CN101183127A - 电波强度测定装置、使用它的电波强度检测器及游戏设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种即使接收来自远处的微弱电波也能够提高显示部的可见度的电波强度测定装置。本发明的技术要点如下:提供电池作为在电波强度测定装置中用来提供电力的电源,并通过利用所接收的电波进行电池的充电。当因该所接收的电波而获得的信号的电位大于所述电池的输出电位时,将其电力存储到电池,而当因该所接收的电波而获得的信号的电位小于所述电池的输出电位时,使用所述电池的发生电力作为驱动所述电波强度测定装置的电源。另外,使用热变色元件或电致变色元件作为显示电波强度的元件。
Description
技术领域
本发明涉及能够显示无线信号的电波强度的电波强度测定装置。本发明特别涉及利用变色材料且根据该无线信号的电波强度而改变其颜色的电波强度测定装置、使用该电波强度测定装置的电波强度检测器(detector)及游戏设备。
背景技术
近年来,随着电子技术的发展及高度信息化社会的到来,利用无线通信的无线设备很普遍,其利用于各种领域如军事、医疗、通信、教育及交易等。利用电波作为通信介质的无线通信尽量发挥电波的特性,即能够立即传达信息而不管时间和距离,它在现代社会中被认为是重要的生活及经济活动的基础之一。
电波是电磁波的一种,并是在电场和磁场互相交换能量的状态下在空间传播的波。因为肉眼看不见电波,所以人们担心从电波利用设施及无线设备中发射的电波会影响到人体。因此,被要求制造容易测定及显示来自电波发送装置的该电波的电波强度的装置。
作为测定电波强度的方法,有各种各样的方法。例如,专利文件1公开了使天线、整流电路和灯连接并根据灯的亮度而测定电波强度的电波检测装置。另外,专利文件2公开了使天线、蓄电装置及通知装置连接并通过利用该蓄电装置驱动该通知装置来测定电波强度的电磁波监视装置。
下面,参照图38的框图说明专利文件1所记载的电波强度测定装置的具体结构。
图38所示的电波强度测定装置3800利用天线3810将接收电波3820转换成感应信号,并将该感应信号输入到整流电路3811。整流电路3811对该感应信号进行整流,并将电力提供给灯3812。就是说,其大小与接收电波3820的强度成比例的电力被提供给灯,因此点亮的灯的亮度反映着电波强度。
另外,专利文件2的电磁波监视装置公开了利用发光二极管、放电灯、液晶显示器作为通知装置的结构。
专利文件1日本专利申请公开2006-23817号公报
专利文件2日本专利申请公开2001-165973号公报
但是,专利文件1的电波强度测定装置具有如下问题:难以确保充分的电力,以利用来自远处的微弱电波使灯点亮,因此不能测定该微弱电波。另外,专利文件2的电磁波监视装置具有如下问题:即使能够确保电力以测定微弱电波来驱动作为通知装置的发光二极管、放电灯、液晶显示器,也在环境光非常强如太阳光下的情况下难以视觉确认通知装置的点亮。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种电波强度测定装置,其中能够测定微弱电波且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下也可以提高显示部的可见度。
为了解决上述各问题,在本发明中,提供电池作为在电波强度测定装置中用来提供电力的电源。并且,通过利用所接收的电波获得用来驱动该电波强度测定装置的电源,来对电池充电。当因该所接收的电波而获得的信号的电位大于所述电池的输出电位时,将其电力存储到电池,而当因该所接收的电波而获得的信号的电位小于所述电池的输出电位时,使用所述电池的发生电力作为驱动所述电波强度测定装置的电源。
另外,本发明的电波强度测定装置使用热变色材料(也称为温度变色材料)或电致变色材料(也称为EC材料)作为显示电波强度的元件,并提供电阻元件或电压施加端子作为改变该变色材料的颜色的方法。
本发明的电波强度测定装置包括:用于将所接收的电波转换成感应信号的天线;对该感应信号进行整流来输出直流信号的整流电路;以该直流信号进行充电的电池;对所述直流信号的电位和电池的输出电位进行比较的控制电路;放大所述直流信号的放大电路;以及以该放大电路所放大的所述直流信号工作的显示元件,其中当所述直流信号的电位大于所述电池的输出电位时,所述控制电路以所述直流信号充电所述电池,而当所述直流信号的电位小于所述电池的输出电位时,所述控制电路使用所述电池的电力作为驱动所述放大电路的电源。
作为其他方式,本发明的电波强度测定装置包括:用于将所接收的电波转换成感应信号的天线;对该感应信号进行整流来输出直流信号的整流电路;以该直流信号进行充电的电池;对所述直流信号的电位和电池的输出电位进行比较的控制电路;放大所述直流信号的放大电路;以及以该放大电路所放大的所述直流信号工作的显示元件,其中当所述直流信号的电位大于所述电池的输出电位时,所述控制电路以所述直流信号充电所述电池,而当所述直流信号的电位小于所述电池的输出电位时,所述控制电路使用所述电池的电力作为驱动所述放大电路的电源,并且所述显示元件根据所述放大电路所放大的直流信号的大小而改变颜色。
作为其他方式,本发明的电波强度测定装置包括:用于将所接收的电波转换成感应信号的天线;对该感应信号进行整流来输出直流信号的整流电路;以该直流信号进行充电的电池;对所述直流信号的电位和电池的输出电位进行比较的控制电路;放大所述直流信号的放大电路;以及以该放大电路所放大的所述直流信号工作的显示元件,其中当所述直流信号的电位大于所述电池的输出电位时,所述控制电路以所述直流信号充电所述电池,而当所述直流信号的电位小于所述电池的输出电位时,所述控制电路使用所述电池的电力作为驱动所述放大电路的电源,并且所述显示元件由电阻发热体、以及热变色元件构成。
作为其他方式,本发明的电波强度测定装置包括:用于将所接收的电波转换成感应信号的天线;对该感应信号进行整流来输出直流信号的整流电路;以该直流信号进行充电的电池;对所述直流信号的电位和电池的输出电位进行比较的控制电路;放大所述直流信号的放大电路;以及以该放大电路所放大的所述直流信号工作的显示元件,其中当所述直流信号的电位大于所述电池的输出电位时,所述控制电路以所述直流信号充电所述电池,而当所述直流信号的电位小于所述电池的输出电位时,所述控制电路使用所述电池的电力作为驱动所述放大电路的电源,并且所述显示元件由电阻发热体、以及热变色元件构成,并根据所述放大电路所放大的直流信号的大小而改变颜色。
另外,本发明的热变色元件包含热致液晶。
作为其他方式,本发明的电波强度测定装置包括:用于将所接收的电波转换成感应信号的天线;对该感应信号进行整流来输出直流信号的整流电路;以该直流信号进行充电的电池;对所述直流信号的电位和电池的输出电位进行比较的控制电路;放大所述直流信号的放大电路;以及以该放大电路所放大的所述直流信号工作的显示元件,其中当所述直流信号的电位大于所述电池的输出电位时,所述控制电路以所述直流信号充电所述电池,而当所述直流信号的电位小于所述电池的输出电位时,所述控制电路使用所述电池的电力作为驱动所述放大电路的电源,并且所述显示元件由电压施加元件、以及电致变色元件构成。
作为其他方式,本发明的电波强度测定装置包括:用于将所接收的电波转换成感应信号的天线;对该感应信号进行整流来输出直流信号的整流电路;以该直流信号进行充电的电池;对所述直流信号的电位和电池的输出电位进行比较的控制电路;放大所述直流信号的放大电路;以及以该放大电路所放大的所述直流信号工作的显示元件,其中当所述直流信号的电位大于所述电池的输出电位时,所述控制电路以所述直流信号充电所述电池,而当所述直流信号的电位小于所述电池的输出电位时,所述控制电路使用所述电池的电力作为驱动所述放大电路的电源,并且所述显示元件由电压施加元件、以及电致变色元件构成,并根据所述放大电路所放大的直流信号的大小而改变颜色。
另外,本发明的电致变色元件包含金属氧化物。
另外,本发明的电池是锂电池、锂聚合物电池、锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池、有机电池、铅蓄电池、空气二次电池、镍锌电池、银锌电池、或电容器中的任何一种。
另外,本发明的电容器是双电层电容器。
另外,本发明的电波强度检测器具有上述电波强度测定装置,并被贴到物品上来进行电波检测。
另外,本发明的游戏设备使用贴有上述电波强度检测器的板状电波强度检测器和电波发送器,来以该电波发送器所发送的电波改变所述板状电波强度检测器的颜色。
注意,在本发明中,“连接”意味着“电连接”。因此,在本发明所公开的结构中,除了预定的连接关系之外,还可以在其间配置有能够实现电连接的其他元件(例如,开关、晶体管、电容元件、电感器、电阻元件、二极管等)。
根据本发明,可以提供一种能够测定来自远处的微弱电波的电波强度测定装置。再者,本发明还可以提供如下电波强度测定装置:即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。
附图说明
图1是说明本发明的实施方式1的图;
图2是说明本发明的实施方式1的图;
图3A至3E是说明本发明的实施方式1的图;
图4是说明本发明的实施方式1的图;
图5是说明本发明的实施方式1的图;
图6是说明本发明的实施方式1的图;
图7A和7B是说明本发明的实施方式1的图;
图8是说明本发明的实施方式1的图;
图9是说明本发明的实施方式1的图;
图10是说明本发明的实施方式1的图;
图11是说明本发明的实施方式1的图;
图12是说明本发明的实施方式1的图;
图13A和13B是说明本发明的实施方式2的图;
图14A至14C是说明本发明的实施方式2的图;
图15A和15B是说明本发明的实施方式2的图;
图16是说明本发明的实施方式2的图;
图17A至17D是说明本发明的实施例1的图;
图18A至18C是说明本发明的实施例1的图;
图19A和19B是说明本发明的实施例1的图;
图20A和20B是说明本发明的实施例1的图;
图21A和21B是说明本发明的实施例1的图;
图22A至22C是说明本发明的实施例2的图;
图23A至23C是说明本发明的实施例2的图;
图24A和24B是说明本发明的实施例2的图;
图25A至25C是说明本发明的实施例3的图;
图26A至26C是说明本发明的实施例3的图;
图27A至27C是说明本发明的实施例3的图;
图28A和28B是说明本发明的实施例3的图;
图29A和29B是说明本发明的实施例4的图;
图30A和30B是说明本发明的实施例4的图;
图31A和31B是说明本发明的实施例4的图;
图32A至32C是说明本发明的实施例4的图;
图33A和33B是说明本发明的实施例4的图;
图34A和34B是说明本发明的实施例4的图;
图35A和35B是说明本发明的实施例4的图;
图36A和36B是说明本发明的实施例4的图;
图37A和37B是说明本发明的实施例5的图;
图38是说明本发明的课题的图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式。但是,本发明可以通过多种不同的方式来实施,所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式和详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围内可以被变换为各种各样的形式。因此,本发明不应该被解释为仅限定在实施方式所记载的内容中。注意,在用来说明实施方式的所有附图中,使用共同的附图标记表示同一部分或具有同样功能的部分,并省略其重复说明。
实施方式1
在本实施方式中,说明本发明的电波强度测定装置的结构。
图1是本发明的电波强度测定装置的框图。电波强度测定装置100具有天线110、整流电路111、控制电路112、电池113、放大电路114、以及显示元件115。注意,为了简单地说明,将整流电路111、控制电路112及放大电路114总称为信号处理电路120。
图2是天线110接收来自电波发送源301的接收电波302的框图。在图2中,天线110所接收的电波被转换为感应信号,该信号输入到整流电路111。整流电路111将感应信号转换成直流信号来输出它。另外,在图2中,从整流电路111输出的直流信号通过控制电路112输入到电池113。注意,整流电路111中的直流信号的一部分被放大电路114放大,并输入到显示元件115。显示元件115根据放大电路114所放大的直流信号而改变其颜色。
