(57)【要約】【課題】信頼性の良好な電子機器を提供する。【解決手段】屈曲可能な表示装置を有する二つ折り可能な電子機器において、２つの筐体をつなぐヒンジ近傍に第１の空間を設け、該電子機器を折り曲げた時に表示装置の一部を第２の空間内に納めることで、表示装置の曲げ過ぎを防ぎ、信頼性を高めることができる。筐体の側面に表示装置を設けて視認性を高める。筐体の側面は曲面を有することが好ましい。可視光を反射する第１の画素と、可視光を発光する第２の画素と、を有する表示装置を用いることで、電子機器の視認性を高め、消費電力を低減する。【選択図】図１０
2018060202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の筐体と、第２の筐体と、ヒンジと、
空間と、表示装置と、を有し、
前記第１の筐体および前記第２の筐体は前記ヒンジを介して接続され、
前記空間は、前記ヒンジの近傍に設けられ、
前記表示装置は、
前記第１の筐体と重なる第１の領域と、
前記第２の筐体と重なる第２の領域と、
前記空間と重なる第３の領域と、
前記第１の筐体の側面の少なくとも一部と重なる第４の領域と、
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
第１の筐体と、第２の筐体と、第１のヒンジと、第２のヒンジと、
空間と、表示装置と、を有し、
前記第１の筐体および前記第２の筐体は前記第１のヒンジを介して接続され、
前記第１の筐体および前記第２の筐体は前記第２のヒンジを介して接続され、
前記空間は、前記第１のヒンジと前記第２のヒンジに挟まれる領域を有し、
前記表示装置は、
前記第１の筐体と重なる第１の領域と、
前記第２の筐体と重なる第２の領域と、
前記空間と重なる第３の領域と、
前記第１の筐体の側面の少なくとも一部と重なる第４の領域と、
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項３】
前記表示装置は、可撓性を有することを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記第２の筐体の側面の少なくとも一部と重なる第５の領域を有することを特徴とする
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項５】
前記第１の領域と前記第２の領域の相対角度を１６０°±１５°で保持する機能を有する
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項６】
前記第１の領域と前記第２の領域の相対角度を１２０°±１５°で保持する機能を有する
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項７】
前記空間は、前記表示装置を横切っていることを特徴とする
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項８】
前記第１の領域と前記第２の領域が成す角度が０度以上８０度未満の時に、
前記第３の領域の少なくとも一部が前記空間の中にあることを特徴とする
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項９】
前記空間の内径は１ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることを特徴とする
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記表示装置は、
第１の画素と、第２の画素と、を有し、
前記第１の画素は可視光を反射する機能を有し、
前記第２の画素は可視光を発光する機能を有することを特徴とする
請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書等で開示する発明の一態様は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本明細書等で開示する発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。特に、表示装置または電子機器に関する。
【０００２】
なお、本明細書等において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。表示装置（液晶表示装置、発光表示装置など）、投影装置、照明装置、電気光学装置、蓄電装置、記憶装置、半導体回路、撮像装置および電子機器などは、半導体装置を有すると言える場合がある。
【背景技術】
【０００３】
近年、携帯電話、スマートフォン、およびタブレット型情報端末などの、携帯型の電子機器が広く普及している。また、電子機器の携帯性を高めるため、電子機器に対する小型化、軽量化などの要求が高まっている。その一方で、電子機器で扱う情報量は増加傾向にあり、情報を表示するための表示部の大型化などが求められている。
【０００４】
このような要求に応えるため、折りたたみ可能な電子機器が提案されている。例えば、特許文献１では、２つの表示部を有し、未使用時に２つの表示部を向かい合わせて折りたたむ電子機器が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２８９６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１で提案されている電子機器は、２つの表示部が独立して設けられているため、全体として一つの画像を表示することができない。なお、一つの画像を２つの表示部に分割して表示することはできるが、２つの表示部は離れて存在しているため、視認性が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明の一態様は、視認性が良好な表示装置または電子機器などを提供することを課題の一とする。または、表示品位が良好な表示装置または電子機器などを提供することを課題の一つとする。または、信頼性が良好な表示装置または電子機器などを提供することを課題の一つとする。または、新規な表示装置または電子機器などを提供することを課題の一つとする。
【０００８】
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、第１の筐体と、第２の筐体と、ヒンジと、空間と、表示装置と、を有し、第１の筐体および第２の筐体はヒンジを介して接続され、空間は、ヒンジの近傍に設けられ、表示装置は、第１の筐体と重なる第１の領域と、第２の筐体と重なる第２の領域と、空間と重なる第３の領域と、第１の筐体の側面の少なくとも一部と重なる第４の領域と、を有することを特徴とする電子機器である。
【００１０】
または、本発明の一態様は、第１の筐体と、第２の筐体と、第１のヒンジと、第２のヒンジと、空間と、表示装置と、を有し、第１の筐体および第２の筐体は第１のヒンジを介して接続され、第１の筐体および第２の筐体は第２のヒンジを介して接続され、空間は、第１のヒンジと第２のヒンジに挟まれる領域を有し、表示装置は、第１の筐体と重なる第１の領域と、第２の筐体と重なる第２の領域と、空間と重なる第３の領域と、第１の筐体の側面の少なくとも一部と重なる第４の領域と、を有することを特徴とする電子機器である。
【００１１】
上記の電子機器は、第２の筐体の側面の少なくとも一部と重なる第５の領域を有していてもよい。
【００１２】
上記の表示装置は可撓性を有する。第１の領域と第２の領域が成す角度が０度以上８０度未満の時に、第３の領域の少なくとも一部が空間の中に納まることで、表示装置の破損を防ぐ。空間の内径は１ｍｍ以上５０ｍｍ以下が好ましい。
【００１３】
上記の表示装置は、第１の画素と、第２の画素と、を有し、第１の画素は可視光を反射する機能を有し、第２の画素は可視光を発光する機能を有することが好ましい。
【００１４】
上記の電子機器は、第１の領域と第２の領域の相対角度を１６０°±１５°で保持する機能を有することが好ましい。または、上記の電子機器は、第１の領域と第２の領域の相対角度を１２０°±１５°で保持する機能を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様によれば、視認性が良好な表示装置または電子機器などを提供できる。または、表示品位が良好な表示装置または電子機器などを提供できる。または、信頼性の良好な表示装置または電子機器などを提供できる。または、新規な表示装置または電子機器などを提供できる。
【００１６】
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電子機器を説明する図。
【図２】電子機器を説明する図。
【図３】電子機器の使用例を説明する図。
【図４】電子機器を説明する図。
【図５】電子機器を説明する図。
【図６】電子機器を説明する図。
【図７】電子機器を説明する図。
【図８】電子機器を説明する図。
【図９】電子機器の構成例を説明するブロック図。
【図１０】電子機器を説明する図。
【図１１】電子機器を説明する図。
【図１２】電子機器を説明する図。
【図１３】電子機器を説明する図。
【図１４】表示装置の構成例を説明する図。
【図１５】画素の回路構成例を説明する図。
【図１６】画素の回路構成例および平面構成例を説明する図。
【図１７】表示モード毎の電子機器の使用例を説明する図。
【図１８】表示装置の構成例を説明する、模式図及び状態遷移図。
【図１９】表示装置の評価結果を説明するグラフ。
【図２０】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２１】表示装置の構成例を説明する図。
【図２２】表示装置の構成例を説明する図。
【図２３】表示装置の構成例を説明する図。
【図２４】表示装置の構成例を説明する図。
【図２５】電子機器の一例を説明する図。
【図２６】試料のＸＲＤスペクトルの測定結果を説明する図。
【図２７】試料のＴＥＭ像、および電子線回折パターンを説明する図。
【図２８】試料のＥＤＸマッピングを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態および詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分また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場合がある。
【００１９】
また、図面などにおいて示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、発明の理解を容易とするため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面などに開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。例えば、実際の製造工程において、エッチングなどの処理により層やレジストマスクなどが意図せずに目減りすることがあるが、発明の理解を容易とするため、省略して示すことがある。
【００２０】
また、特に上面図（「平面図」ともいう。）や斜視図などにおいて、発明の理解を容易とするため、一部の構成要素の記載を省略する場合がある。また、一部の隠れ線などの記載を省略する場合がある。
【００２１】
本明細書等において、「第１」、「第２」などの序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、工程順または積層順など、なんらかの順番や順位を示すものではない。また、本明細書等において序数詞が付されていない用語であっても、構成要素の混同を避けるため、特許請求の範囲において序数詞が付される場合がある。また、本明細書等において付された序数詞と、特許請求の範囲において付された序数詞が異なる場合がある。また、本明細書等において序数詞が付されている用語であっても、特許請求の範囲などにおいて序数詞を省略する場合がある。
【００２２】
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」が一体となって設けられている場合なども含む。
【００２３】
なお、本明細書等において「上」や「下」の用語は、構成要素の位置関係が直上または直下で、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が直接接して設けら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。
【００２４】
また、本明細書において、「平行」とは、明示されている場合を除き、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。従って、−５°以上５°以下の場合も含まれる。また、「略平行」とは、明示されている場合を除き、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」および「直交」とは、明示されている場合を除き、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。従って、８５°以上９５°以下の場合も含まれる。また、「略垂直」とは、明示されている場合を除き、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。
【００２５】
なお、本明細書等において、計数値および計量値に関して「同一」、「同じ」、「等しい」または「均一」（これらの同意語を含む）などと言う場合は、明示されている場合を除き、プラスマイナス２０％の誤差を含むものとする。
【００２６】
（実施の形態１）
本発明の一態様の電子機器の構成例について、図面を用いて説明する。なお、図面に、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向を示す矢印を記す場合がある。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、それぞれが互いに直交する方向である。
【００２７】
＜電子機器の構成例＞
図１（Ａ）および図２（Ａ）は電子機器１００の外観を示す斜視図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）にＡ１−Ａ２の一点鎖線で示した部位の断面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）にＡ１−Ａ２の一点鎖線で示した部位の断面図である。なお、図１（Ｂ）および図２（Ｂ）は、電子機器１００をＹ方向から見た断面図である。
【００２８】
電子機器１００は、筐体１０１ａ、筐体１０１ｂ、留め具１０２、ヒンジ１０３ａ、ヒンジ１０３ｂ、領域１０５（第１の空間）、および表示装置１１０を有する。
【００２９】
なお、本明細書等では、筐体１０１ａおよび筐体１０１ｂをまとめて「筐体１０１」という場合がある。また、本明細書等では、ヒンジ１０３ａおよびヒンジ１０３ｂをまとめて「ヒンジ１０３」という場合がある。
【００３０】
筐体１０１ａおよび筐体１０１ｂは、ヒンジ１０３ａを介して接続されている。また、筐体１０１ａおよび筐体１０１ｂは、ヒンジ１０３ｂを介して接続されている。筐体１０１ａおよび筐体１０１ｂは、ヒンジ１０３を支点として両者の相対角度を変化させることができる。具体的には、筐体１０１ａおよび筐体１０１ｂは、ヒンジ１０３ａとヒンジ１０３ｂを結ぶ架空の線を中心に回転し、両者の相対角度を変化させることができる。すなわち、ヒンジ１０３は回転軸として機能する。
【００３１】
また、筐体１０１ａおよび筐体１０１ｂは、構造体１０６を介して接続されている（図１（Ｂ）参照。）。構造体１０６としては、伸縮性を有する材料を用いる。例えば、ヤング率が１×１０５Ｐａ以上、５×１０７Ｐａ以下の材料を用いる。例えば、構造体１０６としてゴムなどの伸縮性を有する材料を用いればよい。
【００３２】
また、電子機器１００は、ヒンジ１０３近傍に領域１０５を有する。また、領域１０５は、筐体１０１ａ、筐体１０１ｂ、構造体１０６、および表示装置１１０に囲まれている。また、領域１０５は、ヒンジ１０３ａとヒンジ１０３ｂで挟まれている領域を有する。もしくは、領域１０５は、ヒンジ１０３ａとヒンジ１０３ｂで挟まれる領域を有する場合がある。
【００３３】
表示装置１１０は、可撓性を有する。また、表示装置１１０は、筐体１０１ａと重なる表示領域１１１ａ、筐体１０１ｂと重なる表示領域１１１ｂ、および領域１０５と重なる表示領域１１１ｃを有する。
【００３４】
表示装置１１０の表示領域１１１ｃにおいて、領域１０５のＹ方向の長さは、表示装置１１０のＹ方向の長さ以上とする。また、表示領域１１１ｃのＹ方向に沿って、表示装置１１０と領域１０５が完全に重なる領域を有する。言い換えると、領域１０５は、Ｙ方向に沿って表示装置１１０を横切る。
【００３５】
筐体１０１ａおよび筐体１０１ｂの相対角度が変化すると、表示領域１１１ｃが屈曲または伸展する。言い換えると、表示領域１１１ｃが屈曲または伸展することにより、表示領域１１１ａと表示領域１１１ｂの相対角度である角度θを変化させることができる。また、角度θが変化すると、領域１０５の形状が変化する。なお、図２（Ａ）は、角度θを変化させた電子機器１００の外観を示す斜視図である。
【００３６】
なお、本実施の形態に示す電子機器１００では、表示領域１１１ｃが屈曲して曲面を形成するのに対して、表示領域１１１ａおよび表示領域１１１ｂはほぼ平坦なままで形状が変化しない。本明細書等では、形状が変化しない面（例えば、平坦なままである面。）を「直面」ともいう。よって、表示領域１１１ａおよび表示領域１１１ｂを直面という場合がある。
【００３７】
また、ヒンジ１０３ａまたはヒンジ１０３ｂの少なくとも一方に、特定の角度で一時的に角度θを保持することが可能な機構を有するヒンジ（「クリックヒンジ」ともいう。）を用いることが好ましい。
【００３８】
