CN102262486A - 光检测器 - Google Patents

光检测器 Download PDF

Info

Publication number
CN102262486A
CN102262486A CN201110153678XA CN201110153678A CN102262486A CN 102262486 A CN102262486 A CN 102262486A CN 201110153678X A CN201110153678X A CN 201110153678XA CN 201110153678 A CN201110153678 A CN 201110153678A CN 102262486 A CN102262486 A CN 102262486A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
optical detector
detector circuit
data
transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201110153678XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102262486B (zh
Inventor
黑川义元
池田隆之
田村辉
上妻宗广
池田匡孝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Publication of CN102262486A publication Critical patent/CN102262486A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102262486B publication Critical patent/CN102262486B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0428—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by sensing at the edges of the touch surface the interruption of optical paths, e.g. an illumination plane, parallel to the touch surface which may be virtual
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2003—Display of colours
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L31/02327—Optical elements or arrangements associated with the device the optical elements being integrated or being directly associated to the device, e.g. back reflectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

本发明的名称为光检测器，抑制外部光的影响。通过包括按照入射光的照度来生成数据信号的光检测器电路和与光检测器电路重叠的光单元的光检测器，第一数据信号由光检测器电路在光单元处于导通状态时生成，第二数据信号由光检测器电路在光单元处于断路状态时形成，以及第一数据信号和第二数据信号经过比较，使得生成作为两个所比较数据信号之间的差的数据的差数据信号。

