JP2022130416A - 入出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供する。
【解決手段】入出力装置に、第１のセンサ電極と、第２のセンサ電極とを備える。また表
示素子の電極である第１の電極と、第２の電極と、を備える。第１のセンサ電極と、第２
のセンサ電極との間に挟まれる基板を有する。第２のセンサ電極は、第１の電極と同じ材
料で同時に形成される。入出力装置は、第１のセンサ電極と、第２のセンサ電極との間に
形成される容量の変化を検知する。また、浮遊電位が与えられる第３のセンサ電極を、第
１の電極と重なるように設けても良い。入出力装置は、液晶素子、発光素子、あるいはそ
の両方を重ねて用いても良い。
【選択図】図１

Description

本発明の一態様は、入出力パネル、入出力装置または半導体装置に関する。

なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の
一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明
の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・
オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明
の一態様の技術分野としては、半導体装置、入出力装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置
、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。

液晶表示素子に元々備えられている表示用の共通電極を、一対のタッチセンサ用電極のう
ちの一方（駆動電極）として兼用し、他方の電極（センサ用検出電極）は新たに形成する
。また、表示用駆動信号としての既存のコモン駆動信号を、タッチセンサ用駆動信号とし
ても共用する構成が知られている（特許文献１）。

表示画素スタックアップにおける駆動線及び感知線のようなタッチ信号線並びに接地領域
などの回路素子を共にグループ化し、ディスプレイ上又はその近傍のタッチを感知するタ
ッチ感知回路を形成する構成が知られている（特許文献２）。

特開２００９－２４４９５８号公報 特開２０１１－１９７６８５号公報

本発明の一態様は、利便性または信頼性に優れた新規な入出力パネルを提供することを課
題の一とする。または、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供することを
課題の一とする。または、新規な入出力パネル、新規な入出力装置または新規な半導体装
置を提供することを課題の一とする。

なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一
態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題
は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図
面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。

本発明の一態様の入出力装置は、第１のセンサ電極と、第２のセンサ電極と、液晶材料を
含む層と、基板と、第１の電極と、第２の電極と、検知回路と、を有する。液晶材料を含
む層は、第１のセンサ電極と重なる領域を備え、基板は、第１のセンサ電極および液晶材
料を含む層の間に挟まれる領域を備え、第２のセンサ電極は、基板との間に液晶材料を含
む層を挟む領域を備える。第２のセンサ電極は、第１のセンサ電極との間に容量を形成す
るように配置され、第１の電極は、基板との間に液晶材料を含む層を挟む領域を備え、第
１の電極は、第２のセンサ電極と同じ材料を含み、液晶材料を含む層は、液晶材料を含み
、第２の電極は、第１の電極との間に液晶材料の配向を制御する電界を印加できるよう配
置され、検知回路は、容量の変化を検知することが可能である。

本発明の一態様の入出力装置は、第１のセンサ電極と、第２のセンサ電極と、発光性の材
料を含む層と、基板と、第１の電極と、第２の電極と、検知回路と、を有する。
基板の１の面に第１のセンサ電極が形成される領域を備え、基板の別の面に第２の電極が
形成される領域を備え、第２の電極と基板との間に第１の電極を挟む領域を備え、第２の
電極と第１の電極との間に、発光性の材料を含む層を挟む領域を備える。
第１の電極は、第２のセンサ電極と同じ材料を含み、第２のセンサ電極は、第１のセンサ
電極との間に容量を形成するように配置され、検知回路は、容量の変化を検知することが
可能である。

第１のセンサ電極は、第１のセンサ電極と表示素子との間に基板を有するように配設され
、本明細書中では単にセンサ電極とも呼ぶ。また第２のセンサ電極は、第２のセンサ電極
と表示素子との間に基板を有さないように配設され、本明細書中では単にインセルセンサ
電極とも呼ぶ。

このような構成において、インセルセンサ電極は、入出力パネルにおける、表示素子に接
続する配線とは、電気的に接続されていない。すなわち、画素の書き込み時のノイズは、
タッチセンサの感度の低下とは無関係である、信頼性が高く、あるいは操作性の良好な入
出力装置を作製することができる。

また上記各構成において、第３のセンサ電極が、センサ電極と同一面に配設されると好ま
しい。また各構成において、第３のセンサ電極が、インセルセンサ電極と重なるように配
設されると好ましい。また各構成において、第３のセンサ電極に浮遊電位が与えられると
好ましい。尚、本明細書中では、第３のセンサ電極を、副センサ電極とも呼ぶ。

また上記各構成において、発光性の材料を含む層と、液晶材料を含む層と、の両方をそれ
ぞれ重なるように有すると好ましい。

また上記各構成において、バックライトを有し、第１の電極と、第２の電極と、はそれぞ
れ波長が４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の範囲の光に対し、反射率が５％以上１００％未
満であり、かつ透過率が１％以上９５％未満であり、バックライトは、液晶材料を含む層
に光を照射可能であると好ましい。

本発明の別の一態様の半導体装置は、キーボード、ハードウェアボタン、ポインティング
デバイス、タッチセンサ、照度センサ、撮像装置、音声入力装置、視点入力装置、姿勢検
出装置、のうち一以上と、上記の入出力装置と、を含む。

本明細書においてトランジスタが有するソースとドレインは、トランジスタの極性及び各
端子に与えられる電位の高低によって、その呼び方が入れ替わる。一般的に、ｎチャネル
型トランジスタでは、低い電位が与えられる端子がソースと呼ばれ、高い電位が与えられ
る端子がドレインと呼ばれる。また、ｐチャネル型トランジスタでは、低い電位が与えら
れる端子がドレインと呼ばれ、高い電位が与えられる端子がソースと呼ばれる。本明細書
では、便宜上、ソースとドレインとが固定されているものと仮定して、トランジスタの接
続関係を説明する場合があるが、実際には上記電位の関係に従ってソースとドレインの呼
び方が入れ替わる。

本明細書においてトランジスタのソースとは、半導体膜の一部であるソース領域、或いは
上記半導体膜に接続されたソース電極を意味する。同様に、トランジスタのドレインとは
、上記半導体膜の一部であるドレイン領域、或いは上記半導体膜に接続されたドレイン電
極を意味する。また、ゲートはゲート電極を意味する。

本明細書においてトランジスタが直列に接続されている状態とは、例えば、第１のトラン
ジスタのソースまたはドレインの一方のみが、第２のトランジスタのソースまたはドレイ
ンの一方のみに接続されている状態を意味する。また、トランジスタが並列に接続されて
いる状態とは、第１のトランジスタのソースまたはドレインの一方が第２のトランジスタ
のソースまたはドレインの一方に接続され、第１のトランジスタのソースまたはドレイン
の他方が第２のトランジスタのソースまたはドレインの他方に接続されている状態を意味
する。

本明細書において接続とは、電気的な接続を意味しており、電流、電圧または電位が、供
給可能、或いは伝送可能な状態に相当する。従って、接続している状態とは、直接接続し
ている状態を必ずしも指すわけではなく、電流、電圧または電位が、供給可能、或いは伝
送可能であるように、配線、抵抗、ダイオード、トランジスタなどの回路素子を介して間
接的に接続している状態も、その範疇に含む。

本明細書において回路図上は独立している構成要素どうしが接続されている場合であって
も、実際には、例えば配線の一部が電極として機能する場合など、一の導電膜が、複数の
構成要素の機能を併せ持っている場合もある。本明細書において接続とは、このような、
一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合も、その範疇に含める。

また、本明細書中において、トランジスタの第１の電極または第２の電極の一方がソース
電極を、他方がドレイン電極を指す。

本発明の一態様によれば、利便性または信頼性に優れた新規な入出力パネルを提供できる
。または、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供できる。または、新規な
入出力パネル、新規な入出力装置または新規な半導体装置を提供できる。

なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一
態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は
、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面
、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。

実施の形態に係る入出力装置に用いることができる画素の構成を説明する断面図。 実施の形態に係る相互容量方式のタッチセンサの構成を示す模式図と、入出力波形の模式図及び、マトリクス状に配置された複数の容量を備えるタッチセンサの構成例。 実施の形態に係る入出力パネルを備える電子機器を説明する図。 実施の形態に係る入出力装置に用いることができる画素の構成を説明する断面図。 実施の形態に係る入出力装置に用いることができる画素の構成を説明する断面図。 実施の形態に係る入出力装置に用いることができる画素の構成を説明する断面図。 実施の形態に係る入出力装置に用いることができる画素の構成を説明する断面図。 実施の形態に係る入出力装置に用いることができる画素の構成を説明する断面図。 実施の形態に係る入出力装置の構成を説明するブロック図。 実施の形態に係る入出力装置に用いることができる入出力パネルの構成を説明する図。 実施の形態に係る入出力装置に用いることができる入出力パネルの構成を説明する図。 実施の形態に係る入出力装置に用いることができる入出力パネルの構成を説明する断面図。 実施の形態に係る入出力装置に用いることができる入出力パネルの構成を説明する断面図。 実施の形態に係る入出力装置に用いることができる入出力パネルの画素の一部を説明する下面図。 実施の形態に係る入出力装置に用いることができる入出力パネルが備える画素回路の構成を説明する回路図。 実施の形態に係る入出力装置に用いることができる入出力パネルの画素に用いることができる反射膜の形状を説明する模式図。 実施の形態に係る入出力装置の構成を説明するブロック図。 実施の形態に係る入出力装置に用いることができる入出力パネルの構成を説明する図。 実施の形態に係る入出力装置に用いることができる入出力パネルの構成を説明する図。 実施の形態に係る入出力装置に用いることができる入出力パネルの構成を説明する図。 実施の形態に係る入出力装置に用いることができるトランジスタの一構成を説明する図。 実施の形態に係る入出力装置を有する電子機器を説明する図。

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

なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分または同様な機能を有する部分には
同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様
の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。

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

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

本明細書等において、金属酸化物（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ）とは、広い表現での金属の
酸化物である。金属酸化物は、酸化物絶縁体、酸化物導電体（透明酸化物導電体を含む）
、酸化物半導体（Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒまたは単にＯＳともいう）な
どに分類される。例えば、トランジスタの活性層に金属酸化物を用いた場合、当該金属酸
化物を酸化物半導体と呼称する場合がある。つまり、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）、略してＯＳと呼ぶこと
ができる。また、ＯＳ ＦＥＴと記載する場合においては、金属酸化物または酸化物半導
体を有するトランジスタと換言することができる。

また、本明細書等において、窒素を有する金属酸化物も金属酸化物（ｍｅｔａｌ ｏｘｉ
ｄｅ）と総称する場合がある。また、窒素を有する金属酸化物を、金属酸窒化物（ｍｅｔ
ａｌ ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）と呼称してもよい。

また、本明細書等において、ＣＡＡＣ（ｃ－ａｘｉｓ ａｌｉｇｎｅｄ ｃｒｙｓｔａｌ
）、及びＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ－Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）と記載する場合が
ある。なお、ＣＡＡＣは結晶構造の一例を表し、ＣＡＣは機能、または材料の構成の一例
を表す。

また、本明細書等において、ＣＡＣ－ＯＳまたはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅとは、
材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体では
半導体としての機能を有する。なお、ＣＡＣ－ＯＳまたはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄ
ｅを、トランジスタの活性層に用いる場合、導電性の機能は、キャリアとなる電子（また
はホール）を流す機能であり、絶縁性の機能は、キャリアとなる電子を流さない機能であ
る。導電性の機能と、絶縁性の機能とを、それぞれ相補的に作用させることで、スイッチ
ングさせる機能（Ｏｎ／Ｏｆｆさせる機能）をＣＡＣ－ＯＳまたはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ
ｏｘｉｄｅに付与することができる。ＣＡＣ－ＯＳまたはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄ
ｅにおいて、それぞれの機能を分離させることで、双方の機能を最大限に高めることがで
きる。

また、本明細書等において、ＣＡＣ－ＯＳまたはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅは、導
電性領域、及び絶縁性領域を有する。導電性領域は、上述の導電性の機能を有し、絶縁性
領域は、上述の絶縁性の機能を有する。また、材料中において、導電性領域と、絶縁性領
域とは、ナノ粒子レベルで分離している場合がある。また、導電性領域と、絶縁性領域と
は、それぞれ材料中に偏在する場合がある。また、導電性領域は、周辺がぼけてクラウド
状に連結して観察される場合がある。

また、ＣＡＣ－ＯＳまたはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅにおいて、導電性領域と、絶
縁性領域とは、それぞれ０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは０．５ｎｍ以上３ｎｍ
以下のサイズで材料中に分散している場合がある。

また、ＣＡＣ－ＯＳまたはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅは、異なるバンドギャップを
有する成分により構成される。例えば、ＣＡＣ－ＯＳまたはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉ
ｄｅは、絶縁性領域に起因するワイドギャップを有する成分と、導電性領域に起因するナ
ローギャップを有する成分と、により構成される。当該構成の場合、キャリアを流す際に
、ナローギャップを有する成分において、主にキャリアが流れる。また、ナローギャップ
を有する成分が、ワイドギャップを有する成分に相補的に作用し、ナローギャップを有す
る成分に連動してワイドギャップを有する成分にもキャリアが流れる。このため、上記Ｃ
ＡＣ－ＯＳまたはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅをトランジスタのチャネル領域に用い
る場合、トランジスタのオン状態において高い電流駆動力、つまり大きなオン電流、及び
高い電界効果移動度を得ることができる。

すなわち、ＣＡＣ－ＯＳまたはＣＡＣ－ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅは、マトリックス複合材
（ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、または金属マトリックス複合材（ｍｅｔａｌ
ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）と呼称することもできる。

実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定さ
れず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し
得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の
記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において
、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、
その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
本実施の形態では、入出力装置に用いることができる、入出力パネルについて説明する。
特に該入出力パネルに適用することのできる、被検知体の近接または接触を検知可能なセ
ンサ（以降、タッチセンサと呼ぶ）の構成例について説明する。

本発明の一態様のタッチセンサは、静電容量方式を用いる。静電容量方式のタッチセンサ
としては、代表的には表面型静電容量方式、投影型静電容量方式などがある。また、投影
型静電容量方式としては、主に駆動方法の違いから、自己容量方式、相互容量方式などが
ある。ここで、相互容量方式を用いると、同時に多点を検出すること（多点検出（マルチ
タッチ）ともいう）が可能となるため好ましい。

［タッチセンサに用いる電極の配置］
本発明の一態様であるタッチセンサは、２枚あるいは３枚の電極を有する。これら２枚あ
るいは３枚の電極の間に容量が形成されている。以下、電極の配置について、入出力パネ
ル３５５１、３５５２を例として説明する（図１（Ａ）、（Ｂ）参照）。

図１（Ａ）には入出力パネル３５５１の画素の一部の断面概略図を示す。図１（Ｂ）には
入出力パネル３５５２の画素の一部の断面概略図を示す。入出力パネル３５５１、入出力
パネル３５５２はいずれも液晶材料を含む層を有するＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ
Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードが適用された液晶素子を有する。

入出力パネル３５５１、入出力パネル３５５２はいずれも、トランジスタ３５２１と、電
極３５２２と、電極３５２３と、液晶材料を含む層３５２４と、カラーフィルタ３５２５
と、を備える。液晶材料を含む層３５２４は、配向膜３５６１と配向膜３５６２との間に
封入されている。電極３５２３はトランジスタ３５２１のソースまたはドレインの一方に
電気的に接続される。また、電極３５２３は電極３５２２との間に絶縁層を挟む。電極３
５２３と電極３５２２は、それぞれ液晶素子の一方の電極として機能し、これらの間に電
圧を印加することにより、液晶の配向を制御することができる。

図１（Ａ）に示される、電極３５２３Ａと電極３５２３Ｂはいずれも電極３５２３の一部
であり、電極３５２３は櫛歯状の形状を有している。この櫛歯状の電極形状は他の実施の
形態にてＦＦＳモードが適用された液晶素子を有する入出力パネルにても適用可能である
。

