JP6882539B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本発明の一態様は、撮像装置のための光源、表示装置、または、それらの駆動方法に関す
る。特に、本発明の一態様は、撮像装置または表示装置のためプログラム、そのプログラ
ムが記録された記録媒体、その記録媒体を有する電子機器に関する。

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、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装
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。

イメージセンサなどの撮像素子、または、カメラ機能を備えた電子機器が開発されている
。特に、携帯型の電子機器において、撮像素子またはカメラ機能を備えた電子機器の開発
が活発になっている。そのような携帯型の電子機器では、電子機器のおもて面には、大き
な画面を有するディスプレイが配置されている。使用者は、大きな画面を見ながら、電子
機器のうら面に設けられたイメージセンサを用いて、画像や映像を撮影している。

しかし、最近では、イメージセンサが、電子機器のうら面だけでなく、電子機器のおもて
面にも設けられている電子機器も開発されている。つまり、イメージセンサとディスプレ
イとが、同一の平面に配置されている電子機器も開発されている。その場合には、画面を
見ている自分の顔などを、おもて面に設けられたイメージセンサで撮影することとなる（
特許文献１参照）。さらに、テレビ電話として使用する場合、通話相手の画像を画面で見
ながら、自分の画像をイメージセンサで撮影し、通話相手に自分の画像を送信することが
出来る。

一方、イメージセンサを用いて撮影を行う場合、被写体の照度が低い場合がある。そのよ
うな場合には、フラッシュやストロボなどの光源を用いて被写体に光を照らして、被写体
の照度を上げる。このことによって、きれいな撮影が行えるようにされている（特許文献
２参照）。そのため、携帯型の電子機器では、イメージセンサの他に、被写体を照らすた
めのフラッシュが別途設けられている場合が多い。一方、特許文献１では、表示部が、表
示機能とカメラの被写体に対する照明機能とを有していて、それらの機能を切換えること
ができる電子機器が開示されている。

特開２００４−３５０２０８号公報 特開２００７−１１０７１７号公報

イメージセンサを有するカメラ部と表示部とが、同じ面側に配置されている電子機器にお
いて、表示部が、表示機能と、カメラの被写体に対する照明機能とを有しており、それら
の機能を切換えて動作させる場合、撮影する前に表示部を照明機能の動作に切り替えてし
まうと、どのように撮影されるのかを正確に確認することが出来ない場合がある。または
、逆に、撮影する瞬間にのみ、表示部を照明機能の動作に切り替える場合には、周囲の環
境光の輝度が低い場合、被写体の照度が低いため、真っ暗な被写体しか確認できない場合
がある。

そこで、本発明の一態様は、暗い場所において、画面を見ている自分の顔などを撮影する
ときに、撮影しやすくする表示装置、または、電子機器などを提供することを目的の一と
する。または、本発明の一態様は、暗い場所において、画面を見ている自分の顔などを確
認しやすくする表示装置、または、電子機器などを提供することを目的の一とする。

または、本発明の一態様は、被写体に高い輝度の照明光を照射することができる表示装置
、または、電子機器などを提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、
被写体のための光源として利用できる表示装置、または、電子機器などを提供することを
目的の一とする。または、本発明の一態様は、防犯用として利用することができる表示装
置、または、電子機器などを提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は
、消費電力の低い表示装置、または、電子機器などを提供することを目的の一とする。ま
たは、本発明の一態様は、新規な表示装置、または、新規な電子機器などを提供すること
を目的の一とする。または、本発明の一態様は、新規な照明装置などを提供することを目
的の一とする。または、本発明の一態様は、新規なプログラム、または、新規なソフトウ
ェアなどを提供することを目的の一とする。

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。

本発明の一態様は、第１の領域と第２の領域とを有する表示装置であって、第１の領域は
、被写体の画像を表示することができる機能を有し、第２の領域は、被写体に光を照射す
ることができる機能を有することを特徴とする表示装置である。

または、本発明の一態様は、第１の領域と第２の領域とを有する表示装置であって、第１
の領域は、画像を表示することができる機能を有し、第２の領域は、照明光を照射するこ
とができる機能を有することを特徴とする表示装置である。

または、本発明の一態様は、表示装置と撮像装置とを有する電子機器であって、表示装置
は、第１の領域と第２の領域とを有し、第１の領域は、撮像装置から得られた被写体の画
像を表示することができる機能を有し、第２の領域は、被写体に光を照射することができ
る機能を有することを特徴とする電子装置である。

または、本発明の一態様は、上記構成において、表示装置と撮像装置とは、同一の面に設
けられていることを特徴とする電子装置である。

または、本発明の一態様は、第１及び第２の機能を有するプログラムであって、第１の機
能は、表示装置の第１の領域において、被写体の画像を表示することができる機能を有し
、第２の機能は、表示装置の第２の領域に、被写体に光を照射するための画像を表示する
ことができる機能を有することを特徴とするプログラムである。

または、本発明の一態様は、第１乃至第３の機能を有するプログラムであって、第１の機
能は、撮像装置を用いて、被写体の画像をえることができる機能を有し、第２の機能は、
表示装置の第１の領域において、被写体の画像を表示することができる機能を有し、第３
の機能は、表示装置の第２の領域において、被写体に光を照射するための画像を表示する
ことができる機能を有することを特徴とするプログラムである。

本発明の一態様によれば、暗い場所において、画面を見ている自分の顔などを撮影すると
きに、撮影しやすくする表示装置などを提供することができる。または、本発明の一態様
によれば、暗い場所において、画面を見ている自分の顔などを確認しやすくする表示装置
などを提供することができる。

または、本発明の一態様によれば、被写体に高い輝度の照明光を照射することができる表
示装置などを提供することができる。または、本発明の一態様によれば、被写体のための
光源として利用できる表示装置などを提供することができる。または、本発明の一態様に
よれば、防犯用として利用することができる表示装置などを提供することができる。また
は、本発明の一態様によれば、消費電力の低い表示装置などを提供することができる。ま
たは、本発明の一態様によれば、新規な表示装置などを提供することができる。または、
本発明の一態様によれば、新規な照明装置などを提供することができる。または、本発明
の一態様によれば、新規なプログラム、または、新規なソフトウェアなどを提供すること
ができる。

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。

電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 フローチャートを説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 ネットワーク構成を説明する図。 電子機器を説明する図。 表示装置を説明する図。 表示モジュールを説明する図。 発光装置の構成例。 発光装置の構成例。 発光装置の構成例。 酸化物半導体の断面ＴＥＭ像および局所的なフーリエ変換像。 酸化物半導体膜のナノビーム電子回折パターンを示す図、および透過電子回折測定装置の一例を示す図。 透過電子回折測定による構造解析の一例を示す図、および平面ＴＥＭ像。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器の駆動方法について説明する。

図１（Ａ）に示すように、電子機器１０１の第１の面（例えば、おもて面）には、一例と
して、表示装置１０２と、カメラ部１０３とが設けられている。

表示装置１０２は、様々な表示を行うことができる機能を有している。または、表示装置
１０２は、光を外部に照射して、光を出力する機能を有している。なお、表示装置は、表
示部または表示パネルと呼ぶこともできる。

カメラ部１０３は、例えば、レンズと、イメージセンサなどの撮像素子と、などを有して
いる。動画像や静止画像などの画像を取得することができる機能を有している。なお、カ
メラ部は、撮像装置と呼ぶこともできる。

まず、第１のモードの場合について述べる。これは、例えば、通常の作業を行う場合に相
当する。したがって、第１のモードを、第１の動作モード、通常モード、または、通常動
作モードなどと呼ぶこともできる。このモードでは、表示装置１０２を使って、画像や文
字や写真などを閲覧したり、画像や文字や写真などを表示させたり、文字を入力したりす
ることが出来る。入力は、例えば、電子機器１０１に設けられたボタン、スイッチ、また
は、センサなどの少なくとも一つを通して行われる。または、入力は、例えば、表示装置
１０２やその上に設けられたタッチセンサ、キーボード、マウス、または、各種センサな
どの少なくとも一つを通して行われる。したがって、表示装置１０２は、入力装置として
の機能を有する場合もある。または、入力は、電子機器１０１に、有線、または、無線で
、接続されたキーボード、マウス、ポインティングパッド、ボタン、または、ペンなどの
少なくとも一つを通して行われる。または、入力は、電子機器１０１に設けられたセンサ
（近接、方角、磁場、直線加速、輝度、ジャイロ、重力、加速度、気圧、温度、イメージ
、赤外線、紫外線など）などの少なくとも一つを介して、行われる。

次に、第２のモードの場合について述べる。これは、例えば、電子機器１０１のおもて面
に設けられたカメラ部１０３を使って、撮影を行う場合に相当する。したがって、第２の
モードを、第２の動作モード、撮影モード、撮影動作モード、照明モード、または、照明
動作モードと呼ぶこともできる。このモードでは、表示装置１０２には、少なくとも、領
域１０４と、領域１０６とが設けられる。領域１０４には、例えば、カメラ部１０３を通
して得られた、被写体１０５の画像が表示されている。つまり、領域１０４は、ビューフ
ァインダ領域としての機能を有することが出来る。領域１０６は、例えば、被写体１０５
を照らすための照明としての機能を有する。つまり、領域１０６は、フラッシュ照明領域
としての機能を有することが出来る。つまり、第２のモード、つまり、撮影モードにおい
ては、表示装置１０２は、フラッシュやストロボのような照明機能と、画像を表示する表
示機能とを、同時に両方を有することとなる。このような２つの機能は、カメラ部１０３
を動作させているときに、同時に、実現することが出来る。つまり、このような２つの機
能は、カメラ部１０３で撮影を行っているとき、撮影を行おうと準備をしているとき、ア
ングルを確認しているとき、または、撮影を終えた後などの少なくとも一つにおいて、同
時に、実現することが出来る。

なお、領域１０４と、領域１０６とは、表示装置１０２において、固定された領域でもよ
いし、随時、大きさや位置などが変更されてもよい。

なお、領域１０４と、領域１０６とは、同一の表示装置上に設けられていることが望まし
い。領域１０４と領域１０６とが同一の表示装置に設けられることにより、それらの領域
の大きさまたは位置の少なくとも一つを自由に変更することができる。ただし、本発明の
実施形態の一態様は、これに限定されない。例えば、領域１０４と、領域１０６とは、異
なる表示装置上に設けられていてもよい。例えば、第１の表示装置に領域１０４が設けら
れ、第２の表示装置に領域１０６が設けられてもよい。

ここで、一例としては、領域１０６では、おおむね均一な輝度で表示されていることが望
ましい。おおむね均一な輝度で表示した場合は、領域１０６内で同じ階調を持つような画
像を表示した場合と同等であるといえる。同じ階調を持つような画像としては、その画像
の色は白が望ましい。これにより、被写体１０５を適切な色で撮影することが出来る。ま
た、領域１０６の輝度は、出来るだけ高い輝度とすることが望ましい。したがって、一例
としては、領域１０６の輝度は、通常の作業を行う第１のモードにおいて、最も明るい階
調を表示したときの輝度と、同等の輝度となっていることが望ましい。ただし、本発明の
実施形態の一態様は、これに限定されない。領域１０６の輝度は、使用者が、自由に設定
して、変更できるようにしてもよい。

図１（Ｂ）には、横から見た模式図を示す。表示装置１０２の領域１０６から、照明光１
０７Ａが、被写体１０５の方へ照射される。そして、被写体１０５で反射した反射光１０
７Ｂが、カメラ部１０３に入る。なお、周囲の環境光が被写体１０５の方へ照射され、そ
れが被写体１０５で反射されて、カメラ部１０３に入る場合もある。そして、カメラ部１
０３で得た画像は、表示装置１０２の領域１０４で表示される。

これらの制御は、ハードウェアまたはソフトウェアの少なくとも一つによって実現される
。例えば、カメラ機能用のアプリケーションとして、専用のソフトウェアまたは専用のプ
ログラムによって、これらの動作が制御され、上記のような動作や機能が実現される。ま
たは、ある機能を有するアプリケーションの中で、ソフトウェアの一部の機能によって、
これらの動作が制御され、上記のような動作や機能が実現される。

このような構成とすることにより、周囲の環境光が暗い場合でも、被写体１０５には、領
域１０６から出た照明光１０７Ａが照射されるため、被写体１０５を明るい状態に保つこ
とが出来る。そして、カメラ部１０３では、反射光１０７Ｂを受光し、鮮明な画像を得る
ことが出来る。さらに、表示装置１０２の領域１０４では、カメラ部１０３から得た画像
を表示しているので、どのような画像が撮影されているかを、リアルタイムで確認するこ
とが出来る。よって、被写体１０５は、自分を撮影しながら、どのように撮影されている
かを確認することが出来る。

この後、静止画像や動画像の実際の撮影が実行され、そこで得た画像データは、記憶装置
または記憶媒体などに保存される。撮影が終了した後は、再度、通常モードに戻って、表
示装置１０２を使って、保存された画像データを確認することが出来る。この時には、撮
影は終了しているので、照明として機能させる領域１０６は、必ずしも、設ける必要はな
い。その場合には、表示装置１０２の全体を利用して、画像を確認することが出来る。

一例として、通常モードにおいて、電子メールを操作している場合を図２に示す。

次に、図３に、電子機器１０１を起動した場合における、表示装置１０２の画面の一例を
示す。表示装置１０２には、文字、数字、または、アイコンなどの少なくとも一つが表示
されている。領域１０４と領域１０６の双方で、文字、数字、または、アイコンなどの少
なくとも一つが表示されている。つまり、領域１０４と領域１０６とは、それぞれ、動作
モードに応じて、文字、数字、アイコン、または、画像などの少なくとも一つを表示する
ことができる機能を有している。

なお、カメラ部１０３で、例えば、動画を撮影する場合には、撮影中は、ずっと、表示装
置１０２には、少なくとも、領域１０４と、領域１０６とが設けられ、領域１０６では、
照明光１０７Ａが被写体１０５に照射され続け、領域１０４では、その撮影状況が表示さ
れ続けていることが望ましい。これにより、動画像であっても、適切に照射された被写体
１０５を、適切な撮影範囲で、撮影を行うことが出来る。

次に、カメラ部１０３を利用して、撮影を行う場合のフローチャートの例を、図４に示す
。つまり、第２のモードの場合において、撮影を行う場合のフローチャートの例を示す。

ステップ１３０において、まず、カメラ機能を起動する。起動する方法としては、例えば
、図３に示すように、表示装置１０２に表示されているカメラ用のソフトウェア（アプリ
ケーション）のアイコン１１５Ａを、ダブルクリック、または、タッチなどの操作をして
、起動する。または、電子機器１０１に設けられているボタンやスイッチを押して、起動
する。ソフトウェアとしては、カメラ専用のものだけでなく、機能の一部として、カメラ
を使用するようなものでもよい。例えば、機能の一部として使用する場合としては、テレ
ビ電話、または、ＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）などがあげられる
。

次に、ステップ１３１において、表示装置１０２に、領域１０４と領域１０６とが設けら
れる。このとき、表示装置１０２には、さらに、別の領域が存在してもよい。あるいは、
領域１０４の中に、または、領域１０６の中に、別の表示が行われている領域があっても
よい。ここで行われる別の表示としては、画像の特性を示すグラフ、時刻、バッテリーの
充電状況、または、電波の導通状況、などの少なくとも一つがあげられる。

次に、ステップ１３２において、表示装置１０２上の領域１０６から、被写体１０５に照
明光１０７Ａを照射する。このとき、照明光１０７Ａの強度や色を変更してもよい。なお
、このとき、周囲の環境光が被写体１０５の方へ照射されていてもよい。

次に、ステップ１３３において、被写体１０５からの反射光１０７Ｂがカメラ部１０３に
入る。もちろん、カメラ部１０３には、反射光１０７Ｂ以外の光、例えば、周囲の物体か
らの光も入る。これによって、カメラ部１０３で、光電変換処理が行われる。

なお、ステップ１３２とステップ１３３とは、ほぼ、同時に行われると考えてよい場合も
ある。

次に、ステップ１３４において、表示装置１０２上の領域１０４に、カメラ部１０３から
得た被写体１０５の画像を表示する。この画像は、ビューファインダの機能のための画像
であり、どのような撮影を行うかを確認するためのものである。そのため、リアルタイム
に表示が書き換えられる。つまり、言い換えれば、カメラ部１０３から得た被写体１０５
の動画像を、表示装置１０２上の領域１０４に、動画で表示し続けることとなる。

次に、ステップ１３５において、領域１０４を利用して、被写体１０５の状態を確認する
。つまり、領域１０４に表示された画像を確認して、撮影して良いかどうかを確認する。
なお、このとき、領域１０４での状況を見て、照明光１０７Ａの強度や色を変更してもよ
い。例えば、被写体１０５の照度が弱ければ、照明光１０７Ａの強度を上げてもよい。ま
たは、撮影の倍率が適切でないならば、カメラ部１０３において、ズーム機能を用いて、
画像の拡大や縮小を行い、撮影領域が適切な範囲となるように、変更してもよい。

次に、ステップ１３６において、カメラ部１０３で撮影を実行する。撮影は、表示装置１
０２に表示されている撮影実行ボタンを押して、実行してもよい。または、電子機器１０
１に設けられているボタンやスイッチを押して、撮影を実行してもよい。または、電気通
信などのネットワークで接続された機器に設けられた撮影実行ボタンを押して、撮影を実
行してもよい。なお、このとき、静止画像を撮影してもよいし、動画像を撮影してもよい
し、静止画像を連続で複数枚撮影してもよい。

次に、ステップ１３７において、撮影したデータを、記憶装置に保存する。なお、記憶装
置としては、電子機器１０１に設けられている記憶装置でもよいし、あるいは、電気通信
などのネットワークを介して接続された記憶装置でもよい。電気通信などのネットワーク
としては、有線のネットワークでもよいし、あるいは、無線のネットワークでもよい。ま
た、記憶装置としては、ＤＲＡＭなどの揮発性の記憶装置でもよい。または、フラッシュ
メモリ、ハードディスク、ＤＶＤ、光ディスク、または、ＲＯＭなどの不揮発性の記憶装
置でもよい。または、記憶装置としては、半導体メモリ、磁気メモリ、光磁気メモリ、ま
たは、有機メモリ、などを有していてもよい。

