CN108475144B - 输入装置、输入/输出装置及数据处理装置 - Google Patents

输入装置、输入/输出装置及数据处理装置 Download PDF

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Abstract

提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入装置。提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入/输出装置。提供一种半导体装置。本发明人等构想出包括构成为电容性耦合到靠近的物体的多个导电膜、按指定的顺序从多个导电膜选择一个导电膜的驱动电路以及具有供应搜索信号及检测信号的功能的检测电路的结构。

Description

输入装置、输入/输出装置及数据处理装置
技术领域
本发明的一个方式涉及一种输入装置、输入/输出装置、触摸传感器、具有输入功能的显示装置、具有显示功能的输入装置、显示装置或者半导体装置。
注意，本发明的一个方式不局限于上述技术领域。本说明书等所公开的发明的一个方式的技术领域涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition of matter)。更具体而言，作为本说明书所公开的本发明的一个方式的技术领域的例子，可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、这些装置的驱动方法以及这些装置的制造方法。
背景技术
已知显示像素叠层(display pixel stackups)中的触摸信号线(例如，驱动线及检测线)以及接地区等电路元件被分组到一起且检测该显示器上或其附近的触摸的触摸检测电路(专利文献1、专利文献2)。
已知将设于液晶显示元件中的显示用公共电极兼用作一对触摸传感器电极中的一个电极(驱动电极)，并且重新形成另一个电极(传感器用检测电极)的技术(专利文献3)。
[参考文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开第2011-197685号公报
[专利文献2]美国专利申请第2012/0218199号公报
[专利文献3]日本专利申请公开第2009-244958号公报
发明内容
本发明的一个方式的目的是提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入装置。另一个目的是提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入/输出装置。另一个目的是提供一种方便性或可靠性优异的新颖的数据处理装置。另一个目的是提供一种方便性或可靠性优异的新颖的具有显示功能的输入装置。另一个目的是提供一种灵敏度高的新颖的输入装置。另一个目的是提供一种可靠性高的输入装置等。另一个目的是提供一种接触不良少的输入装置等。另一个目的是提供一种电路尺寸小的输入装置等。另一个目的是提供一种能够进行多点触控的输入装置等。另一个目的是提供一种新颖的输入装置、新颖的输入/输出装置、新颖的显示装置、新颖的具有输入功能的显示装置、新颖的具有显示功能的输入装置、新颖的数据处理装置或者新颖的半导体装置。
注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。在本发明的一个方式中，并不需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得知并抽出上述以外的目的。
(1)本发明的一个方式是一种输入装置，该输入装置包括第一导电膜、第二导电膜、第一信号线及第二信号线。
第二导电膜包括不与第一导电膜重叠的区域。
第一信号线与第一导电膜电连接，第二信号线与第二导电膜电连接。
第一导电膜构成为电容性耦合到靠近的物体，第二导电膜构成为电容性耦合到靠近的物体。
(2)本发明的另一个方式是一种(1)所述的输入装置，该输入装置包括驱动电路及检测电路。
检测电路与驱动电路电连接。
驱动电路构成为选择第一信号线或第二信号线。
驱动电路构成为在选择第一信号线期间使第一信号线电连接到检测电路。驱动电路构成为在选择第二信号线期间使第二信号线电连接到检测电路。
检测电路构成为供应搜索信号。
第一信号线构成为接收搜索信号。
第一信号线构成为供应根据耦合到第一导电膜的电容以及搜索信号而变化的电位或电流。
检测电路构成为供应基于上述电位或电流的检测信号。
上述本发明的一个方式的输入装置包括：构成为电容性耦合到靠近的物体的多个导电膜；按指定的顺序从多个导电膜选择一个导电膜的驱动电路；以及构成为供应搜索信号及检测信号的检测电路。由此，基于根据搜索信号及耦合到导电膜的电容而变化的电位，可以检测靠近导电膜的物体。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入装置。
(3)本发明的另一个方式是一种输入/输出装置，该输入/输出装置包括显示装置以及上述输入装置。
输入装置构成为检测靠近显示装置的显示面一侧的物体。
显示装置包括具有与第一导电膜重叠的区域的第一像素。
显示装置包括具有与第二导电膜重叠的区域的第二像素。
第一像素包括第一显示元件。第二像素包括第二显示元件。
上述(3)所述的输入/输出装置包括：显示装置、构成为电容性耦合到靠近显示装置的显示面一侧的物体的多个导电膜；按指定的顺序从多个导电膜选择一个导电膜的驱动电路；以及构成为供应搜索信号及检测信号的检测电路。由此，基于根据搜索信号及耦合到导电膜的电容而变化的电位，可以检测靠近显示装置的显示面一侧的物体。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入/输出装置。
(4)本发明的另一个方式是一种(3)所述的输入/输出装置，该输入/输出装置还包括布线。
布线构成为供应指定电位。驱动电路构成为在选择第一信号线期间使第二信号线电连接到布线。驱动电路构成为在选择第二信号线期间使第一信号线电连接到布线。
第一显示元件包括第一像素电极及包含液晶材料的层。第一像素电极被配置以将控制液晶材料的取向的电场形成在第一导电膜与第一像素电极之间。
第二显示元件包括第二像素电极及包含液晶材料的层。第二像素电极被配置以将控制液晶材料的取向的电场形成在第二导电膜与第二像素电极之间。
上述本发明的一个方式的输入/输出装置包括：具备液晶元件的显示装置；构成为控制液晶材料的取向且电容性耦合到靠近显示装置的显示面一侧的物体的多个导电膜；构成为供应搜索信号及检测信号的检测电路；以及构成为按指定的顺序从多个导电膜选择一个导电膜且电连接到检测电路或布线的驱动电路。由此，可以按指定的顺序像素被改写，并且，可以基于根据搜索信号及耦合到导电膜的电容而变化的电位检测靠近具备显示元件的显示装置的显示面一侧的物体。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入/输出装置。
(5)本发明的另一个方式是一种(1)所述的输入装置，该输入装置包括驱动电路以及检测电路。
检测电路与驱动电路电连接。
第二导电膜被配置以将被靠近的物体阻挡的电场形成在第一导电膜与第二导电膜之间。
驱动电路构成为选择第一信号线及第二信号线。
驱动电路构成为在选择第一信号线及第二信号线期间使第一信号线及第二信号线电连接到检测电路。
检测电路构成为供应搜索信号。
第一信号线构成为接收搜索信号。
第二信号线构成为供应根据搜索信号及形成在第一导电膜与第二导电膜之间的电场而变化的电位。
检测电路构成为供应基于上述电位的检测信号。
上述本发明的一个方式的输入装置包括：其间形成电场的一个导电膜和另一个导电膜；按指定的顺序选择这些导电膜的驱动电路；以及构成为对该一个导电膜供应搜索信号且供应基于该另一个导电膜的电位变化的检测信号的检测电路。由此，可以基于根据在多个导电膜之间被阻挡的电场以及搜索信号而变化的电位检测靠近导电膜的物体。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入装置。
(6)本发明的另一个方式是一种输入/输出装置，该输入/输出装置包括显示装置以及上述输入装置。
输入装置构成为检测靠近显示装置的显示面一侧的物体。
显示装置包括具有与第一导电膜重叠的区域的第一像素。
显示装置包括具有与第二导电膜重叠的区域的第二像素。
第一像素包括第一显示元件。第二像素包括第二显示元件。
上述本发明的一个方式的输入/输出装置包括：显示装置、构成为电容性耦合到靠近显示装置的显示面一侧的物体的一个导电膜；与该一个导电膜形成电场的另一个导电膜；按指定的顺序选择这些导电膜的驱动电路；以及构成为对该一个导电膜供应搜索信号且供应基于该另一个导电膜的电位而变化的检测信号的检测电路。由此，可以基于根据在多个导电膜之间被阻挡的电场以及搜索信号而变化的电位检测靠近显示装置的显示面一侧的物体。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入/输出装置。
(7)本发明的另一个方式是一种(6)所述的输入/输出装置，该输入/输出装置还包括布线。
布线构成为供应指定电位。
在选择第一信号线及第二信号线期间，驱动电路构成为使另一个信号线电连接到布线。驱动电路构成为在选择另一个信号线期间使第一信号线及第二信号线电连接到布线。
第一显示元件包括第一像素电极及包含液晶材料的层。第一像素电极被配置以将控制液晶材料的取向的电场形成在第一导电膜与第一像素电极之间。
第二显示元件包括第二像素电极及包含液晶材料的层。第二像素电极被配置以将控制液晶材料的取向的电场形成在第二导电膜与第二像素电极之间。
上述本发明的一个方式的输入/输出装置包括：具备液晶元件的显示装置；构成为控制液晶材料的取向且电容性耦合到靠近显示装置的显示面一侧的物体的一个导电膜；与该一个导电膜形成电场的另一个导电膜；构成为对一个导电膜供应搜索信号且供应基于另一个导电膜的电位而变化的检测信号的检测电路；以及构成为按指定的顺序选择该一个导电膜及另一个导电膜且电连接到检测电路或布线的驱动电路。由此，可以按指定的顺序像素被改写，并且，基于根据搜索信号及耦合到导电膜的电容而变化的电位，可以检测靠近具备显示元件的显示装置的显示面一侧的物体。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入/输出装置。
(8)本发明的另一个方式是一种数据处理装置，该数据处理装置包括运算装置及上述(3)、(4)、(6)及(7)中的任一个所述的输入/输出装置。
上述运算装置构成为接收位置数据且供应图像数据及控制数据。运算装置构成为根据位置数据决定指示器的移动速度。运算装置构成为根据指示器的移动速度决定图像数据的对比度或亮度。
通过采用该结构，可以减轻在移动图像数据的显示位置时对使用者的眼睛产生的负担，而可以实现护眼显示。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的数据处理装置。
(9)本发明的另一个方式是(8)所述的数据处理装置，该数据处理装置还包括输入部。输入部包括键盘、硬件按钮、指向装置、触摸传感器、照度传感器、摄像装置、声音输入装置、视点输入装置和姿态检测装置中的至少一个。
由此，可以基于根据搜索信号及耦合到导电膜的电容而变化的电位供应靠近导电膜的物体的位置数据。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的数据处理装置。
虽然附于本说明书的方框图示出在独立的方框中按功能分类的构成要素，但是实际上的构成要素难以按功能清楚地划分，而有时一个构成要素具有多个功能。
在本说明书中，晶体管的“源极”和“漏极”的名称根据晶体管的极性或施加到各端子的电位的高低互相调换。一般而言，在n沟道晶体管中，将被施加低电位的端子称为源极，而将被施加高电位的端子称为漏极。在p沟道晶体管中，将被供应低电位的端子称为漏极，而将被供应高电位的端子称为源极。在本说明书中，虽然为方便起见有时假设源极和漏极是固定的来描述晶体管的连接关系，但是实际上源极和漏极的名称根据上述电位关系而互相调换。
另外，在本说明书中，晶体管的“源极”是指用作活性层的半导体膜的一部分的源区域或与上述半导体膜连接的源电极。同样地，晶体管的“漏极”是指上述半导体膜的一部分的漏区域或与上述半导体膜连接的漏电极。“栅极”是指栅电极。
在本说明书中，晶体管串联连接的状态是指例如第一晶体管的源极和漏极中的只有一个与第二晶体管的源极和漏极中的只有一个连接的状态。另外，晶体管并联连接的状态是指第一晶体管的源极和漏极中的一个与第二晶体管的源极和漏极中的一个连接且第一晶体管的源极和漏极中的另一个与第二晶体管的源极和漏极中的另一个连接的状态。
在本说明书中，“连接”是指电连接，并相当于能够供应或传送电流、电压或电位的状态。因此，连接不仅是指直接连接，而且还是指能够供应或传送电流、电压或电位的通过布线、电阻器、二极管、晶体管等电路元件的间接连接。
在本说明书中，即使在电路图上不同的构成要素彼此连接，实际上也有一个导电膜具有多个构成要素的功能的情况，例如有布线的一部分被用作电极的情况等。“连接”还是指这种一个导电膜具有多个构成要素的功能的情况。
另外，在本说明书中，将晶体管的第一电极和第二电极中的一个称为源电极，将另一个称为漏电极。
根据本发明的一个方式，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入装置。根据本发明的另一个方式，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入/输出装置。根据本发明的另一个方式，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的数据处理装置。根据本发明的另一个方式，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的具有显示功能的输入装置。根据本发明的另一个方式，可以提供一种灵敏度高的新颖的输入装置等。根据本发明的另一个方式，可以提供一种可靠性高的输入装置等。根据本发明的另一个方式，可以提供一种接触不良少的输入装置。根据本发明的另一个方式，可以提供一种电路尺寸小的输入装置等。根据本发明的另一个方式，可以提供一种能够进行多点触控的输入装置等。根据本发明的另一个方式，可以提供一种新颖的输入装置、新颖的输入/输出装置、新颖的显示装置、新颖的具有输入功能的显示装置、新颖的具有显示功能的输入装置、新颖的数据处理装置或者新颖的半导体装置。
注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式并不需要获得所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得知并抽出上述以外的效果。
附图说明
图1A至图1C说明实施方式的输入装置的结构。
图2A至图2C说明实施方式的输入装置的导电膜的配置。
图3A和图3B说明实施方式的输入装置的结构。
图4A至图4C说明实施方式的输入/输出装置的导电膜的形状。
图5A和图5B说明实施方式的输入装置的结构。
图6A和图6B说明实施方式的输入装置的结构。
图7说明实施方式的输入装置的结构。
图8A和图8B说明实施方式的输入装置的结构。
图9A至图9C说明实施方式的检测电路的结构。
图10为示出实施方式的输入装置的驱动方法的时序图。
图11A至图11D说明实施方式的输入/输出装置的结构。
图12说明实施方式的输入/输出装置的结构。
图13说明实施方式的输入/输出装置的结构。
图14A至图14C说明实施方式的驱动电路的结构。
图15A至图15C说明实施方式的输入装置的结构。
图16A至图16F说明实施方式的输入装置的结构。
图17A至图17C说明实施方式的像素的结构。
图18A至图18D说明实施方式的输入装置的结构。
图19A至图19D说明实施方式的输入装置的结构。
图20说明实施方式的驱动电路的结构。
图21说明实施方式的输入装置的结构。
图22说明实施方式的输入装置的结构。
图23说明实施方式的输入装置的结构。
图24说明实施方式的输入装置的结构。
图25A至图25C说明实施方式的输入装置的结构。
图26A1、图26A2、图26B1和图26B2说明实施方式的输入/输出装置的驱动方法。
图27A和图27B说明实施方式的输入/输出装置的结构。
图28A至图28C说明实施方式的输入/输出装置的结构。
图29A和图29B说明实施方式的输入/输出装置的结构。
图30A和图30B说明实施方式的输入/输出装置的结构。
图31A至图31D说明实施方式的输入/输出装置的结构。
图32A和图32B说明实施方式的输入/输出装置的结构。
图33A至图33D说明实施方式的晶体管的结构。
图34A至图34C说明实施方式的晶体管的结构。
图35A和图35B说明实施方式的数据处理装置的结构。
图36A至图36C说明实施方式的显示部的结构。
图37A和图37B为实施方式的程序的流程图。
图38示意性地说明实施方式的图像数据。
图39A和图39B说明实施方式的数据处理装置及数据处理系统的结构。
图40A和图40B为实施方式的程序的流程图。
图41A至图41C为说明实施方式的半导体装置的结构的截面图及电路图。
图42为说明实施方式的CPU的结构的方框图。
图43为说明实施方式的触发器电路的结构的电路图。
图44A至图44H说明实施方式的电子设备的结构。
具体实施方式
本发明的一个方式的输入装置包括：构成为电容性耦合到靠近的物体的多个导电膜；按指定的顺序从多个导电膜选择一个导电膜的驱动电路；以及构成为供应搜索信号及检测信号的检测电路。
由此，基于根据搜索信号及耦合到导电膜的电容而变化的电位，可以检测靠近导电膜的物体。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入装置。
下面，参照附图对实施方式进行说明。注意，实施方式可以以各种方式实施。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可以被变换为各种各样的形式而不脱离本发明的宗旨及其范围。因此，本发明不应该被解释为仅限定在以下所示的本实施方式所记载的内容中。注意，在下面说明的本发明的结构中，使用相同的附图标记来表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略其详细说明。此外，有时使用相同的阴影线来表示具有相同功能的部分，而该部分不特别以附图标记表示。
注意，在一个实施方式中说明的内容(或者其一部分)可以应用于、组合于或者替换成在该实施方式中说明的其他内容(或者其一部分)和/或在另一个或多个其他实施方式中说明的内容(或者其一部分)。
另外，在各实施方式中，在该实施方式中说明的内容是指利用各种附图来说明的内容或利用本说明书中的文章来说明的内容。
通过将在一个实施方式中说明的附图(或者其一部分)与该附图的其他部分、在该实施方式中说明的其他附图(或者其一部分)和/或在另一个或多个其他实施方式中说明的附图(或者其一部分)组合，而可以形成更多的附图。
实施方式1
在本实施方式中，参照图1A至图1C至图10对本发明的一个方式的输入装置的结构进行说明。
图1A至图1C说明本发明的一个方式的输入装置700T的结构。图1A为说明本发明的一个方式的输入装置700T的结构的方框图的例子。图1B为详细地说明图1A的输入装置700T的一部分的方框图的例子。图1C是沿图1B的切断线W1-W2的输入装置700T的截面示意图的例子。
图2A至图2C为说明本发明的一个方式的输入装置的导电膜的配置的示意图。图2A示出被配置为圆状的导电膜。图2B示出被配置为曲线状的导电膜。图2C示出被配置为多角形状的导电膜。
图3A和图3B为说明本发明的一个方式的输入装置的示意图。图3A示意性地说明包括与多个信号线连接的导电膜的输入装置的结构。图3B示意性地说明包括多个检测电路的输入装置的结构。
图4A至图4C为说明本发明的一个方式的输入装置的导电膜的形状的示意图。图4A及图4B示意性地说明配置有菱形状的多个导电膜的输入装置的结构。图4C示意性地说明各菱形状的导电膜的边的形状。
图5A和图5B及图6A和图6B为说明本发明的一个方式的包括两个驱动电路的输入装置的结构的示意图。图5A示意性地说明包括两个驱动电路及两个检测电路的结构。图5B示意性地说明包括两个驱动电路及一个检测电路的结构。图6A示意性地说明包括两个驱动电路及在横向方向上设置的两个输入区域的结构。图6B示意性地说明包括两个驱动电路及在纵向方向上设置的两个输入区域的结构。
图7为说明本发明的一个方式的包括三个驱动电路及三个输入区域的输入装置的结构的示意图。
图8A和图8B为说明本发明的一个方式的包括在不同方向上配置的信号线的输入装置的结构的示意图。图8A示意性地说明包括在不同方向上配置的信号线及驱动电路的输入装置的结构。图8B示意性地说明在不同方向上配置的信号线及两个驱动电路的输入装置的结构。
图9A至图9C为说明本发明的一个方式的输入装置的检测电路的结构的电路图。
图10为示出本发明的一个方式的输入装置的驱动方法的时序图。
<输入装置的结构实例>
在本实施方式中说明的输入装置700T例如包括导电膜C1、导电膜C2、信号线ML1及信号线ML2(参照图1B)。
此外，导电膜C1及导电膜C2可以从包括导电膜C(g，h)的多个导电膜C选择(参照图1A)。另外，信号线ML1及信号线ML2可以从包括信号线ML(g，h)的多个信号线ML选择(参照图1A)。
注意，g及h表示变数且为1以上的整数。
例如，信号线ML(g，h)与导电膜C(g，h)连接，信号线ML(1，1)与导电膜C(1，1)连接。换言之，为了容易理解连接关系，使用括号内的数字。另外，例如，导电膜C的布局方式可以为矩阵状，但是该布局方式不一定需要为矩阵状。
导电膜C1及C2表示选自多个导电膜C中的导电膜。信号线ML1、信号线ML2、信号线ML3、信号线ML4、信号线ML5或信号线ML6表示选自多个信号线ML中的信号线。
例如，多个导电膜C和多个信号线ML优选设置在同一衬底上，此时，例如可以降低制造成本并且容易进行连接。注意，本发明的一个方式不局限于此。例如，可以将导电膜C的一部分设置在一个衬底上且将导电膜C的一部分设置在另一个衬底上。
例如，导电膜C2和导电膜C1包括彼此不重叠的区域。例如，可以将与导电膜C1相邻的导电膜用作导电膜C2。或者，也可以在导电膜C1与导电膜C2之间设置导电膜。
例如，信号线ML1与导电膜C1电连接。另外，信号线ML2与导电膜C2电连接(参照图1B)。例如，在导电膜C1的区域中，与信号线ML1重叠的黑点表示信号线ML1与导电膜C1的连接。同样地，在导电膜C2的区域中，与信号线ML2重叠的黑点表示信号线ML2与导电膜C2的连接。
例如，导电膜C1及C2构成为电容性耦合到靠近的物体(参照图1C)。注意，在图1C中，信号线ML1与信号线ML2看起来像是具有不同的高度，但是本发明的一个方式不局限于此。在截面图中，信号线ML1和信号线ML2可以以相同高度或不同高度设置。
此外，电容可以形成在多个导电膜C(包括导电膜C1、C2)与指头或笔等物体之间。由此，各导电膜C可以被用作电容器(例如，导电膜C1的自电容或导电膜C2的自电容)的一个电极。
有时将在导电膜C1与指头或笔等物体之间形成的电容称为导电膜C1的自电容，将在导电膜C2与指头或笔等物体之间形成的电容称为导电膜C2的自电容。
靠近导电膜C1的指头或笔等物体被用作电容器(例如，导电膜C1的自电容)的另一个电极。由此，导电膜C1等与指头或笔等物体之间的电容(换言之，导电膜C1的自电容)发生变化。
另外，也可以在多个导电膜C之间，例如在导电膜C1与C2之间形成电容耦合。换言之，也可以检测因指头或笔等物体的靠近而产生的导电膜C1与导电膜C2之间的电容值变化。此外，将在导电膜C1与C2之间形成的电容称为导电膜C1与C2之间的互电容。
综上所述，可说各导电膜C例如构成为被用作触摸传感器用电极。
例如，各导电膜C也可以除了触摸传感器用电极的功能以外还具有显示元件用电极(例如，公共电极)的功能。因此，有时将各导电膜C(例如，导电膜C1、导电膜C2或导电膜C(g，h))称为公共电极、传感器电极、电容电极、电极、第一电极或第二电极等。
输入装置700T例如包括驱动电路703及检测电路DC1(参照图1A)。注意，也可以采用输入装置700T不包括驱动电路703及检测电路DC1等，而其他的装置或其他的模块包括驱动电路703及检测电路DC1等的结构。
在多个信号线ML设置在与设置有驱动电路703的衬底不同的衬底上的情况下，信号线ML的每一个例如通过连接端子、布线、各向异性导电粒子、银膏、柔性印刷电路板(FPC：flexible printed circuit)或者凸块与驱动电路703连接。
在多个信号线ML设置在设置有驱动电路703的衬底上的情况下，不需要专用的连接部分。因此，在驱动电路703、多个导电膜C或多个信号线ML设置在相同衬底上的情况下，可以降低发生接触不良的可能性，由此可以提高可靠性。
例如，驱动电路703也可以形成在形成有多个导电膜C或多个信号线ML的衬底上。在此情况下，可以通过同一制造工序形成它们，因此，可以降低制造成本。注意，本发明的一个方式不局限于这些结构。
例如，检测电路DC1也可以形成在与形成有多个导电膜C或者多个信号线ML的衬底不同的衬底上。或者，检测电路DC1也可以形成在与形成有驱动电路703的衬底不同的衬底上。
例如，检测电路DC1可以形成在单晶硅衬底或SOI衬底上。或者，检测电路DC1可以形成在IC芯片上。由此，通过使用电流驱动能力高且特性偏差小的晶体管，可以形成检测精度高的电路。注意，本发明的一个方式不局限于该结构。
例如，检测电路DC1可以以不通过驱动电路703的方式连接到多个信号线ML。在此情况下，检测电路DC1的个数可以为两个以上。另外，不需要必须设置驱动电路703。
例如，驱动电路703具有选择多个信号线ML中的至少一个的功能。或者，例如，驱动电路703具有依次选择多个信号线ML中的至少一个的功能。或者，例如，驱动电路703具有以任意顺序选择多个信号线ML中的至少一个的功能。
例如，驱动电路703具有选择信号线ML1或信号线ML2的功能。
例如，驱动电路703具有选择多个导电膜C中的至少一个的功能。具体而言，驱动电路703例如具有选择导电膜C1或导电膜C2的功能。
例如，驱动电路703具有复用器或多路复用器的功能。
例如，驱动电路703具有在选择信号线ML1期间使电流流过信号线ML1与检测电路DC1之间的功能。
例如，驱动电路703具有在选择信号线ML2期间使电流流过信号线ML2与检测电路DC1之间的功能。
例如，驱动电路703具有在不选择信号线ML1期间防止电流流过信号线ML1与检测电路DC1之间的功能。或者，例如，驱动电路703具有在不选择信号线ML2期间防止电流流过信号线ML2与检测电路DC1之间的功能。
例如，驱动电路703具有在不选择信号线ML1期间使信号线ML1处于浮动状态的功能。或者，例如，驱动电路703具有在不选择信号线ML2期间使信号线ML2处于浮动状态的功能。
例如，驱动电路703具有在不选择信号线ML1期间对信号线ML1供应指定电压(例如，固定电压)的功能。或者，例如，驱动电路703具有在不选择信号线ML2期间对信号线ML2供应指定电压(例如，固定电压)的功能。
例如，在将多个信号线ML以不通过驱动电路703的方式连接到检测电路DC1的情况下，每个信号线ML需要检测电路DC1中的供应信号的电路或读出信号的电路。或者，一个检测电路DC1需要连接到信号线ML的每一个。
驱动电路703具有选择多个信号线中的一个或多个的功能及每隔指定期间切换信号线ML的功能。例如，驱动电路703具有以指定的顺序从多个信号线ML仅选择一个信号线的功能。通过利用该结构，可以减少检测电路DC1中的供应信号的电路或读出信号的电路的个数。具体而言，可以将该电路的个数从与信号线ML的个数对应的个数减少到与所选择的一个信号线ML对应的一个。或者，可以将检测电路DC1的个数从多个信号线ML减少到与所选择的一个信号线ML对应的一个。换言之，通过设置驱动电路703，可以减少检测电路DC1中的电路的个数或者电路尺寸。或者，可以减少检测电路DC1的个数。
注意，有时将驱动电路703简单地称为电路、第一电路或第二电路等。
检测电路DC1例如与驱动电路703电连接。检测电路DC1例如具有供应搜索信号的功能。在此，搜索信号例如是指为了进行检测对信号线ML(g，h)或导电膜C(g，h)供应的信号。
例如，检测电路DC1具有供应矩形波搜索信号的功能。或者，检测电路DC1具有供应或输出脉冲信号的功能。或者，检测电路DC1具有对传感器供应或输出信号的功能。
例如，检测电路DC1具有检测电容值变化的功能。或者，检测电路DC1具有检测电流值的功能。或者，检测电路DC1具有检测电荷量的功能。或者，检测电路DC1具有对信号进行积分的功能。或者，检测电路DC1具有将电流转换为电压的功能。或者，检测电路DC1具有检测电压值的功能。或者，检测电路DC1具有将模拟信号转换为数字信号的功能。
例如，检测电路DC1具有从传感器读出信号的功能。因此，将检测电路DC1简单地称为电路、第一电路或第二电路等。
例如，各信号线ML(例如，信号线ML1)具有将搜索信号等供应到导电膜C1的功能。
例如，各信号线ML(例如，信号线ML1)具有将指定电压(例如，公共电压)供应到导电膜C1的功能。或者，各信号线ML(例如，信号线ML1)例如具有从驱动电路703或检测电路DC1接收搜索信号的功能。
例如，为了检测耦合到导电膜C1的电容(换言之，导电膜C1的自电容)，信号线ML1具有将根据搜索信号变化的电位供应到导电膜C1的功能(参照图1C)。
例如，为了检测耦合到导电膜C1的电容(换言之，导电膜C1的自电容)，信号线ML1具有将用来对导电膜C1的自电容进行充放电的电流供应到导电膜C1的功能。
例如，多个信号线ML具有将多个导电膜C的电位或电流提取到设置有导电膜的区域的外侧(例如，驱动电路703或检测电路DC1)的功能。
例如，多个信号线ML具有将多个导电膜C电连接到设置有导电膜的区域的外侧(例如，驱动电路703或检测电路DC1)的功能。
例如，多个信号线ML具有对多个导电膜C等供应传感器用信号的功能。
例如，多个信号线ML具有从多个导电膜C等读出传感器用信号的功能。
例如，多个信号线ML也可以具有对显示元件的公共电极供应公共电压的功能。因此，有时将信号线ML(例如，信号线ML1、信号线ML2、信号线(g，h))简单地称为布线、第一布线或第二布线等。
例如，当输入装置的使用者将指头等物体靠近导电膜C1时，耦合到导电膜C1的电容(换言之，导电膜C1的自电容)发生变化。例如，指头等物体靠近时的导电膜C1的自电容值比指头等物体没有靠近时大。因此，在对导电膜C1的自电容进行充放电的情况下，换言之，在对导电膜C1供应脉冲信号的情况下，为了得到导电膜C1的稳定电位状态而需要的电流量或电荷量根据自电容值而发生变化。例如，当指头等物体靠近导电膜C1时，自电容值较大，所以，为了得到导电膜C1的稳定电位状态而需要的电流量或电荷量较大。其结果是，例如，流过信号线ML1的电流根据靠近导电膜C1的指头的影响而变化。
检测电路DC1具有检测检测信号的功能。该检测信号的值对应于多个导电膜C等的自电容值。
例如，检测电路DC1可以为了检测自电容值而改变信号线ML1的电位。此时，检测电路DC1可以检测流过信号线ML1的电流的值、电流值的积分值、电流值的峰值或电荷量。由此，检测电路DC1可以检测靠近导电膜C1的指头的影响所引起的自电容值的变化量。由此，检测电路DC1可以检测靠近导电膜C1的使用者的指头等。另外，检测电路DC1可以将检测结果输出到外部电路。
