JP2018061250A - データの送信方法およびコンピュータプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】新規なデータの送信方法、コンピュータプログラムを提供する。
【解決手段】携帯端末（デバイス１４ａ）は、データ（仮想的な画像等）の要求に際し、サーバ１１にデバイス１４ａの固有情報、位置情報、時間情報等を含む情報を送信する。サーバ１１は、データをデバイス１４ａに送信する際に、データをデバイス１４ａの固有情報を用いて生成した暗号鍵で暗号化し、送信する。デバイス１４ａは、暗号化されたデータを取得し、デバイス１４ａの固有情報を用いて生成した復号鍵で復号する。デバイス１４ａは、復号したデータの画像（第１の画像）を、液晶層１１５を用いて、他のデータの画像（現実空間の画像等、第２の画像）を、ＥＬ層１１６を用いて、それぞれ表示する。結果、デバイス１４ａは、第１の画像と第２の画像が重なった表示を実行できる。その他の実施形態もクレームされる。
【選択図】図２

Description

電子機器システムとその駆動方法、使用方法、サービス等が開示される。
携帯端末と情報提供業者の間で、インターネット等のコンピュータネットワーク（以下、ネットワーク、という）を介して、データの送受信をおこなうことが広く普及している。携帯端末は、カメラ、液晶（ＬＣ）表示装置あるいはエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置を備え、また、位置情報を全地球測位システム（ＧＰＳ）等により得ることができる。
情報提供業者とは、ニュースベンダーやゲーム運営業者、電子商取引業者、インターネット証券・銀行業者等である。多くの場合、情報提供業者は専用のアプリケーションソフトウェアを携帯端末のユーザーに提供し、ユーザーは、自身の携帯端末にアプリケーションソフトウェアをインストールすることで、情報提供業者から情報を得ることができる。
これらの情報提供業者は、携帯端末のユーザーに提供したデータや、ユーザーとの間で成立した売買等に応じて、ユーザーに課金し、ユーザーに返金、あるいは送金する必要がある。そのため、データの送受信に際しては、第三者がそれを盗み見ることを防ぐ必要がある。一般には、データの暗号化によって、第三者が傍受しても、解読できないようにされる。
例えば、特許文献１には、（暗号化するための）公開鍵を情報提供業者に送信する一方で、復号鍵（秘密鍵）は秘匿し、情報提供業者が公開鍵を用いて暗号化したデータを、ネットワークを介して取得し、秘密鍵を用いて、データを復号する技術が開示されている。
なお、ネットワークでのデータの送受信は、例えば、回線交換方式の有線通信や無線通信とは概念が異なることがある。回線交換方式では、送信者と受信者が１対１で結ばれているため、データの送信は特定の受信者に向けておこなわれることが前提であり、また、受信は受動的な行為である。
しかしながら、ネットワークでは、必ずしも、送信者と受信者が１対１で結ばれているとは限らず、データが必ずしも意図している受信者に届けられる保証はない。また、受信者は積極的にデータを取得しようとしなければデータを取得できないこともある。
一方で、慣習的に、ネットワークを介する送受信でも従来の回線方式と同様な表現が用いられる。したがって、ネットワークを介する送受信では、「データをＡに送信する」は「Ａがデータを取得可能な状態とする」と解釈してもよい。同様に、「Ａがデータを受信する」は「Ａがデータを取得する」と解釈してもよい。
米国登録特許４，４０５，８２９号明細書
データの漏洩を防止することのできる携帯端末の駆動方法とそれに基づいた電子機器システム、および、電子機器システムの使用方法、電子機器システムを利用するサービス等が開示される。
携帯端末の固有情報を用いて生成された暗号鍵を用いて、暗号化されたデータを生成する過程と、暗号化されたデータを携帯端末に送信する過程と、を有する、データの送信方法が開示される。
上記データの送信方法において、固有情報を用いて、復号鍵を生成する過程と、復号鍵を用いて、暗号化されたデータを、携帯端末で復号して、第１のデータを得る過程と、を有してもよい。上記において、暗号化されたデータに応じて、携帯端末のユーザーに料金を請求してもよい。
または、携帯端末に、携帯端末の固有情報を用いて第１の暗号鍵と第１の復号鍵を生成させる過程と、携帯端末の固有情報をサーバに送信させる過程と、第１の暗号化されたデータを受信させる過程と、第１の暗号化されたデータを、第１の復号鍵を用いて復号して、第１のデータを生成させる過程と、を有し、第１の暗号化されたデータは、サーバにおいて、固有情報を用いて生成された第２の暗号鍵によって暗号化されることを特徴とするコンピュータプログラムが開示される。
上記コンピュータプログラムは、携帯端末に、第１の暗号鍵を用いて、第２の暗号化されたデータを生成させる過程と、第２の暗号化されたデータをサーバに送信させる過程と、を有し、第２の暗号化されたデータは、サーバにおいて、固有情報を用いて生成された第２の復号鍵によって復号されてもよい。
または、携帯端末の位置情報を用いて生成された暗号鍵を用いて、暗号化されたデータを生成する過程と、暗号化されたデータを携帯端末に送信する過程と、を有する、データの送信方法が開示される。
上記データの送信方法において、位置情報を用いて、復号鍵を生成する過程と、復号鍵を用いて、暗号化されたデータを、携帯端末で復号して、第１のデータを得る過程と、を有してもよい。上記において、暗号化されたデータに応じて、携帯端末のユーザーに料金を請求してもよい。
または、携帯端末に、携帯端末の位置情報を用いて第１の暗号鍵と第１の復号鍵を生成させる過程と、携帯端末の位置情報をサーバに送信させる過程と、第１の暗号化されたデータを受信させる過程と、第１の暗号化されたデータを、第１の復号鍵を用いて復号して、第１のデータを生成させる過程と、を有し、第１の暗号化されたデータは、サーバにおいて、位置情報を用いて生成された第２の暗号鍵によって暗号化されることを特徴とするコンピュータプログラムが開示される。
上記コンピュータプログラムは、携帯端末に、第１の暗号鍵を用いて、第２の暗号化されたデータを生成させる過程と、第２の暗号化されたデータをサーバに送信させる過程と、を有し、第２の暗号化されたデータは、サーバにおいて、位置情報を用いて生成された第２の復号鍵によって復号されてもよい。
または、サーバが取得した時刻情報を用いて生成された暗号鍵を用いて、暗号化されたデータを生成する過程と、暗号化されたデータを携帯端末に送信する過程と、を有する、データの送信方法が開示される。
上記データの送信方法において、携帯端末が取得する第２の時刻情報を用いて、復号鍵を生成する過程と、復号鍵を用いて、暗号化されたデータを、携帯端末で復号して、第１のデータを得る過程と、を有してもよい。上記において、暗号化されたデータに応じて、携帯端末のユーザーに料金を請求してもよい。
または、携帯端末に、携帯端末が取得する時刻情報を用いて第１の暗号鍵と第１の復号鍵を生成させる過程と、第１の暗号化されたデータを受信させる過程と、第１の暗号化されたデータを、第１の復号鍵を用いて復号して、第１のデータを生成させる過程と、を実行させ、第１の暗号化されたデータは、サーバにおいて、サーバが取得する第２の時刻情報を用いて生成された第２の暗号鍵によって暗号化されることを特徴とするコンピュータプログラムが開示される。
上記コンピュータプログラムは、携帯端末に、第１の暗号鍵を用いて、第２の暗号化されたデータを生成させる過程と、第２の暗号化されたデータをサーバに送信させる過程と、を実行させ、第２の暗号化されたデータは、サーバにおいて、第２の時刻情報を用いて生成された第２の復号鍵によって復号されてもよい。
上記データの送信方法あるいはコンピュータプログラムにおいて、携帯端末は、２以上の表示層が積層して設けられており、第１の期間において、第１のデータが表示層の一を用いて表示され、第１の期間において、第２のデータ（第２のデータは第１のデータと異なる。）が表示層の他（あるいは他の一）を用いて表示されるように設定されてもよい。ここで、暗号化されたデータ（あるいは、暗号化されたデータに付随して送られるデータ）は、第１のデータが、複数の表示層のいずれに表示されるか指定するコードを含んでもよい。
上記データの送信方法あるいはコンピュータプログラムにおいて、携帯端末は、コントローラと、レジスタユニットと、メモリと、画像処理部と、を有し、メモリは、画像データを格納する機能を有し、画像処理部は、画像データを処理する機能を有し、レジスタユニットは、画像処理部が処理を行うためのパラメータを格納する機能を有し、メモリは、メモリへの電源供給が遮断されている状態で、画像データを保持する機能を備え、レジスタユニットは、レジスタユニットへの電源供給が遮断されている状態で、パラメータを保持する機能を備え、コントローラは、レジスタユニット、メモリ、および画像処理部に対する電源供給を制御する機能を有してもよい。
または、第１の暗号鍵を受信する過程と、暗号鍵を用いて、暗号化されたデータを生成する過程と、暗号化されたデータを携帯端末に送信する過程と、を有し、携帯端末は、２以上の表示層が積層して設けられており、第１の期間において、第１のデータが、表示層の一を用いて、表示されるように設定されており、第１の期間において、第２のデータが、表示層の他あるいは他の一を用いて、表示されるように設定されており、第１のデータは、暗号化されたデータが、携帯端末で復号されたもので、かつ、第２のデータと異なる、データの送信方法が開示される。
上記データの送信方法において、暗号鍵は、携帯端末の固有情報を反映してもよい。上記データの送信方法において、復号鍵を生成する過程と、復号鍵を用いて、暗号化されたデータを、携帯端末で復号する過程と、を有してもよい。上記データの送信方法において、暗号化されたデータに応じて、携帯端末の使用者に料金を請求してもよい。上記データの送信方法において、暗号化されたデータあるいは、暗号化されたデータに付随して送られるデータは、第１のデータが、複数の表示層のいずれに表示されるか指定するコードを含んでもよい。
または、携帯端末に、第１の暗号鍵と第１の復号鍵を生成させる過程と、第１の暗号鍵を送信させる過程と、第１の暗号化されたデータを受信させる過程と、第１の暗号化されたデータを、第１の復号鍵を用いて復号して、第１のデータを生成させる過程と、を実行させ、第１の暗号化されたデータは、サーバにおいて、第１の暗号鍵によって暗号化され、携帯端末は、２以上の表示層が積層して設けられており、第１の期間において、第１のデータが、表示層の一を用いて、表示されるように設定されており、第１の期間において、第２のデータが、表示層の他あるいは他の一を用いて、表示されるように設定されており、第１のデータは、第２のデータと異なる、コンピュータプログラムが開示される。
上記コンピュータプログラムは、携帯端末に、第２の暗号鍵を受信させる過程と、第２の暗号鍵を用いて、第２の暗号化されたデータを生成させる過程と、第２の暗号化されたデータを送信させる過程と、を実行させ、第２の暗号化されたデータは、サーバにおいて、サーバによって生成された第２の復号鍵によって復号されてもよい。
上記コンピュータプログラムにおいて、第１の暗号鍵と第１の復号鍵は、携帯端末の固有情報を反映してもよい。そして、携帯端末に、乱数を発生させる過程と、乱数と固有情報を反映した新しい第１の暗号鍵と新しい第２の復号鍵を生成させる過程と、新しい第１の暗号鍵を第２の暗号鍵を用いて暗号化し、第３の暗号化されたデータを生成させる過程と、第３の暗号化されたデータを送信させる過程と、第４の暗号化されたデータを受信させる過程と、第４の暗号化されたデータを新しい第２の復号鍵を用いて復号させる過程と、を実行させ、第４の暗号化されたデータは、サーバにおいて、サーバによって新しい第１の暗号鍵を用いて生成されたことを特徴としてもよい。
上記コンピュータプログラムにおいて、第１の暗号化されたデータあるいは、第１の暗号化されたデータに付随して送られるデータは、第１のデータが、複数の表示層のいずれに表示されるか指定するコードを含んでもよい。
上記データの送信方法あるいはコンピュータプログラムにおいて、携帯端末は、コントローラと、レジスタユニットと、メモリと、画像処理部と、を有し、メモリは、画像データを格納する機能を有し、画像処理部は、画像データを処理する機能を有し、レジスタユニットは、画像処理部が処理を行うためのパラメータを格納する機能を有し、メモリは、メモリへの電源供給が遮断されている状態で、画像データを保持する機能を備え、レジスタユニットは、レジスタユニットへの電源供給が遮断されている状態で、パラメータを保持する機能を備え、コントローラは、レジスタユニット、メモリ、および画像処理部に対する電源供給を制御する機能を有してもよい。
上記によれば、データは、携帯端末の固有情報を用いて生成された暗号鍵で暗号化され、携帯端末の固有情報を用いて生成された復号鍵で復号される。そのため、携帯端末の固有情報を入手できなければ、解読できない。そのため、第三者に傍受されても、解読される可能性が十分に低くなる。
また、上記によれば、データは、携帯端末の位置情報を用いて生成された暗号鍵で暗号化され、携帯端末の位置情報を用いて生成された復号鍵で復号される。そのため、携帯端末の位置情報を入手できなければ、解読できない。そのため、第三者に傍受されても、本来使用されるべき場所以外でデータが使用される可能性が十分に低くなる。
また、上記によれば、データは、時刻情報を用いて生成された暗号鍵で暗号化され、時刻情報を用いて生成された復号鍵で復号される。そのため、所定の時間以外では、データを復号できない。本来、取得あるいは使用されるべき時間以外でデータが使用される可能性が十分に低くなる。
上記によれば、２以上の表示層が積層して設けられる携帯端末とサーバとの間で暗号化されたデータの送受信が可能であり、携帯端末では、第１の画像と第２の画像が重なった表示を実行できる。その他の効果については、以下の記載を参照できる。
（Ａ）電子機器システムのブロック図の例、（Ｂ）アプリケーションソフトウェアの使用手順、を示す。 サーバからのデータ送信と、ユーザーのデータの受信のフローの例を示す。 ユーザーがログインする場合のフローの例を示す。 （Ａ）サーバからのデータ送信と、（Ｂ）ユーザーのデータの受信のシステムの例を示す。 （Ａ）ユーザーからのデータ送信と、（Ｂ）サーバのデータの受信のシステムの例を示す。 暗号鍵の更新フローの例を示す。 サーバからのデータ送信と、ユーザーのデータの受信のフローの例を示す。 暗号鍵の更新フローの例を示す。 携帯端末のブロック図の例を示す。 携帯端末のブロック図の例を示す。 携帯端末のブロック図の例を示す。 レジスタユニットの例を示す。 レジスタユニットの動作例を示す。 携帯端末の例を示す。 サーバからのデータ送信と、ユーザーのデータの受信のフローの例を示す。 サーバからのデータ送信と、ユーザーのデータの受信のフローの例を示す。 サーバからのデータ送信と、ユーザーのデータの受信のフローの例を示す。 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。
本明細書等において、「ハイブリッド表示」とは、１つのパネルにおいて、反射光と、自発光とを併用して、色調または光強度を互いに補完して、文字または画像を表示する方法である。または、ハイブリッド表示とは、同一画素または同一副画素において複数の表示素子から、それぞれの光を用いて、文字及び／または画像を表示する方法である。ただし、ハイブリッド表示を行っているハイブリッドディスプレイを局所的にみると、複数の表示素子のいずれか一を用いて表示される画素または副画素と、複数の表示素子の二以上を用いて表示される画素または副画素と、を有する場合がある。本明細書等において、上記構成のいずれか１つまたは複数の表現を満たすものを、ハイブリッド表示という。
また、「ハイブリッドディスプレイ」とは、同一画素または同一副画素に複数の表示素子を有する。なお、複数の表示素子としては、例えば、光を反射する反射型素子と、光を射出する自発光素子とが挙げられる。なお、反射型素子と、自発光素子とは、それぞれ独立に制御することができる。ハイブリッドディスプレイは、表示部において、反射光、及び自発光のいずれか一方または双方を用いて、文字及び／または画像を表示する機能を有する。
（実施の形態１）
図１（Ａ）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１０は、サーバ１１がネットワーク１３を介して、複数のユーザー（図１（Ａ）では、ユーザーＡ乃至ユーザーＤ）の携帯端末（デバイス１４ａ乃至デバイス１４ｅ）と接続される。なお、ユーザーＤは、デバイス１４ｄとデバイス１４ｅを所有している。
サーバ１１は、情報提供業者により、運用されており、サーバ１１はデータベース１２から必要なデータの提供を受ける。データベースには、アプリケーションソフトウェアの実行に必要なデータなどが格納されている。また、図示されていないが、サーバ１１は、ネットワーク１３を介して、他の事業者等からのデータの提供を受け、これをユーザーに提供することもある。デバイス１４ａ乃至デバイス１４ｅの詳細は実施の形態５で説明される。
図１（Ｂ）にはアプリケーションソフトウェアの使用手順を示す。ユーザーは、サーバ１１から情報提供を受ける前に、情報提供業者が提供するアプリケーションソフトウェアを自身の携帯端末（デバイス）にインストールする（インストールステップＳ０１）。
さらに、ユーザーは、アプリケーションソフトウェアの使用に際し、自分を特定するために必要な情報を情報提供業者に提供する。情報提供業者は、提供された情報が適正であるか否かを判定し、要件を満たせば、ユーザーを登録する（ユーザー登録ステップＳ０２）。登録によって、ログインに必要なＩＤとパスワードが決定される。
ユーザーは、この登録に際し、例えば、クレジットカードの番号を情報提供業者に開示する。クレジットカードの番号は、第三者に知られてはならない情報である。また、パスワードも第三者に知られてはならない情報である。したがって、これらの情報は、暗号化してサーバ１１に送信される。
その後、ユーザーはアプリケーションソフトウェアを実行する（アプリケーションソフトウェア実行ステップＳ０３）。アプリケーションソフトウェアの実行の結果、ユーザーは、情報提供業者よりデータの提供を受け、あるいは、ゲームに必要な仮想的なアイテムを購入し、あるいは、ショッピングサイトで物品を購入し、あるいは、オークションサイトで不用品を売却し、あるいは、証券を売買し、あるいは、銀行に送金し、あるいは、代金を受け取る。このような行為の結果、情報提供業者はユーザーに課金し、あるいは、返金する（課金・払い戻しステップＳ０４）。
情報提供業者からユーザーに提供されるデータは、ネットワーク１３を介するので、第三者に解読されないように暗号化される必要がある。ユーザーのデバイス（以下の例では、デバイス１４ａ）がサーバ１１からデータを受信するフローについて、図２を用いて説明する。
最初に、デバイス１４ａは、そのシリアル番号（製造番号、個体識別番号等）とデータの要求をサーバ１１に送信する（シリアル番号送信ステップＳ１１）。シリアル番号は、デバイス１４ａを特定する情報（固有情報）の一例である。シリアル番号の代わりに、デバイス１４ａを特定できる他の情報を用いてもよい。また、シリアル番号以外に、あるいは、シリアル番号の代わりに他の情報を送信してもよい。他の情報は、例えば、デバイス１４ａの位置情報とシリアル番号でもよい。
他の情報は、例えば、デバイス１４ａが、特定の時間（例えば、アプリケーションソフトウェアのインストールの際）に生成する乱数でもよい。この乱数は、例えば、その後、デバイス１４ａに記憶されていてもよい。あるいは、後述する暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４の生成後は、不要となるので、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４の生成後に消去されてもよい。
サーバ１１は、ネットワーク１３を介して、シリアル番号を受信する（シリアル番号受信ステップＳ１２）。サーバ１１は、デバイス１４ａに送信するデータを圧縮する（データ圧縮ステップＳ１３）。データは、実施の形態２で説明する乱数（図６、乱数生成ステップＳ３１、参照）でもよい。この前、あるいは、後、あるいは、並行して、サーバ１１は、シリアル番号を用いて、暗号鍵Ｋｅｙ１を生成する（暗号鍵生成ステップＳ１４）。
暗号鍵Ｋｅｙ１によって暗号化されたデータは、デバイス１４ａが生成する復号鍵Ｋｅｙ４で復号される必要がある。復号鍵Ｋｅｙ４は、デバイス１４ａにインストールされたアプリケーションソフトウェアによって生成されるので、サーバで生成される暗号鍵Ｋｅｙ１も、それに応じたものとされる必要がある。
次に、サーバ１１は、圧縮されたデータと暗号鍵Ｋｅｙ１を用いて、データを暗号化する（データ暗号化ステップＳ１５）。なお、暗号化は、データ全体に対して、おこなう必要は無く、例えば、圧縮データを暗号化する際には、圧縮フォーマット（タイル分割のサイズなど、圧縮方式）を定義する部分（ヘッダー）のみ暗号化してもよい。
この場合、暗号化は、一部のデータのみ実施されるので、暗号化の演算処理の負荷を軽減することができる。他の部分は平文（Ｐｌａｉｎ ｔｅｘｔ）であったとしても、ヘッダーを復号しないと、データを如何にして圧縮したかがわからないので、実質的に、データ全体を暗号化したのと等価の効果が得られる。
サーバ１１は、暗号化したデータを、ネットワーク１３を介して送信する（データ送信ステップＳ１６）。
一方、デバイス１４ａは、シリアル番号を用いて、復号鍵Ｋｅｙ４を生成する（復号鍵生成ステップＳ１７）。ここで、復号鍵Ｋｅｙ４は、サーバ１１が生成する暗号鍵Ｋｅｙ１によって暗号化されたデータを復号できることが求められる。アプリケーションソフトウェアは、復号鍵生成のためのアルゴリズムその他の条件を指定しているので、シリアル番号から一意に復号鍵Ｋｅｙ４を生成することができる。
デバイス１４ａは、ネットワーク１３を介して、暗号化され、圧縮されたデータを受信し（データ受信ステップＳ１８）、復号鍵Ｋｅｙ４を用いて復号し（データ復号ステップＳ１９）、伸長処理（解凍処理）を実行する（データ伸長ステップＳ２０）。このようにして、サーバ１１からデータを入手できる。
アプリケーションソフトウェアは、第三者にも公開されているので、第三者がそれを入手し、解析して、暗号化の手法を発見することは可能である。しかしながら、暗号鍵Ｋｅｙ１と復号鍵Ｋｅｙ４はデバイスのシリアル番号を用いて生成されるので、特定のデバイスのシリアル番号が不明であれば、復号鍵Ｋｅｙ４を生成することは不可能である。したがって、特定のユーザーのデバイスにのみ送信されたデータは、そのデバイスのシリアル番号を知らない第三者は、仮にそれを傍受したとしても、実質的に解読することは不可能である。
