(57)【要約】【課題】ＶＤＴ作業による目の疲労の発生を軽減または予防できる、新規な画像情報の処理および表示方法を提供する。【解決手段】環境の照度情報および表示部に表示する画像情報の背景の階調情報を取得するステップと、これらの情報を用いて画像情報を、表示光に４２０ｎｍより短い波長の光を含まず且つ１５０ｐｐｉ以上の精細度で設けられた複数の画素を具備する表示部に表示するステップと、を有する。【選択図】図２
2014126805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示光に４２０ｎｍより短い波長の光を含まず且つ１５０ｐｐｉ以上の精細度で設けられた複数の画素を具備する目にやさしい表示が可能な表示部に、画像情報に含まれる第１の階調情報を書き込み、前記画像情報を表示する第１のステップと、
タイマーをリセットし、表示時間を計測する第２のステップと、
所定の時間Ｔが経過した場合は第４のステップに進み、所定の時間Ｔが経過する前に書き換え命令が入力された場合は第１のステップに進む第３のステップと、
環境の照度情報および前記画像情報の背景の階調情報を取得する第４のステップと、
前記照度情報と前記背景の階調情報から入出力特性を補正する第５のステップと、
補正された前記入出力特性を用いて前記画像情報に含まれる第１の階調情報を第２の階調情報に補正する第６のステップと、
前記表示部に前記第２の階調情報を書き込み、前記第２の階調情報を含む画像情報を表示して終了する第７のステップと、を有する画像情報の処理および表示方法。
【請求項２】
前記第５のステップにおいて、前記第１の階調情報と前記第２の階調情報の差が階調数の０．８％以内になるように入出力特性を補正する、請求項１に記載の画像情報の処理および表示方法。
【請求項３】
表示光に４２０ｎｍより短い波長の光を含まず且つ１５０ｐｐｉ以上の精細度で設けられた複数の画素を具備する目にやさしい表示が可能な表示部に、画像情報に含まれる階調情報を書き込み、前記画像情報を表示する第１のステップと、
タイマーをリセットし、表示時間を計測する第２のステップと、
所定の時間Ｔが経過した場合は第４のステップに進み、所定の時間Ｔが経過する前に書き換え命令が入力された場合は第１のステップに進む第３のステップと、
環境の照度情報並びに前記画像情報の背景の階調情報およびバックライトの第１の輝度を取得する第４のステップと、
前記照度情報並びに前記階調情報および前記第１の輝度から第２の輝度を決定する第５のステップと、
バックライトを前記第２の輝度に調光する第６のステップと、
前記表示部に前記階調情報を書き込み、前記画像情報を表示して終了する第７のステップと、を有する画像情報の処理および表示方法。
【請求項４】
前記第５のステップにおいて、第１の輝度と第２の輝度の差が１０％以内になるように第２の輝度を調光する、請求項３に記載の画像情報の処理および表示方法。
【請求項５】
前記第１のステップおよび前記第７のステップにおいて、階調情報を１Ｈｚ以下の頻度で表示する請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の画像情報の処理および表示方法。
【請求項６】
前記第１のステップおよび前記第７のステップにおいて、画像情報を１回書き込み、表示する請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の画像情報の処理および表示方法。
【請求項７】
前記第１のステップおよび前記第７のステップにおいて、緩やかに表示画像を書き換える、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の画像情報の処理および表示方法。
【請求項８】
演算部と、
前記演算部で処理された情報を表示する表示光に４２０ｎｍより短い波長の光を含まず且つ１５０ｐｐｉ以上の精細度で設けられた複数の画素を具備する目にやさしい表示が可能な表示部と、
前記表示部が置かれた環境の照度情報を取得する照度計と、を有する情報処理装置に、
画像情報に含まれる第１の階調情報を書き込み、前記画像情報を表示する第１のステップと、
タイマーをリセットし、表示時間を計測する第２のステップと、
所定の時間Ｔが経過した場合は第４のステップに進み、所定の時間Ｔが経過する前に書き換え命令が入力された場合は第１のステップに進む第３のステップと、
環境の照度情報および前記画像情報の背景の階調情報を取得する第４のステップと、
前記照度情報と前記背景の階調情報から入出力特性を補正する第５のステップと、
補正された前記入出力特性を用いて前記画像情報に含まれる第１の階調情報を第２の階調情報に補正する第６のステップと、
前記表示部に前記第２の階調情報を書き込み、前記第２の階調情報を含む画像情報を表示して終了する第７のステップと、を実行させるプログラム。
【請求項９】
演算部と、
前記演算部で処理された情報を表示する表示光に４２０ｎｍより短い波長の光を含まず且つ１５０ｐｐｉ以上の精細度で設けられた複数の画素を具備する目にやさしい表示が可能な表示部と、
前記表示部が置かれた環境の照度情報を取得する照度計と、
画像情報に含まれる第１の階調情報を書き込み、前記画像情報を表示する第１のステップと、
タイマーをリセットし、表示時間を計測する第２のステップと、
所定の時間Ｔが経過した場合は第４のステップに進み、所定の時間Ｔが経過する前に書き換え命令が入力された場合は第１のステップに進む第３のステップと、
環境の照度情報および前記画像情報の背景の階調情報を取得する第４のステップと、
前記照度情報と前記背景の階調情報から入出力特性を補正する第５のステップと、
補正された前記入出力特性を用いて前記画像情報に含まれる第１の階調情報を第２の階調情報に補正する第６のステップと、
前記表示部に前記第２の階調情報を書き込み、前記第２の階調情報を含む画像情報を表示して終了する第７のステップと、を実行させるプログラムを記憶する記憶部と、を有する情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物、方法または製造方法に関する。または、本発明はプロセス、マシン、マニュファクチャまたは組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。特に、本発明は、例えば、半導体装置、表示装置、発光装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法に関する。特に、本発明は、例えば、画像情報の処理および表示方法、プログラムおよびプログラムが記録された記録媒体を有する装置に関する。特に、本発明は、例えば、表示部を備える情報処理装置に処理された情報を含む画像を表示する画像情報の処理および表示方法および表示部を備える情報処理装置に処理された情報を含む画像を表示させるプログラム、当該プログラムが記録された記録媒体を有する情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静止画を表示部に表示する際に、リフレッシュレートを小さくすることにより、消費電力を低減する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１８６４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
情報処理装置は、入力された情報を処理し、処理した情報を表示部等の出力装置に出力する。
【０００５】
表示部は一般に、複数の画素を具備する画素領域を備え、当該画素領域に画像を表示する。そして、画素を例えば６０Ｈｚを超える頻度で書き換える（リフレッシュするともいう）ことにより、静止画および動画を表示する。
【０００６】
当該情報処理装置を使用する者は、このような頻度（リフレッシュレートともいう）で書き換えられる画像を長時間使用・観察する。これにより、使用者の目に負担が加わり、使用者は疲労する。
【０００７】
本発明の一態様は、このような技術的背景のもとでなされたものである。本発明の一態様は、新規な画像情報の処理および表示方法を提供することを課題の一とする。または、新規なプログラムを提供することを課題の一とする。なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、以下のステップを有する画像情報の処理および表示方法である。
第１のステップにおいて、表示光に４２０ｎｍより短い波長の光を含まず且つ１５０ｐｐｉ以上の精細度で設けられた複数の画素を具備する目にやさしい表示が可能な表示部に、画像情報に含まれる第１の階調情報を書き込み、画像情報を表示する。
第２のステップにおいて、タイマーをリセットし、表示時間を計測する。
第３のステップにおいて、所定の時間Ｔが経過した場合は第４のステップに進み、所定の時間Ｔが経過する前に書き換え命令が入力された場合は第１のステップに進む。
第４のステップにおいて、環境の照度情報および画像情報の背景の階調情報を取得する。
第５のステップにおいて、照度情報と背景の階調情報から入出力特性を補正する。
第６のステップにおいて、補正された入出力特性を用いて画像情報に含まれる第１の階調情報を第２の階調情報に補正する。
第７のステップにおいて、表示部に第２の階調情報を書き込み、第２の階調情報を含む画像情報を表示して終了する。
【０００９】
また、本発明の一態様は、第５のステップにおいて、第１の階調情報と第２の階調情報の差が階調数の０．８％以内になるように入出力特性を補正する、上記の画像情報の処理および表示方法である。
【００１０】
上記本発明の一態様の画像情報の処理および表示方法は、所定の時間の経過後に環境の照度情報を取得して、当該画像情報を補正するステップを含む。これにより、画像情報を環境の照度に適した明るさで表示することができる。その結果、画像情報の処理及び目にやさしい表示ができる新規な画像情報の処理及び表示方法を提供できる。
【００１１】
また、本発明の一態様は、以下のステップを有する画像情報の処理および表示方法である。
第１のステップにおいて、表示光に４２０ｎｍより短い波長の光を含まず且つ１５０ｐｐｉ以上の精細度で設けられた複数の画素を具備する目にやさしい表示が可能な表示部に、画像情報に含まれる階調情報を書き込み、画像情報を表示する。
第２のステップにおいて、タイマーをリセットし、表示時間を計測する。
第３のステップにおいて、所定の時間Ｔが経過した場合は第４のステップに進み、所定の時間Ｔが経過する前に書き換え命令が入力された場合は第１のステップに進む。
第４のステップにおいて、環境の照度情報並びに画像情報の背景の階調情報およびバックライトの第１の輝度を取得する。
第５のステップにおいて、照度情報並びに階調情報および第１の輝度から第２の輝度を決定する。
第６のステップにおいて、バックライトを第２の輝度に調光する。
第７のステップにおいて、表示部に階調情報を書き込み、画像情報を表示して終了する。
【００１２】
また、本発明の一態様は、第５のステップにおいて、第１の輝度と第２の輝度の差が１０％以内になるように第２の輝度を決定する、上記の画像情報の処理および表示方法である。
【００１３】
上記本発明の一態様の画像情報の処理および表示方法は、所定の時間の経過後に環境の照度情報とバックライトの輝度を取得して、当該輝度を補正するステップを含む。これにより、画像情報を環境の照度に適した明るさで表示することができる。その結果、画像情報の処理及び目にやさしい表示ができる新規な画像情報の処理及び表示方法を提供できる。
【００１４】
また、本発明の一態様は、第１のステップおよび第７のステップにおいて、階調情報を１Ｈｚ以下の頻度で表示する上記の画像情報の処理および表示方法である。
【００１５】
また、本発明の一態様は、第１のステップおよび第７のステップにおいて、画像情報を１回書き込み、表示する上記の画像情報の処理および表示方法である。
【００１６】
また、本発明の一態様は、上記の第１のステップおよび第７のステップにおいて、緩やかに表示画像を書き換える、上記の画像情報の処理および表示方法である。
【００１７】
また、本発明の一態様は、演算部と、演算部で処理された情報を表示する表示光に４２０ｎｍより短い波長の光を含まず且つ１５０ｐｐｉ以上の精細度で設けられた複数の画素を具備する目にやさしい表示が可能な表示部と、表示部が置かれた環境の照度情報を取得する照度計と、を有する情報処理装置に、以下のステップを実行させるプログラムである。
第１のステップにおいて、画像情報に含まれる第１の階調情報を書き込み、画像情報を表示する。
第２のステップにおいて、タイマーをリセットし、表示時間を計測する。
第３のステップにおいて、所定の時間Ｔが経過した場合は第４のステップに進み、所定の時間Ｔが経過する前に書き換え命令が入力された場合は第１のステップに進む。
第４のステップにおいて、環境の照度情報および画像情報の背景の階調情報を取得する。
第５のステップにおいて、照度情報と背景の階調情報から入出力特性を補正する。
第６のステップにおいて、補正された入出力特性を用いて画像情報に含まれる第１の階調情報を第２の階調情報に補正する。
第７のステップにおいて、表示部に第２の階調情報を書き込み、第２の階調情報を含む画像情報を表示して終了する。
【００１８】
上記本発明の一態様のプログラムは、所定の時間の経過後に環境の照度情報を取得して、当該画像情報を補正するステップを情報処理装置に実行させる。これにより、情報処理装置に画像情報を環境の照度に適した明るさで表示することができる。その結果、画像情報の処理及び目にやさしい表示を実行させる新規なプログラムを提供できる。
【００１９】
また、本発明の一態様は、演算部と、演算部で処理された情報を表示する表示光に４２０ｎｍより短い波長の光を含まず且つ１５０ｐｐｉ以上の精細度で設けられた複数の画素を具備する目にやさしい表示が可能な表示部と、表示部が置かれた環境の照度情報を取得する照度計と、以下のステップを実行させるプログラムを記憶する記憶部と、を有する情報処理装置である。
第１のステップにおいて、画像情報に含まれる第１の階調情報を書き込み、画像情報を表示する。
第２のステップにおいて、タイマーをリセットし、表示時間を計測する
第３のステップにおいて、所定の時間Ｔが経過した場合は第４のステップに進み、所定の時間Ｔが経過する前に書き換え命令が入力された場合は第１のステップに進む。
第４のステップにおいて、環境の照度情報および画像情報の背景の階調情報を取得する。
第５のステップにおいて、照度情報と背景の階調情報から入出力特性を補正する。
第６のステップにおいて、補正された入出力特性を用いて画像情報に含まれる第１の階調情報を第２の階調情報に補正する。
第７のステップにおいて、表示部に第２の階調情報を書き込み、第２の階調情報を含む画像情報を表示して終了する。
【００２０】
上記本発明の一態様の情報処理装置は、所定の時間の経過後に環境の照度情報を取得して、当該画像情報を補正するステップを実行するプログラムを記憶できる。これにより、情報処理装置に画像情報を環境の照度に適した明るさで表示することができる。その結果、画像情報の処理及び目にやさしい表示を実行させる新規な情報処理装置を提供できる。
【００２１】
本明細書に添付した図面では、構成要素を機能ごとに分類し、互いに独立したブロックとしてブロック図を示しているが、実際の構成要素は機能ごとに完全に切り分けることが難しく、一つの構成要素が複数の機能に係わることもあり得る。
【００２２】
本明細書においてトランジスタが有するソースとドレインは、トランジスタの極性及び各端子に与えられる電位の高低によって、その呼び方が入れ替わる。一般的に、ｎチャネル型トランジスタでは、低い電位が与えられる端子がソースと呼ばれ、高い電位が与えられる端子がドレインと呼ばれる。また、ｐチャネル型トランジスタでは、低い電位が与えられる端子がドレインと呼ばれ、高い電位が与えられる端子がソースと呼ばれる。本明細書では、便宜上、ソースとドレインとが固定されているものと仮定して、トランジスタの接続関係を説明する場合があるが、実際には上記電位の関係に従ってソースとドレインの呼び方が入れ替わる。
【００２３】
本明細書においてトランジスタのソースとは、活性層として機能する半導体膜の一部であるソース領域、或いは上記半導体膜に接続されたソース電極を意味する。同様に、トランジスタのドレインとは、上記半導体膜の一部であるドレイン領域、或いは上記半導体膜に接続されたドレイン電極を意味する。また、ゲートはゲート電極を意味する。
【００２４】
本明細書においてトランジスタが直列に接続されている状態とは、例えば、第１のトランジスタのソースまたはドレインの一方のみが、第２のトランジスタのソースまたはドレインの一方のみに接続されている状態を意味する。また、トランジスタが並列に接続されている状態とは、第１のトランジスタのソースまたはドレインの一方が第２のトランジスタのソースまたはドレインの一方に接続され、第１のトランジスタのソースまたはドレインの他方が第２のトランジスタのソースまたはドレインの他方に接続されている状態を意味する。
【００２５】
本明細書において接続とは、電気的な接続を意味しており、電流、電圧または電位が、供給可能、或いは伝送可能な状態に相当する。従って、接続している状態とは、直接接続している状態を必ずしも指すわけではなく、電流、電圧または電位が、供給可能、或いは伝送可能であるように、配線、抵抗、ダイオード、トランジスタなどの回路素子を介して間接的に接続している状態も、その範疇に含む。
【００２６】
本明細書において回路図上は独立している構成要素どうしが接続されている場合であっても、実際には、例えば配線の一部が電極として機能する場合など、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ある。本明細書において接続とは、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。
【００２７】
また、本明細書中において、トランジスタの第１の電極または第２の電極の一方がソース電極を、他方がドレイン電極を指す。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一態様によれば、新規な画像情報の処理および表示方法を提供できる。または、新規なプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態に係る画像情報の処理および表示方法を適用することができる情報処理装置を説明するブロック図。
【図２】実施の形態に係る画像情報の処理および表示方法を説明するフローチャート。
【図３】実施の形態に係る画像情報の処理および表示方法を説明するフローチャート。
【図４】実施の形態に係る画像情報の処理および表示方法の変形例を説明するフローチャート。
【図５】実施の形態に係る画像情報の処理および表示方法による効果を説明する図。
【図６】実施の形態に係る本発明の一態様の情報処理方法を適用可能な情報処理装置の構成を説明するブロック図。
