TW201818382A - 驅動電路、顯示裝置及電子裝置 - Google Patents

Abstract

本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的電路、功耗低的電路、能夠縮小面積的電路或通用性高的電路。驅動電路具有向多個像素群供應影像信號的功能並被多個像素群共用。此外，向生成影像信號的線供應電力，並停止向不生成影像信號的線供應電力。因此，即使在驅動電路被多個像素群共用的情況下也可以停止向在生成影像信號時不使用的電路供應電力，由此可以同時實現驅動電路的面積的縮小和功耗的減少。

Description

驅動電路、顯示裝置及電子裝置

本發明的一個實施方式係關於一種驅動電路、顯示裝置及電子裝置。

注意，本發明的一個實施方式不侷限於上述技術領域。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一個例子，可以舉出驅動電路、半導體裝置、顯示裝置、發光裝置、蓄電裝置、記憶體裝置、顯示系統、電子裝置、照明設備、輸入裝置、輸入輸出裝置、其驅動方法或者其製造方法。

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。電晶體、半導體電路、算術裝置、驅動電路及記憶體裝置等都是半導體裝置的一個實施方式。另外，攝像裝置、電光裝置、發電裝置(包括薄膜太陽能電池、有機薄膜太陽能電池等)以及電子裝置有時包括半導體裝置。

以液晶顯示裝置及發光顯示裝置為代表的平板顯示器廣泛地用於影像的顯示。作為用於這些顯示裝置的電晶體主要使用矽半導體等，然而，近年來將呈現半導體特性的金屬氧化物用於電晶體來代替矽半導體的技術受到矚目。例如，專利文獻1、2已公開了將作為半導體層使用氧化鋅或In-Ga-Zn氧化物的電晶體用於顯示裝置的像素的技術。

[專利文獻1]日本專利申請公開第2007-96055號公報

[專利文獻2]日本專利申請公開第2007-123861號公報

本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的電路或顯示裝置。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種功耗低的電路或顯示裝置。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種面積小的電路或顯示裝置。另外，本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種通用性高的電路或顯示裝置。

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。可以從說明書、申請專利範圍、圖式等的記載顯而易見地看出並衍生上述以外的目的。

本發明的一個實施方式是一種驅動電路，包括：移位暫存器；解碼電路；位準轉移器電路；DA轉換電路；以及放大電路，其中，移位暫存器包括第一電路及第二電路，解碼電路包括第三電路及第四電路，位準轉移器電路包括第五電路及第六電路，DA轉換電路包括第七電路及第八電路，放大電路包括第九電路及第十電路，第九電路與第一佈線電連接，第十電路與第二佈線電連接，第一電路、第三電路、第五電路、第七電路、第九電路構成第一線，第二電路、第四電路、第六電路、第八電路、第十電路構成第二線，第一線具有生成供應到第一佈線的第一影像信號的功能，第二線具有生成供應到第二佈線的第二影像信號的功能，在不生成第一影像信號期間，停止向構成第一線的電路供應電力，並且，在不生成第二影像信號期間，停止向構成第二線的電路供應電力。

另外，在本發明的一個實施方式的驅動電路中，第一電路及第二電路也可以包括正反器，第三電路及第四電路也可以包括解碼器，第五電路及第六電路也可以包括位準轉移器，第七電路及第八電路也可以包括選擇電路，並且第九電路及第十電路也可以包括放大器。

另外，在本發明的一個實施方式的驅動電路中，第一電路及第二電路也可以包括第一開關及第二開關，第一開關的第一端子也可以與正反器電連接，第一開關的第二端子也可以與被供應電源電位的佈線電連接，第二開關的第一端子也可以與正反器的輸入端子電連接，第二開關的第二端子也可以與正反器的輸出端子電連接，並且第二開關也可以具有在第一開關處於關閉狀態期間成為開啟狀態的功能。

另外，在本發明的一個實施方式的驅動電路中，DA轉換電路也可以包括第一電位生成電路和第二電位生成電路，第一電位生成電路也可以具有向第七電路供應第一參考電位的功能，第二電位生成電路也可以具有向第八電路供應第二參考電位的功能，在不生成第一影像信號期間，也可以停止第一參考電位的供應，並且在不生成第二影像信號期間，也可以停止第二參考電位的供應。

另外，本發明的一個實施方式是一種顯示裝置，包括：上述驅動電路；以及像素部，其中，像素部包括第一像素和第二像素，第一像素包括反射型液晶元件，第二像素包括發光元件，並且，驅動電路具有向第一像素供應第一影像信號的功能和向第二像素供應第二影像信號的功能。

另外，本發明的一個實施方式是一種包括顯示系統的電子裝置，該顯示系統包括：包括上述驅動電路的控制部；顯示部；以及處理器，其中，顯示部包括第一顯示單元、第二顯示單元及觸控感測器單元， 第一顯示單元包括具有反射型液晶元件的第一像素，第二顯示單元包括具有發光元件的第二像素，處理器具有向控制部發送影像資料的功能，控制部具有根據影像資料生成第一影像信號及第二影像信號的功能，並且，驅動電路向第一顯示單元供應第一影像信號並向第二顯示單元供應第二影像信號。

根據本發明的一個實施方式，可以提供一種新穎的電路或顯示裝置。另外，根據本發明的一個實施方式，可以提供一種功耗低的電路或顯示裝置。另外，根據本發明的一個實施方式，可以提供一種面積小的電路或顯示裝置。另外，根據本發明的一個實施方式，可以提供一種通用性高的電路或顯示裝置。

注意，上述效果的記載不妨礙其他效果的存在。此外，本發明的一個實施方式並不需要具有所有上述效果。可以從說明書、申請專利範圍、圖式等的記載顯而易見地看出並衍生上述以外的效果。

10‧‧‧顯示裝置

20‧‧‧像素部

21‧‧‧像素單元

30‧‧‧像素群

31‧‧‧像素

40‧‧‧驅動電路

50‧‧‧驅動電路

51‧‧‧移位暫存器

52‧‧‧解碼電路

53‧‧‧位準轉移器電路

54‧‧‧DA轉換電路

55‧‧‧放大電路

56‧‧‧保持電路

60‧‧‧液晶元件

61‧‧‧反射電極

62‧‧‧液晶層

63‧‧‧透明電極

64‧‧‧光

65‧‧‧開口

70‧‧‧發光元件

71‧‧‧光

110‧‧‧暫存器

120‧‧‧閂鎖電路

130‧‧‧解碼器

131‧‧‧轉換電路

140‧‧‧閂鎖電路

150‧‧‧位準轉移器

151‧‧‧轉換電路

160‧‧‧選擇電路

161N‧‧‧電路

161P‧‧‧電路

170‧‧‧電位生成電路

170a‧‧‧電位生成電路

170b‧‧‧電位生成電路

180‧‧‧放大器

190‧‧‧取樣保持電路

412‧‧‧液晶層

413‧‧‧電極

417‧‧‧絕緣層

421‧‧‧絕緣層

431‧‧‧彩色層

432‧‧‧遮光層

433‧‧‧配向膜

434‧‧‧彩色層

435‧‧‧偏光板

441‧‧‧黏合層

442‧‧‧黏合層

451‧‧‧開口

470‧‧‧發光元件

480‧‧‧液晶元件

491‧‧‧電極

492‧‧‧EL層

493‧‧‧電極

494‧‧‧絕緣層

501‧‧‧電晶體

503‧‧‧電晶體

504‧‧‧連接部

505‧‧‧電晶體

506‧‧‧電晶體

507‧‧‧連接部

511‧‧‧絕緣層

512‧‧‧絕緣層

513‧‧‧絕緣層

514‧‧‧絕緣層

516‧‧‧絕緣層

517‧‧‧絕緣層

518‧‧‧絕緣層

520‧‧‧絕緣層

521‧‧‧導電層

522‧‧‧導電層

523‧‧‧導電層

531‧‧‧半導體層

540‧‧‧電晶體

542‧‧‧連接層

543‧‧‧連接器

552‧‧‧連接部

561‧‧‧半導體層

563‧‧‧導電層

580‧‧‧電晶體

581‧‧‧電晶體

584‧‧‧電晶體

585‧‧‧電晶體

586‧‧‧電晶體

600‧‧‧顯示裝置

600A‧‧‧顯示裝置

600B‧‧‧顯示裝置

601‧‧‧顯示裝置

611‧‧‧電極

640‧‧‧液晶元件

651‧‧‧基板

660‧‧‧發光元件

661‧‧‧基板

662‧‧‧顯示部

664‧‧‧電路

665‧‧‧佈線

672‧‧‧FPC

673‧‧‧IC

690‧‧‧像素單元

691‧‧‧像素

801‧‧‧電晶體

811‧‧‧絕緣層

812‧‧‧絕緣層

813‧‧‧絕緣層

814‧‧‧絕緣層

815‧‧‧絕緣層

816‧‧‧絕緣層

817‧‧‧絕緣層

818‧‧‧絕緣層

819‧‧‧絕緣層

820‧‧‧絕緣層

821‧‧‧金屬氧化物膜

822‧‧‧金屬氧化物膜

823‧‧‧金屬氧化物膜

824‧‧‧金屬氧化物膜

830‧‧‧氧化物層

850‧‧‧導電層

851‧‧‧導電層

852‧‧‧導電層

853‧‧‧導電層

900‧‧‧顯示系統

910‧‧‧顯示部

911‧‧‧顯示單元

912‧‧‧觸控感測器單元

920‧‧‧控制部

921‧‧‧介面

922‧‧‧圖框記憶體

923‧‧‧解碼器

924‧‧‧感測控制器

925‧‧‧控制器

926‧‧‧時脈生成電路

930‧‧‧影像處理部

931‧‧‧伽瑪校正電路

932‧‧‧調光電路

933‧‧‧調色電路

934‧‧‧EL校正電路

941‧‧‧記憶體裝置

942‧‧‧時序控制器

943‧‧‧暫存器

950‧‧‧驅動電路

961‧‧‧觸控感測器控制器

970‧‧‧主機

980‧‧‧光感測器

981‧‧‧外光

1000‧‧‧顯示模組

1001‧‧‧上蓋

1002‧‧‧下蓋

1003‧‧‧FPC

1004‧‧‧觸控面板

1005‧‧‧FPC

1006‧‧‧顯示裝置

1009‧‧‧框架

1010‧‧‧印刷電路板

1011‧‧‧電池

2000‧‧‧可攜式資訊終端

2001‧‧‧外殼

2002‧‧‧外殼

2003‧‧‧顯示部

2004‧‧‧顯示部

2005‧‧‧鉸鏈部

2010‧‧‧可攜式資訊終端

2011‧‧‧外殼

2012‧‧‧顯示部

2013‧‧‧操作按鈕

2014‧‧‧外部連接埠

2015‧‧‧揚聲器

2016‧‧‧麥克風

2017‧‧‧相機

2020‧‧‧相機

2021‧‧‧外殼

2022‧‧‧顯示部

2023‧‧‧操作按鈕

2024‧‧‧快門按鈕

2026‧‧‧透鏡

在圖式中：圖1A和圖1B是示出顯示裝置的結構實例的圖；圖2是示出顯示裝置的結構實例的圖；圖3是示出驅動電路的結構實例的圖；圖4是示出移位暫存器的結構實例的圖；圖5A和圖5B是示出暫存器的結構實例的圖；圖6A至圖6C是示出暫存器的結構實例的圖；圖7是示出解碼電路的結構實例的圖；圖8是示出位準轉移器電路的結構實例的圖；圖9是示出閂鎖電路及位準轉移器的結構實例的圖；圖10是示出選擇電路的結構實例的圖； 圖11是示出電位生成電路的結構實例的圖；圖12是示出放大電路的結構實例的圖；圖13是說明放大器的結構實例的圖；圖14是示出驅動電路的結構實例的圖；圖15A和圖15B是示出開關的結構實例的圖；圖16是示出驅動電路的結構實例的圖；圖17是示出保持電路的結構實例的圖；圖18是示出顯示裝置的結構實例的圖；圖19是示出顯示裝置的結構實例的圖；圖20是示出顯示裝置的結構實例的圖；圖21是示出顯示裝置的結構實例的圖；圖22A、圖22B1、圖22B2、圖22B3及圖22B4是示出顯示裝置的結構實例的圖；圖23是示出像素的結構實例的圖；圖24A和圖24B是示出像素的結構實例的圖；圖25是示出顯示模組的結構實例的圖；圖26A至圖26C是示出電晶體的結構實例的圖；圖27是示出能帶結構的圖；圖28是示出顯示系統的結構實例的圖；圖29A至圖29D是示出電子裝置的結構實例的圖。

下面，參照圖式對本發明的實施方式進行詳細說明。注意，本發明不侷限於以下實施方式中的說明，而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其方式及詳細內容在不脫離本發明的精神及其範圍的情況下可以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下面所示的實施方式所記載的內容中。

另外，本發明的一個實施方式在其範疇內包括半導體裝置、記憶體裝置、顯示裝置、攝像裝置、RF(Radio Frequency：射頻)標籤等所有裝置。此外，顯示裝置在其範疇內包括液晶顯示裝置、其每個像素具備以有機發光元件為代表的發光元件的發光裝置、電子紙、DMD(Digital Micromirror Device：數位微鏡裝置)、PDR(Plasma Display Panel；電漿顯示面板)、FED(Field Emission Display；場致發射顯示器)等。

在本說明書等中，金屬氧化物(metal oxide)是指廣義上的金屬的氧化物。金屬氧化物被分類為氧化物絕緣體、氧化物導電體(包括透明氧化物導電體)和氧化物半導體(Oxide Semiconductor，也可以簡稱為OS)等。例如，在將金屬氧化物用於電晶體的通道形成區域的情況下，有時將該金屬氧化物稱為氧化物半導體。換言之，在金屬氧化物具有放大作用、整流作用和開關作用中的至少一個的情況下，可以將該金屬氧化物稱為金屬氧化物半導體(metal oxide semiconductor)，或者可以將其縮稱為OS。下面，將在通道形成區域中包含金屬氧化物的電晶體也稱為OS電晶體。

此外，在本說明書等中，有時將包含氮的金屬氧化物也稱為金屬氧化物(metal oxide)。此外，也可以將包含氮的金屬氧化物稱為金屬氧氮化物(metal oxynitride)。將在後面說明金屬氧化物的詳細內容。

在本說明書等中，當明確地記載為“X與Y連接”時，表示在本說明書等中公開了如下情況：X與Y電連接的情況；X與Y在功能上連接的情況；以及X與Y直接連接的情況。因此，不侷限於圖式或文中所示的連接關係，例如其他的連接關係也包括在圖式或文中所記載的範圍內。在此，X和Y都是物件(例如，裝置、元件、電路、佈線、電極、端子、導電膜、層等)。

作為X與Y直接連接的情況的一個例子，可以舉出在X與Y之間沒有連接能夠電連接X與Y的元件(例如開關、電晶體、電容器、電感器、電阻器、二極體、顯示元件、發光元件和負載等)，並且X與Y沒有藉由能夠電連接X與Y的元件(例如開關、電晶體、電容器、電感器、電阻器、二極體、顯示元件、發光元件和負載等)連接的情況。

