JP6904808B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明の一態様は、表示装置、表示モジュールおよび電子機器に関する。

反射型液晶素子とエレクトロ・ルミネセンス（ＥＬ）を用いた発光素子による表示を組み合わせた表示装置が提案されている（特許文献１を参照）。

特許文献１では、表示素子決定部によって、反射型液晶素子用の駆動ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）または発光素子の駆動ＩＣの一方を動作させ、他方の駆動ＩＣの動作を停止させる構成について開示している。

特開２００８−２２５３８１号公報

本発明の一態様は、反射型液晶素子または発光素子による表示の切り替えを行う構成において、利用環境の変化に応じた低消費電力化を図ることができる表示装置を提供することを課題の一とする。または本発明の一態様は、利用環境の変化に応じて、視認性が向上された表示装置を提供することを課題の一とする。または本発明の一態様は、利便性が向上された表示装置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、画素と、駆動回路と、を有し、画素は、液晶素子および液晶素子を駆動するための第１の画素回路、ならびに発光素子および発光素子を駆動するための第２の画素回路を有し、液晶素子は開口を有する反射電極を有し、外光を反射して階調表示することができる機能を有し、発光素子は、開口を介して発光することで階調表示することができる機能を有し、駆動回路は、受信回路と、コントローラと、切り替え制御回路と、信号生成回路と、を有し、受信回路は、シリアルデータの差動信号をパラレルデータの画像データに変換してコントローラに出力する機能を有し、信号生成回路は、コントローラの制御に応じて、液晶素子を駆動するための階調電圧、および発光素子を駆動するための階調電圧を出力する機能を有し、受信回路は、差動信号を受信するための増幅回路を複数有し、増幅回路は、切り替えスイッチと、バイアス電流を流すための第１のトランジスタとを有し、切り替えスイッチは、バイアス電圧を与える配線と第１のトランジスタのゲートとの間の導通状態を制御する機能を有し、切り替え制御回路は、コントローラの制御に応じて、切り替えスイッチの導通状態を制御する切り替え信号を出力する機能を有する表示装置である。

本発明の一態様において、増幅回路は、第１のアンプおよび第２のアンプを有する表示装置が好ましい。

本発明の一態様において、表示装置は、センサーを有し、センサーは、照度を検出する機能を有し、ホストプロセッサは、照度に応じて、液晶素子で階調表示を行う第１のモードと、液晶素子および発光素子で階調表示を行う第２のモードと、発光素子で階調表示を行う第３のモードと、を切り替える機能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、それぞれ第２のトランジスタを有し、第２のトランジスタは、チャネル形成領域が形成される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、差動信号は、液晶素子を駆動するための第１の差動信号と、発光素子を駆動するための第２の差動信号と、を有し、増幅回路は、第１の差動信号が入力される第１の増幅回路と、第２の差動信号が入力される第２の増幅回路と、を有する表示装置が好ましい。

本発明の一態様において、切り替え信号は、第１の増幅回路に与える第１の切り替え信号と、第２の増幅回路に与える第２の切り替え信号と、を有する表示装置が好ましい。

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、反射型液晶素子または発光素子による表示の切り替えを行う構成において、利用環境の変化に応じた低消費電力化を図ることができる表示装置を提供することができる。または本発明の一態様は、利用環境の変化に応じて、視認性が向上された表示装置を提供することができる。または本発明の一態様は、利便性が向上された表示装置を提供することができる。

表示装置の構成例を説明するブロック図。 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。 表示装置の構成例を説明するタイミングチャート。 駆動回路に入力される差動信号のタイミングを説明する図。 表示装置の構成例を説明するための図。 表示装置の構成例を説明するブロック図、模式図、状態遷移図。 表示装置の構成例を説明する回路図およびタイミングチャート。 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およびレイアウト図。 表示装置の構成例を説明する断面概略図および斜視図。 表示装置の構成例を説明する断面模式図。 表示装置の構成例を説明する断面模式図。 表示モジュールを説明する図。 電子機器を説明する図。

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態様で実施することが可能であり、趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態および詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、以下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。

＜表示装置の構成例＞
表示装置の構成例について、図１を参照して説明する。

図１は、表示装置の画素部、および画素部の周辺回路の説明をするための、ブロック図である。図１に示す表示装置１０は、画素部１１、駆動回路１２、駆動回路１３、駆動回路１４、センサー９１、ホストプロセッサ９９、送信回路９２、を有する。

画素部１１は、複数の画素、例えばｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に自然数）の画素を有する。図１では、任意の行、列にある画素として、ｊ行ｋ列（（ｊはｍ以下の自然数、ｋはｎ以下の自然数）の画素を画素３０として図示している。

画素３０の構成について説明する。

図１では、画素３０の模式図を図示している。画素３０は、画素回路３１、画素回路３２、液晶素子ＬＣおよび発光素子ＥＬを有する。画素回路３１は、液晶素子ＬＣの階調表示を制御するための回路である。画素回路３２は、発光素子ＥＬの階調表示を制御するための回路である。なお液晶素子ＬＣは反射電極を有する。液晶素子ＬＣは、反射電極の反射光の強度を液晶層で調節して階調表示を行う。発光素子ＥＬは、電極間に流れる電流量を調節することで発光を制御し、階調表示を行う。なお画素の断面の構造等の詳細については後述する。

図１に示す画素３０の模式図では、画素回路３１、画素回路３２、液晶素子ＬＣおよび発光素子ＥＬの配置を示している。図１に示す液晶素子ＬＣは開口３３を有する。この開口３３は、反射電極に設けられる開口を表している。図１に示す発光素子ＥＬは、液晶素子ＬＣが有する開口３３に重ねて設けられる。

図１に示す画素回路３１および画素回路３２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。液晶素子ＬＣを駆動するための画素回路３１と発光素子ＥＬを駆動するための画素回路３２とのトランジスタを有する素子層を同じ工程で設けることで、画素回路３１と画素回路３２とを同層に配置する構成とする。当該構成とすることで、液晶素子ＬＣに階調電圧を与える駆動回路と、発光素子ＥＬに階調電圧を与える駆動回路とを一体化した駆動回路とすることができる。なお図１では、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画素回路３１および画素回路３２を設ける構成を図示したが、画素回路は液晶素子ＬＣおよび発光素子ＥＬの上層または下層に設ける構成としてもよい。

図１に示す構成とすることで画素３０は、液晶素子ＬＣによる反射光３４の強度の制御と、開口３３を透過する発光素子ＥＬの発する光３５の強度の制御と、によって階調表示を行うことができる。なお反射光３４が射出される方向および発光素子ＥＬが発する光３５が射出される方向は、表示装置１０の表示面となる。

図１に示す画素３０の構成では、液晶素子ＬＣが有する反射電極の下に画素回路３１および画素回路３２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３２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１に示す画素３０の構成では、液晶素子ＬＣが有する反射電極によって反射された外光の強度を液晶層で調節して階調表示を行う。そのため図１の画素３０を有する表示装置１０は、屋外での視認性を向上することができる。

また図１に示す画素３０の構成では、発光素子ＥＬの発する光３５の強度を調節して階調表示を行う。そのため図１の画素３０を有する表示装置１０は、照度が小さい屋内での視認性を向上することができる。

なお屋外にて液晶素子ＬＣを制御して行う表示、または屋内にて発光素子ＥＬを制御して行う表示の切り替えは、表示装置１０に照度を測定可能なセンサー９１を設けることで実現できる。センサー９１で得られる照度は、ホストプロセッサ９９に入力される。ホストプロセッサ９９は、照度に応じて、制御する表示素子に応じて出力する画像データを切り替える。送信回路９２から駆動回路１４に出力される画像データは、シリアルデータの差動信号として出力される。シリアルデータである差動信号が入力される受信回路９３では、当該差動信号をパラレルデータに変換する。パラレルデータに変換して得られる画像データは、液晶素子ＬＣまたは発光素子ＥＬの少なくとも一方を制御して階調表示するための信号となる。

