(57)【要約】      （修正有）【課題】利便性の高い電子機器等を提供する。電子機器等の消費電力を低減する。外光によらず高い視認性が実現された電子機器等を提供する。滑らかな動画の表示と、目に優しい静止画の表示の両方を行うことのできる電子機器等を提供する。【解決手段】第１の表示部１２１と、第２の表示部１２２と、制御部１１と、を有する電子機器とする。制御部は、第１の表示部及び第２の表示部にそれぞれ個別に、第１の画像、第２の画像、及び第３の画像のうち二以上を同時に表示させる機能を有する。第１の画像は、反射光により表示する画像であり、第２の画像は、発光光により表示する画像であり、第３の画像は、反射光と発光光とが混在した光により表示する画像である。【選択図】図２
2018041078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表示部と、第２の表示部と、制御部と、を有する電子機器であって、
前記制御部は、前記第１の表示部及び前記第２の表示部にそれぞれ個別に、第１の画像、第２の画像、及び第３の画像のうち二以上を同時に表示させる機能を有し、
前記第１の画像は、反射光により表示する画像であり、
前記第２の画像は、発光光により表示する画像であり、
前記第３の画像は、前記反射光と前記発光光とが混在した光により表示する画像である、
電子機器。
【請求項２】
第１の表示部を有する第１の筐体と、第２の表示部を有する第２の筐体と、制御部と、を有する電子機器であって、
前記第１の筐体と前記第２の筐体とは、前記第１の表示部と前記第２の表示部とが互いに重なるように折り畳まれた形態と、前記第１の表示部と前記第２の表示部とが露出するように開いた形態と、に変形可能に連結され、
前記制御部は、前記第１の表示部及び前記第２の表示部にそれぞれ個別に、第１の画像、第２の画像、及び第３の画像のうち二以上を同時に表示させる機能を有し、
前記第１の画像は、反射光により表示する画像であり、
前記第２の画像は、発光光により表示する画像であり、
前記第３の画像は、前記反射光と前記発光光とが混在した光により表示する画像である、
電子機器。
【請求項３】
請求項２において、
前記第１の筐体と前記第２の筐体とは、脱着可能に連結される、
電子機器。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記第２の表示部はタッチセンサとしての機能を有し、
前記制御部は、前記第１の表示部に文書情報を表示し、前記第２の表示部には前記タッチセンサを介してユーザ入力が検出された場合に、入力情報を表示する機能を有する、
電子機器。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記第２の表示部はタッチセンサとしての機能を有し、
前記制御部は、ユーザ入力が検出されない場合に、前記第２の表示部に前記第２の画像または前記第３の画像を表示し、ユーザ入力が検出された場合に、前記第２の表示部の検出位置に前記第１の画像を表示する、
電子機器。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記第２の表示部はタッチセンサとしての機能を有し、
前記制御部は、ユーザ入力が検出されない場合に、前記第２の表示部に複数のオブジェクト情報を前記第２の画像または前記第３の画像として表示し、ユーザ入力が検出された場合に、検出位置に位置する前記オブジェクト情報を前記第１の画像として表示する、
電子機器。
【請求項７】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記第１の表示部内または前記第２の表示部内において、ユーザが注視している第１の領域を検出し、当該第１の領域の位置情報を前記制御部に出力する視点検出部を有し、
前記制御部は、前記位置情報に基づいて、前記第１の領域に前記第２の画像または前記第３の画像を表示し、前記第１の領域以外の第２の領域に、前記第１の画像を表示する、
電子機器。
【請求項８】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
撮像する機能を有し、撮像した第１の画像情報を出力する撮像部を有し、
前記制御部は、前記第１の画像情報と仮想オブジェクト情報と、を合成した第２の画像情報を生成する機能を有し、
前記制御部は、前記第２の画像情報に基づいて、前記第１の表示部または前記第２の表示部に、前記仮想オブジェクト情報を前記第２の画像または前記第３の画像として表示し、それ以外の領域を前記第１の画像として表示する、
電子機器。
【請求項９】
２つの表示部に、それぞれ個別に、反射光により表示する第１の画像と、発光光により表示する第２の画像と、前記反射光と前記発光光とが混在した光により表示する第３の画像のうち二以上を同時に表示させること、を含む、
画像表示方法。
【請求項１０】
コンピュータを、
２つの表示部に、それぞれ個別に、反射光により表示する第１の画像と、発光光により表示する第２の画像と、前記反射光と前記発光光とが混在した光により表示する第３の画像のうち二以上を同時に表示させる制御部、として機能させるための、
プログラム。
【請求項１１】
反射光により表示する第１の表示素子と、発光光により表示する第２の表示素子と、をそれぞれ有する、第１の表示装置及び第２の表示装置と、
前記第１の表示装置及び前記第２の表示装置に、それぞれ個別に、前記第１の表示素子のみにより表示する第１の画像と、前記第２の表示素子のみにより表示する第２の画像と、前記第１の表示素子及び前記第２の表示素子の両方により表示する第３の画像のうち、二以上を同時に表示させる制御装置と、を有する、
表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、電子機器に関する。本発明の一態様は、画像表示方法、および画像表示方法にかかるプログラムに関する。本発明の一態様は、表示システムに関する。
【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。
【背景技術】
【０００３】
近年、表示装置を備える電子機器の多様化が進められている。例えば携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、ウェアラブル機器などの電子機器がある。
【０００４】
またこのような電子機器の一つに、電子書籍端末がある。電子書籍端末はタブレット端末等とは異なり、主に文字情報を表示する機能に特化した電子機器である。例えばタブレット端末は滑らかな動画表示が可能な液晶パネルなどが搭載されているのに対し、電子書籍端末は低い電力で静止画表示が可能な電子ペーパなどが搭載されているものがある。
【０００５】
例えば、特許文献１には、画素の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の電子ペーパ、及びこれを用いたバインダ型の電子ブックが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１６９１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一態様は、利便性の高い電子機器等を提供することを課題の一とする。または、電子機器等の消費電力を低減することを課題の一とする。または、外光によらず高い視認性が実現された電子機器等を提供することを課題の一とする。または、滑らかな動画の表示と、目に優しい静止画の表示の両方を行うことのできる電子機器等を提供することを課題の一とする。または、新規な電子機器等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】
【０００８】
本発明の一態様は、第１の表示部と、第２の表示部と、制御部と、を有する電子機器である。制御部は、第１の表示部及び第２の表示部にそれぞれ個別に、第１の画像、第２の画像、及び第３の画像のうち二以上を同時に表示させる機能を有する。第１の画像は、反射光により表示する画像であり、第２の画像は、発光光により表示する画像であり、第３の画像は、反射光と発光光とが混在した光により表示する画像である。
【０００９】
また、本発明の他の一態様は、第１の表示部を有する第１の筐体と、第２の表示部を有する第２の筐体と、制御部と、を有する電子機器である。第１の筐体と第２の筐体とは、第１の表示部と第２の表示部とが互いに重なるように折り畳まれた形態と、第１の表示部と第２の表示部とが露出するように開いた形態と、に変形可能に連結される。制御部は、第１の表示部及び第２の表示部にそれぞれ個別に、第１の画像、第２の画像、及び第３の画像のうち二以上を同時に表示させる機能を有する。第１の画像は、反射光により表示する画像であり、第２の画像は、発光光により表示する画像であり、第３の画像は、反射光と発光光とが混在した光により表示する画像である。
【００１０】
また、上記において、第１の筐体と第２の筐体とは、脱着可能に連結されることが好ましい。
【００１１】
また、上記において、第２の表示部はタッチセンサとしての機能を有し、制御部は、第１の表示部に文書情報を表示し、第２の表示部にはタッチセンサを介してユーザ入力が検出された場合に、入力情報を表示する機能を有することが好ましい。
【００１２】
また、上記において、第２の表示部はタッチセンサとしての機能を有し、制御部は、ユーザ入力が検出されない場合に、第２の表示部に第２の画像または第３の画像を表示し、ユーザ入力が検出された場合に、第２の表示部の検出位置に第１の画像を表示することが好ましい。
【００１３】
また、上記において、第２の表示部はタッチセンサとしての機能を有し、制御部は、ユーザ入力が検出されない場合に、第２の表示部に複数のオブジェクト情報を第２の画像または第３の画像として表示し、ユーザ入力が検出された場合に、検出位置に位置するオブジェクト情報を第１の画像として表示することが好ましい。
【００１４】
また、上記において、第１の表示部内または第２の表示部内において、ユーザが注視している第１の領域を検出し、当該第１の領域の位置情報を制御部に出力する視点検出部を有することが好ましい。また、このとき、制御部は、位置情報に基づいて、第１の領域に第２の画像または第３の画像を表示し、第１の領域以外の第２の領域に、第１の画像を表示することが好ましい。
【００１５】
また、上記において、撮像する機能を有し、撮像した第１の画像情報を出力する撮像部を有することが好ましい。また制御部は、第１の画像情報と仮想オブジェクト情報とを合成した第２の画像情報を生成する機能を有することが好ましい。このとき、制御部は、第２の画像情報に基づいて、第１の表示部または第２の表示部に、仮想オブジェクト情報を第２の画像または第３の画像として表示し、それ以外の領域を第１の画像として表示することが好ましい。
【００１６】
また、本発明の他の一態様は、２つの表示部に、それぞれ個別に、反射光により表示する第１の画像と、発光光により表示する第２の画像と、反射光と発光光とが混在した光により表示する第３の画像のうち二以上を同時に表示させること、を含む、画像表示方法である。
【００１７】
また、本発明の他の一態様は、コンピュータを、２つの表示部に、それぞれ個別に、反射光により表示する第１の画像と、発光光により表示する第２の画像と、反射光と発光光とが混在した光により表示する第３の画像のうち二以上を同時に表示させる制御部、として機能させるための、プログラムである。
【００１８】
また、本発明の一態様は、第１の表示装置と、第２の表示装置と、制御装置と、を有する表示システムである。第１の表示装置及び第２の表示装置は、反射光により表示する第１の表示素子と、発光光により表示する第２の表示素子と、をそれぞれ有する。制御装置は、第１の表示装置及び第２の表示装置に、それぞれ個別に、第１の表示素子のみにより表示する第１の画像と、第２の表示素子のみにより表示する第２の画像と、第１の表示素子及び第２の表示素子の両方により表示する第３の画像のうち、二以上を同時に表示させる機能を有する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一態様によれば、利便性の高い電子機器等を提供できる。または、電子機器等の消費電力を低減することができる。または、外光によらず高い視認性が実現された電子機器等を提供できる。または、滑らかな動画の表示と、目に優しい静止画の表示の両方を行うことのできる電子機器等を提供できる。または、新規な電子機器等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】電子機器の構成例。
【図２】電子機器の構成例。
【図３】電子機器の構成例。
【図４】電子機器の構成例。
【図５】画像表示方法例を説明する図。
【図６】画像表示方法例を説明する図。
【図７】画像表示方法例を説明する図。
【図８】画像表示方法例を説明する図。
【図９】電子機器の構成例。
【図１０】画像表示方法例を説明する図。
【図１１】表示システムを説明するブロック図。
【図１２】アイドリングストップ駆動を説明する図。
【図１３】表示の具体例について説明する図。
【図１４】表示の具体例について説明する図。
【図１５】表示装置の回路を説明する図および画素の上面図。
【図１６】表示装置の回路を説明する図。
【図１７】表示装置の回路を説明する図および画素の上面図。
【図１８】表示装置の構成を説明する図。
【図１９】表示装置の構成を説明する図。
【図２０】表示装置の構成を説明する図。
【図２１】表示装置の構成を説明する図。
【図２２】実施の形態に係る入出力パネルの構成を説明する図。
【図２３】実施の形態に係る入出力パネルの構成を説明する図。
【図２４】表示モジュールの構成例。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
（実施の形態１）
以下で例示する本発明の一態様の電子機器は、２つの表示部と、当該２つの表示部への画像の表示を制御する制御部と、を有するものである。
【００２６】
また、以下で開示する発明には、画像表示方法、コンピュータに画像の表示を制御させるためのプログラム、画像を表示可能な表示装置と、これを制御する制御装置とを有する表示システム等が含まれる。
【００２７】
本発明の一態様の電子機器は、第１の表示部を有する第１の筐体、第２の表示部を有する第２の筐体を有する。また制御部は、第１の筐体、または第２の筐体内に設けられる。なお、制御部が第１の筐体または第２の筐体の外に設けられていてもよい。
【００２８】
第１の筐体と第２の筐体とは、変形可能に連結されることが好ましい。このとき、２つの筐体は、第１の表示部と第２の表示部とが対向して互いに重なるように折り畳まれた形態と、第１の表示部と第２の表示部とが露出するように開いた形態と、に可逆的に変形可能に連結されていることが好ましい。また、第１の表示部と第２の表示部とがそれぞれ背中合わせに位置するように、２つの筐体が折り畳まれた形態に変形可能に連結されていることがより好ましい。
【００２９】
このような構成とすることで、第１の筐体と第２の筐体を折りたたんだ状態では可搬性に優れ、開いた状態では、２つの表示部による広い表示領域により一覧性に優れる。
【００３０】
第１の表示部及び第２の表示部を構成する表示装置（表示パネル、表示モジュールを含む）は、少なくとも一方がタッチセンサとしての機能を有することが好ましい。これにより、タッチ操作やスタイラスなどを用いて、直感的なユーザ入力を実現することができる。
【００３１】
第１の表示部及び第２の表示部には、反射型の素子と、発光素子と、が混在した表示装置を適用することが好ましい。さらに反射型の素子のみで画像を表示すること、発光素子のみで画像を表示すること、及び反射型の素子と発光素子の両方により画像を表示することの可能な表示装置を適用することがより好ましい。
【００３２】
これにより、外光が明るい際には、反射型の素子によって消費電力の低い表示を行うことができ、一方外光が暗い際には、発光素子により鮮やかな表示を行うことができる。また反射型の素子と発光素子とにより同時に表示を行うことで、消費電力が低減され、且つ鮮やかな表示を行うことができる。
【００３３】
このとき、第１の表示部または第２の表示部の表示領域内に、上記のうち２種類以上の画像を同時に表示可能な構成とすることが好ましい。例えば、第１の表示部または第２の表示部の表示領域内に、反射型の素子のみにより表示される第１の画像と、発光素子のみにより表示される第２の画像と、反射型の素子及び発光素子の両方により表示される第３の画像のうち、２以上を同時に表示可能な表示装置とすることが好ましい。
【００３４】
これにより、例えば、制御部によって第１の表示部または第２の表示部の表示領域に画像を表示する際、背景情報などの強調することが望まれない部分や、ユーザが注視していない部分、ユーザから見えない部分などに、反射型の素子のみを用いた第１の画像を表示することで、消費電力を低減することができる。さらに、特に強調したい部分や、ユーザが注視している部分などには、発光素子を用いた第２の画像または第３の画像を表示することで、当該部分のコントラストをより高めることができ、視認性を向上することができる。
【００３５】
すなわち、本発明の一態様は、反射光のみを用いた表示、発光光のみを用いた表示、または反射光と発光光の両方を用いた表示を、第１の表示部または第２の表示部の表示領域内で使い分けることができる。
【００３６】
［構成例］
以下では、本発明の一態様の電子機器のより具体的な例について、図面を参照して説明する。
【００３７】
図１（Ａ）に、電子機器１０の斜視図を示す。電子機器１０は、筐体１１１、筐体１１２、ヒンジ１１３を有する。筐体１１１は表示部１２１を有し、筐体１１２は、表示部１２２を有する。
【００３８】
筐体１１１と筐体１１２は、ヒンジ１１３により連結されている。筐体１１１と筐体１１２とは、ヒンジ１１３により、相対的に回転することができる。
【００３９】
また、後述するように、筐体１１１と筐体１１２とは、脱着可能であることが好ましい。
【００４０】
図１（Ａ）は、表示部１２１と表示部１２２が露出するように開いた形態を示している。また、図１（Ｂ）は、表示部１２１と表示部１２２が対向して互いに重なるように筐体１１１と筐体１１２とが折り畳まれた形態を示している。また、図１（Ｃ）は、表示部１２１と表示部１２２とが互いに背中合わせとなるように、筐体１１１と筐体１１２とが折り畳まれた形態を示している。電子機器１０は、図１（Ｂ）に示す形態から、図１（Ａ）に示す形態を経て図１（Ｃ）に示す形態に、可逆的に変形することができる。
【００４１】
表示部１２１と表示部１２２には、それぞれ反射型の表示素子と、発光素子と、を有する表示装置（または、表示パネル、表示モジュール）を適用することができる。
【００４２】
［ブロック図１］
図２に、電子機器１０のブロック図を示す。電子機器１０は、制御部１１、駆動部１３、駆動部１４、表示部１２１、表示部１２２を有する。制御部１１は、演算部１２を有する。
【００４３】
表示部１２１及び表示部１２２は、それぞれマトリクス状に配置された複数の画素ユニット２０を有する。画素ユニット２０は、第１の画素２１と、第２の画素２２を有する。
【００４４】
図２では、第１の画素２１及び第２の画素２２が、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色に対応する表示素子を有する場合の例を示している。
【００４５】
第１の画素２１は、赤色（Ｒ）に対応する表示素子２１Ｒ、緑色（Ｇ）に対応する表示素子２１Ｇ、青色（Ｂ）に対応する表示素子２１Ｂを有する。表示素子２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂはそれぞれ、外光の反射を利用した表示素子である。