図２は、サーバ１１がデータを送信し、デバイス１４ａが受信するフローであるが、デバイス１４ａがデータを送信し、サーバ１１が受信する場合も同様に、暗号化してよい。この際、アプリケーションソフトウェアは、サーバ１１にデータを送信するための暗号鍵Ｋｅｙ３を生成するが、その際に、デバイス１４ａを特定できる情報（例えば、デバイスのシリアル番号）を用いて、暗号鍵の生成をおこなう。また、サーバでは、デバイス１４ａを特定できる情報を用いて、復号鍵Ｋｅｙ２の生成をおこなう。
デバイス１４ａは、アプリケーションソフトウェアが生成した暗号鍵Ｋｅｙ３で、サーバ１１に送信するデータを暗号化する。サーバ１１は復号鍵Ｋｅｙ２を用いて、デバイス１４ａから送信されたデータを復号する。ここで、デバイス１４ａから送信されたデータは、例えば、デバイス１４ａのシリアル番号を用いて生成された暗号鍵Ｋｅｙ３で暗号化されているので、当然のことながら、復号鍵Ｋｅｙ２もデバイス１４ａのシリアル番号を用いて生成される必要がある。サーバ１１は、デバイス１４ａのシリアル番号を、図２のシリアル番号受信ステップＳ１２で受信しているので、これを用いることとなる。
したがって、サーバ１１がデータを送信する場合と同様に、特定のユーザーのデバイスから送信されたデータは、そのデバイスのシリアル番号を知らない第三者は、仮にそれを傍受したとしても、実質的に解読することは不可能である。
なお、アプリケーションソフトウェアは、デバイスを特定できる情報に加えて、アプリケーションソフトウェア（あるいはそれに付随するデータ）に用意されている数値等を用いて、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４の生成をおこなってもよい。また、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４の生成をおこなうためのアルゴリズムも複数用意されているものから選択されてもよい。例えば、ソフトウェアに付随するデータには、デバイスのシリアル番号の数列に追加する（あるいは、挿入する）数列が用意されている。
暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４の生成は、データの送受信のたびにおこなう必要は無い。例えば、サーバ１１では、予め、生成しておいたものを記憶し、データの送受信の際には、各ユーザーのデバイスに対応する暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２を検索して、用いてもよい。
上記の例では、暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２は、携帯端末のシリアル番号を用いて生成されるので、当然のことながら、携帯端末が異なれば、暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２も異なる。
サーバ１１（あるいはデータベース１２）は、予め、各ユーザーにデータを送信する際に使用する暗号鍵Ｋｅｙ１および、ユーザーから送信されたデータを復号するための復号鍵Ｋｅｙ２を、ユーザーごとに、例えば、ルックアップテーブルのような仕組みで記憶しておく。
サーバ１１は、例えば、アプリケーションソフトウェアのインストール（図１（Ｂ）のインストールステップＳ０１）、あるいは、ユーザー登録（図１（Ｂ）のユーザー登録ステップＳ０２）の段階で、ユーザーの携帯端末のシリアル番号を入手し、これを用いて、各ユーザーにデータを送信する際に使用する暗号鍵Ｋｅｙ１および、ユーザーから送信されたデータを復号するための復号鍵Ｋｅｙ２を生成し、記憶しておいてもよい。
同様に、ユーザーのデバイスはアプリケーションソフトウェアがインストールされた段階で、デバイスのシリアル番号を用いて、サーバ１１にデータを送信する際に使用する暗号鍵Ｋｅｙ３および、サーバ１１から送信されたデータを復号するための復号鍵Ｋｅｙ４を生成し、記憶しておいてもよい。
ユーザーがアプリケーションソフトウェアを使用するフローについて、図３を用いて説明する。最初に、ユーザーはパスワードをデバイス１４ａに入力する。デバイス１４ａは、Ｋｅｙ３を用いて、パスワードを暗号化し（ＰＷ暗号化ステップＳ２１）、ＩＤとパスワードをサーバ１１に送信する（ＩＤ／ＰＷ送信ステップＳ２２）。この過程で、例えば、ＩＤは暗号化されずに、サーバ１１に送信される。
サーバ１１では、最初に、ＩＤが有効か否かを判定する（ＩＤ判定ステップＳ２３）。もし、ＩＤが登録されていないのであれば、ログインは失敗であるとの通知を、デバイス１４ａに送信する（失敗通知送信ステップＳ２７）。
ＩＤが有効であると、サーバ１１はＩＤに対応する復号鍵Ｋｅｙ２を探し、これでパスワードを復号する（復号鍵検索・復号ステップＳ２４）。なお、この段階で、デバイス１４ａにデータを送信する際に用いる暗号鍵Ｋｅｙ１を検索してもよい。
次に、パスワードがＩＤに対応しているか否かを判定する（ＰＷ判定ステップＳ２５）。パスワードがＩＤに対応していれば、ログインが完了したとの通知を、デバイス１４ａに送信する（成功通知送信ステップＳ２６）。そうでなければ、ログインは失敗であるとの通知を、デバイス１４ａに送信する（失敗通知送信ステップＳ２７）。
パスワードがＩＤに対応していない理由の一つは、誤ったパスワードが入力されることであるが、正しいパスワードが入力されていても、デバイスの暗号鍵Ｋｅｙ３が正しいものでないと、サーバ１１で正しく復号できない。結果、サーバ１１は、パスワードがＩＤに対応していないと判断する。例えば、第三者がＩＤとパスワードを本来のデバイスと異なるデバイスから送信してもログインに失敗することとなる。このように、不正なログインを防止することができる。
また、悪意はなくても、ユーザーＤのように、複数のデバイス（デバイス１４ｄとデバイス１４ｅ）を所有しているユーザーは、登録されていないデバイスでログインすることができない。
パスワードがＩＤに対応していると判定された場合は、以後、サーバ１１とデバイス１４ａから送信されるデータ（アプリケーションソフトウェアで利用する上で必要な付随データを含む）は、それぞれの暗号鍵（Ｋｅｙ１、Ｋｅｙ３）を用いて暗号化され、サーバ１１とデバイス１４ａで受信されるデータは復号鍵（Ｋｅｙ２、Ｋｅｙ４）を用いて復号される。データは、デバイス１４ａのシリアル番号を知らないと実質的に解読できないので、高度にセキュアな環境でデータを送受信することができる。
図４（Ａ）には、サーバ１１がデバイス１４ａにデータを暗号化して送信するシステムを示す。サーバ１１（あるいはデータベース１２）は、ユーザー管理ユニット２１を有する。ユーザー管理ユニット２１には、登録されているユーザーのＩＤと、ＩＤに対応する暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２が記憶されている。
例えば、ＩＤが１０３４００２５であるユーザー（のデバイス１４ａ）からデータを要求されると、サーバ１１は、ユーザー管理ユニット２１から、ＩＤが１０３４００２５に対応する暗号鍵Ｋｅｙ１（ここでは、５２６８９４７１）、復号鍵Ｋｅｙ２（１８９７４６３２）を呼び出すことができる。
ユーザーに送信するデータ２６は、暗号鍵２４（５２６８９４７１）を用いて、暗号化回路２２（あるいは暗号化アルゴリズム）で、暗号化され、暗号化されたデータ２７となり、ネットワーク１３に送信される。
図４（Ｂ）には、デバイス１４ａがサーバ１１から受信したデータを復号するシステムを示す。デバイス１４ａのメモリ３１には、アプリケーションソフトウェアの実行のためのデータ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｄａｔａ）等と同様に、デバイスの固有情報（シリアル番号等）を用いて、アプリケーションソフトウェアにより生成された暗号鍵Ｋｅｙ３（ここでは、２００１４７８９）と復号鍵Ｋｅｙ４（ここでは、３６４９７５１０）が記憶されている。
例えば、ネットワーク１３を介して暗号化されたデータ２７を受信すると、デバイス１４ａは、復号鍵３５（３６４９７５１０）を用いて、復号回路３３（あるいは復号アルゴリズム）で、暗号化されたデータ２７を復号し、復号されたデータ３８を得ることができる。
図５（Ａ）には、デバイス１４ａがサーバ１１にデータを暗号化して送信するシステムを示す。デバイス１４ａは、メモリ３１に記憶されている暗号鍵３４（２００１４７８９）を用いて、サーバ１１に送信するデータ３６を暗号化回路３２（あるいは暗号化アルゴリズム）で、暗号化し、暗号化されたデータ３７を生成し、ネットワーク１３に送信する。
図５（Ｂ）には、サーバ１１がデバイス１４ａから受信したデータを復号するシステムを示す。サーバ１１は、ユーザーのＩＤ（１０３４００２５）を参照して、復号鍵Ｋｅｙ２（１８９７４６３２）を呼び出すことができる。
ネットワーク１３を介してサーバ１１によって受信された暗号化されたデータ３７は、復号鍵２５（１８９７４６３２）を用いて、復号回路２３（あるいは復号アルゴリズム）で復号され、復号されたデータ２８を得ることができる。
（実施の形態２）
実施の形態１に示した方法では、ユーザーのデバイスからそのシリアル番号等の固有情報が送信される。固有情報はネットワーク１３を介して送信されるため、それを第三者に知られないようにする必要がある。そのためには、例えば、一般的な暗号化技術（例えば、Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ（ＴＬＳ）等）を用いて、固有情報を暗号化してもよい。
しかしながら、一般的な暗号化技術が脆弱性を抱えていないことは保証できず、例え、ＴＳＬを用いて送信された場合であっても、固有情報が解読され、結果として、暗号鍵、復号鍵を第三者が入手する可能性もある。その防止のためには、暗号鍵、復号鍵を定期的に更新するとよい。一般に、暗号化されたデータの解読には、相応の時間がかかるので、その時間より短いと想定される間隔で、暗号鍵、復号鍵を更新するとよい。
具体的には、最初に、アプリケーションソフトウェアがインストールされた段階で、デバイス１４ａでは、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４が生成される。ほぼ同時に、サーバ１１でも、暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２が生成される。その後、ユーザー登録が完了した後、図６に示すフローで、暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４の更新がおこなわれる。
最初に、サーバ１１が乱数を生成（乱数生成ステップＳ３１）し、乱数を更新される前の暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化し（乱数暗号化ステップＳ３２）、暗号化した乱数を送信する（乱数送信ステップＳ３３）。
デバイス１４ａは、暗号化された乱数を受信し（乱数受信ステップＳ３４）、暗号化された乱数を更新される前の復号鍵Ｋｅｙ４で復号する（乱数復号ステップＳ３５）。そして、デバイス１４ａは、デバイス１４ａのシリアル番号に、定められた形式で乱数を追加する。例えば、シリアル番号の末尾あるいは先頭に復号した乱数を追加する。あるいは、シリアル番号の特定の桁（例えば、先頭から５桁目と６桁目の間）に復号した乱数を挿入する。
そして、このようにして得られる数列を用いて、新しい暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４を生成する（暗号鍵・復号鍵更新ステップＳ３６）。その後、デバイス１４ａは、サーバ１１に更新が成功したとの通知を送信する（更新通知送信ステップＳ３７）。この通知は平文でもよい。
サーバ１１は、更新通知を受信する（更新通知受信ステップＳ３８）と、デバイス１４ａのシリアル番号に、定められた形式（多くの場合、デバイス１４ａでおこなわれるものとは異なる）で乱数を追加し、新しい暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２を生成する（暗号鍵・復号鍵更新ステップＳ３９）。なお、暗号鍵・復号鍵更新ステップＳ３９は、更新通知を受信する前におこなわれてもよい。
この後、サーバ１１からデバイス１４ａに更新成功したとの通知を送信してもよい。暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４の更新後は、サーバ１１とデバイス１４ａのデータの送受信は、更新後の暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４を用いておこなわれる。
図６の例では、サーバ１１が乱数を生成し、それを暗号化して、デバイス１４ａに送信するが、その逆に、デバイス１４ａが乱数を生成し、それを暗号化して、サーバ１１に送信してもよい。また、図６に示す更新は、接続中（ログイン中）に、所定の間隔（例えば、１０分毎）でおこなわれてもよい。
ユーザーが長期間、ログインしないことは十分にありえる。この場合、サーバ１１とデバイス１４ａ間で図６に示すような乱数の授受がおこなえないと、暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４の更新がおこなえない。最後のログインから時間が経過すればするほど、第三者が通信記録を元に暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４を入手する可能性が高まる。
そこで、仮に、ユーザーがログインしていない場合であっても、ユーザーがネットワーク１３に接続している場合には、アプリケーションプログラムが、携帯端末に、自動的に、図６に示す更新をバックグラウンドで実行させてもよい。
別の解決手段としては、暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４の最後の更新から一定の時間が経過した場合には、暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４の生成を一からやりなおしてもよい。この場合、例えば、デバイス１４ａのシリアル番号を使用することは問題を含むので、アプリケーションソフトウェア（あるいはサーバ１１）は、デバイス１４ａに乱数を生成させ、これを、デバイス１４ａを特定するための固有情報とする。その後のフローは、図２に示すものと同様である。ただし、図２において、シリアル番号を、デバイス１４ａが生成した乱数と読み替える。
（実施の形態３）
本実施の形態では、他の暗号化・復号化の例を、図７を用いて説明する。適宜、実施の形態１を参照するとよい。
最初に、アプリケーションソフトウェアを実行すると、デバイス１４ａは、暗号鍵Ｋｅｙ１と復号鍵Ｋｅｙ４を生成する（暗号鍵・復号鍵生成ステップＳ１４ａ）。後述するように、暗号鍵Ｋｅｙ１によって暗号化されたデータは、復号鍵Ｋｅｙ４で復号される必要がある。また、暗号鍵Ｋｅｙ１と復号鍵Ｋｅｙ４は同じではない。
暗号鍵Ｋｅｙ１と復号鍵Ｋｅｙ４の生成には、例えば、デバイス１４ａのシリアル番号（製造番号、個体識別番号等）を利用してもよい。シリアル番号は、デバイス１４ａを特定する情報（固有情報）の一例である。シリアル番号の代わりに、デバイス１４ａを特定できる他の情報を用いてもよい。
他の情報は、例えば、デバイス１４ａが、特定の時間（例えば、アプリケーションソフトウェアのインストールの際）に生成する乱数でもよい。この乱数は、例えば、その後、デバイス１４ａに記憶されていてもよいし、暗号鍵Ｋｅｙ１と復号鍵Ｋｅｙ４の生成後は不要となるので、暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ４の生成後に消去されてもよい。
次に、デバイス１４ａは、暗号鍵Ｋｅｙ１とデータの要求をサーバ１１に送信する（暗号鍵・要求送信ステップＳ１４ｂ）。一方、復号鍵Ｋｅｙ４は、デバイス１４ａが秘匿する。すなわち、復号鍵Ｋｅｙ４は秘密鍵と言える。したがって、サーバ１１は、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化したデータを作成できるが、復号鍵Ｋｅｙ４がわからないので、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化したデータを復号することはできない。なお、暗号鍵Ｋｅｙ１はサーバ１１には送信されるが、不特定多数に公開されるわけではないので、厳密な意味で、公開鍵ではない。
サーバ１１は、ネットワーク１３を介して、暗号鍵Ｋｅｙ１とデータの要求を受信する（暗号鍵・要求受信ステップＳ１４ｃ）。サーバ１１は、デバイス１４ａに送信するデータを圧縮する（データ圧縮ステップＳ１３）。データは、実施の形態４で説明する乱数（図８、乱数生成ステップＳ３１ａ、参照）でもよい。
次に、サーバ１１は、圧縮されたデータと暗号鍵Ｋｅｙ１を用いて、データを暗号化する（データ暗号化ステップＳ１５）。なお、暗号化は、データ全体に対して、おこなう必要は無く、例えば、圧縮データを暗号化する際には、圧縮フォーマット（タイル分割のサイズなど、圧縮方式）を定義する部分（ヘッダー）のみ暗号化してもよい。
この場合、暗号化は、一部のデータのみ実施されるので、暗号化の演算処理の負荷を軽減することができる。他の部分は平文（Ｐｌａｉｎ ｔｅｘｔ）であったとしても、ヘッダーを復号しないと、データを如何にして圧縮したかがわからないので、実質的に、データ全体を暗号化したのと等価の効果が得られる。
サーバ１１は、暗号化したデータを、ネットワーク１３を介して送信する（データ送信ステップＳ１６）。
デバイス１４ａは、ネットワーク１３を介して、暗号化され、圧縮されたデータを受信し（データ受信ステップＳ１８）、復号鍵Ｋｅｙ４を用いて復号し（データ復号ステップＳ１９）、伸長処理（解凍処理）を実行する（データ伸長ステップＳ２０）。このようにして、サーバ１１からデータを入手できる。
図７は、サーバ１１がデータを送信し、デバイス１４ａが受信するフローであるが、デバイス１４ａがデータを送信し、サーバ１１が受信する場合も同様に、暗号化してよい。この際、サーバ１１は、デバイス１４ａがサーバ１１にデータを送信するための暗号鍵Ｋｅｙ３と復号鍵Ｋｅｙ２を生成し、デバイス１４ａに暗号鍵Ｋｅｙ３を送信する。暗号鍵Ｋｅｙ３と復号鍵Ｋｅｙ２は同じではない。
その際、例えば、暗号鍵Ｋｅｙ３と復号鍵Ｋｅｙ２は、暗号鍵Ｋｅｙ１の文字列等を用いて生成されてもよい。暗号鍵Ｋｅｙ３によって暗号化されたデータは、復号鍵Ｋｅｙ２で復号される必要がある。暗号鍵Ｋｅｙ３はデバイス１４ａに公開される。一方、復号鍵Ｋｅｙ２は、サーバ１１が秘匿する。したがって、デバイス１４ａは、暗号鍵Ｋｅｙ３で暗号化したデータを作成できるが、復号鍵Ｋｅｙ２がわからないので、暗号鍵Ｋｅｙ３で暗号化したデータを復号することはできない。
デバイス１４ａは、サーバ１１が送信した暗号鍵Ｋｅｙ３で、サーバ１１に送信するデータを暗号化する。サーバ１１は復号鍵Ｋｅｙ２を用いて、デバイス１４ａから送信されたデータを復号する。
なお、アプリケーションソフトウェアは、デバイスを特定できる情報に加えて、アプリケーションソフトウェア（あるいはそれに付随するデータ）に用意されている数値等を用いて、暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ４の生成をおこなってもよい。また、暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ４の生成をおこなうためのアルゴリズムも複数用意されているものから選択されてもよい。例えば、ソフトウェアに付随するデータには、デバイスのシリアル番号の数列に追加する（あるいは、挿入する）数列が用意されている。
暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４の生成は、データの送受信のたびにおこなう必要は無い。例えば、サーバ１１では、予め、生成しておいたものを記憶し、データの送受信の際には、各ユーザーのデバイスに対応する暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２を検索して、用いてもよい。
上記の例では、暗号鍵Ｋｅｙ１は、個々の携帯端末で生成されるので、当然のことながら、携帯端末が異なれば、多くの場合、暗号鍵Ｋｅｙ１も異なる。また、暗号鍵Ｋｅｙ１を用いて、暗号鍵Ｋｅｙ３と復号鍵Ｋｅｙ２を生成する場合には、暗号鍵Ｋｅｙ１が異なれば、復号鍵Ｋｅｙ２も異なる。つまり、多くの場合、携帯端末が異なれば、暗号鍵Ｋｅｙ１も復号鍵Ｋｅｙ２も異なる。
サーバ１１（あるいはデータベース１２）は、予め、各ユーザーにデータを送信する際に使用する暗号鍵Ｋｅｙ１および、ユーザーから送信されたデータを復号するための復号鍵Ｋｅｙ２を、ユーザーごとに、例えば、ルックアップテーブルのような仕組みで記憶しておく。
サーバ１１は、例えば、アプリケーションソフトウェアのインストール（図１（Ｂ）のインストールステップＳ０１）、あるいは、ユーザー登録（図１（Ｂ）のユーザー登録ステップＳ０２）の段階で、暗号鍵Ｋｅｙ１を入手し、また、これを用いて、ユーザーから送信されたデータを復号するための復号鍵Ｋｅｙ２を生成し、記憶しておいてもよい。
同様に、ユーザーのデバイスはアプリケーションソフトウェアがインストールされた段階で、サーバ１１にデータを送信する際に使用する暗号鍵Ｋｅｙ３をサーバ１１から入手し、また、サーバ１１から送信されたデータを復号するための復号鍵Ｋｅｙ４を生成し、記憶しておいてもよい。
ユーザーがアプリケーションソフトウェアを使用するフローについて、図３を用いて説明する。最初に、ユーザーはパスワードをデバイス１４ａに入力する。デバイス１４ａは、Ｋｅｙ３を用いて、パスワードを暗号化し（ＰＷ暗号化ステップＳ２１）、ＩＤとパスワードをサーバ１１に送信する（ＩＤ／ＰＷ送信ステップＳ２２）。この過程で、例えば、ＩＤは暗号化されずに、サーバ１１に送信される。
サーバ１１では、最初に、ＩＤが有効か否かを判定する（ＩＤ判定ステップＳ２３）。もし、ＩＤが登録されていないのであれば、ログインは失敗であるとの通知を、デバイス１４ａに送信する（失敗通知送信ステップＳ２７）。
ＩＤが有効であると、サーバ１１はＩＤに対応する復号鍵Ｋｅｙ２を探し、これでパスワードを復号する（復号鍵検索・復号ステップＳ２４）。なお、この段階で、デバイス１４ａにデータを送信する際に用いる暗号鍵Ｋｅｙ１を検索してもよい。
次に、パスワードがＩＤに対応しているか否かを判定する（ＰＷ判定ステップＳ２５）。パスワードがＩＤに対応していれば、ログインが完了したとの通知を、デバイス１４ａに送信する（成功通知送信ステップＳ２６）。そうでなければ、ログインは失敗であるとの通知を、デバイス１４ａに送信する（失敗通知送信ステップＳ２７）。
