(57)【要約】【課題】著作権の保護を図りつつも教科書の内容に即した学習コンテンツを提供する学習コンテンツ管理方法を提供する。本発明の一態様は、消費電力を抑制できる、新規なデータ処理システムを提供する。【解決手段】電子文書化された教材コンテンツを利用して教師が生徒に授業を行う場合、利用者全員が同じ情報を共有しながら授業を進めることとなる。電子文書化された教材コンテンツを表示する表示部と、入出力部と、を有する携帯情報端末をネットワークを介して複数接続し、教師の携帯情報端末はデータサーバからダウンロードする。ダウンロード時に教師は使用部数を指定し、その部数のコピー制限を受ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンテンツが保存されたデータサーバと、表示部を有する第１の情報端末とがインターネットに接続された文書管理システムであり、
第１の情報端末を有する利用者は、前記データサーバに前記コンテンツのコピー許可を希望する部数を申請し、
前記利用者は前記データサーバから前記コンテンツをダウンロードし、
前記コピー許可を希望する部数と同数の情報端末に前記コンテンツをコピーする文書管理システム。
【請求項２】
請求項１において、前記コンテンツは、前記コピー許可を希望する部数のデータを含む文書管理システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記表示部は、反射型表示素子と、発光表示素子とを有する文書管理システム。
【請求項４】
携帯情報端末からデータサーバに対して登録可能なコンテンツのコピー許可を希望する部数の申請をするステップと、
前記データサーバが携帯情報端末への申請された部数を許諾して、前記携帯情報端末の所有者に料金を請求するステップと、
前記携帯情報端末に前記コンテンツのダウンロードをするステップと、
部数と同数台の他の携帯情報端末に前記コンテンツのコピーを行うステップとを有するコンテンツ管理方法。
【請求項５】
請求項４のいずれか一において、前記コピーを行うステップは、コピー可能残数が残っていることを確認した後、コピーを実行し、コピー可能な回数を１減らす処理をするコンテンツ管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯が可能な多機能デバイスに組み込まれたプログラムにより実行される、文書管理システム、学習コンテンツ管理方法、システム、プログラム、記憶媒体に関する。特にデジタルコンテンツを用いた教材を構築し、多くの生徒が使用するための学習コンテンツ管理方法、学習サービスシステム、及び、プログラム、及び記録媒体に関する。
【０００２】
なお、本明細書中においてデジタルコンテンツとは、電子的な文字、静止画像、動画、音声などにて表現される内容を指している。また、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。
【０００３】
また、生徒とは、「ユーザ」であり、義務教育を受ける児童に限らず、幼児、大学生、社会人なども含まれるものとする。
【背景技術】
【０００４】
学校を含む教育のＩＣＴ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：情報コミュニケーション技術）の発展が進められようとしているが、例えば、授業にどうＩＣＴを活用するかが大きな課題となっている。
【０００５】
学校や学習塾では、各種ＩＴ機器の整備（所謂、ＩＣＴ環境の整備）が推進されているが、教員や生徒が操作しやすい教育用ソフトウエアや、教科書の内容に即した教材コンテンツについての要求が強く望まれている。
【０００６】
教育用ソフトウエアや教材コンテンツにおいても作者または著作権所有者の利益を保護するため、多くの場合、無許可の複製を防止する取り組みがなされている。特許文献１にデジタル著作権管理保護の方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００５−５２８６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
辞書などの補助教材を除き、日本国内においては教科書無償給与制度があり、文部科学省と、教科書の出版社と、発行業者とが協力して各学校に供給している。教科書の内容も年々更新されており、更新されるたびに文部科学省の検定を受けて認可を受けている。
【０００９】
文部科学省は、教育のＩＴ化を推進しており、日本に限らず、各国でも教育のＩＴ化が進められている。
【００１０】
学習塾などの教育現場においても、効率化を図るため、優れた教材コンテンツを採用し、受験などの傾向に合わせて、学習サービスシステムのさらなる工夫やシステム改善が求められている。
【００１１】
著作権の保護を図りつつも教科書の内容に即した教材コンテンツを提供する学習コンテンツ管理方法を課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
電子文書化された教材コンテンツを利用して教師が生徒に授業を行う場合、利用者全員が同じ情報を共有しながら授業を進めることとなる。電子文書化された教材コンテンツを表示する表示部と、入出力部と、を有する携帯情報端末をネットワークを介して複数接続し、教師の携帯情報端末はデータサーバからダウンロードする。ダウンロード時に教師は使用部数を指定し、その部数のコピー制限を受ける。教師は、許可された部数に相当する人数の生徒の携帯情報端末へ教材コンテンツをコピーさせる。勿論、生徒の携帯情報端末から他のデバイスへの２次コピーは禁止する。また、生徒の携帯情報端末から紙などの出力も禁止する。
【００１３】
コピー制限を設けることにより著作権の保護を図りつつ、教材コンテンツの提供者にコンテンツ使用料を支払う。コンテンツ使用料を支払うのは教師の携帯情報端末から行うことで、教師、或いは学校が管理することができる。
【００１４】
本明細書に開示する発明の構成は、コンテンツが保存されたデータサーバと、表示部を有する第１の情報端末とがインターネットに接続された文書管理システムであり、第１の情報端末を有する利用者は、データサーバにコンテンツのコピー許可を希望する部数を申請し、利用者はデータサーバからコンテンツをダウンロードし、コピー許可を希望する部数と同数の情報端末にコンテンツをコピーする文書管理システムである。
【００１５】
上記構成において、コンテンツは、コピー許可を希望する部数のデータを含む。
【００１６】
また、上記構成において表示部は、反射型表示素子と、発光表示素子とを有するハイブリッドディスプレイである。なお、発光表示素子は有機ＥＬ素子またはＬＥＤを用いた素子により表示を行う素子である。ハイブリッドディスプレイは、２種類の表示素子を用いるため、例えば、同じ表示部において画像を表示する反射型の表示素子と、コメント入力、マーカー表示を行った部分を強調表示する発光表示素子とを独立して駆動させ、強調表示することができる。
【００１７】
ハイブリッドディスプレイを用いると、２種類の表示素子を用い、より多くの情報を１つの表示領域に表示させ、利用者に区別して視認させることができる。例えば、学習コンテンツを反射型表示素子で表示し、コピー許可数（或いは残りのコピー許可数）を発光表示素子で表示させることで反射型表示素子の画像と比較して強調表示させることができる。さらに、強調表示されているコピー許可数（或いは残りのコピー許可数）を選択的に非表示とさせたい場合には、発光表示素子の駆動回路をオフ状態とすることで、反射型表示素子のみの画像とすることもできる。
【００１８】
また、外光の強い屋外で携帯情報端末を使用する場合には、学習コンテンツの画像を発光表示素子で表示し、コピー許可数（或いは残りのコピー許可数）を反射型表示素子で表示させることで発光表示素子の画像と比較して強調表示させることができる。
【００１９】
屋外での学習において、教師が生徒に説明を行う場合、黒板を持ちだすことが困難なため口頭のみであり、また、生徒にとっても机がないため、ノートにメモすることは困難である。外光の強い屋外においてノート型パーソナルコンピュータ用いて表示させると、表示または色を認識することが困難であるため、屋外での使用は不向きである。また、携帯情報端末として電子ペーパを用いるデバイスもあるが、表示できる色が限られており、自然の生物の色を表現することが困難であるため固有種の識別に難がある。
【００２０】
屋外には無数の生物や植物が観察でき、それらの正確な名称などが把握できるカラー図鑑の冊子は分厚く重くなるため、持ち運ぶことは困難である。また、自然の色の豊かさや、体験の重要性を教えようとする教師にとって屋外で使用できる自然科学の教材として最適なものは、ほとんどない。
【００２１】
屋外での学習において、自然科学を教師が生徒に学習させる場合、携帯情報端末にハイブリッドディスプレイを用いれば、携帯情報端末に記憶させた生物図鑑、植物図鑑などの電子データを屋外で実物と照らし合わせて見ることができ、学習に有用である。生徒にとっても携帯情報端末を用いてゲーム感覚で学ぶことができ、実物と映像との違いも実感できる。また、ハイブリッドディスプレイを用いれば、タッチペンや指などでメモし、教師と生徒の間や、生徒同士の間でコメントを共通化でき、それらのコメントを強調表示することもできる。