尤其是，在上述本发明的一个方式的输入装置700T中，可以独立地控制导电膜C。换言之，导电膜C分别与对应的信号线ML连接。因此，通过独立地控制多个信号线ML，可以独立地控制多个导电膜C。在两个或更多个物体(例如，指头或笔)同时靠近输入装置700T的情况下，可以独立地检测各物体。因此，输入装置700T可以实现多点触控功能。
上述本发明的一个方式的输入装置700T包括：构成为电容性耦合到靠近的物体的多个导电膜；按指定的顺序从多个导电膜选择一个导电膜的驱动电路；以及构成为供应搜索信号及检测信号的检测电路。由此，基于根据搜索信号及耦合到导电膜的电容而变化的电位，可以检测靠近导电膜的物体。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入装置。
此外，输入装置700T例如可以用于自电容式触摸面板。
输入装置700T例如可以包括配置为线状、直线状、曲线状、圆状、多角形状或者矩阵状的多个导电膜C。具体而言，作为矩阵状的配置例子，可以在行方向上配置q个导电膜C且在与行方向交叉的列方向上配置p个导电膜C(参照图1A)。
注意，g为变数，且为1以上且p以下的整数。同样地，h为变数，且为1以上且q以下的整数。另外，p表示导电膜C的纵向方向上的个数，q表示导电膜C的横向方向上的个数。因此，p及q为1以上的整数。
例如，在导电膜C被配置为p行q列的矩阵状的情况下，在纵向方向上排列有p个导电膜C，在横向方向上排列有q个导电膜C，由此一共配置有p×q个导电膜C。换言之，p表示在纵向方向上排列的导电膜C的个数，q表示在横向方向上排列的导电膜C的个数。
可以将从多个导电膜C选择的导电膜用作导电膜C1，并且，可以将从多个导电膜C选择的其他的导电膜用作导电膜C2。
作为矩阵状配置的代替，图2A示出圆状配置的例子，图2B示出曲线状配置的例子，图2C示出多角形状配置的例子。
输入装置700T包括与导电膜C(g，h)电连接的信号线ML(g，h)(参照图1B)。在此，在一个信号线ML与导电膜C(g，h)连接的情况下，信号线ML的附图标记也为(g，h)。例如，可以将在行方向上延伸的布线或在列方向上延伸的布线用作信号线ML(g，h)。例如，信号线ML(1，1)与导电膜C(1，1)连接，信号线ML(p，q)与导电膜C(p，q)连接。例如，在导电膜C被配置为p行q列的矩阵状的情况下，一共设置有p×q个信号线ML。
具体而言，例如，在以27行15列的矩阵状一共设置有405个导电膜C的情况下，将一共405个信号线ML用于输入装置700T。
驱动电路703例如具有按指定的顺序从多个信号线ML选择一个信号线ML的功能。例如，先从p×q个信号线ML选择信号线ML1，然后选择信号线ML2。
例如，图3A示出多个信号线与一个导电膜连接的例子。具体而言，三个信号线ML与一个导电膜C连接。例如，相对于被配置为27行15列的矩阵状(一共有405个)的导电膜C，将1215个(＝405×3)信号线ML用于输入装置700T。注意，与一个导电膜连接的信号线的个数不局限于三个。通过将多个信号线连接到一个导电膜，可以降低布线电阻。其结果是，可以提高传感器的灵敏度。在此，示出在相同方向上延伸的多个信号线与一个导电膜连接的情况，但是本发明的一个方式不局限于此。
在图3A中，在驱动电路703的外侧信号线ML1、信号线ML2及信号线ML3彼此连接。同样地，在驱动电路703的外侧信号线ML4、信号线ML5及信号线ML6彼此连接。通过采用上述连接方法，可以使驱动电路703的电路结构简化，或者，可以降低驱动电路703的输出端子数。注意，本发明的一个方式不局限于此。信号线ML1至信号线ML6可以独立地连接到驱动电路703。
输入装置700T例如可以包括控制线CL。控制线CL可以与驱动电路703电连接，并可以具有对驱动电路703供应控制信号的功能。例如，可以将用来控制驱动电路703的工作的起始脉冲信号、时钟信号、使能信号或脉冲宽度控制信号等用作控制信号。
图1A至图1C等示出导电膜C(g，h)为正方形的例子，但是本发明的一个方式不局限于此。导电膜C(g，h)可以为长方形、平行四边形、菱形、星形、多角形、圆形、椭圆形等各种形状。图4A示出导电膜C(g，h)的形状与图1A至图1C不同的情况的例子。
另外，导电膜C(g，h)的各边呈现直线或曲线等平滑的线，但是本发明的一个方式不局限于此。例如，导电膜C(g，h)的各边可以为图4C所示的阶梯状(之字形线)。通过采用这种阶梯形状，可以使导电膜C之间的边界与像素之间的边界一致。
图1A至图1C等示出设置有一个驱动电路703的例子，但是本发明的一个方式不局限于此。例如，驱动电路703的个数也可以为两个以上。此时，也可以对驱动电路703的每一个设置检测电路DC1。或者，也可以对多个驱动电路703设置一个检测电路DC1。
例如，图5A和图5B示出设置有两个驱动电路的输入装置。图5A所示的输入装置包括驱动电路703A、驱动电路703B、与驱动电路703A连接的检测电路DC1A及与驱动电路703B连接的检测电路DC1B。
例如，偶数行的信号线ML可以连接到一个驱动电路，奇数行的信号线ML可以连接到另一个驱动电路。通过采用上述连接，可以将驱动电路703分割成左侧和右侧，由此，可以高效地进行布局。或者，通过分割驱动电路，可以减少各驱动电路的尺寸，而可以实现窄边框化。
图5B所示的输入装置包括驱动电路703A、驱动电路703B、与驱动电路703A及驱动电路703B连接的检测电路DC1。在多个驱动电路703共同使用一个检测电路DC1的情况下，需要控制各驱动电路703的工作以防止串扰。
从设置有多个导电膜C的输入区域引出信号线ML的方法不局限于如图1A至图1C所示的从输入区域的一边引出信号线ML的方法。例如，可以将输入区域分割成两个以上的区域且从各区域引出信号线ML。
例如，图6A示出将输入区域分成左边区域和右边区域，从区域775A引出信号线MLA(1，1)，且从区域775B引出信号线MLB(1，1)的例子。
例如，信号线MLA(1，1)与信号线MLB(1，1)在输入区域的中央附近被切断。导电膜CA(1，1)与信号线MLA(1，1)连接，导电膜CB(1，1)与信号线MLB(1，1)连接，由此可以独立地驱动导电膜CA(1，1)及导电膜CB(1，1)。
注意，在输入区域的横向长度长的情况下，例如，如图6A所示，优选将输入区域分成左边区域和右边区域。在输入区域的纵向长度长的情况下，例如，如图6B所示，优选将输入区域分成上边区域和下边区域。由此，可以缩短信号线MLA和信号线MLB的长度。其结果是，可以降低信号线MLA和信号线MLB的寄生电容或布线电阻，而可以提高传感器的灵敏度。
例如，在横向长度长的输入区域的对角为10英寸以上，更优选为14英寸以上的情况下，如图6B所示，也可以将输入区域分成上边区域和下边区域。在纵向长度长的输入区域的对角为10英寸以上，更优选为14英寸以上的情况下，如图6A所示，也可以将输入区域分成左边区域和右边区域。通过采用该结构，虽然信号线的总数增加，但是可以降低每个信号线的寄生电容或布线电阻。其结果是，即使是较大的输入区域，也可以实现灵敏度高的传感器。
另外，输入区域的分割个数不局限于两个，也可以为三个以上。图7示出将输入区域分成三个区域时的例子。在此情况下，驱动电路703A、驱动电路703B及驱动电路703C可以设置在各被分割的输入区域。同样地，可以将输入区域分成四个区域且从四边引出信号线。注意，本发明的一个方式不局限于上述例子。
例如，如图8A和图8B所示，在不同方向上延伸的多个信号线也可以与一个导电膜连接。例如，在纵向方向上延伸的信号线及在横向方向上延伸的信号线也可以与一个导电膜连接。
例如，如图8A所示，导电膜C(1，1)与在纵向方向上延伸的信号线MLC(1，1)及在横向方向上延伸的信号线MLD(1，1)连接。例如，导电膜C(1，2)与在纵向方向上延伸的信号线MLC(1，2)及在横向方向上延伸的信号线MLD(1，2)连接。例如，导电膜C(2，1)与在纵向方向上延伸的信号线MLC(2，1)及在横向方向上延伸的信号线MLD(2，1)连接。
通过采用这种结构，可以降低信号线的布线电阻，而可以提高传感器的灵敏度。另外，即使在输入区域较大的情况下，也可以实现灵敏度高的传感器。
另外，例如，与相同导电膜连接的信号线ML也可以彼此连接。例如，信号线MLC(1，1)与信号线MLD(1，1)也可以彼此连接。例如，信号线MLC(2，1)与信号线MLD(2，1)也可以彼此连接。注意，本发明的一个方式不局限于此。例如，信号线MLC(1，1)与信号线MLD(1，1)不一定需要彼此连接。
例如，如图8B所示，可以以在纵向方向上延伸的信号线MLC(1，1)等容易连接到驱动电路703A的方式配置该驱动电路703A，且以在横向方向上延伸的信号线MLD(1，1)等容易连接到驱动电路703B的方式配置该驱动电路703B。此时，例如，优选同时选择与相同导电膜连接的在纵向方向上延伸的信号线MLC及在横向方向上延伸的信号线MLD。
例如，同时选择信号线MLC(1，1)和信号线MLD(1，1)。由此，通过信号线MLC(1，1)及信号线MLD(1，1)在导电膜C(1，1)与检测电路DC1之间电流流动。
例如，同时选择信号线MLC(1，2)和信号线MLD(1，2)。由此，通过信号线MLC(1，2)及信号线MLD(1，2)在导电膜C(1，2)与检测电路DC1之间电流流动。
通过上述方法控制驱动电路703A及驱动电路703B，可以减少检测电路DC1的个数。注意，本发明的一个方式不局限于此。例如，根据状况，也可以以驱动驱动电路703A和驱动电路703B中的一个并不驱动另一个的方式进行驱动。
另外，本发明的一个方式的输入装置700T可以设置在专用的衬底上或者显示装置的对置衬底或密封衬底的表面上。或者，可以在覆盖玻璃衬底等保护衬底的背面上设置输入装置700T。或者，可以在显示装置的TFT衬底或元件衬底等上设置与显示元件或像素成为一体的输入装置700T。
《结构实例》
本发明的一个方式的输入装置包括导电膜C1、导电膜C2、信号线ML1或信号线ML2。本发明的一个方式的输入装置可以包括导电膜C(g，h)或信号线ML(g，h)。本发明的一个方式的输入装置可以包括驱动电路703、检测电路DC1或控制线CL。
《导电膜C1、导电膜C2、导电膜C(g，h)、信号线ML1、信号线ML2、信号线ML(g，h)、控制线CL》
可以将导电材料用于导电膜C1、导电膜C2、导电膜C(g，h)、信号线ML1、信号线ML2、信号线ML(g，h)或控制线CL等。
例如，可以将无机导电材料、有机导电材料、金属或导电陶瓷材料用于导电膜C1、导电膜C2、导电膜C(g，h)、信号线ML1、信号线ML2、信号线ML(g，h)或控制线CL等。
作为导电膜C1、导电膜C2、导电膜C(g，h)、信号线ML1、信号线ML2、信号线ML(g，h)及控制线CL的材料的例子，可以举出选自铝、金、铂、银、铜、铬、钽、钛、钼、钨、镍、铁、钴、钯和锰中的金属元素。或者，可以将包含上述金属元素的合金用于导电膜C1、导电膜C2、导电膜C(g，h)、信号线ML1、信号线ML2、信号线ML(g，h)及控制线CL等。尤其是，铜和锰的合金适用于利用湿蚀刻法的微细加工。
这些导电膜及布线可以具有网格状或纳米线结构以提高透光性。或者，导电膜或布线也可以包括具有网格状或纳米线结构的导电材料。此时，即使材料本身不具有透光性，也该材料因为有多个间隙所以可以透过光。由此，上述具有网格状或纳米线结构的膜、布线或材料可以提高导电率及透光性。
例如，可以使用单层膜或叠层膜。具体而言，作为导电膜C1、导电膜C2、导电膜C(g，h)、信号线ML1、信号线ML2、信号线ML(g，h)或控制线CL等，可以使用如下结构：在铝膜上层叠有钛膜的双层结构；在氮化钛膜上层叠有钛膜的双层结构；在氮化钛膜上层叠有钨膜的双层结构；在氮化钽膜或氮化钨膜上层叠有钨膜的双层结构；依次层叠有钛膜、铝膜和钛膜的三层结构等。
在本发明的一个方式中，可以使用透光材料。例如，可以将氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、添加有镓的氧化锌等导电氧化物用于导电膜C1、导电膜C2、导电膜C(g，h)、信号线ML1、信号线ML2、信号线ML(g，h)或控制线CL等。尤其是，导电膜C1、导电膜C2及导电膜C(g，h)优选使用这些材料中的任何形成，因为这些导电膜例如在与显示装置一体化时优选具有透光性。
另外，可以在导电膜C1、导电膜C2和导电膜C(g，h)上或下，与这些导电膜重叠地形成使用从铝、金、铂、银、铜、铬、钽、钛、钼、钨、镍、铁、钴、钯和锰中选择的金属元素而形成的单层导电层或叠层导电层。通过采用该结构可以降低电阻值。在需要透光性的情况下，也可以在光透过区域不设置这些导电膜且仅在不需要透过光的区域设置这些导电膜。由此，可以同时实现电阻值的下降及透光性。
例如，可以将含有石墨烯或石墨的膜用作导电膜C1、导电膜C2、导电膜C(g，h)、信号线ML1、信号线ML2、信号线ML(g，h)或控制线CL等。
具体而言，通过形成含有氧化石墨烯的膜并被还原，可以形成含有石墨烯的膜。作为还原方法，可以采用加热的方法或使用还原剂的方法等。
例如，可以将导电性高分子用于导电膜C1、导电膜C2、导电膜C(g，h)、信号线ML1、信号线ML2、信号线ML(g，h)或控制线CL等。
《驱动电路703》
例如，可以将选择电路、译码器或移位寄存器等各种顺序电路用于驱动电路703。或者，可以将设置有多个开关且控制这些开关的导通(开/闭)状态的电路用于驱动电路703。
具体而言，可以将包括多个选择电路且具有供应选择信号的功能的移位寄存器等用于驱动电路703。由此，可以按指定的顺序从多个信号线选择一个信号线。
另外，根据驱动电路703的结构，与驱动电路703连接的检测电路DC1的个数会变化。例如，在图1A中，一个检测电路DC1与驱动电路703连接，但是本发明的一个方式不局限于此。两个以上的检测电路DC1也可以与一个驱动电路703连接。图3B示出检测电路DC11、检测电路DC12、检测电路DC13及检测电路DC14与一个驱动电路703连接的例子。在多个检测电路DC1与一个驱动电路703连接的情况下，可以同时驱动多个检测电路DC1，因此，可以进行并行处理，而可以提高传感器的读出速度。或者，可以增长读出时间，而可以提高传感器的读出精度。
例如，可以将晶体管用于驱动电路703或检测电路DC1。
《晶体管》
例如，可以将底栅型晶体管或顶栅型晶体管用于驱动电路703。
例如，可以使用包括包含第14族元素的半导体的晶体管。具体而言，可以将包含硅的半导体用于半导体膜。例如，可以将单晶硅、多晶硅、微晶硅或非晶硅用于晶体管的半导体膜。此外，可以将锗、镓、砷等用于晶体管的半导体膜。
例如，可以使用包含氧化物半导体的晶体管。具体而言，可以将包含铟的氧化物半导体或包含铟、镓及锌的氧化物半导体用于半导体膜。
例如，可以使用关闭状态(off state)时的泄漏电流比将非晶硅用于半导体膜的晶体管小的晶体管。具体而言，可以使用将氧化物半导体用于半导体膜的晶体管。
或者，例如，可以使用包含化合物半导体的晶体管。具体而言，可以将包含砷化镓的半导体用于半导体膜。
例如，可以使用包含有机半导体的晶体管。具体而言，可以将包含聚并苯类和石墨烯中的任一个的有机半导体用于半导体膜。
《检测电路DC1》
例如，可以将振荡电路、脉冲信号输出电路、电流值测定电路、峰电流测定电路、电流电压转换电路、积分电路、AD转换电路或者放大电路用于检测电路DC1。
可以将电流值测定电路、峰电流测定电路、电流电压转换电路、积分电路或者AD转换电路等用作检测电路DC1。由此，例如根据电流值可以检测指头或笔是否靠近导电膜。可以将检测结果作为检测信号供应到外部电路。
例如，可以将能够生成矩形波、锯形波、三角形波等的振荡电路或脉冲信号输出电路用作检测电路DC1。由此，可以将检测电路DC1所生成的信号用作搜索信号。
当信号线ML被选择时，检测电路DC1构成为将从传感器读出信号时需要的信号输出到传感器。
在信号线ML没被选择期间，检测电路DC1例如可以使信号线ML处于浮动状态或者可以对信号线ML输出固定电压。该固定电压有时例如相当于供应到显示元件的公共电压。
与指头或笔等物体没有靠近导电膜C(g，h)、导电膜C1或导电膜C2时相比，指头或笔等物体靠近导电膜C(g，h)、导电膜C1或导电膜C2时的导电膜C(g，h)、导电膜C1或导电膜C2的自电容值更大。
例如，可以将电流测定单元311和脉冲信号输出电路312用于检测电路DC1(参照图9A)。例如，电流测定单元311与脉冲信号输出电路312在驱动电路703与接地线313之间串联连接。供应到接地线313的电位不一定需要为0V。
脉冲信号输出电路312通过驱动电路703对导电膜C(g，h)、导电膜C1或导电膜C2等输出脉冲信号。例如，电流测定单元311检测此时的电流量。由此，可以检测触摸。
例如，可以将电阻器314及电压测定单元315用于电流测定单元311(参照图9B)。通过使用电压测定单元315测定电阻器314的两端间的电压，可以测定流过电流测定单元311的电流的值。在此，测定电流值，但是本发明的一个方式不局限于此。
例如，可以将具有测定电流的积分值的功能的电路用于检测电路DC1。具体而言，可以使用运算放大器317形成积分电路。例如，可以将电容器316及运算放大器317用于检测电路DC1(参照图9C)。
例如，可以将能够放大电位变化的放大电路用于检测电路DC1。由此，该放大电路可以放大与流过信号线ML(g，h)的电流之量对应的电位的变化。其结果是，可以将电流转换为电位，而可以放大被转换的电位的变化，将其作为检测信号供应到外部电路。
检测电路DC1所检测的数据被传输到下一个电路。作为下一个电路的例子，可以举出存储电路及信号处理电路。下一个电路可以判断哪个位置被触摸。注意，该下一个电路可以设置在检测电路DC1中。
接着，对多个导电膜C或多个信号线ML供应信号时的时序进行说明(参照图10)。例如，可以将信号从检测电路DC1的脉冲信号输出电路312通过驱动电路703依次供应到多个信号线ML。
例如，从上到下选择信号线ML。换言之，依次选择第一行的信号线ML(1，1)到最后行的信号线ML(p，q)，而依次选择每一个导电膜C。在检测电路DC1与被选择的信号线ML(g，h)之间以及在检测电路DC1与被选择的导电膜C(g，h)之间电流流过。
检测电路DC1对信号线ML(g，h)及导电膜C(g，h)输出脉冲信号，并且检测此时流过的电流，由此可以进行检测。
在实施方式1中，对本发明的一个方式进行说明。在实施方式2至12中，对本发明的其他方式进行说明。注意，本发明的一个方式不局限于此。换言之，在本实施方式及其他实施方式中记载本发明的各种各样的方式，由此本发明的一个方式不局限于特定的方式。虽然示出了将本发明的一个方式应用于触摸传感器的例子，但是本发明的一个方式不局限于此。例如，根据情况或状况，也可以将本发明的一个方式应用于各种传感器。另外，根据情况或状况，不一定需要将本发明的一个方式应用于触摸传感器。
本实施方式示出了基本原则的一个例子。因此，本实施方式的一部分或全部可以和其他实施方式的一部分或全部任意地组合、应用或替换。
实施方式2
在实施方式1中，对输入装置的结构进行说明。该输入装置可以与各种装置组合。例如，可以形成元件衬底(TFT衬底)中集成有输入装置与显示元件或TFT的in-cell型显示装置。在此情况下，该装置具有显示图像的输出功能及从传感器读出信号的输入功能。
在本实施方式中，参照图11A至图11D对本发明的一个方式的输入/输出装置的结构进行说明。注意，有时省略与实施方式1相同的部分的说明。
图11A至图11D说明本发明的一个方式的输入/输出装置700的结构。
图11A为说明本发明的一个方式的输入/输出装置700的结构的方框图的一个例子。
图11B为详细地说明图11A所示的输入/输出装置700的一部分的方框图的一个例子。
图11C为沿图11B的切断线W1-W2的输入/输出装置700的截面示意图的一个例子。在图11C中，信号线ML1与信号线ML2看起来像是具有不同的高度，但是本发明的一个方式不局限于此。在截面图中，信号线ML1和信号线ML2也可以以相同高度设置。
图11D为说明可用于像素702(i，j)的显示元件750(i，j)及像素电路的电路图的一个例子。
输入/输出装置700与图1A至图1C的输入装置700T的不同之处在于输入/输出装置700包括显示装置。换言之，输入/输出装置700具有与输入装置700T同样的部分。因此，可以将上述输入装置700T的说明适用于输入/输出装置700。在此，对同样的结构援用上述说明，对不同的结构进行详细说明。
注意，输入/输出装置700也可以具有对显示装置追加输入装置700T的结构。或者，输入/输出装置700也可以具有显示装置的一部分及输入装置700T的一部分共同使用构件的结构。此时，该构件具有显示装置的一部分的功能及输入装置700T的一部分的功能。图11A至图11D示出构件具有显示装置的一部分的功能及输入装置700T的一部分的功能的例子。
<输入/输出装置的结构实例1>
在本实施方式中说明的输入/输出装置700包括显示装置及上述输入装置700T(参照图11A)。换言之，输入/输出装置700具有对显示装置追加输入装置700T且输入装置700T的一部分组装在显示装置的一部分中的结构。因此，构件具有显示装置的一部分的功能及输入装置700T的一部分的功能。
输入/输出装置700具有检测靠近显示装置的显示面一侧的物体的功能(参照图11C)。
显示装置(输出装置)包括在设置有导电膜C1的区域中的像素702(i，j)及在设置有导电膜C2的区域中的像素702(i，k)(参照图11B及图11C)。在此，i、j及k为变数，且为1以上的整数。另外，k的值与j不同。
例如，像素702也可以配置为矩阵状。例如，像素702(i，j)可以配置在与像素702(i，k)相同的行且与像素702(i，k)不同的列中。
在设置有导电膜C1或导电膜C2等的区域中设置有多个像素。例如，在一个导电膜C1中设置有多个像素702。像素702(i，j)为多个像素702之一。同样地，在一个导电膜C2中设置有多个像素702。像素702(i，k)为多个像素702之一。
例如，像素702(i，j)包括显示元件750(i，j)，像素702(i，k)包括显示元件750(i，k)。图11D示出像素702(i，j)的电路的一个例子。像素702(i，j)也可以包括多个显示元件。
上述输入/输出装置包括：显示装置、构成为电容性耦合到靠近显示装置的显示面一侧的物体的多个导电膜；按指定的顺序从多个导电膜选择一个导电膜的驱动电路；以及构成为供应搜索信号及检测信号的检测电路。由此，可以基于根据搜索信号及耦合到导电膜的电容而变化的电位检测靠近显示装置的显示面一侧的物体。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入/输出装置。
输入/输出装置700包括多个像素(参照图11B)。例如，输入/输出装置700在横向方向上包括n个像素，在纵向方向上包括m个像素。也就是说，输入/输出装置700包括被配置为m行n列的矩阵状的像素702(i，j)。另外，m为i以上的整数，n为j以上的整数。
像素702(i，j)可以包括驱动显示元件750(i，j)的像素电路，像素702(i，k)可以包括驱动显示元件750(i，k)的像素电路。例如，可以将图11D所示的像素电路用于像素702(i，j)。此外，像素702(i，j)或像素702(i，k)也可以包括多个显示元件。
另外，输入/输出装置700可以包括与配置在相同的行中的像素702(i，1)至702(i，n)电连接的扫描线G(i)。除了扫描线G(i)之外，其他的布线也可以连接到像素702(i，j)或像素702(i，1)至702(i，n)。
扫描线G(i)例如具有选择与扫描线G(i)连接的像素的功能。或者，扫描线G(i)例如具有将选择信号供应到像素的功能。扫描线G(i)不仅可以供应选择信号，还可以供应其他的信号。扫描线G(i)有时被称为栅极线、栅极信号线、扫描线、布线或第一布线等。
另外，输入/输出装置700可以包括与配置在相同的列中的像素702(1，j)至702(m，j)电连接的信号线S(j)。同样地，输入/输出装置700可以包括与配置在相同的行中的像素702(1，k)至702(m，k)电连接的信号线S(k)。像素702(i，j)不仅可以与信号线S(j)连接，还可以与其他布线连接。
信号线S(j)例如具有对与信号线S(j)连接的像素供应视频信号的功能。或者，信号线S(j)例如具有将视频信号供应或写入到像素的功能。信号线S(i)不仅可以供应视频信号，还可以供应其他的信号。另外，信号线S(i)有时被称为源极线、源极信号线、数据线、布线或第一布线等。
输入/输出装置700例如包括与扫描线G(1)至G(m)电连接的驱动电路GD。例如，驱动电路GD具有选择扫描线G(1)至G(m)中的一个的功能及将选择信号供应到扫描线G(1)至G(m)或者像素702(i，j)等的功能。驱动电路GD不仅可以供应选择信号，还可以供应其他的信号。
驱动电路GD有时被称为栅极线驱动电路、栅极信号线驱动电路、扫描线驱动电路、扫描电路、电路或第一电路等。
输入/输出装置700例如包括与信号线S(1)至S(n)电连接的驱动电路SD。驱动电路SD具有将影像信号供应到信号线S(1)至S(n)或者像素702(i，j)等的功能。驱动电路SD不仅可以供应视频信号，还可以供应其他的信号。
驱动电路SD有时被称为源极线驱动电路、源极信号线驱动电路、视频信号线驱动电路、数据线电路、电路或第一电路等。
《结构实例》
本发明的一个方式的输入/输出装置700包括显示装置或输入装置700T。
本发明的一个方式的输入/输出装置700包括像素702(i，j)及像素702(i，k)。
本发明的一个方式的输入/输出装置700包括显示元件750(i，j)及显示元件750(i，k)。
本发明的一个方式的输入/输出装置700包括扫描线G(i)、信号线S(j)、信号线S(k)、驱动电路GD及驱动电路SD。
《输入装置》
作为本发明的一个方式的输入/输出装置700，可以使用一种输入装置，该输入装置包括构成为电容性耦合到靠近显示装置的显示面一侧的物体的导电膜C1或导电膜C2。
例如，可以将透光导电膜用于导电膜C1或导电膜C2。或者，可以将在设置有显示元件的区域中具有开口、狭缝、梳齿形状、格子形状等的导电膜用作导电膜C1或导电膜C2。由此，导电膜C1或导电膜C2可以配置在显示元件与使用者之间。
《显示装置》
例如，可以使用有源矩阵型显示装置或无源矩阵型显示装置。或者，也可以使用不显示映像或图像的照明装置代替显示装置。
《显示元件750(i，j)、显示元件750(i，k)》
例如，可以将具有控制光反射或光透过的功能的显示元件或者发光元件用作显示元件750(i，j)或显示元件750(i，k)。
具体而言，可以将液晶元件与偏振片的组合结构或MEMS快门显示元件等用作显示元件750(i，j)或显示元件750(i，k)。
具体而言，例如可以将有机电致发光元件、LED或无机电致发光元件用作显示元件750(i，j)或显示元件750(i，k)。
《像素702(i，j)、702(i，k)》
例如，可以将开关元件SW、电容器Cp等用于像素702(i，j)或像素702(i，k)。图11D示出像素702(i，j)的例子。
具体而言，可以将晶体管用作开关元件SW。例如，可以将可用于实施方式1所说明的驱动电路703中的晶体管用作开关元件SW。
例如，驱动电路703与像素702(i，j)可以形成在不同的衬底上。此时，各像素702(i，j)的布线例如通过连接端子、布线、各向异性导电粒子、银膏、FPC(flexible printedcircuit)或者凸块连接到驱动电路703。
例如，可用于驱动电路703的晶体管及可用于像素702(i，j)的晶体管也可以形成在同一衬底上。此时，可以通过同一制造工序形成驱动电路703及像素702(i，j)。
例如，在驱动电路703及像素702(i，j)形成在相同衬底上的情况下，不需要专用的连接部分，由此，可以防止在连接部分中发生的接触不良。其结果是，可以提高可靠性。另外，可以通过同一制造工序形成驱动电路703及像素702(i，j)。另外，可以降低制造成本。注意，本发明的一个方式不局限于上述结构。
《扫描线G(i)、信号线S(j)》
可以将导电材料用于扫描线G(i)或信号线S(j)。
例如，可以将可用于导电膜C1、导电膜C2、信号线ML1、信号线ML2或控制线CL等的材料用于扫描线G(i)或信号线S(j)。
《驱动电路GD》
可以将移位寄存器等各种顺序电路等用作驱动电路GD。
例如，可以将具有能够通过与用于实施方式1所说明的驱动电路703、像素702(i，j)或像素702(i，k)等中的晶体管相同的工序形成的半导体膜的晶体管用于驱动电路GD。
《驱动电路SD》
可以将移位寄存器等各种顺序电路等用作驱动电路SD。
例如，可以将集成电路用作驱动电路SD。具体而言，可以使用在硅衬底上形成的集成电路。注意，驱动电路SD的全部不一定需要形成在硅衬底上，驱动电路SD的一部分也可以形成在硅衬底上。
例如，可以利用玻璃覆晶封装(chip on glass：COG)法安装驱动电路SD。具体而言，可以使用各向异性导电膜将集成电路安装于焊盘上。
例如，可以将能够通过与用于实施方式1所说明的驱动电路703、像素702(i，j)、像素702(i，k)或驱动电路GD等中的晶体管相同的工序形成的晶体管用于驱动电路SD的一部分或全部。
<输入/输出装置的结构实例2>
参照图11A至图11D、图12、图13以及图14A至图14C对本发明的一个方式的输入/输出装置的其他结构进行说明。
在此，对相同的结构援用上述说明，对使用布线COM的结构及在像素702(i，j)及(i，k)中使用液晶元件的结构进行详细说明。
图12及图13说明可用于本发明的一个方式的输入/输出装置700的驱动电路703的结构的一个例子。图12说明驱动电路703的结构的一个例子。图13说明驱动电路703B的结构的一个例子。驱动电路703B与检测电路DC11及检测电路DC12连接。
图14A至图14C示出可用于本发明的一个方式的输入/输出装置700的像素的结构。图14A示出像素702(i，j)及像素702(i，k)的俯视图的一个例子。图14B示出沿图14A的切断线W3-W4的像素702(i，j)的截面图及沿图14A的切断线W5-W6的像素702(i，k)的截面图的一个例子。
在本实施方式中说明的输入/输出装置700例如可以包括布线COM(参照图11A)。
布线COM与驱动电路703电连接，且具有供应指定电位的功能。例如，可以将供应到多个显示元件的公共电位供应到布线COM。
例如，驱动电路703具有在选择信号线ML1期间使电流流过信号线ML2与布线COM之间或信号线ML1以外的信号线ML与布线COM之间的功能。或者，驱动电路703具有在选择信号线ML1期间防止电流流过信号线ML1与布线COM之间的功能。换言之，驱动电路703具有在不选择信号线ML2期间使电流流过信号线ML2与布线COM之间的功能。
上述内容可以适用于选择信号线ML2的情况。换言之，驱动电路703具有在选择信号线ML2期间防止电流流过信号线ML2与布线COM之间的功能。
另外，驱动电路703具有在选择信号线ML2期间使电流流过信号线ML1与布线COM之间或信号线ML2以外的信号线ML与布线COM之间的功能。或者，驱动电路703具有在选择信号线ML2期间防止电流流过信号线ML2与布线COM之间的功能。换言之，驱动电路703具有在不选择信号线ML1期间使电流流过信号线ML1与布线COM之间的功能。
这些工作例如由驱动电路703所包括的移位寄存器控制。移位寄存器依次对选择信号进行扫描且将其输出。其结果是，与信号线ML1及信号线ML2等连接的开关的导通状态发生变化。由此，布线COM与信号线ML1及信号线ML2等的导通状态或检测电路DC1与信号线ML1及信号线ML2等的导通状态被切换。
