JP2002268615A

JP2002268615A - 半導体装置

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Publication number: JP2002268615A
Application number: JP2001381434A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kimura; 肇木村
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2000-12-14
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2002-09-20
Anticipated expiration: 2021-12-14
Also published as: JP4302346B2

Abstract

(57)【要約】【課題】小型化、薄型化を実現した半導体装置を提供す
る。【解決手段】本発明の半導体装置は、光源としての発
光素子と光電変換素子のフォトダイオードを同一基板上
に形成することにより、半導体装置の小型化を実現す
る。また出力切り替え回路を用いることにより、１つの
駆動回路で２本の信号線を制御することが可能となる。
その結果、半導体装置の駆動回路の占有面積を小さくす
ることが可能になるため、小型化を実現することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光源を有し、マトリ
クス状に配置された光電変換素子と複数のトランジスタ
（以下、ＴＦＴとよぶ。）によって構成される半導体装
置に関する。また本発明は、絶縁表面上又は半導体基板
上に形成された光電変換素子、発光素子及び複数のトラ
ンジスタを有する半導体装置に関する。そして本発明の
半導体装置は、イメージセンサ機能と画像を表示する機
能を有することを特徴とする。

【０００２】

【従来の技術】近年、紙面上の文字・図画情報などか
ら、画像情報を有する電気信号を読み出すダイオードや
ＣＣＤなどの光電変換素子を有する固体撮像装置の開発
が進められている。前記固体撮像装置は、スキャナやデ
ジタルカメラ等に用いられている。

【０００３】光電変換素子を有する固体撮像装置には、
大別してラインセンサとエリアセンサがある。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におい
てスキャンして、画像の情報を電気信号として取り込
む。

【０００４】一方エリアセンサは、密着型エリアセンサ
とも呼ばれており、平面（面状）に設けられた光電変換
素子を被写体上に配置し、画像の情報を電気信号として
取り込む。エリアセンサは、ラインセンサと比較する
と、光電変換素子をスキャンする動作が必要ないことか
ら、スキャンするときに用いるモーター等を具備するこ
とが不要である。

【０００５】本明細書において、ラインセンサやエリア
センサなどのイメージセンサ機能を有する装置を半導体
装置とよぶ。図５に従来の半導体装置の構成の概略図を
示す。１００１は、ＣＣＤ型（ＣＭＯＳ型）のイメージ
センサであり、イメージセンサ１００１上にはロッドレ
ンズアレイなどの光学系１００２が配置されている。光
学系１００２は、被写体１００４の画像がイメージセン
サ１００１上に映し出される（照射される）ようにする
ために配置される。図５において、光学系１００２の像
の関係は、等倍系であるとする。光源１００３は、被写
体１００４に光を照射できる位置に配置されている。図
５に示す半導体装置に用いられる光源１００３には、Ｌ
ＥＤや蛍光灯などが用いられる。そして、被写体１００
４の下部にはガラス１００５が配置される。被写体１０
０４はガラス１００５の上部に配置される。

【０００６】光源１００３から発せられた光は、ガラス
１００５を介して被写体１００４に照射される。そして
被写体１００４に照射された光は、該被写体１００４に
おいて反射し、ガラス１００５を介して、光学系１００
２に入射する。光学系１００２に入射した光は、イメー
ジセンサ１００１に入射し、イメージセンサ１００１に
おいて被写体１００４の情報が光電変換される。そし
て、電気に変換された被写体１００４の情報を示す信号
は、外部に読み出される。イメージセンサ１００１は、
被写体１００４の情報を行毎に読み出していくが、イメ
ージセンサ１００１で一行分の信号を読み取った後は、
スキャナ１００６を移動して、再び同様の動作を繰り返
す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した図５に示す半
導体装置は、光源１００３からの光が、ガラス１００５
という媒体を介して被写体１００４に照射されるため
に、光が均一に照射されない場合（問題点）がある。ま
た被写体１００４において反射した光は、光学系１００
２という媒体を介してイメージセンサ１００１に照射さ
れるために、読み込んだ被写体１００４の情報を画像に
示すと、該画像は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という問題点が発生する。

