(57)【要約】【課題】画像データを速く処理して、画像を映すことができる表示装置を提供する。【解決手段】第１表示領域と、第２表示領域と、を有する表示装置であって、第１表示領域は、自発光型画素を有し、第２表示領域は、反射型画素を有する。第１表示領域に、第１画像を表示し、第２表示領域に、文字や図形などを有する第２画像を表示する。第１表示領域と、第２表示領域と、同時に駆動することで、第１画像と、第２画像と、足し合わせた画像を表示する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１駆動方法を有する電子機器システムであって、
受信装置と、表示装置と、を有し、
前記表示装置は、第１表示領域と、第２表示領域と、を有し、
前記第１表示領域は、自発光型画素を有し、
前記第２表示領域は、反射型画素を有し、
前記第１駆動方法は、前記自発光型画素と、前記反射型画素と、によって、前記表示装置に画像を映す方法を有し、
前記受信装置は、第１画像、及び第２画像に基づく放送信号を前記電子機器システムに入力する機能を有し、
前記第１表示領域は、前記第１画像を表示する機能を有し
前記第２表示領域は、前記第２画像を表示する機能を有し、
前記第２画像は、文字、図形、模様の少なくともいずれか一を有し、
前記第１駆動方法により、前記第１画像と、前記第２画像と、を同時に映すことによって、前記第１画像と、前記第２画像と、を足し合わせた画像を表示することを特徴とする電子機器システム。
【請求項２】
請求項１において、
第２駆動方法を有し、
前記反射型画素は、チャネル形成領域に金属酸化物を有するトランジスタを有し、
第２駆動方法は、前記反射型画素によって、前記第１駆動方法よりも低いフレーム周波数で、前記表示装置に画像を映す方法を有し、
前記第２駆動方法により、前記第１画像と、前記第２画像と、を同時に映すことによって、前記第１画像と、前記第２画像と、を足し合わせた画像を表示することを特徴とする電子機器システム。
【請求項３】
請求項１、又は請求項２において、
処理装置を有し、
前記処理装置は、前記第１画像の、前記第２画像が表示される領域を非表示にする機能と、前記第２画像の、前記第１画像が表示される領域を非表示にする機能と、を有する電子機器システム。
【請求項４】
第１駆動方法を有する電子機器システムであって、
受信装置と、表示装置と、を有し、
前記表示装置は、第１表示領域と、第２表示領域と、を有し、
前記受信装置は、第１画像に基づく放送信号を前記電子機器システムに入力する機能を有し、
前記第１表示領域は、自発光型画素を有し、
前記第２表示領域は、反射型画素を有し、
前記第１駆動方法は、前記反射型画素によって、前記表示装置に画像を映す方法を有し、
前記第２表示領域は、前記第１画像を表示する機能を有し、
前記第１画像は、文字、図形、模様の少なくともいずれか一を有し、
前記第１駆動方法によって、前記第１画像を表示することを特徴とする電子機器システム。
【請求項５】
請求項４において、
第２駆動方法を有し、
前記反射型画素は、チャネル形成領域に金属酸化物を有するトランジスタを有し、
前記第２駆動方法は、前記第１駆動方法よりも低いフレーム周波数で、前記表示装置に画像を映す方法を有し、
前記第２駆動方法によって、前記第１画像を表示することを特徴とする電子機器システム。
【請求項６】
請求項４、又は請求項５において、
第３駆動方法と、第４駆動方法と、を有し、
前記第３駆動方法は、前記自発光型画素によって、前記表示装置に画像を映す方法を有し、
前記第４駆動方法は、前記自発光型画素と、前記反射型画素と、によって、前記表示装置に画像を映す方法を有し、
前記第１画像は、番組表と、カーソルと、を有し、
前記第１画像の表示中において、前記カーソルで視聴する番組を選択することで、前記第１乃至第４駆動方法のいずれか一によって、前記番組を表示する機能を有する電子機器システム。
【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発明の技術分野は、物、方法、又は、製造方法に関するものである。又は、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、又は、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書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、液晶表示装置、発光装置、蓄電装置、撮像装置、記憶装置、プロセッサ、電子機器、それらの駆動方法、それらの製造方法、それらの検査方法、又はそれらのシステムを一例として挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
近年、スマートフォンなどの携帯電話、タブレット型情報端末、ノート型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等が有する表示装置において、様々な面で改良が進められている。例えば、解像度を大きくする、色再現性（ＮＴＳＣ比）を高くする、駆動回路を小さくする、消費電力を低減する、等の表示装置の開発が行われている。
【０００４】
また、改良の１つとして、環境の光の照度に応じて、表示装置に映す画像の輝度を自動的に調節する機能を有する表示装置が挙げられる。該表示装置として、例えば、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、を有する表示装置が挙げられる。この構成にすることにより、環境の光の照度が十分に高い場合には、反射光を利用して表示装置に画像を映す表示モード（以下、反射モードという。）とし、又は環境の光の照度が低い場合には、発光素子を光らせて表示装置に画像を映す表示モード（以下、自発光モードという。）として、表示装置に映す画像の明るさの調節を行うことができる。つまり、該表示装置は、照度計（照度センサという場合もある。）などを用いて環境の光を検知することによって、該光の照度に応じて表示方法を反射モード、自発光モード、又はそれら両方を用いたモードのいずれかを選択して、画像の表示を行うことができる。
【０００５】
ところで、発光素子を光らせて画像を映す機能と、環境の光を反射して画像を映す機能と、を有する表示装置として、例えば、１つの画素に、液晶素子を制御する画素回路と、発光素子を制御する画素回路と、を有する表示装置が特許文献１乃至特許文献３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／０１０７６８８号明細書
【特許文献２】国際公開第２００７／０４１１５０号公報
【特許文献３】特開２００８−２２５３８１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｓ．Ｋａｗａｓｈｉｍａ，  ｅｔ  ａｌ．，  ”１３．３−Ｉｎ．  ８Ｋ  Ｘ  ４Ｋ  ６６４−ｐｐｉ  ＯＬＥＤ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｕｓｉｎｇ  ＣＡＡＣ−ＯＳ  ＦＥＴｓ，”  ＳＩＤ  ２０１４  ＤＩＧＥＳＴ，ｐｐ．６２７―６３０．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
テレビジョン（ＴＶ）は、大画面化に伴い、高精細度の映像を視聴できることが望まれている。そのため、超高精細ＴＶ（ＵＨＤＴＶ）放送の実用化が推し進められている。超高解像度テレビジョン（ＵＨＤＴＶ）放送が推進されている日本国では、２０１５年に通信（ＣＳ）衛星及び光回線による４Ｋ放送サービスが開始されている。今後、放送（ＢＳ）衛星によるＵＨＤＴＶ（４Ｋ、８Ｋ）の試験放送の開始が予定されている。そのため、８Ｋ放送に対応するための各種の電子機器が開発されている（非特許文献１）。８Ｋの実用放送では、４Ｋ放送、２Ｋ放送（フルハイビジョン放送）も併用される予定である。
【０００９】
８Ｋ放送における映像符号化方式には、新たな規格Ｈ．２６５  ｜  ＭＰＥＧ−Ｈ  ＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）が採択されている。８Ｋ放送の映像の解像度（水平・垂直の画素数）は７６８０×４３２０であり、４Ｋ（３８４０×２１６０）の４倍、２Ｋ（１９２０×１０８０）の１６倍である。そのため、８Ｋ放送では大容量の画像データを取り扱う必要がある。
【００１０】
特に、２Ｋ放送、４Ｋ放送、又は８Ｋ放送で扱う大容量の画像データに対して、限られた放送帯域で送信するためには、画像データを如何に圧縮（エンコード）するかが重要となっている。また、テレビジョン側では、受信した画像データを復号（デコード）などの処理を如何に速く行うかが重要となっている。
【００１１】
上述した放送で取り扱う画像データは、主データ、及び副データを有しており、主データは、テレビジョン側の表示部の全体に映すメインとなる映像、又は画像のデータを有し、副データは、前記映像、又は前記画像に付加する文字（字幕）、図形、模様などを有している。一般的には、受信機が画像データを受信後、デコーダによって主データと副データを合成して、合成したデータをテレビジョンに映している。特に、画像データの容量が大きいほど、主データと副データの合成に時間を要する場合がある。
【００１２】
本発明の一態様は、新規の表示装置を提供することを課題の１つとする。又は、本発明の一態様は、該表示装置を有する電子機器を提供することを課題の１つとする。又は、本発明の一態様は、新規の電子機器システムを提供することを課題の１つとする。
【００１３】
又は、本発明の一態様は、画像データを速く処理して表示部に画像データを映すことができる電子機器を提供することを課題の１つとする。又は、本発明の一態様は、視認性を高めた電子機器を提供することを課題の１つとする。
【００１４】
なお本発明の一態様の課題は、上記列挙した課題に限定されない。上記列挙した課題は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお他の課題は、以下の記載で述べる、本項目で言及していない課題である。本項目で言及していない課題は、当業者であれば明細書又は図面等の記載から導き出せるものであり、これらの記載から適宜抽出することができる。なお、本発明の一態様は、上記列挙した記載、及び他の課題のうち、少なくとも一つの課題を解決するものである。なお、本発明の一態様は、上記列挙した記載、及び他の課題の全てを解決する必要はない。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（１）
本発明の一態様は、第１駆動方法を有する電子機器システムであって、受信装置と、表示装置と、を有し、表示装置は、第１表示領域と、第２表示領域と、を有し、第１表示領域は、自発光型画素を有し、第２表示領域は、反射型画素を有し、第１駆動方法は、自発光型画素と、反射型画素と、によって、表示装置に画像を映す方法を有し、受信装置は、第１画像、及び第２画像に基づく放送信号を電子機器システムに入力する機能を有し、第１表示領域は、第１画像を表示する機能を有し第２表示領域は、第２画像を表示する機能を有し、第２画像は、文字、図形、模様の少なくともいずれか一を有し、第１駆動方法により、第１画像と、第２画像と、を同時に映すことによって、第１画像と、第２画像と、を足し合わせた画像を表示することを特徴とする電子機器システムである。
【００１６】
（２）
又は、本発明の一態様は、前記（１）において、第２駆動方法を有し、反射型画素は、チャネル形成領域に金属酸化物を有するトランジスタを有し、第２駆動方法は、反射型画素によって、第１駆動方法よりも低いフレーム周波数で、表示装置に画像を映す方法を有し、第２駆動方法により、第１画像と、第２画像と、を同時に映すことによって、第１画像と、第２画像と、を足し合わせた画像を表示することを特徴とする電子機器システムである。
【００１７】
（３）
又は、本発明の一態様は、前記（１）、又は前記（２）において、処理装置を有し、処理装置は、第１画像の、第２画像が表示される領域を非表示にする機能と、第２画像の、第１画像が表示される領域を非表示にする機能と、を有する電子機器システムである。
【００１８】
（４）
又は、本発明の一態様は、第１駆動方法を有する電子機器システムであって、受信装置と、表示装置と、を有し、表示装置は、第１表示領域と、第２表示領域と、を有し、受信装置は、第１画像に基づく放送信号を電子機器システムに入力する機能を有し、第１表示領域は、自発光型画素を有し、第２表示領域は、反射型画素を有し、第１駆動方法は、反射型画素によって、表示装置に画像を映す方法を有し、第２表示領域は、第１画像を表示する機能を有し、第１画像は、文字、図形、模様の少なくともいずれか一を有し、第１駆動方法によって、第１画像を表示することを特徴とする電子機器システムである。
【００１９】
（５）
又は、本発明の一態様は、前記（４）において、第２駆動方法を有し、反射型画素は、チャネル形成領域に金属酸化物を有するトランジスタを有し、第２駆動方法は、第１駆動方法よりも低いフレーム周波数で、表示装置に画像を映す方法を有し、第２駆動方法によって、第１画像を表示することを特徴とする電子機器システムである。
【００２０】
（６）
又は、本発明の一態様は、前記（４）、又は前記（５）において、第３駆動方法と、第４駆動方法と、を有し、第３駆動方法は、自発光型画素によって、表示装置に画像を映す方法を有し、第４駆動方法は、自発光型画素と、反射型画素と、によって、表示装置に画像を映す方法を有し、第１画像は、番組表と、カーソルと、を有し、第１画像の表示中において、カーソルで視聴する番組を選択することで、第１乃至第４駆動方法のいずれか一によって、番組を表示する機能を有する電子機器システムである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の一態様によって、新規の電子機器を提供することができる。又は、本発明の一態様は、該表示装置を有する電子機器を適用することができる。又は、本発明の一態様によって、新規の電子機器システムを提供することができる。
【００２２】
又は、本発明の一態様によって、画像データを速く処理して表示部に画像データを映すことができる電子機器を提供することができる。又は、本発明の一態様は、視認性を高めた電子機器を提供することができる。
【００２３】
なお本発明の一態様の効果は、上記列挙した効果に限定されない。上記列挙した効果は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお他の効果は、以下の記載で述べる、本項目で言及していない効果である。本項目で言及していない効果は、当業者であれば明細書又は図面等の記載から導き出せるものであり、これらの記載から適宜抽出することができる。なお、本発明の一態様は、上記列挙した効果、及び他の効果のうち、少なくとも一つの効果を有するものである。従って本発明の一態様は、場合によっては、上記列挙した効果を有さない場合もある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】電子機器システムの構成例を示すブロック図。
【図２】ディスプレイユニットに映す画像の処理を説明する図。
【図３】ディスプレイユニットに映す画像の処理を説明する図。
【図４】電子機器システムの構成例を示すブロック図。
【図５】放送システムの構成例を示すブロック図。
【図６】放送システムの構成例を示すブロック図。
【図７】放送システムのデータ伝送を示す模式図。
【図８】受信装置の構成例を示す図。
【図９】エンコーダの構成例を示すブロック図。
【図１０】表示装置の構成例を説明する模式図。
【図１１】表示装置の構成例を説明する、回路図及びタイミングチャート。
【図１２】表示装置の一例を示す斜視図。
【図１３】入出力パネルの構成例を示す断面図。
【図１４】入出力パネルの構成例を示す断面図。
【図１５】試料のＸＲＤスペクトルの測定結果を説明する図。
【図１６】試料のＴＥＭ像、および電子線回折パターンを説明する図。
【図１７】試料のＥＤＸマッピングを説明する図。
【図１８】タッチセンサユニットの構成例を示す回路図と、概観の例を示す上面図。
【図１９】表示モジュールの一例を示す断面図。
【図２０】電子機器の一例を示す図。
【図２１】電子機器の動作方法を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本明細書等において、画像とは、静止画に加え、動画を含む表記であるとする。つまり、本明細書等において、画像と記載された場合、静止画、動画のどちらかの表記に置き換えて、呼称することができる。また、動画は、映像などの表記に置き換えて呼称することができる。
【００２６】
本明細書等において、金属酸化物（ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ）とは、広い表現での金属の酸化物である。金属酸化物は、酸化物絶縁体、酸化物導電体（透明酸化物導電体を含む）、酸化物半導体（Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ又は単にＯＳともいう）などに分類される。例えば、トランジスタの活性層に金属酸化物を用いた場合、当該金属酸化物を酸化物半導体と呼称する場合がある。つまり、金属酸化物が増幅作用、整流作用、及びスイッチング作用の少なくとも１つを有するトランジスタのチャネル形成領域を構成し得る場合、当該金属酸化物を、金属酸化物半導体（ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、略してＯＳと呼ぶことができる。また、ＯＳ  ＦＥＴと記載する場合においては、金属酸化物又は酸化物半導体を有するトランジスタと換言することができる。