如图4所示,整流电路111例如具有二极管503、二极管504及电容器505。天线110所接收的感应信号被二极管503及504进行半波整流,并被电容器505平滑化。而且,从整流电路111输出的被进行了半波整流及平滑化了的直流信号被提供给控制电路112。
如图5所示,控制电路112例如具有二极管604、二极管605、电压比较电路601、开关602及开关603。
电压比较电路601对电池113的输出电位和从整流电路111输出的直流信号的电位进行比较。当从整流电路111输出的直流信号的电位充分高于电池113的输出电位时,电压比较电路601使开关602导通(ON)而使开关603截止(OFF)。其结果,电流从整流电路111通过二极管604和开关602流过电池113。与此相反,当从整流电路111输出的直流信号的电位不充分高于电池113的输出电位时,电压比较电路601使开关602截止而使开关603导通。此时,若从整流电路111输出的直流信号的电位高于电池113的输出电位,则电流不流过二极管605,但是若从整流电路111输出的直流信号的电位低于电池113的输出电位,则电流从电池113通过开关603和二极管605流过放大电路114。
控制电路可以采用其他方式,而不局限于本实施方式所示的。
作为本说明书所述的开关,可以使用晶体管(例如双极晶体管、MOS晶体管等)、二极管(例如PN二极管、PIN二极管、肖特基二极管、MIM(Metal Insulator Metal:金属绝缘体金属)二极管、MIS(MetalInsulator Semiconductor:金属绝缘体半导体)二极管、二极管连接的晶体管等)、晶体闸流管等。或者,可以使用组合它们的逻辑电路作为开关。
图6表示电压比较电路601的例子。
电压比较电路601以电阻器701和电阻器702对从电池113输出的电压进行电阻分割,并以电阻器703和电阻器704对从整流电路111输出的电压进行电阻分割,来将被分别进行了电阻分割的电压输入到比较器705。关于比较器705的输出,使反相器方式的缓冲器706及缓冲器707串联。将缓冲器706的输出输入到开关603的控制端子,并将缓冲器707的输出输入到开关602的控制端子,来控制图6所示的开关602及603的导通及截止。注意,当输入到控制端子的信号为H电平时,开关602及603导通,而当输入到控制端子的信号为L电平时,开关602及603截止。
通过进行电阻分割来调整输入到比较器705的电压,可以控制当从整流电路输出的电压比从电池113输出的电压高到什么程度时使开关602导通并使开关603截止。与此同样,可以控制当从整流电路输出的电压比从电池113输出的电压低到什么程度时使开关602截止并使开关603导通。
电压比较电路601可以采用其他方式,而不局限于本实施方式所示的。
参照图9所示的时序图说明电压比较电路的工作。第一波形1001是在图6中被电阻器701及702进行了电阻分割之后的电位变化。第二波形1002是在图6中被电阻器703及704进行了电阻分割之后的电位变化。在图6中,第一信号1010是被比较器705输出且输入到缓冲器706的控制信号。第二信号1011是在图6中被缓冲器706输出且输入到开关603的控制端子的控制信号。第三信号1012是在图6中被缓冲器707输出且输入到开关602的控制端子的控制信号。注意,为了容易进行说明,示出从天线110输入到整流电路111的被进行整流之前的信号作为整流前波形1020(感应信号的波形)。
在图9中,当第一波形1001的电位高于第二波形1002的电位,即作为被进行整流之前的信号的整流前波形1020的振幅大时,第一信号1010成为高电位电平(以下简称为H),第二信号1011成为低电位电平(以下简称为L),第三信号1012成为H。因此,输入有第二信号1011的L的开关603截止,而输入有第三信号1012的H的开关602导通,因而如图10所示那样进行电池113的充电。将该期间称为充电期间1030,在该期间中,放大电路114使用从整流电路111输出的电力。
在图9中,当第一波形1001的电位低于第二波形1002的电位,即作为被进行整流之前的信号的整流前波形1020的振幅小时,第一信号1010成为L,第二信号1011成为H,第三信号1012成为L。因此,输入有第二信号1011的H的开关603导通,而输入有第三信号1012的L的开关602截止,因而如图11所示那样进行电池113的放电。将该期间称为放电期间1031,在该期间中,放大电路114使用从电池113输出的电力。
因此,放大电路114不管是充电期间1030还是放电期间1031都可以接受电力供给。
电池113可以使用锂离子电池、锂二次电池、镍氢电池、镍镉电池、有机电池等的二次电池,但并不局限于此。还可以使用大容量电容器等。
注意,充电指的是如下工作:电流流入电池113,而将电力存储在电池113中。具体地说,在二次电池中,充电指的是如下工作:将输入到电池113的电能量转换成化学能量地存储。与此相反,放电指的是如下工作:将电池113中的化学能量转换成电能量地放出电力。
作为可用作本发明的电池113的大容量电容器,优选使用电极的相对面积大的电容器。优选采用使用了活性碳、富勒烯、碳纳米管等的比表面积大的电极用材料的双电层电容器。与电池相比,电容器的结构简单并容易实现薄膜化或叠层化。双电层电容器具有蓄电功能,即使充放电的次数增加,劣化程度也小,并具有良好的快速充电特性,因此是优选的。
显示元件115可以使用包含呈现变色现象的材料如热变色材料、电致变色材料等的元件,但是并不局限于此。
下面,参照图12所示的时序图说明电波强度测定装置的工作。第一波形1201是在图2中被整流电路111进行整流并输入到放大电路114的直流信号的电位变化。第二波形1202是在图2中从控制电路112输出并作为电源输入到放大电路114的信号的电位变化。第二波形1202与图9中的第二波形1002相同。第三波形1203是放大电路114放大输入到图2所示的放大电路114的第一波形1201来输出并输入到显示元件115的电压的电位变化。注意,为了容易进行说明,示出从天线110输入到整流电路111的被进行整流之前的信号作为整流前波形1220(感应信号的波形)。另外,将整流前波形1220小的期间称为弱电波期间1221,将整流前波形1220大的期间称为强电波期间1222,并以附图标记1223表示显示元件115的最低工作电压。注意,最低工作电压指的是显示元件115以人眼能够看到的程度改变其颜色的最小电压。
在图12中,在弱电波期间1221中,第一波形1201如第三波形1203那样被放大。与此同样,在强电波期间1222中,第一波形1201如第三波形1203那样被放大。此时,从第一波形1201到第三波形的增加比率(V2/V1)称为放大率。放大电路114只要具有在被放大之后的第三波形超过最低工作电压1223的放大率,即可。
因此,显示元件115不管是弱电波期间1221还是强电波期间1222都可以工作。
接下来,图7A是本发明的电波强度测定装置的示意图。
图7A所示的电波强度测定装置在衬底801上形成有天线810、信号处理电路811、电池812、以及显示元件813。天线810具有连接端子820及连接端子821。天线810的连接端子820及821分别连接到信号处理电路811。
作为包括在信号处理电路811中的晶体管,可以使用各种晶体管。因此,可以适当地使用各个种类的晶体管。使用了以非晶硅或多晶硅为典型的非单晶半导体膜的薄膜晶体管(TFT)、使用半导体衬底或SOI衬底而形成的晶体管、MOS型晶体管、结式晶体管、双极晶体管、使用了ZnO、a-InGaZnO等的化合物半导体的晶体管、使用了有机半导体或碳纳米管的晶体管、等等都可以适当地使用。另外,非单晶半导体膜也可以包含氢或卤素。
作为衬底801,可以采用各种各样的衬底,而不局限于特定的衬底。因此,例如可以使用单晶衬底、SOI衬底、玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底、纸衬底、玻璃纸衬底、石材衬底等。另外,也可以在一个衬底上形成信号处理电路811,然后将信号处理电路811移动到另一衬底上并将其配置在另一衬底上。
对天线810的形状并没有特别的限制。如图3A所示,例如可以在衬底401上的信号处理电路402周围配置片状天线403。如图3B所示,也可以在衬底401上的信号处理电路402周围配置细天线403。另外,如图3C所示,可以采用用来接收高频电磁波的形状。如图3D所示,可以采用180度全向性的形状。如图3E所示,可以采用以棒形状延伸的形状。另外,例如还可以采用所谓的偶极天线、环形天线、八木天线、贴片天线或微小天线等的形状。
注意,为了简单地说明,相当于电池和显示元件的部分不示在图3A至3E中。但是,根据本发明的实施方式1的电波强度测定装置设置有电池和显示元件。
图7A所示的天线810可以形成在形成有信号处理电路811的衬底上,或者,可以形成在与形成有信号处理电路811的衬底不同的衬底上。作为形成有天线810的衬底,可以采用各种各样的衬底,而不局限于特定的衬底。因此,例如可以形成在单晶衬底、SOI衬底、玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底、纸衬底、玻璃纸衬底、石材衬底等上。在将天线810形成在与形成有信号处理电路811的衬底相同的衬底上的情况下,可以通过溅射法、CVD法、旋转涂敷法等形成导电膜,并对导电膜进行图案形成来形成天线810,或者,可以通过以喷墨法为典型的液滴喷出法或丝网印刷法等形成天线810。在将天线810形成在与形成有信号处理电路811的衬底不同的衬底上的情况下,也可以通过如上所述的方法形成天线810,尤其是,优选使用丝网印刷法形成天线810。
对连接形成有信号处理电路的衬底和天线的方法没有特别的限制。例如,可以通过引线键合连接或凸块连接使天线和形成有信号处理电路的衬底连接,或者,可以将形成有芯片化的信号处理电路的衬底的一面用作电极来将它贴在天线上。在这种方法中,可以使用ACF(Anisotropic Conductive Film:各向异性导电膜)来贴合衬底和天线。
天线所需要的长度根据用来接收的频率而不同。例如,在频率是2.45GHz的情况下,当设置半波偶极天线时,可以将天线的长度设定为大约60mm(波长的1/2),当设置单极天线时,可以将天线的长度设定为大约30mm(波长的1/4)。
天线也可以具有改变所接收的信号的频率的方法。例如,当天线为环形天线时,如图8所示,可以由构成天线110的天线线圈901和电容器902构成谐振电路。
另外,虽然在图7A中将天线810和信号处理电路811一起层叠形成在同一衬底上,但是也可以使用外部天线。如图7A所示,在将天线810和信号处理电路811一起层叠形成在同一衬底801上的情况下,优选使用微小环形天线或微小偶极天线等形状的天线。
作为电池812,可以适当地使用锂离子电池、锂二次电池、镍氢电池、镍镉电池、有机电池、铅蓄电池、空气二次电池、镍锌电池、银锌电池等的二次电池,而并不局限于此。另外,可以使用大容量电容器等。尤其是,锂离子电池或锂二次电池的充放电容量大,因此通过将它们适用于根据本发明的实施方式1的电波强度测定装置所具有的电池,可以实现小型化。另外,也可以通过使用溅射法形成锂离子电池的活性物质或电解质,将电池812形成在形成有信号处理电路811的衬底上,或者可以将它形成在形成有天线810的衬底上。通过在形成有信号处理电路811、天线810的衬底上形成电池812,可以提高成品率。金属锂电池使用包含锂离子的过渡金属氧化物、金属氧化物、金属硫化物、铁类化合物、导电性聚合物或有机硫类化合物等作为正极活性物质,使用锂(合金)作为负极活性物质,并使用有机类电解液或聚合物电解质等作为电解质,而可以形成充放电容量更大的电池812。
显示元件813使用包含呈现变色现象的材料如热变色材料、电致变色材料等的元件,但是并不局限于此。特别是,作为包含热变色材料的元件(也称为热变色元件),优选使用包含热致液晶(也称为热变色液晶),尤其是胆甾相液晶的元件。该胆甾相液晶也可以包含胆甾醇油酰基碳酸酯、胆甾醇壬酸酯、胆甾醇胺。另外,作为包含上述电致变色材料的元件(也称为电致变色元件),可以使用包含氧化钨等的金属氧化物、以及有关化合物的元件。
