(57)【要約】【課題】表示装置の表示品位を高める。また、使用環境によらず、高い表示品位で映像を表示する。【解決手段】表示装置と、照明装置と、を有する照明システムであって、表示装置は、表示部、検出部、第１の処理部、および第１の通信部と、を有し照明装置は、発光部、第２の処理部、および第２の通信部と、を有し第１の処理部は、第１のデータを有し、検出部は、第２のデータを検出し、第１の処理部は、第１のデータと、第２のデータとを比較することで、第３のデータを生成し、第１の通信部は、第２の通信部に、第３のデータを送信し、第２の処理部は、第３のデータに基づいて、発光部の調光を行う。【選択図】図１
2018040871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部、検出部、第１のデータを有する処理部、および発光部、を有する照明システムであって、
前記検出部は、第２のデータを検出し、
前記処理部は、前記第１のデータと、前記第２のデータとを比較することで、第３のデータを生成し、前記第３のデータに基づいて、前記発光部の調光を行うことを特徴とする照明システム。
【請求項２】
表示装置と、照明装置と、を有する照明システムであって、
前記表示装置は、表示部、検出部、第１の処理部、および第１の通信部と、を有し
前記照明装置は、発光部、第２の処理部、および第２の通信部と、を有し
前記第１の処理部は、第１のデータを有し、
前記検出部は、第２のデータを検出し、
前記第１の処理部は、前記第１のデータと、前記第２のデータとを比較することで、第３のデータを生成し、
前記第１の通信部は、前記第２の通信部に、前記第３のデータを送信し、
前記第２の処理部は、前記第３のデータに基づいて、前記発光部の調光を行うことを特徴とする照明システム。
【請求項３】
請求項１、または請求項２において、
前記第１のデータは、前記表示装置を使用する使用者にとって、最適な表示設定を含むことを特徴とする照明システム。
【請求項４】
請求項２、または請求項３において、
前記検出部は、周辺環境の外光量を検知する機能を有し、
前記第２のデータは、周辺環境の外光量を含むことを特徴とする照明システム。
【請求項５】
請求項２、または請求項３において、
前記検出部は、周辺環境の色温度を検知する機能を有し、
前記第２のデータは、周辺環境の色温度を含むことを特徴とする照明システム。
【請求項６】
表示装置と、照明装置と、を有する照明システムであって、
前記表示装置における目標輝度を設定し、
前記目標輝度に対して、第１の反射光量、および第１の自発光量の比率を設定し、
周辺環境の外光量を検知し、
前記外光量に対する第２の反射光量を算出し、
前記第１の反射光量と、第２の反射光量と、を比較することで、反射光量の差を算出し、
前記反射光量の差に基づいて、前記照明装置の輝度を調節することを特徴とする照明システム。
【請求項７】
表示装置と、照明装置と、を有する照明システムであって、
前記表示装置における目標輝度を設定し、
前記目標輝度に対して、第１の反射光量、および自発光量の比率を設定し、
周辺環境の外光量を検知し、
前記外光量に対する第２の反射光量を算出し、
前記第１の反射光量と、第２の反射光量と、を比較し、
前記第２の反射光量が、第１の反射光量よりも、少ない場合において、前記照明装置の輝度を強くし、
前記第２の反射光量が、第１の反射光量よりも、多い場合において、前記照明装置の輝度を弱くすることを特徴とする照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、照明システム、および表示装置を有する照明システムに関する。
【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【０００３】
なお、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。トランジスタ、半導体回路、演算装置、記憶装置等は半導体装置の一態様である。また、撮像装置、電気光学装置、発電装置（薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含む）、及び電子機器は半導体装置を有している場合がある。
【背景技術】
【０００４】
表示装置の一つとして、液晶素子を備える液晶表示装置がある。例えば、画素電極をマトリクス状に配置し、画素電極の各々に接続するスイッチング素子としてトランジスタを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置が注目を集めている。
【０００５】
例えば、画素電極の各々に接続するスイッチング素子として、金属酸化物をチャネル形成領域とするトランジスタを用いるアクティブマトリクス型液晶表示装置が知られている。（特許文献１及び特許文献２）
【０００６】
アクティブマトリクス型液晶表示装置には大きく分けて透過型と反射型の二種類のタイプが知られている。
【０００７】
反射型の液晶表示装置は、液晶の光学変調作用を利用して、外光、即ち入射光が画素電極で反射して装置外部に出力される状態と、入射光が装置外部に出力されない状態とを選択し、明と暗の表示を行わせ、さらにそれらを組み合わせることで、画像表示を行うものである。反射型の液晶表示装置は、透過型の液晶表示装置と比較して、バックライトを使用しないため、消費電力が少ないといった長所を有する。
【０００８】
また、透過型の液晶表示装置は、冷陰極蛍光ランプやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などのバックライトを用い、液晶の光学変調作用を利用して、バックライトからの光が液晶を透過して液晶表示装置外部に出力される状態と、出力されない状態とを選択し、明と暗の表示を行わせ、さらにそれらを組み合わせることで、画像表示を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１２３８６１号公報
【特許文献２】特開２００７−９６０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
携帯型の電子機器は、外光の強い環境下と、外光の少ない環境下の両方において、高い視認性が求められている。
【００１１】
また、携帯型の電子機器は、落下させてしまったときや、ズボンのポケット等に入れたときに、表示装置が割れてしまう場合がある。そのため電子機器に設けられる表示装置として、軽くて割れにくいことが求められている。
【００１２】
また、液晶表示装置および有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置の開発が進められているが、表示装置の新たな魅力として、これらの表示装置では表現が難しい表示品位の創出が望まれている。
【００１３】
本発明の一態様は、表示装置の表示品位を高めることを課題の一とする。または、使用環境によらず、高い表示品位で映像を表示することを課題の一とする。または、表示装置の消費電力を低減することを課題の一とする。または、軽くて割れにくい表示装置を提供することを課題の一とする。または、曲げられる表示装置を提供することを課題の一とする。または、キレのある表示を行える表示装置を提供することを課題の一とする。または、絵画的な表示を行える表示装置を提供することを課題の一とする。または、写実的な表示を行える表示装置を提供することを課題の一とする。
【００１４】
または、生産性の高い表示装置の作製方法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】
【００１５】
本発明の一態様は、表示部、検出部、第１のデータを有する処理部、および発光部、を有する照明システムであって、検出部は、第２のデータを検出し、処理部は、第１のデータと、第２のデータとを比較することで、第３のデータを生成し、第３のデータに基づいて、発光部の調光を行う。
【００１６】
本発明の一態様は、表示装置と、照明装置と、を有する照明システムであって、表示装置は、表示部、検出部、第１の処理部、および第１の通信部と、を有し照明装置は、発光部、第２の処理部、および第２の通信部と、を有し第１の処理部は、第１のデータを有し、検出部は、第２のデータを検出し、第１の処理部は、第１のデータと、第２のデータとを比較することで、第３のデータを生成し、第１の通信部は、第２の通信部に、第３のデータを送信し、第２の処理部は、第３のデータに基づいて、発光部の調光を行う。
【００１７】
上記構成において、第１のデータは、表示装置を使用する使用者にとって、最適な表示設定を含む。
【００１８】
上記構成において、検出部は、周辺環境の外光量を検知する機能を有し、第２のデータは、周辺環境の外光量を含む。
【００１９】
上記構成において、検出部は、周辺環境の色温度を検知する機能を有し、第２のデータは、周辺環境の色温度を含む。
【００２０】
本発明の一態様は、表示装置と、照明装置と、を有する照明システムであって、表示装置における目標輝度を設定し、目標輝度に対して、第１の反射光量、および第１の自発光量の比率を設定し、周辺環境の外光量を検知し、外光量に対する第２の反射光量を算出し、第１の反射光量と、第２の反射光量と、を比較することで、反射光量の差を算出し、反射光量の差に基づいて、照明装置の輝度を調節する。
【００２１】
本発明の一態様は、表示装置と、照明装置と、を有する照明システムであって、表示装置における目標輝度を設定し、目標輝度に対して、第１の反射光量、および自発光量の比率を設定し、周辺環境の外光量を検知し、外光量に対する第２の反射光量を算出し、第１の反射光量と、第２の反射光量と、を比較し、第２の反射光量が、第１の反射光量よりも、少ない場合において、照明装置の輝度を強くし、第２の反射光量が、第１の反射光量よりも、多い場合において、照明装置の輝度を弱くする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の一態様によれば、使用環境によらず、高い表示品位で映像を表示する表示装置を提供できる。または、表示装置の消費電力を低減できる。または、軽くて割れにくい表示装置を提供できる。または、キレのある表示を行える表示装置を提供できる。または、絵画的な表示を行える表示装置を提供できる。または、写実的な表示を行える表示装置を提供できる。または、表示装置の表示品位を高めることができる。または、または、曲げられる表示装置を提供できる。または、生産性の高い表示装置の作製方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態に係る、システムのブロック図。
【図２】実施の形態に係る、システムのフローチャート図。
【図３】実施の形態に係る、システムを用いた電子機器の使用例を説明する図。
【図４】表示の輝度に対する快適度の一例を示す図。
【図５】快適カーブの一例を示す図。
【図６】快適カーブの一例を示す図。
【図７】快適カーブの一例を示す図。
【図８】表示装置の一例を示す斜視図。
【図９】表示装置の一例を示す断面図。
【図１０】表示装置の一例を示す断面図。
【図１１】表示装置の一例を示す断面図。
【図１２】表示装置の一例及び画素の一例を示す図。
【図１３】表示装置の画素回路の一例を示す回路図。
【図１４】表示装置の画素回路の一例を示す回路図及び画素の一例を示す図。
【図１５】実施の形態に係る入出力パネルの構成を説明する図。
【図１６】実施の形態に係る入出力パネルの構成を説明する図。
【図１７】表示モジュールの一例を示す図。
【図１８】電子機器の一例を示す図。
【図１９】電子機器の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
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。また、同様の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
【００２６】
なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、層の厚さ、または領域は、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。
【００２７】
なお、本明細書等における「第１」、「第２」等の序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。
【００２８】
トランジスタは半導体素子の一種であり、電流や電圧の増幅や、導通または非導通を制御するスイッチング動作などを実現することができる。本明細書におけるトランジスタは、ＩＧＦＥＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含む。
【００２９】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の照明装置、および該照明装置を用いた照明システムについて図１、および図２を用いて説明する。
【００３０】
本発明の一態様の照明装置、および該照明装置を用いた照明システムは、周辺環境に起因する外光照度、および外光色温度などの周辺状況を検出し、使用者が心地よいと感じる表示となるように、照明装置の輝度、および色温度の調整を行う。つまり、周辺環境に応じて、照明装置の輝度、および色温度などを調節することで、表示部の色度調整を行う。
【００３１】
本発明の一態様の照明システムは、使用者が心地よいと感じる表示における表示装置のデータとを設定する（以下、使用者が心地よいと感じる表示データを設定したデータともいう）。また、周辺環境に起因する外光照度、色温度などを検出し、周辺環境下における表示データを取得する（以下、周辺環境下における表示データを取得したデータともいう）。
【００３２】
取得したデータと設定したデータを比較し、設定したデータに対し、取得したデータがずれを生じている場合、設定したデータと取得したデータとの差異を小さくするように、照明装置の輝度や、色温度などを調節する。つまり、照明装置を調光、および調色することで、理想的な表示を行う環境に近づけることができる。従って、再度取得したデータは、設定したデータに近い値となり、周辺環境に関わらず、使用者が心地よいと感じる最適な画像を表示することができる。
【００３３】
例えば、本発明の一態様の照明システムは、使用者が心地よいと感じる表示における表示装置の自発光量のデータと、反射光量のデータとを設定する（以下、使用者が心地よいと感じる表示における表示装置のデータを合わせて設定したデータともいう）。また、周辺環境の外光照度、色温度などを検出し、表示装置の自発光量のデータと、反射光量のデータとを取得する（以下、周辺環境下における表示装置のデータを合わせて取得したデータともいう）。
【００３４】
取得したデータと設定したデータを比較し、設定したデータよりも、取得したデータの反射光量の割合が不足している場合、照明装置の輝度を強くする。照明装置の輝度を強くすることで、周辺環境の外光照度が増加し、伴って、取得される反射光量も増加する。つまり、外光照度を調節することで、再度取得したデータは、設定したデータに近い値となり、外部環境に関わらず、使用者が心地よいと感じる画像を表示することができる。
【００３５】
例えば、本発明の一態様の照明システムは、使用者が心地よいと感じる表示における表示装置の自発光量のデータと、反射光量のデータとを設定する。また、周辺環境の外光照度、色温度などを検出し、表示装置の自発光量のデータと、反射光量のデータとを取得する。
【００３６】
取得したデータと設定したデータを比較し、設定したデータよりも、取得したデータの反射光量の割合が不足している場合、照明装置の輝度を強くする。照明装置の輝度を強くすることで、周辺環境の外光照度が増加し、伴って、取得される反射光量も増加する。つまり、外光照度を調節することで、再度取得したデータは、設定したデータに近い値となり、外部環境に関わらず、使用者が心地よいと感じる画像を表示することができる。
【００３７】
［システムの構成例］
図１に示すシステム５００は、表示装置５１０、および照明装置５２０を有する。表示装置５１０は、表示部５１２、処理部５１４、通信部５０２ａ、検出部５０４ａ、入力部５０６ａ、および記憶部５０８ａ、を有する。また、照明装置５２０は、発光部５２２、処理部５２４、および通信部５０２ｂを有する。
【００３８】
システム５００は、設定したデータと取得したデータを比較し、表示装置５１０が有する表示部５１２に表示される画像が、設定したデータに基づいた画像となるように、照明装置５２０が有する発光部５２２の輝度を調節する機能を有する。
【００３９】
＜表示装置５１０＞
表示装置５１０は、表示を行う機能を有する表示部５１２を有する。本発明の一態様の表示装置５１０は、通信部５０２ａ、検出部５０４ａ、入力部５０６ａ、記憶部５０８ａ、および処理部５１４を有する。
【００４０】
また、表示装置５１０は、記録媒体（フラッシュメモリ、ブルーレイディスク、もしくはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）など）にデータを書き出す機能を有していてもよい。
【００４１】
＜＜表示部５１２＞＞
表示部５１２は、コントローラおよび表示パネルを有する。なお、表示パネルは、タッチセンサを有するタッチパネルであってもよい。
【００４２】
