CN102820710B

CN102820710B - 无线通讯装置

Info

Publication number: CN102820710B
Application number: CN201210270151.XA
Authority: CN
Inventors: 佐藤岳尚; 长多刚
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2007-08-31
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2027-08-31
Also published as: KR101416507B1; US8463332B2; CN101136561A; JP5512862B2; CN102820710A; JP2013226039A; US20080058029A1; KR20080021546A; JP2008086196A; CN101136561B

Abstract

本发明的目的是实现在无线通讯装置中简单地进行电池的充电。另外，本发明的目的是提供不需进行因电池的电量减少而导致的电池的更换工作而可以发送/接收个体信息的无线通讯装置。设置多个天线电路、以及通过开关电连接到多个天线电路的多个电池，并且，使多个电池分别电连接到不同的电路，并且，通过用多个天线电路接收电波，对电连接到多个天线电路的多个电池充电，并且，设置多个天线电路以使该多个天线电路中的至少一个接收不同频率的电波。

Description

无线通讯装置

技术领域

本发明涉及一种无线通讯装置。特别涉及通过电波发送/接收数据以及接收电力的无线通讯装置。

背景技术

近年来，各种电气设备越来越普及，丰富多彩的产品被发货到市场上。特别是，便携式无线通讯装置的普及很显著。作为一个例子，对于手机、便携式电视等来说，显示部的高精细化、电池的耐久性以及通讯装置的低耗电量化提高，并且其方便性也提高。用于驱动便携式无线通讯装置的电源具有内置了有电池充电功能的电池的结构，并通过该电池确保电源。作为电池一般使用锂离子电池等的二次电池(以下称为“电池”)，并且，现在通过将插头插入到家庭用交流电源的AC适配器进行电池的充电(例如，参照专利文件1)。

另外，近年来，作为无线通讯装置的使用形式，利用电磁场或电波等无线通信的个体识别技术引人注目。特别是，作为无线通讯装置的一个例子，利用通过无线通讯交换数据的RFID(射频识别)标签的个体识别技术引人关注。RFID标签也被称为IC(集成电路)标签、IC芯片、RF标签、无线标签以及电子标签。使用了RFID标签的个体识别技术开始适用于各种对象物的生产或管理等，并且期待该技术应用到个人身份认证。

根据内置有电源或者从外部接收电源供应的区别，RFID标签可以分为两种类型：有源类型(主动类型)和无源类型(被动类型)，有源类型能够发送包含RFID标签的信息的电波或电磁波，无源类型将来自外部的电波或电磁波(载波)转换为电力而驱动(对于有源类型参照专利文件2，对于无源类型参照专利文件3)。有源类型的RFID标签内置有用于驱动RFID标签的电源，并且提供有用作电源的电池而构成。另外，在无源类型中，利用来自外部的电波或电磁波(载波)作为用于驱动RFID标签的电源，来实现不需安装电池的结构。

专利文件1日本专利申请公开2005-150022号

专利文件2日本专利申请公开2005-316724号

专利文件3日本公表公报2006-503376号

然而，手机、便携式电视机等移动式电子设备的使用频度不断增加。因此，需要提高电池的耐久性和电子设备的低耗电量化，但是对应于使用时间的特性的提高受到限制。再者，对内置在手机、便携式电视机等中的电池的充电来说，除了通过AC适配器由家庭用交流电源充电或由市场上销售的一次电池充电以外，没有其他方法。因此，存在有如下问题：对使用者来说，充电工作很麻烦，并且长时间在外面使用时，需要带着作为供电单元的AC适配器或一次电池本身，这导致很重的负担。

另外，在采用提供有驱动用电池的有源类型RFID标签的情况下，与无源类型RFID标签相比能够延长通讯距离，但存在如下问题：依靠于个体信息的发送/接收以及信号的发送/接收时所需要的电波的强度，但是电池不可避免地消耗，最后不能发生当发送/接收个体信息时所需要的电力。因此存在一个课题就是，为了连续使用提供有驱动用电池的有源类型RFID标签，需要确认电池的剩余容量以及更换电池等的工作。

发明内容

于是，本发明的目的是在这种无线通讯装置上简单地进行电池的充电。另外，本发明的目的是提供不需进行电池的更换工作而可以发送/接收个体信息的无线通讯装置，该更换工作是随着电池的电量减少而进行的。

为了解决上述这些问题，本发明的特征在于：提供RF电池(无线电池)作为用于向包含在无线通讯装置中的电路供应电力的电源。而且，本发明的特征在于：作为向该RF电池供应电力的单元，提供用于通过无线对RF电池充电的天线电路。而且，本发明的特征在于：在无线通讯装置中提供多个RF电池。以下，将描述本发明的具体结构。

本发明的一种无线通讯装置包括：天线电路；以及，通过开关电连接到天线电路的多个电池，其中，多个电池分别电连接到不同的电路，并且，通过用天线电路接收电波，对多个电池充电。

另外，本发明的一种无线通讯装置包括：多个天线电路；以及，通过开关电连接到多个天线电路中的任何一个的多个电池，其中，多个电池分别电连接到不同的电路，并且，通过开关连接到多个电池的天线电路接收电波，以对多个电池充电，并且，多个天线电路中的至少一个接收不同频率的电波。

另外，本发明的一种无线通讯装置包括：多个天线电路；通过开关电连接到多个天线电路中的任何一个的多个电池；以及，至少电连接到多个天线电路中的任何一个的通讯控制电路，其中，多个电池分别电连接到不同的电路，并且，通讯控制电路通过连接到该通讯控制电路的天线电路向外部发送数据，并且，通过所述开关连接到多个电池的天线电路接收电波，以对多个电池充电，并且，多个天线电路中的至少一个接收不同频率的电波。

另外，本发明的一种无线通讯装置包括：第一天线电路；第二天线电路；通过第一开关电连接到第一天线电路的第一电池；以及，通过第二开关电连接到第二天线电路的第二电池，其中，通过用第一天线电路接收电波，对第一电池充电，并且，通过用第二天线电路接收电波，对第二电池充电，并且，第一电池和第二电池电连接到不同的电路，并且，第一天线电路和第二天线电路接收不同频率的电波。

另外，本发明的一种无线通讯装置包括：第一天线电路；第二天线电路；第三天线电路；通过第一开关电连接到第一天线电路且通过第二开关电连接到第二天线电路的第一电池；以及，通过第三开关电连接到第三天线电路的第二电池，其中，通过用第一天线电路或第二天线电路接收电波，对第一电池充电，并且，通过用第三天线电路接收电波，对第二电池充电，并且，第一电池和第二电池电连接到不同的电路，并且，第一天线电路和第二天线电路接收不同频率的电波。

另外，本发明的一种无线通讯装置包括：第一天线电路；第二天线电路；电连接到第一天线电路及第二天线电路的信号处理电路；通过用第一天线电路接收电波来进行充电的第一电池；以及，通过用第二天线电路接收电波来进行充电的第二电池，其中，第一天线电路发送/接收信号，以便向外部发送存储在信号处理电路中的数据，并且，第一电池和第二电池向设置在信号处理电路中的不同电路供应电源，并且，第一天线电路和第二天线电路接收不同频率的电波。

另外，在上述结构中，具有蓄电单元作为电池即可，可以使用形成为片状的锂电池，优选使用用凝胶状电解质的锂聚合物电池、锂离子电池等。另外，可以使用可充放电的电池诸如镍氢电池、镍镉电池等。此外，也可以使用电容器等诸如双电层电容器、陶瓷电容器、叠层陶瓷电容器而代替电池。