【００２２】
ハイブリッドディスプレイの表示は、複数種類の表示素子を用いるため、幅の広い色表現ができる。また、屋外において草原から森の中のような暗い場所に移動してもハイブリッドディスプレイの表示を切り替えることで利用者の見やすい表示ができる。また、観察できる自然の色は多様性に富んでいるため、ハイブリッドディスプレイの表示における発光表示素子で表現できる色域は、できるだけ近いＢＴ２０２０（ＲＥＣ．２０２０（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  ２０２０））規格などの色域を再現できることが好ましい。
【００２３】
このように、生物図鑑、植物図鑑なども学習コンテンツとみなすことができ、冊子よりも色表現の優れた自然科学用の教材コンテンツの作成に本発明を用いることもできる。屋外での学習においても、ハイブリッドディスプレイを用いる携帯情報端末は、優れた学習手段の一つといえる。
【００２４】
また、他の発明の構成は、携帯情報端末からデータサーバに対して登録可能なコンテンツのコピー許可を希望する部数の申請をするステップと、データサーバが携帯情報端末への申請された部数を許諾して、携帯情報端末の所有者に料金を請求するステップと、携帯情報端末にコンテンツのダウンロードをするステップと、部数と同数台の他の携帯情報端末にコンテンツのコピーを行うステップとを有するコンテンツ管理方法である。
【００２５】
上記方法において、コピーを行うステップは、コピー可能な回数が残っていることを確認した後、コピーを実行し、コピー可能な回数を１減らす処理をする。
【発明の効果】
【００２６】
教科書などの学習コンテンツを携帯情報端末に配信可能にするシステムの実現できる。また、必要な部数をカウントし、その使用料を教材コンテンツの提供者に支払い、著作権の保護を図りつつも教科書の内容に即した学習コンテンツを携帯情報端末を介して提供する学習コンテンツ管理方法を提供することができる。
【００２７】
本発明の一態様は、消費電力を抑制できる、新規なデータ処理システムを提供できる。
【００２８】
本発明の一態様により、教育のＩＴ化を進めることができ、ペーパーレスとすることでさらなるコスト低減を図ることができる。勿論、紙媒体との併用も可能であり、小さいころから携帯情報端末に触れさせることでＩＴ化していく社会に順応する力をつけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一態様を示すブロック図である。
【図２】本発明の一態様を示すフロー図である。
【図３】本発明の一態様を示す斜視図及びブロック図である。
【図４】表示装置の一例を示す斜視図。
【図５】表示装置の一例を示す断面図。
【図６】表示装置の一例を示す断面図。
【図７】表示装置の一例を示す断面図。
【図８】表示装置の一例及び画素の一例を示す図。
【図９】表示装置の画素回路の一例を示す回路図。
【図１０】表示装置の画素回路の一例を示す回路図及び画素の一例を示す図。
【図１１】実施の形態に係る入出力パネルの構成を説明する図。
【図１２】実施の形態に係る入出力パネルの構成を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、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。また、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。
【００３１】
（実施の形態１）
本実施の形態では、教師の携帯情報端末とデータサーバとのやりとりと、教師と複数の生徒での携帯情報端末間のやりとりを例に本発明の携帯情報端末の文書管理システムを以下に説明する。
【００３２】
図１は、携帯情報端末のコピー部数の管理システムのブロック図を示している。
【００３３】
コピー部数の管理システムは、データサーバ５００、教師用の携帯情報端末５１０、第１の生徒用の携帯情報端末５１１、第２の生徒用の携帯情報端末５１２、第３の生徒用の携帯情報端末５１３で構成される。
【００３４】
データサーバ５００は、各種コンテンツを有し、教師用の携帯情報端末からの、コピーを希望するコンテンツの部数の申請（以下、部数登録申請という）に対してダウンロード対象となるコンテンツのコピーが可能な数（以下、コピー許可数という）を設定する機能を有する。また、教師端末５１０からのダウンロード要請に対して部数登録申請が完了していれば、コンテンツを送信する機能を有する。図１では部数登録申請を３部とする。
【００３５】
教師用の携帯情報端末５１０は、データサーバ５００に対し部数登録申請を実行可能な機能を有し、ダウンロードしたコンテンツのコピー許可数に応じて第１、第２、第３の生徒用の携帯情報端末５１１、５１２、５１３にコピーまたはダウンロードする機能を有する。各携帯情報端末にＧＰＳのような位置情報を特定できるセンサを有していれば、端末認識番号やネットワークアドレスによって正確に教師用の携帯情報端末５１０と生徒用の携帯情報端末５１１を区別することができるため、あたかも教師用の携帯情報端末５１０から生徒用の携帯情報端末５１１に直接コピーしたようにネットワークを介してダウンロードができ、不正コピーを防ぐことができる。３部まで登録申請しているため、第１、第２、第３の生徒用の携帯情報端末５１１、５１２、５１３へのコピー配布は可能であるが、４部目となる生徒用の携帯情報端末５１４にはコピー配布はできない。また、部数登録申請を４部とすれは、生徒用の携帯情報端末５１４にもコピー配布可能である。なお、教師用の携帯情報端末５１０は、コンテンツの不正使用防止のため、当該コンテンツをプリンタ５２１等に送信し、印刷することはできない。また、コンテンツの不正使用防止のため、教員免許番号と教師用の携帯情報端末５１０とを対応させ、データサーバとのアクセスをする度に認証させることで使用日時や場所を特定できるようにすることが好ましい。さらに、教師用の携帯情報端末５１０に指紋認証や虹彩認証などの認証センサを搭載することで本人使用のみに限定することができる。
【００３６】
例えば、不正利用を防ぐために、教師用の携帯情報端末５１０の教員免許番号と、生徒の個人認識番号（マイナンバーなど）との両方を入力しなければ、ダウンロードしたコンテンツを開けず、生徒用の携帯情報端末に表示できないように生徒用の携帯情報端末５１４を設定してもよい。
【００３７】
生徒用の携帯情報端末５１１、５１２、５１３は、教師用の携帯情報端末５１０からコピー配布されるコンテンツを受信することができる。ただし、当該コンテンツをさらに他端末５２０に二次コピーすることは禁止されており、コピーできないように制限が設けられている。また、教師用の携帯情報端末５１０と同様にコンテンツの不正使用防止のため、他端末５２０は、当該コンテンツをプリンタ５２１等に送信し、紙などの印刷物に印刷することはできない。
【００３８】
また、部数登録申請に合わせてデータサーバ５００からそれぞれ認証のためのシリアル番号（或いは暗証番号）をコンテンツ情報と組み合わせて付与してもよい。携帯情報端末毎にコンテンツのシリアル番号を異ならせることによって、何らかの手段により不法にコピーされたとしてもデータサーバにアクセスすればシリアル番号によって流出先が特定でき、流出元に料金を請求できる。また、教員免許番号と教師用の携帯情報端末５１０とを対応させれば、容易に検索ができる。
【００３９】
また、携帯情報端末においてもコンテンツ情報とシリアル番号との両方がなければ表示内容が不完全な表示となるように設定することでコンテンツ情報からシリアル番号を削除することなどの不法行為などにも対策することができる。
【００４０】
また、図２に本発明のコピー数制限システムにおけるコンテンツ新規導入時のフローチャートを示す。
【００４１】
「部数登録申請」（ステップＳ１）において、教師用の携帯情報端末５１０からデータサーバ５００に対して部数登録申請を行う。このとき、部数に応じた使用料を支払うことでダウンロード可能となる。あらかじめ、教師用の携帯情報端末５１０が部数に応じた使用料を支払うことで、生徒のコスト負担を減らすまたはゼロとすることができる。
【００４２】
「教師用の携帯情報端末へダウンロード（ステップＳ２）」において、教師用の携帯情報端末５１０がダウンロード処理を実行することで、部数登録した数と同数の生徒用の携帯情報端末にコピーまたはダウンロードすることが可能である。この段階で、データサーバ５００から教師用の携帯情報端末５１０の所有者に部数に応じた使用料（料金とも呼ぶ）が請求される。
【００４３】
「コピー可能残数有り」判定（ステップＳ３）において、残数がある場合、コピー可能残数を１減らす処理に進む。残数がない場合、コピーまたはダウンロードはできないため、他の生徒用携帯情報端末へのコンテンツの導入は中止する。
【００４４】
「コピー可能残数を１減らす（ステップＳ４）」において、コンテンツ中に含まれるコピー可能残数データから１減らし、残数を更新する。また、コピー先の端末情報をコンテンツデータに含めることで、再コピーを許可することができる。例えば、なんらかのミスによって生徒用の携帯情報端末のコンテンツ情報が消失した場合や、コピー処理またはダウンロード処理中の端末トラブルによってコピーできない場合にも、コピー可能残数のみが減少して、生徒用の携帯情報端末にコピーまたはダウンロードができない問題は発生しない。
