JP2002182839A - 情報装置 - Google Patents

情報装置

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JP2002182839A
JP2002182839A JP2000376766A JP2000376766A JP2002182839A JP 2002182839 A JP2002182839 A JP 2002182839A JP 2000376766 A JP2000376766 A JP 2000376766A JP 2000376766 A JP2000376766 A JP 2000376766A JP 2002182839 A JP2002182839 A JP 2002182839A
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Jun Koyama
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の抵抗膜式や光学式のペン入力機能を有
する情報装置では、画像の視認性、装置の耐久性、精度
や小型化、消費電力等の問題があった。 【解決手段】 本発明のペン入力機能を有する情報装置
は、表示装置の画素に、EL素子と光電変換素子の両方
を配置し、ペン先が発光するペンによって、光電変換素
子に光を入力することによって情報入力を行う。これに
よって、表示画像の輝度を損なわず、また鮮明な画像を
表示し、耐久性に優れ、小型化可能で、精度の良い、ペ
ン入力機能を有する情報装置が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ペン等によって情
報を入力する機能を有する情報装置に関する。特に、表
示装置の画面上でペン入力の操作を行う情報装置に関す
る。表示装置としては、特にEL素子を用いたEL表示
装置に関する。また、この情報装置を有する携帯情報装
置に関する。
【0002】なお、本明細書において、EL素子とは、
一重項励起子からの発光(蛍光)及び三重項励起子から
の発光(燐光)の両方を利用するものを示すとする。
【0003】
【従来の技術】携帯情報装置において、小型化及び操作
性の面から、ペン入力方式の携帯情報装置の需要が高ま
っている。ペン入力方式は、専用の、もしくは任意のペ
ン等を用い、表示画面にペン先を接触させる、もしくは
近付けることによって、情報の入力を行う方式のことで
ある。
【0004】つまり、表示画面上のペン先が指し示した
位置に対応する情報の入力を行う。表示画面は、ペン入
力画面も兼ねる。このペン入力方式では、ペン入力画面
上で、ペンが指し示した位置を特定する必要がある。ペ
ン入力方式の手法には、抵抗膜式や光学式等がある。
【0005】始めに、抵抗膜式について説明する。
【0006】図7は、抵抗膜式のペン入力装置の構造を
示す模式図である。なお、ペン入力装置7711は、表
示装置7708の上部に形成されている。表示装置77
08は、表示部7709と周辺回路7710を有する。
【0007】ペン入力装置7711において、可動電極
7701と固定電極7702は、ドットスペーサ770
4を挟んで、貼り合わせ材7703によって約100〜
300μmの間隔で互いに平行に接続されている。ここ
で、ペン入力装置7711を介して、表示装置7708
の表示部7709に映し出される画像を見ることができ
るように、可動電極7701及び固定電極7702は、
透光性を有する導電材料で形成されている。透光性を有
する導電材料としては、一般に、酸化インジウム・スズ
(ITO)膜が用いられる。
【0008】抵抗膜式では、ペン入力装置7711上の
入力ペン7705で指し示した位置(図7中、入力点
A)において、可動電極7701と固定電極7702は
接する。このとき、入力点Aの位置を、2つの位置検出
用の電極7706及び7707からの抵抗R1及びR2
の比として読み取る方式である。
【0009】具体的に、位置の読み取りを行う際の例を
図8に示す。入力ペン807によって、入力点Aにおい
て、可動電極801側より圧力を加えて、固定電極80
2と接触させる。ここで、可動電極801の2つの電極
803と804間に電圧をかけ、可動電極801内部に
電位の勾配を発生させる。このときの入力点Aの電位V
Aを測定することによって、電極803と電極804か
ら入力点Aまでの抵抗値Rx1及びRx2を知ることができ
る。ここで、可動電極801の膜質が均一であるとする
と、この抵抗値Rx1及びRx2は、電極803と804そ
れぞれから入力点Aまでの距離に比例する。
【0010】同様に今度は、固定電極802の2つの電
極805と806間に電圧を加えて、固定電極802内
部に電位の勾配が発生する。このときの入力点Aの電位
Aを知ることで、電極805と電極806から入力点
Aまでの抵抗値Ry1及びRy2を知ることができる。ここ
で、固定電極802の膜質が均一であるとすると、この
抵抗値Ry1及びRy2は、電極805と806それぞれか
らA点までの距離に比例する。こうして、入力点Aの位
置を知ることができる。
【0011】なお、入力点Aの位置を測定するための、
入力点Aの電位の測定方法は、上記構成に限らず、いろ
いろな方法を用いることができる。
【0012】次に、光学式のペン入力装置について説明
する。図9(A)に、この方式のペン入力装置の上面模
式図を示す。
【0013】入力部902に、入力用ペン901のペン
先が触れると、触れた位置を検出する。この位置検出の
動作について説明する。
【0014】入力部902の周りには、右辺部に、x−
1個の発光ダイオード(以下、LEDという)21〜2x
が配置され、左辺部に、x−1個のフォトトランジスタ
(以下、PTという)31〜3xが、LED21〜2xと対
向するように配置され、枠4に埋設されている。
【0015】一方、下辺部に、y−1個のLED51
yが配置され、上辺部に、y−1個のPT61〜6
yが、LED51〜5yと対向するように配置され、枠4
に埋設されている。
【0016】そして、LED21〜2xとPT31〜3
xは、x−1本の水平方向のタッチ入力ラインを形成
し、LED51〜5yとPT61〜6yは、y−1本の垂直
方向のタッチ入力ラインを形成する。
【0017】ここで、タッチ入力ラインとは、向かい合
う一対のLEDとPTにおいて、LEDから発した光が
PTに入力される時に通過する経路のことである。
【0018】なお、31〜3x及び61〜6yとして、PT
を用いたが、PTに限らず、光を電気信号に変換する、
光電変換素子であれば自由に用いることができる。
【0019】LED21〜2x及び51〜5yそれぞれから
放射され、PT31〜3x及び61〜6yにそれぞれ入射さ
れる光の指向性を高めるため、各素子が埋設された枠4
の前方に、円孔状のスリット7がそれぞれ形成されてい
る。
【0020】図9(B)は、図9(A)のa〜a'の断
面図である。表示装置910がペン入力装置の下部に形
成されている。表示装置910は、表示部911及び周
辺回路912によって構成されている。抵抗膜式とは異
なり、表示部911に映し出される画像を直接見ること
が可能である。
【0021】再び、図9(A)を参照する。
【0022】上記構成のペン入力装置において、水平方
光のタッチ入力ライン及び垂直方向のタッチ入力ライン
それぞれを同時に、対向するLEDとPTの対について
一対ずつ端から順に発光及び受光を行わせる(以下、ス
キャンという)。
【0023】ここで、入力ペン901で入力部902内
の一点を指し示す。今、図9(A)中の入力点Aを指し
示したとする。このとき、入力点Aに対応する2本のタ
ッチ入力ライン2n〜3n及び5m〜6mの間で光が遮断さ
れ、入力ペン901が触れた位置Aが認識される。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】抵抗膜式は、情報入力
の度に、可動電極を機械的に変形させる必要がある。こ
のため、繰り返しの変形により、可動電極が疲労し、破
壊する可能性がある。これは耐久性の上で問題となる。
【0025】また、破壊にまで至らないとしても、繰り
返しの変形や、作製上の過程で、マイクロメートルオー
ダーの微小なクラックが形成された場合において、IT
O膜の導電性が均一でなくなるため、ペン入力の位置の
検出精度に問題が発生する。
【0026】加えて、可動電極及び固定電極の、2枚の
電極を介して、表示装置の画像を読み取ることになる。
このとき、透明電極の透過率は100%ではないため、
表示装置からの光が減衰し画像の輝度が落ちるといった
画面の視認性の問題が発生する。そのため、画像の輝度
を上げようとして表示装置の発光を強くしなくてはなら
ず、装置の消費電力の増加が問題となる。
【0027】また、外部から応力がかかり、可動電極及
び固定電極の、2つの電極間の距離が40μm以下にな
ると、2つの電極間での反射光の干渉の効果により、ニ
ュートンリングが現れるといった問題もある。
【0028】さらに、2枚の電極を平行に配置したコン
デンサ構造のため、バッテリー電源使用の際、消耗が大
きいという問題がある。これは、低消費電力が望まれる
携帯情報機器において重大な問題である。
【0029】一方、光学式のペン入力装置では、抵抗膜
式のように薄膜を繰り返し変形させる必要は無く、機械
的な耐久性の問題は無い。また、透明電極を介して、表
示装置を見ることにならず、画面の視認性の上で問題も
少ない。
【0030】しかし、発光素子が発した光が、その対と
なる受光素子にまっすぐに受光されない場合、たとえ、
入力ペン等である位置を指し示したとしても、認識され
ない可能性がある。
【0031】また、表示装置上に、発光素子と受光素子
の列やスリット等を形成する必要があるため、小型化が
難しいという問題がある。
【0032】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明のペン入
力機能を有する情報装置では、表示装置の画素に、EL
(エレクトロルミネッセンス)素子と光電変換素子の両
方を配置し、ペン先が発光するペンによって情報入力を
行う。
【0033】EL素子は、自発光型素子であり、主にE
L表示装置に用いられている。EL表示装置とは、有機
EL表示装置(OELD:Organic EL Display)又は有
機ライトエミッティングダイオード(OLED:Organi
c Light Emitting Diode)ともいう。
【0034】EL素子は、一対の電極(陽極と陰極)の
間にEL層が挟まった構造となっている。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。
この構造は発光効率が極めて高いことが知られている。
【0035】また他にも、電極上に、「正孔注入層/正
孔輸送層/発光層/電子輸送層」と積層したものや、
「正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子
注入層」と積層した構造のものでも良い。また、発光層
に蛍光性色素等をドーピングしても良い。
【0036】本明細書において、一対の電極間に設けら
れる全ての層を指して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、すべてEL層に含まれる。上記構成のEL層に
一対の電極から所定の電圧を印加する。それによって、
発光層においてキャリアの再結合が起こって発光する。
【0037】光電変換素子としては、フォトダイオード
等を用いることができる。本明細書においてフォトダイ
オードとは、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光電変換層を有している。
【0038】なお、フォトダイオードはこの構成に限ら
ず、p型半導体層とn型半導体層の間に、i型(真性)
半導体層からなる光電変換層を有する、PIN構造のも
のであっても良い。また、p型半導体層と、n型半導体
層からなるPN型のフォトダイオードであっても良い。
【0039】また、光電変換素子として、有機物から構
成される光電変換層等を有するものを用いても良い。
【0040】フォトダイオードは、カソード電極とアノ
ード電極の間(フォトダイオードの電極間と呼ぶことに
する)に逆バイアス電圧を印加した後、光を照射する
と、光によって生じたキャリアによって、電極間の電圧
が低下する。このとき、照射された光の強度が高いほ
ど、この電圧が低下する量も大きい。これを利用して、
フォトダイオードに光が照射された場合の電圧と、照射
されなかった場合の電圧を比較することで、光を電気信
号として検出する。
【0041】EL素子とフォトダイオードとは、同一基
板上にマトリクス状に形成され、そして同じくマトリク
ス状に設けられた薄膜トランジスタ(TFT)にを用い
て、EL素子とフォトダイオードのそれぞれの動作を制
御する。
【0042】これによって、表示画像の輝度を損なわ
ず、また鮮明な画像を表示し、耐久性に優れ、小型化可
能で、精度の良い、低消費電力のペン入力機能を有する
情報装置が得られる。
【0043】以下に、本発明の情報装置の構成について
記載する。
【0044】本発明によって、複数の画素を有する情報
装置において、入力用ペンを有し、前記複数の画素はそ