【図７】実施の形態に係る表示機能を有する情報処理装置の構成を説明するブロック図。
【図８】実施の形態に係る表示装置の表示部の構成を説明するブロック図および回路図。
【図９】実施の形態に係るトランジスタの構成例を説明する図。
【図１０】実施の形態に係るトランジスタの作製方法例を説明する図。
【図１１】実施の形態に係るトランジスタの構成例を説明する図。
【図１２】実施の形態に係るトランジスタの構成例を説明する図。
【図１３】実施の形態に係るタッチパネルの斜視概略図。
【図１４】実施の形態に係るタッチパネルの断面図。
【図１５】実施の形態に係る電子機器。
【図１６】実施の形態に係る画像情報の処理および表示方法の変形例を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
＜本発明の一態様が解決することができる課題の例＞
厚生労働省が策定したＶＤＴ（Ｖｉｓｕａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｔｅｒｍｉｎａｌｓ）作業における労働衛生管理のためのガイドラインが知られている。これによれば、作業者の心身の負担を軽減し、作業者が支障なく作業を行うことができるように、ＶＤＴ作業に適した作業環境が必要である旨、記載されている（厚生労働省労働基準局長  基発第０４０５００１号）。
【００３１】
特に、照明及び採光について、以下のように記載されている。
イ  室内は、できるだけ明暗の対照が著しくなく、かつ、まぶしさを生じさせないようにすること。
ロ  ディスプレイを用いる場合のディスプレイ画面上における照度は５００ルクス以下、書類上及びキーポード上における照度は、３００ルクス以上とすること。また、ディスプレイ画面の明るさ、書類及びキーボード面における明るさと周辺の明るさの差はなるべく小さくすること。
ハ  ディスプレイ画面に直接又は間接的に太陽光等が入射する場合は、必要に応じて窓にブラインド又はカーテン等を設け、適切な明るさとなるようにすること。
【００３２】
ここで、画面の明るさと周囲の明るさの差をなるべく小さくする方法としては、作業環境または画面のいずれかまたは両方の明るさを調整すればよい。作業環境の明るさはその日の天候、時刻等に影響されることから、画面の明るさをこまめに調整する方法が効果的である。
【００３３】
また、画面の明るさは、表示装置に表示する内容（コンテンツともいう）に依存する。例えば、ワードプロセッサなどの画面には、白色などの明るい背景色に、高いコントラストで文字が表示される場合がある。また、監視カメラの画面には、中間調の背景色に、低いコントラストで映像が表示される場合がある。このように多様な内容を表示装置に表示する場合、画面の明るさをその内容に応じて調整し直す必要がある。
【００３４】
しかしながら、画面を適切な明るさに調整し直す行為は、ＶＤＴ作業に没頭してしまっている者にとっては煩雑であるため、あまり実行されない。その結果、画面の明るさと周囲の明るさの差が大きくなり、見づらい状態でＶＤＴ作業を長時間続けてしまう場合がある。または、目に疲労を感じてから画面の明るさが見づらい状態であることに気づき、それを適切な明るさに調整し直す場合がある。
【００３５】
このような状態では、目の疲労の発生を軽減すること、または予防することができない。
【００３６】
＜目の疲労＞
目の疲労には神経系の疲労と筋肉系の疲労の２種類がある。目の疲労を説明する模式図を図５（Ａ−１）および図５（Ａ−２）に示す。
【００３７】
《神経系の疲労》
神経系の疲労は、表示部が発する光や点滅画面を長時間見続けることで、その明るさが、眼の網膜、神経または脳を刺激して疲れさせるものである。蛍光灯や従来の表示装置の表示部が小刻みに明滅する現象をフリッカーというが、このようなフリッカーは神経系の疲労を引き起こす。
【００３８】
筋肉系の疲労は、ピント調節のときに使用する毛様体の筋肉を酷使することにより疲れさせるものである。
【００３９】
図５（Ａ−１）に、従来の表示部の表示を表す模式図を示す。従来の表示部は、１秒間に６０回の画像の書き換えが行われている。このような画面を長時間見続けることにより、使用者の眼の網膜、神経または脳を刺激して目の疲労が引き起こされるおそれがある。
【００４０】
《筋肉系の疲労》
また、図５（Ａ−２）に示すように、１画素のサイズが大きい場合（例えば精細度が１５０ｐｐｉ未満の場合）、表示部に表示された文字等の輪郭がぼやけてしまう。表示部に表示された輪郭がぼやけた文字等を長時間見続けると、毛様体の筋肉が、絶えずピントを合わせようと動いて緊張し続けることになり、目に負担をかけてしまうおそれがある。
【００４１】
《目の疲労の定量方法》
なお、目の疲労を定量的に測定する方法が検討されている。例えば、神経系の疲労の評価指標としては、臨界融合周波数（ＣＦＦ：Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｆｌｉｃｋｅｒ（Ｆｕｓｉｏｎ）  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）などが知られている。また、筋肉系の疲労の評価指標としては、調節時間や調節近点距離などが知られている。
【００４２】
そのほか、目の疲労を評価する方法として、脳波測定、サーモグラフィ法、瞬きの回数の測定、涙液量の評価、瞳孔の収縮反応速度の評価や、自覚症状を調査するためのアンケート等がある。
【００４３】
＜本発明の一態様＞
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、作業環境の照度と表示装置に表示される画像情報の背景の階調に着眼した。以下に説明する実施の形態には、環境の照度情報と画像情報の背景の階調情報に着眼して創作された本発明の一態様が含まれる。
【００４４】
本発明の一態様の画像情報の処理および表示方法は、環境の照度情報および表示部に表示する画像情報の背景の階調情報を取得するステップと、これらの情報を用いて画像情報を、表示光に４２０ｎｍより短い波長の光を含まず且つ１５０ｐｐｉ以上の精細度で設けられた複数の画素を具備する表示部に表示するステップと、を有する。これにより、画像情報を環境の照度に適した明るさで表示することができる。その結果、画像情報の処理及び目にやさしい表示ができる新規な画像情報の処理及び表示方法を提供できる。
【００４５】
＜情報処理装置＞
本発明の一態様の画像情報の処理および表示方法を適用することができる情報処理装置のブロック図の一例を図１に示す。
【００４６】
情報処理装置３０は、演算部１１、記憶部１２および伝送路１４を有する。伝送路１４は、演算部１１、記憶部１２および入出力インターフェース１５を互いに接続し、情報の伝送を行う。なお、これらの構成は明確に分離できず、一つの構成が他の構成を兼ねる場合や他の構成の一部を含む場合がある。例えば、タッチパネルは表示部であるとともに入力手段でもある。
【００４７】
《入出力装置》
入出力装置２０は、入出力インターフェース１５を介して伝送路１４に接続される。入出力装置２０は演算装置１０の外部から情報を入力または演算装置１０の外部に情報を出力するための装置である。
【００４８】
入出力装置２０としては、通信機器、ネットワーク接続機器または、ハードディスク、リムーバブルメモリなどの書き込み可能な外部記憶部をその一例として挙げることができる。
【００４９】
本発明の一態様の画像情報の情報処理装置３０は、使用される環境の照度を検知する照度計２３を備える。
【００５０】
入力手段２１としては、キーボード、マウスまたはタッチパネルなどのヒューマンインターフェース機器、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなど等のカメラ、スキャナー、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤＲＯＭなど読み取り専用の外部記憶部をその一例としてあげることができる。例えば、情報処理装置３０の使用者は、入力手段２１からページめくり命令等を入力できる。
【００５１】
出力装置としては、表示部２２の他、スピーカ、プリンタなどを接続することができる。
【００５２】
《表示部》
本発明の一態様の情報処理装置３０は表示部２２を備える。特に、表示部２２は、表示光に４２０ｎｍより短い波長の光、好ましくは４４０ｎｍより短波長の光を含まない。そして、表示領域に１５０ｐｐｉ以上、好ましくは２００ｐｐｉ以上の精細度で設けられた複数の画素を具備するとよい。これにより、目にやさしい表示をすることが可能になる。なお、本明細書において表示光とは、情報処理装置の表示部が画像を表示するために使用者に向けて発する、または反射する光をいう。
【００５３】
本発明の一態様に係る表示部の表示光は、眼の角膜や水晶体で吸収されずに、網膜まで到達するため、長期的な網膜への影響や、概日リズム（サーカディアン・リズム：Ｃｉｒｃａｄｉａｎ  ｒｈｙｔｈｍ）への悪影響がある光を含まない。具体的には画像を表示する光に、４００ｎｍ好ましくは４２０ｎｍより好ましくは４４０ｎｍ以下の波長を有する光（ＵＶＡともいう）を含まない。
【００５４】
また、本発明の一態様に係る表示部が備える画素の精細度が１５０ｐｐｉ好ましくは２００ｐｐｉ以上であり、１画素のサイズが小さい。これにより、使用者の眼の筋肉系の疲労が軽減される。
【００５５】
本発明の一態様の情報処理装置の目の疲労を軽減する効果を説明する模式図を図５（Ｂ−１）および図５（Ｂ−２）に示す。
【００５６】
本発明の一態様の情報処理装置は画素を選択する信号を出力する頻度を変えることができる。特に、オフ電流が極めて小さいトランジスタを表示部の画素部に用いることにより、フリッカーの発生を抑制しつつ、フレーム周波数を下げることができる。例えば、５秒間に１回の画像の書き換えが可能となるため、同じ画像を見ることが可能となり、使用者に視認される画面のちらつきが低減される。これにより、使用者の眼の網膜、神経または脳が受ける刺激が低減され、神経系の疲労が軽減される（図５（Ｂ−１）参照）。
【００５７】
なお、オフ電流が極めて小さいトランジスタとしては、例えば酸化物半導体を用いたトランジスタ、特に、ＣＡＡＣ−ＯＳを用いたトランジスタが好適である。
【００５８】
本発明の一態様の情報処理装置は１画素のサイズが小さい。具体的には、精細度が１５０ｐｐｉ好ましくは２００ｐｐｉ以上の高精細な表示が可能である。画像の輪郭を明瞭に、また緻密で滑らかに表示することができる。これにより、毛様体の筋肉が、ピントを合わせやすくなるため、使用者の筋肉系の疲労が軽減される（図５（Ｂ−２）参照）。なお、精細度は画素密度（ｐｐｉ：ｐｉｘｃｅｌ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）を用いて表現することができる。画素密度は、１インチあたりの画素の数である。また、画素は画像を構成する単位である。
【００５９】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００６０】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の画像情報の処理および表示方法について、図１および図２を参照しながら説明する。
【００６１】
図２は本発明の一態様の画像情報の処理および表示方法を説明するフローチャートである。また、図１は本発明の一態様の画像情報の処理および表示方法を適用することができる情報処理装置を説明する図である。
【００６２】
本実施の形態で例示して説明する画像情報の処理および表示方法は、以下のステップを有する。
【００６３】
第１のステップにおいて、表示光に４２０ｎｍより短い波長の光を含まず且つ１５０ｐｐｉ以上の精細度で設けられた複数の画素を具備する目にやさしい表示が可能な表示部２２に、演算装置１０が出力する画像情報に含まれる第１の階調情報を書き込み、画像情報を表示する（図２（Ｓ−１）参照）。
【００６４】
第２のステップにおいて、タイマーをリセットし、表示時間を計測する（図２（Ｓ−２）参照）。
【００６５】
第３のステップにおいて、所定の時間Ｔが経過した場合は第４のステップに進み、所定の時間Ｔが経過する前に書き換え命令が入力された場合は第１のステップに進む（図２（Ｓ−３）参照）。
【００６６】
第４のステップにおいて、環境の照度情報および当該画像情報の背景の階調情報を取得する（図２（Ｓ−４）参照）。
【００６７】
第５のステップにおいて、取得した照度情報と取得した背景の階調情報から入出力特性を補正する（図２（Ｓ−５）参照）。
【００６８】
第６のステップにおいて、補正された入出力特性を用いて当該画像情報に含まれる第１の階調情報を第２の階調情報に補正する（図２（Ｓ−６）参照）。
【００６９】
第７のステップにおいて、表示部２２に第２の階調情報を書き込み、第２の階調情報を含む新たな画像情報を表示して終了する（図２（Ｓ−７）および（Ｓ−８）参照）。
【００７０】
上記本発明の一態様の画像情報の処理および表示方法は、所定の時間の経過後に環境の照度情報を取得して、当該画像情報を補正するステップを含む。これにより、画像情報を環境の照度に適した明るさで表示することができる。その結果、画像情報の処理及び目にやさしい表示ができる新規な画像情報の処理及び表示方法を提供できる。
【００７１】
《入出力特性の補正》
第５のステップにおける入出力特性の補正について説明する。
【００７２】
環境の照度情報は、例えば演算装置１０に接続された照度計２３を用いて取得できる。
【００７３】
画像情報の背景の階調情報は、例えば表示部２２の最前面に表示されるアプリケーションの画像から、背景の階調情報を取得する。または、表示部２２に表示される画像の階調情報からヒストグラムを算出し、出現頻度の高い階調を背景であるとしてもよい。
【００７４】
入出力特性は、入力する階調情報に対応して出力される階調情報の関係をいう（図１（Ｂ−１）および図１（Ｂ−２）参照）。
【００７５】
本発明の一態様は、例えば背景の階調情報が、取得した環境の照度情報と比較して明る過ぎると判断した場合は、背景の階調が暗くなるように、入出力特性を補正する。
【００７６】
補正前の入出力特性ｆ０は、背景の階調値ｘ１を入力すると、階調値ｙ１を出力する（図１（Ｂ−１）参照）。階調値ｙ１を明るすぎると判断する場合、階調値ｘ１を階調値ｙ１より暗い階調値ｙ２に変換するように、入出力特性を補正する。具体的には、入出力特性ｆ０を入出力特性ｆ１、入出力特性ｆ２または入出力特性ｆ３に補正する。いずれの補正によっても、背景の階調値ｘ１はｙ２に変換されて出力されるようになる。
【００７７】
入出力特性ｆ０を入出力特性ｆ１に補正すると、暗い階調から中間階調までの領域において、コントラストが抑制され、明るい階調の領域において、コントラストが高められる。
【００７８】
入出力特性ｆ０を入出力特性ｆ２に補正すると、暗い階調の領域において階調の変化がなくなり、コントラストを一定に保ち、明るい階調の領域において、明るさが抑制される。
【００７９】
入出力特性ｆ０を入出力特性ｆ３に補正すると、暗い階調から明るい階調までの領域において、コントラストが抑制され、明るい階調の領域において、明るさが抑制される。
【００８０】
また、本発明の一態様は、例えば背景の階調情報が、取得した環境の照度情報と比較して暗すぎると判断した場合は、背景の階調が明るくなるように、入出力特性を補正する。
【００８１】
補正前の入出力特性ｆ０は、背景の階調値ｘ２を入力すると、階調値ｙ３を出力する（図１（Ｂ−２）参照）。階調値ｙ３を暗すぎると判断する場合、階調値ｘ２を階調値ｙ３より明るい階調値ｙ４に変換するように、入出力特性を補正する。具体的には、入出力特性ｆ０を入出力特性ｆ４、入出力特性ｆ５または入出力特性ｆ６に補正する。いずれの補正によっても、背景の階調値ｘ１はｙ２に変換されて出力されるようになる。
【００８２】
入出力特性ｆ０を入出力特性ｆ４に補正すると、暗い階調から中間階調までの領域において、コントラストが高められ、明るい階調の領域において、コントラストが抑制される。
【００８３】
入出力特性ｆ０を入出力特性ｆ５に補正すると、暗い階調の領域で明るくし、中間の階調でコントラストを一定に保ち、明るい階調の領域において、階調の変化がなくなる。
【００８４】
入出力特性ｆ０を入出力特性ｆ６に補正すると、暗い階調から明るい階調までの領域において、コントラストが高められ、明るい階調の領域において、階調の変化がなくなる。
【００８５】
《階調情報の補正》
第６のステップにおける階調情報の補正について説明する。
【００８６】
第１の階調情報を補正された入出力特性に入力し、第２の階調情報を出力させる。
【００８７】
これにより、表示されていた画像情報に含まれる第１の階調情報を第２の階調情報に補正できる。その結果、表示部２２の明るさと周辺の明るさの差を小さくすることができる。
【００８８】
＜変形例１．＞
本実施の形態の変形例で説明する画像情報の処理および表示方法は、第５のステップにおいて、第１の階調情報と第２の階調情報の差が階調数の１％以内、好ましくは０．８％以内になるように入出力特性を補正する、上記の画像情報の処理および表示方法である。
【００８９】
本実施の形態で例示する画像情報の処理および表示方法によれば、所定の時間の経過後に環境の照度情報を取得して、当該画像情報を補正するステップを含む。特に、第１の階調情報と第２の階調情報の差が階調数の１％以内、好ましくは０．８％以内になるように抑制された補正を行う。例えば白から黒までの階調情報を２５６階調に分けるとき、階調数は２５６であり、階調情報の差が１％以内とは２．５６階調以内に相当し、０．８％以内とは約２階調に相当する。これにより、画像情報を環境の照度に適した明るさで表示することができる。特に、その変化が抑制されるため、使用者が違和感を覚えることなく、表示を観察し続けられる。その結果、画像情報の処理及び目にやさしい表示ができる新規な画像情報の処理及び表示方法を提供できる。
【００９０】
＜変形例２．＞
本実施の形態の変形例で説明する画像情報の処理および表示方法は、第１のステップおよび第７のステップにおいて、階調情報を１Ｈｚ以下の頻度で表示する上記の画像情報の処理および表示方法である（図４（Ａ）（Ｖ−１））。
【００９１】
本実施の形態の変形例で説明する画像情報の処理および表示方法は、第１のステップおよび第７のステップにおいて、画像情報を１回書き込み、表示する上記のいずれか一に記載の画像情報の処理および表示方法である（図４（Ｂ）（Ｗ−１））。
【００９２】
本実施の形態で例示する画像情報の処理および表示方法によれば、所定の時間の経過後に環境の照度情報を取得して、当該画像情報を補正するステップを含む。特に、階調情報の書き込みを低い頻度で行う。これにより、画像情報を環境の照度に適した明るさで表示することができる。特に、フリッカーの少ない静止画を表示することができる。加えて、消費電力を低減する効果も奏する。その結果、画像情報の処理及び目にやさしい表示ができる新規な画像情報の処理及び表示方法を提供できる。
