JP6827288B2

JP6827288B2 - 表示装置および電子機器

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Publication number: JP6827288B2
Application number: JP2016195878A
Authority: JP
Inventors: 池田　隆之; 隆之池田; 宏充郷戸
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2016-10-03
Filing date: 2016-10-03
Publication date: 2021-02-10
Anticipated expiration: 2036-10-03
Also published as: JP2018059991A

Description

本発明の一形態は表示装置および電子機器に関する。

また、本発明の一形態は、半導体装置に関する。なお本発明の一形態は、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、本発明の一形態は、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。

なお、本明細書等において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。表示装置、発光装置、記憶装置、電気光学装置、半導体回路及び電子機器は、半導体装置を有する場合がある。

タッチパネルを備えた携帯情報端末が普及している。その携帯情報端末のディスプレイとして有機ＥＬディスプレイが注目されている。有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイは視認性に優れ、フレキシブルディスプレイへの応用も可能である。

また、酸化物半導体トランジスタを、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置に用いる技術が注目されている。酸化物半導体トランジスタはオフ電流が非常に小さい。そのことを利用して、静止画像を表示する際のリフレッシュ頻度を少なくし、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイの消費電力を低減する技術が開示されている（特許文献１、特許文献２）。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と呼称する。

特開２０１１‐１４１５２２号公報特開２０１１‐１４１５２４号公報

本発明の一形態は、消費電力が低減された表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一形態は、視認性の高い表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一形態は、消費電力の低減された電子機器を提供することを課題の一とする。また、本発明の一形態は、新規な半導体装置を提供することを課題の一とする。

なお、複数の課題の記載は、互いの課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一形態は、これらの課題の全て解決する必要はない。また、列記した以外の課題が、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、これらの課題も、本発明の一形態の課題となり得る。

本発明の一形態は、回路と、第１表示素子と、第２表示素子と、を有する表示装置である。回路は、ｋビット（ｋは８以上の整数）の画像データを、１ビットの第１データと、ｋ−１ビットの第２データに分離する機能を有する。第１表示素子は、外光の反射を利用して第１データを表示する機能を有する。第２表示素子は、発光によって第２データを表示する機能を有する。

上記形態において、ｋビットの画像データは、青色の画像データであることが好ましい。

上記形態において、第１表示素子は反射型液晶を有し、第２表示素子は有機ＥＬを有することが好ましい。

上記形態において、第１表示素子は文字を表示することが好ましい。

上記形態において、第２表示素子は動画を表示することが好ましい。

本発明の一形態は、上記形態に記載の表示装置と、第１筐体と、第２筐体と、ヒンジと、を有する電子機器である。表示装置は第１筐体および第２筐体に設けられる。第１筐体と第２筐体は、ヒンジを介して連結される。

本発明の一形態は、第１表示領域と、第２表示領域と、を有する電子機器である。２人の使用者のうち一方は第１表示領域で操作を行い、２人の使用者のうち他方は第２表示領域で操作を行う。第１表示領域が発光素子によって表示を行うとき、第２表示領域は外光の反射によって表示を行うことが好ましい。

本発明の一形態により、消費電力が低減された表示装置を提供することができる。本発明の一形態により、視認性の高い表示装置を提供することができる。本発明の一形態により、消費電力の低減された電子機器を提供することができる。また、本発明の一形態により、新規な半導体装置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、本発明の一形態は、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。

表示装置の構成例を示すブロック図。表示パネルの概略図および表示装置の表示モードを説明する模式図。画像データの構成例を示す図。画像データの構成例を示す図。画像データの構成例を示す図。画像データの構成例を示す図。電子機器の例を示す外観図。電子機器の使用例を示す外観図。電子機器の例を示す図。電子機器の例を示す外観図。電子機器の使用例を示す外観図。電子機器の例を示す外観図。表示パネルの構成例を示す断面模式図。画素の構成例を示す回路図。画素の構成例を示す回路図。表示パネルの構成例を示す断面図。表示パネルの構成例を示す断面図。表示パネルの構成例を示す断面図。（Ａ）表示パネルの構成例を示す上面図、（Ｂ）画素の構成例を示す上面図。

以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、実施の形態は多くの異なる形態で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、以下の実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

また、図面において、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。なお図面は、理想的な例を模式的に示したものであり、図面に示す形状または値などに限定されない。

また、本明細書は、以下の実施の形態を適宜組み合わせることが可能である。また、１つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、互い構成例を適宜組み合わせることが可能である。

本明細書等において、金属酸化物（ｍｅｔａｌｏｘｉｄｅ）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（ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒまたは単にＯＳともいう）などに分類される。例えば、トランジスタの半導体層に金属酸化物を用いた場合、当該金属酸化物を酸化物半導体と呼称する場合がある。つまり、金属酸化物が増幅作用、整流作用、及びスイッチング作用の少なくとも１つを有する場合、当該金属酸化物を、金属酸化物半導体（ｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、略してＯＳと呼ぶことができる。また、ＯＳトランジスタと記載する場合においては、金属酸化物または酸化物半導体を有するトランジスタと換言することができる。

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

（実施の形態１）
本実施の形態は、本発明の一形態である表示装置について説明を行う。

＜＜表示装置１０の構成例＞＞
図１は、表示装置１０の構成例を示すブロック図である。表示装置１０は、ホスト１１と、制御回路７と、表示パネル９と、タッチセンサ１８と、光センサ１９を有する。

制御回路７は、回路１２と、画像処理回路１３と、画像処理回路１４と、タッチ検出回路１５と、コントローラ２０を有する。

表示パネル９は、第１の表示素子として反射素子１６と、第２の表示素子として発光素子１７を有する。

タッチセンサ１８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９に重畳して用いることができる。また、表示パネル９の対向基板（封止基板）に、タッチセンサ機能を持たせるようにすることも可能である。

また、タッチセンサ１８として、表示パネル９の周囲に発光部、導光部および受光部を設け、発光部から出た光が遮られることでタッチを検出する光学式タッチセンサを用いてもよい。この場合、発光部は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、受光部は赤外線が受光可能な素子を用いることが好ましい。例えば、発光部としてＬＥＤ、受光部としてフォトダイオードなどが挙げられる。

また、タッチセンサ１８として、表示パネル９の画素内に光センサを設けた光学式タッチパネルを用いてもよい。

また、タッチセンサ１８として、表示パネル９の画素内にタッチセンサ用電極を設けた静電容量方式のタッチパネルを用いてもよい。この場合、タッチセンサ１８は表示パネル９に含まれる。

タッチ検出回路１５は、タッチセンサ１８からのタッチ信号を検出する機能を有する。

光センサ１９は、外光の強度を検知する機能を有する。コントローラ２０は光センサ１９からの信号を検出し、ホスト１１または回路１２に信号を供給する機能を有する。

ホスト１１はＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、メモリ等を有する。ＣＰＵは、ＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）を有してもよい。ホスト１１はタッチ検出回路１５およびコントローラ２０からの信号を受け取り、制御回路７に画像データ（ビデオデータ）を供給する機能を有する。

上記ビデオデータの通信規格としては、ＭＩＰＩ（ＭｏｂｉｌｅＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｏｃｅｓｓｏｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ）などが挙げられる。

回路１２は、デコーダ２１および分離回路２２を有する。

デコーダ２１は、符号化された画像データをホスト１１から受け取り、復号化する機能を有する。デコーダ２１が復号化したデータは、データ３１として、分離回路２２に供給される。

分離回路２２は、デコーダ２１から受け取った画像データ（データ３１）を、データ３２およびデータ３３に分離する機能を有する。データ３３は、画像処理回路１３を介して、反射素子１６で表示され、データ３２は、画像処理回路１４を介して、発光素子１７で表示される。

画像処理回路１３は、回路１２から供給されたデータ３３に、ガンマ補正、光量補正または色調補正などの処理を施し、表示パネル９に供給する機能を有する。画像処理回路１３に処理を施された画像データは反射素子１６によって表示される。

