TWI753908B - 半導體裝置、顯示裝置及電子裝置 - Google Patents

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TWI753908B
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Abstract

本發明提供一種功耗少的半導體裝置。半導體裝置包括控制器、暫存器及影像處理部。影像處理部具有利用參數對影像資料進行處理的功能。影像處理部從圖框記憶體提取影像資料，從暫存器提取參數。圖框記憶體具有在停止電源供應的狀態下保持影像資料的功能。暫存器具有在停止電源供應的狀態下保持參數的功能。控制器具有控制對於暫存器、圖框記憶體及影像處理部的電源供應的功能。

Description

半導體裝置、顯示裝置及電子裝置
本發明的一個實施方式係關於一種半導體裝置。
注意，本發明的一個實施方式不侷限於上述技術領域。本說明書等所公開的發明的技術領域係關於一種物體、方法或製造方法。或者，本發明的一個實施方式係關於一種製程(process)、機器(machine)、產品(manufacture)或組合物(composition of matter)。
因此，明確而言，作為本說明書等所公開的本發明的一個實施方式的技術領域的例子可以舉出半導體裝置、顯示裝置、電子裝置、這些裝置的驅動方法或這些裝置的製造方法。注意，在本說明書等中，半導體裝置是指能夠藉由利用半導體特性而工作的所有裝置。
已公開組合了反射型元件和發光型元件的顯示裝置(專利文獻1)。藉 由在明亮環境下和黑暗環境下分別使用反射型元件和發光型元件，可以提供不依靠外光環境的高顯示品質及低功耗的顯示裝置。
另一方面，已公開將氧化物半導體電晶體(Oxide Semiconductor transistor，以下稱為OS電晶體)用於如液晶顯示器、有機EL(電致發光)顯示器等顯示裝置的技術。OS電晶體的關態電流(off-state current)非常小，所以已公開降低顯示靜態影像時的更新頻率以降低液晶顯示器或有機EL顯示器的功耗的技術(專利文獻2及3)。在本說明書中，上述顯示裝置的功耗降低技術被稱為“空轉停止(idling stop)”或“IDS驅動”。
此外，公開了利用其小關態電流將OS電晶體用於非揮發性記憶體裝置的例子(專利文獻4)。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2003-157026號公報
[專利文獻2]日本專利申請公開第2011-141522號公報
[專利文獻3]日本專利申請公開第2011-141524號公報
[專利文獻4]日本專利申請公開第2011-151383號公報
為了在明亮的環境下使用反射型元件且在黑暗的環境下使用發光型元件來進行顯示，需要實現藉由檢測外光將影像資料分配到每個顯示元件的半導體裝置。此外，該半導體裝置在顯示裝置進行IDS驅動的期間不需要將影像資料或信號發送到顯示裝置，因此可以停止對於與發送有關的電路 的電源供應。本發明的目的之一是提供一種功耗少且具有即使停止對於電路的一部分的電源供應也不影響到顯示品質的機構的半導體裝置。
本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的半導體裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種功耗少的新穎的半導體裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種包括新穎的半導體裝置的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種使用包括新穎的半導體裝置的顯示裝置的電子裝置。
注意，本發明的一個實施方式並不需要實現所有上述目的，只要可以實現至少一個目的即可。另外，上述目的的記載不妨礙其他目的的存在。上述以外的目的自可從說明書、申請專利範圍、圖式等的記載顯而易見，且可以從說明書、申請專利範圍、圖式等的記載中衍生上述以外的目的。
本發明的一個實施方式是一種半導體裝置，包括：第一控制器；暫存器；圖框記憶體；以及影像處理部。圖框記憶體具有儲存影像資料的功能，影像處理部具有對影像資料進行處理的功能，暫存器具有儲存用來在影像處理部中進行處理的參數的功能。圖框記憶體具有在停止對於圖框記憶體的電源供應的狀態下保持影像資料的功能，暫存器具有在停止對於暫存器的電源供應的狀態下保持參數的功能，第一控制器具有控制對於暫存器、圖框記憶體及影像處理部的電源供應的功能。
此外，本發明的一個實施方式是一種根據上述方式的半導體裝置，其中暫存器包括掃描鏈暫存器、第一暫存器和第二暫存器，掃描鏈暫存器包 括第三暫存器和第四暫存器，第三暫存器包括第一保持電路，並且第四暫存器包括第二保持電路。第三暫存器的輸出端子與第四暫存器的輸入端子電連接，第一暫存器具有讀取儲存於第三暫存器的資料的功能，第二暫存器具有讀取儲存於第四暫存器的資料的功能，第一暫存器及第二暫存器所讀取的資料輸出到影像處理部作為參數。第一保持電路具有儲存第三暫存器的資料的功能，第三暫存器具有讀取第一保持電路所儲存的資料的功能，第二保持電路具有儲存第四暫存器的資料的功能，第四暫存器具有讀取第二保持電路所儲存的資料的功能，第一保持電路及第二保持電路具有在停止對於暫存器的電源供應的狀態下保持所儲存的資料的功能。
本發明的一個實施方式是一種根據上述方式的半導體裝置，其中第一保持電路包括第一電晶體和第一電容器，並且第二保持電路包括第二電晶體和第二電容器。較佳的是，第一電晶體控制第一電容器的充放電，第二電晶體控制第二電容器的充放電，第一電晶體及第二電晶體在通道形成區域中包含氧化物半導體。
本發明的一個實施方式是一種根據上述方式的半導體裝置，其中圖框記憶體包括多個記憶單元，並且記憶單元包括第三電晶體和第三電容器。較佳的是，第三電晶體控制第三電容器的充放電，第三電晶體在通道形成區域中包含氧化物半導體。
本發明的一個實施方式是一種根據上述方式的半導體裝置，還包括第二控制器。第二控制器具有生成時序信號的功能，暫存器具有儲存用來生成第二控制器的時序信號的參數的功能。
本發明的一個實施方式是一種根據上述方式的半導體裝置，其中第一控制器具有控制對於第二控制器的電源供應的功能。
本發明的一個實施方式是一種根據上述方式的半導體裝置，還包括第三控制器。第三控制器具有接收來自光感測器的第一信號的功能以及根據第一信號生成用來進行影像處理部的處理的第二信號的功能。
本發明的一個實施方式是一種根據上述方式的半導體裝置，其中當從外部裝置沒有輸入影像資料及參數時，所述半導體裝置具有根據儲存於圖框記憶體的影像資料及儲存於暫存器的參數生成用來顯示靜態影像的第三信號的功能。
本發明的一個實施方式是一種根據上述方式的半導體裝置，還包括源極驅動器。源極驅動器具有根據影像處理部所處理的影像資料生成資料信號的功能。
本發明的一個實施方式是一種根據上述方式的半導體裝置，還包括源極驅動器。源極驅動器具有根據影像處理部所處理的影像資料生成第一資料信號或第二資料信號的功能，第一資料信號具有驅動反射元件的功能，並且第二資料信號具有驅動發光元件的功能。
本發明的一個實施方式是一種根據上述方式的半導體裝置，其中第一控制器具有控制對於源極驅動器的電源供應的功能。
本發明的一個實施方式可以提供一種新穎的半導體裝置。此外，本發明的一個實施方式可以提供一種功耗少的新穎的半導體裝置。
本發明的一個實施方式可以提供一種包括新穎的半導體裝置的顯示裝置。此外，本發明的一個實施方式可以提供一種使用包括新穎的半導體裝置的顯示裝置的電子裝置。
注意，本發明的一個實施方式的效果不限定於以上列舉的效果。以上列舉的效果並不妨礙其他效果的存在。另外，其他效果是在下文記載中說明的、本部分中未說明的效果。所屬技術領域的通常知識者可以從說明書或圖式等的記載導出並適當地抽出該在本部分中未說明的效果。另外，本發明的一個實施方式具有以上列舉的效果和其他效果中的至少一個效果。因此，本發明的一個實施方式有時根據情況而不具有以上列舉的效果。
ACF1:導電材料
ACF2:導電材料
AF1:配向膜
AF2:配向膜
C1:箭頭
C2:箭頭
C4:電容器
C6:電容器
C11:電容器
C12:電容器
C31:電容器
C36:電容器
CB31:電容器
CB36:電容器
CF1:彩色膜
CF2:彩色膜
CLK1:時脈信號
CLK2:時脈信號
CS1:電容器
G1:掃描線
G2:掃描線
KB1:結構體
LOAD1:信號
LOAD2:信號
M31:Si電晶體
M37:Si電晶體
MO31:OS電晶體
MO32:OS電晶體
MO35:OS電晶體
MO36:OS電晶體
MOB31:OS電晶體
MOB32:OS電晶體
MOB35:OS電晶體
MOB36:OS電晶體
MW1:電晶體
N31:節點
N32:節點
N36:節點
N37:節點
NB32:節點
NB36:節點
NB37:節點
ph1:時脈信號
ph2:時脈信號
PWR:電源電路
R1:箭頭
R2:箭頭
S1:信號線
S2:信號線
SAVE2:信號
SD1:源極驅動器
SD2:源極驅動器
SW1:開關
SW2:開關
T1:電晶體
T2:電晶體
T6:電晶體
VCOM1:佈線
VCOM2:佈線
10:像素
10a:反射元件
10b:發光元件
17:保持電路
18:選擇器
19:正反器電路
20:反相器
25:反相器
27:類比開關
28:類比開關
31:反相器
33:反相器
34:時脈反相器
35:類比開關
36:緩衝器
100:顯示裝置
110:顯示單元
111:像素陣列
113:閘極驅動器
114:閘極驅動器
115:控制器IC
117:控制器IC
120:觸控感測器單元
121:感測器陣列
125:週邊電路
126:TS驅動器
127:感測器電路
140:主體
143:光感測器
144:開閉感測器
145:外光
150:介面
151:圖框記憶體
152:解碼器
153:感測控制器
154:控制器
155:時脈生成電路
160:影像處理部
161:伽瑪校正電路
162:調光電路
163:調色電路
164:EL校正電路
170:記憶體
173:時序控制器
175:暫存器
175A:掃描器鏈暫存器部
175B:暫存器部
180:源極驅動器
181:源極驅動器
182:源極驅動器
184:觸摸感測控制器
186:源極驅動器IC
190:區域
191:區域
202:控制部
203:單元陣列
204:感測放大器電路
205:驅動器
206:主放大器
207:輸入輸出電路
208:週邊電路
209:記憶單元
230:暫存器
231:暫存器
501A:絕緣膜
501C:絕緣膜
504:導電膜
505:接合層
506:絕緣膜
508:氧化物半導體膜
508A:區域
508B:區域
508C:區域
511B:導電膜
511C:導電膜
511D:導電膜
512A:導電膜
512B:導電膜
516:絕緣膜
518:絕緣膜
519B:端子
519C:端子
519D:端子
521:絕緣膜
524:導電膜
528:絕緣膜
551:電極
552:電極
553:層
570:基板
702:像素
705:密封材料
720:功能層
751:電極
751E:區域
751H:開口部
752:電極
753:層
754A:中間膜
754B:中間膜
754C:中間膜
754D:中間膜
770:基板
770D:功能膜
770P:功能膜
771:絕緣膜
775:檢測元件
800:顯示系統
801:PCB
802:FPGA
803:OS-FPGA
804:顯示單元
805:主體
820:顯示系統
822:主體CPU
823:圖框記憶體
824:感測器IC
825:顯示控制器
826:顯示單元
827:選擇器
830:主控制器
831:時序控制器
832:模組連接器
833:掃描鏈暫存器
834:時脈發生器
836:Si-REG
837:OS-REG
841:伽瑪校正電路
842:調光電路
843:調色電路
850:備份電路
851:掃描正反器
3110:OS-FPGA
3111:控制器
3112:字線驅動器
3113:資料驅動器
3115:可程式區域
3117:IOB
3119:核心
3120:LAB
3121:PLE
3123:LUT塊
3124:暫存器塊
3125:選擇器
3126:CM
3127:功率開關
3128:CM
3130:SAB
3131:SB
3133:PRS
3135:CM
3137:記憶體電路
3137B:記憶體電路
3140:OS-FF
3141:FF
3142:影子暫存器
3143:記憶體電路
3143B:記憶體電路
3188:反相器電路
3189:反相器電路
5000:外殼
5001:顯示部
5002:顯示部
5003:揚聲器
5004:LED燈
5005:操作鍵
5006:連接端子
5007:感測器
5008:麥克風
5009:開關
5010:紅外線埠
5011:記錄介質讀取部
5012:支撐部
5013:耳機
5014:天線
5015:快門按鈕
5016:影像接收部
5017:充電器
7302:外殼
7304:顯示面板
7305:圖示
7306:圖示
7311:操作按鈕
7312:操作按鈕
7313:連接端子
7321:錶帶
7322:錶帶扣