作為X和Y電連接的情況的一個例子，可以在X和Y之間連接一個以上的能夠電連接X和Y的元件(例如開關、電晶體、電容器、電感器、電阻器、二極體、顯示元件、發光元件、負載等)。另外，開關具有控制開啟和關閉的功能。換言之，開關具有其成為導通狀態(開啟狀態)或非導通狀態(關閉狀態)而控制是否使電流流過的功能。或者，開關具有選擇並切換電流路徑的功能。另外，X和Y電連接的情況包括X與Y直接連接的情況。

作為X和Y在功能上連接的情況的一個例子，可以在X和Y之間連接一個以上的能夠在功能上連接X和Y的電路(例如，邏輯電路(反相器、NAND電路、NOR電路等)、信號轉換電路(DA轉換電路、AD轉換電路、γ(伽瑪)校正電路等)、電位位準轉換電路(電源電路(升壓電路、降壓電路等)、改變信號的電位位準的位準轉換器電路等)、電壓源、電流源、切換電路、放大電路(能夠增大信號振幅或電流量等的電路、運算放大器、差動放大電路、源極隨耦電路、緩衝器電路等)、信號產生電路、記憶體電路、控制電路等)。注意，例如，即使在X與Y之間夾有其他電路，當從X輸出的信號傳送到Y時，就可以說X與Y在功能上是連接著的。另外，X與Y在功能上連接的情況包括X與Y直接連接的情況及X與Y電連接的情況。

此外，當明確地記載為“X與Y電連接”時，在本說明書等中公開了如下情況：X與Y電連接的情況(換言之，以中間夾有其他元件或其 他電路的方式連接X與Y的情況)；X與Y在功能上連接的情況(換言之，以中間夾有其他電路的方式在功能上連接X與Y的情況)；以及X與Y直接連接的情況(換言之，以中間不夾有其他元件或其他電路的方式連接X與Y的情況)。換言之，當明確記載為“電連接”時，在本說明書等中公開了與只明確記載為“連接”的情況相同的內容。

另外，即使示出在圖式上獨立的組件相互電連接，也有一個組件兼有多個組件的功能的情況。例如，在佈線的一部分用作電極時，一個導電膜兼有佈線和電極的兩個組件的功能。因此，本說明書中的“電連接”的範疇內還包括這種一個導電膜兼有多個組件的功能的情況。

實施方式1

在本實施方式中，說明根據本發明的一個實施方式的顯示裝置。

〈顯示裝置的結構實例〉

圖1A示出顯示裝置10的結構實例。顯示裝置10包括像素部20、多個驅動電路40、驅動電路50。另外，像素部20包括多個像素群30。下面，雖然作為一個例子說明顯示裝置10包括兩個像素群30(30a、30b)、兩個驅動電路40(40a、40b)的結構，但是像素群30及驅動電路40的數量也可以為3以上。

像素部20具有顯示影像的功能。像素群30a由多個像素31a構成，像素群30b由多個像素31b構成。像素31a、31b都包括顯示元件，並都具有顯示鎖定的灰階的功能。像素31a所包括的顯示元件和像素31b所包括的顯示元件的種類或特性既可以相同又可以不同。另外，像素31a和像素31b的電路結構既可以相同又可以不同。由於多個像素31a或多個像素31b顯示鎖定的灰階，所以像素部20顯示鎖定的影像。

作為顯示元件的例子，可以舉出液晶元件、發光元件等。作為液晶元件，可以採用透射型液晶元件、反射型液晶元件、半透射型液晶元件等。此外，作為顯示元件，也可以使用快門方式的MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微機電系統)元件、光干涉方式的MEMS元件、應用微囊方式、電泳方式、電潤濕方式、電子粉流體(日本的註冊商標)方式等的顯示元件等。

另外，作為發光元件，例如可以舉出OLED(有機發光二極體)-LED(發光二極體)、QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode：量子點發光二極體)、半導體雷射等自發光性發光元件。

當顯示影像時，既可以使用像素群30a像素群30b兩者，又可以只使用其中一方。在使用兩者的情況下，像素群30a和像素群30b既可以顯示一個影像，又可以分別顯示不同的影像。

在只使用像素群30a和像素群30b中的一個顯示影像的情況下，能夠以自動或手動切換顯示影像的像素群30。在此，藉由在像素31a和像素31b中設置不同的顯示元件，可以使像素群30a所顯示的影像的特性或品質等與像素群30b所顯示的影像不同。在此情況下，可以根據周圍的環境或顯示內容等選擇進行顯示的像素群30。下面，作為一個例子，說明在像素31a中設置有反射型液晶元件並在像素31b中設置有發光元件的結構。

圖1B是說明使用反射型液晶元件60和發光元件70進行顯示的像素部20的結構的示意圖。液晶元件60包括反射電極61、液晶層62、透明電極63。

藉由根據液晶的配向控制液晶層62對由反射電極61反射的光64的穿透率，控制液晶元件60的灰階。由反射電極61反射的光64穿過 液晶層62、透明電極63射出到外部。此外，反射電極61具有開口65，發光元件70設置在與開口65重疊的位置上。藉由控制流過發光元件70的電流，控制發光元件70所發射的光71的強度，由此控制發光元件70的灰階。發光元件70所發射的光71穿過開口65、液晶層62、透明電極63射出到外部。光64及光71射出的方向為顯示裝置10的顯示面。

藉由採用上述結構，可以使用反射型液晶元件60及發光元件70將影像顯示在像素部20中。在此情況下，例如在晴天白晝的室外等外光強的環境下，只使用反射型液晶元件進行顯示而不使發光元件發光，由此能夠減少功耗。另一方面，在夜間或暗處等外光弱的環境下，使發光元件發光而進行顯示，由此可以顯示可見度高的影像。

另外，當使用反射型液晶元件顯示影像時，藉由使用發光元件的發光，可以校正色調。例如，在黃昏時的紅色的環境下顯示影像的情況下，當只使用反射型液晶元件進行顯示時，有時B(藍色)成分不足。此時，藉由使發光元件發光，能夠校正色調。

此外，因為反射型液晶元件在顯示時不需要外光之外的光源，所以能夠以低功耗顯示影像。另一方面，由於發光元件的工作速度比液晶元件快，所以能夠高速地切換顯示。另外，例如可以在反射型液晶元件中顯示成為背景的靜態影像或文字等並在發光元件中顯示動態影像等。因此，可以同時實現功耗的減少和高品質影像的顯示。上述結構適用於將顯示裝置用於教科書等教材或筆記本等的情況。

再者，當使用反射型液晶元件顯示影像時可以減少影像的改寫頻率，在不進行影像改寫期間可以停止驅動電路40a的工作和驅動電路50的一部分工作。因此，可以進一步減少功耗。

注意，在圖1B中，雖然作為一個例子說明在像素31a中設置反射型液晶元件並在像素31b中設置發光元件的情況，但是對設置在像素31a、31b中的顯示元件沒有特別的限制，而可以自由地進行選擇。例如，也可以在像素31a、31b中的一個設置透射型液晶元件，在另一個設置反射型液晶元件。在此情況下，可以使用像素31a、31b實現半透射型液晶元件。此外，也可以分別在像素31a、31b中設置不同種類的發光元件。

另外，顯示裝置10也可以具有能夠根據所顯示的影像的解析度而切換使用像素群30a和像素群30b的兩者進行顯示的第一工作和使用其中一方進行顯示的第二工作的結構。例如，在顯示高精度的影像或照片時可以使用第一工作，在顯示背景或文字等時可以使用第二工作。由此，可以根據所顯示的影像改變解析度，而可以實現通用性高的顯示裝置。

驅動電路40具有向像素群30供應用來選擇像素31的信號(以下，也稱為選擇信號)的功能。具體地，驅動電路40a具有向與像素31a連接的佈線GLa供應選擇信號的功能，佈線GLa具有傳送從驅動電路40a輸出的選擇信號的功能。驅動電路40b具有向與像素31b連接的佈線GLb供應選擇信號的功能，佈線GLb具有傳送從驅動電路40b輸出的選擇信號的功能。

驅動電路50具有生成用來顯示影像的信號(以下，也稱為影像信號)並將其供應到像素群30a、30b的功能。具體地，驅動電路50具有向與像素31a連接的佈線SLa供應影像信號的功能和向與像素31b連接的佈線SLb供應影像信號的功能。供應到佈線SLa、SLb的影像信號被寫入到由驅動電路40a、40b選擇的像素31a、31b。

在本發明的一個實施方式中，驅動電路50具有向像素群30a、30b 兩者供應影像信號的功能，被像素群30a、30b共用。由此，不需要分別在像素群30a、30b中設置驅動電路50，從而可以縮小顯示裝置10的面積。

接著，說明顯示裝置10的更具體的結構實例。圖2示出像素部20和驅動電路50的結構實例。

像素部20包括m列n行(m、n為2以上的整數)的像素31a、31b。第i列第j行(i為1以上且m以下的整數，j為1以上且n以下的整數)的像素31a與佈線SLa[i]及佈線GLa[j]連接，第i列第j行的像素31b與佈線SLb[i]及佈線GLb[j]連接。佈線GLa[1]至[n]與驅動電路40a連接，佈線GLb[1]至[m]與驅動電路40b連接。佈線SLa[1]至[m]及佈線SLb[1]至[m]與驅動電路50連接。在此，像素31a和像素31b在行方向(紙面上下方向)上交替地設置，像素31a和像素31b構成像素單元21。如此，像素31a和像素31b可以混合存在於像素部20的同一區域內。

在此，作為像素31a、31b較佳為使用OS電晶體。與矽等半導體相比，金屬氧化物的能隙大且少數載子密度低，因此OS電晶體的關態電流(off-state current)極小。由此，在將OS電晶體用於像素31a、31b的情況下，與使用在通道形成區域中具有矽的電晶體(以下，也稱為Si電晶體)等的情況相比，在像素31a、31b中可以長期間保持影像信號。因此，能夠大幅度地減少向像素31a、31b寫入影像信號的頻率，由此可以減少功耗。例如，在影像信號的寫入頻率可以為1天1次以上且低於1秒0.1次，較佳為1小時1次以上且低於1秒1次，更佳為30秒1次以上且低於1秒1次。另外，關於使用OS電晶體的像素31的詳細結構，將在實施方式3中進行說明。

此外，驅動電路50具有生成向佈線SLa、SLb兩者供應的影像信 號的功能。因此，可以避免將生成供應到佈線SLa、SLb的影像信號的驅動電路分別設置在不同的區域中時有可能發生的佈線SLa、SLb的延長及佈局的複雜化，由此可以防止影像信號的干涉。

驅動電路50包括移位暫存器51、解碼電路52、位準轉移器電路53、數位類比(DA)轉換電路54、放大電路55。

移位暫存器51具有使用起動脈衝SP、時脈信號CLK、重設信號RST生成取樣脈衝的功能。移位暫存器51所生成的取樣脈衝被輸出到解碼電路52。另外，高電源電位VDD及低電源電位VSS被供應到移位暫存器51。

解碼電路52具有對作為從外部輸入的影像信號的信號SD進行解碼的功能。明確而言，具有根據信號SD生成控制DA轉換電路54的工作的控制信號的功能。由解碼電路52解碼過的信號被輸出到位準轉移器電路53。另外，高電源電位VDD及低電源電位VSS被供應到解碼電路52。

位準轉移器電路53具有轉換從解碼電路52輸入的信號的位準的功能。明確而言，位準轉移器電路53具有將從解碼電路52輸入的電位轉換為用來控制DA轉換電路54的工作的電位的功能。在將負電位用於DA轉換電路54的工作的情況下，負電位由位準轉移器電路53生成。另外，高電源電位VDDH、VDD(VDDH>VDD)及低電源電位VSS被供應到位準轉移器電路53。在將被輸入的電位轉換為更高的電位時使用高電源電位VDDH。

DA轉換電路54具有生成對應於信號SD的類比信號的功能。明確而言，具有將作為數位信號的信號SD轉換為類比值的電位的功能。將由解碼電路52解碼並由位準轉移器電路53轉換電位的信號SD用於DA 轉換電路54的工作。另外，多個參考電位VR被供應到DA轉換電路54。

放大電路55具有放大由DA轉換電路54生成的電位並將其輸出到佈線SLa、SLb的功能。從放大電路55供應到佈線SLa、SLb的電位對應於供應到像素31a，31b的影像信號。另外，高電源電位VDDH及低電源電位VSS被供應到放大電路55。

驅動電路50具有向佈線SLa、SLb兩者供應影像信號的功能，被像素31a、31b共用。因此，在向像素31a和像素31b中的至少一方供應影像信號時，需要使驅動電路50工作。在此，當在只向像素31a和像素31b中的一個供應影像信號的情況下也使驅動電路50整體工作時，實際上在生成影像信號時不使用的電路的電力也被消費，由此會增大驅動電路50的功耗。

在此，在本發明的一個實施方式中，能夠向驅動電路50所包括的電路中的實際上在生成影像信號時使用的電路選擇性地供應電力。因此，即使在驅動電路50被像素31a、31b共用的情況下，也可以停止向在生成影像信號時不使用的電路供應電力，由此可以減少驅動電路50的功耗。下面，說明驅動電路50的具體的結構實例。

〈驅動電路的結構實例〉

圖3示出驅動電路50的結構實例。移位暫存器51包括多個暫存器110。解碼電路52包括多個閂鎖電路120、多個解碼器130。位準轉移器電路53包括多個閂鎖電路140、多個位準轉移器150。DA轉換電路54包括多個選擇電路160、電位生成電路170a、170b。放大電路55包括多個放大器180。注意，驅動電路50是半導體裝置。

暫存器110、閂鎖電路120、解碼器130、閂鎖電路140、位準轉移器150、選擇電路160、放大器180的數量分別與佈線SL相同。以 下，將生成供應到一個佈線SL的影像信號的電路組稱為線L。也就是說，在驅動電路50中設置有與佈線SL相同的數量的線L。線L由暫存器110、閂鎖電路120、解碼器130、閂鎖電路140、位準轉移器150、選擇電路160、放大器180構成。

圖3所示的線La與佈線SLa連接，線Lb與佈線SLb連接。將與佈線SLa[i]連接的線表示為La[i]，將與佈線SLb[i]連接的線表示為Lb[i]。

在此，向線La供應信號SELa，向線Lb供應信號SELb。信號SELa、SELb是用來選擇生成影像信號的線的選擇信號。明確而言，當在線La中生成影像信號時，向線La供應示出選擇狀態的信號SELa，當在線Lb中生成影像信號時，向線Lb供應示出選擇狀態的信號SELb。此外，向電位生成電路170a供應信號SELa，向電位生成電路170b供應信號SELb。

當使用圖1A和圖1B所示的像素群30a顯示影像時，選擇線La，向佈線SLa供應影像信號。另一方面，線Lb成為非選擇狀態，線Lb不生成影像信號。此時，停止向屬於線Lb的電路供應電力。同樣地，當使用圖1A和圖1B所示的像素群30b顯示影像時，選擇線Lb，停止向屬於線La的電路供應電力。如此，藉由向生成影像信號的線L選擇性地供應電力，可以減少驅動電路50的功耗。此外，在使用像素群30a、30b兩者顯示影像的情況下，選擇線La、Lb兩者。

