JP2018036638A - 電子機器システム - Google Patents

Abstract

【課題】新規な表示装置、表示方法を提供する。
【解決手段】プロセッサからディスプレイユニットに画像データを送る際に、画像データを写真画像部分とそうでない部分のように２つ以上にわけ、それぞれ、適した圧縮処理をおこなうことで、対応する圧縮されたデータを作成する。それぞれの圧縮されたデータの総和は小さくなるので、ディスプレイユニットに送信するのに好適である。それぞれの圧縮されたデータはディスプレイドライバで解凍され、解凍されたデータとなる。それぞれの解凍されたデータは、ディスプレイユニットで表示に使用される。解凍されたデータを合成するには、数値演算以外に、反射型画素と自発光型画素を有するディスプレイユニットを用いてもよい。
【選択図】図１

Description

電子機器システムとその駆動方法等が開示される。

ディスプレイ機器の多画素化が進み、ディスプレイドライバに多量のデータを高速に送信する必要が生じている（特許文献１参照）。例えば、市販されているあるスマートフォンに搭載されているＦｕｌｌ−ＨＤの液晶ディスプレイの画素数は約２０７万画素（＝約６２１万サブ画素、ただし、１画素あたり３つのサブ画素を有している場合）であり、液晶ディスプレイのリフレッシュレートを６０ｆｐｓ、各サブ画素のグレースケールを２５６段階（８ビット）で制御可能とすれば、約３Ｇｂｐｓのデジタル信号がディスプレイドライバに送信される必要がある。多画素化がさらに進めば、ディスプレイドライバへのデータの送信に支障をきたすことは明らかである。

米国特許公開２０１５／０１５６５５７号明細書

ディスプレイ機器の多画素化に適した新しい駆動方法とそれに基づいた電子機器システムが開示される。

プロセッサ、第１の回路（ディスプレイコントローラ）、第２の回路（ディスプレイドライバ）、ディスプレイユニットを有する電子機器システムが開示されている。プロセッサは、第１の画像データと第２の画像データを作成し、第１の回路は、第１の画像データと第２の画像データを異なる圧縮条件で圧縮して、第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータを作成し、第２の回路は、第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータを解凍して、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを作成し、ディスプレイユニットは、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを表示に用いる、ように設定されている。

第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータはＪＰＥＧ形式またはそれと同様な形式であり、第１の画像データは可逆圧縮の条件で圧縮されるように設定されていてもよい。

または、プロセッサ、第１の回路（ディスプレイコントローラ）、第２の回路（ディスプレイドライバ）、ディスプレイユニットを有する電子機器システムが開示されている。プロセッサは、第１の画像データと第２の画像データを作成し、第１の回路は、第１の画像データと第２の画像データを異なる圧縮方式で圧縮して、第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータを作成し、第２の回路は、第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータを解凍して、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを作成し、ディスプレイユニットは、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを表示に用いる、ように設定されている。

あるいは、プロセッサは、第１の画像データと第２の画像データを作成し、第１の回路は、第１の画像データを可逆圧縮方式で、第２の画像データを非可逆圧縮方式で、それぞれ、圧縮して、第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータを作成し、第２の回路は、第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータを解凍して、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを作成し、ディスプレイユニットは、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを表示に用いる、ように設定されている。

第１の圧縮されたデータはＧＩＦ形式、ＰＮＧ形式またはそれらと同様な形式であり、第２の圧縮されたデータはＪＰＥＧ形式またはそれと同様な形式でもよい。

第１の画像データと第２の画像データのいずれか一方は、プロセッサによって黒が指定された画素を有してもよい。

あるいは、プロセッサ、第１の回路（ディスプレイコントローラ）、第２の回路（ディスプレイドライバ）、ディスプレイユニットを有する電子機器システムが開示されている。プロセッサは、透明か否かの情報を含む第１の画像データと第２の画像データを作成し、第１の回路は、第１の画像データと第２の画像データを圧縮して、第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータを作成し、第２の回路は、第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータを解凍して、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを作成し、ディスプレイユニットは、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを表示に用いる、ように設定されている。

第１の解凍されたデータにおいて、透明と指定された画素は、第２の解凍されたデータの対応する画素のデータを表示に用い、第１の解凍されたデータにおいて、透明と指定されなかった画素は、第１の解凍されたデータの画素のデータを表示に用いてもよい。

第１の圧縮されたデータはＧＩＦ形式、ＰＮＧ形式またはそれらと同様な形式であり、第２の圧縮されたデータはＪＰＥＧ形式またはそれと同様な形式であってもよい。

第１の回路は、第１の画像データを第１のエンコーダ回路で圧縮し、第２の画像データを第２のエンコーダ回路で圧縮するように設計されていてもよい。

第２の回路は、第１の圧縮されたデータを第１のデコーダ回路で解凍し、第２の圧縮されたデータを第２のデコーダ回路で解凍するように設計されていてもよい。

電子機器システムは、さらに、第１のデータバスと第２のデータバスを有し、第１の圧縮されたデータを第１のデータバスを介して、第２の圧縮されたデータを第２のデータバスを介して、第２の回路に転送するように設計されていてもよい。

ディスプレイユニットは、第１の表示領域と、第２の表示領域とを有し、第１の表示領域は、第１の解凍されたデータに相当する表示をおこない、第２の表示領域は、第２の解凍されたデータに相当する表示をおこない、第１の表示領域は第２の表示領域と重なっており、第１の表示領域は第２の表示領域から発せられる光を透過することができる構成となっていてもよい。第１の表示領域は反射型画素を有し、第２の表示領域は自発光型画素を有してもよい。

ディスプレイユニットは、表示領域を有し、表示領域は、第１の解凍されたデータに相当する表示と第２の解凍されたデータに相当する表示とを順におこなうように設定されていてもよい。

第１の画像データの画素数は第２の画像データの画素数よりも小さくてもよい。

多画素化ディスプレイに対応した電子機器システムを提供できる。その他の効果については、以下の記載を参照できる。

電子機器システムのブロック図の例を示す。 電子機器システムのブロック図の例を示す。 （Ａ）作成する画像、（Ｂ）と（Ｃ）用いる素材の画像の例を示す。 用いる画像データの例を示す。 圧縮過程、解凍過程のフロー図を示す。 電子機器システムのブロック図の例を示す。 電子機器システムのブロック図の例を示す。 電子機器システムのブロック図の例を示す。 （Ａ）作成する画像、（Ｂ）と（Ｃ）用いる画像データの例を示す。 電子機器システムのブロック図の例を示す。 表示装置の構成例を説明する、模式図及び状態遷移図。 表示装置の構成例を説明する、回路図及びタイミングチャート。 表示装置の一例を示す斜視図。 表示装置の一例を示す断面図。 表示装置の一例を示す断面図。 表示装置の一例を示す断面図。

以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、以下の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。また、一の実施の形態で記載されている技術は他の実施の形態に適用することも可能である。

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、膜や層、基板などの厚さや領域の大きさ等は、個々に説明の明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしも各構成要素はその大きさに限定されず、また各構成要素間での相対的な大きさに限定されない。

なお、本明細書等において、第１、第２などとして付される序数詞は、便宜上用いるものであって工程の順番や積層の順番などを示すものではない。そのため、例えば、「第１の」を「第２の」又は「第３の」などと適宜置き換えて説明することができる。また、本明細書等に記載されている序数詞と、本発明の一態様を特定するために用いられる序数詞は一致しない場合がある。

（実施の形態１）
図１に本実施の形態で説明される電子機器システムの構成を示す。電子機器システム１００はプロセッサ１０１、メモリ１０２、無線通信モジュール１０３、ディスプレイコントローラ１０４、全地球測位システム（ＧＰＳ）モジュール１０５、ディスプレイドライバ１０６、タッチコントローラ１０７、カメラモジュール１０８およびディスプレイユニット１０９を有する。ディスプレイコントローラ１０４とディスプレイドライバ１０６はデータバス１１０で結ばれている。

ディスプレイコントローラ１０４は、エンコーダ回路１１１とディスプレイインターフェース１１２を有する。また、ディスプレイドライバ１０６は、レシーバ回路１１３、デコーダ回路１１４、論理回路１１５、トランシーバ回路１１６を有する。

以下、簡単にディスプレイユニット１０９に表示されるデータの流れを説明する。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に保存されているデータ、あるいは、無線通信モジュール１０３、ＧＰＳモジュール１０５、タッチコントローラ１０７、カメラモジュール１０８等から取得したデータを加工して、ディスプレイユニット１０９に表示するためのデータを作成する。このデータは、ディスプレイコントローラ１０４に入力される。

ディスプレイコントローラ１０４に入力されたデータはエンコーダ回路１１１で圧縮（ｃｏｍｐｒｅｓｓ）され、ディスプレイインターフェース１１２からデータバス１１０を経てディスプレイドライバ１０６に出力される。データバス１１０は、電子機器システム１００の中でも無視できない程度の物理的な長さを有する。したがって、データが損失、破損されないようにする必要がある。データはエンコーダ回路１１１で圧縮されることにより、小さくなるため、データバス１１０を通過する際の周波数を十分に低減できる。このことにより、安全に送信できる。

ディスプレイドライバ１０６はディスプレイユニット１０９の十分に近くに設けられる。ディスプレイドライバ１０６に入力されたデータは、レシーバ回路１１３、デコーダ回路１１４、論理回路１１５、トランシーバ回路１１６を経てディスプレイユニット１０９に出力される。データはデコーダ回路１１４で解凍（ｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓ）され、表示に使用することができる。

ここで、エンコーダ回路１１１は、データに応じて圧縮率を変動させることができる。例えば、文字や図形（画素間のデータが急激に変化する画像）のように（空間周波数に対して）非可逆かつ高度に圧縮する（圧縮係数を低下させる）と、解凍した後で画像の劣化が顕著になるものに関しては、圧縮係数を高めに維持し、（画素間のデータが連続的に変化する）写真のように高度に圧縮しても、解凍後の画像の劣化が目立たないものでは、圧縮係数を低くすることで、データサイズを大幅に減らすことができる。

このような思想に基づいたデータの処理方法について説明する。例えば、図３（Ａ）に示すように、パリの中心部の地図の上にエトワール凱旋門の写真を重ねた表示をおこなう場合を考える。この表示に用いる素材となる画像は、パリの中心部の地図（図３（Ｂ）参照）と、エトワール凱旋門の写真（図３（Ｃ）参照）である。