【００２７】
また、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。
【００２８】
（実施の形態１）
図１に本実施の形態で説明する電子機器システムの構成を示す。電子機器システム１００は、アンテナ１０１と、復調器１０２と、デコーダ１０３と、論理回路１０４と、画像処理装置１０５と、ディスプレイユニット１０６と、を有する。
【００２９】
以下、簡単にディスプレイユニット１０６の表示領域１０７に表示されるデータの流れを説明する。アンテナ１０１は、人工衛星又は電波塔などから送られる放送信号を受信する。放送信号は、アンテナ１０１から復調器１０２に送られる。なお、放送信号はＩ（同位相）成分とＱ（直交位相）成分の情報を持つ復号信号である。
【００３０】
復調器１０２は、放送信号を復調して、Ｉ信号、Ｑ信号の２つのアナログ信号に分解する。Ｉ信号、及びＱ信号は、デコーダ１０３に送られる。
【００３１】
デコーダ１０３は、Ｉ信号、及びＱ信号をデジタル信号に変換する処理を有する。加えて、デコーダ１０３は、該デジタル信号に対して、各種の処理を実行し、データストリームを生成する。この処理には、フレーム分離、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ）符号の復号、放送制御用データの分離、デスクランブル処理等がある。デコーダ１０３は、データストリームを生成後、該データストリームを復号化して、画像データを生成する。復号化の処理には、直交変換（ＤＣＴ：離散コサイン変換、ＤＳＴ：離散サイン変換）、フレーム内予測処理、動き補償予測処理等がある。なお、ここでの画像データは、第１画像データと、第２画像データと、を有するものとする。第１画像データは、ディスプレイユニット１０６の表示部の全体に表示する画像データを有し、第２画像データは、文字（以後、字幕と記載する場合がある。）、図形などの画像データを有する。
【００３２】
ここで、第１画像データと、第２画像データの処理方法について説明する。ディスプレイユニット１０６に表示する画像として、例えば、図２（Ａ）に示すような、ニュースの画像に字幕を重ねた表示を行う場合を考える。この画像を生成には、第１画像データとする図２（Ｂ）に示すニュースの画像を用い、第２画像データとする図２（Ｃ）に示す字幕の画像を用いる。
【００３３】
初めに、デコーダ１０３は、第１画像データと、第２画像データの画素数を一致させる。次に、図２（Ｂ）の第１画像データを、例えば、図３（Ａ）に示すように、字幕を表示する部分を黒（値を０にする、又は画像を非表示にする）に指定したデータ（以後、第１加工画像データと呼称する。）に加工する。また、図２（Ｃ）の第２画像データを、例えば、図３（Ｂ）に示すように、字幕の周囲の領域を黒に指定したデータ（以後、第２加工画像データと呼称する。）に加工する。
【００３４】
ここで、例えば、ディスプレイユニット１０６の画素数が１９２０×１０８０であれば、第１加工画像データ、第２加工画像データとも１９２０×１０８０の画素数に対応させる。なお、データ量を削減するために、第２加工画像データは、第１加工画像データよりも少ない画素数として、例えば、９６０×５４０の画素数に対応してもよい（図３（Ｃ）参照）。但し、第２加工画像データは、そのままでは、第１加工画像データとの画素数と一致しないため、伸張処理を施す必要がある。例えば、画素数が１９２０×１０８０であるディスプレイユニット１０６に、９６０×５４０の画素数の第２加工画像を表示する場合、第２加工画像の１画素の表示を、ディスプレイユニット１０６では２×２の画素で表示する必要がある。一般に、第２画像データのような文字のデータは、動画である第１画像データと異なり、解像度が低くても不自然さを感じない。
【００３５】
第１加工画像データ、及び第２加工画像データは、論理回路１０４に送られる。
【００３６】
論理回路１０４では、送られてきた第１加工画像データと、第２加工画像データと、の合成が行われて、合成画像データを生成する。この過程では、例えば、第１加工画像データと、第２加工画像データと、を用いて数値処理が行われる。具体的には、第１加工画像データと、第２加工画像データと、の各画素に対応する値の加算が行われる。
【００３７】
このとき、第１加工画像データで黒（値が０）の部分（画素）には、第１加工画像データと、第２加工画像データとを、足して得られる値、つまり、第２加工画像データの部分（画素）の値となる。
【００３８】
つまり、第１加工画像データにおいて、黒に指定された部分は、第２加工画像データと同様な表示がなされる。第２加工画像データにおいて、黒に指定された部分においても同様である。結果として、第１加工画像データと第２加工画像データを足して得られるデータは、図２（Ａ）に示すものに近い画像として、ディスプレイユニット１０６に表示することができる。
【００３９】
なお、第１加工画像データと第２加工画像データを足し合わせたとき、その境界部分に曖昧さが生じることがある。これは、第１加工画像データの縁と、第２加工画像データの縁と、のそれぞれが似た色を有する場合に起こる場合がある。これを防ぐ方法として、第２加工画像データの縁にあたる画素の値を０（黒）にする方法が挙げられる。この方法を用いることにより、第１加工画像データと第２加工画像データを足し合わせたとき、第２加工画像データの縁が黒になるため、第１加工画像データと第２加工画像データとの境界を見易くすることができる。つまり、第２加工画像データが有する文字を認識し易くできる。
【００４０】
第１加工画像データと第２加工画像データを足し合わせた合成画像データは、画像処理装置１０５に入力される。画像処理装置１０５は、画像データを処理し、ディスプレイユニット１０６に入力可能なデータ信号を生成する。画像処理装置１０５での処理は、画像処理（ガンマ処理）、デジタル−アナログ変換処理等がある。ディスプレイユニット１０６にデータ信号が入力されることで、ディスプレイユニット１０６は、該データ信号に基づく表示を行う。
【００４１】
なお、上述の例では、第１画像データの加工は、第２加工画像データを挿入する部分（画素）を黒く（値を０に、又は画像を非表示に）したが、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、第１画像データの加工を行わず、第２加工画像データをそのまま第１画像データと合成してもよい。
【００４２】
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。
【００４３】
（実施の形態２）
実施の形態１では、第１加工画像データと第２加工画像データを論理回路１０４で画素ごとに、加算等の数値演算を行って、その値を画素に表示させる方式であったが、第１加工画像データを表示する第１表示領域と、第２加工画像データを表示する第２表示領域と、が積層されたディスプレイユニットによって、表示してもよい。
【００４４】
図４に示す電子機器システム１００Ａは、アンテナ１０１と、復調器１０２と、デコーダ１０３Ａと、デコーダ１０３Ｂと、画像処理装置１０５と、ディスプレイユニット１０６Ａと、を有する。
【００４５】
ディスプレイユニット１０６Ａは、表示領域１０７Ａと、表示領域１０７Ｂと、を有し、表示領域１０７Ａ、表示領域１０７Ｂの順に積層している。このような構成にすることにより、表示領域１０７Ａは、表示領域１０７Ｂの表示を透過することができる。ユーザは表示領域１０７Ｂから表示を視認できる。つまり、ディスプレイユニット１０６Ａの構成にすることによって、実施の形態１で説明した論理回路１０４と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
表示領域１０７Ａの一の画素は表示領域１０７Ｂの一又は複数の画素と対応してもよい。
【００４７】
例えば、表示領域１０７Ａはマトリクス状の非反射型画素を有し、表示領域１０７Ｂはマトリクス状の反射型画素を有する。あるいは、表示領域１０７Ａ、表示領域１０７Ｂともにマトリクス状の非反射型画素を有する。あるいは、表示領域１０７Ａ、表示領域１０７Ｂともにマトリクス状の反射型画素を有する。
【００４８】
反射型画素としては、反射型液晶画素や反射型Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＭＥＭＳ）画素が挙げられる。非反射型画素としては、透過型液晶画素や有機ＥＬ、無機ＥＬ、窒化物半導体発光ダイオード等を用いた自発光型画素が挙げられる。特に、表示領域１０７Ａに表示素子として透過型液晶画素を有し、表示領域１０７Ｂに表示素子として反射型液晶画素を有するディスプレイをＴＲ−Ｈｙｂｒｉｄ  ディスプレイ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ  ＬＣ  ａｎｄ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ＬＣ  Ｈｙｂｒｉｄ  ディスプレイ、又は、Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ／Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  ディスプレイ）と呼称する。
【００４９】
いずれにしても、表示領域１０７Ｂは、表示領域１０７Ａの表示を透過できるような構造を有することが必要である。例えば、表示領域１０７Ｂは、表示領域１０７Ａの各画素に対応した開口を有し、表示領域１０７Ａから発せられた光を透過させる構造とできる。なお、本明細書では、このように、表示領域１０７Ａに表示素子として自発光型画素を有し、表示領域１０７Ｂに表示素子として反射型画素を有するディスプレイユニットをＥＲ−Ｈｙｂｒｉｄ  ディスプレイ（Ｅｍｉｓｓｉｖｅ  ＯＬＥＤ  ａｎｄ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ＬＣ  Ｈｙｂｒｉｄ  ディスプレイ、又は、Ｅｍｉｓｓｉｏｎ／Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  ディスプレイ）と呼称する。
【００５０】
ディスプレイユニット１０６Ａでは、第１加工画像データは表示領域１０７Ａに、第２加工画像データは表示領域１０７Ｂに、それぞれ、表示される。第１加工画像データ、第２加工画像データは、それぞれ、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すものと同等であり、一方において黒が指定された画素では、他方のデータによって指定された輝度と色のみが表示され、結果として、図２（Ａ）と同様な表示を視覚できる。すなわち、実施の形態１で示された、一方において黒が指定された画素の数値０のデータに、他方の画素のデータを加えるのと同等な処理がおこなわれる。
【００５１】
図４では、第１画像データと第２画像データを処理するためのデコーダ１０３Ａとデコーダ１０３Ｂを有する構造としたが、実施の形態１で示したように、第１画像データと第２画像データを１つのデコーダで処理してもよい。
【００５２】
なお、上述の例では、第１画像データの加工は、第２加工画像データを挿入する部分（画素）を黒く（値を０に）したが、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、第１画像データの加工を行わず、第２加工画像データをそのまま第１画像データと合成してもよい。
【００５３】
なお、上述では、第１加工画像データを、表示領域１０７Ａに表示し、第２加工画像データを、表示領域１０７Ｂに表示する例を説明したが、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、電子機器システム１００Ａは、第１加工画像データを、表示領域１０７Ｂに表示し、第２加工画像データを、表示領域１０７Ａに表示する構成としてもよい。
【００５４】
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。
【００５５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、開示する発明に係る放送システム、特に放送信号を送信する側のシステムについて説明する。
【００５６】
＜放送システム＞
図５は、放送システムの構成例を模式的に示すブロック図である。放送システム１５００は、カメラ１５１０、送信装置１５１１、実施の形態１で説明した電子機器システム１００を有する。電子機器システム１００は、受信装置１５１２、表示装置１５１３を有する。カメラ１５１０はイメージセンサ１５２０、画像処理装置１５２１を有する。送信装置１５１１は、エンコーダ１５２２及び変調器１５２３を有する。
【００５７】
受信装置１５１２と、表示装置１５１３と、は、実施の形態１で説明した電子機器システム１００が有するアンテナ１０１、復調器１０２、デコーダ１０３、論理回路１０４、画像処理装置１０５、ディスプレイユニット１０６、などによって構成されている。具体的には、一例として、受信装置１５１２は、アンテナ１０１と、復調器１０２と、デコーダ１０３と、論理回路１０４と、を有し、表示装置１５１３は、画像処理装置１０５と、ディスプレイユニット１０６と、を有する。また、受信装置１５１２が、デコーダ１０３と、論理回路１０４と、を有さず、表示装置１５１３が、デコーダ１０３と、論理回路１０４と、を有する構成としてもよい。
【００５８】
カメラ１５１０が８Ｋ映像を撮影が可能である場合、イメージセンサ１５２０は、８Ｋのカラー画像を撮像可能な画素数を有する。例えば、１画素が１の赤用（Ｒ）サブ画素、２の緑用（Ｇ）サブ画素、及び１の青用（Ｂ）サブ画素でなる場合、イメージセンサ１５２０には、少なくとも７６８０×４３２０×４［Ｒ、Ｇ＋Ｇ、Ｂ］の画素が必要となり、また、４Ｋ用のカメラであれば、イメージセンサ１５２０の画素数は、少なくとも３８４０×２１６０×４の画素が必要であり、２Ｋ用のカメラであれば、画素数は、少なくとも１９２０×１０８０×４の画素が必要である。
【００５９】
イメージセンサ１５２０は未加工のＲａｗデータ１５４０を生成する。画像処理装置１５２１は、Ｒａｗデータ１５４０に画像処理（ノイズ除去、補間処理など）を施し、映像データ１５４１を生成する。映像データ１５４１は送信装置１５１１に出力される。
【００６０】
送信装置１５１１は、映像データ１５４１を処理して、放送帯域に適合する放送信号１５４３を生成する（放送信号を搬送波という場合がある）。エンコーダ１５２２は映像データ１５４１を処理し、符号化データ１５４２を生成する。エンコーダ１５２２は、映像データ１５４１を符号化する処理、映像データ１５４１に放送制御用データ（例えば認証用のデータ）を付加する処理、暗号化処理、スクランブル処理（スペクトラム拡散のためのデータ並び替え処理）等を行う。
【００６１】
変調器１５２３は符号化データ１５４２をＩＱ変調（直交位相振幅変調）することで、放送信号１５４３を生成し、出力する。放送信号１５４３は、Ｉ（同位相）成分とＱ（直交位相）成分の情報を持つ複合信号である。ＴＶ放送局は、映像データ１５４１の取得、及び放送信号１５４３の供給を担う。
【００６２】
放送信号１５４３は、電子機器システム１００が有する受信装置１５１２で受信される。受信装置１５１２以降の処理は、実施の形態１、又は実施の形態２の説明を参照する。
【００６３】
上述した例は、実施の形態１で説明した電子機器システム１００を有する放送システムであるが、別の例として、実施の形態２で説明した電子機器システム１００Ａを有する放送システムとしてもよい。図６に、電子機器システム１００Ａを有する放送システム１５００Ａを示す。
【００６４】
放送システム１５００Ａは、カメラ１５１０、送信装置１５１１、実施の形態２で説明した電子機器システム１００Ａ、画像生成装置１５３０を有する。電子機器システム１００Ａは、受信装置１５１２、表示装置１５１３を有する。カメラ１５１０はイメージセンサ１５２０、画像処理装置１５２１を有する。送信装置１５１１は、エンコーダ１５２２及び変調器１５２３を有する。
【００６５】
受信装置１５１２と、表示装置１５１３と、は、電子機器システム１００Ａが有するアンテナ１０１と、復調器１０２と、デコーダ１０３Ａと、デコーダ１０３Ｂと、画像処理装置１０５と、ディスプレイユニット１０６と、によって構成されている。具体的には、一例として、受信装置１５１２は、アンテナ１０１と、復調器１０２と、デコーダ１０３Ａと、デコーダ１０３Ｂと、を有し、表示装置１５１３は、画像処理装置１０５と、ディスプレイユニット１０６と、を有する。また、受信装置１５１２が、デコーダ１０３Ａと、デコーダ１０３Ｂと、を有さず、表示装置１５１３が、デコーダ１０３Ａと、デコーダ１０３Ｂと、を有する構成としてもよい。
【００６６】
カメラ１５１０と、カメラ１５１０が有するイメージセンサ１５２０、及び画像処理装置１５２１と、については、上述の説明を参照する。なお、画像処理装置１５２１で生成される映像データ１５４１Ａは、実施の形態２で説明した第１画像データに相当する。
【００６７】
画像生成装置１５３０は、画像処理装置１５２１で生成した画像データに付加する文字や図形、模様などの画像データを生成する装置である。文字や図形、模様などの画像データは、映像データ１５４１Ｂとして送信装置１５１１に送られる。なお、画像生成装置１５３０で生成される映像データ１５４１Ｂは、実施の形態２で説明した第２画像データに相当する。
