JP2017120443A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】透過型の液晶表示装置において、消費電力の低減及び表示品質の低下の抑制を両
立させること。
【解決手段】バックライトとして面発光を行う光源を適用する。当該光源は、発光を面状
に行う光源であるため発光面積が広い。そのため、当該バックライトでは、放熱を効率よ
く行うことができる。これにより、画素に対して長期間に渡って画像信号の入力が行われ
ない場合であっても、当該画素において画像信号を保持することが可能になる。すなわち
、消費電力の低減と表示品質の低下の抑制を両立することが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。特に、透過型の液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、印加される電圧に応じて配向が制御される液晶材料を光の変調に利用
することで表示を行う装置である。さらに、液晶表示装置は、表示に利用する光によって
２種類に大別される。具体的には、液晶表示装置は、自然光又は屋内用照明などの外光、
及び液晶表示装置自体に設けられる光源（バックライト）から発光される光のいずれを利
用するかによって２種類に大別される。一般的に、前者を利用して表示を行う液晶表示装
置は、反射型の液晶表示装置と呼ばれ、後者を利用して表示を行う液晶表示装置は、透過
型の液晶表示装置と呼ばれる。なお、反射型の液晶表示装置は、外部環境（外光）に依存
して表示の特質が変化するため、透過型の液晶表示装置の方が装置としての汎用性が高い
。

一般的な透過型の液晶表示装置は、マトリクス状に配設された複数の画素が設けられた
表示パネルと、該表示パネルに対して白色光を発するバックライトとを有する。さらに、
当該画素には、画像信号の入力を制御するトランジスタと、画像信号に応じた電圧が印加
される液晶素子と、特定色を呈する波長の光のみを透過するカラーフィルター（例えば、
赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ））とが設けられる。なお、液晶素子は、一対の電極
と、該一対の電極に挟持された液晶材料とを有する。そして、画素毎に白色光の透過率を
制御し、且つカラーフィルターによって特定色を呈する波長の光のみを透過させることで
各画素における表示が決定される。これにより、当該液晶表示装置が有する表示パネルに
おいて画像が表示される。

近年では、地球環境への関心が高まり、低消費電力型の液晶表示装置の開発が注目され
ている。例えば、特許文献１では、液晶表示装置における消費電力を低減する技術が開示
されている。具体的には、全ての走査線及びデータ信号線を非選択状態とする休止期間に
、全データ信号線を電気的にデータ信号ドライバから切り離して不定状態（浮遊状態、フ
ローティング状態ともいう）とする液晶表示装置が開示されている。

特開２００１−３１２２５３号公報

特許文献１で開示される液晶表示装置では、休止期間において、画素に対する画像信号
の入力が行われない。すなわち、各画素内に画像信号を保持したまま、画像信号の入力を
制御するトランジスタがオフ状態を維持する期間が長期化する。そのため、当該トランジ
スタのオフ電流が画素の表示に対して与える影響が顕在化する。具体的には、液晶素子に
印加される電圧が低下し、当該液晶素子を有する画素の表示の劣化（変化）が顕在化する
。

ところで、透過型の液晶表示装置は、表示パネルと、該表示パネルに近接するバックラ
イトとを有する。該バックライトは、発光時に発熱を伴う。そのため、表示パネルに設け
られたトランジスタの動作温度は、当該バックライトの発光に伴い上昇することになる。
なお、トランジスタのオフ電流は、動作温度の上昇に伴い増加する。すなわち、特許文献
１で開示される液晶表示装置として透過型の液晶表示装置を適用する場合、消費電力と表
示品質の間に強いトレードオフの関係が存在することになる。

そこで、本発明の一態様は、透過型の液晶表示装置において、消費電力の低減及び表示
品質の低下の抑制を両立させることを課題の一とする。

本発明の一態様は、画素に対する画像信号の入力頻度を制御することが可能な透過型の
液晶表示装置において、バックライトとして面（平面）発光を行う光源を適用することを
要旨とする。

具体的には、本発明の一態様は、画像信号の入力を制御するトランジスタ、前記画像信
号に応じた電圧が印加される液晶素子、及び、赤色を呈する波長領域の光を透過し且つそ
の他の可視光領域の光を吸収するカラーフィルター、緑色を呈する波長領域の光を透過し
且つその他の可視光領域の光を吸収するカラーフィルター、又は青色を呈する波長領域の
光を透過し且つその他の可視光領域の光を吸収するカラーフィルターを備えた画素がマト
リクス状に配設された画素部を有する表示パネルと、前記画素部に対して白色光を発する
バックライトと、前記画素に対する画像信号の入力頻度を制御する制御回路と、を有し、
前記バックライトは、面発光を行うことを特徴とする液晶表示装置である。

なお、当該面発光を行う光源は、発光を面状に行う光源である。例えば、当該光源とし
ては、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）を利用して発光を行う光源などが挙げ
られる。また、当該光源は、点光源又は線光源からの発光を光学系によって面状に加工す
る光源ではない。すなわち、当該光源は、ＬＥＤ又は冷陰極管などからの発光を導光板、
散乱板、プリズム板などによって面状に加工する光源ではない。

本発明の一態様の液晶表示装置は、バックライトとして面発光を行う光源を適用する。
当該光源は、発光を面状に行う光源であるため発光面積が広い。そのため、当該バックラ
イトでは、放熱を効率よく行うことができる。すなわち、当該バックライトは、発光時に
おける温度上昇が抑制されたバックライトである。これに付随して、当該液晶表示装置に
おいては、各画素に設けられるトランジスタの動作温度の上昇を抑制することが可能であ
る。そのため、当該液晶表示装置においては、当該トランジスタのオフ電流の値の増加を
抑制することが可能である。

上述したように本発明の一態様の液晶表示装置は、バックライトとして放熱性に優れる
光源を適用する。これにより、画素に対して長期間に渡って画像信号の入力が行われない
場合であっても、当該画素において画像信号を保持することが可能になる。すなわち、消
費電力の低減と表示品質の低下の抑制を両立することが可能になる。

（Ａ）液晶表示装置の構成例を示す図、（Ｂ）表示パネルの構成例を示す図、（Ｃ）画素の構成例を示す図。 トランジスタの構成例を示す図。 トランジスタの特性を示す図。 トランジスタの特性評価用回路図。 トランジスタの特性評価用タイミングチャート。 トランジスタの特性を示す図。 トランジスタの特性を示す図。 トランジスタの特性を示す図。 バックライトの構成例を示す図。 バックライトの発光スペクトルの一例を示す図。 制御回路の構成例を示す図。 （Ａ）〜（Ｃ）トランジスタの変形例を示す図。 バックライトの変形例を示す図。 （Ａ）〜（Ｆ）電子機器の一例を示す図。

以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明
は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態
および詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。したがって、
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。

まず、透過型の液晶表示装置の一例について図１〜図１１を参照して説明する。

＜液晶表示装置の構成例＞
図１（Ａ）は、透過型の液晶表示装置の構成例を示す斜視図である。図１（Ａ）に示す
液晶表示装置は、偏光板１０Ａ及び偏光板１０Ｂに挟持された表示パネル１１と、表示パ
ネル１１に近接して設けられるバックライト１２と、表示パネル１１及びバックライト１
２を制御する制御回路１３とを有する。なお、制御回路１３は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌ
ｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）１４Ａ、１４Ｂを介して、表示パネル１１及び
バックライト１２に電気的に接続されている。また、表示パネル１１は、マトリクス状に
複数の画素が配設された画素部１１０と、画素部１１０における表示を制御する走査線駆
動回路１１１及び信号線駆動回路１１２とを有する。さらに、各画素は、特定色を呈する
波長の光のみを透過するカラーフィルターを有する。ここでは、横方向に近接して配設さ
れた３つの画素の各々が、赤色（Ｒ）を呈する波長領域（６００ｎｍ以上７００ｎｍ未満
）の光を透過し且つその他の可視光領域の光を吸収するカラーフィルター１１０２Ｒ、緑
色（Ｇ）を呈する波長領域（５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満）の光を透過し且つその他の
可視光領域の光を吸収するカラーフィルター１１０２Ｇ、及び青色（Ｂ）を呈する波長領
域（４３０ｎｍ以上５００ｎｍ未満）の光を透過し且つその他の可視光領域の光を吸収す
るカラーフィルター１１０２Ｂのいずれか、且つ他の２つの画素が有するカラーフィルタ
ーと異なるカラーフィルターを有することとする。