注意，在本说明书中，无线通讯装置是指能够通过无线进行发送/接收电波来发挥功能的所有装置。

本发明通过在无线通讯装置中提供可无线充电的电池，可以使对提供在无线通讯装置中的电池的充电简化，来不需进行伴随电池的电量减少的电池更换工作，而获得能与外部持久进行信息发送/接收的无线通讯装置。此外，通过在无线通讯装置中提供多个电池，可以防止无线通讯装置的系统停止。此外，通过在每个耗电量不同的电路中提供多个电池，可以抑制过分耗电且实现对无线通讯装置的电力节省。

附图说明

图1是表示本发明的无线通讯装置的一个结构例子的图；

图2是表示本发明的无线通讯装置的一个结构例子的图；

图3A和3B是表示本发明的无线通讯装置的一个结构例子的图；

图4是表示向本发明的无线通讯装置发送电波的给电器的一个结构例子的图；

图5A至5E是表示本发明的无线通讯装置的天线的一个结构例子的图；

图6是表示本发明的无线通讯装置的一个结构例子的图；

图7是表示本发明的无线通讯装置的一个结构例子的图；

图8是表示本发明的无线通讯装置的一个结构例子的图；

图9是表示本发明的无线通讯装置的一个结构例子的图；

图10是表示本发明的无线通讯装置的一个结构例子的图；

图11是表示本发明的无线通讯装置的一个结构例子的图；

图12是表示本发明的无线通讯装置的一个结构例子的图；

图13是表示本发明的无线通讯装置的一个结构例子的图；

图14是表示本发明的无线通讯装置的动作的一个例子的图；

图15是表示本发明的无线通讯装置的一个结构例子的图；

图16是表示向本发明的无线通讯装置发送电波的读取写入器的一个结构例子的图；

图17A至17E是表示本发明的无线通讯装置的使用方式的一个例子的图；

图18A至18D是表示本发明的无线通讯装置的使用方式的一个例子的图；

图19A至19D是表示本发明的无线通讯装置的制造方法的一个例子的图；

图20A至20C是表示本发明的无线通讯装置的制造方法的一个例子的图；

图21A和21B是表示本发明的无线通讯装置的制造方法的一个例子的图；

图22A和22B是表示本发明的无线通讯装置的制造方法的一个例子的图；

图23A和23B是表示本发明的无线通讯装置的制造方法的一个例子的图。

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以下的实施方式所记载的内容中。注意，在以下说明的本发明的结构中，表示相同对象的附图标记在不同的附图中共同使用。

实施方式1

在本实施方式中，将参照附图说明安装有受电装置部的无线通讯装置的一个例子。

本实施方式所示的无线通讯装置400包括受电装置部401和电源负载部402(参照图1)。

受电装置部401包括多个RF电池部，该RF电池部具备天线电路、整流电路、电压控制电路、开关、充电控制电路以及电池。图1示出了在受电装置部401中提供N个(在图1中，N≥3)RF电池部的结构，其中第一RF电池部401_1具备第一天线电路411_1、第一整流电路412_1、第一电压控制电路413_1、第一开关414_1、第一充电控制电路416_1以及第一电池415_1。

同样地，第二RF电池部401_2具备第二天线电路411_2、第二整流电路412_2、第二电压控制电路413_2、第二开关414_2、第二充电控制电路416_2以及第二电池415_2。而且，第N RF电池部401_N具备第N天线电路411_N、第N整流电路412_N、第N电压控制电路413_N、第N开关414_N、第N充电控制电路416_N以及第N电池415_N。

电源负载部402提供有构成无线通讯装置的多个电路。这里示出了如下例子：从第一电池415_1向第一电路417_1供应电力，从第二电池415_2向第二电路417_2供应电力，而且从第N电池415_N向第N电路417_N供应电力。

另外，在RF电池部的动作需要电源的情形中，可以使用设在RF电池部的电池。注意，电路417_1至417_N是实现存储电路、存储控制电路、逻辑电路、像素部、显示控制部和集成电路部等特别功能的电路，所以根据无线通讯装置400的功能具有不同的电路结构。

另外，第一天线电路411_1至第N天线电路411_N的每一个可以由天线451和共振电容452构成。在本说明书中，将天线451和共振电容452组合称为天线电路411(参照图3A)。

另外，第一整流电路412_1至第N整流电路412_N的每一个只要是将由天线接收的电波诱导的交流信号转换为直流信号的电路即可。整流电路主要由二极管和平滑电容器构成。还可以提供电阻和电容以便调节阻抗。例如，如图3B所示，由二极管453和平滑电容器455构成整流电路412即可。

第一电压控制电路413_1至第N电压控制电路413_N只要是将从整流电路输出的直流电压维持一定数值的电路(恒压电路)即可。此外，在以恒电流对电池充电的情况下，采用将直流电流维持一定数值的电路(恒流电源)而代替电压控制电路，即可。

第一开关414_1至第N开关414_N以及第一充电控制电路416_1至第N充电控制电路416_N是为了在充电电池时控制充放电而提供的。通过控制电池的充放电，可以防止电池的过量充电，并且有效地利用电池。

这里，第一充电控制电路416_1至第N充电控制电路416_N分别连接到第一电池415_1至第N电池415_N且监视该电池的充电状况，而根据充电状况控制第一开关414_1至第N开关414_N的接通和关断。通过控制第一开关414_1至第N开关414_N的接通和关断，可以抑制对第一电池415_1至第N电池415_N过量充电。

另外，还可以在第一电池415_1和第一电路417_1之间提供开关(没有图示出)。也可以通过第一充电控制电路416_1监视第一电池415_1的充电状况，而且根据充电状况控制该开关的接通和关断。通过在第一电池415_1和第一电路417_1之间设置开关而进行控制，可以抑制对第一电池415_1的过量充电。当然，也可以在第二电池415_2和第二电路417_2之间以及第N电池415_N和第N电路417_N之间设置开关。

另外，第一电池415_1至第N电池415_N只要是通过充电可以恢复电力的电池即可。例如，使用形成为片状的锂电池，优选使用用凝胶状电解质的锂聚合物电池、锂离子电池等，以实现无线通讯装置的小型化。不言而喻，只要是可充电的电池则可以任意使用，也可为可充电放电的电池如镍氢电池、镍镉电池。此外，也可以采用设置有电容器等诸如双电层电容器、陶瓷电容器、叠层陶瓷电容器而代替电池的结构。

在本说明书中，电池是指如下元件：将从外部获得的电能转化为化学能而存储，并根据需要取出该能量作为电动势。此外，电容器是指如下元件：在导体中存储大量的电荷，并且当彼此绝缘的两个导体靠近而带正负电荷时，由该电荷之间的库仑力存储电荷。

另外，当在电信装置中提供多个电池时，也可以组合提供不同种类的电池和电容器。例如，可以组合提供陶瓷电容器和双电层电容器。

在将多个电池分别连接到每个不同电路而供应电力的情况下，通过在每个耗电量不同的电路中分别提供电池，可以抑制过分耗电且减少耗电量。例如，在有需要10V的电路以及3V就足够的电路的情况下，如果只有一个电池，还对3V就足够的电路供应多余电源，从而导致了耗电量的增加。然而，通过在每个耗电量不同的电路中分别提供电池，可以有效地对多个电路供应电力，并且减少无线通讯装置的耗电量。

另外，在图1中，与每个具有不同功能的电路电连接地提供多个电池，但也可以将多个电池连接到一个电路而供应电源。在此情况下，与多个电池的每一个电连接的天线电路分别接收不同频率的电波，从而能够利用多种频率的电波对电池充电。

接下来，图2表示如下情况：设置在受电装置部401的第一天线电路411_1至第N天线电路411_N接收电波而对第一电池415_1至第N电池415_N充电。

在本实施方式中，提供在受电装置部401的第一电池415_1至第N电池415_N通过用第一天线电路411_1至第N天线电路411_N接收电波而充电。也就是说，具有对电池进行无线充电的结构。

