(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な第１の支軸に保持された第１の表示装置と、
回転可能な第２の支軸と回転可能な第３の支軸とに保持された第２の表示装置と、
回転可能な第４の支軸に保持された第３の表示装置と、
前記第１の支軸、及び前記第２の支軸を回転自在に束ねる第１の結束具と、
前記第２の支軸、及び前記第３の支軸を回転自在に束ねる第２の結束具と、を有し、
前記第１の表示装置は、対をなす第１の接続端子を備え、
前記対をなす第１の接続端子の極性は、一回転軸を中心に対称であり、
前記第１の表示装置は、前記対をなす第１の接続端子において、前記第１の支軸に固定された第１の連結具と脱着可能であり、
前記第２の表示装置は、対をなす第２の接続端子と、対をなす第３の接続端子とを備え、
前記対をなす第２の接続端子の極性は、一回転軸を中心に対称であり、
前記対をなす第３の接続端子の極性は、一回転軸を中心に対称であり、
前記第２の表示装置は、前記対をなす第２の接続端子において、前記第２の支軸に固定された第２の連結具と脱着可能であり、
前記第２の表示装置は、前記対をなす第３の接続端子において、前記第３の支軸に固定された第３の連結具と脱着可能であり、
前記第３の表示装置は、対をなす第４の接続端子を備え、
前記対をなす第４の接続端子の極性は、一回転軸を中心に対称であり、
前記第３の表示装置は、前記対をなす第４の接続端子において、前記第４の支軸に固定された第４の連結具と脱着可能であることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
第１の表示装置と、
第２の表示装置と、
回転自在に束ねられた第１の連結具及び第２の連結具と、を有し、
前記第１の表示装置は、対をなす第１の接続端子と、対をなす第２の接続端子と、対をなす第３の接続端子と、対をなす第４の接続端子とを備え、
前記対をなす第１の接続端子の一方と、前記対をなす第２の接続端子の一方と、前記対をなす第３の接続端子の一方と、前記対をなす第４の接続端子の一方とは、前記第１の表示装置の第１の面に位置し、
前記対をなす第１の接続端子の他方と、前記対をなす第２の接続端子の他方と、前記対をなす第３の接続端子の他方と、前記対をなす第４の接続端子の他方とは、前記第１の表示装置の第１の面の背面に位置し、
前記第２の表示装置は、対をなす第５の接続端子と、対をなす第６の接続端子と、対をなす第７の接続端子と、対をなす第８の接続端子とを備え、
前記対をなす第５の接続端子の一方と、前記対をなす第６の接続端子の一方と、前記対をなす第７の接続端子の一方と、前記対をなす第８の接続端子の一方とは、前記第２の表示装置の第１の面に位置し、
前記対をなす第５の接続端子の他方と、前記対をなす第６の接続端子の他方と、前記対をなす第７の接続端子の他方と、前記対をなす第８の接続端子の他方とは、前記第２の表示装置の第１の面の背面に位置し、
前記第１の表示装置は、前記対をなす第１の接続端子、前記対をなす第２の接続端子、前記対をなす第３の接続端子、及び前記対をなす第４の接続端子のいずれかにおいて、前記第１の連結具と脱着可能であり、
前記第２の表示装置は、前記対をなす第５の接続端子、前記対をなす第６の接続端子、前記対をなす第７の接続端子、及び前記対をなす第８の接続端子のいずれかにおいて、前記第２の連結具と脱着可能であることを特徴とする電子機器。
【請求項３】
回転可能な第１の支軸に保持された第１の表示装置と、
回転可能な第２の支軸に保持された第２の表示装置と、
回転可能な第３の支軸に保持された第３の表示装置と、
前記第１の支軸、前記第２の支軸、及び前記第３の支軸を回転自在に束ねる結束具と、を有し、
前記第１の表示装置は、対をなす第１の接続端子を備え、
前記対をなす第１の接続端子の極性は、一回転軸を中心に対称であり、
前記第１の表示装置は、前記対をなす第１の接続端子において、前記第１の支軸に固定された第１の連結具と脱着可能であり、
前記第２の表示装置は、対をなす第２の接続端子を備え、
前記対をなす第２の接続端子の極性は、一回転軸を中心に対称であり、
前記第２の表示装置は、前記対をなす第２の接続端子において、前記第２の支軸に固定された第２の連結具と脱着可能であり、
前記第３の表示装置は、対をなす第３の接続端子を備え、
前記対をなす第３の接続端子の極性は、一回転軸を中心に対称であり、
前記第３の表示装置は、前記対をなす第３の接続端子において、前記第３の支軸に固定された第３の連結具と脱着可能であり、
前記第１の表示装置、前記第２の表示装置、及び前記第３の表示装置はともに、向きを自由に変えて使用可能であることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電子装置を備える電子機器に関する。電子装置の接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の集積化が進み演算素子の処理能力が向上した結果、電子機器が小型化、高機能化し、そして安価に入手できるようになった。また、記憶素子の集積化が進み大容量化した結果、大量の情報を携帯することが容易になった。さらに、社会の情報伝達基盤が充足したことも加わり、携帯可能な電子機器を利用して、外出先であっても大量の情報を取り扱うことができるようになった。
【０００３】
携帯型の電子機器の一例としては、情報処理の操作を行う操作部と再生表示部とが折りたためて、さらに個別に分離することもできる情報処理装置が考案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３２７６８３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子機器の多くは多機能化により利便性を高める傾向が強く、使用者が必要とする機能のみを選択できる電子機器は未だ実現途上である。例えばパーソナルコンピュータは、使用者がソフトウエアで実現できる機能を自由に選択できる電子機器の一態様である。しかし、ハードウエアによってのみ実現できる機能を自由に選択できる電子機器は少なく、特に携帯可能な小型の電子機器の多くは製造業者が機能の選択、及び組み合わせを決定している。その結果、使用者は自らが必要とする機能を備えたものを、製造業者が提供する電子機器の中から選択せざるを得ず、ときとして複数の電子機器を携帯する必要に迫られる。
【０００６】
携帯する電子機器が複数になると、容積、及び重量が大きくなってしまい利便性を損なうという不具合が生じる。特に、電子機器が内蔵する電池の重量はその電子機器の重量のうち高い割合を占める。従って、複数の電子機器を携帯する場合、電池の重量が可搬性を損ねていると言うこともできる。また、多機能化された電子機器を複数携帯する場合は、一部の機能が重複することになり、使用者に無駄な負担を強いることになる。
【０００７】
また、大容量の電池や、大きな受光面を備えた太陽電池などが組み込まれた電子機器は、電灯線からの受電が困難な場合には便利であるが、電灯線からの受電が容易な場合には不要であり、むしろ電子機器の可搬性を損なうため便宜とは言い難い。さらに、太陽電池が組み込まれた電子機器は、太陽電池を光源に向けて使用する態様が好ましく、使用態様の自由度を損なうという問題がある。
【０００８】
また、携帯する複数の電子機器のうち使用頻度の低い電子機器が内蔵する電池に電力が残っていても、使用頻度の高い電子機器はその電力を利用できない。その結果、使用頻度の高い電子機器ばかりが内蔵する電池の電力を使い切り、その電子機器は使用できなくなるという不便を感じることになる。
【０００９】
本発明は、このような技術的背景のもとでなされたものである。したがってその目的は、必要とする機能を備える電子装置を使用者が選択し、組み合わせることが可能な電子機器を提供することを課題の一とする。
【００１０】
また、携帯する際の使用者の負担を軽減できる電子機器を提供することを課題の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は機能ごとに分割された複数の電子装置を、必要に応じて自由に組み合わせて使用する方法に着目した。
【００１２】
具体的には、連結具を介して複数の電子装置を支軸に回転並びに脱着可能に連結した電子機器を用いればよい。該電子機器の少なくとも一つの電子装置は、対をなす第１の接続端子群を備え、その極性は一回転軸を中心に対称である。加えて、当該電子装置は連結具を介して支軸に脱着可能であるため、一回転軸を中心に反転して、連結具に連結できる。そして、第１の接続端子群と、連結具に備えた第２の接続端子群を介して、複数の電子装置が互いに接続可能な構成とすればよい。
【００１３】
すなわち、本発明の一態様は、回転自在な第１の支軸に固定された連結具に脱着可能に保持された第１の電子装置と、回転自在な第２の支軸に固定された連結具に脱着可能に保持された第２の電子装置と、第１の支軸、及び第２の支軸を束ねる結束具を有する。加えて、第１の電子装置は対を成す第１の接続端子群を備え、その極性は一回転軸を中心に対称に並び、第２の電子装置は対を成す他の第１の接続端子群を備え、その極性は一回転軸を中心に対称に並ぶ。さらに、連結具は第１の接続端子群と接続する第２の接続端子群を備え、第１の接続端子群と第２の接続端子群を介して、第１の電子装置が第２の電子装置と電気的に接続する電子機器である。
【００１４】
上記の構成とすることで、使用者は必要とする機能を備えた電子装置を選択して携帯できる。使用者が必要とする電子装置を選択して組み合わせた当該電子機器は不要な構成が省かれているため重量が軽く、容積が小さく、携帯に好適である。また、使用者は第１の電子装置の第１の面と、第２の電子装置の第１の面の向きを自在に変えて使用することができ、便利である。
【００１５】
また、支軸の数は２つに限らず、結束具が束ねる支軸は３つ以上設けることができる。支軸の数を増すことで、組み合わせる電子装置の数を増やすことができる。
【００１６】
また、本発明の一態様は、回転自在な支軸に固定された連結具に脱着可能に保持された第１の電子装置と、支軸に固定された連結具に脱着可能に保持された第２の電子装置を有する。加えて、第１の電子装置は対を成す第１の接続端子群を備え、その極性は一回転軸を中心に対称に並び、第２の電子装置は対を成す他の第１の接続端子群を備え、その極性は一回転軸を中心に対称に並ぶ。さらに、連結具は第１の接続端子群と接続する第２の接続端子群を備え、第１の接続端子群と第２の接続端子群を介して、第１の電子装置が第２の電子装置と電気的に接続する電子機器である。
【００１７】
上記の構成とすることで、使用者は必要とする機能を備えた電子装置を選択して携帯できる。使用者が必要とする電子装置を選択して組み合わせた当該電子機器は不要な構成が省かれているため重量が軽く、容積が小さく、携帯に好適である。また、使用者は第１の電子装置の第１の面と、第２の電子装置の第１の面の向きを自在に変えて使用することができ、便利である。
【００１８】
また、いずれの電子装置も連結具から脱着できるため、電子装置の組み合わせの幅が広く使用者の利便性が高い。また、連結具から取り外してそれぞれの電子装置を利用できるため、携帯性に優れる。
【００１９】
また、本発明の一態様は、回転自在な第１の支軸に固定された連結具に脱着可能に保持された第１の電子装置と、回転自在な第２の支軸に固定された連結具に保持された第２の電子装置と、第１の支軸、及び第２の支軸を束ねる結束具を有する。さらに、第１の電子装置は対を成す第１の接続端子群を備え、その極性は一回転軸を中心に対称に並び、連結具は第１の接続端子群と接続する第２の接続端子群を備える。さらに、第１の接続端子群と第２の接続端子群を介して、第１の電子装置が第２の電子装置と電気的に接続する電子機器である。
【００２０】
上記の構成とすることで、使用者は必要とする機能を備えた電子装置を選択して携帯できる。使用者が必要とする電子装置を選択して組み合わせた当該電子機器は不要な構成が省かれているため重量が軽く、容積が小さく、携帯に好適である。また、使用者は第１の電子装置の第１の面の向きを自在に変えて使用することができ、便利である。
【００２１】
また、第１の支軸と第２の支軸の距離を離して設ける構成とすることで、種々の厚みの電子装置を組み合わせて使用することができる。
【００２２】
また、本発明の一態様は、回転自在な支軸に固定された連結具に脱着可能に保持された第１の電子装置と、支軸に固定された連結具に保持された第２の電子装置を有する。加えて、第１の電子装置は対を成す第１の接続端子群を備え、その極性は一回転軸を中心に対称に並び、連結具は第１の電子装置と電気的に接続する第２の接続端子群を備える。さらに、第１の接続端子群と第２の接続端子群を介して、第１の電子装置が前記第２の電子装置と電気的に接続する電子機器である。
【００２３】
上記の構成とすることで、使用者は必要とする機能を備えた電子装置を選択して携帯できる。使用者が必要とする電子装置を選択して組み合わせた当該電子機器は不要な構成が省かれているため重量が軽く、容積が小さく、携帯に好適である。また、使用者は第１の電子装置の第１の面の向きを自在に変えて使用することができ、便利である。
【００２４】
また、本発明の一態様は、第１の接続端子群、及び第２の接続端子群を介して、一方の電子装置が他方の電子装置に電力を供給する上記の電子機器である。
【００２５】
上記の構成とすることで、双方の電子装置が備える電力を共有できる。
【００２６】
