JP2018072748A

JP2018072748A - 電子機器

Info

Publication number: JP2018072748A
Application number: JP2016215826A
Authority: JP
Inventors: 竹村　保彦; Yasuhiko Takemura; 保彦竹村
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2016-11-04
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2018-05-10

Abstract

【課題】新規な電子機器（携帯端末）を提供する。【解決手段】携帯端末（デバイス１０）は、タッチセンサ１１ａ、液晶層１１ｂとＥＬ層１１ｃが積層し、液晶層１１ｂとＥＬ層１１ｃの間に反射層のあるディスプレイユニット１１を有する。デバイス１０は、電源ボタン１４の操作により、タッチセンサ１１ａによるタッチ検出機能と、液晶層１１ｂによる表示機能と、ＥＬ層１１ｃによる表示機能と、が有効である、第１の状態（アクティブ状態）と、タッチセンサ１１ａによるタッチ検出機能と、ＥＬ層１１ｃによる表示機能と、が無効であり、液晶層１１ｂによる表示機能が有効である、第２の状態（スタンバイ状態）と、タッチセンサ１１ａによるタッチ検出機能と、液晶層１１ｂによる表示機能と、ＥＬ層１１ｃによる表示機能と、が無効である、第３の状態（スリープ状態）を切り替えることができる。【選択図】図２

Description

ディスプレイを有する電子機器（携帯端末）とその駆動方法、使用方法、サービス等が開示される。

電子機器は小型軽量化した携帯端末となっている、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。例えば、特許文献１には、ＬＣ表示装置（ＬＣＤ）とＥＬ表示装置（ＥＬＤ）が積層された携帯端末が開示されている。

米国公開特許２０１６／０２９９３８７Ａ１明細書

ディスプレイを有する電子機器の表示方法、およびそれらに適した電子機器、ソフトウェア、ビジネス方法等が開示される。

ディスプレイユニットと電源ボタンを有し、ディスプレイユニットには、タッチセンサを有する層と、反射型素子を有する層と、非反射型素子を有する層と、が積層して設けられ、タッチセンサを用いたタッチ検出機能と、非反射型素子を用いた表示機能と、が有効である第１の状態と、タッチセンサを用いたタッチ検出機能と、非反射型素子を用いた表示機能と、が無効であり、反射型素子を用いた表示機能が有効で、情報が表示されている第２の状態と、を切り替えることが可能な電子機器が開示される。

第１の状態と第２の状態は、電源ボタンで切り替えることが可能でもよい。さらに、タッチセンサを用いたタッチ検出機能と、反射型素子を用いた表示機能と、非反射型素子を用いた表示機能と、が無効である第３の状態と、を電源ボタンの操作で切り替えることが可能でもよい。

さらに、シャットダウン処理を実現することが可能で、第１の状態において、ユーザーが電源ボタンを押し続ける時間に応じて、第２の状態、第３の状態、シャットダウン処理のいずれか一に切り替わってもよい。また、第１の状態において、ユーザーが所定の時間操作しない状態が続くと、第２の状態に自動的に切り替わってもよい。

上記において、非反射型素子は自発光素子でもよい。また、上記において、第１の状態においては、反射型素子を用いた表示機能が有効であってもよい。

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を用いた効果的な表示が可能となる。

電子機器の例を示す。電子機器で実行される処理とステップの流れの例を示す。スタンバイ状態での電子機器の表示の例を示す。電子機器で実行される処理とステップの流れの例を示す。電子機器で実行される処理とステップの流れの例を示す。電子機器で実行される処理とステップの流れの例を示す。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。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、基板等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等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等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」等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、自発光や透過光とを併用して、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、光を選択的に透過する透過型素子とが挙げられる。自発光素子と透過型素子を非反射型素子ともいう。なお、反射型素子と、非反射型素子とは、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／透過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）
開示される電子機器の例を図１に示す。電子機器（デバイス１０）は、少なくとも、タッチ検出機能のあるディスプレイユニット１１と、受話器スピーカー１２と、フロントカメラ１３と、電源ボタン１４と、ホームボタン１５とを有する携帯端末である。この構成自体は、従来の携帯用電子機器と同じである。

また、デバイス１０は、バッテリーに蓄積された電力量あるいは外部から供給される電力量が十分である場合に、ユーザーが操作することにより、起動（Ｂｏｏｔ）させることができる。また、ユーザーの操作により、シャットダウンされることができる。シャットダウンは、バッテリーに蓄積された電力量が基準を下回った場合、かつ、外部から十分な電力が供給されていない場合に、自動的に実行されることもある。この動作自体は、従来の携帯用電子機器と同じである。

しかし、以下に説明するように、デバイス１０は、起動からシャットダウンまでの期間において、従来の電子機器と動作が異なることがある。

従来の電子機器では、電源ボタンを操作することで、ディスプレイが点灯し、ユーザーが必要とする情報が得られる。この状態を、以下では、アクティブ状態という。また、従来の電子機器では、電源ボタンを操作することで、ディスプレイが消灯する。あるいは、一定時間、ユーザーが操作しなかった場合にもディスプレイが消灯する。この状態を、以下では、スリープ状態という。

デバイス１０でも、ユーザーは電源ボタン１４を操作することで、スリープ状態のデバイス１０を、アクティブモードに移行させ、ディスプレイユニット１１にその後の操作に必要な情報の表示を開始させることができる。例えば、複数のアプリケーションソフトのアイコンや、電池残量、電波強度等を示す数値や記号がディスプレイユニット１１に表示される。また、タッチ検出機能も有効である。この状態は、ユーザーが積極的にデバイス１０を使用できる状態である。この点は、従来の電子機器と同じである。ユーザーは、タッチ検出機能を使用して、画面を操作することによって、必要な情報を得ること、あるいは情報を発信することができる。

