表示装置
【課題】表示メモリー性機能を有する表示装置において、電力の供給がなくなった場合のセキュリティを確保する。
【解決手段】表示装置は、メモリー性を有する表示部１４と、第１の電力供給部１０の電力を検出する検出部１２と、検出部１２で、第１の電力供給部１０の電力が所定値より小さいと検出すると、表示部１４に供給する電力として第２の電力供給部１１の電力を選択し、かつ、表示部１４における表示内容を初期化するよう制御する制御部１３と、を備える。
【解決手段】表示装置は、メモリー性を有する表示部１４と、第１の電力供給部１０の電力を検出する検出部１２と、検出部１２で、第１の電力供給部１０の電力が所定値より小さいと検出すると、表示部１４に供給する電力として第２の電力供給部１１の電力を選択し、かつ、表示部１４における表示内容を初期化するよう制御する制御部１３と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野は、表示メモリー性機能を有する表示装置における情報の機密性維持に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示メモリー性機能を有する表示装置は、電力の供給がなくなると、そのとき表示していた内容を表示し続けることになる。したがって、情報の機密性が維持できないという問題が生じてしまう。
【０００３】
特許文献１では、電池残量が少なくなると、記憶性表示体に表示されているコンテンツを認識困難な状態へと書き換える表示装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６５２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、表示メモリー性機能を有する表示装置への電力の供給が突然途絶えた場合には、表示内容を書き換えることや、消去することができない。なお、電力の供給が突然途絶える場合として、電力を供給している電池を機器から取り外した場合や、電源プラグを外した場合などが挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、メモリー性を有する表示部と、第１の電力供給部の電力を検出する検出部と、検出部で、第１の電力供給部の電力が所定値より小さいと検出すると、表示部に供給する電力として第２の電力供給部の電力を選択し、かつ、表示部における表示内容を初期化するよう制御する制御部と、を備えることを特徴とする表示装置である。
【発明の効果】
【０００７】
表示メモリー性機能を有する表示装置における情報の機密性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（Ａ）表示装置の構成を示す図，（Ｂ）表示装置の動作を示すフローチャート。
【図２】（Ａ）表示装置の構成を示す図，（Ｂ）表示装置の動作を示すフローチャート。
【図３】表示装置の構成を示す図。
【図４】表示装置の構成を示す図。
【図５】表示部１４に適用可能な回路構成の一例を示す図。
【図６】酸化物半導体を用いたトランジスタの特性評価用回路図。
【図７】酸化物半導体を用いたトランジスタの特性を示す図。
【図８】酸化物半導体を用いたトランジスタの特性を示す図。
【図９】酸化物半導体を用いたトランジスタの特性を示す図。
【図１０】トランジスタの作製方法の一例を示す図。
【図１１】表示装置に適用可能な電力供給部の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施の形態１）
図１（Ａ）に基づいて、表示装置の構成を説明する。この表示装置は、第１の電力供給部１０，第２の電力供給部１１，検出部１２，制御部１３および表示部１４を備えている。
【００１０】
第１の電力供給部１０および第２の電力供給部１１として、さまざまなタイプの電池、ワイヤレス電源、コンセントから電力を供給される電源回路、などが適用できる。
【００１１】
検出部１２は、第１の電力供給部１０の電力を検出し、その結果を制御部１３に送信する。
【００１２】
制御部１３は、検出部１２の検出結果に応じて、第１の電力供給部１０または第２の電力供給部１１のどちらの電力を表示部１４に供給するかを選択する。また、第２の電力供給部１１の電力を供給すると選択した場合は、表示部１４の表示内容を初期化するよう制御する。
【００１３】
なお、初期化とは、表示装置を起動させたときに表示される画面を表示する状態を意味するほか、表示内容を消去し画面に何も表示されない状態にすることなどをいう。
【００１４】
表示部１４は、メモリー性を有する画素により、文字や画像を表示する。
【００１５】
続いて、図１（Ｂ）に基づいて、この表示装置の動作を説明する。
【００１６】
まず、ステップＳ１で、第１の電力供給部１０の電力を検出する。
【００１７】
次に、ステップＳ２で、第１の電力供給部１０の電力が所定値以上であると検出すると、ステップＳ３で表示部１４に供給する電力として第１の電力供給部１０の電力を選択し、ステップＳ４で通常駆動がされる。
【００１８】
一方、ステップＳ２で、第１の電力供給部１０の電力が所定値より小さいと検出すると、ステップＳ５で表示部１４に供給する電力として第２の電力供給部１１の電力を選択し、ステップＳ６で表示内容が初期化される。
【００１９】
なお、「所定値」とは表示部１４の全画素を書き換えるのに必要な電力値をいう。また、第１の電力供給部１０の電力が所定値より小さい場合には、第１の電力供給部１０の電力がゼロである場合も含まれる。
【００２０】
以上のとおり、第１の電力供給部１０の電力が所定値よりも小さい場合において、表示内容を初期化することによって、表示部１４の情報を消去することができるため、機密性を高めることができる。
【００２１】
（実施の形態２）
実施の形態１で示した表示装置とは異なる表示装置の構成を説明する。
【００２２】
図２（Ａ）に示す表示装置は、第１の電力供給部１０と表示部１４が、制御部１３を介さずに接続されている点が、実施の形態１で示した表示装置とは異なる。
【００２３】
図２（Ｂ）に基づいて、この表示装置の動作のフローチャートを説明する。
【００２４】
まず、ステップＳ１１で、第１の電力供給部１０の電力を検出する。
【００２５】
次に、ステップＳ１２で、第１の電力供給部１０の電力が所定値以上であると検出すると、ステップＳ１３で通常駆動がされる。
【００２６】
一方、ステップＳ１２で、第１の電力供給部１０の電力が所定値より小さいと検出すると、ステップＳ１４で表示部１４に供給する電力として第２の電力供給部１１の電力を選択し、ステップＳ１５で表示内容が初期化される。
【００２７】
以上のとおり、第１の電力供給部１０が供給する電力が制御部１３において消費されることを抑制することができるため、消費電力の低減を図ることができる。
【００２８】
ここで、図１１（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、バッテリを用いた、第１の電力供給部１０及び第２の電力供給部１１の一方又は双方に用いることが可能な電力供給部について説明する。
【００２９】
図１１（Ａ）に示す電力供給部３０は、電池パック３１及び電源回路３２を有する。図１１（Ｂ）に示すように、電池パック３１は、バッテリ３３及び保護回路３４等を有する。あるいは、図１１（Ｃ）に示すように、電池パック３１は、バッテリ３３、保護回路３４、サーミスタ３７及び温度ヒューズ３８等を有する。また、電源回路は、スイッチングレギュレータ３５及びボルテージレギュレータ３６等を有する。
【００３０】
電池パック３１は、バッテリと、バッテリを保護するための回路や素子と、を容器にまとめたものである。