【００４６】
第２の画素２２は、赤色（Ｒ）に対応する表示素子２２Ｒ、緑色（Ｇ）に対応する表示素子２２Ｇ、青色（Ｂ）に対応する表示素子２２Ｂを有する。表示素子２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂはそれぞれ、光源の光を利用した表示素子である。
【００４７】
駆動部１３及び駆動部１４は、それぞれ表示部１２１または表示部１２２内の複数の画素ユニット２０を駆動する回路を有する。具体的には、画素ユニット２０が有する第１の画素２１、及び第２の画素２２に、階調値を含む信号、走査信号、電源電位等を供給する。駆動部１３及び駆動部１４は、例えば信号線駆動回路及び走査線駆動回路などを有する。
【００４８】
制御部１１には、画像情報を含む映像信号Ｓ０が外部から入力される。制御部１１は、表示部１２１または表示部１２２内の各画素ユニット２０に供給する階調値を含む、４つの信号（信号Ｓ１、信号Ｓ２、信号Ｓ３、及び信号Ｓ４）を生成し、駆動部１３及び駆動部１４に出力する。また制御部１１は信号Ｓ１、信号Ｓ２、信号Ｓ３、及び信号Ｓ４の他に、クロック信号、スタートパルス信号などのタイミング信号を生成して駆動部１３及び駆動部１４に出力する。
【００４９】
信号Ｓ１及び信号Ｓ３は、それぞれ画素ユニット２０の第１の画素２１に与えられる階調値を含む信号である。ここでは、信号Ｓ１及び信号Ｓ３は、１つの画素ユニット２０につき、表示素子２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂのそれぞれに与えられる３つの階調値の情報を含む。
【００５０】
また、信号Ｓ２及び信号Ｓ４は、それぞれ画素ユニット２０の第２の画素２２に与えられる階調値を含む信号である。ここでは、信号Ｓ２及び信号Ｓ４は、１つの画素ユニット２０につき、表示素子２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂのそれぞれに与えられる３つの階調値の情報を含む。
【００５１】
信号Ｓ１、信号Ｓ２、信号Ｓ３、及び信号Ｓ４はそれぞれ、１の信号線により伝達するシリアル信号であってもよいし、複数の信号線により伝達するパラレル信号であってもよい。
【００５２】
図２に示すように制御部１１は、表示部１２１と表示部１２２に、それぞれ個別に信号を供給する機能を有する。したがって、表示部１２１と表示部１２２を、それぞれ個別に制御することができる。例えば、表示部１２１及び表示部１２２の一方に画像を表示し、他方を停止することもできる。
【００５３】
また、制御部１１は、画素ユニット２０内の第１の画素２１と第２の画素２２を個別に駆動するように、信号Ｓ１及び信号Ｓ２または信号Ｓ３及び信号Ｓ４を表示部１２１及び表示部１２２に供給することができる。そのため、表示部１２１及び表示部１２２内で、第１の画素２１のみを用いて表示する部分、第２の画素２２のみを用いて表示する部分、第１の画素２１及び第２の画素２２の両方を用いて表示する部分、及び表示を行わない部分のうち、２つ以上が混在した表示を、表示部１２１及び表示部１２２に行わせることができる。
【００５４】
ここで、演算部１２は、例えばＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のマイクロプロセッサを用いることができる。またこれらマイクロプロセッサをＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）やＦＰＡＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ａｎａｌｏｇ  Ａｒｒａｙ）といったＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）によって実現した構成としてもよい。
【００５５】
このとき、映像信号Ｓ０は、電子機器１０とは別に設けられた中央演算装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などにより生成され、制御部１１に供給される構成としてもよい。または、演算部１２がＣＰＵを兼ね、演算部１２が映像信号Ｓ０を生成する機能を有していてもよい。
【００５６】
また、外部から入力される映像信号Ｓ０は、あらかじめガンマ補正などの補正がなされた信号であってもよい。また、演算部１２が当該補正を行う機能を有していてもよい。演算部１２は、映像信号Ｓ０に対して補正を行った信号を基に、信号Ｓ１、信号Ｓ２、信号Ｓ３、及び信号Ｓ４を生成してもよいし、生成した信号Ｓ１、信号Ｓ２、信号Ｓ３、及び信号Ｓ４のそれぞれに対して、補正を行ってもよい。
【００５７】
演算部１２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、各種のデータ処理やプログラム制御を行う。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に格納されていてもよいし、これとは別のメモリに格納されていてもよい。
【００５８】
演算部１２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）、などの揮発性メモリや、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリを備える構成とすることができる。
【００５９】
ＲＡＭとしては、例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）が用いられ、演算部１２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。外部に設けられた記憶装置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やプログラム、プログラムモジュールは、演算部１２に直接アクセスされ、操作される。
【００６０】
制御部１１はプリント基板等の回路基板に実装され、駆動部１３及び駆動部１４はそれぞれ表示部１２１または表示部１２２が形成された基板に設けられる構成とすることができる。このとき、回路基板と駆動部１３または駆動部１４とはＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等を介して接続されていればよい。またこのとき、駆動部１３及び駆動部１４は、それぞれ表示部１２１または表示部１２２が形成された基板に、表示部１２１または表示部１２２を構成するトランジスタなどと同一の工程で形成されていてもよいし、駆動部１３及び駆動部１４の一部または全部がＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）として当該基板に実装されていてもよい。または、制御部１１及び駆動部１３または駆動部１４として機能する１つまたは複数のＩＣを、当該基板に実装してもよい。または、制御部１１及び駆動部１３または駆動部１４が、表示部１２１または表示部１２２が形成された基板に、表示部１２１または表示部１２２を構成するトランジスタなどと同一の工程で形成されていてもよい。
【００６１】
［表示装置の構成例］
以下では、上記表示部１２１及び表示部１２２に用いることのできる表示装置について説明する。
【００６２】
本発明の一態様の表示装置は、可視光を反射する第１の表示素子が設けられた画素を有することができる。または、可視光を発する第２の表示素子が設けられた画素を有することができる。または、可視光を透過する第３の表示素子が設けられた画素を有することができる。または、第１の表示素子と、第２の表示素子または第３の表示素子と、が設けられた画素を有することができる。
【００６３】
本実施の形態では、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表示装置について説明する。
【００６４】
表示装置は、第１の表示素子が反射する第１の光と、第２の表示素子が発する第２の光のうち、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。または、表示装置は、第１の表示素子が反射する第１の光の光量と、第２の表示素子が発する第２の光の光量と、をそれぞれ制御することにより、階調を表現する機能を有する。
【００６５】
また、表示装置は、第１の表示素子の反射光の光量を制御することにより階調を表現する第１の画素と、第２の表示素子からの発光の光量を制御することにより階調を表現する第２の画素を有する構成とすることが好ましい。第１の画素および第２の画素は、例えばそれぞれマトリクス状に複数配置され、表示部を構成する。
【００６６】
また、第１の画素と第２の画素は、同数且つ同ピッチで、表示領域内に配置されていることが好ましい。このとき、隣接する第１の画素と第２の画素を合わせて、画素ユニットと呼ぶことができる。これにより、後述するように複数の第１の画素のみで表示された画像と、複数の第２の画素のみで表示された画像、ならびに複数の第１の画素および複数の第２の画素の両方で表示された画像のそれぞれは、同じ表示領域に表示することができる。
【００６７】
第１の画素が有する第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。
【００６８】
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  Ｓｙｓｔｅｍｓ）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。
【００６９】
第２の画素が有する第２の表示素子は光源を有し、その光源からの光を利用して表示する素子を用いることができる。特に、電界を印加することにより発光性の物質から発光を取り出すことのできる、電界発光素子を用いることが好ましい。このような画素が射出する光は、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）、且つコントラストの高い、つまり鮮やかな表示を行うことができる。
【００７０】
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）、半導体レーザ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の画素が有する表示素子として、光源であるバックライトと、バックライトからの光の透過光の光量を制御する透過型の液晶素子とを組み合わせたものを用いてもよい。バックライトとしては、ＬＥＤを光源としたエッジライト型のバックライトを用いると、表示装置の薄型化が容易となるため好ましい。
【００７１】
第１の画素は、例えば白色（Ｗ）を呈する副画素、または例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光をそれぞれ呈する副画素を有する構成とすることができる。また、第２の画素も同様に、例えば白色（Ｗ）を呈する副画素、または例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光をそれぞれ呈する副画素を有する構成とすることができる。なお、第１の画素および第２の画素がそれぞれ有する副画素は、４色以上であってもよい。副画素の種類が多いほど、消費電力を低減することが可能で、また色再現性を高めることができる。
【００７２】
本発明の一態様は、第１の画素で画像を表示する第１のモード、第２の画素で画像を表示する第２のモード、および第１の画素および第２の画素で画像を表示する第３のモードを切り替えることができる。
【００７３】
また以下では、第１のモードにより表示された画像を第１の画像、第２のモードにより表示された画像を第２の画像、第３のモードにより表示された画像を第３の画像と呼ぶ場合がある。
【００７４】
第１のモードは、第１の表示素子による反射光を用いて画像を表示するモードである。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駆動モードである。例えば、外光の照度が十分高く、且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、例えば本や書類などの文字情報を表示することに適した表示モードである。また、反射光を用いるため、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。
【００７５】
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モードである。そのため、外光の照度や色度によらず、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、外光の照度が極めて小さい場合などに有効である。また外光が暗い場合、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。またこれにより、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、鮮やかな画像や滑らかな動画などを表示することに適したモードである。
【００７６】
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モードである。具体的には、第１の画素が呈する光と、第１の画素と隣接する第２の画素が呈する光を混色させることにより、１つの色を表現するように駆動する。第３のモードは、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、外光の照度が比較的低い場合や、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色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。
【００７７】
続いて、図３の各図を用いて画素ユニット２０について説明する。図３（Ａ）〜（Ｃ）は、画素ユニット２０の構成例を示す模式図である。
【００７８】
第１の画素２１は、表示素子２１Ｒ、表示素子２１Ｇ、表示素子２１Ｂを有する。表示素子２１Ｒは、外光を反射し、第１の画素２１に入力される第１の階調値に含まれる赤色に対応する階調値に応じた輝度の赤色の光Ｒ１を、表示面側に射出する。表示素子２１Ｇ、表示素子２１Ｂも同様に、それぞれ緑色の光Ｇ１または青色の光Ｂ１を、表示面側に射出する。
【００７９】
第２の画素２２は、表示素子２２Ｒ、表示素子２２Ｇ、表示素子２２Ｂを有する。表示素子２２Ｒは、光源を有し、第２の画素２２に入力される第２の階調値に含まれる赤色に対応する階調値に応じた輝度の赤色の光Ｒ２を、表示面側に射出する。表示素子２２Ｇ、表示素子２２Ｂも同様に、それぞれ緑色の光Ｇ２または青色の光Ｂ２を、表示面側に射出する。
【００８０】
〔第３のモード〕
図３（Ａ）は、外光を反射する表示素子２１Ｒ、表示素子２１Ｇ、表示素子２１Ｂと、光を発する表示素子２２Ｒ、表示素子２２Ｇ、表示素子２２Ｂの両方を駆動して画像を表示する動作モードの例を示している。図３（Ａ）に示すように、画素ユニット２０は、反射光である光Ｒ１、光Ｇ１、光Ｂ１と、発光光である光Ｒ２、光Ｇ２、及び光Ｂ２の６つの光を混色させることにより、所定の色の光２５を表示面側に射出することができる。
【００８１】
〔第１のモード〕
図３（Ｂ）は、外光を反射する表示素子２１Ｒ、表示素子２１Ｇ、表示素子２１Ｂを駆動して画像を表示する動作モードの例を示している。図３（Ｂ）に示すように、画素ユニット２０は、例えば外光の照度が十分に高い場合などでは、第２の画素２２を駆動させずに、第１の画素２１からの光（光Ｒ１、光Ｇ１、及び光Ｂ１）のみを混色させることにより、所定の色の光２５を表示面側に射出することもできる。これにより、極めて低消費電力な駆動を行うことができる。
【００８２】
〔第２のモード〕
図３（Ｃ）は、表示素子２２Ｒ、表示素子２２Ｇ、表示素子２２Ｂを駆動して画像を表示する動作モードの例を示している。図３（Ｃ）に示すように、画素ユニット２０は、例えば外光の照度が極めて小さい場合などでは、第１の画素２１を駆動させずに、第２の画素２２からの光（光Ｒ２、光Ｇ２、及び光Ｂ２）のみを混色させることにより、所定の色の光２５を表示面側に射出することもできる。これにより鮮やかな表示を行うことができる。また外光の照度が小さい場合に輝度を低くすることで、使用者が感じる眩しさを抑えると共に消費電力を低減できる。
【００８３】
また、上記第１のモード、第２のモード及び第３のモードは、表示部１２１及び表示部１２２の表示領域内において、部分的に実行することが可能である。すなわち、表示領域内の異なる部分で、それぞれ異なる表示モードを用いた表示を行うことができる。
【００８４】
以上が画素ユニット２０の構成例についての説明である。
【００８５】
［ブロック図２］
図４には、図２とは一部の構成が異なる構成例を示している。図４に示す電子機器１０は、視点検出部３１を有する。また表示部１２１と表示部１２２には、それぞれタッチセンサ３５が設けられている。したがって、表示部１２１及び表示部１２２は、タッチパネルまたはタッチパネルモジュールと言うこともできる。
【００８６】
図４において、駆動部１３と駆動部１４は、それぞれタッチセンサ３５を駆動する機能と、タッチセンサ３５により取得した位置情報を含む信号Ｔ１または信号Ｔ２を、制御部１１に出力する機能を有する。
【００８７】
タッチセンサ３５としては、例えば、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、光学方式、感圧方式などのタッチセンサを用いることができる。例えば表示部１２１及び表示部１２２に対して行われる、タッチ操作、タップ操作、スワイプ操作、ピンチ操作などのジェスチャーを、入力操作（ユーザ入力ともいう）として検出することができる。
【００８８】
視点検出部３１は、ユーザの視点を検出し、その位置情報を制御部１１に出力する機能を有する。
【００８９】
視点検出部３１は、例えば、ユーザの目を撮像する撮像装置と、撮像装置で得た画像情報から、ユーザが注視している視点の位置情報を算出し、制御部１１に出力する演算装置と、を有する構成とすることができる。例えば、固定焦点式あるいは可変焦点式の光学装置（レンズ等）、または、可視光、赤外光、または紫外光等を二次元的に検出できるイメージセンサ等を備える構成とすることができる。
【００９０】
視点検出部３１は、撮像された画像にユーザの目が含まれている場合に、当該ユーザの目の瞳孔の向き、位置、及び視点検出部３１からユーザの目までの距離等を算出することにより、ユーザが注視している視点の位置情報を算出することができる。
【００９１】
視点検出部３１が備える撮像装置は、２以上を離間して設けることが好ましい。例えば２つの撮像装置が、それぞれユーザの右目または左目を撮像することにより、ユーザの視点の位置情報をより正確に算出することができる。また、視点検出部３１とユーザの目（または顔）との距離を測定することに特化した、赤外線センサ等のセンサを有していてもよい。
【００９２】
［画像表示方法例１］
以下では、電子機器１０に画像を表示する方法の一例について説明する。
【００９３】
図５には、電子機器１０を開いた状態の上面概略図を示している。
【００９４】
〔テキストモード〕