作为第一天线电路411_1至第N天线电路411_N接收的电波，既可以为从给电器发送的电波，又可以为外部随机产生的电波。作为给电器只要是发送特定波长的电波的装置即可，优选发送具有设在天线电路中的天线容易接收的波长的电波。作为外部随机产生的电波，例如可以利用手机中继站的电波(800至900MHz频带、1.5GHz、1.9至2.1GHz频带等)、手机振荡的电波、电波钟的电波(40kHz等)、家用交流电源的噪声(60Hz等)。

另外，也可以组合设置利用来自给电器的电波对电池充电的天线电路以及利用外部随机产生的电波对电池充电的天线电路。这里示出了如下例子：第一天线电路411_1接收从给电器420发送的电波对第一电池415_1充电，而第二天线电路411_2至第N天线电路411_N接收外部随机产生的电波205对第二电池415_2至第N电池415_N充电。

在提供多个天线电路以对多个电池充电的情况下，多个天线电路可以接收同一频率的电波，但优选的是，多个天线电路中的至少一个天线电路接收与其他天线电路不同频率的电波。这是因为如果多个天线电路接收同一频率的电波，则天线电路的数量越多充电效率越低的缘故。

当使用给电器420对电池进行无线充电时，可以稳定地进行充电。此外，可以在多个天线电路中，使设置在天线电路中的天线的形状相同，以形成多个天线电路接收从一个给电器发送的电波而对多个电池充电的结构。

另外，图2的给电器420可以由送电控制部601和天线电路602构成(参照图4)。送电控制部601调制发送到无线通讯装置400中的受电装置部401的送电用电信号，且从天线电路602输出送电用电磁波。

在本实施方式中，图4所示的给电器600的天线电路602连接到送电控制部601，并且包括构成LC并联共振电路的天线603及共振电容604。送电控制部601在送电时向天线电路602供应感应电流，且从天线603向受电装置部401输出送电用电磁波。

注意，作为从给电器420发送的信号的频率，例如可以使用300GHz至3THz的亚毫米波、30GHz至300GHz的毫米波、3GHz至30GHz的微波、300MHz至3GHz的极超短波、30MHz至300MHz的超短波、3MHz至30MHz的短波、300KHz至3MHz的中波、30KHz至300KHz的长波、以及3KHz至30KHz的超长波中的任何频率。

另一方面，在接收外部随机产生的电波对电池进行无线充电的情况下，没有附加需要用于电池充电的给电器等，所以可以谋求低成本化和携带方便性的提高。此外，在接收外部随机产生的电波对多个电池充电的情况下，将提供在天线电路中的天线的形状形成为容易接收其外部随机产生的电波的形状。当然，在多个天线电路中，可以采用提供同一形状的天线来接收同一频率的电波的结构，也可以采用提供不同形状的天线来接收不同频率的电波的结构。例如，在第一天线电路411_1至第N天线电路411_N中，既可采用天线的形状都不相同的结构，又可采用提供多个(例如m个(2≤m≤N))相同形状的天线的结构。

另外，在图1、图2所示的无线通讯装置400中，可以提供实现与外部进行信息的发送/接收的通讯控制电路(图12)。这里，可以将第一通讯控制电路419_1连接到第一天线电路411_1，并通过该第一天线电路411_1与外部进行信息的发送/接收。而且，通过将第一通讯控制电路419_1与第一电池415_1电连接，可以从第一电池415_1向第一通讯控制电路419_1供应电源。

作为第一通讯控制电路419_1只要提供能够与外部进行信息的发送/接收的电路即可，例如，可以由解调电路、调制电路、逻辑电路、存储电路等构成。此外，有时将第一至第N通讯控制电路、第一至第N整流电路、第一至第N电压控制电路、第一至第N开关以及第一至第N充电控制电路组合称为信号处理电路。注意，还可以将通讯控制电路设置在每个天线电路中，这里示出了与第N天线电路411_N电连接地提供第N通讯控制电路419_N的例子。

对在第一天线电路411_1至第N天线电路411_N中的天线451的形状没有特别的限制。例如，如图5A所示，也可以采用在设置有电路的芯片440的周围配置一面的天线451的结构。此外，如图5B所示，也可以采用配置为设置有电路的芯片440由细天线451围绕的结构。此外，如图5C所示，也可以采用配置设置有电路的芯片440且接收高频电磁波的天线451的形状。此外，如图5D所示，也可以采用配置对于设置有电路的芯片440具有180度全向性(能够从所有方向均匀地接收)的天线451的形状。此外，如图5E所示，可以采用配置设置有电路的芯片440且拉伸成棒状并折叠的天线451的形状。

另外，天线451也可以为平板天线。此外，电路417和天线电路411中的天线451的连接方法并不局限于图中所示的结构。例如，可以彼此分开地配置天线电路411和电路417且用布线连接，也可以相邻地连接在一起。此外，对天线451的长度来说，由于根据利用的电波的频率适当长度不同，所以优选根据利用的电波而设定。

像这样，通过在每个电路中提供多个可无线充电的电池，可以防止因一个电池耗尽导致的无线通讯装置系统的停止。此外，通过在每个耗电量不同的电路中提供多个电池，可以抑制过分耗电。例如，当存在工作时需要电压V1的功能电路以及需要电压V2(V1＞V2)的功能电路时，通过在每个上述功能电路中提供电池来供应电源，可以抑制多余的电力供应且减少耗电量。

注意，本实施方式所示的无线通讯装置可以与本说明书中的其他实施方式所示的无线通讯装置的结构组合而实施。

实施方式2

在本实施方式中，将参照附图说明具有显示单元的无线通讯装置(例如手机、数码摄像机等)的结构作为上述实施方式所示的无线通讯装置的一个实例。

本实施方式所示的无线通讯装置400包括受电装置部401和电源负载部402，其中，受电装置部401具备第一RF电池部401_1及第二RF电池部401_2，而且电源负载部402包括设有像素部431及显示控制部432的显示部430和集成电路部433(参照图6)。集成电路部433是对除了显示部430以外的信号进行处理的电路。显示部430提供有像素部431以及用于控制该像素部431的显示控制部432。当然，提供在显示部430的像素部431中的显示元件可以是任何种类，并且可以应用电致发光元件、液晶元件等。

另外，当与外部进行信息的发送/接收时，如图12所示，可以提供通讯控制电路。例如，可以分别与第一天线电路411_1及第二天线电路411_2电连接地提供第一通讯控制电路419_1及第二通讯控制电路419_2(参照图13)。可以分别利用第一电池415_1及第二电池415_2来进行对第一通讯控制电路419_1及第二通讯控制电路419_2的电力供应。作为第一电池415_1及第二电池415_2，可以使用上述实施方式所示的电池和电容器。

在本实施方式所示的无线通讯装置中，从第一电池415_1向像素部431和显示控制部432供应电力，并且从第二电池415_2向集成电路部433供应电力。在此情况下，即使第一电池415_1和第二电池415_2中的一方耗尽，虽然像素部431及显示控制部432和集成电路部433中的一方停止工作，但也可以使另一个部分继续工作。

以下，将说明使用给电器对第一电池415_1及第二电池415_2充电的情况。注意，这里将说明使用第一给电器421对第一电池415_1充电，而且使用第二给电器422对第二电池415_2充电的情况。

首先，从第一给电器421发射电波。当设置在受电装置部401的第一天线电路411_1接收从第一给电器421发射的电波时，在第一整流电路412_1中进行半波整流，然后，由第一电压控制电路413_1生成一定的电压。而且，第一开关414_1接通，开始对第一电池415_1充电。

