(57)【要約】【課題】利便性または信頼性に優れた新規な入力装置を提供する。また、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供する。また、半導体装置を提供する。【解決手段】近接するものと容量結合する機能を備える複数の導電膜と、所定の順番で複数の導電膜から一の導電膜を選択する駆動回路と、探索信号を供給する機能および検知信号を供給する機能を備える検知回路と、を有する構成に想到した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導電膜と、第２の導電膜と、第１の信号線と、第２の信号線と、を有し、
前記第２の導電膜は、前記第１の導電膜と重ならない領域を備え、
前記第１の信号線は、前記第１の導電膜と電気的に接続され、
前記第２の信号線は、前記第２の導電膜と電気的に接続され、
前記第１の導電膜は、近接するものと容量結合する機能を備え、
前記第２の導電膜は、近接するものと容量結合する機能を備える、入力装置。
【請求項２】
駆動回路と、検知回路と、を有し、
前記検知回路は、前記駆動回路と電気的に接続され、
前記駆動回路は、前記第１の信号線または前記第２の信号線を選択する機能を備え、
前記駆動回路は、前記第１の信号線を選択している期間に、前記第１の信号線と前記検知回路を電気的に接続する機能を備え、
前記駆動回路は、前記第２の信号線を選択している期間に、前記第２の信号線と前記検知回路を電気的に接続する機能を備え、
前記検知回路は、探索信号を供給する機能を備え、
前記第１の信号線は、前記探索信号を供給される機能を備え、
前記第１の信号線は、前記第１の導電膜に結合する容量および前記探索信号に基づいて変化する電位または電流を、供給する機能を備え、
前記検知回路は、前記電位または電流に基づく検知信号を供給する機能を備える、請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
表示装置と、請求項２に記載の入力装置と、を有し、
前記入力装置は、前記表示装置の表示面側に近接するものを検知する機能を備え、
前記表示装置は、前記第１の導電膜と重なる領域を備える第１の画素を備え、
前記表示装置は、前記第２の導電膜と重なる領域を備える第２の画素を備え、
前記第１の画素は、第１の表示素子を備え、
前記第２の画素は、第２の表示素子を備える入出力装置。
【請求項４】
配線を有し、
前記配線は、所定の電位を供給する機能を備え、
前記駆動回路は、前記第１の信号線を選択している期間に、前記第２の信号線と配線を電気的に接続する機能を備え、
前記駆動回路は、前記第２の信号線を選択している期間に、前記第１の信号線と前記配線を電気的に接続する機能を備え、
前記第１の表示素子は、液晶材料を含む層と、前記液晶材料の配向を制御する電界が、前記第１の導電膜との間に形成されるように配設された第１の画素電極と、を備え、
前記第２の表示素子は、前記液晶材料を含む層と、前記液晶材料の配向を制御する電界が、前記第２の導電膜との間に形成されるように配設された第２の画素電極と、を備える、請求項３に記載の入出力装置。
【請求項５】
駆動回路と、検知回路と、を有し、
前記検知回路は、前記駆動回路と電気的に接続され、
前記第２の導電膜は、近接するものにより遮蔽される電界を、前記第１の導電膜との間に形成するように配設され、
前記駆動回路は、前記第１の信号線および前記第２の信号線を選択する機能を備え、
前記駆動回路は、前記第１の信号線および前記第２の信号線を選択している期間に、前記第１の信号線および前記第２の信号線と前記検知回路を電気的に接続する機能を備え、
前記検知回路は、探索信号を供給する機能を備え、
前記第１の信号線は、前記探索信号を供給される機能を備え、
前記第２の信号線は、前記第１の導電膜と前記第２の導電膜の間に形成される電界および前記探索信号に基づいて変化する電位または電流を供給する機能を備え、
前記検知回路は、前記電位または電流に基づく検知信号を供給する機能を備える、請求項１に記載の入力装置。
【請求項６】
表示装置と、請求項５に記載の入力装置と、を有し、
前記入力装置は、前記表示装置の表示面側に近接するものを検知する機能を備え、
前記表示装置は、前記第１の導電膜と重なる領域を備える第１の画素を備え、
前記表示装置は、前記第２の導電膜と重なる領域を備える第２の画素を備え、
前記第１の画素は、第１の表示素子を備え、
前記第２の画素は、第２の表示素子を備える入出力装置。
【請求項７】
配線を有し、
前記配線は、所定の電位を供給する機能を備え、
前記駆動回路は、前記第１の信号線および前記第２の信号線を選択している期間に、他の信号線と前記配線を電気的に接続する機能を備え、
前記駆動回路は、他の信号線を選択している期間に、前記第１の信号線および前記第２の信号線と前記配線を電気的に接続する機能を備え、
前記第１の表示素子は、液晶材料を含む層と、前記液晶材料の配向を制御する電界が、前記第１の導電膜との間に形成されるように配設された第１の画素電極と、を備え、
前記第２の表示素子は、前記液晶材料を含む層と、前記液晶材料の配向を制御する電界が、前記第２の導電膜との間に形成されるように配設された第２の画素電極と、を備える、請求項６に記載の入出力装置。
【請求項８】
演算装置と、請求項３、請求項４、請求項６または請求項７のいずれか一に記載の入出力装置と、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、
前記演算装置は、前記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、
前記演算装置は、前記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、情報処理装置。
【請求項９】
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、照度センサ、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８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、入力装置、入出力装置、タッチセンサ、入力機能付き表示装置、表示機能付き入力装置、表示装置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】
表示画素スタックアップにおける駆動線及び感知線のようなタッチ信号線並びに接地領域などの回路素子を共にグループ化し、ディスプレイ上又はその近傍のタッチを感知するタッチ感知回路が知られている（特許文献１、特許文献２）。
【０００４】
液晶表示素子に元々備えられている表示用の共通電極を、一対のタッチセンサ用電極のうちの一方（駆動電極）として兼用し、他方の電極（センサ用検出電極）は新たに形成する構成が知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１９７６８５号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１２／０２１８１９９号明細書
【特許文献３】特開２００９−２４４９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一態様は、利便性または信頼性に優れた新規な入力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入出力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表示機能つき入力装置を提供することを課題の一とする。または、感度の高い新規な入力装置などを提供することを課題の一とする。または、信頼性の高い入力装置などを提供することを課題の一とする。または、接触不良の少ない入力装置などを提供することを課題の一とする。または、回路規模が小さい入力装置などを提供することを課題の一とする。または、マルチタッチを検出可能な入力装置などを提供することを課題の一とする。または、新規な入力装置、新規な入出力装置、新規な表示装置、新規な入力機能つき表示装置、新規な表示機能つき入力装置、新規な情報処理装置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。
【０００７】
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】
【０００８】
（１）本発明の一態様は、第１の導電膜と、第２の導電膜と、第１の信号線と、第２の信号線と、を有する入力装置である。
【０００９】
そして、第２の導電膜は、第１の導電膜と重ならない領域を備える。
【００１０】
第１の信号線は、第１の導電膜と電気的に接続され、第２の信号線は、第２の導電膜と電気的に接続される。
【００１１】
第１の導電膜は、近接するものと容量結合する機能を備え、第２の導電膜は、近接するものと容量結合する機能を備える。
【００１２】
（２）また、本発明の一態様は、駆動回路と、検知回路と、を有する上記の入力装置である。
【００１３】
そして、検知回路は、駆動回路と電気的に接続される。
【００１４】
駆動回路は、第１の信号線または第２の信号線を選択する機能を備える。
【００１５】
駆動回路は、第１の信号線を選択している期間に、第１の信号線と検知回路を電気的に接続する機能を備える。また、駆動回路は、第２の信号線を選択している期間に、第２の信号線と検知回路を電気的に接続する機能を備える。
【００１６】
検知回路は、探索信号を供給する機能を備える。
【００１７】
第１の信号線は、探索信号を供給される機能を備える。
【００１８】
また、第１の信号線は、第１の導電膜に結合する容量および探索信号に基づいて変化する電位または電流を供給する機能を備える。
【００１９】
検知回路は、電位または電流に基づく検知信号を供給する機能を備える。
【００２０】
上記本発明の一態様の入力装置は、近接するものと容量結合する機能を備える複数の導電膜と、所定の順番で複数の導電膜から一の導電膜を選択する駆動回路と、探索信号を供給する機能および検知信号を供給する機能を備える検知回路と、を含んで構成される。これにより、導電膜に近接するものを、探索信号および導電膜に結合する容量の大きさに基づいて変化する電位を用いて検知することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入力装置を提供することができる。
【００２１】
（３）また、本発明の一態様は、表示装置と、上記の入力装置と、を有する入出力装置である。
【００２２】
そして、上記の入力装置は、表示装置の表示面側に近接するものを検知する機能を備える。
【００２３】
表示装置は、第１の導電膜と重なる領域を備える第１の画素を備える。
【００２４】
表示装置は、第２の導電膜と重なる領域を備える第２の画素を備える。
【００２５】
第１の画素は第１の表示素子を備え、第２の画素は第２の表示素子を備える。
【００２６】
上記本発明の一態様の入出力装置は、表示装置と、表示装置の表示面側に近接するものと容量結合する機能を備える複数の導電膜と、所定の順番で複数の導電膜から一の導電膜を選択する駆動回路と、探索信号を供給する機能および検知信号を供給する機能を備える検知回路と、を含んで構成される。これにより、表示装置の表示面側に近接するものを、探索信号および導電膜に結合する容量の大きさに基づいて変化する電位を用いて検知することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供することができる。
【００２７】
（４）また、本発明の一態様は、配線を有する、上記の入出力装置である。
【００２８】
そして、配線は所定の電位を供給する機能を備え、駆動回路は、第１の信号線を選択している期間に、第２の信号線と配線を電気的に接続する機能を備える。また、駆動回路は、第２の信号線を選択している期間に、第１の信号線と配線を電気的に接続する機能を備える。
【００２９】
第１の表示素子は、液晶材料を含む層と、液晶材料の配向を制御する電界が、第１の導電膜との間に形成されるように配設された第１の画素電極と、を備える。
【００３０】
第２の表示素子は、液晶材料を含む層と、液晶材料の配向を制御する電界が、第２の導電膜との間に形成されるように配設された第２の画素電極と、を備える。
【００３１】
上記本発明の一態様の入出力装置は、液晶素子を備える表示装置と、液晶材料の配向を制御する機能および表示装置の表示面側に近接するものと容量結合する機能を備える複数の導電膜と、探索信号を供給する機能および検知信号を供給する機能を備える検知回路と、所定の順番で複数の導電膜から一の導電膜を選択し、検知回路または配線と電気的に接続する機能を備える駆動回路と、を含んで構成される。これにより、所定の順番で画素を書き換えることができる。また、液晶素子を備える表示装置の表示面側に近接するものを、探索信号および導電膜に結合する容量の大きさに基づいて変化する電位を用いて検知することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供することができる。
【００３２】
（５）また、本発明の一態様は、駆動回路と、検知回路と、を有する上記の入力装置である。
【００３３】
検知回路は、駆動回路と電気的に接続される。
【００３４】
第２の導電膜は、近接するものにより遮蔽される電界を、第１の導電膜との間に形成するように配設される。
【００３５】
駆動回路は、第１の信号線および第２の信号線を選択する機能を備える。
【００３６】
駆動回路は、第１の信号線および第２の信号線を選択している期間に、第１の信号線および第２の信号線と検知回路を電気的に接続する機能を備える。
【００３７】
検知回路は、探索信号を供給する機能を備える。
【００３８】
第１の信号線は、探索信号を供給される機能を備える。
【００３９】
また、第２の信号線は、第１の導電膜と第２の導電膜の間に形成される電界および探索信号に基づいて変化する電位を供給する機能を備える。
【００４０】
検知回路は、電位に基づく検知信号を供給する機能を備える。
【００４１】
上記本発明の一態様の入力装置は、一の導電膜および一の導電膜との間に電界が形成されるように配設された他の導電膜と、所定の順番で一の導電膜および他の導電膜を選択する駆動回路と、一の導電膜に探索信号を供給する機能および他の導電膜の電位の変化に基づく検知信号を供給する機能を備える検知回路と、を含んで構成される。これにより、導電膜に近接するものを、複数の導電膜の間で遮られる電界の大きさおよび探索信号に基づいて変化する電位を用いて検知することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入力装置を提供することができる。
【００４２】
（６）また、本発明の一態様は、表示装置と、上記の入力装置と、を有する入出力装置である。
【００４３】
そして、上記の入力装置は、表示装置の表示面側に近接するものを検知する機能を備える。
【００４４】
表示装置は、第１の導電膜と重なる領域を備える第１の画素を備える。
【００４５】
表示装置は、第２の導電膜と重なる領域を備える第２の画素を備える。
【００４６】
第１の画素は、第１の表示素子を備え、第２の画素は、第２の表示素子を備える。
【００４７】
上記本発明の一態様の入出力装置は、表示装置と、表示装置の表示面側に近接するものと容量結合する機能を備える一の導電膜および一の導電膜との間に電界が形成されるように配設された他の導電膜と、所定の順番で一の導電膜および他の導電膜を選択する駆動回路と、一の導電膜に探索信号を供給する機能および他の導電膜の電位の変化に基づく検知信号を供給する機能を備える検知回路と、を含んで構成される。これにより、表示装置の表示面側に近接するものを、複数の導電膜の間において遮られる電界の大きさおよび探索信号に基づいて変化する電位を用いて検知することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供することができる。
【００４８】
（７）また、本発明の一態様は、配線を有する上記の入出力装置である。
【００４９】
そして、配線は、所定の電位を供給する機能を備える。
【００５０】
駆動回路は、第１の信号線および第２の信号線を選択している期間に、他の信号線と配線を電気的に接続する機能を備える。また、駆動回路は、他の信号線を選択している期間に、第１の信号線および第２の信号線と配線を電気的に接続する機能を備える。
【００５１】
第１の表示素子は、液晶材料を含む層と、液晶材料の配向を制御する電界が、第１の導電膜との間に形成されるように配設された第１の画素電極と、を備える。
【００５２】
第２の表示素子は、液晶材料を含む層と、液晶材料の配向を制御する電界が、第２の導電膜との間に形成されるように配設された第２の画素電極と、を備える。
【００５３】
上記本発明の一態様の入出力装置は、液晶素子を備える表示装置と、液晶材料の配向を制御する機能および表示装置が表示をする側に近接するものと容量結合する機能を備える一の導電膜および一の導電膜との間に電界が形成されるように配設された他の導電膜と、一の導電膜に探索信号を供給する機能および他の導電膜の電位の変化に基づく検知信号を供給する機能を備える検知回路と、所定の順番で一の導電膜および他の導電膜を選択し、検知回路または配線と電気的に接続する機能を備える駆動回路と、を含んで構成される。これにより、所定の順番で画素を書き換えることができる。また、液晶素子を備える表示装置の表示面側に近接するものを、探索信号および導電膜に結合する容量の大きさに基づいて変化する電位を用いて検知することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供することができる。
【００５４】
（８）また、本発明の一態様は、演算装置と、上記の入出力装置と、を有する情報処理装置である。
【００５５】
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。また、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。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。
【００５６】
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。
【００５７】
（９）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、照度センサ、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。
【００５８】
これにより、導電膜に近接するものの位置情報を、探索信号および導電膜に結合する容量の大きさに基づいて変化する電位を用いて供給することができる。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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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】
【００６６】
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入力装置を提供できる。または、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供できる。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表示機能つき入力装置を提供できる。または、感度の高い新規な入力装置などを提供できる。または、信頼性の高い入力装置などを提供できる。または、接触不良の少ない入力装置などを提供できる。または、回路規模が小さい入力装置などを提供できる。または、マルチタッチを検出可能な入力装置などを提供できる。または、新規な入力装置、新規な入出力装置、新規な表示装置、新規な入力機能つき表示装置、新規な表示機能つき入力装置、新規な情報処理装置または新規な半導体装置を提供できる。
【００６７】
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】
【００６８】
【図１】実施の形態に係る入力装置の構成を説明する図。
【図２】実施の形態に係る入力装置の導電膜の配置を説明する図。
【図３】実施の形態に係る入力装置の構成を説明する図。
【図４】実施の形態に係る入力装置の導電膜の形状を説明する図。
【図５】実施の形態に係る入力装置の構成を説明する図。
【図６】実施の形態に係る入力装置の構成を説明する図。
【図７】実施の形態に係る入力装置の構成を説明する図。
【図８】実施の形態に係る入力装置の構成を説明する図。
【図９】実施の形態に係る検知回路の構成を説明する図。
【図１０】実施の形態に係る入力装置の駆動方法を説明するタイミングチャート。
【図１１】実施の形態に係る入出力装置の構成を説明する図。
【図１２】実施の形態に係る入出力装置の構成を説明する図。
【図１３】実施の形態に係る入出力装置の構成を説明する図。
【図１４】実施の形態に係る駆動回路の構成を説明する図。
【図１５】実施の形態に係る入力装置の構成を説明する図。
【図１６】実施の形態に係る入力装置の構成を説明する図。
【図１７】実施の形態に係る画素の構成を説明する図。
【図１８】実施の形態に係る入力装置の構成を説明する図。
【図１９】実施の形態に係る入力装置の構成を説明する図。
【図２０】実施の形態に係る駆動回路の構成を説明する図。
【図２１】実施の形態に係る入力装置の構成を説明する図。
【図２２】実施の形態に係る入力装置の構成を説明する図。
【図２３】実施の形態に係る入力装置の構成を説明する図。
【図２４】実施の形態に係る入力装置の構成を説明する図。
【図２５】実施の形態に係る入力装置の構成を説明する図。
【図２６】実施の形態に係る入出力装置の駆動方法を説明する図。
【図２７】実施の形態に係る入出力装置の構成を説明する図。
【図２８】実施の形態に係る入出力装置の構成を説明する図。
【図２９】実施の形態に係る入出力装置の構成を説明する図。
【図３０】実施の形態に係る入出力装置の構成を説明する図。
【図３１】実施の形態に係る入出力装置の構成を説明する図。
【図３２】実施の形態に係る入出力装置の構成を説明する図。
【図３３】実施の形態に係るトランジスタの構成を説明する図。
【図３４】実施の形態に係るトランジスタの構成を説明する図。
【図３５】実施の形態に係る情報処理装置の構成を説明する図。
【図３６】実施の形態に係る表示部の構成を説明する図。
【図３７】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３８】実施の形態に係る画像情報を説明する模式図。
【図３９】実施の形態に係る情報処理装置および情報処理システムの構成を説明する図。
【図４０】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４１】実施の形態に係る半導体装置の構成を説明する断面図および回路図。
【図４２】実施の形態に係るＣＰＵの構成を説明するブロック図。
【図４３】実施の形態に係るフリップフロップ回路の構成を説明する回路図。
【図４４】実施の形態に係る電子機器の構成を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００６９】
本発明の一態様の入力装置は、近接するものと容量結合する機能を備える複数の導電膜と、所定の順番で複数の導電膜から一の導電膜を選択する駆動回路と、探索信号を供給する機能および検知信号を供給する機能を備える検知回路と、を含んで構成される。
【００７０】
これにより、導電膜に近接するものを、探索信号および導電膜に結合する容量の大きさに基づいて変化する電位を用いて検知することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入力装置を提供することができる。
【００７１】
以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って本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、以下に説明する構成において、同様のものを指す符号は異なる図面間で共通の符号を用いて示し、同一部分又は同様な機能を有する部分の詳細な説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
【００７２】
なお、ある一つの実施の形態の中で述べる内容（一部の内容でもよい）は、その実施の形態で述べる別の内容（一部の内容でもよい）、及び／又は、一つ若しくは複数の別の実施の形態で述べる内容（一部の内容でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを行うことが出来る。
【００７３】
なお、実施の形態の中で述べる内容とは、各々の実施の形態において、様々な図を用いて述べる内容、又は明細書に記載される文章を用いて述べる内容のことである。
【００７４】
なお、ある一つの実施の形態において述べる図（一部でもよい）は、その図の別の部分、その実施の形態において述べる別の図（一部でもよい）、及び／又は、一つ若しくは複数の別の実施の形態において述べる図（一部でもよい）に対して、組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
【００７５】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の入力装置の構成について、図１乃至図１０を参照しながら説明する。
【００７６】
図１は本発明の一態様の入力装置７００Ｔの構成を説明する図である。図１（Ａ）は本発明の一態様の入力装置７００Ｔの構成を説明するブロック図の一例であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示す入力装置７００Ｔの一部を詳細に説明するブロック図の一例であり、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）に示す切断線Ｗ１−Ｗ２における入力装置７００Ｔの断面模式図の一例である。
【００７７】
図２は、本発明の一態様の入力装置の導電膜の配置を説明する模式図である。図２（Ａ）は導電膜が円状に配置されている様子を説明する図であり、図２（Ｂ）は導電膜が曲線状に配置されている様子を説明する図であり、図２（Ｃ）は導電膜が多角形状に配置されている様子を説明する図である。
【００７８】
図３は、本発明の一態様の入力装置を説明する模式図である。図３（Ａ）は複数の信号線が接続される導電膜を備える入力装置の構成を説明する模式図であり、図３（Ｂ）は複数の検知回路を備える入力装置の構成を説明する模式図である。
【００７９】
図４は、本発明の一態様の入力装置の導電膜の形状を説明する模式図である。図４（Ａ）および図４（Ｂ）はひし形の形状を備える複数の導電膜が配置された入力装置の構成を説明する模式図であり、図４（Ｃ）は導電膜の各辺の形状を説明する模式図である。
【００８０】
図５および図６は、本発明の一態様の、２つの駆動回路を備える入力装置の構成を説明する模式図である。図５（Ａ）は２つの駆動回路および２つの検知回路を備える構成を説明する模式図であり、図５（Ｂ）は２つの駆動回路および１つの検知回路を備える構成を説明する模式図である。図６（Ａ）は２つの駆動回路および左右２つの入力領域を備える構成を説明する模式図であり、図６（Ｂ）は２つの駆動回路および上下２つの入力領域を備える構成を説明する模式図である。
【００８１】
図７は、本発明の一態様の、３つの駆動回路および３つの入力領域を備える入力装置の構成を説明する模式図である。
【００８２】
図８は、本発明の一態様の、異なる方向に配置された信号線を備える入力装置の構成を説明する模式図である。図８（Ａ）は異なる方向に配置された信号線および１つの駆動回路を備える入力装置の構成を説明する模式図であり、図８（Ｂ）は異なる方向に配置された信号線および２つの駆動回路を備える入力装置の構成を説明する模式図である。
【００８３】
図９は、本発明の一態様の入力装置の検知回路の構成を説明する回路図である。
【００８４】
図１０は、本発明の一態様の入力装置の駆動方法を説明するタイミングチャートである。
【００８５】
＜入力装置の構成例＞
本実施の形態において説明する入力装置７００Ｔは、例えば、導電膜Ｃ１と、導電膜Ｃ２と、信号線ＭＬ１と、信号線ＭＬ２と、を有する（図１（Ｂ）参照）。
【００８６】
なお、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）を含む複数の導電膜Ｃから選択された導電膜を導電膜Ｃ１および導電膜Ｃ２に用いることができる（図１（Ａ）参照）。また、信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）を含む複数の信号線ＭＬから選択された信号線を、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２に用いることができる（図１（Ａ）参照）。
【００８７】
なお、ｇおよびｈは、変数を表し、ｇは１以上の整数であり、ｈは１以上の整数である。
【００８８】
一例としては、信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）は導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）と接続されており、信号線ＭＬ（１，１）は導電膜Ｃ（１，１）と接続されている。つまり、括弧の中の数字を接続関係に対応させる記載方法を用いて、接続関係の理解を容易にしている。なお、例えば、導電膜Ｃの配置を行列状にすることができるが、必ずしも行列状にする必要はない。
【００８９】
また、導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２などは、複数の導電膜Ｃのうちの一つの導電膜を表している。また、信号線ＭＬ１、信号線ＭＬ２、信号線ＭＬ３、信号線ＭＬ４、信号線ＭＬ５または信号線ＭＬ６などは、複数の信号線ＭＬのうちの一つの信号線を表している。
【００９０】
なお、一例としては、複数の導電膜Ｃと、複数の信号線ＭＬと、は同一の基板上に設けられていることが望ましい。同一の基板上に設けることにより、製造コストを低減すること、または、相互に容易に接続すること、などが可能となる。ただし、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、複数の導電膜Ｃの一部は、ある基板上に設けられ、複数の導電膜Ｃの別の一部は、別の基板上に設けられていてもよい。
【００９１】
例えば、導電膜Ｃ２と、導電膜Ｃ１とは、互いに重ならない領域を備える。例えば、導電膜Ｃ１に隣接して配置された導電膜を導電膜Ｃ２に用いることができる。または、導電膜Ｃ１の間に他の導電膜を間に挟むように配置された導電膜を導電膜Ｃ２に用いることができる。
【００９２】
例えば、信号線ＭＬ１は、導電膜Ｃ１と電気的に接続される。また、信号線ＭＬ２は、導電膜Ｃ２と電気的に接続される（図１（Ｂ）参照）。なお、例えば、導電膜Ｃ１の領域において、信号線ＭＬ１と重なるように記載されている黒点は、信号線ＭＬ１と導電膜Ｃ１とが接続されていることを示している。同様に、導電膜Ｃ２の領域において、信号線ＭＬ２と重なるように記載されている黒点は、信号線ＭＬ２と導電膜Ｃ２とが接続されていることを示している。
【００９３】
例えば、導電膜Ｃ１は、近接するものと容量結合する機能を備え、導電膜Ｃ２は、近接するものと容量結合する機能を備える（図１（Ｃ）参照）。なお、図１（Ｃ）において、信号線ＭＬ１と信号線ＭＬ２とは、高さが異なるかのように記載されているが、本発明の一態様はこれに限定されない。断面図において、信号線ＭＬ１と信号線ＭＬ２とが同じ高さに配置されていてもよいし、信号線ＭＬ１と信号線ＭＬ２とが異なる高さに配置されていてもよい。
【００９４】
なお、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２を含む複数の導電膜Ｃは、指またはペンなどの対象物との間に、容量を構成することができる。これにより、各導電膜Ｃは、容量素子（例えば、導電膜Ｃ１の自己容量や、導電膜Ｃ２の自己容量）の有する一方の電極を構成することができる。
【００９５】
なお、導電膜Ｃ１と、指またはペンなどの対象物との間に形成される容量を、導電膜Ｃ１の自己容量と呼ぶ場合があり、導電膜Ｃ２と、指またはペンなどの対象物との間に形成される容量のことを、導電膜Ｃ２の自己容量と呼ぶ場合がある。
【００９６】
導電膜Ｃ１に近接する指またはペンなどの対象物は、容量素子（例えば、導電膜Ｃ１の自己容量）の他方の電極を構成する。これにより、指またはペンなどの対象物が近接した場合に、導電膜Ｃ１などと指またはペンなどの対象物との間の容量（つまり、導電膜Ｃ１の自己容量）の大きさが変化する。
【００９７】
また、複数の導電膜Ｃの間、例えば、導電膜Ｃ１と、導電膜Ｃ２との間で、容量結合するような構成としてもよい。つまり、導電膜Ｃ１と、導電膜Ｃ２との間の容量値が、指またはペンなどの対象物が近接によって変化することを検知するようにしてもよい。なお、導電膜Ｃ１と、導電膜Ｃ２との間に形成される容量のことを、導電膜Ｃ１と導電膜Ｃ２の相互容量と呼ぶ場合がある。
【００９８】
以上のことから、各導電膜Ｃは、例えば、タッチセンサ用の電極としての機能を備えると言うことができる。
【００９９】
なお、例えば、各導電膜Ｃは、タッチセンサ用の電極だけでなく、表示素子用の電極（例えば、コモン電極）としての機能を備える場合がある。したがって、各導電膜Ｃ（導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）など）を、コモン電極、センサ電極、容量電極、電極、第１の電極、第２の電極などと呼ぶ場合がある。
【０１００】
また、入力装置７００Ｔは、一例としては、駆動回路７０３と、検知回路ＤＣ１と、を有する（図１（Ａ）参照）。なお、入力装置７００Ｔは、駆動回路７０３、または、検知回路ＤＣ１などを有しておらず、別の装置や別のモジュールが、駆動回路７０３、または、検知回路ＤＣ１などを有している場合もある。
【０１０１】
なお、駆動回路７０３が設けられている基板と異なる基板に複数の信号線ＭＬが設けられている場合には、複数の信号線ＭＬのそれぞれは、接続端子、ボンディングワイヤ、異方性導電粒子、銀ペースト、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）またはバンプなどを介して、駆動回路７０３と接続される。
【０１０２】
また、駆動回路７０３が設けられている基板と同じ基板に複数の信号線ＭＬが設けられている場合には、特別な接続部分は不要である。したがって、駆動回路７０３、複数の導電膜Ｃまたは複数の信号線ＭＬが、同じ基板に設けられている場合には、接続部分で接触不良が生じる可能性を低くすることができる。その結果、信頼性を向上させることができる。
【０１０３】
また、一例としては、駆動回路７０３は、複数の導電膜Ｃまたは複数の信号線ＭＬと、同一の基板上に設けられていてもよい。同じ基板に設けられている場合には、同一の製造工程を経て、形成することができる。したがって、同じ基板に設けられている場合には、製造コストを下げることができる。ただし、本発明の一態様は、これらの構成に限定されない。
【０１０４】
例えば、検知回路ＤＣ１は、複数の導電膜Ｃまたは複数の信号線ＭＬが設けられている基板とは別の基板上に設けられていてもよい。または、検知回路ＤＣ１は、駆動回路７０３が設けられている基板とは別の基板上に設けられていてもよい。
【０１０５】
例えば、検知回路ＤＣ１は、単結晶シリコン基板またはＳＯＩ基板に形成されていてもよい。または、検知回路ＤＣ１は、ＩＣチップに形成されていてもよい。その結果、電流駆動能力が高く、特性ばらつきの低いトランジスタを用いて、検知の精度が高い回路を構成することができる。ただし、本発明の一態様は、これに限定されない。
【０１０６】
例えば、検知回路ＤＣ１は、複数の信号線ＭＬと駆動回路７０３を介さずに接続されていてもよい。なお、その場合には、検知回路ＤＣ１は、複数設けられていてもよい。また、駆動回路７０３は必ずしも設けられていなくてもよい。
【０１０７】
例えば、駆動回路７０３は、複数の信号線ＭＬのうちの少なくとも１本を選択する機能を備える。または、例えば、駆動回路７０３は、複数の信号線ＭＬのうちの少なくとも１本を、順次選択する機能を備える。または例えば、駆動回路７０３は、複数の信号線ＭＬのうちの少なくとも１本を、任意の順序で選択する機能を備える。
【０１０８】
例えば、駆動回路７０３は、信号線ＭＬ１または信号線ＭＬ２のいずれかを選択する機能を備える。
【０１０９】
例えば、駆動回路７０３は、複数の導電膜Ｃのうちの少なくとも１個を選択する機能を備える。具体的には、駆動回路７０３は、例えば、導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２のいずれかを選択する機能を備える。
【０１１０】
例えば、駆動回路７０３は、マルチプレクサ、または、デマルチプレクサとしての機能を備える。
【０１１１】
例えば、駆動回路７０３は、信号線ＭＬ１を選択している期間に、信号線ＭＬ１と検知回路ＤＣ１との間を導通状態にする機能をそなえる。
