CN109155122A - 半导体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种功耗低的半导体装置。半导体装置包括控制器、寄存器及图像处理部。图像处理部具有利用参数对图像数据进行处理的功能。图像处理部从帧存储器提取图像数据，从寄存器提取参数。帧存储器具有在停止电源供应的状态下保持图像数据的功能。寄存器具有在停止电源供应的状态下保持参数的功能。控制器具有控制对于寄存器、帧存储器及图像处理部的电源供应的功能。

Description

半导体装置
技术领域
本发明的一个实施方式涉及一种半导体装置。
注意，本发明的一个实施方式不局限于上述技术领域。本说明书等所公开的发明的技术领域涉及一种物体、方法或制造方法。或者，本发明的一个实施方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或组合物(composition of matter)。
具体而言，作为本说明书等所公开的本发明的一个实施方式的技术领域的例子可以举出半导体装置、显示装置、电子设备、这些装置的驱动方法或这些装置的制造方法。在本说明书等中，半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置。
背景技术
已公开组合了反射型元件和发光型元件的显示装置(专利文献1)。通过在明亮环境下使用反射型元件且在黑暗环境下使用发光型元件，可以实现不依靠周围环境的光的高显示品质并可以提供低功耗的显示装置。
已公开将氧化物半导体晶体管(Oxide Semiconductor transistor，以下称为OS晶体管)用于如液晶显示器、有机EL(电致发光)显示器等显示装置的技术。OS晶体管的关态电流(off-state current)非常低，所以已公开降低显示静态图像时的刷新频率以降低液晶显示器或有机EL显示器的功耗的技术(专利文献2及3)。在本说明书中，上述显示装置的功耗降低技术被称为空转停止(idling stop)或IDS驱动。
此外，公开了利用其低关态电流将OS晶体管用于非易失性存储装置的例子(专利文献4)。
[参考文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开第2003-157026号公报
[专利文献2]日本专利申请公开第2011-141522号公报
[专利文献3]日本专利申请公开第2011-141524号公报
[专利文献4]日本专利申请公开第2011-151383号公报
发明内容
为了在明亮的环境下使用反射型元件且在黑暗的环境下使用发光型元件来进行显示，需要实现通过检测外光将图像数据分配到每个显示元件的半导体装置。该半导体装置在显示装置进行IDS驱动的期间不需要将图像数据或信号发送到显示装置，因此可以停止对于与发送有关的电路的电源供应。本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种功耗低且具有即使停止对于电路的一部分的电源供应也不影响到显示品质的机构的半导体装置。
本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种新颖的半导体装置。本发明的一个实施方式的另一个目的是提供一种功耗低的新颖的半导体装置。本发明的一个实施方式的另一个目的是提供一种包括新颖的半导体装置的显示装置。本发明的一个实施方式的另一个目的是提供一种使用包括新颖的半导体装置的显示装置的电子设备。
本发明的一个实施方式并不需要实现所有上述目的，只要可以实现至少一个目的即可。另外，上述目的的记载不妨碍其他目的的存在。上述以外的目的自可从说明书、权利要求书、附图等的记载显而易见，且可以从说明书、权利要求书、附图等的记载中抽出上述以外的目的。
本发明的一个实施方式是一种半导体装置，包括：第一控制器；寄存器；帧存储器；以及图像处理部。帧存储器构成为储存图像数据。图像处理部构成为对图像数据进行处理。寄存器构成为储存用来在图像处理部中进行处理的参数。帧存储器构成为在停止对于帧存储器的电源供应的状态下保持图像数据。寄存器构成为在停止对于寄存器的电源供应的状态下保持参数。第一控制器构成为控制对于寄存器、帧存储器及图像处理部的电源供应。
本发明的一个实施方式是一种根据上述实施方式的半导体装置，其中寄存器包括扫描链寄存器、第一寄存器和第二寄存器。扫描链寄存器包括第三寄存器和第四寄存器。第三寄存器包括第一保持电路。第四寄存器包括第二保持电路。第三寄存器的输出端子与第四寄存器的输入端子电连接。第一寄存器构成为读取储存于第三寄存器的数据。第二寄存器构成为读取储存于第四寄存器的数据。由第一寄存器及第二寄存器读取的数据输出到图像处理部作为参数。第一保持电路构成为储存第三寄存器的数据。第三寄存器构成为读取第一保持电路所储存的数据。第二保持电路构成为储存第四寄存器的数据。第四寄存器构成为读取第二保持电路所储存的数据。第一保持电路及第二保持电路构成为在停止对于寄存器的电源供应的状态下保持所储存的数据。
本发明的一个实施方式是一种根据上述实施方式的半导体装置，其中第一保持电路包括第一晶体管和第一电容器，并且第二保持电路包括第二晶体管和第二电容器。第一晶体管控制第一电容器的充放电。第二晶体管控制第二电容器的充放电。第一晶体管及第二晶体管各自在沟道形成区域中包含氧化物半导体。
本发明的一个实施方式是一种根据上述实施方式的半导体装置，其中帧存储器包括多个存储单元，并且存储单元各自包括第三晶体管和第三电容器。第三晶体管控制第三电容器的充放电。第三晶体管在沟道形成区域中包含氧化物半导体。
本发明的一个实施方式是一种根据上述实施方式的半导体装置，还包括第二控制器。第二控制器构成为生成时序信号。寄存器构成为储存用来生成第二控制器的时序信号的参数。
本发明的一个实施方式是一种根据上述实施方式的半导体装置，其中第一控制器构成为控制对于第二控制器的电源供应。
本发明的一个实施方式是一种根据上述实施方式的半导体装置，还包括第三控制器。第三控制器构成为接收来自光传感器的第一信号以及根据第一信号生成用来进行图像处理部的处理的第二信号。
本发明的一个实施方式是一种根据上述实施方式的半导体装置，其中当从外部装置没有输入图像数据及参数时，所述半导体装置构成为根据储存于帧存储器的图像数据及储存于寄存器的参数生成用来显示静态图像的第三信号。
本发明的一个实施方式是一种根据上述实施方式的半导体装置，还包括源极驱动器。源极驱动器构成为根据图像处理部所处理的图像数据生成数据信号。
本发明的一个实施方式是一种根据上述实施方式的半导体装置，还包括源极驱动器。源极驱动器构成为根据图像处理部所处理的图像数据生成第一数据信号或第二数据信号。第一数据信号构成为驱动反射元件。第二数据信号构成为驱动发光元件。
本发明的一个实施方式是一种根据上述实施方式的半导体装置，其中第一控制器构成为控制对于源极驱动器的电源供应。
本发明的一个实施方式可以提供一种新颖的半导体装置。本发明的一个实施方式可以提供一种功耗低的新颖的半导体装置。
本发明的一个实施方式可以提供一种包括新颖的半导体装置的显示装置。本发明的一个实施方式可以提供一种使用包括新颖的半导体装置的显示装置的电子设备。
注意，本发明的一个实施方式的效果不限定于以上列举的效果。以上列举的效果并不妨碍其他效果的存在。其他效果是在下文记载中说明的、本部分中未说明的效果。所属技术领域的普通技术人员可以从说明书或附图等的记载导出并适当地抽出该在本部分中未说明的效果。本发明的一个实施方式具有以上列举的效果和其他效果中的至少一个效果。因此，本发明的一个实施方式有时根据情况而不具有以上列举的效果。
附图说明
图1是示出显示装置的结构实例的方框图。
图2是示出触摸传感器单元的结构实例的图。
图3是示出控制器IC的结构实例的方框图。
图4A至图4C各自说明参数。
图5A及图5B是示出帧存储器的结构实例的方框图。
图6是示出寄存器的结构实例的方框图。
图7是示出寄存器的结构实例的电路图。
图8是示出控制器IC的结构实例的方框图。
图9是示出显示单元的结构实例的方框图。
图10是示出像素的结构实例的电路图。
图11A至图11C是示出显示单元及像素的结构实例的俯视图。
图12A及图12B是示出显示单元的结构实例的截面图。
图13A及图13B是示出显示单元的结构实例的截面图。
图14A至图14C是说明反射膜的形状的示意图。
图15A及图15B各自是说明显示单元的像素的一部分的仰视图。
图16是示出显示装置的结构实例的方框图。
图17A及图17B是说明显示装置的俯视图及说明显示装置的输入部的一部分的示意图。
图18A及图18B是示出显示装置的结构实例的截面图。
图19是示出显示装置的结构实例的截面图。
图20A至图20H各自是示出电子设备的例子的透视图。
图21A是示出OS-FPGA的结构实例的方框图，图21B是示出LAB的结构实例的方框图，图21C是示出SAB的结构实例的方框图。
图22A是示出SB的结构实例的方框图，图22B是示出PRS的结构实例的电路图，图22C是示出PRS的工作实例的时序图。
图23是示出PLE的结构实例的方框图。
图24A是示出OS-FF的结构实例的电路图，图24B是示出OS-FF的工作实例的时序图。
图25是示出试制的显示***的结构的方框图。
图26A及图26B是试制的混合型显示器的显示图像。
图27是试制的显示***的功能方框图。
图28A是试制的显示控制器的功能方框图，图28B是扫描链寄存器的功能方框图。
图29A是扫描链寄存器所包括的寄存器的电路图，图29B是备份电路的电路图。
图30是扫描链寄存器的时序图。
图31是试制的显示控制器的芯片的显微镜照片。
具体实施方式
下面，参照附图对实施方式进行说明。注意，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实，就是实施方式可以以多个不同形式来实施，其方式和详细内容可以在不脱离本发明的宗旨及其范围的条件下被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。下面所示的多个实施方式可以适当地组合。
注意，实施方式所说明的控制器IC是包括在沟道形成区域中包含硅的晶体管、在沟道形成区域中包含氧化物半导体的晶体管及电容器等的半导体装置。因此，也可以将控制器IC称为半导体装置。
在本说明书等中，有时将氧化物半导体表示为OS(Oxide Semiconductor)。因此，有时将在沟道形成区域中包含氧化物半导体的晶体管称为氧化物半导体晶体管、OS晶体管或OSFET。
在附图等中，为了方便起见，有时夸大表示大小、层的厚度或区域。因此，本发明并不一定限定于附图中的尺寸。此外，在附图中，示意性地示出理想的例子，因此本发明不局限于附图所示的形状或数值等。
在附图等中，有时使用同一附图标记表示同一构成要素、具有相同功能的构成要素、由同一材料形成的构成要素或者同时形成的构成要素等，并且有时省略重复说明。
另外，在本说明书等中，可以将“膜”和“层”相互调换。例如，有时可以将“导电层”变换为“导电膜”。此外，例如，有时可以将“绝缘膜”变换为“绝缘层”。
在本说明书等中，“上”或“下”等表达配置的词句不局限于构成要素的位置关系为“直接在…之上”或“直接在…之下”。例如，“栅极绝缘层上的栅电极”包括在栅极绝缘层和栅电极之间包含另一构成要素的情况。
在本说明书等中，“平行”是指两条直线形成的角度为-10°以上且10°以下的状态。因此，也包括该角度为-5°以上且5°以下的状态。另外，“垂直”是指两条直线形成的角度为80°以上且100°以下的状态。因此也包括85°以上且95°以下的角度的状态。
另外，本说明书等中的“第一”、“第二”、“第三”等的序数词是为了避免构成要素的混淆而附记的，而不是用于在数目方面上进行限制。
在本说明书等中，“电连接”包括通过“具有某种电作用的元件”连接的情况。在此，“具有某种电作用的元件”只要可以进行连接对象间的电信号的授受，就对其没有特别的限制。例如，“具有某种电作用的元件”不仅包括电极和布线，而且还包括晶体管等的开关元件、电阻元件、电感器、电容器、其他具有各种功能的元件等。
注意，在本说明书等中，“电压”大多是指某个电位与基准电位(例如接地电位)之间的电位差。由此，可以将电压、电位以及电位差分别换称为电位、电压以及电压差。
在本说明书等中，晶体管是指至少包括栅极、漏极以及源极这三个端子的元件。晶体管在漏极(漏极端子、漏区域或漏电极)与源极(源极端子、源区域或源电极)之间具有沟道区域，并且电流能够通过沟道区域流过源极与漏极之间。注意，在本说明书等中，沟道区域是指电流主要流过的区域。
另外，在使用极性不同的晶体管的情况或电路工作中的电流方向变化的情况等下，源极及漏极的功能有时互相调换。因此，在本说明书等中，源极和漏极可以互相调换。
在本说明书等中，在没有特别的说明的情况下，关态电流是指晶体管处于关闭状态(也称为非导通状态、遮断状态)的漏极电流。在没有特别的说明的情况下，在n沟道型晶体管中，关闭状态是指栅极与源极间的电压Vgs低于阈值电压Vth的状态，在p沟道型晶体管中，关闭状态是指栅极与源极间的电压Vgs高于阈值电压Vth的状态。也就是说，n沟道型晶体管的关态电流有时是指栅极与源极间的电压Vgs低于阈值电压Vth时的漏极电流。
在上述关态电流的说明中，可以将漏极换称为源极。也就是说，关态电流有时指晶体管处于关闭状态时流过源极的电流。
在本说明书等中，有时将关态电流记作泄漏电流。在本说明书等中，关态电流例如有时指在晶体管处于关闭状态时流在源极与漏极间的电流。
