JP2018060179A - 表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】新規な表示装置、および電子機器を提供すること。【解決手段】表示装置は、信号生成回路と、第１のゲートドライバと、第２のゲートドライバと、画素を有する表示部と、を有する。画素は、液晶素子と、発光素子と、液晶素子の表示を制御する第１の画素回路と、発光素子の表示を制御する第２の画素回路と、を有する。表示部は、第１の表示部と、第２の表示部と、を有する。第１のゲートドライバは、第１の画素回路に第１の走査信号を出力する機能を有する。第２のゲートドライバは、第２の画素回路に第２の走査信号を出力する機能を有する。第１の表示部は、第１のゲートドライバおよび第２のゲートドライバから第１の走査信号および第２の走査信号がそれぞれ出力されて表示を行う機能を有する。第２の表示部は、第１のゲートドライバが出力する第１の走査信号、および第２のゲートドライバが出力する第２の走査信号を停止して表示を行う機能を有する。【選択図】図１

Description

本発明の一態様は、表示装置および電子機器に関する。

表示装置を備えた電子機器が普及している。このような電子機器は、持ち歩いて使用する場合、二次電池を電源に用いる。二次電池が電源を供給可能な期間を延ばすために、表示装置の低消費電力化が有効である。

表示装置の低消費電力化を図るために特許文献１では、反射型素子と発光型素子を組み合わせた、表示装置が提案されている（特許文献１）。明るい環境では反射型素子、暗い環境では発光型素子を用いることで、外光環境に依存しない良好な表示品質と、消費電力が少ない表示装置、を提供することができる。

酸化物半導体トランジスタ（Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒトランジスタ、以下、ＯＳトランジスタと呼称する）を、液晶表示装置や有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置などの表示装置に用いる技術が提案されている。ＯＳトランジスタはオフ電流が非常に小さいため、静止画を表示する際のリフレッシュ頻度を少なくし、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置の消費電力を低減する技術が開示されている（特許文献２、特許文献３）。なお、本明細書において、上述の表示装置の消費電力を減らす技術を、「アイドリング・ストップ」または「ＩＤＳ駆動」と呼称する。

特開２００３−１５７０２６号公報 特開２０１１−１４１５２２号公報 特開２０１１−１４１５２４号公報

ＩＤＳ駆動は、情報の更新を間欠的に行うため、低消費電力化に有効である。しかしながら、情報の更新の頻度が減るため、利便性に欠く虞がある。利便性を高めるためには、情報の更新が必要な部分の表示を更新する構成が重要となる。

本発明の一態様は、低消費電力化と利便性に優れた表示装置および電子機器を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、屋外または屋内に限らず視認性に優れた表示装置および電子機器を提供することを課題の一とする。

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。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。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、信号生成回路と、第１のゲートドライバと、第２のゲートドライバと、画素を有する表示部と、を有し、画素は、液晶素子と、発光素子と、液晶素子の表示を制御する第１の画素回路と、発光素子の表示を制御する第２の画素回路と、を有し、表示部は、第１の表示部と、第２の表示部と、を有し、第１のゲートドライバは、第１の画素回路に第１の走査信号を出力する機能を有し、第２のゲートドライバは、第２の画素回路に第２の走査信号を出力する機能を有し、第１の表示部は、第１のゲートドライバおよび第２のゲートドライバから第１の走査信号および第２の走査信号がそれぞれ出力されて表示を行う機能を有し、第２の表示部は、第１のゲートドライバが出力する第１の走査信号、および第２のゲートドライバが出力する第２の走査信号を停止して表示を行う機能を有する表示装置である。

本発明の一態様において、信号生成回路は、第１のゲートドライバから表示部への第１の走査信号の出力または停止を制御する信号を出力する機能と、第２のゲートドライバから任意の行の画素への第２の走査信号の出力または停止を制御する信号を出力する機能と、を有する表示装置が好ましい。

本発明の一態様において、第１の画素回路および第２の画素回路は、トランジスタを有し、トランジスタは、半導体層に金属酸化物を有する表示装置が好ましい。

本発明の一態様において、第１の画素回路が有するトランジスタは、第２の画素回路が有するトランジスタと同層に設けられる表示装置が好ましい。

本発明の一態様において、液晶素子は、開口が設けられた反射電極を有し、反射電極で外光を反射して表示を行う機能を有し、発光素子は、開口を通って光を射出して表示を行う機能を有する表示装置が好ましい。

本発明の一態様は、信号生成回路と、第１のゲートドライバと、第２のゲートドライバと、画素を有する表示部と、を有する表示装置と、筐体と、を有し、画素は、液晶素子と、発光素子と、液晶素子の表示を制御する第１の画素回路と、発光素子の表示を制御する第２の画素回路と、を有し、表示部は、第１の表示部と、第２の表示部と、第３の表示部と、を有し、第１のゲートドライバは、第１の表示部乃至第３の表示部が有する画素の第１の画素回路に第１の走査信号を出力する機能を有し、第２のゲートドライバは、第１の表示部乃至第３の表示部が有する画素の第２の画素回路に第２の走査信号を出力する機能を有し、第１の表示部は、平面に画像を表示する領域であり、第２の表示部は、第１の表示部に隣接し、且つ曲面に画像を表示する領域であり、第３の表示部は、第２の表示部に隣接し、且つ平面に画像を表示する領域であり、第１の表示部および第２の表示部は、第１のゲートドライバおよび第２のゲートドライバから第１の走査信号および第２の走査信号がそれぞれ出力されて表示を行う機能を有し、第３の表示部は、第１のゲートドライバが出力する第１の走査信号、および第２のゲートドライバが出力する第２の走査信号を停止して表示を行う機能を有する電子機器である。

本発明の一態様において、信号生成回路は、第１のゲートドライバから表示部への第１の走査信号の出力または停止を制御する信号を出力する機能と、第２のゲートドライバから任意の行の画素への第２の走査信号の出力または停止を制御する信号を出力する機能と、を有する電子機器が好ましい。

本発明の一態様において、筐体は、第１の筐体と、第２の筐体と、第３の筐体と、を有し、第１の表示部は、第１の筐体に設けられ、第２の表示部は、第２の筐体に設けられ、第３の表示部は、第３の筐体に設けられ、第２の筐体は、第１の筐体および第３の筐体より薄い構造を有する電子機器が好ましい。

なおその他の本発明の一態様については、以下で述べる実施の形態における説明、および図面に記載されている。

本発明の一態様は、低消費電力化と利便性に優れた表示装置および電子機器を提供することができる。本発明の一態様は、屋外または屋内に限らず視認性に優れた表示装置および電子機器を提供することができる。

表示装置の構成例を示す図。 表示装置の構成例を示す図。 表示装置の画素の構成例を示す図。 表示装置の構成例を説明する図。 表示装置の動作例を説明する図。 表示装置の動作例を説明する図。 表示装置の動作例を説明する図。 表示装置の構成例を説明する、模式図及び状態遷移図。 表示装置の動作例を示す図。 表示装置の動作例を示す図。 表示装置の構成例を説明する、回路図。 表示装置の構成例を説明する、回路図。 表示装置の駆動回路の動作例を示す図。 表示装置の構成例を説明する図。 表示装置の回路図。 表示装置の構成例を説明する図。 表示装置の構成例を説明する図。 表示装置の構成例を説明する図。 入出力パネルの構成例を説明する図。 入出力パネルの構成例を説明する図。 試料のＸＲＤスペクトルの測定結果を説明する図。 試料のＴＥＭ像、および電子線回折パターンを説明する図。 試料のＥＤＸマッピングを説明する図。 表示モジュールの構成例を説明する図。 電子機器の構成例を説明する図。

以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、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。したがって、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。

（実施の形態１）
＜表示装置の構成＞
図１は、表示装置の構成を説明するためのブロック図である。表示装置１０は、ソースドライバＩＣ３１、ゲートドライバ２０、ゲートドライバ２２、および表示部１３を有する。

表示部１３は、画素１９（または副画素）を有する。画素１９は、反射型表示素子である液晶素子ＬＣ、および発光型表示素子である発光素子ＥＬを有する。液晶素子ＬＣは、発光素子ＥＬと重なる領域を有する。上記重なる領域において、発光素子ＥＬから発せられた光が、液晶素子ＬＣを通過する構成を有している。発光素子ＥＬおよび液晶素子ＬＣは、画素１９ごとに設けられる。

本明細書等において、画素とは、例えば、明るさを制御できる要素一つ分を示すものとする。よって、一例としては、一画素とは、一つの色要素を示すものとし、その色要素一つで明るさを表現する。従って、そのときは、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の色要素からなるカラー表示装置の場合には、画像の最小単位は、Ｒの画素とＧの画素とＢの画素との三画素から構成されるものとする。この場合、ＲＧＢのそれぞれの画素は副画素と呼び、ＲＧＢの副画素を併せて画素と呼ぶ。

ソースドライバＩＣ３１は、ソースドライバ２４、信号生成回路２６、信号生成回路２８、フレームメモリ３０、フレームメモリ３２、制御回路３４およびインターフェース３６を有する。

ソースドライバＩＣ３１は、アプリケーションプロセッサ９９から画像を表示するための信号（画像データ）等を受信する。アプリケーションプロセッサ９９は、画像データを所定の形式の信号に変換してインターフェース３６に出力する機能を有する。インターフェース３６は、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）、ＭＩＰＩ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）などに即した信号に変換する回路が挙げられる。

フレームメモリ３０およびフレームメモリ３２は、インターフェース３６を経て制御回路３４より入力される１フレーム分の画像データを一時的に記憶するための回路である。図１では複数のフレームメモリを図示しているが１つでもよい。またラインメモリを用いることも可能である。フレームメモリのメモリセルは、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ ＲＡＭ）またはＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ ＲＡＭ）を用いることができる。ＤＲＡＭのトランジスタはオフ電流の小さいトランジスタを用いることで、リフレッシュ頻度を低減できるため低消費電力を図る上で好ましい。

信号生成回路２６は、ゲートドライバ２０が出力する走査信号を制御するための信号を生成する回路である。信号生成回路２８は、ゲートドライバ２２が出力する走査信号を制御するための信号を生成する回路である。信号生成回路２６および信号生成回路２８は、ゲートドライバ２０およびゲートドライバ２２にクロック信号ＣＬＫ、パルス幅制御信号ＰＷＣ、リセット信号ＲＥＳ、およびスタートパルス等の信号を出力し、走査信号の出力を制御する。

例えば信号生成回路２６または信号生成回路２８は、パルス幅制御信号ＰＷＣおよびクロック信号ＣＬＫをＬレベルに固定することで、ゲートドライバ２０またはゲートドライバ２２より出力される走査信号をＬレベルとする期間を設けることができ、画素に書き込む画像データのリフレッシュレートを小さくできる。なおゲートドライバ２０またはゲートドライバ２２において、走査信号として出力されるパルス信号をＬレベルの信号とすることを、走査信号の出力を停止させるともいう。

また、信号生成回路２６または信号生成回路２８は、任意の行に対応するパルス幅制御信号ＰＷＣをＬレベルに固定することで、ゲートドライバ２０またはゲートドライバ２２の任意の行より出力される走査信号をＬレベルとする期間を設けることができ、走査信号を一部の行に出力する動作と、その他の行に出力する走査信号をＬレベルの信号とすることができる。なおゲートドライバ２０またはゲートドライバ２２において、任意の行に出力される走査信号として出力されるパルス信号をＬレベルの信号とすることを、任意の行の画素への走査信号の出力を停止させるともいう。

ソースドライバ２４は、各列のソース線に画像データに基づく電圧（ビデオ電圧）を与えるための回路である。ゲートドライバ２０は、選択した行にある画素において、液晶素子ＬＣを駆動するための画素回路にソース線に与えたビデオ電圧を書き込むための走査信号を出力する回路である。ゲートドライバ２２は、選択した行にある画素において、発光素子ＥＬを駆動するための画素回路にソース線に与えたビデオ電圧を書き込むための走査信号を出力する回路である。液晶素子ＬＣを駆動するための画素回路にビデオ電圧が書き込まれることで、表示部１３は画像を表示することができる。また、発光素子ＥＬを駆動するための画素回路にビデオ電圧が書き込まれることで、表示部１３は画像を表示することができる。なお画素回路とは、画素において、ビデオ電圧が書き込まれることで液晶素子あるいは発光素子等の表示素子の階調を制御するための回路である。

図１に示す表示装置１０では、表示部１３の表示部ごとにゲート線への走査信号の出力と停止を選択的に切り替えて、画像を表示することができる。例えば表示部１３がｍ行（ｍは２以上の自然数）のゲート線に接続された画素を有する場合、１行目からｋ行目（ｋはｍ未満の自然数）までのゲート線に接続される表示部（第１の表示部ともいう）にある画素に走査信号を出力し、（ｋ＋１）行目からｍ行目までのゲート線に接続される表示部（第２の表示部ともいう）にある画素への走査信号を停止する構成とするよう、信号生成回路２６または信号生成回路２８から出力される信号を制御する。このように走査信号の出力または停止は、ゲートドライバ２０またはゲートドライバ２２の任意の行のゲート線ごとに制御することができる。つまり表示素子の階調を制御する画素回路ごとに走査信号の出力または停止を制御して、表示をすることができる。

具体的に図１に示す表示装置１０では、第１の表示部では発光素子ＥＬおよび液晶素子ＬＣとの双方による表示を行うようゲートドライバ２０およびゲートドライバ２２の双方より走査信号を出力し、第２の表示部では液晶素子ＬＣのみによる表示を行うようゲートドライバ２０より走査信号を出力し、発光素子ＥＬによる表示を行わないようゲートドライバ２２からの走査信号を停止させて、表示を行うことができる。つまり、ゲートドライバ２０は全行のゲート線に走査信号を出力する一方で、ゲートドライバ２２は第１の表示部にあるゲート線に走査信号を出力する一方で、第２の表示部にあるゲート線への走査信号を停止するよう、信号生成回路２６および信号生成回路２８から出力するパルス幅制御信号ＰＷＣおよびクロック信号ＣＬＫといった制御信号を切り替えて動作させる。

上述した、反射型表示素子である液晶素子ＬＣを用いて表示を行う第２の表示部は、情報の更新する頻度の小さい表示とすることが好適である。液晶素子ＬＣで表示を行う場合、ＩＤＳ駆動を用いて表示を行うことで情報の更新を間欠的に行い、情報の更新を行わない分の低消費電力化を図ることができる。または、反射型表示素子である液晶素子ＬＣは画像を表示する際に光源として外光を利用することができるため、別途光源の必要がなく、さらなる消費電力の低減に有効である。

なお上述の情報とは、画素が有する各表示部で表示される情報である。つまり各表示部に入力される画像データに相当する。また情報の更新とは、画素が有する各表示部で表示される情報を更新することである。つまり各表示部に入力される画像データの書き換え（リフレッシュ）頻度に相当する。

また上述した、発光素子ＥＬおよび／または液晶素子ＬＣを用いて表示を行う第１の表示部は、情報の更新する頻度の高い表示とすることが好適である。発光素子ＥＬおよび／または液晶素子ＬＣで表示を行う場合、外光の強度が低い場合でも暗い環境下であっても視認性の高い表示状態に切り替えて情報の更新を行うことができるため、低消費電力化と利便性に優れた表示装置とすることができる。

＜表示部の構成＞
図２は、表示装置１０が有する表示部１３の構成を説明するためのブロック図である。表示部１３は、複数の画素１９を有する。画素１９は、画素回路１５および画素回路１７を有する。また図２は、図１で示すソースドライバ２４、ゲートドライバ２０およびゲートドライバ２２を図示している。

画素回路１５は、ビデオ電圧が書き込まれることで液晶素子ＬＣ（図示せず）による階調を制御するための回路である。画素回路１５は、トランジスタおよび容量素子を有する。画素回路１５に書き込まれるビデオ電圧は、ソース線ＳＬＬＣを介して与えられる。画素回路１５にビデオ電圧を書き込むための走査信号は、ゲートドライバ２０よりゲート線ＧＬＬＣを介して与えられる。

画素回路１７は、ビデオ電圧が書き込まれることで発光素子ＥＬ（図示せず）による階調を制御するための回路である。画素回路１７は、トランジスタおよび容量素子を有する。画素回路１７に書き込まれるビデオ電圧は、ソース線ＳＬＥＬを介して与えられる。画素回路１７にビデオ電圧を書き込むための走査信号は、ゲートドライバ２２よりゲート線ＧＬＥＬを介して与えられる。