【０００８】また上述した半導体装置の構造では、光学
系１００２と光源１００３のサイズを抑えることは難し
い。つまり光学系１００２と光源１００３の大きさをあ
る一定以上は小さくすることは難しい。その結果、半導
体装置自体の小型化、薄型化が妨げられている。

【０００９】本発明は上記の実情を鑑みてなされたもの
で、読み込んだ画像に明るさのむらが生じない半導体装
置を提供することを目的とする。さらに、小型化、薄型
化を実現した半導体装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、光電変換素子
と発光素子、およびそれらを制御するための複数の薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）を１つの画素として、複数の画
素を同一基板上にマトリクス状に形成した半導体装置を
提供する。このように、発光素子と光電変換素子を同一
基板上に形成することによって、小型化、薄型化を実現
した半導体装置を提供することができる。

【００１１】発光素子は光源として機能し、発光素子か
ら発せられた光は被写体において反射して、光電変換素
子に照射される。このとき被写体において反射した光
が、光電変換素子に照射されることによって電流が生じ
て、被写体の画像情報を有する電気信号（画像信号）が
半導体装置に取り込まれる。このようにすると、光電変
換素子により画像の情報を読み取ることが出来る。本発
明の半導体装置は、上記構成によって発光素子から発せ
られる光が被写体に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。

【００１２】また本発明では、半導体装置の駆動回路と
して、信号線駆動回路と出力切り替え回路を用いる。信
号線駆動回路は、外部から入力された信号に基づいてタ
イミング信号を出力切り替え回路に出力する。出力切り
替え回路は、発光素子部が有するＴＦＴに接続されてい
る信号線と、センサ部が有するＴＦＴに接続されている
信号線に異なるタイミング信号を出力する。すなわち、
出力切り替え回路を用いることにより、１つの駆動回路
で２本の信号線を制御することが可能となる。その結
果、半導体装置の駆動回路の占有面積を小さくすること
が可能になり、半導体装置の小型化を実現することがで
きる。

【００１３】なお本発明は、発光素子および光電変換素
子を有する如何なる構成の半導体装置に有効である。ま
た、光源として発光素子ではなく、フロントライトまた
はバックライトを用いた液晶素子を有する半導体装置に
も有効である。

【００１４】また本明細書において、接続とは電気的な
接続を意味している。

【００１５】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明の半導体
装置について説明する。図６を参照する。図６には、発
光素子、光電変換素子及び複数の薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）をマトリクス状に配置し、同一基板上に形成した
半導体装置の画素部を示す。画素部は複数の画素を有し
ている。本実施の形態では、光電変換素子としてフォト
ダイオードを用いる。

【００１６】本明細書では、ＥＬ素子などの自発光素子
を発光素子とよぶ。発光素子は、電場を加えることで発
生するルミネッセンス（Electro Luminescence）が得ら
れる有機化合物を含む層（以下、有機化合物層と記す）
と、陽極層と、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、どちらが一方の発
光、又は両方の発光を用いることができる。

【００１７】なお本明細書では、陽極と陰極の間に形成
された全ての層を有機化合物層と定義する。有機化合物
層には具体的に、発光層、正孔注入層、電子注入層、正
孔輸送層、電子輸送層等などが含まれる。基本的に発光
素子は、陽極／発光層／陰極が順に積層された構造を有
しており、この構造に加えて、陽極／正孔注入層／発光
層／陰極や、陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／
陰極等の順に積層した構造を有していることもある。本
明細書では、陽極、有機化合物層及び陰極で形成される
素子を発光素子とよぶ。

【００１８】また本明細書で用いる光電変換素子とは、
ＰＮ型のフォトダイオード、ＰＩＮ型のダイオード、ア
バランシェ型ダイオード、ｎｐｎ埋め込み型ダイオー
ド、ショットキー型ダイオード、フォトトランジスタ、
フォトコンダクタなどのいずれか１つを自由に用いるこ
とができる。