Description

光检测器
技术领域
本发明的一个实施例涉及光检测器。
背景技术
近年来，已经促进通过光入射对其输入数据的装置(该装置又称作光检测器)的技术的发展。
作为光检测器的一个示例，可给出配备有光检测器电路(又称作光电传感器)的光检测器(例如专利文献1)。上述光检测器检测入射到光检测器电路上的光的照度(illuminance)，并且按照光的照度来生成数据信号。当光检测器配备有光检测器电路和显示电路时，显示电路的显示状态能够通过使用由光检测器电路所生成的数据信号来控制，并且因而光检测器例如能够用作触摸板。
[参考文献]
[专利文献1]日本公布的专利申请2007-065239
发明内容
在常规光检测器中，外部光(包括其中使用光检测器电路的环境中的光)进入光检测器电路。因此，外部光的照度变成待生成数据信号的噪声，并且来自待读取对象的反射光的检测精度相应地低。例如，在通过来自手指的反射光的进入而将数据输入到光检测器的情况下，在某些情况下，外部光可导致来自除了该手指之外的手部的反射光被识别为相当于来自该手指的反射光所携带的数据的数据。
本发明的一个实施例的一个目的是降低外部光的影响。
本发明的一个实施例是降低外部光的影响，如下所述：光检测器中提供的光单元的状态在照明(lighting)状态(以下称作导通(ON)状态)与非照明状态(以下称作断路(OFF)状态)之间切换；按照入射光的照度的数据信号由光检测器在导通状态和断路状态的每个状态中生成；将两个所生成的数据信号进行比较，由此生成作为所比较数据信号之间的差的数据的差数据信号；以及从该数据信号中去除关于外部光的数据。
本发明的一个实施例是一种用于驱动光检测器的方法，其中光检测器包括按照入射光的照度来生成数据信号的光检测器电路以及包括光源并且向光检测器电路发射光的光单元，该方法包括下列步骤：由光检测器电路在光单元设置成处于导通状态时生成第一数据信号；由光检测器电路在光单元设置成处于断路状态时生成第二数据信号；以及将第一数据信号和第二数据信号进行比较，使得生成作为两个所比较数据信号之间的差的数据的差数据信号。
本发明的另一个实施例是一种用于驱动光检测器的方法，其中光检测器包括按照入射光的照度来生成数据信号的光检测器电路以及包括光源并且与光检测器电路重叠的光单元，该方法包括下列步骤：由光检测器电路在光单元设置成处于第一导通状态和第一断路状态中的一种状态时生成第一数据信号；由光检测器电路在光单元设置成处于第一导通状态和第一断路状态中的另一种状态时生成第二数据信号；由光检测器电路在光单元设置成处于第二导通状态和第二断路状态中的一种状态时生成第三数据信号；由光检测器电路在光单元设置成处于第二导通状态和第二断路状态中的另一种状态时生成第四数据信号；由光检测器电路在光单元设置成处于第三导通状态和第三断路状态中的一种状态时生成第五数据信号；由光检测器电路在光单元设置成处于第三导通状态和第三断路状态中的另一种状态时生成第六数据信号；将第一数据信号和第二数据信号进行比较，使得生成作为所比较第一数据信号与第二数据信号之间的差的数据的第一差数据信号；将第三数据信号和第四数据信号进行比较，使得生成作为所比较第三数据信号与第四数据信号之间的差的数据的第二差数据信号；以及将第五数据信号和第六数据信号进行比较，使得生成作为所比较第五数据信号与第六数据信号之间的差的数据的第三差数据信号。
本发明的另一个实施例是一种用于驱动光检测器的方法，其中光检测器包括按照入射光的照度来生成数据信号的光检测器电路以及包括光源并且与光检测器电路重叠的光单元，该方法包括下列步骤：由光检测器电路在光单元设置为第一导通状态时生成第一数据信号；由光检测器电路在光单元设置为第二导通状态时生成第二数据信号；由光检测器电路在光单元设置为第三导通状态时生成第三数据信号；由光检测器电路在光单元设置为断路状态时生成第四数据信号；将第一数据信号和第四数据信号进行比较，使得生成作为所比较第一数据信号与第四数据信号之间的差的数据的第一差数据信号；将第二数据信号和第四数据信号进行比较，使得生成作为所比较第二数据信号与第四数据信号之间的差的数据的第二差数据信号；以及将第三数据信号和第四数据信号进行比较，使得生成作为所比较第三数据信号与第四数据信号之间的差的数据的第三差数据信号。
本发明的另一个实施例是一种光检测器，包括：重置信号输出电路，用于输出重置信号；读选择信号输出电路，用于输出读选择信号；光检测器电路，接收重置信号和读选择信号，按照重置信号设置为重置状态，按照入射光的照度来生成数据信号，并且按照读选择信号来输出数据信号；光单元，与光检测器电路重叠，并且包括光源和控制来自光源的发射的控制电路；读电路，从光检测器电路读出数据信号；以及数据处理电路，将读电路的两个读出数据信号进行比较，并且生成作为所比较数据信号之间的差的数据的差数据信号。
本发明的另一个实施例是一种光检测器，包括：显示选择信号输出电路，用于输出显示选择信号；显示数据信号输出电路，用于输出显示数据信号；显示电路，接收显示选择信号和按照显示选择信号的显示数据信号，并且按照显示数据信号设置为显示状态；重置信号输出电路，用于输出重置信号；读选择信号输出电路，用于输出读选择信号；光检测器电路，接收重置信号和读选择信号，按照重置信号设置为重置状态，按照入射光的照度来生成数据信号，并且按照读选择信号来输出数据信号；光单元，与显示电路和光检测器电路重叠，并且包括光源和控制来自光源的发射的控制电路；读电路，从光检测器电路读出数据信号；以及数据处理电路，将读电路的两个读出数据信号进行比较，并且生成作为所比较数据信号之间的差的数据的差数据信号。
按照本发明的一个实施例，外部光的影响能够降低，并且要由光检测器电路所读取的对象的读取精度能够得到提高。
附图说明
图1A至图1C是示出实施例1中的光检测器的一个示例的简图。
图2A和图2B是示出图1A中的光检测器的驱动方法的一个示例的简图。
图3A和图3B是示出图1A中的光检测器的驱动方法的一个示例的简图。
图4A至图4D是示出实施例1中的光检测器的简图。
图5是示出实施例2中的光单元的一个结构示例的示意图。
图6A至图6F是示出实施例3中的光检测器电路的示例的简图。
图7A和图7B是示出实施例4中的光检测器电路的一个示例的简图。
图8A至图8D是各示出实施例5中的晶体管的结构的一个示例的截面示意图。
图9A至图9D是示出用于制造图8A所示晶体管的方法的一个示例的截面示意图。
图10是示出用于评估特性的电路的电路图。
图11是用于描述用于通过使用图10中用于评估特性的电路来测量泄漏电流的方法的时序图。
图12是示出在条件4、条件5和条件6下的测量中的输出电压Vout与经过时间Time之间的关系的图表。
图13是示出从测量所计算的泄漏电流与在测量中经过时间Time之间的关系的图表。
图14是示出泄漏电流与从测量所估计的节点A的电压之间的关系的图表。
图15是示出泄漏电流与从测量所估计的节点A的电压之间的关系的图表。
图16是示出泄漏电流与从测量所估计的节点A的电压之间的关系的图表。
图17是示出泄漏电流与从测量所估计的节点A的电压之间的关系的图表。
图18A和图18B示出实施例6中的有源矩阵衬底的一个结构示例。
图19A和图19B示出实施例6中的有源矩阵衬底的一个结构示例。
图20A和图20B示出实施例6中的光检测器的一个结构示例。
图21A至图21F各示出实施例7中的电子装置的结构的一个示例。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的实施例的示例。注意，本发明并不局限于以下描述，因为本领域的技术人员易于理解，在没有背离本发明的精神和范围的情况下能够进行各种变更和修改。因此，本发明不应当被理解为局限于实施例的描述。
注意，实施例的内容能够适当地相互组合或者相互替代。
此外，在本说明书中，使用术语“z(z是自然数)”来避免组件之间的混淆，并且这些术语并不是以数字方式来限制组件。
(实施例1)
在这个实施例中，将描述能够检测入射光的照度的光检测器。
参照图1A至图1C来描述这个实施例的光检测器的一个示例。图1A至图1C是用于描述这个实施例的光检测器的示例的简图。
首先参照图1A来描述这个实施例的光检测器的一个结构示例。图1A是示出这个实施例的光检测器的一个结构示例的框图。
图1A所示的光检测器包括重置信号输出电路(又称作RSTOUT)101a、读选择信号输出电路(又称作RSELOUT)101b、光单元(又称作LIGHT)102、光检测器电路(又称作PS)103p和读电路(又称作READ)104。
重置信号输出电路101a具有输出重置信号(又称作信号RST)的功能。
例如，重置信号输出电路101a包括移位寄存器。移位寄存器输出脉冲信号，由此重置信号输出电路101a能够输出重置信号。
读选择信号输出电路101b具有输出读选择信号(又称作信号RSEL)的功能。
例如，读选择信号输出电路101b包括移位寄存器。移位寄存器输出脉冲信号，由此读选择信号输出电路101b能够输出读选择信号。
光单元102是配备有光源并且在光源发射光时具有照明的功能的光发射单元。注意，光单元102可配备有光控制电路，使得来自光单元102的光的照度或者光单元102的照明的定时能够采用光控制电路来控制。
例如，光源能够由发光二极管(又称作LED)构成。作为发光二极管，能够使用发射其波长在红外区域的光(例如，其波长在大于或等于可见光区但小于或等于1000nm的范围之内的光)的发光二极管(该二极管又称作红外发射二极管)或者发射其波长在可见光区的光(例如，其波长大于或等于360nm但小于或等于830nm的光)的发光二极管(该二极管又称作可见光发射二极管)。例如，作为可见光发射二极管，能够使用白光-发射二极管、红光-发射二极管、绿光-发射二极管和蓝光-发射二极管中的一个或多个。此外，光源能够由发射相互不同颜色的光的多个发光二极管(多色发光二极管)构成。当使用红外发射二极管时，甚至在其中外部光的强度低的波长区域(例如在900nm附近的波长区域)中也能够检测光。
在光检测器部分103中提供光检测器电路103p。光检测器部分103是其中检测光的区域。注意，在这个实施例的光检测器中，光检测器部分103可包括多个光检测器电路103p。
光检测器电路103p具有生成作为与入射光的照度对应的电压的数据信号的功能。
注意，术语“电压”一般表示两个点处电位之间的差(又称作电位差)。但是，在一些情况下，电压电平和电位值在电路图等中均由伏特(V)表示；因此难以对它们进行区分。这是本说明书中在一些情况下一个点处的电位与要作为参考的电位(又称作参考电位)之间的电位差用作该点的电压的原因。
将重置信号和读选择信号输入到光检测器电路103p。
光检测器电路103p按照所输入的重置信号设置成处于重置状态。注意，当光检测器电路103p处于重置状态时，数据信号为参考值。
此外，光检测器电路103p具有输出按照所输入的读选择信号生成的数据信号的功能。
例如，采用光电转换元件(又称作PCE)和放大晶体管来形成光检测器电路103p。
向光电转换元件馈送与光进入光电转换元件时入射光的照度对应的电流(又称作光电流)。
放大晶体管具有两个端子以及用于控制两个端子之间的导电状态的控制端子。控制端子的电压按照与入射光的照度对应的光电流而改变，由此放大晶体管设置光检测器电路103p的数据信号的值。因此，从光检测器电路103p输出的数据信号的值取决于入射到光检测器电路103p上的光的照度。
光检测器电路103p可还配备有读选择晶体管，使得当读选择晶体管按照读选择信号导通时，能够从光检测器电路103p输出数据信号。
读电路104具有选择光检测器电路103p并且从所选光检测器电路103p读出数据信号的功能。注意，在多个光检测器电路103p的情况下，一次可选择多个光检测器电路103p的一部分，并且能够从其中读出数据信号。
例如，选择电路(例如选择器)可用于读电路104。
例如，由读电路104读取的数据信号由图1A所示的数据处理电路(又称作DataP)105来处理。
数据处理电路105是执行所输入的数据信号的算术处理的电路。数据处理电路105配备有存储器电路(例如帧存储器)和算术电路。存储器电路具有存储数据信号的数据的功能，并且算术电路具有比较多个数据信号的功能。
注意，数据处理电路105可包含在光检测器中。备选地，具有相当于数据处理电路功能的功能的数据处理装置(例如个人计算机)可单独提供并且电连接到光检测器。在光检测器中提供数据处理电路105时，能够减少用于连接数据处理电路105和读电路104等的部分中的布线数量。
接下来，作为用于驱动这个实施例的光检测器的方法的一个示例，将参照图1B和图1C来描述用于驱动图1A所示光检测器的方法的一个示例。图1B是用于描述图1A所示光检测器的驱动方法的示例的流程图，以及图1C是用于描述图1A所示光检测器的驱动方法的示例的时序图。注意，在这里描述光单元102的光源是白光发射二极管的情况。
在图1A所示光检测器的驱动方法的示例中，生成数据信号DS11的操作(又称作数据信号DS11的生成)作为步骤S11来执行，如图1B所示。
这时，如在图1C所示的周期T11中那样，光单元102设置成处于导通状态或断路状态(该状态又称作状态ST11)。
光检测器电路103p按照重置信号设置成处于重置状态。然后，光检测器电路103p生成数据信号DS11，并且按照读选择信号来输出数据信号DS11。
然后，读电路104读取数据信号DS11。所读取的数据信号DS11的数据存储在数据处理电路105中的存储器电路中。
接下来，如图1B所示，作为步骤S12来执行生成数据信号DS12的操作(又称作数据信号DS12的生成)。
这时，如在图1C所示的周期T12中那样，光单元102设置成处于导通状态或断路状态的某种状态(又称作状态ST12)，它与状态ST11不同。
如同数据信号DS11的生成的情况一样，光检测器电路103p生成并且输出数据信号DS12。
然后，读电路104读取数据信号DS12。所读取的数据信号DS12的数据存储在数据处理电路105中的存储器电路中。
随后，如图1B所示，作为步骤S13来执行比较多个数据信号的操作(又称作数据信号比较)。
这时，在数据处理电路105中，存储器电路中存储的数据信号DS11的数据和数据信号DS12的数据由算术电路进行比较，并且生成作为数据信号DS11与数据信号DS12之间的差的数据的差数据信号DDS11。差数据信号DDS11用作运行预定过程的数据信号。
参照图2A和图2B来描述在光单元102的光源包括多色发光二极管的情况下的光检测器的驱动方法的一个示例。图2A和图2B是用于描述图1A所示光检测器的驱动方法的简图。图2A是流程图，以及图2B是时序图。注意，作为示例来描述光源包括三种颜色的发光二极管的情况。
在光单元102的光源包括多色发光二极管的情况下的光检测器的驱动方法中，如图2A所示，作为步骤S21来执行生成数据信号DS21的操作(又称作数据信号DS21的生成)。
这时，如在图2B所示的周期T21中那样，光单元102设置成处于第一导通状态和第一断路状态中的一种状态(该状态又称作状态ST21)。注意，在第一导通状态中，第一色发光二极管发射光。
光检测器电路103p按照重置信号设置成处于重置状态。然后，光检测器电路103p生成数据信号DS21，并且按照读选择信号来输出数据信号DS21。
此外，读电路104读取数据信号DS21。所读取的数据信号DS21的数据存储在数据处理电路105中的存储器电路中。
随后，如图2A所示，作为步骤S22来执行生成数据信号DS22的操作(又称作数据信号DS22的生成)。
这时，如在图2B所示的周期T22中那样，光单元102设置成处于第一导通状态和第一断路状态中的另一种状态(该状态又称作状态ST22)。
光检测器电路103p生成并且输出数据信号DS22，如同数据信号DS21的生成的情况中那样。
读电路104读取数据信号DS22。所读取的数据信号DS22的数据存储在数据处理电路105中的存储器电路中。
随后，如图2A所示，作为步骤S23_1来执行比较多个数据信号的操作。
这时，在数据处理电路105中，存储器电路中存储的数据信号DS21的数据和数据信号DS22的数据由算术电路进行比较，并且生成作为数据信号DS21与数据信号DS22之间的差的数据的差数据信号DDS21。
此外，如图2A所示，作为步骤S23_2来执行生成数据信号DS23的操作(又称作数据信号DS23)。
这时，如在图2B所示的周期T23中那样，光单元102设置成处于第二导通状态和第二断路状态中的一种状态(又称作状态ST23)。注意，在第二导通状态中，第二色发光二极管发射光。
此外，光检测器电路103p生成并且输出数据信号DS23，如同数据信号DS21的生成的情况中那样。
读电路104读取数据信号DS23。所读取的数据信号DS23的数据存储在数据处理电路105的存储器电路中。
随后，如图2A所示，作为步骤S24来执行生成数据信号DS24的操作(又称作数据信号DS24的生成)。
这时，如在图2B所示的周期T24中那样，光单元102设置成处于第二导通状态和第二断路状态中的另一种状态(又称作状态ST24)。
光检测器电路103p生成并且输出数据信号DS24，如同数据信号DS21的生成的情况中那样。
此外，读电路104读取数据信号DS24。所读取的数据信号DS24的数据存储在数据处理电路105中的存储器电路中。
随后，如图2A所示，作为步骤S25_1来执行比较多个数据信号的操作。
这时，在数据处理电路105中，存储器电路中存储的数据信号DS23的数据和数据信号DS24的数据由算术电路进行比较，并且生成作为数据信号DS23与数据信号DS24之间的差的数据的差数据信号DDS22。
另外，如图2A所示，作为步骤S25_2来执行生成数据信号DS25的操作(又称作数据信号DS25的生成)。
这时，如在图2B所示的周期T25中那样，光单元102设置成处于第三导通状态和第三断路状态中的一种状态(又称作状态ST 25)。注意，在第三导通状态中，第三色发光二极管发射光。
此外，光检测器电路103p生成并且输出数据信号DS25，如同数据信号DS21的生成的情况中那样。
读电路104读取数据信号DS25。所读取的数据信号DS25的数据存储在数据处理电路105中的存储器电路中。
随后，如图2A所示，作为步骤S26来执行生成数据信号DS26的操作(又称作数据信号DS26的生成)。
这时，如在图2B所示的周期T26中那样，光单元102设置成处于第三导通状态和第三断路状态中的另一种状态(又称作状态ST26)。
光检测器电路103p生成并且输出数据信号DS26，如同数据信号DS21的生成的情况中那样。
读电路104读取数据信号DS26。所读取的数据信号DS26的数据存储在数据处理电路105中的存储器电路中。
随后，如图2A所示，作为步骤S27来执行比较多个数据信号的操作。
这时，在数据处理电路105中，存储器电路中存储的数据信号DS25的数据和数据信号DS26的数据由算术电路进行比较，并且生成作为数据信号DS25与数据信号DS26之间的差的数据的差数据信号DDS23。
注意，差数据信号DDS21至DDS23用作用于运行预定处理的数据信号。
注意，周期T21至T26不一定接连提供。光单元102处于断路状态的周期可设置在彼此相邻的周期之间。颜色的数量并不局限于三种，只要提供多种颜色即可。
参照图3A和图3B来描述在光单元102的光源包括多色发光二极管的情况下的光检测器的驱动方法的另一个示例。图3A和图3B是用于描述图1A所示光检测器的驱动方法的简图。图3A是流程图，以及图3B是时序图。注意，作为示例来描述光源包括三种颜色的发光二极管的情况。
在图1A所示光检测器的驱动方法的另一个示例中，作为图3A所示的步骤S31来执行生成数据信号DS31的操作(又称作数据信号DS31的生成)。
这时，如在图3B所示的周期T31中那样，光单元102设置成处于第一导通状态(又称作状态ST31)。注意，在第一导通状态中，第一色发光二极管发射光。
此外，光检测器电路103p按照重置信号设置成处于重置状态。然后，光检测器电路103p按照读选择信号来生成数据信号DS31，并且输出数据信号DS31。
读电路104读取数据信号DS31。所读取的数据信号DS31的数据存储在数据处理电路105中的存储器电路中。
随后，如图3A所示，作为步骤S32来执行生成数据信号DS32的操作(又称作数据信号DS32的生成)。
这时，如在图3B所示的周期T32中那样，光单元102设置成处于第二导通状态(又称作状态ST32)。注意，在第二导通状态中，第二色发光二极管发射光。
此外，光检测器电路103p生成并且输出数据信号DS32，如同数据信号DS31的生成的情况中那样。
读电路104读取数据信号DS32。所读取的数据信号DS32的数据存储在数据处理电路105中的存储器电路中。
随后，如图3A所示，作为步骤S33来执行生成数据信号DS33的操作(又称作数据信号DS33的生成)。
这时，如在图3B所示的周期T33中那样，光单元102设置成处于第三导通状态(又称作状态ST33)。注意，在第三导通状态中，第三色发光二极管发射光。
光检测器电路103p生成并且输出数据信号DS33，如同数据信号DS31的生成的情况中那样。
读电路104读取数据信号DS33。所读取的数据信号DS33的数据存储在数据处理电路105中的存储器电路中。
如图3A所示，作为步骤S41来执行生成数据信号DS41的操作(又称作数据信号DS41的生成)。生成数据信号DS41的操作在生成数据信号DS31的操作之前或者在生成数据信号DS33的操作之后执行。
这时，光单元102设置成处于断路状态。
光检测器电路103p生成并且输出数据信号DS41，如同数据信号DS31的生成的情况中那样。
此外，读电路104读取数据信号DS41。所读取的数据信号DS41的数据存储在数据处理电路105中的存储器电路中。
随后，如图3A所示，作为步骤S51来执行比较多个数据信号的操作。
这时，在数据处理电路105中，由算术电路将数据信号DS41的数据与存储器电路中存储的数据信号DS31至DS33的每一个数据段(eachpiece of data)进行比较，使得生成作为数据信号DS31与数据信号DS41之间的差的数据的差数据信号DDS31、作为数据信号DS32与数据信号DS41之间的差的数据的差数据信号DDS32以及作为数据信号DS33与数据信号DS41之间的差的数据的差数据信号DDS33。三个所生成的差数据信号用作用于运行预定处理的数据信号。