入出力パネル３５５１、入出力パネル３５５２は、いずれも第１の基板３５４１と第２の
基板３５４３を有する。第１の基板３５４１と第２の基板３５４３の間に液晶材料を含む
層３５２４を備える。またセンサ電極３５２７と液晶材料を含む層３５２４との間に、第
２の基板３５４３が位置するよう、センサ電極３５２７を配設する。

入出力パネル３５５１の有するタッチセンサは、センサ電極３５２７とインセルセンサ電
極３５２９とを、１対の電極とした容量の変化を検知することにより静電容量方式の検知
を行う。入出力パネル３５５１は、センサ電極３５２７と、インセルセンサ電極３５２９
との間に、第２の基板３５４３を有することを特徴とする。インセルセンサ電極３５２９
は、電極３５２３と同じ材料にて、同時に形成される。

一方、入出力パネル３５５２の有するタッチセンサは、浮遊電位（フローティング電位と
も言う）が与えられる副センサ電極３５２８を有する。浮遊電位が与えられる副センサ電
極３５２８は、基板の厚さ方向にて、インセルセンサ電極３５２９と重なる領域を有する
。センサ電極３５２７と副センサ電極３５２８との間で形成される容量の変化を検知する
ことにより静電容量方式の検知を行う。

図１（Ａ）、または図１（Ｂ）においては図示してはいないが、本発明の一態様のタッチ
センサは検知回路を有する。検知回路は、センサ電極３５２７と電気的に接続される。イ
ンセルセンサ電極３５２９には、発信回路が電気的に接続され、時間の経過で電位が変化
する。センサ電極３５２７の電位の変化は、センサ電極３５２７とインセルセンサ電極３
５２９の間で形成される容量の変化によって異なる。副センサ電極３５２８が形成されて
いる場合、センサ電極３５２７の電位の変化は、センサ電極３５２７と副センサ電極３５
２８との間で形成される容量の変化によって異なる。被検知体のタッチセンサへの接近は
、これらの容量を変化させる。

検知回路はセンサ電極３５２７の電位の変化を検知することで、上記の容量の変化を検知
する。

入出力パネル３５５２のように、浮遊電位が与えられる副センサ電極３５２８を設けるこ
とにより、センサ電極３５２７と副センサ電極３５２８との間に形成される電気力線を、
被検知体は横切る。一対の電極において、被検知体がより多くの電極間の電気力線を横切
るほど、電極間に形成される容量は小さくなる。入出力パネル３５５１ではセンサ電極３
５２７とインセルセンサ電極３５２９との間に形成される電気力線を、被検知体が横切る
ことになるが、入出力パネル３５５２の方が、より多くの電気力線を被検知体が横切る。
すなわち入出力パネル３５５２は入出力パネル３５５１より、タッチセンサの感度を大き
くすることができる。

また、浮遊電位が与えられる副センサ電極３５２８を第２の基板３５４３に設けることに
より、タッチセンサが静電気にさらされたとき、静電気の影響を低減できる場合がある。

または、浮遊電位が与えられる副センサ電極３５２８を設けることにより、入出力パネル
上の模様が均一になり、線状の模様が見えにくくなる。そのため表示の品質が向上した入
出力パネルが得られる。

［センサの検知方法の例］
図２（Ａ）、（Ｂ）は、相互容量方式のタッチセンサの構成を示す模式図と、入出力波形
の模式図である。タッチセンサは一対の電極を備え、これらの間に容量が形成されている
。一対の電極のうち一方の電極に入力電圧が入力される。また、他方の電極に流れる電流
（または、他方の電極の電位）を検出する検知回路を備える。

例えば図２（Ａ）に示すように、入力電圧の波形として矩形波を用いた場合、出力電流波
形として鋭いピークを有する波形が検出される。

また図２（Ｂ）に示すように、伝導性を有する被検知体が容量に近接または接触した場合
、電極間の容量値が減少し、該容量値の減少に応じて出力の電流値が減少する。

このように、入力電圧に対する出力電流（または電位）の変化を用いて、容量の変化を検
出することにより、被検知体の近接、または接触を検知することができる。

［タッチセンサの構成例］
図２（Ｃ）は、マトリクス状に配置された複数の容量を備えるタッチセンサの構成例を示
す。

タッチセンサは、Ｘ方向（紙面横方向）に延在する複数の配線３５１０と、これら複数の
配線と交差し、Ｙ方向（紙面縦方向）に延在する複数の配線３５１１とを有する。交差す
る２つの配線間には容量が形成される。

また、Ｘ方向に延在する配線には、入力電圧または共通電位（接地電位、基準電位を含む
）のいずれか一方が入力される。また、Ｙ方向に延在する配線には、検知回路（例えば、
ソースメータ、センスアンプなど）が電気的に接続され、当該配線に流れる電流（または
電位）を検出することができる。

タッチセンサは、Ｘ方向に延在する複数の配線に対して順に入力電圧が入力されるように
走査し、Ｙ方向に延在する配線に流れる電流（または電位）の変化を検出することで、被
検知体の２次元的なセンシングが可能となる。

［入出力パネルの構成例］
以下では、複数の画素を有する表示部とタッチセンサを備える入出力パネルの構成例と、
該入出力パネルを電子機器に組み込む場合の例について説明する。

図３（Ａ）は、入出力パネルを備える電子機器の断面概略図である。

電子機器３５３０は、筐体３５３１と、該筐体３５３１内に少なくとも入出力パネル３５
３２、バッテリ３５３３、制御部３５３４を有する。また入出力パネル３５３２は制御部
３５３４と配線３５３５を介して電気的に接続される。制御部３５３４により表示部への
画像の表示やタッチセンサのセンシングの動作が制御される。またバッテリ３５３３は制
御部３５３４と配線３５３６を介して電気的に接続され、制御部３５３４に電力を供給す
ることができる。

入出力パネル３５３２はその表示面側が露出するように設けられる。入出力パネル３５３
２の露出した面に画像を表示すると共に、接触または近接する被検知体を検知することが
できる。

図３（Ｂ）に示す入出力パネル３５３２は、保護基板３５４６と第２の基板３５４３との
間に電極３５２２が配設されるように、保護基板３５４６が設けられる。保護基板３５４
６とセンサ電極３５２７とは、接していても、あるいは接着剤で互いに固定されていても
良い。

保護基板３５４６の一方の面に被検知体が接触または近接するため、少なくともその表面
は、機械的強度が高められていることが好ましい。例えばイオン交換法や風冷強化法等に
より物理的、または化学的な処理が施され、その表面に圧縮応力を加えた強化ガラスを保
護基板３５４６に用いることができる。または、表面がコーティングされたプラスチック
等の可撓性基板を用いることもできる。なお、保護基板３５４６上に保護フィルムや光学
フィルムを設けてもよい。

図１（Ａ）に示す入出力パネル３５５１、図１（Ｂ）に示す入出力パネル３５５２におい
ては、インセルセンサ電極３５２９が、配線３５１０に電気的に接続され、センサ電極３
５２７が配線３５１１に接続される。尚、インセルセンサ電極３５２９を、上述の配線３
５１１に電気的に接続し、センサ電極３５２７を配線３５１０に接続しても良い。この関
係は、以下の他の実施の形態でも同様である。

本発明の一態様の入出力パネルは、画像の書き込みを行う配線と、タッチセンサによるセ
ンシングを行う配線と、は電気的に接続されることはない。すなわち、画像の書き込み期
間とタッチセンサによるセンシングを行う期間とを、独立して設ける必要はない。これに
より、画素の書き込み時のノイズは、タッチセンサの感度の低下とは無関係である、信頼
性が高く、あるいは操作性の良好な入出力装置を作製することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の入出力パネルに用いることのできる、入出力パネル
３５５１とは異なる画素の構成例について説明する。尚、いずれも１対の電極による容量
の変化を検知することにより静電容量方式の検知を行う。

図４（Ａ）は、ＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ－Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードが適用された液
晶素子を有する入出力パネル３５５３の画素の一部を示す断面概略図である。

画素は、トランジスタ３５２１と、電極３５２２と、電極３５２３と、液晶材料を含む層
３５２４と、カラーフィルタ３５２５と、を備える。液晶材料を含む層３５２４は、配向
膜３５６１と配向膜３５６２との間に封入されている。電極３５２３はトランジスタ３５
２１のソースまたはドレインの一方に電気的に接続される。電極３５２２は共通電位が与
えられる配線に接続されている。電極３５２３と電極３５２２は、それぞれ液晶素子の一
方の電極として機能し、これらの間に電圧を印加することにより、液晶の配向を制御する
ことができる。

画素に設けられる電極３５２３と電極３５２２はいずれも櫛歯状の形状を有し、互いにか
み合うように、且つ隔離して同一平面上に設けられている。

入出力パネル３５５３は、センサ電極３５２７とインセルセンサ電極３５２９とを１対の
電極とし、容量の変化を検知することにより静電容量方式の検知を行う。ここでインセル
センサ電極３５２９は、電極３５２３と同じ材料にて同時に形成される。例えばインセル
センサ電極３５２９を、上述の配線３５１０または配線３５１１に電気的に接続すること
により、上述した入出力パネルの画素を構成することができる。

図４（Ｂ）は、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードが適用された入出
力パネル３５５４の画素の一部を示す断面概略図である。

電極３５２２は、電極３５２３との間に液晶材料を含む層３５２４を挟む。また電極３５
２２と重ねて配線３５２６が設けられている。配線３５２６は、例えば図４（Ｂ）に示す
画素が属するブロックとは異なるブロック間を電気的に接続するために設けることができ
る。またセンサ電極３５２７とインセルセンサ電極３５２９との間に、液晶材料を含む層
３５２４を有する。ここでインセルセンサ電極３５２９は、電極３５２３と同じ材料にて
同時に形成される。

入出力パネル３５５４は、センサ電極３５２７とインセルセンサ電極３５２９とを１対の
電極とし、容量の変化を検知することにより静電容量方式の検知を行う。尚、図４（Ｂ）
の断面図には奥行き方向があり、一領域にて電極３５２２は開口され、センサ電極３５２
７とインセルセンサ電極３５２９の間の電界が遮蔽されない。

ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードが適用された液晶素子を有する入出力パ
ネルも、同様の電極の配置にて動作させることができる。

例えばインセルセンサ電極３５２９を、上述の配線３５１０または配線３５１１に電気的
に接続することにより、上述した入出力パネルの画素を構成することができる。

図５（Ａ）には入出力パネル３５５５の画素の一部の断面概略図を示す。

入出力パネル３５５５は入出力パネル３５５３と同様、ＩＰＳモードが適用された液晶素
子を有する。センサ電極３５２７と副センサ電極３５２８との間で形成される容量の変化
を検知することにより静電容量方式の検知を行う。但し、副センサ電極３５２８は、第２
の基板３５４３と、液晶材料を含む層３５２４との間に配設される。ここでインセルセン
サ電極３５２９は、電極３５２３と同じ材料にて同時に形成される。

図５（Ｂ）には入出力パネル３５５６の画素の一部の断面概略図を示す。入出力パネル３
５５６は入出力パネル３５５４と同様、ＶＡモードが適用された液晶素子を有する。

入出力パネル３５５６は、電極３５２３がトランジスタ３５２１のソースまたはドレイン
の一方に電気的に接続され、電極３５２２が共通電位が与えられる配線に接続されている
。そしてセンサ電極３５２７とインセルセンサ電極３５２９とを１対の電極とし、容量の
変化を検知することにより静電容量方式の検知を行う。ここでインセルセンサ電極３５２
９は、電極３５２２と同じ材料にて同時に形成される。

図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）に示された構造は、ＦＦＳモードが適用された液晶
素子を有する。これらの図に示す構造ではセンサ電極３５２７とインセルセンサ電極３５
２９とを１対の電極とし、容量の変化を検知することにより静電容量方式の検知を行うこ
とができる。図６（Ｂ）、図６（Ｃ）では、他のＦＦＳ構造と共通している符号は省略し
ている。

図６（Ａ）には入出力パネル３５５７Ａの画素の一部の断面概略図を示す。ここでインセ
ルセンサ電極３５２９は、電極３５２２と同じ材料にて同時に形成される。電極３５２３
はトランジスタ３５２１のソースまたはドレインの一方に電気的に接続される。電極３５
２２は共通電位が与えられる配線と電気的に接続される。

図６（Ｂ）には入出力パネル３５５７Ｂの画素の一部の断面概略図を示す。ここでインセ
ルセンサ電極３５２９は、電極３５２２と同じ材料にて同時に形成される。電極３５２２
はトランジスタ３５２１のソースまたはドレインの一方に電気的に接続される。電極３５
２３は共通電位が与えられる配線と電気的に接続される。

図６（Ｃ）には入出力パネル３５５７Ｃの画素の一部の断面概略図を示す。ここでインセ
ルセンサ電極３５２９は、電極３５２３と同じ材料にて同時に形成される。電極３５２２
はトランジスタ３５２１のソースまたはドレインの一方に電気的に接続される。電極３５
２３は共通電位が与えられる配線と電気的に接続される。

また、本発明の一態様である入出力パネルは、発光素子を有しても良い。

図７（Ａ）には入出力パネル３５５８Ａの画素の一部の断面概略図を示す。入出力パネル
３５５８Ａは、発光素子３５７０を有し、発光素子３５７０は電極３５７１及び電極３５
７２、ならびに電極３５７１及び電極３５７２の間に設けられる発光性の材料を含む層３
５７３を含む。電極３５７１、電極３５７２のうち、発光素子から照射される光を視認す
る側の電極は、可視光を透過する導電性材料を用いる。例えば発光面がトランジスタを含
む回路が形成された層とは逆の方向である場合、発光素子の陰極として可視光を透過する
導電性材料を用いる。

電極３５７１は、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコ
ニウム、モリブデン、銀、タンタル、もしくはタングステン等の金属、またはこれを主成
分とする合金を単層構造または積層構造として用いることができる。

電極３５７２は、可視光を透過する材料を用いることができる。具体的には、酸化インジ
ウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化
亜鉛などの導電性酸化物を用いることができる。また上記材料を電極３５７１に用いても
良い。インセルセンサ電極３５２９は電極３５７２と同じ材料にて、かつ同時に形成され
ており、互いに電気的に接続してはいない。

入出力パネル３５５８Ａは、絶縁層３５７６と、接合層３５７７とを有する。絶縁層３５
７６は接合層３５７７から発光性の材料を含む層３５７３への水の拡散を低減し、接合層
３５７７は第１の基板３５４１と第２の基板３５４３とを貼りあわせるための層である。

入出力パネル３５５８Ａは、電極３５７１がトランジスタ３５２１のソースまたはドレイ
ンの一方に電気的に接続されている。そしてセンサ電極３５２７とインセルセンサ電極３
５２９とを１対の電極とし、容量の変化を検知することにより静電容量方式の検知を行う
。

図７（Ｂ）に示す入出力パネル３５５８Ｂのように、センサ電極３５２７を、センサ電極
３５２７とインセルセンサ電極３５２９との間に第１の基板３５４１を配設するように設
け、センサ電極３５２７とインセルセンサ電極３５２９との容量の変化を検知することに
より静電容量方式の検知を行ってもよい。このとき、光は発光性の材料を含む層３５７３
から電極３５７１の方向に照射され、電極３５７１は可視光を透過する導電性材料を用い
る。尚、図７（Ｂ）の断面図には奥行き方向があり、一領域にて電極３５７１は開口され
る。すなわちセンサ電極３５２７とインセルセンサ電極３５２９の間の電界が、電極３５
７１や、トランジスタ３５２１に電気的に接続される導電体材料等、導電材料に遮蔽され
ない領域を有する。

図８（Ａ）に示された入出力パネル３５５９は、図１（Ａ）に示された入出力パネル３５
５１、または図５（Ｂ）に示された入出力パネル３５５６、と同様、ＦＦＳモードが適用
された液晶素子を有する。入出力パネル３５５９は、センサ電極３５２７とインセルセン
サ電極３５２９とを１対の電極とし、容量の変化を検知することにより静電容量方式の検
知を行う。

