(57)【要約】【課題】信頼性を向上しうる、新規な表示装置を提供する。【解決手段】フォトマスクを用いて形成される、カラーフィルタ等の構造物を第１の基板側である表示素子部に設ける。その結果、第２の基板の裏面にフォトマスクを用いて形成されるカラーフィルタ等の構造物を設けない構成とすることができる。この構成の場合、第２の基板を有するタッチセンサ部において、一方の面に設けられるタッチセンサを構成する電極を形成する際、他方の面に形成される構造物を接触等により損傷させる恐れがない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランジスタを有する画素が設けられた第１の基板と、
前記第１の基板に対向し、一方の面にタッチセンサが設けられた第２の基板を有し、
前記第１の基板上には、カラーフィルタが設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
トランジスタを有する画素が設けられた第１の基板と、
前記第１の基板に対向し、一方の面にタッチセンサが設けられた第２の基板を有し、
前記第１の基板上には、カラーフィルタが設けられ、
配向膜が前記第２の基板の他方の面に設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
トランジスタを有する画素が設けられた第１の基板と、
前記第１の基板に対向し、一方の面にタッチセンサが設けられた第２の基板を有し、
前記第１の基板上には、カラーフィルタ及びブラックマトリクスが設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
トランジスタを有する画素が設けられた第１の基板と、
前記第１の基板に対向し、一方の面にタッチセンサが設けられた第２の基板を有し、
前記第１の基板上には、カラーフィルタ及びブラックマトリクスが設けられ、
配向膜が前記第２の基板の他方の面に設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記トランジスタは、酸化物半導体を有する半導体層を有することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の表示装置を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物（プロダクト。機械（マシン）、製品（マニュファクチャ）、組成物（コンポジション・オブ・マター）を含む。）、及び方法（プロセス。単純方法及び生産方法を含む。）に関する。特に、本発明の一形態は、半導体装置、表示装置、発光装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法に関する。特に、本発明の一形態は、例えば、表示装置又はその駆動方法に関する。
【０００２】
なお、表示装置とは、表示素子を有する装置のことをいう。なお、表示装置は、複数の画素を駆動させる駆動回路等を含む場合がある。なお、表示装置又は表示モジュールは、別の基板上に配置されたタッチセンサ、制御回路、電源回路、信号生成回路等を含む場合がある。
【背景技術】
【０００３】
液晶表示装置に代表される表示装置は、近年の技術革新の結果、コモディティー化が進んでいる。そのため、被検知体の近接又は接触を検知可能なセンサ（以下、タッチセンサ）機能を付加する等、付加価値の高い製品の提案が盛んである。
【０００４】
例えば特許文献１では、表示装置の配線の一部を用いて表示機能に加えて、タッチセンサ機能を兼備することで、表示装置の薄型化を図る構成について開示している。特許文献１では、表示期間とは別にタッチ感知期間を設けることで、表示機能及びタッチセンサ機能を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２３１７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
表示装置では、動画表示時においてフレーム周波数（リフレッシュレートともいう）を６０Ｈｚよりも大きい駆動周波数とすることにより、表示品質を高める技術がある。一方で、静止画表示時においてフレーム周波数を６０Ｈｚ以下の駆動周波数とすることで、低消費電力化を図る技術がある。
【０００７】
特許文献１に記載のタッチセンサ機能付き表示装置では、タッチセンサを構成する電極を素子基板側に設ける構成とするため、表示期間とは別の期間でタッチ検知期間を確保する構成としている。この構成で、フレーム周波数を６０Ｈｚより大きい周波数、又は６０Ｈｚ以下の周波数に切り換えるといった、周波数を可変にして動作させる構成を組み合わせた場合、タッチを感知するための期間が手狭になるため、タッチ感知期間の確保が難しいといった課題が生じる。
【０００８】
一方で、特許文献１に記載のタッチセンサ機能付き表示装置の構成とは異なり、タッチセンサを構成する電極を、素子基板に対向する対向基板に形成し、表示期間とは独立してタッチ検知期間を確保する構成が考えられるものの、該構成では次のような課題が生じる。具体的には、対向基板の表面にタッチセンサを構成する電極を形成し、裏面にカラーフィルタ等の構造物を形成すると、対向基板の両面にフォトマスクを用いて形成される構造物が設けられる構成となる。そのため、両面にフォトマスクを用いて形成される構造物を有する対向基板側では、製造時の衝撃等により信頼性が低下するといった課題が生じることになる。また、対向基板とは完全に独立してタッチセンサを構成する電極を形成する構成とすると、該課題は解消するものの、表示装置が厚くなってしまうといった課題は生じてしまう。
【０００９】
そこで、本発明の一態様では、フレーム周波数が変化してもタッチ感知期間を設けることのできる、新規な構成の表示装置などを提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様では、信頼性を向上しうる、新規な構成の表示装置などを提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様では、低消費電力化を図ることのできる、新規な構成の表示装置などを提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様では、歩留まりの向上を図ることのできる、新規な構成の表示装置などを提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様では、薄型化を図ることのできる、新規な構成の表示装置などを提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様では、タッチセンサを使用したときの不具合の影響を低減することができる、新規な構成の表示装置などを提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様では、新規な構成の表示装置などを提供することを課題の一とする。
【００１０】
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、上記以外の課題は、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、上記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】
【００１１】
上述の課題を鑑み本発明の一態様では、フォトマスクを用いて形成される、カラーフィルタ等の構造物を第１の基板側である表示素子部に設ける。その結果、第２の基板の裏面にフォトマスクを用いて形成されるカラーフィルタ等の構造物を設けない構成とすることができる。この構成の場合、第２の基板を有するタッチセンサ部において、一方の面に設けられるタッチセンサを構成する電極を形成する際、他方の面に形成される構造物を接触等により損傷させる恐れがない。また、フレーム周波数を可変にして表示を行う構成とする場合、表示期間とは独立してタッチ検知期間を確保できる構成とすることができる。
【００１２】
本発明の一態様は、トランジスタを有する画素が設けられた第１の基板と、第１の基板に対向し、一方の面にタッチセンサが設けられた第２の基板を有し、第１の基板上には、カラーフィルタが設けられている表示装置である。
【００１３】
本発明の一態様は、トランジスタを有する画素が設けられた第１の基板と、第１の基板に対向し、一方の面にタッチセンサが設けられた第２の基板を有し、第１の基板上には、カラーフィルタが設けられ、配向膜が第２の基板の他方の面に設けられている表示装置である。
【００１４】
本発明の一態様は、トランジスタを有する画素が設けられた第１の基板と、第１の基板に対向し、一方の面にタッチセンサが設けられた第２の基板を有し、第１の基板上には、カラーフィルタ及びブラックマトリクスが設けられている表示装置である。
【００１５】
本発明の一態様は、トランジスタを有する画素が設けられた第１の基板と、第１の基板に対向し、一方の面にタッチセンサが設けられた第２の基板を有し、第１の基板上には、カラーフィルタ及びブラックマトリクスが設けられ、配向膜が第２の基板の他方の面に設けられている表示装置である。
【００１６】
本発明の一態様において、トランジスタは、酸化物半導体を有する半導体層を有する表示装置が好ましい。
【００１７】
本発明の一態様は、上記の表示装置を有する電子機器である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一態様により、フレーム周波数が変化してもタッチ感知期間を設けることのできる、新規な構成の表示装置を提供することができる。また本発明の一態様により、信頼性を向上しうる、新規な構成の表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】表示装置の断面模式図。
【図２】表示素子部の回路ブロック図。
【図３】表示素子部の平面模式図及び断面図。
【図４】表示素子部の平面模式図及び断面図。
【図５】タッチセンサ部の平面図及び断面図。
【図６】タッチセンサ部の断面模式図。
【図７】タッチセンサ部の断面図。
【図８】表示装置の断面図。
【図９】表示装置の断面図。
【図１０】表示装置の断面図。
【図１１】表示装置の断面図。
【図１２】表示装置の断面図。
【図１３】表示素子部の回路ブロック図。
【図１４】表示素子部の平面模式図及び断面図。
【図１５】接続部の断面図。
【図１６】端子部の断面図。
【図１７】トランジスタの作製方法を説明する図。
【図１８】トランジスタの作製方法を説明する図。
【図１９】トランジスタの断面図。
【図２０】タッチセンサ部のブロック図及びタイミングチャート図。
【図２１】表示素子部のブロック図及びタイミングチャート図。
【図２２】表示装置の動作を説明する図。
【図２３】液晶表示装置のブロック図。
【図２４】画素の回路図。
【図２５】液晶表示装置の動作を説明するタイミングチャート図。
【図２６】本発明の一態様である表示装置を用いた表示モジュールを説明する図。
【図２７】本発明の一態様である表示装置を用いた電子機器を説明する図。
【図２８】本発明の一態様である表示装置を用いた電子機器を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、以下の実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において、同じ物を指し示す符号は異なる図面間において共通とする。
【００２１】
また、図面において、大きさ、層の厚さ、又は領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。なお図面は、理想的な例を模式的に示したものであり、図面に示す形状又は値などに限定されない。例えば、ノイズによる信号、電圧、若しくは電流のばらつき、又は、タイミングのずれによる信号、電圧、若しくは電流のばらつきなどを含むことが可能である。
【００２２】
また本明細書等において、トランジスタとは、ゲートと、ドレインと、ソースとを含む少なくとも三つの端子を有する素子である。そして、ドレイン（ドレイン端子、ドレイン領域又はドレイン電極）とソース（ソース端子、ソース領域又はソース電極）の間にチャネル領域を有しており、ドレインとチャネル領域とソースとを介して電流を流すことができるものである。
【００２３】
ここで、ソースとドレインとは、トランジスタの構造又は動作条件等によって変わるため、いずれがソース又はドレインであるかを限定することが困難である。そこで、ソースとして機能する部分、及びドレインとして機能する部分を、ソース又はドレインと呼ばず、ソースとドレインとの一方を第１電極と表記し、ソースとドレインとの他方を第２電極と表記する場合がある。
【００２４】
なお本明細書にて用いる「第１」、「第２」、「第３」という序数詞は、構成要素の混同を避けるために付したものであり、数的に限定するものではないことを付記する。
【００２５】
なお本明細書において、ＡとＢとが接続されている、とは、ＡとＢとが直接接続されているものの他、電気的に接続されているものを含むものとする。ここで、ＡとＢとが電気的に接続されているとは、ＡとＢとの間で、何らかの電気的作用を有する対象物が存在するとき、ＡとＢとの電気信号の授受を可能とするものをいう。
【００２６】
なお本明細書において、「上に」、「下に」などの配置を示す語句は、構成同士の位置関係を、図面を参照して説明するために、便宜上用いている。また、構成同士の位置関係は、各構成を描写する方向に応じて適宜変化するものである。従って、明細書で説明した語句に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。
【００２７】
なお図面におけるブロック図の各回路ブロックの配置は、説明のため位置関係を特定するものであり、異なる回路ブロックで別々の機能を実現するよう図面で示していても、実際の回路や領域では、同じ回路や同じ領域内で別々の機能を実現しうるように設けられている場合もある。また図面におけるブロック図の各回路ブロックの機能は、説明のため機能を特定するものであり、一つの回路ブロックとして示していても、実際の回路や領域では、一つの回路ブロックで行う処理を複数の回路ブロックで行うよう設けられている場合もある。
【００２８】
本明細書においては、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお各実施の形態での説明は、以下の順序で行う。
１．実施の形態１（本発明の一態様に関する基本構成について）
２．実施の形態２（液晶表示装置の構成例について）
３．実施の形態３（ＥＬ表示装置の構成例について）
４．実施の形態４（表示装置を構成するその他の構成について）
５．実施の形態５（表示装置に関する動作について）
６．実施の形態６（表示装置のブロック図の構成について）
７．実施の形態７（表示モジュール及び該表示モジュールを具備する電子機器の構成例）
【００２９】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について、図１を用いて説明を行う。
【００３０】
図１（Ａ）に示す表示装置の図は、一例として、タッチセンサ機能付きの液晶表示装置１０の断面模式図である。
【００３１】
液晶表示装置１０は、トランジスタ及び液晶が設けられる表示素子部１０１と、タッチセンサが設けられるタッチセンサ部１０２と、タッチセンサ部１０２を保護するカバーガラス部１０３と、を有する。
【００３２】
表示素子部１０１は、基板１１１と、トランジスタ１１２と、導電層１１３と、カラーフィルタ１１４と、を有する。また表示素子部１０１は、導電層１１３の上に液晶層１１５を有する。
【００３３】
基板１１１は、一例として、ガラス基板、セラミック基板、石英基板、サファイア基板等が用いられる。基板１１１上には、トランジスタを含む画素が設けられる。なお基板１１１には、光学フィルムや、保護フィルムが設けられる構成でもよいし、表面に凹凸を設ける構成であってもよい。なお基板１１１は、第１の基板ということもある。
【００３４】
トランジスタ１１２は、一例として、トランジスタの他、容量素子といった画素を構成する素子が設けられる。なおトランジスタは、トップゲート型の構造でもよいし、ボトムゲート型の構造であってもよい。またボトムゲート型の構造の場合には、チャネルエッチ型の構造であってもよいし、チャネル保護型の構造であってもよい。またトランジスタは、コプレナー型の構造でもよいし、スタガ型の構造であってもよい。またトランジスタは、バックゲートを具備するダブルゲート構造でもよいし、ゲートを複数配置したマルチゲート構造であってもよい。