図５では、表示部１２１に文書情報１４１ａが表示され、表示部１２２に文書情報１４１ｂが表示された状態（テキストモード）を示している。例えば、文書情報を閲覧するためのアプリケーションが実行され、文書情報を含むファイルが読み出されて表示された状態と言うこともできる。
【００９５】
ここでは、文書情報１４１ａ及び文書情報１４１ｂの一例として、教材を想定したテキスト文書における、特定の見開き２ページを表示している例を示している。これにより、電子機器１０を教科書として用いることができる。
【００９６】
ここで、電子機器１０を教科書として用いる場合、テキストモードでは、表示部１２１及び表示部１２２には静止画が表示される期間が極めて長い。また、ユーザは表示部１２１及び表示部１２２を注視する時間が長くなる。そのため、表示部１２１及び表示部１２２に文書情報を表示する場合には、反射型の表示素子を用いた表示方法（第１のモード）を適用することにより、低消費電力で目に優しい表示を行うことができる。さらに、静止画を表示する際に、画面の書き換えの頻度（フレーム周波数ともいう）を低減することで、より効果的に消費電力を低くすることができる。
【００９７】
また、文書情報１４１ａや文書情報１４１ｂにおいて、テキスト情報と図面情報が混在している場合には、テキスト情報を第１のモードで表示し、図面情報を第２のモードまたは第３のモードで表示することで、図面情報をより強調した表示を行うことができる。特に、図面情報が動画コンテンツを含む場合には、より効果的である。また、テキスト情報を表示するエリアのみ、画面の書き換えの頻度（フレーム周波数ともいう）を低減する駆動を用いると、消費電力をより効果的に低減できるため好ましい。
【００９８】
〔ノートモード〕
図６（Ａ）では、表示部１２１及び表示部１２２に、ユーザが自由に書き込み可能である状態（ノートモード）を示している。図６（Ａ）では、表示部１２１及び表示部１２２に、罫線が表示された状態であり、スタイラス１３１や指などにより、自由に描画することができる。図６（Ａ）では、表示部１２１にユーザ入力画像１４２が表示された状態を示している。
【００９９】
例えばノートモードでは、表示部１２１及び表示部１２２に設けられたタッチセンサ３５により、スタイラス１３１や指等によるユーザ入力が検出されると、制御部１１はその入力情報を基にユーザ入力画像１４２を生成し、表示部１２１または表示部１２２に表示させることができる。
【０１００】
ノートモードでは、手書き入力の他、ソフトウェアキーボード等を用いたテキスト入力を行うこともできる。また、多角形、円、直線などを描画することのできる描画ツールを用いた描画を行うこともできる。
【０１０１】
ノートモードにおいて、例えば事前に用意された罫線などは第１のモードで表示し、ユーザ入力画像１４２を第２のモードまたは第３のモードで表示することで、消費電力を低減可能な上に、ユーザが書き込んだ情報のみを効果的に強調することができる。
【０１０２】
〔デュアルモード〕
図６（Ｂ）では、表示部１２１に文書情報１４１ａを表示し、表示部１２２をノートとして用いる状態（デュアルモード）を示している。
【０１０３】
デュアルモードでは、一方の表示部１２１に文書情報１４１ａを表示させながら、表示部１２２に自由に書き込みを行うことができる。これにより、一つの電子機器１０で教科書とノートの２つの機能を持たせることができるため、より学習効果を高めることができる。
【０１０４】
〔書き込みモード〕
図６（Ｃ）は、図５で示したテキストモードと同様に、表示部１２１に文書情報１４１ａを、表示部１２２に文書情報１４１ｂを、それぞれ表示させた状態である。書き込みモードは、文書情報１４１ａまたは文書情報１４１ｂに重ねて、ユーザが書き込んだユーザ入力画像１４６を表示することができるモードである。
【０１０５】
また書き込みモードでは、文書情報１４１ａまたは文書情報１４１ｂのテキスト情報の一部を強調するためのマーカを描画することもできる。
【０１０６】
書き込みモードでユーザによって書き込まれたユーザ入力画像１４６は、第２のモードまたは第３のモードで表示することが好ましい。これにより、ユーザ入力画像１４６を文書情報１４１ａまたは文書情報１４１ｂと重ねて表示した場合であっても、より強調することが可能で、これらを直感的に区別することが容易となる。
【０１０７】
なお、上記テキストモード、ノートモード、デュアルモード、書き込みモードは、ユーザが自由に切り替えることができる。
【０１０８】
モードの切り替え方法の一例としては、例えば、表示部１２１または表示部１２２に対して、横方向のスワイプ動作をすることでページ送りを実行し、また表示部１２１または表示部１２２に対して縦方向にスワイプ動作をすることで、各表示部の表示をテキストモードとノートモードとに切り替えることができる。また、書き込みモードに切り替える動作や、描画ツールを選択する動作等に関連付けられたアイコンを、表示部１２１または表示部１２２の一部に表示し、当該アイコンをタップすることで、書き込みモードに切り替える、または描画ツールを選択するなどすることができる。
【０１０９】
〔提出モード〕
図７は、ユーザが作成したユーザ入力画像１４２を提出先に送信する状態（提出モード）を示している。例えば、ノートモードまたはデュアルモードにおいて、提出動作に関連したアイコンを表示させ、これをタップすることにより、図７に示すように提出するか否かを確認するためのウィンドウ１４５が表示される。
【０１１０】
ユーザ入力画像１４２の情報はデータ化され、無線通信等により、学校や企業などの機関が有するサーバに送信することができる。このとき、データには、ユーザ入力画像１４２のデータだけでなく、電子機器１０やユーザを特定するための固有ＩＤ情報のほか、日時等の情報が含まれていることが好ましい。また、データは暗号化されて送信されることがより好ましい。
【０１１１】
これにより、ユーザが作成したユーザ入力画像１４２を、メールなどのアプリケーションを起動することなく、より簡便に提出することが可能となる。またユーザ入力画像１４２等を受け取る側（学校や企業などの機関）も、個別にメール等で送信された添付ファイルを扱う必要がないため、データの管理がしやすいといったメリットがある。
【０１１２】
以上が、画像表示方法例１についての説明である。
【０１１３】
［画像表示方法例２］
以下では、より消費電力が低減可能な表示方法の例について説明する。
【０１１４】
図８（Ａ）には、図５で示した文書情報１４１ａ及び文書情報１４１ｂが表示されている状態を示している。ここで、表示部１２１の領域１５１は、ユーザが注視している範囲、またはその近傍を含む領域である。
【０１１５】
また、図８（Ｂ）では、ユーザが注視している範囲を含む領域１５１が、表示部１２２側に移った場合の例を示している。
【０１１６】
筐体１１１及び筐体１１２には、それぞれ表示面側にカメラ１１４が設けられている。一対のカメラ１１４は、上述した視点検出部３１の一部として機能する。
【０１１７】
ユーザが注視している範囲を含む領域１５１は、第２のモードまたは第３のモードにより画像を表示することが好ましい。一方、ユーザが注視していない部分、すなわち、表示部１２１の領域１５１以外の部分、及び表示部１２２は、第１のモードで表示することが好ましい。これにより、表示部１２１及び表示部１２２の大部分を反射型の表示素子のみで表示することが可能なため、消費電力を効果的に低減することができる。
【０１１８】
また、領域１５１よりも外側の範囲に、動画コンテンツが含まれている場合、動画として表示するのではなく静止画として表示することが好ましい。すなわち、領域１５１よりも外側の範囲は、全て静止画として表示することが好ましい。さらにこの時、領域１５１よりも外側の範囲は、フレーム周波数を低減した表示を行うことで、さらに効果的に消費電力を低減できる。
【０１１９】
またこのとき、図８（Ｂ）に示すように、領域１５１が、動画コンテンツが表示される部分に移動する、すなわちユーザが動画コンテンツを見る場合には、当該部分が静止画表示から動画表示に切り替わり、動画コンテンツが再生可能な状態とすることが好ましい。このとき、動画コンテンツは、領域１５１と重なった時点で自動的に再生されてもよいし、ユーザがその部分をタップするなどの動作により動画の再生が開始される、待機状態としてもよい。
【０１２０】
以上が、画像表示方法例２についての説明である。
【０１２１】
［筐体について］
電子機器１０を教科書として用いる場合、筐体１１１及び筐体１１２は軽量であることが好ましい。例えば筐体１１１と筐体１１２とは、それぞれ１０ｇ以上１０００ｇ以下、好ましくは５０ｇ以上８００ｇ以下、より好ましくは５０ｇ以上５００ｇ以下、さらに好ましくは５０ｇ以上２５０ｇ以下とすることが好ましい。２つの筐体を合わせた重さが５００ｇ以下であれば、専門書と同等またはそれ以下の重量となるため、特に子供が日常的に持ち歩く機器として好ましい。
【０１２２】
また、電子機器１０を教科書等として用いる場合、数年に亘って使用できることが要求される。そのため筐体１１１と筐体１１２とは、耐候性や強度の高い材料を用いることが好ましい。例えば、チタン合金、マグネシウム合金、アルミニウム合金などの合金、またはカーボン繊維等を用いることが好ましい。
【０１２３】
また、図１、図５等に示すように、筐体１１１と筐体１１２の端部に丸みを持たせ、端部に角部のない形状とすることで、子供が用いた場合であっても安全性に優れた機器とすることができる。
【０１２４】
以上が筐体についての説明である。
【０１２５】
［画像表示方法例３］
以下では、上記とは異なる電子機器の画像表示方法の例について説明する。
【０１２６】
図９（Ａ）に、電子機器１０の斜視図を示す。図９では、表示部１２２を入力装置（キーボード等）として使用する場合の例である。このような形態とすることで、電子機器１０を例えばノート型のＰＣとして使用することができる。
【０１２７】
また、図９（Ｂ）では、筐体１１１と筐体１１２とを分離した場合の例を示している。図９（Ｂ）では、筐体１１１の背面（表示部１２１とは反対側の面）に組み込まれた、支持部１１５により、筐体１１１が傾いた状態で保持されている。支持部１１５は、使用しない場合には筐体１１１に格納されることが好ましい。このように、一方の表示部を画面として用い、他方を入力装置として用いる場合に、これらを分離可能な構成とすることでより利便性の高い電子機器１０とすることができる。
【０１２８】
筐体１１１と筐体１１２とを分離したとき、筐体１１１がタブレット端末機器等の携帯情報端末機器として機能し、筐体１１２は筐体１１１と無線通信が可能な入力機器として用いることができる。このとき、制御部等を筐体１１１内に集約することで、筐体１１２の内部構成を簡略化できるため、電子機器１０を軽量なものとすることができる。また、筐体１１１と筐体１１２は、それぞれ独立して携帯情報端末機器として機能する構成としてもよい。
【０１２９】
なお、図９（Ｂ）ではヒンジ１１３と筐体１１１との間で分離可能な例を示したが、これに限られない。例えばヒンジ１１３が２つに分離可能な機構を有していてもよい。または、ヒンジ１１３を用いずに、筐体１１１と筐体１１２とが、分離可能に連結する機構を有していてもよい。
【０１３０】
図１０（Ａ）には、筐体１１２の上面概略図を示している。表示部１２２の一部に、キーボードの一つのキーを模したオブジェクト１４３ａを複数有する画像１４３が表示されている。複数のオブジェクト１４３ａは、それぞれ入力動作と関連付けられている。図１０（Ａ）に示すように、ユーザが指１３２等でこれをタップすることによりユーザ入力情報が制御部１１に送信される。
【０１３１】
図１０（Ｂ１）は、指１３２が一つのオブジェクト１４３ａをタップしている様子を示している。また、図１０（Ｂ２）は、指１３２を破線で示している。
【０１３２】
このとき、指１３２などが触れたオブジェクトは、その大部分が指１３２等に隠れるため、ユーザから視認されない。そのため、指１３２等が触れたオブジェクトは、反射型の表示素子のみで表示する第１のモードで表示する、または表示を停止することが好ましい。これにより、消費電力を低減することができる。一方、指１３２等が触れないオブジェクトは、発光素子を用いて表示する第２のモードまたは第３のモードにより表示することができる。なお、十分に環境が明るい場合や、ユーザからの要求があった場合などには、指１３２等が触れない部分も第１のモードで表示可能な構成としてもよい。
【０１３３】
また、図１０（Ｂ３）に示すように、指１３２が触れたオブジェクトだけでなく、指１３２に覆われたオブジェクトもユーザから視認されないため、これを第１のモードで表示してもよい。このとき、表示部１２２が有するタッチセンサとして近接センサや、光学センサを有する構成とし、表示部１２２の表面から所定の距離内に位置する指１３２等の位置情報を取得すればよい。
【０１３４】
図１０（Ｃ１）は、２つのオブジェクトを拡大した例である。図１０（Ｃ１）では、「Ｅ」と「Ｒ」の文字に対応したオブジェクトを示している。
【０１３５】
図１０（Ｃ１）に示すように、キーの輪郭部分１４４ａと、記号部分１４４ｂのみを表示し、それ以外の部分を表示しないことが好ましい。特に発光素子を用いた第２のモードまたは第３のモードで表示している場合、輪郭部分１４４ａと記号部分１４４ｂ以外に位置する発光素子を黒表示（すなわち、発光させない状態）とすることで、消費電力を最小限にすることができる。
【０１３６】
図１０（Ｃ２）では、キー「Ｒ」を指１３２でタップした状態を示している。このとき、キー「Ｅ」は発光素子を利用した第２のモードまたは第３のモードで表示され、キー「Ｒ」は、反射型の表示素子のみを利用した第１のモードで表示される。キー「Ｒ」の大部分は、指１３２により覆われ、外光が届かないため、実質的に表示されない状態となる。
【０１３７】
以上が、画像表示方法例３についての説明である。
【０１３８】
本発明の一態様は、２つの表示部を有し、それぞれに、反射光により表示する第１の画像、発光光により表示する第２の画像、及び反射光と発光光とが混在した光により表示する第３の画像を表示することができる。また、一つの表示部に、第１乃至第３の画像のうち２つ以上を同時に表示することが可能となる。これにより、様々な表示方法を用いることが可能となる。また第１の画像を表示する面積を出来るだけ大きくすることで、消費電力を低減することが可能となる。一方で、より強調したい部分には、第２の画像または第３の画像を用いることで、消費電力を低減しつつ、よりストレスを感じさせない表示をユーザに提供することができる。
【０１３９】
さらに、タッチセンサなどの入力手段や、ユーザの視点を認識する手段を組み合わせることにより、ユーザが認識していない領域の表示の消費電力を削減できるため、より効果的にストレスフリーで且つ低消費電力な表示方法を実現することができる。
【０１４０】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【０１４１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、消費電力を低減できる表示方法等について説明する。より具体的には、変化の少ない画像と変化の多い画像とを部分的に区別し、変化の少ない画像は消費電力の少ない表示方法を適用することで、消費電力を削減できる表示方法の例について説明する。
【０１４２】
また本実施の形態で例示する方法は、撮像手段により撮像した画像と、ソフトウェアにより生成されるコンピュータグラフィックス（ＣＧ）等の画像とを合成して表示する、いわゆる拡張現実（ＡＲ：Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ  Ｒｅａｌｉｔｙ）と呼ばれる表示技術にも適用することができる。
【０１４３】
本発明の一態様の表示システムに用いる表示装置は、第１の表示素子を有する第１の画素および第２の表示素子を有する第２の画素を有する。少なくとも第１の画素は、書き込まれたデータを連続する２以上のフレーム期間において保持することができ、データを書き換えることなく表示を維持することができる。
【０１４４】
したがって、変化の少ない画像を第１の画素を用いて表示を行い、変化の多い画像を第２の画素を用いて表示することで、電力消費を抑えることができる。
【０１４５】
［構成例］
図１１は、本発明の一態様の表示システムを説明するブロック図である。図１１に示す表示システム６０は、制御部６００と、表示部６１０と、カメラ６０５（ＣＡＭ）と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機６０６（ＧＰＳ）と、データ入出力部６０７（Ｉ／Ｏ）と、タッチセンサ６１３（Ｔ−ＳＥＮ）と、光センサ６１４（Ｐ−ＳＥＮ）を有する構成とすることができる。なお、表示システム６０に含まれる要素はこれらに限らず、その他の要素が含まれていてもよい。
【０１４６】
なお、図１１に示す表示システム６０は、実施の形態１に示す電子機器１０に適用することができる。ここで示す表示システム６０は、実施の形態１における筐体１１１、筐体１１２、またはその両方に組み込むことができる。一方の筐体に組み込まれている場合には、表示システム６０は２つの表示部１２１及び表示部１２２の両方を制御することができる。したがって以下で示す表示部６１０は、実施の形態１における表示部１２１、表示部１２２、またはその両方に対応する。
【０１４７】
制御部６００は、データ処理回路６０１（ＣＰＵ）、第１のメモリ６０２（ＲＡＭ１）、第２のメモリ６０３（ＲＡＭ２）および制御回路６０４（ＣＯＮ）を有する構成とすることができる。
【０１４８】
データ処理回路６０１としては、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などの演算回路を用いることができる。データ処理回路６０１は必要に応じて、第１のメモリ６０２、第２のメモリ６０３、制御回路６０４、カメラ６０５、ＧＰＳ受信機６０６、データ入出力部６０７、タッチセンサ６１３、光センサ６１４等と相互に信号を授受するなど、表示システム６０全体の制御を統括する機能を有する。
【０１４９】
第１のメモリ６０２および第２のメモリ６０３は、画像データを記憶する機能を有する。例えば、フレームメモリとして画像データを保持し、データ処理回路６０１から制御回路６０４へのデータ授受を可能とする。また、複数のフレームデータを保持することでフレーム間での画像データ比較等の処理を可能とする。
【０１５０】
第１のメモリ６０２は、第１の表示素子で表示する画像データを記憶する機能を有する。
【０１５１】
また、第２のメモリ６０３は、第２の表示素子で表示する画像データを記憶する機能を有する。
【０１５２】
制御回路６０４は、２種類の画像データが更新される頻度に合わせて表示部６１０の動作制御を実行する機能を有する。
【０１５３】
表示部６１０は、第１の表示素子を有する第１の画素６１１（ＰＩＸ１）と第２の表示素子を有する第２の画素６１２（ＰＩＸ２）を有する。第１の表示素子としては、例えば反射型の液晶素子を用いることができる。また、第２の表示素子としては、例えば発光素子を用いることができる。
【０１５４】
反射型の液晶素子は低消費電力で動作することができ、発光素子は視認性の高い表示を行うことができる。なお、第１の画素６１１が第２の表示素子を有し、第２の画素６１２が第１の表示素子を有する構成とすることもできる。
【０１５５】
第１の画素６１１および第２の画素６１２では、画像データの書き込みトランジスタとして、金属酸化物をチャネル領域に有するトランジスタを用いることが好ましい。このようなトランジスタは極めてオフ電流が小さく、画像データとして書き込んだ電位を長時間保持することが可能となる。したがって、複数のフレーム期間において、新たに画像データを書き込むことなく画像表示が維持できる、所謂アイドリングストップ駆動が可能となる。