その後、ユーザーが電源ボタン１４を操作して、デバイス１０を使用しない意志を示した場合、あるいは、ユーザーが一定期間以上、デバイス１０の操作をおこなわなかった場合には、デバイス１０は、ユーザーが電子機器を使用していないと判断し、その後の定められた期間あるいは期限を定めずに何らかの情報（例えば、デバイス１０の状態やユーザーのプロフィール、最後に表示した画像等）を表示する。また、ディスプレイユニット１１のタッチ検出機能は停止する。この状態を、以下では、スタンバイ状態という。情報は、例えば、ユーザーの嗜好やデバイス１０の存在する場所にあわせて選定されてもよい。

ユーザーがデバイス１０を積極的に使用しない、スタンバイ状態で、デバイス１０に情報を表示するには、可能な限り、消費電力が小さいほうが好ましい。そこで、ディスプレイユニット１１は、反射型素子を有し、かつ、表示データを頻繁にリフレッシュする必要の無いタイプであることが好適である。例えば、デバイス１０は、リフレッシュ周波数を、０．１Ｈｚ以下にまで極度に低くしたアイドリング・ストップ（ＩＤＳ）法（後述する）で駆動できるディスプレイを有するとよい。

例えば、特許文献２に記載されているディスプレイのように、マトリクス状に配置した複数の反射型素子とマトリクス状に配置した複数の非反射型素子が積層した構造のディスプレイは、ユーザーが積極的にデバイス１０を使用する際には、反射型素子のみを使用する（第１のモード）、あるいは非反射型素子のみを使用する（第２のモード）、あるいは反射型素子と非反射型素子を使用する（第３のモード）、とシチュエーションにあわせて様々に表示モードを選択できる。

また、これら以外に、反射型素子と非反射型素子のいずれにも表示のための信号を供給せず、表示をさせないモード（非表示モード）もある。非表示モードでは表示はおこなわれない。

例えば、アクティブ状態では、第１のモード、第２のモードあるいは第３のモードで表示をおこない、かつ、タッチ検出機能を使用できるようにするとよい。一方、スリープ状態では、非表示モードを使用し、かつ、タッチ検出機能を使用できないようにするとよい。

一方、スタンバイ状態では、第１のモードで表示をおこない、かつ、タッチ検出機能を使用できないようにするとよい。その結果、スタンバイ状態で、ユーザーが不用意にディスプレイユニット１１に触れたとしても、デバイス１０が不本意な動作を実行することはない。

第１のモードで、かつ、静止画を表示する際には、消費電力を無視できるほど小さくできる。つまり、長時間、情報を表示させたとしても、デバイス１０は、プロセッサの待機電力程度しか電力を消費しない。また、スタンバイ状態では、表示が第１のモードで実行されることに加えて、タッチ検出機能も利用できないようにするので、それに関連する回路の消費電力も無くなる。結果として、スタンバイ状態での消費電力は、スリープ状態よりもわずかに多い程度である。

スリープ状態の消費電力とスタンバイ状態の消費電力を比較した場合、後者は、アイドリング・ストップ法で駆動されるので、定期的な画像の書き換えに伴う電力が、前者よりも多くなる。ただ、その差はわずかであるので、スタンバイ状態をスリープ状態に切り替える動機は乏しい。例えば、デバイス１０は、起動されてからシャットダウンされるまでの間、スリープ状態とならないように（すなわち、ディスプレイユニットのタッチ検出機能と表示機能がともに無効である状態とならないように）設定されてもよい。

情報は、全くの静止画である必要はなく、消費電力を過剰に消費しない限り、画像が切り替えられてもよい。例えば、アイドリング・ストップ法による駆動であっても、１分に１度はリフレッシュする必要があるので、その際に、別の画像を表示してもよい。

画像は、ディスプレイに付属するフレームメモリ等の記憶装置から、リフレッシュのたびに送信されるような設定でもよい。フレームメモリは、デジタルメモリでもよいが、アナログメモリであると、ＤＡ変換が不要であるので、消費電力を低減する上で効果的である。

なお、デバイス１０は、ユーザーが使用していない状態であっても、外部と情報の送受信をおこなっているので、例えば、電子メールを受信することがある。その場合は、デバイス１０のディスプレイに表示してもよい。また、気象情報やマーケット情報、地域の情報等、ユーザーが関心を有する事項を、適当な間隔で順番に、および／または更新して表示してもよい。このように、ユーザーはスタンバイ状態での表示によって、例えば、時刻やメールの着信やその他の情報を得ることができる。

従来の携帯用電子機器では、このような情報を得るには、必要とするたびに電源ボタンを押して、携帯用電子機器をアクティブ状態とするか、携帯用電子機器をスリープ状態とならないようにする必要があった。前者の方法は、非常な手間を要し、後者の方法は、電力の多大な消費を招いた。

デバイス１０のスタンバイ状態での消費電力は、アクティブ状態よりもはるかに少ないので、このような情報を表示させることに困難はない。ユーザーは、机上にデバイス１０を放置して、時折、それを覗き込んで情報を確認し、あるいは、そのまま無造作にポケットに押し込んでもよい。時間のあるときにポケットからデバイス１０を取り出して、情報を確認すればよいだけであり、電源ボタンを操作する必要は無い。

図２を用いて、デバイス１０のディスプレイユニット１１に関する主要な処理とステップの流れの例を説明する。いうまでもなく、デバイス１０はマルチタスク処理あるいは並列処理が可能であり、以下に説明するプロセスと同時に別の処理が実行されていてもよい。最初に、図２に示される処理とステップについて、簡単に説明する。

＜起動処理Ｔ０１＞
デバイス１０を起動するための複数のステップを有する処理である。デバイス１０が、起動していない状態で、バッテリー残量が規定より多い場合、電源ボタン１４を設定された時間以上、押し続けることで処理が開始さえる。

