JP2017076121A - 表示装置、及び表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置の消費電力を低減すること。表示装置の表示品位を高めること。使用環境によらず、高い表示品位で映像を表示すること。
【解決手段】表示装置は、反射光により表示する第１の画素と、光源を有し当該光源の光により表示する第２の画素と、第１の画素及び第２の画素を駆動する駆動部と、外光の照度を測定し、出力する測光部と、測光部から入力された照度の情報に基づいて、第１の画素に出力する第１の階調値、及び第２の画素に出力する第２の階調値を生成し、駆動部に出力する制御部と、を有する。また、制御部は第１の画素が出力する光と、第２の画素が出力する光を足し合わせた光の色度と輝度が所定の値となる第１の階調値と第２の階調値の組み合わせのうち、第１の階調値が最大となるように、第１の階調値及び第２の階調値を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明の一態様は、表示装置に関する。本発明の一態様は、表示装置の駆動方法に関する。

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、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法、を一例として挙げることができる。

なお、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。トランジスタ、半導体回路、演算装置、記憶装置等は半導体装置の一態様である。また、撮像装置、電気光学装置、発電装置（薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含む）、及び電子機器は半導体装置を有している場合がある。

表示装置の一つとして、液晶素子を備える液晶表示装置がある。例えば、画素電極をマトリクス状に配置し、画素電極の各々に接続するスイッチング素子としてトランジスタを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置が注目を集めている。

例えば、画素電極の各々に接続するスイッチング素子として、金属酸化物をチャネル形成領域とするトランジスタを用いるアクティブマトリクス型液晶表示装置が知られている。（特許文献１及び特許文献２）

アクティブマトリクス型液晶表示装置には大きく分けて透過型と反射型の二種類のタイプが知られている。

透過型の液晶表示装置は、冷陰極蛍光ランプやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などのバックライトを用い、液晶の光学変調作用を利用して、バックライトからの光が液晶を透過して液晶表示装置外部に出力される状態と、出力されない状態とを選択し、明と暗の表示を行わせ、さらにそれらを組み合わせることで、画像表示を行うものである。

また、反射型の液晶表示装置は、液晶の光学変調作用を利用して、外光、即ち入射光が画素電極で反射して装置外部に出力される状態と、入射光が装置外部に出力されない状態とを選択し、明と暗の表示を行わせ、さらにそれらを組み合わせることで、画像表示を行うものである。反射型の液晶表示装置は、透過型の液晶表示装置と比較して、バックライトを使用しないため、消費電力が少ないといった長所を有する。

特開２００７−１２３８６１号公報 特開２００７−９６０５５号公報

表示装置が適用される電子機器において、その消費電力を低減することが求められている。特に、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、スマートウォッチ、ノート型パーソナルコンピュータ等の、バッテリを電源に用いる機器においては、表示装置の消費電力が大きな割合を占めるため、表示装置の低消費電力化が求められている。

本発明の一態様は、表示装置の消費電力を低減することを課題の一とする。または、表示装置の表示品位を高めることを課題の一とする。または、使用環境によらず、高い表示品位で映像を表示することを課題の一とする。

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。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。また、明細書等の記載から上記以外の課題を抽出することが可能である。

本発明の一態様は、第１の画素と、第２の画素と、駆動部と、測光部と、制御部と、を有する表示装置である。第１の画素は、反射光により表示する機能を有する。第２の画素は、光源を有し、且つ当該光源の光により表示する機能を有する。駆動部は、第１の画素及び第２の画素を駆動する機能を有する。測光部は、外光の照度を測定し、これを出力する機能を有する。制御部は、測光部から入力された照度の情報に基づいて、第１の画素に出力する第１の階調値、及び第２の画素に出力する第２の階調値を生成し、駆動部に出力する機能を有する。

また、上記制御部は、第１の画素が出力する光と、第２の画素が出力する光を足し合わせた光の色度と輝度が所定の値となる第１の階調値と第２の階調値の組み合わせのうち、第１の階調値が最大となるように、第１の階調値及び第２の階調値を生成する機能を有することが好ましい。

また、上記制御部は、演算部及び記憶部を有することが好ましい。記憶部は、照度と、第１の階調値及び第２の階調値とが関連付けられたデータを含むテーブルを格納する機能を有する。また演算部は、照度に対応した第１の階調値及び第２の階調値のデータをテーブルから選択し、駆動部に出力する機能を有する。

または、上記測光部は、外光の色度を測定し、出力する機能を有することが好ましい。このとき、上記制御部は、測光部から入力された照度及び色度の情報に基づいて、第１の階調値、及び第２の階調値を生成する機能を有することが好ましい。

または、上記測光部は、外光の色度を測定し、出力する機能を有することが好ましい。このとき、上記制御部は、演算部及び記憶部を有することが好ましい。記憶部は、照度及び色度と、第１の階調値及び第２の階調値とが関連付けられたデータを含むテーブルを格納する機能を有する。また演算部は、照度及び色度に対応した第１の階調値及び第２の階調値のデータをテーブルから選択し、駆動部に出力する機能を有する。

また、本発明の他の一態様は、測光部により外光の照度を測定する第１のステップと、制御部が、照度の情報に基づいて、第１の階調値及び第２の階調値を生成する第２のステップと、制御部が、第１の画素に第１の階調値を出力し、第２の画素に第２の階調値を出力し、第１の画素と第２の画素を同一期間中に表示させる第３のステップと、を有する。ここで、第１の画素は反射光により表示する機能を有し、第２の画素は、光源を有し、当該光源の光により表示する機能を有する。

また、上記制御部は、第１の画素が出力する光と、第２の画素が出力する光を足し合わせた光の色度と輝度が所定の値となる第１の階調値と第２の階調値の組み合わせのうち、第１の階調値が最大となるように、第１の階調値及び第２の階調値を生成することが好ましい。

また、上記第２のステップにおいて、制御部は、照度と、第１の階調値及び第２の階調値とが関連付けられたデータを含むテーブルから、照度に対応した第１の階調値及び第２の階調値のデータを選択することが好ましい。

または、上記第１のステップにおいて、測光部は外光の色度を測定し、上記第２のステップにおいて、制御部は、照度及び色度の情報に基づいて、第１の階調値、及び第２の階調値を生成することが好ましい。

または、上記第１のステップにおいて、測光部は外光の色度を測定し、上記第２のステップにおいて、制御部は、照度及び色度と、第１の階調値及び第２の階調値とが関連付けられたデータを含むテーブルから、照度及び色度に対応した第１の階調値及び第２の階調値のデータを選択することが好ましい。

本発明の一態様によれば、表示装置の消費電力を低減できる。または、表示装置の表示品位を高めることができる。または、使用環境によらず、高い表示品位で映像を表示することができる。

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、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。

実施の形態に係る、表示装置のブロック図。 実施の形態に係る、画素ユニットを説明する図。 実施の形態に係る、表示装置の駆動方法に係るフローチャート。 実施の形態に係る、表示装置のブロック図。 実施の形態に係る、表示装置の駆動方法に係るフローチャート。 実施の形態に係る、テーブルを説明する図。 実施の形態に係る、テーブルを説明する図。 実施の形態に係る、ｘｙ色度図。 実施の形態に係る、ＸＹＺ色空間を説明する図。 実施の形態に係る、ＸＹＺ色空間のＸＹ投影図。 実施の形態に係る、表示パネルの構成例。 実施の形態に係る、表示パネルの回路図。 実施の形態に係る、表示パネルの構成例。 実施の形態に係る、表示パネルの構成例。 実施の形態に係る、トランジスタの構成例。 実施の形態に係る、トランジスタの構成例。 実施の形態に係る、トランジスタの構成例。 実施の形態に係る、電子機器及び照明装置の一例を示す図。 実施の形態に係る、電子機器の一例を示す図。 実施の形態に係る、電子機器の一例を示す図。

実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。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。

なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、層の厚さ、または領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。

なお、本明細書等における「第１」、「第２」等の序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。

トランジスタは半導体素子の一種であり、電流や電圧の増幅や、導通または非導通を制御するスイッチング動作などを実現することができる。本明細書におけるトランジスタは、ＩＧＦＥＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含む。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置、及び表示装置の駆動方法について説明する。

本発明の一態様の表示装置は、反射光の光量を制御することにより階調を表現する第１の画素と、光源を有し、光源の光量を制御することにより階調を表現する第２の画素を有する。第１の画素及び第２の画素は、それぞれマトリクス状に複数配置され、表示部を構成する。また、表示装置は、第１の画素及び第２の画素を駆動する駆動部を有することが好ましい。駆動部は、第１の画素と第２の画素にそれぞれ異なる信号を供給して、それおぞれの画素を駆動可能な構成であることが好ましい。

また、第１の画素と第２の画素は、同数且つ同ピッチで、表示領域内に配置されていることが好ましい。このとき、隣接する第１の画素と第２の画素を合わせて、画素ユニットと呼ぶことができる。

さらに、第１の画素及び第２の画素は表示装置の表示領域に混在して配置されていることが好ましい。これにより、後述するように複数の第１の画素のみで表示された画像と、複数の第２の画素のみで表示された画像、及び複数の第１の画素及び複数の第２の画素の両方で表示された画像のそれぞれは、同じ表示領域に表示することができる。

第１の画素が有する表示素子には、外光を反射して表示する素子を用いることができる。このような素子は、光源を持たないため、表示の際の消費電力を極めて小さくすることが可能となる。第１の画素が有する表示素子には、代表的には反射型の液晶素子を用いることができる。または、第１の画素が有する表示素子として、シャッター方式のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子、光干渉方式のＭＥＭＳ素子の他、マイクロカプセル方式、電気泳動方式、エレクトロウェッティング方式、電子粉流体（登録商標）方式等を適用した素子などを用いることができる。

また、第２の画素が有する表示素子は光源を有し、その光源からの光を利用して表示する素子を用いることができる。このような画素が射出する光は、その輝度や色度が外光に左右されることがないため、色再現性が高く（色域が広く）、且つコントラストの高い、つまり鮮やかな表示を行うことができる。第２の画素が有する表示素子には、例えばＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの自発光性の発光素子を用いることができる。または、第２の画素が有する表示素子として、光源であるバックライトと、バックライトからの光の透過光の光量を制御する透過型の液晶素子とを組み合わせたものを用いてもよい。

第１の画素は、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光をそれぞれ呈する副画素を有する。また第２の画素も同様に、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色をそれぞれ呈する副画素を有する。なお、第１の画素及び第２の画素がそれぞれ有する副画素は、４色以上であってもよい。副画素の種類が多いほど、消費電力を低減することが可能で、また色再現性を高めることができる。また、第１の画素が有する副画素の数と、第２の画素が有する副画素の数は一致していることが好ましいが、異なっていてもよい。副画素の数が一致していると、一致していない場合に比べて駆動方法を簡略化できる。

ここで、第１の画素が表現可能な色域を色域Ｃ１とする。また、第２の画素が表現可能な色域を色域Ｃ２とする。

第１の画素は、反射光を利用した画素であるため、第１の画素に入射される外光の照度や色度に応じて、第１の画素が表現可能な色域Ｃ１は変化する。一方、第２の画素は、光源の光を利用した画素であるため、その色域Ｃ２は外光の照度には無関係である。

また、第２の画素は、第１の画素よりも色再現性を高くすることができる。すなわち、第２の画素が表現可能な色域Ｃ２の大きさを、第１の画素が表現できる色域Ｃ１の大きさよりも大きくすることができる。具体的には、第１の画素が表現できる色域Ｃ１が、第２の画素が表現できる色域Ｃ２に含まれるように、それぞれの色域を設定することができる。特に、第２の画素の表示素子として自発光性の発光素子を用い、第１の画素の表示素子として反射型の液晶素子を用いた場合では、これらの色域の大きさの差は顕著となる。

本発明の一態様は、第１の画素で画像を表示する第１のモード、第２の画素で画像を表示する第２のモード、及び第１の画素及び第２の画素で画像を表示する第３のモードを切り替えることができる。

第１のモードでは、反射光のみを利用して表示を行うことができるため、光源が不要である。そのため極めて低消費電力な駆動モードである。例えば、外光の照度が十分高く、且つ外光が白色光またはその近傍の光である場合に有効である。

第２のモードでは、光源の光を利用して表示を行うことができるため、外光の照度や色度によらず、極めて鮮やかな表示を行うことができる。例えば、夜間や暗い室内など、外光の照度が極めて小さい場合などに有効である。また外光が暗い場合、明るい表示を行うと使用者が眩しく感じてしまう場合がある。これを防ぐために、第２のモードでは輝度を抑えた表示を行うことが好ましい。またこれにより、眩しさを抑えることに加え、消費電力も低減することができる。

第３のモードでは、光源の光と、反射光の両方を利用して表示を行うことができる。具体的には、第１の画素が呈する光と、第１の画素と隣接する第２の画素が呈する光を混色させることにより、１つの色を表現するように駆動する。言い換えると、１つの画素ユニットにより、１つの色を表現するように駆動する。これにより、第１のモードよりも鮮やかな表示をしつつ、第２のモードよりも消費電力を抑えることができる。例えば、室内照明下や、朝方や夕方の時間帯など、外光の照度が比較的低い場合や、外光の色度が白色ではない場合などに有効である。

第３のモードでは、第１の画素と、第２の画素のそれぞれに、階調値が与えられる。第１の画素及び第２の画素が、それぞれ３つの副画素を有する場合、ここでいう階調値には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のそれぞれに対応する階調値が含まれる。

ここで、１つの画素ユニットがある色を表現する際、第１の画素に与えられる第１の階調値と、第２の画素に与えられる第２の階調値とは相補的であり、これらの階調値には複数の組み合わせが存在する。１つの画素ユニットが所定の色を表現する際、第１の画素に与えられる第１の階調を決定することで、第２の画素に与えられる第２の階調が一意的に決まる。

本発明の一態様では、１つの画素ユニットがある色を表現する際、第１の画素に与えられる階調値ができるだけ大きく、第２の画素に与えられる階調値ができるだけ小さくなるように、それぞれの階調値を決定する。これにより、画素ユニットが出力する光のうち、反射光を利用した光の割合を最大限に用い、光源の光を利用した光の割合を最小限にできるため、画素ユニットから同じ色且つ同じ輝度の光を出力する場合であっても、消費電力を低減することができる。

また、上述のように、反射光を利用する第１の画素が表現できる色域Ｃ１は、外光の照度や色度に応じて変化する。そこで本発明の一態様では、外光の照度や色度を測定する測光部を設ける構成とすることが好ましい。そして、測光部が出力する外光の照度や色度の情報に応じて、第１の階調値と第２の階調値を決定することが好ましい。これにより、表示装置は、外光の照度や色度に応じて常に鮮やかな表示をしつつ、消費電力を低減した駆動を行うことができる。

より具体的には、表示装置の構成として、第１の画素及び第２の画素を有する表示パネルと、測光部と、制御部と、を有する構成とすることができる。制御部は、測光部から入力される情報と、外部から入力される画像情報に基づき、第１の画素に出力する第１の階調値、及び第２の画素に出力する第２の階調値を生成し、出力する。ここで画像情報は、各画素ユニットに対応する階調値を含む情報であり、例えばビデオ信号などの映像信号が挙げられる。

なお、制御部は、測光部により測定される外光の照度や色度等と、画素ユニットに対応する階調値と、第１の階調値及び第２の階調値と、を関連付けたテーブルが、あらかじめ格納された記憶部と、演算部とを有していてもよい。このとき、演算部は、測光部から入力される情報と、外部から入力される画像情報を基に、テーブルからそれらの情報に対応する第１の階調値及び第２の階調値を読み出し、第１の画素及び第２の画素を駆動する駆動部に出力することができる。

以下では、本発明の一態様のより具体的な例について、図面を参照して説明する。

［表示装置の構成例］
図１は、本発明の一態様の表示装置１０のブロック図である。表示装置１０は、制御部１１、測光部１２、駆動部１３、及び表示部１４を有する。

制御部１１は、演算部３１と、記憶部３２を有する。記憶部３２には、テーブル３３を情報として格納することができる。

表示部１４は、マトリクス状に配置された複数の画素ユニット２０を有する。画素ユニット２０は、第１の画素２１と、第２の画素２２を有する。

図１では、第１の画素２１及び第２の画素２２が、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色に対応する表示素子を有する場合の例を示している。

第１の画素２１は、赤色（Ｒ）に対応する表示素子２１Ｒ、緑色（Ｇ）に対応する表示素子２１Ｇ、青色（Ｂ）に対応する表示素子２１Ｂを有する。表示素子２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂはそれぞれ、外光の反射を利用した表示素子である。

第２の画素２２は、赤色（Ｒ）に対応する表示素子２２Ｒ、緑色（Ｇ）に対応する表示素子２２Ｇ、青色（Ｂ）に対応する表示素子２２Ｂを有する。表示素子２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂはそれぞれ、光源の光を利用した表示素子である。