例えば、図２（Ｂ）に示すように、角度θ１と角度θ２のそれぞれで角度θを一時的に保持することが可能なクリックヒンジを用いる。角度θ１と角度θ２は、目的または用途に応じて適宜設定すればよい。例えば、角度θ１を１６０°近傍とし、角度θ２を１２０°近傍とすればよい。なお、１６０°近傍とは、１６０°±１５°の範囲を含む。別言すると、角度θ１は、１４５°以上１７５°未満とすればよい。また、１２０°近傍とは、１２０°±１５°の範囲を含む。別言すると、角度θ２は、１０５°以上１３５°未満とすればよい。
【００３９】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）に、使用者１５１が電子機器１００を使用している様子を示す。図３（Ａ）は、使用者１５１が、電子機器１００を筐体１０１ａと筐体１０１ｂが縦方向に並ぶ向きで使用している様子を示している。図３（Ｂ）は、使用者１５１が、電子機器１００を筐体１０１ａと筐体１０１ｂが横方向に並ぶ向きで使用している様子を示している。ヒンジ１０３にクリックヒンジを用いることにより、電子機器１００をどのような向きで用いても、角度θを一定に保つことができる。
【００４０】
また、ヒンジ１０３にクリックヒンジを用いることにより、使用者１５１自身で角度θを一定に保つ必要が無いため、電子機器１００使用時の疲労を低減することができる。また、電子機器１００の操作性を高めることができる。また、電子機器１００の視認性を高めることができる。
【００４１】
また、ヒンジ１０３ａまたはヒンジ１０３ｂの少なくとも一方に、任意の角度で角度θを一時的に保持することが可能な機構を有するヒンジ（「トルクヒンジ」ともいう。）を用いてもよい。トルクヒンジを用いることにより、使用者１５１は任意の角度で角度θを保持することができる。
【００４２】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）は電子機器１００の外観を示す斜視図である。図４（Ｃ）は、図４（Ａ）および図４（Ｂ）にＢ１−Ｂ２の一点鎖線で示した部位の断面図である。なお、図４（Ｃ）は、電子機器１００をＹ方向から見たときの断面図である。
【００４３】
図４（Ａ）は、表示装置１１０の表示領域１１１ａおよび表示領域１１１ｂが向かい合うように、筐体１０１ａおよび筐体１０１ｂを重ね合わせた状態の電子機器１００の斜視図である。このような状態を、電子機器１００を閉じた状態ともいう。また、図４（Ａ）では、筐体１０１ａおよび筐体１０１ｂを留め具１０２で固定した状態を示している。
【００４４】
なお、目的などによっては、留め具１０２は設けない場合もありうる。例えば、ヒンジ１０３ａまたはヒンジ１０３ｂの少なくとも一方に前述したクリックヒンジまたはトルクヒンジを用いることで、留め具１０２を省略してもよい。留め具１０２を省略することで、電子機器１００の生産性を高めることができる。
【００４５】
電子機器１００を閉じた状態にすることにより、筐体１０１ａおよび筐体１０１ｂに挟まれた領域１０７（第２の空間）が形成される。領域１０７は、領域１０５と、表示装置１１０の一部と、が含まれる。また、領域１０７において、筐体１０１ａから筐体１０１ｂまでの最大距離である距離Ｋは、表示領域１１１ａと重なる筐体１０１ａから表示領域１１１ｂと重なる筐体１０１ｂまでの距離Ｊよりも大きくなる（図４（Ｃ）参照。）。
【００４６】
電子機器１００が閉じた状態では、表示装置１１０が内側に曲げられる。よって、電子機器１００が閉じた状態では、表示装置１１０の表示領域１１１ａと表示領域１１１ｂが重なり、表示領域１１１ｃの少なくとも一部が屈曲する。この時、屈曲部分の曲率半径Ｒが小さすぎると、表示領域１１１ｃにダメージが生じてクラックなどの不具合が発生する場合がある。よって、曲率半径Ｒが小さすぎると、表示装置１１０の表示品位の低下および／または信頼性の低下などを生じる場合がある。また、表示装置１１０の機能が失われる場合もありうる。
【００４７】
本発明の一態様の電子機器１００は、角度θが小さくなるに従って、領域１０５が変形し、表示領域１１１ｃの屈曲部分と構造体１０６が近づく。また、屈曲部分の曲率半径Ｒは電子機器１００を閉じた状態の時に最も小さくなる。領域１０５が変形することで、曲率半径Ｒが小さくなりすぎることを防ぐことができる。なお、領域１０５内に何らかの構造体や充填材などが設けられていてもよい。例えば、領域１０５内に表示領域１１１ｃの屈曲部分を受け止めるための緩衝材などを設けてもよい。
【００４８】
曲率半径Ｒは、１ｍｍ以上５０ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以上５０ｍｍ以下がより好ましい。電子機器１００が閉じた状態の時に、曲率半径Ｒを１ｍｍ以上、さらには５ｍｍ以上とすることで、屈曲部分に生じるダメージを軽減し、表示装置１１０の表示品位および／または信頼性を良好なものとすることができる。
【００４９】
また、一旦、角度θが１８０°近傍よりも大きくなると、次に角度θを小さくした時に、表示領域１１１ｃの屈曲部分が構造体１０６から離れる方向に移動する場合がある。この場合、さらに角度θが小さくなると表示装置１１０が破損する恐れがある。表示領域１１１ｃの屈曲部分と構造体１０６を確実に近づけるため、角度θの最大値は１８０°未満が好ましく、１７５°未満がより好ましい。
【００５０】
表示部（表示装置１１０）を内側に曲げて電子機器１００を閉じることで、表示部を保護することができる。
【００５１】
また、筐体１０１と表示装置１１０が重ならない領域において、筐体１０１の少なくとも一部が表示装置１１０の表面より高いことが好ましい。このようにすることで、電子機器１００を閉じた時に、表示装置１１０の表示領域１１１ａと表示領域１１１ｂの接触を防ぎ、表示装置１１０の表示品位および／または信頼性を良好なものとすることができる。
【００５２】
また、構造体１０６は角度θに応じて伸縮する（図１（Ｂ）、図２（Ｂ）、および図４（Ｃ）参照。）。電子機器１００が閉じた状態の時に、構造体１０６は最も伸びた状態となる。構造体１０６は、表示装置１１０の非表示面が外部に曝されないように、表示装置１１０を保護する機能を有する。
【００５３】
また、Ｙ方向から見た時の領域１０７の断面形状は、円形または楕円形であってもよいし、矩形であってもよい（図５（Ａ）参照。）。また、テーパー状になる部分を有してもよい（図５（Ｂ）参照。）。
【００５４】
また、筐体１０１ａの断面形状において、表示領域１１１ａと重なる部分の厚さＴが、領域１０５に近づくにつれて小さくなる（薄くなる）ようにしてもよい。筐体１０１ｂの断面形状において、表示領域１１１ｂと重なる部分の厚さＴが、領域１０５に近づくにつれて小さくなる（薄くなる）ようにしてもよい。または、距離Ｊが領域１０５に近づくにつれて大きくなるようにしてもよい（図５（Ｃ）参照。）。筐体１０１をこのような形状とすることで、角度θが１８０°近傍以上になることを防ぐ効果が得られる。
【００５５】
また、場合によっては、電子機器１００が閉じた状態の時に、表示装置１１０の表示領域１１１ａと表示領域１１１ｂの少なくとも一部が接する構造としてもよい（図６（Ａ）参照。）。
【００５６】
また、電子機器１００の大きさなどによって、距離Ｊの大きさのみで必要な曲率半径Ｒが確保できる場合、領域１０５を省略できる場合がある（図６（Ｂ）参照。）。
【００５７】
図７（Ａ）は、電子機器１００Ａの外観を示す斜視図である。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）にＣ１−Ｃ２の一点鎖線で示した部位をＹ方向から見た断面図である。
【００５８】
電子機器１００Ａは、電子機器１００と同様の構成を有するが、構造体１０６が異なる。電子機器１００Ａは、蛇腹状の構造体１０６を有する。構造体１０６を蛇腹状にすることにより、伸縮しにくい材料を構造体１０６に用いることができる。
【００５９】
図８（Ａ）は、電子機器１００Ｂの外観を示す斜視図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）にＤ１−Ｄ２の一点鎖線で示した部位をＹ方向から見た断面図である。また、図８（Ｃ）は、電子機器１００Ｂを開いた状態を示す断面図である。
【００６０】
電子機器１００Ｂは、電子機器１００と同様の構成を有するが、電子機器１００Ｂが開いた状態の時に、構造体１０６が変形するように構造体１０６を設ける。図８（Ｂ）では、電子機器１００Ｂが閉じた状態の時に、構造体１０６を筐体１０１ａと筐体１０１ｂで挟むように設けている。なお、電子機器１００のように構造体１０６を設けても構わない。
【００６１】
電子機器１００Ｂが開くにつれ、構造体１０６が表示装置１１０に向かって突出するように変形する。図８（Ｃ）では、変形した構造体１０６が表示装置１１０に接する状態を示している。よって、構造体１０６が変形することにより、表示装置１１０の表示領域１１１ｃを支える効果を奏する。タッチセンサなどを表示装置１１０に重ねて設ける場合、または表示装置１１０自体にタッチセンサなどを設ける場合、構造体１０６によって表示装置１１０の表示領域１１１ｃを支えることができるため、表示領域１１１ｃでのタッチ入力などを容易とすることができる。
【００６２】
〔その他のハードウェア構成例〕
以下では、電子機器１００に適用可能なハードウェアの構成例について説明する。図９は、電子機器１００に適用可能な構成例を示すブロック図である。
【００６３】
なお、本明細書に添付した図面では、構成要素を機能ごとに分類し、互いに独立したブロックとしてブロック図を示しているが、実際の構成要素は機能ごとに完全に切り分けることが難しく、一つの構成要素が複数の機能に係わることや、一つの機能が複数の構成要素に係わることもありうる。
【００６４】
また、図９で例示する電子機器１００の構成は一例であり、全ての構成要素を含む必要はない。電子機器１００は、図９に示す構成要素のうち必要な構成要素を有していればよい。また、図９に示す構成要素以外の構成要素を有していてもよい。
【００６５】
電子機器１００は、表示装置１１０、演算装置１６１、タッチセンサ１７６、記憶装置１６３、表示部制御装置１６４、タッチセンサコントローラ１７７、バッテリコントローラ１７１、受電部１７２、バッテリ１７９、サウンドコントローラ１６９、音声入力装置１７４、音声出力装置１７３、通信装置１６２、アンテナ１８１、姿勢検出部１６５、外部インターフェース１６８、撮像装置１７５、振動装置１６６、センサモジュール１６７、などを有することができる。
【００６６】
記憶装置１６３、表示部制御装置１６４、タッチセンサコントローラ１７７、バッテリコントローラ１７１、サウンドコントローラ１６９、通信装置１６２、姿勢検出部１６５、外部インターフェース１６８、撮像装置１７５、振動装置１６６、センサモジュール１６７等は、それぞれバスライン１４５を介して演算装置１６１と接続されている。
【００６７】
タッチセンサ１７６は、表示装置１１０に重ねて設けてもよい。また、タッチセンサ１７６の機能を表示装置１１０に付与してもよい。
【００６８】
演算装置１６１は、例えば中央演算装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）として機能することができる。演算装置１６１は、例えば、タッチセンサコントローラ１７７、バッテリコントローラ１７１、サウンドコントローラ１６９、通信装置１６２、姿勢検出部１６５、外部インターフェース１６８、撮像装置１７５、振動装置１６６、センサモジュール１６７等の各コンポーネントを制御する機能を有する。演算装置１６１に、記憶装置１６３、および表示部制御装置１６４などの機能を付加してもよい。
【００６９】
演算装置１６１と各コンポーネントとは、バスライン１４５を介して信号の伝達が行われる。演算装置１６１は、バスライン１４５を介して接続された各コンポーネントから入力される信号を処理する機能、および各コンポーネントへ出力する信号を生成する機能等を有し、バスライン１４５に接続された各コンポーネントを統括的に制御することができる。
【００７０】
なお、演算装置１６１や、他のコンポーネントが有するＩＣ等に、チャネルが形成される半導体層に金属酸化物の一種である酸化物半導体を用い、極めて低いオフ電流が実現されたトランジスタを利用することもできる。当該トランジスタは、オフ電流が極めて低いため、当該トランジスタを記憶素子として機能する容量素子に流入した電荷（データ）を保持するためのスイッチとして用いることで、データの保持期間を長期にわたり確保することができる。この特性を演算装置１６１のレジスタやキャッシュメモリに用いることで、必要なときだけ演算装置１６１を動作させ、他の場合には直前の処理の情報を当該記憶素子に待避させることにより、ノーマリーオフコンピューティングが可能となり、電子機器１００の低消費電力化を図ることができる。
【００７１】
演算装置１６１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、記憶装置１６３に格納されていてもよい。
【００７２】
演算装置１６１としては、ＣＰＵのほか、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の他のマイクロプロセッサを単独で、または組み合わせて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。
【００７３】
演算装置１６１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。
【００７４】
メインメモリに設けられるＲＡＭとしては、例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）が用いられ、演算装置１６１の作業空間として仮想的にメモリ空間が割り当てられ利用される。記憶装置１６３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、演算装置１６１に直接アクセスされ、操作される。
【００７５】
一方、ＲＯＭには書き換えを必要としないＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ  Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）やファームウェア等を格納することができる。ＲＯＭとしては、マスクＲＯＭや、ＯＴＰＲＯＭ（Ｏｎｅ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を用いることができる。ＥＰＲＯＭとしては、紫外線照射により記憶データの消去を可能とするＵＶ−ＥＰＲＯＭ（Ｕｌｔｒａ−Ｖｉｏｌｅｔ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリなどが挙げられる。
【００７６】
記憶装置１６３としては、例えば、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＡＭ（Ｐｈａｓｅ  ｃｈａｎｇｅ  ＲＡＭ）、ＲｅＲＡＭ（Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ＲＡＭ）、ＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ＲＡＭ）などの不揮発性の記憶素子が適用された記憶装置、またはＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  ＲＡＭ）やＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  ＲＡＭ）などの揮発性の記憶素子が適用された記憶装置等を用いてもよい。また例えばハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）やソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ：ＳＳＤ）などの記録メディアドライブを用いてもよい。
【００７７】
また、外部インターフェース１６８を介してコネクタにより脱着可能なＨＤＤまたはＳＳＤなどの記憶装置や、フラッシュメモリ、ブルーレイディスク、ＤＶＤなどの記録媒体のメディアドライブを記憶装置１６３として用いることもできる。なお、記憶装置１６３を電子機器１００に内蔵せず、電子機器１００の外部に置かれる記憶装置を記憶装置１６３として用いてもよい。その場合、外部インターフェース１６８を介して接続される、または通信装置１６２によって無線通信でデータのやりとりをする構成であってもよい。
【００７８】
表示部制御装置１６４は、バスライン１４５を介して演算装置１６１と接続される。表示部制御装置１６４は、表示装置１１０と接続される。表示部制御装置１６４は、演算装置１６１から入力される描画指示に応じ、表示装置１１０を制御して、表示装置１１０に所定の画像を表示させる機能を有する。
【００７９】
タッチセンサ１７６は、タッチセンサコントローラ１７７と接続される。タッチセンサコントローラ１７７は、バスライン１４５を介して演算装置１６１と接続される。
【００８０】
また、タッチセンサコントローラ１７７は、バスライン１４５を介して演算装置１６１からの要求に応じてタッチセンサ１７６を制御する。また、タッチセンサで受信した信号を、バスライン１４５を介して演算装置１６１に出力する。なお、タッチセンサで受信した信号からタッチ位置の情報を算出する機能を、タッチセンサコントローラ１７７が有していてもよいし、演算装置１６１により算出してもよい。
【００８１】
またタッチセンサ１７６はタッチセンサコントローラ１７７から供給される信号に基づいて、指やスタイラスなどの被検知体が近づくこと、または接触することを検出し、その位置情報をタッチセンサコントローラ１７７に出力することができる。
【００８２】
またタッチセンサ１７６、並びにタッチセンサコントローラ１７７は、その検出面から被検知体までの高さ方向の距離を取得する機能を有していることが好ましい。また被検知体が検出面に与える圧力の大きさを取得する機能を有していることが好ましい。また被検知体が検出面に接触している面の大きさを取得する機能を有していることが好ましい。