＜ホームボタン処理Ｔ０２＞
デバイス１０が起動している状態で。ホームボタン１５を押すことである。

＜電源ボタン処理Ｔ０３＞
デバイス１０が起動している状態で。電源ボタン１４を押すことである。

＜タッチ検出処理Ｔ０４＞
ディスプレイユニット１１のタッチ検出機能が有効な状態で。ディスプレイユニット１１にタッチすることである。

＜シャットダウン処理Ｔ０５＞
デバイス１０をシャットダウンするための複数のステップを有する処理である。バッテリー残量を判定するステップを有してもよい。バッテリー残量低下により、シャットダウン処理Ｔ０５に移行した場合には、確認画面が表示されず、自動的にシャットダウンが実行されることがある。

電源ボタン１４の操作によりシャットダウン処理Ｔ０５に移行した場合には、確認画面が表示されることがある。ユーザーは確認画面から次に進むステップを選択でき、結果的にシャットダウンが実行されないこともある。なお、確認画面を表示するために、ディスプレイユニット１１を動作させるための回路や機能を有効化するステップを有してもよい。

あるいは、例えば、ディスプレイユニット１１のタッチ検出機能が有効である場合は、確認画面を表示するステップを設け、そうでない場合は、確認画面を表示しないで、シャットダウンを実行するように設定されてもよい。

＜初期化ステップＳ０１＞
ディスプレイユニット１１を作動させるための回路や機能を使用可能な状態とするためのステップである。

＜時間計数ステップ（アクティブ状態）Ｓ０２および時間計数ステップ（スタンバイ状態）Ｓ０６＞
時間を計数するステップであり、設定された時間となると次のステップに進む。

＜バッテリー残量判定ステップ（アクティブ状態）Ｓ０３およびバッテリー残量判定ステップ（スタンバイ状態）Ｓ０７＞
バッテリーの残量が設定された値以下であるか否かを判定するステップである。なお、バッテリー残量判定ステップ（アクティブ状態）Ｓ０３およびバッテリー残量判定ステップ（スタンバイ状態）Ｓ０７では、判定基準のバッテリー残量が異なってもよい。

＜アイドリング・ストップ開始ステップＳ０４＞
タッチ検出機能と非反射型素子（ＥＬ素子等）の表示機能を無効化するステップである。このステップでは、反射型素子でのアイドリング・ストップ法による表示機能は停止されない。具体的には、タッチコントローラ、ＥＬディスプレイ（ＥＬＤ）のディスプレイドライバ（ＥＬＤドライバ）への電源供給を停止し、タイミングコントローラ、ＬＣディスプレイ（ＬＣＤ）のディスプレイドライバ（ＬＣＤドライバ）、ディスプレイコントローラへの周期的な電力の供給を開始する。また、プロセッサ１０１やその他の回路も待機モードとなる。

＜表示開始ステップＳ０５＞
情報を読み出して、反射型素子でアイドリング・ストップ法によって表示を開始するステップである。アイドリング・ストップ法による駆動は、初期化ステップＳ０１、あるいは、後述する表示停止ステップＳ１１等で解除される。

＜アクティブ状態判定ステップＳ０８＞
デバイス１０の状態が、アクティブ状態Ｍ０１であるか否かを判定するステップである。

＜シャットダウン移行判定ステップＳ０９＞
電源ボタン１４を押す時間Ｔ_Ｐがシャットダウン確認時間ｔ０以上であるか否かを判定するステップである。

以下、図３に示される流れについて説明する。起動（Ｂｏｏｔ）後、何の割り込み処理も発生しない場合について最初に説明する。起動処理Ｔ０１後、デバイス１０は、ディスプレイユニット１１に関するコントローラ等の初期化をおこなう（初期化ステップＳ０１）。このステップでは、それまでの処理で無効化されていた回路や機能が存在する場合、それらが有効化され、セッションが開始される。

その後、時間を計数する（時間計数ステップ（アクティブ状態）Ｓ０２）。ここでは、タイマーが計数を開始してから所定の値（例えば、２分）になると、次のステップに進む。所定の値は、ユーザーが設定できる。時間が所定の値となると、バッテリーの残量を判定する（バッテリー残量判定ステップ（アクティブ状態）Ｓ０３）。ここでは、バッテリーの残量が基準以下か否かが判定される。バッテリーの残量が基準以下であれば、デバイス１０はシャットダウン処理Ｔ０５に進む。初期化ステップＳ０１からバッテリー残量判定ステップ（アクティブ状態）Ｓ０３までは、アクティブ状態Ｍ０１、という。

バッテリー残量判定ステップ（アクティブ状態）Ｓ０３で、バッテリーの残量が基準以下でなければ、タッチ検出機能と非反射型素子の表示機能が停止する（アイドリング・ストップ開始ステップＳ０４）。一方、反射型素子の表示機能は有効である。反射型素子では、アイドリング・ストップ法で表示が実行される。次に、情報を表示する（表示開始ステップＳ０５）。

続いて、時間を計数する（時間計数ステップ（スタンバイ状態）Ｓ０６）。ここでは、タイマーが計数を開始してから所定の値（例えば、２分）になると、次のステップに進む。所定の値は、ユーザーが設定できる。時間が所定の値となると、バッテリーの残量を判定する（バッテリー残量判定ステップ（スタンバイ状態）Ｓ０７）。

バッテリーの残量が基準以下であれば、デバイス１０はシャットダウン処理Ｔ０５に進む。そうでなければ、時間計数ステップ（スタンバイ状態）Ｓ０６に戻る。つまり、バッテリーの残量が十分である限り、デバイス１０は、時間計数ステップ（スタンバイ状態）Ｓ０６とバッテリー残量判定ステップ（スタンバイ状態）Ｓ０７のいずれかにある。バッテリーの残量が基準以下となると、デバイス１０は、自動的にシャットダウン処理Ｔ０５に移行する。

アイドリング・ストップ開始ステップＳ０４からバッテリー残量判定ステップ（スタンバイ状態）Ｓ０７までは、スタンバイ状態Ｍ０２、という。スタンバイ状態Ｍ０２では、ディスプレイユニット１１の表示は、反射型素子によるものに限られ、また、タッチ検出機能は無効である。