また、本発明の一態様は、第１の接続端子群、及び第２の接続端子群を介して、太陽電池を備えた一方の電子装置が他方の電子装置に電力を供給する上記の電子機器である。
【００２７】
上記の構成とすることで、使用者が太陽電池の脱着を選択でき、太陽電池の受光面の向きを選択して接続できる。例えば、見開きの状態、折りたたみの状態等の使用態様にかかわらず、電子機器の第１の面の向きと、太陽電池の受光面の向きを使用者が自由に選択できる。その結果、当該電子機器が使用中であっても、使用中でなくても、太陽電池を光源に向けることができ、発電に好適である。
【００２８】
また、本発明の一態様は、結束具に回転可能に束ねられた第１の支軸、及び第２の支軸に、連結具を介して第１の電子装置、及び第２の電子装置を脱着可能に連結し、それぞれの第１の面を見開きで使用者に向ける、上記の電子機器の使用方法である。
【００２９】
上記の使用方法によれば、第１の電子装置の第１の面と、第２の電子装置の第１の面を共に使用者側に向けて利用することができ、便利である。
【００３０】
また、第１の支軸と第２の支軸を中心に第１の電子装置、及び第２の電子装置を回転し、互いの第１の面を向かい合わせて閉じることで、それぞれの第１の面を保護できる。
【００３１】
また、本発明の一態様は、結束具に回転可能に束ねられた第１の支軸、及び第２の支軸に、連結具を介して第１の電子装置、及び第２の電子装置を脱着可能に連結し、一方の電子装置の第１の面を他方の電子装置で覆い、他方の電子装置の第１の面を使用者に向ける、上記の電子機器の使用方法である。
【００３２】
上記の使用方法によれば、一方の電子装置の第１の面を他方の電子装置で覆い、保護できる。
【００３３】
なお本明細書においては、電子装置が備える複数の面のうち、使用者が操作、観察、乃至入力等を主に行う面、又は当該装置が受光、受信、表示等を主に行う面を、電子装置の第１の面とし、該電子装置の第１の面の背面を第２の面とする。また、使用者が操作、観察、乃至入力等を主に行う面、又は当該装置が受光、受信、表示等を主に行う面を一方の面に特定できない場合は、便宜的に一方の面を電子装置の第１の面とし、その背面を第２の面とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、使用者が必要とする機能を備える電子装置を選択し、組み合わせ、そして携帯可能な電子機器を提供することができる。
【００３５】
携帯する際の使用者の負担を軽減できる電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施の形態に係わる電子機器の構成を説明する図。
【図２】実施の形態に係わる電子機器の構成を説明する図。
【図３】実施の形態に係わる電子装置の構成を説明する図。
【図４】実施の形態に係わるベースユニットの構成を説明する図。
【図５】実施の形態に係わる電子装置とベースユニットの構成を説明する図。
【図６】実施の形態に係わる電子機器の構成を説明する図。
【図７】実施の形態に係わる電子機器の構成を説明する図。
【図８】実施の形態に係わる電子機器の構成を説明する図。
【図９】実施の形態に係わる電子機器の構成を説明する図。
【図１０】実施の形態に係わる液晶表示装置の各構成を説明するブロック図。
【図１１】実施の形態に係わる液晶表示装置の駆動回路と画素の構成を説明する図。
【図１２】実施の形態に係わる液晶表示装置の動作を説明するタイミングチャート。
【図１３】実施の形態に係わる液晶表示装置の表示制御回路の動作を説明するタイミングチャート。
【図１４】実施の形態に係わる動画を表示する期間と静止画を表示する期間におけるフレーム期間毎の画像信号の書き込み頻度を模式的に示す図。
【図１５】実施の形態に係わる酸化物半導体層を含むトランジスタ及びその作製方法の一例を説明する図。
【図１６】実施の形態に係わる電子機器の構成を説明する図。
【図１７】実施の形態に係わる電子機器の構成を説明する図。
【図１８】実施の形態に係わる電子機器の構成を説明する図。
【図１９】実施の形態に係わる電子機器の構成を説明する図。
【図２０】実施の形態に係わる電子機器の構成を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
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。
【００３８】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器を図１、乃至図８、及び図１６乃至２０を用いて説明する。具体的には、連結具を介して複数の電子装置を支軸に回転並びに脱着可能に連結した電子機器の構成を説明する。該電子機器の少なくとも一つの電子装置は、対をなす第１の接続端子群を備え、その極性は一回転軸を中心に対称である。加えて、当該電子装置は連結具を介して支軸に脱着可能であるため、一回転軸を中心に反転して、連結具に連結できる。そして、第１の接続端子群と、連結具に備えた第２の接続端子群を介して、複数の電子装置が互いに接続可能な構成を備えている。
【００３９】
本実施の形態で例示する電子機器１０は、第１の電子装置１００、第２の電子装置２００、及びベースユニット３００を備える。電子機器１０の斜視図を図１、及び図２に示す。
【００４０】
ベースユニット３００の第１の支軸３１０に第１の電子装置１００が、ベースユニット３００の第２の支軸３２０に第２の電子装置２００がそれぞれ回転自在に保持されている。また、一対の連結具３３０ａ、及び連結具３３０ｂを介して、第１の電子装置１００が第１の支軸３１０に脱着可能に固定され、一対の連結具３４０ａ、及び連結具３４０ｂを介して、第２の電子装置２００が第２の支軸３２０に脱着可能に固定されている。なお、ベースユニット３００を介して第１の電子装置１００と第２の電子装置２００は電気的に接続されている。
【００４１】
第１の電子装置１００、及び第２の電子装置２００の構成について説明する。斜視図を図３（Ａ）に示す。第１の電子装置１００は第１の面１００ａ、その背面に位置する図示されていない第２の面１００ｂ、一対の第１の接続端子群１３０Ｌ、及び１３０Ｒを有する。また、第２の電子装置２００は第１の面２００ａ、その背面に位置する図示されていない第２の面２００ｂ、並びに一対の第１の接続端子群２３０Ｌ、及び２３０Ｒを有する。
【００４２】
第１の電子装置１００と第２の電子装置２００は、それぞれ独立して動作可能な電子装置である。独立して動作可能な電子装置としては、例えば表示機能を備えた記憶装置、太陽電池と二次電池を備えた電源装置、入力装置、入力機能を備えた表示装置、入力機能を備えた演算装置、表示装置等をその例に挙げることができる。
【００４３】
第１の接続端子群１３０Ｌは少なくとも極性が異なる端子を備えている。本発明の一態様の電子装置は電力、又は電気信号を、極性が異なる端子に電位差として出力する。もしくは、本発明の一態様の電子装置は電力、又は電気信号を、極性が異なる端子に電位差として入力する。例えば、電子装置が太陽電池と、太陽電池で発電した電力を蓄える二次電池を備える直流電源装置である場合、当該電子装置は極性が異なる端子（陽極、及び陰極）に直流電力を出力する。また、電子装置が直流電力で動作する表示装置である場合、当該電子装置は極性が異なる端子（陽極、及び陰極）から直流電力を入力して動作する。なお電子装置が出力、又は入力する電流は直流である場合に限らない。電子装置が出力、又は入力する電流が交流である場合は、極性が反転する場合がある。
【００４４】
第１の接続端子群１３０Ｌの構成の一例について、図３（Ｂ）に示す斜視図を用いて説明する。第１の接続端子群１３０Ｌは、凹構造を有する端子１３１Ｌ、端子１３２Ｌ、並びに第１の嵌合部１３８を有する。なお、第１の接続端子群１３０Ｌ、第１の接続端子群１３０Ｒ、第１の接続端子群２３０Ｌ、及び第１の接続端子群２３０Ｒはいずれも同じ構成を有する。
【００４５】
第１の接続端子群１３０Ｌは極性の異なる端子を有し、第１の電子装置１００は端子１３１Ｌと端子１３２Ｌに異なる電位を出力し、又は第１の電子装置１００は、端子１３１Ｌと端子１３２Ｌから異なる電位が入力される。第１の接続端子群１３０Ｌの極性を、端子１３１Ｌの電位から、端子１３２Ｌの電位に向かう矢印で図中に示す。なお、第１の接続端子群１３０Ｌ、第１の接続端子群１３０Ｒ、第１の接続端子群２３０Ｌ、及び第１の接続端子群２３０Ｒに付記された図中の矢印は、端子１３１Ｌと同じ電位となる端子から、端子１３２Ｌと同じ電位となる端子に向かう矢印である。また、第１の電子装置１００内で端子１３１Ｌと１３１Ｒは互いに接続され、端子１３２Ｌと１３２Ｒは互いに接続されている。電子装置が出力、又は入力する電流が交流である場合、極性が反転する場合があるが、端子の配置について回転軸に対する端子の対称性は損なわれない。
【００４６】
例えば、第１の電子装置１００に設けた第１の接続端子群に設けた一方の端子１３１Ｌに第２の電子装置２００から低い電位を与え、他の端子１３２Ｌに高い電位を与えることで、第１の電子装置１００に第２の電子装置２００から電力や信号を供給できる。
【００４７】
それぞれの第１の接続端子群に付記された図中の矢印は、第１の接続端子群の極性を示している。本発明の一態様が備える電子装置の少なくとも一つは一回転軸を中心に極性を対称にして、対をなす第１の接続端子群を備えている。具体的には、図３（Ｃ）に矢印で示すように、一回転軸Ｐ１−Ｑ１を中心に極性が対称に配されている。
【００４８】
本実施の形態で例示する第１の接続端子群１３０Ｌはベースユニット３００が備える連結具３３０ａと脱着可能に連結できる。本実施の形態で例示する第１の接続端子群１３０Ｌと１３０Ｒの端子は一回転軸Ｐ１−Ｑ１を中心に極性を対称に配することで、一回転軸Ｐ１−Ｑ１を中心に第１の電子装置１００は反転してベースユニットに接続できる。なお、ここでいう連結とは、電気的な接続だけでなく力学的な接続も意味する。例えば、本実施の形態で例示する第１の接続端子群１３０Ｌは、凹構造を有する第１の接続端子群１３０Ｌと、凸構造を有する連結具３３０ａが互いに嵌合して連結する。
【００４９】
また、電子機器１０が備える第１の電子装置１００と第２の電子装置２００がそれぞれ独立した電源を内蔵する場合、ベースユニットを介して互いの電源を共有できる構成としてもよい。例えば、第１の電子装置１００は内蔵する電源を自ら用いるだけでなく、電力を第１の接続端子群１３０Ｌに出力してもよい。具体的には第１の接続端子群１３０Ｌをベースユニットの連結具が備える第２の接続端子群に電気的に接続することにより、第１の電子装置１００は電力を他の連結具が備える第２の接続端子群に出力できる。ここで他の連結具に第２の電子装置２００の第１の接続端子群２３０Ｒが連結されていれば、第１の接続端子群２３０Ｒを介して、電力を第１の電子装置１００から第２の電子装置２００に出力することができる。また、第２の電子装置２００から第１の電子装置１００に電力を供給することも同様にできる。
【００５０】
このような構成とすることで、複数の電子装置の電源を互いに共有できる。例えば、複数の電子装置のうち使用頻度が高い電子装置は、内蔵する電池の電力を使い切っても、使用頻度の低い電子装置が備える電池を使用できるため便利である。
【００５１】
ベースユニット３００の構成について説明する。斜視図を図４に示す。ベースユニット３００は、第１の支軸３１０、第２の支軸３２０、結束具３５０、一対の連結具３３０ａ、及び連結具３３０ｂ、並びに一対の連結具３４０ａ、及び連結具３４０ｂを備えている。
【００５２】
結束具３５０は第１の支軸３１０、及び第２の支軸３２０をそれぞれ回転自在に束ねている。本実施の形態では、結束具３５０は二つの支軸を束ねているがこれに限定されず、３本以上の支軸を束ねるものであってもよい。結束具が３本の支軸を束ねる場合について、図１６に示す。束ねる支軸の数を増やすことで、連結可能な電子装置の数を増やすことができる。
【００５３】
なお、連結可能な電子装置の数は束ねる支軸の数に制限されない。例えば、回転自在な一本の支軸に固定された一方の連結具に脱着可能に保持された第１の電子装置と、同じ支軸に固定された他方の連結具に脱着可能に保持された第２の電子装置を備える構成であってもよい。この構成に加えて、第１の電子装置は対を成す第１の接続端子群を備え、その極性は一回転軸を中心に対称に並び、第２の電子装置は対を成す他の第１の接続端子群を備え、その極性は一回転軸を中心に対称に並ぶ。さらに、連結具は第１の接続端子群と接続する第２の接続端子群を備え、第１の接続端子群と第２の接続端子群を介して、第１の電子装置が第２の電子装置と電気的に接続する電子機器は本発明の一態様である。
【００５４】
また、ベースユニットと電子装置が一体となっていてもよい。ベースユニットを備えた一方の電子装置に他方の電子装置が連結する電子機器の例を、図１７に示す。なお、図１７（Ａ）の電子機器は図３に示す第１の接続端子群と連結具の連結方法と同様の方法で連結し、図１７（Ｂ）の電子機器は図７に示す第１の接続端子群と連結具の連結方法と同様の方法で連結する。
【００５５】
連結具３３０ｂの構成について図４を用いて説明する。連結具３３０ｂは第２の接続端子群３３３ｂを有する。第２の接続端子群３３３ｂは少なくとも極性が異なる端子を備えている。例えば、本実施の形態で例示する第２の接続端子群３３３ｂは端子３３１ｂ、及び端子３３２ｂを備える。また、第２の嵌合部３３８ｂを有する。
【００５６】
