(57)【要約】      （修正有）【課題】利便性または信頼性に優れた新規な情報処理装置、プログラムを提供する。【解決手段】ポインタの位置を検知して、位置に基づいて決定された位置情報Ｐ１を供給する入力部２４０と、画像情報Ｖ１を表示する表示部２３０から構成される入出力装置２２０と、供給された位置情報と画像情報から制御情報を供給する演算装置２１０から構成される。演算装置はポインタの移動速度に基づいて画像情報のコントラストまたは明るさを決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
演算装置と、入出力装置と、を有し、
前記演算装置は、位置情報を供給され、画像情報および制御情報を供給する機能を備え、
前記入出力装置は、前記位置情報を供給する機能を備え、前記画像情報および前記制御情報を供給され、
前記入出力装置は、前記画像情報を表示する表示部および前記位置情報を供給する入力部を備え、
前記表示部は、反射型の液晶素子および前記液晶素子と電気的に接続された画素回路を備え、
前記入力部は、ポインタの位置を検知して、前記位置に基づいて決定された位置情報を供給する機能を備え、
前記演算装置は、前記位置情報に基づいて前記ポインタの移動速度を決定する機能を備え、
前記演算装置は、生成する画像情報のコントラストまたは明るさを前記ポインタの移動速度に基づいて決定する機能を備える、情報処理装置。
【請求項２】
前記画素回路は、酸化物半導体を用いるトランジスタを備える、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
第１のステップにおいて、設定を初期化し、
第２のステップにおいて、割り込み処理を許可し、
第３のステップにおいて、第１のステップまたは割り込み処理において選択された、第１のモードまたは第２のモードで画像情報を表示し、
第４のステップにおいて、終了命令が供給された場合は第５のステップに進み、終了命令が供給されなかった場合は第３のステップに進むように選択し、
第５のステップにおいて、終了し、
前記割り込み処理は以下の第６のステップ乃至第８のステップを備え、
第６のステップにおいて、所定のイベントが供給された場合は、第７のステップに進み、所定のイベントが供給されなかった場合は、第８のステップに進むように決定し、
第７のステップにおいて、モードを変更し、
第８のステップにおいて、割り込み処理を終了し、
前記第１のモードが選択されている場合、前記第３のステップにおいて、前記ポインタの移動速度が所定の速度より早い場合は、前記第２のモードが選択されている場合よりコントラストが低減された画像情報を表示し、前記ポインタの移動速度が所定の速度より遅い場合は、前記第２のモードが選択されている場合よりコントラストが強調された画像情報を表示する、情報処理装置のプログラム。
【請求項４】
第１のステップにおいて、設定を初期化し、
第２のステップにおいて、割り込み処理を許可し、
第３のステップにおいて、第１のステップまたは割り込み処理において選択された、第１のモードまたは第２のモードで画像情報を表示し、
第４のステップにおいて、終了命令が供給された場合は第５のステップに進み、終了命令が供給されなかった場合は第３のステップに進むように選択し、
第５のステップにおいて、終了し、
前記割り込み処理は以下の第６のステップ乃至第８のステップを備え、
第６のステップにおいて、所定のイベントが供給された場合は、第７のステップに進み、所定のイベントが供給されなかった場合は、第８のステップに進むように決定し、
第７のステップにおいて、モードを変更し、
第８のステップにおいて、割り込み処理を終了し、
前記第１のモードが選択されている場合、前記第３のステップにおいて、前記ポインタの移動速度が所定の速度より早い場合は、前記第２のモードが選択されている場合よりコントラストが低減された画像情報を表示し、前記ポインタの移動速度が所定の速度より遅い場合は、前記第２のモードが選択されている場合よりコントラストが強調された画像情報を表示し、
前記第２のモードが選択されている場合、前記第３のステップにおいて、前記第１のモードが選択されている場合より低い頻度で選択信号を供給する、情報処理装置のプログラム。
【請求項５】
前記表示部は、青色を表示する画素、緑色を表示する画素および赤色を表示する画素を備え、
前記青色を表示する画素は、他の色を表示する画素より大きい面積を備える請求項１または請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記反射型の液晶素子は、液晶層および前記液晶層側から入射する光を反射する導電膜を備え、
前記導電膜は、前記トランジスタの半導体膜およびゲート電極として機能する導電膜と重なる領域を備え、
前記半導体膜は、前記導電膜および前記ゲート電極として機能する導電膜の間に配設される、請求項１または請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記入力部は、キーボード、ハードウェアボタン、ポインティングデバイス、タッチセンサ、撮像装置、音声入力装置、視点入力装置、姿勢検出装置、のうち一以上を含む、
請求項１，２，５、６のいずれか一に記載の情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、情報処理装置、プログラムまたは半導体装置に関する。
【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、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）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
表示部と、入力部と、を有する情報処理装置を、入力部により入力信号を取得する第１のステップと、入力信号に応じて、表示部に表示する画像の移動を開始する第２のステップと、画像の輝度を低下させる第３のステップと、画像の座標が、所定座標に達したか否かを判定する第４のステップと、画像の座標が所定座標に達した場合に、画像の輝度を上昇させる第５のステップと、画像の移動を停止する第６のステップと、により駆動する、使用者の眼精疲労が抑制され、目にやさしい表示をすることができる情報処理装置の駆動方法が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１１５６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一態様は、利便性または信頼性に優れた新規な情報処理装置を提供することを課題の一とする。または、利便性または信頼性に優れた新規なプログラムを提供することを課題の一とする。または、新規な情報処理装置、新規なプログラムまたは新規な半導体装置を提供することを課題の一とする。
【０００６】
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】
【０００７】
（１）本発明の一態様は、演算装置と、入出力装置と、を有する情報処理装置である。
【０００８】
そして、演算装置は、位置情報を供給され、画像情報および制御情報を供給する機能を備える。
【０００９】
入出力装置は、位置情報を供給する機能を備え、画像情報および制御情報を供給される。
【００１０】
また、入出力装置は、画像情報を表示する表示部および位置情報を供給する入力部を備える。
【００１１】
表示部は、反射型の液晶素子および液晶素子と電気的に接続される画素回路を備える。
【００１２】
入力部は、ポインタの位置を検知して、位置に基づいて決定された位置情報を供給する機能を備える。
【００１３】
演算装置は、位置情報に基づいてポインタの移動速度を決定する機能を備える。
【００１４】
また、演算装置は、画像情報のコントラストまたは明るさをポインタの移動速度に基づいて決定する機能を備える。
【００１５】
上記本発明の一態様の情報処理装置は、位置情報を供給し、画像情報を供給される入出力装置と、位置情報を供給され、画像情報を供給する演算装置と、を含んで構成され、演算装置はポインタの移動速度に基づいて画像情報のコントラストまたは明るさを決定する。これにより、画像情報の表示位置を移動する際に、使用者の目に与える負担を軽減することができ、使用者の目にやさしい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情報処理装置を提供することができる。
【００１６】
（２）また、本発明の一態様は、画素回路が酸化物半導体を用いるトランジスタを備える、上記の情報処理装置である。
【００１７】
（３）また、本発明の一態様は、以下の第１のステップ乃至第８のステップを有する情報処理装置のプログラムである。
【００１８】
第１のステップにおいて、設定を初期化する。
【００１９】
第２のステップにおいて、割り込み処理を許可する。
【００２０】
第３のステップにおいて、第１のステップまたは割り込み処理において選択された、所定のモードで画像情報を表示する。
【００２１】
第４のステップにおいて、終了命令が供給された場合は第５のステップに進み、終了命令が供給されなかった場合は第３のステップに進むように選択する。
【００２２】
第５のステップにおいて、終了する。
【００２３】
割り込み処理は以下の第６のステップ乃至第８のステップを備える。
【００２４】
第６のステップにおいて、所定のイベントが供給された場合は、第７のステップに進み、所定のイベントが供給されなかった場合は、第８のステップに進むように決定する。
【００２５】
第７のステップにおいて、モードを変更する。
【００２６】
第８のステップにおいて、割り込み処理を終了する。
【００２７】
第１のモードが選択されている場合、第３のステップにおいて、ポインタの移動速度が所定の速度より早い場合は、第２のモードが選択されている場合よりコントラストが低減された画像情報を表示し、ポインタの移動速度が所定の速度より遅い場合は、第２のモードが選択されている場合よりコントラストが強調された画像情報を表示する。
【００２８】
上記本発明の一態様のプログラムは、所定のイベントが供給された場合に、コントラストがポインタの移動速度に基づいて変えられた画像を表示するステップを含んで構成される。これにより、画像情報の表示位置を移動する際に、使用者の目に与える負担を軽減することができ、使用者の目にやさしい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プログラムを提供することができる。
【００２９】
（４）また、本発明の一態様は、第３のステップにおいて以下の条件で画像情報を表示する、情報処理装置のプログラムである。
【００３０】
第２のモードが選択されている場合、第３のステップにおいて、第１のモードが選択されている場合より低い頻度で選択信号を供給する。
【００３１】
上記本発明の一態様のプログラムは、所定のイベントが供給されない場合に、低減された頻度で供給される選択信号を用いて画像を表示するステップを含んで構成される。これにより、静止画像を表示する際に、使用者の目に与える負担を軽減することができ、使用者の目にやさしい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プログラムを提供することができる。
【００３２】
（５）また、本発明の一態様は、表示部が、青色を表示する画素、緑色を表示する画素および赤色を表示する画素を備える上記の情報処理装置である。
【００３３】
そして、青色を表示する画素が、他の色を表示する画素より大きい面積を備える。
【００３４】
これにより、白色の表示を良好にすることができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な情報処理装置を提供することができる。
【００３５】
（６）また、本発明の一態様は、反射型の液晶素子が、液晶層および液晶層側から入射する光を反射する導電膜を備える上記の情報処理装置である。
【００３６】
そして、導電膜はトランジスタの半導体膜およびゲート電極として機能する導電膜と重なる領域を備える。また、半導体膜は、導電膜およびゲート電極として機能する導電膜の間に配設される。
【００３７】
上記本発明の一態様の情報処理装置は、反射型の液晶素子の液晶層側から入射する光を反射する導電膜がトランジスタと重なる領域を備え、導電膜とトランジスタの間に第２のゲートとして機能する導電膜を含んで構成される。これにより、液晶素子の動作に伴いトランジスタの特性が変動してしまう不具合を抑制することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な情報処理装置を提供することができる。
【００３８】
（７）また、本発明の一態様は、入力部が、キーボード、ハードウェアボタン、ポインティングデバイス、タッチセンサ、撮像装置、音声入力装置、視点入力装置、姿勢検出装置、のうち一以上を含む、上記の情報処理装置である。これにより、消費電力を低減し、明るい場所でも優れた視認性を確保することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な情報処理装置を提供することができる。
【００３９】
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もあり得る。
【００４０】
本明細書においてトランジスタが有するソースとドレインは、トランジスタの極性及び各端子に与えられる電位の高低によって、その呼び方が入れ替わる。一般的に、ｎチャネル型トランジスタでは、低い電位が与えられる端子がソースと呼ばれ、高い電位が与えられる端子がドレインと呼ばれる。また、ｐチャネル型トランジスタでは、低い電位が与えられる端子がドレインと呼ばれ、高い電位が与えられる端子がソースと呼ばれる。本明細書では、便宜上、ソースとドレインとが固定されているものと仮定して、トランジスタの接続関係を説明する場合があるが、実際には上記電位の関係に従ってソースとドレインの呼び方が入れ替わる。
【００４１】
本明細書においてトランジスタのソースとは、活性層として機能する半導体膜の一部であるソース領域、或いは上記半導体膜に接続されたソース電極を意味する。同様に、トランジスタのドレインとは、上記半導体膜の一部であるドレイン領域、或いは上記半導体膜に接続されたドレイン電極を意味する。また、ゲートはゲート電極を意味する。
【００４２】
本明細書においてトランジスタが直列に接続されている状態とは、例えば、第１のトランジスタのソースまたはドレインの一方のみが、第２のトランジスタのソースまたはドレインの一方のみに接続されている状態を意味する。また、トランジスタが並列に接続されている状態とは、第１のトランジスタのソースまたはドレインの一方が第２のトランジスタのソースまたはドレインの一方に接続され、第１のトランジスタのソースまたはドレインの他方が第２のトランジスタのソースまたはドレインの他方に接続されている状態を意味する。
【００４３】
本明細書において接続とは、電気的な接続を意味しており、電流、電圧または電位が、供給可能、或いは伝送可能な状態に相当する。従って、接続している状態とは、直接接続している状態を必ずしも指すわけではなく、電流、電圧または電位が、供給可能、或いは伝送可能であるように、配線、抵抗、ダイオード、トランジスタなどの回路素子を介して間接的に接続している状態も、その範疇に含む。
【００４４】
本明細書において回路図上は独立している構成要素どうしが接続されている場合であっても、実際には、例えば配線の一部が電極として機能する場合など、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合もある。本明細書において接続とは、このような、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合も、その範疇に含める。
【００４５】
また、本明細書中において、トランジスタの第１の電極または第２の電極の一方がソース電極を、他方がドレイン電極を指す。
【発明の効果】
【００４６】
本発明の一態様によれば、利便性または信頼性に優れた新規な情報処理装置を提供できる。または、利便性または信頼性に優れた新規なプログラムを提供できる。または、新規な情報処理装置、新規なプログラムまたは、新規な半導体装置を提供できる。
【００４７】
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、必ずしも、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】
【００４８】
【図１】実施の形態に係る情報処理装置の構成を説明する図および情報処理装置の使用状態の一例を説明する模式図。
【図２】実施の形態に係る表示部の構成を説明する図。
【図３】実施の形態に係るプログラムを説明するフローチャート。
【図４】実施の形態に係る画像情報の表示方法を説明する模式図。
【図５】実施の形態に係る視神経と伝達関数を説明する模式図。
【図６】実施の形態に係る視覚伝達関数を説明する模式図。
【図７】実施の形態に係る画像情報の構成を説明する模式図。
【図８】実施の形態に係る表示モジュールの構成を説明する上面図。
【図９】実施の形態に係る画素の構成を説明する上面図。
【図１０】実施の形態に係る表示モジュールの構成を説明する断面図。
【図１１】実施の形態に係る表示モジュールの構成を説明する断面図。
【図１２】実施の形態に係る表示モジュールの構成を説明する断面図。
【図１３】実施の形態に係る表示モジュールの構成を説明する断面図。
【図１４】実施の形態に係るトランジスタの構成を説明する図。
【図１５】実施の形態に係るトランジスタの構成を説明する図。
【図１６】実施の形態に係るタッチパネルの構成を説明する図。
【図１７】実施の形態に係る表示モジュールの構成を説明する図。
【図１８】実施の形態に係る電子機器の構成を説明する図。
【図１９】実施例に係る情報処理装置の表示部の構成を説明する図。
【図２０】実施例に係る情報処理装置の画素の構成を説明する図。
【図２１】実施例に係る情報処理装置の特性を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
本発明の一態様の情報処理装置は、位置情報を供給し、画像情報を供給される入出力装置と、位置情報を供給され、画像情報を供給する演算装置と、を含んで構成され、演算装置はポインタの移動速度に基づいて画像情報のコントラストまたは明るさを決定する。
【００５０】
これにより、画像情報の表示位置を移動する際に、使用者の目に与える負担を軽減することができ、使用者の目にやさしい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情報処理装置を提供することができる。
【００５１】
＜側抑制の影響を避ける表示方法＞
側抑制の影響を避ける表示方法について、図５および図６を参照しながら説明する。
【００５２】
図５は、視神経と視覚伝達関数を説明する模式図である。図５（Ａ）は、一の画像情報から他の画像情報への切り替えに伴い、視神経に供給される刺激の一例を説明する模式図である。また、図５（Ｂ）および図５（Ｃ）は、表示部を有する情報処理装置と、当該情報処理装置の使用者の位置を説明する模式図である。また、図５（Ｄ）は、視覚伝達関数によって変形された、供給される刺激に対する応答を説明する模式図である。なお、図５（Ａ）において縦軸Ｌは明るさをあらわし、順応した明るさを０とする。また、図５（Ｄ）において縦軸Ｓは応答の強度をあらわす。
【００５３】
図６は、視神経と視覚伝達関数を説明する模式図である。図６（Ａ）は、一の画像情報から他の画像情報への切り替えに伴い、視神経に供給される刺激の一例を説明する模式図である。また、図６（Ｂ）は、視覚伝達関数により変形された、供給される刺激に対する応答を説明する模式図である。また、図６（Ｃ）および図６（Ｄ）は、供給される刺激に対する応答の増幅を抑制することができる、本発明の一態様の表示方法を説明する模式図である。
【００５４】
《側抑制》
刺激を受けた視神経の神経単位は、隣接する他の神経単位の活動を抑制する能力を備える。これにより、パルス状の視覚刺激に対する応答が変形する場合がある。
【００５５】
例えば、使用者の目から４０ｃｍ離れた面にある直径が１００μｍの領域にパルス状に明るい表示と暗い表示をする（図５（Ａ）参照）。なお、４０ｃｍ離れた面にある直径およそ１００μｍの領域は、１つの視細胞ＣＥＬＬの大きさに相当する（図５（Ｂ）および（Ｃ）参照）。
【００５６】
パルス状の刺激は、視覚伝達関数を介して波打つような応答に変形される場合がある（図５（Ａ）および図５（Ｄ）参照）。具体的には、パルス状の正の視覚刺激に対し、負の応答を伴う正の応答に変形される。また、パルス状の負の視覚刺激に対し、正の応答を伴う負の応答に変形される（デビッド  シー  バール、エム  コンセッタ  モッローネ、インパルス−レスポンス  ファンクションズ  フォー  クロマティック  アンド  アクロマティック  スティミューライ、ジャーナル・オブ・オプティカル・ソサエティ・オブ・アメリカ、１９９３年、第１０巻、第８号、１７０６頁）。
【００５７】
例えば、明るい表示と暗い表示が十分狭い間隔で連続すると、波打つように変形された、先に供給された刺激に対する応答と、後に供給された刺激に対する応答が、強め合うように重なってしまう場合がある。
【００５８】
具体的には、パルス状の明るい第１の画像情報を表示した５０ｍｓｅｃ後に、暗い第２の画像情報を表示すると、まず第１の画像情報の表示に対する正の応答が生じ、続いて負の応答が生じる。ここで生じた負の応答と、暗い第２の画像情報の表示に対する負の応答と、が重ねあわされる場合がある。これにより、例えば、負の応答が極めて大きく増幅されてしまう場合がある（図６（Ａ）および図６（Ｂ）参照）。
【００５９】
《表示方法》
一例を挙げれば、１００ｍｓｅｃ以上、好ましくは１５０ｍｓｅｃ以上の時間をかけて、一の画像情報から他の画像情報に表示を変える。これにより、視覚伝達関数により波打つように変形された応答がもたらす影響、具体的には後の刺激との重ねあわせによる振幅の増幅を抑制することができる（図６（Ｃ）参照）。
【００６０】
例えば、一の画像情報と他の画像情報の間に中間の画像情報を表示する。具体的には、一の画像情報と他の画像情報の中間の階調を備える画像情報またはグレーの階調を備える画像情報を表示する（図６（Ｄ）参照）。これにより、波打つように変形された、先に供給された刺激に対する応答を、後に供給する刺激に対する応答で打ち消して、弱めることができる。
【００６１】
また、他の一例を挙げれば、一の画像情報をフェードアウトしながら他の画像情報をフェードインする画像（クロスフェードともいう）を中間の画像情報に用いることができる。
【００６２】
また、他の一例を挙げれば、短時間に一の画像情報から他の画像情報へ変化するように、一の画像情報と他の画像情報の差を強調した画像情報を、一の画像情報と他の画像情報の間に挿入して表示する方法（オーバードライブ法ともいう）を用いることなく表示する。これにより、目的とする他の画像情報の表示がされるまでの時間を遅らせることができる。
【００６３】
また、他の一例を挙げれば、階調の変化が緩やかにもたらされるように、穏やかに強調された階調を備える画像情報を一の画像情報と他の画像情報の間に挿入して、液晶表示素子を駆動する。
【００６４】
これにより、側抑制の影響を避けることができる。その結果、視覚刺激に対する応答の増幅を抑制することができる。
【００６５】
《応答が側抑制の影響を受け易い画像情報》
視覚伝達関数により波打つように変形された先の刺激に対する応答が、後に供給される刺激に影響を与えやすい画像情報について、図７を参照しながら説明する。ここで説明する画像情報を表示する際に、例えば、上記の表示方法を用いてもよい。