在圖式中：圖1是示出顯示裝置的結構實例的方塊圖；圖2是示出觸控感測器單元的結構實例的圖；圖3是示出控制器IC的結構實例的方塊圖；圖4A至圖4C是說明參數的圖；圖5A及圖5B是示出圖框記憶體的結構實例的方塊圖；圖6是示出暫存器的結構實例的方塊圖； 圖7是示出暫存器的結構實例的電路圖；圖8是示出控制器IC的結構實例的方塊圖；圖9是示出顯示單元的結構實例的方塊圖；圖10是示出像素的結構實例的電路圖；圖11A至圖11C是示出顯示單元及像素的結構實例的俯視圖；圖12A及圖12B是示出顯示單元的結構實例的剖面圖；圖13A及圖13B是示出顯示單元的結構實例的剖面圖；圖14A至圖14C是說明反射膜的形狀的示意圖；圖15A及圖15B是說明顯示單元的像素的一部分的仰視圖；圖16是示出顯示裝置的結構實例的方塊圖；圖17A及圖17B是說明顯示裝置的俯視圖及說明顯示裝置的輸入部的一部分的示意圖；圖18A及圖18B是示出顯示裝置的結構實例的剖面圖；圖19是示出顯示裝置的結構實例的剖面圖；圖20A至圖20H是示出電子裝置的例子的透視圖；圖21A是示出OS-FPGA的結構實例的方塊圖，圖21B是示出LAB的結構實例的方塊圖，圖21C是示出SAB的結構實例的方塊圖；圖22A是示出SB的結構實例的方塊圖，圖22B是示出PRS的結構實例的電路圖，圖22C是示出PRS的工作實例的時序圖；圖23是示出PLE的結構實例的方塊圖；圖24A是示出OS-FF的結構實例的電路圖，圖24B是示出OS-FF的工作實例的時序圖；圖25是示出試製的顯示系統的結構的方塊圖；圖26A及圖26B是試製的混合型顯示器的顯示影像； 圖27是試製的顯示系統的功能方塊圖；圖28A是試製的顯示控制器的功能方塊圖，圖28B是掃描鏈暫存器的功能方塊圖；圖29A是構成掃描鏈暫存器的暫存器的電路圖，圖29B是備份電路的電路圖；圖30是掃描鏈暫存器的時序圖；圖31是試製的顯示控制器的晶片的顯微鏡照片。
本發明的選擇圖為圖3。
下面，參照圖式對實施方式進行說明。注意，所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實，就是實施方式可以以多個不同形式來實施，其方式和詳細內容可以在不脫離本發明的精神及其範圍的條件下被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅限定在以下所示的實施方式所記載的內容中。下面所示的多個實施方式可以適當地組合。
注意，實施方式所說明的控制器IC是包括在通道形成區域中包含矽的電晶體、在通道形成區域中包含氧化物半導體的電晶體及電容器等的半導體裝置。因此，也可以將控制器IC稱為半導體裝置。
在本說明書等中，有時將氧化物半導體表示為OS(Oxide Semiconductor)。因此，有時將在通道形成區域中包含氧化物半導體的電晶體稱為氧化物半導體電晶體、OS電晶體或OSFET。
在圖式等中，為了方便起見，有時誇大表示大小、層的厚度或區域。因此，本發明並不一定限定於圖式中的尺寸。此外，在圖式中，示意性地示出理想的例子，因此本發明不侷限於圖式所示的形狀或數值等。
在圖式等中，有時使用同一元件符號表示同一組件、具有相同功能的組件、由同一材料形成的組件或者同時形成的組件等，並且有時省略重複說明。
另外，在本說明書等中，可以將“膜”和“層”相互調換。例如，有時可以將“導電層”變換為“導電膜”。此外，例如，有時可以將“絕緣膜”變換為“絕緣層”。
在本說明書等中，“上”或“下”等表達配置的詞句不侷限於組件的位置關係為“直接在…之上”或“直接在…之下”。例如，“閘極絕緣層上的閘極電極”包括在閘極絕緣層和閘極電極之間包含另一組件的情況。
在本說明書等中，“平行”是指兩條直線形成的角度為-10°以上且10°以下的狀態。因此，也包括該角度為-5°以上且5°以下的狀態。另外，“垂直”是指兩條直線形成的角度為80°以上且100°以下的狀態。因此也包括85°以上且95°以下的角度的狀態。
另外，本說明書等中的“第一”、“第二”、“第三”等的序數詞是為了避免組件的混淆而附記的，而不是用於在數目方面上進行限制。
在本說明書等中，“電連接”包括藉由“具有某種電作用的元件”連接的情況。在此，“具有某種電作用的元件”只要可以進行連接目標間的電信號的授受，就對其沒有特別的限制。例如，“具有某種電作用的元件”不僅包括電極和佈線，而且還包括電晶體等的切換元件、電阻元件、電感器、電容器、其他具有各種功能的元件等。
注意，在本說明書等中，“電壓”大多是指某個電位與參考電位(例如接地電位)之間的電位差。由此，可以將電壓、電位以及電位差分別換稱為電位、電壓以及電壓差。
在本說明書等中，電晶體是指至少包括閘極、汲極以及源極這三個端子的元件。電晶體在汲極(汲極端子、汲極區域或汲極電極)與源極(源極端子、源極區域或源極電極)之間具有通道區域，並且電流能夠藉由通道區域流過源極與汲極之間。注意，在本說明書等中，通道區域是指電流主要流過的區域。
另外，在使用極性不同的電晶體的情況或電路工作中的電流方向變化的情況等下，源極及汲極的功能有時互相調換。因此，在本說明書等中，源極和汲極可以互相調換。
在本說明書等中，在沒有特別的說明的情況下，關態電流是指電晶體處於關閉狀態(也稱為非導通狀態、遮斷狀態)的汲極電流。在沒有特別的說明的情況下，在n通道型電晶體中，關閉狀態是指閘極與源極間的電 壓Vgs低於臨界電壓Vth的狀態，在p通道型電晶體中，關閉狀態是指閘極與源極間的電壓Vgs高於臨界電壓Vth的狀態。也就是說，n通道型電晶體的關態電流有時是指閘極與源極間的電壓Vgs低於臨界電壓Vth時的汲極電流。
在上述關態電流的說明中，可以將汲極換稱為源極。也就是說，關態電流有時指電晶體處於關閉狀態時流過源極的電流。
在本說明書等中，有時將關態電流記作洩漏電流。在本說明書等中，關態電流例如有時指在電晶體處於關閉狀態時流在源極與汲極間的電流。
實施方式1
在本實施方式中，對在一個像素中設置有反射型元件及發光型元件的混合型顯示裝置進行說明。尤其是，對顯示裝置的控制器IC進行說明。此外，作為反射型元件可以應用液晶或電子紙等。下面，作為反射型元件使用反射元件10a，作為發光型元件使用發光元件10b進行說明。
〈〈顯示裝置〉〉
圖1是示出顯示裝置的結構例子的方塊圖。顯示裝置100包括顯示單元110、觸控感測器單元120。
〈顯示單元〉
顯示單元110包括像素陣列111、閘極驅動器113、閘極驅動器114及 控制器IC115。
像素陣列111包括多個像素10，每個像素10是使用電晶體被驅動的主動型元件。此外，像素10包括反射元件10a及發光元件10b。在實施方式2中將說明像素陣列111的更具體的結構例子。
閘極驅動器113具有驅動用來選擇反射元件10a的閘極線的功能，閘極驅動器114具有驅動用來選擇發光元件10b的閘極線的功能。驅動對反射元件10a供應資料信號的源極線的源極驅動器及驅動對發光元件10b供應資料信號的源極線的源極驅動器都設置在控制器IC115中。控制器IC115具有對顯示裝置100的工作進行總體控制的功能。控制器IC115的數量根據像素陣列的像素數決定。
在圖1的例子中，示出像素陣列111與閘極驅動器113、114集成在同一基板上的例子，也可以使閘極驅動器113、114為專用IC。或者，也可以在控制器IC115中組裝有閘極驅動器113或閘極驅動器114。
在此，作為控制器IC115的安裝方式採用COG(Chip on Glass：晶粒玻璃接合)方式，但是對安裝方式沒有特別的限制，也可以採用COF(Chip on Flexible：封裝在撓性基板上)方式、TAB(Tape Automated Bonding：捲帶自動接合)方式等。這可以適用於觸控感測器單元120的IC的安裝方式。
用於像素10中的電晶體是在通道形成區域中包含氧化物半導體的電晶體(也稱為“OS電晶體”)，是與Si電晶體相比關態電流更低的電晶體。 在OS電晶體中，藉由降低氧化物半導體中的雜質濃度，使氧化物半導體本質化或實質上本質化，可以使關態電流極低。
或者，作為用於像素10中的電晶體只要電晶體的關態電流低就可以使用不包含氧化物半導體的電晶體。例如，也可以使用包含能帶間隙大的半導體的電晶體。能帶間隙大的半導體是指能帶間隙為2.2eV以上的半導體。例如，可以舉出碳化矽、氮化鎵、鑽石等。
藉由作為像素10使用關態電流低的電晶體，在不需要寫入顯示螢幕時(亦即，顯示靜態影像時)，可以暫時停止閘極驅動器113、114及源極驅動器(以下，稱為“空轉停止”或“IDS驅動”)。藉由IDS驅動，可以降低顯示裝置100的功耗。
〈觸控感測器單元〉
圖1所示的觸控感測器單元120包括感測器陣列121及週邊電路125。週邊電路125包括觸控感測器驅動器(以下稱為“TS驅動器”)126、感測器電路127。週邊電路125可以由專用IC構成。
圖2示出觸控感測器單元120的結構例子。這裡，示出觸控感測器單元120是互電容式觸控感測器單元的例子。感測器陣列121包括m個(m為1以上的整數)佈線DRL、n個(n為1以上的整數)佈線SNL。佈線DRL是驅動線，佈線SNL是感測線。在此將第α佈線DRL稱為佈線DRL〈α〉，將第β佈線SNL稱為佈線SNL〈β〉。電容器CTαβ是形成在佈線DRL〈α〉和佈線SNL〈β〉之間的電容器。
m個佈線DRL與TS驅動器126電連接。TS驅動器126具有驅動佈線DRL的功能。n個佈線SNL與感測器電路127電連接。感測器電路127具有檢測佈線SNL的信號的功能。在由TS驅動器126驅動佈線DRL〈α〉時的佈線SNL〈β〉的信號含有電容器CTαβ的電容值的變化量的資訊。藉由解析n個佈線SNL的信號，可以得到觸摸的有無、觸摸位置等資訊。
〈〈控制器IC〉〉
圖3是示出控制器IC115的結構例子的方塊圖。控制器IC115包括介面150、圖框記憶體151、解碼器152、感測控制器153、控制器154、時脈生成電路155、影像處理部160、記憶體170、時序控制器173、暫存器175、源極驅動器180及觸控感測器控制器184。
源極驅動器180包括源極驅動器181、182。源極驅動器181是用來驅動反射元件10a的驅動器，源極驅動器182是用來驅動發光元件10b的驅動器。這裡，對作為反射元件10a使用液晶(LC)元件，且作為發光元件10b使用電致發光(有機EL)元件時的控制器IC進行說明。
控制器IC115與主體140的通訊藉由介面150進行。影像資料、各種控制信號等從主體140發送到控制器IC115。此外，從控制器IC115觸控感測器控制器184所取得的觸摸位置等資訊發送到主體140。此外，控制器IC115所包括的每個電路根據主體140的規格、顯示裝置100的規格等適當地取捨。
圖框記憶體151是用來儲存輸入到控制器IC115的影像資料的記憶體。當從主體140發送被壓縮的影像資料時，圖框記憶體151能夠儲存被壓縮的影像資料。解碼器152是使被壓縮的影像資料解壓縮的電路。當不需要使影像資料解壓縮時，解碼器152不進行處理。或者，也可以將解碼器152配置於圖框記憶體151與介面150之間。
影像處理部160具有對影像資料進行各種影像處理的功能。例如，影像處理部160包括伽瑪校正電路161、調光電路162、調色電路163、EL校正電路164。
當在源極驅動器182中具備檢測流過發光元件10b的電流的電流檢測電路時設置EL校正電路164。EL校正電路164具有根據從源極驅動器182的電流檢測電路發送的信號調節發光元件10b的亮度的功能。
在影像處理部160中處理的影像資料經過記憶體170輸出到源極驅動器180。記憶體170是暫時儲存影像資料的記憶體。源極驅動器181、182都具有處理被輸入的影像資料，且將該影像資料寫入到像素陣列111的源極線的功能。
時序控制器173具有生成在源極驅動器180、觸控感測器控制器184、顯示單元110的閘極驅動器113、114中使用的時序信號的功能。
觸控感測器控制器184具有控制觸控感測器單元120的TS驅動器126、感測器電路127的功能。包括由感測器電路127讀出的觸摸資訊的信號被觸 控感測器控制器184處理，藉由介面150發送到主體140。主體140生成反映觸摸資訊的影像資料而將其發送到控制器IC115。此外，也可以採用利用控制器IC115對影像資料反映觸摸資訊的結構。
時脈生成電路155具有生成控制器IC115所使用的時脈信號的功能。控制器154具有對藉由介面150從主體140發送的各種控制信號進行處理，控制控制器IC115中的各種電路的功能。此外，控制器154具有控制對控制器IC115中的各種電路供應電源的功能。以下，將暫時停止對沒有使用的電路供應電源的情況稱為電源閘控。
暫存器175儲存用於控制器IC115的工作的資料。暫存器175所儲存的資料有在影像處理部160進行校正處理時使用的參數、在時序控制器173生成各種時序信號的波形時使用的參數等。暫存器175具備由多個暫存器構成的掃描器鏈暫存器。
感測控制器153與光感測器143電連接。光感測器143檢測出外光145生成檢測信號。感測控制器153根據檢測信號生成控制信號。感測控制器153所生成的控制信號例如輸出到控制器154。
當反射元件10a及發光元件10b顯示相同的影像資料時，影像處理部160具有分別生成反射元件10a所顯示的影像資料及發光元件10b所顯示的影像資料的功能。此時，可以根據使用光感測器143及感測控制器153測量出的外光145的亮度調整反射元件10a及發光元件10b的反射強度及發光強度。這裡，將該調整稱為調光或調光處理。此外，將進行該處理的電路稱 為調光電路。
在晴天的白天在外面使用顯示裝置100的情況下，在只使用反射元件10a得到充分的亮度時，不需要使發光元件10b發光。這是因為即使利用發光元件10b進行顯示，因外光比發光元件10b所發射的光更強所以不能得到良好的顯示。此外，在夜間或昏暗的地方使用顯示裝置100時，使發光元件10b發光進行顯示。
