(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示素子を有する表示部と、
コンソール部と、
無線信号の送受信をする機能を有するアンテナ部と、
前記コンソール部より出力される信号及び前記アンテナ部で送受信する前記無線信号を制御する機能を有するコントローラ部と、
前記アンテナ部が前記無線信号を受信したことで得られる電力の保持をする機能と、前記表示部を駆動するために前記電力の供給を行う機能を有するバッテリー部と、を有し、
前記コントローラ部は、復調回路と、電源生成回路と、処理回路とを有し、
前記アンテナ部で受信した、画像信号に関するデータを含む前記無線信号は、前記復調回路と前記電源生成回路とに入力され、前記電源生成回路に入力された前記無線信号は電力に変換され、前記復調回路に入力された前記無線信号は復調され、前記復調された信号は前記処理回路へ入力され、前記処理回路に入力された信号は前記画像信号に変換され、
前記電源生成回路で生成された前記電力は、前記アンテナ部で受信した前記無線信号が前記電源生成回路に入力され、且つ前記復調回路と前記処理回路の動作が停止している期間においては、前記バッテリー部の充電に用いられ、前記アンテナ部で受信した前記無線信号が前記電源生成回路に入力され、且つ前記復調回路と前記処理回路を動作させる期間においては、前記復調回路と前記処理回路に供給されることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
表示素子を有する表示部と、
コンソール部と、
無線信号の送受信をする機能を有するアンテナ部と、
前記コンソール部より出力される信号及び前記アンテナ部で送受信する前記無線信号を制御する機能を有するコントローラ部と、
前記アンテナ部が前記無線信号を受信したことで得られる電力の保持をする機能と、前記表示部を駆動するために前記電力の供給を行う機能を有するバッテリー部と、を有し、
前記表示部、前記アンテナ部、前記コントローラ部、及び前記バッテリー部は、同じ基板上に形成されており、
前記アンテナ部と前記バッテリー部は、一部重なる領域を有し、
前記コントローラ部は、復調回路と、電源生成回路と、処理回路とを有し、
前記アンテナ部で受信した、画像信号に関するデータを含む前記無線信号は、前記復調回路と前記電源生成回路とに入力され、前記電源生成回路に入力された前記無線信号は電力に変換され、前記復調回路に入力された前記無線信号は復調され、前記復調された信号は前記処理回路へ入力され、前記処理回路に入力された信号は前記画像信号に変換され、
前記電源生成回路で生成された前記電力は、前記アンテナ部で受信した前記無線信号が前記電源生成回路に入力され、且つ前記復調回路と前記処理回路の動作が停止している期間においては、前記バッテリー部の充電に用いられ、前記アンテナ部で受信した前記無線信号が前記電源生成回路に入力され、且つ前記復調回路と前記処理回路を動作させる期間においては、前記復調回路と前記処理回路に供給されることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記コンソール部は、前記表示部と一体に設けられたフォトダイオードで構成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、
前記表示部は前記無線信号の送受信に基づいて表示を切り替えることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一において、前記コンソール部は、前記表示部を操作する機能を有することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表示するための表示装置に係り、特に無線技術を用いてデータ通信を行う表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高度情報化社会の到来に伴い、コンピュータ、ナビゲーションシステム、携帯情報端末、情報通信機器あるいはこれらの複合製品の需要が増大している。これらの製品の表示手段には、薄型、軽量、低消費電力の表示装置が適しており、液晶表示装置あるいは自発光型のＥＬ素子またはＬＥＤなどの電気光学素子を用いた表示装置が用いられている。
【０００３】
これらの表示装置は、駆動するための電源を内蔵し、ＦＰＣ（フレキシブルプリント回路）あるいはケーブルによって、外部から映像信号を供給するという方法が用いられてきた。
【０００４】
しかし、表示装置の使用環境や用途によっては電源を内蔵することで外形サイズの増加や発熱等の問題が多大な影響を与える可能性があり、また、映像や画像といった映像コンテンツの提供は、表示装置に直接接続されたＦＰＣやケーブルによってなされるが、経年劣化や機械的ストレス等によるＦＰＣ、ケーブルの断線といった問題を生じる恐れがある。
【０００５】
そこで、上述の問題を解決する手段として、特許文献１には、映像信号を表示装置に直接接続入力するためのＦＰＣやケーブル等の入力／出力端子を必要としない表示装置について提案がなされている。
【特許文献１】特開２００６−１８１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の特許文献１に記載されている表示装置では、画像信号を無線手段である電波、あるいは、光を使ってワイヤレスに入力が行われ、表示装置を駆動するための電力が電磁波を用いて供給されている。
【０００７】
しかしながら、前述の特許文献１では、表示装置は画像信号を受信するのみで送信はしない機構である。そのため、別途配置された画像信号発信装置側でなければ、実施者が所望する設定や表示画像などを、表示装置側からフィードバックすることが出来ないという問題点がある。
【０００８】
また、画像信号発信装置から提供される画像は、画像信号発信装置で設定した一種のみで、同時に複数の表示画像が提供されることは無く、実施者が複数存在した場合には、各実施者の所望する設定や表示画像などを提供するために、同数の画像信号発信装置を用意する必要がある。
【０００９】
本発明は前述の課題に鑑みてなされたものであり、映像信号を表示装置に直接接続入力するためのＦＰＣやケーブル等の入力／出力端子を必要とせず、実施者の所望する設定や表示画像などを提供できる表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の表示装置は、情報を書き換えて表示する表示部と、無線信号を送信及び受信するためのアンテナ部と、受信した情報に対する実施者からの要求をデータ送受信器へ送るため、アンテナ部で受信した無線信号を電力へと変換し、各回路の駆動に必要な電力を保持及び供給するバッテリー部と、アンテナ部で受信した無線信号を画像信号へと変換して表示部に供給し、且つ実施者からの要求を満たすための命令を無線信号へと変換しアンテナ部からデータ送受信器へ送信を行うためのコントローラ部と、実施者が要求を入力するためのコンソール部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の表示装置は、データ送受信器から送信される無線信号をワイヤレスで受け取り、情報の表示を行うことができる。また、本発明の表示装置は、実施者からの要求を表示装置からデータ送受信器へ送信し再度データ送受信器から表示装置に無線信号を送信させることによって所望の情報を受け取ることが可能となる。
【００１２】
本発明によれば、本発明の無線技術を用いた表示装置が無線信号を受信できる環境にあり、且つ表示装置にて画像の表示を行っていない場合、バッテリーに電力を充電でき、さらに表示装置からデータ送受信器へ無線信号を送信する際にバッテリーに蓄えられた電力を利用するため、通信可能距離が拡大する。
【００１３】
また、本発明の無線技術を用いた表示装置は、情報を書き換えて表示する表示部と、無線信号を送信及び受信するためのアンテナ部と、受信した情報に対する実施者からの要求をデータ送受信器へ送るため、その命令を格納する記憶装置部と、アンテナ部で受信した無線信号を電力へと変換し、各回路の駆動に必要な電力を保持及び供給するバッテリー部と、アンテナ部で受信した無線信号を画像信号へと変換して表示部に供給し、且つ実施者からの要求を満たすための命令を無線信号へと変換しアンテナ部からデータ送受信器へ送信を行うためのコントローラ部と、実施者が要求を入力するためのコンソール部と、を有し、上記構成要素を同一基板上に形成することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、無線技術を用いた表示装置の部品点数が削減でき、低コスト化が可能となる。
【００１５】