【００６６】
図７（Ａ）は、画像情報および画像情報に含まれる暗部と明部を説明する模式図である。
【００６７】
図７（Ｂ）は、画像情報に含まれる画素を明度ごとに区分して、明度ごとの面積比を求めた結果を説明するヒストグラムである。なお、表示装置の表示部に表示する最も暗い明るさを０に、最も明るい明るさを１に規格化して、横軸に用いる。また、ある明度の画素がその画像情報に占める割合を、ヒストグラムに描かれるグラフの面積から知ることができる。
【００６８】
図７（Ｃ）は、白色の用紙に文字が印刷された一般的な文書の一例について、明度ごとの面積比を調べた結果を説明する図（ヒストグラムともいう）である。なお、明るい部分において面積比が最も大きかった明るさを１に規格化して、横軸に用いる。
【００６９】
《コントラストが高い画像情報》
例えば、明部および暗部を有する画像情報がもたらす視覚刺激に対する応答は、側抑制の影響を受けやすい。なお、画像情報に含まれる規格化された明度が０以上０．３以下の領域を暗部とすることができ、０．７以上１．０以下の領域を明部とすることができる。
【００７０】
例えば、規格化された明度が０．２の領域と、規格化された明度が０．９５以上１以下の領域と、を有する画像情報がもたらす視覚刺激に対する応答は、側抑制の影響を受けやすい（図７（Ｂ）参照）。
【００７１】
なお、白色の用紙に文字が印刷された一般的な文書の一例（図７（Ｃ）参照）に比べてコントラストが低い画像情報がもたらす視覚刺激に対する応答は、側抑制の影響が軽微になる。
【００７２】
《暗部の面積の割合が高い画像情報》
例えば、暗部の面積が所定の面積比より高い画像情報がもたらす視覚刺激に対する応答は、側抑制の影響を受けやすい。具体的には、画像情報の３０％以上を占める暗部を有する画像情報がもたらす視覚刺激に対する応答は、側抑制の影響を受けやすい（図７（Ｂ）参照）。
【００７３】
なお、暗部の面積が白色の用紙に文字が印刷された一般的な文書の一例（図７（Ｃ）参照）より少ない画像情報がもたらす視覚刺激に対する応答は、側抑制の影響が軽微になる。
【００７４】
＜背景色＞
ところで、画像情報の背景に使用者の嗜好に合わせた色を用いることができる。
【００７５】
例えば、表示部に表示する画像情報を用いて、発想力または独創力が求められる創造性の高い作業を行う場合、定型的な事務作業等を効率よく処理する際に背景に用いる色より、黄色味がかった色または暗い色を背景に用いる。これにより、エネルギーの消費を例えば４０％以上削減することができる場合がある。
【００７６】
具体的には、３０００Ｋ以上４５００Ｋ以下の色温度を有する色を画像情報の背景に用いる。
【００７７】
または、創造性の高い作業を行う環境の照度を、３００ｌｘ以上８００ｌｘ以下になるように表示部を用いてもよい。
【００７８】
これにより、発想力または独創力が求められる創造性の高い作業に好適に、画像情報を表示することができる。また、表示部の使用に伴うエネルギーの消費を抑制することができる。
【００７９】
例えば、上記の表示方法において、一の画像情報と他の画像情報の間に用いる中間の画像情報に、黄色味がかった色または暗い色を背景に用いた画像情報を利用してもよい。これにより、スクロール命令に伴い消費するエネルギーを削減することができる。
【００８０】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００８１】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の情報処理装置の構成について、図１乃至図３を参照しながら説明する。
【００８２】
図１（Ａ）は、情報処理装置２００の構成を説明するブロック図である。図１（Ｂ）は、情報処理装置２００が使用されている状態の一例を説明する模式図である。
【００８３】
図２（Ａ）は、表示部２３０の構成を説明するブロック図である。図２（Ｂ）は、表示部２３０Ｂの構成を説明するブロック図である。図２（Ｃ）は、画素２３２（ｉ，ｊ）の構成を説明する回路図である。図２（Ｄ）は、画素２３２Ｂ（ｉ，ｊ）の構成を説明する回路図である。
【００８４】
＜情報処理装置の構成例１．＞
本実施の形態で説明する情報処理装置２００は、演算装置２１０と入出力装置２２０と、を有する（図１（Ａ）参照）。
【００８５】
そして、演算装置２１０は、位置情報Ｐ１を供給され、画像情報Ｖ１および制御情報を供給する機能を備える。
【００８６】
入出力装置２２０は、位置情報Ｐ１を供給する機能を備え、画像情報Ｖ１および制御情報を供給される。
【００８７】
入出力装置２２０は、画像情報Ｖ１を表示する表示部２３０および位置情報Ｐ１を供給する入力部２４０を備える。
【００８８】
また、表示部２３０は、反射型の液晶素子および液晶素子と電気的に接続される画素回路を備え、画素回路は酸化物半導体を用いるトランジスタを備える。
【００８９】
入力部２４０は、ポインタの位置を検知して、位置に基づいて決定された位置情報Ｐ１を供給する機能を備える。
【００９０】
演算装置２１０は、位置情報Ｐ１に基づいてポインタの移動速度を決定する機能を備える。
【００９１】
演算装置２１０は、画像情報Ｖ１のコントラストまたは明るさを移動速度に基づいて決定する機能を備える。
【００９２】
本実施の形態で説明する情報処理装置２００は、位置情報Ｐ１を供給し、画像情報を供給される入出力装置２２０と、位置情報Ｐ１を供給され画像情報Ｖ１を供給する演算装置２１０と、を含んで構成され、演算装置２１０は、位置情報Ｐ１の移動速度に基づいて画像情報Ｖ１のコントラストまたは明るさを決定する機能を備える。
【００９３】
これにより、画像情報の表示位置を移動する際に、使用者の目に与える負担を軽減することができ、使用者の目にやさしい表示をすることができる。また、消費電力を低減し、直射日光等の明るい場所においても優れた視認性を提供できる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な情報処理装置を提供することができる。
【００９４】
＜構成＞
本発明の一態様の情報処理装置は、演算装置２１０および入出力装置２２０を備える。
【００９５】
《演算装置２１０》
演算装置２１０は、演算部２１１および記憶部２１２を備える。また、伝送路２１４および入出力インターフェース２１５を備える（図１（Ａ）参照）。
【００９６】
《演算部２１１》
演算部２１１は、例えばプログラムを実行する機能を備える。
【００９７】
《記憶部２１２》
記憶部２１２は、例えば演算部２１１が実行するプログラム、初期情報、設定情報または画像等を記憶する機能を有する。
【００９８】
具体的には、ハードディスク、フラッシュメモリまたは酸化物半導体を含むトランジスタを用いたメモリ等を用いることができる。
【００９９】
《入出力インターフェース２１５、伝送路２１４》
入出力インターフェース２１５は端子または配線を備え、情報を供給し、情報を供給される機能を備える。例えば、伝送路２１４と電気的に接続することができる。また、入出力装置２２０と電気的に接続することができる。
【０１００】
伝送路２１４は配線を備え、情報を供給し、情報を供給される機能を備える。例えば、入出力インターフェース２１５と電気的に接続することができる。また、演算部２１１または記憶部２１２と電気的に接続することができる。
【０１０１】
《入出力装置２２０》
入出力装置２２０は、表示部２３０、入力部２４０、検知部２５０および通信部２９０を備える。
【０１０２】
《表示部２３０》
表示部２３０は、表示領域２３１と、駆動回路ＧＤと、駆動回路ＳＤと、を有する（図２（Ａ）参照）。
【０１０３】
表示領域２３１は、行方向に配設される複数の画素２３２（ｉ，１）乃至２３２（ｉ，ｎ）と、列方向に配設される複数の画素２３２（１，ｊ）乃至画素２３２（ｍ，ｊ）と、複数の画素２３２（ｉ，１）乃至２３２（ｉ，ｎ）と電気的に接続される走査線Ｇ（ｉ）と、複数の画素２３２（１，ｊ）乃至画素２３２（ｍ，ｊ）と電気的に接続される信号線Ｓ（ｊ）と、配線ＶＣＯＭを備える。なお、ｉは１以上ｍ以下の整数であり、ｊは１以上ｎ以下の整数であり、ｍおよびｎは１以上の整数である。
【０１０４】
また、表示部は、複数の駆動回路を有することができる。例えば、表示部２３０Ｂは、駆動回路ＧＤ１および駆動回路ＧＤ２を有することができる（図２（Ｂ）参照）。
【０１０５】
《駆動回路ＧＤ》
駆動回路ＧＤは、制御情報に基づいて選択信号を供給する機能を有する。
【０１０６】
一例を挙げれば、制御情報に基づいて、３０Ｈｚ以上、好ましくは６０Ｈｚ以上の頻度で一の走査線に選択信号を供給する機能を備える。これにより、動画像をなめらかに表示することができる。
【０１０７】
例えば、制御情報に基づいて、３０Ｈｚ未満、好ましくは１Ｈｚ未満より好ましくは一分に一回未満の頻度で一の走査線に選択信号を供給する機能を備える。これにより、フリッカーが抑制された状態で静止画像を表示することができる。
【０１０８】
また、例えば、複数の駆動回路を備える場合、駆動回路ＧＤ１が選択信号を供給する頻度と、駆動回路ＧＤ２が選択信号を供給する頻度を、異ならせることができる。具体的には、動画像を滑らかに表示する領域に、静止画像をフリッカーが抑制された状態で表示する領域より高い頻度で選択信号を供給することができる。
【０１０９】
《駆動回路ＳＤ》
駆動回路ＳＤは、画像情報Ｖ１に基づいて画像信号を供給する機能を有する。
【０１１０】
《画素２３２（ｉ，ｊ）》
画素２３２（ｉ，ｊ）は、表示素子２３５および表示素子と電気的に接続する画素回路を備える。
【０１１１】
《表示素子２３５》
例えば、光の透過を制御する機能を備える表示素子を、表示素子２３５に用いることができる。例えば、偏光板および液晶素子またはシャッター方式のＭＥＭＳ表示素子等を用いることができる。
【０１１２】
具体的には、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）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）モードなどの駆動方法を用いて駆動することができる液晶素子を用いることができる。
【０１１３】
また、例えば垂直配向（ＶＡ）モード、具体的には、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｓｕｐｅｒ  Ｖｉｅｗ）モードなどの駆動方法を用いて駆動することができる液晶素子を用いることができる。
【０１１４】
表示素子２３５は、第１の電極と、第２の電極と、液晶層と、を有する。液晶層は、第１の電極および第２の電極の間の電圧を用いて配向を制御することができる液晶材料を含む。例えば、液晶層の厚さ方向（縦方向ともいう）、横方向または斜め方向の電界を、液晶材料の配向を制御する電界に用いることができる。
【０１１５】
例えば、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、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。または、ブルー相を示す液晶材料を用いることができる。
【０１１６】
《画素回路》
表示素子に応じた回路を画素回路に用いることができる。例えば、画素回路は、走査線Ｇ（ｉ）、信号線Ｓ（ｊ）および配線ＶＣＯＭと電気的に接続される。
【０１１７】
例えば、液晶素子を表示素子２３５に用いる場合、スイッチとして機能するトランジスタＳＷおよび容量素子Ｃ１等を画素回路に用いることができる。または、例えば、トランジスタ、ダイオード、抵抗素子、容量素子またはインダクタなどを画素回路に用いることができる。
【０１１８】
例えば、複数のトランジスタをスイッチとして機能するトランジスタＳＷに代えて用いることができる。または、並列に接続された複数のトランジスタ、直列に接続された複数のトランジスタ、直列と並列が組み合わされて接続された複数のトランジスタを、一のスイッチとして機能するトランジスタＳＷに代えて用いることができる。
【０１１９】
例えば、表示素子２３５の第１の電極と、第１の電極と重なる領域を備える導電膜を用いて、容量素子を形成してもよい。
【０１２０】
例えば、画素回路は、ゲート電極が走査線Ｇ（ｉ）と電気的に接続され、第１の電極が信号線Ｓ（ｊ）と電気的に接続されたスイッチとして機能するトランジスタＳＷを有する。また、第１の電極がトランジスタＳＷの第２の電極と電気的に接続され、第２の電極が配線ＶＣＯＭと電気的に接続された容量素子Ｃ１を有する（図２（Ｃ）参照）。なお、表示素子２３５の第１の電極は、スイッチに用いることができるトランジスタＳＷの第２の電極と電気的に接続され、表示素子２３５の第２の電極は、配線ＶＣＯＭと電気的に接続される。
【０１２１】
《トランジスタ》
例えば、同一の工程で形成することができる半導体膜を駆動回路および画素回路のトランジスタに用いることができる。
【０１２２】
例えば、ボトムゲート型のトランジスタまたはトップゲート型のトランジスタなどを用いることができる。
【０１２３】
例えば、４族の元素を含む半導体を用いるトランジスタを利用することができる。具体的には、シリコンを含む半導体を半導体膜に用いることができる。例えば、単結晶シリコン、ポリシリコン、微結晶シリコンまたはアモルファスシリコンなどを半導体膜に用いたトランジスタを用いることができる。
【０１２４】
例えば、酸化物半導体を用いるトランジスタを利用することができる。具体的には、インジウムを含む酸化物半導体またはインジウムとガリウムと亜鉛を含む酸化物半導体を半導体膜に用いることができる。
【０１２５】
一例を挙げれば、オフ状態におけるリーク電流が、半導体膜にアモルファスシリコンを用いたトランジスタより小さいトランジスタを用いることができる。具体的には、半導体膜に酸化物半導体を用いたトランジスタを用いることができる。
【０１２６】
これにより、画素回路が画像信号を保持することができる時間を、アモルファスシリコンを半導体膜に用いたトランジスタを利用する画素回路が保持することができる時間より長くすることができる。具体的には、フリッカーの発生を抑制しながら、選択信号を３０Ｈｚ未満、好ましくは１Ｈｚ未満より好ましくは一分に一回未満の頻度で供給することができる。その結果、情報処理装置の使用者に蓄積する疲労を低減することができる。また、駆動に伴う消費電力を低減することができる。
【０１２７】
または、例えば、化合物半導体を用いるトランジスタを利用することができる。具体的には、ガリウムヒ素を含む半導体を半導体膜に用いることができる。
【０１２８】
例えば、有機半導体を用いるトランジスタを利用することができる。具体的には、ポリアセン類またはグラフェンを含む有機半導体を半導体膜に用いることができる。
【０１２９】
《入力部２４０》
さまざまなヒューマンインターフェイス等を入力部２４０に用いることができる（図１（Ａ）参照）。
【０１３０】
例えば、キーボード、マウス、タッチセンサ、マイクまたはカメラ等を入力部２４０に用いることができる。なお、表示部２３０と、表示部２３０に重なる領域を備えるタッチセンサと、を含む入出力装置２２０を、タッチパネルということができる。
【０１３１】
例えば、使用者は、タッチパネルに触れた指をポインタに用いて様々なジェスチャー（タップ、ドラッグ、スワイプまたはピンチイン等）をすることができる。
【０１３２】
例えば、演算装置２１０は、タッチパネルに接触する指の位置または軌跡等の情報を解析し、解析結果が所定の条件を満たすとき、特定のジェスチャーが供給されたと判断することができる。これにより、使用者は、所定のジェスチャーにあらかじめ関連付けられた所定の操作命令を、当該ジェスチャーを用いて供給できる。
【０１３３】
一例を挙げれば、使用者は、画像情報の表示位置を変更する「スクロール命令」を、タッチパネルに沿ってタッチパネルに接触する指を移動するジェスチャーを用いて供給できる。
【０１３４】
《検知部２５０》
検知部２５０は、周囲の状態を検知して情報Ｐ２を取得する機能を備える。
【０１３５】
例えば、カメラ、加速度センサ、方位センサ、圧力センサ、温度センサ、湿度センサ、照度センサまたはＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）信号受信回路等を、検知部２５０に用いることができる。
【０１３６】
《通信部２９０》
通信部２９０は、情報をネットワークに供給し、情報をネットワークから取得する機能を備える。例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等に接続されたルーター１２と通信する機能を備える。
【０１３７】
《プログラム》
図３および図４を参照しながら、本発明の一態様のプログラムを説明する。
【０１３８】
図３（Ａ）は、本発明の一態様のプログラムの主の処理を説明するフローチャートであり、図３（Ｂ）は、割り込み処理を説明するフローチャートである。
【０１３９】
図４は、表示部２３０に画像情報を表示する方法を説明する模式図である。
【０１４０】
本発明の一態様のプログラムは、下記のステップを有するプログラムである（図３（Ａ）参照）。
【０１４１】
第１のステップにおいて、設定を初期化する（図３（Ａ）（Ｓ１）参照）。
【０１４２】
一例を挙げれば、所定の画像情報と第２のモードを初期設定に用いることができる。
【０１４３】
例えば、静止画像を所定の画像情報に用いることができる。または、選択信号を３０Ｈｚ未満、好ましくは１Ｈｚ未満より好ましくは一分に一回未満の頻度で供給するモードを第２のモードに用いることができる。
【０１４４】
第２のステップにおいて、割り込み処理を許可する（図３（Ａ）（Ｓ２）参照）。なお、割り込み処理が許可された演算装置は、主の処理と並行して割り込み処理を行うことができる。割り込み処理から主の処理に復帰した演算装置は、割り込み処理をして得た結果を主の処理に反映することができる。
【０１４５】
なお、カウンタの値が初期値であるとき、演算装置に割り込み処理をさせ、割り込み処理から復帰する際に、カウンタを初期値以外の値としてもよい。これにより、プログラムを起動した後に常に割り込み処理をさせることができる。
【０１４６】
第３のステップにおいて、第１のステップまたは割り込み処理において選択された、所定のモードで画像情報を表示する（図３（Ａ）（Ｓ３）参照）。
【０１４７】
一例を挙げれば、初期設定に基づいて、第２のモードで所定の画像情報を表示する。
【０１４８】
具体的には、３０Ｈｚ未満、好ましくは１Ｈｚ未満より好ましくは一分に一回未満の頻度で一の走査線に選択信号を供給するモードを用いて、所定の画像情報を表示する。
【０１４９】
例えば、時刻Ｔ１に選択信号を供給し、表示部２３０に第１の画像情報ＰＩＣ１を表示する（図４参照）。また、例えば１秒後の時刻Ｔ２に選択信号を供給し所定の画像情報を表示する。
【０１５０】
または、割り込み処理において所定のイベントが供給されない場合において、第２のモードで一の画像情報を表示する。
【０１５１】
例えば、時刻Ｔ５に選択信号を供給し、表示部２３０に第４の画像情報ＰＩＣ４を表示する。また、例えば１秒後の時刻Ｔ６に選択信号を供給し同一の画像情報を表示する。なお、時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までの期間は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間と同じにすることができる。
【０１５２】
一例を挙げれば、割り込み処理において、所定のイベントが供給された場合、第１のモードで所定の画像情報を表示する。
【０１５３】
具体的には、割り込み処理において、「ページめくり命令」と関連付けられたイベントが供給された場合、３０Ｈｚ以上、好ましくは６０Ｈｚ以上の頻度で一の走査線に選択信号を供給するモードを用いて、表示されている一の画像情報から他の画像情報に表示を切り替える。
【０１５４】
または、割り込み処理において、「スクロール命令」と関連付けられたイベントが供給された場合、３０Ｈｚ以上、好ましくは６０Ｈｚ以上の頻度で一の走査線に選択信号を供給するモードを用いて、表示されていた第１の画像情報ＰＩＣ１の一部およびそれに連続する部分を含む第２の画像情報ＰＩＣ２を表示する。
【０１５５】
これにより、例えば「ページめくり命令」に伴って画像が徐々に切り替わる動画像を滑らかに表示することができる。または、「スクロール命令」に伴って画像が徐々に移動する動画像を滑らかに表示することができる。
【０１５６】
具体的には、「スクロール命令」と関連付けられたイベントが供給された後の時刻Ｔ３に選択信号を供給し、表示位置等が変更された第２の画像情報ＰＩＣ２を表示する（図４参照）。また、時刻Ｔ４に選択信号を供給し、さらに表示位置等が変更された第３の画像情報ＰＩＣ３を表示する。なお、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの期間、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの期間および時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの期間は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間より短い。
【０１５７】
第４のステップにおいて、終了命令が供給された場合は第５のステップに進み、終了命令が供給されなかった場合は第３のステップに進むように選択する（図３（Ａ）（Ｓ４）参照）。
【０１５８】
なお、例えば、割り込み処理において、終了命令を供給することができる。
【０１５９】
第５のステップにおいて、終了する（図３（Ａ）（Ｓ５）参照）。
【０１６０】
割り込み処理は以下の第６のステップ乃至第８のステップを備える（図３（Ｂ）参照）。
【０１６１】
第６のステップにおいて、所定のイベントが供給された場合は、第７のステップに進み、所定のイベントが供給されなかった場合は、第８のステップに進むように決定する（図３（Ｂ）（Ｓ６）参照）。
【０１６２】
例えば、所定の期間に所定のイベントが供給されたか否かを分岐の条件に用いることができる。具体的には、５秒以下、好ましくは１秒以下、より好ましくは０．５秒以下、更に好ましくは０．１秒以下であって０秒より長い期間を所定の期間とすることができる。
【０１６３】
また、例えば終了命令を関連付けたイベントを所定のイベントに含めることができる。
【０１６４】
第７のステップにおいて、モードを変更する（図３（Ｂ）（Ｓ７）参照）。具体的には、第１のモードを選択していた場合は、第２のモードを選択し、第２のモードを選択していた場合は、第１のモードを選択する。
【０１６５】
第８のステップにおいて、割り込み処理を終了する（図３（Ｂ）（Ｓ８）参照）。
【０１６６】
《所定のイベント》
様々な命令に様々なイベントを関連付けることができる。
【０１６７】
例えば、表示されている一の画像情報から他の画像情報に表示を切り替える「ページめくり命令」、一の画像情報の表示されている一部分の表示位置を移動して、一部分に連続する他の部分を表示する「スクロール命令」などがある。
【０１６８】
例えば、マウス等のポインティング装置を用いて供給する、「クリック」や「ドラッグ」等のイベント、指等をポインタに用いてタッチパネルに供給する、「タップ」、「ドラッグ」または「スワイプ」等のイベントを用いることができる。
【０１６９】
例えば、ポインタが指し示すスライドバーの位置、スワイプの速度、ドラッグの速度等を用いて、所定のイベントに関連付けられた命令の引数を与えることができる。
【０１７０】
具体的には、「ページめくり命令」を実行する際に用いるページをめくる速度などを決定する引数や、「スクロール命令」を実行する際に用いる表示位置を移動する速度などを決定する引数を与えることができる。
【０１７１】
