飽和領域で動作する場合において、ＯＳトランジスタは、Ｓｉトランジスタよりも、ゲート−ソース間電圧の変化に対して、ソース−ドレイン間電流の変化を小さくすることができる。このため、画素回路に含まれる駆動トランジスタとしてＯＳトランジスタを適用することによって、ゲート−ソース間電圧の変化によって、ソース−ドレイン間に流れる電流を細かく定めることができるため、発光デバイスに流れる電流量を細かく制御することができる。このため、発光デバイスによる発光輝度を細かく制御することができる（画素回路における階調を大きくすることができる）。
また、トランジスタが飽和領域で動作するときに流れる電流の飽和特性において、ＯＳトランジスタは、ソース−ドレイン間電圧が徐々に高くなっても、Ｓｉトランジスタよりも安定した定電流（飽和電流）を流すことができる。そのため、ＯＳトランジスタを駆動トランジスタとして用いることで、例えば、ＥＬ材料が含まれる発光デバイスの電流−電圧特性にばらつきが生じても、発光デバイスに安定した定電流を流すことができる。つまり、ＯＳトランジスタは、飽和領域で動作する場合において、ソース−ドレイン間電圧を高くしても、ソース−ドレイン間電流がほぼ変化しないため、発光デバイスの発光輝度を安定させることができる。
上記のとおり、画素回路に含まれる駆動トランジスタにＯＳトランジスタを用いることで、「黒浮きの抑制」、「発光輝度の上昇」、「多階調化」、「発光デバイスのばらつきの抑制」などを図ることができる。このため、画素回路を含む表示装置には、鮮明な、かつ滑らかな画像を表示することができ、結果として、画像のきれ（画像の鋭さ）、及び高いコントラスト比のいずれか一又は複数を観測することができる。なお、画像のきれ（画像の鋭さ）とは、モーションブラーが抑制されていること、及び黒浮きが抑制されていること、の一方又は双方を指す場合がある。また、画素回路に含まれる駆動トランジスタに流れうるオフ電流が極めて低い構成とすることで、表示装置で行う黒表示を、光漏れなどが限りなく少ない表示（真黒表示）とすることができる。
絶縁体５７６、絶縁体５８１の一方又は双方は、水、及び水素といった不純物が、トランジスタ５００の上方からトランジスタ５００に拡散するのを抑制するバリア絶縁膜として機能することが好ましい。したがって、絶縁体５７６、絶縁体５８１の少なくとも一には、水素原子、水素分子、水分子、窒素原子、窒素分子、酸化窒素分子（例えば、Ｎ２Ｏ、ＮＯ、及びＮＯ２）、又は銅原子といった不純物の拡散を抑制する機能を有する（上記不純物が透過しにくい）絶縁性材料を用いることが好ましい。または、酸素（例えば、酸素原子、及び酸素分子の一方又は双方）の拡散を抑制する機能を有する（上記酸素が透過しにくい）絶縁性材料を用いることが好ましい。
絶縁体５７６、及び絶縁体５８１の一方又は双方は、水及び水素といった不純物、および酸素の拡散を抑制する機能を有する絶縁体であることが好ましい。また、絶縁体５７６、及び絶縁体５８１の一方又は双方には、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウム、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物、窒化シリコン、または窒化酸化シリコンを用いることができる。
また、絶縁体５８１、絶縁体５７６、及びトランジスタ５００のソース又はドレインの一方の電極のそれぞれには、プラグ、配線等を形成するための開口部が設けられている。また、当該開口部には、プラグ、配線などとして機能する導電体５４０が形成されている。
また、絶縁体５８１は、一例として、層間膜、平坦化膜などとして機能する絶縁体とすることが好ましい。
絶縁体５８１、及び導電体５４０の上方には、絶縁体２２４と、絶縁体２２６と、が形成されている。なお、絶縁体２２４を含む、絶縁体２２４よりも上方に位置する絶縁体、導電体、回路素子などの記載は、図１６の表示装置１０００の説明を参酌する。
なお、図１６では、発光デバイス１５０、画素回路などが形成された半導体基板と駆動回路などが形成された半導体基板の貼り合わせによって構成された表示装置を示し、図１８では、駆動回路が形成された半導体基板において、当該駆動回路上に発光デバイス１５０、画素回路などが形成された表示装置を示したが、本発明の一態様の電子機器に係る表示装置は、図１６、又は図１８に限定されない。本発明の一態様の電子機器に係る表示装置は、例えば、トランジスタが２層以上積層された層構造ではなく、トランジスタが１層のみ形成された構造を有する表示装置としてもよい。
具体的には、例えば、本発明の一態様の電子機器に係る表示装置は、図１９Ａに示す表示装置１０００のとおり、基板２１０上に形成されたトランジスタ２００を含む回路と、トランジスタ２００の上方に設けられている発光デバイス１５０と、を有する構成としてもよい。また、例えば、図１９Ｂに示す表示装置１０００のとおり、基板５０１上に、絶縁体５１２を形成し、絶縁体５１２上に設けられたトランジスタ５００と、トランジスタ５００の上方に設けられている発光デバイス１５０と、を有する構成としてもよい。なお、基板５０１には、例えば、基板３１０に適用できる基板を用いることができ、特に、ガラス基板とすることが好ましい。
本発明の一態様の電子機器に係る表示装置は、図１９Ａ、及び図１９Ｂのそれぞれに示す表示装置１０００のとおり、トランジスタが１層のみ形成され、かつ当該トランジスタの上方に発光デバイス１５０が設けられた構成としてもよい。また、図示しないが、本発明の一態様の電子機器に係る表示装置は、トランジスタが３層以上形成された層構造を有する構成としてもよい。
＜表示装置の封止構造例＞
次に、図１６の表示装置１０００に適用できる、発光デバイス１５０の封止構造について説明する。
次に、図１６の表示装置１０００に適用できる、発光デバイス１５０の封止構造について説明する。
図２０Ａは、図１６の表示装置１０００に適用できる封止構造の例を示した断面図である。具体的には、図２０Ａには、図１６の表示装置１０００の端部と、当該端部の周辺に設けられる材料を図示している。また、図２０Ａには、表示装置１０００の画素層ＰＸＡＬの一部のみを抜粋して図示している。具体的には、図２０Ａには、絶縁体２５０、及び絶縁体２５０よりも上方に位置する絶縁体、導電体、発光デバイス１５０ａなどを図示している。
また、図２０Ａに示す領域１２３ＣＭには、例えば、開口部が設けられている。また、当該開口部には、一例として、導電体１２１ＣＭが設けられている。そして、導電体１２３は、導電体１２１ＣＭを介して、絶縁体２５０より下方に設けられている配線に電気的に接続されている。これにより、共通電極として機能する導電体１２３に電位（例えば、発光デバイス１５０ａなどにおけるアノード電位、又はカソード電位など）を供給することができる。なお、領域１２３ＣＭに含まれる導電体、領域１２３ＣＭの周辺の導電体の少なくとも一を接続電極と呼称する場合がある。
また、導電体１２１ＣＭには、例えば、導電体１２１に適用できる材料を用いることができる。
図２０Ａの表示装置１０００において、樹脂層１６３の端部又は当該端部の周辺には接着層１６４が設けられている。具体的には、絶縁体１１３と基板１０２とが、接着層１６４を介して接着するように、表示装置１０００が構成されている。
接着層１６４は、例えば、水分といった不純物の透過を抑制する材料であることが好ましい。接着層１６４に当該材料を用いることで、表示装置１０００の信頼性を高めることができる。
接着層１６４を用いて、絶縁体１１３と基板１０２とを、樹脂層１６３を介して、貼り合わされた構造は固体封止構造と呼ばれる場合がある。また、固体封止構造において、樹脂層１６３が、接着層１６４と同様に、絶縁体１１３と基板１０２とを貼り合わせる機能を有する場合、接着層１６４は必ずしも設けなくてもよい。
一方、接着層１６４を用いて、絶縁体１１３と基板１０２とを、樹脂層１６３の代わりに不活性ガスを充填して、貼り合わされた構造は中空封止構造と呼ばれる場合がある（図示しない）。不活性ガスとしては、例えば、窒素、アルゴンが挙げられる。
また、図２０Ａに示した表示装置１０００の封止構造において、接着層は２つ以上重ねて用いてもよい。例えば、図２０Ｂに示すとおり、接着層１６４の内側に（接着層１６４と樹脂層１６３との間に）、さらに接着層１６５を設けてもよい。接着層を２つ以上重ねることによって、水分といった不純物の透過をより抑制することができるため、表示装置１０００の信頼性をより高めることができる。
また、接着層１６５に乾燥剤を混入してもよい。これにより、接着層１６４、及び接着層１６５の内側に形成されている樹脂層１６３、絶縁体、導電体、及びＥＬ層に含まれている水分が、当該乾燥剤によって吸着されるため、表示装置１０００の信頼性を高めることができる。
また、図２０Ｂの表示装置１０００では、固体封止構造を示したが、中空封止構造としてもよい。
また、図２０Ａ、及び図２０Ｂの表示装置１０００の封止構造において、樹脂層１６３の代わりに不活性液体を充填してもよい。不活性液体としては、例えば、フッ素系不活性液体などが挙げられる。
＜表示装置の変形例＞
ところで、本発明の一態様は、上述した構成に限定されず、状況に応じて、上述した構成を適宜変更することができる。以下に、図１６の表示装置１０００の変更例を、図２１Ａ乃至図２２Ｂを用いて説明する。なお、図２１Ａ乃至図２２Ｂには、表示装置１０００の画素層ＰＸＡＬの一部のみを抜粋して図示している。具体的には、図２１Ａ乃至図２２Ｂのそれぞれには、絶縁体２５０、絶縁体１１１ａ、及び絶縁体１１１ａよりも上方に位置する絶縁体、導電体、発光デバイス１５０ａ、及び発光デバイス１５０ｂを図示している。特に、図２１Ａ乃至図２２Ｂでは、発光デバイス１５０ｃ、導電体１２１ｃ、導電体１２２ｃ、ＥＬ層１４１ｃも図示している。
ところで、本発明の一態様は、上述した構成に限定されず、状況に応じて、上述した構成を適宜変更することができる。以下に、図１６の表示装置１０００の変更例を、図２１Ａ乃至図２２Ｂを用いて説明する。なお、図２１Ａ乃至図２２Ｂには、表示装置１０００の画素層ＰＸＡＬの一部のみを抜粋して図示している。具体的には、図２１Ａ乃至図２２Ｂのそれぞれには、絶縁体２５０、絶縁体１１１ａ、及び絶縁体１１１ａよりも上方に位置する絶縁体、導電体、発光デバイス１５０ａ、及び発光デバイス１５０ｂを図示している。特に、図２１Ａ乃至図２２Ｂでは、発光デバイス１５０ｃ、導電体１２１ｃ、導電体１２２ｃ、ＥＬ層１４１ｃも図示している。
なお、例えば、ＥＬ層１４１ｃが呈する光の色は、ＥＬ層１４１ａ、及びＥＬ層１４１ｂが呈する光の色と異なってもよい。また、例えば、表示装置１０００は、発光デバイス１５０ａ乃至発光デバイス１５０ｃが発光する色の数を２色とする構成としてもよい。また、例えば、表示装置１０００は、発光デバイス１５０の数を増やして、複数の発光デバイスが発光する色の数を４色以上とする構成としてもよい（図示しない）。
また、例えば、表示装置１０００は、図２１Ａに示すとおり、ＥＬ層１４１ａ上乃至ＥＬ層１４１ｃ上にＥＬ層１４２が形成された構成としてもよい。具体的には、例えば、図１７Ａにおいて、ＥＬ層１４１ａ上乃至ＥＬ層１４１ｃが層４４３０、及び発光層４４１１を含む構成とした場合、ＥＬ層１４２は層４４２０を含む構成とすればよい。この場合、ＥＬ層１４２に含まれる層４４２０が、発光デバイス１５０ａ乃至発光デバイス１５０ｃのそれぞれにおける共通の層として機能する。同様に、例えば、図１７Ｃにおいて、ＥＬ層１４１ａ乃至ＥＬ層１４１ｃが層４４３０、発光層４４１１、発光層４４１２、及び発光層４４１３を含む構成とした場合、ＥＬ層１４２が層４４２０を含む構成とすることで、ＥＬ層１４２に含まれる層４４２０が、発光デバイス１５０ａ乃至発光デバイス１５０ｃのそれぞれにおける共通の層として機能する。また、例えば、図１７Ｄにおいて、ＥＬ層１４１ａ上乃至ＥＬ層１４１ｃが発光ユニット４４００ｂの層４４３０、発光層４４１２、及び層４４２０と、中間層４４４０と、発光ユニット４４００ａの層４４３０、及び発光層４４１１と、を含む構成とした場合、ＥＬ層１４２が発光ユニット４４００ｂの層４４２０を含む構成とすることで、ＥＬ層１４２に含まれる発光ユニット４４００ａの層４４２０が、発光デバイス１５０ａ乃至発光デバイス１５０ｃのそれぞれにおける共通の層として機能する。
また、例えば、表示装置１０００は、絶縁体１１３は１層ではなく、２層以上の積層構造を有する構成としてもよい。絶縁体１１３は、例えば、１層目として無機材料の絶縁体を適用し、２層目として有機材料の絶縁体を適用し、３層目として無機材料の絶縁体を適用した、３層の積層構造としてもよい。図２１Ｂには、絶縁体１１３ａを無機材料の絶縁体とし、絶縁体１１３ｂを有機材料の絶縁体とし、絶縁体１１３ｃを無機材料の絶縁体として、絶縁体１１３ａ、絶縁体１１３ｂ、及び絶縁体１１３ｃを含む絶縁体１１３を多層構造とした、表示装置１０００の一部の断面図を図示している。