【００３１】
電源回路３２は、電池パックから取り出した電力を用いて各回路や各ＩＣに必要な電圧を生成する。
【００３２】
バッテリ３３としては、鉛蓄電池、ニッケル・カドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウム二次電池又はリチウムイオン電池などがある。
【００３３】
保護回路３４は、バッテリ３３の電圧を測定する。あるいは、保護回路３４は、バッテリ３３を構成する複数のセルの電圧を１セル毎に測定する。そして、測定した電圧が規定以上の電圧であれば、バッテリ３３への電圧又は電流の供給を遮断し、バッテリ３３への過充電を防止する。また、保護回路３４は、バッテリ３３に供給される電圧又は電流を測定する。あるいは、保護回路３４は、バッテリ３３を構成する複数のセルに供給される電圧又は電流を１セル毎に測定する。そして、測定した電圧又は電流が規定以上の電圧であれば、バッテリ３３への電圧又は電流の供給を遮断し、バッテリ３３への過電流を防止する。
【００３４】
サーミスタ３７は、バッテリ３３の温度又は電池パック３１内の温度を測定する。サーミスタ３７により、バッテリ３３の温度又は電池パック３１内の温度が規定以上になれば、バッテリ３３への電圧又は電流の供給を遮断する。なお、バッテリ３３への電圧又は電流を供給するかしないかは、保護回路３４によって制御されてもよいし、新たに設けた制御回路によって制御されてもよい。また、制御回路を電池パック３１の外部に設けることにより、電池パック３１として汎用品を用いることが可能になり、部品コストの削減を図ることができる。
【００３５】
温度ヒューズ３８は、バッテリ３３とバッテリ３３への電圧又は電流の供給源との間に接続されている。そして、バッテリ３３の温度又は電池パック３１内の温度が規定以上になれば、電池パック３１への電圧又は電流の供給を遮断する。温度ヒューズ３８を設けることにより、保護回路３４が正常に動作しない場合やサーミスタ３７が正常な特性を示さない場合においても、バッテリ３３への過充電や過電流を防止することができる。よって、バッテリ３３の発熱による発火等を防止することができ、安全性を高めることができる。
【００３６】
図３（Ａ）に示す表示装置は、電力供給手段として第１の電池パック１５および第２の電池パック１６を備え、電池パックごとに独立して電源回路を備える構成とはせずに、電源回路１７を共有している。第１の電池パック１５及び第２の電池パック１６で共通の電源回路１７を用いることにより、回路規模を低減することができる。また、部品点数の削減を図ることができ、製造コストの削減を図ることができる。
【００３７】
図３（Ｂ）に示す表示装置は、電力供給手段として第１のバッテリ１８および第２のバッテリ１９を備え、保護回路２０および電源回路１７を共有している。第１の電池パック１５及び第２の電池パック１６で共通の電源回路１７及び保護回路２０を用いることにより、回路規模を低減することができる。また、部品点数の削減を図ることができ、製造コストの削減を図ることができる。
【００３８】
図４に示す表示装置は、表示部１４以外の構成部分、例えば、ＲＦ部２１やセンサ部２２などに、第２の電力供給部１１の電力が供給されない構成である。第２の電力供給部１１の電力が表示部１４以外の構成部分に供給されないようにすることで、第２の電力供給部１１の容量を小さくすることができる。
【００３９】
（実施の形態３）
実施の形態１，２に示した、メモリー性を有する画素により、文字や画像を表示する表示部の例を説明する。
【００４０】
メモリー性を有する画素は、メモリー性を有する表示素子を備える構成とすることができる。メモリー性を有する表示素子の例としては、電気泳動表示用マイクロカプセルなどが挙げられる。
【００４１】
また、メモリー性を有する画素は、表示素子と、酸化物半導体を用いたトランジスタを備える構成とすることもできる。この場合、表示素子は、メモリー性を有する表示素子またはメモリー性を有さない表示素子が適用可能である。メモリー性を有さない表示素子の例としては、液晶素子などが挙げられる。
【００４２】
図５に基づいて、表示素子と、酸化物半導体を用いたトランジスタを備える、メモリー性を有する画素に適用可能な回路構成の一例について説明する。
【００４３】
図５（Ａ）は、表示素子と、酸化物半導体を用いたトランジスタを備える表示パネルの概略図である。この表示パネル５０は、画素部５１，ゲート信号線５２，ゲート信号線駆動回路５２Ｄ，データ信号線５３，データ信号線駆動回路５３Ｄ，画素５４，コモン電極５５，容量線５６および端子部５７を備えている。
【００４４】
図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示した画素５４を抜き出して示した図である。この画素５４は、酸化物半導体を用いたトランジスタＱ１，表示素子５８および保持容量Ｃ１を備えている。
【００４５】
続いて、図５（Ｃ）に基づいて、表示パネル５０の駆動方法の一例について説明する。まず、画像信号Ｖ／Ｉを画素に書き込むために、トランジスタＱ１を導通状態として、画像信号に基づく電圧を表示素子５８の画素電極に供給する期間Ｔ１（以下、「書き込み期間Ｔ１」と記す）を設ける。書き込み期間Ｔ１において、駆動回路制御信号が表示部１４の駆動回路に供給されるため、これらの回路は動作している。
【００４６】
書き込み期間Ｔ１を経て、表示素子５８の画素電極には、電圧Ｖｐｉｘが発生する。その後、トランジスタＱ１を非導通状態とすることにより、表示素子５８の画素電極には電圧Ｖｐｉｘが保持される。
【００４７】
続く表示素子５８の画素電極に電圧Ｖｐｉｘが保持される期間Ｔ２（以下、「保持期間Ｔ２」と記す）において、画像信号Ｖ／Ｉの書き込みはなされない。また、駆動回路制御信号は表示部１４の駆動回路に供給されないため、これらの回路は非動作となる。
【００４８】
保持期間Ｔ２の長さは、トランジスタＱ１のオフ電流ＩＱ１および表示素子５８のリーク電流Ｉ５８により変動する。これらの電流の変動に起因する画面のちらつき防止を目的として、定期的に画面を書き換えるリフレッシュ動作が必要なためである。
【００４９】
ここで、酸化物半導体を用いたトランジスタＱ１のオフ電流ＩＱ１は極めて小さい。そのため、保持期間Ｔ２は、表示素子５８のリーク電流Ｉ５８の影響によってのみ変動するといえる。したがって、画素に書き込まれた画像信号Ｖ／Ｉを長時間保持し続けることができる。
【００５０】
また、通常駆動をする場合も、通常１秒間に６０回行われる画面の書き換えを、その１／１０００程度の回数とすることが可能となる。つまり、消費電力を低減することが可能である。さらに、保持期間Ｔ２中は、表示部１４の駆動回路が非動作である。そのため、表示部１４による消費電力も、１／１０００程度に低減することが可能となる。
【００５１】
（酸化物半導体を用いたトランジスタについて）
本明細書に開示する酸化物半導体について説明する。
トランジスタに用いる酸化物半導体は、ドナーの原因である水素、水分、水酸基または水酸化物（水素化合物ともいう）などの不純物を意図的に排除したのち、これらの不純物の排除工程において同時に減少してしまう酸素を供給することで、高純度化および電気的にｉ型（真性）化されている。トランジスタの電気的特性の変動を抑制するためである。
【００５２】
このように、高純度化された酸化物半導体を用いたトランジスタは、光劣化が少ない。
【００５３】
酸化物半導体に含まれる水素を極力除去することで、酸化物半導体中のキャリア密度は、１×１０１４／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１２／ｃｍ３未満、より好ましくは１×１０１０／ｃｍ３未満となる。