(实施方式1)
在本实施方式中，对在一个像素中设置有反射型元件及发光型元件的混合型显示装置进行说明。尤其是，对显示装置的控制器IC进行说明。注意，作为反射型元件可以使用液晶或电子纸等。下面，作为反射型元件使用反射元件10a，作为发光型元件使用发光元件10b进行说明。
《显示装置》
图1是示出显示装置的结构例子的方框图。显示装置100包括显示单元110、触摸传感器单元120。
<显示单元>
显示单元110包括像素阵列111、栅极驱动器113、栅极驱动器114及控制器IC115。
像素阵列111包括多个像素10，每个像素10是使用晶体管被驱动的有源型元件。像素10包括反射元件10a及发光元件10b。在实施方式2中将说明像素阵列111的更具体的结构例子。
栅极驱动器113具有驱动用来选择反射元件10a的栅极线的功能，栅极驱动器114具有驱动用来选择发光元件10b的栅极线的功能。控制器IC115设置有驱动对反射元件10a供应数据信号的源极线的源极驱动器及驱动对发光元件10b供应数据信号的源极线的源极驱动器。控制器IC115具有对显示装置100的工作进行总体控制的功能。控制器IC115的数量根据像素阵列的像素数决定。
虽然图1示出像素阵列111与栅极驱动器113、114集成在同一衬底上的例子，但是也可以使栅极驱动器113、114为专用IC。或者，也可以在控制器IC115中组装有栅极驱动器113或栅极驱动器114。
虽然作为控制器IC115的安装方式采用COG(Chip on Glass：玻璃覆晶封装)方式，但是对安装方式没有特别的限制，也可以采用COF(Chip on Flexible：封装在柔性基板上)方式、TAB(Tape Automated Bonding：卷带自动结合)方式等。这可以适用于触摸传感器单元120的IC的安装方式。
注意，用于像素10中的晶体管是在沟道形成区域中包含氧化物半导体的晶体管(也称为“OS晶体管”)，是与Si晶体管相比关态电流更低的晶体管。在OS晶体管中，通过降低氧化物半导体中的杂质浓度，使氧化物半导体本征化或实质上本征化，可以使关态电流极低。
或者，作为用于像素10中的晶体管只要晶体管的关态电流低就可以使用不包含氧化物半导体的晶体管。例如，也可以使用包含带隙大的半导体的晶体管。带隙大的半导体是指带隙为2.2eV以上的半导体。例如，可以举出碳化硅、氮化镓、钻石等。
通过作为像素10使用关态电流低的晶体管，在不需要写入显示屏幕时(即，显示静态图像时)，可以暂时停止栅极驱动器113、114及源极驱动器(以下，称为“空转停止”或“IDS驱动”)。通过IDS驱动，可以降低显示装置100的功耗。
<触摸传感器单元>
图1所示的触摸传感器单元120包括传感器阵列121及***电路125。***电路125包括触摸传感器驱动器(以下称为“TS驱动器”)126、传感器电路127。***电路125可以由专用IC构成。
图2示出触摸传感器单元120的结构例子。这里，触摸传感器单元120是互电容式触摸传感器单元作为一个例子。传感器阵列121包括m个(m为1以上的整数)布线DRL、n个(n为1以上的整数)布线SNL。布线DRL是驱动线，布线SNL是传感线。在此将第α布线DRL称为布线DRL<α>，将第β布线SNL称为布线SNL<β>。电容器CTαβ是形成在布线DRL<α>和布线SNL<β>之间的电容器。
m个布线DRL与TS驱动器126电连接。TS驱动器126具有驱动布线DRL的功能。n个布线SNL与传感器电路127电连接。传感器电路127具有检测布线SNL的信号的功能。在由TS驱动器126驱动布线DRL<α>时的布线SNL<β>的信号含有电容器CTαβ的电容值的变化量的信息。通过解析n个布线SNL的信号，可以得到触摸的有无、触摸位置等信息。
《控制器IC》
图3是示出控制器IC115的结构例子的方框图。控制器IC115包括接口150、帧存储器151、译码器152、传感控制器153、控制器154、时钟生成电路155、图像处理部160、存储器170、时序控制器173、寄存器175、源极驱动器180及触摸传感器控制器184。
源极驱动器180包括源极驱动器181、182。源极驱动器181是用来驱动反射元件10a的驱动器，源极驱动器182是用来驱动发光元件10b的驱动器。这里，对反射元件10a为液晶(LC)元件且发光元件10b为电致发光(有机EL)元件时的控制器IC进行说明。
控制器IC115与主体140的通信通过接口150进行。图像数据、各种控制信号等从主体140发送到控制器IC115。从控制器IC115将触摸传感器控制器184所取得的触摸位置等信息发送到主体140。注意，控制器IC115所包括的每个电路根据主体140的规格、显示装置100的规格等适当地取舍。
帧存储器151是用来储存输入到控制器IC115的图像数据的存储器。当从主体140发送被压缩的图像数据时，帧存储器151能够储存被压缩的图像数据。译码器152是使被压缩的图像数据解压缩的电路。当不需要使图像数据解压缩时，译码器152不进行处理。或者，也可以将译码器152配置于帧存储器151与接口150之间。
图像处理部160具有对图像数据进行各种图像处理的功能。例如，图像处理部160包括伽马校正电路161、调光电路162、调色电路163及EL校正电路164。
当在源极驱动器182中具备检测流过发光元件10b的电流的电流检测电路时设置EL校正电路164。EL校正电路164具有根据从源极驱动器182的电流检测电路发送的信号调节发光元件10b的亮度的功能。
在图像处理部160中处理的图像数据经过存储器170输出到源极驱动器180。存储器170是暂时储存图像数据的存储器。源极驱动器181、182都具有处理被输入的图像数据，且将该图像数据写入到像素阵列111的源极线的功能。
时序控制器173具有生成在源极驱动器180、触摸传感器控制器184、显示单元110的栅极驱动器113、114中使用的时序信号的功能。
触摸传感器控制器184具有控制触摸传感器单元120的TS驱动器126、传感器电路127的功能。包括由传感器电路127读出的触摸信息的信号被触摸传感器控制器184处理，通过接口150发送到主体140。主体140生成反映触摸信息的图像数据而将其发送到控制器IC115。注意，控制器IC115可以在图像数据中反映触摸信息。
时钟生成电路155具有生成控制器IC115所使用的时钟信号的功能。控制器154具有对通过接口150从主体140发送的各种控制信号进行处理，控制控制器IC115中的各种电路的功能。控制器154也具有控制对控制器IC115中的各种电路供应电源的功能。以下，将暂时停止对没有使用的电路供应电源的情况称为电源门控。
寄存器175储存用于控制器IC115的工作的数据。寄存器175所储存的数据有在图像处理部160进行校正处理时使用的参数、在时序控制器173生成各种时序信号的波形时使用的参数等。寄存器175具备包括多个寄存器的扫描器链寄存器。
传感控制器153与光传感器143电连接。光传感器143检测出外光145生成检测信号。传感控制器153根据检测信号生成控制信号。传感控制器153所生成的控制信号例如输出到控制器154。
当反射元件10a及发光元件10b显示相同的图像数据时，图像处理部160具有分别生成反射元件10a所显示的图像数据及发光元件10b所显示的图像数据的功能。此时，可以根据使用光传感器143及传感控制器153测量出的外光145的亮度调整反射元件10a的反射强度及发光元件10b的发光强度。这里，将该调整称为调光或调光处理。此外，将进行该处理的电路称为调光电路。
在晴天的白天在外面使用显示装置100的情况下，在只使用反射元件10a得到充分的亮度时，不需要使发光元件10b发光。这是因为即使利用发光元件10b进行显示，因外光比发光元件10b所发射的光更强所以不能得到良好的显示。相比之下，在夜间或昏暗的地方使用显示装置100时，使发光元件10b发光进行显示。
根据外光的亮度，图像处理部160可以生成只使用反射元件10a进行显示的图像数据、只使用发光元件10b进行显示的图像数据或者组合反射元件10a及发光元件10b进行显示的图像数据。在外光的照度高或外光的照度低的环境下，显示装置100都可以进行良好的显示。再者，在外光的照度高的环境下，不使发光元件10b发光或发光元件10b的亮度变低，由此可以降低功耗。
通过组合反射元件10a的显示及发光元件10b的显示，可以校正色调。为了该色调校正，光传感器143及传感控制器153具有测量外光145的色调的功能即可。例如，在黄昏时的红色的环境下使用显示装置100的情况下，当只使用反射元件10a进行显示时，有时B(蓝色)成分不足，所以通过使发光元件10b发光，可以校正色调。这里，将该校正称为调色或调色处理。此外，将进行该处理的电路称为调色电路。
图像处理部160有时根据显示装置100的规格包括RGB-RGBW转换电路等其他处理电路。RGB-RGBW转换电路具有将RGB(红色、绿色、蓝色)图像数据转换为RGBW(红色、绿色、蓝色、白色)图像数据的功能。就是说，当显示装置100包括RGBW四种颜色的像素时，通过使用W(白色)像素显示图像数据中的W(白色)成分，可以降低功耗。注意，图像处理部160不局限于RGB-RGBW转换电路，例如，也可以包括RGB-RGBY(红色、绿色、蓝色、黄色)转换电路等。
反射元件10a及发光元件10b可以显示不同的图像数据。一般而言，能够用于反射型元件的液晶或电子纸等大多是工作速度慢的(直到显示图像需要较长的时间)。因此，可以在反射元件10a上显示作为背景的静态图像，在发光元件10b上显示运动的鼠标指针等。通过对于静态图像进行上述IDS驱动，对于动态图像使发光元件10b发光，显示装置100可以同时实现流畅的动态图像显示及低功耗。此时，在帧存储器151中设置储存显示在反射元件10a及发光元件10b上的图像数据的区域即可。
<参数>
伽马校正、调光、调色等图像校正处理相当于生成对于输入的图像数据X的输出的校正数据Y的处理。图像处理部160所使用的参数是用来将图像数据X转换为校正数据Y的参数。
参数的设定方式有表格方式、函数近似方式。在图4A所示的表格方式中，将对于图像数据Xn的校正数据Yn作为参数储存于表格中。在表格方式中，需要多个储存对应于该表格的参数的寄存器，但是校正的自由度较高。另一方面，在预先可以经验上决定对于图像数据X的校正数据Y时，如图4B所示，采用函数近似方式的结构是有效的。注意，a1、a2、b2等是参数。这里，示出在每个区域进行线性近似的方法，但是也可以采用以非线性函数近似的方法。在函数近似方式中，校正的自由度较低，但是储存定义函数的参数的寄存器较少。
时序控制器173所使用的参数例如表示如图4C所示时序控制器173的生成信号对于基准信号成为“L”(或“H”)的时序。参数Ra(或Rb)表示对于基准信号成为“L”(或“H”)的时序相当于几个时钟周期。
上述用来校正的参数可以储存于寄存器175中。此外，作为上述以外的能够储存于寄存器175中的参数有EL校正电路164的数据、用户所设定的显示装置100的亮度、色调、节省能量设定(到显示变暗或关闭显示的时间)、触摸传感器控制器184的灵敏度等。
<电源门控>
控制器154当从主体140发送的图像数据没有变化时，可以对控制器IC115中的一部分的电路进行电源门控。具体而言，例如，该一部分的电路是指区域190中的电路(帧存储器151、译码器152、图像处理部160、存储器170、时序控制器173、寄存器175、源极驱动器180)。此外，可以采用从主体140将示出图像数据没有变化的控制信号发送到控制器IC115，由控制器154检测出该控制信号时进行电源门控的结构。
由于区域190中的电路是关于图像数据的电路及用来驱动显示单元110的电路，所以当图像数据没有变化时，可以暂时停止区域190中的电路。注意，即使图像数据没有变化，也可以考虑到在像素10中使用的晶体管能够保持数据的时间(能够空转停止的时间)及应用于反射元件10a的液晶(LC)元件为了防止烙印进行的反转驱动的时间。
例如，也可以通过在控制器154中组装定时器功能，根据使用定时器测量的时间，决定再次开始对区域190中的电路供应电源的时序。注意，可以提前在帧存储器151或存储器170中储存图像数据并在进行反转驱动时对显示单元110供应该图像数据。通过采用这种结构，可以进行反转驱动而不从主体140发送图像数据。因此，可以从主体140降低数据发送量，由此可以降低控制器IC115的功耗。
以下，说明帧存储器151、寄存器175的具体电路结构。注意，能够进行电源门控的电路不局限于在此说明的区域190中的电路、传感控制器153及触摸传感器控制器184等。根据控制器IC115的结构、主体140的规格、显示装置100的规格等可以有各种组合。
<帧存储器151>
图5A示出帧存储器151的结构例子。帧存储器151包括控制部202、单元阵列203及***电路208。***电路208包括读出放大器电路204、驱动器205、主放大器206及输入输出电路207。
控制部202具有控制帧存储器151的功能。例如，控制部202控制驱动器205、主放大器206及输入输出电路207。
驱动器205与多个布线WL、CSEL电连接。驱动器205生成输出到多个布线WL、CSEL的信号。
单元阵列203包括多个存储单元209。存储单元209与布线WL、LBL(或LBLB)、BGL电连接。布线WL是字线。布线LBL、LBLB是局部位线。虽然在图5A的例子中，单元阵列203的结构是折叠位线方式，也可以是开放位线方式。