根據外光的亮度，影像處理部160可以生成只使用反射元件10a進行顯示的影像資料、只使用發光元件10b進行顯示的影像資料或者組合反射元件10a及發光元件10b進行顯示的影像資料。在外光的照度高或外光的照度低的環境下，顯示裝置100都可以進行良好的顯示。再者，在外光的照度高的環境下，不使發光元件10b發光或發光元件10b的亮度變低，由此可以降低功耗。
藉由組合反射元件10a的顯示及發光元件10b的顯示，可以校正色調。為了該色調校正，光感測器143及感測控制器153具有測量外光145的色調的功能即可。例如，在黃昏時的紅色的環境下使用顯示裝置100的情況下，當只使用反射元件10a進行顯示時，有時B(藍色)成分不足，所以藉由使發光元件10b發光，可以校正色調。這裡，將該校正稱為調色或調色處理。此外，將進行該處理的電路稱為調色電路。
影像處理部160有時根據顯示裝置100的規格包括RGB-RGBW轉換電路等其他處理電路。RGB-RGBW轉換電路是具有將RGB(紅色、綠色、藍 色)影像資料轉換為RGBW(紅色、綠色、藍色、白色)影像資料的功能的電路。就是說，當顯示裝置100包括RGBW四種顏色的像素時，藉由使用W(白色)像素顯示影像資料中的W(白色)成分，可以降低功耗。注意，影像處理部160不侷限於RGB-RGBW轉換電路，例如，也可以包括RGB-RGBY(紅色、綠色、藍色、黃色)轉換電路等。
反射元件10a及發光元件10b可以顯示不同的影像資料。一般而言，能夠用於反射型元件的液晶或電子紙等大多是工作速度慢的(直到顯示影像需要較長的時間)。因此，可以在反射元件10a上顯示作為背景的靜態影像，在發光元件10b上顯示運動的滑鼠指標等。藉由對於靜態影像進行上述IDS驅動，對於動態影像使發光元件10b發光，顯示裝置100可以同時實現流暢的動態影像顯示及低功耗。此時，在圖框記憶體151中設置儲存顯示在反射元件10a及發光元件10b上的影像資料的區域即可。
〈參數〉
伽瑪校正、調光、調色等影像校正處理相當於生成對於輸入的影像資料X的輸出的校正資料Y的處理。影像處理部160所使用的參數是用來將影像資料X轉換為校正資料Y的參數。
參數的設定方式有表格方式、函數近似方式。在圖4A所示的表格方式中，將對於影像資料Xn的校正資料Yn作為參數儲存於表格中。在表格方式中，需要多個儲存對應於該表格的參數的暫存器，但是校正的彈性較高。另一方面，在預先可以經驗上決定對於影像資料X的校正資料Y時，如圖4B所示，採用函數近似方式的結構是有效的。a1、a2、b2等是參數。這裡， 示出在每個區域進行線性近似的方法，但是也可以採用以非線性函數近似的方法。在函數近似方式中，校正的彈性較低，但是儲存定義函數的參數的暫存器較少。
時序控制器173所使用的參數例如表示如圖4C所示時序控制器173的生成信號對於基準信號成為“L”(或“H”)的時序。參數Ra(或Rb)表示對於基準信號成為“L”(或“H”)的時序相當於幾個時脈週期。
上述用來校正的參數可以儲存於暫存器175中。此外，作為上述以外的能夠儲存於暫存器175中的參數有EL校正電路164的資料、使用者所設定的顯示裝置100的亮度、色調、節省能量設定(到顯示變暗或關閉顯示的時間)、觸控感測器控制器184的靈敏度等。
〈電源閘控〉
控制器154當從主體140發送的影像資料沒有變化時，可以對控制器IC115中的一部分的電路進行電源閘控。明確而言，例如，該一部分的電路是指區域190中的電路(圖框記憶體151、解碼器152、影像處理部160、記憶體170、時序控制器173、暫存器175、源極驅動器180)。此外，可以採用從主體140將示出影像資料沒有變化的控制信號發送到控制器IC115，由控制器154檢測出該控制信號時進行電源閘控的結構。
由於區域190中的電路是關於影像資料的電路及用來驅動顯示單元110的電路，所以當影像資料沒有變化時，可以暫時停止區域190中的電路。此外，在影像資料沒有變化時，也可以考慮到在像素10中使用的電晶體能 夠保持資料的時間(能夠空轉停止的時間)及應用於反射元件10a的液晶(LC)元件為了防止烙印進行的反轉驅動的時間。
例如，也可以藉由在控制器154中組裝計時器功能，根據使用計時器測量的時間，決定再次開始對區域190中的電路供應電源的時序。此外，可以實現如下結構，在圖框記憶體151或記憶體170中儲存影像資料，該影像資料是在進行反轉驅動時對顯示單元110供應的影像資料。藉由採用這種結構，可以進行反轉驅動而不從主體140發送影像資料。因此，可以從主體140降低資料發送量，由此可以降低控制器IC115的功耗。
以下，說明圖框記憶體151、暫存器175的具體電路結構。此外，能夠進行電源閘控的電路不侷限於在此說明的區域190中的電路、感測控制器153及觸控感測器控制器184等。根據控制器IC115的結構、主體140的規格、顯示裝置100的規格等可以有各種組合。
〈圖框記憶體151〉
在圖5A中示出圖框記憶體151的結構例子。圖框記憶體151包括控制部202、單元陣列203、週邊電路208。週邊電路208包括感測放大器電路204、驅動器205、主放大器206、輸入輸出電路207。
控制部202具有控制圖框記憶體151的功能。例如，控制部202控制驅動器205、主放大器206及輸入輸出電路207。
驅動器205與多個佈線WL、CSEL電連接。驅動器205生成輸出到多 個佈線WL、CSEL的信號。
單元陣列203包括多個記憶單元209。記憶單元209與佈線WL、LBL(或LBLB)、BGL電連接。佈線WL是字線，佈線LBL、LBLB是局部位元線。在圖5A的例子中，單元陣列203的結構是折疊位元線方式，也可以是開放位元線方式。
在圖5B中示出記憶單元209的結構例子。記憶單元209包括電晶體MW1、電容器CS1。記憶單元209具有與DRAM(動態隨機存取記憶體)的記憶單元相同的電路結構。這裡，電晶體MW1是包括背閘極的電晶體。電晶體MW1的背閘極與佈線BGL電連接。佈線BGL被輸入電壓Vbg_w1。
電晶體MW1是在通道形成區域中包含氧化物半導體的電晶體(也稱為“OS電晶體”)。由於OS電晶體的關態電流極小，藉由由OS電晶體構成記憶單元209，可以抑制從電容器CS1洩漏電荷，所以可以降低圖框記憶體151的更新工作的頻率。此外，即使停止電源供應，圖框記憶體151也能夠長時間保持影像資料。此外，藉由使電壓Vbg_w1為負電壓，可以使電晶體MW1的臨界電壓向正電位一側漂移，且可以延長記憶單元209的保持時間。
在此，“關態電流”是指在電晶體處於關閉狀態時流在源極和汲極之間的電流。在電晶體為n通道型的情況下，例如當臨界電壓為0V至2V左右時，可以將對於源極的閘極的電壓為負電壓時流在源極和汲極之間的電流稱為關態電流。另外，“關態電流極小”意味著例如每通道寬度1μm的 關態電流為100zA(z：介，10-21)以下的情況。由於關態電流越小越好，所以該標準化關態電流較佳為10zA/μm以下或者1zA/μm以下，更佳為10yA/μm(y：攸，10-24)以下。
由於氧化物半導體的能帶間隙為3.0eV以上，因此OS電晶體的因熱激發所引起的洩漏電流較小，並且如上所述那樣其關態電流極小。用於通道形成區域的氧化物半導體較佳為包含銦(In)和鋅(Zn)中的至少一個的氧化物半導體。這種氧化物半導體的典型例子為In-M-Zn氧化物(元素M例如為Al、Ga、Y或Sn)。藉由減少成為電子予體(施體)的水分或氫等雜質且減少氧缺陷，能夠使氧化物半導體成為i型(本質半導體)或無限趨近於i型。在此，可以將這種氧化物半導體稱為高度純化氧化物半導體。藉由使用高度純化氧化物半導體，能夠將以電晶體的通道寬度標準化的OS電晶體的關態電流降低到幾yA/μm以上且幾zA/μm以下左右。
由於單元陣列203所包括的多個記憶單元209的電晶體MW1是OS電晶體，所以其他電路的電晶體例如可以是形成在矽晶圓上的Si電晶體。由此，可以將單元陣列203層疊在感測放大器電路204上。因此，可以縮小圖框記憶體151的電路面積，由此實現控制器IC115的小型化。
單元陣列203層疊在感測放大器電路204上。感測放大器電路204包括多個感測放大器SA。感測放大器SA與相鄰的佈線LBL、LBLB(局部位元線對)、佈線GBL、GBLB(全域位元線對)、多個佈線CSEL電連接。感測放大器SA具有放大佈線LBL與佈線LBLB的電位差的功能。
在感測放大器電路204中，對四個佈線LBL設置有一個佈線GBL，對四個佈線LBLB設置有一個佈線GBLB，但是感測放大器電路204的結構不侷限於圖5A的結構例子。
主放大器206與感測放大器電路204及輸入輸出電路207連接。主放大器206具有放大佈線GBL與佈線GBLB的電位差的功能。此外，可以省略主放大器206。
輸入輸出電路207具有如下功能：將對應於寫入資料的電位輸出到佈線GBL及佈線GBLB或主放大器206；以及讀出佈線GBL及佈線GBLB的電位或主放大器206的輸出電位，將該電位作為資料輸出到外部。可以根據佈線CSEL的信號選擇讀出資料的感測放大器SA及寫入資料的感測放大器SA。因此，由於輸入輸出電路207不需要多工器等選擇電路，所以可以使電路結構簡化，可以縮小佔有面積。
〈暫存器175〉
圖6是示出暫存器175的結構例子的方塊圖。暫存器175包括掃描器鏈暫存器部175A及暫存器部175B。掃描器鏈暫存器部175A包括多個暫存器230。由多個暫存器230構成掃描器鏈暫存器。暫存器部175B包括多個暫存器231。
暫存器230是即使電源供應被停止資料也不消失的非揮發性暫存器。由於暫存器230非揮發性化，所以暫存器230包括使用OS電晶體的保持電路。
另一方面，暫存器231是揮發性暫存器。對暫存器231的電路結構沒有特別的限制，是能夠儲存資料的電路即可，也可以由閂鎖電路、正反器電路等構成。影像處理部160及時序控制器173存取暫存器部175B，從對應的暫存器231提取資料。或者，影像處理部160及時序控制器173根據從暫存器部175B供應的資料控制處理內容。
當使儲存於暫存器175中的資料更新時，首先改變掃描器鏈暫存器部175A的資料。在改寫掃描器鏈暫存器部175A的各暫存器230的資料之後，將掃描器鏈暫存器部175A的各暫存器230的資料同時載入到暫存器部175B的各暫存器231中。
由此，影像處理部160及時序控制器173等可以使用同時更新的資料進行各種處理。由於資料的更新保持同時性，可以實現控制器IC115的穩定工作。藉由包括掃描器鏈暫存器部175A及暫存器部175B，在影像處理部160及時序控制器173工作中也可以更新掃描器鏈暫存器部175A的資料。
當進行控制器IC115的電源閘控時，在暫存器230中，在保持電路中儲存(保存)資料之後停止電源供應。在電源恢復之後，將暫存器230的資料恢復(載入)到暫存器231中再次開始正常工作。此外，當儲存於暫存器230中的資料及儲存於暫存器231中的資料不一致時，較佳為在將暫存器231的資料儲存於暫存器230中之後，重新在暫存器230的保持電路中儲存資料。例如，在掃描器鏈暫存器部175A中***更新資料時，產生資料不匹配。
圖7示出暫存器230、暫存器231的電路結構例子。在圖7中示出掃描器鏈暫存器部175A的兩級暫存器230及對應於這些暫存器230的兩個暫存器231。暫存器230被輸入信號Scan In，並輸出信號Scan Out。
暫存器230包括保持電路17、選擇器18、正反器電路19。由選擇器18及正反器電路19構成掃描正反器電路。選擇器18被輸入信號SAVE1。
保持電路17被輸入信號SAVE2、LOAD2。保持電路17包括電晶體T1至T6、電容器C4、C6。電晶體T1、T2是OS電晶體。電晶體T1、T2也可以是與記憶單元209的電晶體MW1(參照圖5B)同樣的包括背閘極的OS電晶體。
由電晶體T1、T3、T4及電容器C4構成3電晶體型增益單元。同樣地，由電晶體T2、T5、T6及電容器C6構成3電晶體型增益單元。兩個增益單元儲存正反器電路19所保持的互補資料。由於電晶體T1、T2是OS電晶體，保持電路17即使電源供應被停止也可以在長時間保持資料。在暫存器230中，電晶體T1、T2以外的電晶體可以由Si電晶體構成。
保持電路17根據信號SAVE2儲存正反器電路19所保持的互補資料，根據信號LOAD2將所保持的資料載入到正反器電路19中。
正反器電路19的輸入端子與選擇器18的輸出端子電連接，資料輸出端子與暫存器231的輸入端子電連接。正反器電路19包括反相器20至25、 類比開關27、28。類比開關27、28的導通狀態被掃描時脈(記為Scan Clock)信號控制。正反器電路19不侷限於圖7的電路結構，可以使用各種正反器電路19。
選擇器18的兩個輸入端子的一個與暫存器231的輸出端子電連接，另一個與上一個正反器電路19的輸出端子電連接。此外，對掃描器鏈暫存器部175A的第一級的選擇器18的輸入端子從暫存器175的外部輸入資料。
暫存器231包括反相器31至33、時脈反相器34、類比開關35、緩衝器36。暫存器231根據信號LOAD1載入正反器電路19的資料。暫存器231的電晶體可以由Si電晶體構成。
〈控制器IC的其他結構例子〉
以下，說明控制器IC的其他結構例子。
圖8示出不包括源極驅動器的控制器IC的結構例子。圖8所示的控制器IC117是控制器IC115的變形例子，包括區域191。控制器154控制對區域191中的電路供應電源。
在區域191中不設置源極驅動器。因此，顯示單元110包括源極驅動器IC186。源極驅動器IC186的個數根據像素陣列111的像素數決定。
源極驅動器IC186具有驅動反射元件10a及發光元件10b的兩者的功能。因此，這裡由一種源極驅動器IC186構成源極驅動器，但是源極驅動器的結 構不侷限於此。例如，也可以由用來驅動反射元件10a的源極驅動器IC及用來驅動發光元件10b的源極驅動器IC構成源極驅動器。