連結具３３０ａ、連結具３３０ｂ、連結具３４０ａ、及び連結具３４０ｂは全て同じ構成を有する。一対の連結具３３０ａ、及び連結具３３０ｂは向かい合って第１の支軸３１０に固定されているため、それぞれに設けた第２の接続端子群は、同じ極性の端子を一回転軸を中心に対称に並べて備える。また、一対の連結具３４０ａ、及び連結具３４０ｂは向かい合って第２の支軸３２０に固定されているため、それぞれに設けた第２の接続端子群は、同じ極性の端子を一回転軸を中心に対称に並べて備える。
【００５７】
本実施の形態では、第２の接続端子群３３３ａ、第２の接続端子群３３３ｂ、第２の接続端子群３４３ａ、及び第２の接続端子群３４３ｂがそれぞれ備える端子において、同じ極性を有する端子同士が電気的に接続され、同電位となっている。具体的には、第２の接続端子群３３３ａの端子３３２ａ、第２の接続端子群３３３ｂの端子３３２ｂ、第２の接続端子群３４３ａの端子３４２ａ、及び第２の接続端子群３４３ｂの図示されていない端子は接続され全て同電位となっており、第２の接続端子群３３３ａの図示されていない端子、第２の接続端子群３３３ｂの端子３３１ｂ、第２の接続端子群３４３ａの端子３４１ａ、及び第２の接続端子群３４３ｂの端子３４１ｂは接続され全て同電位となっている。
【００５８】
第１の電子装置１００、及び第２の電子装置２００とベースユニット３００の連結方法について図５を用いて説明する。なおここでは、第１の電子装置１００に設けた第１の接続端子群１３０Ｌとベースユニット３００に設けた連結具３３０ａの連結方法について説明するが、他の連結部分も同様の連結方法とすればよい。
【００５９】
本実施の形態で例示する第１の電子装置１００に設けた第１の接続端子群１３０Ｌは凹部を有し、ベースユニット３００が備える連結具３３０ａは凸部を有し、凹部と凸部が互いに嵌合して連結する。なお、第１の接続端子群１３０Ｌに設けた第１の嵌合部１３８に、第２の接続端子群３３３ａに設けた第２の嵌合部３３８ａが嵌合して、第１の電子装置１００は第１の支軸３１０に固定される。また、開放機構３３７ａを押下することで、第２の嵌合部３３８ａが第１の嵌合部１３８から抜けて、第１の電子装置１００は連結具３３０ａから脱着可能となる。
【００６０】
本実施の形態で例示する電子機器１０は、ベースユニット３００に固定する第１の電子装置１００、並びに第２の電子装置２００の向きを自由に変えて使用できる。
【００６１】
例えば、図１（Ａ）では、第１の電子装置１００、及び第２の電子装置２００を、ベースユニット３００を中心に見開きの状態、すなわち第１の電子装置１００の第１の面１００ａ、及び第２の電子装置２００の第１の面２００ａがベースユニット３００を中心に一方の方向を向いた状態となっている。
【００６２】
ベースユニット３００を中心に二つの電子装置の第１の面を見開きの状態、言い換えると一方の方向を向いた状態とすることで、電子装置を一方の方向から利用でき、便利である。例えば、第１の電子装置１００、及び第２の電子装置２００が共に表示装置である場合、本実施の形態で例示する電子機器１０を見開きで利用すると、表示画面が２倍となり表示可能な情報量が倍増する。
【００６３】
また、図１（Ｂ）に例示するように、電子機器１０の第１の電子装置１００、及び第２の電子装置２００のそれぞれの第１の面を内側にしてベースユニット３００を中心に折りたたむこともできる。
【００６４】
このように折りたたむことで、それぞれの筐体でそれぞれの第１の面を保護し、不注意による損傷から第１の面を保護し、意図しない操作を防ぐことができる。
【００６５】
また、第１の電子装置１００と第２の電子装置２００は、それぞれ独立して動作可能な電子装置である。従って、図１（Ｃ）に例示するように、一対の連結具３３０ａ及び連結具３３０ｂから、第１の電子装置１００を外して使用することができる。
【００６６】
使用者が必要とする機能を備えた電子装置を選択してベースユニット３００から外して用いることができるため、携帯する際の重量および容積が軽くなり、使用者の負担を軽減できる。
【００６７】
電子機器１０の別の使用方法の一態様を図２に示す。図２（Ａ）では、ベースユニット３００に対し第１の電子装置１００、及び第２の電子装置２００を同じ向きで連結する。図２（Ｂ）に示すようにベースユニット３００を中心に折りたたみ、図２（Ｃ）に示すように第２の電子装置２００の第１の面２００ａを第１の電子装置１００の図示されていない第２の面で覆うことができる。
【００６８】
このように折りたたむことで、第１の電子装置１００の第１の面１００ａを利用可能な状態としながら、第２の電子装置２００の第１の面２００ａを保護し、不注意による損傷から第１の面２００ａを保護し、意図しない操作を防ぐことができる。
【００６９】
本発明の一態様の電子機器が備える複数の電子装置が、互いを識別する方法を説明する。具体的には、連結具を介して、それぞれが電源回路に開閉器を備える複数の電子装置を支軸に回転並びに脱着可能に連結した電子機器において、最初に開閉器をオン状態とした電子装置を第１の電子装置とし、第１の電子装置に次いで電源回路の開閉器をオン状態とした電子装置を第２の電子装置とすればよい。言い換えれば、開閉器をオン状態とした後に、オン状態となっている他の電子装置の数ｎを調べ、ｎ＋１を自らの電子装置の識別番号とすればよい。
【００７０】
このような認識方法によれば、使用者は自らの電子機器に他人の電子装置を接続して使用することができ、便利である。
【００７１】
また、本発明の一態様の電子機器が備える複数の電子装置が、互いを識別する別の方法について説明する。具体的には、連結具を介して、それぞれが識別信号回路を備える複数の電子装置を支軸に回転並びに脱着可能に連結した電子機器において、それぞれの電子装置に重複することなく識別信号を設定すればよい。例えば、第１の電子装置には識別信号００を割り当て、第２の電子装置には識別信号０１を割り当てればよい。
【００７２】
このような認識方法によれば、使用者はそれぞれの電子装置を初めて使用する際にのみ識別信号を設定すればよく便利である。
【００７３】
本発明の電子機器に用いることができる、別の態様の電子装置、並びにベースユニットの斜視図を図６乃至図８に示す。
【００７４】
図６（Ａ）に、第１の電子装置１４０、第２の電子装置２４０を示す。第１の電子装置１４０は図示されていない第１の面１４０ａの側に第１の接続端子群１５０ａを備え、第１の面１４０ａの背面に位置する第２の面１４０ｂの側に第１の接続端子群１５０ａと対をなす第１の接続端子群１５０ｂを有する。また、第２の電子装置２４０は第１の面２４０ａの側に第１の接続端子群２５０ａを備え、第１の面２４０ａの背面に位置する図示されていない第２の面２４０ｂの側に第１の接続端子群２５０ａと対をなす第１の接続端子群２５０ｂを有する。
【００７５】
第１の電子装置１４０と第２の電子装置２４０は、それぞれ独立して動作可能な電子装置である。独立して動作可能な電子装置としては、例えば表示機能を備えた記憶装置、太陽電池と二次電池を備えた電源装置、入力装置、入力機能を備えた表示装置、入力機能を備えた演算装置、表示装置等をその例に挙げることができる。
【００７６】
第１の接続端子群１５０ａは少なくとも極性が異なる端子を備えている。第１の接続端子群１５０ａの構成の一例について、図６（Ｂ）に示す斜視図を用いて説明する。第１の接続端子群１５０ａは、凹構造を有する端子１５１ａ、乃至端子１５５ａを有する。なお、第１の接続端子群１５０ａ、第１の接続端子群１５０ｂ、第１の接続端子群２５０ａ、及び第１の接続端子群２５０ｂはいずれも同じ構成を有する。
【００７７】
なお、図中の矢印は第１の接続端子群の極性を示し、端子１５１ａと同じ電位となる端子から、端子１５５ａと同じ電位となる端子に向かう矢印で極性を示している。また、第１の電子装置１４０内で端子１５１ａと１５１ｂは互いに接続され同じ電位であり、端子１５２ａと１５２ｂは互いに接続され同じ電位であり、端子１５３ａと１５３ｂは互いに接続され同じ電位であり、端子１５４ａと１５４ｂは互いに接続され同じ電位であり、端子１５５ａと１５５ｂは互いに接続され同じ電位である。
【００７８】
例えば、第１の電子装置１４０に設けた第１の接続端子群に設けた一つの端子１５１ａに第２の電子装置２４０から低い電位を与え、他の端子１５２ａ、乃至端子１５５ａに高い電位を与えることで、第１の電子装置１４０に第２の電子装置２４０から電力や信号を供給できる。
【００７９】
本発明の一態様が備える電子装置の少なくとも一つは一回転軸を中心に極性を対称にして、対をなす第１の接続端子群を備えている。具体的には、図６（Ｃ）に矢印で示すように、一回転軸Ｐ２−Ｑ２を中心に極性が対称に配されている。
【００８０】
なお、ベースユニット３００ｈはガイドピン１５７ａ、及びガイドピン１５７ｂを有する。また、電子装置はガイドピンと嵌合するガイド孔を有する。第１の電子装置１４０が備えるガイド孔１５６ａ、及びガイド孔１５６ｂを、図６（Ｂ）に図示する。ガイドピンとガイド孔が嵌合することにより、電子装置とベースユニットが確実に連結できる。また、ガイドピンとガイド孔が嵌合することにより、電子装置の第１の接続端子群と接続するベースユニットの第２の接続端子群に加わる応力を緩和できる。
【００８１】
本実施の形態で例示する第１の接続端子群１５０ａはベースユニット３００ｈが備える連結具と脱着可能に連結できる。本実施の形態で例示する第１の接続端子群１５０ａと１５０ｂの端子は一回転軸Ｐ２−Ｑ２を中心に極性を対称に配することで、一回転軸Ｐ２−Ｑ２を中心に第１の電子装置１４０は反転してベースユニット３００ｈに接続できる。なお、ここでいう連結とは、電気的な接続だけでなく力学的な接続も意味する。
【００８２】
図７（Ａ）に、第１の電子装置１６０、第２の電子装置２６０を示す。第１の電子装置１６０は図示されていない第１の面１６０ａ、その背面に位置する第２の面１６０ｂ、第１の接続端子群１７０Ｒ、第１の接続端子群１７０Ｃ、第１の接続端子群１７０Ｌを有する。また、第２の電子装置２６０は第１の面２６０ａ、その背面に位置する図示されていない第２の面２６０ｂ、第１の接続端子群２７０Ｒ、第１の接続端子群２７０Ｃ、第１の接続端子群２７０Ｌを有する。
【００８３】
第１の電子装置１６０と第２の電子装置２６０は、それぞれ独立して動作可能な電子装置である。独立して動作可能な電子装置としては、例えば表示機能を備えた記憶装置、太陽電池と二次電池を備えた電源装置、入力装置、入力機能を備えた表示装置、入力機能を備えた演算装置、表示装置等をその例に挙げることができる。
【００８４】
第１の接続端子群１７０Ｒ、第１の接続端子群１７０Ｃ、及び第１の接続端子群１７０Ｌは少なくとも極性が異なる端子を備えている。また、第１の接続端子群１７０Ｒ、第１の接続端子群１７０Ｃ、及び第１の接続端子群１７０Ｌは同じ構成を有し、その構成の一例を図７（Ｂ）に示す斜視図を用いて説明する。なお、第１の接続端子群１７０Ｃは、凸構造を有する端子１７１ａ、乃至端子１７５ａと、凸構造を有する端子１７１ｂ、乃至端子１７５ｂを有する。
【００８５】
また、第１の接続端子群１７０Ｒと、第１の接続端子群２７０Ｒは同じ構成を有し、第１の接続端子群１７０Ｃと、第１の接続端子群２７０Ｃは同じ構成を有し、第１の接続端子群１７０Ｌと、第１の接続端子群２７０Ｌは同じ構成を有する。
【００８６】
なお、図中の矢印は第１の接続端子群の極性を示し、端子１７１ａと同じ電位となる端子から、端子１７５ａと同じ電位となる端子に向かう矢印で極性を示している。また、第１の電子装置１６０内で端子１７１ａと１７１ｂは互いに接続され同じ電位であり、端子１７２ａと１７２ｂは互いに接続され同じ電位であり、端子１７３ａと１７３ｂは互いに接続され同じ電位であり、端子１７４ａと１７４ｂは互いに接続され同じ電位であり、端子１７５ａと１７５ｂは互いに接続され同じ電位である。
【００８７】
例えば、第１の電子装置１６０に設けた第１の接続端子群に設けた一つの端子１７１ａに第２の電子装置２６０から低い電位を与え、他の端子１７２ａ、乃至端子１７５ａに高い電位を与えることで、第１の電子装置１６０に第２の電子装置２６０から電力や信号を供給できる。
【００８８】
本発明の一態様の電子装置が備える対をなす第１の接続端子群は一回転軸を中心に極性を対称にしている。具体的には、図７（Ｃ）に矢印で示すように、第１の接続端子群は一回転軸Ｐ３−Ｑ３を中心に対称にしている。
【００８９】
本実施の形態で例示する一対の第１の接続端子群１７０Ｒ、一対の第１の接続端子群１７０Ｃ、及び一対の第１の接続端子群１７０Ｌはベースユニット３００ｉが備える連結具と脱着可能に連結できる。本実施の形態で例示する第１の接続端子群１７０Ｃの端子は一回転軸Ｐ３−Ｑ３を中心に極性を対称に配することで、一回転軸Ｐ３−Ｑ３を中心に第１の電子装置１６０を反転してベースユニットに接続できる。
【００９０】
本発明の別の態様の斜視図を図８（Ａ）に示す。図に示す電子機器は、第１の電子装置１０５、第２の電子装置２０５、及び第３の電子装置３０５を備え、それぞれがベースユニット３００を介して連結されている。また、第１の電子装置１０５、第２の電子装置２０５、及び第３の電子装置３０５は同じ構成を有し、それぞれ第１の接続端子群を４つ備えている。
【００９１】
第１の電子装置１０５、及び第２の電子装置２０５が備える第１の接続端子群の配置を図８（Ｂ）に示す。第１の電子装置１０５は第１の接続端子群１３５ａ、乃至第１の接続端子群１３５ｄを有し、第２の電子装置２０５は第１の接続端子群２３５ａ、乃至第１の接続端子群２３５ｄを有する。第１の接続端子群１３５ａ、乃至第１の接続端子群１３５ｄ、並びに第１の接続端子群２３５ａ、乃至第１の接続端子群２３５ｄは、図３（Ｂ）に説明した第１の接続端子群１３０Ｌと同じ構成を有する。