送信回路９２から駆動回路１４に出力される差動信号は、複数のレーンのうち、液晶素子ＬＣを制御するための差動信号を出力するレーンと発光素子ＥＬを制御するための差動信号を出力するレーンに分けられる。上述した液晶素子ＬＣまたは発光素子ＥＬの少なくとも一方を制御して階調表示する場合、送信回路９２から駆動回路１４に差動信号を出力する複数のレーンのうち、液晶素子ＬＣを制御するための差動信号を出力するレーン、あるいは発光素子ＥＬを制御するための差動信号を出力するレーンの少なくともいずれか一方で差動信号を受信させることで階調表示を行うことができる。

なお表示装置１０は、液晶素子ＬＣまたは発光素子ＥＬの少なくとも一方を制御して階調表示できる他、液晶素子ＬＣおよび発光素子ＥＬの双方を制御して階調表示する構成とすることも可能である。この場合表示装置１０は、液晶素子ＬＣまたは発光素子ＥＬのいずれか一方の階調表示を行う場合に比べて視認性を向上させることができるため、好ましい。

また図１に示す構成では、画素ごとに液晶素子ＬＣを制御することができる画素回路３１、及び発光素子ＥＬを制御することができる画素回路３２を有する。つまり、画素３０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１の画素３０を有する表示装置１０は、低消費電力化を図ることができる。

画素３０は、モノクロ表示の表示装置の画素に適用するだけでなく、カラーフィルターを設けることでカラー表示の表示装置の画素に適用することができる。カラー表示する際には、画素３０は、色要素をＲＧＢ（Ｒは赤、Ｇは緑、Ｂは青を表す）の三色とするときのサブ画素に相当する。一つの画素を構成するサブ画素の数は、３つに限らない。例えば、Ｒのサブ画素とＧのサブ画素とＢのサブ画素とＷ（白）のサブ画素の４つのサブ画素から１つの画素が構成されてもよい。または、ペンタイル配列のように、ＲＧＢのうちの２色分で一つの色要素を構成し、色要素によって、異なる２色を選択して構成してもよい。

以上が画素３０の構成についての説明である。

次いで、駆動回路１２、１３、および１４といった、画素部１１の周辺の駆動回路、並びにセンサー９１、ホストプロセッサ９９および送信回路９２について説明する。

駆動回路１２は、ゲート線ＧＬ_ＬＣ［ｊ］に走査信号を伝える機能を有する。ゲート線ＧＬ_ＬＣ［ｊ］は、駆動回路１２が出力する走査信号を画素３０に伝える。ゲート線ＧＬ_ＬＣ［ｊ］に与える走査信号は、信号線ＳＬ_ＬＣ［ｋ］に与えた階調電圧を画素３０に書き込むための信号である。なお駆動回路１２はシフトレジスタ等で構成され、駆動するのに必要な各種信号（クロック信号、スタートパルス等）が入力される。

駆動回路１３は、ゲート線ＧＬ_ＥＬ［ｊ］に走査信号を伝える機能を有する。ゲート線ＧＬ_ＥＬ［ｊ］は、駆動回路１３が出力する走査信号を画素３０に伝える。ゲート線ＧＬ_ＥＬ［ｊ］に与える走査信号は、信号線ＳＬ_ＥＬ［ｋ］に与えた階調電圧を画素３０に書き込むための信号である。なお駆動回路１３はシフトレジスタ等で構成され、駆動するのに必要な各種信号（クロック信号、スタートパルス等）が入力される。

センサー９１は、表示装置１０周辺の照度を測定可能な機能を有する。

ホストプロセッサ９９は、センサー９１で得られる照度に応じて外部から与えられる画像データＤＡＴＡ等を、対応する表示素子に応じて切り替えて駆動回路１４に出力する機能を有する。例えば、照度が大きい屋外にて表示を行う構成では、液晶素子ＬＣを制御して表示するように画像データＤＡＴＡを切り替えて出力する。また、照度が小さい屋内で表示を行う構成では、発光素子ＥＬを制御して表示するように画像データＤＡＴＡを切り替えて出力する。

送信回路９２は、受信回路９３との間で、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）による信号の送受信を行う。送信回路９２は、増幅回路４０を有し、ホストプロセッサ９９で切り替えられた画像データをシリアルデータの差動信号に変換して出力する。増幅回路４０は、アンプで構成される。増幅回路４０は、ＬＶＤＳトランスミッタともいう。ＬＶＤＳは、比較的高速動作が可能で、小振幅信号による低消費電力化、配線数の低減、およびノイズの影響を軽減可能な通信技術の一つである。ＬＶＤＳは、アンプを用いた差動増幅によってノイズを除去し、表示品位の低下を抑えることができる。

駆動回路１４は、受信回路９３と、コントローラ９４と、切り替え制御回路９５と、信号生成回路９６と、を有する。

受信回路９３は、送信回路９２からのシリアルデータの差動信号が入力される増幅回路４１を有する。増幅回路４１は、アンプで構成される。増幅回路４１は、ＬＶＤＳレシーバともいう。

増幅回路４０から増幅回路４１に出力される差動信号は、複数のレーンのうち、液晶素子ＬＣを制御するための差動信号を出力するレーンと発光素子ＥＬを制御するための差動信号を出力するレーンに分けられる。ホストプロセッサ９９においてセンサー９１で得られる照度に応じて画像データを切り替える構成の場合、増幅回路４０から増幅回路４１に差動信号を出力する複数のレーンは、液晶素子ＬＣを制御するための差動信号を出力するレーン、および発光素子ＥＬを制御するための差動信号を出力するレーンに分けることができる。受信回路９３で受信するシリアルデータの差動信号は、パラレルデータの画像データに変換されてコントローラ９４に出力される。

コントローラ９４は、受信回路９３から出力される画像データに応じて駆動回路１２、１３、１４の動作を制御するクロック信号ＣＬＫ、スタートパルスＳＰ、ラッチ信号ＬＡＴ、画像データＤＡＴＡ等を信号生成回路９６に出力する機能を有する。コントローラ９４は、画像データをもとに表示を行う表示素子に対応して、切り替え信号ＳＴＢＹを制御するための制御信号ＥＮを切り替え制御回路９５に出力する機能を有する。

コントローラ９４は、切り替え信号ＳＴＢＹを制御するための制御信号ＥＮを出力するために、ホストプロセッサ９９より信号を受信する。この信号は、前述のＬＶＤＳとは別のインターフェースを介してコントローラ９４で受信する構成とすればよい。

切り替え制御回路９５は、コントローラ９４から出力される制御信号ＥＮに応じて、切り替え信号ＳＴＢＹを制御する機能を有する。切り替え信号ＳＴＢＹは、増幅回路４１が有する複数のレーンのうち、表示に寄与しないレーンのアンプを流れるバイアス電流の停止と再開を切り替えるための信号である。

増幅回路４１が有するアンプは、バイアス電流を流すためのトランジスタを有する。切り替えスイッチは、バイアス電圧を与える配線と、バイアス電流を流すためのトランジスタのゲートと、の間に設けられ、導通状態を制御する構成とする。当該構成とすることで、液晶素子ＬＣの駆動回路と発光素子ＥＬの駆動回路とを一体化しても、ＬＶＤＳレシーバ内にある、液晶素子ＬＣを駆動するための信号を受信する受信回路９３のアンプと、発光素子ＥＬを駆動するための信号を受信する受信回路９３のアンプと、を交互に停止することができる。

信号生成回路９６は、信号線ＳＬ_ＬＣ［ｋ］に画素３０が有する液晶素子ＬＣを駆動するための階調電圧を伝える機能を有する。また信号生成回路９６は、信号線ＳＬ_ＥＬ［ｋ］に画素３０が有する発光素子ＥＬを駆動するための階調電圧を伝える機能を有する。信号線ＳＬ_ＬＣ［ｋ］に与える階調電圧は、画素３０が有する液晶素子ＬＣを駆動するための電圧である。信号線ＳＬ_ＥＬ［ｋ］に与える階調電圧は、画素３０が有する発光素子ＥＬを駆動するための電圧である。なお信号生成回路９６には、コントローラ９４から駆動するのに必要な各種信号（クロック信号、スタートパルス、ラッチ信号、画像データ等）が入力される。

図１に示す信号生成回路９６は、一例として、各列の信号線ＳＬ_ＬＣ［ｋ］および信号線ＳＬ_ＥＬ［ｋ］に階調電圧を出力するための、シフトレジスタ２１、ラッチ２２、レベルシフタ２３、Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）コンバータ２４、およびバッファアンプ２５を有する。