駆動部１３は、表示部１４内の複数の画素ユニット２０を駆動する回路を有する。具体的には、画素ユニット２０が有する第１の画素２１、及び第２の画素２２に、階調値を含む信号、走査信号、電源電位等を供給する。駆動部１３は、例えば信号線駆動回路及び走査線駆動回路などを有する。

測光部１２は、表示部１４の表示面またはその周囲に照射される外光の照度を測定することができる。また、測光部１２は、外光の照度に加えて、外光の色度を測定できることが好ましい。また測光部１２は、当該外光の照度の情報や、外光の色度の情報を含む信号Ｌ０を、演算部３１の要求に応じて出力することができる。

測光部１２が照度のみを測定する場合には、可視光の波長領域の光の光量を測定できるセンサを用いることができる。例えば、３００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長領域の一部、または全部の波長領域の光の光量を測定するセンサを用いることができる。例えば、フォトダイオードと、測定する波長領域の光を透過するフィルタを有するセンサ等を用いることができる。

また、測光部１２が色度を測定する場合には、少なくとも２以上の色の光の光量を測定できるセンサを用いることができる。例えば、青色（波長４５０ｎｍ以上５００ｎｍ未満）の光、緑色（５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満）の光、及び赤色（６２０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下）の光について、それぞれの光量を検出する３つのセンサ素子を有するセンサを用いることができる。なお、センサの構成はこれに限られず、紫（３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ未満）、黄色（５７０ｎｍ以上５９０ｎｍ未満）、橙色（５９０ｎｍ以上６２０ｎｍ未満）などの光の光量を検出するセンサ素子を、上記３つのセンサ素子のいずれかと代えて用いてもよいし、上記３つのセンサ素子に加えて用いてもよい。

測光部１２は、測定した光量に対応するアナログ値をそのままアナログ信号として演算部に出力してもよい。または、測光部１２がアナログ−デジタル変換回路（ＡＤＣ）を有し、アナログ値をデジタル値に変換して、デジタル信号として演算部３１に出力することが好ましい。

測光部１２はその検出面が、表示部１４の表示面と平行となるように配置することが重要である。また、測光部１２と表示部１４はできるだけ近づけて配置するほどよく、例えば測光部１２と表示部１４との間の距離を、３ｃｍ以下、好ましくは２ｃｍ以下、より好ましくは１ｃｍ以下であり、且つ１００μｍ以上とすればよい。

制御部１１には、画像情報を含む映像信号Ｓ０が外部から入力される。制御部１１は、測光部１２から入力される信号Ｌ０に含まれる外光の照度や色度の情報を基に、表示部１４内の各画素ユニット２０に供給する階調値を含む、２つの信号（信号Ｓ１及び信号Ｓ２）を生成し、駆動部１３に出力する。制御部１１は信号Ｓ１及び信号Ｓ２の他に、クロック信号、スタートパルス信号などのタイミング信号を生成して駆動部１３に出力する。

信号Ｓ１は、画素ユニット２０の第１の画素２１に与えられる階調値を含む信号である。ここでは、信号Ｓ１は、１つの画素ユニット２０につき、表示素子２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂのそれぞれに与えられる３つの階調値の情報を含む。

また、信号Ｓ２は、画素ユニット２０の第２の画素２２に与えられる階調値を含む信号である。ここでは、信号Ｓ２は、１つの画素ユニット２０につき、表示素子２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂのそれぞれに与えられる３つの階調値の情報を含む。

信号Ｓ１及び信号Ｓ２はそれぞれ、１の信号線により伝達するシリアル信号であってもよいし、複数の信号線により伝達するパラレル信号であってもよい。

図１では、制御部１１が演算部３１と、テーブル３３が格納された記憶部３２を有する例を示している。テーブル３３は、外光の照度と、第１の画素２１に与えられる第１の階調値及び第２の画素２２に与えられる第２の階調値とが関連付けられた情報を含む。

演算部３１は、測光部１２から入力される外光の照度の情報と、外部から入力される映像信号Ｓ０を基に、テーブル３３からそれらの情報に対応する第１の階調値及び第２の階調値を読み出し、第１の階調値の情報を含む信号Ｓ１と、第２の階調値の情報を含む信号Ｓ２とを生成し、駆動部１３に出力することができる。

また、測光部１２が色度を測定できる場合には、テーブル３３が外光の照度及び色度と、第１の画素２１に与えられる第１の階調値及び第２の画素２２に与えられる第２の階調値とが関連付けられた情報を含む。このとき、演算部３１は、外光の照度及び色度の情報と、映像信号Ｓ０を基に、テーブル３３から第１の階調値及び第２の階調値を読み出し、信号Ｓ１と、信号Ｓ２とを生成し、駆動部１３に出力することができる。

ここで、演算部３１としては、例えばＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のマイクロプロセッサを用いることができる。またこれらマイクロプロセッサをＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＦＰＡＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ａｎａｌｏｇ Ａｒｒａｙ）といったＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）によって実現した構成としてもよい。

このとき、映像信号Ｓ０は、表示装置１０とは別に設けられた中央演算装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などにより生成され、制御部１１に供給される構成としてもよい。または、演算部３１がＣＰＵを兼ね、演算部３１が映像信号Ｓ０を生成する機能を有していてもよい。

また、外部から入力される映像信号Ｓ０は、あらかじめガンマ補正などの補正がなされた信号であってもよい。また、演算部３１が当該補正を行う機能を有していてもよい。演算部３１は、映像信号Ｓ０に対して補正を行った信号を基に、信号Ｓ１及び信号Ｓ２を生成してもよいし、生成した信号Ｓ１及び信号Ｓ２のそれぞれに対して、補正を行ってもよい。

演算部３１は、プロセッサにより種々のプログラムからの命令を解釈し実行することで、各種のデータ処理やプログラム制御を行う。プロセッサにより実行しうるプログラムは、プロセッサが有するメモリ領域に格納されていてもよいし、記憶部３２に格納されていてもよい。

演算部３１はメインメモリを有していてもよい。または、記憶部３２が、演算部３１のメインメモリであってもよい。メインメモリは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、などの揮発性メモリや、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリを備える構成とすることができる。

ＲＡＭとしては、例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）が用いられ、演算部３１の作業空間として仮想的にメモリ空間が割り当てられ利用される。記憶部３２または、外部に設けられた記憶装置に格納されたオペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、プログラムモジュール、プログラムデータ等は、実行のためにＲＡＭにロードされる。ＲＡＭにロードされたこれらのデータやプログラム、プログラムモジュールは、演算部３１に直接アクセスされ、操作される。また、演算部３１が記憶部３２とは別にメインメモリを有する場合、テーブル３３がルックアップテーブルとして記憶部３２から読み出され、メインメモリに一時的に格納されていてもよい。

制御部１１はプリント基板等の回路基板に実装され、駆動部１３は表示部１４が形成された基板に設けられる構成とすることができる。このとき、回路基板と駆動部１３とはＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等を介して接続されていればよい。またこのとき、駆動部１３は、表示部１４が形成された基板に、表示部１４を構成するトランジスタなどと同一の工程で形成されていてもよいし、駆動部１３の一部または全部がＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）として当該基板に実装されていてもよい。または、制御部１１及び駆動部１３を、１つまたは複数のＩＣの形態として、当該基板に実装してもよい。または、制御部１１及び駆動部１３が、表示部１４が形成された基板に、表示部１４を構成するトランジスタなどと同一の工程で形成されていてもよい。

以上が表示装置の構成例についての説明である。

［画素ユニットの構成例］
続いて、図２の各図を用いて画素ユニット２０について説明する。図２（Ａ）〜（Ｃ）は、画素ユニット２０の構成例を示す模式図である。

第１の画素２１は、表示素子２１Ｒ、表示素子２１Ｇ、表示素子２１Ｂを有する。表示素子２１Ｒは、外光を反射し、第１の画素２１に入力される第１の階調値に含まれる赤色に対応する階調値に応じた輝度の赤色の光Ｒ１を、表示面側に射出する。表示素子２１Ｇ、表示素子２１Ｂも同様に、それぞれ緑色の光Ｇ１または青色の光Ｂ１を、表示面側に射出する。

第２の画素２２は、表示素子２２Ｒ、表示素子２２Ｇ、表示素子２２Ｂを有する。表示素子２２Ｒは、光源を有し、第２の画素２２に入力される第２の階調値に含まれる赤色に対応する階調値に応じた輝度の赤色の光Ｒ２を、表示面側に射出する。表示素子２２Ｇ、表示素子２２Ｂも同様に、それぞれ緑色の光Ｇ２または青色の光Ｂ２を、表示面側に射出する。

図２（Ａ）に示すように、画素ユニット２０は、光Ｒ１、光Ｇ１、光Ｂ１、光Ｒ２、光Ｇ２、及び光Ｂ２の６つの光を混色させることにより、所定の色の光２５を表示面側に射出することができる。

このとき、光２５が所定の輝度及び色度の光となるような、光Ｒ１、光Ｇ１、光Ｂ１、光Ｒ２、光Ｇ２、及び光Ｂ２の６つの光それぞれの輝度の組み合わせは、多数存在する。そこで、本発明の一態様は、同じ輝度及び色度の光２５を実現する６つの光それぞれの輝度（階調）の組み合わせのうち、第１の画素２１から射出される光Ｒ１、光Ｇ１及び光Ｂ１の輝度（階調）が最も大きくなる組み合わせを選択することが好ましい。これにより、色再現性を犠牲にすることなく、消費電力を低減することができる。

また図２（Ｂ）に示すように、画素ユニット２０は、例えば外光の照度が十分に高い場合などでは、第２の画素２２を駆動させずに、第１の画素２１からの光（光Ｒ１、光Ｇ１、及び光Ｂ１）のみを混色させることにより、所定の色の光２５を表示面側に射出することもできる。これにより、極めて低消費電力な駆動を行うことができる。

また図２（Ｃ）に示すように、画素ユニット２０は、例えば外光の照度が極めて小さい場合などでは、第１の画素２１を駆動させずに、第２の画素２２からの光（光Ｒ２、光Ｇ２、及び光Ｂ２）のみを混色させることにより、所定の色の光２５を表示面側に射出することもできる。これにより鮮やかな表示を行うことができる。また外光の照度が小さい場合に輝度を低くすることで、使用者が感じる眩しさを抑えると共に消費電力を低減できる。

以上が画素ユニット２０の構成例についての説明である。

［駆動方法例］
以下では、表示装置の駆動方法の一例について説明する。図３は、図１に示す表示装置１０の、演算部３１の動作に係るフローチャートである。

演算部３１は、まず映像信号Ｓ０が入力されているかどうかを判定する（Ｓ１１）。

演算部３１に映像信号Ｓ０が入力されていないときはＳ１７に移行する。Ｓ１７では演算部３１は待機状態を維持する。待機状態は、演算部３１は映像信号Ｓ０が演算部３１に入力されるまで、画像表示に係る動作を行わずに待機している状態である。

演算部３１に映像信号Ｓ０が入力されているときはＳ１２に移行する。Ｓ１２では演算部３１が測光部１２に対して、外光の照度、または外光の照度及び色度の情報の取得を要求する。測光部１２は、この要求に応じて当該情報を含む信号Ｌ０を演算部３１に出力する。

続いて、Ｓ１３に移行する。Ｓ１３では、測光部１２から演算部３１への信号Ｌ０の入力が、表示動作を開始してから初めて（初回）であるかどうかを判定する。さらに、信号Ｌ０が入力されたのが２回目以降である場合、前回の情報と比較して、外光の照度または照度及び輝度の情報が変化しているか否かを判定する。測光部１２からの信号Ｌ０の入力が初回である場合、及び、２回目以降であり、且つ外光の照度または照度及び輝度の情報が前回から変化している場合には、Ｓ１４に移行する。一方、外光の照度または照度及び輝度の情報が前回から変化していない場合には、Ｓ１５に移行する。

Ｓ１４では、演算部３１は、記憶部３２に格納されたテーブル３３から、外光の照度または照度及び色度に対応する階調データを読み出す。階調データは、入力される映像信号Ｓ０が含む階調値に関連付けられた、第１の画素２１に対応する第１の階調値、及び第２の画素２２に対応する第２の階調値を含むデータである。

Ｓ１５では、演算部３１は、映像信号Ｓ０と読み出した階調データに基づき、駆動部１３に出力する駆動信号を生成し、駆動部１３に出力する。駆動信号は、第１の階調値に対応する信号、及び第２の階調値に対応する信号、走査信号、クロック信号、及びスタートパルス信号等を含む信号である。

Ｓ１３において、外光の照度または照度及び輝度の情報が前回から変化していないと判定された場合、Ｓ１５では、映像信号Ｓ０と、前回取得した階調データに基づいて、駆動部１３に出力する駆動信号を生成し、駆動部１３に出力する。

Ｓ１６では、駆動部１３により各画素ユニット２０に各信号が供給され、表示部１４に画像が表示される。その後、Ｓ１７へ移行する。

以上の一連の動作により、表示装置１０の表示部１４に画像を表示することができる。

以上が駆動方法例についての説明である。

［変形例］
以下では、上記駆動方法例とは、一部の動作が異なる表示装置の駆動方法例について説明する。

まず図４に、以下で例示する駆動方法を適用可能な表示装置１０の構成例について説明する。図４は、記憶部３２がテーブル３３に加えてテーブル３４を格納している点で図１に示す構成と相違している。

テーブル３４は、既定のコンテンツに係る映像の情報が格納されている。さらに、テーブル３４は、外光の照度または照度及び色度と、駆動部１３に出力すべき信号Ｓ１及びＳ２の情報が関連付けられたデータを含んでいる。したがって演算部３１は、テーブル３４から信号Ｓ１及びＳ２の情報を取得することにより、信号Ｓ１及びＳ２を生成することなくそのまま駆動部１３に出力することが可能である。そのため、信号Ｓ１及びＳ２を生成する場合に比べて、演算部３１の処理が軽減されるため、低消費電力で駆動することができる。

ここで、既定のコンテンツには、例えば待ち受け時の画像や映像、時刻表示に係る画像や映像、機器の起動時やシャットダウン時に表示する画像や映像、アプリケーションの起動時やシャットダウン時に表示する画像や映像等が挙げられる。また、使用者があらかじめ登録した画像や映像を既定のコンテンツとして用いてもよい。

例えば、既定のコンテンツの映像信号と、テーブル３３に格納されたデータを基に、演算部３１または外部の演算装置等により、あらかじめ信号Ｓ１及びＳ２に係るデータを演算しておくことでテーブル３４を生成し、これを記憶部３２にあらかじめ格納しておくことができる。

図５に、演算部３１の動作に係るフローチャートを示す。図５では、図３で例示したフローチャートと比較して、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、及びＳ２４を有する点で主に相違している。また図５中のＳ１１〜Ｓ１７については、上記駆動方法例を参照できるため、詳細な説明は省略する。

Ｓ２１において、演算部３１は、まず表示部１４に表示すべき映像が、既定のコンテンツであるか、外部から入力された映像であるかの判定を行う。既定のコンテンツである場合には、Ｓ２２へ移行し、外部から入力された映像である場合には、Ｓ１１へ移行する。

既定のコンテンツを表示すると判定された場合、Ｓ２２において、演算部３１は測光部１２へ外光の照度または照度及び色度の情報の取得を要求し、測光部１２から当該情報を含む信号Ｌ０が入力される。その後、Ｓ２３へ移行する。

Ｓ２３では、演算部３１は、記憶部３２に格納されたテーブル３４から、外光の照度または照度及び色度に対応する駆動信号のデータを読み出す。駆動信号のデータは、例えば第１の階調値に対応する信号、及び第２の階調値に対応する信号のデータを含む。また、テーブル３４に格納された駆動信号のデータには、走査信号、クロック信号、及びスタートパルス信号等のデータを含んでいてもよい。または、走査信号、クロック信号、及びスタートパルス信号等は演算部３１が別途生成してもよい。

続いて、Ｓ２４において、演算部３１は駆動部１３に駆動信号を出力する。その後、Ｓ１６では、駆動部１３により各画素ユニット２０に各信号が供給され、表示部１４に画像が表示される。その後、Ｓ１７へ移行する。

一方、Ｓ２１において、表示部１４に表示すべき映像が、外部から入力された映像である、すなわち、既定のコンテンツを表示しないと判定された場合には、上記駆動方法例１と同様に駆動することで、表示部１４に画像を表示することができる。

以上の一連の動作により、既定のコンテンツを表示する場合には、極めて低い消費電力で表示を行うことができる。また演算部３１の処理が軽減されるため、より高速に映像を表示することが可能となる。

以上が変形例についての説明である。

［テーブルの例］
以下では、記憶部３２に格納することのできるテーブル３３の例について説明する。

図６（Ａ）は、テーブル３３を模式的に示した図である。テーブル３３は、測光部１２から出力される信号Ｌ０に含まれる、外光の光の階調データに対応したインデックス（外光インデックス）が割り振られた、複数のデータシート３３ａを有する。