图5B示出存储单元209的结构例子。存储单元209包括晶体管MW1、电容器CS1。存储单元209具有与DRAM(动态随机存取存储器)的存储单元相同的电路结构。在该例子中，晶体管MW1是包括背栅极的晶体管。晶体管MW1的背栅极与布线BGL电连接。布线BGL被输入电压Vbg_w1。
晶体管MW1是在沟道形成区域中包含氧化物半导体的晶体管(也称为“OS晶体管”)。由于OS晶体管的关态电流极小，通过使用OS晶体管形成存储单元209，可以抑制从电容器CS1泄漏电荷，所以可以降低帧存储器151的刷新工作的频率。即使停止电源供应，帧存储器151也能够长时间保持图像数据。此外，通过使电压Vbg_w1为负电压，可以使晶体管MW1的阈值电压向正电位一侧漂移，且可以延长存储单元209的保持时间。
在此，“关态电流”是指在晶体管处于关闭状态时流在源极和漏极之间的电流。在晶体管为n沟道型晶体管的情况下，例如当晶体管的阈值电压为0V至2V左右时，可以将对于源极的栅极的电压为负电压时流在源极和漏极之间的电流称为关态电流。另外，“关态电流极小”意味着例如每沟道宽度1μm的关态电流为100zA(z：仄普托，10-21)以下的情况。由于关态电流越小越好，所以该标准化关态电流优选为10zA/μm以下或者1zA/μm以下，更优选为10yA/μm(y：幺科托，10-24)以下。
由于氧化物半导体的带隙为3.0eV以上，因此OS晶体管的因热激发所引起的泄漏电流较小，并且如上所述那样其关态电流极小。用于沟道形成区域的氧化物半导体优选为包含铟(In)和锌(Zn)中的至少一个的氧化物半导体。这种氧化物半导体的典型例子为In-M-Zn氧化物(元素M例如为Al、Ga、Y或Sn)。通过减少成为电子给体(施体)的水分或氢等杂质且减少氧缺陷，能够获得i型(本征)或实质上i型的氧化物半导体。在此，可以将这种氧化物半导体称为高度纯化氧化物半导体。通过使用高度纯化氧化物半导体，能够将以晶体管的沟道宽度标准化的OS晶体管的关态电流降低到几yA/μm以上且几zA/μm以下左右。
由于单元阵列203所包括的多个存储单元209的晶体管MW1是OS晶体管，所以其他电路的晶体管例如可以是形成在硅晶片上的Si晶体管。由此，可以将单元阵列203层叠在读出放大器电路204上。因此，可以缩小帧存储器151的电路面积，由此实现控制器IC115的小型化。
单元阵列203层叠在读出放大器电路204上。读出放大器电路204包括多个读出放大器SA。读出放大器SA与相邻的布线LBL、LBLB(局部位线对)、布线GBL、GBLB(全局位线对)、多个布线CSEL电连接。读出放大器SA具有放大布线LBL与布线LBLB的电位差的功能。
在读出放大器电路204中，对四个布线LBL设置有一个布线GBL，对四个布线LBLB设置有一个布线GBLB。但是读出放大器电路204的结构不局限于图5A的结构例子。
主放大器206与读出放大器电路204及输入输出电路207连接。主放大器206具有放大布线GBL与布线GBLB的电位差的功能。此外，并不一定需要设置主放大器206。
输入输出电路207具有如下功能：将对应于写入数据的电位输出到布线GBL及布线GBLB或主放大器206；以及读出布线GBL及布线GBLB的电位或主放大器206的输出电位，将该电位作为数据输出到外部。可以根据布线CSEL的信号选择读出数据的读出放大器SA及写入数据的读出放大器SA。因此，由于输入输出电路207不需要多路复用器等选择电路。因此，输入输出电路207可以具有简单的电路结构以及较小的占有面积。
<寄存器175>
图6是示出寄存器175的结构例子的方框图。寄存器175包括扫描器链寄存器部175A及寄存器部175B。扫描器链寄存器部175A包括多个寄存器230。由多个寄存器230形成扫描器链寄存器。寄存器部175B包括多个寄存器231。
寄存器230是即使电源供应被停止数据也不消失的非易失性寄存器。这里，寄存器230设置有包括OS晶体管的保持电路以便成为非易失性。
寄存器231是易失性寄存器。对寄存器231的电路结构没有特别的限制，是能够储存数据的电路即可，也可以使用锁存电路、触发器电路等。图像处理部160及时序控制器173存取寄存器部175B，从对应的寄存器231提取数据。或者，图像处理部160及时序控制器173根据从寄存器部175B供应的数据控制处理内容。
当使储存于寄存器175中的数据更新时，首先改变扫描器链寄存器部175A的数据。在改写扫描器链寄存器部175A的各寄存器230的数据之后，将扫描器链寄存器部175A的各寄存器230的数据同时加载到寄存器部175B的各寄存器231中。
由此，图像处理部160及时序控制器173等可以使用同时更新的数据进行各种处理。由于数据的更新保持同时性，可以实现控制器IC115的稳定工作。通过包括扫描器链寄存器部175A及寄存器部175B，在图像处理部160及时序控制器173工作中也可以更新扫描器链寄存器部175A的数据。
当进行控制器IC115的电源门控时，在寄存器230的保持电路中储存(保存)数据之后停止电源供应。在电源恢复之后，将寄存器230的数据恢复(加载)到寄存器231中再次开始常规工作。此外，当储存于寄存器230中的数据及储存于寄存器231中的数据不一致时，优选在将寄存器231的数据储存于寄存器230中之后，重新在寄存器230的保持电路中储存数据。例如，在扫描器链寄存器部175A中***更新数据时，产生数据不匹配。
图7示出寄存器230、寄存器231的电路结构例子。在图7中示出扫描器链寄存器部175A的两级寄存器230及对应于这些寄存器230的两个寄存器231。寄存器230被输入信号Scan In，并输出信号Scan Out。
寄存器230包括保持电路17、选择器18、触发器电路19。由选择器18及触发器电路19形成扫描触发器电路。选择器18被输入信号SAVE1。
保持电路17被输入信号SAVE2、LOAD2。保持电路17包括晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6、电容器C4、C6。晶体管T1、T2是OS晶体管。晶体管T1、T2也可以是与存储单元209的晶体管MW1(参照图5B)同样的包括背栅极的OS晶体管。
由晶体管T1、T3、T4及电容器C4形成3晶体管型增益单元。同样地，由晶体管T2、T5、T6及电容器C6形成3晶体管型增益单元。两个增益单元储存触发器电路19所保持的互补数据。由于晶体管T1、T2是OS晶体管，保持电路17即使电源供应被停止也可以在长时间保持数据。在寄存器230中，晶体管T1、T2以外的晶体管可以由Si晶体管形成。
保持电路17根据信号SAVE2储存触发器电路19所保持的互补数据，根据信号LOAD2将所保持的数据加载到触发器电路19中。
触发器电路19的输入端子与选择器18的输出端子电连接，数据输出端子与寄存器231的输入端子电连接。触发器电路19包括反相器20、21、22、23、24、25、模拟开关27、28。模拟开关27、28的导通状态被扫描时钟(记为Scan Clock)信号控制。触发器电路19不局限于图7的电路结构，可以使用各种触发器电路19。
选择器18的两个输入端子的一个与寄存器231的输出端子电连接，选择器18的另一个输入端子与上一级触发器电路19的输出端子电连接。此外，对扫描器链寄存器部175A的第一级的选择器18的输入端子从寄存器175的外部输入数据。
寄存器231包括反相器31、32、33、时钟反相器34、模拟开关35、缓冲器36。寄存器231根据信号LOAD1加载触发器电路19的数据。寄存器231的晶体管可以由Si晶体管形成。
<控制器IC的其他结构例子>
以下，说明控制器IC的其他结构例子。
图8示出不包括源极驱动器的控制器IC的结构例子。图8所示的控制器IC117是控制器IC115的变形例子，并包括区域191。控制器154控制对区域191中的电路供应电源。
在区域191中不设置源极驱动器。因此，显示单元110包括源极驱动器IC186。源极驱动器IC186的个数根据像素阵列111的像素数决定。
源极驱动器IC186具有驱动反射元件10a及发光元件10b的双方的功能。虽然由只有一种源极驱动器IC186形成源极驱动器，但是源极驱动器的结构不局限于此。例如，也可以由用来驱动反射元件10a的源极驱动器IC及用来驱动发光元件10b的源极驱动器IC形成源极驱动器。
与栅极驱动器113、114同样地，也可以在像素阵列111的衬底上形成源极驱动器。
此外，也可以在控制器IC117中设置TS驱动器126和传感器电路127中的一个或两个。控制器IC115也是同样的。
《工作例子》
关于显示装置100的控制器IC115及寄存器175的工作例子，分类为出货前、包括显示装置100的电子设备的启动时以及常规工作时而进行说明。
<出货前>
在出货前，将关于显示装置100的规格等的参数储存于寄存器175中。这些参数例如有像素数、触摸传感器数、时序控制器173用来生成各种时序信号的波形的参数、在源极驱动器182中包括检测流过发光元件10b的电流的电流检测电路时的EL校正电路164的校正数据等。这些参数除了寄存器175以外也可以设置专用ROM而储存。
<启动时>
在包括显示装置100的电子设备的启动时，将从主体140发送的用户设定等的参数储存于寄存器175中。这些参数例如有显示的亮度或色调、触摸传感器的灵敏度、节省能量设定(到显示变暗或关闭显示的时间)、伽马校正的曲线或表格等。此外，在将该参数储存于寄存器175中时，从控制器154对寄存器175发送扫描时钟信号及与该扫描时钟信号同步的相当于该参数的数据。
<常规工作>
常规工作可以分为显示动态图像等的状态、在显示静态图像中能够进行IDS驱动的状态、不进行显示的状态等。在显示动态图像等的状态中，图像处理部160及时序控制器173等工作，但是由于扫描器链寄存器部175A中的寄存器175的数据被改变，所以没有影响到图像处理部160等。在扫描器链寄存器部175A的数据改变结束之后，通过将扫描器链寄存器部175A的数据同时加载到寄存器部175B中，寄存器175的数据改变结束。图像处理部160等切换为对应于该数据的工作。
在显示静态图像且能够进行IDS驱动的状态中，寄存器175例如可以与区域190中的其他电路同样地进行电源门控。此时，在进行电源门控之前，在扫描器链寄存器部175A所包括的寄存器230中根据信号SAVE2将触发器电路19所保持的互补数据储存于保持电路17。
在保持电路17所保持的数据从电源门控恢复时，根据信号LOAD2该数据加载到触发器电路19中，根据信号LOAD1将触发器电路19的数据加载到寄存器231中。如此，与在电源门控之前相同的状态下寄存器175的数据是有效的。此外，即使寄存器175处于电源门控的状态，在从主体140要求寄存器175的参数改变时，可以解除寄存器175的电源门控，改变参数。
在不进行显示图像的状态下，例如，区域190中的电路(包括寄存器175)可以进行电源门控。此时，有时主体140停止，但是由于帧存储器151及寄存器175是非易失性，所以在帧存储器151及寄存器175中的数据从电源门控恢复时，帧存储器151及寄存器175可以进行电源门控之前的显示(静态图像)而不需要等待主体140的恢复。
例如，在对折叠式手机的显示部使用显示装置100时，在通过开闭传感器144的信号检测出手机被折叠且显示装置100的显示面不被使用时，除了区域190中的电路以外可以对传感控制器153及触摸传感器控制器184等进行电源门控。
在使手机折叠时，有时根据主体140的规格，主体140停止。在主体140停止的状态下，再次使手机展开，由于帧存储器151及寄存器175是非易失性，所以可以在从主体140发送图像数据、各种控制信号等之前显示帧存储器151中的图像数据。
如此，通过寄存器175包括扫描器链寄存器部175A及寄存器部175B，扫描器链寄存器部175A的数据被改变，可以顺利地进行数据改变而不影响到图像处理部160及时序控制器173等。此外，扫描器链寄存器部175A的各寄存器230包括保持电路17，并且可以顺利地转移到电源门控状态以及从电源门控状态恢复。
(实施方式2)
在本实施方式中，详细说明在实施方式1中记载的显示单元110。
<显示面板的结构例子>
图9是说明显示单元110的结构例子的方框图。
显示单元110包括像素阵列111。显示单元110可以包括栅极驱动器GD或源极驱动器SD。
《像素阵列111》
像素阵列111包括一组多个像素702(i，1)至像素702(i，n)、另一组多个像素702(1，j)至像素702(m，j)、扫描线G1(i)。此外，包括扫描线G2(i)、布线CSCOM、布线ANO、信号线S1(j)和信号线S2(j)。此外，i为1以上且m以下的整数，j为1以上且n以下的整数，m及n为1以上的整数。
一组多个像素702(i，1)至像素702(i，n)包括像素702(i，j)，并配置在行方向(附图中的以箭头R1表示的方向)上。
另一组多个像素702(1，j)至像素702(m，j)包括像素702(i，j)，并配置在与行方向交叉的列方向(附图中的以箭头C1表示的方向)上。
扫描线G1(i)及扫描线G2(i)与配置在行方向上的一组多个像素702(i，1)至像素702(i，n)电连接。
配置在列方向上的另一组多个像素702(1，j)至像素702(m，j)与信号线S1(j)及信号线S2(j)电连接。
《栅极驱动器GD》
栅极驱动器GD具有根据控制数据供应选择信号的功能。