また、例えば、ページをめくる速度または／およびスクロール速度に応じて、表示の明るさ、コントラストまたは色味を変化してもよい。
【０１７２】
具体的には、ページをめくる速度または／およびスクロール速度が所定の速度より速い場合に、速度と同期して表示の明るさが暗くなるように表示してもよい。
【０１７３】
または、ページをめくる速度または／およびスクロール速度が所定の速度より速い場合に、速度と同期してコントラストが低下するように表示してもよい。
【０１７４】
例えば、表示されている画像を目で追いかけ難い速度を、所定の速度に用いることができる。
【０１７５】
また、画像情報に含まれる明るい階調の領域を暗い階調に近づけてコントラストを低下する方法を用いることができる。
【０１７６】
また、画像情報に含まれる暗い階調の領域を明るい階調に近づけてコントラストを低下する方法を用いることができる。
【０１７７】
具体的には、ページをめくる速度または／およびスクロール速度が所定の速度より速い場合に、速度と同期して黄色味が強くなるように表示してもよい。または、速度と同期して青みが弱くなるように表示してもよい。
【０１７８】
ところで、検知部２５０を用いて検知した情報処理装置の使用環境に基づいて、画像情報を生成してもよい。例えば、環境の明るさ等を検知して、使用者の嗜好に合わせた色を画像情報の背景に用いることができる（図１（Ｂ）参照）。これにより、発想力または独創力が求められる創造性の高い作業をする作業者に好適な環境を提供することができる。
【０１７９】
また、例えば、照明１０を制御するための情報を、照明１０と、照明１０の明るさや色合いを制御する制御装置１１と、制御装置１１と接続されたＬＡＮと、ローカルエリアネットワークに接続されたルーター１２と、を備える照明システムに通信部２９０を用いて供給してもよい。
【０１８０】
具体的には、発想力または独創力が求められる創造性の高い作業を、表示部に表示する画像情報を用いて行う場合、効率よく定型的な事務作業等を処理する際に背景に用いる色より、黄色味がかった色または暗い色の光を照明に用いてもよい。
【０１８１】
これにより、情報処理装置２００を使用する使用者に好適な環境を提供することができる。
【０１８２】
また、情報処理装置２００が使用する電力に関する情報を、通信部２９０を用いてインジケータ１３に供給してもよい。
【０１８３】
＜情報処理装置の構成例２．＞
本発明の一態様の情報処理装置に用いることができる画素２３２Ｂ（ｉ，ｊ）の構成について図２（Ｄ）を参照しながら説明する。
【０１８４】
なお、トランジスタＳＷに代えてトランジスタＳＷ１およびトランジスタＳＷ２を備える点並びにスタティックメモリを備える点が図２（Ｃ）を参照しながら説明する画素２３２（ｉ，ｊ）と異なる。また、行方向に配設される画素２３２Ｂ（ｉ，ｊ）と電気的に接続される配線ＶＰを備える点が図２（Ａ）を参照しながら説明する表示部２３０または図２（Ｂ）を参照しながら説明する表示部２３０Ｂと異なる。
【０１８５】
《画素回路》
表示素子に応じた回路を画素回路に用いることができる。例えば、画素回路は、走査線Ｇ（ｉ）、信号線Ｓ（ｊ）、配線ＶＰおよび配線ＶＣＯＭと電気的に接続される。
【０１８６】
例えば、画素回路は、スタティックメモリＳＲＡＭ、トランジスタＳＷ１、トランジスタＳＷ２および容量素子Ｃ１を有する（図２（Ｄ）参照）。
【０１８７】
例えば、スタティックメモリＳＲＡＭは、信号線Ｓ（ｊ）から供給される情報を記憶し、記憶している情報に基づく制御情報を、第１の出力端子または第２の出力端子から供給する。トランジスタＳＷ１またはトランジスタＳＷ２は、制御情報に基づいて、所定の電位を表示素子２３５の第１の端子に供給する。
【０１８８】
これにより、スタティックメモリＳＲＡＭを用いない構成と比較して長い期間、表示素子２３５を所定の状態に保つことができる。その結果、選択信号を供給する頻度を低減し、消費電力を削減することができる。また、フリッカーの発生を抑制できる。
【０１８９】
なお、スタティックメモリＳＲＡＭは、制御端子が走査線Ｇ（ｉ）と電気的に接続され、入力端子が信号線Ｓ（ｊ）と電気的に接続される。
【０１９０】
また、トランジスタＳＷ１は、ゲートが第１の出力端子と電気的に接続され、第１の電極が配線ＶＰと電気的に接続され、スイッチとして機能する。
【０１９１】
また、トランジスタＳＷ２は、ゲートが第２の出力端子と電気的に接続され、第１の電極がトランジスタＳＷ１の第２の電極と電気的に接続され、第２の電極が配線ＶＣＯＭと電気的に接続され、スイッチとして機能する。
【０１９２】
また、表示素子２３５は、第１の電極がトランジスタＳＷ１の第２の電極に電気的に接続され、第２の電極が配線ＶＣＯＭと電気的に接続される。
【０１９３】
また、容量素子Ｃ１は、第１の電極がトランジスタＳＷ１の第２の電極に電気的に接続され、第２の電極が配線ＶＣＯＭと電気的に接続される。
【０１９４】
《スタティックメモリ》
例えば、走査線Ｇ（ｉ）から選択信号が供給されている期間に、信号線Ｓ（ｊ）から供給される情報を記憶する。また、選択信号が供給されていない期間に、記憶している情報に基づく制御情報を第１の出力端子または第２の出力端子から供給する機能を備える。
【０１９５】
例えば、順序回路等を用いた論理回路をスタティックメモリＳＲＡＭに用いることができる。
【０１９６】
《トランジスタ》
トランジスタＳＷ１は、スタティックメモリＳＲＡＭの第１の出力端子が供給する制御情報に基づいて、配線ＶＰの電位に応じた電位を表示素子２３５の第１の端子に供給する。具体的には、表示素子２３５を動作状態にする電位を供給する。
【０１９７】
トランジスタＳＷ１は、スタティックメモリＳＲＡＭの第２の出力端子が供給する制御情報に基づいて、配線ＶＣＯＭの電位に応じた電位を表示素子２３５の第１の端子に供給する。具体的には、表示素子２３５を非動作状態にする電位を供給する。
【０１９８】
なお、半導体膜にポリシリコンを用いるトランジスタの作製に要する温度は、半導体膜に単結晶シリコンを用いるトランジスタに比べて低い。
【０１９９】
また、ポリシリコンを半導体膜に用いるトランジスタの電界効果移動度は、アモルファスシリコンを半導体膜に用いるトランジスタに比べて高い。これにより、画素の開口率を向上することができる。また、極めて高い精細度で設けられた画素と、ゲート駆動回路およびソース駆動回路を同一の基板上に形成することができる。その結果、電子機器を構成する部品数を低減することができる。
【０２００】
また、ポリシリコンを半導体膜に用いるトランジスタの信頼性は、アモルファスシリコンを半導体膜に用いるトランジスタに比べて優れる。
【０２０１】
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。
【０２０２】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の情報処理装置に用いることができる表示モジュールの構成について、図８乃至図１１を参照しながら説明する。
【０２０３】
具体的には、本発明の一態様の情報処理装置２００の表示部２３０に用いることができる表示モジュール７００の構成について説明する。
【０２０４】
図８は、本発明の一態様の表示モジュール７００の構成を説明する上面図である。
【０２０５】
図９（Ａ）は、図８に示す画素７０２Ａの構成を説明する上面図であり、図９（Ｂ）は、図８に示す画素７０２Ａとは異なる構成を備える画素７０２Ｂの構成を説明する図である。
【０２０６】
図１０（Ａ）は、図８に示す表示モジュール７００の切断線Ｘ１−Ｘ２、Ｘ３−Ｘ４およびＸ５−Ｘ６における断面の構造を説明する断面図である。図１０（Ｂ）は、トランジスタＭＤに用いることができるトランジスタの構成を説明する断面図であり、図１０（Ｃ）は、トランジスタＭＡに用いることができるトランジスタの構成を説明する断面図である。
【０２０７】
＜表示モジュールの構成例１．＞
本実施の形態で説明する表示モジュール７００は、画素部、配線部、ソースドライバ回路部ＳＤＡ、ゲートドライバ回路部ＧＤＡおよび端子部を有する（図８および図１０参照）。
【０２０８】
また、表示モジュール７００は、基板７１０、基板７７０、構造体ＫＢ、液晶層７５３、シール材７３０および光学フィルム７７０Ｐを有する。
【０２０９】
基板７７０は、基板７１０と重なる領域を備える。
【０２１０】
シール材７３０は、基板７１０および基板７７０を貼り合せる機能を備える。
【０２１１】
液晶層７５３は、基板７１０、基板７７０およびシール材７３０で囲まれた領域に配設される。
【０２１２】
構造体ＫＢは、基板７１０および基板７７０の間に配置される。構造体ＫＢは、所定の間隔を基板７１０および基板７７０の間に形成する機能を備える。
【０２１３】
《画素部》
画素部は画素７０２Ａ、遮光膜ＢＭ、絶縁膜７７１、絶縁膜７２１Ａ、絶縁膜７２１Ｂおよび絶縁膜７２８を備える。
【０２１４】
例えば、複数の副画素を画素７０２Ａに用いることができる。具体的には、青色の表示をする副画素７０２ＡＢ、緑色の表示をする副画素７０２ＡＧ、赤色の表示をする副画素７０２ＡＲ等を用いることができる。また、白色の表示をする副画素または黄色の表示をする副画素等を用いることができる。
【０２１５】
例えば、青色の表示をする画素の面積を、他の色の表示をする画素の面積より大きくする。これにより、白色の表示を好適にすることができる。
【０２１６】
《画素》
画素７０２Ａは、液晶素子７５０、着色膜ＣＦおよび画素回路を有する（図１０参照）。
【０２１７】
《液晶素子７５０》
例えば、実施の形態１において説明する液晶素子を液晶素子７５０に用いることができる。
【０２１８】
液晶素子７５０は、液晶材料を含む液晶層７５３、液晶材料の配向を制御する電界を印加できるように配置された導電膜７５１Ａおよび導電膜７５２を備える。
【０２１９】
導電性を備える材料を導電膜７５１Ａに用いることができる。
【０２２０】
例えば、配線部に用いる材料を導電膜７５１Ａまたは導電膜７５２に用いることができる。
【０２２１】
例えば、液晶層７５３側から入射する光を反射する材料を導電膜７５１Ａに用いることができる。これにより、液晶素子７５０を反射型の液晶素子にすることができる。
【０２２２】
また、例えば、表面に凹凸を備える導電膜を、導電膜７５１Ａに用いることができる。これにより、入射する光をさまざまな方向に反射して、白色の表示をすることができる。
【０２２３】
例えば、可視光について透光性を有し且つ導電性を備える材料を、導電膜７５２に用いることができる。
【０２２４】
例えば、導電性酸化物またはインジウムを含む導電性酸化物を導電膜７５２に用いることができる。または、光が透過する程度に薄い金属膜を導電膜７５２に用いることができる。
【０２２５】
具体的には、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を、導電膜７５２に用いることができる。
【０２２６】
《着色膜ＣＦ》
着色膜ＣＦは、液晶素子７５０と重なる領域を備え、所定の色の光を透過する機能を備える。着色膜ＣＦは、例えばカラーフィルターとして用いることができる。
【０２２７】
例えば、青色の光を透過する着色膜ＣＦを副画素７０２ＡＢに用いることができる。緑色の光を透過する着色膜ＣＦを副画素７０２ＡＧに用いることができる。赤色の光を透過する着色膜を副画素７０２ＡＲに用いることができる。また、白色の光を透過する着色膜ＣＦや黄色の光を透過する着色膜ＣＦを用いることができる。
【０２２８】
《画素回路》
例えば、トランジスタＭＡおよび容量素子Ｃ１を画素回路に用いることができる。
【０２２９】
トランジスタＭＡは、半導体膜７１８および半導体膜７１８と重なる領域を備える導電膜７０４を備える（図１０（Ｃ）参照）。また、トランジスタＭＡは、導電膜７１２Ａおよび導電膜７１２Ｂを備える。
【０２３０】
なお、導電膜７１２Ａはソース電極の機能またはドレイン電極の機能の一方を備え、導電膜７１２Ｂはソース電極の機能またはドレイン電極の機能の他方を備える。また、導電膜７０４は、ゲート電極として機能する。
【０２３１】
例えば、実施の形態３において説明するトランジスタをトランジスタＭＡに用いることができる。
【０２３２】
容量素子Ｃ１は、導電膜７１２Ａおよび導電膜７１２Ａと重なる領域を備える導電膜を備える（図１０（Ａ）参照）。
【０２３３】
なお、導電膜７１２Ａは、導電膜７５１Ａと電気的に接続する。
【０２３４】
《遮光膜ＢＭ、絶縁膜》
遮光膜ＢＭは、画素７０２Ａと重なる領域に開口部を備え、光の透過を妨げる機能を備える。遮光膜ＢＭは、例えばブラックマトリクスとして用いることができる。
【０２３５】
絶縁膜７７１は、液晶層７５３と遮光膜ＢＭの間および液晶層７５３と着色膜ＣＦの間に配設される。絶縁膜７７１は、遮光膜ＢＭまたは着色膜ＣＦ等に含まれる不純物の液晶層７５３への拡散を抑制する機能を備える。
【０２３６】
絶縁膜７２１Ｂは、導電膜７０４および半導体膜７１８と重なる領域を備える。絶縁膜７２１Ａは半導体膜７１８と絶縁膜７２１Ｂの間に配設される。
【０２３７】
絶縁膜７２８は、絶縁膜７２１Ｂおよび液晶層７５３の間に配設される。
【０２３８】
《ソースドライバ回路部ＳＤＡ》
例えば、集積回路をソースドライバ回路部ＳＤＡに用いることができる。具体的には、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（図８参照）。
【０２３９】
例えば、基板７１０に設けられたパッドにソースドライバ回路部ＳＤＡをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｇｌａｓｓ）法を用いて実装できる。具体的には、異方性導電膜を用いて集積回路をパッドに実装できる。なお、パッドは、画素部と電気的に接続される。
【０２４０】
《ゲートドライバ回路部ＧＤＡ》
例えば、トランジスタＭＤをゲートドライバ回路部ＧＤＡに用いることができる（図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）参照）。
【０２４１】
例えば、実施の形態４において説明するトランジスタをトランジスタＭＤに用いることができる。
【０２４２】
例えば、トランジスタＭＡが備える半導体膜７１８と同一の工程で形成することができる半導体膜７１８をトランジスタＭＤに用いることができる。
【０２４３】
なお、トランジスタＭＡと同一の構成をトランジスタＭＤに用いてもよい。
【０２４４】
《導電膜７２０》
ゲートドライバ回路部ＧＤＡは、導電膜７２０を備える。導電膜７２０は、トランジスタＭＤの半導体膜７１８と重なる領域を備える。これにより、半導体膜７１８を導電膜７０４および導電膜７２０の間に配置することができる。その結果、トランジスタＭＤの信頼性を高めることができる。
【０２４５】
なお、半導体膜７１８と重なる領域を備える導電膜７２０をトランジスタＭＤの第２のゲート電極に用いることができる。したがって、導電膜７２０はトランジスタＭＤの一部ということもできる。
【０２４６】
例えば、導電膜７０４と同じ電位を供給する配線と導電膜７２０を電気的に接続することができる。
【０２４７】
例えば、配線部に用いる材料を導電膜７２０に用いることができる。具体的には、導電性酸化物またはインジウムを含む導電性酸化物、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、インジウム亜鉛ガリウム酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを、導電膜７２０に用いることができる。
【０２４８】
《配線部、端子部》
配線部は信号線７１１を備え、端子部は接続電極７１９を備える（図１０（Ａ）参照）。
【０２４９】
信号線７１１は、接続電極７１９と電気的に接続される。また、信号線７１１の一部を接続電極７１９に用いることができる。
【０２５０】
接続電極７１９は、例えば、導電部材ＡＣＦを用いてフレキシブルプリント基板ＦＰＣと電気的に接続される。
【０２５１】
導電性を備える材料を信号線７１１および接続電極７１９に用いることができる。
【０２５２】
例えば、無機導電性材料、有機導電性材料、金属または導電性セラミックスなどを信号線７１１または接続電極７１９に用いることができる。
【０２５３】
具体的には、アルミニウム、金、白金、銀、銅、クロム、タンタル、チタン、モリブデン、タングステン、ニッケル、鉄、コバルト、パラジウムまたはマンガンから選ばれた金属元素などを、信号線７１１または接続電極７１９に用いることができる。または、上述した金属元素を含む合金などを、信号線７１１または接続電極７１９に用いることができる。特に、銅とマンガンの合金がウエットエッチング法を用いた微細加工に好適である。
【０２５４】
具体的には、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化タンタル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、チタン膜と、そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、さらにその上にチタン膜を形成する三層構造等を信号線７１１または接続電極７１９に用いることができる。
【０２５５】
具体的には、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を、信号線７１１または接続電極７１９に用いることができる。
【０２５６】
具体的には、グラフェンまたはグラファイトを含む膜を信号線７１１または接続電極７１９に用いることができる。
【０２５７】
例えば、酸化グラフェンを含む膜を形成し、酸化グラフェンを含む膜を還元することにより、グラフェンを含む膜を形成することができる。還元する方法としては、熱を加える方法や還元剤を用いる方法等を挙げることができる。
【０２５８】
具体的には、導電性高分子を信号線７１１または接続電極７１９に用いることができる。
【０２５９】
《絶縁膜７２８》
例えば、絶縁性の無機材料、絶縁性の有機材料または無機材料と有機材料を含む絶縁性の複合材料を、絶縁膜７２８に用いることができる。
【０２６０】
具体的には、無機酸化物膜、無機窒化物膜もしくは無機酸化窒化物膜またはこれらから選ばれた複数を積層した積層膜を、絶縁膜７２８に用いることができる。
【０２６１】
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積層材料もしくは複合材料などを絶縁膜７２８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。
【０２６２】
絶縁膜７２８は、絶縁膜７２８と重なるさまざまな構造に由来する段差を平坦化することができる。これにより、液晶層７５３の厚さを均一にすることができる。
【０２６３】
《導電部材》
例えば、はんだ、導電性ペーストまたは異方性導電膜等を、導電部材ＡＣＦに用いることができる。
【０２６４】
具体的には、導電性を備える粒子と、粒子を分散する材料等を導電部材ＡＣＦに用いることができる。
【０２６５】
例えば、１μｍ以上２００μｍ以下好ましくは３μｍ以上１５０μｍ以下の大きさの球状、柱状またはフィラー状等の形状を備える粒子を用いることができる。
【０２６６】
例えば、ニッケルまたは金等を含む導電性の材料で被覆された粒子を用いることができる。
【０２６７】
具体的には、ポリスチレン、アクリル樹脂または酸化チタン等を含む粒子を用いることができる。
【０２６８】
例えば、合成ゴム、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を、粒子を分散する材料に用いることができる。
【０２６９】
これにより、粒子を用いてフレキシブルプリント基板ＦＰＣと接続電極７１９を電気的に接続することができる。
【０２７０】
《基板７１０》
作製工程中の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有する材料を基板７１０に用いることができる。
【０２７１】
有機材料、無機材料または有機材料と無機材料等の複合材料等を基板７１０に用いることができる。例えば、ガラス、セラミックス、金属等の無機材料を基板７１０に用いることができる。また、紙または木材などを基板７１０に用いることができる。
【０２７２】
具体的には、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリガラス、クリスタルガラス、石英またはサファイア等を、基板７１０に用いることができる。具体的には、無機酸化物膜、無機窒化物膜または無機酸窒化物膜等を、基板７１０に用いることができる。例えば、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸窒化珪素膜、酸化アルニウム膜等を、基板７１０に用いることができる。ステンレス・スチールまたはアルミニウム等を、基板７１０に用いることができる。
【０２７３】
例えば、シリコンや炭化シリコンからなる単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、ＳＯＩ基板等を基板７１０に用いることができる。これにより、半導体素子を基板７１０上に設けることができる。
【０２７４】
例えば、樹脂、樹脂フィルムまたはプラスチック等の有機材料を基板７１０に用いることができる。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、ポリカーボネートまたはアクリル樹脂等の樹脂フィルムまたは樹脂板を、基板７１０に用いることができる。
【０２７５】
例えば、金属板、薄板状のガラス板または無機材料等の膜を樹脂フィルム等に貼り合わせた複合材料を基板７１０に用いることができる。例えば、繊維状または粒子状の金属、ガラスもしくは無機材料等を樹脂フィルムに分散した複合材料を、基板７１０に用いることができる。例えば、繊維状または粒子状の樹脂もしくは有機材料等を無機材料に分散した複合材料を、基板７１０に用いることができる。
【０２７６】
また、単層の材料または複数の層が積層された材料を、基板７１０に用いることができる。例えば、基材と基材に含まれる不純物の拡散を防ぐ絶縁膜等が積層された材料を、基板７１０に用いることができる。具体的には、ガラスとガラスに含まれる不純物の拡散を防ぐ酸化珪素層、窒化珪素層または酸化窒化珪素層等から選ばれた一または複数の膜が積層された材料を、基板７１０に用いることができる。または、樹脂と樹脂を透過する不純物の拡散を防ぐ酸化珪素膜、窒化珪素膜または酸化窒化珪素膜等が積層された材料を、基板７１０に用いることができる。
【０２７７】
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、ポリカーボネート若しくはアクリル樹脂等の樹脂フィルム、樹脂板または積層体等を基板７１０に用いることができる。
【０２７８】
具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリル、ウレタン、エポキシもしくはシリコーンなどのシロキサン結合を有する樹脂を含む材料を基板７１０に用いることができる。
【０２７９】
具体的には、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）またはアクリル等を基板７１０に用いることができる。
【０２８０】
例えば、第６世代（１５００ｍｍ×１８５０ｍｍ）、第７世代（１８７０ｍｍ×２２００ｍｍ）、第８世代（２２００ｍｍ×２４００ｍｍ）、第９世代（２４００ｍｍ×２８００ｍｍ）、第１０世代（２９５０ｍｍ×３４００ｍｍ）等の面積が大きなガラス基板を基板７１０に用いることができる。これにより、大型の表示装置を作製することができる。
【０２８１】
例えば、可撓性を有する基板を基板７１０に用いることができる。