【０１５６】
アイドリングストップ駆動では、画素に書き込んだ画像データを２フレーム以上に亘り保持することができる。これにより、画像データの書き換え頻度を少なくすることができるため、消費電力を低減することができる。
【０１５７】
第１の表示素子として用いることのできる反射型の液晶素子は、バックライトを必要としないため、画素部の消費電力は回路動作の消費電力と等しくなる。したがって、第１の表示素子を有する画素をアイドリングストップ駆動することが特に好ましく、画素部の消費電力は書き換え頻度に比例して低減することができる。
【０１５８】
カメラ６０５は、入射光に応じた撮像画像を取得する機能を有する。
【０１５９】
ＧＰＳ受信機６０６は、通信衛星と通信することができ、受信位置を演算する機能を有する。
【０１６０】
データ入出力部６０７は、外部から画像データ等を取得する機能または外部に画像データ等を出力する機能を有する。例えば、データ入出力部６０７は有線または無線のネットワークと接続することができ、当該ネットワークを介して外部から画像データ等を取得することができる。また、データ入出力部６０７には画像データ等が記憶されたメディアが接続されてもよい。
【０１６１】
タッチセンサ６１３は入力手段であり、表示部６１０に重ねて設けられる。表示部６１０をユーザがタッチする動作を電気信号に変換してデータ処理回路６０１に出力する機能を有する。入力された情報はデータ処理回路６０１に出力することで、データ処理回路６０１で処理されるアプリケーションソフト用の入力信号として使用される。
【０１６２】
光センサ６１４は、表示システム６０が使用される環境の照度を測定する機能を有する。データ処理回路６０１および制御回路６０４は、照度の情報を得ることで、使用する表示素子の選択、表示部６１０の輝度の変更および画像の色味調整などの処理を行うことができる。なお、光センサ６１４は、画素内に設けられていてもよい。また、本発明の一態様の表示システム６０においては、タッチセンサ６１３および光センサ６１４を省くこともできる。
【０１６３】
上述した構成要素を有する表示システム６０を用いることによって、複数の画像を合成して表示を行うことができる。例えば、ある被写体の画像をカメラ６０５で取得し、当該被写体に関する情報をデータ入出力部６０７から取得し、両者を合成して表示部６１０に表示することができる。
【０１６４】
なお、カメラ６０５で取得した画像Ｐを第１の画素６１１および第２の画素６１２の一方で表示し、データ入出力部６０７を介して取得した画像Ｑを第１の画素６１１および第２の画素６１２の他方で表示すると、画像Ｐと画像Ｑが重なって表示される領域が発生する。したがって、画像Ｐにおける画像Ｑが表示される領域は、黒画像に加工しておくことが好ましい。当該加工はデータ処理回路で行えばよい。なお、用途によっては、当該加工を不要としてもよい。
【０１６５】
画像Ｐに対する画像Ｑの合成位置は、第１の画像内の指定目印（マーカー）を利用して決定することができる。あるいは、ＧＰＳ受信機６０６によって取得した位置情報、データ入出力部６０７を介して取得した情報およびカメラ６０５の撮像情報のいずれか、またはそれらの複合情報に基づいて演算した結果などから決定することができる。
【０１６６】
制御回路６０４は、第１のメモリ６０２から入力される画像データを第１の画素６１１に表示させる機能を有する。第１の画素６１１は反射型の液晶素子を有し、前述したアイドリングストップ駆動が可能である。したがって、書き換え頻度の少ない画像データを第１の画素６１１で表示したとき、特定のフレーム期間において第１の画素６１１を駆動するための周辺回路の動作を停止することができる。
【０１６７】
また、制御回路６０４は、第２のメモリ６０３から入力される画像データを第２の画素６１２に表示させる機能を有する。第２の画素６１２は発光素子を有し、動画表示に対して良好な表示応答性を有する。したがって、第２の画素６１２は、第１の画素６１１で表示させる画像データよりも書き換え頻度が多い画像を表示させることが好ましい。
【０１６８】
なお、アイドリングストップ駆動を行うフレーム数は予め設定した数とするほか、環境の変化を各種センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、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などを測定する機能を含むもの）等を用いて認識させ、自動的に当該フレーム数を変化させてもよい。当該制御を行うことで、現実との整合性を向上させることができる。また、無駄な画像データの書き換えを抑制し、消費電力を低減させることができる。
【０１６９】
〔アイドリングストップ駆動〕
上述したアイドリングストップ駆動の一例について、図１２（Ａ）乃至（Ｃ）を用いて説明する。
【０１７０】
図１２（Ａ）は、液晶素子６５３および画素回路６５１で構成される画素の回路図を図示している。図１２（Ａ）では、信号線ＳＬおよびゲート線ＧＬに接続されたトランジスタＭ１、容量素子ＣｓＬＣおよび液晶素子ＬＣを図示している。
【０１７１】
図１２（Ｂ）は、アイドリングストップ駆動ではない通常駆動モードにおいて、信号線ＳＬおよびゲート線ＧＬにそれぞれ与える信号の波形を示すタイミングチャートである。通常駆動モードでは、通常のフレーム周波数（例えば６０Ｈｚ）で動作させることができる。
【０１７２】
当該フレーム周波数における連続するフレームの各期間をＴ１、Ｔ２、Ｔ３としたとき、各フレーム期間でゲート線に走査信号を与え、信号線のデータＤ１を画素に書き込む動作を行う。この動作は、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３で同じデータＤ１を書き込む場合であっても、異なるデータを書き込む場合であっても同じである。
【０１７３】
図１２（Ｃ）は、アイドリングストップ駆動において、信号線ＳＬおよびゲート線ＧＬにそれぞれ与える信号の波形を示すタイミングチャートである。アイドリングストップ駆動では、低速のフレーム周波数（例えば１Ｈｚ）で動作させることができる。
【０１７４】
図１２（Ｃ）では、当該フレーム周波数におけるフレーム期間をＴ１、その中でデータを書き込む期間をＴＷ、データを保持する期間をＴＲＥＴで表している。アイドリングストップ駆動は、期間ＴＷでゲート線に走査信号を与え、信号線のデータＤ１を画素に書き込み、期間ＴＲＥＴでゲート線をローレベルの電圧に固定し、トランジスタＭ１を非導通状態として一旦書き込んだデータＤ１を画素に保持させる動作を行う。
【０１７５】
ここで、トランジスタＭ１として金属酸化物が適用されたトランジスタを用いることで、その低いオフ電流によってデータＤ１を長時間保持することが可能となる。また、図１２（Ａ）乃至（Ｃ）では液晶素子ＬＣを用いた例を示したが、有機ＥＬ素子などの発光素子を用いても、同様にアイドリングストップ駆動は可能である。
【０１７６】
なお、図１２（Ａ）に示す回路図において、液晶素子ＬＣはデータＤ１のリークパスとなる。したがって、適切にアイドリングストップ駆動を行うには、液晶素子ＬＣの抵抗率を１．０×１０１４Ω・ｃｍ以上とすることが好ましい。
【０１７７】
〔表示方法例〕
次に、表示の具体例について説明する。ここでは、第１の画素６１１に第１の表示素子が設けられ、第２の画素６１２に第２の表示素子が設けられる構成のときに、効率良くアイドリングストップ駆動ができる例について、図１３（Ａ１）乃至（Ａ３）および図１４を用いて説明する。
【０１７８】
図１３（Ａ１）乃至（Ａ３）は後述する第１の画像Ｐ１として取得したビル群の画像に、後述する第２の画像Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３として取得した飛行体の画像を合成する例である。図１３（Ａ１）乃至（Ａ３）が連続して表示されることで、実際には存在しない飛行体がビル群の上方を飛んでいる動画を構成することができる。
【０１７９】
図１３（Ａ１）乃至（Ａ３）の画像を構成するために、期間Ｆ１乃至Ｆ３において、取得、生成、または表示される画像の具体例を図１４に示す。
【０１８０】
まず、期間Ｆ１において、第１の画像Ｐ１としてビル群の画像をカメラ６０５で取得する。そして、画像を合成する領域が黒表示となるように第１の画像Ｐ１を加工し、第３の画像Ｐ１’を生成する。
【０１８１】
また、第２の画像Ｑ１として飛行体の画像をデータ入出力部６０７から取得する。そして、第３の画像Ｐ１’で黒表示とした領域の元データと第２の画像Ｑ１とを合成し、それらの領域以外は黒表示として第４の画像Ｑ１’を生成する。
【０１８２】
その後、第３の画像Ｐ１’は第１の画素６１１に表示され、第４の画像Ｑ１’は第２の画素６１２に表示されることにより、全体として図１３（Ａ１）に示す画像が表示される。
【０１８３】
ここで、第１の画素６１１に表示された第３の画像Ｐ１’は、アイドリングストップ駆動により、期間Ｆ２以降も維持される。
【０１８４】
また、期間Ｆ２において、第２の画像Ｑ２として飛行体の画像をデータ入出力部６０７から取得し、第４の画像Ｑ２’を生成する。そして、第４の画像Ｑ２’を第２の画素６１２に表示することにより、全体として図１３（Ａ２）に示す画像が表示される。
【０１８５】
また、期間Ｆ３において、第２の画像Ｑ３として飛行体の画像をデータ入出力部６０７から取得し、第４の画像Ｑ３’を生成する。そして、第４の画像Ｑ３’を第２の画素６１２に表示することにより、全体として図１３（Ａ３）に示す画像が表示される。
【０１８６】
このように、元画像における画像を付加する領域を予め確保しておくことで、元画像のアイドリングストップ駆動を効率良く行うことができる。
【０１８７】
ここで、期間Ｆ１は、第１の画像Ｐ１を取得する期間、第３の画像Ｐ１’を生成する期間、第２の画像Ｑ１を取得する期間、第４の画像Ｑ１’を生成する期間、及び第３の画像Ｐ１’及び第４の画像Ｑ１’を表示する期間を含む。第３の画像Ｐ１’及び第４の画像Ｑ１’を表示する期間以外の期間では、期間Ｆ１よりも以前に合成され、表示された画像を表示しておくことが好ましい。また、期間Ｆ２、期間Ｆ３も同様に、第４の画像Ｑ２’またはＱ３’を第２の画素６１２に表示する期間以外の期間では、これよりも前に生成または合成された画像を表示しておくことが好ましい。
【０１８８】
以上が表示方法例についての説明である。
【０１８９】
〔半導体装置について〕
上述した各画素や、画素を駆動する回路に用いられるトランジスタなどの半導体装置には、半導体層に金属酸化物を適用することが好ましい。当該金属酸化物としては、例えば、後述するＣＡＣ−ＯＳ（Ｃｌｏｕｄ−Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などを用いることができる。
【０１９０】
特にシリコンよりもバンドギャップの大きな酸化物半導体を適用することが好ましい。シリコンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい半導体材料を用いると、トランジスタのオフ状態における電流を低減することができる。
【０１９１】
また、その低いオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量素子に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各画素の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された電子機器を実現できる。
【０１９２】
また、上述した画素や、当該画素を駆動する回路に用いられるトランジスタなどの半導体装置には、多結晶半導体を用いてもよい。例えば、多結晶シリコンなどを用いることが好ましい。多結晶シリコンは単結晶シリコンに比べて低温で形成でき、かつアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。このような多結晶半導体を画素に適用することで画素の開口率を向上させることができる。また極めて多くの画素を有する場合であっても、ゲート駆動回路とソース駆動回路を画素と同一基板上に形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減することができる。
【０１９３】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【０１９４】
（実施の形態３）
以下では、本発明の一態様の表示装置に用いることのできる表示パネルの例について説明する。以下で例示する表示パネルは、反射型の液晶素子と、発光素子の両方を有し、発光モードと反射モードの両方の表示を行うことのできる、表示パネルである。
【０１９５】
［構成例］
図１５（Ａ）は、表示装置４００の構成の一例を示すブロック図である。表示装置４００は、表示部３６２にマトリクス状に配列した複数の画素４１０を有する。また表示装置４００は、回路ＧＤと、回路ＳＤを有する。また、方向Ｒに配列した複数の画素４１０、回路ＧＤと電気的に接続する複数の配線Ｇ１、複数の配線Ｇ２、複数の配線ＡＮＯ、および複数の配線ＣＳＣＯＭを有する。また、方向Ｃに配列した複数の画素４１０、回路ＳＤと電気的に接続する複数の配線Ｓ１、および複数の配線Ｓ２を有する。
【０１９６】
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および回路ＳＤと、発光素子を駆動する回路ＧＤおよび回路ＳＤとを、別々に設けてもよい。
【０１９７】
画素４１０は、反射型の液晶素子と、発光素子を有する。画素４１０において、液晶素子と発光素子とは、互いに重なる部分を有する。
【０１９８】
図１５（Ｂ１）は、画素４１０が有する導電層３１１ｂの構成例を示す。導電層３１１ｂは、画素４１０における液晶素子の反射電極として機能する。また導電層３１１ｂには、開口４５１が設けられている。
【０１９９】
図１５（Ｂ１）には、導電層３１１ｂ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、導電層３１１ｂ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。
【０２００】
図１５（Ｂ１）では、方向Ｒ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１５（Ｂ１）に示すように、方向Ｒに配列する複数の画素において、複数の開口４５１が一直線上に配列されないように、それぞれ導電層３１１ｂ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、隣接する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。
【０２０１】
また、図１５（Ｂ２）に示すような配列としてもよい。
【０２０２】
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すぎると、液晶素子を用いた表示が暗くなってしまう。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小さすぎると、発光素子３６０を用いた表示が暗くなってしまう。
【０２０３】
また、反射電極として機能する導電層３１１ｂに設ける開口４５１の面積が小さすぎると、発光素子３６０が射出する光から取り出せる光の効率が低下してしまう。
【０２０４】
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。
【０２０５】
［回路構成例］
図１６は、画素４１０の構成例を示す回路図である。図１６では、隣接する２つの画素４１０を示している。
【０２０６】
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、および発光素子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、および配線Ｓ２が電気的に接続されている。また、図１６では、液晶素子３４０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ１、および発光素子３６０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ２を示している。
【０２０７】
図１６では、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２に、トランジスタを用いた場合の例を示している。
【０２０８】
スイッチＳＷ１は、ゲートが配線Ｇ１と接続され、ソースまたはドレインの一方が配線Ｓ１と接続され、ソースまたはドレインの他方が容量素子Ｃ１の一方の電極、および液晶素子３４０の一方の電極と接続されている。容量素子Ｃ１は、他方の電極が配線ＣＳＣＯＭと接続されている。液晶素子３４０は、他方の電極が配線ＶＣＯＭ１と接続されている。
【０２０９】
また、スイッチＳＷ２は、ゲートが配線Ｇ２と接続され、ソースまたはドレインの一方が配線Ｓ２と接続され、ソースまたはドレインの他方が、容量素子Ｃ２の一方の電極、トランジスタＭのゲートと接続されている。容量素子Ｃ２は、他方の電極がトランジスタＭのソースまたはドレインの一方、および配線ＡＮＯと接続されている。トランジスタＭは、ソースまたはドレインの他方が発光素子３６０の一方の電極と接続されている。発光素子３６０は、他方の電極が配線ＶＣＯＭ２と接続されている。
【０２１０】
図１６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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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および配線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。
【０２１３】
図１６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および配線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、発光モードで表示を行う場合には、配線Ｇ２および配線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および配線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。
【０２１４】
なお、図１６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１７（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（発光素子３６０ｒ、発光素子３６０ｇ、発光素子３６０ｂ、発光素子３６０ｗ）を有する例を示している。
【０２１５】
図１７（Ａ）では図１６の例に加えて、画素４１０に配線Ｇ３および配線Ｓ３が接続されている。
【０２１６】
図１７（Ａ）に示す例では、例えば４つの発光素子（発光素子３６０ｒ、発光素子３６０ｇ、発光素子３６０ｂ、発光素子３６０ｗ）を、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、および白色（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。また発光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。