本発明によれば、無線信号を受信可能であったとしてもデータ送受信器との距離の増加に応じた信号の減衰が生じて、表示装置に画像が表示できなかった距離においても表示可能となる範囲が拡大する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の表示装置は、映像信号を表示装置に直接接続入力するためのＦＰＣやケーブル等の入力／出力端子を必要とせず、無線信号を利用して動作を行うことができるため、ＦＰＣの劣化またはケーブルの断線等の不具合がなく、信頼性を向上させることができる。
【００１７】
また本発明の表示装置は、コンソール部より入力された信号を外部に無線信号として送信することができる。そのため表示装置において、実施者の所望する設定や表示画像などを外部の画像信号発信装置より送信させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態及び実施例において図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態及び実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、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付し、その繰り返しの説明は省略する。
（実施の形態１）
【００１９】
本発明の表示装置は、映像信号を表示装置に直接接続入力するためのＦＰＣやケーブル等の入力／出力端子を必要とせず、無線信号を利用して動作を行うものである。以下、本発明の表示装置の構成について説明する。
【００２０】
図１に示すように表示装置１００は、表示部１０１と、コントローラ部１０２と、アンテナ部１０３と、バッテリー部１０４と、コンソール部１０５と、で構成される。
【００２１】
また表示装置１００は、図７に示すように、データ送受信器７０１より無線信号７０２を供給される。データ送受信器７０１からの無線信号７０２により表示装置１００は電力の供給及びデータの受信をおこなうことができる。また、データ送受信器７０１は、表示装置１００から送信される無線信号７０３を受信し、受信した信号に応じて無線信号を送信するものである。
【００２２】
図１における表示部１０１について図２に説明する。表示部１０１は、表示素子がマトリクス状に配置された表示面２０１と、表示面２０１に画像を表示させるための駆動回路２０２とを有する。表示部１０１は、バッテリーより出力される電力を用いて、コントローラ部より入力される画像信号を駆動回路２０２で処理し、表示面２０１に画像を表示させる。
【００２３】
なお、表示部１０１は、画素に能動素子を有するアクティブマトリクス方式の表示パネル、画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式の表示パネルを用いることができる。
【００２４】
アクティブマトリクス方式では、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）として、トランジスタだけでなく、さまざまな能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いることが出来る。例えば、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｍｅｔａｌ）やＴＦＤ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｉｏｄｅ）などを用いることも可能である。これらの素子は、製造工程が少ないため、製造コストの低減、及び歩留まりの向上を図ることができる。さらに、素子のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ、低消費電力化や高輝度化をはかることが出来る。
【００２５】
なお、アクティブマトリクス方式以外のものとして、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いないパッシブマトリクス型を用いることも可能である。能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いないため、製造工程が少なく、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。また、開口率を向上させることができ、低消費電力化や高輝度化をはかることが出来る。
【００２６】
なお表示部における表示素子としては、ＥＬ素子（有機物及び無機物を含むＥＬ素子、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子）、電子放出素子、液晶素子、電子インク、電気泳動素子、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、圧電セラミックディスプレイ、カーボンナノチューブ、など、電気磁気的作用により、コントラスト、輝度、反射率、透過率などが変化する表示媒体を用いることができる。なお、ＥＬ素子を用いた表示装置としてはＥＬディスプレイ、電子放出素子を用いた表示装置としてはフィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）やＳＥＤ方式平面型ディスプレイ（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｄｉｓｐｌｙ）など、液晶素子を用いた表示装置としては液晶ディスプレイ（透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、直視型液晶ディスプレイ、投射型液晶ディスプレイ）、電子インクや電気泳動素子を用いた表示装置としては電子ペーパーがある。
【００２７】
図１におけるコントローラ部１０２の構成について図３を用いて説明する。
【００２８】
図３に示す処理回路３０１は、表示装置１００内で生成された信号を処理する回路である。また記憶回路３０２は表示装置１００内で生成された信号を一時的に記憶するための回路である。
【００２９】
また図３に示すコントローラ部１０２における復調回路３０３は、アンテナ部１０３で受信した無線信号を復調し、復調された信号を処理回路３０１に出力する。復調回路３０３は、処理回路３０１、アンテナ部１０３、充放電制御回路３０５にそれぞれ接続されている。
【００３０】
また図３に示すコントローラ部１０２における変調回路３０４は、処理回路３０１から出力された信号を変調し、変調された信号をアンテナ部１０３から表示装置１００の外部へと送信する。変調回路３０４は、処理回路３０１、アンテナ部１０３にそれぞれ接続されている。
【００３１】
図３に示す電源生成回路３０６は、アンテナ部１０３で受信した無線信号より電力となる電源電圧を生成する回路である。
【００３２】
充放電制御回路３０５は、電源生成回路３０６で生成した電力を、バッテリー部１０４を含む各回路に供給するかどうかを制御する回路である。充放電制御回路３０５は、電源生成回路３０６、バッテリー部１０４、駆動回路２０２、コンソール部１０５、処理回路３０１、及び復調回路３０３にそれぞれ接続されている。
【００３３】
また図１におけるバッテリー部１０４について説明する。バッテリー部１０４はバッテリーを有し、電源生成回路３０６にて生成された電力を充電し、必要に応じて各回路に電力供給を行う。また、表示装置１００からデータ送受信器７０１へ無線信号を送信する際の通信距離は電力に依存し、電力が高いほど通信距離が拡大することができる。そのためバッテリー部１０４は無線信号による電力供給が小さい場合に好適である。なお、本実施の形態では、バッテリー部１０４が１箇所設ける構成について説明するが、複数箇所の設置を行っても良い。バッテリー部１０４は充放電制御回路３０５と接続される。
【００３４】
本発明におけるバッテリー部が有するバッテリーとは、充電することで連続使用時間を回復することができる蓄電手段のことをいう。蓄電手段としては二次電池、キャパシタ等があるが本明細書においては総称してバッテリーという。バッテリーとしては、その用途により異なるが、シート状に形成された電池を用いることが好ましく、例えばリチウム電池、好ましくはゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池や、リチウムイオン電池等を用いることで小型化が可能である。勿論、充電可能な電池であればなんでもよく、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、銀亜鉛電池などの充電放電可能な電池であってもよいし、また大容量のコンデンサなどを用いても良い。
【００３５】
なお、本発明のバッテリーとして用いることのできる大容量のコンデンサとしては、電極の対向面積が大きいものであることが望ましい。活性炭、フラーレン、カーボンナノチューブなど比表面積の大きい電極用材料を用いた電気二重層コンデンサを用いることが好適である。コンデンサは電池に較べ構成が単純であり薄膜化や積層化も容易である。電気二重層コンデンサは蓄電機能を有し、充放電の回数が増えても劣化が小さく、急速充電特性にも優れているため好適である。