【００６８】
送信装置１５１１は、映像データ１５４１Ａ及び映像データ１５４１Ｂを処理して、放送帯域に適合する放送信号１５４３を生成する（放送信号を搬送波という場合がある）。エンコーダ１５２２Ａは映像データ１５４１Ａを処理し、符号化データ１５４２Ａを生成する。また、エンコーダ１５２２Ｂは映像データ１５４１Ｂを処理し、符号化データ１５４２Ｂを生成する。エンコーダ１５２２Ａ、及びエンコーダ１５２２Ｂは、映像データ１５４１Ａ、及び映像データ１５４１Ｂのそれぞれを符号化する処理、映像データ１５４１Ａ及び映像データ１５４１Ｂに放送制御用データ（例えば認証用のデータ）を付加する処理、暗号化処理、スクランブル処理（スペクトラム拡散のためのデータ並び替え処理）等を行う。
【００６９】
なお、放送システム１５００Ａは、映像データ１５４１Ａ及び映像データ１５４１Ｂを、図５に示す放送システム１５００のとおり１つのエンコーダで処理を行う構成としてもよい。
【００７０】
符号化データ１５４２Ａ、及び符号化データ１５４２Ｂは、変調器１５２３に送られる。変調器１５２３は、符号化データ１５４２Ａ、及び符号化データ１５４２ＢをＩＱ変調することで、放送信号１５４３を生成し、出力する。放送信号１５４３は、Ｉ成分とＱ成分の情報を持つ複合信号である。ＴＶ放送局は、映像データ１５４１の取得、及び放送信号１５４３の供給を担う。
【００７１】
放送信号１５４３は、電子機器システム１００Ａが有する受信装置１５１２で受信される。受信装置１５１２以降の処理は、実施の形態２の説明を参照する。
【００７２】
図７に、放送システムにおけるデータ伝送を模式的に示す。図７には、放送局１５６１から送信された電波（放送信号）が、各家庭のテレビジョン受信装置（ＴＶ）１５６０に届けられるまでの経路を示している。ＴＶ１５６０は、受信装置１５１２及び表示装置１５１３を備えている。人工衛星１５６２として、例えば、ＣＳ衛星、ＢＳ衛星などが挙げられる。アンテナ１５６４として、例えば、ＢＳ・１１０°ＣＳアンテナ、ＣＳアンテナなどが挙げられる。アンテナ１５６５として、例えば、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）アンテナなどが挙げられる。
【００７３】
電波１５６６Ａ、１５６６Ｂは、衛星放送用の放送信号である。人工衛星１５６２は電波１５６６Ａを受信すると、地上に向けて電波１５６６Ｂを伝送する。各家庭において、電波１５６６Ｂはアンテナ１５６４で受信され、ＴＶ１５６０において衛星ＴＶ放送を視聴することができる。あるいは、電波１５６６Ｂは他の放送局のアンテナで受信され、放送局内の受信装置によって光ケーブルに伝送できる信号に加工される。放送局は光ケーブル網を利用して放送信号を各家庭のＴＶ１５６０の入力部に送信する。電波１５６７Ａ、１５６７Ｂは、地上波放送用の放送信号である。電波塔１５６３は、受信した電波１５６７Ａを増幅して、電波１５６７Ｂを送信する。各家庭では、アンテナ１５６５で電波１５６７Ｂを受信することで、ＴＶ１５６０で地上波ＴＶ放送を視聴することができる。
【００７４】
また、本実施の形態の映像配信システムは、ＴＶ放送用のシステムに限定されるものではない。また配信する映像データは、動画像データでもよいし、静止画像データでもよい。
【００７５】
図８は、受信装置の形態の例を示している。ＴＶ１５６０は、受信装置で放送信号を受信して、ＴＶ１５６０に表示させることができる。図８（Ａ）では、受信装置１５７１を、ＴＶ１５６０の外側に設けた場合を示している。また、別の例として、図８（Ｂ）では、アンテナ１５６４、１５６５とＴＶ１５６０は、無線機１５７２及び無線機１５７３を介して、データの授受を行っている場合を示している。この場合、無線機１５７２又は無線機１５７３は、受信装置の機能も有する。また、ＴＶ１５６０は、無線機１５７３を内蔵してもよい（図８（Ｃ）参照）。
【００７６】
受信装置は、携帯可能な大きさにすることもできる。図８（Ｄ）に示す受信装置１５７４は、コネクタ部１５７５を有する。表示装置、及び情報端末（例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、携帯電話、タブレット型端末など）等の電子機器がコネクタ部１５７５と接続可能な端子を備えていれば、これらで衛星放送や地上波放送を視聴することが可能となる。
【００７７】
図５の放送システム１５００において、エンコーダ１５２２に、実施の形態１で説明した半導体装置１０００を適用することができる。また、専用ＩＣやプロセッサ（例えば、ＧＰＵ、ＣＰＵ）等を組み合わせることで、エンコーダ１５２２を構成することができる。また、エンコーダ１５２２を一の専用ＩＣチップに集積化することもできる。
【００７８】
＜エンコーダ＞
図９は、エンコーダ１５２２の一例を示すブロック図である。エンコーダ１５２２は、回路１５９１乃至回路１５９４を有する。
【００７９】
回路１５９１は、ソース符号化を行う回路であり、フレーム間予測回路１５９１ａ、動き補償予測回路１５９１ｂ、ＤＣＴ回路１５９１ｃを有する。回路１５９２は、ビデオ・マルチプレックス符号化処理回路を有する。回路１５９３は、ＬＤＰＣ符号化回路１５９３ａ（ＬＤＰＣ；Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ）、認証付与処理回路１５９３ｂ、スクランブラ１５９３ｃを有する。回路１５９４はＤＡＣ（デジタルアナログ変換）部である。
【００８０】
回路１５９１は、送られてきた映像データ１５４１に対してソース符号化を行う回路である。ソース符号化とは、画像情報に含まれる冗長な成分を除く処理のことを指す。なお、この回路１５９１から出力されたデータから、完全な元の映像データに戻すことはできないため、ソース符号化は、非可逆な処理といえる。
【００８１】
フレーム間予測回路１５９１ａは、符号化するフレーム（画像）に対して、その前のフレーム、又はその後ろのフレーム、又はその両方のフレームから予測画像を作成して、該予測画像を符号化する回路である。動き補償予測回路１５９１ｂは、映像データ１５４１に含まれる被写体の動作、変形などを検出し、その変位、その回転量、その伸縮量などを算出し、該被写体の含まれるフレームに対して予測画像を作成して、該予測画像を符号化する回路である。ＤＣＴ回路１５９１ｃは、離散コサイン変換を用いて、映像データの画素領域の情報を周波数領域の情報に変換する回路である。
【００８２】
回路１５９１は、フレーム間予測回路１５９１ａ、動き補償予測回路１５９１ｂ、及びＤＣＴ回路１５９１ｃを通して、ソース符号化された映像データ１５４１を量子化する機能を有する。ここでいう量子化とは、ＤＣＴ回路１５９１ｃによって得られた周波数成分を、それぞれ離散的な値に対応付ける動作のことをいう。この動作によって、映像データ１５４１に含まれる大きな情報を削減することができる。そして、回路１５９１は、ソース符号化と量子化が行われた映像データ、及び動き補償予測して得られた情報を含むデータストリーム１５５１を回路１５９２に送信される。
【００８３】
回路１５９２は、データストリーム１５５１に含まれる情報を可変長符号化して圧縮し、それらを多重化する（ビデオ・マルチプレックス符号化する）回路である。ここでいう多重化とは、複数の情報を１つのビット列、又はバイト列として送信できるように並べる処理のことである。ビデオ・マルチプレックス符号化された情報は、データストリーム１５５２として、回路１５９３に送信される。
【００８４】
回路１５９３は、回路１５９２から送られてきたデータストリーム１５５２に対して主に誤り訂正符号化、認証付与、暗号化を行う回路である。ＬＤＰＣ符号化回路１５９３ａは、誤り訂正符号化を行って、ノイズのある通信チャンネルを通してデータを送信する回路である。認証付与処理回路１５９３ｂは、送信するデータに対して、ＩＤコード（ＩＤ；Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）やパスワードなどを付与して、意図しない受信機側でのデータの復元を防ぐための回路である。スクランブラ１５９３ｃは、送信するデータに対して、送信データ列を信号データ列と無関係なランダム列に変換する装置である。変換されたデータは、受信機側のデスクランブルによって、元のデータに復元することができる。回路１５９３は、データストリーム１５５２に対して、誤り訂正符号化、認証付与、暗号化の処理を行い、データストリーム１５５３として、回路１５９４に送信される。
【００８５】
回路１５９４は、データストリーム１５５３を受信装置１５１２に送るために、データストリーム１５５３をデジタルアナログ変換するための回路である。デジタルアナログ変換されたデータストリーム１５５３は符号化データ１５４２として、変調器１５２３に送信される。
【００８６】
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。
【００８７】
（実施の形態４）
本実施の形態では、上記のディスプレイユニット１０６Ａに用いることのできる表示装置について、図１０乃至図１４を用いて説明する。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。
【００８８】
例えば、ディスプレイユニット１０６Ａ中の表示領域１０７Ａは、マトリクス状に第１の表示素子を有し、表示領域１０７Ｂは、マトリクス状に第２の表示素子を有する。
【００８９】
本実施の形態の表示装置は、第１の表示素子によって反射する光と、第２の表示素子が発する光のうち、どちらか一方又は双方により、画像を表示する機能を有する。
【００９０】
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。
【００９１】
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。又は、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等を適用した素子などを用いることができる。
【００９２】
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発する光は、その輝度や色度が外光に左右されることが少ないため、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。
【００９３】
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。なお、第２の表示素子には、自発光性の発光素子を用いることが好ましいが、これに限定されず、例えば、バックライト、又はサイドライトなどの光源と、液晶素子とを組み合わせた透過型の液晶素子を用いてもよい。
【００９４】
本実施の形態の表示装置は、第１の表示素子を用いて画像を表示する第１のモードと、第２の表示素子を用いて画像を表示する第２のモードと、第１の表示素子及び第２の表示素子の双方を用いて画像を表示する第３のモードと、を有し、第１乃至第３のモードを自動又は手動で切り替えることができる。以下では、第１乃至第３のモードの詳細について説明する。
【００９５】
［第１のモード］
第１のモードでは、第１の表示素子と外光と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、かつ外光が白色光又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。なお、第１のモードを、反射した光を用いて表示を行うため、反射型の表示モード（Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  ｍｏｄｅ）と呼称してもよい。
【００９６】
［第２のモード］
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。なお、第２のモードを、発光、すなわち放射した光を用いて表示を行うため、放射型の表示モード（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｍｏｄｅ）と呼称してもよい。
【００９７】
［第３のモード］
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との双方を利用して表示を行う。なお、第１の表示素子と第２の表示素子とを、それぞれ独立に駆動させ、且つ第１の表示素子と第２の表示素子とを、同一期間内で駆動させることで、第１の表示素子と、第２の表示素子とを組み合わせた表示を行うことができる。なお、本明細書等において、第１の表示素子と、第２の表示素子とを組み合わせた表示、すなわち、第３のモードをハイブリッド表示モード（ＨＢ表示モード）と呼称することができる。又は、第３のモードを、放射型の表示モードと、反射型の表示モードとを組み合わせた表示モード（ＥＲ−Ｈｙｂｒｉｄ  ｍｏｄｅ）と呼称してもよい。
【００９８】
第３のモードで表示を行うことで、第１のモードよりも鮮やかな表示とし、且つ第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、比較的照度が低い場合、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。
【００９９】
本発明の一態様は、先に説明した実施の形態のとおり、第１の表示素子で字幕を表示し、第２の表示素子で画像の表示を行う。このため、画像と字幕と、の両方を表示したい場合は、上述の第３のモードで表示装置を動かす。
【０１００】
また、字幕を表示しない場合は、第２の表示素子で画像の表示を行えばよいので、上述の第２のモードで表示装置を動かせばよい。なお、照度が明るい場合は、第１の表示素子で画像の表示を行ってもよいので、第２のモードではなく、第１のモードで表示装置を動かしてもよい。
【０１０１】
＜第１乃至第３のモードの具体例＞
ここで、上述した第１乃至第３のモードを用いる場合の具体例について、図１０及び図１１を用いて説明する。
【０１０２】
なお、以下では、第１乃至第３のモードが照度に応じて自動に切り替わる場合について説明する。なお、照度に応じて自動で切り替わる場合、例えば、表示装置に照度センサ等を設け、当該照度センサからの情報をもとに表示モードを切り替えることができる。
【０１０３】
図１０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、本実施の形態の表示装置が取り得る表示モードを説明するための画素の模式図である。
【０１０４】
図１０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）では、第１の表示素子２０１、第２の表示素子２０２、開口部２０３、第１の表示素子２０１から反射される反射光２０４、及び第２の表示素子２０２から開口部２０３を通って射出される透過光２０５が明示されている。なお、図１０（Ａ）が第１のモードを説明する図であり、図１０（Ｂ）が第２のモードを説明する図であり、図１０（Ｃ）が第３のモードを説明する図である。
【０１０５】
なお、図１０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）では、第１の表示素子２０１として、反射型の液晶素子を用い、第２の表示素子２０２として、自発光型のＯＬＥＤを用いる場合とする。
【０１０６】
図１０（Ａ）に示す第１のモードでは、第１の表示素子２０１である、反射型の液晶素子を駆動して反射光の強度を調節して階調表示を行うことができる。例えば、図１０（Ａ）に示すように、第１の表示素子２０１である、反射型の液晶素子が有する反射電極によって反射光２０４の強度を液晶層で調節することで階調表示を行うことができる。
【０１０７】
図１０（Ｂ）に示す第２のモードでは、第２の表示素子２０２である、自発光型のＯＬＥＤの発光強度を調節して階調表示を行うことができる。なお、第２の表示素子２０２から射出される光は、開口部２０３を通過し、透過光２０５として外部に取り出される。
【０１０８】
図１０（Ｃ）に示す第３のモードは、上述した第１のモードと、第２のモードとを組み合わせた表示モードである。例えば、図１０（Ｃ）に示す第１の表示素子２０１である、反射型の液晶素子と、第２の表示素子２０２である、自発光型のＯＬＥＤと、のそれぞれによって、階調表示を行うことができる。例えば、第１の表示素子２０１である、反射型の液晶素子が有する反射電極によって反射された反射光２０４の強度を液晶層で調節し階調表示を行い、また、第１の表示素子２０１の駆動する期間と、同じ期間内に、第２の表示素子２０２である、自発光型のＯＬＥＤの発光強度、ここでは透過光２０５の強度を調整し階調表示を行うことができる。
【０１０９】
＜第１乃至第３のモードの状態遷移＞
次に、第１乃至第３のモードの状態遷移について、図１０（Ｄ）を用いて説明を行う。図１０（Ｄ）は、第１のモード、第２のモード、及び第３のモードの状態遷移図である。図１０（Ｄ）に示す、状態Ｃ１は第１のモードに相当し、状態Ｃ２は第２のモードに相当し、状態Ｃ３は第３のモードに相当する。
【０１１０】
図１０（Ｄ）に図示するように、状態Ｃ１から状態Ｃ３までは照度に応じていずれかの状態の表示モードを取り得る。例えば、昼間のように照度が大きい場合には、状態Ｃ１を取り得る。また、昼間から夜間に時間経過して照度が小さくなる場合には、状態Ｃ１から状態Ｃ２に遷移する。また、昼間であっても照度が低く、反射光による階調表示が十分でない場合には、状態Ｃ２から状態Ｃ３に遷移する。もちろん、状態Ｃ３から状態Ｃ１への遷移、状態Ｃ１から状態Ｃ３への遷移、状態Ｃ３から状態Ｃ２への遷移、又は状態Ｃ２から状態Ｃ１への遷移も生じる。