注意，在此使用第一充电控制电路416_1以控制第一开关414_1。就是说，第一充电控制电路416_1监视对第一电池415_1的充电状态，并且根据该充电状态控制第一开关414_1的接通或关断。例如，第一充电控制电路416_1在开始充电之后监视第一电池415_1的电压值，当第一电池415_1的电压大于等于预定值时，使第一开关414_1关断，以结束充电。

另外，在提供第一通讯控制电路419_1的情况下，可以通过第一天线电路411_1发射用于传送充电结束的信号，来使接收该信号的第一给电器421停止发送电磁波。

另外，也可以与上述同样地对第二电池415_2充电。此外，通过将第一天线电路411_1和第二天线电路411_2设置为使这些电路接收不同频率的电波，可以有效地对第一电池415_1和第二电池415_2充电。

注意，在上述图6中示出了提供两个电池的例子，但并不局限于此，也可以采用提供三个或更多个电池的结构。

另外，这里示出了对应于一个电池提供一个天线电路、整流电路、电压控制电路、开关以及充电控制电路的例子，但不局限于该结构。例如，如图7所示，可以使用第一天线电路4111及第二天线电路411_2对第一电池415_1充电。在此情况下，第一天线电路411_1和第二天线电路411_2接收不同频率的电波，从而可以利用为了对第一电池415_1的充电的多种频率，因此可以有效地进行充电。

另外，也可以使用第一天线电路411_1和第二天线电路411_2中的一方接收来自给电器的电波来充电第一电池415_1，而且使用另一方的天线电路接收外部随机产生的电波来充电第一电池415_1。在此情况下，不用说在从给电器发送电波的情况下，也在从给电器没有发送电波的情况下可以对第一电池415_1充电。

另外，在图7所示的无线通讯装置中，使用第一充电控制电路416_1根据第一电池415_1的充电状况控制第一开关414_1及第二开关414_2的接通和关断。这里示出了通过使用第三天线电路411_3、第三整流电路412_3、第三电压控制电路413_3、第三开关414_3、第二充电控制电路416_2来对第二电池415_2充电的例子，但也可以采用与第一电池415_1同样地使用多个天线电路进行充电的结构。

在此，通过根据外部随机产生的多个频率之中容易接收的两种频率设定提供在第一天线电路411_1及第二天线电路411_2中的天线的形状，可以有效地对第一电池415_1充电。此外，可以通过使用从给电器发射的电波来进行对第二电池415_2的稳定充电，该第二电池415_2是通过一个天线电路充电的。

当然，在图7中，也可以准备三个给电器，以通过第一天线电路411_1至第三天线电路411_3对第一电池415_1及第二电池415_2充电。

另外，也可以通过一个天线电路对多个电池充电。例如，如图8所示，可以通过使用第一天线电路411_1、第一整流电路412_1、第一电压控制电路413_1、第一开关414_1、第二开关414_2、第一充电控制电路416_1，来对第一电池415_1及第二电池415_2充电。

像这样，通过在每个电路中提供多个可无线充电的电池，可以容易进行无线通讯装置的充电。此外，通过在每个耗电量不同的电路中提供多个电池，可以抑制过分供电且减少耗电量。

实施方式3

在本实施方式中，将参照附图说明与上述实施方式不同的无线通讯装置的一个例子。具体而言，作为无线通讯装置的一个例子，举出RFID(射频识别)标签(也称为IC(集成电路)标签、IC芯片、RF标签、无线标签、无线芯片以及电子标签)作为例子进行说明。

将使用图9、图10所示的方块图说明本实施方式所示的无线通讯装置(下面也称为RFID标签)。

图9所示的RFID标签100包括第一天线电路101、第二天线电路121、信号处理电路110、第一电池105以及第二电池125。信号处理电路110包括控制第一电池的充放电的电路、控制第二电池的充放电的电路、从外部接收特定的信号且控制与外部之间的数据的发送/接收的电路(通讯控制电路)。

作为控制第一电池105的充放电的电路，提供有第一整流电路102、第一电压控制电路103、第一开关104、第一充电控制电路106以及第二开关107等。而且，作为控制第二电池125的充放电的电路，提供有第二整流电路122、第二电压控制电路123、第三开关124以及第二充电控制电路126等。此外，作为通过第一天线电路101控制信息的发送/接收的电路(通讯控制电路)，提供有解调电路133、放大器134、逻辑电路135、存储控制电路136、存储电路137、逻辑电路138、放大器139、调制电路140、第一电源电路141、第二电源电路142等。

另外，在图9中，控制信息的发送/接收的电路利用通过第一电源电路141从第一电池105供应的电源、或者通过第二电源电路142从第二电池125供应的电源而工作。作为第一电池105、第二电池125，可以使用上述实施方式1所示的电池和电容器。

接下来，将参照图10和图14说明：RFID100与外部以无线方式进行信息的发送/接收的情况；以及对第一电池105和第二电池125充电的情况。注意，图10示出第一天线电路101接收来自读取写入器201的电波202(或者将电波202发送到读取写入器201)，并且第二天线电路121接收外部随机产生的电波205的情况。

先将参照图14说明当第一天线电路101接收来自读取写入器201的电波时的动作。

首先，读取写入器201发送电波(551)，而第一天线电路101开始接收从读取写入器201发送的电波202(552)。接着，RFID标签100确认第一电池105的电压是否大于等于预定的电压值(例如Vx)(553)。如果第一电池105的电压小于Vx，就关断第二开关107以便不将第一电池105的电力供应到其他的电路(554)。

随后，确认来自读取写入器201的电波的振幅是否大于等于预定的电压值(例如Vy)(555)。如果小于等于预定的电压值，就关断第一开关104(556)来停止对第一电池105的充电(557)。而且，待机到来自读取写入器201的电波的振幅大于等于预定的电压值。在来自读取写入器201的电波的振幅小的情况下，通过关断第一开关104可以防止从第一电池105向第一天线电路101的电倒流。

如果来自读取写入器201的电波的振幅大于等于预定的电压值，就接通第一开关104(558)来开始对第一电池105的充电(559)。在充电时，使用第一充电控制电路106监视第一电池105的充电状况，来监视第一电池105的电压值。而且，当第一电池105的电压大于等于预定的电压值时，关断第一开关104(560)以停止充电(561)。

然后，在第一开关104关断的同时或之后接通第二开关107(562)，通过第一电源电路141将电力供应到设置在信号处理电路110中的电路，从而RFID标签100向读取写入器201发送包含用于开始通讯的信号的电波(以下有时也简称为“信号”)(563)。而且，读取写入器201在接收所述信号之后(564)，将所需要的信息发送到RFID标签100(565)。RFID标签100接收从读取写入器201发送的信号(566)，对接受的信号进行处理(567)，并发送回信信号(568)。然后，读取写入器201接收从RFID标签100发送的信号之后(569)，结束通讯(570)。

接着，将说明在第二天线电路121接收外部电波205的情况下的动作。

当第二天线电路121从外部接收电波205时，RFID标签100确认第二电池125的电压是否大于等于预定的电压值。而且，如果第二电池125的电压小于预定的电压值，就使第三开关124接通(或维持接通状态)，以对第二电池125充电。

在充电时，使用第二充电控制电路126监视第二电池125的充电状况，来监视第二电池125的电压值。而且，当第二电池125的电压大于等于预定的电压值时，关断第三开关124以停止充电。通过关断第三开关124，可以防止对第二电池125过量充电。而且，当第二电池125的电压小于预定的电压值时，使第三开关接通以对第二电池125充电。