＜表示パネル１１の構成例＞
図１（Ｂ）は、表示パネル１１の具体的な構成例を示す図である。図１（Ｂ）に示す表
示パネル１１は、画素部１１０と、走査線駆動回路１１１と、信号線駆動回路１１２と、
各々が平行又は略平行に配設され、且つ走査線駆動回路１１１によって電位が制御される
ｎ本（ｎは、２以上の自然数）の走査線１１１１と、各々が平行又は略平行に配設され、
且つ信号線駆動回路１１２によって電位が制御される、ｍ本（ｍは、２以上の自然数）の
信号線１１２１とを有する。さらに、画素部１１０は、マトリクス状（ｎ行ｍ列）に配設
された複数の画素１１０１を有する。なお、各走査線１１１１は、マトリクス状（ｎ行ｍ
列）に配設された複数の画素１１０１のうち、いずれかの行に配設されたｍ個の画素１１
０１に電気的に接続される。また、各信号線１１２１は、マトリクス状（ｎ行ｍ列）に配
設された複数の画素１１０１のうち、いずれかの列に配設されたｎ個の画素１１０１に電
気的に接続される。

なお、走査線駆動回路１１１には、制御回路１３から走査線駆動回路用スタート信号、
走査線駆動回路用クロック信号、及び高電源電位、低電源電位などの駆動用電源が入力さ
れる。また、信号線駆動回路１１２には、制御回路１３から信号線駆動回路用スタート信
号、信号線駆動回路用クロック信号、画像信号などの信号、及び高電源電位、低電源電位
などの駆動用電源が入力される。

＜画素１１０１の構成例＞
図１（Ｃ）は、画素１１０１の回路構成例を示す図である。図１（Ｃ）に示す画素１１
０１は、ゲートが走査線１１１１に電気的に接続され、ソース及びドレインの一方が信号
線１１２１に電気的に接続されたトランジスタ１１０１１と、一方の電極がトランジスタ
１１０１１のソース及びドレインの他方に電気的に接続され、他方の電極が容量電位を供
給する配線に電気的に接続された容量素子１１０１２と、一方の電極がトランジスタ１１
０１１のソース及びドレインの他方並びに容量素子１１０１２の一方の電極に電気的に接
続され、他方の電極が対向電位を供給する配線に電気的に接続された液晶素子１１０１３
と、を有する。

＜トランジスタ１１０１１の構成例＞
図２は、トランジスタ１１０１１の構成例を示す図である。図２に示すトランジスタ１
１０１１は、絶縁表面を有する基板２２０上に設けられたゲート層２２１と、ゲート層２
２１上に設けられたゲート絶縁層２２２と、ゲート絶縁層２２２上に設けられた酸化物半
導体層２２３と、酸化物半導体層２２３上に設けられたソース層２２４ａ及びドレイン層
２２４ｂとを有する。また、図２に示すトランジスタ１１０１１においては、トランジス
タ１１０１１を覆い、酸化物半導体層２２３に接する絶縁層２２５と、絶縁層２２５上に
設けられた保護絶縁層２２６とが形成されている。

図２に示すトランジスタ１１０１１は、上記の通り、半導体層として酸化物半導体層２
２３を具備する。酸化物半導体層２２３に用いる酸化物半導体としては、四元系金属酸化
物であるＩｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、三元系金属酸化物であるＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ
系、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ａｌ
−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、二元系金属酸化物であるＩｎ−Ｇａ−Ｏ
系、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｚｎ−Ｍｇ−Ｏ系、Ｓｎ
−Ｍｇ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｍｇ−Ｏ系、または単元系金属酸化物であるＩｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｏ
系、Ｚｎ−Ｏ系などを用いることができる。また、上記酸化物半導体にＳｉＯ_２を含んで
もよい。ここで、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体とは、少なくともＩｎと
ＧａとＺｎを含む酸化物であり、その組成比に特に制限はない。また、ＩｎとＧａとＺｎ
以外の元素を含んでもよい。また、酸化物半導体層２２３は、化学式ＩｎＭＯ_３（ＺｎＯ
）_ｍ（ｍ＞０）で表記される薄膜を用いることができる。ここで、Ｍは、Ｇａ、Ａｌ、Ｍ
ｎおよびＣｏから選ばれた一または複数の金属元素を示す。例えばＭとして、Ｇａ、Ｇａ
及びＡｌ、Ｇａ及びＭｎ、またはＧａ及びＣｏなどを選択することができる。

また、酸化物半導体としてＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系の材料を用いる場合、用いるターゲットの
組成比は、原子数比で、Ｉｎ：Ｚｎ＝５０：１〜１：２（モル数比に換算するとＩｎ_２Ｏ
_３：ＺｎＯ＝２５：１〜１：４）、好ましくはＩｎ：Ｚｎ＝２０：１〜１：１（モル数比
に換算するとＩｎ_２Ｏ_３：ＺｎＯ＝２：１〜１０：１）、さらに好ましくはＩｎ：Ｚｎ＝
１．５：１〜１５：１（モル数比に換算するとＩｎ_２Ｏ_３：ＺｎＯ＝３：４〜１５：２）
とする。例えば、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体の形成に用いるターゲットは、原子数比
がＩｎ：Ｚｎ：Ｏ＝Ｘ：Ｙ：Ｚのとき、Ｚ＞１．５Ｘ＋Ｙとする。

上述した酸化物半導体は、変動要因となる水素、水分、水酸基又は水素化物（水素化合
物ともいう）などの不純物を意図的に排除することで高純度化し、電気的にＩ型（真性）
化された酸化物半導体である。これにより、当該酸化物半導体を用いたトランジスタの電
気的特性変動を抑止することが可能となる。

よって酸化物半導体中の水素は少なければ少ないほどよい。また、高純度化された酸化
物半導体層中には水素や酸素欠損等に由来するキャリアが極めて少なく（ゼロに近い）、
キャリア密度は１×１０^１２／ｃｍ^３未満、好ましくは１×１０^１１／ｃｍ^３未満である
。即ち、酸化物半導体層の水素や酸素欠損等に由来するキャリア密度を限りなくゼロに近
くする。酸化物半導体層中に水素や酸素欠損等に由来するキャリアが極めて少ないため、
トランジスタがオフ状態のときのオフ電流を少なくすることができる。また、水素や酸素
欠損等に由来する不純物準位が少ないことにより、光照射、温度変化、バイアス印加等に
よる電気特性の変動及び劣化を少なくすることができる。なお、オフ電流は少なければ少
ないほど好ましい。上記酸化物半導体を半導体層として用いたトランジスタは、チャネル
幅（ｗ）１μｍあたりのオフ電流値が１００ｚＡ（ゼプトアンペア）以下、好ましくは１
０ｚＡ以下、更に好ましくは１ｚＡ以下である。さらに、ｐｎ接合がなく、ホットキャリ
ア劣化がないため、トランジスタの電気的特性がこれら要因の影響を受けない。

このように酸化物半導体層に含まれる水素を徹底的に除去することにより高純度化され
た酸化物半導体をチャネル形成領域に用いたトランジスタは、オフ電流を極めて小さくす
ることができる。つまり、トランジスタのオフ状態において、酸化物半導体層は絶縁体と
みなして回路設計を行うことができる。一方で、酸化物半導体層は、トランジスタのオン
状態においては、非晶質シリコンで形成される半導体層よりも高い電流供給能力を見込む
ことができる。

なお、基板２２０としては、例えば、バリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸
ガラスなどのガラス基板を用いることができる。

また、ゲート層２２１としては、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）
、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ネオ
ジム（Ｎｄ）、スカンジウム（Ｓｃ）から選ばれた元素、上述した元素を成分とする合金
、または上述した元素を成分とする窒化物を適用することができる。また、これらの材料
の積層構造を適用することもできる。

また、ゲート絶縁層２２２としては、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、酸化アルミニウム、酸化タンタルなどの絶縁体を適用することがで
きる。また、これらの材料の積層構造を適用することもできる。なお、酸化窒化シリコン
とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多いものであり、濃度範囲として酸素
が５５〜６５原子％、窒素が１〜２０原子％、シリコンが２５〜３５原子％、水素が０．
１〜１０原子％の範囲において、合計１００原子％となるように各元素を任意の濃度で含
むものをいう。また、窒化酸化シリコン膜とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有
量が多いものであり、濃度範囲として酸素が１５〜３０原子％、窒素が２０〜３５原子％
、Ｓｉが２５〜３５原子％、水素が１５〜２５原子％の範囲において、合計１００原子％
となるように各元素を任意の濃度で含むものをいう。

また、ソース層２２４ａ、ドレイン層２２４ｂとしては、アルミニウム（Ａｌ）、銅（
Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）
、クロム（Ｃｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、スカンジウム（Ｓｃ）から選ばれた元素、上述し
た元素を成分とする合金、または上述した元素を成分とする窒化物を適用することができ
る。また、これらの材料の積層構造を適用することもできる。

また、ソース層２２４ａ、ドレイン層２２４ｂ（これらと同じ層で形成される配線層を
含む）となる導電膜は導電性の金属酸化物で形成しても良い。導電性の金属酸化物として
は酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イ
ンジウム酸化スズ合金（Ｉｎ_２Ｏ_３―ＳｎＯ_２、ＩＴＯと略記する）、酸化インジウム酸
化亜鉛合金（Ｉｎ_２Ｏ_３―ＺｎＯ）またはこれらの金属酸化物材料に酸化シリコンを含ま
せたものを用いることができる。