これまでの方法では、プロセッサ１０１はこれらの素材を組み合わせた画像を合成して、非圧縮でディスプレイユニット１０９に送信するが、この方法では送信データが膨大となる。そこで、合成した画像を圧縮して送信することによって、送信データの低減を図る。

ただし、素材となる画像を非可逆かつ同じ比率で圧縮してしまうと、部分によっては劣化が顕著になってしまう場合がある。いずれも劣化しないように可逆圧縮すると、十分にデータを低減できない可能性がある。

例えば、エトワール凱旋門の写真（図３（Ｃ）参照）は、圧縮係数が低めの非可逆的圧縮をおこなっても問題ないが、パリの中心部の地図は圧縮係数を高めに維持することが求められる。

そこで、プロセッサ１０１で、エトワール凱旋門の写真とパリの中心部の地図を分離したものと同等なデータを作成する。なお、プロセッサが、一度合成した画像からそれらを分離するよりは、素材の画像を加工して、目的のデータとするほうが容易である。

まず、（図３（Ｂ）と図３（Ｃ）に示される）素材画像の画素数を一致させる、そして、例えば、図４（Ａ）のように、パリの中心部の地図（図３（Ｂ）参照）を、中央部（エトワール凱旋門の写真を表示する部分）を（値が０である）黒に指定したデータ（第１の画像データ）に加工する。また、図４（Ｂ）のように、エトワール凱旋門の写真（図３（Ｃ）参照）を、その周囲の領域（地図を表示する部分）を黒に指定したデータ（第２の画像データ）に加工する。これらの処理はプロセッサ１０１が実行してもよい。

ここで、例えば、ディスプレイユニット１０９の画素数が１９２０×１０８０であれば、第１の画像データ、第２の画像データとも１９２０×１０８０の画素数に対応させてもよい。また、第２の画像データを１９２０×１０８０の画素数を維持しつつ、データ量を削減するために、第１の画像データをより少ない画素数（例えば、９６０×５４０）のものにしてもよい（図４（Ｃ）参照）。一般に、第１の画像データのような図形データは、写真のような第２の画像データと異なり、解像度が低くても不自然さを感じない。これらの処理はプロセッサ１０１が実行してもよい。

このように画素数を減らした画像データを「変形された（Ｒｅｓｉｚｅｄ）第１の画像データ」（あるいは「変形された第２の画像データ」）という。以下、特に断らない限りは、「第１の画像データ」（あるいは「第２の画像データ」）には、「変形された第１の画像データ」（あるいは「変形された第２の画像データ」）を含む。

第１の画像データ、第２の画像データはエンコーダ回路１１１に送られる。エンコーダ回路１１１では、第１の画像データ、第２の画像データそれぞれを異なる圧縮係数で圧縮する。例えば、圧縮形式としてＪｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ（ＪＰＥＧ）形式を採用する場合、第１の画像データの圧縮係数を１、第２の画像データの圧縮係数を０．５としてもよい。

エンコーダ回路１１１での圧縮プロセスの例を図５（Ａ）に示す。第１の画像データ（あるいは第２の画像データ）に、ステップＳ１で空間冗長度除去をおこなう。さらに、ステップＳ２で量子化、ステップＳ３でエントロピー符号化をおこなったあと、ステップＳ４でバッファリング（速度調整）をおこなう。このようにして、第１の圧縮されたデータ（あるいは第２の圧縮されたデータ）を得ることができる。

圧縮をおこなう順序はいずれが先でもよい。ここでは、最初に第１の画像データを圧縮し、その後、第２の画像データを圧縮するとする。エンコーダ回路１１１での圧縮の結果、第１の画像データ、第２の画像データはそれぞれ、第１の圧縮されたデータ、第２の圧縮されたデータとなる。

第１の圧縮されたデータ、第２の圧縮されたデータは、ディスプレイインターフェース１１２で統合され、ディスプレイドライバ１０６に送られる。第１の圧縮されたデータ、第２の圧縮されたデータは、第１の画像データと第２の画像データよりもサイズが小さいものであるので、伝送周波数も低く、データバス１１０を伝送する際に、損失、破損する可能性が十分に低下する。

なお、ディスプレイインターフェース１１２では、第１の圧縮されたデータ、第２の圧縮されたデータ、あるいはそれらの統合されたデータの暗号化や複製防止処理がおこなわれることもある。

ディスプレイドライバ１０６のレシーバ回路１１３では、ディスプレイコントローラ１０４から送られてきたデータが、第１の圧縮されたデータ、第２の圧縮されたデータに分離され、デコーダ回路１１４に送られる。また、レシーバ回路１１３では、必要によっては、暗号化された第１の圧縮されたデータ、第２の圧縮されたデータ、あるいはそれらの統合されたデータの復号化がおこなわれる。

デコーダ回路１１４では、第１の圧縮されたデータ、第２の圧縮されたデータが圧縮係数に応じて解凍され、それぞれ、第１の解凍されたデータ、第２の解凍されたデータとなる。

デコーダ回路１１４での解凍プロセスの例を図５（Ｂ）に示す。第１の圧縮されたデータ（あるいは第２の圧縮されたデータ）に、ステップＳ５でバッファリングをおこなう。さらに、ステップＳ６でエントロピー復号化、ステップＳ７で逆量子化をおこなったあと、ステップＳ８で空間冗長度復元をおこなう。このようにして、第１の解凍されたデータ（あるいは第２の解凍されたデータ）を得ることができる。

ＪＰＥＧ形式は、圧縮係数が１であれば可逆圧縮であるが、圧縮係数が１未満であれば、非可逆圧縮となる。したがって、第２の解凍されたデータは、圧縮される前と第２の画像データが同一でないことに注意が必要である。一方、第１の画像データは、圧縮係数１で圧縮されるので、第１の解凍されたデータは第１の画像データと同じである。

以上の例では、第１の圧縮されたデータ、第２の圧縮されたデータをＪＰＥＧ形式としたが、ＪＰＥＧ形式と同様な形式でもよい。ＪＰＥＧ形式と同様な形式とは、通常のＪＰＥＧ形式では必要とされる要素を省略したもの、および／または、必要とされない要素を追加したものでありながら、画像をブロックに分割し、そのブロック単位で、空間領域から周波数領域へ変換し、さらに、量子化によって情報量を落としてから、ハフマン符号によるエントロピー符号化をおこなう圧縮形式、と定義される。

なお、ＪＰＥＧ形式（またはそれと同様な形式）以外でも、圧縮係数を異なる値に設定可能な圧縮形式が用いられ得る。可逆的な圧縮が可能な形式が好ましいが、それに限られない。

また、例えば、上記のように、変形された第１の画像データ（上記の例では、画素数９６０×５４０）を用いる場合には、そのままでは第１の解凍されたデータが、第２の解凍されたデータと画素数が一致しないので、例えば、第１の解凍されたデータを１９２０×１０８０の画素数に対応するように、伸張させる必要がある。具体的には、第１の解凍されたデータの１画素の表示を２×２の画素におこなうことで、１９２０×１０８０の画素数に伸張させるとよい。以下では、「第１の解凍されたデータ」（あるいは「第２の解凍されたデータ」）には、このように伸張処理を施したものも含む。

第１の解凍されたデータ、第２の解凍されたデータは論理回路１１５に送られる。ここで、第１の解凍されたデータ、第２の解凍されたデータは合成され、表示データが作成される。この過程では、例えば、第１の解凍されたデータ、第２の解凍されたデータを用いて数値処理をおこなう。具体的には、第１の解凍されたデータ、第２の解凍されたデータの各画素に対応する値の加算をおこなう。

このとき、第１の画像データにおいて、黒に指定された部分（画素）は、第１の解凍されたデータにおいても黒である。また、第２の解凍されたデータにおいても、黒である可能性が高い。そして、黒は値が０であるので、第１の解凍されたデータで黒である画素においては、その画素の第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを足して得られる値（つまり、この部分の表示データ）は第２の解凍されたデータと同じである。

つまり、第１の画像データにおいて、黒に指定された部分は、第２の画像データと同様な表示がなされる。第２の画像データにおいて、黒に指定された部分においても同様である。結果として、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを足して得られるデータで、図３（Ａ）に示すものに近い画像をディスプレイユニット１０９に表示することができる。

なお、第２の画像データの圧縮は非可逆圧縮なので、第２の解凍されたデータは、第２の画像データと全く同じではない。つまり、第２の画像データで黒に指定された部分でありながら、第２の解凍されたデータで黒でない画素が存在する。

例えば、第２の画像データで黒に指定された部分でありながら、エトワール凱旋門の写真との境界付近では、第２の解凍されたデータで黒でない（値が０より大きい）可能性が高い。この部分の表示データは、第１の解凍されたデータとの加算によって、図３（Ａ）に示すものとは色・輝度等が異なり、境界部分に曖昧さが生じることがある。

なお、加算の代わりに、単にその画素における第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータの大小のみを判定し、大きいほうのデータをその画素の表示に用いてもよい。ここで、例えば、白色は赤、緑、青がいずれも１００％であり、黒は赤、緑、青がいずれも０％であるとする。例えば、ある画素において、第１の解凍されたデータが黒（赤、緑、青がいずれも０％）であれば、その画素の表示には、第２の解凍されたデータが用いられる。

また、何らかの理由で、本来黒であるべき、第１の解凍されたデータが黒以外（例えば、赤が１０％、緑が２０％、青が３０％）となり、第２の解凍されたデータが、赤が３０％、緑が６０％、青が２０％である場合には、それぞれの大きいほうのみを用いて、その画素の表示を、赤が３０％、緑が６０％、青が３０％としてもよい。

（実施の形態２）
実施の形態１では、１つのエンコーダ回路１１１に第１の画像データと第２の画像データを順番に入力して、圧縮する方式を示したが、エンコーダ回路とデコーダ回路をそれぞれ複数用いてもよい。

図２に示す電子機器システム１００Ａでは、エンコーダ回路１１１Ａとエンコーダ回路１１１Ｂが、それぞれ、第１の画像データと第２の画像データを圧縮する。圧縮係数は、エンコーダ回路１１１Ａとエンコーダ回路１１１Ｂでそれぞれ固定しておけばよい。例えば、エンコーダ回路１１１Ａの圧縮係数は１、エンコーダ回路１１１Ｂの圧縮係数は０．５とするとよい。