存储在第二电池125中的电源通过第二电源电路142供应到信号处理电路110的电路。此外，在此采用了第二电池125一直给第二电源电路142供应电源的结构。

像这样，通过提供一直将电源供应到RFID标签100的第二电池125，可以防止RFID标签100的系统因电池耗尽而停止。此外，通过利用外部随机产生的电波对第二电池125充电，没有另外需要用于充电第二电池125的充电器等。此外，将提供在第二天线电路121中的天线的形状形成为容易接收这些外部电波的长度和形状。此外，通过在第二天线电路121中提供多个不同形状的天线，可以接收多种外部电波来提高第二电池125的充电效率。

另外，在一直从第二电池125给第二电源电路142供应电源的情况下，优选提供耗电量小的电路作为从所述第二电池125供给电源的电路。例如，通过在RFID标签100中提供使用液晶显示元件的显示部，并且从第二电池125给所述显示部供应电源，可以一直显示静止图像或时间等。此外，通过在电子纸等耗电量小的显示装置中安装RFID标签100，可以节省电池的更换且可显示无线接收的信息。

另外，对于提供在第一天线电路101的天线的形状，没有特别的限制。也就是说，作为适用于RFID标签100的信号传输方式，可以采用电磁耦合方式、电磁感应方式或微波方式等。实施者可以适当地考虑其用途来选择传输方式，即，可以根据传输方式提供最佳长度和最佳形状的天线。

例如，在使用电磁耦合方式或者电磁感应方式(例如，13.56MHz频带)作为传输方式的情形中，由于利用电场密度的改变引起的电磁感应，因此，将在第一天线电路101中用作天线的导电膜形成为环形(例如，环形天线)或者螺旋形(例如，螺旋天线)。

此外，在使用微波方式(例如UHF频带(860MHz至960MHz频带)、2.45GHz频带等)作为传输方式的情形中，考虑用于信号传送的电波波长，可以适当地设定在第一天线电路101中用作天线的导电膜的长度和形状。例如，可以将用作天线的导电膜形成为直线状(例如，偶极天线)或者平坦的形状(例如平板天线)等。此外，用作天线的导电膜的形状并不限于直线状，还可以考虑到电磁波的波长，以曲线形状、S字形或者其组合的形状设置。

注意，在图10所示的RFID标签100中，利用外部随机产生的电波对第二电池125进行充电。但是，也可以采用设置给电器来进行对第二电池125的充电的结构。当利用从给电器203发射的电波204对第二电池125充电时，可以在第二电池125和第二电源电路142之间提供第四开关127来控制第二电池125的放电(参照图11)。

例如，可以通过在第一天线电路101中设置接收UHF频带或2.45GHz频带等的电波的天线，在第二天线电路121中设置接收13.56MHz频带的电波的天线。在此情况下，可以以微波方式进行信号的发送/接收，并且以微波方式及电磁感应方式进行电池充电。此外，还可以如第一天线电路101那样在第二天线电路121中也提供调制电路和解调电路等，来通过第二天线电路121与外部进行信息的发送/接收。

接下来，对本实施方式的RFID标签的一个结构例子进行说明。注意，这里将设置在第一天线电路101中的天线的形状成为线圈状，而且将设置在第二天线电路121中的天线的形状成为偶极状来进行说明。

作为本实施方式的RFID标签100的布局方式，可以采用在衬底120上层叠或并列配置第一天线电路101、第二天线电路121、信号处理电路110、第一电池105、第二电池125的结构。

图15所示的RFID标签在衬底120上包括第一天线电路101、第二天线电路121、具有信号处理电路110的芯片129、第一电池105、第二电池125。注意，第一天线电路101及第二天线电路121与设置在芯片129中的信号处理电路110电连接。

在第一天线电路101接收从读取写入器201发射的电波202之后，通过如上述图14所示那样的动作来对第一电池105充电。此外，第二天线电路121接收外部电波205，并且对第二电池125充电。

这里示出了一个实例：通过第一天线电路101接收从读取写入器201发送的电波，并且通过第二天线电路121接收外部随机产生的电波205。

另外，第一电池105及第二电池125电连接到设置在芯片129的信号处理电路，而且，适当地从第一电池105及第二电池125向信号处理电路的电源电路供应电力。对第一电池105及第二电池125与芯片129之间的连接方式没有特别的限制，例如可以采用引线键合连接方式或凸块连接方式来进行连接。

接着，将使用图16说明图15的读取写入器201的一个例子。读取写入器201由接收部501、发送部502、控制部503、接口部504、天线电路505构成。控制部503由于通过接口部504的上位装置506的控制，根据数据处理指令和数据处理结果控制接收部501、发送部502。发送部502调制发送给RFID标签100的数据处理指令，并从天线电路505以电磁波的形式输出该指令。此外，接收部501解调由天线电路505接受的信号，并将该信号输出到控制部503作为数据处理结果。

在本实施方式中，图16所示的读取写入器201的天线电路505连接到接收部501及发送部502，且包括构成LC并联共振电路的天线507及共振电容器508。天线电路505在接收信号时，接收由RFID标签100输出的信号在天线电路505中感应产生的电动势作为电信号。此外，在发送信号时，向天线电路505供应感应电流，且从天线电路505向RFID标签100发送信号。

另外，第二天线电路121的天线的长度和形状不局限于图15所示的结构。这里示出了在第二天线电路121中提供直线状的天线(偶极天线)的例子，但是例如，既可使用线圈状的天线，又可使用平板天线。注意，通过提供具有与第一天线电路101的天线不同的长度和形状的第二天线电路121，可以提高电池的充电效率。

另外，用来与读取写入器201之间进行信号的发送/接收的第一天线电路101自的天线也不局限于图15所示的结构，如上所述，可以根据适用的传输方式采用各种长度和各种形状的天线。

例如，在第一天线电路101和读取写入器201之间被发送/接收的信号的频率为125KHz、13.56MHz、915MHz、2.45GHz等等，都分别被ISO标准等设定。当然，在第一天线电路101和读取写入器201之间被发送/接收的信号的频率并不局限于此，例如，可以使用300GHz至3THz的亚毫米波、30GHz至300GHz的毫米波、3GHz至30GHz的微波、300MHz至3GHz的极超短波、30MHz至300MHz的超短波、3MHz至30MHz的短波、300KHz至3MHz的中波、30KHz至300KHz的长波、以及3KHz至30KHz的超长波中的任何频率。此外，在第一天线电路101和读取写入器201之间被发送/接收的信号是调制载波的信号。载波的调制方式可以为模拟调制或数字调制，并且也可以为振幅调制、相位调制、频率调制、以及扩展频谱中的任一种。优选采用振幅调制或频率调制。

如上所述，本实施方式所示的RFID标签的特征在于包括可无线充电的电池。因此，与常规结构不同，可以防止伴随电池的电量减少所导致的用于发送/接收个体信息的电力不够。此外，可以利用来自外部的无线信号对电池充电，而不直接连接到充电器。因此，可以连续使用该RFID标签，而不需要如现有有源型RFID标签那样确认电池的残留容量且更换电池的工作。而且，通过一直将用来驱动RFID标签的电力保持在电池中，可以获得为了使RFID标签工作充分的电力，从而可以延伸与读取写入器之间的通讯距离。

注意，不局限于RFID标签，只要通过无线通讯来进行数据的交换的无线通讯装置，就可以应用本实施方式所示的结构。此外，本实施方式所示的无线通讯装置可以与本说明书中的其他实施方式所示的无线通讯装置的结构组合而实施。

实施方式4

在本实施方式中，参照附图说明上述实施方式所示的无线通讯装置的制造方法的一个例子。

首先，如图19A所示，在衬底1901的一个表面上夹着绝缘膜1902形成剥离层1903，接着，层叠形成用作基底膜的绝缘膜1904和半导体膜(例如，包含非晶硅的膜)1905。注意，绝缘膜1902、剥离层1903、绝缘膜1904、以及半导体膜1905可以连续形成。