【００４５】
「生徒用の携帯情報端末へコピー配布（ステップＳ５）」において、教師用の携帯情報端末５１０から生徒用の携帯情報端末にコンテンツのコピー配布が完了する。たとえば、教師用の携帯情報端末５１０を用いて文科省に支払いを依頼することで義務教育における教材のコスト負担を日本国が負うことができる。
【００４６】
本システムの教師用の携帯情報端末５１０、生徒用の携帯情報端末５１１、５１２、５１３、５１４にハイブリッドディスプレイを使用することができる。ハイブリッドディスプレイの携帯情報端末の構造については、後に記載する実施の形態２に詳細に説明することとする。
【００４７】
図３（Ａ）にハイブリッドディスプレイの携帯情報端末７２００の斜視図を示す。本実施の形態で説明する携帯情報端末７２００は、通信部７２５０と入出力部７２２０と、表示部７２３０と、ＣＰＵ７２５１（演算処理装置）と、電源ボタン７２１０と、蓄電装置（図示しない）とを有する。これらの装置はバスライン７２５３を介して電気的に接続されている。また、図１（Ａ）では表示部７２３０と第２の表示部７２４０を有する２画面の表示部の例を示しているが、特に限定されず、１画面のみの携帯情報端末としてもよい。また、表示部７２３０と第２の表示部７２４０はタッチ入力パネルとすることが好ましく、文字の拡大縮小をピンチインやピンチアウトで制御し、入力ペンや指でメモ入力などもできるようにすることが好ましい。
【００４８】
携帯情報端末７２００は、通信部７２５０を有し、通信部７２５０は、ネットワークに情報を供給し、ネットワークから情報を取得する機能を備える。また、通信部７２５０を用いて特定の空間に配信された情報を受信して、受信した情報に基づいて、画像情報を生成してもよい。例えば、学校または大学等の教室で配信される教材を受信してデバイスの表示部に表示して、教科書に用いることができる。または、企業等の会議室で配信される資料を受信して表示することができる。
【００４９】
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す携帯情報端末７２００のブロック図の一例を示している。図３（Ｂ）において、携帯情報端末７２００が教師用の携帯情報端末５１０に相当し、情報端末１５は生徒用の携帯情報端末５１１に相当する。
【００５０】
オペレーティングシステム１１は、ボタン、マイク、ポインティングデバイス、タッチパネルなどの入出力部７２２０からコンテンツのコピーに相当するイベント信号２１を受信する。オペレーティングシステム１１はアクティブとなっているアプリケーションプログラム１２にイベント信号２２を送信する。図３（Ｂ）では、メモリ７２５２として第１の格納領域３１、第２の格納領域３２、オペレーティングシステム１１、アプリケーションプログラム１３などを概念的に示しているが、これらを別々の記憶装置に格納してもよい。なお、メモリ７２５２は、携帯情報端末７２００に内蔵されており、自由に取り外せるメモリでないことが好ましい。なぜなら、データサーバ１４からダウンロードしてメモリカードに記録すれば、取り外して他の機器にコピーが可能となる恐れがあるためである。従って、メモリ７２５２は、第１格納領域３１に限定してコンテンツをダウンロードし、移動できないようにロックすれば、第２格納領域３２を自由に取り外せるメモリとしてもよい。
【００５１】
たとえば、携帯情報端末７２００の表示部７２３０には、第１の格納領域３１に保存されたコンテンツを表示し、タッチ入力が可能な第２の表示部７２４０にはノートとして記録できる入力画面を表示し、第２の表示部７２４０に入力したデータは、第２の格納領域３２に記憶させて対応づけるプログラムをＣＰＵ７２５１で制御してもよい。
【００５２】
ハイブリッドディスプレイは屋内の環境だけでなく、屋外の環境であっても使用者に認識しやすい表示を提供でき、屋外の環境において反射型の表示素子を用いる場合は、低消費電力のデバイスであるため、有用である。
【００５３】
また、本実施の形態では、携帯情報端末を用いた例を示したが、教師用の携帯情報端末５１０をパーソナルコンピュータで代用してもよい。なお、パーソナルコンピュータを用いる場合にはネットワークを通じてコンテンツが拡散しないようにプロテクトし、他の記録媒体（取り外し可能なメモリなど）にも記憶保存できないようにすることがコピー乱用を防ぐ上で重要である。記録媒体は、コンピュータシステムのメモリ、コンピュータ読み取り可能なテープまたはディスク、ハードディスク、メモリＩＣチップ、ＵＳＢメモリ、メモリカードなどである。
【００５４】
（実施の形態２）
本実施の形態では図４乃至図６を用いて、ハイブリッドディスプレイの構造の一例について以下に説明する。
【００５５】
＜構成例１＞
図４は、表示装置３００の斜視概略図である。表示装置３００は、基板３５１と基板３６１とが貼り合わされた構成を有する。図４では、基板３６１を破線で明示している。
【００５６】
表示装置３００は、表示部３６２、回路３６４、配線３６５等を有する。図４では表示装置３００にＩＣ（集積回路）３７３及びＦＰＣ３７２が実装されている例を示している。そのため、図４に示す構成は、表示装置３００、ＩＣ、及びＦＰＣを有する表示モジュールということもできる。
【００５７】
回路３６４としては、例えば走査線駆動回路を用いることができる。
【００５８】
配線３６５は、表示部３６２及び回路３６４に信号及び電力を供給する機能を有する。当該信号及び電力は、ＦＰＣ３７２を介して外部から、またはＩＣ３７３から配線３６５に入力される。
【００５９】
図４では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式またはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｆｉｌｍ）方式等により、基板３５１にＩＣ３７３が設けられている例を示す。ＩＣ３７３は、例えば走査線駆動回路または信号線駆動回路などを有するＩＣを適用できる。なお、表示装置１００及び表示モジュールは、ＩＣを設けない構成としてもよい。また、ＩＣを、ＣＯＦ方式等により、ＦＰＣに実装してもよい。
【００６０】
図５には、表示部３６２の一部の拡大図を示している。表示部３６２には、複数の表示素子が有する電極３１１ｂがマトリクス状に配置されている。電極３１１ｂは、可視光を反射する機能を有し、液晶素子１８０の反射電極として機能する。
【００６１】
また、図４に示すように、電極３１１ｂは開口４５１を有する。さらに表示部３６２は、電極３１１ｂよりも基板３５１側に、発光素子１７０を有する。発光素子１７０からの光は、電極３１１ｂの開口４５１を介して基板３６１側に射出される。発光素子１７０の発光領域の面積と開口４５１の面積とは等しくてもよい。発光素子１７０の発光領域の面積と開口４５１の面積のうち一方が他方よりも大きいと、位置ずれに対するマージンが大きくなるため好ましい。特に、開口４５１の面積は、発光素子１７０の発光領域の面積に比べて大きいことが好ましい。開口４５１が小さいと、発光素子１７０からの光の一部が電極３１１ｂによって遮られ、外部に取り出せないことがある。開口４５１を十分に大きくすることで、発光素子１７０の発光が無駄になることを抑制できる。
【００６２】
図５に、図４で示した表示装置３００の、ＦＰＣ３７２を含む領域の一部、回路３６４を含む領域の一部、及び表示部３６２を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。
【００６３】
図５に示す表示装置３００は、基板３５１と基板３６１の間に、トランジスタ２０１、トランジスタ２０３、トランジスタ２０５、トランジスタ２０６、液晶素子１８０、発光素子１７０、絶縁層２２０、着色層１３１、着色層１３４等を有する。基板３６１と絶縁層２２０は接着層１４１を介して接着されている。基板３５１と絶縁層２２０は接着層１４２を介して接着されている。
【００６４】
基板３６１には、着色層１３１、遮光層１３２、絶縁層１２１、及び液晶素子１８０の共通電極として機能する電極１１３、配向膜１３３ｂ、絶縁層１１７等が設けられている。基板３６１の外側の面には、偏光板１３５を有する。絶縁層１２１は、平坦化層としての機能を有していてもよい。絶縁層１２１により、電極１１３の表面を概略平坦にできるため、液晶層１１２の配向状態を均一にできる。絶縁層１１７は、液晶素子１８０のセルギャップを保持するためのスペーサとして機能する。絶縁層１１７が可視光を透過する場合は、絶縁層１１７を液晶素子１８０の表示領域と重ねて配置してもよい。
【００６５】
液晶素子１８０は反射型の液晶素子である。液晶素子１８０は、画素電極として機能する電極３１１ａ、液晶層１１２、電極１１３が積層された積層構造を有する。電極３１１ａの基板３５１側に接して、可視光を反射する電極３１１ｂが設けられている。電極３１１ｂは開口４５１を有する。電極３１１ａ及び電極１１３は可視光を透過する。液晶層１１２と電極３１１ａの間に配向膜１３３ａが設けられている。液晶層１１２と電極１１３の間に配向膜１３３ｂが設けられている。
【００６６】