シフトレジスタ２１は、クロック信号ＣＬＫおよびスタートパルスＳＰが入力されてパルス信号を生成する。ラッチ２２では、パルス信号の入力にしたがってデジタル信号である画像データＤＡＴＡを保持し、ラッチ信号ＬＡＴに応じて保持された画像データを出力する。レベルシフタ２３では、ラッチ信号ＬＡＴに応じたタイミングで画像データが入力され、デジタル信号の電圧を増幅する。Ｄ／Ａコンバータ２４では、デジタルデータである画像データをアナログデータの階調電圧に変換する。

バッファアンプ２５は、階調電圧を信号線ＳＬ_ＬＣ［ｋ］に出力するバッファアンプと、階調電圧を信号線ＳＬ_ＥＬ［ｋ］に出力するバッファアンプと、を有する。それぞれのバッファアンプは、電圧フォロワとして機能するオペアンプを流れるバイアス電流を制御して所望の電圧を出力する。またバッファアンプ２５は、複数の切り替え信号ＳＴＢＹが入力され、電圧フォロワとして機能するオペアンプを流れるバイアス電流の停止と再開を切り替える構成としてもよい。

図１の構成とすることで、液晶素子ＬＣの駆動回路と発光素子ＥＬの駆動回路とを一体化しても、液晶素子を駆動するための信号を受信する受信回路のアンプと、発光素子を駆動するための信号を受信する受信回路のアンプと、を交互に停止することができる表示装置とすることができる。

以上説明した表示装置１０は、画素３０を有することで、屋外または屋内に限らず視認性に優れたものとすることができる。加えて以上説明した表示装置１０は、切り替え制御回路９５および受信回路９３を有することで、液晶素子ＬＣを駆動するための信号を受信する受信回路９３のアンプと、発光素子ＥＬを駆動するための信号を受信する受信回路９３のアンプと、を交互に停止することができる表示装置とすることができる。そのため、より低消費電力化が図られた表示装置とすることができる。

＜受信回路の構成例＞
上述した受信回路９３内の、バイアス電流の停止と再開を制御可能な増幅回路４１の構成例について、図２から図７までを参照して説明する。

図２はＬＶＤＳレシーバの一レーンとして機能する増幅回路４１の一例を示す回路図である。増幅回路４１は、アンプ４２、およびアンプ４３を有する。アンプ４２、およびアンプ４３には、バイアス電圧ＶＢが与えられてバイアス電流が流れることによって所望の出力信号を得ることができる。

アンプ４２は、差動信号ＩＮ＿ＰおよびＩＮ＿Ｎが入力され、出力信号ＯＵＴ＿ＰおよびＯＵＴ＿Ｎを出力する。アンプ４３は、差動信号ＯＵＴ＿ＰおよびＯＵＴ＿Ｎが入力され、出力信号ＯＵＴを出力する。アンプ４２はローゲインではあるが、ゲインのリニアリティが良く、差動信号ＩＮ＿ＰおよびＩＮ＿Ｎを線形的に増幅し、差動信号のまま出力する。アンプ４２で出力された差動信号ＯＵＴ＿ＰおよびＯＵＴ＿Ｎは、アンプ４３に入力され、電源電圧レベルまで高速に増幅する。

電源回路９０は、バイアス電圧ＶＢおよび電圧ＶＤＤ等の電圧を生成し、アンプ４２およびアンプ４３等の各回路に出力する機能を有する。アンプ４２およびアンプ４３には、切り替え制御回路９５から切り替え信号ＳＴＢＹが入力される。切り替え信号ＳＴＢＹがアクティブの時、それぞれのバイアス電流を遮断し、消費電力を削減する。

図２では、ＬＶＤＳレシーバの一レーンとして機能する増幅回路４１を図示したが、増幅回路４０と増幅回路４１との間では差動信号が複数のレーンにわたって送受信される。図６には一例として、１２本のレーンでの差動信号を表すタイミングチャートを図示する。図６において、レーンｌａｎｅ１、２、４、５、７、８、１０、１１で発光素子ＥＬの表示を制御するための画像データＤＥ１［０］−［１１］乃至ＤＥ８［０］−［１１］に相当する差動信号を送受信する。図６において、レーンｌａｎｅ３、６、９、１２で液晶素子ＬＣの表示を制御するための画像データＤＬ１［０］−［１１］乃至ＤＬ４［０］−［１１］に相当する差動信号を送受信する。その他の信号として図６では、クロック信号ＣＬＫＡ、ＣＬＫＢを図示している。

また図５では、図６に図示した１２本のレーンで差動信号を受信するＬＶＤＳレシーバとなる増幅回路４１＿１乃至４１＿１２の回路図を図示している。図２と同様に増幅回路４１＿１乃至４１＿１２のそれぞれには、電源回路９０よりバイアス電圧ＶＢが与えられる。また図５では、切り替え信号ＳＴＢＹに相当する切り替え信号ＳＴＢＹ＿ＥＬが、レーンｌａｎｅ１、２、４、５、７、８、１０、１１に対応する増幅回路４１＿１、４１＿２、４１＿４、４１＿５、４１＿７、４１＿８、４１＿１０、および４１＿１１に与えられる。また図５では、切り替え信号ＳＴＢＹに相当する切り替え信号ＳＴＢＹ＿ＬＣが、レーンｌａｎｅ３、６、９、１２に対応する増幅回路４１＿３、４１＿６、４１＿９、および４１＿１２に与えられる。

増幅回路４１＿１乃至４１＿１２は、複数のバイアス電圧が与えられてバイアス電流が流れることによって所望の出力信号を得ることができる。当該構成では、液晶素子ＬＣまたは発光素子ＥＬによる表示の切り替えを行う構成において、表示に寄与しない増幅回路が有するアンプにもバイアス電流が流れ続けてしまい、消費電力の増加につながる虞がある。一方で液晶素子ＬＣと発光素子ＥＬの双方を一つの駆動回路で制御する場合、駆動回路全体の動作を停止することは難しい。

本発明の一態様の構成では、液晶素子ＬＣまたは発光素子ＥＬを駆動する駆動回路において、アンプを構成するトランジスタと、バイアス電流を流すためのバイアス電圧を与える配線との間に切り替えスイッチを設け、各レーンの増幅回路が有するアンプを独立してスタンバイ状態に制御できる構成とする。

具体的には、発光素子ＥＬに階調電圧を出力しない期間で、図５、６の例では、レーンｌａｎｅ１、２、４、５、７、８、１０、１１に対応する増幅回路４１＿１、４１＿２、４１＿４、４１＿５、４１＿７、４１＿８、４１＿１０、および４１＿１１内のバイアス電流を流すトランジスタのゲートとバイアス電圧を与える配線との間を非導通状態とし、電圧（ＶＤＤ、ＧＮＤ等）を与える配線とトランジスタのゲートとを導通状態とするように切り替える構成とする。当該構成とすることで、バイアス電流が流れてしまうのを抑制し、消費電力の低減を図ることができる。

同様に液晶素子ＬＣに階調電圧を出力しない期間で、図５、６の例では、レーンｌａｎｅ３、６、９、１２に対応する増幅回路４１＿３、４１＿６、４１＿９、および４１＿１２内のバイアス電流を流すトランジスタのゲートとバイアス電圧を与える配線との間を非導通状態とし、電圧（ＶＤＤ、ＧＮＤ等）を与える配線とトランジスタのゲートとを導通状態とするように切り替える構成とする。当該構成とすることで、バイアス電流が流れてしまうのを抑制し、消費電力の低減を図ることができる。

上述したバイアス電流を流すトランジスタのゲートと、バイアス電圧を与える配線との間の導通状態の切り替えは、切り替え信号ＳＴＢＹ＿ＥＬおよび切り替え信号ＳＴＢＹ＿ＬＣによって行う。