れぞれEL素子と光電変換素子とを有し、前記入力ペン
は、光線を発し、前記光線が、前記光電変換素子に入力
されることにより情報入力を行うことを特徴とする情報
装置が提供される。
【0045】前記EL素子と前記光電変換素子とは、同
一基板上に形成されていることを特徴とする情報装置で
あってもよい。
【0046】前記光電変換素子は、フォトダイオードで
あることを特徴とする情報装置であってもよい。
【0047】本発明によって、複数の画素を有する情報
装置において、EL表示用ソース信号線駆動回路と、E
L表示用ゲート信号線駆動回路と、複数のEL表示用ソ
ース信号線と、複数のEL表示用ゲート信号線と、複数
の電源供給線と、入力ペンとを有し、前記EL表示用ソ
ース信号線駆動回路は、前記複数のEL表示用ソース信
号線に信号を出力し、前記EL表示用ゲート信号線駆動
回路は、前記複数のEL表示用ゲート信号線に信号を出
力し、前記複数の画素は、それぞれEL表示部とセンサ
部とを有し、前記EL表示部と前記センサ部とは、同一
基板上に形成され、前記EL表示部は、スイッチング用
TFTと、EL駆動用TFTと、EL素子とを有し、前
記スイッチング用TFTのゲート電極は、前記複数のE
L表示用ゲート信号線のうちの一本に接続され、前記ス
イッチング用TFTのソース領域とドレイン領域とは、
一方は、前記複数のEL表示用ソース信号線のうちの一
本と接続され、もう一方は、前記EL駆動用TFTのゲ
ート電極に接続され、前記EL駆動用TFTのソース領
域とドレイン領域とは、一方は、前記複数の電源供給線
のうちの一本に接続され、もう一方は、前記EL素子に
接続され、前記センサ部は、フォトダイオードを有し、
前記入力ペンは、光線を発し、前記光線が前記フォトダ
イオードに入力されることにより情報入力を行うことを
特徴とする情報装置が提供される。
【0048】本発明によって、複数の画素を有する情報
装置において、センサ用ソース信号線駆動回路と、セン
サ用ゲート信号先駆回路と、複数のセンサ用出力配線
と、複数のセンサ用ゲート信号線と、複数のリセット用
ゲート信号線と、複数のセンサ用電源線と、入力ペンと
を有し、前記センサ用ソース信号線駆動回路は、前記複
数のセンサ用出力配線から信号を読み取り、前記センサ
用ゲート信号線駆動回路は、前記複数のセンサ用ゲート
信号線と、複数のリセット用ゲート信号線に信号を出力
し、前記複数の画素は、それぞれEL表示部とセンサ部
とを有し、前記EL表示部と前記センサ部とは、同一基
板上に形成され、前記センサ部は、選択用TFTと、バ
ッファ用TFTと、リセット用TFTと、フォトダイオ
ードとを有し、前記選択用TFTのゲート電極は、前記
複数のセンサ用ゲート信号線のうちの1本に接続され、
前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域とは、一
方は、前記複数のセンサ用出力配線のうちの1つに接続
され、もう一方は、前記バッファ用TFTのソース領域
もしくはドレイン領域のどちらか一方に接続され、前記
バッファ用TFTのソース領域とドレイン領域とで、前
記選択用TFTと接続されていない側は、前記複数のセ
ンサ用電源線のうちの1つに接続され、前記バッファ用
TFTのゲート電極は、前記フォトダイオード及び前記
リセット用TFTのソース領域もしくはドレイン領域に
接続され、前記リセット用TFTのソース領域もしくは
ドレイン領域で、前記バッファ用TFTと接続されてい
ない側は、前記複数のセンサ用電源線のうちの1つに接
続され、前記リセット用TFTのゲート電極は、前記複
数のリセット用ゲート信号線のうちの1つに接続され、
前記EL表示部は、EL素子を有し、前記入力ペンは光
線を発し、前記光線が前記フォトダイオードに入力され
ることにより情報入力を行うことを特徴とする情報装置
が提供される。
【0049】本発明によって、複数の画素を有する情報
装置において、EL表示用ソース信号線駆動回路と、E
L表示用ゲート信号線駆動回路と、センサ用ソース信号
線駆動回路と、センサ用ゲート信号先駆回路と、複数の
EL表示用ソース信号線と、複数のEL表示用ゲート信
号線と、複数の電源供給線と、複数のセンサ用出力配線
と、複数のセンサ用ゲート信号線と、複数のリセット用
ゲート信号線と、複数のセンサ用電源線と、入力ペンと
を有し、前記EL表示用ソース信号線駆動回路は、前記
複数のEL表示用ソース信号線に信号を出力し、前記E
L表示用ゲート信号線駆動回路は、前記複数のEL表示
用ゲート信号線に信号を出力し、前記センサ用ソース信
号線駆動回路は、前記複数のセンサ用出力配線から信号
を読み取り、前記センサ用ゲート信号線駆動回路は、前
記複数のセンサ用ゲート信号線と、複数のリセット用ゲ
ート信号線に信号を出力し、前記複数の画素は、EL表
示部とセンサ部とを有し、前記EL表示部と前記センサ
部とは、同一基板上に形成され、前記EL表示部は、ス
イッチング用TFTと、EL駆動用TFTと、EL素子
とを有し、前記スイッチング用TFTのゲート電極は、
前記複数のEL表示用ゲート信号線のうちの一本に接続
され、前記スイッチング用TFTのソース領域とドレイ
ン領域とは、一方は、前記複数のEL表示用ソース信号
線のうちの一本と接続され、もう一方は、前記EL駆動
用TFTのゲート電極に接続され、前記EL駆動用TF
Tのソース領域とドレイン領域とは、一方は、前記複数
の電源供給線のうちの一本に接続され、もう一方は、前
記EL素子に接続され、前記センサ部は、選択用TFT
とバッファ用TFTと、リセット用TFTとフォトダイ
オードとを有し、前記選択用TFTのゲート電極は、前
記複数のセンサ用ゲート信号線のうちの1本に接続さ
れ、前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域と
は、一方は、前記複数のセンサ用出力配線のうちの1つ
に接続され、もう一方は、前記バッファ用TFTのソー
ス領域もしくはドレイン領域のどちらか一方に接続さ
れ、前記バッファ用TFTのソース領域とドレイン領域
とで、前記選択用TFTと接続されていない側は、前記
複数のセンサ用電源線のうちの1つに接続され、前記バ
ッファ用TFTのゲート電極は、前記フォトダイオード
及び前記リセット用TFTのソース領域もしくはドレイ
ン領域に接続され、前記リセット用TFTのソース領域
もしくはドレイン領域で、前記バッファ用TFTと接続
されていない側は、前記複数のセンサ用電源線のうちの
1つに接続され、前記リセット用TFTのゲート電極
は、前記複数のリセット用ゲート信号線のうちの1つに
接続され、前記入力ペンは、光線を発し、前記光線が前
記フォトダイオードに入力されることにより情報入力を
行うことを特徴とする情報装置が提供される。
【0050】前記光線は、レーザー光であることを特徴
とする情報装置であってもよい。
【0051】前記光線は、紫外光または近紫外光である
ことを特徴とする情報装置であってもよい。
【0052】前記EL表示用ソース信号線駆動回路とE
L表示用ゲート信号駆動回路とは、前記EL表示部及び
前記センサ部が形成された基板と同一基板上に形成され
ていることを特徴とする情報装置であってもよい。
【0053】前記センサ用ソース信号線駆動回路とセン
サ用ゲート信号駆動回路とは、前記EL表示部及び前記
センサ部が形成された基板と同一基板上に形成されてい
ることを特徴とする情報装置であってもよい。
【0054】前記EL表示用ソース信号線駆動回路と、
EL表示用ゲート信号駆動回路と、前記センサ用ソース
信号線駆動回路と、センサ用ゲート信号駆動回路とは、
前記EL表示部及び前記センサ部が形成された基板と同
一基板上に形成されていることを特徴とする情報装置で
あってもよい。
【0055】前記フォトダイオードは、アノード電極
と、カソード電極と、前記アノード電極と前記カソード
電極との間に挟まれた光電変換層とを有することを特徴
とする情報装置であってもよい。
【0056】前記光電変換層は、有機材料によって構成
されていることを特徴とする情報装置であってもよい。
【0057】前記フォトダイオードは、p型半導体層
と、n型半導体層と、前記p型半導体層と前記n型半導
体層の間に挟まれた光電変換層とを有することを特徴と
する情報装置であってもよい。
【0058】前記光電変換層は、非晶質半導体によって
構成されることを特徴とする情報装置であってもよい。
【0059】前記EL素子が発した光は、被写体の表面
に照射され、前記被写体の表面に照射された光が、前記
被写体の表面によって反射され、前記被写体の表面によ
って反射された光が、前記光電変換素子に入力されるこ
とにより、前記被写体の表面の情報が、画像として入力
されることを特徴とする情報装置であってもよい。
【0060】前記被写体の表面の情報は、生体情報であ
ることを特徴とする情報装置であってもよい。
【0061】前記生体情報は、掌紋であることを特徴と
する情報装置であってもよい。
【0062】前記生体情報は、指紋であることを特徴と
する情報装置であってもよい。
【0063】前記情報装置は、携帯情報端末、PDAで
あってもよい。
【0064】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。
【0065】図1に本発明のペン入力機能を有する情報
装置の模式図を示す。
【0066】本実施の形態では、ペン先が発光する入力
ペンによって、表示部兼入力部内部を示すことによって
情報を入力する手法について説明する。ここで、表示部
兼入力部において各画素は、EL素子を有するEL表示
部と、光電変換素子を有するセンサ部とにより構成され
ている。これらのEL表示部とセンサ部は、表示部兼入
力部の周囲に配置された、EL表示用ソース信号線駆動
回路、EL表示用ゲート信号線駆動回路、センサ用ソー
ス信号線駆動回路、センサ用ゲート信号線駆動回路から
の信号によって駆動される。
【0067】ここで、表示部兼入力部が形成された基板
と同じ基板上に、各駆動回路(EL表示用ソース信号線
駆動回路、EL駆動用ゲート信号線駆動回路、センサ用
ソース信号線駆動回路、センサ用ゲート信号線駆動回
路)が形成されている。
【0068】EL表示用ソース信号線駆動回路からの信
号は、EL表示用ソース信号線Sによって各画素のEL
表示部に伝達され、EL表示用ゲート信号線駆動回路か
らの信号は、EL表示用ゲート信号線Gによって各画素
のEL表示部に伝達される。
【0069】センサ用ソース信号線駆動回路は、センサ
用出力配線SSによって各画素のセンサ部の信号を読み
取り、センサ用ゲート信号線駆動回路は、センサ用ゲー
ト信号線SGによって各画素のセンサ部に信号を伝達す
る。
【0070】なお、図1において、各画素に配線される
EL素子用の電源線(電源供給線)や、センサ用の電源
線やリセット用信号線(リセット用ゲート信号線)等は
図示していない。
【0071】表示部兼入力部において各画素は、EL表
示部において表示を行う。
【0072】同時に、入力ペンのペン先が発光し光線が
発し、ペン先が指し示した付近のセンサ部(光入力領
域)に、光が入力される。こうして、入力ペンが指し示
した位置が認識される。
【0073】次に、表示部兼入力部の具体的な回路構成
について説明する。
【0074】図2は、表示部兼入力部の回路構成の例を
示した図である。
【0075】表示部兼入力部2201は、EL表示用ソ
ース信号線S1〜Sxと、EL表示用ゲート信号線G1
〜Gyと、電源供給線V1〜Vxと、センサ用出力配線
SS1〜SSxと、センサ用ゲート信号線SG1〜SG
yと、リセット用ゲート信号線RG1〜RGyと、セン
サ用電源線VBを有する。
【0076】表示部兼入力部2201は、複数の画素2
202を有している。複数の画素2202はそれぞれ、
EL表示用ソース信号線S1〜Sxのうちの一本と、E
L表示用ゲート信号線G1〜Gyのうちの一本と、電源
供給線V1〜Vxのうちの一本と、センサ用出力配線S
S1〜SSxのうちの一本と、センサ用ゲート信号線S
G1〜SGyのうちの一本と、リセット用ゲート信号線
RG1〜RGyのうちの一本と、センサ用電源線VBを
有する。
【0077】センサ用出力配線SS1〜SSxはそれぞ
れ、定電流源2203−1〜2203−xに接続されて
いる。
【0078】図3に、図2の画素2202の詳しい構成
を示す。なお、EL表示用ソース信号線Sは、EL表示
用ソース信号線S1〜Sxのうちいずれか1つを示す。
EL表示用ゲート信号線Gは、EL駆動用ゲート信号線
G1〜Gyのいずれか1つを示す。電源供給線Vは、電
源供給線V1〜Vxのいずれか1つを示す。センサ用出
力配線SSは、センサ用出力配線SS1〜SSxのうち
いずれか1つを示す。センサ用ゲート信号線SGは、セ
ンサ用ゲート信号線SG1〜SGyのうちいずれか1つ
を示す。
【0079】画素は、EL表示部3311とセンサ部3
312を有している。
【0080】EL表示部3311は、EL素子330
1、スイッチング用TFT3302、EL駆動用TFT
3303、コンデンサ3304によって構成されてい
る。なお、コンデンサ3304は、必ずしも設ける必要
はない。
【0081】スイッチング用TFT3302のゲート電
極は、EL表示用ゲート信号線Gに接続され、ソース領
域とドレイン領域とは、一方はEL表示用ソース信号線