図６（Ｂ）は、１つのデータシート３３ａを模式的に示した図である。データシート３３ａは、映像信号Ｓ０に含まれる階調データに対応したインデックス（映像信号インデックス）と、これに関連付けられた第１の階調値のテーブル、及び第２の階調値のテーブルを有する。ここで、映像信号インデックスは、画素ユニット２０が出力すべき光の階調データと、言うこともできる。

図６（Ａ）、（Ｂ）では、映像信号インデックスの階調値、外光インデックスの階調値、第１の階調値、及び第２の階調値が、それぞれ８ｂｉｔであるとし、これを１６進数表記で示している。また、それぞれの階調値は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に対応した３つのデータで構成されている。

図６（Ｂ）は、データシート３３ａの一例として、外光インデックスが、（Ｒ：Ｇ：Ｂ）＝（ＦＦ：００：０Ｆ）であるとき、すなわち外光が緑色の波長成分を有さず、また青色の波長成分が比較的弱い光である場合の、データシートの例を示している。

図６（Ｂ）に示すように、赤色（Ｒ）の光については外光の輝度が十分に高く、表示素子２１Ｒのみで表示することが可能なため、表示素子２２Ｒに対応する階調値は００となっている。緑色（Ｇ）の光については、表示素子２１Ｇからは全く光を得ることができず、表示素子２２Ｇのみで表示する必要があるため、表示素子２１Ｇに対応する階調値が００となっている。青色（Ｂ）の光については外光の輝度が十分ではなく、表示素子２１Ｂのみでは十分な輝度の光を得ることができないため、表示素子２１Ｂ及び表示素子２２Ｂの両方で表示する。ここで、図６（Ｂ）に示すように、表示素子２１Ｂに与えられる階調値は、映像信号の青色の階調値よりも高い階調値であってもよい。

なお、実際には表示素子２１Ｒの最大階調（ＦＦ）における最大輝度と、表示素子２２Ｒの最大階調（ＦＦ）における最大輝度とは異なる場合がある。そのためこれらの差分を考慮してデータシート３３ａの各値を決定することが好ましい。また表示素子２１Ｇと表示素子２２Ｇ、並びに表示素子２１Ｂと表示素子２２Ｂについても同様である。

演算部３１が第１の階調値及び第２の階調値を読み出す際、まず測光部１２から入力された信号Ｌ０に含まれる階調値から、それに対応するデータシート３３ａを選択する。次いで、演算部３１は、選択したデータシート３３ａから、映像信号Ｓ０に含まれる階調値に対応する第１の階調値、及び第２の階調値を読み出す。そして、演算部３１は読み出した第１の階調値、及び第２の階調値に基づいて、駆動部１３に出力する駆動信号を生成し、出力することができる。

ここで、演算部３１は、テーブル３３のうち、外光の階調値に対応する１つのデータシート３３ａを読み出して、メインメモリに格納してもよい。メインメモリに格納されたデータシート３３ａから、映像信号Ｓ０に含まれる階調値に対応する第１の階調値、及び第２の階調値の読み出しを行うことで、より処理速度を向上させることができる。

図７（Ａ）は、図６（Ａ）とは異なるテーブル３３の例である。図７（Ａ）に示すテーブル３３は、映像信号インデックスが割り振られた複数のデータシート３３ｂを有する。

また図７（Ｂ）に示すように、データシート３３ｂは、外光インデックスと、これに関連付けられた第１の階調値のテーブル、及び第２の階調値のテーブルを有する。図７（Ｂ）では、データシート３３ｂの一例として、映像信号インデックスが（Ｒ：Ｇ：Ｂ）＝（０Ｆ ０Ｆ ０Ｆ）であるときのデータシートを示している。

演算部３１が第１の階調値及び第２の階調値を読み出す際、まず入力された映像信号Ｓ０に含まれる階調値から、それに対応するデータシート３３ｂを選択する。次いで、演算部３１は、入力された外光の情報を基に、選択したデータシート３３ｂから、外光の階調値に対応する第１の階調値、及び第２の階調値を読み出す。そして、演算部３１は読み出した第１の階調値、及び第２の階調値に基づいて、駆動部１３に出力する駆動信号を生成し、出力することができる。

なお、上記では説明を容易にするため、テーブル３３が、外光インデックスに対応した１つのデータシート３３ａ、または映像信号インデックスに対応した１つのデータシート３３ｂ有する例を用いて説明した。なお、テーブル３３として、映像信号インデックスと外光インデックスに関連付けられた第１の階調値及び第２の階調値が、３次元マトリクス状に配列したデータにより構成されたテーブルとしてもよい。

また、ここでは、外光インデックスまたは映像信号インデックスの階調値全てにおいて、データシート３３ａまたはデータシート３３ｂを有する例を示したが、階調値の一部を間引くことでデータ量を軽減してもよい。このとき、データシートが存在しない階調値を含む映像信号Ｓ０や信号Ｌ０が入力された場合、演算部３１は、その前後のデータシートのデータを基に補完したデータを計算して用いてもよい。

また、１つのデータシート３３ａまたはデータシート３３ｂには、映像信号インデックスまたは外光インデックスの全ての階調値に対応するデータを有していなくてもよく、この階調値の一部を間引くことで、データ量を軽減してもよい。このとき、映像信号インデックスまたは外光インデックスが存在しない階調値を含む映像信号Ｓ０や信号Ｌ０が演算部３１に入力された場合には、演算部３１は、その前後の映像信号インデックスまたは外光インデックスに対応した第１の階調値及び第２の階調値を基に、補完したデータを計算して用いてもよい。

階調値の一部を間引く場合には、例えば等間隔にデータまたはデータシートを間引いてもよいし、インデックスの隣接する階調値に対応するデータ間の差分が大きいほど間引く間隔を狭める、またはデータを間引かないようにしてもよい。

またデータまたはデータシートが間引かれたテーブルを用いた際、演算部３１がデータを補完するために実行する計算には、線形補間（一次補間）を用いてもよいし、二次以上の関数、または指数関数等を用いて計算してもよい。また補間に用いる演算式や係数などは、記憶部３２に格納されていてもよい。

以上がテーブルの例についての説明である。

［階調値の算出方法例］
以下では、画素ユニット２０に対応する階調値、及び外光の照度及び色度の情報から、第１の画素に対応する第１の階調値、及び第２の画素に対応する第２の階調値を算出する方法の例について説明する。

〔色域について〕
まず、第１の画素及び第２の画素のそれぞれの色域について説明する。ここで、第１の画素２１が表現可能な色域を第１の色域Ｃ１、第２の画素２２が表現可能な色域を第２の色域Ｃ２とする。

〈ｘｙ色度図〉
図８（Ａ）に、特定の外光下における第１の色域Ｃ１と、第２の色域Ｃ２の例を明示したｘｙ色度図を示す。ｘｙ色度図おける第１の画素２１の第１の色域Ｃ１は、表示素子２１Ｒが射出することのできる光Ｒ１と、表示素子２１Ｇが射出することのできる光Ｇ１と、表示素子２１Ｂが射出することのできる光Ｂ１の、３つの色度座標を直線で結んで形成された三角形の境界及び内側の領域として示すことができる。同様に、第２の画素２２の第２の色域Ｃ２は、光Ｒ２と、光Ｇ２と、光Ｂ２のそれぞれの色度座標を直線で結んで形成された三角形の境界及び内側の領域である。また図８（Ａ）には、規格により定められた白色の座標に対応する点Ｄ６５を示している。

第２の画素２２は光源からの光を利用した表示素子を有しており、第１の画素２１は外光の反射を利用した表示素子を有しているため、第１の色域Ｃ１よりも第２の色域Ｃ２を広くすることができる。図８（Ａ）では、特に、第２の色域Ｃ２の内部に第１の色域Ｃ１が含まれる場合の例を示している。

画素ユニット２０が表現できる色域は、第１の色域Ｃ１と第２の色域Ｃ２を足し合わせた範囲に相当する。図８（Ａ）では、第２の色域Ｃ２と、画素ユニット２０で表現できる色域とが一致する。

ここで、第１の色域Ｃ１の形状は、外光によって変化する。例えば図８（Ａ）に対して、外光に含まれる青色の波長領域の光の輝度が低下した場合の例を、図８（Ｂ）に示す。またこの時、第２の色域Ｃ２は変化しないため、画素ユニット２０の色域も変化しない。すなわち、本発明の一態様の表示装置は、外光の変化によらず、鮮やかな色再現性を実現することが可能である。

〈ＸＹＺ色空間〉
上述の通り、第１の色域Ｃ１は、外光によって変化する。このとき、外光の照度によって、第１の画素２１が射出することのできる光の強度も変化する。ｘｙ色度図では、輝度の情報が欠落しているため、輝度の情報も含んだ色域を考える場合には、ＸＹＺ色空間を用いることが好ましい。ｘｙ色度図における座標（ｘ ｙ）で表記される光のＸＹＺ座標系における座標は、式（１）により求めることができる。また、ＸＹＺ座標系において、ある光は原点を始点、座標（Ｘ Ｙ Ｚ）を終点としたベクトルとしても表現することができる。

ここでＸＹＺ座標系において、画素ユニット２０が射出すべき光をベクトルＡ、第１の画素２１が射出する光のうち、赤色の光をベクトルＲ１、緑色の光をベクトルＧ１、青色の光をベクトルＢ１、第２の画素２２が射出する光のうち、赤色の光をベクトルＲ２、緑色の光をベクトルＧ２、青色の光をベクトルＢ２と表記することとする。また各ベクトルの各成分を式（２）に示す。

図９に、特定の外光下における第１の色域Ｃ１と、第２の色域Ｃ２を、ＸＹＺ座標系で明示した例を示す。第１の色域Ｃ１は、ベクトルＲ１、ベクトルＧ１、ベクトルＢ１の足し合わせによって形成される六面体となる。第２の色域Ｃ２は、ベクトルＲ２、ベクトルＧ２、ベクトルＢ２の足し合わせによって形成される六面体となる。

ＸＹＺ座標系の各ベクトル成分は、ＲＧＢで表記される階調値とは異なるため、階調値を算出するためには、ＲＧＢ座標系に変換する必要がある。ＸＹＺ座標系におけるある光Ｐ（ＸＹＺ）は、式（３）によりＲＧＢ座標系に変換することができる。ここで得られたＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの値を規格化することで階調値を得ることができる。

式（３）中、Ｍは３行３列の行列式であり、ＲＧＢ色空間の規格によって異なるものを用いる。ＲＧＢ色空間の規格としては、例えばｓＲＧＢ、ＮＴＳＣ、及びＲｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．２０２０などがある。

〔階調値の算出について〕
画素ユニット２０が射出する光は、第１の画素２１が射出する光と、第２の画素２２が射出する光を混色させた光となる。このことは、ＸＹＺ座標系において、画素ユニット２０が射出する光のベクトルＡを、第１の画素２１が射出する光のベクトルＡ１と、第２の画素２２が射出する光のベクトルＡ２の和で表現することに等しい。すなわち、ベクトルＡをベクトルＡ１と、ベクトルＡ２に分解し、それぞれのベクトルに対応する光の階調値を、上述した変換式を用いて求めることで、第１の画素２１に与えられる第１の階調値と第２の画素２２に与えられる第２の階調値を算出することができる。

また、本発明の一態様では、第１の画素に与えられる階調値ができるだけ大きく、第２の画素に与えられる階調値ができるだけ小さくなるように、それぞれの階調値を決定することが好ましい。これは、ベクトルＡをベクトルＡ１とベクトルＡ２に分解する際に、ベクトルＡ２の絶対値が最も小さくなるようなベクトルＡ１とベクトルＡ２の組み合わせを選択することに相当する。

ここで、ベクトルＡ１及びベクトルＡ２の算出方法は、ベクトルＡの条件によって、大きく以下の３つの場合に分けられる。１つ目は、ベクトルＡの座標が第１の色域Ｃ１内に位置する場合（ケース１）である。２つ目は、ベクトルＡの座標が第２色域Ｃ２の内側、且つ第１の色域Ｃ１の外側に位置し、且つベクトルＡが第１の色域Ｃ１と交差（第１の色域Ｃ１を貫通）する場合（ケース２）である。３つ目は、ベクトルＡの座標が第２の色域Ｃ２の内側、且つ第１の色域Ｃ１の外側に位置し、且つベクトルＡが第１の色域Ｃ１と交差しない場合（ケース３）である。以下では、それぞれのケースについて、算出方法を説明する。

図１０（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ｃ１）は、ＸＹＺ色空間をＸＹ平面に投影した図である。ここでは説明を簡単にするため、ベクトルＢ１及びベクトルＢ２が、Ｚ方向に平行であるとして図示している。実際には、図９で例示したように、ベクトルＢ１及びベクトルＢ２はＺ方向に平行ではなく、Ｘ成分及びＹ成分が０より大きいベクトルとなる。

〈ケース１〉
図１０（Ａ１）では、ベクトルＡの座標（ａ ｂ ｃ）が、第１の色域Ｃ１の内側に位置する場合を示している。この時、ベクトルＡは、第１の画素２１が発する光のベクトルであるベクトルＲ１、ベクトルＧ１及びベクトルＢ１に平行な３つのベクトルに分解することができる。すなわち、ベクトルＡを、第１の画素２１が射出する光のベクトルＡ１のみで表現することができる。

図１０（Ａ２）は、ベクトルＡを抜き出した模式図である。図１０（Ａ２）に示すように、ベクトルＡは、ベクトルＲ１をｘ倍（ｘは０以上１以下）したベクトルと、ベクトルＧ１をｙ倍（ｙは０以上１以下）したベクトルと、ベクトルＢ１（図示しない）をｚ倍（ｚは０以上１以下）したベクトルに分解することができる。

このように、画素ユニット２０が射出する光が、第１の画素２１のみで表現可能である場合には、第２の画素２２を駆動することなく、第１の画素２１のみを駆動して表示することができる。したがって、光源を有する第２の画素２２を駆動しないため、消費電力を低減できる。

〈ケース２〉
図１０（Ｂ１）では、ベクトルＡの座標（ａ ｂ ｃ）が、第２色域Ｃ２の内側に位置し、且つ第１の色域Ｃ１の外側に位置している。さらに、ベクトルＡは、第１の色域Ｃ１と交差（第１の色域Ｃ１を貫通）している。このとき、ベクトルＡと第１の色域Ｃ１の境界との交点を交点Ｐとする。

図１０（Ｂ２）に示すように、ベクトルＡをベクトルＡ１とベクトルＡ２に分解することができる。ここでベクトルＡ１は原点を始点、交点Ｐを終点としたベクトルであり、ベクトルＡ２は交点Ｐを始点、ベクトルＡの終点を終点としたベクトルである。

ベクトルＡ１は、ベクトルＲ１をｘ倍したベクトルと、ベクトルＧ１をｙ倍したベクトルと、ベクトルＢ１（図示しない）をｚ倍したベクトルに分解することができる。

また、ベクトルＡ２は、ベクトルＲ２をｏ倍（ｏは０以上１以下）したベクトルと、ベクトルＧ２をｐ倍（ｐは０以上１以下）したベクトルと、ベクトルＢ２（図示しない）をｑ倍（ｑは０以上１以下）したベクトルに分解することができる。

このような方法により、ベクトルＡ１の絶対値を最も大きくすることができる。すなわち、第１の画素２１に与えられる第１の階調値を最大にすることができる。

このように、画素ユニット２０が射出する光を、第１の画素２１から射出する光と、第２の画素２２から射出する光の両方により表現することで、消費電力を低減することができる。さらに第１の画素に与えられる第１の階調値を最大にすることで、より効果的に消費電力を低減できる。

〈ケース３〉
図１０（Ｃ１）では、ベクトルＡの座標（ａ ｂ ｃ）が、第２の色域Ｃ２の内側に位置し、且つ第１の色域Ｃ１の外側に位置している。さらに、ベクトルＡは、第１の色域Ｃ１と交差していない。

図１０（Ｃ１）では、ベクトルＡがベクトルＧ１とベクトルＧ２の間に位置している場合を示している。より具体的には、ベクトルＡの座標（ａ ｂ ｃ）は、ベクトルＧ１とベクトルＢ１が成す平面と、ベクトルＧ２とベクトルＢ２が成す平面の間に位置し、且つベクトルＡは当該２つの平面と原点で接する。なお、図１０（Ｃ１）ではベクトルＢ１とベクトルＢ２は共にＺ軸に平行なベクトルである例を示しているが、これらがＺ軸より傾いていても同様なことが言える。

このとき図１０（Ｃ２）に示すように、ベクトルＡは、ベクトルＧ１をｙ倍したベクトル、ベクトルＢ１をｚ倍したベクトル（図示しない）、ベクトルＧ２をｐ倍したベクトル、及びベクトルＢ２をｑ倍したベクトル（図示しない）に分解することができる。すなわち、ベクトルＲ１及びベクトルＲ２を用いることなく、４つのベクトルに分解することができる。