【０２８２】
なお、可撓性を有する基板にトランジスタまたは容量素子等を直接形成することができる。または、可撓性を有する基板に、耐熱性を有する工程用の基板に形成されたトランジスタまたは容量素子等を転置して形成することができる。
【０２８３】
《基板７７０》
透光性を備える材料を基板７７０に用いることができる。例えば、基板７１０に用いることができる材料を基板７７０に用いることができる。
【０２８４】
また、液晶層７５３との間に基板７７０を挟むように光学フィルム７７０Ｐを配設する。例えば、偏光板等を光学フィルム７７０Ｐに用いることができる。
【０２８５】
＜表示モジュールの構成例２．＞
本発明の一態様の情報処理装置に用いることができる表示モジュール７００Ｂの構成について図９（Ｂ）および図１１を参照しながら説明する。
【０２８６】
図９（Ｂ）は、表示モジュール７００Ｂの構成を説明する上面図である。表示モジュール７００Ｂは、図９（Ａ）に示す表示モジュール７００とは異なる構成を備える。
【０２８７】
図１１（Ａ）は、表示モジュール７００Ｂの構成を説明する断面図である。表示モジュール７００Ｂは、図１０（Ａ）に示す表示モジュール７００とは異なる構成を備える。図１１（Ｂ）は、トランジスタＭＤおよびトランジスタＭＢに用いることができるトランジスタの構成を説明する断面図である。
【０２８８】
なお、副画素７０２ＡＢに代えて副画素７０２ＢＢを備え、副画素７０２ＡＧに代えて副画素７０２ＢＧを備え、副画素７０２ＡＲに代えて副画素７０２ＢＲを備える点が図１０（Ａ）を参照しながら説明する表示モジュール７００とは異なる。
【０２８９】
例えば、トランジスタＭＢと重なる領域を有する導電膜７５１Ｂを備える点およびトランジスタＭＢの半導体膜７１８と導電膜７５１Ｂの間に導電膜７２０を備える点が、図１０（Ａ）を参照しながら説明する表示モジュール７００とは異なる。ここでは異なる構成について詳細に説明し、同様の構成を用いることができる部分について上記の説明を援用する。
【０２９０】
《導電膜７５１Ｂ》
導電膜７５１Ｂは、トランジスタＭＢと重なる領域を有する。これにより、液晶素子７５０の面積を大きくすることができる。その結果、画素７０２Ｂの開口率を画素７０２Ａより高めることができる。
【０２９１】
例えば、導電膜７５１Ａに用いることができる材料を導電膜７５１Ｂに用いることができる。
【０２９２】
《導電膜７２０》
トランジスタＭＢの半導体膜７１８と重なる領域を備える導電膜７２０を画素７０２Ｂに用いる。これにより、半導体膜７１８を導電膜７０４および導電膜７２０の間に配置することができる。その結果、導電膜７５１Ｂの電位の変化に基づいてトランジスタＭＢの特性が変動する不具合を抑制することができる。
【０２９３】
なお、半導体膜７１８と重なる領域を備える導電膜７２０をトランジスタＭＤの第２のゲート電極に用いることができる。したがって、導電膜７２０はトランジスタＭＤの一部ということもできる。
【０２９４】
トランジスタＭＢは、トランジスタＭＤと同一の工程で形成することができる。また、トランジスタＭＤと同一の構造をトランジスタＭＢに用いることができる。
【０２９５】
例えば、導電膜７０４と同じ電位を供給する配線と導電膜７２０を電気的に接続することができる。
【０２９６】
例えば、配線部に用いる材料を導電膜７２０に用いることができる。具体的には、導電性酸化物またはインジウムを含む導電性酸化物、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、インジウム亜鉛ガリウム酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを、導電膜７２０に用いることができる。
【０２９７】
例えば、ゲートドライバ回路部ＧＤＡに用いる導電膜７２０と同一の工程で形成することができる導電膜を、画素７０２Ｂの導電膜７２０に用いることができる。
【０２９８】
＜表示モジュールの構成例３．＞
本発明の一態様の情報処理装置に用いることができる表示モジュール７００Ｃの構成について図１２を参照しながら説明する。
【０２９９】
図１２（Ａ）は、表示モジュール７００Ｃの構成を説明する断面図である。表示モジュール７００Ｃは、図１１（Ａ）に示す表示モジュール７００Ｂとは異なる構成を備える。図１２（Ｂ）は、トランジスタＭＤＣおよびトランジスタＭＣに用いることができるトランジスタの構成を説明する断面図である。
【０３００】
なお、表示モジュール７００Ｃは、ボトムゲート型のトランジスタに代えてトップゲート型のトランジスタを備える点が図１１を参照しながら説明する表示モジュール７００Ｂとは異なる。ここでは異なる構成について詳細に説明し、同様の構成を用いることができる部分について上記の説明を援用する。
【０３０１】
《トランジスタＭＣ、トランジスタＭＤＣ》
トランジスタＭＣは、絶縁膜７１０Ｂと重なる領域を備える導電膜７０４と、絶縁膜７１０Ｂおよび導電膜７０４の間に配設される領域を備える半導体膜７１８と、を備える。なお、導電膜７０４はゲート電極の機能を備える（図１２（Ｂ））。
【０３０２】
半導体膜７１８は、導電膜７０４と重ならない第１の領域７１８Ａおよび第２の領域７１８Ｂと、第１の領域７１８Ａおよび第２の領域７１８Ｂの間に導電膜７０４と重なる第３の領域７１８Ｃを備える。
【０３０３】
トランジスタＭＣは、第３の領域７１８Ｃおよび導電膜７０４の間に絶縁膜７０６を備える。なお、絶縁膜７０６はゲート絶縁膜の機能を備える。
【０３０４】
第１の領域７１８Ａおよび第２の領域７１８Ｂは、第３の領域７１８Ｃに比べて低抵抗化され、ソース領域の機能またはドレイン領域の機能を備える。
【０３０５】
なお、例えば後述する酸化物半導体膜の抵抗率の制御方法を、半導体膜７１８に第１の領域７１８Ａおよび第２の領域７１８Ｂを形成する方法に用いることができる。具体的には、希ガスを含むガスを用いるプラズマ処理を適用することができる。例えば、導電膜７０４をマスクに用いると、第３の領域７１８Ｃの形状の一部を導電膜７０４の端部の形状と自己整合することができる。
【０３０６】
トランジスタＭＣは、第１の領域７１８Ａと接する導電膜７１２Ａと、第２の領域７１８Ｂと接する導電膜７１２Ｂと、を備える。導電膜７１２Ａおよび導電膜７１２Ｂは、ソース電極またはドレイン電極の機能を備える。
【０３０７】
トランジスタＭＣと同一の工程で形成できるトランジスタをトランジスタＭＤＣに用いることができる。
【０３０８】
《基板７１０》
例えば、基材７１０Ａと絶縁膜７１０Ｂの積層材料を基板７１０に用いる。絶縁膜７１０Ｂは、基材７１０Ａから半導体膜７１８への不純物の拡散を抑制する機能を備える。
【０３０９】
＜酸化物半導体膜の抵抗率の制御方法＞
酸化物半導体膜の抵抗率を制御する方法について説明する。
【０３１０】
所定の抵抗率を備える酸化物半導体膜を、導電膜７２０、第１の領域７１８Ａまたは第２の領域７１８Ｂに用いることができる。
【０３１１】
例えば、酸化物半導体膜に含まれる水素、水等の不純物の濃度及び／又は膜中の酸素欠損を制御する方法を、酸化物半導体膜の抵抗率を制御する方法に用いることができる。
【０３１２】
具体的には、プラズマ処理を水素、水等の不純物濃度及び／又は膜中の酸素欠損を増加または低減する方法に用いることができる。
【０３１３】
具体的には、希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ）、水素、及び窒素の中から選ばれた一種以上を含むガスを用いて行うプラズマ処理を適用できる。例えば、Ａｒ雰囲気下でのプラズマ処理、Ａｒと水素の混合ガス雰囲気下でのプラズマ処理、アンモニア雰囲気下でのプラズマ処理、Ａｒとアンモニアの混合ガス雰囲気下でのプラズマ処理、または窒素雰囲気下でのプラズマ処理などを適用できる。これにより、キャリア密度が高く、抵抗率が低い酸化物半導体膜にすることができる。
【０３１４】
または、イオン注入法、イオンドーピング法またはプラズマイマージョンイオンインプランテーション法などを用いて、水素、ボロン、リンまたは窒素を酸化物半導体膜に注入して、抵抗率が低い酸化物半導体膜にすることができる。
【０３１５】
または、水素を含む絶縁膜を酸化物半導体膜に接して形成し、絶縁膜から酸化物半導体膜に水素を拡散させる方法を用いることができる。これにより、酸化物半導体膜のキャリア密度を高め、抵抗率を低くすることができる。
【０３１６】
例えば、膜中の含有水素濃度が１×１０２２ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上の絶縁膜を酸化物半導体膜に接して形成することで、効果的に水素を酸化物半導体膜に含有させることができる。具体的には、窒化シリコン膜を酸化物半導体膜に接して形成する絶縁膜に用いることができる。
【０３１７】
酸化物半導体膜に含まれる水素は、金属原子と結合する酸素と反応して水になると共に、酸素が脱離した格子（または酸素が脱離した部分）に酸素欠損を形成する。該酸素欠損に水素が入ることで、キャリアである電子が生成される場合がある。また、水素の一部が金属原子と結合する酸素と結合することで、キャリアである電子を生成する場合がある。これにより、キャリア密度が高く、抵抗率が低い酸化物半導体膜にすることができる。
【０３１８】
具体的には、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）により得られる水素濃度が、８×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上、好ましくは１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上、より好ましくは５×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上である酸化物半導体を導電膜７２０に好適に用いることができる。
【０３１９】
一方、抵抗率の高い酸化物半導体をトランジスタのチャネルが形成される半導体膜に用いることができる。具体的には、半導体膜７１８に好適に用いることができる。
【０３２０】
例えば、酸素を含む絶縁膜、別言すると、酸素を放出することが可能な絶縁膜を酸化物半導体膜に接して形成し、絶縁膜から酸化物半導体膜に酸素を供給させて、膜中または界面の酸素欠損を補填することができる。これにより、抵抗率が高い酸化物半導体膜にすることができる。
【０３２１】
例えば、酸化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜を、酸素を放出することが可能な絶縁膜に用いることができる。
【０３２２】
酸素欠損が補填され、水素濃度が低減された酸化物半導体膜は、高純度真性化、又は実質的に高純度真性化された酸化物半導体膜といえる。ここで、実質的に真性とは、酸化物半導体膜のキャリア密度が、８×１０１１個／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１１／ｃｍ３未満、さらに好ましくは１×１０１０個／ｃｍ３未満であることを指す。高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を低くすることができる。また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、欠陥準位密度が低いため、トラップ準位密度を低減することができる。
【０３２３】
また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜を備えるトランジスタは、オフ電流が著しく小さく、チャネル幅が１×１０６μｍでチャネル長Ｌが１０μｍの素子であっても、ソース電極とドレイン電極間の電圧（ドレイン電圧）が１Ｖから１０Ｖの範囲において、オフ電流が、半導体パラメータアナライザの測定限界以下、すなわち１×１０−１３Ａ以下という特性を備えることができる。
【０３２４】
上述した高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜をチャネル領域に用いるトランジスタは、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトランジスタとなる。
【０３２５】
具体的には、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）により得られる水素濃度が、２×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは５×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下である酸化物半導体を、トランジスタのチャネルが形成される半導体膜に好適に用いることができる。
【０３２６】
なお、半導体膜７１８よりも水素濃度及び／又は酸素欠損量が多く、抵抗率が低い酸化物半導体膜を、導電膜７２０に用いる。
【０３２７】
また、半導体膜７１８に含まれる水素濃度の２倍以上、好ましくは１０倍以上の濃度の水素を含む膜を、導電膜７２０に用いることができる。
【０３２８】
また、半導体膜７１８の抵抗率の１×１０−８倍以上１×１０−１倍未満の抵抗率を備える膜を、導電膜７２０に用いることができる。
【０３２９】
具体的には、１×１０−３Ωｃｍ以上１×１０４Ωｃｍ未満、好ましくは、１×１０−３Ωｃｍ以上１×１０−１Ωｃｍ未満である膜を、導電膜７２０に用いることができる。
【０３３０】
＜表示モジュールの構成例４．＞
本発明の一態様の情報処理装置に用いることができる表示モジュール７００Ｇの構成について図１３を参照しながら説明する。
【０３３１】
図１３（Ａ）は、表示モジュール７００Ｇの構造を説明する断面図である。図１３（Ｂ）は、トランジスタＭＤＧおよびトランジスタＭＧに用いることができるトランジスタの構成を説明する断面図である。
【０３３２】
なお、表示モジュール７００Ｇは、ボトムゲート型のトランジスタに代えてトップゲート型のトランジスタを備える点が図１１を参照しながら説明する表示モジュール７００Ｂとは異なる。ここでは異なる構成について詳細に説明し、同様の構成を用いることができる部分について上記の説明を援用する。
【０３３３】
《トランジスタＭＧ、トランジスタＭＤＧ》
トランジスタＭＧは、絶縁膜７０１と重なる領域を備える導電膜７０４と、絶縁膜７０１および導電膜７０４の間に配設される領域を備える半導体膜７１８と、を備える。なお、導電膜７０４はゲート電極の機能を備える（図１３（Ｂ））。
【０３３４】
半導体膜７１８は、導電膜７０４と重ならない第１の領域７１８Ａおよび第２の領域７１８Ｂと、第１の領域７１８Ａおよび第２の領域７１８Ｂの間に導電膜７０４と重なる第３の領域７１８Ｃを備える。
【０３３５】
トランジスタＭＧは、第３の領域７１８Ｃおよび導電膜７０４の間に絶縁膜７０６を備える。なお、絶縁膜７０６はゲート絶縁膜の機能を備える。
【０３３６】
第１の領域７１８Ａおよび第２の領域７１８Ｂは、第３の領域７１８Ｃに比べて低抵抗化され、ソース領域の機能またはドレイン領域の機能を備える。
【０３３７】
例えば、不純物を添加して低抵抗化することができる。具体的には、リンまたはボロン等をイオンドーピング法を用いて添加して、低抵抗化することができる。例えば、導電膜７０４をマスクに用いると、第３の領域７１８Ｃの形状の一部を導電膜７０４の端部の形状と自己整合することができる。
【０３３８】
トランジスタＭＧは、第１の領域７１８Ａと接する導電膜７１２Ａと、第２の領域７１８Ｂと接する導電膜７１２Ｂと、を備える。導電膜７１２Ａおよび導電膜７１２Ｂは、ソース電極またはドレイン電極の機能を備える。
【０３３９】
トランジスタＭＧと同一の工程で形成できるトランジスタをトランジスタＭＤＧに用いることができる。
【０３４０】
《絶縁膜７０１》
絶縁膜７０１は、基板７１０から半導体膜７１８への不純物の拡散を抑制する機能を備える。また、半導体膜７１８と重なる領域を備える導電膜７２０をトランジスタＭＧの第２のゲート電極に用いることができる。したがって、導電膜７２０はトランジスタＭＦの一部ということもできる。導電膜７２０をトランジスタＭＧの第２のゲート電極に用いる場合、絶縁膜７０１はゲート絶縁膜の機能を備える。
【０３４１】
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。
【０３４２】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の情報処理装置に用いることができるトランジスタの構成について、図１４を参照しながら説明する。
【０３４３】
＜半導体装置の構成例＞
図１４（Ａ）は、本発明の一態様の発光パネルに用いることができるトランジスタ１００の上面図であり、図１４（Ｃ）は、図１４（Ａ）に示す一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間における切断面の断面図に相当し、図１４（Ｄ）は、図１４（Ａ）に示す一点鎖線Ｙ１−Ｙ２間における切断面の断面図に相当する。図１４（Ｂ）は、図１４（Ｃ）を用いて示すトランジスタ１００の断面の、酸化物半導体膜１０８の近傍を拡大した断面図である。なお、図１４（Ａ）において、煩雑になることを避けるため、トランジスタ１００の構成要素の一部（ゲート絶縁膜として機能する絶縁膜等）を省略して図示している。また、一点鎖線Ｘ１−Ｘ２方向をチャネル長方向、一点鎖線Ｙ１−Ｙ２方向をチャネル幅方向と呼称する場合がある。なお、トランジスタの上面図においては、以降の図面においても図１４（Ａ）と同様に、構成要素の一部を省略して図示する場合がある。
【０３４４】
例えば、実施の形態２において説明する表示モジュール７００のトランジスタＭＡに用いることができる。
【０３４５】
例えば、トランジスタ１００をトランジスタＭＡに用いる場合は、基板１０２を基板７１０に、導電膜１０４を導電膜７０４に、絶縁膜１０６および絶縁膜１０７が積層された積層膜を絶縁膜７０６に、酸化物半導体膜１０８を半導体膜７１８に、導電膜１１２ａを導電膜７１２Ａに、導電膜１１２ｂを導電膜７１２Ｂに、絶縁膜１１４および絶縁膜１１６が積層された積層膜を絶縁膜７２１Ａに、絶縁膜１１８を絶縁膜７２１Ｂに、それぞれ読み替えることができる。
【０３４６】
トランジスタ１００は、基板１０２上のゲート電極として機能する導電膜１０４と、基板１０２及び導電膜１０４上の絶縁膜１０６と、絶縁膜１０６上の絶縁膜１０７と、絶縁膜１０７上の酸化物半導体膜１０８と、酸化物半導体膜１０８と電気的に接続されるソース電極として機能する導電膜１１２ａと、酸化物半導体膜１０８と電気的に接続されるドレイン電極として機能する導電膜１１２ｂと、を有する。また、トランジスタ１００上、より詳しくは、導電膜１１２ａ、１１２ｂ及び酸化物半導体膜１０８上には絶縁膜１１４、１１６、及び絶縁膜１１８が設けられる。絶縁膜１１４、１１６、１１８は、トランジスタ１００の保護絶縁膜としての機能を有する。
【０３４７】
また、酸化物半導体膜１０８は、ゲート電極として機能する導電膜１０４側の酸化物半導体膜１０８ａと、酸化物半導体膜１０８ａ上の酸化物半導体膜１０８ｂと、を有する。また、絶縁膜１０６及び絶縁膜１０７は、トランジスタ１００のゲート絶縁膜としての機能を有する。
【０３４８】
酸化物半導体膜１０８としては、Ｉｎ−Ｍ（Ｍは、Ｔｉ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、またはＨｆを表す）酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を用いることができる。とくに、酸化物半導体膜１０８としては、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を用いると好ましい。
【０３４９】
また、酸化物半導体膜１０８ａは、Ｉｎの原子数比がＭの原子数比より多い第１の領域を有する。また、酸化物半導体膜１０８ｂは、酸化物半導体膜１０８ａよりもＩｎの原子数比が少ない第２の領域を有する。また、第２の領域は、第１の領域よりも薄い部分を有する。
【０３５０】
酸化物半導体膜１０８ａにＩｎの原子数比がＭの原子数比より多い第１の領域を有することで、トランジスタ１００の電界効果移動度（単に移動度、またはμＦＥという場合がある）を高くすることができる。具体的には、トランジスタ１００の電界効果移動度が１０ｃｍ２／Ｖｓを超えることが可能となる。
【０３５１】
例えば、上記の電界効果移動度が高いトランジスタを、ゲート信号を生成するゲートドライバ（とくに、ゲートドライバが有するシフトレジスタの出力端子に接続されるデマルチプレクサ）に用いることで、額縁幅の狭い（狭額縁ともいう）半導体装置または表示装置を提供することができる。
【０３５２】
一方で、Ｉｎの原子数比がＭの原子数比より多い第１の領域を有する酸化物半導体膜１０８ａとすることで、光照射時にトランジスタ１００の電気特性が変動しやすくなる。しかしながら、本発明の一態様の半導体装置においては、酸化物半導体膜１０８ａ上に酸化物半導体膜１０８ｂが形成されている。また、酸化物半導体膜１０８ｂのチャネル領域の膜厚が酸化物半導体膜１０８ａの膜厚よりも小さい。
【０３５３】
また、酸化物半導体膜１０８ｂは、酸化物半導体膜１０８ａよりもＩｎの原子数比が少ない第２の領域を有するため、酸化物半導体膜１０８ａよりもＥｇが大きくなる。したがって、酸化物半導体膜１０８ａと、酸化物半導体膜１０８ｂとの積層構造である酸化物半導体膜１０８は、光負バイアスストレス試験による耐性が高くなる。
【０３５４】
上記構成の酸化物半導体膜とすることで、光照射時における酸化物半導体膜１０８の光吸収量を低減させることができる。したがって、光照射時におけるトランジスタ１００の電気特性の変動を抑制することができる。また、本発明の一態様の半導体装置においては、絶縁膜１１４または絶縁膜１１６中に過剰の酸素を含有する構成のため、光照射におけるトランジスタ１００の電気特性の変動をさらに、抑制することができる。
【０３５５】
ここで、酸化物半導体膜１０８について、図１４（Ｂ）を用いて詳細に説明する。
【０３５６】
図１４（Ｂ）において、酸化物半導体膜１０８ａの膜厚をｔ１として、酸化物半導体膜１０８ｂの膜厚をｔ２−１、及びｔ２−２として、それぞれ示している。酸化物半導体膜１０８ａ上には、酸化物半導体膜１０８ｂが設けられているため、導電膜１１２ａ、１１２ｂの形成時において、酸化物半導体膜１０８ａがエッチングガスまたはエッチング溶液等に曝されることがない。したがって、酸化物半導体膜１０８ａにおいては、膜減りがない、または極めて少ない。一方で、酸化物半導体膜１０８ｂにおいては、導電膜１１２ａ、１１２ｂの形成時において、酸化物半導体膜１０８ｂの導電膜１１２ａ、１１２ｂと重ならない部分がエッチングされ、凹部が形成される。すなわち、酸化物半導体膜１０８ｂの導電膜１１２ａ、１１２ｂと重なる領域の膜厚がｔ２−１となり、酸化物半導体膜１０８ｂの導電膜１１２ａ、１１２ｂと重ならない領域の膜厚がｔ２−２となる。
【０３５７】
酸化物半導体膜１０８ａと酸化物半導体膜１０８ｂの膜厚の関係は、ｔ２−１＞ｔ１＞ｔ２−２となると好ましい。このような膜厚の関係とすることによって、高い電界効果移動度を有し、且つ光照射時における、しきい値電圧の変動量が少ないトランジスタとすることが可能となる。
【０３５８】
また、トランジスタ１００が有する酸化物半導体膜１０８は、酸素欠損が形成されるとキャリアである電子が生じ、ノーマリーオン特性になりやすい。したがって、酸化物半導体膜１０８中の酸素欠損、とくに酸化物半導体膜１０８ａ中の酸素欠損を減らすことが、安定したトランジスタ特性を得る上でも重要となる。そこで、本発明の一態様のトランジスタの構成においては、酸化物半導体膜１０８上の絶縁膜、ここでは、酸化物半導体膜１０８上の絶縁膜１１４及び／又は絶縁膜１１６に過剰な酸素を導入することで、絶縁膜１１４及び／又は絶縁膜１１６から酸化物半導体膜１０８中に酸素を移動させ、酸化物半導体膜１０８中、とくに酸化物半導体膜１０８ａ中の酸素欠損を補填することを特徴とする。