【０２１７】
また、図１７（Ｂ）には、画素４１０の構成例を示している。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、および発光素子３６０ｂとを有する。発光素子３６０ｒ、発光素子３６０ｇ、および発光素子３６０ｂは、発光面積がほぼ同等であることが好ましい。
【０２１８】
［表示パネルの構成例］
図１８は、本発明の一態様の表示パネル３００の斜視概略図である。表示パネル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１８では、基板３６１を破線で明示している。
【０２１９】
表示パネル３００は、表示部３６２、回路３６４、配線３６５等を有する。基板３５１には、例えば回路３６４、配線３６５、および画素電極として機能する導電層３１１ｂ等が設けられる。また図１８では基板３５１上にＩＣ３７３とＦＰＣ３７２が実装されている例を示している。そのため、図１８に示す構成は、表示パネル３００とＦＰＣ３７２およびＩＣ３７３を有する表示モジュールと言うこともできる。
【０２２０】
回路３６４は、例えば走査線駆動回路として機能する回路を用いることができる。
【０２２１】
配線３６５は、表示部や回路３６４に信号や電力を供給する機能を有する。当該信号や電力は、ＦＰＣ３７２を介して外部、またはＩＣ３７３から配線３６５に入力される。
【０２２２】
また、図１８では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式等により、基板３５１にＩＣ３７３が設けられている例を示している。ＩＣ３７３は、例えば走査線駆動回路、または信号線駆動回路などとしての機能を有するＩＣを適用できる。なお表示パネル３００が走査線駆動回路および信号線駆動回路として機能する回路を備える場合や、走査線駆動回路や信号線駆動回路として機能する回路を外部に設け、ＦＰＣ３７２を介して表示パネル３００を駆動するための信号を入力する場合などでは、ＩＣ３７３を設けない構成としてもよい。また、ＩＣ３７３を、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）方式等により、ＦＰＣ３７２に実装してもよい。
【０２２３】
図１８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導電層３１１ｂがマトリクス状に配置されている。導電層３１１ｂは、可視光を反射する機能を有し、後述する液晶素子３４０の反射電極として機能する。
【０２２４】
また、図１８に示すように、導電層３１１ｂは開口を有する。さらに導電層３１１ｂよりも基板３５１側に、発光素子３６０を有する。発光素子３６０からの光は、導電層３１１ｂの開口を介して基板３６１側に射出される。
【０２２５】
また、基板３６１上にはタッチセンサを設けることができる。例えば、シート状の静電容量方式のタッチセンサ３６６を表示部３６２に重ねて設ける構成とすればよい。または、基板３６１と基板３５１との間にタッチセンサを設けてもよい。基板３６１と基板３５１との間にタッチセンサを設ける場合は、静電容量方式のタッチセンサのほか、光電変換素子を用いた光学式のタッチセンサを適用してもよい。
【０２２６】
［断面構成例１］
図１９に、図１８で例示した表示パネルの、ＦＰＣ３７２を含む領域の一部、回路３６４を含む領域の一部、および表示部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。なお、タッチセンサ３６６は含まない。
【０２２７】
表示パネルは、基板３５１と基板３６１の間に、絶縁層２２０を有する。また基板３５１と絶縁層２２０の間に、発光素子３６０、トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、トランジスタ２０６、着色層１３４等を有する。また絶縁層２２０と基板３６１の間に、液晶素子３４０、着色層１３５等を有する。また基板３６１と絶縁層２２０は接着層１６１を介して接着され、基板３５１と絶縁層２２０は接着層１６２を介して接着されている。
【０２２８】
トランジスタ２０６は、液晶素子３４０と電気的に接続し、トランジスタ２０５は、発光素子３６０と電気的に接続する。トランジスタ２０５とトランジスタ２０６は、いずれも絶縁層２２０の基板３５１側の面上に形成されているため、これらを同一の工程を用いて作製することができる。
【０２２９】
基板３６１には、着色層１３５、遮光層１３６、絶縁層２１８、および液晶素子３４０の共通電極として機能する導電層３１３、配向膜１３３ｂ、絶縁層１１７等が設けられている。絶縁層１１７は、液晶素子３４０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。
【０２３０】
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、絶縁層２１５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、絶縁層２１３、および絶縁層２１４は、各トランジスタを覆って設けられている。また絶縁層２１４を覆って絶縁層２１５が設けられている。絶縁層２１４および絶縁層２１５は、平坦化層としての機能を有する。なお、ここではトランジスタ等を覆う絶縁層として、絶縁層２１２、絶縁層２１３、絶縁層２１４の３層を有する場合について示しているが、これに限られず４層以上であってもよいし、単層、または２層であってもよい。また平坦化層として機能する絶縁層２１４は、不要であれば設けなくてもよい。
【０２３１】
また、トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、およびトランジスタ２０６は、一部がゲートとして機能する導電層２２１、一部がソースまたはドレインとして機能する導電層２２２、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。
【０２３２】
液晶素子３４０は反射型の液晶素子である。液晶素子３４０は、導電層３１１ａ、液晶３１２、導電層３１３が積層された積層構造を有する。また、導電層３１１ａの基板３５１側に接して、可視光を反射する導電層３１１ｂが設けられている。導電層３１１ｂは開口２５１を有する。また、導電層３１１ａおよび導電層３１３は可視光を透過する材料を含む。また、液晶３１２と導電層３１１ａの間に配向膜１３３ａが設けられ、液晶３１２と導電層３１３の間に配向膜１３３ｂが設けられている。また、基板３６１の外側の面には、偏光板１３０を有する。
【０２３３】
液晶素子３４０において、導電層３１１ｂは可視光を反射する機能を有し、導電層３１３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１３０により偏光され、導電層３１３、液晶３１２を透過し、導電層３１１ｂで反射する。そして、液晶３１２および導電層３１３を再度透過して、偏光板１３０に達する。このとき、導電層３１１ｂと導電層３１３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１３０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１３５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。
【０２３４】
発光素子３６０は、ボトムエミッション型の発光素子である。発光素子３６０は、絶縁層２２０側から導電層１９１、ＥＬ層１９２、および導電層１９３ｂの順に積層された積層構造を有する。また導電層１９３ｂを覆って導電層１９３ａが設けられている。導電層１９３ｂは可視光を反射する材料を含み、導電層１９１および導電層１９３ａは可視光を透過する材料を含む。発光素子３６０が発する光は、着色層１３４、絶縁層２２０、開口２５１、導電層３１３等を介して、基板３６１側に射出される。
【０２３５】
ここで、図１９に示すように、開口２５１には可視光を透過する導電層３１１ａが設けられていることが好ましい。これにより、開口２５１と重なる領域においてもそれ以外の領域と同様に液晶３１２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。
【０２３６】
ここで、基板３６１の外側の面に配置する偏光板１３０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、外光反射を抑制するために光拡散板を設けてもよい。また、偏光板の種類に応じて、液晶素子３４０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。
【０２３７】
導電層１９１の端部を覆う絶縁層２１６上には、絶縁層２１７が設けられている。絶縁層２１７は、絶縁層２２０と基板３５１が必要以上に接近することを抑制するスペーサとしての機能を有する。またＥＬ層１９２や導電層１９３ａを遮蔽マスク（メタルマスク）を用いて形成する場合には、当該遮蔽マスクが被形成面に接触することを抑制するための機能を有していてもよい。なお、絶縁層２１７は不要であれば設けなくてもよい。
【０２３８】
トランジスタ２０５のソースまたはドレインの一方は、導電層２２４を介して発光素子３６０の導電層１９１と電気的に接続されている。
【０２３９】
トランジスタ２０６のソースまたはドレインの一方は、接続部２０７を介して導電層３１１ｂと電気的に接続されている。導電層３１１ｂと導電層３１１ａは接して設けられ、これらは電気的に接続されている。ここで、接続部２０７は、絶縁層２２０に設けられた開口を介して、絶縁層２２０の両面に設けられる導電層同士を接続する部分である。
【０２４０】
基板３５１と基板３６１とが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は、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、導電層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。
【０２４１】
接着層１６１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、導電層３１１ａと同一の導電膜を加工して得られた導電層と、導電層３１３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側に形成された導電層３１３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。
【０２４２】
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。導電性の粒子としては、有機樹脂またはシリカなどの粒子の表面を金属材料で被覆したものを用いることができる。金属材料としてニッケルや金を用いると接触抵抗を低減できるため好ましい。またニッケルをさらに金で被覆するなど、２種類以上の金属材料を層状に被覆させた粒子を用いることが好ましい。また接続体２４３として、弾性変形、または塑性変形する材料を用いることが好ましい。このとき導電性の粒子である接続体２４３は、図１９に示すように上下方向に潰れた形状となる場合がある。こうすることで、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。
【０２４３】
接続体２４３は、接着層１６１に覆われるように配置することが好ましい。例えば、硬化前の接着層１６１に接続体２４３を分散させておけばよい。
【０２４４】
図１９では、回路３６４の例としてトランジスタ２０１が設けられている例を示している。
【０２４５】
図１９では、トランジスタ２０１およびトランジスタ２０５の例として、チャネルが形成される半導体層２３１を２つのゲートで挟持する構成が適用されている。一方のゲートは導電層２２１により、他方のゲートは絶縁層２１２を介して半導体層２３１と重なる導電層２２３により構成されている。このような構成とすることで、トランジスタのしきい値電圧を制御することができる。このとき、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、表示パネルを大型化、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。
【０２４６】
なお、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い。また回路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いし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。また、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いし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。
【０２４７】
各トランジスタを覆う絶縁層２１２、絶縁層２１３のうち少なくとも一方は、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。すなわち、絶縁層２１２または絶縁層２１３は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、信頼性の高い表示パネルを実現できる。
【０２４８】
基板３６１側において、着色層１３５、遮光層１３６を覆って絶縁層２１８が設けられている。絶縁層２１８は、平坦化層としての機能を有していてもよい。絶縁層２１８により、導電層３１３の表面を概略平坦にできるため、液晶３１２の配向状態を均一にできる。
【０２４９】
［断面構成例２］
また、本発明の一態様の表示パネルは、図２０に示すように、画素に設けられる第１のトランジスタと、第２のトランジスタが重なる領域を有する構成であってもよい。このような構成とすることで、一画素あたりの面積を小さくすることができ、高精細な画像が表示できる画素密度の高い表示パネルを形成することができる。
【０２５０】
例えば、発光素子３６０を駆動するためのトランジスタであるトランジスタ２０５と、トランジスタ２０８が重なる領域を有するような構成とすることができる。または、液晶素子３４０を駆動するためのトランジスタ２０６と、トランジスタ２０５およびトランジスタ２０８の一方が重なる領域を有するような構成であってもよい。
【０２５１】
［断面構成例３］
また、本発明の一態様の表示パネルは、図２１に示すように、表示パネル３００ａと表示パネル３００ｂが接着層５０を介して貼り合わされた構成であってもよい。表示パネル３００ａは、表示部３６２ａに液晶素子３４０およびトランジスタ２０６を有し、表示部３６２ａを駆動する回路３６４ａにトランジスタ２０１ａを有する。表示パネル３００ｂは、表示部３６２ｂに発光素子３６０およびトランジスタ２０５、２０８を有し、表示部３６２ｂを駆動する回路３６４ｂにトランジスタ２０１ｂを有する。
【０２５２】
このような構成とすることで、表示パネル３００ａおよび表示パネル３００ｂのそれぞれに適した作製工程を用いることができ、製品歩留りを向上させることができる。
【０２５３】
［各構成要素について］
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。
【０２５４】
〔基板〕
表示パネルが有する基板には、平坦面を有する材料を用いることができる。表示素子からの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂などの材料を用いることができる。
【０２５５】
厚さの薄い基板を用いることで、表示パネルの軽量化、薄型化を図ることができる。さらに、可撓性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可撓性を有する表示パネルを実現できる。
【０２５６】
また、発光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、上記に挙げた基板の他に、金属基板等を用いることもできる。金属基板は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、表示パネルの局所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。可撓性や曲げ性を得るためには、金属基板の厚さは、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。
【０２５７】
金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属、もしくはアルミニウム合金またはステンレス等の合金などを好適に用いることができる。
【０２５８】
また、金属基板の表面を酸化する、または表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処理が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、電着法、蒸着法、またはスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰囲気で放置するまたは加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成してもよい。
【０２５９】
可撓性を有し、可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが好ましく、例えば、熱膨張係数が３０×１０−６／Ｋ以下であるポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴ等を好適に用いることができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。このような材料を用いた基板は、重量が軽いため、該基板を用いた表示パネルも軽量にすることができる。
【０２６０】
上記材料中に繊維体が含まれている場合、繊維体は有機化合物または無機化合物の高強度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のことを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布または不織布の状態で用い、この繊維体に樹脂を含浸させ樹脂を硬化させた構造物を、可撓性を有する基板として用いてもよい。可撓性を有する基板として、繊維体と樹脂からなる構造物を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好ましい。
【０２６１】
または、可撓性を有する程度に薄いガラス、金属などを基板に用いることもできる。または、ガラスと樹脂材料とが接着層により貼り合わされた複合材料を用いてもよい。
【０２６２】
可撓性を有する基板に、表示パネルの表面を傷などから保護するハードコート層（例えば、窒化シリコン、酸化アルミニウムなど）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば、アラミド樹脂など）等が積層されていてもよい。また、水分等による表示素子の寿命の低下等を抑制するために、可撓性を有する基板に透水性の低い絶縁膜が積層されていてもよい。例えば、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機絶縁材料を用いることができる。