【００９２】
なお、図中の矢印は第１の接続端子群の極性を示し、第１の電子装置１０５、第２の電子装置２０５、及び第３の電子装置３０５は一回転軸を中心に極性を対称にして、対をなす第１の接続端子群を二つ備えている。具体的には第１の電子装置１０５を用いて説明する。第１の電子装置１０５の第１の接続端子群１３５ａと第１の接続端子群１３５ｄは対をなし、回転軸Ｐ４−Ｑ４を中心に極性が対称に配置されている。また、第１の電子装置１０５の第１の接続端子群１３５ａと第１の接続端子群１３５ｂは別の対をなし、回転軸Ｐ５−Ｑ５を中心に極性が対称に配置されている。
【００９３】
このような配置とすることで、第１の電子装置１０５を回転軸Ｐ４−Ｑ４、または回転軸Ｐ５−Ｑ５を中心に反転してベースユニット３００に連結できる。また、二組の第１の接続端子群を備えることで、一台の電子装置を介して他の電子装置を接続できる。例えば第２の電子装置２０５を介して、第１の電子装置１０５及び第３の電子装置３０５を接続できる。
【００９４】
また、本発明の別の態様の斜視図を図１８に示す。第１の電子装置１８０は第１の面１８０ａに第１の接続端子群１９１ａ乃至第１の接続端子群１９４ａを回転軸Ｐ９−Ｑ９を中心に位相を９０°ずつ違えて備える。また、第１の接続端子群１９１ａと対になる第１の接続端子群１９１ｂ、第１の接続端子群１９２ａと対になる第１の接続端子群１９２ｂ、第１の接続端子群１９３ａと対になる第１の接続端子群１９３ｂ、第１の接続端子群１９４ａと対になる第１の接続端子群１９４ｂをそれぞれの背面に備える。
【００９５】
なお、図中の矢印は第１の接続端子群の極性を示し、対をなす第１の接続端子群は一回転軸（具体的には回転軸Ｐ７−Ｑ７、及び回転軸Ｐ８−Ｑ８）を中心に極性を対称に配置されている。また、回転軸Ｐ９−Ｑ９を中心に位相を９０°ずつ違えて第１の接続端子群を設けることで、回転軸Ｐ９−Ｑ９を中心に第１の電子装置１８０を９０°回転して連結することも可能となる。その結果図１９に例示するように、４つの電子装置を２方向に連結して用いることもできる。
【００９６】
また、本発明の別の態様の斜視図を図２０に示す。第１の電子装置１６０と第２の電子装置２６０は、接続ケーブル３９０を介して互いに接続して電子機器を構成する。第１の電子装置１６０、第２の電子装置２６０は同じ構成を有し、それぞれ第１の接続端子群を３つ備えている。また、接続ケーブル３９０の両端には第１の接続端子群と連結する連結具が設けられ、連結具は第１の接続端子群と電気的に接続する第２の接続端子群を備えている。
【００９７】
第１の電子装置１６０は、第１の接続端子群１７０Ｌを備えている。第１の接続端子群１７０Ｌは、第１の面１６０ａ側の複数の端子と、第２の面１６０ｂ側の複数の端子とが対をなしている。第１の接続端子群１７０Ｌと、第２の電子装置２６０が有する第１の接続端子群２７０Ｒは、接続ケーブル３９０に設けた連結具を介して電気的に接続できる。なお、図中の矢印は第１の接続端子群の極性を示すものであり、対をなす第１の接続端子群は一回転軸を中心に極性を対称に設けられている。従って、接続ケーブル３９０の端部に設けた連結具は反転しても接続が可能である。第１の電子装置１６０と第２の電子装置２６０の接続に際し、使用者が連結具の方向を詳細に確認することなく接続ができるため便利である。
【００９８】
本実施の形態で例示する電子機器によれば、多機能な電子機器から単機能の電子機器まで、使用者が必要とする機能のみを選択し、または組み合わせて携帯できる電子機器を提供できる。そして、当該電子機器の重量を軽量に、またその容積を小さくできるため、使用者の当該電子機器を携帯する際の負担を軽減できる。
【００９９】
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。
【０１００】
（実施の形態２）
本実施の形態では、第１の電子装置に太陽電池を備えた電源装置９６３０を用い、第２の電子装置に記憶装置を備えた表示装置９６３１を用いる電子機器９６００について、図９を用いて説明する。電子機器９６００の外観を図９（Ａ）に斜視図で示す。また、電子機器９６００のブロック図を図９（Ｂ）に示す。
【０１０１】
電源装置９６３０は筐体に太陽電池９６３３、並びに充放電回路９６３４を備える。太陽電池９６３３としては、例えばシリコン半導体を用いたものを用いることができ、単結晶、多結晶、又は非晶質のシリコン半導体であってもよいし、これらを積層して組み合わせたものであってもよい。もちろん、化合物半導体を用いる太陽電池であっても、色素増感型の太陽電池を適用してもよい。
【０１０２】
また、電源装置９６３０の筐体は一対の第１の接続端子群を備え、ベースユニット３００の支軸に連結具を介して連結できる。
【０１０３】
充放電回路９６３４は、バッテリー９６３５、コンバータ９６３６、コンバータ９６３７、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３を備える。コンバータ９６３６はＤＣＤＣコンバータである。
【０１０４】
次に電源装置９６３０の動作について説明する。太陽電池９６３３が外光９６５０を受ける場合、スイッチＳＷ１をオンにして太陽電池９６３３が発電した電力をコンバータ９６３６及びコンバータ９６３７で昇圧または降圧し、ベースユニット３００を介して表示装置９６３１に供給する。また、スイッチＳＷ１をオフに、スイッチＳＷ２をオンにして太陽電池９６３３が発電した電力をコンバータ９６３６で昇圧または降圧し、バッテリー９６３５に供給して充電する。
【０１０５】
外光９６５０が不足し、太陽電池９６３３が発電しない場合、スイッチＳＷ１をオフに、スイッチＳＷ３をオンにして、コンバータ９６３７でバッテリー９６３５に蓄電された電力を昇圧または降圧してベースユニット３００を介して表示装置９６３１に供給する。
【０１０６】
なお、ベースユニット３００を介して接続される表示装置９６３１が消費する電力の量、外光９６５０の強さ、バッテリー９６３５の充電量等の状況に応じて、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３はオン、オフを適宜選択して用いるようにすればよい。
【０１０７】
なお本実施の形態ではバッテリー９６３５の充電手段として、太陽電池９６３３を例示したが、他の手段によりバッテリー９６３５を充電する構成であってもよい。また他の充電手段を組み合わせて行う構成としてもよい。
【０１０８】
表示装置９６３１は、制御回路９６２０、表示回路９６２３、記憶回路９６２４、入力回路９６２２、並びに電源回路９６２１を有する。
【０１０９】
また、表示装置９６３１の筐体は一対の第１の接続端子群を備え、ベースユニット３００の支軸に連結具を介して連結できる。
【０１１０】
制御回路９６２０は記憶回路９６２４、表示回路９６２３、及び入力回路９６２２を制御する。記憶回路９６２４は記憶素子や記憶媒体に保存された情報を読み出す機能を備える。また、使用者が記憶素子や記憶媒体に情報を書き込めるようにしてもよい。表示回路９６２３は、液晶表示パネルや電気泳動型の表示パネルを備える。入力回路としてはキーボードの他、タッチセンサを設けた表示パネルを用いて、座標を選択して入力する方法を適用してもよい。
【０１１１】
電源回路９６２１は制御回路９６２０、表示回路９６２３、記憶回路９６２４、並びに入力回路９６２２に電源電位を供給する。また、電源回路９６２１はバッテリーを備え、表示装置９６３１は単体でも動作可能とする。
【０１１２】
制御回路９６２０は、入力回路９６２２から入力される使用者の指示に従って、記憶回路９６２４に保存された情報を表示回路９６２３に出力する。また、制御回路９６２０は、入力回路９６２２から入力される使用者の指示に従って、情報を記憶回路９６２４に保存する機能を備えても良い。
【０１１３】
表示装置９６３１をこのような構成とすることで、例えば電子化された書籍、写真、乃至映像を表示装置９６３１に保存し、使用者は必要に応じて電子化された情報を再生、表示できる。また、機能を限定することで表示装置９６３１を軽量に提供できるため、使用者が携帯する際の負担が少なく外出先等であっても再生、表示が可能であり便利である。
【０１１４】
電子機器９６００が備える電源装置９６３０と、表示装置９６３１は、ベースユニット３００を介して互いに連結している。ベースユニット３００を介して電源装置９６３０と表示装置９６３１を互いに連結する方法としては、図５に例示した構成を適用できる。
【０１１５】
すなわち図５に示す第１の電子装置１００に電源装置９６３０を適用し、コンバータ９６３７から第１の接続端子群１３０Ｌの一方の端子に電源電位を出力する。また、第２の電子装置２００に表示装置９６３１を適用し、第１の接続端子群２３０Ｌの一方の端子に電源回路が電源電位を出力する端子を接続する。なお、第１の接続端子群１３０Ｌの電源電位を出力する端子と、第１の接続端子群２３０Ｌの電源電位を出力する端子は、同じ極性である。
【０１１６】
ベースユニット３００の連結具３３０ａに設けた第２の接続端子群と、連結具３４０ａに設けた第２の接続端子群は、同じ極性を有する端子同士が電気的に接続され同電位となっている。従って、第１の電子装置１００の第１の接続端子群とベースユニット３００の連結具を連結し、第２の電子装置２００の第１の接続端子群とベースユニット３００の連結具を接続することにより、第１の電子装置から第２の電子装置に電力を供給できる。具体的には、電源装置９６３０から、表示装置９６３１に電源電位を供給できる。
【０１１７】
次に本実施の形態の電子機器９６００の使用方法の一態様について説明する。
【０１１８】
本実施の形態の電子機器９６００を見開きで使用する態様を図９（Ａ）に示す。このような態様で使用することで、電源装置９６３０に搭載した太陽電池で発電しながら、表示装置９６３１に表示される文字、画像を鑑賞でき、バッテリーの残量を気にすることなく電子機器９６００を使用できる。なお、図９（Ａ）には図の右側に表示装置９６３１を、図の左側に電源装置９６３０を配置した使用方法を例示したが、ベースユニットへの取り付けは左右反対であっても構わない。
【０１１９】
また、本実施の形態の電子機器を閉じて使用する態様を図９（Ｃ）に示す。このような態様で使用することで、表示装置９６３１を使用していない期間に、電源装置９６３０に搭載した太陽電池で発電し、内蔵するバッテリー９６３５の充電を行うことができる。
【０１２０】
また、図示しないが表示装置９６３１の表示パネルを使用者に向けて折りたたむことで、例えば飛行機や電車など公共交通手段の限られた空間においても表示装置９６３１を使用できるため便利である。
【０１２１】
本実施の形態で例示する電子機器によれば、多機能な電子機器から単機能の電子機器まで、使用者が必要とする機能のみを選択し、または組み合わせて携帯できる電子機器を提供できる。そして、当該電子機器の重量を軽量に、またその容積を小さくできるため、使用者の当該電子機器を携帯する際の負担を軽減できる。
【０１２２】
また、電灯線からの受電が困難な場合であっても、また、当該電子機器が使用中であっても、使用していなくても、太陽電池が受光し易い電子機器を提供できる。
【０１２３】
また、本実施の形態で例示する電子機器は、第１の電子装置と第２の電子装置の向きがどのような向きであってもベースユニットに連結することができる。そのため、使用者の利き手が右手であっても、左手であっても、表示装置に表示する文字が縦書きであっても、横書きであっても使用者の要望に応じて第１の電子装置と、第２の電子装置をベースユニットに連結でき、便利である。
【０１２４】
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。
【０１２５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２に適用可能な消費電力が低減された液晶表示装置、及びその駆動方法の一形態を、図１０、乃至図１４を用いて説明する。
【０１２６】
本実施の形態で例示する液晶表示装置１１００の構成を、図１０のブロック図に示す。液晶表示装置１１００は、画像処理回路１１１０、電源１１１６、表示制御回路１１１３、表示パネル１１２０を有する。透過型液晶表示装置、又は半透過型液晶表示装置の場合、さらに光源としてバックライト部１１３０を設ける。
【０１２７】
液晶表示装置１１００は、接続された外部機器から画像信号（画像信号Ｄａｔａ）が供給されている。電源１１１６はオン状態とすることで、表示制御回路１１１３に電源電位（高電源電位Ｖｄｄ、低電源電位Ｖｓｓ、及び共通電位Ｖｃｏｍ）を供給する。表示制御回路１１１３は制御信号（スタートパルスＳＰ、及びクロック信号ＣＫ）を表示パネル１１２０に供給する。
【０１２８】
なお高電源電位Ｖｄｄとは、基準電位より高い電位のことであり、低電源電位Ｖｓｓとは基準電位以下の電位のことをいう。なお高電源電位Ｖｄｄ及び低電源電位Ｖｓｓともに、トランジスタが動作できる程度の電位であることが望ましい。なお高電源電位Ｖｄｄ及び低電源電位Ｖｓｓを併せて、電源電圧と呼ぶこともある。
【０１２９】
共通電位Ｖｃｏｍは、画素電極に供給される画像信号の電位に対して基準となる固定電位であればよく、一例としてはグラウンド電位であってもよい。
【０１３０】
画像信号Ｄａｔａは、ドット反転駆動、ソースライン反転駆動、ゲートライン反転駆動、フレーム反転駆動等の方法で適宜反転し、液晶表示装置１１００に入力する構成とすればよい。また、画像信号がアナログの信号の場合には、Ａ／Ｄコンバータ等を介してデジタルの信号に変換して、液晶表示装置１１００に供給する構成とすればよい。