また、例えば、表示装置１０００は、ＥＬ層１４１ａ乃至ＥＬ層１４１ｃのそれぞれにマイクロキャビティ構造（微小共振器構造）が設けられた構成としてもよい。マイクロキャビティ構造とは、例えば、上部電極（共通電極）である導電体１２２に透光性及び光反射性を有する導電材料を用い、下部電極（画素電極）である導電体１２１に光反射性を有する導電材料を用いて、発光層の下面と下部電極の上面との距離、つまり図１７Ａにおける層４４３０の膜厚を、ＥＬ層１４１に含まれる発光層が発光する光の色の波長に応じた厚さにする構造を指す。
例えば、下部電極によって反射されて戻ってきた光（反射光）は、発光層から上部電極に直接入射する光（入射光）と大きな干渉を起こすため、下部電極と発光層の光学的距離を（２ｎ−１）λ／４（ただし、ｎは１以上の自然数、λは増幅したい発光の波長）に調節することが好ましい。当該光学的距離を調節することにより、波長λのそれぞれの反射光と入射光との位相を合わせ発光層からの発光をより増幅させることができる。一方で、反射光と入射光とが波長λ以外である場合、位相が合わなくなるため、共振せずに減衰する。
なお、上記のマイクロキャビティ構造に含まれるＥＬ層は、複数の発光層を有する構造、又は単一の発光層を有する構造であっても良い。また、マイクロキャビティ構造は、例えば、上述したタンデム型の発光デバイスの構成と組み合わせて、一つの発光デバイスに電荷発生層を挟んで複数のＥＬ層を設け、それぞれのＥＬ層に単数もしくは複数の発光層を形成する構成としてもよい。
マイクロキャビティ構造を有することで、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが可能となるため、低消費電力化を図ることができる。特に、ＶＲ、又はＡＲといったＸＲ向けの機器の場合、機器を装着しているユーザの眼には、発光デバイスの正面方向の光を入射する場合が多いため、ＸＲ向けの機器の表示装置にマイクロキャビティ構造を設けることは好適であるといえる。なお、赤、黄、緑、及び青の４色の副表示画素で映像を表示する表示装置の場合、黄色発光による輝度向上効果のうえ、全副表示画素において各色の波長に合わせたマイクロキャビティ構造を適用できるため良好な特性の表示装置とすることができる。
図２２Ａには、一例として、マイクロキャビティ構造を設けた場合の表示装置１０００の一部の断面図を示している。また、発光デバイス１５０ａが青色（Ｂ）の発光を呈する発光層を有し、発光デバイス１５０ｂが緑色（Ｇ）の発光を呈する発光層を有し、発光デバイス１５０ｃが赤色（Ｒ）の発光を呈する発光層を有する場合、図２２Ａに示すとおり、ＥＬ層１４１ａ、ＥＬ層１４１ｂ、及びＥＬ層１４１ｃの順に膜厚を厚くすることが好ましい。具体的には、ＥＬ層１４１ａ、ＥＬ層１４１ｂ、及びＥＬ層１４１ｃのそれぞれに含まれている層４４３０の膜厚を、それぞれの発光層が呈する発光の色に応じて決めればよい。この場合、ＥＬ層１４１ａに含まれている層４４３０が一番薄くなり、ＥＬ層１４１ｃに含まれている層４４３０が一番厚くなる。
また、例えば、表示装置１０００には、着色層（カラーフィルタ）などが含まれていてもよい。図２２Ｂには、一例として、樹脂層１６３と基板１０２との間に着色層１６６ａ、着色層１６６ｂ、及び着色層１６６ｃが含まれている構成を示している。なお、着色層１６６ａ乃至着色層１６６ｃは、例えば、基板１０２に形成することができる。また、発光デバイス１５０ａが青色（Ｂ）の発光を呈する発光層を有し、発光デバイス１５０ｂが緑色（Ｇ）の発光を呈する発光層を有し、発光デバイス１５０ｃが赤色（Ｒ）の発光を呈する発光層を有する場合、着色層１６６ａを青色とし、着色層１６６ｂを緑色とし、着色層１６６ｃを赤色としている。
図２２Ｂに示す表示装置１０００は、着色層１６６ａ乃至着色層１６６ｃが設けられた基板１０２を、樹脂層１６３を介して、発光デバイス１５０ａ乃至発光デバイス１５０ｃまで形成された基板３１０に貼り合わせることで、構成することができる。このとき、発光デバイス１５０ａと着色層１６６ａとが重畳し、発光デバイス１５０ｂと着色層１６６ｂとが重畳し、発光デバイス１５０ｃと着色層１６６ｃとが重畳するように貼り合わせることが好ましい。表示装置１０００に着色層１６６ａ乃至着色層１６６ｃを設けることによって、例えば、発光デバイス１５０ｂが発光した光は、着色層１６６ａ、又は着色層１６６ｃを介して、基板１０２の上方に射出されず、着色層１６６ｂを介して、基板１０２の上方に射出される。つまり、表示装置１０００の発光デバイス１５０からの斜め方向（基板１０２の上面を水平面としたときの仰角の方向）の光を遮断することができるため、表示装置１０００の視野角における依存性を低くすることができ、表示装置１０００に表示される画像を斜めから見たときの、当該画像の表示品位の低下を防ぐことができる。
また、基板１０２に形成されている着色層１６６ａ乃至着色層１６６ｃは、オーバーコート層と呼ばれる樹脂などで覆われていてもよい。具体的には、表示装置１０００は、樹脂層１６３、当該オーバーコート層、着色層１６６ａ乃至着色層１６６ｃ、基板１０２の順に積層されていてもよい（図示しない）。なお、オーバーコート層に用いられる樹脂としては、例えば、透光性を有し、且つアクリル樹脂またはエポキシ樹脂をベースとした熱硬化性材料等が挙げられる。
また、例えば、表示装置１０００には、着色層に加えて、ブラックマトリクスが含まれていてもよい（図示しない）。着色層１６６ａと着色層１６６ｂの間、着色層１６６ｂと着色層１６６ｃの間、着色層１６６ｃと着色層１６６ａの間にブラックマトリクスを設けることにより、表示装置１０００の発光デバイス１５０からの斜め方向（基板１０２の上面を水平面としたときの仰角の方向）の光をより遮断することができるため、表示装置１０００に表示される画像を斜めから見たときの、当該画像の表示品位の低下をより防ぐことができる。
また、図２２Ｂなどのように、表示装置に着色層を有する場合、表示装置が備える発光デバイス１５０ａ乃至発光デバイス１５０ｃは、いずれも白色の光を呈する発光デバイスとしてもよい（図示しない）。また、当該発光デバイスは、例えば、シングル構造、タンデム構造とすることができる。
また、上述した表示装置１０００の構成は、導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃをアノードとし、導電体１２２をカソードとしたが、表示装置１０００は、導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃをカソードとし、導電体１２２をアノードとした構成としてもよい。つまり、上記で説明した作製工程において、ＥＬ層１４１ａ乃至ＥＬ層１４１ｃ、及びＥＬ層１４２に含まれている、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層の積層順を逆にしてもよい。
＜絶縁体１６２の構造例＞
次に、表示装置１０００における、絶縁体１６２とその周辺を含む領域の断面構造を示す。
次に、表示装置１０００における、絶縁体１６２とその周辺を含む領域の断面構造を示す。
図２３Ａでは、ＥＬ層１４１ａとＥＬ層１４１ｂの厚さが互いに異なる例を示す。絶縁体１１２の上面の高さは、ＥＬ層１４１ａ側ではＥＬ層１４１ａの上面の高さと一致または概略一致しており、ＥＬ層１４１ｂ側ではＥＬ層１４１ｂの上面の高さと一致または概略一致している。そして、絶縁体１１２の上面は、ＥＬ層１４１ａ側が高く、ＥＬ層１４１ｂ側が低い、なだらかな傾斜を有している。このように、絶縁体１１２及び絶縁体１６２の高さは、隣接するＥＬ層の上面の高さと揃っていることが好ましい。または、隣接するＥＬ層のいずれかの上面の高さと揃って、上面が平坦部を有していてもよい。
図２３Ｂにおいて、絶縁体１６２の上面は、ＥＬ層１４１ａの上面及びＥＬ層１４１ｂの上面よりも高い領域を有する。また、絶縁体１６２の上面は、中心に向かって凸状に、なだらかに膨らんだ形状を有する。
図２３Ｃにおいて、絶縁体１１２の上面がＥＬ層１４１ａの上面及びＥＬ層１４１ｂの上面より高い領域を有する。また、絶縁体１６２とその周辺を含む領域において、表示装置１０００は、マスク層１１８及びマスク層１１９の少なくとも一方の上に位置する第１の領域を有する。第１の領域は、ＥＬ層１４１ａの上面及びＥＬ層１４１ｂの上面より高く、第１の領域には、絶縁体１６２の一部が形成されている。また、絶縁体１６２とその周辺を含む領域において、表示装置１０００は、マスク層１１８及びマスク層１１９の少なくとも一方の上に位置する第２の領域を有する。第２の領域は、ＥＬ層１４１ａの上面及びＥＬ層１４１ｂの上面より高く、第２の領域には絶縁体１６２の一部が形成されている。
図２３Ｄにおいて、絶縁体１６２の上面は、ＥＬ層１４１ａの上面及びＥＬ層１４１ｂの上面よりも低い領域を有する。また、絶縁体１６２の上面は、中心に向かって凹状に、なだらかに窪んだ形状を有する。
図２３Ｅにおいて、絶縁体１１２の上面は、ＥＬ層１４１ａの上面及びＥＬ層１４１ｂの上面よりも高い領域を有する。すなわち、ＥＬ層１４１の被形成面において、絶縁体１１２が突出し、凸部を形成している。
絶縁体１１２の形成において、例えば、マスク層の高さと揃うまたは概略揃うように絶縁体１１２を形成する場合には、図２３Ｅに示すように、絶縁体１１２が突出する形状が形成される場合がある。
図２３Ｆにおいて、絶縁体１１２の上面は、ＥＬ層１４１ａの上面及びＥＬ層１４１ｂの上面よりも低い領域を有する。すなわち、ＥＬ層１４１の被形成面において、絶縁体１１２が凹部を形成している。
このように、絶縁体１１２及び絶縁体１６２は様々な形状を適用することができる。
＜画素回路の構成例＞
ここで、画素層ＰＸＡＬに備えることができる画素回路の構成例について、説明する。
ここで、画素層ＰＸＡＬに備えることができる画素回路の構成例について、説明する。
図２４Ａ及び図２４Ｂでは、画素層ＰＸＡＬに備えることができる画素回路の構成例、および画素回路に接続される発光デバイス１５０について示している。また、図２４Ａは、画素層ＰＸＡＬに備えられる画素回路４００に含まれる各回路素子の接続を示す図であり、図２４Ｂは、駆動回路ＳＤ、駆動回路ＧＤなどを含む回路３０を備える回路層ＳＩＣＬと、画素回路が有する複数のトランジスタを備える層ＯＳＬと、発光デバイス１５０と、を備える層ＥＭＬの上下関係を模式的に示す図である。なお、図２４Ｂに示す表示装置１０００の画素層ＰＸＡＬは、一例として、層ＯＳＬ、及び層ＥＭＬを有している。また、図２４Ｂに示す層ＯＳＬに含まれているトランジスタ５００Ａ、トランジスタ５００Ｂ、トランジスタ５００Ｃなどは、図１６におけるトランジスタ２００に相当する。また、図２４Ｂに示す層ＥＭＬに含まれている発光デバイス１５０は、図１６における発光デバイス１５０ａ、又は発光デバイス１５０ｂに相当する。
図２４Ａ及び図２４Ｂに一例として示す画素回路４００は、トランジスタ５００Ａ、トランジスタ５００Ｂ、トランジスタ５００Ｃ、および容量６００を備える。トランジスタ５００Ａ、トランジスタ５００Ｂ、及びトランジスタ５００Ｃは、一例として上述したトランジスタ２００に適用できるトランジスタとすることができる。つまり、トランジスタ５００Ａ、トランジスタ５００Ｂ、及びトランジスタ５００Ｃは、又はＳｉトランジスタとすることができる。又は、トランジスタ５００Ａ、トランジスタ５００Ｂ、及びトランジスタ５００Ｃは、一例として上述したトランジスタ５００に適用できるトランジスタとすることができる。つまり、トランジスタ５００Ａ、トランジスタ５００Ｂ、及びトランジスタ５００Ｃは、ＯＳトランジスタとすることができる。特に、トランジスタ５００Ａ、トランジスタ５００Ｂ、及びトランジスタ５００ＣをＯＳトランジスタとした場合、トランジスタ５００Ａ、トランジスタ５００Ｂ、及びトランジスタ５００Ｃのそれぞれは、バックゲート電極を備えていることが好ましく、この場合、バックゲート電極にゲート電極と同じ信号を与える構成、バックゲート電極にゲート電極と異なる信号を与える構成とすることができる。なお、図２４Ａ及び図２４Ｂでは、トランジスタ５００Ａ、トランジスタ５００Ｂ、及びトランジスタ５００Ｃにバックゲート電極を図示しているが、トランジスタ５００Ａ、トランジスタ５００Ｂ、及びトランジスタ５００Ｃは、バックゲート電極を有さない構成としてもよい。
トランジスタ５００Ｂは、トランジスタ５００Ａと電気的に接続されるゲート電極と、発光デバイス１５０と電気的に接続される第１の電極と、配線ＡＮＯと電気的に接続される第２の電極と、を備える。配線ＡＮＯは、発光デバイス１５０に電流を供給するための電位を与えるための配線である。
トランジスタ５００Ａは、トランジスタ５００Ｂのゲート電極と電気的に接続される第１の端子と、ソース線として機能する配線ＳＬと電気的に接続される第２の端子と、ゲート線として機能する配線ＧＬ１の電位に基づいて、導通状態または非導通状態を制御する機能を有するゲート電極と、を備える。