表示パネルは、表示素子を有する。表示素子としては、無機ＥＬ素子、有機ＥＬ素子、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子、液晶素子、電気泳動素子、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ、マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）を用いた表示素子等が挙げられる。
【００４３】
本発明の一態様の表示パネルは、少なくとも、反射型表示素子を用いることが好ましい。例えば、反射型の液晶素子、シャッター方式のＭＥＭＳ素子、光干渉方式のＭＥＭＳ素子、マイクロカプセル方式、電気泳動方式、エレクトロウェッティング方式、電子粉流体（登録商標）方式等を用いることができる。
【００４４】
また、反射型液晶素子と、他の表示素子とを組み合わせた表示パネルを用いてもよい。例えば、外部環境の光を反射して画像を映す機能と、発光素子を光らせて画像を映す機能と、を有する表示部が挙げられる。反射光と自発光とを混合させた光を用いることで、まるで絵画を見ているかのように感じさせる画像を表示することが可能となる。
【００４５】
表示部５１２は、入力された表示データに応じて画像を表示する機能を有することが好ましい。表示データは、記憶部５０８ａ、または外部から処理部５１４に供給され、処理部５１４から表示部５１２に供給される。処理部５１４は、評価方法に合ったコンテンツを、表示部５１２に表示させる。
【００４６】
＜＜処理部５１４＞＞
処理部５１４は、入力部５０６ａから設定したデータが供給される。また、処理部５１４は、検出部５０４ａから、外部環境のデータが供給される。
【００４７】
処理部５１４は、外部環境のデータを処理し、取得したデータを算出する機能を有する。また、取得したデータと設定したデータとを比較し、照明装置５２０が有する発光部５２２を調整するためのデータ（以下、調整するためのデータという）を算出する機能を有する。また、処理部５１４は、通信部５０２ａに入力するデータを処理する機能を有する。
【００４８】
また、処理部５１４は、記憶部５０８ａに記憶されたプログラム、および入力部５０６ａから入力されたプログラムを読み出し、該プログラムを用いて、表示部５１２へ入力するデータを処理する機能を有することが好ましい。
【００４９】
また、処理部５１４は、記憶部５０８ａに、入力部５０６ａへ入力されたプログラムを書き込む機能を有する。また、処理部５１４は、記憶部５０８ａに記憶されたプログラムを読み出す機能を有する。
【００５０】
処理部５１４は、例えば、演算回路、または中央演算装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等を有する。
【００５１】
処理部５１４には、チャネル形成領域に酸化物半導体を有するトランジスタを用いることが好ましい。当該トランジスタはオフ電流が極めて低いため、当該トランジスタを記憶素子として機能する容量素子に流入した電荷（データ）を保持するためのスイッチとして用いることで、データの保持期間を長期にわたり確保することができる。この特性を、処理部５１４が有するレジスタおよびキャッシュメモリのうち少なくとも一方に用いることで、必要なときだけ処理部５１４を動作させ、他の場合には直前の処理の情報を当該記憶素子に待避させることにより、ノーマリーオフコンピューティングが可能となり、評価システムの低消費電力化を図ることができる。
【００５２】
処理部５１４は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のマイクロプロセッサを有していてもよい。マイクロプロセッサは、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＦＰＡＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ａｎａｌｏｇ  Ａｒｒａｙ）等のＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）によって実現された構成でもよい。処理部５１４は、プロセッサにより種々のプログラムからの命令を解釈し実行することで、各種のデータ処理およびプログラム制御を行うことができる。プロセッサにより実行しうるプログラムは、プロセッサが有するメモリ領域および記憶部５０８ａのうち少なくとも一方に格納される。
【００５３】
処理部５１４はメインメモリを有していてもよい。メインメモリは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリ、およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリのうち少なくとも一方を有する。
【００５４】
ＲＡＭとしては、例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等が用いられ、処理部５１４の作業空間として仮想的にメモリ空間が割り当てられ利用される。記憶部５０８ａに格納されたオペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、プログラムモジュール、プログラムデータ、およびルックアップテーブル等は、実行のためにＲＡＭにロードされる。ＲＡＭにロードされたこれらのデータ、プログラム、およびプログラムモジュールは、それぞれ、処理部５１４に直接アクセスされ、操作される。
【００５５】
ＲＯＭには、書き換えを必要としない、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ  Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）およびファームウェア等を格納することができる。ＲＯＭとしては、マスクＲＯＭ、ＯＴＰＲＯＭ（Ｏｎｅ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等が挙げられる。ＥＰＲＯＭとしては、紫外線照射により記憶データの消去を可能とするＵＶ−ＥＰＲＯＭ（Ｕｌｔｒａ−Ｖｉｏｌｅｔ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等が挙げられる。
【００５６】
＜＜通信部５０２ａ＞＞
通信部５０２ａは、調整するためのデータなどを出力、および取得する機能を有する。なお、必要に応じて、外部環境のデータ、取得したデータ、および設定したデータを出力、および取得する機能を有していてもよい。
【００５７】
通信部５０２ａは、有線または無線により、データを外部に出力することができる。また、通信部５０２ａは、有線または無線により、データを外部から取得することができる。通信部５０２ａは、外部接続端子、および通信部のうち少なくとも一方を有することが好ましい。
【００５８】
通信部５０２ａは、例えば、ＦＭ変調でのアナログ伝送、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ：登録商標）等により通信規格化された無線通信、または赤外線通信等により、外部機器へデータを送信することができる。
【００５９】
または、通信部５０２ａは、システム５００とコンピュータネットワークと、を接続させる機能を有する。コンピュータネットワークとしては、Ｗｏｒｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｗｅｂ（ＷＷＷ）の基盤であるインターネット、イントラネット、エクストラネット、ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＣＡＮ（Ｃａｍｐｕｓ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＧＡＮ（Ｇｌｏｂａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等が挙げられる。
【００６０】
システム５００は複数の通信手段を有していてもよい。
【００６１】
＜＜検出部５０４ａ＞＞
検出部５０４ａは、外光照度、および外光色温度などの周辺の状況を検出することで、外部環境のデータを取得する機能を有する。検出部５０４ａは、処理部５１４に外部環境のデータを供給する機能を有する。
【００６２】
検出部５０４ａは、使用者の外部環境のデータをリアルタイムで取得することができる。
【００６３】
なお、周辺状況の検出には、例えば、光量センサ、および照度センサなどを用いることができる。
【００６４】
＜＜記憶部５０８ａ＞＞
記憶部５０８ａは、設定したデータを格納する機能を有する。また、必要に応じて、外部環境のデータ、取得したデータ、および調整するためのデータを格納する機能を有していてもよい。また、記憶部５０８ａは、プログラムを格納する機能を有することが好ましい。
【００６５】
なお、処理部５１４が有する各種メモリが、記憶部５０８ａとしての機能の少なくとも一部を有していてもよい。記憶部５０８ａは、例えば、処理部５１４が演算処理を実行するコンピュータプログラム、ルックアップテーブル等を有する。
【００６６】
記憶部５０８ａは、例えばフラッシュメモリ、ＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＡＭ（Ｐｈａｓｅ  ｃｈａｎｇｅ  ＲＡＭ）、ＲｅＲＡＭ（Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ＲＡＭ）、およびＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ＲＡＭ）等の不揮発性の記憶素子が適用された記憶装置、並びに、ＤＲＡＭおよびＳＲＡＭ等の揮発性の記憶素子が適用された記憶装置等のうち少なくとも一つを有する。また、ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）およびソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ：ＳＳＤ）等の記録メディアドライブを有していてもよい。
【００６７】
また、システム５００は、有線または無線でデータの送受信が可能な記憶装置と、データの受け渡しを行ってもよい。ＨＤＤもしくはＳＳＤ等の記憶装置、または、フラッシュメモリ、ブルーレイディスク、もしくはＤＶＤ等の記録媒体と、処理部５１４と、は、コネクタと、外部接続端子または通信部と、を介して、データの送受信が可能である。
【００６８】
＜照明装置５２０＞
照明装置５２０は、発光部５２２を有する。本発明の一態様の照明装置５２０は、通信部５０２ｂ、および処理部５２４を有する。
【００６９】
また、照明装置５２０は、検出部、入力部、記憶部、を有していてもよい。また、記録媒体（フラッシュメモリ、ブルーレイディスク、もしくはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）など）にデータを書き出す機能を有していてもよい。
【００７０】
＜＜発光部５２２＞＞
発光部５２２は、発光素子を有する。発光素子としては、ＬＥＤ素子、有機ＥＬ素子などの発光素子、または、キセノンランプ等の光源からの光を伝搬する光ファイバーなどを用いることができる。特に、有機ＥＬ素子を用いると、光の演色性および装置の簡略化の観点で好ましい。なお、発光部５２２は、２種以上の発光素子を有していてもよい。
【００７１】
また、発光部５２２は、複数設けられていてもよい。つまり、複数の光源を有する照明装置であってもよい。また、複数の光源は、それぞれ異なる発光素子を有していてもよい。複数の光源を有することで、輝度、および色温度を調節することが容易となる。
【００７２】
＜＜処理部５２４＞＞
処理部５２４は、通信部５０２ｂから、入力されたデータが供給される。
【００７３】
処理部５２４は、通信部５０２ｂから供給された調整するためのデータを処理し、発光部５２２の輝度を調節するデータを算出する機能を有する。また、処理部５２４は、発光部５２２に入力するデータを処理する機能を有する。なお、表示装置５１０、および照明装置５２０を有する電子機器として、システム５００を使用する場合、処理部５２４としての機能を、処理部５１４で行ってもよい。
【００７４】
処理部５２４は、例えば、演算回路、または中央演算装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等を有する。
【００７５】
処理部５２４には、チャネル形成領域に酸化物半導体を有するトランジスタを用いることが好ましい。当該トランジスタはオフ電流が極めて低いため、当該トランジスタを記憶素子として機能する容量素子に流入した電荷（データ）を保持するためのスイッチとして用いることで、データの保持期間を長期にわたり確保することができる。この特性を、処理部５１４が有するレジスタおよびキャッシュメモリのうち少なくとも一方に用いることで、必要なときだけ処理部５１４を動作させ、他の場合には直前の処理の情報を当該記憶素子に待避させることにより、ノーマリーオフコンピューティングが可能となり、評価システムの低消費電力化を図ることができる。
【００７６】
処理部５２４は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のマイクロプロセッサを有していてもよい。マイクロプロセッサは、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＦＰＡＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ａｎａｌｏｇ  Ａｒｒａｙ）等のＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）によって実現された構成でもよい。処理部５２４は、プロセッサにより種々のプログラムからの命令を解釈し実行することで、各種のデータ処理およびプログラム制御を行うことができる。プロセッサにより実行しうるプログラムは、プロセッサが有するメモリ領域のうち少なくとも一方に格納される。
【００７７】
処理部５１４はメインメモリを有していてもよい。メインメモリは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリ、およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリのうち少なくとも一方を有する。
【００７８】
＜＜通信部５０２ｂ＞＞
通信部５０２ｂは、調整するためのデータなどを取得、および出力する機能を有する。なお、必要に応じて、外部環境のデータ、取得したデータ、および設定したデータを出力、および取得する機能を有していてもよい。また、表示装置５１０、および照明装置５２０を有する電子機器として、システム５００を使用する場合、通信部５０２ａ、および通信部５０２ｂは必ずしも設けなくてよい。
【００７９】
通信部５０２ｂは、有線または無線により、データを外部に出力することができる。また、通信部５０２ｂは、有線または無線により、データを外部から取得することができる。通信部５０２ａは、外部接続端子、および通信部のうち少なくとも一方を有することが好ましい。
【００８０】
例えば、ＦＭ変調でのアナログ伝送、無線通信、または赤外線通信等により、直接データを受け渡してもよい。または、コンピュータネットワークを用いて、データを、オンラインストレージに保存した後、オンラインストレージから該データをダウンロードしてもよい。
【００８１】
表示装置５１０と照明装置５２０との間でデータを受け渡す他の方法としては、表示装置５１０および照明装置５２０が、それぞれ外部接続端子を有し、有線で２つを接続する方法、表示装置５１０からデータを記録媒体に書き出し、照明装置５２０が該記録媒体から該データを読み込む方法等が挙げられる。
【００８２】
＜その他＞
なお、上述した機能を有する構成の他に、音声入力部、音声出力部、および外部接続端子、などを有していてもよい。
【００８３】
例えば、音声出力部は、音を出力する機能を有する。音声出力部は、処理部によって制御される。記憶部は、音声信号を記憶する機能を有することが好ましい。記憶部に記憶された音声信号は、処理部を介して音声出力部に供給される。音声出力部は、処理部から供給された音声信号を音に変換し、システム５００の外部に出力することができる。
【００８４】
音声入力部は、例えば、マイクロフォンや音声入力コネクタと、コントローラと、を有する。例えば、設定を行う際に、音声を用いて入力することができる。
【００８５】
音声出力部は、例えば、スピーカもしくは音声出力コネクタと、コントローラと、を有する。音声を含む表示を行う際に、音声出力部を用いて、音声を出力することができる。
【００８６】
例えば、表示装置５１０、または照明装置５２０は、外部接続端子に接続されたケーブルまたはコードを介して外部機器と接続することができる。
【００８７】
［システムのプロセス例］
図１に示すシステム５００を用いたシステムのプロセスを図２に示す。
【００８８】
＜ステップＳ０１：目標輝度を設定＞
ステップＳ０１では、使用者が快適であると感じる表示に対応した目標輝度を設定する。
【００８９】
例えば、使用者が眩しくない、適切な明るさの表示を行うことができる輝度のデータを、入力部５０６ａより、処理部５１４を介して、記憶部５０８ａに、入力を行う。
【００９０】
具体的には、反射型表示素子と、自発光型表示素子とを組み合わせた表示部５１２を用いる場合について、説明する。
【００９１】