液晶素子１８０において、電極３１１ｂは可視光を反射する機能を有し、電極１１３は可視光を透過する機能を有する。基板３６１側から入射した光は、偏光板１３５により偏光され、電極１１３、液晶層１１２を透過し、電極３１１ｂで反射する。そして液晶層１１２及び電極１１３を再度透過して、偏光板１３５に達する。このとき、電極３１１ｂと電極１１３の間に与える電圧によって液晶の配向を制御し、光の光学変調を制御することができる。すなわち、偏光板１３５を介して射出される光の強度を制御することができる。また光は着色層１３１によって特定の波長領域以外の光が吸収されることにより、取り出される光は、例えば赤色を呈する光となる。
【００６７】
図５に示すように、開口４５１には可視光を透過する電極３１１ａが設けられていることが好ましい。これにより、開口４５１と重なる領域においてもそれ以外の領域と同様に液晶層１１２が配向するため、これらの領域の境界部で液晶の配向不良が生じ、意図しない光が漏れてしまうことを抑制できる。
【００６８】
接続部２０７において、電極３１１ｂは、導電層２２１ｂを介して、トランジスタ２０６が有する導電層２２２ａと電気的に接続されている。トランジスタ２０６は、液晶素子１８０の駆動を制御する機能を有する。
【００６９】
液晶素子１８０には、様々なモードが適用された液晶素子を用いることができる。液晶材料としては、ポジ型の液晶、またはネガ型の液晶のいずれを用いてもよく、適用するモードや設計に応じて最適な液晶材料を用いればよい。また、液晶の配向を制御するため、配向膜を設けることができる。
【００７０】
なお、液晶素子１８０として、反射型の液晶素子を用いる場合には、表示面側に偏光板１３５を設けてもよい。また、偏光板１３５とは別に、表示面側に光拡散板を配置すると、視認性を向上させられるため好ましい。
【００７１】
なお、偏光板１３５よりも外側に、フロントライトを設けてもよい。フロントライトとしては、エッジライト型のフロントライトを用いることが好ましい。ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を備えるフロントライトを用いると、消費電力を低減できるため好ましい。
【００７２】
また、ゲスト・ホスト液晶モードを用いて液晶素子１８０を駆動する構成としてもよい。これにより、偏光板を用いることなく反射型の表示パネルを提供することができる。または、表示パネルの表示を明るくすることができる。ゲスト・ホスト液晶とは、二色性色素を含む液晶材料を指している。具体的には、分子の長軸方向に大きな吸光度を備え、長軸方向と直交する短軸方向に小さな吸光度を備える材料を、二色性色素に用いることができる。好ましくは、１０以上の二色性比を備える材料を二色性色素に用いることができ、より好ましくは、２０以上の二色性比を備える材料を二色性色素に用いることができる。
【００７３】
例えば、アゾ系色素、アントラキノン系色素、ジオキサジン系色素等を、二色性色素に用いることができる。
【００７４】
また、ホモジニアス配向した二色性色素を含む二層の液晶層を、配向方向が互いに直交するように重ねた構造を、液晶材料を含む層に用いることができる。これにより、全方位について光を吸収しやすくすることができる。または、コントラストを高めることができる。
【００７５】
また、相転移型ゲスト・ホスト液晶や、ゲスト・ホスト液晶を含む液滴を高分子に分散した構造を、液晶素子１８０の液晶層に用いることができる。
【００７６】
接着層１４１が設けられる一部の領域には、接続部２５２が設けられている。接続部２５２において、電極３１１ａと同一の導電膜を加工して得られた導電層と、電極１１３の一部が、接続体２４３により電気的に接続されている。したがって、基板３６１側に形成された電極１１３に、基板３５１側に接続されたＦＰＣ３７２から入力される信号または電位を、接続部２５２を介して供給することができる。
【００７７】
接続体２４３としては、例えば導電性の粒子を用いることができる。また、接続体２４３は、図５に示すように上下方向に潰れた形状となる場合がある。上下方向に潰れた形状となることで、接続体２４３と、これと電気的に接続する導電層との接触面積が増大し、接触抵抗を低減できるほか、接続不良などの不具合の発生を抑制することができる。
【００７８】
接続体２４３は、接着層１４１に覆われるように配置することが好ましい。例えば接着層１４１となるペースト等を塗布した後に、接続体２４３を配置すればよい。
【００７９】
発光素子１７０は、ボトムエミッション型の発光素子である。発光素子１７０は、絶縁層２２０側から画素電極として機能する電極１９１、ＥＬ層１９２、及び共通電極として機能する電極１９３の順に積層された積層構造を有する。電極１９１は、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ２０５が有する導電層２２２ｂと接続されている。トランジスタ２０５は、発光素子１７０の駆動を制御する機能を有する。絶縁層２１６が電極１９１の端部を覆っている。電極１９３は可視光を反射する材料を含み、電極１９１は可視光を透過する材料を含む。電極１９３を覆って絶縁層１９４が設けられている。発光素子１７０が発する光は、着色層１３４、絶縁層２２０、開口４５１、電極３１１ａ等を介して、基板３６１側に射出される。
【００８０】
液晶素子１８０及び発光素子１７０は、画素によって着色層の色を変えることで、様々な色を呈することができる。表示装置３００は、液晶素子１８０を用いて、カラー表示を行うことができる。表示装置３００は、発光素子１７０を用いて、カラー表示を行うことができる。
【００８１】
液晶素子１８０と電気的に接続される回路は、発光素子１７０と電気的に接続される回路と同一面上に形成されることが好ましい。これにより、２つの回路を別々の面上に形成する場合に比べて、表示装置の厚さを薄くすることができる。また、２つのトランジスタを同一の工程で作製できるため、２つのトランジスタを別々の面上に形成する場合に比べて、作製工程を簡略化することができる。
【００８２】
液晶素子１８０の画素電極は、トランジスタが有するゲート絶縁層を挟んで、発光素子１７０の画素電極とは反対に位置情報する。
【００８３】
ここで、チャネル形成領域に金属酸化物を有し、オフ電流が極めて低いトランジスタ２０６を適用した場合や、トランジスタ２０６と電気的に接続される記憶素子を適用した場合などでは、液晶素子１８０を用いて静止画を表示する際に画素への書き込み動作を停止しても、階調を維持させることが可能となる。すなわち、フレームレートを極めて小さくしても表示を保つことができる。本発明の一態様では、フレームレートを極めて小さくでき、消費電力の低い駆動を行うことができる。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
トランジスタ２０１、トランジスタ２０３、トランジスタ２０５、及びトランジスタ２０６は、ゲートとして機能する導電層２２１ａ、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２１１、ソース及びドレインとして機能する導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂ、並びに、半導体層２３１を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に、同じハッチングパターンを付している。
【００８８】
トランジスタ２０１及びトランジスタ２０５は、トランジスタ２０３及びトランジスタ２０６の構成に加えて、ゲートとして機能する導電層２２３を有する。
【００８９】
トランジスタ２０１及びトランジスタ２０５には、チャネルが形成される半導体層を２つのゲートで挟持する構成が適用されている。このような構成とすることで、トランジスタの閾値電圧を制御することができる。２つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。このようなトランジスタは他のトランジスタと比較して電界効果移動度を高めることが可能であり、オン電流を増大させることができる。その結果、高速駆動が可能な回路を作製することができる。さらには、回路部の占有面積を縮小することが可能となる。オン電流の大きなトランジスタを適用することで、表示装置を大型化、または高精細化したときに配線数が増大したとしても、各配線における信号遅延を低減することが可能であり、表示ムラを抑制することができる。
【００９０】
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。
【００９１】
表示装置が有するトランジスタの構造に限定はない。回路３６４が有するトランジスタと、表示部３６２が有するトランジスタは、同じ構造であってもよく、異なる構造であってもよい。回路３６４が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよく、２種類以上の構造が組み合わせて用いられていてもよい。同様に、表示部３６２が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよく、２種類以上の構造が組み合わせて用いられていてもよい。
【００９２】