显示元件750(i，j)包括包含液晶材料的层753、导电膜C1及像素电极751(i，j)(参照图14A及图14B)。该像素电极751(i，j)被配置以将控制液晶材料的取向的电场形成在导电膜C1与像素电极751(i，j)之间。例如，导电膜C1可以具有显示元件的功能。换言之，导电膜C1具有触摸传感器的电极的功能并被用作显示元件的电极。注意，附图中的箭头BL表示背光所发射的光的行进方向。
显示元件750(i，k)包括包含液晶材料的层753、导电膜C2及像素电极751(i，k)。该像素电极751(i，k)被配置以将控制液晶材料的取向的电场形成在导电膜C2与像素电极751(i，j)之间。
例如，导电膜C1、导电膜C2或导电膜C(g，h)等具有显示元件的一部分的功能。例如，导电膜C1、导电膜C2或导电膜C(g，h)等具有多个显示元件的公共电极的功能。换言之，导电膜C1、导电膜C2或导电膜C(g，h)等具有触摸传感器的电极的功能及显示元件的电极的功能。
例如，可以在导电膜C1或导电膜C2之上隔着绝缘膜设置像素电极751(i，j)或像素电极751(i，k)等(参照图14A和图14B)。
例如，像素电极751(i，j)及像素电极751(i，k)可以具有梳齿形状、开口或狭缝。由此，可以将在像素电极的下侧设置有公共电极的FFS模式的液晶元件用作显示元件(参照图14A及图14B)。注意，本发明的一个方式不局限于此。
例如，可以在导电膜C1或导电膜C2之下隔着绝缘膜设置像素电极751(i，j)或像素电极751(i，k)等。
例如，导电膜C1或导电膜C2可以具有梳齿形状、开口或狭缝。由此，可以将在像素电极上设置有公共电极的FFS模式的液晶元件用作显示元件(参照图14C)。
例如，像素电极及公共电极的双方可以具有梳齿形状、开口或狭缝。由此，可以将IPS模式的液晶元件用作显示元件(参照图15A及图15B)。
例如，可以在导电膜C1或导电膜C2之下隔着绝缘膜设置像素电极751(i，j)或像素电极751(i，k)等(参照图15B)。注意，本发明的一个方式不局限于此。
例如，可以在导电膜C1或导电膜C2之上隔着绝缘膜设置像素电极751(i，j)或像素电极751(i，k)等。
例如，导电膜C1或导电膜C2及像素电极751(i，j)或像素电极751(i，k)可以形成在相同的面上(参照图15C)。
注意，本发明的一个方式不局限于导电膜C1或导电膜C2具有触摸传感器的电极的功能及显示元件的电极的功能的情况。
例如，可以使用包括与具有触摸传感器的电极的功能的导电膜C1或导电膜C2不同的导电膜的显示元件。具体而言，可以使用包括像素电极751(i，j)及公共电极754的显示元件。
例如，图16A对应于图14C。同样地，图16C对应于图14B。例如，图16E对应于图15B。同样地，图16F对应于图15C。
例如，可以将具有触摸传感器的电极的功能的导电膜C1配置在绝缘膜上(参照图16A及图16B)。
例如，可以将具有触摸传感器的电极的功能的导电膜C1隔着绝缘膜配置在像素电极751(i，j)或公共电极754的下侧(参照图16C及图16D)。注意，本发明的一个方式不局限于此。
上述本发明的一个方式的输入/输出装置包括：具备液晶元件的显示装置；构成为控制液晶材料的取向且电容性耦合到靠近显示装置的显示面一侧的物体的多个导电膜；构成为供应搜索信号及检测信号的检测电路；以及构成为按指定的顺序从多个导电膜选择一个导电膜且电连接到检测电路或布线的驱动电路。
由此，可以按指定的顺序像素被改写，并且，基于根据搜索信号及耦合到导电膜的电容而变化的电位，可以检测靠近具备显示元件的显示装置的显示面一侧的物体。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入/输出装置。
输入/输出装置700包括基材710、包括与基材710重叠的区域的基材770(参照图14B)。
输入/输出装置700包括贴合基材770与基材710的密封剂(未图示)。
输入/输出装置700在被基材710、基材770及密封剂围绕的区域中包括包含液晶材料的层753。
下面说明输入/输出装置700所包括的各构成要素。注意，有时无法明确区分上述构成要素，一个构成要素可能兼作其他构成要素或包含其他构成要素的一部分。
例如，导电膜C1构成为电容性耦合到靠近的物体，且具有显示元件750(i，j)的公共电极的功能。导电膜C2构成为电容性耦合到靠近的物体，且具有显示元件750(i，k)的公共电极的功能。信号线ML1为具有供应触摸传感器用信号的功能以及与显示元件的公共电极连接的公共布线的功能的布线。同样地，信号线ML2为具有供应触摸传感器用信号的功能以及与显示元件的公共电极连接的公共布线的功能的布线。
《结构实例》
本发明的一个方式的输入/输出装置除了上述构成要素以外还包括布线COM。
本发明的一个方式的输入/输出装置包括包含液晶材料的层753、像素电极751(i，j)或像素电极751(i，k)。
《布线COM》
可以将导电材料用于布线COM等。
例如，可以将可用于导电膜C1、导电膜C2、导电膜C(g，h)、信号线ML1、信号线ML2、信号线ML(g，h)或控制线CL等的材料用于布线COM等。
例如，可以将具有供应接地电位、公共电位或电源电位等的功能的布线用作布线COM。
例如，可以将供应到信号线ML1或信号线ML2的电位用作布线COM所供应的指定电位。或者，可以将供应不同电位的布线用作布线COM。
例如，可以将供应到显示元件750(i，j)或显示元件750(i，k)等的端子的电位用作布线COM所供应的指定电位。
具体而言，可以将具有交替供应不同的两个电位的功能的布线用作布线COM。由此，可以将其极性反转的电压供应到显示元件750(i，j)或显示元件750(i，k)等。换言之，为了实现显示元件的公共反转驱动，可以以脉冲方式改变布线COM的电位。其结果是，例如可以作为显示元件750(i，j)或显示元件750(i，k)等使用液晶元件提高输入/输出装置700的可靠性。另外，可以降低功耗。
《驱动电路703》
例如，驱动电路703可以包括移位寄存器301等(参照图12)。由此，可以按指定的顺序从多个信号线ML选择一个或多个信号线并供应选择信号。选择信号例如被供应到选择电路302。
例如，驱动电路703可以包括选择电路302。选择电路302例如包括多个开关。此外，驱动电路703还可以包括反相器电路以使选择信号反转。由此，可以根据选择信号选择检测电路DC1或布线COM，电流可以流过被选择的检测电路DC1与信号线ML之间或被选择的布线COM与信号线ML之间。
通过使用移位寄存器301，可以从多个选择电路中依次选择选择电路。例如，可以从信号线ML1、信号线ML2及信号线ML3中选择一个。其结果是，电流可以流过电连接到被供应选择信号的选择电路的一个信号线与检测电路DC1之间。或者，电流可以流过电连接到没被供应选择信号的选择电路的信号线与布线COM之间。换言之，通过使用从移位寄存器输出的选择信号，可以控制连接到信号线ML(g，h)的开关的导通(开/闭)状态。其结果是，可以控制信号线ML(g，h)与布线COM之间的导通状态及信号线ML(g，h)与检测电路DC1之间的导通状态。
《显示元件750(i，j)、显示元件750(i，k)》
例如，可以将具有控制光的反射或透过的功能的液晶元件用作显示元件750(i，j)或显示元件750(i，k)。
具体而言，可以使用可通过下述驱动方法中的任一个驱动的液晶元件：IPS(in-plane switching)模式、TN(twisted nematic)模式、FFS(fringe field switching)模式、ASM(axially symmetric aligned micro-cell)模式、OCB(optically compensatedbirefringence)模式、FLC(ferroelectric liquid crystal)模式、AFLC(antiferroelectric liquid crystal)模式等。
另外，可以使用可通过垂直取向(VA)模式，具体而言，MVA(multi-domainvertical alignment)模式、PVA(patterned vertical alignment)模式、ASV(advancedsuper view)模式等驱动方法驱动的液晶元件。
《包含液晶材料的层753》
例如，可以使用热致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、铁电液晶、反铁电液晶。这些液晶材料根据条件呈现胆甾相、近晶相、立方相、手征向列相、各向同性相等。或者，可以将呈现蓝相的液晶材料用于液晶层753。
《像素电极751(i，j)或像素电极751(i，k)》
可以将导电材料用于像素电极751(i，j)或像素电极751(i，k)等。
例如，可以将可用于导电膜C1、导电膜C2、信号线ML1或信号线ML2等的材料用于像素电极751(i，j)或像素电极751(i，k)。
《基材710、基材770》
作为基材710或770，可以使用具有足够承受制造工序中的热处理的耐热性的材料。另外，可以将透光材料用于基材710和基材770。
例如，作为基材710或770可以使用具有如下尺寸中的任何的大型玻璃衬底：第6代(1500mm×1850mm)、第7代(1870mm×2200mm)、第8代(2200mm×2400mm)、第9代(2400mm×2800mm)、第10代(2950mm×3400mm)等。由此，可以制造大型显示装置。
作为基材710或770，可以使用有机材料、无机材料或有机材料和无机材料的复合材料等。例如，可以将玻璃、陶瓷、金属等无机材料用于基材710或770。
具体而言，可以将无碱玻璃、钠钙玻璃、钾钙玻璃、水晶玻璃、石英或蓝宝石等用于基材710或770。具体而言，可以将无机氧化物膜、无机氮化物膜或包含无机氧氮化物的材料等用于基材710或770。例如，可以将包含氧化硅、氮化硅、氧氮化硅或氧化铝的材料用于基材710或770。例如，可以将不锈钢或铝用于基材710或770。
例如，可以将由硅或碳化硅制造的单晶半导体衬底或多晶半导体衬底、由硅锗等制造的化合物半导体衬底、SOI衬底用于基材710或770。由此，基材710或770上可以设置有半导体元件。
例如，可以将树脂、树脂薄膜或塑料等有机材料用于基材710或770。具体而言，可以将聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯或丙烯酸树脂等的树脂薄膜或树脂板用于基材710或770。
例如，作为基材710或770可以使用将金属板、薄玻璃板或无机材料的膜贴合于树脂薄膜等而形成的复合材料。例如，作为基材710或770可以使用将纤维状或粒子状的金属、玻璃或无机材料等分散在树脂薄膜中而形成的复合材料。例如，作为基材710或770可以使用将纤维状或粒子状的树脂或有机材料等分散在无机材料中而形成的复合材料。
另外，可以将单层材料或层叠有多个层的叠层材料用于基材710或770。例如，可以将层叠有基材与防止包含在基材中的杂质扩散的绝缘膜等的叠层材料用于基材710或770。具体而言，可以将层叠玻璃与防止包含在玻璃中的杂质扩散的选自氧化硅层、氮化硅层和氧氮化硅层等中的一种或多种的膜而得到的材料用于基材710或770。或者，可以将层叠有树脂与防止穿过树脂的杂质的扩散的氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜等的叠层材料用于基材710或770。
具体地，可以将聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯或丙烯酸树脂等的树脂薄膜、树脂板或叠层等用于基材710或770。
具体而言，可以将包含聚酯、聚烯烃、聚酰胺(例如，尼龙或芳族聚酰胺)、聚酰亚胺、聚碳酸酯、丙烯酸树脂、聚氨酯、环氧树脂或硅酮树脂等具有硅氧烷键合的树脂的材料用于基材710或770。
具体而言，可以将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)或丙烯酸树脂等用于基材710或770。
另外，可以将纸或木材等用于基材710或770。
例如，可以将柔性衬底用作基材710或770。
此外，可以在衬底上直接形成晶体管或电容器等。另外，可以采用如下方法：在可承受制造工序中的加热的在制造工序中使用的衬底上形成晶体管或电容器等，并将该晶体管或电容器等转置到基材710或770。由此，例如可以在柔性衬底上形成晶体管或电容器等。
<输入/输出装置的结构实例3>
参照图13对本发明的一个方式的输入/输出装置的其他的结构进行说明。
在此说明的输入/输出装置与上述输入/输出装置700的不同之处在于包括多个检测电路及驱动电路703B代替驱动电路703。在此，对同样的结构援用上述说明，对不同的结构进行详细说明。
布线COM与驱动电路703B电连接，且具有供应指定电位的功能。
驱动电路703B可以从多个选择电路选择两个以上的选择电路。因此，驱动电路703B例如具有选择信号线ML1、信号线ML2、信号线ML3、信号线ML4、信号线ML5和信号线ML6中的至少两个的功能。
驱动电路703B例如具有在选择信号线ML1及信号线ML2期间使电流流过信号线ML1与检测电路DC11之间且使电流流过信号线ML2与检测电路DC12之间的功能。驱动电路703B例如具有在不选择信号线ML1及信号线ML2期间使电流流过信号线ML1及ML2与布线COM之间的功能。在此示出选择信号线ML1及信号线ML2的情况，但是同样内容可以适用于选择其他信号线的情况。此外，在此示出从多个选择电路选择两个选择电路的情况，但是选择电路的个数也可以为三个以上。
同时选择的多个信号线ML可以分开设置。例如，同时选择的信号线ML不局限于信号线ML1及信号线ML2的组合，也可以为信号线ML1及信号线ML6的组合。当选择分开设置的信号线ML时，可以防止串扰。
检测电路DC11及检测电路DC12具有与检测电路DC1同样的功能，例如，具有供应搜索信号的功能。
上述本发明的一个方式的输入/输出装置包括：具备液晶元件的显示装置；具有控制液晶材料的取向的功能且构成为电容性耦合到靠近显示装置的显示面一侧的物体的多个导电膜；具有供应搜索信号及检测信号的功能的多个检测电路；以及具有按指定的顺序从多个导电膜选择两个以上的导电膜的功能且电连接到检测电路或布线的驱动电路。
由此，可以按指定的顺序像素被改写，并且，可基于根据搜索信号及耦合到导电膜的电容而变化的电位，可以检测靠近具备显示元件的显示装置的显示面一侧的物体。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入/输出装置。
《驱动电路703B》
例如，可以将具有供应选择信号的功能的移位寄存器用于驱动电路703B(参照图13)。
例如，可以将根据选择信号控制检测电路DC11或者布线COM与信号线之间的导通状态的选择电路用于驱动电路703B。或者，可以将根据选择信号控制检测电路DC12或者布线COM与信号线之间的导通状态的选择电路用于驱动电路703B。
由此，可以使用移位寄存器从多个选择电路依次选择两个以上的选择电路。其结果是，电流可以流过检测电路DC11与电连接到被供应选择信号的选择电路的信号线之间、检测电路DC12与电连接到被供应选择信号的其他的选择电路的信号线之间、以及布线COM与电连接到没被供应选择信号的选择电路的信号线之间。
《检测电路DC11、检测电路DC12》
例如，可以将可用于实施方式1所说明的检测电路DC1的结构用于本实施方式的检测电路DC11及检测电路DC12。
本实施方式是通过对其他实施方式的一部分或全部进行更改、追加、修正、删除、应用、上位概念化或下位概念化而得到的。因此，可以将本实施方式的一部分或全部自由地组合于、应用于或替换为其他实施方式的一部分或全部。
实施方式3
在本实施方式中，参照图17A至图17C对本发明的一个方式的输入装置700TC的结构进行说明。
输入装置700TC与参照图1A至图1C说明的输入装置700T的不同之处在于：配置导电膜C1及导电膜C2以使被靠近的物体阻挡的电场形成在导电膜C1与导电膜C2之间；包括驱动电路703C代替驱动电路703；包括检测电路DC2代替检测电路DCl；以及供应到导电膜C1及导电膜C2的信号并从导电膜C1及导电膜C2读出的信号。
导电膜C1及导电膜C2等的布局及结构与参照图1A至图1C说明的输入装置700T相同。因此，输入装置700T的说明也可适用于本发明的一个方式的输入装置700TC。在此，对同样的结构援用上述说明，对不同的结构进行详细说明。
<输入装置的结构实例>
在本实施方式中说明的输入装置700TC与输入装置700T同样地包括导电膜C1、导电膜C2、信号线ML1及信号线ML2(参照图17B)。可以将从多个导电膜C选择的导电膜用于导电膜C1及导电膜C2(参照图17A)。
导电膜C2包括不与导电膜C1重叠的区域。例如，可以将与导电膜C1相邻的导电膜用于导电膜C2。或者，也可以在导电膜C1与导电膜C2之间设置导电膜。
信号线ML1与导电膜C1电连接。信号线ML2与导电膜C2电连接(参照图17B)。
导电膜C1及导电膜C2构成为互相形成电容耦合(参照图17C)。例如，多个导电膜C互相形成电容耦合。具体而言，在导电膜C1与导电膜C2之间形成电容耦合。
导电膜之间的电容值根据靠近导电膜之间的区域的物体而变化。由此，可以利用导电膜C1及导电膜C2之间的电容值变化检测靠近导电膜C1与导电膜C2之间的区域的指头或笔等物体。换言之，利用导电膜C1与导电膜C2之间的互电容的变化检测指头或笔等物体的靠近。
例如，输入装置700TC包括驱动电路703C及检测电路DC2(参照图17A)。有时输入装置700TC不包括驱动电路703C或检测电路DC2等，而其他的装置或模块包括驱动电路703C或检测电路DC2等。
例如，驱动电路703C可以与驱动电路703同样地设置。例如，驱动电路703C也可以设置在与多个导电膜C或多个信号线ML相同的衬底上。同样地，例如，检测电路DC2也可以与检测电路DC1同样地设置。
驱动电路703C例如与信号线ML1及信号线ML2电连接。
检测电路DC2例如与驱动电路703C电连接。
例如，驱动电路703C具有选择多个信号线ML中的至少两个的功能。
例如，驱动电路703C具有依次选择多个信号线ML中的至少两个的功能。
例如，驱动电路703C具有以任意顺序选择多个信号线ML中的至少两个的功能。
例如，驱动电路703C具有复用器或多路复用器的功能。驱动电路703C具有选择信号线ML1及信号线ML2的功能。
具体而言，驱动电路703C具有从信号线ML(1，1)至信号线ML(p，q)按指定的顺序选择两个信号线的功能。或者，驱动电路703C具有选择多个导电膜C中的至少两个的功能。或者，驱动电路703C例如具有选择导电膜C1及导电膜C2的功能。
例如，可以设置两个驱动电路703C。一个驱动电路703C可以具有从多个信号线ML中选择一个信号线ML的功能，另一个驱动电路703C具有从多个信号线ML中选择其他的信号线ML的功能。
例如，驱动电路703C具有在选择信号线ML1及ML2期间使电流流过信号线ML1及ML2与检测电路DC2之间的功能。
或者，驱动电路703C具有在不选择信号线ML1及ML2期间防止电流流过信号线ML1及ML2与检测电路DC2之间的功能。
或者，驱动电路703C具有在不选择信号线ML1及ML2期间使信号线ML1及ML2处于浮动状态的功能。
或者，驱动电路703C具有在不选择信号线ML1及ML2期间对信号线ML1及ML2供应指定电压(例如，固定电压)的功能。另外，有时将驱动电路703C简单地称为电路、第一电路或第二电路等。
例如，在不使用驱动电路703C的情况下，多个信号线ML与检测电路DC2连接。此时，在检测电路DC2中，信号线ML的每一个需要供应信号的电路或读出信号的电路。或者，一个检测电路DC2需要连接到信号线ML的每一个。
例如，在设置驱动电路703C的情况下，选择多个信号线ML中的至少两个，每隔指定期间改变被选择的信号线ML，因此与被选择的两个信号线ML对应地设置供应信号的电路或读出信号的电路。换言之，不需要设置与信号线ML的个数相同个数的电路。或者，由于与被选择的两个信号线ML对应地设置一个检测电路DC2，因此不需要设置多个检测电路DC2。由此，可以减少检测电路DC2中的电路的个数或尺寸。或者，可以减少检测电路DC2的个数。
检测电路DC2例如具有供应搜索信号的功能。在此，搜索信号例如是指为了进行检测对信号线ML(g，h)或导电膜C(g，h)供应的信号。
例如，检测电路DC2具有供应矩形波搜索信号的功能。或者，检测电路DC2具有供应脉冲信号的功能。或者，检测电路DC2具有对传感器供应信号的功能。
或者，检测电路DC2具有检测电容值变化的功能。或者，检测电路DC2具有检测电流值的功能。或者，检测电路DC2具有检测电荷量的功能。或者，检测电路DC2具有对信号进行积分的功能。或者，检测电路DC2具有将电流转换为电压的功能。或者，检测电路DC2具有检测电压值的功能。或者，检测电路DC2具有将模拟信号转换为数字信号的功能。
检测电路DC2具有从传感器读出信号的功能。因此，有时将检测电路DC2简单地称为电路、第一电路或第二电路等。
信号线ML1具有接收搜索信号的功能。
信号线ML2具有输出根据在导电膜C1与导电膜C2之间形成的互电容值及搜索信号发生变化的信号(电流)的功能(参照图17C)。
例如，当对信号线ML1供应脉冲信号时，电流通过在导电膜C1与导电膜C2之间形成的互电容从信号线ML1流到信号线ML2。
例如，当输入装置的使用者的指头等靠近导电膜C1或导电膜C2时，在导电膜C1与导电膜C2之间形成的电场的一部分被阻挡，由此在导电膜C1与导电膜C2之间形成的互电容值变小。其结果是，从信号线ML1流到信号线ML2的电流的值受到靠近输入装置的指头等物体的影响而变小。
检测电路DC2具有检测根据在导电膜C1与导电膜C2之间形成的互电容值发生变化的电流量的功能。例如，靠近输入装置700TC的指头可以改变流过在导电膜C1与导电膜C2之间形成的互电容的电流的值。由此，可以检测靠近输入装置的使用者的指头等。
上述本发明的一个方式的输入装置700TC包括：一个导电膜；与该一个导电膜之间形成电场的另一个导电膜；按指定的顺序选择这些导电膜的驱动电路；以及构成为对该一个导电膜供应搜索信号且供应基于该另一个导电膜的电位变化的检测信号的检测电路。由此，基于根据在多个导电膜之间被阻挡的电场以及搜索信号而变化的电位，可以检测靠近导电膜的物体。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入装置。
输入装置700TC可以被用作互电容式触摸面板。
例如，输入装置700TC可以构成为使用在从多个导电膜C选择的多个导电膜与从多个导电膜C选择的其他的多个导电膜之间形成的互电容来读出信号。具体而言，可以使用在被选择的多个导电膜的中心或其附近形成的互电容读出信号。
例如，将在纵向方向上排列的多个导电膜连接而用作一个电极，且将在横向方向上排列的多个导电膜连接而用作其他的电极。通过使用在纵向方向上多个导电膜连接的一个电极及在横向方向上多个导电膜连接的其他的电极，在交点附近形成最大的互电容。所形成的互电容越大，越容易检测指头等物体，所以可以主要在交点附近检测指头等物体。
例如，可以使用在从多个导电膜C选择的多个导电膜与导电膜C1之间的互电容读出信号。此时，可以减少与指头等物体的检测无关的导电膜的数量。其结果是，可以减少在无关指头等物体的检测的导电膜与有关指头等物体的检测的导电膜之间形成的互电容，而可以降低与检测无关的导电膜的影响。由此，可以提高读出灵敏度。
例如，可以使用在从多个导电膜C选择的导电膜C1与导电膜C2之间形成的互电容读出信号。
此外，输入装置700TC可以包括多个导电膜C，该多个导电膜C被配置以形成被靠近的物体阻挡的电场。具体而言，在行方向上可以配置有q个导电膜C且在与行方向交叉的列方向上可以配置有p个导电膜C(参照图17A)。例如，在导电膜C被配置为p行q列的矩阵状的情况下，设置有p×q个导电膜C。
输入装置700TC包括选择多个导电膜C的驱动电路703C，该多个导电膜C被配置以形成被靠近的物体阻挡的电场。作为具体例子，输入装置700TC包括选择相邻的一组导电膜C的驱动电路703C。
《结构实例》
本发明的一个方式的输入装置包括导电膜C1、导电膜C2、信号线ML1及信号线ML2。本发明的一个方式的输入装置可以包括导电膜C(g，h)及信号线ML(g，h)。g是1以上且p以下的整数，h是1以上且q以下的整数，并且p及q是1以上的整数。本发明的一个方式的输入装置可以包括驱动电路703C、检测电路DC2及控制线CL。
《驱动电路703C》
例如，可以将选择电路或移位寄存器等各种顺序电路用于驱动电路703C。
具体而言，可以将包括多个选择电路且具有供应选择信号的功能的移位寄存器等用于驱动电路703C。由此，可以按指定的顺序从多个信号线选择两个以上的信号线。例如，在选择六个信号线ML1至ML6的情况下，有各种选择模式。
例如有如下模式。首先选择信号线ML1及信号线ML2，接着选择信号线ML3及信号线ML4，然后选择信号线ML5及信号线ML6。
作为其他的模式，以逐个错开的方式选择信号线。例如，选择信号线ML1及信号线ML2，然后选择信号线ML2及信号线ML3，然后选择信号线ML3及信号线ML4，然后选择信号线ML4及信号线ML5，然后选择信号线ML5及信号线ML6。
如导电膜C1及导电膜C2那样，以被选择的导电膜在横向方向上排列的方式选择各信号线，但是本发明的一个方式不局限于此。也可以以被选择的导电膜在纵向方向上排列的方式选择导电膜。
例如，可以将晶体管用于驱动电路703C。
《检测电路DC2》
例如，可以将振荡电路、脉冲信号输出电路、电流值测定电路、峰电流测定电路、电流电压转换电路、积分电路、AD转换电路或者放大电路用于检测电路DC2。
例如，可以将能够生成矩形波、锯形波、三角形波等的振荡电路或脉冲信号输出电路用作检测电路DC2。由此，可以将这样的电路所生成的信号用作搜索信号。也就是说，当信号线被选择时，可以将从传感器读出信号时需要的信号输出到传感器。另外，可以根据此时流过的电流值等检测指头或笔等是否靠近导电膜。可以将检测结果作为检测信号供应到外部电路。为了检测传感器电极的状态，有时使用电流值测定电路、峰电流测定电路、电流电压转换电路、积分电路或AD转换电路等。在信号线ML没被选择期间，可以使信号线ML处于浮动状态或者可以对信号线ML输出固定电压。该固定电压有时相当于供应到显示元件的公共电压。
例如，在检测电位的情况下，可以将放大电路用于检测电路DC2，该放大电路能够放大与放大电路连接的信号线ML(g，h)的电位变化。由此，可以放大信号线ML(g，h)的电位的变化并将其作为检测信号供应。
例如，可以将与振荡电路电连接的第一端子及与放大电路电连接的第二端子用于检测电路DC2。由此，可以将所生成的信号供应到第一端子，并可以将所放大的电位供应到第二端子。
接着，示出检测电路DC2的例子。图18A示出检测电路DC2包括电流测定单元311和脉冲信号输出电路312的例子。电流测定单元311与脉冲信号输出电路312在驱动电路703C与接地线313之间串联连接。供应到接地线313的电位不一定需要为0V。另外，电流测定单元311及脉冲信号输出电路312可以与接地线313等相同布线或者不同布线连接。
脉冲信号从脉冲信号输出电路312输出。脉冲信号通过驱动电路703供应到导电膜C(g，h)、导电膜C1及导电膜C2等。然后，利用电流测定单元311检测此时流过的电流之量。
此时，在指头或笔等物体靠近导电膜C(g，h)、导电膜C1及导电膜C2等的情况下，导电膜C(g，h)、导电膜C1及导电膜C2等的互电容值变小。因此，在指头或笔等物体靠近的情况下，电流测定单元311所检测的电流变小。换言之，通过由电流测定单元311检测电流量，可以进行触摸检测。
如图18B所示，也可以通过使用开关318A、开关318B、开关318C、开关318D等改变与驱动电路703C导通的布线，来在图18A和图18C的状态之间切换导通状态。
图18D示出电流测定单元311的具体例子。在此，电流测定单元311包括电容器316及运算放大器317。通过使用运算放大器317，可以形成积分电路。
检测电路DC2所检测的数据被传输到下一个电路。作为下一个电路的例子，可以举出存储电路及信号处理电路。下一个电路可以判断哪个位置被触摸。注意，该下一个电路可以设置在检测电路DC2中。
本实施方式是通过对其他实施方式的一部分或全部进行更改、追加、修正、删除、应用、上位概念化或下位概念化而得到的。因此，可以将本实施方式的一部分或全部自由地组合于、应用于或替换为其他实施方式的一部分或全部。
实施方式4
在本实施方式中，参照图19A至图19D对本发明的一个方式的输入/输出装置的结构进行说明。
图19A至图19D说明本发明的一个方式的输入/输出装置700C的结构。图19A为说明本发明的一个方式的输入/输出装置700C的结构的方框图。图19B为详细地说明图19A的输入/输出装置700C的一部分的方框图。图19C为沿图19B的切断线W1-W2的输入/输出装置700C的截面图。图19D为说明可用于像素702(i，j)的显示元件750(i，j)及像素电路的电路图。
输入/输出装置700C与参照图17A至图17C说明的输入装置700TC的不同之处在于设置有显示装置。换言之，输入/输出装置700C具有与输入装置700TC同样的部分。因此，可以将上述输入装置700TC的说明同样适用于输入/输出装置700C。在此，对同样部分的结构援用上述说明，对不同的部分进行详细说明。
<输入/输出装置的结构实例1.>
在本实施方式中说明的输入/输出装置700C包括显示装置及上述输入装置700TC(参照图19A)。换言之，输入/输出装置700C具有对显示装置追加输入装置700TC且输入装置700TC尤其组装在显示装置的一部分中的结构。因此，构件被用作显示装置的一部分且还被用作输入装置700TC的一部分。
输入装置700TC具有检测靠近显示装置的显示面一侧的物体的功能(参照图19C)。
显示装置(输出装置)包括配置在设置有导电膜C1的区域中的像素702(i，j)及配置在设置有导电膜C2的区域中的像素702(i，k)(参照图19B及图19C)。
例如，像素702(i，j)包括显示元件750(i，j)，像素702(i，k)包括显示元件750(i，k)。图19D示出像素702(i，j)的电路的一个例子。
上述本发明的一个方式的输入/输出装置包括：显示装置、构成为电容性耦合到靠近显示装置的显示面一侧的物体的一个导电膜；与该一个导电膜之间形成电场的另一个导电膜；按指定的顺序选择这些导电膜的驱动电路；以及构成为对该一个导电膜供应搜索信号且供应基于该另一个导电膜的电位而变化的检测信号的检测电路。由此，基于根据在多个导电膜之间被阻挡的电场以及搜索信号而变化的电位，可以检测靠近显示装置的显示面一侧的物体。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入/输出装置。
输入/输出装置700C包括多个像素(参照图19B)。例如，输入/输出装置700C在横向方向上包括n个像素，在纵向方向上包括m个像素。也就是说，输入/输出装置700C包括被配置为m行n列的矩阵状的像素702(i，j)。注意，i为1以上且m以下的整数，j及k为1以上且n以下的整数，m及n为1以上的整数。注意，k不同于j。
另外，像素702(i，j)可以包括驱动显示元件750(i，j)的像素电路，像素702(i，k)可以包括驱动显示元件750(i，k)的像素电路。图19D示出像素702(i，j)的像素电路。像素702(i，j)或像素702(i，k)也可以包括多个显示元件。
另外，输入/输出装置700C可以包括与配置在相同的行中的像素702(i，1)至702(i，n)电连接的扫描线G(i)。
另外，输入/输出装置700C可以包括与配置在相同的列中的像素702(1，j)至702(m，j)电连接的信号线S(j)。