【０１１２】
例えば、駆動回路７０３は、信号線ＭＬ２を選択している期間に、信号線ＭＬ２と検知回路ＤＣ１との間を導通状態にする機能を備える。
【０１１３】
例えば、駆動回路７０３は、信号線ＭＬ１を選択していない期間に、信号線ＭＬ１と検知回路ＤＣ１との間を非導通状態にする機能をそなえる。または、例えば、駆動回路７０３は、信号線ＭＬ２を選択していない期間に、信号線ＭＬ２と検知回路ＤＣ１との間を非導通状態にする機能をそなえる。
【０１１４】
例えば、駆動回路７０３は、信号線ＭＬ１を選択していない期間に、信号線ＭＬ１をフローティング状態にする機能を備える。または、例えば、駆動回路７０３は、信号線ＭＬ２を選択していない期間に、信号線ＭＬ２をフローティング状態にする機能を備える。
【０１１５】
例えば、駆動回路７０３は、信号線ＭＬ１を選択していない期間に、信号線ＭＬ１に所定の電圧、例えば、一定の電圧を供給する機能を備える。または、例えば、駆動回路７０３は、信号線ＭＬ２を選択していない期間に、信号線ＭＬ２に所定の電圧、例えば、一定の電圧を供給する機能を備える。
【０１１６】
例えば、駆動回路７０３を介さずに、複数の信号線ＭＬを検知回路ＤＣ１に接続する場合、信号線ＭＬの本数分、信号を供給する回路または信号を読み取る回路が、検知回路ＤＣ１の内部に必要になる。あるいは、複数の信号線ＭＬのそれぞれの線に、１個ずつ検知回路ＤＣ１を接続する必要がある。
【０１１７】
駆動回路７０３は、複数の信号線から一または複数を選択する機能と、特定の期間ごとに選択する信号線ＭＬを切り替える機能と、を備える。例えば、複数の信号線ＭＬから１本のみを特定の順番に選択する機能を備える。これにより、検知回路ＤＣ１の内部に設ける、信号を供給する回路または信号を読み取る回路の数を減らすことができる。具体的には、信号線ＭＬの本数に対応する同じ個数から、選択された１本の信号線ＭＬに対応する１個に減らすことができる。または、検知回路ＤＣ１の数を、複数個から、選択された１本の信号線ＭＬに対応する１個に、減らすことができる。換言すれば、駆動回路７０３を設けることにより、検知回路ＤＣ１の中の回路の数、または、回路の規模を小さくすることができる。または、検知回路ＤＣ１の数を減らすことができる。
【０１１８】
なお、駆動回路７０３を、単に、回路、第１の回路、第２の回路などと呼ぶ場合がある。
【０１１９】
検知回路ＤＣ１は、例えば、駆動回路７０３と電気的に接続されている。そして、検知回路ＤＣ１は、例えば、探索信号を供給する機能を備える。ここで、探索信号とは、例えば、センシングを行うために、信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）、または、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）に供給される信号のことを言う。
【０１２０】
例えば、検知回路ＤＣ１は、探索信号として矩形波を供給する機能を備える。または、検知回路ＤＣ１は、パルス信号を供給する機能を有する。または、検知回路ＤＣ１は、センサに、信号を供給する機能を有する。
【０１２１】
例えば、検知回路ＤＣ１は、容量値の変化を検出する機能を備える。または、検知回路ＤＣ１は、電流値を検出する機能を備える。または、検知回路ＤＣ１は、電荷量を検出する機能を備える。または、検知回路ＤＣ１は、信号を積分する機能を備える。または、検知回路ＤＣ１は、電流を電圧に変換する機能を備える。または、検知回路ＤＣ１は、電圧値を検出する機能を備える。または、検知回路ＤＣ１は、アナログ信号をデジタル信号に変換する機能を備える。
【０１２２】
例えば、検知回路ＤＣ１は、センサからの信号を読み取る機能を備える。そのため、検知回路ＤＣ１を、単に、回路、第１の回路、第２の回路などと呼ぶ場合がある。
【０１２３】
例えば、各信号線ＭＬ、例えば、信号線ＭＬ１などは、探索信号などを導電膜Ｃ１に供給する機能を備える。
【０１２４】
例えば、各信号線ＭＬ、例えば、信号線ＭＬ１などは、所定の電圧、例えば、コモン電圧を導電膜Ｃ１に供給する機能を備える。または、各信号線ＭＬ、例えば、信号線ＭＬ１などは、駆動回路７０３から、または、検知回路ＤＣ１から、探索信号を供給される機能を備える。
【０１２５】
例えば、導電膜Ｃ１に結合する容量（つまり、導電膜Ｃ１の自己容量）の大きさを検出するために、探索信号に基づいて変化させる電位を、信号線ＭＬ１は導電膜Ｃ１に供給する機能を備える（図１（Ｃ）参照）。
【０１２６】
例えば、導電膜Ｃ１に結合する容量（つまり、導電膜Ｃ１の自己容量）の大きさを検出するために、導電膜Ｃ１の自己容量を充放電するための電流を、信号線ＭＬ１は導電膜Ｃ１に供給する機能を備える。
【０１２７】
例えば、複数の信号線ＭＬは、複数の導電膜Ｃの電位や電流を、導電膜が設けられている領域の外、例えば、駆動回路７０３または検知回路ＤＣ１に、取り出す機能を有する。
【０１２８】
例えば、複数の信号線ＭＬは、複数の導電膜Ｃと、導電膜が設けられている領域の外、例えば、駆動回路７０３または検知回路ＤＣ１とを、電気的に接続する機能を有する。
【０１２９】
例えば、複数の信号線ＭＬは、複数の導電膜Ｃなどに、センサ用の信号を供給する機能を有する。
【０１３０】
例えば、複数の信号線ＭＬは、複数の導電膜Ｃなどから、センサ用の信号を読み出す機能を有する。
【０１３１】
例えば、複数の信号線ＭＬは、表示素子のコモン電極に、コモン電圧を供給する機能を有する場合がある。したがって、各信号線ＭＬ（信号線ＭＬ１、信号線ＭＬ２、導電膜（ｇ，ｈ）など）を、単に、配線、第１の配線、第２の配線などと呼ぶ場合がある。
【０１３２】
例えば、入力装置の使用者が、導電膜Ｃ１に指などの対象物を近接させる。これにより、導電膜Ｃ１に結合する容量（つまり、導電膜Ｃ１の自己容量）の大きさは変化する。例えば、導電膜Ｃ１の自己容量の容量値は、指などの対象物が近接していない場合よりも、近接している場合の方が大きくなる。そのため、導電膜Ｃ１の自己容量を充放電する場合、つまり、導電膜Ｃ１にパルス信号を供給する場合、導電膜Ｃ１の電位が定常状態になるまでに必要な電流量や電荷量が、自己容量の容量値によって変わってくる。例えば、指などの対象物が近接されている場合の方が、自己容量の容量値が大きいため、導電膜Ｃ１の電位が定常状態になるまでに必要な電流量や電荷量が大きくなる。その結果、例えば、信号線ＭＬ１を流れる電流は、導電膜Ｃ１に近接させた指の影響を受けて変化する。
【０１３３】
また、検知回路ＤＣ１は、複数の導電膜Ｃの自己容量の大きさに応じた値を有する信号である検知信号を検出する機能を備える。
【０１３４】
例えば、自己容量の容量値を検知するために、検知回路ＤＣ１は、信号線ＭＬ１の電位を変化させることができる。また、そのときに、検知回路ＤＣ１は、信号線ＭＬ１に流れる電流値、電流値の積分値、電流値のピーク値または電荷量を検出することができる。その結果、検知回路ＤＣ１は、導電膜Ｃ１に近接させた指の影響による自己容量の大きさの変化量を検出することができる。これにより、検知回路ＤＣ１は、導電膜Ｃ１に近接する使用者の指等を、検知することができる。さらに、検知回路ＤＣ１は、検知結果を外部の回路に出力することができる。
【０１３５】
特に、上記本発明の一態様の入力装置７００Ｔでは、複数の導電膜Ｃのそれぞれを、独立に制御することができる。つまり、複数の導電膜Ｃには、複数の信号線ＭＬが、それぞれ、別々に接続されている。したがって、複数の信号線ＭＬのそれぞれを個別に制御することにより、複数の導電膜Ｃのそれぞれを、個別に制御することができる。そのため、指またはペンなどの対象物が複数存在して、それらが同時に、入力装置７００Ｔに近接した場合、それぞれの対象物を個別に検出することができる。そのため、入力装置７００Ｔは、いわゆる、マルチタッチ機能を実現することができる。
【０１３６】
上記本発明の一態様の入力装置７００Ｔは、近接するものと容量結合する機能を備える複数の導電膜と、所定の順番で複数の導電膜から一の導電膜を選択する駆動回路と、探索信号を供給する機能および検知信号を供給する機能を備える検知回路と、を含んで構成される。これにより、導電膜に近接するものを、探索信号および導電膜に結合する容量の大きさに基づいて変化する電位を用いて検知することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入力装置を提供することができる。
【０１３７】
なお、入力装置７００Ｔは、例えば、いわゆる、自己容量型のタッチパネルに用いることができる。
【０１３８】
また、入力装置７００Ｔは、例えば、線状、直線状、曲線状、円状、多角形状または行列状等に配置された複数の導電膜Ｃを有することができる。具体的には、行列状に配置された例としては、行方向にｑ個、行方向と交差する列方向にｐ個の行列状に導電膜Ｃを有することができる（図１（Ａ）参照）。
【０１３９】
なお、ｇは１以上ｐ以下の整数であり、変数を表す。同様に、ｈは１以上ｑ以下の整数であり、変数を表す。また、ｐは、導電膜Ｃの縦方向の数を表し、ｑは、導電膜Ｃの横方向の数を表す。そのため、ｐおよびｑは１以上の整数である。
【０１４０】
例えば、ｐ行ｑ列の行列状に配置されている場合、縦方向にｐ個の導電膜Ｃが並び、横方向にｑ個の導電膜Ｃが並び、合計では、ｐ×ｑ個の導電膜Ｃを備える。つまり、ここでは、ｐは、縦方向に並んでいる導電膜Ｃの数を表し、ｑは、横方向に並んでいる導電膜Ｃの数を表している。
【０１４１】
なお、複数の導電膜Ｃから選択された一の導電膜を導電膜Ｃ１に用いることができ、複数の導電膜Ｃから選択された他の導電膜を導電膜Ｃ２に用いることができる。
【０１４２】
また、行列状ではなく、円状に配置した場合の例を図２（Ａ）に、曲線状に配置した場合の例を図２（Ｂ）に、多角形状に配置した場合の例を図２（Ｃ）に示す。
【０１４３】
また、入力装置７００Ｔは、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）と電気的に接続される信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）を有する（図１（Ｂ）参照）。ここで、導電膜Ｃ（ｇ、ｈ）に、１本の信号線ＭＬが接続される場合には、信号線ＭＬにも、同様に、（ｇ、ｈ）という符号を記載するものとする。例えば、行方向に延在する配線または列方向に延在する配線を信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）に用いることができる。例えば、導電膜Ｃ（１，１）には、信号線ＭＬ（１，１）が接続され、導電膜Ｃ（ｐ、ｑ）には、信号線ＭＬ（ｐ、ｑ）が接続されているものとする。例えば、導電膜Ｃが、ｐ行ｑ列の行列状に配置されている場合、合計で、ｐ×ｑ本の信号線ＭＬを備える。
【０１４４】
具体的には、例えば、２７行１５列の行列状に合計４０５個の導電膜Ｃが配置されている場合には、合計で４０５本の信号線ＭＬを入力装置７００Ｔに用いることができる。
【０１４５】
また、駆動回路７０３は、例えば、複数の信号線ＭＬから所定の順番で一の信号線ＭＬを選択する機能を備える。例えば、ｐ×ｑ本の信号線ＭＬから信号線ＭＬ１を選択し、次いで信号線ＭＬ２を選択することができる。
【０１４６】
例えば、１つの導電膜に複数の信号線が接続される例を、図３（Ａ）に示す。具体的には、１つの導電膜Ｃに３本の信号線ＭＬが接続されている。例えば、２７行１５列の行列状に配置された導電膜Ｃ（合計４０５個）に対して、１２１５本（＝４０５×３）の信号線ＭＬを入力装置７００Ｔに用いることができる。ただし、１つの導電膜に接続される信号線の本数は、３本に限定されない。このように、１つの導電膜に対して、複数の信号線を接続することにより、配線抵抗を低減することができる。その結果、センサの感度を向上させることができる。なお、１つの導電膜に同じ方向に延びて配置される複数の信号線を接続する場合を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。
【０１４７】
なお、図３（Ａ）では、駆動回路７０３の外側で、信号線ＭＬ１、信号線ＭＬ２、信号線ＭＬ３は、互いに接続されている。同様に、駆動回路７０３の外側で、信号線ＭＬ４、信号線ＭＬ５、信号線ＭＬ６は、互いに接続されている。このように接続することにより、駆動回路７０３の回路構成をシンプルにすることができる。または、駆動回路７０３の出力端子数を少なくすることができる。ただし、本発明の一態様は、これに限定されない。信号線ＭＬ１乃至信号線ＭＬ６は、それぞれ１本ずつ、駆動回路７０３と接続されていてもよい。
【０１４８】
また、入力装置７００Ｔは、例えば、制御線ＣＬを有することができる。制御線ＣＬは、駆動回路７０３と電気的に接続され、駆動回路７０３に制御信号を供給する機能を備えることができる。例えば、駆動回路７０３の動作を制御するスタートパルス信号、クロック信号、イネーブル信号、パルス幅制御信号等を、制御信号に用いることができる。
【０１４９】
なお、図１などにおいて、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）は、正方形である場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。長方形、平行四辺形、ひし型、星型、多角形、円、楕円など、様々な形状をとることが出来る。一例として、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）の形状が、図１の場合とは異なる形状の場合について、図４（Ａ）に示す。
【０１５０】
また、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）の各辺は、直線や曲線など、滑らかな線となっているが、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）の各辺は、なめらかな線ではなく、図４（Ｃ）に示すように、階段状に、ガタガタした形状となっていてもよい。このような階段状とすることにより、一の導電膜と他の導電膜の境界を、一の画素と他の画素の境界に整合させることができる。
【０１５１】
なお、図１などにおいて、駆動回路７０３が１個設けられている場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、駆動回路７０３を、複数設けてもよい。なお、その場合には、検知回路ＤＣ１は、複数の駆動回路７０３のそれぞれに設けてもよい。または、複数の駆動回路７０３で、１つの検知回路ＤＣ１を設けるようにしてもよい。
【０１５２】
例えば、２個の駆動回路を有する入力装置の場合を、図５に示す。図５（Ａ）に示す入力装置は、駆動回路７０３Ａおよび駆動回路７０３Ｂと、駆動回路７０３Ａと接続された検知回路ＤＣ１Ａと、駆動回路７０３Ｂと接続された検知回路ＤＣ１Ｂと、を有する。
【０１５３】
例えば、偶数行の信号線ＭＬと接続する駆動回路と異なる駆動回路に、奇数行の信号線ＭＬを接続することができる。このように接続することにより、駆動回路７０３を左右に設けることができる。その結果、効率的にレイアウトすることができる。または、駆動回路を分散して配置することができるため、各駆動回路のサイズを小さくすることができ、狭額縁化を図ることができる。
【０１５４】
図５（Ｂ）に示す入力装置は、駆動回路７０３Ａおよび駆動回路７０３Ｂと、駆動回路７０３Ａおよび駆動回路７０３Ｂと接続された検知回路ＤＣ１と、を有する。なお、１つの検知回路ＤＣ１を、複数の駆動回路７０３で共有する場合には、それぞれの駆動回路７０３の動作を制御して、相互の信号が混信しないようにすることが必要となる。
【０１５５】
なお、複数の導電膜Ｃが設けられている入力領域から信号線ＭＬを取り出す方法は、例えば、図１に示すように入力領域の所定の１辺から取り出す方法に限定されない。例えば、入力領域を複数の領域に分割し、それぞれの領域から信号線ＭＬを取り出してもよい。
【０１５６】
例えば、入力領域を左右に分けて、領域７７５Ａから信号線ＭＬＡ（１，１）を、領域７７５Ｂから信号線ＭＬＢ（１，１）を、それぞれ取り出した場合の例を図６（Ａ）に示す。
【０１５７】
例えば、信号線ＭＬＡ（１，１）と信号線ＭＬＢ（１，１）は、入力領域の中央付近で、切断されており、接続されていない。また、導電膜ＣＡ（１，１）は、信号線ＭＬＡ（１，１）と接続され、導電膜ＣＢ（１，１）は信号線ＭＬＢ（１，１）と接続され、別々に動作させることができる。
【０１５８】
なお、入力領域が横長の場合には、例えば、図６（Ａ）に示すように入力領域を左右に分け、入力領域が縦長の場合には、例えば、図６（Ｂ）に示すように入力領域を上下に分けることが望ましい。これにより、信号線ＭＬＡ、信号線ＭＬＢの配線の長さを短くすることができる。その結果、信号線ＭＬＡ、信号線ＭＬＢの寄生容量や配線抵抗を少なくすることができ、センサの感度を向上させることができる。
【０１５９】
また、横長の入力領域の対角が１０インチ以上、より望ましくは、１４インチ以上の場合には、例えば、図６（Ｂ）に示すように領域を上下に分け、縦長の入力領域の対角が１０インチ以上、より望ましくは、１４インチ以上の場合には、図６（Ａ）に示すように領域を左右に分けてもよい。これにより、信号線のトータルの本数は増えるが、信号線１本当たりの寄生容量や配線抵抗を少なくすることができる。その結果、大きな入力領域でも、感度の良いセンサを実現することができる。
【０１６０】
なお、入力領域を２つだけでなく、さらに多くの領域に分けてもよい。その場合の例を、図７に示す。この場合、３つの領域に分けているため、例えば、それぞれの領域に合わせて、駆動回路７０３Ａ、駆動回路７０３Ｂ、駆動回路７０３Ｃを設けてもよい。同様に、入力領域を４つに分けて、４辺から信号線を取り出すようにしてもよい。ただし、本発明の一態様は、これらに限定されない。
【０１６１】
なお、例えば、図８に示すように、１つの導電膜に、異なる方向に延びて配置された複数の信号線を接続してもよい。例えば、１つの導電膜に、縦方向に延びた信号線および横方向に延びた信号線を両方接続させてもよい。
【０１６２】
例えば、図８（Ａ）に示すように、導電膜Ｃ（１，１）は、縦方向に延びている信号線ＭＬＣ（１，１）と、横方向に延びている信号線ＭＬＤ（１，１）と接続されている。例えば、導電膜Ｃ（１，２）は、縦方向に延びている信号線ＭＬＣ（１，２）と、横方向に延びている信号線ＭＬＤ（１，２）と接続されている。例えば、導電膜Ｃ（２，１）は、縦方向に延びている信号線ＭＬＣ（２，１）と、横方向に延びている信号線ＭＬＤ（２，１）と接続されている。
【０１６３】
このような構成とすることにより、信号線の配線抵抗の影響を低減できるために、センサの感度を向上させることができる。また、入力領域が大きな場合であっても、感度よくセンサを実現することができる。
【０１６４】
また、例えば、同じ導電膜に接続されている信号線ＭＬは、互いに接続されていてもよい。例えば、信号線ＭＬＣ（１，１）と信号線ＭＬＤ（１，１）は、接続されていてもよい。例えば、信号線ＭＬＣ（２，１）と信号線ＭＬＤ（２，１）は、接続されていてもよい。ただし、本発明の一態様は、これらに限定されず、例えば、信号線ＭＬＣ（１，１）と、信号線ＭＬＤ（１，１）は、接続されていなくてもよい。
【０１６５】
例えば、図８（Ｂ）に示すように、縦方向に延びている信号線ＭＬＣ（１，１）などに接続しやすいように駆動回路７０３Ａを配置し、横方向に延びている信号線ＭＬＤ（１，１）などに接続しやすいように駆動回路７０３Ｂを配置し、駆動回路はそれぞれの信号線と接続してもよい。この場合、例えば、同じ導電膜に接続されている縦方向に延びている信号線ＭＬＣおよび横方向に延びている信号線ＭＬＤが、同時に選択されるようにすることが望ましい。
【０１６６】
例えば、信号線ＭＬＣ（１，１）と信号線ＭＬＤ（１，１）とを、同時に選択する。これにより、導電膜Ｃ（１，１）および検知回路ＤＣ１を、信号線ＭＬＣ（１，１）と信号線ＭＬＤ（１，１）とを介して導通状態にする。
【０１６７】
例えば、信号線ＭＬＣ（１，２）と信号線ＭＬＤ（１，２）とを、同時に選択する。これにより、導電膜Ｃ（１，２）および検知回路ＤＣ１を、信号線ＭＬＣ（１，２）と信号線ＭＬＤ（１，２）とを介して導通状態にする。
【０１６８】
そのように駆動回路７０３Ａ、駆動回路７０３Ｂを制御することにより、検知回路ＤＣ１の数を減らすことができる。ただし、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、状況に応じて、駆動回路７０３Ａと駆動回路７０３Ｂのいずれか一方のみを動作させて、いずれか他方は、動作させないようにして、駆動させてもよい。
【０１６９】
なお、本発明の一態様の入力装置７００Ｔは、専用の基板の上に配置することも可能であるし、表示装置における対向基板や封止基板などの面に、配置することも可能である。または、カバーガラスなどの保護基板の裏側の面に、この入力装置７００Ｔを配置することも可能である。または、表示装置におけるＴＦＴ基板や素子基板などに、表示素子または画素と一体形成して、入力装置７００Ｔを配置することも可能である。
【０１７０】
《構成例》
本発明の一態様の入力装置は、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２、信号線ＭＬ１または信号線ＭＬ２を有する。また、本発明の一態様の入力装置は、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）または信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）を有することができる。また、本発明の一態様の入力装置は、駆動回路７０３、検知回路ＤＣ１または制御線ＣＬを有することができる。
【０１７１】
《導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）、信号線ＭＬ１、信号線ＭＬ２、信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）、制御線ＣＬ》
導電性を備える材料を導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）、信号線ＭＬ１、信号線ＭＬ２、信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）または制御線ＣＬ等に用いることができる。
【０１７２】
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導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）、信号線ＭＬ１、信号線ＭＬ２、信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）または制御線ＣＬ等に用いることができる。
【０１７３】
材質としては、例えば、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、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）、信号線ＭＬ１、信号線ＭＬ２、信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）または制御線ＣＬ等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、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）、信号線ＭＬ１、信号線ＭＬ２、信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）または制御線ＣＬ等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。
【０１７４】
なお、これらの導電膜や配線は、透光性を向上させるために、メッシュ状になっていてもよいし、ナノワイヤ状になっていてもよい。または、導電膜や配線の中に、メッシュ状の導電性材料や、ナノワイヤ状の導電性材料が含まれていてもよい。これにより、材質自体では、非透光性であっても、多くの隙間が存在するため、光を透過させることができる。つまり、メッシュ状やナノワイヤ状とすることにより、導電率を高くしつつ、透光性も有する、という状態にすることができる。
【０１７５】
例えば、単層膜または多層膜を用いることができる。具体的には、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する２層構造、窒化チタン膜上にチタン膜を積層する２層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する２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２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３層構造等を導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）、信号線ＭＬ１、信号線ＭＬ２、信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）または制御線ＣＬ等に用いることができる。
【０１７６】
なお、本発明の一態様では、透光性の材料を用いてもよい。例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物を、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）、信号線ＭＬ１、信号線ＭＬ２、信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）または制御線ＣＬ等に用いることができる。特に、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）は、表示装置と一体化する場合などのように、透光性を有していることが望ましい場合があるため、これらの材料を用いることは、望ましい。
【０１７７】
なお、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）などの上または下に、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の導電層を、単層または多層にして、重ねて設けてもよい。これにより、抵抗値を下げることができる。ただし、透光性が必要な場合には、光を透過させる領域には、これらの導電膜は配置せず、光を透過させる必要がない領域にのみ、これらの導電膜を配置してもよい。これにより、抵抗値の低下と透光性とを両立させることができる。
【０１７８】
例えば、グラフェンまたはグラファイトを含む膜を導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）、信号線ＭＬ１、信号線ＭＬ２、信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）または制御線ＣＬ等に用いることができる。
【０１７９】
具体的には、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。
【０１８０】
例えば、導電性高分子を導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）、信号線ＭＬ１、信号線ＭＬ２、信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）または制御線ＣＬ等に用いることができる。
【０１８１】
《駆動回路７０３》
例えば、選択回路、デコーダ、またはシフトレジスタ等のさまざまな順序回路等を駆動回路７０３に用いることができる。または、多数のスイッチを配置して、それらのオンオフ（導通非導通）を制御するような回路を、駆動回路７０３に用いることができる。
【０１８２】
具体的には、複数の選択回路を備え、選択信号を供給する機能を備えるシフトレジスタ等を、駆動回路７０３に用いることができる。これにより、複数の信号線から一の信号線を、所定の順番に選択することができる。
【０１８３】
なお、駆動回路７０３の構成に応じて、接続される検知回路ＤＣ１の個数が増える場合がある。例えば、図１（Ａ）では、駆動回路７０３に１個の検知回路ＤＣ１が接続されているが、本発明の一態様は、これに限定されない。１個の駆動回路７０３に複数の検知回路ＤＣ１が接続されていてもよい。図３（Ｂ）では、検知回路ＤＣ１１、検知回路ＤＣ１２、検知回路ＤＣ１３、検知回路ＤＣ１４が、１個の駆動回路７０３に接続されている場合の例を示す。このように、１個の駆動回路７０３に複数の検知回路ＤＣ１を配置することにより、複数の検知回路ＤＣ１を同時に動作させることが出来る。そのため、並列処理が可能となり、センサの読み取り速度を早くすることができる。または、読み取り時間を長く確保することができるため、センサの読み取り精度を高くすることができる。
【０１８４】
例えば、トランジスタを駆動回路７０３または検知回路ＤＣ１に用いることができる。
【０１８５】
《トランジスタ》
例えば、ボトムゲート型またはトップゲート型等のトランジスタを駆動回路７０３に用いることができる。
【０１８６】
例えば、１４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。その他にも、ゲルマニウム、ガリウム、砒素、などを半導体膜に用いたトランジスタを用いることもできる。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
《検知回路ＤＣ１》
例えば、発振回路、パルス信号出力回路、電流値測定回路、ピーク電流測定回路、電流電圧変換回路、積分回路、ＡＤ変換回路または増幅回路などを検知回路ＤＣ１に用いることができる。
【０１９２】
また、電流値測定回路、ピーク電流測定回路、電流電圧変換回路、積分回路またはＡＤ変換回路などを、検知回路ＤＣ１に用いることができる。これにより、指またはペンなどが導電膜に近接しているかどうかを、電流値などから検出することができる。そして、検出した結果を、検知信号として外部の回路に供給することができる。
【０１９３】
例えば、矩形波、のこぎり波また三角波等を生成することができる発振回路やパルス信号出力回路を、検知回路ＤＣ１に用いることができる。これにより、生成した信号を探索信号に用いることができる。
【０１９４】
信号線ＭＬが選択されたときに、検知回路ＤＣ１は、センサから信号を読み取るために必要となる信号をセンサに出力する機能を備える。
【０１９５】
なお、信号線ＭＬが選択されていない期間において、検知回路ＤＣ１は信号線ＭＬを、例えばフローティング状態にする、または、一定電圧を信号線ＭＬに出力することができる。なお、この一定電圧は、例えば、表示素子に供給されるコモン電圧に相当する場合がある。
【０１９６】
例えば、指またはペンなどの対象物が、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）、導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２などに近接していない場合に比べて、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）、導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２などに近接している場合に、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）、導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２などの自己容量の容量値は大きくなる。
【０１９７】
例えば、電流測定手段３１１とパルス信号出力回路３１２とを用いた構成を、検知回路ＤＣ１に用いることができる（図９（Ａ）参照）。例えば、電流測定手段３１１とパルス信号出力回路３１２とは、駆動回路７０３と接地線３１３との間に直列に接続されている。なお、接地線３１３に供給される電位は、０ボルトでなくてもよい。
【０１９８】
パルス信号出力回路３１２は、駆動回路７０３を介して導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２などにパルス信号を出力する。例えば、電流測定手段３１１は、その時に流れる電流の大きさを検出する。これにより、タッチをセンシングすることができる。
【０１９９】
例えば、抵抗素子３１４と電圧測定手段３１５を電流測定手段３１１に用いることができる（図９（Ｂ）参照）。電圧測定手段３１５を用いて抵抗素子３１４の両端間の電圧を測定することにより、電流測定手段３１１に流れる電流値を測定することができる。なお、電流値を測定しているが、本発明の一態様は、これに限定されない。
【０２００】
例えば、電流の積分値を測定する機能を備える回路を、検知回路ＤＣ１に用いることができる。具体的には、オペアンプ３１７を用いて積分回路を構成することができる。例えば、容量素子３１６、オペアンプ３１７を検知回路ＤＣ１に用いることができる（図９（Ｃ）参照）。
【０２０１】
例えば、電位の変化を増幅することができる増幅回路を、検知回路ＤＣ１に用いることができる。これにより、接続された信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）に流れる電流の大きさに応じた電位の変化を増幅することができる。その結果、電流を電位に変換して、変換された電位の変化を増幅し、検知信号として外部の回路へ供給することができる。
【０２０２】
なお、検知回路ＤＣ１において検知した情報は、次の回路に送られる。次の回路の例としては、記憶回路または信号処理回路などがあげられる。そこにおいて、どの位置でタッチしたかを判断することができる。なお、このような回路は、検知回路ＤＣ１の中に配置されていてもよい。
【０２０３】
次に、複数の導電膜Ｃまたは複数の信号線ＭＬに信号を供給するタイミングを説明する（図１０参照）。例えば、駆動回路７０３を介して、検知回路ＤＣ１のパルス信号出力回路３１２から信号を複数の信号線ＭＬに、順次、供給する。
【０２０４】
一例として、上から下へ、換言すると１行目の信号線ＭＬ（１，１）から最終行目の信号線ＭＬ（ｐ、ｑ）まで順番に信号線ＭＬを選択し、導電膜Ｃを１個ずつ順番に選択する。選択された信号線ＭＬおよび導電膜Ｃは、検知回路ＤＣ１と導通状態になる。
【０２０５】
検知回路ＤＣ１は、信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）および導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）にパルス信号を出力し、そのときに流れる電流を検知して、センシングを行うことができる。
【０２０６】
なお、本実施の形態において、本発明の一態様について述べた。または、他の実施の形態において、本発明の一態様について述べる。ただし、本発明の一態様は、これらに限定されない。つまり、本実施の形態および他の実施の形態では、様々な発明の態様が記載されているため、本発明の一態様は、特定の態様に限定されない。例えば、本発明の一態様として、タッチセンサに適用した場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様は、様々なセンサなどに適用してもよい。または例えば、場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様は、タッチセンサに適用しなくてもよい。
【０２０７】
なお、本実施の形態は、基本原理の一例について述べたものである。したがって、本実施の形態の一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と、自由に組み合わせたり、適用または置き換えて実施することができる。
【０２０８】
（実施の形態２）
実施の形態１では、入力装置の構成について説明した。この入力装置は、さまざまな装置と組み合わせて適用することも可能である。例えば、表示装置における素子基板（ＴＦＴ基板）において、入力装置と表示素子またはＴＦＴとを一体にして、いわゆるインセル型表示装置を構成することも可能である。この場合には、その装置は、画像を表示するという出力機能と、センサから信号を読み取るという入力機能とを有していることとなる。
【０２０９】
本実施の形態では、本発明の一態様の入出力装置の構成について、図１１を参照しながら説明する。なお、実施の形態１での説明と重複する部分については、説明を省略する場合がある。
【０２１０】
図１１は本発明の一態様の入出力装置７００の構成を説明する図である。
【０２１１】
図１１（Ａ）は本発明の一態様の入出力装置７００の構成を説明するブロック図の一例である。
【０２１２】
図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）に示す入出力装置７００の一部を詳細に説明するブロック図の一例である。
【０２１３】
図１１（Ｃ）は図１１（Ｂ）に示す切断線Ｗ１−Ｗ２における入出力装置７００の断面模式図の一例である。なお、図１１（Ｃ）において、信号線ＭＬ１と信号線ＭＬ２とは、高さが異なるかのように記載されているが、本発明の一態様は、これに限定されない。断面図で見た時に、同じ高さの位置に、信号線ＭＬ１と信号線ＭＬ２とが配置されていてもよい。