パスワードがＩＤに対応していない理由の一つは、誤ったパスワードが入力されることであるが、正しいパスワードが入力されていても、デバイスの暗号鍵Ｋｅｙ３が正しいものでないと、サーバ１１で正しく復号できない。結果、サーバ１１は、パスワードがＩＤに対応していないと判断する。例えば、第三者がＩＤとパスワードを本来のデバイスと異なるデバイスから送信してもログインに失敗することとなる。このように、不正なログインを防止することができる。
また、悪意はなくても、ユーザーＤのように、複数のデバイス（デバイス１４ｄとデバイス１４ｅ）を所有しているユーザーは、登録されていないデバイスでログインすることができない。
パスワードがＩＤに対応していると判定された場合は、以後、サーバ１１とデバイス１４ａから送信されるデータ（アプリケーションソフトウェアで利用する上で必要な付随データを含む）は、それぞれの暗号鍵（Ｋｅｙ１、Ｋｅｙ３）を用いて暗号化され、サーバ１１とデバイス１４ａで受信されるデータは復号鍵（Ｋｅｙ２、Ｋｅｙ４）を用いて復号される。データは、これらの復号鍵を知らないと実質的に解読できないので、高度にセキュアな環境でデータを送受信することができる。
図４（Ａ）には、サーバ１１がデバイス１４ａにデータを暗号化して送信するシステムを示す。サーバ１１（あるいはデータベース１２）は、ユーザー管理ユニット２１を有する。ユーザー管理ユニット２１には、登録されているユーザーのＩＤと、ＩＤに対応する暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２が記憶されている。
例えば、ＩＤが１０３４００２５であるユーザー（のデバイス１４ａ）からデータを要求されると、サーバ１１は、ユーザー管理ユニット２１から、ＩＤが１０３４００２５に対応する暗号鍵Ｋｅｙ１（ここでは、５２６８９４７１）、復号鍵Ｋｅｙ２（１８９７４６３２）を呼び出すことができる。
ユーザーに送信するデータ２６は、暗号鍵２４（５２６８９４７１）を用いて、暗号化回路２２（あるいは暗号化アルゴリズム）で、暗号化され、暗号化されたデータ２７となり、ネットワーク１３に送信される。
図４（Ｂ）には、デバイス１４ａがサーバ１１から受信したデータを復号するシステムを示す。デバイス１４ａのメモリ３１には、アプリケーションソフトウェアの実行のためのデータ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｄａｔａ）等と同様に、アプリケーションソフトウェアにより生成された暗号鍵Ｋｅｙ３（ここでは、２００１４７８９）とサーバ１１より受信した復号鍵Ｋｅｙ４（ここでは、３６４９７５１０）が記憶されている。
例えば、ネットワーク１３を介して暗号化されたデータ２７を受信すると、デバイス１４ａは、復号鍵３５（３６４９７５１０）を用いて、復号回路３３（あるいは復号アルゴリズム）で、暗号化されたデータ２７を復号し、復号されたデータ３８を得ることができる。
図５（Ａ）には、デバイス１４ａがサーバ１１にデータを暗号化して送信するシステムを示す。デバイス１４ａは、メモリ３１に記憶されている暗号鍵３４（２００１４７８９）を用いて、サーバ１１に送信するデータ３６を暗号化回路３２（あるいは暗号化アルゴリズム）で、暗号化し、暗号化されたデータ３７を生成し、ネットワーク１３に送信する。
図５（Ｂ）には、サーバ１１がデバイス１４ａから受信したデータを復号するシステムを示す。サーバ１１は、ユーザーのＩＤ（１０３４００２５）を参照して、復号鍵Ｋｅｙ２（１８９７４６３２）を呼び出すことができる。
ネットワーク１３を介してサーバ１１によって受信された暗号化されたデータ３７は、復号鍵２５（１８９７４６３２）を用いて、復号回路２３（あるいは復号アルゴリズム）で復号され、復号されたデータ２８を得ることができる。
（実施の形態４）
実施の形態３に示した方法では、復号鍵Ｋｅｙ２、復号鍵Ｋｅｙ４がわからないと、暗号化されたデータを復号できず、極めて高度にセキュアな通信環境が構築できる。
しかしながら、何らかの攻撃によって、復号鍵Ｋｅｙ２、復号鍵Ｋｅｙ４を第三者が入手する可能性もある。その防止のためには、復号鍵Ｋｅｙ２、復号鍵Ｋｅｙ４を定期的に更新するとよい。なお、一般的に、復号鍵Ｋｅｙ２、復号鍵Ｋｅｙ４を更新するに際しては、対応する、暗号鍵Ｋｅｙ１、暗号鍵Ｋｅｙ３も更新する必要が生じる。一般に、暗号化されたデータの解読には、相応の時間がかかるので、その時間より短いと想定される間隔で、暗号鍵、復号鍵を更新するとよい。
具体的には、最初に、アプリケーションソフトウェアがインストールされた段階で、デバイス１４ａでは、暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ４が生成される。ほぼ同時に、サーバ１１でも、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ２が生成される。その後、ユーザー登録が完了した後、図８に示すフローで、暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４の更新がおこなわれる。
最初に、デバイス１４ａが乱数を生成する（乱数生成ステップＳ３１ａ）。デバイス１４ａは、このようにして得られる数列を用いて、新しい暗号鍵Ｋｅｙ１、新しい復号鍵Ｋｅｙ４を生成する（暗号鍵・復号鍵更新ステップＳ３２ａ）。
その後、デバイス１４ａは新しい暗号鍵Ｋｅｙ１を暗号鍵Ｋｅｙ３で暗号化し、サーバ１１に送信する（新暗号鍵暗号化・送信ステップＳ３３ａ）。サーバ１１は、新しい暗号鍵Ｋｅｙ１を受信し（新暗号鍵受信ステップＳ３４ａ）、復号鍵Ｋｅｙ２で復号する（新暗号鍵復号ステップＳ３５ａ）。この際、サーバ１１も、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ２を更新してもよい。そして、デバイス１４ａに送るデータを新しい暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化し（データ暗号化ステップＳ３６ａ）、デバイス１４ａに送信する（データ送信ステップＳ３７ａ）。
このとき、デバイス１４ａに送るデータは、デバイス１４ａから要求されたデータであってもよいし、暗号鍵Ｋｅｙ１の更新に伴って、サーバ１１で更新された暗号鍵Ｋｅｙ３であってもよい。
デバイス１４ａは暗号化されたデータを受信し（データ受信ステップＳ３８ａ）、新しい復号鍵Ｋｅｙ４で復号する（データ復号ステップＳ３９ａ）。暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４の更新後は、サーバ１１とデバイス１４ａのデータの送受信は、更新後の暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４を用いておこなわれる。
図８に示す更新は、接続中（ログイン中）に、所定の間隔（例えば、１０分毎）でおこなわれてもよい。一方で、ユーザーが長期間、ログインしないことは十分にありえる。この場合、暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４の更新がおこなえない。最後のログインから時間が経過すればするほど、第三者が復号鍵Ｋｅｙ２、復号鍵Ｋｅｙ４を入手する可能性が高まる。
そこで、仮に、ユーザーがログインしていない場合であっても、ユーザーがネットワーク１３に接続している場合には、アプリケーションプログラムが、デバイス１４ａに、自動的に、図８に示す更新をバックグラウンドで実行させてもよい。
別の解決手段としては、暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４の最後の更新から一定の時間が経過した場合には、暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４の生成を一からやりなおしてもよい。この場合、例えば、アプリケーションソフトウェア（あるいはサーバ１１）は、デバイス１４ａに乱数を生成させ、これを元にＫｅｙ１、Ｋｅｙ４を生成させる。その後のフローは、図７に示すものと同様である。
なお、デバイス１４ａは、暗号鍵Ｋｅｙ１、復号鍵Ｋｅｙ２、暗号鍵Ｋｅｙ３、復号鍵Ｋｅｙ４の更新以前に、サーバ１１から取得したデータを暗号化されたまま保有していることがある。その場合には、更新された後の復号鍵Ｋｅｙ４では、復号できなくなる。そこで、デバイス１４ａは、デバイス１４ａが保有している暗号化されたデータを更新する前の復号鍵Ｋｅｙ４で復号した後、更新されたあとの暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化してもよい。
（実施の形態５）
本実施の形態では、デバイス１４ａの構成例について説明する。図９に示されるように、デバイス１４ａ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、オーディオコントローラ１０５、カメラモジュール１０６、ＧＰＳモジュール１０７、タッチコントローラ１０８を有する。これらは、バス１００によって、相互にデータの送受信が可能である。
オーディオコントローラ１０５には、マイクロフォン１１１より音響信号が入力可能であり、オーディオコントローラ１０５からは、スピーカー１１２に音響信号が出力される。
タッチコントローラ１０８とタッチセンサ１１３との間にも信号のやり取りがある。例えば、タッチコントローラ１０８からタッチセンサ１１３にドライブ信号が出力され、また、タッチセンサ１１３からタッチコントローラ１０８に、検出信号が入力される。タッチセンサ１１３が静電容量式の場合、タッチセンサ１１３のドライブラインは、タッチセンサ１１３のセンスラインと交差し、ドライブ信号は、ドライブラインに入力される。ドライブラインとセンスラインとの間の容量結合により、センスラインの電位（検出信号）は、ドライブ信号に応じて、変化するが、ドライブラインとセンスラインとの交差部に導電性の材料があると、その変化の度合いが変動する。
ディスプレイコントローラ１０４は、ディスプレイユニット１１４に画像信号を送信する。ディスプレイユニット１１４では、性質の異なる表示層が積層されている。例えば、反射型表示層と非反射型表示層が積層されていてもよい。
反射型表示層としては、反射層を内部あるいは外部に伴う液晶層、反射層を内部あるいは外部に伴う微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）、エレクトロニックインク層等を用いることができる。非反射型表示層としては、ＥＬ層、バックライト等の光源を伴う液晶層、微小な発光ダイオード（マイクロＬＥＤ）の層等を用いることができる。いずれにしても、それらを用いて表示をおこなわせるための能動素子、受動素子が近接して設けられていてもよい。
以下では、ディスプレイユニット１１４は液晶層１１５とＥＬ層１１６とが積層された構造を有する例を示す。ここで、液晶層１１５とＥＬ層１１６の間には、反射層が設けられている。反射層には、複数の開口が設けられ、ＥＬ層１１６から放射された光が、開口を通して、液晶層１１５に到達することが可能である。液晶層１１５、ＥＬ層１１６には、表示に用いる信号を制御するためのトランジスタや配線、電極、容量素子等が設けられていてもよい。なお、液晶層１１５を含む特定の領域を反射型液晶表示層、ＥＬ層１１６を含む特定の領域をＥＬ表示層、とも称する。ディスプレイユニット１１４の詳細は後述される。
図１０は、ディスプレイコントローラ１０４、タッチコントローラ１０８、タッチセンサ１１３、（ディスプレイユニット１１４に含まれる）液晶層１１５とＥＬ層１１６とその周辺の回路（タイミングコントローラ１２６、ＬＣディスプレイ（ＬＣＤ）のディスプレイドライバ（ＬＣＤドライバ１２７）、ＥＬディスプレイ（ＥＬＤ）のディスプレイドライバ（ＥＬＤドライバ１２８））を示す。タイミングコントローラ１２６は、ＬＣＤドライバ１２７、ＥＬＤドライバ１２８等で使用するタイミング信号を生成する機能を有する。
ディスプレイコントローラ１０４は、インターフェース１２１、メモリ１２２ａ、メモリ１２２ｂ、復号回路１２３、伸長回路１２４ａ、伸長回路１２４ｂ、画像処理部１２５を有する。
なお、「メモリ１２２ａ」、「メモリ１２２ｂ」は、機能的な表現であり、必ずしも個別に存在しているものではない。例えば、１つのメモリマトリクスのある部分が、ある時間では、メモリ１２２ａとして機能していても、別の時間では、メモリ１２２ｂとして機能することがある。したがって、メモリ１２２ａ、メモリ１２２ｂをまとめてメモリ１２２と表現することもある。
同様に、「伸長回路１２４ａ」、「伸長回路１２４ｂ」も、機能的な表現であり、必ずしも、２つの回路が個別に存在しなければならないわけではない。例えば、メモリ１２２ａのデータとメモリ１２２ｂのデータの圧縮方式が同じであれば、一の伸長回路で、ある時には、メモリ１２２ａからのデータの伸長をおこない、別の時には、メモリ１２２ｂからのデータの伸長をおこなうこともできる。あるいは、圧縮形式にあわせて、複数の伸長回路が用意されていて、そのうちの一の伸長回路は、ある時には、復号回路１２３からのデータを伸長し、別の時には、メモリ１２２ｂからのデータを伸長することもある。したがって、伸長回路１２４ａ、伸長回路１２４ｂをまとめて伸長回路１２４と表現することもある。
ディスプレイコントローラ１０４は、インターフェース１２１を介して、バス１００とデータの送受信をおこなう。例えば、プロセッサ１０１等、信号を供給する回路やモジュール（以下、ホストと称する）からディスプレイユニット１１４に表示すべきデータが、バス１００を介してインターフェース１２１に入力される。インターフェース１２１を通過したデータはメモリ１２２ａあるいはメモリ１２２ｂに送られる。
なお、メモリ１２２（メモリ１２２ａとメモリ１２２ｂ）、タイミングコントローラ１２６は、米国特許公開２０１５／０３２５２８２号明細書に開示されたシリコン半導体と酸化物半導体のトランジスタを用いたメモリ（ハイブリッドメモリ）を用いてもよい。
なお、復号回路１２３、伸長回路１２４ｂ（あるいは伸長回路１２４）は、インターフェース１２１と、メモリ１２２の間に設けられてもよい。ただし、伸長処理をおこなった後のデータをメモリ１２２に格納すると、より大きな容量が必要である。なお、復号処理は、プロセッサ１０１その他の回路でおこなってもよい。
例えば、ここでは、サーバ１１より送信された仮想空間の画像（例えば、パリのエトワール凱旋門付近の地図）を、液晶層１１５を用いて、カメラモジュール１０６より送信された現実空間の画像（例えば、デバイス１４ａ付属のカメラで撮影したエトワール凱旋門の写真あるいは動画）を、ＥＬ層１１６を用いて、それぞれ表示する場合を考える。
いずれもプロセッサ１０１を経由して、ディスプレイコントローラ１０４に送信される。また、仮想空間の画像、現実空間の画像以外に、例えば、それぞれの画像を液晶層１１５、ＥＬ層１１６のどの部分に表示するかを指定するデータもディスプレイコントローラ１０４に送信される。ディスプレイコントローラ１０４では、これらのデータはインターフェース１２１を介して受信される。
サーバ１１より送信された仮想空間の画像は、ディスプレイコントローラ１０４に入力された段階では、暗号化され、圧縮されている。暗号化され、圧縮された仮想空間の画像を第１のデータと呼ぶ。また、カメラモジュール１０６より送信された現実空間の画像は、ディスプレイコントローラ１０４に入力された段階では、圧縮されていてもよい。データは圧縮することにより、送信量を低減でき、消費電力を低減できる。圧縮されている状態の現実空間の画像を第２のデータと呼ぶ。ディスプレイコントローラ１０４に入力されるまでのデータの送受信や暗号化や暗号鍵・復号鍵の生成等は実施の形態１や図２を参照できる。
第１のデータは、デバイス１４ａで受信された後、ディスプレイコントローラ１０４に入力され、メモリ１２２ａに一時格納された後、復号回路１２３で復号処理が実行される。さらに、伸長回路１２４ａで伸長処理が実行される。その結果、仮想空間の画像が得られる。
一方、第２のデータはメモリ１２２ｂに一時保存された後、第２のデータが圧縮されている場合は、伸長回路１２４ｂで伸長処理が実行される。このようにして、伸長回路１２４ｂから現実空間の画像が出力される。なお、伸長回路１２４ａ、伸長回路１２４ｂに入力されるデータが圧縮されていない場合は、伸長回路１２４ａ、伸長回路１２４ｂは処理をおこなわない。
仮想空間の画像、現実空間の画像は、画像処理部１２５で、ガンマ補正、調色・調光などの画像補正を施される。そして、それぞれ、ＬＣＤドライバ１２７、ＥＬＤドライバ１２８にタイミングコントローラ１２６で生成されるタイミング信号に合わせて送出され、液晶層１１５、ＥＬ層１１６の面内に電気的な作用（偏光の程度や発光の強弱）を及ぼす。これらの作用は、直接あるいは間接に視認することが可能である。その結果、ディスプレイユニット１１４では仮想空間の画像と現実空間の画像を重なって視認できる。
また、タッチセンサ１１３で取得された信号は、タッチコントローラ１０８、バス１００を介して、ホストに送信され、現実空間の画像もしくは仮想空間の画像に関する情報に反映される。あるいは、ディスプレイコントローラ１０４に送信され、現実空間の画像もしくは仮想空間の画像、その他の画像に反映されることも可能である。
また、環境光に関する情報を、光センサを用いて取得し、調色処理・調光処理のパラメータを設定してもよい。光センサの代わりにカメラモジュール１０６を用いてもよい。このような例を、図１１を用いて説明する。図１１に示すシステムは、図１０に示すシステムと比べてさらに、レジスタユニット１３０を有する。なお、図１１では、タッチコントローラ１０８、タッチセンサ１１３は記載されていないが、図１０と同様に動作する。
レジスタユニット１３０は、ディスプレイコントローラ１０４やタイミングコントローラ１２６、その他の回路の動作に用いられるデータを格納する。レジスタユニット１３０が格納するデータには、画像処理部１２５が補正処理を行うために使用するパラメータ、タイミングコントローラ１２６が各種タイミング信号の波形生成に用いるパラメータなどがある。レジスタユニット１３０は、複数のレジスタで構成されるスキャンチェーンレジスタ部１３０Ａ（図１２（Ａ）参照）を備える。
図１０と同様に、ディスプレイコントローラ１０４は、インターフェース１２１、メモリ１２２、復号回路１２３、伸長回路１２４、画像処理部１２５を有する。画像処理部１２５は、ガンマ補正回路１３１、調光回路１３２、調色回路１３３、ＥＬ補正回路１３４を有する。ガンマ補正回路１３１、調光回路１３２、調色回路１３３、ＥＬ補正回路１３４は、米国特許公開２０１５／０３２５２８２号明細書に開示されたメモリを有してもよい。
ＥＬ補正回路１３４は、ＥＬＤドライバ１２８にＥＬ層１１６を流れる電流を検出する電流検出回路を備えている場合に設けられる。ＥＬ補正回路１３４は、ＥＬＤドライバ１２８の電流検出回路から送信される信号に基づいて、ＥＬ層１１６の輝度を調節する機能をもつ。
カメラモジュール１０６はセンサコントローラ１３５を有する。センサコントローラ１３５には、カメラ（図示せず）が電気的に接続されている。カメラは環境光の強度、色調を検知し、検知信号を生成する。センサコントローラ１３５は検知信号を基に、制御信号を生成する。センサコントローラ１３５で生成される制御信号は、カメラモジュール１０６から、例えば、画像処理部１２５やレジスタユニット１３０に出力される。また、画像処理部１２５やレジスタユニット１３０からの信号も、カメラモジュール１０６に送られる。
例えば、画像処理部１２５は、センサコントローラ１３５から送信される制御信号が環境光の明るさに関する情報を含む場合、環境光の明るさに関する情報に応じて、ＬＣＤドライバ１２７とＥＬＤドライバ１２８に出力する信号を個別に調整することができる。この調整を調光、あるいは調光処理と呼び、調光回路１３２で実行される。
例えば、晴天の日中に太陽光の下でデバイス１４ａを使用する場合、ＥＬ層１１６を光らせる必要はない。したがって、調光回路１３２は、ＬＣＤドライバ１２７に、より液晶層１１５の透過率が高まるような信号を出力し、ＥＬＤドライバ１２８に、よりＥＬ層１１６の発光が弱まるような信号を出力する。逆に、夜間や暗所でデバイス１４ａを使用する場合、ＥＬ層１１６を光らせて表示を行う。したがって、ＬＣＤドライバ１２７に、調光回路１３２は、より液晶層１１５の透過率が下がるような信号を出力し、ＥＬＤドライバ１２８に、よりＥＬ層１１６の発光が強まるような信号を出力する。
このように、環境光の強度に応じて、画像処理部１２５は、液晶層１１５のみを用いて表示を行う画像データを作成、もしくはＥＬ層１１６のみを用いて表示を行う画像データを作成、もしくは液晶層１１５とＥＬ層１１６の双方を用いて表示を行う画像データを作成することができる。明るい環境においても、暗い環境においても、デバイス１４ａは良好な表示を行うことができる。さらに、明るい環境においては、ＥＬ層１１６を光らせない、もしくはＥＬ層１１６の輝度を低くすることで、消費電力を低減することができる。
また、液晶層１１５を用いた表示に、ＥＬ層１１６を用いた表示を組み合わせることで、色調を補正することができる。このような色調補正のためには、センサコントローラ１３５から送信される制御信号に、環境光の色調を含む情報を追加すればよい。例えば、夕暮れ時の赤みがかった環境においてデバイス１４ａを使用する場合、液晶層１１５のみを用いた表示では青成分が足りない（赤っぽく見える）。制御信号に、環境光の色調が赤っぽいという情報が含まれていれば、ＥＬ層１１６で青（Ｂ）や緑（Ｇ）をより強く発光させることで、色調を補正することができる。この補正を調色、あるいは調色処理と呼び、調色回路１３３で実行される。
画像処理部１２５は、デバイス１４ａの仕様によって、ＲＧＢ−ＲＧＢＷ変換回路など、他の処理回路を有している場合がある。ＲＧＢ−ＲＧＢＷ変換回路とは、ＲＧＢ（赤、緑、青）画像データを、ＲＧＢＷ（赤、緑、青、白）画像信号に変換する機能をもつ回路である。すなわち、ディスプレイユニット１１４がＲＧＢＷ４色の画素を有する場合、画像データ内のＷ（白）成分を、Ｗ（白）画素を用いて表示することで、消費電力を低減することができる。なお、ディスプレイユニット１１４がＲＧＢＹの４色の画素を有する場合、例えば、ＲＧＢ−ＲＧＢＹ（赤、緑、青、黄）変換回路を用いることが出来る。
ガンマ補正、調光、調色などの画像補正処理は、入力の画像データＸに対して出力の補正データＹを作成する処理に相当する。画像処理部１２５が使用するパラメータは、画像データＸを、補正データＹに変換するためのパラメータである。
パラメータの設定方式には、テーブル方式、関数近似方式がある。あらゆる画像データに対して自由に補正データを生成したい場合には、テーブル方式を採用するとよい。テーブル方式では、対応するパラメータを格納するため大容量のメモリを必要とするが、補正の自由度が高い。一方、あらかじめ経験的に画像データに対する補正データを決められる場合には、関数近似方式を採用する構成が有効である。関数近似方式としては、区間毎に線形近似する方法、非線形関数で近似する方法、などが可能である。関数近似方式では、補正の自由度は低いが、関数を定義するパラメータを格納するメモリが少なくて済む。