【０１３１】
本実施の形態では、固定電位である共通電位Ｖｃｏｍが、電源１１１６から表示制御回路１１１３を介して共通電極１１２８及び容量素子１２１０の一方の電極に与えられている。
【０１３２】
表示制御回路１１１３は、表示パネル１１２０に画像処理回路１１１０で処理された画像信号、制御信号（具体的にはスタートパルスＳＰ、及びクロック信号ＣＫ等の制御信号の供給または停止の切り替えを制御するための信号）、並びに電源電位（高電源電位Ｖｄｄ、低電源電位Ｖｓｓ、及び共通電位Ｖｃｏｍ）を供給し、バックライト部１１３０にバックライト制御信号（具体的にはバックライト制御回路１１３１がバックライトの点灯、及び消灯を制御するための信号）を供給する。
【０１３３】
画像処理回路１１１０は、入力される画像信号（画像信号Ｄａｔａ）を解析、演算、乃至加工し、処理した画像信号を制御信号と共に表示制御回路１１１３に出力する。
【０１３４】
例えば画像処理回路１１１０は、入力される画像信号Ｄａｔａを解析し動画であるか静止画であるかを判断し、判断結果を含む制御信号を表示制御回路１１１３に出力できる。また、画像処理回路１１１０は、静止画を含む画像信号Ｄａｔａから１フレームの静止画を切り出し、静止画であることを意味する制御信号と共に表示制御回路１１１３に出力できる。また、画像処理回路１１１０は、動画を含む画像信号Ｄａｔａから動画を検知し、動画であることを意味する制御信号と共に連続するフレームを表示制御回路１１１３に出力できる。
【０１３５】
画像処理回路１１１０は入力される画像信号Ｄａｔａに応じて本実施の形態の液晶表示装置１１００に異なる動作をさせる。なお、本実施の形態において、画像処理回路１１１０が画像を静止画と判断しておこなう動作を静止画表示モード、画像処理回路１１１０が画像を動画と判断しておこなう動作を動画表示モードとよぶ。また、本明細書では静止画表示の時に表示される画像を静止画像とよぶ。
【０１３６】
また、本実施の形態で例示される画像処理回路１１１０は、表示モード切り替え機能を有していてもよい。表示モード切り替え機能は、画像処理回路１１１０の判断によらず、当該液晶表示装置の利用者が手動または外部接続機器を用いて当該液晶表示装置の動作モードを選択し、動画表示モードまたは静止画表示モードを切り替える機能である。
【０１３７】
上述した機能は画像処理回路１１１０が有する機能の一例であり、表示装置の用途に応じて種々の画像処理機能を選択して適用すればよい。
【０１３８】
なお、デジタル信号に変換された画像信号は演算（例えば画像信号の差分を検出する等）が容易であるため、入力される画像信号（画像信号Ｄａｔａ）がアナログの信号の場合には、Ａ／Ｄコンバータ等を画像処理回路１１１０に設けることができる。
【０１３９】
表示パネル１１２０は一対の基板（第１の基板と第２の基板）を有する。また、液晶層を一対の基板の間に挟持して液晶素子１２１５を形成している。第１の基板上には、駆動回路部１１２１、画素部１１２２、端子部１１２６、及びスイッチング素子１１２７が設けられている。第２の基板上には、共通電極１１２８（コモン電極、または対向電極ともいう）が設けられている。なお、本実施の形態においては、共通接続部（コモンコンタクトともいう）が第１の基板、または第２の基板に設けられ、第１の基板上の接続部と第２の基板上の共通電極１１２８が接続されている。
【０１４０】
画素部１１２２には、複数のゲート線１１２４（走査線）、及びソース線１１２５（信号線）が設けられており、複数の画素１１２３がゲート線１１２４及びソース線１１２５に環囲されてマトリクス状に設けられている。なお、本実施の形態で例示する表示パネルにおいては、ゲート線１１２４はゲート線側駆動回路１１２１Ａから延在し、ソース線１１２５はソース線側駆動回路１１２１Ｂから延在している。
【０１４１】
画素１１２３はスイッチング素子としてトランジスタ１２１４、該トランジスタ１２１４と接続する容量素子１２１０、及び液晶素子１２１５を有する（図１１参照。）。
【０１４２】
トランジスタ１２１４は、ゲート電極が画素部１１２２に設けられた複数のゲート線１１２４のうちの一つと接続され、ソース電極またはドレイン電極の一方が複数のソース線１１２５のうちの一つと接続され、ソース電極またはドレイン電極の他方が容量素子１２１０の一方の電極、及び液晶素子１２１５の一方の電極（画素電極）と接続される。
【０１４３】
またトランジスタ１２１４はオフ電流が低減されたトランジスタを用いることが好ましく、例えば実施の形態４で説明するトランジスタが好適である。オフ電流が低減されていると、オフ状態のトランジスタ１２１４は、液晶素子１２１５、及び容量素子１２１０に安定して電荷を保持できる。また、オフ電流が充分低減されたトランジスタ１２１４を用いることによって、容量素子１２１０を設けることなく画素１２１３を構成することもできる。
【０１４４】
このような構成とすることで画素１１２３は、トランジスタ１２１４がオフ状態になる前に書き込まれた状態を長時間に渡って保持でき、消費電力を低減できる。
【０１４５】
液晶素子１２１５は、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素子である。液晶の光学的変調作用は、液晶にかかる電界によって制御される。液晶にかかる電界方向は液晶材料、駆動方法、及び電極構造によって異なり、適宜選択することができる。例えば、液晶の厚さ方向（いわゆる縦方向）に電界をかける駆動方法を用いる場合は液晶を挟持するように第１の基板に画素電極を、第２の基板に共通電極をそれぞれ設ける構造とすればよい。また、液晶に基板面内方向（いわゆる横電界）に電界をかける駆動方法を用いる場合は、液晶に対して同一面に、画素電極と共通電極を設ける構造とすればよい。また画素電極及び共通電極は、多様な開口パターンを有する形状としてもよい。
【０１４６】
液晶素子に適用する液晶の一例としては、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。
【０１４７】
また、液晶の駆動モードとしては、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＰＮＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ゲストホストモードなどを用いることができる。また、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ａｌｉｇｎｅｄ  Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モードなどを適宜用いることができる。もちろん、本実施の形態においては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素子であれば、液晶材料、駆動方法、及び電極構造は特に限定されない。
【０１４８】
なお、本実施の形態で例示する液晶素子は第１の基板に設けられた画素電極と、第２の基板に設けられた画素電極に対向する共通電極の間に生じる縦方向の電界により、液晶の配向を制御するが、例示した液晶材料、又は液晶の駆動モードに応じ、画素電極を適宜変更して横電界により液晶の配向を制御する構成にすることもできる。
【０１４９】
端子部１１２６は、表示制御回路１１１３が出力する所定の信号（高電源電位Ｖｄｄ、低電源電位Ｖｓｓ、スタートパルスＳＰ、クロック信号ＣＫ、画像信号Ｄａｔａ、共通電位Ｖｃｏｍ等）等を駆動回路部１１２１、又は共通電極１１２８に供給する入力端子である。
【０１５０】
駆動回路部１１２１は、ゲート線側駆動回路１１２１Ａ、ソース線側駆動回路１１２１Ｂを有する。ゲート線側駆動回路１１２１Ａ、ソース線側駆動回路１１２１Ｂは、複数の画素を有する画素部１１２２を駆動するための駆動回路であり、シフトレジスタ回路（シフトレジスタともいう）を有する。
【０１５１】
なお、ゲート線側駆動回路１１２１Ａ、及びソース線側駆動回路１１２１Ｂは、画素部１１２２と同じ基板に形成されるものでもよいし、別の基板に形成されるものであってもよい。
【０１５２】
また駆動回路部１１２１には、表示制御回路１１１３によって制御された高電源電位Ｖｄｄ、低電源電位Ｖｓｓ、スタートパルスＳＰ、クロック信号ＣＫ、画像信号Ｄａｔａが供給される。
【０１５３】
スイッチング素子１１２７としては、トランジスタを用いることができる。スイッチング素子１１２７のゲート電極は端子１１２６Ａに接続され、表示制御回路１１１３が出力する制御信号に応じて、共通電位Ｖｃｏｍを、端子１１２６Ｂを介して共通電極１１２８に供給する。スイッチング素子１１２７のソース電極またはドレイン電極の一方を端子１１２６Ｂに接続し、他方を共通電極１１２８に接続して、表示制御回路１１１３から共通電極１１２８に共通電位Ｖｃｏｍが供給されるようにすればよい。なお、スイッチング素子１１２７は駆動回路部１１２１、または画素部１１２２と同じ基板に形成されるものでもよいし、別の基板に形成されるものであってもよい。
【０１５４】
特に、スイッチング素子１１２７として実施の形態４で説明するオフ電流が低減されたトランジスタを用いることにより、液晶素子１２１５の両端子に加わる電圧の経時的な低下を抑制できる。
【０１５５】
本実施の態様においては、表示制御回路１１１３から表示パネル１１２０の共通電極１１２８に共通電位Ｖｃｏｍを供給する回路にのみスイッチング素子１１２７を設ける構成とするが、表示パネル１１２０と接続する他の配線にもスイッチング素子を設ける構成とすることができる。表示パネル１１２０と接続する配線に設けたスイッチング素子をオフ状態とすることにより、表示パネル１１２０側の回路を浮遊状態にできる。
【０１５６】
共通電極１１２８は、表示制御回路１１１３に制御された共通電位Ｖｃｏｍを与える共通電位線と、共通接続部において電気的に接続する。
【０１５７】
共通接続部の具体的な一例としては、絶縁性球体に金属薄膜が被覆された導電粒子を間に介することにより共通電極１１２８と共通電位線との電気的な接続を図ることができる。なお、共通接続部は、表示パネル１１２０内に複数箇所設けられる構成としてもよい。
【０１５８】
また、測光回路を液晶表示装置に設けてもよい。測光回路を設けた液晶表示装置は当該液晶表示装置がおかれている環境の明るさを検知できる。液晶表示装置が薄暗い環境で使用されていることが判明すると表示制御回路１１１３はバックライト１１３２の光の強度を高めるように制御して表示画面の良好な視認性を確保し、反対に液晶表示装置が極めて明るい外光下（例えば屋外の直射日光下）で利用されていることが判明すると、表示制御回路１１１３はバックライト１１３２の光の強度を抑えるように制御しバックライト１１３２が消費する電力を低下させる。このように、測光回路から入力される信号に応じて、表示制御回路１１１３がバックライト、サイドライト等の光源の駆動方法を制御することができる。
【０１５９】
バックライト部１１３０はバックライト制御回路１１３１、及びバックライト１１３２を有する。バックライト１１３２は、液晶表示装置１１００の用途に応じて選択して組み合わせればよく、発光ダイオード（ＬＥＤ）などを用いることができる。バックライト１１３２には例えば白色の発光素子（例えばＬＥＤ）を配置することができる。バックライト制御回路１１３１には、表示制御回路１１１３からバックライトを制御するバックライト信号、及び電源電位が供給される。もちろんバックライト部１１３０を用いず、外光で表示を視認できる反射型の液晶表示パネルは消費電力が少ないため好ましい。
【０１６０】
なお、必要に応じて光学フィルム（偏光フィルム、位相差フィルム、反射防止フィルムなど）も適宜組み合わせて用いることができる。半透過型液晶表示装置に用いられるバックライト等の光源は、液晶表示装置１１００の用途に応じて選択して組み合わせればよく、冷陰極管や発光ダイオード（ＬＥＤ）などを用いることができる。また複数のＬＥＤ光源、または複数のエレクトロルミネセンス（ＥＬ）光源などを用いて面光源を構成してもよい。面光源として、３種類以上のＬＥＤを用いてもよいし、白色発光のＬＥＤを用いてもよい。なお、バックライトにＲＧＢの発光ダイオード等を配置し、時分割によりカラー表示する継時加法混色法（フィールドシーケンシャル法）を採用するときには、カラーフィルタを設けない場合もある。バックライトの光を吸収するカラーフィルタを用いない継時加法混色法を適用することで、消費電力を低減できる。
【０１６１】
次に、図１０に例示した液晶表示装置１１００の駆動方法について、図１１、乃至図１４を用いて説明する。本実施の形態で説明する液晶表示装置の駆動方法は、表示する画像の特性に応じて、表示パネルの書き換え頻度（または周波数）を変える表示方法である。具体的には、連続するフレームの画像信号が異なる画像（動画）を表示する場合は、フレーム毎に画像信号が書き込まれる表示モードを用いる。一方、連続するフレームの画像信号が同一な画像（静止画）を表示する場合は、同一な画像を表示し続ける期間に新たに画像信号は書き込まれないか、書き込む頻度を極めて低くし、さらに液晶素子に電圧を印加する画素電極及び共通電極の電位を浮遊状態（フローティング）にして液晶素子にかかる電圧を保持し、新たに電位を供給することなく静止画の表示を行う表示モードを用いる。
【０１６２】