【００１９】画素部１００はソース信号線（Ｓ１〜Ｓ
ｘ）、電源供給線（Ｖ１〜Ｖｘ）、選択信号線（ＥＧ１
〜ＥＧｙ）、リセット信号線（ＥＲ１〜ＥＲｙ）、セン
サ選択信号線（ＳＧ１〜ＳＧｙ）、センサリセット信号
線（ＳＲ１〜ＳＲｙ）、センサ用信号出力線（ＳＳ１〜
ＳＳｘ）、センサ用電源線（ＶＢ1〜ＶＢｘ）を有して
いる。

【００２０】画素部１００は複数の画素を有している。
画素１０１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、
選択信号線（ＥＧ１〜ＥＧｙ）のいずれか１つと、リセ
ット信号線（ＥＲ１〜ＥＲｙ）のいずれか１つと、セン
サ選択信号線（ＳＧ１〜ＳＧｙ）のいずれか１つと、セ
ンサリセット信号線（ＳＲ１〜ＳＲｙ）のいずれか１つ
と、センサ用信号出力線（ＳＳ１〜ＳＳｘ）のいずれか
１つと、センサ用電源線（ＶＢ1〜ＶＢｘ）のいずれか
１つを有している。

【００２１】バイアス用ＴＦＴ１０２のソース領域およ
びドレイン領域は、一方はセンサ用信号出力線（ＳＳ１
〜ＳＳｘ）に接続されており、もう一方はＶｓｓ[バイ
アス用ＴＦＴ用]に接続されている。またバイアス用Ｔ
ＦＴ１０２のゲート電極は、バイアス用信号線（ＢＳ）
に接続されている。なお、バイアス用ＴＦＴ１０２がｎ
チャネル型の場合は、Ｖｓｓ[バイアス用ＴＦＴ用]に接
続されており、ｐチャネル型の場合は、Ｖｄｄ[バイア
ス用ＴＦＴ用]に接続されている。

【００２２】図７を参照する。図７には画素１０１の詳
しい回路構成を示している。点線で囲まれた領域は、図
６で示す画素部１００のｉ列目ｊ行目の画素であり、本
明細書では、画素（ｉ、ｊ）とよぶ。画素（ｉ、ｊ）
は、ソース信号線（Ｓｉ）と、電源供給線（Ｖｉ）と、
センサ用信号出力配線（ＳＳｉ）と、センサ用電源線
（ＶＢｉ）と、選択信号線（ＥＧｊ）と、リセット信号
線（ＥＲｊ）と、センサ選択信号線（ＳＧｊ）と、セン
サリセット信号線（ＳＲｊ）を有する。

【００２３】なお本発明の半導体装置に設けられる画素
には、発光素子及び光電変換素子、並びにそれらを制御
する複数のトランジスタが設けられる。本明細書では、
説明を簡単にするために１つの画素を発光素子部とセン
サ部に大別する。そして発光素子と、該発光素子を制御
する複数のトランジスタを合わせて発光素子部とよぶ。
また光電変換素子と、該光電変換素子を制御する複数の
トランジスタを合わせてセンサ部とよぶ。

【００２４】画素（ｉ、ｊ）は、発光素子部２１１、セ
ンサ部２２１を有する。発光素子部２１１は、選択用Ｔ
ＦＴ２１２、駆動用ＴＦＴ２１３、リセット用ＴＦＴ２
１４、コンデンサ２１５、発光素子２１６を有してい
る。図７では、画素（ｉ、ｊ）にコンデンサ２１５が設
けられているが、コンデンサ２１５は設けなくとも良
い。

【００２５】発光素子２１６は陽極と陰極と、陽極と陰
極との間に設けられた有機化合物層とからなる。陽極が
駆動用ＴＦＴ２１３のソース領域またはドレイン領域と
接続している場合、陽極が画素電極となり、また陰極が
対向電極となる。逆に陰極が駆動用ＴＦＴ２１３のソー
ス領域またはドレイン領域と接続している場合、陰極が
画素電極となり、陽極が対向電極となる。