【０２１４】
図１１（Ｄ）は画素７０２（ｉ，ｊ）に用いることができる表示素子７５０（ｉ，ｊ）および画素回路を説明する回路図の一例である。
【０２１５】
なお、入出力装置７００は、表示装置を有する点が、図１を参照しながら説明する入力装置７００Ｔとは異なる。換言すれば、入出力装置７００は、入力装置７００Ｔと同様な部分を有する。したがって、入力装置７００Ｔについて述べた内容は、入出力装置７００に対しても、同様に適用することが可能である。ここでは、上記の説明と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し、異なる部分について詳細に説明する。
【０２１６】
なお、入出力装置７００は、表示装置に、入力装置７００Ｔが別途追加されたような構成となっている場合がある。または、入出力装置７００は、表示装置の一部の部材と、入力装置７００Ｔの一部の部材とが、共用されているような構成となっている場合がある。共用されている場合には、ある部材は、表示装置の一部としての機能と、入力装置７００Ｔの一部としての機能とを併せ持つこととなる。一例として、図１１では、ある部材が、表示装置の一部としての機能と、入力装置７００Ｔの一部としての機能とを併せ持つ場合の例を示す。
【０２１７】
＜入出力装置の構成例１．＞
本実施の形態において説明する入出力装置７００は、表示装置と、上記の入力装置７００Ｔと、を有する（図１１（Ａ）参照）。換言すると、入出力装置７００は表示装置に入力装置７００Ｔが追加されており、入出力装置７００は表示装置の一部に入力装置７００Ｔの一部が組み込まれているような構成となっている。そのため、ある部材が、表示装置の一部としての機能と、入力装置７００Ｔの一部としての機能とを併せ持つ構成となっている。
【０２１８】
入出力装置７００は、表示装置の表示面側に近接するものを検知する機能を備える（図１１（Ｃ）参照）。
【０２１９】
表示装置（出力装置）は、導電膜Ｃ１が設けられている領域に配置されている画素７０２（ｉ，ｊ）および導電膜Ｃ２が設けられている領域に配置されている画素７０２（ｉ，ｋ）を備える（図１１（Ｂ）および図１１（Ｃ）参照）。ここで、ｉ、ｊおよびｋは１以上の整数であり、変数を表す。また、ｋの値はｊの値とは異なる。
【０２２０】
例えば、画素７０２を、マトリクス状に配置することができる。例えば、画素７０２（ｉ，ｊ）を、画素７０２（ｉ，ｋ）と同じ行に配設し、画素７０２（ｉ，ｋ）と異なる列に配置することができる。
【０２２１】
なお、一例としては、導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２などが設けられている領域には、複数の画素が配置されている。一例としては、１つの導電膜Ｃ１には、複数の画素７０２が設けられている。画素７０２（ｉ，ｊ）は、複数の画素７０２のうちの一つである。同様に、１つの導電膜Ｃ２には、複数の画素７０２が設けられている。画素７０２（ｉ，ｋ）は、複数の画素７０２のうちの一つである。
【０２２２】
例えば、画素７０２（ｉ，ｊ）は、表示素子７５０（ｉ，ｊ）を備え、画素７０２（ｉ，ｋ）は、表示素子７５０（ｉ，ｋ）を備える。図１１（Ｄ）では、画素７０２（ｉ，ｊ）の回路の一例を示す。なお、画素７０２（ｉ，ｊ）は、複数の表示素子を有している場合もある。
【０２２３】
上記本発明の一態様の入出力装置は、表示装置と、表示装置の表示面側に近接するものと容量結合する機能を備える複数の導電膜と、所定の順番で複数の導電膜から一の導電膜を選択する駆動回路と、探索信号を供給する機能および検知信号を供給する機能を備える検知回路と、を含んで構成される。これにより、表示装置の表示面側に近接するものを、探索信号および導電膜に結合する容量の大きさに基づいて変化する電位を用いて検知することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供することができる。
【０２２４】
また、入出力装置７００は、複数の画素を有する（図１１（Ｂ）参照）。例えば、横方向にｎ個、縦方向にｍ個が並んだ行列状で、つまり、ｍ行ｎ列の配列状に画素７０２（ｉ，ｊ）を有することができる。なお、ｍはｉ以上の整数であり、ｎはｊ以上の整数である。
【０２２５】
また、画素７０２（ｉ，ｊ）は、表示素子７５０（ｉ，ｊ）を駆動する画素回路を備え、画素７０２（ｉ，ｋ）は、表示素子７５０（ｉ，ｋ）を駆動する画素回路を備えることができる。例えば、図１１（Ｄ）に例示する画素回路を画素７０２（ｉ，ｊ）に用いることができる。なお、画素７０２（ｉ，ｊ）または画素７０２（ｉ，ｋ）は、複数の表示素子を有していてもよい。
【０２２６】
また、入出力装置７００は、同じ行に配設された画素７０２（ｉ，１）乃至画素７０２（ｉ，ｎ）と電気的に接続される走査線Ｇ（ｉ）を有することができる。なお、画素７０２（ｉ，ｊ）または画素７０２（ｉ，１）乃至画素７０２（ｉ，ｎ）には、走査線Ｇ（ｉ）だけでなく、他の配線が接続されていてもよい。
【０２２７】
走査線Ｇ（ｉ）は、一例としては、走査線Ｇ（ｉ）に接続された画素を選択する機能を有する。または、走査線Ｇ（ｉ）は、一例としては、選択信号を画素へ供給する機能を有する。また、走査線Ｇ（ｉ）は、選択信号だけでなく、他の信号を供給してもよい。なお、走査線Ｇ（ｉ）は、ゲート線、ゲート信号線、スキャン線、配線、第１の配線などと呼ばれる場合がある。
【０２２８】
また、入出力装置７００は、同じ列に配設された画素７０２（１，ｊ）乃至画素７０２（ｍ，ｊ）と電気的に接続される信号線Ｓ（ｊ）を有することができる。同様に、入出力装置７００は、同じ列に配設された画素７０２（１，ｋ）乃至画素７０２（ｍ，ｋ）と電気的に接続される信号線Ｓ（ｋ）を有することができる。なお、画素７０２（ｉ，ｊ）には、信号線Ｓ（ｊ）だけでなく、他の配線が接続されていてもよい。
【０２２９】
信号線Ｓ（ｊ）は、例えば、信号線Ｓ（ｊ）に接続された画素に映像信号を供給する機能を有する。または、信号線Ｓ（ｊ）は、例えば、映像信号を画素へ供給する、または、書き込む機能を有する。また、信号線Ｓ（ｉ）は、映像信号だけでなく、他の信号を供給してもよい。なお、信号線Ｓ（ｉ）は、ソース線、ソース信号線、データ線、配線、第１の配線などと呼ばれる場合がある。
【０２３０】
また、入出力装置７００は、例えば、走査線Ｇ（１）乃至走査線Ｇ（ｍ）と電気的に接続される駆動回路ＧＤを備える。駆動回路ＧＤは、例えば、走査線Ｇ（１）乃至走査線Ｇ（ｍ）から一を選択する機能を備え、選択信号を走査線Ｇ（１）乃至走査線Ｇ（ｍ）または画素７０２（ｉ，ｊ）などへ供給する機能を備える。なお、駆動回路ＧＤは、選択信号だけでなく、他の信号を供給してもよい。
【０２３１】
駆動回路ＧＤは、ゲート線駆動回路、ゲート信号線駆動回路、走査線駆動回路、スキャン回路、回路、第１の回路などと呼ばれる場合がある。
【０２３２】
また、入出力装置７００は、例えば、信号線Ｓ（１）乃至信号線Ｓ（ｎ）と電気的に接続される駆動回路ＳＤを備える。駆動回路ＳＤは、映像信号を信号線Ｓ（１）乃至信号線Ｓ（ｎ）または画素７０２（ｉ，ｊ）などへ供給する機能を備える。なお、駆動回路ＳＤは、映像信号だけでなく、他の信号を供給してもよい。
【０２３３】
駆動回路ＳＤは、ソース線駆動回路、ソース信号線駆動回路、映像信号線駆動回路、データ線回路、回路、第１の回路などと呼ばれる場合がある。
【０２３４】
《構成例》
本発明の一態様の入出力装置７００は、表示装置または入力装置７００Ｔを有する。
【０２３５】
また、本発明の一態様の入出力装置７００は、画素７０２（ｉ，ｊ）または画素７０２（ｉ，ｋ）を備える。
【０２３６】
また、本発明の一態様の入出力装置７００は、表示素子７５０（ｉ，ｊ）または表示素子７５０（ｉ，ｋ）を備える。
【０２３７】
また、本発明の一態様の入出力装置７００は、走査線Ｇ（ｉ）、信号線Ｓ（ｊ）、信号線Ｓ（ｋ）、駆動回路ＧＤまたは駆動回路ＳＤを備える。
【０２３８】
《入力装置》
本発明の一態様の入出力装置７００としては、表示装置の表示面側に近接するものと容量結合する機能を備える導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２を有する入力装置を用いることができる。
【０２３９】
例えば、透光性を備える導電膜を導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２に用いることができる。または、表示素子が設けられている領域に、開口部、スリット部、くし歯形状、格子形状などを備える導電膜を導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２に用いることができる。これにより、導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２を、表示素子と使用者の間に配設することができる。
【０２４０】
《表示装置》
例えば、アクティブマトリクス型の表示装置またはパッシブマトリクス型の表示装置を用いることができる。または、表示装置ではなく、映像や画像を表示しないような照明装置を用いてもよい。
【０２４１】
《表示素子７５０（ｉ，ｊ）、表示素子７５０（ｉ，ｋ）》
例えば、光の反射を制御する機能を備える表示素子、光の透過を制御する機能を備える表示素子または発光素子等を、表示素子７５０（ｉ，ｊ）または表示素子７５０（ｉ，ｋ）に用いることができる。
【０２４２】
具体的には、例えば、液晶素子と偏光板を組み合わせた構成またはシャッター方式のＭＥＭＳ表示素子等を表示素子７５０（ｉ，ｊ）または表示素子７５０（ｉ，ｋ）に用いることができる。
【０２４３】
具体的には、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子、ＬＥＤまたは無機エレクトロルミネッセンス素子等を、表示素子７５０（ｉ，ｊ）または表示素子７５０（ｉ，ｋ）に用いることができる。
【０２４４】
《画素７０２（ｉ，ｊ）、画素７０２（ｉ，ｋ）》
例えば、スイッチング素子ＳＷ、容量Ｃｐ等を画素７０２（ｉ，ｊ）または画素７０２（ｉ，ｋ）に用いることができる。図１１（Ｄ）は、画素７０２（ｉ，ｊ）の場合の例を示す。
【０２４５】
具体的には、トランジスタをスイッチング素子ＳＷに用いることができる。例えば、実施の形態１において説明する駆動回路７０３に用いることができるトランジスタを、スイッチング素子ＳＷに用いることができる。
【０２４６】
例えば、駆動回路７０３と、画素７０２（ｉ，ｊ）とが、それぞれ別の基板に設けられていてもよい。この場合、駆動回路７０３の配線と接続される画素７０２（ｉ，ｊ）の配線は、接続端子、ボンディングワイヤ、異方性導電粒子、銀ペースト、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）またはバンプなどを介して、接続されることとなる。
【０２４７】
例えば、駆動回路７０３に用いることができるトランジスタと、画素７０２（ｉ，ｊ）に用いることができるトランジスタとが、同一の基板上に設けられていてもよい。これにより、駆動回路７０３と、画素７０２（ｉ，ｊ）とは、同一の製造工程によって形成することができる。
【０２４８】
例えば、駆動回路７０３と、画素７０２（ｉ，ｊ）とが、同じ基板に設けられている場合には、特別な接続部分を不要にすることができる。これにより、接続部分で生じる接触不良を減らすことができる。その結果、信頼性を向上させることができる。また、同一の製造工程によって形成することができる。また、製造コストを下げることができる。ただし、本発明の一態様は、これらの構成に限定されない。
【０２４９】
《走査線Ｇ（ｉ）、信号線Ｓ（ｊ）》
導電性を備える材料を走査線Ｇ（ｉ）または信号線Ｓ（ｊ）に用いることができる。
【０２５０】
例えば、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２、信号線ＭＬ１、信号線ＭＬ２または制御線ＣＬ等に用いることができる材料を、走査線Ｇ（ｉ）または信号線Ｓ（ｊ）に用いることができる。
【０２５１】
《駆動回路ＧＤ》
シフトレジスタ等のさまざまな順序回路等を駆動回路ＧＤに用いることができる。
【０２５２】
例えば、実施の形態１において説明する駆動回路７０３、画素７０２（ｉ，ｊ）または画素７０２（ｉ，ｋ）等に用いるトランジスタと、同一の工程で形成することができる半導体膜を備えるトランジスタを駆動回路ＧＤに用いることができる。
【０２５３】
《駆動回路ＳＤ》
シフトレジスタ等のさまざまな順序回路等を駆動回路ＳＤに用いることができる。
【０２５４】
例えば、集積回路を駆動回路ＳＤに用いることができる。具体的には、シリコン基板に形成された集積回路を用いることができる。なお、駆動回路ＳＤのうちの全部ではなく、一部の回路をシリコン基板に形成してもよい。
【０２５５】
例えば、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｇｌａｓｓ）法を用いて駆動回路ＳＤを実装できる。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。
【０２５６】
例えば、実施の形態１において説明する駆動回路７０３、画素７０２（ｉ，ｊ）、画素７０２（ｉ，ｋ）または駆動回路ＧＤ等に用いるトランジスタと、同一の工程で形成することができるトランジスタを駆動回路ＳＤの一部または全部に用いることができる。
【０２５７】
＜入出力装置の構成例２．＞
本発明の一態様の入出力装置の構成について、図１１乃至図１４を参照しながら説明する。
【０２５８】
なお、ここでは、上記の説明と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し、配線ＣＯＭを用いる部分と、表示装置の画素７０２（ｉ，ｊ）および画素（ｉ，ｋ）に液晶素子を用いる構成と、について詳細に説明する。
【０２５９】
図１２および図１３は本発明の一態様の入出力装置７００に用いることができる駆動回路７０３の構成の一例を説明する図である。図１２は駆動回路７０３の構成の一例を説明する図であり、図１３は駆動回路７０３Ｂの構成の一例を説明する図である。駆動回路７０３Ｂは、検知回路ＤＣ１１および検知回路ＤＣ１２と接続されている。
【０２６０】
図１４は本発明の一態様の入出力装置７００に用いることができる画素の構成を説明する図である。図１４（Ａ）は画素７０２（ｉ，ｊ）および画素７０２（ｉ，ｋ）の上面図の一例であり、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）に示す切断線Ｗ３−Ｗ４における画素７０２（ｉ，ｊ）の断面図および切断線Ｗ５−Ｗ６における画素７０２（ｉ，ｋ）の断面図の一例である。
【０２６１】
本実施の形態において説明する入出力装置７００は、例えば、配線ＣＯＭを有することができる（図１１（Ａ）参照）。
【０２６２】
配線ＣＯＭは、駆動回路７０３と電気的に接続され、所定の電位を供給する機能を備える。例えば、複数の表示素子に供給する共通電位を配線ＣＯＭに供給できる。
【０２６３】
例えば、駆動回路７０３は、信号線ＭＬ１を選択している期間に、信号線ＭＬ２と配線ＣＯＭとの間、または、信号線ＭＬ１以外の信号線ＭＬと配線ＣＯＭとの間、を導通状態にする機能を備える。または、駆動回路７０３は、信号線ＭＬ１を選択している期間に、信号線ＭＬ１と配線ＣＯＭとの間を非導通状態にする機能を備える。言い換えると、駆動回路７０３は、信号線ＭＬ２が非選択状態にある期間に、信号線ＭＬ２と配線ＣＯＭとの間を導通状態にする機能を備える。
【０２６４】
なお、信号線ＭＬ２の場合を選択している期間においても同様である。つまり、駆動回路７０３は、信号線ＭＬ２を選択している期間に、信号線ＭＬ２と配線ＣＯＭとの間を非導通状態にする機能を備える。
【０２６５】
また、駆動回路７０３は、信号線ＭＬ２を選択している期間に、信号線ＭＬ１と配線ＣＯＭとの間、または、信号線ＭＬ２以外の信号線ＭＬと配線ＣＯＭとの間、を導通状態にする機能を備える。または、駆動回路７０３は、信号線ＭＬ２を選択している期間に、信号線ＭＬ２と配線ＣＯＭとの間を非導通状態にする機能を備える。言い換えると、駆動回路７０３は、信号線ＭＬ１が非選択状態にある期間に、信号線ＭＬ１と配線ＣＯＭとの間を導通状態にする機能を備える。
【０２６６】
これらの動作は、例えば、駆動回路７０３が有するシフトレジスタによって制御される。シフトレジスタは、順次、選択信号をスキャンして出力していく。その結果、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２などに接続された複数のスイッチの導通状態が変化する。その結果、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２などは、配線ＣＯＭと導通されるのか、または、検知回路ＤＣ１と導通されるのかが、切り替わることとなる。
【０２６７】
表示素子７５０（ｉ，ｊ）は、液晶材料を含む層７５３と、導電膜Ｃ１と、液晶材料の配向を制御する電界が、導電膜Ｃ１との間に形成されるように配設された画素電極７５１（ｉ，ｊ）と、を備える（図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）参照）。例えば、導電膜Ｃ１は、表示素子の一部としての機能も有することができる。換言すれば、導電膜Ｃ１は、タッチセンサ用の電極としての機能と、表示素子用の電極としての機能とを併せ持つこととなる。なお、図中の矢印ＢＬは、バックライトが射出する光が進む方向を一例として示す。
【０２６８】
表示素子７５０（ｉ，ｋ）は、液晶材料を含む層７５３と、導電膜Ｃ２と、液晶材料の配向を制御する電界が、導電膜Ｃ２との間に形成されるように配設された画素電極７５１（ｉ，ｋ）と、を備える。
【０２６９】
例えば、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２または導電膜Ｃ（ｇ、ｈ）などは、表示素子の一部としての機能も有している。例えば、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２または導電膜Ｃ（ｇ、ｈ）などは、複数の表示素子のコモン電極としての機能を有している。換言すれば、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２または導電膜Ｃ（ｇ、ｈ）などは、タッチセンサ用の電極としての機能と、表示素子用の電極としての機能とを併せ持つこととなる。
【０２７０】
例えば、導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２の上に、画素電極７５１（ｉ，ｊ）または画素電極７５１（ｉ，ｋ）などを、絶縁膜を介して配置することができる（図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）参照）。
【０２７１】
例えば、くし歯形状、開口部を有する形状またはスリットを有する形状などを、画素電極７５１（ｉ，ｊ）および画素電極７５１（ｉ，ｋ）に用いることができる。これにより、画素電極の下側にコモン電極が配置されたＦＦＳモードの液晶素子を表示素子に用いることができる（図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）参照）。ただし、本発明の一態様は、これに限定されない。
【０２７２】
例えば、導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２の下に、画素電極７５１（ｉ，ｊ）または画素電極７５１（ｉ，ｋ）などを、絶縁膜を介して、配置することができる。
【０２７３】
例えば、くし歯形状、開口部を有する形状またはスリットを有する形状などを、導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２に用いることができる。これにより、画素電極の上側にコモン電極が配置されたＦＦＳモードの液晶素子を表示素子に用いることができる（図１４（Ｃ）参照）。
【０２７４】
例えば、くし歯形状、開口部を有する形状またはスリットを有する形状などを、画素電極とコモン電極の両方に用いることができる。これにより、ＩＰＳモードの液晶素子を表示素子に用いることができる（図１５（Ａ）および図１５（Ｂ）参照）。
【０２７５】
例えば、導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２の下に、画素電極７５１（ｉ，ｊ）または画素電極７５１（ｉ，ｋ）などを、絶縁膜を介して、配置することができる（図１５（Ｂ）参照）。なお、本発明の一態様は、これに限定されない。
【０２７６】
例えば、導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２の上に、画素電極７５１（ｉ，ｊ）または画素電極７５１（ｉ，ｋ）などを、絶縁膜を介して、配置することができる。
【０２７７】
例えば、導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２と、画素電極７５１（ｉ，ｊ）または画素電極７５１（ｉ，ｋ）とを、同じ面の上に配置することができる（図１５（Ｃ）参照）。
【０２７８】
なお、本発明の一態様は、導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２が、タッチセンサ用の電極としての機能と、表示素子用の電極としての機能とを併せ持つ場合に限定されない。
【０２７９】
例えば、タッチセンサ用の電極としての機能を備える導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２とは異なる導電膜を備える表示素子を用いることができる。具体的には、画素電極７５１（ｉ，ｊ）と、共通電極７５４を有する表示素子を用いることができる。
【０２８０】
例えば、図１４（Ｃ）に対応する場合を図１６（Ａ）に示す。同様に、図１４（Ｂ）に対応する場合を図１６（Ｃ）に示す。例えば、図１５（Ｂ）に対応する場合を図１６（Ｅ）に示す。同様に、図１５（Ｃ）に対応する場合を図１６（Ｆ）に示す。
【０２８１】
例えば、タッチセンサ用の電極である導電膜Ｃ１を絶縁膜の上側に配置することができる（図１６（Ａ）および図１６（Ｂ）参照）。
【０２８２】
例えば、タッチセンサ用の電極である導電膜Ｃ１を、絶縁膜を介して、画素電極７５１（ｉ，ｊ）または共通電極７５４より下側に配置することができる（図１６（Ｃ）および図１６（Ｄ）参照）。なお、本発明の一態様は、これに限定されない。
【０２８３】
上記本発明の一態様の入出力装置は、液晶素子を備える表示装置と、液晶材料の配向を制御する機能および表示装置の表示面側に近接するものと容量結合する機能を備える複数の導電膜と、探索信号を供給する機能および検知信号を供給する機能を備える検知回路と、所定の順番で複数の導電膜から一の導電膜を選択し、検知回路または配線と電気的に接続する機能を備える駆動回路と、を含んで構成される。
【０２８４】
これにより、所定の順番で画素を書き換えることができる。また、液晶素子を備える表示装置の表示面側に近接するものを、探索信号および導電膜に結合する容量の大きさに基づいて変化する電位を用いて検知することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供することができる。
【０２８５】
また、入出力装置７００は、基材７１０と、基材７１０と重なる領域を備える基材７７０と、を有する（図１４（Ｂ）参照）。
【０２８６】
また、入出力装置７００は、基材７７０および基材７１０を貼り合わせる図示されていない封止材を有する。
【０２８７】
なお、入出力装置７００は、基材７１０、基材７７０および封止材で囲まれた領域に液晶材料を含む層７５３を有する。
【０２８８】
以下に、入出力装置７００を構成する個々の要素について説明する。なお、これらの構成は明確に分離できず、一つの構成が他の構成を兼ねる場合や他の構成の一部を含む場合がある。
【０２８９】
例えば、導電膜Ｃ１は、近接するものと容量結合する機能を備える導電膜であるとともに、表示素子７５０（ｉ，ｊ）の共通電極であり、導電膜Ｃ２は、近接するものと容量結合する機能を備える導電膜であるとともに、表示素子７５０（ｉ，ｋ）の共通電極である。信号線ＭＬ１は、タッチセンサ用の信号を供給する機能を有する配線であり、かつ、表示素子用の共通電極と接続された共通配線である。同様に、信号線ＭＬ２は、タッチセンサ用の信号を供給する機能を有する配線であり、かつ、表示素子用の共通電極と接続された共通配線である。
【０２９０】
《構成例》
本発明の一態様の入出力装置は、上記の構成に加えて、配線ＣＯＭを有する。
【０２９１】
また、本発明の一態様の入出力装置は、液晶材料を含む層７５３、画素電極７５１（ｉ，ｊ）または画素電極７５１（ｉ，ｋ）を備える。
【０２９２】
《配線ＣＯＭ》
導電性を備える材料を配線ＣＯＭ等に用いることができる。
【０２９３】
例えば、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）、信号線ＭＬ１、信号線ＭＬ２、信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）または制御線ＣＬ等に用いることができる材料を、配線ＣＯＭ等に用いることができる。
【０２９４】
例えば、接地電位、共通電位、または電源電位等を供給する機能を備える配線を配線ＣＯＭに用いることができる。
【０２９５】
例えば、信号線ＭＬ１または信号線ＭＬ２に供給しようとする電位を、配線ＣＯＭが供給する所定の電位に用いることができる。または、異なる電位を供給する機能を備える配線を、配線ＣＯＭに用いることができる。
【０２９６】
例えば、表示素子７５０（ｉ，ｊ）または表示素子７５０（ｉ，ｋ）等が備える一の端子に供給する電位を、配線ＣＯＭが供給する所定の電位に用いることができる。
【０２９７】
具体的には、異なる２つの電位を交互に供給する機能を備える配線を配線ＣＯＭに用いることができる。これにより、極性が反転する電圧を、表示素子７５０（ｉ，ｊ）または表示素子７５０（ｉ，ｋ）等に供給することができる。つまり、表示素子をコモン反転駆動により駆動できるように、配線ＣＯＭの電位をパルス状に変動させてもよい。その結果、例えば表示素子７５０（ｉ，ｊ）または表示素子７５０（ｉ，ｋ）等に液晶素子を用いて、入出力装置７００の信頼性を高めることができる。また、消費電力を低減することができる。
【０２９８】
《駆動回路７０３》
例えば、シフトレジスタ３０１等を、駆動回路７０３は有することができる（図１２参照）。これにより、所定の順番で複数の信号線ＭＬから単数または複数の信号線を選択し、選択信号を供給することができる。選択信号は、例えば、選択回路３０２に供給される。
【０２９９】
例えば、選択回路３０２を駆動回路７０３は有することができる。選択回路３０２は、一例としては、複数のスイッチを有している。さらに、選択信号を反転させるために、インバータ回路を有していてもよい。これにより、検知回路ＤＣ１または配線ＣＯＭを選択信号に基づいて選択し、検知回路ＤＣ１または配線ＣＯＭの選択された方と信号線ＭＬの間を導通させることができる。
【０３００】
シフトレジスタ３０１を用いて、複数の選択回路から一の選択回路を順番に選択することができる。例えば、信号線ＭＬ１、信号線ＭＬ２および信号線ＭＬ３のうち、１本を選択することができる。その結果、選択信号が供給された選択回路に電気的に接続された一の信号線と、検知回路ＤＣ１との間を導通させることができる。または、選択信号が供給されない選択回路に電気的に接続された信号線と、配線ＣＯＭとの間を導通させることができる。つまり、シフトレジスタから出力された選択信号によって、信号線ＭＬ（ｇ、ｈ）に接続されたスイッチの導通状態（オンオフ）を制御することができる。その結果、信号線ＭＬ（ｇ、ｈ）と配線ＣＯＭとの間の導通状態および信号線ＭＬ（ｇ、ｈ）と検知回路ＤＣ１との間の導通状態を、制御することができる。
【０３０１】
《表示素子７５０（ｉ，ｊ）、表示素子７５０（ｉ，ｋ）》
例えば、光の反射または透過を制御する機能を備える液晶素子を、表示素子７５０（ｉ，ｊ）または表示素子７５０（ｉ，ｋ）に用いることができる。
【０３０２】
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。
【０３０３】
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。
【０３０４】
《液晶材料を含む層７５３》
例えば、液晶材料を含む層７５３に、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。また、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、等方相等を示す液晶材料を用いることができる。または、ブルー相を示す液晶材料を、液晶材料を含む層７５３に用いることができる。
【０３０５】
《画素電極７５１（ｉ，ｊ）または画素電極７５１（ｉ，ｋ）》
導電性を備える材料を画素電極７５１（ｉ，ｊ）または画素電極７５１（ｉ，ｋ）等に用いることができる。
【０３０６】
例えば、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２、信号線ＭＬ１または信号線ＭＬ２等に用いることができる材料を、画素電極７５１（ｉ，ｊ）または画素電極７５１（ｉ，ｋ）に用いることができる。
【０３０７】
《基材７１０、基材７７０》
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材７１０または基材７７０に用いることができる。なお、透光性を備える材料を基材７１０または／および基材７７０に用いることができる。
【０３０８】
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材７１０または基材７７０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。
【０３０９】
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材７１０または基材７７０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材７１０または基材７７０に用いることができる。
【０３１０】
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、基材７１０または基材７７０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化窒化物を含む材料等を、基材７１０または基材７７０に用いることができる。例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム等を含む材料を、基材７１０または基材７７０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、基材７１０または基材７７０に用いることができる。
【０３１１】
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基板等を基材７１０または基材７７０に用いることができる。これにより、半導体素子を基材７１０または基材７７０に形成することができる。
【０３１２】
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材７１０または基材７７０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、基材７１０または基材７７０に用いることができる。
【０３１３】
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材７１０または基材７７０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、基材７１０または基材７７０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、基材７１０または基材７７０に用いることができる。
【０３１４】
また、単層の材料または複数の層が積層された材料を、基材７１０または基材７７０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、基材７１０または基材７７０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シリコン層、窒化シリコン層または酸化窒化シリコン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、基材７１０または基材７７０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シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜等が積層された材料を、基材７１０または基材７７０に用いることができる。
【０３１５】
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材７１０または基材７７０に用いることができる。
【０３１６】
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樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂もしくはシリコーンなどシロキサン結合を有する樹脂を含む材料を基材７１０または基材７７０に用いることができる。
【０３１７】
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材７１０または基材７７０に用いることができる。
【０３１８】
また、紙または木材などを基材７１０または基材７７０に用いることができる。
【０３１９】
例えば、可撓性を有する基板を基材７１０または基材７７０に用いることができる。
【０３２０】
なお、トランジスタまたは容量素子等を基板に直接形成する方法を用いることができる。また、例えば作製工程中に加わる熱に耐熱性を有する工程用の基板にトランジスタまたは容量素子等を形成し、形成されたトランジスタまたは容量素子等を基材７１０または基材７７０に転置する方法を用いることができる。これにより、例えば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形成できる。
【０３２１】
＜入出力装置の構成例３．＞
本発明の一態様の入出力装置の別構成について、図１３を参照しながら説明する。
【０３２２】
なお、複数の検知回路を有する点および駆動回路７０３に換えて駆動回路７０３Ｂを有する点が、上記の入出力装置７００とは異なる。ここでは、上記の説明と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し、異なる部分について詳細に説明する。
【０３２３】
配線ＣＯＭは、駆動回路７０３Ｂと電気的に接続され、所定の電位を供給する機能を備える。
【０３２４】
そして、駆動回路７０３Ｂは、複数の選択回路から２以上の選択回路を選択することができる。よって、例えば、信号線ＭＬ１、信号線ＭＬ２、信号線ＭＬ３、信号線ＭＬ４、信号線ＭＬ５および信号線ＭＬ６のうちの少なくとも２つを選択する機能を備える。
【０３２５】
駆動回路７０３Ｂは、例えば、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２を選択している期間に、信号線ＭＬ１と検知回路ＤＣ１１との間を導通状態にし、信号線ＭＬ２と検知回路ＤＣ１２との間を導通状態にする機能を備える。また、駆動回路７０３Ｂは、例えば、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２を選択していない期間に、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２と配線ＣＯＭとの間を導通状態にする機能を備える。ここでは、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２の場合を示したが、他の信号線の場合も同様である。なお、複数の選択回路から２個の選択回路を選択する場合の例を示したが、３個以上であってもよい。
【０３２６】
なお、同時に複数選択される信号線ＭＬは、互いに離れた位置に設けられていてもよい。例えば、信号線ＭＬ１と信号線ＭＬ２ではなく、信号線ＭＬ１と信号線ＭＬ６とが同時に選択されてもよい。このように、離れた位置にすることにより、信号が混ざってしまうことを低減することができる。
【０３２７】
検知回路ＤＣ１１および検知回路ＤＣ１２は、検知回路ＤＣ１と同様な機能を有し、例えば、探索信号を供給する機能を備える。
【０３２８】
上記本発明の一態様の入出力装置は、液晶素子を備える表示装置と、液晶材料の配向を制御する機能および表示装置の表示面側に近接するものと容量結合する機能を備える複数の導電膜と、探索信号を供給する機能および検知信号を供給する機能を備える複数の検知回路と、所定の順番で複数の導電膜から複数の導電膜を選択し、検知回路または配線と電気的に接続する機能を備える駆動回路と、を含んで構成される。
【０３２９】