入出力パネル３５５９の有する電極３５２２は、可視光を透過する導電膜にて形成される
。すなわち電極３５２２に、波長が４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の範囲の光に対する反
射率が１％以上好ましくは５％以上１００％未満であって、且つ透過率が１％以上好まし
くは１０％以上１００％未満である導電膜を用いる。

電極３５２２には、厚さ１ｎｍ乃至３０ｎｍ、好ましくは１ｎｍ乃至１５ｎｍの銀（Ａｇ
）を含む導電性材料、またはアルミニウム（Ａｌ）を含む導電性材料などを用いることが
できる。

また電極３５２２には、インジウム、錫、亜鉛、ガリウム、またはシリコンから選ばれた
元素を含む材料を用いることができる。具体的には、Ｉｎ酸化物、Ｚｎ酸化物、Ｉｎ－Ｓ
ｎ酸化物（ＩＴＯともいう）、Ｉｎ－Ｓｎ－Ｓｉ酸化物（ＩＴＳＯともいう）、Ｉｎ－Ｚ
ｎ酸化物、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物等が挙げられる。

また電極３５２２には、グラフェンまたはグラファイトを含む膜を用いてもよい。グラフ
ェンを含む膜としては、酸化グラフェンを含む膜を形成し、酸化グラフェンを含む膜を還
元することにより、グラフェンを含む膜を形成することができる。還元する方法としては
、熱を加える方法や還元剤を用いる方法等が挙げられる。

入出力パネル３５５９では電極３５２２を、半導体層３５７４と同じ材料にて形成し、そ
の上に絶縁膜３５７５を形成している。この構造とする場合、電極３５２２、及び半導体
層３５７４の材料として、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物に代表される酸化物半導体を用いても
よい。

絶縁膜３５７５を、例えば窒化シリコン膜等の窒化物絶縁膜を有する構造としたとき、当
該酸化物半導体は、絶縁膜３５７５から窒素または水素が熱拡散により供給されることで
、キャリア密度が高くなる。別言すると、酸化物半導体は、酸化物導電体（ＯＣ：Ｏｘｉ
ｄｅ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）として機能する。したがって、電極３５２２は、電極として
用いることができる。

電極３５２２に酸化物導電体（ＯＣ）を材料とした場合、厚さとしては、３０ｎｍ以上５
００ｎｍ以下、または１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下とすることができる。

図８（Ｂ）に示された入出力パネル３５６０は、図８（Ａ）に示された入出力パネル３５
５９と同様、ＦＦＳモードが適用された液晶素子を有する。また電極３５２２、電極３５
２３は可視光を透過する導電膜にて形成される。すなわち入出力パネル３５６０は透過型
の液晶素子である。入出力パネル３５６０は、センサ電極３５２７とインセルセンサ電極
３５２９とを１対の電極とし、容量の変化を検知することにより静電容量方式の検知を行
う。

また矢印３５８１の方向に光Ｌを照射することが可能である、バックライトＢＬを設ける
。バックライトＢＬは、液晶材料を含む層に光を照射可能である。バックライトＢＬとし
ては、直下型やサイドライト型を用いることが出来る。さらに機能膜３５８２が設けられ
る。本発明の一態様としては、機能膜３５８２に偏光板の機能を有する。図示していない
が、別の機能膜が、該機能膜と機能膜３５８２との間に液晶材料を含む層を挟むように設
けられる。

本明細書中に記載する各入出力パネルが液晶素子を有するとき、可視光を透過する導電膜
を電極に用いることにより、透過型の液晶素子として使用ができる。また、バックライト
をフィールドシーケンシャル方式で各発色にて発光させることにより、液晶素子上に着色
膜を形成しなくても色表示が可能となる。このとき、バックライトを各発色にて全色発光
としたとき、白色での表示が可能となる。

本発明の一態様の入出力装置に用いることのできる、各入出力パネルの各特徴は、２以上
組み合わせて構成しても良い。例えば入出力パネルはＦＦＳモード、ＶＡモード以外の液
晶駆動方式にて、３枚の電極を有してもよい。あるいは、他の表示方法における素子にて
適用しても良い。

本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施すること
ができる。

（実施の形態３）
本発明の一態様の入出力パネルは、実施の形態１及び実施の形態２と異なる構成としても
良い。

本実施の形態では、液晶材料を含む層を用いた反射型の表示素子を第１の表示素子とし、
光を射出する機能を備える表示素子を第２の表示素子とし、これら双方を有する入出力パ
ネル７００の構成について、図９乃至図１６を参照しながら説明する。

図９は本発明の一態様の入出力装置の構成を説明するブロック図である。入出力装置は入
出力パネルを有する。

図１０は本発明の一態様の入出力装置に用いることができる入出力パネルの構成を説明す
るブロック図である。図１０は図９に示す構成とは異なる構成を説明するブロック図であ
る。

図１１は本発明の一態様の入出力装置に用いることができる入出力パネルの構成を説明す
る図である。図１１（Ａ）は入出力パネルの上面図であり、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）
に示す入出力パネルの画素の一部を説明する上面図である。図１１（Ｃ）は図１１（Ｂ）
に示す画素の構成を説明する模式図である。

図１２および図１３は入出力パネルの構成を説明する断面図である。図１２（Ａ）は図１
１（Ａ）の切断線Ｘ１－Ｘ２、切断線Ｘ３－Ｘ４、切断線Ｘ５－Ｘ６における断面図であ
り、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）の一部を説明する図である。

図１３（Ａ）は図１１（Ａ）の切断線Ｘ７－Ｘ８、切断線Ｘ９－Ｘ１０における断面図で
あり、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）の一部を説明する図である。

図１４（Ａ）は図１１（Ｂ）に示す入出力パネルの画素の一部を説明する下面図であり、
図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）に示す構成の一部を省略して説明する下面図である。

図１５は本発明の一態様の入出力パネルが備える画素回路の構成を説明する回路図である
。

図１６は入出力パネルの画素に用いることができる反射膜の形状を説明する模式図である
。

なお、本明細書において、１以上の整数を値にとる変数を符号に用いる場合がある。例え
ば、１以上の整数の値をとる変数ｐを含む（ｐ）を、最大ｐ個の構成要素のいずれかを特
定する符号の一部に用いる場合がある。また、例えば、１以上の整数の値をとる変数ｍお
よび変数ｎを含む（ｍ，ｎ）を、最大ｍ×ｎ個の構成要素のいずれかを特定する符号の一
部に用いる場合がある。

＜入出力パネルの構成例１＞
本実施の形態で説明する入出力パネル７００は、表示領域２３１を有する（図９参照）。
また、入出力パネル７００は、駆動回路ＧＤまたは駆動回路ＳＤを備えることができる。

また、入出力パネルは、複数の駆動回路を有することができる。例えば、入出力パネル７
００Ｂは、駆動回路ＧＤＡおよび駆動回路ＧＤＢを有する（図１０参照）。

＜表示領域２３１＞
表示領域２３１は、一群の複数の画素７０２（ｉ，１）乃至画素７０２（ｉ，ｎ）と、他
の一群の複数の画素７０２（１，ｊ）乃至画素７０２（ｍ，ｊ）と、走査線Ｇ１（ｉ）と
、を有する（図９、図１４または図１５参照）。また、走査線Ｇ２（ｉ）と、配線ＣＳＣ
ＯＭと、第３の導電膜ＡＮＯと、信号線Ｓ２（ｊ）と、を有する。なお、ｉは１以上ｍ以
下の整数であり、ｊは１以上ｎ以下の整数であり、ｍおよびｎは１以上の整数である。

一群の複数の画素７０２（ｉ，１）乃至画素７０２（ｉ，ｎ）は画素７０２（ｉ，ｊ）を
含み、一群の複数の画素７０２（ｉ，１）乃至画素７０２（ｉ，ｎ）は行方向（図中に矢
印Ｒ１で示す方向）に配設される。

他の一群の複数の画素７０２（１，ｊ）乃至画素７０２（ｍ，ｊ）は画素７０２（ｉ，ｊ
）を含み、他の一群の複数の画素７０２（１，ｊ）乃至画素７０２（ｍ，ｊ）は行方向と
交差する列方向（図中に矢印Ｃ１で示す方向）に配設される。

走査線Ｇ１（ｉ）および走査線Ｇ２（ｉ）は、行方向に配設される一群の複数の画素７０
２（ｉ，１）乃至画素７０２（ｉ，ｎ）と電気的に接続される。

列方向に配設される他の一群の複数の画素７０２（１，ｊ）乃至画素７０２（ｍ，ｊ）は
、信号線Ｓ１（ｊ）および信号線Ｓ２（ｊ）と電気的に接続される。

＜駆動回路ＧＤ＞
駆動回路ＧＤは、制御情報に基づいて選択信号を供給する機能を有する。

一例を挙げれば、制御情報に基づいて、３０Ｈｚ以上、好ましくは６０Ｈｚ以上の頻度で
一の走査線に選択信号を供給する機能を備える。これにより、動画像をなめらかに表示す
ることができる。

例えば、制御情報に基づいて、３０Ｈｚ未満、好ましくは１Ｈｚ未満より好ましくは一分
に一回未満の頻度で一の走査線に選択信号を供給する機能を備える。これにより、フリッ
カーが抑制された状態で静止画像を表示することができる。

また、例えば、複数の駆動回路を備える場合、駆動回路ＧＤＡが選択信号を供給する頻度
と、駆動回路ＧＤＢが選択信号を供給する頻度を、異ならせることができる。具体的には
、フリッカーが抑制された状態で静止画像を表示する領域より高い頻度で、動画像を滑ら
かに表示する領域に選択信号を供給することができる。

＜駆動回路ＳＤ、駆動回路ＳＤ１、駆動回路ＳＤ２＞
駆動回路ＳＤは、駆動回路ＳＤ１と、駆動回路ＳＤ２と、を有する。駆動回路ＳＤ１は、
情報Ｖ１１に基づいて画像信号を供給する機能を有し、駆動回路ＳＤ２は、情報Ｖ１２に
基づいて画像信号を供給する機能を有する（図９参照）。

駆動回路ＳＤ１は、一の表示素子と電気的に接続される画素回路に供給する画像信号を生
成する機能を備える。具体的には、極性が反転する信号を生成する機能を備える。これに
より、例えば、液晶表示素子を駆動することができる。

駆動回路ＳＤ２は、一の表示素子とは異なる方法を用いて表示をする他の表示素子と電気
的に接続される画素回路に供給する画像信号を生成する機能を備える。例えば、有機ＥＬ
素子を駆動することができる。

例えば、シフトレジスタ等のさまざまな順序回路等を駆動回路ＳＤに用いることができる
。

例えば、駆動回路ＳＤ１および駆動回路ＳＤ２が集積された集積回路を、駆動回路ＳＤに
用いることができる。具体的には、シリコン基板上に形成された集積回路を駆動回路ＳＤ
に用いることができる。

例えば、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ ｇｌａｓｓ）法またはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉ
ｌｍ）法を用いて、集積回路を端子にすることが実装できる。具体的には、異方性導電膜
を用いて、集積回路を端子に実装することができる。

＜画素の構成例＞
画素７０２（ｉ，ｊ）は、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）、第２の表示素子５５０（ｉ
，ｊ）および機能層５２０の一部を備える（図１１（Ｃ）、図１２（Ａ）および図１３（
Ａ）参照）。

＜機能層＞
機能層５２０は、第１の導電膜と、第２の導電膜と、絶縁膜５０１Ｃと、画素回路５３０
（ｉ，ｊ）と、を含む（図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）参照）。また、機能層５２０は
、絶縁膜５２１と、絶縁膜５２８と、絶縁膜５１８および絶縁膜５１６を含む。

なお、機能層５２０は、基板５７０および基板７７０の間に挟まれる領域を備える。

＜絶縁膜５０１Ｃ＞
絶縁膜５０１Ｃは、第１の導電膜および第２の導電膜の間に挟まれる領域を備え、絶縁膜
５０１Ｃは開口部５９１Ａを備える（図１３（Ａ）参照）。

＜第１の導電膜＞
例えば、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）の第１の電極７５１（ｉ，ｊ）を、第１の導電
膜に用いることができる。第１の導電膜は、第１の電極７５１（ｉ，ｊ）と電気的に接続
される。

＜第２の導電膜＞
例えば、導電膜５１２Ｂを第２の導電膜に用いることができる。第２の導電膜は、第１の
導電膜と重なる領域を備える。第２の導電膜は、開口部５９１Ａにおいて第１の導電膜と
電気的に接続される。ところで、絶縁膜５０１Ｃに設けられた開口部５９１Ａにおいて第
２の導電膜と電気的に接続される第１の導電膜を、貫通電極ということができる。

第２の導電膜は、画素回路５３０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。例えば、画素回路５
３０（ｉ，ｊ）のスイッチＳＷ１に用いるトランジスタのソース電極またはドレイン電極
として機能する導電膜を、第２の導電膜に用いることができる。

＜画素回路＞
画素回路５３０（ｉ，ｊ）は、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）および第２の表示素子５
５０（ｉ，ｊ）を駆動する機能を備える（図１５参照）。

これにより、例えば同一の工程を用いて形成することができる画素回路を用いて、第１の
表示素子と、第１の表示素子とは異なる方法を用いて表示をする第２の表示素子と、を駆
動することができる。具体的には、反射型の表示素子を第１の表示素子に用いて、消費電
力を低減することができる。または、外光が明るい環境下において高いコントラストで画
像を良好に表示することができる。または、光を射出する第２の表示素子を用いて、暗い
環境下で画像を良好に表示することができる。または、絶縁膜を用いて、第１の表示素子
および第２の表示素子の間または第１の表示素子および画素回路の間における不純物の拡
散を抑制することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を
提供することができる。

スイッチ、トランジスタ、ダイオード、抵抗素子、インダクタまたは容量素子等を画素回
路５３０（ｉ，ｊ）に用いることができる。

例えば、単数または複数のトランジスタをスイッチに用いることができる。または、並列
に接続された複数のトランジスタ、直列に接続された複数のトランジスタ、直列と並列が
組み合わされて接続された複数のトランジスタを、一のスイッチに用いることができる。

例えば、画素回路５３０（ｉ，ｊ）は、信号線Ｓ１（ｊ）、信号線Ｓ２（ｊ）、走査線Ｇ
１（ｉ）、走査線Ｇ２（ｉ）、配線ＣＳＣＯＭおよび第３の導電膜ＡＮＯと電気的に接続
される（図１５参照）。なお、導電膜５１２Ａは、信号線Ｓ１（ｊ）と電気的に接続され
る（図１３（Ａ）および図１５参照）。

画素回路５３０（ｉ，ｊ）は、スイッチＳＷ１、容量素子Ｃ１１を含む（図１５参照）。

画素回路５３０（ｉ，ｊ）は、スイッチＳＷ２、トランジスタＭおよび容量素子Ｃ１２を
含む。

例えば、走査線Ｇ１（ｉ）と電気的に接続されるゲート電極と、信号線Ｓ１（ｊ）と電気
的に接続される第１の電極と、を有するトランジスタを、スイッチＳＷ１に用いることが
できる。

容量素子Ｃ１１は、スイッチＳＷ１に用いるトランジスタの第２の電極と電気的に接続さ
れる第１の電極と、配線ＣＳＣＯＭと電気的に接続される第２の電極と、を有する。

例えば、走査線Ｇ２（ｉ）と電気的に接続されるゲート電極と、信号線Ｓ２（ｊ）と電気
的に接続される第１の電極と、を有するトランジスタを、スイッチＳＷ２に用いることが
できる。

トランジスタＭは、スイッチＳＷ２に用いるトランジスタの第２の電極と電気的に接続さ
れるゲート電極と、第３の導電膜ＡＮＯと電気的に接続される第１の電極と、を有する。

なお、半導体膜をゲート電極との間に挟むように設けられた導電膜を備えるトランジスタ
を、トランジスタＭに用いることができる。例えば、トランジスタＭのゲート電極と同じ
電位を供給することができる配線と電気的に接続される導電膜を、当該導電膜に用いるこ
とができる。

容量素子Ｃ１２は、スイッチＳＷ２に用いるトランジスタの第２の電極と電気的に接続さ
れる第１の電極と、トランジスタＭの第１の電極と電気的に接続される第２の電極と、を
有する。