トランジスタ５００Ｃは、配線Ｖ０と電気的に接続される第１の端子と、発光デバイス１５０と電気的に接続される第２の端子と、ゲート線として機能する配線ＧＬ２の電位に基づいて、導通状態または非導通状態を制御する機能を有するゲート電極と、を備える。配線Ｖ０は、基準電位を与えるための配線、および画素回路４００を流れる電流を駆動回路３０に出力するための配線である。
容量６００は、トランジスタ５００Ｂのゲート電極と電気的に接続される導電膜と、トランジスタ５００Ｃの第２の電極と電気的に接続される導電膜を備える。
発光デバイス１５０は、トランジスタ５００Ｂの第１の電極に電気的に接続される第１の電極と、配線ＶＣＯＭに電気的に接続される第２の電極と、を備える。配線ＶＣＯＭは、発光デバイス１５０に電流を供給するための電位を与えるための配線である。
これにより、トランジスタ５００Ｂのゲート電極に与えられる画像信号に応じて発光デバイス１５０が射出する光の強度を制御することができる。またトランジスタ５００Ｃを介して与えられる配線Ｖ０の基準電位によって、トランジスタ５００Ｂのゲート−ソース間電圧のばらつきを抑制することができる。
また配線Ｖ０から、画素パラメータの設定に用いることのできる電流値を出力することができる。より具体的には、配線Ｖ０は、トランジスタ５００Ｂに流れる電流、または発光デバイス１５０に流れる電流を、外部に出力するためのモニタ線として機能させることができる。配線Ｖ０に出力された電流は、例えば、ソースフォロア回路などにより電圧に変換され、外部に出力される。または、例えば、Ａ−Ｄコンバータなどによりデジタル信号に変換され、上記の実施の形態で説明したＡＩアクセラレータに出力することができる。
なお、図２４Ｂに一例として示す構成では、画素回路４００と、駆動回路３０と、を電気的に接続する配線を短くすることができるため、当該配線の配線抵抗を小さくすることができる。よって、データの書き込みを高速に行うことができるため、表示装置１０００を高速に駆動させることができる。これにより、表示装置１０００が有する画素回路４００を多くしても十分なフレーム期間を確保することができるため、表示装置１０００の画素密度を高めることができる。また、表示装置１０００の画素密度を高めることにより、表示装置１０００により表示される画像の精細度を高めることができる。例えば、表示装置１０００の画素密度を、１０００ｐｐｉ以上とすることができ、又は５０００ｐｐｉ以上とすることができ、又は７０００ｐｐｉ以上とすることができる。よって、表示装置１０００は、例えばＡＲ、又はＶＲ用の表示装置とすることができ、ＨＭＤ等、表示部とユーザの距離が近い電子機器に好適に適用することができる。
なお、図２４Ａ及び図２４Ｂでは、計３つのトランジスタを有する画素回路４００を一例として示したが、本発明の一態様の電子機器に係る画素回路はこれに限らない。以下では、画素回路４００に適用可能な画素回路の構成例について説明する。
図２５Ａに示す画素回路４００Ａは、トランジスタ５００Ａ、トランジスタ５００Ｂ、および容量６００を図示している。また図２５Ａでは、画素回路４００Ａに接続される発光デバイス１５０を図示している。また、画素回路４００Ａには、配線ＳＬ、配線ＧＬ、配線ＡＮＯ、及び配線ＶＣＯＭが電気的に接続されている。
トランジスタ５００Ａは、ゲートが配線ＧＬと、ソース及びドレインの一方が配線ＳＬと、他方がトランジスタ５００Ｂのゲート、及び容量６００の一方の電極と、それぞれ電気的に接続されている。トランジスタ５００Ｂは、ソース及びドレインの一方が配線ＡＮＯと、他方が発光デバイス１５０のアノードと、それぞれ電気的に接続されている。容量６００は、他方の電極が発光デバイス１５０のアノードと電気的に接続されている。発光デバイス１５０は、カソードが配線ＶＣＯＭと電気的に接続されている。
図２５Ｂに示す画素回路４００Ｂは、画素回路４００Ａに、トランジスタ５００Ｃを追加した構成である。また画素回路４００Ｂには、配線Ｖ０が電気的に接続されている。
図２５Ｃに示す画素回路４００Ｃは、上記画素回路４００Ａのトランジスタ５００Ａ及びトランジスタ５００Ｂに、ゲートとバックゲートとが電気的に接続されているトランジスタを適用した場合の例である。また、図２５Ｄに示す画素回路４００Ｄは、画素回路４００Ｂに当該トランジスタを適用した場合の例である。これにより、トランジスタが流すことのできる電流を増大させることができる。なお、ここでは全てのトランジスタに、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したが、これに限られない。また、一対のゲートを有し、且つこれらが異なる配線と電気的に接続されるトランジスタを適用してもよい。例えば、ゲートの一方とソースとが電気的に接続されたトランジスタを用いることで、信頼性を高めることができる。
図２６Ａに示す画素回路４００Ｅは、上記の画素回路４００Ｂに、トランジスタ５００Ｄを追加した構成である。また、画素回路４００Ｅには、３本のゲート線として機能する配線（配線ＧＬ１、配線ＧＬ２、及び配線ＧＬ３）が電気的に接続されている。
トランジスタ５００Ｄは、ゲートが配線ＧＬ３と、ソース及びドレインの一方がトランジスタ５００Ｂのゲートと、他方が配線Ｖ０と、それぞれ電気的に接続されている。また、トランジスタ５００Ａのゲートが配線ＧＬ１と、トランジスタ５００Ｃのゲートが配線ＧＬ２と、それぞれ電気的に接続されている。
トランジスタ５００Ｃとトランジスタ５００Ｄを同時に導通状態とさせることで、トランジスタ５００Ｂのソースとゲートが同電位となり、トランジスタ５００Ｂを非導通状態とすることができる。これにより、発光デバイス１５０に流れる電流を強制的に遮断することができる。このような画素回路は、表示期間と消灯期間を交互に設ける表示方法を用いる場合に適している。
図２６Ｂに示す画素回路４００Ｆは、上記画素回路４００Ｅに容量６００Ａを追加した場合の例である。容量６００Ａは保持容量として機能する。
図２６Ｃに示す画素回路４００Ｇ、及び図２６Ｄに示す画素回路４００Ｈは、それぞれ上記画素回路４００Ｅまたは画素回路４００Ｆに、ゲートとバックゲートとが電気的に接続されているトランジスタを適用した場合の例である。トランジスタ５００Ａ、トランジスタ５００Ｃ、トランジスタ５００Ｄには、ゲートとバックゲートとが電気的に接続されているトランジスタが適用され、トランジスタ５００Ｂには、ゲートがソースと電気的に接続されたトランジスタが適用されている。
＜発光デバイスの平面概略図およびその断面模式図＞
図２７Ａは、本発明の一態様の表示装置１０００において、一画素内に発光デバイスと受光デバイスを配置する場合の構成例を示す平面概略図である。表示装置１０００は、赤色光を発する発光デバイス１５０Ｒ、緑色光を発する発光デバイス１５０Ｇ、青色光を発する発光デバイス１５０Ｂ、及び受光デバイス１６０をそれぞれ複数有する。図２７Ａでは、各発光デバイス１５０の区別を簡単にするため、各発光デバイス１５０の発光領域内にＲ、Ｇ、及びＢの符号を付している。また、各受光デバイス１６０の受光領域内にＰＤの符号を付している。
図２７Ａは、本発明の一態様の表示装置１０００において、一画素内に発光デバイスと受光デバイスを配置する場合の構成例を示す平面概略図である。表示装置１０００は、赤色光を発する発光デバイス１５０Ｒ、緑色光を発する発光デバイス１５０Ｇ、青色光を発する発光デバイス１５０Ｂ、及び受光デバイス１６０をそれぞれ複数有する。図２７Ａでは、各発光デバイス１５０の区別を簡単にするため、各発光デバイス１５０の発光領域内にＲ、Ｇ、及びＢの符号を付している。また、各受光デバイス１６０の受光領域内にＰＤの符号を付している。
発光デバイス１５０Ｒ、発光デバイス１５０Ｇ、発光デバイス１５０Ｂ、及び受光デバイス１６０は、それぞれマトリクス状に配列している。図２７Ａは、Ｘ方向に発光デバイス１５０Ｒ、発光デバイス１５０Ｇ、及び発光デバイス１５０Ｂが配列され、その下に受光デバイス１６０が配列される例である。また、図２７Ａには、Ｘ方向と交差するＹ方向に、同じ色の光を発する発光デバイス１５０が配列される構成を一例として示している。図２７Ａに示す表示装置１０００では、例えばＸ方向に配列される発光デバイス１５０Ｒを有する副表示画素、発光デバイス１５０Ｇを有する副表示画素、及び発光デバイス１５０Ｂを有する副表示画素と、これらの副表示画素の下に設けられる、受光デバイス１６０を有する撮像画素と、により、画素１８０を構成することができる。
発光デバイス１５０Ｒ、発光デバイス１５０Ｇ、及び発光デバイス１５０Ｂには、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、又はＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）といった有機ＥＬ素子を用いることが好ましい。有機ＥＬ素子が有する発光物質としては、蛍光を発する物質（蛍光材料）、燐光を発する物質（燐光材料）、無機化合物（量子ドット材料等）、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）が挙げられる。なお、ＴＡＤＦ材料としては、一重項励起状態と三重項励起状態間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。
受光デバイス１６０としては、例えば、ｐｎ型又はｐｉｎ型の受光デバイスを用いることができる。受光デバイス１６０は、受光デバイス１６０に入射する光を検出し電荷を発生させる光電変換素子として機能する。入射する光量に基づき、発生する電荷量が決まる。
特に、受光デバイス１６０として、有機化合物を含む層を有する有機受光デバイスを用いることが好ましい。有機受光デバイスは、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。
本発明の一態様の電子機器では、発光デバイス１５０として有機ＥＬ素子を用い、受光デバイス１６０として有機受光デバイスを用いる。有機ＥＬ素子及び有機受光デバイスは、同一基板上に形成することができる。したがって、有機ＥＬ素子を用いた表示装置に有機受光デバイスを内蔵することができる。なお有機ＥＬ素子同士及び有機受光デバイスの分離は、フォトリソグラフィ法により行うことが好ましい。これにより、発光デバイス同士および有機受光デバイス間の間隔を狭めることができるため、例えばメタルマスクといったシャドーマスクを用いた場合と比較して、高い開口率の表示装置を実現することができる。
図２７Ａには、共通電極として機能する導電体１２３と、接続電極として機能する導電体１２１ＣＭと、を示している。ここで、導電体１２１ＣＭは、導電体１２３と電気的に接続される。導電体１２１ＣＭは、発光デバイス１５０、及び受光デバイス１６０が配列する表示部の外に設けられる。また図２７Ａには、発光デバイス１５０、受光デバイス１６０、及び導電体１２１ＣＭと重なる領域を有する導電体１２３を破線で示している。
導電体１２１ＣＭは、表示部の外周に沿って設けることができる。例えば、表示部の外周の一辺に沿って設けられていてもよいし、表示部の外周の２辺以上にわたって設けられていてもよい。すなわち、表示部の上面形状が長方形である場合には、導電体１２１ＣＭの上面形状は、帯状、Ｌ字状、コの字状（角括弧状）、又は四角形とすることができる。
図２７Ｂは、表示装置１０００の構成例を示す平面概略図であり、図２７Ａに示す表示装置１０００の変形例である。図２７Ｂに示す表示装置１０００は、赤外光を発する発光デバイス１５０ＩＲを有する点が、図２７Ａに示す表示装置１０００と異なる。発光デバイス１５０ＩＲは、例えば近赤外光（波長７５０ｎｍ以上１３００ｎｍ以下の光）を発することができる。
図２７Ｂに示す例では、Ｘ方向に発光デバイス１５０Ｒ、発光デバイス１５０Ｇ、及び発光デバイス１５０Ｂの他、発光デバイス１５０ＩＲが配列され、その下に受光デバイス１６０が配列される。また、受光デバイス１６０は、赤外光を検出する機能を有する。
図２８Ａは、図２７Ａ中の一点鎖線Ａ１−Ａ２に対応する断面図であり、図２８Ｂは、図２７Ａ中の一点鎖線Ｂ１−Ｂ２に対応する断面図である。また、図２８Ｃは、図２７Ａ中の一点鎖線Ｃ１−Ｃ２に対応する断面図であり、図２８Ｄは、図２７Ａ中の一点鎖線Ｄ１−Ｄ２に対応する断面図である。発光デバイス１５０Ｒ、発光デバイス１５０Ｇ、発光デバイス１５０Ｂ、及び受光デバイス１６０は、絶縁体１１１上に設けられる。また、表示装置１０００が発光デバイス１５０ＩＲを有する場合、発光デバイス１５０ＩＲは絶縁体１１１上に設けられる。
本明細書等において、例えば「Ａ上のＢ」、又は「Ａ下のＢ」という場合、必ずしもＡとＢが接する領域を有さなくてもよい。