次いで図３（Ａ）、（Ｂ）では、図２で説明したアンプ４２の回路の一例について図示する。

図２で説明したアンプ４２に適用可能な、図３（Ａ）に示すアンプ４２Ｎは、抵抗素子４４Ｎ、抵抗素子４５Ｎおよびトランジスタ４６Ｎ乃至４８Ｎを有する。トランジスタ４６Ｎ乃至４８Ｎは、ｎチャネル型のトランジスタである。アンプ４２Ｎに用いるトランジスタは、電界効果移動度が大きいトランジスタを用いることが好ましく、とくに単結晶シリコンを半導体層に有するトランジスタを用いることが好適である。

また図３（Ａ）に示すアンプ４２Ｎは、トランジスタ４８Ｎのゲートとバイアス電圧ＶＢを与える配線との間に切り替えスイッチ６４を有する。

図２で説明したアンプ４２に適用可能な、図３（Ｂ）に示すアンプ４２Ｐは、抵抗素子４４Ｐ、抵抗素子４５Ｐおよびトランジスタ４６Ｐ乃至４８Ｐを有する。トランジスタ４６Ｐ乃至４８Ｐは、ｐチャネル型のトランジスタである。アンプ４２Ｐに用いるトランジスタは、電界効果移動度が大きいトランジスタを用いることが好ましく、とくに単結晶シリコンを半導体層に有するトランジスタを用いることが好適である。

また図３（Ｂ）に示すアンプ４２Ｐは、トランジスタ４８Ｐのゲートとバイアス電圧ＶＢを与える配線との間に切り替えスイッチ６３を有する。

次いで図４（Ａ）、（Ｂ）では、図２で説明したアンプ４３の回路の一例について図示する。

図２で説明したアンプ４３に適用可能な、図４（Ａ）に示すアンプ４３Ｎは、トランジスタ４９Ｎ乃至５９Ｎを有する。トランジスタ４９Ｎ乃至５２Ｎはｐチャネル型のトランジスタであり、トランジスタ５３Ｎ乃至５９Ｎはｎチャネル型のトランジスタである。アンプ４３Ｎに用いるトランジスタは、電界効果移動度が大きいトランジスタを用いることが好ましく、とくに単結晶シリコンを半導体層に有するトランジスタを用いることが好適である。

また図４（Ａ）に示すアンプ４３Ｎは、トランジスタ５６Ｎのゲートとバイアス電圧ＶＢを与える配線との間に切り替えスイッチ６４を有する。

図２で説明したアンプ４３に適用可能な、図４（Ｂ）に示すアンプ４３Ｐは、トランジスタ４９Ｐ乃至５９Ｐを有する。トランジスタ４９Ｐ乃至５２Ｐはｎチャネル型のトランジスタであり、トランジスタ５３Ｐ乃至５９Ｐはｐチャネル型のトランジスタである。アンプ４３Ｐに用いるトランジスタは、電界効果移動度が大きいトランジスタを用いることが好ましく、とくに単結晶シリコンを半導体層に有するトランジスタを用いることが好適である。

また図４（Ｂ）に示すアンプ４３Ｐは、トランジスタ５６Ｐのゲートとバイアス電圧ＶＢを与える配線との間に切り替えスイッチ６３を有する。

図３（Ａ）、（Ｂ）、図４（Ａ）、（Ｂ）の各構成において、切り替え信号ＳＴＢＹがアクティブの時、切り替えスイッチ６３、６４がトランジスタのゲートとバイアス電圧ＶＢを与える配線との間を非導通状態とすることで、それぞれのバイアス電流を遮断し、消費電力を削減することができる。

なお図２で図示する切り替え信号ＳＴＢＹは、切り替え信号ＳＴＢＹ＿ＥＬまたは切り替え信号ＳＴＢＹ＿ＬＣとして機能する信号である。また図２で図示する切り替え信号ＳＴＢＹの反転信号は、切り替え信号ＳＴＢＹ＿Ｂである。

また図７は、増幅回路４１に入力する差動信号を駆動回路１４に入力するタイミングを説明する図である。期間Ｐ１は、画像データを送信しない期間に相当する。期間Ｐ２は、画像データ（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）を送信する期間に相当する。期間Ｐ１では、垂直同期信号と、停止するＬＶＤＳレシーバのレーンを決定するデータ（Ｄ_ＬＡＮＥ）、及び復帰時に受信回路９３の正常動作を保証するマッチングデータ（Ｄ_{ＭＡＴＣＨ}）が存在する。なお、必要に応じて、画像データを送信しない期間に音声データや各種のパケットデータなどが存在していても構わない。

表示する画像データに応じて対応するレーンを、通常動作から停止状態へ移行させる際の動作について説明する。期間Ｐ１に、停止させるＬＶＤＳレシーバのレーン、及び切り替え信号ＳＴＢＹの情報をコントローラ９４で取得する。コントローラ９４は、取得した停止レーンの情報に基づき、制御信号ＥＮを切り替え制御回路９５に出力し、切り替え制御回路９５で切り替え信号ＳＴＢＹ＿ＬＣＤまたは切り替え信号ＳＴＢＹ＿ＥＬの一方または双方をアクティブにして、ＬＶＤＳレシーバのレーンの機能を停止させる。なお、停止したレーンは、復帰手続きが行われるまでは、ホストプロセッサ９９側からの画像データを受信することはできない。

次いで、停止させたレーンを停止状態から通常動作する状態とするまでの復帰の動作を説明する。まず、切り替え信号ＳＴＢＹを非アクティブとするホストプロセッサ９９からの情報をコントローラ９４で取得する。切り替え信号ＳＴＢＹをアクティブから非アクティブにするタイミングは、制限はない。コントローラ９４は、取得した切り替え信号ＳＴＢＹの情報に基づき、制御信号ＥＮを切り替え制御回路９５に出力し、切り替え制御回路９５で切り替え信号ＳＴＢＹ＿ＬＣＤまたは切り替え信号ＳＴＢＹ＿ＥＬの一方または双方を非アクティブにして、ＬＶＤＳレシーバのレーンの機能を復帰させる。なおＬＶＤＳレシーバはアナログ回路であり、正常動作するまで、数μｓ乃至数百μｓ程度要するため、動作開始直後は、正常にデータを受信できない。そのため、正常に画像データを受信できたかを確認するため期間Ｐ１中のマッチングデータを利用する。マッチングが正常にできるまでは、コントローラ９４以降の回路、つまり信号生成回路９６等は動作させない。マッチングが正常にできた後は、復帰の動作を完了として、通常動作にもどる。なお、マッチングの結果は、Ｉ２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）通信などを利用して、ホストプロセッサ９９に返信してもよい。

＜切り替えスイッチの構成例＞
上述したバイアス電流の停止と再開を制御可能な切り替えスイッチの構成例について、図８を参照して説明する。

図８（Ａ）は、図３（Ｂ）および図４（Ｂ）で図示した切り替えスイッチ６３を抜きだして示した回路図である。図８（Ａ）に示す切り替えスイッチ６３は、端子Ｘと端子Ｙを導通状態とする状態と、端子Ｙと電圧ＶＤＤを与える配線を導通状態とする状態とを、切り替え信号ＳＴＢＹ、ＳＴＢＹ＿Ｂによって切り替える。

具体的には、図８（Ａ）に示す切り替えスイッチ６３は、図８（Ｂ）の回路図とすることができる。図８（Ｂ）に示す切り替えスイッチ６３は、ｐチャネル型のトランジスタ６５、６６及び容量素子６７を有する。

図８（Ｃ）は、図３（Ａ）および図４（Ａ）で図示した切り替えスイッチ６４を抜きだして示した回路図である。図８（Ｃ）に示す切り替えスイッチ６４は、端子Ｘと端子Ｙを導通状態とする状態と、端子Ｙとグラウンド電圧を与える配線を導通状態とする状態とを、切り替え信号ＳＴＢＹ、ＳＴＢＹ＿Ｂによって切り替える。

具体的には、図８（Ｃ）に示す切り替えスイッチ６４は、図８（Ｄ）の回路図とすることができる。図８（Ｄ）に示す切り替えスイッチ６４は、ｎチャネル型のトランジスタ６８、６９及び容量素子７０を有する。