なお、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）の第１の電極を、スイッチＳＷ１に用いるトラン
ジスタの第２の電極と電気的に接続する。また、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）の第２
の電極を、配線ＶＣＯＭ１と電気的に接続する。これにより、第１の表示素子７５０を駆
動することができる。

また、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）の第３の電極５５１（ｉ，ｊ）をトランジスタＭ
の第２の電極と電気的に接続し、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）の第４の電極５５２を
第４の導電膜ＶＣＯＭ２と電気的に接続する。これにより、第２の表示素子５５０（ｉ，
ｊ）を駆動することができる。

＜第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）＞
例えば、光の反射または透過を制御する機能を備える表示素子を、第１の表示素子７５０
（ｉ，ｊ）に用いることができる。具体的には、反射型の液晶表示素子を第１の表示素子
７５０（ｉ，ｊ）に用いることができる。または、シャッター方式のＭＥＭＳ表示素子等
を用いることができる。反射型の表示素子を用いることにより、入出力パネルの消費電力
を抑制することができる。

第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）は、第１の電極７５１（ｉ，ｊ）、第２の電極７５２お
よび液晶材料を含む層７５３を備える。第２の電極７５２は、第１の電極７５１（ｉ，ｊ
）との間に液晶材料の配向を制御する電界が形成されるように配置される（図１２（Ａ）
および図１３（Ａ）参照）。

図１３（Ａ）に示される入出力パネル７００の有する、第１の電極７５１（ｉ，ｊ）と、
第２の電極７５２と、は、ＶＡモードの駆動方法を用いて液晶表示素子を駆動することが
できる。

なお、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）は、配向膜ＡＦ１および配向膜ＡＦ２を備える。
配向膜ＡＦ２は、配向膜ＡＦ１との間に液晶材料を含む層７５３を挟む領域を備える。

＜第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）＞
例えば、光を射出する機能を備える表示素子を第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）に用いる
ことができる。具体的には、有機ＥＬ素子等を用いることができる。

第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）は、絶縁膜５０１Ｃに向けて光を射出する機能を備える
（図１２（Ａ）参照）。

第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）は、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）を用いた表示を視
認できる範囲の一部において、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）を用いた表示が視認でき
るように配設される。例えば、外光を反射する強度を制御して画像情報を表示する第１の
表示素子７５０（ｉ，ｊ）に外光が入射し反射する方向を、破線の矢印で図中に示す（図
１３（Ａ）参照）。また、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）を用いた表示を視認できる範
囲の一部に第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）が光を射出する方向を、実線の矢印で図中に
示す（図１２（Ａ）参照）。

これにより、第１の表示素子を用いた表示を視認することができる領域の一部において、
第２の表示素子を用いた表示を視認することができる。または、入出力パネルの姿勢等を
変えることなく使用者は表示を視認することができる。その結果、利便性または信頼性に
優れた新規な入出力パネルを提供することができる。

第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）は、第３の電極５５１（ｉ，ｊ）と、第４の電極５５２
と、発光性の材料を含む層５５３（ｊ）と、を備える（図１２（Ａ）参照）。

第４の電極５５２は、第３の電極５５１（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。

発光性の材料を含む層５５３（ｊ）は、第３の電極５５１（ｉ，ｊ）および第４の電極５
５２の間に挟まれる領域を備える。

第３の電極５５１（ｉ，ｊ）は、接続部５２２において、画素回路５３０（ｉ，ｊ）と電
気的に接続される。なお、第３の電極５５１（ｉ，ｊ）は、第３の導電膜ＡＮＯと電気的
に接続され、第４の電極５５２は、第４の導電膜ＶＣＯＭ２と電気的に接続される（図１
５参照）。

＜中間膜＞
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、中間膜７５４Ａと、中間膜７５４Ｂと、
中間膜７５４Ｃと、を有する。

中間膜７５４Ａは、絶縁膜５０１Ｃとの間に第１の導電膜を挟む領域を備え、中間膜７５
４Ａは、第１の電極７５１（ｉ，ｊ）と接する領域を備える。中間膜７５４Ｂは導電膜５
１１Ｂと接する領域を備える。中間膜７５４Ｃは導電膜５１１Ｃと接する領域を備える。

＜絶縁膜５０１Ａ＞
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、絶縁膜５０１Ａを有する（図１２（Ａ）
参照）。

絶縁膜５０１Ａは、第１の開口部５９２Ａ、第２の開口部５９２Ｂおよび開口部５９２Ｃ
を備える（図１２（Ａ）または図１３（Ａ）参照）。

第１の開口部５９２Ａは、中間膜７５４Ａおよび第１の電極７５１（ｉ，ｊ）と重なる領
域または中間膜７５４Ａおよび絶縁膜５０１Ｃと重なる領域を備える。

第２の開口部５９２Ｂは、中間膜７５４Ｂおよび導電膜５１１Ｂと重なる領域を備える。

また、開口部５９２Ｃは、中間膜７５４Ｃおよび導電膜５１１Ｃと重なる領域を備える。

また、絶縁膜５０１Ａは、導電膜５１１Ｂとの間に絶縁膜５０１Ｃを挟む領域を備える。
絶縁膜５０１Ａは、絶縁膜５０１Ｃの開口部５９１Ｂにおいて導電膜５１１Ｂと接する。
絶縁膜５０１Ａは、絶縁膜５０１Ｃの開口部５９１Ｃにおいて導電膜５１１Ｃと接する。

絶縁膜５０１Ａは、第１の開口部５９２Ａの周縁に沿って、中間膜７５４Ａおよび絶縁膜
５０１Ｃの間に挟まれる領域を備え、絶縁膜５０１Ａは、第２の開口部５９２Ｂの周縁に
沿って、中間膜７５４Ｂおよび導電膜５１１Ｂの間に挟まれる領域を備える。

＜絶縁膜５２１、絶縁膜５２８、絶縁膜５１８、絶縁膜５１６等＞
絶縁膜５２１は、画素回路５３０（ｉ，ｊ）および第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）の間
に挟まれる領域を備える。

絶縁膜５２８は、絶縁膜５２１および基板５７０の間に配設され、第２の表示素子５５０
（ｉ，ｊ）と重なる領域に開口部を備える。

第３の電極５５１（ｉ，ｊ）の周縁に沿って形成される絶縁膜５２８は、第３の電極５５
１（ｉ，ｊ）および第４の電極の短絡を防止する。

絶縁膜５１８は、絶縁膜５２１および画素回路５３０（ｉ，ｊ）の間に挟まれる領域を備
える。

絶縁膜５１６は、絶縁膜５１８および画素回路５３０（ｉ，ｊ）の間に挟まれる領域を備
える。

＜端子等＞
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、端子５１９Ｂおよび端子５１９Ｃを有す
る。

端子５１９Ｂは、導電膜５１１Ｂと、中間膜７５４Ｂと、を備え、中間膜７５４Ｂは、導
電膜５１１Ｂと接する領域を備える。端子５１９Ｂは、例えば信号線Ｓ１（ｊ）と電気的
に接続される。

端子５１９Ｃは、導電膜５１１Ｃと、中間膜７５４Ｃと、を備え、中間膜７５４Ｃは、導
電膜５１１Ｃと接する領域を備える。導電膜５１１Ｃは、例えば配線ＶＣＯＭ１と電気的
に接続される。

導電材料ＣＰは、端子５１９Ｃと第２の電極７５２の間に挟まれ、端子５１９Ｃと第２の
電極７５２を電気的に接続する。例えば、導電性の粒子を導電材料ＣＰに用いることがで
きる。

＜基板等＞
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、基板５７０と、基板７７０と、を有する
。

基板７７０は、基板５７０と重なる領域を備える。基板７７０は、基板５７０との間に機
能層５２０を挟む領域を備える。

＜接合層、封止材、構造体等＞
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、接合層５０５と、封止材７０５と、構造
体ＫＢ１と、を有する。

接合層５０５は、機能層５２０および基板５７０の間に挟まれる領域を備え、機能層５２
０および基板５７０を貼り合せる機能を備える。

封止材７０５は、機能層５２０および基板７７０の間に挟まれる領域を備え、機能層５２
０および基板７７０を貼り合わせる機能を備える。

構造体ＫＢ１は、機能層５２０および基板７７０の間に所定の間隙を設ける機能を備える
。

＜機能膜等＞
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、遮光膜ＢＭと、絶縁膜７７１と、機能膜
７７０Ｐと、機能膜７７０Ｄと、を有する。また、着色膜ＣＦ１および着色膜ＣＦ２を有
する。

遮光膜ＢＭは、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と重なる領域に開口部を備える。着色膜
ＣＦ２は、絶縁膜５０１Ｃおよび第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）の間に配設され、開口
部７５１Ｈと重なる領域を備える（図１２（Ａ）参照）。

絶縁膜７７１は、着色膜ＣＦ１と液晶材料を含む層７５３の間または遮光膜ＢＭと液晶材
料を含む層７５３の間に挟まれる領域を備える。これにより、着色膜ＣＦ１の厚さに基づ
く凹凸を平坦にすることができる。または、遮光膜ＢＭまたは着色膜ＣＦ１等から液晶材
料を含む層７５３への不純物の拡散を、抑制することができる。

機能膜７７０Ｐは、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。

機能膜７７０Ｄは、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。機能膜７７
０Ｄは、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）との間に基板７７０を挟むように配設される。
これにより、例えば、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）が反射する光を拡散することがで
きる。

＜構成要素の例＞
入出力パネル７００は、基板５７０、基板７７０、構造体ＫＢ１、封止材７０５または接
合層５０５を有する。

また、入出力パネル７００は、機能層５２０、絶縁膜５２１または絶縁膜５２８を有する
。

また、入出力パネル７００は、信号線Ｓ１（ｊ）、信号線Ｓ２（ｊ）、走査線Ｇ１（ｉ）
、走査線Ｇ２（ｉ）、配線ＣＳＣＯＭまたは第３の導電膜ＡＮＯを有する。

また、入出力パネル７００は、第１の導電膜または第２の導電膜を有する。

また、入出力パネル７００は、端子５１９Ｂ、端子５１９Ｃ、導電膜５１１Ｂまたは導電
膜５１１Ｃを有する。

また、入出力パネル７００は、画素回路５３０（ｉ，ｊ）またはスイッチＳＷ１を有する
。

また、入出力パネル７００は、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）、第１の電極７５１（ｉ
，ｊ）、反射膜、開口部、液晶材料を含む層７５３または第２の電極７５２を有する。

また、入出力パネル７００は、配向膜ＡＦ１、配向膜ＡＦ２、着色膜ＣＦ１、着色膜ＣＦ
２、遮光膜ＢＭ、絶縁膜７７１、機能膜７７０Ｐまたは機能膜７７０Ｄを有する。

また、入出力パネル７００は、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）、第３の電極５５１（ｉ
，ｊ）、第４の電極５５２または発光性の材料を含む層５５３（ｊ）を有する。

また、入出力パネル７００は、絶縁膜５０１Ａおよび絶縁膜５０１Ｃを有する。

また、入出力パネル７００は、駆動回路ＧＤまたは駆動回路ＳＤを有する。

＜基板５７０＞
作製工程中の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有する材料を基板５７０等に用いることが
できる。例えば、厚さ０．７ｍｍ以下厚さ０．１ｍｍ以上の材料を基板５７０に用いるこ
とができる。具体的には、厚さ０．１ｍｍ程度まで研磨した材料を用いることができる。

例えば、第６世代（１５００ｍｍ×１８５０ｍｍ）、第７世代（１８７０ｍｍ×２２００
ｍｍ）、第８世代（２２００ｍｍ×２４００ｍｍ）、第９世代（２４００ｍｍ×２８００
ｍｍ）、第１０世代（２９５０ｍｍ×３４００ｍｍ）等の面積が大きなガラス基板を基板
５７０等に用いることができる。これにより、大型の入出力装置を作製することができる
。

有機材料、無機材料または有機材料と無機材料等の複合材料等を基板５７０等に用いるこ
とができる。例えば、ガラス、セラミックス、金属等の無機材料を基板５７０等に用いる
ことができる。

具体的には、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリガラス、クリスタルガラス、ア
ルミノ珪酸ガラス、強化ガラス、化学強化ガラス、石英またはサファイア等を、基板５７
０等に用いることができる。具体的には、無機酸化物膜、無機窒化物膜または無機酸窒化
物膜等を、基板５７０等に用いることができる。例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン
膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を、基板５７０等に用いることができる
。ステンレス・スチールまたはアルミニウム等を、基板５７０等に用いることができる。

例えば、シリコンや炭化シリコンからなる単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコ
ンゲルマニウム等の化合物半導体基板、ＳＯＩ基板等を基板５７０等に用いることができ
る。これにより、半導体素子を基板５７０等に形成することができる。

例えば、樹脂、樹脂フィルムまたはプラスチック等の有機材料を基板５７０等に用いるこ
とができる。具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポ
リカーボネートまたはアクリル樹脂等の樹脂フィルムまたは樹脂板を、基板５７０等に用
いることができる。

例えば、金属板、薄板状のガラス板または無機材料等の膜を樹脂フィルム等に貼り合わせ
た複合材料を基板５７０等に用いることができる。例えば、繊維状または粒子状の金属、
ガラスもしくは無機材料等を樹脂フィルムに分散した複合材料を、基板５７０等に用いる
ことができる。例えば、繊維状または粒子状の樹脂もしくは有機材料等を無機材料に分散
した複合材料を、基板５７０等に用いることができる。

また、単層の材料または複数の層が積層された材料を、基板５７０等に用いることができ
る。例えば、基材と基材に含まれる不純物の拡散を防ぐ絶縁膜等が積層された材料を、基
板５７０等に用いることができる。具体的には、ガラスとガラスに含まれる不純物の拡散
を防ぐ酸化シリコン層、窒化シリコン層または酸化窒化シリコン層等から選ばれた一また
は複数の膜が積層された材料を、基板５７０等に用いることができる。または、樹脂と樹
脂を透過する不純物の拡散を防ぐ酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコ
ン膜等が積層された材料を、基板５７０等に用いることができる。

具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネー
ト若しくはアクリル樹脂等の樹脂フィルム、樹脂板または積層材料等を基板５７０等に用
いることができる。

具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ポ
リイミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂もしくはシリ
コーン等のシロキサン結合を有する樹脂を含む材料を基板５７０等に用いることができる
。

具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥ
Ｎ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）またはアクリル等を基板５７０等に用いること
ができる。または、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー
（ＣＯＣ）等を用いることができる。

また、紙または木材などを基板５７０等に用いることができる。

例えば、可撓性を有する基板を基板５７０等に用いることができる。

なお、トランジスタまたは容量素子等を基板に直接形成する方法を用いることができる。
また、例えば作製工程中に加わる熱に耐熱性を有する工程用の基板にトランジスタまたは
容量素子等を形成し、形成されたトランジスタまたは容量素子等を基板５７０等に転置す
る方法を用いることができる。これにより、例えば可撓性を有する基板にトランジスタま
たは容量素子等を形成できる。

＜基板７７０＞
例えば、透光性を備える材料を基板７７０に用いることができる。具体的には、基板５７
０に用いることができる材料から選択された材料を基板７７０に用いることができる。

例えば、アルミノ珪酸ガラス、強化ガラス、化学強化ガラスまたはサファイア等を、入出
力パネルの使用者に近い側に配置される基板７７０に好適に用いることができる。これに
より、使用に伴う入出力パネルの破損や傷付きを防止することができる。

また、例えば、厚さ０．７ｍｍ以下厚さ０．１ｍｍ以上の材料を基板７７０に用いること
ができる。具体的には、厚さを薄くするために研磨した基板を用いることができる。これ
により、機能膜７７０Ｄを第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）に近づけて配置することがで
きる。その結果、画像のボケを低減し、画像を鮮明に表示することができる。

＜構造体ＫＢ１＞
例えば、有機材料、無機材料または有機材料と無機材料の複合材料を構造体ＫＢ１等に用
いることができる。これにより、所定の間隔を、構造体ＫＢ１等を挟む構成の間に設ける
ことができる。