【００９３】
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。
【００９４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の画像情報の処理および表示方法について、図１および図３を参照しながら説明する。
【００９５】
図３は本発明の一態様の画像情報の処理および表示方法を説明するフローチャートである。また、図１は本発明の一態様の画像情報の処理および表示方法を適用することができる情報処理装置を説明する図である。
【００９６】
本実施の形態で例示して説明する画像情報の処理および表示方法は、以下のステップを有する。
【００９７】
第１のステップにおいて、表示光に４２０ｎｍより短い波長の光を含まず且つ１５０ｐｐｉ以上の精細度で設けられた複数の画素を具備する目にやさしい表示が可能な表示部２２に、演算装置１０が出力する画像情報に含まれる階調情報を書き込み、画像情報を表示する（図３（Ｕ−１）参照）。
【００９８】
第２のステップにおいて、タイマーをリセットし、表示時間を計測する（図３（Ｕ−２）参照）。
【００９９】
第３のステップにおいて、所定の時間Ｔが経過した場合は第４のステップに進み、所定の時間Ｔが経過する前に書き換え命令が入力された場合は第１のステップに進む（図３（Ｕ−３）参照）。
【０１００】
第４のステップにおいて、環境の照度情報並びに画像情報の背景の階調情報およびバックライトの第１の輝度を取得する（図３（Ｕ−４）参照）。
【０１０１】
第５のステップにおいて、取得した照度情報並びに階調情報および第１の輝度から第２の輝度を決定する（図３（Ｕ−５）参照）。
【０１０２】
第６のステップにおいて、バックライトを第２の輝度に調光する（図３（Ｕ−６）参照）。
【０１０３】
第７のステップにおいて、表示部に階調情報を書き込み、画像情報を表示して終了する（図３（Ｕ−７）および（Ｕ−８）参照）。
【０１０４】
上記本発明の一態様の画像情報の処理および表示方法は、所定の時間の経過後に環境の照度情報とバックライトの輝度を取得して、当該輝度を補正するステップを含む。これにより、画像情報を環境の照度に適した明るさで表示することができる。その結果、画像情報の処理及び目にやさしい表示ができる新規な画像情報の処理及び表示方法を提供できる。
【０１０５】
《第２の輝度の決定》
第５のステップにおける第２の輝度の決定について説明する。本実施の形態では、バックライトの第２の輝度を、取得した環境の照度情報並びに画像情報の背景の階調情報およびバックライトの第１の輝度から決定する。
【０１０６】
環境の照度情報並びに画像情報の背景の階調情報は、実施の形態１で説明する方法により取得することができる。
【０１０７】
バックライトは、表示部２２に液晶表示素子等と共に設けられている。当該バックライトの駆動状態は、表示部２２を駆動する駆動情報から取得できる。また、光センサをバックライトの近傍に設け、当該光センサを用いてバックライトの輝度を測定してもよい。
【０１０８】
表示部２２に表示される画像情報の背景の輝度は、画像情報の背景の階調情報とバックライトの輝度から決定できる。
【０１０９】
例えば、あらかじめバックライトの輝度毎に種々の階調情報で表示素子を駆動して、表示部の輝度を測定することにより、ルックアップテーブルを作成できる。このルックアップテーブルを用いることにより、画像情報の背景の輝度を画像情報の背景の階調情報とバックライトの輝度から予測できる。
【０１１０】
本発明の一態様は、例えば背景の輝度が、取得した環境の照度情報と比較して明る過ぎると判断した場合は、背景の輝度が暗くなるように、バックライトの輝度を暗くする。
【０１１１】
また、本発明の一態様は、例えば背景の輝度が、取得した環境の照度情報と比較して暗すぎると判断した場合は、背景の輝度が明るくなるように、バックライトの輝度を明るくする。
【０１１２】
＜変形例１．＞
本実施の形態の変形例で説明する画像情報の処理および表示方法は、第５のステップにおいて、第１の輝度と第２の輝度の差が１５％以内、好ましくは１０％以内になるように第２の輝度を調光する、上記の画像情報の処理および表示方法である。
【０１１３】
上記本発明の一態様の画像情報の処理および表示方法は、所定の時間の経過後に環境の照度情報とバックライトの輝度を取得して、当該輝度を補正するステップを含む。特に、第１の輝度と第２の輝度の差が１５％以内、好ましくは１０％以内になるようにバックライトの変化を抑制する。これにより、画像情報を環境の照度に適した明るさで表示することができる。特に、その変化が抑制されるため、使用者が違和感を覚えることなく、表示を観察し続けられる。その結果、画像情報の処理及び目にやさしい表示ができる新規な画像情報の処理及び表示方法を提供できる。
【０１１４】
＜変形例２．＞
本実施の形態の変形例で説明する画像情報の処理および表示方法は、第１のステップおよび第７のステップにおいて、階調情報を１Ｈｚ以下の頻度で表示する上記の画像情報の処理および表示方法である（図４（Ａ）（Ｖ−１））。
【０１１５】
本実施の形態の変形例で説明する画像情報の処理および表示方法は、第１のステップおよび第７のステップにおいて、画像情報を１回書き込み、表示する上記のいずれか一に記載の画像情報の処理および表示方法である（図４（Ｂ）（Ｗ−１））。
【０１１６】
本実施の形態で例示する画像情報の処理および表示方法によれば、所定の時間の経過後に環境の照度情報を取得して、当該画像情報を補正するステップを含む。特に、階調情報の書き込みを低い頻度で行う。これにより、画像情報を環境の照度に適した明るさで表示することができる。特に、フリッカーの少ない静止画を表示することができる。加えて、消費電力を低減する効果も奏する。その結果、画像情報の処理及び目にやさしい表示ができる新規な画像情報の処理及び表示方法を提供できる。
【０１１７】
＜変形例３．＞
本実施の形態の変形例で説明する画像情報の処理および表示方法は、環境の照度を監視し、照度が閾値を超えて変化したときに、割り込み命令を発する手段または方法と共に用いる上記のいずれか一に記載の画像情報の処理および表示方法である。なお、閾値は適宜決定することができる。例えば、１０％以上の照度の変化を観測したときに、照度の変化に応じた割り込み処理に移行する命令を発してもよい。
【０１１８】
具体的には、第３のステップにおいて、所定の時間Ｔが経過した場合は第４のステップに進む（図１６（Ｘ−３ａ）参照）。また、閾値を超える照度の変化が観測されたことにより発せられた当該割り込み命令が入力された場合も、第４のステップに進む。それ以外の割り込み命令が入力された場合は第１のステップに進む（図１６（Ｘ−３ｂ）参照）。
【０１１９】
本実施の形態で例示する画像情報の処理および表示方法によれば、環境の照度を監視して、当該照度の変化が閾値を超えたときに発せられる割り込み命令に応じて速やかに、環境の照度情報並びに画像情報の背景の階調情報およびバックライトの第１の輝度を取得する。これにより、特に照度が急変した場合であっても画像情報を環境の照度に適した明るさで表示することができる。その結果、画像情報の処理及び目にやさしい表示ができる新規な画像情報の処理及び表示方法を提供できる。
【０１２０】
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。
【０１２１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の情報処理装置の情報処理方法について、図６を参照しながら説明する。
【０１２２】
具体的には、本発明の一態様の情報処理装置の表示部で表示可能な画像の生成方法について説明する。特に、実施の形態１または実施の形態２で説明する表示部に表示された画像を他の画像に書き換える際に使用者の目にやさしい画像の切り替え方法、使用者の目の疲労を軽減する画像の切り替え方法、使用者の目に負担を与えない画像の切り替え方法について説明する。
【０１２３】
図６は情報処理装置の構成を説明するブロック図である。当該情報処理装置は、本発明の一態様の画像情報の処理および表示方法を適用することができる。
【０１２４】
＜情報処理方法＞
本発明の一態様は、実施の形態１または実施の形態２に例示される本発明の一態様の画像情報の処理および表示方法の第１のステップおよび第７のステップにおいて、緩やかに表示画像を書き換えるものである。
【０１２５】
これにより、表示の切り替え時に使用者の目に加わる負担が軽減される。その結果、演算部が処理した情報を含む画像を目に優しく表示できる新規な情報処理方法を提供できる。
【０１２６】
画像を素早く切り替えて表示すると、使用者の眼精疲労を誘発する場合がある。例えば、著しく異なる場面が切り換わる動画像や、異なる静止画を切り換える場合などが含まれる。
【０１２７】
異なる画像を切り替えて表示する際には、瞬間的に表示を切り換えるのではなく、緩やかに（静かに）、自然に画像を切り替えて表示することが好ましい。
【０１２８】
例えば、第１の静止画像から第２の静止画像に表示を切り替える場合、第１の静止画像と第２の静止画像の間に第１の静止画像がフェードアウトして表示される動画像または／および第２の静止画像がフェードインする動画像を挿入すると好ましい。また、第１の静止画像がフェードアウトすると同時に、第２の静止画像がフェードインする（クロスフェードともいう）ように、両者の画像を重ね合わせた動画像を挿入してもよく、第１の静止画像が第２の静止画像に次第に変化する様子（モーフィングともいう）を表示する動画像を挿入しても良い。
【０１２９】
なお、第１の静止画像データを低いリフレッシュレートで表示し、続いて画像の切り替えのための画像を高いリフレッシュレートで表示した後に、第２の静止画像データを低いリフレッシュレートで表示してもよい。
【０１３０】
＜フェードイン、フェードアウト＞
以下に、互いに異なる画像Ａと画像Ｂとを切り換える方法の一例について説明する。
【０１３１】
図６は、画像の切り換え動作を行うことができる表示部の構成を示すブロック図である。図６に示す表示部は、演算部７０１、記憶部７０２、制御部７０３、及び表示部７０４を備える。
【０１３２】
第１のステップにおいて、演算部７０１は外部記憶部等から画像Ａ、及び画像Ｂの各データを記憶部７０２に格納する。
【０１３３】
第２のステップにおいて、演算部７０１は、予め設定された分割数の値に応じて、画像Ａと画像Ｂの各画像データを元に新たな画像データを順次生成する。
【０１３４】
第３のステップにおいて、生成した画像データを制御部７０３に出力する。制御部７０３は入力された画像データを表示部７０４に表示させる。
【０１３５】
図６（Ｂ）は、画像Ａから画像Ｂにかけて段階的に画像を切り換える際の、生成される画像データを説明するための模式図である。
【０１３６】
図６（Ｂ）では、画像Ａから画像ＢにかけてＮ（Ｎは自然数）個の画像データを生成し、それぞれ１個あたりの画像データをｆ（ｆは自然数）フレーム期間表示した場合について示している。したがって、画像Ａから画像Ｂに切り替わるまでの期間は、ｆ×Ｎフレームとなる。
【０１３７】
ここで、上述したＮ、及びｆなどのパラメータは、使用者が自由に設定可能であることが好ましい。演算部７０１はこれらのパラメータを予め取得し、当該パラメータに応じて、画像データを生成する。
【０１３８】
ｉ番目に生成される画像データ（ｉは１以上Ｎ以下の整数）は、画像Ａの画像データと画像Ｂの画像データに対して、それぞれに重み付けを行って足し合わせることで生成できる。例えば、ある画素において、画像Ａを表示したときの輝度（階調）をａ、画像Ｂを表示したときの輝度（階調）をｂとすると、ｉ番目に生成される画像データを表示したときの当該画素の輝度（階調）ｃは式１に示す値となる。なお、階調とは表示部が表示する濃淡の段階のことである。白と黒の２段階のみを有する画像は２階調の階調を有する画像ということができる。例えば、従来のパーソナルコンピューターの表示部は、赤色、緑色、青色を表示する副画素を有する。それぞれの副画素には、２５６段階の濃淡を表示するための信号が入力される。
【０１３９】
【数１】
2014126805.tif 000003
【０１４０】
このような方法により生成された画像データを用いて、画像Ａから画像Ｂに切り換えることで、緩やかに（静かに）、自然に不連続な画像を切り替えることができる。
【０１４１】
なお、式１において、全ての画素についてａ＝０の場合が、黒画像から徐々に画像Ｂに切り替わるフェードインに相当する。また、全ての画素についてｂ＝０の場合が、画像Ａからに徐々に黒画像に切り替わるフェードアウトに相当する。
【０１４２】
上記では、２つの画像を一時的にオーバーラップさせて画像を切り換える方法について述べたが、オーバーラップさせない方法としてもよい。
【０１４３】
２つの画像をオーバーラップさせない場合、画像Ａから画像Ｂに切り換える場合に、間に黒画像を挿入してもよい。このとき、画像Ａから黒画像に遷移する際、または黒画像から画像Ｂに遷移する際、またはその両方に、上述したような画像の切り換え方法を用いてもよい。また、画像Ａと画像Ｂの間に挿入する画像は黒画像だけでなく、白画像などの単一色の画像を用いてもよいし、画像Ａや画像Ｂとは異なる、多色の画像を用いてもよい。
【０１４４】
画像Ａと画像Ｂとの間に他の画像、特に黒画像などの単一色の画像を挿入することで、画像の切り換えのタイミングをより自然に使用者が感じ取ることができ、使用者にストレスを感じさせることなく画像を切り換えることができる。
【０１４５】
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。
【０１４６】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様のプログラムについて、図１および図２を参照しながら説明する。
【０１４７】
本実施の形態では、演算部１１と、演算部１１で処理された情報を表示する表示光に４２０ｎｍより短い波長の光を含まず且つ１５０ｐｐｉ以上の精細度で設けられた複数の画素を具備する目にやさしい表示が可能な表示部２２と、表示部２２が置かれた環境の照度情報を取得する照度計２３と、を有する情報処理装置３０に、以下の処理を実行させるプログラムである。
【０１４８】
第１のステップにおいて、画像情報に含まれる第１の階調情報を書き込み、画像情報を表示する。
【０１４９】
第２のステップにおいて、タイマーをリセットし、表示時間を計測する。
【０１５０】
第３のステップにおいて、所定の時間Ｔが経過した場合は第４のステップに進み、所定の時間Ｔが経過する前に書き換え命令が入力された場合は第１のステップに進む。
【０１５１】
第４のステップにおいて、環境の照度情報および画像情報の背景の階調情報を取得する。
【０１５２】
第５のステップにおいて、照度情報と背景の階調情報から入出力特性を補正する。
【０１５３】
第６のステップにおいて、補正された入出力特性を用いて画像情報に含まれる第１の階調情報を第２の階調情報に補正する。
【０１５４】
第７のステップにおいて、表示部に第２の階調情報を書き込み、第２の階調情報を含む画像情報を表示して終了する。
【０１５５】
本発明の一態様のプログラムは、所定の時間の経過後に環境の照度情報を取得して、当該画像情報を補正するステップを情報処理装置に実行させる。これにより、情報処理装置に画像情報を環境の照度に適した明るさで表示することができる。その結果、画像情報の処理及び目にやさしい表示を実行させる新規なプログラムを提供できる。
【０１５６】
本発明の一態様のプログラムは、それがあらかじめ書き込まれた記憶媒体または、ネットワークを介してダウンロードにより、頒布されうる。
【０１５７】
演算装置１０の演算部１１は、本発明の一態様のプログラムを入出力装置２０の外部記憶部から記憶部１２に読み込む。次いで、上述のプログラムの手順に従って演算処理を実行する。
【０１５８】
演算装置１０は、プログラムの実行結果を、入出力インターフェース１５を介して表示部２２に出力する。
【０１５９】
＜変形例＞
上記では、情報処理装置３０に、実施の形態１で説明する画像情報の処理および表示方法による処理を実行させるプログラムを例示して説明したが、これに限られない。
【０１６０】
例えば、実施の形態２で説明する画像情報の処理および表示方法による処理を実行させるプログラムも、本発明の一態様の変形例である。
【０１６１】
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。
【０１６２】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の方法を用いて画像情報の処理および表示ができる情報処理装置の構成について、図７および図８を参照しながら説明する。
【０１６３】
具体的には、画素を選択するＧ信号を３０Ｈｚ（１秒間に３０回）以上の頻度、好ましくは６０Ｈｚ（１秒間に６０回）以上９６０Ｈｚ（１秒間に９６０回）未満の頻度で出力する第１のモードと、１１．６μＨｚ（１日に１回）以上０．１Ｈｚ（１秒間に０．１回）未満の頻度、好ましくは０．２８ｍＨｚ（１時間に１回）以上１Ｈｚ（１秒間に１回）未満の頻度で出力する第２のモードを備える情報処理装置について説明する。
【０１６４】
本発明の一態様の情報処理装置を用いて静止画を表示すると、リフレッシュレートを１Ｈｚ未満、好ましくは０．２Ｈｚ以下とすることができ、使用者の目にやさしい表示、使用者の目の疲労を軽減する表示、使用者の目に負担を与えない表示をすることができる。また、表示部に表示する画像の性質に応じて最適な頻度で表示画像をリフレッシュすることができる。具体的には、動画をなめらかに表示する場合に比べて、リフレッシュを低い頻度で行うことにより、フリッカーの少ない静止画を表示することができる。加えて、消費電力を低減する効果も奏する。
【０１６５】
図７は、本発明の一態様の表示機能を有する情報処理装置の構成を説明するブロック図である。
【０１６６】
図８は、本発明の一態様の表示装置が備える表示部の構成を説明するブロック図である。
【０１６７】
本実施の形態で説明する表示機能を有する情報処理装置６００は、表示装置６４０、演算装置６２０、入力手段５００並びに照度計５８０を有する（図７参照）。
【０１６８】
＜１．表示装置６４０の構成＞
表示装置６４０は、表示部６３０および制御部６１０を有する（図７参照）。一次画像信号６２５＿Ｖおよび一次制御信号６２５＿Ｃが表示装置６４０に供給され得る。表示装置６４０は、画像情報を表示部６３０に表示できる。
【０１６９】
一次画像信号６２５＿Ｖは、画像の階調情報（輝度情報ともいえる）の他、例えば色度情報等を含む。
【０１７０】
一次制御信号６２５＿Ｃは、例えば表示装置６４０の走査動作のタイミング等を制御するための信号などを含む。
【０１７１】