図２８Ａには、図２７Ａにおける、発光デバイス１５０Ｒ、発光デバイス１５０Ｇ、及び発光デバイス１５０Ｂの断面構成例を示している。また、図２８Ｂには、図２７Ａにおける、受光デバイス１６０の断面構成例を示している。
発光デバイス１５０Ｒは、画素電極として機能する導電体１２１Ｒ、正孔注入層８５Ｒ、正孔輸送層８６Ｒ、発光層８７Ｒ、電子輸送層８８Ｒ、共通層８９、及び導電体１２３を有する。発光デバイス１５０Ｇは、画素電極として機能する導電体１２１Ｇ、正孔注入層８５Ｇ、正孔輸送層８６Ｇ、発光層８７Ｇ、電子輸送層８８Ｇ、共通層８９、及び導電体１２３を有する。発光デバイス１５０Ｂは、画素電極として機能する導電体１２１Ｂ、正孔注入層８５Ｂ、正孔輸送層８６Ｂ、発光層８７Ｂ、電子輸送層８８Ｂ、共通層８９、及び導電体１２３を有する。受光デバイス１６０は、画素電極として機能する導電体１２１ＰＤ、正孔輸送層８６ＰＤ、受光層９０、電子輸送層８８ＰＤ、共通層８９、及び導電体１２３を有する。
導電体１２１Ｒ、導電体１２１Ｇ、及び導電体１２１Ｂとしては、例えば、図２１Ａ乃至図２２Ｂに示す導電体１２１ａ、導電体１２１ｂ、及び導電体１２１ｃとすることができる。
共通層８９は、発光デバイス１５０においては、電子注入層としての機能を有する。一方、共通層８９は、受光デバイス１６０においては、電子輸送層としての機能を有する。このため、受光デバイス１６０は、電子輸送層８８ＰＤを有さなくてもよい。
正孔注入層８５Ｒ、正孔注入層８５Ｇ、正孔注入層８５Ｂ、正孔輸送層８６Ｒ、正孔輸送層８６Ｇ、正孔輸送層８６Ｂ、電子輸送層８８Ｒ、電子輸送層８８Ｇ、電子輸送層８８Ｂ、及び共通層８９は、機能層ともいうことができる。
図２８Ａにおいて、画素電極は、素子毎に、導電体１２１Ｒ、導電体１２１Ｂ、導電体１２１Ｇと分離して設けられている。また、正孔注入層は、素子毎に、正孔注入層８５Ｒ、正孔注入層８５Ｇ、正孔注入層８５Ｂと分離して設けられ、正孔輸送層は、素子毎に、正孔輸送層８６Ｒ、正孔輸送層８６Ｇ、正孔輸送層８６Ｂと分離して設けられ、発光層は、素子毎に、発光層８７Ｒ、発光層８７Ｇ、発光層８７Ｂと分離して設けられ、電子輸送層は、素子毎に、電子輸送層８８Ｒ、電子輸送層８８Ｇ、電子輸送層８８Ｂと分離して設けられている。共通層８９、及び導電体１２３は、発光デバイス１５０Ｒ、発光デバイス１５０Ｇ、発光デバイス１５０Ｂ、及び受光デバイス１６０に共通に設けられる。
なお、発光デバイス１５０、及び受光デバイス１６０は、図２８Ａに示す層の他、正孔ブロック層、及び電子ブロック層を有してもよい。また、発光デバイス１５０、及び受光デバイス１６０は、バイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質）等を含む層を有してもよい。
絶縁層９２は、導電体１２１Ｒの端部、導電体１２１Ｇの端部、導電体１２１Ｂの端部、及び導電体１２１ＰＤの端部を覆うように設けられている。絶縁層９２の端部は、テーパー形状であることが好ましい。なお、絶縁層９２は不要であれば設けなくてもよい。
なお、絶縁層９２は、一例として、隣接する画素（例えば、発光デバイス１５０Ｒと発光デバイス１５０Ｇ、発光デバイス１５０Ｇと発光デバイス１５０Ｂなど）が意図せず電気的に短絡して、誤って発光することを防ぐために設けてもよい。また、メタルマスクを用いて、発光デバイスを形成する場合には、当該メタルマスクが導電体１２１Ｒ、導電体１２１Ｇ、導電体１２１Ｂ、及び導電体１２１ＰＤに接触しないようにするために、導電体１２１Ｒ、導電体１２１Ｇ、導電体１２１Ｂ、及び導電体１２１ＰＤのそれぞれの端部を覆うように絶縁層９２を設けてもよい。これにより、絶縁層９２の表面は、導電体１２１Ｒ、導電体１２１Ｇ、導電体１２１Ｂ、及び導電体１２１ＰＤの表面よりも高くなるため、当該メタルマスクと導電体１２１Ｒ、導電体１２１Ｇ、導電体１２１Ｂ、及び導電体１２１ＰＤとの接触がなくなり、導電体１２１Ｒ、導電体１２１Ｇ、導電体１２１Ｂ、及び導電体１２１ＰＤの表面への傷つきを防ぐことができる。
例えば、正孔注入層８５Ｒ、正孔注入層８５Ｇ、正孔注入層８５Ｂ、及び正孔輸送層８６ＰＤは、それぞれ導電体１２１の上面に接する領域と、絶縁層９２の表面に接する領域と、を有する。また、正孔注入層８５Ｒの端部、正孔注入層８５Ｇの端部、正孔注入層８５Ｂの端部、及び正孔輸送層８６ＰＤの端部は、絶縁層９２上に位置する。
また、共通層８９と、絶縁層９２と、の間には、空隙が設けられる。これにより、共通層８９が、発光層８７の側面、受光層９０の側面、正孔輸送層８６の側面、及び正孔注入層８５の側面と接することを抑制できる。これにより、発光デバイス１５０におけるショート、及び受光デバイス１６０におけるショートを抑制できる。なお、当該空隙には、絶縁体１６２に適用できる有機材料を有する絶縁層を埋めてもよい。
上記空隙は、例えば、隣り合う発光層８７同士の距離が短いほど形成されやすくなる。例えば、当該距離を１μｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下、さらに好ましくは、２００ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、９０ｎｍ以下、７０ｎｍ以下、５０ｎｍ以下、３０ｎｍ以下、２０ｎｍ以下、１５ｎｍ以下、又は１０ｎｍ以下とすると、上記空隙を好適に形成できる。
また、導電体１２３上には、保護層９１が設けられる。保護層９１は、上方から各発光デバイスに水といった不純物が拡散することを防ぐ機能を有する。
保護層９１は、例えば、少なくとも無機絶縁膜を含む単層構造又は積層構造とすることができる。無機絶縁膜としては、例えば、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化窒化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、といった酸化物膜又は窒化物膜が挙げられる。又は、保護層９１には、例えば、インジウムガリウム酸化物、又はインジウムガリウム亜鉛酸化物、といった半導体材料を用いてもよい。
また、保護層９１には、無機絶縁膜と、有機絶縁膜の積層膜を用いることもできる。例えば、一対の無機絶縁膜の間に、有機絶縁膜を挟んだ構成とすることが好ましい。さらに有機絶縁膜が平坦化膜として機能することが好ましい。これにより、有機絶縁膜の上面を平坦なものとすることができるため、その上の無機絶縁膜の被覆性が向上し、バリア性を高めることができる。また、保護層９１の上面が平坦となるため、保護層９１の上方に構造物（例えばカラーフィルタ、タッチセンサの電極、又はレンズアレイ）を設ける場合に、下方の構造に起因する凹凸形状の影響を軽減できるため好ましい。
図２８Ａでは、発光デバイス１５０Ｒには、下層から順に導電体１２１Ｒ、正孔注入層８５Ｒ、正孔輸送層８６Ｒ、発光層８７Ｒ、電子輸送層８８Ｒ、共通層８９（電子注入層）、及び導電体１２３が設けられ、発光デバイス１５０Ｇには、下層から順に導電体１２１Ｇ、正孔注入層８５Ｇ、正孔輸送層８６Ｇ、発光層８７Ｇ、電子輸送層８８Ｇ、共通層８９（電子注入層）、及び導電体１２３が設けられ、発光デバイス１５０Ｂには、下層から順に導電体１２１Ｂ、正孔注入層８５Ｂ、正孔輸送層８６Ｂ、発光層８７Ｂ、電子輸送層８８Ｂ、共通層８９（電子注入層）、及び導電体１２３が設けられており、図２８Ｂでは、受光デバイス１６０には、下層から順に導電体１２１ＰＤ、正孔輸送層８６ＰＤ、受光層９０、電子輸送層８８ＰＤ、共通層８９、及び導電体１２３が設けられる構成を示しているが、本発明の一態様の電子機器に係る発光デバイス又は受光デバイスの構成はこれに限らない。例えば、発光デバイス１５０には、下層から順に画素電極として機能する導電体、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、及び共通電極として機能する導電体が設けられ、受光デバイス１６０には、下層から順に画素電極として機能する導電体、電子輸送層、受光層、正孔輸送層、及び共通電極として機能する導電体が設けられてもよい。この場合、発光デバイス１５０が有する正孔注入層を共通層とすることができ、当該共通層は、受光デバイス１６０が有する正孔輸送層と、共通電極と、の間に設けることができる。また、発光デバイス１５０において、電子注入層は素子毎に分離することができる。
＜画素のレイアウト＞
ここでは、図２７Ａ及び図２７Ｂに示した画素レイアウトとは異なる、画素レイアウトについて説明する。副表示画素の配列に特に限定はなく、様々な方法を適用することができる。副表示画素の配列としては、例えば、ストライプ配列、Ｓストライプ配列、マトリクス配列、デルタ配列、ベイヤー配列、ペンタイル配列などが挙げられる。
ここでは、図２７Ａ及び図２７Ｂに示した画素レイアウトとは異なる、画素レイアウトについて説明する。副表示画素の配列に特に限定はなく、様々な方法を適用することができる。副表示画素の配列としては、例えば、ストライプ配列、Ｓストライプ配列、マトリクス配列、デルタ配列、ベイヤー配列、ペンタイル配列などが挙げられる。
また、副表示画素の上面形状としては、例えば、三角形、四角形（例えば、長方形、又は正方形）、及び五角形といった多角形が挙げられる。又は、副表示画素の上面形状としては、例えば、上述した多角形の角が丸い形状、楕円形、又は円形などが挙げられる。ここで、副表示画素の上面形状は、発光デバイスの発光領域の上面形状に相当する。
図２９Ａに示す画素１８０には、ストライプ配列が適用されている。図２９Ａに示す画素１８０は、副表示画素１８０ａ、副表示画素１８０ｂ、副表示画素１８０ｃの、３つの副表示画素から構成される。例えば、図３０Ａに示すように、副表示画素１８０ａを赤色の副表示画素Ｒとし、副表示画素１８０ｂを緑色の副表示画素Ｇとし、副表示画素１８０ｃを青色の副表示画素Ｂとしてもよい。
図２９Ｂに示す画素１８０には、Ｓストライプ配列が適用されている。図２９Ｂに示す画素１８０は、副表示画素１８０ａ、副表示画素１８０ｂ、副表示画素１８０ｃの、３つの副表示画素から構成される。例えば、図３０Ｂに示すように、副表示画素１８０ａを青色の副表示画素Ｂとし、副表示画素１８０ｂを赤色の副表示画素Ｒとし、副表示画素１８０ｃを緑色の副表示画素Ｇとしてもよい。
図２９Ｃは、各色の副表示画素がジグザグに配置されている例である。具体的には、平面視において、列方向に並ぶ２つの副表示画素（例えば、副表示画素１８０ａと副表示画素１８０ｂ、または、副表示画素１８０ｂと副表示画素１８０ｃ）の上辺の位置がずれている。例えば、図３０Ｃに示すように、副表示画素１８０ａを赤色の副表示画素Ｒとし、副表示画素１８０ｂを緑色の副表示画素Ｇとし、副表示画素１８０ｃを青色の副表示画素Ｂとしてもよい。
図２９Ｄに示す画素１８０は、角が丸い略台形の上面形状を有する副表示画素１８０ａと、角が丸い略三角形の上面形状を有する副表示画素１８０ｂと、角が丸い略四角形または略六角形の上面形状を有する副表示画素１８０ｃと、を有する。また、副表示画素１８０ａは、副表示画素１８０ｂよりも発光面積が広い。このように、各副表示画素の形状及びサイズはそれぞれ独立に決定することができる。例えば、信頼性の高い発光デバイスを有する副表示画素ほど、サイズを小さくすることができる。例えば、図３０Ｄに示すように、副表示画素１８０ａを緑色の副表示画素Ｇとし、副表示画素１８０ｂを赤色の副表示画素Ｒとし、副表示画素１８０ｃを青色の副表示画素Ｂとしてもよい。
図２９Ｅに示す画素１７０Ａ、画素１７０Ｂには、ペンタイル配列が適用されている。図２９Ｅでは、副表示画素１８０ａ及び副表示画素１８０ｂを有する画素１７０Ａと、副表示画素１８０ｂ及び副表示画素１８０ｃを有する画素１７０Ｂと、が交互に配置されている例を示す。例えば、図３０Ｅに示すように、副表示画素１８０ａを赤色の副表示画素Ｒとし、副表示画素１８０ｂを緑色の副表示画素Ｇとし、副表示画素１８０ｃを青色の副表示画素Ｂとしてもよい。
図２９Ｆ及び図２９Ｇに示す画素１７０Ａ、画素１７０Ｂは、デルタ配列が適用されている。画素１７０Ａは上の行（１行目）に、２つの副表示画素（副表示画素１８０ａ、副表示画素１８０ｂ）を有し、下の行（２行目）に、１つの副表示画素（副表示画素１８０ｃ）を有する。画素１７０Ｂは上の行（１行目）に、１つの副表示画素（副表示画素１８０ｃ）を有し、下の行（２行目）に、２つの副表示画素（副表示画素１８０ａ、副表示画素１８０ｂ）を有する。例えば、図３０Ｆに示すように、副表示画素１８０ａを赤色の副表示画素Ｒとし、副表示画素１８０ｂを緑色の副表示画素Ｇとし、副表示画素１８０ｃを青色の副表示画素Ｂとしてもよい。
図２９Ｆは、各副表示画素が、角が丸い略四角形の上面形状を有する例であり、図２９Ｇは、各副表示画素が、円形の上面形状を有する例である。
なお、図２９Ａ乃至図２９Ｇに示す画素レイアウトにおいて、上記では、副表示画素１８０ａ、副表示画素１８０ｂ、及び副表示画素１８０ｃのそれぞれを表示画素として説明したが、副表示画素１８０ａ、副表示画素１８０ｂ、及び副表示画素１８０ｃから選ばれた一以上の副表示画素は、代わりに撮像画素としてもよい。