具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネー
ト、ポリシロキサン若しくはアクリル樹脂等またはこれらから選択された複数の樹脂の複
合材料などを構造体ＫＢ１に用いることができる。また、感光性を有する材料を用いて形
成してもよい。

＜封止材７０５＞
無機材料、有機材料または無機材料と有機材料の複合材料等を封止材７０５等に用いるこ
とができる。

例えば、熱溶融性の樹脂または硬化性の樹脂等の有機材料を、封止材７０５等に用いるこ
とができる。

例えば、反応硬化型接着剤、光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤または／および嫌気型接着
剤等の有機材料を封止材７０５等に用いることができる。

具体的には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミ
ド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラ
ル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等を含む接着剤を封止材７０５等に
用いることができる。

＜接合層５０５＞
例えば、封止材７０５に用いることができる材料を接合層５０５に用いることができる。

＜絶縁膜５２１＞
例えば、絶縁性の無機材料、絶縁性の有機材料または無機材料と有機材料を含む絶縁性の
複合材料を、絶縁膜５２１等に用いることができる。

具体的には、無機酸化物膜、無機窒化物膜または無機酸化窒化物膜等またはこれらから選
ばれた複数を積層した積層材料を、絶縁膜５２１等に用いることができる。例えば、酸化
シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等またはこれら
から選ばれた複数を積層した積層材料を含む膜を、絶縁膜５２１等に用いることができる
。

具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネー
ト、ポリシロキサン若しくはアクリル樹脂等またはこれらから選択された複数の樹脂の積
層材料もしくは複合材料などを絶縁膜５２１等に用いることができる。また、感光性を有
する材料を用いて形成してもよい。

これにより、例えば絶縁膜５２１と重なるさまざまな構造に由来する段差を平坦化するこ
とができる。

＜絶縁膜５２８＞
例えば、絶縁膜５２１に用いることができる材料を絶縁膜５２８等に用いることができる
。具体的には、厚さ１μｍのポリイミドを含む膜を絶縁膜５２８に用いることができる。

＜絶縁膜５０１Ａ＞
例えば、絶縁膜５２１に用いることができる材料を絶縁膜５０１Ａに用いることができる
。また、例えば、水素を供給する機能を備える材料を絶縁膜５０１Ａに用いることができ
る。

具体的には、シリコンおよび酸素を含む材料と、シリコンおよび窒素を含む材料と、を積
層した材料を、絶縁膜５０１Ａに用いることができる。例えば、加熱等により水素を放出
し、放出した水素を他の構成に供給する機能を備える材料を、絶縁膜５０１Ａに用いるこ
とができる。具体的には、作製工程中に取り込まれた水素を加熱等により放出し、他の構
成に供給する機能を備える材料を絶縁膜５０１Ａに用いることができる。

例えば、原料ガスにシラン等を用いる化学気相成長法により形成されたシリコンおよび酸
素を含む膜を、絶縁膜５０１Ａに用いることができる。

具体的には、シリコンおよび酸素を含む厚さ２００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の材料と、シ
リコンおよび窒素を含む厚さ２００ｎｍ程度の材料と、を積層した材料を絶縁膜５０１Ａ
に用いることができる。

＜絶縁膜５０１Ｃ＞
例えば、絶縁膜５２１に用いることができる材料を絶縁膜５０１Ｃに用いることができる
。具体的には、シリコンおよび酸素を含む材料を絶縁膜５０１Ｃに用いることができる。
これにより、画素回路または第２の表示素子等への不純物の拡散を抑制することができる
。

例えば、シリコン、酸素および窒素を含む厚さ２００ｎｍの膜を絶縁膜５０１Ｃに用いる
ことができる。

＜中間膜７５４Ａ、中間膜７５４Ｂ、中間膜７５４Ｃ＞
例えば、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の厚さを
有する膜を、中間膜７５４Ａ、中間膜７５４Ｂまたは中間膜７５４Ｃに用いることができ
る。なお、本明細書において、中間膜７５４Ａ、中間膜７５４Ｂまたは中間膜７５４Ｃを
中間膜という。

例えば、水素を透過または供給する機能を備える材料を中間膜に用いることができる。

例えば、導電性を備える材料を中間膜に用いることができる。

例えば、透光性を備える材料を中間膜に用いることができる。

具体的には、インジウムおよび酸素を含む材料、インジウム、ガリウム、亜鉛および酸素
を含む材料またはインジウム、スズおよび酸素を含む材料等を中間膜に用いることができ
る。なお、これらの材料は水素を透過する機能を備える。

具体的には、インジウム、ガリウム、亜鉛および酸素を含む厚さ５０ｎｍの膜または厚さ
１００ｎｍの膜を中間膜に用いることができる。

なお、エッチングストッパーとして機能する膜が積層された材料を中間膜に用いることが
できる。具体的には、インジウム、ガリウム、亜鉛および酸素を含む厚さ５０ｎｍの膜と
、インジウム、スズおよび酸素を含む厚さ２０ｎｍの膜と、をこの順で積層した積層材料
を中間膜に用いることができる。

＜配線、端子、導電膜＞
導電性を備える材料を配線等に用いることができる。具体的には、導電性を備える材料を
、信号線Ｓ１（ｊ）、信号線Ｓ２（ｊ）、走査線Ｇ１（ｉ）、走査線Ｇ２（ｉ）、配線Ｃ
ＳＣＯＭ、第３の導電膜ＡＮＯ、端子５１９Ｂ、端子５１９Ｃ、端子７１９、導電膜５１
１Ｂまたは導電膜５１１Ｃ等に用いることができる。

例えば、無機導電性材料、有機導電性材料、金属または導電性セラミックスなどを配線等
に用いることができる。

具体的には、アルミニウム、金、白金、銀、銅、クロム、タンタル、チタン、モリブデン
、タングステン、ニッケル、鉄、コバルト、パラジウムまたはマンガンから選ばれた金属
元素などを、配線等に用いることができる。または、上述した金属元素を含む合金などを
、配線等に用いることができる。特に、銅とマンガンの合金がウエットエッチング法を用
いた微細加工に好適である。

具体的には、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にチタン
膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化タン
タル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、チタン膜と、
そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、さらにその上にチタン膜を形成する三層構造
等を配線等に用いることができる。

具体的には、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、
ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物を、配線等に用いることができる。

具体的には、グラフェンまたはグラファイトを含む膜を配線等に用いることができる。

例えば、酸化グラフェンを含む膜を形成し、酸化グラフェンを含む膜を還元することによ
り、グラフェンを含む膜を形成することができる。還元する方法としては、熱を加える方
法や還元剤を用いる方法等を挙げることができる。

例えば、金属ナノワイヤーを含む膜を配線等に用いることができる。具体的には、銀を含
むナノワイヤーを用いることができる。

具体的には、導電性高分子を配線等に用いることができる。

なお、例えば、導電材料ＡＣＦ１を用いて、端子５１９Ｂとフレキシブルプリント基板Ｆ
ＰＣ１を電気的に接続することができる。

＜第１の導電膜、第２の導電膜＞
例えば、配線等に用いることができる材料を第１の導電膜または第２の導電膜に用いるこ
とができる。

また、第１の電極７５１（ｉ，ｊ）または配線等を第１の導電膜に用いることができる。

また、スイッチＳＷ１に用いることができるトランジスタのソース電極またはドレイン電
極として機能する導電膜５１２Ｂまたは配線等を第２の導電膜に用いることができる。

＜第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）＞
例えば、光の反射または透過を制御する機能を備える表示素子を、第１の表示素子７５０
（ｉ，ｊ）に用いることができる。例えば、液晶素子と偏光板を組み合わせた構成または
シャッター方式のＭＥＭＳ表示素子等を用いることができる。具体的には、反射型の液晶
表示素子を第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）に用いることができる。反射型の表示素子を
用いることにより、入出力パネルの消費電力を抑制することができる。

例えば、ＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ－Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅ
ｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ
）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ
－ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅ
ｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃ
ｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ
Ｃｒｙｓｔａｌ）モードなどの駆動方法を用いて駆動することができる液晶素子を用い
ることができる。

また、例えば垂直配向（ＶＡ）モード、具体的には、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ－Ｄｏｍａｉｎ
Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅ
ｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏ
ｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＣＰＡ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕ
ｓ Ｐｉｎｗｈｅｅｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｕ
ｐｅｒ－Ｖｉｅｗ）モードなどの駆動方法を用いて駆動することができる液晶素子を用い
ることができる。

第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）は、第１電極と、第２電極と、液晶材料を含む層と、を
有する。液晶材料を含む層は、第１電極および第２電極の間の電圧を用いて配向を制御す
ることができる液晶材料を含む。例えば、液晶材料を含む層の厚さ方向（縦方向ともいう
）、縦方向と交差する方向（横方向または斜め方向ともいう）の電界を、液晶材料の配向
を制御する電界に用いることができる。

＜液晶材料を含む層７５３＞
例えば、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、強誘電性
液晶、反強誘電性液晶等を、液晶材料を含む層に用いることができる。または、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
晶材料を用いることができる。または、ブルー相を示す液晶材料を用いることができる。

＜第１の電極７５１（ｉ，ｊ）＞
例えば、配線等に用いる材料を第１の電極７５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。具体
的には、反射膜を第１の電極７５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。例えば、透光性を
備える導電膜と、開口部を備える反射膜と、を積層した材料を第１の電極７５１（ｉ，ｊ
）に用いることができる。

＜反射膜＞
例えば、可視光を反射する材料を反射膜に用いることができる。具体的には、銀を含む材
料を反射膜に用いることができる。例えば、銀およびパラジウム等を含む材料または銀お
よび銅等を含む材料を反射膜に用いることができる。

反射膜は、例えば、液晶材料を含む層７５３を透過してくる光を反射する。これにより、
第１の表示素子７５０を反射型の液晶素子にすることができる。また、例えば、表面に凹
凸を備える材料を、反射膜に用いることができる。これにより、入射する光をさまざまな
方向に反射して、白色の表示をすることができる。

例えば、第１の導電膜または第１の電極７５１（ｉ，ｊ）等を反射膜に用いることができ
る。

例えば、液晶材料を含む層７５３と第１の電極７５１（ｉ，ｊ）の間に挟まれる領域を備
える膜を、反射膜に用いることができる。または、液晶材料を含む層７５３との間に透光
性を有する第１の電極７５１（ｉ，ｊ）を挟む領域を備える膜を、反射膜を用いることが
できる。

反射膜は、例えば第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）が射出する光を遮らない領域が形成さ
れる形状を備える。

例えば、単数または複数の開口部を備える形状を反射膜に用いることができる。

多角形、四角形、楕円形、円形または十字等の形状を開口部に用いることができる。また
、細長い筋状、スリット状、市松模様状の形状を開口部７５１Ｈに用いることができる。

非開口部の総面積に対する開口部７５１Ｈの総面積の比の値が大きすぎると、第１の表示
素子７５０（ｉ，ｊ）を用いた表示が暗くなってしまう。

また、非開口部の総面積に対する開口部７５１Ｈの総面積の比の値が小さすぎると、第２
の表示素子５５０（ｉ，ｊ）を用いた表示が暗くなってしまう。または、第２の表示素子
５５０（ｉ，ｊ）の信頼性を損なう場合がある。

例えば、画素７０２（ｉ，ｊ）に隣接する画素７０２（ｉ，ｊ＋１）の開口部７５１Ｈは
、画素７０２（ｉ，ｊ）の開口部７５１Ｈを通る行方向（図中に矢印Ｒ１で示す方向）に
延びる直線上に配設されない（図１６（Ａ）参照）。または、例えば、画素７０２（ｉ，
ｊ）に隣接する画素７０２（ｉ＋１，ｊ）の開口部７５１Ｈは、画素７０２（ｉ，ｊ）の
開口部７５１Ｈを通る、列方向（図中に矢印Ｃ１で示す方向）に延びる直線上に配設され
ない（図１６（Ｂ）参照）。

例えば、画素７０２（ｉ，ｊ＋２）の開口部７５１Ｈは、画素７０２（ｉ，ｊ）の開口部
７５１Ｈを通る、行方向に延びる直線上に配設される（図１６（Ａ）参照）。また、画素
７０２（ｉ，ｊ＋１）の開口部７５１Ｈは、画素７０２（ｉ，ｊ）の開口部７５１Ｈおよ
び画素７０２（ｉ，ｊ＋２）の開口部７５１Ｈの間において当該直線と直交する直線上に
配設される。

または、例えば、画素７０２（ｉ＋２，ｊ）の開口部７５１Ｈは、画素７０２（ｉ，ｊ）
の開口部７５１Ｈを通る、列方向に延びる直線上に配設される（図１６（Ｂ）参照）。ま
た、例えば、画素７０２（ｉ＋１，ｊ）の開口部７５１Ｈは、画素７０２（ｉ，ｊ）の開
口部７５１Ｈおよび画素７０２（ｉ＋２，ｊ）の開口部７５１Ｈの間において当該直線と
直交する直線上に配設される。

これにより、一の画素に隣接する他の画素の開口部に重なる領域を備える第２の素子を、
一の画素の開口部に重なる領域を備える第２の表示素子から遠ざけることができる。また
は、一の画素に隣接する他の画素の第２の表示素子に、一の画素の第２の表示素子が表示
する色とは異なる色を表示する表示素子を配設することができる。または、異なる色を表
示する複数の表示素子を、隣接して配設する難易度を軽減することができる。その結果、
利便性または信頼性に優れた新規な入出力パネルを提供することができる。

なお、例えば、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）が射出する光を遮らない領域７５１Ｅが
形成されるように、端部が切除されたような形状を備える材料を、反射膜に用いることが
できる（図１６（Ｃ）参照）。具体的には、列方向（図中に矢印Ｃ１で示す方向）が短く
なるように端部が切除された第１の電極７５１（ｉ．ｊ）を反射膜に用いることができる
。

＜第２の電極７５２＞
例えば、導電性を備える材料を、第２の電極７５２に用いることができる。可視光につい
て透光性を備える材料を、第２の電極７５２に用いることができる。

例えば、導電性酸化物、光が透過する程度に薄い金属膜または金属ナノワイヤーを第２の
電極７５２に用いることができる。

具体的には、インジウムを含む導電性酸化物を第２の電極７５２に用いることができる。
または、厚さ１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の金属薄膜を第２の電極７５２に用いることができ
る。また、銀を含む金属ナノワイヤーを第２の電極７５２に用いることができる。

具体的には、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、
ガリウムを添加した酸化亜鉛、アルミニウムを添加した酸化亜鉛などを、第２の電極７５
２に用いることができる。

＜配向膜ＡＦ１、配向膜ＡＦ２＞
例えば、ポリイミド等を含む材料を配向膜ＡＦ１または配向膜ＡＦ２に用いることができ
る。具体的には、液晶材料が所定の方向に配向するようにラビング処理または光配向技術
を用いて形成された材料を用いることができる。

例えば、可溶性のポリイミドを含む膜を配向膜ＡＦ１または配向膜ＡＦ２に用いることが
できる。これにより、配向膜ＡＦ１を形成する際に必要とされる温度を低くすることがで
きる。その結果、配向膜ＡＦ１を形成する際に他の構成に与える損傷を軽減することがで
きる。

＜着色膜ＣＦ１、着色膜ＣＦ２＞
所定の色の光を透過する材料を着色膜ＣＦ１または着色膜ＣＦ２に用いることができる。
これにより、着色膜ＣＦ１または着色膜ＣＦ２を例えばカラーフィルターに用いることが
できる。例えば、青色、緑色または赤色の光を透過する材料を着色膜ＣＦ１または着色膜
ＣＦ２に用いることができる。また、黄色の光または白色の光等を透過する材料を着色膜
に用いることができる。

なお、照射された光を所定の色の光に変換する材料を着色膜ＣＦ２に用いることができる
。具体的には、量子ドットを着色膜ＣＦ２に用いることができる。これにより、色純度の
高い表示をすることができる。