注意，周期T31至T33不一定接连提供。光单元102处于断路状态的周期可设置在彼此相邻的周期之间。
参照图4A至图4D来描述生成差数据信号的一个优点。图4A至图4D是用于描述这个实施例的光检测器的简图。
图4A是用于描述这个实施例的光检测器的示意图。在这里，如图4A所示，描述手指151与作为配备有多个光检测器电路的光检测部分103的一部分的区域152接触的情况。白光-发射二极管在这里用作光单元102的光源。
图4B示出当光检测器的光单元102处于导通状态时在光检测部分103中的线条A-B处的光强度的分布的一个示例。图4B中，水平轴指示线条A-B处的位置，而垂直轴指示入射光的相对强度(又称作强度)。如图4B所示，当光单元102处于导通状态时，入射到区域152上的光强度与入射到除了区域152之外的区域上的光强度之间的差很小，并且难以区分手指151的反射光与外部光。
图4C示出当光单元102处于断路状态时在线条A-B处的光强度的分布的一个示例。图4C中，水平轴指示线条A-B上的位置，而垂直轴指示入射光的相对强度。如图4C所示，当光单元102处于断路状态时，入射到区域152上的光强度明显小于入射到除了区域152之外的区域上的光强度，并且难以检测由手指151所反射的光。
图4D示出作为在光单元102处于导通状态时的数据信号与在光单元102处于断路状态时的数据信号之间的差、在线条A-B处的光强度的分布的一个示例。图4D中，水平轴指示线条A-B上的位置，而垂直轴指示入射光的相对强度。如图4D所示，在去除数据信号的关于外部光的数据之后，入射到区域152上的光强度高于入射到除了区域152之外的区域上的光强度。另外，入射到区域152上的光强度与入射到除了区域152之外的区域上的光强度之间的差比图4B中要大。因此，能够区分由手指151所反射的光与外部光。
如针对图1A至图1C、图2A和图2B、图3A和图3B以及图4A至图4D所述，这个实施例中示范的光检测器包括光单元和光检测器电路。光单元的状态在导通状态与断路状态之间切换，并且比较由处于导通状态的光检测器电路和处于断路状态的光检测器电路所生成的数据信号，使得生成差数据信号。通过生成差数据信号，能够从作为与光的照度对应的电压的数据信号中去除关于外部光的数据；因而能够降低外部光的影响。
在这个实施例所示范的光检测器中，甚至在光单元的光源包括多色发光二极管的情况下，各发光二极管的状态在导通状态与断路状态之间切换，并且比较各发光二极管中的导通状态和断路状态，使得能够生成差数据信号。采用上述结构，通过其中从发光二极管发射的光颜色在每个周期有所不同的方法(又称作场序方法)，能够以全色来检测待读取对象，并且能够降低外部光的影响。
(实施例2)
在这个实施例中，将描述实施例1中的光检测器的光单元的一个示例。
参照图5来描述这个实施例中的光单元的一个结构示例。图5是示出这个实施例中的光单元的结构示例的示意图。
图5所示的光单元包括光源201、光导板202和固定构件203。此外，图5中的光单元与光检测部分(又称作PDTP)205中的光检测器电路重叠。
作为光源201，例如能够使用发光二极管等，如同实施例1的情况中那样。
固定构件203具有固定光源201和光导板202的功能。作为固定构件203，优选的是使用具有挡光性质的材料。通过将挡光材料用于固定构件203，能够抑制从光源201发射的光泄漏到外部。注意，不一定提供固定构件203。
在图5所示的光单元中，来自光源201的光在光导板202内部反射。这时，例如，诸如手指204之类的对象与光导板202接触，由此来自光源201的光由手指204反射，并且入射到光检测部分205中的光检测器电路上。
此外，在例如向图5中的光单元供应来自外部的控制信号或者向其提供控制电路时，能够切换光源201的状态。
如针对图5所述，在这个实施例所示范的光单元中，通过使用光导板来反射来自光源的光，并且当对象与光导板接触时，由对象所反射的光入射到光检测器电路上。通过上述结构，能够抑制外部光的影响。
(实施例3)
在这个实施例中，将描述上述实施例的光检测器中的光检测器电路的一个示例。
参照图6A至图6F来描述这个实施例中的光检测器电路的示例。图6A至图6F是用于描述这个实施例的光检测器电路的示例的简图。
首先参照图6A至图6C来描述这个实施例的光检测器电路的配置示例。图6A至图6C是各示出这个实施例的光检测器电路的配置示例的简图。
图6A中的光检测器电路包括光电转换元件131a、晶体管132a和晶体管133a。
光检测器电路的晶体管是各具有至少一个源极、漏极和栅极的场效应晶体管，除非另有指定。
光电转换元件131a具有第一端子和第二端子。将重置信号输入到光电转换元件131a的第一端子。
晶体管132a的栅极电连接到光电转换元件131a的第二端子。
晶体管133a的源极和漏极其中之一电连接到晶体管132a的源极和漏极其中之一。将读选择信号输入到晶体管133a的栅极。
将电压Va输入到晶体管132a的源极和漏极中的另一个或者晶体管133a的源极和漏极中的另一个。
另外，图6A中的光检测器电路输出晶体管132a的源极和漏极中的另一个的电压或者晶体管133a的源极和漏极中的另一个的电压作为数据信号。
图6B中的光检测器电路包括光电转换元件131b、晶体管132b、晶体管133b、晶体管134和晶体管135。
光电转换元件131b具有第一端子和第二端子。将电压Vb输入到光电转换元件131b的第一端子。
注意，电压Va和电压Vb其中之一是高电源电压Vdd，而另一个是低电源电压Vss。高电源电压Vdd是其值与低电源电压Vss相比比较高的电压。低电源电压Vss是其值与高电源电压Vdd相比比较低的电压。电压Va的值和电压Vb的值可互换，例如取决于晶体管的导电类型。电压Va与电压Vb之间的差是电源电压。
将聚集控制信号(又称作信号TX)输入到晶体管134的栅极。晶体管134的源极和漏极其中之一电连接到光电转换元件131b的第二端子。
晶体管132b的栅极电连接到晶体管134的源极和漏极中的另一个。
将重置信号输入到晶体管135的栅极。将电压Va输入到晶体管135的源极和漏极其中之一。晶体管135的源极和漏极中的另一个电连接到晶体管134的源极和漏极中的另一个。
将读选择信号输入到晶体管133b的栅极。晶体管133b的源极和漏极其中之一电连接到晶体管132b的源极和漏极其中之一。
将电压Va输入到晶体管132b的源极和漏极中的另一个或者晶体管133b的源极和漏极中的另一个。
另外，图6B中的光检测器电路输出晶体管132b的源极和漏极中的另一个的电压或者晶体管133b的源极和漏极中的另一个的电压作为数据信号。
图6C中的光检测器电路包括光电转换元件131c、晶体管132c和电容器136。
光电转换元件131c具有第一端子和第二端子。将重置信号输入到光电转换元件131c的第一端子。
电容器136具有第一端子和第二端子。将读选择信号输入到电容器136的第一端子。电容器136的第二端子电连接到光电转换元件131c的第二端子。
晶体管132c的栅极电连接到光电转换元件131c的第二端子。将电压Va输入到晶体管132c的源极和漏极其中之一。
图6C中的光检测器电路输出晶体管132c的源极和漏极中的另一个的电压作为数据信号。
此外，描述的是图6A至图6C中的光检测器电路的组件。
光电转换元件131a至131c各具有在光进入光电转换元件时生成与入射光的照度对应的电流的功能。作为光电转换元件131a至131c，能够使用光二极管、光晶体管等等。当光电转换元件131a至131c为光二极管时，光二极管的阳极和阴极其中之一对应于光电转换元件的第一端子，而光二极管的阳极和阴极中的另一个对应于光电转换元件的第二端子。当光电转换元件131a至131c为光晶体管时，光晶体管的源极和漏极其中之一对应于光电转换元件的第一端子，而光晶体管的源极和漏极中的另一个对应于光电转换元件的第二端子。
晶体管132a至132c各具有用于设置光检测器电路的数据信号的值的放大晶体管的功能。
作为晶体管132a至132c，有可能使用各包括其中包含属于周期表的族14的半导体(例如硅)的半导体层或者氧化物半导体层(例如作为其中形成沟道的层)的晶体管。注意，其中形成沟道的层又称作沟道形成层。
氧化物半导体层是包含极少数载流子的本征(i型)或实质本征半导体层。载流子浓度低于1×1014/cm3，优选地低于1×1012/cm3，进一步优选地低于1×1011/cm3。
在包括用作沟道形成层的氧化物半导体层的晶体管中，每微米沟道宽度的断路状态电流小于或等于10aA(1×10-17A)，优选地小于或等于1aA(1×10-18A)，进一步优选地小于或等于10zA(1×10-20A)，仍进一步优选地小于或等于1zA(1×10-21A)，并且仍进一步优选地小于或等于100yA(1×10-22A)。
晶体管134用作聚集控制晶体管，它通过按照聚集控制信号导通或截止来控制是否将晶体管132b的栅极的电压设置成与光电转换元件131b所生成的光电流对应的电压。例如，聚集控制信号能够由移位寄存器生成。注意，在这个实施例的光检测器电路中，不一定提供晶体管134，但是，在提供晶体管134的情况下，晶体管132b的栅极的电压在晶体管132b的栅极处于浮置状态(floating state)时能够保持某个时间段。
晶体管135用作重置晶体管，它通过按照重置信号导通或截止来控制是否将晶体管132b的栅极的电压重置为电压Va。注意，在这个实施例的光检测器电路中，不一定提供晶体管135，但是，在提供晶体管135的情况下，晶体管132b的栅极的电压能够重置为期望电压。
例如，作为晶体管134和晶体管135的每个，能够使用包含氧化物半导体层、可适用于晶体管132a至132c的晶体管。通过使用包含氧化物半导体层的晶体管，能够抑制由晶体管134或晶体管135的泄漏电流引起的晶体管132b的栅极的电压的变化。
晶体管133a和晶体管133b各用作读选择晶体管，它通过按照读选择信号导通或截止来控制是否输出来自光检测器电路的数据信号。例如，作为晶体管133a和晶体管133b，能够使用可适用于晶体管132a至132c的晶体管。
接下来描述的是图6A至图6C中的光检测器电路的驱动方法的示例。
首先参照图6D来描述图6A中的光检测器电路的驱动方法的示例。图6D是用于描述图6A中的光检测器电路的驱动方法的示例的简图，并且示出重置信号、读选择信号、光电转换元件131a和晶体管133a的状态。注意，在这里作为示例来描述其中光电转换元件131a是光二极管的情况。
在图6A的光检测器电路的驱动方法的示例中，在周期T41输入重置信号的脉冲。
这时，光电转换元件131a处于其中电流沿正向流动的状态(又称作状态ST51)，并且晶体管133a截止。
此外，晶体管132a的栅极的电压重置为某个值。
在输入重置信号的脉冲之后的周期T42中，光电转换元件131a设置成处于其中沿反向施加电压的状态(又称作状态ST52)，并且晶体管133a保持在断路状态。
在那时，光电流按照入射到光电转换元件131a上的光的照度在光电转换元件131a的第一端子与第二端子之间流动。此外，晶体管132a的栅极的电压值根据光电流而改变。
然后，在周期T43，输入读选择信号的脉冲。
在那时，光电转换元件131a保持在状态ST52，晶体管133a导通，电流流经晶体管132a的源极和漏极以及晶体管133a的源极和漏极，并且图6A中的光检测器电路输出晶体管132a的源极和漏极中的另一个的电压或者晶体管133a的源极和漏极中的另一个的电压作为数据信号。那是图6A中的光检测器电路的驱动方法的示例。
接下来参照图6E来描述图6B中的光检测器电路的驱动方法的示例。图6E是用于描述图6B中的光检测器电路的驱动方法的示例的简图。
在图6B的光检测器电路的驱动方法的示例中，首先在周期T51输入重置信号的脉冲。另外，在周期T51和周期T52，输入聚集控制信号的脉冲。注意，在周期T51，开始输入重置信号的脉冲的定时可比开始输入聚集控制信号的脉冲的定时要早。
在那时，在周期T51，光电转换元件131b设置成处于状态ST51，并且晶体管134导通，由此晶体管132b的栅极的电压重置为相当于电压Va的值。
此外，在输入重置信号的脉冲之后的周期T52中，光电转换元件131b设置成处于状态ST52，晶体管134保持在导通状态，并且晶体管135截止。
在那时，光电流按照入射到光电转换元件131b上的光的照度在光电转换元件131b的第一端子与第二端子之间流动。此外，晶体管132b的栅极的电压值根据光电流而改变。
此外，在输入聚集控制信号的脉冲之后的周期T53中，晶体管134截止。
在那时，晶体管132b的栅极的电压保持为与周期T52中光电转换元件131b的光电流对应的值。注意，不一定提供周期T53；但是，在存在周期T53的情况下，能够适当设置在光检测器电路中输出数据信号的定时。例如，能够适当设置在多个光检测器电路中的每个光检测器电路中输出数据信号的定时。
然后，在周期T54，输入读选择信号的脉冲。
在那时，光电转换元件131b保持在状态ST52，并且晶体管133b导通。
此外，在那时，电流流经晶体管132b的源极和漏极以及晶体管133b的源极和漏极，并且图6B中的光检测器电路输出晶体管132b的源极和漏极中的另一个的电压或者晶体管133b的源极和漏极中的另一个的电压作为数据信号。那是图6B中的光检测器电路的驱动方法的示例。
接下来参照图6F来描述图6C中的光检测器电路的驱动方法的示例。图6F是用于描述图6C中的光检测器电路的驱动方法的示例的简图。
在图6C的光检测器电路的驱动方法的示例中，首先在周期T61输入重置信号的脉冲。
在那时，光电转换元件131c设置为状态ST51，并且晶体管132c的栅极的电压重置为某个值。
然后，在输入重置信号的脉冲之后的周期T62中，光电转换元件131c设置为状态ST52。
在那时，光电流按照入射到光电转换元件131c上的光的照度在光电转换元件131c的第一端子与第二端子之间流动。此外，晶体管132c的栅极的电压根据光电流而改变。
然后，在周期T63，输入读选择信号的脉冲。
在那时，光电转换元件131c保持在状态ST52，电流在晶体管132c的源极与漏极之间流动，并且图6C中的光检测器电路输出晶体管132c的源极和漏极中的另一个的电压作为数据信号。那是图6C中的光检测器电路的驱动方法的示例。
如参照图6A至图6F所述，这个实施例的光检测器电路包括光电转换元件和放大晶体管。光检测器电路按照读选择信号来输出数据信号。通过上述结构，能够每个周期生成数据信号。
(实施例4)
在这个实施例中，描述的是一种光检测器，它在光进入光检测器时能够输出数据并且能够输入数据。注意，在光进入光检测器时能够输出数据并且能够输入数据的光检测器又称作输入输出装置。
接下来将参照图7A和图7B来描述这个实施例中的光检测器的一个示例。图7A和图7B是用于描述这个实施例中的光检测器的示例的简图。
首先参照图7A来描述这个实施例中的光检测器的一个结构示例。图7A是示出这个实施例中的光检测器的结构示例的框图。
图7A所示的光检测器包括显示选择信号输出电路(又称作DSELOUT)301、显示数据信号输出电路(又称作DDOUT)302、重置信号输出电路(又称作RSTOUT)303a、读选择信号输出电路(又称作RSELOUT)303b、光单元304、X个(X为自然数)显示电路(又称作DISP)305k、Y个(Y为自然数)光检测器电路305p和读电路306。
显示选择信号输出电路301具有输出多个显示选择信号(又称作信号DSEL)的功能。
显示选择信号输出电路301包括例如移位寄存器。移位寄存器输出脉冲信号，由此显示选择信号输出电路301能够输出显示选择信号。
将图像信号输入到显示数据信号输出电路302。显示数据信号输出电路302具有基于所输入的图像信号来生成显示数据信号(又称作信号DD)并且输出所生成的显示数据信号的功能。
显示数据信号输出电路302包括例如移位寄存器、存储器电路和模拟开关。移位寄存器输出脉冲信号，图像信号(又称作信号IMG)的数据按照脉冲信号存储在存储器电路中，并且模拟开关接通，由此显示数据信号输出电路302能够将所存储的图像信号数据作为显示数据信号来输出。
重置信号输出电路303a具有输出重置信号的功能。
例如，重置信号输出电路303a能够具有与实施例1中所述的重置信号输出电路相同的结构。
读选择信号输出电路303b具有输出读选择信号的功能。
例如，读选择信号输出电路303b能够具有与实施例1中所述的读选择信号输出电路相同的结构。
光单元304包括光源，并且具有在光源发射光时进行照明的功能。
例如，光单元304能够具有与实施例1或2中所述的光单元相同的结构。
除了光单元304之外，还可提供具有实施例2中所述结构的光单元。例如，光单元304的光源具有多色发光二极管，并且附加提供的光单元的光源具有红外发射二极管，由此能够执行全色显示，并且能够以高检测精度来执行光检测。
对显示电路305k，输入显示选择信号，并且按照所输入的显示选择信号来输入显示数据信号。显示电路305k按照所输入的显示数据信号来改变显示状态。
显示电路305k包括例如选择晶体管和显示元件。选择晶体管通过按照显示选择信号导通或截止来控制是否向显示元件输出显示数据信号。显示元件按照所输入的显示数据信号来改变显示状态。
作为显示元件，能够使用液晶元件、发光元件等等。液晶元件是其透光率通过电压施加来改变的元件，并且发光元件是其亮度采用电流或电压来控制的元件。作为发光元件，能够使用电致发光元件(又称作EL元件)等等。
在这里，参照图7B来描述显示电路305k的一个配置示例。图7B是示出图7A中光检测器中的显示电路的一个配置示例的电路图。
图7B所示的显示电路包括晶体管341和液晶元件342。
将显示数据信号输入到晶体管341的源极和漏极其中之一，并且将显示选择信号输入到晶体管341的栅极。
液晶元件342具有第一端子和第二端子。液晶元件342的第一端子电连接到晶体管341的源极和漏极中的另一个。将公共电压输入到液晶元件342的第二端子。液晶元件342包括用作第一端子的像素电极、用作第二端子的公共电极和液晶。
作为液晶，例如，能够使用电控双折射液晶(又称作ECB液晶)、对其添加二色性色素的液晶(又称作GH液晶)、聚合物扩散液晶、盘状液晶等等。注意，作为液晶，可使用呈现蓝相的液晶。呈现蓝相的液晶包含例如其中包括呈现蓝相的液晶和手性试剂的液晶组合物(liquid crystal composition)。呈现蓝相的液晶具有1毫秒或更小的短响应时间，具有使得不需要配向(alignment)过程的光学各向同性，并且具有小视角相关性。因此，通过呈现蓝相的液晶，能够提高操作速度。
注意，电容器可设置在显示电路中。电容器具有第一端子和第二端子。电容器的第一端子电连接到晶体管341的源极和漏极中的另一个。将公共电压输入到电容器的第二端子。
电容器用作存储电容器，它包括用作第一端子的部分或全部的第一电极、用作第二端子的部分或全部的第二电极以及电介质体。可在考虑晶体管341的断路状态电流的情况下来设置电容器的电容。
在显示电路305k具有图7B的配置的情况下，光检测器可采用透射模式、半透射模式或反射模式的显示方法。作为显示电路305k具有图7B的配置的情况下的光检测器的显示方法，能够使用TN(扭转向列)模式、IPS(共面切换)模式、STN(超扭转向列)模式、VA(垂直配向)模式、ASM(轴向对称排列微单元)模式、OCB(光学补偿双折射)模式、FLC(铁电液晶)模式、AFLC(反铁电液晶)模式、MVA(多象限垂直配向)模式、PVA(图案垂直配向)模式、ASV(先进超视图)模式、FFS(边缘场切换)模式等等。
光检测器电路305p设置在像素部分305中。光检测器电路305p生成与入射光的照度对应的电压。将重置信号和读选择信号输入到光检测器电路305p。此外，光检测器电路305p按照重置信号设置成处于重置状态。另外，光检测器电路305p具有按照读选择信号来输出数据信号的功能。
光检测器电路305p能够具有与实施例1中光检测器中的光检测器电路(例如图1A中的光检测器电路103p)相同的结构。例如，作为光检测器电路305p，能够使用实施例3中所述的光检测器电路。
像素包括至少一个显示电路305k。备选地，像素可包括至少一个显示电路305k和至少一个光检测器电路305p。
读电路306选择光检测器电路305p，并且从所选光检测器电路305p读取数据信号。
例如，读电路306能够具有与实施例1中光检测器中的读电路相同的结构。
例如，由读电路306所读出的数据信号由图7A所示的数据处理电路307来处理。
数据处理电路307是执行所输入的数据信号的算术处理的电路。数据处理电路307能够具有与实施例1中的数据处理电路相同的结构。
接下来，作为这个实施例中的光检测器的驱动方法的一个示例，描述图7A所示的光检测器的驱动方法的一个示例。在这里，作为一个示例，显示电路305k具有图7B所示的结构，并且光单元304的光源包括红、绿和蓝三种颜色的发光二极管。
例如，图7A所示的光检测器的驱动方法能够分为读操作和显示操作。
在读操作中，按照与实施例1中所述的光检测器相似的方式，将光单元304的状态改变成第一至第三导通状态和断路状态，光检测器电路305p生成各状态中的数据信号，各数据信号由读电路306来读取，并且数据处理电路307比较第一至第三导通状态中的数据信号和断路状态中的数据信号。关于细节，参阅以上在实施例1中的描述。
在显示操作中，光单元304的状态顺序地改变成第一导通状态、第二导通状态和第三导通状态，并且在各导通状态中，晶体管341按照显示选择信号导通。在这时，将与显示数据信号对应的电压施加到液晶元件342，使得液晶元件342设置成处于与所施加电压对应的显示状态。此后，晶体管341按照显示选择信号截止。注意，在前一个读周期中生成的数据信号可反射到显示数据信号，并且显示操作可在显示周期中执行。
如参照图7A和图7B所述，这个实施例的光检测器包括显示电路和光检测器电路。例如，通过上述结构，显示电路的显示状态能够按照由光检测器电路所生成的数据信号来设置，使得光检测器能够用作触摸板。
在这个实施例的光检测器中，在光源包括多色发光二极管的情况下，例如，显示操作和读操作能够通过场序方法来执行。相应地，能够无需使用滤色器而执行全色显示操作和读操作，使得能够减少像素中显示电路的数量。
(实施例5)
在这个实施例中，将描述能够用于包含上述实施例的氧化物半导体层的晶体管的晶体管。