フォトリソグラフィ法では、加工するパターンが微細になるほど、光の回折の影響を無視できなくなるため、露光によりフォトマスクのパターンを転写する際に忠実性が損なわれ、レジストマスクを所望の形状に加工することが困難になる。そのため、フォトマスクのパターンが矩形であっても、角が丸まったパターンが形成されやすい。したがって、副表示画素の上面形状が、多角形の角が丸い形状、楕円形、又は円形になることがある。
さらに、本発明の一態様の表示装置の作製方法では、レジストマスクを用いてＥＬ層を島状に加工する。ＥＬ層上に形成したレジスト膜は、ＥＬ層の耐熱温度よりも低い温度で硬化する必要がある。そのため、ＥＬ層の材料の耐熱温度及びレジスト材料の硬化温度によっては、レジスト膜の硬化が不十分になる場合がある。硬化が不十分なレジスト膜は、加工時に所望の形状から離れた形状をとることがある。その結果、ＥＬ層の上面形状が、多角形の角が丸い形状、楕円形、又は円形になることがある。例えば、上面形状が正方形のレジストマスクを形成しようとした場合に、円形の上面形状のレジストマスクが形成され、ＥＬ層の上面形状が円形になることがある。
なお、ＥＬ層の上面形状を所望の形状とするために、設計パターンと、転写パターンとが、一致するように、あらかじめマスクパターンを補正する技術（ＯＰＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：光近接効果補正）技術）を用いてもよい。具体的には、ＯＰＣ技術では、マスクパターン上の図形コーナー部などに補正用のパターンを追加する。
図３１Ａ乃至図３１Ｃに示す画素１８０は、ストライプ配列が適用されている。
図３１Ａは、各副表示画素が、長方形の上面形状を有する例であり、図３１Ｂは、各副表示画素が、２つの半円と長方形をつなげた上面形状を有する例であり、図３１Ｃは、各副表示画素が、楕円形の上面形状を有する例である。
図３１Ｄ乃至図３１Ｆに示す画素１８０は、マトリクス配列が適用されている。
図３１Ｄは、各副表示画素が、正方形の上面形状を有する例であり、図３１Ｅは、各副表示画素が、角が丸い略正方形の上面形状を有する例であり、図３１Ｆは、各副表示画素が、円形の上面形状を有する例である。
図３１Ａ乃至図３１Ｆに示す画素１８０は、副表示画素１８０ａ、副表示画素１８０ｂ、副表示画素１８０ｃ、副表示画素１８０ｄの、４つの副表示画素から構成される。副表示画素１８０ａ、副表示画素１８０ｂ、副表示画素１８０ｃ、副表示画素１８０ｄは、それぞれ異なる色の光を発する。例えば、図３２Ａ及び図３２Ｂに示すように、副表示画素１８０ａ、副表示画素１８０ｂ、副表示画素１８０ｃ、副表示画素１８０ｄは、それぞれ、赤色、緑色、青色、白色の副表示画素とすることができる。または、副表示画素１８０ａ、副表示画素１８０ｂ、副表示画素１８０ｃ、副表示画素１８０ｄは、それぞれ、赤色、緑色、青色、赤外発光の副表示画素とすることができる。
副表示画素１８０ｄは、発光デバイスを有する。当該発光デバイスは、一例として、画素電極と、ＥＬ層と、共通電極として機能する導電体１２１ＣＭと、を有する。なお、上記画素電極には、導電体１２１ａ、導電体１２１ｂ、導電体１２１ｃ、導電体１２２ａ、導電体１２２ｂ、及び導電体１２２ｃと同様の材料を用いればよい。また、上記ＥＬ層には、例えば、ＥＬ層１４１ａ、ＥＬ層１４１ｂ、又はＥＬ層１４１ｃと同様の材料を用いればよい。
図３１Ｇでは、１つの画素１８０が２行３列で構成されている例を示す。画素１８０は、上の行（１行目）に、３つの副表示画素（副表示画素１８０ａ、副表示画素１８０ｂ、副表示画素１８０ｃ）を有し、下の行（２行目）に、３つの副表示画素１８０ｄを有する。言い換えると、画素１８０は、左の列（１列目）に、副表示画素１８０ａ及び副表示画素１８０ｄを有し、中央の列（２列目）に副表示画素１８０ｂ及び副表示画素１８０ｄを有し、右の列（３列目）に副表示画素１８０ｃ及び副表示画素１８０ｄを有する。図３１Ｇに示すように、上の行と下の行との副表示画素の配置を揃える構成とすることで、製造プロセスで生じうるゴミなどを効率よく除去することが可能となる。したがって、表示品位の高い表示装置を提供することができる。
図３１Ｈでは、１つの画素１８０が、２行３列で構成されている例を示す。画素１８０は、上の行（１行目）に、３つの副表示画素（副表示画素１８０ａ、副表示画素１８０ｂ、副表示画素１８０ｃ）を有し、下の行（２行目）に、１つの副表示画素（副表示画素１８０ｄ）を有する。言い換えると、画素１８０は、左の列（１列目）に、副表示画素１８０ａを有し、中央の列（２列目）に副表示画素１８０ｂを有し、右の列（３列目）に副表示画素１８０ｃを有し、さらに、この３列にわたって、副表示画素１８０ｄを有する。
なお、図３１Ｇ及び図３１Ｈに示す画素１８０において、例えば、図３２Ｃ及び図３２Ｄに示すように、副表示画素１８０ａを赤色の副表示画素Ｒとし、副表示画素１８０ｂを緑色の副表示画素Ｇとし、副表示画素１８０ｃを青色の副表示画素Ｂとし、副表示画素１８０ｄを白色の副表示画素Ｗとすることができる。
本発明の一態様の表示装置は、画素に、受光デバイスを有していてもよい。
図３１Ｇに示す画素１８０が有する４つの副表示画素のうち、３つを、発光デバイスを有する構成とし、残りの１つを、受光デバイスを有する構成としてもよい。例えば、実施の形態１において、図５Ｃの回路ＰＸ＿Ｒ、回路ＰＸ＿Ｇ、及び回路ＰＸ＿Ｂに、画素１８０が有する３つの発光デバイスを適用し、かつ回路ＰＶに画素１８０に含まれる受光デバイスを適用してもよい。
受光デバイスとしては、例えば、ｐｎ型またはｐｉｎ型の受光デバイス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受光デバイスを用いることが好ましい。有機受光デバイスは、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受光デバイスを用いる。有機ＥＬデバイス及び有機受光デバイスは、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受光デバイスを内蔵することができる。
受光デバイスは、一対の電極間に少なくとも光電変換層として機能する活性層を有する。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。
例えば、副表示画素１８０ａ、副表示画素１８０ｂ、及び副表示画素１８０ｃが、Ｒ、Ｇ、及びＢの３色の副表示画素であり、副表示画素１８０ｄが、受光デバイスを有する撮像画素であってもよい。このとき、第４の層は、少なくとも活性層を有する。
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。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。または、画素電極が陰極として機能し、共通電極が陽極として機能してもよい。
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、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、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、活性層上にマスク層を設けることで、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。
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。
受光デバイスが有する活性層は、半導体を含む。当該半導体としては、例えば、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は、フラーレン（例えばＣ６０、Ｃ７０等）、フラーレン誘導体といった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（最高被占軌道）準位及びＬＵＭＯ（最低空軌道）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電子共役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。Ｃ６０、Ｃ７０ともに可視光線領域に広い吸収帯を有しており、特にＣ７０はＣ６０に比べてπ電子共役系が大きく、長波長領域にも広い吸収帯を有するため好ましい。そのほか、フラーレン誘導体としては、［６，６］−Ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ７１−ｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄ ｍｅｔｈｙｌ ｅｓｔｅｒ（略称：ＰＣ７０ＢＭ）、［６，６］−Ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄ ｍｅｔｈｙｌ ｅｓｔｅｒ（略称：ＰＣ６０ＢＭ）、及び１’，１’’，４’，４’’−Ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏ−ｄｉ［１，４］ｍｅｔｈａｎｏｎａｐｈｔｈａｌｅｎｏ［１，２：２’，３’，５６，６０：２’’，３’’］［５，６］ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ−Ｃ６０（略称：ＩＣＢＡ）が挙げられる。
また、ｎ型半導体の材料としては、例えば、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、及びキノン誘導体が挙げられる。
活性層が有するｐ型半導体の材料としては、例えば、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）、及びキナクリドンといった電子供与性の有機半導体材料が挙げられる。
また、ｐ型半導体の材料としては、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フラン誘導体、芳香族アミン骨格を有する化合物が挙げられる。さらに、ｐ型半導体の材料としては、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、ピロール誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンゾチオフェン誘導体、インドール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、キナクリドン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、及びポリチオフェン誘導体が挙げられる。
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。
受光デバイスは、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、上記に限られず、正孔注入性の高い物質、正孔ブロック材料、電子注入性の高い材料、又は電子ブロック材料から選ばれた一以上を含む層をさらに有していてもよい。
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、又は塗布法といった方法で形成することができる。
例えば、正孔輸送性材料には、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）といった無機化合物を用いることができる。また、電子輸送性材料には、酸化亜鉛（ＺｎＯ）といった無機化合物を用いることができる。
また、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誘導体といった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が使用できる。
また、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。
画素に、発光デバイス及び受光デバイスを有する表示装置では、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表示画素全てで画像を表示するだけでなく、一部の副表示画素は、光源としての光を呈し、残りの副表示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。
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。
また、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。