例如，栅极驱动器GD具有根据控制数据以30Hz以上、优选为60Hz以上的频率对一扫描线供应选择信号的功能。由此，可以流畅地显示动态图像。
例如，栅极驱动器GD具有根据控制数据以低于30Hz、优选为低于1Hz、更优选为低于1次/分的频率对一扫描线供应选择信号的功能。由此，可以在闪烁被抑制的状态下显示静态图像。
《源极驱动器SD、源极驱动器SD1及源极驱动器SD2》
源极驱动器SD包括源极驱动器SD1、源极驱动器SD2。源极驱动器SD1及源极驱动器SD2具有根据来自控制器IC115的信号供应数据信号的功能。
源极驱动器SD1具有生成供应给与显示元件之一电连接的像素电路的数据信号的功能。具体而言，源极驱动器SD1具有生成极性反转的信号的功能。通过采用该结构，例如可以驱动液晶显示元件。
源极驱动器SD2具有生成供应给与使用不同于显示元件之一的方法显示图像的其他显示元件(以下，也称为第二显示元件)电连接的像素电路的数据信号的功能。通过采用该结构，例如，可以驱动有机EL元件。
例如，可以将移位寄存器等各种时序电路等用于源极驱动器SD。
例如，可以将集成源极驱动器SD1及源极驱动器SD2的集成电路用于源极驱动器SD。具体而言，可以将形成在硅衬底上的集成电路用于源极驱动器SD。
此外，也可以将源极驱动器SD包括于相同于控制器IC115的集成电路中。具体而言，也可以将形成在硅衬底上的集成电路用于控制器IC115及源极驱动器SD。
例如，可以利用COG(Chip on glass：玻璃覆晶封装)法或COF(Chip on Film：薄膜覆晶封装)法将上述集成电路安装于端子。具体而言，可以使用各向异性导电膜将集成电路安装于端子。
《像素电路》
图10是示出像素702的结构例子的电路图。像素702(i，j)具有驱动反射元件10a(i，j)及发光元件10b(i，j)的功能。由此，例如可以使用能够通过同一工序形成的像素电路驱动反射元件10a、以与反射元件10a不同的方法进行显示的发光元件10b。通过使用反射型显示元件、反射元件10a进行显示，可以降低功耗。或者，可以在外光亮的环境下以高对比度良好地显示图像。通过使用作为发光显示元件的发光元件10b进行显示，可以在昏暗的环境下良好地显示图像。
像素702(i，j)与信号线S1(j)、信号线S2(j)、扫描线G1(i)、扫描线G2(i)、布线CSCOM及布线ANO电连接。
像素702(i，j)包括开关SW1、电容器C11、开关SW2、晶体管M及电容器C12。
可以将包括与扫描线G1(i)电连接的栅电极及与信号线S1(j)电连接的第一电极的晶体管用作开关SW1。
电容器C11包括与用作开关SW1的晶体管的第二电极电连接的第一电极及与布线CSCOM电连接的第二电极。
此外，可以将包括与扫描线G2(i)电连接的栅电极及与信号线S2(j)电连接的第一电极的晶体管用作开关SW2。
晶体管M包括与用作开关SW2的晶体管的第二电极电连接的栅电极及与布线ANO电连接的第一电极。
此外，晶体管M也可以包括第一栅电极及第二栅电极。第一栅电极与第二栅电极也可以彼此电连接。第一栅电极及第二栅电极优选具有隔着半导体膜互相重叠的区域。
电容器C12包括与用作开关SW2的晶体管的第二电极电连接的第一电极、与晶体管M的第一电极电连接的第二电极。
反射元件10a(i，j)的第一电极与用作开关SW1的晶体管的第二电极电连接。此外，反射元件10a(i，j)的第二电极与布线VCOM1电连接。由此，可以驱动反射元件10a(i，j)。
发光元件10b(i，j)的第一电极与晶体管M的第二电极电连接。发光元件10b(i，j)的第二电极与布线VCOM2电连接。由此，可以驱动发光元件10b(i，j)。
<显示面板俯视图>
图11A至图11C是说明显示单元110的结构的图。图11A是显示单元110的俯视图。图11B是说明图11A所示的显示单元110的一个像素的俯视图。图11C是说明图11B所示的像素的结构的示意图。
在图11A的例子中，在柔性印刷电路板FPC1上配置有源极驱动器SD及端子519B。
在图11C中，像素702(i，j)包括反射元件10a(i，j)及发光元件10b(i，j)。
<显示面板的截面图>
图12A及图12B以及图13A及图13B是说明显示单元110的结构的截面图。图12A是沿着图11A的截断线X1-X2、截断线X3-X4、截断线X5-X6的截面图。图12B是说明图12A的一部分的图。
图13A是沿着图11B的截断线X7-X8、截断线X9-X10的截面图，图13B是说明图13A的一部分的图。
以下，参照图12A及图12B以及图13A及图13B说明显示单元110的各构成要素。
《衬底570》
衬底570等可以使用具有能够承受制造工序中的热处理的耐热性的材料形成。例如，作为衬底570，可以使用厚度为0.1mm以上且0.7mm以下的材料。具体而言，可以使用抛光至0.1mm左右厚的材料。
例如，可以将第6代(1500mm×1850mm)、第7代(1870mm×2200mm)、第8代(2200mm×2400mm)、第9代(2400mm×2800mm)、第10代(2950mm×3400mm)等大面积的玻璃衬底用作衬底570等。由此，可以制造大型显示装置。
可以将有机材料、无机材料或有机材料和无机材料等的复合材料等用于衬底570等。例如，可以将玻璃、陶瓷、金属等无机材料用于衬底570等。
具体而言，可以将无碱玻璃、钠钙玻璃、钾钙玻璃、水晶玻璃、铝硅酸玻璃、钢化玻璃、化学钢化玻璃、石英或蓝宝石等用于衬底570。具体而言，可以将无机氧化物膜、无机氮化物膜或无机氧氮化物膜等用于衬底570等。例如，可以将氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜等用于衬底570等。可以将不锈钢或铝等用于衬底570等。
例如，可以将以硅或碳化硅为材料的单晶半导体衬底或多晶半导体衬底、以硅锗等为材料的化合物半导体衬底、SOI衬底等用于衬底570等。由此，可以将半导体元件形成于衬底570等。
例如，可以将树脂、树脂薄膜或塑料等有机材料用于衬底570等。具体而言，可以将聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯或丙烯酸树脂等的树脂薄膜或树脂板用于衬底570等。
例如，衬底570等可以使用将金属板、薄板状的玻璃板或无机材料等的膜贴合于树脂薄膜等的复合材料。例如，衬底570等可以使用将纤维状或粒子状的金属、玻璃或无机材料等分散到树脂薄膜而得到的复合材料。例如，衬底570等可以使用将纤维状或粒子状的树脂或有机材料等分散到无机材料而形成的复合材料。
另外，可以将单层的材料或层叠有多个层的材料用于衬底570等。例如，也可以将层叠有基材与防止包含在基材中的杂质扩散的绝缘膜等的材料用于衬底570等。具体而言，可以将层叠有玻璃与防止包含在玻璃中的杂质扩散的选自氧化硅层、氮化硅层或氧氮化硅层等中的一种或多种的膜的材料用于衬底570等。或者，可以将层叠有树脂与防止穿过树脂的杂质的扩散的氧化硅膜、氮化硅膜或氧氮化硅膜等的材料用于衬底570等。
具体地，可以将聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯或丙烯酸树脂等的树脂薄膜、树脂板或叠层材料等用于衬底570等。
具体而言，可以将包含聚酯、聚烯烃、聚酰胺(尼龙、芳族聚酰胺等)、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、环氧树脂或硅酮树脂等具有硅氧烷键合的树脂的材料用于衬底570等。
具体而言，可以将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)或丙烯酸树脂等用于衬底570等。或者，可以使用环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)等。
另外，可以将纸或木材等用于衬底570等。
例如，可以将柔性衬底用于衬底570等。
此外，可以在衬底上直接形成晶体管或电容器等。另外，可以使用如下方法：例如在对制造工序中的加热具有耐性的工序用衬底上形成晶体管或电容器等，并将晶体管或电容器等转置到衬底570等。由此，例如可以在柔性衬底上形成晶体管或电容器等。
《衬底770》
例如，可以将透光性材料用于衬底770。具体而言，可以将选自可用于衬底570的材料中的任何材料用于衬底770。
例如，可以将铝硅酸玻璃、钢化玻璃、化学钢化玻璃或蓝宝石等适当地用于显示面板中的配置在靠近使用者的一侧的衬底770。由此，可以防止使用时造成的显示面板的损坏或损伤。
此外，例如可以将厚度为0.1mm以上且0.7mm以下的材料用于衬底770。具体而言，可以使用通过抛光被减薄的衬底。由此，可以使功能膜770D与反射元件10a(i，j)接近。其结果是，可以显示很少模糊的清晰图像。
《结构体KB1》
例如，可以将有机材料、无机材料或有机材料和无机材料的复合材料用于结构体KB1等。由此，可以将夹住结构体KB1等的结构之间设定成预定的间隔。
具体而言，可以将聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚硅氧烷或丙烯酸树脂等或选自上述树脂中的多种树脂的复合材料等用于结构体KB1。另外，也可以使用感光性材料。
《密封剂705》
可以将无机材料、有机材料或无机材料和有机材料的复合材料等用于密封剂705等。
例如，可以将热熔性树脂或固化树脂等有机材料用于密封剂705等。
例如，可以将反应固化型粘合剂、光固化型粘合剂、热固化型粘合剂及/或厌氧型粘合剂等有机材料用于密封剂705等。
具体而言，可以将包含环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、亚胺树脂、PVC(聚氯乙烯)树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)树脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)树脂等的粘合剂用于密封剂705等。
《接合层505》
例如，可以将能够用于密封剂705的材料中的任何材料用于接合层505。
《绝缘膜521、绝缘膜518》
例如，可以将绝缘性无机材料、绝缘性有机材料或包含无机材料和有机材料的绝缘性复合材料用于绝缘膜521、518等。
具体而言，可以将无机氧化物膜、无机氮化物膜、无机氧氮化物膜等或层叠有选自这些材料中的多个材料的叠层材料用于绝缘膜521、518等。例如，可以将氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜等或包含层叠有选自这些材料中的多个材料的叠层材料的膜用于绝缘膜521、518等。
具体而言，可以将聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚硅氧烷或丙烯酸树脂等或选自上述树脂中的多个树脂的叠层材料或复合材料等用于绝缘膜521、518等。另外，也可以使用感光性材料。
由此，例如可以使起因于与绝缘膜521、518重叠的各种结构的台阶平坦化。
《绝缘膜528》
例如，可以将能够用于绝缘膜521的材料中的任何材料用于绝缘膜528等。具体而言，可以将厚度为1μm的包含聚酰亚胺的膜用作绝缘膜528。
《绝缘膜501A》
例如，可以将能够用于绝缘膜521的材料中的任何材料用于绝缘膜501A。例如可以将具有供应氢的功能的材料用于绝缘膜501A。
具体而言，可以将层叠有包含硅及氧的材料与包含硅及氮的材料的材料用于绝缘膜501A。例如，可以将具有通过加热等释放氢而将该氢供应给其他构成要素的功能的材料用于绝缘膜501A。具体而言，可以将具有通过加热等释放制造工序中被引入的氢而将其供应给其他构成要素的功能的材料用于绝缘膜501A。
例如，可以将通过使用硅烷等作为源气体的化学气相沉积法形成的包含硅及氧的膜用作绝缘膜501A。
具体而言，可以将层叠包含硅及氧的厚度为200nm以上且600nm以下的材料以及包含硅及氮的厚度为200nm左右的材料而成的材料用于绝缘膜501A。
《绝缘膜501C》
例如，可以将能够用于绝缘膜521的材料用于绝缘膜501C。具体而言，可以将包含硅及氧的材料用于绝缘膜501C。由此，可以抑制杂质扩散到像素电路或第二显示元件等。
例如，可以将包含硅、氧及氮的厚度为200nm的膜用作绝缘膜501C。
《中间膜754A、中间膜754B、中间膜754C》
例如，可以将厚度为10nm以上且500nm以下，优选为10nm以上且100nm以下的膜用于中间膜754A、中间膜754B、中间膜754C。在本说明书中，将中间膜754A、中间膜754B、中间膜754C称为中间膜。
例如，可以将具有透过或供应氢的功能的材料用于中间膜。
例如，可以将导电性材料用于中间膜。
例如，可以将透光性材料用于中间膜。
具体而言，可以将包含铟及氧的材料、包含铟、镓、锌及氧的材料或者包含铟、锡及氧的材料等用于中间膜。这些材料具有透过氢的功能。
具体而言，可以将包含铟、镓、锌及氧的厚度为50nm的膜或厚度为100nm的膜用作中间膜。
此外，可以将层叠具有蚀刻停止层的功能的膜而成的材料用作中间膜。具体而言，可以将依次层叠有包含铟、镓、锌及氧的厚度为50nm的膜以及包含铟、锡及氧的厚度为20nm的膜的叠层材料用作中间膜。
《布线、端子、导电膜》
可以将导电性材料用于布线等。具体而言，可以将导电性材料用于信号线S1(j)、信号线S2(j)、扫描线G1(i)、扫描线G2(i)、布线CSCOM、布线ANO、导电膜511B或导电膜511C等。