これにより、所定の順番で画素を書き換えることができる。また、液晶素子を備える表示装置の表示面側に近接するものを、探索信号および導電膜に結合する容量の大きさに基づいて変化する電位を用いて検知することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供することができる。
【０３３０】
《駆動回路７０３Ｂ》
例えば、選択信号を供給する機能を備えるシフトレジスタ等を、駆動回路７０３Ｂに用いることができる（図１３参照）。
【０３３１】
例えば、選択信号に基づいて、検知回路ＤＣ１１または配線ＣＯＭと、信号線との間の導通状態を制御する選択回路を駆動回路７０３Ｂに用いることができる。または、選択信号に基づいて、検知回路ＤＣ１２または配線ＣＯＭと信号線との間の導通状態を制御する選択回路を駆動回路７０３Ｂに用いることができる。
【０３３２】
これにより、シフトレジスタを用いて複数の選択回路から複数の選択回路を順番に選択することができる。その結果、選択信号が供給された一の選択回路に電気的に接続された信号線と検知回路ＤＣ１１との間を導通させ、選択信号が供給された他の選択回路に電気的に接続された信号線と検知回路ＤＣ１２との間を導通させ、選択信号が供給されない選択回路に電気的に接続された信号線と配線ＣＯＭとの間を導通させることができる。
【０３３３】
《検知回路ＤＣ１１、検知回路ＤＣ１２》
例えば、実施の形態１において説明する検知回路ＤＣ１に用いることができる構成を、検知回路ＤＣ１１および検知回路ＤＣ１２に用いることができる。
【０３３４】
本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適用または置き換えて実施することができる。
【０３３５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の入力装置７００ＴＣの構成について、図１７を参照しながら説明する。
【０３３６】
なお、入力装置７００ＴＣは、近接するものにより遮蔽される電界が導電膜Ｃ１と導電膜Ｃ２との間に形成されるように、導電膜Ｃ１と導電膜Ｃ２とが配設される点、駆動回路７０３に換えて、駆動回路７０３Ｃを有する点、検知回路ＤＣ１に換えて検知回路ＤＣ２を有する点、導電膜Ｃ１と導電膜Ｃ２とに供給される信号または導電膜Ｃ１と導電膜Ｃ２とから読み取る信号が、図１を参照しながら説明する入力装置７００Ｔとは異なる。
【０３３７】
なお、導電膜Ｃ１と導電膜Ｃ２などの配置や構成は、図１を参照しながら説明する入力装置７００Ｔと同様である。したがって、入力装置７００Ｔで述べた内容は、本発明の一態様の入力装置７００ＴＣに対しても、同様に適用できる。ここでは、上記の説明と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し、異なる部分について詳細に説明する。
【０３３８】
＜入力装置の構成例＞
本実施の形態において説明する入力装置７００ＴＣは、入力装置７００Ｔと同様に、導電膜Ｃ１と、導電膜Ｃ２と、信号線ＭＬ１と、信号線ＭＬ２と、を有する（図１７（Ｂ）参照）。なお、複数の導電膜Ｃから選択された導電膜を導電膜Ｃ１および導電膜Ｃ２に用いることができる（図１７（Ａ）参照）。
【０３３９】
導電膜Ｃ２は、導電膜Ｃ１と重ならない領域を備える。例えば、導電膜Ｃ１に隣接して配置された導電膜を導電膜Ｃ２に用いることができる。また、導電膜Ｃ１の間に他の導電膜を間に挟むように配置された導電膜Ｃ２を導電膜に用いることができる。
【０３４０】
信号線ＭＬ１は、導電膜Ｃ１と電気的に接続される。また、信号線ＭＬ２は、導電膜Ｃ２と電気的に接続される（図１７（Ｂ）参照）。
【０３４１】
導電膜Ｃ１および導電膜Ｃ２は、互いに容量結合する機能を備える（図１７（Ｃ）参照）。例えば、複数の導電膜Ｃは、互いに容量結合する。具体的には、導電膜Ｃ１と、導電膜Ｃ２との間で、容量結合する。
【０３４２】
なお、その導電膜の間の容量値は、導電膜の間に近接したものにより変化する。これにより、導電膜Ｃ１と導電膜Ｃ２との間に近接する指またはペンなどの対象物を、導電膜Ｃ１と導電膜Ｃ２との間の容量値の変化を用いて検知することができる。換言すると、導電膜Ｃ１と導電膜Ｃ２の相互容量の変化を用いて、指またはペンなどの対象物の近接を検知する。
【０３４３】
また、入力装置７００ＴＣは、一例としては、駆動回路７０３Ｃと、検知回路ＤＣ２と、を有する（図１７（Ａ）参照）。なお、入力装置７００ＴＣは、駆動回路７０３Ｃまたは検知回路ＤＣ２などを有しておらず、別の装置や別のモジュールが、駆動回路７０３Ｃまたは検知回路ＤＣ２などを有している場合もある。
【０３４４】
なお、一例としては、駆動回路７０３Ｃは、駆動回路７０３と同様に設けられていてもよい。例えば、駆動回路７０３Ｃは、複数の導電膜Ｃまたは複数の信号線ＭＬと、同一の基板上に設けられていてもよい。同様に、例えば、検知回路ＤＣ２は、検知回路ＤＣ１と同様に設けられていてもよい。
【０３４５】
駆動回路７０３Ｃは、例えば、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２と電気的に接続される。
【０３４６】
検知回路ＤＣ２は、例えば、駆動回路７０３Ｃと電気的に接続される。
【０３４７】
例えば、駆動回路７０３Ｃは、複数の信号線ＭＬのうちの少なくとも２本を選択する機能を備える。
【０３４８】
例えば、駆動回路７０３Ｃは、複数の信号線ＭＬのうちの少なくとも２本を、順次選択する機能を備える。
【０３４９】
例えば、駆動回路７０３Ｃは、複数の信号線ＭＬのうちの少なくとも２本を、任意の順序で選択する機能を備える。
【０３５０】
例えば、駆動回路７０３Ｃは、マルチプレクサまたはデマルチプレクサとしての機能を備える。駆動回路７０３Ｃは、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２を選択する機能を備える。
【０３５１】
具体的には、信号線ＭＬ（１，１）乃至信号線ＭＬ（ｐ、ｑ）から２つの信号線を、所定の順番で選択する機能を備える。または、駆動回路７０３Ｃは、複数の導電膜Ｃのうちの少なくとも２個を選択する機能を備える。または、駆動回路７０３Ｃは、例えば、導電膜Ｃ１および導電膜Ｃ２を選択する機能を備える。
【０３５２】
なお、例えば、２個の駆動回路７０３Ｃを備えることができる。一方の駆動回路７０３Ｃは、複数の信号線ＭＬのうちの１本を選択する機能を備え、他方の駆動回路７０３Ｃは、複数の信号線ＭＬのうちの別の１本を選択する機能を備えていてもよい。
【０３５３】
例えば、駆動回路７０３Ｃは、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２を選択している期間に、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２と検知回路ＤＣ２との間を導通状態にする機能を備える。
【０３５４】
または、駆動回路７０３Ｃは、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２を選択していない期間に、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２と検知回路ＤＣ２との間を非導通状態にする機能を備える。
【０３５５】
または、駆動回路７０３Ｃは、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２を選択していない期間に、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２をフローティング状態にする機能を備える。
【０３５６】
または、駆動回路７０３Ｃは、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２を選択していない期間に、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２に所定の電圧、例えば、一定の電圧を供給する機能を備える。なお、駆動回路７０３Ｃを、単に、回路、第１の回路、第２の回路などと呼ぶ場合がある。
【０３５７】
例えば、駆動回路７０３Ｃを用いない場合、複数の信号線ＭＬは、検知回路ＤＣ２と接続される。これにより、検知回路ＤＣ２は、信号線ＭＬの本数分だけ、信号を供給する回路や、信号を読み取る回路が必要となる。あるいは、複数の信号線ＭＬのそれぞれの線に、複数の検知回路ＤＣ２を、１個ずつ接続する必要がある。
【０３５８】
例えば、駆動回路７０３Ｃを設ける場合には、例えば、複数の信号線ＭＬのうちの少なくとも２本のみが選択され、特定の期間ごとに選択される信号線ＭＬが切り替わるため、検知回路ＤＣ２の内部には、選択された２本分の信号線ＭＬに対応して、信号を供給する回路や、信号を読み取る回路を設ければよい。つまり、そのような回路は、信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）の本数分だけ設ける必要はない。あるいは、選択された２本分の信号線ＭＬに対応して、１個の検知回路ＤＣ２を設ければよいため、複数個の検知回路ＤＣ２を設ける必要がない。これにより、検知回路ＤＣ２の中の回路の数、または、回路の規模を小さくすることができる。または、検知回路ＤＣ２の数を減らすことができる。
【０３５９】
検知回路ＤＣ２は、例えば、探索信号を供給する機能を備える。ここで、探索信号とは、例えば、センシングを行うために、信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）または導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）に供給される信号のことを言う。
【０３６０】
例えば、検知回路ＤＣ２は、探索信号として矩形波を供給する機能を備える。または、検知回路ＤＣ２は、パルス信号を供給する機能を有する。または、検知回路ＤＣ２は、センサに、信号を供給する機能を有する。
【０３６１】
または、検知回路ＤＣ２は、容量値の変化を検出する機能を備える。または、検知回路ＤＣ２は、電流値を検出する機能を備える。または、検知回路ＤＣ２は、電荷量を検出する機能を備える。または、検知回路ＤＣ２は、信号を積分する機能を備える。または、検知回路ＤＣ２は、電流を電圧に変換する機能を備える。または、検知回路ＤＣ２は、電圧値を検出する機能を備える。または、検知回路ＤＣ２は、アナログ信号をデジタル信号に変換する機能を備える。
【０３６２】
検知回路ＤＣ２は、センサからの信号を読み取る機能を備える。そのため、検知回路ＤＣ２を、単に、回路、第１の回路、第２の回路などと呼ぶ場合がある。
【０３６３】
信号線ＭＬ１は、探索信号を供給される機能を備える。
【０３６４】
信号線ＭＬ２は、導電膜Ｃ１と導電膜Ｃ２の間に形成される相互容量の容量値および探索信号に基づいて変化する信号（電流）を出力する機能を備える（図１７（Ｃ）参照）。
【０３６５】
例えば、信号線ＭＬ１にパルス信号を供給すると、導電膜Ｃ１と導電膜Ｃ２の間に形成される相互容量を介して、信号線ＭＬ１から信号線ＭＬ２に電流が流れる。
【０３６６】
例えば、入力装置の使用者が、指などを導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２に近接させると、導電膜Ｃ１および導電膜Ｃ２の間に形成される電界の一部が遮られ、導電膜Ｃ１と導電膜Ｃ２の間に形成される相互容量の容量値は小さくなる。その結果、信号線ＭＬ１から信号線ＭＬ２に流れる電流値は、入力装置に近接させた指などの対象物の影響を受けて小さくなる。
【０３６７】
検知回路ＤＣ２は、導電膜Ｃ１と導電膜Ｃ２の間に形成される相互容量の大きさに応じて変化する電流の大きさを検知する機能を備える。例えば、入力装置７００ＴＣに近接する指が、導電膜Ｃ１と導電膜Ｃ２の間に形成される相互容量に流れる電流値を、変化させることができる。これにより、入力装置に近接する使用者の指等を、検知することができる。
【０３６８】
上記本発明の一態様の入力装置７００ＴＣは、一の導電膜および一の導電膜との間に電界が形成されるように配設された他の導電膜と、所定の順番で一の導電膜および他の導電膜を選択する駆動回路と、一の導電膜に探索信号を供給する機能および他の導電膜の電位の変化に基づく検知信号を供給する機能を備える検知回路と、を含んで構成される。これにより、導電膜に近接するものを、複数の導電膜の間で遮られる電界の大きさおよび探索信号に基づいて変化する電位を用いて検知することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入力装置を提供することができる。
【０３６９】
なお、入力装置７００ＴＣを相互容量型のタッチパネルに用いることができる。
【０３７０】
例えば、複数の導電膜Ｃから選ばれた複数の導電膜と、複数の導電膜Ｃから選ばれた別の複数の導電膜との間で形成される相互容量を用いて、信号を読み取る構成を用いることができる。具体的には、選ばれた複数の導電膜の中心付近に形成される相互容量を利用として、信号を読み取ってもよい。
【０３７１】
例えば、縦方向に並んで配置された複数の導電膜を接続して一の電極に用い、横方向に並んで配置された複数の導電膜を接続して他の電極に用いることができる。縦方向に複数の導電膜を接続した一の電極と、横方向に複数の導電膜を接続した他の電極を用いると、交点付近に最も大きい相互容量が形成される。形成される相互容量が大きいほど、指などの対象物を検知しやすくなるため、指などの対象物を、主に、交点付近において検知することができる。
【０３７２】
例えば、複数の導電膜Ｃから選ばれた複数の導電膜と、導電膜Ｃ１との間に形成される相互容量を用いて、信号を読み取ってもよい。これにより、指などの対象物の検知に関与しない導電膜を少なくすることができる。その結果、指などの対象物の検知に関与しない導電膜と関与する導電膜との間に形成される相互容量を小さくし、影響を小さくすることができる。その結果、読み取り感度を高くすることができる。
【０３７３】
例えば、複数の導電膜Ｃから選ばれた導電膜Ｃ１と導電膜Ｃ２の間に形成される相互容量を用いて、信号を読み取ってもよい。
【０３７４】
また、入力装置７００ＴＣは、近接するものにより遮蔽される電界が形成されるように配置された複数の導電膜Ｃを有することができる。具体的には、行方向にｑ個、行方向と交差する列方向にｐ個の行列状に導電膜Ｃを有することができる（図１７（Ａ）参照）。例えば、ｐ行ｑ列の行列状に配置されている場合、ｐ×ｑ個の導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）を備える。
【０３７５】
また、入力装置７００ＴＣは、近接するものにより遮蔽される電界が形成されるように配置された複数の導電膜Ｃを選択する駆動回路７０３Ｃを有する。具体的な例としては、隣接する一組の導電膜Ｃを選択する駆動回路７０３Ｃを有する。
【０３７６】
《構成例》
本発明の一態様の入力装置は、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２、信号線ＭＬ１または信号線ＭＬ２を有する。また、本発明の一態様の入力装置は、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）または信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）を有することができる。なお、ｇは１以上ｐ以下の整数であり、ｈは１以上ｑ以下の整数であり、ｐおよびｑは１以上の整数である。また、本発明の一態様の入力装置は、駆動回路７０３Ｃ、検知回路ＤＣ２または制御線ＣＬを有することができる。
【０３７７】
《駆動回路７０３Ｃ》
例えば、選択回路またはシフトレジスタ等のさまざまな順序回路等を駆動回路７０３Ｃに用いることができる。
【０３７８】
具体的には、複数の選択回路を備え、選択信号を供給する機能を備えるシフトレジスタ等を、駆動回路７０３Ｃに用いることができる。これにより、複数の信号線から同時に２以上の信号線を、所定の順番に選択することができる。なお、例えば、信号線ＭＬ１から信号線ＭＬ６までの６本の信号線を選択する場合、様々な選択のパターンがある。
【０３７９】
例えば、まず、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２を選択し、その後、信号線ＭＬ３および信号線ＭＬ４を選択し、その後、信号線ＭＬ５および信号線ＭＬ６を選択する、というパターンがある。
【０３８０】
別の場合としては、１本ずつずらしながら選択する場合もある。例えば、まず、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２を選択し、その後、信号線ＭＬ２および信号線ＭＬ３を選択し、その後、信号線ＭＬ３および信号線ＭＬ４を選択し、その後、信号線ＭＬ４および信号線ＭＬ５を選択し、その後、信号線ＭＬ５および信号線ＭＬ６を選択する、というパターンがある。
【０３８１】
なお、導電膜Ｃ１および導電膜Ｃ２のように、選択する導電膜が横方向に並ぶように、それぞれの信号線を選択しているが、本発明の一態様は、これに限定されない。選択する導電膜が縦方向に並ぶように、それぞれの信号線を選択してもよい。
【０３８２】
例えば、トランジスタを駆動回路７０３Ｃに用いることができる。
【０３８３】
《検知回路ＤＣ２》
例えば、発振回路、パルス信号出力回路、電流値測定回路、ピーク電流測定回路、電流電圧変換回路、積分回路、ＡＤ変換回路または増幅回路などを検知回路ＤＣ２に用いることができる。
【０３８４】
例えば、矩形波、のこぎり波また三角波等を生成することができる発振回路やパルス信号出力回路を、検知回路ＤＣ２に用いることができる。これにより、生成した信号を探索信号に用いることができる。つまり、センサから信号を読み取るために必要となる信号を、信号線が選択されたときにセンサに出力することができる。また、そのときに流れる電流値などから、導電膜に、指またはペンなどが近接しているかどうかを検出することができる。そして検出した結果を、検知信号として外部の回路に供給することができる。なお、センサ電極の状態を検出するために、電流値測定回路、ピーク電流測定回路、電流電圧変換回路、積分回路またはＡＤ変換回路などが使用される場合もある。なお、信号線ＭＬが選択されていない期間では、例えば、信号線ＭＬをフローティング状態にする、または、一定電圧を信号線ＭＬに出力することができる。なお、この一定電圧は、例えば、表示素子に供給されるコモン電圧に相当する場合がある。
【０３８５】
例えば、電位を検出する場合には、接続された信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）の電位の変化を増幅することができる増幅回路を、検知回路ＤＣ２に用いることができる。これにより、信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）の電位の変化を増幅し、検知信号として供給することができる。
【０３８６】
例えば、発振回路と電気的に接続される第１の端子と、増幅回路と電気的に接続される第２の端子と、を検知回路ＤＣ２に用いることができる。これにより、生成した信号を第１の端子に供給し、増幅する電位を第２の端子に供給されることができる。
【０３８７】
次に、検知回路ＤＣ２の例を示す。図１８（Ａ）には、電流測定手段３１１とパルス信号出力回路３１２とを用いた場合の検知回路ＤＣ２の例を示す。電流測定手段３１１とパルス信号出力回路３１２とは、一例としては、駆動回路７０３Ｃと接地線３１３との間に、それぞれ、直列に接続されている。なお、接地線３１３に供給される電位は、０ボルトでなくてもよい。また、電流測定手段３１１とパルス信号出力回路３１２とは、同じ配線、例えば、接地線３１３に接続されていてもよいし、別の配線に接続されていてもよい。
【０３８８】
パルス信号出力回路３１２から、パルス信号が出力される。パルス信号は、駆動回路７０３を介して、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２などに供給される。そして、その時に流れる電流の大きさを、電流測定手段３１１で検出する。
【０３８９】
このとき、指またはペンなどの対象物が導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２などに近接している場合には、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２などの相互容量の容量値が小さくなる。そのため、指またはペンなどの対象物が近接している場合には、電流測定手段３１１で検出される電流の大きさも小さくなる。つまり、電流測定手段３１１で電流の大きさを検出することにより、タッチをセンシングすることができる。
【０３９０】
なお、図１８（Ｂ）に示すように、図１８（Ａ）と図１８（Ｃ）の導通状態が切り替わるように、スイッチ３１８Ａ、スイッチ３１８Ｂ、スイッチ３１８Ｃ、スイッチ３１８Ｄなどを用いて、駆動回路７０３Ｃと導通状態となる配線を切り替えるようにしてもよい。
【０３９１】
また、電流測定手段３１１の具体例を図１８（Ｄ）に示す。ここでは、電流測定手段３１１は、容量素子３１６、オペアンプ３１７を有している。オペアンプ３１７を用いることにより、積分回路を構成することができる。
【０３９２】
なお、検知回路ＤＣ２において検知した情報は、次の回路に送られる。次の回路の例としては、記憶回路または信号処理回路などがあげられる。そこにおいて、どの位置でタッチしたかを判断することができる。なお、このような回路は、検知回路ＤＣ２の中に配置されていてもよい。
【０３９３】
本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適用または置き換えて実施することができる。
【０３９４】
（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の構成について、図１９を参照しながら説明する。
【０３９５】
図１９は本発明の一態様の入出力装置７００Ｃの構成を説明する図である。図１９（Ａ）は本発明の一態様の入出力装置７００Ｃの構成を説明するブロック図であり、図１９（Ｂ）は図１９（Ａ）に示す入出力装置７００Ｃの一部を詳細に説明するブロック図であり、図１９（Ｃ）は図１９（Ｂ）に示す切断線Ｗ１−Ｗ２における入出力装置７００Ｃの断面図である。また、図１９（Ｄ）は画素７０２（ｉ，ｊ）に用いることができる表示素子７５０（ｉ，ｊ）および画素回路を説明する回路図である。
【０３９６】
なお、入出力装置７００Ｃは、表示装置を有する点が、図１７を参照しながら説明する入力装置７００ＴＣとは異なる。換言すれば、入出力装置７００Ｃは、入力装置７００ＴＣと同様な部分を有する。したがって、入力装置７００ＴＣについて述べた内容は、入出力装置７００Ｃに対しても、同様に適用することが可能である。ここでは、上記の説明と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し、異なる部分について詳細に説明する。
【０３９７】
＜入出力装置の構成例１．＞
本実施の形態において説明する入出力装置７００Ｃは、表示装置と、上記の入力装置７００ＴＣと、を有する（図１９（Ａ）参照）。つまり、入出力装置７００Ｃは、表示装置に、入力装置７００ＴＣが追加されており、入出力装置７００Ｃは、表示装置の一部に、入力装置７００ＴＣの一部が組み込まれているような構成となっている。そのため、ある部材が、表示装置の一部としての機能と、入力装置７００ＴＣの一部としての機能とを併せ持つ構成となっている。
【０３９８】
入力装置７００ＴＣは、表示装置の表示面側に近接するものを検知する機能を備える（図１９（Ｃ）参照）。
【０３９９】
表示装置（出力装置）は、導電膜Ｃ１が設けられている領域に配置されている画素７０２（ｉ，ｊ）および導電膜Ｃ２が設けられている領域に配置されている画素７０２（ｉ，ｋ）を備える（図１９（Ｂ）および図１９（Ｃ）参照）。
【０４００】
例えば、画素７０２（ｉ，ｊ）は、表示素子７５０（ｉ，ｊ）を備え、画素７０２（ｉ，ｋ）は、表示素子７５０（ｉ，ｋ）を備える。図１９（Ｄ）では、画素７０２（ｉ，ｊ）の回路の一例を示す。
【０４０１】
上記本発明の一態様の入出力装置は、表示装置と、表示装置の表示面側に近接するものと容量結合する機能を備える一の導電膜および一の導電膜との間に電界が形成されるように配設された他の導電膜と、所定の順番で一の導電膜および他の導電膜を選択する駆動回路と、一の導電膜に探索信号を供給する機能および他の導電膜の電位の変化に基づく検知信号を供給する機能を備える検知回路と、を含んで構成される。これにより、表示装置の表示面側に近接するものを、複数の導電膜の間において遮られる電界の大きさおよび探索信号に基づいて変化する電位を用いて検知することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供することができる。
【０４０２】
また、入出力装置７００Ｃは、複数の画素を有する（図１９（Ｂ）参照）。例えば、横方向にｎ個、縦方向にｍ個が並んだ行列状で、つまり、ｍ行ｎ列の配列状に画素７０２（ｉ，ｊ）を有することができる。なお、ｉは１以上ｍ以下の整数であり、ｊおよびｋ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。なお、ｋはｊとは異なる。
【０４０３】
また、画素７０２（ｉ，ｊ）は、表示素子７５０（ｉ，ｊ）を駆動する画素回路を備え、画素７０２（ｉ，ｋ）は、表示素子７５０（ｉ，ｋ）を駆動する画素回路を備えることができる。図１９（Ｄ）では、一例として、画素７０２（ｉ，ｊ）の画素回路を示す。なお、画素７０２（ｉ，ｊ）または画素７０２（ｉ，ｋ）は、複数の表示素子を有していてもよい。
【０４０４】
また、入出力装置７００Ｃは、同じ行に配設された画素７０２（ｉ，１）乃至画素７０２（ｉ，ｎ）と電気的に接続される走査線Ｇ（ｉ）を有することができる。
【０４０５】
また、入出力装置７００Ｃは、同じ列に配設された画素７０２（１，ｊ）乃至画素７０２（ｍ，ｊ）と電気的に接続される信号線Ｓ（ｊ）を有することができる。
【０４０６】
また、入出力装置７００Ｃは、走査線Ｇ（１）乃至走査線Ｇ（ｍ）と電気的に接続される駆動回路ＧＤを備える。駆動回路ＧＤは、例えば、走査線Ｇ（１）乃至走査線Ｇ（ｍ）から一を選択する機能を備え、選択信号を走査線Ｇ（１）乃至走査線Ｇ（ｍ）または画素７０２（ｉ，ｊ）などへ供給する機能を備える。
【０４０７】
また、入出力装置７００Ｃは、信号線Ｓ（１）乃至信号線Ｓ（ｎ）と電気的に接続される駆動回路ＳＤを備える。駆動回路ＳＤは、映像信号を信号線Ｓ（１）乃至信号線Ｓ（ｎ）または画素７０２（ｉ，ｊ）などへ供給する機能を備える。
【０４０８】
《構成例》
本発明の一態様の入出力装置７００Ｃは、表示装置または入力装置７００ＴＣを有する。
【０４０９】
また、本発明の一態様の入出力装置７００Ｃは、画素７０２（ｉ，ｊ）または画素７０２（ｉ，ｋ）を備える。
【０４１０】
また、本発明の一態様の入出力装置７００Ｃは、表示素子７５０（ｉ，ｊ）または表示素子７５０（ｉ，ｋ）を備える。
【０４１１】
また、本発明の一態様の入出力装置７００Ｃは、走査線Ｇ（ｉ）、信号線Ｓ（ｊ）、駆動回路ＧＤまたは駆動回路ＳＤを備える。
【０４１２】
《入力装置》
本発明の一態様の入出力装置７００Ｃは、表示装置の表示面側に近接するものと容量結合する機能を備える導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２を有する入力装置を用いることができる。
【０４１３】
例えば、透光性を備える導電膜を導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２に用いることができる。または、表示素子が設けられている領域に、開口部、スリット部、くし歯形状、格子形状などを備える導電膜を導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２に用いることができる。これにより、導電膜Ｃ１または導電膜Ｃ２を、表示素子と使用者の間に配設することができる。
【０４１４】
《表示装置》
例えば、アクティブマトリクス型の表示装置またはパッシブマトリクス型の表示装置を用いることができる。または、表示装置ではなく、映像や画像を表示しないような照明装置を用いてもよい。
【０４１５】
《表示素子７５０（ｉ，ｊ）、表示素子７５０（ｉ，ｋ）》
例えば、実施の形態２において説明する表示素子７５０（ｉ，ｊ）、表示素子７５０（ｉ，ｋ）に用いることができる構成を用いることができる。
【０４１６】
《画素７０２（ｉ，ｊ）、画素７０２（ｉ，ｋ）》
例えば、スイッチング素子ＳＷ、容量Ｃｐ等を画素７０２（ｉ，ｊ）または画素７０２（ｉ，ｋ）に用いることができる。図１９（Ｄ）は、画素７０２（ｉ，ｊ）の場合の例を示す。
【０４１７】
具体的には、トランジスタをスイッチング素子ＳＷに用いることができる。例えば、実施の形態１において説明する駆動回路７０３に用いることができるトランジスタを、スイッチング素子ＳＷに用いることができる。
【０４１８】
《走査線Ｇ（ｉ）、信号線Ｓ（ｊ）》
例えば、実施の形態２において説明する走査線Ｇ（ｉ）、信号線Ｓ（ｊ）に用いることができる構成を走査線Ｇ（ｉ）、信号線Ｓ（ｊ）に用いることができる。
【０４１９】
《駆動回路ＧＤ》
例えば、実施の形態２において説明する駆動回路ＧＤに用いることができる構成を駆動回路ＧＤに用いることができる。
【０４２０】
《駆動回路ＳＤ》
例えば、実施の形態２において説明する駆動回路ＳＤに用いることができる構成を駆動回路ＳＤに用いることができる。
【０４２１】
＜入出力装置の構成例２．＞
本発明の一態様の入出力装置の構成について、図１４、図１９および図２０を参照しながら説明する。
【０４２２】
なお、ここでは、上記の説明と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し、配線ＣＯＭを用いる部分と、表示装置の画素７０２（ｉ，ｊ）および画素（ｉ，ｋ）に液晶素子を用いる構成と、について詳細に説明する。
【０４２３】
図２０および図２１は本発明の一態様の入出力装置７００Ｃに用いることができる駆動回路の構成を説明する図である。図２０は駆動回路７０３Ｃの構成を説明する図であり、図２１は駆動回路７０３Ｃを選択回路ＭＵＸと共に用いる構成の一例を説明する図である。
【０４２４】
本実施の形態において説明する入出力装置７００Ｃは、配線ＣＯＭを有することができる（図１９（Ａ）参照）。
【０４２５】
配線ＣＯＭは、駆動回路７０３Ｃと電気的に接続され、所定の電位を供給する機能を備える。
【０４２６】
例えば、駆動回路７０３Ｃは、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２を選択している期間に、他の信号線ＭＬと配線ＣＯＭとの間を導通状態にする機能を備える。
【０４２７】
例えば、駆動回路７０３Ｃは、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２を選択している期間に、信号線ＭＬ１と配線ＣＯＭとの間を非導通状態にし、信号線ＭＬ２と配線ＣＯＭとの間を非導通状態にする機能を備える。言い換えると、駆動回路７０３Ｃは、他の信号線ＭＬが選択状態にある期間に、信号線ＭＬ１と配線ＣＯＭとの間を導通状態にし、信号線ＭＬ２と配線ＣＯＭとの間を導通状態にする機能を備える。
【０４２８】
例えば、駆動回路７０３Ｃは、他の信号線ＭＬを選択している期間に、信号線ＭＬ１と配線ＣＯＭとの間を導通状態にし、信号線ＭＬ２と配線ＣＯＭとの間を導通状態にする機能を備える。言い換えると、駆動回路７０３Ｃは、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２が非選択状態にある期間に、信号線ＭＬ１と配線ＣＯＭとの間を導通状態にし、信号線ＭＬ２と配線ＣＯＭとの間を導通状態にする機能を備える。
【０４２９】
例えば、図２０に示す駆動回路７０３Ｃは、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２を選択し、その後、信号線ＭＬ３および信号線ＭＬ４を選択し、その後、信号線ＭＬ５および信号線ＭＬ６を選択して、信号線ＭＬ１から信号線ＭＬ６までの６本の信号線を選択する機能を備える。
【０４３０】
例えば、図２３に示す駆動回路７０３Ｃは、信号線ＭＬ１および信号線ＭＬ２を選択し、その後、信号線ＭＬ２および信号線ＭＬ３を選択し、その後、信号線ＭＬ３および信号線ＭＬ４を選択し、その後、信号線ＭＬ４および信号線ＭＬ５を選択し、その後、信号線ＭＬ５および信号線ＭＬ６を選択する機能を備える。
【０４３１】
なお、図２３に示す駆動回路７０３Ｃは、シフトレジスタ３０１を備える。例えば、シフトレジスタ３０１は各信号線に接続された複数のスイッチを制御する。なお、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、複数のシフトレジスタを駆動回路７０３Ｃに用いることができる。例えば、信号線に接続されたスイッチを独立に制御するシフトレジスタを用いることができる。
【０４３２】
表示素子７５０（ｉ，ｊ）は、液晶材料を含む層７５３と、導電膜Ｃ１と、液晶材料の配向を制御する電界が、導電膜Ｃ１との間に形成されるように配設された画素電極７５１（ｉ，ｊ）と、を備える（図１９（Ａ）および図１９（Ｂ）参照）。なお、図中の矢印ＢＬは、バックライトが射出する光が進む方向を一例として示す。
【０４３３】
表示素子７５０（ｉ，ｋ）は、液晶材料を含む層７５３と、導電膜Ｃ２と、液晶材料の配向を制御する電界が、導電膜Ｃ２との間に形成されるように配設された画素電極７５１（ｉ，ｋ）と、を備える。
【０４３４】
上記本発明の一態様の入出力装置は、液晶素子を備える表示装置と、液晶材料の配向を制御する機能および表示装置の表示面側に近接するものと容量結合する機能を備える一の導電膜および一の導電膜との間に電界が形成されるように配設された他の導電膜と、一の導電膜に探索信号を供給する機能および他の導電膜の電位の変化に基づく検知信号を供給する機能を備える検知回路と、所定の順番で一の導電膜および他の導電膜を選択し、検知回路または配線と電気的に接続する機能を備える駆動回路と、を含んで構成される。
【０４３５】
これにより、所定の順番で画素を書き換えることができる。また、液晶素子を備える表示装置の表示面側に近接するものを、探索信号および導電膜に結合する容量の大きさに基づいて変化する電位を用いて検知することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供することができる。
【０４３６】
また、入出力装置７００Ｃは、基材７１０と、基材７１０と重なる領域を備える基材７７０と、を有する（図１４（Ｂ）参照）。
【０４３７】
また、入出力装置７００Ｃは、基材７７０および基材７１０を貼り合わせる図示されていない封止材を有する。
【０４３８】
なお、入出力装置７００Ｃは、基材７１０、基材７７０および封止材で囲まれた領域に液晶材料を含む層７５３を有する。
【０４３９】
以下に、入出力装置７００Ｃを構成する個々の要素について説明する。なお、これらの構成は明確に分離できず、一つの構成が他の構成を兼ねる場合や他の構成の一部を含む場合がある。
【０４４０】
例えば、導電膜Ｃ２は、近接するものと容量結合する機能を備える導電膜であるとともに、第１の導電膜との間に電界が形成されるように配設された他の導電膜でもある。また、導電膜Ｃ２は、表示素子７５０（ｉ，ｊ＋１）の共通電極でもある。
【０４４１】
《構成例》
本発明の一態様の入出力装置は、上記の構成に加えて、配線ＣＯＭを有する。
【０４４２】
また、本発明の一態様の入出力装置は、液晶材料を含む層７５３、画素電極７５１（ｉ，ｊ）または画素電極７５１（ｉ，ｋ）を備える。
【０４４３】
《配線ＣＯＭ》
例えば、実施の形態２において説明する配線ＣＯＭに用いることができる構成を配線ＣＯＭに用いることができる。
【０４４４】
《駆動回路７０３Ｃ》
例えば、選択信号を供給する機能を備えるシフトレジスタ３０１等を、駆動回路７０３Ｃは有することができる（図２０または図２１参照）。
【０４４５】
例えば、選択信号に基づいて、検知回路ＤＣ２または配線ＣＯＭと、信号線との間を、導通状態にする選択回路を駆動回路７０３Ｃに用いることができる。
【０４４６】
これにより、シフトレジスタ３０１を用いて複数の選択回路から例えば２つの選択回路を順番に選択することができる。その結果、選択信号が供給された一の選択回路に電気的に接続された信号線ＭＬ１と、検知回路ＤＣ２の第１の端子との間を導通状態にすることができる。また、選択信号が供給された他の選択回路に電気的に接続された信号線ＭＬ２と、検知回路ＤＣ２の第２の端子との間を導通状態にすることができる。また、選択信号が供給されない選択回路に電気的に接続された信号線と、配線ＣＯＭとの間を導通状態にすることができる。つまり、シフトレジスタから出力された選択信号によって、信号線ＭＬ（ｇ、ｈ）に接続されたスイッチの導通状態を制御することができる。その結果、信号線ＭＬ（ｇ、ｈ）と配線ＣＯＭとの間の導通状態および信号線ＭＬ（ｇ、ｈ）と検知回路ＤＣ２との間の導通状態を、制御することができる。
【０４４７】
《表示素子７５０（ｉ，ｊ）、表示素子７５０（ｉ，ｋ）》
例えば、実施の形態２において説明する表示素子７５０（ｉ，ｊ）または表示素子７５０（ｉ，ｋ）に用いることができる構成を表示素子７５０（ｉ，ｊ）または表示素子７５０（ｉ，ｋ）に用いることができる。
【０４４８】