根据本发明的实施方式1的电波强度测定装置的结构不局限于图7A所示的结构。例如,如图7B所示,可以将信号处理电路811配置在天线810和电池812之间,或者,可以将电池812配置在天线810和信号处理电路811之间,也可以将天线810配置在电池812和信号处理电路811之间。另外,天线810、电池812及信号处理电路811的面积比例也不局限于图7A和7B所示的例子。就是说,关于根据本发明的实施方式的电波强度测定装置,当从截面看到每个层时,天线810、电池812及信号处理电路811的位置关系不被限定。另外,可以将天线810和信号处理电路811分别形成在不同衬底上,或者,可以将天线810、信号处理电路811及电池812形成在同一衬底上。另外,优选将显示元件813以大面积配置在最上层,以提高可见度。
根据本发明的实施方式1的电波强度测定装置具有存储电力的电池,因此不需要更换电池。另外,即使所接收的信号弱,也可以将电力从电池提供给信号处理电路,因此可以使电波强度测定装置工作来测定电波强度。就是说,即使信号弱也可以测定电波强度,因此可以提高电波强度测定装置的灵敏度,并可以稳定地进行测定。
若所接收的信号强,则能够自动地将电力存储在电池中,因此即使使用者没有有意识地进行充电操作也能够进行充电。当然,当存储在电池中的电力变小时,使用者可以容易有意识地进行充电。
实施方式2
在本实施方式中,说明形成包含热变色材料的显示元件的情况。
图13A和13B是本发明的显示元件的示意图。显示元件2500在遮光衬底2501上形成有电阻发热体2502、热变色材料2503、透明衬底2504、连接端子2510、以及连接端子2511。连接端子2510或连接端子2511的任一方连接到电源端子,例如连接到实施方式1中的放大电路114。连接端子2510或连接端子2511中的不连接到电源端子的一方连接到GND端子。
根据本发明的实施方式2的显示元件的结构不局限于图13A和13B所示的结构。例如,在图13A和13B中,热变色材料2503配置在电阻发热体2502的上层,但是也可以将电阻发热体2502配置在热变色材料2503的上层。电阻发热体2502和热变色材料2503的形状及面积不局限于图13A和13B所示的形状及面积。例如,可以采用梳形状或凹凸形状。电阻发热体2502和热变色材料2503优选以尽量大的面积接触,以提高热传递效率。
在本实施方式中,电阻发热体指的是因电力而发热的所有元件。根据从连接端子提供到电阻发热体的电力量而使发热量变化。另外,作为本实施方式的电阻发热体的材料,可以适当地使用各种物质。因此,对可使用的电阻发热体的材料的种类没有限制。
在本实施方式中,热变色材料指的是呈现热变色现象的所有物质。热变色现象是该材料的颜色因热刺激而可逆地变化的现象。因此,其颜色因从电阻发热体2502提供的热量而变化。就是说,其颜色根据通过连接端子提供给显示元件的电力量而变化。另外,作为本实施方式的显示元件所包含的热变色材料,可以适当地使用各种物质。因此,对可使用的热变色材料的种类没有限制。
作为根据本实施方式的热变色材料的一个例子的胆甾相液晶具有因温度而改变螺旋的扭曲程度的特征。下面,参照图14A至14C及图15A和15B说明构成胆甾相液晶的分子结构、以及胆甾相液晶因分子结构变化而改变颜色的原理。
如图14A所示,胆甾相液晶优选包含胆甾醇油酰基碳酸酯,其中碳酸酯基2100之一方结合到胆甾醇基2101,而其另一方结合到具有作为直链烃基的油酰基2102的分子。在图14A中,示出作为碳酸酯基2100及油酰基2102结合到胆甾醇基2101的化合物的胆甾醇油酰基碳酸酯,但是还可采用胆甾醇胺,该胆甾醇胺是胆甾醇基2101结合有图14B所示的苯甲酸酯基2103代替碳酸酯基2100及油酰基2102的化合物,再者,还可以采用胆甾醇壬酸酯,该胆甾醇壬酸酯是胆甾醇基2101结合有图14C所示的醇壬酸酯基2104代替碳酸酯基2100及油酰基2102的化合物。通过改变胆甾醇油酰基碳酸酯、胆甾醇壬酸酯及胆甾醇胺的不同直链烃基所构成的液晶分子的混合比率,可以改变胆甾相液晶的颜色。
胆甾相液晶具有螺旋状分子结构,并具有反射入射光的一部分的特性。其反射特性因螺旋的扭曲程度而变化。例如,具有周期P的胆甾相液晶分子只有选择地反射如下波长:在入射光所包含的波长中,相当于λ=n(胆甾相液晶分子的折射率)×P的波长。例如,图15A所示的液晶分子2002在透明衬底2000和遮光衬底2001的距离d之间具有相当于1/4周期的扭曲,因此只有选择地反射入射光2003所包含的波长中的相当于λ=n×P=n×4d的波长。另外,图15B所示的液晶分子2002在距离d之间具有相当于3/4周期的扭曲,因此只有选择地反射入射光2003所包含的波长中的相当于λ=n×P=n×4/3d的波长。
人眼能够看出光的波长的区别作为颜色的区别。因此,由于图15A所示的反射光2004和图15B所示的反射光2004具有不同的波长,所以视觉确认为不同的颜色。
图15A和15B所示的透明衬底2000是以人眼能够看作透明衬底的,即可。透明衬底2000更优选是透过所有波长的衬底。另外,图15A和15B所示的遮光衬底2001是以人眼能够看作黑色衬底的,即可。遮光衬底更优选是吸收所有波长的衬底。
图16是作为包含热变色材料的显示元件的热变色元件的截面图。布线2203a和布线2203b设置在遮光衬底2201上,其中间夹着基底层2202。布线2203a和布线2203b通过分别形成在层间绝缘膜2204和绝缘膜2205中的接触开口部2206和接触开口部2207连接到电阻发热体2229。电阻发热体2229因流过接触开口部2206和接触开口部2207之间的电流而发热,来对热变色材料2211加热。布线2203a和布线2203b分别连接到图13A和13B所示的连接端子。
另外,将透明衬底2214配置为与遮光衬底2201相对。热变色材料2211设在遮光衬底2201和透明衬底2214之间。以间隔物2210保持遮光衬底2201和透明衬底2214的间隔。在将热变色材料2211设置在遮光衬底2201和透明衬底2214之间之后,以密封材料2220固定遮光衬底2201和透明衬底2214。注意,遮光衬底2201和透明衬底2214的间隔优选尽可能小,这是因为如下缘故:所注入的热变色材料2211为少量,并且被加热的热变色材料2211的热容量变小,因此颜色能够迅速变化。
在这种显示元件中,通过对电阻发热体2229施加电压,改变提供给热变色材料2211的热量,因此热变色材料2211的状态变化,并且反射光2231的色调相对于入射光2230变化。
实施例1
在本实施例中,参照附图说明上述实施方式所示的电波强度测定装置的制造方法的一个例子。在本实施例中,说明在电波强度测定装置中使用薄膜晶体管将天线和信号处理电路设置在同一衬底上的结构。通过在衬底上一起形成天线和信号处理电路,可以实现小型化,因此是优选的。另外,说明使用薄膜的二次电池作为信号处理电路中的电池的例子。当然,也可以设置双电层电容器等的电容器代替二次电池。
首先,在衬底1301的一个表面上夹着绝缘膜1302形成剥离层1303,接着,层叠形成用作基底膜的绝缘膜1304和半导体膜1305(例如,包含非晶硅的膜)(参照图17A)。注意,绝缘膜1302、剥离层1303、绝缘膜1304、以及半导体膜1305可以连续形成。
衬底1301是选自玻璃衬底、石英衬底、金属衬底(例如,陶瓷衬底或不锈钢衬底等)、以及Si衬底等的半导体衬底等的衬底。另外,作为塑料衬底,可以选择聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、以及丙烯等的衬底。注意,在本工序中,剥离层1303夹着绝缘膜1302地设置在衬底1301的整个面上,但是,必要时,也可以在衬底1301的整个面上设置剥离层之后,通过光刻法有选择地设置。
作为绝缘膜1302、绝缘膜1304,通过CVD法或溅射法等,使用如下绝缘材料来形成:氧化硅、氮化硅、氧氮化硅(SiOxNy)(x>y>0)、氮氧化硅(SiNxOy)(x>y>0)等。例如,当将绝缘膜1302、绝缘膜1304作为两层结构时,优选作为第一层绝缘膜形成氮氧化硅膜并且作为第二层绝缘膜形成氧氮化硅膜。此外,也可以作为第一层绝缘膜形成氮化硅膜并且作为第二层绝缘膜形成氧化硅膜。绝缘膜1302用作防止杂质元素从衬底1301混入到剥离层1303或形成在其上的元件的阻挡层,而绝缘膜1304用作防止杂质元素从衬底1301、剥离层1303混入到形成在其上的元件的阻挡层。像这样,通过形成作为阻挡层发挥功能的绝缘膜1302、1304可以防止来自衬底1301的Na等碱金属和碱土金属、来自剥离层1303中的杂质元素给形成在其上的元件造成不良影响。注意,在例如使用石英作为衬底1301的情况下,也可以省略绝缘膜1302、1304。
作为剥离层1303,可以使用金属膜或金属膜和金属氧化膜的叠层结构等。作为金属膜,可以使用由选自钨(W)、钼(Mo)、钛(Ti)、钽(Ta)、铌(Nb)、镍(Ni)、钴(Co)、锆(Zr)、锌(Zn)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、以及铱(Ir)中的元素或以上述元素为主要成分的合金材料或化合物材料构成的膜的单层结构或叠层结构而形成。另外,这些材料可以通过溅射法或各种CVD法如等离子体CVD法等而形成。作为金属膜和金属氧化膜的叠层结构,可以在形成上述金属膜之后,进行在氧气环境下或在N2O气环境下的等离子体处理、或在氧气环境下或在N2O气环境下的加热处理,以在金属膜的表面上设置该金属膜的氧化物或氧氮化物。例如,在通过溅射法或CVD法等形成钨膜作为金属膜的情况下,对钨膜进行等离子体处理,可以在钨膜的表面上形成由钨氧化物构成的金属氧化膜。此外,在此情况下,用WOx表示钨的氧化物,其中X是2至3,存在X是2的情况(WO2)、X是2.5的情况(W2O5)、X是2.75的情况(W4O11)、以及X是3的情况(WO3)等。当形成钨的氧化物时,对如上举出的X的值没有特别的限制,最好根据蚀刻速率等确定要形成的氧化物。另外,例如,也可以在形成金属膜(例如,钨)之后,通过溅射法在该金属膜上设置氧化硅(SiO2)等的绝缘膜的同时,在金属膜上形成金属氧化物(例如,在钨上形成钨氧化物)。此外,作为等离子体处理,例如也可以进行上述的高密度等离子体处理。此外,除了金属氧化膜以外,也可以使用金属氮化物或金属氧氮化物。在此情况下,能在氮气环境下或在氮气和氧气环境下对金属膜进行等离子体处理或加热处理即可。
通过溅射法、LPCVD法、等离子体CVD法等以25至200nm(优选为30至150nm)的厚度形成非晶半导体膜1305。
接下来,对非晶半导体膜1305照射激光来进行晶化。注意,也可以通过将激光的照射以及利用RTA或退火炉的热结晶法、使用有助于结晶的金属元素的热结晶法进行组合的方法等进行非晶半导体膜1305的晶化。之后,将获得的结晶半导体膜蚀刻为所希望的形状来形成结晶半导体膜1305a至1305f,并且覆盖该半导体膜1305a至1305f地形成栅极绝缘膜1306(参照图17B)。
作为栅极绝缘膜1306,通过CVD法或溅射法等,使用如下绝缘材料来形成:氧化硅、氮化硅、氧氮化硅(SiOxNy)(x>y>0)、氮氧化硅(SiNxOy)(x>y>0)等。例如,当将栅极绝缘膜1306作为两层结构时,优选作为第一层绝缘膜形成氧氮化硅膜并且作为第二层绝缘膜形成氮氧化硅膜。此外,也可以作为第一层绝缘膜形成氧化硅膜并且作为第二层绝缘膜形成氮化硅膜。
以下简单地说明结晶半导体膜1305a至1305f的制造工序的一个例子。首先,通过等离子体CVD法形成50至60nm厚的非晶半导体膜。接着,将包含作为促进晶化的金属元素的镍的溶液保持在非晶半导体膜上,接着对非晶半导体膜进行脱氢处理(在500℃下,一个小时)和热结晶处理(在550℃下,四个小时),来形成结晶半导体膜。然后,通过照射激光且使用光刻法,来形成结晶半导体膜1305a至1305f。注意,也可以只通过照射激光而不进行使用促进晶化的金属元素的热结晶,来使非晶半导体膜晶化。