【００３６】
また図３に示したコントローラ部１０２の構成について詳述する。図３におけるコントローラ部１０２は、処理回路３０１と、記憶回路３０２と、復調回路３０３と、変調回路３０４と、充放電制御回路３０５と、電源生成回路３０６と、で構成される。
【００３７】
処理回路３０１は、記憶回路３０２、コンソール部１０５、及び復調回路３０３からの出力信号を処理し、記憶回路３０２と、変調回路３０４と、表示部１０１とにそれぞれ所定の出力を与える。また処理回路３０１は、内部にカウンターを有し、表示装置１００が無線信号を送信してからの時間経過をカウントし、規定時間内にデータ送受信器７０１から無線信号が送信されたかどうかにより、所定の処理を行う。処理回路３０１は、コンソール部１０５、記憶回路３０２、駆動回路２０２、復調回路３０３、変調回路３０４、及び充放電制御回路３０５とそれぞれ接続されている。
【００３８】
記憶回路３０２は、外部へ送信する信号を格納し、所定の入力に対応して出力する機能と、表示部１０１で表示できる特定の画像信号を格納し、所定の入力に対応して出力する機能と、を備える。記憶回路３０２は処理回路３０１、及び充放電制御回路３０５とそれぞれ接続されている。
【００３９】
コンソール部１０５は、実施者が表示装置１００を操作するための機能を有し、当該操作を電気的な信号に変換し出力するものである。コンソール部１０５は、処理回路３０１、充放電制御回路３０５とそれぞれ接続されている。
【００４０】
電源生成回路３０６は、アンテナ部１０３を通じて受信した無線信号から電力を生成する。アンテナ部１０３を通じて受信した無線信号が入力され、且つ各回路の動作が停止している期間においてはバッテリー部１０４へと充電する。また、アンテナ部１０３を通じて受信した無線信号が入力され、且つ各回路を動作させる期間においては、各回路へと電力を供給する。電源生成回路３０６の回路構成の一例としては、図６のように、整流回路６０１、定電圧化回路６０２、定電流化回路６０３、ダイオード６０４で構成すればよい。使用範囲や用途によって構成が異なるため、必ずしもこれに限るものではない。電源生成回路３０６は、充放電制御回路３０５、アンテナ部１０３とそれぞれ接続される。
【００４１】
また図１におけるアンテナ部１０３は、一つのアンテナを備えた構成でも良いし、複数の形状のアンテナを組み合わせたものでもよい。アンテナ部１０３は、電源生成回路３０６、復調回路３０３、及び変調回路３０４にそれぞれ接続される。
【００４２】
なおアンテナ部１０３におけるアンテナの形状は、特に限定されない。つまり、表示装置１００におけるアンテナ部１０３に適用する信号の伝送方式は、電磁結合方式、電磁誘導方式又はマイクロ波方式等を用いることができる。伝送方式は、実施者が適宜、使用用途を考慮して選択すればよく、伝送方式に伴って最適な長さや形状のアンテナを設ければよい。
【００４３】
例えば、伝送方式として、電磁結合方式又は電磁誘導方式（例えば、１３．５６ＭＨｚ帯）を適用する場合には、電界密度の変化による電磁誘導を利用するため、アンテナとして機能する導電膜を輪状（例えば、ループアンテナ）、らせん状（例えば、スパイラルアンテナ）に形成する。また、アンテナはループアンテナ、ダイポールアンテナ、スロットアンテナ、モノポールアンテナ、ノッチアンテナ、パッチアンテナなどの種類から選択することもできる。
【００４４】
また、伝送方式としてマイクロ波方式（例えば、ＵＨＦ帯（８６０〜９６０ＭＨｚ帯）、２．４５ＧＨｚ帯等）を適用する場合には、信号の伝送に用いる無線信号の波長を考慮してアンテナとして機能する導電膜の長さや形状を適宜設定すればよい。アンテナとして機能する導電膜を例えば、線状（例えば、ダイポールアンテナ）、平坦な形状（例えば、パッチアンテナ）等に形成することができる。また、アンテナとして機能する導電膜の形状は線状に限られず、電磁波の波長を考慮して曲線状や蛇行形状またはこれらを組み合わせた形状で設けてもよい。
【００４５】
また図７で示したデータ送受信器７０１の構成について図５を用いて詳述する。図５に示すデータ送受信器７０１は、アンテナを有し、無線信号にて情報を送受信可能な媒体で、送受信する信号の解析処理を行うことが出来る。
【００４６】
図５に示すデータ送受信器７０１は、アンテナ部５００と、復調回路５０１と、変調回路５０２と、中央演算処理装置５０３と、記憶装置５０４と、外部接続端子５０５と、電源端子５０６と、で構成される。
【００４７】
図５におけるアンテナ部５００は、電界型アンテナと磁界型アンテナのいずれかまたは組み合わせたものを用いることができる。アンテナ部５００は、復調回路５０１、変調回路５０２、にそれぞれ接続されている。
【００４８】
復調回路５０１は、アンテナ部５００で受信した無線信号を復調し、それを中央演算処理装置５０３に出力する。復調回路５０１は、中央演算処理装置５０３、アンテナ部５００、及び電源端子５０６に接続されている。
【００４９】
変調回路５０２は、中央演算処理装置５０３から出力された信号を変調し、その出力をアンテナ部５００から表示装置１００へと送信する。変調回路５０２は、中央演算処理装置５０３、アンテナ部５００と接続されている。
【００５０】
中央演算処理装置５０３は、外部接続端子５０５、記憶装置５０４、及び復調回路５０１からの出力信号を処理し、記憶装置５０４と、変調回路５０２と、に出力を与える。中央演算処理装置５０３は、電源端子５０６、記憶装置５０４、外部接続端子５０５、復調回路５０１、及び変調回路５０２とそれぞれ接続されている。
【００５１】
記憶装置５０４は、外部へ送信する画像信号を格納し、所定の入力に対応して出力する機能を備える。記憶装置５０４は中央演算処理装置５０３、電源端子５０６にそれぞれ接続されている。
【００５２】
外部接続端子５０５は、コンピュータやデータサーバ等の制御系に接続し、データ送受信器７０１へ画像信号の提供や、データ送受信器７０１の設定等を行う。外部接続端子５０５は、中央演算処理装置５０３と接続されている。なお、外部接続端子５０５は、無線信号にてコンピュータやデータサーバ等と接続する場合には省略しても良い。その場合は別途に、復調回路、変調回路を設ける必要がある。
【００５３】
電源端子５０６は、データ送受信器７０１の電力供給のため、外部電源と接続するものである。電源端子５０６には、データ送受信器７０１の電源をオンまたはオフの切り替えするためのスイッチを設けても良い。電源端子５０６は、データ送受信器７０１内部では復調回路５０１、中央演算処理装置５０３、記憶装置５０４、にそれぞれ接続され、データ送受信器７０１の外部では、外部電源に接続されている。
【００５４】
次に図４に示すフローチャートを用いて、図１に示した本発明の表示装置の動作の説明をする。
【００５５】
まず、実施者が表示装置１００のコンソール部１０５を操作して、表示装置を起動させる（ステップ４００）。コントローラ部１０２における処理回路３０１が「起動時に表示する画像」の画像信号を記憶回路３０２より読み出し、表示部１０１の駆動回路２０２へ出力し、表示面２０１へ画像を表示する。そして、ステップ４０１へ処理を移行する。
【００５６】
次に処理回路３０１が、「表示できるコンテンツの一覧要求」という命令信号を選択して記憶回路３０２から読み出しを行い、変調回路３０４へ出力する（ステップ４０１）。変調回路３０４は処理回路３０１から入力された命令信号に変調をかけて無線信号へと変換し、アンテナ部１０３を介してデータ送受信器７０１へ送信する。そして、ステップ４０２へ処理を移行する。
【００５７】
次に、無線信号が表示装置１００から送信された時点で、処理回路３０１内部に存在するカウンターが動作開始する（ステップ４０２）。このカウンターは、送信してからの時間に同期する。受信できるデータ送受信器７０１があるかどうかを、所定時間内にデータ送受信器７０１から無線信号が送信されるか否かによって判定する。処理回路３０１内のカウンターが所定の値に到達し、且つデータ送受信器７０１から無線信号が送信されない場合、またはデータ送受信器７０１から配信された無線信号がアンテナ部１０３によって受信できなかった場合、ステップ４０３へ処理を移行する。また、ステップ４０２において、処理回路３０１内のカウンターが所定の値に到達する前に、データ送受信器７０１より配信された無線信号がアンテナ部１０３によって受信された場合、ステップ４０５へ処理を移行する。
【００５８】
次に、処理回路３０１内のカウンターが所定の値に到達し、且つデータ送受信器７０１から無線信号が送信されない場合、通信タイムアウトと判断する。そして記憶回路３０２よりタイムアウト用の画像信号を読み出し、表示部１０１の駆動回路２０２へ出力し、表示面２０１へ画像を表示する（ステップ４０３）。次に、ステップ４０４へ処理を移行する。
【００５９】