タイミングコントローラ１２６の各種タイミング信号の波形調整に用いるパラメータとしては、基準となる信号に対して、“Ｈ”もしくは“Ｌ”となるタイミングがクロック何周期分かを示すパラメータを格納する。
これらの補正のためのパラメータは、レジスタユニット１３０に格納することができる。また、上記以外にレジスタユニット１３０に格納できるパラメータとしては、ＥＬ補正回路１３４のデータ、ユーザーが設定した輝度、色調、省エネルギー設定（表示を暗くする、または表示を消す、までの時間）、タッチセンサ１１３の感度などがある。
送られる画像データに変化がない場合、ディスプレイコントローラ１０４内（および／またはその周辺の回路）（の一部）の電力供給を停止することができる。このような選択的な電力供給の停止をパワーゲーティングという。具体的には、例えば、メモリ１２２、復号回路１２３、伸長回路１２４、画像処理部１２５、タイミングコントローラ１２６、ＬＣＤドライバ１２７、ＥＬＤドライバ１２８、レジスタユニット１３０への電源供給を停止することができる。電源供給の停止は、例えば、プロセッサ１０１の指示で実行される。
上記の回路は、画像データに関する回路と、ディスプレイユニット１１４を駆動するための回路であるため、画像データに変化がない場合は、一時的に電源供給を停止することができる。なお、電源供給を停止する期間は、画像データに変化がない場合でも、ディスプレイユニット１１４に使用されるトランジスタがデータを保持できる時間（アイドリング・ストップが可能な時間、米国特許公開２０１４／０３６８４８８号明細書参照）、および液晶層１１５による表示の焼き付き防止のため行われる反転駆動の時間を考慮して決定してもよい。
なお、メモリ１２２に画像データを保存しておき、反転駆動時に、ＬＣＤドライバ１２７に供給する画像データとすることが可能である。このようにすることで、ディスプレイコントローラ１０４外部（ホスト等）から画像データを送信することなく反転駆動が実行できる。したがって、データ送信量を低減でき、デバイス１４ａ全体の消費電力を低減することができる。
以下、レジスタユニット１３０の具体的な回路構成を説明する。図１２（Ａ）は、レジスタユニット１３０の構成例を示すブロック図である。レジスタユニット１３０は、スキャンチェーンレジスタ部１３０Ａおよびレジスタ部１３０Ｂを有する。
スキャンチェーンレジスタ部１３０Ａは、複数（この場合は、ｎ個）の不揮発性レジスタ１３６を有する。レジスタ部１３０Ｂは、複数（この場合は、ｎ個）の揮発性レジスタ１３７を有する。複数の不揮発性レジスタ１３６によって、スキャンチェーンレジスタが構成されている。
第１段乃至第ｋ段の揮発性レジスタ１３７は、出力データＱ（１）乃至出力データＱ（ｋ）を画像処理部１２５に、第（ｋ＋１）段乃至第ｎ段の揮発性レジスタ１３７は、出力データＱ（ｋ＋１）乃至出力データＱ（ｎ）をタイミングコントローラ１２６に、それぞれ出力するように設計されている。
レジスタユニット１３０の第１段の不揮発性レジスタ１３６（１）には、スキャン入力データＳＩＮが順次、入力される。スキャン入力データＳＩＮはスキャンクロック信号ＳＣＬＫにしたがって、第２段以降の不揮発性レジスタ１３６に順次、転送される。第ｎ段の不揮発性レジスタ１３６（ｎ）からは、スキャン出力データＳＯＵＴが出力される。
不揮発性レジスタ１３６は、電源が遮断された状態でもデータを消失しない不揮発性レジスタである。不揮発性レジスタ１３６を不揮発化するため、ここでは、不揮発性レジスタ１３６は、酸化物半導体（ＯＳ）トランジスタを用いた保持回路を備えている。
他方、揮発性レジスタ１３７は揮発性レジスタである。揮発性レジスタ１３７の回路構成には特段の制約はなく、データを記憶することが可能な回路であればよく、ラッチ回路、フリップフロップ回路などで構成すればよい。完全な揮発性である必要は無いが、より高速で動作できるものを用いるとよい。画像処理部１２５およびタイミングコントローラ１２６は、レジスタ部１３０Ｂにアクセスし、対応する揮発性レジスタ１３７からデータを取り込む。あるいは、画像処理部１２５、およびタイミングコントローラ１２６は、レジスタ部１３０Ｂから供給されるデータにしたがって、処理内容が制御される。
レジスタユニット１３０に格納しているデータを更新する場合、まず、スキャンチェーンレジスタ部１３０Ａのデータを変更する。スキャンチェーンレジスタ部１３０Ａの各不揮発性レジスタ１３６のデータを書き換えた後、各不揮発性レジスタ１３６のデータを、レジスタ部１３０Ｂの対応する揮発性レジスタ１３７に一括してロードする。
これにより、画像処理部１２５、およびタイミングコントローラ１２６等は、一括して更新されたデータを使用して、各種処理を行うことができる。データの更新に同時性が保たれるため、安定した動作を実現できる。レジスタ部１３０Ｂとスキャンチェーンレジスタ部１３０Ａとを備えることで、画像処理部１２５およびタイミングコントローラ１２６が動作中でも、スキャンチェーンレジスタ部１３０Ａのデータを更新することができる。
パワーゲーティング実行時には、不揮発性レジスタ１３６において、保持回路にデータを格納してから電源を遮断する。電源復帰後、不揮発性レジスタ１３６のデータを揮発性レジスタ１３７にロードして通常動作を再開する。なお、不揮発性レジスタ１３６に格納されているデータと揮発性レジスタ１３７に格納されているデータとが整合しない場合は、揮発性レジスタ１３７のデータを不揮発性レジスタ１３６に格納した後、あらためて、不揮発性レジスタ１３６の保持回路にデータを格納することが好ましい。
＜不揮発性レジスタ／揮発性レジスタの回路構成＞
図１２（Ｂ）に、不揮発性レジスタ１３６、揮発性レジスタ１３７の回路構成例を示す。図１２（Ｂ）には、スキャンチェーンレジスタ部１３０Ａの第２段の不揮発性レジスタ１３６（２）と、不揮発性レジスタ１３６（２）に対応する揮発性レジスタ１３７（２）を示している。不揮発性レジスタ１３６（１）、不揮発性レジスタ１３６（３）乃至不揮発性レジスタ１３６（ｎ）、揮発性レジスタ１３７（１）、揮発性レジスタ１３７（３）乃至揮発性レジスタ１３７（ｎ）も同様な構成である。
不揮発性レジスタ１３６（２）は、セレクタｍｕｘ、保持回路１４１（２）、インバータループ１４２（２）、インバータループ１４３（２）を有する。
保持回路１４１（２）には、信号ＳＡＶＥ２、信号ＬＯＡＤ２が入力される。保持回路１４１（２）は、トランジスタｔ１乃至トランジスタｔ６、容量素子ｃ１、容量素子ｃ２を有する。トランジスタｔ１、トランジスタｔ２はＯＳトランジスタである。
トランジスタｔ１、トランジスタｔ３、トランジスタｔ４および容量素子ｃ１により、３トランジスタ型のゲインセルが構成される。同様に、トランジスタｔ２、トランジスタｔ５、トランジスタｔ６および容量素子ｃ２により、３トランジスタ型のゲインセルが構成される。インバータループ１４２（２）が保持する相補データは、保持回路１４１（２）に転送された後、２個のゲインセルによって記憶される。トランジスタｔ１、トランジスタｔ２がＯＳトランジスタであるので、保持回路１４１（２）は、電源が遮断された状態でも長時間データを保持することが可能である。
保持回路１４１（２）は、信号ＳＡＶＥ２に従い、インバータループ１４２（２）が保持する相補データを格納し、信号ＬＯＡＤ２に従い、保持しているデータをインバータループ１４２（２）にロードする。
インバータループ１４２（２）は、インバータｉ２とインバータｉ３を、インバータループ１４３（２）は、インバータｉ５とインバータｉ６を、それぞれ有する。
インバータループ１４２（２）の第１端子には、アナログスイッチａ１を介して、セレクタｍｕｘの出力端子が電気的に接続されている。インバータループ１４２（２）の第２端子には、アナログスイッチａ２を介して、インバータループ１４３（２）の第１端子が電気的に接続されている。インバータループ１４３（２）の第２端子には、揮発性レジスタ１３７（２）の入力端子が電気的に接続されている。なお、インバータループ１４３（２）の第２端子の信号は、信号ＯＵＴとして、次段の不揮発性レジスタ１３６（３）のセレクタｍｕｘに入力される。
アナログスイッチａ１、アナログスイッチａ２の導通状態は、スキャンクロック信号ＳＣＬＫによって制御される。アナログスイッチａ１、アナログスイッチａ２には、スキャンクロック信号ＳＣＬＫに加えて、それぞれにインバータｉ１とインバータｉ４を介した信号が入力される。
例えば、スキャンクロック信号ＳＣＬＫがハイレベルであれば、アナログスイッチａ１はオフとなり、アナログスイッチａ２はオンとなる。スキャンクロック信号ＳＣＬＫがローレベルであれば、アナログスイッチａ１はオンとなり、アナログスイッチａ２はオフとなる。このように、アナログスイッチａ１とアナログスイッチａ２は、互いに逆の状態となる。
セレクタｍｕｘの２個の入力端子の一方には、揮発性レジスタ１３７（２）の出力が入力され、他方には、信号ＩＮが入力される。信号ＩＮは、前段の不揮発性レジスタ１３６（１）のインバータループ１４３（２）の第１端子が保持する信号である。なお、スキャンチェーンレジスタ部１３０Ａの初段のセレクタｍｕｘの入力端子は、レジスタユニット１３０の外部からスキャン入力データＳＩＮが入力される。
セレクタｍｕｘは、信号ＳＡＶＥ１により制御される。具体的には、信号ＳＡＶＥ１がハイレベルのときは、揮発性レジスタ１３７（２）からの信号を選択し、信号ＳＡＶＥ１がローレベルのときは、信号ＩＮ（セレクタｍｕｘが初段の場合は、外部からのスキャン入力データＳＩＮ）を選択する。
揮発性レジスタ１３７（２）は、インバータループ１４４（２）とアナログスイッチａ３を有する。インバータループ１４４（２）は、インバータｉ８とクロックドインバータｃｉを有する。インバータループ１４４（２）の第１端子には、アナログスイッチａ３を介して、インバータループ１４３（２）の第２端子が電気的に接続する。また、インバータループ１４４（２）の第１端子の信号は、出力データＱ（２）として、バッファｂｆを介して、画像処理部１２５に出力される。また、インバータループ１４４（２）の第２端子には、インバータｉ９を介して、セレクタｍｕｘの一方の端子が電気的に接続する。
アナログスイッチａ３の導通状態は、信号ＬＯＡＤ１によって制御される。アナログスイッチａ３には、信号ＬＯＡＤ１と、インバータｉ７を介した信号が入力される。この結果、信号ＬＯＡＤ１がハイレベルとなると、不揮発性レジスタ１３６（２）の出力（インバータループ１４３（２）の第２端子の信号）が、インバータループ１４４（２）に入力される。
不揮発性レジスタ１３６（２）において、トランジスタｔ１、トランジスタｔ２以外のトランジスタはシリコン（Ｓｉ）トランジスタで構成すればよい。また、揮発性レジスタ１３７（２）のトランジスタはＳｉトランジスタで構成すればよい。
＜不揮発性レジスタ／揮発性レジスタの動作例＞
次に、レジスタユニット１３０の動作例を、図１３を用いて説明する。ここでは、インバータループ１４２（１）乃至インバータループ１４２（ｎ）に、Ｄ１乃至Ｄｎが格納される（つまり、インバータループ１４２（１）乃至インバータループ１４２（ｎ）の第１端子の電位が、それぞれ、Ｄ１乃至Ｄｎに対応したものとなる）場合について説明する。なお、Ｄ１乃至Ｄｎは、いずれも、“０”と“１”（あるいは“Ｈ”と“Ｌ”、「ハイレベル」と「ローレベル」）のいずれかに相当する１ビットのデータである。なお、本明細書においては、１ビットのデータも「データ」と表記される。
図１３において、データＤＲはインバータループ１４３から出力されるデータ（インバータｉ５の出力電位あるいはインバータループ１４３の第２端子の電位に相当するデータ）を表し、データＤＳは、揮発性レジスタ１３７から出力されるデータ（インバータｉ９の出力電位に相当するデータ）を表し、データＤＳＲはインバータループ１４２に格納されているデータ（インバータｉ３の出力電位に相当するデータあるいはインバータループ１４２の第１端子の電位に相当するデータ）を表し、データＤＯＳは保持回路１４１に格納されているデータを表す。また、出力データＱは揮発性レジスタ１３７から出力されるデータを表し、画像処理部１２５やタイミングコントローラ１２６のパラメータに相当する。なお、出力データＱは、データＤＳと同じである。以下では、データＤＲ、データＤＳ、データＤＳＲ、データＤＯＳ、出力データＱの初期値は、“０”であるとするが、それに限定されない。
まず、第１の期間Ｐ１において、Ｄ１乃至Ｄｎにより構成されるスキャン入力データＳＩＮが、Ｄｎ、・・、Ｄ２、Ｄ１の順に入力される。スキャン入力データＳＩＮは、スキャンクロック信号ＳＣＬＫと同期して、インバータループ１４２（１）乃至インバータループ１４２（ｎ）に送られ、最終的には、それぞれにＤ１乃至Ｄｎが格納される。その結果、データＤＳＲ（１）乃至データＤＳＲ（ｎ）はＤ１乃至Ｄｎとなる。
なお、インバータループ１４３には、スキャンクロック信号ＳＣＬＫがハイレベルになった後で、インバータループ１４２のデータが入力される。したがって、インバータループ１４２（１）乃至インバータループ１４２（ｎ）よりやや遅れて、（スキャンクロック信号ＳＣＬＫがハイレベルになった後に）データＤＲ（１）乃至データＤＲ（ｎ）もＤ１乃至Ｄｎとなる。
次に、第２の期間Ｐ２において、信号ＬＯＡＤ１がハイレベルとなる。これにより、データＤＲ（１）乃至データＤＲ（ｎ）（それぞれ、Ｄ１乃至Ｄｎ）が、揮発性レジスタ１３７（１）乃至揮発性レジスタ１３７（ｎ）に一括で転送・格納される。その結果、出力データＱ（１）乃至出力データＱ（ｎ）として、それぞれ、Ｄ１乃至Ｄｎが出力される。このように、スキャン入力データＳＩＮは、出力データＱ（１）乃至出力データＱ（ｎ）として一括で出力される。すなわち、画像処理部１２５やタイミングコントローラ１２６で使用するパラメータなどを一括して変更することが出来る。また、同時にデータＤＳ（１）乃至データＤＳ（ｎ）は、それぞれ、Ｄ１乃至Ｄｎとなる。
次に、第３の期間Ｐ３において、信号ＳＡＶＥ１がハイレベルとなる。これにより、セレクタｍｕｘが、揮発性レジスタ１３７の出力をインバータループ１４２に入力させるので、データＤＳ（１）乃至データＤＳ（ｎ）（それぞれ、Ｄ１乃至Ｄｎ）が、インバータループ１４２（１）乃至インバータループ１４２（ｎ）に格納される。その結果、データＤＳＲ（１）乃至データＤＳＲ（ｎ）は、それぞれ、Ｄ１乃至Ｄｎとなる。また、スキャンクロック信号ＳＣＬＫがハイレベルになった後には、データＤＲ（１）乃至データＤＲ（ｎ）も、それぞれ、Ｄ１乃至Ｄｎとなる。
次に、第４の期間Ｐ４において、信号ＳＡＶＥ２がハイレベルとなる。これにより、データＤＳＲ（１）乃至データＤＳＲ（ｎ）（それぞれ、Ｄ１乃至Ｄｎ）が、保持回路１４１（１）乃至保持回路１４１（ｎ）に格納される。すなわち、インバータループ１４２に格納されたデータが、保持回路１４１に退避させられる。その結果、データＤＯＳ（１）乃至データＤＯＳ（ｎ）は、それぞれ、Ｄ１乃至Ｄｎとなる。具体的には、図１２（Ｂ）の容量素子ｃ１および容量素子ｃ２の電位がＤ１乃至Ｄｎに対応した電位となる。
次に、第５の期間Ｐ５において、電源電位ＶＤＤをローレベルとし、レジスタユニット１３０への電力の供給が停止させられる。これにより、インバータループ１４２、インバータループ１４３、インバータループ１４４に保持されているデータは失われる。ただし、保持回路１４１（１）乃至保持回路１４１（ｎ）に格納されているデータＤＯＳ（１）乃至データＤＯＳ（ｎ）はレジスタユニット１３０への電力の供給が停止された期間においても保持されている。具体的には、図１２（Ｂ）の容量素子ｃ１および容量素子ｃ２がＤ１乃至Ｄｎに対応した電位を保持する。
次に、第６の期間Ｐ６において、レジスタユニット１３０への電力の供給が再開され、さらに、信号ＬＯＡＤ２がハイレベルとなる。このとき、保持回路１４１（１）乃至保持回路１４１（ｎ）に保持されたデータＤＯＳ（１）乃至データＤＯＳ（ｎ）（それぞれ、Ｄ１乃至Ｄｎ）が、インバータループ１４２（１）乃至インバータループ１４２（ｎ）に転送・格納される。すなわち、保持回路１４１に退避させられたデータが、インバータループ１４２に復帰させられる。その結果、データＤＲ（１）乃至データＤＲ（ｎ）は、それぞれ、Ｄ１乃至Ｄｎとなる。
次に、第７の期間Ｐ７において、信号ＬＯＡＤ１がハイレベルとなる。これにより、データＤＲ（１）乃至データＤＲ（ｎ）（それぞれ、Ｄ１乃至Ｄｎ）が、揮発性レジスタ１３７（１）乃至揮発性レジスタ１３７（ｎ）に転送・格納される。その結果、出力データＱ（１）乃至出力データＱ（ｎ）（および、データＤＳ（１）乃至データＤＳ（ｎ））としてＤ１乃至Ｄｎが出力される。すなわち、保持回路１４１から復帰されたデータが、出力データＱとして画像処理部１２５およびタイミングコントローラ１２６に出力される。
なお、図１３に示すように、第２の期間Ｐ２と第３の期間Ｐ３の間の期間においては、スキャン入力データＳＩＮは、Ｄ１乃至Ｄｎとは、異なる信号となるものとする。その結果、インバータループ１４２やインバータループ１４３に格納されたデータが変更される。しかしながら、例えば、インバータループ１４３のデータは、信号ＬＯＡＤ１によってのみ、揮発性レジスタ１３７に転送されるので、インバータループ１４３のデータが変更されただけでは、揮発性レジスタ１３７の出力データＱは変更されない。
また、第３の期間Ｐ３において、インバータループ１４２に揮発性レジスタ１３７の出力データＱ（インバータｉ９の出力電位と同じ）を書き込むことができ、揮発性レジスタ１３７に格納されているデータとインバータループ１４２に格納されているデータを整合させることができる。
例えば、第２の期間Ｐ２と第３の期間Ｐ３の間は、パラメータを更新するため、別のデータをスキャン入力データＳＩＮとして、スキャンチェーンレジスタ部１３０Ａに入力している途中である、とする。すなわち、インバータループ１４２には、それらのデータが順次入力される。
ここで、保持回路１４１にデータを退避する操作をおこなう必要が生じた場合、まず、第３の期間Ｐ３におこなうように、信号ＳＡＶＥ１をハイレベルとすると、揮発性レジスタ１３７に格納されているデータがインバータループ１４２に転送され、揮発性レジスタ１３７の出力データＱ（画像処理部１２５やタイミングコントローラ１２６のパラメータ）がインバータループ１４２に書き込まれ、インバータループ１４２に格納されているデータと揮発性レジスタ１３７の出力データＱを一致させることができる。
さらに、その後、第４の期間Ｐ４におこなうように、信号ＳＡＶＥ２をハイレベルとすることで、インバータループ１４２に格納されているデータ（揮発性レジスタ１３７に格納されているデータと同じ）を保持回路１４１に退避することができる。
この場合、更新するために途中まで入力されたデータは廃棄されることとなるが、画像処理部１２５やタイミングコントローラ１２６のパラメータが、意図しないものとなることを防止できる。また、電力の供給が再開した際の、データ復帰を高速に行うことができる。
以上のように、レジスタユニット１３０は、順次入力されたデータに対応して、画像処理部１２５およびタイミングコントローラ１２６のパラメータを変更できる。その際、パラメータの変更は信号ＬＯＡＤ１と同期して一括しておこなわれる。また、レジスタユニット１３０は、電力の供給が停止される期間において、退避したデータを保持することができる。
さらに、レジスタユニット１３０の動作例について、出荷前と、デバイス１４ａの起動時、および通常動作時に分けて説明する。
＜出荷前＞
出荷前には、デバイス１４ａの仕様等に関するパラメータを、レジスタユニット１３０に格納する。これらのパラメータには、例えば、画素数、タッチセンサ数、タイミングコントローラ１２６が各種タイミング信号の生成に用いるパラメータ、ＥＬＤドライバ１２８がＥＬ層１１６を流れる電流を検出する電流検出回路を備えている場合、ＥＬ補正回路１３４の補正データ等がある。これらのパラメータは、レジスタユニット１３０以外に、専用のＲＯＭを設けて格納してもよい。
＜起動時＞
デバイス１４ａの起動時には、ホストより送られるユーザー設定等のパラメータを、レジスタユニット１３０に格納する。これらのパラメータには、例えば、表示の輝度や色調、タッチセンサの感度、省エネルギー設定（表示を暗くする、または表示を消す、までの時間）、また、ガンマ補正のカーブやテーブル等がある。なお、これらのパラメータをレジスタユニット１３０に格納する際、レジスタユニット１３０に、パラメータに相当するデータが、スキャンクロック信号ＳＣＬＫに同期して送信される。
＜通常動作＞
通常動作には、ディスプレイユニット１１４が、動画等を表示している状態、静止画を表示中でＩＤＳ駆動が可能な状態、表示を行わない状態等に分けられる。動画等を表示している状態は、画像処理部１２５、およびタイミングコントローラ１２６等は動作中であるが、レジスタユニット１３０のデータ変更は、スキャンチェーンレジスタ部１３０Ａに対して行われるため、画像処理部１２５等への影響はない。スキャンチェーンレジスタ部１３０Ａのデータ変更が終わった後、スキャンチェーンレジスタ部１３０Ａのデータをレジスタ部１３０Ｂへ一括してロードすることで、レジスタユニット１３０のデータ変更が完了する。また、画像処理部１２５等は当該データに対応した動作に切り替わる。
静止画を表示中でＩＤＳ駆動が可能な状態では、レジスタユニット１３０は、例えば、パワーゲーティングすることができる。この場合、パワーゲーティングの前に、スキャンチェーンレジスタ部１３０Ａが有する不揮発性レジスタ１３６内では、信号ＳＡＶＥ２に従い、インバータループ１４２が保持する相補データを保持回路１４１に格納する作業が行われる。
パワーゲーティングから復帰する際は、信号ＬＯＡＤ２に従い、保持回路１４１が保持しているデータをインバータループ１４２にロードし、信号ＬＯＡＤ１に従い、インバータループ１４２のデータを揮発性レジスタ１３７にロードする。このようにして、パワーゲーティング前と同じ状態で、レジスタユニット１３０のデータは有効となる。なお、パワーゲーティングの状態であっても、ホストよりレジスタユニット１３０のパラメータ変更要求があった場合、レジスタユニット１３０のパワーゲーティングを解除し、パラメータを変更することができる。
表示を行わない状態では、例えば、ディスプレイコントローラ１０４、レジスタユニット１３０、タイミングコントローラ１２６、ＬＣＤドライバ１２７、ＥＬＤドライバ１２８は、パワーゲーティングすることができる。この場合、ホストも停止することがあるが、メモリ１２２およびレジスタユニット１３０は不揮発性であるので、パワーゲーティングから復帰する際には、ホストの復帰を待たずに、パワーゲーティング前の表示（静止画）を行うことができる。
このように、レジスタユニット１３０は、スキャンチェーンレジスタ部１３０Ａに対してデータ変更を行うに際し、画像処理部１２５およびタイミングコントローラ１２６等へ影響を与えることがない。スキャンチェーンレジスタ部１３０Ａの各不揮発性レジスタ１３６は、保持回路１４１を有し、パワーゲーティング状態への移行と復帰をスムーズに行うことができる。また、ディスプレイの動作状況に合わせて、パワーゲーティングが容易となる。