なお図面等において、ソース線ＳＬＥＬ、ソース線ＳＬＬＣ、ゲート線ＧＬＬＣおよびゲート線ＧＬＥＬは、ソース線ＳＬＥＬ［１］、ソース線ＳＬＬＣ［１］、ゲート線ＧＬＬＣ［１］およびゲート線ＧＬＥＬ［１］として図示しているが、これらは１行目または１列目を表している。なお画素１９をｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に自然数）で表す場合、表示部１３が有する画素は、ソース線ＳＬＥＬ［１］乃至［ｎ］のいずれか一列、ソース線ＳＬＬＣ［１］乃至［ｎ］のいずれか一列、ゲート線ＧＬＬＣ［１］乃至［ｍ］のいずれか一行およびゲート線ＧＬＥＬ［１］乃至［ｍ］のいずれか一行に接続される。

次いで画素１９の回路について説明する。図３（Ａ）は、画素１９の回路図の一例である。画素１９は、画素回路１５、画素回路１７、液晶素子ＬＣおよび発光素子ＥＬを有する。

図３（Ａ）において、画素回路１５は、トランジスタＭ１および容量素子ＣｓＬＣを有する。画素回路１７は、トランジスタＭ２、Ｍ３および容量素子ＣｓＥＬを有する。画素１９が有する各素子は、図３（Ａ）に示すように、ゲート線ＧＬＬＣ［１］、ゲート線ＧＬＥＬ［１］、信号線ＳＬＬＣ［１］、信号線ＳＬＥＬ［１］、容量線ＬＣＳ、電流供給線Ｌａｎｏ、および共通電位線Ｌｃａｓに接続される。

なお容量素子ＣｓＥＬは、発光素子ＥＬを駆動するための階調電圧をトランジスタＭ３のゲートに保持するために設けている。このような構成とすることで、発光素子ＥＬを駆動するための階調電圧の保持をより確実に行うことができる。

なおトランジスタＭ３は、バックゲートを有するトランジスタとしている。このような構成とすることで、トランジスタを流れる電流量を大きくすることができる。なおバックゲートに与える電圧は、別の配線から与える構成としてもよい。このような構成とすることで、トランジスタの閾値電圧のコントロールすることができる。

トランジスタＭ１は、導通状態を制御することで、液晶素子ＬＣを駆動するための階調電圧を容量素子ＣｓＬＣに与える。トランジスタＭ２は、導通状態を制御することで、発光素子ＥＬを駆動するための階調電圧をトランジスタＭ３のゲートに与える。トランジスタＭ３は、ゲートの電圧に応じて電流供給線Ｌａｎｏと共通電位線Ｌｃａｓとの間に電流を流して発光素子ＥＬを駆動する。

トランジスタＭ１乃至Ｍ３は、ｎチャネル型トランジスタを用いることができる。ｎチャネル型トランジスタは、各配線の電圧の大小関係を変えることで、ｐチャネル型トランジスタに置き換えることもできる。トランジスタＭ１乃至Ｍ３の半導体材料は、シリコンを用いることができる。シリコンは、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適宜選択して用いることができる。

あるいはトランジスタＭ１乃至Ｍ３の半導体材料は、酸化物半導体を用いることができる。酸化物半導体は、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などを用いることができる。

また画素１９が有するトランジスタＭ１乃至Ｍ３は、ボトムゲート型のトランジスタや、トップゲート型トランジスタなどの様々な形態のトランジスタを用いて作製することができる。

また画素１９が有するトランジスタＭ１乃至Ｍ３を、バックゲートを有するトランジスタとしてもよい。バックゲートに与える電圧は、ゲート線ＧＬＬＣ［ｊ］やゲート線ＧＬＥＬ［ｊ］とは異なる、別の配線から与える構成としてもよい。また、バックゲートを有するトランジスタは、トランジスタＭ３だけというように限定してもよい。このような構成とすることで、トランジスタの閾値電圧のコントロール、あるいはトランジスタを流れる電流量を大きくすることができる。

液晶素子ＬＣは、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モードなどを用いることができる。または、垂直配向（ＶＡ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ゲストホストモード等を用いることができる。

液晶素子が有する液晶材料には、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を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。

なお発光素子ＥＬとしては、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等のＥＬ素子の他、または発光ダイオードなどを用いることができる。

ＥＬ素子は、白色の光を射出するように積層された積層体を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有機化合物を含む層と、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、を積層した積層体を、用いることができる。

次いで画素１９の層構造の模式図について説明する。図３（Ｂ）に示す画素１９では、画素回路１５、画素回路１７、液晶素子ＬＣおよび発光素子ＥＬの配置を示している。図３（Ｂ）に示す液晶素子ＬＣは開口２１を有する。この開口２１は、反射電極に設けられる開口を表している。図３（Ｂ）に示す発光素子ＥＬは、液晶素子ＬＣが有する開口２１に重ねて設けられる。図３（Ｂ）に示す画素回路１５および画素回路１７は、液晶素子ＬＣが設けられる層と発光素子ＥＬが設けられる層の間に設けられる。なお図３（Ｂ）に示す画素回路１５および画素回路１７は、異なる層に設けられてもよい。

図３（Ｂ）に示す構成とすることで画素１９は、液晶素子ＬＣによる反射光１２の強度の制御と、開口２１を透過する発光素子ＥＬの発する光１６の強度の制御と、によって階調を制御することができる。なお反射光１２が射出される方向および発光素子ＥＬが発する光１６が射出される方向は、表示装置１０の表示面となる。なお発光素子ＥＬの発する光１６を射出するために液晶素子ＬＣの反射電極に設けられる開口２１は、光１６が射出される構成であればよく、開口に限らず反射電極に形成した切欠きあるいはスリット状の形状とすることもできる。

図３（Ｂ）に示す構成では、液晶素子ＬＣが有する反射電極の下に画素回路１５および画素回路１７といった画素を駆動するための回路を配置することができる。そのため、発光素子ＥＬを駆動するための画素回路１７が増える分の開口率の低下を抑制することができる。

また図３（Ｂ）に示す構成では、画素１９ごとに液晶素子ＬＣを制御することができる画素回路１５、及び発光素子ＥＬを制御することができる画素回路１７を有する。つまり、画素１９ごとに液晶素子ＬＣおよび発光素子ＥＬの階調表示を別々に制御することができる。このような構成では、複数の画素で一様に点灯するバックライトの制御とは異なり、表示する画像に応じた発光素子ＥＬの発光を画素レベルといった最小単位で制御することができるため、余分な発光を抑えることができる。そのため図３（Ｂ）の画素を有する表示装置は、低消費電力化を図ることができる。

なお画素回路１５および画素回路１７は、階調表示を制御するためのトランジスタを有する。当該トランジスタとしてチャネル形成領域に金属酸化物を有するトランジスタを用いる構成とすることが好適である。金属酸化物は、酸化物半導体として機能し、当該酸化物半導体をチャネル形成領域に有するＯＳトランジスタは、オフ電流が極めて低い。そのため、表示装置で静止画表示を行う場合、画素回路でビデオ電圧に応じた電荷を長時間保持することができる。画素回路内にビデオ電圧に応じた電荷を長時間保持できる構成とすることで、画素の書き換え頻度（リフレッシュレート）を減らせる（例えばフレームレート３０Ｈｚ以下）ため、低消費電力化を図ることができる。

＜表示装置の動作例＞
次いで図１に示す表示装置の動作について、当該表示装置を備えた電子機器を挙げて説明する。図４（Ａ）、（Ｂ）には、図１の表示装置を備えた電子機器４０を示す。図４（Ａ）、（Ｂ）に示す電子機器は、図４（Ａ）に示すように、クラムシェル型のノート型コンピュータのように、表示部が重なって折り畳む（フォーダブル：Ｆｏｌｄａｂｌｅ）ことが可能な構造を有する。

なお図４（Ａ）に示す折り畳んだ状態では、折り曲げ部の曲率半径が０（Ｒ＝０）とするのではなく、折り畳んだ状態での折り曲げ部の形状が緩やかな曲面となるよう曲率半径が５ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることが好ましい。当該構成とすることで、表示装置の折り曲げによる破断を抑制することができる。なお外力による折り曲げ部の想定を超えた変形を抑制するように、ロック機能を設けることが好ましい。

図４（Ｂ）に示す電子機器４０は、筐体内に図１の表示装置１０を具備し、表示部を視認することができる。なお図５（Ｂ）において表示部は、表示部１３Ａ、表示部１３Ｂおよび表示部１３Ｃに分けて図示している。なお図５（Ｂ）において電子機器４０の筐体は、筐体４２Ａ、筐体４２Ｂおよび筐体４２Ｃに分けて図示している。その他の構成として電子機器４０は、光センサ４４を図示している。

筐体４２Ａと筐体４２Ｃとは、筐体４２Ｂで連結されている。筐体４２Ａ乃至４２Ｃを組み合わせた際の長軸方向の両辺に図１のゲートドライバ２０、２２が配置される。筐体４２Ｂは、電子機器４０におけるヒンジとして機能し、表示部１３Ａとび表示部１３Ｃとを重ねることで折り畳むことが可能な構造とすることができる。これにより、持ち運ぶ際には可搬性に優れ、使用するときには大きな表示部により、視認性に優れる電子機器とすることができる。

ヒンジとして機能する筐体４２Ｂは、筐体４２Ａと筐体４２Ｃとを開いたときに、これらの角度が所定の角度よりも大きい角度にならないように、ロック機構を有することが好ましい。例えば、ロックがかかる（それ以上に開かない）角度は、９０度以上１８０度未満であることが好ましく、代表的には、９０度、１２０度、１３５度、または１５０度などとすることができる。これにより、利便性、安全性、及び信頼性を高めることができる。筐体４２Ａ乃至４２Ｃの構成例については、後述する。

表示部として機能する表示部１３Ａ、表示部１３Ｂおよび表示部１３Ｃは、タッチパネルとして機能し、指やスタイラスなどにより操作することができる。

表示部として機能する表示部１３Ａ、表示部１３Ｂおよび表示部１３Ｃは、一つのフレキシブルディスプレイとして組み込まれる。これにより、表示部１３Ａ、表示部１３Ｂおよび表示部１３Ｃは、途切れることのない連続した表示を行うことができる。また表示部１３Ｂは、その少なくとも一部が湾曲し、曲面を有せしめることができる。

曲面を有する表示部１３Ｂは、平面を有する表示部１３Ａおよび表示部１３Ｃとの間に切れ目なく設けられる。当該構成により、表示する画像をより立体的に表示させることができる。

図５（Ａ）は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示す電子機器４０の使用例について説明するための図である。図５（Ａ）では、表示部１３Ａ、表示部１３Ｂおよび表示部１３Ｃに分けて図示する画像を異ならせた例を図示している。平面を有する表示部１３Ａでは、テキスト４３Ａを表示した図を図示している。曲面を有する表示部１３Ｂでは、アイコン４３Ｂ等を表示した図を図示している。平面を有する表示部１３Ｃでは、入力キー４３Ｃを表示した図を図示している。

なお図５（Ａ）では一例として、表示部１３Ａにテキスト４３Ａを示したが、動画等の情報の更新が必要な表示を行う領域とすることが好ましい。また図５（Ａ）では一例として、表示部１３Ｂにアイコン４３Ｂを示したが、表示部１３Ａと同様に、動画等の情報の更新が必要な表示を行う領域としてもよい。また図５（Ａ）では一例として、表示部１３Ｃに入力キー４３Ｃを示したが、リフレッシュレートの小さい静止画等とすることが好ましい。なお表示部１３Ｃを動画等の情報の更新が必要な表示を行う領域としてもよい。表示する画像および周辺環境における外光の有無に応じて、表示部１３Ａ、表示部１３Ｂおよび表示部１３Ｃでリフレッシュレートおよび表示モードの切り替えを行うことが利便性および低消費電力の点で好ましい。

図５（Ａ）で図示する電子機器４０について、図５（Ｂ）に改めて図示する。図５（Ａ）で示す電子機器４０における表示部１３Ａ、表示部１３Ｂおよび表示部１３Ｃでは、情報の更新が必要な領域と情報の更新が継続して必要な領域とに分けることができる。例えば、図５（Ａ）で図示するテキスト４３Ａおよびアイコン４３Ｂを図示する表示部１３Ａおよび表示部１３Ｂでは、図５（Ｂ）に図示するように、液晶素子ＬＣの反射光１２および発光素子ＥＬの光１６を利用した表示を行う構成とする。また図５（Ａ）で図示する入力キー４３Ｃを図示する表示部１３Ｃでは、図５（Ｂ）に図示するように、情報の更新が継続して不要な領域とし、液晶素子ＬＣによる表示の更新を間欠的、つまりリフレッシュレートを小さくして表示を行う。つまり図５（Ｂ）に図示するように、液晶素子ＬＣによる反射光１２を利用した表示を行う構成とする。

図６（Ａ）に図示する電子機器４０は、表示部１３Ａ、表示部１３Ｂおよび表示部１３Ｃを有する表示部を平面となるように変形したものである。なお図６（Ａ）に図示する電子機器４０では、表示装置１０が有するゲートドライバ２０および２２は、矢印Ｘに平行な方向に表示部の両辺に配置され、表示部１３Ａにある画素から順に、表示部１３Ｂおよび表示部１３Ｃにかけて走査信号を出力する構成とする。図６（Ａ）に図示するように、図４（Ａ）、（Ｂ）および図５（Ａ）、（Ｂ）に図示する電子機器４０は、タブレット型の電子機器の形状に変形して用いることもできる。

図６（Ｂ）には、表示部１３および周辺の駆動回路のブロック図を図示する。図６（Ｂ）に示す表示部１３は、複数の画素１９を有する。画素１９は、画素回路１５および画素回路１７を有する。また図６（Ｂ）は、ソースドライバ２４、ゲートドライバ２０およびゲートドライバ２２を図示している。

なお図６（Ｂ）では、図２と同様に、１列目のソース線ＳＬＥＬ［１］およびソース線ＳＬＬＣ［１］、並びに１行目のゲート線ＧＬＬＣ［１］およびゲート線ＧＬＥＬ［１］を図示している。加えて、図６（Ｂ）では、２行目のゲート線ＧＬＬＣ［２］およびゲート線ＧＬＥＬ［２］、ｊ行目（ｊは３以上（ｍ−１）以下（ｍは５以上の自然数）の自然数）のゲート線ＧＬＬＣ［ｊ］およびゲート線ＧＬＥＬ［ｊ］、ｊ＋１行目のゲート線ＧＬＬＣ［ｊ＋１］およびゲート線ＧＬＥＬ［ｊ＋１］、ｍ−１行目のゲート線ＧＬＬＣ［ｍ−１］およびゲート線ＧＬＥＬ［ｍ−１］、ｍ行目のゲート線ＧＬＬＣ［ｍ］およびゲート線ＧＬＥＬ［ｍ］を図示している。

なお以下の説明において、図６（Ｂ）に示す１行目のゲート線ＧＬＬＣ［１］およびゲート線ＧＬＥＬ［１］、ならびに２行目のゲート線ＧＬＬＣ［２］およびゲート線ＧＬＥＬ［２］は、図６（Ａ）の表示部１３Ａの画素に走査信号を与えるゲート線とする。また図６（Ｂ）に示すｊ行目のゲート線ＧＬＬＣ［ｊ］およびゲート線ＧＬＥＬ［ｊ］、ならびにｊ＋１行目のゲート線ＧＬＬＣ［ｊ＋１］およびゲート線ＧＬＥＬ［ｊ＋１］は、図６（Ａ）の表示部１３Ｂの画素に走査信号を与えるゲート線とする。また図６（Ｂ）に示すｍ−１行目のゲート線ＧＬＬＣ［ｍ−１］およびゲート線ＧＬＥＬ［ｍ−１］、ならびにｍ行目のゲート線ＧＬＬＣ［ｍ］およびゲート線ＧＬＥＬ［ｍ］は、図６（Ａ）の表示部１３Ｃの画素に走査信号を与えるゲート線とする。

図６（Ｂ）に図示するブロック図を用いて、図７（Ａ）、（Ｂ）では、図６の動作を行う場合の図１の表示装置の動作について説明する。

図７（Ａ）において破線矢印２３は、ゲートドライバ２０が走査信号を順次出力する走査方向を可視化したものである。また図７（Ａ）において破線矢印２５は、ゲートドライバ２２が走査信号を順次出力する走査方向を可視化したものである。