＜遮光膜ＢＭ＞
光の透過を妨げる材料を遮光膜ＢＭに用いることができる。これにより、遮光膜ＢＭを例
えばブラックマトリクスに用いることができる。

＜絶縁膜７７１＞
例えば、ポリイミド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を絶縁膜７７１に用いることができ
る。

＜機能膜７７０Ｐ、機能膜７７０Ｄ＞
例えば、反射防止フィルム、偏光フィルム、位相差フィルム、光拡散フィルムまたは集光
フィルム等を機能膜７７０Ｐまたは機能膜７７０Ｄに用いることができる。

具体的には、２色性色素を含む膜を機能膜７７０Ｐまたは機能膜７７０Ｄに用いることが
できる。または、基材の表面と交差する方向に沿った軸を備える柱状構造を有する材料を
、機能膜７７０Ｐまたは機能膜７７０Ｄに用いることができる。これにより、光を軸に沿
った方向に透過し易く、他の方向に散乱し易くすることができる。

また、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などを、機能膜７７０Ｐに用いることができる。

具体的には、円偏光フィルムを機能膜７７０Ｐに用いることができる。また、光拡散フィ
ルムを機能膜７７０Ｄに用いることができる。

＜第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）＞
例えば、発光素子を第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）に用いることができる。具体的には
、有機エレクトロルミネッセンス素子、無機エレクトロルミネッセンス素子発光ダイオー
ド、またはＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ－ｄｏｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏ
ｄｅ）などを、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）に用いることができる。

例えば、発光性の有機化合物を発光性の材料を含む層５５３（ｊ）に用いることができる
。

例えば、量子ドットを発光性の材料を含む層５５３（ｊ）に用いることができる。これに
より、半値幅が狭く、鮮やかな色の光を発することができる。

例えば、青色の光を射出するように積層された積層材料、緑色の光を射出するように積層
された積層材料または赤色の光を射出するように積層された積層材料等を、発光性の材料
を含む層５５３（ｊ）に用いることができる。

例えば、信号線Ｓ２（ｊ）に沿って列方向に長い帯状の積層材料を、発光性の材料を含む
層５５３（ｊ）に用いることができる。

また、例えば、白色の光を射出するように積層された積層材料を、発光性の材料を含む層
５５３（ｊ）に用いることができる。具体的には、青色の光を射出する蛍光材料を含む発
光性の材料を含む層と、緑色および赤色の光を射出する蛍光材料以外の材料を含む層また
は黄色の光を射出する蛍光材料以外の材料を含む層と、を積層した積層材料を、発光性の
材料を含む層５５３（ｊ）に用いることができる。

例えば、配線等に用いることができる材料を第３の電極５５１（ｉ，ｊ）に用いることが
できる。

例えば、配線等に用いることができる材料から選択された、可視光について透光性を有す
る材料を、第３の電極５５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。

具体的には、導電性酸化物またはインジウムを含む導電性酸化物、酸化インジウム、イン
ジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを
、第３の電極５５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。または、光が透過する程度に薄い
金属膜を第３の電極５５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。または、光の一部を透過し
、光の他の一部を反射する金属膜を第３の電極５５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。
これにより、微小共振器構造を第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）に設けることができる。
その結果、所定の波長の光を他の光より効率よく取り出すことができる。

例えば、配線等に用いることができる材料を第４の電極５５２に用いることができる。具
体的には、可視光について反射性を有する材料を、第４の電極５５２に用いることができ
る。

＜駆動回路ＧＤ＞
シフトレジスタ等のさまざまな順序回路等を駆動回路ＧＤに用いることができる。例えば
、トランジスタＭＤ、容量素子等を駆動回路ＧＤに用いることができる。具体的には、ス
イッチＳＷ１に用いることができるトランジスタまたはトランジスタＭと同一の工程で形
成することができる半導体膜を備えるトランジスタを用いることができる。

例えば、スイッチＳＷ１に用いることができるトランジスタと異なる構成をトランジスタ
ＭＤに用いることができる。具体的には、導電膜５２４を有するトランジスタをトランジ
スタＭＤに用いることができる（図１２（Ｂ）参照）。

なお、トランジスタＭと同一の構成を、トランジスタＭＤに用いることができる。

＜トランジスタ＞
例えば、同一の工程で形成することができる半導体膜を駆動回路および画素回路のトラン
ジスタに用いることができる。

例えば、ボトムゲート型のトランジスタまたはトップゲート型のトランジスタなどを駆動
回路のトランジスタまたは画素回路のトランジスタに用いることができる。

ところで、例えば、アモルファスシリコンを半導体に用いるボトムゲート型のトランジス
タの製造ラインは、酸化物半導体を半導体に用いるボトムゲート型のトランジスタの製造
ラインに容易に改造できる。また、例えばポリシリコンを半導体に用いるトップゲート型
の製造ラインは、酸化物半導体を半導体に用いるトップゲート型のトランジスタの製造ラ
インに容易に改造できる。いずれの改造も、既存の製造ラインを有効に活用することがで
きる。

例えば、１４族の元素を含む半導体を半導体膜に用いるトランジスタを利用することがで
きる。具体的には、シリコンを含む半導体を半導体膜に用いることができる。例えば、単
結晶シリコン、ポリシリコン、微結晶シリコンまたはアモルファスシリコンなどを半導体
膜に用いたトランジスタを用いることができる。

なお、半導体にポリシリコンを用いるトランジスタの作製に要する温度は、半導体に単結
晶シリコンを用いるトランジスタに比べて低い。

また、ポリシリコンを半導体に用いるトランジスタの電界効果移動度は、アモルファスシ
リコンを半導体に用いるトランジスタに比べて高い。これにより、画素の開口率を向上す
ることができる。また、極めて高い精細度で設けられた画素と、ゲート駆動回路およびソ
ース駆動回路を同一の基板上に形成することができる。その結果、電子機器を構成する部
品数を低減することができる。

ポリシリコンを半導体に用いるトランジスタの信頼性は、アモルファスシリコンを半導体
に用いるトランジスタに比べて優れる。

また、化合物半導体を用いるトランジスタを利用することができる。具体的には、ガリウ
ムヒ素を含む半導体を半導体膜に用いることができる。

また、有機半導体を用いるトランジスタを利用することができる。具体的には、ポリアセ
ン類またはグラフェンを含む有機半導体を半導体膜に用いることができる。

例えば、酸化物半導体を半導体膜に用いるトランジスタを利用することができる。具体的
には、インジウムを含む酸化物半導体またはインジウムとガリウムと亜鉛を含む酸化物半
導体を半導体膜に用いることができる。

一例を挙げれば、オフ状態におけるリーク電流が、半導体膜にアモルファスシリコンを用
いたトランジスタより小さいトランジスタを用いることができる。具体的には、酸化物半
導体を半導体膜に用いたトランジスタを用いることができる。

これにより、アモルファスシリコンを半導体膜に用いたトランジスタを利用する画素回路
と比較して、画素回路が画像信号を保持することができる時間を長くすることができる。
具体的には、フリッカーの発生を抑制しながら、選択信号を３０Ｈｚ未満、好ましくは１
Ｈｚ未満より好ましくは一分に一回未満の頻度で供給することができる。その結果、情報
処理装置の使用者に蓄積する疲労を低減することができる。また、駆動に伴う消費電力を
低減することができる。

例えば、半導体膜５０８、導電膜５０４、導電膜５１２Ａおよび導電膜５１２Ｂを備える
トランジスタをスイッチＳＷ１に用いることができる（図１３（Ｂ）参照）。なお、絶縁
膜５０６は、半導体膜５０８および導電膜５０４の間に挟まれる領域を備える。

導電膜５０４は、半導体膜５０８と重なる領域を備える。導電膜５０４はゲート電極の機
能を備える。絶縁膜５０６はゲート絶縁膜の機能を備える。

導電膜５１２Ａおよび導電膜５１２Ｂは、半導体膜５０８と電気的に接続される。導電膜
５１２Ａはソース電極の機能またはドレイン電極の機能の一方を備え、導電膜５１２Ｂは
ソース電極の機能またはドレイン電極の機能の他方を備える。

また、導電膜５２４を有するトランジスタを、駆動回路または画素回路のトランジスタに
用いることができる（図１２（Ｂ）参照）。導電膜５２４は、導電膜５０４との間に半導
体膜５０８を挟む領域を備える。なお、絶縁膜５１６は、導電膜５２４および半導体膜５
０８の間に挟まれる領域を備える。また、例えば、導電膜５０４と同じ電位を供給する配
線に導電膜５２４を電気的に接続する。

例えば、タンタルおよび窒素を含む厚さ１０ｎｍの膜と、銅を含む厚さ３００ｎｍの膜と
、を積層した導電膜を導電膜５０４に用いることができる。なお、銅を含む膜は、絶縁膜
５０６との間に、タンタルおよび窒素を含む膜を挟む領域を備える。

例えば、シリコンおよび窒素を含む厚さ４００ｎｍの膜と、シリコン、酸素および窒素を
含む厚さ２００ｎｍの膜と、を積層した材料を絶縁膜５０６に用いることができる。なお
、シリコンおよび窒素を含む膜は、半導体膜５０８との間に、シリコン、酸素および窒素
を含む膜を挟む領域を備える。

例えば、インジウム、ガリウムおよび亜鉛を含む厚さ２５ｎｍの膜を、半導体膜５０８に
用いることができる。

例えば、タングステンを含む厚さ５０ｎｍの膜と、アルミニウムを含む厚さ４００ｎｍの
膜と、チタンを含む厚さ１００ｎｍの膜と、をこの順で積層した導電膜を、導電膜５１２
Ａまたは導電膜５１２Ｂに用いることができる。なお、タングステンを含む膜は、半導体
膜５０８と接する領域を備える。

なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる
。

（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の入出力装置の構成について、図１７乃至図２０を参
照しながら説明する。

図１７は本発明の一態様の入出力装置の構成を説明するブロック図である。

図１８は本発明の一態様の入出力装置に用いることができる入出力パネルの構成を説明す
る図である。図１８（Ａ）は入出力パネルの上面図である。図１８（Ｂ）は入出力パネル
の入力部の一部を説明する模式図である。図１８（Ｃ）は入出力装置に用いることができ
る画素７０２（ｉ，ｊ）の構成を説明する模式図である。

図１９および図２０は本発明の一態様の入出力装置に用いることができる入出力パネルの
構成を説明する図である。図１９（Ａ）は図１８（Ａ）の切断線Ｘ１－Ｘ２、切断線Ｘ３
－Ｘ４、切断線Ｘ５－Ｘ６における断面図であり、図１９（Ｂ）は図１９（Ａ）の一部の
構成を説明する断面図である。

図２０は図１８（Ａ）の切断線Ｘ７－Ｘ８、Ｘ９－Ｘ１０、Ｘ１１－Ｘ１２における断面
図である。

＜入出力装置の構成例１＞
本実施の形態で説明する入出力装置は、表示部２３０と、入力部２４０と、を有する（図
１７参照）。なお、入出力装置は、入出力パネル７００ＴＰを備える。

入力部２４０は検知領域２４１を備え、検知領域２４１は表示部２３０の表示領域２３１
と重なる領域を備える。検知領域２４１は、表示領域２３１と重なる領域に近接するもの
を検知する機能を備える（図１９（Ａ）参照）。

＜入力部２４０＞
入力部２４０は、検知領域２４１、発振回路ＯＳＣおよび検知回路ＤＣを備える（図１７
参照）。

検知領域２４１は、一群の検知素子７７５（ｇ，１）乃至検知素子７７５（ｇ，ｑ）と、
他の一群の検知素子７７５（１，ｈ）乃至検知素子７７５（ｐ，ｈ）と、を有する（図１
７参照）。なお、ｇは１以上ｐ以下の整数であり、ｈは１以上ｑ以下の整数であり、ｐお
よびｑは１以上の整数である。

一群の検知素子７７５（ｇ，１）乃至検知素子７７５（ｇ，ｑ）は、検知素子７７５（ｇ
，ｈ）を含み、行方向（図中に矢印Ｒ２で示す方向）に配設される。なお、図１７に矢印
Ｒ２で示す方向は、図１７に矢印Ｒ１で示す方向と同じであっても良いし、異なっていて
もよい。

また、他の一群の検知素子７７５（１，ｈ）乃至検知素子７７５（ｐ，ｈ）は、検知素子
７７５（ｇ，ｈ）を含み、行方向と交差する列方向（図中に矢印Ｃ２で示す方向）に配設
される。

行方向に配設される一群の検知素子７７５（ｇ，１）乃至検知素子７７５（ｇ，ｑ）は、
制御線ＣＬ（ｇ）と電気的に接続される電極Ｃ（ｇ）を含む（図１９（Ａ）参照）。

列方向に配設される他の一群の検知素子７７５（１，ｈ）乃至検知素子７７５（ｐ，ｈ）
は、検知信号線ＭＬ（ｈ）と電気的に接続される電極Ｍ（ｈ）を含む。

＜検知素子７７５（ｇ，ｈ）＞
検知素子７７５（ｇ，ｈ）は、制御線ＣＬ（ｇ）および検知信号線ＭＬ（ｈ）と電気的に
接続される。

検知素子７７５（ｇ，ｈ）は透光性を備える。検知素子７７５（ｇ，ｈ）は、電極Ｃ（ｇ
）と、電極Ｍ（ｈ）と、を備える。

例えば、画素７０２（ｉ，ｊ）と重なる領域に開口部を備える導電膜を、電極Ｃ（ｇ）お
よび電極Ｍ（ｈ）に用いることができる。これにより、入出力パネルの表示を遮ることな
く、入出力パネルと重なる領域に近接するものを検知することができる。また、入出力装
置の厚さを薄くすることができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力
装置を提供することができる。

電極Ｃ（ｇ）は、制御線ＣＬ（ｇ）と電気的に接続される。

電極Ｍ（ｈ）は、検知信号線ＭＬ（ｈ）と電気的に接続され、電極Ｍ（ｈ）は、入出力パ
ネル７００と重なる領域に近接するものによって一部が遮られる電界を、電極Ｃ（ｇ）と
の間に形成するように配置される。電極Ｃ（ｇ）と電極Ｍ（ｈ）との間に、液晶材料を含
む層７５３を有する。

入出力パネル７００ＴＰと、実施の形態２にて示される入出力パネル３５５４（図４（Ｂ
）参照）とは、ＶＡモードの駆動方法を用いて液晶表示素子を駆動することができる。

制御線ＣＬ（ｇ）は、制御信号を供給する機能を備える。

検知信号線ＭＬ（ｈ）は検知信号を供給される機能を備える。

検知素子７７５（ｇ，ｈ）は入出力パネル７００と重なる領域に近接するものとの距離お
よび制御信号に基づいて変化する検知信号を供給する機能を備える。

これにより、入出力装置を用いて画像情報を表示しながら、入出力装置と重なる領域に近
接するものを検知することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出
力装置を提供することができる。

＜発振回路ＯＳＣ＞
発振回路ＯＳＣは、制御線ＣＬ（ｇ）と電気的に接続され、制御信号を供給する機能を備
える。例えば、矩形波、のこぎり波また三角波等を制御信号に用いることができる。

＜検知回路ＤＣ＞
検知回路ＤＣは、検知信号線ＭＬ（ｈ）と電気的に接続され、検知信号線ＭＬ（ｈ）の電
位の変化に基づいて検知信号を供給する機能を備える。なお、検知信号は、例えば、位置
情報Ｐ１を含む。

＜表示部２３０＞
実施の形態２において説明する入出力装置を表示部２３０に用いることができる。

＜入出力パネル７００ＴＰ＞
入出力パネル７００ＴＰは、検知素子７７５（ｇ，ｈ）を備える点およびトップゲート型
のトランジスタを有する点が、例えば、実施の形態３において説明する入出力パネル７０
０とは異なる。ここでは、異なる部分について詳細に説明し、同様の構成を用いることが
できる部分について上記の説明を援用する。