另外，输入/输出装置700C包括与扫描线G(1)至G(m)电连接的驱动电路GD。驱动电路GD例如具有选择扫描线G(1)至G(m)中的一个的功能及将选择信号供应到扫描线G(1)至G(m)或者像素702(i，j)等的功能。
另外，输入/输出装置700C包括与信号线S(1)至S(n)电连接的驱动电路SD。驱动电路SD具有将视频信号供应到信号线S(1)至S(n)或者像素702(i，j)等的功能。
《结构实例》
本发明的一个方式的输入/输出装置700C包括显示装置或输入装置700TC。
本发明的一个方式的输入/输出装置700C包括像素702(i，j)或像素702(i，k)。
本发明的一个方式的输入/输出装置700C包括像素元件750(i，j)或显示元件750(i，k)。
本发明的一个方式的输入/输出装置700C包括扫描线G(i)、信号线S(j)、驱动电路GD或驱动电路SD。
《输入装置》
作为本发明的一个方式的输入/输出装置700C，可以使用一种输入装置，该输入装置包括构成为电容性耦合到靠近显示装置的显示面一侧的物体的导电膜C1或导电膜C2。
例如，可以将透光导电膜用于导电膜C1或导电膜C2。或者，可以将在设置有显示元件的区域中具有开口、狭缝、梳齿形状、格子形状等的导电膜用作导电膜C1或导电膜C2。由此，导电膜C1或导电膜C2可以配置在显示元件与使用者之间。
《显示装置》
例如，可以使用有源矩阵型显示装置或无源矩阵型显示装置。或者，也可以使用不显示映像或图像的照明装置代替显示装置。
《显示元件750(i，j)、750(i，k)》
例如，可以采用可用于在实施方式2中说明的显示元件750(i，j)及750(i，k)的结构。
《像素702(i，j)、702(i，k)》
例如，可以将开关元件SW、电容器Cp等用于像素702(i，j)或像素702(i，k)。图19D示出像素702(i，j)的例子。
具体而言，可以将晶体管用作开关元件SW。例如，可以将可用于实施方式1所说明的驱动电路703中的晶体管用作开关元件SW。
《扫描线G(i)、信号线S(j)》
例如，可以将可用于在实施方式2中说明的扫描线G(i)、信号线S(j)的结构用于本实施方式的扫描线G(i)、信号线S(j)。
《驱动电路GD》
例如，可以将可用于在实施方式2中说明的驱动电路GD的结构用于本实施方式的驱动电路GD。
《驱动电路SD》
例如，可以将可用于在实施方式2中说明的驱动电路SD的结构用于本实施方式的驱动电路SD。
<输入/输出装置的结构实例2>
参照图14A至图14C、图19A至图19D以及图20对本发明的一个方式的输入/输出装置的其他结构进行说明。
在此，对相同的结构援用上述说明，对使用布线COM的结构及在显示装置的像素702(i，j)及(i，k)中使用液晶元件的结构进行详细说明。
图20及图21说明可用于本发明的一个方式的输入/输出装置700C的驱动电路的结构。图20说明驱动电路703C的结构的一个例子。图21说明与选择电路MUX一起使用驱动电路703C的结构的一个例子。
在本实施方式中说明的输入/输出装置700C可以包括布线COM(参照图19A)。
布线COM与驱动电路703C电连接，且具有供应指定电位的功能。
例如，驱动电路703C具有在选择信号线ML1及ML2期间使电流流过其他的信号线ML与布线COM之间的功能。
例如，驱动电路703C具有在选择信号线ML1及ML2期间防止电流流过信号线ML1及ML2与布线COM之间的功能。换言之，驱动电路703C具有在选择其他信号线ML期间使电流流过信号线ML1及ML2与布线COM之间的功能。
例如，驱动电路703C具有在选择其他信号线ML期间使电流流过信号线ML1及ML2与布线COM之间的功能。换言之，驱动电路703C具有在不选择信号线ML1及ML2期间使电流流过信号线ML1及ML2与布线COM之间的功能。
例如，图20的驱动电路703C选择信号线ML1及信号线ML2，然后选择信号线ML3及信号线ML4，然后选择信号线ML5及信号线ML6。也就是说，驱动电路703C具有选择六个信号线ML1至ML6的功能。
例如，图23的驱动电路703C选择信号线ML1及信号线ML2，然后选择信号线ML2及信号线ML3，然后选择信号线ML3及信号线ML4，然后选择信号线ML4及信号线ML5，然后选择信号线ML5及信号线ML6。
图23的驱动电路703C包括移位寄存器301。例如，移位寄存器301控制与各信号线连接的多个开关。注意，本发明的一个方式不局限于此。例如，可以将多个移位寄存器用于驱动电路703C。例如，可以使用独立地控制与信号线连接的开关的移位寄存器。
显示元件750(i，j)包括包含液晶材料的层753、导电膜C1及像素电极751(i，j)(参照图19A及图19B)。该像素电极751(i，j)被配置以将控制液晶材料的取向的电场形成在导电膜C1与像素电极751(i，j)之间。注意，附图中的箭头BL表示背光所发射的光的行进方向。
显示元件750(i，k)包括包含液晶材料的层753、导电膜C2及像素电极751(i，k)。该像素电极751(i，k)被配置以将控制液晶材料的取向的电场形成在导电膜C2与像素电极751(i，j)之问。
上述本发明的一个方式的输入/输出装置包括：具备液晶元件的显示装置；构成为控制液晶材料的取向且电容性耦合到靠近显示装置的显示面一侧的物体的一个导电膜；与该一个导电膜之间形成电场的其他的导电膜；构成为对一个导电膜供应搜索信号且供应基于其他的导电膜的电位变化的检测信号的检测电路；以及构成为按指定的顺序选择一个导电膜及其他的导电膜且电连接到检测电路或布线的驱动电路。
由此，可以按指定的顺序像素被改写，并且，基于根据搜索信号及耦合到导电膜的电容而变化的电位，可以检测靠近具备显示元件的显示装置的显示面一侧的物体。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入/输出装置。
输入/输出装置700C包括基材710、包括与基材710重叠的区域的基材770(参照图14B)。
输入/输出装置700C包括贴合基材770与基材710的密封剂(未图示)。
输入/输出装置700C在被基材710、基材770及密封剂围绕的区域中包括包含液晶材料的层753。
下面说明输入/输出装置700C所包括的各构成要素。注意，有时无法明确区分上述构成要素，一个构成要素可能兼作其他构成要素或包含其他构成要素的一部分。
例如，导电膜C2为构成为电容性耦合到靠近的物体的导电膜，也是被配置为以使电场形成在第一导电膜与导电膜C2之间的导电膜。导电膜C2也是显示元件750(i，j+1)的公共电极。
《结构实例》
本发明的一个方式的输入/输出装置除了上述构成要素以外还包括布线COM。
本发明的一个方式的输入/输出装置包括包含液晶材料的层753、像素电极751(i，j)或像素电极751(i，k)。
《布线COM》
例如，可以将可用于在实施方式2中说明的布线COM的结构用于本实施方式的布线COM。
《驱动电路703C》
例如，驱动电路703C可以包括具有供应选择信号的功能的移位寄存器301等(参照图20或图21)。
例如，可以将根据选择信号使电流流过检测电路DC2或者布线COM与信号线之间的选择电路用于驱动电路703C。
由此，通过使用移位寄存器301，可以从多个选择电路中依次选择两个选择电路。其结果是，电流可以流过电连接到被供应选择信号的一个选择电路的信号线ML1与检测电路DC2的第一端子之间。另外，电流可以流过电连接到被供应选择信号的其他的选择电路的信号线ML2与检测电路DC2的第二端子之间。另外，电流可以流过电连接到没被供应选择信号的选择电路的信号线与布线COM之间。换言之，由于从移位寄存器输出的选择信号，因此可以控制连接到信号线ML(g，h)的开关的导通状态。其结果是，可以控制信号线ML(g，h)与布线COM之间的导通状态及信号线ML(g，h)与检测电路DC2之间的导通状态。
《显示元件750(i，j)、750(i，k)》
例如，可以将可用于在实施方式2中说明的显示元件750(i，j)或显示元件750(i，k)的结构用于本实施方式的显示元件750(i，j)或显示元件750(i，k)。
<输入/输出装置的结构实例3>
参照图21对本发明的一个方式的输入/输出装置的结构进行说明。图21说明例如适当地切换自电容式和互电容式来将输入/输出装置用作触摸传感器的情况。通过这种方式，可以更准确地进行检测。或者，可以根据情况，例如指头等远离输入区域的情况或者指头触摸输入区域的情况，以适当的方法进行检测。
图21的输入/输出装置与参照图20说明的输入/输出装置的不同之处在于：设置有与驱动电路703C电连接的选择电路MUX；设置有与选择电路MUX电连接的检测电路DC11及检测电路DC12；通过选择电路MUX选择检测电路DC11、DC12和检测电路DC2中的任一个。在此，对同样的结构援用上述说明，对不同的结构进行详细说明。
《检测电路DC11、DC12》
例如，可以将可用于在实施方式2中说明的检测电路DC1的结构用于检测电路DC11及检测电路DC12。
《选择电路MUX》
选择电路MUX具有根据控制信号选择与驱动电路703C导通的电路的功能。例如，根据从控制线CL2供应的控制信号选择与驱动电路703C导通的电路。
具体而言，在被供应选择信号的情况下，选择电路MUX具有选择检测电路DC2且使电流流过检测电路DC2与驱动电路703C之问的功能。在被供应其他的选择信号的情况下，选择电路MUX具有选择检测电路DC11及检测电路DC12且使电流流过驱动电路703C与检测电路DC11及检测电路DC12之间的功能。例如，在检测电路DC2被选择的情况下，选择电路MUX以互电容式进行工作，另一方面，在检测电路DC11及检测电路DC12被选择的情况下，选择电路MUX以自电容式进行工作。
由此，在被供应选择信号的情况下，电流可以流过检测电路DC2的第一端子与驱动电路703C所选择的信号线ML1之间以及检测电路DC2的第二端子与信号线ML2之间。或者，在被供应其他的选择信号的情况下，电流可以流过检测电路DC11与驱动电路703C所选择的信号线ML1之间以及检测电路DC12与驱动电路703C所选择的信号线ML2之间。
图22示出选择电路MUX的结构例子。虽然图21示出对图20的结构追加选择电路MUX、检测电路DC11及检测电路DC12的例子，但是本发明的一个方式不局限于此。例如，也可以对图23的结构追加选择电路MUX、检测电路DC11及检测电路DC12。
或者，也可以设置能够切换自电容式及互电容式而工作的检测电路DC3。通过设置这种检测电路DC3，可以减少检测电路的电路尺寸以及其中的元件个数。图24及图25A至图25C示出此时的例子。
在图24中，利用电路303控制与信号线ML1、信号线ML2及信号线ML3等连接的开关的开/闭状态。电流流过不进行检测的信号线ML与布线COM之间。电流流过进行检测的信号线ML与检测电路DC3之间。此时，选择至少两个信号线ML。然后，检测电路DC3根据它们进行工作。这些工作在扫描信号线及像素的同时进行。由此，通过切换自电容式和互电容式而进行工作。例如，电路303包括多个移位寄存器电路。
图25A示出检测电路DC3的一个例子。通过切换检测电路DC3所包括的开关的开/闭状态，可以切换自电容式和互电容式而使选择电路MUX工作。例如，在是自电容式的情况下，采用图25B所示的电路结构，在是互电容式的情况下，采用图25C所示的电路结构。配置各开关以形成与各工作对应的电路结构，所以检测电路DC3的电路结构不局限于图25A所示的结构。
其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入/输出装置，该输入/输出装置的结构根据从控制线CL2供应的控制信号切换在本实施方式的结构实例2中说明的输入/输出装置700C的结构以及在本实施方式的结构实例3中说明的输入/输出装置700的结构。
本实施方式是通过对其他实施方式的一部分或全部进行更改、追加、修正、删除、应用、上位概念化或下位概念化而得到的。因此，可以将本实施方式的一部分或全部自由地组合于、应用于或替换为其他实施方式的一部分或全部。
实施方式5
在本实施方式中，参照图26A1、图26A2、图26B1和图26B2对本发明的一个方式的输入/输出装置的驱动方法进行说明。
图26A1、图26A2、图26B1和图26B2说明本发明的一个方式的输入/输出装置的驱动方法的一个例子。
图26A1为示意性地示出输入/输出装置的俯视图。图26A2说明图26A1所示的输入/输出装置的扫描线G(1)至G(m)以及导电膜C(1，1)至C(p，q)的选择方法。
图26B1为示意性地示出输入/输出装置的俯视图。图26B2说明与图26A2所示的方法不同的图26B1所示的输入/输出装置的扫描线G(1)至G(m)以及导电膜C(1，1)至C(p，q)的选择方法。
<驱动方法1>
在本实施方式中说明的输入/输出装置700或输入/输出装置700C的驱动方法在显示装置的一个帧期间中例如包括两个期间。注意，该方法也可以包括三个以上的期间。
输入/输出装置700或输入/输出装置700C包括扫描线G(1)至G(m)(参照图26A 1)。另外，一个帧期间在时刻0开始且在时刻T0结束。
在第一期间，依次选择扫描线G(1)至G(m)。因此，第一期间也可以被称为视频信号输入期间或信号写入期间。
例如，在从时刻0开始的期间T(V)，依次选择扫描线G(1)至G(m)。使用直线LV示意性地示出选择扫描线G(1)至G(m)的方法(参照图26A2)。各行的像素被选择，视频信号按行被输入到像素。
例如，在附图所示的期间T1，依次选择电连接到具有与导电膜C(g，1)至C(g，q)重叠的区域的像素的扫描线G(i)至G(i+x)。另外，在期间T1，将指定电位(例如，公共电位)供应到导电膜C(g，1)至C(g，q)。
在第二期间，依次选择导电膜C(1，1)至C(p，q)，即，信号线ML(1，1)至ML(p，q)。因此，第二期间也可以被称为检测期间或信号读出期问。
例如，在一个帧期间内的期间T(V)之后的期间，依次选择导电膜C(1，1)至C(p，q)，即，信号线ML(1，1)至ML(p，q)。然后，对所选择的信号线ML(g，h)及所选择的导电膜C(g，h)进行检测工作。使用直线LS示意性地示出依次选择导电膜C(1，1)至C(p，q)，即，依次选择信号线ML(1，1)至ML(p，q)的方法(参照图26A2)。
虽然说明了依次逐个选择导电膜C(1，1)至C(p，q)，即，信号线ML(1，1)至ML(p，q)的情况，但是本发明的一个方式不局限于此。例如，也可以依次选择两个。
另外，也可以进行如下方法。当一旦选择导电膜C或信号线ML时，连续地进行自电容方式的读出工作及互电容方式的读出工作，然后，选择下一个导电膜C或信号线ML，连续地进行自电容方式的读出工作及互电容方式的读出工作。
或者，也可以采用如下方法：在第一帧中进行自电容方式的读出工作，在第二帧中进行互电容方式的读出工作。或者，也可以采用如下方法：在指定期间，在几个帧期间进行自电容方式的读出工作，在其他的指定期间，在几个帧期间进行互电容方式的读出工作。
在这些方式中，一个帧期间至少分为两个期间。换言之，视频信号输入到像素的第一期间与进行检测的第二期间是分开着的。因此，在第二期间，即使进行检测，也不会对显示工作造成影响。换言之，在各像素中可以在一个帧期间继续进行显示工作。由于第一帧期间分为两个期间，因此像素或信号线ML等的扫描速度不一定需要在第一期间与第二期间之间相同。例如，在需要更准确地进行检测工作的情况下，第二期问可以比第一期问长。另一方面，在需要准确地输入视频信号的情况下，第一期间可以比第二期间长。
上述本发明的一个方式的输入/输出装置700或输入/输出装置700C的驱动方法包括将图像数据写入显示装置的步骤以及检测靠近输入/输出装置的导电膜的物体的步骤。由此，通过使用被供应指定电位的导电膜，防止靠近的指头等，可以在没有影响的状态下将图像数据写入显示装置。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入/输出装置。
<驱动方法2>
在本实施方式所说明的输入/输出装置700或输入/输出装置700C的驱动方法中，在显示装置的一个帧期间中不明确区分进行视频信号的输入工作的期间及进行检测工作的期间，同时进行输入工作及检测工作。但是，根据各像素单元，在不同期间进行视频信号的输入工作及检测工作。
输入/输出装置700或输入/输出装置700C包括扫描线G(1)至G(m)(参照图26B1)。另外，输入/输出装置700或输入/输出装置700C包括与扫描线G(i)至G(i+x)电连接且位于与导电膜C(g，1)至C(g，q)重叠的区域的像素。
首先，在视频信号的输入工作中，开始依次选择扫描线G(1)至G(m)的工作。首先，从扫描线G(1)开始选择工作。
接着，在经过指定时间之后，即，在所有的行的扫描线的选择结束之前，开始依次选择导电膜C(1，1)至C(p，q)，即，信号线ML(1，1)至ML(p，q)(参照图26B2)。
此时，将像素(即，扫描线G)的扫描速度设定为与信号线ML或导电膜C(g，h)的扫描速度相同。换言之，在着眼于像素时，先选择扫描线G，然后输入视频信号。在视频信号的输入结束之后，在经过指定期间之后选择信号线ML，来进行检测工作。此时，导电膜C(g，h)配置在多个像素上。因此，根据多个像素的配置，需要使信号线ML的选择时序延迟。
例如，在期间T2，选择扫描线G(i)至G(i+x)，视频信号被输入到像素。此时，在期间T2，导电膜C(g，1)至C(g，q)，即，信号线ML(g，1)至ML(g，q)不被选择。也就是说，在期间T2结束之后，选择信号线ML(g，1)至ML(g，q)。如上所述，在所有的像素中进行如下工作：先选择扫描线G，然后，在经过指定期间之后，选择信号线ML。其结果是，根据各像素单元，视频信号的输入工作及检测工作不重叠，在不同期间中进行。
如上所述，根据各像素单元，输入视频信号的工作及检测工作不重叠，所以检测工作不会对显示工作造成影响。换言之，在各像素中，可以在一个帧期间继续进行显示工作。另外，不一定需要将一个帧期间分成多个期间，因此，可以降低选择各像素的扫描速度。因此，可以降低功耗。
上述本发明的一个方式的输入/输出装置700或输入/输出装置700C的驱动方法包括将图像数据写入具有与指定导电膜重叠的区域的像素的步骤以及检测靠近该指定导电膜的物体的步骤。由此，通过使用被供应指定电位的导电膜，可以在防止靠近的指头等的影响的状态下将图像数据写入显示装置。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入/输出装置。
本实施方式是通过对其他实施方式的一部分或全部进行更改、追加、修正、删除、应用、上位概念化或下位概念化而得到的。因此，可以将本实施方式的一部分或全部自由地组合于、应用于或替换为其他实施方式的一部分或全部。
实施方式6
在本实施方式中，参照图27A至图28C对本发明的一个方式的输入/输出装置的结构进行说明。
图27A和图27B为说明本发明的一个方式的输入/输出装置700D的结构的图。图27A为本发明的一个方式的输入/输出装置700D的俯视图，图27B为本发明的一个方式的输入/输出装置700D的像素702(i，j)的俯视图。
图28A至图28C为说明本发明的一个方式的输入/输出装置700D的结构的图。图28A为沿图27A所示的切断线X1-X2、X3-X4、X5-X6的本发明的一个方式的输入/输出装置700D的截面图。图28B为说明图28A所示的晶体管MD的详细的截面图，图28C为说明图28A所示的晶体管MA的详细的截面图。
<输入/输出装置700D的结构实例>
本实施方式中说明的输入/输出装置700D包括基材710、基材770、像素702(i、j)、密封剂730及导电膜CD(g，h)(参照图28A至图28C)。
基材770具有与基材710重叠的区域。密封剂730具有贴合基材710与基材770的功能。
像素702(i，j)设置在基材710与基材770之间。
导电膜CD(g，h)设置在基材710与基材770之间。
像素702(i，j)包括显示元件750。
显示元件750包括包含液晶材料的层753及像素电极751。像素电极751被配置以将控制液晶材料的取向的电场形成在导电膜CD(g，h)与像素电极751之间。
包含液晶材料的层753配置在由基材710、基材770及密封剂730围绕的区域中。
输入/输出装置700D包括与显示元件750电连接的晶体管MA。像素电极751与晶体管MA的源电极或者漏电极电连接。
输入/输出装置700D包括与晶体管MA电连接的扫描线G(i)及与晶体管MA电连接的信号线S(j)(参照图27B)。另外，还包括与扫描线G(i)电连接的多个晶体管及与信号线S(j)电连接的多个晶体管(参照图27B)。
具体而言，被用作晶体管MA的栅电极的导电膜704与扫描线G(i)电连接，被用作晶体管MA的源电极或漏电极的导电膜712B与信号线S(j)电连接(参照图28C)。
输入/输出装置700D的半导体膜718包含铟、镓、锌及氧。
输入/输出装置700D的导电膜CD(g，h)包含铟、镓、锌及氧。
本实施方式中说明的输入/输出装置700D包括具有包含铟、镓、锌及氧的半导体膜718的晶体管MA以及包含铟、镓、锌及氧的导电膜CD(g，h)。由此，可以以同一工序形成包含铟、镓、锌及氧的膜。另外，可以将以同一工序形成的包含铟、镓、锌及氧的膜用作半导体膜或导电膜。由此，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的输入/输出装置。
输入/输出装置700D除了上述构成要素以外还可以包括驱动电路GD或驱动电路SD(参照图27A)。
驱动电路GD与扫描线G(i)电连接，例如具有供应选择信号的功能。驱动电路SD与信号线S(j)电连接，例如具有供应视频信号的功能。另外，例如可以将晶体管MD用于驱动电路GD。可以将以与晶体管MA的半导体膜同一工序形成的半导体膜用于晶体管MD中(参照图28A至图28C)。
输入/输出装置700D可以包括p行q列的矩阵中的导电膜CD(g，h)。
输入/输出装置700D可以包括具有与导电膜CD(g，h)重叠的区域的一个或多个像素702(i，j)。
输入/输出装置700D可以包括像素电极751，该像素电极751被配置以施加与包含液晶材料的层753的厚度方向交叉的方向上的电场(有时称为横向电场)。
下面说明本发明的一个方式的输入/输出装置700D的各构成要素。注意，有时无法明确区分上述构成要素，一个构成要素可能兼作其他构成要素或包含其他构成要素的一部分。
例如，导电膜C(g，h)为构成为电容性耦合到靠近的物体的导电膜，还被用作显示元件750(i，j)的公共电极。
输入/输出装置700D还可以在基材710与基材770之间包括结构体KB。由此，可以在基材710与基材770之间设置指定的间隔。
输入/输出装置700D可以包括具有与显示元件750重叠的区域的着色膜CF。另外，可以包括在与显示元件750的重叠区域中具有开口的遮光膜BM。
输入/输出装置700D可以在着色膜CF与包含液晶材料的层753之间以及遮光膜BM与包含液晶材料的层753之间包括绝缘膜771。由此，可以降低着色膜CF的厚度所导致的凹凸，或者，可以抑制杂质从着色膜CF或遮光膜BM扩散到包含液晶材料的层753。
输入/输出装置700D可以包括包含液晶材料的层753与基材710之间的取向膜AF1以及包含液晶材料的层753与基材770之间的取向膜AF2。
另外，输入/输出装置700D可以包括光学薄膜710P或光学薄膜770P。例如，以基材710位于包含液晶材料的层753与光学薄膜710P之间的方式设置光学薄膜710P。或者，以基材770位于包含液晶材料的层753与光学薄膜770P之间的方式设置光学薄膜770P。
例如，可以使用偏振片形成光学薄膜710P及光学薄膜770P。一个偏振片设置在相对于另一偏振片的指定偏光方向。具体而言，两个直线偏振片处于正交尼科耳状态。
输入/输出装置700D可以包括具有与晶体管MD的半导体膜718重叠的区域的导电膜724。可以由能够以与导电膜CD(g，h)同一工序形成的材料形成导电膜724(参照图28B)。
输入/输出装置700D还可以在晶体管MA与基材710之间包括绝缘膜701。另外，可以在包含液晶材料的层753与半导体膜718之间包括绝缘膜721B或绝缘膜728。另外，可以在绝缘膜721B与半导体膜718之间包括绝缘膜721A。
绝缘膜701具有抑制杂质从基材710扩散到晶体管MA的功能。另外，绝缘膜721B或者绝缘膜721A具有防止杂质扩散到半导体膜718的功能。
绝缘膜728例如具有使与绝缘膜728重叠的晶体管MA等所导致的台阶平坦的功能。
输入/输出装置700D可以在导电膜704与半导体膜718之间包括绝缘膜706。绝缘膜706例如具有栅极绝缘膜的功能。
输入/输出装置700D可以包括与显示元件750或导电膜CD(g，h)电连接的布线711。
输入/输出装置700D可以包括与布线711电连接的端子719。例如，柔性印刷衬底FPC可以使用导电构件ACF与端子719电连接。
《结构》
输入/输出装置700D包括基材710、显示元件750和导电膜CD(g，h)。
输入/输出装置700D包括绝缘膜721B、包含液晶材料的层753和像素电极751。
输入/输出装置700D包括晶体管MA、半导体膜718、扫描线G(i)和信号线S(j)。
输入/输出装置700D可以包括驱动电路GD和驱动电路SD。
《基材710、基材770》
例如，可以使用可用于实施方式1中说明的基材710的材料形成基材710和基材770。
《导电膜704、导电膜712A、导电膜712B、布线711、端子719》
可以使用导电材料形成导电膜704、导电膜712A、导电膜712B、布线711或者端子719。
例如，可以使用可用于实施方式1中说明的导电膜C1、导电膜C2、导电膜C(g，h)、信号线ML1、信号线ML2、信号线ML(g，h)或控制线CL的材料形成导电膜704、导电膜712A、导电膜712B、布线711或者端子719。
《扫描线G(i)、信号线S(j)》
可以使用导电材料形成扫描线G(i)或信号线S(j)。例如，可以使用可用于布线711的材料形成扫描线G(i)或信号线S(j)。
《导电膜CD(g，h)》
可以使用导电材料形成导电膜CD(g，h)。例如，可以使用可用于布线711的材料形成导电膜CD(g，h)。
另外，可以将氧化物半导体用于导电膜CD(g，h)。在本实施方式的最后一段对氧化物半导体的电阻率的控制方法进行说明。
《绝缘膜701、绝缘膜706、绝缘膜721A、绝缘膜721B、绝缘膜728、绝缘膜771》
例如，可以将无机绝缘材料、有机绝缘材料或者包含无机材料及有机材料的绝缘性复合材料用于绝缘膜701、绝缘膜706、绝缘膜721A、绝缘膜721B、绝缘膜728或者绝缘膜771。
具体而言，可以将无机氧化物膜、无机氮化物膜、无机氧氮化物膜或者这些膜的叠层材料用于绝缘膜701、绝缘膜706、绝缘膜721A、绝缘膜721B、绝缘膜728或者绝缘膜771。例如，可以使用氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜或者这些膜的叠层材料。
具体而言，可以将聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚硅氧烷或丙烯酸树脂或选自上述树脂中的多个树脂的叠层材料或复合材料等用于绝缘膜721A、绝缘膜721B、绝缘膜728、绝缘膜771。另外，也可以使用感光性材料。
例如，可以由聚酰亚胺、环氧树脂、丙烯酸树脂等形成绝缘膜771。
例如，绝缘膜721B可以使用包含氢的绝缘膜。作为与氧化物半导体接触的绝缘膜721B使用包含氢的绝缘膜，可以控制氧化物半导体的电阻率。
例如，当以与通过与半导体膜718同一工序形成的氧化物半导体接触的方式设置绝缘膜721B时，可以由扩散氢的材料形成绝缘膜721B。
在本实施方式的最后一段对氧化物半导体的电阻率的控制方法进行说明。
《显示元件750》
例如，可以将具有控制光的反射或透过的功能的显示元件用于显示元件750。例如，可以使用组合偏振片和液晶元件的结构或MEMS快门显示元件等。
具体而言，可以使用可通过IPS(In-Plane-Switching)模式、TN(TwistedNematic)模式、FFS(Fringe Field Switching)模式、ASM(Axially Symmetric alignedMicro-cell)模式、OCB(Optically Compensated Birefringence)模式、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)模式、AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal)模式等驱动方法驱动的液晶元件。
另外，可以使用可通过垂直取向(VA)模式诸如MVA(Multi-Domain VerticalAlignment)模式、PVA(Patterned Vertical Alignment)模式、ASV(Advanced Super V)模式等驱动的液晶元件作为显示元件750。
例如，显示元件750可以包括被配置以形成控制包含液晶材料的层753所包括的液晶材料的取向的电场的导电膜CD(g，h)及像素电极751。
《包含液晶材料的层753》
例如，可以将可用于实施方式1中说明的包含液晶材料的层753的液晶材料用于本实施方式中的包含液晶材料的层753。
《像素电极751》
可以将导电材料用于像素电极751。
例如，可以将可用于布线711的材料用于像素电极751。
具体而言，可以将透光导电材料用于像素电极751。例如，可以使用氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、添加有镓的氧化锌等导电氧化物。由此，像素电极751可以以不阻挡显示元件750的显示的方式供应均匀的电场。
例如，像素电极751可以具有梳齿形状或矩形形状。
《晶体管MA》
例如，可以将底栅型或顶栅型等的晶体管用于晶体管MA。
例如，可以将关闭状态下的泄漏电流比使用非晶硅作为半导体膜的晶体管更小的晶体管用于晶体管MA。具体而言，可以将使用氧化物半导体作为半导体膜718的晶体管用于晶体管MA。
由此，像素电路可以在比包括使用非晶硅作为半导体膜的晶体管的像素电路更长的时间保持视频信号。具体而言，可以抑制闪烁的发生，并以低于30Hz、优选为低于1Hz、更优选为低于1次/分的频率供应选择信号。其结果是，可以降低输入/输出装置的使用者的眼睛疲劳。另外，可以降低伴随驱动的功耗。
晶体管MA包括半导体膜718及具有与半导体膜718重叠的区域的导电膜704(参照图28B)。另外，晶体管MA还包括导电膜712A及导电膜712B。
导电膜704具有栅电极的功能，绝缘膜706具有栅极绝缘膜的功能。导电膜712A具有源电极和漏电极中的一个的功能，导电膜712B具有源电极和漏电极中的另一个的功能。
《半导体膜718》
例如，可以将包含第4族元素的半导体用于半导体膜718。具体而言，可以将包含硅的半导体用于半导体膜718。例如，可以将单晶硅、多晶硅、微晶硅或非晶硅等用于半导体膜718。
例如，可以将氧化物半导体用于半导体膜718。具体而言，可以将包含铟的氧化物半导体或包含铟、镓及锌的氧化物半导体用于半导体膜。
例如，可以将化合物半导体用于半导体膜718。具体而言，可以将包含砷化镓的半导体用于半导体膜718。
例如，可以将有机半导体用于半导体膜718。具体而言，可以将包含聚并苯类或石墨烯的有机半导体用于半导体膜718。
《驱动电路GD》
可以将移位寄存器等各种顺序电路等用于驱动电路GD。例如，可以将晶体管MD、电容器等用于驱动电路GD。
例如，可以使用具有能够以与晶体管MA的半导体膜718同一工序形成的半导体膜的晶体管。
具体而言，可以将具有与晶体管MA相同结构的晶体管用于晶体管MD。或者，可以将具有与晶体管MA不同结构的晶体管用于晶体管MD。