例えばＸＹ平面で考えると、ベクトルＡの座標（ａ ｂ）を通り、且つベクトルＧ１と平行な直線と、ベクトルＧ２との交点を点Ｑとし、座標（ａ ｂ）を通り、且つベクトルＧ２と平行な直線と、ベクトルＧ１との交点を点Ｒとする。このとき、ベクトルＡは、原点を始点、点Ｑを終点としたベクトルと、原点を始点、点Ｒを終点としたベクトルに分解することができる。ＸＹＺ空間へ展開する場合も、これを拡張することでベクトルＡを４つのベクトルに分解することができる。

また、ベクトルＡの終点の座標が、ベクトルＲ１とベクトルＢ１が成す平面と、ベクトルＲ２とベクトルＢ２が成す平面との間に位置する場合には、ベクトルＡは、ベクトルＧ１及びベクトルＧ２を除く４つのベクトルにそれぞれ平行な４つのベクトルに分解することができる。

同様に、ベクトルＡの終点の座標が、ベクトルＲ１とベクトルＧ１が成す平面と、ベクトルＲ２とベクトルＧ２が成す平面との間に位置する場合には、ベクトルＡは、ベクトルＢ１及びベクトルＢ２を除く４つのベクトルにそれぞれ平行な４つのベクトルに分解することができる。

このように、画素ユニット２０が射出する光が、第１の画素２１が表現可能な色域Ｃ１から外れて位置している場合であっても、第１の画素２１からの光を一部に使用することで、第２の画素２２のみで駆動する場合に比べて消費電力を低減することができる。

以上のようにして、ケース１〜３のいずれの場合においても、画素ユニット２０が射出すべき光のベクトルＡを、第１の画素２１が射出する光のベクトルＡ１と、第２の画素２２が射出する光のベクトルＡ２に分解することができる。そして、ここで得られた２つのベクトルに対して、それぞれのベクトルに対応する光の階調値を、上述した変換式を用いて求めることで、第１の画素２１に与えられる第１の階調値と第２の画素２２に与えられる第２の階調値を算出することができる。

また、色域Ｃ１は外光の輝度や色度に応じて変化するため、想定される様々な外光の条件（例えば図６等で示した外光インデックスの値）に対して、ここで述べた方法により第１の階調値と第２の階調値を算出する。そして算出されたデータに基づいて、記憶部３２に格納するテーブル３３を構築すればよい。

以上が階調値の算出方法例についての説明である。

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。

（実施の形態２）
以下では、本発明の一態様の表示装置の表示部等に用いることのできる表示パネルの例について説明する。以下で例示する表示パネルは、反射型の液晶素子と、発光素子の両方を有し、透過モードと反射モードの両方の表示を行うことのできる、表示パネルである。

［構成例］
図１１（Ａ）は、表示パネル２００の構成の一例を示すブロック図である。表示パネル２００は、表示部６２にマトリクス状に配列した複数の画素２１０を有する。また表示パネル２００は、回路ＧＤと、回路ＳＤを有する。また方向Ｒに配列した複数の画素２１０、及び回路ＧＤと電気的に接続する複数の配線Ｇ１、複数の配線Ｇ２、複数の配線ＡＮＯ、及び複数の配線ＣＳＣＯＭを有する。また方向Ｃに配列した複数の画素２１０、及び回路ＳＤと電気的に接続する複数の配線Ｓ１及び複数の配線Ｓ２を有する。

画素２１０は、反射型の液晶素子と、発光素子を有する。画素２１０において、液晶素子と発光素子とは、互いに重なる部分を有する。

図１１（Ｂ１）は、画素２１０が有する導電層１１１ｂの構成例を示す。導電層１１１ｂは、画素２１０における液晶素子の反射電極として機能する。また導電層１１１ｂには、開口２５１が設けられている。

図１１（Ｂ１）には、導電層１１１ｂと重なる領域に位置する発光素子６０を破線で示している。発光素子６０は、導電層１１１ｂが有する開口２５１と重ねて配置されている。これにより、発光素子６０が発する光は、開口２５１を介して表示面側に射出される。

図１１（Ｂ１）では、方向Ｒに隣接する画素２１０が異なる色に対応する画素である。このとき、図１１（Ｂ１）に示すように、方向Ｒに隣接する２つの画素において、開口２５１が一列に配列されないように、導電層１１１ｂの異なる位置に設けられていることが好ましい。これにより、２つの発光素子６０を離すことが可能で、発光素子６０が発する光が隣接する画素２１０が有する着色層に入射してしまう現象（クロストークともいう）を抑制することができる。また、隣接する２つの発光素子６０を離して配置することができるため、発光素子６０のＥＬ層をシャドウマスク等により作り分ける場合であっても、高い精細度の表示パネルを実現できる。

また、図１１（Ｂ２）に示すような配列としてもよい。

非開口部の総面積に対する開口２５１の総面積の比の値が大きすぎると、液晶素子を用いた表示が暗くなってしまう。また、非開口部の総面積に対する開口２５１の総面積の比の値が小さすぎると、発光素子６０を用いた表示が暗くなってしまう。

また、反射電極として機能する導電層１１１ｂに設ける開口２５１の面積が小さすぎると、発光素子６０が射出する光から取り出せる光の効率が低下してしまう。

開口２５１の形状は、例えば多角形、四角形、楕円形、円形または十字等の形状とすることができる。また、細長い筋状、スリット状、市松模様状の形状としてもよい。また、開口２５１を隣接する画素に寄せて配置してもよい。好ましくは、開口２５１を同じ色を表示する他の画素に寄せて配置する。これにより、クロストークを抑制できる。

［回路構成例］
図１２は、画素２１０の構成例を示す回路図である。図１２では、隣接する２つの画素２１０を示している。

画素２１０は、スイッチＳＷ１、容量素子Ｃ１、液晶素子４０、スイッチＳＷ２、トランジスタＭ、容量素子Ｃ２、及び発光素子６０等を有する。また、画素２１０には、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線ＡＮＯ、配線ＣＳＣＯＭ、配線Ｓ１、及び配線Ｓ２が電気的に接続されている。また、図１２では、液晶素子４０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ１、及び発光素子６０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ２を示している。

図１２では、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２に、トランジスタを用いた場合の例を示している。

スイッチＳＷ１は、ゲートが配線Ｇ１と接続され、ソース又はドレインの一方が配線Ｓ１と接続され、ソース又はドレインの他方が容量素子Ｃ１の一方の電極、及び液晶素子４０の一方の電極と接続されている。容量素子Ｃ１は、他方の電極が配線ＣＳＣＯＭと接続されている。液晶素子４０は、他方の電極が配線ＶＣＯＭ１と接続されている。

またスイッチＳＷ２は、ゲートが配線Ｇ２と接続され、ソース又はドレインの一方が配線Ｓ２と接続され、ソース又はドレインの他方が、容量素子Ｃ２の一方の電極、トランジスタＭのゲートと接続されている。容量素子Ｃ２は、他方の電極がトランジスタＭのソース又はドレインの一方、及び配線ＡＮＯと接続されている。トランジスタＭは、ソース又はドレインの他方が発光素子６０の一方の電極と接続されている。発光素子６０は、他方の電極が配線ＶＣＯＭ２と接続されている。

図１２では、トランジスタＭが半導体を挟む２つのゲートを有し、これらが接続されている例を示している。これにより、トランジスタＭが流すことのできる電流を増大させることができる。

配線Ｇ１には、スイッチＳＷ１を導通状態または非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線ＶＣＯＭ１には、所定の電位を与えることができる。配線Ｓ１には、液晶素子４０が有する液晶の配向状態を制御する信号を与えることができる。配線ＣＳＣＯＭには、所定の電位を与えることができる。

配線Ｇ２には、スイッチＳＷ２を導通状態または非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線ＶＣＯＭ２及び配線ＡＮＯには、発光素子６０が発光する電位差が生じる電位をそれぞれ与えることができる。配線Ｓ２には、トランジスタＭの導通状態を制御する信号を与えることができる。

図１２に示す画素２１０は、例えば反射モードの表示を行う場合には、配線Ｇ１及び配線Ｓ１に与える信号により駆動し、液晶素子４０による光学変調を利用して表示することができる。また、透過モードで表示を行う場合には、配線Ｇ２及び配線Ｓ２に与える信号により駆動し、発光素子６０を発光させて表示することができる。また両方のモードで駆動する場合には、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線Ｓ１及び配線Ｓ２のそれぞれに与える信号により駆動することができる。

［表示パネルの構成例］
図１３は、本発明の一態様の表示パネル１００の斜視概略図である。表示パネル１００は、基板５１と基板６１とが貼り合わされた構成を有する。図１３では、基板６１を破線で明示している。

表示パネル１００は、表示部６２、回路６４、配線６５等を有する。基板５１には、例えば回路６４、配線６５、及び画素電極として機能する導電層１１１ｂ等が設けられる。また図１３では基板５１上にＩＣ７３とＦＰＣ７２が実装されている例を示している。そのため、図１３に示す構成は、表示パネル１００とＦＰＣ７２及びＩＣ７３を有する表示モジュールと言うこともできる。

回路６４は、例えば走査線駆動回路として機能する回路を用いることができる。

配線６５は、表示部６２や回路６４に信号や電力を供給する機能を有する。当該信号や電力は、ＦＰＣ７２を介して外部、またはＩＣ７３から配線６５に入力される。

また、図１３では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式等により、基板５１にＩＣ７３が設けられている例を示している。ＩＣ７３は、例えば走査線駆動回路、または信号線駆動回路などとしての機能を有するＩＣを適用できる。なお表示パネル１００が走査線駆動回路及び信号線駆動回路として機能する回路を備える場合や、走査線駆動回路や信号線駆動回路として機能する回路を外部に設け、ＦＰＣ７２を介して表示パネル１００を駆動するための信号を入力する場合などでは、ＩＣ７３を設けない構成としてもよい。また、ＩＣ７３を、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式等により、ＦＰＣ７２に実装してもよい。

図１３には、表示部６２の一部の拡大図を示している。表示部６２には、複数の表示素子が有する導電層１１１ｂがマトリクス状に配置されている。導電層１１１ｂは、可視光を反射する機能を有し、後述する液晶素子４０の反射電極として機能する。

また、図１３に示すように、導電層１１１ｂは開口を有する。さらに導電層１１１ｂの基板５１側に、発光素子６０を有する。発光素子６０からの光は、導電層１１１ｂの開口を介して基板６１側に射出される。

［断面構成例］
図１４に、図１３で例示した表示パネルの、ＦＰＣ７２を含む領域の一部、回路６４を含む領域の一部、及び表示部６２を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。

表示パネルは、基板５１と基板６１の間に、絶縁層２２０を有する。また基板５１と絶縁層２２０の間に、発光素子６０、トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、トランジスタ２０６、着色層１３４等を有する。また絶縁層２２０と基板６１の間に、液晶素子４０、着色層１３１等を有する。また基板６１と絶縁層２２０は接着層１４１を介して接着され、基板５１と絶縁層２２０は接着層１４２を介して接着されている。

トランジスタ２０６は、液晶素子４０と電気的に接続し、トランジスタ２０５は、発光素子６０と電気的に接続する。トランジスタ２０５とトランジスタ２０６は、いずれも絶縁層２２０の基板５１側の面上に形成されているため、これらを同一の工程を用いて作製することができる。

基板６１には、着色層１３１、遮光層１３２、絶縁層１２１、及び液晶素子４０の共通電極として機能する導電層１１３、配向膜１３３ｂ、絶縁層１１７等が設けられている。絶縁層１１７は、液晶素子４０のセルギャップを保持するためのスペーサとして機能する。

絶縁層２２０の基板５１側には、絶縁層２１１、絶縁層２１２、絶縁層２１３、絶縁層２１４、絶縁層２１５等の絶縁層が設けられている。絶縁層２１１は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層２１２、絶縁層２１３、及び絶縁層２１４は、各トランジスタを覆って設けられている。また絶縁層２１４を覆って絶縁層２１５が設けられている。絶縁層２１４及び絶縁層２１５は、平坦化層としての機能を有する。なお、ここではトランジスタ等を覆う絶縁層として、絶縁層２１２、絶縁層２１３、絶縁層２１４の３層を有する場合について示しているが、これに限られず４層以上であってもよいし、単層、または２層であってもよい。また平坦化層として機能する絶縁層２１４は、不要であれば設けなくてもよい。

また、トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、及びトランジスタ２０６は、一部がゲートとして機能する導電層２２１、一部がソース又はドレインとして機能する導電層２２２、半導体層２３１を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に、同じハッチングパターンを付している。

液晶素子４０は反射型の液晶素子である。液晶素子４０は、導電層１１１ａ、液晶１１２、導電層１１３が積層された積層構造を有する。また導電層１１１ａの基板５１側に接して、可視光を反射性する導電層１１１ｂが設けられている。導電層１１１ｂは開口２５１を有する。また導電層１１１ａ及び導電層１１３は可視光を透過する材料を含む。また液晶１１２と導電層１１１ａの間に配向膜１３３ａが設けられ、液晶１１２と導電層１１３の間に配向膜１３３ｂが設けられている。また、基板６１の外側の面には、偏光板１３０を有する。

液晶素子４０において、導電層１１１ｂは可視光を反射する機能を有し、導電層１１３は可視光を透過する機能を有する。基板６１側から入射した光は、偏光板１３０により偏光され、導電層１１３、液晶１１２を透過し、導電層１１１ｂで反射する。そして液晶１１２及び導電層１１３を再度透過して、偏光板１３０に達する。このとき、導電層１１１ｂと導電層１１３の間に与える電圧によって液晶１１２の配向を制御し、光の光学変調を制御することができる。すなわち、偏光板１３０を介して射出される光の強度を制御することができる。また光は着色層１３１によって特定の波長領域以外の光が吸収されることにより、取り出される光は、例えば赤色を呈する光となる。

発光素子６０は、ボトムエミッション型の発光素子である。発光素子６０は、絶縁層２２０側から導電層１９１、ＥＬ層１９２、及び導電層１９３ｂの順に積層された積層構造を有する。また導電層１９３ｂを覆って導電層１９３ａが設けられている。導電層１９３ｂは可視光を反射する材料を含み、導電層１９１及び導電層１９３ａは可視光を透過する材料を含む。発光素子６０が発する光は、着色層１３４、絶縁層２２０、開口２５１、導電層１１３等を介して、基板６１側に射出される。

ここで、図１４に示すように、開口２５１には可視光を透過する導電層１１１ａが設けられていることが好ましい。これにより、開口２５１と重なる領域においてもそれ以外の領域と同様に液晶１１２が配向するため、これらの領域の境界部で液晶の配向不良が生じ、意図しない光が漏れてしまうことを抑制できる。

ここで、基板６１の外側の面に配置する偏光板１３０として直線偏光板を用いてもよいが、円偏光板を用いることもできる。円偏光板としては、例えば直線偏光板と１／４波長位相差板を積層したものを用いることができる。これにより、外光反射を抑制することができる。また、偏光板の種類に応じて、液晶素子４０に用いる液晶素子のセルギャップ、配向、駆動電圧等を調整することで、所望のコントラストが実現されるようにすればよい。

また導電層１９１の端部を覆う絶縁層２１６上には、絶縁層２１７が設けられている。絶縁層２１７は、絶縁層２２０と基板５１が必要以上に接近することを抑制するスペーサとしての機能を有する。またＥＬ層１９２や導電層１９３ａを遮蔽マスク（メタルマスク）を用いて形成する場合には、当該遮蔽マスクが被形成面に接触することを抑制する機能を有していてもよい。なお、絶縁層２１７は不要であれば設けなくてもよい。

トランジスタ２０５のソース又はドレインの一方は、導電層２２４を介して発光素子６０の導電層１９１と電気的に接続されている。

トランジスタ２０６のソース又はドレインの一方は、接続部２０７を介して導電層１１１ｂと電気的に接続されている。導電層１１１ｂと導電層１１１ａは接して設けられ、これらは電気的に接続されている。ここで、接続部２０７は、絶縁層２２０に設けられた開口を介して、絶縁層２２０の両面に設けられる導電層同士を接続する部分である。

基板５１の基板６１と重ならない領域には、接続部２０４が設けられている。接続部２０４は、接続層２４２を介してＦＰＣ７２と電気的に接続されている。接続部２０４は接続部２０７と同様の構成を有している。接続部２０４の上面は、導電層１１１ａと同一の導電膜を加工して得られた導電層が露出している。これにより、接続部２０４とＦＰＣ７２とを接続層２４２を介して電気的に接続することができる。

接着層１４１が設けられる一部の領域には、接続部２５２が設けられている。接続部２５２において、導電層１１１ａと同一の導電膜を加工して得られた導電層と、導電層１１３の一部が、接続体２４３により電気的に接続されている。したがって、基板６１側に形成された導電層１１３に、基板５１側に接続されたＦＰＣ７２から入力される信号または電位を、接続部２５２を介して供給することができる。