另外，在非選擇狀態的線L中，可以自由地選擇停止電力供應的電路。也就是說，停止電力供應的電路既可以為非選擇狀態的線L所包括的所有電路，又可以為其一部分的電路。

下面，說明能夠控制電力的供應的有無的暫存器110、閂鎖電路 120、解碼器130、閂鎖電路140、位準轉移器150、選擇電路160、電位生成電路170、放大器180的具體的結構實例。

[暫存器的結構實例]

圖4示出包括多個暫存器110的移位暫存器51的結構實例。暫存器110是具有生成取樣脈衝而將其輸出到閂鎖電路120的功能的電路。注意，雖然在此示出屬於線La[1]、Lb[1]、La[2]、Lb[2]的暫存器110，但是其他暫存器110也可以具有同樣的結構。

暫存器110包括開關SW1、開關SW2、正反器FF1。開關SW1的第一端子與正反器FF1連接，第二端子與被供應高電源電位VDD的佈線連接。開關SW2的第一端子與正反器FF1的輸入端子連接，第二端子與正反器FF1的輸出端子連接。正反器FF1的輸入端子與上一級的正反器FF1的輸出端子連接，輸出端子與屬於相同的線L的閂鎖電路120連接。此外，向正反器FF1供應時脈信號CLK、重設信號RST。另外，向線La[1]的正反器FF1的輸入端子供應起動脈衝SP。

線La所包括的開關SW1、SW2的導通狀態由信號SELa控制，線Lb所包括的開關SW1、SW2的導通狀態由信號SELb控制。圖5A和圖5B示出由信號SELa、SELb控制開關SW1、SW2的導通狀態的工作實例。

圖5A是線La處於選擇狀態且線Lb處於非選擇狀態時的暫存器110的結構實例。此時，向線La供應選擇線La的信號SELa(在此，低位準)，向線La所包括的開關SW1、開關SW2供應信號SELa。

在此，開關SW1在信號SEL為示出選擇狀態的信號的情況下成為開啟狀態，在信號SEL為示出非選擇狀態的信號的情況下成為關閉狀態。另外，開關SW2在信號SEL為示出非選擇狀態的信號的情況下成為開啟狀態，在信號SEL為示出選擇狀態的信號的情況下成為關閉狀 態。也就是說，開關SW1和開關SW2的導通狀態彼此相反。

當向線La的開關SW1供應低位準信號SELa時，開關SW1成為開啟狀態，向正反器FF1供應電源電位。由此，正反器FF1成為工作狀態。此外，當向線La的開關SW2供應低位準信號SELa時，開關SW2成為關閉狀態，正反器FF1的輸入端子和輸出端子成為非導通狀態。因此，暫存器110能夠輸出取樣脈衝。

另一方面，向處於非選擇狀態的線Lb供應使線Lb成為非選擇狀態的信號SELb(在此，高位準)，向線Lb所包括的開關SW1、開關SW2供應信號SELb。

當向線Lb的開關SW1供應高位準信號SELb時，開關SW1成為關閉狀態，停止向正反器FF1供應電源電位。由此，正反器FF1成為停止狀態。此外，當向線Lb的開關SW2供應高位準信號SELb時，開關SW2成為開啟狀態，正反器FF1的輸入端子和輸出端子成為導通狀態。因此，可以連接上一級的線La的正反器FF1的輸出端子與下一級的線La的正反器FF1(未圖示)的輸入端子，由此構成串聯連接線La的正反器FF1的移位暫存器。

圖5B是線La處於非選擇狀態且線Lb為選擇狀態時的暫存器110的結構實例。此時，向線La供應示出非選擇狀態的信號SELa，向線Lb供應示出選擇狀態的信號SELb。因此，構成停止向線La供應電力並串聯連接線Lb的正反器FF1的移位暫存器。

對開關SW1、SW2的具體結構沒有特別的限制，而可以適當地進行設定。圖6A至圖6C示出開關SW1、SW2的結構實例。

圖6A是作為開關SW1使用p通道型電晶體Tr1並作為開關SW2使 用類比開關AS1時的結構實例。電晶體Tr1的閘極與被供應信號SELa或信號SELb的佈線連接，源極和汲極中的一個與正反器FF1連接，源極和汲極中的另一個與被供應高電源電位VDD的佈線連接。類比開關AS1的第一端子與正反器FF1的輸入端子連接，第二端子與正反器FF1的輸出端子連接。

向類比開關AS1輸入信號SELa或信號SELb及其反轉信號，在電晶體Tr1成為開啟狀態時類比開關AS1成為關閉狀態，在電晶體Tr1成為關閉狀態時類比開關AS1成為開啟狀態。信號SELa的反轉信號或信號SELb的反轉信號從反相器INV1輸出。

另外，如圖6B所示，也可以使用n通道型電晶體Tr2代替類比開關AS1。電晶體Tr2的閘極與被供應信號SELa或信號SELb的佈線連接，源極和汲極中的一個與正反器FF1的輸入端子連接，源極和汲極中的另一個與正反器FF1的輸出端子連接。

另外，作為電晶體Tr2，可以使用OS電晶體。在此情況下，由於能夠減小電晶體Tr2的關態電流，所以可以防止暫存器110的誤動。另外，藉由作為電晶體Tr2使用p通道型電晶體，也可以具有向電晶體Tr2的閘極供應信號SELa的反轉信號或信號SELb的反轉信號的結構。

此外，雖然在圖4、圖5A及圖5B中開關SW1設置在正反器FF1與被供應高電源電位VDD的佈線之間，但是開關SW1也可以設置在正反器FF1與被供應低電源電位VSS的佈線之間。在此情況下，如圖6C所示，作為開關SW1較佳為使用n通道型電晶體Tr3。注意，圖6C所示的信號SELa、SELb的極性與圖6A所示的信號SELa、SELb相反。

作為電晶體Tr3，較佳為使用OS電晶體。在此情況下，在暫存器 110處於非選擇狀態期間，可以將供應到正反器FF1的電力抑制為極小。由此，可以進一步減少暫存器110的功耗。

另外，作為電晶體Tr1也可以使用n通道型電晶體，作為電晶體Tr2、Tr3也可以使用p通道型電晶體。

如上所述，藉由向將影像信號供應到佈線SL的線L所包括的暫存器110選擇性地供應電力，可以減少移位暫存器51的功耗。

[閂鎖電路、解碼器的結構實例]

圖7示出多個閂鎖電路120、包括多個解碼器130的解碼電路52的結構實例。閂鎖電路120具有保持被輸入的信號SD並以鎖定的時序將信號SD輸出到解碼器130的功能。解碼器130具有對信號SD進行解碼並將其輸出到閂鎖電路140的功能。注意，雖然在此示出屬於線La[1]、Lb[1]、La[2]、Lb[2]的閂鎖電路120及解碼器130，但是其他閂鎖電路120、解碼器130也可以具有同樣的結構。

閂鎖電路120包括開關SW3、正反器FF2。開關SW3的第一端子與正反器FF2連接，第二端子與被供應高電源電位VDD的佈線連接。正反器FF2的輸出端子與屬於相同的線L的解碼器130連接。向正反器FF2的輸入端子供應作為影像信號的信號SD。此外，向正反器FF2供應從屬於相同的線L的暫存器110輸出的信號和重設信號RST。信號從閂鎖電路120輸出的時序由從暫存器110輸入的取樣脈衝控制。

解碼器130包括開關SW4、轉換電路131。轉換電路131具有將從閂鎖電路120輸入的信號轉換為控制選擇電路160的工作的控制信號的功能。開關SW4的第一端子與轉換電路131連接，第二端子與被供應高電源電位VDD的佈線連接。轉換電路131的輸入端子與屬於相同的線L的閂鎖電路120連接，輸出端子與屬於相同的線L的閂鎖電路 140連接。

線La所包括的開關SW3、SW4的導通狀態由信號SELa控制，線Lb所包括的開關SW3、SW4的導通狀態由信號SELb控制。在被信號SELa或SELb選擇的線L中，開關SW3及開關SW4成為開啟狀態，向正反器FF2及轉換電路131供應電源電位。另一方面，在非選擇狀態的線L中，開關SW3及開關SW4成為關閉狀態，停止向正反器FF2及轉換電路131供應電源電位。如此，藉由向生成影像信號的線L所包括的閂鎖電路120及解碼器130選擇性地供應電力，可以減少解碼電路52的功耗。

另外，作為開關SW3、SW4，可以使用與被供應高電源電位VDD的佈線連接的p通道型電晶體(參照圖6A和圖6B)。另外，作為開關SW3、SW4，也可以使用與被供應低電源電位VSS的佈線連接的n通道型電晶體(參照圖6C)。

[閂鎖電路、位準轉移器的結構實例]

圖8示出包括多個閂鎖電路140、多個位準轉移器150的位準轉移器電路53的結構實例。閂鎖電路140具有保持被輸入的信號並以鎖定的時序將該信號輸出到位準轉移器150的功能。位準轉移器150具有轉換從閂鎖電路140輸入的信號的位準並將其輸出到選擇電路160的功能。注意，雖然在此示出屬於線La[1]、Lb[1]、La[2]、Lb[2]的閂鎖電路140及位準轉移器150，但是其他閂鎖電路140、位準轉移器150也可以具有同樣的結構。

閂鎖電路140包括開關SW5、正反器FF3。開關SW5的第一端子與正反器FF3連接，第二端子與被供應高電源電位VDD的佈線連接。正反器FF3的輸入端子與屬於相同的線L的解碼器130連接，輸出端子與屬於相同的線L的位準轉移器150連接。此外，向正反器FF3供應 信號LS、重設信號RST。信號從閂鎖電路140輸出的時序由信號LS控制。

位準轉移器150包括開關SW6、轉換電路151。轉換電路151具有利用高電源電位VDDH將從閂鎖電路140輸入的電位轉換為用來控制選擇電路160的工作的電位的功能。開關SW6的第一端子與轉換電路151連接，第二端子與被供應低電源電位VSS的佈線連接。轉換電路151的輸入端子與屬於相同的線L的閂鎖電路140連接，輸出端子與屬於相同的線L的選擇電路160連接。

線La所包括的開關SW5的導通狀態由信號SELa控制，線Lb所包括的開關SW5的導通狀態由信號SELb控制。另外，線La所包括的開關SW6的導通狀態由使用反相器INV2a使信號SELa反轉的信號控制，線Lb所包括的開關SW6的導通狀態由使用反相器INV2b使信號SELb反轉的信號控制。

在被信號SELa或SELb選擇的線L中，開關SW5及開關SW6成為開啟狀態，向正反器FF3及轉換電路151供應電源電位。另一方面，在非選擇狀態的線L中，開關SW5及開關SW6成為關閉狀態，停止向正反器FF3及轉換電路151供應電源電位。如此，藉由向生成影像信號的線L所包括的閂鎖電路140及位準轉移器150選擇性地供應電力，可以減少位準轉移器電路53的功耗。

在此，在作為開關SW6使用電晶體的情況下，開關SW6較佳為設置在轉換電路151與被供應低電源電位VSS的佈線之間。圖9示出作為開關SW5使用p型電晶體Tr4且作為開關SW6使用n型電晶體Tr5的結構。當作為開關SW6在轉換電路151與被供應高電源電位VDDH的佈線之間設置p通道型電晶體時，向電晶體的源極和汲極中的一個供應高電源電位VDDH。由此，為了使電晶體成為關閉狀態，需要向閘極 供應高電位，有時需要信號SELa、SELb的位準轉移。另一方面，如圖9所示，當作為開關SW6在轉換電路151與被供應低電源電位VSS的佈線之間設置n型電晶體Tr5並向電晶體Tr5的閘極供應信號SELa、SELb的反轉信號時，不需要另行設定用來控制電晶體Tr5的導通狀態的電位，從而可以容易控制向轉換電路151供應電力。

[選擇電路、電位生成電路的結構實例]

圖10示出選擇電路160的結構實例。選擇電路160具有根據解碼器130及位準轉移器150生成的控制信號而輸出對應於影像信號(信號SD)的電位的功能。在此，作為一個例子，說明作為控制信號從位準轉移器150輸入信號P[0]至[6]和其反轉信號PB[0]至[6]及信號PB[7]並且從電位生成電路170輸入256種參考電位Vref(Vref[0]至[255])的情況。但是，從位準轉移器150輸入的控制信號的數量及從電位生成電路170輸入的電位的數量可以根據像素所顯示的灰階的數量適當地設定。注意，在從電位生成電路170輸入的電位中，最低的是Vref[0]，按從Vref[0]到Vref[255]的順序增高。

選擇電路160包括由p通道型電晶體構成的電路161P和由n通道型電晶體構成的電路161N。參考電位Vref[0]至[127]被輸入到電路161N，參考電位Vref[128]至[255]被輸入到電路161P。選擇電路160根據從位準轉移器150輸入的控制信號而選擇參考電位Vref[0]至[255]中的任何電位，並且將其輸出到放大器180。也就是說，選擇電路160具有輸出對應於根據作為影像信號的信號SD生成的控制信號的電位(類比值)的功能。因此，能夠進行影像信號的DA轉換。

圖10所示的結構可以應用於屬於線La、Lb任何一方的選擇電路160。但是，因為參考電位Vref是根據供應影像信號的像素的結構或顯示元件的種類等而設定的，所以在像素31a和像素31b(參照圖1A、圖1B及圖2)的結構不同的情況下，向屬於線La的選擇電路160和屬 於線Lb的選擇電路160分別供應不同的參考電位Vref。此外，供應到屬於線La的選擇電路160的參考電位Vref由電位生成電路170a生成，供應到屬於線Lb的選擇電路160的參考電位Vref由電位生成電路170b生成。

圖11示出電位生成電路170的結構實例。電位生成電路170具有利用參考電位VR生成供應到選擇電路160的參考電位Vref的功能。在此，雖然示出從參考電位VR[0]至[8]生成參考電位Vref[0]至[255]的例子，但是參考電位VR的數量根據所生成的參考電位Vref的數量適當地設定。

參考電位VR[0]至[8]分別藉由開關SW7[0]至[8]供應到選擇電路160並將其用作參考電位Vref。圖11中的參考電位VR[0]至[8]分別被用作參考電位Vref[0]、[32]、[64]、[96]、[128]、[160]、[192]、[224]、[255]。此外，在被供應參考電位VR[0]至[8]的佈線之間設置有串聯連接的電阻器R1。藉由由電阻器R1分割相鄰的兩個參考電位VR之差，可以生成兩個參考電位VR之間的電位並將這些電位用作上述9種之外的參考電位Vref。因此，可以生成參考電位Vref[0]至[255]。注意，電阻器R1的數量根據所生成的參考電位Vref的數量設定。

圖11所示的結構可以應用於電位生成電路170a、170b任何一方。但是，在屬於線La的選擇電路160所使用的參考電位Vref和屬於線Lb的選擇電路160不同的情況下，向電位生成電路170a、170b分別供應不同的參考電位VR。

另外，電位生成電路170a的開關SW7[0]至[8]的導通狀態由信號SELa控制，電位生成電路170b的開關SW7[0]至[8]的導通狀態由信號SELb控制。開關SW7具有控制是否生成參考電位Vref的功能。當向開關SW7供應使開關SW7成為開啟狀態的信號SELa或信號SELb時，根 據參考電位VR生成參考電位Vref。另一方面，當向開關SW7供應使開關SW7成為關閉狀態的信號SELa或信號SELb時，不生成參考電位Vref。因此，可以向生成影像信號的線L所包括的選擇電路160選擇性地供應參考電位Vref，而可以減少DA轉換電路54的功耗。