【００８３】
タッチセンサ１７６は、タッチセンサを備えるモジュールが表示パネルの表示面側に重ねて設けられている構成とすることができる。このとき、タッチセンサを備えるモジュールは、少なくともその一部が可撓性を有し、表示パネルに沿って湾曲可能であることが好ましい。タッチセンサを備えるモジュールと表示パネルとは接着剤等で接着することができる。またこれらの間に偏光板や緩衝材（セパレータ）を設けてもよい。タッチセンサを備えるモジュールの厚さは、表示パネルの厚さ以下とすることが好ましい。
【００８４】
タッチセンサ１７６は、表示装置とタッチセンサが一体となったタッチパネルであってもよい。例えば、オンセル型のタッチパネル、またはインセル型のタッチパネルとすることが好ましい。オンセル型またはインセル型のタッチパネルは、厚さが薄く軽量にすることができる。さらにオンセル型またはインセル型のタッチパネルは、部品点数を削減できるため、コストを削減することができる。
【００８５】
タッチセンサ１７６には、指等の被検知体が近づくこと、または接触することを検知する様々なセンサを適用できる。例えば、静電容量方式、抵抗膜方式、超音波表面弾性波方式、音響波照合方式、赤外線方式、電磁誘導方式、光学方式などの方式が適用されたセンサを用いることができる。そのほか、光電変換素子を用いた光学式センサ、感圧素子を用いた感圧センサなどを用いてもよい。また異なる方式のセンサを２種類以上有していてもよいし、同じ方式のセンサを２つ以上有していてもよい。
【００８６】
例えば静電容量方式のタッチセンサは、一対の導電層を備える。一対の導電層間は容量結合されている。一対の導電層に被検知体が触れる、押圧する、または近づくことなどにより一対の導電層間の容量の大きさが変化することを利用して、検出を行うことができる。
【００８７】
静電容量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから、自己容量方式、相互容量方式などがある。相互容量方式を用いると、同時多点検出が容易であるため好ましい。
【００８８】
バッテリコントローラ１７１は、バッテリ１７９の充電状態を管理することができる。またバッテリコントローラ１７１は、バッテリ１７９からの電力を各コンポーネントに供給する。受電部１７２は、外部から供給された電力を受電し、バッテリ１７９を充電する機能を有する。バッテリコントローラ１７１は、バッテリ１７９の充電状態に応じて、受電部１７２の動作を制御することができる。
【００８９】
バッテリ１７９は、例えば１つ以上の一次電池や二次電池を有する。バッテリ１７９に用いることのできる二次電池として、例えばリチウムイオン二次電池や、リチウムイオンポリマー二次電池などが挙げられる。また、バッテリ１７９はこのような電池に加えて、バッテリの過充電および過放電等を防ぐ保護回路が設けられていてもよい。
【００９０】
家屋内などで使用する場合には、外部電源として交流電源（ＡＣ）を用いてもよい。特に電子機器１００を外部電源と切り離して使用する場合には、充放電容量が大きく長時間にわたって電子機器１００の使用を可能とするバッテリ１７９が望ましい。バッテリ１７９の充電を行う場合には、電子機器１００に電力を供給可能な充電器を用いてもよい。この際、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）コネクタやＡＣアダプタ等を用いた有線方式で充電を行ってもよいし、電界結合方式、電磁誘導方式、電磁共鳴（電磁共振結合）方式などの無線給電方式により充電を行う構成としてもよい。
【００９１】
バッテリコントローラ１７１は、例えばバッテリマネジメントユニット（ＢＭＵ）を有していてもよい。ＢＭＵは電池のセル電圧やセル温度データの収集、過充電および過放電の監視、セルバランサの制御、電池劣化状態の管理、電池残量（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：ＳＯＣ）の算出、故障検出の制御などを行う。
【００９２】
バッテリコントローラ１７１は、バッテリ１７９から電源供給ライン（図示しない）を介して各コンポーネントに電力を送電するための制御を行う。バッテリコントローラ１７１は、例えば複数チャネルの電力コンバータやインバータ、保護回路等を有する構成とすることができる。
【００９３】
バッテリ１７９が組み込まれる筐体１０１が可撓性を有し、これを曲げて使用することのできる構成の場合には、バッテリ１７９の少なくとも一部もまた、可撓性を有することが好ましい。バッテリ１７９に適用できる二次電池として、例えばリチウムイオン二次電池や、リチウムイオンポリマー二次電池などが挙げられる。また、これら電池に可撓性を持たせるため、電池の外装容器にラミネート袋を用いるとよい。
【００９４】
ラミネート袋に用いるフィルムは金属フィルム（アルミニウム、ステンレス、ニッケル鋼など）、有機材料からなるプラスチックフィルム、有機材料（有機樹脂や繊維など）と無機材料（セラミックなど）とを含むハイブリッド材料フィルム、炭素含有無機フィルム（カーボンフィルム、グラファイトフィルムなど）から選ばれる単層フィルムまたはこれら複数からなる積層フィルムを用いる。金属フィルムは、エンボス加工を行いやすく、エンボス加工を行って凹部または凸部を形成すると外気に触れるフィルムの表面積が増大するため、放熱効果に優れている。
【００９５】
特にラミネート袋として、エンボス加工により凹部と凸部が形成された、金属フィルムを有するラミネート袋を用いると、当該ラミネート袋に加えられた応力によって生じるひずみを緩和することができる。その結果、二次電池を曲げたときにラミネート袋が破れてしまうなどの不具合を効果的に低減できるため好ましい。
【００９６】
また、バッテリコントローラ１７１は、低消費電力化機能を有していることが好ましい。例えば低消費電力化機能として、電子機器１００に一定時間入力がないことを検出し、演算装置１６１のクロック周波数を低下またはクロックの入力を停止させること、演算装置１６１自体の動作を停止させること、補助メモリの動作を停止させること、各コンポーネントへ供給する電力を減らして電力の消費を削減すること、などが挙げられる。このような機能は、バッテリコントローラ１７１のみにより、あるいは演算装置１６１と連動して実行することができる。
【００９７】
音声入力装置１７４は例えばマイクロフォン（マイク）や音声入力コネクタ等を有する。また音声出力装置１７３は例えばスピーカや音声出力コネクタ等を有する。音声入力装置１７４および音声出力装置１７３はそれぞれサウンドコントローラ１６９に接続され、バスライン１４５を介して演算装置１６１と接続する。音声入力装置１７４に入力された音声データは、サウンドコントローラ１６９においてデジタル信号に変換され、サウンドコントローラ１６９や演算装置１６１において処理される。一方、サウンドコントローラ１６９は、演算装置１６１からの命令に応じて、ユーザが可聴な音声信号を生成し、音声出力装置１７３に出力する。音声出力装置１７３が有する音声出力コネクタには、イヤフォン、ヘッドフォン、ヘッドセット等の音声出力装置を接続可能で、当該装置にサウンドコントローラ１６９で生成した音声が出力される。
【００９８】
通信装置１６２は、アンテナ１８１を介して通信を行うことができる。例えば演算装置１６１からの命令に応じて電子機器１００をコンピュータネットワークに接続するための制御信号を制御し、当該信号をコンピュータネットワークに発信する。これによって、Ｗｏｒｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｗｅｂ（ＷＷＷ）の基盤であるインターネット、イントラネット、エクストラネット、ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＣＡＮ（Ｃａｍｐｕｓ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＧＡＮ（Ｇｌｏｂａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のコンピュータネットワークに電子機器１００を接続させ、通信を行うことができる。またその通信方法として複数の方法を用いる場合には、アンテナ１８１は当該通信方法に応じて複数有していてもよい。
【００９９】
通信装置１６２には、例えば高周波回路（ＲＦ回路）を設け、ＲＦ信号の送受信を行えばよい。高周波回路は、各国法制により定められた周波数帯域の電磁信号と電気信号とを相互に変換し、当該電磁信号を用いて無線で他の通信機器との間で通信を行うための回路である。実用的な周波数帯域として数１０ｋＨｚ〜数１０ＧＨｚが一般に用いられている。アンテナ１８１と接続される高周波回路には、複数の周波数帯域に対応した高周波回路部を有し、高周波回路部は、増幅器（アンプ）、ミキサ、フィルタ、ＤＳＰ、ＲＦトランシーバ等を有する構成とすることができる。無線通信を行う場合、通信プロトコルまたは通信技術として、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：登録商標）、ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄａｔａ  Ｒａｔｅｓ  ｆｏｒ  ＧＳＭ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＣＤＭＡ２０００（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ２０００）、ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：登録商標）などの通信規格、またはＷｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等のＩＥＥＥにより通信規格化された仕様を用いることができる。
【０１００】
また、通信装置１６２は、電子機器１００を電話回線と接続する機能を有していてもよい。電話回線を通じた通話を行う場合には、通信装置１６２は、演算装置１６１からの命令に応じて、電子機器１００を電話回線に接続するための接続信号を制御し、当該信号を電話回線に発信する。
【０１０１】
通信装置１６２は、アンテナ１８１により受信した放送電波から、表示装置１１０に出力する映像信号を生成するチューナーを有していてもよい。例えばチューナーは、復調回路と、Ａ−Ｄ変換回路（アナログ−デジタル変換回路）と、デコーダ回路等を有する構成とすることができる。復調回路はアンテナ１８１から入力した信号を復調する機能を有する。またＡ−Ｄ変換回路は、復調されたアナログ信号をデジタル信号に変換する機能を有する。またデコーダ回路は、デジタル信号に含まれる映像データをデコードし、表示部制御装置１６４に送信する信号を生成する機能を有する。
【０１０２】
またデコーダが分割回路と、複数のプロセッサを有する構成としてもよい。分割回路は、入力された映像のデータを空間的、時間的に分割し、各プロセッサに出力する機能を有する。複数のプロセッサは、入力された映像データをデコードし、表示部制御装置１６４に送信する信号を生成する。このように、デコーダとして、複数のプロセッサによりデータを並列処理する構成を適用することで、極めて情報量の多い映像データをデコードすることができる。特にフルハイビジョンを超える解像度を有する映像を表示する場合には、圧縮されたデータをデコードするデコーダ回路が極めて高速な処理能力を有するプロセッサを有していることが好ましい。また、例えばデコーダ回路は、４以上、好ましくは８以上、より好ましくは１６以上の並列処理が可能な複数のプロセッサを含む構成とすることが好ましい。またデコーダは、入力された信号に含まれる映像用の信号と、それ以外の信号（文字情報、番組情報、認証情報等）を分離する回路を有していてもよい。
【０１０３】
アンテナ１８１により受信できる放送電波としては、地上波、または衛星から送信される電波などが挙げられる。またアンテナ１８１により受信できる放送電波として、アナログ放送、デジタル放送などがあり、また映像および音声、または音声のみの放送などがある。例えばＵＨＦ帯（約３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）またはＶＨＦ帯（３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ）のうちの特定の周波数帯域で送信される放送電波を受信することができる。また例えば、複数の周波数帯域で受信した複数のデータを用いることで、転送レートを高くすることができ、より多くの情報を得ることができる。これによりフルハイビジョンを超える解像度を有する映像を、表示装置１１０に表示させることができる。例えば、４Ｋ２Ｋ、８Ｋ４Ｋ、１６Ｋ８Ｋ、またはそれ以上の解像度を有する映像を表示させることができる。
【０１０４】
また、チューナーはコンピュータネットワークを介したデータ伝送技術により送信された放送のデータを用いて、表示部制御装置１６４に送信する信号を生成する構成としてもよい。このとき、受信する信号がデジタル信号の場合には、チューナーは復調回路およびＡ−Ｄ変換回路を有していなくてもよい。
【０１０５】
姿勢検出部１６５は、電子機器１００の傾きや姿勢等を検出する機能を有する。例えば姿勢検出部１６５としては、加速度センサ、角速度センサ、振動センサ、圧力センサ、ジャイロセンサ等を用いることができる。また、これらのセンサを複数組み合わせて用いてもよい。
【０１０６】
外部インターフェース１６８としては、例えば筐体１０１に設けられた１つ以上のボタンやスイッチ（筐体スイッチともいう）、その他の入力コンポーネントが接続可能な外部ポートなどが挙げられる。外部インターフェース１６８は、バスライン１４５を介して演算装置１６１と接続される。筐体スイッチとしては、電源のオン／オフと関連付けられたスイッチ、音量調節のためのボタン、カメラ撮影用ボタンなどがある。
【０１０７】
また外部インターフェース１６８が有する外部ポートとしては、例えばコンピュータやプリンタなどの外部装置にケーブルを介して接続できる構成とすることができる。代表的には、ＵＳＢ端子などがある。また、外部ポートとして、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）接続用端子、デジタル放送の受信用端子、ＡＣアダプタを接続する端子等を有していてもよい。また、有線だけでなく、赤外線、可視光、紫外線などを用いた光通信用の送受信機を設ける構成としてもよい。
【０１０８】
撮像装置１７５は、バスライン１４５を介して演算装置１６１と接続される。例えば筐体に設けられたスイッチが押されることや、タッチセンサ１７６へのタッチ操作と連動して、静止画または動画を撮影することができる。また撮像装置１７５は、撮影用の光源を有していてもよい。例えばキセノンランプなどのランプ、ＬＥＤや有機ＥＬなどの発光素子等を用いることができる。または、撮影用の光源として、表示装置１１０および表示装置１１０が発する光を利用してもよく、その場合には、白色だけでなく様々な色の光を撮影用の光源として用いてもよい。
【０１０９】
振動装置１６６は、電子機器１００を振動させる振動素子と、振動素子を制御する振動コントローラと、を有する。振動素子としては、振動モータ（偏心モータ）、共振アクチュエータ、磁歪素子、圧電素子など、電気信号や磁気信号を振動に変換することのできる素子を用いることができる。
【０１１０】
振動装置１６６は、演算装置１６１からの命令に応じて、振動素子の振動の振動数、振幅、振動させる期間等を制御することで、様々な振動パターンで電子機器１００を振動させることができる。例えば、筐体スイッチ等が操作されることに連動した振動、電子機器１００の起動に連動した振動、動画再生用アプリケーションで再生される動画や音声と連動した振動、電子メールの着信に連動した振動、タッチセンサ１７６への入力動作に連動した振動など、各種アプリケーションにおいて実行される動作に基づく様々な振動パターンの振動を、振動装置１６６により発することができる。
【０１１１】
センサモジュール１６７は、センサユニットと、センサコントローラとを有する。センサコントローラは、センサユニットにバッテリ１７９等からの電力を供給する。またセンサコントローラはセンサユニットからの入力を受け、制御信号に変換してバスライン１４５を介して演算装置１６１に出力する。センサコントローラにおいて、センサユニットのエラー管理を行ってもよいし、センサユニットの校正処理を行ってもよい。なお、センサコントローラは、センサユニットを制御するコントローラを複数備える構成としてもよい。
【０１１２】
センサモジュール１６７は、例えば力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を有する各種センサを備える構成としてもよい。
【０１１３】
本実施の形態は、他の実施の形態などに記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１１４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、電子機器１００の変形例である電子機器１００Ｃについて、図面を用いて説明する。なお、電子機器１００Ａおよび電子機器１００Ｂの構成を電子機器１００Ｃに用いることもできる。説明の繰り返しを減らすため、主に、電子機器１００と異なる構成について説明する。図１０乃至図１３は、電子機器１００Ｃの外観を示す斜視図である。
【０１１５】
図１０（Ａ）では、筐体１０１ａが上になるように電子機器１００Ｃを縦方向に開いた状態を示している。また、図１０（Ｂ）および図１０（Ｃ）は閉じた状態の電子機器１００Ｃを示している。
【０１１６】