また、絶縁層２２５としては、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、
または酸化窒化アルミニウムなどの絶縁体を適用することができる。また、これらの材料
の積層構造を適用することもできる。

また、保護絶縁層２２６としては、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化酸化シリコ
ン、窒化酸化アルミニウムなどの絶縁体を適用することができる。また、これらの材料の
積層構造を適用することもできる。

また、保護絶縁層２２６上にトランジスタ起因の表面凹凸を低減するために平坦化絶縁
膜を形成してもよい。平坦化絶縁膜としては、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテ
ン等の有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ
−ｋ材料）等を用いることができる。なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層
させることで、平坦化絶縁膜を形成してもよい。

＜トランジスタのオフ電流について＞
次いで、高純度化された酸化物半導体層を具備するトランジスタのオフ電流を求めた結
果について説明する。

まず、高純度化された酸化物半導体層を具備するトランジスタのオフ電流が十分に小さ
いことを考慮して、チャネル幅Ｗが１ｍと十分に大きいトランジスタを用意してオフ電流
の測定を行った。チャネル幅Ｗが１ｍのトランジスタのオフ電流を測定した結果を図３に
示す。図３において、横軸はゲート電圧ＶＧ、縦軸はドレイン電流ＩＤである。ドレイン
電圧ＶＤが＋１Ｖまたは＋１０Ｖの場合、ゲート電圧ＶＧが−５Ｖから−２０Ｖの範囲で
は、トランジスタのオフ電流は、検出限界である１×１０^−１２Ａ以下であることがわか
った。また、トランジスタのオフ電流（ここでは、チャネル幅１μｍあたりの値）は１ａ
Ａ／μｍ（１×１０^−１８Ａ／μｍ）以下となることがわかった。

次に、高純度化された酸化物半導体層を具備するトランジスタのオフ電流をさらに正確
に求めた結果について説明する。上述したように、高純度化された酸化物半導体層を具備
するトランジスタのオフ電流は、測定器の検出限界である１×１０^−１２Ａ以下であるこ
とがわかった。そこで、特性評価用素子を作製し、より正確なオフ電流の値（上記測定に
おける測定器の検出限界以下の値）を求めた結果について説明する。

はじめに、電流測定方法に用いた特性評価用素子について、図４を参照して説明する。

図４に示す特性評価用素子は、測定系１８００が３つ並列に接続されている。測定系１
８００は、容量素子１８０２、トランジスタ１８０４、トランジスタ１８０５、トランジ
スタ１８０６、トランジスタ１８０８を有する。トランジスタ１８０４、トランジスタ１
８０８には、高純度化された酸化物半導体層を具備するトランジスタを適用した。

測定系１８００において、トランジスタ１８０４のソース及びドレインの一方と、容量
素子１８０２の一方の端子と、トランジスタ１８０５のソース及びドレインの一方は、電
源（Ｖ２を与える電源）に接続されている。また、トランジスタ１８０４のソース及びド
レインの他方と、トランジスタ１８０８のソース及びドレインの一方と、容量素子１８０
２の他方の端子と、トランジスタ１８０５のゲートとは、電気的に接続されている。また
、トランジスタ１８０８のソース及びドレインの他方と、トランジスタ１８０６のソース
及びドレインの一方と、トランジスタ１８０６のゲートとは、電源（Ｖ１を与える電源）
に電気的に接続されている。また、トランジスタ１８０５のソース及びドレインの他方と
、トランジスタ１８０６のソース及びドレインの他方とは、出力端子に電気的に接続され
ている。

なお、トランジスタ１８０４のゲートには、トランジスタ１８０４のオン状態と、オフ
状態を制御する電位Ｖｅｘｔ＿ｂ２が供給され、トランジスタ１８０８のゲートには、ト
ランジスタ１８０８のオン状態と、オフ状態を制御する電位Ｖｅｘｔ＿ｂ１が供給される
。また、出力端子からは電位Ｖｏｕｔが出力される。

次に、上記の特性評価用素子を用いた電流測定方法について図５を用いて説明する。測
定は、初期期間と測定期間という２つの期間を経てなされる。

まず、初期期間では、ノードＡ（つまり、トランジスタ１８０８のソース及びドレイン
の一方、容量素子１８０２の他方の端子、及びトランジスタ１８０５のゲートに電気的に
接続されるノード）を高電位とする。そのために、Ｖ１の電位を高電位（ＶＤＤ）、Ｖ２
の電位を低電位（ＶＳＳ）とする。

そして、Ｖｅｘｔ＿ｂ２を、トランジスタ１８０４がオン状態となるような電位（高電
位）とする。これによって、ノードＡの電位はＶ２すなわち低電位（ＶＳＳ）となる。な
お、ノードＡに低電位（ＶＳＳ）を与えるのは必須ではない。その後、Ｖｅｘｔ＿ｂ２を
、トランジスタ１８０４がオフ状態となるような電位（低電位）として、トランジスタ１
８０４をオフ状態とする。そして、次に、Ｖｅｘｔ＿ｂ１を、トランジスタ１８０８がオ
ン状態となるような電位（高電位）とする。これによって、ノードＡの電位はＶ１、すな
わち高電位（ＶＤＤ）となる。その後、Ｖｅｘｔ＿ｂ１を、トランジスタ１８０８がオフ
状態となるような電位とする。これによって、ノードＡは高電位となったままフローティ
ング状態となり、初期期間が終了する。

その後の測定期間においては、電位Ｖ１及び電位Ｖ２を、ノードＡに電荷が流れ込む、
またはノードＡから電荷が流れ出すような電位とする。ここでは、電位Ｖ１及び電位Ｖ２
をともに低電位とする。ただし、出力電位Ｖｏｕｔを測定するタイミングにおいては、出
力回路を動作させる必要が生じるため、一時的にＶ１を高電位とする。なお、Ｖ１を高電
位とする期間は、測定に影響を与えない程度の短期間とする。

測定期間においては、トランジスタ１８０４およびトランジスタ１８０８のオフ電流に
より、ノードＡからＶ１が与えられる配線あるいはＶ２が与えられる配線に電荷が移動す
る。すなわち、時間の経過と共にノードＡに保持される電荷量が変動し、これに従ってノ
ードＡの電位が変動する。これは、トランジスタ１８０５のゲートの電位が変動すること
を意味する。

電荷の測定は、定期的かつ一時的にＶｅｘｔ＿ｂ１の電位を、高電位として、Ｖｏｕｔ
の電位を測定することによりおこなわれる。トランジスタ１８０５及びトランジスタ１８
０６で構成される回路はインバータである。もし、ノードＡが高電位であれば、Ｖｏｕｔ
は低電位となり、ノードＡが低電位であれば、Ｖｏｕｔは高電位となる。当初、高電位で
あったノードＡも電荷の減少により、徐々に電位が低下する。その結果、Ｖｏｕｔの電位
も変動する。インバータの増幅作用により、ノードＡの電位の変動は増幅されてＶｏｕｔ
が与えられる配線に出力される。

得られた出力電位Ｖｏｕｔから、オフ電流を算出する方法について、以下に説明する。

オフ電流の算出に先だって、ノードＡの電位Ｖ_Ａと、出力電位Ｖｏｕｔとの関係を求め
ておく。これにより、出力電位ＶｏｕｔからノードＡの電位Ｖ_Ａを求めることができる。
上述の関係から、ノードＡの電位Ｖ_Ａは、出力電位Ｖｏｕｔの関数として次式のように表
すことができる。

また、ノードＡの電荷Ｑ_Ａは、ノードＡの電位Ｖ_Ａ、ノードＡに接続される容量Ｃ_Ａ、
定数（ｃｏｎｓｔ）を用いて、次式のように表される。ここで、ノードＡに接続される容
量Ｃ_Ａは、容量素子１８０２の容量と他の容量の和である。

ノードＡでの電流Ｉ_Ａは、ノードＡに接続される容量に流れ込む電荷（またはノードＡ
に接続される容量から流れ出す電荷）の時間微分であるから、ノードＡでの電流Ｉ_Ａは次
式のように表される。

このように、ノードＡに接続される容量Ｃ_Ａと、出力端子の出力電位Ｖｏｕｔから、ノ
ードＡの電流Ｉ_Ａを求めることができる。

以上に示す方法により、オフ状態においてトランジスタのソースとドレイン間を流れる
オフ電流を測定することができる。

ここでは、チャネル長Ｌ＝１０μｍ、チャネル幅Ｗ＝５０μｍの、高純度化された酸化
物半導体層を具備するトランジスタ１８０４、高純度化された酸化物半導体層を具備する
トランジスタ１８０８を作製した。また、並列された各測定系１８００において、容量素
子１８０２の各容量値を、１００ｆＦ、１ｐＦ、３ｐＦとした。

なお、上述した測定では、ＶＤＤ＝５Ｖ、ＶＳＳ＝０Ｖとした。また、測定期間におい
ては、電位Ｖ１を原則としてＶＳＳとし、１０〜３００ｓｅｃごとに、１００ｍｓｅｃの
期間だけＶＤＤとしてＶｏｕｔを測定した。また、素子に流れる電流Ｉの算出に用いられ
るΔｔは、約３００００ｓｅｃとした。