入出力パネル７００ＴＰは、制御線ＣＬ（ｇ）と、検知信号線ＭＬ（ｈ）と、を備える。

＜導電膜５１１Ｄ＞
また、本実施の形態で説明する入出力パネル７００ＴＰは、導電膜５１１Ｄを有す（図２
０参照）。

なお、制御線ＣＬ（ｇ）および導電膜５１１Ｄの間に導電材料ＣＰ等を配設し、制御線Ｃ
Ｌ（ｇ）と導電膜５１１Ｄを電気的に接続することができる。または、検知信号線ＭＬ（
ｈ）および導電膜５１１Ｄの間に導電材料ＣＰ等を配設し、検知信号線ＭＬ（ｈ）と導電
膜５１１Ｄを、電気的に接続することができる。
例えば、配線等に用いることができる材料を導電膜５１１Ｄに用いることができる。

＜端子５１９Ｄ＞
また、本実施の形態で説明する入出力パネル７００ＴＰは、端子５１９Ｄを有する。端子
５１９Ｄは、導電膜５１１Ｄと電気的に接続する。

端子５１９Ｄは、導電膜５１１Ｄと、中間膜７５４Ｄと、を備え、中間膜７５４Ｄは、導
電膜５１１Ｄと接する領域を備える。

例えば、配線等に用いることができる材料を端子５１９Ｄに用いることができる。具体的
には、端子５１９Ｂまたは端子５１９Ｃと同じ構成を端子５１９Ｄに用いることができる
（図２０参照）。

なお、例えば、導電材料ＡＣＦ２を用いて、端子５１９Ｄとフレキシブルプリント基板Ｆ
ＰＣ２を電気的に接続することができる。これにより、例えば、端子５１９Ｄを用いて制
御信号を制御線ＣＬ（ｇ）に供給することができる。または、端子５１９Ｄを用いて検知
信号を、検知信号線ＭＬ（ｈ）から供給されることができる。

＜スイッチＳＷ１、トランジスタＭ、トランジスタＭＤ＞
スイッチＳＷ１に用いることができるトランジスタ、トランジスタＭおよびトランジスタ
ＭＤは、絶縁膜５０１Ｃと重なる領域を備える導電膜５０４と、絶縁膜５０１Ｃおよび導
電膜５０４の間に挟まれる領域を備える半導体膜５０８と、を備える。なお、導電膜５０
４はゲート電極の機能を備える（図１９（Ｂ）参照）。

半導体膜５０８は、導電膜５０４と重ならない第１の領域５０８Ａおよび第２の領域５０
８Ｂと、第１の領域５０８Ａおよび第２の領域５０８Ｂの間に導電膜５０４と重なる第３
の領域５０８Ｃと、を備える。

トランジスタＭＤは、第３の領域５０８Ｃおよび導電膜５０４の間に絶縁膜５０６を備え
る。なお、絶縁膜５０６はゲート絶縁膜の機能を備える。

第１の領域５０８Ａおよび第２の領域５０８Ｂは、第３の領域５０８Ｃに比べて抵抗率が
低く、ソース領域の機能またはドレイン領域の機能を備える。

例えば、酸化物半導体膜に希ガスを含むガスを用いるプラズマ処理を施して、第１の領域
５０８Ａおよび第２の領域５０８Ｂを半導体膜５０８に形成することができる。

また、例えば、導電膜５０４をマスクに用いることができる。これにより、第３の領域５
０８Ｃの一部の形状を、導電膜５０４の端部の形状に自己整合させることができる。

トランジスタＭＤは、第１の領域５０８Ａと接する導電膜５１２Ａと、第２の領域５０８
Ｂと接する導電膜５１２Ｂと、を備える。導電膜５１２Ａおよび導電膜５１２Ｂは、ソー
ス電極またはドレイン電極の機能を備える。

例えば、トランジスタＭＤと同一の工程で形成することができるトランジスタをトランジ
スタＭに用いることができる。

なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる
。

（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の入出力パネルの有する、トランジスタ３５２１を例
とするトランジスタの一構成について、図２１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）を用いて説明する。特
に、ゲート電極を２つ有するトランジスタについて説明する。

図２１（Ａ）は、トランジスタ１５０の上面図であり、図２１（Ｂ）は図２１（Ａ）の一
点鎖線Ｘ１－Ｘ２間の断面図であり、図２１（Ｃ）は図２１（Ａ）の一点鎖線Ｙ１－Ｙ２
間の断面図である。

図２１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すトランジスタ１５０は、基板１０２上の導電膜１０６と
、導電膜１０６上の絶縁膜１０４と、絶縁膜１０４上の酸化物半導体膜１０８と、酸化物
半導体膜１０８上の絶縁膜１１０と、絶縁膜１１０上の導電膜１１２と、絶縁膜１０４、
酸化物半導体膜１０８、及び導電膜１１２上の絶縁膜１１６と、を有する。

なお、酸化物半導体膜１０８は、他の実施の形態に示すものと同様の構成である。図２１
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す、トランジスタ１５０は、導電膜１０６と、開口部１４１ａと
、開口部１４１ｂと、開口部１４３と、を有する。開口部１４１ａにおいて、導電膜１２
０ａは酸化物導電体膜１０８ｎと接する。開口部１４１ｂにおいて、導電膜１２０ｂは酸
化物導電体膜１０８ｎと接する。

開口部１４３は、絶縁膜１０４、１１０に設けられる。また、導電膜１０６は、開口部１
４３を介して、導電膜１１２と、電気的に接続される。よって、導電膜１０６と導電膜１
１２には、同じ電位が与えられる。なお、開口部１４３を設けずに、導電膜１０６と、導
電膜１１２と、に異なる電位を与えてもよい。または、開口部１４３を設けずに、導電膜
１０６を遮光膜として用いてもよい。例えば、導電膜１０６を遮光性の材料により形成す
ることで、酸化物半導体膜１０８に照射される下方からの光を抑制することができる。

また、トランジスタ１５０の構成とする場合、導電膜１０６は、第１のゲート電極（ボト
ムゲート電極ともいう）としての機能を有し、導電膜１１２は、第２のゲート電極（トッ
プゲート電極ともいう）としての機能を有する。また、絶縁膜１０４は、第１のゲート絶
縁膜としての機能を有し、絶縁膜１１０は、第２のゲート絶縁膜としての機能を有する。

導電膜１０６としては、先に記載の導電膜１１２、１２０ａ、１２０ｂと同様の材料を用
いることができる。特に導電膜１０６として、銅を含む材料により形成することで抵抗を
低くすることができるため好適である。例えば、導電膜１０６を窒化チタン膜、窒化タン
タル膜、またはタングステン膜上に銅膜を設ける積層構造とし、導電膜１２０ａ、１２０
ｂを窒化チタン膜、窒化タンタル膜、またはタングステン膜上に銅膜を設ける積層構造と
すると好適である。この場合、トランジスタ１５０を入出力装置の画素トランジスタ及び
駆動トランジスタのいずれか一方または双方に用いることで、導電膜１０６と導電膜１２
０ａとの間に生じる寄生容量、及び導電膜１０６と導電膜１２０ｂとの間に生じる寄生容
量を低くすることができる。したがって、導電膜１０６、導電膜１２０ａ、及び導電膜１
２０ｂを、トランジスタ１５０の第１のゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極とし
て用いるのみならず、入出力装置の電源供給用の配線、信号供給用の配線、または接続用
の配線等に用いる事も可能となる。

このように、図２１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すトランジスタ１５０は、酸化物半導体膜１
０８の上下にゲート電極として機能する導電膜を有する構造である。トランジスタ１５０
に示すように、本発明の一態様の半導体装置には、複数のゲート電極を設けてもよい。

また、図２１（Ｂ）（Ｃ）に示すように、酸化物半導体膜１０８は、第１のゲート電極と
して機能する導電膜１０６と、第２のゲート電極として機能する導電膜１１２のそれぞれ
と対向するように位置し、２つのゲート電極として機能する導電膜に挟まれている。

また、導電膜１１２のチャネル幅方向の長さは、酸化物半導体膜１０８のチャネル幅方向
の長さよりも長く、酸化物半導体膜１０８のチャネル幅方向全体は、絶縁膜１１０を間に
挟んで導電膜１１２に覆われている。また、導電膜１１２と導電膜１０６とは、絶縁膜１
０４、及び絶縁膜１１０に設けられる開口部１４３において接続されるため、酸化物半導
体膜１０８のチャネル幅方向の側面の一方は、絶縁膜１１０を間に挟んで導電膜１１２と
対向している。

別言すると、導電膜１０６及び導電膜１１２は、絶縁膜１０４、１１０に設けられる開口
部１４３において接続され、且つ酸化物半導体膜１０８の側端部よりも外側に位置する領
域を有する。

このような構成を有することで、トランジスタ１５０に含まれる酸化物半導体膜１０８を
、第１のゲート電極として機能する導電膜１０６及び第２のゲート電極として機能する導
電膜１１２の電界によって電気的に取り囲むことができる。トランジスタ１５０のように
、第１のゲート電極及び第２のゲート電極の電界によって、チャネル領域が形成される酸
化物半導体膜１０８を電気的に取り囲むトランジスタのデバイス構造をＳｕｒｒｏｕｎｄ
ｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ（Ｓ－ｃｈａｎｎｅｌ）構造と呼ぶことができる。

トランジスタ１５０は、Ｓ－ｃｈａｎｎｅｌ構造を有するため、導電膜１０６または導電
膜１１２によってチャネルを誘起させるための電界を効果的に酸化物半導体膜１０８に印
加することができるため、トランジスタ１５０の電流駆動能力が向上し、高いオン電流特
性を得ることが可能となる。また、オン電流を高くすることが可能であるため、トランジ
スタ１５０を微細化することが可能となる。また、トランジスタ１５０は、酸化物半導体
膜１０８が、導電膜１０６、及び導電膜１１２によって囲まれた構造を有するため、トラ
ンジスタ１５０の機械的強度を高めることができる。

なお、トランジスタ１５０のチャネル幅方向において、酸化物半導体膜１０８の開口部１
４３が形成されていない側に、開口部１４３と異なる開口部を形成してもよい。

また、トランジスタ１５０に示すように、トランジスタが、半導体膜を間に挟んで存在す
る一対のゲート電極を有している場合、一方のゲート電極には信号Ａが、他方のゲート電
極には固定電位Ｖｂが与えられてもよい。また、一方のゲート電極には信号Ａが、他方の
ゲート電極には信号Ｂが与えられてもよい。また、一方のゲート電極には固定電位Ｖａが
、他方のゲート電極には固定電位Ｖｂが与えられてもよい。

信号Ａは、例えば、導通状態または非導通状態を制御するための信号である。信号Ａは、
電位Ｖ１、または電位Ｖ２（Ｖ１＞Ｖ２とする）の２種類の電位をとるデジタル信号であ
ってもよい。例えば、電位Ｖ１を高電源電位とし、電位Ｖ２を低電源電位とすることがで
きる。信号Ａは、アナログ信号であってもよい。

固定電位Ｖｂは、例えば、トランジスタのしきい値電圧ＶｔｈＡを制御するための電位で
ある。固定電位Ｖｂは、電位Ｖ１、または電位Ｖ２であってもよい。この場合、固定電位
Ｖｂを生成するための電位発生回路を、別途設ける必要がなく好ましい。固定電位Ｖｂは
、電位Ｖ１、または電位Ｖ２と異なる電位であってもよい。固定電位Ｖｂを低くすること
で、しきい値電圧ＶｔｈＡを高くできる場合がある。その結果、ゲートーソース間電圧Ｖ
ｇｓが０Ｖのときのドレイン電流を低減し、トランジスタを有する回路のリーク電流を低
減できる場合がある。例えば、固定電位Ｖｂを低電源電位よりも低くしてもよい。一方で
、固定電位Ｖｂを高くすることで、しきい値電圧ＶｔｈＡを低くできる場合がある。その
結果、ゲート－ソース間電圧Ｖｇｓが高電源電位のときのドレイン電流を向上させ、トラ
ンジスタを有する回路の動作速度を向上できる場合がある。例えば、固定電位Ｖｂを低電
源電位よりも高くしてもよい。

信号Ｂは、例えば、導通状態または非導通状態を制御するための信号である。信号Ｂは、
電位Ｖ３、または電位Ｖ４（Ｖ３＞Ｖ４とする）の２種類の電位をとるデジタル信号であ
ってもよい。例えば、電位Ｖ３を高電源電位とし、電位Ｖ４を低電源電位とすることがで
きる。信号Ｂは、アナログ信号であってもよい。

信号Ａと信号Ｂが共にデジタル信号である場合、信号Ｂは、信号Ａと同じデジタル値を持
つ信号であってもよい。この場合、トランジスタのオン電流を向上し、トランジスタを有
する回路の動作速度を向上できる場合がある。このとき、信号Ａにおける電位Ｖ１及び電
位Ｖ２は、信号Ｂにおける電位Ｖ３及び電位Ｖ４と、異なっていても良い。例えば、信号
Ｂが入力されるゲートに対応するゲート絶縁膜が、信号Ａが入力されるゲートに対応する
ゲート絶縁膜よりも厚い場合、信号Ｂの電位振幅（Ｖ３－Ｖ４）を、信号Ａの電位振幅（
Ｖ１－Ｖ２）より大きくしても良い。そうすることで、トランジスタの導通状態または非
導通状態に対して、信号Ａが与える影響と、信号Ｂが与える影響と、を同程度とすること
ができる場合がある。

信号Ａと信号Ｂが共にデジタル信号である場合、信号Ｂは、信号Ａと異なるデジタル値を
持つ信号であってもよい。この場合、トランジスタの制御を信号Ａと信号Ｂによって別々
に行うことができ、より高い機能を実現できる場合がある。例えば、トランジスタがｎチ
ャネル型である場合、信号Ａが電位Ｖ１であり、かつ、信号Ｂが電位Ｖ３である場合のみ
導通状態となる場合や、信号Ａが電位Ｖ２であり、かつ、信号Ｂが電位Ｖ４である場合の
み非導通状態となる場合には、一つのトランジスタでＮＡＮＤ回路やＮＯＲ回路等の機能
を実現できる場合がある。また、信号Ｂは、しきい値電圧ＶｔｈＡを制御するための信号
であってもよい。例えば、信号Ｂは、トランジスタを有する回路が動作している期間と、
当該回路が動作していない期間と、で電位が異なる信号であっても良い。信号Ｂは、回路
の動作モードに合わせて電位が異なる信号であってもよい。この場合、信号Ｂは信号Ａほ
ど頻繁には電位が切り替わらない場合がある。

信号Ａと信号Ｂが共にアナログ信号である場合、信号Ｂは、信号Ａと同じ電位のアナログ
信号、信号Ａの電位を定数倍したアナログ信号、または、信号Ａの電位を定数だけ加算も
しくは減算したアナログ信号等であってもよい。この場合、トランジスタのオン電流が向
上し、トランジスタを有する回路の動作速度を向上できる場合がある。信号Ｂは、信号Ａ
と異なるアナログ信号であってもよい。この場合、トランジスタの制御を信号Ａと信号Ｂ
によって別々に行うことができ、より高い機能を実現できる場合がある。

信号Ａがデジタル信号であり、信号Ｂがアナログ信号であってもよい。または信号Ａがア
ナログ信号であり、信号Ｂがデジタル信号であってもよい。

トランジスタの両方のゲート電極に固定電位を与える場合、トランジスタを、抵抗素子と
同等の素子として機能させることができる場合がある。例えば、トランジスタがｎチャネ
ル型である場合、固定電位Ｖａまたは固定電位Ｖｂを高く（低く）することで、トランジ
スタの実効抵抗を低く（高く）することができる場合がある。固定電位Ｖａ及び固定電位
Ｖｂを共に高く（低く）することで、一つのゲートしか有さないトランジスタによって得
られる実効抵抗よりも低い（高い）実効抵抗が得られる場合がある。

また、トランジスタ１５０上にさらに、絶縁膜を形成してもよい。図２１（Ａ）（Ｂ）（
Ｃ）に示すトランジスタ１５０は、導電膜１２０ａ、１２０ｂ、及び絶縁膜１１８上に絶
縁膜１２２を有する。