このように、撮影作業が終了した後は、第１のモード、つまり、通常の作業に戻って、撮
影済みのデータを、表示装置１０２を使って、閲覧したり、表示させたりすることが出来
る。

なお、このステップの順序は、一例であり、ステップの一部の順序が逆になったり、複数
のステップが同時に行われたり、１つのステップが、複数のステップに分かれている場合
もある。

このように動作させることによって、表示装置１０２は、表示を行う機能と照明を行う機
能とを、両方を有することが出来る。なお、両方の機能が同時に実行されるのは、カメラ
部１０３が動作している間であることが望ましい。ただし、本発明の実施形態の一態様は
、これに限定されない。カメラ部１０３が動作していないときにも、表示装置１０２に、
領域１０４と、領域１０６とが設けられていてもよい。

ここで、ビューファインダの機能を有する領域１０４と、照明の機能を有する領域１０６
の、配置について考える。まず、図１（Ａ）では、一例として、カメラ部１０３に近い側
に、領域１０４が設けられている。そして、カメラ部１０３に遠い側に、領域１０６が設
けられている。このように、領域１０４をカメラ部１０３に近い側に配置されている場合
、被写体１０５が人間である場合、被写体１０５の視線を合わせやすい。つまり、被写体
１０５が、領域１０４を見て、状況を確認していれば、視線が、カメラ部１０３に近い位
置に来やすくなる。そのため、そのまま撮影を実行した場合、被写体の視線が、カメラ部
１０３を見ているようにしやすくなる。その結果、撮影した画像も、きちんと視線が合っ
た静止画像や動画像を撮影することが出来やすくなる。

また、領域１０６が、カメラ部１０３から遠いため、領域１０６から照射された照明光が
、ノイズとして、カメラ部１０３に入りにくくなる。その結果、撮影画像のコントラスト
を向上させることが出来る。

ただし、本発明の実施形態の一態様は、これに限定されない。例えば、図５に示すように
、領域１０６を、カメラ部１０３に近い側に設けてもよい。領域１０６をカメラ部１０３
に近い側に設けることにより、被写体１０５に対して垂直に照明光１０７Ａを照射しやす
くなる。その結果、被写体１０５に、影が出来にくくなり、きれいな画像を撮影しやすく
なる。

なお、図１（Ａ）や図５では、領域１０４と領域１０６とが、それぞれ１つずつ設けられ
ている場合について述べたが、本発明の実施形態の一態様は、これに限定されない。それ
ぞれ、複数個で設けられていてもよい。例えば、図６に示すように、照明領域を領域１０
６Ａと領域１０６Ｂの２つに分けて、配置してもよい。このように、照明領域を分けて配
置することにより、異なる領域から、つまり、異なる角度から、照明光を被写体１０５に
照射できるため、被写体１０５に影が出来にくくなり、きれいな画像を撮影しやすくなる
。

なお、図１（Ａ）、図５、図６では、領域１０４と領域１０６とは、縦方向に並んで配置
されていたが、本発明の実施形態の一態様は、これに限定されない。横方向に並んで配置
されていてもよいし、図７（Ａ）に示すように、領域１０６の中に、領域１０４が入って
いるような配置としてもよい。

なお、領域１０６の大きさ、面積、形、位置、色、または、明るさなどの少なくとも一つ
は、状況に応じて、変更してもよい。また、領域１０６から照射される光強度も、状況に
応じて、変更してもよい。同様に、領域１０４の大きさ、面積、形、位置、色、または、
明るさなどの少なくとも一つは、状況に応じて、変更してもよい。例えば、図７（Ａ）に
おける領域１０４の大きさを小さく変更した場合の例を、図７（Ｂ）に示す。領域１０４
の変更は、画面上を指などでタッチして、領域１０４の外枠をドラッグすることなどによ
り、実行することが出来る。

または、専用のユーザーインターフェイスを配置して、画面を制御してもよい。図８（Ａ
）には、スライダー１０８Ａを配置した場合の例を示す。ボタン１０８ＡＡを左右に移動
させることにより、値を変更することが出来る。そこで、このスライダー１０８Ａで、領
域１０６の大きさを小さく変更した場合の例を、図８（Ｂ）に示す。スライダー１０８Ａ
のボタン１０８ＡＡを左に動かすことによって、領域１０６が小さくなっている。

なお、図８（Ｂ）では、スライダー１０８Ａによって、領域１０６の大きさが変更された
が、別のものの大きさが変更されてもよい。例えば、スライダー１０８Ａによって、領域
１０６の輝度を変更してもよい。または、領域１０６の画像を変更してもよい。

または、スライダーによって、領域１０６の色を変更してもよい。図９に、青用スライダ
ー１０８Ｂ、緑用スライダー１０８Ｃ、および、赤用スライダー１０８Ｄ、を用いて、領
域１０６の色を変更する場合の例を示す。青用ボタン１０８ＢＡ、緑用ボタン１０８ＣＡ
、および、赤用ボタン１０８ＤＡを左右に動かすことによって、領域１０６の色を変更す
ることが出来る。

または、例えば、領域１０４の画面での位置を変更する場合の例を、図１０、図１１に示
す。図１０（Ａ）、図１１（Ａ）に示すように、まず、指またはペンなどの接触物１１１
で、領域１０４をタッチする。そして、図１０（Ｂ）、図１１（Ｂ）に示すように、その
ままドラッグして、領域１０４を左や下へ動かしていく。そして、移動させたい場所まで
ドラッグした後で、図１０（Ｃ）、図１１（Ｃ）に示すように、接触物１１１を画面から
離す。このような動作により、領域１０４の画面での位置を変更することが出来る。なお
、領域１０６の位置を変更したい場合にも、同様に移動させることが出来る。その場合の
例を、図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）、図１２（Ｃ）、図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）、図１
３（Ｃ）に示す。

なお、電子機器１０１や表示装置１０２を回転させたときにも、それに合わせて、領域１
０４や領域１０６の配置を変更することが出来る。例えば、図１（Ａ）を右回り（時計回
り）に回転させた場合の例を、図１４（Ａ）に示す。領域１０４は、カメラ部１０３の近
くに配置されている。逆に、図１（Ａ）を左回り（反時計回り）に回転させた場合の例を
、図１４（Ｂ）に示す。図１４（Ａ）と図１４（Ｂ）のどちらも、領域１０４は、カメラ
部１０３の近くに配置されている。これにより、カメラ部１０３に視線を合わせやすくな
る。ただし、本発明の実施形態の一態様は、これに限定されない。

なお、カメラ部１０３を使って、撮影を行う場合においても、周囲の環境光が強くて明る
い場合には、必ずしも、表示装置１０２を照明として利用しなくてもよい。例えば、図１
５（Ａ）に示すように、領域１０６を設けていてもよい。または、図１５（Ｂ）に示すよ
うに、領域１０６を設けない、あるいは、領域１０６の明るさをゼロにする、としてもよ
い。または、領域１０６を領域１０４と同程度の明るさにする、などのようにしてもよい
。つまり、カメラ部１０３を使って、撮影を行う場合であっても、場合によっては、また
は、状況に応じて、表示装置１０２を照明として機能させないようにしてもよい。その場
合は、図１５（Ｃ）に示すように、表示装置１０２の画面全体を、領域１０４として利用
してもよい。

あるいは、表示装置１０２を照明として利用しようとしても、その明るさが足りない場合
がある。そのような場合には、表示装置１０２とは別に、専用の照明部材１１３を配置し
てもよい。カメラ部１０３の近傍に、照明部材１１３を設けた場合の例を、図１６に示す
。なお、照明部材１１３は、複数個設けてもよい。また、それぞれの照明部材の発光色を
変えるようにしてもよい。照明部材１１３は、例えば、ＬＥＤなどを用いて構成される。

なお、カメラ部１０３を使って、撮影を行う場合において、表示装置１０２には、領域１
０４や領域１０６だけでなく、様々なアイコン、様々な画像、または、様々な文字などの
少なくとも一つを表示することが出来る。その表示は、領域１０４または領域１０６の内
側の領域に表示することも可能であるし、領域１０４または領域１０６の外側の領域に表
示することも可能である。

例えば、領域１０６の内側に、様々なアイコンなどが配置された場合の例を図１７に示す
。アイコン１１２Ａは、撮影実行ボタンを示している。通常のカメラであれば、シャッタ
ーボタンに相当する。このボタンを押すことによって、撮影が実行される。アイコン１１
２Ｂは、フラッシュ制御ボタンを示している。フラッシュを実行するか否かを制御するこ
とが出来る。なお、フラッシュの制御を自動設定にすることによって、被写体１０５の照
度が暗い場合のみ、フラッシュが実行されるようにすることもできる。アイコン１１２Ｃ
は、撮影モードボタンを示している。撮影する画像が、静止画であるのか、動画であるの
かを選択することが出来る。アイコン１１２Ｄは、プロパティボタンを示している。様々
な設定を行うためのウィンドウを表示するかどうかを制御することが出来る。

別の例として、領域１０６の内側に、文字が表示された場合の例を図１８に示す。

なお、領域１０６の内側に、様々なアイコンなどが配置されている場合、その部分は、強
い照明光を出していない、と判断できる場合もある。その場合には、様々なアイコンなど
が配置されている領域では、強い照明光によって、表示装置１０２が焼付いたり、劣化し
たりするということが、起きなくなっていると言える。あるいは、通常モードにおいて、
様々なアイコンなどが配置されている場合、アイコンなどが配置されている領域は、照明
モードにおいては、発光しないようにしてもよい。特に、表示装置１０２が自発光型の表
示装置である場合、画面の焼き付きなどを低減することが出来る。なお、照明モードにお
いて、ある部分の領域を発光しないようにする場合、図１７に示すように、アイコンなど
の部分では強い発光は行わず、アイコンなどの部分以外の領域で、強い発光を行って、照
明機能を実現してもよい。または、照明モードにおいて、図１９に示すように、アイコン
などが配置された近辺の領域では、強い発光は行わず、アイコンなどが配置された近辺を
除いた領域で、強い発光を行って、照明機能を実現してもよい。

また、領域１０４と領域１０６の外側に、別の領域が設けられていてもよい。その場合の
一例として、領域１０９が設けられている場合の例を図２０に示す。ここでは、テレビ電
話を行っている場合の例を示している。領域１０９には、通話相手１１０の画像が表示さ
れている。領域１０９は、カメラ部１０３の近傍に配置されている。そのため、通話相手
１１０の画像を見ながら話をすると、視線が合った画像をカメラ部１０３で撮影すること
が出来る。

なお、電子機器１０１には、様々なスイッチやボタンを設けることが出来る。例えば、ホ
ーム画面に戻るためのボタン１１４を配置した場合の例を、図１６に示す。

本実施の形態は、基本原理の一例について述べたものである。したがって、本実施の形態
の一部または全部について、他の実施の形態の一部また全部と、自由に組み合わせたり、
適用したり、置き換えて実施することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器の構成について説明する。

まず、電子機器１０１の内部の大まかな構成図の例を図２１に示す。

ＣＰＵ２０１は、様々な計算を行ったり、処理を行ったりすることが出来る。そして、様
々な部分を制御している。

記憶装置２０３では、様々なデータ、プログラム、または、アプリケーションソフトウェ
アなどの少なくとも一つが保存されている。一例としては、記憶装置２０３は、フラッシ
ュメモリ、磁気ディスク、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、または、光磁気ディスク、などのような
不揮発性の記憶媒体を処理することができる記憶装置である。実施の形態１で示したよう
な機能を有するアプリケーションソフトウェア（プログラム）は、記憶装置２０３、また
は、そこで用いられる記憶媒体に保存されている場合がある。

記憶装置２０５では、様々なデータ、プログラム、または、アプリケーションソフトウェ
アなどの少なくとも一つが保存されている。一例としては、記憶装置２０３は、ＤＲＡＭ
などのような揮発性の記憶装置である。記憶装置２０５に保存されたデータまたはプログ
ラムを用いて、ＣＰＵ２０１は様々な処理を実行することができる。実施の形態１で示し
たような機能を有するアプリケーションソフトウェア（プログラム）は、記憶装置２０３
に保存されている場合がある。

コントローラ２０７は、表示装置２０９を制御することが出来る。図１などで示した表示
装置１０２は、表示装置２０９の一部、または、全部に相当する。または、図１などで示
した表示装置１０２は、表示装置２０９とコントローラ２０７の全体に相当する。表示装
置２０９には、実施の形態１で示したような機能を有するアプリケーションソフトウェア
（プログラム）で用いる画像やユーザーインターフェイスを表示することが出来る。

外部ポート２１１は、外部とのやり取りを行うことが出来る。例えば、取り外し可能な記
憶媒体を外部ポート２１１に接続させることにより、取り外し可能な記憶媒体に、様々な
データまたはソフトウェア（プログラム）の少なくとも一つを保存させることが出来る。
または、取り外し可能な記憶装置を外部ポート２１１に接続させることにより、取り外し
可能な記憶装置や、そこで制御される記憶媒体に、様々なデータまたはソフトウェア（プ
ログラム）の少なくとも一つを保存させることが出来る。例えば、外部ポート２１１は、
半導体メモリまたは磁気メモリなどで構成された記憶装置、または、ＣＤまたはＤＶＤな
どの記憶媒体などと接続することができる。ただし、外部ポート２１１と接続されるもの
は、取り外しが可能であるため、常に接続されているとは限らない。よって、実施の形態
１で示したような機能を有するアプリケーションソフトウェア（プログラム）は、外部ポ
ート２１１に接続されることが可能であるもの、例えば、取り外し可能な記憶媒体に、保
存されている場合がある。

ネットワーク制御部２１３は、インターネットなどのネットワークの制御を行うことが出
来る。例えば、ネットワーク制御部２１３に、有線のケーブルが接続され、ＬＡＮが構築
される。または、ネットワーク制御部２１３に、アンテナ２１５が接続され、無線のネッ
トワークが構築される。これにより、データなどのやり取りを行うことが出来る。例えば
、ネットワーク制御部２１３を介して、外部の機器と接続させることにより、様々なデー
タまたはソフトウェア（プログラム）の少なくとも一つを保存させたり、電子機器１０１
の中に、様々なデータまたはソフトウェア（プログラム）の少なくとも一つをダウンロー
ドしたりすることが出来る。したがって、実施の形態１で示したような機能を有するアプ
リケーションソフトウェア（プログラム）を、ネットワークを介して、ダウンロードする
場合がある。または、ネットワークを介して、接続先の機器で実行して、その結果を、電
子機器１０１の表示装置１０２で表示させる場合がある。

カメラ部２１７は、画像を撮影することが出来る。静止画も動画も撮影することが出来る
。また、レンズなどを制御して、拡大して撮影したり、縮小して撮影することも可能であ
る。図１などで示したカメラ部１０３、カメラ部２１７の一部、または、全部に相当する
。

このように、電子機器１０１では、様々な部材が制御されて、動作している。そして、実
施の形態１で示したような機能を有するアプリケーションソフトウェア（プログラム）も
、電子機器１０１の各部の動作を制御している。

次に、図３に、電子機器１０１を起動した場合における、表示装置１０２の画面の一例を
示す。画面には、様々なアイコンが表示されている。それぞれのアイコンは、様々な機能
を実現するアプリケーションソフトウェアに対応している。例えば、アイコン１１５Ａは
、カメラのソフトウェアであり、カメラのプログラムを実行することが出来る。このソフ
トウェア（プログラム）は、実施の形態１で示したような機能を実現することが出来る。
したがって、このソフトウェア（プログラム）は、カメラ部１０３、表示装置１０２、カ
メラ部２１７、または、表示装置２０９などの少なくとも一つを制御することが出来る。

また、アイコン１１５Ｂは、電話のソフトウェアであり、電話のプログラムを実行するこ
とが出来る。例えば、テレビ電話を行うことが出来る。このソフトウェアは、実施の形態
１で示したような機能を実現することが出来る。したがって、このソフトウェア（プログ
ラム）は、カメラ部１０３、表示装置１０２、カメラ部２１７、表示装置２０９、または
、ネットワーク制御部２１３などの少なくとも一つを制御することが出来る。

このほかにも、様々なアイコンが表示されている。それぞれのアプリケーションにおいて
、例えば、ＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）、メール、または、ＷＥ
Ｂサービスなどにおいて、実施の形態１で示したような機能を利用することが出来る。

このようなソフトウェア（プログラム）は、記憶装置２０３、または、記憶装置２０５な
どに保存されている。または、このようなソフトウェア（プログラム）は、それらの中の
記憶媒体に保存されている。または、このようなソフトウェア（プログラム）は、外部ポ
ート２１１を介して、やり取りを行うことが出来る、取り外し可能な記憶媒体や記憶装置
に保存されている。例えば、取り外し可能な記憶装置としては、メモリカード、または、
ＵＳＢメモリ、などをあげることができる。

また、このようなソフトウェア（プログラム）は、ネットワーク制御部２１３などを介し
て、電子機器１０１の内部にダウンロードすることが出来る。その場合の模式図を図２２
に示す。電子機器１０１は、ネットワーク１１６に、有線で、または、無線で、接続され
ている。ネットワーク１１６には、ソフトウェアを提供することができるサーバー１１７
が接続されている。電子機器１０１は、サーバー１１７にアクセスすることによって、所
望のソフトウェア（プログラム）を取得すること、ダウンロードすること、購入すること
、または、レンタルすることが出来る。なお、ネットワーク１１６に電子機器１０１が接
続されておらず、代わりに、別のコンピュータ１１８がネットワーク１１６に接続されて
いる場合もある。コンピュータ１１８は、サーバー１１７にアクセスすることによって、
所望のソフトウェア（プログラム）を取得すること、ダウンロードすること、購入するこ
と、または、レンタルすることが出来る。そして、コンピュータ１１８から、電子機器１
０１へ、ソフトウェア（プログラム）を、携帯用の記憶媒体を介することなどによって、
転送したりすることが出来る。

本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、
応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の
一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適
用したり、置き換えて実施することができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器の別の構成について説明する。

図２３（Ａ）に示すように、電子機器１０１Ａは、例えば、表示装置１０２Ａと表示装置
１０２Ｂとを有している。領域１０６は、例えば、領域１０６Ａと領域１０６Ｂの２つの
領域に分かれており、表示装置１０２Ａと表示装置１０２Ｂとに、それぞれ設けられてい
る。