以上、起動後、何の割り込み処理も無かった場合であり、この状態では、デバイス１０は、起動後、しばらくすると、アクティブ状態Ｍ０１からスタンバイ状態Ｍ０２に移行し、バッテリーの残量が基準以下になるまで。スタンバイ状態Ｍ０２を維持し、その後、自動的にシャットダウンする。

デバイス１０に備えられている各種のボタンやタッチ検出機能によって、割り込み処理を実行することができる。例えば、電源ボタン１４やホームボタン１５を押すこと、あるいは、タッチ検出機能が有効である場合にディスプレイユニット１１にタッチすることで、割り込み処理を実行させ、デバイス１０の状態を所定のものとすることができる。

例えば、ホームボタン処理Ｔ０２では、デバイス１０が、初期化ステップＳ０１からバッテリー残量判定ステップ（スタンバイ状態）Ｓ０７のいずれの状態にあろうとも、初期化ステップＳ０１を実行するように設定される。

また、デバイス１０が、時間計数ステップ（アクティブ状態）Ｓ０２とバッテリー残量判定ステップ（アクティブ状態）Ｓ０３のいずれかの状態にある場合は、ディスプレイユニット１１のタッチ検出機能が有効であるので、タッチ検出処理Ｔ０４により、時間計数ステップ（アクティブ状態）Ｓ０２に戻り、時間の計数を開始する。例えば、デバイス１０が、時間計数ステップ（アクティブ状態）Ｓ０２を実行中で、３９秒まで計数した状態で、タッチ検出処理Ｔ０４が実行されると、時間計数ステップ（アクティブ状態）Ｓ０２の最初から実行される。すなわち、それまでに計数された３９秒は無効となり、再度、０秒から計数をおこなう。

電源ボタン処理Ｔ０３でも割り込み処理を実行できるが、デバイス１０の状態、および、電源ボタン１４を押す時間Ｔ_Ｐの値によって結果が異なる。

電源ボタン処理Ｔ０３では、最初に、デバイス１０がアクティブ状態Ｍ０１にあるか否か、が判定される（アクティブ状態判定ステップＳ０８）。すなわち、アクティブ状態Ｍ０１でない状態で、電源ボタン１４が押された場合は、デバイス１０は、初期化ステップＳ０１を開始する。

アクティブ状態Ｍ０１で、電源ボタン１４が押された場合は、時間Ｔ_Ｐが、設定された値（シャットダウン確認時間ｔ０）より大きいか否かが判定される（シャットダウン移行判定ステップＳ０９）。時間Ｔ_Ｐがシャットダウン確認時間ｔ０より大きい場合は、デバイス１０はシャットダウン処理Ｔ０５に進む。そうでない場合は、デバイス１０はアイドリング・ストップ開始ステップＳ０４に進む。

図３には、情報を表示している、スタンバイ状態のデバイス１０の例を示す。ディスプレイユニット１１の上部には、ステータスバー２１が表示される。ステータスバー２１は、例えば、電子メールの着信があるかどうか、デバイス１０の電波状態、バッテリー残量等の状態や、現在のデバイス１０の表示の状態を表示する。図中の灰色の電源ボタンのマークは、スタンバイ状態を意味している。

ディスプレイユニット１１のその他の部分では、各種の情報が表示されている。例えば、ユーザーのプロフィール写真２２とメールアドレスへのアクセスのための二次元バーコード２３が表示されている。また、デバイス１０のある場所の気象情報２４やマーケット情報２５も表示される。このほかの情報も表示させることができ、どのような情報を表示させるかはユーザーが設定できる。

ユーザーは、更新された情報を見て、より詳細な情報を知るために、関連するウェブサイトにアクセスしたいと思うかもしれない、スタンバイ状態では、ディスプレイユニット１１は、第１のモードでの表示をおこなうが、タッチ検出機能は無効になっている。したがって、ユーザーがデバイス１０を操作して、関連するウェブサイトにアクセスするためには、電源ボタン１４あるいはホームボタン１５を操作する必要がある。

（実施の形態２）
本実施の形態では、さらに、スリープ状態にも移行できるシステムについて、図４乃至図６を用いて説明する。最初に、図４乃至図６に示されるステップについて、簡単に説明する。

＜スリープ移行判定ステップＳ１０＞
電源ボタン１４を押す時間Ｔ_Ｐがスリープ確認時間ｔ１以上であるか否かを判定するステップである。

＜表示停止ステップＳ１１＞
ディスプレイユニット１１のタッチ検出機能と表示機能を無効化するステップである。ディスプレイコントローラ、タッチコントローラ、タイミングコントローラ、ＬＣＤドライバ、ＥＬＤドライバ等への電力の供給が停止される。また、プロセッサ１０１やその他の回路も待機モードとなる。

＜時間計数ステップ（スリープ状態）Ｓ１２＞
スリープ状態での時間を計数するステップであり、設定された時間となると次のステップに進む。

＜バッテリー残量判定ステップ（スリープ状態）Ｓ１３＞
スリープ状態でのバッテリーの残量が設定された値以下であるか否かを判定するステップである。なお、バッテリー残量判定ステップ（アクティブ状態）Ｓ０３あるいはバッテリー残量判定ステップ（スタンバイ状態）Ｓ０７とは、判定基準のバッテリー残量が異なってもよい。

＜スリープ状態判定ステップＳ１４＞
デバイス１０の状態が、スリープ状態Ｍ０３であるか否かを判定するステップである。

＜初期化ステップＳ１５＞
ディスプレイユニット１１を作動させるための回路や機能を使用可能な状態とするためのステップである。

＜スタンバイ状態判定ステップＳ１６＞
デバイス１０の状態が、スタンバイ状態Ｍ０２であるか否かを判定するステップである。

まず、図４に示される流れについて説明する。図４に示される流れでは、電源ボタン処理Ｔ０３により、アクティブ状態Ｍ０１から、スタンバイ状態Ｍ０２あるいはスリープ状態Ｍ０３に、また、スタンバイ状態Ｍ０２あるいはスリープ状態Ｍ０３からアクティブ状態Ｍ０１に移行できる。