図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示すように、表示装置１１０の一部に、筐体１０１ａの上側の側面に沿って重なる表示領域１１１ｄを設けてもよい。さらに、図１０（Ｃ）に示すように、表示装置１１０の一部に、筐体１０１ａの背面と重なる表示領域１１１ｊを設けてもよい。
【０１１７】
また、図１１（Ａ）に示すように、表示装置１１０の一部に、筐体１０１ａの右側の側面に沿って重なる表示領域１１１ｅを設けてもよい。また、図１１（Ｂ）に示すように、表示装置１１０の一部に、筐体１０１ａの左側の側面に沿って重なる表示領域１１１ｆを設けてもよい。
【０１１８】
また、図１２（Ａ）に示すように、表示装置１１０の一部に、筐体１０１ｂの右側の側面に沿って重なる表示領域１１１ｇを設けてもよい。また、図１２（Ｂ）に示すように、表示装置１１０の一部に、筐体１０１ｂの左側の側面に沿って重なる表示領域１１１ｈを設けてもよい。
【０１１９】
また、図１３（Ａ）に示すように、表示装置１１０の一部に、筐体１０１ｂの下側の側面に沿って重なる表示領域１１１ｉを設けてもよい。
【０１２０】
また、図１３（Ｂ）に示すように、表示装置１１０に表示領域１１１ｄ、表示領域１１１ｅ、表示領域１１１ｆ、表示領域１１１ｇ、表示領域１１１ｈ、および表示領域１１１ｉを設けてもよい。電子機器１００Ｃの側面の少なくとも１つに表示部を設けることで、電子機器１００Ｃが閉じた状態であっても、使用者が必要な情報を知ることができる。
【０１２１】
また、表示領域１１１ｄ、表示領域１１１ｅ、表示領域１１１ｆ、表示領域１１１ｇ、表示領域１１１ｈ、および／または表示領域１１１ｉと重なる筐体１０１の側面は、曲面を有していることが好ましい。
【０１２２】
また、表示装置１１０のうち、表示領域１１１ａ、表示領域１１１ｂ、表示領域１１１ｃ、および／または表示領域１１１ｊをハイブリッド表示が可能な領域（ハイブリッド表示装置）とし、表示領域１１１ｄ、表示領域１１１ｅ、表示領域１１１ｆ、表示領域１１１ｇ、表示領域１１１ｈ、および／または表示領域１１１ｉをＥＬ表示のみが可能な領域（ＥＬ表示装置）、または液晶表示のみが可能な領域（液晶表示装置）としてもよい。
【０１２３】
ＥＬ表示のみが可能な領域および液晶表示のみが可能な領域は、ハイブリッド表示が可能な領域と比較して、表示装置１１０の厚さを薄くすることができる。例えば、ＥＬ表示装置は偏光板の使用が必須ではないため、表示装置を薄くし易い。また、液晶表示装置においても、例えば、ゲスト−ホストモードで動作する液晶素子を用いることで偏光板を不要とし、表示装置を薄くすることができる。表示装置１１０の厚さを薄くすることで、表示装置１１０が屈曲し易くなる。よって、表示装置１１０を側面に沿って湾曲させることが容易となる。
【０１２４】
本実施の形態は、他の実施の形態などに記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１２５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、表示装置１１０の構成例について説明する。
【０１２６】
表示装置１１０は、様々な形態を用いること、または様々な表示素子を有することが出来る。表示素子の一例としては、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子（有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子、または、有機物および無機物を含むＥＬ素子）、ＬＥＤ（白色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤなど）、トランジスタ（電流に応じて発光するトランジスタ）、電子放出素子、液晶素子、電子インク、電気泳動素子、ＧＬＶ（グレーティングライトバルブ）、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）を用いた表示素子、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）、ＤＭＳ（デジタル・マイクロ・シャッター）、ＭＩＲＡＳＯＬ（登録商標）、ＩＭＯＤ（インターフェロメトリック・モジュレーション）素子、シャッター方式のＭＥＭＳ表示素子、光干渉方式のＭＥＭＳ表示素子、エレクトロウェッティング素子、圧電セラミックディスプレイ、カーボンナノチューブを用いた表示素子、など、電気的または磁気的作用により、コントラスト、輝度、反射率、透過率などが変化する表示媒体を有するものがある。また、表示素子として量子ドットを用いてもよい。
【０１２７】
ＥＬ素子を用いた表示装置の一例としては、ＥＬ表示装置などがある。電子放出素子を用いた表示装置の一例としては、電界放出型表示装置（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）または表面伝導型電子放出素子表示装置（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などがある。量子ドットを用いた表示装置の一例としては、量子ドット表示装置などがある。
【０１２８】
液晶素子を用いた表示装置の一例としては、液晶表示装置（透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、直視型液晶表示装置、投射型液晶表示装置）などがある。電子インク、電子粉流体（登録商標）、または電気泳動素子を用いた表示装置の一例としては、電子ペーパーなどがある。また、表示装置はＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）であってもよい。また、表示装置は網膜走査型の投影装置であってもよい。また、マイクロＬＥＤを用いた表示装置であってもよい。
【０１２９】
なお、半透過型液晶表示装置や反射型液晶表示装置を実現する場合には、画素電極の一部、または、全部が、反射電極としての機能を有するようにすればよい。例えば、画素電極の一部、または、全部が、アルミニウム、銀、などを有するようにすればよい。さらに、その場合、反射電極の下に、ＳＲＡＭなどの記憶回路を設けることも可能である。これにより、さらに、消費電力を低減することができる。
【０１３０】
なお、ＬＥＤを用いる場合、ＬＥＤの電極や窒化物半導体の下に、グラフェンやグラファイトを配置してもよい。グラフェンやグラファイトは、複数の層を重ねて、多層膜としてもよい。このように、グラフェンやグラファイトを設けることにより、その上に、窒化物半導体、例えば、結晶を有するｎ型ＧａＮ半導体層などを容易に成膜することができる。さらに、その上に、結晶を有するｐ型ＧａＮ半導体層などを設けて、ＬＥＤを構成することができる。なお、グラフェンやグラファイトと、結晶を有するｎ型ＧａＮ半導体層との間に、ＡｌＮ層を設けてもよい。なお、ＬＥＤが有するＧａＮ半導体層は、ＭＯＣＶＤで成膜してもよい。ただし、グラフェンを設けることにより、ＬＥＤが有するＧａＮ半導体層は、スパッタ法で成膜することも可能である。
【０１３１】
また、表示装置１１０として、反射型表示素子と、発光型表示素子（「発光素子」ともいう。）の両方を有し、反射モードと発光モードの両方の表示を行うことができる表示装置を用いることも可能である。
【０１３２】
表示装置１１０の構成例について説明する。図１４（Ａ）は、表示装置１１０の構成例を説明するブロック図である。表示装置１１０は、表示領域２３１、回路２３２、および回路２３３を有する。
【０１３３】
表示領域２３１は、マトリクス状に配列した複数の画素２３０、複数の配線Ｇ１、複数の配線Ｇ２、複数の配線ＡＮＯ、複数の配線ＣＳＣＯＭ、複数の配線Ｓ１および複数の配線Ｓ２を有する。配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線ＡＮＯ、および配線ＣＳＣＯＭは、方向Ｒに配列した複数の画素２３０と回路２３２に電気的に接続する。配線Ｓ１および配線Ｓ２は、方向Ｃに配列した複数の画素２３０と回路２３３に電気的に接続する。
【０１３４】
なお、図１４（Ａ）では回路２３２および回路２３３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２３２および回路２３３と、ＥＬ素子（ＥＬ材料を用いた発光素子）を駆動する回路２３２および回路２３３とを、別々に設けてもよい。
【０１３５】
また、回路２３２および回路２３３の一部、または全部を他の基板上に形成して、表示装置１１０と電気的に接続してもよい。例えば、回路２３２および回路２３３の一部、または全部を、単結晶基板を用いて形成し、表示装置１１０と電気的に接続してもよい。
【０１３６】
画素２３０は、反射型表示素子として機能する反射型の液晶素子と、発光型表示素子として機能するＥＬ素子と、を有する。画素２３０において、液晶素子とＥＬ素子とは、互いに重なる部分を有する。
【０１３７】
赤色光を発するまたは反射する画素２３０、緑色光を発するまたは反射する画素２３０、および青色光を発するまたは反射する画素２３０をまとめて１つの画素として機能させ、それぞれの画素の発光量（反射輝度）を制御することで、フルカラー表示を実現することができる。よって、当該３つの画素はそれぞれが副画素として機能する。すなわち、３つの副画素は、それぞれが赤色光、緑色光、または青色光の、透過率、反射率、または発光光量などを制御する。なお、３つの副画素それぞれが制御する光の色は、赤、緑、青の組み合わせに限らず、シアン、マゼンタ、黄であってもよい。
【０１３８】
また、４つの副画素をまとめて１つの画素として機能させてもよい。例えば、赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ制御する３つの副画素に、白色光を制御する副画素を加えてもよい。白色光を制御する副画素を加えることで、表示領域の輝度を高めることができる。１つの画素として機能させる副画素の数を増やし、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、および黄などの光を制御する副画素を適宜組み合わせて用いることにより、再現可能な色域を広げることができる。
【０１３９】
また、複数の画素を１９２０×１０８０のマトリクス状に配置すると、いわゆるフルハイビジョン（「２Ｋ解像度」、「２Ｋ１Ｋ」、または「２Ｋ」などとも言われる。）の解像度で表示可能な表示装置１１０を実現することができる。また、例えば、画素を３８４０×２１６０のマトリクス状に配置すると、いわゆるウルトラハイビジョン（「４Ｋ解像度」、「４Ｋ２Ｋ」、または「４Ｋ」などとも言われる。）の解像度で表示可能な表示装置１１０を実現することができる。また、例えば、画素を７６８０×４３２０のマトリクス状に配置すると、いわゆるスーパーハイビジョン（「８Ｋ解像度」、「８Ｋ４Ｋ」、または「８Ｋ」などとも言われる。）の解像度で表示可能な表示装置１１０を実現することができる。画素を増やすことで、１６Ｋや３２Ｋの解像度で表示可能な表示装置１１０を実現することも可能である。
【０１４０】
図１４（Ｂ１）は、画素２３０が有する電極２４５の構成例を示す。電極２４５は、画素２３０における液晶素子の反射電極として機能する。また電極２４５には、開口４５１が設けられている。
【０１４１】
図１４（Ｂ１）には、電極２４５と重なる領域に位置する発光素子３７０を破線で示している。発光素子３７０は、電極２４５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３７０が発する光は、開口４５１を介して表示面側に射出される。
【０１４２】
図１４（Ｂ１）では、方向Ｒに隣接する画素２３０が異なる発光色に対応する画素である。このとき、図１４（Ｂ１）に示すように、方向Ｒに隣接する２つの画素において、開口４５１が一列に配列されないように、電極２４５の異なる位置に設けられていることが好ましい。これにより、２つの発光素子３７０を離すことが可能で、発光素子３７０が発する光が隣接する画素２３０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３７０を離して配置することができるため、発光素子３７０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。
【０１４３】
また、図１４（Ｂ２）に示すような配列としてもよい。
【０１４４】
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３７０を用いた表示が暗くなってしまう。
【０１４５】
また、反射電極として機能する電極２４５に設ける開口４５１の面積が小さすぎると、発光素子３７０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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
また、図１４（Ｂ３）、（Ｂ４）に示すように、電極２４５が設けられていない部分に、発光素子３７０の発光領域が位置していてもよい。これにより、発光素子３７０が発する光は、表示面側に射出される。
【０１４８】
図１４（Ｂ３）では、矢印Ｒで示す方向に隣接する２つの画素２３０において、発光素子３７０が一列に配列されていない。図１４（Ｂ４）では、矢印Ｒで示す方向に隣接する２つの画素２３０において、発光素子３７０が一列に配列されている。
【０１４９】
図１４（Ｂ３）の構成は、隣接する２つの画素２３０が有する発光素子３７０どうしを離すことができるため、上述の通り、クロストークの抑制、及び、高精細化が可能となる。また、図１４（Ｂ４）の構成では、発光素子３７０の矢印Ｃに平行な辺側に、電極２４５が位置しないため、発光素子３７０の光が電極２４５に遮られることを抑制でき、高い視野角特性を実現できる。
【０１５０】
回路２３２には、シフトレジスタ等の様々な順序回路等を用いることができる。回路２３２には、トランジスタ及び容量素子等を用いることができる。回路２３２が有するトランジスタは、画素２３０に含まれるトランジスタと同じ工程で形成することができる。
【０１５１】
回路２３３は、配線Ｓ１と電気的に接続される。回路２３３には、例えば、集積回路を用いることができる。具体的には、回路２３３には、シリコン基板上に形成された集積回路を用いることができる。
【０１５２】
例えば、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｇｌａｓｓ）方式またはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｆｉｌｍ）方式等を用いて、画素２３０と電気的に接続されるパッドに回路２３３を実装することができる。具体的には、異方性導電膜を用いて、パッドに集積回路を実装できる。
【０１５３】
＜画素２３０の回路構成例＞
図１５は、画素２３０の回路構成例を示す図である。図１５では、隣接する２つの画素２３０を示している。
【０１５４】
画素２３０は、スイッチＳＷ１、容量素子Ｃ１、液晶素子３５０、スイッチＳＷ２、トランジスタＭ、容量素子Ｃ２、および発光素子３７０等を有する。また、画素２３０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１５では、液晶素子３５０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ１、および発光素子３７０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ２を示している。
【０１５５】
図１５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。
【０１５６】
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３５０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３５０は、他方の電極が配線ＶＣＯＭ１と接続されている。
【０１５７】
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３７０の一方の電極と接続されている。発光素子３７０は、他方の電極が配線ＶＣＯＭ２と接続されている。
【０１５８】
図１５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。
【０１５９】
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３５０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。
【０１６０】
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３７０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。
【０１６１】
図１５に示す画素２３０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３５０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３７０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。
【０１６２】
なお、図１５では一つの画素２３０に、一つの液晶素子３５０と一つの発光素子３７０とを有する例を示したが、これに限られない。図１６（Ａ）は、一つの画素２３０に一つの液晶素子３５０と４つの発光素子３７０（発光素子３７０ｒ、発光素子３７０ｇ、発光素子３７０ｂ、発光素子３７０ｗ）を有する例を示している。図１６（Ａ）に示す画素２３０は、図１５とは異なり、１つの画素でフルカラーの表示が可能な画素である。
【０１６３】
図１６（Ａ）では図１５の例に加えて、画素２３０に配線Ｇ３および配線Ｓ３が接続されている。
【０１６４】