また、電子機器システム１００Ａは、デコーダ回路１１４Ａとデコーダ回路１１４Ｂを有し、それぞれ、第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータを解凍する。デコーダ回路１１４Ａとデコーダ回路１１４Ｂは、エンコーダ回路１１１Ａとエンコーダ回路１１１Ｂの圧縮係数に応じた解凍をおこなう。

デコーダ回路１１４Ａとデコーダ回路１１４Ｂで解凍された第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを、論理回路１１５で実施の形態１と同様に加算することで、ディスプレイユニット１０９で表示するデータが得られる。

（実施の形態３）
実施の形態２では、第１の画像データと第２の画像データの圧縮の際に圧縮係数を異なるＪＰＥＧ形式としたが、圧縮形式を異なるものとしてもよい。例えば、第１の画像データを圧縮して、ＰＮＧ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｇｒａｐｈｉｃｓ）形式（あるいはそれと同様な形式）にし、第２の画像データを圧縮してＪＰＥＧ形式（あるいはそれと同様な形式）にしてもよい。なお、第１の画像データと第２の画像データは、実施の形態２と同様なものを用いることができ、図４（Ｂ）あるいは図４（Ｃ）に示すように、黒が指定される部分がある。

この場合、エンコーダ回路１１１Ａは、第１の画像データからＰＮＧ形式（あるいはそれと同様な形式）の第１の圧縮されたデータを、エンコーダ回路１１１Ｂは、第２の画像データからＪＰＥＧ形式（あるいはそれと同様な形式）の第２の圧縮されたデータを作成する。

また、デコーダ回路１１４Ａは、ＰＮＧ形式（あるいはそれと同様な形式）の第１の圧縮されたデータを解凍して第１の解凍されたデータを、デコーダ回路１１４Ｂは、ＪＰＥＧ形式（あるいはそれと同様な形式）の第２の圧縮されたデータを解凍して第２の解凍されたデータを作成する。

あるいは、第１の画像データを圧縮して、ＧＩＦ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ Ｆｏｒｍａｔ）形式（あるいはそれと同様な形式）にし、第２の画像データを圧縮してＪＰＥＧ形式（あるいはそれと同様な形式）もしくはＰＮＧ形式（あるいはそれと同様な形式）にしてもよい。

例えば、第１の画像データを圧縮して、ＧＩＦ形式にし、第２の画像データを圧縮してＰＮＧ形式にする場合、ＧＩＦ形式もＰＮＧ形式も可逆圧縮形式なので、解凍すれば圧縮前と同じデータが得られる。すなわち、第１の画像データ、第２の画像データで黒と指定された領域は解凍した際には確実に黒となるので、境界の曖昧さがなくなる。

ＧＩＦ形式は、使用される色の数に制限があるので、例えば、写真画像には向いていないが、第１の画像データのような色のバリエーションが少ない画像データの圧縮では問題がない。しかも、一般にＰＮＧ形式よりデータ量を小さくすることが可能である。

ここで、ＧＩＦ形式と同様な形式とは、通常のＧＩＦ形式では必要とされる要素を省略したもの、あるいは、必要とされない要素を追加したものでありながら、圧縮技術として、辞書式圧縮である、Ｌｅｍｐｅｌ−Ｚｉｖアルゴリズムあるいは、その改良型のＬＺＷアルゴリズムを使用する圧縮形式、と定義される。

例えば、通常のＧＩＦ形式の画像ファイルはファイルの種類を識別するための特定の文字列よりなるヘッダーを有するが、電子機器システム１００Ａでは、データバス１１０を伝送するデータは限られた種類のものであるので、通常のＧＩＦ形式の画像ファイルとは異なるヘッダーでもよい。ヘッダーに用いる文字列が短いとデータが小さくなる。

また、通常のＧＩＦ形式の画像ファイルは２５６色を表示できるが、２５５色以下でも２５７色以上でもよい。一般的には、表示できる色の数を減らすことでデータが小さくなる。

ＰＮＧ形式と同様な形式も、上記と同様に考えることができ、ＰＮＧ形式と同様な形式は、圧縮アルゴリズムとしてＤｅｆｌａｔｅ（ＬＺ７７とハフマン符号化を組み合わせた可逆データ圧縮アルゴリズム）またはそれと類似のアルゴリズムを採用する圧縮形式、と定義される。

第１の画像データ、第２の画像データの圧縮に用いる形式は上記に限らず、さまざまなものが使用可能である。

（実施の形態４）
実施の形態１乃至実施の形態３では、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを論理回路１１５で画素ごとに加算等の数値演算をおこなって、その値を画素に表示させる方式であったが、第１の解凍されたデータを表示する第１の表示領域と、第２の解凍されたデータを表示する第２の表示領域とが積層されたディスプレイユニットによって表示してもよい。

図６に示す電子機器システム１００Ｂは、プロセッサ１０１、メモリ１０２、無線通信モジュール１０３、ディスプレイコントローラ１０４、ＧＰＳモジュール１０５、ディスプレイドライバ１０６、タッチコントローラ１０７、カメラモジュール１０８およびディスプレイユニット１０９Ａを有する。

ディスプレイコントローラ１０４は実施の形態１で説明したとおりである。ディスプレイドライバ１０６では、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを用いて数値演算することは不要であり、したがって、そのための回路は不要である。数値演算と同様な効果は、ディスプレイユニット１０９Ａで物理的に得られる。

ディスプレイユニット１０９Ａは、表示領域１１７Ａ、表示領域１１７Ｂ、タッチセンサ１１８を有し、それらが、タッチセンサ１１８、表示領域１１７Ａ、表示領域１１７Ｂの順に積層している。表示領域１１７Ａは、表示領域１１７Ｂの表示を透過することができる。ユーザーはタッチセンサ１１８側から表示を視認できる。

表示領域１１７Ａの一の画素は表示領域１１７Ｂの一または複数の画素と対応してもよい。

例えば、表示領域１１７Ａはマトリクス状の非反射型画素を有し、表示領域１１７Ｂはマトリクス状の反射型画素を有する。あるいは、表示領域１１７Ａ、表示領域１１７Ｂともにマトリクス状の非反射型画素を有する。あるいは、表示領域１１７Ａ、表示領域１１７Ｂともにマトリクス状の反射型画素を有する。

反射型画素としては、反射型液晶画素や反射型Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＭＥＭＳ）画素が挙げられる。非反射型画素としては、透過型液晶画素や有機ＥＬ、無機ＥＬ、窒化物半導体発光ダイオード等を用いた自発光型画素が挙げられる。

いずれにしても、表示領域１１７Ａは、表示領域１１７Ｂの表示を透過できるような構造を有することが必要である。例えば、表示領域１１７Ａは、表示領域１１７Ｂの各画素に対応した開口を有し、表示領域１１７Ｂから発せられた光を透過させる構造とできる。

このような構造のディスプレイユニット１０９Ａでは、第１の解凍されたデータは表示領域１１７Ａに、第２の解凍されたデータは表示領域１１７Ｂに、それぞれ、表示される。第１の解凍されたデータ、第２の解凍されたデータは、それぞれ、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すものと同等であり、一方において黒が指定された画素では、他方のデータによって指定された輝度と色のみが表示され、結果として、図３（Ａ）と同様な表示を視覚できる。すなわち、実施の形態１乃至実施の形態３で示された、一方において黒が指定された画素の数値０のデータに、他方の画素のデータを加えるのと同等な処理がおこなわれる。

図６では、第１の画像データ、第２の画像データを圧縮するためのエンコーダ回路１１１Ａとエンコーダ回路１１１Ｂ、第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータを解凍するためのデコーダ回路１１４Ａとデコーダ回路１１４Ｂを有する構造としたが、実施の形態１で示したように、第１の画像データ、第２の画像データを１つのエンコーダ回路１１１で圧縮し、第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータを１つのデコーダ回路１１４で解凍してもよい。

（実施の形態５）
実施の形態１乃至実施の形態３では、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを用いて、画素ごとに数値演算をおこない、その値を画素に表示させる方式であったが、１枚のパネルに第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを順に表示することによっても同様の効果が得られる。

図７に示す電子機器システム１００Ｃは、プロセッサ１０１、メモリ１０２、無線通信モジュール１０３、ディスプレイコントローラ１０４、ＧＰＳモジュール１０５、ディスプレイドライバ１０６、タッチコントローラ１０７、カメラモジュール１０８およびディスプレイユニット１０９Ｂを有する。

ディスプレイコントローラ１０４は実施の形態１で説明したとおりである。ディスプレイドライバ１０６では、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを数値演算することは不要であるので、そのための回路も不要である。ディスプレイドライバ１０６（あるいは、トランシーバ回路１１６）は、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを順にディスプレイユニット１０９Ｂに転送する。

ディスプレイユニット１０９Ｂは、表示領域１１７とタッチセンサ１１８を有する。表示領域１１７はマトリクス状の反射型画素または非反射型画素を有する。表示領域１１７には、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータが順に表示される。すなわち、表示領域で表示される１フレーム中に、第１の解凍されたデータが表示されるサブフレームと第２の解凍されたデータが表示されるサブフレームを有する。その結果、ユーザーは、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを重なって認識し、結果として、図３（Ａ）と同様な表示を視覚できる。

図７では、第１の画像データ、第２の画像データを圧縮するためのエンコーダ回路１１１Ａとエンコーダ回路１１１Ｂ、第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータを解凍するためのデコーダ回路１１４Ａとデコーダ回路１１４Ｂを有する構造としたが、実施の形態１で示したように、第１の画像データ、第２の画像データを１つのエンコーダ回路１１１で圧縮し、第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータを１つのデコーダ回路１１４で解凍してもよい。

その場合、デコーダ回路からは第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータが、順に出力されるので、トランシーバ回路１１６は、単に適切なタイミングでディスプレイユニット１０９Ｂに転送できればよい。

（実施の形態６）
図８に示す電子機器システム１００Ｄは、プロセッサ１０１、メモリ１０２、無線通信モジュール１０３、ディスプレイコントローラ１０４、ＧＰＳモジュール１０５、ディスプレイドライバ１０６、タッチコントローラ１０７、カメラモジュール１０８およびディスプレイユニット１０９Ａを有する。ディスプレイコントローラ１０４とディスプレイドライバ１０６はデータバス１１０Ａおよびデータバス１１０Ｂで結ばれている。