【００５４】
ワイドギャップ半導体である酸化物半導体は、少数キャリア密度が低く、また、少数キャリアが誘起されにくい。そのため、酸化物半導体を用いたトランジスタにおいては、トンネル電流が発生し難く、ひいては、オフ電流が流れ難いといえる。
【００５５】
また、ワイドギャップ半導体である酸化物半導体を用いたトランジスタにおいては、衝突イオン化ならびにアバランシェ降伏が起きにくい。したがって、酸化物半導体を用いたトランジスタは、ホットキャリア劣化への耐性があるといえる。なお、ホットキャリア劣化の主な要因は、アバランシェ降伏によってキャリアが増大し、高速に加速されたキャリアがゲート絶縁膜へ注入されることである。
【００５６】
なお、本明細書においてオフ電流とは、室温において、−２０［Ｖ］以上−５［Ｖ］以下の範囲で任意のゲート電圧を印加したときに、しきい値電圧Ｖｔｈが正であるｎチャネル型トランジスタのソース−ドレイン間を流れる電流を指す。なお、室温とは、１５℃以上２５℃以下の温度を指す。
【００５７】
高純度化および電気的にｉ型（真性）化された酸化物半導体を用いたトランジスタは、室温において、チャネル幅Ｗ＝１［μｍ］あたりの電流値が、１０−１６［Ａ／μｍ］以下、好ましくは１０−１８［Ａ／μｍ］＝１［ａＡ／μｍ］（ａ：アト）以下、さらに好ましくは１０−２１［Ａ／μｍ］＝１［ｚＡ／μｍ］（ｚ：ゼプト）以下である。
【００５８】
（オフ電流の測定結果について）
高純度化および電気的にｉ型（真性）化された酸化物半導体を用いたトランジスタのオフ電流を測定した結果について説明する。
【００５９】
まず、電流測定方法に用いた特性評価用素子について、図６に基づいて説明する。
図６に示す特性評価用素子は、測定系６０が３つ並列に接続されている。測定系６０はそれぞれ、キャパシタＣ６０，高純度化および電気的にｉ型（真性）化された酸化物半導体を用いたトランジスタＭ６０，６１およびトランジスタＭ６２，６３から構成される。
【００６０】
トランジスタＭ６０のソースまたはドレインの一方は電圧Ｖ２を供給する電源に、ソースまたはドレインの他方はトランジスタＭ６１のソースまたはドレインの一方に、ゲートは電圧Ｖｅｘｔ＿ｂ２を供給する配線に、それぞれ接続されている。
【００６１】
トランジスタＭ６１のソースまたはドレインの他方は電圧Ｖ１を供給する電源に、ゲートは電圧Ｖｅｘｔ＿ｂ１を供給する配線に、それぞれ接続されている。
【００６２】
トランジスタＭ６２のソースまたはドレインの一方は電圧Ｖ２を供給する電源に、ソースまたはドレインの他方は出力端子に、ゲートはキャパシタＣ６０の一端に、それぞれ接続されている。
【００６３】
トランジスタＭ６３のソースまたはドレインの一方は出力端子に、ソースまたはドレインの他方はゲートに、それぞれ接続されている。
【００６４】
キャパシタＣ６０の他端は、電圧Ｖ２を供給する電源に、接続されている。
【００６５】
続いて、図６に示す特性評価用素子を用いた電流測定方法について説明する。
最初に、オフ電流を測定するための電位差を付与する初期期間について説明する。初期期間において、トランジスタＭ６１のゲートにトランジスタＭ６１を導通状態とする電圧Ｖｅｘｔ＿ｂ１を入力し、トランジスタＭ６１を導通状態とする。すると、トランジスタＭ６０のソースまたはドレインの他方と接続されるノード（つまり、トランジスタＭ６１のソースまたはドレインの一方、キャパシタＣ６０の一端、およびトランジスタＭ６２のゲートに接続されるノード）であるノードＡに、電圧Ｖ１が入力される。ここで、電圧Ｖ１は、高電圧とする。また、トランジスタＭ６０は非導通状態としておく。
【００６６】
その後、トランジスタＭ６１のゲートに、トランジスタＭ６１を非導通状態とする電圧Ｖｅｘｔ＿ｂ１を入力し、トランジスタＭ６１を非導通状態とする。トランジスタＭ６１を非導通状態とした後に、電圧Ｖ１を低電圧とする。ここでも、トランジスタＭ６０は非導通状態としておく。また、電圧Ｖ２は、電圧Ｖ１と同じく低電圧とする。
【００６７】
以上で、初期期間が終了する。初期期間が終了した状態では、ノードＡと、トランジスタＭ６０のソースまたはドレインの一方との間に、電位差が生じている。また、ノードＡと、トランジスタＭ６１のソースまたはドレインの他方との間にも、電位差が生じている。そのため、トランジスタＭ６０およびトランジスタＭ６１にはわずかに電荷が流れる。つまり、オフ電流が発生する。
【００６８】
次に、オフ電流の測定期間について説明する。測定期間において、電圧Ｖ１，Ｖ２はともに低電圧に固定する。また、ノードＡは、フローティング状態とする。その結果、トランジスタＭ６０には電荷が流れ、時間の経過とともにノードＡに保持される電荷量は変動する。すなわち、ノードＡの電位が変動し、出力端子の出力電圧Ｖｏｕｔも変動する。
【００６９】
続いて、得られた出力電位Ｖｏｕｔから、オフ電流を算出する方法について説明する。ノードＡの電位ＶＡは、出力電位Ｖｏｕｔの関数として次の式（１）で表される。
【数１】
【００７０】
また、ノードＡの電荷ＱＡは、次の式（２）で表される。
【数２】
ＣＡ：ノードＡに接続される容量（キャパシタＣ６０の容量と他の容量との和）
【００７１】
ノードＡの電流ＩＡは、ノードＡに流れ込む電荷（またはノードＡから流れ出る電荷）の時間微分により求められる。よって、ノードＡの電流ＩＡは、次の式（３）で表される。
【００７２】
【数３】
【００７３】
以下に示す電流測定において、特性評価用素子のトランジスタＭ６０〜Ｍ６３は、高純度化および電気的にｉ型（真性）化された酸化物半導体を用いたトランジスタである。トランジスタは、Ｗ／Ｌ＝５０／１０［μｍ］である。また、並列された各測定系６０において、キャパシタＣ６０の容量値はそれぞれ、１００［ｆＦ］，１［ｐＦ］，３［ｐＦ］である。
【００７４】
また、高電圧は５Ｖ，低電圧は０Ｖとした。測定期間において、電圧Ｖ１は原則として低電圧であるが、出力電位Ｖｏｕｔを測定するタイミングにおいて、出力回路を動作させる必要が生じるため、１０〜３００［ｓｅｃ］ごとに、１００［ｍｓｅｃ］の期間だけ高電圧とした。また、式（３）におけるΔｔは、約３００００［ｓｅｃ］とした。
【００７５】
図７は、電流測定に係る経過時間Ｔｉｍｅと、出力電位Ｖｏｕｔとの関係を示す図である。これより、時間の経過にしたがって、電位が変化する様子が確認できる。
【００７６】
図８は、電流測定によって算出された室温（２５℃）におけるオフ電流を示す図である。なお、図８は、ソース−ドレイン電圧Ｖと、オフ電流Ｉとの関係を表している。図８から、ソース−ドレイン電圧が４［Ｖ］の条件において、オフ電流Ｉは約４０［ｚＡ／μｍ］であることがわかる。また、ソース−ドレイン電圧が３．１［Ｖ］の条件において、オフ電流は１０［ｚＡ／μｍ］以下であることがわかる。
【００７７】
図９は、電流測定によって算出された８５℃の温度環境下におけるオフ電流を示す図である。図９は、８５℃の温度環境下におけるソース−ドレイン電圧Ｖと、オフ電流Ｉとの関係を表している。図９から、ソース−ドレイン電圧が３．１［Ｖ］の条件において、オフ電流は１００［ｚＡ／μｍ］以下であることがわかる。
【００７８】
（酸化物半導体を用いたトランジスタの作製方法の一例について）
続いて、高純度化および電気的にｉ型（真性）化された酸化物半導体を用いたトランジスタの作製方法の一例について、図１０に基づいて説明する。
【００７９】
まず、基板１００上に下地膜となる絶縁層１０１を形成する。絶縁層１０１は、処理室内の残留水分を除去しつつ成膜するとよい。絶縁層１０１に水素、水、水酸基または水酸化物などが含まれないようにするためである。