例えば、自発光型表示素子のみを使用した表示から、段階的に明るさを調整しながら、使用者が最適だと感じる表示となるように変更する。使用者が最適だと感じる表示において、自発光素子の輝度を、初期の目標輝度とするとよい。続いて、色相チェック等を行いうことで、使用者が心地よく感じる表示の最適化を行ってもよい。なお、段階的に明るさを調整するために、スライドバーなどを用いることができる。
【００９２】
また、明るすぎる環境において、使用者が自発光素子による発光が不要であるという評価をした場合は、照明による照射も不要と判断できる。
【００９３】
＜ステップＳ０２：設定したデータの入力＞
ステップＳ０２では、使用者が心地よいと感じる表示に対応したデータを設定する。
【００９４】
例えば、基準となる色相に対し、使用者が心地よいと感じる色調を表示するために必要な輝度に関するデータを、入力部５０６ａより、処理部５１４を介して、記憶部５０８ａに、入力を行う。
【００９５】
具体的には、反射型表示素子と、自発光型表示素子とを組み合わせた表示部５１２を用いる場合について、説明する。
【００９６】
ここで、反射型表示素子を用いた表示は、明るい色（淡い色）、および暗い色、つまり、高明度、および低明度の色の表示に好適である。一方、自発光型表示素子を用いた表示は、彩度が高い色、つまり、鮮やかな色の表示に好適である。
【００９７】
表示部５１２が、基準となる色相において、反射型表示素子と、自発光型表示素子とを駆動させることで表示を行う場合、反射型表示素子による発色と、自発光型表示素子による発色とを混色させることにより、反射光と透過光とが混在した所定の色調を表示することができる。つまり、自発光量と反射光量の比率を変えることで、基準となる色相において、明度、および彩度の調整を容易に行うことができる。
【００９８】
従って、基準となる色相において、使用者が心地よいと感じる色調の発色となるように、反射光量と、自発光量との比率を、使用者が心地よいと感じる表示に対応したデータとして設定するとよい。
【００９９】
例えば、基準となる色相を緑色とした場合、使用者の好みに合わせて、例えば、木の緑、新緑の緑、真夏の緑などを再現することができる。また、目に優しい表示を行うことができる。
【０１００】
＜ステップＳ０３：目標輝度に対する自発光量、および反射光量を算出＞
ステップＳ０３では、目標輝度において、基準色に対する好適な自発光量、および反射光量を算出する。
【０１０１】
例えば、処理部５１４において、記憶部５０８ａから、目標輝度、および設定したデータを用いて、使用者が心地よいと感じる表示に必要な自発光量、および反射光量を算出する。
【０１０２】
＜ステップＳ０４：周辺環境の外光照度を検出＞
ステップＳ０４では、周辺環境の外光照度を検出する。
【０１０３】
例えば、検出部５０４ａにおいて、検出したデータを、処理部５１４を介して、記憶部５０８ａに入力する。
【０１０４】
＜ステップＳ０５：外光照度に対する反射光量を算出＞
ステップＳ０５では、外光照度に対する反射光量を算出する。
【０１０５】
例えば、ステップＳ０４にて、検出したデータを、処理部５１４において、反射光量を算出する。
【０１０６】
なお、ステップＳ０４と、ステップＳ０５を行う代わりに、光センサなどを用いて、反射光量を検出してもよい。また、ステップＳ０１、ステップＳ０２、およびステップＳ０３と、ステップ０４、およびステップ０５とは、少なくとも、一部のステップが並列処理されることが好ましい。
【０１０７】
＜ステップＳ１１：目標輝度に対する反射光量より、外光照度に対する反射光量は少ないか＞
ステップＳ１１では、目標輝度に対する反射光量と、外光照度に対する反射光量とを比較して、外光照度に対する反射光量が少ないかどうかを判定する。
【０１０８】
ステップＳ０３にて算出した、設定したデータと、ステップＳ０４、およびステップＳ０５にて算出した、取得したデータと、を比較することにより、外光照度に対する反射光量が少ないかどうかを判定する。
【０１０９】
例えば、処理部５１４において、記憶部５０８ａより、設定したデータ、および取得したデータを読み出し、比較するとよい。
【０１１０】
外光照度に対する反射光量が少ない場合、図２では、ステップＳ１１からステップＳ０６に進む。
【０１１１】
一方、外光照度に対する反射光量が少ない場合以外では、図２では、ステップＳ１２に進む。
【０１１２】
＜ステップＳ０６：発光部５２２の輝度を強くする＞
ステップＳ０６では、設定したデータとなるように、発光部５２２の輝度を強くすることで、検出される外光照度を増加する。
【０１１３】
照明装置５２０が有する発光部５２２の輝度を強くすることで、外部環境の外光照度が増加する。従って、外光照度に対する反射光量も増加するため、自発光量、および反射光量の比率を調整することができる。
【０１１４】
例えば、処理部５１４において、調整するためのデータを算出する。続いて、通信部５０２ａ、および通信部５０２ｂを介して、処理部５２４に調整するためのデータを入力する。処理部５２４において、調整するためのデータを処理し、発光部５２２の輝度を高くする。
【０１１５】
＜ステップＳ１２：目標輝度に対する反射光量より、外光照度に対する反射光量は多いか＞
ステップＳ１２では、目標輝度に対する反射光量と、外光照度に対する反射光量とを比較して、外光照度に対する反射光量が多いかどうかを判定する。
【０１１６】
ステップＳ０３にて算出した、設定したデータと、ステップＳ０４、およびステップＳ０５にて算出した、取得したデータと、を比較することにより、外光照度に対する反射光量が多いかどうかを判定する。
【０１１７】
例えば、処理部５１４において、記憶部５０８ａより、設定したデータ、および取得したデータを読み出し、比較するとよい。
【０１１８】
外光照度に対する反射光量が多い場合、図２では、ステップＳ１２からステップＳ１３に進む。
【０１１９】
一方、外光照度に対する反射光量が多い場合以外は、外光照度に対する反射光量と、目標輝度に対する反射光量が一致しているため、プロセスは終了する。
【０１２０】
＜ステップＳ１３：発光部５２２の輝度が０であるか＞
ステップＳ１３では、発光部５２２の輝度が０であるかどうかを判定する。
【０１２１】
例えば、処理部５２４において、発光部５２２の動作状況を判定するとよい。
【０１２２】
例えば、発光部５２２が作動（発光）している場合、図２では、ステップＳ１３からステップＳ０７に進む。
【０１２３】
一方、発光部５２２が作動（発光）していない場合、発光部５２２の輝度は０であるとし、目標輝度に対する反射光量が十分であるため、プロセスは終了する。
【０１２４】
＜ステップＳ０７：発光部５２２の輝度を弱くする＞
ステップＳ０７では、設定したデータとなるように、発光部５２２の輝度を弱くすることで、検出される外光照度を低減する。
【０１２５】
照明装置５２０が有する発光部５２２の輝度を弱くすることで、周辺環境の外光照度が低減する。従って、外光照度に対する反射光量も低減するため、自発光量、および反射光量の比率を調整することができる。
【０１２６】
例えば、処理部５１４において、調整するためのデータを算出する。続いて、通信部５０２ａ、および通信部５０２ｂを介して、処理部５２４に調整するためのデータを入力する。処理部５２４において、調整するためのデータを処理し、発光部５２２の輝度を弱くする。
【０１２７】
［システムを用いた電子機器の使用例］
図１、および図２に示すシステム５００を用いた使用形状の一例を図３に示す。図３（Ａ）、および図３（Ｂ）に、表示装置５１０と、照明装置５２０とを備えるシステム５００の斜視概略図を示す。
【０１２８】
図３（Ａ）は、表示装置５１０を備える電子機器と、照明装置５２０とを展開した状態（開いた状態ともいう）である。なお、表示装置５１０と、照明装置５２０とは、重ねた状態（閉じた状態、または折り畳んだ状態ともいう）に変形する形状としてもよい。例えば、表示装置５１０のカバーの一部に照明装置５２０を備えてもよい。
【０１２９】
図３（Ｂ）は、表示部５１２、および発光部５２２を備える電子機器である。なお、図３（Ｂ）は、腕時計型の携帯情報端末の一例を示したが、図３（Ａ）のようなスマートフォン型、またはノート型としてもよい。
【０１３０】
また、照明装置５２０は、表示装置５１０に、外部接続端子を用いて、脱着可能としてもよい。表示装置５１０を有する電子機器の筐体の一部に、照明装置５２０接続部を嵌め込んで固定する機構を有していてもよいし、電子機器の筐体と照明装置５２０の接続部とが機械的に、または磁力によって脱着可能に固定できる機構を有していてもよい。なお、照明装置５２０の接続部と電子機器の筐体とが電気的に接続する、またはこれらの間で電力や信号を授受できる構成としてもよい。
【０１３１】
なお、電子機器には、バッテリ、演算装置や駆動回路などの各種ＩＣが実装されたプリント基板等を有していてもよい。また、電子機器内に無線受信器、無線送信機、無線受電器、加速度センサなどを含む各種センサなどの電子部品を適宜組み込むことにより、電子機器を携帯端末、携帯型の画像再生装置、携帯型の表示装置などとして機能させることができる。電子機器には、カメラ、スピーカ、電源供給端子や信号供給端子等を含む各種入出力端子、光学センサなどを含む各種センサ、操作ボタンなどを組み込んでもよい。また、照明装置５２０も上述のプリント基板、電子部品、カメラ、スピーカ、電源供給端子や信号供給端子等を含む各種入出力端子、光学センサなどを含む各種センサ、操作ボタン等を有していてもよい。
【０１３２】
以上のように、本発明の一態様の照明装置および照明システムは、使用者が心地よいと感じる表示を行うことができる。または、写実的な表示を行える表示装置を提供できる。または、表示装置の表示品位を高めることができる。または、使用環境によらず、高い表示品位で映像を表示する表示装置を提供できる。
【０１３３】
本実施の形態は、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２）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置５１０として用いることができる表示装置について図面を用いて説明する。
【０１３５】
本実施の形態の表示装置は、可視光を反射する第１の表示素子と、可視光を発する第２の表示素子とを有する。
【０１３６】
本実施の形態の表示装置は、第１の表示素子が反射する光と、第２の表示素子が発する光のうち、いずれか一方、または両方により、画像を表示する機能を有する。
【０１３７】
第１の表示素子には、外光を反射して表示する素子を用いることができる。このような素子は光源を持たないため、表示の際の消費電力を極めて小さくすることが可能となる。
【０１３８】
第１の表示素子には、代表的には反射型の液晶素子を用いることができる。または、第１の表示素子として、シャッター方式のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）素子、光干渉方式のＭＥＭＳ素子の他、マイクロカプセル方式、電気泳動方式、エレクトロウェッティング方式、電子粉流体（登録商標）方式等を適用した素子などを用いることができる。
【０１３９】
第２の表示素子には、発光素子を用いることが好ましい。このような表示素子が射出する光は、その輝度や色度が外光に左右されることがないため、色再現性が高く（色域が広く）、コントラストの高い、鮮やかな表示を行うことができる。
【０１４０】
第２の表示素子には、例えばＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、ＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの自発光性の発光素子を用いることができる。または、第２の表示素子として、透過型の液晶素子を用いてもよい。例えば、ＬＥＤの発光素子をバックライトとして有する透過型液晶素子を用いることができる。
【０１４１】
本実施の形態の表示装置は、第１の表示素子のみを用いて画像を表示する第１のモード、第２の表示素子のみを用いて画像を表示する第２のモード、並びに、第１の表示素子及び第２の表示素子を用いて画像を表示する第３のモードを有し、これらのモードを自動または手動で切り替えて使用することができる。
【０１４２】
第１のモードでは、第１の表示素子と外光を用いて画像を表示する。第１のモードは光源が不要であるため、極めて低消費電力なモードである。例えば、表示装置に外光が十分に入射されるとき（明るい環境下など）は、第１の表示素子が反射した光を用いて表示を行うことができる。例えば、外光が十分に強く、かつ外光が白色光またはその近傍の光である場合に有効である。第１のモードは、文字を表示することに適したモードである。また、第１のモードは、外光を反射した光を用いるため、目に優しい表示を行うことができ、目が疲れにくいという効果を奏する。
【０１４３】
第２のモードでは、第２の表示素子による発光を利用して画像を表示する。そのため、照度や外光の色度によらず、極めて鮮やかな（コントラストが高く、且つ色再現性の高い）表示を行うことができる。例えば、夜間や暗い室内など、照度が極めて低い場合などに有効である。また周囲が暗い場合、明るい表示を行うと使用者が眩しく感じてしまう場合がある。これを防ぐために、第２のモードでは輝度を抑えた表示を行うことが好ましい。これにより、眩しさを抑えることに加え、消費電力も低減することができる。第２のモードは、鮮やかな画像（静止画及び動画）などを表示することに適したモードである。
【０１４４】
第３のモードでは、第１の表示素子による反射光と、第２の表示素子による発光の両方を利用して表示を行う。第１のモードよりも鮮やかな表示をしつつ、第２のモードよりも消費電力を抑えることができる。例えば、室内照明下や、朝方や夕方の時間帯など、照度が比較的低い場合、外光の色度が白色ではない場合などに有効である。また、反射光と発光とを混合させた光を用いることで、まるで絵画を見ているかのように感じさせる画像を表示することが可能となる。
【０１４５】
また、第３の表示モードを用いることにより、さまざまな規格の色域を再現することができる。例えば、テレビ放送で使われるＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｌｉｎｅ）規格およびＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）規格、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、プリンタなどの電子機器に用いる表示装置で広く使われているｓＲＧＢ（ｓｔａｎｄａｒｄ  ＲＧＢ）規格およびＡｄｏｂｅ  ＲＧＢ規格、ＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ、ハイビジョンともいう）で使われるＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ  Ｒａｄｉｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｃｔｏｒ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ  Ｓｅｒｖｉｃｅ（Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）  ７０９）規格、デジタルシネマ映写で使われるＤＣＩ−Ｐ３（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｉｎｅｍａ  Ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅｓ  Ｐ３）規格、ＵＨＤＴＶ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ、スーパーハイビジョンともいう）で使われるＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．２０２０（ＲＥＣ．２０２０（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  ２０２０））規格などの色域を再現することができる。
【０１４６】
ここで、第３のモードでの表示における使用者が心地よいと感じる表示の評価方法について説明する。
【０１４７】
＜感性データ＞
感性データとは、使用者が心地よいと感じる表示における表示項目のパラメータに関するデータである。例えば、２つの表示を見比べて、どちらが良い見え方であるか、１つ目の表示と２つ目の表示との見え方の差を５段階で評価（±２、±１、０）する評価方法がある（評価方法１と呼ぶ）。なお、良い見え方とは、ここでは、表示内容が認識しやすい表示であることをいう。
【０１４８】
また、評価方法１と異なる評価方法としては、表示画像の輝度を順次変更し、使用者は輝度ごとに快適度を入力する評価方法があり、これを評価方法２と呼ぶ。快適度としては、例えば、使用者が表示画像を見て最も快適と感じる快適度を５とし、快適度を１乃至５の５段階とすればよい。また、評価方法２は異なる外部環境下で行うことが好ましい。例えば、色温度と照度を適宜組み合わせた外部環境下で評価を行うことで、例えば、日中の晴天、夕方、または室内照明などの様々な外部環境下で表示装置を使用した時の最適な表示を評価することができる。図４に評価方法２で得られる評価結果のモデルの一例を示す。図４（Ａ）は、色温度２３００Ｋ、照度１５００ｌｘの外部環境下で赤色、緑色および青色の各表示画像について、横軸を輝度とし、縦軸を快適度として、各輝度における快適度をプロットし、各プロット間を直線でつないだ折れ線グラフである。