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。
【００９３】
基板３５１の基板３６１と重ならない領域には、接続部２０４が設けられている。接続部２０４では、配線３６５が接続層２４２を介してＦＰＣ３７２と電気的に接続されている。接続部２０４は接続部２０７と同様の構成を有している。接続部２０４の上面は、電極３１１ａと同一の導電膜を加工して得られた導電層が露出している。これにより、接続部２０４とＦＰＣ３７２とを接続層２４２を介して電気的に接続することができる。
【００９４】
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。
【００９５】
なお、基板３６１の外側には各種光学部材を配置することができる。光学部材としては、偏光板、位相差板、光拡散層（拡散フィルムなど）、反射防止層、及び集光フィルム等が挙げられる。基板３６１の外側に、例えば１μｍ以下の反射防止膜が形成された材料を基板３６１に用いることができる。具体的には、誘電体を３層以上、好ましくは５層以上、より好ましくは１５層以上積層した材料を基板３６１に用いることができる。これにより、反射率を１％以下好ましくは０．３％以下に抑制することができる。
【００９６】
また、基板３６１の外側には、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜等を配置してもよい。
【００９７】
＜構成例２＞
図６に示す表示装置３００Ａは、トランジスタ２０１、トランジスタ２０３、トランジスタ２０５、及びトランジスタ２０６を有さず、トランジスタ２８１、トランジスタ２８４、トランジスタ２８５、及びトランジスタ２８６を有する点で、主に表示装置３００と異なる。
【００９８】
なお、図６では、絶縁層１１７及び接続部２０７等の位置も図５と異なる。図６では、画素の端部を図示している。絶縁層１１７は、着色層１３１の端部に重ねて配置されている。また、絶縁層１１７は、遮光層１３２の端部に重ねて配置されている。このように、絶縁層は、表示領域と重ならない部分（遮光層１３２と重なる部分）に配置されてもよい。
【００９９】
トランジスタ２８４及びトランジスタ２８５のように、表示装置が有する２つのトランジスタは、部分的に積層して設けられていてもよい。これにより、画素回路の占有面積を縮小することが可能なため、精細度を高めることができる。また、発光素子１７０の発光面積を大きくでき、開口率を向上させることができる。発光素子１７０は、開口率が高いと、必要な輝度を得るための電流密度を低くできるため、信頼性が向上する。
【０１００】
トランジスタ２８１、トランジスタ２８４、及びトランジスタ２８６は、導電層２２１ａ、絶縁層２１１、半導体層２３１、導電層２２２ａ、及び導電層２２２ｂを有する。導電層２２１ａは、絶縁層２１１を介して半導体層２３１と重なる。導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂは、半導体層２３１と電気的に接続される。トランジスタ２８１は、導電層２２３を有する。
【０１０１】
トランジスタ２８５は、導電層２２２ｂ、絶縁層２１７、半導体層２６１、導電層２２３、絶縁層２１２、絶縁層２１３、導電層２６３ａ、及び導電層２６３ｂを有する。導電層２２２ｂは、絶縁層２１７を介して半導体層２６１と重なる。導電層２２３は、絶縁層２１２及び絶縁層２１３を介して半導体層２６１と重なる。導電層２６３ａ及び導電層２６３ｂは、半導体層２６１と電気的に接続される。
【０１０２】
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。
【０１０３】
トランジスタ２８４とトランジスタ２８５が共有している導電層２２２ｂは、トランジスタ２８４のソースまたはドレインの他方として機能する部分と、トランジスタ２８５のゲートとして機能する部分を有する。絶縁層２１７、絶縁層２１２、及び絶縁層２１３は、ゲート絶縁層として機能する。導電層２６３ａ及び導電層２６３ｂのうち、一方はソースとして機能し、他方はドレインとして機能する。導電層２２３は、ゲートとして機能する。
【０１０４】
＜構成例３＞図７に、表示装置３００Ｂの表示部の断面図を示す。
【０１０５】
図７に示す表示装置３００Ｂは、基板３５１と基板３６１の間に、トランジスタ４０、トランジスタ８０、液晶素子１８０、発光素子１７０、絶縁層２２０、着色層１３１、着色層１３４等を有する。
【０１０６】
液晶素子１８０では、外光を電極３１１ｂが反射し、基板３６１側に反射光を射出する。発光素子１７０は、基板３６１側に光を射出する。液晶素子１８０及び発光素子１７０の構成については、構成例１を参照できる。
【０１０７】
基板３６１には、着色層１３１、絶縁層１２１、及び液晶素子１８０の共通電極として機能する電極１１３、配向膜１３３ｂが設けられている。
【０１０８】
液晶層１１２は、配向膜１３３ａ及び配向膜１３３ｂを介して、電極３１１ａ及び電極１１３の間に挟持されている。
【０１０９】
トランジスタ４０は、絶縁層２１２及び絶縁層２１３で覆われている。絶縁層２１３と着色層１３４は、接着層１４２によって、絶縁層１９４と貼り合わされている。
【０１１０】
表示装置３００Ｂは、液晶素子１８０を駆動するトランジスタ４０と発光素子１７０を駆動するトランジスタ８０とを、異なる面上に形成するため、それぞれの表示素子を駆動するために適した構造、材料を用いて形成することが容易である。
【０１１１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態３で説明した表示装置の、より具体的な構成例について図８乃至図１０を用いて説明する。
【０１１２】
図８（Ａ）は、表示装置４００のブロック図である。表示装置４００は、表示部３６２、回路ＧＤ、及び回路ＳＤを有する。表示部３６２は、マトリクス状に配列した複数の画素４１０を有する。
【０１１３】
表示装置４００は、複数の配線Ｇ１、複数の配線Ｇ２、複数の配線ＡＮＯ、複数の配線ＣＳＣＯＭ、複数の配線Ｓ１、及び複数の配線Ｓ２を有する。複数の配線Ｇ１、複数の配線Ｇ２、複数の配線ＡＮＯ、及び複数の配線ＣＳＣＯＭは、それぞれ、矢印Ｒで示す方向に配列した複数の画素４１０及び回路ＧＤと電気的に接続する。複数の配線Ｓ１及び複数の配線Ｓ２は、それぞれ、矢印Ｃで示す方向に配列した複数の画素４１０及び回路ＳＤと電気的に接続する。
【０１１４】
なお、ここでは簡単のために回路ＧＤと回路ＳＤを１つずつ有する構成を示したが、液晶素子を駆動する回路ＧＤ及び回路ＳＤと、発光素子を駆動する回路ＧＤ及び回路ＳＤとを、別々に設けてもよい。
【０１１５】
画素４１０は、反射型の液晶素子と、発光素子を有する。
【０１１６】
図８（Ｂ１）、および図８（Ｂ４）に、画素４１０が有する電極３１１の構成例を示す。電極３１１は、液晶素子の反射電極として機能する。図８（Ｂ１）、および図８（Ｂ２）の電極３１１には、開口４５１が設けられている。
【０１１７】
図８（Ｂ１）、および図８（Ｂ２）には、電極３１１と重なる領域に位置する発光素子３６０を破線で示している。発光素子３６０は、電極３１１が有する開口４５１と重ねて配置されている。これにより、発光素子３６０が発する光は、開口４５１を介して表示面側に射出される。
【０１１８】
図８（Ｂ１）では、矢印Ｒで示す方向に隣接する画素４１０が異なる色に対応する画素である。このとき、図８（Ｂ１）に示すように、矢印Ｒで示す方向に隣接する２つの画素において、開口４５１が一列に配列されないように、電極３１１の異なる位置に設けられていることが好ましい。これにより、２つの発光素子３６０を離すことが可能で、発光素子３６０が発する光が隣接する画素４１０が有する着色層に入射してしまう現象（クロストークともいう）を抑制することができる。また、隣接する２つの発光素子３６０を離して配置することができるため、発光素子３６０のＥＬ層をシャドウマスク等により作り分ける場合であっても、高い精細度の表示装置を実現できる。
【０１１９】
図８（Ｂ２）では、矢印Ｃで示す方向に隣接する画素４１０が異なる色に対応する画素である。図８（Ｂ２）においても同様に、矢印Ｃで示す方向に隣接する２つの画素において、開口４５１が一列に配列されないように、電極３１１の異なる位置に設けられていることが好ましい。
【０１２０】
非開口部の総面積に対する開口４５１の総面積の比の値が小さいほど、液晶素子を用いた表示を明るくすることができる。また、非開口部の総面積に対する開口４５１の総面積の比の値が大きいほど、発光素子３６０を用いた表示を明るくすることができる。
【０１２１】
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。
【０１２２】
また、図８（Ｂ３）、および図８（Ｂ４）に示すように、電極３１１が設けられていない部分に、発光素子３６０の発光領域が位置していてもよい。これにより、発光素子３６０が発する光は、表示面側に射出される。
【０１２３】
図８（Ｂ３）では、矢印Ｒで示す方向に隣接する２つの画素４１０において、発光素子３６０が一列に配列されていない。図８（Ｂ４）では、矢印Ｒで示す方向に隣接する２つの画素において、発光素子３６０が一列に配列されている。
【０１２４】