【０３５９】
なお、絶縁膜１１４、１１６としては、化学量論的組成よりも過剰に酸素を含有する領域（酸素過剰領域）を有することがより好ましい。別言すると、絶縁膜１１４、１１６は、酸素を放出することが可能な絶縁膜である。なお、絶縁膜１１４、１１６に酸素過剰領域を設けるには、例えば、成膜後の絶縁膜１１４、１１６に酸素を導入して、酸素過剰領域を形成する。酸素の導入方法としては、イオン注入法、イオンドーピング法、プラズマイマージョンイオン注入法、プラズマ処理等を用いることができる。
【０３６０】
また、酸化物半導体膜１０８ａ中の酸素欠損を補填するためには、酸化物半導体膜１０８ｂのチャネル領域近傍の膜厚を薄くした方が好適である。したがって、ｔ２−２＜ｔ１の関係を満たせばよい。例えば、酸化物半導体膜１０８ｂのチャネル領域近傍の膜厚としては、好ましくは１ｎｍ以上２０ｎｍ以下、さらに好ましくは、３ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。
【０３６１】
以下に、本実施の形態の半導体装置に含まれるその他の構成要素について、詳細に説明する。
【０３６２】
《基板》
基板１０２の材質などに大きな制限はないが、少なくとも、後の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有している必要がある。例えば、ガラス基板、セラミック基板、石英基板、サファイア基板等を、基板１０２として用いてもよい。
【０３６３】
また、シリコンや炭化シリコンを材料とした単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、ＳＯＩ基板等を適用することも可能である。
【０３６４】
また、これらの基板上に半導体素子または絶縁膜等が設けられたものを、基板１０２として用いてもよい。
【０３６５】
なお、基板１０２として、ガラス基板を用いる場合、第６世代（１５００ｍｍ×１８５０ｍｍ）、第７世代（１８７０ｍｍ×２２００ｍｍ）、第８世代（２２００ｍｍ×２４００ｍｍ）、第９世代（２４００ｍｍ×２８００ｍｍ）、第１０世代（２９５０ｍｍ×３４００ｍｍ）等の大面積基板を用いることで、大型の表示装置を作製することができる。
【０３６６】
また、基板１０２として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、トランジスタ１００を形成してもよい。または、基板１０２とトランジスタ１００の間に剥離層を設けてもよい。剥離層は、その上に半導体装置を一部あるいは全部完成させた後、基板１０２より分離し、他の基板に転載するのに用いることができる。その際、トランジスタ１００は耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも転載できる。
【０３６７】
《ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極として機能する導電膜》
ゲート電極として機能する導電膜１０４、及びソース電極として機能する導電膜１１２ａ、及びドレイン電極として機能する導電膜１１２ｂとしては、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）から選ばれた金属元素、または上述した金属元素を成分とする合金か、上述した金属元素を組み合わせた合金等を用いてそれぞれ形成することができる。
【０３６８】
また、導電膜１０４、１１２ａ、１１２ｂは、単層構造でも、二層以上の積層構造としてもよい。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化タンタル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、チタン膜と、そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、さらにその上にチタン膜を形成する三層構造等がある。また、アルミニウムに、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、ネオジム、スカンジウムから選ばれた一または複数を組み合わせた合金膜、もしくは窒化膜を用いてもよい。
【０３６９】
また、導電膜１０４、１１２ａ、１１２ｂには、インジウム錫酸化物、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、インジウム亜鉛酸化物、酸化シリコンを添加したインジウム錫酸化物等の透光性を有する導電性材料を適用することもできる。
【０３７０】
また、導電膜１０４、１１２ａ、１１２ｂには、Ｃｕ−Ｘ合金膜（Ｘは、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｔａ、またはＴｉ）を適用してもよい。Ｃｕ−Ｘ合金膜を用いることで、ウエットエッチングプロセスで加工できるため、製造コストを抑制することが可能となる。
【０３７１】
《ゲート絶縁膜として機能する絶縁膜》
トランジスタ１００のゲート絶縁膜として機能する絶縁膜１０６、１０７としては、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ：（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ））法、スパッタリング法等により、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜および酸化ネオジム膜を一種以上含む絶縁膜を、それぞれ用いることができる。なお、絶縁膜１０６、１０７の積層構造とせずに、上述の材料から選択された単層の絶縁膜、または３層以上の絶縁膜を用いてもよい。
【０３７２】
また、絶縁膜１０６は、酸素の透過を抑制するブロッキング膜としての機能を有する。例えば、絶縁膜１０７、１１４、１１６及び／または酸化物半導体膜１０８中に過剰の酸素を供給する場合において、絶縁膜１０６は酸素の透過を抑制することができる。
【０３７３】
なお、トランジスタ１００のチャネル領域として機能する酸化物半導体膜１０８と接する絶縁膜１０７は、酸化物絶縁膜であることが好ましく、化学量論的組成よりも過剰に酸素を含有する領域（酸素過剰領域）を有することがより好ましい。別言すると、絶縁膜１０７は、酸素を放出することが可能な絶縁膜である。なお、絶縁膜１０７に酸素過剰領域を設けるには、例えば、酸素雰囲気下にて絶縁膜１０７を形成すればよい。または、成膜後の絶縁膜１０７に酸素を導入して、酸素過剰領域を形成してもよい。酸素の導入方法としては、イオン注入法、イオンドーピング法、プラズマイマージョンイオン注入法、プラズマ処理等を用いることができる。
【０３７４】
また、絶縁膜１０７として、酸化ハフニウムを用いる場合、以下の効果を奏する。酸化ハフニウムは、酸化シリコンや酸化窒化シリコンと比べて比誘電率が高い。したがって、酸化シリコンを用いる場合に比べて膜厚を大きくできるため、トンネル電流によるリーク電流を小さくすることができる。すなわち、オフ電流の小さいトランジスタを実現することができる。さらに、結晶構造を有する酸化ハフニウムは、非晶質構造を有する酸化ハフニウムと比べて高い比誘電率を備える。したがって、オフ電流の小さいトランジスタとするためには、結晶構造を有する酸化ハフニウムを用いることが好ましい。結晶構造の例としては、単斜晶系や立方晶系などが挙げられる。ただし、本発明の一態様は、これらに限定されない。
【０３７５】
なお、本実施の形態では、絶縁膜１０６として窒化シリコン膜を形成し、絶縁膜１０７として酸化シリコン膜を形成する。窒化シリコン膜は、酸化シリコン膜と比較して比誘電率が高く、酸化シリコン膜と同等の静電容量を得るのに必要な膜厚が大きいため、トランジスタ１００のゲート絶縁膜として、窒化シリコン膜を含むことで絶縁膜を物理的に厚膜化することができる。よって、トランジスタ１００の絶縁耐圧の低下を抑制、さらには絶縁耐圧を向上させて、トランジスタ１００の静電破壊を抑制することができる。
【０３７６】
《酸化物半導体膜》
酸化物半導体膜１０８としては、先に示す材料を用いることができる。酸化物半導体膜１０８がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１が好ましい。また、酸化物半導体膜１０８がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、スパッタリングターゲットとしては、多結晶のＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を含むターゲットを用いると好ましい。多結晶のＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を含むターゲットを用いることで、結晶性を有する酸化物半導体膜１０８を形成しやすくなる。なお、成膜される酸化物半導体膜１０８の原子数比はそれぞれ、誤差として上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。例えば、スパッタリングターゲットとして、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：４．１を用いる場合、成膜される酸化物半導体膜１０８の原子数比は、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：３近傍となる場合がある。
【０３７７】
例えば、酸化物半導体膜１０８ａとしては、上述のＩｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１等のスパッタリングターゲットを用いて形成すればよい。また、酸化物半導体膜１０８ｂとしては、上述のＩｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２等を用いて形成すればよい。なお、酸化物半導体膜１０８ｂに用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比としては、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満たす必要はなく、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ＜Ｍを満たす組成でもよい。具体的には、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：３：２等が挙げられる。
【０３７８】
また、酸化物半導体膜１０８は、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上である。このように、エネルギーギャップの広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタ１００のオフ電流を低減することができる。とくに、酸化物半導体膜１０８ａには、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２ｅＶ以上３．０ｅＶ以下の酸化物半導体膜を用い、酸化物半導体膜１０８ｂには、エネルギーギャップが２．５ｅＶ以上３．５ｅＶ以下の酸化物半導体膜を用いると、好適である。また、酸化物半導体膜１０８ａよりも酸化物半導体膜１０８ｂのエネルギーギャップが大きい方が好ましい。
【０３７９】
また、酸化物半導体膜１０８ａ、及び酸化物半導体膜１０８ｂの厚さは、それぞれ３ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以上１００ｎｍ以下、さらに好ましくは３ｎｍ以上５０ｎｍ以下とする。なお、先に記載の膜厚の関係を満たすと好ましい。
【０３８０】
また、酸化物半導体膜１０８ｂとしては、キャリア密度の低い酸化物半導体膜を用いる。例えば、酸化物半導体膜１０８ｂは、キャリア密度が１×１０１７個／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１５個／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１３個／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１１個／ｃｍ３以下とする。
【０３８１】
なお、これらに限られず、必要とするトランジスタの半導体特性及び電気特性（電界効果移動度、しきい値電圧等）に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とするトランジスタの半導体特性を得るために、酸化物半導体膜１０８ａ、及び酸化物半導体膜１０８ｂのキャリア密度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。
【０３８２】
なお、酸化物半導体膜１０８ａ、及び酸化物半導体膜１０８ｂとしては、それぞれ不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い酸化物半導体膜を用いることで、さらに優れた電気特性を有するトランジスタを作製することができ好ましい。ここでは、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い（酸素欠損の少ない）ことを高純度真性または実質的に高純度真性とよぶ。高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を低くすることができる。従って、該酸化物半導体膜にチャネル領域が形成されるトランジスタは、しきい値電圧がマイナスとなる電気特性（ノーマリーオンともいう。）になることが少ない。また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、欠陥準位密度が低いため、トラップ準位密度も低くなる場合がある。また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、オフ電流が著しく小さく、チャネル幅が１×１０６μｍでチャネル長Ｌが１０μｍの素子であっても、ソース電極とドレイン電極間の電圧（ドレイン電圧）が１Ｖから１０Ｖの範囲において、オフ電流が、半導体パラメータアナライザの測定限界以下、すなわち１×１０−１３Ａ以下という特性を得ることができる。
【０３８３】
したがって、上記高純度真性、または実質的に高純度真性の酸化物半導体膜にチャネル領域が形成されるトランジスタは、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトランジスタとすることができる。なお、酸化物半導体膜のトラップ準位に捕獲された電荷は、消失するまでに要する時間が長く、あたかも固定電荷のように振る舞うことがある。そのため、トラップ準位密度の高い酸化物半導体膜にチャネル領域が形成されるトランジスタは、電気特性が不安定となる場合がある。不純物としては、水素、窒素、アルカリ金属、またはアルカリ土類金属等がある。
【０３８４】
酸化物半導体膜に含まれる水素は、金属原子と結合する酸素と反応して水になると共に、酸素が脱離した格子（または酸素が脱離した部分）に酸素欠損を形成する。該酸素欠損に水素が入ることで、キャリアである電子が生成される場合がある。また、水素の一部が金属原子と結合する酸素と結合して、キャリアである電子を生成することがある。従って、水素が含まれている酸化物半導体膜を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため、酸化物半導体膜１０８は水素ができる限り低減されていることが好ましい。具体的には、酸化物半導体膜１０８において、ＳＩＭＳ分析により得られる水素濃度を、２×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは５×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする。
【０３８５】
また、酸化物半導体膜１０８ａにおいて、第１４族元素の一つであるシリコンや炭素が含まれると、酸化物半導体膜１０８ａにおいて酸素欠損が増加し、ｎ型化してしまう。このため、酸化物半導体膜１０８ａにおけるシリコンや炭素の濃度と、酸化物半導体膜１０８ａとの界面近傍のシリコンや炭素の濃度（ＳＩＭＳ分析により得られる濃度）を、２×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする。
【０３８６】
また、酸化物半導体膜１０８ａにおいて、ＳＩＭＳ分析により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にする。アルカリ金属及びアルカリ土類金属は、酸化物半導体と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため、酸化物半導体膜１０８ａのアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を低減することが好ましい。
【０３８７】
また、酸化物半導体膜１０８ａに窒素が含まれていると、キャリアである電子が生じ、キャリア密度が増加し、ｎ型化しやすい。この結果、窒素が含まれている酸化物半導体膜を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。従って、該酸化物半導体膜において、窒素はできる限り低減されていることが好ましい、例えば、ＳＩＭＳ分析により得られる窒素濃度は、５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にすることが好ましい。
【０３８８】
また、酸化物半導体膜１０８ａ、及び酸化物半導体膜１０８ｂは、それぞれ非単結晶構造でもよい。非単結晶構造は、例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ  Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶構造、微結晶構造、または非晶質構造を含む。非単結晶構造において、非晶質構造は最も欠陥準位密度が高く、ＣＡＡＣ−ＯＳは最も欠陥準位密度が低い。
【０３８９】
《トランジスタの保護絶縁膜として機能する絶縁膜》
絶縁膜１１４、１１６は、酸化物半導体膜１０８に酸素を供給する機能を有する。また、絶縁膜１１８は、トランジスタ１００の保護絶縁膜としての機能を有する。また、絶縁膜１１４、１１６は、酸素を有する。また、絶縁膜１１４は、酸素を透過することのできる絶縁膜である。なお、絶縁膜１１４は、後に形成する絶縁膜１１６を形成する際の、酸化物半導体膜１０８へのダメージ緩和膜としても機能する。
【０３９０】
絶縁膜１１４としては、厚さが５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の酸化シリコン、酸化窒化シリコン等を用いることができる。
【０３９１】
また、絶縁膜１１４は、欠陥量が少ないことが好ましく、代表的には、ＥＳＲ測定により、シリコンのダングリングボンドに由来するｇ＝２．００１に現れる信号のスピン密度が３×１０１７ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下であることが好ましい。これは、絶縁膜１１４に含まれる欠陥密度が多いと、該欠陥に酸素が結合してしまい、絶縁膜１１４における酸素の透過量が減少してしまう。
【０３９２】
なお、絶縁膜１１４においては、外部から絶縁膜１１４に入った酸素が全て絶縁膜１１４の外部に移動せず、絶縁膜１１４にとどまる酸素もある。また、絶縁膜１１４に酸素が入ると共に、絶縁膜１１４に含まれる酸素が絶縁膜１１４の外部へ移動することで、絶縁膜１１４において酸素の移動が生じる場合もある。絶縁膜１１４として酸素を透過することができる酸化物絶縁膜を形成すると、絶縁膜１１４上に設けられる、絶縁膜１１６から脱離する酸素を、絶縁膜１１４を介して酸化物半導体膜１０８に移動させることができる。
【０３９３】
また、絶縁膜１１４は、窒素酸化物に起因する準位密度が低い酸化物絶縁膜を用いて形成することができる。なお、当該窒素酸化物に起因する準位密度は、酸化物半導体膜の価電子帯の上端のエネルギー（Ｅｖ＿ｏｓ）と酸化物半導体膜の伝導帯の下端のエネルギー（Ｅｃ＿ｏｓ）の間に形成され得る場合がある。上記酸化物絶縁膜として、窒素酸化物の放出量が少ない酸化窒化シリコン膜、または窒素酸化物の放出量が少ない酸化窒化アルミニウム膜等を用いることができる。
【０３９４】
なお、窒素酸化物の放出量の少ない酸化窒化シリコン膜は、昇温脱離ガス分析法において、窒素酸化物の放出量よりアンモニアの放出量が多い膜であり、代表的にはアンモニアの放出量が１×１０１８個／ｃｍ３以上５×１０１９個／ｃｍ３以下である。なお、アンモニアの放出量は、膜の表面温度が５０℃以上６５０℃以下、好ましくは５０℃以上５５０℃以下の加熱処理による放出量とする。
【０３９５】
窒素酸化物（ＮＯｘ、ｘは０より大きく２以下、好ましくは１以上２以下）、代表的にはＮＯ２またはＮＯは、絶縁膜１１４などに準位を形成する。当該準位は、酸化物半導体膜１０８のエネルギーギャップ内に位置する。そのため、窒素酸化物が、絶縁膜１１４及び酸化物半導体膜１０８の界面に拡散すると、当該準位が絶縁膜１１４側において電子をトラップする場合がある。この結果、トラップされた電子が、絶縁膜１１４及び酸化物半導体膜１０８界面近傍に留まるため、トランジスタのしきい値電圧をプラス方向にシフトさせてしまう。
【０３９６】
また、窒素酸化物は、加熱処理においてアンモニア及び酸素と反応する。絶縁膜１１４に含まれる窒素酸化物は、加熱処理において、絶縁膜１１６に含まれるアンモニアと反応するため、絶縁膜１１４に含まれる窒素酸化物が低減される。このため、絶縁膜１１４及び酸化物半導体膜１０８の界面において、電子がトラップされにくい。
【０３９７】
絶縁膜１１４として、上記酸化物絶縁膜を用いることで、トランジスタのしきい値電圧のシフトを低減することが可能であり、トランジスタの電気特性の変動を低減することができる。
【０３９８】
なお、トランジスタの作製工程の加熱処理、代表的には３００℃以上３５０℃未満の加熱処理により、絶縁膜１１４は、１００Ｋ以下のＥＳＲで測定して得られたスペクトルにおいてｇ値が２．０３７以上２．０３９以下の第１のシグナル、ｇ値が２．００１以上２．００３以下の第２のシグナル、及びｇ値が１．９６４以上１．９６６以下の第３のシグナルが観測される。なお、第１のシグナル及び第２のシグナルのスプリット幅、並びに第２のシグナル及び第３のシグナルのスプリット幅は、ＸバンドのＥＳＲ測定において約５ｍＴである。また、ｇ値が２．０３７以上２．０３９以下の第１のシグナル、ｇ値が２．００１以上２．００３以下の第２のシグナル、及びｇ値が１．９６４以上１．９６６以下である第３のシグナルのスピンの密度の合計が１×１０１８ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３未満であり、代表的には１×１０１７ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上１×１０１８ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３未満である。
【０３９９】