【０１１１】
なお、図１０（Ｄ）に図示するように、状態Ｃ１乃至状態Ｃ３において、照度の変化がない、又は照度の変化が少ない場合には、他の状態に遷移せずに、続けて元の状態を維持すればよい。
【０１１２】
以上のように照度に応じて表示モードを切り替える構成とすることで、消費電力が比較的大きい発光素子の光の強度による階調表示の頻度を減らすことができる。そのため、表示装置の消費電力を低減することができる。また、表示装置は、バッテリの残容量、表示するコンテンツ、又は周辺環境の照度に応じて、さらに動作モードを切り替えることができる。なお、上記の説明においては、照度に応じて表示モードが自動で切り替わる場合について例示したがこれに限定されず、使用者が手動で表示モードを切り替えてもよい。
【０１１３】
＜動作モード＞
次に、第１の表示素子で行うことができる動作モードについて、図１１を用いて説明を行う。
【０１１４】
なお、以下では、通常のフレーム周波数（代表的には６０Ｈｚ以上２４０Ｈｚ以下）で動作する通常動作モード（Ｎｏｒｍａｌ  ｍｏｄｅ）と、低速のフレーム周波数で動作するアイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードと、を例示して説明する。
【０１１５】
なお、アイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードとは、画像データの書き込み処理を実行した後、画像データの書き換えを停止する駆動方法のことをいう。一旦画像データの書き込みをして、その後、次の画像データの書き込みまでの間隔を延ばすことで、その間の画像データの書き込みに要する分の消費電力を削減することができる。アイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードは、例えば、通常動作モードの１／１００乃至１／１０程度のフレーム周波数とすることができる。
【０１１６】
図１１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、通常駆動モードとアイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードを説明する回路図及びタイミングチャートである。なお、図１１（Ａ）では、第１の表示素子２０１（ここでは液晶素子）と、第１の表示素子２０１に電気的に接続される画素回路２０６と、を明示している。また、図１１（Ａ）に示す画素回路２０６では、信号線ＳＬと、ゲート線ＧＬと、信号線ＳＬ及びゲート線ＧＬに接続されたトランジスタＭ１と、トランジスタＭ１に接続される容量素子ＣｓＬＣとを図示している。
【０１１７】
トランジスタＭ１としては、半導体層に金属酸化物を有するトランジスタを用いることが好ましい。以下、トランジスタの代表例として、金属酸化物の分類の１つである酸化物半導体を有するトランジスタ（ＯＳトランジスタ）を用いて説明する。ＯＳトランジスタは、非導通状態時のリーク電流（オフ電流）が極めて低いため、ＯＳトランジスタを非導通状態とすることで液晶素子の画素電極に電荷の保持をすることができる。
【０１１８】
図１１（Ｂ）は、通常駆動モードでの信号線ＳＬ及びゲート線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）で動作する。１フレーム期間を期間Ｔ１からＴ３までで表すと、各フレーム期間でゲート線ＧＬに走査信号を与え、信号線ＳＬからデータＤ１を書き込む動作を行う。この動作は、期間Ｔ１乃至期間Ｔ３に同じデータＤ１を書き込む場合、又は異なるデータを書き込む場合でも同じである。
【０１１９】
一方、図１１（Ｃ）は、アイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードでの信号線ＳＬ及びゲート線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（ＩＤＳ）駆動では低速のフレーム周波数（例えば１Ｈｚ）で動作する。１フレーム期間を期間Ｔ１で表し、その中でデータの書き込み期間を期間ＴＷ、データの保持期間を期間ＴＲＥＴで表す。アイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードは、期間ＴＷでゲート線ＧＬに走査信号を与え、信号線ＳＬのデータＤ１を書き込み、期間ＴＲＥＴでゲート線ＧＬ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を保持させる動作を行う。
【０１２０】
アイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードは、上述した第１のモード、又は第３のモードと組み合わせることで、さらなる低消費電力化を図ることができるため有効である。
【０１２１】
以上のように、本実施の形態の表示装置は、第１のモード乃至第３のモードを切り替えて表示を行うことができる。したがって、周囲の明るさによらず、視認性が高く利便性の高い表示装置又は全天候型の表示装置を実現できる。
【０１２２】
また、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と好ましい。また、第１の画素と第２の画素とは、それぞれ、マトリクス状に配置されることが好ましい。
【０１２３】
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色など）、あるいは、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、又は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、黄色（Ｙ）の４色など）を適用できる。なお、第１の画素及び第２の画素が有する色要素は、上記に限定されず、必要に応じて、シアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）などを組み合わせてもよい。
【０１２４】
本実施の形態の表示装置は、第１の画素及び第２の画素は、双方とも、フルカラー表示を行う構成とすることができる。又は、本実施の形態の表示装置は、第１の画素では白黒表示又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又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。
【０１２５】
＜表示装置の斜視概略図＞
次に、本実施の形態の表示装置について、図１２を用いて説明を行う。図１２は、表示装置２１０の斜視概略図である。
【０１２６】
表示装置２１０は、基板２５７０と基板２７７０とが貼り合わされた構成を有する。図１２では、基板２７７０を破線で明示している。
【０１２７】
表示装置２１０は、表示部２１４、回路２１６、配線２１８等を有する。図１２では表示装置２１０にＩＣ２２０及びＦＰＣ２２２が実装されている例を示している。そのため、図１２に示す構成は、表示装置２１０、ＩＣ２２０、及びＦＰＣ２２２を有する表示モジュールということもできる。
【０１２８】
回路２１６としては、例えば走査線駆動回路を用いることができる。
【０１２９】
配線２１８は、表示部２１４及び回路２１６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、ＦＰＣ２２２を介して外部から、又はＩＣ２２０から配線２１８に入力される。
【０１３０】
図１２では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式又はＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｆｉｌｍ）方式等により、基板２５７０にＩＣ２２０が設けられている例を示す。ＩＣ２２０は、例えば走査線駆動回路又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２１０には、ＩＣ２２０を設けない構成としてもよい。また、ＩＣ２２０を、ＣＯＦ方式等により、ＦＰＣに実装してもよい。
【０１３１】
図１２には、表示部２１４の一部の拡大図を示している。表示部２１４には、複数の表示素子が有する電極２７５１がマトリクス状に配置されている。電極２７５１は、可視光を反射する機能を有し、液晶素子として、第１の表示素子２７５０（後述する）の反射電極として機能する。
【０１３２】
また、図１２に示すように、電極２７５１は開口部として領域２７５１Ｈを有する。さらに表示部２１４は、電極２７５１よりも基板２５７０側に、発光素子として、第２の表示素子２５５０を有する。第２の表示素子２５５０からの光は、電極２７５１の領域２７５１Ｈを介して基板２７７０側に射出される。第２の表示素子２５５０の発光領域の面積と領域２７５１Ｈの面積とは等しくてもよい。第２の表示素子２５５０の発光領域の面積と領域２７５１Ｈ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。
【０１３３】
＜入出力パネルの断面図＞
次に、図１２で示した表示装置２１０に、タッチセンサユニットを設けた入出力パネルの構成を、図１３及び図１４を参照しながら説明する。
【０１３４】
図１３は、入出力パネル２７００ＴＰ３が備える画素の断面図である。
【０１３５】
図１４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１４（Ａ）は図１３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１４（Ｂ）は入力ユニットの構成を説明する断面図であり、図１４（Ｃ）は第２のユニットの構成を説明する断面図であり、図１４（Ｄ）は第１のユニットの構成を説明する断面図である。
【０１３６】
本構成例で説明する入出力パネル２７００ＴＰ３は、画素２７０２（ｉ，ｊ）を有する（図１３参照）。また、入出力パネル２７００ＴＰ３は、第１のユニット２０１０と、第２のユニット２０２０と、入力ユニット２０３０と、機能膜２７７０Ｐと、を有する（図１４参照）。第１のユニット２０１０は機能層２５２０を含み、第２のユニット２０２０は機能層２７２０を含む。
【０１３７】
＜＜画素２７０２（ｉ，ｊ）＞＞
画素２７０２（ｉ，ｊ）は、機能層２５２０の一部と、第１の表示素子２７５０（ｉ，ｊ）と、第２の表示素子２５５０（ｉ，ｊ）と、を有する（図１３参照）。
【０１３８】
機能層２５２０は、第１の導電膜、第２の導電膜、絶縁膜２５０１Ｃ及び画素回路を含む。なお、画素回路は、例えば、トランジスタＭを含む。また、機能層２５２０は、光学素子２５６０、被覆膜２５６５及びレンズ２５８０を含む。また、機能層２５２０は、絶縁膜２５２８及び絶縁膜２５２１を備える。絶縁膜２５２１Ａ及び絶縁膜２５２１Ｂを積層した材料を、絶縁膜２５２１に用いることができる。
【０１３９】
例えば、屈折率１．５５近傍の材料を絶縁膜２５２１Ａ又は絶縁膜２５２１Ｂに用いることができる。又は、屈折率１．６近傍の材料を絶縁膜２５２１Ａ又は絶縁膜２５２１Ｂに用いることができる。又は、アクリル樹脂又はポリイミドを絶縁膜２５２１Ａ又は絶縁膜２５２１Ｂに用いることができる。
【０１４０】
絶縁膜２５０１Ｃは、第１の導電膜及び第２の導電膜の間に挟まれる領域を備え、絶縁膜２５０１Ｃは開口部２５９１Ａを備える。
【０１４１】
第１の導電膜は、第１の表示素子２７５０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。具体的には、第１の表示素子２７５０（ｉ，ｊ）の電極２７５１（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。なお、電極２７５１（ｉ，ｊ）を、第１の導電膜に用いることができる。
【０１４２】
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２５９１Ａ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２５１２Ｂを第２の導電膜に用いることができる。第２の導電膜は、画素回路と電気的に接続される。例えば、画素回路のスイッチＳＷ１に用いるトランジスタのソース電極又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２５０１Ｃに設けられた開口部２５９１Ａ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。
【０１４３】
第２の表示素子２５５０（ｉ，ｊ）は、画素回路と電気的に接続される。第２の表示素子２５５０（ｉ，ｊ）は、機能層２５２０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２５５０（ｉ，ｊ）は、例えば、レンズ２５８０又は光学素子２５６０に向けて光を射出する機能を備える。
【０１４４】
第２の表示素子２５５０（ｉ，ｊ）は、第１の表示素子２７５０（ｉ，ｊ）を用いた表示を視認できる範囲の一部において、該表示が視認できるように配設される。例えば、第２の表示素子２５５０（ｉ，ｊ）が射出する光を遮らない領域２７５１Ｈを備える形状を第１の表示素子２７５０（ｉ，ｊ）の電極２７５１（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２７５０（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２７５０（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２５５０（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。
【０１４５】
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。又は、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。又は、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。又は、物体色及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、利便性又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。
【０１４６】
例えば、第１の表示素子２７５０（ｉ，ｊ）は、電極２７５１（ｉ，ｊ）と、電極２７５２と、液晶材料を含む層２７５３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２７５０（ｉ，ｊ）に用いることができる。
【０１４７】
例えば、屈折率２．０近傍の透明導電膜を電極２７５２又は電極２７５１（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２７５２又は電極２７５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。又は、屈折率１．６近傍の材料を配向膜に用いることができる。また、液晶層の誘電率の異方性を２以上３．８以下とし、液晶層の抵抗率を１．０×１０１４（Ω・ｃｍ）以上１．０×１０１５（Ω・ｃｍ）以下とすることで、ＩＤＳ駆動が可能であり、入出力パネルの消費電力を低減することができるため好ましい。
【０１４８】
例えば、第２の表示素子２５５０（ｉ，ｊ）は、電極２５５１（ｉ，ｊ）と、電極２５５２と、発光性の材料を含む層２５５３（ｊ）と、を備える。電極２５５２は、電極２５５１（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。発光性の材料を含む層２５５３（ｊ）は、電極２５５１（ｉ，ｊ）及び電極２５５２の間に挟まれる領域を備える。電極２５５１（ｉ，ｊ）は、接続部２５２２において、画素回路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２５５０（ｉ，ｊ）に用いることができる。
【０１４９】
例えば、屈折率２．０近傍の透明導電膜を電極２５５１（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２５５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。又は、屈折率１．８近傍の材料を発光性の材料を含む層２５５３（ｊ）に用いることができる。
【０１５０】
光学素子２５６０は透光性を備え、光学素子２５６０は第１の領域、第２の領域及び第３の領域を備える。
【０１５１】
第１の領域は第２の表示素子２５５０（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２５６５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。
【０１５２】
被覆膜２５６５は可視光に対する反射性を備え、被覆膜２５６５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。
【０１５３】