Sに接続され、もう一方は、コンデンサ3304の一方
の電極及びEL駆動用TFT3303のゲート電極に接
続されている。コンデンサ3304のもう一方の電極
は、電源供給線Vに接続されている。EL駆動用TFT
3303のソース領域とドレイン領域とは、一方は電源
供給線Vに接続され、もう一方はEL素子3301に接
続されている。
【0082】EL素子3301の陽極と陰極で、EL駆
動用TFT3303のソース領域もしくはドレイン領域
と接続されている側が画素電極となり、EL駆動用TF
T3303のソース領域もしくはドレイン領域と接続さ
れていない側が対向電極となる。
【0083】センサ部3312は、フォトダイオード3
305、選択用TFT3306、バッファ用TFT33
07、リセット用TFT3308によって構成されてい
る。
【0084】フォトダイオード3305の構成として
は、本実施の形態では、アノード電極とカソード電極の
間に光電変換層を挟んだショットキー型のものを用い
る。
【0085】フォトダイオードに入射した光は、光電変
換層に吸収されキャリアを形成する。この光によって形
成されたキャリアの量は、光電変換層に吸収された光の
量に依存する。
【0086】ここでは光を電気信号に変換する光電変換
素子として、上記構成のフォトダイオードを用いたが、
これに限らず、PIN型や、PN型のフォトダイオード
や、アバランシェダイオード等を用いることもできる。
【0087】なお、PIN型のフォトダイオードは、p
型半導体層と、n型半導体層と、p型半導体層とn型半
導体層の間に挟まれたi型(真性)半導体層によって構
成される。ここで、i型半導体層は、光電変換層とも呼
ばれる。
【0088】またこれらのフォトダイオードが有する光
電変換層として、非晶質シリコン膜(アモルファスシリ
コン膜)等の非晶質半導体を用いることで、光電変換層
での光の吸収率を高くすることができる。
【0089】また、光電変換素子として、有機物から構
成される光電変換層等を有するものを用いても良い。
【0090】選択用TFT3306のゲート電極は、セ
ンサ用ゲート信号線SGに接続され、ソース領域とドレ
イン領域とは、一方はセンサ用出力配線SSと接続さ
れ、もう一方は、バッファ用TFT3307のソース領
域もしくはドレイン領域と接続されている。バッファ用
TFT3307のソース領域とドレイン領域で、選択用
TFT3306と接続されていない側は、センサ用電源
線VBと接続されている。リセット用TFT3308の
ゲート電極はリセット用ゲート信号線RGに接続され、
ソース領域とドレイン領域とは、一方はセンサ用電源線
VBと接続され、もう一方は、バッファ用TFT330
7のゲート電極及びフォトダイオード3305に接続さ
れている。
【0091】センサ用電源線VBは、一定電位(基準電
位)に保たれている。センサ用出力配線SSは、定電流
源に接続されている。
【0092】なお、EL表示用ソース信号線駆動回路、
センサ用のソース信号線駆動回路、EL表示用ゲート信
号線駆動回路、センサ用ゲート信号線駆動回路は、公知
の構成の回路を用いればよい。
【0093】上記構成の表示部兼画素部の動作方法につ
いて、図2及び図3の回路図と、図17及び図18のタ
イミングチャートを用いて説明する。
【0094】まず、EL表示部の動作方法について、図
2及び図3と、図17を用いて説明する。
【0095】なお、ここでは、ソース信号線S1〜Sx
にアナログの信号を入力し、表示を行う方式(以下、ア
ナログ方式と呼ぶ)について説明する。
【0096】ここで、スイッチング用TFT3302及
びEL駆動用TFT3303は、nチャネル型TFTで
あるとするが、スイッチング用TFT3302及びEL
駆動用TFT3303は、それぞれnチャネル型TFT
でもpチャネル型TFTでもどちらでも良い。ただし、
EL素子3301の陽極が画素電極となる場合、EL駆
動用TFT3303は、pチャネル型TFTであること
が望ましく、逆に、EL素子3301の陰極が画素電極
となる場合には、EL駆動用TFT3303は、nチャ
ネル型TFTであることが望ましい。
【0097】はじめ、EL表示用ゲート信号線G1に入
力された信号により、EL表示用ゲート信号線G1に接
続された全てのスイッチング用TFT3302が、導通
状態になる。
【0098】ある一本のEL表示用ゲート信号線が選択
されている期間を、1ライン期間と呼び、特に、EL表
示用ゲート信号線G1が選択されている期間を第1のラ
イン期間L1と呼ぶ。このライン期間L1の間に、EL
表示用ソース信号線S1〜Sxに順にアナログ信号が入
力される。EL表示用ソース信号線に入力されたアナロ
グ信号電圧は、コンデンサ3304及びEL駆動用TF
T3303のゲート電極に印加される。EL駆動用TF
T3303は、そのゲート電極に印加されたこのアナロ
グ信号電圧に対応するソース・ドレイン間電流を、電源
供給線VよりEL素子3301に流す。この電流に応じ
た輝度でEL素子3301は発光する。
【0099】次に、EL表示用ゲート信号線G2が選択
され、EL表示用ゲート信号線G2に接続された全ての
スイッチング用TFT3302が導通状態になる。こう
して、第2のライン期間L2が始まる。この後、EL表
示用ソース信号線S1〜Sxに順に信号電圧が入力され
る。この信号電圧が、EL駆動用TFT3303のゲー
ト電極に印加され、そのゲート電極に印加されたこのア
ナログ信号電圧に対応するソース・ドレイン間電流を、
電源供給線VよりEL素子3301に流す。この電流に
応じた輝度でEL素子3301は発光する。
【0100】上記動作を、すべてのEL表示用ゲート信
号線G1〜Gyについて繰り返し、1フレーム期間F1
が終了する。その後、第2のフレーム期間F2が始ま
る。この動作を繰り返すことによって、画像を表示す
る。
【0101】次に、センサ部の動作方法について、図2
及び図3、図18を用いて説明する。
【0102】ここで、リセット用TFT3308はnチ
ャネル型TFTとし、バッファ用TFT3307はpチ
ャネル型TFTとし、選択用TFT3306はnチャネ
ル型TFTとしたが、リセット用TFT3308、バッ
ファ用TFT3307及び選択用TFT3306はそれ
ぞれ、nチャネル型TFTでもpチャネル型TFTでも
どちらでも良い。なお、リセット用TFT3308とバ
ッファ用TFT3307の極性は逆の方が望ましい。
【0103】始め、リセット用ゲート信号線RG1の信
号により、リセット用ゲート信号線RG1に接続された
全てのリセット用TFT3308は、導通状態にある。
このとき、リセット用ゲート信号線は、選択されている
ということにする。なお、他のリセット用ゲート信号線
RG2〜RGyに接続されたすべてのりセット用TFT
3308は、すべて非導通状態にある。このとき、セン
サ用電源線VBの電位は、リセット用TFT3308を
介して、バッファ用TFT3307のゲート電極に印加
される。こうして、バッファ用TFT3307のソース
領域は、センサ用電源線VBの電位(基準電位)から、
バッファ用TFT3307のソース領域とゲート領域の
電位差を差し引いた電位に保たれている。こうしてフォ
トダイオード3305の電極間には、逆バイアスの電圧
が印加される。
【0104】このとき、センサ用ゲート信号線SG1の
信号によって、センサ用ゲート信号線SG1に接続され
た全ての選択用TFT3306は、非導通状態にある。
本明細書において、リセット用ゲート信号線が選択され
ている期間をリセット期間RSと呼ぶことにする。
【0105】次に、リセット用ゲート信号線RG1の信
号が変化し、リセット用ゲート信号線RG1に接続され
た全てのリセット用TFT3308が非導通状態にな
る。このときリセット用ゲート信号線は、非選択である
ということにする。すると、フォトダイオード3305
に光が照射されていると、フォトダイオード3305の
電極間に電流が流れ、リセット期間中に印加された電極
間の逆バイアス電圧が、低くなる。この後、センサ用ゲ
ート信号線SG1に入力される信号によって、センサ用
ゲート信号線SG1に接続された全ての選択用TFT3
306が導通状態になる。
【0106】リセット用ゲート信号線が非選択の状態に
なり、同じラインの画素に対応する選択用TFTが選択
されるまでの期間をサンプリング期間STと呼ぶことに
する。特に、リセット用ゲート信号線RG1が非選択に
なり、選択用ゲート信号線SG1が選択されるまでの期
間を第1のサンプリング期間ST1と呼ぶことにする。
【0107】サンプリング期間ST1において、時間の
経過と共に、フォトダイオード3305の電極間の逆バ
イアス電圧が小さくなる。この逆バイアス電圧の低下す
る度合は、フォトダイオード3305の光電変換層に照
射された光の強度に依存する。ここで、フォトダイオー
ド3305のバッファ用TFT3307のゲート電極と
接続されていない側の電極は、一定の電位に保たれてい
る。よって、フォトダイオード3305のバッファ用T
FT3307のゲート電極に接続されている側の電位が
低下する。
【0108】この電位の低下は、バッファ用TFT33
07のゲート電極の電位を低下させる。
【0109】ここで、バッファ用TFT3307のソー
ス領域は、それぞれ、選択用TFT3306のドレイン
・ソース間を介して定電流源2203−1〜2203−
xに接続されているので、バッファ用TFT3307
は、ソースフォロワとして働く。そのため、バッファ用
TFT3307のゲート・ソース間電圧は、常に等しく
保たれる。そのため、フォトダイオード3305の電極
間の電位の変化によって、バッファ用TFT3307の
ゲート電極の電位が変化すると、同じ分の電位だけ、バ
ッファ用TFT3307のソース領域の電位も変化す
る。サンプリング期間ST1の後、センサ用ゲート信号
線SG1が選択され、このソース領域の電位の変化は、
センサ用出力配線SS1〜SSxに出力される。
【0110】その後、センサ用ゲート信号線SG1は、
非選択の状態になる。
【0111】一方、リセット用ゲート信号線RG1が非
選択の状態になると、リセット用ゲート信号線RG2が
選択される。リセット用ゲート信号線RG2に接続され
た全てのリセット用TFT3308が導通状態となり、
第2ライン目のリセット期間RSが始まる。この後、リ
セット用ゲート信号線RG2が非選択の状態になり、第
2ライン目のサンプリング期間ST2が始まる。なお、
第1のサンプリング期間ST1と第2のサンプリング期
間ST2は、始まる時間は異なるが、長さは同じであ
る。
【0112】第2のサンプリング期間ST2でも同様
に、各画素のセンサ部において、入力された光の強度に
応じて、フォトダイオードの電極間の逆バイアス電圧が
低下する。第2のサンプリング期間ST2の後、センサ
用ゲート信号線SG2の信号によって、センサ用ゲート
信号線SG2に接続された全ての選択用TFT3306
が導通状態となり、フォトダイオード3305の電極間
の電位の変化は、バッファ用TFT3307のゲート電
極に入力され、バッファ用TFT3307のソース領域
の電位の変化となって、センサ用出力配線SS1〜SS
xに出力される。
【0113】その後、センサ用ゲート信号線SG2が非
選択の状態となる。
【0114】上記動作を、全てのセンサ用ゲート信号線
SG1〜SGyについて繰り返し、表示部兼入力部22
01の画素全部のセンサ部3312に入力された信号の
情報を読み取る。
【0115】この様に、EL表示部は、画像の表示を行
う。また同時に、センサ部において、入力ペンのペン先
から発した光を検出し、入力ペンのペン先が指し示した
位置を特定することができる。
【0116】
【実施例】以下に本発明の実施例について記述する。
【0117】[実施例1]本実施例では、実施の形態にお
いて述べた構造の情報装置を実際に作製した場合につい
て説明する。
【0118】本実施例では、本発明の情報装置の断面図
について、図15を用いて説明する。
【0119】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。
【0120】また、606はアノード電極、607は光
電変換層、608はカソード電極である。アノード電極
606、光電変換層607、カソード電極608とによ
って、フォトダイオード621が形成される。614は
センサ用配線であり、カソード電極608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6
21のアノード電極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。
【0121】ここで、フォトダイオード621のアノー
ド電極606は、透光性を有する材料で形成されてい
る。
【0122】また609は画素電極(陽極)、610は
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。
【0123】ここで、EL素子622の画素電極609
は、透光性を有する材料で形成されている。
【0124】図15に示した構成の情報装置において、
EL素子622は、基板630の方向に光を放射する。
【0125】624は入力ペンであり、入力ペン624
のペン先発光部623から発した光は、フォトダイオー
ド621に入射する。本実施例では、入力ペン624に