本発明の一態様の表示装置の動作は、図７（Ａ）に示すように、図６の動作を行う場合において情報の更新が必要な領域において発光素子ＥＬに書き込んだビデオ電圧の更新を行うように走査信号を出力する構成とする。つまり、ゲートドライバ２０が破線矢印２３のように走査信号を全行に順次出力する際に、ゲートドライバ２２では１行目のゲート線ＧＬＥＬ［１］、２行目のゲート線ＧＬＥＬ［２］、ｊ行目のゲート線ＧＬＥＬ［ｊ］、ｊ＋１行目のゲート線ＧＬＥＬ［ｊ＋１］から走査信号を出力し、ｍ−１行目のゲート線ＧＬＥＬ［ｍ−１］、ｍ行目のゲート線ＧＬＥＬ［ｍ］から走査信号を出力しないように動作させる。ゲートドライバ２２から選択的に走査信号を出力するように図１の信号生成回路２６による各制御信号を切り替えて、当該走査信号の出力および停止の切り替えを実現する。

また図７（Ｂ）では図７（Ａ）とは異なる本発明の一態様の表示装置の動作を説明する図である。図７（Ｂ）での動作は、ゲートドライバ２２と同様に、ゲートドライバ２０による走査信号の出力を選択的に行わせることで表示部１３Ｃにある画素への走査信号を一定期間停止し、表示部１３Ｃの表示の更新を間欠的に行う構成とする。図７（Ｂ）では、図７（Ａ）で示した破線矢印２３の一部を図示しない（破線矢印２３Ａ）ことで表示部１３Ｃにある画素への走査信号の出力の定期的な停止を表している。つまり、ゲートドライバ２０では１行目のゲート線ＧＬＬＣ［１］、２行目のゲート線ＧＬＬＣ［２］、ｊ行目のゲート線ＧＬＬＣ［ｊ］、ｊ＋１行目のゲート線ＧＬＬＣ［ｊ＋１］から走査信号を出力し、ｍ−１行目のゲート線ＧＬＬＣ［ｍ−１］、ｍ行目のゲート線ＧＬＬＣ［ｍ］から走査信号を出力しないように動作させるとともに、ゲートドライバ２２では１行目のゲート線ＧＬＥＬ［１］、２行目のゲート線ＧＬＥＬ［２］、ｊ行目のゲート線ＧＬＥＬ［ｊ］、ｊ＋１行目のゲート線ＧＬＥＬ［ｊ＋１］から走査信号を出力し、ｍ−１行目のゲート線ＧＬＥＬ［ｍ−１］、ｍ行目のゲート線ＧＬＥＬ［ｍ］から走査信号を出力しないように動作させる。

ゲートドライバ２０からの上記した走査信号の出力または停止の制御は、図１の信号生成回路２６による各制御信号を切り替えることで実現する。同様にゲートドライバ２２からの上記した走査信号の出力および停止の制御は、図１の信号生成回路２８による各制御信号を切り替えることで実現する。

本発明の一態様に係る表示装置１０では、情報の更新が必要な表示部において、外光の強度が低い場合でも暗い環境下であっても視認性の高い表示状態に切り替えて表示を行うことができるため、低消費電力化と利便性に優れた表示装置とすることができる。加えて情報の更新が不要な表示部において、発光素子ＥＬの発光を抑制するとともにビデオ電圧の書き換え頻度を低減することができる。従って、低消費電力化と利便性に優れた表示装置とすることができる。

＜筐体の構成例＞
図４（Ｂ）等で図示したヒンジとして機能する筐体４２Ｂの構成について、筐体４２Ａ乃至４２Ｃの接続部における側面図を図８（Ａ）乃至（Ｃ）、図８（Ｄ）乃至（Ｆ）に図示し、説明する。

筐体４２Ｂは、例えば、ばね又はゴムといった弾性体を単体あるいは組み合わせて用いることができる。電子機器４０を図４（Ｂ）あるいは図８（Ａ）のように折り畳んだ状態では筐体４２Ｂの大きさを自然長の長さとし、図４（Ａ）あるいは図８（Ｂ）のように折り畳んだ際に筐体４２Ｂが伸びて他の部分の形状を維持できるようにする。電子機器４０を図４（Ｂ）あるいは図８（Ａ）のように折り畳んだ状態では筐体４２Ｂの大きさを自然長の長さとし、図６（Ａ）あるいは図８（Ｃ）のように表示部を平坦にした際に筐体４２Ｂが縮んで他の部分の形状を維持できるようにする。

あるいは、筐体４２Ｂは、例えば、複数のスペーサを連結させた構造体を用いることができる。なお複数のスペーサを連結させた構造体は、上述した弾性体と組み合わせて用いることもできる。電子機器４０を図４（Ｂ）あるいは図８（Ｄ）のように表示部の一部を湾曲させた状態では筐体４２Ｂが有するスペーサ４３の間隔の大きさを所定の間隔とし、図４（Ａ）あるいは図８（Ｅ）のように折り畳む際に前述の間隔より広げてスペーサ４３を配置する形状とする。電子機器４０を図４（Ｂ）あるいは図８（Ｄ）のように表示部の一部を湾曲させた状態では筐体４２Ｂが有するスペーサ４３の間隔の大きさを所定の間隔とし、図６（Ａ）あるいは図８（Ｆ）のように伸ばした際に前述の間隔を狭めてスペーサ４３を配置する形状とする。

なお筐体４２Ｂは、他の箇所、例えば筐体４２Ａおよび４２Ｃよりも薄い構造とすることが好ましい。当該構成とすることで使用時において、表示部１３Ｂを湾曲しやすくできるとともに、表示部１３Ａおよび１３Ｃにおける表面の平坦性および耐衝撃性を高めることができる。筐体４２Ａおよび４２Ｃは、人力などの外力によって変形しない程度の強度とすることが好ましい。当該構成とすることで、表示部１３Ａおよび１３Ｃの平坦性が十分確保された電子機器とすることができる。

＜表示装置の表示モード＞
図９（Ａ）乃至（Ｄ）を用いて、上記表示装置の動作例で説明したリフレッシュレートを小さくする表示モードについて説明する。また図１０（Ａ）乃至（Ｅ）を用いて、図４（Ｂ）で説明した光センサ４４を利用した表示モードの切り替えについて説明する。

なお上記表示装置の動作例で説明したリフレッシュレートを小さくする表示モードをアイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードとして以下説明する。なお表示装置１０が取り得る表示モードとして、通常のフレーム周波数で動作する通常駆動モード（Ｎｏｒｍａｌ ｍｏｄｅ）と、アイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードと、を挙げて説明する。

なお、ＩＤＳ駆動とは、画像データの書き込み処理を実行した後、画像データの書き換えを停止する駆動方法のことをいう。一旦画像データの書き込みをして、その後次の画像データの書き込みまでの間隔を延ばすことで、その間の画像データの書き込みに要する分の消費電力を削減することができる。

上述した通常駆動モードとＩＤＳ駆動について、図９（Ａ）乃至（Ｄ）で一例を挙げて説明する。なお図９（Ａ）乃至（Ｄ）では、液晶素子ＬＣおよび画素回路１５に通常駆動モードとＩＤＳ駆動を適用する場合について説明するが、発光素子ＥＬおよび画素回路１７についても通常駆動モードとＩＤＳ駆動を適用することが可能である。

図９（Ａ）は、液晶素子ＬＣおよび画素回路１５で構成される画素の回路図を図示している。図９（Ａ）では、ソース線ＳＬおよびゲート線ＧＬに接続されたトランジスタＭ１、容量素子ＣｓＬＣおよび液晶素子ＬＣを図示している。ソース線ＳＬおよびゲート線ＧＬは、図３等で図示するソース線ＳＬＬＣおよびゲート線ＧＬＬＣに相当する。

図９（Ｂ）は、通常駆動モードでのソース線ＳＬおよびゲート線ＧＬにそれぞれ与える信号の波形を示すタイミングチャートである。通常駆動モードでは通常のフレーム周波数（例えば６０Ｈｚ）で動作する。１フレーム期間を期間Ｔ１乃至Ｔ３で表すと、各フレーム期間でゲート線に走査信号を与え、ソース線のビデオ電圧Ｄ１を画素に書き込む動作を行う。この動作は、期間Ｔ１乃至Ｔ３で同じビデオ電圧Ｄ１を書き込む場合であっても、異なるビデオ電圧を書き込む場合であっても同じである。

一方図９（Ｃ）は、ＩＤＳ駆動でのソース線ＳＬおよびゲート線ＧＬにそれぞれ与える信号の波形を示すタイミングチャートである。ＩＤＳ駆動では低速のフレーム周波数（例えば１Ｈｚ）で動作する。１フレーム期間を期間Ｔ１で表し、その中でビデオ電圧の書き込み期間を期間ＴＷ、ビデオ電圧の保持期間を期間ＴＲＥＴで表す。ＩＤＳ駆動は、期間ＴＷでゲート線に走査信号を与え、ソース線のビデオ電圧Ｄ１を画素に書き込み、期間ＴＲＥＴでゲート線をＬレベルの電圧に固定し、トランジスタＭ１を非導通状態として一旦書き込んだビデオ電圧Ｄ１を画素に保持させる動作を行う。なお、低速のフレーム周波数としては、例えば、０．１Ｈｚ以上６０Ｈｚ未満とすればよい。

図９（Ｄ）には、上述した通常駆動モードとＩＤＳ駆動とを切り替える場合の状態遷移図を示す。状態Ｃ１はＩＤＳ駆動モードを表し、状態Ｃ２は通常駆動モードを表している。

状態Ｃ１およびＣ２は、表示するコンテンツに応じて異ならせる。例えば図５で説明した時計表示を行う場合には、液晶素子ＬＣおよび発光素子ＥＬの双方の表示においてＩＤＳ駆動が有効である。また例えば画面全体に液晶素子ＬＣおよび発光素子ＥＬを駆動させて動画を表示において通常駆動モードが有効である。

また図１０を用いて、図４（Ｂ）で説明した光センサ４４を利用した電子機器４０での表示装置の表示モードの切り替えについて説明する。

電子機器４０は、光センサ４４で取得される照度の情報を含む信号によって、動作モードを切り替えることができる。図１０（Ａ）のブロック図では、光センサ４４およびアプリケーションプロセッサ９９を示している。

図１０（Ａ）において光センサ４４は、例えば、照度に応じた信号ＳＩＬＬを生成する機能を有する。アプリケーションプロセッサ９９は、信号ＳＩＬＬに応じて表示モードを切り替える機能を有する。

また図１０（Ｂ）乃至（Ｄ）には、照度に応じて表示装置が取り得る表示モードを説明するための画素の模式図である。なお図１０（Ｂ）乃至（Ｄ）においては、図３（Ｂ）と同様に、画素回路１５、画素回路１７、液晶素子ＬＣ、発光素子ＥＬ、開口２１、液晶素子ＬＣが有する反射電極が反射する反射光１２、および開口２１より射出される発光素子ＥＬが発する光１６を図示している。

表示装置１０が取り得る表示モードとしては、図１０（Ｂ）乃至（Ｄ）に示す、反射表示モード（Ｒ ｍｏｄｅ）と、反射＋発光表示モード（ＥＲ ｍｏｄｅ）と、発光表示モード（Ｅ ｍｏｄｅ）と、を挙げて説明する。

反射表示モードは、画素が有する液晶素子を駆動して反射光の強度を調節して階調を制御する表示モードである。具体的には図１０（Ｂ）に示す画素の模式図のように液晶素子ＬＣが有する反射電極で反射光１２の強度を調節して階調の制御を行う。

反射＋発光表示モード（ＥＲ ｍｏｄｅ）は、液晶素子の駆動と発光素子の駆動とによって反射光の強度と発光素子の光の強度の双方を調節して階調を制御する表示モードである。具体的には図１０（Ｃ）に示す画素の模式図のように液晶素子ＬＣが有する反射電極で反射光１２の強度と、発光素子ＥＬが開口２１より射出する光１６の強度と、を調節して階調の制御を行う。上記図７（Ａ）、（Ｂ）で示した表示装置の動作は、図１０（Ｃ）における反射＋発光表示モード時において適用することで、表示品位の向上および消費電力の低減の双方を図ることができる。

なお本明細書等において、上記した反射＋発光表示モード（ＥＲ ｍｏｄｅ）のように、発光素子ＥＬ（第１の表示素子）と、液晶素子ＬＣ（第２の表示素子）とを組み合わせた表示をハイブリッド表示と呼称する。

ハイブリッド表示とは、１つのパネルにおいて、反射光と、自発光とを併用して、色調または光強度を互いに補完して、文字または画像を表示する方法である。または、ハイブリッド表示とは、同一画素または同一副画素において複数の表示素子から、それぞれの光を用いて、文字及び／または画像を表示する方法である。ただし、ハイブリッド表示を行っているハイブリッドディスプレイを局所的にみると、複数の表示素子のいずれか一を用いて表示を行う画素または副画素と、複数の表示素子の二以上を用いて表示を行う画素または副画素と、を有する場合がある。

なお、本明細書等において、上記構成のいずれか１つまたは複数の表現を満たすものを、ハイブリッド表示という。

また、ハイブリッドディスプレイは、同一画素または同一副画素に複数の表示素子を有する。なお、複数の表示素子としては、例えば、光を反射する反射型素子と、光を射出する自発光素子とが挙げられる。なお、反射型素子と、自発光素子とは、それぞれ独立に制御することができる。ハイブリッドディスプレイは、表示部において、反射光、及び自発光のいずれか一方または双方を用いて、文字及び／または画像を表示する機能を有する。

発光表示モード（Ｅ ｍｏｄｅ）は、発光素子を駆動して光の強度を調節して階調を制御する表示モードである。具体的には図１０（Ｄ）に示す画素の模式図のように、発光素子ＥＬが開口２１より射出する光１６の強度を調節して階調の制御を行う。上記図７（Ａ）、（Ｂ）で示した表示装置の動作は、図１０（Ｄ）における発光表示モード時において適用することで、消費電力の低減を図ることができる。

図１０（Ｅ）には、上述した３つのモード（反射表示モード、反射＋発光表示モード、発光表示モード）の状態遷移図を示す。状態Ｃ３は反射表示モードを表し、状態Ｃ４は反射＋発光表示モードを表し、状態Ｃ５は発光表示モードを表している。

図１０（Ｅ）に図示するように、状態Ｃ３乃至Ｃ５は照度に応じていずれかの状態の表示モードを取り得る。例えば屋外のように照度が大きい場合、状態Ｃ３を取り得る。また屋外から屋内に移動するような照度が小さくなる場合、状態Ｃ３から状態Ｃ５に遷移する。また屋内であっても照度が大きく、反射光による階調表示が可能な場合、状態Ｃ５から状態Ｃ４に遷移する。

以上のように照度に応じて表示モードを切り替える構成とすることで、消費電力が比較的大きい発光素子の光の強度による階調表示の頻度を減らすことができる。そのため、表示装置の消費電力を低減することができる。

＜ゲートドライバの構成例＞
次いで上記図１等で説明したゲートドライバ２０、２２に適用可能なシフトレジスタの具体例について、説明する。

図１１（Ａ）には、ｍ＋２段のパルスを出力できるシフトレジスタの回路構成の一例を示す。図１１（Ａ）のシフトレジスタは、外部よりスタートパルスＳＰ、クロック信号ＣＬＫ１乃至ＣＬＫ４、パルス幅制御信号ＰＷＣ１乃至ＰＷＣ４、リセット信号ＲＥＳによって、出力端子ＯＵＴ＿１乃至ＯＵＴ＿ｍ＋２にパルスを出力することができる。なお図示では省略したが、リセット信号ＲＥＳ、制御信号φ、φＢは、別々の配線に与えられる信号である。なお出力端子ＯＵＴ＿１乃至ＯＵＴ＿ｍは、上記説明したゲート線ＧＬＥＬ［１］乃至［ｍ］、ＧＬＬＣ［１］乃至［ｍ］に相当し、パルスは走査信号に相当する。

回路ＳＲには、図１１（Ｂ）に示す各信号が与えられる。回路ＳＲＤＵＭには、図１１（Ｃ）に示す各信号が与えられる。回路ＳＲおよび回路ＳＲＤＵＭにおいて与えられる、クロック信号ＣＬＫ１乃至ＣＬＫ４、パルス幅制御信号ＰＷＣ１乃至ＰＷＣ４は段ごとに異なる。なおＬＩＮはシフトレジスタのシフト方向の上段側から与えられる信号である。またＲＩＮは、シフトレジスタのシフト方向の下段側から与えられる信号である。またＳＲＯＵＴは、次段のシフトレジスタに与えられる信号である。ＯＵＴは、負荷となるゲート線に与えられる信号である。