図６に、上記電流測定に掛かる経過時間Ｔｉｍｅと、出力電位Ｖｏｕｔとの関係を示す
。図６より、時間の経過にしたがって、電位が変化している様子が確認できる。

図７には、上記電流測定によって算出された室温（２５℃）におけるオフ電流を示す。
なお、図７は、トランジスタ１８０４又はトランジスタ１８０８のソース−ドレイン電圧
Ｖと、オフ電流Ｉとの関係を表すものである。図７から、ソース−ドレイン電圧が４Ｖの
条件において、オフ電流は約４０ｚＡ／μｍであることが分かった。また、ソース−ドレ
イン電圧が３．１Ｖの条件において、オフ電流は１０ｚＡ／μｍ以下であることが分かっ
た。なお、１ｚＡは１０^−２１Ａを表す。

さらに、上記電流測定によって算出された８５℃の温度環境下におけるオフ電流につい
て図８に示す。図８は、８５℃の温度環境下におけるトランジスタ１８０４又はトランジ
スタ１８０８のソース−ドレイン電圧Ｖと、オフ電流Ｉとの関係を表すものである。図８
から、ソース−ドレイン電圧が３．１Ｖの条件において、オフ電流は１００ｚＡ／μｍ以
下であることが分かった。

以上により、高純度化された酸化物半導体層を具備するトランジスタでは、オフ電流が
十分に小さくなることが確認された。

＜バックライト１２の構成例＞
図９は、面発光を行うバックライト１２の構成例を示す図である。図９に示すバックラ
イト１２は、基板１２０と、基板１２０上に設けられた電極層１２１と、電極層１２１上
に設けられた有機物層１２２と、有機物層１２２上に設けられた中間層１２３と、中間層
１２３上に設けられた有機物層１２４と、有機物層１２４上に設けられた電極層１２５と
を有する。なお、電極層１２１及び電極層１２５の電位は、制御回路１３によって制御さ
れる。そして、該制御回路１３によって、電極層１２１及び電極層１２５に電圧を印加す
ることでバックライト１２において発光が行われる。すなわち、図９に示すバックライト
１２は、電圧が印加されることによって発光する有機物を発光体として利用したバックラ
イトである（いわゆる、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）を利用したバックライト
である）。

なお、図９に示すバックライト１２は、電圧の印加によって図１０に示す発光スペクト
ルを有する光を発光することが可能である。図１０に示すように、図９に示したバックラ
イト１２が発光する光の発光スペクトルは、２つのピークを有する。具体的には、当該発
光スペクトルは、青色（Ｂ）の波長領域（４００ｎｍ以上４８０ｎｍ未満）及び黄色（Ｙ
）の波長領域（５６０ｎｍ以上５８０ｎｍ未満）にピークを有し且つ黄色（Ｙ）の波長領
域のピークの方が青色（Ｂ）の波長領域のピークよりも高い。これらのピークは、それぞ
れ異なる有機物層の発光に起因している。すなわち、有機物層１２２に電圧が印加される
ことによって当該２つのピークの一方に対応する発光スペクトルを有する光を発光し、且
つ有機物層１２４に電圧が印加されることによって当該２つのピークの他方に対応する発
光スペクトルを有する光を発光する。これにより、図９に示すバックライト１２が、図１
０に示す発光スペクトルを有する光を発光することが可能になる。なお、青色（Ｂ）と黄
色（Ｙ）は補色の関係になり、図１０に示す発光スペクトルを有する光は白色光である。

なお、白色光を形成するための光の組み合わせは、複数存在する。例えば、青緑色を呈
する光と赤色を呈する光を混色すること、又は淡青（スカイブルー）色を呈する光と朱色
を呈する光を混色することなどによって白色光を形成することが可能である。ただし、青
色（Ｂ）を呈する光と、該青色（Ｂ）を呈する光よりも発光強度の高い黄色（Ｙ）を呈す
る光とを混色して白色光を形成する場合、電力効率を高めること（消費電極を低減するこ
と）が可能であり好ましい。なぜなら、人の目は、波長が５５５ｎｍの光に対する視感度
が最も高く、且つ波長が５５５ｎｍから離れるに従って光の視感度が低下する。すなわち
、光子数が同じ場合、５５５ｎｍの波長を有する光が最も強い光として人に視認される。
そのため、波長が５５５ｎｍに近い黄色（Ｙ）を呈する光を白色光の形成に用いることで
、効率よく視感度の高い白色光を形成することが可能である。

なお、上述した液晶表示装置においては、上記白色光が赤色（Ｒ）を呈する波長領域の
光のみを透過するカラーフィルター、緑色（Ｇ）を呈する波長領域の光のみを透過するカ
ラーフィルター、又は青色（Ｂ）を呈する波長領域の光のみを透過するカラーフィルター
を透過する。そのため、当該バックライトが発する光が、赤色（Ｒ）を呈する波長、緑色
（Ｇ）を呈する波長、及び青色（Ｂ）を呈する波長の光を含む光であることが必要とされ
る。ここで、図９に示すバックライトが発する白色光は、有機ＥＬを利用して形成される
。一般に、有機ＥＬを利用して形成される光の発光スペクトルは、ブロードなピークを示
す。そのため、有機ＥＬを利用して形成される黄色（Ｙ）を呈する波長領域の光が、緑色
（Ｇ）を呈する波長領域の光及び赤色（Ｒ）を呈する波長領域の光を含む。これにより、
図９に示すバックライトは、上述した液晶表示装置におけるバックライトとして適用する
ことが可能である。

以下では、図９に示すバックライト１２の各構成要素に適用可能な材料について列挙す
る。なお、以下では、電極層１２１が陽極、有機物層１２２が黄色（Ｙ）を呈する波長領
域の光を発光することが可能な有機物、有機物層１２４が青色（Ｂ）を呈する波長領域の
光を発光することが可能な有機物、電極層１２５が陰極として説明するが、これらの構成
要素は適宜入れ替えることが可能である。

基板１２０は、支持体として用いられる。基板１２０としては、例えばガラス、または
プラスチックなどを用いることができる。なお、電極層１２１、１２５、有機物層１２２
、１２５、及び中間層１２３の作製工程において支持体として機能するものであれば、こ
れら以外のものでもよい。

電極層１２１、１２５には、様々な金属、合金、その他の導電性材料、およびこれらの
混合物などを用いることができる。例えば、仕事関数の大きい材料である、酸化インジウ
ム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素または酸化珪素を含
有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ
Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（Ｉ
ＷＺＯ）等の導電性を有する金属酸化物膜を用いることができる。これらの金属酸化物膜
は、スパッタリング法により形成することができる。または、ゾル−ゲル法などを用いて
形成することができる。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）は、酸化インジウ
ムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により
形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム
（ＩＷＺＯ）は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛
を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することが
できる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、
クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パ
ラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等を用いることがで
きる。また、仕事関数の小さい材料である、元素周期表の第１族または第２族に属する元
素、すなわちリチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、マグネシウム（Ｍ
ｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、またはこれ
らを含む合金（マグネシウムと銀の合金、アルミニウムとリチウムの合金）を用いること
ができる。また、ユーロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属、また
はこれらを含む合金等を用いることができる。また、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）
、アルミニウムを含む合金（ＡｌＳｉ）等を用いることができる。アルカリ金属、アルカ
リ土類金属、またはこれらを含む合金の膜は、真空蒸着法を用いて形成することができる
。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む合金の膜はスパッタリング法により
形成することも可能である。また、これらの電極は、単層膜に限らず、積層膜で形成する
こともできる。

なお、キャリアの注入障壁を考慮すると、陽極として機能する電極層１２１は、仕事関
数の大きい材料を用いることが好ましい。また、陰極として機能する電極層１２５は、仕
事関数の小さい材料を用いることが好ましい。