接続体２４３としては、例えば導電性の粒子を用いることができる。導電性の粒子としては、有機樹脂またはシリカなどの粒子の表面を金属材料で被覆したものを用いることができる。金属材料としてニッケルや金を用いると接触抵抗を低減できるため好ましい。またニッケルをさらに金で被覆するなど、２種類以上の金属材料を層状に被覆させた粒子を用いることが好ましい。また接続体２４３として、弾性変形、または塑性変形する材料を用いることが好ましい。このとき導電性の粒子である接続体２４３は、図１４に示すように上下方向に潰れた形状となる場合がある。こうすることで、接続体２４３と、これと電気的に接続する導電層との接触面積が増大し、接触抵抗を低減できるほか、接続不良などの不具合の発生を抑制することができる。

接続体２４３は、接着層１４１に覆われるように配置することが好ましい。例えば接着層１４１となるペースト等を塗布した後に、接続体２４３を配置すればよい。

図１４では、回路６４の例としてトランジスタ２０１が設けられている例を示している。

図１４では、トランジスタ２０１及びトランジスタ２０５の例として、チャネルが形成される半導体層２３１を２つのゲートで挟持する構成が適用されている。一方のゲートは導電層２２１により、他方のゲートは絶縁層２１２を介して半導体層２３１と重なる導電層２２３により構成されている。このような構成とすることで、トランジスタのしきい値電圧を制御することができる。このとき、２つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。このようなトランジスタは他のトランジスタと比較して電界効果移動度を高めることが可能であり、オン電流を増大させることができる。その結果、高速駆動が可能な回路を作製することができる。さらには、回路部の占有面積を縮小することが可能となる。オン電流の大きなトランジスタを適用することで、表示パネルを大型化、または高精細化したときに配線数が増大したとしても、各配線における信号遅延を低減することが可能であり、表示ムラを抑制することができる。

なお、回路６４が有するトランジスタと、表示部６２が有するトランジスタは、同じ構造であってもよい。また回路６４が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。また、表示部６２が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。

各トランジスタを覆う絶縁層２１２、絶縁層２１３のうち少なくとも一方は、水や水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。すなわち、絶縁層２１２または絶縁層２１３はバリア膜として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに対して外部から不純物が拡散することを効果的に抑制することが可能となり、信頼性の高い表示パネルを実現できる。

基板６１側において、着色層１３１、遮光層１３２を覆って絶縁層１２１が設けられている。絶縁層１２１は、平坦化層としての機能を有していてもよい。絶縁層１２１により、導電層１１３の表面を概略平坦にできるため、液晶１１２の配向状態を均一にできる。

表示パネル１００を作製する方法の一例について説明する。例えば剥離層を有する支持基板上に、導電層１１１ａ、導電層１１１ｂ、絶縁層２２０を順に形成し、その後トランジスタ２０５、トランジスタ２０６、発光素子６０等を形成した後、接着層１４２を用いて基板５１と支持基板を貼り合せる。その後、剥離層と絶縁層２２０、及び剥離層と導電層１１１ａのそれぞれの界面で剥離することにより、支持基板及び剥離層を除去する。またこれとは別に、着色層１３１、遮光層１３２、導電層１１３等をあらかじめ形成した基板６１を準備する。そして基板５１または基板６１に液晶１１２を滴下し、接着層１４１により基板５１と基板６１を貼り合せることで、表示パネル１００を作製することができる。

剥離層としては、絶縁層２２０及び導電層１１１ａとの界面で剥離が生じる材料を適宜選択することができる。特に、剥離層としてタングステンなどの高融点金属材料を含む層と当該金属材料の酸化物を含む層を積層して用い、剥離層上の絶縁層２２０として、窒化シリコンや酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン等を複数積層した層を用いることが好ましい。剥離層に高融点金属材料を用いると、これよりも後に形成する層の形成温度を高めることが可能で、不純物の濃度が低減され、信頼性の高い表示パネルを実現できる。

導電層１１１ａとしては、金属酸化物、金属窒化物、または低抵抗化された酸化物半導体等の酸化物または窒化物を用いることが好ましい。酸化物半導体を用いる場合には、水素、ボロン、リン、窒素、及びその他の不純物の濃度、並びに酸素欠損量の少なくとも一が、トランジスタに用いる半導体層に比べて高められた材料を、導電層１１１ａに用いればよい。

［各構成要素について］
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。

〔基板〕
表示パネルが有する基板には、平坦面を有する材料を用いることができる。表示素子からの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂などの材料を用いることができる。

厚さの薄い基板を用いることで、表示パネルの軽量化、薄型化を図ることができる。さらに、可撓性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可撓性を有する表示パネルを実現できる。

また、発光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、上記に挙げた基板の他に、金属基板等を用いることもできる。金属基板は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、表示パネルの局所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。可撓性や曲げ性を得るためには、金属基板の厚さは、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。

金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属、もしくはアルミニウム合金またはステンレス等の合金などを好適に用いることができる。

また、金属基板の表面を酸化する、又は表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処理が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、電着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰囲気で放置する又は加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成してもよい。

可撓性及び可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度の厚さのガラスや、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）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが好ましく、例えば、熱膨張係数が３０×１０^−６／Ｋ以下であるポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴ等を好適に用いることができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。このような材料を用いた基板は、重量が軽いため、該基板を用いた表示パネルも軽量にすることができる。

上記材料中に繊維体が含まれている場合、繊維体は有機化合物または無機化合物の高強度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のことを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布または不織布の状態で用い、この繊維体に樹脂を含浸させ樹脂を硬化させた構造物を、可撓性を有する基板として用いてもよい。可撓性を有する基板として、繊維体と樹脂からなる構造物を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好ましい。

または、可撓性を有する程度に薄いガラス、金属などを基板に用いることもできる。または、ガラスと樹脂材料とが接着層により貼り合わされた複合材料を用いてもよい。

可撓性を有する基板に、表示パネルの表面を傷などから保護するハードコート層（例えば、窒化シリコン、酸化アルミニウムなど）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば、アラミド樹脂など）等が積層されていてもよい。また、水分等による表示素子の寿命の低下等を抑制するために、可撓性を有する基板に透水性の低い絶縁膜が積層されていてもよい。例えば、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機絶縁材料を用いることができる。

基板は、複数の層を積層して用いることもできる。特に、ガラス層を有する構成とすると、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い表示パネルとすることができる。

〔トランジスタ〕
トランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層と、を有する。上記では、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合を示している。

なお、本発明の一態様の表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型又はボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルの上下にゲート電極が設けられていてもよい。

トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。

また、トランジスタに用いる半導体材料としては、例えば、第１４族の元素（シリコン、ゲルマニウム等）、化合物半導体又は酸化物半導体を半導体層に用いることができる。代表的には、シリコンを含む半導体、ガリウムヒ素を含む半導体又はインジウムを含む酸化物半導体などを適用できる。

特にシリコンよりもバンドギャップの大きな酸化物半導体を適用することが好ましい。シリコンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい半導体材料を用いると、トランジスタのオフ状態における電流を低減できるため好ましい。

特に、半導体層として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はｃ軸が半導体層の被形成面、または半導体層の上面に対し概略垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界が確認できない酸化物半導体を用いることが好ましい。

このような酸化物半導体は、結晶粒界を有さないために表示パネルを湾曲させたときの応力によって酸化物半導体膜にクラックが生じてしまうことが抑制される。したがって、可撓性を有し、湾曲させて用いる表示パネルなどに、このような酸化物半導体を好適に用いることができる。

また半導体層としてこのような結晶性を有する酸化物半導体を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信頼性の高いトランジスタを実現できる。

また、シリコンよりもバンドギャップの大きな酸化物半導体を用いたトランジスタは、その低いオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量素子に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各画素の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された表示装置を実現できる。

半導体層は、例えば少なくともインジウム、亜鉛及びＭ（アルミニウム、チタン、ガリウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、セリウム、スズ、ネオジムまたはハフニウム等の金属）を含むＩｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物で表記される膜を含むことが好ましい。また、該酸化物半導体を用いたトランジスタの電気特性のばらつきを減らすため、それらと共に、スタビライザーを含むことが好ましい。

スタビライザーとしては、上記Ｍで記載の金属を含め、例えば、ガリウム、スズ、ハフニウム、アルミニウム、またはジルコニウム等がある。また、他のスタビライザーとしては、ランタノイドである、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム等がある。

半導体層を構成する酸化物半導体として、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｃｅ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｐｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｎｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｇｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｄｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｏ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物を用いることができる。

なお、ここで、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物とは、ＩｎとＧａとＺｎを主成分として有する酸化物という意味であり、ＩｎとＧａとＺｎの比率は問わない。また、ＩｎとＧａとＺｎ以外の金属元素が入っていてもよい。

また、半導体層と導電層は、上記酸化物のうち同一の金属元素を有していてもよい。半導体層と導電層を同一の金属元素とすることで、製造コストを低減させることができる。例えば、同一の金属組成の金属酸化物ターゲットを用いることで、製造コストを低減させることができる。また半導体層と導電層を加工する際のエッチングガスまたはエッチング液を共通して用いることができる。ただし、半導体層と導電層は、同一の金属元素を有していても、組成が異なる場合がある。例えば、トランジスタ及び容量素子の作製工程中に、膜中の金属元素が脱離し、異なる金属組成となる場合がある。

半導体層を構成する酸化物半導体は、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以上であることが好ましい。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、トランジスタのオフ電流を低減することができる。

半導体層を構成する酸化物半導体が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＝３：１：２、４：２：４．１等が好ましい。なお、成膜される半導体層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。

半導体層としては、キャリア密度の低い酸化物半導体膜を用いる。例えば、半導体層は、キャリア密度が１×１０^１７／ｃｍ^３以下、好ましくは１×１０^１５／ｃｍ^３以下、さらに好ましくは１×１０^１３／ｃｍ^３以下、より好ましくは１×１０^１１／ｃｍ^３以下、さらに好ましくは１×１０^１０／ｃｍ^３未満であり、１×１０^−９／ｃｍ^３以上の酸化物半導体を用いることができる。そのような酸化物半導体を、高純度真性または実質的に高純度真性な酸化物半導体と呼ぶ。これにより不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低いため、安定な特性を有する酸化物半導体であるといえる。

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、半導体層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。

半導体層を構成する酸化物半導体において、第１４族元素の一つであるシリコンや炭素が含まれると、半導体層において酸素欠損が増加し、ｎ型化してしまう。このため、半導体層におけるシリコンや炭素の濃度（二次イオン質量分析法により得られる濃度）を、２×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下、好ましくは２×１０^１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下とする。

また、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。このため半導体層における二次イオン質量分析法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、１×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下、好ましくは２×１０^１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下にする。

また、半導体層を構成する酸化物半導体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。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られる窒素濃度は、５×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下にすることが好ましい。

また、半導体層は、例えば非単結晶構造でもよい。非単結晶構造は、例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ−Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、または、Ｃ−Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｅｄ ａｎｄ Ａ−Ｂ−ｐｌａｎｅ Ａｎｃｈｏｒｅｄ 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。

非晶質構造の酸化物半導体膜は、例えば、原子配列が無秩序であり、結晶成分を有さない。または、非晶質構造の酸化物膜は、例えば、完全な非晶質構造であり、結晶部を有さない。

なお、半導体層が、非晶質構造の領域、微結晶構造の領域、多結晶構造の領域、ＣＡＡＣ−ＯＳの領域、単結晶構造の領域のうち、二種以上を有する混合膜であってもよい。混合膜は、例えば上述した領域のうち、いずれか二種以上の領域を含む単層構造、または積層構造を有する場合がある。

または、トランジスタのチャネルが形成される半導体に、シリコンを用いることが好ましい。シリコンとしてアモルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリコンを用いることが好ましい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなどを用いることが好ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成でき、且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。このような多結晶半導体を画素に適用することで画素の開口率を向上させることができる。また極めて高精細な表示部とする場合であっても、ゲート駆動回路とソース駆動回路を画素と同一基板上に形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減することができる。

本実施の形態で例示したボトムゲート構造のトランジスタは、作製工程を削減できるため好ましい。またこのときアモルファスシリコンを用いることで、多結晶シリコンよりも低温で形成できるため、半導体層よりも下層の配線や電極の材料、基板の材料として、耐熱性の低い材料を用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば、極めて大面積のガラス基板などを好適に用いることができる。一方、トップゲート型のトランジスタは、自己整合的に不純物領域を形成しやすいため、特性のばらつきなどを低減することができるため好ましい。このとき特に、多結晶シリコンや単結晶シリコンなどを用いる場合に適している。

〔導電層〕
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタングステンなどの金属、またはこれを主成分とする合金などが挙げられる。またこれらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛等の酸化物を用いてもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まるため好ましい。

また、透光性を有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物またはグラフェンを用いることができる。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、またはチタンなどの金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）などを用いてもよい。なお、金属材料、合金材料（またはそれらの窒化物）を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすればよい。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。これらは、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層や、表示素子が有する導電層（画素電極や共通電極として機能する導電層）にも用いることができる。

〔絶縁層〕
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。

また発光素子は、一対の透水性の低い絶縁膜の間に設けられていることが好ましい。これにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、装置の信頼性の低下を抑制できる。

透水性の低い絶縁膜としては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の窒素と珪素を含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。

例えば、透水性の低い絶縁膜の水蒸気透過量は、１×１０^−５［ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）］以下、好ましくは１×１０^−６［ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）］以下、より好ましくは１×１０^−７［ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０^−８［ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）］以下とする。

〔液晶素子〕
液晶素子としては、例えば垂直配向（ＶＡ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードが適用された液晶素子を用いることができる。垂直配向モードとしては、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｕｐｅｒ Ｖｉｅｗ）モードなどを用いることができる。

また、液晶素子には、様々なモードが適用された液晶素子を用いることができる。例えばＶＡモードのほかに、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード等が適用された液晶素子を用いることができる。

なお、液晶素子は、液晶の光学的変調作用によって光の透過または非透過を制御する素子である。なお、液晶の光学的変調作用は、液晶にかかる電界（横方向の電界、縦方向の電界又は斜め方向の電界を含む）によって制御される。なお、液晶素子に用いる液晶としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。これらの液晶材料は、条件により、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。

また、液晶材料としては、ポジ型の液晶、またはネガ型の液晶のいずれを用いてもよく、適用するモードや設計に応じて最適な液晶材料を用いればよい。

また、液晶の配向を制御するため、配向膜を設けることができる。なお、横電界方式を採用する場合、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために数重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を液晶層に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が短く、光学的等方性である。また、ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。

また、液晶素子として、透過型の液晶素子、反射型の液晶素子、または半透過型の液晶素子などを用いることができる。

本発明の一態様では、特に反射型の液晶素子を用いることができる。

透過型または半透過型の液晶素子を用いる場合、一対の基板を挟むように、２つの偏光板を設ける。また一方の偏光板よりも外側に、バックライトを設ける。バックライトとしては、直下型のバックライトであってもよいし、エッジライト型のバックライトであってもよい。ＬＥＤを備える直下型のバックライトを用いると、ローカルディミングが容易となり、コントラストを高めることができるため好ましい。また、エッジライト型のバックライトを用いると、バックライトを含めたモジュールの厚さを低減できるため好ましい。

反射型の液晶素子を用いる場合には、表示面側に偏光板を設ける。またこれとは別に、表示面側に光拡散板を配置すると、視認性を向上させられるため好ましい。

また、反射型、または半透過型の液晶素子を用いる場合、偏光板よりも外側に、フロントライトを設けてもよい。フロントライトとしては、エッジライト型のフロントライトを用いることが好ましい。ＬＥＤを備えるフロントライトを用いると、消費電力を低減できるため好ましい。

〔発光素子〕
発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流又は電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、ＬＥＤ、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子等を用いることができる。

発光素子は、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型などがある。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。

本発明の一態様では、特にボトムエミッション型の発光素子を用いることができる。

ＥＬ層は少なくとも発光層を有する。ＥＬ層は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。

ＥＬ層には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。ＥＬ層を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。

陰極と陽極の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層において再結合し、ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。

発光素子として、白色発光の発光素子を適用する場合には、ＥＬ層に２種類以上の発光物質を含む構成とすることが好ましい。例えば２以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるように、発光物質を選択することにより白色発光を得ることができる。例えば、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｙ（黄）、Ｏ（橙）等の発光を示す発光物質、またはＲ、Ｇ、Ｂのうち２以上の色のスペクトル成分を含む発光を示す発光物質のうち、２以上を含むことが好ましい。また、発光素子からの発光のスペクトルが、可視光領域の波長（例えば３５０ｎｍ〜７５０ｎｍ）の範囲内に２以上のピークを有する発光素子を適用することが好ましい。また、黄色の波長領域にピークを有する材料の発光スペクトルは、緑色及び赤色の波長領域にもスペクトル成分を有する材料であることが好ましい。