包含这个实施例中所述的氧化物半导体层的晶体管是包含高度纯化为本征(又称作i型)或实质本征的氧化物半导体层的晶体管。注意，高度纯化是包括下列情况的一般概念：尽可能多地去除氧化物半导体层中的氢的情况；以及将氧供应给氧化物半导体层并且降低由于氧化物半导体层的缺氧造成的缺陷的情况。
参照图8A至图8D来描述这个实施例中的晶体管的结构的一个示例。图8A至图8D是各示出这个实施例中的晶体管的结构的一个示例的截面示意图。
图8A所示的晶体管是底栅晶体管之一，又称作反向交错晶体管(inverted staggered transistor)。
图8A所示的晶体管包括导电层401a、绝缘层402a、氧化物半导体层403a、导电层405a和导电层406a。
导电层401a在衬底400a之上形成，绝缘层402a在导电层401a之上形成，氧化物半导体层403a在导电层401a之上形成(其间插入绝缘层402a)，以及导电层405a和导电层406a各在氧化物半导体层403a的一部分之上形成。
此外，在图8A中所示的晶体管中，氧化物绝缘层407a与氧化物半导体层403a的顶面的一部分(氧化物半导体层403a的其上既没有设置导电层405a也没有设置导电层406a的一部分)接触。
图8B所示的晶体管是沟道保护(又称作沟道阻止)晶体管，它是底栅晶体管之一，并且又称作反向交错晶体管。
图8B所示的晶体管包括导电层401b、绝缘层402b、氧化物半导体层403b、绝缘层427、导电层405b和导电层406b。
导电层401b在衬底400b之上形成，绝缘层402b在导电层401b之上形成，氧化物半导体层403b在导电层401b之上形成(其间插入绝缘层402b)，绝缘层427在导电层401b之上形成(其间插入绝缘层402b和氧化物半导体层403b)，以及导电层405b和导电层406b在氧化物半导体层403b的一部分之上形成(其间插入绝缘层427)。导电层401b能够与整个氧化物半导体层403b重叠。当导电层401b与整个氧化物半导体层403b重叠时，能够抑制进入氧化物半导体层403b的光。其结构并不局限于此，导电层401b能够与氧化物半导体层403b的一部分重叠。
图8C所示的晶体管是底栅晶体管之一。
图8C所示的晶体管包括导电层401c、绝缘层402c、氧化物半导体层403c、导电层405c和导电层406c。
导电层401c在衬底400c之上形成，绝缘层402c在导电层401c之上形成，导电层405c和导电层406c在绝缘层402c的一部分之上形成，以及氧化物半导体层403c在导电层401c之上形成(其间插入绝缘层402c、导电层405c和导电层406c)。导电层401c能够与整个氧化物半导体层403c重叠。当导电层401c与整个氧化物半导体层403c重叠时，能够抑制进入氧化物半导体层403c的光。其结构并不局限于此，导电层401c能够与氧化物半导体层403c的一部分重叠。
此外，在图8C所示的晶体管中，氧化物绝缘层407c与氧化物半导体层403c的上表面和侧面接触。
注意，在图8A至图8C中，保护绝缘层可设置在氧化物绝缘层之上。
图8D所示的晶体管是顶栅晶体管之一。
图8D所示的晶体管包括导电层401d、绝缘层402d、氧化物半导体层403d、导电层405d和导电层406d。
氧化物半导体层403d在衬底400d之上形成(其间插入绝缘层447)，导电层405d和导电层406d各在氧化物半导体层403d的一部分之上形成，绝缘层402d在氧化物半导体层403d、导电层405d和导电层406d之上形成，以及导电层401d在氧化物半导体层403d之上形成(其间插入绝缘层402d)。
此外，描述图8A至图8D中所示的组件。
作为衬底400a至400d，例如能够使用钡硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃的玻璃衬底等等。
进一步备选地，晶化玻璃能够用作衬底400a至400d。进一步备选地，塑料衬底能够用于衬底400a至400d。
绝缘层447用作防止杂质元素从衬底400d扩散的基层。绝缘层447能够是例如氮化硅层、氧化硅层、氧化氮化硅层、氮氧化硅层、氧化铝层或氮氧化铝层。备选地，绝缘层447能够是各使用可适用于绝缘层447的材料的任一种的层的叠层。备选地，绝缘层447能够是使用挡光材料的层和使用可适用于绝缘层447的上述材料的任一种的层的叠层。当绝缘层447使用采用挡光材料的层来形成时，能够抑制进入氧化物半导体层403d的光。
注意，在图8A至图8C所示的晶体管中，绝缘层可设置在衬底与用作栅电极的导电层之间，如同图8D所示的晶体管中那样。
导电层401a至401d各用作晶体管的栅电极。作为导电层401a至401d，有可能例如使用诸如钼、钛、铬、钽、钨、铝、铜、钕或钪之类的金属材料或者包含这些材料的任一种作为主要成分的合金材料的层。导电层401a至401d还能够通过堆叠能够应用于导电层401a至401d的材料的层来形成。
绝缘层402a至402d各用作晶体管的栅绝缘层。作为绝缘层402a至402c，例如能够使用氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层、氧化氮化硅层、氧化铝层、氮化铝层、氮氧化铝层、氧化氮化铝层或者氧化铪层。绝缘层402a至402c还能够通过堆叠能够用于绝缘层402a至402c的材料的层来形成。氧化物绝缘层402d能够是氧化物绝缘层，例如氧化硅层。
氧化物半导体层403a至403d各用作晶体管的沟道形成层。作为能够用于氧化物半导体层403a至403d的氧化物半导体，例如能够给出四成分金属氧化物、三成分金属氧化物、二成分金属氧化物等等。作为四成分金属氧化物，例如能够使用In-Sn-Ga-Zn-O基的金属氧化物等等。作为三成分金属氧化物，例如能够使用In-Ga-Zn-O基金属氧化物、In-Sn-Zn-O基金属氧化物、In-Al-Zn-O基金属氧化物、Sn-Ga-Zn-O基金属氧化物、Al-Ga-Zn-O基金属氧化物、Sn-Al-Zn-O基金属氧化物等等。作为二成分金属氧化物，例如能够使用In-Zn-O基金属氧化物、Sn-Zn-O基金属氧化物、Al-Zn-O基金属氧化物、Zn-Mg-O基金属氧化物、Sn-Mg-O基金属氧化物、In-Mg-O基金属氧化物或者In-Sn-O基金属氧化物。此外，In-O基金属氧化物、Sn-O基金属氧化物、Zn-O基金属氧化物等等也能够用作氧化物半导体。能够用作氧化物半导体的金属氧化物可包含SiO2。
在使用In-Zn-O基金属氧化物的情况下，例如具有成分比In∶Zn＝50∶1至1∶2[原子比](In2O3∶ZnO＝25∶1至1∶4[摩尔比])、优选地为In∶Zn＝20∶1至1∶1[原子比](In2O3∶ZnO＝10∶1至1∶2[摩尔比])，进一步优选地为In∶Zn＝15∶1至1.5∶1(In2O3∶ZnO＝15∶2至3∶4[摩尔比])的氧化物靶能够用于形成。例如，当用于形成In-Zn-O基氧化物半导体的靶具有成分比In∶Zn∶O＝P∶Q∶R[原子比](R＞(1.5+Q))时。铟量的增加使晶体管的迁移率能够增加。
作为氧化物半导体，能够使用由InMO3(ZnO)m(m＞0)所表示的材料。在这里，M表示从Ga、Al、Mn和Co中所选的一种或多种金属元素。例如，作为M能够给出Ga、Ga和Al、Ga和Mn、Ga和Co等等。
导电层405a至405d的每个以及导电层406a至406d的每个用作晶体管的源电极或漏电极。作为导电层405a至405d和导电层406a至406d，例如能够使用诸如铝、铬、铜、钽、钛、钼或钨之类的金属材料或者包含这些金属材料的任一种作为主要成分的合金材料的层。导电层405a至405d和导电层406a至406d也能够通过堆叠能够应用于导电层405a至405d和导电层406a至406d的材料的层来形成。
例如，导电层405a至405d和导电层406a至406d能够通过堆叠铝或铜的金属层和钛、钼、钨的高熔点金属层等等来形成。导电层405a至405d和导电层406a至406d可具有其中铝或铜的金属层设置在多个高熔点金属层之间的结构。此外，当导电层405a至405d和导电层406a至406d使用对其添加了防止生成小丘或晶须的元素(例如Si、Nd或Sc)的铝层来形成时，能够提高耐热性。
备选地，导电层405a至405d和导电层406a至406d的每个能够是包含导电金属氧化物的层。作为导电金属氧化物，例如能够使用氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铟和氧化锡的合金(In2O3-SnO2，缩写成ITO)、氧化铟和氧化锌的合金(In2O3-ZnO)或者包含氧化硅的这种金属氧化物材料。
此外，另一个布线可使用用于形成导电层405a至405d和导电层406a至406d的材料来形成。
绝缘层427用作保护晶体管的沟道形成层的层(又称作沟道保护层)，并且可适用于绝缘层447的材料的层能够例如用作绝缘层427。绝缘层427也能够通过堆叠能够应用于绝缘层427的材料的层来形成。
作为氧化物绝缘层407a和氧化物绝缘层407c，能够使用氧化物绝缘层，并且例如能够使用氧化硅层等等。氧化物绝缘层407a和氧化物绝缘层407c还能够通过堆叠能够应用于氧化物绝缘层407a和氧化物绝缘层407c的材料的层来形成。
接下来，作为用于制造这个实施例中的晶体管的方法的一个示例，参照图9A至图9D来描述用于制造图8A所示晶体管的方法的一个示例。图9A至图9D是示出用于制造图8A中晶体管的方法的示例的示意截面图。
首先，制备衬底400a，并且在其上形成第一导电膜。选择性地蚀刻第一导电膜以形成导电层401a(参见图9A)。
例如，第一抗蚀剂掩模通过第一光刻步骤在第一导电膜的一部分之上形成，并且第一导电膜使用第一抗蚀剂掩模来蚀刻，以便形成导电层401a。注意，在形成导电层401a之后去除第一抗蚀剂掩模。
例如，第一导电膜能够使用能够用于导电层401a的材料来形成。第一导电膜能够通过堆叠各由能够用于第一导电膜的材料所形成的层来形成。
注意，抗蚀剂掩模可通过inkjet方法来形成。inkjet方法中没有使用光掩模；因而制造成本能够降低。此外，抗蚀剂掩模可使用多色调掩模(multi-tone mask)来形成。多色调掩模是光通过其中透射以具有多个强度的掩模。当使用多色调掩模时，能够形成包含具有不同厚度的部分的抗蚀剂掩模，并且这种抗蚀剂掩模能够用于多个蚀刻步骤；因此制造成本能够降低。
然后，第一绝缘膜在导电层401a之上形成，以便形成绝缘层402a。氧化物半导体膜在绝缘层402a之上形成，并且然后氧化物半导体膜经过蚀刻并且经过第一热处理，由此形成氧化物半导体层403a(参见图9B)。
例如，第一绝缘膜能够通过溅射方法、等离子体CVD方法等等来形成。例如，当第一绝缘膜通过高密度等离子体CVD方法(例如使用在2.45GHz的频率的微波的高密度等离子体CVD方法)来形成时，绝缘层402a能够是紧密的，并且由此具有改进的击穿电压。
此外，第一绝缘膜能够使用能够用于绝缘层402a的材料来形成。第一绝缘膜能够通过堆叠各由能够用于第一绝缘膜的材料所形成的层来形成。
氧化物半导体膜能够通过溅射方法来形成。注意，氧化物半导体膜可在稀有气体气氛、氧气氛或者在稀有气体和氧的混合气氛中形成。
氧化物半导体膜能够使用能够用于氧化物半导体层403a的氧化物半导体材料来形成。
对于氧化物半导体膜的形成，能够使用具有成分比In2O3∶Ga2O3∶ZnO＝1∶1∶1或In2O3∶Ga2O3∶ZnO＝1∶1∶2[摩尔比]的氧化物靶。待使用的氧化物靶的填充系数优选地高于或等于90％但低于或等于100％，进一步优选地高于或等于95％但低于或等于99.9％。在这里，填充系数表示除了间隔之类所占用的区域(an area occupied by a spaceand the like)之外的部分的体积相对氧化物靶的总体积的比例。通过具有高填充系数的靶，能够形成紧密氧化物半导体膜。
此外，作为用于形成氧化物半导体膜的溅射气体，例如优选地使用从其中去除诸如氢、水、羟基或氢化物之类的杂质的高纯度气体。
在形成氧化物半导体膜之前，可执行预热。通过预热，从绝缘层402a和氧化物半导体膜中释放诸如氢或湿气之类的杂质。注意，在预热室中执行预热的情况下，例如优选地提供低温泵作为预热室中的抽空装置。
此外，在衬底400a放置在已降低压力下并且衬底400a的温度设置成高于或等于100℃但低于或等于600℃、优选地高于或等于200℃但低于或等于400℃的同时，可形成氧化物半导体膜。通过加热衬底400a，氧化物半导体膜中的杂质的浓度能够降低，并且在溅射期间对氧化物半导体膜的损坏能够减小。
此外，例如，能够采用捕集真空泵等等去除其中形成氧化物半导体膜的沉积室中剩余的湿气。作为捕集真空泵，例如能够使用低温泵、离子泵或钛升华泵。此外，配备有冷阱的涡轮泵能够用于去除沉积室中剩余的湿气。
在形成氧化物半导体膜之前，优选地执行反向溅射，以便去除附于绝缘层402a表面的粉状物质(又称作微粒或灰尘)。反向溅射指的是一种方法，其中代替将电压施加到靶侧，RF电源用于在氩、氮、氦或氧气氛中将电压施加到衬底侧，使得生成等离子体以修改衬底表面。
例如，氧化物半导体膜能够使用通过第二光刻步骤在氧化物半导体膜的一部分之上形成的第二抗蚀剂掩模来蚀刻。注意，在蚀刻氧化物半导体膜之后，去除第二抗蚀剂掩模。
例如，干式蚀刻、湿式蚀刻或者干式蚀刻和湿式蚀刻能够用于蚀刻氧化物半导体膜。能够例如使用磷酸、醋酸和硝酸的混合溶液作为蚀刻剂来蚀刻氧化物半导体膜。ITO07N(由Kanto Chemical Co.，Inc.生产)可用作用于蚀刻氧化物半导体膜的蚀刻剂。
另外，例如，第一热处理在高于或等于400℃但低于或等于750℃、或高于或等于400℃但低于衬底的应变点的温度下执行。通过第一热处理，能够执行脱水或脱氢。
用于热处理的热处理设备可以是用于通过来自诸如电阻加热元件之类的加热元件的热传导或热辐射来加热对象的设备或电炉。例如，能够使用诸如气体快速热退火(GRTA)设备或灯快速热退火(LRTA)设备之类的快速热退火(RTA)设备。例如，LRTA设备是用于通过从诸如卤素灯、金属卤化物灯、氙弧灯、碳弧灯、高压钠灯或高压水银灯之类的灯发射的光(电磁波)的辐射来加热对象的设备。GRTA设备是用于使用高温气体进行热处理的设备。作为高温气体，能够使用不会通过热处理与对象发生反应的稀有气体或惰性气体(例如氮)。
例如，作为第一热处理，可采用包括在加热到650℃至700℃的惰性气体中加热数分钟的GRTA。
注意，优选的是，水、氢等等没有包含在用于第一热处理的气体中。优选的是气体具有6N(99.9999％)或更高、优选地7N(99.99999％)或更高的纯度，即，优选的是杂质浓度低于或等于1ppm、更优选地低于或等于0.1ppm。
在第一热处理中加热氧化物半导体层之后，高纯度氧气、高纯度N2O气体或者超干空气(露点低于或等于-40℃，优选地低于或等于-60℃)可引入相同的炉中，同时保持或降低加热温度。优选的是，氧气或N2O气体没有包含水、氢等等。引入热处理设备中的氧气或N2O气体的纯度优选地为6N或更高，进一步优选地为7N或更高，即，氧气或N2O气体的杂质浓度优选地低于或等于1ppm，更优选地低于或等于0.1ppm。氧气或N2O气体的引入使氧被供应给氧化物半导体层403a，由此能够纯化氧化物半导体层403a。
注意，第一热处理可在形成和蚀刻氧化物半导体膜之后执行。备选地，可在形成氧化物半导体膜并且执行第一热处理之后来蚀刻氧化物半导体膜。
除了上述定时之外，可在导电层405a和406a形成于氧化物半导体层403a之上之后或者在氧化物绝缘层407a形成于导电层405a和406a之上之后执行第一热处理，只要第一热处理在形成氧化物半导体层之后执行即可。
备选地，氧化物半导体膜可通过两个沉积步骤来形成，并且热处理可在各沉积步骤之后执行，使得所产生氧化物半导体膜可包括具有与膜表面垂直定向的c轴的结晶区。例如，厚度大于或等于3nm但小于或等于15nm的第一氧化物半导体膜被形成，并且在氮、氧、稀有气体或干空气的气氛中经过高于或等于450℃但低于或等于850℃、优选地高于或等于550℃但低于或等于750℃的温度下的第一热处理，使得第一氧化物半导体膜在包括表面的区域中包括结晶区(包括板状晶体(plate-like crystal)；然后，比第一氧化物半导体膜更厚的第二氧化物半导体膜被形成，并且经过高于或等于450℃但低于或等于850℃、优选地高于或等于600℃但低于或等于700℃的温度下的第二热处理，使得晶体使用作为晶体生长的籽晶(seed)的第一氧化物半导体膜从第一氧化物半导体膜向上生长到第二氧化物半导体膜中，由此晶化整个第二氧化物半导体膜。这样，能够形成包括具有与膜表面垂直定向的c轴的结晶区的氧化物半导体膜。这样形成的氧化物半导体膜比通过一个沉积步骤所形成的氧化物半导体膜更厚。
然后，第二导电膜在绝缘层402a和氧化物半导体层403a之上形成，并且选择性地蚀刻以形成导电层405a和406a(参见图9C)。
例如，第三抗蚀剂掩模通过第三光刻步骤在第二导电膜的一部分之上形成，并且第二导电膜使用第三抗蚀剂掩模来蚀刻，以便形成导电层405a和406a。注意，在形成导电层405a和406a之后去除第三抗蚀剂掩模。
此外，第二导电膜能够使用能够用于导电层405a和406a的材料来形成。第二导电膜能够通过堆叠各由能够用于第二导电膜的材料所形成的层来形成。
第二导电膜能够例如是诸如铝、铬、铜、钽、钛、钼或钨之类的金属材料的膜或者包含这些金属材料的任一种作为主要成分的合金材料的膜。第二导电膜能够是通过堆叠能够用作第二导电膜的膜所形成的膜的叠层。
注意，第三抗蚀剂掩模优选地通过曝光于紫外线、KrF激光或ArF激光来形成。所产生晶体管的沟道长度L取决于在氧化物半导体层403a之上彼此相邻的导电层405a和406a的底端之间的间隔宽度。在执行曝光以形成使沟道长度L小于25nm的第三抗蚀剂掩模的情况下，曝光优选地使用具有数纳米至数十纳米的极短波长的远紫外来执行。在通过远紫外光的曝光中，分辨率高，并且焦深大。相应地，所产生晶体管的沟道长度L能够大于或等于10nm但小于或等于1000nm。
在形成导电层405a和406a之后，可执行预热。这种预热可与以上所述相似地执行。
然后，氧化物绝缘层407a形成为接触氧化物半导体层403a。
例如，能够通过其中诸如水或氢之类的杂质没有进入氧化物绝缘层407a的方法(例如溅射方法)，通过在稀有气体(通常为氩)气氛、氧气氛或者稀有气体和氧的混合气氛中形成氧化物半导体层403a、导电层405a和导电层406a之上的第二绝缘膜，来形成氧化物绝缘层407a。通过形成其中诸如水或氢之类的杂质没有进入氧化物绝缘层407a的氧化物绝缘层407a，能够防止氧化物半导体层的背沟道的电阻的减小。氧化物绝缘层407a的形成中衬底的温度优选地高于或等于室温但低于或等于300℃。
例如，第二绝缘膜可使用氧化硅靶或硅靶来形成。例如，通过使用硅靶，氧化硅膜能够在包含氧的气氛中通过溅射方法作为第二绝缘膜来形成。
此外，作为用于形成第二绝缘膜的溅射气体，例如优选地使用从其中去除诸如氢、水、羟基或氢化物之类的杂质的高纯度气体。
在形成氧化物绝缘层407a之前，可执行使用诸如N2O、N2或Ar之类的气体的等离子体处理，以便去除吸附于氧化物半导体层403a的外露表面的水等等。在执行等离子体处理的情况下，氧化物绝缘层407a优选地在等离子体处理之后形成，而没有暴露于空气。
然后，第二热处理(优选地在高于或等于200℃但低于或等于400℃，例如高于或等于250℃但低于或等于350℃)可在惰性气体气氛或者氧气气氛中执行。例如，第二热处理在氮气氛中在250℃执行1小时。通过第二热处理，在氧化物半导体层403a的上表面的一部分与氧化物绝缘层407a接触的同时施加热量。
通过上述过程，能够从氧化物半导体层中特意去除诸如氢、湿气、羟基或氢化物(又称作氢化合物)之类的杂质，并且另外能够将氧供应给氧化物半导体层。因此，高度纯化氧化物半导体层。
通过上述过程，能够形成晶体管(参见图9D)。
当氧化物绝缘层407a是具有许多缺陷的氧化硅层时，氧化物半导体层403a中诸如氢、湿气、羟基或氢化物之类的杂质通过第二热处理扩散到氧化物绝缘层407a中，由此能够进一步减少氧化物半导体层403a中的杂质。
保护绝缘层可在氧化物绝缘层407a之上形成。例如，通过经由RF溅射方法形成绝缘膜来提供保护绝缘层。RF溅射方法作为保护绝缘层的形成方法是优选的，因为它提供高的批量生产性。以上是用于制造图8A中晶体管的方法的一个示例。
注意，这个实施例中用于修整(manicure)晶体管的方法可包括使用氧等离子体的氧掺杂处理。例如，可执行使用2.45GHz的高密度等离子体的氧掺杂处理。注意，可在形成用作栅绝缘层的绝缘层之后，在形成氧化物半导体膜之后，在第一热处理之后，在形成用作源电极或漏电极的导电层之后，或者在形成氧化物绝缘层之后，执行氧掺杂处理。通过氧掺杂处理，能够降低所制造的晶体管的电特性的变化。
注意，用于制造晶体管的方法的给定示例不一定仅适用于图8A中的晶体管。例如，用于制造图8A中晶体管的方法的示例的以上描述能够适当地应用于图8B至图8D中具有与图8A的组件相同表示并且具有与图8A的组件至少部分相同的功能的组件。
如参照图8A至图8D和图9A至图9D所述，这个实施例中的晶体管具有如下结构，其中包括用作栅电极的第一导电层、用作栅绝缘层的绝缘层、包括沟道并且与第一导电层重叠(其间插入绝缘层)的氧化物半导体层、电连接到氧化物半导体层并且用作源电极和漏电极其中之一的第二导电层以及电连接到氧化物半导体层并且用作源电极和漏电极中的另一个的第三导电层。氧化物半导体层与氧化物绝缘层接触。
其中形成沟道的氧化物半导体层是通过纯化而制作成i型或实质i型的氧化物半导体层。通过纯化氧化物半导体层，氧化物半导体层的载流子浓度能够低于1×1014/cm3、优选地低于1×1012/cm3、进一步优选地低于1×1011/cm3，并且因而能够抑制因温度变化而引起的特性的变化。通过上述结构，每微米沟道宽度的断路状态电流能够小于或等于10aA(1×10-17A)，小于或等于1aA(1×10-18A)，小于或等于10zA(1×10-20A)，进一步地，小于或等于1zA(1×10-21A)，并且更进一步地，小于或等于100yA(1×10-22A)。优选的是晶体管的断路状态电流尽可能小。这个实施例中晶体管的断路状态电流的最小值估计为大约10-30A/μm。