有機物層１２２は、黄色（Ｙ）の波長領域にピークを有する発光性の物質を有している
。黄色（Ｙ）の波長領域にピークを有する発光性の物質として、ルブレン、（２−｛２−
［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリ
デン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、｛２−メチル−６−［２−（２，３，６
，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−
４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、ビス［２−（２
−チエニル）ピリジナト］イリジウムアセチルアセトナート（Ｉｒ（ｔｈｐ）_２（ａｃａ
ｃ））、ビス（２−フェニルキノリナト）イリジウムアセチルアセトナート（Ｉｒ（ｐｑ
）_２（ａｃａｃ））、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩ
Ｉ）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）_３）、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ^２’）イ
リジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）_２（ａｃａｃ））、（ア
セチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）−５−メチルピラジナ
ト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ａｃａｃ））、（アセ
チルアセトナト）ビス｛２−（４−メトキシフェニル）−３，５−ジメチルピラジナト｝
イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｍｏｐｐｒ）_２（ａｃａｃ））、（アセチルア
セトナト）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（
略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（５−イ
ソプロピル−３−メチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ
（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）_２（ａｃａｃ））などを用いることができる。また、黄色（Ｙ）の
波長領域にピークを有する発光性の物質としては、Ｉｒ（ｔｈｐ）_２（ａｃａｃ）、Ｉｒ
（ｐｑ）_２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｑ）_３、Ｉｒ（ｂｔ）_２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（Ｆｄｐ
ｐｒ−Ｍｅ）_２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｄｍｍｏｐｐｒ）_２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｐｒ
−Ｍｅ）_２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）_２（ａｃａｃ）のような燐光性化合
物が好ましい。燐光性化合物を用いることにより、蛍光性化合物を用いた場合と比べて電
力効率を３〜４倍高めることができる。なお、黄色（Ｙ）の燐光性化合物を用いた素子は
、青色（Ｂ）の燐光性化合物を用いた素子に比べ、長寿命が得やすい。特に、Ｉｒ（Ｆｄ
ｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｄｍｍｏｐｐｒ）_２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｐ
ｒ−Ｍｅ）_２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）_２（ａｃａｃ）のようなピラジン
誘導体を配位子とする有機金属錯体が、高効率であるため好ましい。また、これらの発光
性の物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させることにより、発光層を構
成しても良い。この場合のホスト材料としては、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）
−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）や４−（９Ｈ−カルバゾール−９−
イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡ
ＰＡ）などの芳香族アミン化合物や、２−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェ
ニル］−３−フェニルキノキサリン（略称：Ｃｚ１ＰＱ）、２−［４−（３，６−ジフェ
ニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−３−フェニルキノキサリン（略称：
Ｃｚ１ＰＱ−ＩＩＩ）、２−［４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イ
ル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、２
−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン
（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）のような複素環化合物が好適である。また、ポリ（
２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン）等のポリマーを用いても良い。

中間層１２３は、有機物層１２２に対して電子を注入する機能を有し、且つ有機物層１
２４に対して正孔を注入する機能を有する。したがって、中間層１２３は、少なくとも正
孔を注入する機能を有する層と電子を注入する機能を有する層とを積層した積層膜を用い
ることができる。また、中間層１２３は、有機物層１２２、１２４の内部に位置する層で
あるため、光の取り出し効率の点から、透光性を有する材料を用いることが好ましい。ま
た、中間層１２３のうちの一部は、電極層１２１、１２５に用いる材料と同じ材料を用い
て形成すること、または、電極層１２１、１２５よりも導電率の低い材料を用いて形成す
ることが可能である。中間層１２３のうち電子を注入する機能を有する層として、例えば
、酸化リチウム、フッ化リチウム、炭酸セシウム、または、電子輸送性の高い物質に、ド
ナー性物質を添加した材料を用いることができる。

電子輸送性の高い物質としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（
略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍ
ｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ
_２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム
（略称：ＢＡｌｑ）などのキノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を
用いることができる。また、この他に、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオ
キサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）_２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）
ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）_２）などのオキサゾール系、チアゾール
系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。また、金属錯体以外にも、２−（
４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジア
ゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，
３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフ
ェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリ
アゾール（略称：ＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロ
イン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。ここに挙げた物質は、主に１０^−６ｃ
ｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い
物質であれば、上記以外の物質を用いることも可能である。

電子輸送性の高い物質に、ドナー性物質を添加することにより、電子注入性を高くする
ことができる。そのため、バックライトの駆動電圧を低減することができる。ドナー性物
質としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表に
おける第１３族に属する金属またはその酸化物またはその炭酸塩を用いることができる。
具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム
（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）、酸化リチウム、炭酸セシウム
などを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物をドナー
性物質として用いてもよい。

また、中間層１２３のうち正孔を注入する機能を有する層として、例えば、酸化モリブ
デン、酸化バナジウム、酸化レニウム、酸化ルテニウム等を用いること、または、正孔輸
送性の高い物質に、アクセプター物質を添加した材料を用いることができる。また、アク
セプター物質からなる層を用いても良い。

正孔輸送性の高い物質としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ
−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル
）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：Ｔ
ＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（
略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フ
ェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（ス
ピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−１，１’−ビフェ
ニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに挙げ
た物質は、主に１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子
よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を用いても構わない。また、上
述のホスト材料を用いてもよい。

正孔輸送性の高い物質に、アクセプター性物質を添加することにより、正孔注入性を高
くすることができる。そのため、発光素子の駆動電圧を低減することができる。アクセプ
ター性物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロ
キノジメタン（略称：Ｆ_４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を用いることができる。また、遷
移金属酸化物を用いることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する
金属の酸化物を用いることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タ
ンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウム
は電子受容性が高いため好ましい。特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿
性が低く、扱いやすいため好ましい。

また、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を添加した構成および電子輸送性の
高い物質にドナー性物質を添加した構成のいずれか一方または両方の構成を用いることに
より、中間層１２３を厚膜化しても、駆動電圧の上昇を抑制することができる。よって、
中間層１２３を厚膜化することにより、微小な異物や衝撃等によるショートを防止するこ
とができ、信頼性の高いバックライトを得ることができる。

なお、中間層において、正孔を注入する機能を有する層と電子を注入する機能を有する
層との間に、必要に応じて他の層を導入しても良い。例えば、ＩＴＯのような導電層や電
子リレー層を設けても良い。電子リレー層は、正孔を注入する機能を有する層と電子を注
入する機能を有する層との間で生じる電圧のロスを低減する機能を有する。具体的には、
ＬＵＭＯ準位がおよそ−５．０ｅＶ以上である材料を用いるのが好ましく、−５．０ｅＶ
以上−３．０ｅＶ以下である材料を用いるのがより好ましい。例えば、３，４，９，１０
−ペリレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＰＴＣＤＡ）、３，４，９，１０−ペリレ
ンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾール（略称：ＰＴＣＢＩ）などを用いるこ
とができる。

有機物層１２４は、青色（Ｂ）の波長領域にピークを有する発光性の物質を有している
。青色（Ｂ）の波長領域にピークを有する発光性の物質として、ペリレン、２，５，８，
１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）などを用いることができる
。また、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）
などのスチリルアリーレン誘導体や、９，１０−ジフェニルアントラセン、９，１０−ジ
（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ビス（２−ナフチル）−２
−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）などのアントラセン誘導体を
用いることができる。また、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）等のポリマーを用い
ることができる。また、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニ
ル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）や、
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル
）スチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｓ）などのスチリルアミン誘導体を
用いることができる。また、Ｎ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−
９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６
ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル
）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−ピレン−１，６−ジ
アミン（略称：１，６ｔＢｕ−ＦＬＰＡＰｒｎ）のようなピレンジアミン誘導体を用いる
ことができる。また、青色の波長領域にピークを有する発光性の物質としては、蛍光性化
合物を用いることが好ましい。青色（Ｂ）の発光性の物質として蛍光性化合物を用いるこ
とにより、青色（Ｂ）の発光性の物質として燐光性化合物を用いた場合と比べて長寿命の
発光素子を得ることができる。特に１，６ＦＬＰＡＰｒｎ、１，６ｔＢｕ−ＦＬＰＡＰｒ
ｎのようなピレンジアミン誘導体は、４６０ｎｍ付近にピークを有している上に、極めて
高い量子収率が得られ、長寿命であるため好ましい。また、これらの発光性の物質（ゲス
ト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させることにより、発光層を構成しても良い。
この場合のホスト材料としては、アントラセン誘導体が好ましく、９，１０−ビス（２−
ナフチル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９−［４−
（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ
）、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−
カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）などが好適である。特に、ＣｚＰＡやＰＣｚＰＡは電
気化学的に安定であるため好ましい。

＜制御回路１３の構成例＞
図１１は、制御回路１３の構成例を示す図である。図１１に示す制御回路１３は、信号
生成回路１３０と、記憶回路１３１と、比較回路１３２と、選択回路１３３と、出力制御
回路１３４とを有する。

信号生成回路１３０は、表示パネル１１を動作させ、画素部に画像を形成するための信
号、及びバックライト１２を発光させるための駆動電圧を生成する回路である。なお、前
者は、画素部にマトリクス状に配設された複数の画素に対して入力される画像信号（Ｄａ
ｔａ）、走査線駆動回路１１１又は信号線駆動回路１１２の動作を制御する信号（例えば
、スタートパルス信号（ＳＰ）、クロック信号（ＣＫ）など）、並びに駆動回路用の電源
電圧である高電源電位（Ｖｄｄ）及び低電源電位（Ｖｓｓ）などを指す。なお、図１１に
示す制御回路１３においては、信号生成回路１３０は、記憶回路１３１に対して画像信号
（Ｄａｔａ）を出力し、出力制御回路１３４に対して表示パネル１１（走査線駆動回路１
１１及び信号線駆動回路１１２）の動作を制御する信号及びバックライト１２を発光させ
るための駆動電圧を出力する。また、信号生成回路１３０から記憶回路１３１に対して出
力される画像信号（Ｄａｔａ）がアナログ信号である場合には、Ａ／Ｄコンバータなどを
介して、当該画像信号（Ｄａｔａ）をデジタル信号に変換することもできる。