與閘極驅動器113、114同樣地，也可以在像素陣列111的基板上製造源極驅動器。
此外，也可以在控制器IC117中設置TS驅動器126和感測器電路127中的一個或兩個。控制器IC115也是同樣的。
〈〈工作例子〉〉
關於顯示裝置100的控制器IC115及暫存器175的工作例子，分類為出貨前、包括顯示裝置100的電子裝置的啟動時以及正常工作時而進行說明。
〈出貨前〉
在出貨前，將關於顯示裝置100的規格等的參數儲存於暫存器175中。這些參數例如有像素數、觸控感測器數、時序控制器173用來生成各種時序信號的波形的參數、在源極驅動器182中包括檢測流過發光元件10b的電流的電流檢測電路時的EL校正電路164的校正資料等。這些參數除了暫存器175以外也可以設置專用ROM而儲存。
〈啟動時〉
在包括顯示裝置100的電子裝置的啟動時，將從主體140發送的使用者設定等的參數儲存於暫存器175中。這些參數例如有顯示的亮度或色調、觸控感測器的靈敏度、節省能量設定(到顯示變暗或關閉顯示的時間)、伽 瑪校正的曲線或表格等。此外，在將該參數儲存於暫存器175中時，從控制器154對暫存器175發送掃描時脈信號及與該掃描時脈信號同步的相當於該參數的資料。
〈正常工作〉
正常工作可以分為顯示動態影像等的狀態、在顯示靜態影像中能夠進行IDS驅動的狀態、不進行顯示的狀態等。在顯示動態影像等的狀態中，影像處理部160及時序控制器173等工作，暫存器175的資料改變對掃描器鏈暫存器部175A進行，所以沒有影響到影像處理部160等。在掃描器鏈暫存器部175A的資料改變結束之後，藉由將掃描器鏈暫存器部175A的資料同時載入到暫存器部175B中，暫存器175的資料改變結束。此外，影像處理部160等切換為對應於該資料的工作。
在顯示靜態影像且能夠進行IDS驅動的狀態中，暫存器175例如可以與區域190中的其他電路同樣地進行電源閘控。此時，在進行電源閘控之前，在掃描器鏈暫存器部175A所包括的暫存器230中根據信號SAVE2將正反器電路19所保持的互補資料儲存於保持電路17。
在從電源閘控恢復時，根據信號LOAD2將保持電路17所保持的資料載入到正反器電路19中，根據信號LOAD1將正反器電路19的資料載入到暫存器231中。如此，與在電源閘控之前相同的狀態下暫存器175的資料是有效的。此外，即使處於電源閘控的狀態，在從主體140要求暫存器175的參數改變時，可以解除暫存器175的電源閘控，改變參數。
在不進行顯示的狀態下，例如，區域190中的電路(包括暫存器175)可以進行電源閘控。此時，有時主體140停止，但是由於圖框記憶體151及暫存器175是非揮發性，所以在從電源閘控恢復時，可以進行電源閘控之前的顯示(靜態影像)而不需要等待主體140的恢復。
例如，在對折疊式手機的顯示部使用顯示裝置100時，藉由開閉感測器144的信號使手機折疊，在檢測出不使用顯示裝置100的顯示面時，除了區域190中的電路以外可以對感測控制器153及觸控感測器控制器184等進行電源閘控。
在使手機折疊時，有時根據主體140的規格，主體140停止。在主體140停止的狀態下，再次使手機展開，由於圖框記憶體151及暫存器175是非揮發性，所以可以在從主體140發送影像資料、各種控制信號等之前顯示圖框記憶體151中的影像資料。
如此，藉由暫存器175包括掃描器鏈暫存器部175A及暫存器部175B，對掃描器鏈暫存器部175A進行資料改變，可以順利地進行資料改變而不影響到影像處理部160及時序控制器173等。此外，掃描器鏈暫存器部175A的各暫存器230包括保持電路17，並且可以順利地轉移到電源閘控狀態以及從電源閘控狀態恢復。
實施方式2
在本實施方式中，詳細說明在實施方式1中記載的顯示單元110。
〈顯示面板的結構例子〉
圖9是說明顯示單元110的結構例子的方塊圖。
顯示單元110包括像素陣列111。此外，顯示單元110可以包括閘極驅動器GD或源極驅動器SD。
〈〈像素陣列111〉〉
像素陣列111包括一組多個像素702(i，1)至像素702(i，n)、另一組多個像素702(1，j)至像素702(m，j)、掃描線G1(i)。此外，包括掃描線G2(i)、佈線CSCOM、佈線ANO、信號線S1(j)和信號線S2(j)。此外，i為1以上且m以下的整數，j為1以上且n以下的整數，m及n為1以上的整數。
一組多個像素702(i，1)至像素702(i，n)包括像素702(i，j)。一組多個像素702(i，1)至像素702(i，n)配置在行方向(圖式中的以箭頭R1表示的方向)上。
另一組多個像素702(1，j)至像素702(m，j)包括像素702(i，j)，另一組多個像素702(1，j)至像素702(m，j)配置在與行方向交叉的列方向(圖式中的以箭頭C1表示的方向)上。
掃描線G1(i)及掃描線G2(i)與配置在行方向上的一組多個像素702(i，1)至像素702(i，n)電連接。
配置在列方向上的另一組多個像素702(1，j)至像素702(m，j)與信號線S1(j)及信號線S2(j)電連接。
〈〈閘極驅動器GD〉〉
閘極驅動器GD具有根據控制資料供應選擇信號的功能。
例如，閘極驅動器GD具有根據控制資料以30Hz以上、較佳為60Hz以上的頻率對一掃描線供應選擇信號的功能。由此，可以流暢地顯示動態影像。
例如，閘極驅動器GD具有根據控制資料以低於30Hz、較佳為低於1Hz、更佳為低於1次/分的頻率對一掃描線供應選擇信號的功能。由此，可以在閃爍被抑制的狀態下顯示靜態影像。
〈〈源極驅動器SD、源極驅動器SD1、源極驅動器SD2〉〉
源極驅動器SD包括源極驅動器SD1、源極驅動器SD2。源極驅動器SD1及源極驅動器SD2具有根據來自控制器IC115的信號供應資料信號的功能。
源極驅動器SD1具有生成供應給與顯示元件之一電連接的像素電路的資料信號的功能。明確而言，源極驅動器SD1具有生成極性反轉的信號的功能。由此，例如可以驅動液晶顯示元件。
源極驅動器SD2具有生成供應給與使用不同於顯示元件之一的方法顯示的其他顯示元件(以下，也稱為第二顯示元件)電連接的像素電路的資料信號的功能。例如，可以驅動有機EL元件。
例如，可以將移位暫存器等各種時序電路等用於源極驅動器SD。
例如，可以將集成源極驅動器SD1及源極驅動器SD2的積體電路用於源極驅動器SD。明確而言，可以將形成在矽基板上的積體電路用於源極驅動器SD。
此外，也可以將源極驅動器SD包括於相同於控制器IC115的積體電路中。明確而言，也可以將形成在矽基板上的積體電路用於控制器IC115及源極驅動器SD。
例如，可以利用COG(Chip on glass：晶粒玻璃接合)法或COF(Chip on Film：薄膜覆晶封裝)法將上述積體電路安裝於端子。明確而言，可以使用異方性導電膜將積體電路安裝於端子。
〈〈像素電路〉〉
圖10是示出像素702的結構例子的電路圖。像素702(i，j)具有驅動反射元件10a(i，j)及發光元件10b(i，j)的功能。由此，例如可以使用能夠藉由同一製程形成的像素電路驅動反射元件10a、以與反射元件10a不同的方法進行顯示的發光元件10b。藉由使用反射型顯示元件、反射元件10a進行顯示，可以降低功耗。或者，可以在外光亮的環境下以高對比良好地 顯示影像。藉由使用射出光的顯示元件、發光元件10b進行顯示，可以在昏暗的環境下良好地顯示影像。
像素702(i，j)與信號線S1(j)、信號線S2(j)、掃描線G1(i)、掃描線G2(i)、佈線CSCOM及佈線ANO電連接。
像素702(i，j)包括開關SW1、電容器C11、開關SW2、電晶體M及電容器C12。
可以將包括與掃描線G1(i)電連接的閘極電極及與信號線S1(j)電連接的第一電極的電晶體用作開關SW1。
電容器C11包括與用作開關SW1的電晶體的第二電極電連接的第一電極及與佈線CSCOM電連接的第二電極。
此外，可以將包括與掃描線G2(i)電連接的閘極電極及與信號線s2(j)電連接的第一電極的電晶體用作開關SW2。
電晶體M包括與用作開關SW2的電晶體的第二電極電連接的閘極電極及與佈線ANO電連接的第一電極。
此外，電晶體M也可以包括第一閘極電極及第二閘極電極。第一閘極電極也可以與第二閘極電極電連接。第一閘極電極及第二閘極電極較佳為具有隔著半導體膜互相重疊的區域。
電容器C12包括與用作開關SW2的電晶體的第二電極電連接的第一電極、與電晶體M的第一電極電連接的第二電極。
反射元件10a(i，j)的第一電極與用作開關SW1的電晶體的第二電極電連接。此外，反射元件10a(i，j)的第二電極與佈線VCOM1電連接。由此，可以驅動反射元件10a(i，j)。
發光元件10b(i，j)的第一電極與電晶體M的第二電極電連接，發光元件10b(i，j)的第二電極與佈線VCOM2電連接。由此，可以驅動發光元件10b(i，j)。
〈顯示面板俯視圖〉
圖11A至圖11C是說明顯示單元110的結構的圖。圖11A是顯示單元110的俯視圖，圖11B是說明圖11A所示的顯示單元110的像素的一部分的俯視圖。圖11C是說明圖11B所示的像素的結構的示意圖。
在圖11A中，在軟性印刷電路板FPC1上配置有源極驅動器SD及端子519B。
在圖11C中，像素702(i，j)包括反射元件10a(i，j)及發光元件10b(i，j)。
〈顯示面板剖面圖〉
圖12A及圖12B以及圖13A及圖13B是說明顯示單元110的結構的剖面圖。圖12A是沿著圖11A的截斷線X1-X2、截斷線X3-X4、截斷線X5-X6的剖面圖，圖12B是說明圖12A的一部分的圖。
圖13A是沿著圖11B的截斷線X7-X8、截斷線X9-X10的剖面圖，圖13B是說明圖13A的一部分的圖。
以下，參照圖12A及圖12B以及圖13A及圖13B說明顯示單元110的各組件。
〈〈基板570〉〉
作為基板570等，可以使用具有能夠承受製程中的熱處理的耐熱性的材料。例如，作為基板570，可以使用厚度為0.1mm以上且0.7mm以下的材料。明確而言，可以使用拋光至0.1mm左右厚的材料。
例如，可以將第6代(1500mm×1850mm)、第7代(1870mm×2200mm)、第8代(2200mm×2400mm)、第9代(2400mm×2800mm)、第10代(2950mm×3400mm)等大面積的玻璃基板用作基板570等。由此，可以製造大型顯示裝置。
可以將有機材料、無機材料或混合有機材料和無機材料等的複合材料等用於基板570等。例如，可以將玻璃、陶瓷、金屬等無機材料用於基板570等。
明確而言，可以將無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、鉀鈣玻璃、水晶玻璃、鋁矽酸玻璃、強化玻璃、化學強化玻璃、石英或藍寶石等用於基板570。明確而言，可以將無機氧化物膜、無機氮化物膜或無機氧氮化物膜等用於基板570等。例如，可以將氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜等用於基板570等。可以將不鏽鋼或鋁等用於基板570等。
例如，可以將以矽或碳化矽為材料的單晶半導體基板或多晶半導體基板、以矽鍺等為材料的化合物半導體基板、SOI基板等用於基板570等。由此，可以將半導體元件形成於基板570等。
例如，可以將樹脂、樹脂薄膜或塑膠等有機材料用於基板570等。明確而言，可以將聚酯、聚烯烴、聚醯胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯或丙烯酸樹脂等的樹脂薄膜或樹脂板用於基板570等。
例如，基板570等可以使用將金屬板、薄板狀的玻璃板或無機材料等的膜貼合於樹脂薄膜等的複合材料。例如，基板570等可以使用將纖維狀或粒子狀的金屬、玻璃或無機材料等分散到樹脂薄膜而得到的複合材料。例如，基板570等可以使用將纖維狀或粒子狀的樹脂或有機材料等分散到無機材料而得到的複合材料。
另外，可以將單層的材料或層疊有多個層的材料用於基板570等。例如，也可以將層疊有基材與防止包含在基材中的雜質擴散的絕緣膜等的材料用於基板570等。明確而言，可以將層疊有玻璃與防止包含在玻璃中的雜質擴散的選自氧化矽層、氮化矽層或氧氮化矽層等中的一種或多種的膜 的材料用於基板570等。或者，可以將層疊有樹脂與防止穿過樹脂的雜質的擴散的氧化矽膜、氮化矽膜或氧氮化矽膜等的材料用於基板570等。
具體地，可以將聚酯、聚烯烴、聚醯胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯或丙烯酸樹脂等的樹脂薄膜、樹脂板或疊層材料等用於基板570等。
明確而言，可以將包含聚酯、聚烯烴、聚醯胺(尼龍、芳族聚醯胺等)、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚氨酯、丙烯酸樹脂、環氧樹脂或矽酮樹脂等具有矽氧烷鍵合的樹脂的材料用於基板570等。
明確而言，可以將聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚碸(PES)或丙烯酸樹脂等用於基板570等。或者，可以使用環烯烴聚合物(COP)、環烯烴共聚物(COC)等。
另外，可以將紙或木材等用於基板570等。
例如，可以將具有撓性的基板用於基板570等。
此外，可以採用在基板上直接形成電晶體或電容器等的方法。另外，可以使用如下方法：例如在對製程中的加熱具有耐性的製程用基板上形成電晶體或電容器等，並將形成的電晶體或電容器等轉置到基板570等。由此，例如可以在具有撓性的基板上形成電晶體或電容器等。