なお、液晶表示装置は動画と静止画を組み合わせて画面に表示する。動画は、複数のフレームに時分割した複数の異なる画像を高速に切り替えることで人間の目に動く画像として認識される画像をいう。具体的には、１秒間に６０回（６０フレーム）以上画像を切り替えることで、人間の目にはちらつきが少なく動画と認識されるものとなる。一方、静止画は、動画及び部分動画と異なり、複数のフレーム期間に時分割した複数の画像を高速に切り替えて動作させていても、連続するフレーム期間、例えばｎフレーム目と、（ｎ＋１）フレーム目とで変化しない画像のことをいう。
【０１６３】
はじめに、液晶表示装置の電源１１１６をオン状態として電力を供給する。表示制御回路１１１３は電源電位（高電源電位Ｖｄｄ、低電源電位Ｖｓｓ、及び共通電位Ｖｃｏｍ）、並びに制御信号（スタートパルスＳＰ、及びクロック信号ＣＫ）を表示パネル１１２０に供給する。
【０１６４】
なお、画像信号（画像信号Ｄａｔａ）は液晶表示装置１１００に接続された外部機器から液晶表示装置１１００に供給される。液晶表示装置１１００の画像処理回路１１１０は、入力される画像信号を解析する。ここでは動画と静止画を判別し、動画と静止画で異なる信号を出力する処理を行う場合について説明する。
【０１６５】
例えば画像処理回路１１１０は、入力される画像信号（画像信号Ｄａｔａ）が動画から静止画に移行する際、入力される画像信号から静止画を切り出し、静止画であることを意味する制御信号と共に表示制御回路１１１３に出力する。また、入力される画像信号（画像信号Ｄａｔａ）が静止画から動画に移行する際に、動画を含む画像信号を、動画であることを意味する制御信号と共に表示制御回路１１１３に出力する。
【０１６６】
次に、画素に供給する信号の様子を、図１１に示す液晶表示装置の等価回路図、及び図１２に示すタイミングチャートを用いて説明する。
【０１６７】
図１２に、表示制御回路１１１３がゲート線側駆動回路１１２１Ａに供給するクロック信号ＧＣＫ、及びスタートパルスＧＳＰを示す。また、表示制御回路１１１３がソース線側駆動回路１１２１Ｂに供給するクロック信号ＳＣＫ、及びスタートパルスＳＳＰを示す。なお、クロック信号の出力のタイミングを説明するために、図１２ではクロック信号の波形を単純な矩形波で示す。
【０１６８】
また図１２に、ソース線１１２５の電位、画素電極の電位、端子１１２６Ａの電位、端子１１２６Ｂの電位、並びに共通電極の電位を示す。
【０１６９】
図１２において期間１４０１は、動画を表示するための画像信号を書き込む期間に相当する。期間１４０１では画像信号、共通電位が画素部１１２２の各画素、共通電極に供給されるように動作する。
【０１７０】
また、期間１４０２は、静止画を表示する期間に相当する。期間１４０２では、画素部１１２２の各画素への画像信号、共通電極への共通電位の供給を停止することとなる。なお図１２に示す期間１４０２では、駆動回路部の動作を停止するよう各信号を供給する構成について示したが、期間１４０２の長さ及びリフレッシュレートによって、定期的に画像信号を書き込むことで静止画の画像の劣化を防ぐ構成とすることが好ましい。
【０１７１】
まず、動画を表示するための画像信号を書き込む期間１４０１におけるタイミングチャートを説明する。期間１４０１では、クロック信号ＧＣＫとして、常時クロック信号が供給され、スタートパルスＧＳＰとして、垂直同期周波数に応じたパルスが供給される。また、期間１４０１では、クロック信号ＳＣＫとして、常時クロック信号が供給され、スタートパルスＳＳＰとして、１ゲート選択期間に応じたパルスが供給される。
【０１７２】
また、各行の画素に画像信号Ｄａｔａがソース線１１２５を介して供給され、ゲート線１１２４の電位に応じて画素電極にソース線１１２５の電位が供給される。
【０１７３】
また、表示制御回路１１１３がスイッチング素子１１２７の端子１１２６Ａにスイッチング素子１１２７を導通状態とする電位を供給し、端子１１２６Ｂを介して共通電極に共通電位を供給する。
【０１７４】
次に、静止画を表示する期間１４０２におけるタイミングチャートを説明する。期間１４０２では、クロック信号ＧＣＫ、スタートパルスＧＳＰ、クロック信号ＳＣＫ、及びスタートパルスＳＳＰは共に停止する。また、期間１４０２において、ソース線１１２５に供給していた画像信号Ｄａｔａは停止する。クロック信号ＧＣＫ及びスタートパルスＧＳＰが共に停止する期間１４０２では、トランジスタ１２１４が非導通状態となり画素電極の電位が浮遊状態となる。
【０１７５】
また、表示制御回路１１１３がスイッチング素子１１２７の端子１１２６Ａにスイッチング素子１１２７を非導通状態とする電位を供給し、共通電極の電位を浮遊状態にする。
【０１７６】
期間１４０２では、液晶素子１２１５の両端の電極、即ち画素電極及び共通電極の電位を浮遊状態にして、新たに電位を供給することなく、静止画の表示を行うことができる。
【０１７７】
また、ゲート線側駆動回路１１２１Ａ、及びソース線側駆動回路１１２１Ｂに供給するクロック信号、及びスタートパルスを停止することにより低消費電力化を図ることができる。
【０１７８】
特に、トランジスタ１２１４及びスイッチング素子１１２７としてオフ電流が低減されたトランジスタを用いることにより、液晶素子１２１５の両端子に加わる電圧が経時的に低下する現象を抑制できる。
【０１７９】
次に、動画から静止画に切り替える期間（図１２中の期間１４０３）、及び静止画から動画に切り替える期間もしくは静止画を書き替える期間（図１２中の期間１４０４）における表示制御回路の動作を、図１３（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。図１３（Ａ）、（Ｂ）は表示制御回路が出力する、高電源電位Ｖｄｄ、クロック信号（ここではＧＣＫ）、スタートパルス信号（ここではＧＳＰ）、及び端子１１２６Ａの電位を示す。
【０１８０】
動画から静止画に切り替える期間１４０３の表示制御回路の動作を図１３（Ａ）に示す。表示制御回路は、スタートパルスＧＳＰを停止する（図１３（Ａ）のＥ１、第１のステップ）。次いで、スタートパルス信号ＧＳＰの停止後、パルス出力がシフトレジスタの最終段まで達した後に、複数のクロック信号ＧＣＫを停止する（図１３（Ａ）のＥ２、第２のステップ）。次いで、電源電圧の高電源電位Ｖｄｄを低電源電位Ｖｓｓにする（図１３（Ａ）のＥ３、第３のステップ）。次いで、端子１１２６Ａの電位を、スイッチング素子１１２７が非導通状態となる電位にする（図１３（Ａ）のＥ４、第４のステップ）。
【０１８１】
以上の手順をもって、駆動回路部１１２１の誤動作を引き起こすことなく、駆動回路部１１２１に供給する信号を停止できる。動画から静止画に切り替える際の誤動作はノイズを生じ、ノイズは静止画として保持されるため、誤動作が少ない表示制御回路を搭載した液晶表示装置は画像の劣化が少ない静止画を表示できる。
【０１８２】
次に静止画から動画に切り替える期間もしくは静止画を書き替える期間１４０４の表示制御回路の動作を図１３（Ｂ）に示す。表示制御回路は、端子１１２６Ａの電位をスイッチング素子１１２７が導通状態となる電位にする（図１３（Ｂ）のＳ１、第１のステップ）。次いで、電源電圧を低電源電位Ｖｓｓから高電源電位Ｖｄｄにする（図１３（Ｂ）のＳ２、第２のステップ）。次いで、クロック信号ＧＣＫとして後に与える通常のクロック信号ＧＣＫより長いパルス信号でハイの電位を与えた後、複数のクロック信号ＧＣＫを供給する（図１３（Ｂ）のＳ３、第３のステップ）。次いでスタートパルス信号ＧＳＰを供給する（図１３（Ｂ）のＳ４、第４のステップ）。
【０１８３】
以上の手順をもって、駆動回路部１１２１の誤動作を引き起こすことなく駆動回路部１１２１に駆動信号の供給を再開できる。各配線の電位を適宜順番に動画表示時に戻すことで、誤動作なく駆動回路部の駆動を行うことができる。
【０１８４】
また、図１４に、動画を表示する期間６０１、または静止画を表示する期間６０２における、フレーム期間毎の画像信号の書き込み頻度を模式的に示す。図１４中、「Ｗ」は画像信号の書き込み期間であることをあらわし、「Ｈ」は画像信号を保持する期間であることを示している。また、図１４中、期間６０３は１フレーム期間を表したものであるが、別の期間であってもよい。
【０１８５】
このように、本実施の形態の液晶表示装置の構成において、期間６０２で表示される静止画の画像信号は期間６０４に書き込まれ、期間６０４で書き込まれた画像信号は、期間６０２の他の期間で保持される。
【０１８６】
本実施の形態に例示した液晶表示装置は、静止画を表示する期間において画像信号の書き込み頻度を低減できる。その結果、静止画を表示する際の低消費電力化を図ることができ、携帯可能な太陽電池等と組み合わせて使用することで、外出先、移動中など電灯線からの電力の確保が困難な場所でも長い時間使用できる。
【０１８７】
また、同一の画像を複数回書き換えて静止画を表示する場合、画像の切り替わりが視認できると、人間は目に疲労を感じることもあり得る。本実施の形態の液晶表示装置は、画像信号の書き込み頻度が削減されているため、目の疲労を減らすといった効果もある。
【０１８８】
特に、本実施の形態の液晶表示装置は、オフ電流が低減されたトランジスタを各画素、並びに共通電極のスイッチング素子に適用することにより、保持容量で電圧を保持できる期間（時間）を長く取ることができる。その結果、画像信号の書き込み頻度を画期的に低減することが可能になり、静止画を表示する際の低消費電力化、及び目の疲労の低減に、顕著な効果を有する。
【０１８９】
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。
【０１９０】
本実施の形態で例示する消費電力が低減された液晶表示装置を実施の形態１乃至実施の形態２に適用することにより、多機能な電子機器から単機能の電子機器まで、使用者が必要とする機能のみを選択し、または組み合わせて携帯できる電子機器を提供できる。そして、当該電子機器の重量を軽量に、またその容積を小さくできるため、使用者の当該電子機器を携帯する際の負担を軽減できる。
【０１９１】
また、電灯線からの受電が困難な場合であっても、また、当該電子機器が使用中であっても、使用していなくても、太陽電池が受光し易い電子機器を提供できる。
【０１９２】
また、本実施の形態で例示する消費電力が低減された液晶表示装置と他の電子装置は、どのような向きであってもベースユニットに連結することができる。そのため、使用者の利き手が右手であっても、左手であっても、表示装置に表示する文字が縦書きであっても、横書きであっても使用者の要望に応じて第１の電子装置と、第２の電子装置をベースユニットに連結でき、便利である。
【０１９３】
（実施の形態４）
本実施の形態は、実施の形態３で説明した消費電力が低減された液晶表示装置に適用可能な酸化物半導体層を含むトランジスタの構成、及びその作製方法の一例を、図１５を用いて詳細に説明する。
【０１９４】
図１５（Ａ）乃至（Ｅ）にトランジスタの断面構造の一例を示す。図１５（Ａ）乃至（Ｅ）に示すトランジスタ５１０はボトムゲート構造の逆スタガ型トランジスタである。なお、トランジスタの構造はこれに限られず、トップゲート構造のトランジスタであってもよい。
【０１９５】
以下、図１５（Ａ）乃至（Ｅ）を用い、基板５０５上にトランジスタ５１０を作製する工程を説明する。
【０１９６】
まず、絶縁表面を有する基板５０５上に導電膜を形成した後、第１のフォトリソグラフィ工程によりゲート電極層５１１を形成する。なお、レジストマスクをインクジェット法で形成してもよい。レジストマスクをインクジェット法で形成するとフォトマスクを使用しないため、製造コストを低減できる。
【０１９７】
本実施の形態では絶縁表面を有する基板５０５としてガラス基板を用いる。
【０１９８】
下地膜となる絶縁膜を基板５０５とゲート電極層５１１との間に設けてもよい。下地膜は、基板５０５からの不純物元素の拡散を防止する機能があり、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、又は酸化窒化シリコン膜から選ばれた一又は複数の膜による積層構造により形成することができる。
【０１９９】
また、ゲート電極層５１１の材料は、モリブデン、チタン、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層で又は積層して形成することができる。
【０２００】
次いで、ゲート絶縁層５０７をゲート電極層５１１上に形成する。ゲート絶縁層５０７は、プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン層、窒化シリコン層、酸化窒化シリコン層、窒化酸化シリコン層、酸化アルミニウム層、窒化アルミニウム層、酸化窒化アルミニウム層、窒化酸化アルミニウム層、又は酸化ハフニウム層を単層で又は積層して形成することができる。
【０２０１】
本実施の形態の酸化物半導体は、不純物を除去され、Ｉ型化又は実質的にＩ型化された酸化物半導体を用いる。このような高純度化された酸化物半導体は界面準位、界面電荷に対して極めて敏感であるため、酸化物半導体層とゲート絶縁層との界面は重要である。そのため高純度化された酸化物半導体に接するゲート絶縁層は、高品質化が要求される。
【０２０２】
例えば、μ波（例えば周波数２．４５ＧＨｚ）を用いた高密度プラズマＣＶＤは、緻密で絶縁耐圧の高い高品質な絶縁層を形成できるので好ましい。高純度化された酸化物半導体と高品質ゲート絶縁層とが密接することにより、界面準位を低減して界面特性を良好なものとすることができるからである。
【０２０３】