記憶回路１３１は、画素部において、第１の画像を形成するための画像信号乃至第ｎの
画像（ｎは、２以上の自然数）を形成するための画像信号を記憶するための複数のメモリ
１３１０を有する。なお、メモリ１３１０は、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ
Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓ
ｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶素子を用いて構成すればよい。また、メモリ１３１０は、
画素部において形成される画像毎に画像信号を記憶する構成であればよく、メモリ１３１
０の数は、特定の数に限定されない。加えて、複数のメモリ１３１０が記憶する画像信号
は、比較回路１３２及び選択回路１３３により選択的に読み出される。

比較回路１３２は、記憶回路１３１に記憶された第ｋの画像（ｋは、１以上ｎ未満の自
然数）を形成するための画像信号及び第（ｋ＋１）の画像を形成するための画像信号を選
択的に読み出して、当該画像信号の比較を行い、差分を検出する回路である。なお、第ｋ
の画像及び第（ｋ＋１）の画像は、画素部において連続して表示される画像である。比較
回路１３２での画像信号の比較により、差分が検出された場合、当該画像信号によって形
成される２枚の画像は動画であると判断される。一方、比較回路１３２での画像信号の比
較により、差分が検出されない場合、当該画像信号によって形成される２枚の画像は静止
画であると判断される。すなわち、比較回路１３２は、差分の検出によって連続して表示
される画像を形成するための画像信号が、動画を表示するための画像信号であるか、静止
画を表示するための画像信号であるかを判断する回路である。なお、比較回路１３２は、
当該差分が一定のレベルを超えたときに、差分を検出したと判断されるように設定しても
よい。

選択回路１３３は、比較回路１３２で検出された差分を基に、表示パネル１１への画像
信号の出力を選択する回路である。具体的には、選択回路１３３は、比較回路１３２で、
差分が検出された画像を形成するための画像信号は出力し、差分が検出されない画像を形
成するための画像信号は出力しない回路である。

出力制御回路１３４は、スタートパルス信号（ＳＰ）、クロック信号（ＣＫ）、高電源
電位（Ｖｄｄ）、及び低電源電位（Ｖｓｓ）などの制御信号の表示パネル１１（走査線駆
動回路１１１及び信号線駆動回路１１２）への供給を制御する回路である。具体的には、
比較回路１３２により動画と判断された場合（連続して表示される画像に差分が検出され
た場合）には、選択回路１３３から供給された画像信号（Ｄａｔａ）を信号線駆動回路１
１２に出力するとともに、表示パネル１１（走査線駆動回路１１１及び信号線駆動回路１
１２）に対して、制御信号（スタートパルス信号（ＳＰ）、クロック信号（ＣＫ）、高電
源電位（Ｖｄｄ）、及び低電源電位（Ｖｓｓ）など）を供給する。一方、比較回路１３２
により静止画と判断された場合（連続して表示される画像に差分が検出されない場合）に
は、選択回路１３３から画像信号（Ｄａｔａ）が供給されないとともに、表示パネル１１
（走査線駆動回路１１１及び信号線駆動回路１１２）に対して、制御信号（スタートパル
ス信号（ＳＰ）、クロック信号（ＣＫ）、高電源電位（Ｖｄｄ）、及び低電源電位（Ｖｓ
ｓ）など）を供給しない。すなわち、比較回路１３２により静止画と判断された場合（連
続して表示される画像に差分が検出されない場合）には、表示パネル１１（走査線駆動回
路１１１及び信号線駆動回路１１２）の動作を完全に停止させる。また、出力制御回路１
３４は、表示パネル１１に対して信号などを供給するか否かに関わらず、バックライト１
２に対してバックライト１２を発光させるための駆動電圧の供給を行う。

また、上述した出力制御回路１３４において、静止画と判断される期間が短い場合には
、高電源電位（Ｖｄｄ）及び低電源電位（Ｖｓｓ）を供給し続ける構成とすることもでき
る。なお、高電源電位（Ｖｄｄ）及び低電源電位（Ｖｓｓ）が供給されるとは、ある配線
の電位が高電源電位（Ｖｄｄ）又は低電源電位（Ｖｓｓ）に固定されることである。すな
わち、ある電位状態にある当該配線が、高電源電位（Ｖｄｄ）又は低電源電位（Ｖｓｓ）
に変化することになる。当該電位の変化には電力消費が伴う。そのため、頻繁に高電源電
位（Ｖｄｄ）及び低電源電位（Ｖｓｓ）の供給の停止及び再供給を行うことで、結果的に
、消費電力が増大する可能性がある。そのような場合には、高電源電位（Ｖｄｄ）及び低
電源電位（Ｖｓｓ）を供給し続ける構成とすることが好ましい。なお、上述した説明にお
いて、信号を「供給しない」とは、当該信号を供給する配線において所定の電位とは異な
る電位が供給される、又は当該配線が浮遊状態になることを指すこととする。

なお、上述した制御回路１３において、静止画と判断される期間が長い場合には、画素
部において表示されている画像を書き換えるため（リフレッシュを行うため）に、表示パ
ネル１１に対して再度信号などを供給する構成とすることもできる。すなわち、画素部に
おいて静止画を表示する期間が設定した期間を超過した際に、画素部において当該静止画
を表示させるための画像信号などを再度表示パネル１１に対して供給する構成とすること
もできる。

＜本明細書で開示される液晶表示装置について＞
本明細書で開示される液晶表示装置は、表示パネルにおいて表示される画像に応じて、
該表示パネルの動作を制御することが可能である。具体的には、当該表示パネルに配設さ
れた画素に対する画像信号の入力などを制御することが可能である。例えば、画素に対す
る画像信号の入力頻度を低減することで、当該液晶表示装置の消費電力を低減することが
可能である。ここで、画素に対する画像信号の入力頻度を低減するということは、当該画
素内に画像信号を保持したまま、画像信号の入力を制御するトランジスタがオフ状態を維
持する期間が長期化するということである。そのため、従来の液晶表示装置においては、
当該トランジスタのオフ電流が画素の表示に対して与える影響が顕在化する。具体的には
、液晶素子に印加される電圧が低下し、当該液晶素子を有する画素の表示の劣化（変化）
が顕在化する。なお、当該トランジスタのオフ電流は、トランジスタの動作温度の上昇に
伴い増加する。そのため、発光に発熱を伴うバックライトを備える透過型の従来の液晶表
示装置においては、消費電力と表示品質の間に強いトレードオフの関係が存在することに
なる。

これに対して、本明細書で開示される液晶表示装置は、バックライトとして面発光を行
う光源を適用する。当該光源は、発光を面状に行う光源であるため発光面積が広い。その
ため、当該バックライトでは、放熱を効率よく行うことができる。すなわち、当該バック
ライトは、発光時における温度上昇が抑制されたバックライトである。これに付随して、
当該液晶表示装置においては、各画素に設けられるトランジスタの動作温度の上昇を抑制
することが可能である。そのため、当該液晶表示装置においては、当該トランジスタのオ
フ電流の増加を抑制することが可能である。

さらに、上述した液晶表示装置は、各画素に設けられるトランジスタとして酸化物半導
体層によってチャネル形成領域が構成されるトランジスタを適用する。当該酸化物半導体
層は、高純度化されることで、導電型が限りなく真性型に近づく。そのため、当該酸化物
半導体層では、熱励起に起因するキャリアの発生を抑制することができる。その結果、当
該酸化物半導体層によってチャネル形成領域が構成されたトランジスタの動作温度の上昇
に伴うオフ電流の増加を低減することができる。すなわち、当該トランジスタは、動作温
度の上昇に伴うオフ電流値の増加が著しく小さいトランジスタである。そのため、当該液
晶表示装置においては、バックライトの発光に伴い当該トランジスタの動作温度が上昇す
る場合であっても、表示品質の低下を抑制することが可能である。

上述したように本発明の一態様の液晶表示装置は、バックライトとして放熱性に優れる
光源を適用する。これにより、画素に対して長期間に渡って画像信号の入力が行われない
場合であっても、当該画素において画像信号を保持することが可能になる。すなわち、消
費電力の低減と表示品質の低下の抑制を両立することが可能になる。

＜変形例＞
上述した構成を有する液晶表示装置は、本発明の一態様であり、当該液晶表示装置と異
なる点を有する液晶表示装置も本発明には含まれる。

＜表示パネルの変形例＞
例えば、上述した液晶表示装置においては、表示パネルの画素部においてマトリクス状
に配設された複数の画素の各々に、特定色を呈する波長の光のみを透過するカラーフィル
ターが設けられる構成（図１（Ａ）参照）について示したが、当該複数の画素の一部にカ
ラーフィルターを設けない構成とすることが可能である。すなわち、上述した液晶表示装
置においては、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の３色を用いて表示を行う構成
について示したが、当該液晶表示装置が赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、及び白色
（Ｗ）の４色を用いて表示を行う構成とすることが可能である。この場合、液晶表示装置
における白色表示に際のカラーフィルターによる光の減衰が生じないため、輝度を向上さ
せること又は消費電力を低減することが可能である。