【００８０】
次に、絶縁層１０１上に、酸化物半導体層をスパッタリング法により成膜する。なお、酸化物半導体層の成膜前に、絶縁層１０１が形成された基板１００を予備加熱するとよい。酸化物半導体層に、水素、水分および水酸基が極力含まれないようにするためである。予備加熱により、基板１００に吸着した水素、水分などの不純物は脱離し、排気される。
【００８１】
酸化物半導体層のターゲットとしては、酸化亜鉛を主成分とする金属酸化物のターゲットを用いることができる。例えば、組成比として、Ｉｎ２Ｏ３：Ｇａ２Ｏ３：ＺｎＯ＝１：１：１、すなわち、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：０．５のターゲットを用いることができる。これ以外にも、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１またはＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：２の組成比を有するターゲットを用いることもできる。
【００８２】
その他、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ，Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ，Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ，Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ，Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ，Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ，Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ，Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ，Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ，Ｚｎ−Ｍｇ−Ｏ，Ｓｎ−Ｍｇ−Ｏ，Ｉｎ−Ｍｇ−Ｏ，Ｉｎ−Ｏ，Ｓｎ−Ｏ，Ｚｎ−Ｏなどの金属酸化物をターゲットとして用いることができる。
【００８３】
また、酸化物半導体層として、ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＞０）で表記される薄膜を用いることもできる。ここで、Ｍは、Ｇａ、Ａｌ、ＭｎおよびＣｏから選ばれた１または複数の金属元素である。例えば、Ｍとして、Ｇａ、ＧａおよびＡｌ、ＧａおよびＭｎ、もしくはＧａおよびＣｏが挙げられる。
【００８４】
成膜した酸化物半導体層は、第１のフォトリソグラフィ工程により島状の酸化物半導体層１０２に加工される（図１０（Ａ）参照）。その後、酸化物半導体層１０２から水素、水、および水酸基等を除去するために、基板を電気炉に導入し、加熱処理する。この加熱処理は、酸化物半導体層１０２に対する脱水化、脱水素化の効果を奏する。
【００８５】
この加熱処理の温度は、４００℃以上７５０℃以下、好ましくは４００℃以上基板の歪み点未満とする。また、この加熱処理の雰囲気は、水、水素などが含まれないようにする。
【００８６】
この加熱処理の後、連続して酸素雰囲気または窒素および酸素を含む雰囲気（例えば、窒素：酸素の体積比＝４：１）で加熱処理するとよい。酸化物半導体層１０２中に生じた酸素欠損を修復するためである。
【００８７】
その後、絶縁層１０１および酸化物半導体層１０２上に、第１の電極１０３ａおよび第２の電極１０３ｂを形成する（図１０（Ｂ）参照）。第１の電極１０３ａは、ソース電極およびドレイン電極の一方として機能する。第２の電極１０３ｂは、ソース電極およびドレイン電極の他方として機能する。
【００８８】
次に、絶縁層１０１，酸化物半導体層１０２，第１の電極１０３ａおよび第２の電極１０３ｂ上にゲート絶縁層１０４を形成する（図１０（Ｃ）参照）。なお、ゲート絶縁層１０４の成膜雰囲気には、水素が含まれないようにするとよい。
【００８９】
続いて、ゲート絶縁層１０４の一部を除去することにより、第１の電極１０３ａ，第２の電極１０３ｂに達する開口１０５ａ，１０５ｂを形成する（図１０（Ｄ）参照）。
【００９０】
そして、ゲート絶縁層１０４および開口１０５ａ，１０５ｂ上に、ゲート電極１０６，第１の配線１０７ａおよび第２の配線１０７ｂを形成する（図１０（Ｅ）参照）。
【００９１】
以上のように、高純度化および電気的にｉ型（真性）化された酸化物半導体を用いたトランジスタを作製することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１０ 第１の電力供給部
１１ 第２の電力供給部
１２ 検出部
１３ 制御部
１４ 表示部
１５ 第１の電池パック
１６ 第２の電池パック
１７ 電源回路
１８ 第１のバッテリ
１９ 第２のバッテリ
２０ 保護回路
２１ ＲＦ部
２２ センサ部
３１ 電池パック
３２ 電源回路
３３ バッテリ
３４ 保護回路
３５ スイッチングレギュレータ
３６ ボルテージレギュレータ
３７ サーミスタ
３８ 温度ヒューズ
【技術分野】
【０００１】
技術分野は、表示メモリー性機能を有する表示装置における情報の機密性維持に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示メモリー性機能を有する表示装置は、電力の供給がなくなると、そのとき表示していた内容を表示し続けることになる。したがって、情報の機密性が維持できないという問題が生じてしまう。
【０００３】
特許文献１では、電池残量が少なくなると、記憶性表示体に表示されているコンテンツを認識困難な状態へと書き換える表示装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６５２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、表示メモリー性機能を有する表示装置への電力の供給が突然途絶えた場合には、表示内容を書き換えることや、消去することができない。なお、電力の供給が突然途絶える場合として、電力を供給している電池を機器から取り外した場合や、電源プラグを外した場合などが挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、メモリー性を有する表示部と、第１の電力供給部の電力を検出する検出部と、検出部で、第１の電力供給部の電力が所定値より小さいと検出すると、表示部に供給する電力として第２の電力供給部の電力を選択し、かつ、表示部における表示内容を初期化するよう制御する制御部と、を備えることを特徴とする表示装置である。
【発明の効果】
【０００７】
表示メモリー性機能を有する表示装置における情報の機密性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（Ａ）表示装置の構成を示す図，（Ｂ）表示装置の動作を示すフローチャート。
【図２】（Ａ）表示装置の構成を示す図，（Ｂ）表示装置の動作を示すフローチャート。
【図３】表示装置の構成を示す図。
【図４】表示装置の構成を示す図。
【図５】表示部１４に適用可能な回路構成の一例を示す図。
【図６】酸化物半導体を用いたトランジスタの特性評価用回路図。
【図７】酸化物半導体を用いたトランジスタの特性を示す図。
【図８】酸化物半導体を用いたトランジスタの特性を示す図。