図８（Ｂ３）の構成は、隣接する２つの画素４１０が有する発光素子３６０どうしを離すことができるため、上述の通り、クロストークの抑制、及び、高精細化が可能となる。また、図８（Ｂ４）の構成では、発光素子３６０の矢印Ｃに平行な辺側に、電極３１１が位置しないため、発光素子３６０の光が電極３１１に遮られることを抑制でき、高い視野角特性を実現できる。
【０１２５】
回路ＧＤには、シフトレジスタ等の様々な順序回路等を用いることができる。回路ＧＤには、トランジスタ及び容量素子等を用いることができる。回路ＧＤが有するトランジスタは、画素４１０に含まれるトランジスタと同じ工程で形成することができる。
【０１２６】
回路ＳＤは、配線Ｓ１と電気的に接続される。回路ＳＤには、例えば、集積回路を用いることができる。具体的には、回路ＳＤには、シリコン基板上に形成された集積回路を用いることができる。
【０１２７】
例えば、ＣＯＧ方式またはＣＯＦ方式等を用いて、画素４１０と電気的に接続されるパッドに回路ＳＤを実装することができる。具体的には、異方性導電膜を用いて、パッドに集積回路を実装できる。
【０１２８】
図９は、画素４１０の回路図の一例である。図９では、隣接する２つの画素４１０を示している。
【０１２９】
画素４１０は、スイッチＳＷ１、容量素子Ｃ１、液晶素子３４０、スイッチＳＷ２、トランジスタＭ、容量素子Ｃ２、及び発光素子３６０等を有する。また、画素４１０には、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線ＡＮＯ、配線ＣＳＣＯＭ、配線Ｓ１、及び配線Ｓ２が電気的に接続されている。また、図９では、液晶素子３４０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ１、及び発光素子３６０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ２を示している。
【０１３０】
図９では、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２にトランジスタを用いた場合の例を示している。
【０１３１】
スイッチＳＷ１のゲートは、配線Ｇ１と接続されている。スイッチＳＷ１のソース及びドレインのうち一方は、配線Ｓ１と接続され、他方は、容量素子Ｃ１の一方の電極、及び液晶素子３４０の一方の電極と接続されている。容量素子Ｃ１の他方の電極は、配線ＣＳＣＯＭと接続されている。液晶素子３４０の他方の電極が配線ＶＣＯＭ１と接続されている。
【０１３２】
スイッチＳＷ２のゲートは、配線Ｇ２と接続されている。スイッチＳＷ２のソース及びドレインのうち一方は、配線Ｓ２と接続され、他方は、容量素子Ｃ２の一方の電極、及びトランジスタＭのゲートと接続されている。容量素子Ｃ２の他方の電極は、トランジスタＭのソースまたはドレインの一方、及び配線ＡＮＯと接続されている。トランジスタＭのソースまたはドレインの他方は、発光素子３６０の一方の電極と接続されている。発光素子３６０の他方の電極は、配線ＶＣＯＭ２と接続されている。
【０１３３】
図９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。
【０１３４】
配線Ｇ１には、スイッチＳＷ１を導通状態または非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線ＶＣＯＭ１には、所定の電位を与えることができる。配線Ｓ１には、液晶素子３４０が有する液晶の配向状態を制御する信号を与えることができる。配線ＣＳＣＯＭには、所定の電位を与えることができる。
【０１３５】
配線Ｇ２には、スイッチＳＷ２を導通状態または非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線ＶＣＯＭ２及び配線ＡＮＯには、発光素子３６０が発光する電位差が生じる電位をそれぞれ与えることができる。配線Ｓ２には、トランジスタＭの導通状態を制御する信号を与えることができる。
【０１３６】
図９に示す画素４１０は、例えば反射モードの表示を行う場合には、配線Ｇ１及び配線Ｓ１に与える信号により駆動し、液晶素子３４０による光学変調を利用して表示することができる。また、透過モードで表示を行う場合には、配線Ｇ２及び配線Ｓ２に与える信号により駆動し、発光素子３６０を発光させて表示することができる。また両方のモードで駆動する場合には、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線Ｓ１及び配線Ｓ２のそれぞれに与える信号により駆動することができる。
【０１３７】
なお、図９では一つの画素４１０に、一つの液晶素子３４０と一つの発光素子３６０とを有する例を示したが、これに限られない。図１０（Ａ）は、一つの画素４１０に一つの液晶素子３４０と４つの発光素子３６０（発光素子３６０ｒ、３６０ｇ、３６０ｂ、３６０ｗ）を有する例を示している。図１０（Ａ）に示す画素４１０は、図９とは異なり、１つの画素で発光素子を用いたフルカラーの表示が可能である。
【０１３８】
図１０（Ａ）では図９の例に加えて、画素４１０に配線Ｇ３及び配線Ｓ３が接続されている。
【０１３９】
図１０（Ａ）に示す例では、例えば４つの発光素子３６０に、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、及び白色（Ｗ）を呈する発光素子を用いることができる。また液晶素子３４０として、白色を呈する反射型の液晶素子を用いることができる。これにより、反射モードの表示を行う場合には、反射率の高い白色の表示を行うことができる。また透過モードで表示を行う場合には、演色性の高い表示を低い電力で行うことができる。
【０１４０】
図１０（Ｂ）に、図１０（Ａ）に対応した画素４１０の構成例を示す。画素４１０は、電極３１１が有する開口部と重なる発光素子３６０ｗと、電極３１１の周囲に配置された発光素子３６０ｒ、発光素子３６０ｇ、及び発光素子３６０ｂとを有する。発光素子３６０ｒ、発光素子３６０ｇ、及び発光素子３６０ｂは、発光面積がほぼ同等であることが好ましい。
【０１４１】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【０１４２】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の入出力装置として用いることができる入出力パネルの構成について、図１１および図１２を参照しながら説明する。
【０１４３】
図１１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１１は入出力パネルが備える画素の断面図である。
【０１４４】
図１２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１２（Ａ）は図１１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１２（Ｂ）は入力ユニットの構成を説明する断面図であり、図１２（Ｃ）は第２のユニットの構成を説明する断面図であり、図１２（Ｄ）は第１のユニットの構成を説明する断面図である。
【０１４５】
なお、本明細書において、１以上の整数を値にとる変数を符号に用いる場合がある。例えば、１以上の整数の値をとる変数ｐを含む（ｐ）を、最大ｐ個の構成要素のいずれかを特定する符号の一部に用いる場合がある。また、例えば、１以上の整数の値をとる変数ｍおよび変数ｎを含む（ｍ，ｎ）を、最大ｍ×ｎ個の構成要素のいずれかを特定する符号の一部に用いる場合がある。
【０１４６】
本構成例で説明する入出力パネル７００ＴＰ３は、画素７０２（ｉ，ｊ）を有する（図１１参照）。また、入出力パネル７００ＴＰ３は、第１のユニット１０と、第２のユニット２０と、入力ユニット３０と、機能膜７７０Ｐと、を有する（図１２参照）。第１のユニット１０は機能層６２０を含み、第２のユニット２０は機能層７２０を含む。
【０１４７】
＜画素７０２（ｉ，ｊ）＞
画素７０２（ｉ，ｊ）は、機能層６２０の一部と、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と、第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）と、を有する（図１１参照）。
【０１４８】
機能層６２０は、第１の導電膜、第２の導電膜、絶縁膜６０１Ｃおよび画素回路６３０（ｉ，ｊ）を含む。なお、図示しない画素回路６３０（ｉ，ｊ）は、例えば、トランジスタＭを含む。また、機能層６２０は、光学素子６６０、被覆膜６６５およびレンズ６８０を含む。また、機能層６２０は、絶縁膜６２８および絶縁膜６２１を備える。絶縁膜６２１Ａおよび絶縁膜６２１Ｂを積層した材料を、絶縁膜６２１に用いることができる。
【０１４９】
例えば、屈折率１．５５の材料を絶縁膜６２１Ａまたは絶縁膜６２１Ｂに用いることができる。または、屈折率１．６の材料を絶縁膜６２１Ａまたは絶縁膜６２１Ｂに用いることができる。または、アクリル樹脂またはポリイミドを絶縁膜６２１Ａまたは絶縁膜６２１Ｂに用いることができる。
【０１５０】
絶縁膜６０１Ｃは、第１の導電膜および第２の導電膜の間に挟まれる領域を備え、絶縁膜６０１Ｃは開口部６９１Ａを備える。