揮発性レジスタ１３７は、通常動作時の処理を実行する回路に用いられるが、不揮発性レジスタ１３６（ＯＳトランジスタを有する）が、通常動作時の処理を実行する回路に直接、関与することはない。そのため、不揮発性レジスタ１３６が、ＯＳトランジスタを有していても、ディスプレイコントローラ１０４の動作にＯＳトランジスタが直接、与える影響は少なく、動作速度の低下などを招く恐れは少ない。
スキャンチェーンレジスタ部１３０Ａへのパラメータのデータの格納は順次実行されるが、その処理の間は画像処理部１２５のパラメータに新たに格納されるデータは反映されない。格納処理が完了した後におこなわれるレジスタ部１３０Ｂへの一括ロード処理後に新たに格納されたパラメータが反映される。そのため、使用中の環境光の変化に応じて、調色・調光のパラメータを変更する際であっても、表示画像が乱れるなどの影響は避けられる。
上記構成では、、プロセッサ１０１等がパワーゲーティングから通常動作に戻る（復帰する）前に表示用コントローラが動作を開始できる。プロセッサ１０１等がパワーゲーティングから復帰するには、相応の時間を要するが、ディスプレイコントローラ１０４の復帰はそれに比べると十分に短時間で可能である。メモリ１２２（不揮発性メモリ）には、表示用のデータが既に格納されているので、ごく短い時間で、画像表示を再開できる。すなわち、プロセッサ１０１等が復帰する前に画像表示を再開できる。
デバイス１４ａ等の携帯端末は、様々な形態を取り得る。図１４（Ａ）乃至図１４（Ｃ）に折り畳みが可能な携帯端末（デバイス）の例を示す。
図１４（Ａ）に示すデバイス１４ｂは、筐体１５１ａ、筐体１５１ｂ、ヒンジ１５２、ディスプレイユニット１１４ａ等を有する。ディスプレイユニット１１４ａは筐体１５１ａと筐体１５１ｂに固定されている。
筐体１５１ａと筐体１５１ｂとは、ヒンジ１５２で回転可能に連結されている。デバイス１４ｂは、筐体１５１ａと筐体１５１ｂとが閉じた状態（図示せず）と、図１４（Ａ）に示すように開いた状態と、に変形することができる。これにより、持ち運ぶ際には可搬性に優れ、使用するときには大きな表示領域により、視認性に優れる。なお、上述のとおり、ディスプレイユニット１１４ａは筐体１５１ａと筐体１５１ｂに固定されているため、折り目（図中の点線）が現れることがある。
また、ヒンジ１５２は、筐体１５１ａと筐体１５１ｂとを開いたときに、これらの角度が所定の角度よりも大きい角度にならないように、ロック機構を有することが好ましい。例えば、ロックがかかる（それ以上に開かない）角度は、９０度以上１８０度未満であることが好ましく、代表的には、９０度、１２０度、１３５度、または１５０度などとすることができる。これにより、利便性、安全性、及び信頼性を高めることができる。
ディスプレイユニット１１４の少なくとも一部は、タッチパネルとしての機能を有し、指やスタイラスなどにより操作することができる。
筐体１５１ａまたは筐体１５１ｂのいずれか一には、無線通信モジュールが設けられ、インターネットやＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）などのコンピュータネットワークを介して、データを送受信することが可能である。
図１４（Ｂ）には、デバイス１４ｃを示す。デバイス１４ｃは、筐体１５１ａ、筐体１５１ｃ、ディスプレイユニット１１４ｂ、ヒンジ１５２、操作ボタン１５４ａ、操作ボタン１５４ｂ等を有する。
筐体１５１ａ、ヒンジ１５２は、図１４（Ａ）に示すデバイス１４ｂと同様であるが、筐体１５１ｃには、カートリッジ１５３を挿入することができる。カートリッジ１５３は、例えばゲームなどのアプリケーションソフトが記憶されており、カートリッジ１５３を交換することにより、デバイス１４ｃで様々なアプリケーションを実行することができる。
デバイス１４ｃでは、ディスプレイユニット１１４ｂの幅が、筐体１５１ａ側と筐体１５１ｃ側で異なる。具体的には、操作ボタン１５４ａと操作ボタン１５４ｂが設けられる筐体１５１ｃ側が筐体１５１ａ側より小さい。例えば、ディスプレイユニット１１４ｂの筐体１５１ａ側で主画面となる表示を行い、筐体１５１ｃ側では操作画面となる表示を行うなど、ディスプレイユニット１１４ｂを部分により使い分けることができる。
図１４（Ｃ）に示すデバイス１４ｄは、ヒンジ１５２により連結された筐体１５１ａと筐体１５１ｂに、フレキシブルなディスプレイユニット１１４ｃの一部が固定されている。また、ディスプレイユニット１１４ｃは、筐体１５１ａと筐体１５１ｂの接続部分とその近傍の領域とは固定されていない。したがって、デバイス１４ｄが開いた状態では、ディスプレイユニット１１４ｃに折り目の無い、緩やかな曲面が形成されるように設計されている。これにより、途切れることのない連続した曲面状の表示を行うことができる。
また、ディスプレイユニット１１４ｃには、必要であれば、ソフトウェア操作ボタン１５５ａとソフトウェア操作ボタン１５５ｂが表示可能である。また、ソフトウェア操作ボタン１５５ａとソフトウェア操作ボタン１５５ｂを表示させずに、他の情報を表示させることもでき、利用形態に応じて、柔軟に表示を変えることができる。
図１４（Ａ）乃至図１４（Ｃ）において、ディスプレイユニット１１４ａ乃至ディスプレイユニット１１４ｃには、上記に示すディスプレイユニット１１４および／または実施の形態１４に示すディスプレイユニット２１４を適用することができる。
（実施の形態６）
本実施の形態では、上記実施の形態で説明した技術を用いて実施されるサービスについて説明する。具体的には、拡張現実（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ、ＡＲ）を利用したアプリケーションソフトウェアに上記実施の形態で説明した技術を適用する例について説明する。
ＡＲでは現実空間の画像データと仮想空間の画像データとを重畳して表示する技術あるいは装置が必要であり、実施の形態５で説明した技術や装置を適用できる。現実空間の画像データとして、例えば、携帯端末（デバイス１４ａ等）のカメラで取得した画像データがある。仮想空間の画像データとして、例えば、アプリケーションソフトウェア上で利用するアイテムの画像データなどがある。
アイテムとして、具体的には、キャラクタイメージや詳細情報（テキスト）などが挙げられる。アイテムを取得する方法として、特定の場所に存在しているマークを携帯端末のカメラで撮像することで取得する方法、携帯端末のＧＰＳで位置情報を取得しながら特定の場所に到達すると現れるアイテムを携帯端末の所定の操作により取得する方法、インターネット上の仮想店舗で購入する方法、などがある。アイテムを新たに取得することで、アプリケーションソフトウェアの利便性が向上するなどユーザーにとって有利となるサービスが提供できる。
アイテムを取得したユーザーに情報提供業者等が課金してもよい。この場合、アイテムの代金を、携帯端末の利用者が、月々の利用額に上乗せして支払う方法、クレジットカード決済で支払う方法、プリペイドカードにより支払う方法、などが利用可能である。
例えば、インターネットの利用料金にアイテムの料金を足して、インターネット接続事業者がユーザーに請求し、ユーザーが支払った代金をインターネット接続事業者、アプリケーションソフトウェアの提供者、アイテムの提供者、インターネット上の仮想店舗の運営者などにそれぞれの寄与に応じて、あるいは、予め定められた比率で分配してもよい。
クレジットカード決済で支払う場合、携帯端末の利用者のクレジットカード会社への毎月の支払額に上乗せされることになり、クレジット会社からアイテムの提供者、インターネット上の仮想店舗の運営者などが料金を受け取るビジネス方法が可能である。
プリペイドカードにより支払う場合、あらかじめ携帯端末の利用者が当該プリペイドカードを購入し、アイテムの購入に際し、プリペイドカード固有の番号などを入力することで、プリペイドカードの残高を減らすビジネス方法が可能である。インターネット上の仮想店舗の運営者などがプリペイドカードを発行し、プリペイドカードの売り上げが収入になる。また、携帯端末の利用者がアイテムを購入すると、当該アイテムの提供者にプリペイドカードを発行している会社から対応する金額が支払われる。
例えば、現実空間の画像データとして自然画の画像データ、仮想空間の画像データとしてキャラクターの画像データを想定、それを重ね合わせる（合成する）場合、合成した画像データは、データ圧縮には適さない画像データであると推定される。そのため、無圧縮、もしくは無圧縮に近いデータ量の画像データをホストからコントローラに送信する事になり、消費電力が増大する恐れがある。これは、サービスの利便性を低下させる。
また、携帯端末のユーザーがアイテムを有効に取得したか否かの判定を正確に行うことは、アプリケーションソフトウェアの公平性、すなわち、サービスの信頼性を確保する上でも重要である。例えば、他の携帯端末で他のユーザーが取得したアイテムのデータをコピーして使うことなどを確実に防ぐ方法が必要である。
実施の形態５で示した技術では、デバイス１４ａのディスプレイユニット１１４において、例えば、仮想空間の画像データは液晶層１１５を用いて、現実空間の画像データはＥＬ層１１６を用いて、それぞれ表示することで、画像データを合成して表示することができる。
この場合、現実空間の画像データは仮想空間の画像データと異なる。現実空間の画像データはホストで圧縮してからディスプレイコントローラ１０４に送信し、ディスプレイコントローラ１０４で伸長してからＥＬ層１１６を用いて表示する。仮想空間の画像データは圧縮及び暗号化されたアイテムのデータをインターネット上のサーバ１１からデバイス１４ａが取得し、ディスプレイコントローラ１０４で復号及び伸長してから液晶層１１５を用いて表示する。
以下、アイテムのデータ取得に関するフローを説明する。適宜、図２を参照すればよい。最初に、ユーザーＡが取得したい（あるいは購入したい）アイテムを選択する。ユーザーＡは、その情報をデバイス１４ａに入力する。デバイス１４ａは、アイテムのデータ送信の要求と、デバイス１４ａの固有情報（例えば、製造番号、個体識別番号等）と、をサーバ１１に送信する（図２、シリアル番号送信ステップＳ１１、参照）。データ送信の要求は、選択したアイテムを識別する情報（例えば、アイテムの識別番号）を含む。
サーバ１１は、データ送信の要求と、デバイス１４ａの固有情報を受信する（図２、シリアル番号受信ステップＳ１２、参照）。サーバ１１は、デバイス１４ａが、特定のアイテムを取得することを要求していると判断する。そして、アイテムのデータ（画像データを含む）をデータベース１２から取得し、アイテムの画像データを圧縮する（図２、データ圧縮ステップＳ１３、参照）。
ここで、アイテムの画像データを圧縮することで、デバイス１４ａでアイテムの画像データを格納するメモリ１２２ａを有効に利用できる。また、実施の形態１で述べたように、圧縮データのヘッダーのみ暗号化することで、データ全体を暗号化するのと同等な効果を得られるため、暗号化・復号の際の演算処理の負荷を低減できる。しかし、必ずしも圧縮する必要はない。
また、サーバ１１は、デバイス１４ａの固有情報から、事前に指定されているアルゴリズムを用いて、暗号鍵Ｋｅｙ１を生成する（図２、暗号鍵生成ステップＳ１４、参照）。さらに、サーバ１１は、アイテムの画像データ（圧縮した場合は圧縮データ）を、暗号鍵Ｋｅｙ１を用いて暗号化する（図２、データ暗号化ステップＳ１５、参照）。
サーバ１１は、圧縮暗号化したデータおよびアイテムをアプリケーションソフトウェアで利用する上で必要な付随データなどを、インターネットを介してデバイス１４ａに送信する（図２、データ送信ステップＳ１６、参照）。
ここで、付随データには、アイテムが表示される表示層を指定するコードが含まれる。このコードは、例えば、実施の形態５に示されるような、デバイス１４ａが複数の表示層を有する場合にのみ有効であり、そうでないデバイスでは無視される。このコードにより、デバイス１４ａは、受信したデータを、メモリ１２２ａとメモリ１２２ｂのいずれに格納するのか決定できる。
あるいは、アイテムが表示される表示層を指定するコードは、アイテムのヘッダーに含まれてもよく、その場合は、アイテムの暗号化と同時に暗号化されてもよい。
一方、デバイス１４ａでは、デバイス１４ａの固有情報から、事前に指定されたアルゴリズムを用いて、サーバ１１での暗号化に利用した暗号鍵Ｋｅｙ１に対応した復号鍵Ｋｅｙ４を生成する（図２、復号鍵生成ステップＳ１７、参照）。なお、アルゴリズムは、暗号鍵Ｋｅｙ１を生成するのに用いられたものと同じでもよいし、異なってもよい。また、Ｋｅｙ１とＫｅｙ４が同じ（共通鍵方式）でもよいし、異なってもよい。
デバイス１４ａは、サーバ１１が送信した暗号化されたデータなどを受信する（図２、データ受信ステップＳ１８、参照）。デバイス１４ａは、表示層を指定するコードに従って、例えば、暗号化されたデータをメモリ１２２ａに格納する。
次に、デバイス１４ａは、メモリ１２２ａから暗号化データを読み出し、復号鍵Ｋｅｙ４を利用して、復号回路１２３で復号し（図２、データ復号ステップＳ１９、参照）、圧縮されたアイテムの画像データを得る。ヘッダーのみ暗号化している場合は、復号処理の負荷を軽減することができる。
続いて、圧縮されたアイテムの画像データは伸長回路１２４ａで伸長され、アイテムの画像データが生成される（図２、データ伸長ステップＳ２０、参照）。アイテムの画像データは、その後、画像処理部１２５でガンマ補正、調色、調光、などの画像補正を施された後、ＬＣＤドライバ１２７にタイミングコントローラ１２６で生成されるタイミング信号に合わせて送出され、液晶層１１５を用いて表示される。
一方、現実空間の画像データは、ホストからメモリ１２２ｂに一時格納された後、伸長回路１２４ｂで伸長され、画像処理部１２５でガンマ補正、調色、調光、などの画像補正を施された後、ＥＬＤドライバ１２８にタイミングコントローラ１２６で生成されるタイミング信号に合わせて送出され、ＥＬ層１１６を用いて表示される。
デバイス１４ａが取得したアイテムは、デバイス１４ａ以外の携帯端末で利用できない。例えば、他の携帯端末で他のユーザーが取得したアイテムのデータをコピーして使うことを防ぐことができる。
メモリ１２２ａに格納された暗号化されたアイテムの画像データは、必要に応じて、読み出され、そのたびに復号・伸長して使用されてもよい。デバイス１４ａにインストールされているアプリケーションソフトウェアは、アイテムの画像データを暗号化された状態で、デバイス１４ａに保存されるように設定されていると、何らかの攻撃で、デバイス１４ａから画像データが流出することがあったとしても、他人に不正使用される可能性が低くなるので好ましい。
上記のデバイス１４ａの動作、サーバ１１の動作は、それぞれにインストールされているコンピュータプログラムによって実行される。このようなコンピュータプログラムは、コンピュータで読み取り可能な、上記の各ステップに対応するインストラクションを有する。また、これらのコンピュータプログラムは、それぞれ、コンピュータで読み取り可能で非一時的なメモリ装置に保持される。
なお、デバイス１４ａの構成を実施の形態５で示したものとすることで、次のような利点がある。第１に、環境光に合わせて、液晶層１１５とＥＬ層１１６とを相補的に表示に用いることで、アプリケーションソフトウェアを様々な環境下で利用する場合でも、環境光に依存しない表示品質を提供することができる。第２に、レジスタのデータ設定（初期化、動作中の変更を含む）を、スキャンチェーンレジスタにデータを設定した後、一括してロードすることができるため、液晶層１１５のＩＤＳ駆動を実行する場合、表示画像のリフレッシュを停止している期間、あるいは、次の画像データの送出が無い期間、ディスプレイコントローラ１０４他周辺の回路への電源電圧の供給を停止することが容易になり、低消費電力化が可能となる。
上記において、復号鍵Ｋｅｙ４が暗号鍵Ｋｅｙ１と対応していないと圧縮されたアイテムの画像データを正しく復号できない。すなわち、サーバ１１にアイテムを取得することを要求した携帯端末（上記の例では、デバイス１４ａ）でのみ、アイテムの画像データを取得でき、アプリケーションソフトウェア上でアイテムを利用することができる。
一方、アイテムの取得を要求していない（その結果、代金を請求されない）第三者が、暗号化され、圧縮されたアイテムの画像データをインターネット上で取得しても、その復号に成功しないためアプリケーションソフトウェア上でアイテムを利用することができない。
このように、アイテムを正当に取得したか否かの判定を、アプリケーションソフトウェアの利便性を損なわないで、正確に行うことができるため、不正利用を防止でき、サービスの信頼性を高めることができる。
（実施の形態７）
本実施の形態では、ＡＲを利用したアプリケーションソフトウェアに実施の形態１乃至実施の形態５で説明した技術を適用する他の例について説明する。
実施の形態６で指摘したように、携帯端末のユーザーがアイテムを有効に取得したか否かの判定を正確に行うことは、アプリケーションソフトウェアの公平性、すなわち、サービスの信頼性を確保する上でも重要である。例えば、本来取得できない場所でアイテムを取得することや、本来利用できない場所でアイテムを利用することなどを確実に防ぐ方法が必要である。
以下、図１５を用いて、アイテムのデータ取得に関するフローを説明する。最初に、ユーザーＡが取得したい（あるいは購入したい）アイテムを選択する。ユーザーＡは、その情報をデバイス１４ａに入力する。デバイス１４ａは、アイテムのデータ送信の要求と、デバイス１４ａの固有情報（例えば、製造番号、個体識別番号等のシリアル番号（Ｓ／Ｎ））と、その時点で、ＧＰＳで取得したデバイス１４ａの位置情報と、をサーバ１１に送信する（図１５、情報送信ステップＳ４１）。
データ送信の要求は、選択したアイテムを識別する情報（例えば、アイテムの識別番号）を含む。また、デバイス１４ａの固有情報には、実施の形態２で説明した乱数（図６、乱数生成ステップＳ３１、参照）を含んでもよい。
これらの情報は、実施の形態１で説明した、暗号鍵Ｋｅｙ３で暗号化されてもよい。また、サーバ１１が実施の形態１で説明した暗号鍵Ｋｅｙ１を保持している場合には、デバイス１４ａの固有情報は必ずしも必要とされない。詳細は後述する。
位置情報は、ＧＰＳ等、人工衛星の信号を用いて取得されるものに加えて、無線通信基地局から判別されるもの、ＩＰアドレスから判別されるもの、太陽、恒星、惑星、衛星の一以上の位置と時間を用いて算出されるもの、等が利用できる。それらは、精度や利用可能条件が異なるので、その特性に応じて使用されるとよい。
例えば、ＧＰＳにより取得されるものは、精度１０ｍ以下であるが、屋内等の人工衛星の電波の届かない場所では利用できない。一方、無線通信基地局を利用する方法では、精度が１ｋｍ以上になるものもあるが、無線通信の電波が利用できれば、おおよその場所の特定に使用できる。また、ＩＰアドレスを利用する方法では、精度は、さらに悪くなるが、無線通信を利用できない場合には有効である。
これらの特性を利用して、例えば、アイテムの取得範囲、利用範囲を定められた地点から半径１０ｍ以内とする場合には、ＧＰＳによる位置情報を求め、半径１０ｋｍ以内とする場合には、無線通信基地局から判別される位置情報を求め、特定の国でデバイスを使用する場合には、ＩＰアドレスから判別される位置情報を求めてもよい。
サーバ１１は、データ送信の要求と、デバイス１４ａの固有情報と位置情報と、を受信する（図１５、情報受信ステップＳ４２）。暗号鍵Ｋｅｙ３で暗号化されている場合には、対応する復号鍵Ｋｅｙ２（実施の形態１参照）で復号する。サーバ１１は、デバイス１４ａが、特定のアイテムを取得することを要求していると判断する。
サーバ１１は、要求されたアイテムがデバイス１４ａの存在する場所で入手できるか否かの検証をおこなう（図１５、位置判定ステップＳ４３）。そのために、デバイス１４ａから送信された位置情報を用いる。
デバイス１４ａの存在する場所で、要求されたアイテムを入手できることが確認されれば、アイテムのデータ（画像データを含む）をデータベース１２から取得し、アイテムの画像データを圧縮する（図１５、データ圧縮ステップＳ４４）。
サーバ１１は、デバイス１４ａの固有情報と位置情報から、事前に指定されているアルゴリズムを用いて、暗号鍵Ｋｅｙ５を生成する（図１５、暗号鍵生成ステップＳ４５）。ここで、暗号鍵Ｋｅｙ５は、デバイス１４ａの位置情報も用いて生成されるという点で、実施の形態１で説明した暗号鍵Ｋｅｙ１とは異なる。
暗号鍵Ｋｅｙ５は、デバイス１４ａの位置情報を用いて生成される。デバイス１４ａは、固定された位置にあるわけではないので、長期にわたって保持する必要は無く、一度しか使用しないようにしてもよい。また、上記において、情報送信ステップＳ４１で、デバイス１４ａの固有情報が送信されなかった場合、暗号鍵Ｋｅｙ５は、位置情報は反映するが、デバイス１４ａの固有情報は反映しない。結果、同じ場所にある携帯端末であれば、デバイス１４ａでなくても、サーバ１１は同じ暗号鍵Ｋｅｙ５で暗号化することとなる。
サーバ１１は、アイテムの画像データ（圧縮した場合は圧縮データ）を、暗号鍵Ｋｅｙ５を用いて暗号化し、アイテムをアプリケーションソフトウェアで利用する上で必要な付随データなどとともに、インターネットを介してデバイス１４ａに送信する（図１５、データ暗号化・送信ステップＳ４６）。付随データ等は、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されてもよい。特に、上記において、情報送信ステップＳ４１で、デバイス１４ａの固有情報が送信されなかった場合には、付随データ等が、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されることにより、アイテムの画像データをデバイス１４ａ以外で利用できなくする、あるいは、利用を困難とすることができる。
なお、位置判定ステップＳ４３で、デバイス１４ａの存在する場所で、要求されたアイテムを入手できることが確認できなければ、アイテムが入手できない旨のメッセージ（“Ｒｅｑｕｅｓｔｅｄ ｉｔｅｍ ｉｓ ｕｎａｖａｉｌａｂｌｅ ａｔ ｙｏｕｒ ｐｌａｃｅ”）をデバイス１４ａに送信し（図１５、失敗通知送信ステップＳ４７）、フローを終了する。なお、失敗通知送信ステップＳ４７で送信されるメッセージは、暗号鍵Ｋｅｙ１あるいは暗号鍵Ｋｅｙ５で暗号化されてもよい。
デバイス１４ａは、サーバ１１が送信した暗号化されたデータなどを受信する（図１５、データ受信ステップＳ４８）。デバイス１４ａは、表示層を指定するコードに従って、例えば、暗号化されたデータをメモリ１２２ａに格納する。
その後、アイテムを利用する場合には、デバイス１４ａは、デバイス１４ａの固有情報と、そのときの位置情報から、事前に指定されたアルゴリズムを用いて、サーバ１１での暗号化に利用した暗号鍵Ｋｅｙ５に対応した復号鍵Ｋｅｙ６を生成する（図１５、復号鍵生成ステップＳ４９）。