図１６（Ａ）に示す例では、例えば４つの発光素子３７０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３５０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。
【０１６５】
また、図１６（Ｂ）には、画素２３０の構成例を示している。画素２３０は、電極２４５が有する開口部と重なる発光素子３７０ｗと、電極２４５の周囲に配置された発光素子３７０ｒ、発光素子３７０ｇ、および発光素子３７０ｂとを有する。発光素子３７０ｒ、発光素子３７０ｇ、および発光素子３７０ｂは、発光面積がほぼ同等であることが好ましい。
【０１６６】
＜表示モード＞
表示装置１１０は、３つの表示モードで動作させることができる。第１の表示モード（ｍｏｄｅ１）は、反射型の液晶表示装置として画像を表示する表示モードである。第２の表示モード（ｍｏｄｅ２）は、発光表示装置として画像を表示する表示モードである。第３の表示モード（ｍｏｄｅ３）は、第１の表示モードと第２の表示モードを同時に作用させる表示モードである。
【０１６７】
〔第１の表示モード〕
第１の表示モードは光源が不要であるため、極めて低消費電力な表示モードである。例えば、外光の照度が十分大きく、且つ外光が白色光またはその近傍の光である場合に特に有効である。また、第１の表示モードは、照度が３００ｌｘ程度より大きい環境下、例えば日中下で使用する場合に特に有効である。ただし、目的または用途などによって、照度が３００ｌｘ程度より小さい環境下であっても、表示装置１１０を第１の表示モードで動作させる場合がありうる。
【０１６８】
また、第１の表示モードは、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。画像の表示に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。
【０１６９】
図１７（Ａ１）は、日中の屋外で電子機器９１０を使用している様子を示している。図１７（Ａ１）において、電子機器９１０の表示装置は第１の表示モードで動作する。電子機器９１０は、例えば、スマートフォンなどの携帯情報端末である。また、電子機器９１０は、本発明の一態様の表示装置１１０を有している。
【０１７０】
図１７（Ａ２）は、電子機器９１０の表示装置１１０に入射する入射光９０１と、表示装置１１０が反射する反射光９０２を示している。
【０１７１】
〔第２の表示モード〕
第２の表示モードは、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表示モードである。例えば、夜間や室内など、外光の照度が小さい場合などに有効である。第２の表示モードは、照度が５０００ｌｘ程度より小さい環境下での使用時に特に有効である。ただし、目的または用途などによって、照度が５０００ｌｘ程度より大きい環境下であっても、表示装置１１０を第２の表示モードで動作させる場合がありうる。また、外光の照度が小さい場合、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の表示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の表示モードは、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。
【０１７２】
図１７（Ｂ１）は、夜間の屋外で電子機器９１０を使用している様子を示している。また、同図中の電子機器９２０は、デジタルサイネージに用いる電子機器である。図１７（Ｂ１）において、電子機器９１０および電子機器９２０の表示装置は第２の表示モードで動作する。また、電子機器９２０は、本発明の一態様の表示装置１１０を有している。
【０１７３】
図１７（Ｂ２）は、電子機器９１０の表示装置１１０から射出される発光９０３と、電子機器９２０の表示装置１１０から射出される発光９０３を示している。
【０１７４】
〔第３の表示モード〕
第３の表示モードは、第１の表示モードによる反射光と、第２の表示モードによる発光の両方を利用して表示を行う表示モードである。例えば、第１の表示モードの最大反射輝度以上の光を表示装置１１０から射出する必要が生じた場合に、必要な光量を第２の表示モードによる発光で補うことができる。また、例えば、第１の表示モードによる反射光と、第２の表示モードによる発光を混合することにより、１つの色を表現するように駆動することができる。
【０１７５】
第３の表示モードは、第１の表示モードよりも鮮やかな表示をしつつ、第２の表示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。
【０１７６】
第３の表示モードは、照度が５０００ｌｘ程度より小さい環境下での使用時に特に有効である。ただし、目的または用途などによって、照度が５０００ｌｘ程度より大きい環境下であっても、表示装置１１０を第３の表示モードで動作させる場合がありうる。
【０１７７】
図１７（Ｃ１）は、室内で電子機器９１０を使用している様子を示している。また、同図中の電子機器９３０は、テレビまたはモニタとして機能できる電子機器である。また、同図中の電子機器９４０は、ノート型のパーソナルコンピュータである。図１７（Ｃ１）において、電子機器９１０、電子機器９３０、および電子機器９４０が有する表示装置は第３の表示モードで動作する。また、電子機器９３０および電子機器９４０は、本発明の一態様の表示装置１１０を有している。
【０１７８】
図１７（Ｃ２）は、電子機器９１０の表示装置１１０から射出される発光９０３、電子機器９１０の表示装置１１０に入射する入射光９０１、および電子機器９１０の表示装置１１０が反射する反射光９０２を示している。また、電子機器９３０の表示装置１１０から射出される発光９０３、電子機器９３０の表示装置１１０に入射する入射光９０１、および電子機器９３０の表示装置１１０が反射する反射光９０２を示している。電子機器９４０の表示装置１１０も、他の表示装置１１０と同様に機能することができる。
【０１７９】
なお、第３の表示モードを用いた表示は、ハイブリッド表示モードとも言える。ハイブリッド表示とは、１つのパネルにおいて、反射光と、自発光とを併用して、色調または光強度を互いに補完して、文字または画像を表示する方法である。または、ハイブリッド表示とは、同一画素または同一副画素において複数の表示素子から、それぞれの光を用いて、文字および／または画像を表示する方法である。ただし、ハイブリッド表示を行っている表示装置（「ハイブリッド表示装置」または「ハイブリッドディスプレイ」ともいう。）を局所的にみると、複数の表示素子のいずれか一を用いて表示される画素または副画素と、複数の表示素子の二以上を用いて表示される画素または副画素と、を有する場合がある。
【０１８０】
なお、本明細書等において、上記構成のいずれか１つまたは複数の表現を満たすものを、ハイブリッド表示という。
【０１８１】
また、ハイブリッドディスプレイは、同一画素または同一副画素に複数の表示素子を有する。なお、複数の表示素子としては、例えば、光を反射する反射型素子と、光を射出する自発光素子とが挙げられる。なお、反射型素子と、自発光素子とは、それぞれ独立に制御することができる。ハイブリッドディスプレイは、表示部において、反射光および自発光のいずれか一方または双方を用いて、文字および／または画像を表示する機能を有する。
【０１８２】
＜第１乃至第３の表示モードの具体例＞
ここで、上述した第１乃至第３の表示モードを用いる場合の具体例について、図１８および図２０を用いて説明する。
【０１８３】
なお、以下では、第１乃至第３の表示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。
【０１８４】
図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）、および図１８（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。
【０１８５】
図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）、および図１８（Ｃ）では、第１の表示素子５０１、第２の表示素子５０２、開口部５０３、第１の表示素子５０１から反射される反射光５０４、および第２の表示素子５０２から開口部５０３を通って射出される透過光５０５が明示されている。なお、図１８（Ａ）が第１の表示モードを説明する図であり、図１８（Ｂ）が第２の表示モードを説明する図であり、図１８（Ｃ）が第３の表示モードを説明する図である。
【０１８６】
なお、図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）、および図１８（Ｃ）では、第１の表示素子５０１として、反射型の液晶素子を用い、第２の表示素子５０２として、発光素子を用いる場合とする。
【０１８７】
図１８（Ａ）に示す第１の表示モードでは、第１の表示素子５０１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。
【０１８８】
図１８（Ｂ）に示す第２の表示モードでは、第２の表示素子５０２である発光素子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５０２から射出される光は、開口部５０３を通過し、透過光５０５として外部に取り出される。
【０１８９】
図１８（Ｃ）に示す第３の表示モードは、上述した第１の表示モードと、第２の表示モードとを組み合わせた表示モードである。例えば、第１の表示素子５０１である、反射型の液晶素子が有する反射電極で、反射光５０４の強度を液晶層で調節し階調表示を行う。また、第１の表示素子５０１の駆動する期間と、同じ期間内に、第２の表示素子５０２である、発光素子の発光強度、ここでは透過光５０５の強度を調整し階調表示を行う。
【０１９０】
＜第１乃至第３の表示モードの状態遷移＞
次に、第１乃至第３の表示モードの状態遷移について、図１８（Ｄ）を用いて説明を行う。図１８（Ｄ）は、第１の表示モード、第２の表示モード、および第３の表示モードの状態遷移図である。図１８（Ｄ）に示す、状態Ｃ１は第１の表示モードに相当し、状態Ｃ２は第２の表示モードに相当し、状態Ｃ３は第３の表示モードに相当する。
【０１９１】
図１８（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、屋外のように照度が大きい場合には、状態Ｃ１を取り得る。また、屋外から屋内に移動するような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、屋外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Ｃ１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Ｃ２から状態Ｃ３への遷移、状態Ｃ３から状態Ｃ２への遷移、または状態Ｃ２から状態Ｃ１への遷移も生じる。
【０１９２】
なお、図１８（Ｄ）では、第１の表示モードのイメージとして太陽のシンボルを、第２の表示モードのイメージとして、月のシンボルを、第３の表示モードのイメージとして、雲のシンボルを、それぞれ図示してある。
【０１９３】
なお、図１８（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、また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。
【０１９４】
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バックライト等の光源を必要とする透過型の液晶素子の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、また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。
【０１９５】
＜ハイブリッドディスプレイの評価＞
次に、上述したハイブリッドディスプレイと、市販のＯＬＥＤディスプレイの、外光下における輝度の評価を行った。当該評価において、ハイブリッドディスプレイの表示は、図１８（Ｄ）に示すように、外光の照度の大きさに合わせて、第１乃至第３の表示モードを適宜切り替えて行った。
【０１９６】
図１９（Ａ）に輝度の評価結果を示す。図１９（Ａ）は横軸に外光の照度［ｌｘ］をとり、縦軸にディスプレイの輝度［ｃｄ／ｍ２］をとる。ここで、外光の照度の目安は、０．１ｌｘ：月明かり、１０００ｌｘ：室内、１００００ｌｘ：晴天時の日陰、１０００００ｌｘ：真夏の太陽光下、程度になる。
【０１９７】
図１９（Ａ）に示すように、市販のＯＬＥＤディスプレイは、輝度が約５００ｃｄ／ｍ２であり、屋外（例えば、照度１００００ｌｘ以上）では、輝度が十分に得られず、視認性が低い。これに対してハイブリッドディスプレイは、屋外では、反射型の液晶素子を用いた第１の表示モードにすることで、外光の強さに比例した輝度を得ることができる。これにより、ハイブリッドディスプレイは、屋外でも十分な輝度が得られるので、市販のＯＬＥＤディスプレイよりも屋外における視認性が高い。
【０１９８】
次に、上述したハイブリッドディスプレイと、市販のＯＬＥＤディスプレイの、外光下における消費電力の評価を行った。当該評価において、市販品のＯＬＥＤディスプレイは、自動調光機能を有するものを用いた。ハイブリッドディスプレイについては、当該ＯＬＥＤディスプレイの輝度と同じ輝度を得るために必要な消費電力を、計算で見積もった。
【０１９９】
図１９（Ｂ）に消費電力の評価結果を示す。図１９（Ｂ）は横軸に外光の照度［ｌｘ］をとり、縦軸にディスプレイの消費電力［ａｒｂ．ｕｎｉｔｓ］をとる。ここで、縦軸はＯＬＥＤディスプレイの消費電力の最大値を１としている。
【０２００】
図１９（Ｂ）に示すように、ハイブリッドディスプレイは、第１の表示モードまたは第３の表示モードに切り替えることにより、反射型の液晶素子を用いる分だけ、発光素子の輝度を下げて消費電力を低減することができる。このように、ハイブリッドディスプレイにおける発光素子の消費電力を低減することで、ハイブリッドディスプレイ全体の消費電力を小さくすることができる。
【０２０１】
さらに、屋外では、ハイブリッドディスプレイを第１の表示モードに切り替えることで、反射型の液晶素子だけで十分な輝度が得られるため、発光素子を用いる必要がなくなる。これにより、ハイブリッドディスプレイにおける発光素子の電力消費がなくなるので、ハイブリッドディスプレイ全体の消費電力を顕著に小さくすることができる。
【０２０２】
＜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２０用いて説明を行う。
【０２０３】
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。
【０２０４】
なお、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。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。静止画は、連続するフレーム間でビデオ信号が同じである。よって、ＩＤＳ駆動モードは、静止画を表示する場合に特に有効である。ＩＤＳ駆動を用いて画像を表示させることで、消費電力が低減されるとともに、画面のちらつきが抑制され、眼精疲労も低減できる。
【０２０５】
図２０（Ａ）、図２０（Ｂ）、および図２０（Ｃ）は、通常駆動モードとＩＤＳ駆動モードを説明する回路図およびタイミングチャートである。なお、図２０（Ａ）では、第１の表示素子５０１（ここでは反射型の液晶素子）と、第１の表示素子５０１に電気的に接続される画素回路５０６と、を明示している。また、図２０（Ａ）に示す画素回路５０６では、信号線ＳＬと、ゲート線ＧＬと、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。
【０２０６】
トランジスタＭ１としては、チャネルが形成される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。金属酸化物が増幅作用、整流作用、およびスイッチング作用の少なくとも１つを有する場合、当該金属酸化物を、金属酸化物半導体（ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）または酸化物半導体（ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、略してＯＳと呼ぶことができる。以下、トランジスタの代表例として、チャネルが形成される半導体層に酸化物半導体を用いたトランジスタ（「ＯＳトランジスタ」ともいう。）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。
【０２０７】
なお、図２０（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ＩＤＳ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。
【０２０８】
なお、上記ＯＳトランジスタのチャネル形成領域には、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物などを好適に用いることができる。また、上記Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物としては、代表的には、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：４．１［原子数比］近傍の組成を用いることができる。
【０２０９】
また、図２０（Ｂ）は、通常駆動モードでの信号線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）で動作する。図２０（Ｂ）に期間Ｔ１からＴ３までを表す。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からＴ３までで同じデータＤ１を書き込む場合、または異なるデータを書き込む場合でも同じである。