よる入力を基板630のTFTが形成されていない側か
ら行う。なお、このペン入力を行う側は、EL素子62
2の光の放射側にあたり、EL素子622によって表示
される画像を視認しながら情報の入力を行う。
【0126】なお、入力ペン624のペン先発光部62
3から発する光は、指向性が高いものが好ましい。その
ため、ペン先発光部623からレーザー光を発するよう
な入力ペン624を用いるのが好ましい。
【0127】また、入力ペン624のペン先発光部62
3から発する光として、波長の短い光、つまりエネルギ
ーの高い光を用いるのが好ましい。例えば、紫外や近紫
外の光を用いるのが好ましい。なお、本明細書中で、近
紫外の光とは、紫色及び青色の可視光も含むものとす
る。よって、紫外発光ダイオードや近紫外発光ダイオー
ド等を有し、ペン先発光部623からそれらの発光ダイ
オードの光が照射される構造の入力ペン624を用いる
のが好ましい。
【0128】この様なエネルギーの高い光を用いること
で、入力ペン624によってフォトダイオード等の光電
変換素子に入力され電気信号に変換された信号を、外光
等のノイズの信号と比較して大きくすることができる。
そのため、より信頼性の高いペン入力操作を行うことが
できる。
【0129】本実施例において、スイッチング用TFT
601、リセット用TFT603、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、バッファ用TFT604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TFT6
02、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。
【0130】ただし本実施例のように、EL駆動用TF
T602のソース領域またはドレイン領域がEL素子6
22の陽極609と電気的に接続されている場合、EL
駆動用TFT602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622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。
【0131】また、本実施例のように、フォトダイオー
ド621のアノード電極606がリセット用TFT60
3と電気的に接続されている場合、リセット用TFT6
03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。逆にフォト
ダイオード621のカソード電極がリセット用TFT6
03と接続され、センサ用配線616がアノード電極と
接続されている場合、リセット用TFT303はpチャ
ネル型TFT、バッファ用TFT304はnチャネル型
TFTであることが望ましい。
【0132】[実施例2]本実施例では、実施例1におい
て述べた構造の情報装置において、EL素子の発光の方
向が異なる例について図16を用いて説明する。
【0133】図16に本実施例の情報装置の断面図を示
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。
【0134】また、706はカソード電極、707は光
電変換層、708はアノード電極である。カソード電極
706、光電変換層707、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。714は
センサ用配線であり電気的に、アノード電極708と外
部の電源とを接続している。また、フォトダイオード7
21のカソード電極706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。
【0135】ここで、フォトダイオード721のアノー
ド電極708は、透光性を有する材料で形成されてい
る。
【0136】また709は画素電極(陰極)、710は
EL層、712は対向電極(陽極)である。画素電極
(陰極)709と、EL層710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EL層710を区切
っている。
【0137】ここで、EL素子722の対向電極712
は、透光性を有する材料で形成されている。
【0138】図16に示した構成の情報装置において、
EL素子722は、基板730とは逆の方向に光を放射
する。
【0139】724は入力ペンであり、入力ペン724
のペン先発光部723から発した光は、フォトダイオー
ド721に入射する。本実施例では、入力ペン724に
よる情報の入力を、基板730のTFTが形成されてい
る側から行う。なお、このペン入力を行う側は、EL素
子722の光の放射側にあたり、EL素子722によっ
て表示される画像を視認しながら情報の入力を行う。
【0140】なお、入力ペン724のペン先発光部72
3から発する光は、指向性が高いものが好ましい。その
ため、ペン先発光部723からレーザー光を発するよう
な入力ペン724を用いるのが好ましい。
【0141】また、入力ペン624のペン先発光部62
3から発する光として、波長の短い光、つまりエネルギ
ーの高い光を用いるのが好ましい。例えば、紫外や近紫
外の光を用いるのが好ましい。なお、本明細書中で、近
紫外の光とは、紫色及び青色の可視光も含むものとす
る。よって、紫外発光ダイオードや近紫外発光ダイオー
ド等を有し、ペン先発光部623からそれらの発光ダイ
オードの光が照射される構造の入力ペン624を用いる
のが好ましい。
【0142】この様なエネルギーの高い光を用いること
で、入力ペン624によってフォトダイオード等の光電
変換素子に入力され電気信号に変換された信号を、外光
等のノイズの信号と比較して大きくすることができる。
そのため、より信頼性の高いペン入力操作を行うことが
できる。
【0143】本実施例において、スイッチング用TFT
701、EL駆動用TFT702、バッファ用TFT7
04、選択用TFT705は全てnチャネル型TFTで
ある。またリセット用TFT703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。
【0144】ただし本実施例のように、EL駆動用TF
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。
【0145】また、本実施例のように、フォトダイオー
ド721のカソード電極706がリセット用TFT70
3と電気的に接続されている場合、リセット用TFT7
03はpチャネル型TFT、バッファ用TFT704は
nチャネル型TFTであることが望ましい。逆にフォト
ダイオード721のアノード電極がリセット用TFT7
03と接続され、センサ用配線714がカソード電極と
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。
【0146】[実施例3]本実施例では、実施の形態で示
したのとは異なる、表示部兼入力部の動作方法について
説明する。なお、画素部兼入力部の構成は、実施の形態
で示したものと同じであり図2及び図3を参照し説明は
省略する。また、本実施例のセンサ部の動作方法も実施
の形態で示したものと同じであり、図18を参照する。
本実施例のEL表示部の動作方法を示すタイミングチャ
ートを図5に示す。
【0147】まず、1フレーム期間(F)をN個のサブ
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、表示部兼
入力部の全ての画素のEL表示部が1つの画像を表示す
る期間を指す。
【0148】本実施例の場合、フレーム期間は1秒間に
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。
【0149】サブフレーム期間はアドレス期間(Ta)
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の信号を意味する。
【0150】SF1〜SFNが有するアドレス期間(T
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。
【0151】電源供給線(V1〜Vx)の電位は所定の
電位(電源電位)に保たれている。
【0152】まずアドレス期間Taにおいて、EL素子
3301対向電極の電位は、電源電位と同じ高さに保た
れている。
【0153】次にEL表示用ゲート信号線G1に入力さ
れる信号によって、EL表示用ゲート信号線G1に接続
されている全てのスイッチング用TFT3302が導通
状態になる。次に、EL表示用ソース信号線(S1〜S
x)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Hi、
一方がLoの電圧を有する信号である。
【0154】そしてEL表示用ソース信号線(S1〜S
x)に入力されたデジタルビデオ信号は、導通状態のス
イッチング用TFT3302を介して、EL駆動用TF
T3303のゲート電極に入力される。
【0155】次にEL表示用ゲート信号線G1に接続さ
れている全てのスイッチング用TFT3302が非導通
状態になり、EL表示用ゲート信号線G2に入力される
ゲート信号によって、EL表示用ゲート信号線G2に接
続されている全てのスイッチング用TFT3302が導
通状態になる。次に、EL表示用ソース信号線(S1〜
Sx)にデジタルビデオ信号が入力される。EL表示用
ソース信号線(S1〜Sx)に入力されたデジタルビデ
オ信号は、導通状態のスイッチング用TFT3302を
介して、EL駆動用TFT3303のゲート電極に入力
される。
【0156】上述した動作をEL表示用ゲート信号線G
yまで繰り返し、全ての画素のEL駆動用TFT330
3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。
【0157】アドレス期間Taが終了すると同時にサス
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TFT3302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3301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3301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。
【0158】本実施例では、デジタルビデオ信号が
「0」の情報を有していた場合、EL駆動用TFT33
03は非導通状態になる。よってEL素子3301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3301は発光しない。
【0159】逆にデジタルビデオ信号が「1」の情報を
有していた場合、EL駆動用TFT3303は導通状態
になる。よって電源電位がEL素子3301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330
1は発光する。
【0160】このように、画素に入力されるデジタルビ
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。
【0161】サステイン期間が終了すると同時に、1つ
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。
【0162】以下、残りのサブフレーム期間においても
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。
【0163】本発明において、N個のサブフレーム期間
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。
【0164】各画素の階調は、1フレーム期間において
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。
【0165】上記のように画素のEL素子を発光させ
て、画像表示を行う手法をデジタル方式とよぶことにす
る。
【0166】次に、センサ部の動作方法について、図2
及び図3、図18を用いて説明する。
【0167】ここで、リセット用TFT3308はnチ
ャネル型TFTとし、バッファ用TFT3307はpチ
ャネル型TFTとし、選択用TFT3306はnチャネ
ル型TFTとしたが、リセット用TFT3308、バッ
ファ用TFT3307及び選択用TFT3306はそれ
ぞれ、nチャネル型TFTでもpチャネル型TFTでも
どちらでも良い。なお、リセット用TFT3308とバ
ッファ用TFT3307の極性は逆の方が望ましい。
【0168】始め、リセット用ゲート信号線RG1の信
号により、リセット用ゲート信号線RG1に接続された
全てのリセット用TFT3308は、導通状態にある。
このとき、リセット用ゲート信号線は、選択されている
ということにする。なお、他のリセット用ゲート信号線
RG2〜RGyに接続されたすべてのりセット用TFT
3308は、すべて非導通状態にある。このとき、セン
サ用電源線VBの電位は、リセット用TFT3308を
介して、バッファ用TFT3307のゲート電極に印加
される。こうして、バッファ用TFT3307のソース