また、上述した液晶表示装置においては、各画素に設けられるトランジスタ１１０１１
として、チャネルエッチ型と呼ばれるボトムゲート構造のトランジスタを適用する構成（
図２参照）について示したが、トランジスタの構成は、当該構成に限定されない。例えば
、図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示すトランジスタを適用することが可能である。

図１２（Ａ）に示すトランジスタ５１０は、チャネル保護型（チャネルストップ型とも
いう）と呼ばれるボトムゲート構造の一つである。

トランジスタ５１０は、絶縁表面を有する基板２２０上に、ゲート層２２１、ゲート絶
縁層２２２、酸化物半導体層２２３、酸化物半導体層２２３のチャネル形成領域を覆うチ
ャネル保護層として機能する絶縁層５１１、ソース層２２４ａ、及びドレイン層２２４ｂ
を含む。また、ソース層２２４ａ、ドレイン層２２４ｂ、及び絶縁層５１１を覆う保護絶
縁層２２６が形成されている。

なお、絶縁層５１１としては、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、酸化アルミニウム、酸化タンタルなどの絶縁体を適用することができる。
また、これらの材料の積層構造を適用することもできる。

図１２（Ｂ）示すトランジスタ５２０はボトムゲート型のトランジスタであり、絶縁表
面を有する基板である基板２２０上に、ゲート層２２１、ゲート絶縁層２２２、ソース層
２２４ａ、ドレイン層２２４ｂ、及び酸化物半導体層２２３を含む。また、ソース層２２
４ａ及びドレイン層２２４ｂを覆い、酸化物半導体層２２３に接する絶縁層２２５が設け
られている。絶縁層２２５上にはさらに保護絶縁層２２６が形成されている。

トランジスタ５２０においては、ゲート絶縁層２２２は基板２２０及びゲート層２２１
上に接して設けられ、ゲート絶縁層２２２上にソース層２２４ａ、ドレイン層２２４ｂが
接して設けられている。そして、ゲート絶縁層２２２、及びソース層２２４ａ、ドレイン
層２２４ｂ上に酸化物半導体層２２３が設けられている。

図１２（Ｃ）に示すトランジスタ５３０は、トップゲート構造のトランジスタの一つで
ある。トランジスタ５３０は、絶縁表面を有する基板２２０上に、絶縁層５３１、酸化物
半導体層２２３、ソース層２２４ａ、及びドレイン層２２４ｂ、ゲート絶縁層２２２、ゲ
ート層２２１を含み、ソース層２２４ａ、ドレイン層２２４ｂにそれぞれ配線層５３２ａ
、配線層５３２ｂが接して設けられ電気的に接続している。

なお、絶縁層５３１としては、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、酸化アルミニウム、酸化タンタルなどの絶縁体を適用することができる。
また、これらの材料の積層構造を適用することもできる。

また、配線層５３２ａ、配線層５３２ｂとしては、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）
、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロ
ム（Ｃｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、スカンジウム（Ｓｃ）から選ばれた元素、上述した元素
を成分とする合金、または上述した元素を成分とする窒化物を適用することができる。ま
た、これらの材料の積層構造を適用することもできる。

＜バックライトの変形例＞
また、上述した液晶表示装置においては、バックライトとして青色（Ｂ）を発光するこ
とが可能な有機物及び黄色（Ｙ）を発光することが可能な有機物を利用する構成（図９参
照）について示したが、バックライトの構成は、当該構成に限定されない。例えば、当該
バックライトが、ｎ層（ｎは、３以上の自然数）の有機物層を有する構成とすることが可
能である。具体的には、当該バックライトを図１３に示す構成とすることなどが可能であ
る。図１３に示すバックライト１２は、基板１２００と、基板１２００上に設けられた電
極層１２０１と、電極層１２０１上に設けられた有機物層１２０２と、有機物層１２０２
上に設けられた中間層１２０３と、中間層１２０３上に設けられた有機物層１２０４と、
有機物層１２０４上に設けられた中間層１２０５と、中間層１２０５上に設けられた有機
物層１２０６と、有機物層１２０６上に設けられた電極層１２０７とを有する。なお、電
極層１２０１及び電極層１２０７の電位は、制御回路１３によって制御される。そして、
該制御回路１３によって、電極層１２０１及び電極層１２０７に電圧を印加することで有
機物層１２０２、１２０４、１２０６のそれぞれから発光させることで白色光を形成する
ことが可能である。例えば、有機物層１２０２、１２０４、１２０６のそれぞれにおいて
、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）のいずれか且つ他の２層の有機物層と異なる
色を呈する波長領域の光を発光すること、又は有機物層１２０２、１２０４、１２０６の
いずれかにおいて、青色（Ｂ）を呈する波長領域の光を発光し、且つ他の２層の有機物層
において、黄色（Ｙ）を呈する波長領域の光を発光すること、によって白色光を形成する
ことが可能である。なお、上述した液晶表示装置においては、表示パネル１１に赤色（Ｒ
）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）を呈する波長領域の光のみを透過するカラーフィルター
が配設される。そのため、バックライト１２が発光する白色光が、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ
）、及び青色（Ｂ）の混色によって形成される場合、表示パネル１１において表示される
赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）の色純度を向上させることが可能である。すなわち、液晶表示
装置における画質を向上させることが可能である。

赤色（Ｒ）を呈する波長領域の光を発光する有機物としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テ
トラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴ
Ｄ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）
アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦ
Ｄ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，
６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］
−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−
ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テト
ラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラ
ン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２
−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロ
パンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１
，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉ
ｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニト
リル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）などの蛍光性化合物、又はビス［２−（２’−ベンゾ［
４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセト
ナート（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）_２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノリナト−
Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）_２（ａ
ｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノ
キサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）_２（ａｃａｃ））、（アセ
チルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（
略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）_２（ａｃａｃ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−
オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）、トリ
ス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロ
ピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）_３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テノイ
ル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（
ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）_３（Ｐｈｅｎ））などの燐光性化合物が挙げられる。

また、緑色（Ｇ）を呈する波長領域の光を発光する有機物としては、クマリン３０、Ｎ
−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾー
ル−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル
−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミ
ン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，
Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−
［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，
Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１
０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−
イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）
、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマ
リン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）などの蛍光性化合
物、又はトリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ
）_３）、ビス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（
略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ））、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナン
トロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）_３（Ｐｈｅｎ））などの燐光
性化合物が挙げられる。

また、青色（Ｂ）を呈する波長領域の光を発光する有機物は既出であるため、ここでは
前述の説明を援用することとする。なお、基板１２００は基板１２０と同じ材料を、電極
層１２０１、１２０７は電極層１２１、１２５と同じ材料を、中間層１２０３、１２０５
は中間層１２３と同じ材料を用いて構成することが可能である。

＜制御回路１３の変形例＞
また、上述した液晶表示装置においては、制御回路が連続して表示される画像を比較し
差分が検出されるか否かによって、表示パネルに対する信号などの供給を制御する構成（
図１１参照）について示したが、制御回路の構成は、当該構成に限定されない。例えば、
外部から制御回路に対して入力される信号に応じて複数のモードの切り替えを行う構成と
することが可能である。

具体的には、当該液晶表示装置に備え付けられた入力デバイスを利用者が操作すること
で、動画モード又は静止画モードを選択する構成とすることなどが可能である。ここで、
動画モードとは、表示パネルにおける画像の書き換えを第１の周波数で行うモードであり
、静止画モードとは、表示パネルにおける画像の書き換えを第１の周波数よりも低い第２
の周波数で行うモードであるとする。すなわち、本明細書で開示される液晶表示装置には
、液晶表示装置自体が自動的に画素に対する画像信号の入力頻度を制御することが可能な
液晶表示装置のみならず、利用者が意図的に画素に対する画像信号の入力頻度を制御する
ことが可能な液晶表示装置も含まれる。

また、当該液晶表示装置で表示される画像の種類に応じて、動画モード又は静止画モー
ドが選択される構成とすることなどが可能である。例えば、画像信号の基となる電子デー
タのファイル形式などを参照することにより、動画モード又は静止画モードが選択される
構成とすることなどが可能である。

＜液晶表示装置を搭載した各種電子機器について＞
以下では、本明細書で開示される液晶表示装置を搭載した電子機器の例について図１４
を参照して説明する。

図１４（Ａ）は、ノート型のパーソナルコンピュータを示す図であり、本体２２０１、
筐体２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４などによって構成されている。

図１４（Ｂ）は、携帯情報端末（ＰＤＡ）を示す図であり、本体２２１１には表示部２
２１３と、外部インターフェイス２２１５と、操作ボタン２２１４等が設けられている。
また、操作用の付属品としてスタイラス２２１２がある。