電子機器システム１００Ｄが、図２の電子機器システム１００Ａと異なるのは、第１の圧縮されたデータはデータバス１１０Ａで、第２の圧縮されたデータはデータバス１１０Ｂで、それぞれ送信される点である。したがって、ディスプレイインターフェース１１２は、エンコーダ回路１１１Ａとエンコーダ回路１１１Ｂから出力される第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータに、必要に応じて暗号化や複製防止処理をおこない、適切なタイミングで、出力すればよいだけなので、より構造が簡単になる。また、第１の圧縮されたデータ、第２の圧縮されたデータは、より高速で転送される。

また、ディスプレイドライバ１０６では、レシーバ回路１１３が、第１の圧縮されたデータ、第２の圧縮されたデータを受信し、それぞれ、デコーダ回路１１４Ａ、デコーダ回路１１４Ｂに送信する。レシーバ回路１１３は、受信した第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータに、必要に応じて暗号の復号化をおこない、適切なタイミングで、出力すればよいだけなので、より構造が簡単になる。また、第１の圧縮されたデータ、第２の圧縮されたデータは、より高速で転送される。

第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータは、それぞれ、デコーダ回路１１４Ａとデコーダ回路１１４Ｂで解凍され、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータが、トランシーバ回路１１６に出力される。第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータは、トランシーバ回路１１６を経由して、ディスプレイユニット１０９Ａに送信される。

ディスプレイユニット１０９Ａは、例えば、図６に示されるものである。ディスプレイユニット１０９Ａの代わりに、図７に示されるディスプレイユニット１０９Ｂあるいはその他の構造のものを用いてもよい。

また、例えば、実施の形態１乃至実施の形態３で説明したように、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを用いて演算をおこなう場合には、そのための演算回路を設けてもよい。

（実施の形態７）
本実施の形態では、図９（Ａ）に示すように、パリの中心部の地図の上に、エトワール凱旋門の写真が重ねられ、さらに、その写真の上に凱旋門の説明文が表示される例を示す。

実施の形態１では、表示すべき画像データを第１の画像データと第２の画像データに分離し、各画素において、第１の画像データあるいは第２の画像データのいずれか一方のみを表示するため、表示しない方には黒（数値は０）を指定する方式を採用する（図４（Ａ）、図４（Ｂ）参照）。例えば、第１の画像データは図形のようなデータであり、第２の画像データは写真である。

もし、第１の画像データ（の一部）が文字であり、写真の上に文字を重ねる場合には、写真の表示に関する第２の画像データにおいて、文字が表示される部分（画素）は、黒を指定する必要がある。この場合、第２の画像データは、実質的に文字の情報を含んだものとなり、データ量が十分に小さくならない。また、第２の画像データをＪＰＥＧ形式（あるいはそれと同様な形式）で不可逆的に圧縮した場合、第２の解凍されたデータの再現性が低下する（第２の画像データと第２の解凍されたデータの差異が大きくなる）。

本実施の形態では、表示すべき画像データを第１の画像データと第２の画像データに分離し、各画素において、第１の画像データあるいは第２の画像データのいずれか一方のみを表示するため、表示しない方には、透明を指定する。表示しない方の画素に色や輝度に関する情報は付与しなくてもよい。

透明は、黒とは異なる。例えば、２５６色のカラー表示（８ビットカラー）において、通常の黒は、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０／２^３，０／２^３，０／２^２）なので、黒の画素のデータは８ビットデータ“００００００００”となるが、透明を指定すると、データは９ビットのデータ“１００００００００”（データ列の先頭に透明である情報”１”を付加した場合）となる。当該画素が透明でない黒の場合のデータは、９ビットのデータ“０００００００００”（データ列の先頭に透明でない情報”０”を付加した場合）となる。

透明を指定するのは、第１の画像データと第２の画像データの一方あるいは双方である。例えば、第１の画像データをＧＩＦ形式（あるいはそれと同様な形式）またはＰＮＧ形式（あるいはそれと同様な形式）で圧縮し、第２の画像データをＪＰＥＧ形式（あるいはそれと同様な形式）で圧縮して、それぞれ、第１の圧縮されたデータ、第２の圧縮されたデータを得るのであれば、透明の指定は第１の画像データにのみおこなってもよい。ＧＩＦ形式またはＰＮＧ形式は透明機能をサポートしている。第１の画像データのみを表示して第２の画像データを表示しない画素の第２の画像データには、黒（数値が０）あるいは任意の色を指定する。これらの処理はプロセッサ１０１が実行してもよい。

なお、画素が透明であるか否かのデータは、画素の色のデータとは独立に作成されてもよい。すなわち、第１の画像データとして、画素の色・輝度等のデータ（第１の画像データＡ）と画素が透明か否かのデータ（第１の画像データＢ）を作成する。そして、例えば、第１の画像データＡをＪＰＥＧ形式で圧縮して、ディスプレイドライバ１０６に送信される。また、第１の画像データＢはその他の形式で圧縮して、あるいは非圧縮でディスプレイドライバ１０６に送信される。

これらのデータは解凍後、論理回路１１５で処理され、その際、第１の画像データＢで透明と指定されていた画素は、以下に説明する方法で表示が決定される。この方式では、透明機能をサポートしていないＪＰＥＧ形式にも適用できるので、好適である。

ここで、図１０の電子機器システム１００Ｅを用いる場合について説明する。電子機器システム１００Ｅはプロセッサ１０１、メモリ１０２、無線通信モジュール１０３、ディスプレイコントローラ１０４、ＧＰＳモジュール１０５、ディスプレイドライバ１０６、タッチコントローラ１０７、カメラモジュール１０８およびディスプレイユニット１０９を有する。ディスプレイコントローラ１０４とディスプレイドライバ１０６はデータバス１１０Ａおよびデータバス１１０Ｂで結ばれている。

ディスプレイドライバ１０６は、レシーバ回路１１３、デコーダ回路１１４Ａ、デコーダ回路１１４Ｂ、論理回路１１５、トランシーバ回路１１６を有する。論理回路１１５は以下に示す演算をおこない、また、演算結果を記憶する。その他の構成は、図８に示す電子機器システム１００Ｄを参照できる。

第１の画像データと第２の画像データは、それぞれ、エンコーダ回路１１１Ａとエンコーダ回路１１１Ｂで圧縮され、第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータとなる。第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータは、データバス１１０Ａおよびデータバス１１０Ｂを介して、ディスプレイドライバ１０６に転送され、デコーダ回路１１４Ａとデコーダ回路１１４Ｂで解凍されて、それぞれ、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータとなる。

第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータは、論理回路１１５で合成される。合成の際には、各画素について、透明が指定されているか否かを判定する。例えば、ある画素において、第１の解凍されたデータで透明と指定されている場合、その画素の表示には、第２の解凍されたデータのみを用いる。

第１の解凍されたデータで透明と指定されていない場合には２つの方法がある。一つは、実施の形態１のように、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータの和を用いる方法（方法Ａ）である。もう一つは、第１の解凍されたデータのみを用いる方法（方法Ｂ）である。

方法Ａを用いる場合、第２の解凍されたデータが黒（値が０）であれば、和は第１の解凍されたデータの値と同じである。上記の例で、第２の画像データの非表示の画素に黒を指定した場合には、理想的には、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータの和は、第１の解凍されたデータとなる。

しかしながら、何らかの理由で、ある画素の第２の画像データは黒（第１の画像データは特定の値）であったものの、圧縮・解凍の過程で、第２の解凍されたデータが黒以外（値が０でない）となった場合、その画素の表示は、特定の値の第１の解凍されたデータ（＝第１の画像データ）と値が０でない第２の解凍されたデータとの和であるので、本来のものと異なる。

また、第２の画像データの非表示の画素に黒以外の任意の色（値が０より大きい）を指定した場合には、方法Ａを用いることは適切でない。

これに対し、方法Ｂでは、第２の解凍されたデータが黒以外であったとしても、その画素の表示には用いることがないので、表示が本来のものと異なることは無い。

第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータは、論理回路１１５で合成されて、トランシーバ回路１１６を経て、ディスプレイユニット１０９に送られ、表示に用いられる。

第１の画像データと第２の画像データの具体例を図９（Ｂ）および図９（Ｃ）にそれぞれ示す。ここでは、上述の方法Ｂを用いて、第１の解凍されたデータおよび第２の解凍されたデータを合成するものとする。

ここで、第１の画像データは、パリの中心部の地図と、エトワール凱旋門の説明文を含む。第１の画像データにおいて、エトワール凱旋門の写真が表示される部分であり、かつ、エトワール凱旋門の説明の文字以外の部分は、図中にグレーと白の市松模様に示すように、透明が指定される（図９（Ｂ）参照）。

一方、第２の画像データは、大きさを調整した後のエトワール凱旋門の写真がそのまま使用できる（図９（Ｃ）参照）。前述のように、方法Ｂでは、第２の画像データの部分（画素）が何色に指定されていたとしても（あるいは別の写真画像があったとしても）、その部分（画素）が、第１の画像データで透明と指定されていない場合には、第１の解凍されたデータ（＝第１の画像データ）のみが使用されるので、実施の形態１で示したように、黒に指定されてなくてもよい。

なお、方法Ａを用いる場合には、第１の画像データを表示する部分（画素）に対応する、第２の画像データの部分（画素）は、黒に指定される必要がある。

図９（Ｂ）および図９（Ｃ）に示される第１の画像データと第２の画像データは、それぞれ、エンコーダ回路１１１Ａとエンコーダ回路１１１Ｂで、例えば、ＧＩＦ形式とＪＰＥＧ形式（圧縮係数０．５）に圧縮されて、第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータとなる。これらはディスプレイドライバ１０６に転送された後、デコーダ回路１１４Ａと１１４Ｂで、それぞれ、解凍されて第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータとなる。

ここで、第１の画像データはＧＩＦ形式（あるいはそれと同様な形式）またはＰＮＧ形式（あるいはそれと同様な形式）で圧縮されているとすると、第１の解凍されたデータは、第１の画像データと同一であると考えてよい。一方、第２の画像データがＪＰＥＧ形式（あるいはそれと同様な形式）で圧縮されているとすると、第２の解凍されたデータは、第２の画像データと完全には一致しない。