另外将描述一个示例，其中这个实施例的晶体管的断路状态电流借助于用于评估特性的电路通过测量泄漏电流来计算。
参照图10来描述用于评估特性的电路的配置。图10是示出用于评估特性的电路的配置的电路图。
图10所示的用于评估特性的电路包括多个测量系统801。多个测量系统801并联。在这里，作为一个示例，八个测量系统801并联。
测量系统801包括晶体管811、晶体管812、电容器813、晶体管814和晶体管815。
将电压V1输入到晶体管811的源极和漏极其中之一，并且将电压Vext_a输入到晶体管811的栅极。晶体管811用于注入电荷。
晶体管812的源极和漏极其中之一电连接到晶体管811的源极和漏极中的另一个，将电压V2输入到晶体管812的源极和漏极中的另一个，并且将电压Vext_b输入到晶体管812的栅极。晶体管812用于评估泄漏电流。注意，泄漏电流指的是包括晶体管的断路状态电流的泄漏电流。
电容器813的第一电极连接到晶体管811的源极和漏极中的另一个，并且将电压V2输入到电容器813的第二电极。在这里，电压V2为0V。
将电压V3输入到晶体管814的源极和漏极其中之一，并且晶体管814的栅极电连接到晶体管811的源极和漏极其中之一。注意，其中晶体管814的栅极、晶体管811的源极和漏极中的另一个、晶体管812的源极和漏极其中之一以及电容器813的第一电极在其中相互连接的部分称作节点A。在这里，电压V3为5V。
晶体管815的源极和漏极其中之一电连接到晶体管814的源极和漏极中的另一个，将电压V4输入到晶体管815的源极和漏极中的另一个，并且将电压Vext_c输入到晶体管815的栅极。在这里，电压Vext_c为0.5V。
测量系统801在其中晶体管814的源极和漏极中的另一个连接到晶体管815的源极和漏极其中之一的部分输出电压，作为输出电压Vout。
在这里，作为晶体管811的一个示例，使用包括氧化物半导体层并且沟道长度L为10μm和沟道宽度W为10μm的晶体管。作为晶体管814和晶体管815的每个的一个示例，使用包括氧化物半导体层并且沟道长度L为3μm和沟道宽度W为100μm的晶体管。此外，作为晶体管812的一个示例，使用具有包括氧化物半导体层的底栅结构的晶体管。在作为晶体管812的一个示例的晶体管中，源电极和漏电极与氧化物半导体层的上部接触，没有提供其中源和漏电极与栅电极重叠的区域，而提供宽度为1μm的偏移区。偏移区的提供使寄生电容能够减小。此外，作为晶体管812，使用具有不同条件、即相互不同的沟道长度L和沟道宽度W的六种类型的晶体管(参见表1)。
[表I]
沟道长度L[μm] 沟道宽度W[μm]
 条件1 1.5 1×105
 条件2 3 1×105
 条件3 10 1×105
 条件4 1.5 1×106
 条件5 3 1×106
 条件6 10 1×106
用于注入电荷的晶体管以及用于评估泄漏电流的晶体管如图10所示单独提供，使得用于评估泄漏电流的晶体管能够在电荷被注入时始终保持为截止。在没有提供用于注入电荷的晶体管的情况下，用于评估泄漏电流的晶体管在电荷被注入时需要导通。在这种情况下，如果元件需要长时间将晶体管从导通状态改变成断路状态的稳态，则需要长时间进行测量。
此外，用于注入电荷的晶体管以及用于评估泄漏电流的晶体管单独提供，由此各晶体管能够具有适当尺寸。当用于评估泄漏电流的晶体管的沟道宽度W大于用于注入电荷的晶体管的沟道宽度W时，能够相对地降低除了用于评估泄漏电流的晶体管之外的用于评估特性的电路的泄漏电流分量。因此，能够以高精度来测量用于评估泄漏电流的晶体管的泄漏电流。另外，用于评估泄漏电流的晶体管在电荷被注入时无需接通一次；因此，节点A没有由沟道形成区中流入节点A的电荷的一部分引起的电压的变化的影响。
另一方面，用于注入电荷的晶体管的沟道宽度W小于用于评估泄漏电流的晶体管的沟道宽度W，由此能够相对地减小用于注入电荷的晶体管的泄漏电流。另外，节点A具有由电荷被注入时沟道形成区中流入节点A的电荷的一部分引起的电压的变化的较小影响。
如图10所示，多个测量系统并联，由此用于评估特性的电路的泄漏电流能够更准确地计算。
接下来描述通过使用图10中用于评估特性的电路来计算这个实施例中的晶体管的断路状态电流的值的方法。
首先，参照图11来描述用于测量图10所示的用于评估特性的电路的泄漏电流的方法。图11是用于描述通过使用图10所示的用于评估特性的电路来测量泄漏电流的方法的时序图。
在通过使用图10所示的用于评估特性的电路的泄漏电流的测量中，提供写周期和保持周期。下面描述各周期中的操作。
首先，在写周期，作为电压Vext_b，输入晶体管812随其而截止的电压VL(-3V)。作为电压V1，输入写电压Vw，并且然后，作为电压Vext_a，输入晶体管811随其而在某个周期中处于导通状态的电压VH(5V)。因此，电荷在节点A中聚集，并且节点A的电压变为相当于写电压Vw。然后，作为电压Vext_a，输入晶体管811随其而截止的电压VL。然后，作为电压V1，施加电压VSS(0V)。
在后续保持周期，测量由节点A中聚集的电荷量的变化所引起的节点A的电压的变化量。从电压的变化量，能够计算晶体管812的源电极与漏电极之间流动的电流值。因此，能够聚集节点A的电荷，并且能够测量节点A的电压的变化量。
重复地执行节点A的电荷的聚集以及节点A的电压的变化量的测量(又称作聚集和测量操作)。首先，第一聚集和测量操作重复进行15次。在第一聚集和测量操作中，在写周期中施加作为写电压Vw的5V电压，并且在保持周期中执行保留(retention)一个小时。接下来，第二聚集和测量操作重复进行2次。在第二聚集和测量操作中，在写周期中施加作为写电压Vw的3.5V电压，并且在保持周期中执行保留50个小时。接下来，执行一次第三聚集和测量操作。在第三聚集和测量操作中，在写周期中施加作为写电压Vw的4.5V电压，并且在保持周期中执行保留10小时。通过重复进行聚集和测量操作，能够确认所测量电流值是稳态的值。换言之，能够从节点A中流动的电流IA中去除瞬态电流(在测量开始之后随时间减小的电流分量)。因此，能够以高精度来测量泄漏电流。
一般来说，表示节点A的电压的VA能够作为输出电压Vout的函数并且如下式(1)所示来测量。
[公式1]
VA＝F(Vout)      (1)
节点A的电荷QA能够使用节点A的电压VA、连接到节点A的电容CA和常数(const)通过下式(2)来表示。在这里，连接到节点A的电容CA是电容器813的电容和其它电容之和。
[公式2]
QA＝CAVA+const    (2)
由于节点A的电流IA是流入节点A的电荷(或者从节点A流动的电荷)的时间导数，所以节点A的电流IA由下式(3)表示。
[公式3]
I A ≡ Δ Q A Δt = C A · ΔF ( Vout ) Δt - - - ( 3 )
在这里，作为一个示例，Δt大约为54000秒。如上所述，作为泄漏电流的节点A的电流IA能够采用连接到节点A的电容CA和输出电压Vout来计算，并且因此能够相应地得到用于评估特性的电路的泄漏电流。
接下来，示出使用用于评估特性的上述电路、通过测量方法来测量输出电压的结果，并且示出从测量结果所计算的用于评估特性的电路的泄漏电流的值。
图12示出在条件4、条件5和条件6下的测量(第一聚集和测量操作)中的输出电压Vout与经过时间Time之间的关系。图13示出在该测量中从测量所计算的电流IA与经过时间Time之间的关系。我们发现，输出电压Vout在测量开始之后改变，并且获得稳态所需的时间为10小时或更长。
图14示出从测量所估计的条件1至6下节点A的泄漏电流与电压之间的关系。按照图14，例如，在条件4中，当节点A的电压为3.0V时，泄漏电流为28yA/μm。由于泄漏电流包括晶体管812的断路状态电流，所以晶体管812的断路状态电流能够被认为是28yA/μm或更小。
图15、图16和图17示出在85℃、125℃和150℃，从以上测量所估计的、在条件1至6下节点A的泄漏电流与电压之间的关系。如图15、图16和图17所示，甚至在150℃的情况下，泄漏电流也为100zA/μm或更小。
如上所述，在使用包括具有沟道形成层的功能的高度纯化氧化物半导体层的晶体管的、用于评估特性的电路中，泄漏电流的值充分低；因此晶体管的断路状态电流低。另外，上述晶体管的断路状态电流甚至在温度增加时也充分低。
(实施例6)
在这个实施例中，将描述上述实施例中包括显示电路的光检测器的结构的一个示例。
这个实施例中的光检测器包括配备有诸如晶体管之类的半导体器件的第一衬底(有源矩阵衬底)和第二衬底。
首先参照图18A与18B以及图19A与19B来描述这个实施例中的有源矩阵衬底的一个结构示例。图18A与18B以及图19A与19B是示出这个实施例的光检测器中的有源矩阵衬底的结构示例的视图。图18A是平面示意图，以及图18B是沿图18A中的线条A-B的截面示意图。图19A是平面示意图，以及图19B是沿图19A中的线条C-D的截面示意图。在图19A和图19B中，具有其中图6B的晶体管134添加到图6A的结构的结构的光检测器电路用作光检测器电路的一个示例。在图18A与18B以及图19A与19B中，作为包括氧化物半导体层的晶体管的一个示例，使用在上述实施例中参照图8A来描述其结构的晶体管。
图18A与18B以及图19A与19B所示的有源矩阵衬底包括衬底500、导电层501a至501h、绝缘层502、半导体层503a至503d、导电层504a至504k、绝缘层505、半导体层506、半导体层507、半导体层508、绝缘层509和导电层511a至511c。
导电层501a至501h的每个在衬底500的一个表面之上形成。
导电层501a用作显示电路中显示选择晶体管的栅电极。
导电层501b用作显示电路中存储电容器的第一电极。
导电层501c用作光检测器电路中读选择晶体管的栅电极。
导电层501d用作光检测器电路中放大晶体管的栅电极。
导电层501f用作光检测器电路中聚集控制晶体管的栅电极。
导电层501g用作电压供应线路，从其中将电压Vb输入到光检测器电路中光电转换元件的第一端子和第二端子其中之一。
导电层501h用作信号线路，从其中将聚集控制信号输入到光检测器电路中聚集控制晶体管的栅极。
绝缘层502设置在衬底500的一个表面之上，其间插入导电层501a至501h。
绝缘层502用作显示电路中显示选择晶体管的栅绝缘层、显示电路中存储电容器的介电层、光检测器电路中聚集控制晶体管的栅绝缘层、光检测器电路中放大晶体管的栅绝缘层以及光检测器电路中读选择晶体管的栅绝缘层。
半导体层503a与导电层501a重叠，其间插入绝缘层502。半导体层503a用作显示电路中显示选择晶体管的沟道形成层。
半导体层503b与导电层501c重叠，其间插入绝缘层502。半导体层503b用作光检测器电路中读选择晶体管的沟道形成层。
半导体层503c与导电层501d重叠，其间插入绝缘层502。半导体层503c用作光检测器电路中放大晶体管的沟道形成层。
半导体层503d与导电层501f重叠，其间插入绝缘层502。半导体层503d用作光检测器电路中聚集控制晶体管的沟道形成层。
导电层504a电连接到半导体层503a。导电层504a用作显示电路中显示选择晶体管的源电极和漏电极其中之一。
导电层504b电连接到导电层501b和半导体层503a。导电层504b用作显示电路中显示选择晶体管的源电极和漏电极中的另一个。
导电层504c与导电层501b重叠，其间插入绝缘层502。导电层504c用作显示电路中存储电容器的第二电极。
导电层504d电连接到半导体层503b。导电层504b用作光检测器电路中读选择晶体管的源电极和漏电极其中之一。
导电层504f电连接到导电层501e和半导体层503c。导电层504f用作光检测器电路中放大晶体管的源电极和漏电极其中之一。
导电层504g电连接到导电层501e。导电层504g用作电压供应线路，从其中将电压输入到光检测器电路中放大晶体管的源电极和漏电极其中之一。
导电层504e电连接到半导体层503b。导电层504e用作光检测器电路中放大晶体管的源电极和漏电极中的另一个以及光检测器电路中读选择晶体管的源电极和漏电极中的另一个。
导电层504i电连接到半导体层503d。导电层504i用作光检测器电路中聚集控制晶体管的源电极和漏电极其中之一。
导电层504h电连接到导电层501d和半导体层503d。导电层504h用作光检测器电路中聚集控制晶体管的源电极和漏电极中的另一个。
导电层504j电连接到导电层501f。导电层504j用作信号线路，从其中将聚集控制信号输入到光检测器电路中聚集控制晶体管的栅极。
导电层504k电连接到导电层501g。导电层504k用作光检测器电路中光电转换元件的第一端子和第二端子其中之一。
绝缘层505与半导体层503a和半导体层503d接触，其间插入导电层504a至504k。
半导体层506电连接到导电层504k。
半导体层507与半导体层506接触。
半导体层508与半导体层507接触。
绝缘层509与绝缘层505、半导体层506、半导体层507和半导体层508重叠。绝缘层509用作显示电路和光检测器电路中的平面化绝缘层。注意，不一定提供绝缘层509。
导电层511a电连接到导电层504b。导电层511a用作显示电路中显示元件的像素电极。
导电层511b电连接到导电层504c。导电层511b用作从其中将电压供应给显示电路中存储电容器的第二电极的布线。
导电层511c电连接到导电层504i和半导体层508。
此外，参照图20A和图20B来描述这个实施例的光检测器的另一个结构示例。图20A和图20B是示出这个实施例的光检测器中的显示电路的结构示例的截面示意图。图20A是显示电路的截面示意图，以及图20B是光检测器电路的截面示意图。注意，作为一个示例，显示元件是液晶元件。
在图20A和图20B所示的光检测器中，除了图18A与18B以及图19A与19B所示的有源矩阵衬底之外，还提供衬底512、导电层513和液晶层514。
导电层513设置在衬底512的一个表面上。导电层513用作显示电路的公共电极。
液晶层514设置在导电层511a与导电层513之间，并且与半导体层508重叠，其间插入绝缘层509。液晶层514用作显示电路中显示元件的液晶。
注意，在显示电路中，可提供滤色器以与液晶层514重叠。通过滤色器，甚至在光单元的光源是白光发射二极管时，也能够执行全色显示。
作为衬底500和衬底512，能够使用能够应用于图8A的衬底400a的衬底。
作为导电层501a至501h，能够使用其材料可适用于图8A中导电层401a的层。备选地，导电层501a至501h可通过堆叠其材料可适用于导电层401a的层来形成。
作为绝缘层502，能够使用其材料可适用于图8A中绝缘层402a的层。备选地，绝缘层502可通过堆叠其材料可适用于绝缘层402a的层来形成。
作为半导体层503a至503d，能够使用其材料可适用于图8A中氧化物半导体层403a的层。作为半导体层503a至503d，也能够使用如下的半导体层，即该半导体层使用属于周期表中的族14的半导体(例如硅)。
作为导电层504a至504k，能够使用其材料可适用于图8A中导电层405a或导电层406a的层。备选地，导电层504a至504k可通过堆叠其材料各可适用于导电层405a或导电层406a的层来形成。
作为绝缘层505，能够使用其材料可适用于图8A中氧化物绝缘层407a的层。备选地，绝缘层505可通过堆叠其材料可适用于氧化物绝缘层407a的层来形成。
半导体层506是一导电类型(p型或n型)半导体层。作为半导体层506，例如能够使用包含硅的半导体层。
半导体层507具有比半导体层506更低的电阻。作为半导体层507，例如能够使用包含本征硅的半导体层。
半导体层508是其导电类型与半导体层506不同(即，p型和n型半导体层中的另一种)的半导体层。作为半导体层508，例如能够使用包含硅的半导体层。
作为绝缘层509，能够使用诸如聚酰亚胺、丙烯酸或苯并环丁烯之类的有机材料的层。备选地，作为绝缘层509，能够使用低介电常数材料(又称作低k材料)的层。
作为导电层511a至511c和导电层513的任一个，能够使用诸如氧化铟锡之类的透光导电材料、其中将氧化锌在氧化铟中混合的金属氧化物(又称作氧化铟锌(IZO))、其中氧化硅(SiO2)在氧化铟中混合的导电材料、有机铟、有机锡、包含氧化钨的氧化铟、包含氧化钨的氧化铟锌、包含氧化钛的氧化铟、包含氧化钛的氧化铟锡等等的层。
包含导电高分子(又称作导电聚合物)的导电成分能够用于导电层511a至511c和导电层513。使用所述导电成分所形成的导电层在波长550nm优选具有10000欧姆/平方或更小的表面电阻(sheetresistance)和70％或更高的透射率。此外，导电成分中包含的导电高分子的电阻率优选地为0.1Ω·cm或更小。
作为导电高分子，可使用所谓的π电子共轭导电聚合物。作为π电子共轭导电聚合物，能够给出聚苯胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚噻吩或其衍生物或者苯胺、吡咯和噻吩中的两种或更多的共聚物或其衍生物。
对于液晶层514，例如能够使用TN液晶、OCB液晶、STN液晶、VA液晶、ECB液晶、GH液晶、聚合物扩散液晶或者盘状液晶。
如通过图18A和图18B、图19A和图19B以及图20A和图20B所述，这个实施例的光检测器包括配备有晶体管、像素电极和光电转换元件的有源矩阵衬底、对置衬底以及在有源矩阵衬底与对置衬底之间具有液晶的液晶层。通过上述结构，光检测器电路和显示电路能够在一个步骤中制造；因而能够降低制造成本。
(实施例7)
在这个实施例中，将描述各包括实施例4中所述的光检测器的电子装置。
参照图21A至图21F来描述这个实施例的电子装置的结构示例。图21A至图21F各示出这个实施例中的电子装置的结构示例。
图21A所示的电子装置是个人数字助理。图21A中的个人数字助理包括至少一个输入输出部分1001。在图21A中的个人数字助理中，例如，输入输出部分1001能够配备有操作部分1002。例如，当包括上述实施例的显示电路的光检测器用于输入输出部分1001时，个人数字助理的操作或者向个人数字助理输入数据能够采用手指或笔来执行。
例如，图21B所示的电子装置是包括汽车导航系统的信息引导终端。图21B中的信息引导终端包括输入输出部分1101、操作按钮1102和外部输入终端1103。例如，当包括上述实施例的显示电路的光检测器用于输入输出部分1101时，信息引导终端的操作或者向信息引导终端输入数据能够采用手指或笔来执行。
图21C所示的电子装置是膝上型个人计算机。图21C所示的膝上型个人计算机包括壳体1201、输入输出部分1202、扬声器1203、LED灯1204、指示装置(pointing device)1205、连接端子1206和键盘1207。例如，当包括上述实施例的显示电路的光检测器用于输入输出部分1202时，膝上型个人计算机的操作或者向膝上型个人计算机输入数据能够采用手指或笔来执行。此外，上述实施例的光检测器可用于指示装置1205。
图21D所示的电子装置是便携游戏机。图21D中的便携游戏机包括输入输出部分1301、输入输出部分1302、扬声器1303、连接端子1304、LED灯1305、话筒1306、记录介质读取部分1307、操作按钮1308和传感器1309。例如，当包括上述实施例的显示电路的光检测器用于输入输出部分1301和/或输入输出部分1302的任一个或两者时，便携游戏机的操作或者向便携游戏机输入数据能够采用手指或笔来执行。
图21E所示的电子装置是电子书阅读器。图21E中的电子书阅读器至少包括壳体1401、壳体1403、输入输出部分1405、输入输出部分1407和合叶1411。
通过合叶(hinge)1411连接壳体1401和壳体1403。图21E所示的电子书阅读器能够以合叶1411作为轴来开启和闭合。通过这种结构，能够像纸书一样来操纵电子书阅读器。输入输出部分1405和输入输出部分1407分别结合在壳体1401和壳体1403中。输入输出部分1405和输入输出部分1407可显示不同图像。例如，一个图像能够跨两个输入输出部分显示。在不同图像显示于输入输出部分1405和输入输出部分1407上的情况下，例如，文本可在右侧的输入输出部分(图21E中输入输出部分1405)上显示，而图形可在左侧的输入输出部分(图21E中输入输出部分1407)上显示。
在图21E中的电子书阅读器中，壳体1401或壳体1403可配备有操作部分等等。例如，图21E所示的电子书阅读器可包括电源按钮1421、操作按键1423和扬声器1425。在图21E中的电子书阅读器的情况下，具有多页的图像的页能够采用操作按键1423来翻转。进一步地，在图21E中的电子书阅读器中，键盘、指示装置等等可设置在输入输出部分1405和/或输入输出部分1407的任一个或两者中。另外，在图21E所示的电子书阅读器中，外部连接端子(耳机端子、USB端子、可连接到诸如AC适配器和USB缆线之类的各种缆线的端子等等)、记录介质插入部分等等可设置在壳体1401和壳体1403的背面或侧面上。另外，图21E所示的电子书阅读器可具有电子词典的功能。
例如，当包括上述实施例的显示电路的光检测器用于输入输出部分1405和/或输入输出部分1407的任一个或两者时，电子书阅读器的操作或者向电子书阅读器输入数据能够采用手指或笔来执行。
图21E所示的电子书阅读器能够具有能够通过无线通信来传送和接收数据的配置。通过这种配置，期望的书籍数据等等能够从电子书服务器购买和下载。
图21F所示的电子装置是显示器。图21F中的显示器包括壳体1501、输入输出部分1502、扬声器1503、LED灯1504、操作按钮1505、连接端子1506、传感器1507、话筒1508和支承底座1509。例如，当包括上述实施例的显示电路的光检测器用于输入输出部分1502时，显示器的操作或者向显示器输入数据能够采用手指或笔来执行。
如通过图21A至图21F所述，这个实施例的电子装置具有输入输出部分，其中使用包括上述实施例的显示电路的光检测器。通过这种结构，能够抑制外部光的影响，并且能够提高输入输出部分的检测精度。
本申请基于2010年5月28日向日本专利局提交的日本专利申请序号2010-122208，通过引用将其完整内容结合于此。