起動処理Ｔ０１、ホームボタン処理Ｔ０２、タッチ検出処理Ｔ０４等により、デバイス１０がアクティブ状態Ｍ０１となることは、実施の形態１で説明したとおりである。また、デバイス１０が、所定の時間経過後、アクティブ状態Ｍ０１からスタンバイ状態Ｍ０２に自動的に移行することも、実施の形態１で説明したとおりである。また、デバイス１０が、バッテリー残量の低下によって、スタンバイ状態Ｍ０２から自動的にシャットダウン処理に移行することも、実施の形態１で説明したとおりである。

さらに、実施の形態１で説明したとおり、アクティブ状態Ｍ０１でない状態での電源ボタン処理Ｔ０３により、デバイス１０がアクティブ状態Ｍ０１に移行する。なお、「アクティブ状態Ｍ０１でない」状態には、スタンバイ状態Ｍ０２とスリープ状態Ｍ０３が含まれる。

一方、デバイス１０がアクティブ状態Ｍ０１にある場合は、電源ボタン１４を押す時間Ｔ_Ｐの値によって結果が異なる。最初に、時間Ｔ_Ｐがスリープ確認時間ｔ１より大きいか否かが判定される（スリープ移行判定ステップＳ１０）。時間Ｔ_Ｐがスリープ確認時間ｔ１より大きくない場合は、デバイス１０はスタンバイ状態Ｍ０２に進む。時間Ｔ_Ｐがスリープ確認時間ｔ１より大きい場合は、デバイス１０はシャットダウン移行判定ステップＳ０９に進む。

シャットダウン移行判定ステップＳ０９では、時間Ｔ_Ｐがシャットダウン確認時間ｔ０より大きいか否かが判定される。時間Ｔ_Ｐがシャットダウン確認時間ｔ０より大きい場合は、デバイス１０はシャットダウン処理Ｔ０５に進む。そうでない場合は、デバイス１０は表示停止ステップＳ１１に進む。

続いて、時間を計数する（時間計数ステップ（スリープ状態）Ｓ１２）。ここでは、タイマーが計数を開始してから所定の値になると、次のステップに進む。時間が所定の値となると、バッテリーの残量を判定する（バッテリー残量判定ステップ（スリープ状態）Ｓ１３）。バッテリーの残量が基準以下であれば、デバイス１０はシャットダウン処理Ｔ０５に進む。そうでなければ、時間計数ステップ（スリープ状態）Ｓ１２に戻る。

表示停止ステップＳ１１からバッテリー残量判定（スリープ状態）Ｓ１３までは、スリープ状態Ｍ０３、という。スリープ状態Ｍ０３では、ディスプレイユニット１１は表示機能もタッチ検出機能は無効である。これらに関与する回路の電源を供給する必要が無いので、さらにデバイス１０の消費電力を低減できる。

図４に示す流れでは、電源ボタン１４を短く押すと、デバイス１０は、スタンバイ状態Ｍ０２あるいはスリープ状態Ｍ０３にある場合はアクティブ状態Ｍ０１に移行し、アクティブ状態Ｍ０１にある場合は、スタンバイ状態Ｍ０２に移行する。アクティブ状態Ｍ０１で電源ボタン１４を少し長く押すと、デバイス１０はスリープ状態Ｍ０３に移行し、さらに長く押すと、シャットダウン処理Ｔ０５に移行する。このように、ユーザーは、電源ボタン１４を操作することで、デバイス１０の状態を変更できる。

スタンバイ状態Ｍ０２がスリープ状態Ｍ０３と遜色の無い低消費電力であることを考慮すると、ユーザーはアクティブ状態Ｍ０１でない状態として、もっぱらスタンバイ状態Ｍ０２を選択する。むしろ、スリープ状態Ｍ０３を選択する理由は、スタンバイ状態Ｍ０２で表示される画面を他人に見られたくない場合に限られる。したがって、通常のユーザーにとってはスタンバイ状態Ｍ０２とアクティブ状態Ｍ０１との間での移行が主となるので、電源ボタン１４の単純なオンオフで一方から他方へ移行できるメリットは大きい。

次に、図５に示される流れについて説明する。図５に示される流れでは、電源ボタン処理Ｔ０３により、スリープ状態Ｍ０３からスタンバイ状態Ｍ０２に移行できる。

電源ボタン処理Ｔ０３により、アクティブ状態判定ステップＳ０８が実行される。ここで、デバイス１０が、アクティブ状態Ｍ０１であれば、以後の流れは、図４で説明したものと同じである。アクティブ状態Ｍ０１でない（すなわち、スタンバイ状態Ｍ０２かスリープ状態Ｍ０３である）場合は、スリープ状態判定ステップＳ１４が実行される。スリープ状態Ｍ０３でない（すなわち、スタンバイ状態Ｍ０２）である場合は、デバイス１０はアクティブ状態Ｍ０１に移行する。

一方、デバイス１０がスリープ状態Ｍ０３にある場合は、初期化ステップＳ１５が実行され、ディスプレイユニット１１の機能が有効にされた後、スタンバイ状態Ｍ０２に移行する。

図５に示す流れでは、電源ボタン１４を短く押すと、デバイス１０は、スリープ状態Ｍ０３にある場合はスタンバイ状態Ｍ０２に移行し、スタンバイ状態Ｍ０２にある場合はアクティブ状態Ｍ０１に移行し、アクティブ状態Ｍ０１にある場合は、スタンバイ状態Ｍ０２に移行する。アクティブ状態Ｍ０１で電源ボタン１４を少し長く押すと、デバイス１０はスリープ状態Ｍ０３に移行し、さらに長く押すと、シャットダウン処理Ｔ０５に移行する。