図８（Ａ）から図８（Ｄ）までに示す切り替えスイッチ６３および切り替えスイッチ６４を用いることで、図３（Ａ）、（Ｂ）および図４（Ａ）、（Ｂ）のアンプ４２、４３の動作を停止または再開することができる。図３（Ａ）、（Ｂ）および図４（Ａ）、（Ｂ）の構成ではバイアス電流が流れるのを停止又は再開する構成のため、駆動回路全体の機能を停止する構成に比べて停止と再開の切り替えを高速に行うことができる。

＜表示装置の動作モード＞
表示装置の動作モードについて、図９から図１０までを参照して説明する。

表示装置は、周辺の照度に応じて、動作モードを切り替えることができる。図９（Ａ）のブロック図では、図１に示すセンサー９１およびホストプロセッサ９９を抜き出して図示している。

図９（Ａ）においてセンサー９１は、例えば、照度に応じた信号Ｓ_ＩＬＬを生成する機能を有する。ホストプロセッサ９９は、信号Ｓ_ＩＬＬに応じて表示モードを切り替える機能を有する。

また図９（Ｂ）から図９（Ｄ）までは、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９（Ｂ）から図９（Ｄ）までにおいては、図１と同様に、画素回路３１、画素回路３２、液晶素子ＬＣ、発光素子ＥＬ、開口３３、液晶素子ＬＣが有する反射電極が反射する反射光３４、および開口３３より射出される発光素子ＥＬが発する光３５を図示している。

表示装置が取り得る表示モードとしては、図９（Ｂ）から図９（Ｄ）までに示す、反射液晶表示モード（Ｒ−ＬＣ ｍｏｄｅ）と、反射液晶＋ＥＬ表示モード（Ｒ−ＬＣ＋ＥＬ ｍｏｄｅ）と、ＥＬ表示モード（ＥＬ ｍｏｄｅ）と、を挙げて説明する。

反射液晶表示モードは、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表示を行う表示モードである。具体的には図９（Ｂ）に示す画素の模式図のように液晶素子ＬＣが有する反射電極による反射光３４の強度を液晶層で調節して階調表示を行う。

反射液晶＋ＥＬ表示モード（Ｒ−ＬＣ＋ＥＬ 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表示を行う表示モードである。具体的には図９（Ｃ）に示す画素の模式図のように液晶素子ＬＣが有する反射電極による反射光３４の強度と、発光素子ＥＬが開口３３より射出する光３５の強度と、を調節して階調表示を行う。

ＥＬ表示モード（ＥＬ ｍｏｄｅ）は、発光素子を駆動して光の強度を調節して階調表示を行う表示モードである。具体的には図９（Ｄ）に示す画素の模式図のように、発光素子ＥＬが開口３３より射出する光３５の強度を調節して階調表示を行う。

図９（Ｅ）には、上述した３つのモード（反射液晶表示モード、反射液晶＋ＥＬ表示モード、ＥＬ表示モード）の状態遷移図を示す。状態Ｃ１は反射液晶表示モードを表し、状態Ｃ２は反射液晶＋ＥＬ表示モードを表し、状態Ｃ３はＥＬ表示モードを表している。

図９（Ｅ）に図示するように、状態Ｃ１から状態Ｃ３までは照度に応じていずれかの状態の表示モードを取り得る。例えば屋外のように照度が大きい場合、状態Ｃ１を取り得る。また屋外から屋内に移動するような照度が小さくなる場合、状態Ｃ１から状態Ｃ３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Ｃ３から状態Ｃ２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。

また表示装置は、バッテリの残容量、表示するコンテンツ、あるいは周辺環境の照度に応じて、さらに動作モードを切り替えることができる。以下では、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、低速のフレーム周波数で操作するアイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードと、を挙げて説明する。

なお、アイドリング・ストップ（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アイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードについて、図１０（Ａ）から図１０（Ｃ）までに一例を挙げて説明する。

図１０（Ａ）は、液晶素子ＬＣおよび画素回路３１で構成される画素の回路図を図示している。図１０（Ａ）では、信号線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Ｃｓ_ＬＣおよび液晶素子ＬＣを図示している。

トランジスタＭ１としては、半導体層に金属酸化物を有するトランジスタを用いることが好ましい。金属酸化物が増幅作用、整流作用、及びスイッチング作用の少なくとも１つを有する場合、当該金属酸化物を、金属酸化物半導体（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）または酸化物半導体（ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、略してＯＳと呼ぶことができる。以下、トランジスタの代表例として、酸化物半導体を有するトランジスタ（ＯＳトランジスタ）を用いて説明する。ＯＳトランジスタは、非導通状態時のリーク電流（オフ電流）が極めて低いため、ＯＳトランジスタを非導通状態とすることで液晶素子の画素電極に電荷の保持をすることができる。

図１０（Ｂ）は、通常駆動モードでの信号線ＳＬおよびゲート線ＧＬにそれぞれ与える信号の波形を示すタイミングチャートである。通常駆動モードでは通常のフレーム周波数（例えば６０Ｈｚ）で動作する。１フレーム期間を期間Ｔ_１からＴ_３までで表すと、各期間でゲート線に走査信号を与え、信号線のデータＤ_１を画素に書き込む動作を行う。この動作は、期間Ｔ_１からＴ_３までで同じデータＤ_１を書き込む場合であっても、異なるデータを書き込む場合であっても同じである。

一方図１０（Ｃ）は、アイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動での信号線ＳＬおよびゲート線ＧＬにそれぞれ与える信号の波形を示すタイミングチャートである。アイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動では低速のフレーム周波数（例えば１Ｈｚ）で動作する。１フレーム期間を期間Ｔ_１で表し、その中でデータの書き込み期間を期間Ｔ_Ｗ、データの保持期間を期間Ｔ_ＲＥＴで表す。アイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動は、期間Ｔ_Ｗでゲート線に走査信号を与え、信号線のデータＤ_１を画素に書き込み、期間Ｔ_ＲＥＴでゲート線をローレベルの電圧に固定し、トランジスタＭ１を非導通状態として一旦書き込んだデータＤ_１を画素に保持させる動作を行う。

アイドリング・ストップ（ＩＤＳ）駆動モードは、上述した反射液晶表示モードまたは反射液晶＋ＥＬ表示モードといった表示モードと組み合わせることで、さらなる低消費電力化を図ることができるため有効である。

＜画素の構成例＞
画素の構成例について、図１１から図１３までを参照して説明する。

画素３０について説明する。図１１は、画素３０の回路図の一例である。画素３０は、図１で説明したように画素回路３１、画素回路３２、液晶素子ＬＣおよび発光素子ＥＬを有する。

図１１において、画素回路３１は、トランジスタＭ１および容量素子Ｃｓ_ＬＣを有する。画素回路３２は、トランジスタＭ２、Ｍ３および容量素子Ｃｓ_ＥＬを有する。画素３０が有する各素子は、図１１に示すように、ゲート線ＧＬ_ＬＣ［ｊ］、ゲート線ＧＬ_ＥＬ［ｊ］、信号線ＳＬ_ＬＣ［ｋ］、信号線ＳＬ_ＥＬ［ｋ］、容量線Ｌ_ＣＳ、電流供給線Ｌ_ａｎｏ、および共通電位線Ｌ_ｃａｓに接続される。

なお容量素子Ｃｓ_ＥＬ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Ｃｓ_ＬＣ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Ｌ_ａｎｏと共通電位線Ｌ_ｃａｓ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。

トランジスタＭ１乃至Ｍ３の半導体材料に酸化物半導体を用いる場合、ＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ‐Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）−ＯＳの構成とすることが好適である。

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、または１ｎｍ以上２ｎｍ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金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、または１ｎｍ以上２ｎｍ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。

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、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、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、ＩｎＯ_Ｘ１（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、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２（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、ＧａＯ_Ｘ３（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、Ｇａ_Ｘ４Ｚｎ_Ｙ４Ｏ_Ｚ４（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ＩｎＯ_Ｘ１、またはＩｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２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、ＧａＯ_Ｘ３が主成分である領域と、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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、ＩｎＧａＯ_３（ＺｎＯ）_ｍ１（ｍ１は自然数）、またはＩｎ_{（１＋ｘ０）}Ｇａ_{（１−ｘ０）}Ｏ_３（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（Ｃ−Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）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に観察される領域と、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、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、ＧａＯ_Ｘ３が主成分である領域と、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、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、一部に該金属元素を主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、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は、例えば基板を加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、ＣＡＣ−ＯＳをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス（代表的にはアルゴン）、酸素ガス、及び窒素ガスの中から選ばれたいずれか一つまたは複数を用いればよい。また、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比は低いほど好ましく、例えば酸素ガスの流量比を０％以上３０％未満、好ましくは０％以上１０％以下とすることが好ましい。