〈〈基板770〉〉
例如，可以將具有透光性的材料用於基板770。明確而言，可以將選自可用於基板570的材料的材料用於基板770。
例如，可以將鋁矽酸玻璃、強化玻璃、化學強化玻璃或藍寶石等適當地用於顯示面板中的配置在靠近使用者的一側的基板770。由此，可以防止使用時造成的顯示面板的損壞或損傷。
此外，例如可以將厚度為0.1mm以上且0.7mm以下的材料用於基板770。明確而言，可以使用藉由拋光被減薄的基板。由此，可以使功能膜770D與反射元件10a(i，j)接近。其結果是，可以顯示很少模糊的清晰影像。
〈〈結構體KB1〉〉
例如，可以將有機材料、無機材料或有機材料和無機材料的複合材料用於結構體KB1等。由此，可以將夾住結構體KB1等的結構之間設定成預定的間隔。
明確而言，可以將聚酯、聚烯烴、聚醯胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚矽氧烷或丙烯酸樹脂等或選自上述樹脂中的多種樹脂的複合材料等用於結構體KB1。另外，也可以使用具有感光性的材料。
〈〈密封劑705〉〉
可以將無機材料、有機材料或無機材料和有機材料的複合材料等用於密封劑705等。
例如，可以將熱熔性樹脂或固化樹脂等有機材料用於密封劑705等。
例如，可以將反應固化型黏合劑、光固化型黏合劑、熱固性黏合劑及/或厭氧型黏合劑等有機材料用於密封劑705等。
明確而言，可以將包含環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、酚醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、亞胺樹脂、PVC(聚氯乙烯)樹脂、PVB(聚乙烯醇縮丁醛)樹脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)樹脂等的黏合劑用於密封劑705等。
〈〈接合層505〉〉
例如，可以將能夠用於密封劑705的材料用於接合層505。
〈〈絕緣膜521、絕緣膜518〉〉
例如，可以將絕緣性無機材料、絕緣性有機材料或包含無機材料和有機材料的絕緣性複合材料用於絕緣膜521、518等。
明確而言，可以將無機氧化物膜、無機氮化物膜、無機氧氮化物膜等或層疊有選自這些材料中的多個材料的疊層材料用於絕緣膜521、518等。例如，可以將氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜等或包含層疊有選自這些材料中的多個材料的疊層材料的膜用於絕緣膜521、518等。
明確而言，可以將聚酯、聚烯烴、聚醯胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚矽氧烷或丙烯酸樹脂等或選自上述樹脂中的多個樹脂的疊層材料或複合材料等用於絕緣膜521、518等。另外，也可以使用具有感光性的材料。
由此，例如可以使起因於與絕緣膜521、518重疊的各種結構的步階平坦化。
〈〈絕緣膜528〉〉
例如，可以將能夠用於絕緣膜521的材料用於絕緣膜528等。明確而言，可以將厚度為1μm的包含聚醯亞胺的膜用作絕緣膜528。
〈〈絕緣膜501A〉〉
例如，可以將能夠用於絕緣膜521的材料用於絕緣膜501A。此外，例如可以將具有供應氫的功能的材料用於絕緣膜501A。
明確而言，可以將層疊有包含矽及氧的材料與包含矽及氮的材料的材料用於絕緣膜501A。例如，可以將具有藉由加熱等釋放氫而將該氫供應給其他組件的功能的材料用於絕緣膜501A。明確而言，可以將具有藉由加熱等釋放製程中被引入的氫而將其供應給其他組件的功能的材料用於絕緣膜501A。
例如，可以將藉由使用矽烷等作為源氣體的化學氣相沉積法形成的包含矽及氧的膜用作絕緣膜501A。
明確而言，可以將層疊包含矽及氧的厚度為200nm以上且600nm以下的材料以及包含矽及氮的厚度為200nm左右的材料而成的材料用於絕緣膜501A。
〈〈絕緣膜501C〉〉
例如，可以將能夠用於絕緣膜521的材料用於絕緣膜501C。明確而言，可以將包含矽及氧的材料用於絕緣膜501C。由此，可以抑制雜質擴散到像素電路或第二顯示元件等。
例如，可以將包含矽、氧及氮的厚度為200nm的膜用作絕緣膜501C。
〈〈中間膜754A、中間膜754B、中間膜754C〉〉
例如，可以將厚度為10nm以上且500nm以下，較佳為10nm以上且100nm以下的膜用於中間膜754A、中間膜754B、中間膜754C。在本說明書中，將中間膜754A、中間膜754B、中間膜754C稱為中間膜。
例如，可以將具有透過或供應氫的功能的材料用於中間膜。
例如，可以將具有導電性的材料用於中間膜。
例如，可以將具有透光性的材料用於中間膜。
明確而言，可以將包含銦及氧的材料、包含銦、鎵、鋅及氧的材料或者包含銦、錫及氧的材料等用於中間膜。這些材料具有透過氫的功能。
明確而言，可以將包含銦、鎵、鋅及氧的厚度為50nm的膜或厚度為100nm的膜用作中間膜。
此外，可以將層疊具有蝕刻停止層的功能的膜而成的材料用作中間膜。明確而言，可以將依次層疊有包含銦、鎵、鋅及氧的厚度為50nm的膜以及包含銦、錫及氧的厚度為20nm的膜的疊層材料用作中間膜。
〈〈佈線、端子、導電膜〉〉
可以將具有導電性的材料用於佈線等。明確而言，可以將具有導電性的材料用於信號線S1(j)、信號線S2(j)、掃描線G1(i)、掃描線G2(i)、佈線CSCOM、佈線ANO、導電膜511B或導電膜511C等。
例如，可以將無機導電性材料、有機導電性材料、金屬或導電性陶瓷等用於佈線等。
具體地，可以將選自鋁、金、鉑、銀、銅、鉻、鉭、鈦、鉬、鎢、鎳、鐵、鈷、鈀或錳的金屬元素等用於佈線等。或者，可以將含有上述金屬元素的合金等用於佈線等。尤其是，銅和錳的合金適用於利用濕蝕刻法的微細加工。
具體地，佈線等可以採用如下結構：在鋁膜上層疊有鈦膜的雙層結構；在氮化鈦膜上層疊有鈦膜的雙層結構；在氮化鈦膜上層疊有鎢膜的雙層結構；在氮化鉭膜或氮化鎢膜上層疊有鎢膜的雙層結構；依次層疊有鈦膜、鋁膜和鈦膜的三層結構等。
具體地，可以將氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加了 鎵的氧化鋅等導電氧化物用於佈線等。
具體地，可以將含有石墨烯或石墨的膜用於佈線等。
例如，可以形成含有氧化石墨烯的膜，然後藉由使含有氧化石墨烯的膜還原來形成含有石墨烯的膜。作為還原方法，可以舉出利用加熱的方法以及利用還原劑的方法等。
例如，可以將包含金屬奈米線的膜用於佈線等。明確而言，可以使用包含銀的金屬奈米線。
明確而言，可以將導電高分子用於佈線等。
此外，例如可以使用導電材料ACF1將端子519B與軟性印刷電路板FPC1電連接。
〈〈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顯示元件，例如可以使用液晶元件、電泳元件或MEMS顯示元件等。明確而言，可以將反射型液晶顯示元件用作反射元件10a(i，j)。藉由使用反射型顯示元件，可以降低顯示面板的功耗。
例如，可以使用可藉由IPS(In-Plane-Switching：平面內切換)模式、TN(Twisted Nematic：扭曲向列)模式、FFS(Fringe Field Switching：邊緣 電場切換)模式、ASM(Axially Symmetric aligned Micro-cell：軸對稱排列微單元)模式、OCB(Optically Compensated Birefringence：光學補償彎曲)模式、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal：鐵電性液晶)模式以及AFLC(Anti Ferroelectric Liquid Crystal：反鐵電性液晶)模式等驅動方法驅動的液晶元件。
另外，可以使用可藉由例如如下模式驅動的液晶元件：垂直配向(VA)模式諸如MVA(Multi-Domain Vertical Alignment：多象限垂直配向)模式、PVA(Patterned Vertical Alignment：垂直配向構型)模式、ECB(Electrically Controlled Birefringence：電控雙折射)模式、CPA(Continuous Pinwheel Alignment：連續焰火狀排列)模式、ASV(Advanced Super-View：超視覺)模式等。
反射元件10a(i，j)包括電極751(i，j)、電極752及包含液晶材料的層753。層753包含能夠利用電極751(i，j)和電極752間的電壓控制配向的液晶材料。例如，可以將層753的厚度方向(也被稱為縱方向)、與縱方向交叉的方向(也被稱為橫方向或斜方向)的電場用作控制液晶材料的配向的電場。
例如，可以將熱致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、鐵電液晶、反鐵電液晶等用於層753。或者，可以使用呈現膽固醇相、層列相、立方相、手性向列相、各向同性相等的液晶材料。或者，可以使用呈現藍相的液晶材料。
例如，可以將用於佈線等的材料用於電極751(i,j)。明確而言，可以將反射膜用於電極751(i,j)。例如，可以將層疊有透光性導電膜與具有開口的反射膜的材料用於電極751(i,j)。
例如，可以將具有導電性的材料用於電極752。此外，可以將對可見光具有透光性的材料用於電極752。
例如，可以將導電氧化物、薄得可以透光的金屬膜或金屬奈米線用於電極752。
明確而言，可以將包含銦的導電性氧化物用於電極752。或者，可以將厚度為1nm以上且10nm以下的金屬薄膜用於電極752。此外，可以將包含銀的金屬奈米線用於電極752。
明確而言，可以將氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加有鎵的氧化鋅、添加有鋁的氧化鋅等用於電極752。
〈〈反射膜〉〉
例如，可以將反射可見光的材料用於反射膜。明確而言，可以將包含銀的材料用於反射膜。例如，可以將包含銀及鈀等的材料或包含銀及銅等的材料用於反射膜。
反射膜例如反射透過層753的光。由此，可以將反射元件10a(i，j)用作反射型顯示元件。另外，例如，可以將其表面不平坦的材料用於反射 膜。由此，使入射的光向各種方向反射，而可以進行白色顯示。
例如，可以將電極751(i，j)等用於反射膜。
例如，可以將包括夾在層753與電極751(i，j)之間的區域的膜用於反射膜。或者，當電極751(i，j)具有透光性時，可以將具有隔著電極電極751(i，j)與層753重疊的區域的膜用於反射膜。
反射膜例如較佳為具有不遮斷發光元件10b(i，j)所發射的光的區域。例如，較佳為將包括一個或多個開口部751H的形狀用於反射膜。
此外，可以將多角形、四角形、橢圓形、圓形或十字等形狀用於開口部的形狀。另外，可以將細條狀、狹縫狀、方格狀的形狀用於開口部751H的形狀。
當對於非開口部的總面積的開口部751H的總面積的比過大時，使用反射元件10a(i，j)的顯示變暗。
另外，當對於非開口部的總面積的開口部751H的總面積的比過小時，使用發光元件10b(i，j)的顯示變暗。
圖14A至圖14C是說明能夠用於顯示單元110的像素的反射膜的形狀的示意圖。
例如，與像素702(i，j)相鄰的像素702(i，j+1)中的開口部751H不配置在經過像素702(i，j)中的開口部751H的在行方向(圖式中以箭頭R1表示的方向)上延伸的直線上(參照圖14A)。或者，例如，與像素702(i，j)相鄰的像素702(i+1，j)中的開口部751H不配置在經過像素702(i，j)中的開口部751H的在列方向(圖式中以箭頭C1表示的方向)上延伸的直線上(參照圖14B)。
例如，像素702(i，j+2)中的開口部751H配置在經過像素702(i，j)中的開口部751H的在行方向上延伸的直線上(參照圖14A)。此外，像素702(i，j+1)中的開口部751H配置在像素702(i，j)中的開口部751H與像素702(i，j+2)中的開口部751H之間交叉於該直線的直線上。
或者，例如，像素702(i+2，j)中的開口部751H配置在經過像素702(i，j)中的開口部751H的在列方向上延伸的直線上(參照圖14B)。此外，例如，像素702(i+1，j)中的開口部751H配置在像素702(i，j)中的開口部751H與像素702(i+2，j)中的開口部751H之間交叉於該直線的直線上。
由此，可以使具有重疊於與一個像素相鄰的其他像素的開口部的區域的第二顯示元件遠離具有重疊於一個像素的開口部的區域的第二顯示元件。或者，可以配置在與一個像素相鄰的其他像素的第二顯示元件上顯示與一個像素的第二顯示元件所顯示的顏色不同的顏色的顯示元件。或者，可以降低相鄰配置顯示不同顏色的多個顯示元件的難易度。
此外，例如可以將具有其端部被切除的形狀的材料用於反射膜，以形成不遮斷發光元件10b(i，j)所發射的光的區域751E(參照圖14C)。明確而言，可以將切除其端部以減短列方向(圖式中的以箭頭C1表示的方向)的電極751(i，j)用於反射膜。
〈〈配向膜AF1、配向膜AF2〉〉
例如，可以將包含聚醯亞胺等的材料用於配向膜AF1或配向膜AF2。明確而言，可以使用藉由摩擦處理或藉由光配向技術使液晶材料在預定的方向上配向而形成的材料。
例如，可以將包含可溶性聚醯亞胺的膜用於配向膜AF1或配向膜AF2。由此，可以降低形成配向膜AF1或配向膜AF2時所需要的溫度。其結果是，可以減輕形成配向膜AF1或配向膜AF2時會發生的對其他組件帶來的損壞。