すなわち、スリープ状態Ｍ０３にあるデバイス１０は、電源ボタン１４を押すごとに、スタンバイ状態Ｍ０２、アクティブ状態Ｍ０１と状態を変え、その後は、アクティブ状態Ｍ０１とスタンバイ状態Ｍ０２の間を移行する。スリープ状態Ｍ０３に移行するには、アクティブ状態Ｍ０１で電源ボタン１４を少し長く押すとよい。

次に、図６に示される流れについて説明する。図６に示される流れでは、電源ボタン１４を押すと、スリープ状態Ｍ０３からアクティブ状態Ｍ０１に、アクティブ状態Ｍ０１からスタンバイ状態Ｍ０２に、スタンバイ状態Ｍ０２からスリープ状態Ｍ０３に状態が、切り替わる。

まず、電源ボタン処理Ｔ０３により、スリープ状態判定ステップＳ１４が実行される。ここで、デバイス１０が、スリープ状態Ｍ０３であれば、デバイス１０はアクティブ状態Ｍ０１に移行する。スリープ状態Ｍ０３でない場合は、シャットダウン移行判定ステップＳ０９に進む。

シャットダウン移行判定ステップＳ０９で、時間Ｔ_Ｐがシャットダウン確認時間ｔ０より大きい場合は、アクティブ状態判定ステップＳ０８に進む。そうでない場合は、スタンバイ状態判定ステップＳ１６に進む。

スタンバイ状態判定ステップＳ１６で、デバイス１０が、スタンバイ状態Ｍ０２にあれば、スリープ状態Ｍ０３に、そうでなければ（すなわち、アクティブ状態Ｍ０１にあれば）、スタンバイ状態Ｍ０２に移行する。

アクティブ状態判定ステップＳ０８で、デバイス１０が、アクティブ状態Ｍ０１にあればシャットダウン処理Ｔ０５に進み、そうでなければ（すなわち、スタンバイ状態Ｍ０２にあれば）、スリープ状態Ｍ０３に移行する。

上記の流れでは、電源ボタン１４の操作でシャットダウン処理Ｔ０５に進むには、デバイス１０が、アクティブ状態Ｍ０１にある必要がある。これは、アクティブ状態Ｍ０１では、ディスプレイユニット１１の表示機能とタッチ検出機能が有効であるため、シャットダウン処理Ｔ０５での確認画面の表示に使用できるという点で好適である。

しかし、アクティブ状態判定ステップＳ０８を設けず、シャットダウン移行判定ステップＳ０９で、時間Ｔ_Ｐがシャットダウン確認時間ｔ０より大きい場合は、直接、シャットダウン処理Ｔ０５に進んでもよい。この場合、デバイス１０が、（ディスプレイユニット１１の一部の表示機能とタッチ検出機能が無効である）スタンバイ状態Ｍ０２にある場合、シャットダウン処理Ｔ０５で、ディスプレイユニット１１の表示機能とタッチ検出機能を回復するための初期化のステップを必要とする。あるいは、スタンバイ状態Ｍ０２にある場合にはシャットダウン処理Ｔ０５で確認画面を表示させないでシャットダウンを実行してもよい。

（実施の形態３）
本実施の形態では、デバイス１０の構成例について説明する。図７に示されるように、デバイス１０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、カメラコントローラ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。また、デバイス１０はディスプレイユニット１１を有する。ディスプレイユニット１１は、タッチセンサ１１ａを有する。

オーディオコントローラ１０５には、マイクロフォン１６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、受話器スピーカー１２に音響信号が出力される。

ディスプレイコントローラ１０４は、ディスプレイユニット１１に画像信号を送信する。ディスプレイユニット１１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１１はタッチセンサ１１ａと液晶層１１ｂとＥＬ層１１ｃとが積層された構造を有する例を示す。ここで、液晶層１１ｂとＥＬ層１１ｃ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１１ｃから放射された光が、開口を通して、液晶層１１ｂに到達することが可能である。液晶層１１ｂ、ＥＬ層１１ｃ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１１ｂを含む特定の領域を反射型液晶表示層、ＥＬ層１１ｃ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１１の詳細は後述される。

タッチコントローラ１０８とタッチセンサ１１ａ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１１ａにドライブ信号が送信され、また、タッチセンサ１１ａ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１１ａが静電容量式の場合、タッチセンサのドライブラインは、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、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。

図８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１１ａ、液晶層１１ｂとＥＬ層１１ｃとそれらの周辺の回路（タイミングコントローラ１１２、液晶層１１ｂを用いた表示のためのデータを書き込むためのディスプレイドライバ（ＬＣＤドライバ１１３）、ＥＬ層１１ｃを用いた表示のためのデータを書き込み、また、ＥＬ層１１ｃを発光させる電力の供給のためのディスプレイドライバ（ＥＬＤドライバ１１４））を示す。タイミングコントローラ１１２は、ＬＣＤドライバ１１３、ＥＬＤドライバ１１４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１０９、メモリ１１０ａ、メモリ１１０ｂ、画像処理部１１１を有する。なお、「メモリ１１０ａ」、「メモリ１１０ｂ」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１１０ａとして機能していても、別の時間では、メモリ１１０ｂとして機能することがある。したがって、メモリ１１０ａ、メモリ１１０ｂをまとめてメモリ１１０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１０９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、ホストを称する）からディスプレイユニット１１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１０９に入力される。インターフェース１０９を通過したデータはメモリ１１０ａあるいはメモリ１１０ｂに送られる。

例えば、ここでは、デバイス１０の外部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１１ｂを用いて、カメラコントローラ１０６より送信された現実空間の画像（例えば、デバイス１０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１１ｃ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１１ｂ、ＥＬ層１１ｃのどの部分に表示するかという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１０９を介して受信される。

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、カメラコントローラ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。