例如，可以将无机导电性材料、有机导电性材料、金属或导电性陶瓷等用于布线等。
具体地，可以将选自铝、金、铂、银、铜、铬、钽、钛、钼、钨、镍、铁、钴、钯或锰的金属元素等用于布线等。或者，可以将含有上述金属元素中的任何元素的合金等用于布线等。尤其是，铜和锰的合金适用于利用湿蚀刻法的微细加工。
具体地，布线等可以采用如下结构：在铝膜上层叠有钛膜的双层结构；在氮化钛膜上层叠有钛膜的双层结构；在氮化钛膜上层叠有钨膜的双层结构；在氮化钽膜或氮化钨膜上层叠有钨膜的双层结构；依次层叠有钛膜、铝膜和钛膜的三层结构等。
具体地，可以将氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、添加了镓的氧化锌等导电氧化物用于布线等。
具体地，可以将含有石墨烯或石墨的膜用于布线等。
例如，可以形成含有氧化石墨烯的膜，然后通过使含有氧化石墨烯的膜还原来形成含有石墨烯的膜。作为还原方法，可以举出利用加热的方法以及利用还原剂的方法等。
例如，可以将包含金属纳米线的膜用于布线等。具体而言，可以使用包含银的金属纳米线。
具体而言，可以将导电高分子用于布线等。
此外，例如可以使用导电材料ACF1将端子519B与柔性印刷电路板FPC1电连接。
《反射元件10a(i，j)》
反射元件10a(i，j)是具有控制光的反射的功能的显示元件。例如可以使用液晶元件、电泳元件或MEMS显示元件等。具体而言，可以将反射型液晶显示元件用作反射元件10a(i，j)。通过使用反射型显示元件，可以降低显示面板的功耗。
例如，可以使用可通过IPS(In-Plane-Switching：平面内转换)模式、TN(TwistedNematic：扭曲向列)模式、FFS(Fringe Field Switching：边缘电场转换)模式、ASM(Axially Symmetric aligned Micro-cell：轴对称排列微单元)模式、OCB(OpticallyCompensated Birefringence：光学补偿弯曲)模式、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal：铁电性液晶)模式以及AFLC(Anti Ferroelectric Liquid Crystal：反铁电性液晶)模式等驱动方法驱动的液晶元件。
另外，可以使用可通过例如如下模式驱动的液晶元件：垂直取向(VA)模式诸如MVA(Multi-Domain Vertical Alignment：多象限垂直取向)模式、PVA(Patterned VerticalAlignment：垂直取向构型)模式、ECB(Electrically Controlled Birefringence：电控双折射)模式、CPA(Continuous Pinwheel Alignment：连续焰火状排列)模式、ASV(AdvancedSuper-View：高级超视觉)模式等。
反射元件10a(i，j)包括电极751(i，j)、电极752及包含液晶材料的层753。层753包含能够利用电极751(i，j)和电极752间的电压控制取向的液晶材料。例如，可以将层753的厚度方向(也被称为纵方向)、与纵方向交叉的方向(也被称为横方向或斜方向)的电场用作控制液晶材料的取向的电场。
例如，可以将热致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、铁电液晶、反铁电液晶等用于层753。或者，可以使用呈现胆甾相、近晶相、立方相、手征向列相、各向同性相等的液晶材料。或者，可以使用呈现蓝相的液晶材料。
例如，可以将用于布线等的材料用于电极751(i,j)。具体而言，可以将反射膜用于电极751(i,j)。例如，可以将层叠有透光性导电膜与具有开口的反射膜的材料用于电极751(i,j)。
例如，可以将具有导电性的材料用于电极752。例如，可以将对可见光具有透光性的材料用于电极752。
例如，可以将导电氧化物、薄得可以透光的金属膜或金属纳米线用于电极752。
具体而言，可以将包含铟的导电性氧化物用于电极752。或者，可以将厚度为1nm以上且10nm以下的金属薄膜用于电极752。此外，可以将包含银的金属纳米线用于电极752。
具体而言，可以将氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、添加有镓的氧化锌、添加有铝的氧化锌等用于电极752。
《反射膜》
例如，可以将反射可见光的材料用于反射膜。具体而言，可以将包含银的材料用于反射膜。例如，可以将包含银及钯等的材料或包含银及铜等的材料用于反射膜。
反射膜例如反射透过层753的光。由此，可以将反射元件10a(i，j)用作反射型显示元件。另外，可以将其表面不平坦的材料用于反射膜。此时，使入射的光向各种方向反射，从而可以进行白色显示。
例如，可以将电极751(i，j)等用于反射膜。
例如，可以将包括夹在层753与电极751(i，j)之间的区域的膜用于反射膜。或者，当电极751(i，j)具有透光性时，可以将具有隔着电极751(i，j)与层753重叠的区域的膜用于反射膜。
反射膜例如优选具有不遮断发光元件10b(i，j)所发射的光的区域。例如，优选将包括一个或多个开口751H的形状用于反射膜。
此外，可以将多角形、四角形、椭圆形、圆形或十字等形状用于开口的形状。另外，可以将细条状、狭缝状、方格状的形状用于开口751H的形状。
假如对于非开口的总面积的开口751H的总面积的比过大，则使用反射元件10a(i，j)的显示变暗。
假如对于非开口的总面积的开口751H的总面积的比过小时，则使用发光元件10b(i，j)的显示变暗。
图14A至图14C是说明能够用于显示单元110的像素的反射膜的形状的示意图。
例如，与像素702(i，j)相邻的像素702(i，j+1)中的开口751H不配置在经过像素702(i，j)中的开口751H的在行方向(图14A至图14C中以箭头R1表示的方向)上延伸的直线上(参照图14A)。或者，例如，与像素702(i，j)相邻的像素702(i+1，j)中的开口751H不配置在经过像素702(i，j)中的开口751H的在列方向(图14A至图14C中以箭头C1表示的方向)上延伸的直线上(参照图14B)。
例如，像素702(i，j+2)中的开口751H配置在经过像素702(i，j)中的开口751H的在行方向上延伸的直线上(参照图14A)。此外，像素702(i，j+1)中的开口751H配置在像素702(i，j)中的开口751H与像素702(i，j+2)中的开口751H之间交叉于该直线的直线上。
或者，例如，像素702(i+2，j)中的开口751H配置在经过像素702(i，j)中的开口751H的在列方向上延伸的直线上(参照图14B)。此外，例如，像素702(i+1，j)中的开口751H配置在像素702(i，j)中的开口751H与像素702(i+2，j)中的开口751H之间交叉于该直线的直线上。
由此，可以使具有重叠于与一个像素相邻的其他像素的开口的区域的第二显示元件远离具有重叠于一个像素的开口的区域的第二显示元件。或者，可以配置在与一个像素相邻的其他像素的第二显示元件上显示与一个像素的第二显示元件所显示的颜色不同的颜色的显示元件。或者，可以降低相邻配置显示不同颜色的多个显示元件的难易度。
例如，可以将具有其端部被切除的形状的材料用于反射膜，以形成不遮断发光元件10b(i，j)所发射的光的区域751E(参照图14C)。具体而言，可以将切除其端部以减短列方向(附图中的以箭头C1表示的方向)的电极751(i，j)用于反射膜。
《取向膜AF1、取向膜AF2》
例如，可以由包含聚酰亚胺等的材料形成取向膜AF1或取向膜AF2。具体而言，可以使用通过摩擦处理或通过光取向技术使液晶材料在预定的方向上取向而形成的材料。
例如，可以将包含可溶性聚酰亚胺的膜用于取向膜AF1或取向膜AF2。由此，可以降低形成取向膜AF1或取向膜AF2时所需要的温度。其结果是，可以减轻形成取向膜AF1或取向膜AF2时会发生的对其他构成要素带来的损坏。
《着色膜CF1、着色膜CF2》
可以将使指定颜色的光透过的材料用于着色膜CF1或着色膜CF2。由此，例如可以将着色膜CF1或着色膜CF2用作滤色片。例如，可以将透过蓝色光、绿色光或红色光的材料用于着色膜CF1或着色膜CF2。此外，可以将透过黄色光或白色光等的材料用于着色膜CF1或着色膜CF2。
另外，可以将具有将被照射的光转换为指定颜色的光的功能的材料用于着色膜CF2。具体而言，可以将量子点用于着色膜CF2。由此，可以进行色纯度高的显示。
《遮光膜BM》
可以将防止透光的材料用于遮光膜BM。由此，例如可以将遮光膜BM用作黑矩阵。
《绝缘膜771》
例如，可以将聚酰亚胺、环氧树脂、丙烯酸树脂等用于绝缘膜771。
《功能膜770P、功能膜770D》
例如，可以将防反射膜、偏振膜、相位差膜、光扩散膜或聚光膜等用作功能膜770P或功能膜770D。
具体而言，可以将包含二向色性染料的膜用作功能膜770P或功能膜770D。或者，可以将具有包括沿着与基体表面交叉的方向的轴的柱状结构的材料用于功能膜770P或功能膜770D。由此，可以容易在沿着轴的方向上透过光，并且可以容易使光在其他方向上散射。
另外，可以将抑制尘埃的附着的抗静电膜、不容易被弄脏的具有拒水性的膜、抑制使用当中的损伤的硬涂膜等用作功能膜770P。
具体而言，可以将圆偏振膜用作功能膜770P。此外，可以将光扩散膜用作功能膜770D。
《发光元件10b(i，j)》
例如，可以将有机EL元件、无机EL元件或发光二极管等用作发光元件10b(i，j)。
发光元件10b(i，j)包括电极551(i，j)、电极552、包含发光性材料的层553(j)。
例如，可以将发光性有机化合物用于层553(j)。
例如，可以将量子点用于层553(j)。由此，可以发射半宽度窄且颜色鲜明的光。
例如，可以将发射蓝色光、绿色光或红色光的叠层材料等用于层553(j)。
例如，可以将沿着信号线S2(j)在列方向上延伸的带状叠层材料用于层553(j)。
此外，例如可以将发射白色光的叠层材料用于层553(j)。具体而言，可以将层叠有使用包含发射蓝色光的荧光材料的发光性材料的层以及包含发射绿色光及/或红色光的荧光材料以外的材料的层或者包含发射黄色光的荧光材料以外的材料的层的叠层材料用于层553(j)。
例如，可以将能够用于布线等的材料用于电极551(i,j)。
例如，可以将选自能够用于布线等的材料的对可见光具有透光性的材料用于电极551(i,j)。
具体而言，作为电极551(i,j)，可以使用导电性氧化物、包含铟的导电性氧化物、氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、添加有镓的氧化锌等。或者，可以将薄得可以透光的金属膜用于电极551(i,j)。或者，可以将使光的一部分透过且使光的其他一部分反射的金属膜用于电极551(i,j)。由此，可以在发光元件10b(i,j)中设置微谐振器结构。其结果是，与其他波长的光相比可以高效地提取指定波长的光。
例如，可以将能够用于布线等的材料用于电极552。具体而言，可以将对可见光具有反射性的材料用于电极552。
《栅极驱动器GD》
可以将移位寄存器等各种时序电路等用作栅极驱动器GD。例如，可以将晶体管MD、电容器等用作栅极驱动器GD。具体而言，可以使用能够与可用作开关SW1的晶体管或包括晶体管M在同一工序中形成的半导体膜的晶体管。
例如，可以将具有与能够用作开关SW1的晶体管不同的结构的晶体管用作晶体管MD。具体而言，可以将包括导电膜524的晶体管用作晶体管MD。
此外，可以将与晶体管M相同的结构用于晶体管MD。
《晶体管》
例如，可以将能够在同一工序中形成的半导体膜用于栅极驱动器、源极驱动器及像素电路的晶体管。
例如，可以将底栅型晶体管或顶栅型晶体管等用于栅极驱动器、源极驱动器的晶体管或像素电路的晶体管。
例如，可以使用实施方式1所说明的OS晶体管。由此，可以进行上述空转停止。
例如，可以将包括氧化物半导体膜508、导电膜504、导电膜512A及导电膜512B的晶体管用作开关SW1(参照图13B)。此外，绝缘膜506包括夹在氧化物半导体膜508与导电膜504之间的区域。
导电膜504包括与氧化物半导体膜508重叠的区域。导电膜504具有栅电极的功能。绝缘膜506具有栅极绝缘膜的功能。
导电膜512A及导电膜512B与氧化物半导体膜508电连接。导电膜512A具有源电极的功能和漏电极的功能中的一个，导电膜512B具有源电极的功能和漏电极的功能中的另一个。
可以将包括导电膜524的晶体管用作栅极驱动器、源极驱动器或像素电路的晶体管。导电膜524包括在其与导电膜504之间夹着氧化物半导体膜508的区域。此外，绝缘膜516包括夹在导电膜524与氧化物半导体膜508之间的区域。例如，使供应与导电膜504相同的电位的布线与导电膜524电连接。
例如，可以将层叠有包含钽及氮的厚度为10nm的膜以及包含铜的厚度为300nm的膜的导电膜用作导电膜504。此外，包含铜的膜包括在其与绝缘膜506之间夹着包含钽及氮的膜的区域。
例如，可以将层叠有包含硅及氮的厚度为400nm的膜以及包含硅、氧及氮的厚度为200nm的膜的材料用于绝缘膜506。此外，包含硅及氮的膜包括在其与氧化物半导体膜508之间夹着包含硅、氧及氮的膜的区域。
例如，可以将包含铟、镓及锌的厚度为25nm的膜用作氧化物半导体膜508。