〈〈彩色膜CF1、彩色膜CF2〉〉
可以將使指定顏色的光透過的材料用於彩色膜CF1或彩色膜CF2。由此，例如可以將彩色膜CF1或彩色膜CF2用作濾色片。例如，可以將透過藍色光、綠色光或紅色光的材料用於彩色膜CF1或彩色膜CF2。此外，可以將透過黃色光或白色光等的材料用於彩色膜CF1或彩色膜CF2。
另外，可以將具有將被照射的光轉換為指定顏色的光的功能的材料用於彩色膜CF2。明確而言，可以將量子點用於彩色膜CF2。由此，可以進行色純度高的顯示。
〈〈遮光膜BM〉〉
可以將防止透光的材料用於遮光膜BM。由此，例如可以將遮光膜BM用作黑矩陣。
〈〈絕緣膜771〉〉
例如，可以將聚醯亞胺、環氧樹脂、丙烯酸樹脂等用於絕緣膜771。
〈〈功能膜770P、功能膜770D〉〉
例如，可以將防反射膜、偏振膜、相位差膜、光擴散膜或聚光膜等用作功能膜770P或功能膜770D。
明確而言，可以將包含二向色性染料的薄膜用作功能膜770P或功能膜770D。或者，可以將具有包括沿著與基體表面交叉的方向的軸的柱狀結構的材料用於功能膜770P或功能膜770D。由此，可以容易在沿著軸的方向上透過光，並且可以容易使光在其他方向上散射。
另外，可以將抑制塵埃的附著的抗靜電膜、不容易被弄髒的具有拒水性的膜、抑制使用當中的損傷的硬塗膜等用作功能膜770P。
明確而言，可以將圓偏振膜用作功能膜770P。此外，可以將光擴散膜用作功能膜770D。
〈〈發光元件10b(i，j)〉〉
例如，可以將有機EL元件、無機EL元件或發光二極體等用作發光元件10b(i，j)。
發光元件10b(i，j)包括電極551(i，j)、電極552、包含發光性材料的層553(j)。
例如，可以將發光性有機化合物用於層553(j)。
例如，可以將量子點用於層553(j)。由此，可以發射半寬度窄且顏色鮮明的光。
例如，可以將層疊為發射藍色光的疊層材料、層疊為發射綠色光的疊層材料或者層疊為發射紅色光的疊層材料等用於層553(j)。
例如，可以將沿著信號線S2(j)在列方向上延伸的帶狀疊層材料用於層553(j)。
此外，例如可以將層疊為發射白色光的疊層材料用於層553(j)。明確而言，可以將層疊有使用包含發射藍色光的螢光材料的發光性材料的層以及包含發射綠色光及紅色光的螢光材料以外的材料的層或者包含發射黃色光的螢光材料以外的材料的層的疊層材料用於層553(j)。
例如，可以將能夠用於佈線等的材料用於電極551(i,j)。
例如，可以將選自能夠用於佈線等的材料的對可見光具有透光性的材料用於電極551(i,j)。
明確而言，作為電極551(i,j)，可以使用導電性氧化物、包含銦的導電性氧化物、氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加有鎵的氧化鋅等。或者，可以將薄得可以透光的金屬膜用於電極551(i,j)。或者，可以將使光的一部分透過且使光的其他一部分反射的金屬膜用於電極551(i,j)。由此，可以在發光元件10b(i,j)中設置微諧振器結構。其結果是，與其他波長的光相比可以高效地提取指定波長的光。
例如，可以將能夠用於佈線等的材料用於電極552。明確而言，可以將對可見光具有反射性的材料用於電極552。
〈〈閘極驅動器GD〉〉
可以將移位暫存器等各種時序電路等用作閘極驅動器GD。例如，可以將電晶體MD、電容器等用作閘極驅動器GD。明確而言，可以使用能夠與可用作開關SW1的電晶體或包括電晶體M在同一製程中形成的半導體膜的電晶體。
例如，可以將具有與能夠用作開關SW1的電晶體不同的結構的電晶體用作電晶體MD。明確而言，可以將包括導電膜524的電晶體用作電晶體MD。
此外，可以將與電晶體M相同的結構用於電晶體MD。
〈〈電晶體〉〉
例如，可以將能夠在同一製程中形成的半導體膜用於閘極驅動器、源極驅動器及像素電路的電晶體。
例如，可以將底閘極型電晶體或頂閘極型電晶體等用於閘極驅動器、源極驅動器的電晶體或像素電路的電晶體。
例如，可以使用實施方式1所說明的OS電晶體。由此，可以進行上述空轉停止。
例如，可以將包括氧化物半導體膜508、導電膜504、導電膜512A及導電膜512B的電晶體用作開關SW1(參照圖13B)。此外，絕緣膜506包括夾在氧化物半導體膜508與導電膜504之間的區域。
導電膜504包括與氧化物半導體膜508重疊的區域。導電膜504具有閘極電極的功能。絕緣膜506具有閘極絕緣膜的功能。
導電膜512A及導電膜512B與氧化物半導體膜508電連接。導電膜512A具有源極電極的功能和汲極電極的功能中的一個，導電膜512B具有源極電極的功能和汲極電極的功能中的另一個。
可以將包括導電膜524的電晶體用作閘極驅動器、源極驅動器或像素電路的電晶體。導電膜524包括在其與導電膜504之間夾著氧化物半導體膜 508的區域。此外，絕緣膜516包括夾在導電膜524與氧化物半導體膜508之間的區域。此外，例如，使供應與導電膜504相同的電位的佈線與導電膜524電連接。
例如，可以將層疊有包含鉭及氮的厚度為10nm的膜以及包含銅的厚度為300nm的膜的導電膜用作導電膜504。此外，包含銅的膜包括在其與絕緣膜506之間夾著包含鉭及氮的膜的區域。
例如，可以將層疊有包含矽及氮的厚度為400nm的膜以及包含矽、氧及氮的厚度為200nm的膜的材料用於絕緣膜506。此外，包含矽及氮的膜包括在其與氧化物半導體膜508之間夾著包含矽、氧及氮的膜的區域。
例如，可以將包含銦、鎵及鋅的厚度為25nm的膜用作氧化物半導體膜508。
例如，可以將依次層疊有包含鎢的厚度為50nm的膜、包含鋁的厚度為400nm的膜、包含鈦的厚度為100nm的膜的導電膜用作導電膜512A或導電膜512B。此外，包含鎢的膜包括與氧化物半導體膜508接觸的區域。
注意，本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式適當地組合。
圖15A是說明圖11B所示的顯示面板的像素的一部分的仰視圖，圖15B是說明省略圖15A所示的結構的一部分的仰視圖。
實施方式3
在本實施方式中，對上述實施方式的顯示單元使用觸控感測器單元的顯示裝置進行說明。
圖16是說明包括觸控感測器單元120及顯示單元110的顯示裝置100的結構的方塊圖。圖17A是顯示裝置100的俯視圖。圖17B是說明顯示裝置100的輸入部的一部分的示意圖。
觸控感測器單元120包括感測器陣列121、TS驅動器126及感測器電路127(參照圖16)。
感測器陣列121包括與顯示單元110的像素陣列111重疊的區域。感測器陣列121具有檢測靠近與像素陣列111重疊的區域的物體的功能。
感測器陣列121包括一組檢測元件775(g,l)至檢測元件775(g,q)、另一組檢測元件775(l,h)至檢測元件775(p,h)。g是1以上且p以下的整數，h是1以上且q以下的整數，並且p及q是1以上的整數。
一組檢測元件775(g,l)至檢測元件775(g,q)包括檢測元件775(g,h)並配置在行方向(圖式中的以箭頭R2表示的方向)上。
另一組檢測元件775(l,h)至檢測元件775(p,h)包括檢測元件775(g,h)並配置在與行方向交叉的列方向(圖式中的以箭頭C2表示的方向)上。
設置在行方向上的一組檢測元件775(g,l)至檢測元件775(g,q)包括與控制線DRL(g)電連接的電極SE(g)(參照圖17B)。
配置在列方向上的另一組檢測元件775(l,h)至檢測元件775(p,h)包括與檢測佈線SNL(h)電連接的電極ME(h)(參照圖17B)。
電極SE(g)及電極ME(h)較佳為具有透光性。
佈線DRL(g)具有供應控制信號的功能。
佈線SNL(h)具有被供應檢測信號的功能。
電極ME(h)以與電極SE(g)之間形成電場的方式配置。當手指等物體靠近感測器陣列121時遮蔽上述電場，檢測元件775(g，h)供應檢測信號。
TS驅動器126與佈線DRL(g)電連接，具有供應控制信號的功能。例如，可以將矩形波、鋸形波、三角形波等用於控制信號。
感測器電路127與佈線SNL(h)電連接，具有根據佈線SNL(h)的電位的變化供應檢測信號的功能。此外，檢測信號例如包括位置資料。
檢測信號被供應到控制器IC115。控制器IC115將對應於檢測信號的資 訊供應到主體140，顯示在像素陣列111上的影像更新。
圖18A、圖18B及圖19是說明顯示裝置100的結構的圖。圖18A是沿著圖17A的截斷線X1-X2、截斷線X3-X4、截斷線X5-X6的剖面圖，圖18B是說明圖18A的一部分的結構的剖面圖。
圖19是沿著圖17A的截斷線X7-X8、X9-X10、X11-X12的剖面圖。
顯示裝置100與實施方式2的顯示單元110的不同之處在於例如包括功能層720及頂閘極型電晶體。在此，對不同之處進行詳細說明，而關於能夠使用與上述結構相同的結構的部分援用上述說明。
功能層720例如包括由基板770、絕緣膜501C及密封劑705圍繞的區域(參照圖18A及圖18B)。
功能層720例如包括佈線DRL(g)、佈線SNL(h)、檢測元件775(g，h)。
此外，在佈線DRL(g)與電極752之間或佈線SNL(h)與電極752之間具有0.2μm以上且16μm以下，較佳為1μm以上且8μm以下，更佳為2.5μm以上且4μm以下的間隔。
顯示裝置100包括導電膜511D(參照圖19)。
另外，可以在佈線DRL(g)與導電膜511D之間設置導電材料CP等，以將佈線DRL(g)與導電膜511D電連接。或者，可以在佈線SNL(h)與導電膜511D之間設置導電材料CP等，以將佈線SNL(h)與導電膜511D電連接。例如，可以將能夠用於佈線等的材料用於導電膜511D。
顯示裝置100包括端子519D(參照圖19)。
端子519D包括導電膜511D、中間膜754D，中間膜754D包括與導電膜511D接觸的區域。
端子519D例如可以使用能夠用於佈線等的材料。明確而言，可以將與端子519B或端子519C相同的結構用於端子519D。
此外，例如可以使用導電材料ACF2將端子519D與軟性印刷電路板FPC2電連接。由此，例如可以使用端子519D對佈線DRL(g)供應控制信號。或者，可以使用端子519D從佈線SNL(h)接收檢測信號。
能夠用於開關SW1的電晶體、電晶體M以及電晶體MD包括具有與絕緣膜501C重疊的區域的導電膜504以及具有夾在絕緣膜501C與導電膜504之間的區域的氧化物半導體膜508。此外，導電膜504具有閘極電極的功能(參照圖18B)。
氧化物半導體膜508具有：不與導電膜504重疊的第一區域508A及第二區域508B；以及第一區域508A與第二區域508B之間的重疊於導電膜504 的第三區域508C。
電晶體MD在第三區域508C與導電膜504之間包括絕緣膜506。絕緣膜506具有閘極絕緣膜的功能。
第一區域508A及第二區域508B具有比第三區域508C低的電阻率，並具有源極區域的功能或汲極區域的功能。
例如，可以對氧化物半導體膜施加使用包含稀有氣體的氣體的電漿處理在氧化物半導體膜508中形成第一區域508A及第二區域508B。
例如，可以將導電膜504用作遮罩。由此，第三區域508C的一部分的形狀可以自對準地與導電膜504的端部的形狀一致。
電晶體MD包括與第一區域508A接觸的導電膜512A以及與第二區域508B接觸的導電膜512B。導電膜512A及導電膜512B具有源極電極或汲極電極的功能。
例如，可以將能夠在與電晶體MD同一的製程中形成的電晶體用作電晶體M。
實施方式4
在本實施方式中，參照圖20A至圖20H對包括本發明的一個實施方式 的顯示裝置的電子裝置進行說明。
圖20A至圖20G是示出電子裝置的圖。這些電子裝置可以包括外殼5000、顯示部5001、揚聲器5003、LED燈5004、操作鍵5005(包括電源開關或操作開關)、連接端子5006、感測器5007(具有測量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)、麥克風5008等。
圖20A示出移動電腦，該移動電腦除了上述以外還可以包括開關5009、紅外線埠5010等。圖20B示出具備記錄介質的可攜式影像再現裝置(例如DVD再現裝置)，該可攜式影像再現裝置除了上述以外還可以包括第二顯示部5002、記錄介質讀取部5011等。圖20C示出護目鏡型顯示器，該護目鏡型顯示器除了上述以外還可以包括第二顯示部5002、支撐部5012、耳機5013等。圖20D示出可攜式遊戲機，該可攜式遊戲機除了上述以外還可以包括記錄介質讀取部5011等。圖20E示出具有電視接收功能的數位相機，該數位相機除了上述以外還可以包括天線5014、快門按鈕5015、影像接收部5016等。圖20F示出可攜式遊戲機，該可攜式遊戲機除了上述以外還可以包括第二顯示部5002、記錄介質讀取部5011等。圖20G示出可攜式電視接收機，該可攜式電視接收機除了上述以外還可以包括能夠收發信號的充電器5017等。
圖20A至圖20G所示的電子裝置可以具有各種功能。例如，可以具有如下功能：將各種資訊(靜態影像、動態影像、文字影像等)顯示在顯示 部上；觸控面板；顯示日曆、日期或時刻等；藉由利用各種軟體(程式)控制處理；進行無線通訊；藉由利用無線通訊功能來連接到各種電腦網路；藉由利用無線通訊功能，進行各種資料的發送或接收；讀出儲存在記錄介質中的程式或資料來將其顯示在顯示部上等。再者，在具有多個顯示部的電子裝置中，可以具有如下功能：一個顯示部主要顯示影像資訊，而另一個顯示部主要顯示文字資訊；或者，在多個顯示部上顯示考慮到視差的影像來顯示立體影像等。再者，在具有影像接收部的電子裝置中，可以具有如下功能：拍攝靜態影像；拍攝動態影像；對所拍攝的影像進行自動或手動校正；將所拍攝的影像儲存在記錄介質(外部或內置於相機)中；將所拍攝的影像顯示在顯示部等。注意，圖20A至圖20G所示的電子裝置可具有的功能不侷限於上述功能，而可以具有各種功能。