【０２６３】
基板は、複数の層を積層して用いることもできる。特に、ガラス層を有する構成とすると、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い表示パネルとすることができる。
【０２６４】
〔トランジスタ〕
トランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層と、を有する。上記では、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合を示している。
【０２６５】
なお、本発明の一態様の表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型またはボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルの上下にゲート電極が設けられていてもよい。
【０２６６】
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、または一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
【０２６７】
また、トランジスタに用いる半導体材料としては、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上である金属酸化物を用いることができる。代表的には、インジウムを含む酸化物半導体などであり、例えば、後述するＣＡＣ−ＯＳなどを用いることができる。
【０２６８】
シリコンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい酸化物半導体を用いたトランジスタは、その低いオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量素子に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。
【０２６９】
半導体層は、例えばインジウム、亜鉛およびＭ（アルミニウム、チタン、ガリウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、セリウム、スズ、ネオジムまたはハフニウム等の金属）を含むＩｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物で表記される膜とすることができる。
【０２７０】
半導体層を構成する酸化物半導体がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物の場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：８等が好ましい。なお、成膜される半導体層の原子数比はそれぞれ、上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。
【０２７１】
本実施の形態で例示したボトムゲート構造のトランジスタは、作製工程を削減できるため好ましい。またこのとき酸化物半導体を用いることで、多結晶シリコンよりも低温で形成できる、半導体層よりも下層の配線や電極の材料、基板の材料として、耐熱性の低い材料を用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば、極めて大面積のガラス基板などを好適に用いることができる。
【０２７２】
半導体層としては、キャリア密度の低い酸化物半導体膜を用いる。例えば、半導体層は、キャリア密度が１×１０１７／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１５／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１３／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１１／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１０／ｃｍ３未満であり、１×１０−９／ｃｍ３以上の酸化物半導体を用いることができる。そのような酸化物半導体を、高純度真性または実質的に高純度真性な酸化物半導体と呼ぶ。これにより不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低いため、安定な特性を有する酸化物半導体であるといえる。
【０２７３】
なお、これらに限られず、必要とするトランジスタの半導体特性および電気特性（電界効果移動度、しきい値電圧等）に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とするトランジスタの半導体特性を得るために、半導体層のキャリア密度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。
【０２７４】
半導体層を構成する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、半導体層において酸素欠損が増加し、ｎ型化してしまう。このため、半導体層におけるシリコンや炭素の濃度（二次イオン質量分析法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。
【０２７５】
また、アルカリ金属およびアルカリ土類金属は、酸化物半導体と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られる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。
【０２７６】
また、半導体層を構成する酸化物半導体に窒素が含まれていると、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。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られる窒素濃度は、５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にすることが好ましい。
【０２７７】
また、半導体層は、例えば非単結晶構造でもよい。非単結晶構造は、例えば、ｃ軸に配向した結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ−Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、または、Ｃ−Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  ａｎｄ  Ａ−Ｂ−ｐｌａｎｅ  Ａｎｃｈｏｒｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶構造、微結晶構造、または非晶質構造を含む。非単結晶構造において、非晶質構造は最も欠陥準位密度が高く、ＣＡＡＣ−ＯＳは最も欠陥準位密度が低い。
【０２７８】
非晶質構造の酸化物半導体膜は、例えば、原子配列が無秩序であり、結晶成分を有さない。または、非晶質構造の酸化物膜は、例えば、完全な非晶質構造であり、結晶部を有さない。
【０２７９】
なお、半導体層が、非晶質構造の領域、微結晶構造の領域、多結晶構造の領域、ＣＡＡＣ−ＯＳの領域、単結晶構造の領域のうち、二種以上を有する混合膜であってもよい。混合膜は、例えば上述した領域のうち、いずれか二種以上の領域を含む単層構造、または積層構造を有する場合がある。
【０２８０】
＜ＣＡＣ−ＯＳ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  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）−ＯＳの構成について説明する。
【０２８１】
ＣＡＣ−ＯＳとは、例えば、酸化物半導体を構成する元素が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上２ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、酸化物半導体において、一つあるいはそれ以上の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上２ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。
【０２８２】
なお、酸化物半導体は、少なくともインジウム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、銅、バナジウム、ベリリウム、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。
【０２８３】
例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳ（ＣＡＣ−ＯＳの中でもＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を、特にＣＡＣ−ＩＧＺＯと呼称してもよい。）とは、インジウム酸化物（以下、ＩｎＯＸ１（Ｘ１は０よりも大きい実数）とする。）、またはインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２（Ｘ２、Ｙ２、およびＺ２は０よりも大きい実数）とする。）と、ガリウム酸化物（以下、ＧａＯＸ３（Ｘ３は０よりも大きい実数）とする。）、またはガリウム亜鉛酸化物（以下、ＧａＸ４ＺｎＹ４ＯＺ４（Ｘ４、Ｙ４、およびＺ４は０よりも大きい実数）とする。）などと、に材料が分離することでモザイク状となり、モザイク状のＩｎＯＸ１、またはＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２が、膜中に均一に分布した構成（以下、クラウド状ともいう。）である。
【０２８４】
つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合酸化物半導体である。なお、本明細書において、例えば、第１の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比が、第２の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比よりも大きいことを、第１の領域は、第２の領域と比較して、Ｉｎの濃度が高いとする。
【０２８５】
なお、ＩＧＺＯは通称であり、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、およびＯによる１つの化合物をいう場合がある。代表例として、ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ１（ｍ１は自然数）、またはＩｎ（１＋ｘ０）Ｇａ（１−ｘ０）Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ０（−１≦ｘ０≦１、ｍ０は任意数）で表される結晶性の化合物が挙げられる。
【０２８６】
上記結晶性の化合物は、単結晶構造、多結晶構造、またはＣＡＡＣ構造を有する。なお、ＣＡＡＣ構造とは、複数のＩＧＺＯのナノ結晶がｃ軸配向を有し、かつａ−ｂ面においては配向せずに連結した結晶構造である。
【０２８７】
一方、ＣＡＣ−ＯＳは、酸化物半導体の材料構成に関する。ＣＡＣ−ＯＳとは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、およびＯを含む材料構成において、一部にＧａを主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。したがって、ＣＡＣ−ＯＳにおいて、結晶構造は副次的な要素である。
【０２８８】
なお、ＣＡＣ−ＯＳは、組成の異なる二種類以上の膜の積層構造は含まないものとする。例えば、Ｉｎを主成分とする膜と、Ｇａを主成分とする膜との２層からなる構造は、含まない。
【０２８９】
なお、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。
【０２９０】
なお、ガリウムの代わりに、アルミニウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、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る場合、ＣＡＣ−ＯＳは、一部に該金属元素を主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。
【０２９１】
ＣＡＣ−ＯＳは、例えば基板を意図的に加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、ＣＡＣ−ＯＳをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス（代表的にはアルゴン）、酸素ガス、および窒素ガスの中から選ばれたいずれか一つまたは複数を用いればよい。また、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比は低いほど好ましく、例えば酸素ガスの流量比を０％以上３０％未満、好ましくは０％以上１０％以下とすることが好ましい。
【０２９２】
ＣＡＣ−ＯＳは、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−ｒａｙ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）測定法のひとつであるＯｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法によるθ／２θスキャンを用いて測定したときに、明確なピークが観察されないという特徴を有する。すなわち、Ｘ線回折から、測定領域のａ−ｂ面方向、およびｃ軸方向の配向は見られないことが分かる。
【０２９３】
また、ＣＡＣ−ＯＳは、プローブ径が１ｎｍの電子線（ナノビーム電子線ともいう。）を照射することで得られる電子線回折パターンにおいて、リング状に輝度の高い領域と、該リング領域に複数の輝点が観測される。したがって、電子線回折パターンから、ＣＡＣ−ＯＳの結晶構造が、平面方向、および断面方向において、配向性を有さないｎｃ（ｎａｎｏ−ｃｒｙｓｔａｌ）構造を有することがわかる。
【０２９４】
また、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳでは、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｘ−ｒａｙ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて取得したＥＤＸマッピングにより、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、偏在し、混合している構造を有することが確認できる。
【０２９５】
ＣＡＣ−ＯＳは、金属元素が均一に分布したＩＧＺＯ化合物とは異なる構造であり、ＩＧＺＯ化合物と異なる性質を有する。つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と、に互いに相分離し、各元素を主成分とする領域がモザイク状である構造を有する。
【０２９６】
ここで、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域は、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域を、キャリアが流れることにより、酸化物半導体としての導電性が発現する。したがって、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域が、酸化物半導体中にクラウド状に分布することで、高い電界効果移動度（μ）が実現できる。
【０２９７】
一方、ＧａＯＸ３などが主成分である領域は、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、ＧａＯＸ３などが主成分である領域が、酸化物半導体中に分布することで、リーク電流を抑制し、良好なスイッチング動作を実現できる。
【０２９８】
したがって、ＣＡＣ−ＯＳを半導体素子に用いた場合、ＧａＯＸ３などに起因する絶縁性と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１に起因する導電性とが、相補的に作用することにより、高いオン電流（Ｉｏｎ）、および高い電界効果移動度（μ）を実現することができる。
【０２９９】
また、ＣＡＣ−ＯＳを用いた半導体素子は、信頼性が高い。したがって、ＣＡＣ−ＯＳは、ディスプレイをはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。
【０３００】
または、トランジスタのチャネルが形成される半導体にシリコンを用いてもよい。シリコンとしてアモルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリコンを用いることが好ましい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなどを用いることが好ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成でき、且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。
【０３０１】
本実施の形態で例示したボトムゲート構造のトランジスタは、作製工程を削減できるため好ましい。またこのときアモルファスシリコンを用いることで、多結晶シリコンよりも低温で形成できるため、半導体層よりも下層の配線や電極の材料、基板の材料として、耐熱性の低い材料を用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば、極めて大面積のガラス基板などを好適に用いることができる。一方、トップゲート型のトランジスタは、自己整合的に不純物領域を形成しやすいため、特性のばらつきなどを低減することができるため好ましい。このとき特に、多結晶シリコンや単結晶シリコンなどを用いる場合に適している。
【０３０２】
〔導電層〕
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタングステンなどの金属、またはこれを主成分とする合金などが挙げられる。またこれらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛等の酸化物を用いてもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まるため好ましい。
【０３０３】