＜入出力装置の構成例３．＞
本発明の一態様の入出力装置の構成について、図２１を参照しながら説明する。図２１は、一例として、自己容量型のタッチセンサとして動作させる場合と、相互容量型のタッチセンサとして動作させる場合とを、適宜、切り替えて動作させるようにする場合を説明する図である。これにより、より正確にセンシングを行うことができる。または、指などが入力領域から離れている場合、または、指が入力領域に接触している場合などに応じて、適宜、適切な方式でセンシングすることができる。
【０４４９】
なお、駆動回路７０３Ｃと電気的に接続される選択回路ＭＵＸを有する点、選択回路ＭＵＸと電気的に接続される検知回路ＤＣ１１および検知回路ＤＣ１２を有する点、選択回路ＭＵＸを介して、検知回路ＤＣ１１および検知回路ＤＣ１２または検知回路ＤＣ２、のいずれか一方が選択される点が、図２０を用いて説明する入出力装置とは異なる。ここでは、上記の説明と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し、異なる部分について詳細に説明する。
【０４５０】
《検知回路ＤＣ１１、検知回路ＤＣ１２》
例えば、実施の形態２において説明する検知回路ＤＣ１に用いることができる構成を、検知回路ＤＣ１１および検知回路ＤＣ１２に用いることができる。
【０４５１】
《選択回路ＭＵＸ》
選択回路ＭＵＸは、駆動回路７０３Ｃと導通状態にする回路を、制御信号に基づいて選択する機能を備える。例えば、駆動回路７０３Ｃと導通状態にする回路を、制御線ＣＬ２が供給する制御信号に基づいて選択する機能を備える。
【０４５２】
具体的には、一の選択信号を供給された場合に、検知回路ＤＣ２を選択し、検知回路ＤＣ２と駆動回路７０３Ｃとの間を導通状態にする機能を備える。他の選択信号を供給された場合に、検知回路ＤＣ１１および検知回路ＤＣ１２を選択し、検知回路ＤＣ１１および検知回路ＤＣ１２と駆動回路７０３Ｃとの間を導通状態にする機能を備える。例えば、検知回路ＤＣ２が選択されている場合には、相互容量方式で動作し、検知回路ＤＣ１１および検知回路ＤＣ１２が選択されている場合には、自己容量方式で動作することとなる。
【０４５３】
これにより、一の選択信号を供給された場合に、検知回路ＤＣ２の第１の端子と、駆動回路７０３Ｃが選択した信号線ＭＬ１との間が導通状態になり、検知回路ＤＣ２の第２の端子と、信号線ＭＬ２との間が導通状態になることができる。または、他の選択信号を供給された場合に、検知回路ＤＣ１１と、駆動回路７０３Ｃが選択した信号線ＭＬ１との間が導通状態になり、検知回路ＤＣ１２と、駆動回路７０３Ｃが選択した信号線ＭＬ２との間が導通状態になることができる。
【０４５４】
一例として、選択回路ＭＵＸの構成を、図２２に示す。なお、図２１では、図２０に対して、選択回路ＭＵＸ、検知回路ＤＣ１１および検知回路ＤＣ１２を適用した場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、図２３に対して、選択回路ＭＵＸ、検知回路ＤＣ１１および検知回路ＤＣ１２を適用してもよい。
【０４５５】
または、自己容量型の場合と相互容量型の場合とを切り替えて動作させることができるような検知回路ＤＣ３を設けてもよい。このような検知回路ＤＣ３を設けることにより、検知回路の回路規模や素子数を小さくすることができる。このような場合の例を、図２４および図２５に示す。
【０４５６】
図２４では、回路３０３によって、信号線ＭＬ１、信号線ＭＬ２および信号線ＭＬ３などに接続されたスイッチのオンオフが制御される。センシングを行わない信号線ＭＬは、配線ＣＯＭと導通状態になる。センシングを行う信号線ＭＬは、検知回路ＤＣ３と導通状態になる。そのとき、少なくとも２本の信号線ＭＬが選択される。そして、それに合わせて、検知回路ＤＣ３も動作することとなる。これらの動作は、信号線や画素がスキャンされながら行われる。これにより、自己容量型の場合と相互容量型の場合とを切り替えて動作させることができる。例えば、回路３０３は、複数のシフトレジスタ回路を有している。
【０４５７】
また、図２５（Ａ）は、検知回路ＤＣ３の一例を示す。検知回路ＤＣ３が有するスイッチのオンオフが切り替わることにより、自己容量型の場合と相互容量型の場合とを切り替えて動作させることができる。例えば、自己容量型の場合には、図２５（Ｂ）に示すような回路構成となり、相互容量型の場合には、図２５（Ｃ）に示すような回路構成となる。このように、それぞれの動作に合わせた回路構成になるようにスイッチを配置すればよいため、検知回路ＤＣ３の回路構成は、図２５（Ａ）の場合に限定されない。
【０４５８】
その結果、制御線ＣＬ２が供給する制御信号に基づいて、本実施の形態の構成例２において説明する入出力装置７００Ｃの構成と、実施の形態の構成例３において説明する入出力装置７００の構成とを、切り替えることができる利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供することができる。
【０４５９】
本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適用または置き換えて実施することができる。
【０４６０】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の入出力装置の駆動方法について、図２６を参照しながら説明する。
【０４６１】
図２６は本発明の一態様の入出力装置の駆動方法の一例を説明する図である。
【０４６２】
図２６（Ａ１）は、入出力装置を模式的に示す上面図であり、図２６（Ａ２）は図２６（Ａ１）に示す入出力装置の走査線Ｇ（１）乃至Ｇ（ｍ）を選択する方法と、導電膜Ｃ（１，１）乃至導電膜Ｃ（ｐ，ｑ）を選択する方法を説明する図である。
【０４６３】
図２６（Ｂ１）は、入出力装置を模式的に示す上面図であり、図２６（Ｂ２）は図２６（Ａ２）を用いて説明する方法とは異なる方法で、図２６（Ｂ１）に示す入出力装置の走査線Ｇ（１）乃至Ｇ（ｍ）を選択する方法と、導電膜Ｃ（１，１）乃至導電膜Ｃ（ｐ，ｑ）を選択する方法を説明する図である。
【０４６４】
＜駆動方法１．＞
本実施の形態において説明する入出力装置７００または入出力装置７００Ｃの駆動方法は、表示装置の１フレーム期間において、例えば、以下の２つの期間を有する。なお、３以上の期間を有していてもよい。
【０４６５】
なお、入出力装置７００または入出力装置７００Ｃは、走査線Ｇ（１）乃至走査線Ｇ（ｍ）を備える（図２６（Ａ１）参照）。また、１フレーム期間を時刻０に始まり時刻Ｔ０で終わる期間とする。
【０４６６】
第１の期間において、走査線Ｇ（１）乃至走査線Ｇ（ｍ）を順次選択する。したがって、第１の期間は、いわゆる、映像信号入力期間または信号書き込み期間である、ということもできる。
【０４６７】
例えば、時刻０から始まる期間Ｔ（Ｖ）において、走査線Ｇ（１）乃至走査線Ｇ（ｍ）を順番に選択する。なお、走査線Ｇ（１）乃至走査線Ｇ（ｍ）を選択する様子を、直線ＬＶを用いて模式的に示す（図２６（Ａ２）参照）。これにより、各行の画素が選択されて、１行ずつ、映像信号が画素へ入力されていく。
【０４６８】
なお、例えば、図中に示す期間Ｔ１において、導電膜Ｃ（ｇ，１）乃至導電膜Ｃ（ｇ，ｑ）と重なる領域を備える画素と電気的に接続される走査線Ｇ（ｉ）乃至走査線Ｇ（ｉ＋ｘ）を順番に選択する。また、期間Ｔ１において、所定の電位、たとえば、共通電位を導電膜Ｃ（ｇ，１）乃至導電膜Ｃ（ｇ，ｑ）に供給する。
【０４６９】
第２の期間において、導電膜Ｃ（１，１）乃至導電膜Ｃ（ｐ，ｑ）、つまり、信号線ＭＬ（１，１）から信号線ＭＬ（ｐ、ｑ）までを順次選択する。したがって、第２の期間は、いわゆる、センシング期間または信号読み取り期間である、ということもできる。
【０４７０】
例えば、１フレーム期間に含まれていて、かつ、期間Ｔ（Ｖ）より後の期間において、導電膜Ｃ（１，１）乃至導電膜Ｃ（ｐ，ｑ）を、つまり、信号線ＭＬ（１，１）から信号線ＭＬ（ｐ、ｑ）までを、順番に選択する。そして、選択された信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）および導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）に対して、センシング動作を行う。なお、導電膜Ｃ（１，１）乃至導電膜Ｃ（ｐ，ｑ）、つまり、信号線ＭＬ（１，１）から信号線ＭＬ（ｐ、ｑ）までを順番に選択する様子を、直線ＬＳを用いて模式的に示す（図２６（Ａ２）参照）。
【０４７１】
なお、導電膜Ｃ（１，１）から導電膜Ｃ（ｐ，ｑ）まで、つまり、信号線ＭＬ（１，１）から信号線ＭＬ（ｐ、ｑ）までを選択する場合には、１本ずつ順に選択される場合について述べたが、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、２本ずつ順に選択される場合もある。
【０４７２】
また、１回、導電膜Ｃまたは信号線ＭＬが選択されたときに、自己容量方式と相互容量方式とで、両方の読み取り動作を連続的に行い、その後、次の導電膜Ｃまたは信号線ＭＬが選択されるようにして、さらに、自己容量方式と相互容量方式の読み取り動作を連続的に行ってもよい。
【０４７３】
または、１フレーム目は、自己容量方式で読み取り、２フレーム目は、相互容量方式で読み取ってもよい。あるいは、所定の期間の間は、数フレーム期間以上に渡って、自己容量方式で読み取り、別の所定の期間の間は、数フレーム期間以上に渡って、相互容量方式で読み取ってもよい。
【０４７４】
なお、本方式の場合、１フレーム期間が少なくとも２つの期間に分かれている。つまり、映像信号を画素に入力する第１の期間は、センシングを行う第２の期間とは分離されている。そのため、第２の期間において、センシングを行っていても、表示動作には影響を与えない。つまり、各画素は、１フレーム期間に渡って、表示動作を行い続けることができる。また、２つの期間に分かれているため、画素や信号線ＭＬなどをスキャンするスピードは、第１の期間と第２の期間とで、一致させる必要はない。例えば、センシング動作をより正確に行いたい場合には、第１の期間よりも第２の期間を長くすることができる。逆に、映像信号の入力を正確に行いたい場合には、第２の期間よりも、第１の期間を長くすることができる。
【０４７５】
上記本発明の一態様の入出力装置７００または入出力装置７００Ｃの駆動方法は、画像情報を表示装置に書き込むステップと、入出力装置の導電膜に近接するものを検知するステップと、を有する。これにより、所定の電位が供給された導電膜を用いて、近接する指などの影響を防いで、画像情報を表示装置に書き込むことができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供することができる。
【０４７６】
＜駆動方法２．＞
本実施の形態において説明する入出力装置７００または入出力装置７００Ｃの駆動方法は、表示装置の１フレーム期間において、映像信号の入力動作を行う期間と、センシング動作を行う期間とを、明確に分けるのではなく、両方を同時に行う方式である。ただし、各画素単位で見た場合には、映像信号の入力動作と、センシング動作とは、別の期間に行われている。
【０４７７】
なお、入出力装置７００または入出力装置７００Ｃは、走査線Ｇ（１）乃至走査線Ｇ（ｍ）を備える（図２６（Ｂ１）参照）。また、走査線Ｇ（ｉ）乃至走査線Ｇ（ｉ＋ｘ）と電気的に接続される画素を、導電膜Ｃ（ｇ，１）乃至導電膜Ｃ（ｇ，ｑ）と重なる領域に備えるものとする。
【０４７８】
まず、映像信号の入力動作において、走査線Ｇ（１）乃至走査線Ｇ（ｍ）を順次選択する動作が開始される。最初は、走査線Ｇ（１）から選択動作が開始される。
【０４７９】
次に、所定の時間が経過した後で、つまり、全行の走査線の選択が終了する前に、導電膜Ｃ（１，１）乃至導電膜Ｃ（ｐ，ｑ）、つまり、信号線ＭＬ（１，１）から信号線ＭＬ（ｐ、ｑ）までを順次選択する動作が開始される（図２６（Ｂ２）参照）。
【０４８０】
このとき、画素、つまり、走査線Ｇをスキャンするスピードと、信号線ＭＬまたは導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）をスキャンするスピードとは、同じスピードとなるようにする。つまり、ある画素に着目したときには、まず、走査線Ｇが選択されて、映像信号が入力される。そして、映像信号の入力が終わった後で、所定の期間が経過したあとで、信号線ＭＬが選択されて、センシング動作が行われるようにする。このとき、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）は、複数の画素にまたがって配置されている。そのため、複数の画素の配置に合わせて、信号線ＭＬが選択されるタイミングを後ろにずらす必要がある。
【０４８１】
例えば、期間Ｔ２において、走査線Ｇ（ｉ）から走査線Ｇ（ｉ＋ｘ）までが選択されて、画素に映像信号が入力されているとする。その場合、期間Ｔ２においては、導電膜Ｃ（ｇ，１）乃至導電膜Ｃ（ｇ，ｑ）、つまり、信号線ＭＬ（ｇ，１）から信号線ＭＬ（ｇ，ｑ）までは、選択されないようにする。あくまでも、期間Ｔ２が終了した後で、信号線ＭＬ（ｇ，１）から信号線ＭＬ（ｇ，ｑ）までが選択されるようにする。このように、全ての画素において、まず、走査線Ｇが選択されて、所定の期間が終了された後で、信号線ＭＬが選択される、という感じで動作することとなる。その結果、各画素単位で見た場合には、映像信号の入力動作と、センシング動作とは、重ならず、別の期間に行われる。
【０４８２】
このように、各画素単位では、動作が重ならないようになっているため、センシングを行っていても、表示動作には影響を与えない。つまり、各画素は、１フレーム期間に渡って、表示動作を行い続けることができる。また、１フレーム期間を複数の期間に分ける必要がないため、各画素を選択するスキャンスピードを遅くすることができる。そのため、消費電力を低減することができる。
【０４８３】
上記本発明の一態様の入出力装置７００または入出力装置７００Ｃの駆動方法は、画像情報を所定の導電膜と重なる領域を備える画素に書き込むステップと、当該所定の導電膜に近接するものを検知するステップと、を有する。これにより、所定の電位が供給された導電膜を用いて、近接する指などの影響を防いで、画像情報を表示装置に書き込むことができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供することができる。
【０４８４】
本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適用または置き換えて実施することができる。
【０４８５】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様の入出力装置の構成について、図２７および図２８を参照しながら説明する。
【０４８６】
図２７は本発明の一態様の入出力装置７００Ｄの構成を説明する図である。図２７（Ａ）は本発明の一態様の入出力装置７００Ｄの上面図であり、図２７（Ｂ）は本発明の一態様の入出力装置７００Ｄの画素７０２（ｉ，ｊ）の上面図である。
【０４８７】
図２８は本発明の一態様の入出力装置７００Ｄの構成を説明する図である。図２８（Ａ）は図２７（Ａ）に示す切断線Ｘ１−Ｘ２、Ｘ３−Ｘ４、Ｘ５−Ｘ６における本発明の一態様の入出力装置７００Ｄの断面図である。また、図２８（Ｂ）は図２８（Ａ）に示すトランジスタＭＤの詳細を説明する断面図であり、図２８（Ｃ）は図２８（Ａ）に示すトランジスタＭＡの詳細を説明する断面図である。
【０４８８】
＜入出力装置７００Ｄの構成例＞
本実施の形態において説明する入出力装置７００Ｄは、基材７１０と、基材７７０と、画素７０２（ｉ，ｊ）と、封止材７３０と、導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）と、を有する（図２８参照）。
【０４８９】
基材７７０は、基材７１０と重なる領域を備える。封止材７３０は、基材７１０および基材７７０を貼り合わせる機能を備える。
【０４９０】
画素７０２（ｉ，ｊ）は、基材７１０および基材７７０の間に配設される。
【０４９１】
導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）は、基材７１０および基材７７０の間にと配設される。
【０４９２】
画素７０２（ｉ，ｊ）は、表示素子７５０を備える。
【０４９３】
表示素子７５０は、液晶材料を含む層７５３と、画素電極７５１と、を備える。画素電極７５１は、液晶材料の配向を制御する電界を導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）との間に形成するように配設される。
【０４９４】
液晶材料を含む層７５３は、基材７１０、基材７７０および封止材７３０に囲まれた領域に配設される。
【０４９５】
また、入出力装置７００Ｄは、表示素子７５０と電気的に接続されるトランジスタＭＡを有する。そして、画素電極７５１は、トランジスタＭＡのソース電極またはドレイン電極と電気的に接続される。
【０４９６】
また、入出力装置７００Ｄは、トランジスタＭＡと電気的に接続される走査線Ｇ（ｉ）と、トランジスタＭＡと電気的に接続される信号線Ｓ（ｊ）と、を有する（図２７（Ｂ）参照）。また、走査線Ｇ（ｉ）と電気的に接続される複数のトランジスタと、信号線Ｓ（ｊ）と電気的に接続される複数のトランジスタと、を有する（図２７（Ｂ）参照）。
【０４９７】
具体的には、トランジスタＭＡのゲート電極として機能する導電膜７０４は走査線Ｇ（ｉ）と電気的に接続され、ソース電極またはドレイン電極として機能する導電膜７１２Ｂは信号線Ｓ（ｊ）と電気的に接続される（図２８（Ｃ）参照）。
【０４９８】
また、入出力装置７００Ｄの半導体膜７１８は、インジウム、ガリウム、亜鉛および酸素を含む。
【０４９９】
また、入出力装置７００Ｄの導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）は、インジウム、ガリウム、亜鉛および酸素を含む。
【０５００】
本実施の形態において説明する入出力装置７００Ｄは、インジウム、ガリウム、亜鉛および酸素を含む半導体膜７１８を備えるトランジスタＭＡと、インジウム、ガリウム、亜鉛および酸素を含む導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）、を含んで構成される。これにより、インジウム、ガリウム、亜鉛および酸素を含む膜を、同一の工程で形成することができる。また、同一の工程で形成されたインジウム、ガリウム、亜鉛および酸素を含む膜を、半導体膜または導電膜に用いることができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供することができる。
【０５０１】
上記の構成のほか、入出力装置７００Ｄは、駆動回路ＧＤまたは駆動回路ＳＤを有することができる（図２７（Ａ）参照）。
【０５０２】
駆動回路ＧＤは、走査線Ｇ（ｉ）と電気的に接続され、例えば選択信号を供給する機能を備える。駆動回路ＳＤは、信号線Ｓ（ｊ）と電気的に接続され、例えば映像信号を供給する機能を備える。また、例えばトランジスタＭＤを駆動回路ＧＤに用いることができる。トランジスタＭＡと同一の工程で形成することができる半導体膜をトランジスタＭＤに用いることができる（図２８参照）。
【０５０３】
また、入出力装置７００Ｄは、ｐ行ｑ列の行列状に導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）を有することができる。
【０５０４】
また、入出力装置７００Ｄは、導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）に重なる領域を備える単数または複数の画素７０２（ｉ，ｊ）を有することができる。
【０５０５】
また、入出力装置７００Ｄは、液晶材料を含む層７５３の厚み方向と交差する方向に向かう電界（横電界ともいう）を印加するように配設された画素電極７５１を用いることができる。
【０５０６】
以下に、本発明の一態様の入出力装置を構成する個々の要素について説明する。なお、これらの構成は明確に分離できず、一つの構成が他の構成を兼ねる場合や他の構成の一部を含む場合がある。
【０５０７】
例えば、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）は、近接するものと容量結合する機能を備える導電膜であるとともに、表示素子７５０（ｉ，ｊ）の共通電極である。
【０５０８】
また、入出力装置７００Ｄは、基材７１０および基材７７０の間に構造体ＫＢを有することができる。これにより、所定の間隔を基材７１０および基材７７０の間に設けることができる。
【０５０９】
また、入出力装置７００Ｄは、表示素子７５０と重なる領域を備える着色膜ＣＦを有することができる。また、表示素子７５０と重なる領域に開口部を備える遮光膜ＢＭを有することができる。
【０５１０】
また、入出力装置７００Ｄは、着色膜ＣＦおよび液晶材料を含む層７５３の間に絶縁膜７７１を有することができる。また、遮光膜ＢＭおよび液晶材料を含む層７５３の間に絶縁膜７７１を有することができる。これにより、着色膜ＣＦの厚さに由来して生じる凹凸を平坦にすること、または、着色膜ＣＦまたは遮光膜ＢＭから液晶材料を含む層７５３への不純物の拡散を抑制できる。
【０５１１】
また、入出力装置７００Ｄは、液晶材料を含む層７５３および基材７１０の間に配向膜ＡＦ１を有することができる。また、液晶材料を含む層７５３および基材７７０の間に配向膜ＡＦ２を有することができる。
【０５１２】
また、入出力装置７００Ｄは、光学フィルム７１０Ｐまたは光学フィルム７７０Ｐを有することができる。例えば、液晶材料を含む層７５３との間に基材７１０を挟むように、光学フィルム７１０Ｐを配設することができる。または、液晶材料を含む層７５３との間に基材７７０を挟むように、光学フィルム７７０Ｐを配設することができる。
【０５１３】
例えば偏光板を光学フィルム７１０Ｐおよび光学フィルム７７０Ｐに用いることができる。一方の偏光方向に対して他方の偏光方向が所定の方向になるように、偏光板を用いることができる。具体的には、２枚の直線偏光板をクロスニコルの関係になるように配置して用いることができる。
【０５１４】
また、入出力装置７００Ｄは、トランジスタＭＤの半導体膜７１８と重なる領域を備える導電膜７２４を有することができる。例えば、導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）と同一の工程で形成できる材料を導電膜７２４に用いることができる（図２８（Ｂ）参照）。
【０５１５】
また、入出力装置７００Ｄは、トランジスタＭＡおよび基材７１０の間に絶縁膜７０１を有することができる。また、液晶材料を含む層７５３および半導体膜７１８の間に絶縁膜７２１Ｂまたは絶縁膜７２８を有することができる。また、絶縁膜７２１Ｂおよび半導体膜７１８の間に絶縁膜７２１Ａを有することができる。
【０５１６】
絶縁膜７０１は、例えば、基材７１０からトランジスタＭＡへの不純物の拡散を抑制する機能を備える。また、絶縁膜７２１Ｂまたは絶縁膜７２１Ａは、半導体膜７１８への不純物の拡散を抑制する機能を備える。
【０５１７】
絶縁膜７２８は、例えば、絶縁膜７２８と重なるトランジスタＭＡ等の構造に由来する段差を平坦化する機能を備える。
【０５１８】
また、入出力装置７００Ｄは、導電膜７０４および半導体膜７１８の間に絶縁膜７０６を有することができる。絶縁膜７０６は、例えば、ゲート絶縁膜の機能を備える。
【０５１９】
また、入出力装置７００Ｄは、表示素子７５０または導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）と電気的に接続する配線７１１を有することができる。
【０５２０】
また、入出力装置７００Ｄは、配線７１１と電気的に接続する端子７１９を有することができる。例えば、フレキシブルプリント基板ＦＰＣを、導電部材ＡＣＦを用いて端子７１９に電気的に接続できる。
【０５２１】
《構成》
入出力装置７００Ｄは、基材７１０、表示素子７５０または導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）を有する。
【０５２２】
また、入出力装置７００Ｄは、絶縁膜７２１Ｂ、液晶材料を含む層７５３または画素電極７５１を備える。
【０５２３】
また、入出力装置７００Ｄは、トランジスタＭＡ、半導体膜７１８、走査線Ｇ（ｉ）または信号線Ｓ（ｊ）を備える。
【０５２４】
また、入出力装置７００Ｄは、駆動回路ＧＤまたは駆動回路ＳＤを有することができる。
【０５２５】
《基材７１０、基材７７０》
例えば、実施の形態１に記載する基材７１０に用いることができる材料から選択された材料を、基材７１０または基材７７０に用いることができる。
【０５２６】
《導電膜７０４、導電膜７１２Ａ、導電膜７１２Ｂ、配線７１１、端子７１９》
導電性を備える材料を導電膜７０４、導電膜７１２Ａ、導電膜７１２Ｂ、配線７１１または端子７１９に用いることができる。
【０５２７】
例えば、実施の形態１において説明する、導電膜Ｃ１、導電膜Ｃ２、導電膜Ｃ（ｇ，ｈ）、信号線ＭＬ１、信号線ＭＬ２、信号線ＭＬ（ｇ，ｈ）または制御線ＣＬに用いることができる材料を、導電膜７０４、導電膜７１２Ａ、導電膜７１２Ｂ、配線７１１または端子７１９に用いることができる。
【０５２８】
《走査線Ｇ（ｉ）、信号線Ｓ（ｊ）》
導電性を備える材料を走査線Ｇ（ｉ）または信号線Ｓ（ｊ）に用いることができる。例えば、配線７１１に用いることができる材料を走査線Ｇ（ｉ）または信号線Ｓ（ｊ）に用いることができる。
【０５２９】
《導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）》
導電性を備える材料を導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）に用いることができる。例えば、配線７１１に用いることができる材料を導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）に用いることができる。
【０５３０】
また、酸化物半導体を導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）に用いることができる。なお、本実施の形態の最後において、酸化物半導体の抵抗率を制御する方法を詳細に説明する。
【０５３１】
《絶縁膜７０１、絶縁膜７０６、絶縁膜７２１Ａ、絶縁膜７２１Ｂ、絶縁膜７２８、絶縁膜７７１》
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７０１、絶縁膜７０６、絶縁膜７２１Ａ、絶縁膜７２１Ｂ、絶縁膜７２８または絶縁膜７７１に用いることができる。
【０５３２】
具体的には、無機酸化物膜、無機窒化物膜また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材料を、絶縁膜７０１、絶縁膜７０６、絶縁膜７２１Ａ、絶縁膜７２１Ｂ、絶縁膜７２８または絶縁膜７７１に用いることができる。例えば、酸化珪素膜、窒化珪素膜または酸化窒化珪素膜またはこれらから選ばれた複数を積層した積層材料を用いることができる。
【０５３３】
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７２１Ａ、絶縁膜７２１Ｂ、絶縁膜７２８、絶縁膜７７１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。
【０５３４】
例えば、ポリイミド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を絶縁膜７７１に用いることができる。
【０５３５】
例えば、絶縁膜７２１Ｂに水素を含む絶縁膜を用いることができる。酸化物半導体に接する絶縁膜７２１Ｂに水素を含む絶縁膜を用いることにより、酸化物半導体の抵抗率を制御することができる。
【０５３６】
一例を挙げれば、半導体膜７１８と同一の工程で形成された酸化物半導体に接して絶縁膜７２１Ｂを設けることにより、水素を拡散させる材料を絶縁膜７２１Ｂに用いることができる。
【０５３７】
なお、本実施の形態の最後において、酸化物半導体の抵抗率を制御する方法を詳細に説明する。
【０５３８】
《表示素子７５０》
例えば、光の反射または透過を制御する機能を備える表示素子を、表示素子７５０に用いることができる。例えば、液晶素子と偏光板を組み合わせた構成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。
【０５３９】
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。
【０５４０】
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表示素子７５０に用いることができる。
【０５４１】
例えば、液晶材料を含む層７５３に含まれる液晶材料の配向を制御する電界が形成されるように配置された導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）および画素電極７５１を表示素子７５０に用いることができる。
【０５４２】
《液晶材料を含む層７５３》
例えば、実施の形態１において説明する液晶材料を含む層７５３に用いることができる液晶材料を、液晶材料を含む層７５３に用いることができる。
【０５４３】
《画素電極７５１》
導電性を備える材料を画素電極７５１に用いることができる。
【０５４４】
例えば、配線７１１に用いることができる材料を画素電極７５１に用いることができる。
【０５４５】
具体的には、導電性および透光性を有する材料を画素電極７５１に用いることができる。例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物を用いることができる。これにより、表示素子７５０の表示を遮ることなく、均一な電界を供給できる。
【０５４６】
例えば、櫛歯状または矩形の形状を画素電極７５１に用いることができる。
【０５４７】
《トランジスタＭＡ》
例えば、ボトムゲート型またはトップゲート型等のトランジスタをトランジスタＭＡに用いることができる。
【０５４８】
一例を挙げれば、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と比較して、オフ状態におけるリーク電流が小さいトランジスタをトランジスタＭＡに用いることができる。具体的には、酸化物半導体を半導体膜７１８に用いたトランジスタをトランジスタＭＡに用いることができる。
【０５４９】
これにより、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と比較して、画素回路が映像信号を保持することができる時間を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、入出力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。
【０５５０】
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２８（Ｂ）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。
【０５５１】
なお、導電膜７０４はゲート電極の機能を備え、絶縁膜７０６はゲート絶縁膜の機能を備える。また、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。
【０５５２】
《半導体膜７１８》
例えば、４族の元素を含む半導体を半導体膜７１８に用いることができる。具体的には、シリコンを含む半導体を半導体膜７１８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７１８に用いることができる。
【０５５３】
例えば、酸化物半導体を半導体膜７１８に用いることができる。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。
【０５５４】
例えば、化合物半導体を半導体膜７１８に用いることができる。具体的には、ガリウムヒ素を含む半導体を半導体膜７１８に用いることができる。
【０５５５】
例えば、有機半導体を半導体膜７１８に用いることができる。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７１８に用いることができる。
【０５５６】
《駆動回路ＧＤ》
シフトレジスタ等のさまざまな順序回路等を駆動回路ＧＤに用いることができる。例えば、トランジスタＭＤ、容量素子等を駆動回路ＧＤに用いることができる。
【０５５７】
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を備えるトランジスタを用いることができる。
【０５５８】
具体的には、トランジスタＭＡとおなじ構成を備え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。または、トランジスタＭＡと異なる構成を備え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。
【０５５９】
具体的には、第１のゲート電極の機能を備える導電膜７０４と重なる領域を備える導電膜７２４を有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。
【０５６０】
トランジスタＭＤは、絶縁膜７２１Ａおよび絶縁膜７２１Ｂが積層された積層膜を導電膜７２４および半導体膜７１８の間に有する。
【０５６１】
例えば、導電膜７０４に供給する電位と同じ電位を供給する配線に導電膜７２４を電気的に接続する。
【０５６２】
《駆動回路ＳＤ》
例えば、集積回路を駆動回路ＳＤ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。
【０５６３】
例えば、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｇｌａｓｓ）法を用いて駆動回路ＳＤを実装できる。具体的には、異方性導電膜を用いて、信号線Ｓ（ｊ）と電気的に接続されたパッドに実装できる。
【０５６４】
《封止材７３０》
例えば、無機材料、有機材料または無機材料と有機材料の複合材料等を封止材７３０に用いることができる。
【０５６５】
例えば、熱溶融性の樹脂または硬化性の樹脂等の有機材料を、封止材７３０に用いることができる。
【０５６６】
例えば、反応硬化型接着剤、光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤または／および嫌気型接着剤等の有機材料を封止材７３０に用いることができる。
【０５６７】
具体的には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等を含む接着剤を封止材７３０に用いることができる。
【０５６８】
《着色膜ＣＦ》
所定の色の光を透過する材料を着色膜ＣＦに用いることができる。これにより、例えば着色膜ＣＦをカラーフィルターに用いることができる。
【０５６９】
例えば、青色の光を透過する材料、緑色の光を透過する材料、赤色の光を透過する材料、黄色の光を透過する材料または白色の光を透過する材料などを着色膜ＣＦに用いることができる。
【０５７０】
《遮光膜ＢＭ》
光の透過を妨げる材料を遮光膜ＢＭに用いることができる。これにより、例えば遮光膜ＢＭをブラックマトリクスに用いることができる。
【０５７１】
《構造体ＫＢ》
例えば、有機材料、無機材料または有機材料と無機材料の複合材料を構造体ＫＢに用いることができる。これにより、構造体ＫＢを挟む構成の間に所定の間隔を設けることができる。
【０５７２】
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ＫＢ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。
【０５７３】
《配向膜ＡＦ１、配向膜ＡＦ２》
例えば、ポリイミド等を配向膜ＡＦ１または配向膜ＡＦ２に用いることができる。具体的には、液晶材料が所定の方向に配向するようにラビング処理または光配向技術を用いて形成された配向膜を用いることができる。
【０５７４】
《光学フィルム７１０Ｐ、光学フィルム７７０Ｐ》
例えば、偏光板、位相差板、拡散フィルム、反射防止膜または集光フィルム等を光学フィルム７１０Ｐまたは光学フィルム７７０Ｐに用いることができる。または、２色性色素を含む偏光板を光学フィルム７１０Ｐまたは光学フィルム７７０Ｐに用いることができる。
【０５７５】
また、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れの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、光学フィルム７１０Ｐまたは光学フィルム７７０Ｐに用いることができる。
【０５７６】
＜入出力装置７００Ｅの構成例＞
本発明の一態様の入出力装置の別の構成について、図２９を参照しながら説明する。
【０５７７】
図２９は本発明の一態様の入出力装置７００Ｅの構成を説明する図である。図２９（Ａ）は図２７（Ａ）に示す切断線Ｘ１−Ｘ２、Ｘ３−Ｘ４、Ｘ５−Ｘ６における本発明の一態様の入出力装置７００Ｅの断面図である。また、図２９（Ｂ）は図２９（Ａ）に示すトランジスタＭＤＢの詳細を説明する断面図である。