次に、表示部１０１の表示面２０１に通信タイムアウトを伝える画像が表示され、さらに実施者へ「再度通信を試みますか？」という選択肢を提示する（ステップ４０４）。ステップ４０４で、実施者がコンソール部１０５を操作して「終了する」を選択した場合、ステップ４１３へ処理を移行する。また、実施者が「再度通信を試みる」をコンソール部１０５で選択した場合、前述のステップ４０１の処理に戻る。
【００６０】
次に、データ送受信器７０１にて表示装置１００からの無線信号をアンテナ部５００で受信する。受信した無線信号は、復調回路５０１にて復調し、中央演算処理装置５０３で命令を解析、処理される。そして表示装置１００が要求した「データ送受信器７０１が提供可能なコンテンツの一覧」を記憶装置５０４または外部接続端子５０５を介してデータ送受信器７０１の外部に接続されているコンピュータやデータサーバ等から情報を収集する。そして、中央演算処理装置５０３にて送信するための画像信号を作成し、変調回路５０２にて変調して無線信号へ変換し、アンテナ部５００を介して表示装置１００へと送信する。そして、画像信号に関するデータを含む無線信号をアンテナ部１０３で受信する。アンテナ部１０３で受信した無線信号は、復調回路３０３と、電源生成回路３０６とに入力される。電源生成回路３０６に入力された無線信号は、電力に変換され、各回路へ供給される。復調回路３０３に入力された無線信号は復調され、復調された信号は処理回路３０１へと入力される。処理回路３０１に入力された信号は解析され、画像信号へと変換され、表示部１０１の駆動回路２０２へ出力される。そして表示面２０１は画像を表示する（ステップ４０５）。次に、ステップ４０６へ処理を移行する。
【００６１】
次に、表示部１０１の表示面２０１にデータ送受信器７０１が提供可能なコンテンツの一覧が表示され、さらに実施者へ「どのコンテンツを選択しますか？」という選択肢を提示する（ステップ４０６）。ここで、実施者がコンソール部１０５を操作して「終了する」を選択した場合、ステップ４１３へ処理を移行する。また、実施者が所望のコンテンツをコンソール部１０５で選択した場合、ステップ４０７へ処理を移行する。
【００６２】
次に、処理回路３０１が、「選択したコンテンツの要求」という命令信号を選択して記憶回路３０２から読み出しを行い、変調回路３０４へ出力する（ステップ４０７）。変調回路３０４は処理回路３０１から入力された命令信号に変調をかけて無線信号へと変換し、アンテナ部１０３を介してデータ送受信器７０１へ発信する。次に、ステップ４０８へ処理を移行する。
【００６３】
次に、無線信号が表示装置１００から出力された時点で、処理回路３０１内部に存在するカウンターが動作開始する（ステップ４０８）。このカウンターは、送信してからの時間に同期する。受信できるデータ送受信器７０１があるかどうかを、所定時間内にデータ送受信器７０１から無線信号が送信されてくるかによって判定する。処理回路３０１内のカウンターが所定の値に到達し、且つデータ送受信器７０１から無線信号が送信されない場合または配信された無線信号がアンテナ部１０３によって受信できなかった場合、ステップ４０９へ処理を移行する。また、処理回路３０１内のカウンターが所定の値に到達する前に、データ送受信器７０１より配信された無線信号がアンテナ部１０３によって受信された場合、ステップ４１１へ処理を移行する。
【００６４】
次に、処理回路３０１内のカウンターが所定の値に到達し、且つデータ送受信器７０１から無線信号が送信されない場合、通信タイムアウトと判断する。記憶回路３０２よりタイムアウト用の画像信号を読み出し、表示部１０１の駆動回路２０２へ出力し、表示面２０１へ画像を表示する（ステップ４０９）。次に、ステップ４１０へ処理を移行する。
【００６５】
次に、表示部１０１の表示面２０１に通信タイムアウトを伝える画像が表示され、さらに実施者へ「再度通信を試みますか？」という選択肢を提示する（ステップ４１０）。ここで、実施者がコンソール部１０５を操作して「終了する」を選択した場合、ステップ４１３へ処理を移行する。また、実施者が「再度通信を試みる」をコンソール部１０５で選択した場合、前記ステップ４０７の処理に移行する。
【００６６】
次に、データ送受信器７０１にて表示装置１００からの無線信号をアンテナ部５００で受信する。受信した無線信号は、復調回路５０１にて復調し、中央演算処理装置５０３で命令を解析、処理される。そして表示装置１００が要求した「所望のコンテンツ」を記憶装置５０４または外部接続端子５０５を介してデータ送受信器７０１の外部に接続されているコンピュータやデータサーバ等から情報を収集する。そして、中央演算処理装置５０３で「所望のコンテンツ」の画像信号を作成し、変調回路５０２で変調して無線信号に変換してアンテナ部５００を介して表示装置１００へと送信する。そして、データ送受信器７０１より送信された画像信号に関するデータを含む無線信号をアンテナ部１０３で受信する。アンテナ部１０３で受信した無線信号は、復調回路３０３と、電源生成回路３０６とに入力される。電源生成回路３０６に入力された無線信号は、電力に変換され、各回路へ供給される。復調回路３０３に入力された無線信号は復調され、復調された信号は処理回路３０１へと入力される。処理回路３０１に入力された信号は解析され、画像信号へと変換し、表示部１０１の駆動回路２０２へ出力される。そして表示面２０１へ画像を表示する（ステップ４１１）。次に、ステップ４１２へ処理を移行する。
【００６７】
次に、表示部１０１の表示面２０１に実施者が要求したコンテンツが表示され、さらに実施者へ「次はどうしますか？」という選択肢を提示する（ステップ４１２）。ここで、実施者がコンソール部１０５を操作して「終了する」を選択した場合、ステップ４１３へ処理を移行する。また、実施者が所望のコンテンツをコンソール部１０５で選択した場合、ステップ４０７へ処理を移行する。
【００６８】
次に、処理回路３０１が「システム終了時に表示する画像」の画像信号を記憶回路３０２より読み出し、表示部１０１の駆動回路２０２へ出力し、表示面２０１へ画像を表示する（ステップ４１３）。一定時間表示後、表示部１０１の表示終了処理を行い、表示部１０１の動作を終了する。ステップ４１３において、バッテリー部１０４の容量が充分でない場合は、充放電制御回路３０５によりバッテリー部１０４の充電を開始し、他の回路への電力供給を停止する。バッテリー部１０４の充電が完了すると、充放電制御回路３０５により、電源生成回路３０６からの電力供給を停止する。
【００６９】
以上図４を用いて説明したフローチャートにおいて、表示装置とデータ送受信器の通信が良好である場合の、表示装置の起動からコンテンツの取得までの流れについて図１０を用いて説明を行う。図１０においては特に、表示装置とデータ送受信器間の処理の流れについて詳述する。
【００７０】
まず、実施者は表示装置を操作して、表示装置を起動させる（起動処理の表示Ｓ４００）。次に表示装置は、「表示できるコンテンツの一覧要求」という命令信号をデータ送受信器へ出力する（一覧を要求するための無線信号Ｓ４０１）。
【００７１】
次にデータ送受信器は、「表示できるコンテンツの一覧」に関するデータを表示装置に送信する（一覧を送信するための無線信号Ｓ４０２）。表示装置は受信した「表示できるコンテンツの一覧」に関する表示を行う（コンテンツの一覧の表示Ｓ４０３）。
【００７２】
次に、実施者は表示装置を操作して、「表示できるコンテンツの一覧」から所望のコンテンツを選択する（コンテンツの選択Ｓ４０４）。そして、表示装置は、「選択したコンテンツの要求」という命令信号をデータ送受信器へ出力する（コンテンツを要求するための無線信号Ｓ４０５）。
【００７３】
次にデータ送受信器は、「選択したコンテンツ」に関するデータを表示装置に送信する（コンテンツを送信するための無線信号Ｓ４０６）。表示装置は受信した「選択したコンテンツの一覧」に関する表示を行う（コンテンツの表示Ｓ４０７）。
【００７４】
また、表示装置の表示面において、表示される表示画像の一例について図１１を用いて説明をする。図１１（Ａ）に示す表示装置の表示面の画像は、上記フローチャートまたは図１０における「起動処理」での処理画面に対応する。図１１（Ａ）で、「起動処理」を行う場合は図形１１０１を選択し、データ送受信器との送受信を開始する。また図１１（Ｂ）に示す表示装置の表示面の画像は、上記フローチャートまたは図１０における「一覧の表示」での処理画面に対応する。図１１（Ｂ）で、「一覧の表示」を行う場合は図形１１０２のいずれかの選択肢を選択し、データ送受信器への送信を開始する。また図１１（Ｃ）に示す表示装置の表示面の画像は、上記フローチャートまたは図１０におけるデータの送受信時での処理画面である。図１１（Ｃ）では、表示装置がデータ送受信器に送信した信号に対するデータ送受信器の応答がくるまでの一定期間、図形１１０３が表示装置の表示面に表示される。また図１１（Ｄ）に示す表示装置の表示面の画像は、上記フローチャートまたは図１０における「コンテンツ表示」での処理画面に対応する。図１１（Ｄ）で、「コンテンツ表示」を行う場合は図形１１０４のように所望のコンテンツの画像を表示させる。
【００７５】