同様に、画像処理回路１４は、回路１２から供給されたデータ３２に、ガンマ補正、光量補正または色調補正などの処理を施し、表示パネル９に供給する機能を有する。画像処理回路１３に処理を施された画像データは発光素子１７によって表示される。

反射素子１６は、外光の反射を利用して画像を表示する反射型表示素子であり、例えば、液晶素子、シャッター方式のＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ）素子、光干渉方式のＭＥＭＳ素子、マイクロカプセル方式、電気泳動方式、エレクトロウェッティング方式、電子粉流体（登録商標）等を用いることができる。表示パネル９は、反射素子１６を用いることにより、発光素子を用いる場合よりも消費電力を抑制することができる。なお、以降の説明では、反射素子１６として反射型の液晶素子を用いる場合について説明を行う。

反射素子１６で画像を表示する場合、白色と黒色など、２色で表示を行うことが好ましい。反射素子１６でカラー表示を行う場合、反射光をカラーフィルターに通す必要があるが、反射光をカラーフィルターに通すと輝度が減少し、表示される画像が暗くなってしまう。白色と黒色の２色で表示を行う場合は、カラーフィルターを設ける必要がないため、表示装置１０は輝度を高く保つことができる。

発光素子１７は、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）、ＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）、半導体レーザーなどの自発光性の発光素子を用いることが好ましい。また、発光素子１７として、光源（例えばＬＥＤ）と液晶を組みあわせた透過型液晶を用いてもよい。表示パネル９は、発光素子１７を用いることで、反射素子を用いる場合よりも、色再現性に優れた画像を表示することができる。なお、以降において、発光素子１７として有機ＥＬ素子を用いた例について説明を行う。

表示パネル９は、同一画素または同一副画素に、反射素子１６および発光素子１７を有する。反射素子１６と、発光素子１７とは、それぞれ独立に制御することができる。

図２（Ａ）に表示パネル９の概略図を示す。表示パネル９は、基板５１と、表示部５４と、信号線駆動回路５０と、走査線駆動回路５６と、配線５８と、ＦＰＣ５２とを有する。

表示パネル９は、ＦＰＣ５２を介して、制御回路７に電気的に接続されてもよい。配線５８は、表示部５４及び走査線駆動回路５６に信号及び電力を供給する機能を有する。

図２（Ａ）には、表示部５４の一部の拡大図を示している。表示部５４には、電極１６Ｒがマトリクス状に配置されている。電極１６Ｒは、可視光４１を反射する機能を有し、反射素子１６の反射電極として機能する。

また、図２（Ａ）に示すように、電極１６Ｒは開口部４０を有する。さらに表示パネル９は、電極１６Ｒよりも基板５１側に、発光素子１７を有する。発光素子１７が発する光４２は、開口部４０を通って外に取り出される。

表示パネル９は、反射素子１６のみで表示を行う場合（反射モード）、発光素子１７のみで表示を行う場合（発光モード）。反射素子１６と発光素子１７を併用して表示を行う場合（ハイブリッドモード）、の３つの表示モードを有する。

図２（Ｂ）乃至（Ｄ）は、上記３つの表示モードを表す模式図である。図２（Ｂ）は反射モードを表し、図２（Ｃ）は発光モードを表し、図２（Ｄ）はハイブリッドモードを表している。

表示装置１０は光センサ１９が受光する光の強度に応じて、表示モードを切り替えることができる。例えば、晴れの日に外で表示装置１０を使用する場合、反射モードで表示を行う（図２（Ｂ）。その際に、発光素子１７の発光を停止させることで、表示装置１０は電力を節約することができる。また、反射モードで静止画を表示する際は、背景技術で述べたアイドリングストップを適用することができる。アイドリングストップを適用することで表示装置１０の電力を節約することができる。

例えば、夜間や暗所で表示装置１０を使用する場合、発光モードで表示を行えばよい（図２（Ｃ））。そうすることで、表示装置１０の視認性を確保することができる。

例えば、曇りの日の屋外や電灯で照らされた屋内で表示装置１０を使用する場合、ハイブリッドモードで表示を行えばよい（図２（Ｄ））。そうすることで、表示装置１０の視認性を確保しつつ、消費電力を抑えることができる。

＜＜表示装置１０の動作例＞＞
次に、表示装置１０の動作例を以下の３つの場合に分けて考える。
（１）光センサが受光する光の強度が強い場合。
（２）光センサが受光する光の強度が０、または極めて弱い場合。
（３）光センサが受光する光の強度が（１）、（２）のどちらでもない場合。

＜（１）光センサが受光する光の強度が強い場合＞
光センサ１９が受光する光の強度が強い場合、表示装置１０は、晴れの日の屋外など、外光が強い環境で使用されていると考えられる。この場合、使用者は反射光の影響で発光素子１７による表示を認識できない。そのため、表示装置１０は反射モードで画像を表示することが好ましい。

上記（１）の場合、発光素子１７は動作を停止することが好ましい。発光素子１７の動作を停止することで、表示装置１０は電力を節約することができる。

上記（１）の場合、分離回路２２は、データ３３を画像処理回路１３に出力する。発光素子１７は動作を停止しているので、分離回路２２は、データ３２の出力を行わない。

＜（２）光センサが受光する光の強度が０、または極めて弱い場合＞
光センサ１９が受光する光の強度が０、または極めて弱い場合、表示装置１０は、夜間や暗所など、外光が得られにくい環境で使用されていると考えられる。この場合、使用者は反射素子１６による表示を認識できない。そのため、表示装置１０は発光モードで画像を表示することが好ましい。

上記（２）の場合、反射素子１６は発光素子１７の表示を妨げないように、黒を表示し続けることが好ましい。反射素子１６は一度、黒を表示した後、背景技術で述べたアイドリングストップを行うことで、黒を表示し続けたまま電力を節約することができる。

上記（２）の場合、分離回路２２は、データ３２を画像処理回路１４に出力する。反射素子１６は動作を停止しているので、分離回路２２は、データ３３の出力を行わない。

＜（３）光センサが受光する光の強度が（１）、（２）のどちらでもない場合＞
光センサが受光する光の強度が上記のどちらでもない場合、表示装置１０はハイブリッドモードで画像を表示する。データ３１は、分離回路２２によって、データ３３とデータ３２に分離される。

次に、図３を用いて、上記データの分離方法に関して説明を行う。図３は、分離回路２２に入力されるデータ３１と、分離回路２２より出力されるデータ３２およびデータ３３を表している。

データ３１は、それぞれ８ビットのＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）からなる画像データである。同様に、データ３２は、それぞれ８ビットのＲＧＢからなる画像データである。データ３３は１ビットからなるＷ（白）の画像データである。なお、データ３１のＢの最下位ビットをデータ３４とする。

データ３１におけるＢの最下位ビット（データ３４）を「０」に置き替えたものがデータ３２に相当する。そのため、データ３２は、実質的にＲ＋Ｇ＋Ｂ＝８＋８＋７＝２３ビットで色が表現される。

データ３３はデータ３１からデータ３４を取り出したものである。データ３３は白と黒の２色を表す。データ３４が「１」の場合、データ３３は白を表し、反射素子１６は白を表示する。データ３４が「０」の場合、データ３３は黒を表し、反射素子１６は黒を表示する。

データ３１が、例えば文字など、黒の１色で表示されるデータの場合、データ３１は全てのビットが「０」で表される。データ３２の全てのビットも「０」で表され、発光素子１７は黒を表示する。すなわち、発光素子１７は発光を停止する。一方で、データ３４も「０」で表されるため、反射素子１６は黒を表示する。

反射素子１６が文字を表示しているときはアイドリングストップを適用することが好ましい。静止画として表示される文字は、動画と違って画像が更新される頻度が少ない。そのためアイドリングストップが効果的に機能し、表示装置１０の電力を節約することができる。

データ３１がカラーの画像データを含む場合、データ３１に含まれる画像データは、データ３２として発光素子１７によって表示される。このとき、データ３４は「０」で表される。すなわち、反射素子１６は黒を表示する。反射素子１６が黒を表示することで、発光素子１７による表示を妨げない。