【０５７８】
なお、入出力装置７００Ｅは、導電膜７２４Ｂを導電膜７２４に替えて有する点（図２９（Ｂ）参照）、導電膜ＣＥ（ｇ，ｈ）を導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）に替えて有する点（図２９（Ａ）参照）が、図２８を参照しながら説明する入出力装置７００Ｄとは異なる。ここでは、上記の説明と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し、異なる部分について詳細に説明する。
【０５７９】
本実施の形態において説明する入出力装置７００Ｅは、絶縁膜７２１Ａおよび絶縁膜７２１Ｂの間に導電膜７２４Ｂを備え、絶縁膜７２１Ａおよび絶縁膜７２１Ｂの間に導電膜ＣＥ（ｇ，ｈ）を備える。そして、導電膜７２４Ｂおよび導電膜ＣＥ（ｇ，ｈ）は、導電性酸化物を含む（図２９（Ａ）または図２９（Ｂ）参照）。
【０５８０】
《導電膜７２４Ｂ、導電膜ＣＥ（ｇ，ｈ）》
具体的には、酸化物半導体の抵抗率を制御する方法を用いて導電性が高められた酸化物半導体を、導電膜７２４Ｂおよび導電膜ＣＥ（ｇ，ｈ）に用いることができる。
【０５８１】
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、インジウムとガリウムと亜鉛を含む酸化物、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、導電膜７２４Ｂおよび導電膜ＣＥ（ｇ，ｈ）に用いることができる。
【０５８２】
一例を挙げれば、導電膜７２４Ｂおよび導電膜ＣＥ（ｇ，ｈ）に酸化物半導体を用い、水素を拡散させる材料を、導電膜７２４Ｂおよび導電膜ＣＥ（ｇ，ｈ）に接する絶縁膜７２１Ｂに用いることができる。これにより、導電膜７２４Ｂおよび導電膜ＣＥ（ｇ，ｈ）の抵抗率を下げることができる。
【０５８３】
なお、本実施の形態の最後において、酸化物半導体の抵抗率を制御する方法を詳細に説明する。
【０５８４】
＜入出力装置７００Ｆの構成例＞
本発明の一態様の入出力装置の別の構成について、図３０を参照しながら説明する。
【０５８５】
図３０は本発明の一態様の入出力装置７００Ｆの構成を説明する図である。図３０（Ａ）は図２７（Ａ）に示す切断線Ｘ１−Ｘ２、Ｘ３−Ｘ４、Ｘ５−Ｘ６における本発明の一態様の入出力装置７００Ｆの断面図である。また、図３０（Ｂ）は図３０（Ａ）に示すトランジスタＭＤＣの詳細を説明する断面図である。
【０５８６】
なお、入出力装置７００Ｆは、トップゲート型のトランジスタＭＣをボトムゲート型のトランジスタＭＡに替えて有する点、トップゲート型のトランジスタＭＤＣをボトムゲート型のトランジスタＭＤに替えて有する点、導電膜ＣＦ（ｇ，ｈ）を導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）に替えて有する点（図３０（Ａ）参照）が、図２８を参照しながら説明する入出力装置７００Ｄとは異なる。ここでは、上記の説明と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し、異なる部分について詳細に説明する。
【０５８７】
《トランジスタＭＣ、トランジスタＭＤＣ》
トランジスタＭＤＣは、絶縁膜７０１Ｃと重なる領域を備える導電膜７０４と、絶縁膜７０１Ｃ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３０（Ｂ）参照）。
【０５８８】
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と、を備える。
【０５８９】
トランジスタＭＤＣは絶縁膜７０６を、第３の領域７１８Ｃおよび導電膜７０４の間に備える。なお、絶縁膜７０６はゲート絶縁膜の機能を備える。
【０５９０】
第１の領域７１８Ａおよび第２の領域７１８Ｂは、第３の領域７１８Ｃに比べて抵抗率が低く、ソース領域の機能またはドレイン領域の機能を備える。
【０５９１】
なお、例えば本実施の形態の最後において詳細に説明する酸化物半導体の抵抗率を制御する方法を用いて、第１の領域７１８Ａおよび第２の領域７１８Ｂを半導体膜７１８に形成することができる。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。
【０５９２】
また、例えば、導電膜７０４をマスクに用いることができる。これにより、第３の領域７１８Ｃの一部の形状を、導電膜７０４の端部の形状に自己整合させることができる。
【０５９３】
トランジスタＭＤＣ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。
【０５９４】
トランジスタＭＤＣと同一の工程で形成することができるトランジスタをトランジスタＭＣに用いることができる。
【０５９５】
《導電膜ＣＦ（ｇ，ｈ）》
一例を挙げれば、半導体膜７１８の第１の領域７１８Ａおよび第２の領域７１８Ｂと同一の工程で形成された酸化物半導体を、導電膜ＣＦ（ｇ，ｈ）に用いることができる。これにより、導電膜ＣＦ（ｇ，ｈ）を作製する工程を、簡略化することができる。
【０５９６】
＜入出力装置７００Ｇの構成例＞
本発明の一態様の入出力装置の別の構成について、図３１を参照しながら説明する。
【０５９７】
図３１は本発明の一態様の入出力装置７００Ｇの構成を説明する図である。図３１（Ａ）は図２７（Ａ）に示す切断線Ｘ１−Ｘ２、Ｘ３−Ｘ４、Ｘ５−Ｘ６における本発明の一態様の入出力装置７００Ｇの断面図である。また、図３１（Ｂ）、図３１（Ｃ）、および図３１（Ｄ）は、図３１（Ａ）に示す一部の構成の変形例を説明する断面図である。
【０５９８】
なお、入出力装置７００Ｇは、液晶材料を含む層７５３および絶縁膜７２８Ａの間に絶縁膜７２８Ｂを有する点、導電膜ＣＦ（ｇ，ｈ）に替えて絶縁膜７２８Ａおよび絶縁膜７２８Ｂの間に導電膜ＣＧ（ｇ，ｈ）を有する点が、図３０を参照しながら説明する入出力装置７００Ｆとは異なる。ここでは、上記の説明と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し、異なる部分について詳細に説明する。
【０５９９】
入出力装置７００Ｇは、液晶材料を含む層７５３および絶縁膜７２８Ａの間に絶縁膜７２８Ｂを有する。また、入出力装置７００Ｇは、絶縁膜７２８Ａおよび絶縁膜７２８Ｂの間に導電膜ＣＧ（ｇ，ｈ）を有する。
【０６００】
《絶縁膜７２８Ａ》
例えば、絶縁膜７２８に用いることができる材料を絶縁膜７２８Ａに用いることができる。
【０６０１】
《絶縁膜７２８Ｂ》
例えば、絶縁膜７２８に用いることができる材料を絶縁膜７２８Ｂに用いることができる。
【０６０２】
《導電膜ＣＧ（ｇ，ｈ）》
例えば、櫛歯状の形状を備える画素電極７５１と重なる領域に開口部を備える導電膜を、導電膜ＣＧ（ｇ，ｈ）に用いることができる。
【０６０３】
例えば、導電性を備える材料を導電膜ＣＧ（ｇ，ｈ）に用いることができる。例えば、配線７１１に用いることができる材料を導電膜ＣＧ（ｇ，ｈ）に用いることができる。
【０６０４】
具体的には、導電性および透光性を有する材料を導電膜ＣＧ（ｇ，ｈ）に用いることができる。
【０６０５】
例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物を用いることができる。これにより、表示素子７５０の表示を遮ることなく、均一な電界を供給できる。
【０６０６】
ところで、画素電極７５１および画素電極７５１の開口部と重なる導電膜を、導電膜ＣＧ（ｇ，ｈ）に用いることができる（図３１（Ｂ）参照）。
【０６０７】
または、画素電極７５１の開口部に配設することができる導電膜を、導電膜ＣＧ（ｇ，ｈ）に用いることができる（図３１（Ｃ）参照）。
【０６０８】
または、開口部および非開口部を備え、開口部および非開口部が画素電極７５１の一部と重なる導電膜を、導電膜ＣＧ（ｇ，ｈ）に用いることができる（図３１（Ｄ）参照）。
【０６０９】
＜入出力装置７００Ｈの構成例＞
本発明の一態様の入出力装置の別の構成について、図３２を参照しながら説明する。
【０６１０】
図３２は本発明の一態様の入出力装置７００Ｈの構成を説明する図である。図３２（Ａ）は図２７（Ａ）に示す切断線Ｘ１−Ｘ２、Ｘ３−Ｘ４、Ｘ５−Ｘ６における本発明の一態様の入出力装置７００Ｈの断面図である。また、図３２（Ｂ）は、図３２（Ａ）に示すトランジスタＭＤＥの詳細を説明する断面図である。
【０６１１】
なお、入出力装置７００Ｈは、チャネル保護型のトランジスタＭＥをチャネルエッチ型のトランジスタＭＡに替えて有する点、チャネル保護型のトランジスタＭＤＥをチャネルエッチ型のトランジスタＭＤに替えて有する点、導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）および画素電極７５１の間に着色膜ＣＦを備える点、液晶材料を含む層７５３および基材７１０の間に遮光膜ＢＭを備える点（図３２（Ａ）参照）が、図２８を参照しながら説明する入出力装置７００Ｄとは異なる。ここでは、上記の説明と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し、異なる部分について詳細に説明する。
【０６１２】
《トランジスタＭＥ、トランジスタＭＤＥ》
チャネル保護型のトランジスタをトランジスタＭＥおよびトランジスタＭＤＥに用いることができる。例えば、トランジスタＭＤＥは、ゲート絶縁膜として機能する絶縁膜７０６との間に半導体膜７１８を挟むように配設された絶縁膜７２１Ａを備える（図３２（Ｂ）参照）。
【０６１３】
＜酸化物半導体の抵抗率を制御する方法＞
酸化物半導体を含む膜の抵抗率を制御する方法について説明する。
【０６１４】
所定の抵抗率を備える酸化物半導体を含む膜を、導電膜ＣＤ（ｇ，ｈ）（図２８（Ａ）参照）、導電膜ＣＥ（ｇ，ｈ）および導電膜７２４Ｂ（図２９（Ａ）および図２９（Ｂ）参照）または導電膜ＣＦ（ｇ，ｈ）、第１の領域７１８Ａおよび第２の領域７１８Ｂ（図３０（Ａ）および図３０（Ｂ）参照）に用いることができる。
【０６１５】
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、酸化物半導体の抵抗率を制御する方法に用いることができる。
【０６１６】
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。
【０６１７】
具体的には、希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ）、水素、ボロン、リン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。
【０６１８】
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。
【０６１９】
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。
【０６２０】
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。
【０６２１】
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。
【０６２２】
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ＣＤ（ｇ，ｈ）（図２８（Ａ）参照）、導電膜ＣＥ（ｇ，ｈ）および導電膜７２４Ｂ（図２９（Ａ）および図２９（Ｂ）参照）または導電膜ＣＦ（ｇ，ｈ）、第１の領域７１８Ａおよび第２の領域７１８Ｂ（図３０（Ａ）および図３０（Ｂ）参照）に好適に用いることができる。
【０６２３】
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。
【０６２４】
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。
【０６２５】
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。
【０６２６】
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／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１１／ｃｍ３未満、さらに好ましくは１×１０１０／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。
【０６２７】
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。
【０６２８】
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。
【０６２９】
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に好適に用いることができる。
【０６３０】
なお、トランジスタＭＤＢは半導体膜７１８を備え、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７２４Ｂに用いることができる（図２９（Ｂ）参照）。
【０６３１】
または、導電膜７２４Ｂに含まれる水素濃度は、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倍以上である。
【０６３２】
また、導電膜７２４Ｂの抵抗率は、半導体膜７１８の抵抗率の１×１０−８倍以上１×１０−１倍未満である。
【０６３３】
具体的には、導電膜７２４Ｂの抵抗率は、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。
【０６３４】
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。
【０６３５】
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一態様の入力装置または入出力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３３を参照しながら説明する。
【０６３６】
＜半導体装置の構成例＞
図３３（Ａ）は、トランジスタ１００の上面図であり、図３３（Ｃ）は、図３３（Ａ）に示す切断線Ｘ１−Ｘ２間における切断面の断面図に相当し、図３３（Ｄ）は、図３３（Ａ）に示す切断線Ｙ１−Ｙ２間における切断面の断面図に相当する。なお、図３３（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、切断線Ｘ１−Ｘ２方向をチャネル長方向、切断線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３３（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。
【０６３７】
なお、トランジスタ１００を実施の形態６において説明する入出力装置７００Ｄ等に用いることができる。
【０６３８】
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を絶縁膜７０１Ｃに、導電膜１０４を導電膜７０４に、絶縁膜１０６および絶縁膜１０７の積層膜を絶縁膜７０６に、酸化物半導体膜１０８を半導体膜７０８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の積層膜を絶縁膜７１６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。
【０６３９】
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に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に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。
【０６４０】
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側の第１の酸化物半導体膜１０８ａと、第１の酸化物半導体膜１０８ａ上の第２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。
【０６４１】
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。
【０６４２】
また、第１の酸化物半導体膜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、第２の酸化物半導体膜１０８ｂは、第１の酸化物半導体膜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。
【０６４３】
第１の酸化物半導体膜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。
【０６４４】
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。
【０６４５】
一方で、Ｉｎの原子数比がＭの原子数比より多い第１の領域を有する第１の酸化物半導体膜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、第１の酸化物半導体膜１０８ａ上に第２の酸化物半導体膜１０８ｂが形成されている。また、第２の酸化物半導体膜１０８ｂのチャネル領域の膜厚が第１の酸化物半導体膜１０８ａの膜厚よりも小さい。
【０６４６】
また、第２の酸化物半導体膜１０８ｂは、第１の酸化物半導体膜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、第１の酸化物半導体膜１０８ａよりもＥｇが大きくなる。したがって、第１の酸化物半導体膜１０８ａと、第２の酸化物半導体膜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。
【０６４７】
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。
【０６４８】
ここで、酸化物半導体膜１０８について、図３３（Ｂ）を用いて詳細に説明する。
【０６４９】
図３３（Ｂ）は、図３３（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。
【０６５０】
図３３（Ｂ）において、第１の酸化物半導体膜１０８ａの膜厚をｔ１として、第２の酸化物半導体膜１０８ｂの膜厚をｔ２−１、及びｔ２−２として、それぞれ示している。第１の酸化物半導体膜１０８ａ上には、第２の酸化物半導体膜１０８ｂが設けられているため、導電膜１１２ａ、１１２ｂの形成時において、第１の酸化物半導体膜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、第１の酸化物半導体膜１０８ａにおいては、膜減りがない、または極めて少ない。一方で、第２の酸化物半導体膜１０８ｂにおいては、導電膜１１２ａ、１１２ｂの形成時において、第２の酸化物半導体膜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、第２の酸化物半導体膜１０８ｂの導電膜１１２ａ、１１２ｂと重なる領域の膜厚がｔ２−１となり、第２の酸化物半導体膜１０８ｂの導電膜１１２ａ、１１２ｂと重ならない領域の膜厚がｔ２−２となる。
【０６５１】
第１の酸化物半導体膜１０８ａと第２の酸化物半導体膜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。
【０６５２】
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、とくに第１の酸化物半導体膜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、とくに第１の酸化物半導体膜１０８ａ中の酸素欠損を補填することを特徴とする。
【０６５３】
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。
【０６５４】
また、第１の酸化物半導体膜１０８ａ中の酸素欠損を補填するためには、第２の酸化物半導体膜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、第２の酸化物半導体膜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。
【０６５５】
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。
【０６５６】
《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。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り、これらの基板上に半導体素子が設けられたものを、基板１０２として用いてもよい。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。
【０６５７】
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。
【０６５８】
《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。
【０６５９】
また、導電膜１０４、１１２ａ、１１２ｂは、単層構造でも、２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２層構造、窒化チタン膜上にチタン膜を積層する２層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する２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２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３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。
【０６６０】
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。
【０６６１】
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。
【０６６２】
《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。
【０６６３】
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。
【０６６４】
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。
【０６６５】
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。
【０６６６】
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。
【０６６７】
《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。
【０６６８】
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。
【０６６９】
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。
【０６７０】
例えば、第１の酸化物半導体膜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、第２の酸化物半導体膜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、第２の酸化物半導体膜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。
【０６７１】
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、第１の酸化物半導体膜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、第２の酸化物半導体膜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、第１の酸化物半導体膜１０８ａよりも第２の酸化物半導体膜１０８ｂのエネルギーギャップが大きい方が好ましい。
【０６７２】
また、第１の酸化物半導体膜１０８ａ、及び第２の酸化物半導体膜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。
【０６７３】
また、第２の酸化物半導体膜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、第２の酸化物半導体膜１０８ｂは、キャリア密度が１×１０１７／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１５／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１３／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１１／ｃｍ３以下とする。
【０６７４】
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、第１の酸化物半導体膜１０８ａ、及び第２の酸化物半導体膜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。
【０６７５】
なお、第１の酸化物半導体膜１０８ａ、及び第２の酸化物半導体膜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。
【０６７６】
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。
【０６７７】
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、より好ましくは５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは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。
【０６７８】
また、第１の酸化物半導体膜１０８ａは、第２の酸化物半導体膜１０８ｂよりも水素濃度が少ない部分を有すると好ましい。第１の酸化物半導体膜１０８ａの方が、第２の酸化物半導体膜１０８ｂよりも水素濃度が少ない部分を有すことにより、信頼性の高い半導体装置とすることができる。
【０６７９】
また、第１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、第１の酸化物半導体膜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、第１の酸化物半導体膜１０８ａにおけるシリコンや炭素の濃度と、第１の酸化物半導体膜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。
【０６８０】
また、第１の酸化物半導体膜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、第１の酸化物半導体膜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。
【０６８１】
また、第１の酸化物半導体膜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。
【０６８２】
また、第１の酸化物半導体膜１０８ａ、及び第２の酸化物半導体膜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、後述する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。
【０６８３】
《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。
【０６８４】
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。
【０６８５】
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。
【０６８６】
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。
【０６８７】
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。
【０６８８】
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／ｃｍ３以上５×１０１９／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。
【０６８９】
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。
【０６９０】
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。
【０６９１】
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。
【０６９２】
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。
【０６９３】
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。
【０６９４】
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。
【０６９５】
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。
【０６９６】
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。
【０６９７】
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。
【０６９８】
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。
【０６９９】
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。
【０７００】
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。
【０７０１】
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。
【０７０２】
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。
【０７０３】
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。
【０７０４】
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。
【０７０５】
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−ＺｎＯ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。
【０７０６】
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。
【０７０７】
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。
【０７０８】
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。
【０７０９】
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。
【０７１０】
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−ＺｎＯ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ガスにかえてＡｒ等の不活性ガスで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。
【０７１１】
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。
【０７１２】
（実施の形態８）
本実施の形態では、本発明の一態様の入力装置または入出力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３４を参照しながら説明する。
【０７１３】
＜半導体装置の構成例＞
図３４（Ａ）は、トランジスタ１００の上面図であり、図３４（Ｂ）は、図３４（Ａ）に示す切断線Ｘ１−Ｘ２間における切断面の断面図に相当し、図３４（Ｃ）は、図３４（Ａ）に示す切断線Ｙ１−Ｙ２間における切断面の断面図に相当する。なお、図３４（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、切断線Ｘ１−Ｘ２方向をチャネル長方向、切断線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３４（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。
【０７１４】
なお、トランジスタ１００を実施の形態６において説明する入出力装置に用いることができる。
【０７１５】
例えば、トランジスタ１００をトランジスタＭＤに用いる場合は、基板１０２を絶縁膜７０１Ｃに、導電膜１０４を導電膜７０４に、絶縁膜１０６および絶縁膜１０７の積層膜を絶縁膜７０６に、酸化物半導体膜１０８を半導体膜７０８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の積層膜を絶縁膜７１６に、絶縁膜１１８を絶縁膜７２１Ｂに、導電膜１２０ｂを導電膜７２４に、それぞれ読み替えることができる。
【０７１６】
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に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に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。
【０７１７】
また、トランジスタ１００において、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。
【０７１８】
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。
【０７１９】
また、トランジスタ１００を表示パネルの画素部に用いる場合は、導電膜１２０ａを表示素子の電極等に用いることができる。
【０７２０】
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。
【０７２１】
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。
【０７２２】
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。
【０７２３】
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。
【０７２４】
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。
【０７２５】
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。
【０７２６】
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の電気特性の変動を抑制することが可能となる。
【０７２７】
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。
【０７２８】
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。
【０７２９】
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。
【０７３０】
＜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。
【０７３１】
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。
【０７３２】
＜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。
【０７３３】
なお、以下の材料については、実施の形態７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。
【０７３４】
実施の形態７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７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。