例如，可以将依次层叠有包含钨的厚度为50nm的膜、包含铝的厚度为400nm的膜、包含钛的厚度为100nm的膜的导电膜用作导电膜512A或导电膜512B。此外，包含钨的膜包括与氧化物半导体膜508接触的区域。
本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
图15A是说明图11B所示的显示面板的像素的一部分的仰视图。图15B是说明省略图15A所示的结构的一部分的仰视图。
(实施方式3)
在本实施方式中说明的显示装置包括上述实施方式所说明的显示单元及触摸传感器单元。
图16是说明包括触摸传感器单元120及显示单元110的显示装置100的结构的方框图。图17A是显示装置100的俯视图。图17B是说明显示装置100的输入部的一部分的示意图。
触摸传感器单元120包括传感器阵列121、TS驱动器126及传感器电路127(参照图16)。
传感器阵列121包括与显示单元110的像素阵列111重叠的区域。传感器阵列121具有检测靠近与像素阵列111重叠的区域的物体的功能。
传感器阵列121包括一组检测元件775(g,1)至检测元件775(g,q)、另一组检测元件775(1,h)至检测元件775(p,h)。注意，g是1以上且p以下的整数，h是1以上且q以下的整数，并且p及q是1以上的整数。
一组检测元件775(g,1)至检测元件775(g,q)包括检测元件775(g,h)。检测元件775(g,1)至检测元件775(g,q)配置在行方向(附图中的以箭头R2表示的方向)上。
另一组检测元件775(1,h)至检测元件775(p,h)包括检测元件775(g,h)并配置在与行方向交叉的列方向(附图中的以箭头C2表示的方向)上。
设置在行方向上的一组检测元件775(g,1)至检测元件775(g,q)包括与控制线DRL(g)电连接的电极SE(g)(参照图17B)。
配置在列方向上的另一组检测元件775(1,h)至检测元件775(p,h)包括与检测信号线SNL(h)电连接的电极ME(h)(参照图17B)。
电极SE(g)及电极ME(h)优选具有透光性。
布线DRL(g)具有供应控制信号的功能。
布线SNL(h)具有被供应检测信号的功能。
电极ME(h)能够以在电极ME(h)与电极SE(g)之间形成电场的方式配置。当手指等物体靠近传感器阵列121时遮蔽上述电场，检测元件775(g，h)供应检测信号。
TS驱动器126与布线DRL(g)电连接，具有供应控制信号的功能。例如，可以将矩形波、锯形波、三角形波等用于控制信号。
传感器电路127与布线SNL(h)电连接，并具有根据布线SNL(h)的电位的变化供应检测信号的功能。此外，检测信号例如包括位置数据。
检测信号被供应到控制器IC115。控制器IC115将对应于检测信号的数据供应到主体140，显示在像素阵列111上的图像更新。
图18A、图18B及图19是说明显示装置100的结构的图。图18A是沿着图17A的截断线X1-X2、截断线X3-X4、截断线X5-X6的截面图，图18B是说明图18A的一部分的结构的截面图。
图19是沿着图17A的截断线X7-X8、X9-X10、X11-X12的截面图。
显示装置100与实施方式2的显示单元110的不同之处在于例如包括功能层720及顶栅极型晶体管。在此，对不同之处进行详细说明，而关于能够使用与上述结构相同的结构的部分援用上述说明。
功能层720包括由衬底770、绝缘膜501C及密封剂705围绕的区域(参照图18A及图18B)。
功能层720包括布线DRL(g)、布线SNL(h)、检测元件775(g，h)。
在布线DRL(g)与电极752之间或布线SNL(h)与电极752之间的间隔为0.2μm以上且16μm以下，优选为1μm以上且8μm以下，更优选为2.5μm以上且4μm以下。
显示装置100包括导电膜511D(参照图19)。
另外，可以在布线DRL(g)与导电膜511D之间设置导电材料CP等，以将布线DRL(g)与导电膜511D电连接。或者，可以在布线SNL(h)与导电膜511D之间设置导电材料CP等，以将布线SNL(h)与导电膜511D电连接。例如，可以将能够用于布线等的材料用于导电膜511D。
显示装置100包括端子519D(参照图19)。
端子519D设置有导电膜511D、中间膜754D，中间膜754D包括与导电膜511D接触的区域。
端子519D例如可以使用能够用于布线等的材料。具体而言，端子519D可以具有与端子519B或端子519C相同的结构。
此外，例如可以使用导电材料ACF2将端子519D与柔性印刷电路板FPC2电连接。由此，例如可以使用端子519D对布线DRL(g)供应控制信号。或者，可以使用端子519D从布线SNL(h)接收检测信号。
能够用于开关SW1的晶体管、晶体管M以及晶体管MD各自包括具有与绝缘膜501C重叠的区域的导电膜504以及具有夹在绝缘膜501C与导电膜504之间的区域的氧化物半导体膜508。此外，导电膜504被用作栅电极(参照图18B)。
氧化物半导体膜508包括第一区域508A、第二区域508B及第三区域508C。第一区域508A及第二区域508B不与导电膜504重叠。第三区域508C位于第一区域508A与第二区域508B之间并与导电膜504重叠。
晶体管MD在第三区域508C与导电膜504之间包括绝缘膜506。绝缘膜506被用作栅极绝缘膜。
第一区域508A及第二区域508B具有比第三区域508C低的电阻率，并被用作源区域的功能或漏区域。
例如，可以对氧化物半导体膜施加使用包含稀有气体的气体的等离子体处理在氧化物半导体膜508中形成第一区域508A及第二区域508B。
例如，可以将导电膜504用于掩模。由此，第三区域508C的一部分的形状可以自对准地与导电膜504的端部的形状一致。
晶体管MD包括与第一区域508A接触的导电膜512A以及与第二区域508B接触的导电膜512B。导电膜512A及导电膜512B被用作源电极及漏电极。
例如，可以将能够在与晶体管MD同一的工序中形成的晶体管用作晶体管M。
(实施方式4)
在本实施方式中，参照图20A至图20H对包括本发明的一个实施方式的显示装置的电子设备进行说明。
图20A至图20G是示出电子设备的图。这些电子设备可以包括框体5000、显示部5001、扬声器5003、LED灯5004、操作键5005(包括电源开关或操作开关)、连接端子5006、传感器5007(具有测量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风5008等。
图20A示出移动计算机，该移动计算机除了上述构成要素以外还可以包括开关5009、红外端口5010等。图20B示出具备记录介质的便携式图像再现装置(例如DVD再现装置)，该便携式图像再现装置除了上述构成要素以外还可以包括第二显示部5002、记录介质读取部5011等。图20C示出护目镜型显示器，该护目镜型显示器除了上述构成要素以外还可以包括第二显示部5002、支撑部5012、耳机5013等。图20D示出便携式游戏机，该便携式游戏机除了上述构成要素以外还可以包括记录介质读取部5011等。图20E示出具有电视接收功能的数码相机，该数码相机除了上述构成要素以外还可以包括天线5014、快门按钮5015、图像接收部5016等。图20F示出便携式游戏机，该便携式游戏机除了上述构成要素以外还可以包括第二显示部5002、记录介质读取部5011等。图20G示出便携式电视接收机，该便携式电视接收机除了上述勾陈要素以外还可以包括能够收发信号的充电器5017等。
图20A至图20G所示的电子设备可以具有各种功能。例如，图20A至图20G所示的电子设备可以具有如下功能：将各种数据(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上；触控面板；显示日历、日期或时刻等；通过利用各种软件(程序)控制处理；进行无线通信；通过利用无线通信功能来连接到各种计算机网络；通过利用无线通信功能，进行各种数据的发送或接收；读出储存在记录介质中的程序或数据来将其显示在显示部上等。再者，在具有多个显示部的电子设备中，可以具有如下功能：一个显示部主要显示图像数据，而另一个显示部主要显示文字数据；或者，在多个显示部上显示考虑到视差的图像来显示立体图像等。再者，在具有图像接收部的电子设备中，可以具有如下功能：拍摄静态图像；拍摄动态图像；对所拍摄的图像进行自动或手动校正；将所拍摄的图像储存在记录介质(外部或内置于相机)中；将所拍摄的图像显示在显示部等。注意，图20A至图20G所示的电子设备可具有的功能不局限于上述功能，而可以具有各种功能。
图20H示出一种智能手表，包括框体7302、显示面板7304、操作按钮7311、7312、连接端子7313、表带7321、表带扣7322等。
安装在兼作框架(bezel)部分的框体7302中的显示面板7304具有非矩形状的显示区域。另外，显示面板7304也可以具有矩形状的显示区域。显示面板7304可以显示表示时间的图标7305以及其他图标7306等。
图20H中的智能手表可以具有各种功能。例如，可以具有如下功能：将各种数据(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上；触控面板；显示日历、日期或时刻等；通过利用各种软件(程序)控制处理；进行无线通信；通过利用无线通信功能来连接到各种计算机网络；通过利用无线通信功能，进行各种数据的发送或接收；读出储存在记录介质中的程序或数据来将其显示在显示部上等。
框体7302的内部可具有扬声器、传感器(具有测定如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风等。另外，智能手表可以通过将发光元件用于其显示面板7304来制造。
(实施方式5)
在本实施方式中，对使用OS晶体管的FPGA(现场可编程门阵列)进行说明。在本实施方式的FPGA中，将OS存储器用于配置存储器及寄存器。在此，将上述FPGA称为“OS-FPGA”。
OS存储器是至少包括电容器和控制该电容器的充放电的OS晶体管的存储器。因OS晶体管的关态电流极低而OS存储器具有优良的保持特性，从而可以被用作非易失性存储器。
图21A示出OS-FPGA的结构实例。图21A所示的OS-FPGA3110能够实现进行利用多上下文结构的上下文切换以及根据每个PLE的细粒度电源门控的常关闭运算。OS-FPGA3110包括控制器3111、字线驱动器3112、数据驱动器3113和可编程区域3115。
可编程区域3115包括两个输入输出块(IOB)3117和核心3119。IOB3117包括多个可编程输入输出电路。核心3119包括多个逻辑阵列块(LAB)3120和多个开关阵列块(SAB)3130。LAB3120包括多个PLE3121。图21B示出包括五个PLE3121的LAB3120的例子。如图21C所示，SAB3130包括排列为阵列状的多个开关块(SB)3131。LAB3120通过其输入端子及SAB3130与四个方向(上下左右)上的LAB3120连接。
参照图22A至图22C对SB3131进行说明。SB3131被输入data、datab、信号context[1:0]、信号word[1:0]。data、datab是配置数据，data和datab的逻辑处于互补关系。OS-FPGA3110的上下文数为2，信号context[1:0]是上下文选择信号。信号word[1:0]是字线选择信号，被输入信号word[1:0]的布线都是字线。
SB3131包括PRS(可编程选路开关)3133[0]和3133[1]。PRS3133[0]和3133[1]各自包括能够储存互补数据的配置存储器(CM)。注意，在不区分PRS3133[0]和PRS3133[1]的情况下，将它们的每一个称为PRS3133。其他构成要素也同样。
图22B示出PRS3133[0]的电路结构实例。PRS3133[0]和PRS3133[1]具有相同的电路结构。在PRS3133[0]与PRS3133[1]之间，被输入的上下文选择信号和字线选择信号不同。信号context[0]、word[0]输入到PRS3133[0]，信号context[1]、word[1]输入到PRS3133[1]。例如，在SB3131中，当信号context[0]成为“H”时，PRS3133[0]成为活动状态。
PRS3133[0]包括CM3135、Si晶体管M31。Si晶体管M31是由CM3135控制的传输晶体管(pass transistor)。CM3135包括存储电路3137和3137B。存储电路3137和3137B具有相同的电路结构。存储电路3137包括电容器C31、OS晶体管MO31和MO32。存储电路3137B包括电容器CB31、OS晶体管MOB31和MOB32。
OS晶体管MO31、MO32、MOB31和MOB32各自包括背栅极，这些背栅极与分别供应固定电压的电源线电连接。
Si晶体管M31的栅极相当于节点N31，OS晶体管MO32的栅极相当于节点N32，OS晶体管MOB32的栅极相当于节点NB32。节点32和NB32各自是CM3135的电荷保持节点。OS晶体管MO32控制节点N31与信号context[0]用信号线之间的导通状态。OS晶体管MOB32控制节点N31与低电位电源线VSS之间的导通状态。
存储电路3137所保持的数据的逻辑和存储电路3137B所保持的数据的逻辑处于互补关系。因此，OS晶体管MO32或MOB32成为导通状态。