なお、電源電位等は表示装置６４０の制御部６１０および表示部６３０に供給される。
【０１７２】
《１．１制御部６１０》
制御部６１０は、表示部６３０を制御する機能を有する。例えば、二次画像信号６１５＿Ｖおよび／または二次制御信号６１５＿Ｃ等を生成する。
【０１７３】
例えば、制御部６１０が極性決定回路を備える構成としてもよい。極性決定回路は、信号の極性をフレーム毎に反転できる。
【０１７４】
極性決定回路は、二次画像信号６１５＿Ｖの極性を反転するタイミングを通知し、当該タイミングに従って、制御部６１０が二次画像信号６１５＿Ｖの極性を反転する機能を備える構成としてもよい。なお、二次画像信号６１５＿Ｖの極性を、制御部６１０内において反転してもよいし、制御部６１０からの命令に従って、表示部６３０内において反転してもよい。
【０１７５】
また、極性決定回路がカウンタと信号生成回路を有し、同期信号を用いて二次画像信号６１５＿Ｖの極性を反転させるタイミングを定める機能を有してもよい。
【０１７６】
なお、カウンタは、水平同期信号のパルスを用いてフレーム期間の数を数える機能を有する。また、信号生成回路は、二次画像信号６１５＿Ｖの極性を反転させるタイミングを、制御部６１０に通知する機能を有する。これにより、カウンタにおいて得られたフレーム期間の数の情報を用いて、連続する複数フレーム期間ごとに二次画像信号６１５＿Ｖの極性を反転することができる。
【０１７７】
《１．１．１二次画像信号》
二次画像信号６１５＿Ｖには、画像情報を含めることができる。
【０１７８】
例えば、制御部６１０は、二次画像信号６１５＿Ｖを一次画像信号６２５＿Ｖから生成し、当該二次画像信号６１５＿Ｖを出力してもよい。
【０１７９】
また、制御部６１０は、一次画像信号６２５＿Ｖと基準電位Ｖｓｃの差を振れ幅とし、極性がフレーム毎に反転する信号を二次画像信号６１５＿Ｖとして生成してもよい。
【０１８０】
《１．１．２二次制御信号》
二次制御信号６１５＿Ｃには、表示部６３０の第１の駆動回路（Ｇ駆動回路６３２ともいう）を制御するための信号または第２の駆動回路（Ｓ駆動回路６３３ともいう）を制御するための信号を含めることができる。
【０１８１】
例えば、制御部６１０が、垂直同期信号、水平同期信号などの同期信号を含む一次制御信号６２５＿Ｃから二次制御信号６１５＿Ｃを生成してもよい。
【０１８２】
二次制御信号６１５＿Ｃは、例えばスタートパルス信号ＳＰ、ラッチ信号ＬＰ、パルス幅制御信号ＰＷＣ、クロック信号ＣＫなどを含む。
【０１８３】
具体的には、二次制御信号６１５＿Ｃには、Ｓ駆動回路６３３の動作を制御するＳ駆動回路用のスタートパルス信号ＳＰ、Ｓ駆動回路用のクロック信号ＣＫ、ラッチ信号ＬＰなどを含めることができる。また、Ｇ駆動回路６３２の動作を制御するＧ駆動回路用のスタートパルス信号ＳＰ、Ｇ駆動回路用のクロック信号ＣＫ、パルス幅制御信号ＰＷＣなどを含めることができる。
【０１８４】
《１．２表示部６３０の構成》
表示部６３０は、画素部６３１、第１の駆動回路（Ｇ駆動回路６３２ともいう）並びに第２の駆動回路（Ｓ駆動回路６３３ともいう）を有する。
【０１８５】
画素部６３１は、表示光に４２０ｎｍより短い波長の光を含まず且つ１５０ｐｐｉ以上の精細度で設けられた複数の画素６３１ｐおよび当該複数の画素６３１ｐを接続する配線を有する。それぞれの画素６３１ｐは、走査線Ｇの少なくとも一つと接続され、信号線Ｓの少なくとも一つと接続されている。なお、配線の種類及びその数は、画素６３１ｐの構成、数及び配置に依存する。
【０１８６】
例えば、画素６３１ｐが、ｘ列×ｙ行のマトリクス状に画素部６３１に配置されている場合、信号線Ｓ１乃至信号線Ｓｘ並びに走査線Ｇ１乃至走査線Ｇｙを、画素部６３１内に配置する（図８（Ａ−１）参照）。複数の走査線（Ｇ１乃至Ｇｙ）はＧ信号を行毎に供給することができる。複数の信号線（Ｓ１乃至Ｓｘ）は複数の画素にＳ信号を供給することができる。
【０１８７】
Ｇ駆動回路６３２は、Ｇ信号６３２＿Ｇの供給を制御して、走査線Ｇを選択できる（図７参照）。
【０１８８】
例えば、画素部６３１を複数の領域（具体的には第１領域６３１ａ、第２領域６３１ｂおよび第３領域６３１ｃ）に分割して駆動してもよい（図８（Ａ−２）参照）。
【０１８９】
各領域には、複数の画素６３１ｐ、当該画素６３１ｐを行毎に選択するための複数の走査線Ｇ並びに選択された画素６３１ｐにＳ信号６３３＿Ｓを供給するための複数の信号線Ｓを設けることができる。
【０１９０】
また、複数のＧ駆動回路（具体的には第１Ｇ駆動回路６３２ａ、第１Ｇ駆動回路６３２ｂおよび第１Ｇ駆動回路６３２ｃ）を設けてもよい。
【０１９１】
Ｇ駆動回路は、Ｇ信号６３２＿Ｇの供給を制御して、各領域に設けられた走査線Ｇ（具体的には第１Ｇ駆動回路６３２ａは走査線Ｇ１乃至Ｇｊ、第２Ｇ駆動回路６３２ｂは走査線Ｇｊ＋１乃至Ｇ２ｊおよび第３Ｇ駆動回路６３２ｃは走査線Ｇ２ｊ＋１乃至Ｇｙ）を選択できる。
【０１９２】
《１．２．１Ｇ駆動回路》
Ｇ駆動回路は、画素回路６３４を選択する第１の駆動信号（Ｇ信号ともいう）６３２＿Ｇを画素回路６３４に出力する。Ｇ駆動回路６３２は、各走査線を選択するＧ信号６３２＿Ｇを各走査線に３０Ｈｚ（１秒間に３０回）以上の頻度、好ましくは６０Ｈｚ（１秒間に６０回）以上９６０Ｈｚ（１秒間に９６０回）未満の頻度で出力する第１のモードと、１１．６μＨｚ（１日に１回）以上０．１Ｈｚ（１秒間に０．１回）未満の頻度、好ましくは０．２８ｍＨｚ（１時間に１回）以上１Ｈｚ（１秒間に１回）未満の頻度で出力する第２のモードを備える。
【０１９３】
Ｇ駆動回路６３２は、第１のモードと第２のモードを切り替えて動作することができる。例えば、モード切り替え信号を含む二次制御信号６１５＿Ｃまたは二次制御信号６１５＿Ｃに含まれるＧ駆動回路用のスタートパルスを用いて、Ｇ駆動回路６３２の第１のモードと第２のモードを切り替えることができる。具体的には、制御部６１０が出力するＧ駆動回路用のスタートパルスの出力頻度を制御してもよい。
【０１９４】
Ｇ信号６３２＿ＧはＧ駆動回路６３２により生成される。Ｇ信号６３２＿Ｇは行毎に画素６３１ｐに出力され、画素６３１ｐは行毎に選択される。
【０１９５】
《１．２．２Ｓ駆動回路》
表示部６３０はＳ駆動回路６３３を有していても良い。Ｓ駆動回路は、第２の駆動信号（Ｓ信号６３３＿Ｓともいう）を二次画像信号６１５＿Ｖから生成し、当該Ｓ信号６３３＿Ｓの信号線Ｓ（具体的にはＳ１乃至Ｓｘ）への供給を制御する。
【０１９６】
Ｓ信号６３３＿Ｓは画像の階調情報等を含む。Ｓ信号６３３＿ＳはＧ信号６３２＿Ｇに選択された画素６３１ｐに供給される。
【０１９７】
《１．２．３画素部６３１の構成の詳細》
画素部６３１は、複数の画素６３１ｐを有する。
【０１９８】
画素６３１ｐは、表示素子６３５と当該表示素子６３５を含む画素回路６３４を備える（図７参照）。
【０１９９】
画素回路６３４は供給されるＳ信号６３３＿Ｓを保持し、表示素子６３５に画像情報の一部を表示する。なお、表示素子６３５の種類または駆動方法に応じた構成を選択して画素回路６３４に用いることができる。
【０２００】
《１．２．３．１画素回路》
画素回路６３４の一例として、液晶素子６３５ＬＣを表示素子６３５に適用する構成を図８（Ｂ−１）に示す。
【０２０１】
画素回路６３４は、Ｇ信号６３２＿Ｇが入力されるゲート電極と、Ｓ信号が入力される第１の電極とを備えるトランジスタ６３４ｔと、トランジスタ６３４ｔの第２の電極に電気的に接続される第１の電極と、共通電位が供給される第２の電極を備える液晶素子６３５ＬＣと、を具備する。
【０２０２】
画素回路６３４は、Ｓ信号６３３＿Ｓの表示素子６３５への供給を制御するトランジスタ６３４ｔを有する。
【０２０３】
トランジスタ６３４ｔのゲートは、走査線Ｇ１から走査線Ｇｙのいずれか１つに接続されている。トランジスタ６３４ｔのソース及びドレインの一方は、信号線Ｓ１から信号線Ｓｘのいずれか１つに接続され、トランジスタ６３４ｔのソース及びドレインの他方は、表示素子６３５の第１電極に接続されている。
【０２０４】
画素６３１ｐはトランジスタ６３４ｔをＳ信号６３３＿Ｓの画素６３１ｐへの入力を制御するスイッチング素子として用いる。また、複数のトランジスタを一のスイッチング素子として画素６３１ｐに用いてもよい。上記複数のトランジスタを並列に接続して一のスイッチング素子として用いてもよいし、直列に接続して用いても、直列と並列が組み合わされた接続を用いてもよい。
【０２０５】
画素６３１ｐは、必要に応じて液晶素子６３５ＬＣの第１電極と第２電極間の電圧を保持するための容量素子６３４ｃの他、トランジスタ、ダイオード、抵抗素子、容量素子、インダクタなどのその他の回路素子を有していても良い。表示素子６３５の第２電極には、所定の共通電位Ｖｃｏｍが与えられている。
【０２０６】
容量素子６３４ｃの容量は適宜調整すればよい。例えば、後述する第２のモードにおいて、Ｓ信号６３３＿Ｓを比較的長い期間（具体的には、１／６０ｓｅｃ以上）保持する場合には、容量素子６３４ｃを設ける。また、容量素子６３４ｃ以外の構成を用いて、画素回路６３４の容量を調節してもよい。例えば、液晶素子６３５ＬＣの第１の電極と第２の電極を重ねて設ける構成により、実質的に容量素子を形成してもよい。
【０２０７】
画素回路６３４の他の一例として、ＥＬ素子６３５ＥＬを表示素子６３５に適用する構成を図８（Ｂ−２）に示す。
【０２０８】
画素回路６３４ＥＬは、Ｇ信号６３２＿Ｇが入力されるゲート電極と、Ｓ信号が入力される第１の電極と、容量素子６３４ｃの第１の電極と電気的に接続される第２の電極と、を有する第１のトランジスタ６３４ｔ＿１を有する。また、第１のトランジスタ６３４ｔ＿１の第２の電極に電気的に接続されるゲート電極と、容量素子６３４ｃの第２の電極と電気的に接続される第１の電極と、ＥＬ素子６３５ＥＬの第１の電極と電気的に接続される第２の電極と、を有する第２のトランジスタ６３４ｔ＿２を有する。また、容量素子６３４ｃの第２の電極と、第２のトランジスタ６３４ｔ＿２の第１の電極には、電源電位が供給され、ＥＬ素子６３５ＥＬの第２の電極には、共通電位が供給される。なお、電源電位と共通電位の電位差は、ＥＬ素子６３５ＥＬの発光開始電圧よりも大きい。
【０２０９】
《１．２．３．２トランジスタ》
画素回路６３４において、トランジスタ６３４ｔは、信号線Ｓの電位を表示素子６３５の第１電極に与えるか否かを制御する。
【０２１０】
なお、本発明の一態様の表示装置に好適なトランジスタとして酸化物半導体を用いたトランジスタを適用することができる。酸化物半導体を用いたトランジスタの詳細については、実施の形態７の記載を参酌することができる。
【０２１１】
酸化物半導体膜が適用されたトランジスタは、オフ状態でのソースとドレイン間のリーク電流（オフ電流）を、従来のシリコンを用いたトランジスタと比較して極めて低いものとすることができる。オフ電流が極めて小さいトランジスタを表示部の画素部に用いることにより、フリッカーの発生を抑制しつつ、フレーム周波数を下げることができる。
【０２１２】
《１．２．３．３表示素子》
表示素子６３５は液晶素子６３５ＬＣに限られず、例えば、図８（Ｂ−２）で説明したようなＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子や、電気泳動を用いる電子インクなど、さまざまな表示素子を適用できる。
【０２１３】
例えば、液晶素子６３５ＬＣの偏光の透過率は、Ｓ信号６３３＿Ｓの電位により制御することができ、これにより階調を表示することができる。
【０２１４】
《１．２．４光供給部》
例えば、透過型の液晶素子を表示素子６３５に適用する場合、光供給部６５０を表示部６３０に設けことができる。光供給部６５０は光源を有する。制御部６１０は、光供給部６５０が有する光源の駆動を制御する。液晶素子が設けられた画素部６３１に光を供給し、バックライトとして機能する。なお、自発光型の表示素子（例えば、ＯＬＥＤやＬＥＤ等）や反射型の表示素子（例えば、反射型液晶素子、電子インク等）を用いる場合は、必ずしも光供給部を設ける必要はない。
【０２１５】
光供給部６５０の光源としては、冷陰極蛍光ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ＯＬＥＤ素子などを用いることができる。
【０２１６】
特に、光源が発する青色の光の強度を他の色の光の強度より弱めた構成が好ましい。光源が発する光に含まれる青色を呈する光は、眼の角膜や水晶体で吸収されずに、網膜まで到達するため、長期的な網膜への影響（例えば、加齢黄斑変性など）や、夜中まで青色の光に暴露された際の概日リズムへの悪影響などを低減できる。具体的には、４００ｎｍ好ましくは４２０ｎｍより好ましくは４４０ｎｍ以下の波長を有する光（ＵＶＡともいう）を含まない光源が好ましい。
【０２１７】
＜２．演算装置＞
演算装置６２０は、一次画像信号６２５＿Ｖおよびモード切り替え信号を含む一次制御信号６２５＿Ｃを生成する。
【０２１８】
《モード切り替え信号を含む一次制御信号の例１》
モード切り替え信号は、例えば、情報処理装置６００の使用者の命令により生成してもよい。
【０２１９】
情報処理装置６００の使用者は、入力手段５００を用いて表示を切り替える命令をすることができる。画像切り替え信号５００＿Ｃが演算装置６２０に供給され、演算装置６２０がモード切り替え信号を含む一次制御信号６２５＿Ｃを出力するように構成して良い。
【０２２０】
モード切り替え信号を含む一次制御信号６２５＿Ｃが、表示装置６４０の制御部６１０に供給され、制御部がモード切り替え信号を含む一次制御信号６２５＿Ｃを出力する。
【０２２１】
例えば、第２のモードから第１のモードに切り替えるモード切り替え信号を含む一次制御信号６２５＿Ｃが、Ｇ駆動回路６３２に供給されると、Ｇ駆動回路６３２は第２のモードから第１のモードに切り替わる。そして、Ｇ駆動回路６３２はＧ信号を１フレーム分以上出力し、その後第２のモードに切り替わる。
【０２２２】
具体的には、入力手段５００がページめくり動作を検知した場合に、画像切り替え信号５００＿Ｃを演算装置６２０に出力するように構成してもよい。
【０２２３】
演算装置６２０は、ページめくり動作を含む一次画像信号６２５＿Ｖを生成し、当該一次画像信号６２５＿Ｖと共にモード切り替え信号を含む一次制御信号６２５＿Ｃを出力する。
【０２２４】
当該一次画像信号６２５＿Ｖと当該一次制御信号６２５＿Ｃが供給された制御部６１０は、モード切り替え信号を含む二次制御信号６１５＿Ｃと、ページめくり動作を含む二次画像信号６１５＿Ｖを供給する。
【０２２５】
モード切り替え信号を含む二次制御信号６１５＿Ｃが供給されたＧ駆動回路６３２は、第２のモードから第１のモードに切り替わり、高い頻度でＧ信号６３２＿Ｇを出力する。
【０２２６】
ページめくり動作を含む二次画像信号６１５＿Ｖが供給されたＳ駆動回路６３３は、当該二次画像信号６１５＿Ｖから生成したＳ信号６３３＿Ｓを画素回路６３４に出力する。
【０２２７】
これにより、画素６３１ｐは、ページめくり動作を含む多数のフレーム画像を高い頻度で書き換えることができる。その結果、ページめくり動作を含む二次画像信号６１５＿Ｖをなめらかに表示できる。
【０２２８】
《モード切り替え信号を含む一次制御信号の例２》
演算装置６２０が、表示部６３０に出力する一次画像信号６２５＿Ｖが動画像か静止画像かを判別し、その判別結果に応じてモード切り替え信号を含む一次制御信号６２５＿Ｃを出力するように構成して良い。
【０２２９】
具体的には、一次画像信号６２５＿Ｖが動画像である場合において、当該演算装置６２０が第１のモードを選択する切り替え信号を出力し、静止画像である場合において、当該演算装置６２０が第２のモードを選択する切り替え信号を出力する構成としてもよい。
【０２３０】
なお、動画像が静止画像かを判別する方法としては、一次画像信号６２５＿Ｖに含まれる一のフレームとその前後のフレームの信号の差分が、あらかじめ定められた差分より大きいときに動画像と、それ以下のとき静止画像と、判別すればよい。
【０２３１】
制御部６１０が、Ｇ駆動回路の動作モードを一のモードから他のモードに切り替えるとき（例えば、第２のモードから第１のモードに切り替えるとき）Ｇ駆動回路は、Ｇ信号６３２＿Ｇを１回以上の所定の回数出力した後に、他のモードに切り替わる構成としてもよい。
【０２３２】
＜３．入力手段＞
入力手段５００としては、タッチパネル、タッチパッド、マウス、ジョイスティック、トラックボール、データグローブ、撮像装置などを用いることができる。演算装置６２０は、入力手段５００から入力される電気信号と表示部の座標を関連づけることができる。これにより、使用する者が表示部に表示される情報を処理するための命令を入力することができる。
【０２３３】
使用する者が入力手段５００から入力する情報としては、例えば表示部に表示される画像の表示位置を変えるためにドラッグする命令、表示されている画像を送り次の画像を表示するためにスワイプする命令、帯状の画像を順に送るためにスクロールする命令、特定の画像を選択する命令、画像を表示する大きさを変化するためにピンチ・イン、ピンチ・アウトする命令の他、手書き文字入力する命令などを挙げることができる。
【０２３４】
＜４．照度計＞
本発明の一態様の情報処理装置６００は、照度計５８０を有する。特に、照度計５８０を配置する位置としては、表示部６３０の発する光を検知し難い位置であって且つ表示装置６４０の表示部６３０の近傍である位置が好ましい。このように配置することで、照度計５８０は表示装置６４０の表示部６３０が使用される環境の明るさを正確に測定できる。照度計は光学フィルタおよび光電変換素子等を用いて構成できるほか、市販の照度計を接続して用いてもよい。
【０２３５】
なお、照度は、単位面積の被照面に単位時間あたりに入射される、目の分光感度が加味された光の量である。
【０２３６】
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。
【０２３７】
（実施の形態６）
トランジスタのチャネルが形成される領域に好適に用いることができる半導体及び半導体膜の一例について、以下に説明する。
【０２３８】
酸化物半導体は、エネルギーギャップが３．０ｅＶ以上と大きく、酸化物半導体を適切な条件で加工し、そのキャリア密度を十分に低減して得られた酸化物半導体膜が適用されたトランジスタにおいては、オフ状態でのソースとドレイン間のリーク電流（オフ電流）を、従来のシリコンを用いたトランジスタと比較して極めて低いものとすることができる。
【０２３９】
本実施の形態で説明する半導体膜を備えるオフ電流が低減されたトランジスタは、実施の形態５で説明する情報処理装置の表示装置の表示部に適用できる。特に、画素部が備える画素回路のスイッチング素子に適用すると、従来のトランジスタ（例えば、半導体膜にアモルファスシリコンを適用したトランジスタ）に比べて、表示素子の表示状態を長い時間保持できる。これにより、実施の形態５で説明するように、情報処理装置の表示部の画素を選択するＧ信号の頻度を飛躍的に低減することができる。