衬底1901是选自玻璃衬底、石英衬底、金属衬底(例如，不锈钢衬底等)、陶瓷衬底、以及Si衬底等的半导体衬底中的衬底。此外，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1903夹着绝缘膜1902地设置在衬底1901的整个面上，但是，必要时，也可以在衬底1901的整个面上设置剥离层之后，通过光刻法选择性地设置。

作为绝缘膜1902、绝缘膜1904，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(SiO_xN_y)(x＞y＞0)、氮氧化硅(SiN_xO_y)(x＞y＞0)等。例如，当将绝缘膜1902、1904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1902用作防止杂质元素从衬底1901混入到剥离层1903或形成在其上的元件的阻挡层，而且绝缘膜1904用作防止杂质元素从衬底1901、剥离层1903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1902、1904可以防止来自衬底1901的Na等碱金属和碱土金属、来自剥离层1903中的杂质元素给形成在其上的元件造成不良影响。注意，在使用石英作为衬底1901的情况下，也可以省略绝缘膜1902、1904。

作为剥离层1903，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或化合物构成的膜的单层结构或叠层结构而形成。另外，可以通过溅射法或各种CVD法如等离子体CVD法等而形成上述材料。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，进行在氧气气氛中或在N₂O气氛中的等离子体处理、在氧气气氛中或在N₂O气氛中的加热处理而形成。在此情况下，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而成的金属氧化膜。此外，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)。

通过溅射法、LPCVD法、等离子体CVD法等以25nm至200nm(优选为30nm至150nm)的厚度形成半导体膜1905。

接下来，如图19B所示，对半导体膜1905照射激光束来进行晶化。注意，也可以通过将激光束的照射以及利用RTA(快速热退火)工艺或退火炉的热结晶法、使用促进晶化的金属元素的热结晶法组合的方法等进行半导体膜1905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1905a至1905f，并且覆盖该半导体膜1905a至1905f地形成栅极绝缘膜1906。

作为栅极绝缘膜1906，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(SiO_xN_y)(x＞y＞0)、氮氧化硅(SiN_xO_y)(x＞y＞0)等。例如，当将栅极绝缘膜1906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1905a至1905f的制造工序的一个例子。首先，通过等离子体CVD法形成50nm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，通过照射激光束且使用光刻法，来形成结晶半导体膜1905a至1905f。注意，也可以只通过照射激光束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中的一种或多种振荡的激光束，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，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，也可以通过Q开关动作或模式同步等以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，在半导体膜由激光束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液界面，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1905a至1905f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1906。例如，通过引入了稀有气体如He、Ar、Kr、Xe等与氧气、氧化氮(NO₂)、氨气、氮气或氢气等的混合气体的等离子体处理，形成栅极绝缘膜1906。在此情况下，通过引入微波，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。

通过上述使用了高密度等离子体的处理，厚度为1nm至20nm，典型地为5nm至10nm的绝缘膜形成在半导体膜上。由于在此情况下的反应为固相反应，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)，所以可以使被形成的绝缘膜的厚度的不均匀性极小。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，所以成为非常优选的状态。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，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1906，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。在任何情况下，在栅极绝缘膜的一部分或全部具有通过高密度等离子体形成的绝缘膜的晶体管，可以减少特性差异。

此外，一边对半导体膜照射连续振荡激光束或者以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1905a至1905f，具有其晶体沿该激光束的扫描方向生长的特征。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1906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20nm至100nm的厚度而形成。第二导电膜以100nm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或化合物而形成。或者，采用以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1905a至1905f的上方形成栅电极1907。在此，示出了采用第一导电膜1907a和第二导电膜1907b的叠层结构形成栅电极1907的例子。

接着，如图19C所示，以栅电极1907为掩模，通过离子掺杂法或离子注入法对半导体膜1905a至1905f以低浓度添加赋予n型的杂质元素，然后通过光刻法选择性地形成由抗蚀剂构成的掩模，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的浓度选择性地引入到半导体膜1905a至1905f，以形成呈现n型的杂质区域1908。此外，使用硼(B)作为赋予p型的杂质元素，以1×10¹⁹至1×10²⁰/cm³的浓度选择性地引入到半导体膜1905c、1905e，以形成呈现p型的杂质区域1909。

接着，覆盖栅极绝缘膜1906和栅电极1907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、或者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法选择性地蚀刻绝缘膜，从而形成与栅电极1907的侧面接触的绝缘膜1910(也称为侧壁)。绝缘膜1910用作当形成LDD区域(轻掺杂漏区)时的掺杂用的掩模。

接着，使用通过光刻法形成的由抗蚀剂构成的掩模和用作掩模的栅电极1907及绝缘膜1910，对半导体膜1905a、1905b、1905d、1905f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1911。在此，使用磷(P)作为赋予n型的杂质元素，以1×10¹⁹至1×10²⁰/cm³的浓度选择性地引入到半导体膜1905a、1905b、1905d、1905f，以形成呈现比杂质区域1908更高浓度的n型的杂质区域1911。

通过以上工序，如图19D所示，形成n沟道型薄膜晶体管1900a、1900b、1900d、1900f和p沟道型薄膜晶体管1900c、1900e。

在n沟道型薄膜晶体管1900a中，沟道形成区域被形成在与栅电极1907重叠的半导体膜1905a的区域中。形成源区或漏区的杂质区域1911被形成在不与栅电极1907及绝缘膜1910重叠的区域中。而且，低浓度杂质区域(LDD区域)被形成在与绝缘膜1910重叠的区域且沟道形成区域和杂质区域1911之间。n沟道型薄膜晶体管1900b、1900d、1900地同样形成有沟道形成区域、低浓度杂质区域、以及杂质区域1911。

在p沟道型薄膜晶体管1900c中，沟道形成区域被形成在与栅电极1907重叠的半导体膜1905c的区域中，形成源区或漏区的杂质区域1909被形成在不与栅电极1907重叠的区域中。此外，p沟道型薄膜晶体管1900e也同样形成有沟道形成区域以及杂质区域1909。注意，这里，虽然在p沟道型薄膜晶体管1900c、1900e没有设置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，如图20A所示，以单层或叠层方式形成绝缘膜以覆盖半导体膜1905a至1905f、栅电极1907等，并且在该绝缘膜上形成导电膜1913，以使该导电膜1913与形成薄膜晶体管1900a至1900f的源区或漏区的杂质区域1909、1911电连接。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、苯并环丁烯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等、或者硅氧烷材料等，以单层或叠层方式形成。在此，以双层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1912a和第二层绝缘膜1912b。此外，导电膜1913形成薄膜晶体管1900a至1900f的源电极或漏电极。

注意，优选在形成绝缘膜1912a、1912b之前，或者在形成绝缘膜1912a、1912b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、使添加在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或化合物以单层或叠层的方式形成导电膜1913。以铝为主要成分的合金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双方与镍的合金材料。作为导电膜1913，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1913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，由于钛可以还原产生于结晶半导体膜上的较薄的自然氧化膜，从而可以获得结晶半导体膜与导电膜1913之间的良好接触。

接下来，覆盖导电膜1913地形成绝缘膜1914，并且在该绝缘膜1914上形成导电膜1915a、1915b，以使该导电膜1915a、1915b分别与形成半导体膜1905a、1905f的源电极或漏电极的导电膜1913电连接。此外，还形成导电膜1916a、1916b，以使该导电膜1916a、1916b分别与形成半导体膜1905b、1905e的源电极或漏电极的导电膜1913电连接。注意，导电膜1915a、1915b和导电膜1916a、1916b也可以由同一材料同时形成。导电膜1915a、1915b和导电膜1916a、1916b可以使用上述导电膜1913中所示的任何材料形成。