領域は、センサ用電源線VBの電位(基準電位)から、
バッファ用TFT3307のソース領域とゲート領域の
電位差を差し引いた電位に保たれている。こうしてフォ
トダイオード3305の電極間には、逆バイアスの電圧
が印加される。
【0169】このとき、センサ用ゲート信号線SG1の
信号によって、センサ用ゲート信号線SG1に接続され
た全ての選択用TFT3306は、非導通状態にある。
本明細書において、リセット用ゲート信号線が選択され
ている期間をリセット期間RSと呼ぶことにする。
【0170】次に、リセット用ゲート信号線RG1の信
号が変化し、リセット用ゲート信号線RG1に接続され
た全てのリセット用TFT3308が非導通状態にな
る。このときリセット用ゲート信号線は、非選択である
ということにする。すると、フォトダイオード3305
に光が照射されていると、フォトダイオード3305の
電極間に電流が流れ、リセット期間中に印加された電極
間の逆バイアス電圧が、低くなる。この後、センサ用ゲ
ート信号線SG1に入力される信号によって、センサ用
ゲート信号線SG1に接続された全ての選択用TFT3
306が導通状態になる。
【0171】リセット用ゲート信号線が非選択の状態に
なり、同じラインの画素に対応する選択用TFTが選択
されるまでの期間をサンプリング期間STと呼ぶことに
する。特に、リセット用ゲート信号線RG1が非選択に
なり、選択用ゲート信号線SG1が選択されるまでの期
間を第1のサンプリング期間ST1と呼ぶことにする。
【0172】サンプリング期間ST1において、時間の
経過と共に、フォトダイオード3305の電極間の逆バ
イアス電圧が小さくなる。この逆バイアス電圧の低下す
る度合は、フォトダイオード3305の光電変換層に照
射された光の強度に依存する。ここで、フォトダイオー
ド3305のバッファ用TFT3307のゲート電極と
接続されていない側の電極は、一定の電位に保たれてい
る。よって、フォトダイオード3305のバッファ用T
FT3307のゲート電極に接続されている側の電位が
低下する。
【0173】この電位の低下は、バッファ用TFT33
07のゲート電極の電位を低下させる。
【0174】ここで、バッファ用TFT3307のソー
ス領域は、それぞれ、選択用TFT3306のドレイン
・ソース間を介して定電流源2203−1〜2203−
xに接続されているので、バッファ用TFT3307
は、ソースフォロワとして働く。そのため、バッファ用
TFT3307のゲート・ソース間電圧は、常に等しく
保たれる。そのため、フォトダイオード3305の電極
間の電位の変化によって、バッファ用TFT3307の
ゲート電極の電位が変化すると、同じ分の電位だけ、バ
ッファ用TFT3307のソース領域の電位も変化す
る。サンプリング期間ST1の後、センサ用ゲート信号
線SG1が選択され、このソース領域の電位の変化は、
センサ用出力配線SS1〜SSxに出力される。
【0175】その後、センサ用ゲート信号線SG1は、
非選択の状態になる。
【0176】一方、リセット用ゲート信号線RG1が非
選択の状態になると、リセット用ゲート信号線RG2が
選択される。リセット用ゲート信号線RG2に接続され
た全てのリセット用TFT3308が導通状態となり、
第2ライン目のリセット期間RSが始まる。この後、リ
セット用ゲート信号線RG2が非選択の状態になり、第
2ライン目のサンプリング期間ST2が始まる。なお、
第1のサンプリング期間ST1と第2のサンプリング期
間ST2は、始まる時間は異なるが、長さは同じであ
る。
【0177】第2のサンプリング期間ST2でも同様
に、各画素のセンサ部において、入力された光の強度に
応じて、フォトダイオードの電極間の逆バイアス電圧が
低下する。第2のサンプリング期間ST2の後、センサ
用ゲート信号線SG2の信号によって、センサ用ゲート
信号線SG2に接続された全ての選択用TFT3306
が導通状態となり、フォトダイオード3305の電極間
の電位の変化は、バッファ用TFT3307のゲート電
極に入力され、バッファ用TFT3307のソース領域
の電位の変化となって、センサ用出力配線SS1〜SS
xに出力される。
【0178】その後、センサ用ゲート信号線SG2が非
選択の状態となる。
【0179】上記動作を、全てのセンサ用ゲート信号線
SG1〜SGyについて繰り返し、表示部兼入力部22
01の画素全部のセンサ部3312に入力された信号の
情報を読み取る。
【0180】こうして、入力ペンのペン先の位置を特定
することができる。
【0181】なお本実施例は、実施例1〜実施例2と自
由に組み合わせることが可能である。
【0182】[実施例4]本発明の情報装置において、入
力ペンによって情報の入力を行うだけではなく、イメー
ジセンサとしても用いることができる。
【0183】図20は、本発明の情報装置をイメージセ
ンサとして用いた場合の模式図である。
【0184】情報装置の表示部兼入力部の回路構成は、
実施の形態と同様であるので、説明はここでは省略す
る。また、図20の模式図において、図15と同様の部
分は、同じ符号を用いて示し説明は省略する。
【0185】また、表示部兼入力部を駆動する方法は、
実施の形態や、実施例3で示した手法と同様の手法を用
いることができるので、説明は、ここでは省略する。
【0186】本発明の情報装置の表示部兼入力部の、ペ
ン入力を行う側に、読みとりたい物体(読みとり対象物
体:625)を近づける。ここで、実施の形態や、実施
例3等で示したのと同様の手法で、各画素のEL素子6
22を発光させる。このEL素子622の発光を用い
て、読みとり対象物体625に光を照射する。つまり、
各画素のEL素子622は、読みとり対象物体625の
情報を読みとるための照明装置として用いられる。
【0187】そのため、本発明の情報装置をイメージセ
ンサとして用いる際は、各画素のEL素子の発光輝度
は、全て同じにするのが望ましい。
【0188】つまり、実施の形態において示したよう
な、アナログ方式によって各画素のEL素子を駆動する
場合は、全ての画素に、EL用ソース信号線より入力さ
れるアナログの信号を、等しくする。
【0189】一方、実施例3に示したような、デジタル
方式によって、各画素のEL素子を駆動させる場合は、
全ての画素が、1フレーム期間内に同じ長さの時間だけ
発光するようにする。なお、できる限り連続的に光を照
射するために、全ての画素のEL素子が、1フレーム期
間内の全てのサスティン期間において発光するように設
定するのが望ましい。
【0190】こうして、読みとり対象物体625に照射
された光は、読みとり対象物体625表面で反射され、
各画素のセンサ部のフォトダイオード621に入力され
る。この入力された光が電気信号に変換され、センサ用
駆動回路(センサ用ソース信号線駆動回路、センサ用ゲ
ート信号線駆動回路)によって読み出され、読みとり対
象物体625の表面の情報が、画像として得られる。
【0191】ここで、本実施例では、実施例1に示した
構成の情報装置を用いて説明を行ったが、実施例2にお
いて図16で示した構成の情報装置を用い、表示部兼画
素部の形成された基板の、TFTが形成された側から、
読み取り対象物体を近づけて、読み取り対象物体表面の
情報を読み取ることもできる。
【0192】なお、本実施例は、実施例1〜実施例3と
自由に組み合わせて実施することが可能である。
【0193】[実施例5]本発明の情報装置の表示部兼入
力部の作製方法について、図10〜図14を用いて説明
する。
【0194】まず、図10(A)において、本実施例で
はコーニング社の#7059ガラスや#1737ガラス
などに代表されるバリウムホウケイ酸ガラス、またはア
ルミノホウケイ酸ガラスなどのガラスからなる基板20
0を用いる。なお、基板200としては、透光性を有す
る基板であれば限定されず、石英基板を用いてもよく、
また、ガラス基板、セラミック基板等を用いてもよい。
また、本実施例の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプ
ラスチック基板を用いてもよい。
【0195】また基板200としては、ステンレス基板
を用いてもよい。しかし、ステンレス基板は、透明では
ないため、EL素子が発する光が基板200とは反対側
に放射される場合のみ有効である。
【0196】次に基板200を覆うように、基板200
上に酸化珪素からなる絶縁膜を形成する。絶縁膜は、酸
化珪素膜、窒化珪素膜または酸化窒化珪素膜を用いるこ
とができる。例えば、プラズマCVD法でSiH4、N
3、N2Oから作製される酸化窒化珪素膜を250〜8
00nm(好ましくは300〜500nm)、同様にS
iH4、N2Oから作製される酸化窒化水素化珪素膜を2
50〜800nm(好ましくは300〜500nm)の
厚さに積層して形成しても良い。ここでは酸化珪素から
なる絶縁膜を単層構造とし、0.5〜1.5μmの厚さ
に形成した。なお絶縁膜の材料は酸化珪素に限定されな
い。
【0197】次にCMP法で該絶縁膜を研磨することで
平坦化絶縁膜201が形成される。CMP法は公知の方
法で行うことが可能である。酸化膜の研磨では、一般的
に100〜1000nmφの研磨剤を、PH調整剤等の
試薬を含む水溶液に分散させた固液分散系のスラリーが
用いられる。本実施例では、水酸化カリウムが添加され
た水溶液に、塩化珪素ガスを熱分解して得られるフュー
ムドシリカ粒子を20wt%分散したシリカスラリー
(PH=10〜11)を用いる。
【0198】平坦化絶縁膜201形成後、平坦化絶縁膜
201上に半導体層202〜206を形成する。半導体
層202〜206は、非晶質構造を有する半導体膜を公
知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマ
CVD法等)により成膜した後、公知の結晶化処理(レ
ーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触
媒を用いた熱結晶化法等)を行って得られた結晶質半導
体膜を所望の形状にパターニングして形成する。この半
導体層202〜206の厚さは25〜80nm(好まし
くは30〜60nm)の厚さで形成する。結晶質半導体
膜の材料に限定はないが、好ましくは珪素またはシリコ
ンゲルマニウム(SiXGe1-X(X=0.0001〜
0.02))合金などで形成すると良い。本実施例で
は、プラズマCVD法を用い、55nmの非晶質珪素膜
を成膜した後、ニッケルを含む溶液を非晶質珪素膜上に
保持させた。この非晶質珪素膜に脱水素化(500℃、
1時間)を行った後、熱結晶化(550℃、4時間)を
行い、さらに結晶化を改善するためのレーザーアニ―ル
処理を行って結晶質珪素膜を形成した。そして、この結
晶質珪素膜をフォトリソグラフィ法を用いたパターニン
グ処理によって、半導体層202〜206を形成した。
【0199】また、半導体層202〜206を形成した
後、TFTのしきい値を制御するために微量な不純物元
素(ボロンまたはリン)のドーピングを行ってもよい。
【0200】また、レーザー結晶化法で結晶質半導体膜
を作製する場合には、パルス発振型または連続発光型の
エキシマレーザーやYAGレーザー、YVO4レーザー
を用いることができる。これらのレーザーを用いる場合
には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学
系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良
い。結晶化の条件は実施者が適宣選択するものである
が、エキシマレーザーを用いる場合はパルス発振周波数
300Hzとし、レーザーエネルギー密度を100〜4
00mJ/cm2(代表的には200〜300mJ/cm2)とする。
また、YAGレーザーを用いる場合にはその第2高調波
を用いパルス発振周波数30〜300kHzとし、レー
ザーエネルギー密度を300〜600mJ/cm2(代表的に
は350〜500mJ/cm2)とすると良い。そして幅10
0〜1000μm、例えば400μmで線状に集光した
レーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レ
ーザー光の重ね合わせ率(オーバーラップ率)を50〜
98%として行えばよい。
【0201】次いで、半導体層202〜206を覆うゲ
ート絶縁膜209を形成する。ゲート絶縁膜209はプ
ラズマCVD法またはスパッタ法を用い、厚さを40〜
150nmとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施
例では、プラズマCVD法により110nmの厚さで酸
化窒化珪素膜(組成比Si=32%、O=59%、N=
7%、H=2%)で形成した。勿論、ゲート絶縁膜は酸
化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪素を含む
絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【0202】また、酸化珪素膜を用いる場合には、プラ
ズマCVD法でTEOS(Tetraethyl Orthosilicate)
とO2とを混合し、反応圧力40Pa、基板温度300〜
400℃とし、高周波(13.56MHz)電力密度0.