【図９】酸化物半導体を用いたトランジスタの特性を示す図。
【図１０】トランジスタの作製方法の一例を示す図。
【図１１】表示装置に適用可能な電力供給部の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施の形態１）
図１（Ａ）に基づいて、表示装置の構成を説明する。この表示装置は、第１の電力供給部１０，第２の電力供給部１１，検出部１２，制御部１３および表示部１４を備えている。
【００１０】
第１の電力供給部１０および第２の電力供給部１１として、さまざまなタイプの電池、ワイヤレス電源、コンセントから電力を供給される電源回路、などが適用できる。
【００１１】
検出部１２は、第１の電力供給部１０の電力を検出し、その結果を制御部１３に送信する。
【００１２】
制御部１３は、検出部１２の検出結果に応じて、第１の電力供給部１０または第２の電力供給部１１のどちらの電力を表示部１４に供給するかを選択する。また、第２の電力供給部１１の電力を供給すると選択した場合は、表示部１４の表示内容を初期化するよう制御する。
【００１３】
なお、初期化とは、表示装置を起動させたときに表示される画面を表示する状態を意味するほか、表示内容を消去し画面に何も表示されない状態にすることなどをいう。
【００１４】
表示部１４は、メモリー性を有する画素により、文字や画像を表示する。
【００１５】
続いて、図１（Ｂ）に基づいて、この表示装置の動作を説明する。
【００１６】
まず、ステップＳ１で、第１の電力供給部１０の電力を検出する。
【００１７】
次に、ステップＳ２で、第１の電力供給部１０の電力が所定値以上であると検出すると、ステップＳ３で表示部１４に供給する電力として第１の電力供給部１０の電力を選択し、ステップＳ４で通常駆動がされる。
【００１８】
一方、ステップＳ２で、第１の電力供給部１０の電力が所定値より小さいと検出すると、ステップＳ５で表示部１４に供給する電力として第２の電力供給部１１の電力を選択し、ステップＳ６で表示内容が初期化される。
【００１９】
なお、「所定値」とは表示部１４の全画素を書き換えるのに必要な電力値をいう。また、第１の電力供給部１０の電力が所定値より小さい場合には、第１の電力供給部１０の電力がゼロである場合も含まれる。
【００２０】
以上のとおり、第１の電力供給部１０の電力が所定値よりも小さい場合において、表示内容を初期化することによって、表示部１４の情報を消去することができるため、機密性を高めることができる。
【００２１】
（実施の形態２）
実施の形態１で示した表示装置とは異なる表示装置の構成を説明する。
【００２２】
図２（Ａ）に示す表示装置は、第１の電力供給部１０と表示部１４が、制御部１３を介さずに接続されている点が、実施の形態１で示した表示装置とは異なる。
【００２３】
図２（Ｂ）に基づいて、この表示装置の動作のフローチャートを説明する。
【００２４】
まず、ステップＳ１１で、第１の電力供給部１０の電力を検出する。
【００２５】
次に、ステップＳ１２で、第１の電力供給部１０の電力が所定値以上であると検出すると、ステップＳ１３で通常駆動がされる。
【００２６】
一方、ステップＳ１２で、第１の電力供給部１０の電力が所定値より小さいと検出すると、ステップＳ１４で表示部１４に供給する電力として第２の電力供給部１１の電力を選択し、ステップＳ１５で表示内容が初期化される。
【００２７】
以上のとおり、第１の電力供給部１０が供給する電力が制御部１３において消費されることを抑制することができるため、消費電力の低減を図ることができる。
【００２８】
ここで、図１１（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、バッテリを用いた、第１の電力供給部１０及び第２の電力供給部１１の一方又は双方に用いることが可能な電力供給部について説明する。
【００２９】
図１１（Ａ）に示す電力供給部３０は、電池パック３１及び電源回路３２を有する。図１１（Ｂ）に示すように、電池パック３１は、バッテリ３３及び保護回路３４等を有する。あるいは、図１１（Ｃ）に示すように、電池パック３１は、バッテリ３３、保護回路３４、サーミスタ３７及び温度ヒューズ３８等を有する。また、電源回路は、スイッチングレギュレータ３５及びボルテージレギュレータ３６等を有する。
【００３０】
電池パック３１は、バッテリと、バッテリを保護するための回路や素子と、を容器にまとめたものである。
【００３１】
電源回路３２は、電池パックから取り出した電力を用いて各回路や各ＩＣに必要な電圧を生成する。
【００３２】
バッテリ３３としては、鉛蓄電池、ニッケル・カドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウム二次電池又はリチウムイオン電池などがある。
【００３３】
保護回路３４は、バッテリ３３の電圧を測定する。あるいは、保護回路３４は、バッテリ３３を構成する複数のセルの電圧を１セル毎に測定する。そして、測定した電圧が規定以上の電圧であれば、バッテリ３３への電圧又は電流の供給を遮断し、バッテリ３３への過充電を防止する。また、保護回路３４は、バッテリ３３に供給される電圧又は電流を測定する。あるいは、保護回路３４は、バッテリ３３を構成する複数のセルに供給される電圧又は電流を１セル毎に測定する。そして、測定した電圧又は電流が規定以上の電圧であれば、バッテリ３３への電圧又は電流の供給を遮断し、バッテリ３３への過電流を防止する。
【００３４】
サーミスタ３７は、バッテリ３３の温度又は電池パック３１内の温度を測定する。サーミスタ３７により、バッテリ３３の温度又は電池パック３１内の温度が規定以上になれば、バッテリ３３への電圧又は電流の供給を遮断する。なお、バッテリ３３への電圧又は電流を供給するかしないかは、保護回路３４によって制御されてもよいし、新たに設けた制御回路によって制御されてもよい。また、制御回路を電池パック３１の外部に設けることにより、電池パック３１として汎用品を用いることが可能になり、部品コストの削減を図ることができる。
【００３５】
温度ヒューズ３８は、バッテリ３３とバッテリ３３への電圧又は電流の供給源との間に接続されている。そして、バッテリ３３の温度又は電池パック３１内の温度が規定以上になれば、電池パック３１への電圧又は電流の供給を遮断する。温度ヒューズ３８を設けることにより、保護回路３４が正常に動作しない場合やサーミスタ３７が正常な特性を示さない場合においても、バッテリ３３への過充電や過電流を防止することができる。よって、バッテリ３３の発熱による発火等を防止することができ、安全性を高めることができる。
【００３６】
図３（Ａ）に示す表示装置は、電力供給手段として第１の電池パック１５および第２の電池パック１６を備え、電池パックごとに独立して電源回路を備える構成とはせずに、電源回路１７を共有している。第１の電池パック１５及び第２の電池パック１６で共通の電源回路１７を用いることにより、回路規模を低減することができる。また、部品点数の削減を図ることができ、製造コストの削減を図ることができる。
【００３７】
図３（Ｂ）に示す表示装置は、電力供給手段として第１のバッテリ１８および第２のバッテリ１９を備え、保護回路２０および電源回路１７を共有している。第１の電池パック１５及び第２の電池パック１６で共通の電源回路１７及び保護回路２０を用いることにより、回路規模を低減することができる。また、部品点数の削減を図ることができ、製造コストの削減を図ることができる。
【００３８】