図３３Ａ乃至図３３Ｄに示す画素は、副表示画素Ｇ、副表示画素Ｂ、副表示画素Ｒ、及び、撮像画素ＰＳを有する。
図３３Ａに示す画素には、ストライプ配列が適用されている。図３３Ｂに示す画素には、マトリクス配列が適用されている。
図３３Ｃ及び図３３Ｄでは、１つの画素が、２行３列にわたって設けられている例を示す。上の行（１行目）には、３つの副表示画素（副表示画素Ｇ、副表示画素Ｂ、副表示画素Ｒ）が設けられている。図３３Ｃでは、下の行（２行目）には、３つの撮像画素ＰＳが設けられている。一方、図３３Ｄでは、下の行（２行目）に、２つの撮像画素ＰＳが設けられている。図３３Ｃに示すように、上の行と下の行との各画素の配置を揃える構成とすることで、製造プロセスで生じうるゴミなどを効率よく除去することが可能となる。したがって、表示品位の高い表示装置を提供することができる。なお、各画素のレイアウトは図３３Ａ乃至図３３Ｄの構成に限られない。
副表示画素Ｒ、副表示画素Ｇ、及び副表示画素Ｂは、それぞれ、白色光を発する発光デバイスを有している。副表示画素Ｒ、副表示画素Ｇ、及び副表示画素Ｂでは、当該発光デバイスに重畳して、対応する着色層が設けられる。
撮像画素ＰＳは、受光デバイスを有する。撮像画素ＰＳが検出する光の波長は特に限定されない。
撮像画素ＰＳが有する受光デバイスは、可視光線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、及び赤色から選ばれた一つまたは複数を検出することが好ましい。また、撮像画素ＰＳが有する受光デバイスは、赤外光を検出してもよい。
図３３Ｅに示す表示装置１０００は、基板３５１と基板３５９との間に、受光デバイスを有する層３５３、機能層３５５、及び、発光デバイスを有する層３５７を有する。
機能層３５５は、受光デバイスを駆動する回路、及び、発光デバイスを駆動する回路を有する。機能層３５５には、例えば、スイッチ、トランジスタ、容量、抵抗、配線、及び端子から選ばれた一以上を設けることができる。なお、発光デバイス及び受光デバイスをパッシブマトリクス方式で駆動させる場合には、スイッチ及びトランジスタを設けない構成としてもよい。
例えば、図３３Ｅに示すように、発光デバイスを有する層３５７において発光デバイスが発した光が、人の眼およびその周辺によって反射されることで、受光デバイスを有する層３５３における受光デバイスがその反射光を検出する。これにより、人の眼の周辺、表面、または内部の情報（例えば、瞬目の回数、眼球の動き、又は瞼の動き）を検出することができる。
なお、本明細書等で開示された、絶縁体、導電体、半導体などは、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＣＶＤ法により形成することができる。ＰＶＤ法としては、例えば、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、ＰＬＤ法などが挙げられる。また、ＣＶＤ法としては、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法などが挙げられる。特に、熱ＣＶＤ法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＡＬＤ法などが挙げられる。
熱ＣＶＤ法は、プラズマを使わない成膜方法のため、プラズマダメージにより欠陥が生成されることが無いという利点を有する。
熱ＣＶＤ法は、原料ガスと酸化剤を同時にチャンバー内に送り、チャンバー内を大気圧または減圧下とし、基板近傍または基板上で反応させて基板上に堆積させることで成膜を行ってもよい。
また、ＡＬＤ法は、チャンバー内を大気圧または減圧下とし、反応のための原料ガスが順次にチャンバーに導入され、そのガス導入の順序を繰り返すことで成膜を行ってもよい。例えば、それぞれのスイッチングバルブ（高速バルブとも呼ぶ）を切り替えて２種類以上の原料ガスを順番にチャンバーに供給し、複数種の原料ガスが混ざらないように第１の原料ガスと同時またはその後に不活性ガス（例えば、アルゴン、或いは窒素）などを導入し、第２の原料ガスを導入する。なお、同時に不活性ガスを導入する場合には、不活性ガスはキャリアガスとなり、また、第２の原料ガスの導入時にも同時に不活性ガスを導入してもよい。また、不活性ガスを導入する代わりに真空排気によって第１の原料ガスを排出した後、第２の原料ガスを導入してもよい。第１の原料ガスが基板の表面に吸着して第１の薄い層を成膜し、後から導入される第２の原料ガスと反応して、第２の薄い層が第１の薄い層上に積層されて薄膜が形成される。このガス導入順序を制御しつつ所望の厚さになるまで複数回繰り返すことで、段差被覆性に優れた薄膜を形成することができる。薄膜の厚さは、ガス導入順序を繰り返す回数によって調節することができるため、精密な膜厚調節が可能であり、微細なＦＥＴを作製する場合に適している。
ＭＯＣＶＤ法、及びＡＬＤ法といった熱ＣＶＤ法は、これまでに記載した実施形態に開示された金属膜、半導体膜、及び無機絶縁膜といった様々な膜を形成することができ、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ膜を成膜する場合には、トリメチルインジウム（Ｉｎ（ＣＨ３）３）、トリメチルガリウム（Ｇａ（ＣＨ３）３）、及びジメチル亜鉛（Ｚｎ（ＣＨ３）２）を用いる。また、これらの組み合わせに限定されず、トリメチルガリウムに代えてトリエチルガリウム（Ｇａ（Ｃ２Ｈ５）３）を用いることもでき、ジメチル亜鉛に代えてジエチル亜鉛（Ｚｎ（Ｃ２Ｈ５）２）を用いることもできる。
例えば、ＡＬＤ法を利用する成膜装置により酸化ハフニウム膜を形成する場合には、溶媒とハフニウム前駆体化合物を含む液体（例えば、ハフニウムアルコキシド、又はテトラキスジメチルアミドハフニウム（ＴＤＭＡＨ、Ｈｆ［Ｎ（ＣＨ３）２］４）といったハフニウムアミド）を気化させた原料ガスと、酸化剤としてオゾン（Ｏ３）の２種類のガスを用いる。また、他の材料としては、テトラキス（エチルメチルアミド）ハフニウムが挙げられる。
例えば、ＡＬＤ法を利用する成膜装置により酸化アルミニウム膜を形成する場合には、溶媒とアルミニウム前駆体化合物を含む液体（例えば、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ、Ａｌ（ＣＨ３）３））を気化させた原料ガスと、酸化剤としてＨ２Ｏの２種類のガスを用いる。また、他の材料としては、トリス（ジメチルアミド）アルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、又はアルミニウムトリス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート）が挙げられる。
例えば、ＡＬＤ法を利用する成膜装置により酸化シリコン膜を形成する場合には、ヘキサクロロジシランを被成膜面に吸着させ、酸化性ガス（例えば、Ｏ２、又は一酸化二窒素）のラジカルを供給して吸着物と反応させる。
例えば、ＡＬＤ法を利用する成膜装置によりタングステン膜を成膜する場合には、ＷＦ６ガスとＢ２Ｈ６ガスを順次繰り返し導入して初期タングステン膜を形成し、その後、ＷＦ６ガスとＨ２ガスを順次繰り返し導入してタングステン膜を形成する。なお、Ｂ２Ｈ６ガスに代えてＳｉＨ４ガスを用いてもよい。
例えば、ＡＬＤ法を利用する成膜装置により酸化物半導体膜としてＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ膜を成膜する場合には、プリカーサ（一般的には、例えば、前駆体、又は金属プリカーサと呼ばれる場合がある）と酸化剤（一般的には、例えば、反応剤、リアクタント、又は非金属プリカーサと呼ばれる場合がある）を順次繰り返し導入して形成する。具体的には、例えば、プリカーサであるＩｎ（ＣＨ３）３ガスと酸化剤であるＯ３ガスを導入してＩｎ−Ｏ層を形成し、その後、プリカーサであるＧａ（ＣＨ３）３ガスと酸化剤であるＯ３ガスを導入してＧａＯ層を形成し、更にその後プリカーサであるＺｎ（ＣＨ３）２ガスと酸化剤であるＯ３ガスを導入してＺｎＯ層を形成する。なお、これらの層の順番はこの例に限らない。また、これらのガスを用いてＩｎ−Ｇａ−Ｏ層、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ層、又はＧａ−Ｚｎ−Ｏ層といった混合酸化物層を形成しても良い。なお、Ｏ３ガスに替えてＡｒ等の不活性ガスで水をバブリングして得られたＨ２Ｏガスを用いても良いが、Ｈを含まないＯ３ガスを用いる方が好ましい。また、Ｉｎ（ＣＨ３）３ガスにかえて、Ｉｎ（Ｃ２Ｈ５）３ガスを用いても良い。また、Ｇａ（ＣＨ３）３ガスにかえて、Ｇａ（Ｃ２Ｈ５）３ガスを用いても良い。また、Ｚｎ（ＣＨ３）２ガスにかえて、Ｚｎ（Ｃ２Ｈ５）２ガスを用いても良い。
また、本発明の一態様の電子機器に備わる表示部の画面比率（アスペクト比）については、特に限定はない。例えば、表示部としては、１：１（正方形）、４：３、１６：９、１６：１０といった様々な画面比率に対応することができる。
また、本発明の一態様の電子機器に備わる表示部の形状は、特に限定はない。例えば、表示部としては、矩形型、多角形（例えば、八角形）、円型、楕円型といった様々な形状に対応することができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す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、本発明の一態様の電子機器に適用できる表示モジュールについて説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に適用できる表示モジュールについて説明する。
＜表示モジュールの構成例＞
初めに、本発明の一態様の電子機器に適用できる表示装置を備えた表示モジュールについて説明する。
初めに、本発明の一態様の電子機器に適用できる表示装置を備えた表示モジュールについて説明する。
図３４Ａに、表示モジュール１２８０の斜視図を示す。表示モジュール１２８０は、表示装置１０００と、ＦＰＣ１２９０と、を有する。
表示モジュール１２８０は、基板１２９１及び基板１２９２を有する。表示モジュール１２８０は、表示部１２８１を有する。表示部１２８１は、表示モジュール１２８０における画像を表示する領域であり、後述する画素部１２８４に設けられる各画素からの光を視認できる領域である。
図３４Ｂに、基板１２９１側の構成を模式的に示した斜視図を示している。基板１２９１上には、回路部１２８２と、回路部１２８２上の画素回路部１２８３と、画素回路部１２８３上の画素部１２８４と、が積層されている。また、基板１２９１上の画素部１２８４と重ならない部分に、ＦＰＣ１２９０と接続するための端子部１２８５が設けられている。端子部１２８５と回路部１２８２とは、複数の配線により構成される配線部１２８６により電気的に接続されている。
なお、画素部１２８４、及び画素回路部１２８３は、例えば、前述した画素層ＰＸＡＬに相当する。また、回路部１２８２は、例えば、前述した回路層ＳＩＣＬに相当する。
画素部１２８４は、周期的に配列した複数の画素１２８４ａを有する。図３４Ｂの右側に、１つの画素１２８４ａの拡大図を示している。画素１２８４ａは、発光色が互いに異なる発光デバイス１４３０ａ、発光デバイス１４３０ｂ、及び発光デバイス１４３０ｃを有する。なお、発光デバイス１４３０ａ、発光デバイス１４３０ｂ、及び発光デバイス１４３０ｃは、例えば、前述した発光デバイス１５０ａ、発光デバイス１５０ｂ、及び発光デバイス１５０ｃに相当する。前述した複数の発光デバイスは、図３４Ｂに示すようにストライプ配列で配置してもよい。また、デルタ配列、ペンタイル配列など様々な配列方法を適用することができる。
画素回路部１２８３は、周期的に配列した複数の画素回路１２８３ａを有する。
１つの画素回路１２８３ａは、１つの画素１２８４ａが有する３つの発光デバイスの発光を制御する回路である。１つの画素回路１２８３ａは、１つの発光デバイスの発光を制御する回路が３つ設けられる構成としてもよい。例えば、画素回路１２８３ａは、１つの発光デバイスにつき、１つの選択トランジスタと、１つの電流制御用トランジスタ（駆動トランジスタ）と、容量と、から選ばれた一以上を有する構成とすることができる。このとき、選択トランジスタのゲートにはゲート信号が、ソースまたはドレインの一方にはソース信号が、それぞれ入力される。これにより、アクティブマトリクス型の表示装置が実現されている。
回路部１２８２は、画素回路部１２８３の各画素回路１２８３ａを駆動する回路を有する。例えば、ゲート線駆動回路、及び、ソース線駆動回路の一方または双方を有することが好ましい。このほか、演算回路、メモリ回路、及び電源回路から選ばれた一つ以上を有していてもよい。