5〜0.8W/cm2で放電させて形成することができる。
このようにして作製される酸化珪素膜は、その後400
〜500℃の熱アニールによりゲート絶縁膜として良好
な特性を得ることができる。
【0203】次いで、図10(A)に示すように、ゲー
ト絶縁膜209上に膜厚20〜100nmの第1の導電
膜210aと、膜厚100〜400nmの第2の導電膜
210bとを積層形成する。本実施例では、膜厚30n
mのTaN膜からなる第1の導電膜210aと、膜厚3
70nmのW膜からなる第2の導電膜210bを積層形
成した。TaN膜はスパッタ法で形成し、Taのターゲ
ットを用い、窒素を含む雰囲気内でスパッタした。ま
た、W膜は、Wのターゲットを用いたスパッタ法で形成
した。その他に6フッ化タングステン(WF6)を用い
る熱CVD法で形成することもできる。いずれにしても
ゲート電極として使用するためには低抵抗化を図る必要
があり、W膜の抵抗率は20μΩcm以下にすることが
望ましい。W膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化
を図ることができるが、W膜中に酸素などの不純物元素
が多い場合には結晶化が阻害され高抵抗化する。従っ
て、本実施例では、高純度のW(純度99.9999
%)のターゲットを用いたスパッタ法で、さらに成膜時
に気相中からの不純物の混入がないように十分配慮して
W膜を形成することにより、抵抗率9〜20μΩcmを
実現することができた。
【0204】なお、本実施例では、第1の導電膜210
aをTaN、第2の導電膜210bをWとしたが、特に
限定されず、いずれもTa、W、Ti、Mo、Al、C
u、Cr、Ndから選ばれた元素、または前記元素を主
成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成してもよ
い。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶
珪素膜に代表される半導体膜を用いてもよい。また、A
gPdCu合金を用いてもよい。また、第1の導電膜を
タンタル(Ta)膜で形成し、第2の導電膜をW膜とす
る組み合わせ、第1の導電膜を窒化チタン(TiN)膜
で形成し、第2の導電膜をW膜とする組み合わせ、第1
の導電膜を窒化タンタル(TaN)膜で形成し、第2の
導電膜をAl膜とする組み合わせ、第1の導電膜を窒化
タンタル(TaN)膜で形成し、第2の導電膜をCu膜
とする組み合わせとしてもよい。
【0205】次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジ
ストからなるマスク211を形成し、電極及び配線を形
成するための第1のエッチング処理を行う(図10
(B))。第1のエッチング処理では第1及び第2のエ
ッチング条件で行う。本実施例では第1のエッチング条
件として、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘
導結合型プラズマ)エッチング法を用い、エッチング用
ガスにCF4とCl2とO2とを用い、それぞれのガス流
量比を25/25/10(sccm)とし、1Paの圧
力でコイル型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力
を投入してプラズマを生成してエッチングを行った。こ
こでは、松下電器産業(株)製のICPを用いたドライ
エッチング装置(Model E645−□ICP)を用い
た。基板側(試料ステージ)にも150WのRF(13.56
MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を
印加する。この第1のエッチング条件によりW膜をエッ
チングして第1の導電層の端部をテーパー形状とする。
第1のエッチング条件でのWに対するエッチング速度は
200.39nm/min、TaNに対するエッチング
速度は80.32nm/minであり、TaNに対する
Wの選択比は約2.5である。また、この第1のエッチ
ング条件によって、Wのテーパー角は、約26°とな
る。
【0206】上記第1のエッチング処理では、レジスト
からなるマスク211の形状を適したものとすることに
より、基板側に印加するバイアス電圧の効果により第1
の導電層及び第2の導電層の端部がテーパー形状とな
る。このテーパー部の角度は15〜45°とすればよ
い。こうして、第1のエッチング処理により第1の導電
層と第2の導電層から成る第1の形状の導電層212〜
216(第1の導電層212a〜216aと第2の導電
層212b〜216b)を形成する。217はゲート絶
縁膜であり、第1の形状の導電層212〜216で覆わ
れない領域は20〜50nm程度エッチングされ薄くな
った領域が形成される。
【0207】次いで、レジストからなるマスクを除去せ
ずに第2のエッチング処理を行う(図10(C))。こ
こでは、エッチング用ガスにCF4とCl2とO2とを用
い、それぞれのガス流量比を25/25/10(scc
m)とし、1Paの圧力でコイル型の電極に500WのR
F(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成してエッ
チングを行った。基板側(試料ステージ)にも20Wの
RF(13.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイ
アス電圧を印加する。第2のエッチング処理でのWに対
するエッチング速度は124.62nm/min、Ta
Nに対するエッチング速度は20.67nm/minで
あり、TaNに対するWの選択比は6.05である。従
って、W膜が選択的にエッチングされる。この第2のエ
ッチングによりWのテーパー角は70°となった。この
第2のエッチング処理により第2の導電層218b〜2
22bを形成する。一方、第1の導電層218a〜22
2aは、ほとんどエッチングされず、第1の導電層21
8a〜222aが形成される。223はゲート絶縁膜で
あり、第2の形状の導電層218〜222で覆われない
領域は20〜50nm程度エッチングされ薄くなった領
域が形成される。
【0208】第1の導電層218aと第2の導電層21
8bとで形成された電極は、後の工程で形成されるnチ
ャネル型のバッファ用TFTとなり、第1の導電層21
9aと第2の導電層219bとで形成された電極は、後
の工程で形成されるnチャネル型の選択用TFTとな
る。同様に、第1の導電層220aと第2の導電層22
0bとで形成された電極は、後の工程で形成されるpチ
ャネル型のリセット用TFTとなり、第1の導電層22
1aと第2の導電層221bとで形成された電極は、後
の工程で形成されるnチャネル型のスイッチング用TF
Tとなり、第1の導電層222aと第2の導電層222
bとで形成された電極は、後の工程で形成されるpチャ
ネル型のEL駆動用TFTとなる。
【0209】次いで、第1のドーピング処理を行って図
11(A)の状態を得る。ドーピングは第2の導電層2
18b〜222bを不純物元素に対するマスクとして用
い、第1の導電層218a〜222aのテーパー部下方
の半導体層に不純物元素が添加されるようにドーピング
する。本実施例では、不純物元素としてP(リン)を用
い、ドーズ量3.5×1012atoms/cm3、加速電圧90
keVにてプラズマドーピングを行った。こうして第1
の導電層と重ならない低濃度不純物領域224a〜22
8aと、第1の導電層と重なる低濃度不純物領域224
b〜228bを自己整合的に形成する。低濃度不純物領
域224b〜228bへ添加されたリン(P)の濃度
は、1×1017〜1×1018atoms/cm3であり、且つ、
第1の導電層218a〜222aのテーパー部の膜厚に
従って緩やかな濃度勾配を有している。なお、第1の導
電層218a〜222aのテーパー部と重なる半導体層
において、第1の導電層218a〜222aのテーパー
部の端部から内側に向かって、若干不純物濃度が低くな
っているものの、ほぼ同程度の濃度である。
【0210】そして、レジストからなるマスク231を
形成し、第2のドーピング処理を行い、半導体層にn型
を付与する不純物元素を添加する(図11(B))。ド
ーピング処理はイオンドープ法、若しくはイオン注入法
で行えば良い。イオンドープ法の条件はドーズ量を1×
1013〜5×1015atoms/cm3とし、加速電圧を60〜
100keVとして行う。本実施例ではドーズ量を1.
5×1015atoms/cm3とし、加速電圧を80keVとし
て行った。n型を付与する不純物元素として15族に属
する元素、典型的にはリン(P)または砒素(As)を
用いるが、ここではリン(P)を用いた。この場合、導
電層218〜222がn型を付与する不純物元素に対す
るマスクとなり、自己整合的に高濃度不純物領域232
a〜236a、第1の導電層と重ならない低濃度不純物
領域232b〜236b、第1の導電層と重なる低濃度
不純物領域232c〜236cが形成される。高濃度不
純物領域232a〜236aには1×1020〜1×10
21atoms/cm3の濃度範囲でn型を付与する不純物元素を
添加する。
【0211】なおpチャネル型の半導体膜が形成される
半導体膜には、図11(B)に示した第2のドーピング
処理によりn型の不純物をドーピングする必要はないた
め、マスク231を半導体層204、206上に完全に
覆うように形成し、n型の不純物がドーピングされない
ようにしても良い。逆にマスク231を半導体層20
4、206上に設けず、第3のドーピング処理において
半導体層の極性をp型に反転させても良い。
【0212】次いで、レジストからなるマスク231を
除去した後、新たにレジストからなるマスク239を形
成して第3のドーピング処理を行う。この第3のドーピ
ング処理により、pチャネル型TFTの活性層となる半
導体層に前記一導電型(n型)とは逆の導電型(p型)
を付与する不純物元素が添加された不純物領域240a
〜240c、241a〜241cを形成する(図11
(C))。第1の導電層220b、222bを不純物元
素に対するマスクとして用い、p型を付与する不純物元
素を添加して自己整合的に不純物領域を形成する。本実
施例では、不純物領域240a〜240c、241a〜
241cはジボラン(B26)を用いたイオンドープ法
で形成する。なお、この第3のドーピング処理の際に
は、nチャネル型TFTを形成する半導体層はレジスト
からなるマスク239で覆われている。第1のドーピン
グ処理及び第2のドーピング処理によって、不純物領域
240a、240b、240cにはそれぞれ異なる濃度
でリンが添加されているが、そのいずれの領域において
もp型を付与する不純物元素の濃度が2×1020〜2×
1021atoms/cm3となるようにドーピング処理すること
により、pチャネル型TFTのソース領域およびドレイ
ン領域として機能するために何ら問題は生じない。
【0213】次いで、それぞれの半導体層に添加された
不純物元素を活性化処理する工程を行う。この活性化工
程は、ファーネスアニール炉を用いる熱アニール炉で行
う。熱アニール法としては、酸素濃度が1PPm以下、
好ましくは0.1PPm以下の窒素雰囲気中で400〜
700℃、代表的には500〜550℃で行えばよく、
本実施例では550℃、4時間の熱処理で活性化処理を
行った。なお、熱アニール法の他に、レーザーアニール
法、またはラピッドサーマルアニール法(RTA法)な
どを適用することができる。
【0214】また、第1の層間絶縁膜を形成した後に活
性化処理を行ってもよい。ただし、配線に用いた配線材
料が熱に弱い場合には、本実施例のように配線等を保護
するため層間絶縁膜(シリコンを主成分とする絶縁膜、
例えば窒化珪素膜)を形成した後で活性化処理を行うこ
とが好ましい。
【0215】さらに、3〜100%の水素を含む雰囲気
中で、300〜550℃で1〜12時間の熱処理を行
い、半導体層を水素化する工程を行う。本実施例では、
水素を約3%含む窒素雰囲気中で410℃、1時間の熱
処理を行った。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。)を用いることもできる。
【0216】また、パッシベーション膜を形成した後に
水素化する工程を行ってもよい。
【0217】以上までの工程でそれぞれの半導体層に不
純物領域が形成される。
【0218】次いで、レジストからなるマスク239を
除去し、第3のエッチング処理を行う。本実施例では導
電層218〜222をマスクとして用いて、ゲート絶縁
膜をエッチング処理する。
【0219】第3のエッチング処理により、ゲート絶縁
膜243c〜247cが、第2の導電層243b〜24
7bの下方に形成される(図12(A))。
【0220】次いで、基板200を覆うように、パッシ
ベーション膜291を形成する(図12(B))。パッ
シベーション膜291は、酸化珪素膜、窒化珪素膜また
は酸化窒化珪素膜を用いることができる。例えば、プラ
ズマCVD法でSiH4、NH3、N2Oから作製される酸
化窒化珪素膜を250〜800nm(好ましくは300
〜500nm)、同様にSiH4、N2Oから作製される
酸化窒化水素化珪素膜を250〜800nm(好ましく
は300〜500nm)の厚さに積層して形成してもよ
い。本実施例では酸化窒素からなるパッシベーション膜
291を、単層構造とし、0.5〜1.5μmの厚さで
形成した。
【0221】次いで、第1層間絶縁膜249を形成す
る。プラズマCVD法またはスパッタ法を用い、厚さを
100〜200nmとして珪素を含む絶縁膜で形成す
る。本実施例では、プラズマCVD法により膜厚150
nmの酸化窒化珪素膜を形成した。勿論、第1層間絶縁
膜249は酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他
の珪素を含む絶縁膜を単層または積層構造として用いて
も良い。次いで、各不純物領域232a、233a、2
35a、238、240a、241a、242に達する
コンタクトホールを形成するためのパターニングを行
う。
【0222】次いで、ソース配線251〜255、ドレ
イン配線257〜261を形成する(図12(C))。
なお、本実施例では、この配線の材料としては、Alま
たはAgを主成分とする膜、またはそれらの積層膜等の
反射性の優れた材料を用いることが望ましい。
【0223】次に、図13(A)に示すように50〜5
00nm(代表的には200〜300nm)の厚さで第
2パッシベーション膜268を形成する。本実施例では
第2パッシベーション膜268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、N
3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。
【0224】次に、有機樹脂からなる第2層間絶縁膜2
69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269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TFT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。
【0225】次に、第2層間絶縁膜269及び第2パッ
シベーション膜268にドレイン配線259に達するコ
ンタクトホールを形成し、ドレイン配線259に接する
ようにフォトダイオードのカソード電極270を形成す
る。本実施例では、カソード電極270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。
【0226】次に、水素を含有する非晶質珪素膜を基板