作为用来晶化的激光振荡器,可以使用连续振荡型的激光束(CW激光束)或脉冲振荡型的激光束(脉冲激光束)。作为此处可采用的激光束,可以采用从如下激光器的一种或多种激光器中振荡发出的激光束,即气体激光器如Ar激光器、Kr激光器、受激准分子激光器等;将在单晶的YAG、YVO4、镁橄榄石(Mg2SiO4)、YAlO3、GdVO4、或者多晶(陶瓷)的YAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4中添加Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Ta之中的一种或多种作为掺杂物而获得的材料用作介质的激光器;玻璃激光器;红宝石激光器;变石激光器;Ti:蓝宝石激光器;铜蒸气激光器;或者金蒸气激光器。通过照射这种激光束的基波以及这些基波的二次谐波到四次谐波的激光束,由此可以获得大粒径的晶体。例如,可以使用Nd:YVO4激光器(基波为1064nm)的二次谐波(532nm)或三次谐波(355nm)。此时,需要大约0.01至100MW/cm2(优选为0.1至10MW/cm2)的激光功率密度。而且,以大约10至2000cm/sec的扫描速度照射。注意,将在单晶的YAG、YVO4、镁橄榄石(Mg2SiO4)、YAlO3、GdVO4、或者多晶(陶瓷)的YAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4中添加Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Ta之中的一种或多种作为掺杂物而获得的材料用作介质的激光器、Ar离子激光器、或者Ti:蓝宝石激光器可以进行连续振荡,可以通过Q开关动作或锁模等以10MHz以上的振荡频率进行脉冲振荡。当使用10MHz以上的振荡频率来使激光束振荡时,在半导体膜由激光熔化之后并在凝固之前,对半导体膜照射下一个脉冲。因此,由于不同于使用振荡频率低的脉冲激光的情况,可以在半导体膜中连续地移动固相和液相之间的界面,所以可以获得沿扫描方向连续生长的晶粒。
此外,也可以通过对半导体膜1305a至1305f进行上述高密度等离子体处理来使其表面氧化或氮化,以形成栅极绝缘膜1306。例如,通过引入了稀有气体如He、Ar、Kr、Xe等与氧、氧化氮(NO2)、氨、氮、氢等的混合气体的等离子体处理,形成栅极绝缘膜1306。在此情况下,通过引入微波进行等离子体的激发时,可以产生低电子温度且高密度的等离子体。可以通过使用由该高密度等离子体产生的氧自由基(有可能含有OH自由基)或氮自由基(有可能含有NH自由基),使半导体膜的表面氧化或氮化。
通过使用了上述高密度等离子体的处理,厚度为1至20nm,典型地为5至10nm的绝缘膜形成于半导体膜上。由于此时的反应为固相反应,因此可以使该绝缘膜和半导体膜之间的界面能级密度极低。由于上述高密度等离子体处理直接使半导体膜(晶体硅或多晶硅)氧化(或氮化),所以在理想上可以将所形成的绝缘膜的厚度形成为不均匀性极小的状态。再者,由于即使在晶体硅的晶粒界面也不会进行强烈的氧化,所以实现非常优选的状态。换句话说,通过在此所示的高密度等离子体处理使半导体膜的表面固相氧化,来可以形成具有良好的均匀性且界面能级密度较低的绝缘膜而不会在晶粒界面中引起异常的氧化反应。
作为栅极绝缘膜,既可仅仅使用通过高密度等离子体处理形成的绝缘膜,此外,又可通过利用了等离子体或热反应的CVD法将氧化硅、氧氮化硅或氮化硅等的绝缘膜堆积或者层叠在所述绝缘膜上。在任意一种情况下,将通过高密度等离子体形成的绝缘膜包含于栅极绝缘膜的一部分或全部而形成的晶体管,可以减少特性偏差。
此外,一边对半导体膜照射连续振荡激光束或以10MHz以上的频率振荡的激光束,一边向一个方向扫描而使该半导体膜晶化而获得的半导体膜1305a至1305f,具有其晶体沿该激光束的扫描方向成长的特性。当使该扫描方向与沟道长度方向(形成沟道形成区域时载流子流动的方向)一致地配置晶体管,并且组合上述栅极绝缘层时,可以获得特性差异小且电场效应迁移率高的薄膜晶体管(TFT)。
接着,在栅极绝缘膜1306上层叠形成第一导电膜和第二导电膜。在此,第一导电膜通过CVD法或溅射法等以20至100nm的厚度而形成。第二导电膜以100至400nm的厚度而形成。作为第一导电膜和第二导电膜,采用选自钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、铬(Cr)和铌(Nb)等中的元素或以这些元素为主要成分的合金材料或化合物材料而形成。或者,采用掺杂了磷等杂质元素的多晶硅为代表的半导体材料而形成第一导电膜和第二导电膜。作为第一导电膜和第二导电膜的组合的实例,可以举出氮化钽膜和钨膜、氮化钨膜和钨膜、或者氮化钼膜和钼膜等。由于钨和氮化钽具有高耐热性,因此在形成第一导电膜和第二导电膜之后,可以进行用于热激活的加热处理。此外,在不是两层结构而是三层结构的情况下,优选采用钼膜、铝膜和钼膜的叠层结构。
接着,利用光刻法形成由抗蚀剂构成的掩模,并且进行蚀刻处理以形成栅电极和栅极线,从而在半导体膜1305a至1305f的上方形成栅电极1307。在此,示出了采用第一导电膜1307a和第二导电膜1307b的叠层结构形成栅电极1307的例子。
接着,以栅电极1307为掩模,通过离子掺杂法或离子注入法对半导体膜1305a至1305f以低浓度添加赋予n型的杂质元素,然后通过光刻法有选择地形成由抗蚀剂构成的掩模,来以高浓度添加赋予p型的杂质元素。作为呈现n型的杂质元素,可以使用磷(P)、砷(As)等。作为呈现p型的杂质元素,可以使用硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)等。在此,使用磷(P)作为赋予n型的杂质元素,以1×1015至1×1019/cm3的浓度有选择地引入到半导体膜1305a至1305f,以形成呈现n型的杂质区域1308。此外,使用硼(B)作为赋予p型的杂质元素,以1×1019至1×1020/cm3的浓度有选择地引入到半导体膜1305c、1305e,以形成呈现p型的杂质区域1309(参照图17C)。
接着,覆盖栅极绝缘膜1306和栅电极1307地形成绝缘膜。通过等离子体CVD法或溅射法等以单层或叠层方式形成含有无机材料如硅、硅的氧化物或硅的氮化物的膜、或含有有机材料如有机树脂等的膜,从而形成绝缘膜。接着,通过以垂直方向为主体的各向异性蚀刻有选择地蚀刻绝缘膜,从而形成与栅电极1307的侧面接触的绝缘膜1310(也称为侧壁)。绝缘膜1310用作当形成LDD(Lightly Doped drain:轻掺杂漏区)区域时的掺杂用的掩模。
接着,将通过光刻法形成的由抗蚀剂构成的掩模和栅电极1307及绝缘膜1310用作掩模,来对半导体膜1305a、1305b、1305d、1305f以高浓度添加赋予n型的杂质元素,以形成呈现n型的杂质区域1311。在此,使用磷(P)作为赋予n型的杂质元素,以1×1019至1×1020/cm3的浓度有选择地引入到半导体膜1305a、1305b、1305d、1305f,以形成呈现比杂质区域1308更高浓度的n型的杂质区域1311。
通过以上工序,形成n沟道型薄膜晶体管1300a、1300b、1300d、1300f和p沟道型薄膜晶体管1300c、1300e(参照图17D)。
在n沟道型薄膜晶体管1300a中,沟道形成区域形成在与栅电极1307重叠的半导体膜1305a的区域中,形成源区或漏区的杂质区域1311形成在不与栅电极1307及绝缘膜1310重叠的半导体膜1305a的区域中,而低浓度杂质区域(LDD区域)形成在与绝缘膜1310重叠的半导体膜1305a的区域且沟道形成区域和杂质区域1311之间。此外,n沟道型薄膜晶体管1300b、1300d、1300f也同样形成有沟道形成区域、低浓度杂质区域、以及杂质区域1311。
在p沟道型薄膜晶体管1300c中,沟道形成区域形成在与栅电极1307重叠的半导体膜1305c的区域中,形成源区或漏区的杂质区域1309形成在不与栅电极1307重叠的半导体膜1305c的区域中。此外,p沟道型薄膜晶体管1300e也同样形成有沟道形成区域以及杂质区域1309。注意,这里,虽然在p沟道型薄膜晶体管1300c、1300e未设置LDD区域,但是既可采用在p沟道型薄膜晶体管设置LDD区域的结构,又可采用在n沟道型薄膜晶体管不设置LDD区域的结构。
接下来,以单层或叠层的方式形成绝缘膜以覆盖半导体膜1305a至1305f、栅电极1307等,并且在该绝缘膜上形成导电膜1313,以使该导电膜1313与形成薄膜晶体管1300a至1300f的源区或漏区的杂质区域1309、1311电连接(参照图18A)。绝缘膜通过CVD法、溅射法、SOG法、液滴喷出法、丝网印刷法等使用无机材料如硅的氧化物或硅的氮化物等、有机材料如聚酰亚胺、聚酰胺、苯并环丁烯、丙烯、环氧等、或者硅氧烷材料等,以单层或叠层的方式形成。在此,以两层的方式设置所述绝缘膜,分别形成氮氧化硅膜和氧氮化硅膜作为第一层绝缘膜1312a和第二层绝缘膜1312b。此外,导电膜1313可以形成薄膜晶体管1300a至1300f的源电极或漏电极。
注意,优选在形成绝缘膜1312a、1312b之前,或者在形成绝缘膜1312a、1312b中的一个或多个薄膜之后,进行用于恢复半导体膜的结晶性、使添加到半导体膜中的杂质元素活性化、或者使半导体膜氢化的加热处理。作为加热处理,优选适用热退火法、激光退火法、或者RTA法等。
通过CVD法或溅射法等,使用选自铝(Al)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)、钼(Mo)、镍(Ni)、铂(Pt)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、锰(Mn)、钕(Nd)、碳(C)、硅(Si)的元素、或者以这些元素为主要成分的合金材料或化合物材料以单层或叠层的方式形成导电膜1313。以铝为主要成分的合金材料例如相当于以铝为主要成分且含有镍的材料、或者以铝为主要成分且含有碳和硅中的一方或两方与镍的合金材料。作为导电膜1313,例如可以使用由阻挡膜、铝硅(Al-Si)膜和阻挡膜组成的叠层结构、或者由阻挡膜、铝硅(Al-Si)膜、氮化钛膜和阻挡膜组成的叠层结构。注意,阻挡膜相当于由钛、钛的氮化物、钼或钼的氮化物组成的薄膜。因为铝或者铝硅具有电阻低并且价格低廉的特性,所以作为用于形成导电膜1313的材料最合适。此外,当设置上层和下层的阻挡层时,可以防止铝或铝硅的小丘的产生。此外,当形成由高还原性的元素即钛构成的阻挡膜时,即使在结晶半导体膜上形成有较薄的自然氧化膜,也可以使该自然氧化膜还原,而获得与结晶半导体膜之间的良好接触。
接下来,覆盖导电膜1313地形成绝缘膜1314,并且在该绝缘膜1314上形成导电膜1315a、1315b,以分别与形成薄膜晶体管1300a、1300f的源电极或漏电极的导电膜1313电连接。此外,还形成导电膜1316,以使该导电膜1316与形成薄膜晶体管1300b的源电极或漏电极的导电膜1313电连接。注意,导电膜1315a、1315b和导电膜1316也可以由同一材料同时形成。导电膜1315a、1315b和导电膜1316可以使用上述导电膜1313中所示的任何材料形成。
接下来,形成用作天线的导电膜1317,以使该导电膜1317与导电膜1316电连接(参照图18B)。
绝缘膜1314通过CVD法或溅射法等使用如下材料的单层结构或叠层结构而形成:具有氧或氮的绝缘膜如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)(x>y>0)、氮氧化硅(SiNxOy)(x>y>0)等;包含碳的膜如DLC(类金刚石碳)等;有机材料如环氧、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并环丁烯、丙烯等;或者硅氧烷材料如硅氧烷树脂等。注意,硅氧烷材料相当于包含Si-O-Si键的材料。硅氧烷的骨架结构由硅(Si)和氧(O)的键构成。作为取代基,使用至少包含氢的有机基(例如烷基、芳烃)。作为取代基,也可以使用氟基。或者,作为取代基,也可以使用至少包含氢的有机基以及氟基。
导电膜1317通过CVD法、溅射法、印刷法如丝网印刷或凹版印刷等、液滴喷出法、分配器法、镀敷法等使用导电材料形成。导电材料是选自铝(Al)、钛(Ti)、银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钯(Pd)、钽(Ta)、钼(Mo)中的元素、或者以这些元素为主要成分的合金材料或化合物材料,并且以单层结构或叠层结构形成导电膜1317。
例如,在通过丝网印刷法形成用作天线的导电膜1317的情况下,可以通过有选择地印刷将粒径为几nm至几十μm的导电粒子溶解或分散于有机树脂中而成的导电膏来设置导电膜1317。作为导电粒子,可以使用银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、镍(Ni)、铂(Pt)、钯(Pd)、钽(Ta)、钼(Mo)、以及钛(Ti)等的任何一个以上的金属粒子或卤化银的微粒、或者分散性纳米粒子。作为包含于导电膏的有机树脂,可以使用选自用作金属粒子的结合剂、溶剂、分散剂及覆盖剂的有机树脂中的一种或多种。可以典型地举出环氧树脂、硅树脂等的有机树脂。此外,在形成导电膜时,优选在挤出导电膏之后进行焙烧。例如,在作为导电膏的材料使用以银为主要成分的微粒(例如粒径为1nm以上且100nm以下)的情况下,可以通过在150℃至300℃的温度范围内进行焙烧来固化,而获得导电膜。此外,也可以使用以焊料或无铅焊料为主要成分的微粒,在此情况下,优选使用粒径20μm以下的微粒。焊料或无铅焊料具有低成本等的优点。