第１のデータは、デバイス１０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１１０ａに一時保存される。また、第２のデータはメモリ１１０ｂに一時保存される。その後、画像処理部１１１で、復号、解凍等の変換処理と、ガンマ補正、調色・調光等の画像補正を施される。そして、それぞれ、ＬＣＤドライバ１１３、ＥＬＤドライバ１１４にタイミングコントローラ１１２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１１ｂ、ＥＬ層１１ｃ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１１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１１ａ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す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フロントカメラ１３を用いてもよい。このような例を、図９を用いて説明する。図９に示すシステムは、さらに、レジスタユニット１１６を有する。なお、図９では、タッチコントローラ１０８、タッチセンサ１１ａは記載されていないが、図８と同様に動作する。

レジスタユニット１１６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１１２、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１１６が格納するデータには、画像処理部１１１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１１２が各種タイミング信号の波形生成に用いるパラメータ等がある。

図８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１０９、メモリ１１０、画像処理部１１１を有する。画像処理部１１１は、ガンマ補正回路１１７、調光回路１１８、調色回路１１９、ＥＬ補正回路１２０を有する。ガンマ補正回路１１７、調光回路１１８、調色回路１１９、ＥＬ補正回路１２０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１２０は、ＥＬＤドライバ１１４にＥＬ層１１ｃ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１２０は、ＥＬＤドライバ１１４の電流検出回路から送信される信号に基づいて、ＥＬ層１１ｃの輝度を調節する機能をもつ。

カメラコントローラ１０６はセンサコントローラ１１５を有する。センサコントローラ１１５には、カメラ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。カメラとしては、フロントカメラ１３を用いてもよい。センサコントローラ１１５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１１５で生成される制御信号は、カメラコントローラ１０６から、例えば、画像処理部１１１やレジスタユニット１１６に出力される。また、画像処理部１１１やレジスタユニット１１６からの信号も、カメラコントローラ１０６に送られる。

例えば、画像処理部１１１は、センサコントローラ１１５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１１３とＥＬＤドライバ１１４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１１８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１０を使用する場合、ＥＬ層１１ｃを光らせる必要はない。したがって、ＬＣＤドライバ１１３に、より液晶層１１ｂの透過率が高まるような信号を出力し、ＥＬＤドライバ１１４に、よりＥＬ層１１ｃ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１０を使用する場合、ＥＬ層１１ｃを光らせて表示を行う。したがって、ＬＣＤドライバ１１３に、より液晶層１１ｂの透過率が下がるような信号を出力し、ＥＬＤドライバ１１４に、よりＥＬ層１１ｃ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１１１は、液晶層１１ｂ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１１ｂとＥＬ層１１ｃ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１０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１１ｃを光らせない、もしくはＥＬ層１１ｃ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１１ｂを用いた表示に、ＥＬ層１１ｃ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１１５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１０を使用する場合、液晶層１１ｂ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１１ｃ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１１９で実行される。

画像処理部１１１は、デバイス１０の仕様によって、ＲＧＢ−ＲＧＢＷ変換回路等、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１１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、ＲＧＢ−ＲＧＢＷ変換回路はこれに限らず、例えば、ＲＧＢ−ＲＧＢＹ（赤、緑、青、黄）変換回路等でもよい。

ガンマ補正、調光、調色等の画像補正処理は、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１１１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。関数近似方式では、区間毎に線形近似する方法、非線形関数で近似する方法、等が可能である。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１１２の各種タイミング信号の波形調整に用いるパラメータは、基準となる信号に対して、“Ｈ”もしくは“Ｌ”となるタイミングを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１１６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１１６に格納できるパラメータとしては、ＥＬ補正回路１２０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１１ａの感度等がある。

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１１０、画像処理部１１１、タイミングコントローラ１１２、ＬＣＤドライバ１１３、ＥＬＤドライバ１１４、レジスタユニット１１６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１１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１１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１１ｂ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１１０に画像データを保存しておき、反転駆動時に、ＬＣＤドライバ１１３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１０全体の消費電力を低減することができる。

また、スタンバイ状態では、上記に加えて、タッチコントローラ１０８への電源供給も停止できる。スタンバイ状態では、アイドリング・ストップ法により、周期的に画像のリフレッシュがおこなわれるため、その都度、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１１２、ＬＣＤドライバ１１３に電源が供給されるが、タッチコントローラ１０８への電源供給は不要である。スリープ状態では、リフレッシュもおこなわれないので、タッチコントローラ１０８への電源供給に加えて、ディスプレイコントローラ１０４への電源の供給も全面的に不要である。
（実施の形態４）
本実施の形態では、上記のディスプレイユニット１１に用いることのできる表示装置について、図１０乃至図１５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１１は、液晶層１１ｂ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１１ｃ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（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ）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等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（ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）、ＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）、半導体レーザ等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等の光源と、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（明るい環境下等）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（Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅ）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あるいは透過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、夜間や暗い室内等、照度が極めて低い場合等に有効である。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）等を表示することに適したモードである。なお、第２のモードのうち、発光、すなわち放射した光を用いて表示を行うものを、放射型の表示モード（Ｅｍｉｓｓｉｏｎｍｏｄｅ）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のモードのうち、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−Ｈｙｂｒｉｄｍｏｄｅ）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等、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等に有効である。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１０及び図１１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１０（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１０（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１０（Ａ）が第１のモードを説明する図であり、図１０（Ｂ）が第２のモードを説明する図であり、図１０（Ｃ）が第３のモードを説明する図である。

なお、図１０（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、自発光素子のＯＬＥＤを用いる場合とする。