接下来，如图20B所示，形成用作天线的导电膜1917a、1917b，以使该导电膜1917a、1917b与导电膜1916a、1916b电连接。在此，用作天线的导电膜1917a、1917b中的一方相当于上述实施方式所示的第一天线电路的天线，而且另一方相当于第二天线电路的天线。例如，当以导电膜1917a为第一天线电路的天线，并且以导电膜1917b为第二天线电路的天线时，薄膜晶体管1900a至1900c用作上述实施方式所示的第一信号处理电路，而且薄膜晶体管1900d至1900f用作上述实施方式所示的第二信号处理电路。

绝缘膜1914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(SiO_x)膜、氮化硅(SiN_x)膜、氧氮化硅(SiO_xN_y)(x＞y)膜、氮氧化硅(SiN_xO_y)(x＞y)膜等；包含碳的膜如DLC(类金刚石碳)膜等；有机材料如环氧、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并环丁烯树脂、丙烯酸树脂等；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，使用有机基(例如烷基、芳烃)。作为取代基，也可以使用氟基。

导电膜1917a、1917b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或化合物，并且以单层结构或叠层结构形成导电膜1917a、1917b。

例如，在通过丝网印刷法形成用作天线的导电膜1917a、1917b的情况下，可以通过选择性地印刷将粒径为几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1917a、1917b。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)等中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粘合剂、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的优点。

此外，导电膜1915a、1915b在之后的工序中能够用作与本实施方式的无线通讯装置所包括的电池电连接的布线。此外，也可以在形成用作天线的导电膜1917a、1917b时，以电连接到导电膜1915a、1915b的方式另行形成导电膜，以将该导电膜用作连接到电池的布线。注意，图20B的导电膜1917a、1917b对应于上述实施方式1所示的第一天线电路的天线以及第二天线电路的天线。

接下来，如图20C所示，在覆盖导电膜1917a、1917b地形成绝缘膜1918之后，从衬底1901剥离包括薄膜晶体管1900a至1900f、导电膜1917a、1917b等的层(以下称为“元件形成层1919”)。在此，可以通过照射激光(例如UV光)在除了薄膜晶体管1900a至1900f以外的区域中形成开口部之后，利用物理力量从衬底1901剥离元件形成层1919。此外，也可以在从衬底1901剥离元件形成层1919之前，将蚀刻剂引入到形成的开口部中来选择性地去除剥离层1903。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1919处于从衬底1901剥离的状态。注意，剥离层1903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，也可以在使用蚀刻剂蚀刻剥离层1903之后，在衬底1901上保持元件形成层1919。另外，再次利用剥离了元件形成层1919的衬底1901，由此可以缩减成本。

绝缘膜1918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(SiO_x)膜、氮化硅(SiN_x)膜、氧氮化硅(SiO_xN_y)(x＞y)膜、氮氧化硅(SiN_xO_y)(x＞y)膜等；包含碳的膜如DLC(类金刚石碳)膜等；有机材料如环氧、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并环丁烯树脂、丙烯酸树脂等；或硅氧烷材料如硅氧烷树脂等。

在本实施方式中，如图21A所示，在通过激光的照射在元件形成层1919中形成开口部之后，将第一薄膜材料1920贴合到该元件形成层1919的一个表面(露出绝缘膜1918的面)，然后从衬底1901剥离元件形成层1919。

接下来，如图21B所示，通过进行加热处理和加压处理中的一方或双方将第二薄膜材料1921贴合到元件形成层1919的另一个表面(因剥离而露出的面)。作为第一薄膜材料1920、第二薄膜材料1921，可以使用热熔膜等。

作为第一薄膜材料1920、第二薄膜材料1921，也可以使用进行了防止静电等的抗静电处理的膜(以下称为抗静电膜)。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，单面上设有抗静电材料的膜既可将设有抗静电材料的一面贴到层上并使该一面置于膜的内侧，又可将设有抗静电材料的一面贴到层上并使该一面置于膜的外侧。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基作为侧链的交联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，连接到导电膜1915a、1915b地形成电池，但是，与电池的连接又可在从衬底1901剥离元件形成层1919之前(图20B或图20C的阶段)进行，又可在从衬底1901剥离元件形成层1919之后(图21A的阶段)进行，并且又可在由第一薄膜材料及第二薄膜材料密封了元件形成层1919之后(图21B的阶段)进行。以下，参照图22、图23说明连接形成元件形成层1919和电池的一个例子。

在图20B中，与用作天线的导电膜1917a、1917b同时形成分别与导电膜1915a、1915b电连接的导电膜1931a、1931b。接着，在覆盖导电膜1917a、1917b、导电膜1931a、1931b地形成绝缘膜1918之后，形成开口部1932a、1932b，以使导电膜1931a、1931b的表面露出。然后，如图22A所示，在通过激光的照射在元件形成层1919中形成开口部之后，将第一薄膜材料1920贴合到该元件形成层1919的一个表面(露出绝缘膜1918的面)，然后从衬底1901剥离元件形成层1919。

接下来，如图22B所示，在将第二薄膜材料1921贴合到元件形成层1919的另一个表面(因剥离而露出的面)之后，从第一薄膜材料1920剥离元件形成层1919。从而，在此，使用粘合性低的材料作为第一薄膜材料1920。接着，选择性地形成分别通过开口部1932a、1932b电连接到导电膜1931a、1931b的导电膜1934a、1934b。

导电膜1934a、1934b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。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或化合物，并且以单层结构或叠层结构形成导电膜1934a、1934b。

注意，这里示出了在从衬底1901剥离元件形成层1919之后，形成导电膜1934a、1934b的例子，但是也可以在形成导电膜1934a、1934b之后，从衬底1901剥离元件形成层1919。

接下来，如图23A所示，在衬底上形成有多个元件的情况下，将元件形成层1919按每一个元件切断。当切断时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，分别切断形成在一个衬底的多个元件。

接下来，如图23B所示，将切断的元件与电池的连接端子电连接。在此，分别连接设置在元件形成层1919的导电膜1934a、1934b与设置在衬底1935上的成为电池的连接端子的导电膜1936a、1936b。在此，表示如下情况：通过具有粘结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1934a和导电膜1936a的连接或导电膜1934b和导电膜1936b的连接。在此，表示使用具有粘结性的树脂1937所包含的导电粒子1938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。

在电池大于元件的情况下，如图22、图23所示，在一个衬底上形成多个元件，并且将该元件切断之后连接于电池，来可以增加可在一个衬底上形成的元件的数量，从而可以以更低成本制作无线通讯装置。

通过上述工序，可以制作无线通讯装置。注意，在本实施方式中示出了在衬底上形成薄膜晶体管等的元件，然后进行剥离的工序，但也可以不进行剥离而使其直接成为产品。另外，通过在玻璃衬底上形成薄膜晶体管等的元件之后，从与提供有元件的表面相反一侧对该玻璃衬底进行研磨，或者通过使用Si等的半导体衬底形成MOS型晶体管之后，对该半导体衬底进行研磨，可以实现无线通讯装置的薄膜化和小型化。

注意，本实施方式所示的无线通讯装置的制造方法可以适用于本说明书中的其他实施方式所示的无线通讯装置的制造方法。

实施方式5

在本实施方式中，说明本发明的无线通讯装置的利用方式的一个例子的RFID标签的用途。RFID标签可以设置在纸币、硬币、有价证券、无记名债券、证书(驾驶执照、居民证等)、包装容器(包装纸、瓶等)、记录介质(DVD、录像磁带等)、交通工具(自行车等)、个人用品(包、眼镜等)、食品、植物、动物、人体、衣物、生活用品、以及电子设备等的商品、行李标签等的物品中，并且可以用作所谓的ID标记、ID标签、ID卡。电子设备是指液晶显示装置、EL显示装置、电视装置(也简称为电视、电视接收机)、以及移动电话等。以下，参照图17说明本发明的应用例子、以及安装有本发明的RFID标签的商品的一个例子。