もちろん、ゲート絶縁層として良質な絶縁層を形成できるものであれば、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法など他の成膜方法を適用することができる。また、成膜後の熱処理によってゲート絶縁層の膜質、酸化物半導体との界面特性が改質される絶縁層であっても良い。いずれにしても、ゲート絶縁層としての膜質が良好であることは勿論のこと、酸化物半導体との界面準位密度を低減し、良好な界面を形成できるものであれば良い。
【０２０４】
また、ゲート絶縁層５０７、酸化物半導体膜５３０に水素、水酸基及び水分がなるべく含まれないようにするために、酸化物半導体膜５３０の成膜の前処理として、スパッタリング装置の予備加熱室でゲート電極層５１１が形成された基板５０５、又はゲート絶縁層５０７までが形成された基板５０５を予備加熱し、基板５０５に吸着した水素、水分などの不純物を脱離し排気することが好ましい。なお、予備加熱室に設ける排気手段はクライオポンプが好ましい。なお、この予備加熱の処理は省略することもできる。またこの予備加熱は、絶縁層５１６の成膜前に、ソース電極層５１５ａ及びドレイン電極層５１５ｂまで形成した基板５０５にも同様に行ってもよい。
【０２０５】
次いで、ゲート絶縁層５０７上に、膜厚２ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の酸化物半導体膜５３０を形成する（図１５（Ａ）参照。）。
【０２０６】
なお、酸化物半導体膜５３０をスパッタリング法により成膜する前に、アルゴンガスを導入してプラズマを発生させる逆スパッタを行い、ゲート絶縁層５０７の表面に付着している粉状物質（パーティクル、ごみともいう）を除去することが好ましい。逆スパッタとは、アルゴン雰囲気下で基板にＲＦ電源を用いて電圧を印加して基板近傍にプラズマを形成して表面を改質する方法である。なお、アルゴン雰囲気に代えて窒素、ヘリウム、酸素などを用いてもよい。
【０２０７】
酸化物半導体膜５３０に用いる酸化物半導体としては、四元系金属酸化物であるＩｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体や、三元系金属酸化物であるＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体や、二元系金属酸化物であるＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｚｎ−Ｍｇ−Ｏ系酸化物半導体、Ｓｎ−Ｍｇ−Ｏ系酸化物半導体、Ｉｎ−Ｍｇ−Ｏ系酸化物半導体、Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ系酸化物半導体や、一元系金属酸化物であるＩｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｓｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体などを用いることができる。また、上記酸化物半導体にＳｉＯ２を含んでもよい。ここで、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体とは、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）を有する酸化物膜、という意味であり、その組成比はとくに問わない。また、ＩｎとＧａとＺｎ以外の元素を含んでもよい。本実施の形態では、酸化物半導体膜５３０としてＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物ターゲットを用いてスパッタリング法により成膜する。この段階での断面図が図１５（Ａ）に相当する。
【０２０８】
また、酸化物半導体としてＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系の材料を用いる場合、用いるターゲットの組成比は、原子数比で、Ｉｎ：Ｚｎ＝５０：１〜１：２（モル数比に換算するとＩｎ２Ｏ３：ＺｎＯ＝２５：１〜１：４）、好ましくはＩｎ：Ｚｎ＝２０：１〜１：１（モル数比に換算するとＩｎ２Ｏ３：ＺｎＯ＝１０：１〜１：２）、さらに好ましくはＩｎ：Ｚｎ＝１５：１〜１．５：１（モル数比に換算するとＩｎ２Ｏ３：ＺｎＯ＝１５：２〜３：４）とする。例えば、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体の形成に用いるターゲットは、原子数比がＩｎ：Ｚｎ：Ｏ＝Ｘ：Ｙ：Ｚのとき、Ｚ＞１．５Ｘ＋Ｙとする。
【０２０９】
酸化物半導体膜５３０をスパッタリング法で作製するためのターゲットとしては、例えば、組成比として、Ｉｎ２Ｏ３：Ｇａ２Ｏ３：ＺｎＯ＝１：１：１［ｍｏｌ数比］の酸化物ターゲットを用い、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ膜を成膜する。また、このターゲットの材料及び組成に限定されず、例えば、Ｉｎ２Ｏ３：Ｇａ２Ｏ３：ＺｎＯ＝１：１：２［ｍｏｌ数比］の酸化物ターゲットを用いてもよい。
【０２１０】
また、酸化物ターゲットの充填率は９０％以上１００％以下、好ましくは９５％以上９９．９％である。充填率の高い金属酸化物ターゲットを用いることにより、成膜した酸化物半導体膜は緻密な膜とすることができる。
【０２１１】
酸化物半導体膜５３０を、成膜する際に用いるスパッタガスは水素、水、水酸基又は水素化物などの不純物が除去された高純度ガスを用いることが好ましい。
【０２１２】
減圧状態に保持された成膜室内に基板を保持し、基板温度を１００℃以上６００℃以下好ましくは２００℃以上４００℃以下とする。基板を加熱しながら成膜することにより、成膜した酸化物半導体膜に含まれる不純物濃度を低減することができる。また、スパッタリングによる損傷が軽減される。そして、成膜室内の残留水分を除去しつつ水素及び水分が除去されたスパッタガスを導入し、上記ターゲットを用いて基板５０５上に酸化物半導体膜５３０を成膜する。成膜室内の残留水分を除去するためには、吸着型の真空ポンプ、例えば、クライオポンプ、イオンポンプ、チタンサブリメーションポンプを用いることが好ましい。また、排気手段としては、ターボポンプにコールドトラップを加えたものであってもよい。クライオポンプを用いて排気した成膜室は、例えば、水素原子、水（Ｈ２Ｏ）など水素原子を含む化合物（より好ましくは炭素原子を含む化合物も）等が排気されるため、当該成膜室で成膜した酸化物半導体膜に含まれる不純物の濃度を低減できる。
【０２１３】
スパッタリング法を行う雰囲気は、希ガス（代表的にはアルゴン）、酸素、または希ガスと酸素の混合雰囲気とすればよい。
【０２１４】
成膜条件の一例としては、基板とターゲットの間との距離を１００ｍｍ、圧力０．６Ｐａ、直流（ＤＣ）電源０．５ｋＷ、酸素（酸素流量比率１００％）雰囲気下の条件が適用される。なお、パルス直流電源を用いると、成膜時に発生する粉状物質（パーティクル、ごみともいう）が軽減でき、膜厚分布も均一となるために好ましい。
【０２１５】
次いで、酸化物半導体膜５３０を第２のフォトリソグラフィ工程により島状の酸化物半導体層に加工する。また、島状の酸化物半導体層を形成するためのレジストマスクをインクジェット法で形成してもよい。レジストマスクをインクジェット法で形成するとフォトマスクを使用しないため、製造コストを低減できる。
【０２１６】
また、ゲート絶縁層５０７にコンタクトホールを形成する場合、その工程は酸化物半導体膜５３０の加工時に同時に行うことができる。
【０２１７】
なお、ここでの酸化物半導体膜５３０のエッチングは、ドライエッチングでもウェットエッチングでもよく、両方を用いてもよい。例えば、酸化物半導体膜５３０のウェットエッチングに用いるエッチング液としては、燐酸と酢酸と硝酸を混ぜた溶液などを用いることができる。また、ＩＴＯ０７Ｎ（関東化学社製）を用いてもよい。
【０２１８】
次いで、酸化物半導体層に第１の加熱処理を行う。この第１の加熱処理によって酸化物半導体層の脱水化または脱水素化を行うことができる。第１の加熱処理の温度は、４００℃以上７５０℃以下、または４００℃以上基板の歪み点未満とする。ここでは、加熱処理装置の一つである電気炉に基板を導入し、酸化物半導体層に対して窒素雰囲気下４５０℃において１時間の加熱処理を行った後、大気に触れることなく、酸化物半導体層への水や水素の再混入を防ぎ、酸化物半導体層５３１を得る（図１５（Ｂ）参照。）。
【０２１９】
なお、加熱処理装置は電気炉に限られず、抵抗発熱体などの発熱体からの熱伝導または熱輻射によって、被処理物を加熱する装置を用いてもよい。例えば、ＧＲＴＡ（Ｇａｓ  Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌ）装置、ＬＲＴＡ（Ｌａｍｐ  Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌ）装置等のＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌ）装置を用いることができる。ＬＲＴＡ装置は、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、高圧ナトリウムランプ、高圧水銀ランプなどのランプから発する光（電磁波）の輻射により、被処理物を加熱する装置である。ＧＲＴＡ装置は、高温のガスを用いて加熱処理を行う装置である。高温のガスには、アルゴンなどの希ガス、または窒素のような、加熱処理によって被処理物と反応しない不活性気体が用いられる。
【０２２０】
例えば、第１の加熱処理として、６５０℃〜７００℃の高温に加熱した不活性ガス中に基板を移動させて入れ、数分間加熱した後、基板を移動させて高温に加熱した不活性ガス中から出すＧＲＴＡを行ってもよい。
【０２２１】
なお、第１の加熱処理においては、窒素、またはヘリウム、ネオン、アルゴン等の希ガスに、水、水素などが含まれないことが好ましい。または、加熱処理装置に導入する窒素、またはヘリウム、ネオン、アルゴン等の希ガスの純度を、６Ｎ（９９．９９９９％）以上好ましくは７Ｎ（９９．９９９９９％）以上（即ち不純物濃度を１ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐｐｍ以下）とすることが好ましい。
【０２２２】
また、第１の加熱処理で酸化物半導体層を加熱した後、同じ炉に高純度の酸素ガス、高純度のＮ２Ｏガス、又は超乾燥エア（露点が−４０℃以下、好ましくは−６０℃以下）を導入してもよい。酸素ガスまたはＮ２Ｏガスに、水、水素などが含まれないことが好ましい。または、加熱処理装置に導入する酸素ガスまたはＮ２Ｏガスの純度を、６Ｎ以上好ましくは７Ｎ以上（即ち、酸素ガスまたはＮ２Ｏガス中の不純物濃度を１ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐｐｍ以下）とすることが好ましい。酸素ガス又はＮ２Ｏガスの作用により、脱水化または脱水素化処理による不純物の排除工程によって同時に減少してしまった酸化物半導体を構成する主成分材料である酸素を供給することによって、酸化物半導体層を高純度化及び電気的にＩ型（真性）化する。
【０２２３】
また、酸化物半導体層の第１の加熱処理は、島状の酸化物半導体層に加工する前の酸化物半導体膜５３０に行うこともできる。その場合には、第１の加熱処理後に、加熱装置から基板を取り出し、フォトリソグラフィ工程を行う。
【０２２４】
なお、第１の加熱処理は、上記以外にも、酸化物半導体層成膜後であれば、酸化物半導体層上にソース電極層及びドレイン電極層を積層させた後、あるいは、ソース電極層及びドレイン電極層上に絶縁層を形成した後、のいずれで行っても良い。
【０２２５】
また、ゲート絶縁層５０７にコンタクトホールを形成する場合、その工程は酸化物半導体膜５３０に第１の加熱処理を行う前でも行った後に行ってもよい。
【０２２６】
また、酸化物半導体層を２回に分けて成膜し、２回に分けて加熱処理を行うことで、下地部材の材料が、酸化物、窒化物、金属など材料を問わず、膜厚の厚い結晶領域（単結晶領域）、即ち、膜表面に垂直にｃ軸配向した結晶領域を有する酸化物半導体層を形成してもよい。例えば、３ｎｍ以上１５ｎｍ以下の第１の酸化物半導体膜を成膜し、窒素、酸素、希ガス、または乾燥空気の雰囲気下で４５０℃以上８５０℃以下、好ましくは５５０℃以上７５０℃以下の第１の加熱処理を行い、表面を含む領域に結晶領域（板状結晶を含む）を有する第１の酸化物半導体膜を形成する。そして、第１の酸化物半導体膜よりも厚い第２の酸化物半導体膜を形成し、４５０℃以上８５０℃以下、好ましくは６００℃以上７００℃以下の第２の加熱処理を行い、第１の酸化物半導体膜を結晶成長の種として、上方に結晶成長させ、第２の酸化物半導体膜の全体を結晶化させ、結果として膜厚の厚い結晶領域を有する酸化物半導体層を形成してもよい。
【０２２７】
次いで、ゲート絶縁層５０７、及び酸化物半導体層５３１上に、ソース電極層及びドレイン電極層（これと同じ層で形成される配線を含む）となる導電膜を形成する。ソース電極層、及びドレイン電極層に用いる導電膜としては、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた元素を含む金属膜、または上述した元素を成分とする金属窒化物膜（窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜）等を用いることができる。また、Ａｌ、Ｃｕなどの金属膜の下側又は上側の一方または双方にＴｉ、Ｍｏ、Ｗなどの高融点金属膜またはそれらの金属窒化物膜（窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜）を積層させた構成としても良い。特に酸化物半導体層と接する側にチタンを含む導電膜を設けることが好ましい。