圖20H示出一種智慧手錶，包括外殼7302、顯示面板7304、操作按鈕7311、7312、連接端子7313、錶帶7321、錶帶扣7322等。
安裝在兼作框架(bezel)部分的外殼7302中的顯示面板7304具有非矩形狀的顯示區域。另外，顯示面板7304也可以具有矩形狀的顯示區域。顯示面板7304可以顯示表示時間的圖示7305以及其他圖示7306等。
圖20H所示的智慧手錶可以具有各種功能。例如，可以具有如下功能：將各種資訊(靜態影像、動態影像、文字影像等)顯示在顯示部上；觸控面板；顯示日曆、日期或時刻等；藉由利用各種軟體(程式)控制處理；進行無線通訊；藉由利用無線通訊功能來連接到各種電腦網路；藉由利用無線通訊功能，進行各種資料的發送或接收；讀出儲存在記錄介質中的程 式或資料來將其顯示在顯示部上等。
外殼7302的內部可具有揚聲器、感測器(具有測定如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)、麥克風等。另外，智慧手錶可以藉由將發光元件用於其顯示面板7304來製造。
實施方式5
在本實施方式中，對使用OS電晶體的FPGA(現場可程式邏輯閘陣列)進行說明。在本實施方式的FPGA中，將OS記憶體用於組態記憶體及暫存器。在此，將上述FPGA稱為“OS-FPGA”。
OS記憶體是至少包括電容器和控制該電容器的充放電的OS電晶體的記憶體。因OS電晶體的關態電流極小而OS存儲器具有優良的保持特性，從而可以被用作非揮發性記憶體。
圖21A示出OS-FPGA的結構實例。圖21A所示的OS-FPGA3110能夠實現進行利用多上下文結構的上下文切換以及根據每個PLE的細粒電源閘控的NOFF(常關閉)運算。OS-FPGA3110包括控制器3111、字線驅動器3112、資料驅動器3113和可程式區域3115。
可程式區域3115包括兩個輸入輸出塊(IOB)3117和核心3119。IOB3117 包括多個可程式輸入輸出電路。核心3119包括多個邏輯陣列塊(LAB)3120和多個開關陣列塊(SAB)3130。LAB3120包括多個PLE3121。圖21B示出使用五個PLE3121構成LAB3120的例子。如圖21C所示，SAB3130包括排列為陣列狀的多個開關塊(SB)3131。LAB3120藉由其輸入端子及SAB3130與四個方向(上下左右)上的LAB3120連接。
參照圖22A至圖22C對SB3131進行說明。SB3131被輸入data、datab、信號context[1：0]、信號word[1：0]。data、datab是組態資料，data和datab的邏輯處於互補關係。OS-FPGA3110的上下文數為2，信號context[1：0]是上下文選擇信號。信號word[1：0]是字線選擇信號，被輸入信號word[1：0]的佈線都是字線。
SB3131包括PRS(可程式選路開關)3133[0]和3133[1]。PRS3133[0]和3133[1]包括能夠儲存互補資料的組態記憶體(CM)。注意，在不區分PRS3133[0]和PRS3133[1]的情況下，將它們的每一個稱為PRS3133。其他組件也同樣。
圖22B示出PRS3133[0]的電路結構實例。PRS3133[0]和PRS3133[1]具有相同的電路結構。在PRS3133[0]與PRS3133[1]之間，被輸入的上下文選擇信號和字線選擇信號不同。信號context[0]、word[0]輸入到PRS3133[0]，信號context[1]、word[1]輸入到PRS3133[1]。例如，在SB3131中，當信號context[0]成為“H”時，PRS3133[0]成為活動狀態。
PRS3133[0]包括CM3135、Si電晶體M31。Si電晶體M31是由CM3135 控制的傳輸電晶體(pass transistor)。CM3135包括記憶體電路3137和3137B。記憶體電路3137和3137B具有相同的電路結構。記憶體電路3137包括電容器C31、OS電晶體MO31和MO32。記憶體電路3137B包括電容器CB31、OS電晶體MOB31和MOB32。
OS電晶體MO31、MO32、MOB31和MOB32包括背閘極，這些背閘極與分別供應固定電壓的電源線電連接。
Si電晶體M31的閘極相當於節點N31，OS電晶體MO32的閘極相當於節點N32，OS電晶體MOB32的閘極相當於節點NB32。節點N32和NB32是CM3135的電荷保持節點。OS電晶體MO32控制節點N31與信號context[0]用信號線之間的導通狀態。OS電晶體MOB32控制節點N31與低電位電源線VSS之間的導通狀態。
記憶體電路3137和3137B所保持的資料的邏輯處於互補關係。因此，OS電晶體MO32和MOB32中的任一個成為導通狀態。
參照圖22C對PRS3133[0]的工作實例進行說明。PRS3133[0]已寫入有組態資料，PRS3133[0]的節點N32為“H”，節點NB32為“L”。
在信號context[0]為“L”的期間，PRS3133[0]處於非活動狀態。在該期間，即使PRS3133[0]的輸入端子轉移為“H”，Si電晶體M31的閘極也維持“L”，PRS3133[0]的輸出端子也維持“L”。
在信號context[0]為“H”的期間，PRS3133[0]處於活動狀態。當信號context[0]轉移為“H”時，根據CM3135所儲存的組態資料，Si電晶體M31的閘極轉移為“H”。
在PRS3133[0]處於活動狀態的期間，當輸入端子轉移為“H”時，藉由升壓，Si電晶體M31的閘極電壓進一步上升。OS電晶體MO32成為關閉狀態，Si電晶體M31的閘極成為浮動狀態。因為Si電晶體M31處於開啟狀態，所以輸出端子從“L”轉移為“H”。此時，Si電晶體M31的閘極被施加高電壓，因此Si電晶體M31的閘極與輸出端子之間的電壓不會低於Si電晶體M31的臨界電壓。換言之，輸入端子的信號“H”正確地傳送給輸出端子。
圖23示出PLE3121的結構實例。PLE3121包括LUT(查找表)塊3123、暫存器塊3124、選擇器3125和CM3126。LUT塊3123根據輸入inA至inD選擇其內部的資料，並將其輸出。選擇器3125根據CM3126所儲存的組態資料選擇LUT塊3123的輸出或暫存器塊3124的輸出。
PLE3121藉由功率開關3127與電壓VDD用電源線電連接。功率開關3127的開啟還是關閉根據CM3128所儲存的組態資料而決定。藉由根據各PLE3121設置功率開關3127，可以進行細粒電源閘控。由於細粒電源閘控功能，可以對在切換上下文之後不使用的PLE3121進行電源閘控，所以可以有效地降低待機功率。
為了實現NOFF運算，暫存器塊3124使用非揮發性暫存器構成。PLE3121中的非揮發性暫存器是包括OS記憶體的正反器(以下，稱為“OS-FF”)。
暫存器塊3124包括OS-FF3140[1]和3140[2]。信號user_res、load、store輸入到OS-FF3140[1]和3140[2]。時脈信號CLK1輸入到OS-FF3140[1]，時脈信號CLK2輸入到OS-FF3140[2]。
圖24A示出OS-FF3140的結構實例。OS-FF3140包括FF3141和影子暫存器3142。FF3141包括節點CK、R、D、Q和QB。節點CK被輸入時脈信號。節點R被輸入信號user_res。信號user_res是重設信號。節點D是資料輸入節點，節點Q是資料輸出節點。節點Q和節點QB的邏輯處於互補關係。
影子暫存器3142被用作FF3141的備份電路。影子暫存器3142根據信號store對節點Q和QB的資料進行備份，並且根據信號load將所備份的資料回寫到節點Q、QB。
影子暫存器3142包括反相器電路3188和3189、Si電晶體M37和MB37以及記憶體電路3143和3143B。記憶體電路3143和3143B具有與PRS3133的記憶體電路3137相同的電路結構。記憶體電路3143包括電容器C36、OS電晶體MO35和OS電晶體MO36。記憶體電路3143B包括電容器CB36、OS電晶體MOB35和OS電晶體MOB36。節點N36和NB36分別相當於OS電晶體MO36和OS電晶體MOB36的閘極，並它們都是電荷保持節點。節點N37和NB37相當於Si電晶體M37和MB37的閘極。
OS電晶體MO35、MO36、MOB35和MOB36包括背閘極，這些背閘極 與分別供應固定電壓的電源線電連接。
參照圖24B對OS-FF3140的工作方法的例子進行說明。
(備份)
當“H”的信號store輸入到OS-FF3140時，影子暫存器3142對FF3141的資料進行備份。藉由被輸入節點Q的資料，節點N36成為“L”，藉由被寫入節點QB的資料，節點NB36成為“H”。然後，進行電源閘控，使功率開關3127成為關閉狀態。雖然FF3141的節點Q和QB的資料被消失，但是即使在停止電源供應的狀態下，影子暫存器3142也保持所備份的資料。
(恢復)
使功率開關3127成為關閉狀態，對PLE3121供應電源。然後，當“H”的信號load輸入到OS-FF3140時，影子暫存器3142將所備份的資料回寫到FF3141。因為節點N36為“L”，所以節點N37維持“L”，而因為節點NB36為“H”，所以節點NB37為“H”。因此，節點Q成為“H”，節點QB成為“L”。換言之，OS-FF3140恢復到備份工作時的狀態。
藉由組合細粒電源閘控與OS-FF3140的備份/恢復工作，可以有效地減少OS-FPGA3110的功耗。
本實施方式所示的FPGA可以用於實施方式1所示的控制器IC115中的各種電路。藉由使用本實施方式所示的FPGA，控制器IC115可以有效地降低功耗。
實施例1
在本實施例中，試製用來驅動混合型顯示裝置的顯示系統，對其功耗進行調查。
圖25示出本實施例所試製的顯示系統800。在圖25中，將來自主體805的影像資料流由構成在PCB(Printed Circuit Board：印刷電路板)801上的顯示控制器轉換為所希望的資料格式，然後將其發送到顯示單元804。
與實施方式1所示的顯示單元110同樣，顯示單元804是混合型顯示裝置，在一個像素中包括反射型液晶元件和有機EL元件。此外，顯示單元804可以進行上述實施方式所示的IDS驅動。
PCB801上的FPGA802檢測出影像資料是否被更新，判斷使顯示單元804進行通常驅動(非IDS驅動)還是IDS驅動，並將控制信號供應到顯示單元804。
OS-FPGA803被用作時序控制器，根據顯示模式切換組態。此外，OS-FPGA803除了對影像資料進行更新時之外能夠進行電源閘控(PG)。此外，在PCB801上包括電源電路PWR等。
表1示出本實施例所試製的顯示單元804的規格。
Figure 106115340-A0202-12-0068-75
OS-FPGA803具有如下特徵：包括OS電晶體的非揮發性組態記憶體(CM)；由於該CM的少數組件的多上下文結構的適用性；以及由於可程式開關的升壓效應的高速工作等。作為能夠利用上述特徵的架構，採用能夠根據每個可程式邏輯元件(PLE)進行細粒PG(FG-PG)的多上下文架構。OS-FPGA803還能夠進行動態重組態，並且在PLE的暫存器中使用OS電晶體。因此，能夠實現進行上下文切換以及根據每個PLE的細粒PG的常閉運算。
在本實施例中，構成顯示控制器的一部分。OS-FPGA803的電路組態可以藉由上下文切換切換為應用於通常驅動和IDS驅動的電路組態。此外，除了對影像資料進行更新時之外可以進行PG。另外，顯示控制器中的除了使用OS-FPGA803構成的部分之外的部分使用FPGA802構成。
[表2]
Figure 106115340-A0202-12-0069-2
圖26A和圖26B示出所試製的顯示系統800的顯示影像。圖26A示出以通常驅動(圖框頻率為60Hz)顯示的影像，圖26B示出以IDS驅動(圖框頻率為1/60Hz)顯示的影像。當對圖26A與圖26B進行比較時，顯示品質沒有太大的差異。
下面，表3示出以通常驅動和IDS驅動進行顯示時的OS-FPGA803的功耗(換算為60秒鐘的平均值)。為了減少IDS驅動時的功耗，採用時脈閘控(CG)和PG中的任一個。此外，為了進行比較，表3示出以與OS-FPGA803相同的製程技術試製的SRAM為CM的SRAM-FPGA的功耗。
Figure 106115340-A0202-12-0069-3
從表3的結果可知，在IDS驅動(CG)中，OS-FPGA的功耗和SRAM-FPGA的功耗比通常驅動分別減少90%和68%。此外，在IDS驅動(PG)中，OS-FPGA的功耗比通常驅動減少超過99.9%。
從本實施例可知，在進行IDS驅動的顯示裝置中，藉由利用OS-FPGA，可以進一步減少顯示系統整體的功耗。
實施例2
在本實施例中，對利用Si-OS混合製程的顯示控制器的試製結果以及使用所試製的顯示控制器構成的顯示系統的工作驗證的結果進行說明。顯示控制器不但能夠進行對應於IDS顯示的常關閉驅動，而且能夠藉由使用非揮發性暫存器構成非揮發性掃描暫存器即時改變參數。
圖27示出所試製的顯示系統的功能方塊圖。顯示系統820包括主體CPU822、圖框記憶體823、感測器IC824、顯示控制器825、顯示單元826和選擇器827。