絶縁膜１２２は、トランジスタ等に起因する凹凸等を平坦化させる機能を有する。絶縁膜
１２２としては、絶縁性であればよく、無機材料または有機材料を用いて形成される。該
無機材料としては、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、窒化シ
リコン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜等が挙げられる。該有機材料として
は、例えば、アクリル樹脂、またはポリイミド樹脂等の感光性の樹脂材料が挙げられる。

なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる
。

（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様の入出力装置を有する電子機器について、図２２を用
いて説明を行う。

図２２（Ａ）乃至図２２（Ｇ）は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐体
５０００、表示部５００１、スピーカ５００３、ＬＥＤランプ５００４、操作キー５００
５（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子５００６、センサ５００７（力
、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、
音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい
又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン５００８、等を有することがで
きる。またキーボード、ハードウェアボタン、ポインティングデバイス、タッチセンサ、
照度センサ、撮像装置、音声入力装置、視点入力装置、姿勢検出装置、のうち一以上を有
することができる。

図２２（Ａ）はモバイルコンピュータであり、上述したものの他に、スイッチ５００９、
赤外線ポート５０１０、等を有することができる。図２２（Ｂ）は記録媒体を備えた携帯
型の画像再生装置（たとえば、ＤＶＤ再生装置）であり、上述したものの他に、第２表示
部５００２、記録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図２２（Ｃ）はゴーグ
ル型ディスプレイであり、上述したものの他に、第２表示部５００２、支持部５０１２、
イヤホン５０１３、等を有することができる。図２２（Ｄ）は携帯型遊技機であり、上述
したものの他に、記録媒体読込部５０１１、等を有することができる。図２２（Ｅ）はテ
レビ受像機能付きデジタルカメラであり、上述したものの他に、アンテナ５０１４、シャ
ッターボタン５０１５、受像部５０１６、等を有することができる。図２２（Ｆ）は携帯
型遊技機であり、上述したものの他に、第２表示部５００２、記録媒体読込部５０１１、
等を有することができる。図２２（Ｇ）は持ち運び型テレビ受像器であり、上述したもの
の他に、信号の送受信が可能な充電器５０１７、等を有することができる。

図２２（Ａ）乃至図２２（Ｇ）に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。例
えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチ
パネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウエア（プロ
グラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコン
ピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受
信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表
示する機能、等を有することができる。さらに、複数の表示部を有する電子機器において
は、一つの表示部を主として画像情報を表示し、別の一つの表示部を主として文字情報を
表示する機能、または、複数の表示部に視差を考慮した画像を表示することで立体的な画
像を表示する機能、等を有することができる。さらに、受像部を有する電子機器において
は、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を自動または手動で補正
する機能、撮影した画像を記録媒体（外部又はカメラに内蔵）に保存する機能、撮影した
画像を表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図２２（Ａ）乃至図２２
（Ｇ）に示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有
することができる。

図２２（Ｈ）は、スマートウオッチであり、筐体７３０２、入出力パネル７３０４、操作
ボタン７３１１、７３１２、接続端子７３１３、バンド７３２１、留め金７３２２、等を
有する。

ベゼル部分を兼ねる筐体７３０２に搭載された入出力パネル７３０４は、非矩形状の表示
領域を有している。なお、入出力パネル７３０４としては、矩形状の表示領域としてもよ
い。入出力パネル７３０４は、時刻を表すアイコン７３０５、その他のアイコン７３０６
等を表示することができる。

なお、図２２（Ｈ）に示すスマートウオッチは、様々な機能を有することができる。例え
ば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパ
ネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウエア（プログ
ラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピ
ュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信
を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示
する機能、等を有することができる。

また、筐体７３０２の内部に、スピーカ、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速
度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電
圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むも
の）、マイクロフォン等を有することができる。なお、スマートウオッチは、発光素子を
その入出力パネル７３０４に用いることにより作製することができる。

なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる
。

例えば、本明細書等において、ＸとＹとが接続されている、と明示的に記載されている場
合は、ＸとＹとが電気的に接続されている場合と、ＸとＹとが機能的に接続されている場
合と、ＸとＹとが直接接続されている場合とが、本明細書等に開示されているものとする
。したがって、所定の接続関係、例えば、図または文章に示された接続関係に限定されず
、図または文章に示された接続関係以外のものも、図または文章に記載されているものと
する。

ここで、Ｘ、Ｙは、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層
、など）であるとする。

ＸとＹとが直接的に接続されている場合の一例としては、ＸとＹとの電気的な接続を可能
とする素子（例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイ
オード、表示素子、発光素子、負荷など）が、ＸとＹとの間に接続されていない場合であ
り、ＸとＹとの電気的な接続を可能とする素子（例えば、スイッチ、トランジスタ、容量
素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示素子、発光素子、負荷など）を介さずに
、ＸとＹとが、接続されている場合である。

ＸとＹとが電気的に接続されている場合の一例としては、ＸとＹとの電気的な接続を可能
とする素子（例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイ
オード、表示素子、発光素子、負荷など）が、ＸとＹとの間に１個以上接続されることが
可能である。なお、スイッチは、オンオフが制御される機能を有している。つまり、スイ
ッチは、導通状態（オン状態）、または、非導通状態（オフ状態）になり、電流を流すか
流さないかを制御する機能を有している。または、スイッチは、電流を流す経路を選択し
て切り替える機能を有している。なお、ＸとＹとが電気的に接続されている場合は、Ｘと
Ｙとが直接的に接続されている場合を含むものとする。

ＸとＹとが機能的に接続されている場合の一例としては、ＸとＹとの機能的な接続を可能
とする回路（例えば、論理回路（インバータ、ＮＡＮＤ回路、ＮＯＲ回路など）、信号変
換回路（ＤＡ変換回路、ＡＤ変換回路、ガンマ補正回路など）、電位レベル変換回路（電
源回路（昇圧回路、降圧回路など）、信号の電位レベルを変えるレベルシフタ回路など）
、電圧源、電流源、切り替え回路、増幅回路（信号振幅または電流量などを大きく出来る
回路、オペアンプ、差動増幅回路、ソースフォロワ回路、バッファ回路など）、信号生成
回路、記憶回路、制御回路など）が、ＸとＹとの間に１個以上接続されることが可能であ
る。なお、一例として、ＸとＹとの間に別の回路を挟んでいても、Ｘから出力された信号
がＹへ伝達される場合は、ＸとＹとは機能的に接続されているものとする。なお、ＸとＹ
とが機能的に接続されている場合は、ＸとＹとが直接的に接続されている場合と、ＸとＹ
とが電気的に接続されている場合とを含むものとする。

なお、ＸとＹとが電気的に接続されている、と明示的に記載されている場合は、ＸとＹと
が電気的に接続されている場合（つまり、ＸとＹとの間に別の素子又は別の回路を挟んで
接続されている場合）と、ＸとＹとが機能的に接続されている場合（つまり、ＸとＹとの
間に別の回路を挟んで機能的に接続されている場合）と、ＸとＹとが直接接続されている
場合（つまり、ＸとＹとの間に別の素子又は別の回路を挟まずに接続されている場合）と
が、本明細書等に開示されているものとする。つまり、電気的に接続されている、と明示
的に記載されている場合は、単に、接続されている、とのみ明示的に記載されている場合
と同様な内容が、本明細書等に開示されているものとする。

なお、例えば、トランジスタのソース（又は第１の端子など）が、Ｚ１を介して（又は介
さず）、Ｘと電気的に接続され、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）が、Ｚ
２を介して（又は介さず）、Ｙと電気的に接続されている場合や、トランジスタのソース
（又は第１の端子など）が、Ｚ１の一部と直接的に接続され、Ｚ１の別の一部がＸと直接
的に接続され、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）が、Ｚ２の一部と直接的
に接続され、Ｚ２の別の一部がＹと直接的に接続されている場合では、以下のように表現
することが出来る。

例えば、「ＸとＹとトランジスタのソース（又は第１の端子など）とドレイン（又は第２
の端子など）とは、互いに電気的に接続されており、Ｘ、トランジスタのソース（又は第
１の端子など）、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）、Ｙの順序で電気的に
接続されている。」と表現することができる。または、「トランジスタのソース（又は第
１の端子など）は、Ｘと電気的に接続され、トランジスタのドレイン（又は第２の端子な
ど）はＹと電気的に接続され、Ｘ、トランジスタのソース（又は第１の端子など）、トラ
ンジスタのドレイン（又は第２の端子など）、Ｙは、この順序で電気的に接続されている
」と表現することができる。または、「Ｘは、トランジスタのソース（又は第１の端子な
ど）とドレイン（又は第２の端子など）とを介して、Ｙと電気的に接続され、Ｘ、トラン
ジスタのソース（又は第１の端子など）、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など
）、Ｙは、この接続順序で設けられている」と表現することができる。これらの例と同様
な表現方法を用いて、回路構成における接続の順序について規定することにより、トラン
ジスタのソース（又は第１の端子など）と、ドレイン（又は第２の端子など）とを、区別
して、技術的範囲を決定することができる。

または、別の表現方法として、例えば、「トランジスタのソース（又は第１の端子など）
は、少なくとも第１の接続経路を介して、Ｘと電気的に接続され、前記第１の接続経路は
、第２の接続経路を有しておらず、前記第２の接続経路は、トランジスタを介した、トラ
ンジスタのソース（又は第１の端子など）とトランジスタのドレイン（又は第２の端子な
ど）との間の経路であり、前記第１の接続経路は、Ｚ１を介した経路であり、トランジス
タのドレイン（又は第２の端子など）は、少なくとも第３の接続経路を介して、Ｙと電気
的に接続され、前記第３の接続経路は、前記第２の接続経路を有しておらず、前記第３の
接続経路は、Ｚ２を介した経路である。」と表現することができる。または、「トランジ
スタのソース（又は第１の端子など）は、少なくとも第１の接続経路によって、Ｚ１を介
して、Ｘと電気的に接続され、前記第１の接続経路は、第２の接続経路を有しておらず、
前記第２の接続経路は、トランジスタを介した接続経路を有し、トランジスタのドレイン
（又は第２の端子など）は、少なくとも第３の接続経路によって、Ｚ２を介して、Ｙと電
気的に接続され、前記第３の接続経路は、前記第２の接続経路を有していない。」と表現
することができる。または、「トランジスタのソース（又は第１の端子など）は、少なく
とも第１の電気的パスによって、Ｚ１を介して、Ｘと電気的に接続され、前記第１の電気
的パスは、第２の電気的パスを有しておらず、前記第２の電気的パスは、トランジスタの
ソース（又は第１の端子など）からトランジスタのドレイン（又は第２の端子など）への
電気的パスであり、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）は、少なくとも第３
の電気的パスによって、Ｚ２を介して、Ｙと電気的に接続され、前記第３の電気的パスは
、第４の電気的パスを有しておらず、前記第４の電気的パスは、トランジスタのドレイン
（又は第２の端子など）からトランジスタのソース（又は第１の端子など）への電気的パ
スである。」と表現することができる。これらの例と同様な表現方法を用いて、回路構成
における接続経路について規定することにより、トランジスタのソース（又は第１の端子
など）と、ドレイン（又は第２の端子など）とを、区別して、技術的範囲を決定すること
ができる。

なお、これらの表現方法は、一例であり、これらの表現方法に限定されない。ここで、Ｘ
、Ｙ、Ｚ１、Ｚ２は、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、
層、など）であるとする。

なお、回路図上は独立している構成要素同士が電気的に接続しているように図示されてい
る場合であっても、１つの構成要素が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合もあ
る。例えば配線の一部が電極としても機能する場合は、一の導電膜が、配線の機能、及び
電極の機能の両方の構成要素の機能を併せ持っている。したがって、本明細書における電
気的に接続とは、このような、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場
合も、その範疇に含める。

ＡＦ１ 配向膜
ＡＦ２ 配向膜
Ｃ１ 矢印
Ｃ２ 矢印
Ｒ１ 矢印
Ｒ２ 矢印
Ｃ（ｇ） 電極
ＣＳＣＯＭ 配線
Ｍ（ｈ） 電極
ＫＢ１ 構造体
Ｍ トランジスタ
ＭＤ トランジスタ
ＳＷ１ スイッチ
ＳＷ２ スイッチ
ＶＣＯＭ１ 配線
１０４ 絶縁膜
１０８ 酸化物半導体膜
１０８ｎ 酸化物導電体膜
１１０ 絶縁膜
１１６ 絶縁膜
１１８ 絶縁膜
１２２ 絶縁膜
１５０ トランジスタ
２３０ 表示部
５０１Ａ 絶縁膜
５０１Ｃ 絶縁膜
５０６ 絶縁膜
５１６ 絶縁膜
５１８ 絶縁膜
５２１ 絶縁膜
５２８ 絶縁膜
５５１ 電極
５５２ 電極
５５３ 発光性の材料を含む層
７００ 入出力パネル
７００Ｂ 入出力パネル
７００ＴＰ 入出力パネル
７５１ 電極
７５２ 電極
７５３ 液晶材料を含む層
７７１ 絶縁膜
３５１０ 配線
３５１１ 配線
３５２１ トランジスタ
３５２２ 電極
３５２３ 電極
３５２３Ａ 電極
３５２３Ｂ 電極
３５２４ 液晶材料を含む層
３５２５ カラーフィルタ
３５２６ 配線
３５２７ センサ電極
３５２８ 副センサ電極
３５２９ インセルセンサ電極
３５３１ 筐体
３５３２ 入出力パネル
３５３５ 配線
３５３６ 配線
３５５１ 入出力パネル
３５５２ 入出力パネル
３５５３ 入出力パネル
３５５４ 入出力パネル
３５５５ 入出力パネル
３５５６ 入出力パネル
３５５７Ａ 入出力パネル
３５５７Ｂ 入出力パネル
３５５７Ｃ 入出力パネル
３５５８Ａ 入出力パネル
３５５８Ｂ 入出力パネル
３５５９ 入出力パネル
３５６０ 入出力パネル
３５６１ 配向膜
３５６２ 配向膜
３５７１ 電極
３５７２ 電極
３５７３ 発光性の材料を含む層
３５７４ 半導体層
３５７５ 絶縁膜
３５８１ 矢印
５０００ 筐体
５００１ 表示部
５００２ 表示部
５００３ スピーカ
５００４ ＬＥＤランプ
５００５ 操作キー
５００６ 接続端子
５００７ センサ
５００８ マイクロフォン
５００９ スイッチ
５０１０ 赤外線ポート
５０１１ 記録媒体読込部
５０１２ 支持部
５０１３ イヤホン
５０１４ アンテナ
５０１５ シャッターボタン
５０１６ 受像部
５０１７ 充電器
７３０２ 筐体
７３０４ 入出力パネル
７３０５ アイコン
７３０６ アイコン
７３１１ 操作ボタン
７３１２ 操作ボタン
７３１３ 接続端子
７３２１ バンド
７３２２ 留め金

Claims (1)

1. 第１のセンサ電極と、
   第２のセンサ電極と、
   第３のセンサ電極と、
   前記第１のセンサ電極または前記第２のセンサ電極に電気的に接続され、前記第３のセンサ電極を介して、前記第１のセンサ電極と前記第２のセンサ電極との間で形成される容量の変化を検知する検知回路と、
   液晶材料を含む層と、
   前記液晶材料を含む層の配向を制御する第１の電極及び第２の電極と、
   基板と、を有し、
   前記第１の電極上に前記液晶材料を含む層は設けられ、
   前記第１のセンサ電極上に前記液晶材料を含む層は設けられ、
   前記液晶材料を含む層上に前記基板は設けられ、
   前記第２のセンサ電極および前記第３のセンサ電極は、前記基板上に設けられ、
   前記第３のセンサ電極の電位は、浮遊電位であり、
   前記第１の電極と前記第１のセンサ電極とは、同一面上に接して設けられ、且つ同じ材料を含み、
   前記第２のセンサ電極は、前記第１の電極と重なる領域を有し、且つ前記第２の電極と重なる領域を有し、
   前記第１の電極は、トランジスタのソース又はドレインの一方と電気的に接続される入出力装置。

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