具体而言，可以将包括具有与被用作第一栅电极的导电膜704重叠的区域的导电膜724的晶体管用于晶体管MD。
晶体管MD在导电膜724与半导体膜718之间包括绝缘膜721A与绝缘膜721B的叠层膜。
例如，可以将供应与供应到导电膜704的电位相同电位的布线电连接到导电膜724。
《驱动电路SD》
例如，可以将集成电路用于驱动电路SD。具体而言，可以使用在硅衬底上形成的集成电路。
例如，可以利用COG(Chip on glass：玻璃覆晶封装)法安装驱动电路SD。具体而言，可以使用各向异性导电膜将驱动电路SD安装于与信号线S(j)电连接的焊盘上。
《密封剂730》
例如，可以将无机材料、有机材料或无机材料和有机材料的复合材料等用于密封剂730。
例如，可以将热熔性树脂或固化树脂等有机材料用于密封剂730。
例如，可以将反应固化型粘合剂、光固化型粘合剂、热固化型粘合剂或/及厌氧型粘合剂等有机材料用于密封剂730。
具体而言，可以将包含环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、亚胺树脂、PVC(聚氯乙烯)树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)树脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)树脂等的粘合剂用于密封剂730。
《着色膜CF》
可以使用透过指定颜色的光的材料形成着色膜CF。由此，例如可以将着色膜CF用作滤色片。
例如，可以使用透过蓝色光、绿色光、红色光、黄色光或白色光的材料等形成着色膜CF。
《遮光膜BM》
可以使用防止透光的材料形成遮光膜BM。由此，例如可以将遮光膜BM用作黑矩阵。
《结构体KB》
例如，可以将有机材料、无机材料或有机材料和无机材料的复合材料用于结构体KB。由此，可以在夹持结构体KB的构成要素之间设置指定的间隔。
具体而言，可以将聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚硅氧烷或丙烯酸树脂等或选自上述树脂中的多种树脂的复合材料等用于结构体KB。另外，也可以使用感光性材料。
《取向膜AF1、取向膜AF2》
例如，可以由聚酰亚胺等形成取向膜AF1和取向膜AF2。具体而言，可以使用通过摩擦处理或光取向技术使液晶材料在指定的方向上取向而形成的取向膜。
《光学薄膜710P、光学薄膜770P》
例如，可以将偏振片、相位差板、扩散薄膜、防反射膜或聚光薄膜等用于光学薄膜710P或光学薄膜770P。或者，可以将包含二向色性染料的偏振片用于光学薄膜710P或光学薄膜770P。
另外，可以将防止异物的附着的抗静电膜、抑制污染的附着的拒水性膜、抑制使用时发生划伤的硬涂膜等用于光学薄膜710P或光学薄膜770P。
<输入/输出装置700E的结构实例>
参照图29A和图29B对本发明的一个方式的输入/输出装置的其他的结构进行说明。
图29A和图29B为说明本发明的一个方式的输入/输出装置700E的结构的图。图29A为沿图27A所示的切断线X1-X2、X3-X4、X5-X6的本发明的一个方式的输入/输出装置700E的截面图。图29B为说明图29A所示的晶体管MDB的详细的截面图。
输入/输出装置700E的与图28A至图28C所示的输入/输出装置700D的不同之处在于：包括导电膜724B代替导电膜724(参照图29B)；包括导电膜CE(g，h)代替导电膜CD(g，h)(参照图29A)。在此，对同样的结构援用上述说明，对不同的结构进行详细说明。
本实施方式中说明的输入/输出装置700E在绝缘膜721A与绝缘膜721B之间包括导电膜724B，在绝缘膜721A与绝缘膜721B之间包括导电膜CE(g，h)。导电膜724B及导电膜CE(g，h)包含导电氧化物(参照图29A或者图29B)。
《导电膜724B、导电膜CE(g，h)》
具体而言，可以将其导电性通过氧化物半导体的电阻率的控制方法得到提高的氧化物半导体用于导电膜724B及导电膜CE(g，h)。
具体而言，可以将氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、包含铟、镓及锌的氧化物、氧化锌、添加有镓的氧化锌等导电氧化物用于导电膜724B及导电膜CE(g，h)。
例如，可以将氧化物半导体用于导电膜724B及导电膜CE(g，h)且将氢扩散材料用于导电膜724B及与导电膜CE(g，h)接触的绝缘膜721B。由此，可以降低导电膜724B及导电膜CE(g，h)的电阻率。
在本实施方式的最后一段对氧化物半导体的电阻率的控制方法进行详细说明。
<输入/输出装置700F的结构实例>
参照图30A和图30B对本发明的一个方式的输入/输出装置的其他的结构进行说明。
图30A和图30B为说明本发明的一个方式的输入/输出装置700F的结构的图。图30A为沿图27A所示的切断线X1-X2、X3-X4、X5-X6的输入/输出装置700F的截面图。图30B为说明图30A所示的晶体管MDC的详细的截面图。
输入/输出装置700F的与图28A至图28C所示的输入/输出装置700D的不同之处在于：包括顶栅型晶体管MC代替底栅型晶体管MA；包括顶栅型晶体管MDC代替底栅型晶体管MD；包括导电膜CF(g，h)代替导电膜CD(g，h)(参照图30A)。在此，对同样的结构援用上述说明，对不同的结构进行详细说明。
《晶体管MC、晶体管MDC》
晶体管MDC包括具有与绝缘膜701C重叠的区域的导电膜704以及具有设置在绝缘膜701C与导电膜704之间的区域的半导体膜718。注意，导电膜704被用作栅电极(参照图30B)。
半导体膜718具有第一区域718A、第二区域718B及第三区域718C。第一区域718A及第二区域718B不与导电膜704重叠。第三区域718C位于第一区域718A与第二区域718B之间且重叠于导电膜704。
晶体管MDC在第三区域718C与导电膜704之间包括绝缘膜706。绝缘膜706被用作栅极绝缘膜。
第一区域718A及第二区域718B具有比第三区域718C低的电阻率，并被用作源区域和漏区域。
例如可以利用将在本实施方式的最后一段说明的氧化物半导体的电阻率的控制方法在半导体膜718中形成第一区域718A及第二区域718B。具体而言，可以利用使用包含稀有气体的气体的等离子体处理。
例如，可以将导电膜704用作掩模。由此可以使第三区域718C的一部分的形状与导电膜704的端部的形状自对准。
晶体管MDC包括与第一区域718A接触的导电膜712A以及与第二区域718B接触的导电膜712B。导电膜712A及导电膜712B被用作源电极和漏电极。
可以将能够以与晶体管MDC同一工序形成的晶体管用作晶体管MC。
《导电膜CF(g，h)》
例如，可以将以与半导体膜718的第一区域718A及第二区域718B同一工序形成的氧化物半导体用于导电膜CF(g，h)。由此，可以使导电膜CF(g，h)的制造工序简化。
<输入/输出装置700G的结构实例>
参照图31A至图31D对本发明的一个方式的输入/输出装置的其他的结构进行说明。
图31A至图31D为说明本发明的一个方式的输入/输出装置700G的结构的图。图31A为沿图27A所示的切断线X1-X2、X3-X4、X5-X6的本发明的一个方式的输入/输出装置7006的截面图。图31B、图31C及图31D为说明改变图31A所示的部分构成要素的变形例子的截面图。
输入/输出装置700G的与图30A至图30C所示的输入/输出装置700F的不同之处在于：在包含液晶材料的层753与绝缘膜728A之间包括绝缘膜728B；在绝缘膜728A与绝缘膜728B之间包括导电膜CG(g，h)代替导电膜CF(g，h)。在此，对同样的结构援用上述说明，对不同的结构进行详细说明。
输入/输出装置700G在包含液晶材料的层753与绝缘膜728A之间包括绝缘膜728B。另外，输入/输出装置700G在绝缘膜728A与绝缘膜728B之间包括导电膜CG(g，h)。
《绝缘膜728A》
例如，可以将可用于绝缘膜728的材料用于绝缘膜728A。
《绝缘膜728B》
例如，可以将可用于绝缘膜728的材料用于绝缘膜728B。
《导电膜CG(g，h)》
例如，可以将在与梳齿像素电极751重叠的区域中具有开口的导电膜用作导电膜CG(g，h)。
例如，可以将导电材料用于导电膜CG(g，h)。例如，可以将可用于布线711的材料用于导电膜CG(g，h)。
具体而言，可以将透光导电材料用于导电膜CG(g，h)。
例如，可以使用氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、添加有镓的氧化锌等导电氧化物。由此，可以以不阻挡显示元件750的显示的方式供应均匀的电场。
另外，可以将在与像素电极751及像素电极751的开口重叠的导电膜用作导电膜CG(g，h)(参照图31B)。
或者，可以将能够在像素电极751的开口中设置的导电膜用作导电膜CG(g，h)(参照图31C)。
或者，可以将具有开口及非开口且开口及非开口与像素电极751的一部分重叠的导电膜用作导电膜CG(g，h)(参照图31D)。
<输入/输出装置700H的结构实例>
参照图32A和图32B对本发明的一个方式的输入/输出装置的其他的结构进行说明。
图32A和图32B为说明本发明的一个方式的输入/输出装置700H的结构的图。图32A为沿图27A所示的切断线X1-X2、X3-X4、X5-X6的输入/输出装置700H的截面图。图32B为说明图32A所示的晶体管MDE的详细的截面图。
输入/输出装置700H的与图28A至图28C所示的输入/输出装置700D的不同之处在于：包括沟道保护型晶体管ME代替沟道蚀刻型晶体管MA；包括沟道保护型晶体管MDE代替沟道蚀刻型晶体管MD；在导电膜CD(g，h)与像素电极751之间包括着色膜CF；在包含液晶材料的层753与基材710之间包括遮光膜BM(参照图32A)。在此，对同样的结构援用上述说明，对不同的结构进行详细说明。
《晶体管ME、晶体管MDE》
晶体管ME及晶体管MDE可以是沟道保护型晶体管。例如，晶体管MDE包括以半导体膜718夹在绝缘膜721A与被用作栅极绝缘膜的绝缘膜706之间的方式设置的绝缘膜721A(参照图32B)。
<氧化物半导体的电阻率的控制方法>
对包含氧化物半导体的膜的电阻率的控制方法进行说明。
可以将包含具有指定电阻率的氧化物半导体的膜用于导电膜CD(g，h)(参照图28A)、导电膜CE(g，h)及导电膜724B(参照图29A及图29B)或者导电膜CF(g，h)、第一区域718A及第二区域718B(参照图30A及图30B)。
例如，可以将控制氧化物半导体膜所包含的氢、水等杂质的浓度和/或膜中的氧空位的方法用于控制氧化物半导体膜的电阻率的方法。
具体而言，可以将等离子体处理用于增加或减少氢、水等杂质浓度和/或膜中的氧空位的方法。
具体而言，可以利用使用包含选自稀有气体(He、Ne、Ar、Kr、Xe)、氢、硼、磷及氮中的一种以上的气体的等离子体处理。例如，可以使用Ar气氛下的等离子体处理、Ar和氢的混合气体气氛下的等离子体处理、氨气氛下的等离子体处理、Ar和氨的混合气体气氛下的等离子体处理或氮气氛下的等离子体处理等。由此，氧化物半导体膜可以具有高载流子密度及低电阻率。
或者，可以利用离子注入法、离子掺杂法或等离子体浸没离子注入法等，将氢、硼、磷或氮添加到氧化物半导体膜，由此使氧化物半导体膜具有低电阻率。
或者，可以以接触氧化物半导体膜的方式形成包含氢的绝缘膜，并且使氢从绝缘膜扩散到氧化物半导体膜。由此，可以提高氧化物半导体膜的载流子密度，并降低电阻率。
例如，通过以接触氧化物半导体膜的方式形成氢浓度为1×1022atoms/cm3以上的绝缘膜，可以有效地将氢供应到氧化物半导体膜。具体而言，可以将氮化硅膜用作以接触氧化物半导体膜的方式形成的绝缘膜。
包含在氧化物半导体膜中的氢与键合于金属原子的氧起反应生成水，还在发生氧脱离的晶格(或氧脱离的部分)中形成氧空位。当氢进入该氧空位时，有时产生作为载流子的电子。另外，有时由于氢的一部分与键合于金属原子的氧键合，产生作为载流子的电子。由此，氧化物半导体膜可以具有高载流子密度及低电阻率。
具体而言，通过二次离子质谱分析法(SIMS：Secondary Ion Mass Spectrometry)得到的氢浓度为8×1019atoms/cm3以上、优选为1×1020atoms/cm3以上、更优选为5×1020atoms/cm3以上的氧化物半导体适用于导电膜CD(g，h)(参照图28A)、导电膜CE(g，h)及导电膜724B(参照图29A及图29B)或者第二导电膜CF(g，h)、第一区域718A及第二区域718B(参照图30A及图30B)。
另一方面，可以将电阻率高的氧化物半导体用于形成有晶体管的沟道的半导体膜。
例如，以接触氧化物半导体膜的方式形成包含氧的绝缘膜(换言之，能够释放氧的绝缘膜)，将氧从绝缘膜供应到氧化物半导体膜中，而可以填充膜中或界面的氧空位。由此，氧化物半导体膜可以具有高电阻率。
例如，可以将氧化硅膜或氧氮化硅膜用作能释放氧的绝缘膜。
氧空位被氧填补且氢浓度被降低的氧化物半导体膜可以说是高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜。在此，“实质上本征”是指氧化物半导体膜的载流子密度低于8×1011/cm3，优选低于1×1011/cm3，更优选低于1×1010/cm3。高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜具有较少的载流子发生源，因此可以具有较低的载流子密度。此外，高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜的缺陷态密度低，因此可以降低陷阱态密度。
包括高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜的晶体管的关态电流(off-state current)极低，即便是沟道宽度为1×106μm、沟道长度L为10μm的元件，当源电极与漏电极间的电压(漏电压)在1V至10V的范围时，关态电流也可以为半导体参数分析仪的测定极限以下，即1×10-13A以下。
其沟道区域形成在高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜中的晶体管的电特性的变动小且可靠性高。
具体而言，通过二次离子质谱分析法(SIMS：Secondary Ion Mass Spectrometry)得到的氢浓度为2×1020atoms/cm3以下、优选为5×1019atoms/cm3以下、更优选为1×1019atoms/cm3以下、更优选为低于5×1018atoms/cm3、更优选为1×1018atoms/cm3以下、更优选为5×1017atoms/cm3以下、更优选为1×1016atoms/cm3以下的氧化物半导体可以适用于形成有晶体管的沟道的半导体。
晶体管MDB包括半导体膜718。可以将具有比半导体膜718高的氢浓度和/或比半导体膜718多的氧空位且具有比半导体膜718低的电阻率的氧化物半导体膜用作导电膜724B(参照图29B)。
另外，导电膜724B的氢浓度为半导体膜718的氢浓度的2倍以上，优选为10倍以上。
另外，导电膜724B的电阻率为半导体膜718的电阻率的1×10-8倍以上且低于1×10-1倍。
具体而言，导电膜724B的电阻率为1×10-3Ωcm以上且低于1×104Ωcm，优选为1×10-3Ωcm以上且低于1×10-1Ωcm。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式7
在本实施方式中，参照图33A至图33D对本发明的一个方式的输入/输出装置或可用于本发明的一个方式的输入/输出装置的晶体管的结构进行说明。
<半导体装置的结构实例>
图33A是晶体管100的俯视图，图33C是沿着图33A所示的切断线X1-X2的截面图，图33D是沿着图33A所示的切断线Y1-Y2的截面图。注意，在图33A中，为了方便起见，省略晶体管100的构成要素的一部分(用作栅极绝缘膜的绝缘膜等)。此外，有时将切断线X1-X2方向称为沟道长度方向，将切断线Y1-Y2方向称为沟道宽度方向。注意，有时在后面的晶体管的俯视图中也与图33A同样地省略构成要素的一部分。
注意，可以将晶体管100用于实施方式6所说明的输入/输出装置700D。
例如，当将晶体管100用作晶体管MA时，将衬底102换称为绝缘膜701C、将导电膜104换称为导电膜704、将绝缘膜106及绝缘膜107的叠层膜换称为绝缘膜706、将氧化物半导体膜108换称为半导体膜708、将导电膜112a换称为导电膜712A、将导电膜112b换称为导电膜712B、将绝缘膜114及绝缘膜116的叠层膜换称为绝缘膜716、并将绝缘膜118换称为绝缘膜721B。
晶体管100包括：衬底102上的用作栅电极的导电膜104；衬底102及导电膜104上的绝缘膜106；绝缘膜106上的绝缘膜107；绝缘膜107上的氧化物半导体膜108；与氧化物半导体膜108电连接的用作源电极的导电膜112a及用作漏电极的导电膜112b。另外，在晶体管100上，具体而言，在导电膜112a、112b及氧化物半导体膜108上设置有绝缘膜114、116及118。在绝缘膜114、116及118具有晶体管100的保护绝缘膜的功能。
此外，氧化物半导体膜108包括用作栅电极的导电膜104一侧的第一氧化物半导体膜108a以及第一氧化物半导体膜108a上的第二氧化物半导体膜108b。另外，绝缘膜106及绝缘膜107具有晶体管100的栅极绝缘膜的功能。
作为氧化物半导体膜108可以使用In-M氧化物(M表示Ti、Ga、Sn、Y、Zr、La、Ce、Nd或Hf)或In-M-Zn氧化物。尤其是，作为氧化物半导体膜108优选使用In-M-Zn氧化物。
此外，第一氧化物半导体膜108a包括其In的原子比率大于M的原子比率的第一区域。第二氧化物半导体膜108b包括其In的原子比率少于第一氧化物半导体膜108a的第二区域。第二区域包括薄于第一区域的部分。
通过使第一氧化物半导体膜108a包括其In的原子比率大于M的原子比率的第一区域，可以提高晶体管100的场效应迁移率(有时简单地称为迁移率或μFE)。具体而言，晶体管100的场效应迁移率可以超过10cm2/Vs。
例如，通过将场效应迁移率高的晶体管用于生成栅极信号的栅极驱动器(具体而言，连接到栅极驱动器所包括的移位寄存器的输出端子的多路分配器)，可以提供边框窄的半导体装置或显示装置。
另一方面，当采用包括其In的原子比率大于M的原子比率的第一区域的第一氧化物半导体膜108a时，光照射时的晶体管100的电特性容易变动。然而，在本发明的一个方式的半导体装置中，在第一氧化物半导体膜108a上形成有第二氧化物半导体膜108b。另外，第二氧化物半导体膜108b的沟道区域的厚度小于第一氧化物半导体膜108a的厚度。
此外，因为第二氧化物半导体膜108b包括其In的原子比率小于第一氧化物半导体膜108a的第二区域，所以其Eg大于第一氧化物半导体膜108a。因此，具有第一氧化物半导体膜108a和第二氧化物半导体膜108b的叠层结构的氧化物半导体膜108的光负偏压应力测试的耐性变高。
上述结构的氧化物半导体膜108可以减少光照射时的光吸收量。因此，能够抑制光照射所引起的晶体管100的电特性变动。此外，因为在本发明的一个方式的半导体装置中，绝缘膜114或绝缘膜116包含过剩氧，所以可以进一步抑制光照射所引起的晶体管100的电特性变动。
在此，参照图33B详细地说明氧化物半导体膜108。
图33B是将图33C所示的晶体管100中的氧化物半导体膜108及其附近的放大截面图。
在图33B中，将第一氧化物半导体膜108a的厚度表示为t1，将第二氧化物半导体膜108b的一个厚度表示为t2-1，将第二氧化物半导体膜108b的另一厚度表示为t2-2。因为在第一氧化物半导体膜108a上设置有第二氧化物半导体膜108b，所以在形成导电膜112a、112b时不会使第一氧化物半导体膜108a暴露于蚀刻气体或蚀刻剂等。因此，第一氧化物半导体膜108a不会变薄或几乎不会变薄。另一方面，在第二氧化物半导体膜108b中，在形成导电膜112a、112b时不与导电膜112a、112b重叠的部分被蚀刻而在蚀刻区域中形成凹部。也就是说，第二氧化物半导体膜108b的与导电膜112a、112b重叠的区域的厚度为t2-1，第二氧化物半导体膜108b的不与导电膜112a、112b重叠的区域的厚度为t2-2。
第一氧化物半导体膜108a和第二氧化物半导体膜108b的厚度的关系优选为t2-1＞t1＞t2-2。通过采用这种厚度的关系，可以提供具有高场效应迁移率且光照射时的阈值电压的变动量少的晶体管。
此外，当在晶体管100所具有的氧化物半导体膜108中形成有氧空位时，产生作为载流子的电子，由此晶体管100容易成为常开启。由此，为了获得稳定的晶体管特性，减少氧化物半导体膜108中的氧空位，特别减少第一氧化物半导体膜108a中的氧空位是重要的。在本发明的一个方式的晶体管的结构中，通过对氧化物半导体膜108上的绝缘膜，在此，氧化物半导体膜108上的绝缘膜114及/或绝缘膜116引入过剩氧，使氧从绝缘膜114及/或绝缘膜116移动到氧化物半导体膜108中，来填补氧化物半导体膜108中的氧空位，特别填补第一氧化物半导体膜108a中的氧空位。
另外，绝缘膜114、116优选具有含有超过化学计量组成的氧的区域(氧过剩区域)。换句话说，绝缘膜114、116是一种能够释放氧的绝缘膜。例如，通过对沉积后的绝缘膜114、116引入氧形成氧过剩区域，来在绝缘膜114、116中形成氧过剩区域。作为氧的引入方法，可以使用离子注入法、离子掺杂法、等离子体浸没式离子注入法、等离子体处理等。
此外，为了填补第一氧化物半导体膜108a中的氧空位，优选使第二氧化物半导体膜108b中的包括沟道区域及其附近的部分的厚度减薄，并且，优选满足t2-2＜t1。例如，第二氧化物半导体膜108b中的包括沟道区域及其附近的部分的厚度优选为1nm以上且20nm以下，更优选为3nm以上且10nm以下。
下面，对本实施方式的半导体装置所包括的其他构成要素进行详细说明。
《衬底》
只要是具有至少承受后续的加热处理的耐热性的材料，就对衬底102的材料等没有特别的限制。例如，作为衬底102，可以使用玻璃衬底、陶瓷衬底、石英衬底、蓝宝石衬底等。另外，还可以使用硅或碳化硅的单晶半导体衬底或多晶半导体衬底、硅锗的化合物半导体衬底、SOI(Silicon On Insulator：绝缘体上硅)衬底等。并且，也可以将在这些衬底上设置有半导体元件的衬底用作衬底102。当作为衬底102使用玻璃衬底时，可以使用第6代(1500mm×1850mm)、第7代(1870mm×2200mm)、第8代(2200mm×2400mm)、第9代(2400mm×2800mm)、第10代(2950mm×3400mm)等的大面积衬底。因此，可以制造大型显示装置。
作为衬底102，可以使用柔性衬底，并且可以在柔性衬底上直接形成晶体管100。或者，也可以在衬底102与晶体管100之间设置剥离层。剥离层可以在如下情况下使用，即从衬底102分离形成在剥离层上的半导体装置的一部分或全部，然后转置到其他衬底上的情况。此时，也可以将晶体管100转置到耐热性低的衬底或柔性衬底上。
《用作栅电极、源电极及漏电极的导电膜》
用作栅电极的导电膜104、用作源电极的导电膜112a及用作漏电极的导电膜112b都可以使用选自铬(Cr)、铜(Cu)、铝(Al)、金(Au)、银(Ag)、锌(Zn)、钼(Mo)、钽(Ta)、钛(Ti)、钨(W)、锰(Mn)、镍(Ni)、铁(Fe)、钴(Co)中的金属元素、以上述金属元素为成分的合金或者组合上述金属元素的合金等形成。
此外，导电膜104及导电膜112a、112b也可以具有单层结构或者两层以上的叠层结构。例如，可以举出包含硅的铝膜的单层结构、在铝膜上层叠钛膜的两层结构、在氮化钛膜上层叠钛膜的两层结构、在氮化钛膜上层叠钨膜的两层结构、在氮化钽膜或氮化钨膜上层叠钨膜的两层结构以及依次层叠钛膜、铝膜和钛膜的三层结构等。另外，还可以使用组合铝与选自钛、钽、钨、钼、铬、钕、钪中的一种或多种而形成的合金膜或氮化膜。
导电膜104及导电膜112a、112b也可以使用铟锡氧化物、包含氧化钨的铟氧化物、包含氧化钨的铟锌氧化物、包含氧化钛的铟氧化物、包含氧化钛的铟锡氧化物、铟锌氧化物、添加有氧化硅的铟锡氧化物等透光导电材料。
另外，作为导电膜104及导电膜112a、112b，也可以应用Cu-X合金膜(X为Mn、Ni、Cr、Fe、Co、Mo、Ta或Ti)。通过使用Cu-X合金膜，可以在工艺中使用湿蚀刻工序，从而可以抑制制造成本。
《用作栅极绝缘膜的绝缘膜》
作为用作晶体管100的栅极绝缘膜的绝缘膜106、107，可以使用包括通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD：Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)法、溅射法等形成的如下膜中的至少一个的绝缘膜：氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、氮化硅膜、氧化铝膜、氧化铪膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镓膜、氧化钽膜、氧化镁膜、氧化镧膜、氧化铈膜和氧化钕膜。注意，也可以使用上述材料形成的单层绝缘膜或三层以上的绝缘膜，而代替绝缘膜106和绝缘膜107的叠层结构。
绝缘膜106具有抑制氧透过的阻挡膜的功能。例如，当对绝缘膜107、114、116及/或氧化物半导体膜108供应过剩氧时，绝缘膜106能够抑制氧透过。
接触于用作晶体管100的沟道区域的氧化物半导体膜108的绝缘膜107优选为氧化物绝缘膜，优选包括包含超过化学计量组成的氧的区域(氧过剩区域)。换言之，绝缘膜107是能够释放氧的绝缘膜。为了在绝缘膜107中设置氧过剩区域，例如在氧气氛下形成绝缘膜107。或者，也可以对沉积后的绝缘膜107引入氧形成氧过剩区域。作为氧的引入方法，可以使用离子注入法、离子掺杂法、等离子体浸没式离子注入法、等离子体处理等。
此外，当作为绝缘膜107使用氧化铪时发挥如下效果。氧化铪的介电常数比氧化硅和氧氮化硅高。因此，通过使用氧化铪，可以使绝缘膜107的厚度比使用氧化硅的情况大，由此，可以减少隧道电流引起的泄漏电流。也就是说，可以实现关态电流小的晶体管。再者，与具有非晶结构的氧化铪相比，具有结晶结构的氧化铪的介电常数较高。因此，为了形成关态电流小的晶体管，优选使用具有结晶结构的氧化铪。作为结晶结构的例子，可以举出单斜晶系或立方晶系等。注意，本发明的一个方式不局限于此。
注意，在本实施方式中，作为绝缘膜106形成氮化硅膜，作为绝缘膜107形成氧化硅膜。与氧化硅膜相比，氮化硅膜的介电常数较高且为了得到与氧化硅膜相等的电容量需要的厚度较大，因此，通过使晶体管100的栅极绝缘膜包括氮化硅膜，可以增加绝缘膜的物理厚度。因此，可以抑制晶体管100的耐压的下降并进一步提高耐压，从而抑制晶体管100的静电破坏。
《氧化物半导体膜》
氧化物半导体膜108可以使用上述材料形成。
当氧化物半导体膜108包括In-M-Zn氧化物时，用来形成In-M-Zn氧化物的溅射靶材的金属元素的原子个数比优选满足In≥M及Zn≥M。这种溅射靶材的金属元素的原子个数比优选为In∶M∶Zn＝1∶1∶1、In∶M∶Zn＝1∶1∶1.2、In∶M∶Zn＝2∶1∶3、In∶M∶Zn＝3∶1∶2、In∶M∶Zn＝4∶2∶4.1。
另外，当氧化物半导体膜108由In-M-Zn氧化物形成时，作为溅射靶材优选使用包含多晶In-M-Zn氧化物的靶材。通过使用包含多晶In-M-Zn氧化物的靶材，容易形成具有结晶性的氧化物半导体膜108。注意，所形成的氧化物半导体膜108的金属元素的原子个数比作为误差从上述溅射靶材中的金属元素的原子个数比在±40％的范围内偏离。例如，在使用原子个数比为In∶Ga∶Zn＝4∶2∶4.1的溅射靶材时，有时氧化物半导体膜108的原子个数比为In∶Ga∶Zn＝4∶2∶3或其附近。
例如，第一氧化物半导体膜108a可以使用原子个数比为In∶M∶Zn＝2∶1∶3、In∶M∶Zn＝3∶1∶2、In∶M∶Zn＝4∶2∶4.1等的溅射靶材形成。此外，第二氧化物半导体膜108b可以使用原子个数比为In∶M∶Zn＝1∶1∶1、In∶M∶Zn＝1∶1∶1.2等的溅射靶材形成。另外，用来形成第二氧化物半导体膜108b的溅射靶材的金属元素的原子个数比不需要满足In≥M、Zn≥M，也可以满足In≥M、Zn＜M，诸如In∶M∶Zn＝1∶3∶2等。
氧化物半导体膜108的能隙为2eV以上，优选为2.5eV以上，更优选为3eV以上。如此，通过使用能隙较宽的氧化物半导体，可以降低晶体管100的关态电流。特别是，作为第一氧化物半导体膜108a使用能隙为2eV以上，优选为2eV以上且3.0eV以下的氧化物半导体膜，作为第二氧化物半导体膜108b使用能隙为2.5eV以上且3.5eV以下的氧化物半导体膜。此外，优选第二氧化物半导体膜108b的能隙大于第一氧化物半导体膜108a的能隙。
此外，第一氧化物半导体膜108a及第二氧化物半导体膜108b的厚度为3nm以上且200nm以下，优选为3nm以上且100nm以下，更优选为3nm以上且50nm以下。注意，优选满足上述厚度的关系。
此外，作为第二氧化物半导体膜108b使用载流子密度较低的氧化物半导体膜。例如，第二氧化物半导体膜108b的载流子密度为1×1017/cm3以下，优选为1×1015/cm3以下，更优选为1×1013/cm3以下，进一步优选为1×1011/cm3以下。
注意，不局限于上述组成和材料，可以根据所需的晶体管的半导体特性及电特性(场效应迁移率、阈值电压等)来使用具有适当的组成的材料。另外，优选适当地设定第一氧化物半导体膜108a及第二氧化物半导体膜108b的载流子密度、杂质浓度、缺陷密度、金属元素与氧的原子个数比、原子间距离、密度等，以得到所需的晶体管的半导体特性。
优选作为第一氧化物半导体膜108a及第二氧化物半导体膜108b使用杂质浓度低且缺陷态密度低的氧化物半导体膜，因为晶体管可以具有更优良的电特性。这里，将杂质浓度低且缺陷态密度低(氧空位量少)的状态称为“高纯度本征”或“实质上高纯度本征”。因为高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜的载流子发生源较少，所以可以降低载流子密度。因此，在该氧化物半导体膜中形成有沟道区域的晶体管很少具有负阈值电压(很少成为常开启)。因为高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜具有较低的缺陷态密度，所以有时具有较低的陷阱态密度。高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜的关态电流极低，即便是沟道宽度为1×106μm、沟道长度为10μm的元件，当源电极与漏电极间的电压(漏电压)在1V至10V的范围时，关态电流也可以为半导体参数分析仪的测定极限以下，即1×10-13A以下。
因此，在上述高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜中形成有沟道区域的晶体管可以是电特性变动小且可靠性高的晶体管。此外，被氧化物半导体膜的陷阱态俘获的电荷到释放需要较长的时间，有时像固定电荷那样动作。因此，有时在陷阱态密度高的氧化物半导体膜中形成有沟道区域的晶体管的电特性不稳定。作为杂质有氢、氮、碱金属或碱土金属等。