【００３５】
導電層１１３は、一例として、液晶素子の画素電極として用いられる。また導電層１１３は、異なる層に設けられる配線間の電気的な接続を図るために引き回される配線としての機能を有する。導電層１１３としては、一例として、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、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、及び酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物等でなる膜を用いることができる。
【００３６】
カラーフィルタ１１４は、照射される光の一部を吸収し、所望の色の光を抽出するための着色層のことをいう。例えば、「赤色のカラーフィルタ」とは、着色層に照射された光の一部を吸収し、赤色の波長帯域の光を抽出する着色層のことをいう。カラーフィルタ１１４は、様々な材料を用いて、印刷法、インクジェット法、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチング方法などでそれぞれ所望の位置に形成する。
【００３７】
なおカラーフィルタ１１４上には、オーバーコート層を設けてもよい。オーバーコート層は、カラーフィルタを保護する機能を有する層を形成する。オーバーコート層としては、例えば、アクリル系樹脂等の絶縁層を用いることができる。
【００３８】
液晶層１１５は、一対の電極より印加する電界により、液晶の光学的変調作用によって光の透過又は非透過を制御することができる。なお、液晶の光学的変調作用は、液晶にかかる電界（横方向の電界、縦方向の電界又は斜め方向の電界を含む）によって制御される。
【００３９】
なお、具体的には、液晶素子の一例としては、ネマチック液晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶、ディスコチック液晶、サーモトロピック液晶、リオトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）、強誘電液晶、反強誘電液晶、主鎖型液晶、側鎖型高分子液晶、バナナ型液晶などを挙げることができる。なお、表示素子として、液晶素子以外の表示素子を用いることも可能である。例えば、電子ペーパーで用いる電気泳動素子やエレクトロクロミック素子、ＦＥＤなどで用いる電子放出素子、などを用いることも可能である。又は、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）素子として、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）、ＤＭＳ（デジタル・マイクロ・シャッター）、ＩＭＯＤ（インターフェアレンス・モジュレーション）素子、などを用いることも可能である。
【００４０】
タッチセンサ部１０２は、基板１２１と、電極１２２と、電極１２３と、を有する。
【００４１】
基板１２１は、基板１１１と同様の基板を用いることができる。基板１２１上には、絶縁層を介して電極１２２及び電極１２３が設けられる。なお基板１２１は、第２の基板ということもある。
【００４２】
基板１２１において、電極１２２及び電極１２３が設けられる面を表面とすると、その裏面側にはフォトマスクを用いて形成する構造物がないことが好適である。例えば、基板１２１の表面及び裏面の両面にフォトマスクを用いて構造物を形成する場合、いずれか一方の面に支持して行うため、接触等による損傷により、表示装置の信頼性の低下を招く恐れがある。
【００４３】
電極１２２及び電極１２３は、導電層１１３と同様の材料を用いることができる。なお電極１２２及び電極１２３は、互いに接触しないようにして同じ層に設ける構成としてもよい。また電極１２２及び電極１２３は、絶縁層を介して、別々の層に設ける構成としてもよい。
【００４４】
なお電極１２２及び電極１２３は、電極１２２及び電極１２３の一方にパルス信号を印加して生じるフリンジ電界をもとに、タッチの有無を検出することができる。具体的には、電極１２２及び電極１２３間におけるフリンジ電界による電気力線が遮断されることで相互容量が減少し、相互容量の変化に応じて電極１２２及び電極１２３の他方で増減する電流値の変化を、タッチの有無の判断に用いる構成とすればよい。
【００４５】
カバーガラス部１０３は、基板１３１を有する。
【００４６】
基板１３１は、基板１１１及び基板１２１と同様の基板を用いることができる。特に基板１３１としては、ビッカース硬度が６５０程度に機械的強度が高められていることが好ましい。例えばイオン交換法や風冷強化法等により物理的、又は化学的な処理が施され、その表面に圧縮応力を加えた強化ガラスを用いることが好適である。なお基板１３１は、第３の基板ということもある。
【００４７】
図１（Ａ）に示す本実施の形態の構成では、カラーフィルタ等のフォトマスクを用いて形成される構造物は、第１の基板側である表示素子部１０１に設ける構成としている。そのため、基板１２１の裏面にフォトマスクを用いて形成されるカラーフィルタ等の構造物を設けない構成とすることができる。この構成の場合、第２の基板を有するタッチセンサ部１０２において、一方の面に設けられるタッチセンサを構成する電極を形成する際、他方の面に形成される構造物を接触等により損傷させる恐れがない。その結果、表面に形成する際の裏面側の不良を軽減することができる。
【００４８】
なお基板１２１の裏面側には、フォトマスクを用いて形成しない配向膜や、スペーサが設けられる構成でもよい。
【００４９】
次いで図１（Ｂ）に示す表示装置の図は、一例として、タッチセンサ機能付きのＥＬ表示装置２０（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）の断面模式図である。
【００５０】
ＥＬ表示装置２０は、液晶表示装置１０と同様に、表示素子部１０４と、タッチセンサ部１０２と、カバーガラス部１０３と、に大別することができる。
【００５１】
表示素子部１０４は、基板１１１と、トランジスタ１１２と、導電層１１３と、カラーフィルタ１１４と、隔壁層１１６と、発光層１１７及び、導電層１１８と、を有する。
【００５２】
なお図１（Ｂ）に示すＥＬ表示装置２０において、発光層１１７より射出される光は、カラーフィルタ１１４を介した基板１１１側より取り出される。従って、ＥＬ表示装置２０におけるタッチセンサ機能は、表示面とは反対側より行う構成となる。
【００５３】
図１（Ｂ）において導電層１１３は、一例として、ＥＬ素子の陽極及び陰極の一方として用いられる。なお導電層１１３を、ＥＬ素子の陽極として用いる場合には、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物、及びこれらの混合物などを用いて形成することが好ましい。具体的に導電層１１３は、例えば、インジウム錫酸化物が挙げられる。
【００５４】
発光層１１７は、一例として、発光層のみの単層であってもよいし、発光層の他、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層等を含む多層であってもよい。また発光層１１７を積層する構成であってもよい。
【００５５】
隔壁層１１６は、隣り合う画素間や配線の絶縁を保つために導電層１１３の端部を覆うように形成するものである。なお隔壁層１１６は、有機樹脂膜、無機絶縁膜又は有機ポリシロキサンを用いて形成する。なお隔壁層１１６は、導電層１１３上に開口部が形成され、その開口部の側壁は、連続した曲率を持って形成される傾斜面となるように形成されることが好ましい。
【００５６】
図１（Ｂ）において導電層１１８は、一例として、ＥＬ素子の陽極及び陰極の他方として用いられる。なお導電層１１８をＥＬ素子の陰極として用いる場合には、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、合金、導電性化合物、及びこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的に導電層１１８には、例えば、アルミニウムが挙げられる。
【００５７】
図１（Ｂ）に示す本実施の形態の構成では、図１（Ａ）でも説明したように、カラーフィルタを第１の基板側である表示素子部に設ける構成としている。そのため、第２の基板の裏面にフォトマスクを用いて形成されるカラーフィルタ等の構造物を設けない構成とすることができる。この構成の場合、第２の基板を有するタッチセンサ部において、一方の面に設けられるタッチセンサを構成する電極を形成する際、他方の面に形成される構造物を接触等により損傷させる恐れがない。その結果、表面に形成する際の裏面側の不良を軽減することができる。
【００５８】
以上説明した図１（Ａ）、（Ｂ）に示す本実施の形態の構成は、タッチセンサを第２の基板側であるタッチセンサ部に設ける構成とし、カラーフィルタを第１の基板側である表示素子部に設ける構成としている。このような構成とすることで、表示装置は、表示素子部の駆動と、タッチセンサ部の駆動とを並列して駆動させることができ、表示素子部のフレーム周波数を切り換える構成としても、タッチセンサ部におけるタッチ感知期間を確保することができる。
【００５９】
また、以上説明した図１（Ａ）、（Ｂ）に示す本実施の形態の構成は、第２の基板の一方の面にフォトマスクを用いて形成されるタッチセンサを設け、第２の基板の他方の面にフォトマスクを用いて形成される電極等の構造物を設けない構成とすることができる。そのため、第２の基板を有するタッチセンサ部において、一方の面に設けられるタッチセンサを形成する際、他方の面に形成される構造物を接触等により損傷させる恐れがない。その結果、第２の基板の表面に形成する際の第２の基板の裏面側の不良を軽減し、表示装置の信頼性を向上させることができる。
【００６０】
（実施の形態２）
本実施の形態では、上記実施の形態１で説明した表示装置の一例として特に、横電界方式の液晶素子を用いる表示装置（液晶表示装置ともいう）の構成について説明する。横電界方式の液晶表示装置は、縦電界方式よりも広い視野角を得ることができるため、近年、モバイル機器等の表示装置として、様々な画面サイズの液晶表示装置に採用されている。
【００６１】
なお、液晶表示装置とは、液晶素子を有する装置のことをいう。なお、液晶表示装置は、複数の画素を駆動させる駆動回路等を含む場合がある。なお、液晶表示装置は、別の基板上に配置されたタッチセンサ、制御回路、電源回路、信号生成回路及びバックライトモジュール等を含み、液晶モジュール、表示モジュール、又は、モジュールと呼ぶこともある。
【００６２】
横電界方式の液晶素子としては、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、及びＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードが代表的である。本実施の形態では、特にＦＦＳモードの液晶表示装置の構成について説明する。
【００６３】
図２乃至図１２を用いて、本実施の形態の液晶表示装置を説明する。
【００６４】
〈横電界方式の液晶表示装置における表示素子部の構成〉
図２は、液晶表示装置１０の構成の一例を示す回路ブロック図である。
【００６５】
図２に示す液晶表示装置１０の回路ブロック図では、画素部２０１、ゲートドライバ２０２、ソースドライバ２０３を示している。また図２では、画素部２０１中に画素２０４を示している。なお図２には、画素２０４の回路図について併せて示している。
【００６６】
画素部２０１は、ゲート線ＧＬ及びソース線ＳＬが概略直交するように設けられている。ゲート線とソース線の交差部には、画素２０４が設けられる。なお画素部２０１における画素２０４の配置は、カラー表示であれば、ＲＧＢの各色に対応した画素が順に設けられる。なお、ＲＧＢの画素の配列は、ストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列等適宜用いることができる。
【００６７】
ゲートドライバ２０２は、シフトレジスタ等を有する。ゲートドライバ２０２は、スタートパルス信号、クロック信号等が入力され、パルス信号を出力する。ゲートドライバ２０２は、走査信号が与えられるゲート線ＧＬの電位を制御する機能を有する。なお、ゲートドライバ２０２を複数設け、複数のゲートドライバ２０２により、ゲート線ＧＬを分割して制御してもよい。ただし、これに限定されず、ゲートドライバ２０２は、別の信号を供給することも可能である。
【００６８】
ソースドライバ２０３は、シフトレジスタ等を有する。ソースドライバ２０３は、スタートパルス信号、クロック信号の他、データ信号の元となる信号（画像信号）が入力される。ソースドライバ２０３は、画像信号を元に画素部２０１に書き込むデータ信号を生成する機能を有する。また、ソースドライバ２０３は、データ信号が与えられるソース線ＳＬの電位を制御する機能を有する。ただし、これに限定されず、ソースドライバ２０３は、別の信号を供給することも可能である。
【００６９】
画素２０４は、一例として、トランジスタ２１１、容量素子ＣＡＰ、及び液晶素子ＬＣを有する。
【００７０】
トランジスタ２１１は、液晶素子ＬＣとソース線ＳＬとの接続を制御するスイッチング素子としての機能を有する。トランジスタ２１１は、ゲート線ＧＬを介して、そのゲートから入力される走査信号によりオン、オフが制御される。
【００７１】
容量素子ＣＡＰは、一例として、画素電極として機能する導電層と共通電極として機能する導電層とを重畳して形成される素子である。そのため、画素２０４に容量線を別途作製することが不要である。
【００７２】
液晶素子ＬＣは、一例として、共通電極、画素電極及び液晶層で構成される素子である。共通電極と画素電極間に形成される電界の作用により液晶層の液晶材料の配向が変化される。
【００７３】
次いで、図２の画素２０４の構成例について説明する。図３（Ａ）は画素の構成例を示す平面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の切断線Ａ１−Ａ２による断面図である。なお図３（Ｂ）では、図１（Ａ）におけるタッチセンサ部１０２及びカバーガラス部１０３を省略した表示素子部１０１の断面図を示している。
【００７４】
図３（Ａ）に示す図２の画素２０４の平面図では、一例として、導電層２２１、導電層２２７、半導体層２２５、導電層２２９、導電層１１３、開口部２４５、開口部２４７、及びカラーフィルタ１１４を示している。
【００７５】
また図３（Ｂ）に示す画素２０４の切断線Ａ１−Ａ２による断面図では、一例として、基板１１１、導電層２２１、絶縁層２２３、半導体層２２５、導電層２２７、導電層２２９、絶縁層２３１、カラーフィルタ１１４、絶縁層２３３、導電層２３５、開口部２４５、絶縁層２３７、導電層１１３、配向膜２４３及び開口部２４７を示している。また図３（Ｂ）では、トランジスタ１１２を図示している。なお図３（Ｂ）において液晶層は配向膜２４３上に設けられるが、図示を省略している。
【００７６】
導電層２２１は、ゲート線として機能する配線である。また導電層２２１は、トランジスタ１１２のゲート電極としての機能を有する。また導電層２２１は、高電源電位ＶＤＤ、低電源電位ＶＳＳ、グラウンド電位又はコモン電位等の定電位の信号が与えられる配線としての機能を有する。また導電層２２１は、異なる層に設けられる配線間の電気的な接続を図るために引き回される配線としての機能を有する。導電層２２１としては、アルミニウム、チタン、クロム、コバルト、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、ルテニウム、銀、タンタル及びタングステンを一種以上含む導電性材料でなる膜を１層又は２層以上で形成するとよい。
【００７７】
導電層２２７は、ソース線として機能する配線である。また導電層２２７は、トランジスタ１１２のソース及びドレインの一方の電極としての機能を有する。また導電層２２７は、高電源電位ＶＤＤ、低電源電位ＶＳＳ、グラウンド電位又はコモン電位等の定電位の信号が与えられる配線としての機能を有する。また導電層２２７は、異なる層に設けられる配線間の電気的な接続を図るために引き回される配線としての機能を有する。導電層２２７としては、導電層２２１と同様に形成することができる。