第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータは上述のように論理回路１１５で合成される。ここでは、上記の方法Ｂが用いられる。すなわち、第１の解凍されたデータにおいて、透明と指定されている画素には、第２の解凍されたデータを用い、そうでない画素には、第１の解凍されたデータを用いる。その結果、背景のパリの中心部の地図とエトワール凱旋門の説明の文字は、完全に復元できる。一方、エトワール凱旋門の写真は、圧縮・解凍の過程で一部、損失が生じることがある。

（実施の形態８）
実施の形態７では、画素を透明であることを指定するための信号を付与する方法を示したが、透明であることを指定する画素の色を、透明を意味する色としてもよい。

例えば、特定の色を、透明を意味する色にしてもよい。透明に指定する画素は、本来の色とは無関係に、その色を、透明を意味する色に指定する。例えば、２４ビットフルカラーにおいて、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１１５／２^８，２１２／２^８，７８／２^８）を、透明を意味する色に指定する。

この場合、透明を意味する色と同じ色を表示に用いることはできず、最も近い他の色で代替する必要がある。例えば、上記の色を表現する必要がある画素は、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１１４／２^８，２１２／２^８，７８／２^８）、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１１５／２^８，２１２／２^８，７９／２^８）等の色で代替する必要があるが、２４ビットフルカラーのように、多彩な色を使用する場合には、視覚的な差異はほとんど認められない。

特定の色を、透明を意味する色に選定するには、統計的な使用頻度や人間の視覚的な認識能力等を考慮してもよい。

別の例では、第１の画像データで使用されていない色を、透明を意味する色に指定してもよい。例えば、第１の画像データが２４ビットフルカラーで、いずれの画素も、赤の成分が１１５／８^８でない場合に、透明に指定する画素は、本来の色とは無関係に、その赤の成分を１１５／８^８と指定する。

この場合、異なる第１の画像データが、赤の成分として１１５／８^８を使用する場合には、透明を意味する色として、赤の成分が１１５／８^８の色を設定することは問題を含む。したがって、この第１の画像データでは、透明を意味する色として、別の色を指定することが望ましい。すなわち、透明を意味する色は、画像データごとに変更されてもよい。そのため、透明を意味する色の情報は第１の画像データに付加して転送される。

演算処理の際に、画素の色が透明を意味する色と同一の場合には、その画素は、その色を表示するのではなく、透明であるとして、処理される。この場合、演算処理で、最初に、第１の画像データの個々の画素の色が、透明を意味する色と同じか否かが判定される。

前者の例では、個々の画素の色が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１１５／２^８，２１２／２^８，７８／２^８）であるか否か、また、後者の例では、個々の画素の色の赤の成分が、１１５／８^８であるか否かが判定される。該当する画素は、透明として処理される。該当しない画素は、上記方法Ａあるいは方法Ｂで処理される。

ＪＰＥＧ形式では、透明の情報はサポートされていないので、このような方法により画素が透明であるか否かを指定できる。もちろん、ＰＮＧ形式、ＧＩＦ形式等、透明をサポートする形式にも適用できる。

（実施の形態９）
本実施の形態では、上記のディスプレイユニット１０９Ａに用いることのできる表示装置について、図１１乃至図１６を用いて説明する。本実施の形態の表示装置は、可視光を反射する第１の表示素子と、可視光を発する第２の表示素子とを有する。

例えば、ディスプレイユニット１０９Ａ中の表示領域１１７Ａは、マトリクス状に第１の表示素子を有し、表示領域１１７Ｂは、マトリクス状に第２の表示素子を有する。

本実施の形態の表示装置は、第１の表示素子が反射する光と、第２の表示素子が発する光のうち、いずれか一方または双方により、画像を表示する機能を有する。

第１の表示素子には、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等を適用した素子などを用いることができる。

第２の表示素子には、発光素子を用いることが好ましい。このような表示素子が発する光は、その輝度や色度が外光に左右されることが少ないため、色再現性が高く（色域が広く）、コントラストの高い、鮮やかな表示を行うことができる。

第２の表示素子には、例えばＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、半導体レーザなどの自発光性の発光素子を用いることができる。なお、第２の表示素子には、自発光性の発光素子を用いることが好ましいが、これに限定されず、例えば、バックライト、またはサイドライトなどの光源と、液晶素子とを組み合わせた透過型の液晶素子を用いてもよい。

本実施の形態の表示装置は、第１の表示素子を用いて画像を表示する第１のモードと、第２の表示素子を用いて画像を表示する第２のモードと、第１の表示素子及び第２の表示素子の双方を用いて画像を表示する第３のモードと、を有し、第１乃至第３のモードを自動または手動で切り替えることができる。以下では、第１乃至第３のモードの詳細について説明する。

［第１のモード］
第１のモードでは、第１の表示素子と外光とを用いて画像を表示する。第１のモードは光源が不要であるため、極めて低消費電力なモードである。例えば、表示装置に外光が十分に入射されるとき（明るい環境下など）は、第１の表示素子が反射した光を用いて表示を行うことができる。例えば、外光が十分に強く、か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１のモードは、文字を表示することに適したモードである。また、第１のモードは、外光を反射した光を用いるため、目に優しい表示を行うことができ、目が疲れにくいという効果を奏する。なお、第１のモードを、反射した光を用いて表示を行うため、反射型の表示モード（Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅ）と呼称してもよい。

［第２のモード］
第２のモードでは、第２の表示素子による発光を利用して画像を表示する。そのため、照度や外光の色度によらず、極めて鮮やかな（コントラストが高く、且つ色再現性の高い）表示を行うことができる。例えば、夜間や暗い室内など、照度が極めて低い場合などに有効である。また、周囲が暗い場合、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。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２のモードは、鮮やかな画像（静止画及び動画）などを表示することに適したモードである。なお、第２のモードを、発光、すなわち放射した光を用いて表示を行うため、放射型の表示モード（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｍｏｄｅ）と呼称してもよい。

［第３のモード］
第３のモードでは、第１の表示素子による反射光と、第２の表示素子による発光との双方を利用して表示を行う。なお、第１の表示素子と第２の表示素子とを、それぞれ独立に駆動させ、且つ第１の表示素子と第２の表示素子とを、同一期間内で駆動させることで、第１の表示素子と、第２の表示素子とを組み合わせた表示を行うことができる。なお、本明細書等において、第１の表示素子と、第２の表示素子とを組み合わせた表示、すなわち、第３のモードをハイブリッド表示モード（ＨＢ表示モード）と呼称することができる。または、第３のモードを、放射型の表示モードと、反射型の表示モードとを組み合わせた表示モード（ＥＲ−Ｈｙｂｒｉｄ ｍｏｄｅ）と呼称してもよい。

第３のモードで表示を行うことで、第１のモードよりも鮮やかな表示とし、且つ第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、比較的照度が低い場合、外光の色度が白色ではない場合などに有効である。また、反射光と発光とを混合させた光を用いることで、まるで絵画を見ているかのように感じさせる画像を表示することが可能となる。

＜第１乃至第３のモードの具体例＞
ここで、上述した第１乃至第３のモードを用いる場合の具体例について、図１１及び図１２を用いて説明する。

なお、以下では、第１乃至第３のモードが照度に応じて自動に切り替わる場合について説明する。なお、照度に応じて自動で切り替わる場合、例えば、表示装置に照度センサ等を設け、当該照度センサからの情報をもとに表示モードを切り替えることができる。

図１１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、本実施の形態の表示装置が取り得る表示モードを説明するための画素の模式図である。

図１１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）では、第１の表示素子２０１、第２の表示素子２０２、開口部２０３、第１の表示素子２０１から反射される反射光２０４、及び第２の表示素子２０２から開口部２０３を通って射出される透過光２０５が明示されている。なお、図１１（Ａ）が第１のモードを説明する図であり、図１１（Ｂ）が第２のモードを説明する図であり、図１１（Ｃ）が第３のモードを説明する図である。

なお、図１１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）では、第１の表示素子２０１として、反射型の液晶素子を用い、第２の表示素子２０２として、自発光型のＯＬＥＤを用いる場合とする。

図１１（Ａ）に示す第１のモードでは、第１の表示素子２０１である、反射型の液晶素子を駆動して反射光の強度を調節して階調表示を行うことができる。例えば、図１１（Ａ）に示すように、第１の表示素子２０１である、反射型の液晶素子が有する反射電極で反射された反射光２０４の強度を液晶層で調節することで階調表示を行うことができる。

図１１（Ｂ）に示す第２のモードでは、第２の表示素子２０２である、自発光型のＯＬＥＤの発光強度を調節して階調表示を行うことができる。なお、第２の表示素子２０２から射出される光は、開口部２０３を通過し、透過光２０５として外部に取り出される。

図１１（Ｃ）に示す第３のモードは、上述した第１のモードと、第２のモードとを組み合わせた表示モードである。例えば、図１１（Ｃ）に示すように、第１の表示素子２０１である、反射型の液晶素子が有する反射電極で反射された反射光２０４の強度を液晶層で調節し階調表示を行う。また、第１の表示素子２０１の駆動する期間と、同じ期間内に、第２の表示素子２０２である、自発光型のＯＬＥＤの発光強度、ここでは透過光２０５の強度を調整し階調表示を行う。

＜第１乃至第３のモードの状態遷移＞
次に、第１乃至第３のモードの状態遷移について、図１１（Ｄ）を用いて説明を行う。図１１（Ｄ）は、第１のモード、第２のモード、及び第３のモードの状態遷移図である。図１１（Ｄ）に示す、状態Ｃ１は第１のモードに相当し、状態Ｃ２は第２のモードに相当し、状態Ｃ３は第３のモードに相当する。

図１１（Ｄ）に図示するように、状態Ｃ１から状態Ｃ３までは照度に応じていずれかの状態の表示モードを取り得る。例えば、屋外のように照度が大きい場合には、状態Ｃ１を取り得る。また、屋外から屋内に移動するような照度が小さくなる場合には、状態Ｃ１から状態Ｃ２に遷移する。また、屋外であっても照度が低く、反射光による階調表示が十分でない場合には、状態Ｃ２から状態Ｃ３に遷移する。もちろん、状態Ｃ３から状態Ｃ１への遷移、状態Ｃ１から状態Ｃ３への遷移、状態Ｃ３から状態Ｃ２への遷移、または状態Ｃ２から状態Ｃ１への遷移も生じる。