回路ＳＲの回路構成の一例を図１２（Ａ）に示す。図１２（Ａ）に示す回路７００は、トランジスタ７０１乃至７０９を有する。図１２（Ａ）に示す回路７１０は、トランジスタ７１１乃至７１３を有する。図１２（Ａ）に示す回路７３０は、トランジスタ７２１乃至７２３を有する。トランジスタ７０１乃至７０９、７１１乃至７１３、および７２１乃至７２３は、シングルゲートトランジスタとして図示したが、バックゲートを有するデュアルゲートトランジスタでもよい。同様に、回路ＳＲＤＵＭの回路構成の一例を図１２（Ｂ）に示す。

また図１３には、パルス幅制御信号ＰＷＣ１乃至ＰＷＣ４、クロック信号ＣＬＫ１乃至ＣＬＫ４、スタートパルスＳＰ、および出力端子ＯＵＴ＿１乃至ＯＵＴ＿ｍの波形を表すタイミングチャートを示す。図１３に示すタイミングチャートは、前半の期間が図７（Ａ）で説明した破線矢印２３で図示した各行に順に走査信号を出力する期間Ｐ１に相当する。また後半の期間が図７（Ａ）で説明した破線矢印２５で図示した所定の行にのみ走査信号を出力する期間Ｐ２に相当する。

期間Ｐ１では、スタートパルスＳＰ、パルス幅制御信号ＰＷＣ１乃至ＰＷＣ４、およびクロック信号ＣＬＫ１乃至ＣＬＫ４に応じて、順にパルスが出力される。

一方、第２の期間Ｐ２では、所定の行のみパルスが出力されるようにするため、パルス幅制御信号ＰＷＣ１乃至ＰＷＣ４を一定期間Ｌレベルに固定する。例えば図１３では、出力端子ＯＵＴ＿１、ＯＵＴ＿２、ＯＵＴ＿ｍ−１およびＯＵＴ＿ｍにパルスを出力し、出力端子ＯＵＴ＿ｊ、ＯＵＴ＿ｊ＋１にパルスを出力されないようにする。この場合、期間Ｐａ、期間Ｐｃでは、期間Ｐ１と同様にパルス幅制御信号ＰＷＣ１乃至ＰＷＣ４によるトグル動作を行い、期間Ｐｂでは、パルス幅制御信号ＰＷＣ１乃至ＰＷＣ４をＬレベルとする。パルス幅制御信号ＰＷＣ１乃至ＰＷＣ４をＬレベルとすることで、出力端子ＯＵＴ＿ｊ、ＯＵＴ＿ｊ＋１がＬレベルとなるため、パルスが出力されない。

このようにゲートドライバを領域ごとに分割することなく、所定の行に対応する走査信号の出力を停止させることができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様である表示装置について、上記実施の形態１での説明を補完するための構成例、回路構成例について説明する。

［構成例］
図１４（Ａ）は、表示装置４００の構成の一例を示すブロック図である。表示装置４００は、表示部３６２にマトリクス状に配列した複数の画素４１０を有する。また表示装置４００は、回路ＧＤと、回路ＳＤを有する。また方向Ｒに配列した複数の画素４１０、及び回路ＧＤと電気的に接続する複数の配線Ｇ１、複数の配線Ｇ２、複数の配線ＡＮＯ、及び複数の配線ＣＳＣＯＭを有する。また方向Ｃに配列した複数の画素４１０、及び回路ＳＤと電気的に接続する複数の配線Ｓ１及び複数の配線Ｓ２を有する。

なお、ここでは簡単のために回路ＧＤと回路ＳＤを１つずつ有する構成を示したが、液晶素子を駆動する回路ＧＤ及び回路ＳＤと、発光素子を駆動する回路ＧＤ及び回路ＳＤとを、別々に設けてもよい。

画素４１０は、反射型の液晶素子と、発光素子を有する。画素４１０において、液晶素子と発光素子とは、互いに重なる部分を有する。

図１４（Ｂ１）は、画素４１０が有する導電層３１１ｂの構成例を示す。導電層３１１ｂは、画素４１０における液晶素子の反射電極として機能する。また導電層３１１ｂには、開口４５１が設けられている。

図１４（Ｂ１）には、導電層３１１ｂと重なる領域に位置する発光素子３６０を破線で示している。発光素子３６０は、導電層３１１ｂが有する開口４５１と重ねて配置されている。これにより、発光素子３６０が発する光は、開口４５１を介して表示面側に射出される。

図１４（Ｂ１）では、方向Ｒに隣接する画素４１０が異なる色に対応する画素である。このとき、図１４（Ｂ１）に示すように、方向Ｒに配列する複数の画素において、開口４５１が一直線上に配列されないように、それぞれ導電層３１１ｂの異なる位置に設けられていることが好ましい。これにより、隣接する２つの発光素子３６０を離すことが可能で、発光素子３６０が発する光が隣接する画素４１０が有する着色層に入射してしまう現象（クロストークともいう）を抑制することができる。また、隣接する２つの発光素子３６０を離して配置することができるため、発光素子３６０のＥＬ層をシャドウマスク等により作り分ける場合であっても、高い精細度の表示装置を実現できる。

また、図１４（Ｂ２）に示すような配列としてもよい。

非開口部の総面積に対する開口４５１の総面積の比の値が大きすぎると、液晶素子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４５１の総面積の比の値が小さすぎると、発光素子３６０を用いた表示が暗くなってしまう。

また、反射電極として機能する導電層３１１ｂに設ける開口４５１の面積が小さすぎると、発光素子３６０が射出する光から取り出せる光の効率が低下してしまう。

開口４５１の形状は、例えば多角形、四角形、楕円形、円形または十字等の形状とすることができる。また、細長い筋状、スリット状、市松模様状の形状としてもよい。また、開口４５１を隣接する画素に寄せて配置してもよい。好ましくは、開口４５１を同じ色を表示する他の画素に寄せて配置する。これにより、クロストークを抑制できる。

［回路構成例］
図１５は、画素４１０の構成例を示す回路図である。図１５では、隣接する２つの画素４１０を示している。

画素４１０は、スイッチＳＷ１、容量素子Ｃ１、液晶素子３４０、スイッチＳＷ２、トランジスタＭ、容量素子Ｃ２、及び発光素子３６０等を有する。また、画素４１０には、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線ＡＮＯ、配線ＣＳＣＯＭ、配線Ｓ１、及び配線Ｓ２が電気的に接続されている。また、図１５では、液晶素子３４０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ１、及び発光素子３６０と電気的に接続する配線ＶＣＯＭ２を示している。

図１５では、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２に、トランジスタを用いた場合の例を示している。

スイッチＳＷ１は、ゲートが配線Ｇ１と接続され、ソース又はドレインの一方が配線Ｓ１と接続され、ソース又はドレインの他方が容量素子Ｃ１の一方の電極、及び液晶素子３４０の一方の電極と接続されている。容量素子Ｃ１は、他方の電極が配線ＣＳＣＯＭと接続されている。液晶素子３４０は、他方の電極が配線ＶＣＯＭ１と接続されている。

またスイッチＳＷ２は、ゲートが配線Ｇ２と接続され、ソース又はドレインの一方が配線Ｓ２と接続され、ソース又はドレインの他方が、容量素子Ｃ２の一方の電極、トランジスタＭのゲートと接続されている。容量素子Ｃ２は、他方の電極がトランジスタＭのソース又はドレインの一方、及び配線ＡＮＯと接続されている。トランジスタＭは、ソース又はドレインの他方が発光素子３６０の一方の電極と接続されている。発光素子３６０は、他方の電極が配線ＶＣＯＭ２と接続されている。

図１５では、トランジスタＭが半導体を挟む２つのゲートを有し、これらが接続されている例を示している。これにより、トランジスタＭが流すことのできる電流を増大させることができる。

配線Ｇ１には、スイッチＳＷ１を導通状態または非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線ＶＣＯＭ１には、所定の電位を与えることができる。配線Ｓ１には、液晶素子３４０が有する液晶の配向状態を制御する信号を与えることができる。配線ＣＳＣＯＭには、所定の電位を与えることができる。

配線Ｇ２には、スイッチＳＷ２を導通状態または非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線ＶＣＯＭ２及び配線ＡＮＯには、発光素子３６０が発光する電位差が生じる電位をそれぞれ与えることができる。配線Ｓ２には、トランジスタＭの導通状態を制御する信号を与えることができる。

図１５に示す画素４１０は、例えば反射モードの表示を行う場合には、配線Ｇ１及び配線Ｓ１に与える信号により駆動し、液晶素子３４０による光学変調を利用して表示することができる。また、発光モードで表示を行う場合には、配線Ｇ２及び配線Ｓ２に与える信号により駆動し、発光素子３６０を発光させて表示することができる。また両方のモードで駆動する場合には、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線Ｓ１及び配線Ｓ２のそれぞれに与える信号により駆動することができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の断面構成の例について説明する。

［断面構成例１］
図１６に、ＦＰＣ３７２を含む領域の一部、回路３６４を含む領域の一部、および表示部３６２を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。

表示パネルは、基板３５１と基板３６１の間に、絶縁層２２０を有する。また基板３５１と絶縁層２２０の間に、発光素子３６０、トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、トランジスタ２０６、着色層１３４等を有する。また絶縁層２２０と基板３６１の間に、液晶素子３４０、着色層１３５等を有する。また基板３６１と絶縁層２２０は接着層１６１を介して接着され、基板３５１と絶縁層２２０は接着層１６２を介して接着されている。

着色層１３４には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、または青色（Ｂ）等を透過する、原色系のカラーフィルタを用いることができる。一方、着色層１３５には、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）等を透過する、補色系のカラーフィルタを用いることができる。

トランジスタ２０６は、液晶素子３４０と電気的に接続し、トランジスタ２０５は、発光素子３６０と電気的に接続する。トランジスタ２０５とトランジスタ２０６は、いずれも絶縁層２２０の基板３５１側の面上に形成されているため、これらを同一の工程を用いて作製することができる。

基板３６１には、着色層１３５、遮光層１３６、絶縁層２１８、および液晶素子３４０の共通電極として機能する導電層３１３、配向膜１３３ｂ、絶縁層１１７等が設けられている。絶縁層１１７は、液晶素子３４０のセルギャップを保持するためのスペーサとして機能する。

絶縁層２２０の基板３５１側には、絶縁層２１１、絶縁層２１２、絶縁層２１３、絶縁層２１４、絶縁層２１５等の絶縁層が設けられている。絶縁層２１１は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層２１２、絶縁層２１３、および絶縁層２１４は、各トランジスタを覆って設けられている。また絶縁層２１４を覆って絶縁層２１５が設けられている。絶縁層２１４および絶縁層２１５は、平坦化層としての機能を有する。なお、ここではトランジスタ等を覆う絶縁層として、絶縁層２１２、絶縁層２１３、絶縁層２１４の３層を有する場合について示しているが、これに限られず４層以上であってもよいし、単層、または２層であってもよい。また平坦化層として機能する絶縁層２１４は、不要であれば設けなくてもよい。

また、トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、およびトランジスタ２０６は、一部がゲートとして機能する導電層２２１、一部がソースまたはドレインとして機能する導電層２２２、半導体層２３１を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に、同じハッチングパターンを付している。

液晶素子３４０は反射型の液晶素子である。液晶素子３４０は、導電層３１１ａ、液晶３１２、導電層３１３が積層された積層構造を有する。また、導電層３１１ａの基板３５１側に接して、可視光を反射する導電層３１１ｂが設けられている。導電層３１１ｂは開口２５１を有する。また、導電層３１１ａおよび導電層３１３は可視光を透過する材料を含む。また、液晶３１２と導電層３１１ａの間に配向膜１３３ａが設けられ、液晶３１２と導電層３１３の間に配向膜１３３ｂが設けられている。また、基板３６１の外側の面には、偏光板１３０を有する。

液晶素子３４０において、導電層３１１ｂは可視光を反射する機能を有し、導電層３１３は可視光を透過する機能を有する。基板３６１側から入射した光は、偏光板１３０により偏光され、導電層３１３、液晶３１２を透過し、導電層３１１ｂで反射する。そして、液晶３１２および導電層３１３を再度透過して、偏光板１３０に達する。このとき、導電層３１１ｂと導電層３１３の間に与える電圧によって液晶の配向を制御し、光の光学変調を制御することができる。すなわち、偏光板１３０を介して射出される光の強度を制御することができる。また光は着色層１３５によって特定の波長領域以外の光が吸収されることにより、取り出される光は、例えば赤色を呈する光となる。

発光素子３６０は、ボトムエミッション型の発光素子である。発光素子３６０は、絶縁層２２０側から導電層１９１、ＥＬ層１９２、および導電層１９３ｂの順に積層された積層構造を有する。また導電層１９３ｂを覆って導電層１９３ａが設けられている。導電層１９３ｂは可視光を反射する材料を含み、導電層１９１および導電層１９３ａは可視光を透過する材料を含む。発光素子３６０が発する光は、着色層１３４、絶縁層２２０、開口２５１、導電層３１３等を介して、基板３６１側に射出される。

ここで、図１６に示すように、開口２５１には可視光を透過する導電層３１１ａが設けられていることが好ましい。これにより、開口２５１と重なる領域においてもそれ以外の領域と同様に液晶３１２が配向するため、これらの領域の境界部で液晶の配向不良が生じ、意図しない光が漏れてしまうことを抑制できる。

ここで、基板３６１の外側の面に配置する偏光板１３０として直線偏光板を用いてもよいが、円偏光板を用いることもできる。円偏光板としては、例えば直線偏光板と１／４波長位相差板を積層したものを用いることができる。これにより、外光反射を抑制することができる。また、外光反射を抑制するために光拡散板を設けてもよい。また、偏光板の種類に応じて、液晶素子３４０に用いる液晶素子のセルギャップ、配向、駆動電圧等を調整することで、所望のコントラストが実現されるようにすればよい。

導電層１９１の端部を覆う絶縁層２１６上には、絶縁層２１７が設けられている。絶縁層２１７は、絶縁層２２０と基板３５１が必要以上に接近することを抑制するスペーサとしての機能を有する。またＥＬ層１９２や導電層１９３ａを遮蔽マスク（メタルマスク）を用いて形成する場合には、当該遮蔽マスクが被形成面に接触することを抑制するための機能を有していてもよい。なお、絶縁層２１７は不要であれば設けなくてもよい。

トランジスタ２０５のソースまたはドレインの一方は、導電層２２４を介して発光素子３６０の導電層１９１と電気的に接続されている。

トランジスタ２０６のソースまたはドレインの一方は、接続部２０７を介して導電層３１１ｂと電気的に接続されている。導電層３１１ｂと導電層３１１ａは接して設けられ、これらは電気的に接続されている。ここで、接続部２０７は、絶縁層２２０に設けられた開口を介して、絶縁層２２０の両面に設けられる導電層同士を接続する部分である。

基板３５１の基板３６１と重ならない領域には、接続部２０４が設けられている。接続部２０４は、接続層２４２を介してＦＰＣ３７２と電気的に接続されている。接続部２０４は接続部２０７と同様の構成を有している。接続部２０４の上面は、導電層３１１ａと同一の導電膜を加工して得られた導電層が露出している。これにより、接続部２０４とＦＰＣ３７２とを接続層２４２を介して電気的に接続することができる。

接着層１６１が設けられる一部の領域には、接続部２５２が設けられている。接続部２５２において、導電層３１１ａと同一の導電膜を加工して得られた導電層と、導電層３１３の一部が、接続体２４３により電気的に接続されている。したがって、基板３６１側に形成された導電層３１３に、基板３５１側に接続されたＦＰＣ３７２から入力される信号または電位を、接続部２５２を介して供給することができる。

接続体２４３としては、例えば導電性の粒子を用いることができる。導電性の粒子としては、有機樹脂またはシリカなどの粒子の表面を金属材料で被覆したものを用いることができる。金属材料としてニッケルや金を用いると接触抵抗を低減できるため好ましい。またニッケルをさらに金で被覆するなど、２種類以上の金属材料を層状に被覆させた粒子を用いることが好ましい。また接続体２４３として、弾性変形、または塑性変形する材料を用いることが好ましい。このとき導電性の粒子である接続体２４３は、図１６に示すように上下方向に潰れた形状となる場合がある。こうすることで、接続体２４３と、これと電気的に接続する導電層との接触面積が増大し、接触抵抗を低減できるほか、接続不良などの不具合の発生を抑制することができる。