作為開關SW7，可以使用向閘極供應信號SEL並向源極和汲極中的一個供應參考電位VR的電晶體。另外，作為開關SW7也可以使用類比開關。

[放大器的結構實例]

圖12示出包括多個放大器180的放大電路55的結構實例。放大器180是具有放大從選擇電路160輸入的電位並將其供應到佈線SL的功能的電路。注意，雖然在此示出屬於線La[1]、Lb[1]、La[2]、Lb[2]的放大器180，但是其他放大器180也可以具有同樣的結構。

放大器180包括開關SW8、開關SW9、運算放大器OP1、反相器INV3。開關SW8的第一端子與運算放大器OP1連接，第二端子與被供應低電源電位VSS的佈線連接。開關SW9的第一端子與運算放大器OP1的輸出端子連接，第二端子與被供應固定電位Vcom的佈線連接。運算放大器OP1的輸出端子與運算放大器OP1的反轉輸入端子及佈線SL連接。向運算放大器OP1的非反轉輸入端子輸入從選擇電路160供應的電位。

運算放大器OP1具有向佈線SL供應對應於輸入到非反轉輸入端子的信號的電位的功能。因此，可以向佈線SL供應影像信號。

屬於線La的放大器180所包括的開關SW8、SW9的導通狀態分別由從反相器INV3供應的信號SELa的反轉信號及信號SELa控制。屬於線Lb的放大器180所包括的開關SW8、SW9的導通狀態分別由從反相 器INV3供應的信號SELb的反轉信號及信號SELb控制。

在被信號SELa或SELb選擇的線L中，開關SW8成為開啟狀態，開關SW9成為關閉狀態，向運算放大器OP1供應電源電位。另一方面，在非選擇狀態的線L中，開關SW8成為關閉狀態，停止向運算放大器OP1供應電源電位。如此，藉由向將影像信號供應到佈線SL的線L所包括的放大器180選擇性地供應電力，可以減少放大電路55的功耗。另外，在非選擇狀態的線L中，開關SW9成為開啟狀態，向佈線SL供應固定電位Vcom。因此，可以防止放大器180不被選擇期間的佈線SL的電位變動。

作為開關SW8、SW9，可以使用電晶體。圖13示出作為開關SW8、SW9分別使用n通道型電晶體Tr6、Tr7的結構。

電晶體Tr6的閘極與反相器INV3的輸出端子連接，源極和汲極中的一個與運算放大器OP1連接，源極和汲極中的另一個與被供應低電源電位VSS的佈線連接。電晶體Tr7的閘極與被供應信號SEL的佈線連接，源極和汲極中的一個與佈線SL連接，源極和汲極中的另一個與被供應固定電位Vcom的佈線連接。

作為電晶體Tr6、Tr7，較佳為使用OS電晶體。在作為電晶體Tr6使用OS電晶體的情況下，在放大器180處於非選擇狀態期間能夠使流過電晶體Tr6的電流極小，而可以更有效地停止電力供應。另外，在作為電晶體Tr7使用OS電晶體的情況下，在放大器180處於選擇狀態期間，可以使佈線SL的電位變動極小。

如上所述，可以分別控制向暫存器110、閂鎖電路120、解碼器130、閂鎖電路140、位準轉移器150、選擇電路160、放大器180的每一個的電力供應。因此，在圖3中，可以向生成影像信號的線L供應電力 並停止向不生成影像信號的線L供應電力。因此，即使在圖1A和圖1B所示的驅動電路50被像素群30a、30b共用的情況下也可以停止向在生成影像信號時不使用的電路供應電力，由此可以同時實現驅動電路的面積的縮小和功耗的減少。

本實施方式可以與其他實施方式的記載適當地組合。

實施方式2

在本實施方式中，對在上述實施方式所說明的驅動電路的變形例子進行說明。

〈變形例子1〉

圖14示出驅動電路50的結構實例。圖14所示的驅動電路50的與圖3的不同之處在於：從解碼電路52輸出的信號選擇性地被供應到屬於線La的閂鎖電路140和屬於線Lb的閂鎖電路140中的一個。也就是說，圖14所示的驅動電路50具有暫存器110、閂鎖電路120、解碼器130被線La和線Lb共用的結構。

驅動電路50在解碼電路52與位準轉移器電路53之間包括開關SW10。開關SW10具有選擇與解碼器130連接的閂鎖電路140的功能。具體地，開關SW10具有將屬於線La的閂鎖電路140和屬於線Lb的閂鎖電路140中的一個與解碼器130連接的功能。

圖15A示出開關SW10的具體結構實例。開關SW10包括反相器INV4、類比開關AS2、類比開關AS3。類比開關AS2的第一端子與解碼器130連接，第二端子與屬於線La的閂鎖電路140連接。類比開關AS3的第一端子與解碼器130連接，第二端子與屬於線Lb的閂鎖電路140連接。向類比開關AS2、AS3分別輸入信號SDEC和利用反相器INV4使信號 SDEC反轉的信號。另外，信號SDEC具有選擇與解碼器130連接的線L的功能。

當信號SDEC選擇線La時，類比開關AS2成為開啟狀態，類比開關AS3成為關閉狀態，解碼器130與屬於線La的閂鎖電路140連接。另一方面，當信號SDEC選擇線Lb時，類比開關AS2成為關閉狀態，類比開關AS3成為開啟狀態，解碼器130與屬於線Lb的閂鎖電路140連接。如此，藉由使用開關SW10，可以選擇被供應從解碼器130輸出的信號的閂鎖電路140。

此外，類比開關AS2的第二端子藉由電阻器R2a與被供應固定電位的佈線連接，類比開關AS3的第二端子藉由電阻器R2b與被供應固定電位的佈線連接。由此，可以防止在類比開關AS2或AS3處於關閉狀態時向閂鎖電路140輸入中間電位。

另外，如圖15B所示，也可以使用開關SW20a、SW20b代替電阻器R2a、R2b。開關SW20a、SW20b的導通狀態由信號SDEC控制。類比開關AS2和開關SW20a被控制為導通狀態相反，類比開關AS3和開關SW20b被控制為導通狀態相反。

圖14所示的驅動電路50相當於將圖3所示的各電路中的功能可被線La和線Lb共用的暫存器110、閂鎖電路120、解碼器130通用化的結構。如此，藉由在驅動電路50內共用其功能可被通用的電路，可以縮小驅動電路50的面積。

注意，當在圖14中選擇線La和線Lb的兩者時，暫存器110、閂鎖電路120、解碼器130較佳為進行雙倍速驅動。因此，能夠以不降低圖框頻率的方式在像素部20中顯示影像。

〈變形例子2〉

圖16示出驅動電路50的結構實例。圖16所示的驅動電路50相當於在圖14中設置保持電路56代替放大電路55的結構。保持電路56具有保持從DA轉換電路54輸入的電位並維持輸出到佈線SL的電位的功能。

保持電路56包括多個取樣保持電路190。取樣保持電路190具有保持從選擇電路160輸入的電位並將該電位輸出到佈線SL的功能。由此，可以在取樣保持電路190保持電位期間繼續將影像信號供應到佈線SL。圖17示出取樣保持電路190的結構實例。

圖17所示的取樣保持電路190包括電晶體Tr8、電容器C1、運算放大器OP2。注意，雖然在此示出屬於線La[1]、Lb[1]、La[2]、Lb[2]的取樣保持電路190，但是其他取樣保持電路190也可以具有同樣的結構。

電晶體Tr8的源極和汲極中的一個與屬於相同的線L的選擇電路160連接，源極和汲極中的另一個與電容器C1的一個電極及運算放大器OP2的非反轉輸入端子連接。電容器C1的另一個電極與被供應固定電位的佈線連接。運算放大器OP2的輸出端子與運算放大器OP2的反轉輸入端子及佈線SL連接。此外，向屬於線La的取樣保持電路190所包括的電晶體Tr8的閘極供應信號SSHa，向屬於線Lb的取樣保持電路190所包括的電晶體Tr8的閘極供應信號SSHb。

當作為信號SSHa或信號SSHb被供應高位準電位時，電晶體Tr8成為開啟狀態，從選擇電路160輸入的電位被供應到電容器C1。然後，當作為信號SSHa或信號SSHb被供應低位準電位時，電晶體Tr8成為關閉狀態，儲存電容器C1的一個電極的電位。

在電晶體Tr8處於關閉狀態期間，從運算放大器OP2的輸出端子輸出電容器C1的一個電極的電位。因此，即使在選擇電路160不供應電位期間也可以向佈線SL供應影像信號，由此可以維持像素群30所顯示的影像。

另外，作為電晶體Tr8，較佳為使用OS電晶體。因此，能夠長期儲存電容器C1的一個電極的電位，由此能夠長期維持像素群30所顯示的影像。

例如，當圖1A和圖1B中的像素群30a所顯示的影像為靜態影像時，藉由在屬於線La的取樣保持電路190中保持電位，可以維持佈線SLa的電位。因此，可以減少在線La中生成影像信號的頻率而可以停止向屬於線La的暫存器110、閂鎖電路120、解碼器130、閂鎖電路140、位準轉移器150、選擇電路160供應電力。由此，可以減少驅動電路50的功耗。

另外，驅動電路50也可以具備放大電路55和保持電路56的兩者。

本實施方式可以與其他實施方式的記載適當地組合。

實施方式3

在本實施方式中，說明根據本發明的一個實施方式的顯示裝置的具體結構實例。

如上所述，在圖1A和圖1B等所示的像素31a、31b中可以設置不同的顯示元件。下面，說明在像素31a、31b中設置不同的顯示元件時的像素部的結構實例。注意，在此，作為一個例子說明在像素31a中設置有反射型液晶元件並在像素31b中設置有發光元件的顯示裝置的 結構實例。

本實施方式的顯示裝置包括使用反射型液晶元件顯示影像的第一模式、使用發光元件顯示影像的第二模式以及使用反射型液晶元件和發光元件顯示影像的第三模式，該顯示裝置能夠以自動或手動切換這些模式而使用。

在第一模式中，利用反射型液晶元件和外光顯示影像。因為第一模式不使用光源，所以功耗極低。例如，當外光充分入射到顯示裝置時(在明亮的環境等下)，可以使用反射型液晶元件所反射的光進行顯示。例如，第一模式在外光充分強且外光為白色光或近似的光的情況下是有效的。第一模式是適於顯示文字的模式。另外，因為在第一模式中使用反射外光的光，所以可以進行護眼顯示而有眼睛不容易疲累的效果。

在第二模式中，利用發光元件的發光顯示影像。由此，可以與照度及外光的色度無關地進行極鮮明(對比度高且色彩再現性高)的顯示。例如，第二模式在夜間及昏暗的室內等的照度極低的情況等下是有效的。另外，在周圍昏暗時，明亮的顯示有時讓使用者感到刺眼。為了防止發生這種問題，在第二模式中較佳為進行抑制亮度的顯示。由此，不僅可以抑制刺眼，而且還可以降低功耗。第二模式是適合顯示鮮明的影像(靜態影像及動態影像)等的模式。

在第三模式中，利用反射型液晶元件的反射光和發光元件的發光的兩者來進行顯示。不但可以進行比第一模式鮮明的顯示，而且可以使功耗比第二模式小。例如，第三模式在室內照明下或者早晨傍晚等照度較低的情況、外光的色度不是白色的情況等下是有效的。另外，藉由使用混合了反射光和發光的光，可以顯示仿佛看到繪畫一樣的影像。

藉由採用上述結構，可以實現無論周圍的亮度如何都具有高可見度及高方便性的顯示裝置或全天候型顯示裝置。

本實施方式的顯示裝置包括多個具有反射型液晶元件的像素31a及多個具有發光元件的像素31b。如圖2所示，像素31a及像素31b較佳為都配置為矩陣狀。

像素31a及像素31b可以分別包括一個以上的子像素。例如，像素可以採用具有一個子像素的結構(白色(W)等)、具有三個子像素的結構(紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)的三種顏色或黃色(Y)、青色(C)及洋紅色(M)的三種顏色等)、具有四個子像素的結構(紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)、白色(W)的四種顏色或者紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)、黃色(Y)的四種顏色等)。

在本實施方式的顯示裝置中，可以採用像素31a及像素31b都進行全彩色顯示的結構。此外，在本實施方式的顯示裝置中，可以採用像素31a進行黑白顯示或灰階級顯示，且像素31b進行全彩色顯示的結構。使用像素31a的黑白顯示或灰階級顯示適用於顯示不需要彩色顯示的資訊例如顯示文件資訊。

〈顯示裝置的結構實例〉

參照圖18至圖21說明本實施方式的顯示裝置的結構實例。

[結構實例1]

圖18是顯示裝置600的透視示意圖。顯示裝置600具有貼合基板651與基板661的結構。在圖18中，以虛線表示基板661。

顯示裝置600包括顯示部662、電路664及佈線665等。圖18示 出在顯示裝置600中安裝有IC(集成電路)673及FPC672的例子。因此，也可以將圖18所示的結構稱為包括顯示裝置600、IC673及FPC672的顯示模組。

作為電路664，例如可以使用掃描線驅動電路。

佈線665具有對顯示部662及電路664供應信號及電力的功能。該信號及電力從外部經由FPC672或者從IC673輸入到佈線665。

圖18示出藉由COG(Chip On Glass：晶粒玻璃接合)方式或COF(Chip on Film：薄膜覆晶封裝)方式等在基板651上設置有IC673的例子。作為IC673，例如可以使用包括掃描線驅動電路或信號線驅動電路等的IC。注意，顯示裝置600及顯示模組不一定需要設置有IC。另外，也可以將IC利用COF方式等安裝於FPC。

圖18示出顯示部662的一部分的放大圖。在顯示部662中以矩陣狀配置有多個顯示元件所包括的電極611b。電極611b具有反射可見光的功能，並被用作液晶元件的反射電極。

此外，如圖18所示，電極611b具有開口451。再者，顯示部662在比電極611b更靠近基板651一側包括發光元件。來自發光元件的光經過電極611b的開口451射出到基板661一側。發光元件的發光區域的面積與開口451的面積也可以相同。發光元件的發光區域的面積和開口451的面積中的一個較佳為比另一個大，這是因為可以增大錯位的餘地的緣故。尤其是，開口451的面積較佳為比發光元件的發光區域的面積大。當開口451小時，有時來自發光元件的光的一部分被電極611b遮蔽，不能提取到外部。當開口451充分大時，可以抑制發光元件的發光的浪費。

圖19示出圖18所示的顯示裝置600的包括FPC672的區域的一部分、包括電路664的區域的一部分及包括顯示部662的區域的一部分的剖面的一個例子。

圖19所示的顯示裝置600在基板651與基板661之間包括電晶體501、電晶體503、電晶體505、電晶體506、液晶元件480、發光元件470、絕緣層520、彩色層431、彩色層434等。基板661與絕緣層520藉由黏合層441黏合。基板651與絕緣層520藉由黏合層442黏合。

基板661設置有彩色層431、遮光層432、絕緣層421及被用作液晶元件480的共用電極的電極413、配向膜433b、絕緣層417等。在基板661的外側的面包括偏光板435。絕緣層421可以具有平坦化層的功能。藉由使用絕緣層421可以使電極413的表面大致平坦，可以使液晶層412的配向狀態成為均勻。絕緣層417被用作用來保持液晶元件480的單元間隙的間隔物。在絕緣層417透過可見光的情況下，絕緣層417也可以與液晶元件480的顯示區域重疊。