なお、図１１（Ｄ）では、第１のモードのイメージとして太陽のシンボルを、第２のモードのイメージとして、月のシンボルを、第３のモードのイメージとして、雲のシンボルを、それぞれ図示してある。

なお、図１１（Ｄ）に図示するように、状態Ｃ１乃至状態Ｃ３において、照度の変化がない、または照度の変化が少ない場合には、他の状態に遷移せずに、続けて元の状態を維持すればよい。

以上のように照度に応じて表示モードを切り替える構成とすることで、消費電力が比較的大きい発光素子の光の強度による階調表示の頻度を減らすことができる。そのため、表示装置の消費電力を低減することができる。また、表示装置は、バッテリの残容量、表示するコンテンツ、または周辺環境の照度に応じて、さらに動作モードを切り替えることができる。なお、上記の説明においては、照度に応じて表示モードが自動で切り替わる場合について例示したがこれに限定されず、使用者が手動で表示モードを切り替えてもよい。

＜動作モード＞
次に、第１の表示素子で行うことができる動作モードについて、図１２を用いて説明を行う。

なお、以下では、通常のフレーム周波数（代表的には６０Ｈｚ以上２４０Ｈｚ以下）で動作する通常動作モード（Ｎｏｒｍａｌ ｍｏｄｅ）と、低速のフレーム周波数で動作するアイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードと、を例示して説明する。

なお、アイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードとは、画像データの書き込み処理を実行した後、画像データの書き換えを停止する駆動方法のことをいう。一旦画像データの書き込みをして、その後、次の画像データの書き込みまでの間隔を延ばすことで、その間の画像データの書き込みに要する分の消費電力を削減することができる。アイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードは、例えば、通常動作モードの１／１００乃至１／１０程度のフレーム周波数とすることができる。

図１２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、通常駆動モードとアイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードを説明する回路図及びタイミングチャートである。なお、図１２（Ａ）では、第１の表示素子２０１（ここでは液晶素子）と、第１の表示素子２０１に電気的に接続される画素回路２０６と、を明示している。また、図１２（Ａ）に示す画素回路２０６では、信号線ＳＬと、ゲート線ＧＬと、信号線ＳＬ及びゲート線ＧＬに接続されたトランジスタＭ１と、トランジスタＭ１に接続される容量素子Ｃｓ_ＬＣとを図示している。

トランジスタＭ１としては、半導体層に金属酸化物を有するトランジスタを用いることが好ましい。金属酸化物が増幅作用、整流作用、及びスイッチング作用の少なくとも１つを有する場合、当該金属酸化物を、金属酸化物半導体（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）または酸化物半導体（ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、略してＯＳと呼ぶことができる。以下、トランジスタの代表例として、酸化物半導体を有するトランジスタ（ＯＳトランジスタ）を用いて説明する。ＯＳトランジスタは、非導通状態時のリーク電流（オフ電流）が極めて低いため、ＯＳトランジスタを非導通状態とすることで液晶素子の画素電極に電荷の保持をすることができる。

図１２（Ｂ）は、通常駆動モードでの信号線ＳＬおよびゲート線ＧＬにそれぞれ与える信号の波形を示すタイミングチャートである。通常駆動モードでは通常のフレーム周波数（例えば６０Ｈｚ）で動作する。１フレーム期間を期間Ｔ_１からＴ_３までで表すと、各フレーム期間でゲート線ＧＬに走査信号を与え、信号線ＳＬからデータＤ_１を書き込む動作を行う。この動作は、期間Ｔ_１からＴ_３までで同じデータＤ_１を書き込む場合、または異なるデータを書き込む場合でも同じである。

一方、図１２（Ｃ）は、アイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードでの信号線ＳＬおよびゲート線ＧＬに、それぞれ与える信号の波形を示すタイミングチャートである。アイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動では低速のフレーム周波数（例えば１Ｈｚ）で動作する。１フレーム期間を期間Ｔ_１で表し、その中でデータの書き込み期間を期間Ｔ_Ｗ、データの保持期間を期間Ｔ_ＲＥＴで表す。アイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードは、期間Ｔ_Ｗでゲート線ＧＬに走査信号を与え、信号線ＳＬのデータＤ_１を書き込み、期間Ｔ_ＲＥＴでゲート線ＧＬをローレベルの電圧に固定し、トランジスタＭ１を非導通状態として一旦書き込んだデータＤ_１を保持させる動作を行う。

アイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードは、上述した第１のモード、または第３のモードと組み合わせることで、さらなる低消費電力化を図ることができるため有効である。

以上のように、本実施の形態の表示装置は、第１のモード乃至第３のモードを切り替えて表示を行うことができる。したがって、周囲の明るさによらず、視認性が高く利便性の高い表示装置または全天候型の表示装置を実現できる。

また、本実施の形態の表示装置は、第１の表示素子を有する第１の画素と、第２の表示素子を有する第２の画素とをそれぞれ複数有すると好ましい。また、第１の画素と第２の画素とは、それぞれ、マトリクス状に配置されることが好ましい。

第１の画素及び第２の画素は、それぞれ、１つ以上の副画素を有する構成とすることができる。例えば、画素には、副画素を１つ有する構成（白色（Ｗ）など）、副画素を３つ有する構成（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の３色など）、あるいは、副画素を４つ有する構成（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、白色（Ｗ）の４色、または、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、黄色（Ｙ）の４色など）を適用できる。なお、第１の画素及び第２の画素が有する色要素は、上記に限定されず、必要に応じて、シアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）などを組み合わせてもよい。

本実施の形態の表示装置は、第１の画素及び第２の画素は、双方とも、フルカラー表示を行う構成とすることができる。または、本実施の形態の表示装置は、第１の画素では白黒表示またはグレースケールでの表示を行い、第２の画素ではフルカラー表示を行う構成とすることができる。第１の画素を用いた白黒表示またはグレースケールでの表示は、文書情報など、カラー表示を必要としない情報を表示することに適している。

＜表示装置の斜視概略図＞
次に、本実施の形態の表示装置について、図１３を用いて説明を行う。図１３は、表示装置２１０の斜視概略図である。

表示装置２１０は、基板２１１と基板２１２とが貼り合わされた構成を有する。図１３では、基板２１２を破線で明示している。

表示装置２１０は、表示部２１４、回路２１６、配線２１８等を有する。図１３では表示装置２１０にＩＣ２２０及びＦＰＣ２２２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、表示装置２１０、ＩＣ２２０、及びＦＰＣ２２２を有する表示モジュールということもできる。

回路２１６としては、例えば走査線駆動回路を用いることができる。

配線２１８は、表示部２１４及び回路２１６に信号及び電力を供給する機能を有する。当該信号及び電力は、ＦＰＣ２２２を介して外部から、またはＩＣ２２０から配線２１８に入力される。

図１３では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式またはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式等により、基板２１１にＩＣ２２０が設けられている例を示す。ＩＣ２２０は、例えば走査線駆動回路または信号線駆動回路などを有するＩＣを適用できる。なお、表示装置２１０には、ＩＣ２２０を設けない構成としてもよい。また、ＩＣ２２０を、ＣＯＦ方式等により、ＦＰＣに実装してもよい。

図１３には、表示部２１４の一部の拡大図を示している。表示部２１４には、複数の表示素子が有する電極２２４がマトリクス状に配置されている。電極２２４は、可視光を反射する機能を有し、液晶素子２５０（後述する）の反射電極として機能する。

また、図１３に示すように、電極２２４は開口部２２６を有する。さらに表示部２１４は、電極２２４よりも基板２１１側に、発光素子２７０を有する。発光素子２７０からの光は、電極２２４の開口部２２６を介して基板２１２側に射出される。発光素子２７０の発光領域の面積と開口部２２６の面積とは等しくてもよい。発光素子２７０の発光領域の面積と開口部２２６の面積のうち一方が他方よりも大きいと、位置ずれに対するマージンが大きくなるため好ましい。

＜構成例１＞
図１４に、図１３で示した表示装置２１０の、ＦＰＣ２２２を含む領域の一部、回路２１６を含む領域の一部、及び表示部２１４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。

図１４に示す表示装置２１０は、基板２１１と基板２１２の間に、トランジスタ２０１ｔ、トランジスタ２０３ｔ、トランジスタ２０５ｔ、トランジスタ２０６ｔ、液晶素子２５０、発光素子２７０、絶縁層２３０、絶縁層２３１、着色層２３２、着色層２３３等を有する。基板２１２と絶縁層２３０は接着層２３４を介して接着される。基板２１１と絶縁層２３１は接着層２３５を介して接着されている。

基板２１２には、着色層２３２、遮光層２３６、絶縁層２３０、及び液晶素子２５０の共通電極として機能する電極２３７、配向膜２３８ｂ、絶縁層２３９等が設けられている。基板２１２の外側の面には、偏光板２４０を有する。絶縁層２３０は、平坦化層としての機能を有していてもよい。絶縁層２３０により、電極２３７の表面を概略平坦にできるため、液晶層２４１の配向状態を均一にできる。絶縁層２３９は、液晶素子２５０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２３９が可視光を透過する場合は、絶縁層２３９を液晶素子２５０の表示領域と重ねて配置してもよい。

液晶素子２５０は反射型の液晶素子である。液晶素子２５０は、画素電極として機能する電極２４２、液晶層２４１、電極２３７が積層された積層構造を有する。電極２４２の基板２１１側に接して、可視光を反射する電極２２４が設けられている。電極２２４は開口部２２６を有する。電極２４２及び電極２３７は可視光を透過する。液晶層２４１と電極２４２の間に配向膜２３８ａが設けられている。液晶層２４１と電極２３７との間に配向膜２３８ｂが設けられている。

液晶素子２５０において、電極２２４は可視光を反射する機能を有し、電極２３７は可視光を透過する機能を有する。基板２１２側から入射した光は、偏光板２４０により偏光され、電極２３７、液晶層２４１を透過し、電極２２４で反射する。そして液晶層２４１及び電極２３７を再度透過して、偏光板２４０に達する。このとき、電極２２４と電極２３７の間に与える電圧によって液晶の配向を制御し、光の光学変調を制御することができる。すなわち、偏光板２４０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２３２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。