以上説明したように、データ送受信器と信号の送受信をおこなうことができる本発明の表示装置をとることにより、表示装置を操作する実施者の要望をフィードバックすることが可能となる。加えて、本発明の表示装置は画像データの取得共に、バッテリーを充電するための電力を得ることが出来るため、表示装置からデータ送受信器へ無線信号を送信する際に通信可能な距離の拡大が実現できる。本発明の表示装置は、コンソール部より入力された信号を外部に無線信号として送信することができる。そのため表示装置において、実施者の所望する設定や表示画像などを外部の画像信号発信装置より送信させることができる。
【００７６】
また、本発明の表示装置は、表示装置を構成する回路を同じ基板上に形成することができる。そのためプロセスが共通であるため部品点数やコストの削減が可能である。特に本発明の表示装置は、映像信号を表示装置に直接接続入力するためのＦＰＣやケーブル等の入力／出力端子を必要とせず、無線を利用して動作を行うことができるため、ＦＰＣの劣化またはケーブルの断線等の不具合がなく、信頼性を向上させることができる。
【００７７】
具体的には本発明における各回路を構成するトランジスタは、様々なタイプを用いることができ、様々な基板上に形成させることができる。したがって、回路の全てが、同一の基板に形成することができる。例えば、所定の機能を実現させるために必要な回路の全てが、ガラス基板、プラスチック基板、単結晶基板、またはＳＯＩ基板上に形成することができる。そのため、部品点数の削減によるコストの低減を図ることができる。
【００７８】
なお、本発明の表示装置を構成する回路を同じ基板上に形成する際には、基板として可撓性の基板であるプラスチック基板に形成することが好適である。可撓性の基板とすることで曲面形状を有する物品への貼付を容易にすることが出来る。
【００７９】
なお、本発明におけるコンソール部は、実施者が直接入力する機構をとるため、基板上に形成された回路とは別に設ける構成としてもよい。本発明の構成の一部が基板の外部に形成されていたとしても、回路を構成する大部分が同じ基板に形成されていることにより、部品点数の削減によるコストの低減、を図ることができる。なおコンソール部としては、操作ボタンや操作キー、またはフォトセンサ等を用いたタッチパネルや、外部環境を感知するセンサ等が挙げられる。
【００８０】
なお本発明における、同じ基板上に形成するトランジスタとしては、様々な形態のトランジスタを用いることが出来る。よって、用いるトランジスタの種類に限定はない。例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶（マイクロクリスタル、セミアモルファスとも言う）シリコンなどに代表される非単結晶半導体膜を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などを用いることが出来る。このようなＴＦＴを用いる場合、様々なメリットがある。例えば、単結晶シリコンの場合よりも低い温度で製造できるため、製造コストの削減、又は製造装置の大型化を図ることができる。製造装置を大きくできるため、大型基板上に製造できる。そのため、同時に多くの個数の表示装置を製造できるため、低コストで製造できる。さらに、製造温度が低いため、耐熱性の弱い基板を用いることができる。そのため、透明基板上にトランジスタを製造できる。そして、透明な基板上のトランジスタを用いて表示素子での光の透過を制御することが出来る。あるいは、トランジスタの膜厚が薄いため、トランジスタを構成する膜の一部は、光を透過させることが出来る。そのため、開口率が向上させることができる。
【００８１】
なお、多結晶シリコンを製造するときに、触媒（ニッケルなど）を用いることにより、結晶性をさらに向上させ、電気特性のよいトランジスタを製造することが可能となる。その結果、ゲートドライバ回路（走査線駆動回路）やソースドライバ回路（信号線駆動回路）等の駆動回路、コントローラ部を基板上に一体に形成することが出来る。
【００８２】
なお、微結晶シリコンを製造するときに、触媒（ニッケルなど）を用いることにより、結晶性をさらに向上させ、電気特性のよいトランジスタを製造することが可能となる。このとき、レーザーを用いず、熱処理を加えるだけで、結晶性を向上させることができる。その結果、ゲートドライバ回路（走査線駆動回路）やソースドライバ回路の一部（アナログスイッチなど）を基板上に一体形成することが出来る。さらに、結晶化のためにレーザーを用いない場合は、シリコンの結晶性のムラを抑えることができる。そのため、表示面での綺麗な画像を表示することが出来る。
【００８３】
ただし、触媒（ニッケルなど）を用いずに、多結晶シリコンや微結晶シリコンを製造することは可能である。
【００８４】
または、半導体基板やＳＯＩ基板などを用いてトランジスタを形成することが出来る。これらにより、特性やサイズや形状などのバラツキが少なく、電流供給能力が高く、サイズの小さいトランジスタを製造することができる。これらのトランジスタを用いると、回路の低消費電力化、又は回路の高集積化を図ることができる。
【００８５】
または、ＺｎＯ、ａ−ＩｎＧａＺｎＯ、ＳｉＧｅ、ＧａＡｓ、ＩＺＯ、ＩＴＯ、ＳｎＯなどの化合物半導体または酸化物半導体を有するトランジスタや、さらに、これらの化合物半導体または酸化物半導体を薄膜化した薄膜トランジスタなどを用いることが出来る。これらにより、製造温度を低くでき、例えば、室温でトランジスタを製造することが可能となる。その結果、耐熱性の低い基板、例えばプラスチック基板やフィルム基板に直接トランジスタを形成することが出来る。なお、これらの化合物半導体または酸化物半導体を、トランジスタのチャネル部分に用いるだけでなく、それ以外の用途で用いることも出来る。例えば、これらの化合物半導体または酸化物半導体を抵抗素子、画素電極、透明電極として用いることができる。さらに、それらをトランジスタと同時に成膜又は形成できるため、コストを低減できる。
【００８６】
または、インクジェットや印刷法を用いて形成したトランジスタなどを用いることが出来る。これらにより、室温で製造、低真空度で製造、又は大型基板上に製造することができる。また、マスク（レチクル）を用いなくても製造することが可能となるため、トランジスタのレイアウトを容易に変更することが出来る。さらに、レジストを用いる必要がないので、材料費が安くなり、工程数を削減できる。さらに、必要な部分にのみ膜を付けるため、全面に成膜した後でエッチングする、という製法よりも、材料が無駄にならず、低コストにできる。
【００８７】
または、有機半導体やカーボンナノチューブを有するトランジスタ等を用いることができる。これらにより、曲げることが可能な基板上にトランジスタを形成することが出来る。そのため、衝撃に強くできる。
【００８８】
さらに本発明の表示装置においては、様々な構造のトランジスタを用いることができる。例えば、ＭＯＳ型トランジスタ、接合型トランジスタ、バイポーラトランジスタなどを本発明のトランジスタとして用いることが出来る。ＭＯＳ型トランジスタを用いることにより、トランジスタのサイズを小さくすることが出来る。よって、多数のトランジスタを搭載することができる。バイポーラトランジスタを用いることにより、大きな電流を流すことが出来る。よって、高速に回路を動作させることができる。
【００８９】
なお、ＭＯＳ型トランジスタ、バイポーラトランジスタなどを１つの基板に混在させて形成してもよい。これにより、低消費電力、小型化、高速動作などを実現することが出来る。
【００９０】
なお、本発明の表示装置の各回路を構成するトランジスタが形成されている基板の種類は、様々なものを用いることができ、特定のものに限定されることはない。トランジスタが形成される基板としては、例えば、単結晶基板、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、紙基板、セロファン基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、ゴム基板、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などを用いることが出来る。あるいは、人などの動物の皮膚（皮表、真皮）又は皮下組織を基板として用いてもよい。または、ある基板でトランジスタを形成し、その後、別の基板にトランジスタを転置し、別の基板上にトランジスタを配置してもよい。トランジスタが転置される基板としては、単結晶基板、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、紙基板、セロファン基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、ゴム基板、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などを用いることができる。あるいは、人などの動物の皮膚（皮表、真皮）又は皮下組織を基板として用いてもよい。または、ある基板でトランジスタを形成し、その基板を研磨して薄くしてもよい。研磨される基板としては、単結晶基板、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、紙基板、セロファン基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、ゴム基板、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などを用いることができる。あるいは、人などの動物の皮膚（皮表、真皮）又は皮下組織を基板として用いてもよい。これらの基板を用いることにより、特性のよいトランジスタの形成、消費電力の小さいトランジスタの形成、壊れにくい装置の製造、耐熱性の付与、軽量化、又は薄型化を図ることができる。