【０２２８】
第３のフォトリソグラフィ工程により導電膜上にレジストマスクを形成し、選択的にエッチングを行ってソース電極層５１５ａ、ドレイン電極層５１５ｂを形成した後、レジストマスクを除去する（図１５（Ｃ）参照。）。
【０２２９】
第３のフォトリソグラフィ工程でのレジストマスク形成時の露光には、紫外線やＫｒＦレーザ光やＡｒＦレーザ光を用いるとよい。酸化物半導体層５３１上で隣り合うソース電極層の下端部とドレイン電極層の下端部との間隔幅によって後に形成されるトランジスタのチャネル長Ｌが決定される。なお、チャネル長Ｌ＝２５ｎｍ未満の露光を行う場合には、数ｎｍ〜数１０ｎｍと極めて波長が短い超紫外線（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）を用いて第３のフォトリソグラフィ工程でのレジストマスク形成時の露光を行うとよい。超紫外線による露光は、解像度が高く焦点深度も大きい。従って、後に形成されるトランジスタのチャネル長Ｌを１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることも可能であり、回路の動作速度を高速化できる。
【０２３０】
また、フォトリソグラフィ工程で用いるフォトマスク数及び工程数を削減するため、透過した光が複数の強度となる露光マスクである多階調マスクによって形成されたレジストマスクを用いてエッチング工程を行ってもよい。多階調マスクを用いて形成したレジストマスクは複数の膜厚を有する形状となり、エッチングを行うことでさらに形状を変形することができるため、異なるパターンに加工する複数のエッチング工程に用いることができる。よって、一枚の多階調マスクによって、少なくとも二種類以上の異なるパターンに対応するレジストマスクを形成することができる。よって露光マスク数を削減することができ、対応するフォトリソグラフィ工程も削減できるため、工程の簡略化が可能となる。
【０２３１】
なお、導電膜のエッチングの際に、酸化物半導体層５３１がエッチングされ、分断することのないようエッチング条件を最適化することが望まれる。しかしながら、導電膜のみをエッチングし、酸化物半導体層５３１を全くエッチングしないという条件を得ることは難しく、導電膜のエッチングの際に酸化物半導体層５３１は一部のみがエッチングされ、溝部（凹部）を有する酸化物半導体層となることもある。
【０２３２】
本実施の形態では、導電膜としてＴｉ膜を用い、酸化物半導体層５３１にはＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体を用いたので、エッチャントとしてアンモニア過水（アンモニア、水、過酸化水素水の混合液）を用いる。
【０２３３】
次いで、Ｎ２Ｏ、Ｎ２、またはＡｒなどのガスを用いたプラズマ処理を行い、露出している酸化物半導体層の表面に付着した吸着水などを除去してもよい。プラズマ処理を行った場合、大気に触れることなく、酸化物半導体層の一部に接する保護絶縁膜となる絶縁層５１６を形成する。
【０２３４】
絶縁層５１６は、少なくとも１ｎｍ以上の膜厚とし、スパッタ法など、絶縁層５１６に水、水素等の不純物を混入させない方法を適宜用いて形成することができる。絶縁層５１６に水素が含まれると、その水素の酸化物半導体層への侵入、又は水素による酸化物半導体層中の酸素の引き抜き、が生じ酸化物半導体層のバックチャネルが低抵抗化（Ｎ型化）してしまい、寄生チャネルが形成されるおそれがある。よって、絶縁層５１６はできるだけ水素を含まない膜になるように、成膜方法に水素を用いないことが重要である。
【０２３５】
本実施の形態では、絶縁層５１６として膜厚２００ｎｍの酸化シリコン膜をスパッタリング法を用いて成膜する。成膜時の基板温度は、室温以上３００℃以下とすればよく、本実施の形態では１００℃とする。酸化シリコン膜のスパッタ法による成膜は、希ガス（代表的にはアルゴン）雰囲気下、酸素雰囲気下、または希ガスと酸素の混合雰囲気下において行うことができる。また、ターゲットとして酸化シリコンターゲットまたはシリコンターゲットを用いることができる。例えば、シリコンターゲットを用いて、酸素を含む雰囲気下でスパッタ法により酸化シリコンを形成することができる。酸化物半導体層に接して形成する絶縁層５１６は、水分や、水素イオンや、ＯＨ−などの不純物を含まず、これらが外部から侵入することをブロックする無機絶縁膜を用い、代表的には酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、または酸化窒化アルミニウム膜などを用いる。
【０２３６】
酸化物半導体膜５３０の成膜時と同様に、絶縁層５１６の成膜室内の残留水分を除去するためには、吸着型の真空ポンプ（クライオポンプなど）を用いることが好ましい。クライオポンプを用いて排気した成膜室で成膜した絶縁層５１６に含まれる不純物の濃度を低減できる。また、絶縁層５１６の成膜室内の残留水分を除去するための排気手段としては、ターボポンプにコールドトラップを加えたものであってもよい。
【０２３７】
絶縁層５１６を、成膜する際に用いるスパッタガスは水素、水、水酸基又は水素化物などの不純物が除去された高純度ガスを用いることが好ましい。
【０２３８】
次いで、不活性ガス雰囲気下、または酸素ガス雰囲気下で第２の加熱処理（好ましくは２００℃以上４００℃以下、例えば２５０℃以上３５０℃以下）を行う。例えば、窒素雰囲気下で２５０℃、１時間の第２の加熱処理を行う。第２の加熱処理を行うと、酸化物半導体層の一部（チャネル形成領域）が絶縁層５１６と接した状態で加熱される。
【０２３９】
以上の工程を経ることによって、酸化物半導体膜に対して第１の加熱処理を行って水素、水分、水酸基又は水素化物（水素化合物ともいう）などの不純物を酸化物半導体層より意図的に排除し、かつ不純物の排除工程によって同時に減少してしまう酸化物半導体を構成する主成分材料の一つである酸素を供給することができる。よって、酸化物半導体層は高純度化及び電気的にＩ型（真性）化する。
【０２４０】
以上の工程でトランジスタ５１０が形成される（図１５（Ｄ）参照。）。
【０２４１】
また、絶縁層５１６に欠陥を多く含む酸化シリコン層を用いると、酸化シリコン層形成後の加熱処理によって酸化物半導体層中に含まれる水素、水分、水酸基又は水素化物などの不純物を酸化物絶縁層に拡散させ、酸化物半導体層中に含まれる該不純物をより低減させる効果を奏する。
【０２４２】
絶縁層５１６上にさらに保護絶縁層５０６を形成してもよい。保護絶縁層５０６は、例えば、ＲＦスパッタ法を用いて窒化シリコン膜を形成する。ＲＦスパッタ法は、量産性がよいため、保護絶縁層の成膜方法として好ましい。保護絶縁層は、水分などの不純物を含まず、これらが外部から侵入することをブロックする無機絶縁膜を用い、窒化シリコン膜、窒化アルミニウム膜などを用いる。本実施の形態では、窒化シリコン膜を用いて保護絶縁層５０６を形成する（図１５（Ｅ）参照。）。
【０２４３】
本実施の形態では、保護絶縁層５０６として、絶縁層５１６まで形成された基板５０５を１００℃〜４００℃の温度に加熱し、水素及び水分が除去された高純度窒素を含むスパッタガスを導入しシリコン半導体のターゲットを用いて窒化シリコン膜を成膜する。この場合においても、絶縁層５１６と同様に、処理室内の残留水分を除去しつつ保護絶縁層５０６を成膜することが好ましい。
【０２４４】
保護絶縁層の形成後、さらに大気中、１００℃以上２００℃以下、１時間以上３０時間以下での加熱処理を行ってもよい。この加熱処理は一定の加熱温度を保持して加熱してもよいし、室温から、１００℃以上２００℃以下の加熱温度への昇温と、加熱温度から室温までの降温を複数回くりかえして行ってもよい。
【０２４５】
本実施の形態で例示したトランジスタは、高い電界効果移動度が得られるため、高速駆動が可能である。よって、液晶表示装置の画素部に酸化物半導体層を含むトランジスタを用いることで、高画質な画像を提供することができる。また、酸化物半導体層を含むトランジスタによって、同一基板上に駆動回路部または画素部を作り分けて作製することができるため、液晶表示装置の部品点数を削減することができる。
【０２４６】
高純度化された酸化物半導体層を含むトランジスタを用いることにより、オフ状態における電流値（オフ電流値）をより低くすることができる。よって、画像信号等の電気信号の保持時間を長くすることができ、書き込み間隔も長く設定できる。実施の形態３の方法により、リフレッシュ動作の頻度をより少なくすることができるため、消費電力を抑制する効果を高くできる。
【０２４７】
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】
【０２４８】
１０    電子機器
１００    電子装置
１００ａ    面
１００ｂ    面
１０５    電子装置
１３０Ｌ    接続端子群
１３０Ｒ    接続端子群
１３１Ｌ    端子
１３２Ｌ    端子
１３５ａ    接続端子群
１３５ｂ    接続端子群
１３５ｄ    接続端子群
１３８    嵌合部
１４０    電子装置
１４０ａ    面
１４０ｂ    面
１５０ａ    接続端子群
１５０ｂ    接続端子群
１５１ａ    端子
１５２ａ    端子
１５３ａ    端子
１５４ａ    端子
１５５ａ    端子
１６０    電子装置
１６０ａ    面
１６０ｂ    面
１７０Ｃ    接続端子群
１７０Ｌ    接続端子群
１７０Ｒ    接続端子群
１７１ａ    端子
１７１ｂ    端子
１７２ａ    端子
１７３ａ    端子
１７４ａ    端子
１７５ａ    端子
１７５ｂ    端子
１８０    電子装置
１８０ａ    面
１９１ａ    接続端子群
１９１ｂ    接続端子群
１９２ａ    接続端子群
１９２ｂ    接続端子群
１９３ａ    接続端子群
１９３ｂ    接続端子群
１９４ａ    接続端子群
１９４ｂ    接続端子群
２００    電子装置
２００ａ    面
２００ｂ    面
２０５    電子装置
２３０Ｌ    接続端子群
２３０Ｒ    接続端子群
２３５ａ    接続端子群
２３５ｄ    接続端子群
２４０    電子装置
２４０ａ    面
２４０ｂ    面
２５０ａ    接続端子群
２５０ｂ    接続端子群
２６０    電子装置
２６０ａ    面
２６０ｂ    面
２７０Ｃ    接続端子群
２７０Ｌ    接続端子群
２７０Ｒ    接続端子群
３００    ベースユニット
３００ｈ    ベースユニット
３００ｉ    ベースユニット
３０５    電子装置
３１０    支軸
３２０    支軸
３３０ａ    連結具
３３０ｂ    連結具
３３１ｂ    端子
３３２ａ    端子
３３２ｂ    端子
３３３ａ    接続端子群
３３３ｂ    接続端子群
３３７ａ    開放機構
３３８ａ    嵌合部
３３８ｂ    嵌合部
３４０ａ    連結具
３４０ｂ    連結具
３４１ａ    端子
３４２ａ    端子
３４３ａ    接続端子群
３４３ｂ    接続端子群
３５０    結束具
５０５    基板
５０６    保護絶縁層
５０７    ゲート絶縁層
５１０    トランジスタ
５１１    ゲート電極層
５１５ａ    ソース電極層
５１５ｂ    ドレイン電極層
５１６    絶縁層
５３０    酸化物半導体膜
５３１    酸化物半導体層
６０１    期間
６０２    期間
６０３    期間
６０４    期間
１１００    液晶表示装置
１１１０    画像処理回路
１１１３    表示制御回路
１１１６    電源
１１２０    表示パネル
１１２１    駆動回路部
１１２１Ａ    ゲート線側駆動回路
１１２１Ｂ    ソース線側駆動回路
１１２２    画素部
１１２３    画素
１１２４    ゲート線
１１２５    ソース線
１１２６    端子部
１１２６Ａ    端子
１１２６Ｂ    端子
１１２７    スイッチング素子
１１２８    共通電極
１１３０    バックライト部
１１３１    バックライト制御回路
１１３２    バックライト
１２１０    容量素子
１２１３    画素
１２１４    トランジスタ
１２１５    液晶素子
１４０１    期間
１４０２    期間
１４０３    期間
１４０４    期間
９６００    電子機器
９６２０    制御回路
９６２１    電源回路
９６２２    入力回路
９６２３    表示回路
９６２４    記憶回路
９６３０    電源装置
９６３１    表示装置
９６３３    太陽電池
９６３４    充放電回路
９６３５    バッテリー
９６３６    コンバータ
９６３７    コンバータ
９６５０    外光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【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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