例えば、金属を被覆膜２５６５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２５６５に用いることができる。例えば、銀及びパラジウム等を含む材料、又は銀及び銅等を含む材料を被覆膜２５６５に用いることができる。
【０１５４】
＜＜レンズ２５８０＞＞
可視光を透過する材料をレンズ２５８０に用いることができる。又は、１．３以上２．５以下の屈折率を備える材料をレンズ２５８０に用いることができる。例えば、無機材料又は有機材料をレンズ２５８０に用いることができる。
【０１５５】
例えば、酸化物又は硫化物を含む材料をレンズ２５８０に用いることができる。
【０１５６】
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又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２５８０に用いることができる。又は、硫化亜鉛などを、レンズ２５８０に用いることができる。
【０１５７】
例えば、樹脂を含む材料をレンズ２５８０に用いることができる。具体的には、塩素、臭素又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２５８０に用いることができる。又は、樹脂と、当該樹脂より屈折率の高い材料であるナノ粒子を含む樹脂と、を積層して、レンズ２５８０に用いることができる。当該ナノ材料としては、例えば、酸化チタン又は酸化ジルコニウムなどが挙げられる。
【０１５８】
＜＜機能層２７２０＞＞
機能層２７２０は、基板２７７０及び絶縁膜２５０１Ｃの間に挟まれる領域を備える。機能層２７２０は、絶縁膜２７７１と、着色膜ＣＦ１と、を有する。
【０１５９】
着色膜ＣＦ１は、基板２７７０及び第１の表示素子２７５０（ｉ，ｊ）の間に挟まれる領域を備える。
【０１６０】
絶縁膜２７７１は、着色膜ＣＦ１と液晶材料を含む層２７５３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。又は、着色膜ＣＦ１等から液晶材料を含む層２７５３への不純物の拡散を、抑制することができる。
【０１６１】
例えば、屈折率１．５５近傍のアクリル樹脂を、絶縁膜２７７１に用いることができる。
【０１６２】
＜＜基板２５７０、基板２７７０＞＞
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、基板２５７０と、基板２７７０と、を有する。
【０１６３】
基板２７７０は、基板２５７０と重なる領域を備える。基板２７７０は、基板２５７０との間に機能層２５２０を挟む領域を備える。
【０１６４】
基板２７７０は、第１の表示素子２７５０（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。
【０１６５】
例えば、屈折率１．５近傍の樹脂材料を基板２７７０に用いることができる。
【０１６６】
＜＜接合層２５０５＞＞
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、接合層２５０５を有する。
【０１６７】
接合層２５０５は、機能層２５２０及び基板２５７０の間に挟まれる領域を備え、機能層２５２０及び基板２５７０を貼り合せる機能を備える。
【０１６８】
＜＜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。
【０１６９】
構造体ＫＢ１は、機能層２５２０及び基板２７７０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２７５１Ｈ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２５５０（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。
【０１７０】
また、構造体ＫＢ１は光学素子２５６０と重なる領域を備え、例えば、光学素子２５６０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。又は、第２の表示素子の面積を広くすることができる。又は、有機ＥＬ素子に流す電流の密度を下げることができる。
【０１７１】
構造体ＫＢ２は、偏光層２７７０ＰＢ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２５５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備え、構造体ＫＢ２は透光性を備える。
【０１７２】
又は、所定の色の光を透過する材料を構造体ＫＢ１又は構造体ＫＢ２に用いることができる。これにより、構造体ＫＢ１又は構造体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、緑色又は赤色の光を透過する材料を構造体ＫＢ１又は構造体ＫＢ２に用いることができる。また、黄色の光又は白色の光等を透過する材料を構造体ＫＢ１又は構造体ＫＢ２に用いることができる。
【０１７３】
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又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又は構造体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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
＜＜入力ユニット２０３０＞＞
入力ユニット２０３０は検知素子を備える。検知素子は、画素２７０２（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。
【０１７６】
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又は表面弾性波方式の近接センサなどを、入力ユニット２０３０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又は赤外線検知型の近接センサを用いることができる。
【０１７７】
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２０３０に用いることができる。
【０１７８】
＜＜機能膜２７７０Ｄ、機能膜２７７０Ｐ等＞＞
また、本実施の形態で説明する入出力パネル２７００ＴＰ３は、機能膜２７７０Ｄと、機能膜２７７０Ｐと、を有する。
【０１７９】
機能膜２７７０Ｄは第１の表示素子２７５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。機能膜２７７０Ｄは機能層２５２０との間に第１の表示素子２７５０（ｉ，ｊ）を挟む領域を備える。
【０１８０】
例えば、光拡散フィルムを機能膜２７７０Ｄ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２７７０Ｄ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。又は、例えば、第１の表示素子２７５０（ｉ，ｊ）が反射する光を拡散することができる。
【０１８１】
機能膜２７７０Ｐは、偏光層２７７０ＰＢ、位相差フィルム２７７０ＰＡ又は構造体ＫＢ２を備える。偏光層２７７０ＰＢは開口部を備え、位相差フィルム２７７０ＰＡは偏光層２７７０ＰＢ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。
【０１８２】
例えば、二色性色素、液晶材料及び樹脂を偏光層２７７０ＰＢに用いることができる。偏光層２７７０ＰＢは、偏光性を備える。これにより、機能膜２７７０Ｐを偏光板に用いることができる。
【０１８３】
偏光層２７７０ＰＢは第１の表示素子２７５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備え、構造体ＫＢ２は第２の表示素子２５５０（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。又は、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。又は、有機ＥＬ素子に流す電流の密度を下げることができる。又は、有機ＥＬ素子の信頼性を高めることができる。
【０１８４】
例えば、反射防止フィルム、偏光フィルム又は位相差フィルムを機能膜２７７０Ｐに用いることができる。具体的には、２色性色素を含む膜及び位相差フィルムを機能膜２７７０Ｐに用いることができる。
【０１８５】
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２７７０Ｐに用いることができる。
【０１８６】
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２７７０ＰＡに用いることができる。
【０１８７】
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。
【０１８８】
（実施の形態５）
＜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。
【０１８９】
本明細書等において、金属酸化物（ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ）とは、広い表現での金属の酸化物である。金属酸化物は、酸化物絶縁体、酸化物導電体（透明酸化物導電体を含む）、酸化物半導体（Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒまたは単にＯＳともいう）などに分類される。例えば、トランジスタの活性層に金属酸化物を用いた場合、当該金属酸化物を酸化物半導体と呼称する場合がある。つまり、ＯＳ  ＦＥＴと記載する場合においては、金属酸化物または酸化物半導体を有するトランジスタと換言することができる。
【０１９０】
本明細書において、金属酸化物が、導電体の機能を有する領域と、誘電体の機能を有する領域とが混合し、金属酸化物全体では半導体として機能する場合、ＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ−Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）−ＯＳ（Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、またはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅと定義する。
【０１９１】
つまり、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、０．５ｎｍ以上３ｎｍ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元素が偏在し、該元素を有する領域が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、０．５ｎｍ以上３ｎｍ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。
【０１９２】
特定の元素が偏在した領域は、該元素が有する性質により、物理特性が決定する。例えば、金属酸化物を構成する元素の中でも比較的、絶縁体となる傾向がある元素が偏在した領域は、誘電体領域となる。一方、金属酸化物を構成する元素の中でも比較的、導体となる傾向がある元素が偏在した領域は、導電体領域となる。また、導電体領域、および誘電体領域がモザイク状に混合することで、材料としては、半導体として機能する。
【０１９３】
つまり、本発明の一態様における金属酸化物は、物理特性が異なる材料が混合した、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）の一種である。
【０１９４】
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、元素Ｍ（Ｍは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
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領域が観察され、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状領域が観察され、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。従って、ＣＡＣ−ＯＳにおいて、結晶構造は副次的な要素である。
【０２００】
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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
なお、ガリウムの代わりに、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、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、一部に該元素を主成分とするナノ粒子状領域が観察され、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状領域が観察され、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。
【０２０３】
＜ＣＡＣ−ＯＳの解析＞
続いて、各種測定方法を用い、基板上に成膜した酸化物半導体について測定を行った結果について説明する。
【０２０４】
＜＜試料の構成と作製方法＞＞
以下では、本発明の一態様に係る９個の試料について説明する。各試料は、それぞれ、酸化物半導体を成膜する際の基板温度、および酸素ガス流量比を異なる条件で作製する。なお、試料は、基板と、基板上の酸化物半導体と、を有する構造である。
【０２０５】
各試料の作製方法について、説明する。
【０２０６】
まず、基板として、ガラス基板を用いる。続いて、スパッタリング装置を用いて、ガラス基板上に酸化物半導体として、厚さ１００ｎｍのＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を形成する。成膜条件は、チャンバー内の圧力を０．６Ｐａとし、ターゲットには、酸化物ターゲット（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：４．１［原子数比］）を用いる。また、スパッタリング装置内に設置された酸化物ターゲットに２５００ＷのＡＣ電力を供給する。
【０２０７】
なお、酸化物を成膜する際の条件として、基板温度を、意図的に加熱しない温度（以下、室温またはＲ．Ｔ．ともいう。）、１３０℃、または１７０℃とした。また、Ａｒと酸素の混合ガスに対する酸素ガスの流量比（以下、酸素ガス流量比ともいう。）を、１０％、３０％、または１００％とすることで、９個の試料を作製する。
【０２０８】
＜＜Ｘ線回折による解析＞＞
本項目では、９個の試料に対し、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−ｒａｙ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）測定を行った結果について説明する。なお、ＸＲＤ装置として、Ｂｒｕｋｅｒ社製Ｄ８  ＡＤＶＡＮＣＥを用いた。また、条件は、Ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法によるθ／２θスキャンにて、走査範囲を１５ｄｅｇ．乃至５０ｄｅｇ．、ステップ幅を０．０２ｄｅｇ．、走査速度を３．０ｄｅｇ．／分とした。
【０２０９】
図１５にＯｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法を用いてＸＲＤスペクトルを測定した結果を示す。なお、図１５において、上段には成膜時の基板温度条件が１７０℃の試料における測定結果、中段には成膜時の基板温度条件が１３０℃の試料における測定結果、下段には成膜時の基板温度条件がＲ．Ｔ．の試料における測定結果を示す。また、左側の列には酸素ガス流量比の条件が１０％の試料における測定結果、中央の列には酸素ガス流量比の条件が３０％の試料における測定結果、右側の列には酸素ガス流量比の条件が１００％の試料における測定結果、を示す。
【０２１０】
図１５に示すＸＲＤスペクトルは、成膜時の基板温度を高くする、または、成膜時の酸素ガス流量比の割合を大きくすることで、２θ＝３１°付近のピーク強度が高くなる。なお、２θ＝３１°付近のピークは、被形成面または上面に略垂直方向に対してｃ軸に配向した結晶性ＩＧＺＯ化合物（ＣＡＡＣ（ｃ−ａｘｉｓ  ａｌｉｇｎｅｄ  ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）−ＩＧＺＯともいう。）であることに由来することが分かっている。
【０２１１】
また、図１５に示すＸＲＤスペクトルは、成膜時の基板温度が低い、または、酸素ガス流量比が小さいほど、明確なピークが現れなかった。従って、成膜時の基板温度が低い、または、酸素ガス流量比が小さい試料は、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。
【０２１２】