接続体２４３は、接着層１６１に覆われるように配置することが好ましい。例えば、硬化前の接着層１６１に接続体２４３を分散させておけばよい。

図１６では、回路３６４の例としてトランジスタ２０１が設けられている例を示している。

図１６では、トランジスタ２０１およびトランジスタ２０５の例として、チャネルが形成される半導体層２３１を２つのゲートで挟持する構成が適用されている。一方のゲートは導電層２２１により、他方のゲートは絶縁層２１２を介して半導体層２３１と重なる導電層２２３により構成されている。このような構成とすることで、トランジスタのしきい値電圧を制御することができる。このとき、２つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。このようなトランジスタは他のトランジスタと比較して電界効果移動度を高めることが可能であり、オン電流を増大させることができる。その結果、高速駆動が可能な回路を作製することができる。さらには、回路部の占有面積を縮小することが可能となる。オン電流の大きなトランジスタを適用することで、表示パネルを大型化、または高精細化したときに配線数が増大したとしても、各配線における信号遅延を低減することが可能であり、表示ムラを抑制することができる。

なお、回路３６４が有するトランジスタと、表示部３６２が有するトランジスタは、同じ構造であってもよい。また回路３６４が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。また、表示部３６２が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。

各トランジスタを覆う絶縁層２１２、絶縁層２１３のうち少なくとも一方は、水や水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。すなわち、絶縁層２１２または絶縁層２１３はバリア膜として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに対して外部から不純物が拡散することを効果的に抑制することが可能となり、信頼性の高い表示パネルを実現できる。

基板３６１側において、着色層１３５、遮光層１３６を覆って絶縁層２１８が設けられている。絶縁層２１８は、平坦化層としての機能を有していてもよい。絶縁層２１８により、導電層３１３の表面を概略平坦にできるため、液晶３１２の配向状態を均一にできる。

［断面構成例２］
また、本発明の一態様の表示パネルは、図１７に示すように、画素に設けられる第１のトランジスタと、第２のトランジスタが重なる領域を有する構成であってもよい。このような構成とすることで、一画素あたりの面積を小さくすることができ、高精細な画像が表示できる画素密度の高い表示パネルを形成することができる。

例えば、発光素子３６０を駆動するためのトランジスタであるトランジスタ２０５と、トランジスタ２０８が重なる領域を有するように構成とすることができる。または、液晶素子３４０を駆動するためのトランジスタ２０６と、トランジスタ２０５およびトランジスタ２０８の一方が重なる領域を有するように構成であってもよい。

［断面構成例３］
また、本発明の一態様の表示パネルは、図１８に示すように、表示パネル３００ａと表示パネル３００ｂが接着層５０を介して貼り合わされた構成であってもよい。表示パネル３００ａは、表示部３６２ａに液晶素子３４０およびトランジスタ２０６を有し、表示部３６２ａを駆動する回路３６４ａにトランジスタ２０１ａを有する。表示パネル３００ｂは、表示部３６２ｂに発光素子３６０およびトランジスタ２０５、２０８を有し、表示部３６２ｂを駆動する回路３６４ｂにトランジスタ２０１ｂを有する。

このような構成とすることで、表示パネル３００ａおよび表示パネル３００ｂのそれぞれに適した作製工程を用いることができ、製品歩留りを向上させることができる。

［各構成要素について］
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。

〔基板〕
表示パネルが有する基板には、平坦面を有する材料を用いることができる。表示素子からの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂などの材料を用いることができる。

厚さの薄い基板を用いることで、表示パネルの軽量化、薄型化を図ることができる。さらに、可撓性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可撓性を有する表示パネルを実現できる。

また、発光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、上記に挙げた基板の他に、金属基板等を用いることもできる。金属基板は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、表示パネルの局所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。可撓性や曲げ性を得るためには、金属基板の厚さは、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。

金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属、もしくはアルミニウム合金またはステンレス等の合金などを好適に用いることができる。

また、金属基板の表面を酸化する、または表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処理が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、電着法、蒸着法、またはスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰囲気で放置するまたは加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成してもよい。

可撓性を有し、可視光に対する透過性を有する材料としては、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、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）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、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、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。このような材料を用いた基板は、重量が軽いため、該基板を用いた表示パネルも軽量にすることができる。

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よい。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。

または、可撓性を有する程度に薄いガラス、金属などを基板に用いることもできる。または、ガラスと樹脂材料とが接着層により貼り合わされた複合材料を用いてもよい。

可撓性を有する基板に、表示パネルの表面を傷などから保護するハードコート層（例えば、窒化シリコン、酸化アルミニウムなど）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば、アラミド樹脂など）等が積層されていてもよい。また、水分等による表示素子の寿命の低下等を抑制するために、可撓性を有する基板に透水性の低い絶縁膜が積層されていてもよい。例えば、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機絶縁材料を用いることができる。

基板は、複数の層を積層して用いることもできる。特に、ガラス層を有する構成とすると、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い表示パネルとすることができる。

〔トランジスタ〕
トランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層と、を有する。上記では、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合を示している。

なお、本発明の一態様の表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型またはボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルの上下にゲート電極が設けられていてもよい。

トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、または一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。

また、トランジスタに用いる半導体材料としては、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上である金属酸化物を用いることができる。代表的には、インジウムを含む金属酸化物などであり、例えば、後述するＣＡＣ−ＯＳなどを用いることができる。

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金属酸化物を用いたトランジスタは、その低いオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量素子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。

半導体層は、例えばインジウム、亜鉛およびＭ（アルミニウム、チタン、ガリウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、セリウム、スズ、ネオジムまたはハフニウム等の金属）を含むＩｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物で表記される膜とすることができる。

半導体層を構成する金属酸化物がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物の場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：８等が好ましい。なお、成膜される半導体層の原子数比はそれぞれ、上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。

本実施の形態で例示したボトムゲート構造のトランジスタは、作製工程を削減できるため好ましい。またこのとき金属酸化物を用いることで、多結晶シリコンよりも低温で形成できる、半導体層よりも下層の配線や電極の材料、基板の材料として、耐熱性の低い材料を用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば、極めて大面積のガラス基板などを好適に用いることができる。

半導体層としては、キャリア密度の低い金属酸化物膜を用いる。例えば、半導体層は、キャリア密度が１×１０１７／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１５／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１３／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１１／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１０／ｃｍ３未満であり、１×１０−９／ｃｍ３以上のキャリア密度の金属酸化物を用いることができる。そのような金属酸化物を、高純度真性または実質的に高純度真性な金属酸化物と呼ぶ。これにより不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低いため、安定な特性を有する金属酸化物であるといえる。

なお、これらに限られず、必要とするトランジスタの半導体特性および電気特性（電界効果移動度、しきい値電圧等）に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とするトランジスタの半導体特性を得るために、半導体層のキャリア密度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。

半導体層を構成する金属酸化物において、第１４族元素の一つであるシリコンや炭素が含まれると、半導体層において酸素欠損が増加し、ｎ型化してしまう。このため、半導体層におけるシリコンや炭素の濃度（二次イオン質量分析法により得られる濃度）を、２×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする。

また、アルカリ金属およびアルカリ土類金属は、金属酸化物と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にする。

また、半導体層を構成する金属酸化物に窒素が含まれていると、キャリアである電子が生じ、キャリア密度が増加し、ｎ型化しやすい。この結果、窒素が含まれている金属酸化物を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られる窒素濃度は、５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にすることが好ましい。

また、半導体層は、例えば非単結晶構造でもよい。非単結晶構造は、例えば、ｃ軸に配向した結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ−Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、または、Ｃ−Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｅｄ ａｎｄ Ａ−Ｂ−ｐｌａｎｅ Ａｎｃｈｏｒｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶構造、微結晶構造、または非晶質構造を含む。非単結晶構造において、非晶質構造は最も欠陥準位密度が高く、ＣＡＡＣ−ＯＳは最も欠陥準位密度が低い。

非晶質構造の金属酸化物膜は、例えば、原子配列が無秩序であり、結晶成分を有さない。または、非晶質構造の酸化物膜は、例えば、完全な非晶質構造であり、結晶部を有さない。

なお、半導体層が、非晶質構造の領域、微結晶構造の領域、多結晶構造の領域、ＣＡＡＣ−ＯＳの領域、単結晶構造の領域のうち、二種以上を有する混合膜であってもよい。混合膜は、例えば上述した領域のうち、いずれか二種以上の領域を含む単層構造、または積層構造を有する場合がある。

＜ＣＡＣ−ＯＳの構成＞
以下では、本発明の一態様で開示されるトランジスタに用いることができるＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ−Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）−ＯＳの構成について説明する。

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、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。

本明細書において、金属酸化物が、導電体の機能を有する領域と、誘電体の機能を有する領域とが混合し、金属酸化物全体では半導体として機能する場合、ＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ−Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）−ＯＳ（Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、またはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅと定義する。

つまり、ＣＡＣ−ＯＳとは、例えば、酸化物半導体を構成する元素が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、酸化物半導体において、一つあるいはそれ以上の元素が偏在し、該元素を有する領域が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。

特定の元素が偏在した領域は、該元素が有する性質により、物理特性が決定する。例えば、金属酸化物を構成する元素の中でも比較的、絶縁体となる傾向がある元素が偏在した領域は、誘電体領域となる。一方、金属酸化物を構成する元素の中でも比較的、導体となる傾向がある元素が偏在した領域は、導電体領域となる。また、導電体領域、および誘電体領域がモザイク状に混合することで、材料としては、半導体として機能する。

つまり、本発明の一態様における金属酸化物は、物理特性が異なる材料が混合した、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）の一種である。

なお、酸化物半導体は、少なくともインジウムを含むことが好ましい。特にインジウムおよび亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、元素Ｍ（Ｍは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種）が含まれていてもよい。

例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳ（ＣＡＣ−ＯＳの中でもＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を、特にＣＡＣ−ＩＧＺＯと呼称してもよい。）とは、インジウム酸化物（以下、ＩｎＯＸ１（Ｘ１は０よりも大きい実数）とする。）、またはインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２（Ｘ２、Ｙ２、およびＺ２は０よりも大きい実数）とする。）と、ガリウム酸化物（以下、ＧａＯＸ３（Ｘ３は０よりも大きい実数）とする。）、またはガリウム亜鉛酸化物（以下、ＧａＸ４ＺｎＹ４ＯＺ４（Ｘ４、Ｙ４、およびＺ４は０よりも大きい実数）とする。）などと、に材料が分離することでモザイク状となり、モザイク状のＩｎＯＸ１、またはＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２が、膜中に均一に分布した構成（以下、クラウド状ともいう。）である。

つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合酸化物半導体である。なお、本明細書において、例えば、第１の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比が、第２の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比よりも大きいことを、第１の領域は、第２の領域と比較して、Ｉｎの濃度が高いとする。

なお、ＩＧＺＯは通称であり、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、およびＯによる１つの化合物をいう場合がある。代表例として、ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ１（ｍ１は自然数）、またはＩｎ（１＋ｘ０）Ｇａ（１−ｘ０）Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ０（−１≦ｘ０≦１、ｍ０は任意数）で表される結晶性の化合物が挙げられる。

上記結晶性の化合物は、単結晶構造、多結晶構造、またはＣＡＡＣ構造を有する。なお、ＣＡＡＣ構造とは、複数のＩＧＺＯのナノ結晶がｃ軸配向を有し、かつａ−ｂ面においては配向せずに連結した結晶構造である。

一方、ＣＡＣ−ＯＳは、酸化物半導体の材料構成に関する。ＣＡＣ−ＯＳとは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、およびＯを含む材料構成において、一部にＧａを主成分とするナノ粒子状領域が観察され、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状領域が観察され、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。従って、ＣＡＣ−ＯＳにおいて、結晶構造は副次的な要素である。

なお、ＣＡＣ−ＯＳは、組成の異なる二種類以上の膜の積層構造は含まないものとする。例えば、Ｉｎを主成分とする膜と、Ｇａを主成分とする膜との２層からなる構造は、含まない。

なお、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。

なお、ガリウムの代わりに、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれている場合、ＣＡＣ−ＯＳは、一部に該元素を主成分とするナノ粒子状領域が観察され、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状領域が観察され、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。

＜ＣＡＣ−ＯＳの解析＞
続いて、各種測定方法を用い、基板上に成膜した酸化物半導体について測定を行った結果について説明する。

≪試料の構成と作製方法≫
以下では、本発明の一態様に係る９個の試料について説明する。各試料は、それぞれ、酸化物半導体を成膜する際の基板温度、および酸素ガス流量比を異なる条件で作製する。なお、試料は、基板と、基板上の酸化物半導体と、を有する構造である。

各試料の作製方法について、説明する。

まず、基板として、ガラス基板を用いる。続いて、スパッタリング装置を用いて、ガラス基板上に酸化物半導体として、厚さ１００ｎｍのＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を形成する。成膜条件は、チャンバー内の圧力を０．６Ｐａとし、ターゲットには、酸化物ターゲット（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：４．１［原子数比］）を用いる。また、スパッタリング装置内に設置された酸化物ターゲットに２５００ＷのＡＣ電力を供給する。

なお、酸化物を成膜する際の条件として、基板温度を、意図的に加熱しない温度（以下、室温またはＲ．Ｔ．ともいう。）、１３０℃、または１７０℃とした。また、Ａｒと酸素の混合ガスに対する酸素ガスの流量比（以下、酸素ガス流量比ともいう。）を、１０％、３０％、または１００％とすることで、９個の試料を作製する。

≪Ｘ線回折による解析≫
本項目では、９個の試料に対し、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）測定を行った結果について説明する。なお、ＸＲＤ装置として、Ｂｒｕｋｅｒ社製Ｄ８ ＡＤＶＡＮＣＥを用いた。また、条件は、Ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法によるθ／２θスキャンにて、走査範囲を１５ｄｅｇ．乃至５０ｄｅｇ．、ステップ幅を０．０２ｄｅｇ．、走査速度を３．０ｄｅｇ．／分とした。

図２１にＯｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法を用いてＸＲＤスペクトルを測定した結果を示す。なお、図２１において、上段には成膜時の基板温度条件が１７０℃の試料における測定結果、中段には成膜時の基板温度条件が１３０℃の試料における測定結果、下段には成膜時の基板温度条件がＲ．Ｔ．の試料における測定結果を示す。また、左側の列には酸素ガス流量比の条件が１０％の試料における測定結果、中央の列には酸素ガス流量比の条件が３０％の試料における測定結果、右側の列には酸素ガス流量比の条件が１００％の試料における測定結果、を示す。

図２１に示すＸＲＤスペクトルは、成膜時の基板温度を高くする、または、成膜時の酸素ガス流量比の割合を大きくすることで、２θ＝３１°付近のピーク強度が高くなる。なお、２θ＝３１°付近のピークは、被形成面または上面に略垂直方向に対してｃ軸に配向した結晶性ＩＧＺＯ化合物（ＣＡＡＣ（ｃ−ａｘｉｓ ａｌｉｇｎｅｄ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）−ＩＧＺＯともいう。）であることに由来することが分かっている。

また、図２１に示すＸＲＤスペクトルは、成膜時の基板温度が低い、または、酸素ガス流量比が小さいほど、明確なピークが現れなかった。従って、成膜時の基板温度が低い、または、酸素ガス流量比が小さい試料は、測定領域のａ−ｂ面方向、およびｃ軸方向の配向は見られないことが分かる。

≪電子顕微鏡による解析≫
本項目では、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料を、ＨＡＡＤＦ（Ｈｉｇｈ−Ａｎｇｌｅ Ａｎｎｕｌａｒ Ｄａｒｋ Ｆｉｅｌｄ）−ＳＴＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）によって観察、および解析した結果について説明する（以下、ＨＡＡＤＦ−ＳＴＥＭによって取得した像は、ＴＥＭ像ともいう。）。

ＨＡＡＤＦ−ＳＴＥＭによって取得した平面像（以下、平面ＴＥＭ像ともいう。）、および断面像（以下、断面ＴＥＭ像ともいう。）の画像解析を行った結果について説明する。なお、ＴＥＭ像は、球面収差補正機能を用いて観察した。なお、ＨＡＡＤＦ−ＳＴＥＭ像の撮影には、日本電子株式会社製原子分解能分析電子顕微鏡ＪＥＭ−ＡＲＭ２００Ｆを用いて、加速電圧２００ｋＶ、ビーム径約０．１ｎｍφの電子線を照射して行った。

図２２（Ａ）は、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の平面ＴＥＭ像である。図２２（Ｂ）は、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の断面ＴＥＭ像である。

≪電子線回折パターンの解析≫
本項目では、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料に、プローブ径が１ｎｍの電子線（ナノビーム電子線ともいう。）を照射することで、電子線回折パターンを取得した結果について説明する。

図２２（Ａ）に示す、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の平面ＴＥＭ像において、黒点ａ１、黒点ａ２、黒点ａ３、黒点ａ４、および黒点ａ５で示す電子線回折パターンを観察する。なお、電子線回折パターンの観察は、電子線を照射しながら０秒の位置から３５秒の位置まで一定の速度で移動させながら行う。黒点ａ１の結果を図２２（Ｃ）、黒点ａ２の結果を図２２（Ｄ）、黒点ａ３の結果を図２２（Ｅ）、黒点ａ４の結果を図２２（Ｆ）、および黒点ａ５の結果を図２２（Ｇ）に示す。