【００９１】
なお本発明の表示装置の各回路を構成するトランジスタの構成は、様々な形態をとることができる。特定の構成に限定されない。例えば、ゲート電極が２個以上のマルチゲート構造を用いてもよい。マルチゲート構造にすると、チャネル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成となる。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による信頼性の向上を図ることができる。あるいは、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・ソース間電圧が変化しても、ドレイン・ソース間電流があまり変化せず、電圧・電流特性の傾きがフラットな特性にすることができる。電圧・電流特性の傾きがフラットである特性を利用すると、理想的な電流源回路や、非常に高い抵抗値をもつ能動負荷を実現することが出来る。その結果、特性のよい差動回路やカレントミラー回路を実現することが出来る。また、チャネルの上下にゲート電極が配置されている構造でもよい。チャネルの上下にゲート電極が配置されている構造にすることにより、チャネル領域が増えるため、電流値の増加、又は空乏層ができやすくなることによるＳ値の低減を図ることができる。チャネルの上下にゲート電極が配置されると、複数のトランジスタが並列に接続されたような構成となる。
【００９２】
あるいは、チャネル領域の上にゲート電極が配置されている構造でもよいし、チャネル領域の下にゲート電極が配置されている構造でもよい。あるいは、正スタガ構造または逆スタガ構造でもよいし、チャネル領域が複数の領域に分かれていてもよいし、チャネル領域が並列に接続されていてもよいし、チャネル領域が直列に接続されていてもよい。また、チャネル領域（もしくはその一部）にソース電極やドレイン電極が重なっていてもよい。チャネル領域（もしくはその一部）にソース電極やドレイン電極が重なる構造にすることにより、チャネル領域の一部に電荷がたまって、動作が不安定になることを防ぐことができる。また、ＬＤＤ領域を設けても良い。ＬＤＤ領域を設けることにより、オフ電流の低減、又はトランジスタの耐圧向上による信頼性の向上を図ることができる。あるいは、ＬＤＤ領域を設けることにより、飽和領域で動作する時に、ドレイン・ソース間電圧が変化しても、ドレイン・ソース間電流があまり変化せず、電圧・電流特性の傾きがフラットな特性にすることができる。
【００９３】
以上説明したように本発明の表示装置は、表示装置を構成する回路を同じ基板上に形成することができる。そのためプロセスが共通であるため部品点数やコストの削減が可能である。特に本発明の表示装置は、映像信号を表示装置に直接接続入力するためのＦＰＣやケーブル等の入力／出力端子を必要とせず、無線を利用して動作を行うことができるため、ＦＰＣの劣化またはケーブルの断線等の不具合がなく、信頼性を向上させることができる。
【実施例１】
【００９４】
本実施例では、上記実施の形態で説明した本発明の表示装置を構成する各回路を同じ基板上に形成した際の一例について説明する。本実施例では、表示装置の構成がアクティブマトリクス型の場合に関して説明するが、本発明はパッシブマトリクス型にも適用することができる。本実施例では一例として、表示素子に電気泳動表示素子いわゆる電子ペーパーを用いる表示装置について上面図（図８（Ａ））及び断面図（図８（Ｂ））を用いて説明する。
【００９５】
図８（Ａ）で示すように、表示部８０１、走査線駆動領域である駆動回路領域８０２ａ、信号線駆動領域である駆動回路領域８０２ｂ、コントローラ部８０３、バッテリー部８０４、アンテナ部８０５が、基板８００上に設けられている。なお本実施例においては、上記実施の形態におけるコンソール部を表示部と一体に形成させた、いわゆるタッチパネル方式の表示部として説明する。表示部８０１にはトランジスタ及びフォトダイオードが設けられ、駆動回路領域８０２ａ及び８０２ｂにはトランジスタを有する駆動回路が設けられ、コントローラ部８０３にはトランジスタを有する論理回路が設けられ、バッテリー部８０４には繰り返し充放電が可能な二次電池が設けられ、アンテナ部には無線信号を受信するためのアンテナが設けられている。なお、同じ基板上に設けられる各回路は、回路の配置を限定するものではなく、基板上に重畳して設けることが出来る。そのため、表示装置の小型化を図ることができる。複数の回路を重畳して設けることは、本発明の構成要素のうち２つの回路でも良いし、３つ以上の複数であってもよい。
【００９６】
なお、基板８００には、上記実施の形態と同様の絶縁基板を適用することができる。また一般的に合成樹脂からなる基板は、他の基板と比較して耐熱温度が低いことが懸念されるが、耐熱性の高い基板を用いた作製工程の後、転置することによっても採用することが可能となる。
【００９７】
図８（Ｂ）では、図８（Ａ）で示した表示部と、駆動回路及びコントローラ部、バッテリー部及びアンテナ部に分けてそれぞれの素子について説明する。図８（Ｂ）における表示部は、トランジスタ８５１を有し、トランジスタ８５１は、ゲート電極層、ゲート絶縁層、ソース領域、ドレイン領域、及びチャネル形成領域を含む半導体層、並びにソース領域及びドレイン領域に接続される配線層で構成される。図８（Ｂ）における表示部は、フォトダイオード８５２を有し、Ｎ型半導体層、光電変換層、Ｐ型半導体層、及びセンサ用配線層で構成される。また図８（Ｂ）における表示部は、電気泳動素子８５３を有し、トランジスタが設けられた基板側の電極層、その対向基板側の電極層、及びそれらに挟持されたマイクロカプセルで構成される。
【００９８】
図８（Ｂ）における駆動回路及びコントローラ部は、トランジスタ８５４を有し、トランジスタ８５４は、ゲート電極層、ゲート絶縁層、ソース領域、ドレイン領域、及びチャネル形成領域を含む半導体層、ソース領域及びドレイン領域に接続される配線層で構成される。
【００９９】
図８（Ｂ）におけるバッテリー部及びアンテナ部は、トランジスタ８５５を有し、トランジスタ８５５は、ゲート電極層、ゲート絶縁層、ソース領域、ドレイン領域、及びチャネル形成領域を含む半導体層、ソース領域及びドレイン領域に接続される配線層で構成される。また図８（Ｂ）におけるバッテリー部及びアンテナ部は、アンテナ８５６を有し、導電層で構成される。また図８（Ｂ）におけるバッテリー部及びアンテナ部は、薄膜二次電池８５７を有し、集電体薄膜、負極活物質層、固体電解質層、正極活物質層、集電体薄膜を順次積層することで構成される。なおバッテリー部とアンテナ部は、一部重畳して設けることが出来、表示装置を小型化することができる。
【０１００】
半導体層を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される非晶質半導体（以下「アモルファス半導体：ＡＳ」ともいう。）、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いはセミアモルファス（微結晶若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「ＳＡＳ」ともいう。）半導体などを用いることができる。
【０１０１】
ＳＡＳは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいる。ＳＡＳは、珪素を含む気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。珪素を含む気体としては、ＳｉＨ４、その他にもＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などを用いることが可能である。またＦ２、ＧｅＦ４を混合させても良い。この珪素を含む気体をＨ２、又は、Ｈ２とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。また、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増し良好なＳＡＳが得られる。また半導体層としてフッ素系ガスより形成されるＳＡＳ層に水素系ガスより形成されるＳＡＳ層を積層してもよい。