【０２１０】
一方、図２０（Ｃ）は、ＩＤＳ駆動モードでの信号線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。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。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。なお、低速のフレーム周波数としては、例えば、０．１Ｈｚ以上６０Ｈｚ未満とすればよい。
【０２１１】
ＩＤＳ駆動モードは、上述した第１の表示モード、または第３の表示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。
【０２１２】
以上のように、本実施の形態の表示装置は、第１の表示モード乃至第３の表示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または全天候型の表示装置を実現できる。
【０２１３】
また、本実施の形態に示す表示装置は、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。
【０２１４】
第１の画素および第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。本実施の形態に示す表示装置は、第１の画素でフルカラー表示を行い、第２の画素でフルカラー表示を行う構成とすることができる。または、本実施の形態に示す表示装置は、第１の画素では白黒表示またはグレイスケールでの表示を行い、第２の画素ではフルカラー表示を行う構成とすることができる。第１の画素を用いた白黒表示またはグレイ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。
【０２１５】
また、本発明の一態様の表示装置は、さまざまな規格の色域を再現することができる。例えば、テレビ放送で使われるＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｌｉｎｅ）規格およびＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）規格、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、プリンタなどの電子機器に用いる表示装置で広く使われているｓＲＧＢ（ｓｔａｎｄａｒｄ  ＲＧＢ）規格およびＡｄｏｂｅ  ＲＧＢ規格、ＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ、ハイビジョンともいう）で使われるＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ  Ｒａｄｉｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｃｔｏｒ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ  Ｓｅｒｖｉｃｅ（Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）  ７０９）規格、デジタルシネマ映写で使われるＤＣＩ−Ｐ３（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｉｎｅｍａ  Ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅｓ  Ｐ３）規格、ＵＨＤＴＶ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ、スーパーハイビジョンともいう）で使われるＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．２０２０（ＲＥＣ．２０２０（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  ２０２０））規格などの色域を再現することができる。
【０２１６】
本実施の形態は、他の実施の形態などに記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０２１７】
（実施の形態４）
本実施の形態では、表示装置１１０のデバイス構造例について図面を用いて説明する。
【０２１８】
図２１（Ａ）、および図２１（Ｂ）は、表示装置１１０の外観の一例を示す斜視図である。図２１（Ａ）、および図２１（Ｂ）に示す表示装置１１０は、外部電極としてＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）３７２が接続されている。また、図２１（Ａ）、および図２１（Ｂ）に示す表示装置１１０は、基板３５１と基板３６１とが貼り合わされた構成を有する。また、基板３５１および基板３６１の間に、表示領域２３１、回路２３２、および回路２３３を有する。
【０２１９】
前述した通り、表示領域２３１は複数の画素２３０がマトリクス状に配列されている。
回路２３２としては、例えば走査線駆動回路を用いることができる。回路２３３としては、例えば信号線駆動回路を用いることができる。なお、走査線駆動回路および信号線駆動回路をまとめて「駆動回路」という場合がある。
【０２２０】
また、図２１（Ｂ）に示すように、回路２３２を、液晶素子用の回路２３２ａと発光素子用の回路２３２ｂに分けて設けてもよい。回路２３３についても、液晶素子用の回路と発光素子用の回路に分けて設けてもよい。
【０２２１】
また、基板３６１と重ねてタッチセンサ１７６を設けてもよい。例えば、シート状の静電容量方式のタッチセンサ１７６を表示領域２３１に重ねて設けてもよい。または、基板３６１と基板３５１との間にタッチセンサ１７６を設けてもよい。
【０２２２】
回路２３２および回路２３３は、複数のトランジスタ２０１により構成されている。回路２３２および回路２３３は、ＦＰＣ３７２を介して供給された信号を、表示領域２３１中のどの画素２３０に供給するかを決定する機能を有する。
【０２２３】
〔構成例１〕
図２２に、図２１で示した表示装置１１０の、ＦＰＣ３７２を含む領域の一部、回路２３３を含む領域の一部、および表示領域２３１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。
【０２２４】
図２２に示す表示装置１１０は、基板３５１と基板３６１の間に、トランジスタ２０１、トランジスタ２０３、トランジスタ２０５、トランジスタ２０６、液晶素子１８０、発光素子１７０、絶縁層２２０、着色層１３１、着色層１３４等を有する。基板３６１と絶縁層２２０は接着層１４１を介して接着されている。基板３５１と絶縁層２２０は接着層１４２を介して接着されている。
【０２２５】
基板３６１には、着色層１３１、遮光層１３２、絶縁層１２１、および液晶素子１８０の共通電極として機能する電極１３７、配向膜１３３ｂ、絶縁層１３８等が設けられている。基板３６１の外側の面には、偏光板１３５を有する。絶縁層１２１は、平坦化層としての機能を有していてもよい。絶縁層１２１により、電極１３７の表面を概略平坦にできるため、液晶１３６の配向状態を均一にできる。絶縁層１３８は、液晶素子１８０のセルギャップを保持するためのスペーサとして機能する。絶縁層１３８が可視光を透過する場合は、絶縁層１３８を液晶素子１８０の表示領域と重ねて配置してもよい。
【０２２６】
液晶素子１８０は反射型の液晶素子である。液晶素子１８０は、電極２４５ａ、液晶１３６、電極１３７が積層された積層構造を有する。電極２４５ａの基板３５１側に接して、可視光を反射する電極２４５ｂが設けられている。電極２４５ｂは開口４５１を有する。電極２４５ａおよび電極１３７は可視光を透過する。液晶１３６と電極２４５ａの間に配向膜１３３ａが設けられている。液晶１３６と電極１３７の間に配向膜１３３ｂが設けられている。
【０２２７】
液晶素子１８０において、電極２４５ｂは可視光を反射する機能を有し、電極１３７は可視光を透過する機能を有する。基板３６１側から入射した光は、偏光板１３５により偏光され、電極１３７、液晶１３６を透過し、電極２４５ｂで反射する。そして液晶１３６および電極１３７を再度透過して、偏光板１３５に達する。このとき、電極２４５ｂと電極１３７の間に与える電圧によって液晶の配向を制御し、光の光学変調を制御することができる。すなわち、偏光板１３５を介して射出される光の強度を制御することができる。また光は着色層１３１によって特定の波長領域以外の光が吸収されることにより、取り出される光は、例えば赤色を呈する光となる。
【０２２８】
図２２に示すように、開口４５１には可視光を透過する電極２４５ａが設けられていることが好ましい。これにより、開口４５１と重なる領域においてもそれ以外の領域と同様に液晶１３６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。
【０２２９】
可視光を透過する導電性材料としては、例えば、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）の中から選ばれた一種を含む材料を用いるとよい。具体的には、酸化インジウム、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、インジウム亜鉛酸化物、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、酸化シリコンを含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛、ガリウムを含む酸化亜鉛などが挙げられる。なお、グラフェンを含む膜を用いることもできる。グラフェンを含む膜は、例えば酸化グラフェンを含む膜を還元して形成することができる。
【０２３０】
可視光を反射する導電性材料としては、例えば、アルミニウム、銀、またはこれらの金属材料を含む合金等が挙げられる。そのほか、金、白金、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、上記金属材料または合金に、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。アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金、アルミニウム、ニッケル、およびランタンの合金（Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ）等のアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）、銀と銅の合金、銀とパラジウムと銅の合金（Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、ＡＰＣとも記す）、銀とマグネシウムの合金等の銀を含む合金を用いてもよい。
【０２３１】
接続部２０７において、電極２４５ｂは、導電層２２１ｂを介して、トランジスタ２０６が有する導電層２２２ａと電気的に接続されている。トランジスタ２０６は、液晶素子１８０の駆動を制御する機能を有する。
【０２３２】
接着層１４１が設けられる一部の領域には、接続部２５２が設けられている。接続部２５２において、電極２４５ａと同一の導電膜を加工して得られた導電層と、電極１３７の一部が、接続体２４３により電気的に接続されている。したがって、基板３６１側に形成された電極１３７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。
【０２３３】
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２２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。
【０２３４】
接続体２４３は、接着層１４１に覆われるように配置することが好ましい。例えば、硬化前の接着層１４１に接続体２４３を分散させておけばよい。
【０２３５】
発光素子１７０として、例えばＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、ＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの自発光性の発光素子を用いることができる。
【０２３６】
なお、発光型表示素子に代えて、透過型の液晶素子を用いてもよい。透過型の液晶素子を用いる場合は、着色層やバックライトの特性などを調整して、ピーク波長および半値幅などを設定すればよい。
【０２３７】
本実施の形態に示す発光素子１７０は、ボトムエミッション型の発光素子である。発光素子１７０は、絶縁層２２０側から電極１９１、ＥＬ層１９２、および電極１９３の順に積層された積層構造を有する。電極１９１は、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ２０５が有する導電層２２２ｂと接続されている。トランジスタ２０５は、発光素子１７０の駆動を制御する機能を有する。絶縁層２１６が電極１９１の端部を覆っている。電極１９３は可視光を反射する材料を含み、電極１９１は可視光を透過する材料を含む。電極１９３を覆って絶縁層１９４が設けられている。発光素子１７０が発する光は、着色層１３４、絶縁層２２０、開口４５１、電極２４５ａ等を介して、基板３６１側に射出される。
【０２３８】
発光素子１７０は、白色光を発光する。液晶素子１８０および発光素子１７０は、画素によって着色層の色を変えることで、様々な色を呈することができる。表示装置１１０は、液晶素子１８０と着色層を用いて、カラー表示を行うことができる。また、表示装置１１０は、発光素子１７０と着色層を用いて、カラー表示を行うことができる。
【０２３９】
カラー表示を実現するために、発光素子１７０および液晶素子１８０と組み合わせる着色層の色は、赤、緑、青の組み合わせだけでなく、黄、シアン、マゼンタの組み合わせであってもよい。例えば、発光素子１７０と組み合わせる着色層の色を赤、緑、青とし、液晶素子１８０と組み合わせる着色層の色をシアン、マゼンタ、黄としてもよい。組み合わせる着色層の色は、目的または用途などに応じて適宜設定すればよい。
【０２４０】
トランジスタ２０１、トランジスタ２０３、トランジスタ２０５、およびトランジスタ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。これらのトランジスタは、同一の工程を用いて作製することができる。
【０２４１】
トランジスタ２０３は、画素の選択、非選択状態を制御するトランジスタ（スイッチングトランジスタ、または選択トランジスタともいう）である。トランジスタ２０５は、発光素子１７０に流れる電流を制御するトランジスタ（駆動トランジスタともいう）である。
【０２４２】
絶縁層２２０の基板３５１側には、絶縁層２１１、絶縁層２１２、絶縁層２１３、絶縁層２１４等の絶縁層が設けられている。絶縁層２１１は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層２１２は、トランジスタ２０６等を覆って設けられる。絶縁層２１３は、トランジスタ２０５等を覆って設けられている。絶縁層２１４は、平坦化層としての機能を有する。なお、トランジスタを覆う絶縁層の数は限定されず、単層であっても２層以上であってもよい。
【０２４３】
各トランジスタを覆う絶縁層の少なくとも一層に、水や水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。これにより、絶縁層をバリア膜として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに対して外部から不純物が拡散することを効果的に抑制することが可能となり、信頼性の高い表示装置を実現できる。
【０２４４】
トランジスタ２０１、トランジスタ２０３、トランジスタ２０５、およびトランジスタ２０６は、ゲートとして機能する導電層２２１ａ、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２１１、ソースおよびドレインとして機能する導電層２２２ａおよび導電層２２２ｂ、並びに、半導体層２３４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。
【０２４５】
トランジスタ２０１およびトランジスタ２０５は、トランジスタ２０３およびトランジスタ２０６の構成に加えて、ゲートとして機能する導電層２２３を有する。
【０２４６】
トランジスタ２０１およびトランジスタ２０５には、チャネルが形成される半導体層を２つのゲートで挟持する構成が適用されている。このような構成とすることで、トランジスタの閾値電圧を制御することができる。２つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。このようなトランジスタは他のトランジスタと比較して電界効果移動度を高めることが可能であり、オン電流を増大させることができる。その結果、高速駆動が可能な回路を作製することができる。さらには、回路部の占有面積を縮小することが可能となる。オン電流の大きなトランジスタを適用することで、表示装置を大型化、または高精細化したときに配線数が増大したとしても、各配線における信号遅延を低減することが可能であり、表示ムラを抑制することができる。
【０２４７】
または、２つのゲートのうち、一方に閾値電圧を制御するための電位を与え、他方に駆動のための電位を与えることで、トランジスタの閾値電圧を制御することができる。
【０２４８】