図２２（Ｃ）、図２２（Ｄ）、図２２（Ｅ）、図２２（Ｆ）、および図２２（Ｇ）より、円を描くように（リング状に）輝度の高い領域が観測できる。また、リング状の領域に複数のスポットが観測できる。

また、図２２（Ｂ）に示す、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の断面ＴＥＭ像において、黒点ｂ１、黒点ｂ２、黒点ｂ３、黒点ｂ４、および黒点ｂ５で示す電子線回折パターンを観察する。黒点ｂ１の結果を図２２（Ｈ）、黒点ｂ２の結果を図２２（Ｉ）、黒点ｂ３の結果を図２２（Ｊ）、黒点ｂ４の結果を図２２（Ｋ）、および黒点ｂ５の結果を図２２（Ｌ）に示す。

図２２（Ｈ）、図２２（Ｉ）、図２２（Ｊ）、図２２（Ｋ）、および図２２（Ｌ）より、リング状に輝度の高い領域が観測できる。また、リング状の領域に複数のスポットが観測できる。

ここで、例えば、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳに対し、試料面に平行にプローブ径が３００ｎｍの電子線を入射させると、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶の（００９）面に起因するスポットが含まれる回折パターンが見られる。つまり、ＣＡＡＣ−ＯＳは、ｃ軸配向性を有し、ｃ軸が被形成面または上面に略垂直な方向を向いていることがわかる。一方、同じ試料に対し、試料面に垂直にプローブ径が３００ｎｍの電子線を入射させると、リング状の回折パターンが確認される。つまり、ＣＡＡＣ−ＯＳは、ａ軸およびｂ軸は配向性を有さないことがわかる。

また、微結晶を有する酸化物半導体（ｎａｎｏ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ。以下、ｎｃ−ＯＳという。）に対し、大きいプローブ径（例えば５０ｎｍ以上）の電子線を用いる電子線回折を行うと、ハローパターンのような回折パターンが観測される。また、ｎｃ−ＯＳに対し、小さいプローブ径の電子線（例えば５０ｎｍ未満）を用いるナノビーム電子線回折を行うと、輝点（スポット）が観測される。また、ｎｃ−ＯＳに対しナノビーム電子線回折を行うと、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。さらに、リング状の領域に複数の輝点が観測される場合がある。

成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の電子線回折パターンは、リング状に輝度の高い領域と、該リング領域に複数の輝点を有する。従って、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料は、電子線回折パターンが、ｎｃ−ＯＳになり、平面方向、および断面方向において、配向性は有さない。

以上より、成膜時の基板温度が低い、または、酸素ガス流量比が小さい酸化物半導体は、アモルファス構造の酸化物半導体膜とも、単結晶構造の酸化物半導体膜とも明確に異なる性質を有すると推定できる。

≪元素分析≫
本項目では、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ−ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用い、ＥＤＸマッピングを取得し、評価することによって、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の元素分析を行った結果について説明する。なお、ＥＤＸ測定には、元素分析装置として日本電子株式会社製エネルギー分散型Ｘ線分析装置ＪＥＤ−２３００Ｔを用いる。なお、試料から放出されたＸ線の検出にはＳｉドリフト検出器を用いる。

ＥＤＸ測定では、試料の分析対象領域の各点に電子線照射を行い、これにより発生する試料の特性Ｘ線のエネルギーと発生回数を測定し、各点に対応するＥＤＸスペクトルを得る。本実施の形態では、各点のＥＤＸスペクトルのピークを、Ｉｎ原子のＬ殻への電子遷移、Ｇａ原子のＫ殻への電子遷移、Ｚｎ原子のＫ殻への電子遷移及びＯ原子のＫ殻への電子遷移に帰属させ、各点におけるそれぞれの原子の比率を算出する。これを試料の分析対象領域について行うことにより、各原子の比率の分布が示されたＥＤＸマッピングを得ることができる。

図２３には、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の断面におけるＥＤＸマッピングを示す。図２３（Ａ）は、Ｇａ原子のＥＤＸマッピング（全原子に対するＧａ原子の比率は１．１８乃至１８．６４［ａｔｏｍｉｃ％］の範囲とする。）である。図２３（Ｂ）は、Ｉｎ原子のＥＤＸマッピング（全原子に対するＩｎ原子の比率は９．２８乃至３３．７４［ａｔｏｍｉｃ％］の範囲とする。）である。図２３（Ｃ）は、Ｚｎ原子のＥＤＸマッピング（全原子に対するＺｎ原子の比率は６．６９乃至２４．９９［ａｔｏｍｉｃ％］の範囲とする。）である。また、図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）、および図２３（Ｃ）は、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料の断面において、同範囲の領域を示している。なお、ＥＤＸマッピングは、範囲における、測定元素が多いほど明るくなり、測定元素が少ないほど暗くなるように、明暗で元素の割合を示している。また、図２３に示すＥＤＸマッピングの倍率は７２０万倍である。

図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）、および図２３（Ｃ）に示すＥＤＸマッピングでは、画像に相対的な明暗の分布が見られ、成膜時の基板温度Ｒ．Ｔ．、および酸素ガス流量比１０％で作製した試料において、各原子が分布を持って存在している様子が確認できる。ここで、図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）、および図２３（Ｃ）に示す実線で囲む範囲と破線で囲む範囲に注目する。

図２３（Ａ）では、実線で囲む範囲は、相対的に暗い領域を多く含み、破線で囲む範囲は、相対的に明るい領域を多く含む。また、図２３（Ｂ）では実線で囲む範囲は、相対的に明るい領域を多く含み、破線で囲む範囲は、相対的に暗い領域を多く含む。

つまり、実線で囲む範囲はＩｎ原子が相対的に多い領域であり、破線で囲む範囲はＩｎ原子が相対的に少ない領域である。ここで、図２３（Ｃ）では、実線で囲む範囲において、右側は相対的に明るい領域であり、左側は相対的に暗い領域である。従って、実線で囲む範囲は、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１などが主成分である領域である。

また、実線で囲む範囲はＧａ原子が相対的に少ない領域であり、破線で囲む範囲はＧａ原子が相対的に多い領域である。図２３（Ｃ）では、破線で囲む範囲において、左上の領域は、相対的に明るい領域であり、右下側の領域は、相対的に暗い領域である。従って、破線で囲む範囲は、ＧａＯＸ３、またはＧａＸ４ＺｎＹ４ＯＺ４などが主成分である領域である。

また、図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）、および図２３（Ｃ）より、Ｉｎ原子の分布は、Ｇａ原子よりも、比較的、均一に分布しており、ＩｎＯＸ１が主成分である領域は、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２が主成分となる領域を介して、互いに繋がって形成されているように見える。このように、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域は、クラウド状に広がって形成されている。

このように、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、偏在し、混合している構造を有するＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を、ＣＡＣ−ＯＳと呼称することができる。

また、ＣＡＣ−ＯＳにおける結晶構造は、ｎｃ構造を有する。ＣＡＣ−ＯＳが有するｎｃ構造は、電子線回折像において、単結晶、多結晶、またはＣＡＡＣ構造を含むＩＧＺＯに起因する輝点（スポット）以外にも、数か所以上の輝点（スポット）を有する。または、数か所以上の輝点（スポット）に加え、リング状に輝度の高い領域が現れるとして結晶構造が定義される。

また、図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）、および図２３（Ｃ）より、ＧａＯＸ３などが主成分である領域、及びＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域のサイズは、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、または１ｎｍ以上３ｎｍ以下で観察される。なお、好ましくは、ＥＤＸマッピングにおいて、各元素が主成分である領域の径は、１ｎｍ以上２ｎｍ以下とする。

以上より、ＣＡＣ−ＯＳは、金属元素が均一に分布したＩＧＺＯ化合物とは異なる構造であり、ＩＧＺＯ化合物と異なる性質を有する。つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と、に互いに相分離し、各元素を主成分とする領域がモザイク状である構造を有する。

ここで、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域は、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域を、キャリアが流れることにより、酸化物半導体としての導電性が発現する。従って、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域が、酸化物半導体中にクラウド状に分布することで、高い電界効果移動度（μ）が実現できる。

一方、ＧａＯＸ３などが主成分である領域は、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、ＧａＯＸ３などが主成分である領域が、酸化物半導体中に分布することで、リーク電流を抑制し、良好なスイッチング動作を実現できる。

従って、ＣＡＣ−ＯＳを半導体素子に用いた場合、ＧａＯＸ３などに起因する絶縁性と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１に起因する導電性とが、相補的に作用することにより、高いオン電流（Ｉｏｎ）、および高い電界効果移動度（μ）を実現することができる。

また、ＣＡＣ−ＯＳを用いた半導体素子は、信頼性が高い。従って、ＣＡＣ−ＯＳは、ディスプレイをはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。

また、半導体層にＣＡＣ−ＯＳを有するトランジスタは電界効果移動度が高く、且つ駆動能力が高いので、該トランジスタを、駆動回路、代表的にはゲート信号を生成するゲート線駆動回路に用いることで、額縁幅の狭い（狭額縁ともいう）表示装置を提供することができる。また、該トランジスタを、表示装置が有する信号線からの信号の供給を行う信号線駆動回路（とくに、信号線駆動回路が有するシフトレジスタの出力端子に接続されるデマルチプレクサ）に用いることで、表示装置に接続される配線数が少ない表示装置を提供することができる。

また、半導体層にＣＡＣ−ＯＳを有するトランジスタは低温ポリシコンを用いたトランジスタのように、レーザ結晶化工程が不要である。これのため、大面積基板を用いた表示装置であっても、製造コストを低減することが可能である。さらに、ウルトラハイビジョン（「４Ｋ解像度」、「４Ｋ２Ｋ」、「４Ｋ」）、スーパーハイビジョン（「８Ｋ解像度」、「８Ｋ４Ｋ」、「８Ｋ」）のように高解像度であり、且つ大型の表示装置において、半導体層にＣＡＣ−ＯＳを有するトランジスタを駆動回路及び表示部に用いることで、短時間での書き込みが可能であり、表示不良を低減することが可能であり好ましい。

または、トランジスタのチャネルが形成される半導体にシリコンを用いてもよい。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。

本実施の形態で例示したボトムゲート構造のトランジスタは、作製工程を削減できるため好ましい。またこのときアモルファスシリコンを用いることで、多結晶シリコンよりも低温で形成できるため、半導体層よりも下層の配線や電極の材料、基板の材料として、耐熱性の低い材料を用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば、極めて大面積のガラス基板などを好適に用いることができる。一方、トップゲート型のトランジスタは、自己整合的に不純物領域を形成しやすいため、特性のばらつきなどを低減することができるため好ましい。このとき特に、多結晶シリコンや単結晶シリコンなどを用いる場合に適している。

〔導電層〕
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層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などの金属、またはこれを主成分とする合金などが挙げられる。またこれらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。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等の酸化物を用いてもよい。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。

また、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。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、またはチタンなどの金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）などを用いてもよい。なお、金属材料、合金材料（またはそれらの窒化物）を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすればよい。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。これらは、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層や、表示素子が有する導電層（画素電極や共通電極として機能する導電層）にも用いることができる。

〔絶縁層〕
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、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、窒化酸化シリコン、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、発光素子は、一対の透水性の低い絶縁膜の間に設けられていることが好ましい。これにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、装置の信頼性の低下を抑制できる。

透水性の低い絶縁膜としては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の窒素と珪素を含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。

例えば、透水性の低い絶縁膜の水蒸気透過量は、１×１０−５［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、好ましくは１×１０−６［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、より好ましくは１×１０−７［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０−８［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下とする。

〔液晶素子〕
液晶素子としては、例えば垂直配向（ＶＡ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードが適用された液晶素子を用いることができる。垂直配向モードとしては、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｕｐｅｒ Ｖｉｅｗ）モードなどを用いることができる。

また、液晶素子には、様々なモードが適用された液晶素子を用いることができる。例えばＶＡモードのほかに、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ゲストホストモード等が適用された液晶素子を用いることができる。

なお、液晶素子は、液晶の光学的変調作用によって光の透過または非透過を制御する素子である。なお、液晶の光学的変調作用は、液晶にかかる電界（横方向の電界、縦方向の電界または斜め方向の電界を含む）によって制御される。なお、液晶素子に用いる液晶としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）、高分子ネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。これらの液晶材料は、条件により、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。

また、液晶材料としては、ポジ型の液晶、またはネガ型の液晶のいずれを用いてもよく、適用するモードや設計に応じて最適な液晶材料を用いればよい。

また、液晶の配向を制御するため、配向膜を設けることができる。なお、横電界方式を採用する場合、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために数重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を液晶層に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が短く、光学的等方性である。また、ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。

また、液晶素子として、透過型の液晶素子、反射型の液晶素子、または半透過型の液晶素子などを用いることができる。

本発明の一態様では、特に反射型の液晶素子を用いることができる。

透過型または半透過型の液晶素子を用いる場合、一対の基板を挟むように、２つの偏光板を設ける。また偏光板よりも外側に、バックライトを設ける。バックライトとしては、直下型のバックライトであってもよいし、エッジライト型のバックライトであってもよい。ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を備える直下型のバックライトを用いると、ローカルディミングが容易となり、コントラストを高めることができるため好ましい。また、エッジライト型のバックライトを用いると、バックライトを含めたモジュールの厚さを低減できるため好ましい。
め好ましい。

反射型の液晶素子を用いる場合には、表示面側に偏光板を設ける。またこれとは別に、表示面側に光拡散板を配置すると、視認性を向上させられるため好ましい。

また、反射型、または半透過型の液晶素子を用いる場合、偏光板よりも外側に、フロントライトを設けてもよい。フロントライトとしては、エッジライト型のフロントライトを用いることが好ましい。ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を備えるフロントライトを用いると、消費電力を低減できるため好ましい。

〔発光素子〕
発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流または電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、ＬＥＤ、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子等を用いることができる。

発光素子は、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型などがある。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。

ＥＬ層は少なくとも発光層を有する。ＥＬ層は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、またはバイポーラ性の物質（電子輸送性および正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。

ＥＬ層には低分子系化合物および高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。ＥＬ層を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。

陰極と陽極の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層において再結合し、ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。

発光素子として、白色発光の発光素子を適用する場合には、ＥＬ層に２種類以上の発光物質を含む構成とすることが好ましい。例えば２以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるように、発光物質を選択することにより白色発光を得ることができる。例えば、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｙ（黄）、Ｏ（橙）等の発光を示す発光物質、またはＲ、Ｇ、Ｂのうち２以上の色のスペクトル成分を含む発光を示す発光物質のうち、２以上を含むことが好ましい。また、発光素子からの発光のスペクトルが、可視光領域の波長（例えば３５０ｎｍ乃至７５０ｎｍ）の範囲内に２以上のピークを有する発光素子を適用することが好ましい。また、黄色の波長領域にピークを有する材料の発光スペクトルは、緑色および赤色の波長領域にもスペクトル成分を有する材料であることが好ましい。

ＥＬ層は、一の色を発光する発光材料を含む発光層と、他の色を発光する発光材料を含む発光層とが積層された構成とすることが好ましい。例えば、ＥＬ層における複数の発光層は、互いに接して積層されていてもよいし、いずれの発光材料も含まない領域を介して積層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と燐光発光層との間に、当該蛍光発光層または燐光発光層と同一の材料（例えばホスト材料、アシスト材料）を含み、且ついずれの発光材料も含まない領域を設ける構成としてもよい。これにより、発光素子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。

また、発光素子は、ＥＬ層を１つ有するシングル素子であってもよいし、複数のＥＬ層が電荷発生層を介して積層されたタンデム素子であってもよい。

可視光を透過する導電膜は、例えば、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用いて形成することができる。また、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、またはこれら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。

可視光を反射する導電膜は、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、またはこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ランタン、ネオジム、またはゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、チタン、ニッケル、またはネオジムと、アルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）を用いてもよい。また銅、パラジウム、マグネシウムと、銀を含む合金を用いてもよい。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム膜またはアルミニウム合金膜に接して金属膜または金属酸化物膜を積層することで、酸化を抑制することができる。このような金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタンや酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とインジウム錫酸化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いることができる。

電極は、それぞれ、蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すればよい。そのほか、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、またはメッキ法を用いて形成することができる。