【００７８】
半導体層２２５は、半導体特性を有する層である。半導体特性を有する層としては、珪素（Ｓｉ）を主成分とする半導体層、有機材料を主成分とする半導体層、或いは金属酸化物を主成分とする半導体層を用いることができる。金属酸化物を主成分とする半導体膜としては、一例として、酸化物半導体層を形成することができる。
【００７９】
導電層２２９は、トランジスタ１１２のソース及びドレインの他方の電極として機能する電極である。また導電層２２９は、異なる層に設けられる配線間の電気的な接続を図るために引き回される配線としての機能を有する。導電層２２９としては、導電層２２１と同様に形成することができる。
【００８０】
導電層２３５は、液晶素子の共通電極として用いられる。また、異なる層に設けられる配線間の電気的な接続を図るために引き回される配線としての機能を有する。導電層２３５としては、導電層１１３と同様に形成することができる。なお導電層１１３及び導電層２３５は、一方は櫛歯状の形状とし、他方は平面状の形状とする。
【００８１】
なお、本実施の形態は、導電層１１３と導電層２３５の位置関係として、共通電極として機能する導電層２３５が画素電極として機能する導電層１１３の下側（基板１１１側）に設けられている例を示しているが、導電層２３５を導電層１１３の上側に設けることもできる。
【００８２】
開口部２４５は、導電層１１３と導電層２２９とを直接接続するための開口部である。また、開口部２４７は、導電層１１３と導電層２３５とが直接接続することなく、導電層１１３と導電層２２９とを直接接続するために、導電層２３５を除去するための開口部である。
【００８３】
絶縁層２２３は、トランジスタ１１２のゲート絶縁膜として機能する層である。絶縁層２２３としては、例えば、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜などを、積層又は単層で設ける。
【００８４】
なお、窒化酸化シリコンとは、窒素の含有量が酸素より大きい絶縁材料であり、他方、酸化窒化シリコンとは、酸素の含有量が窒素より大きな絶縁材料のことをいう。
【００８５】
絶縁層２３１は、無機材料でなる絶縁膜で形成する。特に、絶縁層２３１は酸化物膜と窒化物膜と積層して設けることが好ましい。また、絶縁層２３１を窒化物膜とすることで外部から水素や水等の不純物が半導体層２２５に入ることを抑制できる。絶縁層２３１としては、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、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、酸化ガリウム、酸化ゲルマニウム、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化ハフニウム、及び酸化タンタルを一種以上含む絶縁膜を、単層で、又は積層して用いることができる。
【００８６】
絶縁層２３３は、有機材料でなる絶縁膜で形成する。特に絶縁層２３３は、その上に形成される層又は膜の平坦性を付与する機能を有することが好ましい。絶縁層２３３には、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂等の、耐熱性を有する有機材料を用いることができる。
【００８７】
絶縁層２３７は、外部から水や不純物の侵入を防ぐためのパッシベーション膜として形成される。また、絶縁層２３７は、導電層２３５と導電層１１３が重なった領域に形成される容量の誘電体を構成する。絶縁層２３７は、窒化物又は窒化酸化物でなる絶縁膜が好ましく、例えば、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等を形成すればよい。
【００８８】
配向膜２４３は、液晶層が有する液晶分子に配向性を付与するための膜であることが好ましい。
【００８９】
なお図３（Ａ）、（Ｂ）では、カラーフィルタ１１４について、画素２０４内で開口部２４７となる以外の領域に、島状に形成する構成について示したが、他の構成でもよい。例えば図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、カラーフィルタ１１４Ｒを開口部２４７が設けられる領域に形成する構成でもよい。この場合、隣接する画素に設けられるカラーフィルタ１１４Ｇとカラーフィルタ１１４Ｒとが画素２０４の端部で一部重畳するよう設ける構成とすることができる。
【００９０】
図４（Ａ）、（Ｂ）の構成の場合、カラーフィルタをストライプ配列する際に、同じ色を呈するカラーフィルタが延在する方向でカラーフィルタの配置にずれが生じたとしても、表示不良がなく動作させることができる。
【００９１】
表示素子部の液晶素子として横電界方式であるＦＦＳモードとすることで、広い視野角を確保できる。また、表示素子部の液晶素子として横電界方式であるＦＦＳモードは、透光性を有する電極を用いて画素電極及び共通電極を形成するため、高い開口率を実現することができる。また、横電界方式であるＦＦＳモードは、透光性を有する電極を積層して用いるため、意図的に容量線を設けることなく、保持容量を確保することができる。
【００９２】
〈横電界方式の液晶表示装置におけるタッチセンサ部の構成〉
図５（Ａ）はタッチセンサ部の構成例を示す平面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の切断線Ａ３−Ａ４による断面図である。なお図５（Ｂ）では、図１（Ａ）における表示素子部１０１及びカバーガラス部１０３を省略したタッチセンサ部１０２の断面図を示している。本実施の形態では、特に外付け方式のタッチパネルに適用される、相互容量方式を用いたタッチセンサを一例にあげて説明する。
【００９３】
図５（Ａ）に示すタッチセンサ部１０２の平面図では、一例として、電極１２２、電極１２３、導電層１２４及び導電層１５１を示している。
【００９４】
また図５（Ｂ）に示すタッチセンサ部１０２の切断線Ａ３−Ａ４による断面図では、一例として、基板１２１、電極１２２、電極１２３、導電層１５１、絶縁層１５２、及び絶縁層１５３を示している。なお図５（Ｂ）においてカバーガラス部１０３の基板１３１と接着するための接着層が絶縁層１５３上に設けられるが、図示を省略している。
【００９５】
電極１２２は、Ｘ軸方向に配列される電極である。また電極１２３は、Ｙ軸方向に配列される電極である。電極１２２及び電極１２３は、導電層１１３と同様に形成することができる。電極１２２及び電極１２３は、複数の四辺形状の導電膜が接続された構造を有している。複数の電極１２２及び電極１２３は、導電膜の四辺形状の部分の位置が重ならないように、配置される。
【００９６】
導電層１５１は、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に配設された電極１２２及び電極１２３が短絡しないよう別の層を経由して電気的な接続を図るための配線としての機能を有する。導電層１５１としては、導電層１１３と同様に形成することができる。
【００９７】
導電層１２４は、電極１２２及び電極１２３のそれぞれに接続され、外部の回路との電気的な信号の入出力を行うために引き回される配線としての機能を有する。また導電層１２４は、表示に寄与しない領域に設けられるため透光性は必要なく、電極１２２及び電極１２３よりも導電性の高い材料で形成することができる。導電層１２４としては、導電層２２１と同様に形成することができる。
【００９８】
絶縁層１５２及び絶縁層１５３は、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に配設された電極１２２、電極１２３及び導電層１５１が短絡しないよう設けられる。絶縁層１５２、及び絶縁層１５３としては、絶縁層２３１と同様に形成することができる。
【００９９】
外付け方式のタッチパネルに適用されるタッチセンサを、図１（Ａ）におけるタッチセンサ部１０２に適用することで、表示期間と平行してタッチ感知期間を設けることができる。そのため、動画表示時と静止画表示時とでリフレッシュレートが異なる場合に問題となるタッチを感知するための期間の確保を容易に行うことができる。
【０１００】
なお図５（Ｂ）に示す断面図の構成は、模式的に図示すると、図６（Ａ）のように表すことができる。図６（Ａ）の模式図では、基板１２１上に形成される電極１２２及び電極１２３を示している。電極１２２及び電極１２３は、電極１２２及び電極１２３の一方にパルス信号を印加して生じるフリンジ電界をもとに、タッチの有無を検出することができる。
【０１０１】
外付け方式のタッチパネルに適用されるタッチセンサとしては、図６（Ａ）の構成に限らない。例えば、図６（Ｂ）に示すように基板１２１Ａ及び基板１２１Ｂの間に電極１２２を設け、基板１２１Ｂ上に電極１２３を設ける構成としてもよい。また別の構成として、例えば図６（Ｃ）に示すように、基板１２１上に電極１２２及び電極１２３を設け、間に絶縁膜１５４を設ける構成としてもよい。図６（Ｂ）及び（Ｃ）に示す構成とすることで、強度が増し、信頼性の向上を図ることができる。
【０１０２】
またタッチセンサ部における電極１２２及び電極１２３の一方を別の基板に設ける構成としてもよい。例えば、図６（Ｄ）に示すように基板１２１上に電極１２２を設け、基板１３１上に電極１２３を設ける構成としてもよい。また別の構成として、例えば図６（Ｅ）に示すように、基板１２１上に電極１２２を設け、基板１１１と基板１２１の間に電極１２３を設ける構成としてもよい。図６（Ｄ）及び（Ｅ）に示す構成とすることで、表示装置の薄型化を図ることができ、また電極１２２又は電極１２３に、タッチセンサに用いる電極としての機能の他、共通電極やシールド電極としての機能を兼ねさせることができる。
【０１０３】
なお図５（Ｂ）に示す断面図の構成では、基板１２１の裏面に設けられる配向膜及びスペーサについて省略したが、設けることも可能である。一例として図７（Ａ）に配向膜１５５及びスペーサ１５６を設ける構成の断面図について示す。
【０１０４】
配向膜１５５及びスペーサ１５６は、フォトマスクを用いて作製する微細な加工を要しない。そのため、基板１２１上に電極１２２及び電極１２３を形成後に配向膜１５５及びスペーサ１５６を形成することができる。この場合、基板１２１の一方の面に設けられるタッチセンサを構成する電極を形成し、その後、他方の面に配向膜１５５及びスペーサ１５６を形成しても、微細な構造物が存在しないため、接触等により損傷させる恐れがない。
【０１０５】
配向膜１５５は、液晶層が有する液晶分子に配向性を付与するための膜であり、配向膜２４３と同様である。
【０１０６】
スペーサ１５６は、セルギャップを維持するために設けられている。なおスペーサ１５６の形状は、断面が矩形状のものであってもよいし、円状のものであってもよい。断面が円状である場合、スペーサとしてビーズスペーサを用いることができる。この場合、スペーサの形状を加工する等、簡略化することができる。
【０１０７】
なお図７（Ａ）で図示したスペーサ１５６については、表示素子部１０１側に設けることもできるため、図７（Ｂ）に示すように省略することも可能である。この場合、スペーサは、フォトマスクを用いて作製する微細な加工を施すことができる。
【０１０８】
以上説明した図５乃至図７に示す本実施の形態の構成では、タッチセンサ部を有する第２の基板上にカラーフィルタを設けない構成とすることで、第２の基板の裏面にフォトマスクを用いて形成されるカラーフィルタ等の構造物を設けない構成とすることができる。この構成の場合、タッチセンサ部において、第２の基板の一方の面に設けられるタッチセンサを構成する電極を形成する際、他方の面に形成される構造物を接触等により損傷させる恐れがない。その結果、表面に形成する際の裏面側の不良を軽減することができる。
【０１０９】
またタッチセンサを第２の基板側であるタッチセンサ部に設ける構成としている。このような構成とすることで、タッチセンサ部を、表示素子部の駆動とは独立して駆動させることができ、表示素子部のフレーム周波数を切り換える構成としても、タッチセンサ部におけるタッチ感知期間を確保することができる。
【０１１０】
〈横電界方式の液晶表示装置の各構成を組み合わせた断面図の説明〉
図８は、上記説明した液晶表示装置を構成する、表示素子部１０１の断面図（図３（Ｂ））、及びタッチセンサ部１０２の断面図（図５（Ｂ））を組み合わせ、さらにカバーガラス部１０３の断面図及び偏光板等の他の部材をあわせて示した断面図である。
【０１１１】
図８に示す液晶表示装置１０Ａの断面図では、一例として、基板１１１、トランジスタ１１２、導電層１１３と、カラーフィルタ１１４、配向膜１５５、液晶層１１５、導電層２３５、基板１２１、電極１２２、電極１２３、基板１３１、偏光板１６１、偏光板１６２、及び接着層１６３を示している。
【０１１２】
偏光板１６１は、自然光や円偏光から直線偏光を作り出すことができるものであれば特に限定されないが、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。このような偏光板は、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１６２についても、同様である。
【０１１３】
接着層１６３は、タッチセンサ部１０２とカバーガラス部１０３との接着のために設ける構成を示している。接着層１６３は、両面に接着性を有するシートを用いてもよいし、紫外線硬化樹脂等を用いてもよい。
【０１１４】
なお図８では、偏光板１６１を基板１１１に接する、トランジスタ１１２が設けられる面とは反対の面に設け、偏光板１６２を基板１３１に接する、電極１２２及び電極１２３が設けられる面に設ける構成を示したが、他の構成とすることも可能である。
【０１１５】
例えば、図９（Ａ）に図示するように、偏光板１６１を基板１１１に接する、トランジスタ１１２が設けられる面とは反対の面に設け、偏光板１６２を基板１３１に接する、電極１２２及び電極１２３が設けられる面とは反対の面に設ける構成としてもよい。
【０１１６】
また、図９（Ｂ）に図示するように、偏光板１６１を基板１１１に接する、トランジスタ１１２が設けられる面とは反対の面に設け、偏光板１６２を接着層１６３に接する、電極１２２及び電極１２３が設けられる面に設ける構成としてもよい。
【０１１７】
また図８では、カラーフィルタ１１４を表示素子部における絶縁層の間に設ける構成について示したが、図１０（Ａ）に示すように基板１１１に接する、トランジスタ１１２が設けられる面に設けることも可能である。なおカラーフィルタ１１４を図１０（Ａ）の位置に設ける場合には、トランジスタ１１２とカラーフィルタ１１４との間に、絶縁層２４９を設けることが好ましい。
【０１１８】
絶縁層２４９は、トランジスタ１１２の下地膜として機能する層である。絶縁層２４９としては、例えば、窒化酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜などを、積層又は単層で設ける。
【０１１９】
また図１０（Ａ）に示した構成では、カラーフィルタ１１４を表示素子部における絶縁層の間に設ける必要がないため、図１０（Ｂ）に示すように、図３（Ｂ）中で説明した絶縁層２３３を削減する構成とすることができる。
【０１２０】
以上説明した図７乃至図１０に示す本実施の形態の構成は、タッチセンサを第２の基板側であるタッチセンサ部に設ける構成とし、カラーフィルタを第１の基板側である表示素子部に設ける構成としている。このような構成とすることで、表示装置は、表示素子部の駆動と、タッチセンサ部の駆動とを並列して駆動させることができ、表示素子部のフレーム周波数を切り換える構成としても、タッチセンサ部におけるタッチ感知期間を確保することができる。
【０１２１】
また、以上説明した図７乃至図１０に示す本実施の形態の構成は、第２の基板の一方の面にフォトマスクを用いて形成されるタッチセンサを設け、第２の基板の他方の面にフォトマスクを用いて形成される電極等の構造物を設けない構成とすることができる。そのため、第２の基板を有するタッチセンサ部において、一方の面に設けられるタッチセンサを形成する際、他方の面に形成される構造物を接触等により損傷させる恐れがない。その結果、第２の基板の表面に形成する際の第２の基板の裏面側の不良を軽減し、表示装置の信頼性を向上させることができる。