＜＜電子顕微鏡による解析＞＞
本項目では、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料を、ＨＡＡＤＦ（Ｈｉｇｈ−Ａｎｇｌｅ  Ａｎｎｕｌａｒ  Ｄａｒｋ  Ｆｉｅｌｄ）−ＳＴＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）によって観察、および解析した結果について説明する（以下、ＨＡＡＤＦ−ＳＴＥＭによって取得した像は、ＴＥＭ像ともいう。）。
【０２１３】
ＨＡＡＤＦ−ＳＴＥＭによって取得した平面像（以下、平面ＴＥＭ像ともいう。）、および断面像（以下、断面ＴＥＭ像ともいう。）の画像解析を行った結果について説明する。なお、ＴＥＭ像は、球面収差補正機能を用いて観察した。なお、ＨＡＡＤＦ−ＳＴＥＭ像の撮影には、日本電子株式会社製原子分解能分析電子顕微鏡ＪＥＭ−ＡＲＭ２００Ｆを用いて、加速電圧２００ｋＶ、ビーム径約０．１ｎｍφの電子線を照射して行った。
【０２１４】
図１６（Ａ）は、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の平面ＴＥＭ像である。図１６（Ｂ）は、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の断面ＴＥＭ像である。
【０２１５】
＜＜電子線回折パターンの解析＞＞
本項目では、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料に、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、電子線回折パターンを取得した結果について説明する。
【０２１６】
図１６（Ａ）に示す、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の平面ＴＥＭ像において、黒点ａ１、黒点ａ２、黒点ａ３、黒点ａ４、および黒点ａ５で示す電子線回折パターンを観察する。なお、電子線回折パターンの観察は、電子線を照射しながら０秒の位置から３５秒の位置まで一定の速度で移動させながら行う。黒点ａ１の結果を図１６（Ｃ）、黒点ａ２の結果を図１６（Ｄ）、黒点ａ３の結果を図１６（Ｅ）、黒点ａ４の結果を図１６（Ｆ）、および黒点ａ５の結果を図１６（Ｇ）に示す。
【０２１７】
図１６（Ｃ）、図１６（Ｄ）、図１６（Ｅ）、図１６（Ｆ）、および図１６（Ｇ）より、円を描くように（リング状に）輝度の高い領域が観測できる。また、リング状の領域に複数のスポットが観測できる。
【０２１８】
また、図１６（Ｂ）に示す、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の断面ＴＥＭ像において、黒点ｂ１、黒点ｂ２、黒点ｂ３、黒点ｂ４、および黒点ｂ５で示す電子線回折パターンを観察する。黒点ｂ１の結果を図１６（Ｈ）、黒点ｂ２の結果を図１６（Ｉ）、黒点ｂ３の結果を図１６（Ｊ）、黒点ｂ４の結果を図１６（Ｋ）、および黒点ｂ５の結果を図１６（Ｌ）に示す。
【０２１９】
図１６（Ｈ）、図１６（Ｉ）、図１６（Ｊ）、図１６（Ｋ）、および図１６（Ｌ）より、リング状に輝度の高い領域が観測できる。また、リング状の領域に複数のスポットが観測できる。
【０２２０】
ここで、例えば、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳに対し、試料面に平行にプローブ径が３００ｎｍの電子線を入射させると、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶の（００９）面に起因するスポットが含まれる回折パターンが見られる。つまり、ＣＡＡＣ−ＯＳは、ｃ軸配向性を有し、ｃ軸が被形成面または上面に略垂直な方向を向いていることがわかる。一方、同じ試料に対し、試料面に垂直にプローブ径が３００ｎｍの電子線を入射させると、リング状の回折パターンが確認される。つまり、ＣＡＡＣ−ＯＳは、ａ軸およびｂ軸は配向性を有さないことがわかる。
【０２２１】
また、微結晶を有する酸化物半導体（ｎａｎｏ  ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ。以下、ｎｃ−ＯＳという。）に対し、大きいプローブ径（例えば５０ｎｍ以上）の電子線を用いる電子線回折を行うと、ハローパターンのような回折パターンが観測される。また、ｎｃ−ＯＳに対し、小さいプローブ径の電子線（例えば５０ｎｍ未満）を用いるナノビーム電子線回折を行うと、輝点（スポット）が観測される。また、ｎｃ−ＯＳに対しナノビーム電子線回折を行うと、円を描くように（リング状に）輝度の高い領域が観測される場合がある。さらに、リング状の領域に複数の輝点が観測される場合がある。
【０２２２】
成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の電子線回折パターンは、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を有する。従って、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料は、電子線回折パターンが、ｎｃ−ＯＳになり、平面方向、および断面方向において、配向性は有さない。
【０２２３】
以上より、成膜時の基板温度が低い、または、酸素ガス流量比が小さい酸化物半導体は、アモルファス構造の酸化物半導体膜とも、単結晶構造の酸化物半導体膜とも明確に異なる性質を有すると推定できる。
【０２２４】
＜＜元素分析＞＞
本項目では、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｘ−ｒａｙ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用い、ＥＤＸマッピングを取得し、評価することによって、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の元素分析を行った結果について説明する。なお、ＥＤＸ測定には、元素分析装置として日本電子株式会社製エネルギー分散型Ｘ線分析装置ＪＥＤ−２３００Ｔを用いる。なお、試料から放出されたＸ線の検出にはＳｉドリフト検出器を用いる。
【０２２５】
ＥＤＸ測定では、試料の分析対象領域の各点に電子線照射を行い、これにより発生する試料の特性Ｘ線のエネルギーと発生回数を測定し、各点に対応するＥＤＸスペクトルを得る。本実施の形態では、各点のＥＤＸスペクトルのピークを、Ｉｎ原子のＬ殻への電子遷移、Ｇａ原子のＫ殻への電子遷移、Ｚｎ原子のＫ殻への電子遷移及びＯ原子のＫ殻への電子遷移に帰属させ、各点におけるそれぞれの原子の比率を算出する。これを試料の分析対象領域について行うことにより、各原子の比率の分布が示されたＥＤＸマッピングを得ることができる。
【０２２６】
図１７には、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の断面におけるＥＤＸマッピングを示す。図１７（Ａ）は、Ｇａ原子のＥＤＸマッピング（全原子に対するＧａ原子の比率は１．１８乃至１８．６４［ａｔｏｍｉｃ％］の範囲とする。）である。図１７（Ｂ）は、Ｉｎ原子のＥＤＸマッピング（全原子に対するＩｎ原子の比率は９．２８乃至３３．７４［ａｔｏｍｉｃ％］の範囲とする。）である。図１７（Ｃ）は、Ｚｎ原子のＥＤＸマッピング（全原子に対するＺｎ原子の比率は６．６９乃至２４．９９［ａｔｏｍｉｃ％］の範囲とする。）である。また、図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）、および図１７（Ｃ）は、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の断面において、同範囲の領域を示している。なお、ＥＤＸマッピングは、範囲における、測定元素が多いほど明るくなり、測定元素が少ないほど暗くなるように、明暗で元素の割合を示している。また、図１７に示すＥＤＸマッピングの倍率は７２０万倍である。
【０２２７】
図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）、および図１７（Ｃ）に示すＥＤＸマッピングでは、画像に相対的な明暗の分布が見られ、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料において、各原子が分布を持って存在している様子が確認できる。ここで、図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）、および図１７（Ｃ）に示す実線で囲む範囲と破線で囲む範囲に注目する。
【０２２８】
図１７（Ａ）では、実線で囲む範囲は、相対的に暗い領域を多く含み、破線で囲む範囲は、相対的に明るい領域を多く含む。また、図１７（Ｂ）では実線で囲む範囲は、相対的に明るい領域を多く含み、破線で囲む範囲は、相対的に暗い領域を多く含む。
【０２２９】
つまり、実線で囲む範囲はＩｎ原子が相対的に多い領域であり、破線で囲む範囲はＩｎ原子が相対的に少ない領域である。ここで、図１７（Ｃ）では、実線で囲む範囲において、右側は相対的に明るい領域であり、左側は相対的に暗い領域である。従って、実線で囲む範囲は、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１などが主成分である領域である。
【０２３０】
また、実線で囲む範囲はＧａ原子が相対的に少ない領域であり、破線で囲む範囲はＧａ原子が相対的に多い領域である。図１７（Ｃ）では、破線で囲む範囲において、左上の領域は、相対的に明るい領域であり、右下側の領域は、相対的に暗い領域である。従って、破線で囲む範囲は、ＧａＯＸ３、またはＧａＸ４ＺｎＹ４ＯＺ４などが主成分である領域である。
【０２３１】
また、図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）、および図１７（Ｃ）より、Ｉｎ原子の分布は、Ｇａ原子よりも、比較的、均一に分布しており、ＩｎＯＸ１が主成分である領域は、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２が主成分となる領域を介して、互いに繋がって形成されているように見える。このように、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域は、クラウド状に広がって形成されている。
【０２３２】
このように、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が、偏在し、混合している構造を有するＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を、ＣＡＣ−ＯＳと呼称することができる。
【０２３３】
また、ＣＡＣ−ＯＳにおける結晶構造は、ｎｃ構造を有する。ＣＡＣ−ＯＳが有するｎｃ構造は、電子線回折像において、単結晶、多結晶、またはＣＡＡＣ構造を含むＩＧＺＯに起因する輝点（スポット）以外にも、数か所以上の輝点（スポット）を有する。または、数か所以上の輝点（スポット）に加え、リング状に輝度の高い領域が現れるとして結晶構造が定義される。
【０２３４】
また、図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）、および図１７（Ｃ）より、ＧａＯＸ３などが主成分である領域、及びＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域のサイズは、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、または１ｎｍ以上３ｎｍ以下で観察される。なお、好ましくは、ＥＤＸマッピングにおいて、各元素が主成分である領域の径は、１ｎｍ以上２ｎｍ以下とする。
【０２３５】
以上より、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。
【０２３６】
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。従って、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。
【０２３７】
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。
【０２３８】
従って、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。
【０２３９】
また、ＣＡＣ−ＯＳを用いた半導体素子は、信頼性が高い。従って、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。
【０２４０】
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。
【０２４１】
（実施の形態６）
本実施の形態では、電子機器に備えることができるタッチセンサユニットの一例について、説明する。
【０２４２】
図１８（Ａ）は、別の実施の形態で説明したディスプレイユニット、又は表示装置に備えることができるタッチセンサユニットの回路構成例を示す。タッチセンサユニット３００は、センサアレイ３０２、ＴＳ（タッチセンサ）ドライバＩＣ３１１、センス回路３１２を有する。また、図１８（Ａ）では、ＴＳドライバＩＣ３１１と、センス回路３１２と、をまとめて周辺回路３１５と図示している。
【０２４３】
ここでは、タッチセンサユニット３００が相互容量タッチセンサユニットである例を示す。センサアレイ３０２は、ｍ本（ｍは１以上の整数）の配線ＤＲＬ、ｎ本（ｎは１以上の整数）の配線ＳＮＬを有する。配線ＤＲＬはドライブ線であり、配線ＳＮＬはセンス線である。ここでは、第α番目の配線ＤＲＬを配線ＤＲＬ＜α＞と呼び、第β番目の配線ＳＮＬを配線ＳＮＬ＜β＞と呼ぶこととする。容量素子ＣＴαβは、配線ＤＲＬ＜α＞と配線ＳＮＬ＜β＞との間に形成される容量素子である。
【０２４４】
ｍ本の配線ＤＲＬはＴＳドライバＩＣ３１１に電気的に接続されている。ＴＳドライバＩＣ３１１は配線ＤＲＬを駆動する機能を有する。ｎ本の配線ＳＮＬはセンス回路３１２に電気的に接続されている。センス回路３１２は、配線ＳＮＬの信号を検出する機能を有する。ＴＳドライバＩＣ３１１によって配線ＤＲＬ＜α＞が駆動されているときの配線ＳＮＬ＜β＞の信号は、容量素子ＣＴαβの容量値の変化量の情報をもつ。ｎ本の配線ＳＮＬの信号を解析することで、タッチの有無、タッチ位置などの情報を得ることができる。
【０２４５】
図１８（Ｂ）は、上述したタッチセンサユニット３００の概観の一例を上面図として示している。図１８（Ｂ）において、タッチセンサユニット３００は、基材３０１上にセンサアレイ３０２と、ＴＳドライバＩＣ３１１と、センス回路３１２と、を有する。また、図１８（Ａ）と同様に、図１８（Ｂ）では、ＴＳドライバＩＣ３１１と、センス回路３１２と、をまとめて周辺回路３１５と図示している。
【０２４６】
センサアレイ３０２は、基材３０１上に形成され、ＴＳドライバＩＣ３１１と、センス回路３１２と、は、ＩＣチップなどの構成として、異方性導電接着剤、又は異方性導電フィルムなどを用いて、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式で、基材３０１上に実装されている。そして、タッチセンサユニット３００は、外部との信号の入出力手段として、ＦＰＣ３１３、ＦＰＣ３１４と電気的に接続されている。
【０２４７】
加えて、基材３０１上には、各回路を電気的に接続するための配線３３１乃至配線３３４が形成されている。タッチセンサユニット３００において、ＴＳドライバＩＣ３１１は、配線３３１を介して、センサアレイ３０２と電気的に接続され、更に、ＴＳドライバＩＣ３１１は、配線３３３を介して、ＦＰＣ３１３と電気的に接続されている。センス回路３１２は、配線３３２を介して、センサアレイ３０２と電気的に接続され、更に、ＴＳドライバＩＣ３１１は、配線３３４を介して、ＦＰＣ３１４と電気的に接続されている。
【０２４８】
配線３３３とＦＰＣ３１３と、の接続部３２０には、異方性を有する導電性の接着剤などを有している。これによって、ＦＰＣ３１３と配線３３３との間で電気的な導通を行うことができる。同様に、配線３３４とＦＰＣ３１４と、の接続部３２１にも、異方性を有する導電性の接着剤などを有しており、これによって、ＦＰＣ３１４と配線３３４との間で電気的な導通を行うことができる。
【０２４９】
また、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。
【０２５０】
（実施の形態７）
＜表示モジュールの応用例＞
本実施の形態では、上述の実施の形態で説明したディスプレイユニットを用いた表示モジュールの応用例について、図１９を用いて説明を行う。
【０２５１】
図１９は、光学式のタッチセンサを有する表示モジュールの断面概略図である。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、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。
【０２５２】
上記の実施の形態で説明したディスプレイユニット１０６、ディスプレイユニット１０６Ａ、また表示装置２１０は、表示パネル８００６に用いることができる。
【０２５３】
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。