此外,导电膜1315a、1315b在以后的工序中能够用作与本发明的电波强度测定装置所包括的二次电池电连接的布线。此外,也可以在形成用作天线的导电膜1317时,以电连接到导电膜1315a、1315b的方式另行形成导电膜,以将该导电膜用作连接到二次电池的布线。
接下来,在覆盖导电膜1317地形成绝缘膜1318之后,从衬底1301剥离包括薄膜晶体管1300a至1300f、导电膜1317等的层(以下写为“元件形成层1319”)。在此,可以通过照射激光(例如UV光)在除了薄膜晶体管1300a至1300f以外的区域中形成开口部之后(参照图18C),利用物理力从衬底1301剥离元件形成层1319。此外,也可以在从衬底1301剥离元件形成层1319之前,将蚀刻剂引入到形成的开口部中来有选择地去除剥离层1303。作为蚀刻剂,使用含氟化卤素或卤素间化合物的气体或液体。例如,作为含氟化卤素的气体使用三氟化氯(ClF3)。于是,元件形成层1319处于从衬底1301剥离的状态。注意,剥离层1303可以部分地残留而不完全去除。通过以上方式,可以抑制蚀刻剂的消耗量,并且缩短为去除剥离层所花费的处理时间。此外,也可以在去除剥离层1303之后,在衬底1301上保持元件形成层1319。此外,再次利用剥离了元件形成层1319的衬底1301,由此可以缩减成本。
绝缘膜1318通过CVD法或溅射法等使用如下材料的单层结构或叠层结构而形成:具有氧或氮的绝缘膜如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)(x>y>0)、氮氧化硅(SiNxOy)(x>y>0)等;包含碳的膜如DLC(类金刚石碳)等;有机材料如环氧、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并环丁烯、丙烯等或硅氧烷材料如硅氧烷树脂等。
在本实施例中,在通过激光的照射在元件形成层1319中形成开口部之后,将第一片材1320贴合到该元件形成层1319的一个表面(露出绝缘膜1318的面),然后从衬底1301剥离元件形成层1319(参照图19A)。
接下来,将第二片材1321贴合到元件形成层1319的另一个表面(因剥离而露出的面),然后进行加热处理和加压处理中的一方或两方来进行贴合(参照图19B)。作为第一片材1320、第二片材1321,可以使用热熔膜等。
作为第一片材1320、第二片材1321,也可以使用进行了防止静电等的抗静电处理的膜(以下写为抗静电膜)。作为抗静电膜,可以举出在树脂中分散有抗静电材料的膜、以及贴有抗静电材料的膜等。作为设有抗静电材料的膜,既可采用单面上设有抗静电材料的膜,又可采用双面上设有抗静电材料的膜。再者,既可将单面上设有抗静电材料的膜贴到层上并使设有抗静电材料的一面置于膜的内侧,又可将单面上设有抗静电材料的膜贴到层上并使设有抗静电材料的一面置于膜的外侧。注意,该抗静电材料设在膜的整个面或一部分上即可。在此,作为抗静电材料,可以使用金属、铟和锡的氧化物(ITO)、界面活性剂如两性界面活性剂、阳离子界面活性剂、非离子界面活性剂等。此外,作为抗静电材料,除了上述以外,还可以使用包含具有羧基和季铵碱作为侧链的交联共聚物高分子的树脂材料等。可以通过将这些材料贴在膜上,揉入在膜中,或者涂敷在膜上而形成抗静电膜。通过使用抗静电膜进行密封,可以抑制当作为商品使用时来自外部的静电等给半导体元件造成的负面影响。
注意,电池通过将薄膜的二次电池连接到导电膜1315a、1315b而形成,而与二次电池的连接又可在从衬底1301剥离元件形成层1319之前(图18B或图18C的阶段)进行,又可在从衬底1301剥离元件形成层1319之后(图19A的阶段)进行,并且又可在由第一片材及第二片材密封了元件形成层1319之后(图19B的阶段)进行。以下,参照图20A和20B、图21A和21B说明连接形成元件形成层1319和二次电池的一个例子。
在图18B中,与用作天线的导电膜1317同时形成分别与导电膜1315a、1315b电连接的导电膜1331a、1331b。接着,在覆盖导电膜1317、导电膜1331a、1331b地形成绝缘膜1318之后,形成开口部1332a、1332b,以使导电膜1331a、1331b的表面露出。然后,在通过激光的照射在元件形成层1319中形成开口部之后,将第一片材1332贴合到该元件形成层1319的一个表面(露出绝缘膜1318的面),然后从衬底1301剥离元件形成层1319(参照图20A)。
接下来,在将第二片材1333贴合到元件形成层1319的另一个表面(因剥离而露出的面)之后,从第一片材1332剥离元件形成层1319。从而,在此,使用粘合性低的材料作为第一片材1332。接着,有选择地形成分别通过开口部1332a、1332b电连接到导电膜1331a、1331b的导电膜1334a、1334b(参照图20B)。
导电膜1334a、1334b通过CVD法、溅射法、印刷法如丝网印刷或凹版印刷等、液滴喷出法、分配器法、镀敷法等使用导电材料而形成。使用选自铝(Al)、钛(Ti)、银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钯(Pd)、钽(Ta)、钼(Mo)中的元素、或者以这些元素为主要成分的合金材料或化合物材料,并且以单层结构或叠层结构形成导电膜1334a、1334b。
注意,在此,表示在从衬底1301剥离元件形成层1319之后,形成导电膜1334a、1334b的例子,但是也可以在形成导电膜1334a、1334b之后,从衬底1301剥离元件形成层1319。
接下来,在衬底上形成有多个元件的情况下,将元件形成层1319按每一个元件切断(参照图21A)。切断可以使用激光照射装置、切割装置、划片装置等。在此,通过照射激光,分别切断形成在一片衬底的多个元件。
接下来,将切断的元件与二次电池电连接(参照图21B)。在本实施例中,作为电池,使用薄膜的二次电池,依次层叠有集电体薄膜、负极活性物质层、固体电解质层、正极活性物质层、集电体薄膜的薄膜层。
导电膜1336a、1336b通过CVD法、溅射法、印刷法如丝网印刷或凹版印刷等、液滴喷出法、分配器法、镀敷法等使用导电材料形成。使用选自铝(Al)、钛(Ti)、银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钯(Pd)、钽(Ta)、钼(Mo)中的元素、或者以这些元素为主要成分的合金材料或化合物材料,并且以单层结构或叠层结构形成导电膜1336a、1336b。作为导电材料,需要与负极活性物质的紧密性良好且电阻低,尤其是铝、铜、镍、钒等很合适。
接下来,详细地说明薄膜的二次电池的结构。在导电膜1336a上形成负极活性物质层1381。一般使用氧化钒(V2O5)等。接着,在负极活性物质层1381上形成固体电解质层1382。一般使用磷酸锂(Li3PO4)等。接下来,在固体电解质层1382上形成正极活性物质层1383。一般使用锰酸锂(LiMn2O4)等。也可以使用钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)等。接下来,在正极活性物质层1383上形成成为电极的集电体薄膜1384。作为集电体薄膜1384,需要与正极活性物质层1383的紧密性良好且电阻低,可以使用铝、铜、镍、钒等。
上述负极活性物质层1381、固体电解质层1382、正极活性物质层1383、集电体薄膜1384的每个薄膜层既可使用溅射技术形成,又可使用蒸发淀积技术形成。每个层厚度优选为0.1μm至3μm。
接下来,涂布树脂来形成层间膜1385。然后,蚀刻该层间膜1385以形成接触孔。层间膜不局限于树脂,也可以为CVD氧化膜等的其他膜,但是,从平坦性的观点来看,优选为树脂。此外,也可以使用感光树脂而不使用蚀刻来形成接触孔。接下来,在层间膜上形成布线层1386,与导电膜1336b连接,来确保二次电池的电连接。
在此,使设置在元件形成层1319的导电膜1334a、1334b与预先分别形成的成为薄膜的二次电池1389的连接端子的导电膜1336a、1336b连接。在此,表示如下情况:通过具有粘接性的材料如各向异性导电膜(ACF)或各向异性导电膏(ACP)等压合来电连接,从而实现导电膜1334a和导电膜1336a的电连接或导电膜1334b和导电膜1336b的电连接。在此,表示使用具有粘接性的树脂1337所包含的导电粒子1338进行连接的例子。此外,除了上述以外,还可以使用导电粘合剂如银膏、铜膏或碳膏等、或者焊接等进行连接。
注意,晶体管的结构可以采用各种各样的方式,而不局限于本实施例中所示的特定结构。例如,也可以采用栅电极的数量为两个以上的多栅极结构。如果采用多栅极结构,则变成沟道区串联连接的结构,从而成为多个晶体管串联连接的结构。通过采用多栅极结构,可以降低截止电流、提高晶体管的耐压性来改善可靠性,并且实现当在饱和区域工作时即使漏-源间电压改变,漏-源间电流也不怎么改变,可以获得稳定的特性。此外,也可以采用在沟道上下布置栅电极的结构。通过采用在沟道上下布置栅电极的结构,沟道区增大,可以增加电流值,并且容易产生耗尽层,从而改善亚阈值摆幅(subthreshold swing;S值)。如果在沟道上下布置栅电极,则变成多个晶体管并联连接的结构。
此外,可以采用在沟道上布置栅电极的结构、在沟道下布置栅电极的结构、交错结构、反交错结构。也可以将沟道区分成多个区域,或者,可以使多个沟道区并联连接或串联连接。此外,还可以是源电极或漏电极重叠于沟道(或其一部分)。通过采用源电极或漏电极与沟道(或其一部分)重叠的结构,可以防止在沟道的一部分聚集电荷而其工作变得不稳定。此外,也可以具有LDD区域。通过设置LDD区域,可以降低截止电流,提高晶体管的耐压性来改善可靠性,并且实现当在饱和区域工作时,即使漏-源电压改变,漏-源电流也不大改变,可以获得稳定的特性。
本实施例的电波强度测定装置的制造方法可以适用于本说明书所记载的其他实施例的电波强度测定装置。
实施例2
在本实施例中,参照附图说明上述实施方式所示的电波强度测定装置的制造方法的一个例子。在本实施例中,说明在电波强度测定装置中将天线和信号处理电路设置在同一衬底上的结构。在同一衬底上,通过使用在单晶衬底上形成有沟道形成区域的晶体管来一起形成天线和信号处理电路。通过使用形成在单晶衬底上的晶体管,可以使用晶体管特性的不均匀性低的晶体管来构成电波强度测定装置,因此是优选的。另外,说明使用实施例1所述的薄膜二次电池作为信号处理电路中的电池的例子。
首先,在半导体衬底2300上形成分离元件的区域2304、2306(以下也写为区域2304、2306)(参照图22A)。设置在半导体衬底2300上的区域2304、2306都由绝缘膜2302(也称为场氧化膜)分离。此外,在此,表示使用具有n型导电型的单晶Si衬底作为半导体衬底2300,并且在半导体衬底2300的区域2306中设置p阱2307的例子。
此外,作为衬底2300,只要是半导体衬底则并没有特别的限制而可以使用。例如,可以使用具有n型或p型导电型的单晶Si衬底、化合物半导体衬底(GaAs衬底、InP衬底、GaN衬底、SiC衬底、蓝宝石衬底、ZnSe衬底等)、通过贴合法或SIMOX(Separation by Implanted Oxygen:注氧隔离)法而制造的SOI(绝缘体上硅)衬底等。
对元件分离区域2304、2306可以适当地使用选择氧化法(LOCOS(硅局部氧化)法)或深沟分离法等。
此外,形成在半导体衬底2300的区域2306中的p阱2307可以通过将具有p型导电型的杂质元素有选择地引入到半导体衬底2300而形成。作为呈现p型的杂质元素,可以使用硼(B)、铝(Al)、以及镓(Ga)等。
注意,在本实施例中,由于使用具有n型导电型的半导体衬底作为半导体衬底2300,所以对区域2304没有引入杂质元素,但是也可以通过引入呈现n型的杂质元素而在区域2304形成n阱。作为呈现n型的杂质元素,可以使用磷(P)、砷(As)等。另一方面,在使用具有p型导电型的半导体衬底的情况下,也可以采用如下结构:对区域2304引入呈现n型的杂质元素来形成n阱,而对区域2306不进行杂质元素的引入。
接下来,分别覆盖区域2304、2306地形成绝缘膜2332、2334(参照图22B)。