上記より、表示装置１０はハイブリッドモードにおいて、文字を反射素子１６で表示し、動画や写真などのカラー画像を発光素子１７で表示することができる。

データ３２はＢだけ７ビットで表示され、他の色よりも階調数が少ないが、ヒトの目は青色の感度が弱いため（青色の比視感度が低いため）、表示装置１０の使用者にとって、影響は少ない。

分離回路２２を設けない場合、ホスト１１は、反射素子１６と発光素子１７で表示する画像データを、それぞれ用意する必要がある。すなわち、ホスト１１は２つの画像データを用意することになり、それに応じたデコーダも２つ必要になる。デコーダは、制御回路７の中でも、消費電力が大きい。

表示装置１０は、分離回路２２を設けることで、ホスト１１は１つの画像データだけを用意すればよく、デコーダも１つで済む。その結果、制御回路７は回路構成が単純になり、消費電力も小さくなる。

以上、画像データがＲＧＢそれぞれ８ビットで表される場合について説明を行ったが、本発明の一形態はこれに限定されない。本発明の一形態は、画像データが９ビット以上の場合についても適用可能である。図４は、図３のデータ３１およびデータ３２を、ＲＧＢそれぞれｎビット（ｎは９以上の整数）に拡張した場合の図である。画像データを９ビット以上にすることで、データ３２のＢの最下位ビットが「０」にあてがわれても、データ３２のＢは８ビット以上の階調数を確保することができる。

以上、本実施の形態に示す表示装置１０を用いることで、消費電力が低減された表示装置を提供することができる。また、視認性の優れた表示装置を提供することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１において、反射素子１６が、白と黒の１ビットのデータを表示する例を示したが、反射素子１６は２ビット以上のデータを表示してもよい。その場合の画像データの構成例を図５に示す。

図５に示すデータ３１は、データ３４に加えて、Ｒの最下位ビット（データ３６）をデータ３３に割りあてている。その結果、残りのＲ＋Ｇ＋Ｂ＝７＋８＋７＝２２ビットが、データ３２に割りあてられる。赤色は、青色に次いで比視感度が低いため、階調数が少なくても、使用者が認識できる画像への影響は少ない。

データ３４とデータ３６をデータ３３に割り当てることで、データ３３は２ビットとなり、反射素子１６は、白と黒の間の中間色を表現できるようになる。その結果、反射モードで表示される画像の視認性が向上する。

図５に示す画像データはＲＧＢそれぞれ９ビット以上に拡張してもよい。図６（Ａ）は、図５のデータ３１およびデータ３２を、ＲＧＢそれぞれｍビット（ｍは９以上の整数）に拡張した場合である。画像データを９ビット以上にすることで、データ３２のＲおよびＢの最下位ビットが「０」にあてがわれても、データ３２のＲおよびＢは８ビット以上の階調数を確保することができる。

また、画像データを９ビット以上に拡張した場合、ＲとＢに加えて、データ３１のＧの最下位ビット（データ３７）もデータ３３に割り当てることができる（図６（Ｂ））。データ３３は３ビットとなり、反射素子１６は、白と黒の間の中間色をさらに表現できるようになる。その結果、反射モードで表示される画像の視認性がさらに向上する。

以上、本実施の形態に示す表示装置１０を用いることで、視認性の優れた表示装置を提供することができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、上記実施の形態に示した表示装置１０を用いた電子機器について説明を行う。

図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ折り畳みが可能な電子機器を示している。

図７（Ａ）に示す電子機器９００は、筐体９０１ａ、筐体９０１ｂ、ヒンジ９０３、表示領域９０２等を有する。表示領域９０２は筐体９０１及び筐体９０１ｂに、組み込まれている。

筐体９０１ａと筐体９０１ｂとは、ヒンジ９０３で回転可能に連結されている。電子機器９００は、筐体９０１ａと筐体９０１ｂとが閉じた状態と、図７（Ａ）に示すように開いた状態と、に変形することができる。これにより、持ち運ぶ際には可搬性に優れ、使用するときには大きな表示領域により、視認性に優れる。

また、ヒンジ９０３は、筐体９０１ａと筐体９０１ｂ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°以上１８０°未満であることが好ましく、代表的には、９０°、１２０°、１３５°、または１５０°、１７５°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。

表示領域９０２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。

筐体９０１ａまたは筐体９０１ｂのいずれか一には、無線通信モジュールが設けられ、インターネットやＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）、Ｗｉ−Ｆｉ（ＷｉｒｅｌｅｓｓＦｉｄｅｌｉｔｙ：登録商標）などのコンピュータネットワークを介して、データを送受信することが可能である。

表示領域９０２には、一つのフレキシブルディスプレイで構成されていることが好ましい。これにより、筐体９０１ａと筐体９０１ｂの間で途切れることのない連続した表示を行うことができる。なお、筐体９０１ａと筐体９０１ｂのそれぞれに、ディスプレイが設けられる構成としてもよい。

なお、表示領域９０２を一つのフレキシブルディスプレイで構成する場合、電子機器９００を折り畳んだ際に無理な力が加わらないことが好ましい。そのため、フレキシブルディスプレイは、筐体９０１ａと筐体９０１ｂのいずれか一方、または両方に対して、可動することが好ましい。つまり、フレキシブルディスプレイは、筐体に完全に固定されず、折り畳みの動作に応じて可動することが好ましい。

図７（Ｂ）には、携帯型のゲーム機として機能する電子機器９１０を示している。電子機器９１０は、筐体９１１ａ、筐体９１１ｂ、表示領域９１２、ヒンジ９１３、操作ボタン９１４ａ、操作ボタン９１４ｂ等を有する。

また、筐体９１１ｂには、カートリッジ９１５を挿入することができる。カートリッジ９１５は、例えばゲームなどのアプリケーションソフトが記憶されており、カートリッジ９１５を交換することにより、電子機器９１０で様々なアプリケーションを実行することができる。

また、図７（Ｂ）では、表示領域９１２の筐体９１１ａと重なる部分のサイズと、筐体９１１ｂと重なる部分のサイズが、それぞれ異なる例を示している。具体的には、操作ボタン９１４ａ及び操作ボタン９１４ｂの設けられる筐体９１１ｂと重なる表示領域９１２の一部よりも、筐体９１１ａに設けられる表示領域９１２の一部が大きい。例えば、表示領域９１２の筐体９１１ａ側に主画面となる表示を行い、筐体９１１ｂ側には操作画面となる表示を行うなど、それぞれの表示領域を使い分けることができる。

図７（Ｃ）に示す電子機器９２０は、ヒンジ９２３により連結された筐体９２１ａと筐体９２１ｂに亘って、フレキシブルな表示領域９２２が設けられている。

図７（Ｃ）では、筐体９２１ａと筐体９２１ｂとを開いたときに、表示領域９２２が大きく湾曲した形態で保持されている。例えば、曲率半径を１ｍｍ以上５０ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以上３０ｍｍ以下の状態で、表示領域９２２が保持された状態とすることができる。表示領域９２２の一部は、筐体９２１ａから筐体９２１ｂにかけて、連続的に画素が配置され、曲面状の表示を行うことができる。

ヒンジ９２３は、上述したロック機構を有しているため、表示領域９２２に無理な力がかかることなく、表示領域９２２が破損することを防ぐことができる。そのため、信頼性の高い電子機器を実現できる。

上述の電子機器９００、９１０、９２０は、それぞれの表示領域に上記実施の形態に示す表示装置１０を用いることができる。例として、図８に、電子機器９００の表示領域９０２に表示装置１０を適用した場合を示す。

図８は表示領域９０２の上半分（９０２Ｕ）に動画を表示し、下半分（９０２Ｄ）に文字情報を表示している。図８は動画の例として、サッカーの試合映像が表示され、文字情報の例として、サッカーチームの順位表が表示されている。なお、表示領域９０２Ｕは、動画以外にも、得点や経過時間などを表す文字が表示されている。

この場合、文字は反射素子１６で表示を行い、動画は発光素子１７で表示を行うことが好ましい。また、反射素子１６に対してはアイドリングストップを適用することが好ましい。そうすることで、電子機器９００の消費電力を低減することができる。

図７に示す電子機器９１０、９２０についても同様に、表示装置１０を適用することができる。その結果、電子機器９１０、９２０の消費電力を低減することができる。

図９（Ａ）は携帯電話であり、曲面を有する筐体５９０１に、ディスプレイ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。ディスプレイ５９０２はタッチセンサを有し、使用者はディスプレイ５９０２をタッチすることで携帯電話を操作することができる。ディスプレイ５９０２に表示装置１０を用いることで、携帯電話の消費電力を抑えることができる。また、晴れの日の屋外など、外光が強い環境においても、良好な視認性を確保することができる。

図９（Ｂ）は腕時計型の携帯端末であり、筐体５２０１、ディスプレイ５２０２、ベルト５２０３、光センサ５２０４、スイッチ５２０５等を有する。ディスプレイ５２０２はタッチセンサを有し、使用者はディスプレイ５２０２をタッチすることで携帯端末を操作することができる。ディスプレイ５２０２に上記実施の形態に示す表示装置１０を用いることで携帯端末の消費電力を抑えることができる。また、晴れの日の屋外など、外光が強い環境においても、良好な視認性を確保することができる。

図１０（Ａ）乃至（Ｄ）は、折り畳み可能な電子機器４００の外観図を示している。

図１０（Ａ）乃至（Ｄ）に示す電子機器４００は、筐体４０１ａ、筐体４０１ｂ、表示領域４０２ａ、表示領域４０２ｂ、ヒンジ４０３を有する。表示領域４０２ａは筐体４０１ａに組み込まれ、表示領域４０２ｂは筐体４０１ｂに組み込まれている。表示領域４０２ａおよび表示領域４０２ｂに、上記実施の形態に示す表示装置１０を用いることができる。

図１０（Ａ）は電子機器４００を折り畳んだ場合を示している。筐体４０１ａの表示領域４０２ａが設けられていない側と、筐体４０１ａの表示領域４０２ａが設けられていない側とが接するように、電子機器４００は折り畳むことができる。

図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の状態から、筐体４０１ａと筐体４０１ｂのなす角度が３０°程度になるように電子機器４００を開き、電子機器４００をテーブルなどの平面上に設置した場合を示している。

ヒンジ４０３は、図１０（Ｂ）のように、筐体４０１ａと筐体４０１ｂを開いたときに、筐体４０１ａと筐体４０１ｂのなす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、ロックがかかる角度は、０°より大きく、９０°より小さいことが好ましく、代表的には、３０°、４５°、６０°または７５°などとすることができる。これにより、電子機器４００を安定した状態で平面に設置することができる。

図１０（Ｃ）は、筐体４０１ａと筐体４０１ｂのなす角度が１８０°になるように、図１０（Ｂ）の状態から電子機器４００をさらに開いた場合である。図１０（Ｃ）は、電子機器４００が開ききった状態であり、筐体４０１ａと筐体４０１ｂのなす角度は１８０°を超えることはない。電子機器４００を開ききったあと容易に閉じないように、ヒンジ４０３は、図１０（Ｃ）の状態でもロックがかかるようにしてもよい。

図１０（Ｃ）の状態では、表示領域４０２ａと表示領域４０２ｂを１つの表示領域として利用することができる。

図１０（Ｄ）は、図１０（Ｃ）の状態から電子機器４００を裏返した場合の例である。筐体４０１ａには、凸部４０４ａ、凹部４０５ａ、凸部４０６ａおよび凹部４０７ａが設けられ、筐体４０１ｂには、凹部４０４ｂ、凸部４０５ｂ、凹部４０６ｂおよび凸部４０７ｂが設けられている。

凸部４０４ａ、４０６ａ、４０５ｂ、４０７ｂは、その高さがヒンジ４０３の高さと一致するように設けられることが好ましい。電子機器４００は、これら凸部を有することで、図１０（Ｃ）のように、電子機器４００を開ききったとき、安定的に平面に設置することができる。

凹部４０４ｂは、ヒンジ４０３を境に凸部４０４ａと対称の位置に設けられている。同様に、凹部４０５ａは、ヒンジ４０３を境に凸部４０５ｂと対称の位置に設けられている。同様に、凹部４０６ｂは、ヒンジ４０３を境に凸部４０６ａと対称の位置に設けられている。同様に、凹部４０７ａは、ヒンジ４０３を境に凸部４０７ｂと対称の位置に設けられている。こうすることで、図１０（Ａ）のように電子機器４００を折り畳んだとき、それぞれの凸部が、対象の位置にある凹部に収納される。

図１１は、上述の電子機器４００を用いて、２人の使用者が、ポーカーなど、対面式のゲームを行っている場合を示す。２人の使用者のうち一方は表示領域４０２ａで操作を行い、２人の使用者のうち他方は表示領域４０２ｂで操作を行う。表示領域４０２ａには、先述の一方のカードが表示され、表示領域４０２ｂには、先述の他方のカードが表示される。

対面式のゲームとしては、他にも、各種のカードゲームや麻雀などが挙げられる。

対面式のゲームを行う際、自分のカードが対戦相手に見られないようにする必要がある。そのため、対戦相手から覗かれないように、表示領域４０２ａおよび４０２ｂから出る光は指向性を有することが好ましい。例えば、表示領域４０２ａおよび４０２ｂは、覗き見防止のためのフィルムを備えてもよい。

対面式ゲームにおいては、２人の使用者の間で、操作の順番が交互に入れ替わる。２人の使用者の一方の番が巡ってきたとき、一方が見ている表示領域は発光モードまたはハイブリッドモードで表示され、２人の使用者の他方が見ている表示領域は反射モードで表示されることが好ましい。そうすることで、電子機器４００は電力を節約することができる。長時間にわたるゲームにおいても、バッテリーを充電するためにゲームが中断されることはなく、使用者はゲームを楽しむことができる。

なお、図１０において、電子機器４００は、筐体４０１ａと筐体４０１ｂにそれぞれ別々のディスプレイを設けたが、図７に示す電子機器９００、９１０、９２０のように、フレキシブルディスプレイを用いて、１つのディスプレイに表示領域４０２ａと表示領域４０２ｂを設けてもよい。その場合の外観図を図１２（Ａ）乃至（Ｃ）に示す。

図１２（Ａ）乃至（Ｃ）に示すディスプレイ４０８はフレキシブルディスプレイからなり、筐体４０１ａおよび筐体４０１ｂに設けられている。なお、ディスプレイ４０８は、電子機器４００を折り畳んだ際に、無理な力が加わらないようにすることが好ましい。そのため、ディスプレイ４０８は、筐体４０１ａと筐体４０１ｂのいずれか一方、または両方に対して、可動することが好ましい。つまり、ディスプレイ４０８は、筐体に完全に固定されず、折り畳みの動作に応じて可動することが好ましい。

ディスプレイ４０８を設けることで、電子機器４００はヒンジ４０３にも表示領域を設けることができる。また、図１２（Ｃ）のように電子機器４００を完全に開ききったとき、使用者は表示領域を継ぎ目のない一枚の絵として認識することができる。

（実施の形態４）
本実施の形態は、実施の形態１に示す表示パネル９の構成例について説明を行う。

＜＜表示パネルの構成例＞＞
表示パネル９の構成例について、図１３（Ａ）乃至（Ｃ）を用いて説明を行う。

図１３（Ａ）に、表示パネル９の断面の構造を一例として示す。図１３（Ａ）に示す表示パネル９は、発光素子１７と、反射素子１６と、発光素子１７への電流の供給を制御する機能を有するトランジスタ２０５と、反射素子１６への電圧の供給を制御する機能を有するトランジスタ２０６とを有する。そして、発光素子１７と、反射素子１６と、トランジスタ２０５と、トランジスタ２０６とは、基板２０１と基板２０２の間に位置する。