図１０（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１０（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１０（Ｂ）に示す第２のモードでは、第２の表示素子２０２である、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１０（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１０（Ｃ）に示す第１の表示素子２０１である、反射型の液晶素子と、第２の表示素子２０２である、ＯＬＥＤと例えば、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、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１０（Ｄ）を用いて説明を行う。図１０（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１０（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１０（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１０（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１０（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、バッテリーの残容量、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１１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（Ｎｏｒｍａｌｍｏｄｅ）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１１（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１１（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１１（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（ｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）または酸化物半導体（ｏｘｉｄｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、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１１（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Ｔ_１、第２サブフレームＴ_２、第３サブフレームＴ_３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_ｐを書き込む動作を行う。この動作は、第１サブフレームＴ_１から第３サブフレームＴ_３までで同じデータＤ_ｐ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１１（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_Ｆ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_Ｒ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_ｐを書き込み、期間Ｔ_Ｒ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_ｐ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）等）、副画素を３つ有する構成（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の３色等）、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色等）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）等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、文書情報等、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１２を用いて説明を行う。図１２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１０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１２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１２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１２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１乃至３のディスプレイユニット１１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１２では、ＣＯＧ（ＣｈｉｐＯｎＧｌａｓｓ）方式またはＣＯＦ（ＣｈｉｐｏｎＦｉｌｍ）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等を有する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１２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１２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１３に、図１２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１３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１３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等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等、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１３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、接続不良等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。例えば接着層２３４となるペーストを塗布した後に、接続体２４７を配置すればよい。

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、水や水素等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の基板２１２と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（拡散フィルム等）、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、有機樹脂等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：ＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）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−ＤｏｍａｉｎＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（ＰａｔｔｅｒｎｅｄＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（ＡｄｖａｎｃｅｄＳｕｐｅｒＶｉｅｗ）モード等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（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（ＦｒｉｎｇｅＦｉｅｌｄＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＡＳＭ（ＡｘｉａｌｌｙＳｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｉｇｎｅｄＭｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（ＯｐｔｉｃａｌｌｙＣｏｍｐｅｎｓａｔｅｄＢｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（ＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）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：ＰｏｌｙｍｅｒＤｉｓｐｅｒｓｅｄＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）、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（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）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１３に示す表示装置２１０と異なる態様について、図１４を用いて説明する。

図１４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１３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１４では、絶縁層２３９及び接続部２４３等の位置が図１３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１３及び図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１５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１５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容量素子
Ｄ_ｐデータ
ＧＬゲート線
Ｍ０１アクティブ状態
Ｍ０２スタンバイ状態
Ｍ０３スリープ状態
Ｍ１トランジスタ
Ｓ０１初期化ステップ
Ｓ０２時間計数ステップ（アクティブ状態）
Ｓ０３バッテリー残量判定ステップ（アクティブ状態）
Ｓ０４アイドリング・ストップ開始ステップ
Ｓ０５表示開始ステップ
Ｓ０６時間計数ステップ（スタンバイ状態）
Ｓ０７バッテリー残量判定ステップ（スタンバイ状態）
Ｓ０８アクティブ状態判定ステップ
Ｓ０９シャットダウン移行判定ステップ
Ｓ１０スリープ移行判定ステップ
Ｓ１１表示停止ステップ
Ｓ１２時間計数ステップ（スリープ状態）
Ｓ１３バッテリー残量判定ステップ（スリープ状態）
Ｓ１４スリープ状態判定ステップ
Ｓ１５初期化ステップ
Ｓ１６スタンバイ状態判定ステップ
ＳＬ信号線
Ｔ_１第１サブフレーム
Ｔ_２第２サブフレーム
Ｔ_３第３サブフレーム
Ｔ_Ｆ期間
Ｔ_Ｒ期間
Ｔ_Ｐ時間
Ｔ_Ｗ期間
ｔ０シャットダウン確認時間
ｔ１スリープ確認時間
Ｔ０１起動処理
Ｔ０２ホームボタン処理
Ｔ０３電源ボタン処理
Ｔ０４タッチ検出処理
Ｔ０５シャットダウン処理
１０デバイス
１１ディスプレイユニット
１１ａタッチセンサ
１１ｂ液晶層
１１ｃＥＬ層
１２受話器スピーカー
１３フロントカメラ
１４電源ボタン
１５ホームボタン
１６マイクロフォン
２１ステータスバー
２２プロフィール写真
２３二次元バーコード
２４気象情報
２５マーケット情報
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カメラコントローラ
１０７ＧＰＳモジュール
１０８タッチコントローラ
１０９インターフェース
１１０メモリ
１１０ａメモリ
１１０ｂメモリ
１１１画像処理部
１１２タイミングコントローラ
１１３ＬＣＤドライバ
１１４ＥＬＤドライバ
１１５センサコントローラ
１１６レジスタユニット
１１７ガンマ補正回路
１１８調光回路
１１９調色回路
１２０ＥＬ補正回路
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
２２０ＩＣ
２２２ＦＰＣ
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
２５２ＥＬ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

ディスプレイユニットと電源ボタンを有し、
前記ディスプレイユニットには、タッチセンサを有する層と、反射型素子を有する層と、非反射型素子を有する層と、が積層して設けられ、
前記タッチセンサを用いたタッチ検出機能と、前記非反射型素子を用いた表示機能と、が有効である第１の状態と、
前記タッチセンサを用いたタッチ検出機能と、前記非反射型素子を用いた表示機能と、が無効であり、前記反射型素子を用いた表示機能が有効で、情報が表示される第２の状態と、
を切り替えることが可能である電子機器。
前記第１の状態と前記第２の状態は、前記電源ボタンで切り替えることが可能な請求項１に記載の電子機器。
さらに、
前記タッチセンサを用いたタッチ検出機能と、前記反射型素子を用いた表示機能と、前記非反射型素子を用いた表示機能と、が無効である第３の状態と、
を前記電源ボタンの操作で切り替えることが可能な請求項１または請求項２に記載の電子機器。
さらに、シャットダウン処理を実現することが可能で、
前記第１の状態において、ユーザーが前記電源ボタンを押し続ける時間に応じて、前記第２の状態、前記第３の状態、前記シャットダウン処理のいずれか一に切り替わる請求項３に記載の電子機器。
前記第１の状態において、ユーザーが所定の時間操作しない状態が続くと、前記第２の状態に自動的に切り替わる請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の電子機器。
前記非反射型素子は自発光素子である請求項１乃至５のいずれか一に記載の電子機器。
前記第１の状態においては、前記反射型素子を用いた表示機能が有効である請求項１乃至６のいずれか一に記載の電子機器。