图17A是根据本发明的RFID标签的完成品的一例状态。在标签底纸3001(剥离纸)上形成有内置了RFID标签3002的多个ID标记3003。ID标记3003放置在箱子3004内。此外，在ID标记3003上写着与商品或服务有关的信息(产品名称、品牌、商标、商标所有者、销售者、以及制造商等)，而且内置的RFID标签带有该产品(或者产品种类)固有的ID号码，从而可以容易知道非法行为如伪造、商标权、专利权等的知识产权侵犯、不公平竞争等。此外，在RFID标签内可以输入有不能写在产品的容器或标签上的许多信息，例如产地、销售地、质量、原材料、功效、用途、数量、形状、价格、生产方法、使用方法、生产时期、使用时间、保质期限、使用说明、以及与产品有关的知识产权信息等，并且交易人或消费者可以通过简单的读取器来访问这些信息。此外，虽然生产者可以很容易重写或删除信息等，但是交易人或消费者不能重写或删除信息等。此外，也可以在RFID标签上提供显示部来显示这些信息。

图17B示出了内置了RFID标签3012的标记形状的RFID标签3011。通过将RFID标签3011安装到商品中，商品管理变得很容易。例如，在商品被盗窃的情况下，可以追踪商品的路径，并且迅速查清该犯人。以此方式，通过提供RFID标签，可以使所谓跟踪能力优良的商品流通。

图17C是包含了根据本发明的RFID标签3022的ID卡3021的完成品的一例状态。上述ID卡3021包括现金卡、信用卡、预付卡、电子车票、电子货币、电话卡、以及会员卡等所有种类的卡。此外，也可以在ID卡3021的表面上提供显示部来显示各种信息。

图17D示出了无记名债券3031的完成品的状态。无记名债券3031嵌入有RFID标签3032，并且其周围由树脂成形以保护RFID标签。在此，该树脂中填充有填料。无记名债券3031可以通过与根据本发明的RFID标签同样制造。注意，上述无记名债券包括邮票、车票、票券、入场券、商品券、书券、文具券、啤酒券、换米券、各种赠券、以及各种服务券等，但是，不言而喻，并不局限于这些。此外，通过将本发明的RFID标签3032设置在纸币、硬币、有价证券、无记名债券、证书等中，可以提供认证功能，并且通过应用该认证功能可以防止伪造。

图17E示出了贴有包含了根据本发明的RFID标签3042的ID标记3041的书籍3043。本发明的RFID标签3042被贴在表面上，或者被埋在内部而固定于物品。如图17E所示，如果是书，就被埋在纸中，而且如果是由有机树脂构成的包装，就被埋在该有机树脂中，来固定于各物品中。因为RFID标签3042实现小型、薄型、轻量，所以固定于物品中之后也不损坏其物品本身的设计性。

虽然这里未图示，但是通过将上述实施方式所示的RFID标签提供于包装容器、记录介质、个人用品、食品、衣物、生活用品、以及电子设备等中，可以实现产品检查系统等系统的效率化。通过将RFID标签设置到交通工具中，可以防止对其的伪造或偷窃。另外，通过将RFID标签嵌入到诸如动物等的生物中，可以容易地识别各生物，例如通过将无线标签嵌入到诸如家畜等的生物中，可以容易识别出生年、性别、或种类等。

图18A和18B示出了贴有包含上述实施方式所示的RFID标签的ID标记2502的书籍2701和塑料瓶2702。RFID标签是非常薄的，因此，当ID标记安装在上述书籍等物品时，不会损坏它的功能或设计。此外，在非接触型薄膜集成电路装置的情况下，天线和芯片可以一体形成，而可以更容易地将非接触型薄膜集成电路装置直接转移到具有弯曲表面的商品上。

图18C示出了将包含RFID标签的ID标记2502直接贴在水果类2705的新鲜食物上的状态。此外，图18D示出了使用用于包装的薄膜2703来包装蔬菜2404等的新鲜食物的实例。当芯片2501贴在商品上时，就有可能剥下芯片。然而，当采用用于包装的薄膜2703来包装商品时，就难以剥下用于包装的薄膜2703，这就更加有利于防盗方面。注意，根据本发明的无线通讯装置可用于除了上述商品之外的所有商品。

本说明书根据2006年8月31日在日本专利局受理的日本专利申请编号2006-236921而制作，所述申请内容包括在本说明书中。

Claims

1.一种无线通讯装置，包括：

天线；

第一电路；

电池，经由第一开关电连接到所述第一电路；

充电控制电路；

第二电路；以及

电容器，电连接到所述第二电路，

其中，经由第二开关所述天线电连接到所述电池，

其中，经由第三开关所述天线电连接到所述电容器，

其中，根据所述电池的充电状况，由所述充电控制电路控制所述第一开关的接通或关断，

其中，当所述电池的电压成为大于或等于预定的值时，由所述充电控制电路使所述第二开关关断，

其中，当所述电容器的电压成为大于或等于既定的值时，由所述充电控制电路使所述第三开关关断，

其中，所述第一电路的耗电量与所述第二电路的耗电量不同，以及

其中，所述电池并未电连接到所述电容器。

2.根据权利要求1所述的无线通讯装置，还包括：

第二天线；

第三电路；以及

第二电池，电连接到所述第三电路，

其中，所述第二天线电连接到所述第二电池。

3.根据权利要求1所述的无线通讯装置，还包括：

第二天线；

第三电路；以及

第二电容器，电连接到所述第三电路，

其中，所述第二天线电连接到所述第二电容器。

4.一种无线通讯装置，包括：

第一天线；

第二天线；

第一电路；

第一电容器，电连接到所述第一电路；

第二电路；

第二电容器，电连接到所述第二电路；

第三电路；

电池，经由第一开关电连接到所述第三电路；

充电控制电路；

其中，经由第二开关所述第一天线电连接到所述第一电容器，

其中，经由第三开关所述第一天线电连接到所述第二电容器，

其中，所述第二天线电连接到所述电池，

其中，当所述第一电容器的电压成为大于或等于预定的值时，由所述充电控制电路使所述第二开关关断，

其中，当所述第二电容器的电压成为大于或等于既定的值时，由所述充电控制电路使所述第三开关关断，

其中，所述电池并未电连接到所述第一电容器和所述第二电容器。

5.根据权利要求4所述的无线通讯装置，

其中，提供第一电池代替所述第一电容器，

其中，提供第二电池代替所述第二电容器，以及

其中，提供电容器代替所述电池。

6.一种无线通讯装置，包括：

第一天线；

第二天线；

第三天线；

第一电路；

电池，经由第一开关电连接到所述第一电路；

充电控制电路；

第二电路；以及

电容器，电连接到所述第二电路，

其中，经由第二开关所述第一天线和所述第三天线电连接到所述电池，

其中，所述第一天线和所述第三天线接收不同频率的电波，

其中，所述第二天线电连接到所述电容器，

其中，所述电池并未电连接到所述电容器。

7.根据权利要求1、4和6的任一项所述的无线通讯装置，还包括：

整流电路，电连接到所述第一电路，所述整流电路包括二极管和电连接到所述二极管的电容器。

8.根据权利要求1、4和6的任一项所述的无线通讯装置，其中，所述无线通讯装置为移动电话。

9.根据权利要求1、4和6的任一项所述的无线通讯装置，还包括：

显示部，电连接到所述电池。

10.一种检查系统，提供有权利要求1、4和6的任一项所述的无线通讯装置。