なお、上述した、発光層、ならびに正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、および電子注入性の高い物質、バイポーラ性の物質等を含む層は、それぞれ量子ドットなどの無機化合物や、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を有していてもよい。例えば、量子ドットを発光層に用いることで、発光材料として機能させることもできる。

なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。また、１２族と１６族、１３族と１５族、または１４族と１６族の元素グループを含む材料を用いてもよい。または、カドミウム、セレン、亜鉛、硫黄、リン、インジウム、テルル、鉛、ガリウム、ヒ素、アルミニウム等の元素を含む量子ドット材料を用いてもよい。

〔接着層〕
接着層としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、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）樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。

また、上記樹脂に乾燥剤を含んでいてもよい。例えば、アルカリ土類金属の酸化物（酸化カルシウムや酸化バリウム等）のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用いることができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が素子に侵入することを抑制でき、表示パネルの信頼性が向上するため好ましい。

また、上記樹脂に屈折率の高いフィラーや光散乱部材を混合することにより、光取り出し効率を向上させることができる。例えば、酸化チタン、酸化バリウム、ゼオライト、ジルコニウム等を用いることができる。

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

〔着色層〕
着色層に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料または染料が含まれた樹脂材料などが挙げられる。

〔遮光層〕
遮光層として用いることのできる材料としては、カーボンブラック、チタンブラック、金属、金属酸化物、複数の金属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等が挙げられる。遮光層は、樹脂材料を含む膜であってもよいし、金属などの無機材料の薄膜であってもよい。また、遮光層に、着色層の材料を含む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜と、他の色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜との積層構造を用いることができる。着色層と遮光層の材料を共通化することで、装置を共通化できるほか工程を簡略化できるため好ましい。

本実施の形態は、少なくともその一部を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４）
本発明の一態様の入出力パネルの構成について、図１９および図２０を参照しながら説明する。

図１９は、本発明の一態様の入出力パネルの構成を説明する図である。図１９は入出力パネルが備える画素の断面図である。

図２０は、本発明の一態様の入出力パネルの構成を説明する図である。図２０（Ａ）は図１９に示す入出力パネルの機能膜の構成を説明する断面図であり、図２０（Ｂ）は入力ユニットの構成を説明する断面図であり、図２０（Ｃ）は第２のユニットの構成を説明する断面図であり、図２０（Ｄ）は第１のユニットの構成を説明する断面図である。

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。

本構成例で説明する入出力パネル７００ＴＰ３は、画素７０２（ｉ，ｊ）を有する（図１９参照）。また、入出力パネル７００ＴＰ３は、第１のユニット１０１と、第２のユニット１０２と、入力ユニット１０３と、機能膜７７０Ｐと、を有する（図２０参照）。第１のユニット１０１は機能層５２０を含み、第２のユニット１０２は機能層７２０を含む。

《画素７０２（ｉ，ｊ）》
画素７０２（ｉ，ｊ）は、機能層５２０の一部と、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）と、を有する（図１９参照）。

機能層５２０は、第１の導電膜、第２の導電膜、絶縁膜５０１Ｃおよび画素回路５３０（ｉ，ｊ）を含む。なお、図示しない画素回路５３０（ｉ，ｊ）は、例えば、トランジスタＭを含む。また、機能層５２０は、光学素子５６０、被覆膜５６５およびレンズ５８０を含んでいてもよい。また、機能層５２０は、絶縁膜５２８および絶縁膜５２１を備えていてもよい。絶縁膜５２１Ａおよび絶縁膜５２１Ｂを積層した材料を、絶縁膜５２１に用いることができる。

例えば、屈折率１．５５近傍の材料を絶縁膜５２１Ａまたは絶縁膜５２１Ｂに用いることができる。または、屈折率１．６近傍の材料を絶縁膜５２１Ａまたは絶縁膜５２１Ｂに用いることができる。または、アクリル樹脂またはポリイミドを絶縁膜５２１Ａまたは絶縁膜５２１Ｂに用いることができる。

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。

第１の導電膜は、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。具体的には、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）の電極７５１（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。なお、電極７５１（ｉ，ｊ）を、第１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。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、画素回路５３０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。例えば、画素回路５３０（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。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の表示素子５５０（ｉ，ｊ）は、画素回路５３０（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）は、機能層５２０に向けて光を射出する機能を備える。また、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）は、例えば、レンズ５８０または光学素子５６０に向けて光を射出する機能を備える。

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の表示素子を用いた表示を視認できるように、上記の第２の表示素子が配設される。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７５１Ｈを備える形状を第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）の電極７５１（ｉ，ｊ）に用いる。なお、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、破線の矢印を用いて図中に示す。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、実線の矢印を用いて図中に示す。

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。または、第１の表示素子が反射する光が表現する物体色と、第２の表示素子が射出する光が表現する光源色とを掛け合わせることができる。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。

例えば、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）は、電極７５１（ｉ，ｊ）と、電極７５２と、液晶材料を含む層７５３と、を備える。また、配向膜ＡＦ１と、配向膜ＡＦ２とを備える。具体的には、反射型の液晶素子を第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）に用いることができる。

例えば、屈折率２．０近傍の透明導電膜を電極７５２または電極７５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。具体的には、インジウムとスズとシリコンを含む酸化物を電極７５２または電極７５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。または、屈折率１．６近傍の材料を配向膜に用いることができる。

例えば、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）は、電極５５１（ｉ，ｊ）と、電極５５２と、発光性の材料を含む層５５３（ｊ）と、を備える。電極５５２は、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、電極５５１（ｉ，ｊ）および電極５５２の間に挟まれる領域を備える。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。具体的には、有機ＥＬ素子を第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）に用いることができる。

例えば、屈折率２．０近傍の透明導電膜を電極５５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。具体的には、インジウムとスズとシリコンを含む酸化物を電極５５１（ｉ，ｊ）に用いることができる。または、屈折率１．８近傍の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。

光学素子５６０は透光性を備え、光学素子５６０は第１の領域、第２の領域および第３の領域を備える。

第１の領域は第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）から可視光を供給される領域を含み、第２の領域は被覆膜５６５と接する領域を含み、第３の領域は可視光の一部を射出する機能を備える。また、第３の領域は第１の領域の可視光を供給される領域の面積以下の面積を備える。

被覆膜５６５は可視光に対する反射性を備え、被覆膜５６５は可視光の一部を反射して、第３の領域に供給する機能を備える。

例えば、金属を被覆膜５６５に用いることができる。具体的には、銀を含む材料を被覆膜５６５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被覆膜５６５に用いることができる。

《レンズ５８０》
可視光を透過する材料をレンズ５８０に用いることができる。または、１．３以上２．５以下の屈折率を備える材料をレンズ５８０に用いることができる。例えば、無機材料または有機材料をレンズ５８０に用いることができる。

例えば、酸化物または硫化物を含む材料をレンズ５８０に用いることができる。

具体的には、酸化セリウム、酸化ハフニウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化亜鉛、インジウムとスズを含む酸化物またはインジウムとガリウムと亜鉛を含む酸化物などを、レンズ５８０に用いることができる。または、硫化亜鉛などを、レンズ５８０に用いることができる。

例えば、樹脂を含む材料をレンズ５８０に用いることができる。具体的には、塩素、臭素またはヨウ素が導入された樹脂、重金属原子が導入された樹脂、芳香環が導入された樹脂、硫黄が導入された樹脂などをレンズ５８０に用いることができる。または、樹脂と樹脂より屈折率の高い材料のナノ粒子を含む樹脂をレンズ５８０に用いることができる。酸化チタンまたは酸化ジルコニウムなどをナノ粒子に用いることができる。

《機能層７２０》
機能層７２０は、基板７７０および絶縁膜５０１Ｃの間に挟まれる領域を備える。機能層７２０は、絶縁膜７７１と、着色膜ＣＦ１と、を有する。

着色膜ＣＦ１は、基板７７０および第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）の間に挟まれる領域を備える。

絶縁膜７７１は、着色膜ＣＦ１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、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。

例えば、屈折率１．５５近傍のアクリル樹脂を、絶縁膜７７１に用いることができる。

《基板５７０、基板７７０》
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。

基板７７０は、第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。例えば、複屈折が抑制された材料を当該領域に用いることができる。また、基板７７０は、反射防止層が設けられることが好ましい。反射防止層として、多層構造の誘電体層を用いることで、光の干渉効果により光の反射を抑えることができる。

例えば、屈折率１．５近傍の樹脂材料を基板７７０に用いることができる。

《接合層５０５》
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、接合層５０５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５２０および基板５７０を貼り合せる機能を備える。

《構造体ＫＢ１、構造体ＫＢ２》
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、構造体ＫＢ１と、構造体ＫＢ２とを有する。

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。構造体ＫＢ１は領域７５１Ｈと重なる領域を備え、構造体ＫＢ１は透光性を備える。これにより、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）によって射出される光を一方の面に供給され、他方の面から射出することができる。

また、構造体ＫＢ１は光学素子５６０と重なる領域を備え、例えば、光学素子５６０に用いる材料の屈折率との差が０．２以下になるように選択された材料を構造体ＫＢ１に用いる。これにより、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）が射出する光を効率よく利用することができる。または、第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）の面積を広くすることができる。または、有機ＥＬ素子に流す電流の密度を下げることができる。

構造体ＫＢ２は、偏光層７７０ＰＢの厚さを所定の厚さに制御する機能を備える。構造体ＫＢ２は第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備え、構造体ＫＢ２は透光性を備える。

または、所定の色の光を透過する材料を構造体ＫＢ１または構造体ＫＢ２に用いることができる。これにより、構造体ＫＢ１または構造体ＫＢ２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構造体ＫＢ１または構造体ＫＢ２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構造体ＫＢ１または構造体ＫＢ２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複合材料などを構造体ＫＢ１または構造体ＫＢ２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。

例えば、屈折率１．５近傍のアクリル樹脂を構造体ＫＢ１に用いることができる。また、屈折率１．５５近傍のアクリル樹脂を構造体ＫＢ２に用いることができる。

《入力ユニット１０３》
入力ユニット１０３は検知素子を備える。検知素子は、画素７０２（ｉ，ｊ）と重なる領域に近接するものを検知する機能を備える。これにより、表示部に近接させる指などをポインタに用いて、位置情報を入力することができる。

例えば、静電容量型の近接センサ、電磁誘導型の近接センサ、光学方式の近接センサ、抵抗膜方式の近接センサまたは表面弾性波方式の近接センサなどを、入力ユニット１０３に用いることができる。具体的には、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式または赤外線検知型の近接センサを用いることができる。

例えば、静電容量方式の近接センサを備える屈折率１．６近傍のタッチセンサを入力ユニット１０３に用いることができる。

《機能膜７７０Ｄ、機能膜７７０Ｐ等》
また、本実施の形態で説明する入出力パネル７００ＴＰ３は、機能膜７７０Ｄと、機能膜７７０Ｐと、を有する。

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７７０Ｄは機能層５２０との間に第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）を挟む領域を備える。

例えば、光拡散フィルムを機能膜７７０Ｄに用いることができる。具体的には、基板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。または、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。

機能膜７７０Ｐは、偏光層７７０ＰＢ、位相差フィルム７７０ＰＡまたは構造体ＫＢ２を備える。偏光層７７０ＰＢは開口部を備え、位相差フィルム７７０ＰＡは偏光層７７０ＰＢと重なる領域を備える。なお、構造体ＫＢ２は開口部に設けられる。

例えば、二色性色素、液晶材料および樹脂を偏光層７７０ＰＢに用いることができる。偏光層７７０ＰＢは、偏光性を備える。これにより、機能膜７７０Ｐを偏光板に用いることができる。

偏光層７７０ＰＢは第１の表示素子７５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備え、構造体ＫＢ２は第２の表示素子５５０（ｉ，ｊ）と重なる領域を備える。これにより、液晶素子を第１の表示素子に用いることができる。例えば、反射型の液晶素子を第１の表示素子に用いることができる。または、第２の表示素子が射出する光を効率よく取り出すことができる。または、有機ＥＬ素子に流す電流の密度を下げることができる。または、有機ＥＬ素子の信頼性を高めることができる。

例えば、反射防止フィルム（ＡＧ（Ａｎｔｉ−Ｇｌａｒｅ） ｆｉｌｍ）、偏光フィルムまたは位相差フィルムを機能膜７７０Ｐに用いることができる。具体的には、２色性色素を含む膜および位相差フィルムを機能膜７７０Ｐに用いることができる。

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。

例えば、屈折率１．６近傍の材料を光拡散フィルムに用いることができる。また、屈折率１．６近傍の材料を位相差フィルム７７０ＰＡに用いることができる。

本実施の形態は、少なくともその一部を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５）
本実施の形態では、本発明の一態様を用いて作製することができる表示モジュールについて説明する。

図２４（Ａ）に示す表示モジュール６０００は、上部カバー６００１と下部カバー６００２との間に、ＦＰＣ６００５に接続された表示パネル６００６、フレーム６００９、プリント基板６０１０、及びバッテリ６０１１を有する。

例えば、本発明の一態様を用いて作製された表示装置を、表示パネル６００６に用いることができる。これにより、高い歩留まりで表示モジュールを作製することができる。

上部カバー６００１及び下部カバー６００２は、表示パネル６００６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。

また、表示パネル６００６に重ねてタッチパネルを設けてもよい。タッチパネルとしては、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６００６に重畳して用いることができる。また、タッチパネルを設けず、表示パネル６００６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。

フレーム６００９は、表示パネル６００６の保護機能の他、プリント基板６０１０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６００９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６０１０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生成回路等の回路を有する。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６０１１による電源であってもよい。バッテリ６０１１は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。又バッテリ６０１１は、表示パネルを湾曲させる領域と重ならないように配置する構成とする。当該構成は、バッテリ６０１１の破線を防ぐ上で好適である。

また、表示モジュール６０００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。

図２４（Ｂ）は、光学式のタッチセンサを備える表示モジュール６０００の断面概略図である。

表示モジュール６０００は、プリント基板６０１０に設けられた発光部６０１５及び受光部６０１６を有する。また、上部カバー６００１と下部カバー６００２により囲まれた領域に一対の導光部（導光部６０１７ａ、導光部６０１７ｂ）を有する。

表示パネル６００６は、フレーム６００９を間に介してプリント基板６０１０やバッテリ６０１１と重ねて設けられている。表示パネル６００６とフレーム６００９は、導光部６０１７ａ、導光部６０１７ｂに固定されている。

発光部６０１５から発せられた光６０１８は、導光部６０１７ａにより表示パネル６００６の上部を経由し、導光部６０１７ｂを通って受光部６０１６に達する。例えば指やスタイラスなどの被検知体により、光６０１８が遮られることにより、タッチ操作を検出することができる。

発光部６０１５は、例えば表示パネル６００６の隣接する２辺に沿って複数設けられる。受光部６０１６は、発光部６０１５と対向する位置に複数設けられる。これにより、タッチ操作がなされた位置の情報を取得することができる。

発光部６０１５は、例えばＬＥＤ素子などの光源を用いることができる。特に、発光部６０１５として、使用者に視認されず、且つ使用者にとって無害である赤外線を発する光源を用いることが好ましい。

受光部６０１６は、発光部６０１５が発する光を受光し、電気信号に変換する光電素子を用いることができる。好適には、赤外線を受光可能なフォトダイオードを用いることができる。

導光部６０１７ａ、導光部６０１７ｂとしては、少なくとも光６０１８を透過する部材を用いることができる。導光部６０１７ａ及び導光部６０１７ｂを用いることで、発光部６０１５と受光部６０１６とを表示パネル６００６の下側に配置することができ、外光が受光部６０１６に到達してタッチセンサが誤動作することを抑制できる。特に、可視光を吸収し、赤外線を透過する樹脂を用いることが好ましい。これにより、タッチセンサの誤動作をより効果的に抑制できる。

本実施の形態は、少なくともその一部を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６）
図２５に、本発明の一態様に係る表示装置を有する携帯端末に適用可能な電子機器の具体例を示す。

図２５（Ａ）は携帯型ゲーム機であり、筐体５００１、筐体５００２、本発明の一態様に係る表示装置５００３、マイクロホン５００５、スピーカ５００６、操作キー５００７、スタイラス５００８等を有する。携帯型ゲーム機に本発明の一態様に係る表示装置５００３を用いることで、使用環境における外光の強度に左右されずに、表示装置５００３に表示品質の高い画像を表示することができ、消費電力も抑えることができる。

図２５（Ｂ）は腕時計型の携帯端末であり、筐体５２０１、本発明の一態様に係る表示装置５２０２、ベルト５２０３、光センサ５２０４、スイッチ５２０５等を有する。腕時計型の携帯端末に本発明の一態様に係る表示装置５２０２を用いることで、使用環境における外光の強度に左右されずに、表示装置５２０２に表示品質の高い画像を表示することができ、消費電力も抑えることができる。