【０１０２】
非晶質半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン（多結晶シリコン）には、８００℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを用いて非晶質シリコンを結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、セミアモルファス半導体又は一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
【０１０３】
半導体層に、結晶性半導体膜を用いる場合、その結晶性半導体膜の作製方法は、公知の方法（レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱結晶化法等）を用いれば良い。また、ＳＡＳである微結晶半導体をレーザ照射して結晶化し、結晶性を高めることもできる。結晶化を助長する元素を導入しない場合は、非晶質半導体膜にレーザ光を照射する前に、窒素雰囲気下の５００℃で１時間加熱することによって非晶質半導体膜の含有水素濃度を１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にまで放出させる。これは水素を多く含んだ非晶質半導体膜にレーザ光を照射すると非晶質半導体膜が破壊されてしまうからである。結晶化のための加熱処理は、加熱炉、レーザ照射、若しくはランプから発する光の照射（ランプアニールともいう）などを用いることができる。加熱方法としてＧＲＴＡ（Ｇａｓ  Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌ）法、ＬＲＴＡ（Ｌａｍｐ  Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌ）法等のＲＴＡ法がある。ＧＲＴＡとは高温のガスを用いて加熱処理を行う方法であり、ＬＲＴＡとはランプ光により加熱処理を行う方法である。
【０１０４】
非晶質半導体膜の結晶化は、熱処理とレーザ光照射による結晶化を組み合わせてもよく、熱処理やレーザ光照射を単独で、複数回行っても良い。
【０１０５】
ゲート絶縁膜は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、ゲート絶縁膜を２層構造とする場合、第１層目の絶縁膜として酸化窒化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として窒化酸化シリコン膜を形成するとよい。また、第１層目の絶縁膜として酸化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として窒化シリコン膜を形成してもよい。
【０１０６】
ゲート電極層は、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等の手法により形成することができる。ゲート電極層はタンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ネオジウム（Ｎｄ）から選ばれた元素、又は前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成すればよい。また、ゲート電極層としてリン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜や、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。また、ゲート電極層は単層でも積層でもよい。
【０１０７】
本実施例では、ゲート電極層を積層構造にしたが、一層のみがテーパー形状を有し、他方は異方性エッチングによって垂直な側面を有していてもよい。テーパー角度も積層するゲート電極層間で異なっていても良いし、同一でもよい。テーパー形状を有することによって、その上に積層する膜の被覆性が向上し、欠陥が軽減されるので信頼性が向上する。
【０１０８】
ソース電極層又はドレイン電極層は、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、蒸着法等により導電膜を成膜した後、所望の形状にエッチングして形成することができる。また、液滴吐出法、印刷法、ディスペンサ法、電界メッキ法等により、所定の場所に選択的に導電層を形成することができる。更にはリフロー法、ダマシン法を用いても良い。ソース電極層又はドレイン電極層の材料は金属などの導電性材料を用いることができ、具体的にはＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｇｅなどの材料、又は上記材料の合金、若しくはその窒化物を用いて形成する。また、これらの積層構造としても良い。
【０１０９】
なお、本実施例に示した薄膜トランジスタの作製方法に限らず、トップゲート型（例えば順スタガ型、コプラナ型）、ボトムゲート型（例えば、逆コプラナ型）、あるいはチャネル領域の上下にゲート絶縁膜を介して配置された２つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型やその他の構造においても適用できる。
【０１１０】
なお、薄膜トランジスタの作製工程において、表示部におけるフォトダイオードを構成するＮ型半導体層、光電変換層、Ｐ型半導体層は、薄膜トランジスタの作製における半導体膜と同様に作製することが出来るため、工程数を削減することが出来る。
【０１１１】
また本実施例で説明する電気泳動素子８５３におけるマイクロカプセルは、マイクロカプセルを挟持する電極層間に電位差を制御することにより、表示を行う。マイクロカプセルの周囲は樹脂等の充填材で充填されている。またマイクロカプセルは、透明な液体と、正に帯電した白い微粒子と負に帯電した黒い微粒子とを封入した直径１０μｍ〜２００μｍ程度のものである。電極層の間に設けられるマイクロカプセルは、挟持する電極層間に電場が与えられると、白い微粒子と、黒い微粒子が逆の方向に移動し、白または黒を表示することができる。この原理を応用した表示素子は、一般的に電子ペーパーとよばれている。電気泳動素子は、液晶表示素子に比べて反射率が高いため、補助ライトは不要であり、また消費電力が小さく、薄暗い場所でも表示部を認識することが可能である。また、表示部に電源が供給されない場合であっても、一度表示した像を保持することが可能であるため、無線信号発信源から表示機能付き半導体装置を遠ざけた場合であっても、表示された像を保存しておくことが可能となり好適である。
【０１１２】
なお電気泳動素子８５３は、トランジスタ８５１によるスイッチング動作により駆動しうる。そのため、層間膜を介してトランジスタ８５１と電気泳動素子８５３とが、電気的に接続しておくことが必要である。
【０１１３】
また本実施例で説明するアンテナ部における導電層は、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法、液滴吐出法、ディスペンサ法、メッキ法等を用いて、導電性材料により形成する。導電層は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層構造又は積層構造で形成する。
【０１１４】
例えば、スクリーン印刷法を用いてアンテナとして機能する導電層を形成する場合には、粒径が数ｎｍから数十μｍの導電体粒子を有機樹脂に溶解または分散させた導電性のペーストを選択的に印刷することによって設けることができる。導電体粒子としては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）およびチタン（Ｔｉ）等のいずれか一つ以上の金属粒子やハロゲン化銀の微粒子、または分散性ナノ粒子を用いることができる。また、導電性ペーストに含まれる有機樹脂は、金属粒子のバインダー、溶媒、分散剤および被覆材として機能する有機樹脂から選ばれた一つまたは複数を用いることができる。代表的には、エポキシ樹脂、珪素樹脂等の有機樹脂が挙げられる。また、導電層の形成にあたり、導電性のペーストを押し出した後に焼成することが好ましい。例えば、導電性のペーストの材料として、銀を主成分とする微粒子（例えば粒径１ｎｍ以上１００ｎｍ以下）を用いる場合、１５０〜３００℃の温度範囲で焼成することにより硬化させて導電膜を得ることができる。また、はんだや鉛フリーのはんだを主成分とする微粒子を用いてもよく、この場合は粒径２０μｍ以下の微粒子を用いることが好ましい。はんだや鉛フリーのはんだは、低コストであるといった利点を有している。
【０１１５】