包含在氧化物半导体膜中的氢与键合于金属原子的氧起反应生成水，还在发生氧脱离的晶格(或氧脱离的部分)中形成氧空位。当氢进入该氧空位时，有时生成作为载流子的电子。另外，有时由于氢的一部分与键合于金属原子的氧键合，产生作为载流子的电子。因此，使用包含氢的氧化物半导体膜的晶体管容易成为常开启。由此，优选尽可能减少氧化物半导体膜108中的氢。具体而言，在氧化物半导体膜108中，利用SIMS测得的氢浓度为2×1020atoms/cm3以下，优选为5×1019atoms/cm3以下，更优选为1×1019atoms/cm3以下，更优选为5×1018atoms/cm3以下，更优选为1×1018atoms/cm3以下，更优选为5×1017atoms/cm3以下，更优选为1×1016atoms/cm3以下。
另外，第一氧化物半导体膜108a优选包括其氢浓度比第二氧化物半导体膜108b少的区域。当第一氧化物半导体膜108a包括其氢浓度比第二氧化物半导体膜108b少的区域，可以实现可靠性高的半导体装置。
此外，当第一氧化物半导体膜108a包含第14族元素之一的硅或碳时，在第一氧化物半导体膜108a中氧空位增加而导致第一氧化物半导体膜108a的n型化。因此，将第一氧化物半导体膜108a中的硅或碳的浓度(利用SIMS测得的浓度)以及与第一氧化物半导体膜108a之间的界面附近的硅或碳的浓度(利用SIMS测得的浓度)设定为2×1018atoms/cm3以下，优选为2×1017atoms/cm3以下。
另外，第一氧化物半导体膜108a的利用SIMS测得的碱金属或碱土金属的浓度为1×1018atoms/cm3以下，优选为2×1016atoms/cm3以下。当碱金属及碱土金属与氧化物半导体键合时有时生成载流子而使晶体管的关态电流增大。由此，优选降低第一氧化物半导体膜108a的碱金属或碱土金属的浓度。
当在第一氧化物半导体膜108a中含有氮时，生成作为载流子的电子，载流子密度增加而导致第一氧化物半导体膜108a的n型化。其结果是，使用含有氮的氧化物半导体膜的晶体管容易具有常开启特性。因此，优选尽可能地减少氧化物半导体膜中的氮，例如，利用SIMS测得的氮浓度优选为5×1018atoms/cm3以下。
第一氧化物半导体膜108a及第二氧化物半导体膜108b可以具有非单晶结构。非单晶结构例如包括下述CAAC-OS(C Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor：c轴取向结晶氧化物半导体)、多晶结构、微晶结构或非晶结构。在非单晶结构中，非晶结构的缺陷态密度最高，而CAAC-OS的缺陷态密度最低。
《用作晶体管的保护绝缘膜的绝缘膜》
绝缘膜114、116具有对氧化物半导体膜108供应氧的功能。绝缘膜118具有晶体管100的保护绝缘膜的功能。绝缘膜114、116包含氧。绝缘膜114是能够使氧透过的绝缘膜。注意，绝缘膜114还用作在后面形成绝缘膜116时缓解对氧化物半导体膜108造成的损伤的膜。
作为绝缘膜114，可以使用厚度为5nm以上且150nm以下，优选为5nm以上且50nm以下的氧化硅、氧氮化硅等。
此外，优选使绝缘膜114中的缺陷数较少，典型的是，对应于通过ESR(ElectronSpin Resonance：电子自旋共振)测量的起因于硅的悬空键的g＝2.001处呈现的信号的自旋密度优选为3×1017spins/cm3以下。这是因为若绝缘膜114的缺陷密度高，氧则与该缺陷键合，而使绝缘膜114中的氧透过量减少。
从外部进入绝缘膜114的氧不是全部移动到绝缘膜114的外部，而是其一部分残留在绝缘膜114的内部。另外，有时氧进入绝缘膜114且绝缘膜114中含有的氧移动到绝缘膜114的外部，由此在绝缘膜114中发生氧的移动。在形成能够使氧透过的氧化物绝缘膜作为绝缘膜114时，可以使从设置在绝缘膜114上的绝缘膜116脱离的氧经由绝缘膜114移动到氧化物半导体膜108中。
此外，绝缘膜114可以使用起因于氮氧化物的态密度低的氧化物绝缘膜形成。注意，该起因于氮氧化物的态密度有时会形成在氧化物半导体膜的价带顶的能量(Ev_os)与导带底的能量(Ec_os)之间。作为上述氧化物绝缘膜，可以使用氮氧化物的释放量少的氧氮化硅膜或氮氧化物的释放量少的氧氮化铝膜等。
此外，氮氧化物的释放量少的氧氮化硅膜是TDS分析中的氨释放量比氮氧化物的释放量多的膜，典型的是氨释放量为1×1018/cm3以上且5×1019/cm3以下。注意，该氨释放量为在进行膜表面温度为50℃以上且650℃以下，优选为50℃以上且550℃以下的加热处理时的释放量。
氮氧化物(NOx，x大于0且为2以下，优选为1以上且2以下)，典型的是NO2或N0，在绝缘膜114等中形成能级。该能级位于氧化物半导体膜108的能隙中。由此，当氮氧化物扩散到绝缘膜114与氧化物半导体膜108的界面时，有时该能级在绝缘膜114一侧俘获电子。其结果是，被俘获的电子留在绝缘膜114与氧化物半导体膜108的界面附近，由此使晶体管的阈值电压向正方向漂移。
另外，当进行加热处理时，氮氧化物与氨及氧起反应。当进行加热处理时，绝缘膜114所包含的氮氧化物与绝缘膜116所包含的氨起反应，由此绝缘膜114所包含的氮氧化物减少。因此，在绝缘膜114与氧化物半导体膜108的界面处不容易俘获电子。
通过使用上述氧化物绝缘膜，绝缘膜114可以降低晶体管的阈值电压的漂移，从而可以降低晶体管的电特性的变动。
通过进行晶体管的制造工序的加热处理，典型的是300℃以上且低于350℃的加热处理，在绝缘膜114的100K以下的ESR光谱中，观察到g值为2.037以上且2.039以下处出现的第一信号、g值为2.001以上且2.003以下处出现的第二信号以及g值为1.964以上且1.966以下处出现的第三信号。在X带的ESR测定中获得的第一信号与第二信号的分割宽度(splitwidth)及第二信号与第三信号的分割宽度大约为5mT。另外，g值为2.037以上且2.039以下处出现的第一信号、g值为2.001以上且2.003以下处出现的第二信号以及g值为1.964以上且1.966以下处出现的第三信号的自旋密度的总和低于1×1018spins/cm3，典型为1×1017spins/cm3以上且低于1×1018spins/cm3。
在100K以下的ESR谱中，g值为2.037以上且2.039以下处出现的第一信号、g值为2.001以上且2.003以下处出现的第二信号以及g值为1.964以上且1.966以下处出现的第三信号相当于起因于氮氧化物(NOx，x大于0且为2以下，优选为1以上且2以下)的信号。作为氮氧化物的典型例子，有一氧化氮、二氧化氮等。就是说，g值为2.037以上且2.039以下处出现的第一信号、g值为2.001以上且2.003以下处出现的第二信号以及g值为1.964以上且1.966以下处出现的第三信号的自旋密度的总和越低，氧化物绝缘膜中的氮氧化物含量越少。
另外，上述氧化物绝缘膜的利用SIMS测得的氮浓度为6×1020atoms/cm3以下。
通过在衬底温度为220℃以上且350℃以下的情况下利用使用硅烷及一氧化二氮的PECVD法形成上述氧化物绝缘膜，可以形成致密且硬度高的膜。
绝缘膜116使用其氧含量超过化学计量组成的氧化物绝缘膜形成。其氧含量超过化学计量组成的氧化物绝缘膜由于被加热而其一部分的氧脱离。通过TDS分析，其氧含量超过化学计量组成的氧化物绝缘膜的换算为氧原子的氧的脱离量为1.0×1019atoms/cm3以上，优选为3.0×1020atoms/cm3以上。注意，上述TDS分析时的膜的表面温度优选为100℃以上且700℃以下或100℃以上且500℃以下。
作为绝缘膜116可以使用厚度为30nm以上且500nm以下，优选为50nm以上且400nm以下的氧化硅膜、氧氮化硅膜等。
此外，优选使绝缘膜116中的缺陷量较少，典型的是，对应于通过ESR测量的起因于硅的悬空键的g＝2.001处呈现的信号的自旋密度低于1.5×1018spins/cm3，更优选为1×1018spins/cm3以下。由于绝缘膜116与绝缘膜114相比离氧化物半导体膜108更远，所以绝缘膜116的缺陷密度也可以高于绝缘膜114。
另外，因为绝缘膜114、116可以使用相同种类材料形成，所以有时无法明确地确认到绝缘膜114与绝缘膜116之间的界面。因此，在本实施方式中，以虚线图示出绝缘膜114与绝缘膜116之间的界面。注意，在本实施方式中，虽然说明绝缘膜114与绝缘膜116的两层结构，但是不局限于此，例如，也可以采用绝缘膜114的单层结构。
绝缘膜118包含氮。另外，绝缘膜118包含氮及硅。此外，绝缘膜118具有能够阻挡氧、氢、水、碱金属、碱土金属等的功能。通过设置绝缘膜118，能够防止氧从氧化物半导体膜108扩散到外部，并且能够防止绝缘膜114、116所包含的氧扩散到外部，还能够防止氢、水等从外部侵入氧化物半导体膜108中。作为绝缘膜118，例如可以使用氮化物绝缘膜。该氮化物绝缘膜使用氮化硅、氮氧化硅、氮化铝、氮氧化铝等形成。另外，也可以设置对氧、氢、水等具有阻挡效果的氧化物绝缘膜代替对氧、氢、水、碱金属、碱土金属等具有阻挡效果的氮化物绝缘膜。作为对氧、氢、水等具有阻挡效果的氧化物绝缘膜，有氧化铝膜、氧氮化铝膜、氧化镓膜、氧氮化镓膜、氧化钇膜、氧氮化钇膜、氧化铪膜、氧氮化铪膜等。
虽然上述所记载的导电膜、绝缘膜及氧化物半导体膜等各种膜可以利用溅射法或PECVD法形成，但是也可以利用例如热CVD(Chemical Vapor Deposition)法等其他方法形成。作为热CVD法的例子，可以使用MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition：有机金属化学气相沉积)法和ALD(Atomic Layer Deposition：原子层沉积)法。
由于热CVD法是不使用等离子体的成膜方法，因此具有不产生因等离子体损伤所引起的缺陷的优点。
可以以如下方法进行利用热CVD法的沉积：将源气体及氧化剂同时供应到腔室内，将腔室内的压力设定为大气压或减压，使其在衬底附近或在衬底上发生反应。
另外，也可以以如下方法进行利用ALD法的沉积：将腔室内的压力设定为大气压或减压，将用于反应的源气体依次引入腔室，并且按该顺序反复地引入气体。例如，通过切换各开关阀(也称为高速阀)来将两种以上的源气体依次供应到腔室内。例如，在引入第一源气体的同时或之后引入惰性气体(氩或氮等)以防止多种源气体混合，然后引入第二源气体。注意，当同时引入第一源气体及惰性气体时，惰性气体被用作载流子气体，另外，可以在引入第二源气体的同时引入惰性气体。另外，也可以不引入惰性气体而通过真空抽气将第一源气体排出，然后引入第二源气体。第一源气体附着到衬底表面形成第一层，之后引入的第二源气体与该第一层起反应，由此第二层层叠在第一层上而形成薄膜。通过按该顺序反复多次地引入气体直到获得所希望的厚度为止，可以形成台阶覆盖性良好的薄膜。由于薄膜的厚度可以根据按顺序反复引入气体的次数来调节，因此，ALD法可以准确地调节厚度而适用于制造微型FET。
通过MOCVD法或ALD法等热CVD法可以形成本实施方式所述的导电膜、绝缘膜、氧化物半导体膜及金属氧化膜等各种膜，例如，当形成In-Ga-Zn-O膜时，使用三甲基铟、三甲基镓及二甲基锌。三甲基铟的化学式为In(CH3)3。三甲基镓的化学式为Ga(CH3)3。另外，二甲基锌的化学式为Zn(CH3)2。另外，不局限于上述组合，也可以使用三乙基镓(化学式为Ga(C2H5)3)代替三甲基镓，并使用二乙基锌(化学式为Zn(C2H5)2)代替二甲基锌。
例如，在使用利用ALD法的沉积装置形成氧化铪膜时，使用如下两种气体：用作氧化剂的臭氧(O3)；以及通过使包含溶剂和铪前体化合物的液体(铪醇盐、四(二甲基酰胺)铪(TDMAH)等铪酰胺)气化而得到的源气体。此外，四(二甲基酰胺)铪的化学式为Hf[N(CH3)2]4。另外，作为其他材料液有四(乙基甲基酰胺)铪等。
例如，在使用利用ALD法的沉积装置形成氧化铝膜时，使用两种气体，诸如用作氧化剂的H2O以及通过使包含溶剂和铝前体化合物的液体(三甲基铝(TMA)等)气化而得到的源气体。此外，三甲基铝的化学式为Al(CH3)3。另外，作为其他材料液有三(二甲基酰胺)铝、三异丁基铝、铝三(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)等。
例如，在使用利用ALD法的沉积装置形成氧化硅膜时，使六氯乙硅烷附着在被成膜面上，去除附着物所包含的氯，供应氧化性气体(O2、一氧化二氮)的自由基使其与附着物起反应。
例如，在使用利用ALD法的沉积装置形成钨膜时，依次引入WF6气体和B2H6气体多次形成初始钨膜，然后使用WF6气体和H2气体形成钨膜。注意，也可以使用SiH4气体代替B2H6气体。
例如，在使用利用ALD法的沉积装置形成氧化物半导体膜如In-Ga-Zn-O膜时，依次引入In(CH3)3气体和O3气体多次形成InO层，然后使用Ga(CH3)3气体和O3气体形成GaO层，之后使用Zn(CH3)2气体和O3气体形成ZnO层。注意，这些层的顺序不局限于上述例子。此外，也可以混合这些气体来形成混合化合物层如In-Ga-O层、In-Zn-O层、Ga-Zn-O层等。注意，虽然也可以使用利用Ar等惰性气体鼓泡而得到的H2O气体代替O3气体，但是优选使用不包含H的O3气体。另外，也可以使用In(C2H5)3气体代替In(CH3)3气体。也可以使用Ga(C2H5)3气体代替Ga(CH3)3气体。也可以使用Zn(CH3)2气体。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式8
在本实施方式中，参照图34A至图34C对本发明的一个方式的输入/输出装置或可用于本发明的一个方式的输入/输出装置的晶体管的结构进行说明。
<半导体装置的结构实例>
图34A是晶体管100的俯视图，图34B是沿着图34A所示的切断线X1-X2的截面图，图34C是沿着图34A所示的切断线Y1-Y2的截面图。注意，在图34A中，为了方便起见，省略晶体管100的构成要素的一部分(用作栅极绝缘膜的绝缘膜等)。此外，有时将切断线X1-X2方向称为沟道长度方向，将切断线Y1Y2方向称为沟道宽度方向。注意，有时在后面的晶体管的俯视图中也与图34A同样地省略构成要素的一部分。
注意，可以将晶体管100用于实施方式6所说明的输入/输出装置。
例如，当将晶体管100用作晶体管MD时，将衬底102换称为绝缘膜701C、将导电膜104换称为导电膜704、将绝缘膜106及绝缘膜107的叠层膜换称为绝缘膜706、将氧化物半导体膜108换称为半导体膜708、将导电膜112a换称为导电膜712A、将导电膜112b换称为导电膜712B、将绝缘膜114及绝缘膜116的叠层膜换称为绝缘膜716、将绝缘膜118换称为绝缘膜721B、并将导电膜120b换称为导电膜724。
晶体管100包括：衬底102上的用作第一栅电极的导电膜104；衬底102及导电膜104上的绝缘膜106；绝缘膜106上的绝缘膜107；绝缘膜107上的氧化物半导体膜108；与氧化物半导体膜108电连接的用作源电极的导电膜112a及用作漏电极的导电膜112b；氧化物半导体膜108、导电膜112a及112b上的绝缘膜114、116；设置在绝缘膜116上且与导电膜112b电连接的导电膜120a；绝缘膜116上的导电膜120b；以及绝缘膜116及导电膜120a、120b上的绝缘膜118。
另外，绝缘膜106、107被用作晶体管100的第一栅极绝缘膜，绝缘膜114、116被用作晶体管100的第二栅极绝缘膜，绝缘膜118被用作晶体管100的保护绝缘膜。注意，在本说明书等中，有时将绝缘膜106、107称为第一绝缘膜，将绝缘膜114、116称为第二绝缘膜，将绝缘膜118称为第三绝缘膜。
可以将导电膜120b用作晶体管100的第二栅电极。
另外，当将晶体管100用于显示面板的像素部时，可以将导电膜120a用作显示元件的电极等。
另外，氧化物半导体膜108包括用作第一栅电极的导电膜104一侧的氧化物半导体膜108b以及氧化物半导体膜108b上的氧化物半导体膜108c。另外，氧化物半导体膜108b及氧化物半导体膜108c包括In、M(M是Al、Ga、Y或Sn)及Zn。
例如，氧化物半导体膜108b优选包括In的原子比率大于M的原子比率的区域。另外，氧化物半导体膜108c优选包括In的原子比率小于氧化物半导体膜108b的区域。
通过使氧化物半导体膜108b包括其In的原子比率大于M的原子比率的区域，可以提高晶体管100的场效应迁移率(有时简单地称为迁移率或μFE)。具体而言，晶体管100的场效应迁移率可以超过10cm2/Vs，优选超过30cm2/Vs。
例如，通过将场效应迁移率高的晶体管用于生成栅极信号的栅极驱动器(具体而言，连接到栅极驱动器所包括的移位寄存器的输出端子的多路分配器)，可以提供边框窄的半导体装置或显示装置。
另一方面，当氧化物半导体膜108b包括In的原子比率大于M的原子比率的区域时，光照射时的晶体管100的电特性容易变动。然而，在本发明的一个方式的半导体装置中，氧化物半导体膜108b上形成有氧化物半导体膜108c。另外，包括In的原子比率比氧化物半导体膜108b小的区域的氧化物半导体膜108c的Eg大于氧化物半导体膜108b。因此，采用氧化物半导体膜108b与氧化物半导体膜108c的叠层结构的氧化物半导体膜108对光负偏压应力测试有高耐性。
另外，混入到氧化物半导体膜108中，尤其是氧化物半导体膜108b的沟道区域中的氢或水分等杂质对晶体管特性造成负面影响而引起问题。另外，在氧化物半导体膜108b中的沟道区域中，氢或水分等杂质越少越好。另外，形成在氧化物半导体膜108b中的沟道区域中的氧空位对晶体管特性造成负面影响而引起问题。例如，当在氧化物半导体膜108b的沟道区域中形成有氧空位时，该氧空位与氢键合，而成为载流子供应源。当在氧化物半导体膜108b的沟道区域中产生载流子供应源时，包括氧化物半导体膜108b的晶体管100的电特性发生变动，典型为阈值电压的漂移。因此，在氧化物半导体膜108b的沟道区域中，氧空位越少越好。
于是，在本发明的一个方式中，接触于氧化物半导体膜108的绝缘膜，具体而言，形成在氧化物半导体膜108下的绝缘膜107及形成在氧化物半导体膜108上的绝缘膜114、116包含过剩氧。通过使氧或过剩氧从绝缘膜107及绝缘膜114、116移动到氧化物半导体膜108，能够减少氧化物半导体膜中的氧空位。因此，能够抑制晶体管100的电特性的变动，尤其是因光照射产生的晶体管100的电特性的变动。
另外，在本发明的一个方式中，为了使绝缘膜107及绝缘膜114、116包含过剩氧，使用不增加制造工序或制造工序的增加极少的制造方法。因此，能够提高晶体管100的成品率。
具体而言，在形成氧化物半导体膜108b的工序中，通过利用溅射法在包含氧气体的气氛下形成氧化物半导体膜108b，对其上形成有氧化物半导体膜108b的绝缘膜107添加氧或过剩氧。
另外，在形成导电膜120a、120b的工序中，通过利用溅射法在包含氧气体的气氛下形成导电膜120a、120b，对其上形成有导电膜120a、120b的绝缘膜116添加氧或过剩氧。注意，当对绝缘膜116添加氧或过剩氧时，有时氧或过剩氧还被添加到绝缘膜116之下的绝缘膜114及氧化物半导体膜108。
<氧化物导电体>
接着，对氧化物导电体进行说明。在形成导电膜120a、120b的工序中，导电膜120a、120b被用作抑制氧从绝缘膜114、116释放的保护膜。另外，导电膜120a、120b在形成绝缘膜118的工序之前被用作半导体，而在形成绝缘膜118的工序之后被用作导电体。
为了将导电膜120a、120b用作导电体，在导电膜120a、120b中形成氧空位，对该氧空位从绝缘膜118添加氢，由此在传导带附近形成施主能级。其结果是，导电膜120a、120b的导电性变高而成为导电体。可以将成为导电体的导电膜120a、120b分别称为氧化物导电体。一般而言，氧化物半导体的能隙较大，所以对可见光具有透光性。氧化物导电体是在传导带附近具有施主能级的氧化物半导体。因此，氧化物导电体的起因于该施主能级的吸收的影响较小，而对可见光具有与氧化物半导体相同程度的透光性。
<半导体装置的构成要素>
下面将对本实施方式的半导体装置所包括的构成要素进行详细说明。
注意，下面的材料可以使用与在实施方式7中说明的材料同样的材料。
可以将可用于实施方式7所说明的衬底102的材料用于本实施方式的衬底102。另外，可以将可用于实施方式7所说明的绝缘膜106、107的材料用于本实施方式的绝缘膜106、107。
另外，可以将可用于实施方式7所说明的用作栅电极、源电极及漏电极的导电膜的材料用于本实施方式的用作第一栅电极、源电极及漏电极的导电膜。
《氧化物半导体膜》
氧化物半导体膜108可以使用上述材料形成。
当氧化物半导体膜108b包括In-M-Zn氧化物时，用来形成In-M-Zn氧化物的溅射靶材的金属元素的原子个数比优选满足In＞M。作为这种溅射靶材的金属元素的原子个数比，可以举出In∶M∶Zn＝2∶1∶3、In∶M∶Zn＝3∶1∶2、In∶M∶Zn＝4∶2∶4.1等。
另外，当氧化物半导体膜108c为In-M-Zn氧化物时，用来形成In-M-Zn氧化物膜的溅射靶材的金属元素的原子个数比优选满足In≤M。作为这种溅射靶材的金属元素的原子个数比，可以举出In∶M∶Zn＝1∶1∶1、In∶M：Zn＝1∶1∶1.2、In∶M∶Zn＝1∶3∶2、In∶M∶Zn＝1∶3∶4、In∶M∶Zn＝1∶3∶6等。
另外，当氧化物半导体膜108b及氧化物半导体膜108c由In-M-Zn氧化物形成时，作为溅射靶材优选使用包含多晶In-M-Zn氧化物的靶材。通过使用包含多晶In-M-Zn氧化物的靶材，容易形成具有结晶性的氧化物半导体膜108b及氧化物半导体膜108c。注意，所形成的氧化物半导体膜108b及氧化物半导体膜108c的金属元素的原子个数比作为误差从上述溅射靶材中的金属元素的原子个数比在±40％的范围内偏离。例如，在使用原子个数比为In∶Ga∶Zn＝4∶2∶4.1的氧化物半导体膜108b的溅射靶材时，有时氧化物半导体膜108b的原子个数比为In∶Ga∶Zn＝4∶2∶3或4∶2∶3附近。
氧化物半导体膜108的能隙为2eV以上，优选为2.5eV以上，更优选为3eV以上。如此，通过使用能隙较宽的氧化物半导体，可以降低晶体管100的关态电流。尤其是，作为氧化物半导体膜108b优选使用能隙为2eV以上，优选为2eV以上且3.0eV以下的氧化物半导体膜，作为氧化物半导体膜108c优选使用能隙为2.5eV以上且3.5eV以下的氧化物半导体膜。此外，优选氧化物半导体膜108c的能隙大于氧化物半导体膜108b的能隙。
此外，氧化物半导体膜108b及氧化物半导体膜108c的厚度为3nm以上且200nm以下，优选为3nm以上且100nm以下，更优选为3nm以上且50nm以下。
此外，作为氧化物半导体膜108c使用载流子密度较低的氧化物半导体膜。例如，氧化物半导体膜108c的载流子密度为1×1017/cm3以下，优选为1×1015/cm3以下，更优选为1×1013/cm3以下，进一步优选为1×1011/cm3以下。
注意，不局限于上述组成和材料，可以根据所需的晶体管的半导体特性及电特性(场效应迁移率、阈值电压等)来使用具有适当的组成的材料。另外，优选适当地设定氧化物半导体膜108b及氧化物半导体膜108c的载流子密度、杂质浓度、缺陷密度、金属元素与氧的原子个数比、原子间距离、密度等，以得到所需的晶体管的半导体特性。
优选作为氧化物半导体膜108b及氧化物半导体膜108c使用杂质浓度低且缺陷态密度低的氧化物半导体膜，因为晶体管可以具有更优良的电特性。这里，将杂质浓度低且缺陷态密度低(氧空位量少)的状态称为“高纯度本征”或“实质上高纯度本征”。因为高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜的载流子发生源较少，所以可以降低载流子密度。因此，在该氧化物半导体膜中形成有沟道区域的晶体管很少具有负阈值电压(很少成为常开启)。因为高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜具有较低的缺陷态密度，所以有时具有较低的陷阱态密度。高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜的关态电流极低，即便是沟道宽度为1×106μm、沟道长度L为10μm的元件，当源电极与漏电极间的电压(漏电压)在1V至10V的范围时，关态电流也可以为半导体参数分析仪的测定极限以下，即1×10-13A以下。
因此，在上述高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜中形成有沟道区域的晶体管可以是电特性变动小且可靠性高的晶体管。此外，被氧化物半导体膜的陷阱态俘获的电荷到释放需要较长的时间，有时像固定电荷那样动作。因此，有时在陷阱态密度高的氧化物半导体膜中形成有沟道区域的晶体管的电特性不稳定。作为杂质有氢、氮、碱金属或碱土金属等。
包含在氧化物半导体膜中的氢与键合于金属原子的氧起反应生成水，还在发生氧脱离的晶格(或氧脱离的部分)中形成氧空位。当氢进入该氧空位时，有时生成作为载流子的电子。另外，有时由于氢的一部分与键合于金属原子的氧键合，产生作为载流子的电子。因此，使用包含氢的氧化物半导体膜的晶体管容易成为常开启。由此，优选尽可能减少氧化物半导体膜108中的氢。具体而言，在氧化物半导体膜108中，利用SIMS测得的氢浓度为2×1020atoms/cm3以下，优选为5×1019atoms/cm3以下，更优选为1×1019atoms/cm3以下，更优选为5×1018atoms/cm3以下，更优选为1×1018atoms/cm3以下，更优选为5×1017atoms/cm3以下，更优选为1×1016atoms/cm3以下。
另外，氧化物半导体膜108b优选包括氢浓度小于氧化物半导体膜108c的区域。通过使氧化物半导体膜108b包括氢浓度小于氧化物半导体膜108c的区域，可以提供可靠性高的半导体装置。
此外，当氧化物半导体膜108b包含第14族元素之一的硅或碳时，在氧化物半导体膜108b中氧空位增加而导致氧化物半导体膜108b的n型化。因此，将氧化物半导体膜108b中的硅或碳的浓度(利用SIMS测得的浓度)以及与氧化物半导体膜108b之间的界面附近的硅或碳的浓度(利用SIMS测得的浓度)设定为2×1018atoms/cm3以下，优选为2×1017atoms/cm3以下。
另外，氧化物半导体膜108b的利用SIMS测得的碱金属或碱土金属的浓度为1×1018atoms/cm3以下，优选为2×1016atoms/cm3以下。当碱金属及碱土金属与氧化物半导体键合时有时生成载流子而使晶体管的关态电流增大。由此，优选降低氧化物半导体膜108b的碱金属或碱土金属的浓度。
当在氧化物半导体膜108b中含有氮时，生成作为载流子的电子，载流子密度增加而导致氧化物半导体膜108b的n型化。其结果是，使用含有氮的氧化物半导体膜的晶体管容易具有常开启特性。因此，优选尽可能地减少氧化物半导体膜中的氮，例如，利用SIMS测得的氮浓度优选为5×1018atoms/cm3以下。
氧化物半导体膜108b及氧化物半导体膜108c可以具有非单晶结构。非单晶结构例如包括下述CAAC-OS(C Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor：c轴取向结晶氧化物半导体)、多晶结构、微晶结构或非晶结构。在非单晶结构中，非晶结构的缺陷态密度最高，而CAAC-OS的缺陷态密度最低。
《用作第二栅极绝缘膜的绝缘膜》
绝缘膜114、116被用作晶体管100的第二栅极绝缘膜。另外，绝缘膜114、116具有对氧化物半导体膜108供应氧的功能。即，绝缘膜114、116包含氧。另外，绝缘膜114是能够使氧透过的绝缘膜。注意，绝缘膜114还被用作在后面形成绝缘膜116时缓解对氧化物半导体膜108造成的损伤的膜。
例如，可以将实施方式7所说明的绝缘膜114、116用作本实施方式所说明的绝缘膜114、116。
《用作导电膜的氧化物半导体膜及用作第二栅电极的氧化物半导体膜》
可以将与上述氧化物半导体膜108同样的材料用于用作导电膜的导电膜120a及用作第二栅电极的导电膜120b。
也就是说，用作导电膜的导电膜120a及用作第二栅电极的导电膜120b含有与包含于氧化物半导体膜108(氧化物半导体膜108b及氧化物半导体膜108c)中的金属元素相同的金属元素。例如，用作第二栅电极的导电膜120b与氧化物半导体膜108(氧化物半导体膜108b及氧化物半导体膜108c)包含同一金属元素，因此，能够降低制造成本。
例如，当用作导电膜的导电膜120a及用作第二栅电极的导电膜120b是In-M-Zn氧化物时，用来形成In-M-Zn氧化物的溅射靶材的金属元素的原子个数比优选满足In≥M。作为这种溅射靶材的金属元素的原子个数比，可以举出In∶M∶Zn＝2∶1∶3、In∶M∶Zn＝3∶1∶2、In∶M∶Zn＝4∶2∶4.1等。
另外，作为用作导电膜的导电膜120a及用作第二栅电极的导电膜120b的结构，可以采用单层结构或两层以上的叠层结构。注意，当导电膜120a、120b是叠层结构时，不限于上述溅射靶材的组成。
《用作晶体管的保护绝缘膜的绝缘膜》
绝缘膜118被用作晶体管100的保护绝缘膜。
绝缘膜118包含氢和氮中的一个或两个。另外，绝缘膜118包含氮及硅。此外，绝缘膜118具有阻挡氧、氢、水、碱金属、碱土金属等的功能。通过设置绝缘膜118，能够防止氧从氧化物半导体膜108扩散到外部，并且能够防止绝缘膜114、116所包含的氧扩散到外部，还能够防止氢、水等从外部侵入氧化物半导体膜108中。
另外，绝缘膜118具有对用作导电膜的导电膜120a及用作第二栅电极的导电膜120b供应氢及氮中的一个或两个的功能。绝缘膜118优选包含氢且具有将该氢供应到导电膜120a、120b的功能。通过将氢从绝缘膜118供应到导电膜120a、120b，导电膜120a、120b被用作导电体。
作为绝缘膜118，例如可以使用氮化物绝缘膜。该氮化物绝缘膜使用氮化硅、氮氧化硅、氮化铝、氮氧化铝等形成。
虽然上述所记载的导电膜、绝缘膜及氧化物半导体膜等各种膜可以利用溅射法或PECVD法形成，但是也可以利用例如热CVD法等其他方法形成。作为热CVD法的例子，可以使用MOCVD法和ALD法。
由于热CVD法是不使用等离子体的成膜方法，因此具有不产生因等离子体损伤所引起的缺陷的优点。
可以以如下方法进行利用热CVD法的沉积：将源气体及氧化剂同时供应到腔室内，将腔室内的压力设定为大气压或减压，使其在衬底附近或在衬底上发生反应。
另外，也可以以如下方法进行利用ALD法的沉积：将腔室内的压力设定为大气压或减压，将用于反应的源气体依次引入腔室，并且按该顺序反复地引入。例如，通过切换各开关阀(也称为高速阀)来将两种以上的源气体依次供应到腔室内。例如，在引入第一源气体的同时或之后引入惰性气体(氩或氮等)以防止多种源气体混合，然后引入第二源气体。注意，当同时引入第一源气体及惰性气体时，惰性气体被用作载流子气体，另外，可以在引入第二源气体的同时引入惰性气体。另外，也可以不引入惰性气体而通过真空抽气将第一源气体排出，然后引入第二源气体。第一源气体附着到衬底表面形成第一层，之后引入的第二源气体与该第一层起反应，由此第二层层叠在第一层上而形成薄膜。通过按该顺序反复多次地引入气体直到获得所希望的厚度为止，可以形成台阶覆盖性良好的薄膜。由于薄膜的厚度可以根据按顺序反复引入气体的次数来调节，因此，ALD法可以准确地调节厚度而适用于制造微型FET。
通过MOCVD法或ALD法等热CVD法可以形成本实施方式所述的导电膜、绝缘膜、氧化物半导体膜及金属氧化膜等各种膜，例如，当形成In-Ga-Zn-O膜时，使用三甲基铟、三甲基镓及二甲基锌。三甲基铟的化学式为In(CH3)3。三甲基镓的化学式为Ga(CH3)3。另外，二甲基锌的化学式为Zn(CH3)2。另外，不局限于上述组合，也可以使用三乙基镓(化学式为Ga(C2H5)3)代替三甲基镓，并使用二乙基锌(化学式为Zn(C2H5)2)代替二甲基锌。