図２５（Ｃ）はタブレット型のパーソナルコンピュータであり、筐体５３０１、筐体５３０２、本発明の一態様に係る表示装置５３０３、光センサ５３０４、光センサ５３０５、スイッチ５３０６等を有する。表示装置５３０３は、筐体５３０１及び筐体５３０２によって支持されている。そして、表示装置５３０３は可撓性を有する基板を用いて形成されているため形状をフレキシブルに曲げることができる機能を有する。筐体５３０１と筐体５３０２の間の角度をヒンジ５３０７及び５３０８において変更することで、筐体５３０１と筐体５３０２が重なるように、表示装置５３０３を折りたたむことができる。図示してはいないが、開閉センサを内蔵させ、上記角度の変化を表示装置５３０３において使用条件の情報として用いても良い。タブレット型のパーソナルコンピュータに本発明の一態様に係る表示装置５３０３を用いることで、使用環境における外光の強度に左右されずに、表示装置５３０３に表示品質の高い画像を表示することができ、消費電力も抑えることができる。

図２５（Ｄ）は自動車等の移動体における運転席の周辺を表す図であり、ハンドル５８０１、ピラー５８０２、ドア５８０３、フロントガラス５８０４、本発明に一態様に係る表示装置５８０５等を有する。表示装置５８０５は、可撓性を有する基板を用いて形成されているため形状をフレキシブルに曲げることができる機能を有する。そのため、平面や異なる曲面を有する自動車のダッシュボードにおいて、計器類を表示するインストルメントパネルに適用することができる。自動車のインストルメントパネルに本発明の一態様に係る表示装置５８０５を用いることで、使用環境における外光の強度に左右されずに、表示装置５８０５に表示品質の高い画像を表示することができ、消費電力も抑えることができる。

図２５（Ｅ）は腕時計型の携帯端末であり、曲面を有する筐体５７０１、本発明の一態様に係る表示装置５７０２等を有する。本発明の一態様に係る表示装置５７０２に可撓性を有する基板を用いることで、曲面を有する筐体５７０１に表示装置５７０２を支持させることができ、フレキシブルかつ軽くて使い勝手の良い腕時計型の携帯端末を提供することができる。そして、腕時計型の携帯端末に本発明の一態様に係る表示装置５７０２を用いることで、使用環境における外光の強度に左右されずに、表示装置５７０２に表示品質の高い画像を表示することができ、消費電力も抑えることができる。

図２５（Ｆ）は携帯電話であり、曲面を有する筐体５９０１に、本発明の一態様に係る表示装置５９０２、マイク５９０７、スピーカ５９０４、カメラ５９０３、外部接続部５９０６、操作用のボタン５９０５が設けられている。携帯電話に本発明の一態様に係る表示装置５９０２を用いることで、使用環境における外光の強度に左右されずに、表示装置５９０２に表示品質の高い画像を表示することができ、消費電力も抑えることができる。

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。

＜本明細書等の記載に関する付記＞
本明細書等において、「第１」、「第２」、「第３」という序数詞は、構成要素の混同を避けるために付したものである。従って、構成要素の数を限定するものではない。また、構成要素の順序を限定するものではない。

本明細書等において、ブロック図では、構成要素を機能毎に分類し、互いに独立したブロックとして示している。しかしながら実際の回路等においては、構成要素を機能毎に切り分けることが難しく、一つの回路に複数の機能が係わる場合や、複数の回路にわたって一つの機能が関わる場合があり得る。そのため、ブロック図のブロックは、明細書で説明した構成要素に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。

なお図面において、同一の要素または同様な機能を有する要素、同一の材質の要素、あるいは同時に形成される要素等には同一の符号を付す場合があり、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

本明細書等において、トランジスタの接続関係を説明する際、ソースとドレインとの一方を、「ソース又はドレインの一方」（又は第１電極、又は第１端子）と表記し、ソースとドレインとの他方を「ソース又はドレインの他方」（又は第２電極、又は第２端子）と表記している。これは、トランジスタのソースとドレインは、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である。なおトランジスタのソースとドレインの呼称については、ソース（ドレイン）端子や、ソース（ドレイン）電極等、状況に応じて適切に言い換えることができる。
場合なども含む。

また、本明細書等において、電圧と電位は、適宜言い換えることができる。電圧は、基準となる電位からの電位差のことであり、例えば基準となる電位をグラウンド電位（接地電位）とすると、電圧を電位に言い換えることができる。グラウンド電位は必ずしも０Ｖを意味するとは限らない。なお電位は相対的なものであり、基準となる電位によっては、配線等に与える電位を変化させる場合がある。

本明細書等において、スイッチとは、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するものをいう。または、スイッチとは、電流を流す経路を選択して切り替える機能を有するものをいう。

一例としては、電気的スイッチ又は機械的なスイッチなどを用いることができる。つまり、スイッチは、電流を制御できるものであればよく、特定のものに限定されない。

なお、スイッチとしてトランジスタを用いる場合、トランジスタの「導通状態」とは、トランジスタのソースとドレインが電気的に短絡されているとみなせる状態をいう。また、トランジスタの「非導通状態」とは、トランジスタのソースとドレインが電気的に遮断されているとみなせる状態をいう。なおトランジスタを単なるスイッチとして動作させる場合には、トランジスタの極性（導電型）は特に限定されない。

本明細書等において、画素とは、例えば、明るさを制御できる要素一つ分を示すものとする。よって、一例としては、一画素とは、一つの色要素を示すものとし、その色要素一つで明るさを表現する。従って、そのときは、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の色要素からなるカラー表示装置の場合には、画像の最小単位は、Ｒの画素とＧの画素とＢの画素との三画素から構成されるものとする。ＲＧＢのそれぞれの画素は副画素と呼び、ＲＧＢの画素を併せて画素と呼ぶ場合もある。

なお、色要素は、三色に限定されず、それ以上でもよく、例えば、ＲＧＢＷ（Ｗは白）や、ＲＧＢに、イエロー、シアン、マゼンタを追加したものなどがある。

本明細書等において、ＡとＢとが接続されている、とは、ＡとＢとが直接接続されているものの他、電気的に接続されているものを含むものとする。ここで、ＡとＢとが電気的に接続されているとは、ＡとＢとの間で、何らかの電気的作用を有する対象物が存在するとき、ＡとＢとの電気信号の授受を可能とするものをいう。

ａ１ 黒点
ａ２ 黒点
ａ３ 黒点
ａ４ 黒点
ａ５ 黒点
ＡＦ１ 配向膜
ＡＦ２ 配向膜
ｂ１ 黒点
ｂ２ 黒点
ｂ３ 黒点
ｂ４ 黒点
ｂ５ 黒点
Ｃ１ 状態
Ｃ２ 状態
Ｃ３ 状態
Ｃ４ 状態
Ｃ５ 状態
ＣＦ１ 着色膜
ＣＬＫ１ クロック信号
ＣＬＫ２ クロック信号
ＣＬＫ３ クロック信号
ＣＬＫ４ クロック信号
Ｇ１ 配線
Ｇ２ 配線
ＫＢ１ 構造体
ＫＢ２ 構造体
Ｍ１ トランジスタ
Ｍ２ トランジスタ
Ｍ３ トランジスタ
ＯＵＴ＿ｍ 出力端子
ＯＵＴ＿１ 出力端子
Ｐ１ 期間
Ｐ２ 期間
ＰＷＣ１ パルス幅制御信号
ＰＷＣ２ パルス幅制御信号
ＰＷＣ３ パルス幅制御信号
ＰＷＣ４ パルス幅制御信号
Ｓ１ 配線
Ｓ２ 配線
ＳＷ１ スイッチ
ＳＷ２ スイッチ
ＶＣＯＭ１ 配線
ＶＣＯＭ２ 配線
１０ 表示装置
１１ 画素回路
１２ 反射光
１３ 表示部
１３Ａ 表示部
１３Ｂ 表示部
１３Ｃ 表示部
１４ 表示部
１５ 画素回路
１６ 光
１７ 画素回路
１８ 表示部
１９ 画素
２０ ゲートドライバ
２１ 開口
２２ ゲートドライバ
２３ 破線矢印
２３Ａ 破線矢印
２４ ソースドライバ
２５ 破線矢印
２６ 信号生成回路
２８ 信号生成回路
３０ フレームメモリ
３１ ソースドライバＩＣ
３２ フレームメモリ
３４ 制御回路
３６ インターフェース
４０ 電子機器
４２Ａ 筐体
４２Ｂ 筐体
４２Ｃ 筐体
４３ スペーサ
４３Ａ テキスト
４３Ｂ アイコン
４３Ｃ 入力キー
４４ 光センサ
５０ 接着層
９９ アプリケーションプロセッサ
１０１ ユニット
１０２ ユニット
１０３ 入力ユニット
１１７ 絶縁層
１３０ 偏光板
１３３ａ 配向膜
１３３ｂ 配向膜
１３４ 着色層
１３５ 着色層
１３６ 遮光層
１６１ 接着層
１６２ 接着層
１９１ 導電層
１９２ ＥＬ層
１９３ａ 導電層
１９３ｂ 導電層
２０１ トランジスタ
２０１ａ トランジスタ
２０１ｂ トランジスタ
２０４ 接続部
２０５ トランジスタ
２０６ トランジスタ
２０７ 接続部
２０８ トランジスタ
２１１ 絶縁層
２１２ 絶縁層
２１３ 絶縁層
２１４ 絶縁層
２１５ 絶縁層
２１６ 絶縁層
２１７ 絶縁層
２１８ 絶縁層
２２０ 絶縁層
２２１ 導電層
２２２ 導電層
２２３ 導電層
２２４ 導電層
２３１ 半導体層
２４２ 接続層
２４３ 接続体
２５１ 開口
２５２ 接続部
３００ａ 表示パネル
３００ｂ 表示パネル
３１１ａ 導電層
３１１ｂ 導電層
３１２ 液晶
３１３ 導電層
３４０ 液晶素子
３５１ 基板
３６０ 発光素子
３６１ 基板
３６２ 表示部
３６２ａ 表示部
３６２ｂ 表示部
３６４ 回路
３６４ａ 回路
３６４ｂ 回路
３７２ ＦＰＣ
４００ 表示装置
４１０ 画素
４５１ 開口
５０１Ｃ 絶縁膜
５０５ 接合層
５１２Ｂ 導電膜
５２０ 機能層
５２１ 絶縁膜
５２１Ａ 絶縁膜
５２１Ｂ 絶縁膜
５２２ 接続部
５２８ 絶縁膜
５３０ 画素回路
５５０ 表示素子
５５１ 電極
５５２ 電極
５５３ 層
５６０ 光学素子
５６５ 被覆膜
５７０ 基板
５８０ レンズ
５９１Ａ 開口部
７００ 回路
７００ＴＰ３ 入出力パネル
７０１ トランジスタ
７０２ 画素
７０９ トランジスタ
７１０ 回路
７１１ トランジスタ
７１３ トランジスタ
７２０ 機能層
７２１ トランジスタ
７２３ トランジスタ
７３０ 回路
７５０ 表示素子
７５１ 電極
７５１Ｈ 領域
７５２ 電極
７５３ 層
７７０ 基板
７７０Ｄ 機能膜
７７０Ｐ 機能膜
７７０ＰＡ 位相差フィルム
７７０ＰＢ 偏光層
７７１ 絶縁膜
５００１ 筐体
５００２ 筐体
５００３ 表示装置
５００５ マイクロホン
５００６ スピーカ
５００７ 操作キー
５００８ スタイラス
５２０１ 筐体
５２０２ 表示装置
５２０３ ベルト
５２０４ 光センサ
５２０５ スイッチ
５３０１ 筐体
５３０２ 筐体
５３０３ 表示装置
５３０４ 光センサ
５３０５ 光センサ
５３０６ スイッチ
５３０７ ヒンジ
５７０１ 筐体
５７０２ 表示装置
５８０１ ハンドル
５８０２ ピラー
５８０３ ドア
５８０４ フロントガラス
５８０５ 表示装置
５９０１ 筐体
５９０２ 表示装置
５９０３ カメラ
５９０４ スピーカ
５９０５ ボタン
５９０６ 外部接続部
５９０７ マイク
６０００ 表示モジュール
６００１ 上部カバー
６００２ 下部カバー
６００５ ＦＰＣ
６００６ 表示パネル
６００９ フレーム
６０１０ プリント基板
６０１１ バッテリ
６０１５ 発光部
６０１６ 受光部
６０１７ａ 導光部
６０１７ｂ 導光部
６０１８ 光

Claims (8)

1. 信号生成回路と、第１のゲートドライバと、第２のゲートドライバと、画素を有する表示部と、を有し、
   前記画素は、液晶素子と、発光素子と、前記液晶素子の表示を制御する第１の画素回路と、前記発光素子の表示を制御する第２の画素回路と、を有し、
   前記表示部は、第１の表示部と、第２の表示部と、を有し、
   前記第１のゲートドライバは、前記第１の画素回路に第１の走査信号を出力する機能を有し、
   前記第２のゲートドライバは、前記第２の画素回路に第２の走査信号を出力する機能を有し、
   前記第１の表示部は、前記第１のゲートドライバおよび前記第２のゲートドライバから前記第１の走査信号および前記第２の走査信号がそれぞれ出力されて表示を行う機能を有し、
   前記第２の表示部は、前記第１のゲートドライバが出力する前記第１の走査信号、および前記第２のゲートドライバが出力する前記第２の走査信号を停止して表示を行う機能を有する表示装置。
2. 請求項１において、
   前記信号生成回路は、前記第１のゲートドライバから前記表示部への前記第１の走査信号の出力または停止を制御する信号を出力する機能と、前記第２のゲートドライバから任意の行の前記画素への前記第２の走査信号の出力または停止を制御する信号を出力する機能と、を有する表示装置。
3. 請求項１または２において、
   前記第１の画素回路および前記第２の画素回路は、トランジスタを有し、
   前記トランジスタは、半導体層に金属酸化物を有する表示装置。
4. 請求項３において、
   前記第１の画素回路が有するトランジスタは、前記第２の画素回路が有するトランジスタと同層に設けられる表示装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項において、
   前記液晶素子は、開口が設けられた反射電極を有し、前記反射電極で外光を反射して表示を行う機能を有し、
   前記発光素子は、前記開口を通って光を射出して表示を行う機能を有する表示装置。
6. 信号生成回路と、第１のゲートドライバと、第２のゲートドライバと、画素を有する表示部と、を有する表示装置と、
   筐体と、を有し、
   前記画素は、液晶素子と、発光素子と、前記液晶素子の表示を制御する第１の画素回路と、前記発光素子の表示を制御する第２の画素回路と、を有し、
   前記表示部は、第１の表示部と、第２の表示部と、第３の表示部と、を有し、
   前記第１のゲートドライバは、前記第１の表示部乃至前記第３の表示部が有する前記画素の前記第１の画素回路に前記第１の走査信号を出力する機能を有し、
   前記第２のゲートドライバは、前記第１の表示部乃至前記第３の表示部が有する前記画素の前記第２の画素回路に前記第２の走査信号を出力する機能を有し、
   前記第１の表示部は、平面に画像を表示する領域であり、
   前記第２の表示部は、前記第１の表示部に隣接し、且つ曲面に画像を表示する領域であり、
   前記第３の表示部は、前記第２の表示部に隣接し、且つ平面に画像を表示する領域であり、
   前記第１の表示部および前記第２の表示部は、前記第１のゲートドライバおよび前記第２のゲートドライバから前記第１の走査信号および前記第２の走査信号がそれぞれ出力されて表示を行う機能を有し、
   前記第３の表示部は、前記第１のゲートドライバが出力する前記第１の走査信号、および前記第２のゲートドライバが出力する前記第２の走査信号を停止して表示を行う機能を有する電子機器。
7. 請求項６において、
   前記信号生成回路は、前記第１のゲートドライバから前記表示部への前記第１の走査信号の出力または停止を制御する信号を出力する機能と、前記第２のゲートドライバから任意の行の前記画素への前記第２の走査信号の出力または停止を制御する信号を出力する機能と、を有する電子機器。
8. 請求項６または７において、
   前記筐体は、第１の筐体と、第２の筐体と、第３の筐体と、を有し、
   前記第１の表示部は、前記第１の筐体に設けられ、
   前記第２の表示部は、前記第２の筐体に設けられ、
   前記第３の表示部は、前記第３の筐体に設けられ、
   前記第２の筐体は、前記第１の筐体および前記第３の筐体より薄い構造を有する電子機器。