【０７３５】
また、実施の形態７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。
【０７３６】
《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。
【０７３７】
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。
【０７３８】
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、等が挙げられる。
【０７３９】
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。
【０７４０】
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。
【０７４１】
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。
【０７４２】
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／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１５／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１３／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１１／ｃｍ３以下とする。
【０７４３】
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。
【０７４４】
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。
【０７４５】
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。
【０７４６】
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、より好ましくは５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは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。
【０７４７】
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。
【０７４８】
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。
【０７４９】
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。
【０７５０】
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。
【０７５１】
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、後述する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。
【０７５２】
《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。
【０７５３】
例えば、実施の形態７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。
【０７５４】
《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、導電膜として機能する導電膜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。
【０７５５】
すなわち、導電膜として機能する導電膜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。
【０７５６】
例えば、導電膜として機能する導電膜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。
【０７５７】
また、導電膜として機能する導電膜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。
【０７５８】
《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。
【０７５９】
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。
【０７６０】
また、絶縁膜１１８は、導電膜として機能する導電膜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。
【０７６１】
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。
【０７６２】
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。
【０７６３】
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。
【０７６４】
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。
【０７６５】
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。
【０７６６】
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−ＺｎＯ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。
【０７６７】
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。
【０７６８】
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。
【０７６９】
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。
【０７７０】
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。
【０７７１】
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−ＺｎＯ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ガスに代えてＡｒ等の不活性ガスで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ガスに代えて、Ｉｎ（Ｃ２Ｈ５）３ガスを用いても良い。また、Ｇａ（ＣＨ３）３ガスに代えて、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。
【０７７２】
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。
【０７７３】
（実施の形態９）
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３５乃至図３８を参照しながら説明する。
【０７７４】
図３５（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３５（Ｂ）は、情報処理装置２００の外観の一例を説明する投影図である。
【０７７５】
図３６（Ａ）は、表示部２３０の構成を説明する図である。図３６（Ｂ）は、表示部２３０Ｂの構成を説明する図である。図３６（Ｃ）は、画素２３２（ｉ，ｊ）の構成を説明する回路図である。
【０７７６】
＜情報処理装置の構成例＞
本実施の形態において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３５（Ａ）参照）。
【０７７７】
演算装置２１０は、位置情報Ｐ１を供給され、画像情報Ｖおよび制御情報を供給する機能を備える。
【０７７８】
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Ｖおよび制御情報を供給される。
【０７７９】
入出力装置２２０は、画像情報Ｖ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。
【０７８０】
また、表示部２３０は、表示素子と、表示素子を駆動する画素回路と、を備える。
【０７８１】
入力部２４０は、ポインタの位置を検知して、検知された位置に基づく位置情報Ｐ１を供給する機能を備える。
【０７８２】
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等を決定する機能を備える。
【０７８３】
演算装置２１０は、画像情報Ｖのコントラストまたは明るさを移動速度等に基づいて決定する機能を備える。
【０７８４】
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。
【０７８５】
＜構成＞
本発明の一態様は、演算装置２１０または入出力装置２２０を備える。
【０７８６】
《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３５（Ａ）参照）。
【０７８７】
《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。
【０７８８】
例えば、実施の形態１０において説明するＣＰＵを演算部２１１に用いることができる。これにより、消費電力を低減することができる。
【０７８９】
《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。
【０７９０】
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記憶部２１２に用いることができる。
【０７９１】
《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。
【０７９２】
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、記憶部２１２または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。
【０７９３】
《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または通信部２９０を備える。例えば、実施の形態２または実施の形態４等において説明する入出力装置を、入出力装置２２０に用いることができる。
【０７９４】
《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３６（Ａ）参照）。
【０７９５】
表示領域２３１は、行方向に配設される複数の画素２３２（ｉ，１）乃至画素２３２（ｉ，ｎ）と、列方向に配設される画素２３２（１，ｊ）乃至画素２３２（ｍ，ｊ）と、複数の画素２３２（ｉ，１）乃至画素２３２（ｉ，ｎ）と電気的に接続される走査線Ｇ（ｉ）と、行方向と交差する列方向に配設され画素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、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。
【０７９６】
なお、画素２３２（ｉ，ｊ）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（図３６（Ｃ）参照）。
【０７９７】
また、表示部２３０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ＧＤＡおよび駆動回路ＧＤＢを有することができる（図３６（Ｂ）参照）。
【０７９８】
《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。
【０７９９】
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。
【０８００】
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。
【０８０１】
また、例えば、複数の駆動回路を備える場合、駆動回路ＧＤＡが選択信号を供給する頻度と、駆動回路ＧＤＢ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。
【０８０２】
《駆動回路ＳＤ》
駆動回路ＳＤは、画像情報Ｖに基づいて映像信号を供給する機能を有する。
【０８０３】
《画素２３２（ｉ，ｊ）》
画素２３２（ｉ，ｊ）は、表示素子２３５ＬＣを備える。また、表示素子２３５ＬＣを駆動する画素回路を備える（図３６（Ｃ）参照）。
【０８０４】
《表示素子２３５ＬＣ》
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２３５ＬＣに用いることができる。具体的には、偏光板および液晶素子またはシャッター方式のＭＥＭＳ表示素子等を表示素子２３５ＬＣに用いることができる。
【０８０５】
例えば、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）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表示素子に用いることができる。
【０８０６】
また、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＥＶＡ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｔｉｌｔｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＣＰＡ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｐｉｎｗｈｅｅｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ））モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｓｕｐｅｒ−Ｖｉｅｗ）モード、ＰＳＡ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＵＶ２Ａ（Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ  ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＦＰＡ（Ｆｉｅｌｄ  ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｐｈｏｔｏ−ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＴＢＡ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｂｅｎｄ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＳＦＲ（Ｓｕｐｅｒ−Ｆａｓｔ  Ｒｅｓｐｏｎｃｅ）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表示素子に用いることができる。
【０８０７】
または、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ａｌｉｇｎｅｄ  Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）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表示素子に用いることができる。
【０８０８】
液晶素子は、液晶材料を含む層と、液晶材料の配向を制御する電界を印加することができるように配設された電極と、を有する。例えば、液晶材料を含む層の厚さ方向（縦方向ともいう）と交差する方向の電界を、液晶材料の配向を制御する電界に用いることができる。
【０８０９】
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、強誘電性液晶または反強誘電性液晶等を、液晶材料を含む層に用いることができる。また、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、等方相等を示す液晶を、液晶材料を含む層に用いることができる。または、ブルー相を示す液晶を、液晶材料を含む層に用いることができる。
【０８１０】
《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。
【０８１１】
例えば、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、表示素子２３５ＬＣを駆動する機能を備える画素回路について説明する（図３６（Ｃ）参照）。
【０８１２】
スイッチおよび容量素子等を画素回路に用いることができる。また、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用いることができる。
【０８１３】
例えば、単数または複数のトランジスタをスイッチに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、一のスイッチに用いることができる。
【０８１４】
例えば、表示素子２３５ＬＣの一の電極と、当該一の電極と重なる領域を備える導電膜とを用いて、容量素子を形成してもよい。
【０８１５】
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、スイッチＳＷとして機能するトランジスタを有する。また、一の電極がトランジスタの第２の電極に電気的に接続され、他の電極が配線ＶＣＯＭと電気的に接続される表示素子２３５ＬＣを有する。また、第１の電極がトランジスタの第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容量素子Ｃを有する。
【０８１６】
《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。
【０８１７】
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。
【０８１８】
ところで、例えば、アモルファスシリコンを半導体に用いるボトムゲート型のトランジスタの製造ラインは、酸化物半導体を半導体に用いるボトムゲート型のトランジスタの製造ラインに容易に改造できる。また、例えばポリシリコンを半導体に用いるトップゲート型の製造ラインは、酸化物半導体を半導体に用いるトップゲート型のトランジスタの製造ラインに容易に改造できる。
【０８１９】
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。
【０８２０】
なお、半導体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、半導体に単結晶シリコンを用いるトランジスタに比べて低い。
【０８２１】
また、ポリシリコンを半導体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。
【０８２２】
また、ポリシリコンを半導体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に用いるトランジスタに比べて優れる。
【０８２３】
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。
【０８２４】
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。
【０８２５】
これにより、画素回路が映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。
【０８２６】
また、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。
【０８２７】
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。
【０８２８】
《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３５（Ａ）参照）。
【０８２９】
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に重なる領域を備えるタッチセンサを用いることができる。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を備える入出力装置を、タッチパネルということができる。
【０８３０】
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。
【０８３１】
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。
【０８３２】
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。
【０８３３】
《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。
【０８３４】
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。
【０８３５】
《通信部２９０》
通信部２９０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。
【０８３６】
《プログラム》
図３７および図３８を参照しながら、本発明の一態様を、本発明の一態様のプログラムを用いて説明する。
【０８３７】
図３７（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３７（Ｂ）は、割り込み処理を説明するフローチャートである。
【０８３８】
図３８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。
【０８３９】
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３７（Ａ）参照）。
【０８４０】
第１のステップにおいて、設定を初期化する（図３７（Ａ）（Ｓ１）参照）。
【０８４１】
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。
【０８４２】
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。
【０８４３】
第２のステップにおいて、割り込み処理を許可する（図３７（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。
【０８４４】
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。
【０８４５】
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３７（Ａ）（Ｓ３）参照）。
【０８４６】
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。
【０８４７】
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。
【０８４８】
例えば、時刻ｔｉｍｅ１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３８参照）。また、例えば１秒後の時刻ｔｉｍｅ２に選択信号を供給し所定の画像情報を表示する。
【０８４９】
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。
【０８５０】
例えば、時刻ｔｉｍｅ５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ｔｉｍｅ６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ｔｉｍｅ５から時刻ｔｉｍｅ６までの期間は、時刻ｔｉｍｅ１から時刻ｔｉｍｅ２までの期間と同じにすることができる。
【０８５１】
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。
【０８５２】
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。
【０８５３】
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。
【０８５４】
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。
【０８５５】
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ｔｉｍｅ３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３８参照）。また、時刻ｔｉｍｅ４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ｔｉｍｅ２から時刻ｔｉｍｅ３までの期間、時刻ｔｉｍｅ３から時刻ｔｉｍｅ４までの期間および時刻ｔｉｍｅ４から時刻ｔｉｍｅ５までの期間は、時刻ｔｉｍｅ１から時刻ｔｉｍｅ２までの期間より短い。
【０８５６】
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３７（Ａ）（Ｓ４）参照）。
【０８５７】
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。
【０８５８】
第５のステップにおいて、終了する（図３７（Ａ）（Ｓ５）参照）。
【０８５９】
割り込み処理は以下の第６のステップ乃至第９のステップを備える（図３７（Ｂ）参照）。
【０８６０】
第６のステップにおいて、所定の期間の間に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（図３７（Ｂ）（Ｓ６）参照）。
【０８６１】
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条件に用いることができる。具体的には、５秒以下、１秒以下または０．５秒未満好ましくは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。
【０８６２】
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。
【０８６３】
第７のステップにおいて、モードを変更する（図３７（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。
【０８６４】
第８のステップにおいて、割り込み処理を終了する（図３７（Ｂ）（Ｓ８）参照）。
【０８６５】
《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。
【０８６６】
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。
【０８６７】
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。
【０８６８】
例えば、ポインタを用いて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。
【０８６９】
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。
【０８７０】
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。
【０８７１】
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。
【０８７２】
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。
【０８７３】
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。
【０８７４】
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。
【０８７５】
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。
【０８７６】
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、青みが弱くなるように表示してもよい。
【０８７７】
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。
【０８７８】
（実施の形態１０）
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および情報処理システムの構成について、図３９および図４０を参照しながら説明する。
【０８７９】
図３９（Ａ）は、情報処理装置２００Ｂの構成を説明するブロック図である。図３９（Ｂ）は、情報処理システム６０００の構成を説明する模式図である。
【０８８０】
図４０（Ａ）は、本発明の一態様の情報処理装置２００Ｂが実行する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４０（Ｂ）は、割り込み処理を説明するフローチャートである。
【０８８１】
＜情報処理装置の構成例＞
本実施の形態において説明する情報処理装置２００Ｂは、演算装置２１０と入出力装置２２０と、を有する（図３９（Ａ）参照）。
【０８８２】
演算装置２１０は、位置情報Ｐ１を供給され、画像情報Ｖを供給する機能を備える。
【０８８３】
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Ｖを供給される。
【０８８４】
入出力装置２２０は、画像情報Ｖ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。
【０８８５】
入力部２４０は、ポインタの位置を検知して、検知された位置に基づく位置情報Ｐ１を供給する機能を備える。
【０８８６】
また、情報処理装置２００Ｂは、リモートアクセス機能を備える。例えば、ネットワークから通信部２９０を用いて命令を取得して、動作することができる。具体的には、ネットワークから通信部２９０を用いて撮影命令を取得して、検知部２５０が備えるカメラを用いて、撮影する機能を備える。
【０８８７】
＜構成＞
本発明の一態様の情報処理装置は、演算装置２１０または入出力装置２２０を備える。
【０８８８】
《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３９（Ａ）参照）。
【０８８９】
《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。
【０８９０】
例えば、実施の形態１１において説明するＣＰＵを演算部２１１に用いることができる。これにより、消費電力を低減することができる。
【０８９１】
《記憶部２１２》
記憶部２１２は、例えば演算部２１１に実行させるプログラム、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。
【０８９２】
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記憶部２１２に用いることができる。
【０８９３】
《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る。入出力インターフェース２１５は、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。
【０８９４】
伝送路２１４は配線を備える。伝送路２１４は情報を供給し、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、記憶部２１２または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。
【０８９５】
《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または通信部２９０を備える。例えば、実施の形態２または実施の形態４等において説明する入出力装置を、入出力装置２２０に用いることができる。
【０８９６】
《表示部２３０》
表示部２３０は、画像情報Ｖを表示する機能を備える。
【０８９７】
《入力部２４０》
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３９（Ａ）参照）。
【０８９８】
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。
【０８９９】
表示部２３０に重なる領域を備えるタッチセンサを入力部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、を備える入出力装置を、タッチパネルということができる。
【０９００】
例えば、使用者は、タッチセンサ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。
【０９０１】
例えば、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、演算装置２１０を用いて解析し、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することができる。また、あらかじめ所定の操作命令を所定のジェスチャーに関連付けておくことができる。これにより、使用者は、所定の操作命令を、所定のジェスチャーを用いて供給できる。
【０９０２】
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。
【０９０３】
《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。
【０９０４】
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。
【０９０５】
《通信部２９０》
通信部２９０は、ネットワークまたは他の情報処理装置に情報を供給し、ネットワークまたは他の情報処理装置から情報を取得する機能を備える。
【０９０６】
《プログラム》
本発明の一態様のプログラムの構成について、図４０を参照しながら説明する。
【０９０７】
本発明の一態様のプログラムは、演算部２１１に実行させることができ、下記のステップを有する。
【０９０８】
《第１のステップ》
第１のステップにおいて、設定を初期化する（図４０（Ａ）（Ｓ１）参照）。
【０９０９】
例えば、プログラムを以前実行した際に生成した情報が記憶されている場合、その情報を消去する動作を初期化に用いることができる。また、カウンタを初期値にする動作を初期化に用いることができる。
【０９１０】
《第２のステップ》
第２のステップにおいて、割り込み処理を許可する（図４０（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。
【０９１１】
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にしてもよい。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。
【０９１２】
《第３のステップ》
第３のステップにおいて、未送信情報がある場合は第４のステップに進み、未送信情報がない場合は第５のステップに進むように選択する（図４０（Ａ）（Ｓ３）参照）。
【０９１３】
一例を挙げれば、割り込み処理において生成された情報が、未送信である場合は、第４のステップに進む。
【０９１４】
また、割り込み処理において生成された情報が、すでに送信された情報である場合は、第５のステップに進む。
【０９１５】
《第４のステップ》
第４のステップにおいて、未送信情報を送信する（図４０（Ａ）（Ｓ４）参照）。なお、セキュリティを高めるうえで、情報を暗号化して送信する方法が好ましい。
【０９１６】
例えば、未送信情報を、ネットワークに接続された所定のサーバーに送信する。
【０９１７】
これにより、割り込み処理において、所定の動作が行われた旨の情報を、所定のサーバーに蓄積することができる。
【０９１８】
《第５のステップ》
第５のステップにおいて、終了命令が供給されている場合は第６のステップに進み、終了命令が供給されていない場合は第３のステップに進むように選択する（図４０（Ａ）（Ｓ５）参照）。
【０９１９】
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。
【０９２０】
《第６のステップ》
第６のステップにおいて、終了する（図４０（Ａ）（Ｓ６）参照）。なお、主の処理を終了する場合、割り込み処理も終了する。
【０９２１】
割り込み処理は以下の第７のステップおよび第８のステップを備える（図４０（Ｂ）参照）。