図１４に示すように、開口部２２６には可視光を透過する電極２４２が設けられていることが好ましい。これにより、開口部２２６と重なる領域においてもそれ以外の領域と同様に液晶層２４１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、光が漏れてしまうことを抑制できる。

接続部２４３において、電極２２４は、導電層２４４を介して、トランジスタ２０６ｔが有する導電層２４５と電気的に接続されている。トランジスタ２０６ｔは、液晶素子２５０の駆動を制御する機能を有する。

接着層２３４が設けられる一部の領域には、接続部２４６が設けられている。接続部２４６において、電極２４２と同一の導電膜を加工して得られた導電層と、電極２３７の一部が、接続体２４７により電気的に接続されている。したがって、基板２１２側に形成された電極２３７に、基板２１１側に接続されたＦＰＣ２２２から入力される信号または電位を、接続部２４６を介して供給することができる。

接続体２４７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２４７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２４７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２４７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２４７は、接着層２３４に覆われるように配置することが好ましい。例えば硬化前の接着層２３４に接続体２４７を分散させておけばよい。

発光素子２７０は、ボトムエミッション型の発光素子である。発光素子２７０は、絶縁層２３０側から画素電極として機能する電極２４８、ＥＬ層２５２、及び共通電極として機能する電極２５３の順に積層された積層構造を有する。電極２４８は、絶縁層２５４に設けられた開口を介して、トランジスタ２０５ｔが有する導電層２５５と接続されている。トランジスタ２０５ｔは、発光素子２７０の駆動を制御する機能を有する。絶縁層２３１が電極２４８の端部を覆っている。電極２５３は可視光を反射する材料を含み、電極２４８は可視光を透過する材料を含む。電極２５３を覆って絶縁層２５６が設けられている。発光素子２７０が発する光は、着色層２３３、絶縁層２３０、開口部２２６等を介して、基板２１２側に射出される。

液晶素子２５０及び発光素子２７０は、画素によって着色層の色を変えることで、様々な色を呈することができる。表示装置２１０は、液晶素子２５０を用いて、カラー表示を行うことができる。表示装置２１０は、発光素子２７０を用いて、カラー表示を行うことができる。

トランジスタ２０１ｔ、トランジスタ２０３ｔ、トランジスタ２０５ｔ、及びトランジスタ２０６ｔは、いずれも絶縁層２５７の基板２１１側の面上に形成されている。これらのトランジスタは、同一の工程を用いて作製することができる。

液晶素子２５０と電気的に接続される回路は、発光素子２７０と電気的に接続される回路と同一面上に形成されることが好ましい。これにより、２つの回路を別々の面上に形成する場合に比べて、表示装置の厚さを薄くすることができる。また、２つのトランジスタを同一の工程で作製できるため、２つのトランジスタを別々の面上に形成する場合に比べて、作製工程を簡略化することができる。

液晶素子２５０の画素電極は、トランジスタが有するゲート絶縁層を挟んで、発光素子２７０の画素電極とは反対に位置する。

トランジスタ２０３ｔは、画素の選択、非選択状態を制御するトランジスタ（スイッチングトランジスタ、または選択トランジスタともいう）である。トランジスタ２０５ｔは、発光素子２７０に流れる電流を制御するトランジスタ（駆動トランジスタともいう）である。なお、トランジスタのチャネル形成領域に用いる材料には、金属酸化物を用いると好ましい。

絶縁層２５７の基板２１１側には、絶縁層２５８、絶縁層２５９、絶縁層２６０等の絶縁層が設けられている。絶縁層２５８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２５９は、トランジスタ２０６ｔ等を覆って設けられる。絶縁層２６０は、トランジスタ２０５ｔ等を覆って設けられている。絶縁層２５４は、平坦化層としての機能を有する。なお、トランジスタを覆う絶縁層の数は限定されず、単層であっても２層以上であってもよい。

各トランジスタを覆う絶縁層の少なくとも一層に、水や水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。これにより、絶縁層をバリア膜として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに対して外部から不純物が拡散することを効果的に抑制することが可能となり、信頼性の高い表示装置を実現できる。

トランジスタ２０１ｔ、トランジスタ２０３ｔ、トランジスタ２０５ｔ、及びトランジスタ２０６ｔは、ゲートとして機能する導電層２６１、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２５８、ソース及びドレインとして機能する導電層２４５及び導電層２６２、並びに、半導体層２６３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。

トランジスタ２０１ｔ及びトランジスタ２０５ｔは、トランジスタ２０３ｔ及びトランジスタ２０６ｔの構成に加えて、ゲートとして機能する導電層２６４を有する。

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

または、２つのゲートのうち、一方にしきい値電圧を制御するための電位を与え、他方に駆動のための電位を与えることで、トランジスタのしきい値電圧を制御することができる。

表示装置が有するトランジスタの構造に限定はない。回路２１６が有するトランジスタと、表示部２１４が有するトランジスタは、同じ構造であってもよく、異なる構造であってもよい。回路２１６が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよく、２種類以上の構造が組み合わせて用いられていてもよい。同様に、表示部２１４が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよく、２種類以上の構造が組み合わせて用いられていてもよい。

基板２１１と基板２１２が重ならない領域には、接続部２７２が設けられている。接続部２７２では、配線２１８が接続層２７３を介してＦＰＣ２２２と電気的に接続されている。接続部２７２は、接続部２４３と同様の構成を有している。接続部２７２の上面は、電極２４２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２７２とＦＰＣ２２２とを接続層２７３を介して電気的に接続することができる。

基板２１２の外側の面に配置する偏光板２４０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２５０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。

なお、基板２１２の外側には各種光学部材を配置することができる。光学部材としては、偏光板、位相差板、光拡散層（拡散フィルムなど）、反射防止層、及び集光フィルム等が挙げられる。また、基板２１２の外側には、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜等を配置してもよい。

基板２１１及び基板２１２には、それぞれ、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂などを用いることができる。基板２１１及び基板２１２に可撓性を有する材料を用いると、表示装置の可撓性を高めることができる。

液晶素子２５０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。

液晶素子２５０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。

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。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、縦方向の電界または斜め方向の電界を含む）によって制御される。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。

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。

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。

反射型の液晶素子を用いる場合には、表示面側に偏光板２４０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。

偏光板２４０よりも外側に、フロントライトを設けてもよい。フロントライトとしては、エッジライト型のフロントライトを用いることが好ましい。ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を備えるフロントライトを用いると、消費電力を低減できるため好ましい。

＜構成例２＞
次に、図１４に示す表示装置２１０と異なる態様について、図１５を用いて説明する。

図１５に示す表示装置２１０は、トランジスタ２０１ｔ、トランジスタ２０３ｔ、トランジスタ２０５ｔ、及びトランジスタ２０６ｔの代わりに、トランジスタ２８１、トランジスタ２８４、トランジスタ２８５、及びトランジスタ２８６を有する。トランジスタの構成以外については、図１４に示す表示装置２１０と概ね同様の構成である。ただし、一部の構成については、異なる構成もあるため、同様の箇所については説明を省略し、異なる構成について、以下説明を行う。

図１５では、絶縁層２３９及び接続部２４３等の位置が図１４と異なる。絶縁層２３９は、着色層２３２の端部に重ねて配置されている。また、絶縁層２３９は、遮光層２３６の端部に重ねて配置されている。このように、絶縁層２３９は、表示領域と重ならない領域（遮光層２３６と重なる領域）に配置されてもよい。

トランジスタ２８４及びトランジスタ２８５のように、表示装置が有する複数のトランジスタは、部分的に積層して設けられていてもよい。これにより、画素回路の占有面積を縮小することが可能なため、精細度を高めることができる。また、発光素子２７０の発光面積を大きくでき、開口率を向上させることができる。発光素子２７０は、開口率が高いと、必要な輝度を得るための電流密度を低くできるため、信頼性が向上する。

トランジスタ２８１、トランジスタ２８４、及びトランジスタ２８６は、導電層２４４、絶縁層２５８、半導体層２６３、導電層２４５、及び導電層２６２を有する。導電層２４４は、絶縁層２５８を介して半導体層２６３と重なる。導電層２６２は、半導体層２６３と電気的に接続される。トランジスタ２８１は、導電層２６４を有する。

トランジスタ２８５は、導電層２４５、絶縁層２５９、半導体層２６３、導電層２９１、絶縁層２５９、絶縁層２６０、導電層２９２、及び導電層２９３を有する。導電層２９１は、絶縁層２９０及び絶縁層２６０を介して半導体層２６３と重なる。導電層２９２及び導電層２９３は、半導体層２６３と電気的に接続される。

導電層２４５は、ゲートとして機能する。絶縁層２９４は、ゲート絶縁層として機能する。導電層２９２はソースまたはドレインの一方として機能する。トランジスタ２８６が有する導電層２４５は、ソースまたはドレインの他方として機能する。

＜構成例３＞
次に、図１４及び図１５に示す表示装置２１０と異なる態様について、図１６を用いて説明する。図１６は、表示装置２１０の表示部の断面図である。

図１６に示す表示装置２１０は、基板２１１と基板２１２の間に、トランジスタ２９５、トランジスタ２９６、液晶素子２５０、発光素子２７０、絶縁層２３０、着色層２３２、着色層２３３等を有する。

液晶素子２５０では、外光を電極２２４が反射し、基板２１２側に反射光を射出する。発光素子２７０は、基板２１２側に光を射出する。液晶素子２５０及び発光素子２７０の構成については、構成例１を参照できる。

トランジスタ２９５は、絶縁層２５９及び絶縁層２６０で覆われている。絶縁層２５６と着色層２３３は、接着層２３５によって貼り合わされている。

また、トランジスタ２９６は、先に示す構成例１及び構成例２と異なる構造である。具体的には、トランジスタ２９６は、デュアルゲート型のトランジスタである。なお、トランジスタ２９６の下側のゲート電極を無くし、トップゲート型のトランジスタとしてもよい。

図１６に示す表示装置２１０は、液晶素子２５０を駆動するトランジスタ２９５と発光素子２７０を駆動するトランジスタ２９６とを、異なる面上に形成するため、それぞれの表示素子を駆動するために適した構造、材料を用いて形成することが容易である。