【０２５４】
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。
【０２５５】
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。
【０２５６】
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。
【０２５７】
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。
【０２５８】
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。
【０２５９】
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。
【０２６０】
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。
【０２６１】
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。
【０２６２】
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。
【０２６３】
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。
【０２６４】
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。
【０２６５】
（実施の形態８）
本実施の形態では、上述した実施の形態で説明した電子機器システムに適用できる電子機器の一例について、説明する。また、下記の一例に示す電子機器は、表示部にタッチセンサユニットを有することができる。これにより、表示部に直接触れることで、該電子機器を操作することができる。
【０２６６】
図２０（Ａ）は、テレビジョン装置９１００を示す斜視図である。テレビジョン装置９１００は、筐体９０００、表示部９００１、スピーカ９００３、操作キー９００５（電源スイッチ、又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、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）などを有する。テレビジョン装置９１００は、大画面、例えば、５０インチ以上、又は１００インチ以上の表示部９００１を組み込むことが可能である。
【０２６７】
図２０（Ｂ）はデジタルサイネージ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｇｅ：電子看板）であり、筐体５０００、表示部５００１、スピーカ５００３などを有することができる。
【０２６８】
図２０（Ｃ）は円柱状の柱に取り付けられたデジタルサイネージであり、筐体５０００、表示部５００１などを有することができる。特に、表示部５００１に可撓性の有する基材を適用することによって、取り付ける柱の形状によらず、取り付けることができる場合がある。
【０２６９】
図２０（Ａ）乃至（Ｃ）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、表示装置機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。さらに、複数の表示部を有する電子機器においては、一つの表示部を主として画像情報を表示し、別の一つの表示部を主として文字情報を表示する機能、又は、複数の表示部に視差を考慮した画像を表示することで立体的な画像を表示する機能、等を有することができる。さらに、受像部を有する電子機器においては、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を自動又は手動で補正する機能、撮影した画像を記録媒体（外部又はカメラに内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有することができる。
【０２７０】
特に、図２０（Ａ）に示す電子機器（以後、テレビジョン装置と呼称する。）は、上述の実施の形態で説明した第１表示領域と第２表示領域とを積層したディスプレイユニットを利用することによって、新たな機能を付与することができる。
【０２７１】
例えば、ユーザがテレビジョン装置の電源を入れたとき、図２１（Ａ）に示すように、チャンネル番号とそのチャンネル番号に該当するテレビ番組名が表示される場合を考える。図２１（Ａ）には、ディスプレイユニットの表示部１０に、チャンネル番号１３と、番組名１４と、が表示されている例を示している。なお、チャンネル番号１３ではなく、テレビ局の名前を表示してもよいし、チャンネル番号１３とテレビ局の名前の両方を表示しても良い。なお、テレビ番組表のデータは、図７において電波１５６６Ｂ、電波１５６７Ｂなどによって、映像データと共に送られる形式とするのが好ましく、また、テレビ番組表のデータは、映像データと同様に受信装置に入力されて、テレビジョン装置側でテレビ番組表のデータに基づいて、図２１（Ａ）又は（Ｂ）のようにテレビ番組表の映像データを生成する形式とするのが好ましい。
【０２７２】
ユーザがテレビジョン装置の電源を入れた後、ユーザは、リモコンなどの操作によって、表示部１０に映っている矢印カーソル１１Ａを上下に動かして、視聴したい番組を選ぶ（図２１（Ａ）では、１１０ｃｈ．のＦｏｒｅｉｇｎ  Ｎｅｗｓを選択している。）。なお、矢印カーソル１１Ａではなく、図２１（Ｂ）に示すとおり、四角カーソル１１Ｂを上下に動かして、視聴したいチャンネル番号（番組名）を四角カーソル１１Ｂで囲んで選択する方式としてもよい。また、該テレビジョン装置にタッチパネルユニットを備えている場合は、表示部に映っているチャンネル番号（番組名）に触れて選択してもよい。
【０２７３】
なお、図２１（Ａ）、及び（Ｂ）に示す表示は、文字を主とした表示となっているため、白黒表示にしてもよい。つまり、カラー表示にする必要は無いため、図２１（Ａ）及び（Ｂ）の表示は、第１の表示素子（反射型液晶画素）のみで行う（実施の形態４で説明した第１のモードで行う）のが好ましい。また、第１の表示素子（反射型液晶画素）で動作を行うことにより、テレビジョン装置の表示部への映りこみを抑制するという効果も期待できる。さらに、ユーザは、チャンネル番号と番組名とを確認する時間を要する場合があるため、矢印カーソル１１Ａ、又は四角カーソル１１Ｂを動かしていないとき、ディスプレイユニットの第１の表示素子はアイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードとして動作を行うのがよい。
【０２７４】
ユーザが視聴したいチャンネル番号（番組名）を選択したとき、指定したチャンネル番号の番組が表示部に表示される。ここでは、図２１（Ａ）又は（Ｂ）の表示で、ユーザが、１１０ｃｈ．のＦｏｒｅｉｇｎ  Ｎｅｗｓを選択して、図２１（Ｃ）に示す表示をテレビジョン装置に映した例とする。このとき、図２１（Ｃ）の表示は、第２の表示素子（自発光型素子）のみで行う（実施の形態４で説明した第２のモードで行う）、又は第１の表示素子（反射型液晶画素）及び第２の表示素子（自発光型素子）の両方で行う（実施の形態４で説明した第３のモードで行う）のが好ましい。特に、第１の表示素子（反射型液晶画素）及び第２の表示素子（自発光型素子）の両方で動作を行うことにより、第１の表示素子（反射型液晶画素）の動作によってテレビジョン装置の表示部への映りこみを抑制することができるため、移りこみのない画像を映すことができる。
【０２７５】
ところで、視聴したいチャンネル番号（番組名）を選択する表示については、図２１（Ａ）及び（Ｂ）に限定せず、別の形式であってもよい。例えば、図２１（Ｄ）に示すとおり、各チャンネル番号の番組の様子をサムネイルで表示して羅列する形式としてもよい。なお、この形式の表示は、第１乃至第３のモードのどのモードでも動作してもよい。この場合、この形式の表示を、第１乃至第３のモードのうちどのモードで動作するかを、あらかじめユーザが設定する構成としてもよい。そして、ユーザがチャンネル番号（番組名）を選択したときに、第３のモードで、選択した番組を表示する構成とすればよい。
【０２７６】
なお、上述の機能は、テレビジョン装置に限定せず、テレビ視聴の可能なＰＣ（パーソナルコンピュータ）、携帯電話、タブレットなどの電子機器にも適用することができる。
【０２７７】
また、図２０（Ｂ）、（Ｃ）に示すデジタルサイネージにも第１表示領域と第２表示領域とを積層したディスプレイユニットを適用することができる。例えば、屋内の照明などによってデジタルサイネージの表示部に映りこみが起きたとき、第１の表示素子（反射型液晶画素）で駆動を行い、映りこみの光を反射させて映像を表示させる。そして、第２の表示素子が有する自発光型画素によって、映り込みの光では足りない光（色）を発光させることによって、屋内の照明などでは足りない光（色）を補うことができる場合がある。特に、図２０（Ｂ）、（Ｃ）に示すデジタルサイネージは、静止画を映す場合があるため、第１表示領域は表示部の書き換えのフレーム周波数を低くしたアイドリングストップ（ＩＤＳ）駆動モードで動作を行うのが適している。
【０２７８】
つまり、図２０（Ａ）乃至（Ｃ）に示す電子機器に上述したディスプレイユニットを適用することにより、反射光による映りこみの無い図２０（Ａ）乃至（Ｃ）に示す電子機器を実現することができる場合がある。
【０２７９】
なお、図２０（Ａ）乃至（Ｃ）に示す電子機器が有することのできる機能は、上述に限定されず、様々な機能を有することができる。
【０２８０】
また、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。
【０２８１】
（本明細書等の記載に関する付記）
以上の実施の形態における各構成の説明について、以下に付記する。
【０２８２】
＜実施の形態で述べた本発明の一態様に関する付記＞
各実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて、本発明の一態様とすることができる。また、１つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、互いに構成例を適宜組み合わせることが可能である。
【０２８３】
なお、ある一つの実施の形態の中で述べる内容（一部の内容でもよい）は、その実施の形態で述べる別の内容（一部の内容でもよい）と、一つ若しくは複数の別の実施の形態で述べる内容（一部の内容でもよい）との少なくとも一つの内容に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを行うことができる。
【０２８４】
なお、実施の形態の中で述べる内容とは、各々の実施の形態において、様々な図を用いて述べる内容、又は明細書に記載される文章を用いて述べる内容のことである。
【０２８５】
なお、ある一つの実施の形態において述べる図（一部でもよい）は、その図の別の部分、その実施の形態において述べる別の図（一部でもよい）と、一つ若しくは複数の別の実施の形態において述べる図（一部でもよい）との少なくとも一つの図に対して、組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることができる。
【０２８６】
＜序数詞に関する付記＞
本明細書等において、「第１」、「第２」、「第３」という序数詞は、構成要素の混同を避けるために付したものである。従って、構成要素の数を限定するものではない。また、構成要素の順序を限定するものではない。また例えば、本明細書等の実施の形態の一において「第１」に言及された構成要素が、他の実施の形態、あるいは特許請求の範囲において「第２」に言及された構成要素とすることもありうる。また例えば、本明細書等の実施の形態の一において「第１」に言及された構成要素を、他の実施の形態、あるいは特許請求の範囲において省略することもありうる。
【０２８７】
＜図面を説明する記載に関する付記＞
実施の形態について図面を参照しながら説明している。但し、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなく、その形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態の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。
【０２８８】
また、本明細書等において、「上に」、「下に」などの配置を示す語句は、構成同士の位置関係を、図面を参照して説明するために、便宜上用いている。構成同士の位置関係は、各構成を描写する方向に応じて適宜変化する。そのため、配置を示す語句は、明細書で説明した記載に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。
【０２８９】
また、「上」や「下」の用語は、構成要素の位置関係が直上又は直下で、かつ、直接接していることを限定するものではない。例えば、「絶縁層Ａ上の電極Ｂ」の表現であれば、絶縁層Ａの上に電極Ｂが直接接して形成されている必要はなく、絶縁層Ａと電極Ｂとの間に他の構成要素を含むものを除外しない。
【０２９０】
また本明細書等において、ブロック図では、構成要素を機能毎に分類し、互いに独立したブロックとして示している。しかしながら実際の回路等においては、構成要素を機能毎に切り分けることが難しく、一つの回路に複数の機能が係わる場合や、複数の回路にわたって一つの機能が関わる場合があり得る。そのため、ブロック図のブロックは、明細書で説明した構成要素に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。
【０２９１】
また、図面において、大きさ、層の厚さ、又は領域は、説明の便宜上任意の大きさに示したものである。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。なお図面は明確性を期すために模式的に示したものであり、図面に示す形状又は値などに限定されない。例えば、ノイズによる信号、電圧、若しくは電流のばらつき、又は、タイミングのずれによる信号、電圧、若しくは電流のばらつきなどを含むことが可能である。
【０２９２】
また、図面において、斜視図などにおいて、図面の明確性を期すために、一部の構成要素の記載を省略している場合がある。
【０２９３】
また、図面において、同一の要素又は同様な機能を有する要素、同一の材質の要素、あるいは同時に形成される要素等には同一の符号を付す場合があり、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【０２９４】
＜言い換え可能な記載に関する付記＞
本明細書等において、トランジスタの接続関係を説明する際、ソースとドレインとの一方を、「ソース又はドレインの一方」（又は第１電極、又は第１端子）と表記し、ソースとドレインとの他方を「ソース又はドレインの他方」（又は第２電極、又は第２端子）と表記している。これは、トランジスタのソースとドレインは、トランジスタの構造又は動作条件等によって変わるためである。なおトランジスタのソースとドレインの呼称については、ソース（ドレイン）端子や、ソース（ドレイン）電極等、状況に応じて適切に言い換えることができる。また、本明細書等では、ゲート以外の２つの端子を第１端子、第２端子と呼ぶ場合や、第３端子、第４端子と呼ぶ場合がある。また、本明細書等に記載するトランジスタが２つ以上のゲートを有するとき（この構成をデュアルゲート構造という場合がある）、それらのゲートを第１ゲート、第２ゲートと呼ぶ場合や、フロントゲート、バックゲートと呼ぶ場合がある。特に、「フロントゲート」という語句は、単に「ゲート」という語句に互いに言い換えることができる。また、「バックゲート」という語句は、単に「ゲート」という語句に互いに言い換えることができる。なお、ボトムゲートとは、トランジスタの作製時において、チャネル形成領域よりも先に形成される端子のことをいい、「トップゲート」とは、トランジスタの作製時において、チャネル形成領域よりも後に形成される端子のことをいう。
【０２９５】
トランジスタは、ゲート、ソース、及びドレインと呼ばれる３つの端子を有する。ゲートは、トランジスタの導通状態を制御する制御端子として機能する端子である。ソース又はドレインとして機能する２つの入出力端子は、トランジスタの型及び各端子に与えられる電位の高低によって、一方がソースとなり他方がドレインとなる。このため、本明細書等においては、ソースやドレインの用語は、入れ替えて用いることができるものとする。また、本明細書等では、ゲート以外の２つの端子を第１端子、第２端子と呼ぶ場合や、第３端子、第４端子と呼ぶ場合がある。
【０２９６】
また、本明細書等において「電極」や「配線」の用語は、これらの構成要素を機能的に限定するものではない。例えば、「電極」は「配線」の一部として用いられることがあり、その逆もまた同様である。さらに、「電極」や「配線」の用語は、複数の「電極」や「配線」が一体となって形成されている場合なども含む。
【０２９７】
また、本明細書等において、電圧と電位は、適宜言い換えることができる。電圧は、基準となる電位からの電位差のことであり、例えば基準となる電位をグラウンド電位（接地電位）とすると、電圧を電位に言い換えることができる。グラウンド電位は必ずしも０Ｖを意味するとは限らない。なお電位は相対的なものであり、基準となる電位によっては、配線等に与える電位を変化させる場合がある。