例如，在使用利用ALD法的沉积装置形成氧化铪膜时，使用如下两种气体：用作氧化剂的臭氧(O3)；以及通过使包含溶剂和铪前体化合物的液体(铪醇盐、四(二甲基酰胺)铪(TDMAH)等铪酰胺)气化而得到的源气体。另外，四(二甲基酰胺)铪的化学式为Hf[N(CH3)2]4。另外，作为其他材料液有四(乙基甲基酰胺)铪等。
例如，在使用利用ALD法的沉积装置形成氧化铝膜时，使用两种气体，诸如用作氧化剂的H2O以及通过使包含溶剂和铝前体化合物的液体(三甲基铝(TMA)等)气化而得到的源气体。另外，三甲基铝的化学式为Al(CH3)3。另外，作为其他材料液有三(二甲基酰胺)铝、三异丁基铝、铝三(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮)等。
例如，在使用利用ALD法的沉积装置形成氧化硅膜时，使六氯乙硅烷附着在被成膜面上，去除附着物所包含的氯，供应氧化性气体(O2、一氧化二氮)的自由基使其与附着物起反应。
例如，在使用利用ALD法的沉积装置形成钨膜时，依次引入WF6气体和B2H6气体多次形成初始钨膜，然后使用WF6气体和H2气体形成钨膜。注意，也可以使用SiH4气体代替B2H6气体。
例如，在使用利用ALD法的沉积装置形成氧化物半导体膜如In-Ga-Zn-O膜时，依次引入In(CH3)3气体和O3气体多次形成InO层，然后使用Ga(CH3)3气体和O3气体形成GaO层，之后使用Zn(CH3)2气体和O3气体形成ZnO层。注意，这些层的顺序不局限于上述例子。另外，也可以混合这些气体来形成混合化合物层如In-Ga-O层、In-Zn-O层、Ga-Zn-O层等。注意，虽然也可以使用利用Ar等惰性气体鼓泡而得到的H2O气体代替O3气体，但是优选使用不包含H的O3气体。另外，也可以使用In(C2H5)3气体代替In(CH3)3气体。另外，也可以使用Ga(C2H5)3气体代替Ga(CH3)3气体。另外，也可以使用Zn(CH3)2气体。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式9
在本实施方式中，参照图35A至图38说明本发明的一个方式的数据处理装置的结构。
图35A是说明数据处理装置200的结构的方框图。图35B是说明数据处理装置200的外观的例子的投影图。
图36A是说明显示部230的结构的图。图36B是说明显示部230B的结构的图。图36C是说明像素232(i，j)的结构的电路图。
<数据处理装置的结构实例>
在本实施方式中说明的数据处理装置200包括运算装置210及输入/输出装置220(参照图35A)。
运算装置210具有接收位置数据P1且供应图像数据V及控制数据的功能。
输入/输出装置220具有供应位置数据P1的功能，且接收图像数据V及控制数据。
输入/输出装置220包括显示图像数据V的显示部230及供应位置数据P1的输入部240。
另外，显示部230包括显示元件及用来驱动显示元件的像素电路。
输入部240具有检测指示器的位置并根据该位置供应位置数据P1的功能。
运算装置210构成为根据位置数据P1决定指示器的移动速度等。
运算装置210构成为根据移动速度等决定图像数据V的对比度或亮度。
由此，可以减轻移动图像数据的显示位置时的使用者的眼睛疲劳，即可以实现护眼显示。其结果是，可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的数据处理装置。
<结构>
本发明的一个方式的数据处理装置包括运算装置210或输入/输出装置220。
《运算装置210》
运算装置210包括运算部211及存储部212。另外，运算装置210还包括传送通道214及输入/输出接口215(参照图35A)。
《运算部211》
运算部211例如构成为执行程序。
例如，可以将在实施方式10中说明的CPU用于运算部211。由此，可以降低功耗。
《存储部212》
存储部212例如构成为储存运算部211所执行的程序、初期数据、设定数据或图像等。
具体而言，存储部212可以使用硬盘、快闪存储器或包括包含氧化物半导体的晶体管的存储器等。
《输入/输出接口215、传送通道214》
输入/输出接口215包括端子或布线，构成为供应且接收数据。例如，输入/输出接口215可以与传送通道214及输入/输出装置220电连接。
传送通道214包括布线，构成为供应且接收数据。例如，传送通道214可以与输入/输出接口215电连接。另外，传送通道214可以与运算部211、存储部212或输入/输出接口215电连接。
《输入/输出装置220》
输入/输出装置220包括显示部230、输入部240、检测部250或通信部290。例如，可以将在实施方式2或实施方式4等中说明的输入/输出装置用作本实施方式的输入/输出装置。
《显示部230》
显示部230包括显示区域231、驱动电路GD以及驱动电路SD(参照图36A)。
显示区域231包括：配置在行方向上的多个像素232(i，1)至232(i，n)；配置在列方向上的多个像素232(1，j)至232(m，j)；与多个像素232(i，1)至232(i，n)电连接的扫描线G(i)；以及与配置在与行方向交叉的列方向上的像素232(1，j)至232(m，j)电连接的信号线S(j)。注意，i是1以上且m以下的整数，j是1以上且n以下的整数，m及n是1以上的整数。
像素232(i，j)与扫描线G(i)、信号线S(j)及布线VCOM电连接(参照图36C)。
另外，显示部230可以包括多个驱动电路。例如，显示部230B可以包括驱动电路GDA及驱动电路GDB(参照图36B)。
《驱动电路GD》
驱动电路GD构成为根据控制数据供应选择信号。
例如，驱动电路GD构成为根据控制数据以30Hz以上、优选为60Hz以上的频率对一个扫描线供应选择信号。由此，可以流畅地显示动态图像。
例如，驱动电路GD构成为根据控制数据以低于30Hz、优选为低于1Hz、更优选为低于1次/分的频率对一个扫描线供应选择信号。由此，可以在闪烁被抑制的状态下显示静态图像。
另外，例如，当包括多个驱动电路时，驱动电路GDA和驱动电路GDB可以以不同的频率供应选择信号。具体而言，可以对流畅地显示动态图像的区域以比在闪烁被抑制的状态下显示静态图像的区域更高的频率供应选择信号。
《驱动电路SD》
驱动电路SD构成为根据图像数据V供应视频信号。
《像素232(i，j)》
像素232(i，j)包括显示元件235LC。另外，像素232(i，j)还包括驱动显示元件235LC的像素电路(参照图36C)。
《显示元件235LC》
例如，可以将具有控制透光的功能的显示元件用作显示元件235LC。具体而言，可以将偏振片及液晶元件或MEMS快门显示元件等用作显示元件235LC。
例如，可以将能够以IPS(In-Plane-Switching)模式、FFS(Fringe FieldSwitching)模式等的驱动方法驱动的液晶元件用于显示元件。
另外，可以将能够以MVA(Multi-Domain Vertical Alignment)模式、EVA(Electrically tilted Vertical Alignment)模式、PVA(Patterned VerticalAlignment)模式、CPA(Continuous Pinwheel Alignment))模式、ASV(Advanced Super-View)模式、PSA(Polymer Sustained Alignment)模式、UV2A(Ultra Violet inducedMulti-domain Vertical Alignment)模式、FPA(Field induced Photo-reactiveAlignment)模式、TBA(Transverse Bend Alignment)模式、SFR(Super-Fast Responce)模式等的驱动方法驱动的液晶元件用作显示元件。
或者，可以将能够以TN(Twisted Nematic)模式、FLC(Ferroelectric LiquidCrystal)模式、AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal)模式、ASM(Axially Symmetricaligned Micro-cell)模式、OCB(Optically Compensated Birefringence)模式等的驱动方法驱动的液晶元件用作显示元件。
液晶元件包括包含液晶材料的层及被配置以能够施加控制液晶材料的取向的电场的电极。例如，可以利用与包含液晶材料的层的厚度方向(也被称为纵向方向)交叉的方向的电场控制液晶材料的取向。
例如，可以将热致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、铁电液晶或反铁电液晶等用于包含液晶材料的层。另外，这些液晶材料根据条件呈现胆甾相、近晶相、立方相、手征向列相、各向同性相等。或者，可以将呈现蓝相的液晶用于包含液晶材料的层。
《像素电路》
像素电路的结构可以根据显示元件设计。
例如，对与扫描线G(i)、信号线S(j)及布线VCOM电连接且驱动显示元件235LC的像素电路进行说明(参照图36C)。
可以将开关及电容器等用于像素电路。另外，例如，可以使用晶体管、二极管、电阻器、电容器或电感器等。
例如，可以将一个或多个晶体管用作开关。或者，可以将并联连接的多个晶体管、串联连接的多个晶体管、组合串联与并联连接的多个晶体管用作开关。
例如，可以使用显示元件235LC的一个电极及具有与该电极重叠的区域的导电膜形成电容器。
例如，像素电路包括被用作开关SW的晶体管、显示元件235LC及电容器C。该晶体管的栅电极与扫描线G(i)电连接，该晶体管的第一电极与信号线S(j)电连接。另外，显示元件235LC的一个电极与晶体管的第二电极电连接，显示元件235LC的另一个电极与布线VCOM电连接。另外，电容器C的第一电极与晶体管的第二电极电连接，电容器C的第二电极与布线VCOM电连接。
《晶体管》
例如，可以将能够在同一工序中形成的半导体膜用于驱动电路及像素电路的晶体管。
例如，作为驱动电路及像素电路的晶体管，可以使用底栅型晶体管或顶栅型晶体管等。
例如，可以容易地将作为半导体包含非晶硅的底栅型晶体管的生产线改造成作为半导体包含氧化物半导体的底栅型晶体管的生产线。另外，例如，可以容易地将作为半导体包含多晶硅的顶栅型晶体管的生产线改造成作为半导体包含氧化物半导体的顶栅型晶体管的生产线。
例如，可以利用使用包含第4族元素的半导体的晶体管。具体而言，可以将包含硅的半导体用于半导体膜。例如，可以将单晶硅、多晶硅、微晶硅或非晶硅等用于晶体管的半导体膜。
将多晶硅用于半导体的晶体管的形成温度低于将单晶硅用于半导体的晶体管的形成温度。
另外，将多晶硅用于半导体的晶体管的场效应迁移率高于将非晶硅用于半导体的晶体管的场效应迁移率。由此，包括使用多晶硅的晶体管的像素可以具有高开口率。另外，可以将以高分辨率配置的像素、栅极驱动电路及源极驱动电路形成在同一衬底上。其结果是，可以减少电子设备的构件数。
另外，将多晶硅用于半导体的晶体管的可靠性比将非晶硅用于半导体的晶体管高。
例如，可以使用包含氧化物半导体的晶体管。具体而言，可以将包含铟的氧化物半导体或包含铟、镓及锌的氧化物半导体用于半导体膜。
例如，可以使用关闭状态时的泄漏电流比将非晶硅用于半导体膜的晶体管小的晶体管。具体而言，可以使用将氧化物半导体用于半导体膜的晶体管。
由此，与包括将非晶硅用于半导体膜的晶体管的像素电路相比，包括将氧化物半导体用于半导体膜的晶体管的像素电路可以更长时间保持视频信号。具体而言，可以抑制闪烁的发生，并以低于30Hz、优选为低于1Hz、更优选为低于1次/分的频率供应选择信号。其结果是，可以降低数据处理装置的使用者的眼睛疲劳。另外，可以降低伴随驱动的功耗。
另外，例如，可以利用使用化合物半导体的晶体管。具体而言，可以将包含砷化镓的半导体用于半导体膜。
例如，可以利用使用有机半导体的晶体管。具体而言，可以将包含聚并苯类或石墨烯的有机半导体用于半导体膜。
《输入部240》
可以将各种人机界面等用作输入部240(参照图35A)。
例如，可以将键盘、鼠标、触摸传感器、麦克风或照相机等用作输入部240。另外，可以使用具有重叠于显示部230的区域的触摸传感器。可以将包括显示部230及具有重叠于显示部230的区域的触摸传感器的输入/输出装置称为触摸面板。
例如，使用者可以将指头用作触摸面板上的指示器来作各种手势(点按、拖拉、滑动或捏合等)。
例如，运算装置210分析触摸面板上的指头的位置或轨迹等数据，当分析结果满足预定的条件时，判断被供应指定的手势。由此，使用者可以使用该手势供应与指定的手势相关联的指定的操作指令。
例如，使用者可以利用接触触摸面板并移动触摸面板上的指头的手势供应改变图像数据的显示位置的“滚动指令”。
《检测部250》
检测部250构成为检测周围的状态而获取数据P2。
例如，可以将照相机、加速度传感器、方位传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、照度传感器或GPS(Global positioning System：全球定位系统)信号接收电路等用作检测部250。
《通信部290》
通信部290构成为对网络供应数据且从网络获取数据。
《程序》
参照图37A和图37B及图38，利用本发明的一个方式的程序说明本发明的一个方式。
图37A是说明本发明的一个方式的程序的主处理的流程图，图37B是说明中断处理的流程图。
图38是说明在显示部230显示图像数据的方法的示意图。
本发明的一个方式的程序包括如下步骤(参照图37A)。
在第一步骤中，使设定初始化(参照图37A(S1))。
例如，可以将预定的图像数据及第二模式用于初始设定。
例如，可以将静态图像用作预定的图像数据。或者，可以将以低于30Hz、优选为低于1Hz、更优选为低于1次/分的频率供应选择信号的模式用作第二模式。
在第二步骤中，允许中断处理(参照图37A(S2))。中断处理被允许的运算装置可以在进行主处理的同时进行中断处理。从中断处理恢复到主处理的运算装置可以将通过中断处理获得的结果反映到主处理。
当计数器为初始值时，运算装置可以进行中断处理，在从中断处理恢复时，也可以将计数器设定为初始值以外的值。由此，在启动程序之后随时可以执行中断处理。
在第三步骤中，以在第一步骤或中断处理中选择的模式显示图像数据(参照图37A(S3))。
例如，根据初始设定以第二模式显示预定的图像数据。
具体而言，利用以低于30Hz、优选为低于1Hz、更优选为低于1次/分的频率对一个扫描线供应选择信号的模式显示预定的图像数据。
例如，在Time1供应选择信号，来在显示部230显示第一图像数据PIC1(参照图38)。另外，例如在Time1的1秒后的Time2供应选择信号来显示预定的图像数据。
或者，当在中断处理中没有被供应预定的事件时，以第二模式显示图像数据。
例如，在Time5供应选择信号，来在显示部230中显示第四图像数据PIC4。另外，例如在Time5的1秒后的Time6供应选择信号以显示同一图像数据。注意，Time5至Time6的期间的长度可以与Time1至Time2的期间的长度相等。
例如，当在中断处理中被供应预定的事件时，以第一模式显示预定的图像数据。
具体而言，在中断处理中，当被供应与“翻页指令”相关联的事件时，使用以30Hz以上、优选为60Hz以上的频率对一个扫描线供应选择信号的模式，从一图像数据切换成其他图像数据。
或者，在中断处理中，当被供应与“滚动指令”相关联的事件时，在以30Hz以上、优选为60Hz以上的频率对一个扫描线供应选择信号的模式中显示包括所显示的第一图像数据PIC1的一部分及随后的部分的第二图像数据PIC2。
由此，例如可以根据“翻页指令”切换图像来流畅地显示动态图像。或者，可以流畅地显示根据“滚动指令”逐渐移动图像的动态图像。
具体而言，在与“滚动指令”相关联的事件被供应后的Time3供应选择信号，来显示其显示位置等从第一图像数据PIC1改变的第二图像数据PIC2(参照图38)。另外，在Time4供应选择信号，来显示其显示位置等从第二图像数据PIC2改变的第三图像数据PIC3。注意，Time2至Time3的期间、Time3至Time4的期间及Time4至Time5的期间比Time1至Time2的期间短。
在第四步骤中，以以下方法决定下一个步骤：当被供应结束指令时选择第五步骤，而当没有被供应结束指令时选择第三步骤(参照图37A(S4))。
例如，在中断处理中，可以供应结束指令。
在第五步骤中，结束程序(参照图37A(S5))。
中断处理包括如下第六步骤至第九步骤(参照图37B)。
在第六步骤中，当在指定期间中被供应预定的事件时，处理进入第七步骤，而当没有被供应预定的事件时，处理进入第八步骤(参照图37B(S6))。
例如，可以将在预定的期间是否被供应预定的事件作为分支条件。具体而言，预定的期间可以是比0秒长且为5秒以下、优选为1秒以下、更优选比0.5秒短、进一步优选为0.1秒以下。
另外，例如与结束指令相关联的事件也可以包括在预定的事件中。
在第七步骤中，改变模式(参照图37B(S7))。具体而言，当之前选择第一模式时，将模式改变为第二模式，当之前选择第二模式时，将模式改变为第一模式。
在第八步骤中，结束中断处理(参照图37B(S8))。
《指定事件》
可以使各种指令和各种事件相关联。
例如，可以举出如下指令：将显示从一个图像数据切换为其他图像数据的“翻页指令”以及移动图像数据的一部分的显示位置且显示从该一部分连续的其他部分的“滚动指令”。
例如，可以举出如下事件：利用鼠标等指向装置供应的“点击”或“拖拉”等的事件以及将指头等作为指示器对触摸面板供应的“点按”、“拖拉”或“滑动”等事件。
例如，可以使用指示器所指示的滑动条的位置、滑动速度、拖拉速度等作为被分配给与预定的事件相关联的指令的参数。
具体而言，可以使用决定翻页速度等的参数执行“翻页指令”，也可以使用决定显示位置的移动速度等执行“滚动指令”。
此外，例如，也可以根据翻页速度及/或滚动速度改变显示的亮度、对比度或色调。
具体而言，当翻页速度及/或滚动速度比预定的速度快时，可以与速度同步地使显示亮度变暗。
或者，当翻页速度及/或滚动速度比预定的速度快时，可以与速度同步地降低对比度。
例如，预定的速度可以是难以用眼睛追踪所显示的图像的速度。
另外，可以以使图像数据所含的亮区域的灰度(高灰度)接近图像数据所含的暗区域的灰度(低灰度)的方式降低对比度。
可以以使图像数据所含的暗区域的灰度接近图像数据所含的亮区域的灰度的方式降低对比度的方法。
具体而言，当翻页速度及/或滚动速度比预定的速度快时，可以与速度同步地增大黄色色调。或者，可以减弱蓝色色调。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式10
在本实施方式中，参照图39A至图40B说明本发明的一个方式的数据处理装置及数据处理系统的结构。
图39A是说明数据处理装置200B的结构的方框图。图39B是说明数据处理系统6000的结构的示意图。
图40A是说明本发明的一个方式的数据处理装置200B所执行的程序的主处理的流程图，图40B是说明中断处理的流程图。
<数据处理装置的结构实例>
在本实施方式中说明的数据处理装置200B包括运算装置210及输入/输出装置220(参照图39A)。
运算装置210构成为接收置数据P1且供应图像数据V。
输入/输出装置220构成为供应位置数据P1且接收图像数据V。
输入/输出装置220包括显示图像数据V的显示部230及供应位置数据P1的输入部240。
输入部240构成为检测指示器的位置并根据该位置供应位置数据P1。
另外，数据处理装置200B具有远程存取功能。例如，数据处理装置200B从通信部290通过网络取得指令并进行工作。具体而言，数据处理装置200B构成为从通信部290通过网络取得拍摄指令并利用检测部250所具有的照相机拍摄图像。
<结构>
本发明的一个方式的数据处理装置包括运算装置210或输入/输出装置220。
《运算装置210》
运算装置210包括运算部211及存储部212。另外，运算装置210还包括传送通道214及输入/输出接口215(参照图39A)。
《运算部211》
运算部211例如构成为执行程序。
例如，可以将在实施方式11中说明的CPU用于运算部211。由此，可以降低功耗。
《存储部212》
存储部212例如具有储存运算部211所执行的程序、初期数据、设定数据或图像等的功能。
具体而言，存储部212可以使用硬盘、快闪存储器或包括包含氧化物半导体的晶体管的存储器等。
《输入/输出接口215、传送通道214》
输入/输出接口215包括端子或布线。输入/输出接口215构成为供应且接收数据。例如，输入/输出接口215可以与传送通道214及输入/输出装置220电连接。
传送通道214包括布线。传送通道214构成为供应且接收数据。例如，传送通道214可以与输入/输出接口215电连接。另外，传送通道214可以与运算部211、存储部212或输入/输出接口215电连接。
《输入/输出装置220》
输入/输出装置220包括显示部230、输入部240、检测部250或通信部290。例如，可以将在实施方式2或实施方式4等中说明的输入/输出装置用作输入/输出装置220。
《显示部230》
显示部230具有显示图像数据V的功能。
《输入部240》
可以将人机界面等用作输入部240(参照图39A)。
例如，可以将键盘、鼠标、触摸传感器、麦克风或照相机等用作输入部240。
可以将具有重叠于显示部230的区域的触摸传感器用于输入部240。可以将包括显示部230及具有重叠于显示部230的区域的触摸传感器的输入/输出装置称为触摸面板。
例如，使用者可以将指头用作触摸面板上的指示器来作各种手势(点按、拖拉、滑动或捏合等)。
例如，运算装置210分析触摸面板上的指头的位置或轨迹等数据，当分析结果满足预定的条件时，判断被供应指定的手势。另外，可以预先使指定的操作指令与指定的手势相关联。由此，使用者可以使用该手势供应指定的操作指令。
例如，使用者可以利用接触触摸面板并移动触摸面板上的指头的手势供应改变图像数据的显示位置的“滚动指令”。
《检测部250》
检测部250构成为检测周围的状态而获取数据P2。
例如，可以将照相机、加速度传感器、方位传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、照度传感器或GPS(Global positioning System：全球定位系统)信号接收电路等用作检测部250。
《通信部290》
通信部290构成为对网络或者其他的数据处理装置供应数据且从网络或者其他的数据处理装置获取数据。
《程序》
在本实施方式中，参照图40A和图40B对本发明的一个方式的程序的结构进行说明。
运算部211可以执行本发明的一个方式的程序，该程序包括如下步骤。
《第一步骤》
在第一步骤中，使设定初始化(参照图40A(S1))。
例如，在之前执行程序时生成的数据被储存的情况下，在初始化中可以执行消除该数据的工作。另外，在初始化中可以执行使计数器的值初始化的工作。
《第二步骤》
在第二步骤中，允许中断处理(参照图40A(S2))。中断处理被允许的运算装置可以在进行主处理的同时进行中断处理。从中断处理恢复到主处理的运算装置可以将通过中断处理获得的结果反映到主处理。
当计数器为初始值时，运算装置可以进行中断处理，在从中断处理恢复时，也可以将计数器设定为初始值以外的值。由此，在启动程序之后随时可以执行中断处理。
《第三步骤》
在第三步骤中，在残留未发送的数据的情况下，程序移动到第四步骤，在没有未发送的数据的情况下，程序移动到第五步骤(参照图40A(S3))。
例如，在还没发送在中断处理中生成的数据的情况下，程序移动到第四步骤。
另外，在已发送在中断处理中生成的数据的情况下，程序移动到第五步骤。
《第四步骤》
在第四步骤中，发送未发送的数据(参照图40A(S4))。从数据安全的观点来看，优选发送被加密的数据。
例如，将未发送的数据发送到与网络连接的指定的服务器。
由此，可以示出已经进行指定工作的数据储存在指定的服务器中。
《第五步骤》
在第五步骤中，当被供应结束指令时选择第六步骤，而当没有被供应结束指令时选择第三步骤(参照图40A(S5))。
例如，在中断处理中，可以供应结束指令。
《第六步骤》
在第六步骤中，结束程序(参照图40A(S6))。注意，在结束主处理的情况下，还结束中断处理。
中断处理包括如下第七步骤及第八步骤(参照图40B)。
《第七步骤》
在第七步骤中，当在指定的期间运算部所执行的工作相当于指定的工作时，程序移动到第八步骤，当不相当于指定的工作时，反复进行第七步骤(参照图40B(S7))。
例如，可以将在预定的期间是否被供应预定的事件作为分支条件。具体而言，预定的期间可以是比0秒长且为5秒以下、优选为1秒以下、更优选比0.5秒短、进一步优选为0.1秒以下的期间。由此，可以监视是否在中断处理的工作期间中执行相当于指定工作的工作。
另外，也可以监视后述的指定的工作。
《第八步骤》
在第八步骤中，生成数据(参照图40B(S8))。
例如，可以生成关于由运算部在指定的期间执行的指定的工作的数据。
《指定的工作》
例如，可以将识别从网络取得的数据的发送者的工作包括在指定的工作中。具体而言，可以将识别发送者的电话号码、发送者的电子邮件的帐号数据、SNS的帐号数据或者URL地址数据等的工作包括在指定的工作中。另外，可以将利用全球定位系统或远程存取取得数据处理装置200B的位置数据的工作包括在指定的工作中。
另外，可以将指定这些发送者的数据包括在在第八步骤中生成的数据中。
例如，可以将数据处理装置200B所执行的应用程序的工作包括在指定的工作中。具体而言，可以将网页浏览软件、SNS的客户软件或者游戏等的工作包括在指定的工作中。
例如，可以将识别程序的结束指令的工作包括在指定的工作中。
由此，可以将有关使用者的数据处理装置200B的使用状况或者使用历史的数据供应到网络。
<数据处理系统的结构实例>
参照图39B对本发明的一个方式的数据处理系统6000进行说明。
数据处理系统6000包括供应数据的数据处理装置200B及取得并显示数据的数据处理装置200C(参照图39B)。
另外，可以使用分别供应识别数据的多个数据处理装置200B。由此，可以将一个数据处理装置200B从其他的数据处理装置200B中识别出来，可以在将一个数据处理装置200B所供应的数据从其他的数据处理装置200B所供应的数据识别出来的状态下在数据处理装置200C上显示数据。
数据处理系统6000利用网络。网络具备访问接入点6001B及访问接入点6001C。网络还具备服务器。
访问接入点6001B构成为接收数据处理装置200B所供应的数据。访问接入点6001C构成为接收数据处理装置200C所供应的数据。
例如，可以将路由器用作访问接入点6001B或者访问接入点6001C。
《数据处理装置200B》
数据处理装置200B具有上述结构。另外，数据处理装置200B构成为对指定的服务器供应指定的数据。
例如，可以将移动电话或者智能手机用作数据处理装置200B。
《数据处理装置200C》
例如，可以将具有与数据处理装置200B同样的结构的数据处理装置用作数据处理装置200C。
另外，可以将智能电视、计算机、移动电话或者智能手机用作数据处理装置200C。
例如，数据处理装置200C构成为从访问接入点6001C取得数据且显示该数据。
数据处理装置200C构成为监视指定的服务器。由此，数据处理装置200C可以取得数据处理装置200B对指定的服务器供应的数据。
例如，可以使用专用的通信软件、网页阅览软件、SNS或者电子邮件的客户软件等监视指定的服务器而取得数据。
数据处理装置200C可以显示所取得的数据。例如，可以显示数据处理装置200B所供应的发送者的电话号码、发送者的电子邮件的帐号数据、SNS的帐号数据或者URL地址数据等。
另外，可以将通过全球定位系统取得的数据处理装置200B的位置数据显示在地图上。
具体而言，可以弹出显示该数据。
由此，数据处理装置200C的使用者可以监视数据处理装置200B的使用状态。
例如，数据处理装置200C的使用者可以监听且录音数据处理装置200B的使用者的通话内容。另外，数据处理装置200C的使用者对数据处理装置200B进行远程存取并使用照相机摄像数据处理装置200B的使用环境。另外，可以监视数据处理装置200B的位置数据。
由此，例如，保护者可以监视被保护者。另外，监护人可以监视被监护人。另外，保佐人可以监视被保佐人。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式11
在本实施方式中，对半导体装置(存储装置)及包括该半导体装置的CPU进行说明，该半导体装置(存储装置)即使在没有电力供应的情况下也能够保持所存储的数据，并且对写入次数也没有限制。在本实施方式中说明的CPU例如可以被用于在实施方式9或实施方式10中说明的数据处理装置。
<存储装置>
图41A至图41C示出半导体装置(存储装置)的例子，该半导体装置(存储装置)即使在没有电力供应的情况下也能够保持所存储的数据，并且，对写入次数也没有限制。另外，图41B是图41A的结构的电路图。
在图41A及图41B所示的半导体装置包括：使用第一半导体材料的晶体管3200；使用第二半导体材料的晶体管3300；以及电容器3400。
第一半导体材料及第二半导体材料优选是具有不同的能隙的材料。例如，第一半导体材料可以是氧化物半导体以外的半导体材料(硅(包括应变硅)、锗、硅锗、碳化硅、砷化镓、砷化铝镓、磷化铟、氮化镓、有机半导体等)，第二半导体材料可以是氧化物半导体。使用氧化物半导体以外的材料(单晶硅等)的晶体管易于进行高速工作。另一方面，使用氧化物半导体的晶体管的关态电流低。
晶体管3300是其沟道形成在包括氧化物半导体的半导体层中的晶体管。因为晶体管3300的关态电流小，所以可以长期保持所存储的数据。换言之，因为可以形成不需要刷新工作或刷新工作的频率极低的半导体存储装置，所以可以充分降低功耗。
在图41B中，第一布线3001与晶体管3200的源电极电连接，第二布线3002与晶体管3200的漏电极电连接。此外，第三布线3003与晶体管3300的源电极和漏电极中的一个电连接，第四布线3004与晶体管3300的栅电极电连接。再者，晶体管3200的栅电极及晶体管3300的源电极和漏电极中的另一个与电容器3400的电极的一个电连接，第五布线3005与电容器3400的电极的另一个电连接。
图41A所示的半导体装置具有能够保持晶体管3200的栅电极的电位的特征，所以可以如下所示那样进行数据的写入、保持以及读出。
对数据的写入及保持进行说明。首先，通过将第四布线3004的电位设定为使晶体管3300成为导通状态的电位，来使晶体管3300成为导通状态。由此，第三布线3003的电位施加到晶体管3200的栅电极及电容器3400。换言之，对晶体管3200的栅电极施加规定的电荷(写入)。这里，施加赋予不同电位的两种电荷(以下，称为低电平电荷、高电平电荷)中的任一种。然后，通过将第四布线3004的电位设定为使晶体管3300成为关闭状态的电位，来使晶体管3300成为关闭状态，而保持施加到晶体管3200的栅电极的电荷(保持)。
因为晶体管3300的关态电流极小，所以晶体管3200的栅电极的电荷被长时间地保持。
接着，对数据的读出进行说明。在对第一布线3001施加规定的电位(恒电位)的状态下对第五布线3005施加适当的电位(读出电位)，由此根据保持在晶体管3200的栅电极中的电荷量，第二布线3002具有不同的电位。这是因为如下缘故：在晶体管3200为n沟道晶体管的情况下，对晶体管3200的栅电极施加高电平电荷时的外观上的阈值电压Vth_H低于对晶体管3200的栅电极施加低电平电荷时的外观上的阈值电压Vth_L。在此，外观上的阈值电压是指为了使晶体管3200成为“导通状态”所需要的第五布线3005的电位。因此，通过将第五布线3005的电位设定为Vth_L与Vth_H之间的电位V0，可以辨别施加到晶体管3200的栅电极的电荷。例如，在写入时对晶体管3200的栅电极供应高电平电荷且第五布线3005的电位为V0(＞Vth_H)的情况下，晶体管3200则成为“导通状态”。在写入时对晶体管3200的栅电极供应低电平电荷的情况下，即使第五布线3005的电位为V0(＜Vth_L)，晶体管3200还保持“关闭状态”。因此，通过辨别第二布线3002的电位，可以读出晶体管3200的栅电极所保持的数据。