ＥＬ層は、一の色を発光する発光材料を含む発光層と、他の色を発光する発光材料を含む発光層とが積層された構成とすることが好ましい。例えば、ＥＬ層における複数の発光層は、互いに接して積層されていてもよいし、いずれの発光材料も含まない領域を介して積層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と燐光発光層との間に、当該蛍光発光層または燐光発光層と同一の材料（例えばホスト材料、アシスト材料）を含み、且ついずれの発光材料も含まない領域を設ける構成としてもよい。これにより、発光素子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。

また、発光素子は、ＥＬ層を１つ有するシングル素子であってもよいし、複数のＥＬ層が電荷発生層を介して積層されたタンデム素子であってもよい。

可視光を透過する導電膜は、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を用いて形成することができる。また、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、又はこれら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。

可視光を反射する導電膜は、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、又はこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ランタン、ネオジム、又はゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、チタン、ニッケル、またはネオジムと、アルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）を用いてもよい。また銅、パラジウム、マグネシウムと、銀を含む合金を用いてもよい。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム膜またはアルミニウム合金膜に接して金属膜又は金属酸化物膜を積層することで、酸化を抑制することができる。このような金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタンや酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とインジウム錫酸化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いることができる。

電極は、それぞれ、蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すればよい。そのほか、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、又はメッキ法を用いて形成することができる。

なお、上述した、発光層、ならびに正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、及び電子注入性の高い物質、バイポーラ性の物質等を含む層は、それぞれ量子ドットなどの無機化合物や、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を有していてもよい。例えば、量子ドットを発光層に用いることで、発光材料として機能させることもできる。

なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。また、１２族と１６族、１３族と１５族、または１４族と１６族の元素グループを含む材料を用いてもよい。または、カドミウム、セレン、亜鉛、硫黄、リン、インジウム、テルル、鉛、ガリウム、ヒ素、アルミニウム等の元素を含む量子ドット材料を用いてもよい。

〔接着層〕
接着層としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。

また、上記樹脂に乾燥剤を含んでいてもよい。例えば、アルカリ土類金属の酸化物（酸化カルシウムや酸化バリウム等）のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用いることができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が素子に侵入することを抑制でき、表示パネルの信頼性が向上するため好ましい。

また、上記樹脂に屈折率の高いフィラーや光散乱部材を混合することにより、光取り出し効率を向上させることができる。例えば、酸化チタン、酸化バリウム、ゼオライト、ジルコニウム等を用いることができる。

〔接続層〕
接続層としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。

〔着色層〕
着色層に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料または染料が含まれた樹脂材料などが挙げられる。

〔遮光層〕
遮光層として用いることのできる材料としては、カーボンブラック、チタンブラック、金属、金属酸化物、複数の金属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等が挙げられる。遮光層は、樹脂材料を含む膜であってもよいし、金属などの無機材料の薄膜であってもよい。また、遮光層に、着色層の材料を含む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜と、他の色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜との積層構造を用いることができる。着色層と遮光層の材料を共通化することで、装置を共通化できるほか工程を簡略化できるため好ましい。

以上が各構成要素についての説明である。

［作製方法例］
ここでは、可撓性を有する基板を用いた表示パネルの作製方法の例について説明する。

ここでは、表示素子、回路、配線、電極、着色層や遮光層などの光学部材、及び絶縁層等が含まれる各層をまとめて素子層と呼ぶこととする。例えば、素子層は表示素子を含み、表示素子の他に表示素子と電気的に接続する配線、画素や回路に用いるトランジスタなどの素子を備えていてもよい。

また、ここでは、表示素子が完成した（作製工程が終了した）段階において、素子層を支持し、可撓性を有する部材のことを、基板と呼ぶこととする。例えば、基板には、厚さが１０ｎｍ以上３００μｍ以下の、極めて薄いフィルム等も含まれる。

可撓性を有し、絶縁表面を備える基板上に素子層を形成する方法としては、代表的には以下に挙げる２つの方法がある。一つは、基板上に直接、素子層を形成する方法である。もう一つは、基板とは異なる支持基板上に素子層を形成した後、素子層と支持基板を剥離し、素子層を基板に転置する方法である。なお、ここでは詳細に説明しないが、上記２つの方法に加え、可撓性を有さない基板上に素子層を形成し、当該基板を研磨等により薄くすることで可撓性を持たせる方法もある。

基板を構成する材料が、素子層の形成工程にかかる熱に対して耐熱性を有する場合には、基板上に直接、素子層を形成すると、工程が簡略化されるため好ましい。このとき、基板を支持基板に固定した状態で素子層を形成すると、装置内、及び装置間における搬送が容易になるため好ましい。

また、素子層を支持基板上に形成した後に、基板に転置する方法を用いる場合、まず支持基板上に剥離層と絶縁層を積層し、当該絶縁層上に素子層を形成する。続いて、支持基板と素子層の間で剥離し、素子層を基板に転置する。このとき、支持基板と剥離層の界面、剥離層と絶縁層の界面、または剥離層中で剥離が生じるような材料を選択すればよい。この方法では、支持基板や剥離層に耐熱性の高い材料を用いることで、素子層を形成する際にかかる温度の上限を高めることができ、より信頼性の高い素子を有する素子層を形成できるため、好ましい。

例えば剥離層として、タングステンなどの高融点金属材料を含む層と、当該金属材料の酸化物を含む層を積層して用い、剥離層上の絶縁層として、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどを複数積層した層を用いることが好ましい。なお、本明細書中において、酸化窒化物は、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。

素子層と支持基板とを剥離する方法としては、機械的な力を加えることや、剥離層をエッチングすること、または剥離界面に液体を浸透させることなどが、一例として挙げられる。または、剥離界面を形成する２層の熱膨張率の違いを利用し、支持基板を加熱または冷却することにより剥離を行ってもよい。

また、支持基板と絶縁層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい。

例えば、支持基板としてガラスを用い、絶縁層としてポリイミドなどの有機樹脂を用いることができる。このとき、レーザ光等を用いて有機樹脂の一部を局所的に加熱する、または鋭利な部材により物理的に有機樹脂の一部を切断、または貫通すること等により剥離の起点を形成し、ガラスと有機樹脂の界面で剥離を行ってもよい。

または、支持基板と有機樹脂からなる絶縁層の間に発熱層を設け、当該発熱層を加熱することにより、当該発熱層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。発熱層としては、電流を流すことにより発熱する材料、光を吸収することにより発熱する材料、磁場を印加することにより発熱する材料など、様々な材料を用いることができる。例えば発熱層としては、半導体、金属、絶縁体から選択して用いることができる。

なお、上述した方法において、有機樹脂からなる絶縁層は、剥離後に基板として用いることができる。

以上が可撓性を有する表示パネルを作製する方法についての説明である。

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。

（実施の形態３）
本実施の形態では、上記実施の形態に示した各トランジスタに置き換えて用いることのできるトランジスタの一例について、図面を用いて説明する。

本発明の一態様の表示装置は、ボトムゲート型のトランジスタや、トップゲート型トランジスタなどの様々な形態のトランジスタを用いて作製することができる。よって、既存の製造ラインに合わせて、使用する半導体層の材料やトランジスタ構造を容易に置き換えることができる。

〔ボトムゲート型トランジスタ〕
図１５（Ａ１）は、ボトムゲート型のトランジスタの一種であるチャネル保護型のトランジスタ８１０の断面図である。図１５（Ａ１）において、トランジスタ８１０は基板７７１上に形成されている。また、トランジスタ８１０は、基板７７１上に絶縁層７７２を介して電極７４６を有する。また、電極７４６上に絶縁層７２６を介して半導体層７４２を有する。電極７４６はゲート電極として機能できる。絶縁層７２６はゲート絶縁層として機能できる。

また、半導体層７４２のチャネル形成領域上に絶縁層７４１を有する。また、半導体層７４２の一部と接して、絶縁層７２６上に電極７４４ａおよび電極７４４ｂを有する。電極７４４ａは、ソース電極またはドレイン電極の一方として機能できる。電極７４４ｂは、ソース電極またはドレイン電極の他方として機能できる。電極７４４ａの一部、および電極７４４ｂの一部は、絶縁層７４１上に形成される。

絶縁層７４１は、チャネル保護層として機能できる。チャネル形成領域上に絶縁層７４１を設けることで、電極７４４ａおよび電極７４４ｂの形成時に生じる半導体層７４２の露出を防ぐことができる。よって、電極７４４ａおよび電極７４４ｂの形成時に、半導体層７４２のチャネル形成領域がエッチングされることを防ぐことができる。本発明の一態様によれば、電気特性の良好なトランジスタを実現することができる。

また、トランジスタ８１０は、電極７４４ａ、電極７４４ｂおよび絶縁層７４１上に絶縁層７２８を有し、絶縁層７２８の上に絶縁層７２９を有する。

例えば、絶縁層７７２は、絶縁層７２２や絶縁層７０５と同様の材料および方法を用いて形成することができる。なお、絶縁層７７２は複数の絶縁層の積層であってもよい。また、例えば、半導体層７４２は、半導体層７０８と同様の材料および方法を用いて形成することができる。なお、半導体層７４２は複数の半導体層の積層であってもよい。また、例えば、電極７４６は、電極７０６と同様の材料および方法を用いて形成することができる。なお、電極７４６は複数の導電層の積層であってもよい。また、例えば、絶縁層７２６は、絶縁層７０７と同様の材料および方法を用いて形成することができる。なお、絶縁層７２６は複数の絶縁層の積層であってもよい。また、例えば、電極７４４ａおよび電極７４４ｂは、電極７１４または電極７１５と同様の材料および方法を用いて形成することができる。なお、電極７４４ａおよび電極７４４ｂは複数の導電層の積層であってもよい。また、例えば、絶縁層７４１は、絶縁層７２６と同様の材料および方法を用いて形成することができる。なお、絶縁層７４１は複数の絶縁層の積層であってもよい。また、例えば、絶縁層７２８は、絶縁層７１０と同様の材料および方法を用いて形成することができる。なお、絶縁層７２８は複数の絶縁層の積層であってもよい。また、例えば、絶縁層７２９は、絶縁層７１１と同様の材料および方法を用いて形成することができる。なお、絶縁層７２９は複数の絶縁層の積層であってもよい。

本実施の形態で開示するトランジスタを構成する電極、半導体層、絶縁層などは、他の実施の形態に開示した材料および方法を用いて形成することができる。

半導体層７４２に酸化物半導体を用いる場合、電極７４４ａおよび電極７４４ｂの、少なくとも半導体層７４２と接する部分に、半導体層７４２の一部から酸素を奪い、酸素欠損を生じさせることが可能な材料を用いることが好ましい。半導体層７４２中の酸素欠損が生じた領域はキャリア濃度が増加し、当該領域はｎ型化し、ｎ型領域（ｎ^＋層）となる。したがって、当該領域はソース領域またはドレイン領域として機能することができる。半導体層７４２に酸化物半導体を用いる場合、半導体層７４２から酸素を奪い、酸素欠損を生じさせることが可能な材料の一例として、タングステン、チタン等を挙げることができる。

半導体層７４２にソース領域およびドレイン領域が形成されることにより、電極７４４ａおよび電極７４４ｂと半導体層７４２の接触抵抗を低減することができる。よって、電界効果移動度や、しきい値電圧などの、トランジスタの電気特性を良好なものとすることができる。

半導体層７４２にシリコンなどの半導体を用いる場合は、半導体層７４２と電極７４４ａの間、および半導体層７４２と電極７４４ｂの間に、ｎ型半導体またはｐ型半導体として機能する層を設けることが好ましい。ｎ型半導体またはｐ型半導体として機能する層は、トランジスタのソース領域またはドレイン領域として機能することができる。

絶縁層７２９は、外部からのトランジスタへの不純物の拡散を防ぐ、または低減する機能を有する材料を用いて形成することが好ましい。なお、必要に応じて絶縁層７２９を省略することもできる。

なお、半導体層７４２に酸化物半導体を用いる場合、絶縁層７２９の形成前または形成後、もしくは絶縁層７２９の形成前後に加熱処理を行ってもよい。加熱処理を行うことで、絶縁層７２９や他の絶縁層中に含まれる酸素を半導体層７４２中に拡散させ、半導体層７４２中の酸素欠損を補填することができる。または、絶縁層７２９を加熱しながら成膜することで、半導体層７４２中の酸素欠損を補填することができる。

なお、一般に、ＣＶＤ法は、プラズマを利用するプラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ：Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＣＶＤ）法、熱を利用する熱ＣＶＤ（ＴＣＶＤ：Ｔｈｅｒｍａｌ ＣＶＤ）法などに分類できる。さらに用いる原料ガスによって金属ＣＶＤ（ＭＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ ＣＶＤ）法、有機金属ＣＶＤ（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶＤ）法などに分類できる。

また、一般に、蒸着法は、抵抗加熱蒸着法、電子線蒸着法、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法、ＰＬＤ（Ｐｕｌｓｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＩＢＡＤ（Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などに分類できる。

プラズマＣＶＤ法は、比較的低温で高品質の膜が得られる。また、ＭＯＣＶＤ法や蒸着法などの、成膜時にプラズマを用いない成膜方法を用いると、被形成面にダメージが生じにくく、また、欠陥の少ない膜が得られる。

また、一般に、スパッタリング法は、ＤＣスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、ＲＦスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）スパッタリング法、対向ターゲットスパッタリング法などに分類できる。

対向ターゲットスパッタリング法では、プラズマがターゲット間に閉じこめられるため、基板へのプラズマダメージを低減することができる。また、ターゲットの傾きによっては、スパッタリング粒子の基板への入射角度を浅くすることができるため、段差被覆性を高めることができる。

図１５（Ａ２）に示すトランジスタ８１１は、絶縁層７２９上にバックゲート電極として機能できる電極７２３を有する点が、トランジスタ８１０と異なる。電極７２３は、電極７４６と同様の材料および方法で形成することができる。

一般に、バックゲート電極は導電層で形成され、ゲート電極とバックゲート電極で半導体層のチャネル形成領域を挟むように配置される。よって、バックゲート電極は、ゲート電極と同様に機能させることができる。バックゲート電極の電位は、ゲート電極と同電位としてもよいし、接地電位（ＧＮＤ電位）や、任意の電位としてもよい。また、バックゲート電極の電位をゲート電極と連動させず独立して変化させることで、トランジスタのしきい値電圧を変化させることができる。

電極７４６および電極７２３は、どちらもゲート電極として機能することができる。よって、絶縁層７２６、絶縁層７２８、および絶縁層７２９は、それぞれがゲート絶縁層として機能することができる。なお、電極７２３は、絶縁層７２８と絶縁層７２９の間に設けてもよい。

なお、電極７４６または電極７２３の一方を、「ゲート電極」という場合、他方を「バックゲート電極」という。例えば、トランジスタ８１１において、電極７２３を「ゲート電極」と言う場合、電極７４６を「バックゲート電極」と言う。また、電極７２３を「ゲート電極」として用いる場合は、トランジスタ８１１をトップゲート型のトランジスタの一種と考えることができる。また、電極７４６および電極７２３のどちらか一方を、「第１のゲート電極」といい、他方を「第２のゲート電極」という場合がある。

半導体層７４２を挟んで電極７４６および電極７２３を設けることで、更には、電極７４６および電極７２３を同電位とすることで、半導体層７４２においてキャリアの流れる領域が膜厚方向においてより大きくなるため、キャリアの移動量が増加する。この結果、トランジスタ８１１のオン電流が大きくなる共に、電界効果移動度が高くなる。

したがって、トランジスタ８１１は、占有面積に対して大きいオン電流を有するトランジスタである。すなわち、求められるオン電流に対して、トランジスタ８１１の占有面積を小さくすることができる。本発明の一態様によれば、トランジスタの占有面積を小さくすることができる。よって、本発明の一態様によれば、集積度の高い半導体装置を実現することができる。

また、ゲート電極とバックゲート電極は導電層で形成されるため、トランジスタの外部で生じる電界が、チャネルが形成される半導体層に作用しないようにする機能（特に静電気などに対する電界遮蔽機能）を有する。なお、バックゲート電極を半導体層よりも大きく形成し、バックゲート電極で半導体層を覆うことで、電界遮蔽機能を高めることができる。

また、電極７４６および電極７２３は、それぞれが外部からの電界を遮蔽する機能を有するため、絶縁層７７２側もしくは電極７２３上方に生じる荷電粒子等の電荷が半導体層７４２のチャネル形成領域に影響しない。この結果、ストレス試験（例えば、ゲートに負の電荷を印加する−ＧＢＴ（Ｇａｔｅ Ｂｉａｓ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）ストレス試験）による劣化が抑制される。また、ドレイン電圧の大きさにより、オン電流が流れ始めるゲート電圧（立ち上がり電圧）が変化する現象を軽減することができる。なお、この効果は、電極７４６および電極７２３が、同電位、または異なる電位の場合において生じる。