【０２４０】
酸化物半導体膜をトランジスタに適用する場合、酸化物半導体膜の膜厚は好ましくは１ｎｍ以上１００ｎｍ以下、さらに好ましくは２ｎｍ以上４０ｎｍ以下とすることが好ましい。
【０２４１】
適用可能な酸化物半導体としては、少なくともインジウム（Ｉｎ）あるいは亜鉛（Ｚｎ）を含むことが好ましい。特にＩｎとＺｎを含むことが好ましい。また、該酸化物半導体を用いたトランジスタの電気特性のばらつきを減らすためのスタビライザーとして、それらに加えてガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタノイド（例えば、セリウム（Ｃｅ）、ネオジム（Ｎｄ）、ガドリニウム（Ｇｄ））から選ばれた一種、または複数種が含まれていることが好ましい。
【０２４２】
例えば、酸化物半導体として、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、Ｉｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｚｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｓｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｉｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｉｎ−Ｇａ系酸化物、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物（ＩＧＺＯとも表記する）、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｚｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｉ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｃ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｃｅ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｐｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｎｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｇｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｄｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｏ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物を用いることができる。
【０２４３】
ここで、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物とは、ＩｎとＧａとＺｎを主成分として有する酸化物という意味であり、ＩｎとＧａとＺｎの比率は問わない。また、ＩｎとＧａとＺｎ以外の金属元素が入っていてもよい。
【０２４４】
また、酸化物半導体として、ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＞０、且つ、ｍは整数でない）で表記される材料を用いてもよい。なお、Ｍは、Ｇａ、Ｆｅ、Ｍｎ及びＣｏから選ばれた一の金属元素または複数の金属元素、若しくは上記のスタビライザーとしての元素を示す。また、酸化物半導体として、Ｉｎ２ＳｎＯ５（ＺｎＯ）ｎ（ｎ＞０、且つ、ｎは整数）で表記される材料を用いてもよい。
【０２４５】
例えば、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：２、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝３：１：２、あるいはＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：１：３の原子数比のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物やその組成の近傍の酸化物を用いるとよい。
【０２４６】
酸化物半導体膜に水素が多量に含まれると、酸化物半導体と結合することによって、水素の一部がドナーとなり、キャリアである電子を生じてしまう。これにより、トランジスタのしきい値電圧がマイナス方向にシフトしてしまう。そのため、酸化物半導体膜の形成後において、脱水化処理（脱水素化処理）を行い酸化物半導体膜から、水素、又は水分を除去して不純物が極力含まれないように高純度化することが好ましい。
【０２４７】
なお、酸化物半導体膜への脱水化処理（脱水素化処理）によって、酸化物半導体膜から酸素も同時に減少してしまうことがある。よって、酸化物半導体膜への脱水化処理（脱水素化処理）によって同時に減少してしまった酸素を酸化物半導体に加える、または酸素を供給し酸化物半導体膜の酸素欠損を補填することが好ましい。本明細書等において、酸化物半導体膜に酸素を供給する場合を、加酸素化処理、または過酸素化処理と記す場合がある。
【０２４８】
このように、酸化物半導体膜は、脱水化処理（脱水素化処理）により、水素または水分が除去され、加酸素化処理により酸素欠損を補填することによって、ｉ型（真性）化またはｉ型に限りなく近く実質的にｉ型（真性）である酸化物半導体膜とすることができる。なお、実質的に真性とは、酸化物半導体膜中にドナーに由来するキャリアが極めて少なく（ゼロに近く）、キャリア密度が１×１０１７／ｃｍ３以下、１×１０１６／ｃｍ３以下、１×１０１５／ｃｍ３以下、１×１０１４／ｃｍ３以下、１×１０１３／ｃｍ３以下であることをいう。
【０２４９】
またこのように、ｉ型又は実質的にｉ型である酸化物半導体膜を備えるトランジスタは、極めて優れたオフ電流特性を実現できる。例えば、酸化物半導体膜を用いたトランジスタがオフ状態のときのドレイン電流を、室温（２５℃程度）にて１×１０−１８Ａ以下、好ましくは１×１０−２１Ａ以下、さらに好ましくは１×１０−２４Ａ以下、または８５℃にて１×１０−１５Ａ以下、好ましくは１×１０−１８Ａ以下、さらに好ましくは１×１０−２１Ａ以下とすることができる。なお、トランジスタがオフ状態とは、ｎチャネル型のトランジスタの場合、ゲート電圧がしきい値電圧よりも十分小さい状態をいう。具体的には、ゲート電圧がしきい値電圧よりも１Ｖ以上、２Ｖ以上または３Ｖ以上小さければ、トランジスタはオフ状態となる。
【０２５０】
酸化物半導体膜は、例えば非単結晶を有してもよい。非単結晶は、例えば、ＣＡＡＣ（Ｃ  Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、多結晶、微結晶、非晶質部を有する。非晶質部は、微結晶、ＣＡＡＣよりも欠陥準位密度が高い。また、微結晶は、ＣＡＡＣよりも欠陥準位密度が高い。なお、ＣＡＡＣを有する酸化物半導体を、ＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ  Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）と呼ぶ。
【０２５１】
酸化物半導体膜は、例えばＣＡＡＣ−ＯＳを有してもよい。ＣＡＡＣ−ＯＳは、例えば、ｃ軸配向し、ａ軸または／およびｂ軸はマクロに揃っていない。
【０２５２】
酸化物半導体膜は、例えば微結晶を有してもよい。なお、微結晶を有する酸化物半導体を、微結晶酸化物半導体と呼ぶ。微結晶酸化物半導体膜は、例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ未満のサイズの微結晶（ナノ結晶ともいう。）を膜中に含む。または、微結晶酸化物半導体膜は、例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ未満の結晶部を有する結晶−非晶質混相構造の酸化物半導体を有している。
【０２５３】
酸化物半導体膜は、例えば非晶質部を有してもよい。なお、非晶質部を有する酸化物半導体を、非晶質酸化物半導体と呼ぶ。非晶質酸化物半導体膜は、例えば、原子配列が無秩序であり、結晶成分を有さない。または、非晶質酸化物半導体膜は、例えば、完全な非晶質であり、結晶部を有さない。
【０２５４】
なお、酸化物半導体膜が、ＣＡＡＣ−ＯＳ、微結晶酸化物半導体、非晶質酸化物半導体の混合膜であってもよい。混合膜は、例えば、非晶質酸化物半導体の領域と、微結晶酸化物半導体の領域と、ＣＡＡＣ−ＯＳの領域と、を有する。また、混合膜は、例えば、非晶質酸化物半導体の領域と、微結晶酸化物半導体の領域と、ＣＡＡＣ−ＯＳの領域と、の積層構造を有してもよい。
【０２５５】
なお、酸化物半導体膜は、例えば、単結晶を有してもよい。
【０２５６】
酸化物半導体膜は、複数の結晶部を有し、当該結晶部のｃ軸が被形成面の法線ベクトルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向に揃っていることが好ましい。なお、異なる結晶部間で、それぞれａ軸およびｂ軸の向きが異なっていてもよい。そのような酸化物半導体膜の一例としては、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜がある。
【０２５７】
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、完全な非晶質ではない。ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、例えば、結晶部および非晶質部を有する結晶−非晶質混相構造の酸化物半導体を有している。なお、当該結晶部は、一辺が１００ｎｍ未満の立方体内に収まる大きさであることが多い。また、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）による観察像では、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれる非晶質部と結晶部との境界、結晶部と結晶部との境界は明確ではない。また、ＴＥＭによってＣＡＡＣ−ＯＳ膜には明確な粒界（グレインバウンダリーともいう。）は確認できない。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、粒界に起因する電子移動度の低下が抑制される。
【０２５８】
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれる結晶部は、例えば、ｃ軸がＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面の法線ベクトルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向になるように揃い、かつａｂ面に垂直な方向から見て金属原子が三角形状または六角形状に配列し、ｃ軸に垂直な方向から見て金属原子が層状または金属原子と酸素原子とが層状に配列している。なお、異なる結晶部間で、それぞれａ軸およびｂ軸の向きが異なっていてもよい。本明細書において、単に垂直と記載する場合、８０°以上１００°以下、好ましくは８５°以上９５°以下の範囲も含まれることとする。また、単に平行と記載する場合、−１０°以上１０°以下、好ましくは−５°以上５°以下の範囲も含まれることとする。
【０２５９】
なお、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜において、結晶部の分布が一様でなくてもよい。例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の形成過程において、酸化物半導体膜の表面側から結晶成長させる場合、被形成面の近傍に対し表面の近傍では結晶部の占める割合が高くなることがある。また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜へ不純物を添加することにより、当該不純物添加領域において結晶部が非晶質化することもある。
【０２６０】
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれる結晶部のｃ軸は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面の法線ベクトルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向になるように揃うため、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の形状（被形成面の断面形状または表面の断面形状）によっては互いに異なる方向を向くことがある。また、結晶部は、成膜したとき、または成膜後に加熱処理などの結晶化処理を行ったときに形成される。従って、結晶部のｃ軸は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜が形成されたときの被形成面の法線ベクトルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向になるように揃う。
【０２６１】
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を用いたトランジスタは、可視光や紫外光の照射による電気特性の変動が小さい。よって、当該トランジスタは、信頼性が高い。
【０２６２】
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、例えば、多結晶である酸化物半導体スパッタリング用ターゲットを用い、スパッタリング法によって成膜することができる。当該スパッタリング用ターゲットにイオンが衝突すると、スパッタリング用ターゲットに含まれる結晶領域がａ−ｂ面から劈開し、ａ−ｂ面に平行な面を有する平板状またはペレット状のスパッタリング粒子として剥離することがある。この場合、当該平板状またはペレット状のスパッタリング粒子が、結晶状態を維持したまま被成膜面に到達することで、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜することができる。
【０２６３】
平板状のスパッタリング粒子は、例えばａ−ｂ面に平行な面の円相当径が３ｎｍ以上１０ｎｍ以下、厚さ（ａ−ｂ面に垂直な方向の長さ）が０．７ｎｍ以上１ｎｍ未満である。なお、平板状のスパッタリング粒子は、ａ−ｂ面に平行な面が正三角形又は正六角形であってもよい。ここで、円相当径とは、面の面積と等しい正円の直径をいう。
【０２６４】
また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜するために、以下の条件を適用することが好ましい。
【０２６５】
成膜時の基板温度を高めることで、基板に到達した平板状のスパッタリング粒子のマイグレーションが起こり、スパッタリング粒子の平らな面が基板に付着する。このとき、スパッタリング粒子が正に帯電することで、スパッタリング粒子同士が反発しながら基板に付着するため、スパッタリング粒子が偏って不均一に重なることがなく、厚さの均一なＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜することができる。具体的には、基板温度を１００℃以上７４０℃以下、好ましくは２００℃以上５００℃以下として成膜することが好ましい。
【０２６６】
また、成膜時の不純物混入を低減することで、不純物によって結晶状態が崩れることを抑制できる。例えば、成膜室内に存在する不純物濃度（水素、水、二酸化炭素および窒素など）を低減すればよい。また、成膜ガス中の不純物濃度を低減すればよい。具体的には、露点が−８０℃以下、好ましくは−１００℃以下である成膜ガスを用いる。
【０２６７】
また、成膜ガス中の酸素割合を高め、電力を最適化することで成膜時のプラズマダメージを軽減すると好ましい。成膜ガス中の酸素割合は、３０体積％以上、好ましくは１００体積％とする。
【０２６８】
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜した後、加熱処理を行ってもよい。加熱処理の温度は、１００℃以上７４０℃以下、好ましくは２００℃以上５００℃以下とする。また、加熱処理の時間は１分以上２４時間以下、好ましくは６分以上４時間以下とする。また、加熱処理は、不活性雰囲気又は酸化性雰囲気で行えばよい。好ましくは、不活性雰囲気で加熱処理を行った後、酸化性雰囲気で加熱処理を行う。不活性雰囲気での加熱処理により、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の不純物濃度を短時間で低減することができる。一方、不活性雰囲気での加熱処理によりＣＡＡＣ−ＯＳ膜に酸素欠損が生成されることがある。その場合、酸化性雰囲気での加熱処理によって該酸素欠損を低減することができる。また、加熱処理を行うことで、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の結晶性をさらに高めることができる。なお、加熱処理は、１０００Ｐａ以下、１００Ｐａ以下、１０Ｐａ以下又は１Ｐａ以下の減圧下で行ってもよい。減圧下では、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の不純物濃度をさらに短時間で低減することができる。
【０２６９】
スパッタリング用ターゲットの一例として、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ化合物ターゲットについて以下に示す。
【０２７０】
ＩｎＯＸ粉末、ＧａＯＹ粉末およびＺｎＯＺ粉末を所定のｍｏｌ数で混合し、加圧処理後、１０００℃以上１５００℃以下の温度で加熱処理をすることで多結晶であるＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ化合物ターゲットとする。なお、Ｘ、ＹおよびＺは任意の正数である。ここで、所定のｍｏｌ数比は、例えば、ＩｎＯＸ粉末、ＧａＯＹ粉末およびＺｎＯＺ粉末が、１：１：１、１：１：２、１：３：２、１：９：６、２：１：３、２：２：１、３：１：１、３：１：２、３：１：４、４：２：３、８：４：３、またはこれらの近傍の値とすることができる。なお、粉末の種類、およびその混合するｍｏｌ数比は、作製するスパッタリング用ターゲットによって適宜変更すればよい。
【０２７１】
または、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、以下の方法により形成してもよい。
【０２７２】