参照图22C对PRS3133[0]的工作实例进行说明。PRS3133[0]已写入有配置数据，PRS3133[0]的节点N32为“H”，节点NB32为“L”。
在信号context[0]为“L”的期间，PRS3133[0]处于非活动状态。在该期间，即使PRS3133[0]的输入端子转移为“H”，Si晶体管M31的栅极也维持“L”，PRS3133[0]的输出端子也维持“L”。
在信号context[0]为“H”的期间，PRS3133[0]处于活动状态。当信号context[0]转移为“H”时，根据CM3135所储存的配置数据，Si晶体管M31的栅极转移为“H”。
在PRS3133[0]处于活动状态的期间，当输入端子转移为“H”时，通过升压，Si晶体管M31的栅极电压进一步上升。OS晶体管MO32成为关闭状态，Si晶体管M31的栅极成为浮动状态。因为Si晶体管M31处于开启状态，所以输出端子从“L”转移为“H”。此时，Si晶体管M31的栅极被施加高电压，因此Si晶体管M31的栅极与输出端子之间的电压不会低于Si晶体管M31的阈值电压。换言之，输入端子的信号“H”正确地传送给输出端子。
图23示出PLE3121的结构实例。PLE3121包括LUT(查找表)块3123、寄存器块3124、选择器3125和CM3126。LUT块3123根据输入inA至inD选择其内部的数据，并将其输出。选择器3125根据CM3126所储存的配置数据选择LUT块3123的输出或寄存器块3124的输出。
PLE3121通过功率开关3127与电压VDD用电源线电连接。功率开关3127的开启还是关闭根据CM3128所储存的配置数据而决定。通过根据各PLE3121设置功率开关3127，可以进行细粒度电源门控。由于细粒度电源门控功能，可以对在切换上下文之后不使用的PLE3121进行电源门控，所以可以有效地降低待机功率。
为了实现常关闭运算，寄存器块3124使用非易失性寄存器形成。PLE3121中的非易失性寄存器是包括OS存储器的触发器(以下，称为OS-FF)。
寄存器块3124包括OS-FF3140[1]和3140[2]。信号user_res、load、store输入到OS-FF3140[1]和3140[2]。时钟信号CLK1输入到OS-FF3140[1]，时钟信号CLK2输入到OS-FF3140[2]。
图24A示出OS-FF3140的结构实例。OS-FF3140包括FF3141和影子寄存器3142。FF3141包括节点CK、R、D、Q和QB。节点CK被输入时钟信号。节点R被输入信号user_res。信号user_res是复位信号。节点D是数据输入节点，节点Q是数据输出节点。节点Q和节点QB的逻辑处于互补关系。
影子寄存器3142被用作FF3141的备份电路。影子寄存器3142根据信号store对节点Q和QB的数据进行备份，并且根据信号load将所备份的数据回写到节点Q、QB。
影子寄存器3142包括反相器电路3188和3189、Si晶体管M37和MB37以及存储电路3143和3143B。存储电路3143和3143B具有与PRS3133的存储电路3137相同的电路结构。存储电路3143包括电容器C36、OS晶体管MO35和OS晶体管MO36。存储电路3143B包括电容器CB36、OS晶体管MOB35和OS晶体管MOB36。节点N36和NB36分别相当于OS晶体管MO36和OS晶体管MOB36的栅极，并它们都是电荷保持节点。节点N37和NB37相当于Si晶体管M37和MB37的栅极。
OS晶体管MO35、MO36、MOB35和MOB36包括背栅极，这些背栅极与分别供应固定电压的电源线电连接。
参照图24B对OS-FF3140的工作方法的例子进行说明。
(备份)
当“H”的信号store输入到OS-FF3140时，影子寄存器3142对FF3141的数据进行备份。当被输入节点Q的数据时，节点N36成为“L”，当被写入节点QB的数据时，节点NB36成为“H”。然后，进行电源门控，使功率开关3127成为关闭状态。虽然FF3141的节点Q和QB的数据被消失，但是即使在停止电源供应的状态下，影子寄存器3142也保持所备份的数据。
(恢复)
使功率开关3127成为导通状态，对PLE3121供应电源。然后，当“H”的信号load输入到OS-FF3140时，影子寄存器3142将所备份的数据回写到FF3141。因为节点N36为“L”，所以节点N37维持“L”，而因为节点NB36为“H”，所以节点NB37为“H”。因此，节点Q成为“H”，节点QB成为“L”。换言之，OS-FF3140恢复到备份工作时的状态。
通过组合细粒度电源门控与OS-FF3140的备份/恢复工作，可以有效地降低OS-FPGA3110的功耗。
本实施方式所示的FPGA可以用于实施方式1所示的控制器IC115中的各种电路。通过使用本实施方式所示的FPGA，控制器IC115可以有效地降低功耗。
[实施例1]
在本实施例中，试制用来驱动混合型显示装置的显示***，对其功耗进行调查。
图25示出本实施例所试制的显示***800。在图25中，将来自主体805的图像数据流由构成在PCB(Printed Circuit Board：印刷电路板)801上的显示控制器转换为所希望的数据格式，然后将其发送到显示单元804。
与实施方式1所示的显示单元110同样，显示单元804是混合型显示装置，在一个像素中包括反射型液晶元件和有机EL元件。此外，显示单元804可以进行上述实施方式所示的IDS驱动。
PCB801上的FPGA802检测出图像数据是否被更新，判断使显示单元804进行通常驱动(非IDS驱动)还是IDS驱动，并将控制信号供应到显示单元804。
OS-FPGA803被用作时序控制器，根据显示模式切换配置。此外，OS-FPGA803除了对图像数据进行更新时之外能够进行电源门控(PG)。在PCB801上设置电源电路PWR等。
表1示出本实施例所试制的显示单元804的规格。
[表1]
OS-FPGA803具有如下特征：包括OS晶体管的非易失性配置存储器(CM)；由于该CM的少数构成要素的多上下文结构的适用性；以及由于可编程开关的升压效应的高速工作等。作为能够利用上述特征的体系结构，采用能够根据每个可编程逻辑元件(PLE)进行细粒度PG(FG-PG)的多上下文体系结构。OS-FPGA803还能够进行动态重配置，并且在PLE的寄存器中包括OS晶体管。因此，能够实现进行上下文切换以及根据每个PLE的细粒度PG的常闭运算。
在本实施例中，形成显示控制器的一部分。OS-FPGA803的电路配置可以通过上下文切换切换为应用于通常驱动和IDS驱动的电路配置。此外，除了对图像数据进行更新时之外可以进行PG。另外，显示控制器中的除了使用OS-FPGA803构成的部分之外的部分使用FPGA802构成。
[表2]
图26A和图26B示出所试制的显示***800的显示图像。图26A示出在通常驱动中以60Hz的帧率显示的图像，图26B示出在IDS驱动中以1/60Hz的帧率显示的图像。当对图26A与图26B进行比较时，显示品质没有太大的差异。
下面，表3示出以通常驱动和IDS驱动进行显示时的OS-FPGA803的功耗(换算为60秒钟的平均值)。为了降低IDS驱动时的功耗，采用时钟门控(CG)或PG。此外，为了进行比较，表3示出以与OS-FPGA803相同的工艺技术试制的SRAM为CM的SRAM-FPGA的功耗。
[表3]
从表3的结果可知，在IDS驱动(CG)中，OS-FPGA的功耗和SRAM-FPGA的功耗比通常驱动分别降低90％和68％。此外，在IDS驱动(PG)中，OS-FPGA的功耗比通常驱动降低超过99.9％。
从本实施例可知，在进行IDS驱动的显示装置中，通过利用OS-FPGA，可以进一步降低显示***整体的功耗。
[实施例2]
在本实施例中，对利用Si-OS混合工序的显示控制器的试制结果以及使用所试制的显示控制器构成的显示***的工作验证的结果进行说明。显示控制器不但能够进行对应于IDS显示的常关闭驱动，而且能够通过使用非易失性寄存器构成非易失性扫描寄存器实时改变参数。
图27示出所试制的显示***的功能方框图。显示***820包括主体CPU822、帧存储器823、传感器IC824、显示控制器825、显示单元826和选择器827。
与实施方式1所示的显示单元110同样，显示单元826是混合型显示单元，在一个像素中包括反射型液晶元件和有机EL元件。主体CPU822或帧存储器823对显示控制器825发送视频信号。选择器827选择视频信号源。传感器IC824取得外光的信息，生成设定参数。设定参数发送到显示控制器825。为了进行对应于外光的适当的显示，显示控制器825根据设定参数进行对于视频信号的图像处理和时序信号的生成。经过处理的视频信号和时序信号发送到显示单元826。因此，在显示单元826中，明亮度、色调和刷新速率被控制为适当的数值。
作为显示***820的显示模式，有动态图像显示模式、静态图像显示模式和休眠模式。表4示出各显示模式中的显示***820的各模块的工作。
[表4]
显示单元826在动态图像显示模式中以通常驱动工作，在休眠模式中停止工作。在静态图像显示模式中，通过改变来自显示控制器825的时序信号，显示单元826的驱动模式可以从通常驱动切换为IDS驱动。在IDS驱动中，显示单元826的刷新速率得到降低，因此可以降低显示单元826的功耗。在静态图像显示模式中，通过在帧存储器823中储存图像数据且依次读出图像数据，显示单元826可以进行静态图像显示。当外光条件变化时，对应于变化之后的外光的设定参数从传感器IC824发送到显示控制器825。显示控制器825使用被更新的设定参数进行图像处理。因此，用户可以以舒服的明亮度及色调使用显示单元826。由此可知，在静态图像显示模式中，主体CPU822不需要重新发送图像数据，所以可以降低功耗。
图28A是所试制的显示控制器825的功能方框图。显示控制器825包括主控制器830、时序控制器831、模块连接器832、扫描链寄存器833、时钟发生器834和图像处理电路。主控制器830抑制显示控制器825中的模块。模块连接器832控制各模块之间的连接。作为图像处理电路，设置有伽马校正电路841、调光电路842和调色电路843。
从主体CPU822发送的视频信号经过主控制器830输入到模块连接器832。视频信号经过模块连接器832按基于设定参数的顺序输入到图像处理电路841至843。显示控制器825中的各模块基于构成扫描链寄存器833的设定寄存器中的参数工作。
为了以输入视频信号为基准生成时序信号，在被输入视频信号之后，主控制器830将触发信号输出到时序控制器831。时序控制器831生成基于设定参数的周期和脉冲宽度的时序信号。通过时序信号，可以进行通常驱动与IDS驱动之间的切换以及IDS驱动时的刷新速率的控制。通过使用设定参数，可以生成对应于显示单元826的分辨率的时序信号。
伽马校正电路841采用以多个近似直线Y＝anX+bn(Xn-1≤X＜Xn)表示伽马曲线Y＝X(1/γ)的方法。注意，an、bn、Xn是设定参数。与包括用来进行伽马校正的查找表的结构相比，可以减少用来储存伽马校正的参数的设定寄存器的个数。调光电路842调整对于外光照度的有机EL元件的亮度。因为可以利用设定参数改变有机EL元件的亮度，所以可以同时实现低功耗和良好的显示品质。调色电路843通过改变设定参数而与用户的嗜好等对应地调整显示单元826的色调。
图28B是扫描链寄存器833的功能方框图。扫描链寄存器833包括N(N为2以上的整数)个Si-REG836和N个OS-REG837。扫描链寄存器833以一个Si-REG836和一个OS-REG837为单位。Si-REG836是使用Si晶体管构成的易失性寄存器。OS-REG837是使用OS晶体管和Si晶体管构成的寄存器。OS-REG837是即使在停止电源供应的状态下也数据不会被消失的非易失性寄存器。
设定参数从传感器IC824输入到扫描链寄存器833，与时钟信号ph1和ph2同步地写入到各级的OS-REG837。只有更新OS-REG837的设定参数，没有反映到显示控制器825中的各模块的工作。根据来自主控制器830的控制信号，OS-REG837[k](k为1至N的整数)的输出数据sd[k]同时输入到Si-REG836[k]，所以Si-REG836[k]的输出数据q[k]同时被更新。
通过能够同时更新所有数据q[k]，即使对扫描链寄存器833写入的设定参数的速度慢，也不会导致显示单元826的显示混乱。因此，显示控制器825具有不需要与传感器IC824之间的高速通信的优点。换言之，能够以低功耗进行通信。
图29A示出Si-REG836[k]及OS-REG837[k]的电路图。信号ld、sv、bk、rc和rstb是从主控制器830发送的控制信号。信号ld是加载信号，信号sv是保存信号，信号bk是备份信号，信号rc是恢复信号，信号rstb是复位信号。
在此，Si-REG836[k]的输出数据fbq[k]和OS-REG837[k]的输出数据sd[k]具有相同的逻辑。OS-REG837[k]包括两个备份电路850和由Si晶体管构成的扫描触发器851。图29B示出备份电路850的电路图。备份电路850具有保持节点ms[k]和msb[k]。附加有“Si”的晶体管是Si晶体管。具有背栅极的晶体管是OS晶体管。背栅极被输入固定电位。
图30示出扫描链寄存器833的工作时序图。在图30中，a0、a1等示出数据的逻辑。