液晶元件480是反射型液晶元件。液晶元件480具有層疊有被用作像素電極的電極611a、液晶層412、電極413的疊層結構。以與電極611a的基板651一側接觸的方式設置有反射可見光的電極611b。電極611b具有開口451。電極611a及電極413透過可見光。在液晶層412與電極611a之間設置有配向膜433a。在液晶層412與電極413之間設置有配向膜433b。

在液晶元件480中，電極611b具有反射可見光的功能，電極413具有透過可見光的功能。從基板661一側入射的光被偏光板435偏振，經過電極413、液晶層412，被電極611b反射。並且，再次透過液晶層412及電極413，到達偏光板435。此時，可以由施加到電極611b與電極413之間的電壓控制液晶的配向，來控制光的光學調變。也就 是說，可以控制經過偏光板435射出的光的強度。此外，由於特定的波長區域之外的光被彩色層431吸收，因此被提取的光例如呈現紅色。

如圖19所示，在開口451中較佳為設置有透過可見光的電極611a。由此，液晶層412在與開口451重疊的區域中也與其他區域同樣地配向，從而可以抑制因在該區域的境界部產生液晶的配向不良而產生非意圖的漏光。

在連接部507中，電極611b藉由導電層521b與電晶體506所包括的導電層522a連接。電晶體506具有控制液晶元件480的驅動的功能。

在設置有黏合層441的一部分的區域中設置有連接部552。在連接部552中，藉由連接器543使對與電極611a同一的導電膜進行加工來獲得的導電層和電極413的一部分連接。由此，可以將從連接於基板651一側的FPC672輸入的信號或電位藉由連接部552供應到形成在基板661一側的電極413。

例如，連接器543可以使用導電粒子。作為導電粒子，可以採用表面覆蓋有金屬材料的有機樹脂或二氧化矽等的粒子。作為金屬材料，較佳為使用鎳或金，因為其可以降低接觸電阻。另外，較佳為使用如在鎳上還覆蓋有金等以層狀覆蓋有兩種以上的金屬材料的粒子。另外，連接器543較佳為採用能夠彈性變形或塑性變形的材料。此時，有時導電粒子的連接器543成為圖19所示那樣的在縱向上被壓扁的形狀。藉由具有該形狀，可以增大連接器543與電連接於該連接器的導電層的接觸面積，從而可以降低接觸電阻並抑制接觸不良等問題發生。

連接器543較佳為以由黏合層441覆蓋的方式配置。例如，在進行固化之前的黏合層441中分散連接器543即可。

發光元件470是底部發射型發光元件。發光元件470具有從絕緣層520一側依次層疊有被用作像素電極的電極491、EL層492及被用作共用電極的電極493的疊層結構。電極491藉由形成在絕緣層514中的開口與電晶體505所包括的導電層522b連接。電晶體505具有控制發光元件470的驅動的功能。絕緣層516覆蓋電極491的端部。電極493包含反射可見光的材料，電極491包含透過可見光的材料。絕緣層494以覆蓋電極493的方式設置。發光元件470所發射的光經過彩色層434、絕緣層520、開口451、電極611a等射出到基板661一側。

當在像素之間改變彩色層的顏色時，液晶元件480及發光元件470可以呈現各種顏色。顯示裝置600可以使用液晶元件480進行彩色顯示。顯示裝置600可以使用發光元件470進行彩色顯示。

由於電晶體501、電晶體503、電晶體505及電晶體506都形成在絕緣層520的基板651一側的面上。這些電晶體可以藉由同一製程來製造。

電連接於液晶元件480的電路較佳為與連接於發光元件470的電路形成在同一面上。由此，與將兩個電路形成在不同的面上的情況相比，可以減小顯示裝置的厚度。此外，因為可以藉由同一製程製造兩個電晶體，所以與將兩個電晶體形成在不同的面上的情況相比，可以簡化製程。

液晶元件480的像素電極位於相對於電晶體的閘極絕緣層與發光元件470的像素電極對置的位置上。

在此，當將OS電晶體用作電晶體506或者使用與電晶體506連接的記憶元件時，即使在使用液晶元件480顯示靜態影像時停止向像素 的寫入工作也可以維持灰階。也就是說，即便使圖框頻率極小也可以保持顯示。在本發明的一個實施方式中，可以使圖框頻率極小而能夠進行功耗低的驅動。

除了電晶體503之外，還可以設置用來控制是否選擇像素的電晶體(也被稱為切換電晶體或選擇電晶體)。電晶體505為控制流過發光元件470的電流的電晶體(也被稱為驅動電晶體)。

在絕緣層520的基板651一側設置有絕緣層511、絕緣層512、絕緣層513、絕緣層514等絕緣層。絕緣層511的一部分被用作各電晶體的閘極絕緣層。絕緣層512以覆蓋電晶體506等的方式設置。絕緣層513以覆蓋電晶體505等的方式設置。絕緣層514被用作平坦化層。注意，對覆蓋電晶體的絕緣層的個數沒有特別的限制，既可以為一個，又可以為兩個以上。

較佳的是，將水或氫等雜質不容易擴散的材料用於覆蓋各電晶體的絕緣層中的至少一個。由此，可以將絕緣層被用作障壁膜。藉由採用這種結構，可以有效地抑制雜質從外部擴散到電晶體中，從而能夠實現可靠性高的顯示裝置。

電晶體501、電晶體503、電晶體505及電晶體506包括：被用作閘極的導電層521a；被用作閘極絕緣層的絕緣層511；被用作源極及汲極的導電層522a及導電層522b；以及半導體層531。在此，對經過對同一導電膜進行加工而得到的多個層附有相同的陰影線。

電晶體501及電晶體505除了電晶體503及電晶體506的結構以外還包括被用作閘極的導電層523。

作為電晶體501及電晶體505，採用兩個閘極夾持包括通道形成區 域的半導體層的結構。藉由採用這種結構，可以控制電晶體的臨界電壓。另外，也可以連接兩個閘極，並藉由對該兩個閘極供應同一信號，來驅動電晶體。與其他電晶體相比，這種電晶體能夠提高場效移動率，而可以增大通態電流(on-state current)。其結果是，可以製造能夠進行高速驅動的電路。再者，能夠縮小電路部的佔有面積。藉由使用通態電流大的電晶體，即使因顯示裝置大型化或高解析度化而佈線數增多，也可以降低各佈線的信號延遲，而可以抑制顯示的不均勻。

或者，藉由對兩個閘極中的一個施加用來控制臨界電壓的電位，對另一個施加用來進行驅動的電位，可以控制電晶體的臨界電壓。

對顯示裝置所包括的電晶體的結構沒有限制。電路664所包括的電晶體和顯示部662所包括的電晶體既可以具有相同的結構，又可以具有不同的結構。電路664所包括的多個電晶體既可以都具有相同的結構，又可以組合兩種以上的結構。同樣地，顯示部662所包括的多個電晶體既可以都具有相同的結構，又可以組合兩種以上的結構。

作為導電層523，較佳為使用包含氧化物的導電材料。藉由在包含氧的氛圍下形成構成導電層523的導電膜，可以對絕緣層512供應氧。較佳的是，沉積氣體中的氧氣體的比率為90%以上且100%以下。供應到絕緣層512中的氧藉由後面的熱處理被供應給半導體層531，由此可以實現半導體層531中的氧缺陷的降低。

尤其是，作為導電層523，較佳為使用低電阻化了的金屬氧化物。此時，較佳為使用向絕緣層513釋放氫的絕緣膜，例如氮化矽膜等。藉由在絕緣層513的成膜中或後面的熱處理，氫被供應給導電層523中，由此可以有效地降低導電層523的電阻。

以接觸於絕緣層513的方式設置有彩色層434。彩色層434被絕緣 層514覆蓋。

在基板651的不與基板661重疊的區域中設置有連接部504。在連接部504中，佈線665藉由連接層542與FPC672連接。連接部504具有與連接部507相同的結構。在連接部504的頂面上露出對與電極611a同一的導電膜進行加工來獲得的導電層。因此，藉由連接層542可以使連接部504與FPC672連接。

作為設置在基板661外側的面的偏光板435，既可以使用直線偏光板，也可以使用圓偏光板。作為圓偏光板，例如可以使用將直線偏光板和四分之一波相位差板層疊而成的偏光板。由此，可以抑制外光反射。此外，藉由根據偏光板的種類調整用於液晶元件480的液晶元件的單元間隙、配向、驅動電壓等，可以實現所希望的對比度。

此外，可以在基板661的外側的表面上配置各種光學構件。作為光學構件，可以使用偏光板、相位差板、光擴散層(擴散薄膜等)、防反射層及聚光薄膜(condensing film)等。此外，在基板661的外側的表面上也可以配置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、抑制使用時的損傷的硬塗膜等。

基板651及基板661可以使用玻璃、石英、陶瓷、藍寶石以及有機樹脂等。藉由將具有撓性的材料用於基板651及基板661，可以提高顯示裝置的撓性。

當採用反射型液晶元件時，將偏光板435設置在顯示面一側。此外，當在顯示面一側另外設置光擴散板時，可以提高可見度，所以是較佳的。

可以在偏光板435的外側設置前光源。作為前光源，較佳為使用 邊緣照明型前光源。當使用具備LED(Light Emitting Diode)的前光源時，可以降低功耗，所以是較佳的。

[結構實例2]

圖20所示的顯示裝置600A的與顯示裝置600的主要不同之處在於：不包括電晶體501、電晶體503、電晶體505及電晶體506，而包括電晶體581、電晶體584、電晶體585及電晶體586。

圖20的絕緣層417及連接部507等的位置也與圖19不同。圖20示出像素的端部。絕緣層417以與彩色層431的端部重疊的方式配置。絕緣層417以與遮光層432的端部重疊的方式配置。如此，絕緣層也可以設置在不與顯示區域重疊的部分(與遮光層432重疊的部分)。

如電晶體584及電晶體585，顯示裝置所包括的兩個電晶體也可以部分地層疊。由此，可以縮小像素電路的佔有面積，而可以提高精細度。另外，可以增大發光元件470的發光面積，而可以提高開口率。當發光元件470的開口率高時，可以降低用來得到所需要的亮度的電流密度，因此可靠性得到提高。

電晶體581、電晶體584及電晶體586包括導電層521a、絕緣層511、半導體層531、導電層522a及導電層522b。導電層521a隔著絕緣層511與半導體層531重疊。導電層522a及導電層522b與半導體層531電連接。電晶體581包括導電層523。

電晶體585包括導電層522b、絕緣層517、半導體層561、導電層523、絕緣層512、絕緣層513、導電層563a及導電層563b。導電層522b隔著絕緣層517與半導體層561重疊。導電層523隔著絕緣層512及絕緣層513與半導體層561重疊。導電層563a及導電層563b與半導體層561電連接。

導電層521a被用作閘極。絕緣層511被用作閘極絕緣層。導電層522a被用作源極和汲極中的一個。電晶體586所包括的導電層522b被用作源極和汲極中的另一個。

電晶體584和電晶體585共用的導電層522b具有被用作電晶體584的源極和汲極中的另一個的部分、以及被用作電晶體585的閘極的部分。絕緣層517、絕緣層512及絕緣層513被用作閘極絕緣層。導電層563a和導電層563b中的一個被用作源極，導電層563a和導電層563b中的另一個被用作汲極。導電層523被用作閘極。

[結構實例3]

圖21示出顯示裝置600B的顯示部的剖面圖。

圖21所示的顯示裝置600B在基板651與基板661之間包括電晶體540、電晶體580、液晶元件480、發光元件470、絕緣層520、彩色層431、彩色層434等。

在液晶元件480中，電極611b反射外光，向基板661一側射出反射光。發光元件470向基板661一側射出光。

基板661設置有彩色層431、絕緣層421及被用作液晶元件480的共用電極的電極413、配向膜433b。

液晶層412隔著配向膜433a及配向膜433b夾在電極611a與電極413之間。

電晶體540由絕緣層512及絕緣層513覆蓋。絕緣層513及彩色層434由黏合層442與絕緣層494貼合。

因為顯示裝置600B在不同的面上形成驅動液晶元件480的電晶體540和驅動發光元件470的電晶體580，所以容易使用適於驅動各個顯示元件的結構及材料形成。

〈像素的結構實例〉

接著，參照圖22A至圖24B說明顯示裝置所包括的像素的具體的結構實例。

圖22A是顯示裝置601的方塊圖。顯示裝置601包括顯示部662、電路GD及電路SD。顯示部662包括排列為矩陣狀的多個像素單元690。顯示部662、電路GD、電路SD及像素單元690分別對應於圖2中的像素部20、驅動電路40、驅動電路50及像素單元21。

顯示裝置601包括多個佈線GLa、多個佈線GLb、多個佈線ANO、多個佈線CSCOM、多個佈線SLa以及多個佈線SLb。多個佈線GLa、多個佈線GLb、多個佈線ANO以及多個佈線CSCOM分別與在箭頭R表示的方向上排列的多個像素單元690及電路GD連接。多個佈線SLa及多個佈線SLb分別與在箭頭C表示的方向上排列的多個像素單元690及電路SD連接。

像素單元690包括反射型液晶元件及發光元件。

圖22B1至圖22B4示出像素單元690所包括的電極611的結構實例。電極611被用作液晶元件的反射電極。在圖22B1、圖22B2的電極611中設置有開口451。

在圖22B1、圖22B2中，以虛線示出位於與電極611重疊的區域中 的發光元件660。發光元件660與電極611所包括的開口451重疊。由此，發光元件660所發射出的光藉由開口451射出到顯示面一側。

在圖22B1中，在箭頭R表示的方向上相鄰的像素單元690是對應於不同的顏色的像素。此時，如圖22B1所示，較佳為在箭頭R表示的方向上相鄰的兩個像素中開口451以不設置在一列上的方式設置於電極611的不同位置上。由此，可以將兩個發光元件660分開地配置，從而可以抑制發光元件660所發射出的光入射到相鄰的像素單元690所包括的彩色層的現象(也稱為串擾)。另外，由於可以將相鄰的兩個發光元件660分開地配置，因此即使利用陰影遮罩等分別製造發光元件660的EL層，也可以實現高解析度的顯示裝置。

在圖22B2中，在箭頭C表示的方向上相鄰的像素單元690是對應於不同的顏色的像素。圖22B2也是同樣的，較佳為在箭頭C表示的方向上相鄰的兩個像素中開口451以不設置在一列上的方式設置於電極611的不同位置上。

開口451的總面積相對於非開口部的總面積的比例越小，越可以使使用液晶元件的顯示明亮。另外，開口451的總面積相對於非開口部的總面積的比例越大，越可以使使用發光元件660的顯示明亮。

開口451的形狀例如可以為多角形、四角形、橢圓形、圓形或十字狀等的形狀。另外，也可以為細長的條狀、狹縫狀、方格狀的形狀。另外，也可以以靠近相鄰的像素的方式配置開口451。較佳的是，將開口451配置為靠近顯示相同的顏色的其他像素。由此，可以抑制產生串擾。