與實施方式1所示的顯示單元110同樣，顯示單元826是混合型顯示單元，在一個像素中包括反射型液晶元件和有機EL元件。主體CPU822或圖框記憶體823對顯示控制器825發送視訊信號。選擇器827選擇視訊信號源。感測器IC824取得外光的資訊，生成設定參數。設定參數發送到顯示控制器825。為了進行對應於外光的適當的顯示，顯示控制器825根據設定參數進 行對於視訊信號的影像處理和時序信號的生成。經過處理的視訊信號和時序信號發送到顯示單元826。因此，在顯示單元826中，明亮度、色調和更新速率被控制為適當的數值。
作為顯示系統820的顯示模式，有動態影像顯示模式、靜態影像顯示模式和休眠模式。表4示出各顯示模式中的顯示系統820的各模組的工作。
Figure 106115340-A0202-12-0071-4
顯示單元826在動態影像顯示模式中以通常驅動工作，在休眠模式中停止工作。在靜態影像顯示模式中，藉由改變來自顯示控制器825的時序信號，顯示單元826的驅動模式可以從通常驅動切換為IDS驅動。在IDS驅動中，顯示單元826的更新速率得到降低，因此可以減少顯示單元826的功耗。在靜態影像顯示模式中，藉由在圖框記憶體823中儲存影像資料且依次讀出影像資料，顯示單元826可以進行靜態影像顯示。當外光條件變化時，對應於變化之後的外光的設定參數從感測器IC824發送到顯示控制器825。顯示控制器825使用被更新的設定參數進行影像處理。因此，使用 者可以以舒服的明亮度及色調使用顯示單元826。由此可知，在靜態影像顯示模式中，主體CPU822不需要重新發送影像資料，所以可以降低功耗。
圖28A是所試製的顯示控制器825的功能方塊圖。顯示控制器825包括主控制器830、時序控制器831、模組連接器832、掃描鏈暫存器833、時脈發生器834和影像處理電路。主控制器830抑制顯示控制器825中的模組。模組連接器832控制各模組之間的連接。作為影像處理電路，設置有伽瑪校正電路841，調光電路842和調色電路843。
從主體CPU822發送的視訊信號經過主控制器830輸入到模組連接器832。視訊信號經過模組連接器832按基於設定參數的順序輸入到影像處理電路841至843。顯示控制器825中的各模組基於構成掃描鏈暫存器833的設定暫存器中的參數工作。
在被輸入視訊信號之後，主控制器830將觸發信號輸出到時序控制器831，以便以輸入視訊信號為基準生成時序信號。時序控制器831生成基於設定參數的週期和脈衝寬度的時序信號。藉由時序信號，可以進行通常驅動與IDS驅動之間的切換以及IDS驅動時的更新速率的控制。藉由使用設定參數，可以生成對應於顯示單元826的解析度的時序信號。
伽瑪校正電路841採用以多個近似直線Y=anX+bn(Xn-1
Figure 106115340-A0202-12-0072-78
X<Xn)表示伽瑪曲線Y=X(1/γ)的方法。an、bn、Xn是設定參數。與包括用來進行伽瑪校正的查找表的結構相比，可以減少用來儲存伽瑪校正的參數的設定暫存器的個數。調光電路842調整對於外光照度的有機EL元件的亮度。因為可以利 用設定參數改變有機EL元件的亮度，所以可以同時實現低功耗和良好的顯示品質。調色電路843藉由改變設定參數而與使用者的嗜好等對應地調整顯示單元826的色調。
圖28B是掃描鏈暫存器833的功能方塊圖。掃描鏈暫存器833包括N(N為2以上的整數)個Si-REG836和N個OS-REG837。掃描鏈暫存器833以一個Si-REG836和一個OS-REG837為單位。Si-REG836是使用Si電晶體構成的揮發性暫存器。OS-REG837是使用OS電晶體和Si電晶體構成的暫存器。OS-REG837是即使在停止電源供應的狀態下也資料不會被消失的非揮發性暫存器。
設定參數從感測器IC824輸入到掃描鏈暫存器833，與時脈信號ph1和ph2同步地寫入到各級的OS-REG837。只有更新OS-REG837的設定參數，沒有反映到顯示控制器825中的各模組的工作。根據來自主控制器830的控制信號，OS-REG837[k](k為1至N的整數)的輸出資料sd[k]同時輸入到Si-REG836[k]，所以Si-REG836[k]的輸出資料q[k]同時被更新。
藉由採用能夠同時更新所有資料q[k]的結構，即使對掃描鏈暫存器833寫入的設定參數的速度慢，也不會導致顯示單元826的顯示混亂。因此，顯示控制器825具有不需要與感測器IC824之間的高速通訊的優點。換言之，能夠以低功耗進行通訊。
圖29A示出Si-REG836[k]及OS-REG837[k]的電路圖。信號ld、sv、bk、rc和rstb是從主控制器830發送的控制信號。信號ld是載入信號，信號sv 是保存信號，信號bk是備份信號，信號rc是恢復信號，信號rstb是重設信號。
在此，Si-REG836[k]的輸出資料fbq[k]和OS-REG837[k]的輸出資料sd[k]具有相同的邏輯。OS-REG837[k]包括兩個備份電路850和由Si電晶體構成的掃描正反器851。圖29B示出備份電路850的電路圖。備份電路850具有保持節點ms[k]和msb[k]。附加有“Si”的電晶體是Si電晶體。具有背閘極的電晶體是OS電晶體。背閘極被輸入固定電位。
圖30示出掃描鏈暫存器833的工作時序圖。在圖30中，a0、a1等示出資料的邏輯。
(漂移工作)當對OS-REG837[k]寫入設定參數時，使用掃描正反器851。在掃描鏈暫存器833中，N個掃描正反器851串聯連接而形成掃描器鏈。藉由與時脈信號ph1和ph2同步地進行漂移工作，各級的掃描正反器851的資料被更新。
(載入工作)藉由將信號ld設定為“H”，將資料sd[k]寫入到Si-REG836[k]。在此，“ak”寫入到Si-REG836[k]，所以資料q[k]被更新為“ak”。
(保存工作)藉由將信號sv設定為“L”，從Si-REG836[k]輸出的資料fbq[k]成為掃描正反器851的輸入資料。與時脈信號ph1的上升同步地資料fbq[k](=“ak”)寫入到OS-REG837[k]，資料sd[k]的邏輯成為“ak”。
(備份工作)藉由將信號bk設定為“H”，掃描正反器851的反相回路的邏輯值寫入到備份電路850的保持節點ms[k]和msb[k]。因為保持節點ms[k]和msb[k]的電荷保持在具有較厚的閘極絕緣層的OS電晶體中，所以閘極漏電流的影響小。
(恢復工作)藉由將信號rc設定為“H”，儲存在備份電路850中的資料回寫到掃描正反器851。因為在備份電路850中移動率高的Si電晶體被用作通道閘，所以可以高速地將資料回寫到掃描正反器851。
接著，藉由進行上述載入工作，可以將藉由恢復工作回寫到掃描正反器851的資料再次載入到Si-REG836[k]。在圖30的例子中，藉由進行載入工作，資料q[k]的邏輯再次成為“ak”。
因此，即使進行電源閘控，藉由進行恢復工作和載入工作，顯示控制器825也可以恢復到能夠使用停止電源時的設定參數的狀態。換言之，不需要進行每次在進行顯示控制器825的重新開機時從感測器IC824發送設定參數，將設定參數寫入到掃描鏈暫存器833的一系列的工作，所以可以大幅度地減少重新開機所需要的功耗且縮短重新開機所需要的時間。
因此，藉由具備掃描鏈暫存器833，顯示控制器825可以進行對應於顯示單元826的IDS驅動的電源停止以及重新啟動或恢復。
〈試製晶片〉
藉由使用閘極長度為65nm的Si電晶體和閘極長度為60nm的OS電晶體的混合製程製造顯示控制器825。圖31示出顯示控制器825的晶片的顯微鏡照片。表5示出顯示控制器825的規格。
[表5]
Figure 106115340-A0202-12-0077-5
對顯示系統820的工作進行驗證。顯示單元826的像素數為1920×1080。確認到：在靜態影像顯示模式中，藉由改變設定參數，可以控制通常驅動與IDS驅動之間的切換。此外，確認到：即使在IDS驅動中也可以以與通常驅動相同的顯示品質顯示靜態影像。
表6示出顯示控制器825及顯示單元826的靜態影像顯示模式中的功耗的測量結果。
[表6]
Figure 106115340-A0305-02-0081-1
從表6的測量結果可知：在IDS驅動中，顯示控制器825可以大幅度地降低功耗，並且，藉由IDS驅動，可以減少顯示單元826和顯示控制器825的功耗的共計30%左右。
110‧‧‧顯示單元
115‧‧‧控制器IC
120‧‧‧觸控感測器單元
140‧‧‧主體
143‧‧‧光感測器
144‧‧‧開閉感測器
145‧‧‧外光
150‧‧‧介面
151‧‧‧圖框記憶體
152‧‧‧解碼器
153‧‧‧感測控制器
154‧‧‧控制器
155‧‧‧時脈生成電路
160‧‧‧影像處理部
161‧‧‧伽瑪校正電路
162‧‧‧調光電路
163‧‧‧調色電路
164‧‧‧EL校正電路
170‧‧‧記憶體
173‧‧‧時序控制器
175‧‧‧暫存器
180‧‧‧源極驅動器
181‧‧‧源極驅動器
182‧‧‧源極驅動器
184‧‧‧觸摸感測控制器
190‧‧‧區域

Claims (16)

  1. 一種半導體裝置，包括：第一控制器；掃描器鏈暫存器部；多個暫存器；圖框記憶體；以及影像處理部，其中該圖框記憶體儲存影像資料，該影像處理部對該影像資料進行處理，該多個暫存器同時讀取儲存於該掃描器鏈暫存器部的資料，該多個暫存器儲存作為在該影像處理部中進行處理的參數的該資料，該圖框記憶體在停止對於該圖框記憶體的電源供應的狀態下保持該影像資料，該掃描器鏈暫存器部在停止對於該掃描器鏈暫存器部的電源供應的狀態下保持該資料，並且該第一控制器控制對於該掃描器鏈暫存器部、該多個暫存器、該圖框記憶體及該影像處理部的電源供應。
  2. 根據申請專利範圍第1項之半導體裝置，其中該多個暫存器包括：第一暫存器；以及第二暫存器；該掃描器鏈暫存器部包括：第三暫存器；以及第四暫存器， 該第三暫存器的輸出端子與該第四暫存器的輸入端子電連接，該第一暫存器讀取儲存於該第三暫存器的該資料，該第二暫存器讀取儲存於該第四暫存器的該資料，該第一暫存器及該第二暫存器所讀取的該資料輸出到該影像處理部作為該參數，該第三暫存器包括將儲存於該第三暫存器的該資料儲存的第一保持電路，該第四暫存器包括將儲存於該第四暫存器的該資料儲存的第二保持電路，該第三暫存器讀取儲存於該第一保持電路的該資料，該第四暫存器讀取儲存於該第二保持電路的該資料，並且該第一保持電路及該第二保持電路在停止對於該掃描器鏈暫存器部的電源供應的狀態下保持該資料。
  3. 根據申請專利範圍第2項之半導體裝置，其中該第一保持電路包括第一電晶體及第一電容器，該第二保持電路包括第二電晶體及第二電容器，該第一電晶體控制該第一電容器的充放電，該第二電晶體控制該第二電容器的充放電，並且該第一電晶體及該第二電晶體都在通道形成區域中包含氧化物半導體。
  4. 根據申請專利範圍第1項之半導體裝置，其中該圖框記憶體包括記憶單元，該記憶單元都包括：第三電晶體；以及 第三電容器，該第三電晶體控制該第三電容器的充放電，並且該第三電晶體在通道形成區域中包含氧化物半導體。
  5. 根據申請專利範圍第1項之半導體裝置，還包括：第二控制器，其中該第二控制器生成時序信號，並且該多個暫存器儲存用來生成該第二控制器的該時序信號的參數。
  6. 根據申請專利範圍第5項之半導體裝置，其中該第一控制器控制對於該第二控制器的電源供應。
  7. 根據申請專利範圍第1項之半導體裝置，還包括：第三控制器，其中該第三控制器接收來自光感測器的第一信號，並且根據該第一信號生成用來進行該影像處理部的處理的第二信號。
  8. 根據申請專利範圍第1項之半導體裝置，其中當從外部裝置沒有輸入影像資料及參數時，該半導體裝置根據儲存於該圖框記憶體的該影像資料及儲存於該多個暫存器的該參數生成用來顯示靜態影像的第三信號。
  9. 根據申請專利範圍第1項之半導體裝置，還包括：源極驅動器，其中該源極驅動器根據在該影像處理部所處理的該影像資料生成資料信號。
  10. 根據申請專利範圍第1項之半導體裝置，還包括：源極驅動器，該源極驅動器根據在該影像處理部所處理的該影像資料生成第一資料 信號或第二資料信號，該第一資料信號驅動反射元件，並且該第二資料信號驅動發光元件。
  11. 根據申請專利範圍第9或10項之半導體裝置，該第一控制器控制對於該源極驅動器的電源供應。。
  12. 一種半導體裝置，包括：掃描器鏈暫存器部；多個暫存器；影像處理部；與該掃描器鏈暫存器部及該影像處理部電連接的控制器；圖框記憶體；藉由該影像處理部與該圖框記憶體電連接的源極驅動器；以及與該源極驅動器電連接的像素陣列，其中該圖框記憶體包括具有第一電晶體的記憶體，該第一電晶體在通道形成區域中包含氧化物半導體，該多個暫存器同時讀取儲存於該掃描器鏈暫存器部的資料，該掃描器鏈暫存器部包括具有第二電晶體的保持電路，該第二電晶體在通道形成區域中包含氧化物半導體，並且該多個暫存器儲存作為在該影像處理部中進行處理的參數的該資料。
  13. 根據申請專利範圍第12項之半導體裝置，還包括：時序控制器，其中該多個暫存器藉由該時序控制器與該源極驅動器電連接。
  14. 根據申請專利範圍第12項之半導體裝置，還包括： 感測控制器，其中該影像處理部藉由該感測控制器與光感測器電連接。
  15. 根據申請專利範圍第12項之半導體裝置，其中當從外部裝置沒有輸入影像資料及參數時，該半導體裝置根據儲存於該圖框記憶體的該影像資料及儲存於該多個暫存器的該參數生成用來顯示靜態影像的信號。
  16. 根據申請專利範圍第12項之半導體裝置，其中該源極驅動器與反射元件及發光元件電連接。
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