なお、図２３（Ａ）では、表示装置１０２Ａと表示装置１０２Ｂとに、領域１０６Ａと領
域１０６Ｂとが、それぞれ設けられているが、本発明の一態様は、これに限定されない。
例えば、表示装置１０２Ａと表示装置１０２Ｂのいずれか一方のみに、領域１０６が設け
られていてもよい。

ここで、横側から見た場合の図を、図２３（Ｂ）に示す。電子機器１０１Ａは、一例とし
ては、中心部で折り曲げることができる。表示装置１０２Ａの領域１０６Ａから照射され
る照明光１０７Ｃと、表示装置１０２Ｂの領域１０６Ｂから照射される照明光１０７Ｄと
が存在する。ここで、電子機器１０１Ａを中心部で折り曲げることによって、照明光１０
７Ｃと照明光１０７Ｄとが照射される方向が異なる。そのため、被写体１０５に影が出来
にくくなり、きれいな画像を撮影しやすくなる。

本実施の形態は、基本原理の一例について述べたものである。したがって、本実施の形態
の一部または全部について、他の実施の形態の一部また全部と、自由に組み合わせたり、
適用したり、置き換えて実施することができる。

（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の構成例について説明する。

［構成例］
図２４（Ａ）は、本発明の一態様の表示装置の上面図であり、図２４（Ｂ）は、本発明
の一態様の表示装置の画素に液晶素子を適用する場合に用いることができる画素回路を説
明するための回路図である。また、図２４（Ｃ）は、本発明の一態様の表示装置の画素に
有機ＥＬ素子を適用する場合に用いることができる画素回路を説明するための回路図であ
る。

画素部に配置するトランジスタは、様々な方法、例えば、他の実施の形態で述べるよう
な方法に従って形成することができる。また、当該トランジスタはｎチャネル型とするこ
とが容易なので、駆動回路のうち、ｎチャネル型トランジスタで構成することができる駆
動回路の一部を画素部のトランジスタと同一基板上に形成する。このように、画素部や駆
動回路に他の実施の形態に示すトランジスタを用いることにより、信頼性の高い表示装置
を提供することができる。

アクティブマトリクス型表示装置の上面図の一例を図２４（Ａ）に示す。表示装置の基
板４００上には、画素部４０１、第１の走査線駆動回路４０２、第２の走査線駆動回路４
０３、信号線駆動回路４０４を有する。画素部４０１には、複数の信号線が信号線駆動回
路４０４から延伸して配置され、複数の走査線が第１の走査線駆動回路４０２、及び第２
の走査線駆動回路４０３から延伸して配置されている。なお走査線と信号線との交差領域
には、各々、表示素子を有する画素がマトリクス状に設けられている。また、表示装置の
基板４００はＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の接続部
を介して、タイミング制御回路（コントローラ、制御ＩＣともいう）に接続されている。

図２４（Ａ）では、第１の走査線駆動回路４０２、第２の走査線駆動回路４０３、信号
線駆動回路４０４は、画素部４０１と同じ基板４００上に形成される。そのため、外部に
設ける駆動回路等の部品の数が減るので、コストの低減を図ることができる。また、基板
４００外部に駆動回路を設けた場合、配線を延伸させる必要が生じ、配線間の接続数が増
える。同じ基板４００上に駆動回路を設けた場合、その配線間の接続数を減らすことがで
き、信頼性の向上、又は歩留まりの向上を図ることができる。

〔液晶表示装置〕
また、画素の回路構成の一例を図２４（Ｂ）に示す。ここでは、ＶＡ型液晶表示装置の
画素に適用することができる画素回路を示す。

この画素回路は、一つの画素に複数の画素電極層を有する構成に適用できる。それぞれ
の画素電極層は異なるトランジスタに接続され、各トランジスタは異なるゲート信号で駆
動できるように構成されている。これにより、マルチドメイン設計された画素の個々の画
素電極層に印加する信号を、独立して制御できる。

トランジスタ４１６のゲート配線４１２と、トランジスタ４１７のゲート配線４１３に
は、異なるゲート信号を与えることができるように分離されている。一方、データ線とし
て機能するソース電極層又はドレイン電極層４１４は、トランジスタ４１６とトランジス
タ４１７で共通に用いられている。トランジスタ４１６とトランジスタ４１７は他の実施
の形態で説明するトランジスタを適宜用いることができる。これにより、信頼性の高い液
晶表示装置を提供することができる。

トランジスタ４１６と電気的に接続する第１の画素電極層と、トランジスタ４１７と電
気的に接続する第２の画素電極層の形状について説明する。第１の画素電極層と第２の画
素電極層の形状は、スリットによって分離されている。第１の画素電極層はＶ字型に広が
る形状を有し、第２の画素電極層は第１の画素電極層の外側を囲むように形成される。

トランジスタ４１６のゲート電極はゲート配線４１２と接続され、トランジスタ４１７
のゲート電極はゲート配線４１３と接続されている。ゲート配線４１２とゲート配線４１
３に異なるゲート信号を与えてトランジスタ４１６とトランジスタ４１７の動作タイミン
グを異ならせ、液晶の配向を制御できる。

また、容量配線４１０と、誘電体として機能するゲート絶縁膜と、第１の画素電極層ま
たは第２の画素電極層と電気的に接続する容量電極とで保持容量を形成してもよい。

マルチドメイン構造は、一画素に第１の液晶素子４１８と第２の液晶素子４１９を備え
る。第１の液晶素子４１８は第１の画素電極層と対向電極層とその間の液晶層とで構成さ
れ、第２の液晶素子４１９は第２の画素電極層と対向電極層とその間の液晶層とで構成さ
れる。

なお、図２４（Ｂ）に示す画素回路は、これに限定されない。例えば、図２４（Ｂ）に
示す画素に新たにスイッチ、抵抗素子、容量素子、トランジスタ、センサ、又は論理回路
などを追加してもよい。

〔有機ＥＬ表示装置〕
画素の回路構成の他の一例を図２４（Ｃ）に示す。ここでは、有機ＥＬ素子を用いた表
示装置の画素構造を示す。

有機ＥＬ素子は、発光素子に電圧を印加することにより、一対の電極の一方から電子が
、他方から正孔がそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そし
て、電子および正孔が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状態を形成し、
その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。このようなメカニズムから、このような発
光素子は、電流励起型の発光素子と呼ばれる。

図２４（Ｃ）は、適用可能な画素回路の一例を示す図である。ここではｎチャネル型の
トランジスタを１つの画素に２つ用いる例を示す。なお、本発明の一態様の金属酸化物膜
は、ｎチャネル型のトランジスタのチャネル形成領域に用いることができる。また、当該
画素回路は、デジタル時間階調駆動を適用することができる。

適用可能な画素回路の構成及びデジタル時間階調駆動を適用した場合の画素の動作につ
いて説明する。

画素４２０は、スイッチング用トランジスタ４２１、駆動用トランジスタ４２２、発光
素子４２４及び容量素子４２３を有している。スイッチング用トランジスタ４２１は、ゲ
ート電極層が走査線４２６に接続され、第１電極（ソース電極層及びドレイン電極層の一
方）が信号線４２５に接続され、第２電極（ソース電極層及びドレイン電極層の他方）が
駆動用トランジスタ４２２のゲート電極層に接続されている。駆動用トランジスタ４２２
は、ゲート電極層が容量素子４２３を介して電源線４２７に接続され、第１電極が電源線
４２７に接続され、第２電極が発光素子４２４の第１電極（画素電極）に接続されている
。発光素子４２４の第２電極は共通電極４２８に相当する。共通電極４２８は、同一基板
上に形成される共通電位線と電気的に接続される。

スイッチング用トランジスタ４２１および駆動用トランジスタ４２２は他の実施の形態
で説明するトランジスタを適宜用いることができる。これにより、信頼性の高い有機ＥＬ
表示装置を提供することができる。

発光素子４２４の第２電極（共通電極４２８）の電位は低電源電位に設定する。なお、
低電源電位とは、電源線４２７に供給される高電源電位を基準にして低電源電位＜高電源
電位を満たす電位であり、低電源電位としては例えばＧＮＤ、０Ｖなどが設定されていて
も良い。発光素子４２４の順方向のしきい値電圧以上となるように高電源電位と低電源電
位を設定し、その電位差を発光素子４２４に印加することにより、発光素子４２４に電流
を流して発光させる。なお、発光素子４２４の順方向電圧とは、所望の輝度とする場合の
電圧を指しており、少なくとも順方向しきい値電圧を含む。

なお、容量素子４２３は駆動用トランジスタ４２２のゲート容量を代用することにより
省略できる。駆動用トランジスタ４２２のゲート容量については、チャネル形成領域とゲ
ート電極層との間で容量が形成されていてもよい。

次に、駆動用トランジスタ４２２に入力する信号について説明する。電圧入力電圧駆動
方式の場合、駆動用トランジスタ４２２が十分にオンするか、オフするかの二つの状態と
なるようなビデオ信号を、駆動用トランジスタ４２２に入力する。なお、駆動用トランジ
スタ４２２を線形領域で動作させるために、電源線４２７の電圧よりも高い電圧を駆動用
トランジスタ４２２のゲート電極層にかける。また、信号線４２５には、電源線電圧に駆
動用トランジスタ４２２の閾値電圧Ｖｔｈを加えた値以上の電圧をかける。

アナログ階調駆動を行う場合、駆動用トランジスタ４２２のゲート電極層に発光素子４
２４の順方向電圧に駆動用トランジスタ４２２の閾値電圧Ｖｔｈを加えた値以上の電圧を
かける。なお、駆動用トランジスタ４２２が飽和領域で動作するようにビデオ信号を入力
し、発光素子４２４に電流を流す。また、駆動用トランジスタ４２２を飽和領域で動作さ
せるために、電源線４２７の電位を、駆動用トランジスタ４２２のゲート電位より高くす
る。ビデオ信号をアナログとすることで、発光素子４２４にビデオ信号に応じた電流を流
し、アナログ階調駆動を行うことができる。

なお、画素回路の構成は、図２４（Ｃ）に示す画素構成に限定されない。例えば、図２
４（Ｃ）に示す画素回路にスイッチ、抵抗素子、容量素子、センサ、トランジスタ又は論
理回路などを追加してもよい。

図２４で例示した回路に他の実施の形態で例示したトランジスタを適用する場合、低電
位側にソース電極（第１の電極）、高電位側にドレイン電極（第２の電極）がそれぞれ電
気的に接続される構成とする。さらに、制御回路等により第１のゲート電極の電位を制御
し、第２のゲート電極には図示しない配線によりソース電極に与える電位よりも低い電位
など、上記で例示した電位を入力可能な構成とすればよい。

例えば、本明細書等において、表示素子、表示素子を有する装置である表示装置、発光
素子、及び発光素子を有する装置である発光装置は、様々な形態を用いること、又は様々
な素子を有することが出来る。

本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、
応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の
一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適
用したり、置き換えて実施することができる。

（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の半導体装置を適用した表示モジュールについて、
図２５を用いて説明を行う。

図２５に示す表示モジュール８０００は、上部カバー８００１と下部カバー８００２と
の間に、ＦＰＣ８００３に接続されたタッチパネル８００４、ＦＰＣ８００５に接続され
た表示パネル８００６、バックライトユニット８００７、フレーム８００９、プリント基
板８０１０、バッテリー８０１１を有する。なお、バックライトユニット８００７、バッ
テリー８０１１、タッチパネル８００４などは、設けられない場合もある。

本発明の一態様の半導体装置は、例えば、表示パネル８００６に用いることができる。

上部カバー８００１及び下部カバー８００２は、タッチパネル８００４及び表示パネル
８００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。

タッチパネル８００４は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパネルを表示パネル
８００６に重畳して用いることができる。また、表示パネル８００６の対向基板（封止基
板）に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。または、表示パネル
８００６の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチパネルとすることも可能である。
または、表示パネル８００６の各画素内にタッチセンサ用電極を設け、容量型式のタッチ
パネルとすることも可能である。

バックライトユニット８００７は、光源８００８を有する。光源８００８をバックライ
トユニット８００７の端部に設け、光拡散板を用いる構成としてもよい。

フレーム８００９は、表示パネル８００６の保護機能の他、プリント基板８０１０の動
作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレ
ーム８００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。

プリント基板８０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信
号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であって
も良いし、別途設けたバッテリー８０１１による電源であってもよい。バッテリー８０１
１は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。

また、表示モジュール８０００には、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を
追加して設けてもよい。

本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、
応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の
一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適
用したり、置き換えて実施することができる。

（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に適用することができるタッチパネルの
構成について、図２６を参照しながら説明する。なお、本タッチパネルは、折り曲げ可能
な構成となっていてもよい。

図２６（Ａ）は本発明の一態様の電子機器に適用可能なタッチパネルの構造を説明する
おもて面図である。

図２６（Ｂ）は図２６（Ａ）の切断線Ａ−Ｂおよび切断線Ｃ−Ｄにおける断面図である
。

図２６（Ｃ）は図２６（Ａ）の切断線Ｅ−Ｆにおける断面図である。

＜上面図の説明＞
本実施の形態で例示するタッチパネル３００は表示部３０１を有する（図２６（Ａ）参
照）。

表示部３０１は、複数の画素３０２と複数の撮像画素３０８を備える。撮像画素３０８
は表示部３０１に触れる指等を検知することができる。これにより、撮像画素３０８を用
いてタッチセンサを構成することができる。

画素３０２は、複数の副画素（例えば副画素３０２Ｒ）を備え、副画素は発光素子およ
び発光素子を駆動する電力を供給することができる画素回路を備える。

画素回路は、選択信号を供給することができる配線および画像信号を供給することがで
きる配線と、電気的に接続される。

また、タッチパネル３００は選択信号を画素３０２に供給することができる走査線駆動
回路３０３ｇ（１）と、画像信号を画素３０２に供給することができる画像信号線駆動回
路３０３ｓ（１）を備える。

撮像画素３０８は、光電変換素子および光電変換素子を駆動する撮像画素回路を備える
。

撮像画素回路は、制御信号を供給することができる配線および電源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。

制御信号としては、例えば記録された撮像信号を読み出す撮像画素回路を選択すること
ができる信号、撮像画素回路を初期化することができる信号、および撮像画素回路が光を
検知する時間を決定することができる信号などを挙げることができる。

タッチパネル３００は制御信号を撮像画素３０８に供給することができる撮像画素駆動
回路３０３ｇ（２）と、撮像信号を読み出す撮像信号線駆動回路３０３ｓ（２）を備える
。

＜断面図の説明＞
タッチパネル３００は、基板３１０および基板３１０に対向する対向基板３７０を有す
る（図２６（Ｂ）参照）。

基板３１０は、可撓性を有する基板３１０ｂ、不純物の発光素子への拡散を防ぐバリア
膜３１０ａおよび基板３１０ｂとバリア膜３１０ａを貼り合わせる接着層３１０ｃが積層
された積層体である。

対向基板３７０は、可撓性を有する基板３７０ｂ、不純物の発光素子への拡散を防ぐバ
リア膜３７０ａおよび基板３７０ｂとバリア膜３７０ａを貼り合わせる接着層３７０ｃの
積層体である（図２６（Ｂ）参照）。

封止材３６０は対向基板３７０と基板３１０を貼り合わせている。また、封止材３６０
は空気より大きい屈折率を備え、光学接合層を兼ねる。画素回路および発光素子（例えば
第１の発光素子３５０Ｒ）は基板３１０と対向基板３７０の間にある。

《画素の構成》
画素３０２は、副画素３０２Ｒ、副画素３０２Ｇおよび副画素３０２Ｂを有する（図２
６（Ｃ）参照）。また、副画素３０２Ｒは発光モジュール３８０Ｒを備え、副画素３０２
Ｇは発光モジュール３８０Ｇを備え、副画素３０２Ｂは発光モジュール３８０Ｂを備える
。

例えば副画素３０２Ｒは、第１の発光素子３５０Ｒおよび第１の発光素子３５０Ｒに電
力を供給することができるトランジスタ３０２ｔを含む画素回路を備える（図２６（Ｂ）
参照）。また、発光モジュール３８０Ｒは第１の発光素子３５０Ｒおよび光学素子（例え
ば着色層３６７Ｒ）を備える。

第１の発光素子３５０Ｒは、下部電極３５１Ｒ、上部電極３５２、下部電極３５１Ｒと
上部電極３５２の間に発光性の有機化合物を含む層３５３を有する（図２６（Ｃ）参照）
。

発光性の有機化合物を含む層３５３は、発光ユニット３５３ａ、発光ユニット３５３ｂ
および発光ユニット３５３ａと発光ユニット３５３ｂの間に中間層３５４を備える。

発光モジュール３８０Ｒは、第１の着色層３６７Ｒを対向基板３７０に有する。着色層
は特定の波長を有する光を透過するものであればよく、例えば赤色、緑色または青色等を
呈する光を選択的に透過するものを用いることができる。または、発光素子の発する光を
そのまま透過する領域を設けてもよい。

例えば、発光モジュール３８０Ｒは、第１の発光素子３５０Ｒと第１の着色層３６７Ｒ
に接する封止材３６０を有する。

第１の着色層３６７Ｒは第１の発光素子３５０Ｒと重なる位置にある。これにより、第
１の発光素子３５０Ｒが発する光の一部は、光学接合層を兼ねる封止材３６０および第１
の着色層３６７Ｒを透過して、図中の矢印に示すように発光モジュール３８０Ｒの外部に
射出される。