【０１２２】
〈横電界方式の液晶表示装置を用いた別形態の説明〉
次いで、本発明の一態様の表示装置において、カラーフィルタの他、ブラックマトリクス（遮光層）を具備する構成について説明を行う。
【０１２３】
図１１（Ａ）に示す表示装置は、一例として、タッチセンサ機能付きの液晶表示装置１０ＢＭの断面模式図である。
【０１２４】
液晶表示装置１０ＢＭは、トランジスタ及び液晶が設けられる表示素子部１０１と、タッチセンサが設けられるタッチセンサ部１０２と、タッチセンサ部１０２を保護するカバーガラス部１０３と、を有する。図１１（Ａ）に示す断面模式図が、図１（Ａ）に示す断面模式図と異なる点は、トランジスタ１１２上に、ブラックマトリクス２５１を有する点にある。
【０１２５】
ブラックマトリクス２５１は、一例として、遮光性を有する様々な材料を用いて、印刷法、インクジェット法、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチング方法などでそれぞれ所望の位置に形成する。
【０１２６】
なおブラックマトリクス２５１は、遮光性を有する材料であり且つ導電性を有する材料で形成してもよい。この場合、ブラックマトリクス２５１は、遮光性を有する金属膜であるアルミニウム等を用いて構成すればよい。ブラックマトリクス２５１は、トランジスタ１１２上に形成されるため、ブラックマトリクス２５１をバックゲート電極として用いることができる。なおこの場合、ブラックマトリクス２５１は、トランジスタ１１２からは電気的に切り離して設ければよい。
【０１２７】
なおブラックマトリクス２５１上には、オーバーコート層を設けてもよい。オーバーコート層は、ブラックマトリクスを保護する機能を有する層を形成する。オーバーコート層としては、例えば、アクリル系樹脂等の絶縁層を用いることができる。
【０１２８】
また図１１（Ｂ）に示す断面図は、図１１（Ａ）に示す液晶表示装置１０ＢＭに対応する。図１１（Ｂ）では、一例として、基板１１１、トランジスタ１１２、導電層１１３、カラーフィルタ１１４、液晶層１１５、基板１２１、電極１２２、電極１２３、基板１３１、偏光板１６１、偏光板１６２、接着層１６３、導電層２３５、及びブラックマトリクス２５１を図示している。
【０１２９】
また図１１（Ｂ）では、ブラックマトリクス２５１を導電層１１３上に設ける構成、及びカラーフィルタ１１４を表示素子部における絶縁層の間に設ける構成について示したが、図１２に示すように基板１１１に接する、トランジスタ１１２が設けられる面に設けることも可能である。なおブラックマトリクス２５１及びカラーフィルタ１１４を図１２の位置に設ける場合には、トランジスタ１１２と、ブラックマトリクス２５１及びカラーフィルタ１１４との間に、絶縁層２４９を設けることが好ましい。なお、場合によっては、又は、状況に応じて、ブラックマトリクス及びカラーフィルタのいずれか一方、又は、両方を設けないことも可能である。
【０１３０】
また図１２に示した構成は、カラーフィルタ１１４を表示素子部における絶縁層の間に設ける必要がないため、図３（Ｂ）中で説明した絶縁層２３３を削減する構成とすることができる。
【０１３１】
以上説明した図１１及び図１２に示す本実施の形態の構成は、タッチセンサを第２の基板側であるタッチセンサ部に設ける構成とし、カラーフィルタ及びブラックマトリクスを第１の基板側である表示素子部に設ける構成としている。このような構成とすることで、表示装置は、表示素子部の駆動と、タッチセンサ部の駆動とを並列して駆動させることができ、表示素子部のフレーム周波数を切り換える構成としても、タッチセンサ部におけるタッチ感知期間を確保することができる。
【０１３２】
また、以上説明した図１１及び図１２に示す本実施の形態の構成は、第２の基板の一方の面にフォトマスクを用いて形成されるタッチセンサを設け、第２の基板の他方の面にフォトマスクを用いて形成される電極等の構造物を設けない構成とすることができる。そのため、第２の基板を有するタッチセンサ部において、一方の面に設けられるタッチセンサを形成する際、他方の面に形成される構造物を接触等により損傷させる恐れがない。その結果、第２の基板の表面に形成する際の第２の基板の裏面側の不良を軽減し、表示装置の信頼性を向上させることができる。
【０１３３】
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。
【０１３４】
（実施の形態３）
本実施の形態では、上記実施の形態１で説明した表示装置の一例として特に、ＥＬ表示装置の構成について説明する。ＥＬ表示装置は、バックライトが不要であり、液晶表示装置よりも広い視野角を得ることができるため、近年、モバイル機器等の表示装置を皮切りに、様々な画面サイズの表示装置に採用されつつある。
【０１３５】
なお、ＥＬ表示装置とは、ＥＬ素子を有する装置のことをいう。なお、ＥＬ表示装置は、複数の画素を駆動させる駆動回路等を含む。なお、ＥＬ表示装置は、別の基板上に配置されたタッチセンサ、制御回路、電源回路、信号生成回路等を含み、ＥＬモジュール、表示モジュール、または、モジュールと呼ぶこともある。
【０１３６】
ＥＬ素子としては、有機ＥＬ素子、及び無機ＥＬ素子等を用いることができる。本実施の形態では、特に有機ＥＬ素子を用いたＥＬ表示装置の構成について説明する。
【０１３７】
図１３及び図１４を用いて、本実施の形態のＥＬ表示装置を説明する。
【０１３８】
〈ＥＬ表示装置における表示素子部の構成〉
図１３は、ＥＬ表示装置２０の構成の一例を示す回路ブロック図である。
【０１３９】
図１３に示すＥＬ表示装置２０の回路ブロック図では、画素部３０１、ゲートドライバ３０２、ソースドライバ３０３、電源回路３０４を示している。また図１３では、画素部３０１中に画素３０５を示している。なお図１３には、画素３０５の回路図について併せて示している。
【０１４０】
画素部３０１は、ゲート線ＧＬ及び電源線ＶＬとソース線ＳＬとが概略直交するように設けられている。ゲート線ＧＬ及び電源線ＶＬとソース線ＳＬとの交差部には、画素３０５が設けられる。なお画素部３０１における画素３０５の配置は、カラー表示であれば、ＲＧＢの各色に対応した画素が順に設けられる。なお、ＲＧＢの画素の配列は、ストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列等適宜用いることができる。
【０１４１】
ゲートドライバ３０２は、上記実施の形態で説明したゲートドライバ２０２での説明と同様である。
【０１４２】
ソースドライバ３０３は、上記実施の形態で説明したソースドライバ２０３での説明と同様である。
【０１４３】
電源回路３０４は、電源線ＶＬに電圧を与えるための電圧生成回路等を有する。あるいは電源回路３０４は、電源線ＶＬに選択的に電圧を与えるためのシフトレジスタ等を有する構成としてもよい。この場合、電源回路３０４は、スタートパルス信号、クロック信号が入力され、電源線ＶＬに選択的に信号を出力することができる。電源線ＶＬの電圧レベルは、ＥＬ素子に電流を流すための電圧と、グラウンド電圧とを切り換えて選択的に信号を出力することが好ましい。ただし、これに限定されず、電源回路３０４は、別の信号を供給することも可能である。
【０１４４】
画素３０５は、一例として、トランジスタ３１１、トランジスタ３１２、及びＥＬ素子ＥＬを有する。
【０１４５】
トランジスタ３１１は、トランジスタ３１２のゲートとソース線ＳＬとの接続を制御するスイッチング素子としての機能を有する。トランジスタ３１１は、ゲート線ＧＬを介して、そのゲートから入力される走査信号によりオン、オフが制御される。
【０１４６】
トランジスタ３１２は、ゲートに印加される電圧に従って、電源線ＶＬとＥＬ素子ＥＬとの間に流れる電流を制御する機能を有する。
【０１４７】
ＥＬ素子ＥＬは、一例として、電極に挟持された発光層で構成される素子である。ＥＬ素子ＥＬは、発光層を流れる電流量に従って輝度を制御することができる。
【０１４８】
次いで、図１３の画素３０５の構成例について説明する。図１４（Ａ）は画素の構成例を示す平面図である。図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）の切断線Ｂ１−Ｂ２による断面図である。図１４（Ｃ）は、図１４（Ａ）の切断線Ｂ３−Ｂ４による断面図である。なお図１４（Ｂ）及び（Ｃ）では、図１（Ｂ）におけるタッチセンサ部１０２及びカバーガラス部１０３を省略した表示素子部１０４の断面図を示している。
【０１４９】
図１４（Ａ）に示す図１３の画素３０５の平面図では、一例として、導電層３２１、半導体層３２５、導電層３２６、導電層３２７、導電層３２２、導電層３３１、開口部３３２、半導体層３３３、導電層３３４、導電層３３５、開口部３２４、開口部３３６、発光層１１７、及びカラーフィルタ１１４を示している。
【０１５０】
また図１４（Ｂ）に示す画素３０５の切断線Ｂ１−Ｂ２による断面図では、一例として、基板１１１、導電層３２１、導電層３２２、絶縁層３２３、開口部３２４、半導体層３２５、導電層３２６、導電層３２７、絶縁層３２８、絶縁層３２９、隔壁層１１６、及び導電層１１８を示している。また図１４（Ｂ）では、トランジスタ３１１を図示している。
【０１５１】
また図１４（Ｃ）に示す画素３０５の切断線Ｂ３−Ｂ４による断面図では、一例として、基板１１１、導電層３２２、導電層３３１、絶縁層３２３、開口部３３２、半導体層３３３、導電層３３４、導電層３３５、絶縁層３２８、カラーフィルタ１１４、絶縁層３２９、導電層１１３、開口部３３６、隔壁層１１６、発光層１１７、及び導電層１１８を示している。また図１４（Ｃ）では、トランジスタ３１２を図示している。また図１４（Ｃ）では、ＥＬ素子ＥＬを図示している。
【０１５２】
導電層３２１は、ゲート線として機能する配線である。また導電層３２１は、トランジスタ３１１のゲート電極としての機能を有する。導電層３２１としては、アルミニウム、チタン、クロム、コバルト、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、ルテニウム、銀、タンタル及びタングステンを一種以上含む導電性材料でなる膜を１層又は２層以上で形成するとよい。
【０１５３】
導電層３２６は、ソース線として機能する配線である。また導電層３２６は、トランジスタ３１１のソース及びドレインの一方の電極としての機能を有する。導電層３２６としては、導電層３２１と同様に形成することができる。
【０１５４】
導電層３３１は、電源線として機能する配線である。導電層３３１としては、導電層３２１と同様に形成することができる。
【０１５５】
半導体層３２５、半導体層３３３は、半導体特性を有する層である。半導体特性を有する層としては、珪素（Ｓｉ）を主成分とする半導体層、有機材料を主成分とする半導体層、或いは金属酸化物を主成分とする半導体層を用いることができる。金属酸化物を主成分とする半導体膜としては、一例として、酸化物半導体層を形成することができる。
【０１５６】
導電層３２７は、トランジスタ３１１のソース及びドレインの他方の電極としての機能を有する。導電層３２７としては、導電層３２１と同様に形成することができる。
【０１５７】
開口部３２４は、導電層３２７と導電層３２２とを直接接続するための開口部である。開口部３２４は、絶縁層３２３の一部を除去して形成される。
【０１５８】
導電層３２２は、トランジスタ３１１のソース及びドレインの他方と、トランジスタ３１２のゲートとを接続するための配線としての機能を有する。また導電層３２２は、トランジスタ３１２のゲート電極としての機能を有する。導電層３２２としては、導電層３２１と同様に形成することができる。
【０１５９】
導電層３３４は、トランジスタ３１２のソース及びドレインの一方と、導電層３３１とを接続するための配線としての機能を有する。また導電層３３４は、トランジスタ３１２のソース及びドレインの一方の電極としての機能を有する。導電層３３４としては、導電層３２１と同様に形成することができる。
【０１６０】
開口部３３２は、導電層３３１と導電層３３４とを直接接続するための開口部である。開口部３３２は、絶縁層３２３の一部を除去して形成される。
【０１６１】
導電層３３５は、トランジスタ３１２のソース及びドレインの他方と、導電層１１３とを接続するための配線としての機能を有する。また導電層３３５は、トランジスタ３１２のソース及びドレインの他方の電極としての機能を有する。導電層３３５としては、導電層３２１と同様に形成することができる。
【０１６２】
絶縁層３２３は、トランジスタ３１１及びトランジスタ３１２のゲート絶縁膜として機能する層である。絶縁層３２３としては、例えば、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜などを、積層又は単層で設ける。
【０１６３】
絶縁層３２８は、無機材料でなる絶縁膜で形成する。特に、絶縁層３２８は酸化物膜と窒化物膜と積層して設けることが好ましい。また、絶縁層３２８を窒化物膜とすることで外部から水素や水等の不純物が半導体層３２５及び半導体層３３３に入ることを抑制できる。絶縁層３２８としては、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、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、酸化ガリウム、酸化ゲルマニウム、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化ハフニウム、及び酸化タンタルを一種以上含む絶縁膜を、単層で、又は積層して用いることができる。
【０１６４】
絶縁層３２９は、有機材料でなる絶縁膜で形成する。特に絶縁層３２９は、その上に形成される層又は膜の平坦性を付与する機能を有することが好ましい。絶縁層３２９には、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂等の、耐熱性を有する有機材料を用いることができる。
【０１６５】
開口部３３６は、導電層１１３と導電層３３５とを直接接続するための開口部である。開口部３３６は、絶縁層３２８及び絶縁層３２９の一部を除去して形成される。
【０１６６】
以上説明した図１３及び図１４に示す本実施の形態の構成は、タッチセンサを第２の基板側であるタッチセンサ部に設ける構成とし、カラーフィルタを第１の基板側である表示素子部に設ける構成としている。このような構成とすることで、表示装置は、表示素子部の駆動と、タッチセンサ部の駆動とを並列して駆動させることができ、表示素子部のフレーム周波数を切り換える構成としても、タッチセンサ部におけるタッチ感知期間を確保することができる。
【０１６７】
また、以上説明した図１３及び図１４に示す本実施の形態の構成は、第２の基板の一方の面にフォトマスクを用いて形成されるタッチセンサを設け、第２の基板の他方の面にフォトマスクを用いて形成される電極等の構造物を設けない構成とすることができる。そのため、第２の基板を有するタッチセンサ部において、一方の面に設けられるタッチセンサを形成する際、他方の面に形成される構造物を接触等により損傷させる恐れがない。その結果、第２の基板の表面に形成する際の第２の基板の裏面側の不良を軽減し、表示装置の信頼性を向上させることができる。
【０１６８】
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。
【０１６９】
（実施の形態４）
本実施の形態では、表示装置を構成するその他の構成について説明する。本実施の形態では特に、横電界方式の液晶表示装置の構成におけるその他の構成について説明する。
【０１７０】
〈表示素子部における接続部の構成〉
以下に、異なる層に設けられる導電層同士を接続する接続部の構成例について説明する。図１５（Ａ）は導電層３５１と導電層３５２との接続部についての構成例を示す断面図である。また、図１５（Ｂ）は導電層３５３と導電層３５４との接続部についての構成例を示す断面図である。
【０１７１】
図１５（Ａ）に示す接続部の断面図では、一例として、偏光板１６１、基板１１１、導電層３５１、絶縁層２２３、導電層３５２、絶縁層２３１、絶縁層２３３、絶縁層２３７、配向膜２４３、液晶層１１５、配向膜１５５、基板１２１、導電層１２４、絶縁層１５２、絶縁層１５３、接着層１６３、偏光板１６２、基板１３１を示している。
【０１７２】