Claims (17)

1.一种光检测器，包括：
光检测器电路；
光单元，包括光源、光导板和固定构件；以及
数据处理电路，
其中，所述光导板包括第一面、与所述第一面相对的第二面和第三面，并且配置成在所述第一面的一部分与对象接触以及在所述对象接触所述第一面的所述部分反射从所述光源发射的光，
其中所述光导板的所述第二面配置成面向所述光检测器电路，
其中所述固定构件配置成将所述光源固定到所述光导板的所述第三面，并且与所述光源和所述光导板的一部分重叠，以及
其中所述光检测器电路配置成从在所述部分反射的所述光来生成数据信号。
2.如权利要求1所述的光检测器，
其中，所述光检测器电路包括：
第一晶体管；
第二晶体管；以及
光二极管，
其中，所述光二极管的第一端子连接到所述第一晶体管的第一端子，
其中所述第一晶体管的第二端子连接到所述第二晶体管的栅极，
其中所述光检测器电路执行重置操作，在所述重置操作之后执行聚集操作，在所述聚集操作之后执行读操作，以及生成所述数据信号，
其中所述光二极管的第二端子的电位是所述重置操作中的第一电压和所述聚集操作及所述读操作中的第二电压，以及
其中所述第一晶体管的栅极的电位是所述重置操作和所述聚集操作中的第三电压以及所述读操作中的第四电压。
3.如权利要求2所述的光检测器，
其中，所述第一晶体管包括沟道中的氧化物半导体层。
4.一种用于驱动如权利要求3所述的光检测器的方法，包括下列步骤：
执行所述光检测器电路的第一重置操作；
在将所述光源设置成发射第一光之后执行所述光检测器电路的第一聚集操作；
执行所述光检测器电路的第一读操作；
由所述光检测器电路生成第一数据信号；
执行所述光检测器电路的第二重置操作；
在将所述光源设置成不发射光之后执行所述光检测器电路的第二聚集操作；
执行所述光检测器电路的第二读操作；
由所述光检测器电路生成第二数据信号；以及
由所述数据处理电路生成第一差数据信号，
其中，所述第一差数据信号是所述第一数据信号与所述第二数据信号之间的差。
5.如权利要求4所述的用于驱动所述光检测器的方法，
其中，所述光源包括在红外区域中发射所述第一光的二极管。
6.一种光检测器，包括：
以矩阵方式布置的光检测器电路；
光单元，包括光源、光导板和固定构件；以及
数据处理电路，
其中，所述光导板包括第一面、与所述第一面相对的第二面和第三面，并且配置成在所述第一面的一部分与对象接触，以及在所述对象接触所述第一面的所述部分反射从所述光源发射的光，
其中所述光导板的所述第二面配置成面向所述光检测器电路，
其中所述固定构件配置成将所述光源固定到所述光导板的所述第三面，并且与所述光源和所述光导板的一部分重叠，以及
其中每个所述光检测器电路配置成从在所述部分反射的所述光生成数据信号。
7.如权利要求6所述的光检测器，
其中，每个所述光检测器电路包括：
第一晶体管；
第二晶体管；以及
光二极管，
其中，每个所述光二极管的第一端子连接到每个所述第一晶体管的第一端子，
其中，每个所述第一晶体管的第二端子连接到每个所述第一晶体管的栅极，
其中，每个所述光检测器电路同时执行重置操作，并且在所述重置操作之后同时执行聚集操作，
其中，每个所述光检测器电路在所述聚集操作之后顺序地执行读操作，并且生成所述数据信号，
其中，每个所述光二极管的第二端子的电位是所述重置操作中的第一电压和所述聚集操作及所述读操作中的第二电压，
其中，每个所述第一晶体管的栅极的电位是所述重置操作和所述聚集操作中的第三电压以及所述读操作中的第四电压。
8.如权利要求7所述的光检测器，
其中，每个所述第一晶体管包括沟道中的氧化物半导体层。
9.一种用于驱动如权利要求8所述的光检测器的方法，包括下列步骤：
同时执行每个所述光检测器电路的第一重置操作；
在将所述光源设置成发射第一光之后同时执行每个所述光检测器电路的第一聚集操作；
顺序地执行每个所述光检测器电路的第一读操作；
由每个所述光检测器电路生成第一数据信号；
同时执行每个所述光检测器电路的第二重置操作；
在将所述光源设置成不发射光之后同时执行每个所述光检测器电路的第二聚集操作；
顺序地执行每个所述光检测器电路的第二读操作；
由每个所述光检测器电路生成第二数据信号；以及
由所述数据处理电路生成第一差数据信号，
其中，每个所述第一差数据信号是每个所述第一数据信号与每个所述第二数据信号之间的差。
10.如权利要求9所述的用于驱动所述光检测器的方法，
其中，所述光源包括在红外区域中发射所述第一光的二极管。
11.一种用于驱动如权利要求8所述的光检测器的方法，包括下列步骤：
同时执行每个所述光检测器电路的第一重置操作；
在将所述光源设置成发射第一光之后同时执行每个所述光检测器电路的第一聚集操作；
顺序地执行每个所述光检测器电路的第一读操作；
由每个所述光检测器电路生成第一数据信号；
同时执行每个所述光检测器电路的第二重置操作；
在将所述光源设置成发射第二光之后同时执行每个所述光检测器电路的第二聚集操作；
顺序地执行每个所述光检测器电路的第二读操作；
由每个所述光检测器电路生成第二数据信号；
同时执行每个所述光检测器电路的第三重置操作；
在将所述光源设置成发射第三光之后同时执行每个所述光检测器电路的第三聚集操作；
顺序地执行每个所述光检测器电路的第三读操作；
由每个所述光检测器电路生成第三数据信号；
同时执行每个所述光检测器电路的第四重置操作；
在将所述光源设置成不发射光之后同时执行每个所述光检测器电路的第四聚集操作；
顺序地执行每个所述光检测器电路的第四读操作；
由每个所述光检测器电路生成第四数据信号；
由所述数据处理电路生成第一差数据信号；
由所述数据处理电路生成第二差数据信号；以及
由所述数据处理电路生成第三差数据信号；
其中，每个所述第一差数据信号是每个所述第一数据信号与每个所述第四数据信号之间的差，
其中，每个所述第二差数据信号是每个所述第二数据信号与每个所述第四数据信号之间的差，以及
其中，每个所述第三差数据信号是每个所述第三数据信号与每个所述第四数据信号之间的差。
12.如权利要求11所述的用于驱动所述光检测器的方法，
其中，所述光源包括发射所述第一光的红光-发射二极管、发射所述第二光的绿光-发射二极管以及发射所述第三光的蓝光-发射二极管。
13.一种光检测器，包括：
以矩阵方式布置的像素电路；
以矩阵方式布置的光检测器电路；
光单元，包括光源、光导板和固定构件；以及
数据处理电路，
其中，每个所述像素电路和每个所述光检测器电路在衬底的面之上周期地布置，
其中，所述光导板包括第一面、与所述第一面相对的第二面和第三面，并且配置成在所述第一面的一部分与对象接触，以及在所述对象接触所述第一面的所述部分反射从所述光源发射的光，
其中，所述光导板的所述第二面配置成面向所述光检测器电路，
其中，所述固定构件配置成将所述光源固定到所述光导板的所述第三面，并且与所述光源和所述光导板的一部分重叠，以及
其中，每个所述光检测器电路从在所述部分反射的所述光来生成数据信号。
14.如权利要求13所述的光检测器，
其中，每个所述光检测器电路包括：
第一晶体管；
第二晶体管；以及
光二极管，
其中，每个所述像素电路包括：
第三晶体管；以及
液晶元件，
其中，每个所述光二极管的第一端子连接到每个所述第一晶体管的第一端子，
其中，每个所述第一晶体管的第二端子连接到每个所述第二晶体管的栅极，
其中，每个所述光检测器电路同时执行重置操作，并且在所述重置操作之后同时执行聚集操作，
其中，每个所述光检测器电路在所述聚集操作之后顺序地执行读操作，并且生成所述数据信号，
其中，每个所述光二极管的第二端子的电位是所述重置操作中的第一电压和所述聚集操作及所述读操作中的第二电压，
其中，每个所述第一晶体管的栅极的电位是所述重置操作和所述聚集操作中的第三电压以及所述读操作中的第四电压，
其中，每个所述第三晶体管的第一端子连接到每个所述液晶元件的第一端子，
其中，每个所述像素电路顺序地执行显示操作，以及
其中，每个所述第三晶体管的栅极的电位是所述显示操作中的第五电压。
15.如权利要求14所述的光检测器，
其中，每个所述第一晶体管包括沟道中的氧化物半导体层，以及
其中，每个所述第三晶体管包括沟道中的氧化物半导体层。
16.一种用于驱动如权利要求15所述的光检测器的方法，包括下列步骤：
同时执行每个所述光检测器电路的第一重置操作；
在将所述光源设置成发射第一光之后同时执行每个所述光检测器电路的第一聚集操作；
顺序地执行每个所述光检测器电路的第一读操作；
由每个所述光检测器电路生成第一数据信号；
同时执行每个所述光检测器电路的第二重置操作；
在将所述光源设置成不发射光之后同时执行每个所述光检测器电路的第二聚集操作；
顺序地执行每个所述光检测器电路的第二读操作；
由每个所述光检测器电路生成第二数据信号；
由所述数据处理电路生成第一差数据信号；以及
顺序地执行每个所述像素电路的所述显示操作，
其中，每个所述第一差数据信号是每个所述第一数据信号与每个所述第二数据信号之间的差。
17.如权利要求16所述的用于驱动所述光检测器的方法，
其中，所述光源包括在红外区域中发射所述第一光的二极管。
CN201110153678.XA 2010-05-28 2011-05-27 光检测器 Expired - Fee Related CN102262486B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010122208 2010-05-28
JP2010-122208 2010-05-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102262486A true CN102262486A (zh) 2011-11-30
CN102262486B CN102262486B (zh) 2016-01-20