表示装置が有するトランジスタの構造に限定はない。回路２３３が有するトランジスタと、表示領域２３１が有するトランジスタは、同じ構造であってもよく、異なる構造であってもよい。回路２３３が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよく、２種類以上の構造が組み合わせて用いられていてもよい。同様に、表示領域２３１が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよく、２種類以上の構造が組み合わせて用いられていてもよい。
【０２４９】
導電層２２３には、酸化物を含む導電性材料を用いることが好ましい。導電層２２３を構成する導電膜の成膜時に、酸素を含む雰囲気下で成膜することで、絶縁層２１２に酸素を供給することができる。成膜ガス中の酸素ガスの割合を９０％以上１００％以下の範囲とすることが好ましい。絶縁層２１２に供給された酸素は、後の熱処理により半導体層２３４に供給され、半導体層２３４中の酸素欠損の低減を図ることができる。
【０２５０】
特に、導電層２２３には、低抵抗化された酸化物半導体を用いることが好ましい。このとき、絶縁層２１３に水素を放出する絶縁膜、例えば窒化シリコン膜等を用いることが好ましい。絶縁層２１３の成膜中、またはその後の熱処理によって導電層２２３中に水素が供給され、導電層２２３の電気抵抗を効果的に低減することができる。
【０２５１】
絶縁層２１３に接して着色層１３４が設けられている。着色層１３４は、絶縁層２１４に覆われている。
【０２５２】
基板３５１と基板３６１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では、配線３６５が接続層２４２を介してＦＰＣ３７２と電気的に接続されている。接続部２０４は接続部２０７と同様の構成を有している。接続部２０４の上面は、電極２４５ａ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。
【０２５３】
基板３６１の外側の面に配置する偏光板１３５として直線偏光板を用いてもよいが、円偏光板を用いることもできる。円偏光板としては、例えば直線偏光板と１／４波長位相差板を積層したものを用いることができる。これにより、外光反射を抑制することができる。また、偏光板の種類に応じて、液晶素子１８０に用いる液晶素子のセルギャップ、配向、駆動電圧等を調整することで、所望のコントラストが実現されるようにすればよい。
【０２５４】
なお、基板３６１の外側には各種光学部材などの機能性部材を配置することができる。光学部材としては、偏光板、位相差板、光拡散層（拡散フィルムなど）、反射防止層、および集光フィルムなどが挙げられる。反射防止層などを用いることにより、表示装置の表面の外光反射率を１％未満、好ましくは０．３％未満とするとよい。また、光学部材以外の機能性部材としては、ゴミの付着を抑制する帯電防止層、汚れを付着しにくくする撥水性の層、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート層などが挙げられる。
【０２５５】
液晶素子１８０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。
【０２５６】
液晶素子１８０には、様々なモードが適用された液晶素子を用いることができる。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、ゲスト−ホストモード等が適用された液晶素子を用いることができる。
【０２５７】
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。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。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。
【０２５８】
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。
【０２５９】
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。
【０２６０】
反射型の液晶素子を用いる場合には、表示面側に偏光板１３５を設ける。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。
【０２６１】
なお、ゲスト−ホストモードの液晶素子を用いると、偏光板１３５を不要とすることができる。
【０２６２】
偏光板１３５よりも外側に、フロントライトを設けてもよい。フロントライトとしては、エッジライト型のフロントライトを用いることが好ましい。ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を備えるフロントライトを用いると、消費電力を低減できるため好ましい。
【０２６３】
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。
【０２６４】
接続層２４２としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）、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。
【０２６５】
発光素子１７０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。
【０２６６】
ＥＬ層１９２は少なくとも発光層を有する。ＥＬ層１９２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。
【０２６７】
発光素子１７０の発光色は、ＥＬ層１９２を構成する材料によって、白、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、または黄などに変化させることができる。
【０２６８】
カラー表示を実現する方法としては、発光色が白色の発光素子１７０と着色層を組み合わせて行う方法と、副画素毎に発光色の異なる発光素子１７０を設ける方法がある。前者の方法は後者の方法よりも生産性が高い。言い換えれば、後者の方法では副画素毎にＥＬ層１９２を作り分ける必要があるため、前者の方法よりも生産性が劣る。ただし、後者の方法では、前者の方法よりも色純度の高い発光色を得ることができる。後者の方法に加えて、発光素子１７０にマイクロキャビティ構造を付与することにより色純度をさらに高めることができる。
【０２６９】
ＥＬ層１９２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１９２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。
【０２７０】
ＥＬ層１９２は、量子ドットなどの無機化合物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。
【０２７１】
［基板］
基板３５１および基板３６１に用いる材料に大きな制限はない。目的に応じて、透光性の有無や加熱処理に耐えうる程度の耐熱性などを勘案して決定すればよい。例えばバリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、セラミック基板、石英基板、サファイア基板などを用いることができる。また、基板２７１として、半導体基板、可撓性基板（フレキシブル基板）、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどを用いてもよい。
【０２７２】
半導体基板としては、例えば、シリコン、もしくはゲルマニウムなどを材料とした半導体基板、または炭化シリコン、シリコンゲルマニウム、ヒ化ガリウム、リン化インジウム、酸化亜鉛、もしくは酸化ガリウムを材料とした化合物半導体基板などがある。また、半導体基板は、単結晶半導体であってもよいし、多結晶半導体であってもよい。
【０２７３】
なお、表示装置１１０の可撓性を高めるため、基板３５１および基板３６１には可撓性基板（フレキシブル基板）、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどを用いることが好ましい。
【０２７４】
可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの材料としては、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）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン、アラミドなど）、ポリイミド、ポリカーボネート、アラミド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などを用いることができる。
【０２７５】
基板として上記材料を用いることにより、軽量な表示装置を提供することができる。また、基板として上記材料を用いることにより、衝撃に強い表示装置を提供することができる。また、基板として上記材料を用いることにより、破損しにくい表示装置を提供することができる。
【０２７６】
基板３５１および基板３６１に用いる可撓性基板は、線膨張率が低いほど環境による変形が抑制されて好ましい。基板３５１および基板３６１に用いる可撓性基板は、例えば、線膨張率が１×１０−３／Ｋ以下、５×１０−５／Ｋ以下、または１×１０−５／Ｋ以下である材質を用いればよい。特に、アラミドは、線膨張率が低いため、可撓性基板として好適である。
【０２７７】
［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。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。
【０２７８】
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。
【０２７９】
［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、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂材料、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が挙げられる。
【０２８０】
［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。
【０２８１】
［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。
【０２８２】
〔構成例２〕
図２３に示す表示装置１１０Ａは、トランジスタ２０１、トランジスタ２０３、トランジスタ２０５、およびトランジスタ２０６を有さず、トランジスタ２８１、トランジスタ２８４、トランジスタ２８５、およびトランジスタ２８６を有する点で、主に表示装置１１０と異なる。
【０２８３】
なお、図２３では、絶縁層１３８および接続部２０７等の位置も図２２と異なる。図２３では、画素の端部を図示している。絶縁層１３８は、着色層１３１の端部に重ねて配置されている。また、絶縁層１３８は、遮光層１３２の端部に重ねて配置されている。このように、絶縁層は、表示領域と重ならない部分（遮光層１３２と重なる部分）に配置されてもよい。
【０２８４】
トランジスタ２８４およびトランジスタ２８５のように、表示装置が有する２つのトランジスタは、部分的に積層して設けられていてもよい。これにより、画素回路の占有面積を縮小することが可能なため、精細度を高めることができる。また、発光素子１７０の発光面積を大きくでき、開口率を向上させることができる。発光素子１７０は、開口率が高いと、必要な輝度を得るための電流密度を低くできるため、信頼性が向上する。
【０２８５】
トランジスタ２８１、トランジスタ２８４、およびトランジスタ２８６は、導電層２２１ａ、絶縁層２１１、半導体層２３４、導電層２２２ａ、および導電層２２２ｂを有する。導電層２２１ａは、絶縁層２１１を介して半導体層２３４と重なる。導電層２２２ａおよび導電層２２２ｂは、半導体層２３４と電気的に接続される。トランジスタ２８１は、導電層２２３を有する。
【０２８６】
トランジスタ２８５は、導電層２２２ｂ、絶縁層２１７、半導体層２６１、導電層２２３、絶縁層２１２、絶縁層２１３、導電層２６３ａ、および導電層２６３ｂを有する。導電層２２２ｂは、絶縁層２１７を介して半導体層２６１と重なる。導電層２２３は、絶縁層２１２および絶縁層２１３を介して半導体層２６１と重なる。導電層２６３ａおよび導電層２６３ｂは、半導体層２６１と電気的に接続される。
【０２８７】
導電層２２１ａは、ゲートとして機能する。絶縁層２１１は、ゲート絶縁層として機能する。導電層２２２ａはソースまたはドレインの一方として機能する。トランジスタ２８６が有する導電層２２２ｂは、ソースまたはドレインの他方として機能する。
【０２８８】
トランジスタ２８４とトランジスタ２８５が共有している導電層２２２ｂは、トランジスタ２８４のソースまたはドレインの他方として機能する部分と、トランジスタ２８５のゲートとして機能する部分を有する。絶縁層２１７、絶縁層２１２、および絶縁層２１３は、ゲート絶縁層として機能する。導電層２６３ａおよび導電層２６３ｂのうち、一方はソースとして機能し、他方はドレインとして機能する。導電層２２３は、ゲートとして機能する。
【０２８９】
〔構成例３〕
図２４（Ａ）に表示装置１１０Ｂの表示部の断面図を示す。
【０２９０】
表示装置１１０Ｂは、着色層１３１を有していない点で、表示装置１１０と異なる。その他の構成については、表示装置１１０と同様のため、詳細な説明を省略する。
【０２９１】
液晶素子１８０は、白色を呈する。着色層１３１を有していないため、表示装置１１０Ｂは、液晶素子１８０を用いて、白黒またはグレイスケールでの表示を行うことができる。
【０２９２】
〔構成例４〕
図２４（Ｂ）に示す表示装置１１０Ｃは、発光色毎にＥＬ層１９２が塗り分けられており、かつ着色層１３４を有さない点で、表示装置１１０Ｂと異なる。その他の構成については、表示装置１１０Ｂと同様のため、詳細な説明を省略する。
【０２９３】
塗り分け方式が適用された発光素子１７０は、ＥＬ層１９２を構成する層のうち少なくとも一層（代表的には発光層）が塗り分けられていればよく、ＥＬ層を構成する層の全てが塗り分けられていてもよい。
【０２９４】
〔トランジスタ〕
本発明の一態様において、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、トップゲート構造またはボトムゲート構造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。
【０２９５】
なお、チャネルの上下に設けられたゲート電極の一方を、「ゲート電極」という場合、他方を「バックゲート電極」という。また、チャネルの上下に設けられたゲート電極の一方を、「ゲート」という場合、他方を「バックゲート」という。なお、ゲート電極のことを「フロントゲート電極」という場合がある。同様に、ゲートのことを「フロントゲート」という場合がある。
【０２９６】
ゲート電極とバックゲート電極を設けることで、トランジスタの半導体層を、ゲート電極から生じる電界とバックゲート電極から生じる電界によって電気的に取り囲むことができる。ゲート電極およびバックゲート電極から生じる電界によって、チャネルが形成される半導体層を電気的に取り囲むトランジスタの構造をＳｕｒｒｏｕｎｄｅｄ  ｃｈａｎｎｅｌ（Ｓ−ｃｈａｎｎｅｌ）構造と呼ぶことができる。
【０２９７】
バックゲート電極はゲート電極と同様に機能させることができる。バックゲート電極の電位は、ゲート電極と同電位としてもよいし、接地電位や、任意の電位としてもよい。また、バックゲート電極の電位をゲート電極と連動させず独立して変化させることで、トランジスタのしきい値電圧を変化させることができる。
【０２９８】
ゲート電極とバックゲート電極を設けることで、更には、両者を同電位とすることで、半導体層においてキャリアの流れる領域が膜厚方向においてより大きくなるため、キャリアの移動量が増加する。この結果、トランジスタのオン電流が大きくなると共に、電界効果移動度が高くなる。
【０２９９】
したがって、トランジスタを占有面積に対して大きいオン電流を有するトランジスタとすることができる。すなわち、求められるオン電流に対して、トランジスタの占有面積を小さくすることができる。よって、集積度の高い半導体装置を実現することができる。
【０３００】
また、ゲート電極とバックゲート電極は導電層で形成されるため、トランジスタの外部で生じる電界が、チャネルが形成される半導体層に作用しないようにする機能（特に静電気などに対する電界遮蔽機能）を有する。なお、平面視において、バックゲート電極を半導体層よりも大きく形成し、バックゲート電極で半導体層を覆うことで、電界遮蔽機能を高めることができる。
【０３０１】
ゲート電極とバックゲート電極は、それぞれが外部からの電界を遮蔽する機能を有するため、トランジスタの上方および下方に生じる荷電粒子等の電荷が半導体層のチャネル形成領域に影響しない。この結果、ストレス試験（例えば、ゲートに負の電圧を印加するＮＧＢＴ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｇａｔｅ  Ｂｉａｓ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）ストレス試験（「ＮＢＴ」または「ＮＢＴＳ」ともいう。））の劣化が抑制される。また、ゲート電極とバックゲート電極は、ドレイン電極から生じる電界が半導体層に作用しないように遮断することができる。よって、ドレイン電圧の変動に起因する、オン電流の立ち上がり電圧の変動を抑制することができる。なお、この効果は、ゲート電極およびバックゲート電極に電位が供給されている場合において顕著に生じる。
【０３０２】