なお、ＢＴストレス試験は加速試験の一種であり、長期間の使用によって起こるトランジスタの特性変化（経年変化）を短時間で評価することができる。特に、ＢＴストレス試験前後におけるトランジスタのしきい値電圧の変動量は、信頼性を調べるための重要な指標となる。しきい値電圧の変動量が少ないほど、信頼性が高いトランジスタであるといえる。

また、電極７４６および電極７２３を有し、且つ電極７４６および電極７２３を同電位とすることで、しきい値電圧の変動量が低減される。このため、複数のトランジスタにおける電気特性のばらつきも同時に低減される。

また、バックゲート電極を有するトランジスタは、ゲートに正の電荷を印加する＋ＧＢＴストレス試験前後におけるしきい値電圧の変動も、バックゲート電極を有さないトランジスタより小さい。

また、バックゲート電極を、遮光性を有する導電膜で形成することで、バックゲート電極側から半導体層に光が入射することを防ぐことができる。よって、半導体層の光劣化を防ぎ、トランジスタのしきい値電圧がシフトするなどの電気特性の劣化を防ぐことができる。

本発明の一態様によれば、信頼性の良好なトランジスタを実現することができる。また、信頼性の良好な半導体装置を実現することができる。

図１５（Ｂ１）に、ボトムゲート型のトランジスタの１つであるチャネル保護型のトランジスタ８２０の断面図を示す。トランジスタ８２０は、トランジスタ８１０とほぼ同様の構造を有しているが、絶縁層７４１が半導体層７４２の端部を覆っている点が異なる。また、半導体層７４２と重なる絶縁層７４１の一部を選択的に除去して形成した開口部において、半導体層７４２と電極７４４ａが電気的に接続している。また、半導体層７４２と重なる絶縁層７４１の一部を選択的に除去して形成した他の開口部において、半導体層７４２と電極７４４ｂが電気的に接続している。絶縁層７４１の、チャネル形成領域と重なる領域は、チャネル保護層として機能できる。

図１５（Ｂ２）に示すトランジスタ８２１は、絶縁層７２９上にバックゲート電極として機能できる電極７２３を有する点が、トランジスタ８２０と異なる。

絶縁層７４１を設けることで、電極７４４ａおよび電極７４４ｂの形成時に生じる半導体層７４２の露出を防ぐことができる。よって、電極７４４ａおよび電極７４４ｂの形成時に半導体層７４２の薄膜化を防ぐことができる。

また、トランジスタ８２０およびトランジスタ８２１は、トランジスタ８１０およびトランジスタ８１１よりも、電極７４４ａと電極７４６の間の距離と、電極７４４ｂと電極７４６の間の距離が長くなる。よって、電極７４４ａと電極７４６の間に生じる寄生容量を小さくすることができる。また、電極７４４ｂと電極７４６の間に生じる寄生容量を小さくすることができる。本発明の一態様によれば、電気特性の良好なトランジスタを実現できる。

図１５（Ｃ１）に示すトランジスタ８２５は、ボトムゲート型のトランジスタの１つであるチャネルエッチング型のトランジスタである。トランジスタ８２５は、絶縁層７４１を用いずに電極７４４ａおよび電極７４４ｂを形成する。このため、電極７４４ａおよび電極７４４ｂの形成時に露出する半導体層７４２の一部がエッチングされる場合がある。一方、絶縁層７４１を設けないため、トランジスタの生産性を高めることができる。

図１５（Ｃ２）に示すトランジスタ８２６は、絶縁層７２９上にバックゲート電極として機能できる電極７２３を有する点が、トランジスタ８２５と異なる。

〔トップゲート型トランジスタ〕
図１６（Ａ１）に、トップゲート型のトランジスタの一種であるトランジスタ８３０の断面図を示す。トランジスタ８３０は、絶縁層７７２の上に半導体層７４２を有し、半導体層７４２および絶縁層７７２上に、半導体層７４２の一部に接する電極７４４ａ、および半導体層７４２の一部に接する電極７４４ｂを有し、半導体層７４２、電極７４４ａ、および電極７４４ｂ上に絶縁層７２６を有し、絶縁層７２６上に電極７４６を有する。

トランジスタ８３０は、電極７４６および電極７４４ａ、並びに、電極７４６および電極７４４ｂが重ならないため、電極７４６および電極７４４ａの間に生じる寄生容量、並びに、電極７４６および電極７４４ｂの間に生じる寄生容量を小さくすることができる。また、電極７４６を形成した後に、電極７４６をマスクとして用いて不純物７５５を半導体層７４２に導入することで、半導体層７４２中に自己整合（セルフアライメント）的に不純物領域を形成することができる（図１６（Ａ３）参照）。本発明の一態様によれば、電気特性の良好なトランジスタを実現することができる。

なお、不純物７５５の導入は、イオン注入装置、イオンドーピング装置またはプラズマ処理装置を用いて行うことができる。

不純物７５５としては、例えば、第１３族元素または第１５族元素のうち、少なくとも一種類の元素を用いることができる。また、半導体層７４２に酸化物半導体を用いる場合は、不純物７５５として、希ガス、水素、および窒素のうち、少なくとも一種類の元素を用いることも可能である。

図１６（Ａ２）に示すトランジスタ８３１は、電極７２３および絶縁層７２７を有する点がトランジスタ８３０と異なる。トランジスタ８３１は、絶縁層７７２の上に形成された電極７２３を有し、電極７２３上に形成された絶縁層７２７を有する。電極７２３は、バックゲート電極として機能することができる。よって、絶縁層７２７は、ゲート絶縁層として機能することができる。絶縁層７２７は、絶縁層７２６と同様の材料および方法により形成することができる。

トランジスタ８１１と同様に、トランジスタ８３１は、占有面積に対して大きいオン電流を有するトランジスタである。すなわち、求められるオン電流に対して、トランジスタ８３１の占有面積を小さくすることができる。本発明の一態様によれば、トランジスタの占有面積を小さくすることができる。よって、本発明の一態様によれば、集積度の高い半導体装置を実現することができる。

図１６（Ｂ１）に例示するトランジスタ８４０は、トップゲート型のトランジスタの１つである。トランジスタ８４０は、電極７４４ａおよび電極７４４ｂを形成した後に半導体層７４２を形成する点が、トランジスタ８３０と異なる。また、図１６（Ｂ２）に例示するトランジスタ８４１は、電極７２３および絶縁層７２７を有する点が、トランジスタ８４０と異なる。トランジスタ８４０およびトランジスタ８４１において、半導体層７４２の一部は電極７４４ａ上に形成され、半導体層７４２の他の一部は電極７４４ｂ上に形成される。

トランジスタ８１１と同様に、トランジスタ８４１は、占有面積に対して大きいオン電流を有するトランジスタである。すなわち、求められるオン電流に対して、トランジスタ８４１の占有面積を小さくすることができる。本発明の一態様によれば、トランジスタの占有面積を小さくすることができる。よって、本発明の一態様によれば、集積度の高い半導体装置を実現することができる。

図１７（Ａ１）に例示するトランジスタ８４２は、トップゲート型のトランジスタの１つである。トランジスタ８４２は、絶縁層７２９を形成した後に電極７４４ａおよび電極７４４ｂを形成する点がトランジスタ８３０やトランジスタ８４０と異なる。電極７４４ａおよび電極７４４ｂは、絶縁層７２８および絶縁層７２９に形成した開口部において半導体層７４２と電気的に接続する。

また、電極７４６と重ならない絶縁層７２６の一部を除去し、電極７４６と残りの絶縁層７２６をマスクとして用いて不純物７５５を半導体層７４２に導入することで、半導体層７４２中に自己整合（セルフアライメント）的に不純物領域を形成することができる（図１７（Ａ３）参照）。トランジスタ８４２は、絶縁層７２６が電極７４６の端部を越えて延伸する領域を有する。不純物７５５を半導体層７４２に導入する際に、半導体層７４２の絶縁層７２６を介して不純物７５５が導入された領域の不純物濃度は、絶縁層７２６を介さずに不純物７５５が導入された領域よりも小さくなる。よって、半導体層７４２中の、電極７４６と重なる部分に隣接する領域にＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ）領域が形成される。

図１７（Ａ２）に示すトランジスタ８４３は、電極７２３を有する点がトランジスタ８４２と異なる。トランジスタ８４３は、基板７７１の上に形成された電極７２３を有し、絶縁層７７２を介して半導体層７４２と重なる。電極７２３は、バックゲート電極として機能することができる。

また、図１７（Ｂ１）に示すトランジスタ８４４および図１７（Ｂ２）に示すトランジスタ８４５のように、電極７４６と重ならない領域の絶縁層７２６を全て除去してもよい。また、図１７（Ｃ１）に示すトランジスタ８４６および図１７（Ｃ２）に示すトランジスタ８４７のように、絶縁層７２６を残してもよい。

トランジスタ８４２乃至トランジスタ８４７も、電極７４６を形成した後に、電極７４６をマスクとして用いて不純物７５５を半導体層７４２に導入することで、半導体層７４２中に自己整合的に不純物領域を形成することができる。本発明の一態様によれば、電気特性の良好なトランジスタを実現することができる。また、本発明の一態様によれば、集積度の高い半導体装置を実現することができる。

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。

（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器及び照明装置について、図面を用いて説明する。

本発明の一態様の表示装置を用いて、電子機器や照明装置を作製できる。本発明の一態様の表示装置を用いて、消費電力が低減された電子機器や照明装置を作製できる。また、本発明の一態様の表示装置を用いて、信頼性の高い電子機器や照明装置を作製できる。

電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。

本発明の一態様の電子機器または照明装置は、家屋もしくはビルの内壁もしくは外壁、または、自動車の内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことができる。

本発明の一態様の電子機器は、二次電池を有していてもよく、非接触電力伝送を用いて、二次電池を充電することができると好ましい。

二次電池としては、例えば、ゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池（リチウムイオンポリマー電池）等のリチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などが挙げられる。

本発明の一態様の電子機器は、アンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信することで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器がアンテナ及び二次電池を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。

本発明の一態様の電子機器は、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、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの）を有していてもよい。

本発明の一態様の電子機器は、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、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）を実行する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出す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、静止画または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（外部または電子機器に内蔵）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、本発明の一態様の電子機器が有す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。

図１８（Ａ）〜（Ｅ）に、湾曲した表示部７０００を有する電子機器の一例を示す。表示部７０００はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。なお、表示部７０００は可撓性を有していてもよい。

表示部７０００は、本発明の一態様の表示装置等を用いて作製される。本発明の一態様により、消費電力が低減され、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高い電子機器を提供できる。

図１８（Ａ）、（Ｂ）に携帯電話機の一例を示す。図１８（Ａ）に示す携帯電話機７１００及び図１８（Ｂ）に示す携帯電話機７１１０は、それぞれ、筐体７１０１、表示部７０００、操作ボタン７１０３、外部接続ポート７１０４、スピーカ７１０５、マイク７１０６等を有する。図１８（Ｂ）に示す携帯電話機７１１０は、さらに、カメラ７１０７を有する。

各携帯電話機は、表示部７０００にタッチセンサを備える。電話を掛ける、或いは文字を入力するなどのあらゆる操作は、指やスタイラスなどで表示部７０００に触れることで行うことができる。

また、操作ボタン７１０３の操作により、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や、表示部７０００に表示される画像の種類を切り替えることができる。例えば、メール作成画面から、メインメニュー画面に切り替えることができる。

また、携帯電話機内部に、ジャイロセンサまたは加速度センサ等の検出装置を設けることで、携帯電話機の向き（縦か横か）を判断して、表示部７０００の画面表示の向きを自動的に切り替えるようにすることができる。また、画面表示の向きの切り替えは、表示部７０００を触れること、操作ボタン７１０３の操作、またはマイク７１０６を用いた音声入力等により行うこともできる。

図１８（Ｃ）、（Ｄ）に携帯情報端末の一例を示す。図１８（Ｃ）に示す携帯情報端末７２００及び図１８（Ｄ）に示す携帯情報端末７２１０は、それぞれ、筐体７２０１及び表示部７０００を有する。さらに、操作ボタン、外部接続ポート、スピーカ、マイク、アンテナ、カメラ、またはバッテリ等を有していてもよい。表示部７０００にはタッチセンサを備える。携帯情報端末の操作は、指やスタイラスなどで表示部７０００に触れることで行うことができる。

本実施の形態で例示する携帯情報端末は、例えば、電話機、手帳または情報閲覧装置等から選ばれた一つまたは複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとしてそれぞれ用いることができる。本実施の形態で例示する携帯情報端末は、例えば、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。

携帯情報端末７２００及び携帯情報端末７２１０は、文字及び画像情報等をその複数の面に表示することができる。例えば、図１８（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、３つの操作ボタン７２０２を一の面に表示し、矩形で示す情報７２０３を他の面に表示することができる。図１８（Ｃ）では、携帯情報端末の上側に情報が表示される例を示し、図１８（Ｄ）では、携帯情報端末の横側に情報が表示される例を示す。また、携帯情報端末の３面以上に情報を表示してもよい。

なお、情報の例としては、ＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）の通知、電子メールや電話などの着信を知らせる表示、電子メールなどの題名もしくは送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報が表示されている位置に、情報の代わりに、操作ボタン、アイコンなどを表示してもよい。

例えば、携帯情報端末７２００の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末７２００を収納した状態で、その表示（ここでは情報７２０３）を確認することができる。

具体的には、着信した電話の発信者の電話番号または氏名等を、携帯情報端末７２００の上方から観察できる位置に表示する。使用者は、携帯情報端末７２００をポケットから取り出すことなく、表示を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。

図１８（Ｅ）にテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置７３００は、筐体７３０１に表示部７０００が組み込まれている。ここでは、スタンド７３０３により筐体７３０１を支持した構成を示している。

図１８（Ｅ）に示すテレビジョン装置７３００の操作は、筐体７３０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７３１１により行うことができる。または、表示部７０００にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７０００に触れることで操作してもよい。リモコン操作機７３１１は、当該リモコン操作機７３１１から出力する情報を表示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機７３１１が備える操作キーまたはタッチパネルにより、チャンネル及び音量の操作を行うことができ、表示部７０００に表示される映像を操作することができる。

なお、テレビジョン装置７３００は、受信機及びモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。

図１８（Ｆ）に、湾曲した発光部を有する照明装置の一例を示す。

図１８（Ｆ）に示す照明装置が有する発光部は、本発明の一態様の表示装置等を用いて作製される。本発明の一態様により、消費電力が低減され、湾曲した発光部を備え、且つ信頼性の高い照明装置を提供できる。

図１８（Ｆ）に示す照明装置７４００の備える発光部７４１１は、凸状に湾曲した２つの発光部が対称的に配置された構成となっている。したがって照明装置７４００を中心に全方位を照らすことができる。

また、照明装置７４００が備える発光部は可撓性を有していてもよい。発光部を可塑性の部材または可動なフレームなどの部材で固定し、用途に合わせて発光部の発光面を自在に湾曲可能な構成としてもよい。

照明装置７４００は、操作スイッチ７４０３を備える台部７４０１と、台部７４０１に支持される発光部７４１１を有する。

なおここでは、台部によって発光部が支持された照明装置について例示したが、発光部を備える筐体を天井に固定する、または天井からつり下げるように用いることもできる。発光面を湾曲させて用いることができるため、発光面を凹状に湾曲させて特定の領域を明るく照らす、または発光面を凸状に湾曲させて部屋全体を明るく照らすこともできる。

図１９（Ａ）〜（Ｉ）に、可撓性を有し、曲げることのできる表示部７００１を有する携帯情報端末の一例を示す。

表示部７００１は、本発明の一態様の表示装置等を用いて作製される。例えば、曲率半径０．０１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる表示装置等を適用できる。また、表示部７００１はタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７００１に触れることで携帯情報端末を操作することができる。本発明の一態様により、可撓性を有する表示部を備え、且つ信頼性の高い電子機器を提供できる。

図１９（Ａ）、（Ｂ）は、携帯情報端末の一例を示す斜視図である。携帯情報端末７５００は、筐体７５０１、表示部７００１、引き出し部材７５０２、操作ボタン７５０３等を有する。

携帯情報端末７５００は、筐体７５０１内にロール状に巻かれた可撓性を有する表示部７００１を有する。引き出し部材７５０２を用いて表示部７００１を引き出すことができる。

また、携帯情報端末７５００は内蔵された制御部によって映像信号を受信可能で、受信した映像を表示部７００１に表示することができる。また、携帯情報端末７５００にはバッテリが内蔵されている。また、筐体７５０１にコネクターを接続する端子部を備え、映像信号及び電力を有線により外部から直接供給する構成としてもよい。

また、操作ボタン７５０３によって、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や表示する映像の切り替え等を行うことができる。なお、図１９（Ａ）、（Ｂ）では、携帯情報端末７５００の側面に操作ボタン７５０３を配置する例を示すが、これに限られず、携帯情報端末７５００の表示面と同じ面（おもて面）や、裏面に配置してもよい。