図４に示す表示装置は、表示部１４以外の構成部分、例えば、ＲＦ部２１やセンサ部２２などに、第２の電力供給部１１の電力が供給されない構成である。第２の電力供給部１１の電力が表示部１４以外の構成部分に供給されないようにすることで、第２の電力供給部１１の容量を小さくすることができる。
【００３９】
（実施の形態３）
実施の形態１，２に示した、メモリー性を有する画素により、文字や画像を表示する表示部の例を説明する。
【００４０】
メモリー性を有する画素は、メモリー性を有する表示素子を備える構成とすることができる。メモリー性を有する表示素子の例としては、電気泳動表示用マイクロカプセルなどが挙げられる。
【００４１】
また、メモリー性を有する画素は、表示素子と、酸化物半導体を用いたトランジスタを備える構成とすることもできる。この場合、表示素子は、メモリー性を有する表示素子またはメモリー性を有さない表示素子が適用可能である。メモリー性を有さない表示素子の例としては、液晶素子などが挙げられる。
【００４２】
図５に基づいて、表示素子と、酸化物半導体を用いたトランジスタを備える、メモリー性を有する画素に適用可能な回路構成の一例について説明する。
【００４３】
図５（Ａ）は、表示素子と、酸化物半導体を用いたトランジスタを備える表示パネルの概略図である。この表示パネル５０は、画素部５１，ゲート信号線５２，ゲート信号線駆動回路５２Ｄ，データ信号線５３，データ信号線駆動回路５３Ｄ，画素５４，コモン電極５５，容量線５６および端子部５７を備えている。
【００４４】
図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示した画素５４を抜き出して示した図である。この画素５４は、酸化物半導体を用いたトランジスタＱ１，表示素子５８および保持容量Ｃ１を備えている。
【００４５】
続いて、図５（Ｃ）に基づいて、表示パネル５０の駆動方法の一例について説明する。まず、画像信号Ｖ／Ｉを画素に書き込むために、トランジスタＱ１を導通状態として、画像信号に基づく電圧を表示素子５８の画素電極に供給する期間Ｔ１（以下、「書き込み期間Ｔ１」と記す）を設ける。書き込み期間Ｔ１において、駆動回路制御信号が表示部１４の駆動回路に供給されるため、これらの回路は動作している。
【００４６】
書き込み期間Ｔ１を経て、表示素子５８の画素電極には、電圧Ｖｐｉｘが発生する。その後、トランジスタＱ１を非導通状態とすることにより、表示素子５８の画素電極には電圧Ｖｐｉｘが保持される。
【００４７】
続く表示素子５８の画素電極に電圧Ｖｐｉｘが保持される期間Ｔ２（以下、「保持期間Ｔ２」と記す）において、画像信号Ｖ／Ｉの書き込みはなされない。また、駆動回路制御信号は表示部１４の駆動回路に供給されないため、これらの回路は非動作となる。
【００４８】
保持期間Ｔ２の長さは、トランジスタＱ１のオフ電流ＩＱ１および表示素子５８のリーク電流Ｉ５８により変動する。これらの電流の変動に起因する画面のちらつき防止を目的として、定期的に画面を書き換えるリフレッシュ動作が必要なためである。
【００４９】
ここで、酸化物半導体を用いたトランジスタＱ１のオフ電流ＩＱ１は極めて小さい。そのため、保持期間Ｔ２は、表示素子５８のリーク電流Ｉ５８の影響によってのみ変動するといえる。したがって、画素に書き込まれた画像信号Ｖ／Ｉを長時間保持し続けることができる。
【００５０】
また、通常駆動をする場合も、通常１秒間に６０回行われる画面の書き換えを、その１／１０００程度の回数とすることが可能となる。つまり、消費電力を低減することが可能である。さらに、保持期間Ｔ２中は、表示部１４の駆動回路が非動作である。そのため、表示部１４による消費電力も、１／１０００程度に低減することが可能となる。
【００５１】
（酸化物半導体を用いたトランジスタについて）
本明細書に開示する酸化物半導体について説明する。
トランジスタに用いる酸化物半導体は、ドナーの原因である水素、水分、水酸基または水酸化物（水素化合物ともいう）などの不純物を意図的に排除したのち、これらの不純物の排除工程において同時に減少してしまう酸素を供給することで、高純度化および電気的にｉ型（真性）化されている。トランジスタの電気的特性の変動を抑制するためである。
【００５２】
このように、高純度化された酸化物半導体を用いたトランジスタは、光劣化が少ない。
【００５３】
酸化物半導体に含まれる水素を極力除去することで、酸化物半導体中のキャリア密度は、１×１０１４／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１２／ｃｍ３未満、より好ましくは１×１０１０／ｃｍ３未満となる。
【００５４】
ワイドギャップ半導体である酸化物半導体は、少数キャリア密度が低く、また、少数キャリアが誘起されにくい。そのため、酸化物半導体を用いたトランジスタにおいては、トンネル電流が発生し難く、ひいては、オフ電流が流れ難いといえる。
【００５５】
また、ワイドギャップ半導体である酸化物半導体を用いたトランジスタにおいては、衝突イオン化ならびにアバランシェ降伏が起きにくい。したがって、酸化物半導体を用いたトランジスタは、ホットキャリア劣化への耐性があるといえる。なお、ホットキャリア劣化の主な要因は、アバランシェ降伏によってキャリアが増大し、高速に加速されたキャリアがゲート絶縁膜へ注入されることである。
【００５６】
なお、本明細書においてオフ電流とは、室温において、−２０［Ｖ］以上−５［Ｖ］以下の範囲で任意のゲート電圧を印加したときに、しきい値電圧Ｖｔｈが正であるｎチャネル型トランジスタのソース−ドレイン間を流れる電流を指す。なお、室温とは、１５℃以上２５℃以下の温度を指す。
【００５７】
高純度化および電気的にｉ型（真性）化された酸化物半導体を用いたトランジスタは、室温において、チャネル幅Ｗ＝１［μｍ］あたりの電流値が、１０−１６［Ａ／μｍ］以下、好ましくは１０−１８［Ａ／μｍ］＝１［ａＡ／μｍ］（ａ：アト）以下、さらに好ましくは１０−２１［Ａ／μｍ］＝１［ｚＡ／μｍ］（ｚ：ゼプト）以下である。
【００５８】
（オフ電流の測定結果について）
高純度化および電気的にｉ型（真性）化された酸化物半導体を用いたトランジスタのオフ電流を測定した結果について説明する。
【００５９】
まず、電流測定方法に用いた特性評価用素子について、図６に基づいて説明する。
図６に示す特性評価用素子は、測定系６０が３つ並列に接続されている。測定系６０はそれぞれ、キャパシタＣ６０，高純度化および電気的にｉ型（真性）化された酸化物半導体を用いたトランジスタＭ６０，６１およびトランジスタＭ６２，６３から構成される。
【００６０】
トランジスタＭ６０のソースまたはドレインの一方は電圧Ｖ２を供給する電源に、ソースまたはドレインの他方はトランジスタＭ６１のソースまたはドレインの一方に、ゲートは電圧Ｖｅｘｔ＿ｂ２を供給する配線に、それぞれ接続されている。
【００６１】
トランジスタＭ６１のソースまたはドレインの他方は電圧Ｖ１を供給する電源に、ゲートは電圧Ｖｅｘｔ＿ｂ１を供給する配線に、それぞれ接続されている。
【００６２】
トランジスタＭ６２のソースまたはドレインの一方は電圧Ｖ２を供給する電源に、ソースまたはドレインの他方は出力端子に、ゲートはキャパシタＣ６０の一端に、それぞれ接続されている。
【００６３】
トランジスタＭ６３のソースまたはドレインの一方は出力端子に、ソースまたはドレインの他方はゲートに、それぞれ接続されている。
【００６４】
キャパシタＣ６０の他端は、電圧Ｖ２を供給する電源に、接続されている。
【００６５】
続いて、図６に示す特性評価用素子を用いた電流測定方法について説明する。