(漂移工作)当对OS-REG837[k]写入设定参数时，使用扫描触发器851。在扫描链寄存器833中，N个扫描触发器851串联连接而形成扫描器链。通过与时钟信号ph1和ph2同步地进行漂移工作，各级的扫描触发器851的数据被更新。
(加载工作)通过将信号ld设定为“H”，将数据sd[k]写入到Si-REG836[k]。在此，“ak”写入到Si-REG836[k]，所以数据q[k]被更新为“ak”。
(保存工作)通过将信号sv设定为“L”，从Si-REG836[k]输出的数据fbq[k]成为扫描触发器851的输入数据。与时钟信号ph1的上升同步地数据fbq[k](＝“ak”)写入到OS-REG837[k]，数据sd[k]的逻辑成为“ak”。
(备份工作)通过将信号bk设定为“H”，扫描触发器851的反相回路的逻辑值写入到备份电路850的保持节点ms[k]和msb[k]。因为保持节点ms[k]和msb[k]的电荷保持在具有较厚的栅极绝缘层的OS晶体管中，所以栅极漏电流的影响小。
(恢复工作)通过将信号rc设定为“H”，储存在备份电路850中的数据回写到扫描触发器851。因为在备份电路850中迁移率高的Si晶体管被用作路径门，所以可以高速地将数据回写到扫描触发器851。
接着，通过进行上述加载工作，可以将通过恢复工作回写到扫描触发器851的数据再次加载到Si-REG836[k]。在图30的例子中，通过进行加载工作，数据q[k]的逻辑再次成为“ak”。
因此，即使进行电源门控，通过进行恢复工作和加载工作，显示控制器825也可以恢复到能够使用停止电源时的设定参数的状态。换言之，不需要进行每次在进行显示控制器825的重新启动时从传感器IC824发送设定参数，将设定参数写入到扫描链寄存器833的一系列的工作，所以可以大幅度地减少重新启动所需要的功耗及时间。
因此，通过具备扫描链寄存器833，显示控制器825可以进行对应于显示单元826的IDS驱动的电源停止以及重新启动或恢复。
〈试制芯片〉
通过使用栅极长度为65nm的Si晶体管和栅极长度为60nm的OS晶体管的混合工序制造显示控制器825。图31示出显示控制器825的芯片的显微镜照片。表5示出显示控制器825的规格。
[表5]
对显示***820的工作进行验证。显示单元826的像素数为1920×1080。确认到：在静态图像显示模式中，通过改变设定参数，可以控制通常驱动与IDS驱动之间的切换。此外，确认到：即使在IDS驱动中也可以以与通常驱动相同的显示品质显示静态图像。
表6示出显示控制器825及显示单元826的静态图像显示模式中的功耗的测量结果。
[表6]
通常驱动 IDS驱动
显示控制器的功耗(W) 0.309 0.077
混合型显示器的功耗(W) 0.958 0.814
总和(W) 1.267 0.891
比率(％) 100 70.3
从表6的测量结果可知：在IDS驱动中，显示控制器825可以大幅度地降低功耗，并且，通过IDS驱动，可以降低显示单元826和显示控制器825的功耗的共计30％左右。
符号说明
ACF1：导电材料，ACF2：导电材料，AF1：取向膜，AF2：取向膜，C1：箭头，C2：箭头，C4：电容器，C6：电容器，C11：电容器，C12：电容器，C31：电容器，C36：电容器，CB31：电容器，CB36：电容器，CF1：着色膜，CF2：着色膜，CLK1：时钟信号，CLK2：时钟信号，CS1：电容器，G1：扫描线，G2：扫描线，KB1：结构体，LOAD1：信号，LOAD2：信号，M31：Si晶体管，M37：Si晶体管，MO31：OS晶体管，MO32：OS晶体管，MO35：OS晶体管，MO36：OS晶体管，MOB31：OS晶体管，MOB32：OS晶体管，MOB35：OS晶体管，MOB36：OS晶体管，MW1：晶体管，N31：节点，N32：节点，N36：节点，N37：节点，NB32：节点，NB36：节点，NB37：节点，ph1：时钟信号，ph2：时钟信号，PWR：电源电路，R1：箭头，R2：箭头，S1：信号线，S2：信号线，SAVE2：信号，SD1：源极驱动器，SD2：源极驱动器，SW1：开关，SW2：开关，T1：晶体管，T2：晶体管，T6：晶体管，VCOM1：布线，VCOM2：布线，10：像素，10a：反射元件，10b：发光元件，17：保持电路，18：选择器，19：触发器电路，20：反相器，25：反相器，27：模拟开关，28：模拟开关，31：反相器，33：反相器，34：时钟反相器，35：模拟开关，36：缓冲器，100：显示装置，110：显示单元，111：像素阵列，113：栅极驱动器，114：栅极驱动器，115：控制器IC，117：控制器IC，120：触摸传感器单元，121：传感器阵列，125：***电路，126：TS驱动器，127：传感器电路，140：主体，143：光传感器，144：开闭传感器，145：外光，150：接口，151：帧存储器，152：译码器，153：传感控制器，154：控制器，155：时钟生成电路，160：图像处理部，161：伽马校正电路，162：调光电路，163：调色电路，164：EL校正电路，170：存储器，173：时序控制器，175：寄存器，175A：扫描链寄存器部，175B：寄存器部，180：源极驱动器，181：源极驱动器，182：源极驱动器，184：触摸传感控制器，186：源极驱动器IC，190：区域，191：区域，202：控制部，203：单元阵列，204：读出放大器电路，205：驱动器，206：主放大器，207：输入输出电路，208：***电路，209：存储单元，230：寄存器，231：寄存器，501A：绝缘膜，501C：绝缘膜，504：导电膜，505：接合层，506：绝缘膜，508：氧化物半导体膜，508A：区域，508B：区域，508C：区域，511B：导电膜，511C：导电膜，511D：导电膜，512A：导电膜，512B：导电膜，516：绝缘膜，518：绝缘膜，519B：端子，519C：端子，519D：端子，521：绝缘膜，524：导电膜，528：绝缘膜，551：电极，552：电极，553：层，570：衬底，702：像素，705：密封材料，720：功能层，751：电极，751E：区域，751H：开口，752：电极，753：层，754A：中间膜，754B：中间膜，754C：中间膜，754D：中间膜，770：衬底，770D：功能膜，770P：功能膜，771：绝缘膜，775：检测元件，800：显示***，801：PCB，802：FPGA，803：OS-FPGA，804：显示单元，805：主体，820：显示***，822：主体CPU，823：帧存储器，824：传感器IC，825：显示控制器，826：显示单元，827：选择器，830：主控制器，831：时序控制器，832：模块连接器，833：扫描链寄存器，834：时钟发生器，836：Si-REG，837：OS-REG，841：伽马校正电路，842：调光电路，843：调色电路，850：备份电路，851：扫描触发器，3110：OS-FPGA，3111：控制器，3112：字线驱动器，3113：数据驱动器，3115：可编程区域，3117：IOB，3119：核心，3120：LAB，3121：PLE，3123：LUT块，3124：寄存器块，3125：选择器，3126：CM，3127：功率开关，3128：CM，3130：SAB，3131：SB，3133：PRS，3135：CM，3137：存储电路，3137B：存储电路，3140：OS-FF，3141：FF，3142：影子寄存器，3143：存储电路，3143B：存储电路，3188：反相器电路，3189：反相器电路，5000：框体，5001：显示部，5002：显示部，5003：扬声器，5004：LED灯，5005：操作键，5006：连接端子，5007：传感器，5008：麦克风，5009：开关，5010：红外端口，5011：记录介质读取部，5012：支撑部，5013：耳机，5014：天线，5015：快门按钮，5016：图像接收部，5017：充电器，7302：框体，7304：显示面板，7305：图标，7306：图标，7311：操作按钮，7312：操作按钮，7313：连接端子，7321：表带，7322：表带扣
本申请基于2016年5月20日提交到日本专利局的日本专利申请No.2016-101813以及基于2016年12月7日提交到日本专利局的日本专利申请No.2016-237312，通过引用将其完整内容并入在此。

Claims (17)

1.一种半导体装置，包括：
第一控制器；
寄存器；
帧存储器；以及
图像处理部，
其中，所述帧存储器储存图像数据，
所述图像处理部对所述图像数据进行处理，
所述寄存器储存用来在所述图像处理部中进行处理的参数，
所述帧存储器在停止对于所述帧存储器的电源供应的状态下保持所述图像数据，
所述寄存器在停止对于所述寄存器的电源供应的状态下保持所述参数，
并且所述第一控制器控制对于所述寄存器、所述帧存储器及所述图像处理部的电源供应。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，
其中所述寄存器包括：
第一寄存器；
第二寄存器；以及
扫描链寄存器，包括：
第三寄存器；以及
第四寄存器，
所述第三寄存器的输出端子与所述第四寄存器的输入端子电连接，
所述第一寄存器读取储存于所述第三寄存器的数据，
所述第二寄存器读取储存于所述第四寄存器的数据，
所述第一寄存器及所述第二寄存器所读取的所述数据输出到所述图像处理部作为所述参数，
所述第三寄存器包括储存于所述第三寄存器的所述数据的第一保持电路，
所述第四寄存器包括储存于所述第四寄存器的所述数据的第二保持电路，
所述第三寄存器读取储存于所述第一保持电路的所述数据，
所述第四寄存器读取储存于所述第二保持电路的所述数据，
并且所述第一保持电路及所述第二保持电路在停止对于所述寄存器的电源供应的状态下保持所述储存的数据。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，
其中所述第一保持电路包括第一晶体管及第一电容器，
所述第二保持电路包括第二晶体管及第二电容器，
所述第一晶体管控制所述第一电容器的充放电，
所述第二晶体管控制所述第二电容器的充放电，
并且所述第一晶体管及所述第二晶体管都在沟道形成区域中包含氧化物半导体。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，
其中所述帧存储器包括存储单元，
所述存储单元都包括：
第三晶体管；以及
第三电容器，
所述第三晶体管控制所述第三电容器的充放电，
并且所述第三晶体管在沟道形成区域中包含氧化物半导体。
5.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括：
第二控制器，
其中所述第二控制器生成时序信号，
并且所述寄存器储存用来生成所述第二控制器的所述时序信号的参数。
6.根据权利要求5所述的半导体装置，
其中所述第一控制器控制对于所述第二控制器的电源供应。
7.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括：
第三控制器，
其中所述第三控制器接收来自光传感器的第一信号，并且根据所述第一信号生成用来进行所述图像处理部的处理的第二信号。
8.根据权利要求1所述的半导体装置，
其中当从外部装置没有输入图像数据及参数时，所述半导体装置根据储存于所述帧存储器的所述图像数据及储存于所述寄存器的所述参数生成用来显示静态图像的第三信号。
9.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括：
源极驱动器，
其中所述源极驱动器根据所述图像处理部所处理的所述图像数据生成数据信号。
10.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括：
源极驱动器，
其中所述源极驱动器根据所述图像处理部所处理的所述图像数据生成第一数据信号或第二数据信号，
所述第一数据信号驱动反射元件，
并且所述第二数据信号驱动发光元件。
11.根据权利要求9所述的半导体装置，
其中所述第一控制器控制对于所述源极驱动器的电源供应。
12.根据权利要求10所述的半导体装置，
其中所述第一控制器控制对于所述源极驱动器的电源供应。
13.一种半导体装置，包括：
寄存器；
图像处理部；
与所述寄存器及所述图像处理部电连接的控制器；
帧存储器；
通过所述图像处理部与所述帧存储器电连接的源极驱动器；以及与所述源极驱动器电连接的像素阵列，
其中所述帧存储器包括具有第一晶体管的存储器，该第一晶体管在沟道形成区域中包含氧化物半导体，
并且所述寄存器包括具有第二晶体管的保持电路，该第二晶体管在沟道形成区域中包含氧化物半导体。
14.根据权利要求13所述的半导体装置，还包括：
时序控制器，
其中所述寄存器通过所述时序控制器与所述源极驱动器电连接。
15.根据权利要求13所述的半导体装置，还包括：
传感控制器，
其中所述图像处理部通过所述传感控制器与光传感器电连接。
16.根据权利要求13所述的半导体装置，
其中当从外部装置没有输入图像数据及参数时，所述半导体装置根据储存于所述帧存储器的所述图像数据及储存于所述寄存器的所述参数生成用来显示静态图像的信号。
17.根据权利要求13所述的半导体装置，
其中所述源极驱动器与反射元件及发光元件电连接。
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