【０２９８】
なお本明細書等において、「膜」、「層」などの語句は、場合によっては、又は、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能な場合がある。又は、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。又は、場合によっては、又は、状況に応じて、「膜」、「層」などの語句を使わずに、別の用語に入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」又は「導電膜」という用語を、「導電体」という用語に変更することが可能な場合がある。又は、例えば、「絶縁層」「絶縁膜」という用語を、「絶縁体」という用語に変更することが可能な場合がある。
【０２９９】
なお本明細書等において、「配線」、「信号線」、「電源線」などの用語は、場合によっては、又は、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「配線」という用語を、「信号線」という用語に変更することが可能な場合がある。また、例えば、「配線」という用語を、「電源線」などの用語に変更することが可能な場合がある。また、その逆も同様で、「信号線」「電源線」などの用語を、「配線」という用語に変更することが可能な場合がある。「電源線」などの用語は、「信号線」などの用語に変更することが可能な場合がある。また、その逆も同様で「信号線」などの用語は、「電源線」などの用語に変更することが可能な場合がある。また、配線に印加されている「電位」という用語を、場合によっては、又は、状況に応じて、「信号」などという用語に変更することが可能な場合がある。また、その逆も同様で、「信号」などの用語は、「電位」という用語に変更することが可能な場合がある。
【０３００】
＜語句の定義に関する付記＞
以下では、上記実施の形態中で言及した語句の定義について説明する。
【０３０１】
＜＜半導体の不純物について＞＞
半導体の不純物とは、例えば、半導体層を構成する主成分以外をいう。例えば、濃度が０．１原子％未満の元素は不純物である。不純物が含まれることにより、例えば、半導体にＤＯＳ（Ｄｅｎｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｔａｔｅｓ）が形成されることや、キャリア移動度が低下することや、結晶性が低下することなどが起こる場合がある。半導体が酸化物半導体である場合、半導体の特性を変化させる不純物としては、例えば、第１族元素、第２族元素、第１３族元素、第１４族元素、第１５族元素、主成分以外の遷移金属などがあり、特に、例えば、水素（水にも含まれる）、リチウム、ナトリウム、シリコン、ホウ素、リン、炭素、窒素などがある。酸化物半導体の場合、例えば水素などの不純物の混入によって酸素欠損を形成する場合がある。また、半導体がシリコン層である場合、半導体の特性を変化させる不純物としては、例えば、酸素、水素を除く第１族元素、第２族元素、第１３族元素、第１５族元素などがある。
【０３０２】
＜＜トランジスタについて＞＞
本明細書において、トランジスタとは、ゲートと、ドレインと、ソースとを含む少なくとも三つの端子を有する素子である。そして、ドレイン（ドレイン端子、ドレイン領域又はドレイン電極）とソース（ソース端子、ソース領域又はソース電極）の間にチャネル形成領域を有しており、チャネル形成領域を介して、ソースとドレインとの間に電流を流すことができる。なお、本明細書等において、チャネル形成領域とは、ゲート‐ソース間に電圧を与えることで、電流が流れる領域をいう。
【０３０３】
また、ソースやドレインの機能は、異なる極性のトランジスタを採用する場合や、回路動作において電流の方向が変化する場合などには入れ替わることがある。このため、本明細書等においては、ソースやドレインの用語は、入れ替えて用いることができるものとする。
【０３０４】
＜＜スイッチについて＞＞
本明細書等において、スイッチとは、導通状態（オン状態）、又は、非導通状態（オフ状態）になり、電流を流すか流さないかを制御する機能を有するものをいう。又は、スイッチとは、電流を流す経路を選択して切り替える機能を有するものをいう。
【０３０５】
一例としては、電気的スイッチ又は機械的なスイッチなどを用いることができる。つまり、スイッチは、電流を制御できるものであればよく、特定のものに限定されない。
【０３０６】
電気的なスイッチの一例としては、トランジスタ（例えば、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳトランジスタなど）、ダイオード（例えば、ＰＮダイオード、ＰＩＮダイオード、ショットキーダイオード、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｍｅｔａｌ）ダイオード、ＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）ダイオード、ダイオード接続のトランジスタなど）、又はこれらを組み合わせた論理回路などがある。
【０３０７】
なお、スイッチとしてトランジスタを用いる場合、トランジスタの「導通状態」とは、トランジスタのソース電極とドレイン電極が電気的に短絡されているとみなせる状態をいう。また、トランジスタの「非導通状態」とは、トランジスタのソース電極とドレイン電極が電気的に遮断されているとみなせる状態をいう。なおトランジスタを単なるスイッチとして動作させる場合には、トランジスタの極性（導電型）は特に限定されない。
【０３０８】
機械的なスイッチの一例としては、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）のように、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）技術を用いたスイッチがある。そのスイッチは、機械的に動かすことが可能な電極を有し、その電極が動くことによって、導通と非導通とを制御して動作する。
【０３０９】
＜＜接続について＞＞
本明細書等において、ＸとＹとが接続されている、と記載する場合は、ＸとＹとが電気的に接続されている場合と、ＸとＹとが機能的に接続されている場合と、ＸとＹとが直接接続されている場合とを含むものとする。したがって、所定の接続関係、例えば、図又は文章に示された接続関係に限定されず、図又は文章に示された接続関係以外のものも含むものとする。
【０３１０】
ここで使用するＸ、Ｙなどは、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など）であるとする。
【０３１１】
ＸとＹとが電気的に接続されている場合の一例としては、ＸとＹとの電気的な接続を可能とする素子（例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示素子、発光素子、負荷など）が、ＸとＹとの間に１個以上接続されることが可能である。なお、スイッチは、オンオフが制御される機能を有している。つまり、スイッチは、導通状態（オン状態）、又は、非導通状態（オフ状態）になり、電流を流すか流さないかを制御する機能を有している。
【０３１２】
ＸとＹとが機能的に接続されている場合の一例としては、ＸとＹとの機能的な接続を可能とする回路（例えば、論理回路（インバータ、ＮＡＮＤ回路、ＮＯＲ回路など）、信号変換回路（ＤＡ変換回路、ＡＤ変換回路、ガンマ補正回路など）、電位レベル変換回路（電源回路（昇圧回路、降圧回路など）、信号の電位レベルを変えるレベルシフタ回路など）、電圧源、電流源、切り替え回路、増幅回路（信号振幅又は電流量などを大きく出来る回路、オペアンプ、差動増幅回路、ソースフォロワ回路、バッファ回路など）、信号生成回路、記憶回路、制御回路など）が、ＸとＹとの間に１個以上接続されることが可能である。なお、一例として、ＸとＹとの間に別の回路を挟んでいても、Ｘから出力された信号がＹへ伝達される場合は、ＸとＹとは機能的に接続されているものとする。
【０３１３】
なお、ＸとＹとが電気的に接続されている、と明示的に記載する場合は、ＸとＹとが電気的に接続されている場合（つまり、ＸとＹとの間に別の素子又は別の回路を挟んで接続されている場合）と、ＸとＹとが機能的に接続されている場合（つまり、ＸとＹとの間に別の回路を挟んで機能的に接続されている場合）と、ＸとＹとが直接接続されている場合（つまり、ＸとＹとの間に別の素子又は別の回路を挟まずに接続されている場合）とを含むものとする。つまり、電気的に接続されている、と明示的に記載する場合は、単に、接続されている、とのみ明示的に記載されている場合と同じであるとする。
【０３１４】
なお、例えば、トランジスタのソース（又は第１の端子など）が、Ｚ１を介して（又は介さず）、Ｘと電気的に接続され、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）が、Ｚ２を介して（又は介さず）、Ｙと電気的に接続されている場合や、トランジスタのソース（又は第１の端子など）が、Ｚ１の一部と直接的に接続され、Ｚ１の別の一部がＸと直接的に接続され、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）が、Ｚ２の一部と直接的に接続され、Ｚ２の別の一部がＹと直接的に接続されている場合では、以下のように表現することが出来る。
【０３１５】
例えば、「ＸとＹとトランジスタのソース（又は第１の端子など）とドレイン（又は第２の端子など）とは、互いに電気的に接続されており、Ｘ、トランジスタのソース（又は第１の端子など）、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）、Ｙの順序で電気的に接続されている。」と表現することができる。又は、「トランジスタのソース（又は第１の端子など）は、Ｘと電気的に接続され、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）はＹと電気的に接続され、Ｘ、トランジスタのソース（又は第１の端子など）、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）、Ｙは、この順序で電気的に接続されている」と表現することができる。又は、「Ｘは、トランジスタのソース（又は第１の端子など）とドレイン（又は第２の端子など）とを介して、Ｙと電気的に接続され、Ｘ、トランジスタのソース（又は第１の端子など）、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）、Ｙは、この接続順序で設けられている」と表現することができる。これらの例と同様な表現方法を用いて、回路構成における接続の順序について規定することにより、トランジスタのソース（又は第１の端子など）と、ドレイン（又は第２の端子など）とを、区別して、技術的範囲を決定することができる。なお、これらの表現方法は、一例であり、これらの表現方法に限定されない。ここで、Ｘ、Ｙ、Ｚ１、Ｚ２は、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など）であるとする。
【０３１６】
なお、回路図上は独立している構成要素同士が電気的に接続しているように図示されている場合であっても、１つの構成要素が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合もある。例えば配線の一部が電極としても機能する場合は、一の導電膜が、配線の機能、及び電極の機能の両方の構成要素の機能を併せ持っている。したがって、本明細書における電気的に接続とは、このような、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合も、その範疇に含める。
【０３１７】
＜＜平行、垂直について＞＞
本明細書において、「平行」とは、二つの直線が−１０°以上１０°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、−５°以上５°以下の場合も含まれる。また、「略平行」とは、二つの直線が−３０°以上３０°以下の角度で配置されている状態をいう。また、「垂直」とは、二つの直線が８０°以上１００°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、８５°以上９５°以下の場合も含まれる。また、「略垂直」とは、二つの直線が６０°以上１２０°以下の角度で配置されている状態をいう。
【符号の説明】
【０３１８】
ＳＬ    信号線
ＧＬ    ゲート線
Ｍ    トランジスタ
Ｍ１    トランジスタ
ＣｓＬＣ    容量素子
ＤＲＬ    配線
ＳＮＬ    配線
ＣＴαβ    容量素子
ＡＦ１    配向膜
ＡＦ２    配向膜
ＣＦ１    着色膜
ＫＢ１    構造体
ＫＢ２    構造体
ＳＷ１    スイッチ
１０    表示部
１１Ａ    矢印カーソル
１１Ｂ    四角カーソル
１３    チャンネル番号
１４    番組名
１００    電子機器システム
１００Ａ    電子機器システム
１０１    アンテナ
１０２    復調器
１０３    デコーダ
１０３Ａ    デコーダ
１０３Ｂ    デコーダ
１０４    論理回路
１０５    画像処理装置
１０６    ディスプレイユニット
１０６Ａ    ディスプレイユニット
１０７    表示領域
１０７Ａ    表示領域
１０７Ｂ    表示領域
２０１    第１の表示素子
２０２    第２の表示素子
２０３    開口部
２０４    反射光
２０５    透過光
２０６    画素回路
２１０    表示装置
２１４    表示部
２１６    回路
２１８    配線
２２０    ＩＣ
２２２    ＦＰＣ
３００    タッチセンサユニット
３０１    基材
３０２    センサアレイ
３１１    ＴＳドライバＩＣ
３１２    センス回路
３１３    ＦＰＣ
３１４    ＦＰＣ
３１５    周辺回路
３２０    接続部
３２１    接続部
３３１    配線
３３２    配線
３３３    配線
３３４    配線
１５００    放送システム
１５００Ａ    放送システム
１５１０    カメラ
１５１１    送信装置
１５１２    受信装置
１５１３    表示装置
１５２０    イメージセンサ
１５２１    画像処理装置
１５２２    エンコーダ
１５２２Ａ    エンコーダ
１５２２Ｂ    エンコーダ
１５２３    変調器
１５３０    画像生成装置
１５４０    Ｒａｗデータ
１５４１    映像データ
１５４１Ａ    映像データ
１５４１Ｂ    映像データ
１５４２    符号化データ
１５４２Ａ    符号化データ
１５４２Ｂ    符号化データ
１５４３    放送信号
１５５１    データストリーム
１５５２    データストリーム
１５５３    データストリーム
１５６０    テレビジョン受信装置（ＴＶ）
１５６１    放送局
１５６２    人工衛星
１５６３    電波塔
１５６４    アンテナ
１５６５    アンテナ
１５６６Ａ    電波
１５６６Ｂ    電波
１５６７Ａ    電波
１５６７Ｂ    電波
１５７１    受信装置
１５７２    無線機
１５７３    無線機
１５７４    受信装置
１５７５    コネクタ部
１５９１    回路
１５９１ａ    フレーム間予測回路
１５９１ｂ    動き補償予測回路
１５９１ｃ    ＤＣＴ回路
１５９２    回路
１５９３    回路
１５９３ａ    ＬＤＰＣ符号化回路
１５９３ｂ    認証付与処理回路
１５９３ｃ    スクランブラ
１５９４    回路
２０１０    ユニット
２０２０    ユニット
２０３０    入力ユニット
２５０１Ｃ    絶縁膜
２５０５    接合層
２５１２Ｂ    導電膜
２５２０    機能層
２５２１    絶縁膜
２５２１Ａ    絶縁膜
２５２１Ｂ    絶縁膜
２５２２    接続部
２５２８    絶縁膜
２５５０    表示素子
２５５０（ｉ，ｊ）    表示素子
２５５１（ｉ，ｊ）    電極
２５５２    電極
２５５３    発光性の材料を含む層
２５６０    光学素子
２５６５    被覆膜
２５７０    基板
２５８０    レンズ
２５９１Ａ    開口部
２７００ＴＰ３    入出力パネル
２７０２（ｉ，ｊ）    画素
２７２０    機能層
２７５０    表示素子
２７５０（ｉ，ｊ）    表示素子
２７５１    電極
２７５１（ｉ，ｊ）    電極
２７５１Ｈ    領域
２７５２    電極
２７５３    液晶材料を含む層
２７７０    基板
２７７０Ｄ    機能膜
２７７０Ｐ    機能膜
２７７０ＰＡ    位相差フィルム
２７７０ＰＢ    偏光層
２７７１    絶縁膜
５０００    筐体
５００１    表示部
５００３    スピーカ
８０００    表示モジュール
８００１    上部カバー
８００２    下部カバー
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
９１００    テレビジョン装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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