最初に、オフ電流を測定するための電位差を付与する初期期間について説明する。初期期間において、トランジスタＭ６１のゲートにトランジスタＭ６１を導通状態とする電圧Ｖｅｘｔ＿ｂ１を入力し、トランジスタＭ６１を導通状態とする。すると、トランジスタＭ６０のソースまたはドレインの他方と接続されるノード（つまり、トランジスタＭ６１のソースまたはドレインの一方、キャパシタＣ６０の一端、およびトランジスタＭ６２のゲートに接続されるノード）であるノードＡに、電圧Ｖ１が入力される。ここで、電圧Ｖ１は、高電圧とする。また、トランジスタＭ６０は非導通状態としておく。
【００６６】
その後、トランジスタＭ６１のゲートに、トランジスタＭ６１を非導通状態とする電圧Ｖｅｘｔ＿ｂ１を入力し、トランジスタＭ６１を非導通状態とする。トランジスタＭ６１を非導通状態とした後に、電圧Ｖ１を低電圧とする。ここでも、トランジスタＭ６０は非導通状態としておく。また、電圧Ｖ２は、電圧Ｖ１と同じく低電圧とする。
【００６７】
以上で、初期期間が終了する。初期期間が終了した状態では、ノードＡと、トランジスタＭ６０のソースまたはドレインの一方との間に、電位差が生じている。また、ノードＡと、トランジスタＭ６１のソースまたはドレインの他方との間にも、電位差が生じている。そのため、トランジスタＭ６０およびトランジスタＭ６１にはわずかに電荷が流れる。つまり、オフ電流が発生する。
【００６８】
次に、オフ電流の測定期間について説明する。測定期間において、電圧Ｖ１，Ｖ２はともに低電圧に固定する。また、ノードＡは、フローティング状態とする。その結果、トランジスタＭ６０には電荷が流れ、時間の経過とともにノードＡに保持される電荷量は変動する。すなわち、ノードＡの電位が変動し、出力端子の出力電圧Ｖｏｕｔも変動する。
【００６９】
続いて、得られた出力電位Ｖｏｕｔから、オフ電流を算出する方法について説明する。ノードＡの電位ＶＡは、出力電位Ｖｏｕｔの関数として次の式（１）で表される。
【数１】
【００７０】
また、ノードＡの電荷ＱＡは、次の式（２）で表される。
【数２】
ＣＡ：ノードＡに接続される容量（キャパシタＣ６０の容量と他の容量との和）
【００７１】
ノードＡの電流ＩＡは、ノードＡに流れ込む電荷（またはノードＡから流れ出る電荷）の時間微分により求められる。よって、ノードＡの電流ＩＡは、次の式（３）で表される。
【００７２】
【数３】
【００７３】
以下に示す電流測定において、特性評価用素子のトランジスタＭ６０〜Ｍ６３は、高純度化および電気的にｉ型（真性）化された酸化物半導体を用いたトランジスタである。トランジスタは、Ｗ／Ｌ＝５０／１０［μｍ］である。また、並列された各測定系６０において、キャパシタＣ６０の容量値はそれぞれ、１００［ｆＦ］，１［ｐＦ］，３［ｐＦ］である。
【００７４】
また、高電圧は５Ｖ，低電圧は０Ｖとした。測定期間において、電圧Ｖ１は原則として低電圧であるが、出力電位Ｖｏｕｔを測定するタイミングにおいて、出力回路を動作させる必要が生じるため、１０〜３００［ｓｅｃ］ごとに、１００［ｍｓｅｃ］の期間だけ高電圧とした。また、式（３）におけるΔｔは、約３００００［ｓｅｃ］とした。
【００７５】
図７は、電流測定に係る経過時間Ｔｉｍｅと、出力電位Ｖｏｕｔとの関係を示す図である。これより、時間の経過にしたがって、電位が変化する様子が確認できる。
【００７６】
図８は、電流測定によって算出された室温（２５℃）におけるオフ電流を示す図である。なお、図８は、ソース−ドレイン電圧Ｖと、オフ電流Ｉとの関係を表している。図８から、ソース−ドレイン電圧が４［Ｖ］の条件において、オフ電流Ｉは約４０［ｚＡ／μｍ］であることがわかる。また、ソース−ドレイン電圧が３．１［Ｖ］の条件において、オフ電流は１０［ｚＡ／μｍ］以下であることがわかる。
【００７７】
図９は、電流測定によって算出された８５℃の温度環境下におけるオフ電流を示す図である。図９は、８５℃の温度環境下におけるソース−ドレイン電圧Ｖと、オフ電流Ｉとの関係を表している。図９から、ソース−ドレイン電圧が３．１［Ｖ］の条件において、オフ電流は１００［ｚＡ／μｍ］以下であることがわかる。
【００７８】
（酸化物半導体を用いたトランジスタの作製方法の一例について）
続いて、高純度化および電気的にｉ型（真性）化された酸化物半導体を用いたトランジスタの作製方法の一例について、図１０に基づいて説明する。
【００７９】
まず、基板１００上に下地膜となる絶縁層１０１を形成する。絶縁層１０１は、処理室内の残留水分を除去しつつ成膜するとよい。絶縁層１０１に水素、水、水酸基または水酸化物などが含まれないようにするためである。
【００８０】
次に、絶縁層１０１上に、酸化物半導体層をスパッタリング法により成膜する。なお、酸化物半導体層の成膜前に、絶縁層１０１が形成された基板１００を予備加熱するとよい。酸化物半導体層に、水素、水分および水酸基が極力含まれないようにするためである。予備加熱により、基板１００に吸着した水素、水分などの不純物は脱離し、排気される。
【００８１】
酸化物半導体層のターゲットとしては、酸化亜鉛を主成分とする金属酸化物のターゲットを用いることができる。例えば、組成比として、Ｉｎ２Ｏ３：Ｇａ２Ｏ３：ＺｎＯ＝１：１：１、すなわち、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：０．５のターゲットを用いることができる。これ以外にも、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１またはＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：２の組成比を有するターゲットを用いることもできる。
【００８２】
その他、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ，Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ，Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ，Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ，Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ，Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ，Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ，Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ，Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ，Ｚｎ−Ｍｇ−Ｏ，Ｓｎ−Ｍｇ−Ｏ，Ｉｎ−Ｍｇ−Ｏ，Ｉｎ−Ｏ，Ｓｎ−Ｏ，Ｚｎ−Ｏなどの金属酸化物をターゲットとして用いることができる。
【００８３】
また、酸化物半導体層として、ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＞０）で表記される薄膜を用いることもできる。ここで、Ｍは、Ｇａ、Ａｌ、ＭｎおよびＣｏから選ばれた１または複数の金属元素である。例えば、Ｍとして、Ｇａ、ＧａおよびＡｌ、ＧａおよびＭｎ、もしくはＧａおよびＣｏが挙げられる。
【００８４】
成膜した酸化物半導体層は、第１のフォトリソグラフィ工程により島状の酸化物半導体層１０２に加工される（図１０（Ａ）参照）。その後、酸化物半導体層１０２から水素、水、および水酸基等を除去するために、基板を電気炉に導入し、加熱処理する。この加熱処理は、酸化物半導体層１０２に対する脱水化、脱水素化の効果を奏する。
【００８５】