Ｃｓ_ＬＣ 容量素子
ＧＬ ゲート線
Ｍ１ トランジスタ
ＳＬ 信号線
１００ 電子機器システム
１００Ａ 電子機器システム
１００Ｂ 電子機器システム
１００Ｃ 電子機器システム
１００Ｄ 電子機器システム
１００Ｅ 電子機器システム
１０１ プロセッサ
１０２ メモリ
１０３ 無線通信モジュール
１０４ ディスプレイコントローラ
１０５ ＧＰＳモジュール
１０６ ディスプレイドライバ
１０７ タッチコントローラ
１０８ カメラモジュール
１０９ ディスプレイユニット
１０９Ａ ディスプレイユニット
１０９Ｂ ディスプレイユニット
１１０ データバス
１１０Ａ データバス
１１０Ｂ データバス
１１１ エンコーダ回路
１１１Ａ エンコーダ回路
１１１Ｂ エンコーダ回路
１１２ ディスプレイインターフェース
１１３ レシーバ回路
１１４ デコーダ回路
１１４Ａ デコーダ回路
１１４Ｂ デコーダ回路
１１５ 論理回路
１１６ トランシーバ回路
１１７ 表示領域
１１７Ａ 表示領域
１１７Ｂ 表示領域
１１８ タッチセンサ
２０１ 表示素子
２０１ｔ トランジスタ
２０２ 表示素子
２０３ 開口部
２０３ｔ トランジスタ
２０４ 反射光
２０５ 透過光
２０５ｔ トランジスタ
２０６ 画素回路
２０６ｔ トランジスタ
２１０ 表示装置
２１１ 基板
２１２ 基板
２１４ 表示部
２１６ 回路
２１８ 配線
２２０ ＩＣ
２２２ ＦＰＣ
２２４ 電極
２２６ 開口部
２３０ 絶縁層
２３１ 絶縁層
２３２ 着色層
２３３ 着色層
２３４ 接着層
２３５ 接着層
２３６ 遮光層
２３７ 電極
２３８ａ 配向膜
２３８ｂ 配向膜
２３９ 絶縁層
２４０ 偏光板
２４１ 液晶層
２４２ 電極
２４３ 接続部
２４４ 導電層
２４５ 導電層
２４６ 接続部
２４７ 接続体
２４８ 電極
２５０ 液晶素子
２５２ ＥＬ層
２５３ 電極
２５４ 絶縁層
２５５ 導電層
２５６ 絶縁層
２５７ 絶縁層
２５８ 絶縁層
２５９ 絶縁層
２６０ 絶縁層
２６１ 導電層
２６２ 導電層
２６３ 半導体層
２６４ 導電層
２７０ 発光素子
２７２ 接続部
２７３ 接続層
２８１ トランジスタ
２８４ トランジスタ
２８５ トランジスタ
２８６ トランジスタ
２９０ 絶縁層
２９１ 導電層
２９２ 導電層
２９３ 導電層
２９４ 絶縁層
２９５ トランジスタ
２９６ トランジスタ

Claims (26)

1. プロセッサ、第１の回路、第２の回路、ディスプレイユニットを有する電子機器システムで、
   前記プロセッサは、
   第１の画像データと第２の画像データを作成し、
   前記第１の回路は、
   前記第１の画像データと前記第２の画像データを異なる圧縮条件で圧縮して、第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータを作成し、
   前記第２の回路は、
   前記第１の圧縮されたデータと前記第２の圧縮されたデータを解凍して、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを作成し、
   前記ディスプレイユニットは、
   前記第１の解凍されたデータと前記第２の解凍されたデータを表示に用いる、
   ように設定されている。
2. 前記第１の画像データと前記第２の画像データのいずれか一方は、プロセッサによって黒が指定された画素を有する請求項１に記載の電子機器システム。
3. 前記第１の圧縮されたデータと前記第２の圧縮されたデータはＪＰＥＧ形式またはそれと同様な形式であり、前記第１の画像データは可逆圧縮の条件で圧縮されるように設定されている請求項１に記載の電子機器システム。
4. 前記第１の回路は、前記第１の画像データを第１のエンコーダ回路で圧縮し、前記第２の画像データを第２のエンコーダ回路で圧縮するように設計されている請求項１に記載の電子機器システム。
5. 前記第２の回路は、前記第１の圧縮されたデータを第１のデコーダ回路で解凍し、前記第２の圧縮されたデータを第２のデコーダ回路で解凍するように設計されている請求項１に記載の電子機器システム。
6. 請求項１に記載の電子機器システムは、さらに、
   第１のデータバスと第２のデータバスを有し、
   前記第１の圧縮されたデータを前記第１のデータバスを介して、前記第２の圧縮されたデータを前記第２のデータバスを介して、それぞれ、前記第２の回路に転送する。
7. 前記ディスプレイユニットは、
   第１の表示領域と、
   第２の表示領域と、
   を有し、
   前記第１の表示領域は、前記第１の解凍されたデータに相当する表示をおこない、
   前記第２の表示領域は、前記第２の解凍されたデータに相当する表示をおこない、
   前記第１の表示領域は前記第２の表示領域と重なっており、
   前記第１の表示領域は前記第２の表示領域から発せられる光を透過することができる構成となっている請求項１に記載の電子機器システム。
8. 前記第１の表示領域は反射型画素を有し、前記第２の表示領域は自発光型画素を有する請求項７記載の電子機器システム。
9. 前記ディスプレイユニットは、表示領域を有し、
   前記表示領域は、
   前記第１の解凍されたデータに相当する表示と
   前記第２の解凍されたデータに相当する表示と
   を順におこなうように設定されている請求項１に記載の電子機器システム。
10. 前記第１の画像データの画素数は前記第２の画像データの画素数よりも小さい請求項１に記載の電子機器システム。
11. プロセッサ、第１の回路、第２の回路、ディスプレイユニットを有する電子機器システムで、
    前記プロセッサは、
    第１の画像データと第２の画像データを作成し、
    前記第１の回路は、
    前記第１の画像データと前記第２の画像データを異なる圧縮形式で圧縮して、第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータを作成し、
    前記第２の回路は、
    前記第１の圧縮されたデータと前記第２の圧縮されたデータを解凍して、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを作成し、
    前記ディスプレイユニットは、
    前記第１の解凍されたデータと前記第２の解凍されたデータを表示に用いる、
    ように設定されている。
12. 前記第１の画像データを可逆圧縮形式で、前記第２の画像データを非可逆圧縮形式で、それぞれ、圧縮されるように設定されている請求項１１に記載の電子機器システム。
13. 前記第１の画像データと前記第２の画像データのいずれか一方は、プロセッサによって黒が指定された画素を有する請求項１１に記載の電子機器システム。
14. 前記第１の圧縮されたデータはＧＩＦ形式、ＰＮＧ形式またはそれらと同様な形式であり、前記第２の圧縮されたデータはＪＰＥＧ形式またはそれと同様な形式である請求項１１に記載の電子機器システム。
15. 前記第１の回路は、前記第１の画像データを第１のエンコーダ回路で圧縮し、前記第２の画像データを第２のエンコーダ回路で圧縮するように設計されている請求項１１に記載の電子機器システム。
16. 前記第２の回路は、前記第１の圧縮されたデータを第１のデコーダ回路で解凍し、前記第２の圧縮されたデータを第２のデコーダ回路で解凍するように設計されている請求項１１に記載の電子機器システム。
17. 請求項１１に記載の電子機器システムは、さらに、
    第１のデータバスと第２のデータバスを有し、
    前記第１の圧縮されたデータを前記第１のデータバスを介して、前記第２の圧縮されたデータを前記第２のデータバスを介して、それぞれ、前記第２の回路に転送する。
18. 前記ディスプレイユニットは、
    第１の表示領域と、
    第２の表示領域と、
    を有し、
    前記第１の表示領域は前記第２の表示領域と重なっており、
    前記第１の表示領域は前記第２の表示領域から発せられる光を透過することができる構成となっている請求項１１に記載の電子機器システム。
19. 前記第１の表示領域は反射型画素を有し、前記第２の表示領域は自発光型画素を有する請求項１８に記載の電子機器システム。
20. 前記ディスプレイユニットは、表示領域を有し、
    前記表示領域は、前記第１の解凍されたデータに相当する表示と前記第２の解凍されたデータに相当する表示を順におこなうように設定されている請求項１１に記載の電子機器システム。
21. プロセッサ、第１の回路、第２の回路、ディスプレイユニットを有する電子機器システムで、
    前記プロセッサは、
    透明か否かの情報を含む第１の画像データと
    第２の画像データ
    を作成し、
    前記第１の回路は、
    前記第１の画像データと前記第２の画像データを圧縮して、第１の圧縮されたデータと第２の圧縮されたデータを作成し、
    前記第２の回路は、
    前記第１の圧縮されたデータと前記第２の圧縮されたデータを解凍して、第１の解凍されたデータと第２の解凍されたデータを作成し、
    前記ディスプレイユニットは、
    前記第１の解凍されたデータと前記第２の解凍されたデータを表示に用いる、
    ように設定されている。
22. 前記第１の解凍されたデータにおいて、透明と指定された画素は、前記第２の解凍されたデータの対応する画素のデータを表示に用い、
    前記第１の解凍されたデータにおいて、透明と指定されなかった画素は、前記第１の解凍されたデータの画素のデータを表示に用いる、請求項２１に記載の電子機器システム。
23. 前記第１の圧縮されたデータはＧＩＦ形式、ＰＮＧ形式またはそれらと同様な形式であり、前記第２の圧縮されたデータはＪＰＥＧ形式またはそれと同様な形式である請求項２１に記載の電子機器システム。
24. 前記第１の回路は、前記第１の画像データを第１のエンコーダ回路で圧縮し、前記第２の画像データを第２のエンコーダ回路で圧縮するように設計されている請求項２１に記載の電子機器システム。
25. 前記第２の回路は、前記第１の圧縮されたデータを第１のデコーダ回路で解凍し、前記第２の圧縮されたデータを第２のデコーダ回路で解凍するように設計されている請求項２１に記載の電子機器システム。
26. 請求項２１に記載の電子機器システムは、さらに、
    第１のデータバスと第２のデータバスを有し、
    前記第１の圧縮されたデータを前記第１のデータバスを介して、前記第２の圧縮されたデータを前記第２のデータバスを介して、それぞれ、前記第２の回路に転送する。

Images