此外，如圖22B3和圖22B4所示，發光元件660的發光區域也可以位於不設置有電極611的部分。由此，發光元件660所發射出的光 射出到顯示面一側。

在圖22B3中，在以箭頭R表示的方向上相鄰的兩個像素單元690中，發光元件660不設置在一列上。在圖22B4中，在以箭頭R表示的方向上相鄰的兩個像素中，發光元件660設置在一列上。

在圖22B3的結構中，可以將相鄰的兩個像素單元690所包括的發光元件660分開地配置，所以如上所述，可以抑制串擾且實現高解析度化。此外，在圖22B4的結構中，電極611不位於發光元件660的與箭頭C平行的邊一側，因此可以抑制發光元件660所發射出的光被電極611遮蔽，而可以實現高視角特性。

作為電路GD，可以使用移位暫存器等各種順序電路等。作為電路GD可以使用電晶體及電容器等。電路GD所包括的電晶體可以藉由與像素單元690所包括的電晶體相同的製程形成。

電路SD與佈線SLa連接。作為電路SD可以使用上述實施方式所說明的驅動電路50。

例如，可以利用COG方式或COF方式等將電路SD安裝於與像素單元690電連接的焊盤上。明確而言，可以使用異方性導電膜將集成電路安裝於焊盤上。

圖23是像素單元690的電路圖的一個例子。圖23示出相鄰的兩個像素單元690。

像素單元690包括具有開關SW11、電容器C11及液晶元件640的像素691a以及具有開關SW12、電晶體M、電容器C12及發光元件660的像素691b。像素691a、691b分別對應於圖1A、圖1B及圖2中的像 素31a、31b。另外，佈線GLa、佈線GLb、佈線ANO、佈線CSCOM、佈線SLa及佈線SLb與像素單元690連接。另外，圖23示出與液晶元件640連接的佈線VCOM1以及與發光元件660連接的佈線VCOM2。

圖23示出將電晶體用於開關SW11及開關SW12時的例子。

開關SW11的閘極與佈線GLa連接。開關SW11的源極和汲極中的一個與佈線SLa連接，另一個與電容器C11的一個電極及液晶元件640的一個電極連接。電容器C11的另一個電極與佈線CSCOM連接。液晶元件640的另一個電極與佈線VCOM1連接。

開關SW12的閘極與佈線GLb連接。開關SW12的源極和汲極中的一個與佈線SLb連接，另一個與電容器C12的一個電極及電晶體M的閘極連接。電容器C12的另一個電極與電晶體M的源極和汲極中的一個及佈線ANO連接。電晶體M的源極和汲極中的另一個與發光元件660的一個電極連接。發光元件660的另一個電極與佈線VCOM2連接。

圖23示出電晶體M包括夾著半導體的兩個互相連接著的閘極的例子。由此，可以提高電晶體M能夠流過的電流量。

可以分別對佈線VCOM1、佈線CSCOM供應規定的電位。

可以對佈線VCOM2及佈線ANO分別供應產生用來使發光元件660發光的電位差的電位。

圖23所示的像素單元690例如在以反射模式進行顯示時，可以利用供應給佈線GLa及佈線SLa的信號驅動，並利用液晶元件640的光學調變而進行顯示。另外，在以透射模式進行顯示時，可以利用供應給佈線GLb及佈線SLb的信號驅動，並使發光元件660發光而進行顯 示。另外，在以兩個模式驅動時，可以利用分別供應給佈線GLa、佈線GLb、佈線SLa及佈線SLb的信號而驅動。

影像信號從圖3所示的線La供應到佈線SLa，並從圖3所示的線Lb供應到佈線SLb。

另外，作為開關SW11及開關SW12，較佳為使用OS電晶體。因此，在像素691a、691b中能夠極長期間保持影像信號，而能夠長期維持顯示在像素691a、691b中的灰階。

注意，雖然圖23示出一個像素單元690包括一個液晶元件640及一個發光元件660的例子，但是不侷限於此。圖24A示出一個像素單元690包括一個液晶元件640及四個發光元件660(發光元件660r、660g、660b、660w)的例子。與圖23不同，圖24A所示的像素691b可以利用一個像素進行使用發光元件的全彩色顯示。

在圖24A中，佈線GLba、佈線GLbb、佈線SLba、佈線SLbb連接於像素單元690。

在圖24A所示的例子中，例如作為四個發光元件660，可以使用分別呈現紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)及白色(W)的發光元件。另外，作為液晶元件640可以使用呈現白色的反射型液晶元件。由此，在以反射模式進行顯示時，可以進行高反射率的白色顯示。另外，在以透射模式進行顯示時，可以以低功耗進行高演色性的顯示。

圖24B示出對應於圖24A的像素單元690的結構實例。像素單元690包括與電極611所包括的開口重疊的發光元件660w、配置在電極611周圍的發光元件660r、發光元件660g及發光元件660b。發光元件660r、發光元件660g及發光元件660b較佳為具有幾乎相同的發光面 積。

在像素單元與佈線SLa、佈線SLba、佈線SLbb連接的情況下，在圖3所示的驅動電路50中設置有線La、線Lba、線Lbb。並且，在線La、線Lba、線Lbb中生成的影像信號分別被供應到佈線SLa、佈線SLba、佈線SLbb。

本實施方式可以與其他實施方式的記載適當地組合。

實施方式4

在本實施方式中，對使用上述實施方式所說明的顯示裝置的顯示模組的結構實例進行說明。

圖25所示的顯示模組1000在上蓋1001與下蓋1002之間包括連接於FPC1003的觸控面板1004、連接於FPC1005的顯示裝置1006、框架1009、印刷電路板1010以及電池1011。

上述實施方式所說明的顯示裝置可以被用作顯示裝置1006。

上蓋1001及下蓋1002可以根據觸控面板1004及顯示裝置1006的尺寸適當地改變其形狀或尺寸。

作為觸控面板1004，可以使用重疊於顯示裝置1006的電阻膜式觸控面板或靜電容量式觸控面板。另外，也可以不設置觸控面板1004而使顯示裝置1006具有觸控面板的功能。

框架1009除了具有保護顯示裝置1006的功能以外還具有用來遮斷因印刷電路板1010的工作而產生的電磁波的電磁屏蔽的功能。另外， 框架1009也可以具有散熱板的功能。

印刷電路板1010包括電源電路以及用來輸出視訊信號及時脈信號的信號處理電路。作為對電源電路供應電力的電源，既可以使用外部的商業電源，又可以使用另行設置的電池1011的電源。當使用商業電源時，可以省略電池1011。

另外，在顯示模組1000中還可以設置偏光板、相位差板、稜鏡片等構件。

本實施方式可以與其他實施方式的記載適當地組合。

實施方式5

在本實施方式中，說明可以在上述實施方式中使用的OS電晶體的結構實例。

〈電晶體的結構實例〉

圖26A是示出電晶體的結構實例的俯視圖。圖26B是圖26A的X1-X2線之間的剖面圖，圖26C是圖26A的Y1-Y2線之間的剖面圖。在此，有時將X1-X2線的方向稱為通道長度方向，將Y1-Y2線的方向稱為通道寬度方向。圖26B是示出電晶體的通道長度方向上的剖面結構的圖，圖26C是示出電晶體的通道寬度方向上的剖面結構的圖。為了明確地示出裝置結構，在圖26A中省略部分組件。

根據本發明的一個實施方式的半導體裝置包括絕緣層812至820、金屬氧化物膜821至824、導電層850至853。電晶體801形成在絕緣表面。圖26A和圖26B示出電晶體801形成在絕緣層811上的情況。電晶體801被絕緣層818及絕緣層819覆蓋。

構成電晶體801的絕緣層、金屬氧化物膜、導電層等可以為單層或多個膜的疊層。在製造這些層時，可以使用濺射法、電子束磊晶(MBE：Molecular Beam Epitaxy)法、脈衝雷射燒蝕(PLD：Pulsed Laser Deposition)法、CVD法、原子層沉積法(ALD法)等各種成膜方法。CVD法包括電漿CVD法、熱CVD法、有機金屬CVD法等。

導電層850包括被用作電晶體801的閘極電極的區域。導電層851、導電層852包括被用作源極電極或汲極電極的區域。導電層853包括被用作背閘極電極的區域。絕緣層817包括被用作閘極電極(前閘極電極)一側的閘極絕緣層的區域，由絕緣層814至絕緣層816的疊層構成的絕緣層包括被用作背閘極電極一側的閘極絕緣層的區域。絕緣層818被用作層間絕緣層。絕緣層819被用作障壁層。

將金屬氧化物膜821至824總稱為氧化物層830。如圖26B和圖26C所示，氧化物層830包括依次層疊有金屬氧化物膜821、金屬氧化物膜822及金屬氧化物膜824的區域。此外，一對金屬氧化物膜823分別位於導電層851、導電層852上。在電晶體801處於開啟狀態時，氧化物層830的通道形成區域主要形成在金屬氧化物膜822中。

金屬氧化物膜824覆蓋金屬氧化物膜821至823、導電層851、導電層852。絕緣層817位於金屬氧化物膜823與導電層850之間。導電層851、導電層852都包括隔著金屬氧化物膜823、金屬氧化物膜824、絕緣層817與導電層850重疊的區域。

導電層851及導電層852藉由利用用來形成金屬氧化物膜821及金屬氧化物膜822的硬遮罩而形成。由此，導電層851及導電層852不包括與金屬氧化物膜821及金屬氧化物膜822的側面接觸的區域。例如，藉由下述步驟可以形成金屬氧化物膜821、822及導電層851、 導電層852：首先，在層疊的兩層金屬氧化物膜上形成導電膜；將該導電膜加工為所希望的形狀(進行蝕刻)，來形成硬遮罩；使用硬遮罩對兩層金屬氧化物膜的形狀進行加工，來形成金屬氧化物膜821和金屬氧化物膜822的疊層；接著，將硬遮罩加工為所希望的形狀，來形成導電層851及導電層852。

作為用於絕緣層811至818的絕緣材料，有如下材料：氮化鋁、氧化鋁、氮氧化鋁、氧氮化鋁、氧化鎂、氮化矽、氧化矽、氮氧化矽、氧氮化矽、氧化鎵、氧化鍺、氧化釔、氧化鋯、氧化鑭、氧化釹、氧化鉿、氧化鉭、矽酸鋁等。絕緣層811至818由包括這些絕緣材料的單層或疊層構成。構成絕緣層811至818的層可以包含多種絕緣材料。

在本說明書等中，氧氮化物是指氧含量大於氮含量的化合物，氮氧化物是指氮含量大於氧含量的化合物。

為了抑制氧化物層830中的氧缺陷增加，絕緣層816至絕緣層818較佳為包含氧的絕緣層。絕緣層816至絕緣層818較佳為使用藉由加熱可釋放氧的絕緣膜(以下也稱為“包含過量氧的絕緣膜”)形成。藉由從包含過量氧的絕緣膜向氧化物層830供應氧，可以填補氧化物層830中的氧缺陷。可以提高電晶體801的可靠性及電特性。

包含過量氧的絕緣層為在利用熱脫附譜分析法(TDS：Thermal Desorption Spectroscopy)時膜表面溫度為100℃以上且700℃以下或100℃以上且500℃以下的範圍內的氧分子的釋放量為1.0×10¹⁸[分子/cm³]以上的膜。氧分子的釋放量較佳為3.0×10²⁰atoms/cm³以上。

包含過剰氧的絕緣膜可以藉由進行對絕緣膜添加氧的處理來形成。作為氧的添加處理，可以使用氧氛圍下的加熱處理、離子植入法、離子摻雜法、電漿浸沒離子佈植技術或電漿處理等。作為用來添加氧的 氣體，可以使用¹⁶O₂或¹⁸O₂等氧氣體、一氧化二氮氣體或臭氧氣體等。

為了防止氧化物層830中的氫濃度增加，較佳為降低絕緣層812至819中的氫濃度。尤其是，較佳為降低絕緣層813至818中的氫濃度。明確而言，其氫濃度為2×10²⁰atoms/cm³以下，較佳為5×10¹⁹atoms/cm³以下，更佳為1×10¹⁹atoms/cm³以下，進一步較佳為5×10¹⁸atoms/cm³以下。

上述氫濃度是藉由二次離子質譜分析法(SIMS：Secondary Ion Mass Spectrometry)而測量的。

在電晶體801中，氧化物層830較佳為被對氧和氫具有阻擋性的絕緣層(以下也稱為障壁層)包圍。藉由採用該結構，可以抑制氧從氧化物層830釋放出並可以抑制氫侵入到氧化物層830，由此可以提高電晶體801的可靠性及電特性。

例如，絕緣層819被用作障壁層，絕緣層811、812、814中的至少一個被用作障壁層。障壁層可以使用氧化鋁、氧氮化鋁、氧化鎵、氧氮化鎵、氧化釔、氧氮化釔、氧化鉿、氧氮化鉿、氮化矽等的材料形成。

在此示出絕緣層811至818的結構實例。在該實例中，絕緣層811、812、815、819都被用作障壁層。絕緣層816至818是包含過剰氧的氧化物層。絕緣層811是氮化矽層，絕緣層812是氧化鋁層，絕緣層813是氧氮化矽層。被用作背閘極電極一側的閘極絕緣層的絕緣層814至816是氧化矽、氧化鋁和氧化矽的疊層。被用作前閘極一側的閘極絕緣層的絕緣層817是氧氮化矽層。被用作層間絕緣層的絕緣層818是氧化矽層。絕緣層819是氧化鋁層。

作為用於導電層850至853的導電材料，有鉬、鈦、鉭、鎢、鋁、銅、鉻、釹、鈧等金屬或以上述元素為成分的金屬氮化物(氮化鉭、氮化鈦、氮化鉬、氮化鎢)等。可以使用銦錫氧化物、包含氧化鎢的銦氧化物、包含氧化鎢的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、包含氧化鈦的銦錫氧化物、銦鋅氧化物、添加有氧化矽的銦錫氧化物等導電材料。

在此示出導電層850至853的結構實例。導電層850是氮化鉭或鎢的單層。或者，導電層850是氮化鉭、鉭及氮化鉭的疊層。導電層851是氮化鉭的單層或者氮化鉭和鎢的疊層。導電層852的結構與導電層851相同。導電層853a是氮化鉭，導電層853b是鎢。

為了降低電晶體801的關態電流，金屬氧化物膜822例如較佳為具有大能隙。金屬氧化物膜822的能隙為2.5eV以上且4.2eV以下，較佳為2.8eV以上且3.8eV以下，更佳為3eV以上且3.5eV以下。

氧化物層830較佳為具有結晶性。較佳的是，至少金屬氧化物膜822具有結晶性。藉由具有上述結構，可以實現可靠性及電特性優異的電晶體801。

可以用於金屬氧化物膜822的氧化物例如是In-Ga氧化物、In-Zn氧化物、In-M-Zn氧化物(M為Al、Ga、Y或Sn)。金屬氧化物膜822不侷限於包含銦的氧化物層。金屬氧化物膜822例如可以使用Zn-Sn氧化物、Ga-Sn氧化物、Zn-Mg氧化物等形成。金屬氧化物膜821、823、824也可以使用與金屬氧化物膜822同樣的氧化物形成。尤其是，金屬氧化物膜821、823、824分別可以使用Ga氧化物形成。