【０１４９】
快適度のピークは、個人の好みおよび個性によって異なる場合がある。例えば、図４（Ａ）のグラフは、表示装置の輝度が最大より低いところで快適度がピークとなっているモデルの一例であり、これを低輝度嗜好と呼ぶことができる。また、図４（Ｂ）のグラフは、図４（Ａ）とは異なるモデルの一例であり、表示装置の輝度が高いほど快適度が高くなる傾向示しており、高輝度嗜好と呼ぶことができる。このように快適度のピークは、個人差がある場合があるので、使用者個人にとって快適な表示になるように表示装置を個別に設定できることが好ましい。
【０１５０】
また、評価方法１および評価方法２と異なる評価方法としては、外部環境である外光照度を横軸とし、第２の表示素子の明るさを縦軸として、各外光照度において使用者が最も快適（評価方法２において快適度５となる）であると判断した第２の発光素子の明るさをプロットし、各プロット間を曲線で繋いだグラフを作成する。このグラフを快適カーブと呼ぶ。第２の表示素子の明るさの単位としては、第２の表示素子の輝度を用いればよい。
【０１５１】
なお、快適カーブは、使用者により異なる形状を示す。つまり個人の好みおよび個人の個性によって快適カーブの形状が異なる。つまり、個人によって嗜好のタイプが異なる。図５乃至１１に快適カーブの一例を示す。表示素子は、ＯＬＥＤを用い、輝度は６０ｃｄ／ｍ２乃至１２０ｃｄ／ｍ２、外光照度は、１５００ｌｘ、２０００ｌｘ、２５００ｌｘの範囲での快適カーブである。図５は、赤表示における快適カーブであり、図５（Ａ）は、各外光照度に対して、低目の輝度で快適と感じる低輝度嗜好、（Ｂ）は各外光照度に対して、中程度の輝度で快適と感じる低輝度嗜好、（Ｃ）は、各外光照度に対して、高目の輝度で快適と感じる高輝度嗜好の快適カーブである。同様に図６は、緑表示における快適カーブであり、図７は、青表示における快適カーブである。赤、緑、青色の快適カーブの評価に用いることができる画像としては、赤単色、緑単色、青単色のテストパターン以外にも、各色を占める割合が高い画像（静止画又は動画）を用いることができる。例えば、赤は紅葉、林檎、薔薇など、緑は木、草、苔など、青は海、空などが該当する。
【０１５２】
本実施の形態では、赤、緑、青の画像を用いる評価の一例を示すが、例えば、白、シアン、マゼンタ、イエローなどの色を占める割合が高い画像を用いてもよい。また、これらに限定されるものではない。多くの色の画像を用いて評価を行うことで、より評価の精度を高めることができる。
【０１５３】
また、本発明の一態様のシステム５００を用いて、第３のモードにおける表示装置の最適化を行うことができる。
【０１５４】
システム５００の使用方法および手順については、感性データを快適カーブのデータに置き換えることで、実施の形態１を参酌することができる。
【０１５５】
以上のような表示装置の構成およびシステム５００を用いることで、周囲の環境によらず、個人の嗜好に合った、利便性の高い表示装置を実現できる。
【０１５６】
本実施の形態の表示装置は、第１の表示素子を有する第１の画素と、第２の表示素子を有する第２の画素とをそれぞれ複数有する。第１の画素と第２の画素は、それぞれ、マトリクス状に配置されることが好ましい。
【０１５７】
第１の画素及び第２の画素は、それぞれ、１つ以上の副画素を有する構成とすることができる。例えば、画素には、副画素を１つ有する構成（白色（Ｗ）など）、副画素を３つ有する構成（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の３色、または、黄色（Ｙ）、シアン（Ｃ）、及びマゼンタ（Ｍ）の３色など）、または、副画素を４つ有する構成（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、白色（Ｗ）の４色、または、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、黄色（Ｙ）の４色など）を適用できる。
【０１５８】
本実施の形態の表示装置は、第１の画素と第２の画素のどちらでも、フルカラー表示を行う構成とすることができる。または、本実施の形態の表示装置は、第１の画素では白黒表示またはグレースケールでの表示を行い、第２の画素ではフルカラー表示を行う構成とすることができる。第１の画素を用いた白黒表示またはグレースケールでの表示は、文書情報など、カラー表示を必要としない情報を表示することに適している。
【０１５９】
図８乃至図１０を用いて、本実施の形態の表示装置の構成例について説明する。
【０１６０】
＜構成例１＞
図８は、表示装置３００の斜視概略図である。表示装置３００は、基板３５１と基板３６１とが貼り合わされた構成を有する。図８では、基板３６１を破線で明示している。
【０１６１】
表示装置３００は、表示部３６２、回路３６４、配線３６５等を有する。図８では表示装置３００にＩＣ（集積回路）３７３及びＦＰＣ３７２が実装されている例を示している。そのため、図８に示す構成は、表示装置３００、ＩＣ、及びＦＰＣを有する表示モジュールということもできる。
【０１６２】
回路３６４としては、例えば走査線駆動回路を用いることができる。
【０１６３】
配線３６５は、表示部３６２及び回路３６４に信号及び電力を供給する機能を有する。当該信号及び電力は、ＦＰＣ３７２を介して外部から、またはＩＣ３７３から配線３６５に入力される。
【０１６４】
図８では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式またはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｆｉｌｍ）方式等により、基板３５１にＩＣ３７３が設けられている例を示す。ＩＣ３７３は、例えば走査線駆動回路または信号線駆動回路などを有するＩＣを適用できる。なお、表示装置１００及び表示モジュールは、ＩＣを設けない構成としてもよい。また、ＩＣを、ＣＯＦ方式等により、ＦＰＣに実装してもよい。
【０１６５】
図９には、表示部３６２の一部の拡大図を示している。表示部３６２には、複数の表示素子が有する電極３１１ｂがマトリクス状に配置されている。電極３１１ｂは、可視光を反射する機能を有し、液晶素子１８０の反射電極として機能する。
【０１６６】
また、図８に示すように、電極３１１ｂは開口４５１を有する。さらに表示部３６２は、電極３１１ｂよりも基板３５１側に、発光素子１７０を有する。発光素子１７０からの光は、電極３１１ｂの開口４５１を介して基板３６１側に射出される。発光素子１７０の発光領域の面積と開口４５１の面積とは等しくてもよい。発光素子１７０の発光領域の面積と開口４５１の面積のうち一方が他方よりも大きいと、位置ずれに対するマージンが大きくなるため好ましい。特に、開口４５１の面積は、発光素子１７０の発光領域の面積に比べて大きいことが好ましい。開口４５１が小さいと、発光素子１７０からの光の一部が電極３１１ｂによって遮られ、外部に取り出せないことがある。開口４５１を十分に大きくすることで、発光素子１７０の発光が無駄になることを抑制できる。
【０１６７】
図９に、図８で示した表示装置３００の、ＦＰＣ３７２を含む領域の一部、回路３６４を含む領域の一部、及び表示部３６２を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。
【０１６８】
図９に示す表示装置３００は、基板３５１と基板３６１の間に、トランジスタ２０１、トランジスタ２０３、トランジスタ２０５、トランジスタ２０６、液晶素子１８０、発光素子１７０、絶縁層２２０、着色層１３１、着色層１３４等を有する。基板３６１と絶縁層２２０は接着層１４１を介して接着されている。基板３５１と絶縁層２２０は接着層１４２を介して接着されている。
【０１６９】
基板３６１には、着色層１３１、遮光層１３２、絶縁層１２１、及び液晶素子１８０の共通電極として機能する電極１１３、配向膜１３３ｂ、絶縁層１１７等が設けられている。基板３６１の外側の面には、偏光板１３５を有する。絶縁層１２１は、平坦化層としての機能を有していてもよい。絶縁層１２１により、電極１１３の表面を概略平坦にできるため、液晶層１１２の配向状態を均一にできる。絶縁層１１７は、液晶素子１８０のセルギャップを保持するためのスペーサとして機能する。絶縁層１１７が可視光を透過する場合は、絶縁層１１７を液晶素子１８０の表示領域と重ねて配置してもよい。
【０１７０】
液晶素子１８０は反射型の液晶素子である。液晶素子１８０は、画素電極として機能する電極３１１ａ、液晶層１１２、電極１１３が積層された積層構造を有する。電極３１１ａの基板３５１側に接して、可視光を反射する電極３１１ｂが設けられている。電極３１１ｂは開口４５１を有する。電極３１１ａ及び電極１１３は可視光を透過する。液晶層１１２と電極３１１ａの間に配向膜１３３ａが設けられている。液晶層１１２と電極１１３の間に配向膜１３３ｂが設けられている。
【０１７１】
液晶素子１８０において、電極３１１ｂは可視光を反射する機能を有し、電極１１３は可視光を透過する機能を有する。基板３６１側から入射した光は、偏光板１３５により偏光され、電極１１３、液晶層１１２を透過し、電極３１１ｂで反射する。そして液晶層１１２及び電極１１３を再度透過して、偏光板１３５に達する。このとき、電極３１１ｂと電極１１３の間に与える電圧によって液晶の配向を制御し、光の光学変調を制御することができる。すなわち、偏光板１３５を介して射出される光の強度を制御することができる。また光は着色層１３１によって特定の波長領域以外の光が吸収されることにより、取り出される光は、例えば赤色を呈する光となる。
【０１７２】
図９に示すように、開口４５１には可視光を透過する電極３１１ａが設けられていることが好ましい。これにより、開口４５１と重なる領域においてもそれ以外の領域と同様に液晶層１１２が配向するため、これらの領域の境界部で液晶の配向不良が生じ、意図しない光が漏れてしまうことを抑制できる。
【０１７３】
接続部２０７において、電極３１１ｂは、導電層２２１ｂを介して、トランジスタ２０６が有する導電層２２２ａと電気的に接続されている。トランジスタ２０６は、液晶素子１８０の駆動を制御する機能を有する。
【０１７４】
液晶素子１８０には、様々なモードが適用された液晶素子を用いることができる。液晶材料としては、ポジ型の液晶、またはネガ型の液晶のいずれを用いてもよく、適用するモードや設計に応じて最適な液晶材料を用いればよい。また、液晶の配向を制御するため、配向膜を設けることができる。
【０１７５】
なお、液晶素子１８０として、反射型の液晶素子を用いる場合には、表示面側に偏光板１３５を設けてもよい。また、偏光板１３５とは別に、表示面側に光拡散板を配置すると、視認性を向上させられるため好ましい。
【０１７６】
なお、偏光板１３５よりも外側に、フロントライトを設けてもよい。フロントライトとしては、エッジライト型のフロントライトを用いることが好ましい。ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を備えるフロントライトを用いると、消費電力を低減できるため好ましい。
【０１７７】
接着層１４１が設けられる一部の領域には、接続部２５２が設けられている。接続部２５２において、電極３１１ａと同一の導電膜を加工して得られた導電層と、電極１１３の一部が、接続体２４３により電気的に接続されている。したがって、基板３６１側に形成された電極１１３に、基板３５１側に接続されたＦＰＣ３７２から入力される信号または電位を、接続部２５２を介して供給することができる。
【０１７８】
接続体２４３としては、例えば導電性の粒子を用いることができる。また、接続体２４３は、図９に示すように上下方向に潰れた形状となる場合がある。上下方向に潰れた形状となることで、接続体２４３と、これと電気的に接続する導電層との接触面積が増大し、接触抵抗を低減できるほか、接続不良などの不具合の発生を抑制することができる。
【０１７９】
接続体２４３は、接着層１４１に覆われるように配置することが好ましい。例えば接着層１４１となるペースト等を塗布した後に、接続体２４３を配置すればよい。
【０１８０】
発光素子１７０は、ボトムエミッション型の発光素子である。発光素子１７０は、絶縁層２２０側から画素電極として機能する電極１９１、ＥＬ層１９２、及び共通電極として機能する電極１９３の順に積層された積層構造を有する。電極１９１は、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ２０５が有する導電層２２２ｂと接続されている。トランジスタ２０５は、発光素子１７０の駆動を制御する機能を有する。絶縁層２１６が電極１９１の端部を覆っている。電極１９３は可視光を反射する材料を含み、電極１９１は可視光を透過する材料を含む。電極１９３を覆って絶縁層１９４が設けられている。発光素子１７０が発する光は、着色層１３４、絶縁層２２０、開口４５１、電極３１１ａ等を介して、基板３６１側に射出される。
【０１８１】
液晶素子１８０及び発光素子１７０は、画素によって着色層の色を変えることで、様々な色を呈することができる。表示装置３００は、液晶素子１８０を用いて、カラー表示を行うことができる。表示装置３００は、発光素子１７０を用いて、カラー表示を行うことができる。
【０１８２】
液晶素子１８０と電気的に接続される回路は、発光素子１７０と電気的に接続される回路と同一面上に形成されることが好ましい。これにより、２つの回路を別々の面上に形成する場合に比べて、表示装置の厚さを薄くすることができる。また、２つのトランジスタを同一の工程で作製できるため、２つのトランジスタを別々の面上に形成する場合に比べて、作製工程を簡略化することができる。
【０１８３】
液晶素子１８０の画素電極は、トランジスタが有するゲート絶縁層を挟んで、発光素子１７０の画素電極とは反対に位置する。
【０１８４】
ここで、チャネル形成領域に金属酸化物を有し、オフ電流が極めて低いトランジスタ２０６を適用した場合や、トランジスタ２０６と電気的に接続される記憶素子を適用した場合などでは、液晶素子１８０を用いて静止画を表示する際に画素への書き込み動作を停止しても、階調を維持させることが可能となる。すなわち、フレームレートを極めて小さくしても表示を保つことができる。本発明の一態様では、フレームレートを極めて小さくでき、消費電力の低い駆動を行うことができる。
【０１８５】
［金属酸化物］
ここで、チャネル形成領域に金属酸化物を有し、オフ電流が極めて低いトランジスタ２０６について説明する。チャネル形成領域に用いる金属酸化物として、酸化物半導体として機能する金属酸化物（以下、酸化物半導体ともいう）を用いることが好ましい。
【０１８６】
酸化物半導体は、少なくともインジウムまたは亜鉛を含むことが好ましい。特にインジウムおよび亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、イットリウムまたはスズなどが含まれていることが好ましい。また、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれていてもよい。
【０１８７】
ここでは、酸化物半導体が、インジウム、元素Ｍおよび亜鉛を有するＩｎＭＺｎＯである場合を考える。なお、元素Ｍは、アルミニウム、ガリウム、イットリウムまたはスズなどとする。そのほかの元素Ｍに適用可能な元素としては、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、マグネシウムなどがある。ただし、元素Ｍとして、前述の元素を複数組み合わせても構わない場合がある。
【０１８８】
なお、本明細書等において、窒素を有する金属酸化物も金属酸化物（ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ）と総称する場合がある。また、窒素を有する金属酸化物を、金属酸窒化物（ｍｅｔａｌ  ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）と呼称してもよい。
【０１８９】
＜金属酸化物の構成＞
以下では、本発明の一態様で開示されるトランジスタに用いることができるＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ）−ＯＳの構成について説明する。
【０１９０】
なお、本明細書等において、ＣＡＡＣ（ｃ−ａｘｉｓ  ａｌｉｇｎｅｄ  ｃｒｙｓｔａｌ）、及びＣＡＣ（ｃｌｏｕｄ  ａｌｉｇｎｅｄ  ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ）と記載する場合がある。なお、ＣＡＡＣは結晶構造の一例を表し、ＣＡＣは機能、または材料の構成の一例を表す。
【０１９１】
ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅとは、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体では半導体としての機能を有する。なお、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅを、トランジスタの活性層に用いる場合、導電性の機能は、キャリアとなる電子（またはホール）を流す機能であり、絶縁性の機能は、キャリアとなる電子を流さない機能である。導電性の機能と、絶縁性の機能とを、それぞれ相補的に作用させることで、スイッチングさせる機能（Ｏｎ／Ｏｆｆさせる機能）をＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅに付与することができる。ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅにおいて、それぞれの機能を分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。
【０１９２】
また、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅは、導電性領域、及び絶縁性領域を有する。導電性領域は、上述の導電性の機能を有し、絶縁性領域は、上述の絶縁性の機能を有する。また、材料中において、導電性領域と、絶縁性領域とは、ナノ粒子レベルで分離している場合がある。また、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ材料中に偏在する場合がある。また、導電性領域は、周辺がぼけてクラウド状に連結して観察される場合がある。
【０１９３】
また、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅにおいて、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下のサイズで材料中に分散している場合がある。
【０１９４】
また、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅは、異なるバンドギャップを有する成分により構成される。例えば、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅは、絶縁性領域に起因するワイドギャップを有する成分と、導電性領域に起因するナローギャップを有する成分と、により構成される。当該構成の場合、キャリアを流す際に、ナローギャップを有する成分において、主にキャリアが流れる。また、ナローギャップを有する成分が、ワイドギャップを有する成分に相補的に作用し、ナローギャップを有する成分に連動してワイドギャップを有する成分にもキャリアが流れる。このため、上記ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅをトランジスタのチャネル領域に用いる場合、トランジスタのオン状態において高い電流駆動力、つまり大きなオン電流、及び高い電界効果移動度を得ることができる。
【０１９５】
すなわち、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅは、マトリックス複合材（ｍａｔｒｉｘ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、または金属マトリックス複合材（ｍｅｔａｌ  ｍａｔｒｉｘ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）と呼称することもできる。
【０１９６】
＜金属酸化物の構造＞
酸化物半導体は、単結晶酸化物半導体と、それ以外の非単結晶酸化物半導体と、に分けられる。非単結晶酸化物半導体としては、例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ（ｃ−ａｘｉｓ  ａｌｉｇｎｅｄ  ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶酸化物半導体、ｎｃ−ＯＳ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、擬似非晶質酸化物半導体（ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ：ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ｌｉｋｅ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）および非晶質酸化物半導体などがある。
【０１９７】
ＣＡＡＣ−ＯＳは、ｃ軸配向性を有し、かつａ−ｂ面方向において複数のナノ結晶が連結し、歪みを有した結晶構造となっている。なお、歪みとは、複数のナノ結晶が連結する領域において、格子配列の揃った領域と、別の格子配列の揃った領域と、の間で格子配列の向きが変化している箇所を指す。
【０１９８】
ナノ結晶は、六角形を基本とするが、正六角形状とは限らず、非正六角形状である場合がある。また、歪みにおいて、五角形、および七角形などの格子配列を有する場合がある。なお、ＣＡＡＣ−ＯＳにおいて、歪み近傍においても、明確な結晶粒界（グレインバウンダリーともいう）を確認することはできない。即ち、格子配列の歪みによって、結晶粒界の形成が抑制されていることがわかる。これは、ＣＡＡＣ−ＯＳが、ａ−ｂ面方向において原子配列が稠密でないことや、金属元素が置換することで原子間の結合距離が変化することなどによって、歪みを許容することができるためと考えられる。
【０１９９】
また、ＣＡＡＣ−ＯＳは、インジウム、および酸素を有する層（以下、Ｉｎ層）と、元素Ｍ、亜鉛、および酸素を有する層（以下、（Ｍ，Ｚｎ）層）とが積層した、層状の結晶構造（層状構造ともいう）を有する傾向がある。なお、インジウムと元素Ｍは、互いに置換可能であり、（Ｍ，Ｚｎ）層の元素Ｍがインジウムと置換した場合、（Ｉｎ，Ｍ，Ｚｎ）層と表すこともできる。また、Ｉｎ層のインジウムが元素Ｍと置換した場合、（Ｉｎ，Ｍ）層と表すこともできる。
【０２００】
ＣＡＡＣ−ＯＳは結晶性の高い酸化物半導体である。一方、ＣＡＡＣ−ＯＳは、明確な結晶粒界を確認することはできないため、結晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。また、酸化物半導体の結晶性は不純物の混入や欠陥の生成などによって低下する場合があるため、ＣＡＡＣ−ＯＳは不純物や欠陥（酸素欠損など）の少ない酸化物半導体ともいえる。従って、ＣＡＡＣ−ＯＳを有する酸化物半導体は、物理的性質が安定する。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳを有する酸化物半導体は熱に強く、信頼性が高い。
【０２０１】
ｎｃ−ＯＳは、微小な領域（例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の領域、特に１ｎｍ以上３ｎｍ以下の領域）において原子配列に周期性を有する。また、ｎｃ−ＯＳは、異なるナノ結晶間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、膜全体で配向性が見られない。したがって、ｎｃ−ＯＳは、分析方法によっては、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳや非晶質酸化物半導体と区別が付かない場合がある。
【０２０２】
ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、ｎｃ−ＯＳと非晶質酸化物半導体との間の構造を有する酸化物半導体である。ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、鬆または低密度領域を有する。即ち、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、ｎｃ−ＯＳおよびＣＡＡＣ−ＯＳと比べて、結晶性が低い。
【０２０３】
酸化物半導体は、多様な構造をとり、それぞれが異なる特性を有する。本発明の一態様の酸化物半導体は、非晶質酸化物半導体、多結晶酸化物半導体、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ、ｎｃ−ＯＳ、ＣＡＡＣ−ＯＳのうち、二種以上を有していてもよい。
【０２０４】
［酸化物半導体を有するトランジスタ］
続いて、上記酸化物半導体をトランジスタに用いる場合について説明する。
【０２０５】
なお、上記酸化物半導体をトランジスタに用いることで、高い電界効果移動度のトランジスタを実現することができる。また、信頼性の高いトランジスタを実現することができる。
【０２０６】
また、トランジスタには、キャリア密度の低い酸化物半導体を用いることが好ましい。酸化物半導体膜のキャリア密度を低くする場合においては、酸化物半導体膜中の不純物濃度を低くし、欠陥準位密度を低くすればよい。本明細書等において、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低いことを高純度真性または実質的に高純度真性と言う。例えば、酸化物半導体は、キャリア密度が８×１０１１／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１１／ｃｍ３未満、さらに好ましくは１×１０１０／ｃｍ３未満であり、１×１０−９／ｃｍ３以上とすればよい。
【０２０７】
また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、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。
【０２０８】
また、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にチャネル領域が形成されるトランジスタは、電気特性が不安定となる場合がある。
【０２０９】
従って、トランジスタの電気特性を安定にするためには、酸化物半導体中の不純物濃度を低減することが有効である。また、酸化物半導体中の不純物濃度を低減するためには、近接する膜中の不純物濃度も低減することが好ましい。不純物としては、水素、窒素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、鉄、ニッケル、シリコン等がある。
【０２１０】
＜不純物＞
ここで、酸化物半導体中における各不純物の影響について説明する。
【０２１１】
酸化物半導体において、第１４族元素の一つであるシリコンや炭素が含まれると、酸化物半導体において欠陥準位が形成される。このため、酸化物半導体におけるシリコンや炭素の濃度と、酸化物半導体との界面近傍のシリコンや炭素の濃度（二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）により得られる濃度）を、２×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする。
【０２１２】
また、酸化物半導体にアルカリ金属またはアルカリ土類金属が含まれると、欠陥準位を形成し、キャリアを生成する場合がある。従って、アルカリ金属またはアルカリ土類金属が含まれている酸化物半導体を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため、酸化物半導体中のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を低減することが好ましい。具体的には、ＳＩＭＳにより得られる酸化物半導体中のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にする。
【０２１３】
また、酸化物半導体において、窒素が含まれると、キャリアである電子が生じ、キャリア密度が増加し、ｎ型化しやすい。この結果、窒素が含まれている酸化物半導体を半導体に用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。従って、該酸化物半導体において、窒素はできる限り低減されていることが好ましい、例えば、酸化物半導体中の窒素濃度は、ＳＩＭＳにおいて、５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、好ましくは５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは５×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする。
【０２１４】
また、酸化物半導体に含まれる水素は、金属原子と結合する酸素と反応して水になるため、酸素欠損を形成する場合がある。該酸素欠損に水素が入ることで、キャリアである電子が生成される場合がある。また、水素の一部が金属原子と結合する酸素と結合して、キャリアである電子を生成することがある。従って、水素が含まれている酸化物半導体を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため、酸化物半導体中の水素はできる限り低減されていることが好ましい。具体的には、酸化物半導体において、ＳＩＭＳにより得られる水素濃度を、１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、より好ましくは５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、さらに好ましくは１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満とする。
【０２１５】
不純物が十分に低減された酸化物半導体をトランジスタのチャネル領域に用いることで、安定した電気特性を付与することができる。
【０２１６】
トランジスタ２０３は、画素の選択、非選択状態を制御するトランジスタ（スイッチングトランジスタ、または選択トランジスタともいう）である。トランジスタ２０５は、発光素子１７０に流れる電流を制御するトランジスタ（駆動トランジスタともいう）である。
【０２１７】
絶縁層２２０の基板３５１側には、絶縁層２１１、絶縁層２１２、絶縁層２１３、絶縁層２１４等の絶縁層が設けられている。絶縁層２１１は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層２１２は、トランジスタ２０６等を覆って設けられる。絶縁層２１３は、トランジスタ２０５等を覆って設けられている。絶縁層２１４は、平坦化層としての機能を有する。なお、トランジスタを覆う絶縁層の数は限定されず、単層であっても２層以上であってもよい。
【０２１８】
各トランジスタを覆う絶縁層の少なくとも一層に、水や水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。これにより、絶縁層をバリア膜として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに対して外部から不純物が拡散することを効果的に抑制することが可能となり、信頼性の高い表示装置を実現できる。
【０２１９】
トランジスタ２０１、トランジスタ２０３、トランジスタ２０５、及びトランジスタ２０６は、ゲートとして機能する導電層２２１ａ、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２１１、ソース及びドレインとして機能する導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂ、並びに、半導体層２３１を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に、同じハッチングパターンを付している。
【０２２０】
トランジスタ２０１及びトランジスタ２０５は、トランジスタ２０３及びトランジスタ２０６の構成に加えて、ゲートとして機能する導電層２２３を有する。
【０２２１】
トランジスタ２０１及びトランジスタ２０５には、チャネルが形成される半導体層を２つのゲートで挟持する構成が適用されている。このような構成とすることで、トランジスタの閾値電圧を制御することができる。２つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。このようなトランジスタは他のトランジスタと比較して電界効果移動度を高めることが可能であり、オン電流を増大させることができる。その結果、高速駆動が可能な回路を作製することができる。さらには、回路部の占有面積を縮小することが可能となる。オン電流の大きなトランジスタを適用することで、表示装置を大型化、または高精細化したときに配線数が増大したとしても、各配線における信号遅延を低減することが可能であり、表示ムラを抑制することができる。
【０２２２】
または、２つのゲートのうち、一方に閾値電圧を制御するための電位を与え、他方に駆動のための電位を与えることで、トランジスタの閾値電圧を制御することができる。
【０２２３】
表示装置が有するトランジスタの構造に限定はない。回路３６４が有するトランジスタと、表示部３６２が有するトランジスタは、同じ構造であってもよく、異なる構造であってもよい。回路３６４が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよく、２種類以上の構造が組み合わせて用いられていてもよい。同様に、表示部３６２が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよく、２種類以上の構造が組み合わせて用いられていてもよい。
【０２２４】
絶縁層２１３に接して着色層１３４が設けられている。着色層１３４は、絶縁層２１４に覆われている。
【０２２５】