導電層３５１は、導電層２２１と同じ層に形成される導電層である。導電層３５１としては、導電層２２１と同様に形成することができる。
【０１７３】
導電層３５２は、導電層２２７及び導電層２２９と同じ層に形成される導電層である。導電層３５２としては、導電層２２１と同様に形成することができる。
【０１７４】
導電層３５１と導電層３５２との接続部では、間に設けられる絶縁層２２３を除去している。そのため、導電層３５１と導電層３５２とを直接接続することができる。
【０１７５】
図１５（Ｂ）に示す接続部の断面図では、一例として偏光板１６１、基板１１１、絶縁層２２３、導電層３５３、導電層３５４、絶縁層２３１、絶縁層２３３、絶縁層２３７、配向膜２４３、液晶層１１５、配向膜１５５、基板１２１、導電層１２４、絶縁層１５２、絶縁層１５３、接着層１６３、偏光板１６２、基板１３１を示している。
【０１７６】
導電層３５３は、導電層２２７及び導電層２２９と同じ層に形成される導電層である。導電層３５３としては、導電層２２１と同様に形成することができる。
【０１７７】
導電層３５４は、導電層１１３と同じ層に形成される導電層である。導電層３５４としては、導電層１１３と同様に形成することができる。
【０１７８】
導電層３５３と導電層３５４との接続部では、間に設けられる絶縁層２３１及び絶縁層２３３を除去している。そのため、導電層３５３と導電層３５４とを直接接続することができる。
【０１７９】
以上説明した図１５に示す接続部の構成は、第２の基板の一方の面にフォトマスクを用いて形成されるタッチセンサを設け、第２の基板の他方の面にフォトマスクを用いて形成される電極等の構造物を設けない構成とすることができる。そのため、第２の基板を有するタッチセンサ部において、一方の面に設けられるタッチセンサを形成する際、他方の面に形成される構造物を接触等により損傷させる恐れがない。その結果、第２の基板の表面に形成する際の第２の基板の裏面側の不良を軽減し、表示装置の信頼性を向上させることができる。
【０１８０】
〈表示素子部及びタッチセンサ部における端子部の構成〉
次いで端子部の構成例について説明する。図１６は端子部の構成例を示す断面図である。
【０１８１】
図１６に示す端子部の断面図では、一例として、偏光板１６１、基板１１１、トランジスタ１１２、液晶層１１５、配向膜２４３、シール部材４２１、導電層４２２、導電層４２３、ＦＰＣ４２４（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、配向膜１５５、基板１２１、電極１２２、電極１２３、導電層４３１、導電層４３２、ＦＰＣ４３３、接着層１６３、偏光板１６２、基板１３１を示している。
【０１８２】
シール部材４２１は、内部に設けられる液晶層を封入するために設けられる。またシール部材４２１は、外部からの水分をブロックし、液晶層を挟持する基板間の間隔を一定にするために設けられる。なお配向膜２４３及び配向膜１５５の端部がシール部材４２１の内側に配置されると、液晶層の端部での配向の制御が難しくなる。また、配向膜２４３及び配向膜１５５の端部がシール部材４２１の外側に配置されると、シール部材４２１の上下で密着性が低下するため液晶層の封止が難しくなる。そのため図１６に示すようにシール部材４２１の断面において、配向膜２４３及び配向膜１５５の端部が中央付近となるように設ける構成が好適である。
【０１８３】
導電層４２２は、導電層２２７及び導電層２２９と同じ層に形成される導電層である。導電層４２２は、シール部材４２１の内側から外側にかけて引き回される配線としての機能を有する。導電層４２２としては、導電層２２１と同様に形成することができる。
【０１８４】
導電層４２３は、導電層４２２とＦＰＣ４２４とを電気的に接続するための導電層である。導電層４２３としては、一例として、異方性導電膜を設ける構成とすればよい。異方性導電膜は、熱硬化性、又は熱硬化性及び光硬化性の樹脂に導電性粒子を混ぜ合わせたペースト状又はシート状の材料を硬化させたものである。異方性導電膜は、光照射や熱圧着によって異方性の導電性を示す材料となる。異方性導電膜に用いられる導電性粒子としては、例えば球状の有機樹脂をＡｕやＮｉ、Ｃｏ等の薄膜状の金属で被覆した粒子を用いることができる。
【０１８５】
ＦＰＣ４２４は、フィルム状の絶縁体上に接着層を形成し、接着層上に銅等の導体パターンを形成した回路基板である。ＦＰＣ４２４の導体パターンは、導電層４２３に接触する部分等を除きポリイミドやソルダレジストからなる絶縁膜で被覆され保護されている。
【０１８６】
導電層４３１は、導電層１２４と同じ層に形成される導電層である。導電層４３１としては、導電層２２１と同様に形成することができる。
【０１８７】
導電層４３２は、導電層４３１とＦＰＣ４３３とを電気的に接続するための導電層である。導電層４３２としては、導電層４２３と同様に、異方性導電膜を設ける構成とすればよい。
【０１８８】
ＦＰＣ４３３は、ＦＰＣ４２４と同様に、フィルム状の絶縁体上に接着層を形成し、接着層上に銅等の導体パターンを形成した回路基板である。
【０１８９】
以上説明した図１６に示す表示装置の構成は、タッチセンサを第２の基板側であるタッチセンサ部に設ける構成とし、カラーフィルタを第１の基板側である表示素子部に設ける構成としている。このような構成とすることで、表示装置は、表示素子部の駆動と、タッチセンサ部の駆動とを並列して駆動させることができ、表示素子部のフレーム周波数を切り換える構成としても、タッチセンサ部におけるタッチ感知期間を確保することができる。
【０１９０】
また、以上説明した図１６に示す表示装置の構成は、第２の基板の一方の面にフォトマスクを用いて形成されるタッチセンサを設け、第２の基板の他方の面にフォトマスクを用いて形成される電極等の構造物を設けない構成とすることができる。そのため、第２の基板を有するタッチセンサ部において、一方の面に設けられるタッチセンサを形成する際、他方の面に形成される構造物を接触等により損傷させる恐れがない。その結果、第２の基板の表面に形成する際の第２の基板の裏面側の不良を軽減し、表示装置の信頼性を向上させることができる。
【０１９１】
〈表示素子部が有するトランジスタの構成について〉
以下、上述したトランジスタ１１２を含む、表示装置のトランジスタ及びその作製方法を示す。なお半導体層としては、酸化物半導体を用いたトランジスタについて説明を行う。
【０１９２】
図１７（Ａ）乃至図１８（Ｃ）を用いて、トランジスタ１１２の作製方法を説明する。図１７（Ａ）乃至図１８（Ｃ）は、表示素子部１０１のトランジスタ１１２の作製方法の一例を示す断面図であるが、駆動回路を構成するトランジスタも同様の構成で同時に基板上に作製することができる。
【０１９３】
なお図１７（Ａ）乃至図１８（Ｃ）で説明する各構成について始めに列挙する。図１７（Ａ）乃至図１８（Ｃ）では、基板４００、導電膜４０１、ゲート電極４０２、絶縁膜４０３、酸化物半導体膜４０５、島状の酸化物半導体層４０６、導電膜４０７、ソース電極４０８、ドレイン電極４０９、絶縁層４１０、絶縁層４１１、絶縁層４１２の各構成を順に説明していく。なお基板４００は、上記実施の形態で説明した基板１１１と同じ構成である。なおゲート電極４０２は、上記実施の形態で説明した導電層２２１と同じ構成である。なお絶縁膜４０３は、上記実施の形態で説明した絶縁層２２３と同じ構成である。なお島状の酸化物半導体層４０６は、上記実施の形態で説明した半導体層２２５と同じ構成である。なおソース電極４０８は、上記実施の形態で説明した導電層２２７と同じ構成である。なおドレイン電極４０９は、上記実施の形態で説明した導電層２２９と同じ構成である。なお絶縁層４１０、絶縁層４１１及び絶縁層４１２を積層して設けられる絶縁層４１３は、上記実施の形態で説明した絶縁層２３１と同じ構成である。
【０１９４】
図１７（Ａ）に示すように、基板４００上に、第１層目の配線及び電極を構成する導電膜４０１を形成する。
【０１９５】
なお導電膜４０１として、一例として、窒化タングステン膜上に銅膜を積層した膜や、タングステン単層膜を形成することができる。
【０１９６】
次に図１７（Ｂ）に示すように、導電膜４０１を加工してトランジスタのゲート電極４０２を形成する。
【０１９７】
ゲート電極４０２を覆って、絶縁膜４０３を形成する。
【０１９８】
絶縁膜４０３は、トランジスタのゲート絶縁膜としての機能を有する。
【０１９９】
なお絶縁膜４０３は下層となる１層目を窒化シリコン膜とし、上層となる２層目を酸化シリコン膜とした多層膜としてもよい。２層目の酸化シリコン膜は酸化窒化シリコン膜にすることができる。また、１層目の窒化シリコン膜を窒化酸化シリコン膜とすることができる。
【０２００】
酸化シリコン膜は、欠陥密度の小さい酸化シリコン膜を用いると好ましい。具体的には、電子スピン共鳴（ＥＳＲ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｉｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）にてｇ値が２．００１の信号に由来するスピンのスピン密度が３×１０１７ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下、好ましくは５×１０１６ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下である酸化シリコン膜を用いる。酸化シリコン膜は、過剰酸素を有する酸化シリコン膜を用いると好ましい。窒化シリコン膜は水素及びアンモニアの放出量が少ない窒化シリコン膜を用いる。水素、アンモニアの放出量は、ＴＤＳ（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：昇温脱離ガス分光法）分析にて測定すればよい。
【０２０１】
次いで図１７（Ｃ）に示すように、絶縁膜４０３上に酸化物半導体膜４０５を形成する。ここでは、酸化物半導体膜４０５として、スパッタリング法によりＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物膜を形成する。
【０２０２】
トランジスタの半導体層として用いられる酸化物半導体としては、例えば、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系酸化物等がある。
【０２０３】
例えば、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１、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。
【０２０４】
半導体層を構成する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。
【０２０５】
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が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）によって増加した酸素欠損を補填するため酸素を酸化物半導体膜に加える処理を行うことが好ましい。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、加酸素化処理と記す場合がある、または酸化物半導体膜に含まれる酸素を化学量論的組成よりも多くする場合を過酸素化処理と記す場合がある。
【０２０６】
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、水素又は水分が除去され、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）化又は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。
【０２０７】
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、又は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以上又は３Ｖ以上小さければ、トランジスタはオフ状態となる。
【０２０８】
酸化物半導体は、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。
【０２０９】
酸化物半導体は、例えばＣＡＡＣを有してもよい。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。
【０２１０】
ＣＡＡＣ−ＯＳは、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）による観察像で、結晶部を確認することができる場合がある。ＣＡＡＣ−ＯＳに含まれる結晶部は、例えば、ＴＥＭによる観察像で、一辺１００ｎｍの立方体内に収まる大きさであることが多い。また、ＣＡＡＣ−ＯＳは、ＴＥＭによる観察像で、結晶部と結晶部との境界を明確に確認できない場合がある。また、ＣＡＡＣ−ＯＳは、ＴＥＭによる観察像で、粒界（グレインバウンダリーともいう。）を明確に確認できない場合がある。ＣＡＡＣ−ＯＳは、例えば、明確な粒界を有さないため、不純物が偏析することが少ない。また、ＣＡＡＣ−ＯＳは、例えば、明確な粒界を有さないため、欠陥準位密度が高くなることが少ない。また、ＣＡＡＣ−ＯＳは、例えば、明確な粒界を有さないため、電子移動度の低下が小さい。
【０２１１】
ＣＡＡＣ−ＯＳは、例えば、複数の結晶部を有し、当該複数の結晶部においてｃ軸が被形成面の法線ベクトル又は表面の法線ベクトルに平行な方向に揃っている場合がある。また、ＣＡＡＣ−ＯＳは、例えば、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−Ｒａｙ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）装置を用い、ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による分析を行うと、配向を示す２θが３１°近傍のピークが現れる場合がある。また、ＣＡＡＣ−ＯＳは、例えば、電子線回折パターンで、スポット（輝点）が観測される場合がある。なお、特に、ビーム径が１０ｎｍφ以下、又は５ｎｍφ以下の電子線を用いて得られる電子線回折パターンを、極微電子線回折パターンと呼ぶ。また、ＣＡＡＣ−ＯＳは、例えば、異なる結晶部間で、それぞれａ軸およびｂ軸の向きが揃っていない場合がある。ＣＡＡＣ−ＯＳは、例えば、ｃ軸配向し、ａ軸又は／およびｂ軸はマクロに揃っていない場合がある。
【０２１２】
ＣＡＡＣ−ＯＳに含まれる結晶部は、例えば、ｃ軸がＣＡＡＣ−ＯＳの被形成面の法線ベクトル又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又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又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。
【０２１３】
また、ＣＡＡＣ−ＯＳは、例えば、欠陥準位密度を低減することで形成することができる。酸化物半導体において、例えば、酸素欠損は欠陥準位である。酸素欠損は、トラップ準位となることや、水素を捕獲することによってキャリア発生源となることがある。ＣＡＡＣ−ＯＳを形成するためには、例えば、酸化物半導体に酸素欠損を生じさせないことが重要となる。従って、ＣＡＡＣ−ＯＳは、欠陥準位密度の低い酸化物半導体である。又は、ＣＡＡＣ−ＯＳは、酸素欠損の少ない酸化物半導体である。
【０２１４】
不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い（酸素欠損の少ない）ことを高純度真性又は実質的に高純度真性と呼ぶ。高純度真性又は実質的に高純度真性である酸化物半導体は、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を低くすることができる場合がある。従って、当該酸化物半導体をチャネル形成領域に用いたトランジスタは、しきい値電圧がマイナスとなる電気特性（ノーマリーオンともいう。）になることが少ない場合がある。また、高純度真性又は実質的に高純度真性である酸化物半導体は、欠陥準位密度が低いため、トラップ準位密度も低くなる場合がある。従って、当該酸化物半導体をチャネル形成領域に用いたトランジスタは、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトランジスタとなる場合がある。なお、酸化物半導体のトラップ準位に捕獲された電荷は、消失するまでに要する時間が長く、あたかも固定電荷のように振る舞うことがある。そのため、トラップ準位密度の高い酸化物半導体をチャネル形成領域に用いたトランジスタは、電気特性が不安定となる場合がある。