なお、ここでは、表示素子として、発光素子を用いた場合の例を示したが、本発明の一
態様は、これに限定されない。

例えば、本明細書等において、表示素子、表示素子を有する装置である表示装置、発光
素子、及び発光素子を有する装置である発光装置は、様々な形態を用いること、又は様々
な素子を有することが出来る。表示素子、表示装置、発光素子又は発光装置の一例として
は、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子（有機物及び無機物を含むＥＬ素子、有機Ｅ
Ｌ素子、無機ＥＬ素子）、ＬＥＤ（白色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤな
ど）、トランジスタ（電流に応じて発光するトランジスタ）、電子放出素子、液晶素子、
電子インク、電気泳動素子、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）、プラズマディスプ
レイ（ＰＤＰ）、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）を用いた表
示素子、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、ＤＭＳ（デジタル・マイクロ・シ
ャッター）、ＭＩＲＡＳＯＬ（登録商標）、ＩＭＯＤ（インターフェアレンス・モジュレ
ーション）素子、シャッター方式のＭＥＭＳ表示素子、光干渉方式のＭＥＭＳ表示素子、
エレクトロウェッティング素子、圧電セラミックディスプレイ、カーボンナノチューブ、
など、電気磁気的作用により、コントラスト、輝度、反射率、透過率などが変化する表示
媒体を有するものがある。ＥＬ素子を用いた表示装置の一例としては、ＥＬディスプレイ
などがある。電子放出素子を用いた表示装置の一例としては、フィールドエミッションデ
ィスプレイ（ＦＥＤ）又はＳＥＤ方式平面型ディスプレイ（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃ
ｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ Ｄｉｓｐｌａｙ）などがある
。液晶素子を用いた表示装置の一例としては、液晶ディスプレイ（透過型液晶ディスプレ
イ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、直視型液晶ディスプレイ、投
射型液晶ディスプレイ）などがある。電子インク又は電気泳動素子を用いた表示装置の一
例としては、電子ペーパーなどがある。なお、半透過型液晶ディスプレイや反射型液晶デ
ィスプレイを実現する場合には、画素電極の一部、または、全部が、反射電極としての機
能を有するようにすればよい。例えば、画素電極の一部、または、全部が、アルミニウム
、銀、などを有するようにすればよい。さらに、その場合、反射電極の下に、ＳＲＡＭな
どの記憶回路を設けることも可能である。これにより、さらに、消費電力を低減すること
ができる。

《タッチパネルの構成》
タッチパネル３００は、遮光層３６７ＢＭを対向基板３７０に有する。遮光層３６７Ｂ
Ｍは、着色層（例えば第１の着色層３６７Ｒ）を囲むように設けられている。

タッチパネル３００は、反射防止層３６７ｐを表示部３０１に重なる位置に備える。反
射防止層３６７ｐとして、例えば円偏光板を用いることができる。

タッチパネル３００は、絶縁膜３２１を備える。絶縁膜３２１はトランジスタ３０２ｔ
を覆っている。なお、絶縁膜３２１は画素回路に起因する凹凸を平坦化するための層とし
て用いることができる。また、不純物のトランジスタ３０２ｔ等への拡散を抑制すること
ができる層が積層された絶縁膜を、絶縁膜３２１に適用することができる。

タッチパネル３００は、発光素子（例えば第１の発光素子３５０Ｒ）を絶縁膜３２１上
に有する。

タッチパネル３００は、下部電極３５１Ｒの端部に重なる隔壁３２８を絶縁膜３２１上
に有する（図２６（Ｃ）参照）。また、基板３１０と対向基板３７０の間隔を制御するス
ペーサ３２９を、隔壁３２８上に有する。

《画像信号線駆動回路の構成》
画像信号線駆動回路３０３ｓ（１）は、トランジスタ３０３ｔおよび容量３０３ｃを含
む。なお、駆動回路は画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができる。図２
６（Ｂ）に示すようにトランジスタ３０３ｔは絶縁膜３２１上に第２のゲートを有してい
てもよい。第２のゲートはトランジスタ３０３ｔのゲートと電気的に接続されていてもよ
いし、これらに異なる電位が与えられていてもよい。また、必要であれば、第２のゲート
をトランジスタ３０８ｔ、トランジスタ３０２ｔ等に設けてもよい。

《撮像画素の構成》
撮像画素３０８は、光電変換素子３０８ｐおよび光電変換素子３０８ｐに照射された光
を検知するための撮像画素回路を備える。また、撮像画素回路は、トランジスタ３０８ｔ
を含む。

例えばｐｉｎ型のフォトダイオードを光電変換素子３０８ｐに用いることができる。

《他の構成》
タッチパネル３００は、信号を供給することができる配線３１１を備え、端子３１９が
配線３１１に設けられている。なお、画像信号および同期信号等の信号を供給することが
できるＦＰＣ３０９（１）が端子３１９に電気的に接続されている。

なお、ＦＰＣ３０９（１）にはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良
い。

同一の工程で形成されたトランジスタを、トランジスタ３０２ｔ、トランジスタ３０３
ｔ、トランジスタ３０８ｔ等のトランジスタに適用できる。

トランジスタの構成としては、ボトムゲート型、トップゲート型等の構造を有するトラ
ンジスタを適用できる。

トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、タッチパネルを構成する各種配
線および電極に用いることのできる材料としては、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、またはタングステ
ンからなる単体金属、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。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜
を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグ
ネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層す
る二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜
と、そのチタン膜または窒化チタン膜上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さ
らにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化
モリブデン膜と、そのモリブデン膜または窒化モリブデン膜上に重ねてアルミニウム膜ま
たは銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層
構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛を含む透明導電材料を用い
てもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まる
ため好ましい。

トランジスタ３０２ｔ、トランジスタ３０３ｔ、トランジスタ３０８ｔ等のトランジス
タのチャネルが形成される半導体に、一例としては、シリコンを用いることが好ましい。
シリコンとしてアモルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリコンを
用いることが好ましい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなど
を用いることが好ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成
でき、且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。こ
のような多結晶半導体を画素に適用することで画素の開口率を向上させることができる。
また極めて高精細に画素を有する場合であっても、ゲート駆動回路とソース駆動回路を画
素と同一基板上に形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減すること
ができる。

ここで、表示装置に設けられる各表示領域が備える画素や、各駆動回路に用いられるト
ランジスタなどの半導体装置には、酸化物半導体を適用することが好ましい。特にシリコ
ンよりもバンドギャップの大きな酸化物半導体を適用することが好ましい。シリコンより
もバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい半導体材料を用いると、トランジス
タのオフ状態における電流を低減できるため好ましい。

例えば、上記酸化物半導体として、少なくともインジウム（Ｉｎ）もしくは亜鉛（Ｚｎ
）を含むことが好ましい。より好ましくは、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、
Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、ＣｅまたはＨｆ等の金属）で表記される酸化物を含
む。

特に、半導体層として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はｃ軸が半導体層の被形成面
、または半導体層の上面に対し垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界を有さない
酸化物半導体膜を用いることが好ましい。

このような酸化物半導体は、結晶粒界を有さないために表示パネルを湾曲させたときの
応力によって酸化物半導体膜にクラックが生じてしまうことが抑制される。したがって、
可撓性を有し、湾曲させて用いる表示パネルなどに、このような酸化物半導体を好適に用
いることができる。

半導体層としてこのような材料を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信頼性の
高いトランジスタを実現できる。

また、その低いオフ電流により、トランジスタを介して容量に蓄積した電荷を長期間に
亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各
表示領域に表示した画像の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。そ
の結果、極めて消費電力の低減された電子機器を実現できる。

なお、半導体層に適用可能な酸化物半導体の好ましい形態とその形成方法については、
後の実施の形態で詳細に説明する。

ここで、可撓性を有する発光パネルを形成する方法について説明する。

ここでは便宜上、画素や駆動回路を含む構成、またはカラーフィルタ等の光学部材を含
む構成を素子層と呼ぶこととする。素子層は例えば表示素子を含み、表示素子の他に表示
素子と電気的に接続する配線、画素や回路に用いるトランジスタなどの素子を備えていて
もよい。

またここでは、素子層が形成される絶縁表面を備える支持体のことを、基材と呼ぶこと
とする。

可撓性を有する絶縁表面を備える基材上に素子層を形成する方法としては、基材上に直
接素子層を形成する方法と、基材とは異なる剛性を有する支持基材上に素子層を形成した
後、素子層と支持基材とを剥離して素子層を基材に転置する方法と、がある。

基材を構成する材料が、素子層の形成工程にかかる熱に対して耐熱性を有する場合には
、基材上に直接素子層を形成すると、工程が簡略化されるため好ましい。このとき、基材
を支持基材に固定した状態で素子層を形成すると、装置内、及び装置間における搬送が容
易になるため好ましい。

また、素子層を支持基材上に形成した後に、基材に転置する方法を用いる場合、まず支
持基材上に剥離層と絶縁層を積層し、当該絶縁層上に素子層を形成する。続いて、支持基
材と素子層を剥離し、基材に転置する。このとき、支持基材と剥離層の界面、剥離層と絶
縁層の界面、または剥離層中で剥離が生じるような材料を選択すればよい。

例えば剥離層としてタングステンなどの高融点金属材料を含む層と当該金属材料の酸化
物を含む層を積層して用い、剥離層上に窒化シリコンや酸窒化シリコンを複数積層した層
を用いることが好ましい。高融点金属材料を用いると、素子層の形成工程の自由度が高ま
るためこのましい。

剥離は、機械的な力を加えることや、剥離層をエッチングすること、または剥離界面の
一部に液体を滴下して剥離界面全体に浸透させることなどにより剥離を行ってもよい。ま
たは、熱膨張の違いを利用して剥離界面に熱を加えることにより剥離を行ってもよい。

また、支持基材と絶縁層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい。
例えば、支持基材としてガラスを用い、絶縁層としてポリイミドなどの有機樹脂を用いて
、有機樹脂の一部をレーザ光等を用いて局所的に加熱することにより剥離の起点を形成し
、ガラスと絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。または、支持基材と有機樹脂からなる絶
縁層の間に金属層を設け、当該金属層に電流を流すことにより当該金属層を加熱すること
により、当該金属層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。このとき、有機樹脂からなる
絶縁層は基材として用いることができる。

可撓性を有する基材としては、例えば、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（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポ
リイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエ
ーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン
樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の
低い材料を用いることが好ましく、例えば、熱膨張係数が３０×１０^−６／Ｋ以下である
ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴ等を好適に用いることができる。また、
繊維体に樹脂を含浸した基板（プリプレグとも記す）や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜ
て熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。

上記材料中に繊維体が含まれている場合、繊維体は有機化合物または無機化合物の高強
度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のこ
とを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリア
ミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキ
サゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Ｅガラ
ス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布
または不織布の状態で用い、この繊維体に樹脂を含浸させ樹脂を硬化させた構造物を可撓
性を有する基板として用いても良い。可撓性を有する基板として、繊維体と樹脂からなる
構造物を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好まし
い。

なお、本発明の一態様の表示装置は、画素に能動素子を有するアクティブマトリクス方
式、または、画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式を用いることが出来る。

アクティブマトリクス方式では、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）として、ト
ランジスタだけでなく、さまざまな能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いるこ
とが出来る。例えば、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）、又はＴ
ＦＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｏｄｅ）などを用いることも可能である。これらの素子
は、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる
。または、これらの素子は、素子のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ
、低消費電力化や高輝度化をはかることが出来る。

アクティブマトリクス方式以外のものとして、能動素子（アクティブ素子、非線形素子
）を用いないパッシブマトリクス型を用いることも可能である。能動素子（アクティブ素
子、非線形素子）を用いないため、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留
まりの向上を図ることができる。または、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用
いないため、開口率を向上させることができ、低消費電力化、又は高輝度化などを図るこ
とが出来る。

本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、
応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の
一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適
用したり、置き換えて実施することができる。

（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に適用することができるタッチパネルの
構成について、図２７を参照しながら説明する。なお、本タッチパネルは、折り曲げ可能
な構成となっていてもよい。

図２７はタッチパネル５００の断面図である。

タッチパネル５００は、表示部５０１とタッチセンサ５９５を備える。また、タッチパ
ネル５００は、基板５１０、基板５７０および基板５９０を有する。なお、基板５１０、
基板５７０および基板５９０はいずれも可撓性を有していてもよい。

表示部５０１は、基板５１０、基板５１０上に複数の画素および当該画素に信号を供給
することができる複数の配線５１１を備える。複数の配線５１１は、基板５１０の外周部
にまで引き回され、その一部が端子５１９を構成している。端子５１９はＦＰＣ５０９（
１）と電気的に接続する。

＜タッチセンサ＞
基板５９０には、タッチセンサ５９５と、タッチセンサ５９５と電気的に接続する複数
の配線５９８を備える。複数の配線５９８は基板５９０の外周部に引き回され、その一部
は端子を構成する。そして、当該端子はＦＰＣ５０９（２）と電気的に接続される。

タッチセンサ５９５として、例えば静電容量方式のタッチセンサを適用できる。静電容
量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。

投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから自己容量方式、相互容量方式な
どがある。相互容量方式を用いると同時多点検出が可能となるため好ましい。

以下では、投影型静電容量方式のタッチセンサを適用する場合について説明する。

なお、指等の検知対象の近接または接触を検知することができるさまざまなセンサを適
用することができる。

投影型静電容量方式のタッチセンサ５９５は、電極５９１と電極５９２を有する。電極
５９１は複数の配線５９８のいずれかと電気的に接続し、電極５９２は複数の配線５９８
の他のいずれかと電気的に接続する。

配線５９４は、電極５９２を挟む二つの電極５９１を電気的に接続する。このとき、電
極５９２と配線５９４の交差部の面積ができるだけ小さくなる形状が好ましい。これによ
り、電極が設けられていない領域の面積を低減でき、透過率のムラを低減できる。その結
果、タッチセンサ５９５を透過する光の輝度ムラを低減することができる。

なお、電極５９１、電極５９２の形状は様々な形状を取りうる。例えば、複数の電極５
９１をできるだけ隙間が生じないように配置し、絶縁層を介して電極５９２を、電極５９
１と重ならない領域ができるように離間して複数設ける構成としてもよい。このとき、隣
接する２つの電極５９２の間に、これらとは電気的に絶縁されたダミー電極を設けると、
透過率の異なる領域の面積を低減できるため好ましい。

タッチセンサ５９５は、基板５９０、基板５９０上に千鳥状に配置された電極５９１及
び電極５９２、電極５９１及び電極５９２を覆う絶縁層５９３並びに隣り合う電極５９１
を電気的に接続する配線５９４を備える。

接着層５９７は、タッチセンサ５９５が表示部５０１に重なるように、基板５９０を基
板５７０に貼り合わせている。

電極５９１及び電極５９２は、透光性を有する導電材料を用いて形成する。透光性を有
する導電性材料としては、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またはグラフェンを用いる
ことができる。

透光性を有する導電性材料を基板５９０上にスパッタリング法により成膜した後、フォ
トリソグラフィ法等の様々なパターニング技術により、不要な部分を除去して、電極５９
１及び電極５９２を形成することができる。グラフェンはＣＶＤ法のほか、酸化グラフェ
ンを分散した溶液を塗布した後にこれを還元して形成してもよい。

また、絶縁層５９３に用いる材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、
シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム
などの無機絶縁材料を用いることもできる。

また、電極５９１に達する開口が絶縁層５９３に設けられ、配線５９４が隣接する電極
５９１を電気的に接続する。透光性の導電性材料は、タッチパネルの開口率を高めること
ができるため、配線５９４に好適に用いることができる。また、電極５９１及び電極５９
２より導電性の高い材料は、電気抵抗を低減できるため配線５９４に好適に用いることが
できる。

一の電極５９２は一方向に延在し、複数の電極５９２がストライプ状に設けられている
。

配線５９４は電極５９２と交差して設けられている。

一対の電極５９１が一の電極５９２を挟んで設けられ、配線５９４は一対の電極５９１
を電気的に接続している。

なお、複数の電極５９１は、一の電極５９２と必ずしも直交する方向に配置される必要
はなく、９０度未満の角度をなすように配置されてもよい。

一の配線５９８は、電極５９１又は電極５９２と電気的に接続される。配線５９８の一
部は、端子として機能する。配線５９８としては、例えば、アルミニウム、金、白金、銀
、ニッケル、チタン、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、又はパラ
ジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。

なお、絶縁層５９３及び配線５９４を覆う絶縁層を設けて、タッチセンサ５９５を保護
することができる。

また、接続層５９９は、配線５９８とＦＰＣ５０９（２）を電気的に接続する。

接続層５９９としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏ
ｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉ
ｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。

接着層５９７は、透光性を有する。例えば、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂を用いるこ
とができ、具体的には、アクリル、ウレタン、エポキシ、またはシロキサン結合を有する
樹脂などの樹脂を用いることができる。

＜表示部＞
表示部５０１は、マトリクス状に配置された複数の画素を備える。画素は表示素子と表
示素子を駆動する画素回路を備える。

本実施の形態では、白色の有機エレクトロルミネッセンス素子を表示素子に適用する場
合について説明するが、表示素子はこれに限られない。異なる色の有機エレクトロルミネ
ッセンス素子、例えば、赤色の有機エレクトロルミネッセンス素子と、青色の有機エレク
トロルミネッセンス素子と、緑色の有機エレクトロルミネッセンス素子と、を用いてもよ
い。

例えば、表示素子として、有機エレクトロルミネッセンス素子の他、電気泳動方式や電
子粉流体方式などにより表示を行う表示素子（電子インクともいう）、シャッター方式の
ＭＥＭＳ表示素子、光干渉方式のＭＥＭＳ表示素子など、様々な表示素子を用いることが
できる。なお、適用する表示素子に好適な構成を、様々な画素回路から選択して用いるこ
とができる。

基板５１０は、可撓性を有する基板５１０ｂ、不純物の発光素子への拡散を防ぐバリア
膜５１０ａおよび基板５１０ｂとバリア膜５１０ａを貼り合わせる接着層５１０ｃが積層
された積層体である。

基板５７０は、可撓性を有する基板５７０ｂ、不純物の発光素子への拡散を防ぐバリア
膜５７０ａおよび基板５７０ｂとバリア膜５７０ａを貼り合わせる接着層５７０ｃの積層
体である。

封止材５６０は基板５７０と基板５１０を貼り合わせている。封止材５６０は空気より
大きい屈折率を備える。また、封止材５６０側に光を取り出す場合は、封止材５６０は光
学接合層を兼ねる。画素回路および発光素子（例えば第１の発光素子５５０Ｒ）は基板５
１０と基板５７０の間にある。

《画素の構成》
画素は、副画素５０２Ｒを含み、副画素５０２Ｒは発光モジュール５８０Ｒを備える。

副画素５０２Ｒは、第１の発光素子５５０Ｒおよび第１の発光素子５５０Ｒに電力を供
給することができるトランジスタ５０２ｔを含む画素回路を備える。また、発光モジュー
ル５８０Ｒは第１の発光素子５５０Ｒおよび光学素子（例えば着色層５６７Ｒ）を備える
。