また、表示パネル９において反射素子１６は、画素電極２０７と、共通電極２０８と、液晶層２０９とを有する。画素電極２０７は、トランジスタ２０６に電気的に接続されている。そして、画素電極２０７と共通電極２０８の間に印加される電圧にしたがって液晶層２０９の配向が制御される。なお、図１３（Ａ）では、画素電極２０７が可視光を反射する機能を有し、共通電極２０８が可視光を透過する機能を有する場合を例示しており、基板２０２側から入射した光が白抜きの矢印で示すように画素電極２０７において反射し、再び基板２０２側から放射される。

また、発光素子１７は、トランジスタ２０５に電気的に接続されている。発光素子１７から発せられる光は、基板２０２側に放射される。なお、図１３（Ａ）では、画素電極２０７が可視光を反射する機能を有し、共通電極２０８が可視光を透過する機能を有する場合を例示しているため、発光素子１７から発せられる光は、白抜きの矢印で示すように画素電極２０７と重ならない領域を通過し、共通電極２０８が位置する領域を通過して、基板２０２側から放射される。

そして、図１３（Ａ）に示す表示パネル９では、トランジスタ２０５とトランジスタ２０６とが同一の層２１０に位置しており、トランジスタ２０５とトランジスタ２０６とが含まれる層２１０は、反射素子１６と発光素子１７の間の領域を有する。なお、少なくとも、トランジスタ２０５が有する半導体層と、トランジスタ２０６が有する半導体層とが同一の絶縁表面上に位置している場合、トランジスタ２０５とトランジスタ２０６とが同一の層２１０に含まれていると言える。

上記構成により、トランジスタ２０５とトランジスタ２０６とを共通の作製工程で作製することができる。

次いで、図１３（Ｂ）に表示パネル９の別の構成について、断面の構造を一例として示す。図１３（Ｂ）に示す表示パネル９は、トランジスタ２０５とトランジスタ２０６とが異なる層に含まれている点において、図１３（Ａ）に示す表示パネル９と構成が異なる。

具体的に、図１３（Ｂ）に示す表示パネル９では、トランジスタ２０５が含まれる層２１０ａと、トランジスタ２０６が含まれる層２１０ｂとを有し、層２１０ａと層２１０ｂとは、反射素子１６と発光素子１７の間の領域を有する。そして、図１３（Ｂ）に示す表示パネル９では、層２１０ａが層２１０ｂよりも発光素子１７側に近い。なお、少なくとも、トランジスタ２０５が有する半導体層と、トランジスタ２０６が有する半導体層とが異なる絶縁表面上に位置している場合、トランジスタ２０５とトランジスタ２０６とが異なる層に含まれていると言える。

上記構成により、トランジスタ２０５と、トランジスタ２０５に電気的に接続される各種配線とを、トランジスタ２０６と、トランジスタ２０６に電気的に接続される各種配線とを、部分的に重ねることができるため、画素のサイズを小さく抑え、表示パネル９の高精細化を実現することができる。

次いで、図１３（Ｃ）に、本発明の一態様に係る表示パネル９の別の構成について、断面の構造を一例として示す。図１３（Ｃ）に示す表示パネル９は、トランジスタ２０５とトランジスタ２０６とが異なる層含まれている点において、図１３（Ａ）に示す表示パネル９と構成が異なる。そして、図１３（Ｃ）に示す表示パネル９は、トランジスタ２０５が含まれる層２１０ａが、発光素子１７よりも基板２０１側に近い点において、図１３（Ｂ）に示す表示パネル９と構成が異なる。

具体的に、図１３（Ｃ）に示す表示パネル９では、トランジスタ２０５が含まれる層２１０ａと、トランジスタ２０６が含まれる層２１０ｂとを有する。そして、層２１０ａは、発光素子１７と基板２０１との間の領域を有する。また、層２１０ｂは、反射素子１６と発光素子１７の間の領域を有する。

上記構成により、トランジスタ２０５と、トランジスタ２０５に電気的に接続される各種配線とを、トランジスタ２０６と、トランジスタ２０６に電気的に接続される各種配線とを、図１３（Ｂ）の場合よりもより多く重ねることができるため、画素のサイズを小さく抑え、表示パネル９の高精細化を実現することができる。

なお、図１３では、２つの反射素子１６に対して１つの発光素子１７が対応している断面構造を例示しているが、これに限定されず、表示パネル９は１つの反射素子１６に対して１つの発光素子１７が対応している断面構造を有していても良いし、１つの反射素子１６に対して複数の発光素子１７が対応している断面構造を有していても良い。

また、図１３では、反射素子１６が有する画素電極２０７が、可視光を反射する機能を有する場合を例示しているが、これに限定されず、画素電極２０７は可視光を透過する機能を有していても良い。この場合、バックライトやフロントライトなどの光源を表示パネル９に設けても良いし、反射素子１６を用いて画像を表示する際に発光素子１７を光源として用いても良い。

＜＜画素の回路構成例＞＞
次に、表示パネル９が有する画素の回路構成例について、図１４及び図１５を用いて説明を行う。

図１４（Ａ）に示す画素３００は、画素３５０と画素３５１とを有する。そして、画素３５０は反射素子１６を有し、画素３５１は発光素子１７を有する。

具体的に、画素３５０は、反射素子１６と、反射素子１６に印加する電圧を制御する機能を有するトランジスタ３０３と、容量素子３０４とを有する。そして、トランジスタ３０３は、ゲートが配線ＧＬに電気的に接続され、ソース又はドレインの一方が配線ＳＬに電気的に接続され、ソース又はドレインの他方が反射素子１６の画素電極に電気的に接続されている。また、反射素子１６の共通電極は、所定の電位が供給される配線または電極に電気的に接続されている。また、容量素子３０４は、一方の電極が、反射素子１６の画素電極に電気的に接続され、他方の電極が、所定の電位が供給される配線または電極に電気的に接続されている。

また、具体的に、画素３５１は、発光素子１７と、発光素子１７に供給する電流を制御する機能を有するトランジスタ３０５と、トランジスタ３０５のゲートへの電位の供給を制御する機能を有するトランジスタ３０６と、容量素子３０７とを有する。そして、トランジスタ３０６は、ゲートが配線ＧＥに電気的に接続され、ソース又はドレインの一方が配線ＤＬに電気的に接続され、ソース又はドレインの他方がトランジスタ３０５のゲートに電気的に接続されている。トランジスタ３０５は、ソース又はドレインの一方が配線ＡＬに電気的に接続され、ソース又はドレインの他方が発光素子１７に電気的に接続されている。容量素子３０７は、一方の電極が配線ＡＬに電気的に接続され、他方の電極がトランジスタ３０５のゲートに電気的に接続されている。

図１４（Ａ）に示す画素３００では、反射素子１６に対応した画像信号を配線ＳＬに供給し、発光素子１７に対応した画像信号を配線ＤＬに供給することで、反射素子１６によって表示される階調と、発光素子１７によって表示される階調とを個別に制御することができる。

なお、図１４（Ａ）では、反射素子１６を有する画素３５０と、発光素子１７を有する画素３５１とを一つずつ有する画素３００の構成例を示したが、画素３００が複数の画素３５０を有していても良いし、或いは画素３００が複数の画素３５１を有していても良い。

図１４（Ｂ）に、画素３００が一の画素３５１と、４つの画素３５１を有している場合の、画素３００の構成例を示す。

具体的に図１４（Ｂ）に示す画素３００は、反射素子１６を有する画素３５１と、発光素子１７をそれぞれ有する画素３５１ａ乃至画素３５１ｂとを有する。

図１４（Ｂ）に示す画素３５０の構成については、図１４（Ａ）に示す画素３５０の構成を参照することができる。

また、図１４（Ｂ）に示す画素３５１ａ乃至画素３５１ｂは、図１４（Ａ）に示す画素３５１と同様に、発光素子１７と、発光素子１７に供給する電流を制御する機能を有するトランジスタ３０５と、トランジスタ３０５のゲートへの電位の供給を制御する機能を有するトランジスタ３０６と、容量素子３０７とをそれぞれ有する。そして、画素３５１ａ乃至画素３５１ｂがそれぞれ有する発光素子１７から発せられる光が、異なる領域の波長を有することで、ディスプレイにおいてカラーの画像を表示することが可能になる。