ここで、復号鍵Ｋｅｙ６は、アイテムを利用する時のデバイス１４ａの位置情報も用いて生成されるという点で、実施の形態１で説明した復号鍵Ｋｅｙ４とは異なる。デバイス１４ａは、固定された位置にあるわけではないので、長期にわたって保持する必要は無く、一度しか使用しないようにしてもよい。
なお、復号鍵生成ステップＳ４９で用いるアルゴリズムは、暗号鍵Ｋｅｙ５を生成するのに用いられたものと同じでもよいし、異なってもよい。また、暗号鍵Ｋｅｙ５と復号鍵Ｋｅｙ６が同じ（共通鍵方式）でもよいし、異なってもよい。
上記において、情報送信ステップＳ４１で、デバイス１４ａの固有情報がサーバ１１に送信されなかった場合には、復号鍵Ｋｅｙ６はデバイス１４ａの位置情報は反映するが、デバイス１４ａの固有情報は反映しないものとなる。したがって、デバイス１４ａでなくても、同じ場所にある携帯端末は同じ復号鍵Ｋｅｙ６を生成しうる。
次に、デバイス１４ａは、メモリ１２２ａから暗号化データを読み出し、復号鍵Ｋｅｙ６を利用して、復号回路１２３で復号し、伸長回路１２４ａで伸長し、アイテムの画像データを生成する（図１５、データ復号・伸長ステップＳ５０）。このとき、受信したデータの一部（付随データ等）が、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されている場合には、復号鍵Ｋｅｙ４で復号する。
ここで、復号鍵Ｋｅｙ６がデバイス１４ａの位置情報のみを反映したものである場合、デバイス１４ａでなくても、同じ場所にある携帯端末であれば、暗号化されたアイテムの画像データを復号できる。しかしながら、付随データ等は、デバイス１４ａの固有情報を反映した暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されているので、デバイス１４ａ以外の携帯端末では復号できず、結果として、アイテムの画像データをデバイス１４ａ以外で利用できない、あるいは、利用が困難となる。
例えば、あるアイテムが利用可能な場所にある複数の携帯端末から、アイテムの送信要求があった場合、サーバ１１は、そのアイテム（の画像データ）の暗号化を位置情報のみを反映した暗号鍵でおこない、そのコピーを個々の携帯端末の固有情報（すなわち暗号鍵Ｋｅｙ１）で暗号化した付随データに添付すればよい。この結果、サーバ１１の負荷を減らすことができる。
アイテムの画像データは、その後、画像処理部１２５でガンマ補正、調色、調光、などの画像補正を施された後、ＬＣＤドライバ１２７にタイミングコントローラ１２６で生成されるタイミング信号に合わせて送出され、液晶層１１５を用いて表示される。
一方、現実空間の画像データは、ホストからメモリ１２２ｂに一時格納された後、伸長回路１２４ｂで伸長され、画像処理部１２５でガンマ補正、調色、調光、などの画像補正を施された後、ＥＬＤドライバ１２８にタイミングコントローラ１２６で生成されるタイミング信号に合わせて送出され、ＥＬ層１１６を用いて表示される。
なお、例えば、情報送信ステップＳ４１を実行した時のデバイス１４ａの位置が、アイテムを利用する時（復号鍵生成ステップＳ４９を実行した時）のデバイス１４ａの位置と大きく異なっている場合には、暗号鍵Ｋｅｙ５の生成に用いられた位置情報と復号鍵Ｋｅｙ６の生成に用いられた位置情報とが異なるので、復号鍵Ｋｅｙ６が、暗号鍵Ｋｅｙ５と対応しない。結果として、復号鍵Ｋｅｙ６で、メモリ１２２ａに格納されている暗号化されたデータを復号できない。
一方、例えば、次にアイテムを利用しようとするときに、デバイス１４ａ（を操作するユーザーＡ）が、情報送信ステップＳ４１が実行された時のデバイス１４ａの位置の近くにまで戻れば、暗号鍵Ｋｅｙ５の生成に用いられた位置情報と復号鍵Ｋｅｙ６の生成に用いられた位置情報とが実質的に等しいので、復号鍵Ｋｅｙ６で、メモリ１２２ａに格納されている暗号化されたデータを復号できる。
デバイス１４ａが取得したアイテムは、定められた場所以外では、アプリケーションソフトウェアで利用できないため、サービスの信頼性を高めることができる。具体的には、ユーザーの利便性を損なわずに、アイテムを有効な場所で取得したか否か、利用しているか否かの判定を正確に行うことができる。例えば、取得地域もしくは利用地域が限定された、地域限定キャラクターなどを利用したアプリケーションソフトウェアに上記の技術が利用できる。
上記において、復号鍵Ｋｅｙ６が暗号鍵Ｋｅｙ５と対応していないと圧縮されたアイテムの画像データを正しく復号できない。あるいは、付随データが、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されている場合は、復号鍵Ｋｅｙ４を用いないと、正しく復号できない。すなわち、サーバ１１にアイテムを取得することを要求した携帯端末（上記の例では、デバイス１４ａ）でのみ、アイテムの画像データを取得でき、アプリケーションソフトウェア上でアイテムを利用することができる。
（実施の形態８）
本実施の形態では、取得場所・購入場所は問わないが、特定の場所でしか使用できないアイテムをサーバ１１が送信する例について説明する。その際、デバイス１４ａは、必ずしもその位置情報をサーバ１１に送信する必要は無い。以下、図１５を用いて説明する。
最初に、ユーザーＡが取得したい（あるいは購入したい）アイテムを選択する。ユーザーＡは、その情報をデバイス１４ａに入力する。デバイス１４ａは、アイテムのデータ送信の要求をサーバ１１に送信する（図１５、情報送信ステップＳ４１、参照）。これらの情報は、実施の形態１で説明した、暗号鍵Ｋｅｙ３で暗号化されてもよい。
サーバ１１は、データ送信の要求を受信する（図１５、情報受信ステップＳ４２）。暗号鍵Ｋｅｙ３で暗号化されている場合には、対応する復号鍵Ｋｅｙ２（実施の形態１参照）で復号する。サーバ１１は、デバイス１４ａが、特定のアイテムを取得することを要求していると判断する。
サーバ１１は、要求されたアイテムのデータ（画像データを含む）をデータベース１２から取得し、アイテムの画像データを圧縮する（図１５、データ圧縮ステップＳ４４、参照）。
また、サーバ１１は、アイテムが利用できる位置情報から、事前に指定されているアルゴリズムを用いて、暗号鍵Ｋｅｙ５を生成する（図１５、暗号鍵生成ステップＳ４５）。
サーバ１１は、アイテムの画像データ（圧縮した場合は圧縮データ）を、暗号鍵Ｋｅｙ５を用いて暗号化し、アイテムをアプリケーションソフトウェアで利用する上で必要な付随データなどとともに、インターネットを介してデバイス１４ａに送信する（図１５、データ暗号化・送信ステップＳ４６、参照）。付随データ等は、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化される。
この場合、暗号鍵Ｋｅｙ５は、位置情報は反映するが、デバイス１４ａの固有情報は反映しない。結果、同じ場所にある携帯端末であれば、デバイス１４ａでなくても、サーバ１１は同じ暗号鍵Ｋｅｙ５でアイテムを暗号化することとなる。しかしながら、付随データ等が、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されることにより、アイテムの画像データをデバイス１４ａ以外で利用できなくする、あるいは、利用を困難とすることができる。
デバイス１４ａは、サーバ１１が送信した暗号化されたデータなどを受信する（図１５、データ受信ステップＳ４８、参照）。デバイス１４ａは、表示層を指定するコードに従って、例えば、暗号化されたデータをメモリ１２２ａに格納する。
その後、アイテムを利用する場合には、デバイス１４ａは、デバイス１４ａの固有情報と、そのときの位置情報から、事前に指定されたアルゴリズムを用いて、サーバ１１での暗号化に利用した暗号鍵Ｋｅｙ５に対応した復号鍵Ｋｅｙ６を生成する（図１５、復号鍵生成ステップＳ４９）。
ここで、復号鍵Ｋｅｙ６は、アイテムを利用する時のデバイス１４ａの位置情報も用いて生成されるという点で、実施の形態１で説明した復号鍵Ｋｅｙ４とは異なる。デバイス１４ａは、固定された位置にあるわけではないので、長期にわたって保持する必要は無く、一度しか使用しないようにしてもよい。
なお、復号鍵生成ステップＳ４９で用いるアルゴリズムは、暗号鍵Ｋｅｙ５を生成するのに用いられたものと同じでもよいし、異なってもよい。また、暗号鍵Ｋｅｙ５と復号鍵Ｋｅｙ６が同じ（共通鍵方式）でもよいし、異なってもよい。
上記において、復号鍵Ｋｅｙ６はデバイス１４ａの位置情報は反映するが、デバイス１４ａの固有情報は反映しないものとなる。したがって、デバイス１４ａでなくても、同じ場所にある携帯端末は同じ復号鍵Ｋｅｙ６を生成しうる。
次に、デバイス１４ａは、メモリ１２２ａから暗号化データを読み出し、復号鍵Ｋｅｙ６を利用して、復号回路１２３で復号し、伸長回路１２４ａで伸長し、アイテムの画像データを生成する（図１５、データ復号・伸長ステップＳ５０）。このとき、受信したデータの一部（付随データ等）が、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されている場合には、復号鍵Ｋｅｙ４で復号する。
ここで、復号鍵Ｋｅｙ６がデバイス１４ａの位置情報のみを反映したものである場合、デバイス１４ａでなくても、同じ場所にある携帯端末であれば、暗号化されたアイテムの画像データを復号できる。しかしながら、付随データ等は、デバイス１４ａの固有情報を反映した暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されているので、デバイス１４ａ以外の携帯端末では復号できず、結果として、アイテムの画像データをデバイス１４ａ以外で利用できない、あるいは、利用が困難となる。
例えば、サーバ１１は、予め、利用可能な位置情報のみを反映した暗号鍵Ｋｅｙ５で暗号化された（圧縮された）アイテム（の画像）データを事前に用意しておき、アイテムの送信要求があった場合、サーバ１１は、そのコピーを個々の携帯端末の固有情報（すなわち暗号鍵Ｋｅｙ１）で暗号化した付随データに添付すればよい。この結果、サーバ１１の負荷を減らすことができる。
（実施の形態９）
本実施の形態では、ＡＲを利用したアプリケーションソフトウェアに上記実施の形態で説明した技術を適用する他の例について説明する。
実施の形態６、実施の形態７で指摘したように、携帯端末のユーザーがアイテムを有効に取得したか否かの判定を正確に行うことは、アプリケーションソフトウェアの公平性、すなわち、サービスの信頼性を確保する上でも重要である。例えば、本来取得できない時間にアイテムを取得することや、本来利用できない時間にアイテムを利用することなどを確実に防ぐ方法が必要である。
以下、図１６を用いて、アイテムのデータ取得に関するフローを説明する。最初に、ユーザーＡが取得したい（あるいは購入したい）アイテムを選択する。ユーザーＡは、その情報をデバイス１４ａに入力する。デバイス１４ａは、アイテムのデータ送信の要求と、デバイス１４ａの固有情報（例えば、製造番号、個体識別番号等のシリアル番号（Ｓ／Ｎ））と、デバイス１４ａの時刻情報（アイテムを購入する場合は、その時刻に相当する）をサーバ１１に送信する（図１６、情報送信ステップＳ４１、参照）。
データ送信の要求は、選択したアイテムを識別する情報（例えば、アイテムの識別番号）を含む。また、デバイス１４ａの固有情報には、実施の形態２で説明した乱数（図６、乱数生成ステップＳ３１、参照）を含んでもよい。
これらの情報は、実施の形態１で説明した、暗号鍵Ｋｅｙ３で暗号化されてもよい。また、サーバ１１が実施の形態１で説明した暗号鍵Ｋｅｙ１を保持している場合には、デバイス１４ａの固有情報は必ずしも必要とされない。詳細は後述する。
サーバ１１は、データ送信の要求と、デバイス１４ａの固有情報と時刻情報と、を受信する（図１６、情報受信ステップＳ４２）。暗号鍵Ｋｅｙ３で暗号化されている場合には、対応する復号鍵Ｋｅｙ２（実施の形態１参照）で復号する。サーバ１１は、デバイス１４ａが、特定のアイテムを取得することを要求していると判断する。
サーバ１１は、要求されたアイテムがその時刻に入手できるか否かの検証をおこなう（図１６、時刻判定ステップＳ４３ａ）。例えば、要求されたアイテムが、特定の時刻から１分以内に入手可能であれば、デバイス１４ａが送信した時刻情報に記載された時刻がその時間に含まれているかを判断する。その際、時刻情報が改ざんされていないか、デバイス１４ａから送信された時刻情報が、サーバ１１がＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などにより取得できる時刻情報から乖離していないかを検証する。
デバイス１４ａがアイテムの送信を要求した時刻（あるいは、サーバ１１が要求を受信した時刻）に、要求されたアイテムを入手できることが確認されれば、アイテムのデータ（画像データを含む）をデータベース１２から取得し、アイテムの画像データを圧縮する（図１６、データ圧縮ステップＳ４４）。
ここで、アイテムの画像データを圧縮することで、デバイス１４ａでアイテムの画像データを格納するメモリ１２２ａを有効に利用できる。また、実施の形態１で述べたように、圧縮データのヘッダーのみ暗号化することで、データ全体を暗号化するのと同等な効果を得られるため、暗号化・復号の際の演算処理の負荷を低減できる。しかし、必ずしも圧縮する必要はない。
また、サーバ１１は、デバイス１４ａの固有情報と時刻情報から、事前に指定されているアルゴリズムを用いて、暗号鍵Ｋｅｙ５と復号鍵Ｋｅｙ６を生成する（図１６、暗号鍵・復号鍵生成ステップＳ４５ａ）。
ここで、暗号鍵Ｋｅｙ５は、デバイス１４ａの時刻情報も用いて生成されるという点で、実施の形態１で説明した暗号鍵Ｋｅｙ１とは異なる。暗号鍵Ｋｅｙ５は、デバイス１４ａから送信される時刻情報を用いて生成される。したがって、暗号鍵Ｋｅｙ５を長期にわたって保持する必要は無く、一度しか使用しないようにしてもよい。また、上記において、情報送信ステップＳ４１で、デバイス１４ａの固有情報が送信されなかった場合、暗号鍵Ｋｅｙ５は、時刻情報を反映するが、デバイス１４ａの固有情報は反映しない。結果、同じ時刻であれば、デバイス１４ａでなくても、サーバ１１は同じ暗号鍵Ｋｅｙ５を生成することとなる。
また、復号鍵Ｋｅｙ６は、デバイス１４ａが送信した時刻情報を用いて生成されるという点で、実施の形態１で説明した復号鍵Ｋｅｙ４とは異なる。なお、復号鍵生成に用いるアルゴリズムは、暗号鍵Ｋｅｙ５を生成するのに用いられたものと同じでもよいし、異なってもよい。また、暗号鍵Ｋｅｙ５と復号鍵Ｋｅｙ６が同じ（共通鍵方式）でもよいし、異なってもよい。
サーバ１１は、アイテムの画像データ（圧縮した場合は圧縮データ）を、暗号鍵Ｋｅｙ７を用いて暗号化し、アイテムをアプリケーションソフトウェアで利用する上で必要な付随データなどとともに、インターネットを介してデバイス１４ａに送信する（図１６、データ暗号化・送信ステップＳ４６）。
付随データは、復号鍵Ｋｅｙ６、復号鍵Ｋｅｙ６の生成日時のデータ、およびそれらのハッシュ値を含む。なお、ハッシュ値とは、元の数値から一意に決まる数値である。ハッシュ値は元のデータからは容易に算出できるが、逆にハッシュ値から元のデータを復元することは不可能である。
付随データ等は、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されてもよい。特に、上記において、情報送信ステップＳ４１で、デバイス１４ａの固有情報が送信されなかった場合には、付随データ等が、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されることにより、アイテムの画像データをデバイス１４ａ以外で利用できなくする、あるいは、利用を困難とする意味で有効である。
ここで、付随データには、アイテムが表示される表示層を指定するコードが含まれる。このコードは、例えば、実施の形態５に示されるような、デバイス１４ａが複数の表示層を有する場合にのみ有効であり、そうでないデバイスでは無視される。このコードにより、デバイス１４ａは、受信したデータを、メモリ１２２ａとメモリ１２２ｂのいずれに格納するのか決定できる。
あるいは、アイテムが表示される表示層を指定するコードは、アイテムのヘッダーに含まれてもよく、その場合は、アイテムの暗号化と同時に暗号化されてもよい。
なお、時刻判定ステップＳ４３ａで、要求された時刻に、要求されたアイテムを入手できることが確認できなければ、アイテムが入手できない旨のメッセージ（“Ｒｅｑｕｅｓｔｅｄ ｉｔｅｍ ｉｓ ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ｕｎａｖａｉｌａｂｌｅ”）をデバイス１４ａに送信し（図１６、失敗通知送信ステップＳ４７）、フローを終了する。なお、失敗通知送信ステップＳ４７で送信されるメッセージは、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されてもよい。
あるいは、ＮＴＰを利用してデバイス１４ａとサーバ１１の時刻を同期させた後、再度、デバイス１４ａに情報を送信するように、サーバ１１が要求してもよい。
デバイス１４ａは、サーバ１１が送信した暗号化されたデータ、（復号鍵を含む）付随データなどを受信する（図１６、データ受信ステップＳ４８）。デバイス１４ａは、表示層を指定するコードに従って、例えば、暗号化されたデータをメモリ１２２ａに格納する。復号鍵Ｋｅｙ６やその他のデータも指定されたメモリに格納されてもよい。なお、復号鍵Ｋｅｙ６は、時刻情報を用いて生成されるので、長期にわたって保持する必要は無く、一度しか使用しないようにしてもよい。
なお、復号鍵Ｋｅｙ６は、メモリに格納される前に、それが有効なものか否かを判定されてもよい。具体的には、サーバ１１から復号鍵Ｋｅｙ６とそのハッシュ値が送信されるので、デバイス１４ａでは、受信した復号鍵Ｋｅｙ６のハッシュ値を算出し、それが、サーバ１１から送信されたハッシュ値と一致するか否かを検証する。一致すれば、復号鍵Ｋｅｙ６は正しいものであると推定できるが、一致しなければ、復号鍵Ｋｅｙ６が途中で改ざんされたか、あるいは、復号鍵Ｋｅｙ６とそのハッシュ値の一方あるいは双方の受信に失敗したかのいずれかと推定される。復号鍵Ｋｅｙ６の生成日時についても同様である。また、復号鍵Ｋｅｙ６の生成日時が、特定の期限内の場合、復号鍵Ｋｅｙ６は使用可能であると判断できる。なお、これらの検証において、復号鍵Ｋｅｙ６と復号鍵Ｋｅｙ６の生成日時のいずれかに問題があった場合、復号鍵Ｋｅｙ６を無効とし、あらためて、アイテムを取得する必要がある。
上記において、情報送信ステップＳ４１で、デバイス１４ａの固有情報がサーバ１１に送信されなかった場合には、復号鍵Ｋｅｙ６は、デバイス１４ａの時刻情報は反映するが、デバイス１４ａの固有情報は反映しないものとなる。したがって、デバイス１４ａでなくても、同じ（あるいは近い）時刻情報を送信した携帯端末は同じ復号鍵Ｋｅｙ６を受信しうる。
次に、デバイス１４ａは、メモリ１２２ａから暗号化データを読み出し、復号鍵Ｋｅｙ６を利用して、復号回路１２３で復号し、伸長回路１２４ａで伸長し、アイテムの画像データを生成する（図１６、データ復号・伸長ステップＳ５９）。このとき、受信したデータの一部（付随データ等）が、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されている場合には、復号鍵Ｋｅｙ４で復号する。
また、復号鍵Ｋｅｙ６は時刻情報を反映するが、暗号鍵Ｋｅｙ５で暗号化されてから一定の時刻が過ぎた場合は暗号鍵Ｋｅｙ５と復号鍵Ｋｅｙ６が対応せず、結果として、暗号鍵Ｋｅｙ５で暗号化されたデータは復号できない。その場合は、あらためて、アイテムを取得する必要がある。
ここで、復号鍵Ｋｅｙ６が、デバイス１４ａの時刻情報のみを反映したものである場合、デバイス１４ａでなくても、同じ時刻情報を送信した携帯端末であれば、同じ復号鍵Ｋｅｙ６を受信し、暗号化されたアイテムの画像データを復号できる。しかしながら、付随データ等は、デバイス１４ａの固有情報を反映した暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されているので、デバイス１４ａ以外の携帯端末では復号できず、結果として、アイテムの画像データをデバイス１４ａ以外で利用できない、あるいは、利用が困難となる。
例えば、あるアイテムが利用可能な時刻に複数の携帯端末から、アイテムの送信要求があった場合、サーバ１１は、そのアイテム（の画像データ）の暗号化を時刻情報のみを反映した暗号鍵でおこない、そのコピーを個々の携帯端末の固有情報で暗号化した付随データに添付すればよい。この結果、サーバ１１の負荷を減らすことができる。
デバイス１４ａは、定められた時間以外では、アイテムを取得できないため、サービスの信頼性を高めることができる。具体的には、ユーザーの利便性を損なわずに、アイテムを有効な時間に取得したか否かの判定を正確に行うことができる。例えば、取得時間が限定された、時間限定キャラクターなどを利用したアプリケーションソフトウェアに利用できる。
上記は、アイテムの取得時間を制限する方法であったが、さらに、アイテムの取得場所も制限することができる。具体的には、情報送信ステップＳ４１において、デバイス１４ａの位置情報も、サーバ１１に送信すればよい。サーバ１１では、位置情報と時刻情報を反映する暗号鍵・復号鍵を生成し、その暗号鍵を用いてデータを暗号化し、暗号化したデータをデバイス１４ａに送信する。デバイス１４ａでは、位置情報と時刻情報を反映する復号鍵を用いて、暗号化されたデータを復号すればよい。位置と時間が有効であれば、復号に成功し、アイテムを取得できるが、そうでなければ、復号できない。
（実施の形態１０）
以下、図１７を用いて、アイテムのデータ取得に関するフローを説明する。ここでは、アイテムを決められた（未来の）時間に利用可能とする場合について説明する。例えば、毎日、午前１０時０分０秒から午前１０時５９分５９秒までアイテムが利用できるものとする。適宜、実施の形態９を参照できる。
最初に、ユーザーが取得したい（あるいは購入したい）アイテムを選択する。ユーザーは、その情報をデバイス１４ａに入力する。デバイス１４ａは、アイテムのデータ送信の要求をサーバ１１に送信する（図１７、情報送信ステップＳ５１、参照）。ここで、実施の形態９とは異なり、固有情報と時刻情報は送信しない。
サーバ１１は、データ送信の要求を受信する（図１７、情報受信ステップＳ５２）。サーバ１１は、デバイス１４ａが、特定のアイテムを取得することを要求していると判断する。サーバ１１は、アイテムのデータ（画像データを含む）をデータベース１２から取得し、アイテムの画像データを圧縮する（図１７、データ圧縮ステップＳ５３）。また、サーバ１１は、アイテムを利用できる時間を元に、事前に指定されているアルゴリズムを用いて、暗号鍵Ｋｅｙ７を生成する（図１７、暗号鍵生成ステップＳ５４）。ここで、暗号鍵Ｋｅｙ７は、アイテムが利用できる時間のみを反映している。したがって、複数の携帯端末へのデータの送信に同じ暗号鍵Ｋｅｙ７を使用する。