第１の発光素子５５０Ｒは、下部電極、上部電極、下部電極と上部電極の間に発光性の
有機化合物を含む層を有する。

発光モジュール５８０Ｒは、光を取り出す方向に第１の着色層５６７Ｒを有する。着色
層は特定の波長を有する光を透過するものであればよく、例えば赤色、緑色または青色等
を呈する光を選択的に透過するものを用いることができる。なお、他の副画素において、
発光素子の発する光をそのまま透過する領域を設けてもよい。

また、封止材５６０が光を取り出す側に設けられている場合、封止材５６０は、第１の
発光素子５５０Ｒと第１の着色層５６７Ｒに接する。

第１の着色層５６７Ｒは第１の発光素子５５０Ｒと重なる位置にある。これにより、第
１の発光素子５５０Ｒが発する光の一部は第１の着色層５６７Ｒを透過して、図中に示す
矢印の方向の発光モジュール５８０Ｒの外部に射出される。

《表示部の構成》
表示部５０１は、光を射出する方向に遮光層５６７ＢＭを有する。遮光層５６７ＢＭは
、着色層（例えば第１の着色層５６７Ｒ）を囲むように設けられている。

表示部５０１は、反射防止層５６７ｐを画素に重なる位置に備える。反射防止層５６７
ｐとして、例えば円偏光板を用いることができる。

表示部５０１は、絶縁膜５２１を備える。絶縁膜５２１はトランジスタ５０２ｔを覆っ
ている。なお、絶縁膜５２１は画素回路に起因する凹凸を平坦化するための層として用い
ることができる。また、不純物の拡散を抑制できる層を含む積層膜を、絶縁膜５２１に適
用することができる。これにより、不純物の拡散によるトランジスタ５０２ｔ等の信頼性
の低下を抑制できる。

表示部５０１は、発光素子（例えば第１の発光素子５５０Ｒ）を絶縁膜５２１上に有す
る。

表示部５０１は、第１の下部電極の端部に重なる隔壁５２８を絶縁膜５２１上に有する
。また、基板５１０と基板５７０の間隔を制御するスペーサを、隔壁５２８上に有する。

《走査線駆動回路の構成》
走査線駆動回路５０３ｇ（１）は、トランジスタ５０３ｔおよび容量５０３ｃを含む。
なお、駆動回路を画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができる。

《他の構成》
表示部５０１は、信号を供給することができる配線５１１を備え、端子５１９が配線５
１１に設けられている。なお、画像信号および同期信号等の信号を供給することができる
ＦＰＣ５０９（１）が端子５１９に電気的に接続されている。

なお、ＦＰＣ５０９（１）にはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良
い。

＜表示部の変形例１＞
様々なトランジスタを表示部５０１に適用できる。

ボトムゲート型のトランジスタを表示部５０１に適用する場合の構成を、図２７（Ａ）
および図２７（Ｂ）に図示する。

例えば、酸化物半導体、アモルファスシリコン等を含む半導体層を、図２７（Ａ）に図
示するトランジスタ５０２ｔおよびトランジスタ５０３ｔに適用することができる。

例えば、多結晶シリコン等を含む半導体層を、図２７（Ｂ）に図示するトランジスタ５
０２ｔおよびトランジスタ５０３ｔに適用することができる。

トップゲート型のトランジスタを表示部５０１に適用する場合の構成を、図２７（Ｃ）
に図示する。

例えば、多結晶シリコンまたは転写された単結晶シリコン膜等を含む半導体層を、図２
７（Ｃ）に図示するトランジスタ５０２ｔおよびトランジスタ５０３ｔに適用することが
できる。

本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、
応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の
一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適
用したり、置き換えて実施することができる。

（実施の形態８）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に適用することができるタッチパネルの
構成について、図２８を参照しながら説明する。なお、本タッチパネルは、折り曲げ可能
な構成となっていてもよい。

図２８は、タッチパネル５００Ｂ断面図である。

本実施の形態で説明するタッチパネル５００Ｂは、供給された画像情報をトランジスタ
が設けられている側に表示する表示部５０１を備える点およびタッチセンサが表示部の基
板５１０側に設けられている点が、実施の形態７で説明するタッチパネル５００とは異な
る。ここでは異なる構成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は
、上記の説明を援用する。

＜表示部＞
表示部５０１は、マトリクス状に配置された複数の画素を備える。画素は表示素子と表
示素子を駆動する画素回路を備える。

《画素の構成》
画素は、副画素５０２Ｒを含み、副画素５０２Ｒは発光モジュール５８０Ｒを備える。

副画素５０２Ｒは、第１の発光素子５５０Ｒおよび第１の発光素子５５０Ｒに電力を供
給することができるトランジスタ５０２ｔを含む画素回路を備える。

発光モジュール５８０Ｒは第１の発光素子５５０Ｒおよび光学素子（例えば着色層５６
７Ｒ）を備える。

発光素子５５０Ｒは、下部電極、上部電極、下部電極と上部電極の間に発光性の有機化
合物を含む層を有する。

発光モジュール５８０Ｒは、光を取り出す方向に第１の着色層５６７Ｒを有する。着色
層は特定の波長を有する光を透過するものであればよく、例えば赤色、緑色または青色等
を呈する光を選択的に透過するものを用いることができる。なお、他の副画素において、
発光素子の発する光をそのまま透過する領域を設けてもよい。

第１の着色層５６７Ｒは第１の発光素子５５０Ｒと重なる位置にある。また、図２８（
Ａ）に示す第１の発光素子５５０Ｒは、トランジスタ５０２ｔが設けられている側に光を
射出する。これにより、発光素子５５０Ｒが発する光の一部は第１の着色層５６７Ｒを透
過して、図中に示す矢印の方向の発光モジュール５８０Ｒの外部に射出される。

《表示部の構成》
表示部５０１は、光を射出する方向に遮光層５６７ＢＭを有する。遮光層５６７ＢＭは
、着色層（例えば第１の着色層５６７Ｒ）を囲むように設けられている。

表示部５０１は、絶縁膜５２１を備える。絶縁膜５２１はトランジスタ５０２ｔを覆っ
ている。なお、絶縁膜５２１は画素回路に起因する凹凸を平坦化するための層として用い
ることができる。また、不純物の拡散を抑制できる層を含む積層膜を、絶縁膜５２１に適
用することができる。これにより、例えば着色層５６７Ｒから拡散する不純物によるトラ
ンジスタ５０２ｔ等の信頼性の低下を抑制できる。

＜タッチセンサ＞
タッチセンサ５９５は、表示部５０１の基板５１０側に設けられている（図２８（Ａ）
参照）。

接着層５９７は、基板５１０と基板５９０の間にあり、表示部５０１とタッチセンサ５
９５を貼り合わせる。

＜表示部の変形例１＞
様々なトランジスタを表示部５０１に適用できる。

ボトムゲート型のトランジスタを表示部５０１に適用する場合の構成を、図２８（Ａ）
および図２８（Ｂ）に図示する。

例えば、酸化物半導体、アモルファスシリコン等を含む半導体層を、図２８（Ａ）に図
示するトランジスタ５０２ｔおよびトランジスタ５０３ｔに適用することができる。

例えば、多結晶シリコン等を含む半導体層を、図２８（Ｂ）に図示するトランジスタ５
０２ｔおよびトランジスタ５０３ｔに適用することができる。

トップゲート型のトランジスタを表示部５０１に適用する場合の構成を、図２８（Ｃ）
に図示する。

例えば、多結晶シリコンまたは転写された単結晶シリコン膜等を含む半導体層を、図２
８（Ｃ）に図示するトランジスタ５０２ｔおよびトランジスタ５０３ｔに適用することが
できる。

本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、
応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の
一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適
用したり、置き換えて実施することができる。

（実施の形態９）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示パネルに適用可能な半導体装置の半導体層に
好適に用いることのできる酸化物半導体について説明する。

酸化物半導体は、エネルギーギャップが３．０ｅＶ以上と大きく、酸化物半導体を適切
な条件で加工し、そのキャリア密度を十分に低減して得られた酸化物半導体膜が適用され
たトランジスタにおいては、オフ状態でのソースとドレイン間のリーク電流（オフ電流）
を、従来のシリコンを用いたトランジスタと比較して極めて低いものとすることができる
。

適用可能な酸化物半導体としては、少なくともインジウム（Ｉｎ）あるいは亜鉛（Ｚｎ
）を含むことが好ましい。特にＩｎとＺｎを含むことが好ましい。また、該酸化物半導体
を用いたトランジスタの電気特性のばらつきを減らすためのスタビライザとして、それら
に加えてガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）
、チタン（Ｔｉ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタノイド（例えば
、セリウム（Ｃｅ）、ネオジム（Ｎｄ）、ガドリニウム（Ｇｄ））から選ばれた一種、ま
たは複数種が含まれていることが好ましい。

例えば、酸化物半導体として、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、Ｉｎ−Ｚｎ系酸
化物、Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｚｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｓｎ−Ｍｇ系酸
化物、Ｉｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｉｎ−Ｇａ系酸化物、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物（ＩＧＺＯ
とも表記する）、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ｇａ−
Ｚｎ系酸化物、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｚ
ｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｚｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｉ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｃ−Ｚｎ
系酸化物、Ｉｎ−Ｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｃｅ−Ｚｎ系酸
化物、Ｉｎ−Ｐｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｎｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｍ−Ｚｎ系酸化
物、Ｉｎ−Ｅｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｇｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｂ−Ｚｎ系酸化物
、Ｉｎ−Ｄｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｏ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｒ−Ｚｎ系酸化物、
Ｉｎ−Ｔｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉ
ｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｇａ−
Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉ
ｎ−Ｈｆ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物を用いることができる。

ここで、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物とは、ＩｎとＧａとＺｎを主成分として有する酸化
物という意味であり、ＩｎとＧａとＺｎの比率は問わない。また、ＩｎとＧａとＺｎ以外
の金属元素が入っていてもよい。

また、酸化物半導体として、ＩｎＭＯ_３（ＺｎＯ）_ｍ（ｍ＞０、且つ、ｍは整数でない
）で表記される材料を用いてもよい。なお、Ｍは、Ｇａ、Ｆｅ、Ｍｎ及びＣｏから選ばれ
た一の金属元素または複数の金属元素、若しくは上記のスタビライザとしての元素を示す
。また、酸化物半導体として、Ｉｎ_２ＳｎＯ_５（ＺｎＯ）_ｎ（ｎ＞０、且つ、ｎは整数）
で表記される材料を用いてもよい。

例えば、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：２、Ｉｎ：Ｇａ
：Ｚｎ＝１：３：４、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：６、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝３：１：２あ
るいはＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：１：３の原子数比のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物やその組成
の近傍の酸化物を用いるとよい。

酸化物半導体膜に水素が多量に含まれると、酸化物半導体と結合することによって、水
素の一部がドナーとなり、キャリアである電子を生じてしまう。これにより、トランジス
タのしきい値電圧がマイナス方向にシフトしてしまう。そのため、酸化物半導体膜の形成
後において、脱水化処理（脱水素化処理）を行い酸化物半導体膜から、水素、又は水分を
除去して不純物が極力含まれないように高純度化することが好ましい。

なお、酸化物半導体膜への脱水化処理（脱水素化処理）によって、酸化物半導体膜から
酸素も同時に減少してしまうことがある。上述のように、酸化物半導体膜の形成後におい
て、脱水化処理（脱水素化処理）を行い酸化物半導体膜から、水素、または水分を除去し
て不純物が極力含まれないように高純度化し、脱水化処理（脱水素化処理）によって増加
した酸素欠損を補填するため酸素を酸化物半導体膜に加える処理を行うことが好ましい。
また、本明細書等において、酸化物半導体膜に酸素を供給する場合を、加酸素化処理と記
す場合がある、または酸化物半導体膜に含まれる酸素を化学量論的組成よりも多くする場
合を過酸素化処理と記す場合がある。

このように、酸化物半導体膜は、脱水化処理（脱水素化処理）により、水素または水分
が除去され、加酸素化処理により酸素欠損を補填することによって、ｉ型（真性）化また
はｉ型に限りなく近く実質的にｉ型（真性）である酸化物半導体膜とすることができる。
なお、実質的に真性とは、酸化物半導体膜中にドナーに由来するキャリアが極めて少なく
（ゼロに近く）、キャリア密度が１×１０^１７／ｃｍ^３以下、１×１０^１６／ｃｍ^３以下
、１×１０^１５／ｃｍ^３以下、１×１０^１４／ｃｍ^３以下、１×１０^１３／ｃｍ^３以下、
特に好ましくは８×１０^１１／ｃｍ^３未満、さらに好ましくは１×１０^１１／ｃｍ^３未満
、さらに好ましくは１×１０^１０／ｃｍ^３未満であり、１×１０^−９／ｃｍ^３以上である
ことをいう。

またこのように、ｉ型又は実質的にｉ型である酸化物半導体膜を備えるトランジスタは
、極めて優れたオフ電流特性を実現できる。例えば、酸化物半導体膜を用いたトランジス
タがオフ状態のときのドレイン電流を、室温（２５℃程度）にて１×１０^−１８Ａ以下、
好ましくは１×１０^−２１Ａ以下、さらに好ましくは１×１０^−２４Ａ以下、または８５
℃にて１×１０^−１５Ａ以下、好ましくは１×１０^−１８Ａ以下、さらに好ましくは１×
１０^−２１Ａ以下とすることができる。なお、トランジスタがオフ状態とは、ｎチャネル
型のトランジスタの場合、ゲート電圧がしきい値電圧よりも十分小さい状態をいう。具体
的には、ゲート電圧がしきい値電圧よりも１Ｖ以上、２Ｖ以上または３Ｖ以上小さければ
、トランジスタはオフ状態となる。なお、これらの電流値は、ソースとドレインとの間の
電圧が、一例としては、１Ｖ、５Ｖ、または、１０Ｖの場合のものである。

以下では、酸化物半導体膜の構造について説明する。

酸化物半導体膜は、非単結晶酸化物半導体膜と単結晶酸化物半導体膜とに大別される。
非単結晶酸化物半導体膜とは、ＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｒｙ
ｓｔａｌｌｉｎｅ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）膜、多結晶酸化物半導体
膜、微結晶酸化物半導体膜、非晶質酸化物半導体膜などをいう。

まずは、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜について説明する。なお、ＣＡＡＣ−ＯＳを、ＣＡＮＣ（Ｃ
−Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｅｄ ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ）を有する酸化物半導体と呼ぶ
こともできる。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、ｃ軸配向した複数の結晶部を有する酸化物半導体膜の一つである
。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）によって観察すると、明確な結晶部同士の境界、即ち
結晶粒界（グレインバウンダリーともいう。）を確認することができない。そのため、Ｃ
ＡＡＣ−ＯＳ膜は、結晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を、試料面と概略平行な方向からＴＥＭによって観察（断面ＴＥＭ観
察）すると、結晶部において、金属原子が層状に配列していることを確認できる。金属原
子の各層は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の膜を形成する面（被形成面ともいう。）または上面の凹
凸を反映した形状であり、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面または上面と平行に配列する。

一方、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を、試料面と概略垂直な方向からＴＥＭによって観察（平面Ｔ
ＥＭ観察）すると、結晶部において、金属原子が三角形状または六角形状に配列している
ことを確認できる。しかしながら、異なる結晶部間で、金属原子の配列に規則性は見られ
ない。

図２９（ａ）は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の断面ＴＥＭ像である。また、図２９（ｂ）は、図
２９（ａ）をさらに拡大した断面ＴＥＭ像であり、理解を容易にするために原子配列を強
調表示している。

図２９（ｃ）は、図２９（ａ）のＡ−Ｏ−Ａ’間において、丸で囲んだ領域（直径約４
ｎｍ）の局所的なフーリエ変換像である。図２９（ｃ）より、各領域においてｃ軸配向性
が確認できる。また、Ａ−Ｏ間とＯ−Ａ’間とでは、ｃ軸の向きが異なるため、異なるグ
レインであることが示唆される。また、Ａ−Ｏ間では、ｃ軸の角度が１４．３°、１６．
６°、２６．４°のように少しずつ連続的に変化していることがわかる。同様に、Ｏ−Ａ
’間では、ｃ軸の角度が−１８．３°、−１７．６°、−１５．９°と少しずつ連続的に
変化していることがわかる。

なお、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に対し、電子回折を行うと、配向性を示すスポット（輝点）が
観測される。例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の上面に対し、例えば１ｎｍ以上３０ｎｍ以下の
電子線を用いる電子回折（ナノビーム電子回折ともいう。）を行うと、スポットが観測さ
れる（図３０（Ａ）参照。）。

断面ＴＥＭ観察および平面ＴＥＭ観察より、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の結晶部は配向性を有し
ていることがわかる。

なお、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれるほとんどの結晶部は、一辺が１００ｎｍ未満の立方
体内に収まる大きさである。従って、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれる結晶部は、一辺が１０
ｎｍ未満、５ｎｍ未満または３ｎｍ未満の立方体内に収まる大きさの場合も含まれる。た
だし、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれる複数の結晶部が連結することで、一つの大きな結晶領
域を形成する場合がある。例えば、平面ＴＥＭ像において、２５００ｎｍ^２以上、５μｍ
^２以上または１０００μｍ^２以上となる結晶領域が観察される場合がある。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に対し、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−Ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）
装置を用いて構造解析を行うと、例えばＩｎＧａＺｎＯ_４の結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳ
膜のｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による解析では、回折角（２θ）が３１°近傍にピーク
が現れる場合がある。このピークは、ＩｎＧａＺｎＯ_４の結晶の（００９）面に帰属され
ることから、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の結晶がｃ軸配向性を有し、ｃ軸が被形成面または上面に
概略垂直な方向を向いていることが確認できる。

一方、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に対し、ｃ軸に概略垂直な方向からＸ線を入射させるｉｎ−ｐ
ｌａｎｅ法による解析では、２θが５６°近傍にピークが現れる場合がある。このピーク
は、ＩｎＧａＺｎＯ_４の結晶の（１１０）面に帰属される。ＩｎＧａＺｎＯ_４の単結晶酸
化物半導体膜であれば、２θを５６°近傍に固定し、試料面の法線ベクトルを軸（φ軸）
として試料を回転させながら分析（φスキャン）を行うと、（１１０）面と等価な結晶面
に帰属されるピークが６本観察される。これに対し、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の場合は、２θを
５６°近傍に固定してφスキャンした場合でも、明瞭なピークが現れない。