また、透光性を有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物またはグラフェンを用いることができる。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、またはチタンなどの金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）などを用いてもよい。なお、金属材料、合金材料（またはそれらの窒化物）を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすればよい。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。これらは、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層や、表示素子が有する導電層（画素電極や共通電極として機能する導電層）にも用いることができる。
【０３０４】
〔絶縁層〕
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。
【０３０５】
また、発光素子は、一対の透水性の低い絶縁膜の間に設けられていることが好ましい。これにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、装置の信頼性の低下を抑制できる。
【０３０６】
透水性の低い絶縁膜としては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の窒素と珪素を含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、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等を用いてもよい。
【０３０７】
例えば、透水性の低い絶縁膜の水蒸気透過量は、１×１０−５［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、好ましくは１×１０−６［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、より好ましくは１×１０−７［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０−８［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下とする。
【０３０８】
〔液晶素子〕
液晶素子としては、例えば垂直配向（ＶＡ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードが適用された液晶素子を用いることができる。垂直配向モードとしては、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｓｕｐｅｒ  Ｖｉｅｗ）モードなどを用いることができる。
【０３０９】
また、液晶素子には、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。例えばＶＡモードのほかに、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ａｌｉｇｎｅｄ  Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード等が適用された液晶素子を用いることができる。
【０３１０】
なお、液晶素子は、液晶の光学的変調作用によって光の透過または非透過を制御する素子である。なお、液晶の光学的変調作用は、液晶にかかる電界（横方向の電界、縦方向の電界または斜め方向の電界を含む）によって制御される。なお、液晶素子に用いる液晶としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。これらの液晶材料は、条件により、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。
【０３１１】
また、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。
【０３１２】
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。なお、横電界方式を採用する場合、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために数重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を液晶層に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が短く、光学的等方性である。また、ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。
【０３１３】
また、液晶素子として、透過型の液晶素子、反射型の液晶素子、または半透過型の液晶素子などを用いることができる。
【０３１４】
本発明の一態様では、特に反射型の液晶素子を用いることができる。
【０３１５】
透過型または半透過型の液晶素子を用いる場合、一対の基板を挟むように、２つの偏光板を設ける。また偏光板よりも外側に、バックライトを設ける。バックライトとしては、直下型のバックライトであってもよいし、エッジライト型のバックライトであってもよい。ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を備える直下型のバックライトを用いると、ローカルディミングが容易となり、コントラストを高めることができるため好ましい。また、エッジライト型のバックライトを用いると、バックライトを含めたモジュールの厚さを低減できるため好ましい。
【０３１６】
反射型の液晶素子を用いる場合には、表示面側に偏光板を設ける。またこれとは別に、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。
【０３１７】
また、反射型、または半透過型の液晶素子を用いる場合、偏光板よりも外側に、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。
【０３１８】
〔発光素子〕
発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流または電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、ＬＥＤ、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子等を用いることができる。
【０３１９】
発光素子は、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型などがある。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。
【０３２０】
ＥＬ層は少なくとも発光層を有する。ＥＬ層は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、またはバイポーラ性の物質（電子輸送性および正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。
【０３２１】
ＥＬ層には低分子系化合物および高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。ＥＬ層を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
【０３２２】
陰極と陽極の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層において再結合し、ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。
【０３２３】
発光素子として、白色発光の発光素子を適用する場合には、ＥＬ層に２種類以上の発光物質を含む構成とすることが好ましい。例えば２以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるように、発光物質を選択することにより白色発光を得ることができる。例えば、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｙ（黄）、Ｏ（橙）等の発光を示す発光物質、またはＲ、Ｇ、Ｂのうち２以上の色のスペクトル成分を含む発光を示す発光物質のうち、２以上を含むことが好ましい。また、発光素子からの発光のスペクトルが、可視光領域の波長（例えば３５０ｎｍ乃至７５０ｎｍ）の範囲内に２以上のピークを有する発光素子を適用することが好ましい。また、黄色の波長領域にピークを有する材料の発光スペクトルは、緑色および赤色の波長領域にもスペクトル成分を有する材料であることが好ましい。
【０３２４】
ＥＬ層は、一の色を発光する発光材料を含む発光層と、他の色を発光する発光材料を含む発光層とが積層された構成とすることが好ましい。例えば、ＥＬ層における複数の発光層は、互いに接して積層されていてもよいし、いずれの発光材料も含まない領域を介して積層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と燐光発光層との間に、当該蛍光発光層または燐光発光層と同一の材料（例えばホスト材料、アシスト材料）を含み、且ついずれの発光材料も含まない領域を設ける構成としてもよい。これにより、発光素子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。
【０３２５】
また、発光素子は、ＥＬ層を１つ有するシングル素子であってもよいし、複数のＥＬ層が電荷発生層を介して積層されたタンデム素子であってもよい。
【０３２６】
可視光を透過する導電膜は、例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いて形成することができる。また、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、またはこれら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。
【０３２７】
可視光を反射する導電膜は、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、またはこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ランタン、ネオジム、またはゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、チタン、ニッケル、またはネオジムと、アルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）を用いてもよい。また銅、パラジウム、マグネシウムと、銀を含む合金を用いてもよい。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム膜またはアルミニウム合金膜に接して金属膜または金属酸化物膜を積層することで、酸化を抑制することができる。このような金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタンや酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とインジウム錫酸化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いることができる。
【０３２８】
電極は、それぞれ、蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すればよい。そのほか、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、またはメッキ法を用いて形成することができる。
【０３２９】
なお、上述した、発光層、ならびに正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、および電子注入性の高い物質、バイポーラ性の物質等を含む層は、それぞれ量子ドットなどの無機化合物や、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を有していてもよい。例えば、量子ドットを発光層に用いることで、発光材料として機能させることもできる。
【０３３０】
なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。また、１２族と１６族、１３族と１５族、または１４族と１６族の元素グループを含む材料を用いてもよい。または、カドミウム、セレン、亜鉛、硫黄、リン、インジウム、テルル、鉛、ガリウム、ヒ素、アルミニウム等の元素を含む量子ドット材料を用いてもよい。
【０３３１】
〔接着層〕
接着層としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。
【０３３２】
また、上記樹脂に乾燥剤を含んでいてもよい。例えば、アルカリ土類金属の酸化物（酸化カルシウムや酸化バリウム等）のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用いることができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が素子に侵入することを抑制でき、表示パネルの信頼性が向上するため好ましい。
【０３３３】
また、上記樹脂に屈折率の高いフィラーや光散乱部材を混合することにより、光取り出し効率を向上させることができる。例えば、酸化チタン、酸化バリウム、ゼオライト、ジルコニウム等を用いることができる。
【０３３４】
〔接続層〕
接続層としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
【０３３５】
〔着色層〕
着色層に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料または染料が含まれた樹脂材料などが挙げられる。
【０３３６】
〔遮光層〕
遮光層として用いることのできる材料としては、カーボンブラック、チタンブラック、金属、金属酸化物、複数の金属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等が挙げられる。遮光層は、樹脂材料を含む膜であってもよいし、金属などの無機材料の薄膜であってもよい。また、遮光層に、着色層の材料を含む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜と、他の色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜との積層構造を用いることができる。着色層と遮光層の材料を共通化することで、装置を共通化できるほか工程を簡略化できるため好ましい。
【０３３７】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【０３３８】
（実施の形態４）
本発明の一態様の入出力パネルの構成について、図２２および図２３を参照しながら説明する。
【０３３９】
図２２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２２は入出力パネルが備える画素の断面図である。
【０３４０】
図２３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２３（Ａ）は図２２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２３（Ｂ）は入力ユニットの構成を説明する断面図であり、図２３（Ｃ）は第２のユニットの構成を説明する断面図であり、図２３（Ｄ）は第１のユニットの構成を説明する断面図である。
【０３４１】
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。
【０３４２】
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２２参照）。また、入出力パネル７００ＴＰ３は、第１のユニット５０１と、第２のユニット５０２と、入力ユニット５０３と、機能膜７７０Ｐと、を有する（図２３参照）。第１のユニット５０１は機能層５２０を含み、第２のユニット５０２は機能層７２０を含む。
【０３４３】
［画素７０２（ｉ，ｊ）］
画素７０２（ｉ，ｊ）は、機能層５２０の一部と、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）と、を有する（図２２参照）。
【０３４４】
機能層５２０は、第１の導電膜、第２の導電膜、絶縁膜５０１Ｃおよび画素回路５３０（ｉ，ｊ）を含む。なお、図示しない画素回路５３０（ｉ，ｊ）は、例えば、トランジスタＭを含む。また、機能層５２０は、光学素子５６０、被覆膜５６５およびレンズ５８０を含む。また、機能層５２０は、絶縁膜５２８および絶縁膜５２１を備える。絶縁膜５２１Ａおよび絶縁膜５２１Ｂを積層した材料を、絶縁膜５２１に用いることができる。
【０３４５】
例えば、屈折率１．５５近傍の材料を絶縁膜５２１Ａまたは絶縁膜５２１Ｂに用いることができる。または、屈折率１．６近傍の材料を絶縁膜５２１Ａまたは絶縁膜５２１Ｂ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５２１Ａまたは絶縁膜５２１Ｂに用いることができる。
【０３４６】
絶縁膜５０１Ｃ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５０１Ｃは開口部５９１Ａを備える。
【０３４７】
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。
【０３４８】
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５９１Ａ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５１２Ｂ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５３０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。例えば、画素回路５３０（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５０１Ｃに設けられた開口部５９１Ａ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。
【０３４９】
第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）は、画素回路５３０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）は、機能層５２０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５５０（ｉ，ｊ）は、例えば、レンズ５８０または光学素子５６０に向けて光を射出する機能を備える。
【０３５０】
第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）は、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）を用いた表示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５５０（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）を用いた表示を視認できる範囲の一部に第２の表示素子５５０（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。