図１４（Ｃ）は、電子ペーパーの一例として、電子書籍２２２０を示す図である。電子
書籍２２２０は、筐体２２２１および筐体２２２３の２つの筐体で構成されている。筐体
２２２１および筐体２２２３は、軸部２２３７により一体とされており、該軸部２２３７
を軸として開閉動作を行うことができる。このような構成により、電子書籍２２２０は、
紙の書籍のように用いることが可能である。

筐体２２２１には表示部２２２５が組み込まれ、筐体２２２３には表示部２２２７が組
み込まれている。表示部２２２５および表示部２２２７は、続き画面を表示する構成とし
てもよいし、異なる画面を表示する構成としてもよい。異なる画面を表示する構成とする
ことで、例えば右側の表示部（図１４（Ｃ）では表示部２２２５）に文章を表示し、左側
の表示部（図１４（Ｃ）では表示部２２２７）に画像を表示することができる。

また、図１４（Ｃ）では、筐体２２２１に操作部などを備えた例を示している。例えば
、筐体２２２１は、電源２２３１、操作キー２２３３、スピーカー２２３５などを備えて
いる。操作キー２２３３により、頁を送ることができる。なお、筐体の表示部と同一面に
キーボードやポインティングデバイスなどを備える構成としてもよい。また、筐体の裏面
や側面に、外部接続用端子（イヤホン端子、ＵＳＢ端子、またはＡＣアダプタおよびＵＳ
Ｂケーブルなどの各種ケーブルと接続可能な端子など）、記録媒体挿入部などを備える構
成としてもよい。さらに、電子書籍２２２０は、電子辞書としての機能を持たせた構成と
してもよい。

また、電子書籍２２２０は、無線で情報を送受信できる構成としてもよい。無線により
、電子書籍サーバから、所望の書籍データなどを購入し、ダウンロードする構成とするこ
とも可能である。

なお、電子ペーパーは、情報を表示するものであればあらゆる分野に適用することが可
能である。例えば、電子書籍以外にも、ポスター、電車などの乗り物の車内広告、クレジ
ットカード等の各種カードにおける表示などに適用することができる。

図１４（Ｄ）は、携帯電話機を示す図である。当該携帯電話機は、筐体２２４０および
筐体２２４１の二つの筐体で構成されている。筐体２２４１は、表示パネル２２４２、ス
ピーカー２２４３、マイクロフォン２２４４、ポインティングデバイス２２４６、カメラ
用レンズ２２４７、外部接続端子２２４８などを備えている。また、筐体２２４０は、当
該携帯電話機の充電を行う太陽電池セル２２４９、外部メモリスロット２２５０などを備
えている。また、アンテナは筐体２２４１内部に内蔵されている。

表示パネル２２４２はタッチパネル機能を備えており、図１４（Ｄ）には映像表示され
ている複数の操作キー２２４５を点線で示している。なお、当該携帯電話は、太陽電池セ
ル２２４９から出力される電圧を各回路に必要な電圧に昇圧するための昇圧回路を実装し
ている。また、上記構成に加えて、非接触ＩＣチップ、小型記録装置などを内蔵した構成
とすることもできる。

表示パネル２２４２は、使用形態に応じて表示の方向が適宜変化する。また、表示パネ
ル２２４２と同一面上にカメラ用レンズ２２４７を備えているため、テレビ電話が可能で
ある。スピーカー２２４３およびマイクロフォン２２４４は音声通話に限らず、テレビ電
話、録音、再生などが可能である。さらに、筐体２２４０と筐体２２４１はスライドし、
図１４（Ｄ）のように展開している状態から重なり合った状態とすることができ、携帯に
適した小型化が可能である。

外部接続端子２２４８はＡＣアダプタやＵＳＢケーブルなどの各種ケーブルと接続可能
であり、充電やデータ通信が可能になっている。また、外部メモリスロット２２５０に記
録媒体を挿入し、より大量のデータの保存および移動に対応できる。また、上記機能に加
えて、赤外線通信機能、テレビ受信機能などを備えたものであってもよい。

図１４（Ｅ）は、デジタルカメラを示す図である。当該デジタルカメラは、本体２２６
１、表示部（Ａ）２２６７、接眼部２２６３、操作スイッチ２２６４、表示部（Ｂ）２２
６５、バッテリー２２６６などによって構成されている。

図１４（Ｆ）は、テレビジョン装置を示す図である。テレビジョン装置２２７０では、
筐体２２７１に表示部２２７３が組み込まれている。表示部２２７３により、映像を表示
することが可能である。なお、ここでは、スタンド２２７５により筐体２２７１を支持し
た構成を示している。

テレビジョン装置２２７０の操作は、筐体２２７１が備える操作スイッチや、別体のリ
モコン操作機２２８０により行うことができる。リモコン操作機２２８０が備える操作キ
ー２２７９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部２２７３に表示さ
れる映像を操作することができる。また、リモコン操作機２２８０に、当該リモコン操作
機２２８０から出力する情報を表示する表示部２２７７を設ける構成としてもよい。

なお、テレビジョン装置２２７０は、受信機やモデムなどを備えた構成とするのが好適
である。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
うことが可能である。

１０Ａ 偏光板
１０Ｂ 偏光板
１１ 表示パネル
１２ バックライト
１３ 制御回路
１４Ａ ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）
１４Ｂ ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）
１１０ 画素部
１１１ 走査線駆動回路
１１２ 信号線駆動回路
１２０ 基板
１２１ 電極層
１２２ 有機物層
１２３ 中間層
１２４ 有機物層
１２５ 電極層
１３０ 信号生成回路
１３１ 記憶回路
１３２ 比較回路
１３３ 選択回路
１３４ 出力制御回路
２２０ 基板
２２１ ゲート層
２２２ ゲート絶縁層
２２３ 酸化物半導体層
２２４ａ ソース層
２２４ｂ ドレイン層
２２５ 絶縁層
２２６ 保護絶縁層
５１０ トランジスタ
５１１ 絶縁層
５２０ トランジスタ
５３０ トランジスタ
５３１ 絶縁層
５３２ａ 配線層
５３２ｂ 配線層
１１０１ 画素
１１０２Ｒ カラーフィルター
１１０２Ｇ カラーフィルター
１１０２Ｂ カラーフィルター
１１１１ 走査線
１１２１ 信号線
１２００ 基板
１２０１ 電極層
１２０２ 有機物層
１２０３ 中間層
１２０４ 有機物層
１２０５ 中間層
１２０６ 有機物層
１２０７ 電極層
１３１０ メモリ
１８００ 測定系
１８０２ 容量素子
１８０４ トランジスタ
１８０５ トランジスタ
１８０６ トランジスタ
１８０８ トランジスタ
２２０１ 本体
２２０２ 筐体
２２０３ 表示部
２２０４ キーボード
２２１１ 本体
２２１２ スタイラス
２２１３ 表示部
２２１４ 操作ボタン
２２１５ 外部インターフェイス
２２２０ 電子書籍
２２２１ 筐体
２２２３ 筐体
２２２５ 表示部
２２２７ 表示部
２２３１ 電源
２２３３ 操作キー
２２３５ スピーカー
２２３７ 軸部
２２４０ 筐体
２２４１ 筐体
２２４２ 表示パネル
２２４３ スピーカー
２２４４ マイクロフォン
２２４５ 操作キー
２２４６ ポインティングデバイス
２２４７ カメラ用レンズ
２２４８ 外部接続端子
２２４９ 太陽電池セル
２２５０ 外部メモリスロット
２２６１ 本体
２２６３ 接眼部
２２６４ 操作スイッチ
２２６５ 表示部（Ｂ）
２２６６ バッテリー
２２６７ 表示部（Ａ）
２２７０ テレビジョン装置
２２７１ 筐体
２２７３ 表示部
２２７５ スタンド
２２７７ 表示部
２２７９ 操作キー
２２８０ リモコン操作機
１１０１１ トランジスタ
１１０１２ 容量素子
１１０１３ 液晶素子

Claims (2)

1. 制御回路と、
   トランジスタと、
   前記トランジスタと電気的に接続された液晶素子と、
   カラーフィルターと、
   面状の光源と、を有し、
   前記トランジスタは、酸化物半導体を有し、
   前記カラーフィルターは、前記光源からの光の一部を吸収する機能を有し、
   前記光源は、発光素子を有し、
   前記制御回路は、前記トランジスタに対する画像信号の入力頻度を制御する機能を有する表示装置。
2. 制御回路と、
   信号線駆動回路と、
   走査線駆動回路と、
   トランジスタと、
   前記トランジスタと電気的に接続された液晶素子と、
   カラーフィルターと、
   面状の光源と、を有し、
   前記トランジスタは、酸化物半導体を有し、
   前記カラーフィルターは、前記光源からの光の一部を吸収する機能を有し、
   前記光源は、発光素子を有し、
   前記制御回路は、静止画モードのとき、前記走査線駆動回路の動作を停止させる機能を有する表示装置。

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