サーバ１１は、アイテムの画像データを、暗号鍵Ｋｅｙ７を用いて暗号化し、アイテムをアプリケーションソフトウェアで利用する上で必要な付随データなどとともに、インターネットを介してデバイス１４ａに送信する（図１７、データ暗号化・送信ステップＳ５５）。付随データ等は、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化される。この結果、アイテムの画像データをデバイス１４ａ以外で利用できない、あるいは、利用が困難となる。
デバイス１４ａは、サーバ１１が送信した暗号化されたデータなどを受信する（図１７、データ受信ステップＳ５６）。デバイス１４ａは、表示層を指定するコードに従って、例えば、受信したデータをメモリ１２２ａに格納する。
その後、アイテムを利用する場合には、アプリケーションソフトウェアを動作させる。アプリケーションソフトウェアは、デバイス１４ａをＮＴＰサーバと同期させる（図１７、ＮＴＰサーバ同期ステップＳ５７）。次に、デバイス１４ａは、アイテムを利用するときの時刻情報から、事前に指定されたアルゴリズムを用いて、復号鍵Ｋｅｙ８を生成する（図１７、復号鍵生成ステップＳ５８）。そのときの時刻が、アイテムが利用可能な時間であれば、復号鍵Ｋｅｙ８は、サーバ１１での暗号化に利用した暗号鍵Ｋｅｙ７に対応しているので、暗号化されたデータを復号できる。
次に、デバイス１４ａは、メモリ１２２ａから暗号化データを読み出し、復号鍵Ｋｅｙ８を利用して、復号回路１２３で復号し、伸長回路１２４ａで伸長し、アイテムの画像データを生成する（図１７、データ復号・伸長ステップＳ５９）。このとき、受信したデータの一部（付随データ等）が、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されている場合には、復号鍵Ｋｅｙ４で復号する。
この結果、デバイス１４ａが取得したアイテムは、定められた時間以外では、アプリケーションソフトウェアで利用できないため、サービスの信頼性を高めることができる。具体的には、ユーザーの利便性を損なわずに、アイテムを有効な時間に利用しているか否かの判定を正確に行うことができる。例えば、利用時間が限定された、時間限定キャラクターなどを利用したアプリケーションソフトウェアに利用できる。
上記においては、アイテムの利用時間を制限する方法であったが、さらに、アイテムの利用場所も制限することができる。具体的には、情報送信ステップＳ５１において、デバイス１４ａの位置情報も、サーバ１１に送信すればよい。サーバ１１では、位置情報と時刻情報を反映する暗号鍵Ｋｅｙ７を生成し、それを用いてデータを暗号化し、暗号化したデータをデバイス１４ａに送信する。デバイス１４ａでは、アイテムを利用するときの位置情報と時刻情報を反映する復号鍵Ｋｅｙ８を生成し、それを用いて、暗号化されたデータを復号すればよい。位置と時間が有効であれば、復号に成功し、アプリケーションソフトウェアで利用できるが、そうでなければ、復号できない。
（実施の形態１１）
本実施の形態では、ＡＲを利用したアプリケーションソフトウェアに実施の形態３乃至実施の形態５で説明した技術を適用する例について説明する。
実施の形態６乃至実施の形態９で指摘したように、携帯端末のユーザーがアイテムを有効に取得したか否かの判定を正確に行うことは、アプリケーションソフトウェアの公平性、すなわち、サービスの信頼性を確保する上でも重要である。例えば、他の携帯端末で他のユーザーが取得したアイテムのデータをコピーして使うことなどを確実に防ぐ方法が必要である。
以下、アイテムのデータ取得に関するフローを説明する。適宜、図７を参照すればよい。最初に、アプリケーションソフトウェアの起動後、実施の形態３で説明したように、デバイス１４ａは、暗号鍵Ｋｅｙ１と復号鍵Ｋｅｙ４を生成する（図７、暗号鍵・復号鍵生成ステップＳ１４ａ、参照）。
次に、ユーザーＡが取得したい（あるいは購入したい）アイテムを選択する。ユーザーＡは、その情報をデバイス１４ａに入力する。デバイス１４ａは、アイテムのデータ送信の要求と、暗号鍵Ｋｅｙ１と、をサーバ１１に送信する（図７、暗号鍵・要求送信ステップＳ１４ｂ、参照）。データ送信の要求は、選択したアイテムを識別する情報（例えば、アイテムの識別番号）を含む。
サーバ１１は、データ送信の要求と、暗号鍵Ｋｅｙ１を受信する（図７、暗号鍵・要求受信ステップＳ１４ｃ、参照）。サーバ１１は、デバイス１４ａが、特定のアイテムを取得することを要求していると判断する。そして、アイテムのデータ（画像データを含む）をデータベース１２から取得し、アイテムの画像データを圧縮する（図７、データ圧縮ステップＳ１３、参照）。
さらに、サーバ１１は、アイテムの画像データ（圧縮した場合は圧縮データ）を、暗号鍵Ｋｅｙ１を用いて暗号化する（図７、データ暗号化ステップＳ１５、参照）。
サーバ１１は、圧縮暗号化したデータおよびアイテムをアプリケーションソフトウェアで利用する上で必要な付随データなどを、インターネットを介してデバイス１４ａに送信する（図７、データ送信ステップＳ１６、参照）。
ここで、付随データには、アイテムが表示される表示層を指定するコードが含まれる。このコードは、例えば、実施の形態５に示されるような、デバイス１４ａが複数の表示層を有する場合にのみ有効であり、そうでないデバイスでは無視される。このコードにより、デバイス１４ａは、受信したデータを、メモリ１２２ａとメモリ１２２ｂのいずれに格納するのか決定できる。
あるいは、アイテムが表示される表示層を指定するコードは、アイテムのヘッダーに含まれてもよく、その場合は、アイテムの暗号化と同時に暗号化されてもよい。
デバイス１４ａは、サーバ１１が送信した暗号化されたデータなどを受信する（図７、データ受信ステップＳ１８、参照）。デバイス１４ａは、表示層を指定するコードに従って、例えば、暗号化されたデータをメモリ１２２ａに格納する。
次に、デバイス１４ａは、メモリ１２２ａから暗号化データを読み出し、復号鍵Ｋｅｙ４を利用して、復号回路１２３で復号し（図７、データ復号ステップＳ１９、参照）、圧縮されたアイテムの画像データを得る。ヘッダーのみ暗号化している場合は、復号処理の負荷を軽減することができる。
続いて、圧縮されたアイテムの画像データは伸長回路１２４ａで伸長され、アイテムの画像データが生成される（図７、データ伸長ステップＳ２０、参照）。アイテムの画像データは、その後、画像処理部１２５でガンマ補正、調色、調光、などの画像補正を施された後、ＬＣＤドライバ１２７にタイミングコントローラ１２６で生成されるタイミング信号に合わせて送出され、液晶層１１５を用いて表示される。
一方、現実空間の画像データは、ホストからメモリ１２２ｂに一時格納された後、伸長回路１２４ｂで伸長され、画像処理部１２５でガンマ補正、調色、調光、などの画像補正を施された後、ＥＬＤドライバ１２８にタイミングコントローラ１２６で生成されるタイミング信号に合わせて送出され、ＥＬ層１１６を用いて表示される。
メモリ１２２ａに格納された暗号化されたアイテムの画像データは、必要に応じて、読み出され、そのたびに復号・伸長して使用されてもよい。デバイス１４ａにインストールされているアプリケーションソフトウェアは、アイテムの画像データを暗号化された状態で、デバイス１４ａに保存されるように設定されていると、何らかの攻撃で、デバイス１４ａから画像データが流出することがあったとしても、他人に不正使用される可能性が低くなるので好ましい。
上記のデバイス１４ａの動作、サーバ１１の動作は、それぞれにインストールされているコンピュータプログラムによって実行される。このようなコンピュータプログラムは、コンピュータで読み取り可能な、上記の各ステップに対応するインストラクションを有する。また、これらのコンピュータプログラムは、それぞれ、コンピュータで読み取り可能で非一時的なメモリ装置に保持される。
なお、デバイス１４ａの構成を実施の形態５で示したものとすることで、次のような利点がある。第１に、環境光に合わせて、液晶層１１５とＥＬ層１１６とを相補的に表示に用いることで、アプリケーションソフトウェアを様々な環境下で利用する場合でも、環境光に依存しない表示品質を提供することができる。第２に、レジスタのデータ設定（初期化、動作中の変更を含む）を、スキャンチェーンレジスタにデータを設定した後、一括してロードすることができるため、液晶層１１５のＩＤＳ駆動を実行する場合、表示画像のリフレッシュを停止している期間、あるいは、次の画像データの送出が無い期間、ディスプレイコントローラ１０４他周辺の回路への電源電圧の供給を停止することが容易になり、低消費電力化が可能となる。
上記において、復号鍵Ｋｅｙ４が暗号鍵Ｋｅｙ１と対応していないと圧縮されたアイテムの画像データを正しく復号できない。すなわち、サーバ１１にアイテムを取得することを要求した携帯端末（上記の例では、デバイス１４ａ）でのみ、アイテムの画像データを取得でき、アプリケーションソフトウェア上でアイテムを利用することができる。
一方、アイテムの取得を要求していない（その結果、代金を請求されない）第三者が、暗号化され、圧縮されたアイテムの画像データをインターネット上で取得しても、その復号に成功しないためアプリケーションソフトウェア上でアイテムを利用することができない。
このように、アイテムを正当に取得したか否かの判定を、アプリケーションソフトウェアの利便性を損なわないで、正確に行うことができるため、不正利用を防止でき、サービスの信頼性を高めることができる。
（実施の形態１２）
本実施の形態では、本来取得できない場所でアイテムを取得することや、本来利用できない場所でアイテムを利用することなどを確実に防ぐ方法について図１５を用いて説明する。
以下、図１５を用いて、アイテムのデータ取得に関するフローを説明する。最初に、ユーザーＡが取得したい（あるいは購入したい）アイテムを選択する。ユーザーＡは、その情報をデバイス１４ａに入力する。デバイス１４ａは、アイテムのデータ送信の要求と、その時点で、ＧＰＳで取得したデバイス１４ａの位置情報と、をサーバ１１に送信する（図１５、情報送信ステップＳ４１、参照）。これらの情報は、実施の形態１で説明した、暗号鍵Ｋｅｙ３で暗号化されてもよい。
位置情報は、ＧＰＳ等、人工衛星の信号を用いて取得されるものに加えて、無線通信基地局から判別されるもの、ＩＰアドレスから判別されるもの、太陽、恒星、惑星、衛星の一以上の位置と時間を用いて算出されるもの、等が利用できる。それらは、精度や利用可能条件が異なるので、その特性に応じて使用されるとよい。
例えば、ＧＰＳにより取得されるものは、精度１０ｍ以下であるが、屋内等の人工衛星の電波の届かない場所では利用できない。一方、無線通信基地局を利用する方法では、精度が１ｋｍ以上になるものもあるが、無線通信の電波が利用できれば、おおよその場所の特定に使用できる。また、ＩＰアドレスを利用する方法では、精度は、さらに悪くなるが、無線通信を利用できない場合には有効である。
これらの特性を利用して、例えば、アイテムの取得範囲、利用範囲を定められた地点から半径１０ｍ以内とする場合には、ＧＰＳによる位置情報を求め、半径１０ｋｍ以内とする場合には、無線通信基地局から判別される位置情報を求め、特定の国でデバイスを使用する場合には、ＩＰアドレスから判別される位置情報を求めてもよい。
サーバ１１は、データ送信の要求と、デバイス１４ａの位置情報と、を受信する（図１５、情報受信ステップＳ４２）。暗号鍵Ｋｅｙ３で暗号化されている場合には、対応する復号鍵Ｋｅｙ２（実施の形態１参照）で復号する。サーバ１１は、デバイス１４ａが、特定のアイテムを取得することを要求していると判断する。
サーバ１１は、要求されたアイテムがデバイス１４ａの存在する場所で入手できるか否かの検証をおこなう（図１５、位置判定ステップＳ４３）。そのために、デバイス１４ａから送信された位置情報を用いる。
デバイス１４ａの存在する場所で、要求されたアイテムを入手できることが確認されれば、アイテムのデータ（画像データを含む）をデータベース１２から取得し、アイテムの画像データを圧縮する（図１５、データ圧縮ステップＳ４４）。
また、サーバ１１は、デバイス１４ａの位置情報から、事前に指定されているアルゴリズムを用いて、暗号鍵Ｋｅｙ５を生成する（図１５、暗号鍵生成ステップＳ４５）。デバイス１４ａは、固定された位置にあるわけではないので、長期にわたって保持する必要は無く、一度しか使用しないようにしてもよい。また、暗号鍵Ｋｅｙ５は、位置情報は反映するが、その他の情報は反映しない。結果、同じ場所にある携帯端末であれば、デバイス１４ａでなくても、サーバ１１は同じ暗号鍵Ｋｅｙ５を生成することとなる。
サーバ１１は、アイテムの画像データ（圧縮した場合は圧縮データ）を、暗号鍵Ｋｅｙ５を用いて暗号化し、アイテムをアプリケーションソフトウェアで利用する上で必要な付随データなどとともに、インターネットを介してデバイス１４ａに送信する（図１５、データ暗号化・送信ステップＳ４６）。付随データ等は、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化される。付随データ等が、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されることにより、アイテムの画像データ（これ自体は、暗号鍵Ｋｅｙ５で暗号化されるので、デバイス１４ａと同じ場所にある携帯端末で復号が可能である。）をデバイス１４ａ以外で利用できなくする、あるいは、利用を困難とできる。
なお、位置判定ステップＳ４３で、デバイス１４ａの存在する場所で、要求されたアイテムを入手できることが確認できなければ、アイテムが入手できない旨のメッセージ（“Ｒｅｑｕｅｓｔｅｄ ｉｔｅｍ ｉｓ ｕｎａｖａｉｌａｂｌｅ ａｔ ｙｏｕｒ ｐｌａｃｅ”）をデバイス１４ａに送信し（図１５、失敗通知送信ステップＳ４７）、フローを終了する。なお、失敗通知送信ステップＳ４７で送信されるメッセージは、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されてもよい。
デバイス１４ａは、サーバ１１が送信した暗号化されたデータなどを受信する（図１５、データ受信ステップＳ４８）。デバイス１４ａは、表示層を指定するコードに従って、例えば、暗号化されたデータをメモリ１２２ａに格納する。
その後、アイテムを利用する場合には、デバイス１４ａは、そのときの位置情報から、事前に指定されたアルゴリズムを用いて、サーバ１１での暗号化に利用した暗号鍵Ｋｅｙ５に対応した復号鍵Ｋｅｙ６を生成する（図１５、復号鍵生成ステップＳ４９）。
ここで、復号鍵Ｋｅｙ６は、アイテムを利用する時のデバイス１４ａの位置情報も用いて生成されるという点で、実施の形態１で説明した復号鍵Ｋｅｙ４とは異なる。デバイス１４ａは、固定された位置にあるわけではないので、長期にわたって保持する必要は無く、一度しか使用しないようにしてもよい。
なお、復号鍵生成ステップＳ４９で用いるアルゴリズムは、暗号鍵Ｋｅｙ５を生成するのに用いられたものと同じでもよいし、異なってもよい。また、暗号鍵Ｋｅｙ５と復号鍵Ｋｅｙ６が同じ（共通鍵方式）でもよいし、異なってもよい。
次に、デバイス１４ａは、メモリ１２２ａから暗号化データを読み出し、復号鍵Ｋｅｙ６を利用して、復号回路１２３で復号し、伸長回路１２４ａで伸長し、アイテムの画像データを生成する（図１５、データ復号・伸長ステップＳ５０）。このとき、受信したデータの一部（付随データ等）は、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されているので、復号鍵Ｋｅｙ４で復号する。
ここで、復号鍵Ｋｅｙ６がデバイス１４ａの位置情報のみを反映したものである場合、デバイス１４ａでなくても、同じ場所にある携帯端末であれば、暗号化されたアイテムの画像データを復号できる。しかしながら、付随データ等は、デバイス１４ａの固有情報を反映した暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されているので、デバイス１４ａ以外の携帯端末では復号できず、結果として、アイテムの画像データをデバイス１４ａ以外で利用できない、あるいは、利用が困難となる。
例えば、あるアイテムが利用可能な場所にある複数の携帯端末から、アイテムの送信要求があった場合、サーバ１１は、そのアイテム（の画像データ）の暗号化を位置情報のみを反映した暗号鍵でおこない、そのコピーを個々の携帯端末の固有情報（すなわち暗号鍵Ｋｅｙ１）で暗号化した付随データに添付すればよい。この結果、サーバ１１の負荷を減らすことができる。
なお、例えば、情報送信ステップＳ４１を実行した時のデバイス１４ａの位置が、アイテムを利用する時（復号鍵生成ステップＳ４９を実行した時）のデバイス１４ａの位置と大きく異なっている場合には、暗号鍵Ｋｅｙ５の生成に用いられた位置情報と復号鍵Ｋｅｙ６の生成に用いられた位置情報とが異なるので、復号鍵Ｋｅｙ６が、暗号鍵Ｋｅｙ５と対応しない。結果として、復号鍵Ｋｅｙ６で、メモリ１２２ａに格納されている暗号化されたデータを復号できない。
一方、例えば、次にアイテムを利用しようとするときに、デバイス１４ａ（を操作するユーザーＡ）が、情報送信ステップＳ４１が実行された時のデバイス１４ａの位置の近くにまで戻れば、暗号鍵Ｋｅｙ５の生成に用いられた位置情報と復号鍵Ｋｅｙ６の生成に用いられた位置情報とが実質的に等しいので、復号鍵Ｋｅｙ６で、メモリ１２２ａに格納されている暗号化されたデータを復号できる。
デバイス１４ａが取得したアイテムは、定められた場所以外では、アプリケーションソフトウェアで利用できないため、サービスの信頼性を高めることができる。具体的には、ユーザーの利便性を損なわずに、アイテムを有効な場所で取得したか否か、利用しているか否かの判定を正確に行うことができる。例えば、取得地域もしくは利用地域が限定された、地域限定キャラクターなどを利用したアプリケーションソフトウェアに利用できる。
（実施の形態１３）
以下、図１７を用いて、アイテムのデータ取得に関するフローを説明する。ここでは、アイテムを決められた（未来の）時間に利用可能とする場合について説明する。例えば、毎日、午前１０時０分０秒から午前１０時５９分５９秒までアイテムが利用できるものとする。適宜、実施の形態１乃至実施の形態１２を参照できる。
最初に、ユーザーが取得したい（あるいは購入したい）アイテムを選択する。ユーザーは、その情報をデバイス１４ａに入力する。デバイス１４ａは、アイテムのデータ送信の要求をサーバ１１に送信する（図１７、情報送信ステップＳ５１、参照）。
サーバ１１は、データ送信の要求を受信する（図１７、情報受信ステップＳ５２）。サーバ１１は、デバイス１４ａが、特定のアイテムを取得することを要求していると判断する。サーバ１１は、アイテムのデータ（画像データを含む）をデータベース１２から取得し、アイテムの画像データを圧縮する（図１７、データ圧縮ステップＳ５３）。また、サーバ１１は、アイテムを利用できる時間を元に、事前に指定されているアルゴリズムを用いて、暗号鍵Ｋｅｙ７を生成する（図１７、暗号鍵生成ステップＳ５４）。ここで、暗号鍵Ｋｅｙ７は、アイテムが利用できる時間のみを反映している。したがって、複数の携帯端末へのデータの送信に同じ暗号鍵Ｋｅｙ７を使用する。
サーバ１１は、アイテムの画像データを、暗号鍵Ｋｅｙ７を用いて暗号化し、アイテムをアプリケーションソフトウェアで利用する上で必要な付随データなどとともに、インターネットを介してデバイス１４ａに送信する（図１７、データ暗号化・送信ステップＳ５５）。付随データ等は、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化される。この結果、アイテムの画像データをデバイス１４ａ以外で利用できない、あるいは、利用が困難となる。
デバイス１４ａは、サーバ１１が送信した暗号化されたデータなどを受信する（図１７、データ受信ステップＳ５６）。デバイス１４ａは、表示層を指定するコードに従って、例えば、受信したデータをメモリ１２２ａに格納する。
その後、ユーザーＡが、アイテムを利用する場合には、アプリケーションソフトウェアを動作させる。アプリケーションソフトウェアは、デバイス１４ａをＮＴＰサーバと同期させる（図１７、ＮＴＰサーバ同期ステップＳ５７）。次に、デバイス１４ａは、ＮＴＰサーバから取得した時刻情報から、事前に指定されたアルゴリズムを用いて、復号鍵Ｋｅｙ８を生成する（図１７、復号鍵生成ステップＳ５８）。そのときの時刻が、アイテムが利用可能な時間であれば、復号鍵Ｋｅｙ８は、サーバ１１での暗号化に利用した暗号鍵Ｋｅｙ７に対応しているので、暗号化されたデータを復号できる。
次に、デバイス１４ａは、メモリ１２２ａから暗号化データを読み出し、復号鍵Ｋｅｙ８を利用して、復号回路１２３で復号し、伸長回路１２４ａで伸長し、アイテムの画像データを生成する（図１７、データ復号・伸長ステップＳ５９）。このとき、受信したデータの一部（付随データ等）は、暗号鍵Ｋｅｙ１で暗号化されているので、復号鍵Ｋｅｙ４で復号する。
この結果、デバイス１４ａが取得したアイテムは、定められた時間以外では、アプリケーションソフトウェアで利用できないため、サービスの信頼性を高めることができる。具体的には、ユーザーの利便性を損なわずに、アイテムを有効な時間に利用しているか否かの判定を正確に行うことができる。例えば、利用時間が限定された、時間限定キャラクターなどを利用したアプリケーションソフトウェアに利用できる。
上記においては、アイテムの利用時間を制限する方法であったが、さらに、アイテムの取得場所も制限することができる。具体的には、情報送信ステップＳ５１において、デバイス１４ａの位置情報も、サーバ１１に送信すればよい。サーバ１１では、位置情報と時刻情報を反映する暗号鍵Ｋｅｙ７を生成し、それを用いてデータを暗号化し、暗号化したデータをデバイス１４ａに送信する。デバイス１４ａでは、位置情報と時刻情報を反映する復号鍵Ｋｅｙ８を生成し、それを用いて、暗号化されたデータを復号すればよい。位置と時間が有効であれば、復号に成功し、アイテムを取得し、アプリケーションソフトウェアで利用できるが、そうでなければ、復号できない。
同様に、アイテムの利用場所と利用時間を制限するには、暗号鍵生成ステップＳ５４において、利用できる位置と時間に対応した位置情報と時刻情報を反映する暗号鍵Ｋｅｙ７を生成し、暗号鍵Ｋｅｙ７を用いてデータを暗号化し、暗号化したデータをデバイス１４ａに送信すればよい。デバイス１４ａでは、利用するときの位置と時間に対応した位置情報と時刻情報を反映する復号鍵Ｋｅｙ８を生成する。復号鍵Ｋｅｙ８が暗号鍵Ｋｅｙ７に対応していれば、復号に成功し、アプリケーションソフトウェアでアイテムを利用できるが、そうでなければ、復号できない。
（実施の形態１４）