図１９（Ｂ）には、表示部７００１を引き出した状態の携帯情報端末７５００を示す。この状態で表示部７００１に映像を表示することができる。また、表示部７００１の一部がロール状に巻かれた図１９（Ａ）の状態と表示部７００１を引き出した図１９（Ｂ）の状態とで、携帯情報端末７５００が異なる表示を行う構成としてもよい。例えば、図１９（Ａ）の状態のときに、表示部７００１のロール状に巻かれた部分を非表示とすることで、携帯情報端末７５００の消費電力を下げることができる。

なお、表示部７００１を引き出した際に表示部７００１の表示面が平面状となるように固定するため、表示部７００１の側部に補強のためのフレームを設けていてもよい。

なお、この構成以外に、筐体にスピーカを設け、映像信号と共に受信した音声信号によって音声を出力する構成としてもよい。

図１９（Ｃ）〜（Ｅ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図１９（Ｃ）では、展開した状態、図１９（Ｄ）では、展開した状態または折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態、図１９（Ｅ）では、折りたたんだ状態の携帯情報端末７６００を示す。携帯情報端末７６００は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により一覧性に優れる。

表示部７００１はヒンジ７６０２によって連結された３つの筐体７６０１に支持されている。ヒンジ７６０２を介して２つの筐体７６０１間を屈曲させることにより、携帯情報端末７６００を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。

図１９（Ｆ）、（Ｇ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図１９（Ｆ）では、表示部７００１が内側になるように折りたたんだ状態、図１９（Ｇ）では、表示部７００１が外側になるように折りたたんだ状態の携帯情報端末７６５０を示す。携帯情報端末７６５０は表示部７００１及び非表示部７６５１を有する。携帯情報端末７６５０を使用しない際に、表示部７００１が内側になるように折りたたむことで、表示部７００１の汚れ及び傷つきを抑制できる。

図１９（Ｈ）に、可撓性を有する携帯情報端末の一例を示す。携帯情報端末７７００は、筐体７７０１及び表示部７００１を有する。さらに、入力手段であるボタン７７０３ａ、７７０３ｂ、音声出力手段であるスピーカ７７０４ａ、７７０４ｂ、外部接続ポート７７０５、マイク７７０６等を有していてもよい。また、携帯情報端末７７００は、可撓性を有するバッテリ７７０９を搭載することができる。バッテリ７７０９は例えば表示部７００１と重ねて配置してもよい。

筐体７７０１、表示部７００１、及びバッテリ７７０９は可撓性を有する。そのため、携帯情報端末７７００を所望の形状に湾曲させること、及び携帯情報端末７７００に捻りを加えることが容易である。例えば、携帯情報端末７７００は、表示部７００１が内側または外側になるように折り曲げて使用することができる。または、携帯情報端末７７００をロール状に巻いた状態で使用することもできる。このように筐体７７０１及び表示部７００１を自由に変形することが可能であるため、携帯情報端末７７００は、落下した場合、または意図しない外力が加わった場合であっても、破損しにくいという利点がある。

また、携帯情報端末７７００は軽量であるため、筐体７７０１の上部をクリップ等で把持してぶら下げて使用する、または、筐体７７０１を磁石等で壁面に固定して使用するなど、様々な状況において利便性良く使用することができる。

図１９（Ｉ）に腕時計型の携帯情報端末の一例を示す。携帯情報端末７８００は、バンド７８０１、表示部７００１、入出力端子７８０２、操作ボタン７８０３等を有する。バンド７８０１は、筐体としての機能を有する。また、携帯情報端末７８００は、可撓性を有するバッテリ７８０５を搭載することができる。バッテリ７８０５は例えば表示部７００１またはバンド７８０１等と重ねて配置してもよい。

バンド７８０１、表示部７００１、及びバッテリ７８０５は可撓性を有する。そのため、携帯情報端末７８００を所望の形状に湾曲させることが容易である。

操作ボタン７８０３は、時刻設定のほか、電源のオン、オフ動作、無線通信のオン、オフ動作、マナーモードの実行及び解除、省電力モードの実行及び解除など、様々な機能を持たせることができる。例えば、携帯情報端末７８００に組み込まれたオペレーティングシステムにより、操作ボタン７８０３の機能を自由に設定することもできる。

また、表示部７００１に表示されたアイコン７８０４に指等で触れることで、アプリケーションを起動することができる。

また、携帯情報端末７８００は、通信規格に準拠した近距離無線通信を実行することが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。

また、携帯情報端末７８００は入出力端子７８０２を有していてもよい。入出力端子７８０２を有する場合、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。また入出力端子７８０２を介して充電を行うこともできる。なお、本実施の形態で例示する携帯情報端末の充電動作は、入出力端子を介さずに非接触電力伝送により行ってもよい。

図２０（Ａ）に自動車７９００の外観を示す。図２０（Ｂ）に自動車７９００の運転席を示す。自動車７９００は、車体７９０１、車輪７９０２、フロントガラス７９０３、ライト７９０４、フォグランプ７９０５等を有する。

本発明の一態様の表示装置は、自動車７９００の表示部などに用いることができる。例えば、図２０（Ｂ）に示す表示部７９１０乃至表示部７９１７に本発明の一態様の表示装置を設けることができる。

表示部７９１０と表示部７９１１は、自動車のフロントガラスに設けられている。本発明の一態様では、表示装置が有する電極を、透光性を有する導電性材料で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の表示装置とすることができる。シースルー状態の表示装置であれば、自動車７９００の運転時にも視界の妨げになることがない。よって、本発明の一態様の表示装置を自動車７９００のフロントガラスに設置することができる。なお、表示装置に、トランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料を用いた有機トランジスタ、または酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いるとよい。

表示部７９１２はピラー部分に設けられている。表示部７９１３はダッシュボード部分に設けられている。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部７９１２に映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。同様に、表示部７９１３では、ダッシュボードで遮られた視界を補完することができ、表示部７９１４では、ドアで遮られた視界を補完することができる。すなわち、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。また、見えない部分を補完する映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。

また、表示部７９１７は、ハンドルに設けられている。表示部７９１５、表示部７９１６、または表示部７９１７はナビゲーション情報、スピードメーター、タコメーター、走行距離、給油量、ギア状態、エアコンの設定など、その他様々な情報を提供することができる。また、表示部に表示される表示項目及びレイアウトなどは、使用者の好みに合わせて適宜変更することができる。なお、上記情報は、表示部７９１０乃至表示部７９１４にも表示することができる。

なお、表示部７９１０乃至表示部７９１７は照明装置として用いることも可能である。

本発明の一態様の表示装置が適用される表示部は平面であってもよい。この場合、本発明の一態様の表示装置は、曲面及び可撓性を有さない構成であってもよい。

図２０（Ｃ）、（Ｄ）に、デジタルサイネージ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｇｅ：電子看板）の一例を示す。デジタルサイネージは、筐体８０００、表示部８００１、及びスピーカ８００３等を有する。さらに、ＬＥＤランプ、操作キー（電源スイッチ、または操作スイッチを含む）、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。

図２０（Ｄ）は円柱状の柱に取り付けられたデジタルサイネージである。

表示部８００１が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表示部８００１が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることができる。

表示部８００１にタッチパネルを適用することで、表示部８００１に画像または動画を表示するだけでなく、使用者が直感的に操作することができ、好ましい。また、路線情報もしくは交通情報などの情報を提供するための用途に用いる場合には、直感的な操作によりユーザビリティを高めることができる。

図２０（Ｅ）に示す携帯型ゲーム機は、筐体８１０１、筐体８１０２、表示部８１０３、表示部８１０４、マイクロフォン８１０５、スピーカ８１０６、操作キー８１０７、スタイラス８１０８等を有する。

図２０（Ｅ）に示す携帯型ゲーム機は、２つの表示部（表示部８１０３と表示部８１０４）を有する。なお、本発明の一態様の電子機器が有する表示部の数は、２つに限定されず１つであっても３つ以上であってもよい。電子機器が複数の表示部を有する場合、少なくとも１つの表示部が本発明の一態様の表示装置を有していればよい。

図２０（Ｆ）はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体８１１１、表示部８１１２、キーボード８１１３、ポインティングデバイス８１１４等を有する。

表示部８１１２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。

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。

１０ 表示装置
１１ 制御部
１２ 測光部
１３ 駆動部
１４ 表示部
２０ 画素ユニット
２１ 第１の画素
２１Ｂ 表示素子
２１Ｇ 表示素子
２１Ｒ 表示素子
２２ 第２の画素
２２Ｂ 表示素子
２２Ｇ 表示素子
２２Ｒ 表示素子
２５ 光
３１ 演算部
３２ 記憶部
３３ テーブル
３３ａ データシート
３３ｂ データシート
３４ テーブル
４０ 液晶素子
５１ 基板
６０ 発光素子
６１ 基板
６２ 表示部
６４ 回路
６５ 配線
７２ ＦＰＣ
７３ ＩＣ
１００ 表示パネル
１１１ａ 導電層
１１１ｂ 導電層
１１２ 液晶
１１３ 導電層
１１７ 絶縁層
１２１ 絶縁層
１３０ 偏光板
１３１ 着色層
１３２ 遮光層
１３３ａ 配向膜
１３３ｂ 配向膜
１３４ 着色層
１４１ 接着層
１４２ 接着層
１９１ 導電層
１９２ ＥＬ層
１９３ａ 導電層
１９３ｂ 導電層
２００ 表示パネル
２０１ トランジスタ
２０４ 接続部
２０５ トランジスタ
２０６ トランジスタ
２０７ 接続部
２１０ 画素
２１１ 絶縁層
２１２ 絶縁層
２１３ 絶縁層
２１４ 絶縁層
２１５ 絶縁層
２１６ 絶縁層
２１７ 絶縁層
２２０ 絶縁層
２２１ 導電層
２２２ 導電層
２２３ 導電層
２２４ 導電層
２３１ 半導体層
２４２ 接続層
２４３ 接続体
２５１ 開口
２５２ 接続部
７０５ 絶縁層
７０６ 電極
７０７ 絶縁層
７０８ 半導体層
７１０ 絶縁層
７１１ 絶縁層
７１４ 電極
７１５ 電極
７２２ 絶縁層
７２３ 電極
７２６ 絶縁層
７２７ 絶縁層
７２８ 絶縁層
７２９ 絶縁層
７４１ 絶縁層
７４２ 半導体層
７４４ａ 電極
７４４ｂ 電極
７４６ 電極
７５５ 不純物
７７１ 基板
７７２ 絶縁層
８１０ トランジスタ
８１１ トランジスタ
８２０ トランジスタ
８２１ トランジスタ
８２５ トランジスタ
８２６ トランジスタ
８３０ トランジスタ
８３１ トランジスタ
８４０ トランジスタ
８４１ トランジスタ
８４２ トランジスタ
８４３ トランジスタ
８４４ トランジスタ
８４５ トランジスタ
８４６ トランジスタ
８４７ トランジスタ
７０００ 表示部
７００１ 表示部
７１００ 携帯電話機
７１０１ 筐体
７１０３ 操作ボタン
７１０４ 外部接続ポート
７１０５ スピーカ
７１０６ マイク
７１０７ カメラ
７１１０ 携帯電話機
７２００ 携帯情報端末
７２０１ 筐体
７２０２ 操作ボタン
７２０３ 情報
７２１０ 携帯情報端末
７３００ テレビジョン装置
７３０１ 筐体
７３０３ スタンド
７３１１ リモコン操作機
７４００ 照明装置
７４０１ 台部
７４０３ 操作スイッチ
７４１１ 発光部
７５００ 携帯情報端末
７５０１ 筐体
７５０２ 引き出し部材
７５０３ 操作ボタン
７６００ 携帯情報端末
７６０１ 筐体
７６０２ ヒンジ
７６５０ 携帯情報端末
７６５１ 非表示部
７７００ 携帯情報端末
７７０１ 筐体
７７０３ａ ボタン
７７０３ｂ ボタン
７７０４ａ スピーカ
７７０４ｂ スピーカ
７７０５ 外部接続ポート
７７０６ マイク
７７０９ バッテリ
７８００ 携帯情報端末
７８０１ バンド
７８０２ 入出力端子
７８０３ 操作ボタン
７８０４ アイコン
７８０５ バッテリ
７９００ 自動車
７９０１ 車体
７９０２ 車輪
７９０３ フロントガラス
７９０４ ライト
７９０５ フォグランプ
７９１０ 表示部
７９１１ 表示部
７９１２ 表示部
７９１３ 表示部
７９１４ 表示部
７９１５ 表示部
７９１６ 表示部
７９１７ 表示部
８０００ 筐体
８００１ 表示部
８００３ スピーカ
８１０１ 筐体
８１０２ 筐体
８１０３ 表示部
８１０４ 表示部
８１０５ マイクロフォン
８１０６ スピーカ
８１０７ 操作キー
８１０８ スタイラス
８１１１ 筐体
８１１２ 表示部
８１１３ キーボード
８１１４ ポインティングデバイス

Claims (10)

1. 第１の画素と、第２の画素と、駆動部と、測光部と、制御部と、を有する表示装置であって、
   前記第１の画素は、反射光により表示する機能を有し、
   前記第２の画素は、光源を有し、且つ当該光源の光により表示する機能を有し、
   前記駆動部は、前記第１の画素及び前記第２の画素を駆動する機能を有し、
   前記測光部は、外光の照度を測定し、出力する機能を有し、
   前記制御部は、前記測光部から入力された前記照度の情報に基づいて、前記第１の画素に出力する第１の階調値、及び前記第２の画素に出力する第２の階調値を生成し、前記駆動部に出力する機能を有する、
   表示装置。
2. 請求項１において、
   前記制御部は、前記第１の画素が出力する光と、前記第２の画素が出力する光を足し合わせた光の色度と輝度が所定の値となる前記第１の階調値と前記第２の階調値の組み合わせのうち、前記第１の階調値が最大となるように、前記第１の階調値及び前記第２の階調値を生成する、
   表示装置。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記制御部は、演算部及び記憶部を有し、
   前記記憶部は、前記照度と、前記第１の階調値及び前記第２の階調値とが関連付けられたデータを含むテーブルを格納し、
   前記演算部は、前記照度に対応した前記第１の階調値及び前記第２の階調値のデータを前記テーブルから選択し、前記駆動部に出力する、
   表示装置。
4. 請求項１または請求項２において、
   前記測光部は、外光の色度を測定し、出力する機能を有し、
   前記制御部は、前記測光部から入力された前記照度及び前記色度の情報に基づいて、前記第１の階調値、及び前記第２の階調値を生成する、
   表示装置。
5. 請求項１または請求項２において、
   前記測光部は、外光の色度を測定し、出力する機能を有し、
   前記制御部は、演算部及び記憶部を有し、
   前記記憶部は、前記照度及び前記色度と、前記第１の階調値及び前記第２の階調値とが関連付けられたデータを含むテーブルを格納し、
   前記演算部は、前記照度及び前記色度に対応した前記第１の階調値及び前記第２の階調値のデータを前記テーブルから選択し、前記駆動部に出力する、
   表示装置。
6. 測光部により外光の照度を測定する第１のステップと、
   制御部が、前記照度の情報に基づいて、第１の階調値及び第２の階調値を生成する第２のステップと、
   前記制御部が、第１の画素に前記第１の階調値を出力し、第２の画素に前記第２の階調値を出力し、前記第１の画素と前記第２の画素を同一期間中に表示させる第３のステップと、を有し、
   前記第１の画素は反射光により表示する機能を有し、
   前記第２の画素は、光源を有し、当該光源の光により表示する機能を有する、
   表示装置の駆動方法。
7. 請求項６において、
   前記第２のステップにおいて、
   前記制御部は、前記第１の画素が出力する光と、前記第２の画素が出力する光を足し合わせた光の色度と輝度が所定の値となる前記第１の階調値と前記第２の階調値の組み合わせのうち、前記第１の階調値が最大となるように、前記第１の階調値及び前記第２の階調値を生成する、
   表示装置の駆動方法。
8. 請求項６または請求項７において、
   前記第２のステップにおいて、
   前記制御部は、前記照度と、前記第１の階調値及び前記第２の階調値とが関連付けられたデータを含むテーブルから、前記照度に対応した前記第１の階調値及び前記第２の階調値のデータを選択する、
   表示装置の駆動方法。
9. 請求項６または請求項７において、
   前記第１のステップにおいて、前記測光部は外光の色度を測定し、
   前記第２のステップにおいて、前記制御部は、前記照度及び前記色度の情報に基づいて、前記第１の階調値、及び前記第２の階調値を生成する、
   表示装置の駆動方法。
10. 請求項６または請求項７において、
    前記第１のステップにおいて、前記測光部は外光の色度を測定し、
    前記第２のステップにおいて、前記制御部は、前記照度及び前記色度と、前記第１の階調値及び前記第２の階調値とが関連付けられたデータを含むテーブルから、前記照度及び前記色度に対応した前記第１の階調値及び前記第２の階調値のデータを選択する、
    表示装置の駆動方法。