まず、第１の酸化物半導体膜を１ｎｍ以上１０ｎｍ未満の厚さで成膜する。第１の酸化物半導体膜はスパッタリング法を用いて成膜する。具体的には、基板温度を１００℃以上５００℃以下、好ましくは１５０℃以上４５０℃以下とし、成膜ガス中の酸素割合を３０体積％以上、好ましくは１００体積％として成膜する。
【０２７３】
次に、加熱処理を行い、第１の酸化物半導体膜を結晶性の高い第１のＣＡＡＣ−ＯＳ膜とする。加熱処理の温度は、３５０℃以上７４０℃以下、好ましくは４５０℃以上６５０℃以下とする。また、加熱処理の時間は１分以上２４時間以下、好ましくは６分以上４時間以下とする。また、加熱処理は、不活性雰囲気または酸化性雰囲気で行えばよい。好ましくは、不活性雰囲気で加熱処理を行った後、酸化性雰囲気で加熱処理を行う。不活性雰囲気での加熱処理により、第１の酸化物半導体膜の不純物濃度を短時間で低減することができる。一方、不活性雰囲気での加熱処理により第１の酸化物半導体膜に酸素欠損が生成されることがある。その場合、酸化性雰囲気での加熱処理によって該酸素欠損を低減することができる。なお、加熱処理は１０００Ｐａ以下、１００Ｐａ以下、１０Ｐａ以下または１Ｐａ以下の減圧下で行ってもよい。減圧下では、第１の酸化物半導体膜の不純物濃度をさらに短時間で低減することができる。
【０２７４】
第１の酸化物半導体膜は、厚さが１ｎｍ以上１０ｎｍ未満であることにより、厚さが１０ｎｍ以上である場合と比べ、加熱処理によって容易に結晶化させることができる。
【０２７５】
次に、第１の酸化物半導体膜と同じ組成である第２の酸化物半導体膜を１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚さで成膜する。第２の酸化物半導体膜はスパッタリング法を用いて成膜する。具体的には、基板温度を１００℃以上５００℃以下、好ましくは１５０℃以上４５０℃以下とし、成膜ガス中の酸素割合を３０体積％以上、好ましくは１００体積％として成膜する。
【０２７６】
次に、加熱処理を行い、第２の酸化物半導体膜を第１のＣＡＡＣ−ＯＳ膜から固相成長させることで、結晶性の高い第２のＣＡＡＣ−ＯＳ膜とする。加熱処理の温度は、３５０℃以上７４０℃以下、好ましくは４５０℃以上６５０℃以下とする。また、加熱処理の時間は１分以上２４時間以下、好ましくは６分以上４時間以下とする。また、加熱処理は、不活性雰囲気または酸化性雰囲気で行えばよい。好ましくは、不活性雰囲気で加熱処理を行った後、酸化性雰囲気で加熱処理を行う。不活性雰囲気での加熱処理により、第２の酸化物半導体膜の不純物濃度を短時間で低減することができる。一方、不活性雰囲気での加熱処理により第２の酸化物半導体膜に酸素欠損が生成されることがある。その場合、酸化性雰囲気での加熱処理によって該酸素欠損を低減することができる。なお、加熱処理は１０００Ｐａ以下、１００Ｐａ以下、１０Ｐａ以下または１Ｐａ以下の減圧下で行ってもよい。減圧下では、第２の酸化物半導体膜の不純物濃度をさらに短時間で低減することができる。
【０２７７】
以上のようにして、合計の厚さが１０ｎｍ以上であるＣＡＡＣ−ＯＳ膜を形成することができる。
【０２７８】
また、酸化物半導体膜は、複数の酸化物半導体膜が積層された構造でもよい。
【０２７９】
例えば、酸化物半導体膜を、酸化物半導体膜（便宜上、第１層と呼ぶ）とゲート絶縁膜との間に、第１層を構成する元素からなり、第１層よりも電子親和力が０．２ｅＶ以上小さい第２層を設けてもよい。このとき、ゲート電極から電界が印加されると、第１層にチャネルが形成され、第２層にはチャネルが形成されない。第１層は、第２層と構成する元素が同じであるため、第１層と第２層との界面において、界面散乱がほとんど起こらない。従って、第１層とゲート絶縁膜との間に第２層を設けることによって、トランジスタの電界効果移動度を高くすることができる。
【０２８０】
さらに、ゲート絶縁膜に酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜または窒化シリコン膜を用いる場合、ゲート絶縁膜に含まれるシリコンが、酸化物半導体膜に混入することがある。酸化物半導体膜にシリコンが含まれると、酸化物半導体膜の結晶性の低下、キャリア移動度の低下などが起こる。従って、チャネルの形成される第１層のシリコン濃度を低減するために、第１層とゲート絶縁膜との間に第２層を設けることが好ましい。同様の理由により、第１層を構成する元素からなり、第１層よりも電子親和力が０．２ｅＶ以上小さい第３層を設け、第１層を第２層および第３層で挟むことが好ましい。
【０２８１】
このような構成とすることで、チャネルの形成される領域へのシリコンなどの不純物の拡散を低減さらには防止することができるため、信頼性の高いトランジスタを得ることができる。
【０２８２】
なお、酸化物半導体膜をＣＡＡＣ−ＯＳ膜とするためには、酸化物半導体膜中に含まれるシリコン濃度を２．５×１０２１／ｃｍ３以下とする。好ましくは、酸化物半導体膜中に含まれるシリコン濃度を、１．４×１０２１／ｃｍ３未満、より好ましくは４×１０１９／ｃｍ３未満、さらに好ましくは２．０×１０１８／ｃｍ３未満とする。酸化物半導体膜に含まれるシリコン濃度が、１．４×１０２１／ｃｍ３以上であると、トランジスタの電界効果移動度の低下の恐れがあり、４．０×１０１９／ｃｍ３以上であると、酸化物半導体膜と接する膜との界面で酸化物半導体膜がアモルファス化する恐れがあるためである。また、酸化物半導体膜に含まれるシリコン濃度を２．０×１０１８／ｃｍ３未満とすることで、トランジスタの信頼性のさらなる向上並びに酸化物半導体膜におけるＤＯＳ（ｄｅｎｓｉｔｙ  ｏｆ  ｓｔａｔｅ）の低減が期待できる。なお、酸化物半導体膜中のシリコン濃度は、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）で測定することができる。
【０２８３】
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。
【０２８４】
（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態６で説明する酸化物半導体膜を適用したトランジスタの構成例について、図面を参照して説明する。
【０２８５】
図９は、本実施の形態に係るトランジスタの構成例を説明する図である。
【０２８６】
図１０は、本実施の形態に係るトランジスタの作製方法例を説明する図である。
【０２８７】
図１１は、本実施の形態に係るトランジスタの構成例を説明する図である。
【０２８８】
図１２は、本実施の形態に係るトランジスタの構成例を説明する図である。
【０２８９】
＜トランジスタの構成例＞
図９（Ａ）に、以下で例示するトランジスタ１００の上面概略図を示す。また図９（Ｂ）に図９（Ａ）中に示す切断線Ａ−Ｂにおけるトランジスタ１００の断面概略図を示す。本構成例で例示するトランジスタ１００はボトムゲート型のトランジスタである。
【０２９０】
トランジスタ１００は、基板１０１上に設けられるゲート電極１０２と、基板１０１及びゲート電極１０２上に設けられる絶縁層１０３と、絶縁層１０３上にゲート電極１０２と重なるように設けられる酸化物半導体層１０４と、酸化物半導体層１０４の上面に接する一対の電極１０５ａ、１０５ｂとを有する。また、絶縁層１０３、酸化物半導体層１０４、一対の電極１０５ａ、１０５ｂを覆う絶縁層１０６と、絶縁層１０６上に絶縁層１０７が設けられている。
【０２９１】
トランジスタ１００の酸化物半導体層１０４に、本発明の一態様の酸化物半導体膜を適用することができる。
【０２９２】
《基板１０１》
基板１０１の材質などに大きな制限はないが、少なくとも、後の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有する材料を用いる。例えば、ガラス基板、セラミック基板、石英基板、サファイヤ基板、ＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）基板等を、基板１０１として用いてもよい。また、シリコンや炭化シリコンなどの単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウムなどの化合物半導体基板、ＳＯＩ基板等を適用することも可能である。また、これらの基板上に半導体素子が設けられたものを、基板１０１として用いてもよい。
【０２９３】
また、基板１０１として、プラスチックなどの可撓性基板を用い、該可撓性基板上に直接、トランジスタ１００を形成してもよい。または、基板１０１とトランジスタ１００の間に剥離層を設けてもよい。剥離層は、その上層にトランジスタの一部あるいは全部を形成した後、基板１０１より分離し、他の基板に転載するのに用いることができる。その結果、トランジスタ１００は耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも転載できる。
【０２９４】
《ゲート電極１０２》
ゲート電極１０２は、アルミニウム、クロム、銅、タンタル、チタン、モリブデン、タングステンから選ばれた金属、または上述した金属を成分とする合金か、上述した金属を組み合わせた合金等を用いて形成することができる。また、マンガン、ジルコニウムのいずれか一または複数から選択された金属を用いてもよい。また、ゲート電極１０２は、単層構造でも、二層以上の積層構造としてもよい。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化タンタル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、チタン膜と、そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、さらにその上にチタン膜を形成する三層構造等がある。また、アルミニウムに、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、ネオジム、スカンジウムから選ばれた一または複数の金属を組み合わせた合金膜、もしくはこれらの窒化膜を用いてもよい。
【０２９５】
また、ゲート電極１０２は、インジウム錫酸化物、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化シリコンを添加したインジウム錫酸化物等の透光性を有する導電性材料を適用することもできる。また、上記透光性を有する導電性材料と、上記金属の積層構造とすることもできる。
【０２９６】
また、ゲート電極１０２と絶縁層１０３との間に、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸窒化物半導体膜、Ｉｎ−Ｓｎ系酸窒化物半導体膜、Ｉｎ−Ｇａ系酸窒化物半導体膜、Ｉｎ−Ｚｎ系酸窒化物半導体膜、Ｓｎ系酸窒化物半導体膜、Ｉｎ系酸窒化物半導体膜、金属窒化膜（ＩｎＮ、ＺｎＮ等）等を設けてもよい。これらの膜は５ｅＶ、好ましくは５．５ｅＶ以上の仕事関数を有し、酸化物半導体の電子親和力よりも大きい値であるため、酸化物半導体を用いたトランジスタのしきい値電圧をプラスにシフトすることができ、所謂ノーマリーオフ特性のスイッチング素子を実現できる。例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸窒化物半導体膜を用いる場合、少なくとも酸化物半導体層１０４より高い窒素濃度、具体的には７原子％以上のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸窒化物半導体膜を用いる。
【０２９７】
《絶縁層１０３》
絶縁層１０３は、ゲート絶縁膜として機能する。酸化物半導体層１０４の下面と接する絶縁層１０３は、非晶質膜であることが好ましい。
【０２９８】
絶縁層１０３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、酸化ハフニウム、酸化ガリウムまたはＧａ−Ｚｎ系金属酸化物、窒化シリコンなどを用いればよく、積層または単層で設ける。
【０２９９】
また、絶縁層１０３として、ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯｘ）、窒素が添加されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉｘＯｙＮｚ）、窒素が添加されたハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌｘＯｙＮｚ）、酸化ハフニウム、酸化イットリウムなどのｈｉｇｈ−ｋ材料を用いることでトランジスタのゲートリークを低減できる。
【０３００】
《一対の電極１０５ａ、１０５ｂ》
一対の電極１０５ａ及び１０５ｂは、トランジスタのソース電極またはドレイン電極として機能する。
【０３０１】
一対の電極１０５ａ、１０５ｂは、導電材料として、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタングステンからなる単体金属、またはこれを主成分とする合金を単層構造または積層構造として用いることができる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する二層構造、タングステン膜上にチタン膜を積層する二層構造、銅−マグネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、そのチタン膜または窒化チタン膜上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、そのモリブデン膜または窒化モリブデン膜上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛を含む透明導電材料を用いてもよい。
【０３０２】
《絶縁層１０６、１０７》
絶縁層１０６は、化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含む酸化物絶縁膜を用いることが好ましい。化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含む酸化物絶縁膜は、加熱により一部の酸素が脱離する。化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含む酸化物絶縁膜は、昇温脱離ガス分光法（ＴＤＳ：Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）分析にて、酸素原子に換算しての酸素の脱離量が１．０×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上、好ましくは３．０×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上である酸化物絶縁膜である。
【０３０３】
絶縁層１０６としては、酸化シリコン、酸化窒化シリコン等を用いることができる。
【０３０４】
なお、絶縁層１０６は、後に形成する絶縁層１０７を形成する際の、酸化物半導体層１０４へのダメージ緩和膜としても機能する。
【０３０５】
また、絶縁層１０６と酸化物半導体層１０４の間に、酸素を透過する酸化物膜を設けてもよい。
【０３０６】
酸素を透過する酸化物膜としては、酸化シリコン、酸化窒化シリコン等を用いることができる。なお、本明細書中において、酸化窒化シリコン膜とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い膜を指し、窒化酸化シリコン膜とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い膜を指す。
【０３０７】
絶縁層１０７は、酸素、水素、水等のブロッキング効果を有する絶縁膜を用いることができる。絶縁層１０６上に絶縁層１０７を設けることで、酸化物半導体層１０４からの酸素の外部への拡散と、外部から酸化物半導体層１０４への水素、水等の侵入を防ぐことができる。酸素、水素、水等のブロッキング効果を有する絶縁膜としては、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化窒化ガリウム、酸化イットリウム、酸化窒化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化窒化ハフニウム等がある。
【０３０８】
＜トランジスタの作製方法例＞
続いて、図９に例示するトランジスタ１００の作製方法の一例について説明する。
【０３０９】
まず、図１０（Ａ）に示すように、基板１０１上にゲート電極１０２を形成し、ゲート電極１０２上に絶縁層１０３を形成する。
【０３１０】
ここでは、基板１０１としてガラス基板を用いる。
【０３１１】
《ゲート電極の形成》
ゲート電極１０２の形成方法を以下に示す。はじめに、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法等により導電膜を形成し、導電膜上に第１のフォトマスクを用いてフォトリソグラフィ工程によりレジストマスクを形成する。次に、該レジストマスクを用いて導電膜の一部をエッチングして、ゲート電極１０２を形成する。その後、レジストマスクを除去する。
【０３１２】
なお、ゲート電極１０２は、上記形成方法の代わりに、電解メッキ法、印刷法、インクジェット法等で形成してもよい。
【０３１３】
《ゲート絶縁層の形成》
絶縁層１０３は、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法等で形成する。
【０３１４】
絶縁層１０３として酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、または窒化酸化シリコン膜を形成する場合、原料ガスとしては、シリコンを含む堆積性気体及び酸化気体を用いることが好ましい。シリコンを含む堆積性気体の代表例としては、シラン、ジシラン、トリシラン、フッ化シラン等がある。酸化気体としては、酸素、オゾン、一酸化二窒素、二酸化窒素等がある。
【０３１５】
また、絶縁層１０３として窒化シリコン膜を形成する場合、２段階の形成方法を用いることが好ましい。はじめに、シラン、窒素、及びアンモニアの混合ガスを原料ガスとして用いたプラズマＣＶＤ法により、欠陥の少ない第１の窒化シリコン膜を形成する。次に、原料ガスを、シラン及び窒素の混合ガスに切り替えて、水素濃度が少なく、且つ水素をブロッキングすることが可能な第２の窒化シリコン膜を成膜する。このような形成方法により、絶縁層１０３として、欠陥が少なく、且つ水素ブロッキング性を有する窒化シリコン膜を形成することができる。
【０３１６】
また、絶縁層１０３として酸化ガリウム膜を形成する場合、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて形成することができる。
【０３１７】
《酸化物半導体層の形成》
次に、図１０（Ｂ）に示すように、絶縁層１０３上に酸化物半導体層１０４を形成する。
【０３１８】