なお、１００Ｋ以下のＥＳＲスペクトルにおいてｇ値が２．０３７以上２．０３９以下の第１シグナル、ｇ値が２．００１以上２．００３以下の第２のシグナル、及びｇ値が１．９６４以上１．９６６以下の第３のシグナルは、窒素酸化物（ＮＯｘ、ｘは０より大きく２以下、好ましくは１以上２以下）起因のシグナルに相当する。窒素酸化物の代表例としては、一酸化窒素、二酸化窒素等がある。即ち、ｇ値が２．０３７以上２．０３９以下の第１のシグナル、ｇ値が２．００１以上２．００３以下の第２のシグナル、及びｇ値が１．９６４以上１．９６６以下である第３のシグナルのスピンの密度の合計が少ないほど、酸化物絶縁膜に含まれる窒素酸化物の含有量が少ないといえる。
【０４００】
また、上記酸化物絶縁膜は、ＳＩＭＳで測定される窒素濃度が６×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下である。
【０４０１】
膜の表面温度が２２０℃以上３５０℃以下であり、シラン及び一酸化二窒素を用いたＰＥＣＶＤ法を用いて、上記酸化物絶縁膜を形成することで、緻密であり、且つ硬度の高い膜を形成することができる。
【０４０２】
絶縁膜１１６は、化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含む酸化物絶縁膜を用いて形成する。化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含む酸化物絶縁膜は、加熱により酸素の一部が脱離する。化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含む酸化物絶縁膜は、ＴＤＳ分析にて、酸素原子に換算しての酸素の脱離量が１．０×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上、好ましくは３．０×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上である酸化物絶縁膜である。なお、上記ＴＤＳ分析における膜の表面温度としては１００℃以上７００℃以下、または１００℃以上５００℃以下の範囲が好ましい。
【０４０３】
絶縁膜１１６としては、厚さが３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の、酸化シリコン、酸化窒化シリコン等を用いることができる。
【０４０４】
また、絶縁膜１１６は、欠陥量が少ないことが好ましく、代表的には、ＥＳＲ測定により、シリコンのダングリングボンドに由来するｇ＝２．００１に現れる信号のスピン密度が１．５×１０１８ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３未満、さらには１×１０１８ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下であることが好ましい。なお、絶縁膜１１６は、絶縁膜１１４と比較して酸化物半導体膜１０８から離れているため、絶縁膜１１４より、欠陥密度が多くともよい。
【０４０５】
また、絶縁膜１１４、１１６は、同種の材料の絶縁膜を用いることができるため、絶縁膜１１４と絶縁膜１１６の界面が明確に確認できない場合がある。したがって、本実施の形態においては、絶縁膜１１４と絶縁膜１１６の界面は、破線で図示している。なお、本実施の形態においては、絶縁膜１１４と絶縁膜１１６の２層構造について説明したが、これに限定されず、例えば、絶縁膜１１４の単層構造としてもよい。
【０４０６】
絶縁膜１１８は、窒素を有する。また、絶縁膜１１８は、窒素及びシリコンを有する。また、絶縁膜１１８は、酸素、水素、水、アルカリ金属、アルカリ土類金属等のブロッキングできる機能を有する。絶縁膜１１８を設けることで、酸化物半導体膜１０８からの酸素の外部への拡散と、絶縁膜１１４、１１６に含まれる酸素の外部への拡散と、外部から酸化物半導体膜１０８への水素、水等の入り込みを防ぐことができる。絶縁膜１１８としては、例えば、窒化物絶縁膜を用いることができる。該窒化物絶縁膜としては、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム等がある。なお、酸素、水素、水、アルカリ金属、アルカリ土類金属等のブロッキング効果を有する窒化物絶縁膜の代わりに、酸素、水素、水等のブロッキング効果を有する酸化物絶縁膜を設けてもよい。酸素、水素、水等のブロッキング効果を有する酸化物絶縁膜としては、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化窒化ガリウム、酸化イットリウム、酸化窒化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化窒化ハフニウム等がある。
【０４０７】
なお、上記記載の、導電膜、絶縁膜、酸化物半導体膜などの様々な膜は、スパッタリング法やＰＥＣＶＤ法により形成することができるが、他の方法、例えば、熱ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により形成してもよい。熱ＣＶＤ法の例としてＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いても良い。
【０４０８】
熱ＣＶＤ法は、プラズマを使わない成膜方法のため、プラズマダメージにより欠陥が生成されることが無いという利点を有する。
【０４０９】
熱ＣＶＤ法は、原料ガスと酸化剤を同時にチャンバー内に送り、チャンバー内を大気圧または減圧下とし、基板近傍または基板上で反応させて基板上に堆積させることで成膜を行ってもよい。
【０４１０】
また、ＡＬＤ法は、チャンバー内を大気圧または減圧下とし、反応のための原料ガスが順次チャンバーに導入され、そのガス導入の順序を繰り返すことで成膜を行ってもよい。例えば、それぞれのスイッチングバルブ（高速バルブとも呼ぶ）を切り替えて２種類以上の原料ガスを順番にチャンバーに供給し、複数種の原料ガスが混ざらないように第１の原料ガスと同時またはその後に不活性ガス（アルゴン、或いは窒素など）などを導入し、第２の原料ガスを導入する。なお、同時に不活性ガスを導入する場合には、不活性ガスはキャリアガスとなり、また、第２の原料ガスの導入時にも同時に不活性ガスを導入してもよい。また、不活性ガスを導入する代わりに真空排気によって第１の原料ガスを排出した後、第２の原料ガスを導入してもよい。第１の原料ガスが基板の表面に吸着して第１の層を成膜し、後から導入される第２の原料ガスと反応して、第２の層が第１の層上に積層されて薄膜が形成される。このガス導入順序を制御しつつ所望の厚さになるまで複数回繰り返すことで、段差被覆性に優れた薄膜を形成することができる。薄膜の厚さは、ガス導入順序を繰り返す回数によって調節することができるため、精密な膜厚調節が可能であり、微細なＦＥＴを作製する場合に適している。
【０４１１】
ＭＯＣＶＤ法やＡＬＤ法などの熱ＣＶＤ法は、上記実施形態の導電膜、絶縁膜、酸化物半導体膜、金属酸化膜などの様々な膜を形成することができ、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ膜を成膜する場合には、トリメチルインジウム、トリメチルガリウム、及びジメチル亜鉛を用いる。なお、トリメチルインジウムの化学式は、Ｉｎ（ＣＨ３）３である。また、トリメチルガリウムの化学式は、Ｇａ（ＣＨ３）３である。また、ジメチル亜鉛の化学式は、Ｚｎ（ＣＨ３）２である。また、これらの組み合わせに限定されず、トリメチルガリウムに代えてトリエチルガリウム（化学式Ｇａ（Ｃ２Ｈ５）３）を用いることもでき、ジメチル亜鉛に代えてジエチル亜鉛（化学式Ｚｎ（Ｃ２Ｈ５）２）を用いることもできる。
【０４１２】
例えば、ＡＬＤを利用する成膜装置により酸化ハフニウム膜を形成する場合には、溶媒とハフニウム前駆体化合物を含む液体（ハフニウムアルコキシドや、テトラキスジメチルアミドハフニウム（ＴＤＭＡＨ）などのハフニウムアミド）を気化させた原料ガスと、酸化剤としてオゾン（Ｏ３）の２種類のガスを用いる。なお、テトラキスジメチルアミドハフニウムの化学式はＨｆ［Ｎ（ＣＨ３）２］４である。また、他の材料液としては、テトラキス（エチルメチルアミド）ハフニウムなどがある。
【０４１３】
例えば、ＡＬＤを利用する成膜装置により酸化アルミニウム膜を形成する場合には、溶媒とアルミニウム前駆体化合物を含む液体（トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）など）を気化させた原料ガスと、酸化剤としてＨ２Ｏの２種類のガスを用いる。なお、トリメチルアルミニウムの化学式はＡｌ（ＣＨ３）３である。また、他の材料液としては、トリス（ジメチルアミド）アルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、アルミニウムトリス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート）などがある。
【０４１４】
例えば、ＡＬＤを利用する成膜装置により酸化シリコン膜を形成する場合には、ヘキサクロロジシランを被成膜面に吸着させ、吸着物に含まれる塩素を除去し、酸化性ガス（Ｏ２、一酸化二窒素）のラジカルを供給して吸着物と反応させる。
【０４１５】
例えば、ＡＬＤを利用する成膜装置によりタングステン膜を成膜する場合には、ＷＦ６ガスとＢ２Ｈ６ガスを順次繰り返し導入して初期タングステン膜を形成し、その後、ＷＦ６ガスとＨ２ガスを用いてタングステン膜を形成する。なお、Ｂ２Ｈ６ガスに代えてＳｉＨ４ガスを用いてもよい。
【０４１６】
例えば、ＡＬＤを利用する成膜装置により酸化物半導体膜、例えばＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ膜を成膜する場合には、Ｉｎ（ＣＨ３）３ガスとＯ３ガスを順次繰り返し導入してＩｎ−Ｏ層を形成し、その後、Ｇａ（ＣＨ３）３ガスとＯ３ガスを用いてＧａＯ層を形成し、更にその後Ｚｎ（ＣＨ３）２ガスとＯ３ガスを用いてＺｎＯ層を形成する。なお、これらの層の順番はこの例に限らない。また、これらのガスを混ぜてＩｎ−Ｇａ−Ｏ層やＩｎ−Ｚｎ−Ｏ層、Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ層などの混合化合物層を形成しても良い。なお、Ｏ３ガスに変えてＡｒ等の不活性ガスで水をバブリングして得られたＨ２Ｏガスを用いても良いが、Ｈを含まないＯ３ガスを用いる方が好ましい。また、Ｉｎ（ＣＨ３）３ガスにかえて、Ｉｎ（Ｃ２Ｈ５）３ガスを用いても良い。また、Ｇａ（ＣＨ３）３ガスにかえて、Ｇａ（Ｃ２Ｈ５）３ガスを用いても良い。また、Ｚｎ（ＣＨ３）２ガスを用いても良い。
【０４１７】
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。
【０４１８】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の情報処理装置に用いることができるトランジスタの構成について、図１５を参照しながら説明する。
【０４１９】
＜半導体装置の構成例＞
図１５（Ａ）は、トランジスタ１００の上面図であり、図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）に示す一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間における切断面の断面図に相当し、図１５（Ｃ）は、図１５（Ａ）に示す一点鎖線Ｙ１−Ｙ２間における切断面の断面図に相当する。なお、図１５（Ａ）において、煩雑になることを避けるため、トランジスタ１００の構成要素の一部（ゲート絶縁膜として機能する絶縁膜等）を省略して図示している。また、一点鎖線Ｘ１−Ｘ２方向をチャネル長方向、一点鎖線Ｙ１−Ｙ２方向をチャネル幅方向と呼称する場合がある。なお、トランジスタの上面図においては、以降の図面においても図１５（Ａ）と同様に、構成要素の一部を省略して図示する場合がある。
【０４２０】
なお、トランジスタ１００を実施の形態２において説明する表示モジュール７００または表示モジュール７００Ｂに用いることができる。
【０４２１】
例えば、トランジスタ１００をトランジスタＭＢまたはトランジスタＭＤに用いる場合は、基板１０２を基板７１０に、導電膜１０４を導電膜７０４に、絶縁膜１０６および絶縁膜１０７が積層された積層膜を絶縁膜７０６に、酸化物半導体膜１０８を半導体膜７１８に、導電膜１１２ａを導電膜７１２Ａに、導電膜１１２ｂを導電膜７１２Ｂに、絶縁膜１１４および絶縁膜１１８が積層された積層膜を絶縁膜７２１Ａに、絶縁膜１１６を絶縁膜７２１Ｂに、導電膜１２０ｂを導電膜７２０に、それぞれ読み替えることができる。
【０４２２】
トランジスタ１００は、基板１０２上の第１のゲート電極として機能する導電膜１０４と、基板１０２及び導電膜１０４上の絶縁膜１０６と、絶縁膜１０６上の絶縁膜１０７と、絶縁膜１０７上の酸化物半導体膜１０８と、酸化物半導体膜１０８と電気的に接続されるソース電極として機能する導電膜１１２ａと、酸化物半導体膜１０８と電気的に接続されるドレイン電極として機能する導電膜１１２ｂと、酸化物半導体膜１０８、導電膜１１２ａ、及び１１２ｂ上の絶縁膜１１４、１１６と、絶縁膜１１６上に設けられ、且つ導電膜１１２ｂと電気的に接続される導電膜１２０ａと、絶縁膜１１６上の導電膜１２０ｂと、絶縁膜１１６及び導電膜１２０ａ、１２０ｂ上の絶縁膜１１８と、を有する。
【０４２３】
また、絶縁膜１０６、１０７は、トランジスタ１００の第１のゲート絶縁膜としての機能を有し、絶縁膜１１４、１１６は、トランジスタ１００の第２のゲート絶縁膜としての機能を有し、絶縁膜１１８は、トランジスタ１００の保護絶縁膜としての機能を有する。なお、本明細書等において、絶縁膜１０６、１０７を第１の絶縁膜と、絶縁膜１１４、１１６を第２の絶縁膜と、絶縁膜１１８を第３の絶縁膜と、それぞれ呼称する場合がある。
【０４２４】
なお、導電膜１２０ｂをトランジスタ１００の第２のゲート電極に用いることができる。
【０４２５】
また、トランジスタ１００を表示パネルに用いる場合は、導電膜１２０ａを表示素子の電極に用いることができる。
【０４２６】
また、酸化物半導体膜１０８は、第１のゲート電極として機能する導電膜１０４側の酸化物半導体膜１０８ｂと、酸化物半導体膜１０８ｂ上の酸化物半導体膜１０８ｃと、を有する。また、酸化物半導体膜１０８ｂ及び酸化物半導体膜１０８ｃは、Ｉｎと、Ｍ（ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、またはＳｎ）と、Ｚｎと、を有する。
【０４２７】
例えば、酸化物半導体膜１０８ｂとしては、Ｉｎの原子数比がＭの原子数比より多い領域を有すると好ましい。また、酸化物半導体膜１０８ｃとしては、酸化物半導体膜１０８ｂよりもＩｎの原子数が少ない領域を有すると好ましい。
【０４２８】
酸化物半導体膜１０８ｂが、Ｉｎの原子数比がＭの原子数比より多い領域を有することで、トランジスタ１００の電界効果移動度（単に移動度、またはμＦＥという場合がある）を高くすることができる。具体的には、トランジスタ１００の電界効果移動度が１０ｃｍ２／Ｖｓを超える、さらに好ましくはトランジスタ１００の電界効果移動度が３０ｃｍ２／Ｖｓを超えることが可能となる。
【０４２９】
例えば、上記の電界効果移動度が高いトランジスタを、ゲート信号を生成するゲートドライバ（とくに、ゲートドライバが有するシフトレジスタの出力端子に接続されるデマルチプレクサ）に用いることで、額縁幅の狭い（狭額縁ともいう）半導体装置または表示装置を提供することができる。
【０４３０】
一方で、酸化物半導体膜１０８ｂが、Ｉｎの原子数比がＭの原子数比より多い領域を有する場合、光照射時にトランジスタ１００の電気特性が変動しやすくなる。しかしながら、本発明の一態様の半導体装置においては、酸化物半導体膜１０８ｂ上に酸化物半導体膜１０８ｃが形成されている。また、酸化物半導体膜１０８ｃは、酸化物半導体膜１０８ｂよりもＩｎの原子数比が少ない領域を有するため、酸化物半導体膜１０８ｂよりもＥｇが大きくなる。したがって、酸化物半導体膜１０８ｂと、酸化物半導体膜１０８ｃとの積層構造である酸化物半導体膜１０８は、光負バイアスストレス試験による耐性を高めることが可能となる。
【０４３１】
また、酸化物半導体膜１０８中、特に酸化物半導体膜１０８ｂのチャネル領域に混入する水素または水分などの不純物は、トランジスタ特性に影響を与えるため問題となる。したがって、酸化物半導体膜１０８ｂ中のチャネル領域においては、水素または水分などの不純物が少ないほど好ましい。また、酸化物半導体膜１０８ｂ中のチャネル領域に形成される酸素欠損は、トランジスタ特性に影響を与えるため問題となる。例えば、酸化物半導体膜１０８ｂのチャネル領域中に酸素欠損が形成されると、該酸素欠損に水素が結合し、キャリア供給源となる。酸化物半導体膜１０８ｂのチャネル領域中にキャリア供給源が生成されると、酸化物半導体膜１０８ｂを有するトランジスタ１００の電気特性の変動、代表的にはしきい値電圧のシフトが生じる。したがって、酸化物半導体膜１０８ｂのチャネル領域においては、酸素欠損が少ないほど好ましい。
【０４３２】
そこで、本発明の一態様においては、酸化物半導体膜１０８に接する絶縁膜、具体的には、酸化物半導体膜１０８の下方に形成される絶縁膜１０７、及び酸化物半導体膜１０８の上方に形成される絶縁膜１１４、１１６が過剰酸素を含有する構成である。絶縁膜１０７、及び絶縁膜１１４、１１６から酸化物半導体膜１０８へ酸素または過剰酸素を移動させることで、酸化物半導体膜中の酸素欠損を低減することが可能となる。よって、トランジスタ１００の電気特性、特に光照射におけるトランジスタ１００の変動を抑制することが可能となる。
【０４３３】
また、本発明の一態様においては、絶縁膜１０７、及び絶縁膜１１４、１１６に過剰酸素を含有させるために、作製工程の増加がない、または作製工程の増加が極めて少ない作製方法を用いる。よって、トランジスタ１００の歩留まりを高くすることが可能である。
【０４３４】
具体的には、酸化物半導体膜１０８ｂを形成する工程において、スパッタリング法を用い、酸素ガスを含む雰囲気にて酸化物半導体膜１０８ｂを形成することで、酸化物半導体膜１０８ｂの被形成面となる、絶縁膜１０７に酸素または過剰酸素を添加する。
【０４３５】
また、導電膜１２０ａ、１２０ｂを形成する工程において、スパッタリング法を用い、酸素ガスを含む雰囲気にて導電膜１２０ａ、１２０ｂを形成することで、導電膜１２０ａ、１２０ｂの被形成面となる、絶縁膜１１６に酸素または過剰酸素を添加する。なお、絶縁膜１１６に酸素または過剰酸素を添加する際に、絶縁膜１１６の下方に位置する絶縁膜１１４、及び酸化物半導体膜１０８にも酸素または過剰酸素が添加される場合がある。
【０４３６】
＜酸化物導電体＞
次に、酸化物導電体について説明する。導電膜１２０ａ、１２０ｂを形成する工程において、導電膜１２０ａ、１２０ｂは、絶縁膜１１４、１１６から酸素の放出を抑制する保護膜として機能する。また、導電膜１２０ａ、１２０ｂは、絶縁膜１１８を形成する工程の前においては、半導体としての機能を有し、絶縁膜１１８を形成する工程の後においては、導電膜１２０ａ、１２０ｂは、導電体としての機能を有する。
【０４３７】
導電膜１２０ａ、１２０ｂを導電体として機能させるためには、導電膜１２０ａ、１２０ｂに酸素欠損を形成し、該酸素欠損に絶縁膜１１８から水素を添加すると、伝導帯近傍にドナー準位が形成される。この結果、導電膜１２０ａ、１２０ｂは、導電性が高くなり導電体化する。導電体化された導電膜１２０ａ、１２０ｂを、それぞれ酸化物導電体ということができる。一般に、酸化物半導体は、エネルギーギャップが大きいため、可視光に対して透光性を有する。一方、酸化物導電体は、伝導帯近傍にドナー準位を有する酸化物半導体である。したがって、酸化物導電体は、ドナー準位による吸収の影響は小さく、可視光に対して酸化物半導体と同程度の透光性を有する。
【０４３８】
＜半導体装置の構成要素＞
以下に、本実施の形態の半導体装置に含まれる構成要素について、詳細に説明する。
【０４３９】
なお、以下の材料については、実施の形態３において説明する材料と同様の材料を用いることができる。
【０４４０】
実施の形態３において説明する基板１０２に用いることができる材料を基板１０２に用いることができる。また、実施の形態３において説明する絶縁膜１０６、１０７に用いることができる材料を絶縁膜１０６、１０７に用いることができる。
【０４４１】
また、実施の形態３において説明するゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極として機能する導電膜に用いることができる材料を、第１のゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極として機能する導電膜に用いることができる。
【０４４２】
《酸化物半導体膜》
酸化物半導体膜１０８としては、先に示す材料を用いることができる。
【０４４３】
酸化物半導体膜１０８ｂがＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ＞Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１等が挙げられる。
【０４４４】
また、酸化物半導体膜１０８ｃがＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ≦Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：３：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：３：４、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：３：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：４：５等が挙げられる。
【０４４５】
また、酸化物半導体膜１０８ｂ及び酸化物半導体膜１０８ｃがＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、スパッタリングターゲットとしては、多結晶のＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を含むターゲットを用いると好ましい。多結晶のＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を含むターゲットを用いることで、結晶性を有する酸化物半導体膜１０８ｂ及び酸化物半導体膜１０８ｃを形成しやすくなる。なお、成膜される酸化物半導体膜１０８ｂ及び酸化物半導体膜１０８ｃの原子数比はそれぞれ、誤差として上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。例えば、酸化物半導体膜１０８ｂのスパッタリングターゲットとして、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：４．１を用いる場合、成膜される酸化物半導体膜１０８ｂの原子数比は、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：３近傍となる場合がある。
【０４４６】
また、酸化物半導体膜１０８は、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上である。このように、エネルギーギャップの広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタ１００のオフ電流を低減することができる。とくに、酸化物半導体膜１０８ｂには、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２ｅＶ以上３．０ｅＶ以下の酸化物半導体膜を用い、酸化物半導体膜１０８ｃには、エネルギーギャップが２．５ｅＶ以上３．５ｅＶ以下の酸化物半導体膜を用いると、好適である。また、酸化物半導体膜１０８ｂよりも酸化物半導体膜１０８ｃのエネルギーギャップが大きい方が好ましい。