また、図１４（Ｂ）に示す画素３５１ａ乃至画素３５１ｂでは、画素３５１ａの有するトランジスタ３０６のゲートと、画素３５１ｃの有するトランジスタ３０６のゲートとが、配線ＧＥｂに電気的に接続されている。また、画素３５１ｂの有するトランジスタ３０６のゲートと、画素３５１ｄの有するトランジスタ３０６のゲートとが、配線ＧＥａに電気的に接続されている。

また、図１４（Ｂ）に示す画素３５１ａ乃至画素３５１ｂでは、画素３５１ａの有するトランジスタ３０６のソース又はドレインの一方と、画素３５１ｂの有するトランジスタ３０６のソース又はドレインの一方とが、配線ＤＬａに電気的に接続されている。また、画素３５１ｃの有するトランジスタ３０６のソース又はドレインの一方と、画素３５１ｄの有するトランジスタ３０６のソース又はドレインの一方とが、配線ＤＬｂに電気的に接続されている。

また、図１４（Ｂ）に示す画素３５１ａ乃至画素３５１ｂでは、全てのトランジスタ３０５のソース又はドレインの一方が、配線ＡＬに電気的に接続されている。

上述したように、図１４（Ｂ）に示す画素３５１ａ乃至画素３５１ｂでは、画素３５１ａと画素３５１ｃが配線ＧＥｂを共有し、画素３５１ｂと画素３５１ｄが配線ＧＥａを共有しているが、画素３５１ａ乃至画素３５１ｂの全てが一の配線ＧＥを共有していても良い。この場合、画素３５１ａ乃至画素３５１ｂは、互いに異なる４つの配線ＤＬに電気的に接続されるようにすることが望ましい。

次いで、図１５（Ａ）に、図１４（Ａ）とは異なる画素３００の構成例を示す。図１５（Ａ）に示す画素３００は、画素３５１が有するトランジスタ３０５がバックゲートを有する点において、図１４（Ａ）に示す画素３００と構成が異なる。

具体的に、図１５（Ａ）に示す画素３００では、トランジスタ３０５のバックゲートがゲート（フロントゲート）に電気的に接続されている。図１５（Ａ）に示す画素３００は、上記構成を有することにより、トランジスタ３０５の閾値電圧がシフトするのを抑えることができ、トランジスタ３０５の信頼性を高めることができる。また、図１５（Ａ）に示す画素３００は、上記構成を有することにより、トランジスタ３０５のサイズを小さく抑えつつ、トランジスタ３０５のオン電流を高めることができる。

なお、本発明の一態様に係るディスプレイでは、画素３００が、図１５（Ａ）に示す画素３５０を複数有していても良いし、或いは図１５（Ａ）に示す画素３５１を複数有していても良い。具体的には、図１４（Ｂ）に示した画素３００と同様に、図１５（Ａ）に示す１つの画素３５０と、４つの画素３５１とを有していても良い。その場合、各種配線と４つの画素３５１との接続関係は、図１４（Ｂ）に示した画素３００を参照することができる。

次いで、図１５（Ｂ）に、図１４（Ａ）とは異なる画素３００の構成例を示す。図１５（Ｂ）に示す画素３００は、画素３５１が有するトランジスタ３０５がバックゲートを有する点において、図１４（Ａ）に示す画素３００と構成が異なる。そして、図１５（Ｂ）に示す画素３００では、トランジスタ３０５のバックゲートがゲートではなく発光素子１７に電気的に接続されている点において、図１５（Ａ）に示す画素３００と構成が異なる。

図１５（Ｂ）に示す画素３００は、上記構成を有することにより、トランジスタ３０５の閾値電圧がシフトするのを抑えることができ、トランジスタ３０５の信頼性を高めることができる。

なお、本発明の一態様に係るディスプレイでは、画素３００が、図１５（Ｂ）に示す画素３５０を複数有していても良いし、或いは図１５（Ｂ）に示す画素３５１を複数有していても良い。具体的には、図１４（Ｂ）に示した画素３００と同様に、図１５（Ｂ）に示す１つの画素３５０と、４つの画素３５１とを有していても良い。その場合、各種配線と４つの画素３５１との接続関係は、図１４（Ｂ）に示した画素３００を参照することができる。

＜＜表示パネルの断面図＞＞
図１３（Ｃ）に示した表示パネル９のより具体的な構成例を図１６に示す。なお図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）に示した表示パネル９についても、より具体的な構成例の断面構造を図１７、図１８に図示するが、詳細な説明については省略する。なお図１７、図１８においては、図１６と同じ構成について同じ符号を付している。

図１６に示す表示パネル９は、基板２５０と基板２５１の間に、表示部３７２と、表示部３７１とが積層された構成を有する。具体的に図１６では、表示部３７２と表示部３７１とが接着層２５２により接着されている。

そして、図１６では、表示部３７２の画素が有する発光素子１７、トランジスタ３０５、及び容量素子３０７と、表示部３７２の駆動回路が有するトランジスタ３０９とを図示している。また、図１６では、表示部３７１の画素が有する反射素子１６と、トランジスタ３０３と、容量素子３０４と、表示部３７１の駆動回路が有するトランジスタ３１０とを図示している。

トランジスタ３０５は、バックゲートとしての機能を有する導電層３１１と、導電層３１１上の絶縁層３１２と、絶縁層３１２上において導電層３１１と重なる半導体層３１３と、半導体層３１３上の絶縁層３１６と、絶縁層３１６上に位置し、ゲートとしての機能を有する導電層３１７と、導電層３１７上に位置する絶縁層３１８のさらに上に位置し、半導体層３１３と電気的に接続されている導電層３１４及び導電層３１５と、を有する。

また、導電層３１５は、導電層３１９と電気的に接続され、導電層３１９は導電層３２０に電気的に接続されている。導電層３１９は導電層３１７と同一の層に形成されており、導電層３２０は導電層３１１と同一の層に形成されている。

また、導電層３１１及び導電層３２０と同一の層に、トランジスタ３０６（図示せず）のバックゲートとしての機能を有する導電層３２１が位置している。導電層３２１上には絶縁層３１２が位置し、絶縁層３１２上には導電層３２１と重なる領域を有する半導体層３２２が位置する。半導体層３２２にはトランジスタ３０６（図示せず）のチャネル形成領域が含まれる。半導体層３２２上には絶縁層３１８が位置し、絶縁層３１８上には導電層３２３が位置する。導電層３２３は半導体層３２２に電気的に接続されており、導電層３２３はトランジスタ３０６（図示せず）のソース電極またはドレインとしての機能を有する。

トランジスタ３０９は、トランジスタ３０５と同様の構成を有するので、詳細な説明は割愛する。

トランジスタ３０５、導電層３２３、トランジスタ３０９上には、絶縁層３２４が位置し、絶縁層３２４上には絶縁層３２５が位置する。絶縁層３２５上には導電層３２６及び導電層３２７が位置する。導電層３２６は導電層３１４と電気的に接続されており、導電層３２７は導電層３２７と電気的に接続されている。導電層３２６及び導電層３２７上には絶縁層３２８が位置し、絶縁層３２８上には導電層３２９が位置する。導電層３２９は導電層３２６に電気的に接続されており、発光素子１７の画素電極としての機能を有する。

導電層３２７と絶縁層３２８と導電層３２９とが重なる領域が、容量素子３０７として機能する。

導電層３２９上には絶縁層３３０が位置し、絶縁層３３０上にはＥＬ層３３１が位置し、ＥＬ層３３１上には対向電極としての機能を有する導電層３３２が位置する。導電層３２９とＥＬ層３３１と導電層３３２とは、絶縁層３３０の開口部において電気的に接続されており、導電層３２９とＥＬ層３３１と導電層３３２とが電気的に接続された領域が発光素子１７として機能する。発光素子１７は、導電層３３２側から破線の矢印で示す方向に光を放射する、トップエミッション構造を有する。

導電層３２９と導電層３３２とは、一方が陽極として機能し、他方が陰極として機能する。導電層３２９と導電層３３２の間に、発光素子１７の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層３３１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３３１において再結合し、ＥＬ層３３１に含まれる発光物質が発光する。

なお、半導体層３１３、３２２に金属酸化物を用いる場合、ディスプレイの信頼性を高めるには、絶縁層３１８は酸素を含む絶縁材料を用いることが望ましく、絶縁層３２４には水又は水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが望ましい。

絶縁層３２５または絶縁層３３０として有機材料を用いる場合、絶縁層３２５または絶縁層３３０がディスプレイの端部に露出していると、絶縁層３２５または絶縁層３３０を介して発光素子１７等にディスプレイの外部から水分等の不純物が侵入する恐れがある。不純物の侵入により、発光素子１７が劣化すると、ディスプレイの劣化につながる。そのため、図１６に示すように、絶縁層３２５及び絶縁層３３０が、ディスプレイの端部に位置しないことが好ましい。

発光素子１７は、接着層３３３を介して着色層３３４と重なる。スペーサ３３５は、接着層３３３を介して遮光層３３６と重なる。図１６では、導電層３３２と遮光層３３６との間に隙間がある場合を示しているが、これらが接していてもよい。

着色層３３４は特定の波長帯域の光を透過する有色層である。例えば、赤色、緑色、青色、又は黄色の波長帯域の光を透過するカラーフィルタなどを用いることができる。

なお、本発明の一態様は、カラーフィルタ方式に限られず、塗り分け方式、色変換方式、又は量子ドット方式等を適用してもよい。

表示部３７１において、トランジスタ３０３は、バックゲートとしての機能を有する導電層３４０と、導電層３４０上の絶縁層３４１と、絶縁層３４１上において導電層３４０と重なる半導体層３４２と、半導体層３４２上の絶縁層３４３と、絶縁層３４３上に位置し、ゲートとしての機能を有する導電層３４４と、導電層３４４上に位置する絶縁層３４５のさらに上に位置し、半導体層３４２と電気的に接続されている導電層３４６及び導電層３４７と、を有する。

また、導電層３４０と同一の層に導電層３４８が位置する。導電層３４８上には絶縁層３４１が位置し、絶縁層３４１上には導電層３４８と重なる領域に導電層３４７が位置する。導電層３４７と絶縁層３４１と導電層３４８とが重なる領域が、容量素子３０４として機能する。

トランジスタ３１０は、トランジスタ３０３と同様の構成を有するので、詳細な説明は割愛する。

トランジスタ３０３、容量素子３０４、トランジスタ３１０上には、絶縁層３６０が位置し、絶縁層３３０上には導電層３４９が位置する。導電層３４９は導電層３４７と電気的に接続されており、反射素子１６の画素電極としての機能を有する。導電層３４９上には配向膜３６４が位置する。

基板２５１には、共通電極としての機能を有する導電層３６１が位置する。具体的に、図１６では、基板２５１上に接着層３６２を介して絶縁層３６３が接着されており、絶縁層３６３上に導電層３６１が位置する。そして、導電層３６１上には配向膜３６５が位置し、配向膜３６４と配向膜３６５の間には液晶層３６６が位置する。

先述のアイドリングストップを行うためには、液晶層３６６の誘電率の異方性を２以上３．８以下とし、液晶層３６６の抵抗率を１．０×１０^１４（Ω・ｃｍ）以上１．０×１０^１５（Ω・ｃｍ）以下とすることが好ましい。

液晶層３６６の誘電率の異方性が高いと、電界との相互作用が大きく、液晶層３６６の挙動が速くなるため、表示パネルの高速動作が可能である。なお、液晶層３６６の誘電率の異方性が３．８を超えると、液晶中の不純物の精製が困難となる。この不純物が液晶層３６６に残留することで、液晶層３６６の導電率が増大してしまい、先述のアイドリングストップの場合に、画素に書き込んだ電圧を保持することが困難になる。

一方、液晶層３６６の誘電率の異方性が低いと、液晶層中の不純物の量を低減することができるため、液晶層３６６の導電率を低減できる。なお、液晶層３６６の誘電率の異方性が２未満であると、電界との相互作用が小さく、液晶層３６６の挙動が遅いため、高速動作を促すために駆動電圧を高く設定しなければならず、消費電力の低減が困難である。

図１６では、導電層３４９が可視光を反射する機能を有し、導電層３６１が可視光を透過する機能を有することで、破線の矢印で示すように基板２５１側から入射した光を、導電層３４９において反射させ、基板２５１側から放射させることができる。

可視光を透過する導電性材料としては、例えば、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）の中から選ばれた一種を含む材料を用いるとよい。具体的には、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、酸化シリコンを含むインジウム錫酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを含む酸化亜鉛などが挙げられる。なお、グラフェンを含む膜を用いることもできる。グラフェンを含む膜は、例えば膜状に形成された酸化グラフェンを含む膜を還元して形成することができる。

可視光を反射する導電性材料としては、例えば、アルミニウム、銀、またはこれらの金属材料を含む合金等が挙げられる。そのほか、金、白金、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、上記金属材料または合金に、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。アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金、アルミニウム、ニッケル、及びランタンの合金（Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ）等のアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）、銀と銅の合金、銀とパラジウムと銅の合金（Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、ＡＰＣとも記す）、銀とマグネシウムの合金等の銀を含む合金を用いてもよい。

基板２５１において、表示面側に光拡散板を設けることが好ましい。光拡散板を設けることで、導電層３４９における映り込みやぎらつきを低下することが可能であり、表示パネル９の視認性を高めることが可能である。なお、光拡散板を基板２５１の表示面側に設ける代わりに、導電層３４９の表面を凹凸状とすることで、表示パネル９の視認性を高めることができる。

なお、図１６では、バックゲートを有するトップゲート方のトランジスタを用いたディスプレイの構成について説明したが、本発明の一態様に係るディスプレイはバックゲートを有さないトランジスタを用いていても良いし、バックゲート型のトランジスタを用いていても良い。

半導体層３４２、３１３、３２２はトランジスタのチャネル形成領域としての機能を有する。上述の半導体層として、結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコン、金属酸化物、有機半導体、などを用いればよい。また、必要に応じて、上述の半導体層の導電率を高めるため、または、トランジスタの閾値を制御するために、上述の半導体層に不純物を導入してもよい。

半導体層３４２、３１３、３２２として金属酸化物を用いた場合、インジウム（Ｉｎ）および亜鉛（Ｚｎ）の少なくとも一方を含むことが好ましい。このような酸化物としては、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｍ酸化物、Ｚ−Ｍ酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物（元素Ｍは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、イットリウム（Ｙ）、スズ（Ｓｎ）、ホウ素（Ｂ）、シリコン（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、ネオジム（Ｎｄ）、バナジウム（Ｖ）、ベリリウム（Ｂｅ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）またはタングステン（Ｗ）など）が代表的である。

上記金属酸化物を用いたトランジスタは、オフ電流を低くすることができる。よって、画像信号等の電気信号の保持時間を長くすることができ、電源オン状態では書き込み間隔も長く設定できる。よって、リフレッシュ動作の頻度を少なくすることができるため、消費電力を抑制する効果を奏する。

＜＜表示パネルの外観図＞＞
次いで、図１９（Ａ）に表示パネル９の外観の一例を示す。図１９（Ａ）に示す表示パネル９は、基板２５０上に画素部６０１と、反射素子１６を有する画素３５０の走査線駆動回路６０２と、発光素子１７を有する画素３５１の走査線駆動回路６０３と、を有する。また、反射素子１６を有する画素３５０の信号線駆動回路６２１は配線６０６を介して画素部６０１に電気的に接続されている。また、発光素子１７を有する画素３５１の信号線駆動回路６２３は配線６０７を介して画素部６０１に電気的に接続されている。

また、ＦＰＣ６０８は信号線駆動回路６２１に電気的に接続されており、ＦＰＣ６０９は信号線駆動回路６２３に電気的に接続されている。ＦＰＣ６１０は配線６１１を介して走査線駆動回路６０２に電気的に接続されている。また、ＦＰＣ６１０は配線６１２を介して走査線駆動回路６０３に電気的に接続されている。