ＣＡＣ−ＯＳは、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）測定法のひとつであるＯｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法によるθ／２θスキャンを用いて測定したときに、明確なピークが観察されないという特徴を有する。すなわち、Ｘ線回折から、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。

またＣＡＣ−ＯＳは、プローブ径が１ｎｍの電子線（ナノビーム電子線ともいう。）を照射することで得られる電子線回折パターンにおいて、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が観測される。従って、電子線回折パターンから、ＣＡＣ−ＯＳの結晶構造が、平面方向、および断面方向において、配向性を有さないｎｃ（ｎａｎｏ−ｃｒｙｓｔａｌ）構造を有することがわかる。

また例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳでは、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ−ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて取得したＥＤＸマッピングにより、ＧａＯ_Ｘ３が主成分である領域と、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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ことが確認できる。

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、ＧａＯ_Ｘ３などが主成分である領域と、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１が主成分である領域は、ＧａＯ_Ｘ３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、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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、ＧａＯ_Ｘ３などが主成分である領域は、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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、ＧａＯ_Ｘ３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、ＧａＯ_Ｘ３などに起因する絶縁性と、Ｉｎ_Ｘ２Ｚｎ_Ｙ２Ｏ_Ｚ２、またはＩｎＯ_Ｘ１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（Ｉ_ｏｎ）、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。

また画素３０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３０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ＧＬ_ＬＣ［ｊ］やゲート線ＧＬ_ＥＬ［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）モードなどの駆動方法を用いて駆動することができる。または、垂直配向（ＶＡ）モード、具体的には、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＣＰＡ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｐｉｎｗｈｅｅｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｕｐｅｒ−Ｖｉｅｗ）モードなどの駆動方法を用いて駆動することができる。

液晶素子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。

なお、発光ダイオードを用いる場合、発光ダイオードの電極や窒化物半導体の下に、グラフェンやグラファイトを配置してもよい。グラフェンやグラファイトは、複数の層を重ねて、多層膜としてもよい。このように、グラフェンやグラファイトを設けることにより、その上に、窒化物半導体、例えば、結晶を有するｎ型ＧａＮ半導体層などを容易に成膜することができる。さらに、その上に、結晶を有するｐ型ＧａＮ半導体層などを設けて、ＬＥＤを構成することができる。なお、グラフェンやグラファイトと、結晶を有するｎ型ＧａＮ半導体層との間に、ＡｌＮ層を設けてもよい。なお、発光ダイオードが有するＧａＮ半導体層は、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で成膜してもよい。ただし、グラフェンを設けることにより、発光ダイオードが有するＧａＮ半導体層は、スパッタ法で成膜することも可能である。

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３０に適用可能な画素のレイアウト図について説明する。図１２（Ａ）の回路図は、図１１で示す回路図と等価である。

図１２（Ｂ）のレイアウト図は、図１２（Ａ）の回路図における各素子の配置に対応している。図１２（Ｂ）では、発光素子ＥＬが有する電極ＰＥ_ＥＬ、発光素子ＥＬ、トランジスタＭ１乃至Ｍ３の配置、ゲート線ＧＬ_ＬＣ［ｊ］、ゲート線ＧＬ_ＥＬ［ｊ］、信号線ＳＬ_ＬＣ［ｋ］、信号線ＳＬ_ＥＬ［ｋ］、容量線Ｌ_ＣＳ、および電流供給線Ｌ_ａｎｏを図示している。

図１２（Ｃ）のレイアウト図は、図１２（Ａ）の回路図における各素子の配置に対応している。図１２（Ｃ）では、液晶素子ＬＣが有する反射電極ＰＥ_ＬＣ、発光素子ＥＬに重畳する位置に配置された開口３３、トランジスタＭ１乃至Ｍ３の配置、ゲート線ＧＬ_ＬＣ［ｊ］、ゲート線ＧＬ_ＥＬ［ｊ］、信号線ＳＬ_ＬＣ［ｋ］、信号線ＳＬ_ＥＬ［ｋ］、容量線Ｌ_ＣＳ、および電流供給線Ｌ_ａｎｏを図示している。

なお図１２（Ｂ）、（Ｃ）では別々にレイアウト図を示したが、液晶素子ＬＣおよび発光素子ＥＬは重ねて設ける。

図１３（Ａ）は、液晶素子ＬＣおよび発光素子ＥＬの積層構造の概略を説明するための断面概略図である。図１３（Ａ）では、発光素子ＥＬを有する層６２１、トランジスタを有する層６２２、および液晶素子ＬＣを有する層６２３を図示している。層６２１乃至６２３は、基板６３１と基板６３２との間に設けられる。なお図示していないが、その他に偏光板、円偏光板、反射防止膜等の光学部材を有していてもよい。

層６２１は発光素子ＥＬを有する。発光素子ＥＬは、図１２（Ｂ）で図示した電極ＰＥ_ＥＬ、発光層６３３、および電極６３４を有する。電極ＰＥ_ＥＬと電極６３４との間に挟まれた発光層６３３に電流が流れることで光３５（点線矢印で図示）を射出する。光３５の強度は、層６２２にあるトランジスタＭ３によって制御される。

層６２２は、トランジスタＭ１、トランジスタＭ３およびカラーフィルター６３６を有する。また層６２２は、トランジスタＭ１と反射電極ＰＥ_ＬＣとを接続するための電極として機能する導電層６３７、トランジスタＭ３と電極ＰＥ_ＥＬとを接続するための電極として機能する導電層６３５を有する。カラーフィルター６３６は、発光素子ＥＬが射出する光が白色の場合に設けられ、特定の波長の光３５を視認側に射出することができる。カラーフィルター６３６は、開口３３に重なる位置に設ける。トランジスタＭ１乃至Ｍ３（トランジスタＭ２は図示せず）は、反射電極ＰＥ_ＬＣに重なる位置に設ける。

層６２３は開口３３、反射電極ＰＥ_ＬＣおよび導電層６３８、液晶６３９、導電層６４０、およびカラーフィルター６４１を有する。導電層６３８は、対となる導電層６４０との間に設けられる液晶６３９の配向状態を制御する。反射電極ＰＥ_ＬＣは、外光を反射して反射光３４（点線矢印で図示）を射出する。反射光３４の強度は、トランジスタＭ１による液晶６３９の配向状態の調整によって制御される。開口３３は、層６２１の発光素子ＥＬが射出する光３５が透過する位置に設ける。

反射電極ＰＥ_ＬＣは、例えば、可視光を反射する材料を用いることができる。具体的には、銀を含む材料を反射膜に用いることができる。例えば、銀およびパラジウム等を含む材料または銀および銅等を含む材料を反射膜に用いることができる。また、例えば、表面に凹凸を備える材料を、反射膜に用いることができる。これにより、入射する光をさまざまな方向に反射して、白色の表示をすることができる。

導電層６３８および導電層６４０は、例えば、可視光を透過する材料を用いることができる。具体的には、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物またはグラフェンを用いることができる。

基板６３１および６３２には、例えば、ガラス、セラミックス等の透光性を有する無機材料を用いることができる。あるいは基板６３１、６３２には、可撓性を有する材料、例えば樹脂フィルムまたはプラスチック等の有機材料を用いることができる。なお基板６３１および６３２には、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を適宜積層して用いることもできる。

表示装置が有する絶縁層は、例えば、絶縁性の無機材料、絶縁性の有機材料または無機材料と有機材料を含む絶縁性の複合材料を用いることができる。例えば絶縁層には、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等またはこれらから選ばれた複数を積層した積層材料、あるいはポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリシロキサン若しくはアクリル樹脂等またはこれらから選択された複数の樹脂の積層材料もしくは複合材料、を含む膜を用いることができる。