以上のことから、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜では、異なる結晶部間ではａ軸およびｂ軸の配向は
不規則であるが、ｃ軸配向性を有し、かつｃ軸が被形成面または上面の法線ベクトルに平
行な方向を向いていることがわかる。従って、前述の断面ＴＥＭ観察で確認された層状に
配列した金属原子の各層は、結晶のａｂ面に平行な面である。

なお、結晶部は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜した際、または加熱処理などの結晶化処理を
行った際に形成される。上述したように、結晶のｃ軸は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面ま
たは上面の法線ベクトルに平行な方向に配向する。従って、例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の
形状をエッチングなどによって変化させた場合、結晶のｃ軸がＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成
面または上面の法線ベクトルと平行にならないこともある。

また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜中において、ｃ軸配向した結晶部の分布が均一でなくてもよい
。例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の結晶部が、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の上面近傍からの結晶成長に
よって形成される場合、上面近傍の領域は、被形成面近傍の領域よりもｃ軸配向した結晶
部の割合が高くなることがある。また、不純物の添加されたＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、不純物
が添加された領域が変質し、部分的にｃ軸配向した結晶部の割合の異なる領域が形成され
ることもある。

なお、ＩｎＧａＺｎＯ_４の結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳ膜のｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ
法による解析では、２θが３１°近傍のピークの他に、２θが３６°近傍にもピークが現
れる場合がある。２θが３６°近傍のピークは、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜中の一部に、ｃ軸配向
性を有さない結晶が含まれることを示している。ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、２θが３１°近傍
にピークを示し、２θが３６°近傍にピークを示さないことが好ましい。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、不純物濃度の低い酸化物半導体膜である。不純物は、水素、炭素
、シリコン、遷移金属元素などの酸化物半導体膜の主成分以外の元素である。特に、シリ
コンなどの、酸化物半導体膜を構成する金属元素よりも酸素との結合力の強い元素は、酸
化物半導体膜から酸素を奪うことで酸化物半導体膜の原子配列を乱し、結晶性を低下させ
る要因となる。また、鉄やニッケルなどの重金属、アルゴン、二酸化炭素などは、原子半
径（または分子半径）が大きいため、酸化物半導体膜内部に含まれると、酸化物半導体膜
の原子配列を乱し、結晶性を低下させる要因となる。なお、酸化物半導体膜に含まれる不
純物は、キャリアトラップやキャリア発生源となる場合がある。

また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、欠陥準位密度の低い酸化物半導体膜である。例えば、酸化
物半導体膜中の酸素欠損は、キャリアトラップとなることや、水素を捕獲することによっ
てキャリア発生源となることがある。

不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低い（酸素欠損の少ない）ことを、高純度真性また
は実質的に高純度真性と呼ぶ。高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体
膜は、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を低くすることができる。従って、当
該酸化物半導体膜を用いたトランジスタは、しきい値電圧がマイナスとなる電気特性（ノ
ーマリーオンともいう。）になることが少ない。また、高純度真性または実質的に高純度
真性である酸化物半導体膜は、キャリアトラップが少ない。そのため、当該酸化物半導体
膜を用いたトランジスタは、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトランジスタとなる
。なお、酸化物半導体膜のキャリアトラップに捕獲された電荷は、放出するまでに要する
時間が長く、あたかも固定電荷のように振る舞うことがある。そのため、不純物濃度が高
く、欠陥準位密度が高い酸化物半導体膜を用いたトランジスタは、電気特性が不安定とな
る場合がある。

また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を用いたトランジスタは、可視光や紫外光の照射による電気特
性の変動が小さい。

次に、微結晶酸化物半導体膜について説明する。

微結晶酸化物半導体膜は、ＴＥＭによる観察像では、明確に結晶部を確認することがで
きない場合がある。微結晶酸化物半導体膜に含まれる結晶部は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以
下、または１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の大きさであることが多い。特に、１ｎｍ以上１０ｎ
ｍ以下、または１ｎｍ以上３ｎｍ以下の微結晶であるナノ結晶（ｎｃ：ｎａｎｏｃｒｙｓ
ｔａｌ）を有する酸化物半導体膜を、ｎｃ−ＯＳ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｏ
ｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）膜と呼ぶ。また、ｎｃ−ＯＳ膜は、例えば、Ｔ
ＥＭによる観察像では、結晶粒界を明確に確認できない場合がある。なお、ｎｃ−ＯＳを
、ＲＡＮＣ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｌｉｇｎｅｄ ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ）を有する酸化
物半導体、またはＮＡＮＣ（Ｎｏｎ−Ａｌｉｇｎｅｄ ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ）を有
する酸化物半導体と呼ぶこともできる。

ｎｃ−ＯＳ膜は、微小な領域（例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の領域、特に１ｎｍ以
上３ｎｍ以下の領域）において原子配列に周期性を有する。また、ｎｃ−ＯＳ膜は、異な
る結晶部間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、膜全体で配向性が見られない。
従って、ｎｃ−ＯＳ膜は、分析方法によっては、非晶質酸化物半導体膜と区別が付かない
場合がある。例えば、ｎｃ−ＯＳ膜に対し、結晶部よりも大きい径のＸ線を用いるＸＲＤ
装置を用いて構造解析を行うと、ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による解析では、結晶面を
示すピークが検出されない。また、ｎｃ−ＯＳ膜に対し、結晶部よりも大きいプローブ径
（例えば５０ｎｍ以上）の電子線を用いる電子回折（制限視野電子回折ともいう。）を行
うと、ハローパターンのような回折パターンが観測される。一方、ｎｃ−ＯＳ膜に対し、
結晶部の大きさと近いか結晶部より小さいプローブ径の電子線を用いるナノビーム電子回
折を行うと、スポットが観測される。また、ｎｃ−ＯＳ膜に対しナノビーム電子回折を行
うと、円を描くように（リング状に）輝度の高い領域が観測される場合がある。また、ｎ
ｃ−ＯＳ膜に対しナノビーム電子回折を行うと、リング状の領域内に複数のスポットが観
測される場合がある（図３０（Ｂ）参照。）。

ｎｃ−ＯＳ膜は、非晶質酸化物半導体膜よりも規則性の高い酸化物半導体膜である。そ
のため、ｎｃ−ＯＳ膜は、非晶質酸化物半導体膜よりも欠陥準位密度が低くなる。ただし
、ｎｃ−ＯＳ膜は、異なる結晶部間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、ｎｃ−
ＯＳ膜は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜と比べて欠陥準位密度が高くなる。

なお、酸化物半導体膜は、例えば、非晶質酸化物半導体膜、微結晶酸化物半導体膜、Ｃ
ＡＡＣ−ＯＳ膜のうち、二種以上を有する積層膜であってもよい。

酸化物半導体膜が複数の構造を有する場合、ナノビーム電子回折を用いることで構造解
析が可能となる場合がある。

図３０（Ｃ）に、電子銃室１０と、電子銃室１０の下の光学系１２と、光学系１２の下
の試料室１４と、試料室１４の下の光学系１６と、光学系１６の下の観察室２０と、観察
室２０に設置されたカメラ１８と、観察室２０の下のフィルム室２２と、を有する透過電
子回折測定装置を示す。カメラ１８は、観察室２０内部に向けて設置される。なお、フィ
ルム室２２を有さなくても構わない。

また、図３０（Ｄ）に、図３０（Ｃ）で示した透過電子回折測定装置内部の構造を示す
。透過電子回折測定装置内部では、電子銃室１０に設置された電子銃から放出された電子
が、光学系１２を介して試料室１４に配置された物質２８に照射される。物質２８を通過
した電子は、光学系１６を介して観察室２０内部に設置された蛍光板３２に入射する。蛍
光板３２では、入射した電子の強度に応じたパターンが現れることで透過電子回折パター
ンを測定することができる。

カメラ１８は、蛍光板３２を向いて設置されており、蛍光板３２に現れたパターンを撮
影することが可能である。カメラ１８のレンズの中央、および蛍光板３２の中央を通る直
線と、蛍光板３２の上面と、の為す角度は、例えば、１５°以上８０°以下、３０°以上
７５°以下、または４５°以上７０°以下とする。該角度が小さいほど、カメラ１８で撮
影される透過電子回折パターンは歪みが大きくなる。ただし、あらかじめ該角度がわかっ
ていれば、得られた透過電子回折パターンの歪みを補正することも可能である。なお、カ
メラ１８をフィルム室２２に設置しても構わない場合がある。例えば、カメラ１８をフィ
ルム室２２に、電子２４の入射方向と対向するように設置してもよい。この場合、蛍光板
３２の裏面から歪みの少ない透過電子回折パターンを撮影することができる。

試料室１４には、試料である物質２８を固定するためのホルダが設置されている。ホル
ダは、物質２８を通過する電子を透過するような構造をしている。ホルダは、例えば、物
質２８をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸などに移動させる機能を有していてもよい。ホルダの移動機能
は、例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下、１０ｎｍ以上１００ｎ
ｍ以下、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下、１００ｎｍ以上１μｍ以下などの範囲で移動させ
る精度を有すればよい。これらの範囲は、物質２８の構造によって最適な範囲を設定すれ
ばよい。

次に、上述した透過電子回折測定装置を用いて、物質の透過電子回折パターンを測定す
る方法について説明する。

例えば、図３０（Ｄ）に示すように物質におけるナノビームである電子２４の照射位置
を変化させる（スキャンする）ことで、物質の構造が変化していく様子を確認することが
できる。このとき、物質２８がＣＡＡＣ−ＯＳ膜であれば、図３０（Ａ）に示したような
回折パターンが観測される。または、物質２８がｎｃ−ＯＳ膜であれば、図３０（Ｂ）に
示したような回折パターンが観測される。

ところで、物質２８がＣＡＡＣ−ＯＳ膜であったとしても、部分的にｎｃ−ＯＳ膜など
と同様の回折パターンが観測される場合がある。したがって、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の良否は
、一定の範囲におけるＣＡＡＣ−ＯＳ膜の回折パターンが観測される領域の割合（ＣＡＡ
Ｃ化率ともいう。）で表すことができる場合がある。例えば、良質なＣＡＡＣ−ＯＳ膜で
あれば、ＣＡＡＣ化率は、５０％以上、好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％
以上、より好ましくは９５％以上となる。なお、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜と異なる回折パターン
が観測される領域の割合を非ＣＡＡＣ化率と表記する。

一例として、成膜直後（ａｓ−ｓｐｕｔｔｅｒｅｄと表記。）、または酸素を含む雰囲
気における４５０℃加熱処理後のＣＡＡＣ−ＯＳ膜を有する各試料の上面に対し、スキャ
ンしながら透過電子回折パターンを取得した。ここでは、５ｎｍ／秒の速度で６０秒間ス
キャンしながら回折パターンを観測し、観測された回折パターンを０．５秒ごとに静止画
に変換することで、ＣＡＡＣ化率を導出した。なお、電子線としては、プローブ径が１ｎ
ｍのナノビームを用いた。なお、同様の測定は６試料に対して行った。そしてＣＡＡＣ化
率の算出には、６試料における平均値を用いた。

各試料におけるＣＡＡＣ化率を図３１（Ａ）に示す。成膜直後のＣＡＡＣ−ＯＳ膜のＣ
ＡＡＣ化率は７５．７％（非ＣＡＡＣ化率は２４．３％）であった。また、４５０℃加熱
処理後のＣＡＡＣ−ＯＳ膜のＣＡＡＣ化率は８５．３％（非ＣＡＡＣ化率は１４．７％）
であった。成膜直後と比べて、４５０℃加熱処理後のＣＡＡＣ化率が高いことがわかる。
即ち、高い温度（例えば４００℃以上）における加熱処理によって、非ＣＡＡＣ化率が低
くなる（ＣＡＡＣ化率が高くなる）ことがわかる。また、５００℃未満の加熱処理におい
ても高いＣＡＡＣ化率を有するＣＡＡＣ−ＯＳ膜が得られることがわかる。

ここで、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜と異なる回折パターンのほとんどはｎｃ−ＯＳ膜と同様の回
折パターンであった。また、測定領域において非晶質酸化物半導体膜は、確認することが
できなかった。したがって、加熱処理によって、ｎｃ−ＯＳ膜と同様の構造を有する領域
が、隣接する領域の構造の影響を受けて再配列し、ＣＡＡＣ化していることが示唆される
。

図３１（Ｂ）および図３１（Ｃ）は、成膜直後および４５０℃加熱処理後のＣＡＡＣ−
ＯＳ膜の平面ＴＥＭ像である。図３１（Ｂ）と図３１（Ｃ）とを比較することにより、４
５０℃加熱処理後のＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、膜質がより均質であることがわかる。即ち、高
い温度における加熱処理によって、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の膜質が向上することがわかる。

このような測定方法を用いれば、複数の構造を有する酸化物半導体膜の構造解析が可能
となる場合がある。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、例えば以下の方法により形成することができる。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、例えば、多結晶である酸化物半導体スパッタリング用ターゲット
を用い、スパッタリング法によって成膜する。

成膜時の基板温度を高めることで、基板到達後にスパッタリング粒子のマイグレーショ
ンが起こる。具体的には、基板温度を１００℃以上７４０℃以下、好ましくは２００℃以
上５００℃以下として成膜する。成膜時の基板温度を高めることで、スパッタリング粒子
が基板に到達した場合、基板上でマイグレーションが起こり、スパッタリング粒子の平ら
な面が基板に付着する。このとき、スパッタリング粒子が正に帯電することで、スパッタ
リング粒子同士が反発しながら基板に付着するため、スパッタリング粒子が偏って不均一
に重なることがなく、厚さの均一なＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜することができる。

成膜時の不純物混入を低減することで、不純物によって結晶状態が崩れることを抑制で
きる。例えば、成膜室内に存在する不純物濃度（水素、水、二酸化炭素及び窒素など）を
低減すればよい。また、成膜ガス中の不純物濃度を低減すればよい。具体的には、露点が
−８０℃以下、好ましくは−１００℃以下である成膜ガスを用いる。

また、成膜ガス中の酸素割合を高め、電力を最適化することで成膜時のプラズマダメー
ジを軽減すると好ましい。成膜ガス中の酸素割合は、３０体積％以上、好ましくは１００
体積％とする。

または、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、以下の方法により形成する。

まず、第１の酸化物半導体膜を１ｎｍ以上１０ｎｍ未満の厚さで成膜する。第１の酸化
物半導体膜はスパッタリング法を用いて成膜する。具体的には、基板温度を１００℃以上
５００℃以下、好ましくは１５０℃以上４５０℃以下とし、成膜ガス中の酸素割合を３０
体積％以上、好ましくは１００体積％として成膜する。

次に、加熱処理を行い、第１の酸化物半導体膜を結晶性の高い第１のＣＡＡＣ−ＯＳ膜
とする。加熱処理の温度は、３５０℃以上７４０℃以下、好ましくは４５０℃以上６５０
℃以下とする。また、加熱処理の時間は１分以上２４時間以下、好ましくは６分以上４時
間以下とする。また、加熱処理は、不活性雰囲気または酸化性雰囲気で行えばよい。好ま
しくは、不活性雰囲気で加熱処理を行った後、酸化性雰囲気で加熱処理を行う。不活性雰
囲気での加熱処理により、第１の酸化物半導体膜の不純物濃度を短時間で低減することが
できる。一方、不活性雰囲気での加熱処理により第１の酸化物半導体膜に酸素欠損が生成
されることがある。その場合、酸化性雰囲気での加熱処理によって該酸素欠損を低減する
ことができる。なお、加熱処理は１０００Ｐａ以下、１００Ｐａ以下、１０Ｐａ以下また
は１Ｐａ以下の減圧下で行ってもよい。減圧下では、第１の酸化物半導体膜の不純物濃度
をさらに短時間で低減することができる。

第１の酸化物半導体膜は、厚さが１ｎｍ以上１０ｎｍ未満であることにより、厚さが１
０ｎｍ以上である場合と比べ、加熱処理によって容易に結晶化させることができる。

次に、第１の酸化物半導体膜と同じ組成である第２の酸化物半導体膜を１０ｎｍ以上５
０ｎｍ以下の厚さで成膜する。第２の酸化物半導体膜はスパッタリング法を用いて成膜す
る。具体的には、基板温度を１００℃以上５００℃以下、好ましくは１５０℃以上４５０
℃以下とし、成膜ガス中の酸素割合を３０体積％以上、好ましくは１００体積％として成
膜する。

次に、加熱処理を行い、第２の酸化物半導体膜を第１のＣＡＡＣ−ＯＳ膜から固相成長
させることで、結晶性の高い第２のＣＡＡＣ−ＯＳ膜とする。加熱処理の温度は、３５０
℃以上７４０℃以下、好ましくは４５０℃以上６５０℃以下とする。また、加熱処理の時
間は１分以上２４時間以下、好ましくは６分以上４時間以下とする。また、加熱処理は、
不活性雰囲気または酸化性雰囲気で行えばよい。好ましくは、不活性雰囲気で加熱処理を
行った後、酸化性雰囲気で加熱処理を行う。不活性雰囲気での加熱処理により、第２の酸
化物半導体膜の不純物濃度を短時間で低減することができる。一方、不活性雰囲気での加
熱処理により第２の酸化物半導体膜に酸素欠損が生成されることがある。その場合、酸化
性雰囲気での加熱処理によって該酸素欠損を低減することができる。なお、加熱処理は１
０００Ｐａ以下、１００Ｐａ以下、１０Ｐａ以下または１Ｐａ以下の減圧下で行ってもよ
い。減圧下では、第２の酸化物半導体膜の不純物濃度をさらに短時間で低減することがで
きる。

以上のようにして、合計の厚さが１０ｎｍ以上であるＣＡＡＣ−ＯＳ膜を形成すること
ができる。

本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、
応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の
一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適
用したり、置き換えて実施することができる。