次いで、画素部６０１が有する画素３００における、反射素子１６の表示領域のレイアウトと、発光素子１７の表示領域のレイアウトとを、図１９（Ｂ）に示す。

具体的に図１９（Ｂ）では、画素３００が、反射素子の表示領域６１４と、黄色に対応する発光素子１７の表示領域６１５と、緑色に対応する発光素子１７の表示領域６１６と、赤色に対応する発光素子の表示領域６１７と、青色に対応する発光素子の表示領域６１８とを有する。

なお、緑色、青色、赤色、黄色にそれぞれ対応する発光素子を用いて色再現性の良い黒を表示する際、発光素子の面積あたりに流れる電流量は、黄色に対応する発光素子が最も小さいことが求められる。図１９（Ｂ）では、緑色に対応する発光素子の表示領域６１６と、赤色に対応する発光素子の表示領域６１７と、青色に対応する発光素子の表示領域６１８とが、ほぼ同等の面積を有し、それらに対して黄色に対応する発光素子の表示領域６１５の面積はやや小さいため、色再現性の良い黒を表示することが可能である。

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

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

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

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

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

すなわち、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌｏｘｉｄｅは、マトリックス複合材（ｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、または金属マトリックス複合材（ｍｅｔａｌｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）と呼称することもできる。

本明細書において、特に断りがない場合、オン電流とは、トランジスタがオン状態にあるときのドレイン電流をいう。オン状態（オンと略す場合もある）とは、特に断りがない場合、ｎチャネル型トランジスタでは、ゲートとソースの間の電圧（Ｖ_Ｇ）がしきい値電圧（Ｖ_ｔｈ）以上の状態、ｐチャネル型トランジスタでは、Ｖ_ＧがＶ_ｔｈ以下の状態をいう。例えば、ｎチャネル型のトランジスタのオン電流とは、Ｖ_ＧがＶ_ｔｈ以上のときのドレイン電流を言う。また、トランジスタのオン電流は、ドレインとソースの間の電圧（Ｖ_Ｄ）に依存する場合がある。

本明細書において、特に断りがない場合、オフ電流とは、トランジスタがオフ状態にあるときのドレイン電流をいう。オフ状態（オフと略す場合もある）とは、特に断りがない場合、ｎチャネル型トランジスタでは、Ｖ_ＧがＶ_ｔｈよりも低い状態、ｐチャネル型トランジスタでは、Ｖ_ＧがＶ_ｔｈよりも高い状態をいう。例えば、ｎチャネル型のトランジスタのオフ電流とは、Ｖ_ＧがＶ_ｔｈよりも低いときのドレイン電流を言う。トランジスタのオフ電流は、Ｖ_Ｇに依存する場合がある。従って、トランジスタのオフ電流が１０^−２１Ａ未満である、とは、トランジスタのオフ電流が１０^−２１Ａ未満となるＶ_Ｇの値が存在することを言う場合がある。

また、トランジスタのオフ電流は、Ｖ_Ｄに依存する場合がある。本明細書において、オフ電流は、特に記載がない場合、Ｖ_Ｄの絶対値が０．１Ｖ、０．８Ｖ、１Ｖ、１．２Ｖ、１．８Ｖ、２．５Ｖ、３Ｖ、３．３Ｖ、１０Ｖ、１２Ｖ、１６Ｖ、または２０Ｖにおけるオフ電流を表す場合がある。または、当該トランジスタが含まれる半導体装置等において使用されるＶ_Ｄにおけるオフ電流を表す場合がある。

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、「ソースまたはドレインの一方」（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「ソースまたはドレインの他方」（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。

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。

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）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、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。

７制御回路
９表示パネル
１０表示装置
１１ホスト
１２回路
１３画像処理回路
１４画像処理回路
１５タッチ検出回路
１６反射素子
１６Ｒ電極
１７発光素子
１８タッチセンサ
１９光センサ
２０コントローラ
２１デコーダ
２２分離回路
３１データ
３２データ
３３データ
３４データ
３６データ
３７データ
４０開口部
４１可視光
４２光
５０信号線駆動回路
５１基板
５２ＦＰＣ
５４表示部
５６走査線駆動回路
５８配線
２０１基板
２０２基板
２０５トランジスタ
２０６トランジスタ
２０７画素電極
２０８共通電極
２０９液晶層
２１０層
２１０ａ層
２１０ｂ層
２５０基板
２５１基板
２５２接着層
３００画素
３０３トランジスタ
３０４容量素子
３０５トランジスタ
３０６トランジスタ
３０７容量素子
３０９トランジスタ
３１０トランジスタ
３１１導電層
３１２絶縁層
３１３半導体層
３１４導電層
３１５導電層
３１６絶縁層
３１７導電層
３１８絶縁層
３１９導電層
３２０導電層
３２１導電層
３２２半導体層
３２３導電層
３２４絶縁層
３２５絶縁層
３２６導電層
３２７導電層
３２８絶縁層
３２９導電層
３３０絶縁層
３３１ＥＬ層
３３２導電層
３３３接着層
３３４着色層
３３５スペーサ
３３６遮光層
３４０導電層
３４１絶縁層
３４２半導体層
３４３絶縁層
３４４導電層
３４５絶縁層
３４６導電層
３４７導電層
３４８導電層
３４９導電層
３５０画素
３５１画素
３５１ａ画素
３５１ｂ画素
３５１ｃ画素
３５１ｄ画素
３６０絶縁層
３６１導電層
３６２接着層
３６３絶縁層
３６４配向膜
３６５配向膜
３６６液晶層
３７１表示部
３７２表示部
４００電子機器
４０１ａ筐体
４０１ｂ筐体
４０２ａ表示領域
４０２ｂ表示領域
４０３ヒンジ
４０４ａ凸部
４０４ｂ凹部
４０５ａ凹部
４０５ｂ凸部
４０６ａ凸部
４０６ｂ凹部
４０７ａ凹部
４０７ｂ凸部
４０８ディスプレイ
６０１画素部
６０２走査線駆動回路
６０３走査線駆動回路
６０６配線
６０７配線
６０８ＦＰＣ
６０９ＦＰＣ
６１０ＦＰＣ
６１１配線
６１２配線
６１４表示領域
６１５表示領域
６１６表示領域
６１７表示領域
６１８表示領域
６２１信号線駆動回路
６２３信号線駆動回路
９００電子機器
９０１筐体
９０１ａ筐体
９０１ｂ筐体
９０２表示領域
９０２Ｕ表示領域
９０３ヒンジ
９１０電子機器
９１１ａ筐体
９１１ｂ筐体
９１２表示領域
９１３ヒンジ
９１４ａ操作ボタン
９１４ｂ操作ボタン
９１５カートリッジ
９２０電子機器
９２１ａ筐体
９２１ｂ筐体
９２２表示領域
９２３ヒンジ
５２０１筐体
５２０２ディスプレイ
５２０３ベルト
５２０４光センサ
５２０５スイッチ
５９０１筐体
５９０２ディスプレイ
５９０３カメラ
５９０４スピーカ
５９０５ボタン
５９０６外部接続部
５９０７マイク

Claims

回路と、
第１表示素子と、
第２表示素子と、を有し、
前記回路は、ｋビット（ｋは８以上の整数）の画像データを、１ビットの第１データと、ｋ−１ビットの第２データに分離する機能を有し、
前記第１表示素子は、外光の反射によって前記第１データを表示する機能を有し、
前記第２表示素子は、発光によって前記第２データを表示する機能を有することを特徴とする表示装置。
請求項１において、
前記ｋビットの画像データは、青色の画像データであることを特徴とする表示装置。
請求項１または請求項２において、
前記第１表示素子は反射型液晶を有し、
前記第２表示素子は有機ＥＬを有することを特徴とする表示装置。
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の表示装置と、
第１筐体と、
第２筐体と、
ヒンジと、を有し、
前記表示装置は前記第１筐体および前記第２筐体に設けられ、
前記第１筐体と前記第２筐体は、前記ヒンジを介して連結されることを特徴とする電子機器。