また本実施例で説明する薄膜二次電池８５７に示す集電体薄膜は負極活物質層と密着性がよく、抵抗が小さいことが求められ、アルミニウム、銅、ニッケル、バナジウムなどを用いることができる。また負極活物質層は酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）などが用いられる。また固体電解質層はリン酸リチウム（Ｌｉ３ＰＯ４）などが用いられる。また正極活物質層はマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、またはニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）が用いられる。
【０１１６】
なお、上記集電体薄膜、負極活物質層、固体電解質層、正極活物質層、集電体薄膜の薄膜層は、スパッタ技術を用いて形成しても良いし、蒸着技術を用いても良い。また集電体薄膜、負極活物質層、固体電解質層、正極活物質層、集電体薄膜の厚さはそれぞれ０．１μｍ〜３μｍが望ましい。
【０１１７】
また層間膜には、有機材料、又は無機材料、若しくはそれらの積層構造を用いることができる。例えば酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、ポリシラザン、窒素含有炭素（ＣＮ）、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、アルミナ、その他の無機絶縁性材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。また、有機絶縁性材料を用いてもよく、有機材料としては、感光性、非感光性どちらでも良く、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、シロキサン樹脂などを用いることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
【０１１８】
なお、上記説明した基板上の表示部、駆動回路、コントローラ部、アンテナ部、バッテリー部は、ブロックごとに隔壁を設けておくことで、表示装置の各ブロックいずれかで不良が発生した際に不良の箇所の発見が容易となる。また隔壁には、気密性を高めるための材料を用いて形成することで、異物が混入した際に拡散することを防止することが出来る。
【０１１９】
以上説明したように本発明の表示装置は、表示装置を構成する回路を同じ基板上に形成することができる。そのためプロセスが共通であるため部品点数やコストの削減が可能である。特に本発明の表示装置は、映像信号を表示装置に直接接続入力するためのＦＰＣやケーブル等の入力／出力端子を必要とせず、無線を利用して動作を行うことができるため、ＦＰＣの劣化またはケーブルの断線等の不具合がなく、信頼性を向上させることができる。
【０１２０】
なお、本実施例は、本明細書の実施の形態や他の実施例の技術的要素と組み合わせて行うことができる。すなわち本実施例の表示装置は、表示装置とデータ送受信器との間で信号の送受信をおこなうことができる。そして表示装置を操作する実施者の要望をフィードバックすることが可能となる。加えて、本発明の表示装置は画像データの取得共に、バッテリーを充電するための電力を得ることが出来るため、表示装置からデータ送受信器へ無線信号を送信する際に通信可能な距離の拡大が実現できる。本発明の表示装置は、コンソール部より入力された信号を外部に無線信号として送信することができる。そのため表示装置において、実施者の所望する設定や表示画像などを外部の画像信号発信装置より送信させることができる。
【実施例２】
【０１２１】
本実施例では、本発明の表示装置の用途について説明する。本発明の表示装置は、例えば、証書類（運転免許証や住民票等）、記録媒体（ＤＶＤソフトやビデオテープ等）、乗物類（自転車等）、身の回り品（鞄や眼鏡等）、人体、衣類、生活用品類、電子機器等の商品等の物品に設置または組み込んで使用することができる。電子機器とは、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置（単にテレビ、テレビ受像機、テレビジョン受像機とも呼ぶ）及び携帯電話等を指す。
【０１２２】
本実施例では、図９を参照して、本発明の応用例、及びそれらを付した商品の一例について説明する。
【０１２３】
図９（Ａ）は、ラベル状の表示装置３００１を示している。表示部３００２を備えた表示装置３００１を商品に備え付けることにより、商品に関する実施者の知りたい情報を取得することが容易になる。また、本発明の表示装置においては、表示装置を構成する回路構成を同じ基板上に一体に形成することができる。そのため図９（Ｂ）に示すように曲面形状を有し、図９（Ｃ）に示すように物品３００３への貼付に際しても本発明は有用である。
【０１２４】
また本実施例は、本明細書の実施の形態と他の実施例の技術的要素と組み合わせて行うことができる。すなわち本実施例の表示装置は、表示装置とデータ送受信器との間で信号の送受信をおこなうことができる。そして表示装置を操作する実施者の要望をフィードバックすることが可能となる。加えて、本発明の表示装置は画像データの取得共に、バッテリーを充電するための電力を得ることが出来るため、表示装置からデータ送受信器へ無線信号を送信する際に通信可能な距離の拡大が実現できる。本発明の表示装置は、コンソール部より入力された信号を外部に無線信号として送信することができる。そのため表示装置において、実施者の所望する設定や表示画像などを外部の画像信号発信装置より送信させることができる。
【０１２５】
また本発明の表示装置は、表示装置を構成する回路を同じ基板上に形成することができる。そのためプロセスが共通であるため部品点数やコストの削減が可能である。特に本発明の表示装置は、映像信号を表示装置に直接接続入力するためのＦＰＣやケーブル等の入力／出力端子を必要とせず、無線を利用して動作を行うことができるため、ＦＰＣの劣化またはケーブルの断線等の不具合がなく、信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の表示装置を説明するための図である。
【図２】本発明の表示装置を説明するための図である。
【図３】本発明の表示装置を説明するための図である。
【図４】本発明の表示装置を説明するための図である。
【図５】本発明の表示装置を説明するための図である。
【図６】本発明の表示装置を説明するための図である。
【図７】本発明の表示装置を説明するための図である。
【図８】本発明の表示装置を説明するための図である。
【図９】本発明の表示装置を説明するための図である。
【図１０】本発明の表示装置を説明するための図である。
【図１１】本発明の表示装置を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１００    表示装置
１０１    表示部
１０２    コントローラ部
１０３    アンテナ部
１０４    バッテリー部
１０５    コンソール部
２０１    表示面
２０２    駆動回路
３０１    処理回路
３０２    記憶回路
３０３    復調回路
３０４    変調回路
３０５    充放電制御回路
３０６    電源生成回路
４００    ステップ
４０１    ステップ
４０２    ステップ
４０３    ステップ
４０４    ステップ
４０５    ステップ
４０６    ステップ
４０７    ステップ
４０８    ステップ
４０９    ステップ
４１０    ステップ
４１１    ステップ
４１２    ステップ
４１３    ステップ
５００    アンテナ部
５０１    復調回路
５０２    変調回路
５０３    中央演算処理装置
５０４    記憶装置
５０５    外部接続端子
５０６    電源端子
６０１    整流回路
６０２    定電圧化回路
６０３    定電流化回路
６０４    ダイオード
７０１    データ送受信器
７０２    無線信号
７０３    無線信号
８００    基板
８０１    表示部
８０２ａ    駆動回路領域
８０２ｂ    駆動回路領域
８０３    コントローラ部
８０４    バッテリー部
８０５    アンテナ部
８５１    トランジスタ
８５２    フォトダイオード
８５３    電気泳動素子
８５４    トランジスタ
８５５    トランジスタ
８５６    アンテナ
８５７    薄膜二次電池
３００１    表示装置
３００２    表示部
３００３    物品
１０００    表示
１００１    無線信号
１００２    無線信号
１００３    表示
１００４    選択
１００５    無線信号
１００６    無線信号
１００７    表示
１１０１    図形
１１０２    図形
１１０３    図形
１１０４    図形
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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