例如,通过进行热处理使设置在半导体衬底2300的区域2304、2306的表面氧化,可以以氧化硅膜形成绝缘膜2332、2334。此外,也可以使用热氧化法形成氧化硅膜,然后进行氮化处理,从而使氧化硅膜的表面氮化,由此以氧化硅膜和具有氧和氮的膜(氧氮化硅膜)的叠层结构形成绝缘膜2332、2334。
另外,也可以如上所述那样使用等离子体处理形成绝缘膜2332、2334。例如,可以对设置在半导体衬底2300的区域2304、2306的表面通过高密度等离子体处理进行氧化处理或氮化处理,来形成氧化硅(SiOx)膜或氮化硅(SiNx)膜作为绝缘膜2332、2334。此外,也可以在通过高密度等离子体处理对区域2304、2306的表面进行氧化处理之后,再次进行高密度等离子体处理,以进行氮化处理。在此情况下,氧化硅膜形成为与区域2304、2306的表面接触,氧氮化硅膜形成在该氧化硅膜上,因此,绝缘膜2332、2334成为层叠氧化硅膜和氧氮化硅膜的膜。此外,也可以在通过热氧化法在区域2304、2306的表面上形成氧化硅膜之后,通过高密度等离子体处理进行氧化处理或氮化处理。
此外,形成在半导体衬底2300的区域2304、2306的绝缘膜2332、2334在之后完成的晶体管中用作栅极绝缘膜。
接下来,以覆盖形成在区域2304、2306上方的绝缘膜2332、2334的方式形成导电膜(参照图22C)。在此,示出了按顺序层叠导电膜2336和导电膜2338来形成导电膜的例子。当然,导电膜也可以以单层或三层以上的叠层结构形成。
作为导电膜2336、2338,可以由选自钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、铬(Cr)和铌(Nb)等中的元素、或者以这些元素为主要成分的合金材料或化合物材料形成。此外,导电膜2336、2338还可以由使这些元素氮化的金属氮化膜形成。除此之外,导电膜2336、2338还可以由掺杂了磷等杂质元素的多晶硅为代表的半导体材料形成。
在此,使用氮化钽形成导电膜2336,并且在其上使用钨层叠形成导电膜2338。此外,除此之外,还可以使用选自氮化钨、氮化钼或氮化钛的单层或叠层膜作为导电膜2336,并且使用选自钽、钼和钛的单层或叠层膜作为导电膜2338。
接下来,通过有选择地蚀刻来去除层叠设置的导电膜2336、2338,在区域2304、2306上方的一部分残留导电膜2336、2338,以分别形成栅电极2340、2342(参照图23A)。
接着,通过覆盖区域2304地有选择地形成抗蚀剂掩模2348,并且使用该抗蚀剂掩模2348、栅电极2342作为掩模对区域2306引入杂质元素,来形成杂质区域(参照图23B)。作为杂质元素,使用赋予n型的杂质元素或赋予p型的杂质元素。作为呈现n型的杂质元素,可以使用磷(P)或砷(As)等。作为呈现p型的杂质元素,可以使用硼(B)、铝(Al)或镓(Ga)等。在此,使用磷(P)作为杂质元素。
在图23B中,通过引入杂质元素,在区域2306中形成:形成源区或漏区的杂质区域2352和沟道形成区域2350。
接着,通过覆盖区域2306地有选择地形成抗蚀剂掩模2366,并且使用该抗蚀剂掩模2366、栅电极2340作为掩模对区域2304引入杂质元素,来形成杂质区域(参照图23C)。作为杂质元素,使用赋予n型的杂质元素或赋予p型的杂质元素。作为呈现n型的杂质元素,可以使用磷(P)或砷(As)等。作为呈现p型的杂质元素,可以使用硼(B)、铝(Al)或镓(Ga)等。在此,引入具有与在图23B中引入到区域2306中的杂质元素不同的导电型的杂质元素(例如,硼(B))。结果,在区域2304中形成:形成源区或漏区的杂质区域2370和沟道形成区域2368。
接下来,覆盖绝缘膜2332、2334、栅电极2340、2342地形成第二绝缘膜2372,并且在该第二绝缘膜2372上形成布线2374,该布线2374与分别形成在区域2304、2306中的杂质区域2352、2370电连接(参照图24A)。
第二绝缘膜2372通过CVD法或溅射法等使用如下材料的单层结构或叠层结构而形成:具有氧或氮的绝缘膜如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)(x>y>0)、氮氧化硅(SiNxOy)(x>y>0)等;包含碳的膜如DLC(类金刚石碳)等;有机材料如环氧、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并环丁烯、丙烯等;或者硅氧烷材料如硅氧烷树脂等。注意,硅氧烷材料相当于包含Si-O-Si键的材料。硅氧烷的骨架结构由硅(Si)和氧(O)的键构成。作为取代基,使用至少包含氢的有机基(例如烷基、芳烃)。作为取代基,也可以使用氟基。或者,作为取代基,也可以使用至少包含氢的有机基以及氟基。
通过CVD法或溅射法等使用选自铝(Al)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)、钼(Mo)、镍(Ni)、铂(Pt)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、锰(Mn)、钕(Nd)、碳(C)、硅(Si)的元素、或者以这些元素为主要成分的合金材料或化合物材料以单层或叠层的方式形成布线2374。以铝为主要成分的合金材料例如相当于以铝为主要成分且含有镍的材料、或者以铝为主要成分且含有碳和硅中的一方或两方与镍的合金材料。作为布线2374,例如可以使用由阻挡膜、铝硅(Al-Si)膜和阻挡膜组成的叠层结构、或者由阻挡膜、铝硅(Al-Si)膜、氮化钛膜和阻挡膜组成的叠层结构。注意,阻挡膜相当于由钛、钛的氮化物、钼或钼的氮化物组成的薄膜。因为铝和铝硅具有电阻低并且价格低廉的特性,所以作为用于形成布线2374的材料最合适。此外,当设置上层和下层的阻挡层时,可以防止铝或铝硅的小丘的产生。此外,当形成由高还原性的元素即钛构成的阻挡膜时,即使在结晶半导体膜上形成有薄的自然氧化膜,也可以使该自然氧化膜还原,而获得与结晶半导体膜的良好接触。
注意,要附记的是,本发明的晶体管的结构不局限于图示的结构。例如,可采用反交错型结构、鳍式场效晶体管(Fin FET)结构等的晶体管结构。通过采用鳍式场效晶体管结构,可以抑制随着晶体管尺寸的微细化的短沟效应,因此这是优选的。
此外,在本发明中的电波强度测定装置中,其特征在于在信号处理电路中具有能够存储电力的电池。作为电池,优选使用双电层电容器等的电容器、薄膜的二次电池。在本实施例中,说明在本实施例中所制造的晶体管与薄膜的二次电池的连接。
在本实施例中,二次电池层叠形成在连接到晶体管的布线2374上。二次电池依次层叠有集电体薄膜、负极活性物质层、固体电解质层、正极活性物质层、集电体薄膜的薄膜层(参照图24B)。因此,兼用作二次电池的集电体薄膜的布线2374的材料需要与负极活性物质的紧密性良好且电阻低,尤其是铝、铜、镍、钒等很合适。
接下来,详细地说明薄膜二次电池的结构。在布线2374上形成负极活性物质层2391。一般使用氧化钒(V2O5)等。接着,在负极活性物质层2391上形成固体电解质层2392。一般使用磷酸锂(Li3PO4)等。接下来,在固体电解质层2392上形成正极活性物质层2393。一般使用锰酸锂(LiMn2O4)等。也可以使用钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)。接下来,在正极活性物质层2393上形成成为电极的集电体薄膜2394。作为集电体薄膜2394,需要与正极活性物质层2393的紧密性良好且电阻低,可以使用铝、铜、镍、钒等。
上述负极活性物质层2391、固体电解质层2392、正极活性物质层2393、集电体薄膜2394的每个薄膜层既可使用溅射技术形成,又可使用蒸发淀积技术形成。此外,每个层厚度优选为0.1μm至3μm。
接下来,涂布树脂来形成层间膜2396。然后,蚀刻该层间膜2396以形成接触孔。层间膜不局限于树脂,也可以为CVD氧化膜等的其他膜,但是,从平坦性的观点来看,优选为树脂。此外,也可以使用感光树脂而不使用蚀刻来形成接触孔。接下来,在层间膜2396上形成布线层2395,与布线2397连接,由此确保二次电池的电连接。
通过采用如上结构,在本发明的电波强度测定装置中,可以获得在单晶衬底上形成晶体管且在其上具有薄膜二次电池的结构。因此,在本发明的电波强度测定装置中,可以获得实现了极薄化及小型化的柔性。
本实施例的电波强度测定装置的制造方法可以适用于本说明书所记载的其他实施方式的电波强度测定装置。
实施例3
在本实施例中,参照附图说明与上述实施例2不同的电波强度测定装置的制造方法。
首先,在衬底2600上形成绝缘膜。在此,使用具有n型导电型的单晶Si作为衬底2600,并且在该衬底2600上形成绝缘膜2602和绝缘膜2604(参照图25A)。例如,通过对衬底2600进行热处理形成氧化硅(SiOx)作为绝缘膜2602,并且通过CVD法在该绝缘膜2602上形成氮化硅(SiNx)。
此外,作为衬底2600,只要是半导体衬底则并没有特别的限制而可以使用。例如,可以使用具有n型或p型导电型的单晶Si衬底、化合物半导体衬底(GaAs衬底、InP衬底、GaN衬底、SiC衬底、蓝宝石衬底、ZnSe衬底等)、通过贴合法或SIMOX(Separation by Implanted Oxygen:注氧隔离)法而制造的SOI(绝缘体上硅)衬底等。
此外,绝缘膜2604可以在形成绝缘膜2602之后,通过高密度等离子体处理使该绝缘膜2602氮化来设置。注意,设置在衬底2600上的绝缘膜可以具有单层或三层以上的叠层结构。
接下来,在绝缘膜2604上有选择地形成抗蚀剂掩模2606的图案,并且使用该抗蚀剂掩模2606作为掩模有选择地蚀刻,由此在衬底2600上有选择地形成凹部2608(参照图25B)。作为对衬底2600、绝缘膜2602、2604的蚀刻,可以进行利用等离子体的干式蚀刻。
接下来,在去除抗蚀剂掩模2606的图案之后,填充形成在衬底2600中的凹部2608地形成绝缘膜2610(参照图25C)。
绝缘膜2610通过CVD法或溅射法等使用如下绝缘材料而形成:氧化硅、氮化硅、氧氮化硅(SiOxNy)(x>y>0)、以及氮氧化硅(SiNxOy)(x>y>0)等。在此,通过常压CVD法或减压CVD法使用TEOS(正硅酸乙酯)气体形成氧化硅膜作为绝缘膜2610。
接下来,通过进行研磨处理、抛光处理或CMP(Chemical MechanicalPolishing:化学机械抛光)处理,使该衬底2600的表面露出。在此,通过使该衬底2600的表面露出,在形成于衬底2600上的凹部2608的绝缘膜2611之间设置区域2612、2613。注意,绝缘膜2611是形成于衬底2600表面上的绝缘膜2610通过研磨处理、抛光处理或CMP处理的研磨处理被去除而获得的。接着,通过有选择地引入具有p型导电型的杂质元素,在衬底2600的区域2613中形成p阱2615(参照图26A)。
作为呈现p型的杂质元素,可以使用硼(B)、铝(Al)或镓(Ga)等。在此,将作为杂质元素的硼(B)引入到区域2613。
注意,在本实施例中,由于使用具有n型导电型的半导体衬底作为衬底2600,所以对区域2612中没有引入杂质元素,但是也可以通过引入呈现n型的杂质元素来在区域2612中形成n阱。作为呈现n型的杂质元素,可以使用磷(P)、砷(As)等。
另一方面,在使用具有p型导电型的半导体衬底的情况下,也可以采用如下结构:对区域2612引入呈现n型的杂质元素来形成n阱,而对区域2613不进行杂质元素的引入。
接下来,在衬底2600的区域2612、2613的表面上分别形成绝缘膜2632、2634(参照图26B)。
例如,通过进行热处理使设置在半导体衬底2600的区域2612、2613的表面氧化,可以以氧化硅膜形成绝缘膜2632、2634。此外,也可以通过热氧化法形成氧化硅膜,然后进行氮化处理,以使氧化硅膜的表面氮化,从而以氧化硅膜和具有氧和氮的膜(氧氮化硅膜)的叠层结构形成绝缘膜2632、2634。
另外,如上所述,也可以使用等离子体处理形成绝缘膜2632、2634。例如,可以对设置在衬底2600的区域2612、2613的表面通过高密度等离子体处理进行氧化处理或氮化处理,来形成氧化硅(SiOx)膜或氮化硅(SiNx)膜作为绝缘膜2632、2634。此外,也可以在通过高密度等离子体处理对区域2612、2613的表面进行氧化处理之后,再次进行高密度等离子体处理,以进行氮化处理。在此情况下,氧化硅膜形成为与区域2612、2613的表面接触,氧氮化硅膜形成在该氧化硅膜上,因此,绝缘膜2632、2634成为层叠氧化硅膜和氧氮化硅膜的膜。此外,也可以在通过热氧化法在区域2612、2613的表面上形成氧化硅膜之后,通过高密度等离子体处理进行氧化处理或氮化处理。