【０４４７】
また、酸化物半導体膜１０８ｂ、及び酸化物半導体膜１０８ｃの厚さは、それぞれ３ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以上１００ｎｍ以下、さらに好ましくは３ｎｍ以上５０ｎｍ以下とする。
【０４４８】
また、酸化物半導体膜１０８ｃとしては、キャリア密度の低い酸化物半導体膜を用いる。例えば、酸化物半導体膜１０８ｃは、キャリア密度が１×１０１７個／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１５個／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１３個／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１１個／ｃｍ３以下とする。
【０４４９】
なお、これらに限られず、必要とするトランジスタの半導体特性及び電気特性（電界効果移動度、しきい値電圧等）に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とするトランジスタの半導体特性を得るために、酸化物半導体膜１０８ｂ、及び酸化物半導体膜１０８ｃのキャリア密度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。
【０４５０】
なお、酸化物半導体膜１０８ｂ、及び酸化物半導体膜１０８ｃとしては、それぞれ不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い酸化物半導体膜を用いることで、さらに優れた電気特性を有するトランジスタを作製することができ好ましい。ここでは、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い（酸素欠損の少ない）ことを高純度真性または実質的に高純度真性とよぶ。高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を低くすることができる。従って、該酸化物半導体膜にチャネル領域が形成されるトランジスタは、しきい値電圧がマイナスとなる電気特性（ノーマリーオンともいう。）になることが少ない。また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、欠陥準位密度が低いため、トラップ準位密度も低くなる場合がある。また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、オフ電流が著しく小さく、チャネル幅が１×１０６μｍでチャネル長Ｌが１０μｍの素子であっても、ソース電極とドレイン電極間の電圧（ドレイン電圧）が１Ｖから１０Ｖの範囲において、オフ電流が、半導体パラメータアナライザの測定限界以下、すなわち１×１０−１３Ａ以下という特性を得ることができる。
【０４５１】
したがって、上記高純度真性、または実質的に高純度真性の酸化物半導体膜にチャネル領域が形成されるトランジスタは、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトランジスタとすることができる。なお、酸化物半導体膜のトラップ準位に捕獲された電荷は、消失するまでに要する時間が長く、あたかも固定電荷のように振る舞うことがある。そのため、トラップ準位密度の高い酸化物半導体膜にチャネル領域が形成されるトランジスタは、電気特性が不安定となる場合がある。不純物としては、水素、窒素、アルカリ金属、またはアルカリ土類金属等がある。
【０４５２】
酸化物半導体膜に含まれる水素は、金属原子と結合する酸素と反応して水になると共に、酸素が脱離した格子（または酸素が脱離した部分）に酸素欠損を形成する。該酸素欠損に水素が入ることで、キャリアである電子が生成される場合がある。また、水素の一部が金属原子と結合する酸素と結合して、キャリアである電子を生成することがある。従って、水素が含まれている酸化物半導体膜を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため、酸化物半導体膜１０８は水素ができる限り低減されていることが好ましい。具体的には、酸化物半導体膜１０８において、ＳＩＭＳ分析により得られる水素濃度を、２×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは５×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする。
【０４５３】
また、酸化物半導体膜１０８ｂは、酸化物半導体膜１０８ｃよりも水素濃度が少ない領域を有すると好ましい。酸化物半導体膜１０８ｂの方が、酸化物半導体膜１０８ｃよりも水素濃度が少ない領域を有すことにより、信頼性の高い半導体装置とすることができる。
【０４５４】
また、酸化物半導体膜１０８ｂにおいて、第１４族元素の一つであるシリコンや炭素が含まれると、酸化物半導体膜１０８ｂにおいて酸素欠損が増加し、ｎ型化してしまう。このため、酸化物半導体膜１０８ｂにおけるシリコンや炭素の濃度と、酸化物半導体膜１０８ｂとの界面近傍のシリコンや炭素の濃度（ＳＩＭＳ分析により得られる濃度）を、２×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする。
【０４５５】
また、酸化物半導体膜１０８ｂにおいて、ＳＩＭＳ分析により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にする。アルカリ金属及びアルカリ土類金属は、酸化物半導体と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため、酸化物半導体膜１０８ｂのアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を低減することが好ましい。
【０４５６】
また、酸化物半導体膜１０８ｂに窒素が含まれていると、キャリアである電子が生じ、キャリア密度が増加し、ｎ型化しやすい。この結果、窒素が含まれている酸化物半導体膜を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。従って、該酸化物半導体膜において、窒素はできる限り低減されていることが好ましい、例えば、ＳＩＭＳ分析により得られる窒素濃度は、５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にすることが好ましい。
【０４５７】
また、酸化物半導体膜１０８ｂ、及び酸化物半導体膜１０８ｃは、それぞれ非単結晶構造でもよい。非単結晶構造は、例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ  Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶構造、微結晶構造、または非晶質構造を含む。非単結晶構造において、非晶質構造は最も欠陥準位密度が高く、ＣＡＡＣ−ＯＳは最も欠陥準位密度が低い。
【０４５８】
《第２のゲート絶縁膜として機能する絶縁膜》
絶縁膜１１４、１１６は、トランジスタ１００の第２のゲート絶縁膜として機能する。また、絶縁膜１１４、１１６は、酸化物半導体膜１０８に酸素を供給する機能を有する。すなわち、絶縁膜１１４、１１６は、酸素を有する。また、絶縁膜１１４は、酸素を透過することのできる絶縁膜である。なお、絶縁膜１１４は、後に形成する絶縁膜１１６を形成する際の、酸化物半導体膜１０８へのダメージ緩和膜としても機能する。
【０４５９】
例えば、実施の形態３において説明する絶縁膜１１４、１１６を絶縁膜１１４、１１６に用いることができる。
【０４６０】
《導電膜として機能する酸化物半導体膜、及び第２のゲート電極として機能する酸化物半導体膜》
先に記載の酸化物半導体膜１０８と同様の材料を、導電膜１２０ａ、及び第２のゲート電極として機能する導電膜１２０ｂに用いることができる。
【０４６１】
すなわち、導電膜１２０ａ、及び第２のゲート電極として機能する導電膜１２０ｂは、酸化物半導体膜１０８（酸化物半導体膜１０８ｂ及び酸化物半導体膜１０８ｃ）に含まれる金属元素を有する。例えば、第２のゲート電極として機能する導電膜１２０ｂと、酸化物半導体膜１０８（酸化物半導体膜１０８ｂ及び酸化物半導体膜１０８ｃ）と、が同一の金属元素を有する構成とすることで、製造コストを抑制することが可能となる。
【０４６２】
例えば、導電膜１２０ａ、及び第２のゲート電極として機能する導電膜１２０ｂとしては、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ≧Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１等が挙げられる。
【０４６３】
また、導電膜１２０ａ、及び第２のゲート電極として機能する導電膜１２０ｂの構造としては、単層構造または２層以上の積層構造とすることができる。なお、導電膜１２０ａ、１２０ｂが積層構造の場合においては、上記のスパッタリングターゲットの組成に限定されない。
【０４６４】
《トランジスタの保護絶縁膜として機能する絶縁膜》
絶縁膜１１８は、トランジスタ１００の保護絶縁膜として機能する。
【０４６５】
絶縁膜１１８は、水素及び窒素のいずれか一方または双方を有する。または、絶縁膜１１８は、窒素及びシリコンを有する。また、絶縁膜１１８は、酸素、水素、水、アルカリ金属、アルカリ土類金属等のブロッキングできる機能を有する。絶縁膜１１８を設けることで、酸化物半導体膜１０８からの酸素の外部への拡散と、絶縁膜１１４、１１６に含まれる酸素の外部への拡散と、外部から酸化物半導体膜１０８への水素、水等の入り込みを防ぐことができる。
【０４６６】
また、絶縁膜１１８は、導電膜１２０ａ、及び第２のゲート電極として機能する導電膜１２０ｂに、水素及び窒素のいずれか一方または双方を供給する機能を有する。特に絶縁膜１１８としては、水素を含み、当該水素を導電膜１２０ａ、１２０ｂに供給する機能を有すると好ましい。絶縁膜１１８から導電膜１２０ａ、１２０ｂに水素が供給されることで、導電膜１２０ａ、１２０ｂは、導電体としての機能を有する。
【０４６７】
絶縁膜１１８としては、例えば、窒化物絶縁膜を用いることができる。該窒化物絶縁膜としては、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム等がある。
【０４６８】
なお、上記記載の、導電膜、絶縁膜、酸化物半導体膜などの様々な膜は、スパッタリング法やＰＥＣＶＤ法により形成することができるが、他の方法、例えば、熱ＣＶＤ法により形成してもよい。熱ＣＶＤ法の例としてＭＯＣＶＤ法やＡＬＤ法を用いても良い。具体的には、実施の形態３において説明する方法により形成することができる。
【０４６９】
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。
【０４７０】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の素子を用いたタッチパネルの構成について、図１６を参照しながら説明する。
【０４７１】
図１６は、本実施の形態で例示するタッチパネル１７００の斜視図である。なお明瞭化のため、代表的な構成要素のみを図１６に示す。
【０４７２】
タッチパネル１７００は、表示部１７０１とタッチセンサ１７９５を備える（図１６（Ｂ）参照）。また、タッチパネル１７００は、基板１７１０、基板１７７０および基板１７９０を有する。
【０４７３】
表示部１７０１は、基板１７１０、基板１７１０上に複数の画素および当該画素に信号を供給することができる複数の配線１７１１を備える。複数の配線１７１１は、基板１７１０の外周部にまで引き回され、その一部が端子１７１９を構成している。端子１７１９はＦＰＣ１７０９（１）と電気的に接続する。
【０４７４】
＜タッチセンサ＞
基板１７９０には、タッチセンサ１７９５と、タッチセンサ１７９５と電気的に接続する複数の配線１７９８を備える。複数の配線１７９８は基板１７９０の外周部に引き回され、その一部は端子を構成する。そして、当該端子はＦＰＣ１７０９（２）と電気的に接続される。なお、図１６（Ｂ）では明瞭化のため、基板１７９０の裏面側（基板１７９０と対向する面側）に設けられるタッチセンサ１７９５の電極や配線等を実線で示している。
【０４７５】
タッチセンサ１７９５として、例えば静電容量方式のタッチセンサを適用できる。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。
【０４７６】
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可能となるため好ましい。
【０４７７】
以下では、投影型静電容量方式のタッチセンサを適用する場合について、図１６（Ｂ）を用いて説明する。
【０４７８】
なお、指等の検知対象の近接または接触を検知することができるさまざまなセンサを適用することができる。
【０４７９】
投影型静電容量方式のタッチセンサ１７９５は、電極１７９１と電極１７９２を有する。電極１７９１は複数の配線１７９８のいずれかと電気的に接続し、電極１７９２は複数の配線１７９８の他のいずれかと電気的に接続する。
【０４８０】
電極１７９２は、図１６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、一方向に繰り返し配置された複数の四辺形が角部で接続された形状を有する。
【０４８１】
電極１７９１は四辺形であり、電極１７９２が延在する方向と交差する方向に繰り返し配置されている。
【０４８２】
配線１７９４は、電極１７９２を挟む二つの電極１７９１を電気的に接続する。このとき、電極１７９２と配線１７９４の交差部の面積ができるだけ小さくなる形状が好ましい。これにより、電極が設けられていない領域の面積を低減でき、透過率のムラを低減できる。その結果、タッチセンサ１７９５を透過する光の輝度ムラを低減することができる。
【０４８３】
なお、電極１７９１、電極１７９２の形状はこれに限られず、様々な形状を取りうる。例えば、複数の電極１７９１をできるだけ隙間が生じないように配置し、絶縁膜を介して電極１７９２を、電極１７９１と重ならない領域ができるように離れて複数設ける構成としてもよい。このとき、隣接する二つの電極１７９２の間に、これらとは電気的に絶縁されたダミー電極を設けると、透過率の異なる領域の面積を低減できるため好ましい。
【０４８４】
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。
【０４８５】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様の反射型の表示装置を有する表示モジュール及び電子機器について、図１７及び図１８を用いて説明を行う。
【０４８６】
図１７に示す表示モジュール８０００は、上部カバー８００１と下部カバー８００２との間に、ＦＰＣ８００３に接続されたタッチパネル８００４、ＦＰＣ８００５に接続された表示パネル８００６、フレーム８００９、プリント基板８０１０、バッテリ８０１１を有する。
【０４８７】
本発明の一態様の表示装置は、例えば、表示パネル８００６に用いることができる。
【０４８８】
上部カバー８００１及び下部カバー８００２は、タッチパネル８００４及び表示パネル８００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
【０４８９】
タッチパネル８００４は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパネルを表示パネル８００６に重畳して用いることができる。また、表示パネル８００６の対向基板（封止基板）に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。また、表示パネル８００６の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチパネルとすることも可能である。
【０４９０】
フレーム８００９は、表示パネル８００６の保護機能の他、プリント基板８０１０の動作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレーム８００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。
【０４９１】
プリント基板８０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても良いし、別途設けたバッテリ８０１１による電源であってもよい。バッテリ８０１１は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
【０４９２】
また、表示モジュール８０００は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して設けてもよい。
【０４９３】
図１８（Ａ）乃至図１８（Ｇ）は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐体５０００、表示部５００１、スピーカ５００３、ＬＥＤランプ５００４、操作キー５００５（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子５００６、センサ５００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン５００８、等を有することができる。
【０４９４】
図１８（Ａ）はモバイルコンピュータであり、上述したものの他に、スイッチ５００９、赤外線ポート５０１０、等を有することができる。図１８（Ｂ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（たとえば、ＤＶＤ再生装置）であり、上述したものの他に、第２表示部５００２、記録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図１８（Ｃ）はゴーグル型ディスプレイであり、上述したものの他に、第２表示部５００２、支持部５０１２、イヤホン５０１３、等を有することができる。図１８（Ｄ）は携帯型遊技機であり、上述したものの他に、記録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図１８（Ｅ）はテレビ受像機能付きデジタルカメラであり、上述したものの他に、アンテナ５０１４、シャッターボタン５０１５、受像部５０１６、等を有することができる。図１８（Ｆ）は携帯型遊技機であり、上述したものの他に、第２表示部５００２、記録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図１８（Ｇ）は持ち運び型テレビ受像器であり、上述したものの他に、信号の送受信が可能な充電器５０１７、等を有することができる。
【０４９５】
図１８（Ａ）乃至図１８（Ｇ）に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。さらに、複数の表示部を有する電子機器においては、一つの表示部を主として画像情報を表示し、別の一つの表示部を主として文字情報を表示する機能、または、複数の表示部に視差を考慮した画像を表示することで立体的な画像を表示する機能、等を有することができる。さらに、受像部を有する電子機器においては、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を自動または手動で補正する機能、撮影した画像を記録媒体（外部又はカメラに内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図１８（Ａ）乃至図１８（Ｇ）に示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。
【０４９６】
図１８（Ｈ）は、スマートウオッチであり、筐体７３０２、表示パネル７３０４、操作ボタン７３１１、７３１２、接続端子７３１３、バンド７３２１、留め金７３２２、等を有する。
【０４９７】
ベゼル部分を兼ねる筐体７３０２に搭載された表示パネル７３０４は、非矩形状の表示領域を有している。なお、表示パネル７３０４としては、矩形状の表示領域としてもよい。表示パネル７３０４は、時刻を表すアイコン７３０５、その他のアイコン７３０６等を表示することができる。
【０４９８】
なお、図１８（Ｈ）に示すスマートウオッチは、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。
【０４９９】
また、筐体７３０２の内部に、スピーカ、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン等を有することができる。なお、スマートウオッチは、発光素子をその表示パネル７３０４に用いることにより作製することができる。
【０５００】
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。
【実施例】
【０５０１】
本実施例では、作製した本発明の一態様の情報処理装置について、図１９乃至図２１を参照しながら説明する。
【０５０２】
図１９は、作製した情報処理装置の表示部２７３０の構成を説明する図である。図１９（Ａ）は、表示部２７３０の構成を説明する図である。図１９（Ｂ）、（Ｃ）は、表示部２７３０の表示状態を説明する偏光顕微鏡写真である。
【０５０３】
図２０は、画素２７０２（ｉ，ｊ）の構成を説明する図である。図２０（Ａ）は、画素２７０２（ｉ，ｊ）の構成を説明する上面図であり、図２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）の切断線ａ−ａ’における副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｒの構成を説明する断面図である。
【０５０４】
図２１は、本発明の一態様の情報処理装置の特性を説明する図である。図２１（Ａ）は、作製した情報処理装置が表示することができる色の範囲を説明する色度図である。図２１（Ｂ）は、１Ｈｚの頻度で選択信号を供給する方法を用いて画像を表示した場合の反射率の継時的な変化を、さまざまな階調において評価した結果を説明する図である。なお、図２１（Ａ）には、４３４ｐｐｉの画素密度を備える表示部の評価結果と、２１２ｐｐｉの画素密度を備える表示部の評価結果と、が示されている。
【０５０５】
＜構成＞
本実施例で説明する情報処理装置の表示部２７３０は、画素２７０２（ｉ，ｊ）および画素２７０２（ｉ＋１，ｊ）と、画素２７０２（ｉ，ｊ）および画素２７０２（ｉ，ｊ＋１）と、走査線Ｇ（ｉ）１、走査線Ｇ（ｉ）２および走査線Ｇ（ｉ）３と、信号線Ｓ（ｊ）と、を有する。また、信号線Ｓ（ｊ＋１）を有する（図１９（Ａ）参照）。
【０５０６】
画素２７０２（ｉ，ｊ）および画素２７０２（ｉ，ｊ＋１）は、行方向（図中に矢印Ｒで示す）に配設された。画素２７０２（ｉ，ｊ）および画素２７０２（ｉ＋１，ｊ）は、行方向と交差する列方向（図中に矢印Ｃで示す）に配設された。
【０５０７】
走査線Ｇ（ｉ）１、走査線Ｇ（ｉ）２および走査線Ｇ（ｉ）３は画素２７０２（ｉ，ｊ）および画素２７０２（ｉ＋１，ｊ）と電気的に接続された。信号線Ｓ（ｊ）は画素２７０２（ｉ，ｊ）および画素２７０２（ｉ，ｊ＋１）と電気的に接続された。
【０５０８】
画素２７０２（ｉ，ｊ）、画素２７０２（ｉ＋１，ｊ）および画素２７０２（ｉ，ｊ＋１）を含む一群の画素は、４３４ｐｐｉの精細度で配置された。