ＦＰＣ１２９０は、外部から回路部１２８２にビデオ信号または電源電位を供給するための配線として機能する。また、ＦＰＣ１２９０上にＩＣが実装されていてもよい。
表示モジュール１２８０は、画素部１２８４の下側に画素回路部１２８３及び回路部１２８２の一方または双方が積層された構成とすることができるため、表示部１２８１の開口率（有効表示面積比）を極めて高くすることができる。例えば表示部１２８１の開口率は、４０％以上１００％未満、好ましくは５０％以上９５％以下、より好ましくは６０％以上９５％以下とすることができる。また、画素１２８４ａを極めて高密度に配置することが可能で、表示部１２８１の精細度を極めて高くすることができる。例えば、表示部１２８１には、２０００ｐｐｉ以上、好ましくは３０００ｐｐｉ以上、より好ましくは５０００ｐｐｉ以上、さらに好ましくは６０００ｐｐｉ以上であって、２００００ｐｐｉ以下、または３００００ｐｐｉ以下の精細度で、画素１２８４ａが配置されることが好ましい。
このような表示モジュール１２８０は、極めて高精細であることから、ヘッドマウントディスプレイなどのＶＲ向け機器、またはメガネ型のＡＲ向け機器に好適に用いることができる。例えば、レンズを通して表示モジュール１２８０の表示部を視認する構成の場合であっても、表示モジュール１２８０は極めて高精細な表示部１２８１を有するためにレンズで表示部を拡大しても画素が視認されず、没入感の高い表示を行うことができる。また、表示モジュール１２８０はこれに限られず、比較的小型の表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。例えば腕時計などの装着型の電子機器の表示部に好適に用いることができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す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、本発明の一態様の電子機器の一例として、表示装置が適用された電子機器の例について説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器の一例として、表示装置が適用された電子機器の例について説明する。
図３５Ａ及び図３５Ｂには、ヘッドマウントディスプレイである電子機器８３００の外観を示している。
電子機器８３００は、筐体８３０１、表示部８３０２、操作ボタン８３０３、及びバンド状の固定具８３０４を有する。
操作ボタン８３０３は、電源ボタンなどの機能を有する。また、電子機器８３００は、操作ボタン８３０３の他にボタンを有していてもよい。
また、図３５Ｃに示すように、表示部８３０２と使用者の目の位置との間に、レンズ８３０５を有していてもよい。レンズ８３０５により、使用者は表示部８３０２を拡大してみることができるため、より臨場感が高まる。このとき、図３５Ｃに示すように、視度調節のためにレンズの位置を変化させるダイヤル８３０６を有していてもよい。
表示部８３０２には、例えば、極めて精細度が高い表示装置を用いることが好ましい。表示部８３０２に精細度が高い表示装置を用いることによって、図３５Ｃのようにレンズ８３０５を用いて拡大したとしても、使用者に画素が視認されることなく、より現実感の高い映像を表示することができる。
図３５Ａ乃至図３５Ｃには、１枚の表示部８３０２を有する場合の例を示している。このような構成とすることで、部品点数を削減することができる。
表示部８３０２は、左右２つの領域にそれぞれ右目用の画像と、左目用の画像の２つの画像を並べて表示することができる。これにより、両眼視差を用いた立体映像を表示することができる。
また、表示部８３０２の全域に亘って、両方の目で視認可能な一つの画像を表示してもよい。これにより、視野の両端に亘ってパノラマ映像を表示することが可能となるため、現実感が高まる。
ここで、電子機器８３００は、ユーザの頭部の大きさ、または目の位置などに応じて、表示部８３０２の曲率を適切な値に変化させる機構を有することが好ましい。例えば、表示部８３０２の曲率を調整するためのダイヤル８３０７を操作することで、ユーザ自身が表示部８３０２の曲率を調整してもよい。または、筐体８３０１にユーザの頭部の大きさ、または目の位置などを検出するセンサ（例えばカメラ、接触式センサ、非接触式センサなど）を設け、センサの検出データに基づいて表示部８３０２の曲率を調整する機構を有していてもよい。
また、レンズ８３０５を用いる場合には、表示部８３０２の曲率と同期して、レンズ８３０５の位置及び角度を調整する機構を備えることが好ましい。または、ダイヤル８３０６が、レンズの角度を調整する機能を有していてもよい。
図３５Ｅ及び図３５Ｆには、表示部８３０２の曲率を制御する駆動部８３０８を備える例を示している。駆動部８３０８は、表示部８３０２の少なくとも一部と固定されている。駆動部８３０８は、表示部８３０２と固定される部分が変形または移動することにより、表示部８３０２を変形させる機能を有する。
図３５Ｅには、頭部の大きさが比較的大きなユーザ８３１０が筐体８３０１を装着している場合の模式図である。このとき、表示部８３０２の形状が、曲率が比較的小さく（曲率半径が大きく）なるように、駆動部８３０８により調整されている。
一方、図３５Ｆには、ユーザ８３１０と比較して頭部の大きさが小さいユーザ８３１１が、筐体８３０１を装着している場合を示している。また、ユーザ８３１１は、ユーザ８３１０と比較して、両目の間隔が狭い。このとき、表示部８３０２の形状は、表示部８３０２の曲率が大きく（曲率半径が小さく）なるように、駆動部８３０８により調整される。図３５Ｆには、図３５Ｅでの表示部８３０２の位置及び形状を破線で示している。
このように、電子機器８３００は、表示部８３０２の曲率を調整する機構を有することで、老若男女様々なユーザに、最適な表示を提供することができる。
また、表示部８３０２に表示するコンテンツに応じて、表示部８３０２の曲率を変化させることで、ユーザに高い臨場感を与えることもできる。例えば、表示部８３０２の曲率を振動させることで揺れを表現することができる。このように、コンテンツ内の場面に合わせた様々な演出をすることができ、ユーザに新たな体験を提供することができる。さらにこのとき、筐体８３０１に設けた振動モジュールと連動させることにより、より臨場感の高い表示が可能となる。
なお、電子機器８３００は、図３５Ｄに示すように２つの表示部８３０２を有していてもよい。
２つの表示部８３０２を有することで、使用者は片方の目につき１つの表示部を見ることができる。これにより、視差を用いた３次元表示等を行う際であっても、高い解像度の映像を表示することができる。また、表示部８３０２は使用者の目を概略中心とした円弧状に湾曲している。これにより、使用者の目から表示部の表示面までの距離が一定となるため、使用者はより自然な映像を見ることができる。また、表示部からの光の輝度及び色度が見る角度によって変化してしまうような場合であっても、表示部の表示面の法線方向に使用者の目が位置するため、実質的にその影響を無視することができるため、より現実感のある映像を表示することができる。
図３６Ａ乃至図３６Ｃは、図３５Ａ乃至図３５Ｄのそれぞれに示す電子機器８３００とは異なる、電子機器８３００の外観を示す図である。具体的には、例えば、図３６Ａ乃至図３６Ｃは、頭部に装着する固定具８３０４ａを有する点、一対のレンズ８３０５を有する点などにおいて、図３５Ａ乃至図３５Ｄと異なっている。
使用者は、レンズ８３０５を通して、表示部８３０２の表示を視認することができる。なお、表示部８３０２を湾曲して配置させると、使用者が高い臨場感を感じることができるため好ましい。また、表示部８３０２の異なる領域に表示された別の画像を、レンズ８３０５を通して視認することで、視差を用いた３次元表示等を行うこともできる。なお、表示部８３０２を１つ設ける構成に限らず、表示部８３０２を２つ設け、使用者の片方の目につき１つの表示部を配置してもよい。
なお、表示部８３０２には、例えば、極めて精細度が高い表示装置を用いることが好ましい。表示部８３０２に精細度が高い表示装置を用いることによって、図３６Ｃのようにレンズ８３０５を用いて拡大したとしても、使用者に画素が視認されることなく、より現実感の高い映像を表示することができる。
また、本発明の一態様の電子機器である、ヘッドマウントディスプレイは、図３６Ｄに示すグラス型のヘッドマウントディスプレイである電子機器８２００の構成であってもよい。
電子機器８２００は、装着部８２０１、レンズ８２０２、本体８２０３、表示部８２０４、及びケーブル８２０５を有している。また装着部８２０１には、バッテリ８２０６が内蔵されている。
ケーブル８２０５は、バッテリ８２０６から本体８２０３に電力を供給する。本体８２０３は無線受信機等を備え、受信した映像情報を表示部８２０４に表示させることができる。また、本体８２０３はカメラを備え、使用者の眼球またはまぶたの動きの情報を入力手段として用いることができる。
また、装着部８２０１には、使用者に触れる位置に、使用者の眼球の動きに伴って流れる電流を検知可能な複数の電極が設けられ、視線を認識する機能を有していてもよい。また、当該電極に流れる電流により、使用者の脈拍をモニタする機能を有していてもよい。また、装着部８２０１には、温度センサ、圧力センサ、及び加速度センサといった各種センサを有していてもよく、使用者の生体情報を表示部８２０４に表示する機能、使用者の頭部の動きに合わせて表示部８２０４に表示する映像を変化させる機能などを有していてもよい。
図３７Ａ乃至図３７Ｃは、図３５Ａ乃至図３５Ｄ、及び図３６Ａ乃至図３６Ｃのそれぞれに示す電子機器８３００、図３６Ｄに示す電子機器８２００とは異なる、電子機器８７５０の外観を示す図である。
図３７Ａは、電子機器８７５０の正面、上面、及び左側面を示す斜視図であり、図３７Ｂ、及び図３７Ｃは、電子機器８７５０の背面、底面、及び右側面を示す斜視図である。
電子機器８７５０は、一対の表示装置８７５１、筐体８７５２、一対の装着部８７５４、緩衝部材８７５５、一対のレンズ８７５６等を有する。一対の表示装置８７５１は、筐体８７５２の内部の、レンズ８７５６を通して視認できる位置にそれぞれ設けられている。
ここで、一対の表示装置８７５１の一方は、一例として、図１０に示す表示装置ＤＳＰなどに対応している。また図示しないが、図３７Ａ乃至図３７Ｃに示す電子機器８７５０は、先の実施の形態で説明した処理部を有する電子部品（例えば、実施の形態１で説明した周辺回路ＰＲＰＨなど）を有する。また、図示しないが、図３７Ａ乃至図３７Ｃに示す電子機器８７５０は、カメラ（例えば、実施の形態１で説明した撮像画素など）を有する。当該カメラは、使用者の眼およびその近傍を撮像することができる。また図示しないが、図３７Ａ乃至図３７Ｃに示す電子機器８７５０では、動き検出部、オーディオ、制御部、通信部、およびバッテリを筐体８７５２内に備える。
電子機器８７５０は、ＶＲ向けの電子機器である。電子機器８７５０を装着した使用者は、レンズ８７５６を通して表示装置８７５１に表示される画像を視認することができる。また一対の表示装置８７５１に異なる画像を表示させることで、視差を用いた３次元表示を行うこともできる。
また、筐体８７５２の背面側には、入力端子８７５７と、出力端子８７５８とが設けられている。入力端子８７５７には映像出力機器からの映像信号、または筐体８７５２内に設けられるバッテリを充電するための電力を供給するケーブルを接続することができる。出力端子８７５８には、例えば音声出力端子として機能し、イヤホン、又はヘッドホンを接続することができる。
また、筐体８７５２は、レンズ８７５６及び表示装置８７５１が、使用者の眼の位置に応じて最適な位置となるように、これらの左右の位置を調整可能な機構を有していることが好ましい。また、レンズ８７５６と表示装置８７５１との距離を変えることで、ピントを調整する機構を有していることが好ましい。
上記カメラ、表示装置８７５１、および上記電子部品を用いることで、電子機器８７５０は、電子機器８７５０の使用者の状態を推定し、推定した使用者の状態に関する情報を表示装置８７５１に表示することができる。または、電子機器８７５０とネットワークを介して接続された電子機器の使用者の状態に関する情報を、表示装置８７５１に表示することができる。
緩衝部材８７５５は、使用者の顔（例えば、額、又は頬）に接触する部分である。緩衝部材８７５５が使用者の顔と密着することにより、光漏れを防ぐことができ、より没入感を高めることができる。緩衝部材８７５５は、使用者が電子機器８７５０を装着した際に使用者の顔に密着するよう、緩衝部材８７５５には柔らかな素材を用いることが好ましい。例えばゴム、シリコーンゴム、ウレタン、及びスポンジといった素材を用いることができる。また、スポンジの表面を布、又は革（例えば、天然皮革、又は合成皮革）、などで覆ったものを用いると、使用者の顔と緩衝部材８７５５との間に隙間が生じにくく光漏れを好適に防ぐことができる。また、このような素材を用いると、肌触りが良いことに加え、寒い季節などに装着した際に、使用者に冷たさを感じさせないため好ましい。緩衝部材８７５５または装着部８７５４などの、使用者の肌に触れる部材は、取り外し可能な構成とすると、クリーニングまたは交換が容易となるため好ましい。