當在金屬氧化物膜822與金屬氧化物膜821之間的介面形成有介面能階時，由於通道形成區域也形成在介面附近的區域中，因此電晶 體801的臨界電壓發生變動。因此，金屬氧化物膜821較佳為包含構成金屬氧化物膜822的金屬元素中的至少一個作為其組件。由此，在金屬氧化物膜822與金屬氧化物膜821之間的介面就不容易形成介面能階，而可以降低電晶體801的臨界電壓等電特性的偏差。

金屬氧化物膜824較佳為包含構成金屬氧化物膜822的金屬元素中的至少一個作為其組件。由此，在金屬氧化物膜822與金屬氧化物膜824之間的介面不容易發生介面散射，且不容易阻礙載子的遷移，因此可以提高電晶體801的場效移動率。

較佳的是，在金屬氧化物膜821至824中，金屬氧化物膜822具有最高的載子移動率。由此，可以在遠離絕緣層816、817的金屬氧化物膜822中形成通道。

例如，In-M-Zn氧化物等包含In的金屬氧化物可以藉由提高In的含量來提高載子移動率。在In-M-Zn氧化物中，主要是重金屬的s軌域推動載子傳導，藉由增加銦含量可增加s軌域的重疊，由此銦含量多的氧化物的移動率比銦含量少的氧化物高。因此，藉由將銦含量多的氧化物用於金屬氧化物膜，可以提高載子移動率。

因此，例如，使用In-Ga-Zn氧化物形成金屬氧化物膜822，並且使用Ga氧化物形成金屬氧化物膜821、823。例如，當使用In-M-Zn氧化物形成金屬氧化物膜821至823時，使金屬氧化物膜822的In含量高於金屬氧化物膜821、823。當利用濺射法形成In-M-Zn氧化物時，藉由改變靶材中的金屬元素的原子數比，可以改變In含量。

例如，用來形成金屬氧化物膜822的靶材的金屬元素的原子數比較佳為In：M：Zn=1：1：1、3：1：2或4：2：4.1。例如，用來形成金屬氧化物膜821、823的靶材的金屬元素的原子數比較佳為In：M：Zn=1：3：2或 1：3：4。使用In：M：Zn=4：2：4.1的靶材形成的In-M-Zn氧化物的原子數比大致為In：M：Zn=4：2：3。

為了對電晶體801賦予穩定的電特性，較佳為降低氧化物層830中的雜質濃度。在金屬氧化物中，氫、氮、碳、矽以及除了主要成分以外的金屬元素都是雜質。例如，氫和氮引起施體能階的形成，導致載子密度增高。此外，矽和碳引起金屬氧化物中的雜質能階的形成。該雜質能階成為陷阱，有時使電晶體的電特性劣化。

例如，氧化物層830具有矽濃度為2×10¹⁸atoms/cm³以下，較佳為2×10¹⁷atoms/cm³以下的區域。氧化物層830中的碳濃度也是同樣的。

氧化物層830具有鹼金屬濃度為1×10¹⁸atoms/cm³以下，較佳為2×10¹⁶atoms/cm³以下的區域。氧化物層830的鹼土金屬濃度也是同樣的。

氧化物層830具有氫濃度低於1×10²⁰atoms/cm³，較佳為低於1×10¹⁹atoms/cm³，更佳為低於5×10¹⁸atoms/cm³，進一步較佳為低於1×10¹⁸atoms/cm³的區域。

上述氧化物層830中的雜質濃度是藉由SIMS而測量的。

在金屬氧化物膜822具有氧缺陷的情況下，有時因為氫進入該氧缺陷部而形成施體能階。其結果是，成為電晶體801的通態電流降低的要因。注意，氧缺陷部在氧進入時比氫進入時更加穩定。因此，藉由降低金屬氧化物膜822中的氧缺陷，有時能夠提高電晶體801的通態電流。由此，藉由減少金屬氧化物膜822中的氫來防止氫進入氧缺陷部的方法對通態電流特性是有效的。

包含在金屬氧化物中的氫與鍵合於金屬原子的氧起反應生成水，因此有時形成氧缺陷。當氫進入該氧缺陷時，有時產生作為載子的電子。另外，有時氫的一部分與鍵合於金屬原子的氧鍵合，而產生作為載子的電子。由於通道形成區域設置在金屬氧化物膜822中，所以當金屬氧化物膜822包含氫時，電晶體801容易具有常開啟特性。由此，較佳為儘可能減少金屬氧化物膜822中的氫。

圖26A至圖26C示出氧化物層830為四層結構的例子，但是不侷限於此。例如，氧化物層830也可以為沒有金屬氧化物膜821或金屬氧化物膜823的三層結構。或者，可以在氧化物層830的任意的層之間、氧化物層830之上和氧化物層830之下中的任兩個以上的位置設置一層或多層與金屬氧化物膜821至824同樣的金屬氧化物膜。

參照圖27對金屬氧化物膜821、822、824的疊層效果進行說明。圖27是電晶體801的通道形成區域的能帶結構的示意圖。

在圖27中，Ec816e、Ec821e、Ec822e、Ec824e、Ec817e分別表示絕緣層816、金屬氧化物膜821、金屬氧化物膜822、金屬氧化物膜824、絕緣層817的導帶底的能量。

這裡，真空能階與導帶底的能量之間的能量差(也稱為“電子親和力”)是真空能階與價帶頂之間的能量差(也稱為游離電位)減去能隙而得到的值。另外，能隙可以利用光譜橢圓偏光計(HORIBA JOBIN YVON公司製造的UT-300)來測量。此外，真空能階與價帶頂之間的能量差可以利用紫外線光電子能譜(UPS：Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy)裝置(PHI公司製造的VersaProbe)來測量。

因為絕緣層816、817是絕緣體，所以Ec816e及Ec817e比Ec821e、Ec822e及Ec824e更接近於真空能階(其電子親和力小)。

金屬氧化物膜822的電子親和力比金屬氧化物膜821、824大。例如，金屬氧化物膜822與金屬氧化物膜821的電子親和力之差以及金屬氧化物膜822與金屬氧化物膜824的電子親和力之差都為0.07eV以上且1.3eV以下。該電子親和力之差較佳為0.1eV以上且0.7eV以下，更佳為0.15eV以上且0.4eV以下。電子親和力是真空能階與導帶底之間的能量差。

當對電晶體801的閘極電極(導電層850)施加電壓時，通道主要形成在金屬氧化物膜821、金屬氧化物膜822和金屬氧化物膜824中的電子親和力較大的金屬氧化物膜822中。

銦鎵氧化物具有小電子親和力和高氧阻擋性。因此，金屬氧化物膜824較佳為包含銦鎵氧化物。鎵原子的比率[Ga/(In+Ga)]例如為70%以上，較佳為80%以上，更佳為90%以上。

有時在金屬氧化物膜821與金屬氧化物膜822之間存在金屬氧化物膜821和金屬氧化物膜822的混合區域。另外，有時在金屬氧化物膜824與金屬氧化物膜822之間存在金屬氧化物膜824和金屬氧化物膜822的混合區域。混合區域的介面態密度較低，因此層疊有金屬氧化物膜821、822、824的區域的能帶結構中，各介面附近的能量連續地變化(也稱為連續接合)。

在具有上述能帶結構的氧化物層830中，電子主要在金屬氧化物膜822中遷移。因此，即使在金屬氧化物膜821與絕緣層812之間的介面或者金屬氧化物膜824與絕緣層813之間的介面存在能階，這些介面能階也不容易阻礙氧化物層830中的電子遷移，因此可以增加電晶體801的通態電流。

此外，如圖27所示，雖然在金屬氧化物膜821與絕緣層816之間的介面附近以及金屬氧化物膜824與絕緣層817之間的介面附近有可能形成起因於雜質或缺陷的陷阱能階Et826e、Et827e，但是由於金屬氧化物膜821、824的存在，可以使金屬氧化物膜822遠離陷阱能階Et826e、Et827e。

在此，當Ec821e與Ec822e的能量差小時，有時金屬氧化物膜822的電子越過該能量差達到陷阱能階Et826e。在電子被陷阱能階Et826e俘獲時，在絕緣膜的介面產生固定負電荷，這導致電晶體的臨界電壓漂移到正方向。在Ec822e與Ec824e的能量差小時也是同樣的。

為了減小電晶體801的臨界電壓的變動而提高電晶體801的電特性，Ec821e與Ec822e的能量差以及Ec824e與Ec822e的能量差較佳為0.1eV以上，更佳為0.15eV以上。

注意，電晶體801也可以具有不包括背閘極電極的結構。

〈金屬氧化物〉

接著，對可用於上述OS電晶體的金屬氧化物進行說明。以下，特別是對金屬氧化物和CAC(Cloud-Aligned Composite)的詳細內容進行說明。

CAC-OS或CAC-metal oxide在材料的一部分中具有導電性的功能，在材料的另一部分中具有絕緣性的功能，作為材料的整體具有半導體的功能。此外，在將CAC-OS或CAC-metal oxide用於電晶體的通道形成區域的情況下，導電性的功能是使被用作載子的電子(或電洞)流過的功能，絕緣性的功能是不使被用作載子的電子流過的功能。藉由導電性的功能和絕緣性的功能的互補作用，可以使CAC-OS或CAC-metal oxide具有開關功能(開啟/關閉的功能)。藉由在CAC-OS 或CAC-metal oxide中使各功能分離，可以最大限度地提高各功能。

此外，CAC-OS或CAC-metal oxide包括導電性區域及絕緣性區域。導電性區域具有上述導電性的功能，絕緣性區域具有上述絕緣性的功能。此外，在材料中，導電性區域和絕緣性區域有時以奈米粒子級分離。另外，導電性區域和絕緣性區域有時在材料中不均勻地分佈。此外，有時導電性區域被觀察為其邊緣模糊且以雲狀連接。

在CAC-OS或CAC-metal oxide中，有時導電性區域及絕緣性區域分別分散在材料中，其尺寸為0.5nm以上且10nm以下，較佳為0.5nm以上且3nm以下。

此外，CAC-OS或CAC-metal oxide由具有不同能帶間隙的成分構成。例如，CAC-OS或CAC-metal oxide由具有起因於絕緣性區域的寬隙的成分及具有起因於導電性區域的窄隙的成分構成。在該結構中，當使載子流過時，載子主要在具有窄隙的成分中流過。此外，具有窄隙的成分與具有寬隙的成分互補作用，與具有窄隙的成分聯動地在具有寬隙的成分中載子流過。因此，在將上述CAC-OS或CAC-metal oxide用於電晶體的通道形成區域時，在電晶體的導通狀態中可以得到高電流驅動力，亦即大通態電流及高場效移動率。

就是說，也可以將CAC-OS或CAC-metal oxide稱為基質複合材料(matrix composite)或金屬基質複合材料(metal matrix composite)。

CAC-OS例如是指包含在金屬氧化物中的元素不均勻地分佈的構成，其中包含不均勻地分佈的元素的材料的尺寸為0.5nm以上且10nm以下，較佳為1nm以上且2nm以下或近似的尺寸。注意，在下面也將在金屬氧化物中一個或多個金屬元素不均勻地分佈且包含該金屬元素的區域 混合的狀態稱為馬賽克(mosaic)狀或補丁(patch)狀，該區域的尺寸為0.5nm以上且10nm以下，較佳為1nm以上且2nm以下或近似的尺寸。

金屬氧化物較佳為至少包含銦。尤其是，較佳為包含銦及鋅。除此之外，也可以還包含選自鋁、鎵、釔、銅、釩、鈹、硼、矽、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢和鎂等中的一種或多種。

例如，In-Ga-Zn氧化物中的CAC-OS(在CAC-OS中，尤其可以將In-Ga-Zn氧化物稱為CAC-IGZO)是指材料分成銦氧化物(以下，稱為InO_X1(X1為大於0的實數))或銦鋅氧化物(以下，稱為In_X2Zn_Y2O_Z2(X2、Y2及Z2為大於0的實數))以及鎵氧化物(以下，稱為GaO_X3(X3為大於0的實數))或鎵鋅氧化物(以下，稱為Ga_X4Zn_Y4O_Z4(X4、Y4及Z4為大於0的實數))等而成為馬賽克狀，且馬賽克狀的InO_X1或In_X2Zn_Y2O_Z2均勻地分佈在膜中的構成(以下，也稱為雲狀)。

換言之，CAC-OS是具有以GaO_X3為主要成分的區域和以In_X2Zn_Y2O_Z2或InO_X1為主要成分的區域混在一起的構成的複合金屬氧化物。在本說明書中，例如，當第一區域的In與元素M的原子個數比大於第二區域的In與元素M的原子個數比時，第一區域的In濃度高於第二區域。

注意，IGZO是通稱，有時是指包含In、Ga、Zn及O的化合物。作為典型例子，可以舉出以InGaO₃(ZnO)_m1(m1為自然數)或In(₁+_x0)Ga(_1-x0)O₃(ZnO)_m0(-1x01，m0為任意數)表示的結晶性化合物。

上述結晶性化合物具有單晶結構、多晶結構或CAAC(c-axis aligned crystal)結構。CAAC結構是多個IGZO的奈米晶具有c軸配向性且在a-b面上以不配向的方式連接的結晶結構。

另一方面，CAC-OS與金屬氧化物的材料構成有關。CAC-OS是指如下構成：在包含In、Ga、Zn及O的材料構成中，一部分中觀察到以Ga為主要成分的奈米粒子狀區域以及一部分中觀察到以In為主要成分的奈米粒子狀區域分別以馬賽克狀無規律地分散。因此，在CAC-OS中，結晶結構是次要因素。

CAC-OS不包含組成不同的二種以上的膜的疊層結構。例如，不包含由以In為主要成分的膜與以Ga為主要成分的膜的兩層構成的結構。

注意，有時觀察不到以GaO_X3為主要成分的區域與以In_X2Zn_Y2O_Z2或InO_X1為主要成分的區域之間的明確的邊界。

在CAC-OS中包含選自鋁、釔、銅、釩、鈹、硼、矽、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢和鎂等中的一種或多種以代替鎵的情況下，CAC-OS是指如下構成：一部分中觀察到以該元素為主要成分的奈米粒子狀區域以及一部分中觀察到以In為主要成分的奈米粒子狀區域以馬賽克狀無規律地分散。

CAC-OS例如可以藉由在對基板不進行意圖性的加熱的條件下利用濺射法來形成。在利用濺射法形成CAC-OS的情況下，作為沉積氣體，可以使用選自惰性氣體(典型的是氬)、氧氣體和氮氣體中的一種或多種。另外，成膜時的沉積氣體的總流量中的氧氣體的流量比越低越好，例如，將氧氣體的流量比設定為0%以上且低於30%，較佳為0%以上且10%以下。

CAC-OS具有如下特徵：藉由根據X射線繞射(XRD：X-ray diffraction)測定法之一的out-of-plane法利用θ/2θ掃描進行測定 時，觀察不到明確的峰值。也就是說，根據X射線繞射，可知在測定區域中沒有a-b面方向及c軸方向上的配向。

另外，在藉由照射束徑為1nm的電子束(也稱為奈米束)而取得的CAC-OS的電子繞射圖案中，觀察到環狀的亮度高的區域以及在該環狀區域內的多個亮點。由此，根據電子繞射圖案，可知CAC-OS的結晶結構具有在平面方向及剖面方向上沒有配向的nc(nano-crystal)結構。