本実施の形態では、上記のディスプレイユニット１１４に用いることのできる表示装置について、図１８乃至図２３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１１４は、液晶層１１５中あるいはその近傍にマトリクス状の第１の表示素子と、ＥＬ層１１６中あるいはその近傍にマトリクス状の第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、環境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、その輝度や色度が環境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の表示素子と環境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、表示装置に環境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、環境光が十分に強く、かつ環境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、環境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、照度や環境光の色度によらず、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、環境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１８及び図１９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１８（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１８（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１８（Ａ）が第１のモードを説明する図であり、図１８（Ｂ）が第２のモードを説明する図であり、図１８（Ｃ）が第３のモードを説明する図である。
なお、図１８（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１８（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１８（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１８（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１８（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１８（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１８（Ｄ）を用いて説明を行う。図１８（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１８（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１８（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Ｃ１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Ｃ２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１８（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１８（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１９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１９（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１９（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１９（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１９（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フレーム期間を第１サブフレームＴ１、第２サブフレームＴ２、第３サブフレームＴ３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Ｄｐを書き込む動作を行う。この動作は、第１サブフレームＴ１から第３サブフレームＴ３までで同じデータＤｐ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１９（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ＴＦで表し、その中でデータの書き込み期間を期間ＴＷ、データの保持期間を期間ＴＲで表す。アイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードは、期間ＴＷでゲート線ＧＬに走査信号を与え、信号線ＳＬのデータＤｐを書き込み、期間ＴＲ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Ｄｐ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２０を用いて説明を行う。図２０は、表示装置２１０の斜視概略図である。表示装置２１０は、例えば、デバイス１４ａに含まれる。
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２０では、基板２１２を破線で明示している。
表示装置２１０は、ディスプレイユニット２１４、回路２１６、配線２１８等を有する。図２０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２０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。ディスプレイユニット２１４は、実施の形態５のディスプレイユニット１１４に相当する。
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、ディスプレイユニット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２０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２０には、ディスプレイユニット２１４の一部の拡大図を示している。ディスプレイユニット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２０に示すように、電極２２４は開口部２２６を有する。さらにディスプレイユニット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２１に、図２０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、及びディスプレイユニット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２１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２１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２１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、ディスプレイユニット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、ディスプレイユニット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、環境光の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２１に示す表示装置２１０と異なる態様について、図２２を用いて説明する。
図２２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２１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２２では、絶縁層２３９及び接続部２４３等の位置が図２１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２１及び図２２に示す表示装置２１０と異なる態様について、図２３を用いて説明する。図２３は、表示装置２１０のディスプレイユニットの断面図である。
図２３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、環境光を電極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２３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。
ａ１ アナログスイッチ
ａ２ アナログスイッチ
ａ３ アナログスイッチ
ｂｆ バッファ
ｃ１ 容量素子
ｃ２ 容量素子
ｃｉ クロックドインバータ
Ｃｓ 容量素子
ＤＯＳ データ
Ｄｐ データ
ＤＲ データ
ＤＳ データ
ＤＳＲ データ
ＧＬ ゲート線
ｉ１ インバータ
ｉ２ インバータ
ｉ３ インバータ
ｉ４ インバータ
ｉ５ インバータ
ｉ６ インバータ
ｉ７ インバータ
ｉ８ インバータ
ｉ９ インバータ
ＩＮ 信号
Ｋｅｙ１ 暗号鍵
Ｋｅｙ２ 復号鍵
Ｋｅｙ３ 暗号鍵
Ｋｅｙ４ 復号鍵
Ｋｅｙ５ 暗号鍵
Ｋｅｙ６ 復号鍵
Ｋｅｙ７ 暗号鍵
Ｋｅｙ８ 復号鍵
ＬＯＡＤ１ 信号
ＬＯＡＤ２ 信号
Ｍ１ トランジスタ
ｍｕｘ セレクタ
ＯＵＴ 信号
Ｐ１ 第１の期間
Ｐ２ 第２の期間
Ｐ３ 第３の期間
Ｐ４ 第４の期間
Ｐ５ 第５の期間
Ｐ６ 第６の期間
Ｐ７ 第７の期間
Ｑ 出力データ
Ｓ０１ インストールステップ
Ｓ０２ ユーザー登録ステップ
Ｓ０３ アプリケーションソフトウェア実行ステップ
Ｓ０４ 課金・払い戻しステップ
Ｓ１１ シリアル番号送信ステップ
Ｓ１２ シリアル番号受信ステップ
Ｓ１３ データ圧縮ステップ
Ｓ１４ 暗号鍵生成ステップ
Ｓ１４ａ 暗号鍵・復号鍵生成ステップ
Ｓ１４ｂ 暗号鍵・要求送信ステップ
Ｓ１４ｃ 暗号鍵・要求受信ステップ
Ｓ１５ データ暗号化ステップ
Ｓ１６ データ送信ステップ
Ｓ１７ 復号鍵生成ステップ
Ｓ１８ データ受信ステップ
Ｓ１９ データ復号ステップ
Ｓ２０ データ伸長ステップ
Ｓ２１ ＰＷ暗号化ステップ
Ｓ２２ ＩＤ／ＰＷ送信ステップ
Ｓ２３ ＩＤ判定ステップ
Ｓ２４ 復号鍵検索・復号ステップ
Ｓ２５ ＰＷ判定ステップ
Ｓ２６ 成功通知送信ステップ
Ｓ２７ 失敗通知送信ステップ
Ｓ３１ 乱数生成ステップ
Ｓ３２ 乱数暗号化ステップ
Ｓ３３ 乱数送信ステップ
Ｓ３４ 乱数受信ステップ
Ｓ３５ 乱数復号ステップ
Ｓ３６ 暗号鍵・復号鍵更新ステップ
Ｓ３７ 更新通知送信ステップ
Ｓ３８ 更新通知受信ステップ
Ｓ３９ 暗号鍵・復号鍵更新ステップ
Ｓ３１ａ 乱数生成ステップ
Ｓ３２ａ 暗号鍵・復号鍵更新ステップ
Ｓ３３ａ 新暗号鍵暗号化・送信ステップ
Ｓ３４ａ 新暗号鍵受信ステップ
Ｓ３５ａ 新暗号鍵復号ステップ
Ｓ３６ａ データ暗号化ステップ
Ｓ３７ａ データ送信ステップ
Ｓ３８ａ データ受信ステップ
Ｓ３９ａ データ復号ステップ
Ｓ４１ 情報送信ステップ
Ｓ４２ 情報受信ステップ
Ｓ４３ 位置判定ステップ
Ｓ４４ データ圧縮ステップ
Ｓ４５ 暗号鍵生成ステップ
Ｓ４６ データ暗号化・送信ステップ
Ｓ４７ 失敗通知送信ステップ
Ｓ４８ データ受信ステップ
Ｓ４９ 復号鍵生成ステップ
Ｓ５０ データ復号・伸長ステップ

Ｓ４３ａ 時刻判定ステップ
Ｓ４５ａ 暗号鍵・復号鍵生成ステップ
Ｓ５１ 情報送信ステップ
Ｓ５２ 情報受信ステップ
Ｓ５３ データ圧縮ステップ
Ｓ５４ 暗号鍵生成ステップ
Ｓ５５ データ暗号化・送信ステップ
Ｓ５６ データ受信ステップ
Ｓ５７ ＮＴＰサーバ同期ステップ
Ｓ５８ 復号鍵生成ステップ
Ｓ５９ データ復号・伸長ステップ


ＳＡＶＥ１ 信号
ＳＡＶＥ２ 信号
ＳＣＬＫ スキャンクロック信号
ＳＩＮ スキャン入力データ
ＳＬ 信号線
ＳＯＵＴ スキャン出力データ
Ｔ１ 第１サブフレーム
Ｔ２ 第２サブフレーム
Ｔ３ 第３サブフレーム
ｔ１ トランジスタ
ｔ２ トランジスタ
ｔ３ トランジスタ
ｔ４ トランジスタ
ｔ５ トランジスタ
ｔ６ トランジスタ
ＴＦ 期間
ＴＷ 期間
ＴＲ 期間
ＶＤＤ 電源電位
１０ 電子機器システム
１１ サーバ
１２ データベース
１３ ネットワーク
１４ａ デバイス
１４ｂ デバイス
１４ｃ デバイス
１４ｄ デバイス
１４ｅ デバイス
２１ ユーザー管理ユニット
２２ 暗号化回路
２３ 復号回路
２４ 暗号鍵
２５ 復号鍵
２６ ユーザーに送信するデータ
２７ 暗号化されたデータ
２８ 復号されたデータ
３１ メモリ
３２ 暗号化回路
３３ 復号回路
３４ 暗号鍵
３５ 復号鍵
３６ サーバに送信するデータ
３７ 暗号化されたデータ
３８ 復号されたデータ
１００ バス
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 オーディオコントローラ
１０６ カメラモジュール
１０７ ＧＰＳモジュール
１０８ タッチコントローラ
１１１ マイクロフォン
１１２ スピーカー
１１３ タッチセンサ
１１４ ディスプレイユニット
１１４ａ ディスプレイユニット
１１４ｂ ディスプレイユニット
１１４ｃ ディスプレイユニット
１１５ 液晶層
１１６ ＥＬ層
１２１ インターフェース
１２２ メモリ
１２２ａ メモリ
１２２ｂ メモリ
１２３ 復号回路
１２４ 伸長回路
１２４ａ 伸長回路
１２４ｂ 伸長回路
１２５ 画像処理部
１２６ タイミングコントローラ
１２７ ＬＣＤドライバ
１２８ ＥＬＤドライバ
１３０ レジスタユニット
１３０Ａ スキャンチェーンレジスタ部
１３０Ｂ レジスタ部
１３１ ガンマ補正回路
１３２ 調光回路
１３３ 調色回路
１３４ ＥＬ補正回路
１３５ センサコントローラ
１３６ 不揮発性レジスタ
１３７ 揮発性レジスタ
１４１ 保持回路
１４２ インバータループ
１４３ インバータループ
１４４ インバータループ
１５１ａ 筐体
１５１ｂ 筐体
１５１ｃ 筐体
１５２ ヒンジ
１５３ カートリッジ
１５４ａ 操作ボタン
１５４ｂ 操作ボタン
１５５ａ ソフトウェア操作ボタン
１５５ｂ ソフトウェア操作ボタン
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 ディスプレイユニット
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 (20)

  1. 携帯端末の固有情報を用いて生成された暗号鍵を用いて、暗号化されたデータを生成する過程と、
    前記暗号化されたデータを前記携帯端末に送信する過程と、
    を有する、データの送信方法。
  2. 前記携帯端末は、２以上の表示層が積層して設けられており、
    第１の期間において、第１のデータが、前記表示層の一を用いて、表示されるように設定されており、
    前記第１の期間において、第２のデータが、前記表示層の他あるいは他の一を用いて、表示されるように設定されており、
    前記第１のデータは、前記暗号化されたデータが、前記携帯端末で復号されたもので、かつ、前記第２のデータと異なる、
    請求項１に記載のデータの送信方法。
  3. 前記暗号化されたデータあるいは、前記暗号化されたデータに付随して送られるデータは、前記第１のデータが、前記複数の表示層のいずれに表示されるか指定するコードを含む、
    請求項２に記載のデータの送信方法。
  4. 前記暗号化されたデータに応じて、前記携帯端末のユーザーに料金を請求する、請求項１に記載のデータの送信方法。
  5. 前記携帯端末は、
    コントローラと、
    レジスタユニットと、
    メモリと、
    画像処理部と、
    を有し、
    前記メモリは、画像データを格納する機能を有し、
    前記画像処理部は、前記画像データを処理する機能を有し、
    前記レジスタユニットは、前記画像処理部が処理を行うためのパラメータを格納する機能を有し、
    前記メモリは、前記メモリへの電源供給が遮断されている状態で、前記画像データを保持する機能を備え、
    前記レジスタユニットは、前記レジスタユニットへの電源供給が遮断されている状態で、前記パラメータを保持する機能を備え、
    前記コントローラは、前記レジスタユニット、前記メモリ、および前記画像処理部に対する電源供給を制御する機能を有する、
    請求項１に記載のデータの送信方法。
  6. 携帯端末の位置情報を用いて生成された暗号鍵を用いて、暗号化されたデータを生成する過程と、
    前記暗号化されたデータを前記携帯端末に送信する過程と、
    を有する、データの送信方法。
  7. 前記携帯端末は、２以上の表示層が積層して設けられており、
    第１の期間において、第１のデータが、前記表示層の一を用いて、表示されるように設定されており、
    前記第１の期間において、第２のデータが、前記表示層の他あるいは他の一を用いて、表示されるように設定されており、
    前記第１のデータは、前記暗号化されたデータが、前記携帯端末で復号されたもので、かつ、前記第２のデータと異なる、
    請求項６に記載のデータの送信方法。
  8. 前記暗号化されたデータあるいは、前記暗号化されたデータに付随して送られるデータは、前記第１のデータが、前記複数の表示層のいずれに表示されるか指定するコードを含む、
    請求項７に記載のデータの送信方法。
  9. 前記暗号化されたデータに応じて、前記携帯端末のユーザーに料金を請求する、請求項６に記載のデータの送信方法。
  10. 前記携帯端末は、
    コントローラと、
    レジスタユニットと、
    メモリと、
    画像処理部と、
    を有し、
    前記メモリは、画像データを格納する機能を有し、
    前記画像処理部は、前記画像データを処理する機能を有し、
    前記レジスタユニットは、前記画像処理部が処理を行うためのパラメータを格納する機能を有し、
    前記メモリは、前記メモリへの電源供給が遮断されている状態で、前記画像データを保持する機能を備え、
    前記レジスタユニットは、前記レジスタユニットへの電源供給が遮断されている状態で、前記パラメータを保持する機能を備え、
    前記コントローラは、前記レジスタユニット、前記メモリ、および前記画像処理部に対する電源供給を制御する機能を有する、
    請求項６に記載のデータの送信方法。
  11. サーバが取得した時刻情報を用いて生成された暗号鍵を用いて、暗号化されたデータを生成する過程と、
    前記暗号化されたデータを携帯端末に送信する過程と、
    を有する、データの送信方法。
  12. 前記携帯端末は、２以上の表示層が積層して設けられており、
    第１の期間において、第１のデータが、前記表示層の一を用いて、表示されるように設定されており、
    前記第１の期間において、第２のデータが、前記表示層の他あるいは他の一を用いて、表示されるように設定されており、
    前記第１のデータは、前記暗号化されたデータが、前記携帯端末で復号されたもので、かつ、前記第２のデータと異なる、
    請求項１１に記載のデータの送信方法。
  13. 前記暗号化されたデータあるいは、前記暗号化されたデータに付随して送られるデータは、前記第１のデータが、前記複数の表示層のいずれに表示されるか指定するコードを含む、
    請求項１２に記載のデータの送信方法。
  14. 前記暗号化されたデータに応じて、前記携帯端末のユーザーに料金を請求する、請求項１１に記載のデータの送信方法。
  15. 前記携帯端末は、
    コントローラと、
    レジスタユニットと、
    メモリと、
    画像処理部と、
    を有し、
    前記メモリは、画像データを格納する機能を有し、
    前記画像処理部は、前記画像データを処理する機能を有し、
    前記レジスタユニットは、前記画像処理部が処理を行うためのパラメータを格納する機能を有し、
    前記メモリは、前記メモリへの電源供給が遮断されている状態で、前記画像データを保持する機能を備え、
    前記レジスタユニットは、前記レジスタユニットへの電源供給が遮断されている状態で、前記パラメータを保持する機能を備え、
    前記コントローラは、前記レジスタユニット、前記メモリ、および前記画像処理部に対する電源供給を制御する機能を有する、
    請求項１１に記載のデータの送信方法。
  16. 暗号鍵を受信する過程と
    前記暗号鍵を用いて、暗号化されたデータを生成する過程と、
    前記暗号化されたデータを携帯端末に送信する過程と、
    を有し、
    前記携帯端末は、２以上の表示層が積層して設けられており、
    第１の期間において、第１のデータが、前記表示層の一を用いて、表示されるように設定されており、
    前記第１の期間において、第２のデータが、前記表示層の他あるいは他の一を用いて、表示されるように設定されており、
    前記第１のデータは、前記暗号化されたデータが、前記携帯端末で復号されたもので、かつ、前記第２のデータと異なる、
    データの送信方法。
  17. 前記暗号鍵は、前記携帯端末の固有情報を反映している
    請求項１６に記載のデータの送信方法。
  18. 前記暗号化されたデータあるいは、前記暗号化されたデータに付随して送られるデータは、前記第１のデータが、前記複数の表示層のいずれに表示されるか指定するコードを含む、
    請求項１６に記載のデータの送信方法。
  19. 前記暗号化されたデータに応じて、前記携帯端末のユーザーに料金を請求する、請求項１６に記載のデータの送信方法。
  20. 前記携帯端末は、
    コントローラと、
    レジスタユニットと、
    メモリと、
    画像処理部と、
    を有し、
    前記メモリは、画像データを格納する機能を有し、
    前記画像処理部は、前記画像データを処理する機能を有し、
    前記レジスタユニットは、前記画像処理部が処理を行うためのパラメータを格納する機能を有し、
    前記メモリは、前記メモリへの電源供給が遮断されている状態で、前記画像データを保持する機能を備え、
    前記レジスタユニットは、前記レジスタユニットへの電源供給が遮断されている状態で、前記パラメータを保持する機能を備え、
    前記コントローラは、前記レジスタユニット、前記メモリ、および前記画像処理部に対する電源供給を制御する機能を有する、
    請求項１６に記載のデータの送信方法。
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