表示装置が有する導電層６３５、６３７等の導電層は、導電性を備える材料を用いることができ、それらを配線等に用いることができる。例えば導電層は、アルミニウム、金、白金、銀、銅、クロム、タンタル、チタン、モリブデン、タングステン、ニッケル、鉄、コバルト、パラジウムまたはマンガンから選ばれた金属元素などを用いることができる。または、上述した金属元素を含む合金などを、配線等に用いることができる。

表示装置が有する発光層６３３は、ＥＬ層、電荷輸送層または電荷注入層を自由に組み合わせて形成すれば良い。例えば、低分子系有機ＥＬ材料や高分子系有機ＥＬ材料を用いればよい。また、ＥＬ層として一重項励起により発光（蛍光）する発光材料（シングレット化合物）からなる薄膜、または三重項励起により発光（リン光）する発光材料（トリプレット化合物）からなる薄膜を用いることができる。また、電荷輸送層や電荷注入層として炭化珪素等の無機材料を用いることも可能である。これらの有機ＥＬ材料や無機材料は公知の材料を用いることができる。

表示装置が有する電極ＰＥ_ＥＬは、発光素子ＥＬの陽極として機能する。陽極を形成する材料としては、陰極を形成する材料よりも仕事関数の大きい材料を用い、ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ）、酸化インジウム酸化亜鉛（Ｉｎ_２Ｏ_３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等、さらにＩＴＯよりもシート抵抗の低い材料、具体的には白金（Ｐｔ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、もしくはニッケル（Ｎｉ）といった材料を用いることができる。

表示装置が有する電極６３４は、仕事関数の小さい金属（代表的には周期表の１族もしくは２族に属する金属元素）や、これらを含む合金を用いることができる。仕事関数が小さければ小さいほど発光効率が向上するため、中でも、陰極に用いる材料としては、アルカリ金属の一つであるＬｉ（リチウム）を含む合金材料が望ましい。

図１３（Ｂ）は、液晶素子ＬＣおよび発光素子ＥＬの積層構造を説明するために、図１２（Ｂ）、（Ｃ）で示したレイアウト図を重ねて示した斜視図である。図１３（Ｂ）に示すように、液晶素子ＬＣおよび発光素子ＥＬを重ねて設ける。そして、開口３３は、発光素子ＥＬが射出する光３５が透過する位置に設ける。このような構成とすることで、周辺環境に応じた表示素子の切り替えを画素が占める面積を大きくすることなく実現できる。その結果、視認性が向上した表示装置とすることができる。

＜断面の構成例＞
画素の断面およびその他の箇所の断面の構成例について、図１４から図１５までを参照して説明する。

図１４には、図１３（Ａ）で示した画素の断面概略図の詳細な断面模式図を示す。図１４において、図１３（Ａ）で示す構成と重複する構成は同じ符号を付し、繰り返しの説明を省略する。

図１４に示す表示装置の画素の断面模式図では、基板６３１と基板６３２の間に、図１３（Ａ）で示した各構成の他、接着層６５１、絶縁層６５２、絶縁層６５３、絶縁層６５４、絶縁層６５５、絶縁層６５６、絶縁層６５７、絶縁層６５８、絶縁層６５９、配向膜６６０、配向膜６６１、遮光膜６６２、導電層６６３、導電層６６４および絶縁層６６５を有する。

絶縁層６５２、絶縁層６５３、絶縁層６５４、絶縁層６５５、絶縁層６５６、絶縁層６５７、絶縁層６５８、絶縁層６５９および絶縁層６６５は、例えば、絶縁性の無機材料、絶縁性の有機材料または無機材料と有機材料を含む絶縁性の複合材料を用いることができる。例えば絶縁層には、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等またはこれらから選ばれた複数を積層した積層材料、あるいはポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリシロキサン若しくはアクリル樹脂等またはこれらから選択された複数の樹脂の積層材料もしくは複合材料、を含む膜を用いることができる。

導電層６６３および導電層６６４は、導電性を備える材料を用いることができ、それらを配線等に用いることができる。例えば導電層は、アルミニウム、金、白金、銀、銅、クロム、タンタル、チタン、モリブデン、タングステン、ニッケル、鉄、コバルト、パラジウムまたはマンガンから選ばれた金属元素などを用いることができる。または、上述した金属元素を含む合金などを、配線等に用いることができる。

接着層６５１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。

配向膜６６０および配向膜６６１は、ポリイミド等の有機樹脂を用いることができる。なお液晶６３９が所定の方向に配向するように光配向技術を用いる場合には、配向膜６６０および配向膜６６１を省略してもよい。また、配向処理が不要な液晶を用いる場合も、配向膜６６０および配向膜６６１を省略してもよい。

遮光膜６６２は、クロムや酸化クロム、あるいは黒色樹脂等の光を吸収する遮光材料を用いて形成することができる。

また図１５（Ａ）乃至（Ｃ）では、図１４に示す表示装置の画素の断面模式図に対応する、端子部、駆動回路部およびコモンコンタクト部における断面模式図である。図１５（Ａ）乃至（Ｃ）において、図１３（Ａ）、図１４で示す構成と重複する構成は同じ符号を付し、繰り返しの説明を省略する。

また図１５（Ａ）は、表示装置の端子部の断面模式図である。端子部における外部の回路との接続部６７０には、導電層６３７、導電層６６４、反射電極ＰＥ_ＬＣ、導電層６３８が積層して設けられる。接続部６７０は、接続層６７１を介してＦＰＣ６７２（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）と接続されている。また基板６３２の端部では、接着層６７３が設けられ、基板６３２と基板６３１とを貼りあわせている。

また図１５（Ｂ）は、表示装置の駆動回路部の断面模式図である。駆動回路部におけるトランジスタ６８０は、トランジスタＭ３と同じ構成とすることができる。

また図１５（Ｃ）は、表示装置のコモンコンタクト部の断面模式図である。コモンコンタクト部における接続部６９０では、基板６３２側の導電層６４０と、基板６３１側の導電層６３８および反射電極ＰＥ_ＬＣとが、接着層６７３に設けられた接続体６９１を介して接続される。

＜表示モジュール＞
本発明の一態様の表示装置を有する表示モジュールについて、図１６を用いて説明を行う。表示モジュールは、本発明の一態様の表示装置を有するため、低消費電力化、あるいは視認性の向上、あるいは利便性の向上を図ることができる。

図１６に示す表示モジュール８０００は、上部カバー８００１と下部カバー８００２との間に、ＦＰＣ８００３に接続されたタッチパネル８００４、ＦＰＣ８００５に接続された表示パネル８００６、フレーム８００９、プリント基板８０１０、バッテリ８０１１を有する。

本発明の一態様の表示装置は、例えば、表示パネル８００６に用いることができる。そのため、屋外または屋内において、優れた視認性を維持することができる。

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

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

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

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

また、表示モジュール８０００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。

＜電子機器＞
図１７（Ａ）乃至図１７（Ｇ）は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐体９０００、表示部９００１、スピーカ９００３、操作キー９００５（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子９００６、センサー９００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン９００８、等を有することができる。表示部９００１は、本発明の一態様の表示モジュールを有するため、低消費電力化、あるいは視認性の向上、あるいは利便性の向上を図ることができる。

図１７（Ａ）乃至図１７（Ｇ）に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信または受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図１７（Ａ）乃至図１７（Ｇ）に示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。また、図１７（Ａ）乃至図１７（Ｇ）には図示していないが、電子機器には、複数の表示部を有する構成としてもよい。また、該電子機器にカメラ等を設け、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を記録媒体（外部またはカメラに内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。

図１７（Ａ）乃至図１７（Ｇ）に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。

図１７（Ａ）は、テレビジョン装置９１００を示す斜視図である。テレビジョン装置９１００は、大画面、例えば、５０インチ以上、または１００インチ以上の表示部９００１を組み込むことが可能である。

図１７（Ｂ）は、携帯情報端末９１０１を示す斜視図である。携帯情報端末９１０１は、例えば電話機、手帳又は情報閲覧装置等から選ばれた一つ又は複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末９１０１は、スピーカ、接続端子、センサー等を設けてもよい。また、携帯情報端末９１０１は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。例えば、３つの操作ボタン９０５０（操作アイコンまたは単にアイコンともいう）を表示部９００１の一の面に表示することができる。また、破線の矩形で示す情報９０５１を表示部９００１の他の面に表示することができる。なお、情報９０５１の一例としては、電子メールやＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）や電話などの着信を知らせる表示、電子メールやＳＮＳなどの題名、電子メールやＳＮＳなどの送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報９０５１が表示されている位置に、情報９０５１の代わりに、操作ボタン９０５０などを表示してもよい。