この加熱処理の温度は、４００℃以上７５０℃以下、好ましくは４００℃以上基板の歪み点未満とする。また、この加熱処理の雰囲気は、水、水素などが含まれないようにする。
【００８６】
この加熱処理の後、連続して酸素雰囲気または窒素および酸素を含む雰囲気（例えば、窒素：酸素の体積比＝４：１）で加熱処理するとよい。酸化物半導体層１０２中に生じた酸素欠損を修復するためである。
【００８７】
その後、絶縁層１０１および酸化物半導体層１０２上に、第１の電極１０３ａおよび第２の電極１０３ｂを形成する（図１０（Ｂ）参照）。第１の電極１０３ａは、ソース電極およびドレイン電極の一方として機能する。第２の電極１０３ｂは、ソース電極およびドレイン電極の他方として機能する。
【００８８】
次に、絶縁層１０１，酸化物半導体層１０２，第１の電極１０３ａおよび第２の電極１０３ｂ上にゲート絶縁層１０４を形成する（図１０（Ｃ）参照）。なお、ゲート絶縁層１０４の成膜雰囲気には、水素が含まれないようにするとよい。
【００８９】
続いて、ゲート絶縁層１０４の一部を除去することにより、第１の電極１０３ａ，第２の電極１０３ｂに達する開口１０５ａ，１０５ｂを形成する（図１０（Ｄ）参照）。
【００９０】
そして、ゲート絶縁層１０４および開口１０５ａ，１０５ｂ上に、ゲート電極１０６，第１の配線１０７ａおよび第２の配線１０７ｂを形成する（図１０（Ｅ）参照）。
【００９１】
以上のように、高純度化および電気的にｉ型（真性）化された酸化物半導体を用いたトランジスタを作製することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１０ 第１の電力供給部
１１ 第２の電力供給部
１２ 検出部
１３ 制御部
１４ 表示部
１５ 第１の電池パック
１６ 第２の電池パック
１７ 電源回路
１８ 第１のバッテリ
１９ 第２のバッテリ
２０ 保護回路
２１ ＲＦ部
２２ センサ部
３１ 電池パック
３２ 電源回路
３３ バッテリ
３４ 保護回路
３５ スイッチングレギュレータ
３６ ボルテージレギュレータ
３７ サーミスタ
３８ 温度ヒューズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メモリー性を有する表示部と、
第１の電力供給部と、
第２の電力供給部と、
前記第１の電力供給部の電力を検出する検出部と、
前記検出部で、前記第１の電力供給部の電力が所定値より小さいと検出すると、前記表示部に供給する電力として前記第２の電力供給部の電力を選択し、かつ、前記表示部における表示内容を初期化するよう制御する制御部と、を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の電力供給部と前記第２の電力供給部は、ともに前記制御部を介して前記表示部と接続されていることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記第１の電力供給部は、前記制御部を介さずに前記表示部と接続され、
前記第２の電力供給部は、前記制御部を介して前記表示部と接続されていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記第１の電力供給部と前記第２の電力供給部は、ともに電池パックを備え、
前記第１の電力供給部と前記第２の電力供給部とで、電源回路を共有することを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記電池パックは、保護回路と、サーミスタと、温度ヒューズと、を有することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記第１の電力供給部と前記第２の電力供給部は、ともにバッテリを備え、
前記第１の電力供給部と前記第２の電力供給部とで、保護回路および電源回路を共有することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記表示部は、複数の画素を有し、
前記複数の画素のそれぞれは、酸化物半導体を用いたトランジスタ、表示素子および保持容量を有し、
前記トランジスタのソース及びドレインの一方がソース信号線と接続され、
前記トランジスタのソース及びドレインの他方が前記表示素子及び前記保持容量と接続され、
前記トランジスタのゲートがゲート信号線と接続されることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記表示部は、複数の画素を有し、
前記複数の画素のそれぞれは、電気泳動素子を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１】
メモリー性を有する表示部と、
第１の電力供給部と、
第２の電力供給部と、
前記第１の電力供給部の電力を検出する検出部と、
前記検出部で、前記第１の電力供給部の電力が所定値より小さいと検出すると、前記表示部に供給する電力として前記第２の電力供給部の電力を選択し、かつ、前記表示部における表示内容を初期化するよう制御する制御部と、を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の電力供給部と前記第２の電力供給部は、ともに前記制御部を介して前記表示部と接続されていることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記第１の電力供給部は、前記制御部を介さずに前記表示部と接続され、
前記第２の電力供給部は、前記制御部を介して前記表示部と接続されていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記第１の電力供給部と前記第２の電力供給部は、ともに電池パックを備え、
前記第１の電力供給部と前記第２の電力供給部とで、電源回路を共有することを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記電池パックは、保護回路と、サーミスタと、温度ヒューズと、を有することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記第１の電力供給部と前記第２の電力供給部は、ともにバッテリを備え、
前記第１の電力供給部と前記第２の電力供給部とで、保護回路および電源回路を共有することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記表示部は、複数の画素を有し、
前記複数の画素のそれぞれは、酸化物半導体を用いたトランジスタ、表示素子および保持容量を有し、
前記トランジスタのソース及びドレインの一方がソース信号線と接続され、
前記トランジスタのソース及びドレインの他方が前記表示素子及び前記保持容量と接続され、
前記トランジスタのゲートがゲート信号線と接続されることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記表示部は、複数の画素を有し、
前記複数の画素のそれぞれは、電気泳動素子を有することを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２０３７２８（Ｐ２０１１−２０３７２８Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４６０２９（Ｐ２０１１−４６０２９）
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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