また、バックゲート電極を有するトランジスタは、ゲートに正の電圧を印加するＰＧＢＴ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｇａｔｅ  Ｂｉａｓ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）ストレス試験（「ＰＢＴ」または「ＰＢＴＳ」ともいう。）前後におけるしきい値電圧の変動も、バックゲート電極を有さないトランジスタより小さい。
【０３０３】
なお、ＮＧＢＴおよびＰＧＢＴなどのＢＴストレス試験は加速試験の一種であり、長期間の使用によって起こるトランジスタの特性変化（経年変化）を短時間で評価することができる。特に、ＢＴストレス試験前後におけるトランジスタのしきい値電圧の変動量は、信頼性を調べるための重要な指標となる。ＢＴストレス試験前後において、しきい値電圧の変動量が少ないほど、信頼性が高いトランジスタであるといえる。
【０３０４】
また、ゲート電極およびバックゲート電極を有し、且つ両者を同電位とすることで、しきい値電圧の変動量が低減される。このため、複数のトランジスタ間における電気特性のばらつきも同時に低減される。
【０３０５】
また、バックゲート電極側から光が入射する場合に、バックゲート電極を、遮光性を有する導電膜で形成することで、バックゲート電極側から半導体層に光が入射することを防ぐことができる。よって、半導体層の光劣化を防ぎ、トランジスタのしきい値電圧がシフトするなどの電気特性の劣化を防ぐことができる。
【０３０６】
［半導体材料］
また、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。
【０３０７】
例えば、トランジスタに用いる半導体材料として、非晶質シリコンや、微結晶ゲルマニウム等を用いることができる。また、炭化シリコン、ガリウム砒素、金属酸化物、窒化物半導体などの化合物半導体や、有機半導体などを用いることができる。
【０３０８】
また、トランジスタに用いる半導体材料として、金属酸化物の一種である酸化物半導体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を適用できる。
【０３０９】
特に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ソースとドレインの間に流れる電流を低減できるため好ましい。
【０３１０】
半導体層は、例えば少なくともインジウム、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を含むことが好ましい。また、該酸化物半導体を用いたトランジスタの電気特性のばらつきを減らすため、それらと共に、スタビライザーを含むことが好ましい。
【０３１１】
スタビライザーとしては、上記Ｍで記載の金属を含め、例えば、ガリウム、スズ、ハフニウム、アルミニウム、またはジルコニウム等がある。また、他のスタビライザーとしては、ランタノイドである、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム等がある。
【０３１２】
半導体層を構成する酸化物半導体として、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｃｅ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｐｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｎｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｇｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｄｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｏ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物を用いることができる。
【０３１３】
なお、ここで、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物とは、ＩｎとＧａとＺｎを主成分として有する酸化物という意味であり、ＩｎとＧａとＺｎの比率は問わない。また、ＩｎとＧａとＺｎ以外の金属元素が入っていてもよい。
【０３１４】
本実施の形態は、他の実施の形態などに記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０３１５】
（実施の形態５）
本発明の一態様に係る表示装置を用いることができる電子機器として、テレビ、モニタなどの表示機器、パーソナルコンピュータ、記録媒体を備えた画像記憶装置または画像再生装置、携帯電話、携帯型を含むゲーム機、携帯データ端末、電子書籍端末、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー等）、複写機、ファクシミリ、プリンタ、プリンタ複合機、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機などが挙げられる。
【０３１６】
図２５（Ａ）は携帯型ゲーム機であり、筐体５３１１ａ、筐体５３１１ｂ、ヒンジ５３１３ａ、ヒンジ５３１３ｂ、表示部５３１４、操作キー５３１５、カメラ５３１６等を有する。表示部５３１４に本発明の一態様の表示装置を用いることができる。表示部５３１４は可撓性を有し、ヒンジ５３１３ａおよびヒンジ５３１３ｂを支点として折り畳むことができる。また、表示部５３１４にはタッチセンサが設けられ、スタイラス５３１７などを用いて入力操作を行うことができる。表示部５３１４に本発明の一態様の表示装置を用いることで、携帯性を高めることができる。また、視認性を高めることができる。また、消費電力を低減することができる。
【０３１７】
図２５（Ｂ）はタブレット型のパーソナルコンピュータであり、筐体５３０１ａ、筐体５３０１ｂ、表示部５３０３、光センサ５３０４、スイッチ５３０６等を有する。表示部５３０３は、筐体５３０１ａおよび筐体５３０１ｂによって支持されている。そして、表示部５３０３は可撓性を有する基板を用いて形成されているため形状をフレキシブルに曲げることができる機能を有する。筐体５３０１ａと筐体５３０１ｂの間の角度をヒンジ５３０７ａおよび５３０７ｂにおいて変更することで、筐体５３０１ａと筐体５３０１ｂが重なるように、表示部５３０３を折りたたむことができる。図示してはいないが、開閉センサを内蔵させ、上記角度の変化を表示部５３０３において使用条件の情報として用いても良い。表示部５３０３に本発明の一態様の表示装置を用いることで、携帯性を高めることができる。また、視認性を高めることができる。また、消費電力を低減することができる。
【０３１８】
本実施の形態は、他の実施の形態などに記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０３１９】
（実施の形態６）
＜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。
【０３２０】
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。
【０３２１】
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。
【０３２２】
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。
【０３２３】
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。
【０３２４】
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。
【０３２５】
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。
【０３２６】
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。
【０３２７】
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。
【０３２８】
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。
【０３２９】
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。
【０３３０】
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。
【０３３１】
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。
【０３３２】
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。
【０３３３】
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。
【０３３４】
＜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。
【０３３５】
〔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。
【０３３６】
各試料の作製方法について、説明する。
【０３３７】
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。
【０３３８】
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。
【０３３９】
〔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。
【０３４０】
図２６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２６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。
【０３４１】
図２６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。
【０３４２】
また、図２６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。
【０３４３】
〔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。）。
【０３４４】
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。
【０３４５】
図２７（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２７（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。
【０３４６】
〔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。
【０３４７】
図２７（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２７（Ｃ）、黒点ａ２の結果を図２７（Ｄ）、黒点ａ３の結果を図２７（Ｅ）、黒点ａ４の結果を図２７（Ｆ）、および黒点ａ５の結果を図２７（Ｇ）に示す。
【０３４８】
図２７（Ｃ）、図２７（Ｄ）、図２７（Ｅ）、図２７（Ｆ）、および図２７（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。
【０３４９】
また、図２７（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２７（Ｈ）、黒点ｂ２の結果を図２７（Ｉ）、黒点ｂ３の結果を図２７（Ｊ）、黒点ｂ４の結果を図２７（Ｋ）、および黒点ｂ５の結果を図２７（Ｌ）に示す。
【０３５０】
図２７（Ｈ）、図２７（Ｉ）、図２７（Ｊ）、図２７（Ｋ）、および図２７（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。
【０３５１】
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。
【０３５２】
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。
【０３５３】
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。
【０３５４】
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。
【０３５５】
〔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。
【０３５６】
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。
【０３５７】
図２８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２８（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２８（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２８（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２８（Ａ）、図２８（Ｂ）、および図２８（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２８に示すＥＤＸマッピングの倍率は７２０万倍である。
【０３５８】
図２８（Ａ）、図２８（Ｂ）、および図２８（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２８（Ａ）、図２８（Ｂ）、および図２８（Ｃ）に示す実線で囲む範囲と破線で囲む範囲に注目する。
【０３５９】
図２８（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２８（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。
【０３６０】
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２８（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。
【０３６１】
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２８（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。
【０３６２】
また、図２８（Ａ）、図２８（Ｂ）、および図２８（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。
【０３６３】
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。
【０３６４】
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。
【０３６５】
また、図２８（Ａ）、図２８（Ｂ）、および図２８（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。
【０３６６】
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。
【０３６７】
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。
【０３６８】
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。
【０３６９】
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。
【０３７０】
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。
【０３７１】
本実施の形態は、他の実施の形態などに記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【０３７２】
１００    電子機器
１０１    筐体
１０２    留め具
１０３    ヒンジ
１０５    領域
１０６    構造体
１１０    表示装置
１２１    絶縁層
１３１    着色層
１３２    遮光層
１３４    着色層
１３５    偏光板
１３６    液晶
１３７    電極
１３８    絶縁層
１４１    接着層
１４２    接着層
１４５    バスライン
１５１    使用者
１６１    演算装置
１６２    通信装置
１６３    記憶装置
１６４    表示部制御装置
１６５    姿勢検出部
１６６    振動装置
１６７    センサモジュール
１６８    外部インターフェース
１６９    サウンドコントローラ
１７０    発光素子
１７１    バッテリコントローラ
１７２    受電部
１７３    音声出力装置
１７４    音声入力装置
１７５    撮像装置
１７６    タッチセンサ
１７７    タッチセンサコントローラ
１７９    バッテリ
１８０    液晶素子
１８１    アンテナ
１９１    電極
１９２    ＥＬ層
１９３    電極
１９４    絶縁層
２０１    トランジスタ
２０３    トランジスタ
２０４    接続部
２０５    トランジスタ
２０６    トランジスタ
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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