【０９２２】
《第７のステップ》
第７のステップにおいて、所定の期間に演算部により行われた動作が、所定の動作に該当する場合は、第８のステップに進み、所定の動作に該当しない場合は、第７のステップに進む（図４０（Ｂ）（Ｓ７）参照）。
【０９２３】
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条件に用いることができる。具体的には、５秒以下、１秒以下または０．５秒未満好ましくは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。これにより、所定の動作に該当する動作が、割り込み処理の動作期間中に行われるかどうかを監視することができる。
【０９２４】
なお、後述する所定の動作を、監視する対象にすることができる。
【０９２５】
《第８のステップ》
第８のステップにおいて、情報を生成する（図４０（Ｂ）（Ｓ８）参照）。
【０９２６】
例えば、所定の期間に演算部により行われた所定の動作についての情報を、生成することができる。
【０９２７】
《所定の動作》
例えば、ネットワークから取得した情報の発信元を認識する動作を、所定の動作に含めることができる。具体的には、発信元の電話番号、発信元の電子メールのアカウント情報、発信元のＳＮＳのアカウント情報またはＵＲＬアドレス情報等を認識する動作を、所定の動作に含めることができる。また、情報処理装置２００Ｂの位置情報を、グローバル・ポジショニング・システムを用いて取得する動作、リモートアクセスを用いて行う動作を、所定の動作に含めることができる。
【０９２８】
また、これらの発信元を特定する情報を、第８のステップにおいて生成する情報に含めることができる。
【０９２９】
例えば、情報処理装置２００Ｂに実行させるアプリケーションの動作を、所定の動作に含めることができる。具体的には、インターネット閲覧ソフトウエア、ＳＮＳのクライアントソフトウエアまたはゲーム等の動作を、所定の動作に含めることができる。
【０９３０】
例えば、プログラムの終了命令を認識する動作を所定の動作に含めることができる。
【０９３１】
これにより、情報処理装置２００Ｂの使用者の情報処理装置２００Ｂの使用状況または使用履歴についての情報を、ネットワークに供給することができる。
【０９３２】
＜情報処理システムの構成例＞
本発明の一態様の情報処理システム６０００の構成について、図３９（Ｂ）を参照しながら説明する。
【０９３３】
情報処理システム６０００は、情報を供給する情報処理装置２００Ｂと、情報を取得し、表示する情報処理装置２００Ｃと、を有する（図３９（Ｂ）参照）。
【０９３４】
なお、それぞれが識別情報を供給する複数の情報処理装置２００Ｂを用いることもできる。これにより、一の情報処理装置２００Ｂを他の情報処理装置２００Ｂから識別し、それぞれが供給する情報を、識別された状態で情報処理装置２００Ｃに表示することができる
【０９３５】
なお、情報処理システム６０００は、ネットワークを利用する。ネットワークは、アクセスポイント６００１Ｂおよびアクセスポイント６００１Ｃを備える。また、ネットワークは、サーバーを備える。
【０９３６】
アクセスポイント６００１Ｂは、情報処理装置２００Ｂが供給する情報を供給される機能を備える。アクセスポイント６００１Ｃは、情報処理装置２００Ｃが供給する情報を供給される機能を備える。
【０９３７】
例えば、ルーターをアクセスポイント６００１Ｂまたはアクセスポイント６００１Ｃに用いることができる。
【０９３８】
《情報処理装置２００Ｂ》
情報処理装置２００Ｂは、上記で説明する構成を備える。また、所定のサーバーに所定の情報を供給する機能を備える。
【０９３９】
例えば、携帯電話またはスマートフォンを、情報処理装置２００Ｂに用いることができる。
【０９４０】
《情報処理装置２００Ｃ》
例えば情報処理装置２００Ｂと同様の構成を備える情報処理装置を、情報処理装置２００Ｃに用いることができる。
【０９４１】
また、スマートテレビ、コンピューター、携帯電話またはスマートフォンを情報処理装置２００Ｃに用いることができる。
【０９４２】
例えば、情報処理装置２００Ｃは、アクセスポイント６００１Ｃから情報を取得し、情報を表示する機能を備える。
【０９４３】
情報処理装置２００Ｃは、所定のサーバーを監視する機能を備える。これにより、情報処理装置２００Ｂが所定のサーバーに供給した情報を、情報処理装置２００Ｃは取得することができる。
【０９４４】
例えば、専用の通信ソフトウエア、インターネット閲覧ソフトウエア、ＳＮＳまたは電子メールのクライアントソフトウエア等を用いて所定のサーバーを監視して、情報を取得することができる。
【０９４５】
情報処理装置２００Ｃは、取得した情報を表示することができる。例えば、情報処理装置２００Ｂが供給する、発信元の電話番号、発信元の電子メールのアカウント情報、発信元のＳＮＳのアカウント情報またはＵＲＬアドレス情報等を表示することができる。
【０９４６】
また、グローバル・ポジショニング・システム用いて取得した情報処理装置２００Ｂの位置情報を地図上に付して表示することができる。
【０９４７】
具体的には、当該情報をポップアップして、表示することができる。
【０９４８】
これにより、情報処理装置２００Ｃの使用者は、情報処理装置２００Ｂの使用状態を監視することができる。
【０９４９】
例えば、情報処理装置２００Ｃの使用者は、情報処理装置２００Ｂの使用者がする通話の内容を傍受し、録音することができる。また、情報処理装置２００Ｂにリモートアクセスし、カメラを用いて情報処理装置２００Ｂが使用されている環境を撮影することができる。また、情報処理装置２００Ｂの位置情報を監視することができる。
【０９５０】
これにより、例えば、保護者が被保護者を監視することができる。また、後見人が、被後見人が監視することができる。また、保佐人が、被保佐人を監視することができる。
【０９５１】
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。
【０９５２】
（実施の形態１１）
本実施の形態では、電力が供給されない状況でも記憶内容の保持が可能で、かつ、書き込み回数にも制限が無い半導体装置（記憶装置）、およびそれを含むＣＰＵについて説明する。本実施の形態において説明するＣＰＵは、例えば、実施の形態９または実施の形態１０において説明する情報処理装置に用いることができる。
【０９５３】
＜記憶装置＞
電力が供給されない状況でも記憶内容の保持が可能で、かつ、書き込み回数にも制限が無い半導体装置（記憶装置）の一例を図４１に示す。なお、図４１（Ｂ）は図４１（Ａ）を回路図で表したものである。
【０９５４】
図４１（Ａ）及び（Ｂ）に示す半導体装置は、第１の半導体材料を用いたトランジスタ３２００と第２の半導体材料を用いたトランジスタ３３００、および容量素子３４００を有している。
【０９５５】
第１の半導体材料と第２の半導体材料は異なるエネルギーギャップを持つ材料とすることが好ましい。例えば、第１の半導体材料を酸化物半導体以外の半導体材料（シリコン（歪シリコン含む）、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム、炭化シリコン、ガリウムヒ素、アルミニウムガリウムヒ素、インジウムリン、窒化ガリウム、有機半導体など）とし、第２の半導体材料を酸化物半導体とすることができる。酸化物半導体以外の材料として単結晶シリコンなどを用いたトランジスタは、高速動作が容易である。一方で、酸化物半導体を用いたトランジスタは、オフ電流が低い。
【０９５６】
トランジスタ３３００は、酸化物半導体を有する半導体層にチャネルが形成されるトランジスタである。トランジスタ３３００は、オフ電流が小さいため、これを用いることにより長期にわたり記憶内容を保持することが可能である。つまり、リフレッシュ動作を必要としない、或いは、リフレッシュ動作の頻度が極めて少ない半導体記憶装置とすることが可能となるため、消費電力を十分に低減することができる。
【０９５７】
図４１（Ｂ）において、第１の配線３００１はトランジスタ３２００のソース電極と電気的に接続され、第２の配線３００２はトランジスタ３２００のドレイン電極と電気的に接続されている。また、第３の配線３００３はトランジスタ３３００のソース電極またはドレイン電極の一方と電気的に接続され、第４の配線３００４はトランジスタ３３００のゲート電極と電気的に接続されている。そして、トランジスタ３２００のゲート電極、およびトランジスタ３３００のソース電極またはドレイン電極の他方は、容量素子３４００の電極の一方と電気的に接続され、第５の配線３００５は容量素子３４００の電極の他方と電気的に接続されている。
【０９５８】
図４１（Ａ）に示す半導体装置では、トランジスタ３２００のゲート電極の電位が保持可能という特徴を活かすことで、次のように、情報の書き込み、保持、読み出しが可能である。
【０９５９】
情報の書き込みおよび保持について説明する。まず、第４の配線３００４の電位を、トランジスタ３３００がオン状態となる電位にして、トランジスタ３３００をオン状態とする。これにより、第３の配線３００３の電位が、トランジスタ３２００のゲート電極、および容量素子３４００に与えられる。すなわち、トランジスタ３２００のゲート電極には、所定の電荷が与えられる（書き込み）。ここでは、異なる二つの電位レベルを与える電荷（以下Ｌｏｗレベル電荷、Ｈｉｇｈレベル電荷という）のいずれかが与えられるものとする。その後、第４の配線３００４の電位を、トランジスタ３３００がオフ状態となる電位にして、トランジスタ３３００をオフ状態とすることにより、トランジスタ３２００のゲート電極に与えられた電荷が保持される（保持）。
【０９６０】
トランジスタ３３００のオフ電流は極めて小さいため、トランジスタ３２００のゲート電極の電荷は長時間にわたって保持される。
【０９６１】
次に情報の読み出しについて説明する。第１の配線３００１に所定の電位（定電位）を与えた状態で、第５の配線３００５に適切な電位（読み出し電位）を与えると、トランジスタ３２００のゲート電極に保持された電荷量に応じて、第２の配線３００２は異なる電位をとる。一般に、トランジスタ３２００をｎチャネル型とすると、トランジスタ３２００のゲート電極にＨｉｇｈレベル電荷が与えられている場合の見かけのしきい値Ｖｔｈ＿Ｈは、トランジスタ３２００のゲート電極にＬｏｗレベル電荷が与えられている場合の見かけのしきい値Ｖｔｈ＿Ｌより低くなるためである。ここで、見かけのしきい値電圧とは、トランジスタ３２００を「オン状態」とするために必要な第５の配線３００５の電位をいうものとする。したがって、第５の配線３００５の電位をＶｔｈ＿ＨとＶｔｈ＿Ｌの間の電位Ｖ０とすることにより、トランジスタ３２００のゲート電極に与えられた電荷を判別できる。例えば、書き込みにおいて、Ｈｉｇｈレベル電荷が与えられていた場合には、第５の配線３００５の電位がＶ０（＞Ｖｔｈ＿Ｈ）となれば、トランジスタ３２００は「オン状態」となる。Ｌｏｗレベル電荷が与えられていた場合には、第５の配線３００５の電位がＶ０（＜Ｖｔｈ＿Ｌ）となっても、トランジスタ３２００は「オフ状態」のままである。このため、第２の配線３００２の電位を判別することで、保持されている情報を読み出すことができる。
【０９６２】
なお、メモリセルをアレイ状に配置して用いる場合、所望のメモリセルの情報のみを読み出せることが必要になる。例えば、情報を読み出さないメモリセルにおいては、ゲート電極に与えられている電位にかかわらずトランジスタ３２００が「オフ状態」となるような電位、つまり、Ｖｔｈ＿Ｈより小さい電位を第５の配線３００５に与えることで所望のメモリセルの情報のみを読み出せる構造とすればよい。または、情報を読み出さないメモリセルにおいては、ゲート電極に与えられている電位にかかわらず、トランジスタ３２００が「オン状態」となるような電位、つまり、Ｖｔｈ＿Ｌより大きい電位を第５の配線３００５に与えることで所望のメモリセルの情報のみを読み出せる構成とすればよい。
【０９６３】
図４１（Ｃ）に示す半導体装置は、トランジスタ３２００を設けていない点で図４１（Ａ）と相違している。この場合も上記と同様の動作により情報の書き込みおよび保持動作が可能である。
【０９６４】
次に、図４１（Ｃ）に示す半導体装置の情報の読み出しについて説明する。トランジスタ３３００がオン状態となると、浮遊状態である第３の配線３００３と容量素子３４００とが導通し、第３の配線３００３と容量素子３４００の間で電荷が再分配される。その結果、第３の配線３００３の電位が変化する。第３の配線３００３の電位の変化量は、容量素子３４００の電極の一方の電位（または容量素子３４００に蓄積された電荷）によって、異なる値をとる。
【０９６５】
例えば、容量素子３４００の電極の一方の電位をＶ、容量素子３４００の容量をＣ、第３の配線３００３が有する容量成分をＣＢ、電荷が再分配される前の第３の配線３００３の電位をＶＢ０とすると、電荷が再分配された後の第３の配線３００３の電位は、（ＣＢ×ＶＢ０＋Ｃ×Ｖ）／（ＣＢ＋Ｃ）となる。従って、メモリセルの状態として、容量素子３４００の電極の一方の電位がＶ１とＶ０（Ｖ１＞Ｖ０）の２状態をとるとすると、電位Ｖ１を保持している場合の第３の配線３００３の電位（＝（ＣＢ×ＶＢ０＋Ｃ×Ｖ１）／（ＣＢ＋Ｃ））は、電位Ｖ０を保持している場合の第３の配線３００３の電位（＝（ＣＢ×ＶＢ０＋Ｃ×Ｖ０）／（ＣＢ＋Ｃ））よりも高くなることがわかる。
【０９６６】
そして、第３の配線３００３の電位を所定の電位と比較することで、情報を読み出すことができる。
【０９６７】
この場合、メモリセルを駆動させるための駆動回路に上記第１の半導体材料が適用されたトランジスタを用い、トランジスタ３３００として第２の半導体材料が適用されたトランジスタを駆動回路上に積層して設ける構成とすればよい。
【０９６８】
本実施の形態に示す半導体装置では、チャネル形成領域に酸化物半導体を用いたオフ電流の極めて小さいトランジスタを適用することで、極めて長期にわたり記憶内容を保持することが可能である。つまり、リフレッシュ動作が不要となるか、または、リフレッシュ動作の頻度を極めて低くすることが可能となるため、消費電力を十分に低減することができる。また、電力の供給がない場合（ただし、電位は固定されていることが望ましい）であっても、長期にわたって記憶内容を保持することが可能である。
【０９６９】
また、本実施の形態に示す半導体装置では、情報の書き込みに高い電圧を必要とせず、素子の劣化の問題もない。例えば、従来の不揮発性メモリのように、フローティングゲートへの電子の注入や、フローティングゲートからの電子の引き抜きを行う必要がないため、ゲート絶縁膜の劣化といった問題が全く生じない。すなわち、本実施の形態に示す半導体装置では、従来の不揮発性メモリで問題となっている書き換え可能回数に制限はなく、信頼性が飛躍的に向上する。さらに、トランジスタのオン状態、オフ状態によって、情報の書き込みが行われるため、高速な動作も容易に実現しうる。
【０９７０】
なお、上記の記憶装置は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）の他に、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、カスタムＬＳＩ、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）等のＬＳＩ、ＲＦ−ＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）にも応用可能である。
【０９７１】
＜ＣＰＵ＞
図４２に示す半導体装置１４００は、ＣＰＵコア１４０１、パワーマネージメントユニット１４２１および周辺回路１４２２を有する。パワーマネージメントユニット１４２１は、パワーコントローラ１４０２、およびパワースイッチ１４０３を有する。周辺回路１４２２は、キャッシュメモリを有するキャッシュ１４０４、バスインターフェース（ＢＵＳ  Ｉ／Ｆ）１４０５、及びデバッグインターフェース（Ｄｅｂｕｇ  Ｉ／Ｆ）１４０６を有する。ＣＰＵコア１４０１は、データバス１４２３、制御装置１４０７、ＰＣ（プログラムカウンタ）１４０８、パイプラインレジスタ１４０９、パイプラインレジスタ１４１０、ＡＬＵ（Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ  ｌｏｇｉｃ  ｕｎｉｔ）１４１１、及びレジスタファイル１４１２を有する。ＣＰＵコア１４０１と、キャッシュ１４０４等の周辺回路１４２２とのデータのやり取りは、データバス１４２３を介して行われる。
【０９７２】
半導体装置（セル）は、パワーコントローラ１４０２、制御装置１４０７をはじめ、多くの論理回路に適用することができる。特に、スタンダードセルを用いて構成することができる全ての論理回路に適用することができる。その結果、小型の半導体装置１４００を提供できる。また、消費電力低減することが可能な半導体装置１４００を提供できる。また、動作速度を向上することが可能な半導体装置１４００を提供できる。また、電源電圧の変動を低減することが可能な半導体装置１４００を提供できる。
【０９７３】
半導体装置（セル）に、ｐチャネル型Ｓｉトランジスタと、先の実施の形態に記載の酸化物半導体（好ましくはＩｎ、Ｇａ、及びＺｎを含む酸化物）をチャネル形成領域に含むトランジスタとを用い、該半導体装置（セル）を半導体装置１４００に適用することで、小型の半導体装置１４００を提供できる。また、消費電力を低減することが可能な半導体装置１４００を提供できる。また、動作速度を向上することが可能な半導体装置１４００を提供できる。特に、Ｓｉトランジスタはｐチャネル型のみとすることで、製造コストを低く抑えることができる。
【０９７４】
制御装置１４０７は、ＰＣ１４０８、パイプラインレジスタ１４０９、パイプラインレジスタ１４１０、ＡＬＵ１４１１、レジスタファイル１４１２、キャッシュ１４０４、バスインターフェース１４０５、デバッグインターフェース１４０６、及びパワーコントローラ１４０２の動作を統括的に制御することで、入力されたアプリケーションなどのプログラムに含まれる命令をデコードし、実行する機能を有する。
【０９７５】
ＡＬＵ１４１１は、四則演算、論理演算などの各種演算処理を行う機能を有する。
【０９７６】
キャッシュ１４０４は、使用頻度の高いデータを一時的に記憶しておく機能を有する。ＰＣ１４０８は、次に実行する命令のアドレスを記憶する機能を有するレジスタである。なお、図４２では図示していないが、キャッシュ１４０４には、キャッシュメモリの動作を制御するキャッシュコントローラが設けられている。
【０９７７】
パイプラインレジスタ１４０９は、命令データを一時的に記憶する機能を有するレジスタである。
【０９７８】
レジスタファイル１４１２は、汎用レジスタを含む複数のレジスタを有しており、メインメモリから読み出されたデータ、またはＡＬＵ１４１１の演算処理の結果得られたデータ、などを記憶することができる。
【０９７９】
パイプラインレジスタ１４１０は、ＡＬＵ１４１１の演算処理に利用するデータ、またはＡＬＵ１４１１の演算処理の結果得られたデータなどを一時的に記憶する機能を有するレジスタである。
【０９８０】
バスインターフェース１４０５は、半導体装置１４００と半導体装置１４００の外部にある各種装置との間におけるデータの経路としての機能を有する。デバッグインターフェース１４０６は、デバッグの制御を行うための命令を半導体装置１４００に入力するための信号の経路としての機能を有する。
【０９８１】
パワースイッチ１４０３は、半導体装置１４００が有する、パワーコントローラ１４０２以外の各種回路への、電源電圧の供給を制御する機能を有する。上記各種回路は、幾つかのパワードメインにそれぞれ属しており、同一のパワードメインに属する各種回路は、パワースイッチ１４０３によって電源電圧の供給の有無が制御される。また、パワーコントローラ１４０２はパワースイッチ１４０３の動作を制御する機能を有する。
【０９８２】
上記構成を有する半導体装置１４００は、パワーゲーティングを行うことが可能である。パワーゲーティングの動作の流れについて、一例を挙げて説明する。
【０９８３】
まず、ＣＰＵコア１４０１が、電源電圧の供給を停止するタイミングを、パワーコントローラ１４０２のレジスタに設定する。次いで、ＣＰＵコア１４０１からパワーコントローラ１４０２へ、パワーゲーティングを開始する旨の命令を送る。次いで、半導体装置１４００内に含まれる各種レジスタとキャッシュ１４０４が、データの退避を開始する。次いで、半導体装置１４００が有するパワーコントローラ１４０２以外の各種回路への電源電圧の供給が、パワースイッチ１４０３により停止される。次いで、割込み信号がパワーコントローラ１４０２に入力されることで、半導体装置１４００が有する各種回路への電源電圧の供給が開始される。なお、パワーコントローラ１４０２にカウンタを設けておき、電源電圧の供給が開始されるタイミングを、割込み信号の入力に依らずに、当該カウンタを用いて決めるようにしてもよい。次いで、各種レジスタとキャッシュ１４０４が、データの復帰を開始する。次いで、制御装置１４０７における命令の実行が再開される。
【０９８４】
このようなパワーゲーティングは、プロセッサ全体、もしくはプロセッサを構成する一つ、または複数の論理回路において行うことができる。また、短い時間でも電源の供給を停止することができる。このため、空間的に、あるいは時間的に細かい粒度で消費電力の削減を行うことができる。
【０９８５】
パワーゲーティングを行う場合、ＣＰＵコア１４０１や周辺回路１４２２が保持する情報を短期間に退避できることが好ましい。そうすることで、短期間に電源のオンオフが可能となり、省電力の効果が大きくなる。
【０９８６】
ＣＰＵコア１４０１や周辺回路１４２２が保持する情報を短期間に退避するためには、フリップフロップ回路がその回路内でデータ退避できることが好ましい（バックアップ可能なフリップフロップ回路と呼ぶ）。また、ＳＲＡＭセルがセル内でデータ退避できることが好ましい（バックアップ可能なＳＲＡＭセルと呼ぶ）。バックアップ可能なフリップフロップ回路やＳＲＡＭセルは、酸化物半導体（好ましくはＩｎ、Ｇａ、及びＺｎを含む酸化物）をチャネル形成領域に含むトランジスタを有することが好ましい。その結果、トランジスタが低いオフ電流を有することで、バックアップ可能なフリップフロップ回路やＳＲＡＭセルは長期間電源供給なしに情報を保持することができる。また、トランジスタが高速なスイッチング速度を有することで、バックアップ可能なフリップフロップ回路やＳＲＡＭセルは短期間のデータ退避および復帰が可能となる場合がある。
【０９８７】
バックアップ可能なフリップフロップ回路の例について、図４３を用いて説明する。
【０９８８】
図４３に示す半導体装置１５００は、バックアップ可能なフリップフロップ回路の一例である。半導体装置１５００は、第１の記憶回路１５０１と、第２の記憶回路１５０２と、第３の記憶回路１５０３と、読み出し回路１５０４と、を有する。半導体装置１５００には、電位Ｖ１と電位Ｖ２の電位差が、電源電圧として供給される。電位Ｖ１と電位Ｖ２は一方がハイレベルであり、他方がローレベルである。以下、電位Ｖ１がローレベル、電位Ｖ２がハイレベルの場合を例に挙げて、半導体装置１５００の構成例について説明するものとする。
【０９８９】
第１の記憶回路１５０１は、半導体装置１５００に電源電圧が供給されている期間において、データを含む信号Ｄが入力されると、当該データを保持する機能を有する。そして、半導体装置１５００に電源電圧が供給されている期間において、第１の記憶回路１５０１からは、保持されているデータを含む信号Ｑが出力される。一方、第１の記憶回路１５０１は、半導体装置１５００に電源電圧が供給されていない期間においては、データを保持することができない。すなわち、第１の記憶回路１５０１は、揮発性の記憶回路と呼ぶことができる。
【０９９０】
第２の記憶回路１５０２は、第１の記憶回路１５０１に保持されているデータを読み込んで記憶する（あるいは退避する）機能を有する。第３の記憶回路１５０３は、第２の記憶回路１５０２に保持されているデータを読み込記憶する（あるいは退避する）機能を有する。読み出し回路１５０４は、第２の記憶回路１５０２または第３の記憶回路１５０３に保持されたデータを読み出して第１の記憶回路１５０１に記憶する（あるいは復帰する）機能を有する。
【０９９１】
特に、第３の記憶回路１５０３は、半導体装置１５００に電源電圧が供給されてない期間においても、第２の記憶回路１５０２に保持されているデータを読み込記憶する（あるいは退避する）機能を有する。
【０９９２】
図４３に示すように、第２の記憶回路１５０２はトランジスタ１５１２と容量素子１５１９とを有する。第３の記憶回路１５０３はトランジスタ１５１３と、トランジスタ１５１５と、容量素子１５２０とを有する。読み出し回路１５０４はトランジスタ１５１０と、トランジスタ１５１８と、トランジスタ１５０９と、トランジスタ１５１７と、を有する。
【０９９３】
トランジスタ１５１２は、第１の記憶回路１５０１に保持されているデータに応じた電荷を、容量素子１５１９に充放電する機能を有する。トランジスタ１５１２は、第１の記憶回路１５０１に保持されているデータに応じた電荷を容量素子１５１９に対して高速に充放電できることが望ましい。具体的には、トランジスタ１５１２が、結晶性を有するシリコン（好ましくは多結晶シリコン、更に好ましくは単結晶シリコン）をチャネル形成領域に含むことが望ましい。
【０９９４】
トランジスタ１５１３は、容量素子１５１９に保持されている電荷に従って導通状態または非導通状態が選択される。トランジスタ１５１５は、トランジスタ１５１３が導通状態であるときに、配線１５４４の電位に応じた電荷を容量素子１５２０に充放電する機能を有する。トランジスタ１５１５は、オフ電流が著しく小さいことが望ましい。具体的には、トランジスタ１５１５が、酸化物半導体（好ましくはＩｎ、Ｇａ、及びＺｎを含む酸化物）をチャネル形成領域に含むことが望ましい。
【０９９５】
各素子の接続関係を具体的に説明すると、トランジスタ１５１２のソース及びドレインの一方は、第１の記憶回路１５０１に接続されている。トランジスタ１５１２のソース及びドレインの他方は、容量素子１５１９の一方の電極、トランジスタ１５１３のゲート、及びトランジスタ１５１８のゲートに接続されている。容量素子１５１９の他方の電極は、配線１５４２に接続されている。トランジスタ１５１３のソース及びドレインの一方は、配線１５４４に接続されている。トランジスタ１５１３のソース及びドレインの他方は、トランジスタ１５１５のソース及びドレインの一方に接続されている。トランジスタ１５１５のソース及びドレインの他方は、容量素子１５２０の一方の電極、及びトランジスタ１５１０のゲートに接続されている。容量素子１５２０の他方の電極は、配線１５４３に接続されている。トランジスタ１５１０のソース及びドレインの一方は、配線１５４１に接続されている。トランジスタ１５１０のソース及びドレインの他方は、トランジスタ１５１８のソース及びドレインの一方に接続されている。トランジスタ１５１８のソース及びドレインの他方は、トランジスタ１５０９のソース及びドレインの一方に接続されている。トランジスタ１５０９のソース及びドレインの他方は、トランジスタ１５１７のソース及びドレインの一方、及び第１の記憶回路１５０１に接続されている。トランジスタ１５１７のソース及びドレインの他方は、配線１５４０に接続されている。また、図４３においては、トランジスタ１５０９のゲートは、トランジスタ１５１７のゲートと接続されているが、トランジスタ１５０９のゲートは、必ずしもトランジスタ１５１７のゲートと接続されていなくてもよい。
【０９９６】
トランジスタ１５１５に先の実施の形態で例示したトランジスタを適用することができる。トランジスタ１５１５のオフ電流が小さいために、半導体装置１５００は、長期間電源供給なしに情報を保持することができる。トランジスタ１５１５のスイッチング特性が良好であるために、半導体装置１５００は、高速のバックアップとリカバリを行うことができる。
【０９９７】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【０９９８】
（実施の形態１２）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を有する電子機器について、図４４を用いて説明を行う。
【０９９９】
図４４（Ａ）乃至図４４（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。
【１０００】
図４４（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４４（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４４（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４４（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４４（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４４（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４４（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。
【１００１】
図４４（Ａ）乃至図４４（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、様々なソフトウエア（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４４（Ａ）乃至図４４（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。
【１００２】
図４４（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。
【１００３】
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。
【１００４】
なお、図４４（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、様々なソフトウエア（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。
【１００５】
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。
【１００６】
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。
【１００７】
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。
【１００８】
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。
【１００９】
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。
【１０１０】
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。
【１０１１】
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。
【１０１２】
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。
【１０１３】
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。
【１０１４】
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。
【１０１５】
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。
【１０１６】
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。
【１０１７】
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】
【１０１８】
ＡＦ１    配向膜
ＡＦ２    配向膜
Ｃ    容量素子
Ｃ１    導電膜
Ｃ２    導電膜
ＣＡ    導電膜
ＣＢ    導電膜
Ｃ（ｇ，ｈ）    導電膜
ＣＤ（ｇ，ｈ）    導電膜
ＣＥ（ｇ，ｈ）    導電膜
ＣＦ（ｇ，ｈ）    導電膜
ＣＧ（ｇ，ｈ）    導電膜
ＣＬ    制御線
ＣＬ２    制御線
ＣＯＭ    配線
ＣＦ    着色膜
ＤＣ１    検知回路
ＤＣ１Ａ    検知回路
ＤＣ１Ｂ    検知回路
ＤＣ１１    検知回路
ＤＣ１２    検知回路
ＤＣ１３    検知回路
ＤＣ１４    検知回路
ＤＣ２    検知回路
ＤＣ３    検知回路
ＦＰＣ    フレキシブルプリント基板
ＧＤ    駆動回路
ＧＤＡ    駆動回路
ＧＤＢ    駆動回路
ＬＳ    直線
ＬＶ    直線
ＭＡ    トランジスタ
ＭＣ    トランジスタ
ＭＤ    トランジスタ
ＭＥ    トランジスタ
ＭＤＢ    トランジスタ
ＭＤＣ    トランジスタ
ＭＤＥ    トランジスタ
ＭＬ１    信号線
ＭＬ２    信号線
ＭＬ３    信号線
ＭＬ４    信号線
ＭＬ５    信号線
ＭＬ６    信号線
ＭＬＡ    信号線
ＭＬＢ    信号線
ＭＬＣ    信号線
ＭＬＤ    信号線
ＭＬ（ｇ，ｈ）    信号線
ＭＵＸ    選択回路
Ｓ（ｊ）    信号線
ＳＤ    駆動回路
ＳＷ    スイッチ
ＰＩＣ１    画像情報
ＰＩＣ２    画像情報
ＰＩＣ３    画像情報
ＰＩＣ４    画像情報
Ｔ（Ｖ）    期間
Ｔ１    期間
Ｔ２    期間
Ｖ    画像情報
ＶＣＯＭ    配線
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
２００    情報処理装置
２００Ｂ    情報処理装置
２００Ｃ    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
２３５ＬＣ    表示素子
２４０    入力部
２５０    検知部
２９０    通信部
３０１    シフトレジスタ
３０２    選択回路
３０３    回路
３１２    パルス信号出力回路
３１６    容量素子
３１８Ａ    スイッチ
３１８Ｂ    スイッチ
３１８Ｃ    スイッチ
３１８Ｄ    スイッチ
７００    入出力装置
７００Ｃ    入出力装置
７００Ｄ    入出力装置
７００Ｅ    入出力装置
７００Ｆ    入出力装置
７００Ｇ    入出力装置
７００Ｈ    入出力装置
７００Ｔ    入力装置
７００ＴＣ    入力装置
７０１    絶縁膜
７０１Ｃ    絶縁膜
７０２    画素
７０３    駆動回路
７０３Ａ    駆動回路
７０３Ｂ    駆動回路
７０３Ｃ    駆動回路
７０４    導電膜
７０６    絶縁膜
７０８    半導体膜
７１０    基材
７１０Ｐ    光学フィルム
７１１    配線
７１２Ａ    導電膜
７１２Ｂ    導電膜
７１６    絶縁膜
７１８    半導体膜
７１８Ａ    領域
７１８Ｂ    領域
７１８Ｃ    領域
７１９    端子
７２１Ａ    絶縁膜
７２１Ｂ    絶縁膜
７２４    導電膜
７２４Ｂ    導電膜
７２８    絶縁膜
７２８Ａ    絶縁膜
７２８Ｂ    絶縁膜
７３０    封止材
７５０    表示素子
７５１    画素電極
７５３    液晶材料を含む層
７７０    基材
７７０Ｐ    光学フィルム
７７１    絶縁膜
７７５Ａ    領域
７７５Ｂ    領域
１４００    半導体装置
１４０１    ＣＰＵコア
１４０２    パワーコントローラ
１４０３    パワースイッチ
１４０４    キャッシュ
１４０５    バスインターフェース
１４０６    デバッグインターフェース
１４０７    制御装置
１４０８    ＰＣ
１４０９    パイプラインレジスタ
１４１０    パイプラインレジスタ
１４１１    ＡＬＵ
１４１２    レジスタファイル
１４２１    パワーマネージメントユニット
１４２２    周辺回路
１４２３    データバス
１５００    半導体装置
１５０１    記憶回路
１５０２    記憶回路
１５０３    記憶回路
１５０４    回路
１５０９    トランジスタ
１５１０    トランジスタ
１５１２    トランジスタ
１５１３    トランジスタ
１５１５    トランジスタ
１５１７    トランジスタ
１５１８    トランジスタ
１５１９    容量素子
１５２０    容量素子
１５４０    配線
１５４１    配線
１５４２    配線
１５４３    配線
１５４４    配線
３００１    配線
３００２    配線
３００３    配線
３００４    配線
３００５    配線
３２００    トランジスタ
３３００    トランジスタ
３４００    容量素子
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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