（実施の形態１０）
他の実施の形態において、様々な例について示した。ただし、本発明の一態様は、これ
らに限定されない。

例えば、本明細書等において、トランジスタとして、様々な構造のトランジスタを用い
ることが出来る。よって、用いるトランジスタの種類に限定はない。トランジスタの一例
としては、単結晶シリコンを有するトランジスタ、または、非晶質シリコン、多結晶シリ
コン、微結晶（マイクロクリスタル、ナノクリスタル、セミアモルファスとも言う）シリ
コンなどに代表される非単結晶半導体膜を有するトランジスタなどを用いることが出来る
。または、それらの半導体を薄膜化した薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などを用いることが
出来る。ＴＦＴを用いる場合、様々なメリットがある。例えば、単結晶シリコンの場合よ
りも低い温度で製造できるため、製造コストの削減、又は製造装置の大型化を図ることが
できる。製造装置を大きくできるため、大型基板上に製造できる。そのため、同時に多く
の個数の表示装置を製造できるため、低コストで製造できる。または、製造温度が低いた
め、耐熱性の弱い基板を用いることができる。そのため、透光性を有する基板上にトラン
ジスタを製造できる。または、透光性を有する基板上のトランジスタを用いて表示素子で
の光の透過を制御することが出来る。または、トランジスタの膜厚が薄いため、トランジ
スタを形成する膜の一部は、光を透過させることが出来る。そのため、開口率が向上させ
ることができる。

なお、多結晶シリコンを製造するときに、触媒（ニッケルなど）を用いることにより、
結晶性をさらに向上させ、電気特性のよいトランジスタを製造することが可能となる。そ
の結果、ゲートドライバ回路（走査線駆動回路）、ソースドライバ回路（信号線駆動回路
）、及び信号処理回路（信号生成回路、ガンマ補正回路、ＤＡ変換回路など）を基板上に
一体形成することが出来る。

なお、微結晶シリコンを製造するときに、触媒（ニッケルなど）を用いることにより、
結晶性をさらに向上させ、電気特性のよいトランジスタを製造することが可能となる。こ
のとき、レーザー照射を行うことなく、熱処理を加えるだけで、結晶性を向上させること
も可能である。その結果、ソースドライバ回路の一部（アナログスイッチなど）及びゲー
トドライバ回路（走査線駆動回路）を基板上に一体形成することが出来る。なお、結晶化
のためにレーザー照射を行わない場合は、シリコンの結晶性のムラを抑えることができる
。そのため、画質の向上した画像を表示することが出来る。ただし、触媒（ニッケルなど
）を用いずに、多結晶シリコン又は微結晶シリコンを製造することは可能である。

なお、シリコンの結晶性を、多結晶又は微結晶などへと向上させることは、パネル全体
で行うことが望ましいが、それに限定されない。パネルの一部の領域のみにおいて、シリ
コンの結晶性を向上させてもよい。選択的に結晶性を向上させることは、レーザー光を選
択的に照射することなどにより可能である。例えば、画素以外の領域である周辺回路領域
にのみ、ゲートドライバ回路及びソースドライバ回路などの領域にのみ、又はソースドラ
イバ回路の一部（例えば、アナログスイッチ）の領域にのみ、にレーザー光を照射しても
よい。その結果、回路を高速に動作させる必要がある領域にのみ、シリコンの結晶化を向
上させることができる。画素領域は、高速に動作させる必要性が低いため、結晶性が向上
されなくても、問題なく画素回路を動作させることが出来る。こうすることによって、結
晶性を向上させる領域が少なくて済むため、製造工程も短くすることが出来る。そのため
、スループットが向上し、製造コストを低減させることが出来る。または、必要とされる
製造装置の数も少ない数で製造できるため、製造コストを低減させることが出来る。

なお、トランジスタの一例としては、化合物半導体（例えば、ＳｉＧｅ、ＧａＡｓなど
）、又は酸化物半導体（例えば、ＺｎＯ、ＩｎＧａＺｎＯ、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化
物）、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、ＳｎＯ、ＴｉＯ、ＡｌＺｎＳｎＯ（ＡＺＴＯ）、
ＩＴＺＯ（Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ）など）などを有するトランジスタを用いることが出来
る。または、これらの化合物半導体、又は、これらの酸化物半導体を薄膜化した薄膜トラ
ンジスタなどを用いることが出来る。これらにより、製造温度を低くできるので、例えば
、室温でトランジスタを製造することが可能となる。その結果、耐熱性の低い基板、例え
ばプラスチック基板又はフィルム基板などに直接トランジスタを形成することが出来る。
なお、これらの化合物半導体又は酸化物半導体を、トランジスタのチャネル部分に用いる
だけでなく、それ以外の用途で用いることも出来る。例えば、これらの化合物半導体又は
酸化物半導体を配線、抵抗素子、画素電極、又は透光性を有する電極などとして用いるこ
とができる。それらをトランジスタと同時に成膜又は形成することが可能なため、コスト
を低減できる。

なお、トランジスタの一例としては、インクジェット法又は印刷法を用いて形成したト
ランジスタなどを用いることが出来る。これらにより、室温で製造、低真空度で製造、又
は大型基板上に製造することができる。よって、マスク（レチクル）を用いなくても製造
することが可能となるため、トランジスタのレイアウトを容易に変更することが出来る。
または、レジストを用いずに製造することが可能なので、材料費が安くなり、工程数を削
減できる。または、必要な部分にのみ膜を付けることが可能なので、全面に成膜した後で
エッチングする、という製法よりも、材料が無駄にならず、低コストにできる。

なお、トランジスタの一例としては、有機半導体やカーボンナノチューブを有するトラ
ンジスタ等を用いることができる。これらにより、曲げることが可能な基板上にトランジ
スタを形成することが出来る。有機半導体やカーボンナノチューブを有するトランジスタ
を用いた装置は、衝撃に強くすることができる。

なお、トランジスタとしては、他にも様々な構造のトランジスタを用いることができる
。例えば、トランジスタとして、ＭＯＳ型トランジスタ、接合型トランジスタ、バイポー
ラトランジスタなどを用いることが出来る。トランジスタとしてＭＯＳ型トランジスタを
用いることにより、トランジスタのサイズを小さくすることが出来る。よって、多数のト
ランジスタを搭載することができる。トランジスタとしてバイポーラトランジスタを用い
ることにより、大きな電流を流すことが出来る。よって、高速に回路を動作させることが
できる。なお、ＭＯＳ型トランジスタとバイポーラトランジスタとを１つの基板に混在さ
せて形成してもよい。これにより、低消費電力、小型化、高速動作などを実現することが
出来る。

例えば、本明細書等において、トランジスタの一例としては、ゲート電極が２個以上の
マルチゲート構造のトランジスタを用いることができる。マルチゲート構造にすると、チ
ャネル領域が直列に接続されるため、複数のトランジスタが直列に接続された構造となる
。よって、マルチゲート構造により、オフ電流の低減、トランジスタの耐圧向上（信頼性
の向上）を図ることができる。または、マルチゲート構造により、飽和領域で動作する時
に、ドレインとソースとの間の電圧が変化しても、ドレインとソースとの間の電流があま
り変化せず、傾きがフラットである電圧・電流特性を得ることができる。傾きがフラット
である電圧・電流特性を利用すると、理想的な電流源回路、又は非常に高い抵抗値をもつ
能動負荷を実現することが出来る。その結果、特性のよい差動回路又はカレントミラー回
路などを実現することが出来る。

なお、トランジスタの一例としては、チャネルの上下にゲート電極が配置されている構
造のトランジスタを適用することができる。チャネルの上下にゲート電極が配置される構
造にすることにより、複数のトランジスタが並列に接続されたような回路構成となる。よ
って、チャネル領域が増えるため、電流値の増加を図ることができる。または、チャネル
の上下にゲート電極が配置されている構造にすることにより、空乏層ができやすくなるた
め、Ｓ値の改善を図ることができる。

なお、トランジスタの一例としては、チャネル領域の上にゲート電極が配置されている
構造、チャネル領域の下にゲート電極が配置されている構造、正スタガ構造、逆スタガ構
造、チャネル領域を複数の領域に分けた構造、チャネル領域を並列に接続した構造、又は
チャネル領域が直列に接続する構造などのトランジスタを用いることができる。または、
トランジスタとして、プレーナ型、ＦＩＮ型（フィン型）、ＴＲＩ−ＧＡＴＥ型（トライ
ゲート型）、トップゲート型、ボトムゲート型、ダブルゲート型（チャネルの上下にゲー
トが配置されている）、など、様々な構成をとることが出来る。

なお、トランジスタの一例としては、チャネル領域（もしくはその一部）にソース電極や
ドレイン電極が重なっている構造のトランジスタを用いることができる。チャネル領域（
もしくはその一部）にソース電極やドレイン電極が重なる構造にすることによって、チャ
ネル領域の一部に電荷が溜まることにより動作が不安定になることを防ぐことができる。

なお、トランジスタの一例としては、ＬＤＤ領域を設けた構造を適用できる。ＬＤＤ領域
を設けることにより、オフ電流の低減、又はトランジスタの耐圧向上（信頼性の向上）を
図ることができる。または、ＬＤＤ領域を設けることにより、飽和領域で動作する時に、
ドレインとソースとの間の電圧が変化しても、ドレイン電流があまり変化せず、傾きがフ
ラットな電圧・電流特性を得ることができる。

例えば、本明細書等において、様々な基板を用いて、トランジスタを形成することが出
来る。基板の種類は、特定のものに限定されることはない。その基板の一例としては、半
導体基板（例えば単結晶基板又はシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、
プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを
有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り
合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガラス基板の一
例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライム
ガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては
、以下のものがあげられる。例えば、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（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチ
ックがある。または、一例としては、アクリル等の合成樹脂などがある。または、一例と
しては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどが
ある。または、一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着
フィルム、又は紙類などがある。特に、半導体基板、単結晶基板、又はＳＯＩ基板などを
用いてトランジスタを製造することによって、特性、サイズ、又は形状などのばらつきが
少なく、電流能力が高く、サイズの小さいトランジスタを製造することができる。このよ
うなトランジスタによって回路を構成すると、回路の低消費電力化、又は回路の高集積化
を図ることができる。

なお、ある基板を用いてトランジスタを形成し、その後、別の基板にトランジスタを転置
し、別の基板上にトランジスタを配置してもよい。トランジスタが転置される基板の一例
としては、上述したトランジスタを形成することが可能な基板に加え、紙基板、セロファ
ン基板、アラミドフィルム基板、ポリイミドフィルム基板、石材基板、木材基板、布基板
（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しく
は再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革
基板、又はゴム基板などがある。これらの基板を用いることにより、特性のよいトランジ
スタの形成、消費電力の小さいトランジスタの形成、壊れにくい装置の製造、耐熱性の付
与、軽量化、又は薄型化を図ることができる。

なお、所定の機能を実現させるために必要な回路の全てを、同一の基板（例えば、ガラ
ス基板、プラスチック基板、単結晶基板、又はＳＯＩ基板など）に形成することが可能で
ある。こうして、部品点数の削減によるコストの低減、又は回路部品との接続点数の低減
による信頼性の向上を図ることができる。

なお、所定の機能を実現させるために必要な回路の全てを同じ基板に形成しないことが可
能である。つまり、所定の機能を実現させるために必要な回路の一部は、ある基板に形成
され、所定の機能を実現させるために必要な回路の別の一部は、別の基板に形成されてい
ることが可能である。例えば、所定の機能を実現させるために必要な回路の一部は、ガラ
ス基板に形成され、所定の機能を実現させるために必要な回路の別の一部は、単結晶基板
（又はＳＯＩ基板）に形成されることが可能である。そして、所定の機能を実現させるた
めに必要な回路の別の一部が形成される単結晶基板（ＩＣチップともいう）を、ＣＯＧ（
Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）によって、ガラス基板に接続して、ガラス基板にそのＩＣ
チップを配置することが可能である。または、ＩＣチップを、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔ
ｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）、ＳＭＴ（Ｓｕ
ｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、又はプリント基板などを用いてガラ
ス基板と接続することが可能である。このように、回路の一部が画素部と同じ基板に形成
されていることにより、部品点数の削減によるコストの低減、又は回路部品との接続点数
の低減による信頼性の向上を図ることができる。特に、駆動電圧が大きい部分の回路、又
は駆動周波数が高い部分の回路などは、消費電力が大きくなってしまう場合が多い。そこ
で、このような回路を、画素部とは別の基板（例えば単結晶基板）に形成して、ＩＣチッ
プを構成する。このＩＣチップを用いることによって、消費電力の増加を防ぐことができ
る。

なお、明細書の中の図面や文章において規定されていない内容について、その内容を除く
ことを規定した発明を構成することが出来る。または、ある値について、上限値と下限値
などで示される数値範囲が記載されている場合、その範囲を任意に狭めることで、または
、その範囲の中の一点を除くことで、その範囲を一部除いて発明を規定することができる
。これらにより、例えば、従来技術が本発明の技術的範囲内に入らないことを規定するこ
とができる。

具体例としては、ある回路において、第１乃至第５のトランジスタを用いている回路図が
記載されているとする。その場合、その回路が、第６のトランジスタを有していないこと
を発明として規定することが可能である。または、その回路が、容量素子を有していない
ことを規定することが可能である。さらに、その回路が、ある特定の接続構造を有してい
る第６のトランジスタを有していない、と規定して発明を構成することができる。または
、その回路が、ある特定の接続構造を有している容量素子を有していない、と規定して発
明を構成することができる。例えば、ゲートが第３のトランジスタのゲートと接続されて
いる第６のトランジスタを有していない、と発明を規定することが可能である。または、
例えば、第１の電極が第３のトランジスタのゲートと接続されている容量素子を有してい
ない、と発明を規定することが可能である。

別の具体例としては、ある値について、例えば、「ある電圧が、３Ｖ以上１０Ｖ以下であ
ることが好適である」と記載されているとする。その場合、例えば、ある電圧が、−２Ｖ
以上１Ｖ以下である場合を除く、と発明を規定することが可能である。または、例えば、
ある電圧が、１３Ｖ以上である場合を除く、と発明を規定することが可能である。なお、
例えば、その電圧が、５Ｖ以上８Ｖ以下であると発明を規定することも可能である。なお
、例えば、その電圧が、概略９Ｖであると発明を規定することも可能である。なお、例え
ば、その電圧が、３Ｖ以上１０Ｖ以下であるが、９Ｖである場合を除くと発明を規定する
ことも可能である。

別の具体例としては、ある値について、例えば、「ある電圧が、１０Ｖであることが好適
である」と記載されているとする。その場合、例えば、ある電圧が、−２Ｖ以上１Ｖ以下
である場合を除く、と発明を規定することが可能である。または、例えば、ある電圧が、
１３Ｖ以上である場合を除く、と発明を規定することが可能である。

別の具体例としては、ある物質の性質について、例えば、「ある膜は、絶縁膜である」と
記載されているとする。その場合、例えば、その絶縁膜が、有機絶縁膜である場合を除く
、と発明を規定することが可能である。または、例えば、その絶縁膜が、無機絶縁膜であ
る場合を除く、と発明を規定することが可能である。

別の具体例としては、ある積層構造について、例えば、「ＡとＢとの間に、ある膜が設け
られている」と記載されているとする。その場合、例えば、その膜が、４層以上の積層膜
である場合を除く、と発明を規定することが可能である。または、例えば、Ａとその膜と
の間に、導電膜が設けられている場合を除く、と発明を規定することが可能である。

なお、本明細書等において記載されている発明は、さまざまな人が実施することが出来る
。しかしながら、その実施は、複数の人にまたがって実施される場合がある。例えば、送
受信システムの場合において、Ａ社が送信機を製造および販売し、Ｂ社が受信機を製造お
よび販売する場合がある。別の例としては、ＴＦＴおよび発光素子を有する発光装置の場
合において、ＴＦＴが形成された半導体装置は、Ａ社が製造および販売する。そして、Ｂ
社がその半導体装置を購入して、その半導体装置に発光素子を成膜して、発光装置として
完成させる、という場合がある。

このような場合、Ａ社またはＢ社のいずれに対しても、特許侵害を主張できるような発明
の一態様を、構成することが出来る。従って、Ａ社またはＢ社に対して、特許侵害を主張
できるような発明の一態様は、明確であり、本明細書等に記載されていると判断する事が
出来る。例えば、送受信システムの場合において、送信機のみで発明の一態様を構成する
ことができ、受信機のみで発明の一態様を構成することができ、それらの発明の一態様は
、明確であり、本明細書等に記載されていると判断することが出来る。別の例としては、
ＴＦＴおよび発光素子を有する発光装置の場合において、ＴＦＴが形成された半導体装置
のみで発明の一態様を構成することができ、ＴＦＴおよび発光素子を有する発光装置のみ
で発明の一態様を構成することができ、それらの発明の一態様は、明確であり、本明細書
等に記載されていると判断することが出来る。

なお、本明細書等においては、能動素子（トランジスタ、ダイオードなど）、受動素子（
容量素子、抵抗素子など）などが有するすべての端子について、その接続先を特定しなく
ても、当業者であれば、発明の一態様を構成することは可能な場合がある。つまり、接続
先を特定しなくても、発明の一態様が明確であると言える。そして、接続先が特定された
内容が、本明細書等に記載されている場合、接続先を特定しない発明の一態様が、本明細
書等に記載されていると判断することが可能な場合がある。特に、端子の接続先が複数の
ケース考えられる場合には、その端子の接続先を特定の箇所に限定する必要はない。した
がって、能動素子（トランジスタ、ダイオードなど）、受動素子（容量素子、抵抗素子な
ど）などが有する一部の端子についてのみ、その接続先を特定することによって、発明の
一態様を構成することが可能な場合がある。

なお、本明細書等においては、ある回路について、少なくとも接続先を特定すれば、当業
者であれば、発明を特定することが可能な場合がある。または、ある回路について、少な
くとも機能を特定すれば、当業者であれば、発明を特定することが可能な場合がある。つ
まり、機能を特定すれば、発明の一態様が明確であると言える。そして、機能が特定され
た発明の一態様が、本明細書等に記載されていると判断することが可能な場合がある。し
たがって、ある回路について、機能を特定しなくても、接続先を特定すれば、発明の一態
様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。または
、ある回路について、接続先を特定しなくても、機能を特定すれば、発明の一態様として
開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。