注意,形成在衬底2600的区域2612、2613上的绝缘膜2632、2634在之后完成的晶体管中用作栅极绝缘膜。
接下来,以覆盖绝缘膜2632、2634的方式形成导电膜(参照图26C),该绝缘膜2632、2634形成在设置于衬底2600的区域2612、2613上方。在此,示出了按顺序层叠导电膜2636和导电膜2638来形成导电膜的例子。当然,导电膜也可以以单层或三层以上的叠层结构形成。
作为导电膜2636、2638,可以由选自钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、铬(Cr)和铌(Nb)等中的元素、或者以这些元素为主要成分的合金材料或化合物材料形成。此外,导电膜2636、2638还可以由将这些元素氮化的金属氮化膜形成。除此之外,导电膜2636、2638还可以由掺杂了磷等的杂质元素的多晶硅为代表的半导体材料形成。
在此,使用氮化钽形成导电膜2636,并且在其上使用钨层叠形成导电膜2638。除此之外,还可以使用选自氮化钽、氮化钨、氮化钼或氮化钛的单层或叠层膜作为导电膜2636,并且使用选自钨、钽、钼和钛的单层或叠层膜作为导电膜2638。
接下来,通过有选择地蚀刻来去除层叠设置的导电膜2636、2638,在衬底2600的区域2612、2613上方的一部分残留导电膜2636、2638,以分别形成用作栅电极的导电膜2640、2642(参照图27A)。此外,在此,在衬底2600中,使与导电膜2640、2642不重叠的区域2612、2613的表面露出。
具体而言,有选择地去除形成在衬底2600的区域2612上且在导电膜2640下方的绝缘膜2632中与该导电膜2640不重叠的部分,以形成为导电膜2640和绝缘膜2632的端部大致一致。此外,有选择地去除形成在衬底2600的区域2613上且在导电膜2642下方的绝缘膜2634中与该导电膜2642不重叠的部分,以形成为导电膜2642和绝缘膜2634的端部大致一致。
在此情况下,既可以在形成导电膜2640、2642的同时,去除与导电膜2640及2642不重叠的部分的绝缘膜等,又可以在形成导电膜2640、2642之后使用残留的抗蚀剂掩模或该导电膜2640、2642作为掩模,去除与导电膜2640及2642不重叠的部分的绝缘膜等。
接着,对衬底2600的区域2612、2613有选择地引入杂质元素(参照图27B)。在此,对区域2613使用导电膜2642作为掩模有选择地引入赋予n型的低浓度的杂质元素,而对区域2612使用导电膜2640作为掩模有选择地引入赋予p型的低浓度的杂质元素。作为赋予n型的杂质元素,可以使用磷(P)或砷(As)等。作为赋予p型的杂质元素,可以使用硼(B)、铝(Al)或镓(Ga)等。
接下来,形成与导电膜2640、2642的侧面接触的侧壁2654。具体而言,通过等离子体CVD法、溅射法等使用含有无机材料如硅、硅的氧化物或硅的氮化物的膜、或者含有有机材料如有机树脂的膜以单层或叠层结构形成侧壁2654。并且,可以通过以垂直方向为主体的各向异性蚀刻来有选择地蚀刻绝缘膜,从而将侧壁2654形成为与导电膜2640、2642的侧面接触。注意,侧壁2654用作在形成LDD(轻掺杂漏极)区域时的掺杂用掩模。此外,在此,侧壁2654还形成为与形成在导电膜2640、2642下方的绝缘膜的侧面接触。
接着,使用所述侧壁2654、导电膜2640、2642作为掩模,对衬底2600的区域2612、2613引入杂质元素,来形成用作源区或漏区的杂质区域(参照图27C)。在此,对衬底2600的区域2613使用侧壁2654、导电膜2642作为掩模引入高浓度的赋予n型的杂质元素,而对区域2612使用侧壁2654、导电膜2640作为掩模引入高浓度的赋予p型的杂质元素。
结果,在衬底2600的区域2612中形成:形成源区或漏区的杂质区域2658、形成LDD区域的低浓度杂质区域2660、以及沟道形成区域2656。此外,在衬底2600的区域2613中形成:形成源区或漏区的杂质区域2664、形成LDD区域的低浓度杂质区域2666、以及沟道形成区域2662。
注意,在本实施例中,在使与导电膜2640、2642不重叠的衬底2600的区域2612、2613露出的状态下,引入杂质元素。因此,分别形成在衬底2600的区域2612、2613中的沟道形成区域2656、2662能够以与导电膜2640、2642自对准地形成。
接下来,以覆盖设置在衬底2600的区域2612、2613上的绝缘膜和导电膜等的方式形成第二绝缘膜2677,并且在该第二绝缘膜2677中形成开口部2678(参照图28A)。
第二绝缘膜2677通过CVD法或溅射法等使用如下材料的单层结构或叠层结构而形成:具有氧或氮的绝缘膜如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)(x>y>0)、氮氧化硅(SiNxOy)(x>y>0)等;包含碳的膜如DLC(类金刚石碳)等;有机材料如环氧、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并环丁烯、丙烯等;或者硅氧烷材料如硅氧烷树脂等。注意,硅氧烷材料相当于包含Si-O-Si键的材料。硅氧烷的骨架结构由硅(Si)和氧(O)的键构成。作为取代基,使用至少包含氢的有机基(例如烷基、芳烃)。作为取代基,也可以使用氟基。或者,作为取代基,也可以使用至少包含氢的有机基以及氟基。
接下来,通过CVD法在开口部2678中形成导电膜2680,并且在绝缘膜2677上将导电膜2682a至2682d有选择地形成为与所述导电膜2680电连接(参照图28B)。
通过CVD法或溅射法等使用选自铝(Al)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)、钼(Mo)、镍(Ni)、铂(Pt)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、锰(Mn)、钕(Nd)、碳(C)、硅(Si)中的元素、以这些元素为主要成分的合金材料或化合物材料以单层或叠层的方式形成导电膜2680、2682a至2682d。以铝为主要成分的合金材料例如相当于以铝为主要成分且含有镍的材料、或者以铝为主要成分且含有碳和硅中的一方或两方与镍的合金材料。作为导电膜2680、2682a至2682d,例如可以使用由阻挡膜、铝硅(Al-Si)膜和阻挡膜组成的叠层结构、或者由阻挡膜、铝硅(Al-Si)膜、氮化钛(TiN)膜和阻挡膜组成的叠层结构。注意,阻挡膜相当于由钛、钛的氮化物、钼或钼的氮化物组成的薄膜。因为铝和铝硅具有电阻低并且价格低廉的特性,所以作为用于形成导电膜2680、2682a至2682d的材料最合适。此外,当设置上层和下层的阻挡层时,可以防止铝或铝硅的小丘的产生。此外,当形成由高还原性的元素即钛构成的阻挡膜时,即使在结晶半导体膜上形成有薄的自然氧化膜,也可以使该自然氧化膜还原,而获得与结晶半导体膜的良好接触。在此,导电膜2680、2682a至2682d可以通过CVD法使钨(W)有选择地生长来形成。
通过以上工序,可以获得形成在衬底2600的区域2612中的p型晶体管、以及形成在区域2613中的n型晶体管。
注意,要附记的是,构成本发明的电波强度测定装置的结构不局限于图示的结构。例如,可以采用反交错型结构、鳍式场效晶体管结构等的晶体管结构。通过采用鳍式场效晶体管结构,可以抑制随着晶体管尺寸的微细化而产生的短沟效应,因此这是优选的。
此外,在本发明中的电波强度测定装置中,其特征在于在信号处理电路中具有能够存储电力的电池。作为电池,优选使用双电层电容器、薄膜的二次电池。在本实施例中,说明在本实施例中所制造的晶体管与薄膜的二次电池的连接。
在本实施例中,二次电池层叠形成在连接到晶体管的导电膜2682d上。二次电池依次层叠有集电体薄膜、负极活性物质层、固体电解质层、正极活性物质层、集电体薄膜的薄膜层(参照图28B)。因此,兼用作二次电池的集电体薄膜的导电膜2682d的材料需要与负极活性物质的紧密性良好且电阻低,尤其是铝、铜、镍、钒等很合适。
接下来,详细地说明薄膜二次电池的结构。在导电膜2682d上形成负极活性物质层2691。一般使用氧化钒(V2O5)等。接着,在负极活性物质层2691上形成固体电解质层2692。一般使用磷酸锂(Li3PO4)等。接下来,在固体电解质层2692上形成正极活性物质层2693。一般使用锰酸锂(LiMn2O4)等。也可以使用钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)等。接下来,在正极活性物质层2693上形成成为电极的集电体薄膜2694。作为集电体薄膜2694,需要与正极活性物质层2693的粘合性良好且电阻低,可以使用铝、铜、镍、钒等。
上述负极活性物质层2691、固体电解质层2692、正极活性物质层2693、集电体薄膜2694的每个薄膜层既可使用溅射技术形成,又可使用蒸发淀积技术形成。此外,每个层厚度优选为0.1μm至3μm。
接下来,涂布树脂来形成层间膜2696。然后,蚀刻该层间膜2696以形成接触孔。层间膜2696不局限于树脂,也可以为CVD氧化膜等的其他膜,但是,从平坦性的观点来看,优选为树脂。此外,也可以使用感光树脂而不使用蚀刻来形成接触孔。接下来,在层间膜2696上形成布线层2695,与布线2697连接,来确保薄膜二次电池的电连接。
通过采用如上结构,在本发明的电波强度测定装置中,可以获得在单晶衬底上形成晶体管且在其上具有薄膜二次电池的结构。因此,在本发明的电波强度测定装置中,可以获得实现了极薄化及小型化的柔性。
本实施例的电波强度测定装置的制造方法可以适用于本说明书所记载的其他实施方式的电波强度测定装置。
实施例4
在本实施例中,说明本发明的电波强度测定装置的用途。本发明的电波强度测定装置可以用作所谓的如下电波强度检测器:为了保护因电波而不正常工作的可能性高的物品如医疗设备或起搏器等,而以视觉方式表现该物品周围的高电波强度。
在本实施例中,参照图29A至36B说明本发明的应用例子及设有它的商品例子。
图29A表示根据本发明的电波强度检测器的完成品状态的一个例子。在管理标签3000上形成有电波强度测定装置3001。另外,将带有管理标签的工作人员的ID3002及照片3003贴在管理标签3000上。如图29B所示,该管理标签3000例如设在工作人员穿着的工作服3004上。工作人员携带电波强度检测器,因此当进入电波强度明显高的区域时,通过确认电波强度测定装置3001的颜色变化,可以知道电波强度。本发明的电波强度测定装置能够测定来自远处的微弱电波,而且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。因此,工作人员可以使用图29A所示的如下电波强度检测器:该电波强度检测器能够测定来自远处的微弱电波,而且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。
图30A表示根据本发明的电波强度检测器的完成品状态的一个例子。在贴体3100上形成有禁止使用发送电波的装置的警告标记3101、以及电波强度测定装置3102。如图30B所示,该贴体3100例如贴到医院内的医疗设备3103上来使用。电波强度测定装置3102当会见人及住院患者不关闭所携带的电波发送装置的电源地接近时改变其颜色,以视觉方式表现警告,来促使关闭电波发送装置的电源。本发明的电波强度测定装置能够测定来自远处的微弱电波,而且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。因此,会见人及住院患者可以使用图30A所示的如下电波强度检测器:该电波强度检测器能够测定来自远处的微弱电波,而且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。