酸化物半導体層１０４の形成方法を以下に示す。はじめに、実施の形態６で説明する方法により、酸化物半導体膜を形成する。続いて、酸化物半導体膜上に第２のフォトマスクを用いてフォトリソグラフィ工程によりレジストマスクを形成する。次に、該レジストマスクを用いて酸化物半導体膜の一部をエッチングして、酸化物半導体層１０４を形成する。その後、レジストマスクを除去する。
【０３１９】
この後、加熱処理を行ってもよい。加熱処理を行う場合には、酸素を含む雰囲気下で行うことが好ましい。
【０３２０】
《一対の電極の形成》
次に、図１０（Ｃ）に示すように、一対の電極１０５ａ、１０５ｂを形成する。
【０３２１】
一対の電極１０５ａ、１０５ｂの形成方法を以下に示す。はじめに、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法等で導電膜を形成する。次に、該導電膜上に第３のフォトマスクを用いてフォトリソグラフィ工程によりレジストマスクを形成する。次に、該レジストマスクを用いて導電膜の一部をエッチングして、一対の電極１０５ａ、１０５ｂを形成する。その後、レジストマスクを除去する。
【０３２２】
なお、図１０（Ｂ）に示すように、導電膜のエッチングの際に酸化物半導体層１０４の上部の一部がエッチングされ、薄膜化することがある。そのため、酸化物半導体層１０４の形成時、酸化物半導体膜の厚さを予め厚く設定しておくことが好ましい。
【０３２３】
《絶縁層の形成》
次に、図１０（Ｄ）に示すように、酸化物半導体層１０４及び一対の電極１０５ａ、１０５ｂ上に、絶縁層１０６を形成し、続いて絶縁層１０６上に絶縁層１０７を形成する。
【０３２４】
絶縁層１０６として酸化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜を形成する場合、原料ガスとしては、シリコンを含む堆積性気体及び酸化気体を用いることが好ましい。シリコンを含む堆積性気体の代表例としては、シラン、ジシラン、トリシラン、フッ化シラン等がある。酸化気体としては、酸素、オゾン、一酸化二窒素、二酸化窒素等がある。
【０３２５】
例えば、プラズマＣＶＤ装置の真空排気された処理室内に載置された基板を１８０℃以上２６０℃以下、さらに好ましくは２００℃以上２４０℃以下に保持し、処理室に原料ガスを導入して処理室内における圧力を１００Ｐａ以上２５０Ｐａ以下、さらに好ましくは１００Ｐａ以上２００Ｐａ以下とし、処理室内に設けられる電極に０．１７Ｗ／ｃｍ２以上０．５Ｗ／ｃｍ２以下、さらに好ましくは０．２５Ｗ／ｃｍ２以上０．３５Ｗ／ｃｍ２以下の高周波電力を供給する条件により、酸化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜を形成する。
【０３２６】
成膜条件として、上記圧力の反応室において上記パワー密度の高周波電力を供給することで、プラズマ中で原料ガスの分解効率が高まり、酸素ラジカルが増加し、原料ガスの酸化が進むため、酸化物絶縁膜中における酸素含有量が化学量論比よりも多くなる。しかしながら、基板温度が、上記温度であると、シリコンと酸素の結合力が弱いため、加熱により酸素の一部が脱離する。この結果、化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含み、加熱により酸素の一部が脱離する酸化物絶縁膜を形成することができる。
【０３２７】
また、酸化物半導体層１０４と絶縁層１０６の間に酸化物絶縁膜を設ける場合には、絶縁層１０６の形成工程において、該酸化物絶縁膜が酸化物半導体層１０４の保護膜となる。この結果、酸化物半導体層１０４へのダメージを低減しつつ、パワー密度の高い高周波電力を用いて絶縁層１０６を形成することができる。
【０３２８】
例えば、プラズマＣＶＤ装置の真空排気された処理室内に載置された基板を１８０℃以上４００℃以下、さらに好ましくは２００℃以上３７０℃以下に保持し、処理室に原料ガスを導入して処理室内における圧力を２０Ｐａ以上２５０Ｐａ以下、さらに好ましくは１００Ｐａ以上２５０Ｐａ以下とし、処理室内に設けられる電極に高周波電力を供給する条件により、酸化物絶縁膜として酸化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜を形成することができる。また、処理室の圧力を１００Ｐａ以上２５０Ｐａ以下とすることで、該酸化物絶縁層を成膜する際に、酸化物半導体層１０４へのダメージを低減することが可能である。
【０３２９】
酸化物絶縁膜の原料ガスとしては、シリコンを含む堆積性気体及び酸化気体を用いることが好ましい。シリコンを含む堆積性気体の代表例としては、シラン、ジシラン、トリシラン、フッ化シラン等がある。酸化気体としては、酸素、オゾン、一酸化二窒素、二酸化窒素等がある。
【０３３０】
絶縁層１０７は、スパッタリング法、ＣＶＤ法等で形成することができる。
【０３３１】
絶縁層１０７として窒化シリコン膜、または窒化酸化シリコン膜を形成する場合、原料ガスとしては、シリコンを含む堆積性気体、酸化気体、及び窒素を含む気体を用いることが好ましい。シリコンを含む堆積性気体の代表例としては、シラン、ジシラン、トリシラン、フッ化シラン等がある。酸化気体としては、酸素、オゾン、一酸化二窒素、二酸化窒素等がある。窒素を含む気体としては、窒素、アンモニア等がある。
【０３３２】
以上の工程により、トランジスタ１００を形成することができる。
【０３３３】
＜トランジスタ１００の変形例＞
以下では、トランジスタ１００と一部が異なるトランジスタの構成例について説明する。
【０３３４】
《変形例１》
図１１（Ａ）に、以下で例示するトランジスタ１１０の断面概略図を示す。トランジスタ１１０は、酸化物半導体層の構成が異なる点で、トランジスタ１００と相違している。
【０３３５】
トランジスタ１１０の備える酸化物半導体層１１４は、酸化物半導体層１１４ａと酸化物半導体層１１４ｂとが積層されて構成される。
【０３３６】
なお、酸化物半導体層１１４ａと酸化物半導体層１１４ｂの境界は不明瞭である場合があるため、図１１（Ａ）等の図中には、これらの境界を破線で示している。
【０３３７】
酸化物半導体層１１４ａ及び酸化物半導体層１１４ｂのうち、いずれか一方または両方に、本発明の一態様の酸化物半導体膜を適用することができる。
【０３３８】
例えば、酸化物半導体層１１４ａは、代表的にはＩｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、またはＨｆ）を用いる。また、酸化物半導体層１１４ａがＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物であるとき、ＩｎとＭの原子数比率は、好ましくは、Ｉｎが５０ａｔｏｍｉｃ％未満、Ｍが５０ａｔｏｍｉｃ％以上、さらに好ましくは、Ｉｎが２５ａｔｏｍｉｃ％未満、Ｍが７５ａｔｏｍｉｃ％以上とする。また例えば、酸化物半導体層１１４ａは、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上である材料を用いる。
【０３３９】
例えば、酸化物半導体層１１４ｂはＩｎ若しくはＧａを含み、代表的には、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、ＮｄまたはＨｆ）であり、且つ酸化物半導体層１１４ａよりも伝導帯の下端のエネルギーが真空準位に近く、代表的には、酸化物半導体層１１４ｂの伝導帯の下端のエネルギーと、酸化物半導体層１１４ａの伝導帯の下端のエネルギーとの差が、０．０５ｅＶ以上、０．０７ｅＶ以上、０．１ｅＶ以上、または０．１５ｅＶ以上、且つ２ｅＶ以下、１ｅＶ以下、０．５ｅＶ以下、または０．４ｅＶ以下とすることが好ましい。
【０３４０】
また例えば、酸化物半導体層１１４ｂがＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物であるとき、ＩｎとＭの原子数比率は、好ましくは、Ｉｎが２５ａｔｏｍｉｃ％以上、Ｍが７５ａｔｏｍｉｃ％未満、さらに好ましくは、Ｉｎが３４ａｔｏｍｉｃ％以上、Ｍが６６ａｔｏｍｉｃ％未満とする。
【０３４１】
例えば、酸化物半導体層１１４ａとしてＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１または３：１：２の原子数比のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を用いることができる。また、酸化物半導体層１１４ｂとしてＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：２、１：６：４、または１：９：６の原子数比のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を用いることができる。なお、酸化物半導体層１１４ａ、及び酸化物半導体層１１４ｂの原子数比はそれぞれ、誤差として上記の原子数比のプラスマイナス２０％の変動を含む。
【０３４２】
上層に設けられる酸化物半導体層１１４ｂに、スタビライザーとして機能するＧａの含有量の多い酸化物を用いることにより、酸化物半導体層１１４ａ、及び酸化物半導体層１１４ｂからの酸素の放出を抑制することができる。
【０３４３】
なお、これらに限られず、必要とするトランジスタの半導体特性及び電気特性（電界効果移動度、しきい値電圧、ばらつき等）に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とするトランジスタの半導体特性を得るために、酸化物半導体層１１４ａ、酸化物半導体層１１４ｂのキャリア密度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。
【０３４４】
なお、上記では酸化物半導体層１１４として、２つの酸化物半導体層が積層された構成を例示したが、３つ以上の酸化物半導体層を積層する構成としてもよい。
【０３４５】
《変形例２》
図１１（Ｂ）に、以下で例示するトランジスタ１２０の断面概略図を示す。トランジスタ１２０は、酸化物半導体層の構成が異なる点で、トランジスタ１００及びトランジスタ１１０と相違している。
【０３４６】
トランジスタ１２０の備える酸化物半導体層１２４は、酸化物半導体層１２４ａ、酸化物半導体層１２４ｂ、酸化物半導体層１２４ｃが順に積層されて構成される。
【０３４７】
酸化物半導体層１２４ａ及び酸化物半導体層１２４ｂは、絶縁層１０３上に積層して設けられる。また酸化物半導体層１２４ｃは、酸化物半導体層１２４ｂの上面、並びに一対の電極１０５ａ、１０５ｂの上面及び側面に接して設けられる。
【０３４８】
酸化物半導体層１２４ａ、酸化物半導体層１２４ｂ、酸化物半導体層１２４ｃのうち、いずれか一、またはいずれか二、または全部に、実施の形態６に説明する酸化物半導体膜を適用することができる。
【０３４９】
例えば、酸化物半導体層１２４ｂとして、上記変形例１で例示した酸化物半導体層１１４ａと同様の構成を用いることができる。また例えば、酸化物半導体層１２４ａ、１２４ｃとして、上記変形例１で例示した酸化物半導体層１１４ｂと同様の構成を用いることができる。
【０３５０】
例えば、酸化物半導体層１２４ｂの下層に設けられる酸化物半導体層１２４ａ、及び上層に設けられる酸化物半導体層１２４ｃに、スタビライザーとして機能するＧａの含有量の多い酸化物を用いることにより、酸化物半導体層１２４ａ、酸化物半導体層１２４ｂ、及び酸化物半導体層１２４ｃからの酸素の放出を抑制することができる。
【０３５１】
また、例えば酸化物半導体層１２４ｂに主としてチャネルが形成される場合に、酸化物半導体層１２４ｂにＩｎの含有量の多い酸化物を用い、酸化物半導体層１２４ｂと接して一対の電極１０５ａ、１０５ｂを設けることにより、トランジスタ１２０のオン電流を増大させることができる。
【０３５２】
＜トランジスタの他の構成例＞
以下では、本発明の一態様の酸化物半導体膜を適用可能な、トップゲート型のトランジスタの構成例について説明する。
【０３５３】
なお、以下では、上記と同様の構成、または同様の機能を備える構成要素においては、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０３５４】
《構成例》
図１２（Ａ）に、以下で例示するトップゲート型のトランジスタ１５０の断面概略図を示す。
【０３５５】
トランジスタ１５０は、絶縁層１５１が設けられた基板１０１上に設けられる酸化物半導体層１０４と、酸化物半導体層１０４の上面に接する一対の電極１０５ａ、１０５ｂと、酸化物半導体層１０４、一対の電極１０５ａ、１０５ｂ上に設けられる絶縁層１０３と、絶縁層１０３上に酸化物半導体層１０４と重なるように設けられるゲート電極１０２とを有する。また、絶縁層１０３及びゲート電極１０２を覆って絶縁層１５２が設けられている。
【０３５６】
トランジスタ１５０の酸化物半導体層１０４に、実施の形態６で説明する酸化物半導体膜を適用することができる。
【０３５７】
絶縁層１５１は、基板１０１から酸化物半導体層１０４への不純物の拡散を抑制する機能を有する。例えば、上記絶縁層１０７と同様の構成を用いることができる。なお、絶縁層１５１は、不要であれば設けなくてもよい。
【０３５８】
絶縁層１５２には、上記絶縁層１０７と同様、酸素、水素、水等のブロッキング効果を有する絶縁膜を適用することができる。なお、絶縁層１０７は不要であれば設けなくてもよい。
【０３５９】
《変形例》
以下では、トランジスタ１５０と一部が異なるトランジスタの構成例について説明する。
【０３６０】
図１２（Ｂ）に、以下で例示するトランジスタ１６０の断面概略図を示す。トランジスタ１６０は、酸化物半導体層の構成が異なる点で、トランジスタ１５０と相違している。
【０３６１】
トランジスタ１６０の備える酸化物半導体層１６４は、酸化物半導体層１６４ａ、酸化物半導体層１６４ｂ、及び酸化物半導体層１６４ｃが順に積層されて構成されている。
【０３６２】
酸化物半導体層１６４ａ、酸化物半導体層１６４ｂ、酸化物半導体層１６４ｃのうち、いずれか一、またはいずれか二、または全部に、本発明の一態様の酸化物半導体膜を適用することができる。
【０３６３】
例えば、酸化物半導体層１６４ｂとして、上記変形例１で例示した酸化物半導体層１１４ａと同様の構成を用いることができる。また例えば、酸化物半導体層１６４ａ、１６４ｃとして、上記変形例１で例示した酸化物半導体層１１４ｂと同様の構成を用いることができる。
【０３６４】
例えば、酸化物半導体層１６４ｂの下層に設けられる酸化物半導体層１２４ａ、及び上層に設けられる酸化物半導体層１６４ｃに、スタビライザーとして機能するＧａの含有量の多い酸化物を用いることにより、酸化物半導体層１６４ａ、酸化物半導体層１６４ｂ、酸化物半導体層１６４ｃからの酸素の放出を抑制することができる。
【０３６５】
ここで、酸化物半導体層１６４の形成時において、酸化物半導体層１６４ｃと酸化物半導体層１６４ｂをエッチングにより加工して酸化物半導体層１６４ａとなる酸化物半導体膜を露出させ、その後にドライエッチング法によって該酸化物半導体膜を加工して酸化物半導体層１６４ａを形成する場合に、該酸化物半導体膜の反応生成物が、酸化物半導体層１６４ｂ及び酸化物半導体層１６４ｃの側面に再付着し、側壁保護層（ラビットイヤーとも呼べる）が形成される場合がある。なお、該反応生成物は、スパッタリング現象によって再付着するほか、ドライエッチング時のプラズマを介して再付着する場合もある。
【０３６６】
図１２（Ｃ）には、上述のようにして酸化物半導体層１６４の側面に側壁保護層１６４ｄが形成された場合の、トランジスタ１６０の断面概略図を示している。
【０３６７】
側壁保護層１６４ｄは、主として酸化物半導体層１６４ａと同一の材料を含む。また、側壁保護層１６４ｄには、酸化物半導体層１６４ａの下層に設けられる層（ここでは絶縁層１５１）の成分（例えばシリコン）を含有する場合がある。
【０３６８】
また、図１２（Ｃ）に示すように、酸化物半導体層１６４ｂの側面を側壁保護層１６４ｄで覆い、一対の電極１０５ａ、１０５ｂと接しない構成とすることにより、特に酸化物半導体層１６４ｂに主としてチャネルが形成される場合に、トランジスタのオフ時の意図しないリーク電流を抑制し、優れたオフ特性を有するトランジスタを実現できる。また、側壁保護層１６４ｄとしてスタビライザーとして機能するＧａの含有量の多い材料を用いることで、酸化物半導体層１６４ｂの側面からの酸素の脱離を効果的に抑制し、電気的特性の安定性に優れたトランジスタを実現できる。
【０３６９】
本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【０３７０】
（実施の形態８）
本実施の形態では、入力手段としてタッチセンサ（接触検出装置）が、表示部に重ねて設けられたタッチパネルの構成について、図１３及び図１４を参照しながら説明する。以下において、上記実施の形態と重複する部分については、説明を省略する場合がある。
【０３７１】
図１３（Ａ）は、本実施の形態で例示するタッチパネル４００の斜視概略図である。なお明瞭化のため、代表的な構成要素のみを図１３に示す。図１３（Ｂ）は、タッチパネル４００を展開した斜視概略図である。
【０３７２】
図１４に、図１３（Ａ）に示すタッチパネル４００のＸ１−Ｘ２における断面図を示す。
【０３７３】
タッチパネル４００は、第１の基板４０１と第２の基板４０２との間に挟持された表示部４１１と、第２の基板４０２と第３の基板４０３との間に挟持されたタッチセンサ４３０とを備える。
【０３７４】
第１の基板４０１は、表示部４１１、表示部４１１と電気的に接続する複数の配線４０６を備える。複数の配線４０６は、第１の基板４０１の外周部にまで引き回され、その一部が外部接続電極４０５を構成している。外部接続電極４０５はＦＰＣ４０４と電気的に接続する。
【０３７５】
＜タッチセンサ＞
第３の基板４０３には、タッチセンサ４３０と、タッチセンサ４３０と電気的に接続する複数の配線４１７を備える。タッチセンサ４３０は、第３の基板４０３の第２の基板４０２と対向する面側に設けられる。また複数の配線４１７は第３の基板４０３の外周部にまで引き回され、その一部がＦＰＣ４１５と電気的に接続するための外部接続電極４１６を構成している。なお、図１３（Ｂ）では明瞭化のため、第３の基板４０３の裏面側（紙面奥側）に設けられるタッチセンサ４３０の電極や配線等を実線で示している。
【０３７６】
本実施の形態では投影型静電容量式のタッチセンサを適用する例を示す。しかしこれに限られない。指等の検知対象が、表示素子が設けられる側とは反対側から近接する、または触れることを検知するセンサを適用することができる。
【０３７７】
タッチセンサのセンサ層としては、静電容量方式のタッチセンサが好ましい。静電容量方式のタッチセンサとしては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等があり、投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから自己容量方式、相互容量方式などがある。相互容量方式を用いると同時多点検出が可能となるため好ましい。