基板３５１の基板３６１と重ならない領域には、接続部２０４が設けられている。接続部２０４では、配線３６５が接続層２４２を介してＦＰＣ３７２と電気的に接続されている。接続部２０４は接続部２０７と同様の構成を有している。接続部２０４の上面は、電極３１１ａと同一の導電膜を加工して得られた導電層が露出している。これにより、接続部２０４とＦＰＣ３７２とを接続層２４２を介して電気的に接続することができる。
【０２２６】
基板３６１の外側の面に配置する偏光板１３５として直線偏光板を用いてもよいが、円偏光板を用いることもできる。円偏光板としては、例えば直線偏光板と１／４波長位相差板を積層したものを用いることができる。これにより、外光反射を抑制することができる。また、偏光板の種類に応じて、液晶素子１８０に用いる液晶素子のセルギャップ、配向、駆動電圧等を調整することで、所望のコントラストが実現されるようにすればよい。
【０２２７】
なお、基板３６１の外側には各種光学部材を配置することができる。光学部材としては、偏光板、位相差板、光拡散層（拡散フィルムなど）、反射防止層、及び集光フィルム等が挙げられる。また、基板３６１の外側には、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜等を配置してもよい。
【０２２８】
＜構成例２＞
図１０に示す表示装置３００Ａは、トランジスタ２０１、トランジスタ２０３、トランジスタ２０５、及びトランジスタ２０６を有さず、トランジスタ２８１、トランジスタ２８４、トランジスタ２８５、及びトランジスタ２８６を有する点で、主に表示装置３００と異なる。
【０２２９】
なお、図１０では、絶縁層１１７及び接続部２０７等の位置も図９と異なる。図１０では、画素の端部を図示している。絶縁層１１７は、着色層１３１の端部に重ねて配置されている。また、絶縁層１１７は、遮光層１３２の端部に重ねて配置されている。このように、絶縁層は、表示領域と重ならない部分（遮光層１３２と重なる部分）に配置されてもよい。
【０２３０】
トランジスタ２８４及びトランジスタ２８５のように、表示装置が有する２つのトランジスタは、部分的に積層して設けられていてもよい。これにより、画素回路の占有面積を縮小することが可能なため、精細度を高めることができる。また、発光素子１７０の発光面積を大きくでき、開口率を向上させることができる。発光素子１７０は、開口率が高いと、必要な輝度を得るための電流密度を低くできるため、信頼性が向上する。
【０２３１】
トランジスタ２８１、トランジスタ２８４、及びトランジスタ２８６は、導電層２２１ａ、絶縁層２１１、半導体層２３１、導電層２２２ａ、及び導電層２２２ｂを有する。導電層２２１ａは、絶縁層２１１を介して半導体層２３１と重なる。導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂは、半導体層２３１と電気的に接続される。トランジスタ２８１は、導電層２２３を有する。
【０２３２】
トランジスタ２８５は、導電層２２２ｂ、絶縁層２１７、半導体層２６１、導電層２２３、絶縁層２１２、絶縁層２１３、導電層２６３ａ、及び導電層２６３ｂを有する。導電層２２２ｂは、絶縁層２１７を介して半導体層２６１と重なる。導電層２２３は、絶縁層２１２及び絶縁層２１３を介して半導体層２６１と重なる。導電層２６３ａ及び導電層２６３ｂは、半導体層２６１と電気的に接続される。
【０２３３】
導電層２２１ａは、ゲートとして機能する。絶縁層２１１は、ゲート絶縁層として機能する。導電層２２２ａはソースまたはドレインの一方として機能する。トランジスタ２８６が有する導電層２２２ｂは、ソースまたはドレインの他方として機能する。
【０２３４】
トランジスタ２８４とトランジスタ２８５が共有している導電層２２２ｂは、トランジスタ２８４のソースまたはドレインの他方として機能する部分と、トランジスタ２８５のゲートとして機能する部分を有する。絶縁層２１７、絶縁層２１２、及び絶縁層２１３は、ゲート絶縁層として機能する。導電層２６３ａ及び導電層２６３ｂのうち、一方はソースとして機能し、他方はドレインとして機能する。導電層２２３は、ゲートとして機能する。
【０２３５】
＜構成例３＞
図１１に、表示装置３００Ｂの表示部の断面図を示す。
【０２３６】
図１１に示す表示装置３００Ｂは、基板３５１と基板３６１の間に、トランジスタ４０、トランジスタ８０、液晶素子１８０、発光素子１７０、絶縁層２２０、着色層１３１、着色層１３４等を有する。
【０２３７】
液晶素子１８０では、外光を電極３１１ｂが反射し、基板３６１側に反射光を射出する。発光素子１７０は、基板３６１側に光を射出する。液晶素子１８０及び発光素子１７０の構成については、構成例１を参照できる。
【０２３８】
基板３６１には、着色層１３１、絶縁層１２１、及び液晶素子１８０の共通電極として機能する電極１１３、配向膜１３３ｂが設けられている。
【０２３９】
液晶層１１２は、配向膜１３３ａ及び配向膜１３３ｂを介して、電極３１１ａ及び電極１１３の間に挟持されている。
【０２４０】
トランジスタ４０は、絶縁層２１２及び絶縁層２１３で覆われている。絶縁層２１３と着色層１３４は、接着層１４２によって、絶縁層１９４と貼り合わされている。
【０２４１】
表示装置３００Ｂは、液晶素子１８０を駆動するトランジスタ４０と発光素子１７０を駆動するトランジスタ８０とを、異なる面上に形成するため、それぞれの表示素子を駆動するために適した構造、材料を用いて形成することが容易である。
【０２４２】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２で説明した表示装置の、より具体的な構成例について図１２乃至図１４を用いて説明する。
【０２４３】
図１２（Ａ）は、表示装置４００のブロック図である。表示装置４００は、表示部３６２、回路ＧＤ、及び回路ＳＤを有する。表示部３６２は、マトリクス状に配列した複数の画素４１０を有する。
【０２４４】
表示装置４００は、複数の配線Ｇ１、複数の配線Ｇ２、複数の配線ＡＮＯ、複数の配線ＣＳＣＯＭ、複数の配線Ｓ１、及び複数の配線Ｓ２を有する。複数の配線Ｇ１、複数の配線Ｇ２、複数の配線ＡＮＯ、及び複数の配線ＣＳＣＯＭは、それぞれ、矢印Ｒで示す方向に配列した複数の画素４１０及び回路ＧＤと電気的に接続する。複数の配線Ｓ１及び複数の配線Ｓ２は、それぞれ、矢印Ｃで示す方向に配列した複数の画素４１０及び回路ＳＤと電気的に接続する。
【０２４５】
なお、ここでは簡単のために回路ＧＤと回路ＳＤを１つずつ有する構成を示したが、液晶素子を駆動する回路ＧＤ及び回路ＳＤと、発光素子を駆動する回路ＧＤ及び回路ＳＤとを、別々に設けてもよい。
【０２４６】
画素４１０は、反射型の液晶素子と、発光素子を有する。
【０２４７】
図１２（Ｂ１）、および図１２（Ｂ４）に、画素４１０が有する電極３１１の構成例を示す。電極３１１は、液晶素子の反射電極として機能する。図１２（Ｂ１）、および図１２（Ｂ２）の電極３１１には、開口４５１が設けられている。
【０２４８】
図１２（Ｂ１）、および図１２（Ｂ２）には、電極３１１と重なる領域に位置する発光素子３６０を破線で示している。発光素子３６０は、電極３１１が有する開口４５１と重ねて配置されている。これにより、発光素子３６０が発する光は、開口４５１を介して表示面側に射出される。
【０２４９】
図１２（Ｂ１）では、矢印Ｒで示す方向に隣接する画素４１０が異なる色に対応する画素である。このとき、図１２（Ｂ１）に示すように、矢印Ｒで示す方向に隣接する２つの画素において、開口４５１が一列に配列されないように、電極３１１の異なる位置に設けられていることが好ましい。これにより、２つの発光素子３６０を離すことが可能で、発光素子３６０が発する光が隣接する画素４１０が有する着色層に入射してしまう現象（クロストークともいう）を抑制することができる。また、隣接する２つの発光素子３６０を離して配置することができるため、発光素子３６０のＥＬ層をシャドウマスク等により作り分ける場合であっても、高い精細度の表示装置を実現できる。
【０２５０】
図１２（Ｂ２）では、矢印Ｃで示す方向に隣接する画素４１０が異なる色に対応する画素である。図１２（Ｂ２）においても同様に、矢印Ｃで示す方向に隣接する２つの画素において、開口４５１が一列に配列されないように、電極３１１の異なる位置に設けられていることが好ましい。
【０２５１】
非開口部の総面積に対する開口４５１の総面積の比の値が小さいほど、液晶素子を用いた表示を明るくすることができる。また、非開口部の総面積に対する開口４５１の総面積の比の値が大きいほど、発光素子３６０を用いた表示を明るくすることができる。
【０２５２】
開口４５１の形状は、例えば多角形、四角形、楕円形、円形または十字等の形状とすることができる。また、細長い筋状、スリット状、市松模様状の形状としてもよい。また、開口４５１を隣接する画素に寄せて配置してもよい。好ましくは、開口４５１を同じ色を表示する他の画素に寄せて配置する。これにより、クロストークを抑制できる。
【０２５３】
また、図１２（Ｂ３）、および図１２（Ｂ４）に示すように、電極３１１が設けられていない部分に、発光素子３６０の発光領域が位置していてもよい。これにより、発光素子３６０が発する光は、表示面側に射出される。
【０２５４】
図１２（Ｂ３）では、矢印Ｒで示す方向に隣接する２つの画素４１０において、発光素子３６０が一列に配列されていない。図１２（Ｂ４）では、矢印Ｒで示す方向に隣接する２つの画素において、発光素子３６０が一列に配列されている。
【０２５５】
図１２（Ｂ３）の構成は、隣接する２つの画素４１０が有する発光素子３６０どうしを離すことができるため、上述の通り、クロストークの抑制、及び、高精細化が可能となる。また、図１２（Ｂ４）の構成では、発光素子３６０の矢印Ｃに平行な辺側に、電極３１１が位置しないため、発光素子３６０の光が電極３１１に遮られることを抑制でき、高い視野角特性を実現できる。
【０２５６】
回路ＧＤには、シフトレジスタ等の様々な順序回路等を用いることができる。回路ＧＤには、トランジスタ及び容量素子等を用いることができる。回路ＧＤが有するトランジスタは、画素４１０に含まれるトランジスタと同じ工程で形成することができる。
【０２５７】
回路ＳＤは、配線Ｓ１と電気的に接続される。回路ＳＤには、例えば、集積回路を用いることができる。具体的には、回路ＳＤには、シリコン基板上に形成された集積回路を用いることができる。
【０２５８】
例えば、ＣＯＧ方式またはＣＯＦ方式等を用いて、画素４１０と電気的に接続されるパッドに回路ＳＤを実装することができる。具体的には、異方性導電膜を用いて、パッドに集積回路を実装できる。
【０２５９】
図１３は、画素４１０の回路図の一例である。図１３では、隣接する２つの画素４１０を示している。
【０２６０】
画素４１０は、スイッチＳＷ１、容量素子Ｃ１、液晶素子３４０、スイッチＳＷ２、トランジスタＭ、容量素子Ｃ２、及び発光素子３６０等を有する。また、画素４１０には、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線ＡＮＯ、配線ＣＳＣＯＭ、配線Ｓ１、及び配線Ｓ２が電気的に接続されている。また、図１３では、液晶素子３４０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ１、及び発光素子３６０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ２を示している。
【０２６１】
図１３では、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２にトランジスタを用いた場合の例を示している。
【０２６２】
スイッチＳＷ１のゲートは、配線Ｇ１と接続されている。スイッチＳＷ１のソース及びドレインのうち一方は、配線Ｓ１と接続され、他方は、容量素子Ｃ１の一方の電極、及び液晶素子３４０の一方の電極と接続されている。容量素子Ｃ１の他方の電極は、配線ＣＳＣＯＭと接続されている。液晶素子３４０の他方の電極が配線ＶＣＯＭ１と接続されている。
【０２６３】
スイッチＳＷ２のゲートは、配線Ｇ２と接続されている。スイッチＳＷ２のソース及びドレインのうち一方は、配線Ｓ２と接続され、他方は、容量素子Ｃ２の一方の電極、及びトランジスタＭのゲートと接続されている。容量素子Ｃ２の他方の電極は、トランジスタＭのソースまたはドレインの一方、及び配線ＡＮＯと接続されている。トランジスタＭのソースまたはドレインの他方は、発光素子３６０の一方の電極と接続されている。発光素子３６０の他方の電極は、配線ＶＣＯＭ２と接続されている。
【０２６４】
図１３では、トランジスタＭが半導体を挟む２つのゲートを有し、これらが接続されている例を示している。これにより、トランジスタＭが流すことのできる電流を増大させることができる。
【０２６５】
配線Ｇ１には、スイッチＳＷ１を導通状態または非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線ＶＣＯＭ１には、所定の電位を与えることができる。配線Ｓ１には、液晶素子３４０が有する液晶の配向状態を制御する信号を与えることができる。配線ＣＳＣＯＭには、所定の電位を与えることができる。
【０２６６】
配線Ｇ２には、スイッチＳＷ２を導通状態または非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線ＶＣＯＭ２及び配線ＡＮＯには、発光素子３６０が発光する電位差が生じる電位をそれぞれ与えることができる。配線Ｓ２には、トランジスタＭの導通状態を制御する信号を与えることができる。
【０２６７】
図１３に示す画素４１０は、例えば反射モードの表示を行う場合には、配線Ｇ１及び配線Ｓ１に与える信号により駆動し、液晶素子３４０による光学変調を利用して表示することができる。また、透過モードで表示を行う場合には、配線Ｇ２及び配線Ｓ２に与える信号により駆動し、発光素子３６０を発光させて表示することができる。また両方のモードで駆動する場合には、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線Ｓ１及び配線Ｓ２のそれぞれに与える信号により駆動することができる。
【０２６８】
なお、図１３では一つの画素４１０に、一つの液晶素子３４０と一つの発光素子３６０とを有する例を示したが、これに限られない。図１４（Ａ）は、一つの画素４１０に一つの液晶素子３４０と４つの発光素子３６０（発光素子３６０ｒ、３６０ｇ、３６０ｂ、３６０ｗ）を有する例を示している。図１４（Ａ）に示す画素４１０は、図１３とは異なり、１つの画素で発光素子を用いたフルカラーの表示が可能である。
【０２６９】
図１４（Ａ）では図１３の例に加えて、画素４１０に配線Ｇ３及び配線Ｓ３が接続されている。
【０２７０】
図１４（Ａ）に示す例では、例えば４つの発光素子３６０に、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、及び白色（Ｗ）を呈する発光素子を用いることができる。また液晶素子３４０として、白色を呈する反射型の液晶素子を用いることができる。これにより、反射モードの表示を行う場合には、反射率の高い白色の表示を行うことができる。また透過モードで表示を行う場合には、演色性の高い表示を低い電力で行うことができる。
【０２７１】
図１４（Ｂ）に、図１４（Ａ）に対応した画素４１０の構成例を示す。画素４１０は、電極３１１が有する開口部と重なる発光素子３６０ｗと、電極３１１の周囲に配置された発光素子３６０ｒ、発光素子３６０ｇ、及び発光素子３６０ｂとを有する。発光素子３６０ｒ、発光素子３６０ｇ、及び発光素子３６０ｂは、発光面積がほぼ同等であることが好ましい。
【０２７２】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【０２７３】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の入出力装置として用いることができる入出力パネルの構成について、図１５および図１６を参照しながら説明する。
【０２７４】
図１５は、本発明の一態様の入出力パネルの構成を説明する図である。図１５は入出力パネルが備える画素の断面図である。
【０２７５】
図１６は、本発明の一態様の入出力パネルの構成を説明する図である。図１６（Ａ）は図１５に示す入出力パネルの機能膜の構成を説明する断面図であり、図１６（Ｂ）は入力ユニットの構成を説明する断面図であり、図１６（Ｃ）は第２のユニットの構成を説明する断面図であり、図１６（Ｄ）は第１のユニットの構成を説明する断面図である。
【０２７６】
なお、本明細書において、１以上の整数を値にとる変数を符号に用いる場合がある。例えば、１以上の整数の値をとる変数ｐを含む（ｐ）を、最大ｐ個の構成要素のいずれかを特定する符号の一部に用いる場合がある。また、例えば、１以上の整数の値をとる変数ｍおよび変数ｎを含む（ｍ，ｎ）を、最大ｍ×ｎ個の構成要素のいずれかを特定する符号の一部に用いる場合がある。
【０２７７】
本構成例で説明する入出力パネル７００ＴＰ３は、画素７０２（ｉ，ｊ）を有する（図１５参照）。また、入出力パネル７００ＴＰ３は、第１のユニット１０と、第２のユニット２０と、入力ユニット３０と、機能膜７７０Ｐと、を有する（図１６参照）。第１のユニット１０は機能層６２０を含み、第２のユニット２０は機能層７２０を含む。
【０２７８】
《画素７０２（ｉ，ｊ）》