图31A表示根据本发明的电波强度检测器的完成品状态的一个例子。在贴体3200上形成有禁止使用手机的警告标记3201、以及电波强度测定装置3202。如图31B所示,该贴体3200例如贴到火车内的优先席附近的吊环3203来使用。当乘客不关闭手机3204的电源且手机3204具有的天线3205发送电波时,电波强度测定装置3202接收该电波而改变其颜色,并以视觉方式表现警告,来对乘客促使关闭手机的电源。另一方面,携带着诸如起搏器等之类的因电波而不正常工作的可能性高的物品的人可以从电波强度测定装置的颜色判断危险性,来离开电波发送源。本发明的电波强度测定装置能够测定来自远处的微弱电波,而且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。因此,乘客可以使用图31A所示的如下电波强度检测器:该电波强度检测器能够测定来自远处的微弱电波,而且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。
图32A表示根据本发明的电波强度检测器的完成品状态的一个例子。在警告灯3300上形成有内置了根据本发明的电波强度测定装置的警告标记3301。如图32B所示,该警告灯例如在飞机3302内使用。具体地说,如图32C所示,作为座位3303上的警告灯来设置。当飞机起飞和着陆时,飞机乘务员可以通过确认警告灯若周围有电波发送源则对乘客促使注意。本发明的电波强度测定装置能够测定来自远处的微弱电波,而且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。因此,飞机乘务员可以使用图32A所示的如下电波强度检测器:该电波强度检测器能够测定来自远处的微弱电波,而且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。因此,该电波强度检测器用作设置在公共交通工具上的安全装置。
图33A表示根据本发明的电波强度检测器的完成品状态的一个例子。在警告灯3400上形成有内置了根据本发明的电波强度测定装置的警告标记3401。如图33B所示,该警告灯例如安装在电磁烹调器3402上。当电磁烹调器3402因不正常地工作而输出危险的电磁波时,警告灯改变其颜色来警告危险。本发明的电波强度测定装置能够测定来自远处的微弱电波,而且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。因此,使用者可以使用图33A所示的如下电波强度检测器:该电波强度检测器能够测定来自远处的微弱电波,而且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。
图34A表示根据本发明的电波强度检测器的完成品状态的一个例子。在显示部3405上形成有内置了根据本发明的电波强度测定装置的警告标记3406。如图34B所示,该显示部例如安装在微波炉3407上。当微波炉3407因不正常地工作而输出危险的电磁波时,警告灯改变其颜色来警告危险。本发明的电波强度测定装置能够测定来自远处的微弱电波,而且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。因此,使用者可以使用图34A所示的电波强度检测器:该电波强度检测器能够测定来自远处的微弱电波,而且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。
图35A表示根据本发明的电波强度检测器的完成品状态的一个例子。在贴体3500上形成有电波强度测定装置3501。如图35B所示,该贴体3500例如设在电脑3502上来使用。电脑使用者可以因电波强度测定装置3501的颜色变化而知道无线通信的电波水平的高低。本发明的电波强度测定装置能够测定来自远处的微弱电波,而且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。因此,使用者可以使用图35A所示的电波强度检测器:该电波强度检测器能够测定来自远处的微弱电波,而且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。
图36A表示根据本发明的电波强度检测器的完成品状态的一个例子。在板3600上形成有电波强度测定装置3601。如图36B所示,该板3600例如贴在电波测定室3602的内壁来使用。天线设计技术人员使用电脑3603通过天线3604发送电波,来确认电波测定室3602的内壁的颜色变化,而可以以视觉方式观察电波强度的分布来测定天线3604的性能。本发明的电波强度测定装置能够测定来自远处的微弱电波,而且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。因此,使用者可以使用图36A所示的如下电波强度检测器:该电波强度检测器能够测定来自远处的微弱电波,而且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。
如上所述,本发明的电波强度检测器可以设在要检测电波水平的任何物体(包括活体)上。
本实施例可以与本发明的其他实施方式及实施例自由地组合。就是说,具有本发明的电波强度测定装置的电波强度检测器能够测定来自远处的微弱电波,而且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。
实施例5
在本实施例中,说明本发明的电波强度检测器的用途。具有本发明的电波强度测定装置的电波强度检测器可以用作以电波为色彩的所谓的游戏设备。
在本实施例中,参照图37A和37B说明本发明的应用例子及设有它的商品例子。
图37A表示根据本发明的电波强度检测器的完成品状态的一个例子。在板3700上形成有电波强度测定装置3701。通过使用薄型塑料板作为板3700,可以将构成电波强度测定装置的晶体管形成在该薄型塑料板上来加工为曲面形状。
通过组合图37A所示的多个板3700,如图37B所示,将本实施例的游戏设备形成为板状电波强度检测器3710来使用,该电波强度检测器3710的大小大致与人的身高相同。使用者3702通过抡起具有电波发送器3703的棒3704发送电波,来欣赏板状电波强度检测器3710的色彩变化。
另外,关于使用者的电波发送,通过组合内置在棒3704中的加速度传感器或包括麦克风等的压电传感器等的传感器来根据使用者3702的动作而工作,可以提高娱乐性。在图37B中,虽然示出棒3704作为具有电波发送器的物体,但是只要是根据身体的活动而能够工作的物体,即可,而并不局限于棒形状。
在本实施例中,说明板状电波强度检测器3710的形状作为平面形状,但是还可以采用其他形状如球面形状或凹凸面形状来欣赏色彩变化。另外,还可以与液晶显示装置或发光装置组合来构成在视觉方面上富于变化的游戏设备。
如上所述,本发明的电波强度测定装置可以设在要检测无线通信的电波水平的任何物体(包括活体)上。
本实施例可以与本发明的其他实施方式及实施例自由地组合。就是说,具有本发明的电波强度测定装置的电波强度检测器能够测定来自远处的微弱电波,而且即使在环境光非常强如太阳光下的情况下,可见度也良好。
本说明书根据2006年11月16日在日本专利局受理的日本专利申请编号2006-309996而制作,所述申请内容包括在本说明书中。
Claims (24)
1.一种电波强度测定装置,包括:
将所接收的电波转换成感应信号的天线;
对所述感应信号进行整流来输出直流信号的整流电路;
以所述直流信号进行充电的电池;
对所述直流信号的电位和所述电池的输出电位进行比较的控制电路;
放大所述直流信号的放大电路;以及
以所述放大电路所放大的所述直流信号工作的显示元件,
其中,当所述直流信号的所述电位大于所述电池的所述输出电位时,所述控制电路充电所述电池,而当所述直流信号的所述电位小于所述电池的所述输出电位时,所述控制电路将所述电池的电力提供给所述放大电路。
2.根据权利要求1所述的电波强度测定装置,其中所述显示元件根据所述放大电路所放大的所述直流信号的大小而改变颜色。
3.一种电波强度测定装置,包括:
将所接收的电波转换成感应信号的天线;
对所述感应信号进行整流来输出直流信号的整流电路;
以所述直流信号进行充电的电池;
对所述直流信号的电位和所述电池的输出电位进行比较的控制电路;
放大所述直流信号的放大电路;以及
以所述放大电路所放大的所述直流信号工作的显示元件,
其中,当所述直流信号的所述电位大于所述电池的所述输出电位时,所述控制电路充电所述电池,而当所述直流信号的所述电位小于所述电池的所述输出电位时,所述控制电路将所述电池的电力提供给所述放大电路,
并且,所述显示元件包括电阻发热体、以及热变色元件。
4.根据权利要求3所述的电波强度测定装置,其中所述显示元件根据所述放大电路所放大的所述直流信号的大小而改变颜色。
5.根据权利要求3所述的电波强度测定装置,其中所述热变色元件包含热致液晶。
6.一种电波强度测定装置,包括:
将所接收的电波转换成感应信号的天线;
对所述感应信号进行整流来输出直流信号的整流电路;
以所述直流信号进行充电的电池;
对所述直流信号的电位和所述电池的输出电位进行比较的控制电路;
放大所述直流信号的放大电路;以及
以所述放大电路所放大的所述直流信号工作的显示元件,
其中,当所述直流信号的所述电位大于所述电池的所述输出电位时,所述控制电路充电所述电池,而当所述直流信号的所述电位小于所述电池的所述输出电位时,所述控制电路将所述电池的电力提供给所述放大电路,
并且,所述显示元件包括电压施加元件、以及电致变色元件。
7.根据权利要求6所述的电波强度测定装置,其中所述显示元件根据所述放大电路所放大的所述直流信号的大小而改变颜色。
8.根据权利要求6所述的电波强度测定装置,其中所述电致变色元件包含金属氧化物。
9.根据权利要求1所述的电波强度测定装置,其中所述电池是锂电池、锂聚合物电池、锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池、有机电池、铅蓄电池、空气二次电池、镍锌电池、银锌电池、或电容器。
10.根据权利要求3所述的电波强度测定装置,其中所述电池是锂电池、锂聚合物电池、锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池、有机电池、铅蓄电池、空气二次电池、镍锌电池、银锌电池、或电容器。
11.根据权利要求6所述的电波强度测定装置,其中所述电池是锂电池、锂聚合物电池、锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池、有机电池、铅蓄电池、空气二次电池、镍锌电池、银锌电池、或电容器。
12.根据权利要求9所述的电波强度测定装置,其中所述电容器是双电层电容器。
13.根据权利要求10所述的电波强度测定装置,其中所述电容器是双电层电容器。
14.根据权利要求11所述的电波强度测定装置,其中所述电容器是双电层电容器。
15.一种包括根据权利要求1所述的电波强度测定装置的电波强度检测器,其中该电波强度检测器被贴到物品上来进行电波检测。
16.一种包括根据权利要求3所述的电波强度测定装置的电波强度检测器,其中该电波强度检测器被贴到物品上来进行电波检测。
17.一种包括根据权利要求6所述的电波强度测定装置的电波强度检测器,其中该电波强度检测器被贴到物品上来进行电波检测。
18.一种游戏设备,其中该游戏设备包括贴有根据权利要求15所述的电波强度检测器的板状电波强度检测器和电波发送器,并且以所述电波发送器所发送的电波改变所述板状电波强度检测器的颜色。
19.一种游戏设备,其中该游戏设备包括贴有根据权利要求16所述的电波强度检测器的板状电波强度检测器和电波发送器,并且以所述电波发送器所发送的电波改变所述板状电波强度检测器的颜色。
20.一种游戏设备,其中该游戏设备包括贴有根据权利要求17所述的电波强度检测器的板状电波强度检测器和电波发送器,并且以所述电波发送器所发送的电波改变所述板状电波强度检测器的颜色。
21.一种设置在公共交通工具上的安全装置,包括:
将所接收的电波转换成感应信号的天线;
对所述感应信号进行整流来输出直流信号的整流电路;
放大所述直流信号的放大电路;以及
以所述放大电路所放大的所述直流信号工作的显示元件。
22.根据权利要求21所述的安全装置,还包括:
以所述直流信号进行充电的电池;以及
对所述直流信号的电位和所述电池的输出电位进行比较的控制电路,
其中,当所述直流信号的所述电位大于所述电池的所述输出电位时,所述控制电路充电所述电池,而当所述直流信号的所述电位小于所述电池的所述输出电位时,所述控制电路将所述电池的电力提供给所述放大电路。
23.一种包括根据权利要求21所述的安全装置的飞机。
24.根据权利要求23所述的飞机,其中所述安全装置设置在座位上面。
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