Family

ID=45009134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110153678.XA Expired - Fee Related CN102262486B (zh) 2010-05-28 2011-05-27 光检测器

Country Status (5)

Country Link
US (2) US8772701B2 (zh)
JP (3) JP5749975B2 (zh)
KR (1) KR101789495B1 (zh)
CN (1) CN102262486B (zh)
TW (1) TWI521411B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103309516A (zh) * 2012-03-13 2013-09-18 原相科技股份有限公司 光学触控装置及其检测方法
CN109950358A (zh) * 2019-03-27 2019-06-28 京东方科技集团股份有限公司 光电探测结构及其制作方法
CN113125004A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 茂达电子股份有限公司 可动态控制时间增益的光传感装置
CN114155814A (zh) * 2021-12-09 2022-03-08 武汉天马微电子有限公司 像素驱动电路及显示面板、显示装置

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101933165A (zh) * 2008-04-28 2010-12-29 夏普株式会社 二极管和包括该二极管的光传感器电路以及显示装置
JP5749975B2 (ja) * 2010-05-28 2015-07-15 株式会社半導体エネルギー研究所 光検出装置、及び、タッチパネル
JP5792524B2 (ja) * 2010-07-02 2015-10-14 株式会社半導体エネルギー研究所 装置
US8836626B2 (en) 2011-07-15 2014-09-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for driving the same
US9200952B2 (en) 2011-07-15 2015-12-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device comprising a photodetector and an analog arithmetic circuit
JP6151530B2 (ja) * 2012-02-29 2017-06-21 株式会社半導体エネルギー研究所 イメージセンサ、カメラ、及び監視システム
US9134864B2 (en) 2012-05-31 2015-09-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device with controller and touch panel for rapid restoration from power-saving mode
KR20150068811A (ko) * 2013-12-12 2015-06-22 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하는 표시 장치
JP6553406B2 (ja) * 2014-05-29 2019-07-31 株式会社半導体エネルギー研究所 プログラム、及び情報処理装置
KR102419715B1 (ko) 2014-06-09 2022-07-13 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 촬상 장치
TW202243228A (zh) 2014-06-27 2022-11-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 攝像裝置及電子裝置
TWI758007B (zh) 2015-12-08 2022-03-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 智慧手錶
US9741290B1 (en) * 2016-06-30 2017-08-22 Secugen Corporation Multi-mode display
KR101886035B1 (ko) * 2017-06-08 2018-08-08 주식회사 센소니아 주변광의 영향을 감소시키는 지문 센싱 방법
KR102400893B1 (ko) * 2017-08-14 2022-05-23 엘지디스플레이 주식회사 표시장치와 지문 센서 및 그 구동 방법
CN110726673B (zh) * 2018-07-17 2022-02-18 中国科学院福建物质结构研究所 用于铁电晶体相变检测的光学探针及其检测方法
JP7446786B2 (ja) 2019-11-18 2024-03-11 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置及び表示装置
JP7446785B2 (ja) 2019-11-18 2024-03-11 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置及び表示装置
GB2598117A (en) 2020-08-18 2022-02-23 Ibmetrix Ltd Photo-capacitance sensor
CN114264374B (zh) * 2021-12-27 2023-08-25 西南交通大学 一种金属线快速加热设备测温校准的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5303322A (en) * 1992-03-23 1994-04-12 Nioptics Corporation Tapered multilayer luminaire devices
US20050233494A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Hong Hee J Image sensor and method for fabricating the same
US20060227120A1 (en) * 2005-03-28 2006-10-12 Adam Eikman Photonic touch screen apparatus and method of use
US20090091554A1 (en) * 2007-10-05 2009-04-09 Microsoft Corporation Correcting for ambient light in an optical touch-sensitive device
CN101650610A (zh) * 2009-09-03 2010-02-17 友达光电股份有限公司 一种用于移动终端的光学触控笔和光学触摸屏