【０２１５】
また、高純度真性又は実質的に高純度真性であるＣＡＡＣ−ＯＳ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。
【０２１６】
酸化物半導体は、例えば多結晶を有してもよい。なお、多結晶を有する酸化物半導体を、多結晶酸化物半導体と呼ぶ。多結晶酸化物半導体は複数の結晶粒を含む。
【０２１７】
酸化物半導体は、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。
【０２１８】
微結晶酸化物半導体は、例えば、ＴＥＭによる観察像では、明確に結晶部を確認することができない場合がある。微結晶酸化物半導体に含まれる結晶部は、例えば、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下、又は１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の大きさであることが多い。特に、例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の微結晶をナノ結晶（ｎｃ：ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌ）と呼ぶ。ナノ結晶を有する酸化物半導体を、ｎｃ−ＯＳ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）と呼ぶ。また、ｎｃ−ＯＳは、例えば、ＴＥＭによる観察像では、結晶部と結晶部との境界を明確に確認できない場合がある。また、ｎｃ−ＯＳは、例えば、ＴＥＭによる観察像では、明確な粒界を有さないため、不純物が偏析することが少ない。また、ｎｃ−ＯＳは、例えば、明確な粒界を有さないため、欠陥準位密度が高くなることが少ない。また、ｎｃ−ＯＳは、例えば、明確な粒界を有さないため、電子移動度の低下が小さい。
【０２１９】
ｎｃ−ＯＳは、例えば、微小な領域（例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の領域）において原子配列に周期性を有する場合がある。また、ｎｃ−ＯＳは、例えば、結晶部と結晶部との間で規則性がないため、巨視的には原子配列に周期性が見られない場合、又は長距離秩序が見られない場合がある。従って、ｎｃ−ＯＳは、例えば、分析方法によっては、非晶質酸化物半導体と区別が付かない場合がある。ｎｃ−ＯＳは、例えば、ＸＲＤ装置を用い、結晶部よりも大きいビーム径のＸ線でｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による分析を行うと、配向を示すピークが検出されない場合がある。また、ｎｃ−ＯＳは、例えば、結晶部よりも大きいビーム径（例えば、２０ｎｍφ以上、又は５０ｎｍφ以上）の電子線を用いる電子線回折パターンでは、ハローパターンが観測される場合がある。また、ｎｃ−ＯＳは、例えば、結晶部と同じか結晶部より小さいビーム径（例えば、１０ｎｍφ以下、又は５ｎｍφ以下）の電子線を用いる極微電子線回折パターンでは、スポットが観測される場合がある。また、ｎｃ−ＯＳの極微電子線回折パターンは、例えば、円を描くように輝度の高い領域が観測される場合がある。また、ｎｃ−ＯＳの極微電子線回折パターンは、例えば、当該領域内に複数のスポットが観測される場合がある。
【０２２０】
ｎｃ−ＯＳは、微小な領域において原子配列に周期性を有する場合があるため、非晶質酸化物半導体よりも欠陥準位密度が低くなる。ただし、ｎｃ−ＯＳは、結晶部と結晶部との間で規則性がないため、ＣＡＡＣ−ＯＳと比べて欠陥準位密度が高くなる。
【０２２１】
なお、酸化物半導体が、ＣＡＡＣ−ＯＳ、多結晶酸化物半導体、微結晶酸化物半導体、非晶質酸化物半導体の二種以上を有する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、微結晶酸化物半導体の領域、多結晶酸化物半導体の領域、ＣＡＡＣ−ＯＳの領域、のいずれか二種以上の領域を有する場合がある。また、混合膜は、例えば、非晶質酸化物半導体の領域、微結晶酸化物半導体の領域、多結晶酸化物半導体の領域、ＣＡＡＣ−ＯＳの領域、のいずれか二種以上の領域の積層構造を有する場合がある。
【０２２２】
次いで図１７（Ｄ）に示すように、酸化物半導体膜４０５を加工して、島状の酸化物半導体層４０６を形成する。
【０２２３】
次いで図１８（Ａ）に示すように、トランジスタのソース及びドレインの電極、又はソース線としての機能を有する導電膜４０７を形成する。導電膜４０７は、導電膜４０１と同様に形成することができる。一例としては、導電膜４０７を３層構造とする。１層目、３層目をチタン膜で形成し、２層目をアルミニウム膜で形成する。チタン膜、アルミニウム膜はスパッタリング法で形成する。
【０２２４】
次いで図１８（Ｂ）に示すように、導電膜４０７を加工して、ソース電極４０８、ドレイン電極４０９を形成する。
【０２２５】
次いで図１８（Ｃ）に示すように、絶縁層４１０乃至４１２を積層して設けられる絶縁層４１３を形成する。
【０２２６】
また、絶縁層４１０及び絶縁層４１１の一方又は双方を酸化物膜とした場合、化学量論的組成よりも多くの酸素を含むことが好ましい。このようにすることで、島状の酸化物半導体層４０６からの酸素の脱離を防止するとともに、酸素過剰領域に含まれる該酸素を酸化物半導体層４０６に移動させ、酸素欠損を補填することが可能となる。
【０２２７】
絶縁層４１１が化学量論的組成よりも多くの酸素を含む酸化物膜である場合、絶縁層４１０は、酸素を透過する酸化物膜であることが好ましい。なお、絶縁層４１０において、外部から絶縁層４１０に入った酸素の一部は膜中にとどまる。また、予め絶縁層４１０に含まれている酸素が外部へ拡散する場合もある。そのため、絶縁層４１０は酸素の拡散係数が大きい酸化絶縁膜であることが好ましい。
【０２２８】
絶縁層４１２を窒化物絶縁膜とする場合、絶縁層４１０及び絶縁層４１１の一方又は双方が窒素に対するバリア性を有する絶縁膜であることが好ましい。例えば、緻密な酸化物膜とすることで窒素に対するバリア性を有することができ、具体的には、２５℃において０．５重量％のフッ酸を用いた場合のエッチング速度が１０ｎｍ／分以下である酸化物膜とすることが好ましい。
【０２２９】
絶縁層４１０乃至４１２は、ＰＥ−ＣＶＤ法又はスパッタリング法等の各種成膜方法を用いて形成することができる。また絶縁層４１０乃至４１２は真空中で連続して形成することが好ましい。このようにすることで、絶縁層４１０、絶縁層４１１、及び絶縁層４１２のそれぞれの界面に不純物が混入することを抑制することができる。絶縁層４１０と絶縁層４１１に用いる材料が同種の組成である場合、絶縁層４１０と絶縁層４１１の界面が明確に分からない場合がある。
【０２３０】
例えば、絶縁層４１０及び絶縁層４１１を、ＰＥ−ＣＶＤ法で酸化シリコン膜又は酸化窒化シリコン膜を形成する場合は、以下の成膜条件で成膜することができる。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、処理室に原料ガスのシリコンを含む堆積性気体及び酸化性気体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４０Ｐａ以上２００Ｐａ以下とし、処理室内に設けられた電極に高周波電力を供給する条件である。
【０２３１】
例えば、絶縁層４１２として、水素含有量が少ない窒化シリコン膜をＰＥ−ＣＶＤ装置で形成する場合、次の条件で成膜することができる。基板を８０℃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１００Ｐａ以上２５０Ｐａ以下とし、好ましくは１００Ｐａ以上２００Ｐａ以下とし、処理室内に設けられた電極に高周波電力を供給する。
【０２３２】
なお絶縁層４１１を形成した後に加熱処理を行い、絶縁層４１０又は絶縁層４１１に含まれる過剰酸素を島状の酸化物半導体層４０６に移動させ、島状の酸化物半導体層４０６の酸素欠損を補填することが好ましい。なお、該加熱処理は、島状の酸化物半導体層４０６の脱水素化又は脱水化を行う加熱処理として行えばよい。
【０２３３】
以上がトランジスタ１１２を含む、表示装置のトランジスタの作製方法である。
【０２３４】
なお図１７（Ａ）乃至図１８（Ｃ）での説明では、島状の酸化物半導体層４０６を単層の構造として示したが、２層以上の多層膜の酸化物半導体層とすることもできる。
【０２３５】
図１７（Ａ）乃至図１８（Ｃ）での説明では、ゲート電極４０２による酸化物半導体層４０６の遮光を目的として、ゲート電極４０２の幅を酸化物半導体層４０６の幅より大きくする構成について示したが、図１９（Ａ）に示すように、ゲート電極４０２の幅を酸化物半導体層４０６の幅より小さくする構成としてもよい。
【０２３６】
また図１７（Ａ）乃至図１８（Ｃ）での説明では、チャネルエッチ型の構造について示したが、図１９（Ｂ）に示すように、チャネル保護層として機能する絶縁層６０１を設けたチャネル保護型の構造であってもよい。或いは、図１９（Ｃ）に示すように、絶縁層６０１を酸化物半導体層４０６上の他の領域に設ける構造であってもよい。
【０２３７】
以上説明した図１７乃至図１９に示す酸化物半導体を、上記実施の形態で説明したトランジスタの半導体層に用いることで、オフ電流が極めて小さいトランジスタをすることができる。そのため、酸化物半導体を半導体層に有するトランジスタを、表示素子部のトランジスタに用いることで、フレーム周波数を小さくした際のフリッカーを小さくすることができる。
【０２３８】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０２３９】
（実施の形態５）
本実施の形態では、タッチセンサ部による被検知体の近接、又は接触を含めた表示素子部及びタッチセンサ部の動作について説明する。本実施の形態で説明するタッチセンサ部は、図５乃至７で説明した相互容量方式のタッチセンサ部の構成について説明する。本実施の形態で説明する表示素子部は、図２乃至４で説明した、横電界方式の液晶素子を用いる表示素子部の構成について説明する。
【０２４０】
〈センサの検知方法の例〉
図２０（Ａ）は、相互容量方式のタッチセンサ部の構成を示すブロック図である。図２０（Ａ）では、パルス電圧出力回路５０１、電流検出回路５０２を示している。なお図２０（Ａ）では、パルス電圧が与えられる電極１２２、電流の変化を検出する電極１２３をそれぞれ、Ｘ１乃至Ｘ６、Ｙ１乃至Ｙ６の６本の配線として示している。また図２０（Ａ）は、電極１２２及び電極１２３が重畳することで形成される容量５０３を図示している。
【０２４１】
パルス電圧出力回路５０１は、Ｘ１乃至Ｘ６の配線に順にパルス電圧を印加するための回路である。Ｘ１乃至Ｘ６の配線にパルス電圧が印加されることで、容量５０３を形成する電極１２２及び電極１２３は、電界が生じる。この電極間に生じる電界が遮蔽等により容量５０３での相互容量に変化を生じさせることを利用して、被検知体の近接、又は接触を検知することができる。
【０２４２】
電流検出回路５０２は、容量５０３での相互容量に変化による、Ｙ１乃至Ｙ６の配線での電流の変化を検出するための回路である。Ｙ１乃至Ｙ６の配線では、被検知体の近接、又は接触がないと検出される電流値に変化はないが、検出する被検知体の近接、又は接触により相互容量が減少する場合に電流値が減少する変化を検出する。なお電流の検出は、積分回路等を用いて行えばよい。
【０２４３】
次いで図２０（Ｂ）には、図２０（Ａ）で示す相互容量方式のタッチセンサ部における入出力波形のタイミングチャート図である。図２０（Ｂ）では、１フレーム期間で各行列での被検知体の検出を行うものとする。また図２０（Ｂ）では、被検知体を検出する場合と、被検知体を検出しない場合と、に分けて示している。なおＹ１乃至Ｙ６の配線については、検出される電流値を電圧値として波形を示している。
【０２４４】
Ｘ１乃至Ｘ６の配線には、順にパルス電圧が与えられ、該パルス電圧に従ってＹ１乃至Ｙ６の配線での波形が変化する。被検知体の近接、又は接触がない場合には、Ｘ１乃至Ｘ６の配線の電圧の変化に応じてＹ１乃至Ｙ６の波形が変化する。一方、被検知体の近接、又は接触がある場合には、被検知体の近接、又は接触する箇所では、電流値が減少するため、電圧値の波形も変化する。
【０２４５】
このように、相互容量の変化を検出することにより、被検知体の近接、又は接触を検知することができる。
【０２４６】
〈表示素子部の駆動の例〉
図２１（Ａ）は、一例として、表示素子部の構成を示すブロック図である。図２１（Ａ）では、ゲートドライバＧＤ、ソースドライバＳＤ、画素ｐｉｘを示している。なお図２１（Ａ）では、ゲートドライバＧＤに接続されるゲート線ｘ＿１乃至ｘ＿ｍ（ｍは自然数）、ソースドライバＳＤに接続されるソース線ｙ＿１乃至ｙ＿ｎ（ｎは自然数）、画素ｐｉｘではそれぞれに（１，１）乃至（ｎ，ｍ）の符号を付している。
【０２４７】
次いで図２１（Ｂ）には、図２１（Ａ）で示す表示素子部におけるゲート線及びソース線に与える信号のタイミングチャート図である。図２１（Ｂ）では、１フレーム期間毎にデータ信号を書き換える場合と、データ信号を書き換えない場合と、に分けて示している。また、図２１（Ｂ）では、帰線期間等の期間を考慮していない。
【０２４８】
１フレーム期間毎にデータ信号を書き換える場合、ｘ＿１乃至ｘ＿ｍのゲート線には、順に走査信号が与えられる。走査信号がＨレベルの期間である水平走査期間１Ｈでは、各列のソース線ｙ＿１乃至ｙ＿ｎにデータ信号Ｄが与えられる。
【０２４９】
１フレーム期間毎にデータ信号を書き換えない場合、ｘ＿１乃至ｘ＿ｍのゲート線に与える走査信号を停止する。また水平走査期間１Ｈでは、各列のソース線ｙ＿１乃至ｙ＿ｎに与えるデータ信号Ｄを停止する。
【０２５０】
１フレーム期間毎にデータ信号を書き換えない駆動方法は特に、画素が有するトランジスタの半導体層を酸化物半導体層とする場合に有効である。トランジスタの半導体層を酸化物半導体層とすることで、トランジスタのオフ電流を極めて小さい値にすることができる。そのため、１フレーム期間毎にデータ信号の書き換えを行わずに前の期間に書き込んだデータ信号を保持させることができる。
【０２５１】
［表示素子部とタッチセンサ部の駆動について］
図２２（Ａ）乃至（Ｄ）は、一例として、図２０（Ａ）、（Ｂ）で説明したタッチセンサ部と図２１（Ａ）、（Ｂ）で説明した表示素子部とを１ｓ（１秒）駆動する場合に、連続するフレーム期間の動作について説明する図である。なお図２２（Ａ）では、表示素子部の１フレーム期間を１６．７ｍｓ（０．０１６７秒、フレーム周波数：６０Ｈｚ）、タッチセンサ部の１フレーム期間を１６．７ｍｓ（フレーム周波数：６０Ｈｚ）としている
【０２５２】
本実施の形態における表示装置は、表示素子部とタッチセンサ部の動作は互いに独立しており、表示期間と平行してタッチ感知期間とすることができる。そのため、図２２（Ａ）に示すように、表示素子部及びタッチセンサ部の１フレーム期間を共に１６．７ｍｓ（フレーム周波数：６０Ｈｚ）と設定することができる。また図２２（Ｂ）に示すように、表示素子部の１フレーム期間を８．３ｍｓ（フレーム周波数：１２０Ｈｚ）と設定し、タッチセンサ部の１フレーム期間を１６．７ｍｓ（フレーム周波数：６０Ｈｚ）と、切り換えることもできる。
【０２５３】
また本実施の形態における表示装置は、表示素子部におけるデータ信号の書き換えを行わずに、前の期間に書き換えたデータ信号を保持することで、１フレーム期間を１６．７ｍｓよりも長い期間とすることができる。そのため、図２２（Ｃ）に示すように、表示素子部の１フレーム期間を１ｓ（フレーム周波数：１Ｈｚ）と設定し、タッチセンサ部の１フレーム期間を１６．７ｍｓ（フレーム周波数：６０Ｈｚ）と、切り換えることもできる。
【０２５４】
また本実施の形態における表示装置は、図２２（Ｃ）に示す駆動を行う場合、表示素子部の動作とは独立してタッチセンサ部の駆動を行うことができる。そのため、図２２（Ｄ）に示すようにタッチセンサ部における被検知体の近接、又は接触を検知したタイミングで、表示素子部のデータ信号を書き換えることができる。
【０２５５】
以上説明したように本発明の一態様である表示装置では、タッチセンサを第２の基板側であるタッチセンサ部に設ける構成とし、カラーフィルタを第１の基板側である表示素子部に設ける構成としている。このような構成とすることで、表示装置は、表示素子部の駆動と、タッチセンサ部の駆動とを並列して駆動させることができ、表示素子部のフレーム周波数を切り換える構成としても、タッチセンサ部におけるタッチ感知期間を確保することができる。
【０２５６】
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。
【０２５７】
（実施の形態６）
本実施の形態では、上記実施の形態で説明した表示装置の駆動を行うための構成の一例について、図２３乃至図２５を参照して、説明する。本実施の形態で説明する表示装置及びその駆動方法を採用することで、消費電力の低減を図ることができる。本実施の形態では、特に表示素子として液晶素子を用いる液晶表示装置の構成について説明するが、上記実施の形態で説明したようにＥＬ素子を表示素子に用いるＥＬ表示装置としてもよい。
【０２５８】
〈液晶表示装置のブロック図について〉
図２３は、本実施の形態の液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。図２３に示すように、液晶表示装置８０は、液晶パネル８００、制御回路８１０、カウンタ回路８２０、光源制御回路８３０、光源部８４０、タッチセンサ部８５０を有する。
【０２５９】
液晶表示装置８０には、デジタルデータである画像信号（Ｖｉｄｅｏ）、および液晶パネル８００の画面の書き換えを制御するための同期信号（ＳＹＮＣ）が入力される。同期信号としては、例えば水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、および基準クロック信号（ＣＬＫ）等がある。
【０２６０】
液晶パネル８００は、表示部８０１、ゲートドライバ８０２、およびソースドライバ８０３を有する。表示部８０１は、複数の画素ＰＩＸを有する。同じ行の画素ＰＩＸは、共通のゲート線Ｌ＿Ｘによりゲートドライバ８０２に接続され、同じ列の画素ＰＩＸは共通のソース線Ｌ＿Ｙによりソースドライバ８０３に接続されている。
【０２６１】
液晶パネル８００には、コモン電圧（Ｖｃｏｍ）、容量線電圧（Ｖｃａｐ）、並びに電源電圧として高電源電圧（ＶＤＤ）および低電源電圧（ＶＳＳ）が供給される。コモン電圧（以下、Ｖｃｏｍと呼ぶ。）は、コモン線Ｌ＿ｃｏｍを介して、表示部８０１の各画素ＰＩＸに供給される。また、容量線電圧（以下、Ｖｃａｐと呼ぶ。）は、容量線Ｌ＿ｃａｐを介して、表示部８０１の各画素ＰＩＸに供給される。
【０２６２】
ソースドライバ８０３は、入力された画像信号を処理し、データ信号を生成し、ソース線Ｌ＿Ｙにデータ信号を出力する。ゲートドライバ８０２は、データ信号が書き込まれる画素ＰＩＸを選択する走査信号をゲート線Ｌ＿Ｘに出力する。
【０２６３】
画素ＰＩＸは、走査信号により、ソース線Ｌ＿Ｙとの電気的接続が制御されるスイッチング素子を有する。スイッチング素子がオンとなると、ソース線Ｌ＿Ｙから画素ＰＩＸにデータ信号が書き込まれる。
【０２６４】
制御回路８１０は、液晶表示装置８０全体を制御する回路であり、液晶表示装置８０を構成する回路の制御信号を生成する回路を備える。
【０２６５】
制御回路８１０は、同期信号（ＳＹＮＣ）から、ゲートドライバ８０２およびソースドライバ８０３の制御信号を生成する制御信号生成回路を有する。ゲートドライバ８０２の制御信号として、スタートパルス（ＧＳＰ）、クロック信号（ＧＣＬＫ）等があり、ソースドライバ８０３の制御信号として、スタートパルス（ＳＳＰ）、クロック信号（ＳＣＬＫ）等がある。例えば、制御回路８１０は、クロック信号（ＧＣＬＫ、ＳＣＬＫ）として、周期が同じで位相がシフトされた複数のクロック信号を生成する。
【０２６６】
また、制御回路８１０は、液晶表示装置８０外部から入力される画像信号（Ｖｉｄｅｏ）のソースドライバ８０３への出力を制御する。
【０２６７】
また、制御回路８１０は、タッチセンサ部８５０から入力されるセンサ信号（Ｓ＿ｔｏｕｃｈ）が入力され、該センサ信号に応じた画像信号への補正を行う。画像信号の補正は、センサ信号に応じて異なるが、タッチに応じた画像処理を施すことになる。
【０２６８】
ソースドライバ８０３は、デジタル／アナログ変換回路８０４（以下、Ｄ−Ａ変換回路８０４と呼ぶ。）を有する。Ｄ−Ａ変換回路８０４は、画像信号をアナログ変換し、データ信号を生成する。
【０２６９】
なお、液晶表示装置８０に入力される画像信号がアナログ信号である場合は、制御回路８１０でデジタル信号に変換し、液晶パネル８００へ出力する。
【０２７０】
画像信号は、フレーム毎の画像データでなる。制御回路８１０は、画像データを画像処理し、その処理で得られた情報を元に、ソースドライバ８０３への画像信号の出力を制御する機能を有する。そのため、制御回路８１０は、画像データを画像処理して、フレーム毎の画像データから動きを検出する動き検出部８１１を備える。またセンサ信号が入力される場合は、センサ信号に従って画像信号の補正を行うことになる。
【０２７１】
動き検出部８１１において、動きがあると判定されると、制御回路８１０はソースドライバ８０３への画像信号の出力を継続する。逆に、動きが無いと判定されると、制御回路８１０はソースドライバ８０３への画像信号の出力を停止する。また再度、動きが有ると判定すると画像信号の出力を再開する。
【０２７２】
制御回路８１０は、動き検出部８１１の判定によって、動きのある画像の表示（動画表示）を行うための第１のモードと、動きのない画像の表示（静止画表示）を行うための第２のモードを切り替えて、表示部８０１の表示を制御することができる。第１のモードは、例えば垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）が６０Ｈｚとすると、フレーム周波数を６０Ｈｚ以上とするモードである。また第２のモードは、例えば垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）が６０Ｈｚとすると、フレーム周波数を６０Ｈｚ未満とするモードである。
【０２７３】
第２のモードにおいて、設定するフレーム周波数は、画素の電圧保持特性に応じて予め設定することが好ましい。例えば、動き検出部８１１において一定期間動きが無いと判定され、ソースドライバ８０３への画像信号の出力を停止する場合、画素ＰＩＸに書き込んだ画像信号の階調に対応する電圧が低下することになる。そのため、同一画像の画像信号の階調に対応する電圧を、フレーム周波数の周期毎に書き込む（リフレッシュするともいう）を行うことが望ましい。このリフレッシュするタイミング（リフレッシュレートともいう）は、例えばカウンタ回路８２０において垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）のＨレベルをカウントして得られる信号をもとに、一定期間毎に行う構成とすればよい。
【０２７４】
カウンタ回路８２０でリフレッシュレートを１秒間に１回の頻度とする場合、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）の周波数が６０Ｈｚであるとすると、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）のＨレベルを６０回カウントして得られるカウント信号（Ｃｏｕｎｔ）をもとに、リフレッシュを行えばよい。リフレッシュレートを５秒間に１回の頻度とする場合、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）の周波数が６０Ｈｚであるとすると、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）のＨレベルを３００回カウントして得られるカウント信号（Ｃｏｕｎｔ）をもとに、リフレッシュを行えばよい。またカウンタ回路８２０は、タッチセンサ部８５０から入力されるセンサ信号が入力される場合、該センサ信号に応じて強制的に第２のモードから第１のモードに切り換える構成としてもよい。
【０２７５】
なお、動き検出部８１１で行う動き検出のための画像処理としては、特段の制約は無い。例えば、動き検出方法としては、例えば、連続する２つフレーム間の画像データから差分データを得る方法がある。得られた差分データから動きの有無を判断することができる。また、動きベクトルを検出する方法等もある。
【０２７６】
光源制御回路８３０は、画像信号（Ｖｉｄｅｏ）に応じて光源部８４０の点灯を制御するための回路である。なお光源制御回路８３０は、液晶表示装置８０内に必ずしも設ける必要はなく、適宜設ければよい。
【０２７７】
光源部８４０には、複数の光源が設けられている。光源部８４０の光源としては、冷陰極蛍光ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、電場を加えることでルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）が発生するＯＬＥＤ素子などを用いることができる。
【０２７８】
タッチセンサ部８５０は、上記実施の形態で説明した動作及び構造を適用することができる。
【０２７９】
本実施の形態における表示装置は、表示パネル８００とタッチセンサ部８５０の動作は互いに独立して行うことができるため、表示期間と平行してタッチ感知期間と設けることができる。そのため、制御回路８１０で第１のモード又は第２のモードを切り換える構成であっても、タッチセンサ部の動作を独立して制御可能である。
【０２８０】
〈画素の構成例について〉
図２４は、画素ＰＩＸの構成例を示す回路図である。画素ＰＩＸは、トランジスタＴＲ、液晶素子ＬＣ、容量素子ＣＡＰを有する。
【０２８１】
トランジスタＴＲは、液晶素子ＬＣとソース線Ｌ＿Ｙとの電気的接続を制御するスイッチング素子であり、そのゲートから入力される走査信号によりオン、オフが制御される。なおトランジスタＴＲには、酸化物半導体を用いたトランジスタが好適である。
【０２８２】
液晶素子ＬＣは、２つの電極と液晶を有する。液晶は、これら２つの電極間の電界の作用により配向が変化する。液晶素子ＬＣの２つの電極のうち、トランジスタＴＲを介してソース線Ｌ＿Ｙに接続されている電極が画素電極に相当し、Ｖｃｏｍが印加される電極がコモン線Ｌ＿ｃｏｍに相当する。
【０２８３】
容量素子ＣＡＰは、液晶素子ＬＣと並列に接続される。この場合、容量素子の一方の電極はトランジスタＴＲのソース又はドレインに接続される電極に相当し、容量素子の他方の電極は容量線電圧が印加される容量線Ｌ＿ｃａｐに相当する。
【０２８４】
〈液晶表示装置の駆動方法について〉
以下、図２５に示すタイミングチャートを用いて、動画表示を行う第１のモードと、静止画表示を行う第２のモードによる表示を行う液晶表示装置８０の動作を説明する。図２５には、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、およびソースドライバ８０３からソース線Ｌ＿Ｙに出力されるデータ信号（Ｖｄａｔａ）の信号波形を示す。
【０２８５】
図２５は、一例として、動画表示、次いで静止画表示、そして再度動画表示を行う場合の液晶表示装置８０のタイミングチャートである。ここでは、始めのｋフレーム目までの画像データには動きがあるとする。次いで（ｋ＋１）フレーム目から（ｋ＋３）フレーム目まで画像データには動きが無いとする。次いで（ｋ＋４）フレーム目以降の画像データには動きがあるとする。なお、ｋは２以上の整数である。
【０２８６】
最初の動画表示期間では、動き検出部８１１において、各フレームの画像データに動きがあると判定される。従って液晶表示装置８０は、第１のモードで動作する。制御回路８１０では、フレーム周波数を垂直同期信号の周波数以上、ここではフレーム周波数ｆ１として、画像信号（Ｖｉｄｅｏ）をソースドライバ８０３に出力する。そしてソースドライバ８０３は、データ信号（Ｖｄａｔａ）のソース線Ｌ＿Ｙへの出力を連続的に行うものとする。なお動画表示期間での１フレーム期間の長さは、１／ｆ１（秒）で表される。
【０２８７】
次いで静止画表示期間では、動き検出部８１１において、動き検出のための画像処理を行い、第ｋ＋１フレーム目の画像データに動きが無いと判定する。従って液晶表示装置８０は、第２のモードで動作する。制御回路８１０では、フレーム周波数を垂直同期信号の周波数未満、ここではフレーム周波数ｆ２として、画像信号（Ｖｉｄｅｏ）をソースドライバ８０３に出力する。そしてソースドライバ８０３は、データ信号（Ｖｄａｔａ）のソース線Ｌ＿Ｙへの出力を間欠的に行うものとする。なお静止画表示期間での１フレーム期間の長さは、１／ｆ２（秒）で表される。
【０２８８】
ソースドライバ８０３がデータ信号（Ｖｄａｔａ）の出力を間欠的に行うことができるため、ゲートドライバ８０２およびソースドライバ８０３への制御信号（スタートパルス信号、クロック信号等）の供給も併せて間欠的に行えばよく、定期的にゲートドライバ８０２およびソースドライバ８０３を停止することができる。
【０２８９】
第２のモードにおける間欠的なソース線Ｌ＿Ｙへのデータ信号（Ｖｄａｔａ）の出力について、具体的に説明する。一例としては、図２５に示すように、第（ｋ＋１）フレーム目になると、制御回路８１０は、ゲートドライバ８０２およびソースドライバ８０３へ制御信号を出力し、フレーム周波数をｆ２としてソースドライバ８０３へ画像信号Ｖｉｄｅｏを出力する。ソースドライバ８０３は、前の期間に書き込んだデータ信号（Ｖｄａｔａ）、すなわち第ｋフレーム目においてソース線Ｌ＿Ｙに出力されたデータ信号（Ｖｄａｔａ）をソース線Ｌ＿Ｙに出力する。このようにして静止画表示期間では、前の期間に書き込んだデータ信号（Ｖｄａｔａ）が、期間１／ｆ２（秒）毎に、ソース線Ｌ＿Ｙに繰り返し書き込まれる。そのため、同一画像の画像信号の階調に対応する電圧をリフレッシュすることができる。定期的にリフレッシュをすることで、電圧が低下して起こる階調のずれに起因するちらつき（フリッカー）を低減でき、表示品位の向上した液晶表示装置とすることができる。
【０２９０】
そして制御回路８１０では、動き検出部８１１で、画像データに動きがあるとの判定結果、又はセンサ信号の入力が得られるまで、第２のモードで動作する。
【０２９１】
そして、動き検出部８１１において、第（ｋ＋４）フレーム目以降の画像データに動きがあると判定すると、液晶表示装置８０は再び第１のモードで動作する。制御回路８１０では、フレーム周波数を垂直同期信号の周波数以上、ここではフレーム周波数ｆ１として、画像信号（Ｖｉｄｅｏ）をソースドライバ８０３に出力する。そしてソースドライバ８０３は、データ信号（Ｖｄａｔａ）のソース線Ｌ＿Ｙへの出力を連続的に行うものとする。
【０２９２】
以上説明したように本発明の一態様である表示装置では、タッチセンサを第２の基板側であるタッチセンサ部に設ける構成とし、カラーフィルタを第１の基板側である表示素子部に設ける構成としている。このような構成とすることで、表示装置は、表示素子部の駆動と、タッチセンサ部の駆動とを並列して駆動させることができ、動画を表示する第１のモード、及び静止画を表示する第２のモードのように、表示素子部のフレーム周波数を切り換える構成としても、表示品位を維持しつつ、タッチセンサ部におけるタッチ感知期間を確保することができる。
【０２９３】
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。
【０２９４】
（実施の形態７）
本実施の形態では、上述の実施の形態で説明した表示装置を表示モジュールに適用する例、及び該表示モジュールを具備する電子機器に適用する例について、図２６乃至図２８を用いて説明する。
【０２９５】
本発明の一態様の表示装置を用いることのできる表示モジュールについて、図２６を用いて説明を行う。
【０２９６】
図２６に示す表示モジュール８０００は、上部カバー８００１と下部カバー８００２との間に、ＦＰＣ８００３に接続されたタッチセンサ部８００４、ＦＰＣ８００５に接続された表示素子部８００６、バックライトユニット８００７、フレーム８００９、プリント基板８０１０、バッテリー８０１１を有する。
【０２９７】
上部カバー８００１及び下部カバー８００２は、タッチセンサ部８００４及び表示素子部８００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。またカバーガラス部を表示モジュール８０００の最前面に設ける構成とすることもできる。
【０２９８】
タッチセンサ部８００４は、抵抗膜方式又は静電容量方式のタッチパネルを表示素子部８００６に重畳して用いることができる。また、表示素子部８００６の対向基板（封止基板）に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。また、表示素子部８００６の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチパネルとすることも可能である。
【０２９９】
バックライトユニット８００７は、光源８００８を有する。光源８００８は、バックライトユニット８００７の端部に設け、光拡散板を用いる構成としてもよい。
【０３００】
フレーム８００９は、表示素子部８００６の保護機能の他、プリント基板８０１０の動作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレーム８００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。
【０３０１】
プリント基板８０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても良いし、別途設けたバッテリー８０１１による電源であってもよい。バッテリー８０１１は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
【０３０２】
また、表示モジュール８０００は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して設けてもよい。
【０３０３】
以上説明した表示モジュールは、上述の実施の形態で説明した表示装置を具備している。そのため、低消費電力化、信頼性の向上、タッチ感度の向上が図られた表示モジュールを実現することができる。
【０３０４】
次いで、電子機器の例について説明する。
【０３０５】
図２７（Ａ）乃至図２７（Ｈ）、図２８（Ａ）乃至図２８（Ｄ）は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐体５０００、表示部５００１、スピーカ５００３、ＬＥＤランプ５００４、操作キー５００５（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子５００６、センサ５００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン５００８、等を有することができる。
【０３０６】
図２７（Ａ）はモバイルコンピュータであり、上述したものの他に、スイッチ５００９、赤外線ポート５０１０、等を有することができる。図２７（Ｂ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（たとえば、ＤＶＤ再生装置）であり、上述したものの他に、第２表示部５００２、記録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図２７（Ｃ）はゴーグル型ディスプレイであり、上述したものの他に、第２表示部５００２、支持部５０１２、イヤホン５０１３、等を有することができる。図２７（Ｄ）は携帯型遊技機であり、上述したものの他に、記録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図２７（Ｅ）はテレビ受像機能付きデジタルカメラであり、上述したものの他に、アンテナ５０１４、シャッターボタン５０１５、受像部５０１６、等を有することができる。図２７（Ｆ）は携帯型遊技機であり、上述したものの他に、第２表示部５００２、記録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図２７（Ｇ）はテレビ受像器であり、上述したものの他に、チューナ、画像処理部、等を有することができる。図２７（Ｈ）は持ち運び型テレビ受像器であり、上述したものの他に、信号の送受信が可能な充電器５０１７、等を有することができる。図２８（Ａ）はディスプレイであり、上述したものの他に、支持台５０１８、等を有することができる。図２８（Ｂ）はカメラであり、上述したものの他に、外部接続ポート５０１９、シャッターボタン５０１５、受像部５０１６、等を有することができる。図２８（Ｃ）はコンピュータであり、上述したものの他に、ポインティングデバイス５０２０、外部接続ポート５０１９、リーダ／ライタ５０２１、等を有することができる。図２８（Ｄ）は携帯電話機であり、上述したものの他に、送信部、受信部、携帯電話・移動端末向けの１セグメント部分受信サービス用チューナ、等を有することができる。
【０３０７】
図２７（Ａ）乃至図２７（Ｈ）、図２８（Ａ）乃至図２８（Ｄ）に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。さらに、複数の表示部を有する電子機器においては、一つの表示部を主として画像情報を表示し、別の一つの表示部を主として文字情報を表示する機能、又は、複数の表示部に視差を考慮した画像を表示することで立体的な画像を表示する機能、等を有することができる。さらに、受像部を有する電子機器においては、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を自動又は手動で補正する機能、撮影した画像を記録媒体（外部又はカメラに内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図２７（Ａ）乃至図２７（Ｈ）、図２８（Ａ）乃至図２８（Ｄ）に示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。
【０３０８】
本実施の形態において述べた電子機器は、何らかの情報を表示するための表示部を有することを特徴とする。
【０３０９】
次に、表示装置の応用例を説明する。
【０３１０】
図２８（Ｅ）に、表示装置を、建造物と一体にして設けた例について示す。図２８（Ｅ）は、筐体５０２２、表示部５０２３、操作部であるリモコン装置５０２４、スピーカ５０２５等を含む。表示装置は、壁かけ型として建物と一体となっており、設置するスペースを広く必要とすることなく設置可能である。
【０３１１】
図２８（Ｆ）に、建造物内に表示装置を、建造物と一体にして設けた別の例について示す。表示モジュール５０２６は、ユニットバス５０２７と一体に取り付けられており、入浴者は表示モジュール５０２６の視聴が可能になる。
【０３１２】
なお、本実施の形態において、建造物として壁、ユニットバスを例としたが、本実施の形態はこれに限定されず、様々な建造物に表示装置を設置することができる。
【０３１３】
次に、表示装置を、移動体と一体にして設けた例について示す。
【０３１４】
図２８（Ｇ）は、表示装置を、自動車に設けた例について示した図である。表示モジュール５０２８は、自動車の車体５０２９に取り付けられており、車体の動作又は車体内外から入力される情報をオンデマンドに表示することができる。なお、ナビゲーション機能を有していてもよい。
【０３１５】
図２８（Ｈ）は、表示装置を、旅客用飛行機と一体にして設けた例について示した図である。図２８（Ｈ）は、旅客用飛行機の座席上部の天井５０３０に表示モジュール５０３１を設けたときの、使用時の形状について示した図である。表示モジュール５０３１は、天井５０３０とヒンジ部５０３２を介して一体に取り付けられており、ヒンジ部５０３２の伸縮により乗客は表示モジュール５０３１の視聴が可能になる。表示モジュール５０３１は乗客が操作することで情報を表示する機能を有する。
【０３１６】
なお、本実施の形態において、移動体としては自動車車体、飛行機機体について例示したがこれに限定されず、自動二輪車、自動四輪車（自動車、バス等を含む）、電車（モノレール、鉄道等を含む）、船舶等、様々なものに設置することができる。
【０３１７】
なお、本明細書等においては、ある一つの実施の形態において述べる図又は文章において、その一部分を取り出して、発明の一態様を構成することは可能である。したがって、ある部分を述べる図又は文章が記載されている場合、その一部分の図又は文章を取り出した内容も、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能であるものとする。そのため、例えば、能動素子（トランジスタ、ダイオードなど）、配線、受動素子（容量素子、抵抗素子など）、導電層、絶縁層、半導体層、有機材料、無機材料、部品、装置、動作方法、製造方法などが単数又は複数記載された図面又は文章において、その一部分を取り出して、発明の一態様を構成することが可能であるものとする。例えば、Ｎ個（Ｎは整数）の回路素子（トランジスタ、容量素子等）を有して構成される回路図から、Ｍ個（Ｍは整数で、Ｍ＜Ｎ）の回路素子（トランジスタ、容量素子等）を抜き出して、発明の一態様を構成することは可能である。別の例としては、Ｎ個（Ｎは整数）の層を有して構成される断面図から、Ｍ個（Ｍは整数で、Ｍ＜Ｎ）の層を抜き出して、発明の一態様を構成することは可能である。さらに別の例としては、Ｎ個（Ｎは整数）の要素を有して構成されるフローチャートから、Ｍ個（Ｍは整数で、Ｍ＜Ｎ）の要素を抜き出して、発明の一態様を構成することは可能である。
【０３１８】
なお、本明細書等においては、ある一つの実施の形態において述べる図又は文章において、少なくとも一つの具体例が記載される場合、その具体例の上位概念を導き出すことは、当業者であれば容易に理解される。したがって、ある一つの実施の形態において述べる図又は文章において、少なくとも一つの具体例が記載される場合、その具体例の上位概念も、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。
【０３１９】
なお、本明細書等においては、少なくとも図に記載した内容（図の中の一部でもよい）は、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。したがって、ある内容について、図に記載されていれば、文章を用いて述べていなくても、その内容は、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。同様に、図の一部を取り出した図についても、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。
【符号の説明】
【０３２０】
Ａ１−Ａ２    切断線
Ａ３−Ａ４    切断線
Ｂ１−Ｂ２    切断線
Ｂ３−Ｂ４    切断線
ｘ＿ｍ    ゲート線
ｘ＿１    ゲート線
ｙ＿ｎ    ソース線
ｙ＿１    ソース線
Ｌ＿Ｘ    ゲート線
Ｌ＿Ｙ    ソース線
ＧＬ    ゲート線
ＳＬ    ソース線
ＧＤ    ゲートドライバ
ＳＤ    ソースドライバ
ＰＩＸ    画素
ｐｉｘ    画素
ＴＲ    トランジスタ
１０    液晶表示装置
１０Ａ    液晶表示装置
１０ＢＭ    液晶表示装置
２０    ＥＬ表示装置
８０    液晶表示装置
１０１    表示素子部
１０２    タッチセンサ部
１０３    カバーガラス部
１０４    表示素子部
１１１    基板
１１２    トランジスタ
１１３    導電層
１１４    カラーフィルタ
１１４Ｇ    カラーフィルタ
１１４Ｒ    カラーフィルタ
１１５    液晶層
１１６    隔壁層
１１７    発光層
１１８    導電層
１２１    基板
１２１Ａ    基板
１２１Ｂ    基板
１２２    電極
１２３    電極
１２４    導電層
１３１    基板
１５１    導電層
１５２    絶縁層
１５３    絶縁層
１５４    絶縁膜
１５５    配向膜
１５６    スペーサ
１６１    偏光板
１６２    偏光板
１６３    接着層
２０１    画素部
２０２    ゲートドライバ
２０３    ソースドライバ
２０４    画素
２１１    トランジスタ
２２１    導電層
２２３    絶縁層
２２５    半導体層
２２７    導電層
２２９    導電層
２３１    絶縁層
２３３    絶縁層
２３５    導電層
２３７    絶縁層
２４３    配向膜
２４５    開口部
２４７    開口部
２４９    絶縁層
２５１    ブラックマトリクス
３０１    画素部
３０２    ゲートドライバ
３０３    ソースドライバ
３０４    電源回路
３０５    画素
３１１    トランジスタ
３１２    トランジスタ
３２１    導電層
３２２    導電層
３２３    絶縁層
３２４    開口部
３２５    半導体層
３２６    導電層
３２７    導電層
３２８    絶縁層
３２９    絶縁層
３３１    導電層
３３２    開口部
３３３    半導体層
３３４    導電層
３３５    導電層
３３６    開口部
３５１    導電層
３５２    導電層
３５３    導電層
３５４    導電層
４００    基板
４０１    導電膜
４０２    ゲート電極
４０３    絶縁膜
４０５    酸化物半導体膜
４０６    酸化物半導体層
４０７    導電膜
４０８    ソース電極
４０９    ドレイン電極
４１０    絶縁層
４１１    絶縁層
４１２    絶縁層
４１３    絶縁層
４２１    シール部材
４２２    導電層
４２３    導電層
４２４    ＦＰＣ
４３１    導電層
４３２    導電層
４３３    ＦＰＣ
５０１    パルス電圧出力回路
５０２    電流検出回路
５０３    容量
６０１    絶縁層
８００    液晶パネル
８０１    表示部
８０２    ゲートドライバ
８０３    ソースドライバ
８０４    Ｄ−Ａ変換回路
８１０    制御回路
８１１    動き検出部
８２０    カウンタ回路
８３０    光源制御回路
８４０    光源部
８５０    タッチセンサ部
５０００    筐体
５００１    表示部
５００２    表示部
５００３    スピーカ
５００４    ＬＥＤランプ
５００５    操作キー
５００６    接続端子
５００７    センサ
５００８    マイクロフォン
５００９    スイッチ
５０１０    赤外線ポート
５０１１    記録媒体読込部
５０１２    支持部
５０１３    イヤホン
５０１４    アンテナ
５０１５    シャッターボタン
５０１６    受像部
５０１７    充電器
５０１８    支持台
５０１９    外部接続ポート
５０２０    ポインティングデバイス
５０２１    リーダ／ライタ
５０２２    筐体
５０２３    表示部
５０２４    リモコン装置
５０２５    スピーカ
５０２６    表示モジュール
５０２７    ユニットバス
５０２８    表示モジュール
５０２９    車体
５０３０    天井
５０３１    表示モジュール
５０３２    ヒンジ部
８０００    表示モジュール
８００１    上部カバー
８００２    下部カバー
８００３    ＦＰＣ
８００４    タッチセンサ部
８００５    ＦＰＣ
８００６    表示素子部
８００７    バックライトユニット
８００８    光源
８００９    フレーム
８０１０    プリント基板
８０１１    バッテリー
【図１】
2014186724.tif 000003
【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】
2014186724.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2014186724.tif 000026
【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2014186724.tif 000029
【図２８】
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