【０１５１】
第１の導電膜は、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。具体的には、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）の電極７５１（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。なお、電極７５１（ｉ，ｊ）を、第１の導電膜に用いることができる。
【０１５２】
第２の導電膜は、第１の導電膜と重なる領域を備える。第２の導電膜は、開口部６９１Ａにおいて、第１の導電膜と電気的に接続される。例えば、導電膜６１２Ｂを第２の導電膜に用いることができる。第２の導電膜は、画素回路６３０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。例えば、画素回路６３０（ｉ，ｊ）のスイッチＳＷ１に用いるトランジスタのソース電極またはドレイン電極として機能する導電膜を第２の導電膜に用いることができる。ところで、絶縁膜６０１Ｃに設けられた開口部６９１Ａにおいて第２の導電膜と電気的に接続される第１の導電膜を、貫通電極ということができる。
【０１５３】
第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）は、画素回路６３０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）は、機能層６２０に向けて光を射出する機能を備える。また、第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）は、例えば、レンズ６８０または光学素子６６０に向けて光を射出する機能を備える。
【０１５４】
第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）を用いた表示を視認できる範囲の一部において、第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）を用いた表示を視認できるように、上記の第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）が配設される。例えば、第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）が射出する光を遮らない領域７５１Ｈを備える形状を第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）の電極７５１（ｉ，ｊ）に用いる。なお、外光を反射する強度を制御して画像情報を表示する第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）に外光が入射し反射する方向を、破線の矢印を用いて図中に示す。また、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）を視認できる範囲の一部に第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）が光を射出する方向を、実線の矢印を用いて図中に示す。
【０１５５】
これにより、第１の表示素子を用いた表示を視認することができる領域の一部において、第２の表示素子を用いた表示を視認することができる。または、入出力パネルの姿勢等を変えることなく使用者は表示を視認することができる。または、第１の表示素子が反射する光が表現する物体色と、第２の表示素子が射出する光が表現する光源色とを掛け合わせることができる。または、物体色および光源色を用いて絵画的な表示をすることができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力パネルを提供することができる。
【０１５６】
例えば、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）は、電極７５１（ｉ，ｊ）と、電極７５２と、液晶材料を含む層７５３と、を備える。また、配向膜ＡＦ１と、配向膜ＡＦ２とを備える。具体的には、反射型の液晶素子を第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）に用いることができる。
【０１５７】
例えば、屈折率２．０の透明導電膜を電極７５２または電極７５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。具体的には、インジウムとスズとシリコンを含む酸化物を電極７５２または電極７５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。または、屈折率１．６の材料を配向膜に用いることができる。
【０１５８】
例えば、第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）は、電極６５１（ｉ，ｊ）と、電極６５２と、発光性の材料を含む層６５３（ｊ）と、を備える。電極６５２は、電極６５１（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。発光性の材料を含む層６５３（ｊ）は、電極６５１（ｉ，ｊ）および電極６５２の間に挟まれる領域を備える。電極６５１（ｉ，ｊ）は、接続部６２２において、画素回路６３０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。具体的には、有機ＥＬ素子を第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）に用いることができる。
【０１５９】
例えば、屈折率２．０の透明導電膜を電極６５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。具体的には、インジウムとスズとシリコンを含む酸化物を電極６５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。または、屈折率１．８の材料を発光性の材料を含む層６５３（ｊ）に用いることができる。
【０１６０】
光学素子６６０は透光性を備え、光学素子６６０は第１の領域、第２の領域および第３の領域を備える。
【０１６１】
第１の領域は第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）から可視光を供給される領域を含み、第２の領域は被覆膜６６５と接する領域を含み、第３の領域は可視光の一部を射出する機能を備える。また、第３の領域は第１の領域の可視光を供給される領域の面積以下の面積を備える。
【０１６２】
被覆膜６６５は可視光に対する反射性を備え、被覆膜６６５は可視光の一部を反射して、第３の領域に供給する機能を備える。
【０１６３】
例えば、金属を被覆膜６６５に用いることができる。具体的には、銀を含む材料を被覆膜６６５に用いることができる。例えば、銀およびパラジウム等を含む材料または銀および銅等を含む材料を被覆膜６６５に用いることができる。
【０１６４】
＜レンズ６８０＞
可視光を透過する材料をレンズ６８０に用いることができる。または、１．３以上２．５以下の屈折率を備える材料をレンズ６８０に用いることができる。例えば、無機材料または有機材料をレンズ６８０に用いることができる。
【０１６５】
例えば、酸化物または硫化物を含む材料をレンズ６８０に用いることができる。
【０１６６】
具体的には、酸化セリウム、酸化ハフニウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化亜鉛、インジウムとスズを含む酸化物またはインジウムとガリウムと亜鉛を含む酸化物などを、レンズ６８０に用いることができる。または、硫化亜鉛などを、レンズ６８０に用いることができる。
【０１６７】
例えば、樹脂を含む材料をレンズ６８０に用いることができる。具体的には、塩素、臭素またはヨウ素が導入された樹脂、重金属原子が導入された樹脂、芳香環が導入された樹脂、硫黄が導入された樹脂などをレンズ６８０に用いることができる。または、樹脂と樹脂より屈折率の高い材料のナノ粒子を含む樹脂をレンズ６８０に用いることができる。酸化チタンまたは酸化ジルコニウムなどをナノ粒子に用いることができる。
【０１６８】
＜機能層７２０＞
機能層７２０は、基板７７０および絶縁膜６０１Ｃの間に挟まれる領域を備える。機能層７２０は、絶縁膜７７１と、着色膜ＣＦ１と、を有する。
【０１６９】
着色膜ＣＦ１は、基板７７０および第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）の間に挟まれる領域を備える。
【０１７０】
絶縁膜７７１は、着色膜ＣＦ１と液晶材料を含む層７５３の間に挟まれる領域を備える。これにより、着色膜ＣＦ１の厚さに基づく凹凸を平坦にすることができる。または、着色膜ＣＦ１等から液晶材料を含む層７５３への不純物の拡散を、抑制することができる。
【０１７１】
例えば、屈折率１．５５のアクリル樹脂を、絶縁膜７７１に用いることができる。
【０１７２】
＜基板６７０、基板７７０＞