図１７（Ｃ）は、携帯情報端末９１０２を示す斜視図である。携帯情報端末９１０２は、表示部９００１の３面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報９０５２、情報９０５３、情報９０５４がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば、携帯情報端末９１０２の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末９１０２を収納した状態で、その表示（ここでは情報９０５３）を確認することができる。具体的には、着信した電話の発信者の電話番号又は氏名等を、携帯情報端末９１０２の上方から観察できる位置に表示する。使用者は、携帯情報端末９１０２をポケットから取り出すことなく、表示を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。

図１７（Ｄ）は、腕時計型の携帯情報端末９２００を示す斜視図である。携帯情報端末９２００は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。また、表示部９００１はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末９２００は、通信規格された近距離無線通信を実行することが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末９２００は、接続端子９００６を有し、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。また接続端子９００６を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は接続端子９００６を介さずに無線給電により行ってもよい。

図１７（Ｅ）（Ｆ）（Ｇ）は、折り畳み可能な携帯情報端末９２０１を示す斜視図である。また、図１７（Ｅ）が携帯情報端末９２０１を展開した状態の斜視図であり、図１７（Ｆ）が携帯情報端末９２０１を展開した状態または折り畳んだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の斜視図であり、図１７（Ｇ）が携帯情報端末９２０１を折り畳んだ状態の斜視図である。携帯情報端末９２０１は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末９２０１が有する表示部９００１は、ヒンジ９０５５によって連結された３つの筐体９０００に支持されている。ヒンジ９０５５を介して２つの筐体９０００間を屈曲させることにより、携帯情報端末９２０１を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。例えば、携帯情報端末９２０１は、曲率半径１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる。

＜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。

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、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。

Ｃ１ 状態
Ｃ２ 状態
Ｃ３ 状態
ＤＥ１ 画像データ
ＤＬ１ 画像データ
ｌａｎｅ１ レーン
ｌａｎｅ３ レーン
Ｍ１ トランジスタ
Ｍ２ トランジスタ
Ｍ３ トランジスタ
Ｐ１ 期間
Ｐ２ 期間
１０ 表示装置
１１ 画素部
１２ 駆動回路
１３ 駆動回路
１４ 駆動回路
２１ シフトレジスタ
２２ ラッチ
２３ レベルシフタ
２４ Ｄ／Ａコンバータ
２５ バッファアンプ
３０ 画素
３１ 画素回路
３２ 画素回路
３３ 開口
３４ 反射光
３５ 光
４０ 増幅回路
４１ 増幅回路
４１＿１ 増幅回路
４１＿２ 増幅回路
４１＿３ 増幅回路
４１＿４ 増幅回路
４１＿５ 増幅回路
４１＿６ 増幅回路
４１＿７ 増幅回路
４１＿８ 増幅回路
４１＿９ 増幅回路
４１＿１０ 増幅回路
４１＿１２ 増幅回路
４２ アンプ
４２Ｎ アンプ
４２Ｐ アンプ
４３ アンプ
４３Ｎ アンプ
４３Ｐ アンプ
４４Ｎ 抵抗素子
４４Ｐ 抵抗素子
４５Ｎ 抵抗素子
４５Ｐ 抵抗素子
４８Ｎ トランジスタ
４８Ｐ トランジスタ
５６Ｎ トランジスタ
５６Ｐ トランジスタ
６３ スイッチ
６４ スイッチ
６５ トランジスタ
６６ トランジスタ
６７ 容量素子
６８ トランジスタ
６９ トランジスタ
７０ 容量素子
９０ 電源回路
９１ センサー
９２ 送信回路
９３ 受信回路
９４ コントローラ
９５ 切り替え制御回路
９６ 信号生成回路
９９ ホストプロセッサ
６２１ 層
６２２ 層
６２３ 層
６３１ 基板
６３２ 基板
６３３ 発光層
６３４ 電極
６３５ 導電層
６３６ カラーフィルター
６３７ 導電層
６３８ 導電層
６３９ 液晶
６４０ 導電層
６４１ カラーフィルター
６５１ 接着層
６５２ 絶縁層
６５３ 絶縁層
６５４ 絶縁層
６５５ 絶縁層
６５６ 絶縁層
６５７ 絶縁層
６５８ 絶縁層
６５９ 絶縁層
６６０ 配向膜
６６１ 配向膜
６６２ 遮光膜
６６３ 導電層
６６４ 導電層
６６５ 絶縁層
６７０ 接続部
６７１ 接続層
６７２ ＦＰＣ
６７３ 接着層
６８０ トランジスタ
６９０ 接続部
６９１ 接続体
８０００ 表示モジュール
８００１ 上部カバー
８００２ 下部カバー
８００３ ＦＰＣ
８００４ タッチパネル
８００５ ＦＰＣ
８００６ 表示パネル
８００９ フレーム
８０１０ プリント基板
８０１１ バッテリ
９０００ 筐体
９００１ 表示部
９００３ スピーカ
９００５ 操作キー
９００６ 接続端子
９００７ センサー
９００８ マイクロフォン
９０５０ 操作ボタン
９０５１ 情報
９０５２ 情報
９０５３ 情報
９０５４ 情報
９０５５ ヒンジ
９１００ テレビジョン装置
９１０１ 携帯情報端末
９１０２ 携帯情報端末
９２００ 携帯情報端末
９２０１ 携帯情報端末

Claims (6)

1. 画素と、駆動回路と、を有し、
   前記画素は、液晶素子および前記液晶素子を駆動するための第１の画素回路、ならびに発光素子および前記発光素子を駆動するための第２の画素回路を有し、
   前記液晶素子は開口を有する反射電極を有し、外光を反射して階調表示することができる機能を有し、
   前記発光素子は、前記開口を介して発光することで階調表示することができる機能を有し、
   前記駆動回路は、受信回路と、コントローラと、切り替え制御回路と、信号生成回路と、を有し、
   前記受信回路は、シリアルデータの差動信号をパラレルデータの画像データに変換して前記コントローラに出力する機能を有し、
   前記信号生成回路は、前記コントローラの制御に応じて、前記液晶素子を駆動するための階調電圧、および前記発光素子を駆動するための階調電圧を出力する機能を有し、
   前記受信回路は、前記差動信号を受信するための増幅回路を複数有し、
   前記増幅回路は、切り替えスイッチと、バイアス電流を流すための第１のトランジスタとを有し、
   前記切り替えスイッチは、バイアス電圧を与える配線と前記第１のトランジスタのゲートとの間の導通状態を制御する機能を有し、
   前記切り替え制御回路は、前記コントローラの制御に応じて、前記切り替えスイッチの導通状態を制御する切り替え信号を出力する機能を有する表示装置。
2. 請求項１において、
   前記増幅回路は、第１のアンプおよび第２のアンプを有する表示装置。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記表示装置は、センサーとホストプロセッサを有し、
   前記センサーは、照度を検出する機能を有し、
   前記ホストプロセッサは、前記照度に応じて、前記液晶素子で階調表示を行う第１のモードと、前記液晶素子および前記発光素子で階調表示を行う第２のモードと、前記発光素子で階調表示を行う第３のモードと、を切り替える機能を有する表示装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一において、
   前記第１の画素回路および前記第２の画素回路は、それぞれ第２のトランジスタを有し、
   前記第２のトランジスタは、チャネル形成領域が形成される半導体層に金属酸化物を有する表示装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一において、
   前記差動信号は、前記液晶素子を駆動するための第１の差動信号と、前記発光素子を駆動するための第２の差動信号と、を有し、
   前記増幅回路は、前記第１の差動信号が入力される第１の増幅回路と、前記第２の差動信号が入力される第２の増幅回路と、を有する表示装置。
6. 請求項５において、
   前記切り替え信号は、前記第１の増幅回路に与える第１の切り替え信号と、前記第２の増幅回路に与える第２の切り替え信号と、を有する表示装置。

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