【０３７８】
以下では、投影型静電容量方式のタッチセンサを適用する場合について説明する。
【０３７９】
図１３（Ｂ）に示すタッチセンサ４３０は、投影型静電容量方式のタッチセンサの一例である。タッチセンサ４３０は、電極４２１と電極４２２とを有する。電極４２１と電極４２２とは、それぞれ複数の配線４１７のいずれかと電気的に接続する。
【０３８０】
ここで、電極４２２の形状は、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、複数の四辺形が一方向に連続した形状となっている。また、電極４２１の形状は四辺形であり、電極４２２の延在する方向とは交差する方向に一列に並んだ複数の電極４２１のそれぞれが、配線４２３によって電気的に接続されている。このとき、電極４２２と配線４２３の交差部の面積ができるだけ小さくなるように配置することが好ましい。このような形状とすることで、電極が設けられていない領域の面積を低減でき、当該電極の有無によって生じる透過率の違いにより、タッチセンサ４３０を透過する光の輝度ムラを低減することができる。
【０３８１】
なお、電極４２１、電極４２２の形状はこれに限られず、様々な形状を取りうる。例えば、複数の電極４２１をできるだけ隙間が生じないように配置し、絶縁層を介して電極４２２を、電極４２１と重ならない領域ができるように離間して複数設ける構成としてもよい。このとき、隣接する２つの電極４２２の間に、これらとは電気的に絶縁されたダミー電極を設けると、透過率の異なる領域の面積を低減できるため好ましい。
【０３８２】
タッチセンサ４３０の構成を、図１４を用いて説明する。
【０３８３】
第２の基板４０２上には、タッチセンサが設けられている。タッチセンサは、第３の基板４０３の一方の面に、絶縁層４２４を介してセンサ層４４０が設けられ、センサ層４４０は、接着層４３４を介して第２の基板４０２と貼り合わされている。
【０３８４】
センサ層４４０を第３の基板４０３上に形成した後、接着層４３４を用いて、第２の基板４０２とセンサ層４４０を貼り合わせる。この方法により、表示パネルにタッチセンサを重ねて設けて、タッチセンサを作製できる。
【０３８５】
絶縁層４２４は、例えば、酸化シリコンなどの酸化物を用いることができる。絶縁層４２４に接して透光性を有する電極４２１及び電極４２２が設けられている。電極４２１及び電極４２２は、第３の基板４０３上に形成された絶縁層４２４上に、スパッタリング法により導電膜を成膜した後、フォトリソグラフィ法等の公知のパターニング技術により、不要な部分を除去することで形成される。透光性を有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物を用いることができる。
【０３８６】
電極４２１又は電極４２２には、配線４３８が電気的に接続されている。配線４３８の一部は、ＦＰＣ４１５と電気的に接続する外部接続電極として機能する。配線４３８としては、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、チタン、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、又はパラジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。
【０３８７】
電極４２２は、一方向に延在したストライプ状複数設けられている。また、電極４２１は、一本の電極４２２を一対の電極４２１が挟むように設けられ、これらを電気的に接続する配線４３２が電極４２２と交差するように設けられる。ここで、一本の電極４２２と、配線４３２とによって電気的に接続される複数の電極４２１は、必ずしも直交して設ける必要はなく、これらのなす角度が９０度未満であってもよい。
【０３８８】
また、電極４２１及び電極４２２を覆うように、絶縁層４３３が設けられている。絶縁層４３３に用いる材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。また、絶縁層４３３には、電極４２１に達する開口部が設けられ、電極４２１と電気的に接続する配線４３２が設けられている。配線４３２は、電極４２１及び電極４２２と同様の透光性の導電性材料を用いると、タッチパネルの開口率が高まるため好ましい。また、配線４３２に電極４２１及び電極４２２と同一の材料を用いてもよいが、これよりも導電性の高い材料を用いることが好ましい。
【０３８９】
また、絶縁層４３３及び配線４３２を覆う絶縁層が設けられていてもよい。当該絶縁層は、保護層として機能させることができる。
【０３９０】
また、絶縁層４３３（及び保護層として機能する絶縁層）には、配線４３８に達する開口が設けられており、開口に設けられた接続層４３９によって、ＦＰＣ４１５と配線４３８とが電気的に接続されている。接続層４３９としては、公知の異方性導電フィルム（ＡＣＦ：ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
【０３９１】
センサ層４４０と、第２の基板４０２とを接着する接着層４３４は、透光性を有することが好ましい。例えば、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂を用いることができ、具体的には、アクリル、ウレタン、エポキシ、またはシロキサン結合を有する樹脂などの樹脂を用いることができる。
【０３９２】
＜表示部＞
表示部４１１は複数の画素を有する画素部４１３を有する。表示部４１１の画素部４１３に適用可能な表示素子としては、有機ＥＬ素子、液晶素子の他、電気泳動方式や電子粉流体方式などにより表示を行う表示素子など、様々な表示素子を用いることができる。
【０３９３】
以下では、表示素子に液晶素子を適用する場合について説明する。
【０３９４】
液晶４３１は、第１の基板４０１と第２の基板４０２との間に挟持された状態で、封止材４３６によって封止される。なお、封止材４３６は、スイッチング素子層４３７やカラーフィルタ層４３５を囲むように設けられている。
【０３９５】
封止材４３６としては、熱硬化樹脂や紫外線硬化樹脂を用いることができ、アクリル、ウレタン、エポキシ、またはシロキサン結合を有する樹脂などの有機樹脂を用いることができる。また、封止材４３６は、低融点ガラスを含むガラスフリットにより形成されていてもよい。また、封止材４３６は、上記有機樹脂とガラスフリットとを組み合わせて形成されていてもよい。例えば、液晶４３１に接して上記有機樹脂を設け、その外側にガラスフリットを設けることで、外部から、液晶へ水などが混入することを抑制することができる。
【０３９６】
表示部４１１はソース駆動回路４１２ｓ、及びゲート駆動回路４１２ｇを有し、第１の基板４０１と第２の基板４０２の間に、液晶４３１と共に封止されている。
【０３９７】
図１３（Ｂ）には、ソース駆動回路４１２ｓが画素部４１３の両側に一つずつ、計２つ配置される構成が例示されているが、１つのソース駆動回路４１２ｓが画素部４１３の一方の辺に沿って配置される構成としてもよい。
【０３９８】
スイッチング素子層４３７が、第１の基板４０１上に設けられている（図１４参照）。スイッチング素子層４３７は少なくともトランジスタを有し、トランジスタの他に、容量素子などの素子を有していてもよい。なお、スイッチング素子層４３７は、駆動回路（ゲート駆動回路、ソース駆動回路）などの回路の他、配線や電極等を含んでいてもよい。
【０３９９】
第２の基板４０２の一方の面には、カラーフィルタ層４３５が設けられている。カラーフィルタ層４３５は、液晶素子と重なるカラーフィルタを有する。カラーフィルタ層４３５には、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色のカラーフィルタを設ける構成とすると、フルカラーの液晶パネルとすることができる。
【０４００】
カラーフィルタ層４３５は、例えば、顔料を含む感光性の材料を用い、フォトリソグラフィ工程により形成される。また、カラーフィルタ層４３５として、異なる色のカラーフィルタの間にブラックマトリクスを設けてもよい。また、カラーフィルタやブラックマトリクスを覆うオーバーコートを設けてもよい。
【０４０１】
なお、用いる液晶素子の構成に応じて、カラーフィルタ層４３５上に液晶素子の一方の電極を形成してもよい。なお該電極は、後に形成される液晶素子の一部となる。また該電極上に配向膜が設けられていてもよい。
【０４０２】
液晶４３１を挟むように一対の偏光板４４５が設けられている。具体的には、第１の基板４０１と第３の基板４０３に設けられている。
【０４０３】
偏光板４４５としては、公知の偏光板を用いればよく、自然光や円偏光から直線偏光を作り出すことができるような材料を用いる。例えば、二色性の物質を一定方向にそろえて配置することで、光学的な異方性を持たせたものを用いることができる。例えば、ヨウ素系の化合物などをポリビニルアルコールなどのフィルムに吸着させ、これを一方向に延伸することで作製することができる。なお、二色性の物質としては、ヨウ素系の化合物のほか、染料系の化合物などが用いられる。偏光板４４５は、膜状、またはフィルム状、シート状、もしくは板状の材料を用いることができる。
【０４０４】
本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【０４０５】
（実施の形態９）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について説明する。具体的には、本発明の一態様の表示装置を有する電子機器について図１５を用いて説明する。
【０４０６】
発光装置を適用した電子機器として、例えば、コンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯情報端末、音響再生装置などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図１５に示す。
【０４０７】
図１５（Ａ）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。なお、コンピュータは、演算装置が処理した結果を表示部７２０３に表示する。
【０４０８】
図１５（Ｂ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機７４００は、演算装置が処理した結果を表示部７４０２に表示する。
【０４０９】
図１５（Ｂ）に示す携帯電話機７４００は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。
【０４１０】
表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。
【０４１１】
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好ましい。
【０４１２】
また、携帯電話機７４００内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯電話機７４００の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
【０４１３】
また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、または筐体７４０１の操作ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
【０４１４】
また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号を検知し、表示部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。
【０４１５】
表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
【０４１６】
図１５（Ｃ）は、折りたたみ式のコンピュータの一例を示している。折りたたみ式のコンピュータ７４５０は、ヒンジ７４５４で接続された筐体７４５１Ｌと筐体７４５１Ｒを備えている。また、操作ボタン７４５３、左側スピーカ７４５５Ｌおよび右側スピーカ７４５５Ｒの他、コンピュータ７４５０の側面には図示されていない外部接続ポート７４５６を備える。なお、筐体７４５１Ｌに設けられた表示部７４５２Ｌと、筐体７４５１Ｒに設けられた表示部７４５２Ｒが互いに対峙するようにヒンジ７４５４を折り畳むと、表示部を筐体で保護することができる。
【０４１７】
表示部７４５２Ｌと表示部７４５２Ｒは、画像を表示する他、指などで触れると情報を入力できる。例えば、インストール済みのプログラムを示すアイコンを指でふれて選択し、プログラムを起動できる。または、表示された画像の二箇所に触れた指の間隔を変えて、画像を拡大または縮小できる。または、表示された画像の一箇所に触れた指を移動して画像を移動できる。また、キーボードの画像を表示して、表示された文字や記号を指で触れて選択し、情報を入力することもできる。
【０４１８】
また、コンピュータ７４５０に、ジャイロ、加速度センサ、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機、指紋センサ、ビデオカメラを搭載することもできる。例えば、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、コンピュータ７４５０の向き（縦か横か）を判断して、表示する画面の向きを自動的に切り替えるようにすることができる。
【０４１９】
また、コンピュータ７４５０はネットワークに接続できる。コンピュータ７４５０はインターネット上の情報を表示できる他、ネットワークに接続された他の電子機器を遠隔から操作する端末として用いることができる。
【０４２０】
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。
【符号の説明】
【０４２１】
１０    演算装置
１１    演算部
１２    記憶部
１４    伝送路
１５    入出力インターフェース
２０    入出力装置
２１    入力手段
２２    表示部
２３    照度計
３０    情報処理装置
１００    トランジスタ
１０１    基板
１０２    ゲート電極
１０３    絶縁層
１０４    酸化物半導体層
１０５ａ    電極
１０５ｂ    電極
１０６    絶縁層
１０７    絶縁層
１１０    トランジスタ
１１４    酸化物半導体層
１１４ａ    酸化物半導体層
１１４ｂ    酸化物半導体層
１２０    トランジスタ
１２４    酸化物半導体層
１２４ａ    酸化物半導体層
１２４ｂ    酸化物半導体層
１２４ｃ    酸化物半導体層
１５０    トランジスタ
１５１    絶縁層
１５２    絶縁層
１６０    トランジスタ
１６４    酸化物半導体層
１６４ａ    酸化物半導体層
１６４ｂ    酸化物半導体層
１６４ｃ    酸化物半導体層
１６４ｄ    側壁保護層
４００    タッチパネル
４０１    基板
４０２    基板
４０３    基板
４０４    ＦＰＣ
４０５    外部接続電極
４０６    配線
４１１    表示部
４１２ｇ    ゲート駆動回路
４１２ｓ    ソース駆動回路
４１３    画素部
４１５    ＦＰＣ
４１６    外部接続電極
４１７    配線
４２１    電極
４２２    電極
４２３    配線
４２４    絶縁層
４３０    タッチセンサ
４３１    液晶
４３２    配線
４３３    絶縁層
４３４    接着層
４３５    カラーフィルタ層
４３６    封止材
４３７    スイッチング素子層
４３８    配線
４３９    接続層
４４０    センサ層
４４５    偏光板
５００    入力手段
５００＿Ｃ    信号
５８０    照度計
６００    情報処理装置
６１０    制御部
６１５＿Ｃ    二次制御信号
６１５＿Ｖ    二次画像信号
６２０    演算装置
６２５＿Ｃ    一次制御信号
６２５＿Ｖ    一次画像信号
６３０    表示部
６３１    画素部
６３１ａ    領域
６３１ｂ    領域
６３１ｃ    領域
６３１ｐ    画素
６３２    Ｇ駆動回路
６３２＿Ｇ    Ｇ信号
６３２ａ    Ｇ駆動回路
６３２ｂ    Ｇ駆動回路
６３２ｃ    Ｇ駆動回路
６３３    Ｓ駆動回路
６３３＿Ｓ    Ｓ信号
６３４    画素回路
６３４ｃ    容量素子
６３４ＥＬ    画素回路
６３４ｔ    トランジスタ
６３４ｔ＿１    トランジスタ
６３４ｔ＿２    トランジスタ
６３５    表示素子
６３５ＥＬ    ＥＬ素子
６３５ＬＣ    液晶素子
６４０    表示装置
６５０    光供給部
７０１    演算部
７０２    記憶部
７０３    制御部
７０４    表示部
７２０１    本体
７２０２    筐体
７２０３    表示部
７２０４    キーボード
７２０５    外部接続ポート
７２０６    ポインティングデバイス
７４００    携帯電話機
７４０１    筐体
７４０２    表示部
７４０３    操作ボタン
７４０４    外部接続ポート
７４０５    スピーカ
７４０６    マイク
７４５０    コンピュータ
７４５１Ｌ    筐体
７４５１Ｒ    筐体
７４５２Ｌ    表示部
７４５２Ｒ    表示部
７４５３    操作ボタン
７４５４    ヒンジ
７４５５Ｌ    左側スピーカ
７４５５Ｒ    右側スピーカ
７４５６    外部接続ポート
【図１】
2014126805.tif 000004
【図２】
2014126805.tif 000005
【図３】
2014126805.tif 000006
【図４】
2014126805.tif 000007
【図５】
2014126805.tif 000008
【図６】
2014126805.tif 000009
【図７】
2014126805.tif 000010
【図８】
2014126805.tif 000011
【図９】
2014126805.tif 000012
【図１０】
2014126805.tif 000013
【図１１】
2014126805.tif 000014
【図１２】
2014126805.tif 000015
【図１３】
2014126805.tif 000016
【図１４】
2014126805.tif 000017
【図１５】
2014126805.tif 000018
【図１６】
2014126805.tif 000019