画素７０２（ｉ，ｊ）は、機能層６２０の一部と、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と、第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）と、を有する（図１５参照）。
【０２７９】
機能層６２０は、第１の導電膜、第２の導電膜、絶縁膜６０１Ｃおよび画素回路６３０（ｉ，ｊ）を含む。なお、図示しない画素回路６３０（ｉ，ｊ）は、例えば、トランジスタＭを含む。また、機能層６２０は、光学素子６６０、被覆膜６６５およびレンズ６８０を含む。また、機能層６２０は、絶縁膜６２８および絶縁膜６２１を備える。絶縁膜６２１Ａおよび絶縁膜６２１Ｂを積層した材料を、絶縁膜６２１に用いることができる。
【０２８０】
例えば、屈折率１．５５の材料を絶縁膜６２１Ａまたは絶縁膜６２１Ｂに用いることができる。または、屈折率１．６の材料を絶縁膜６２１Ａまたは絶縁膜６２１Ｂに用いることができる。または、アクリル樹脂またはポリイミドを絶縁膜６２１Ａまたは絶縁膜６２１Ｂに用いることができる。
【０２８１】
絶縁膜６０１Ｃは、第１の導電膜および第２の導電膜の間に挟まれる領域を備え、絶縁膜６０１Ｃは開口部６９１Ａを備える。
【０２８２】
第１の導電膜は、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。具体的には、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）の電極７５１（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。なお、電極７５１（ｉ，ｊ）を、第１の導電膜に用いることができる。
【０２８３】
第２の導電膜は、第１の導電膜と重なる領域を備える。第２の導電膜は、開口部６９１Ａにおいて、第１の導電膜と電気的に接続される。例えば、導電膜６１２Ｂを第２の導電膜に用いることができる。第２の導電膜は、画素回路６３０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。例えば、画素回路６３０（ｉ，ｊ）のスイッチＳＷ１に用いるトランジスタのソース電極またはドレイン電極として機能する導電膜を第２の導電膜に用いることができる。ところで、絶縁膜６０１Ｃに設けられた開口部６９１Ａにおいて第２の導電膜と電気的に接続される第１の導電膜を、貫通電極ということができる。
【０２８４】
第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）は、画素回路６３０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）は、機能層６２０に向けて光を射出する機能を備える。また、第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）は、例えば、レンズ６８０または光学素子６６０に向けて光を射出する機能を備える。
【０２８５】
第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）は、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）を視認できる範囲の一部において視認できるように配設される。例えば、第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）が射出する光を遮らない領域７５１Ｈを備える形状を第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）の電極７５１（ｉ，ｊ）に用いる。なお、外光を反射する強度を制御して画像情報を表示する第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）に外光が入射し反射する方向を、破線の矢印を用いて図中に示す。また、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）を視認できる範囲の一部に第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）が光を射出する方向を、実線の矢印を用いて図中に示す。
【０２８６】
これにより、第１の表示素子を用いた表示を視認することができる領域の一部において、第２の表示素子を用いた表示を視認することができる。または、入出力パネルの姿勢等を変えることなく使用者は表示を視認することができる。または、第１の表示素子が反射する光が表現する物体色と、第２の表示素子が射出する光が表現する光源色とを掛け合わせることができる。または、物体色および光源色を用いて絵画的な表示をすることができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力パネルを提供することができる。
【０２８７】
例えば、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）は、電極７５１（ｉ，ｊ）と、電極７５２と、液晶材料を含む層７５３と、を備える。また、配向膜ＡＦ１と、配向膜ＡＦ２とを備える。具体的には、反射型の液晶素子を第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）に用いることができる。
【０２８８】
例えば、屈折率２．０の透明導電膜を電極７５２または電極７５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。具体的には、インジウムとスズとシリコンを含む酸化物を電極７５２または電極７５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。または、屈折率１．６の材料を配向膜に用いることができる。
【０２８９】
例えば、第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）は、電極６５１（ｉ，ｊ）と、電極６５２と、発光性の材料を含む層６５３（ｊ）と、を備える。電極６５２は、電極６５１（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。発光性の材料を含む層６５３（ｊ）は、電極６５１（ｉ，ｊ）および電極６５２の間に挟まれる領域を備える。電極６５１（ｉ，ｊ）は、接続部６２２において、画素回路６３０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。具体的には、有機ＥＬ素子を第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）に用いることができる。
【０２９０】
例えば、屈折率２．０の透明導電膜を電極６５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。具体的には、インジウムとスズとシリコンを含む酸化物を電極６５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。または、屈折率１．８の材料を発光性の材料を含む層６５３（ｊ）に用いることができる。
【０２９１】
光学素子６６０は透光性を備え、光学素子６６０は第１の領域、第２の領域および第３の領域を備える。
【０２９２】
第１の領域は第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）から可視光を供給される領域を含み、第２の領域は被覆膜６６５と接する領域を含み、第３の領域は可視光の一部を射出する機能を備える。また、第３の領域は第１の領域の可視光を供給される領域の面積以下の面積を備える。
【０２９３】
被覆膜６６５は可視光に対する反射性を備え、被覆膜６６５は可視光の一部を反射して、第３の領域に供給する機能を備える。
【０２９４】
例えば、金属を被覆膜６６５に用いることができる。具体的には、銀を含む材料を被覆膜６６５に用いることができる。例えば、銀およびパラジウム等を含む材料または銀および銅等を含む材料を被覆膜６６５に用いることができる。
【０２９５】
《レンズ６８０》
可視光を透過する材料をレンズ６８０に用いることができる。または、１．３以上２．５以下の屈折率を備える材料をレンズ６８０に用いることができる。例えば、無機材料または有機材料をレンズ６８０に用いることができる。
【０２９６】
例えば、酸化物または硫化物を含む材料をレンズ６８０に用いることができる。
【０２９７】
具体的には、酸化セリウム、酸化ハフニウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化亜鉛、インジウムとスズを含む酸化物またはインジウムとガリウムと亜鉛を含む酸化物などを、レンズ６８０に用いることができる。または、硫化亜鉛などを、レンズ６８０に用いることができる。
【０２９８】
例えば、樹脂を含む材料をレンズ６８０に用いることができる。具体的には、塩素、臭素またはヨウ素が導入された樹脂、重金属原子が導入された樹脂、芳香環が導入された樹脂、硫黄が導入された樹脂などをレンズ６８０に用いることができる。または、樹脂と樹脂より屈折率の高い材料のナノ粒子を含む樹脂をレンズ６８０に用いることができる。酸化チタンまたは酸化ジルコニウムなどをナノ粒子に用いることができる。
【０２９９】
《機能層７２０》
機能層７２０は、基板７７０および絶縁膜６０１Ｃの間に挟まれる領域を備える。機能層７２０は、絶縁膜７７１と、着色膜ＣＦ１と、を有する。
【０３００】
着色膜ＣＦ１は、基板７７０および第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）の間に挟まれる領域を備える。
【０３０１】
絶縁膜７７１は、着色膜ＣＦ１と液晶材料を含む層７５３の間に挟まれる領域を備える。これにより、着色膜ＣＦ１の厚さに基づく凹凸を平坦にすることができる。または、着色膜ＣＦ１等から液晶材料を含む層７５３への不純物の拡散を、抑制することができる。
【０３０２】
例えば、屈折率１．５５のアクリル樹脂を、絶縁膜７７１に用いることができる。
【０３０３】
《基板６７０、基板７７０》
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、基板６７０と、基板７７０と、を有する。
【０３０４】
基板７７０は、基板６７０と重なる領域を備える。基板７７０は、基板６７０との間に機能層６２０を挟む領域を備える。
【０３０５】
基板７７０は、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。例えば、複屈折が抑制された材料を当該領域に用いることができる。
【０３０６】
例えば、屈折率１．５の樹脂材料を基板７７０に用いることができる。
【０３０７】
《接合層６０５》
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、接合層６０５を有する。
【０３０８】
接合層６０５は、機能層６２０および基板６７０の間に挟まれる領域を備え、機能層６２０および基板６７０を貼り合せる機能を備える。
【０３０９】
《構造体ＫＢ１、構造体ＫＢ２》
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、構造体ＫＢ１と、構造体ＫＢ２とを有する。
【０３１０】
構造体ＫＢ１は、機能層６２０および基板７７０の間に所定の間隙を設ける機能を備える。構造体ＫＢ１は領域７５１Ｈと重なる領域を備え、構造体ＫＢ１は透光性を備える。これにより、第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）によって射出される光を一方の面に供給され、他方の面から射出することができる。
【０３１１】
また、構造体ＫＢ１は光学素子６６０と重なる領域を備え、例えば、光学素子６６０に用いる材料の屈折率との差が０．２以下になるように選択された材料を構造体ＫＢ１に用いる。これにより、第２の表示素子が射出する光を効率よく利用することができる。または、第２の表示素子の面積を広くすることができる。または、有機ＥＬ素子に流す電流の密度を下げることができる。
【０３１２】
構造体ＫＢ２は、偏光層７７０ＰＢの厚さを所定の厚さに制御する機能を備える。構造体ＫＢ２は第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備え、構造体ＫＢ２は透光性を備える。
【０３１３】
または、所定の色の光を透過する材料を構造体ＫＢ１または構造体ＫＢ２に用いることができる。これにより、構造体ＫＢ１または構造体ＫＢ２を例えばカラーフィルターに用いることができる。例えば、青色、緑色または赤色の光を透過する材料を構造体ＫＢ１または構造体ＫＢ２に用いることができる。また、黄色の光または白色の光等を透過する材料を構造体ＫＢ１または構造体ＫＢ２に用いることができる。
【０３１４】
具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリシロキサン若しくはアクリル樹脂等またはこれらから選択された複数の樹脂の複合材料などを構造体ＫＢ１または構造体ＫＢ２に用いることができる。また、感光性を有する材料を用いて形成してもよい。
【０３１５】
例えば、屈折率１．５のアクリル樹脂を構造体ＫＢ１に用いることができる。また、屈折率１．５５のアクリル樹脂を構造体ＫＢ２に用いることができる。
【０３１６】
《入力ユニット３０》
入力ユニット３０は検知素子を備える。検知素子は、画素７０２（ｉ，ｊ）と重なる領域に近接するものを検知する機能を備える。これにより、表示部に近接させる指などをポインタに用いて、位置情報を入力することができる。
【０３１７】
例えば、静電容量型の近接センサ、電磁誘導型の近接センサ、光学方式の近接センサ、抵抗膜方式の近接センサまたは表面弾性波方式の近接センサなどを、入力ユニット３０に用いることができる。具体的には、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式または赤外線検知型の近接センサを用いることができる。
【０３１８】
例えば、静電容量方式の近接センサを備える屈折率１．６のタッチセンサを入力ユニット３０に用いることができる。
【０３１９】
《機能膜７７０Ｄ、機能膜７７０Ｐ等》
また、本実施の形態で説明する入出力パネル７００ＴＰ３は、機能膜７７０Ｄと、機能膜７７０Ｐと、を有する。
【０３２０】
機能膜７７０Ｄは第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。機能膜７７０Ｄは機能層６２０との間に第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）を挟む領域を備える。
【０３２１】
例えば、光拡散フィルムを機能膜７７０Ｄに用いることができる。具体的には、基材の表面と交差する方向に沿った軸を備える柱状構造を有する材料を、機能膜７７０Ｄに用いることができる。これにより、光を軸に沿った方向に透過し易く、他の方向に散乱し易くすることができる。または、例えば、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）が反射する光を拡散することができる。
【０３２２】
機能膜７７０Ｐは、偏光層７７０ＰＢ、位相差フィルム７７０ＰＡまたは構造体ＫＢ２を備える。偏光層７７０ＰＢは開口部を備え、位相差フィルム７７０ＰＡは偏光層７７０ＰＢと重なる領域を備える。なお、構造体ＫＢ２は開口部に設けられる。
【０３２３】
例えば、二色性色素、液晶材料および樹脂を偏光層７７０ＰＢに用いることができる。偏光層７７０ＰＢは、偏光性を備える。これにより、機能膜７７０Ｐを偏光板に用いることができる。
【０３２４】
偏光層７７０ＰＢは第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備え、構造体ＫＢ２は第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。これにより、液晶素子を第１の表示素子に用いることができる。例えば、反射型の液晶素子を第１の表示素子に用いることができる。または、第２の表示素子が射出する光を効率よく取り出すことができる。または、有機ＥＬ素子に流す電流の密度を下げることができる。または、有機ＥＬ素子の信頼性を高めることができる。
【０３２５】
例えば、反射防止フィルム、偏光フィルムまたは位相差フィルムを機能膜７７０Ｐに用いることができる。具体的には、２色性色素を含む膜および位相差フィルムを機能膜７７０Ｐに用いることができる。
【０３２６】
また、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜などを、機能膜７７０Ｐに用いることができる。
【０３２７】
例えば、屈折率１．６の材料を拡散フィルムに用いることができる。また、屈折率１．６の材料を位相差フィルム７７０ＰＡに用いることができる。
【０３２８】
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。
【０３２９】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置５１０を有する電子機器について説明する。本実施の形態で示す電子機器は、照明装置５２０を組み込む、または、外付けの照明装置５２０を用いることで、本発明の一態様のシステム５００として使用することができる。
【０３３０】