なお、本明細書等においては、ある一つの実施の形態において述べる図または文章におい
て、その一部分を取り出して、発明の一態様を構成することは可能である。したがって、
ある部分を述べる図または文章が記載されている場合、その一部分の図または文章を取り
出した内容も、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成する
ことが可能であるものとする。そのため、例えば、能動素子（トランジスタ、ダイオード
など）、配線、受動素子（容量素子、抵抗素子など）、導電層、絶縁層、半導体層、有機
材料、無機材料、部品、装置、動作方法、製造方法などが単数又は複数記載された図面ま
たは文章において、その一部分を取り出して、発明の一態様を構成することが可能である
ものとする。例えば、Ｎ個（Ｎは整数）の回路素子（トランジスタ、容量素子等）を有し
て構成される回路図から、Ｍ個（Ｍは整数で、Ｍ＜Ｎ）の回路素子（トランジスタ、容量
素子等）を抜き出して、発明の一態様を構成することは可能である。別の例としては、Ｎ
個（Ｎは整数）の層を有して構成される断面図から、Ｍ個（Ｍは整数で、Ｍ＜Ｎ）の層を
抜き出して、発明の一態様を構成することは可能である。さらに別の例としては、Ｎ個（
Ｎは整数）の要素を有して構成されるフローチャートから、Ｍ個（Ｍは整数で、Ｍ＜Ｎ）
の要素を抜き出して、発明の一態様を構成することは可能である。

なお、本明細書等においては、ある一つの実施の形態において述べる図または文章におい
て、少なくとも一つの具体例が記載される場合、その具体例の上位概念を導き出すことは
、当業者であれば容易に理解される。したがって、ある一つの実施の形態において述べる
図または文章において、少なくとも一つの具体例が記載される場合、その具体例の上位概
念も、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可
能である。

なお、本明細書等においては、少なくとも図に記載した内容（図の中の一部でもよい）は
、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能で
ある。したがって、ある内容について、図に記載されていれば、文章を用いて述べていな
くても、その内容は、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構
成することが可能である。同様に、図の一部を取り出した図についても、発明の一態様と
して開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。

なお、図において、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。

本明細書において、例えば、物体の形状を「径」、「粒径」、「大きさ」、「サイズ」、
「幅」などで規定する場合、物体が収まる最小の立方体における一辺の長さ、または物体
の一断面における円相当径と読み替えてもよい。物体の一断面における円相当径とは、物
体の一断面と等しい面積となる正円の直径をいう。

なお、「半導体」と表記した場合でも、例えば、導電性が十分低い場合は「絶縁体」とし
ての特性を有する場合がある。また、「半導体」と「絶縁体」は境界が曖昧であり、厳密
に区別できない場合がある。したがって、本明細書に記載の「半導体」は、「絶縁体」と
言い換えることができる場合がある。同様に、本明細書に記載の「絶縁体」は、「半導体
」と言い換えることができる場合がある。

また、「半導体」と表記した場合でも、例えば、導電性が十分高い場合は「導電体」とし
ての特性を有する場合がある。また、「半導体」と「導電体」は境界が曖昧であり、厳密
に区別できない場合がある。したがって、本明細書に記載の「半導体」は、「導電体」と
言い換えることができる場合がある。同様に、本明細書に記載の「導電体」は、「半導体
」と言い換えることができる場合がある。

なお、半導体膜の不純物とは、例えば、半導体膜を構成する主成分以外をいう。例えば、
濃度が０．１ａｔｏｍｉｃ％未満の元素は不純物である。不純物が含まれることにより、
例えば、半導体膜にキャリアトラップが形成されることや、キャリア移動度が低下するこ
とや、結晶性が低下することなどが起こる場合がある。半導体膜が酸化物半導体膜である
場合、半導体膜の特性を変化させる不純物としては、例えば、第１族元素、第２族元素、
第１４族元素、第１５族元素、主成分以外の遷移金属などがあり、特に、例えば、水素（
水にも含まれる）、リチウム、ナトリウム、シリコン、ホウ素、リン、炭素、窒素などが
ある。酸化物半導体の場合、不純物の混入によって酸素欠損を形成する場合がある。また
、半導体膜がシリコン膜である場合、半導体膜の特性を変化させる不純物としては、例え
ば、酸素、水素を除く第１族元素、第２族元素、第１３族元素、第１５族元素などがある
。

また、本明細書において、過剰酸素とは、例えば、化学量論的組成を超えて含まれる酸素
をいう。または、過剰酸素とは、例えば、加熱することで放出される酸素をいう。過剰酸
素は、例えば、膜や層の内部を移動することができる。過剰酸素の移動は、膜や層の原子
間を移動する場合と、膜や層を構成する酸素と置き換わりながら玉突き的に移動する場合
とがある。また、過剰酸素を含む絶縁膜は、例えば、加熱処理によって酸素を放出する機
能を有する絶縁膜である。

また、本明細書において、「平行」とは、二つの直線が−１０°以上１０°以下の角度で
配置されている状態をいう。したがって、−５°以上５°以下の場合も含まれる。また、
「垂直」とは、二つの直線が８０°以上１００°以下の角度で配置されている状態をいう
。したがって、８５°以上９５°以下の場合も含まれる。

実施の形態において、導電膜としては、例えば、アルミニウム、チタン、クロム、コバル
ト、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、ルテニウム、銀、タンタ
ルまたはタングステンを含む導電膜を、単層で、または積層で用いればよい。または、透
過性を有する導電膜としては、例えば、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｗ酸化物膜、Ｉｎ−Ｓｎ酸化物膜、
Ｉｎ−Ｚｎ酸化物膜、酸化インジウム膜、酸化亜鉛膜および酸化スズ膜などの酸化物膜を
用いればよい。また、前述の酸化物膜は、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｂ、Ｆなどが微量添加されても
よい。また、光を透過する程度の金属薄膜（好ましくは、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下程度）
を用いることもできる。例えば５ｎｍの膜厚を有するＡｇ膜、Ｍｇ膜またはＡｇ−Ｍｇ合
金膜を用いてもよい。または、可視光を効率よく反射する膜としては、例えば、リチウム
、アルミニウム、チタン、マグネシウム、ランタン、銀、シリコンまたはニッケルを含む
膜を用いればよい。

また、絶縁膜としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化シリコン、
酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化ガリウム、酸化ゲルマニウム
、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化ハフニウム
または酸化タンタルを含む絶縁膜を、単層で、または積層で用いればよい。または、ポリ
イミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂膜を用いても構わ
ない。

また、本明細書において、結晶が三方晶または菱面体晶である場合、六方晶系として表す
。

また、本明細書にて用いる第１、第２、第３などの用語は、構成要素の混同を避けるた
めに付したものであり、数的に限定するものではない。そのため、例えば、「第１の」を
「第２の」または「第３の」などと適宜置き換えて説明することができる。

本明細書において、フォトリソグラフィ工程を行った後にエッチング工程を行う場合は
、フォトリソグラフィ工程で形成したマスクは除去するものとする。

また、トランジスタに、さらに、バックチャネルに電位を印加するための第２のゲートを
設ける場合がある。その場合、ここでは、２つのゲートを区別するため、ゲートと通常呼
ばれる端子を”フロントゲート”と呼び、他方を”バックゲート”と呼ぶことにする。

また、電圧とは、２点間における電位差のことをいい、電位とはある一点における静電場
の中にある単位電荷が持つ静電エネルギー（電気的な位置エネルギー）のことをいう。た
だし、一般的に、ある一点における電位と基準となる電位（例えば接地電位）との電位差
のことを、単に電位もしくは電圧と呼び、電位と電圧が同義語として用いられることが多
い。このため、本明細書では特に指定する場合を除き、電位を電圧と読み替えてもよいし
、電圧を電位と読み替えてもよいこととする。

また本明細書等において、電圧とは、ある電位と、基準電位（例えばグラウンド電位）と
の電位差のことを示す場合が多い。よって、電圧、電位、電位差を、各々、電位、電圧、
電圧差と言い換えることが可能である。

なお、一般に、電位や電圧は、相対的なものである。したがって、グラウンド電位とは、
必ずしも、０ボルトであるとは限定されない。

トランジスタは半導体素子の一種であり、電流や電圧の増幅や、導通または非導通を制
御するスイッチング動作などを実現することができる。本明細書におけるトランジスタは
、ＩＧＦＥＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓ
ｉｓｔｏｒ）や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ
）を含む。

例えば、本明細書等において、トランジスタとは、ゲートと、ドレインと、ソースとを
含む少なくとも三つの端子を有する素子である。そして、ドレイン（ドレイン端子、ドレ
イン領域またはドレイン電極）とソース（ソース端子、ソース領域またはソース電極）の
間にチャネル領域を有しており、ドレインとチャネル領域とソースとを介して電流を流す
ことが出来るものである。ここで、ソースとドレインとは、トランジスタの構造又は動作
条件等によって変わるため、いずれがソースまたはドレインであるかを限定することが困
難である。そこで、ソースとして機能する部分、及びドレインとして機能する部分を、ソ
ース又はドレインと呼ばない場合がある。その場合、一例として、ソースとドレインとの
一方を、第１端子、第１電極、又は第１領域と表記し、ソースとドレインとの他方を、第
２端子、第２電極、又は第２領域と表記する場合がある。

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。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。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含むものも、
図または文章に記載されているものとする。

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。

例えば、本明細書等において、Ｘの上にＹが形成されている、あるいは、Ｘ上にＹが形
成されている、と明示的に記載する場合は、Ｘの上にＹが直接接して形成されていること
に限定されない。直接接してはいない場合、つまり、ＸとＹと間に別の対象物が介在する
場合も含むものとする。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。

従って例えば、層Ｘの上に（もしくは層Ｘ上に）、層Ｙが形成されている、と明示的に
記載されている場合は、層Ｘの上に直接接して層Ｙが形成されている場合と、層Ｘの上に
直接接して別の層（例えば層Ｚなど）が形成されていて、その上に直接接して層Ｙが形成
されている場合とを含むものとする。なお、別の層（例えば層Ｚなど）は、単層でもよい
し、複層（積層）でもよい。

さらに、Ｘの上方にＹが形成されている、と明示的に記載されている場合についても同
様であり、Ｘの上にＹが直接接していることに限定されず、ＸとＹとの間に別の対象物が
介在する場合も含むものとする。従って例えば、層Ｘの上方に、層Ｙが形成されている、
という場合は、層Ｘの上に直接接して層Ｙが形成されている場合と、層Ｘの上に直接接し
て別の層（例えば層Ｚなど）が形成されていて、その上に直接接して層Ｙが形成されてい
る場合とを含むものとする。なお、別の層（例えば層Ｚなど）は、単層でもよいし、複層
（積層）でもよい。

なお、Ｘの上にＹが形成されている、Ｘ上にＹが形成されている、又はＸの上方にＹが形
成されている、と明示的に記載する場合、Ｘの斜め上にＹが形成される場合も含むことと
する。

なお、Ｘの下にＹが、あるいは、Ｘの下方にＹが、の場合についても、同様である。

例えば、本明細書等において、「上に」、「上方に」、「下に」、「下方に」、「横に」
、「右に」、「左に」、「斜めに」、「奥に」、「手前に」、「内に」、「外に」、又は
「中に」などの空間的配置を示す語句は、ある要素又は特徴と、他の要素又は特徴との関
連を、図によって簡単に示すために用いられる場合が多い。ただし、これに限定されず、
これらの空間的配置を示す語句は、図に描く方向に加えて、他の方向を含むことが可能で
ある。例えば、Ｘの上にＹ、と明示的に示される場合は、ＹがＸの上にあることに限定さ
れない。図中のデバイスは反転、又は１８０°回転することが可能なので、ＹがＸの下に
あることを含むことが可能である。このように、「上に」という語句は、「上に」の方向
に加え、「下に」の方向を含むことが可能である。ただし、これに限定されず、図中のデ
バイスは様々な方向に回転することが可能なので、「上に」という語句は、「上に」、及
び「下に」の方向に加え、「横に」、「右に」、「左に」、「斜めに」、「奥に」、「手
前に」、「内に」、「外に」、又は「中に」などの他の方向を含むことが可能である。つ
まり、状況に応じて適切に解釈することが可能である。

本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、
応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の
一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適
用したり、置き換えて実施することができる。

１０ 電子銃室
１２ 光学系
１４ 試料室
１６ 光学系
１８ カメラ
２０ 観察室
２２ フィルム室
２４ 電子
２８ 物質
３２ 蛍光板
１０１ 電子機器
１０１Ａ 電子機器
１０２ 表示装置
１０２Ａ 表示装置
１０２Ｂ 表示装置
１０３ カメラ部
１０４ 領域
１０５ 被写体
１０６ 領域
１０６Ａ 領域
１０６Ｂ 領域
１０７Ａ 照明光
１０７Ｂ 反射光
１０７Ｃ 照明光
１０７Ｄ 照明光
１０８Ａ スライダー
１０８ＡＡ ボタン
１０８Ｂ 青用スライダー
１０８ＢＡ 青用ボタン
１０８Ｃ 緑用スライダー
１０８ＣＡ 緑用ボタン
１０８Ｄ 赤用スライダー
１０８ＤＡ 赤用ボタン
１０９ 領域
１１０ 通話相手
１１１ 接触物
１１２Ａ アイコン
１１２Ｂ アイコン
１１２Ｃ アイコン
１１２Ｄ アイコン
１１３ 照明部材
１１４ ボタン
１１５Ａ アイコン
１１５Ｂ アイコン
１１６ ネットワーク
１１７ サーバー
１１８ コンピュータ
１３０ ステップ
１３１ ステップ
１３２ ステップ
１３３ ステップ
１３４ ステップ
１３５ ステップ
１３６ ステップ
１３７ ステップ
２０１ ＣＰＵ
２０３ 記憶装置
２０５ 記憶装置
２０７ コントローラ
２０９ 表示装置
２１１ 外部ポート
２１３ ネットワーク制御部
２１５ アンテナ
２１７ カメラ部
３００ タッチパネル
３０１ 表示部
３０２ 画素
３０２Ｂ 副画素
３０２Ｇ 副画素
３０２Ｒ 副画素
３０２ｔ トランジスタ
３０３ｃ 容量
３０３ｇ（１） 走査線駆動回路
３０３ｇ（２） 撮像画素駆動回路
３０３ｓ（１） 画像信号線駆動回路
３０３ｓ（２） 撮像信号線駆動回路
３０３ｔ トランジスタ
３０８ 撮像画素
３０８ｐ 光電変換素子
３０８ｔ トランジスタ
３０９ ＦＰＣ
３１０ 基板
３１０ａ バリア膜
３１０ｂ 基板
３１０ｃ 接着層
３１１ 配線
３１９ 端子
３２１ 絶縁膜
３２８ 隔壁
３２９ スペーサ
３５０Ｒ 発光素子
３５１Ｒ 下部電極
３５２ 上部電極
３５３ 層
３５３ａ 発光ユニット
３５３ｂ 発光ユニット
３５４ 中間層
３６０ 封止材
３６７ＢＭ 遮光層
３６７ｐ 反射防止層
３６７Ｒ 着色層
３７０ 対向基板
３７０ａ バリア膜
３７０ｂ 基板
３７０ｃ 接着層
３８０Ｂ 発光モジュール
３８０Ｇ 発光モジュール
３８０Ｒ 発光モジュール
４００ 基板
４０１ 画素部
４０２ 走査線駆動回路
４０３ 走査線駆動回路
４０４ 信号線駆動回路
４１０ 容量配線
４１２ ゲート配線
４１３ ゲート配線
４１４ ドレイン電極層
４１６ トランジスタ
４１７ トランジスタ
４１８ 液晶素子
４１９ 液晶素子
４２０ 画素
４２１ スイッチング用トランジスタ
４２２ 駆動用トランジスタ
４２３ 容量素子
４２４ 発光素子
４２５ 信号線
４２６ 走査線
４２７ 電源線
４２８ 共通電極
５００ タッチパネル
５００Ｂ タッチパネル
５０１ 表示部
５０２Ｒ 副画素
５０２ｔ トランジスタ
５０３ｃ 容量
５０３ｇ 走査線駆動回路
５０３ｔ トランジスタ
５０９ ＦＰＣ
５１０ 基板
５１０ａ バリア膜
５１０ｂ 基板
５１０ｃ 接着層
５１１ 配線
５１９ 端子
５２１ 絶縁膜
５２８ 隔壁
５５０Ｒ 発光素子
５６０ 封止材
５６７ＢＭ 遮光層
５６７ｐ 反射防止層
５６７Ｒ 着色層
５７０ 基板
５７０ａ バリア膜
５７０ｂ 基板
５７０ｃ 接着層
５８０Ｒ 発光モジュール
５９０ 基板
５９１ 電極
５９２ 電極
５９３ 絶縁層
５９４ 配線
５９５ タッチセンサ
５９７ 接着層
５９８ 配線
５９９ 接続層
８０００ 表示モジュール
８００１ 上部カバー
８００２ 下部カバー
８００３ ＦＰＣ
８００４ タッチパネル
８００５ ＦＰＣ
８００６ 表示パネル
８００７ バックライトユニット
８００８ 光源
８００９ フレーム
８０１０ プリント基板
８０１１ バッテリー

Claims (2)

1. 第１の領域と、第２の領域と、を有する電子機器であって、
   前記第１の領域は、被写体の画像を表示することができる機能と、前記被写体の画像を表示されている状態を維持しつつ、前記被写体に光を照射することができる機能と、を有し、
   前記第２の領域は、おおむね均一な輝度で表示し、前記第２の領域の全体を使って、前記被写体に光を照射することができる機能を有し、
   前記第１の領域から被写体へ照射される光の方向と前記第２の領域から被写体へ照射される光の方向は、異なる電子機器。
2. 第１の領域と、第２の領域と、を有する電子機器であって、
   前記第１の領域は、被写体の画像を表示することができる機能と、前記被写体の画像を表示されている状態を維持しつつ、前記被写体にフラッシュ照明をすることができる機能と、を有し、
   前記第２の領域は、おおむね均一な輝度で表示し、前記第２の領域の全体を使って、前記被写体にフラッシュ照明をすることができる機能を有し、
   前記第１の領域から被写体へ照射される光の方向と前記第２の領域から被写体へ照射される光の方向は、異なる電子機器。

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