全面に成膜した後にパターニングし、光電変換層271
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272を形成する。(図13(B))
【0227】次に、図14(A)に示すように第3層間
絶縁膜273を形成する。第3層間絶縁膜273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273として厚
さ0.7μmのポリイミド膜を基板全面に形成した。
【0228】次に、第3層間絶縁膜273、第2層間絶
縁膜269及び第2パッシベーション膜268にドレイ
ン配線261に達するコンタクトホールを形成し、画素
電極275を形成する。また第3層間絶縁膜273に、
アノード電極272に達するコンタクトホールを形成
し、センサ用配線274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274及び画素電極275を同時に形
成する。
【0229】次に、図14(B)に示すように、樹脂材
料でなるバンク276を形成する。バンク276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276はソース配線25
4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276を形
成している樹脂材料に顔料等を混ぜ、バンク276を遮
蔽膜として用いても良い。
【0230】次に、発光層277を形成する。具体的に
は、発光層277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。
【0231】なお、本実施例では一画素しか図示されて
いないが、カラー表示を行う情報装置を作製する場合
は、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。
【0232】本実施例ではEL層を発光層でなる1層構
造とするが、その他に正孔注入層、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。
【0233】発光層277を形成したら、対向電極とし
て透明導電膜でなる陽極279を120nmの厚さに形
成する。本実施例では、酸化インジウムに10〜20w
t%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277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。
【0234】陽極279を形成したら、図14(B)に
示すように第4層間絶縁膜280を形成する。第4層間
絶縁膜280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280として厚さ0.7μmのポリイミド膜を基板全
面に形成した。
【0235】こうして図14(B)に示すような構造の
センサ基板が完成する。なお、バンク276を形成した
後、第4層間絶縁膜280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。
【0236】以上の様にして、バッファ用TFT30
4、選択用TFT305、リセット用TFT303、フ
ォトダイオード306、スイッチング用TFT301、
EL駆動用TFT302及びEL素子269を同一基板
上に形成することができる。
【0237】なお、各駆動回路(EL表示用ソース信号
線駆動回路、EL表示用ゲート信号線駆動回路、センサ
用ソース信号線駆動回路、センサ用ゲート信号線駆動回
路)を構成するTFTも、上記作製工程によって同様に
作製することができる。こうして、表示部兼入力部と同
一基板上に各駆動回路を形成することができる。
【0238】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。
【0239】[実施例6]本実施例では、本発明を用いて
情報装置を作製した例について、図6を用いて説明す
る。
【0240】図6(A)は、TFT基板をシーリング材
によって封止することによって形成された情報装置の上
面図であり、図6(B)は、図6(A)のA−A’にお
ける断面図、図6(C)は図6(A)のB−B’におけ
る断面図である。
【0241】同一基板4001上に設けられた表示部兼
入力部4002と、センサ用およびEL素子用のソース
信号線駆動回路4003a、bと、センサ用およびEL
素子用のゲート信号線駆動回路4004a、bとを囲む
ようにして、シール材4009が設けられている。また
表示部兼入力部4002と、センサ用およびEL素子用
のソース信号線駆動回路4003a、bと、センサ用お
よびEL素子用のゲート信号線駆動回路4004a、b
との上にシーリング材4008が設けられている。よっ
て表示部兼入力部4002と、センサ用およびEL素子
用のソース信号線駆動回路4003a、bと、センサ用
およびEL素子用の第1及び第2のゲート信号線駆動回
路4004a、bとは、基板4001とシール材400
9とシーリング材4008とによって、充填材4210
で密封されている。
【0242】また基板4001上に設けられた表示部兼
入力部4002と、センサ用およびEL素子用のソース
信号線駆動回路4003a、bと、センサ用およびEL
素子用のゲート信号線駆動回路4004a、bとは、複
数のTFTを有している。図6(B)では代表的に、下
地膜4010上に形成された、画素部兼入力部4002
に含まれるリセット用TFT(フォトダイオードに逆バ
イアス電圧をかけるためのTFT)4201及びEL駆
動用TFT(EL素子への電流を制御するTFT)42
02、フォトダイオード4211を図示した。
【0243】本実施例では、リセット用TFT4201
には公知の方法で作製されたnチャネル型TFTが用い
られ、EL駆動用TFT4202には公知の方法で作製
されたpチャネル型TFTが用いられる。また、表示部
兼入力部4002にはEL駆動用TFT4202のゲー
トに接続された保持容量(図示せず)が設けられる。
【0244】リセット用TFT4201、EL駆動用T
FT4202上には第1層間絶縁膜(平坦化膜)431
1が形成される。次に第2層間絶縁膜(平坦化膜)43
02が形成され、その上にフォトダイオード4211が
形成される。次に第3層間絶縁膜4403が形成され、
その上にEL駆動用TFT4202のドレインと電気的
に接続する画素電極(陽極)4203が形成される。画
素電極4203としては仕事関数の大きい透明導電膜が
用いられる。透明導電膜としては、酸化インジウムと酸
化スズとの化合物、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合
物、酸化亜鉛、酸化スズまたは酸化インジウムを用いる
ことができる。また、前記透明導電膜にガリウムを添加
したものを用いても良い。
【0245】そして、画素電極4203の上には絶縁膜
4404が形成され、絶縁膜4404は画素電極420
3の上に開口部が形成されている。この開口部におい
て、画素電極4203の上にはEL(エレクトロルミネ
ッセンス)層4204が形成される。EL層4204は
公知の有機EL材料または無機EL材料を用いることが
できる。また、有機EL材料には低分子系(モノマー
系)材料と高分子系(ポリマー系)材料があるがどちら
を用いても良い。
【0246】EL層4204の形成方法は公知の蒸着技
術もしくは塗布法技術を用いれば良い。また、EL層の
構造は正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層ま
たは電子注入層を自由に組み合わせて積層構造または単
層構造とすれば良い。
【0247】EL層4204の上には遮光性を有する導
電膜(代表的にはアルミニウム、銅もしくは銀を主成分
とする導電膜またはそれらと他の導電膜との積層膜)か
らなる陰極4205が形成される。また、陰極4205
とEL層4204の界面に存在する水分や酸素は極力排
除しておくことが望ましい。従って、EL層4204を
窒素または希ガス雰囲気で形成し、酸素や水分に触れさ
せないまま陰極4205を形成するといった工夫が必要
である。本実施例ではマルチチャンバー方式(クラスタ
ーツール方式)の成膜装置を用いることで上述のような
成膜を可能とする。そして陰極4205は所定の電圧が
与えられている。
【0248】以上のようにして、画素電極(陽極)42
03、EL層4204及び陰極4205からなるEL素
子4303が形成される。そしてEL素子4303を覆
うように、絶縁膜4302上に保護膜4209が形成さ
れている。保護膜4209は、EL素子4303に酸素
や水分等が入り込むのを防ぐのに効果的である。
【0249】4005は電源供給線に接続された引き回
し配線であり、EL駆動用TFT4202のソース領域
に電気的に接続されている。引き回し配線4005はシ
ール材4009と基板4001との間を通り、異方導電
性フィルム4300を介してFPC4006が有するF
PC用配線4301に電気的に接続される。
【0250】シーリング材4008としては、ガラス
材、金属材(代表的にはステンレス材)、セラミックス
材、プラスチック材(プラスチックフィルムも含む)を
用いることができる。プラスチック材としては、FRP
(Fiberglass−Reinforced Pl
astics)板、PVF(ポリビニルフルオライド)
フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィルムま
たはアクリル樹脂フィルムを用いることができる。ま
た、アルミニウムホイルをPVFフィルムやマイラーフ
ィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。
【0251】但し、EL素子からの光の放射方向がカバ
ー材側に向かう場合にはカバー材は透明でなければなら
ない。その場合には、ガラス板、プラスチック板、ポリ
エステルフィルムまたはアクリルフィルムのような透明
物質を用いる。
【0252】また、充填材4103としては窒素やアル
ゴンなどの不活性な気体の他に、紫外線硬化樹脂または
熱硬化樹脂を用いることができ、PVC(ポリビニルク
ロライド)、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、シ
リコン樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)またはEV
A(エチレンビニルアセテート)を用いることができ
る。本実施例では充填材として窒素を用いた。
【0253】また充填材4210を吸湿性物質(好まし
くは酸化バリウム)もしくは酸素を吸着しうる物質にさ
らしておくために、シーリング材4008の基板400
1側の面に凹部4007を設けて吸湿性物質または酸素
を吸着しうる物質4207を配置する。そして、吸湿性
物質または酸素を吸着しうる物質4207が飛び散らな
いように、凹部カバー材4208によって吸湿性物質ま
たは酸素を吸着しうる物質4207は凹部4007に保
持されている。なお凹部カバー材4208は目の細かい
メッシュ状になっており、空気や水分は通し、吸湿性物
質または酸素を吸着しうる物質4207は通さない構成
になっている。吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質
4207を設けることで、EL素子4303の劣化を抑
制できる。
【0254】図6(C)に示すように、画素電極420
3が形成されると同時に、引き回し配線4005上に接
するように導電性膜4203aが形成される。
【0255】また、異方導電性フィルム4300は導電
性フィラー4300aを有している。基板4001とF
PC4006とを熱圧着することで、基板4001上の
導電性膜4203aとFPC4006上のFPC用配線
4301とが、導電性フィラー4300aによって電気
的に接続される。
【0256】なお、本実施例は、実施例1〜実施例5と
自由に組み合わせて実施することが可能である。
【0257】[実施例7]本実施例では、本発明の情報装
置の光電変換素子を、有機物を用いて作製した例につい
て説明する。
【0258】光電変換素子として、フォトダイオードを
例に説明する。
【0259】フォトダイオードの光電変換層として、有
機物を用いる。具体的には、アゾ顔料、ペリレンのよう
な多環式化合物、フタロシアニン顔料、イオン性色素な
どを用いることができる。なお、ここでは光電変換層
を、電荷発生層と呼ぶ事にする。
【0260】また、電荷発生層のほかに、電荷注入障壁
層や、電荷輸送層等を設けることもできる。
【0261】電荷輸送層としては、ヒドラゾン誘導体、
スチルベンゼン誘導体、トリファニルアミン誘導体等の
低分子化合物、ポリシラン誘導体等の高分子材料を利用
することができる。
【0262】この様な電荷輸送層を設けることで、フォ
トダイオードの光応答特性を向上させることができる。
【0263】また、電荷注入障壁層としては、共重合ナ
イロン等を用いることができる。
【0264】この様な、電荷注入障壁層と電荷発生層と
電荷輸送層の積層構造を有するフォトダイオードを作製
する手法について図19を用いて説明する。
【0265】ITO膜のアノード電極991を形成し、
その上に電荷注入障壁層992、電荷発生層993、電
荷輸送層994、カソード電極996の順に形成する。
【0266】ここでは、電荷注入障壁層992として
は、共重合ナイロン層を塗布する。
【0267】その後、アゾ顔料をバインダ樹脂に分散し
塗布することで、電荷発生層993を形成する。
【0268】次に、ヒドラゾン誘導体をバインダ樹脂に
分散し、塗布することで、電荷輸送層994を形成す
る。
【0269】最後に、アルミニウムでカソード電極99
6を形成し、フォトダイオード997が完成する。
【0270】なお、フォトダイオードの構成はこれに限
定されない。電荷注入障壁層や電荷輸送層は必ずしも設
定する必要はない。
【0271】また、アノード電極、カソード電極、電荷
注入障壁層、電荷発生層、電荷輸送層等は、上記材料に
限らず、公知の材料を自由に用いる事ができる。
【0272】半導体等の無機物を用いたフォトダイオー
ドに比べて、有機物を用いたものは、大面積のフォトダ
イオードが作製可能であり、また柔軟性に富み、加工性
に優れるといった利点がある。
【0273】なお、本実施例は、実施例1〜実施例6と
自由に組み合あわせて実施する事が可能である。
【0274】[実施例8]本実施例では、本発明の情報装
置を応用した電子機器について説明する。本発明の情報
装置を応用する例として、携帯情報端末(PDA、携帯
電話または電子書籍等)などが挙げられる。
【0275】図4(A)は、PDAの模式図である。表
示部兼入力部1901と入力ペン1902、操作キー1
903、外部接続ポート1904及び電源スイッチ19
05を有する。本発明の情報装置はPDAの表示部兼入
力部1901に用いることができる。
【0276】図4(B)は、電子書籍の模式図である。
表示部兼入力部1911と入力ペン1912、操作キー
1913及び記録媒体1914を有する。本発明の情報
装置は電子書籍の表示部兼入力部1911に用いること
ができる。
【0277】図21(A)及び図21(B)は、本発明
の情報装置を、本人認証作業の機能を有する携帯情報端
末に応用した例である。
【0278】ここで、本人認証作業とは、予め登録され
ている情報と、その後入力された情報とを比較して、こ
の2つの情報が、同じ人物を指し示すものかどうかを判
断する機能のことをいうとする。
【0279】図21(A)に携帯情報端末2183を示
す。この携帯情報端末2183は、入力ペン2181、