図１７（Ａ）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パネル８００４、ＦＰＣ８００５に接続された表示パネル８００６、フレーム８００９、プリント基板８０１０、及びバッテリ８０１１を有する。
【０３３１】
例えば、本発明の一態様の表示装置５１０を、表示パネル８００６に用いることができる。
【０３３２】
また、表示パネル８００６に重ねてタッチパネルを設けてもよい。
【０３３３】
上部カバー８００１及び下部カバー８００２は、表示パネル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。
【０３３４】
タッチパネルとしては、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパネルを表示パネル８００６に重畳して用いることができる。また、タッチパネルを設けず、表示パネル８００６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。
【０３３５】
フレーム８００９は、表示パネル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。
【０３３６】
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８０１１による電源であってもよい。バッテリ８０１１は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
【０３３７】
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。
【０３３８】
図１７（Ｂ）は、光学式のタッチセンサを備える表示モジュール８０００の断面概略図である。
【０３３９】
表示モジュール８０００は、プリント基板８０１０に設けられた発光部８０１５及び受光部８０１６を有する。また、上部カバー８００１と下部カバー８００２により囲まれた領域に一対の導光部（導光部８０１７ａ、導光部８０１７ｂ）を有する。
【０３４０】
表示パネル８００６は、フレーム８００９を間に介してプリント基板８０１０やバッテリ８０１１と重ねて設けられている。表示パネル８００６とフレーム８００９は、導光部８０１７ａ、導光部８０１７ｂに固定されている。
【０３４１】
発光部８０１５から発せられた光８０１８は、導光部８０１７ａにより表示パネル８００６の上部を経由し、導光部８０１７ｂを通って受光部８０１６に達する。例えば指やスタイラスなどの被検知体により、光８０１８が遮られることにより、タッチ操作を検出することができる。
【０３４２】
発光部８０１５は、例えば表示パネル８００６の隣接する２辺に沿って複数設けられる。受光部８０１６は、発光部８０１５と表示パネル８００６を挟んで対向する位置に複数設けられる。これにより、タッチ操作がなされた位置の情報を取得することができる。
【０３４３】
発光部８０１５は、例えばＬＥＤ素子などの光源を用いることができる。特に、発光部８０１５として、使用者に視認されず、且つ使用者にとって無害である赤外線を発する光源を用いることが好ましい。
【０３４４】
受光部８０１６は、発光部８０１５が発する光を受光し、電気信号に変換する光電素子を用いることができる。好適には、赤外線を受光可能なフォトダイオードを用いることができる。
【０３４５】
導光部８０１７ａ、導光部８０１７ｂとしては、少なくとも光８０１８を透過する部材を用いることができる。導光部８０１７ａ及び導光部８０１７ｂを用いることで、発光部８０１５と受光部８０１６とを表示パネル８００６の下側に配置することができ、外光が受光部８０１６に到達してタッチセンサが誤動作することを抑制できる。特に、可視光を吸収し、赤外線を透過する樹脂を用いることが好ましい。これにより、タッチセンサの誤動作をより効果的に抑制できる。
【０３４６】
電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
【０３４７】
また、本発明の一態様のシステムを用いた場合、周囲の環境によらず、使用者の嗜好に合った、利便性の高い表示装置を実現できる。そのため、携帯型の電子機器、装着型の電子機器（ウェアラブル機器）、及び電子書籍端末などに好適に用いることができる。
【０３４８】
図１８（Ａ）、および図１８（Ｂ）に示す携帯情報端末８００は、筐体８０１、筐体８０２、表示部８０３、表示部８０４、及びヒンジ部８０５等を有する。
【０３４９】
筐体８０１と筐体８０２は、ヒンジ部８０５で連結されている。携帯情報端末８００は、折り畳んだ状態（図１８（Ａ））から、図１８（Ｂ）に示すように展開させることができる。
【０３５０】
本発明の一態様の表示装置５１０を、表示部８０３及び表示部８０４のうち少なくとも一方に用いることができる。
【０３５１】
表示部８０３及び表示部８０４は、それぞれ、文書情報、静止画像、及び動画像等のうち少なくとも一つを表示することができる。表示部に文書情報を表示させる場合、携帯情報端末８００を電子書籍端末として用いることができる。
【０３５２】
携帯情報端末８００は折り畳むことができるため、可搬性が高く、汎用性に優れる。
【０３５３】
筐体８０１及び筐体８０２は、電源ボタン、操作ボタン、外部接続ポート、スピーカ、マイク等を有していてもよい。
【０３５４】
図１８（Ｃ）に示す携帯情報端末８１０は、筐体８１１、表示部８１２、操作ボタン８１３、外部接続ポート８１４、スピーカ８１５、マイク８１６、カメラ８１７等を有する。
【０３５５】
本発明の一態様の表示装置５１０を、表示部８１２に用いることができる。
【０３５６】
携帯情報端末８１０は、表示部８１２にタッチセンサを備える。電話を掛ける、或いは文字を入力するなどのあらゆる操作は、指やスタイラスなどで表示部８１２に触れることで行うことができる。
【０３５７】
また、操作ボタン８１３の操作により、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や、表示部８１２に表示される画像の種類の切り替えを行うことができる。例えば、メール作成画面から、メインメニュー画面に切り替えることができる。
【０３５８】
また、携帯情報端末８１０の内部に、ジャイロセンサまたは加速度センサ等の検出装置を設けることで、携帯情報端末８１０の向き（縦か横か）を判断して、表示部８１２の画面表示の向きを自動的に切り替えることができる。また、画面表示の向きの切り替えは、表示部８１２に触れること、操作ボタン８１３の操作、またはマイク８１６を用いた音声入力等により行うこともできる。
【０３５９】
携帯情報端末８１０は、例えば、電話機、手帳または情報閲覧装置等から選ばれた一つまたは複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとして用いることができる。携帯情報端末８１０は、例えば、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、動画再生、インターネット通信、ゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。
【０３６０】
図１８（Ｄ）に示すカメラ８２０は、筐体８２１、表示部８２２、操作ボタン８２３、シャッターボタン８２４等を有する。またカメラ８２０には、着脱可能なレンズ８２６が取り付けられている。
【０３６１】
本発明の一態様の表示装置５１０を、表示部８２２に用いることができる。
【０３６２】
ここではカメラ８２０を、レンズ８２６を筐体８２１から取り外して交換することが可能な構成としたが、レンズ８２６と筐体８２１とが一体となっていてもよい。
【０３６３】
カメラ８２０は、シャッターボタン８２４を押すことにより、静止画、または動画を撮像することができる。また、表示部８２２はタッチパネルとしての機能を有し、表示部８２２をタッチすることにより撮像することも可能である。
【０３６４】
なお、カメラ８２０は、ストロボ装置や、ビューファインダーなどを別途装着することができる。または、これらが筐体８２１に組み込まれていてもよい。
【０３６５】
図１９（Ａ）乃至図１９（Ｅ）は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐体９０００、表示部９００１、スピーカ９００３、操作キー９００５（電源スイッチ、または操作スイッチを含む）、接続端子９００６、センサ９００７（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、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン９００８等を有する。
【０３６６】
本発明の一態様の表示装置５１０を、表示部９００１に好適に用いることができる。
【０３６７】
図１９（Ａ）乃至図１９（Ｅ）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、日付また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または受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラムまた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。なお、図１９（Ａ）乃至図１９（Ｅ）に示す電子機器が有する機能はこれらに限定されず、その他の機能を有していてもよい。
【０３６８】
図１９（Ａ）は腕時計型の携帯情報端末９２００を、図１９（Ｂ）は腕時計型の携帯情報端末９２０１を、それぞれ示す斜視図である。
【０３６９】
図１９（Ａ）に示す携帯情報端末９２００は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。また、表示部９００１はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末９２００は、通信規格された近距離無線通信を実行することが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末９２００は、接続端子９００６を有し、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。また接続端子９００６を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は接続端子９００６を介さずに無線給電により行ってもよい。
【０３７０】
図１９（Ｂ）に示す携帯情報端末９２０１は、図１９（Ａ）に示す携帯情報端末と異なり、表示部９００１の表示面が湾曲していない。また、携帯情報端末９２０１の表示部の外形が非矩形状（図１９（Ｂ）においては円形状）である。
【０３７１】
図１９（Ｃ）乃至図１９（Ｅ）は、折り畳み可能な携帯情報端末９２０２を示す斜視図である。なお、図１９（Ｃ）が携帯情報端末９２０２を展開した状態の斜視図であり、図１９（Ｄ）が携帯情報端末９２０２を展開した状態または折り畳んだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の斜視図であり、図１９（Ｅ）が携帯情報端末９２０２を折り畳んだ状態の斜視図である。
【０３７２】
携帯情報端末９２０２は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末９２０２が有する表示部９００１は、ヒンジ９０５５によって連結された３つの筐体９０００に支持されている。ヒンジ９０５５を介して２つの筐体９０００間を屈曲させることにより、携帯情報端末９２０２を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。例えば、携帯情報端末９２０２は、曲率半径１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる。
【０３７３】
本実施の形態は、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】
【０３７４】
４０    トランジスタ
８０    トランジスタ
１００    表示装置
１１２    液晶層
１１３    電極
１１７    絶縁層
１２１    絶縁層
１３１    着色層
１３２    遮光層
１３３ａ    配向膜
１３３ｂ    配向膜
１３４    着色層
１３５    偏光板
１４１    接着層
１４２    接着層
１７０    発光素子
１８０    液晶素子
１９１    電極
１９２    ＥＬ層
１９３    電極
１９４    絶縁層
２０１    トランジスタ
２０３    トランジスタ
２０４    接続部
２０５    トランジスタ
２０６    トランジスタ
２０７    接続部
２１１    絶縁層
２１２    絶縁層
２１３    絶縁層
２１４    絶縁層
２１６    絶縁層
２１７    絶縁層
２２０    絶縁層
２２１ａ    導電層
２２１ｂ    導電層
２２２ａ    導電層
２２２ｂ    導電層
２２３    導電層
２３１    半導体層
２４２    接続層
２４３    接続体
２５２    接続部
２６１    半導体層
２６３ａ    導電層
２６３ｂ    導電層
２８１    トランジスタ
２８４    トランジスタ
２８５    トランジスタ
２８６    トランジスタ
３００    表示装置
３００Ａ    表示装置
３００Ｂ    表示装置
３１１    電極
３１１ａ    電極
３１１ｂ    電極
３４０    液晶素子
３５１    基板
３６０    発光素子
３６０ｂ    発光素子
３６０ｇ    発光素子
３６０ｒ    発光素子
３６０ｗ    発光素子
３６１    基板
３６２    表示部
３６４    回路
３６５    配線
３７２    ＦＰＣ
３７３    ＩＣ
４００    表示装置
４１０    画素
４５１    開口
５００    システム
５０２ａ    通信部
５０２ｂ    通信部
５０４ａ    検出部
５０６ａ    入力部
５０８ａ    記憶部
５１０    表示装置
５１２    表示部
５１４    処理部
５２０    照明装置
５２２    発光部
５２４    処理部
６０１Ｃ    絶縁膜
６０５    接合層
６１２Ｂ    導電膜
６２０    機能層
６２１    絶縁膜
６２１Ａ    絶縁膜
６２１Ｂ    絶縁膜
６２２    接続部
６２８    絶縁膜
６３０    画素回路
６５０    表示素子
６５１    電極
６５２    電極
６５３    層
６６０    光学素子
６６５    被覆膜
６７０    基板
６８０    レンズ
６９１Ａ    開口部
７００ＴＰ３    入出力パネル
７０２    画素
７２０    機能層
７５０    表示素子
７５１    電極
７５１Ｈ    領域
７５２    電極
７５３    層
７７０    基板
７７０Ｄ    機能膜
７７０Ｐ    機能膜
７７０ＰＡ    位相差フィルム
７７０ＰＢ    偏光層
７７１    絶縁膜
８００    携帯情報端末
８０１    筐体
８０２    筐体
８０３    表示部
８０４    表示部
８０５    ヒンジ部
８１０    携帯情報端末
８１１    筐体
８１２    表示部
８１３    操作ボタン
８１４    外部接続ポート
８１５    スピーカ
８１６    マイク
８１７    カメラ
８２０    カメラ
８２１    筐体
８２２    表示部
８２３    操作ボタン
８２４    シャッターボタン
８２６    レンズ
１５００ｌｘ    照度
２３００Ｋ    色温度
８０００    表示モジュール
８００１    上部カバー
８００２    下部カバー
８００３    ＦＰＣ
８００４    タッチパネル
８００５    ＦＰＣ
８００６    表示パネル
８００９    フレーム
８０１０    プリント基板
８０１１    バッテリ
８０１５    発光部
８０１６    受光部
８０１７ａ    導光部
８０１７ｂ    導光部
８０１８    光
９０００    筐体
９００１    表示部
９００３    スピーカ
９００５    操作キー
９００６    接続端子
９００７    センサ
９００８    マイクロフォン
９０５５    ヒンジ
９２００    携帯情報端末
９２０１    携帯情報端末
９２０２    携帯情報端末
【図１】
2018040871.tif 000003
【図２】
2018040871.tif 000004
【図３】
2018040871.tif 000005
【図４】
2018040871.tif 000006
【図５】
2018040871.tif 000007
【図６】
2018040871.tif 000008
【図７】
2018040871.tif 000009
【図８】
2018040871.tif 000010
【図９】
2018040871.tif 000011
【図１０】
2018040871.tif 000012
【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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