【０５０９】
画素２７０２（ｉ，ｊ）は、副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｒ、副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｇおよび副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｂを備える（図１９（Ａ）および図２０（Ａ）参照）。
【０５１０】
副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｒは、走査線Ｇ（ｉ）１および信号線Ｓ（ｊ）と電気的に接続された。副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｇは、走査線Ｇ（ｉ）２および信号線Ｓ（ｊ）と電気的に接続された。副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｂは、走査線Ｇ（ｉ）３および信号線Ｓ（ｊ）と電気的に接続された。
【０５１１】
画素２７０２（ｉ，ｊ＋１）は、副画素２７０２（ｉ，ｊ＋１）Ｒを備える。副画素２７０２（ｉ，ｊ＋１）Ｒは、走査線Ｇ（ｉ）１および信号線Ｓ（ｊ＋１）と電気的に接続された。
【０５１２】
副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｇは、副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｒの面積と等しい面積を備える。副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｂは、副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｒの面積の１．０７倍の面積を備える。これにより、反射率の低下を防ぎつつ、白表示時の色度座標を改善することができた。
【０５１３】
なお、副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｒは、信号線Ｓ（ｊ）および配線ＣＳＣＯＭと電気的に接続され、導電膜２７０４、絶縁膜２７０６、絶縁膜２７２１、導電膜２７２０、絶縁膜２７２８および導電膜２７５１を備える（図２０（Ａ）および図２０（Ｂ）参照）。なお、配線ＣＳＣＯＭは容量素子の一方の電極として機能し、導電膜２７０４はゲート電極として機能し、絶縁膜２７０６はゲート絶縁膜として機能し、導電膜２７２０は第２のゲート電極として機能する。また、絶縁膜２７２１は不純物の拡散を抑制する機能を備え、絶縁膜２７２８はさまざまな構造がもたらす凹凸を平坦化する機能を備え、導電膜２７５１は液晶素子の液晶の配向を制御する電界を印加する機能を備える。
【０５１４】
＜仕様＞
作製した表示部２７３０の仕様を表１に示す。なお、２つの異なる周波数で表示部２７３０を駆動することができる。例えば、選択信号を６０Ｈｚの頻度で供給して動画を表示することができる。また、選択信号を１Ｈｚの頻度で供給して静止画を表示することができる。
【０５１５】
【表１】
2016173814.tif 000003
【０５１６】
＜駆動方法＞
本実施例では、信号線Ｓ（ｊ）に供給する信号の極性と異なる極性の信号を信号線Ｓ（ｊ）に隣接する信号線Ｓ（ｊ＋１）に供給する方法を、表示部２７３０を駆動する方法に用いた。これにより、消費電力を低減することができる。なお、信号線Ｓ（ｊ）に電気的に接続される副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｒの電位は、信号線Ｓ（ｊ）に隣接する信号線Ｓ（ｊ＋１）に電気的に接続する副画素２７０２（ｉ，ｊ＋１）Ｒの一部の領域に影響を与える。
【０５１７】
矩形の形状を備える副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｒの短辺を信号線Ｓ（ｊ）が延在する列方向に沿うように配置し、長辺を走査線Ｇ（ｉ）が延在する行方向に沿うように配置した。これにより、副画素２７０２（ｉ，ｊ＋１）Ｒの面積に占める、副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｒの電位に影響される領域の面積の割合を小さくすることができる。
【０５１８】
例えば、信号線Ｓ（ｊ）に電気的に接続される副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｒの電位が、副画素２７０２（ｉ，ｊ＋１）Ｒに液晶材料の配向欠陥を生じさせる場合、上記の配置により、副画素２７０２（ｉ，ｊ＋１）Ｒの面積に占める、配向欠陥が生じる領域の面積の割合を、小さくすることができる。
【０５１９】
また、液晶材料の配向欠陥から光が漏れてしまう場合、意図しない光を遮るために遮光膜ＢＭ（ブラックマトリクスともいう）を配置する必要が生じ、副画素の開口率が低下してしまう。しかし、上記の配置により、副画素の開口率の低下を抑制することができる。具体的には、本実施例では、列方向にのみ延在する遮光膜ＢＭを用い、行方向には遮光膜ＢＭを配置しなかった（図１９（Ｂ）参照）。言い換えると、副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｒおよび副画素２７０２（ｉ，ｊ＋１）Ｒの間には、遮光膜ＢＭは配設されていない。その結果、４３４ｐｐｉの高い画素密度において、８１％の高い開口率および２８％の高い反射率を両立することができた。
【０５２０】
また、信号線Ｓ（ｊ＋１）は信号線Ｓ（ｊ）に供給する信号の極性と異なる極性の信号が供給され、副画素２７０２（ｉ，ｊ＋１）Ｒは信号線Ｓ（ｊ＋１）と電気的に接続され、副画素２７０２（ｉ，ｊ＋１）Ｒは副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｒと隣接し、副画素２７０２（ｉ，ｊ＋１）Ｒは副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｒと同じ色の表示をする機能を備える（図１９（Ａ）参照）。これにより、副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｒの電位が副画素２７０２（ｉ，ｊ＋１）の一部の表示に与える影響を、認知されにくくすることができる。
【０５２１】
例えば、副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｒおよび副画素２７０２（ｉ，ｊ＋１）Ｒの間に横方向（行方向とも言える）の電界が生じる場合、スプレイ配向、ベンド配向が形成され、フレクソエレクトリック分極を生じる。フレクソエレクトリック分極は、リフレッシュ動作に伴う極性（方位）の反転に影響されるため、リフレッシュ動作に伴うチラツキの発生要因となる場合がある。特に、３０Ｈｚ未満の頻度で行われるリフレッシュ動作に伴うチラツキは認知されやすい。
【０５２２】
しかし、上記の配置により、副画素２７０２（ｉ，ｊ＋１）Ｒは副画素２７０２（ｉ，ｊ）Ｒと同じ色の表示をする機能を備える。これにより、色ずれを伴うチラツキより認知されにくい同じ色の成分にチラツキが生じる。
【０５２３】
＜評価結果＞
以下の評価結果の通り、本実施の形態で作製した情報処理装置は、良好な画像を表示することができた。また、利便性または信頼性に優れた新規な情報処理装置を提供することができた。
【０５２４】
同じ色の表示をする副画素に異なる極性の信号を供給し、異なる極性の信号がもたらす影響を低減することができた（図１９（Ｂ）参照）。その結果、色ずれを抑制することができ、ＮＴＳＣ比３７％の色再現性を、反射型の表示装置において実現できた（図２１（Ａ）参照）。
【０５２５】
また、１Ｈｚの頻度で選択信号を供給する方法を用いて画像を表示した場合の反射率の継時的な変化を、さまざまな階調において評価した。具体的には、１００％画像（白画像とも言える）、０％画像（黒画像とも言える）および中間調の画像を表示した。中間調の画像は、７５％画像、５２％画像、および３２％画像を表示し、それぞれの画像を表示しながら反射率を測定した。
【０５２６】
測定期間中に観測した最大の反射率を１００として、他の反射率を規格した（図２１（Ｂ）参照）。いずれの画像を表示した場合においても、反射率の継時的な変化は１．２２％未満であり、認知することができるチラツキが抑制された表示部を実現できた。
【０５２７】
なお、Ｐ．Ｇ．Ｊ．Ｂａｒｔｅｎ氏が提唱する視覚に関する数式モデルに基づく伝達関数によれば、一般的な読書時の鑑賞距離３０ｃｍで６ｉｎｃｈ程度のディスプレイを鑑賞した場合、チラツキを感じる明るさの最小変動量は、１．２２％程度と見積もられる。
【０５２８】
例えば、本明細書等において、ＸとＹとが接続されている、と明示的に記載されている場合は、ＸとＹとが電気的に接続されている場合と、ＸとＹとが機能的に接続されている場合と、ＸとＹとが直接接続されている場合とが、本明細書等に開示されているものとする。したがって、所定の接続関係、例えば、図または文章に示された接続関係に限定されず、図または文章に示された接続関係以外のものも、図または文章に記載されているものとする。
【０５２９】
ここで、Ｘ、Ｙは、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など）であるとする。
【０５３０】
ＸとＹとが直接的に接続されている場合の一例としては、ＸとＹとの電気的な接続を可能とする素子（例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示素子、発光素子、負荷など）が、ＸとＹとの間に接続されていない場合であり、ＸとＹとの電気的な接続を可能とする素子（例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示素子、発光素子、負荷など）を介さずに、ＸとＹとが、接続されている場合である。
【０５３１】
ＸとＹとが電気的に接続されている場合の一例としては、ＸとＹとの電気的な接続を可能とする素子（例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示素子、発光素子、負荷など）が、ＸとＹとの間に１個以上接続されることが可能である。なお、スイッチは、オンオフが制御される機能を有している。つまり、スイッチは、導通状態（オン状態）、または、非導通状態（オフ状態）になり、電流を流すか流さないかを制御する機能を有している。または、スイッチは、電流を流す経路を選択して切り替える機能を有している。なお、ＸとＹとが電気的に接続されている場合は、ＸとＹとが直接的に接続されている場合を含むものとする。
【０５３２】
ＸとＹとが機能的に接続されている場合の一例としては、ＸとＹとの機能的な接続を可能とする回路（例えば、論理回路（インバータ、ＮＡＮＤ回路、ＮＯＲ回路など）、信号変換回路（ＤＡ変換回路、ＡＤ変換回路、ガンマ補正回路など）、電位レベル変換回路（電源回路（昇圧回路、降圧回路など）、信号の電位レベルを変えるレベルシフタ回路など）、電圧源、電流源、切り替え回路、増幅回路（信号振幅または電流量などを大きく出来る回路、オペアンプ、差動増幅回路、ソースフォロワ回路、バッファ回路など）、信号生成回路、記憶回路、制御回路など）が、ＸとＹとの間に１個以上接続されることが可能である。なお、一例として、ＸとＹとの間に別の回路を挟んでいても、Ｘから出力された信号がＹへ伝達される場合は、ＸとＹとは機能的に接続されているものとする。なお、ＸとＹとが機能的に接続されている場合は、ＸとＹとが直接的に接続されている場合と、ＸとＹとが電気的に接続されている場合とを含むものとする。
【０５３３】
なお、ＸとＹとが電気的に接続されている、と明示的に記載されている場合は、ＸとＹとが電気的に接続されている場合（つまり、ＸとＹとの間に別の素子又は別の回路を挟んで接続されている場合）と、ＸとＹとが機能的に接続されている場合（つまり、ＸとＹとの間に別の回路を挟んで機能的に接続されている場合）と、ＸとＹとが直接接続されている場合（つまり、ＸとＹとの間に別の素子又は別の回路を挟まずに接続されている場合）とが、本明細書等に開示されているものとする。つまり、電気的に接続されている、と明示的に記載されている場合は、単に、接続されている、とのみ明示的に記載されている場合と同様な内容が、本明細書等に開示されているものとする。
【０５３４】
なお、例えば、トランジスタのソース（又は第１の端子など）が、Ｚ１を介して（又は介さず）、Ｘと電気的に接続され、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）が、Ｚ２を介して（又は介さず）、Ｙと電気的に接続されている場合や、トランジスタのソース（又は第１の端子など）が、Ｚ１の一部と直接的に接続され、Ｚ１の別の一部がＸと直接的に接続され、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）が、Ｚ２の一部と直接的に接続され、Ｚ２の別の一部がＹと直接的に接続されている場合では、以下のように表現することが出来る。
【０５３５】
例えば、「ＸとＹとトランジスタのソース（又は第１の端子など）とドレイン（又は第２の端子など）とは、互いに電気的に接続されており、Ｘ、トランジスタのソース（又は第１の端子など）、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）、Ｙの順序で電気的に接続されている。」と表現することができる。または、「トランジスタのソース（又は第１の端子など）は、Ｘと電気的に接続され、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）はＹと電気的に接続され、Ｘ、トランジスタのソース（又は第１の端子など）、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）、Ｙは、この順序で電気的に接続されている」と表現することができる。または、「Ｘは、トランジスタのソース（又は第１の端子など）とドレイン（又は第２の端子など）とを介して、Ｙと電気的に接続され、Ｘ、トランジスタのソース（又は第１の端子など）、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）、Ｙは、この接続順序で設けられている」と表現することができる。これらの例と同様な表現方法を用いて、回路構成における接続の順序について規定することにより、トランジスタのソース（又は第１の端子など）と、ドレイン（又は第２の端子など）とを、区別して、技術的範囲を決定することができる。
【０５３６】
または、別の表現方法として、例えば、「トランジスタのソース（又は第１の端子など）は、少なくとも第１の接続経路を介して、Ｘと電気的に接続され、前記第１の接続経路は、第２の接続経路を有しておらず、前記第２の接続経路は、トランジスタを介した、トランジスタのソース（又は第１の端子など）とトランジスタのドレイン（又は第２の端子など）との間の経路であり、前記第１の接続経路は、Ｚ１を介した経路であり、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）は、少なくとも第３の接続経路を介して、Ｙと電気的に接続され、前記第３の接続経路は、前記第２の接続経路を有しておらず、前記第３の接続経路は、Ｚ２を介した経路である。」と表現することができる。または、「トランジスタのソース（又は第１の端子など）は、少なくとも第１の接続経路によって、Ｚ１を介して、Ｘと電気的に接続され、前記第１の接続経路は、第２の接続経路を有しておらず、前記第２の接続経路は、トランジスタを介した接続経路を有し、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）は、少なくとも第３の接続経路によって、Ｚ２を介して、Ｙと電気的に接続され、前記第３の接続経路は、前記第２の接続経路を有していない。」と表現することができる。または、「トランジスタのソース（又は第１の端子など）は、少なくとも第１の電気的パスによって、Ｚ１を介して、Ｘと電気的に接続され、前記第１の電気的パスは、第２の電気的パスを有しておらず、前記第２の電気的パスは、トランジスタのソース（又は第１の端子など）からトランジスタのドレイン（又は第２の端子など）への電気的パスであり、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）は、少なくとも第３の電気的パスによって、Ｚ２を介して、Ｙと電気的に接続され、前記第３の電気的パスは、第４の電気的パスを有しておらず、前記第４の電気的パスは、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）からトランジスタのソース（又は第１の端子など）への電気的パスである。」と表現することができる。これらの例と同様な表現方法を用いて、回路構成における接続経路について規定することにより、トランジスタのソース（又は第１の端子など）と、ドレイン（又は第２の端子など）とを、区別して、技術的範囲を決定することができる。
【０５３７】
なお、これらの表現方法は、一例であり、これらの表現方法に限定されない。ここで、Ｘ、Ｙ、Ｚ１、Ｚ２は、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など）であるとする。
【０５３８】
なお、回路図上は独立している構成要素同士が電気的に接続しているように図示されている場合であっても、１つの構成要素が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合もある。例えば配線の一部が電極としても機能する場合は、一の導電膜が、配線の機能、及び電極の機能の両方の構成要素の機能を併せ持っている。したがって、本明細書における電気的に接続とは、このような、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合も、その範疇に含める。
【符号の説明】
【０５３９】
Ｃ１    容量素子
ＦＰＣ    フレキシブルプリント基板
ＧＤ    駆動回路
ＧＤＡ    ゲートドライバ回路部
ＧＤ１    駆動回路
ＧＤ２    駆動回路
ＬＡＮ    ローカルエリアネットワーク
ＭＡ    トランジスタ
ＭＢ    トランジスタ
ＭＣ    トランジスタ
ＭＤ    トランジスタ
ＭＦ    トランジスタ
ＭＧ    トランジスタ
ＭＤＣ    トランジスタ
ＭＤＧ    トランジスタ
Ｐ１    位置情報
ＰＩＣ１    画像情報
ＰＩＣ２    画像情報
ＰＩＣ３    画像情報
ＰＩＣ４    画像情報
ＳＤ    駆動回路
ＳＤＡ    ソースドライバ回路部
ＳＷ    トランジスタ
ＳＷ１    トランジスタ
ＳＷ２    トランジスタ
Ｔ１    時刻
Ｔ２    時刻
Ｔ３    時刻
Ｔ４    時刻
Ｔ５    時刻
Ｔ６    時刻
Ｖ１    画像情報
Ｓ（ｊ）    信号線
ＶＰ    配線
ＶＣＯＭ    配線
ＣＳＣＯＭ    配線
１０    照明
１１    制御装置
１２    ルーター
１３    インジケータ
１００    トランジスタ
１０２    基板
１０４    導電膜
１０６    絶縁膜
１０７    絶縁膜
１０８    酸化物半導体膜
１０８ａ    酸化物半導体膜
１０８ｂ    酸化物半導体膜
１０８ｃ    酸化物半導体膜
１１２ａ    導電膜
１１２ｂ    導電膜
１１４    絶縁膜
１１６    絶縁膜
１１８    絶縁膜
１２０ａ    導電膜
１２０ｂ    導電膜
１５０    トランジスタ
２００    情報処理装置
２１０    演算装置
２１１    演算部
２１２    記憶部
２１４    伝送路
２１５    入出力インターフェース
２２０    入出力装置
２３０    表示部
２３０Ｂ    表示部
２３１    表示領域
２３２    画素
２３５    表示素子
２４０    入力部
２５０    検知部
２９０    通信部
７００    表示モジュール
７００Ａ    表示モジュール
７００Ｂ    表示モジュール
７００Ｃ    表示モジュール
７００Ｇ    表示モジュール
７０１    絶縁膜
７０２Ａ    画素
７０２Ｂ    画素
７０２ＡＢ    副画素
７０２ＡＧ    副画素
７０２ＡＲ    副画素
７０２ＢＢ    副画素
７０２ＢＧ    副画素
７０２ＢＲ    副画素
７０４    導電膜
７０６    絶縁膜
７１０    基板
７１０Ａ    基材
７１０Ｂ    絶縁膜
７１１    信号線
７１２Ａ    導電膜
７１２Ｂ    導電膜
７１８    半導体膜
７１９    接続電極
７２０    導電膜
７２１Ａ    絶縁膜
７２１Ｂ    絶縁膜
７２８    絶縁膜
７３０    シール材
７５０    液晶素子
７５１Ａ    導電膜
７５１Ｂ    導電膜
７５２    導電膜
７５３    液晶層
７７０    基板
７７０Ｐ    光学フィルム
７７１    絶縁膜
１７００    タッチパネル
１７０１    表示部
１７０９    ＦＰＣ
１７１０    基板
１７１１    配線
１７１９    端子
１７７０    基板
１７９０    基板
１７９１    電極
１７９２    電極
１７９４    配線
１７９５    タッチセンサ
１７９８    配線
２７０２（ｉ，ｊ）    画素
２７０２（ｉ，ｊ）Ｒ    副画素
２７０２（ｉ，ｊ）Ｇ    副画素
２７０２（ｉ，ｊ）Ｂ    副画素
２７０４    導電膜
２７０６    絶縁膜
２７２０    導電膜
２７２１    絶縁膜
２７２８    絶縁膜
２７３０    表示部
２７５１    導電膜
５０００    筐体
５００１    表示部
５００２    表示部
５００３    スピーカ
５００４    ＬＥＤランプ
５００５    操作キー
５００６    接続端子
５００７    センサ
５００８    マイクロフォン
５００９    スイッチ
５０１０    赤外線ポート
５０１１    記録媒体読込部
５０１２    支持部
５０１３    イヤホン
５０１４    アンテナ
５０１５    シャッターボタン
５０１６    受像部
５０１７    充電器
７３０２    筐体
７３０４    表示パネル
７３０５    アイコン
７３０６    アイコン
７３１１    操作ボタン
７３１２    操作ボタン
７３１３    接続端子
７３２１    バンド
７３２２    留め金
８０００    表示モジュール
８００１    上部カバー
８００２    下部カバー
８００３    ＦＰＣ
８００４    タッチパネル
８００５    ＦＰＣ
８００６    表示パネル
８００９    フレーム
８０１０    プリント基板
８０１１    バッテリ
【図１】
2016173814.tif 000004
【図２】
2016173814.tif 000005
【図３】
2016173814.tif 000006
【図４】
2016173814.tif 000007
【図５】
2016173814.tif 000008
【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２０】
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【図２１】
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【図１９】
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