表示部兼入力部2184、操作キー2185、外部接続
ポート2186、電源スイッチ2187等を有する。
【0280】実施例4において示した、表示部兼入力部
2184をイメージセンサとして用いる手法を用い、手
2188を、表示部兼入力部2184上に置いて、掌紋
を読み取る。
【0281】この読み取った掌紋を、個人を識別する情
報(個人情報)として用いて、認証作業を行うことがで
きる。
【0282】なお、認証作業に用いる個人情報は、掌紋
のみに限らず、指紋等の生体情報を自由に用いることが
できる。
【0283】また、これらの、認証のための個人情報
は、自由に組み合わせて用いることができる。
【0284】また、図21(B)は、図21(A)で示
したのと同じ構成の携帯情報装置であるが、異なる方法
で本人認証作業を行う場合について説明する。
【0285】ここでは、入力ペン2181によって、表
示部兼入力部2184に入力した筆跡2191の情報
を、認証作業に用いる。
【0286】なお、ペン入力によって入力された、筆跡
などの個人情報と、イメージセンサによって入力され
た、掌紋、指紋などの個人情報を、自由に組み合わせ
て、本人認証の作業を行う携帯情報端末に応用すること
もできる。
【0287】本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる
分野の電子機器に適用することが可能である。また、本
実施例の電子機器は実施例1〜7のどのような組み合わ
せからなる構成を用いても実現することができる。
【発明の効果】従来の抵抗膜式や光学式のペン入力機能
を有する情報装置では、画像の視認性、装置の耐久性、
精度や小型化、消費電力等の問題があった。
【0288】本発明のペン入力機能を有する情報装置
は、表示装置の画素に、EL素子と光電変換素子の両方
を配置し、ペン先が発光するペンによって、光電変換素
子に光を入力することによって情報入力を行う。これに
よって、表示画像の輝度を損なわず、また鮮明な画像を
表示し、耐久性に優れ、小型化可能で、精度の良い、ペ
ン入力機能を有する情報装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の情報装置の模式図。
【図2】 本発明の光センサの上面及び断面の模式
図。
【図3】 本発明の情報装置のイメージセンサ付表示
パネルの画素部の回路図。
【図4】 本発明の情報装置を応用した電子機器の
図。
【図5】 本発明の情報装置の駆動のタイミングチャ
ートを示す図。
【図6】 本発明の情報装置の上面図及び断面図。
【図7】 従来の抵抗膜式ペン入力装置の構造を示す
図。
【図8】 従来の抵抗膜式ペン入力装置の構造を示す
図。
【図9】 従来の光学式ペン入力装置の構造を示す
図。
【図10】 本発明の情報装置の作製工程を示す図。
【図11】 本発明の情報装置の作製工程を示す図。
【図12】 本発明の情報装置の作製工程を示す図。
【図13】 本発明の情報装置の作製工程を示す図。
【図14】 本発明の情報装置の作製工程を示す図。
【図15】 本発明の情報装置の断面図。
【図16】 本発明の情報装置の断面図。
【図17】 本発明の情報装置の駆動のタイミングチャ
ートを示す図。
【図18】 本発明の情報装置の駆動のタイミングチャ
ートを示す図。
【図19】 本発明の情報装置の光電変換素子の構成を
示す図。
【図20】 本発明の情報装置の断面図。
【図21】 本発明の情報装置を応用した電子機器の
図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01H 35/00 H01H 35/00 K C Fターム(参考) 5B068 AA01 AA11 BB18 BC03 BD09 BE08 CD06 5B087 AA02 AA04 AE09 CC01 CC12 CC26 CC33 5C094 AA01 AA15 AA37 AA56 BA03 BA14 BA27 CA19 DA09 DA13 DB01 DB02 DB04 DB10 EA04 EA05 EA10 EB02 ED11 FA01 FA02 FB01 FB02 FB12 FB14 FB15 GA10 GB10 HA10 5G055 AA01 AA04 AA08 AA10 AB01 AB02 AC03 AD01 AD04 AD08 AD12 AE07 AG03 AG08 BD02 BD29 5G435 AA01 AA14 AA18 BB05 CC09 EE03 EE12 EE37 EE49 FF11 KK05 LL07

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の画素を有する情報装置において、 入力用ペンを有し、 前記複数の画素はそれぞれEL素子と光電変換素子とを
    有し、 前記入力ペンは、光線を発し、 前記光線が、前記光電変換素子に入力されることにより
    情報入力を行うことを特徴とする情報装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記EL素子と前記光電変換素子とは、同一基板上に形
    成されていることを特徴とする情報装置。
  3. 【請求項3】請求項1もしくは請求項2のいずれか一項
    において、 前記光電変換素子は、フォトダイオードであることを特
    徴とする情報装置。
  4. 【請求項4】複数の画素を有する情報装置において、 EL表示用ソース信号線駆動回路と、EL表示用ゲート
    信号線駆動回路と、複数のEL表示用ソース信号線と、
    複数のEL表示用ゲート信号線と、複数の電源供給線
    と、入力ペンとを有し、 前記EL表示用ソース信号線駆動回路は、前記複数のE
    L表示用ソース信号線に信号を出力し、 前記EL表示用ゲート信号線駆動回路は、前記複数のE
    L表示用ゲート信号線に信号を出力し、 前記複数の画素は、それぞれEL表示部とセンサ部とを
    有し、 前記EL表示部と前記センサ部とは、同一基板上に形成
    され、 前記EL表示部は、スイッチング用TFTと、EL駆動
    用TFTと、EL素子とを有し、 前記スイッチング用TFTのゲート電極は、前記複数の
    EL表示用ゲート信号線のうちの一本に接続され、 前記スイッチング用TFTのソース領域とドレイン領域
    とは、一方は、前記複数のEL表示用ソース信号線のう
    ちの一本と接続され、もう一方は、前記EL駆動用TF
    Tのゲート電極に接続され、 前記EL駆動用TFTのソース領域とドレイン領域と
    は、一方は、前記複数の電源供給線のうちの一本に接続
    され、もう一方は、前記EL素子に接続され、前記セン
    サ部は、フォトダイオードを有し、 前記入力ペンは、光線を発し、 前記光線が前記フォトダイオードに入力されることによ
    り情報入力を行うことを特徴とする情報装置。
  5. 【請求項5】複数の画素を有する情報装置において、 センサ用ソース信号線駆動回路と、センサ用ゲート信号
    先駆回路と、複数のセンサ用出力配線と、複数のセンサ
    用ゲート信号線と、複数のリセット用ゲート信号線と、
    複数のセンサ用電源線と、入力ペンとを有し、 前記センサ用ソース信号線駆動回路は、前記複数のセン
    サ用出力配線から信号を読み取り、 前記センサ用ゲート信号線駆動回路は、前記複数のセン
    サ用ゲート信号線と、複数のリセット用ゲート信号線に
    信号を出力し、 前記複数の画素は、それぞれEL表示部とセンサ部とを
    有し、 前記EL表示部と前記センサ部とは、同一基板上に形成
    され、 前記センサ部は、選択用TFTと、バッファ用TFT
    と、リセット用TFTと、フォトダイオードとを有し、 前記選択用TFTのゲート電極は、前記複数のセンサ用
    ゲート信号線のうちの1本に接続され、 前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域とは、一
    方は、前記複数のセンサ用出力配線のうちの1つに接続
    され、もう一方は、前記バッファ用TFTのソース領域
    もしくはドレイン領域のどちらか一方に接続され、 前記バッファ用TFTのソース領域とドレイン領域と
    で、前記選択用TFTと接続されていない側は、前記複
    数のセンサ用電源線のうちの1つに接続され、 前記バッファ用TFTのゲート電極は、前記フォトダイ
    オード及び前記リセット用TFTのソース領域もしくは
    ドレイン領域に接続され、 前記リセット用TFTのソース領域もしくはドレイン領
    域で、前記バッファ用TFTと接続されていない側は、
    前記複数のセンサ用電源線のうちの1つに接続され、 前記リセット用TFTのゲート電極は、前記複数のリセ
    ット用ゲート信号線のうちの1つに接続され、 前記EL表示部は、EL素子を有し、 前記入力ペンは光線を発し、 前記光線が前記フォトダイオードに入力されることによ
    り情報入力を行うことを特徴とする情報装置。
  6. 【請求項6】複数の画素を有する情報装置において、 EL表示用ソース信号線駆動回路と、EL表示用ゲート
    信号線駆動回路と、センサ用ソース信号線駆動回路と、
    センサ用ゲート信号先駆回路と、複数のEL表示用ソー
    ス信号線と、複数のEL表示用ゲート信号線と、複数の
    電源供給線と、複数のセンサ用出力配線と、複数のセン
    サ用ゲート信号線と、複数のリセット用ゲート信号線
    と、複数のセンサ用電源線と、入力ペンとを有し、 前記EL表示用ソース信号線駆動回路は、前記複数のE
    L表示用ソース信号線に信号を出力し、 前記EL表示用ゲート信号線駆動回路は、前記複数のE
    L表示用ゲート信号線に信号を出力し、 前記センサ用ソース信号線駆動回路は、前記複数のセン
    サ用出力配線から信号を読み取り、 前記センサ用ゲート信号線駆動回路は、前記複数のセン
    サ用ゲート信号線と、複数のリセット用ゲート信号線に
    信号を出力し、 前記複数の画素は、EL表示部とセンサ部とを有し、 前記EL表示部と前記センサ部とは、同一基板上に形成
    され、 前記EL表示部は、スイッチング用TFTと、EL駆動
    用TFTと、EL素子とを有し、 前記スイッチング用TFTのゲート電極は、前記複数の
    EL表示用ゲート信号線のうちの一本に接続され、 前記スイッチング用TFTのソース領域とドレイン領域
    とは、一方は、前記複数のEL表示用ソース信号線のう
    ちの一本と接続され、もう一方は、前記EL駆動用TF
    Tのゲート電極に接続され、 前記EL駆動用TFTのソース領域とドレイン領域と
    は、一方は、前記複数の電源供給線のうちの一本に接続
    され、もう一方は、前記EL素子に接続され、前記セン
    サ部は、選択用TFTとバッファ用TFTと、リセット
    用TFTとフォトダイオードとを有し、 前記選択用TFTのゲート電極は、前記複数のセンサ用
    ゲート信号線のうちの1本に接続され、 前記選択用TFTのソース領域とドレイン領域とは、一
    方は、前記複数のセンサ用出力配線のうちの1つに接続
    され、もう一方は、前記バッファ用TFTのソース領域
    もしくはドレイン領域のどちらか一方に接続され、 前記バッファ用TFTのソース領域とドレイン領域と
    で、前記選択用TFTと接続されていない側は、前記複
    数のセンサ用電源線のうちの1つに接続され、 前記バッファ用TFTのゲート電極は、前記フォトダイ
    オード及び前記リセット用TFTのソース領域もしくは
    ドレイン領域に接続され、 前記リセット用TFTのソース領域もしくはドレイン領
    域で、前記バッファ用TFTと接続されていない側は、
    前記複数のセンサ用電源線のうちの1つに接続され、 前記リセット用TFTのゲート電極は、前記複数のリセ
    ット用ゲート信号線のうちの1つに接続され、 前記入力ペンは、光線を発し、 前記光線が前記フォトダイオードに入力されることによ
    り情報入力を行うことを特徴とする情報装置。
  7. 【請求項7】請求項1乃至請求項6のいずれか一項にお
    いて、 前記光線は、レーザー光であることを特徴とする情報装
    置。
  8. 【請求項8】請求項1乃至請求項6のいずれか一項にお
    いて、 前記光線は、紫外光または近紫外光であることを特徴と
    する情報装置。
  9. 【請求項9】請求項4もしくは請求項6のいずれか一項
    において、 前記EL表示用ソース信号線駆動回路とEL表示用ゲー
    ト信号駆動回路とは、前記EL表示部及び前記センサ部
    が形成された基板と同一基板上に形成されていることを
    特徴とする情報装置。
  10. 【請求項10】請求項5もしくは請求項6のいずれか一
    項において、 前記センサ用ソース信号線駆動回路とセンサ用ゲート信
    号駆動回路とは、前記EL表示部及び前記センサ部が形
    成された基板と同一基板上に形成されていることを特徴
    とする情報装置。
  11. 【請求項11】請求項6において、 前記EL表示用ソース信号線駆動回路と、EL表示用ゲ
    ート信号駆動回路と、前記センサ用ソース信号線駆動回
    路と、センサ用ゲート信号駆動回路とは、前記EL表示
    部及び前記センサ部が形成された基板と同一基板上に形
    成されていることを特徴とする情報装置。
  12. 【請求項12】請求項3乃至請求項6のいずれか一項に
    おいて、 前記フォトダイオードは、アノード電極と、カソード電
    極と、前記アノード電極と前記カソード電極との間に挟
    まれた光電変換層とを有することを特徴とする情報装
    置。
  13. 【請求項13】請求項12において、 前記光電変換層は、有機材料によって構成されているこ
    とを特徴とする情報装置。
  14. 【請求項14】請求項3乃至請求項6のいずれか一項に
    おいて、 前記フォトダイオードは、p型半導体層と、n型半導体
    層と、前記p型半導体層と前記n型半導体層の間に挟ま
    れた光電変換層とを有することを特徴とする情報装置。
  15. 【請求項15】請求項12もしくは請求項14のいずれ
    か一項において、 前記光電変換層は、非晶質半導体によって構成されるこ
    とを特徴とする情報装置。
  16. 【請求項16】請求項1乃至請求項15のいずれか一項
    において、 前記EL素子が発した光は、被写体の表面に照射され、 前記被写体の表面に照射された光が、前記被写体の表面
    によって反射され、 前記被写体の表面によって反射された光が、前記光電変
    換素子に入力されることにより、前記被写体の表面の情
    報が、画像として入力されることを特徴とする情報装
    置。
  17. 【請求項17】請求項16において、 前記被写体の表面の情報は、生体情報であることを特徴
    とする情報装置。
  18. 【請求項18】請求項17において、 前記生体情報は、掌紋であることを特徴とする情報装
    置。
  19. 【請求項19】請求項17において、 前記生体情報は、指紋であることを特徴とする情報装
    置。
  20. 【請求項20】請求項1乃至請求項19のいずれか一項
    において、 前記情報装置は、携帯情報端末であることを特徴とする
    情報装置。
  21. 【請求項21】請求項1乃至請求項19のいずれか一項
    において、 前記情報装置は、PDAであることを特徴とする情報装
    置。
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