另外，例如在In-Ga-Zn氧化物的CAC-OS中，根據藉由能量色散型X射線分析法(EDX：Energy Dispersive X-ray spectroscopy)取得的EDX面分析影像，可確認到：具有以GaO_X3為主要成分的區域及以In_X2Zn_Y2O_Z2或InO_X1為主要成分的區域不均勻地分佈而混合的構成。

CAC-OS的結構與金屬元素均勻地分佈的IGZO化合物不同，具有與IGZO化合物不同的性質。換言之，CAC-OS具有以GaO_X3等為主要成分的區域及以In_X2Zn_Y2O_Z2或InO_X1為主要成分的區域互相分離且以各元素為主要成分的區域為馬賽克狀的構成。

在此，以In_X2Zn_Y2O_Z2或InO_X1為主要成分的區域的導電性高於以GaO_X3等為主要成分的區域。換言之，當載子流過以In_X2Zn_Y2O_Z2或InO_X1為主要成分的區域時，呈現氧化物半導體的導電性。因此，當以In_X2Zn_Y2O_Z2或InO_X1為主要成分的區域在氧化物半導體中以雲狀分佈時，可以實現高場效移動率(μ)。

另一方面，以GaO_X3等為主要成分的區域的絕緣性高於以In_X2Zn_Y2O_Z2或InO_X1為主要成分的區域。換言之，當以GaO_X3等為主要成分的區域在氧化物半導體中分佈時，可以抑制洩漏電流而實現良好的切換工作。

因此，當將CAC-OS用於半導體元件時，藉由起因於GaO_X3等的絕緣性及起因於In_X2Zn_Y2O_Z2或InO_X1的導電性的互補作用可以實現高通態電流(I_on)及高場效移動率(μ)。

另外，使用CAC-OS的半導體元件具有高可靠性。因此，CAC-OS適用於各種半導體裝置。

本實施方式可以與其他實施方式的記載適當地組合。

實施方式6

在本實施方式中，對使用上述實施方式所說明的驅動電路或顯示裝置的顯示系統的結構實例進行說明。

圖28示出顯示系統900的結構實例。顯示系統900包括顯示部910、控制部920。

控制部920具有根據對應於顯示在顯示部910中的影像的資料(以下，也稱為影像資料)生成影像信號的功能。控制部920包括介面921、圖框記憶體922、解碼器923、感測控制器924、控制器925、時脈生成電路926、影像處理部930、記憶體裝置941、時序控制器942、暫存器943、驅動電路950、觸控感測器控制器961。

顯示部910具有使用從控制部920輸入的影像信號將影像顯示在顯示單元911a、911b上的功能。此外，顯示部910還可以包括具有獲得觸摸的有無、觸摸位置等資訊的功能的觸控感測器單元912。在顯示部910不包括觸控感測器單元912的情況下，可以省略觸控感測器控制器961。

作為顯示單元911a、911b，可以使用利用液晶元件進行顯示的顯示單元或利用發光元件進行顯示的顯示單元等。在此，作為一個例子，說明顯示部910包括利用反射型液晶元件進行顯示的顯示單元911a和利用發光元件進行顯示的顯示單元911b的結構。顯示單元911a、911b分別相當於由圖1A和圖1B中的像素群30a和驅動電路40a構成的單元、由像素群30b和驅動電路40b構成的單元。

驅動電路950具有向顯示部910供應影像信號的功能。作為驅動電路950，可以使用圖1A和圖1B中的驅動電路50。在此情況下，驅動電路950具有向顯示單元911a及顯示單元911b分別供應影像信號的功能。

主機970對應於具有向控制部920發送影像資料等的功能的處理器等。控制部920與主機970之間的通訊藉由介面921進行。影像資料、各種控制信號等從主機970發送到控制部920。另外，觸控感測器控制器961所獲得的觸摸的有無、觸摸位置等資訊從控制部920發送到主機970。注意，控制部920所包括的各電路可根據主機970、顯示部910的規格等適當地進行取捨。

圖框記憶體922具有儲存輸入到控制部920的影像資料的功能。在被壓縮的影像資料從主機970發送到控制部920的情況下，圖框記憶體922能夠儲存被壓縮的影像資料。解碼器923是用來擴展被壓縮的影像資料的電路。在不需要擴展影像資料的情況下，解碼器923就無需進行處理。此外，解碼器923也可以配置在圖框記憶體922與介面921之間。

影像處理部930具有對從圖框記憶體922或解碼器923輸入的影像資料進行各種影像處理並生成影像信號的功能。例如，影像處理部930包括伽瑪校正電路931、調光電路932、調色電路933。

另外，在驅動電路950包括檢測流過顯示單元911b所包括的發光元件的電流的電路(電流檢測電路)的情況下，也可以在影像處理部930中設置EL校正電路934。EL校正電路934具有根據從電流檢測電路發送的信號調節發光元件的亮度的功能。

在影像處理部930中生成的影像信號藉由記憶體裝置941輸出到驅動電路950。記憶體裝置941具有暫時儲存影像信號的功能。驅動電路950具有對從記憶體裝置941輸入的影像信號進行各種處理並將其輸出到顯示單元911a、911b的功能。

時序控制器942具有生成在驅動電路950、觸控感測器控制器961、顯示單元911所包括的驅動電路中使用的時序信號等的功能。

觸控感測器控制器961具有控制觸控感測器單元912的工作的功能。包括在觸控感測器單元912中檢測出的觸摸資訊的信號由觸控感測器控制器961進行處理，然後藉由介面921發送到主機970。主機970生成反映觸摸資訊的影像資料並將其發送到控制部920。另外，控制部920也可以具有將觸摸資訊反映於影像資料的功能。另外，觸控感測器控制器961也可以設置在觸控感測器單元912中。

時脈生成電路926具有生成在控制部920中使用的時脈信號的功能。控制器925具有處理藉由介面921從主機970發送的各種控制信號並控制控制部920內的各種電路的功能。另外，控制器925具有控制向控制部920內的各種電路的電源供應的功能。例如，控制器925能夠暫時遮斷向停止狀態的電路的電源供應。

暫存器943具有儲存用於控制部920的工作的資料的功能。作為暫存器943所儲存的資料，可以舉出用於影像處理部930的校正處理 的參數、用於時序控制器942的各種時序信號的波形生成的參數等。暫存器943能夠由包括多個暫存器的掃描器鏈暫存器構成。

此外，在控制部920中可以設置與光感測器980連接的感測控制器924。光感測器980具有檢測外光981而生成檢測信號的功能。感測控制器924具有根據檢測信號生成控制信號的功能。感測控制器924所生成的控制信號例如被輸出到控制器925。

在顯示單元911a和顯示單元911b顯示相同的影像的情況下，影像處理部930具有分別生成顯示單元911a的影像信號和顯示單元911b的影像信號的功能。在此情況下，可以根據使用光感測器980及感測控制器924測量的外光981的亮度調整顯示單元911a所包括的反射型液晶元件的反射強度和顯示單元911b所包括的發光元件的發光強度。在此，將該調整稱為調光或調光處理。此外，將執行該處理的電路稱為調光電路。

影像處理部930根據顯示部910的規格也可以包括RGB-RGBW轉換電路等其他處理電路。RGB-RGBW轉換電路是指具有將RGB(紅色、綠色、藍色)影像資料轉換為RGBW(紅色、綠色、藍色、白色)影像信號的功能的電路。也就是說，在顯示部910包括RGBW4個顏色的像素的情況下，藉由使用W(白色)像素顯示影像資料內的W(白色)成分，可以減少功耗。注意，RGB-RGBW轉換電路不侷限於此，例如也可以使用RGB-RGBY(紅色、綠色、藍色、黃色)轉換電路等。

藉由作為驅動電路950使用在上述實施方式中說明的驅動電路50，可以實現控制部920的功耗的減少及面積的縮小。

實施方式7

在本實施方式中，對安裝有上述實施方式所說明的顯示裝置或顯示系統的電子裝置的結構實例進行說明。

本發明的一個實施方式的顯示裝置及顯示系統不管外光的強度如何都可以實現高可見度。由此，可以適當地應用於可攜式電子裝置、穿戴式電子裝置以及電子書閱讀器等。圖29A至圖29D示出使用本發明的一個實施方式的顯示裝置的電子裝置的例子。

圖29A和圖29B示出可攜式資訊終端2000的一個例子。可攜式資訊終端2000包括外殼2001、外殼2002、顯示部2003、顯示部2004及鉸鏈部2005等。

外殼2001與外殼2002藉由鉸鏈部2005連接在一起。可攜式資訊終端2000可以從圖29A所示的折疊狀態轉換成圖29B所示的外殼2001和外殼2002展開的狀態。

例如，可以在顯示部2003及顯示部2004中顯示文件資訊，並可以被用作電子書閱讀器。此外，也可以在顯示部2003及顯示部2004中顯示靜態影像或動態影像。另外，顯示部2003也可以包括觸控面板。

如此，當攜帶時可以使可攜式資訊終端2000為折疊狀態，因此通用性優越。

另外，外殼2001和外殼2002也可以包括電源按鈕、操作按鈕、外部連接埠、揚聲器、麥克風等。

此外，在可攜式資訊終端2000也可以具有使用設置在顯示部2003中的觸控感測器識別文字、圖形、影像的功能。在此情況下，例如可以進行如下學習：使用手指或觸控筆等對顯示用來學習數學或語言等 的問題集等的資訊終端寫入解答並由可攜式資訊終端2000判定正誤。此外，可攜式資訊終端2000也可以具有語音解釋功能。在此情況下，例如，可以使用可攜式資訊終端2000學習外語等。上述可攜式資訊終端適用於用於教科書等教材或筆記本等的情況。

另外，設置在顯示部2003中的觸控感測器所取得的觸摸資訊可以在本發明的一個實施方式的半導體裝置預測電力供應的有無時使用。

圖29C示出可攜式資訊終端的一個例子。圖29C所示的可攜式資訊終端2010包括外殼2011、顯示部2012、操作按鈕2013、外部連接埠2014、揚聲器2015、麥克風2016、照相機2017等。

在可攜式資訊終端2010中，在顯示部2012中具有觸控感測器。藉由用手指或觸控筆等觸摸顯示部2012可以進行打電話或輸入文字等各種操作。

另外，藉由操作按鈕2013的操作，可以進行電源的開啟、關閉工作或切換顯示在顯示部2012上的影像的種類。例如，可以將電子郵件的編寫畫面切換為主功能表畫面。

另外，藉由在可攜式資訊終端2010內部設置陀螺儀感測器或加速度感測器等檢測裝置，可以判斷可攜式資訊終端2010的方向(縱向或橫向)，而對顯示部2012的螢幕顯示方向進行自動切換。另外，螢幕顯示的切換也可以藉由觸摸顯示部2012、操作操作按鈕2013或者使用麥克風2016輸入聲音來進行。

可攜式資訊終端2010例如具有選自電話機、筆記本和資訊閱讀裝置等中的一種或多種功能。例如，可攜式資訊終端2010可以被用作智慧手機。此外，可攜式資訊終端2010例如可以執行行動電話、電子郵 件、文章的閱讀及編輯、音樂播放、動畫播放、網路通訊、電腦遊戲等各種應用程式。

圖29D示出照相機的一個例子。照相機2020包括外殼2021、顯示部2022、操作按鈕2023、快門按鈕2024等。另外，照相機2020安裝有可裝卸的鏡頭2026。

在此，雖然照相機2020具有能夠從外殼2021拆卸下鏡頭2026而交換的結構，但是鏡頭2026和外殼2021也可以被形成為一體。

藉由按下快門按鈕2024，照相機2020可以拍攝靜態影像或動態影像。另外，也可以使顯示部2022具有觸控面板的功能，藉由觸摸顯示部2022進行攝像。

另外，照相機2020還可以具備另外安裝的閃光燈裝置及取景器等。另外，這些構件也可以組裝在外殼2021中。

作為圖29A至圖29D所示的電子裝置的顯示部，可以使用上述實施方式所說明的顯示裝置。另外，在圖29A至圖29D所示的電子裝置中可以安裝圖28所示的顯示系統。在此情況下，作為電子裝置的顯示部可以使用圖28所示的顯示部910。此外，在電子裝置中可以安裝被用作控制部920的集成電路和被用作主機970的處理器。

本實施方式可以與其他實施方式的記載適當地組合。

Claims (6)

1. 一種驅動電路，包括：移位暫存器；解碼電路；位準轉移器電路；DA轉換電路；以及放大電路，其中，該移位暫存器包括第一電路及第二電路，該解碼電路包括第三電路及第四電路，該位準轉移器電路包括第五電路及第六電路，該DA轉換電路包括第七電路及第八電路，該放大電路包括第九電路及第十電路，該第九電路與第一佈線電連接，該第十電路與第二佈線電連接，該第一電路、該第三電路、該第五電路、該第七電路、該第九電路構成第一線，該第二電路、該第四電路、該第六電路、該第八電路、該第十電路構成第二線，該第一線具有生成供應到該第一佈線的第一影像信號的功能，該第二線具有生成供應到該第二佈線的第二影像信號的功能，在不生成該第一影像信號期間，停止向構成該第一線的電路供應電力，並且，在不生成該第二影像信號期間，停止向構成該第二線的電路供應電力。
2. 根據申請專利範圍第1項之驅動電路，其中該第一電路及該第二電路包括正反器，該第三電路及該第四電路包括解碼器，該第五電路及該第六電路包括位準轉移器， 該第七電路及該第八電路包括選擇電路，並且該第九電路及該第十電路包括放大器。
3. 根據申請專利範圍第2項之驅動電路，其中該第一電路及該第二電路包括第一開關及第二開關，該第一開關的第一端子與該正反器電連接，該第一開關的第二端子與被供應電源電位的佈線電連接，該第二開關的第一端子與該正反器的輸入端子電連接，該第二開關的第二端子與該正反器的輸出端子電連接，並且該第二開關具有在該第一開關處於關閉狀態期間成為開啟狀態的功能。
4. 根據申請專利範圍第1至3中任一項之驅動電路，其中該DA轉換電路包括第一電位生成電路和第二電位生成電路，該第一電位生成電路具有向該第七電路供應第一參考電位的功能，該第二電位生成電路具有向該第八電路供應第二參考電位的功能，在不生成該第一影像信號期間，停止該第一參考電位的供應，並且在不生成該第二影像信號期間，停止該第二參考電位的供應。
5. 一種顯示裝置，包括：申請專利範圍第1至4中任一項之驅動電路；以及像素部，其中，該像素部包括第一像素和第二像素，該第一像素包括反射型液晶元件，該第二像素包括發光元件，並且，該驅動電路具有向該第一像素供應該第一影像信號的功能和向該第二像素供應該第二影像信號的功能。
6. 一種包括顯示系統的電子裝置，該顯示系統包括：包括申請專利範圍第1至4中任一項之驅動電路的控制部； 顯示部；以及處理器，其中，該顯示部包括第一顯示單元、第二顯示單元及觸控感測器單元，該第一顯示單元包括具有反射型液晶元件的第一像素，該第二顯示單元包括具有發光元件的第二像素，該處理器具有向該控制部發送影像資料的功能，該控制部具有根據該影像資料生成該第一影像信號及該第二影像信號的功能，並且，該驅動電路向該第一顯示單元供應該第一影像信號並向該第二顯示單元供應該第二影像信號。