注意，当将存储单元配置为阵列状时，需要仅读出所希望的存储单元的数据。例如，可以对不读出数据的存储单元的第五布线3005施加不管供应到栅电极的电位如何都使晶体管3200成为“关闭状态”的电位，即小于Vth_H的电位，由此可以仅读出所希望的存储单元的数据。或者，可以对不读出数据的存储单元的第五布线3005施加不管供应到栅电极的电位如何都使晶体管3200成为“导通状态”的电位，即大于Vth_L的电位，可以仅读出所希望的存储单元的数据。
图41C所示的半导体装置与图41A所示的半导体装置之间的不同之处在于没有设置晶体管3200。在此情况下也可以通过与图41A所示的半导体装置相同的方法进行数据的写入及保持工作。
接着，对图41C所示的半导体装置的数据的读出进行说明。在晶体管3300成为导通状态时，处于浮动状态的第三布线3003和电容器3400彼此电连接，且在第三布线3003和电容器3400之间再次分配电荷。其结果是，第三布线3003的电位产生变化。第三布线3003的电位的变化量根据电容器3400的电极中的一个的电位(或积累在电容器3400中的电荷)而具有不同的值。
例如，在电容器3400的电极中的一个的电位为V，电容器3400的电容为C，第三布线3003所具有的电容成分为CB，再次分配电荷之前的第三布线3003的电位为VB0时，再次分配电荷之后的第三布线3003的电位为(CB×VB0C×V)/(CB+C)。因此，可知在假定存储单元处于如下两种状态中的任一个，即电容器3400的电极中的一个的电位为V1和V0(V1＞V0)时，保持电位V1时的第三布线3003的电位(＝(CB×VB0+C×V1)/(CB+C))高于保持电位V0时的第三布线3003的电位(＝(CB×VB0+C×V0)/(CB+C))。
然后，通过对第三布线3003的电位和规定的电位进行比较，可以读出数据。
在此情况下，可以将使用上述第一半导体材料的晶体管用于用来驱动存储单元的驱动电路，并在该驱动电路上作为晶体管3300层叠使用第二半导体材料的晶体管。
当本实施方式所示的半导体装置包括其沟道形成区域使用氧化物半导体形成且关态电流极小的晶体管时，可以极长期地保持所存储的数据。换言之，因为不需要进行刷新工作，或者，可以使刷新工作的频率变得极低，所以可以充分降低功耗。另外，即使在没有电力供给的情况下(注意，优选固定电位)，也可以长期保持所存储的数据。
另外，在本实施方式所示的半导体装置中，数据的写入不需要高电压，而且也没有元件劣化的问题。由于例如不需要如现有的非易失性存储器那样地对浮动栅极注入电子或从浮动栅极抽出电子，因此不会发生如栅极绝缘膜的劣化等的问题。换言之，在本实施方式所示的半导体装置中，对重写的次数没有限制，这限制是现有的非易失性存储器所具有的问题，所以可靠性得到极大提高。再者，根据晶体管的状态(导通状态或关闭状态)而进行数据写入，而可以容易实现高速工作。
上述存储装置例如除了CPU(Central Processing Unit：中央处理器)以外还可以应用于LSI诸如DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)、定制LSI、PLD(Programmable Logic Device：可编程逻辑器件)等、RF-ID(Radio FrequencyIdentification：射频识别)。
<CPU>
图42所示的半导体装置1400包括CPU核1401、电源管理单元1421及外围电路1422。电源管理单元1421包括功率控制器1402及功率开关1403。外围电路1422包括具有高速缓冲存储器的高速缓存1404、总线接口(BUS I/F)1405及调试接口(Debug I/F)1406。CPU核1401包括数据总线1423、控制单元1407、PC(程序计数器)1408、流水线寄存器1409、流水线寄存器1410、ALU(Arithmetic logic unit：算术逻辑单元)1411及寄存器堆1412。经过数据总线1423进行CPU核1401与高速缓存1404等外围电路1422之间的数据的发送和接收。
半导体装置(单元)可以被用于功率控制器1402、控制单元1407等的很多逻辑电路。尤其是，可以被用于能够使用标准单元构成的所有逻辑电路。其结果是，可以使半导体装置1400小型化。另外，可以减少半导体装置1400的功耗。此外，可以提高半导体装置1400的工作速度。另外，可以减少半导体装置1400的电源电压的变动。
通过作为半导体装置(单元)使用p沟道型Si晶体管、上述实施方式所记载的在沟道形成区域中包含氧化物半导体(优选为包含In、Ga及Zn的氧化物)的晶体管，并且将该半导体装置(单元)应用于半导体装置1400，可以使半导体装置1400小型化。另外，可以减少半导体装置1400的功耗。此外，可以提高半导体装置1400的工作速度。尤其是，通过作为Si晶体管只采用p沟道晶体管，可以降低制造成本。
控制单元1407具有如下的功能：通过对PC1408、流水线寄存器1409、流水线寄存器1410、ALU1411、寄存器堆1412、高速缓存1404、总线接口1405、调试接口1406及功率控制器1402的工作进行整体控制，将被输入的应用软件等程序所包含的指令解码并执行。
ALU1411具有进行四则运算及逻辑运算等各种运算处理的功能。
高速缓存1404具有暂时储存使用次数多的数据的功能。PC1408是具有储存接下来执行的指令的地址的功能的寄存器。另外，虽然在图42中未图示，但是高速缓存1404还设置有控制高速缓冲存储器的工作的高速缓存控制器。
流水线寄存器1409具有暂时储存指令数据的功能。
寄存器堆1412具有包括通用寄存器的多个寄存器，而可以储存从主存储器读出的数据或者由ALU1411的运算处理的结果得出的数据等。
流水线寄存器1410具有暂时储存用于ALU1411的运算处理的数据或者由ALU1411的运算处理结果得出的数据等的功能。
总线接口1405被用作半导体装置1400与位于半导体装置1400外部的装置之间的数据的路径。调试接口1406被用作用来将控制调试的指令输入到半导体装置1400的信号的路径。
功率开关1403具有控制对半导体装置1400所包括的功率控制器1402以外的电路供应电源电压的功能。这些电路分别属于几个电源定域，功率开关1403控制对同一电源定域内的电路是否供应电源电压。另外，功率控制器1402具有控制功率开关1403的工作的功能。
具有上述结构的半导体装置1400能够进行电源门控。对电源门控的工作流程的例子进行说明。
首先，CPU核1401将停止电源电压的供应的时机设定在功率控制器1402的寄存器中。接着，从CPU核1401对功率控制器1402发送开始电源门控的指令。接着，半导体装置1400内的寄存器及高速缓存1404开始数据的备份。接着，功率开关1403停止对半导体装置1400所包括的功率控制器1402以外的电路供应电源电压。接着，通过对功率控制器1402输入中断信号，开始对半导体装置1400所包括的电路供应电源电压。此外，也可以对功率控制器1402设置计数器，以不依靠中断信号的输入的方式决定开始供应电源电压的时机。接着，寄存器及高速缓存1404开始数据的恢复。然后，再次执行控制单元1407中的指令。
在处理器整体或者处理器中的一个或多个逻辑电路中能够进行这种电源门控。另外，即使在较短的时间内也可以停止供应电力。因此，可以以空间上或时间上微细的粒度进行电源门控。
在进行电源门控时，优选在较短的期间中恢复CPU核1401或外围电路1422所保持的数据。由此，可以在较短的期间中进行电源的开启或关闭，从而省电效果变得明显。
为了在较短的期间中恢复CPU核1401或外围电路1422所保持的数据，触发器电路优选在其电路内恢复数据(将其称为能够进行备份工作的触发器电路)。另外，SRAM单元优选在单元内恢复数据(将其称为能够进行备份工作的SRAM单元)。能够进行备份工作的触发器电路和SRAM单元优选包括在沟道形成区域中包含氧化物半导体(优选为包含In、Ga及Zn的氧化物)的晶体管。其结果是，晶体管具有小关态电流，由此能够进行备份工作的触发器电路或SRAM单元即使没有电力供应也可以长期间保持数据。另外，当晶体管的开关速度快时，能够进行备份工作的触发器电路和SRAM单元有时可以在较短的期间中进行数据的恢复及返回。
参照图43对能够进行备份工作的触发器电路的例子进行说明。
图43所示的半导体装置1500是能够进行备份工作的触发器电路的例子。半导体装置1500包括第一存储电路1501、第二存储电路1502、第三存储电路1503以及读出电路1504。电位V1与电位V2的电位差作为电源电压被供应到半导体装置1500。电位V1和电位V2中的一个为高电平，另一个为低电平。下面，对电位V1为低电平且电位V2为高电平时的半导体装置1500的结构实例进行说明。
第一存储电路1501具有在半导体装置1500被供应电源电压期间被输入包括数据的信号D时保持该数据的功能。而且，在半导体装置1500被供应电源电压期间，从第一存储电路1501输出包括所保持的数据的信号Q。另一方面，在半导体装置1500没有被供应电源电压期间，第一存储电路1501不能保持数据。就是说，可以将第一存储电路1501称为易失性存储电路。
第二存储电路1502具有读取并储存(或恢复)保持在第一存储电路1501中的数据的功能。第三存储电路1503具有读取并储存(或恢复)保持在第二存储电路1502中的数据的功能。读出电路1504具有读取保持在第二存储电路1502或第三存储电路1503中的数据并将其储存(或返回)在第一存储电路1501中的功能。
尤其是，第三存储电路1503具有即使在半导体装置1500没有被供应电源电压期间也读取并储存(或恢复)保持在第二存储电路1502中的数据的功能。
如图43所示，第二存储电路1502包括晶体管1512及电容器1519。第三存储电路1503包括晶体管1513、晶体管1515以及电容器1520。读出电路1504包括晶体管1510、晶体管1518、晶体管1509以及晶体管1517。
晶体管1512具有根据保持在第一存储电路1501中的数据对电容器1519充放电的功能。晶体管1512优选根据保持在第一存储电路1501中的数据高速地对电容器1519充放电。具体而言，晶体管1512优选在沟道形成区域包含结晶硅(优选为多晶硅，更优选为单晶硅)。
晶体管1513的开闭状态根据保持在电容器1519中的电荷而决定。晶体管1515具有在晶体管1513处于导通状态时根据布线1544的电位对电容器1520充放电的功能。优选晶体管1515的关态电流极小。具体而言，晶体管1515在沟道形成区域包含氧化物半导体(优选为包含In、Ga及Zn的氧化物)。
以下，说明各元件之间的具体连接关系。晶体管1512的源极和漏极中的一个与第一存储电路1501连接。晶体管1512的源极和漏极中的另一个与电容器1519的一个电极、晶体管1513的栅极及晶体管1518的栅极连接。电容器1519的另一个电极与布线1542连接。晶体管1513的源极和漏极中的一个与布线1544连接。晶体管1513的源极和漏极中的另一个与晶体管1515的源极和漏极中的一个连接。晶体管1515的源极和漏极中的另一个与电容器1520的一个电极及晶体管1510的栅极连接。电容器1520的另一个电极与布线1543连接。晶体管1510的源极和漏极中的一个与布线1541连接。晶体管1510的源极和漏极中的另一个与晶体管1518的源极和漏极中的一个连接。晶体管1518的源极和漏极中的另一个与晶体管1509的源极和漏极中的一个连接。晶体管1509的源极和漏极中的另一个与晶体管1517的源极和漏极中的一个及第一存储电路1501连接。晶体管1517的源极和漏极中的另一个与布线1540连接。在图43中，晶体管1509的栅极与晶体管1517的栅极连接，但是晶体管1509的栅极不一定必须与晶体管1517的栅极连接。
作为晶体管1515，可以使用上述实施方式所例示的晶体管。因为晶体管1515的关态电流小，所以半导体装置1500即使没有电力供应也可以长期间保持数据。因为晶体管1515的开关特性良好，所以半导体装置1500可以高速地进行备份和恢复。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
实施方式12
在本实施方式中，参照图44A至图44H对包括本发明的一个方式的显示装置的电子设备进行说明。
图44A至图44G是示出电子设备的图。这些电子设备可以包括外壳5000、显示部5001、扬声器5003、LED灯5004、操作键5005(包括电源开关或操作开关)、连接端子5006、传感器5007(具有测量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风5008等。
图44A示出移动计算机，该移动计算机除了上述构成要素以外还可以包括开关5009、红外端口5010等。图44B示出具备记录介质的便携式图像再现装置(例如DVD再现装置)，该便携式图像再现装置除了上述构成要素以外还可以包括第二显示部5002、记录介质读取部5011等。图44C示出护目镜型显示器，该护目镜型显示器除了上述构成要素以外还可以包括第二显示部5002、支撑部5012、耳机5013等。图44D示出便携式游戏机，该便携式游戏机除了上述构成要素以外还可以包括记录介质读取部5011等。图44E示出具有电视接收功能的数码相机，该数码相机除了上述构成要素以外还可以包括天线5014、快门按钮5015、图像接收部5016等。图44F示出便携式游戏机，该便携式游戏机除了上述构成要素以外还可以包括第二显示部5002、记录介质读取部5011等。图44G示出便携式电视接收机，该便携式电视接收机除了上述构成要素以外还可以包括能够收发信号的充电器5017等。
图44A至图44G所示的电子设备可以具有各种功能。例如，将各种数据(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上的功能；触控面板功能；显示日历、日期或时刻等的功能；通过利用各种软件(程序)控制处理的功能；无线通信功能；通过利用无线通信功能来连接到各种计算机网络的功能；通过利用无线通信功能，进行各种数据的发送或接收的功能；读出储存在记录介质中的程序或数据来将其显示在显示部上的功能等。再者，具有多个显示部的电子设备可以具有如下功能：一个显示部主要显示图像数据，而另一个显示部主要显示文字数据的功能；或者，在多个显示部上显示考虑到视差的图像来显示立体图像的功能等。再者，具有图像接收部的电子设备可以具有如下功能：拍摄静态图像的功能；拍摄动态图像的功能；对所拍摄的图像进行自动或手动校正的功能；将所拍摄的图像储存在记录介质(相机外部或内置的记录介质)中；将所拍摄的图像显示在显示部的功能等。注意，图44A至图44G所示的电子设备可具有的功能不局限于上述功能，而可以具有各种功能。
图44H示出智能手表，该智能手表包括外壳7302、显示面板7304、操作按钮7311、7312、连接端子7313、腕带7321、表带扣7322等。
安装在用作框架(bezel)的外壳7302中的显示面板7304具有非矩形状的显示区域。另外，显示面板7304也可以具有矩形状的显示区域。显示面板7304可以显示表示时间的图标7305以及其他图标7306等。
图44H所示的智能手表可以具有各种功能。例如，将各种数据(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上的功能；触控面板功能；显示日历、日期或时刻等的功能；通过利用各种软件(程序)控制处理的功能；无线通信功能；通过利用无线通信功能来连接到各种计算机网络的功能；通过利用无线通信功能，进行各种数据的发送或接收的功能；读出储存在记录介质中的程序或数据来将其显示在显示部上的功能等。
外壳7302可具有扬声器、传感器(具有测定如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风等。另外，智能手表可以通过将发光元件用于其显示面板7304来制造。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
例如，在本说明书等中，当明确地记载为“X与Y连接”时，表示如下情况：X与Y电连接的情况；X与Y在功能上连接的情况；以及X与Y直接连接的情况。因此，不局限于附图或文中所示的连接关系等规定的连接关系，其他的连接关系也记载于附图或文中。
在此，X和Y为物件(例如，装置、元件、电路、布线、电极、端子、导电膜、层等)。
作为X与Y直接连接的情况的例子，可以举出在X与Y之间没有连接能够电连接X与Y的元件(例如开关、晶体管、电容器、电感器、电阻器、二极管、显示元件、发光元件和负载等)以及X与Y没有通过能够电连接X与Y的元件连接的情况。
例如，在X和Y电连接的情况下，可以在X和Y之间连接一个以上的能够电连接X和Y的元件(例如开关、晶体管、电容器、电感器、电阻器、二极管、显示元件、发光元件、负载等)。此外，开关控制为导通或关闭。换言之，开关具有其成为导通状态(开启状态)或非导通状态(关闭状态)而控制是否使电流流过的功能。或者，开关具有选择并切换电流路径的功能。另外，X和Y电连接的情况包括X与Y直接连接的情况。
例如，在X和Y在功能上连接的情况下，可以在X和Y之间连接一个以上的能够在功能上连接X和Y的电路(例如，逻辑电路(反相器、NAND电路、NOR电路等)、信号转换电路(DA转换电路、AD转换电路、γ(伽马)校正电路等)、电位电平转换电路(电源电路(升压电路、降压电路等)、改变信号的电位电平的电平转移电路等)、电压源、电流源、切换电路、放大电路(能够增大信号振幅或电流量等的电路、运算放大器、差动放大电路、源极跟随电路、缓冲器电路等)、信号产生电路、存储电路、控制电路等)。注意，例如，即使在X与Y之间夹有其他电路，当从X输出的信号传送到Y时，也可以说X与Y在功能上是连接着的。另外，X与Y在功能上连接的情况包括X与Y直接连接的情况及X与Y电连接的情况。
此外，在本说明书等中，当明确地记载为“X与Y电连接”时，表示如下情况：X与Y电连接的情况(换言之，以中间夹有其他元件或其他电路的方式连接X与Y的情况)；X与Y在功能上连接的情况(换言之，以中间夹有其他电路的方式在功能上连接X与Y的情况)；以及X与Y直接连接的情况(换言之，以中间不夹有其他元件或其他电路的方式连接X与Y的情况)。换言之，在本说明书等中，当明确记载为“X与Y电连接”时，表示与“X与Y连接”相同的意思。
注意，例如，在晶体管的源极(或第一端子等)通过Z1(或没有通过Z1)与X电连接，晶体管的漏极(或第二端子等)通过Z2(或没有通过Z2)与Y电连接的情况下以及在晶体管的源极(或第一端子等)与Z1的一部分直接连接，Z1的另一部分与X直接连接，晶体管的漏极(或第二端子等)与Z2的一部分直接连接，Z2的另一部分与Y直接连接的情况下，可以表示为如下。
例如，可以表示为“X、Y、晶体管的源极(或第一端子等)及晶体管的漏极(或第二端子等)互相电连接，并按X、晶体管的源极(或第一端子等)、晶体管的漏极(或第二端子等)及Y的顺序彼此电连接”、“晶体管的源极(或第一端子等)与X电连接，晶体管的漏极(或第二端子等)与Y电连接，按X、晶体管的源极(或第一端子等)、晶体管的漏极(或第二端子等)及Y的顺序彼此电连接”和“X通过晶体管的源极(或第一端子等)及漏极(或第二端子等)与Y电连接，X、晶体管的源极(或第一端子等)、晶体管的漏极(或第二端子等)、Y依次设置为相互连接”。通过使用与这种例子相同的表示方法规定电路结构中的连接顺序，可以区别晶体管的源极(或第一端子等)与漏极(或第二端子等)而决定技术范围。
另外，作为其他表示方法，例如可以表示为“晶体管的源极(或第一端子等)至少通过第一连接路径与X电连接，第一连接路径不具有第二连接路径，第二连接路径是晶体管的源极(或第一端子等)与晶体管的漏极(或第二端子等)之间的路径，Z1是第一连接路径上的路径，晶体管的漏极(或第二端子等)至少通过第三连接路径与Y电连接，第三连接路径不具有第二连接路径，Z2是第三连接路径上的路径”和“晶体管的源极(或第一端子等)至少利用第一连接路径通过Z1与X电连接，第一连接路径不具有第二连接路径，第二连接路径具有通过晶体管的连接路径，晶体管的漏极(或第二端子等)至少利用第三连接路径通过Z2与Y电连接，第三连接路径不具有第二连接路径”。或者，也可以表示为“晶体管的源极(或第一端子等)至少经过第一电路径上的Z1与X电连接，第一电路径不具有第二电路径，第二电路径是从晶体管的源极(或第一端子等)到晶体管的漏极(或第二端子等)的电路径，晶体管的漏极(或第二端子等)至少经过第三电路径上的Z2与Y电连接，第三电路径不具有第四电路径，第四电路径是从晶体管的漏极(或第二端子等)到晶体管的源极(或第一端子等)的电路径”。通过使用与这些例子同样的表述方法规定电路结构中的连接路径，可以区别晶体管的源极(或第一端子等)和漏极(或第二端子等)来确定技术范围。
注意，这种表示方法是例子，不局限于上述表示方法。在此，X、Y、Z1及Z2为物件(例如，装置、元件、电路、布线、电极、端子、导电膜及层等)。
另外，即使在电路图上独立的构成要素彼此电连接，也有时一个构成要素兼有多个构成要素的功能。例如，在布线的一部分用作电极时，一个导电膜兼有布线和电极的功能。因此，本说明书中的“电连接”的范畴内还包括这种一个导电膜兼有多个构成要素的功能的情况。
符号说明
AF1：取向膜，AF2：取向膜，C：电容器，C1：导电膜，C2：导电膜，CA：导电膜，CB：导电膜，C(g，h)：导电膜，CD(g，h)：导电膜，CE(g，h)：导电膜，CF(g，h)：导电膜，CG(g，h)：导电膜，CL：控制线，CL2：控制线，COM：布线，CF着色膜，DC1：检测电路，DC1A：检测电路，DC1B：检测电路，DC11：检测电路，DC12：检测电路，DC13：检测电路，DC14：检测电路，DC2：检测电路，DC3：检测电路，FPC：柔性印刷衬底，GD：驱动电路，GDA：驱动电路，GDB：驱动电路，LS：直线，LV：直线，MA：晶体管，MC：晶体管，MD：晶体管，ME：晶体管，MDB：晶体管，MDC：晶体管，MDE：晶体管，ML1：信号线，ML2：信号线，ML3：信号线，ML4：信号线，ML5：信号线，ML6：信号线，MLA：信号线，MLB：信号线，MLC：信号线，MLD：信号线，ML(g，h)：信号线，MUX：选择电路，S(j)：信号线，SD：驱动电路，SW：开关，PIC1：图像数据，PIC2：图像数据，PIC3：图像数据，PIC4：图像数据，T(V)：期间，T1：期间，T2：期间，V：图像数据，VCOM：布线，100：晶体管，102：衬底，104：导电膜，106：绝缘膜，107：绝缘膜，108：氧化物半导体膜，108a：氧化物半导体膜，108b：氧化物半导体膜，108c：氧化物半导体膜，112a：导电膜，112b：导电膜，114：绝缘膜，116：绝缘膜，118：绝缘膜，120a：导电膜，120b：导电膜，150：晶体管，200：数据处理装置，200B：数据处理装置，200C：数据处理装置，210：运算装置，211：运算部，212：存储部，214：传送通道，215：输入/输出接口，220：输入/输出装置，230：显示部，230B：显示部，231：显示区域，232：像素，235LC：显示元件，240：输入部，250：检测部，290：通信部，301：移位寄存器，302：选择电路，303：电路，312：脉冲信号输出电路，316：电容器，318A：开关，318B：开关，318C：开关，318D：开关，700：输入/输出装置，700C：输入/输出装置，700D：输入/输出装置，700E：输入/输出装置，700F：输入/输出装置，7006：输入/输出装置，700H：输入/输出装置，700T：输入装置，700TC：输入装置，701：绝缘膜，701C：绝缘膜，702：像素，703：驱动电路，703A：驱动电路，703B：驱动电路，703C：驱动电路，704：导电膜，706：绝缘膜，708：半导体膜，710：基材，710P：光学薄膜，711：布线，712A：导电膜，712B：导电膜，716：绝缘膜，718：半导体膜，718A：区域，718B：区域，718C：区域，719：端子，721A：绝缘膜，721B：绝缘膜，724：导电膜，724B：导电膜，728：绝缘膜，728A：绝缘膜，728B：绝缘膜，730：密封剂，750：显示元件，751：像素电极，753：包含液晶材料的层，770：基材，770P：光学薄膜，771：绝缘膜，775A：区域，775B：区域，1400：半导体装置，1401：CPU核，1402：功率控制器，1403：功率开关，1404：高速缓存，1405：总线接口，1406：调试接口，1407：控制单元，1408：PC，1409：流水线寄存器，1410：流水线寄存器，1411：ALU，1412：寄存器堆，1421：电源管理单元，1422：外围电路，1423：数据总线，1500：半导体装置，1501：存储电路，1502：存储电路，1503：存储电路，1504：电路，1509：晶体管，1510：晶体管，1512：晶体管，1513：晶体管，1515：晶体管，1517：晶体管，1518：晶体管，1519：电容器，1520：电容器，1540：布线，1541：布线，1542：布线，1543：布线，1544：布线，3001：布线，3002：布线，3003：布线，3004：布线，3005：布线，3200：晶体管，3300：晶体管，3400：电容器，5000：外壳，5001：显示部，5002：显示部，5003：扬声器，5004：LED灯，5005：操作键，5006：连接端子，5007：传感器，5008：麦克风，5009：开关，5010：红外端口，5011：记录介质读取部，5012：支撑部，5013：耳机，5014：天线，5015：快门按钮，5016：图像接收部，5017：充电器，7302：外壳，7304：显示面板，7305：图标，7306：图标，7311：操作按钮，7312：操作按钮，7313：连接端子，7321：腕带，7322表带扣。
本申请基于2016年1月20日提交到日本专利局的日本专利申请No.2016-008612，通过引用将其完整内容并入在此。

Claims (11)

1.一种输入装置，包括：
第一导电膜，所述第一导电膜电连接到第一信号线；
第二导电膜，所述第二导电膜电连接到第二信号线；以及
驱动电路，所述驱动电路电连接到检测电路和配置为供应公共电位的布线，
其中，所述第二导电膜包括不与所述第一导电膜重叠的区域，
所述第一导电膜和所述第二导电膜都构成为电容性耦合到靠近的物体，
所述驱动电路包括所述第一信号线和所述布线之间的第一开关以及所述第一信号线和所述检测电路之间的第二开关，
所述第一开关的一个端子直接连接到所述第一信号线，
并且，所述第一开关的另一端子直接连接到所述布线。
2.根据权利要求1所述的输入装置，
其中，所述驱动电路构成为选择所述第一信号线或所述第二信号线，
所述驱动电路构成为在选择所述第一信号线期间使所述第一信号线电连接到所述检测电路，
所述驱动电路构成为在选择所述第二信号线期间使所述第二信号线电连接到所述检测电路，
所述检测电路构成为供应搜索信号，
所述第一信号线构成为接收所述搜索信号，
所述第一信号线构成为供应根据所述搜索信号及耦合到所述第一导电膜的电容而变化的电位或电流，
并且所述检测电路构成为供应基于所述电位或所述电流的检测信号。
3.根据权利要求1所述的输入装置，
其中，所述第二导电膜被配置以将被所述靠近的物体阻挡的电场形成在所述第一导电膜与所述第二导电膜之间，
所述驱动电路构成为选择所述第一信号线及所述第二信号线，
所述驱动电路构成为在选择所述第一信号线及所述第二信号线期间使所述第一信号线及所述第二信号线电连接到所述检测电路，
所述检测电路构成为供应搜索信号，
所述第一信号线构成为接收所述搜索信号，
所述第二信号线构成为供应根据所述搜索信号及形成在所述第一导电膜与所述第二导电膜之间的所述电场而变化的电位或电流，
并且，所述检测电路构成为供应基于所述电位或所述电流的检测信号。
4. 一种输入/输出装置，包括：
显示装置；以及
权利要求2所述的输入装置，
其中，所述输入装置构成为检测靠近所述显示装置的显示面一侧的物体，
所述显示装置包括具有与所述第一导电膜重叠的区域的第一像素，
所述显示装置包括具有与所述第二导电膜重叠的区域的第二像素，
所述第一像素包括第一显示元件，
并且，所述第二像素包括第二显示元件。
5.根据权利要求4所述的输入/输出装置，
其中，所述驱动电路构成为在所述选择所述第一信号线期间使所述第二信号线电连接到所述布线，
所述驱动电路构成为在所述选择所述第二信号线期间使所述第一信号线电连接到所述布线，
所述第一显示元件包括第一像素电极及包含液晶材料的层，
所述第一像素电极被配置以将控制所述液晶材料的取向的电场形成在所述第一导电膜与所述第一像素电极之间，
所述第二显示元件包括第二像素电极及包含所述液晶材料的所述层，
并且，所述第二像素电极被配置以将控制所述液晶材料的取向的电场形成在所述第二导电膜与所述第二像素电极之间。
6. 一种输入/输出装置，包括：
显示装置；以及
权利要求3所述的输入装置，
其中，所述输入装置构成为检测靠近所述显示装置的显示面一侧的物体，
所述显示装置包括具有与所述第一导电膜重叠的区域的第一像素，
所述显示装置包括具有与所述第二导电膜重叠的区域的第二像素，
所述第一像素包括第一显示元件，
并且，所述第二像素包括第二显示元件。
7.根据权利要求6所述的输入/输出装置，
其中，所述驱动电路构成为在所述选择所述第一信号线及所述第二信号线期间使其他的信号线电连接到所述布线，
所述驱动电路构成为在选择所述其他的信号线期间使所述第一信号线及所述第二信号线电连接到所述布线，
所述第一显示元件包括第一像素电极及包含液晶材料的层，
所述第一像素电极被配置以将控制所述液晶材料的取向的电场形成在所述第一导电膜与所述第一像素电极之间，
所述第二显示元件包括第二像素电极及包含所述液晶材料的所述层，
并且，所述第二像素电极被配置以将控制所述液晶材料的取向的电场形成在所述第二导电膜与所述第二像素电极之间。
8. 一种数据处理装置，包括：
运算装置；以及
权利要求4所述的输入/输出装置，
其中，所述运算装置构成为接收位置数据且供应图像数据及控制数据，
所述运算装置构成为根据所述位置数据决定指示器的移动速度，
并且，所述运算装置构成为根据所述指示器的所述移动速度决定所述图像数据的对比度或亮度。
9.根据权利要求8所述的数据处理装置，还包括输入部，
其中所述输入部包括键盘、硬件按钮、指向装置、触摸传感器、照度传感器、摄像装置、声音输入装置、视点输入装置和姿态检测装置中的至少一个。
10. 一种数据处理装置，包括：
运算装置；以及
权利要求6所述的输入/输出装置，
其中，所述运算装置构成为接收位置数据且供应图像数据及控制数据，
所述运算装置构成为根据所述位置数据决定指示器的移动速度，
并且，所述运算装置构成为根据所述指示器的所述移动速度决定所述图像数据的对比度或亮度。
11.根据权利要求10所述的数据处理装置，还包括输入部，
其中所述输入部包括键盘、硬件按钮、指向装置、触摸传感器、照度传感器、摄像装置、声音输入装置、视点输入装置和姿态检测装置中的至少一个。
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