本実施の形態の電子機器は、さらに、イヤホン８７５４Ａを有していてもよい。イヤホン８７５４Ａは、通信部（図示しない）を有し、無線通信機能を有する。イヤホン８７５４Ａは、無線通信機能により、音声データを出力することができる。なおイヤホン８７５４Ａは、骨伝導イヤホンとして機能する振動機構を有していてもよい。
またイヤホン８７５４Ａは、図３７Ｃに図示するイヤホン８７５４Ｂのように、装着部８７５４に直接接続、または有線接続されている構成とすることができる。また、イヤホン８７５４Ｂおよび装着部８７５４はマグネットを有していてもよい。これにより、イヤホン８７５４Ｂを装着部８７５４に磁力によって固定することができ、収納が容易となり好ましい。
イヤホン８７５４Ａはセンサ部を有してもよい。当該センサ部を用いて、当該電子機器の使用者の状態を推定することができる。
また、本発明の一態様の電子機器は、上述した構成例のいずれか一に加えて、アンテナ、バッテリ、カメラ、スピーカ、マイク、タッチセンサ、及び操作ボタンから選ばれた一以上を有してもよい。
本発明の一態様の電子機器は、二次電池を有していてもよく、非接触電力伝送を用いて、二次電池を充電することができると好ましい。
二次電池としては、例えば、リチウムイオン二次電池（例えば、ゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池（リチウムイオンポリマー電池））、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、又は銀亜鉛電池が挙げられる。
本発明の一態様の電子機器は、アンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信することで、表示部で映像、及び情報の表示を行うことができる。また、電子機器がアンテナ及び二次電池を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。
本発明の一態様の電子機器の表示部には、例えばフルハイビジョン、４Ｋ２Ｋ、８Ｋ４Ｋ、１６Ｋ８Ｋ、又はそれ以上の解像度を有する映像を表示させることができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
ＤＳＰ：表示装置、ＤＳＰ＿Ｌ：表示装置、ＤＳＰ＿Ｒ：表示装置、ＤＩＳ：表示部、ＭＡ：撮像領域、ＬＥＡ：撮像用光源領域、ＳＴＡ：待機領域、ＣＳＢ：中心部、ＡＲＡ：領域、ＡＲＡ［１，１］：領域、ＡＲＡ［１，２］：領域、ＡＲＡ［１，ｎ−１］：領域、ＡＲＡ［１，ｎ］：領域、ＡＲＡ［２，１］：領域、ＡＲＡ［２，２］：領域、ＡＲＡ［２，ｎ−１］：領域、ＡＲＡ［２，ｎ］：領域、ＡＲＡ［ｍ−１，１］：領域、ＡＲＡ［ｍ−１，２］：領域、ＡＲＡ［ｍ−１，ｎ−１］：領域、ＡＲＡ［ｍ−１，ｎ］：領域、ＡＲＡ［ｍ，１］：領域、ＡＲＡ［ｍ，２］：領域、ＡＲＡ［ｍ，ｎ−１］：領域、ＡＲＡ［ｍ，ｎ］：領域、ＡＲＤ［１，１］：回路領域、ＡＲＤ［１，２］：回路領域、ＡＲＤ［１，ｎ−１］：回路領域、ＡＲＤ［１，ｎ］：回路領域、ＡＲＤ［２，１］：回路領域、ＡＲＤ［２，２］：回路領域、ＡＲＤ［２，ｎ−１］：回路領域、ＡＲＤ［２，ｎ］：回路領域、ＡＲＤ［ｍ−１，１］：回路領域、ＡＲＤ［ｍ−１，２］：回路領域、ＡＲＤ［ｍ−１，ｎ−１］：回路領域、ＡＲＤ［ｍ−１，ｎ］：回路領域、ＡＲＤ［ｍ，１］：回路領域、ＡＲＤ［ｍ，２］：回路領域、ＡＲＤ［ｍ，ｎ−１］：回路領域、ＡＲＤ［ｍ，ｎ］：回路領域、ＬＩＧ：光、ＭＥ：ユーザの眼、ＭＥ＿Ｌ：ユーザの左眼、ＭＥ＿Ｒ：ユーザの右眼、ＨＭＤ：電子機器、ＫＹＴ：筐体、ＡＰ：回路、ＰＸ：回路、ＰＸ＿Ｌ：回路、ＰＸ＿Ｒ：回路、ＰＸ＿Ｇ：回路、ＰＸ＿Ｂ：回路、ＰＶ：回路、ＳＬ：配線、ＳＬ＿Ｒ：配線、ＳＬ＿Ｇ：配線、ＳＬ＿Ｂ：配線、ＯＬ：配線、ＦＳ：配線、ＰＷＬ：配線、ＳＥ：配線、ＲＳ：配線、ＴＸ：配線、ＧＬ：配線、ＣＴ１：配線、ＣＴ２：配線、ＰＸＡＬ：画素層、ＬＩＮＬ：配線層、ＳＩＣＬ：回路層、ＬＩＡ：領域、ＤＲＶ：駆動回路領域、ＢＳ：基板、ＰＲＰＨ：周辺回路、ＳＤ：駆動回路、ＳＤＳ：回路、ＤＭＳ：分配回路、ＧＤ：駆動回路、ＧＤＳ：回路、ＤＭＧ：分配回路、ＲＤ：駆動回路、ＲＤＳ：回路、ＲＭＧ：分配回路、ＴＤ：駆動回路、ＴＤＳ：回路、ＴＭＧ：分配回路、ＣＴＲ：制御部、ＭＤ：記憶装置、ＰＧ：電圧生成回路、ＧＰＳ：画像処理部、ＣＫＳ：クロック信号生成回路、ＴＭＣ：タイミングコントローラ、ＢＷ：バス配線、ＭＣＳ：マイクロスコープ、ＫＹＩ：筐体、ＣＹＬ：円筒の形状、ＣＮＥ：円錐の形状、ＫＫＢ：開口部、ＲＮＳ：レンズ、ＩＳＰ：発光装置、ＬＧＴ１：光、ＬＧＴ２：光、ＳＭＰ：スマートフォン、ＵＳＲ：ユーザ、ＥＭＬ：層、ＯＳＬ：層、ＧＬ１：配線、ＧＬ２：配線、ＧＬ３：配線、Ｖ０：配線、ＶＣＯＭ：配線、ＡＮＯ：配線、Ｒ：副表示画素、Ｇ：副表示画素、Ｂ：副表示画素、Ｗ：副表示画素、ＰＳ：撮像画素、３０：回路、８５Ｒ：正孔注入層、８５Ｇ：正孔注入層、８５Ｂ：正孔注入層、８６Ｒ：正孔輸送層、８６Ｇ：正孔輸送層、８６Ｂ：正孔輸送層、８６ＰＤ：正孔輸送層、８７Ｒ：発光層、８７Ｇ：発光層、８７Ｂ：発光層、８８Ｒ：電子輸送層、８８Ｇ：電子輸送層、８８Ｂ：電子輸送層、８８ＰＤ：電子輸送層、８９：共通層、９０：受光層、９１：保護層、９２：絶縁層、１０２：基板、１１１：絶縁体、１１１ａ：絶縁体、１１１ｂ：絶縁体、１１２：絶縁体、１１３：絶縁体、１１３ａ：絶縁体、１１３ｂ：絶縁体、１１３ｃ：絶縁体、１１８：マスク層、１１９：マスク層、１２１ａ：導電体、１２１ｂ：導電体、１２１ｃ：導電体、１２１ＣＭ：導電体、１２１Ｂ：導電体、１２１Ｇ：導電体、１２１Ｒ：導電体、１２１ＰＤ：導電体、１２２ａ：導電体、１２２ｂ：導電体、１２２ｃ：導電体、１２３：導電体、１２３ＣＭ：領域、１４１ａ：ＥＬ層、１４１ｂ：ＥＬ層、１４１ｃ：ＥＬ層、１４２：ＥＬ層、１５０ａ：発光デバイス、１５０ｂ：発光デバイス、１５０ｃ：発光デバイス、１５０Ｂ：発光デバイス、１５０Ｇ：発光デバイス、１５０Ｒ：発光デバイス、１５０ＩＲ：発光デバイス、１６０：受光デバイス、１６２：絶縁体、１６３：樹脂層、１６４：接着層、１６５：接着層、１６６ａ：着色層、１６６ｂ：着色層、１６６ｃ：着色層、１７０Ａ：画素、１７０Ｂ：画素、１８０：画素、１８０ａ：副表示画素、１８０ｂ：副表示画素、１８０ｃ：副表示画素、１８０ｄ：副表示画素、２００：トランジスタ、２０２：絶縁体、２１０：基板、２１４：絶縁体、２１６：導電体、２２０：絶縁体、２２２：絶縁体、２２４：絶縁体、２２６：絶縁体、２２８：導電体、２３０：導電体、２５０：絶縁体、３００：トランジスタ、３１０：基板、３１２：素子分離層、３１３：半導体領域、３１４ａ：低抵抗領域、３１４ｂ：低抵抗領域、３１５：絶縁体、３１６：導電体、３１７：絶縁体、３２０：絶縁体、３２２：絶縁体、３２４：絶縁体、３２６：絶縁体、３２８：導電体、３３０：導電体、３５０：絶縁体、３５１：基板、３５２：絶縁体、３５３：層、３５４：絶縁体、３５５：機能層、３５６：導電体、３５７：層、３５９：基板、３６０：絶縁体、３６２：絶縁体、３６４：絶縁体、３６６：導電体、３７０：絶縁体、３７２：絶縁体、３７６：導電体、３８０：絶縁体、４００：画素回路、４００Ａ：画素回路、４００Ｂ：画素回路、４００Ｃ：画素回路、４００Ｄ：画素回路、４００Ｅ：画素回路、４００Ｆ：画素回路、４００Ｇ：画素回路、４００Ｈ：画素回路、４１０：駆動回路、５００：トランジスタ、５００Ａ：トランジスタ、５００Ｂ：トランジスタ、５００Ｃ：トランジスタ、５００Ｄ：トランジスタ、５０１：基板、５１２：絶縁体、５１４：絶縁体、５４０：導電体、５７６：絶縁体、５８１：絶縁体、６００：容量、６００Ａ：容量、１０００：表示装置、１２８０：表示モジュール、１２８１：表示部、１２９０：ＦＰＣ、１２８２：回路部、１２８３：画素回路部、１２８３ａ：画素回路、１２８４：画素部、１２８４ａ：画素、１２８５：端子部、１２８６：配線部、１２９１：基板、１２９２：基板、１４３０ａ：発光デバイス、１４３０ｂ：発光デバイス、１４３０ｃ：発光デバイス、４４００ａ：発光ユニット、４４００ｂ：発光ユニット、４４１１：発光層、４４１２：発光層、４４１３：発光層、４４２０：層、４４２０−１：層、４４２０−２：層、４４３０：層、４４３０−１：層、４４３０−２：層、４４４０：中間層、８２００：電子機器、８２０１：装着部、８２０２：レンズ、８２０３：本体、８２０４：表示部、８２０５：ケーブル、８２０６：バッテリ、８３００：電子機器、８３０１：筐体、８３０２：表示部、８３０３：操作ボタン、８３０４：固定具、８３０４ａ：固定具、８３０５：レンズ、８３０６：ダイヤル、８３０７：ダイヤル、８３０８：駆動部、８３１０：ユーザ、８３１１：ユーザ、８７５０：電子機器、８７５１：表示装置、８７５２：筐体、８７５４：装着部、８７５４Ａ：イヤホン、８７５４Ｂ：イヤホン、８７５６：レンズ、８７５７：入力端子、８７５８：出力端子
Claims (5)
- 第１領域と第２領域とを含む表示部を有し、
前記第１領域は、撮像画素を有し、
前記第２領域は、発光画素を有し、
前記発光画素は、赤外線又は可視光の一方を発光する機能を有する発光デバイスを有し、
前記撮像画素は、前記発光画素から射出される光を受光する機能を有する受光デバイスを有し、
前記表示部の中心部は、前記表示部に引かれる２本の対角線が交わる点を中心とした円の領域であり、
前記円の半径は、前記表示部の対角線の長さの１／８以下であり、
前記第１領域は、前記中心部と重なる領域を有する、
表示装置。 - 請求項１において、
前記第２領域は、四角の枠状であり、
前記第１領域は、前記枠状の内側に位置している、
表示装置。 - 請求項１、又は請求項２の表示装置と、筐体と、を有し、
前記筐体は、人間の頭部に装着が可能な形状を有し、
前記筐体を人間の頭部に装着したとき、正面視において、前記第１領域は前記人間の眼と重なる領域を有する、
電子機器。 - 複数の発光画素と、複数の撮像画素と、を含む撮像部を有し、
前記発光画素は、赤外線又は可視光の一方を発光する発光デバイスを有し、
前記撮像画素は、赤外線又は可視光の一方を受光する受光デバイスを有する、発光装置の動作方法であって、
第１ステップと、第２ステップと、を有し、
第１領域を、前記第１領域に含まれる前記受光デバイスによって撮像が行われる領域とし、
第２領域を、前記第２領域に含まれる前記発光デバイスが発光する領域とし、
第３領域を、前記第３領域に含まれる前記発光画素及び前記撮像画素を待機状態にする領域とし、
第１ステップは、前記撮像部に前記第１領域と前記第２領域と前記第３領域とを設定するステップを有し、
第２ステップは、前記撮像部に設定されている前記第１領域を前記第２領域又は前記第３領域に、前記撮像部に設定されている前記第２領域を前記第１領域又は前記第３領域に、かつ前記撮像部に設定されている前記第３領域の一部を前記第１領域又は前記第２領域に、再設定するステップを有する、
発光装置の動作方法。 - 複数の発光画素と、複数の撮像画素と、を含む撮像部を有し、
前記発光画素は、赤外線又は可視光の一方を発光する発光デバイスを有し、
前記撮像画素は、赤外線又は可視光の一方を受光する受光デバイスを有する、発光装置の動作方法であって、
第１領域を、前記第１領域に含まれる前記受光デバイスによって撮像が行われる領域とし、
第２領域を、前記第２領域に含まれる前記発光デバイスが発光する領域とし、
第１ステップは、前記撮像部に前記第１領域と前記第２領域とを設定するステップを有し、
第２ステップは、前記撮像部に設定されている前記第１領域を前記第２領域に、かつ前記撮像部に設定されている前記第２領域を前記第１領域に、再設定するステップを有する、
発光装置の動作方法。
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| PCT/IB2022/058947 WO2023052914A1 (ja) | 2021-09-30 | 2022-09-22 | 表示装置、電子機器、及び発光装置の動作方法 |
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- 2022-09-22 WO PCT/IB2022/058947 patent/WO2023052914A1/ja active Application Filing
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