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、基板６７０と、基板７７０と、を有する。
【０１７３】
基板７７０は、基板６７０と重なる領域を備える。基板７７０は、基板６７０との間に機能層６２０を挟む領域を備える。
【０１７４】
基板７７０は、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。例えば、複屈折が抑制された材料を当該領域に用いることができる。
【０１７５】
例えば、屈折率１．５の樹脂材料を基板７７０に用いることができる。
【０１７６】
＜接合層６０５＞
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、接合層６０５を有する。
【０１７７】
接合層６０５は、機能層６２０および基板６７０の間に挟まれる領域を備え、機能層６２０および基板６７０を貼り合せる機能を備える。
【０１７８】
＜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。
【０１７９】
構造体ＫＢ１は、機能層６２０および基板７７０の間に所定の間隙を設ける機能を備える。構造体ＫＢ１は領域７５１Ｈと重なる領域を備え、構造体ＫＢ１は透光性を備える。これにより、第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）によって射出される光を一方の面に供給され、他方の面から射出することができる。
【０１８０】
また、構造体ＫＢ１は光学素子６６０と重なる領域を備え、例えば、光学素子６６０に用いる材料の屈折率との差が０．２以下になるように選択された材料を構造体ＫＢ１に用いる。これにより、第２の表示素子が射出する光を効率よく利用することができる。または、第２の表示素子の面積を広くすることができる。または、有機ＥＬ素子に流す電流の密度を下げることができる。
【０１８１】
構造体ＫＢ２は、偏光層７７０ＰＢの厚さを所定の厚さに制御する機能を備える。構造体ＫＢ２は第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備え、構造体ＫＢ２は透光性を備える。
【０１８２】
または、所定の色の光を透過する材料を構造体ＫＢ１または構造体ＫＢ２に用いることができる。これにより、構造体ＫＢ１または構造体ＫＢ２を例えばカラーフィルターに用いることができる。例えば、青色、緑色または赤色の光を透過する材料を構造体ＫＢ１または構造体ＫＢ２に用いることができる。また、黄色の光または白色の光等を透過する材料を構造体ＫＢ１または構造体ＫＢ２に用いることができる。
【０１８３】
具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリシロキサン若しくはアクリル樹脂等またはこれらから選択された複数の樹脂の複合材料などを構造体ＫＢ１または構造体ＫＢ２に用いることができる。また、感光性を有する材料を用いて形成してもよい。
【０１８４】
例えば、屈折率１．５のアクリル樹脂を構造体ＫＢ１に用いることができる。また、屈折率１．５５のアクリル樹脂を構造体ＫＢ２に用いることができる。
【０１８５】
＜入力ユニット３０＞
入力ユニット３０は検知素子を備える。検知素子は、画素７０２（ｉ，ｊ）と重なる領域に近接するものを検知する機能を備える。これにより、表示部に近接させる指などをポインタに用いて、位置情報を入力することができる。
【０１８６】
例えば、静電容量型の近接センサ、電磁誘導型の近接センサ、光学方式の近接センサ、抵抗膜方式の近接センサまたは表面弾性波方式の近接センサなどを、入力ユニット３０に用いることができる。具体的には、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式または赤外線検知型の近接センサを用いることができる。
【０１８７】
例えば、静電容量方式の近接センサを備える屈折率１．６のタッチセンサを入力ユニット３０に用いることができる。
【０１８８】
＜機能膜７７０Ｄ、機能膜７７０Ｐ等＞
また、本実施の形態で説明する入出力パネル７００ＴＰ３は、機能膜７７０Ｄと、機能膜７７０Ｐと、を有する。
【０１８９】
機能膜７７０Ｄは第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。機能膜７７０Ｄは機能層６２０との間に第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）を挟む領域を備える。
【０１９０】
例えば、光拡散フィルムを機能膜７７０Ｄに用いることができる。具体的には、基材の表面と交差する方向に沿った軸を備える柱状構造を有する材料を、機能膜７７０Ｄに用いることができる。これにより、光を軸に沿った方向に透過し易く、他の方向に散乱し易くすることができる。または、例えば、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）が反射する光を拡散することができる。
【０１９１】
機能膜７７０Ｐは、偏光層７７０ＰＢ、位相差フィルム７７０ＰＡまたは構造体ＫＢ２を備える。偏光層７７０ＰＢは開口部を備え、位相差フィルム７７０ＰＡは偏光層７７０ＰＢと重なる領域を備える。なお、構造体ＫＢ２は開口部に設けられる。
【０１９２】
例えば、二色性色素、液晶材料および樹脂を偏光層７７０ＰＢに用いることができる。偏光層７７０ＰＢは、偏光性を備える。これにより、機能膜７７０Ｐを偏光板に用いることができる。
【０１９３】
偏光層７７０ＰＢは第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備え、構造体ＫＢ２は第２の表示素子６５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。これにより、液晶素子を第１の表示素子に用いることができる。例えば、反射型の液晶素子を第１の表示素子に用いることができる。または、第２の表示素子が射出する光を効率よく取り出すことができる。または、有機ＥＬ素子に流す電流の密度を下げることができる。または、有機ＥＬ素子の信頼性を高めることができる。
【０１９４】
例えば、反射防止フィルム、偏光フィルムまたは位相差フィルムを機能膜７７０Ｐに用いることができる。具体的には、２色性色素を含む膜および位相差フィルムを機能膜７７０Ｐに用いることができる。
【０１９５】
また、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜などを、機能膜７７０Ｐに用いることができる。
【０１９６】
例えば、屈折率１．６の材料を拡散フィルムに用いることができる。また、屈折率１．６の材料を位相差フィルム７７０ＰＡに用いることができる。
【０１９７】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１９８】
１１    オペレーティングシステム
１２    アプリケーションプログラム
１４    データサーバ
２１    イベント信号
２２    イベント信号
３１    第１格納領域
３２    第２格納領域
１００    表示装置
１１２    液晶層
１１３    電極
１１７    絶縁層
１２１    絶縁層
１３１    着色層
１３２    遮光層
１３３ａ    配向膜
１３３ｂ    配向膜
１３４    着色層
１３５    偏光板
１４１    接着層
１４２    接着層
１７０    発光素子
１８０    液晶素子
１９１    電極
１９２    ＥＬ層
１９３    電極
１９４    絶縁層
２０１    トランジスタ
２０３    トランジスタ
２０５    トランジスタ
２０６    トランジスタ
２０７    接続部
２１４    絶縁層
２１６    絶縁層
２２０    絶縁層
２２１ｂ    導電層
２２２ａ    導電層
２２２ｂ    導電層
２４３    接続体
２５２    接続部
２９０    通信部
３００    表示装置
３１１ａ    電極
３１１ｂ    電極
３５１    基板
３６１    基板
３６２    表示部
３６４    回路
３６５    配線
３７２    ＦＰＣ
３７３    ＩＣ
４５１    開口
７２００    携帯情報端末
７２２０    入出力部
７２３０    表示部
７２４０    表示部
７２５０    通信部
７２５１    ＣＰＵ
７２５２    メモリ
７２５３    バスライン
【図１】
2018077633.tif 000003
【図２】
2018077633.tif 000004
【図３】
2018077633.tif 000005
【図４】
2018077633.tif 000006
【図５】
2018077633.tif 000007
【図６】
2018077633.tif 000008
【図７】
2018077633.tif 000009
【図８】
2018077633.tif 000010
【図９】
2018077633.tif 000011
【図１０】
2018077633.tif 000012
【図１１】
2018077633.tif 000013
【図１２】
2018077633.tif 000014