【０３５１】
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。
【０３５２】
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。
【０３５３】
例えば、屈折率２．０近傍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近傍の材料を配向膜に用いることができる。
【０３５４】
例えば、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）は、電極５５１（ｉ，ｊ）と、電極５５２と、発光性の材料を含む層５５３（ｊ）と、を備える。電極５５２は、電極５５１（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。発光性の材料を含む層５５３（ｊ）は、電極５５１（ｉ，ｊ）および電極５５２の間に挟まれる領域を備える。電極５５１（ｉ，ｊ）は、接続部５２２において、画素回路５３０（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５５０（ｉ，ｊ）に用いることができる。
【０３５５】
例えば、屈折率２．０近傍の透明導電膜を電極５５１（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５５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。または、屈折率１．８近傍の材料を発光性の材料を含む層５５３（ｊ）に用いることができる。
【０３５６】
光学素子５６０は透光性を備え、光学素子５６０は第１の領域、第２の領域および第３の領域を備える。
【０３５７】
第１の領域は第２の表示素子５５０（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５６５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。
【０３５８】
被覆膜５６５は可視光に対する反射性を備え、被覆膜５６５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。
【０３５９】
例えば、金属を被覆膜５６５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５６５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５６５に用いることができる。
【０３６０】
［レンズ５８０］
可視光を透過する材料をレンズ５８０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５８０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５８０に用いることができる。
【０３６１】
例えば、酸化物または硫化物を含む材料をレンズ５８０に用いることができる。
【０３６２】
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５８０に用いることができる。または、硫化亜鉛などを、レンズ５８０に用いることができる。
【０３６３】
例えば、樹脂を含む材料をレンズ５８０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５８０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５８０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。
【０３６４】
［機能層７２０］
機能層７２０は、基板７７０および絶縁膜５０１Ｃ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。
【０３６５】
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。
【０３６６】
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。
【０３６７】
例えば、屈折率１．５５近傍のアクリル樹脂を、絶縁膜７７１に用いることができる。
【０３６８】
［基板５７０、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５７０と、基板７７０と、を有する。
【０３６９】
基板７７０は、基板５７０と重なる領域を備える。基板７７０は、基板５７０との間に機能層５２０を挟む領域を備える。
【０３７０】
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。
【０３７１】
例えば、屈折率１．５近傍の樹脂材料を基板７７０に用いることができる。
【０３７２】
［接合層５０５］
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、接合層５０５を有する。
【０３７３】
接合層５０５は、機能層５２０および基板７７０の間に挟まれる領域を備え、機能層５２０および基板７７０を貼り合せる機能を備える。
【０３７４】
［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。
【０３７５】
構造体ＫＢ１は、機能層５２０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５５０（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。
【０３７６】
また、構造体ＫＢ１は光学素子５６０と重なる領域を備え、例えば、光学素子５６０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。
【０３７７】
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５５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備え、構造体ＫＢ２は透光性を備える。
【０３７８】
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。
【０３７９】
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。
【０３８０】
例えば、屈折率１．５近傍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近傍のアクリル樹脂を構造体ＫＢ２に用いることができる。
【０３８１】
［入力ユニット５０３］
入力ユニット５０３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。
【０３８２】
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５０３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。
【０３８３】
例えば、静電容量方式の近接センサを備える屈折率１．６近傍のタッチセンサを入力ユニット５０３に用いることができる。
【０３８４】
［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。
【０３８５】
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５２０との間に第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）を挟む領域を備える。
【０３８６】
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。
【０３８７】
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。
【０３８８】
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。
【０３８９】
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５５０（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。
【０３９０】
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。
【０３９１】
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。
【０３９２】
例えば、屈折率１．６近傍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近傍の材料を位相差フィルム７７０ＰＡに用いることができる。
【０３９３】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【０３９４】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に適用可能な表示モジュールについて説明する。
【０３９５】
図２４（Ａ）に示す表示モジュール６０００は、上部カバー６００１と下部カバー６００２との間に、ＦＰＣ６００５に接続された表示パネル６００６、フレーム６００９、プリント基板６０１０、及びバッテリ６０１１を有する。
【０３９６】
例えば、本発明の一態様を用いて作製された表示装置を、表示パネル６００６に用いることができる。これにより、高い歩留まりで表示モジュールを作製することができる。
【０３９７】
上部カバー６００１及び下部カバー６００２は、表示パネル６００６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。
【０３９８】
また、表示パネル６００６に重ねてタッチパネルを設けてもよい。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６００６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６００６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。
【０３９９】
フレーム６００９は、表示パネル６００６の保護機能の他、プリント基板６０１０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６００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。
【０４００】
プリント基板６０１０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６０１１による電源であってもよい。バッテリ６０１１は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
【０４０１】
また、表示モジュール６０００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。
【０４０２】
図２４（Ｂ）は、光学式のタッチセンサを備える表示モジュール６０００の断面概略図である。
【０４０３】
表示モジュール６０００は、プリント基板６０１０に設けられた発光部６０１５及び受光部６０１６を有する。また、上部カバー６００１と下部カバー６００２により囲まれた領域に一対の導光部（導光部６０１７ａ、導光部６０１７ｂ）を有する。
【０４０４】
表示パネル６００６は、フレーム６００９を間に介してプリント基板６０１０やバッテリ６０１１と重ねて設けられている。表示パネル６００６とフレーム６００９は、導光部６０１７ａ、導光部６０１７ｂに固定されている。
【０４０５】
発光部６０１５から発せられた光６０１８は、導光部６０１７ａにより表示パネル６００６の上部を経由し、導光部６０１７ｂを通って受光部６０１６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６０１８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。
【０４０６】
発光部６０１５は、例えば表示パネル６００６の隣接する２辺に沿って複数設けられる。受光部６０１６は、発光部６０１５と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。
【０４０７】
発光部６０１５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６０１５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。
【０４０８】
受光部６０１６は、発光部６０１５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。
【０４０９】
導光部６０１７ａ、導光部６０１７ｂとしては、少なくとも光６０１８を透過する部材を用いることができる。導光部６０１７ａ及び導光部６０１７ｂを用いることで、発光部６０１５と受光部６０１６とを表示パネル６００６の下側に配置することができ、外光が受光部６０１６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。
【０４１０】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【０４１１】
１０    電子機器
１１    制御部
１２    演算部
１３    駆動部
１４    駆動部
２０    画素ユニット
２１    画素
２１Ｂ    表示素子
２１Ｇ    表示素子
２１Ｒ    表示素子
２２    画素
２２Ｂ    表示素子
２２Ｇ    表示素子
２２Ｒ    表示素子
２５    光
３１    視点検出部
３５    タッチセンサ
５０    接着層
６０    表示システム
１１１    筐体
１１２    筐体
１１３    ヒンジ
１１４    カメラ
１１５    支持部
１１７    絶縁層
１２１    表示部
１２２    表示部
１３０    偏光板
１３１    スタイラス
１３２    指
１３３ａ    配向膜
１３３ｂ    配向膜
１３４    着色層
１３５    着色層
１３６    遮光層
１４１ａ    文書情報
１４１ｂ    文書情報
１４２    ユーザ入力画像
１４３    画像
１４３ａ    オブジェクト
１４４ａ    輪郭部分
１４４ｂ    記号部分
１４５    ウィンドウ
１４６    ユーザ入力画像
１５１    領域
１６１    接着層
１６２    接着層
１９１    導電層
１９２    ＥＬ層
１９３ａ    導電層
１９３ｂ    導電層
２０１    トランジスタ
２０１ａ    トランジスタ
２０１ｂ    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
２０８    トランジスタ
２１１    絶縁層
２１２    絶縁層
２１３    絶縁層
２１４    絶縁層
２１５    絶縁層
２１６    絶縁層
２１７    絶縁層
２１８    絶縁層
２２０    絶縁層
２２１    導電層
２２２    導電層
２２３    導電層
２２４    導電層
２３１    半導体層
２４２    接続層
２４３    接続体
２５１    開口
２５２    接続部
３００    表示パネル
３００ａ    表示パネル
３００ｂ    表示パネル
３１１    電極
３１１ａ    導電層
３１１ｂ    導電層
３１２    液晶
３１３    導電層
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
３６２ａ    表示部
３６２ｂ    表示部
３６４    回路
３６４ａ    回路
３６４ｂ    回路
３６５    配線
３６６    タッチセンサ
３７２    ＦＰＣ
３７３    ＩＣ
４００    表示装置
４１０    画素
４５１    開口
５０１    ユニット
５０１Ｃ    絶縁膜
５０２    ユニット
５０３    入力ユニット
５０５    接合層
５１２Ｂ    導電膜
５２０    機能層
５２１    絶縁膜
５２１Ａ    絶縁膜
５２１Ｂ    絶縁膜
５２２    接続部
５２８    絶縁膜
５３０    画素回路
５５０    表示素子
５５１    電極
５５２    電極
５５３    発光性の材料を含む層
５６０    光学素子
５６５    被覆膜
５７０    基板
５８０    レンズ
５９１Ａ    開口部
６００    制御部
６０１    データ処理回路
６０２    メモリ
６０３    メモリ
６０４    制御回路
６０５    カメラ
６０６    ＧＰＳ受信機
６０７    データ入出力部
６１０    表示部
６１１    画素
６１２    画素
６１３    タッチセンサ
６１４    光センサ
６５１    画素回路
６５３    液晶素子
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    液晶材料を含む層
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
６０００    表示モジュール
６００１    上部カバー
６００２    下部カバー
６００５    ＦＰＣ
６００６    表示パネル
６００９    フレーム
６０１０    プリント基板
６０１１    バッテリ
６０１５    発光部
６０１６    受光部
６０１７ａ    導光部
６０１７ｂ    導光部
６０１８    光
【図１】
2018041078.tif 000003
【図２】
2018041078.tif 000004
【図３】
2018041078.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018041078.tif 000007
【図６】
2018041078.tif 000008
【図７】
2018041078.tif 000009
【図８】
2018041078.tif 000010
【図９】
2018041078.tif 000011
【図１０】
2018041078.tif 000012
【図１１】
2018041078.tif 000013
【図１２】
2018041078.tif 000014
【図１３】
2018041078.tif 000015
【図１４】
2018041078.tif 000016
【図１５】
2018041078.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2018041078.tif 000019
【図１８】
2018041078.tif 000020
【図１９】
2018041078.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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