Family Cites Families (130)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60198861A (ja) 1984-03-23 1985-10-08 Fujitsu Ltd 薄膜トランジスタ
JPH0244256B2 (ja) 1987-01-28 1990-10-03 Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho Ingazn2o5deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho
JPH0244258B2 (ja) 1987-02-24 1990-10-03 Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho Ingazn3o6deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho
JPH0244260B2 (ja) 1987-02-24 1990-10-03 Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho Ingazn5o8deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho
JPS63210023A (ja) 1987-02-24 1988-08-31 Natl Inst For Res In Inorg Mater ＩｎＧａＺｎ↓４Ｏ↓７で示される六方晶系の層状構造を有する化合物およびその製造法
JPH0244262B2 (ja) 1987-02-27 1990-10-03 Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho Ingazn6o9deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho
JPH0244263B2 (ja) 1987-04-22 1990-10-03 Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho Ingazn7o10deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho
JPH05251705A (ja) 1992-03-04 1993-09-28 Fuji Xerox Co Ltd 薄膜トランジスタ
EP0607930B1 (en) * 1993-01-19 2008-11-19 Canon Kabushiki Kaisha Elongate illuminating device and information reading apparatus having said illuminating device
JP3479375B2 (ja) 1995-03-27 2003-12-15 科学技術振興事業団 亜酸化銅等の金属酸化物半導体による薄膜トランジスタとｐｎ接合を形成した金属酸化物半導体装置およびそれらの製造方法
KR100394896B1 (ko) 1995-08-03 2003-11-28 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 투명스위칭소자를포함하는반도체장치
JP3625598B2 (ja) 1995-12-30 2005-03-02 三星電子株式会社 液晶表示装置の製造方法
JP4170454B2 (ja) 1998-07-24 2008-10-22 Ｈｏｙａ株式会社 透明導電性酸化物薄膜を有する物品及びその製造方法
JP2000150861A (ja) 1998-11-16 2000-05-30 Tdk Corp 酸化物薄膜
JP3276930B2 (ja) 1998-11-17 2002-04-22 科学技術振興事業団 トランジスタ及び半導体装置
TW460731B (en) 1999-09-03 2001-10-21 Ind Tech Res Inst Electrode structure and production method of wide viewing angle LCD
US6747638B2 (en) 2000-01-31 2004-06-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Adhesion type area sensor and display device having adhesion type area sensor
JP4089858B2 (ja) 2000-09-01 2008-05-28 国立大学法人東北大学 半導体デバイス
KR20020038482A (ko) 2000-11-15 2002-05-23 모리시타 요이찌 박막 트랜지스터 어레이, 그 제조방법 및 그것을 이용한표시패널
JP3997731B2 (ja) 2001-03-19 2007-10-24 富士ゼロックス株式会社 基材上に結晶性半導体薄膜を形成する方法
JP2002289859A (ja) 2001-03-23 2002-10-04 Minolta Co Ltd 薄膜トランジスタ
US6738051B2 (en) * 2001-04-06 2004-05-18 3M Innovative Properties Company Frontlit illuminated touch panel
JP4090716B2 (ja) 2001-09-10 2008-05-28 雅司 川崎 薄膜トランジスタおよびマトリクス表示装置
JP3925839B2 (ja) 2001-09-10 2007-06-06 シャープ株式会社 半導体記憶装置およびその試験方法
EP1443130B1 (en) 2001-11-05 2011-09-28 Japan Science and Technology Agency Natural superlattice homologous single crystal thin film, method for preparation thereof, and device using said single crystal thin film
JP4164562B2 (ja) 2002-09-11 2008-10-15 独立行政法人科学技術振興機構 ホモロガス薄膜を活性層として用いる透明薄膜電界効果型トランジスタ
JP4083486B2 (ja) 2002-02-21 2008-04-30 独立行政法人科学技術振興機構 ＬｎＣｕＯ（Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ）単結晶薄膜の製造方法
US7049190B2 (en) 2002-03-15 2006-05-23 Sanyo Electric Co., Ltd. Method for forming ZnO film, method for forming ZnO semiconductor layer, method for fabricating semiconductor device, and semiconductor device
JP3933591B2 (ja) 2002-03-26 2007-06-20 淳二 城戸 有機エレクトロルミネッセント素子
US7339187B2 (en) 2002-05-21 2008-03-04 State Of Oregon Acting By And Through The Oregon State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Transistor structures
JP2004022625A (ja) 2002-06-13 2004-01-22 Murata Mfg Co Ltd 半導体デバイス及び該半導体デバイスの製造方法
US7105868B2 (en) 2002-06-24 2006-09-12 Cermet, Inc. High-electron mobility transistor with zinc oxide
JP4403687B2 (ja) 2002-09-18 2010-01-27 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその駆動制御方法
US7067843B2 (en) 2002-10-11 2006-06-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Transparent oxide semiconductor thin film transistors
JP4166105B2 (ja) 2003-03-06 2008-10-15 シャープ株式会社 半導体装置およびその製造方法
JP2004273732A (ja) 2003-03-07 2004-09-30 Sharp Corp アクティブマトリクス基板およびその製造方法
JP4108633B2 (ja) 2003-06-20 2008-06-25 シャープ株式会社 薄膜トランジスタおよびその製造方法ならびに電子デバイス
US7262463B2 (en) 2003-07-25 2007-08-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Transistor including a deposited channel region having a doped portion
EP1668483A2 (en) * 2003-09-22 2006-06-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light guide touch screen
EP1737044B1 (en) 2004-03-12 2014-12-10 Japan Science and Technology Agency Amorphous oxide and thin film transistor
US7282782B2 (en) 2004-03-12 2007-10-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Combined binary oxide semiconductor device
US7145174B2 (en) 2004-03-12 2006-12-05 Hewlett-Packard Development Company, Lp. Semiconductor device
US7297977B2 (en) 2004-03-12 2007-11-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Semiconductor device
US7211825B2 (en) 2004-06-14 2007-05-01 Yi-Chi Shih Indium oxide-based thin film transistors and circuits
JP2006100760A (ja) 2004-09-02 2006-04-13 Casio Comput Co Ltd 薄膜トランジスタおよびその製造方法
US7285501B2 (en) 2004-09-17 2007-10-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method of forming a solution processed device
US7298084B2 (en) 2004-11-02 2007-11-20 3M Innovative Properties Company Methods and displays utilizing integrated zinc oxide row and column drivers in conjunction with organic light emitting diodes
US7791072B2 (en) 2004-11-10 2010-09-07 Canon Kabushiki Kaisha Display
EP1812969B1 (en) 2004-11-10 2015-05-06 Canon Kabushiki Kaisha Field effect transistor comprising an amorphous oxide
US7829444B2 (en) 2004-11-10 2010-11-09 Canon Kabushiki Kaisha Field effect transistor manufacturing method
US7453065B2 (en) 2004-11-10 2008-11-18 Canon Kabushiki Kaisha Sensor and image pickup device
US7868326B2 (en) 2004-11-10 2011-01-11 Canon Kabushiki Kaisha Field effect transistor
US7863611B2 (en) 2004-11-10 2011-01-04 Canon Kabushiki Kaisha Integrated circuits utilizing amorphous oxides
CN101057333B (zh) 2004-11-10 2011-11-16 佳能株式会社 发光器件
JP4325557B2 (ja) 2005-01-04 2009-09-02 ソニー株式会社 撮像装置および撮像方法
US7579224B2 (en) 2005-01-21 2009-08-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing a thin film semiconductor device
US7608531B2 (en) 2005-01-28 2009-10-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device, electronic device, and method of manufacturing semiconductor device
TWI562380B (en) 2005-01-28 2016-12-11 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device, electronic device, and method of manufacturing semiconductor device
US7858451B2 (en) 2005-02-03 2010-12-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device, semiconductor device and manufacturing method thereof
US7948171B2 (en) 2005-02-18 2011-05-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device
US20060197092A1 (en) 2005-03-03 2006-09-07 Randy Hoffman System and method for forming conductive material on a substrate
US8681077B2 (en) 2005-03-18 2014-03-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device, and display device, driving method and electronic apparatus thereof
WO2006105077A2 (en) 2005-03-28 2006-10-05 Massachusetts Institute Of Technology Low voltage thin film transistor with high-k dielectric material
JP2006276223A (ja) 2005-03-28 2006-10-12 Sony Corp 表示装置及び表示方法
US7645478B2 (en) 2005-03-31 2010-01-12 3M Innovative Properties Company Methods of making displays
US8300031B2 (en) 2005-04-20 2012-10-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device comprising transistor having gate and drain connected through a current-voltage conversion element
JP2006344849A (ja) 2005-06-10 2006-12-21 Casio Comput Co Ltd 薄膜トランジスタ
US7691666B2 (en) 2005-06-16 2010-04-06 Eastman Kodak Company Methods of making thin film transistors comprising zinc-oxide-based semiconductor materials and transistors made thereby
US7402506B2 (en) 2005-06-16 2008-07-22 Eastman Kodak Company Methods of making thin film transistors comprising zinc-oxide-based semiconductor materials and transistors made thereby
US7507618B2 (en) 2005-06-27 2009-03-24 3M Innovative Properties Company Method for making electronic devices using metal oxide nanoparticles
FR2888989B1 (fr) 2005-07-21 2008-06-06 St Microelectronics Sa Capteur d'images
KR100711890B1 (ko) 2005-07-28 2007-04-25 삼성에스디아이 주식회사 유기 발광표시장치 및 그의 제조방법
JP2007059128A (ja) 2005-08-23 2007-03-08 Canon Inc 有機ｅｌ表示装置およびその製造方法
JP4791108B2 (ja) 2005-08-31 2011-10-12 三菱電機株式会社 画像表示装置
JP2007073705A (ja) 2005-09-06 2007-03-22 Canon Inc 酸化物半導体チャネル薄膜トランジスタおよびその製造方法
JP4280736B2 (ja) 2005-09-06 2009-06-17 キヤノン株式会社 半導体素子
JP5116225B2 (ja) 2005-09-06 2013-01-09 キヤノン株式会社 酸化物半導体デバイスの製造方法
JP4850457B2 (ja) 2005-09-06 2012-01-11 キヤノン株式会社 薄膜トランジスタ及び薄膜ダイオード
JP4844305B2 (ja) 2005-09-12 2011-12-28 日本ビクター株式会社 撮像装置
EP3614442A3 (en) 2005-09-29 2020-03-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having oxide semiconductor layer and manufactoring method thereof
JP5037808B2 (ja) 2005-10-20 2012-10-03 キヤノン株式会社 アモルファス酸化物を用いた電界効果型トランジスタ、及び該トランジスタを用いた表示装置
KR101117948B1 (ko) 2005-11-15 2012-02-15 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 액정 디스플레이 장치 제조 방법
TWI292281B (en) 2005-12-29 2008-01-01 Ind Tech Res Inst Pixel structure of active organic light emitting diode and method of fabricating the same
US7867636B2 (en) 2006-01-11 2011-01-11 Murata Manufacturing Co., Ltd. Transparent conductive film and method for manufacturing the same
JP4977478B2 (ja) 2006-01-21 2012-07-18 三星電子株式会社 ＺｎＯフィルム及びこれを用いたＴＦＴの製造方法
US7576394B2 (en) 2006-02-02 2009-08-18 Kochi Industrial Promotion Center Thin film transistor including low resistance conductive thin films and manufacturing method thereof
US7977169B2 (en) 2006-02-15 2011-07-12 Kochi Industrial Promotion Center Semiconductor device including active layer made of zinc oxide with controlled orientations and manufacturing method thereof
KR20070101595A (ko) 2006-04-11 2007-10-17 삼성전자주식회사 ＺｎＯ ＴＦＴ
US20070252928A1 (en) 2006-04-28 2007-11-01 Toppan Printing Co., Ltd. Structure, transmission type liquid crystal display, reflection type display and manufacturing method thereof
JP2007304451A (ja) * 2006-05-15 2007-11-22 Sony Corp 表示処理装置およびその駆動方法
JP5028033B2 (ja) 2006-06-13 2012-09-19 キヤノン株式会社 酸化物半導体膜のドライエッチング方法
US7351949B2 (en) * 2006-07-10 2008-04-01 Avago Technologies General Ip Pte Ltd Optical generic switch panel
JP4999400B2 (ja) 2006-08-09 2012-08-15 キヤノン株式会社 酸化物半導体膜のドライエッチング方法
JP4609797B2 (ja) 2006-08-09 2011-01-12 Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 薄膜デバイス及びその製造方法
US7663165B2 (en) 2006-08-31 2010-02-16 Aptina Imaging Corporation Transparent-channel thin-film transistor-based pixels for high-performance image sensors
JP4332545B2 (ja) 2006-09-15 2009-09-16 キヤノン株式会社 電界効果型トランジスタ及びその製造方法
JP5164357B2 (ja) 2006-09-27 2013-03-21 キヤノン株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
JP4274219B2 (ja) 2006-09-27 2009-06-03 セイコーエプソン株式会社 電子デバイス、有機エレクトロルミネッセンス装置、有機薄膜半導体装置
US7622371B2 (en) 2006-10-10 2009-11-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fused nanocrystal thin film semiconductor and method
US7772021B2 (en) 2006-11-29 2010-08-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Flat panel displays comprising a thin-film transistor having a semiconductive oxide in its channel and methods of fabricating the same for use in flat panel displays
JP2008140684A (ja) 2006-12-04 2008-06-19 Toppan Printing Co Ltd カラーｅｌディスプレイおよびその製造方法
KR101303578B1 (ko) 2007-01-05 2013-09-09 삼성전자주식회사 박막 식각 방법
US8207063B2 (en) 2007-01-26 2012-06-26 Eastman Kodak Company Process for atomic layer deposition
KR100851215B1 (ko) 2007-03-14 2008-08-07 삼성에스디아이 주식회사 박막 트랜지스터 및 이를 이용한 유기 전계 발광표시장치
US7795613B2 (en) 2007-04-17 2010-09-14 Toppan Printing Co., Ltd. Structure with transistor
KR101325053B1 (ko) 2007-04-18 2013-11-05 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 이의 제조 방법
KR20080094300A (ko) 2007-04-19 2008-10-23 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법과 박막 트랜지스터를포함하는 평판 디스플레이
KR101334181B1 (ko) 2007-04-20 2013-11-28 삼성전자주식회사 선택적으로 결정화된 채널층을 갖는 박막 트랜지스터 및 그제조 방법
US8274078B2 (en) 2007-04-25 2012-09-25 Canon Kabushiki Kaisha Metal oxynitride semiconductor containing zinc
KR101345376B1 (ko) 2007-05-29 2013-12-24 삼성전자주식회사 ＺｎＯ 계 박막 트랜지스터 및 그 제조방법
US8207676B2 (en) * 2007-09-11 2012-06-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ambient light compensation sensor and procedure
KR20090040158A (ko) 2007-10-19 2009-04-23 삼성전자주식회사 투명한 트랜지스터를 구비한 시모스 이미지 센서
KR101407300B1 (ko) 2007-11-19 2014-06-13 엘지디스플레이 주식회사 멀티 터치 평판 표시모듈
JP5239317B2 (ja) * 2007-11-30 2013-07-17 セイコーエプソン株式会社 液晶装置及び電子機器
JP5215158B2 (ja) * 2007-12-17 2013-06-19 富士フイルム株式会社 無機結晶性配向膜及びその製造方法、半導体デバイス
JP2009187342A (ja) * 2008-02-07 2009-08-20 Seiko Epson Corp タッチパネル、電気光学装置及び電子機器
WO2009119417A1 (ja) * 2008-03-24 2009-10-01 ソニー株式会社 撮像装置、表示撮像装置、電子機器および物体の検出方法
US20110122111A1 (en) * 2008-06-03 2011-05-26 Christopher Brown Display device
JP2010019915A (ja) * 2008-07-08 2010-01-28 Sony Corp 表示装置およびその駆動方法、並びに電子機器
JP4623179B2 (ja) * 2008-09-18 2011-02-02 ソニー株式会社 薄膜トランジスタおよびその製造方法
JP5451280B2 (ja) 2008-10-09 2014-03-26 キヤノン株式会社 ウルツ鉱型結晶成長用基板およびその製造方法ならびに半導体装置
CN101903853B (zh) 2008-10-21 2013-08-14 株式会社日本显示器西 图像拾取装置、显示及图像拾取装置和电子装置
US8941617B2 (en) 2008-11-07 2015-01-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Image input-output device with color layer between photodetector and display elements to improve the accuracy of reading images in color
JP4650703B2 (ja) * 2008-12-25 2011-03-16 ソニー株式会社 表示パネルおよびモジュール並びに電子機器
JP5100670B2 (ja) 2009-01-21 2012-12-19 株式会社半導体エネルギー研究所 タッチパネル、電子機器
US20100289755A1 (en) * 2009-05-15 2010-11-18 Honh Kong Applied Science and Technology Research Institute Co., Ltd. Touch-Sensing Liquid Crystal Display
KR101264727B1 (ko) * 2009-09-24 2013-05-15 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 내장형 액정 표시 장치
JP5749975B2 (ja) * 2010-05-28 2015-07-15 株式会社半導体エネルギー研究所 光検出装置、及び、タッチパネル
JP5823740B2 (ja) * 2010-06-16 2015-11-25 株式会社半導体エネルギー研究所 入出力装置
JP6081694B2 (ja) * 2010-10-07 2017-02-15 株式会社半導体エネルギー研究所 光検出装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5303322A (en) * 1992-03-23 1994-04-12 Nioptics Corporation Tapered multilayer luminaire devices
US20050233494A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Hong Hee J Image sensor and method for fabricating the same
US20060227120A1 (en) * 2005-03-28 2006-10-12 Adam Eikman Photonic touch screen apparatus and method of use
US20090091554A1 (en) * 2007-10-05 2009-04-09 Microsoft Corporation Correcting for ambient light in an optical touch-sensitive device
CN101650610A (zh) * 2009-09-03 2010-02-17 友达光电股份有限公司 一种用于移动终端的光学触控笔和光学触摸屏

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103309516A (zh) * 2012-03-13 2013-09-18 原相科技股份有限公司 光学触控装置及其检测方法
CN109950358A (zh) * 2019-03-27 2019-06-28 京东方科技集团股份有限公司 光电探测结构及其制作方法
CN109950358B (zh) * 2019-03-27 2021-05-04 京东方科技集团股份有限公司 光电探测结构及其制作方法
CN113125004A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 茂达电子股份有限公司 可动态控制时间增益的光传感装置
CN113125004B (zh) * 2019-12-31 2023-12-29 茂达电子股份有限公司 可动态控制时间增益的光传感装置
CN114155814A (zh) * 2021-12-09 2022-03-08 武汉天马微电子有限公司 像素驱动电路及显示面板、显示装置
CN114155814B (zh) * 2021-12-09 2022-12-06 武汉天马微电子有限公司 像素驱动电路及显示面板、显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015181022A (ja) 2015-10-15
JP2016192222A (ja) 2016-11-10
JP5957572B2 (ja) 2016-07-27
US8772701B2 (en) 2014-07-08
JP6178897B2 (ja) 2017-08-09
JP2012008541A (ja) 2012-01-12
US20140240294A1 (en) 2014-08-28
TW201203053A (en) 2012-01-16
CN102262486B (zh) 2016-01-20
JP5749975B2 (ja) 2015-07-15
KR101789495B1 (ko) 2017-10-25
KR20110131115A (ko) 2011-12-06
TWI521411B (zh) 2016-02-11
US20110291013A1 (en) 2011-12-01
US9846515B2 (en) 2017-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102262486B (zh) 光检测器
JP6979480B2 (ja) 液晶表示装置
US9489088B2 (en) Input-output device and method for driving input-output device
US9390667B2 (en) Method for driving input-output device, and input-output device
US20120001874A1 (en) Input/output device and driving method thereof
JP2017016156A (ja) 表示装置及び表示装置の作製方法
JP5143309B1 (ja) 表示装置
US9459719B2 (en) Input-output device and method for driving the same
JP7513797B2 (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160120

Termination date: 20210527

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee