JP2001292276A - 密着型エリアセンサ及び密着型エリアセンサを備えた表示装置 - Google Patents
密着型エリアセンサ及び密着型エリアセンサを備えた表示装置Info
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Abstract
を提供する。 【解決手段】 エリアセンサが有する画素は、光源とし
てのEL素子と、光電変換素子としてのフォトダイオー
ドとをそれぞれ有しており、EL素子とフォトダイオー
ドの動作をTFTで制御していることを特徴とする密着
型エリアセンサ。
Description
能を有する密着型エリアセンサに関する。特に、EL素
子を光源として有し、マトリクス状に配置された複数の
薄膜トランジスタ(TFT)によって構成される密着型
エリアセンサに関する。また密着型エリアセンサを兼ね
た表示装置に関する。
情報等の光信号から、画像情報を有する電気信号を読み
出すダイオード、CCD等の光電変換素子を有する固体
撮像装置が用いられるようになってきた。この固体撮像
装置は、スキャナーやデジタルカメラ等に用いられてい
る。
ラインセンサと、エリアセンサとがある。ラインセンサ
は、線状に設けられた光電変換素子を被写体上でスキャ
ンし、画像を電気信号として取り込んでいる。
センサとも呼ばれており、平面に設けられた光電変換素
子を被写体上に配置し、画像を電気信号として取り込ん
でいる。エリアセンサはラインセンサと異なり光電変換
素子をスキャンする必要がないことから、スキャンする
ためのモーター等が不要である。
す。図24(A)に示すのはエリアセンサの斜視図であ
り、図24(B)に示すのはその断面図である。光電変
換素子が設けられたセンサ基板2501、バックライト
2502、光散乱板2503が図に示すように設けられ
ている。
光は、光散乱板2503内で屈折し、被写体2504に
照射される。照射された光は被写体2504上で反射
し、センサ基板2501上に設けられた光電変換素子に
照射される。光電変換素子に光が照射されると、光の輝
度に応じた大きさの電流が光電変換素子内で生じ、被写
体2504の画像情報が電気信号としてエリアセンサ内
に取り込まれる。
は、バックライト2502からの光が被写体2504に
均一に照射されないと、読み込んだ画像が部分的に明る
くなったり暗くなったりしてむらが生じてしまう。その
ため光が均一に被写体2504に照射するように、光散
乱板2503の構造に工夫をこらしたり、バックライト
2502、光散乱板2503、センサ基板2501、被
写体2504の位置を精密に調整したりする必要が生じ
る。
503のサイズを抑えることは難しく、そのためにエリ
アセンサ自体の小型化、薄型化、軽量化が妨げられてい
る。
で、小型、薄型、軽量であり、かつ読み込んだ画像に明
るさのむらが生じない密着型エリアセンサを提供するこ
とを目的とする。
は、光電変換素子としてフォトダイオードを用いる。ま
た光源としてEL(エレクトロルミネッセンス)素子を
用いる。
カソード電極と、アノード電極と、カソード電極とアノ
ード電極の間に設けられた光電変換層とを有している。
そして光電変換層に光が照射されると、光起電力効果に
より電流が生じる。
にELディスプレイに用いられている。ELディスプレ
イとは有機ELディスプレイ(OELD:Organic EL D
isplay)又は有機ライトエミッティングダイオード(O
LED:Organic Light Emitting Diode)とも言う。
に有機化合物を含む層(以下、EL層と記す)が挟まれ
た構造となっているが、EL層は通常、積層構造となっ
ている。代表的には、コダック・イーストマン・カンパ
ニーのTangらが提案した「正孔輸送層/発光層/電子輸
送層」という積層構造が挙げられる。この構造は非常に
発光効率が高く、現在、研究開発が進められているEL
ディスプレイは殆どこの構造を採用している。
ルミネッセンス(Electro Luminescence)が得られる
と、陽極層と、EL層と、陰極層とを有する。有機化合
物におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基
底状態に戻る際の発光(蛍光)と三重項励起状態から基
底状態に戻る際の発光(リン光)とがあるが、本発明の
エリアセンサは、どちらの発光を用いていても良い。
送層/発光層/電子輸送層、または正孔注入層/正孔輸
送層/発光層/電子輸送層/電子注入層の順に積層する
構造でも良い。発光層に対して蛍光性色素等をドーピン
グしても良い。
る全ての層を総称してEL層と呼ぶ。よって上述した正
孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入
層等は、全てEL層に含まれる。
サ基板上にマトリクス状に設けられる。そして同じくマ
トリクス状に基板上に設けられた薄膜トランジスタ(T
FT)を用いて、フォトダイオードとEL素子のそれぞ
れの動作を制御する。
射し、フォトダイオードに照射される。フォトダイオー
ドに照射された光によって電流が生じ、被写体の画像情
報を有する電気信号(画像信号)がエリアセンサに取り
込まれる。
一に照射されるため、読み込んだ画像の明るさにむらが
生じることはない。そしてバックライトと光散乱板を、
センサ基板と別個に設ける必要はないため、従来例と異
なり、バックライト、光散乱板、センサ基板及び被写体
の位置を精密に調整したりする必要がなく、エリアセン
サ自体の小型化、薄型化、軽量化が実現される。またエ
リアセンサ自体の機械的強度が増す。
子を用いてエリアセンサに画像を表示させることが可能
である。本発明においてEL素子は、画像を読み込む際
の光源としての機能と、画像を表示するための光源とし
ての機能を併せ持つ。そのため、エリアセンサに別途電
子ディスプレイを設けなくとも、画像を表示させること
ができる。
に複数の画素を有するセンサ部が設けられた密着型エリ
アセンサであって、前記複数の画素は、フォトダイオー
ドと、EL素子と、複数の薄膜トランジスタとを有して
いることを特徴とする密着型エリアセンサが提供され
る。
に複数の画素を有するセンサ部が設けられた密着型エリ
アセンサであって、前記複数の画素は、フォトダイオー
ドと、EL素子と、スイッチング用TFTと、EL駆動
用TFTと、リセット用TFTと、バッファ用TFT
と、選択用TFTとを有しており、前記スイッチング用
TFT及び前記EL駆動用TFTは、前記EL素子の発
光を制御しており、前記EL素子から発せられた光は、
被写体上で反射して前記フォトダイオードに照射され、
前記フォトダイオード、前記リセット用TFT、前記バ
ッファ用TFT及び選択用TFTは、前記フォトダイオ
ードに照射された光から画像信号を生成することを特徴
とする密着型エリアセンサが提供される。
に複数の画素を有するセンサ部が設けられた密着型エリ
アセンサであって、前記複数の画素は、フォトダイオー
ドと、EL素子と、スイッチング用TFTと、EL駆動
用TFTと、リセット用TFTと、バッファ用TFT
と、選択用TFTと、ソース信号線と、ゲート信号線
と、一定の電位に保たれた電源供給線と、リセット用ゲ
ート信号線と、センサ用ゲート信号線と、定電流電源に
接続されたセンサ出力配線と、一定の電位に保たれたセ
ンサ用電源線とを有しており、前記スイッチング用TF
Tのゲート電極は前記ゲート信号線に接続されており、
前記スイッチング用TFTのソース領域とドレイン領域
は、一方は前記ソース信号線に、もう一方は前記EL駆
動用TFTのゲート電極に接続されており、前記EL駆
動用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方は前記
電源供給線に、もう一方は前記EL素子に接続されてお
り、前記リセット用TFTのソース領域は前記センサ用
電源線に接続されており、前記リセット用TFTのドレ
イン領域は、前記バッファ用TFTのゲート電極及び前
記フォトダイオードに接続されており、前記バッファ用
TFTのドレイン領域は前記センサ用電源線に接続され
ており、前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域
は、一方は前記センサ出力配線に、もう一方は前記バッ
ファ用TFTのソース領域に接続されており、前記選択
用TFTのゲート電極は前記センサ用ゲート信号線に接
続されており、前記EL素子から発せられた光は、被写
体上で反射して前記フォトダイオードに照射され、前記
フォトダイオードに照射された光から生成された画像信
号が、前記センサ出力配線に入力されることを特徴とす
る密着型エリアセンサが提供される。
に複数の画素を有するセンサ部が設けられた密着型エリ
アセンサであって、前記複数の画素は、フォトダイオー
ドと、EL素子と、スイッチング用TFTと、EL駆動
用TFTと、リセット用TFTと、バッファ用TFT
と、選択用TFTと、ソース信号線と、ゲート信号線
と、一定の電位に保たれた電源供給線と、リセット用ゲ
ート信号線と、センサ用ゲート信号線と、定電流電源に
接続されたセンサ出力配線と、一定の電位に保たれたセ
ンサ用電源線とを有しており、前記スイッチング用TF
Tのゲート電極は前記ゲート信号線に接続されており、
前記スイッチング用TFTのソース領域とドレイン領域
は、一方は前記ソース信号線に、もう一方は前記EL駆
動用TFTのゲート電極に接続されており、前記EL駆
動用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方は前記
電源供給線に、もう一方は前記EL素子に接続されてお
り、前記リセット用TFTのソース領域は前記センサ用
電源線に接続されており、前記リセット用TFTのドレ
イン領域は、前記バッファ用TFTのゲート電極及び前
記フォトダイオードに接続されており、前記バッファ用
TFTのドレイン領域は前記センサ用電源線に接続され
ており、前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域
は、一方は前記センサ出力配線に、もう一方は前記バッ
ファ用TFTのソース領域に接続されており、前記選択
用TFTのゲート電極は前記ゲート信号線に接続されて
おり、前記スイッチング用TFTと前記選択用TFTの
極性は同じであり、前記EL素子から発せられた光は、
被写体上で反射して前記フォトダイオードに照射され、
前記フォトダイオードに照射された光から生成された画
像信号が、前記センサ出力配線に入力されることを特徴
とする密着型エリアセンサが提供される。
に複数の画素を有するセンサ部が設けられた密着型エリ
アセンサであって、前記複数の画素は、フォトダイオー
ドと、EL素子と、スイッチング用TFTと、EL駆動
用TFTと、リセット用TFTと、バッファ用TFT
と、選択用TFTと、ソース信号線と、ゲート信号線
と、一定の電位に保たれた電源供給線と、リセット用ゲ
ート信号線と、センサ用ゲート信号線と、定電流電源に
接続されたセンサ出力配線と、一定の電位に保たれたセ
ンサ用電源線とを有しており、前記スイッチング用TF
Tのゲート電極は前記ゲート信号線に接続されており、
前記スイッチング用TFTのソース領域とドレイン領域
は、一方は前記ソース信号線に、もう一方は前記EL駆
動用TFTのゲート電極に接続されており、前記EL駆
動用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方は前記
電源供給線に、もう一方は前記EL素子に接続されてお
り、前記リセット用TFTのソース領域は前記センサ用
電源線に接続されており、前記リセット用TFTのドレ
イン領域は、前記バッファ用TFTのゲート電極及び前
記フォトダイオードに接続されており、前記バッファ用
TFTのドレイン領域は前記センサ用電源線に接続され
ており、前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域
は、一方は前記センサ出力配線に、もう一方は前記バッ
ファ用TFTのソース領域に接続されており、前記選択
用TFTのゲート電極は前記センサ用ゲート信号線に接
続されており、前記リセット用ゲート信号線と前記セン
サ用ゲート信号線とに入力される信号によって前記リセ
ット用TFTと前記選択用TFTはオンからオフの状
態、またはオフからオンの状態に同時に切り替わり、前
記リセット用TFTと前記選択用TFTは、一方がオン
の状態の時、もう一方はオフの状態であり、前記EL素
子から発せられた光は、被写体上で反射して前記フォト
ダイオードに照射され、前記フォトダイオードに照射さ
れた光から生成された画像信号が、前記センサ出力配線
に入力されることを特徴とする密着型エリアセンサが提
供される。
に複数の画素を有するセンサ部が設けられた密着型エリ
アセンサであって、前記複数の画素は、フォトダイオー
ドと、EL素子と、スイッチング用TFTと、EL駆動
用TFTと、リセット用TFTと、バッファ用TFT
と、選択用TFTと、ソース信号線と、ゲート信号線
と、一定の電位に保たれた電源供給線と、リセット用ゲ
ート信号線と、センサ用ゲート信号線と、定電流電源に
接続されたセンサ出力配線と、一定の電位に保たれたセ
ンサ用電源線とを有しており、前記スイッチング用TF
Tのゲート電極は前記ゲート信号線に接続されており、
前記スイッチング用TFTのソース領域とドレイン領域
は、一方は前記ソース信号線に、もう一方は前記EL駆
動用TFTのゲート電極に接続されており、前記EL駆
動用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方は前記
電源供給線に、もう一方は前記EL素子に接続されてお
り、前記リセット用TFTのソース領域は前記センサ用
電源線に接続されており、前記リセット用TFTのドレ
イン領域は、前記バッファ用TFTのゲート電極及び前
記フォトダイオードに接続されており、前記バッファ用
TFTのドレイン領域は前記センサ用電源線に接続され
ており、前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域
は、一方は前記センサ出力配線に、もう一方は前記バッ
ファ用TFTのソース領域に接続されており、前記選択
用TFTのゲート電極は前記ゲート信号線に接続されて
おり、前記スイッチング用TFTと前記選択用TFTの
極性は同じであり、前記リセット用ゲート信号線と前記
センサ用ゲート信号線とに入力される信号によって前記
リセット用TFTと前記選択用TFTはオンからオフの
状態、またはオフからオンの状態に同時に切り替わり、
前記リセット用TFTと前記選択用TFTは、一方がオ
ンの状態の時、もう一方はオフの状態であり、前記EL
素子から発せられた光は、被写体上で反射して前記フォ
トダイオードに照射され、前記フォトダイオードに照射
された光から生成された画像信号が、前記センサ出力配
線に入力されることを特徴とする密着型エリアセンサが
提供される。
に複数の画素を有するセンサ部が設けられた表示装置で
あって、前記複数の画素は、フォトダイオードと、EL
素子と、スイッチング用TFTと、EL駆動用TFT
と、リセット用TFTと、バッファ用TFTと、選択用
TFTとを有しており、前記スイッチング用TFT及び
前記EL駆動用TFTによって前記EL素子の発光が制
御され、前記センサ部は、前記EL素子から発せられた
光により画像を表示するか、もしくは前記EL素子から
発せられた光を被写体上で反射させることで前記フォト
ダイオードに照射し、前記フォトダイオード、前記リセ
ット用TFT、前記バッファ用TFT及び選択用TFT
によって前記フォトダイオードに照射された光から画像
信号を生成することを特徴とする表示装置が提供され
る。
に複数の画素を有するセンサ部が設けられた表示装置で
あって、前記複数の画素は、フォトダイオードと、EL
素子と、スイッチング用TFTと、EL駆動用TFT
と、リセット用TFTと、バッファ用TFTと、選択用
TFTと、ソース信号線と、ゲート信号線と、一定の電
位に保たれた電源供給線と、リセット用ゲート信号線
と、センサ用ゲート信号線と、定電流電源に接続された
センサ出力配線と、一定の電位に保たれたセンサ用電源
線とを有しており、前記スイッチング用TFTのゲート
電極は前記ゲート信号線に接続されており、前記スイッ
チング用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方は
前記ソース信号線に、もう一方は前記EL駆動用TFT
のゲート電極に接続されており、前記EL駆動用TFT
のソース領域とドレイン領域は、一方は前記電源供給線
に、もう一方は前記EL素子に接続されており、前記リ
セット用TFTのソース領域は前記センサ用電源線に接
続されており、前記リセット用TFTのドレイン領域
は、前記バッファ用TFTのゲート電極及び前記フォト
ダイオードに接続されており、前記バッファ用TFTの
ドレイン領域は前記センサ用電源線に接続されており、
前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方
は前記センサ出力配線に、もう一方は前記バッファ用T
FTのソース領域に接続されており、前記選択用TFT
のゲート電極は前記センサ用ゲート信号線に接続されて
おり、前記スイッチング用TFT及び前記EL駆動用T
FTによって前記EL素子の発光が制御され、前記セン
サ部は、前記EL素子から発せられた光により画像を表
示するか、もしくは前記EL素子から発せられた光を被
写体上で反射させることで前記フォトダイオードに照射
し、前記フォトダイオード、前記リセット用TFT、前
記バッファ用TFT及び選択用TFTによって前記フォ
トダイオードに照射された光から画像信号を生成するこ
とを特徴とする表示装置が提供される。
に複数の画素を有するセンサ部が設けられた表示装置で
あって、前記複数の画素は、フォトダイオードと、EL
素子と、スイッチング用TFTと、EL駆動用TFT
と、リセット用TFTと、バッファ用TFTと、選択用
TFTと、ソース信号線と、ゲート信号線と、一定の電
位に保たれた電源供給線と、リセット用ゲート信号線
と、センサ用ゲート信号線と、定電流電源に接続された
センサ出力配線と、一定の電位に保たれたセンサ用電源
線とを有しており、前記スイッチング用TFTのゲート
電極は前記ゲート信号線に接続されており、前記スイッ
チング用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方は
前記ソース信号線に、もう一方は前記EL駆動用TFT
のゲート電極に接続されており、前記EL駆動用TFT
のソース領域とドレイン領域は、一方は前記電源供給線
に、もう一方は前記EL素子に接続されており、前記リ
セット用TFTのソース領域は前記センサ用電源線に接
続されており、前記リセット用TFTのドレイン領域
は、前記バッファ用TFTのゲート電極及び前記フォト
ダイオードに接続されており、前記バッファ用TFTの
ドレイン領域は前記センサ用電源線に接続されており、
前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方
は前記センサ出力配線に、もう一方は前記バッファ用T
FTのソース領域に接続されており、前記選択用TFT
のゲート電極は前記センサ用ゲート信号線に接続されて
おり、前記リセット用ゲート信号線と前記センサ用ゲー
ト信号線とに入力される信号によって前記リセット用T
FTと前記選択用TFTはオンからオフの状態、または
オフからオンの状態に同時に切り替わり、前記リセット
用TFTと前記選択用TFTは、一方がオンの状態の
時、もう一方はオフの状態であり、前記スイッチング用
TFT及び前記EL駆動用TFTによって前記EL素子
の発光が制御され、前記センサ部は、前記EL素子から
発せられた光により画像を表示するか、もしくは前記E
L素子から発せられた光を被写体上で反射させることで
前記フォトダイオードに照射し、前記フォトダイオー
ド、前記リセット用TFT、前記バッファ用TFT及び
選択用TFTによって前記フォトダイオードに照射され
た光から画像信号を生成することを特徴とする表示装置
が提供される。
に複数の画素を有するセンサ部が設けられた表示装置で
あって、前記複数の画素は、フォトダイオードと、EL
素子と、スイッチング用TFTと、EL駆動用TFT
と、リセット用TFTと、バッファ用TFTと、選択用
TFTと、ソース信号線と、ゲート信号線と、一定の電
位に保たれた電源供給線と、リセット用ゲート信号線
と、センサ用ゲート信号線と、定電流電源に接続された
センサ出力配線と、一定の電位に保たれたセンサ用電源
線とを有しており、前記スイッチング用TFTのゲート
電極は前記ゲート信号線に接続されており、前記スイッ
チング用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方は
前記ソース信号線に、もう一方は前記EL駆動用TFT
のゲート電極に接続されており、前記EL駆動用TFT
のソース領域とドレイン領域は、一方は前記電源供給線
に、もう一方は前記EL素子に接続されており、前記リ
セット用TFTのソース領域は前記センサ用電源線に接
続されており、前記リセット用TFTのドレイン領域
は、前記バッファ用TFTのゲート電極及び前記フォト
ダイオードに接続されており、前記バッファ用TFTの
ドレイン領域は前記センサ用電源線に接続されており、
前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方
は前記センサ出力配線に、もう一方は前記バッファ用T
FTのソース領域に接続されており、前記選択用TFT
のゲート電極は前記ゲート信号線に接続されており、前
記スイッチング用TFTと前記選択用TFTの極性は同
じであり、前記スイッチング用TFT及び前記EL駆動
用TFTによって前記EL素子の発光が制御され、前記
センサ部は、前記EL素子から発せられた光により画像
を表示するか、もしくは前記EL素子から発せられた光
を被写体上で反射させることで前記フォトダイオードに
照射し、前記フォトダイオード、前記リセット用TF
T、前記バッファ用TFT及び選択用TFTによって前
記フォトダイオードに照射された光から画像信号を生成
することを特徴とする表示装置が提供される。
に複数の画素を有するセンサ部が設けられた表示装置で
あって、前記複数の画素は、フォトダイオードと、EL
素子と、スイッチング用TFTと、EL駆動用TFT
と、リセット用TFTと、バッファ用TFTと、選択用
TFTと、ソース信号線と、ゲート信号線と、一定の電
位に保たれた電源供給線と、リセット用ゲート信号線
と、センサ用ゲート信号線と、定電流電源に接続された
センサ出力配線と、一定の電位に保たれたセンサ用電源
線とを有しており、前記スイッチング用TFTのゲート
電極は前記ゲート信号線に接続されており、前記スイッ
チング用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方は
前記ソース信号線に、もう一方は前記EL駆動用TFT
のゲート電極に接続されており、前記EL駆動用TFT
のソース領域とドレイン領域は、一方は前記電源供給線
に、もう一方は前記EL素子に接続されており、前記リ
セット用TFTのソース領域は前記センサ用電源線に接
続されており、前記リセット用TFTのドレイン領域
は、前記バッファ用TFTのゲート電極及び前記フォト
ダイオードに接続されており、前記バッファ用TFTの
ドレイン領域は前記センサ用電源線に接続されており、
前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方
は前記センサ出力配線に、もう一方は前記バッファ用T
FTのソース領域に接続されており、前記選択用TFT
のゲート電極は前記ゲート信号線に接続されており、前
記スイッチング用TFTと前記選択用TFTの極性は同
じであり、前記リセット用ゲート信号線と前記センサ用
ゲート信号線とに入力される信号によって前記リセット
用TFTと前記選択用TFTはオンからオフの状態、ま
たはオフからオンの状態に同時に切り替わり、前記リセ
ット用TFTと前記選択用TFTは、一方がオンの状態
の時、もう一方はオフの状態であり、前記スイッチング
用TFT及び前記EL駆動用TFTによって前記EL素
子の発光が制御され、前記センサ部は、前記EL素子か
ら発せられた光により画像を表示するか、もしくは前記
EL素子から発せられた光を被写体上で反射させること
で前記フォトダイオードに照射し、前記フォトダイオー
ド、前記リセット用TFT、前記バッファ用TFT及び
選択用TFTによって前記フォトダイオードに照射され
た光から画像信号を生成することを特徴とする表示装置
が提供される。
の間に設けられたEL層を有していても良い。
用TFTのソース領域又はドレイン領域に接続されてい
るとき、前記EL駆動用TFTはpチャネル型TFTで
あっても良い。
用TFTのソース領域又はドレイン領域に接続されてい
るとき、前記EL駆動用TFTはnチャネル型TFTで
あっても良い。
ノード電極及びカソード電極とアノード電極の間に設け
られた光電変換層を有していても良い。
極が前記リセット用TFTのドレイン領域に接続されて
いるとき、前記リセット用TFTはnチャネル型TFT
であり、前記バッファ用TFTはpチャネル型TFTで
あっても良い。
極が前記リセット用TFTのドレイン領域に接続されて
いるとき、前記リセット用TFTはpチャネル型TFT
であり、前記バッファ用TFTはnチャネル型TFTで
あっても良い。
ネルを有していても良い。
構成を詳しく説明する。本発明のエリアセンサは画像の
読み取りを行うセンサ部と、センサ部の駆動を制御する
駆動部とを有している。図1に本発明のセンサ部の回路
図を示す。
x、電源供給線V1〜Vx、ゲート信号線G1〜Gy、
リセット用ゲート信号線RG1〜RGy、センサ用ゲー
ト信号線SG1〜SGy、センサ出力配線SS1〜SS
x、センサ用電源線VBが設けられている。
ている。画素102は、ソース信号線S1〜Sxのいず
れか1つと、電源供給線V1〜Vxのいずれか1つと、
ゲート信号線G1〜Gyのいずれか1つと、リセット用
ゲート信号線RG1〜RGyのいずれか1つと、センサ
用ゲート信号線SG1〜SGyのいずれか1つと、セン
サ出力配線SS1〜SSxのいずれか1つと、センサ用
電源線VBとを有している。
定電流電源103_1〜103_xに接続されている。
線で囲まれた領域が画素102である。なお、ソース信
号線Sは、ソース信号線S1〜Sxのいずれか1つを意
味する。また電源供給線Vは電源供給線V1〜Vxのい
ずれか1つを意味する。またゲート信号線Gはゲート信
号線G1〜Gyのいずれか1つを意味する。またリセッ
ト用ゲート信号線RGはリセット用ゲート信号線RG1
〜RGyのいずれか1つを意味する。またセンサ用ゲー
ト信号線SGは、センサ用ゲート信号線SG1〜SGy
のいずれか1つを意味する。またセンサ出力配線SSは
センサ出力配線SS1〜SSxのいずれか1つを意味す
る。
4、EL駆動用TFT105、EL素子106を有して
いる。また図2では画素102にコンデンサ107が設
けられているが、コンデンサ107を設けなくとも良
い。
極との間に設けられたEL層とからなる。陽極がEL駆
動用TFT105のソース領域またはドレイン領域と接
続している場合、陽極が画素電極、陰極が対向電極とな
る。逆に陰極がEL駆動用TFT105のソース領域ま
たはドレイン領域と接続している場合、陽極が対向電
極、陰極が画素電極である。
はゲート信号線Gに接続されている。そしてスイッチン
グ用TFT104のソース領域とドレイン領域は、一方
がソース信号線Sに、もう一方がEL駆動用TFT10
5のゲート電極に接続されている。
レイン領域は、一方が電源供給線Vに、もう一方がEL
素子106に接続されている。コンデンサ107はEL
駆動用TFT105のゲート電極と電源供給線Vとに接
続して設けられている。
10、バッファ用TFT111、選択用TFT112、
フォトダイオード113を有している。
セット用ゲート信号線RGに接続されている。リセット
用TFT110のソース領域はセンサ用電源線VBに接
続されている。センサ用電源線VBは常に一定の電位
(基準電位)に保たれている。またリセット用TFT1
10のドレイン領域はフォトダイオード113及びバッ
ファ用TFT111のゲート電極に接続されている。
カソード電極と、アノード電極と、カソード電極とアノ
ード電極の間に設けられた光電変換層とを有している。
リセット用TFT110のドレイン領域は、具体的には
フォトダイオード113のアノード電極又はカソード電
極に接続されている。
センサ用電源線VBに接続されており、常に一定の基準
電位に保たれている。そしてバッファ用TFT111の
ソース領域は選択用TFT112のソース領域又はドレ
イン領域に接続されている。
用ゲート信号線SGに接続されている。そして選択用T
FT112のソース領域とドレイン領域は、一方は上述
したとおりバッファ用TFT111のソース領域に接続
されており、もう一方はセンサ出力配線SSに接続され
ている。センサ出力配線SSは定電流電源103(定電
流電源103_1〜103_xのいずれか1つ)に接続
されており、常に一定の電流が流れている。
ついて、図1及び図2を用いて説明する。
アセンサの光源として機能しており、スイッチング用T
FT104、EL駆動用TFT105及びコンデンサ1
07は、光源としてのEL素子106の動作を制御して
いる。
射し、画素102が有するフォトダイオード113に照
射される。フォトダイオード113は、照射された光
を、画像情報を有する電気信号に変換する。そしてフォ
トダイオード113で発生した画像情報を有する電気信
号は、リセット用TFT110、バッファ用TFT11
1及び選択用TFT112により画像信号としてエリア
センサ内に取り込まれる。
ァ用TFT111及び選択用TFT112の動作を示す
タイミングチャートである。なおここでは、リセット用
TFT110がnチャネル型TFT、バッファ用TFT
111がpチャネル型TFT、選択用TFT112がn
チャネル型TFTの場合のタイミングチャートを示す。
本発明においてリセット用TFT110、バッファ用T
FT111及び選択用TFT112は、nチャネル型T
FTとpチャネル型TFTのどちらでも良い。ただし、
リセット用TFT110とバッファ用TFT111の極
性は逆の方が好ましい。
されているリセット信号によって、RG1に接続されて
いる1ライン目の画素のリセット用TFT110はオン
の状態にある。よってセンサ用電源線VBの基準電位が
バッファ用TFT111のゲート電極に与えられる。
れているセンサ信号によって、センサ用ゲート信号線S
G1に接続されている1ライン目の画素の選択用TFT
112がオフの状態にある。よってバッファ用TFT1
11のソース領域は、基準電位からバッファ用TFT1
11のソース領域とゲート電極の電位差VGSを差し引い
た電位に保たれている。なお本明細書では、リセット用
TFT110がオンの状態である期間をリセット期間と
呼ぶ。
力されたリセット信号の電位が変化して、1ライン目の
画素のリセット用TFT110が全てオフの状態にな
る。よってセンサ用電源線VBの基準電位は、1ライン
目の画素のバッファ用TFT111のゲート電極に与え
られなくなる。なお、リセット用TFT110がオフの
状態にある期間を、本明細書ではサンプル期間STと呼
ぶ。特に1ライン目の画素のリセット用TFT110が
オフの状態にある期間をサンプル期間ST1と呼ぶ。
信号線SG1に入力されたセンサ信号の電位が変化し
て、1ライン目の画素の選択用TFT112がオンの状
態になる。よって1ライン目の画素のバッファ用TFT
111のソース領域は、選択用TFT112を介してセ
ンサ出力配線SS1に電気的に接続される。センサ出力
配線SS1は定電流電源103_1に接続されており、
そのためバッファ用TFT111はソースフォロワ(s
ource follower)として機能し、ソース
領域とゲート電極の電位差VGSは一定となる。
06からの光が被写体上で反射してフォトダイオード1
13に照射されると、フォトダイオード113に電流が
流れる。そのため、リセット期間において基準電位に保
たれていたバッファ用TFT111のゲート電極の電位
は、フォトダイオード113で発生する電流の大きさに
応じて高くなる。
フォトダイオード113に照射される光の強さに比例す
るため、被写体上の画像は、フォトダイオード113に
おいてそのまま電気信号に変換される。フォトダイオー
ド113において生成された電気信号は、バッファ用T
FT111のゲート電極に入力される。
ート電極の電位差VGSは常に一定であるので、バッファ
用TFT111のソース領域は、バッファ用TFT11
1のゲート電極の電位からVGSを差し引いた電位に保た
れている。そのためバッファ用TFT111のゲート電
極の電位が変化すると、それに伴ってバッファ用TFT
111のソース領域の電位も変化する。
位は、画像信号として選択用TFT112を介しセンサ
出力配線SS1に入力される。
力されているリセット信号によって、RG1に接続され
ている1ライン目の画素のリセット用TFT110はオ
ンの状態になり、再びリセット期間になる。それと同時
にリセット用ゲート信号線RG2に入力されているリセ
ット信号によって、RG2に接続されている2ライン目
の画素のリセット用TFT110はオフの状態になり、
サンプリング期間ST2が開始する。
グ期間ST1と同様に、フォトダイオードにおいて画像
情報を有する電気信号が生成し、画像信号がセンサ出力
配線SS2に入力される。
Tyが終了すると、1つの画像を画像信号として読み込
むことができる。なお本明細書では、サンプリング期間
ST1〜STyの全てが出現するまでの期間をセンサフ
レーム期間SFと呼ぶ。
が有するEL素子を常に発光させておく必要がある。例
えば1ライン目の画素が有するEL素子は、最低でもサ
ンプリング期間ST1の間発光していることが重要であ
る。なお全ての画素がセンサフレーム期間SFの間、常
に発光していても良い。
場合、センサ部はR(赤)G(緑)B(青)の各色に対
応した画素を有している。RGBの各色に対応した画素
は、RGBに対応した三種類のEL素子を有している
か、または白色発光のEL素子とRGBの三種類のカラ
ーフィルターを有しているか、または青色又は青緑発光
のEL素子と蛍光体(蛍光性の色変換層:CCM)とを
有している。
るRGBの各色の光は、被写体に順に照射される。そし
て被写体上で反射されたRGBの各色の光が、画素の有
するフォトダイオードに照射され、RGB各色に対応す
る画像信号がエリアセンサに取り込まれる。
サのリセット用TFT110、バッファ用TFT111
及び選択用TFT112の動作を示すタイミングチャー
トである。なおここでは、リセット用TFT110がn
チャネル型TFT、バッファ用TFT111がpチャネ
ル型TFT、選択用TFT112がnチャネル型TFT
の場合のタイミングチャートを示す。
る期間内に、サンプル期間ST1〜STyの全てが出現
する。このRに対応する画素のEL素子が発光している
期間内において、サンプリング期間ST1〜STyの全
てが出現するまでの期間をR用センサフレーム期間SF
rと呼ぶ。R用センサフレーム期間SFrにおいてRに
対応する画像信号がエリアセンサ内に取り込まれる。な
おR用センサフレーム期間SFrにおいて、G、Bに対
応する画素は発光を行わない。
している期間内に、サンプル期間ST1〜STyの全て
が出現する。このGに対応する画素のEL素子が発光し
ている期間内において、サンプリング期間ST1〜ST
yの全てが出現するまでの期間をG用センサフレーム期
間SFgと呼ぶ。G用センサフレーム期間SFgにおい
てGに対応する画像信号がエリアセンサ内に取り込まれ
る。なおG用センサフレーム期間SFgにおいて、R、
Bに対応する画素は発光を行わない。
している期間内に、サンプル期間ST1〜STyの全て
が出現する。このBに対応する画素のEL素子が発光し
ている期間内において、サンプリング期間ST1〜ST
yの全てが出現するまでの期間をB用センサフレーム期
間SFbと呼ぶ。B用センサフレーム期間SFbにおい
てBに対応する画像信号がエリアセンサ内に取り込まれ
る。B用センサフレーム期間SFbにおいて、R、Gに
対応する画素は発光を行わない。
ンサフレーム期間SFgと、B用センサフレーム期間S
Fbの全てが出現するまでの期間がセンサフレーム期間
SFである。センサフレーム期間SFが終了すると1つ
のカラー画像を画像信号として読み込むことができる。
対応する画素のEL素子を常に発光させておく必要があ
る。例えばB用センサフレーム期間内のサンプリング期
間ST1においては、1ライン目の画素のうちBに対応
する画素のEL素子は常に発光していることが重要であ
る。またR用、G用、B用センサフレーム期間(SF
r、SFg、SFb)のそれぞれにおいて、各色に対応
する画素が常に発光していても良い。
一に照射されるため、読み込んだ画像の明るさにむらが
生じることはない。そしてバックライトと光散乱板と
を、センサ基板と別個に設ける必要はないため、従来例
と異なり、バックライト、光散乱板、センサ基板及び被
写体の位置を精密に調整したりする必要がなく、エリア
センサ自体の小型化、薄型化、軽量化が実現される。ま
たエリアセンサ自体の機械的強度が増す。
用いてセンサ部に画像を表示することが可能である。そ
のため、新たに電子ディスプレイをエリアセンサに設け
なくとも、センサ部で読み込んだ画像をセンサ部に表示
させることが可能であり、その場で読み込んだ画像を確
認することができる。
ころのEL素子106の動作を制御している、スイッチ
ング用TFT104及びEL駆動用TFT105の駆動
方法について説明する。なおセンサ部の構成は実施の形
態で示した構成と同じであるので、図1及び図2を参照
する。
示す。120はソース信号線駆動回路、122はゲート
信号線駆動回路であり、共にスイッチング用TFT10
4及びEL駆動用TFT105の駆動を制御している。
また121はセンサ用ソース信号線駆動回路、123は
センサ用ゲート信号線駆動回路であり、共にリセット用
TFT110、バッファ用TFT111及び選択用TF
T112の駆動を制御している。なお本明細書におい
て、ソース信号線駆動回路120、ゲート信号線駆動回
路122、センサ用ソース信号線駆動回路121、セン
サ用ゲート信号線駆動回路123を駆動部と呼ぶ。
ジスタ120a、ラッチ(A)120b、ラッチ(B)
120cを有している。ソース信号線駆動回路120に
おいて、シフトレジスタ120aにクロック信号(CL
K)およびスタートパルス(SP)が入力される。シフ
トレジスタ120aは、これらのクロック信号(CL
K)およびスタートパルス(SP)に基づきタイミング
信号を順に発生させ、後段の回路へタイミング信号を順
次供給する。
ング信号を、バッファ等(図示せず)によって緩衝増幅
し、後段の回路へ緩衝増幅したタイミング信号を順次供
給しても良い。タイミング信号が供給される配線には、
多くの回路あるいは素子が接続されているために負荷容
量(寄生容量)が大きい。この負荷容量が大きいために
生ずるタイミング信号の立ち上がりまたは立ち下がり
の”鈍り”を防ぐために、このバッファが設けられる。
信号は、ラッチ(A)120bに供給される。ラッチ
(A)120bは、デジタル信号(digital signals)
を処理する複数のステージのラッチを有している。ラッ
チ(A)120bは、前記タイミング信号が入力される
と同時に、デジタル信号を順次書き込み、保持する。
号を取り込む際に、ラッチ(A)120bが有する複数
のステージのラッチに、順にデジタル信号を入力しても
良い。しかし本発明はこの構成に限定されない。ラッチ
(A)120bが有する複数のステージのラッチをいく
つかのグループに分け、各グループごとに並行して同時
にデジタル信号を入力する、いわゆる分割駆動を行って
も良い。なおこのときのグループの数を分割数と呼ぶ。
例えば4つのステージごとにラッチをグループに分けた
場合、4分割で分割駆動すると言う。
チへのデジタル信号の書き込みが一通り終了するまでの
時間を、ライン期間と呼ぶ。すなわち、ラッチ(A)1
20b中で一番左側のステージのラッチにデジタル信号
の書き込みが開始される時点から、一番右側のステージ
のラッチにデジタル信号の書き込みが終了する時点まで
の時間間隔がライン期間である。実際には、上記ライン
期間に水平帰線期間が加えられた期間をライン期間に含
むことがある。
120cにラッチシグナル(LatchSignal)が供給され
る。この瞬間、ラッチ(A)120bに書き込まれ保持
されているデジタル信号は、ラッチ(B)120cに一
斉に送出され、ラッチ(B)120cの全ステージのラ
ッチに書き込まれ、保持される。
出し終えたラッチ(A)120bは、シフトレジスタ1
20aからのタイミング信号に基づき、再びデジタル信
号の書き込みを順次行う。
(B)120cに書き込まれ、保持されているデジタル
信号がソース信号線S1〜Sxに入力される。
れぞれシフトレジスタ、バッファ(いずれも図示せず)
を有している。また場合によっては、ゲート信号線駆動
回路122が、シフトレジスタ、バッファの他にレベル
シフトを有していても良い。
フトレジスタ(図示せず)からのゲート信号がバッファ
(図示せず)に供給され、対応するゲート信号線に供給
される。ゲート信号線G1〜Gyには、それぞれ1ライ
ン分の画素のスイッチング用TFT104のゲート電極
が接続されており、1ライン分全ての画素のスイッチン
グ用TFT104を同時にオンの状態にしなくてはなら
ないので、バッファは大きな電流を流すことが可能なも
のが用いられる。
駆動回路の数、構成及びその動作は、本実施例で示した
構成に限定されない。本発明のエリアセンサは、公知の
ソース信号線駆動回路及びゲート信号線駆動回路を用い
ることが可能である。
04及びEL駆動用TFT105を、デジタル方式で駆
動させた場合のタイミングチャートを図6に示す。
するまでの期間を1フレーム期間(F)と呼ぶ。フレー
ム期間はアドレス期間(Ta)とサステイン期間(T
s)とに分けられる。アドレス期間とは、1フレーム期
間中、全ての画素にデジタル信号を入力する期間であ
る。サステイン期間(点灯期間とも呼ぶ)とは、アドレ
ス期間において画素に入力されたデジタル信号によっ
て、EL素子を発光又は非発光の状態にし、表示を行う
期間を示している。
電位(電源電位)に保たれている。
106の対向電極の電位は、電源電位と同じ高さに保た
れている。
ト信号によって、ゲート信号線G1に接続されている全
てのスイッチング用TFT104がオンの状態になる。
次に、ソース信号線駆動回路120からソース信号線
(S1〜Sx)にデジタル信号が入力される。ソース信
号線(S1〜Sx)に入力されたデジタル信号は、オン
の状態のスイッチング用TFT104を介してEL駆動
用TFT105のゲート電極に入力される。
信号によって、ゲート信号線G2に接続されている全て
のスイッチング用TFT104がオンの状態になる。次
に、ソース信号線駆動回路120からソース信号線(S
1〜Sx)にデジタル信号が入力される。ソース信号線
(S1〜Sx)に入力されたデジタル信号は、オンの状
態のスイッチング用TFT104を介してEL駆動用T
FT105のゲート電極に入力される。
返し、全ての画素102のEL駆動用TFT105のゲ
ート電極にデジタル信号が入力され、アドレス期間が終
了する。
テイン期間となる。サステイン期間において、全てのス
イッチング用TFT104は、オフの状態となる。
に、全てのEL素子の対向電極の電位は、電源電位が画
素電極に与えられたときにEL素子が発光する程度に、
電源電位との間に電位差を有する高さになる。なお本明
細書において、画素電極と対向電極の電位差をEL駆動
電圧と呼ぶ。また各画素が有するEL駆動用TFT10
5のゲート電極に入力されたデジタル信号によってEL
駆動用TFT105はオンの状態になっている。よって
電源電位がEL素子の画素電極に与えられ、全ての画素
が有するEL素子は発光する。
のフレーム期間が終了する。本発明では、全てのサンプ
リング期間ST1〜STyにおいて画素が発光する必要
があり、よって本実施例の駆動方法の場合、サステイン
期間内にセンサフレーム期間SFが含まれていることが
重要である。
エリアセンサの駆動方法について説明したが、カラー画
像を読み込む場合も同様である。ただしカラー画像を読
み込むエリアセンサの場合、1つのフレーム期間をRG
Bに対応した3つのサブフレーム期間に分割し、各サブ
フレーム期間においてアドレス期間とサステイン期間と
を設ける。そしてR用のサブフレーム期間のアドレス期
間では、Rに対応する画素のEL素子だけ発光するよう
なデジタル信号を全ての画素に入力し、サステイン期間
においてRのEL素子だけ発光を行う。G用、B用のサ
ブフレーム期間においても同様に、各サステイン期間に
おいて、各色に対応する画素のEL素子のみが発光を行
うようにする。
の場合、RGBに対応した3つのサブフレーム期間の各
サステイン期間は、R用、G用、B用センサフレーム期
間(SFr、SFg、SFb)をそれぞれ含んでいるこ
とが重要である。
1において画像を表示する際の、スイッチング用TFT
104及びEL駆動用TFT105の駆動方法について
説明する。なおセンサ部の構成は実施の形態で示した構
成と同じであるので、図1及び図2を参照する。
デジタル方式でセンサ部101に画像を表示する際のタ
イミングチャートを示す。
フレーム期間(SF1〜SFn)に分割する。階調数が
多くなるにつれて1フレーム期間におけるサブフレーム
期間の数も増える。なおエリアセンサのセンサ部が画像
を表示する場合、1フレーム期間(F)とは、センサ部
の全ての画素が1つの画像を表示する期間を指す。
60以上設けることが好ましい。1秒間に表示される画
像の数を60以上にすることで、視覚的にフリッカ等の
画像のちらつきを抑えることが可能になる。
とサステイン期間(Ts)とに分けられる。アドレス期
間とは、1サブフレーム期間中、全ての画素にデジタル
ビデオ信号を入力する期間である。なおデジタルビデオ
信号とは、画像情報を有するデジタルの信号である。サ
ステイン期間(点灯期間とも呼ぶ)とは、アドレス期間
において画素に入力されたデジタルビデオ信号によっ
て、EL素子を発光又は非発光の状態にし、表示を行う
期間を示している。なおデジタルビデオ信号とは、画像
情報を有するデジタル信号を意味する。
a)をそれぞれTa1〜Tanとする。SF1〜SFn
が有するサステイン期間(Ts)をそれぞれTs1〜T
snとする。
電位(電源電位)に保たれている。
106対向電極の電位は、電源電位と同じ高さに保たれ
ている。
信号によって、ゲート信号線G1に接続されている全て
のスイッチング用TFT104がオンの状態になる。次
に、ソース信号線駆動回路102からソース信号線(S
1〜Sx)にデジタルビデオ信号が入力される。デジタ
ルビデオ信号は「0」または「1」の情報を有してお
り、「0」と「1」のデジタルビデオ信号は、一方がH
i、一方がLoの電圧を有する信号である。
されたデジタルビデオ信号は、オンの状態のスイッチン
グ用TFT104を介して、EL駆動用TFT105の
ゲート電極に入力される。
てのスイッチング用TFT104がオフの状態になり、
ゲート信号線G2に入力されるゲート信号によって、ゲ
ート信号線G2に接続されている全てのスイッチング用
TFT104がオンの状態になる。次に、ソース信号線
駆動回路102からソース信号線(S1〜Sx)にデジ
タルビデオ信号が入力される。ソース信号線(S1〜S
x)に入力されたデジタルビデオ信号は、オンの状態の
スイッチング用TFT104を介して、EL駆動用TF
T105のゲート電極に入力される。
返し、全ての画素102のEL駆動用TFT105のゲ
ート電極にデジタルビデオ信号が入力され、アドレス期
間が終了する。
テイン期間Tsとなる。サステイン期間において、全て
のスイッチング用TFT104はオフの状態になる。サ
ステイン期間において、全てのEL素子の対向電極の電
位は、電源電位が画素電極に与えられたときにEL素子
が発光する程度に、電源電位との間に電位差を有する高
さになる。
「0」の情報を有していた場合、EL駆動用TFT10
5はオフの状態になる。よってEL素子の画素電極は対
向電極の電位に保たれたままである。その結果、「0」
の情報を有するデジタルビデオ信号が入力された画素に
おいて、EL素子106は発光しない。
有していた場合、EL駆動用TFT105はオンの状態
になる。よって電源電位がEL素子106の画素電極に
与えられる。その結果、「1」の情報を有するデジタル
ビデオ信号が入力された画素が有するEL素子106は
発光する。
デオ信号の有する情報によって、EL素子が発光または
非発光の状態になり、画素は表示を行う。
のサブフレーム期間が終了する。そして次のサブフレー
ム期間が出現し、再びアドレス期間に入り、全画素にデ
ジタルビデオ信号を入力したら、再びサステイン期間に
入る。なお、サブフレーム期間SF1〜SFnの出現す
る順序は任意である。
同様の動作を繰り返し、表示を行う。n個のサブフレー
ム期間が全て終了したら、1つの画像が表示され、1フ
レーム期間が終了する。1フレーム期間が終了すると次
のフレーム期間のサブフレーム期間が出現し、上述した
動作を繰り返す。
がそれぞれ有するアドレス期間(Ta1〜Tan)の長
さは全て同じである。またn個のサステイン期間Ts
1、…、Tsnの長さの比は、Ts1:Ts2:Ts
3:…:Ts(n−1):Tsn=20:2-1:2-2:
…:2-(n-2):2-(n-1)で表される。
どのサブフレーム期間を発光させるかによって決まる。
例えば、n=8のとき、全部のサステイン期間で発光し
た場合の画素の輝度を100%とすると、Ts1とTs
2において画素が発光した場合には75%の輝度が表現
でき、Ts3とTs5とTs8を選択した場合には16
%の輝度が表現できる。
わせることが可能である。
ス期間において対向電極の電位を電源電位と同じ電位に
保っていたため、EL素子は発光しなかった。しかし本
発明はこの構成に限定されない。画素電極に電源電位が
与えられたときにEL素子が発光する程度の電位差を、
対向電位と電源電位との間に常に設け、アドレス期間に
おいても表示期間と同様に表示を行うようにしても良
い。
て用いる実施例1と本実施例を組み合わせる場合、単色
の画像を読み込むエリアセンサでは、フレーム期間内に
センサフレーム期間SFが含まれていることが重要であ
る。またカラー画像を読み込むエリアセンサでは、RG
Bに対応した3つのサブフレーム期間が、それぞれR
用、G用、B用のセンサフレーム期間に含まれているこ
とが重要である。
本実施例を組み合わせる場合、サブフレーム期間全体が
実際に表示を行う期間となるので、サブフレーム期間の
長さを、SF1:SF2:SF3:…:SF(n−
1):SFn=20:2-1:2-2:…:2-(n-2):2
-(n-1)となるように設定する。上記構成により、アドレ
ス期間を発光させない駆動方法に比べて、高い輝度の画
像が得られる。
ころのEL素子106の動作を制御している、スイッチ
ング用TFT104及びEL駆動用TFT105の駆動
方法の、実施例1とは異なる例について説明する。なお
センサ部の構成は実施の形態で示した構成と同じである
ので、図1及び図2を参照する。
示す。130はソース信号線駆動回路、132はゲート
信号線駆動回路であり、共にスイッチング用TFT10
4及びEL駆動用TFT105の駆動を制御している。
また131はセンサ用ソース信号線駆動回路、133は
センサ用ゲート信号線駆動回路であり、共にリセット用
TFT110、バッファ用TFT111及び選択用TF
T112の駆動を制御している。本実施例ではソース信
号線駆動回路とゲート信号線駆動回路とを1つづつ設け
たが、本発明はこの構成に限定されない。ソース信号線
駆動回路を2つ設けても良い。また、ゲート信号線駆動
回路を2つ設けても良い。
回路130、ゲート信号線駆動回路132、センサ用ソ
ース信号線駆動回路131、センサ用ゲート信号線駆動
回路133を駆動部と呼ぶ。
ジスタ130a、レベルシフト130b、サンプリング
回路130cを有している。なおレベルシフトは必要に
応じて用いればよく、必ずしも用いなくとも良い。また
本実施例においてレベルシフトはシフトレジスタ130
aとサンプリング回路130cとの間に設ける構成とし
たが、本発明はこの構成に限定されない。またシフトレ
ジスタ130aの中にレベルシフト130bが組み込ま
れている構成にしても良い。
信号(SP)がシフトレジスタ130aに入力される。
シフトレジスタ130aからアナログの信号(アナログ
信号)をサンプリングするためのサンプリング信号が出
力される。出力されたサンプリング信号はレベルシフト
130bに入力され、その電位の振幅が大きくなって出
力される。
プリング信号は、サンプリング回路130cに入力され
る。そしてサンプリング回路130cに入力されるアナ
ログ信号がサンプリング信号によってそれぞれサンプリ
ングされ、ソース信号線S1〜Sxに入力される。
れぞれシフトレジスタ、バッファ(いずれも図示せず)
を有している。また場合によっては、ゲート信号線駆動
回路132が、シフトレジスタ、バッファの他にレベル
シフトを有していても良い。
フトレジスタ(図示せず)からのゲート信号がバッファ
(図示せず)に供給され、対応するゲート信号線に供給
される。ゲート信号線G1〜Gyには、それぞれ1ライ
ン分の画素のスイッチング用TFT104のゲート電極
が接続されており、1ライン分全ての画素のスイッチン
グ用TFT104を同時にオンの状態にしなくてはなら
ないので、バッファは大きな電流を流すことが可能なも
のが用いられる。
駆動回路の数、構成及びその動作は、本実施例で示した
構成に限定されない。本発明のエリアセンサは、公知の
ソース信号線駆動回路及びゲート信号線駆動回路を用い
ることが可能である。
04及びEL駆動用TFT105を、アナログ方式で駆
動させた場合のタイミングチャートを図9に示す。セン
サ部101の全ての画素が一通り発光するまでの期間を
1フレーム期間Fと呼ぶ。1ライン期間Lは、1つのゲ
ート信号線が選択されてから、その次に別のゲート信号
線が選択されるまでの期間を意味する。図2に示したエ
リアセンサの場合、ゲート信号線はy本あるので、1フ
レーム期間中にy個のライン期間L1〜Lyが設けられ
ている。
中のライン期間の数も増え、駆動回路を高い周波数で駆
動しなければならなくなる。
位に保たれている。そしてEL素子106の対向電極の
電位である対向電位も一定の電位に保たれている。電源
電位は、電源電位がEL素子106の画素電極に与えら
れるとEL素子106が発光する程度に、対向電位との
間に電位差を有している。
号線駆動回路132からゲート信号線G1に入力される
のゲート信号によって、ゲート信号線G1に接続された
全てのスイッチング用TFT104はオンの状態にな
る。そして、ソース信号線S1〜Sxに順にソース信号
線駆動回路130からアナログ信号が入力される。ソー
ス信号線S1〜Sxに入力されたアナログ信号は、スイ
ッチング用TFT104を介してEL駆動用TFT10
5のゲート電極に入力される。
域を流れる電流の大きさは、そのゲート電極に入力され
る信号の電位の高さ(電圧)によって制御される。よっ
て、EL素子106の画素電極に与えられる電位は、E
L駆動用TFT105のゲート電極に入力されたアナロ
グ信号の電位の高さによって決まる。そしてEL素子1
05はアナログ信号の電位に制御されて発光を行う。な
お本実施例の場合、全ての画素に入力されるアナログ信
号は、同じ高さの電位に保たれている。
の入力が終了すると、第1のライン期間L1が終了す
る。なお、ソース信号線S1〜Sxへのアナログ信号の
入力が終了するまでの期間と水平帰線期間とを合わせて
1つのライン期間としても良い。そして次に第2のライ
ン期間L2となり、ゲート信号線G1に接続された全て
のスイッチング用TFT104はオフの状態になり、ゲ
ート信号線G2に入力されるゲート信号によって、ゲー
ト信号線G2に接続された全てのスイッチング用TFT
104はオンの状態になる。そして第1のライン期間L
1と同様に、ソース信号線S1〜Sxに順にアナログ信
号が入力される。
で繰り返し、全てのライン期間L1〜Lyが終了する。
全てのライン期間L1〜Lyが終了すると、1フレーム
期間が終了する。1フレーム期間が終了することで、全
ての画素が有するEL素子は発光を行う。なお全てのラ
イン期間L1〜Lyと垂直帰線期間とを合わせて1フレ
ーム期間としても良い。
1〜STyにおいて画素が発光する必要があり、よって
本実施例の駆動方法の場合、フレーム期間内にセンサフ
レーム期間SFが含まれていることが重要である。
エリアセンサの駆動方法について説明したが、カラー画
像を読み込む場合も同様である。ただしカラー画像を読
み込むエリアセンサの場合、1つのフレーム期間をRG
Bに対応した3つのサブフレーム期間に分割する。そし
てR用のサブフレーム期間では、Rに対応する画素のE
L素子だけ発光するようなアナログ信号を全ての画素に
入力し、RのEL素子だけ発光を行う。G用、B用のサ
ブフレーム期間においても同様に、各色に対応する画素
のEL素子のみが発光を行うようにする。
の場合、RGBに対応した3つのサブフレーム期間の各
サステイン期間は、R用、G用、B用センサフレーム期
間(SFr、SFg、SFb)を含んでいることが重要
である。
部101に画像を表示させる場合は、アナログ信号の代
わりに画像情報を有するアナログのビデオ信号(アナロ
グビデオ信号)を入力すると、センサ部101に画像を
表示することが可能である。
アセンサのセンサ部における断面図について説明する。
を示す。401はスイッチング用TFT、402はEL
駆動用TFT、403はリセット用TFT、404はバ
ッファ用TFT、405は選択用TFTである。
電変換層、408はアノード電極である。カソード電極
406と、光電変換層407と、アノード電極408と
によって、フォトダイオード421が形成される。41
4はセンサ用配線であり、アノード電極408と外部の
電源とを接続している。
発光層、411は正孔注入層、412は対向電極(陽
極)である。画素電極(陰極)409と、発光層410
と、正孔注入層411と、対向電極(陽極)412とで
EL素子422が形成される。なお413はバンクであ
り、隣り合う画素同士の発光層410を区切っている。
ら発せられた光が被写体423上で反射し、フォトダイ
オード421に照射される。本実施例では、被写体42
3をセンサ基板430のTFTが形成されている側に設
ける。
401、EL駆動用TFT402、バッファ用TFT4
04、選択用TFT405は全てnチャネル型TFTで
ある。またリセット用TFT403はpチャネル型TF
Tである。なお本発明はこの構成に限定されない。よっ
てスイッチング用TFT401、EL駆動用TFT40
2、バッファ用TFT404、選択用TFT405、リ
セット用TFT403は、nチャネル型TFTとpチャ
ネル型TFTのどちらでも良い。
T402のソース領域またはドレイン領域がEL素子の
陰極と電気的に接続されている場合、EL駆動用TFT
402はnチャネル型TFTであることが望ましい。ま
た逆に、EL駆動用TFT402のソース領域またはド
レイン領域がEL素子の陽極と電気的に接続されている
場合、EL駆動用TFT402はpチャネル型TFTで
あることが望ましい。
T403のドレイン領域がフォトダイオード421のカ
ソード電極406とが電気的に接続されている場合、リ
セット用TFT403はpチャネル型TFT、バッファ
用TFT404はnチャネル型TFTであることが望ま
しい。逆にリセット用TFT403のドレイン領域がフ
ォトダイオード421のアノード電極408と電気的に
接続され、センサ用配線414がカソード電極406と
接続されている場合、リセット用TFT403はnチャ
ネル型TFT、バッファ用TFT404はpチャネル型
TFTであることが望ましい。
由に組み合わせることが可能である。
アセンサのセンサ部における断面図の、実施例5とは異
なる例について説明する。
を示す。501はスイッチング用TFT、502はEL
駆動用TFT、503はリセット用TFT、504はバ
ッファ用TFT、505は選択用TFTである。
電変換層、508はアノード電極である。カソード電極
506と、光電変換層507と、アノード電極508と
によって、フォトダイオード521が形成される。51
4はセンサ用配線であり、アノード電極508と外部の
電源とを電気的に接続している。また、フォトダイオー
ド521のカソード電極506とリセット用TFT50
3のドレイン領域とは電気的に接続されている。
EL層、511は対向電極(陰極)である。画素電極
(陽極)509と、EL層510と、対向電極(陰極)
511とでEL素子522が形成される。なお512は
バンクであり、隣り合う画素同士のEL層510を区切
っている。
ら発せられた光が被写体523上で反射し、フォトダイ
オード521に照射される。本実施例では、実施例5と
異なり、被写体をセンサ基板530のTFTが形成され
ていない側に設ける。
501、バッファ用TFT504、選択用TFT505
は全てnチャネル型TFTである。またEL駆動用TF
T502、リセット用TFT503はpチャネル型TF
Tである。なお本発明はこの構成に限定されない。よっ
てスイッチング用TFT501、EL駆動用TFT50
2、バッファ用TFT504、選択用TFT505、リ
セット用TFT503は、nチャネル型TFTとpチャ
ネル型TFTのどちらでも良い。
T502のソース領域またはドレイン領域がEL素子5
22の陽極509と電気的に接続されている場合、EL
駆動用TFT502はpチャネル型TFTであることが
望ましい。また逆に、EL駆動用TFT502のソース
領域またはドレイン領域がEL素子522の陰極と電気
的に接続されている場合、EL駆動用TFT502はn
チャネル型TFTであることが望ましい。
T503のドレイン領域がフォトダイオード521のカ
ソード電極506と電気的に接続されている場合、リセ
ット用TFT503はpチャネル型TFT、バッファ用
TFT504はnチャネル型TFTであることが望まし
い。逆にリセット用TFT503のドレイン領域がフォ
トダイオード521のアノード電極508と電気的に接
続され、センサ用配線514がカソード電極506と電
気的に接続されている場合、リセット用TFT503は
nチャネル型TFT、バッファ用TFT504はpチャ
ネル型TFTであることが望ましい。
FTと同時に形成することができるので、工程数を抑え
ることができる。
由に組み合わせることが可能である。
アセンサのセンサ部における断面図の、実施例5、6と
は異なる例について説明する。
を示す。601はスイッチング用TFT、602はEL
駆動用TFT、603はリセット用TFT、604はバ
ッファ用TFT、605は選択用TFTである。
電変換層、608はアノード電極である。カソード電極
606と、光電変換層607と、アノード電極608と
によって、フォトダイオード621が形成される。61
4はセンサ用配線であり、アノード電極608と外部の
電源とを接続している。また、フォトダイオード621
のカソード電極606とリセット用TFT603のドレ
イン領域とは電気的に接続されている
EL層、611は対向電極(陰極)である。画素電極
(陽極)609と、EL層610と、対向電極(陰極)
611とでEL素子622が形成される。なお612は
バンクであり、隣り合う画素同士のEL層610を区切
っている。
ら発せられた光が被写体623上で反射し、フォトダイ
オード621に照射される。本実施例では、実施例5と
異なり、被写体523をセンサ基板630のTFTが形
成されていない側に設ける。
601、バッファ用TFT604、選択用TFT605
は全てnチャネル型TFTである。またEL駆動用TF
T602、リセット用TFT603はpチャネル型TF
Tである。なお本発明はこの構成に限定されない。よっ
てスイッチング用TFT601、EL駆動用TFT60
2、バッファ用TFT604、選択用TFT605、リ
セット用TFT603は、nチャネル型TFTとpチャ
ネル型TFTのどちらでも良い。
T602のソース領域またはドレイン領域がEL素子の
陽極と電気的に接続されている場合、EL駆動用TFT
602はpチャネル型TFTであることが望ましい。ま
た逆に、EL駆動用TFT602のソース領域またはド
レイン領域がEL素子の陰極と電気的に接続されている
場合、EL駆動用TFT602はnチャネル型TFTで
あることが望ましい。
T603のドレイン領域がフォトダイオード621のカ
ソード電極606と電気的に接続されている場合、リセ
ット用TFT603はpチャネル型TFT、バッファ用
TFT604はnチャネル型TFTであることが望まし
い。逆にリセット用TFT603のドレイン領域がフォ
トダイオード621のアノード電極608と電気的に接
続されていて、センサ用配線614がカソード電極60
6と接続されている場合、リセット用TFT603はn
チャネル型TFT、バッファ用TFT604はpチャネ
ル型TFTであることが望ましい。
由に組み合わせることが可能である。
アセンサのセンサ部における断面図の、実施例5〜7と
は異なる例について説明する。
を示す。701はスイッチング用TFT、702はEL
駆動用TFT、703はリセット用TFT、704はバ
ッファ用TFT、705は選択用TFTである。
電変換層、708はアノード電極である。カソード電極
706と、光電変換層707と、アノード電極708と
によって、フォトダイオード721が形成される。71
4はセンサ用配線であり、カソード電極706と外部の
電源とを接続している。また、フォトダイオード721
のアノード電極708とリセット用TFT703のドレ
イン領域とは電気的に接続されている
発光層、711は正孔注入層、712は対向電極(陽
極)である。画素電極(陰極)709と、発光層710
と、正孔注入層711と、対向電極(陽極)712とで
EL素子722が形成される。なお713はバンクであ
り、隣り合う画素同士の発光層710を区切っている。
ら発せられた光が被写体723上で反射し、フォトダイ
オード721に照射される。本実施例では、被写体72
3をセンサ基板730のTFTが形成されている側に設
ける。
701、EL駆動用TFT702、リセット用TFT7
03は全てnチャネル型TFTである。またバッファ用
TFT704、選択用TFT705はpチャネル型TF
Tである。なお本発明はこの構成に限定されない。よっ
てスイッチング用TFT701、EL駆動用TFT70
2、バッファ用TFT704、選択用TFT705、リ
セット用TFT703は、nチャネル型TFTとpチャ
ネル型TFTのどちらでも良い。
T702のソース領域またはドレイン領域がEL素子7
22の陰極709と電気的に接続されている場合、EL
駆動用TFT702はnチャネル型TFTであることが
望ましい。また逆に、EL駆動用TFT702のソース
領域またはドレイン領域がEL素子722の陽極712
と電気的に接続されている場合、EL駆動用TFT70
2はpチャネル型TFTであることが望ましい。
T703のドレイン領域がフォトダイオード721のア
ノード電極708と電気的に接続されている場合、リセ
ット用TFT703はnチャネル型TFT、バッファ用
TFT704はpチャネル型TFTであることが望まし
い。逆にリセット用TFT703のドレイン領域がフォ
トダイオード721のカソード電極706と接続され、
センサ用配線714がアノード電極708と接続されて
いる場合、リセット用TFT703はpチャネル型TF
T、バッファ用TFT704はnチャネル型TFTであ
ることが望ましい。
他のTFTと同時に形成することができるので、工程数
を抑えることができる。
由に組み合わせることが可能である。
サ部の作製方法について、図14〜図16を用いて説明
する。
基板200上に下地膜201を300nmの厚さに形成
する。本実施例では下地膜201として窒化酸化珪素膜
を積層して用いる。この時、ガラス基板200に接する
方の窒素濃度を10〜25wt%としておくと良い。ま
た、下地膜201に放熱効果を持たせることは有効であ
り、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)膜を設けて
も良い。
非晶質珪素膜(図示せず)を公知の成膜法で形成する。
なお、非晶質珪素膜に限定する必要はなく、非晶質構造
を含む半導体膜(微結晶半導体膜を含む)であれば良
い。さらに非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶質
構造を含む化合物半導体膜でも良い。また、膜厚は20
〜100nmの厚さであれば良い。
結晶化し、結晶質珪素膜(多結晶シリコン膜若しくはポ
リシリコン膜ともいう)202を形成する。公知の結晶
化方法としては、電熱炉を使用した熱結晶化方法、レー
ザー光を用いたレーザーアニール結晶化法、赤外光を用
いたランプアニール結晶化法がある。本実施例では、X
eClガスを用いたエキシマレーザー光を用いて結晶化
する。
発振型のエキシマレーザー光を用いるが、矩形であって
も良いし、連続発振型のアルゴンレーザー光や連続発振
型のエキシマレーザー光を用いることもできる。
の活性層として用いるが、非晶質珪素膜を用いることも
可能である。
ッチング用TFTの活性層を非晶質珪素膜で形成し、E
L駆動用TFTの活性層を結晶質珪素膜で形成すること
は有効である。非晶質珪素膜はキャリア移動度が低いた
め電流を流しにくくオフ電流が流れにくい。即ち、電流
を流しにくい非晶質珪素膜と電流を流しやすい結晶質珪
素膜の両者の利点を生かすことができる。
珪素膜202上に酸化珪素膜でなる保護膜203を13
0nmの厚さに形成する。この厚さは100〜200n
m(好ましくは130〜170nm)の範囲で選べば良
い。また、珪素を含む絶縁膜であれば他の膜でも良い。
この保護膜203は不純物を添加する際に結晶質珪素膜
が直接プラズマに曝されないようにするためと、微妙な
濃度制御を可能にするために設ける。
a、204b、204cを形成し、保護膜203を介し
てn型を付与する不純物元素(以下、n型不純物元素と
いう)を添加する。なお、n型不純物元素としては、代
表的には周期表の15族に属する元素、典型的にはリン
又は砒素を用いることができる。なお、本実施例ではフ
ォスフィン(PH3)を質量分離しないでプラズマ励起
したプラズマドーピング法を用い、リンを1×1018at
oms/cm3の濃度で添加する。勿論、質量分離を行うイオ
ンインプランテーション法を用いても良い。
(b)205a、205bには、n型不純物元素が2×
1016〜5×1019atoms/cm3(代表的には5×1017
〜5×1018atoms/cm3)の濃度で含まれるようにドー
ズ量を調節する。
203、レジストマスク204a、204b、204c
を除去し、添加したn型不純物元素の活性化を行う。活
性化手段は公知の技術を用いれば良いが、本実施例では
エキシマレーザー光の照射(レーザーアニール)により
活性化する。勿論、パルス発振型でも連続発振型でも良
いし、エキシマレーザー光に限定する必要はない。但
し、添加された不純物元素の活性化が目的であるので、
結晶質珪素膜が溶融しない程度のエネルギーで照射する
ことが好ましい。なお、保護膜203をつけたままレー
ザー光を照射しても良い。
活性化に際して、熱処理(ファーネスアニール)による
活性化を併用しても構わない。熱処理による活性化を行
う場合は、基板の耐熱性を考慮して450〜550℃程
度の熱処理を行えば良い。
5a、205bの端部、即ち、n型不純物領域(b)2
05a、205bの周囲に存在するn型不純物元素を添
加していない領域との境界部(接合部)が明確になる。
このことは、後にTFTが完成した時点において、LD
D領域とチャネル形成領域とが非常に良好な接合部を形
成しうることを意味する。
珪素膜の不要な部分を除去して、島状の半導体膜(以
下、活性層という)206〜210を形成する。
206〜210を覆ってゲート絶縁膜211を形成す
る。ゲート絶縁膜211としては、10〜200nm、
好ましくは50〜150nmの厚さの珪素を含む絶縁膜
を用いれば良い。これは単層構造でも積層構造でも良
い。本実施例では110nm厚の窒化酸化珪素膜を用い
る。
成し、パターニングしてゲート電極212〜216を形
成する。なお本実施例では、ゲート電極とゲート電極に
電気的に接続された引き回しのための配線(以下、ゲー
ト配線という)とを同一材料で形成している。勿論、ゲ
ート電極と、ゲート配線とを別の材料で形成しても良
い。具体的にはゲート電極よりも低抵抗な材料をゲート
配線として用いても良い。これは、ゲート電極としては
微細加工が可能な材料を用い、ゲート配線には微細加工
はできなくとも配線抵抗が小さい材料を用いるためであ
る。このような構造とすることでゲート配線の配線抵抗
を非常に小さくすることができるため、面積の大きいセ
ンサ部を形成することができる。即ち、画面の大きさが
対角10インチ以上(さらには30インチ以上)のセン
サ部を有するエリアセンサを実現する上で、上記の画素
構造は極めて有効である。
ても良いが、必要に応じて二層、三層といった積層膜と
することが好ましい。ゲート電極212〜216の材料
としては公知のあらゆる導電膜を用いることができる。
タル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)、
タングステン(W)、クロム(Cr)、シリコン(S
i)から選ばれた元素でなる膜、または前記元素の窒化
物膜(代表的には窒化タンタル膜、窒化タングステン
膜、窒化チタン膜)、または前記元素を組み合わせた合
金膜(代表的にはMo−W合金、Mo−Ta合金)、ま
たは前記元素のシリサイド膜(代表的にはタングステン
シリサイド膜、チタンシリサイド膜)を用いることがで
きる。勿論、単層で用いても積層して用いても良い。
テン(WN)膜と、370nm厚のタングステン(W)
膜とでなる積層膜を用いる。これはスパッタ法で形成す
れば良い。また、スパッタガスとしてXe、Ne等の不
活性ガスを添加すると応力による膜はがれを防止するこ
とができる。
それぞれn型不純物領域(b)205a、205bの一
部とゲート絶縁膜211を介して重なるように形成す
る。この重なった部分が後にゲート電極と重なったLD
D領域となる。
電極212〜216をマスクとして自己整合的にn型不
純物元素(本実施例ではリン)を添加する。こうして形
成されるn型不純物領域(c)217〜224にはn型
不純物領域(b)205a、205bの1/2〜1/1
0(代表的には1/3〜1/4)の濃度でリンが添加さ
れるように調節する。具体的には、1×1016〜5×1
018atoms/cm3(典型的には3×1017〜3×1018ato
ms/cm3)の濃度が好ましい。
電極212、214、215を覆う形でレジストマスク
225a〜225cを形成し、n型不純物元素(本実施
例ではリン)を添加して高濃度にリンを含むn型不純物
領域(a)226〜233を形成する。ここでもフォス
フィン(PH3)を用いたイオンドープ法で行い、この
領域のリンの濃度は1×1020〜1×1021atoms/cm3
(代表的には2×102 0〜5×1021atoms/cm3)とな
るように調節する。
ース領域若しくはドレイン領域が形成される。そしてn
チャネル型TFTでは、図15(B)の工程で形成した
n型不純物領域217、218、222、223の一部
を残す。この残された領域がLDD領域となる。
トマスク225a〜225cを除去し、新たにレジスト
マスク234a、234bを形成する。そして、p型不
純物元素(本実施例ではボロン)を添加し、高濃度にボ
ロンを含むp型不純物領域235、236を形成する。
ここではジボラン(B2H6)を用いたイオンドープ法に
より3×1020〜3×1021atoms/cm3(代表的には5
×1020〜1×1021atoms/cm3ノ)濃度となるようにボ
ロンを添加する。
1×1020〜1×1021atoms/cm3の濃度でリンが添加
されているが、ここで添加されるボロンはその少なくと
も3倍以上の濃度で添加される。そのため、予め形成さ
れていたn型の不純物領域は完全にp型に反転し、p型
の不純物領域として機能する。
を除去した後、それぞれの濃度で添加されたn型または
p型不純物元素を活性化する。活性化手段としては、フ
ァーネスアニール法、レーザーアニール法、またはラン
プアニール法で行うことができる。本実施例では電熱炉
において窒素雰囲気中、550℃、4時間の熱処理を行
う。
とが重要である。なぜならば酸素が少しでも存在してい
ると露呈したゲート電極の表面が酸化され、抵抗の増加
を招くからである。従って、上記活性化工程における処
理雰囲気中の酸素濃度は1ppm以下、好ましくは0.
1ppm以下とすることが望ましい。
間絶縁膜237を形成する。第1層間絶縁膜237とし
ては、珪素を含む絶縁膜を単層で用いるか、その中で組
み合わせた積層膜を用いれば良い。また、膜厚は400
nm〜1.5μmとすれば良い。本実施例では、200
nm厚の窒化酸化珪素膜の上に800nm厚の酸化珪素
膜を積層した構造とする。
中で、300〜450℃で1〜12時間の熱処理を行い
水素化処理を行う。この工程は熱的に励起された水素に
より半導体膜の不対結合手を水素終端する工程である。
水素化の他の手段として、プラズマ水素化(プラズマに
より励起された水素を用いる)を行っても良い。
を形成する間に入れても良い。即ち、200nm厚の窒
化酸化珪素膜を形成した後で上記のように水素化処理を
行い、その後で残り800nm厚の酸化珪素膜を形成し
ても構わない。
縁膜237に対してコンタクトホールを形成し、ソース
配線238〜242と、ドレイン配線243〜247を
形成する。なお、本実施例ではこの電極を、Ti膜を1
00nm、Tiを含むアルミニウム膜を300nm、T
i膜150nmをスパッタ法で連続形成した3層構造の
積層膜とする。勿論、他の導電膜でも良い。
0〜300nm)の厚さで第1パッシベーション膜24
8を形成する。本実施例では第1パッシベーション膜2
48として300nm厚の窒化酸化珪素膜を用いる。こ
れは窒化珪素膜で代用しても良い。なお、窒化酸化珪素
膜の形成に先立ってH2、NH3等水素を含むガスを用い
てプラズマ処理を行うことは有効である。この前処理に
より励起された水素が第1層間絶縁膜237に供給さ
れ、熱処理を行うことで、第1パッシベーション膜24
8の膜質が改善される。それと同時に、第1層間絶縁膜
237に添加された水素が下層側に拡散するため、効果
的に活性層を水素化することができる。
からなる第2層間絶縁膜249を形成する。有機樹脂と
してはポリイミド、ポリアミド、アクリル、BCB(ベ
ンゾシクロブテン)等を使用することができる。特に、
第2層間絶縁膜249は平坦化の意味合いが強いので、
平坦性に優れたアクリルが好ましい。本実施例ではTF
Tによって形成される段差を十分に平坦化しうる膜厚で
アクリル膜を形成する。好ましくは1〜5μm(さらに
好ましくは2〜4μm)とすれば良い。
シベーション膜248にドレイン配線245に達するコ
ンタクトホールを形成し、ドレイン配線245に接する
ようにフォトダイオードのカソード電極250を形成す
る。本実施例では、カソード電極250としてスパッタ
法によって形成したアルミニウム膜を用いたが、その他
の金属、例えばチタン、タンタル、タングステン、銅を
用いることができる。また、チタン、アルミニウム、チ
タンでなる積層膜を用いてもよい。
全面に成膜した後にパターニングし、光電変換層251
を形成する。次に、基板全面に透明導電膜を形成する。
本実施例では透明導電膜として厚さ200nmのITO
をスパッタ法で成膜する。透明導電膜をパターニング
し、アノード電極252を形成する。(図16(C))
絶縁膜253を形成する。第3層間絶縁膜253とし
て、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、アク
リル等の樹脂を用いることで、平坦な表面を得ることが
できる。本実施例では、第3層間絶縁膜253として厚
さ0.7μmのポリイミド膜を基板全面に形成した。
縁膜249及び第1パッシベーション膜248にドレイ
ン配線247に達するコンタクトホールを形成し、画素
電極255を形成する。また第3層間絶縁膜253に、
アノード電極252に達するコンタクトホールを形成
し、センサ用配線254を形成する。本実施例ではアル
ミニウム合金膜(1wt%のチタンを含有したアルミニウ
ム膜)を300nmの厚さに形成し、パターニングを行
ってセンサ用配線254及び画素電極255を同時に形
成する。
料でなるバンク256を形成する。バンク256は1〜
2μm厚のアクリル膜またはポリイミド膜をパターニン
グして形成すれば良い。バンク256はソース配線24
1上に沿って形成しても良いし、ゲート配線(図示せ
ず)上に沿って形成しても良い。なおバンク256を形
成している樹脂材料に顔料等を混ぜ、バンク256を遮
蔽膜として用いても良い。
は、発光層257となる有機EL材料をクロロフォル
ム、ジクロロメタン、キシレン、トルエン、テトラヒド
ロフラン等の溶媒に溶かして塗布し、その後、熱処理を
行うことにより溶媒を揮発させる。こうして有機EL材
料でなる被膜(発光層)が形成される。
いないが、このとき同時に赤色に発光する発光層、緑色
に発光する発光層及び青色に発光する発光層が形成され
る。本実施例では、赤色に発光する発光層としてシアノ
ポリフェニレンビニレン、緑色に発光する発光層として
ポリフェニレンビニレン、青色に発光する発光層として
ポリアルキルフェニレンを各々50nmの厚さに形成す
る。また、溶媒としては1,2−ジクロロメタンを用
い、80〜150℃のホットプレートで1〜5分の熱処
理を行って揮発させる。
に形成する。正孔注入層258は全ての画素に共通で設
ければ良いので、スピンコート法または印刷法を用いて
形成すれば良い。本実施例ではポリチオフェン(PED
OT)を水溶液として塗布し、100〜150℃のホッ
トプレートで1〜5分の熱処理を行って水分を揮発させ
る。この場合、ポリフェニレンビニレンやポリアルキル
フェニレンが水に溶けないため、発光層257を溶解さ
せることなく正孔注入層258を形成することが可能で
ある。
機EL材料を用いることも可能である。その場合は、蒸
着法を用いて形成すれば良い。
層でなる2層構造とするが、その他に正孔輸送層、電子
注入層、電子輸送層等を設けても構わない。このように
組み合わせは既に様々な例が報告されており、そのいず
れの構成を用いても構わない。
したら、対向電極として透明導電膜でなる陽極259を
120nmの厚さに形成する。本実施例では、酸化イン
ジウムに10〜20wt%の酸化亜鉛を添加した透明導
電膜を用いる。成膜方法は、発光層257や正孔注入層
258を劣化させないように室温で蒸着法により形成す
ることが好ましい。
示すように第4層間絶縁膜260を形成する。第4層間
絶縁膜260として、ポリイミド、ポリアミド、ポリイ
ミドアミド、アクリル等の樹脂を用いることで、平坦な
表面を得ることができる。本実施例では、第4層間絶縁
膜260として厚さ0.7μmのポリイミド膜を基板全
面に形成した。
センサ基板が完成する。なお、バンク256を形成した
後、第4層間絶縁膜260を形成するまでの工程をマル
チチャンバー方式(またはインライン方式)の薄膜形成
装置を用いて、大気解放せずに連続的に処理することは
有効である。
用TFT、272はリセット用TFT、273はスイッ
チング用TFT、274はEL駆動用TFTである。
びスイッチング用TFT273がnチャネル型TFTで
あり、それぞれソース領域側とドレイン領域側の両方に
それぞれLDD領域281〜284を有している。なお
このLDD領域281〜284はゲート絶縁膜211を
間に介してゲート電極212、215と重なっていな
い。上記構成により、バッファ用TFT270及びスイ
ッチング用TFT273は、極力ホットキャリア注入を
低減させることができる。
びEL駆動用TFT274がnチャネル型TFTであ
り、それぞれドレイン領域側にのみそれぞれLDD領域
283、286を有している。なおこのLDD領域28
3、286はゲート絶縁膜211を間に介してゲート電
極213、216と重なっている。
286を形成しているのは、ホットキャリア注入を低減
させ、なおかつ動作速度を落とさないための配慮であ
る。また、この選択用TFT271及びEL駆動用TF
T274はオフ電流値をあまり気にする必要はなく、そ
れよりも動作速度を重視した方が良い。従って、LDD
領域283、286は完全にゲート電極213、216
と重ねてしまい、極力抵抗成分を少なくすることが望ま
しい。即ち、いわゆるオフセットはなくした方がよい。
特に、ソース信号線駆動回路又はゲート信号線駆動回路
を15V〜20Vで駆動させる場合、本実施例のEL駆
動用TFT274の上記構成は、ホットキャリア注入を
低減させ、なおかつ動作速度を落とさないのに有効であ
る。
2はpチャネル型TFTであり、LDD領域を有してい
ない。pチャネル型TFTは、ホットキャリア注入によ
る劣化が殆ど気にならないので、特にLDD領域を設け
なくても良い。勿論、nチャネル型TFTと同様にLD
D領域を設け、ホットキャリア対策を講じることも可能
である。また、リセット用TFT272がnチャネル型
TFTであっても良い。
ら、さらに外気に曝されないように気密性が高く、脱ガ
スの少ない保護フィルム(ラミネートフィルム、紫外線
硬化樹脂フィルム等)や透光性のシーリング材でパッケ
ージング(封入)することが好ましい。その際、シーリ
ング材の内部を不活性雰囲気にしたり、内部に吸湿性材
料(例えば酸化バリウム)を配置したりするとEL素子
の信頼性が向上する。
性を高めたら、基板上に形成された素子又は回路から引
き回された端子と外部信号端子とを接続するためのコネ
クター(フレキシブルプリントサーキット:FPC)を
取り付けて製品として完成する。このような出荷できる
状態にまでした状態を本明細書中ではエリアセンサとい
う。
れず、公知の方法を用いて作製することが可能である。
なお本実施例は、実施例1〜実施例4と自由に組み合わ
せることが可能である。
サの作製方法について、図18〜図21を用いて説明す
る。
コーニング社の1737ガラス基板に代表される無アル
カリガラス基板を用いた。そして、基板300のTFT
が形成される表面に、下地膜301をプラズマCVD法
やスパッタ法で形成した。下地膜301は図示していな
いが、窒化珪素膜を25〜100nm(ここでは50n
mの厚さ)と、酸化シリコン膜を50〜300nm(こ
こでは150nmの厚さ)とを形成した。また、下地膜
301は、窒化珪素膜や窒化酸化シリコン膜のみを用い
ても良い。
厚さの、非晶質珪素膜をプラズマCVD法で形成した。
非晶質珪素膜は含有水素量にもよるが、好ましくは40
0〜550℃で数時間加熱して脱水素処理を行い、含有
水素量を5atom%以下として、結晶化の工程を行うこと
が望ましい。また、非晶質珪素膜をスパッタ法や蒸着法
などの他の作製方法で形成しても良いが、膜中に含まれ
る酸素、窒素などの不純物元素を十分低減させておくこ
とが望ましい。
もプラズマCVD法で作製されるものであり、このとき
下地膜と非晶質珪素膜を真空中で連続して形成しても良
い。下地膜301を形成後、一旦大気雰囲気にさらされ
ない工程にすることにより、表面の汚染を防ぐことが可
能となり、作製されるTFTの特性バラツキを低減させ
ることができた。
結晶化し、結晶質珪素膜(多結晶シリコン膜若しくはポ
リシリコン膜ともいう)302を形成する。(図18
(A))公知の結晶化方法としては、電熱炉を使用した
熱結晶化方法、レーザー光を用いたレーザーアニール結
晶化法、赤外光を用いたランプアニール結晶化法があ
る。本実施例では、XeClガスを用いたエキシマレー
ザー光を用いて結晶化する。
発振型のエキシマレーザー光を用いるが、矩形であって
も良いし、連続発振型のアルゴンレーザー光や連続発振
型のエキシマレーザー光を用いることもできる。
TFTの活性層として用いるが、非晶質珪素膜を活性層
として用いることも可能である。
ッチング用TFTの活性層を非晶質珪素膜で形成し、E
L駆動用TFTの活性層を結晶質珪素膜で形成すること
は有効である。非晶質珪素膜はキャリア移動度が低いた
め電流を流しにくくオフ電流が流れにくい。即ち、電流
を流しにくい非晶質珪素膜と電流を流しやすい結晶質珪
素膜の両者の利点を生かすことができる。
パターニングして、島状の半導体層(以下、活性層とい
う)303〜308を形成した。
化シリコンまたは窒化珪素を主成分とするゲート絶縁膜
309を形成した。ゲート絶縁膜309は、プラズマC
VD法でN2OとSiH4を原料とした窒化酸化シリコン
膜を10〜200nm、好ましくは50〜150nmの
厚さで形成すれば良い。ここでは100nmの厚さに形
成した。(図18(B))
のゲート電極となる第1の導電膜310と、第2のゲー
ト電極となる第2の導電膜311とを形成した。第1の
導電膜310はSi、Geから選ばれた一種の元素、ま
たはこれらの元素を主成分とする半導体膜で形成すれば
良い。また、第1の導電膜310の厚さは5〜500n
m、好ましくは10〜30nmとする必要がある。ここ
では、20nmの厚さでSi膜を形成した。
膜にはn型あるいはp型の導電型を付与する不純物元素
が添加されていても良い。この半導体膜の作製法は公知
の方法に従えば良く、例えば、減圧CVD法で基板温度
を450〜500℃として、ジシラン(Si2H6)を2
50SCCM、ヘリウム(He)を300SCCM導入
して作製することができる。このとき同時に、Si2H6
に対してPH3を0.1〜2%混入させてn型の半導体
膜を形成しても良い。
1は、Ti、Ta、W、Moから選ばれた元素、あるい
はこれらの元素を主成分とする化合物で形成すれば良
い。これはゲート電極の電気抵抗を下げるために考慮さ
れるものであり、例えば、Mo−W化合物を用いても良
い。ここでは、Taを使用し、スパッタ法で、200〜
1000nm、代表的には400nmの厚さに形成し
た。(図18(C))
ストマスクを形成し、第2の導電膜311をエッチング
して第2のゲート電極312〜317を形成する工程を
行った。第2の導電膜311はTa膜で形成されている
ので、ドライエッチング法により行った。ドライエッチ
ングの条件として、Cl2を80SCCM導入して10
0mTorr、で500Wの高周波電力を投入して行っ
た。そして、図18(D)に示すように第2のゲート電
極312〜317を形成した。
も、SPX洗浄液やEKCなどの溶液で洗浄することに
より除去することができる。
チング法で除去することもできた。例えば、Taの場
合、フッ酸系のエッチング液で容易に除去することがで
きた。
を行った。この工程はLDD領域を形成するための工程
であった。ここでは、フォスフィン(PH3)を用いた
イオンドープ法で行った。この工程では、ゲート絶縁膜
309と第1の導電膜310を通してその下の活性層3
03〜308にリンを添加するために、加速電圧は80
keVと高めに設定した。活性層303〜308に添加
されるリンの濃度は、1×1016〜1×1019atoms/cm
3の範囲にするのが好ましく、ここでは1×1018atoms
/cm3とした。そして、活性層にリンが上記濃度で添加さ
れた領域(n-領域)320〜331が形成された。(図
18(D))
ゲート電極312〜317と重ならない領域にもリンが
添加された。この領域のリン濃度は特に規定されるもの
ではないが、第1の導電膜310の抵抗率を下げる効果
が得られた。
をレジストマスク332、334で覆って、第1の導電
膜310の一部を除去する工程を行った。ここでは、ド
ライエッチング法により行った。第1の導電膜310は
Siであり、ドライエッチングの条件として、CF4を
50SCCM、O2を45SCCM導入して50mTo
rrで200Wの高周波電力を投入して行った。その結
果、第1の導電膜の一部336、338及び第1のゲー
ト電極337、339が残った。
領域に、p型の不純物元素を添加する工程を行った。こ
こではジボラン(B2H6)を用いてイオンドープ法で添
加した。ここでも加速電圧を80keVとして、2×1
020atoms/cm3の濃度にボロンを添加した。そして、図
19(A)に示すようにボロンが高濃度に添加された不
純物領域(p+領域)340〜343が形成された。
完全に除去して、再度レジストマスク348〜353を
形成した。そして、レジストマスク348、349、3
51、352を用い、第1の導電膜の一部336、33
8をエッチングし、新たに第1の導電膜の一部354、
355、357及び第1のゲート電極356を形成し
た。
を行った。ここでは、フォスフィン(PH3)を用いた
イオンドープ法で行った。この工程でも、ゲート絶縁膜
309を通してその下の活性層にリンを添加するため、
加速電圧は80keVと高めに設定した。そして、リン
が添加された領域(n+領域)358〜365が形成さ
れた。この領域のリンの濃度はn―領域と比較して高濃
度であり、1×1019〜1×1021atoms/cm3とするの
が好ましく、ここでは1×1020atoms/cm3とした(図
19(B))。本工程で、n―領域320、321、3
22、323、328、329のレジストマスク34
8、349、352で覆われた領域が、LDD領域とし
て確定した。
除去して新たにレジストマスク366〜371を形成し
た。レジストマスク366、367、370は第1の導
電膜の一部354、355、357から第1のゲート電
極を形成する目的で設けられるものであり、このレジス
トマスクの長さにより、LDD領域がゲート絶縁膜30
9を間に介して第1のゲート電極と重なる領域と、重な
らない領域をある範囲で自由に決めることができた。こ
の工程において、nチャネル型TFTに形成されるレジ
ストマスク366、367、370のチャネル長方向の
長さはTFTのチャネル形成領域の構造を決める上で重
要であった(図19(C))。
ート電極372、373、359、374が形成され
た。
去し、絶縁膜375、第1層間絶縁膜376を形成する
工程を行った。最初に窒化珪素からなる絶縁膜375を
50nmの厚さに成膜した。絶縁膜375はプラズマC
VD法で形成され、SiH4を5SCCM、NH3を40
SCCM、N2を100SCCM導入して0.7Tor
r、300Wの高周波電力を投入した。そして、続いて
第1層間絶縁膜376として酸化シリコン膜を、TEO
Sを500SCCM、O2を50SCCM導入し1To
rr、200Wの高周波電力を投入して950nmの厚
さに成膜した。
工程は、それぞれの濃度で添加されたn型またはp型を
付与する不純物元素を活性化するために行う必要があっ
た。この工程は、電気加熱炉を用いた熱アニール法や、
前述のエキシマレーザーを用いたレーザーアニール法
や、ハロゲンランプを用いたラピットサーマルアニール
法(RTA法)で行えば良い。ここでは熱アニール法で
活性化の工程を行った。加熱処理は、窒素雰囲気中にお
いて300〜700℃、好ましくは350〜550℃、
ここでは450℃、2時間の処理を行った。
5に、それぞれのTFTのソース領域と、ドレイン領域
に達するコンタクトホールを形成し、ソース配線377
〜382とドレイン配線383〜388を形成した。図
示していないが、本実施例ではこの電極を、Ti膜を1
00nm、Tiを含むAl膜300nm、Ti膜150
nmをスパッタ法で連続して形成した3層構造の電極と
して用いた(図20(B))。
レイン配線383〜388と、第1層間絶縁膜376を
覆ってパッシベーション膜390を形成した。パッシベ
ーション膜390は、窒化珪素膜で50nmの厚さで形
成した。さらに、有機樹脂からなる第2層間絶縁膜39
1を約1000nmの厚さに形成した。有機樹脂膜とし
ては、ポリイミド、アクリル、ポリイミドアミド等を使
用することができる。有機樹脂膜を用いることの利点
は、成膜方法が簡単である点や、比誘電率が低いので、
寄生容量を低減できる点、平坦性に優れる点などが上げ
られる。なお上述した以外の有機樹脂膜を用いることも
できる。ここでは、基板に塗布後、熱重合するタイプの
ポリイミドを用い、300℃で焼成して形成した(図2
0(C))。
ーション膜390に、ドレイン配線388、386に達
するコンタクトホールを形成し、画素電極392、セン
サ用配線393を形成する。本実施例では酸化インジウ
ム・スズ(ITO)膜を110nmの厚さに形成し、パ
ターニングを行ってセンサ用配線393及び画素電極3
92を同時に形成する。また、酸化インジウムに2〜2
0%の酸化亜鉛(ZnO)を混合した透明導電膜を用い
ても良い。この画素電極392がEL素子の陽極となる
(図21(A))。
する。バンク394は1〜2μm厚のアクリル膜または
ポリイミド膜をパターニングして形成すれば良い。この
バンク394は画素と画素との間にストライプ状に形成
される。バンク394はソース配線381上に沿って形
成しても良いし、ゲート配線(図示せず)上に沿って形
成しても良い。なおバンク394を形成している樹脂材
料に顔料等を混ぜ、バンク394を遮蔽膜として用いて
も良い。
極)396を、真空蒸着法を用いて大気解放しないで連
続形成する。なお、EL層395の膜厚は80〜200
nm(典型的には100〜120nm)、陰極396の
厚さは180〜300nm(典型的には200〜250
nm)とすれば良い。なお、本実施例では一画素しか図
示されていないが、このとき同時に赤色に発光するEL
層、緑色に発光するEL層及び青色に発光するEL層が
形成される。
に対応する画素及び青色に対応する画素に対して順次E
L層395及び陰極396を形成する。但し、EL層3
95は溶液に対する耐性に乏しいためフォトリソグラフ
ィ技術を用いずに各色個別に形成しなくてはならない。
そこでメタルマスクを用いて所望の画素以外を隠し、必
要箇所だけ選択的にEL層395及び陰極396を形成
するのが好ましい。
隠すマスクをセットし、そのマスクを用いて赤色発光の
EL層及び陰極を選択的に形成する。次いで、緑色に対
応する画素以外を全て隠すマスクをセットし、そのマス
クを用いて緑色発光のEL層及び陰極を選択的に形成す
る。次いで、同様に青色に対応する画素以外を全て隠す
マスクをセットし、そのマスクを用いて青色発光のEL
層及び陰極を選択的に形成する。なお、ここでは全て異
なるマスクを用いるように記載しているが、同じマスク
を使いまわしても構わない。また、全画素にEL層及び
陰極を形成するまで真空を破らずに処理することが好ま
しい。
のみからなる単層構造とするが、EL層は発光層の他に
正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層等を
有していても構わない。このように組み合わせは既に様
々な例が報告されており、そのいずれの構成を用いても
構わない。EL層395としては公知の材料を用いるこ
とができる。公知の材料としては、EL駆動電圧を考慮
すると有機材料を用いるのが好ましい。また、本実施例
ではEL素子の陰極としてMgAg電極を用いた例を示
すが、公知の他の材料を用いることが可能である。
センサ基板が完成する。なお、バンク394を形成した
後、陰極396を形成するまでの工程をマルチチャンバ
ー方式(またはインライン方式)の薄膜形成装置を用い
て、大気解放せずに連続的に処理することは有効であ
る。
の作製工程について説明したが、駆動部が有するTFT
も上述したプロセスを参照して、同時に基板上に形成し
ても良い。
用TFT、493はリセット用TFT、494はフォト
ダイオードTFT、495はスイッチング用TFT、4
96はEL駆動用TFTに相当する。
をシングルゲート構造としているが、ダブルゲート構造
でも構わないし、トリプルゲート構造やそれ以上のゲー
ト本数を持つマルチゲート構造でも構わない。スイッチ
ング用TFT495をダブルゲート構造とすることで、
実質的に二つのTFTが直列された構造となり、オフ電
流値を低減することができるという利点がある。
94上に設けられている第1のゲート電極356及び第
2のゲート電極315は、フォトダイオード494に光
が照射されていない時に、アノード電極498とカソー
ド電極499の間に設けられた光電変換層497に電流
が流れないような電位に保たれている。
てLDD領域がゲート電極と重なっていない。ソース信
号線駆動回路又はゲート信号線駆動回路を10V以下で
駆動させる場合、ホットキャリア注入をさほど気にする
必要がなく、そのため本実施例のTFTの構成は有効で
ある。
ら、さらに外気に曝されないように気密性が高く、脱ガ
スの少ない保護フィルム(ラミネートフィルム、紫外線
硬化樹脂フィルム等)や透光性のシーリング材でパッケ
ージング(封入)することが好ましい。その際、シーリ
ング材の内部を不活性雰囲気にしたり、内部に吸湿性材
料(例えば酸化バリウム)を配置したりするとEL素子
の信頼性が向上する。
性を高めたら、基板上に形成された素子又は回路から引
き回された端子と外部信号端子とを接続するためのコネ
クター(フレキシブルプリントサーキット:FPC)を
取り付けて製品として完成する。このような出荷できる
までした状態を本明細書中ではエリアセンサという。
れず、公知の方法を用いて作製することが可能である。
また本実施例は、実施例1〜実施例4と自由に組み合わ
せることが可能である。
例として、携帯型ハンドスキャナーについて図22を用
いて説明する。
あり、本体901、センサ部902、上部カバー90
3、外部接続ポート904、操作スイッチ905で構成
されている。図22(b)は図22(a)と同じ携帯型
ハンドスキャナーの上部カバー903を閉じた図であ
る。
をセンサ部902において表示することが可能であり、
新たに電子ディスプレイをエリアセンサに設けなくと
も、その場で読み込んだ画像を確認することができる。
信号を、外部接続ポート904から携帯型ハンドスキャ
ナーの外部に接続されている電子機器に送り、ソフト上
で画像を補正、合成、編集等を行うことも可能である。
自由に組み合わせることが可能である。
例として、実施例11とは別の携帯型ハンドスキャナー
について、図23を用いて説明する。
803はタッチパネル、804はタッチペンである。タ
ッチパネル803は透光性を有しており、センサ部80
2から発せられる光及び、センサ部802に入射する光
を透過することができ、タッチパネル803を通して被
写体上の画像を読み込むことができる。またセンサ部8
02に画像が表示されている場合にも、タッチパネル8
03を通して、センサ部802上の画像を見ることが可
能である。
触れると、タッチペン804とタッチパネル803とが
接している部分の位置の情報を、電気信号としてエリア
センサに取り込むことができる。本実施例で用いられる
タッチパネル803及びタッチペン804は、タッチパ
ネル803が透光性を有していて、なおかつタッチペン
804とタッチパネル803とが接している部分の位置
の情報を、電気信号としてエリアセンサに取り込むこと
ができるものならば、公知のものを用いることができ
る。
は、画像を読み込んで、センサ部602に読み込んだ画
像を表示し、取り込んだ画像にタッチペン804で書き
込みを行うことができる。そして本発明のエリアセンサ
は、画像の読み込み、画像の表示、画像への書き込み
を、全てセンサ部802において行うことができる。よ
ってエリアセンサ自体の大きさを抑え、なおかつ様々な
機能をエリアセンサに持たせることができる。
自由に組み合わせることが可能である。
サのセンサ部の構造が、図1とは異なる例について説明
する。
部の回路図を示す。センサ部1001はソース信号線S
1〜Sx、電源供給線V1〜Vx、ゲート信号線G1〜
Gy、リセット用ゲート信号線RG1〜RGy、センサ
出力配線SS1〜SSx、センサ用電源線VBが設けら
れている。
有している。画素1002は、ソース信号線S1〜Sx
のいずれか1つと、電源供給線V1〜Vxのいずれか1
つと、ゲート信号線G1〜Gyのいずれか1つと、リセ
ット用ゲート信号線RG1〜RGyのいずれか1つと、
センサ出力配線SS1〜SSxのいずれか1つと、セン
サ用電源線VBとを有している。
定電流電源1003_1〜1003_xに接続されてい
る。
04、EL駆動用TFT1005、EL素子1006を
有している。また図25では画素1002にコンデンサ
1007が設けられているが、コンデンサ1007を設
けなくとも良い。さらに画素1002は、リセット用T
FT1010、バッファ用TFT1011、選択用TF
T1012、フォトダイオード1013を有している。
陰極との間に設けられたEL層とからなる。陽極がEL
駆動用TFT1005のソース領域またはドレイン領域
と接続している場合、陽極が画素電極、陰極が対向電極
となる。逆に陰極がEL駆動用TFT1005のソース
領域またはドレイン領域と接続している場合、陽極が対
向電極、陰極が画素電極である。
極はゲート信号線(G1〜Gy)に接続されている。そ
してスイッチング用TFT1004のソース領域とドレ
イン領域は、一方がソース信号線Sに、もう一方がEL
駆動用TFT1005のゲート電極に接続されている。
ドレイン領域は、一方が電源供給線(V1〜Vx)に、
もう一方がEL素子1006に接続されている。コンデ
ンサ1007はEL駆動用TFT1005のゲート電極
と電源供給線(V1〜Vx)とに接続して設けられてい
る。
リセット用ゲート信号線(RG1〜RGx)に接続され
ている。リセット用TFT1010のソース領域はセン
サ用電源線VBに接続されている。センサ用電源線VB
は常に一定の電位(基準電位)に保たれている。またリ
セット用TFT1010のドレイン領域はフォトダイオ
ード1013及びバッファ用TFT1011のゲート電
極に接続されている。
はカソード電極と、アノード電極と、カソード電極とア
ノード電極の間に設けられた光電変換層とを有してい
る。リセット用TFT1010のドレイン領域は、具体
的にはフォトダイオード1013のアノード電極又はカ
ソード電極に接続されている。
はセンサ用電源線VBに接続されており、常に一定の基
準電位に保たれている。そしてバッファ用TFT101
1のソース領域は選択用TFT1012のソース領域又
はドレイン領域に接続されている。
ト信号線(G1〜Gx)に接続されている。そして選択
用TFT1012のソース領域とドレイン領域は、一方
は上述したとおりバッファ用TFT1011のソース領
域に接続されており、もう一方はセンサ出力配線(SS
1〜SSx)に接続されている。センサ出力配線(SS
1〜SSx)は定電流電源1003(定電流電源100
3_1〜1003_x)にそれぞれ接続されており、常
に一定の電流が流れている。
1004及び選択用TFT1012の極性は同じであ
る。つまり。スイッチング用TFT1004がnチャネ
ル型TFTの場合、選択用TFT1012もnチャネル
型TFTである。またスイッチング用TFT1004が
pチャネル型TFTの場合、選択用TFT1012もp
チャネル型TFTである。
は、図1に示したエリアセンサと異なり、スイッチング
用TFT1004のゲート電極と、選択用TFT101
2のゲート電極が、共にゲート信号線(G1〜Gx)に
接続されていることである。よって本実施例のエリアセ
ンサの場合、各画素の有するEL素子1006の発光す
る期間は、サンプリング期間(ST1〜STn)と同じ
長さである。上記構成によって、本実施例のエリアセン
サは配線の数を図1の場合に比べて少なくすることがで
きる。
1001に画像を表示することは可能である。
と自由に組み合わせることが可能である。
たセンサ用ソース信号線駆動回路121と、センサ用ゲ
ート信号線駆動回路の詳しい構成について説明する。
回路121の構成を示す。センサ用ソース信号線駆動回
路121は、バイアス用回路121a、信号処理回路1
21b、信号出力線用駆動回路121cを有している。
ており、各画素のバッファ用TFT111と対になっ
て、ソースフォロワ回路を形成する。そして、各センサ
出力配線SSに入力された信号をサンプリングし、後段
の信号処理回路121bに入力する。
号をいったん記憶して保持したり、アナログ・デジタル
変換を行ったり、雑音を低減したりするための回路など
が配置されている。信号処理回路121bにおいて処理
された信号は、信号出力線用駆動回路121cから出力
される信号にしたがって、順に出力増幅回路121dに
出力される。
理回路121bから出力された信号を増幅している。信
号を増幅しない場合は不必要であるが、現状では配置さ
れる場合が多い。
は、CPU(図示せず)などに取り込まれる。
回路123の構成を示す。センサ用ゲート信号線駆動回
路123は選択信号線用駆動回路123aと、リセット
信号線用駆動回路123bを有している。
号線にゲート電極が接続されている全ての選択用TFT
112をオンにするような信号を、各選択信号線に順に
入力している。また、リセット信号線用駆動回路123
bは、リセット用ゲート信号線にゲート電極が接続され
ている全てのリセット用TFT110をオンにするよう
な信号を、各リセット用ゲート信号線に順に入力してい
る。
ソース信号線駆動回路121とセンサ用ゲート信号線駆
動回路123とについて説明したが、図8に示したセン
サ用ソース信号線駆動回路131とセンサ用ゲート信号
線駆動回路133も本実施例で示した構成を有していて
も良い。
に組み合わせて実施することが可能である。
均一に照射されるため、読み込んだ画像の明るさにむら
が生じることはない。そしてバックライトと光散乱板と
をセンサ基板と別個に設ける必要はないため、従来例と
異なり、バックライト、光散乱板、センサ基板及び被写
体の位置を精密に調整したりする必要がなく、エリアセ
ンサ自体の機械的強度が増す。またエリアセンサ自体の
小型化、薄型化、軽量化が実現される。
用いてセンサ部に画像を表示することが可能である。そ
のため、新たに電子ディスプレイをエリアセンサに設け
なくとも、センサ部で読み込んだ画像をセンサ部に表示
させることが可能であり、その場で読み込んだ画像を確
認することができる。
ート。
グチャート。
イミングチャート。
ングチャート。
イミングチャート。
ンドスキャナーの外観図。
パネル付エリアセンサの外観図。
Claims (28)
- 【請求項1】センサ基板上に複数の画素を有するセンサ
部が設けられた密着型エリアセンサであって、 前記複数の画素は、フォトダイオードと、EL素子と、
複数の薄膜トランジスタとを有していることを特徴とす
る密着型エリアセンサ。 - 【請求項2】センサ基板上に複数の画素を有するセンサ
部が設けられた密着型エリアセンサであって、 前記複数の画素は、フォトダイオードと、EL素子と、
スイッチング用TFTと、EL駆動用TFTと、リセッ
ト用TFTと、バッファ用TFTと、選択用TFTとを
有しており、 前記スイッチング用TFT及び前記EL駆動用TFT
は、前記EL素子の発光を制御しており、 前記EL素子から発せられた光は、被写体上で反射して
前記フォトダイオードに照射され、 前記フォトダイオード、前記リセット用TFT、前記バ
ッファ用TFT及び選択用TFTは、前記フォトダイオ
ードに照射された光から画像信号を生成することを特徴
とする密着型エリアセンサ。 - 【請求項3】請求項1または請求項2において、前記E
L素子は陽極、陰極及び陽極と陰極の間に設けられたE
L層を有していることを特徴とする密着型エリアセン
サ。 - 【請求項4】請求項1乃至請求項3のいずれか1項にお
いて、前記フォトダイオードはカソード電極、アノード
電極及びカソード電極とアノード電極の間に設けられた
光電変換層を有していることを特徴とする密着型エリア
センサ。 - 【請求項5】センサ基板上に複数の画素を有するセンサ
部が設けられた密着型エリアセンサであって、 前記複数の画素は、フォトダイオードと、EL素子と、
スイッチング用TFTと、EL駆動用TFTと、リセッ
ト用TFTと、バッファ用TFTと、選択用TFTと、
ソース信号線と、ゲート信号線と、一定の電位に保たれ
た電源供給線と、リセット用ゲート信号線と、センサ用
ゲート信号線と、定電流電源に接続されたセンサ出力配
線と、一定の電位に保たれたセンサ用電源線とを有して
おり、前記スイッチング用TFTのゲート電極は前記ゲ
ート信号線に接続されており、 前記スイッチング用TFTのソース領域とドレイン領域
は、一方は前記ソース信号線に、もう一方は前記EL駆
動用TFTのゲート電極に接続されており、 前記EL駆動用TFTのソース領域とドレイン領域は、
一方は前記電源供給線に、もう一方は前記EL素子に接
続されており、 前記リセット用TFTのソース領域は前記センサ用電源
線に接続されており、前記リセット用TFTのドレイン
領域は、前記バッファ用TFTのゲート電極及び前記フ
ォトダイオードに接続されており、 前記バッファ用TFTのドレイン領域は前記センサ用電
源線に接続されており、 前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方
は前記センサ出力配線に、もう一方は前記バッファ用T
FTのソース領域に接続されており、 前記選択用TFTのゲート電極は前記センサ用ゲート信
号線に接続されており、 前記EL素子から発せられた光は、被写体上で反射して
前記フォトダイオードに照射され、前記フォトダイオー
ドに照射された光から生成された画像信号が、前記セン
サ出力配線に入力されることを特徴とする密着型エリア
センサ。 - 【請求項6】センサ基板上に複数の画素を有するセンサ
部が設けられた密着型エリアセンサであって、 前記複数の画素は、フォトダイオードと、EL素子と、
スイッチング用TFTと、EL駆動用TFTと、リセッ
ト用TFTと、バッファ用TFTと、選択用TFTと、
ソース信号線と、ゲート信号線と、一定の電位に保たれ
た電源供給線と、リセット用ゲート信号線と、センサ用
ゲート信号線と、定電流電源に接続されたセンサ出力配
線と、一定の電位に保たれたセンサ用電源線とを有して
おり、 前記スイッチング用TFTのゲート電極は前記ゲート信
号線に接続されており、 前記スイッチング用TFTのソース領域とドレイン領域
は、一方は前記ソース信号線に、もう一方は前記EL駆
動用TFTのゲート電極に接続されており、 前記EL駆動用TFTのソース領域とドレイン領域は、
一方は前記電源供給線に、もう一方は前記EL素子に接
続されており、 前記リセット用TFTのソース領域は前記センサ用電源
線に接続されており、 前記リセット用TFTのドレイン領域は、前記バッファ
用TFTのゲート電極及び前記フォトダイオードに接続
されており、 前記バッファ用TFTのドレイン領域は前記センサ用電
源線に接続されており、 前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方
は前記センサ出力配線に、もう一方は前記バッファ用T
FTのソース領域に接続されており、 前記選択用TFTのゲート電極は前記ゲート信号線に接
続されており、 前記スイッチング用TFTと前記選択用TFTの極性は
同じであり、 前記EL素子から発せられた光は、被写体上で反射して
前記フォトダイオードに照射され、前記フォトダイオー
ドに照射された光から生成された画像信号が、前記セン
サ出力配線に入力されることを特徴とする密着型エリア
センサ。 - 【請求項7】センサ基板上に複数の画素を有するセンサ
部が設けられた密着型エリアセンサであって、 前記複数の画素は、フォトダイオードと、EL素子と、
スイッチング用TFTと、EL駆動用TFTと、リセッ
ト用TFTと、バッファ用TFTと、選択用TFTと、
ソース信号線と、ゲート信号線と、一定の電位に保たれ
た電源供給線と、リセット用ゲート信号線と、センサ用
ゲート信号線と、定電流電源に接続されたセンサ出力配
線と、一定の電位に保たれたセンサ用電源線とを有して
おり、 前記スイッチング用TFTのゲート電極は前記ゲート信
号線に接続されており、 前記スイッチング用TFTのソース領域とドレイン領域
は、一方は前記ソース信号線に、もう一方は前記EL駆
動用TFTのゲート電極に接続されており、 前記EL駆動用TFTのソース領域とドレイン領域は、
一方は前記電源供給線に、もう一方は前記EL素子に接
続されており、 前記リセット用TFTのソース領域は前記センサ用電源
線に接続されており、前記リセット用TFTのドレイン
領域は、前記バッファ用TFTのゲート電極及び前記フ
ォトダイオードに接続されており、 前記バッファ用TFTのドレイン領域は前記センサ用電
源線に接続されており、 前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方
は前記センサ出力配線に、もう一方は前記バッファ用T
FTのソース領域に接続されており、 前記選択用TFTのゲート電極は前記センサ用ゲート信
号線に接続されており、 前記リセット用ゲート信号線と前記センサ用ゲート信号
線とに入力される信号によって前記リセット用TFTと
前記選択用TFTはオンからオフの状態、またはオフか
らオンの状態に同時に切り替わり、 前記リセット用TFTと前記選択用TFTは、一方がオ
ンの状態の時、もう一方はオフの状態であり、 前記EL素子から発せられた光は、被写体上で反射して
前記フォトダイオードに照射され、 前記フォトダイオードに照射された光から生成された画
像信号が、前記センサ出力配線に入力されることを特徴
とする密着型エリアセンサ。 - 【請求項8】センサ基板上に複数の画素を有するセンサ
部が設けられた密着型エリアセンサであって、 前記複数の画素は、フォトダイオードと、EL素子と、
スイッチング用TFTと、EL駆動用TFTと、リセッ
ト用TFTと、バッファ用TFTと、選択用TFTと、
ソース信号線と、ゲート信号線と、一定の電位に保たれ
た電源供給線と、リセット用ゲート信号線と、センサ用
ゲート信号線と、定電流電源に接続されたセンサ出力配
線と、一定の電位に保たれたセンサ用電源線とを有して
おり、 前記スイッチング用TFTのゲート電極は前記ゲート信
号線に接続されており、 前記スイッチング用TFTのソース領域とドレイン領域
は、一方は前記ソース信号線に、もう一方は前記EL駆
動用TFTのゲート電極に接続されており、 前記EL駆動用TFTのソース領域とドレイン領域は、
一方は前記電源供給線に、もう一方は前記EL素子に接
続されており、 前記リセット用TFTのソース領域は前記センサ用電源
線に接続されており、 前記リセット用TFTのドレイン領域は、前記バッファ
用TFTのゲート電極及び前記フォトダイオードに接続
されており、 前記バッファ用TFTのドレイン領域は前記センサ用電
源線に接続されており、 前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方
は前記センサ出力配線に、もう一方は前記バッファ用T
FTのソース領域に接続されており、 前記選択用TFTのゲート電極は前記ゲート信号線に接
続されており、 前記スイッチング用TFTと前記選択用TFTの極性は
同じであり、 前記リセット用ゲート信号線と前記センサ用ゲート信号
線とに入力される信号によって前記リセット用TFTと
前記選択用TFTはオンからオフの状態、またはオフか
らオンの状態に同時に切り替わり、 前記リセット用TFTと前記選択用TFTは、一方がオ
ンの状態の時、もう一方はオフの状態であり、 前記EL素子から発せられた光は、被写体上で反射して
前記フォトダイオードに照射され、 前記フォトダイオードに照射された光から生成された画
像信号が、前記センサ出力配線に入力されることを特徴
とする密着型エリアセンサ。 - 【請求項9】請求項5乃至請求項8のいずれか1項にお
いて、前記EL素子は陽極、陰極及び陽極と陰極の間に
設けられたEL層を有していることを特徴とする密着型
エリアセンサ。 - 【請求項10】請求項9において、前記EL素子の有す
る陽極が前記EL駆動用TFTのソース領域又はドレイ
ン領域に接続されているとき、前記EL駆動用TFTは
pチャネル型TFTであることを特徴とする密着型エリ
アセンサ。 - 【請求項11】請求項9において、前記EL素子の有す
る陰極が前記EL駆動用TFTのソース領域又はドレイ
ン領域に接続されているとき、前記EL駆動用TFTは
nチャネル型TFTであることを特徴とする密着型エリ
アセンサ。 - 【請求項12】請求項5乃至請求項11のいずれか1項
において、前記フォトダイオードはカソード電極、アノ
ード電極及びカソード電極とアノード電極の間に設けら
れた光電変換層を有していることを特徴とする密着型エ
リアセンサ。 - 【請求項13】請求項12において、前記フォトダイオ
ードの有するアノード電極が前記リセット用TFTのド
レイン領域に接続されているとき、前記リセット用TF
Tはnチャネル型TFTであり、前記バッファ用TFT
はpチャネル型TFTであることを特徴とする密着型エ
リアセンサ。 - 【請求項14】請求項12において、前記フォトダイオ
ードの有するカソード電極が前記リセット用TFTのド
レイン領域に接続されているとき、前記リセット用TF
Tはpチャネル型TFTであり、前記バッファ用TFT
はnチャネル型TFTであることを特徴とする密着型エ
リアセンサ。 - 【請求項15】センサ基板上に複数の画素を有するセン
サ部が設けられた表示装置であって、 前記複数の画素は、フォトダイオードと、EL素子と、
スイッチング用TFTと、EL駆動用TFTと、リセッ
ト用TFTと、バッファ用TFTと、選択用TFTとを
有しており、 前記スイッチング用TFT及び前記EL駆動用TFTに
よって前記EL素子の発光が制御され、 前記センサ部は、前記EL素子から発せられた光により
画像を表示するか、もしくは前記EL素子から発せられ
た光を被写体上で反射させることで前記フォトダイオー
ドに照射し、前記フォトダイオード、前記リセット用T
FT、前記バッファ用TFT及び選択用TFTによって
前記フォトダイオードに照射された光から画像信号を生
成することを特徴とする表示装置。 - 【請求項16】請求項15において、前記EL素子は陽
極、陰極及び陽極と陰極の間に設けられたEL層を有し
ていることを特徴とする表示装置。 - 【請求項17】請求項15または請求項16において、
前記フォトダイオードはカソード電極、アノード電極及
びカソード電極とアノード電極の間に設けられた光電変
換層を有していることを特徴とする表示装置。 - 【請求項18】センサ基板上に複数の画素を有するセン
サ部が設けられた表示装置であって、 前記複数の画素は、フォトダイオードと、EL素子と、
スイッチング用TFTと、EL駆動用TFTと、リセッ
ト用TFTと、バッファ用TFTと、選択用TFTと、
ソース信号線と、ゲート信号線と、一定の電位に保たれ
た電源供給線と、リセット用ゲート信号線と、センサ用
ゲート信号線と、定電流電源に接続されたセンサ出力配
線と、一定の電位に保たれたセンサ用電源線とを有して
おり、 前記スイッチング用TFTのゲート電極は前記ゲート信
号線に接続されており、 前記スイッチング用TFTのソース領域とドレイン領域
は、一方は前記ソース信号線に、もう一方は前記EL駆
動用TFTのゲート電極に接続されており、 前記EL駆動用TFTのソース領域とドレイン領域は、
一方は前記電源供給線に、もう一方は前記EL素子に接
続されており、 前記リセット用TFTのソース領域は前記センサ用電源
線に接続されており、 前記リセット用TFTのドレイン領域は、前記バッファ
用TFTのゲート電極及び前記フォトダイオードに接続
されており、 前記バッファ用TFTのドレイン領域は前記センサ用電
源線に接続されており、 前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方
は前記センサ出力配線に、もう一方は前記バッファ用T
FTのソース領域に接続されており、 前記選択用TFTのゲート電極は前記センサ用ゲート信
号線に接続されており、 前記スイッチング用TFT及び前記EL駆動用TFTに
よって前記EL素子の発光が制御され、 前記センサ部は、前記EL素子から発せられた光により
画像を表示するか、もしくは前記EL素子から発せられ
た光を被写体上で反射させることで前記フォトダイオー
ドに照射し、前記フォトダイオード、前記リセット用T
FT、前記バッファ用TFT及び選択用TFTによって
前記フォトダイオードに照射された光から画像信号を生
成することを特徴とする表示装置。 - 【請求項19】センサ基板上に複数の画素を有するセン
サ部が設けられた表示装置であって、 前記複数の画素は、フォトダイオードと、EL素子と、
スイッチング用TFTと、EL駆動用TFTと、リセッ
ト用TFTと、バッファ用TFTと、選択用TFTと、
ソース信号線と、ゲート信号線と、一定の電位に保たれ
た電源供給線と、リセット用ゲート信号線と、センサ用
ゲート信号線と、定電流電源に接続されたセンサ出力配
線と、一定の電位に保たれたセンサ用電源線とを有して
おり、 前記スイッチング用TFTのゲート電極は前記ゲート信
号線に接続されており、 前記スイッチング用TFTのソース領域とドレイン領域
は、一方は前記ソース信号線に、もう一方は前記EL駆
動用TFTのゲート電極に接続されており、 前記EL駆動用TFTのソース領域とドレイン領域は、
一方は前記電源供給線に、もう一方は前記EL素子に接
続されており、 前記リセット用TFTのソース領域は前記センサ用電源
線に接続されており、 前記リセット用TFTのドレイン領域は、前記バッファ
用TFTのゲート電極及び前記フォトダイオードに接続
されており、 前記バッファ用TFTのドレイン領域は前記センサ用電
源線に接続されており、 前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方
は前記センサ出力配線に、もう一方は前記バッファ用T
FTのソース領域に接続されており、 前記選択用TFTのゲート電極は前記センサ用ゲート信
号線に接続されており、 前記リセット用ゲート信号線と前記センサ用ゲート信号
線とに入力される信号によって前記リセット用TFTと
前記選択用TFTはオンからオフの状態、またはオフか
らオンの状態に同時に切り替わり、 前記リセット用TFTと前記選択用TFTは、一方がオ
ンの状態の時、もう一方はオフの状態であり、 前記スイッチング用TFT及び前記EL駆動用TFTに
よって前記EL素子の発光が制御され、 前記センサ部は、前記EL素子から発せられた光により
画像を表示するか、もしくは前記EL素子から発せられ
た光を被写体上で反射させることで前記フォトダイオー
ドに照射し、前記フォトダイオード、前記リセット用T
FT、前記バッファ用TFT及び選択用TFTによって
前記フォトダイオードに照射された光から画像信号を生
成することを特徴とする表示装置。 - 【請求項20】センサ基板上に複数の画素を有するセン
サ部が設けられた表示装置であって、 前記複数の画素は、フォトダイオードと、EL素子と、
スイッチング用TFTと、EL駆動用TFTと、リセッ
ト用TFTと、バッファ用TFTと、選択用TFTと、
ソース信号線と、ゲート信号線と、一定の電位に保たれ
た電源供給線と、リセット用ゲート信号線と、センサ用
ゲート信号線と、定電流電源に接続されたセンサ出力配
線と、一定の電位に保たれたセンサ用電源線とを有して
おり、 前記スイッチング用TFTのゲート電極は前記ゲート信
号線に接続されており、 前記スイッチング用TFTのソース領域とドレイン領域
は、一方は前記ソース信号線に、もう一方は前記EL駆
動用TFTのゲート電極に接続されており、 前記EL駆動用TFTのソース領域とドレイン領域は、
一方は前記電源供給線に、もう一方は前記EL素子に接
続されており、 前記リセット用TFTのソース領域は前記センサ用電源
線に接続されており、 前記リセット用TFTのドレイン領域は、前記バッファ
用TFTのゲート電極及び前記フォトダイオードに接続
されており、 前記バッファ用TFTのドレイン領域は前記センサ用電
源線に接続されており、 前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方
は前記センサ出力配線に、もう一方は前記バッファ用T
FTのソース領域に接続されており、 前記選択用TFTのゲート電極は前記ゲート信号線に接
続されており、 前記スイッチング用TFTと前記選択用TFTの極性は
同じであり、 前記スイッチング用TFT及び前記EL駆動用TFTに
よって前記EL素子の発光が制御され、 前記センサ部は、前記EL素子から発せられた光により
画像を表示するか、もしくは前記EL素子から発せられ
た光を被写体上で反射させることで前記フォトダイオー
ドに照射し、前記フォトダイオード、前記リセット用T
FT、前記バッファ用TFT及び選択用TFTによって
前記フォトダイオードに照射された光から画像信号を生
成することを特徴とする表示装置。 - 【請求項21】センサ基板上に複数の画素を有するセン
サ部が設けられた表示装置であって、 前記複数の画素は、フォトダイオードと、EL素子と、
スイッチング用TFTと、EL駆動用TFTと、リセッ
ト用TFTと、バッファ用TFTと、選択用TFTと、
ソース信号線と、ゲート信号線と、一定の電位に保たれ
た電源供給線と、リセット用ゲート信号線と、センサ用
ゲート信号線と、定電流電源に接続されたセンサ出力配
線と、一定の電位に保たれたセンサ用電源線とを有して
おり、 前記スイッチング用TFTのゲート電極は前記ゲート信
号線に接続されており、 前記スイッチング用TFTのソース領域とドレイン領域
は、一方は前記ソース信号線に、もう一方は前記EL駆
動用TFTのゲート電極に接続されており、 前記EL駆動用TFTのソース領域とドレイン領域は、
一方は前記電源供給線に、もう一方は前記EL素子に接
続されており、 前記リセット用TFTのソース領域は前記センサ用電源
線に接続されており、前記リセット用TFTのドレイン
領域は、前記バッファ用TFTのゲート電極及び前記フ
ォトダイオードに接続されており、 前記バッファ用TFTのドレイン領域は前記センサ用電
源線に接続されており、 前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域は、一方
は前記センサ出力配線に、もう一方は前記バッファ用T
FTのソース領域に接続されており、 前記選択用TFTのゲート電極は前記ゲート信号線に接
続されており、 前記スイッチング用TFTと前記選択用TFTの極性は
同じであり、 前記リセット用ゲート信号線と前記センサ用ゲート信号
線とに入力される信号によって前記リセット用TFTと
前記選択用TFTはオンからオフの状態、またはオフか
らオンの状態に同時に切り替わり、 前記リセット用TFTと前記選択用TFTは、一方がオ
ンの状態の時、もう一方はオフの状態であり、 前記スイッチング用TFT及び前記EL駆動用TFTに
よって前記EL素子の発光が制御され、 前記センサ部は、前記EL素子から発せられた光により
画像を表示するか、もしくは前記EL素子から発せられ
た光を被写体上で反射させることで前記フォトダイオー
ドに照射し、前記フォトダイオード、前記リセット用T
FT、前記バッファ用TFT及び選択用TFTによって
前記フォトダイオードに照射された光から画像信号を生
成することを特徴とする表示装置。 - 【請求項22】請求項18乃至請求項21のいずれか1
項において、前記EL素子は陽極、陰極及び陽極と陰極
の間に設けられたEL層を有していることを特徴とする
表示装置。 - 【請求項23】請求項22において、前記EL素子の有
する陽極が前記EL駆動用TFTのソース領域又はドレ
イン領域に接続されているとき、前記EL駆動用TFT
はpチャネル型TFTであることを特徴とする表示装
置。 - 【請求項24】請求項22において、前記EL素子の有
する陰極が前記EL駆動用TFTのソース領域又はドレ
イン領域に接続されているとき、前記EL駆動用TFT
はnチャネル型TFTであることを特徴とする表示装
置。 - 【請求項25】請求項18乃至請求項21のいずれか1
項において、前記フォトダイオードはカソード電極、ア
ノード電極及びカソード電極とアノード電極の間に設け
られた光電変換層を有していることを特徴とする表示装
置。 - 【請求項26】請求項25において、前記フォトダイオ
ードの有するアノード電極が前記リセット用TFTのド
レイン領域に接続されているとき、前記リセット用TF
Tはnチャネル型TFTであり、前記バッファ用TFT
はpチャネル型TFTであることを特徴とする表示装
置。 - 【請求項27】請求項25において、前記フォトダイオ
ードの有するカソード電極が前記リセット用TFTのド
レイン領域に接続されているとき、前記リセット用TF
Tはpチャネル型TFTであり、前記バッファ用TFT
はnチャネル型TFTであることを特徴とする表示装
置。 - 【請求項28】請求項15乃至請求項27のいずれか1
項において、タッチペン及びタッチパネルを有している
ことを特徴とする表示装置。
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---|---|---|---|
JP2001019635A JP4112184B2 (ja) | 2000-01-31 | 2001-01-29 | エリアセンサ及び表示装置 |
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---|---|---|---|
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JP2000022762 | 2000-01-31 | ||
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