【００２６】選択用ＴＦＴ２１２のゲート電極は選択信
号線（ＥＧｊ）に接続されている。そして選択用ＴＦＴ
２１２のソース領域とドレイン領域は、一方がソース信
号線（Ｓｉ）に、もう一方が駆動用ＴＦＴ２１３のゲー
ト電極に接続されている。選択用ＴＦＴ２１２は、画素
（ｉ、ｊ）に信号を書き込むときのスイッチング素子と
して機能するＴＦＴである。

【００２７】駆動用ＴＦＴ２１３のソース領域とドレイ
ン領域は、一方が電源供給線（Ｖｉ）に、もう一方が発
光素子２１６に接続されている。コンデンサ２１５は駆
動用ＴＦＴ２１３のゲート電極と電源供給線（Ｖｉ）に
接続している。駆動用ＴＦＴ２１３は、発光素子２１６
に供給する電流を制御するための素子（電流制御素子）
として機能するＴＦＴである。

【００２８】リセット用ＴＦＴ２１４のソース領域とド
レイン領域は、一方は電源供給線（Ｖｉ）に接続され、
もう一方は駆動用ＴＦＴ２１３のゲート電極に接続され
ている。リセット用ＴＦＴ２１４のゲート電極は、リセ
ット信号線（ＥＲj）に接続されている。リセット用Ｔ
ＦＴ２１４は、画素（ｉ、ｊ）に書き込まれた信号を消
去（リセット）するための素子として機能するＴＦＴで
ある。

【００２９】また画素（ｉ、ｊ）は、センサ部２２１と
して、センサ選択用ＴＦＴ２２２、センサ駆動用ＴＦＴ
２２３、センサリセット用ＴＦＴ２２４を有している。
また本実施の形態では、画素（ｉ、ｊ）は光電変換素子
として、フォトダイオード２２５を有している。

【００３０】フォトダイオード２２５は、ｎチャネル型
端子、ｐチャネル型端子、およびｎチャネル型端子とｐ
チャネル型端子の間に設けられている光電変換層を有し
ている。ｐチャネル型端子、ｎチャネル型端子の一方
は、Ｖｓｓ｛ｓｅｎｓｏｒ用｝に接続されており、もう
一方はセンサ駆動用ＴＦＴ２２３のゲート電極に接続さ
れている。

【００３１】センサ選択用ＴＦＴ２２２のゲート電極は
センサ選択信号線（ＳＧｊ）に接続されている。そして
センサ選択用ＴＦＴ２２２のソース領域とドレイン領域
は、一方はセンサ駆動用ＴＦＴ２２３のソース領域に接
続されており、もう一方はセンサ用信号出力線（ＳＳ
ｉ）に接続されている。センサ選択用ＴＦＴ２２２は、
フォトダイオード２２５の信号を出力するときのスイッ
チング素子として機能するＴＦＴである。

【００３２】センサ駆動用ＴＦＴ２２３のドレイン領域
はセンサ用電源線（ＶＢｉ）に接続されている。そして
センサ駆動用ＴＦＴ２２３のソース領域はセンサ選択用
ＴＦＴ２２２のソース領域又はドレイン領域に接続され
ている。センサ駆動用ＴＦＴ２２３は、バイアス用ＴＦ
Ｔ１０２とソースフォロワ回路を形成する。そのため、
駆動用ＴＦＴ２２３とバイアス用ＴＦＴ１０２は同じ極
性であることが好ましい。

【００３３】センサリセット用ＴＦＴ２２４のゲート電
極はセンサリセット信号線（ＳＲj）に接続されてい
る。センサリセット用ＴＦＴ２２４のソース領域とドレ
イン領域は、一方はセンサ用電源線（ＶＢｉ）に接続さ
れており、もう一方は、フォトダイオード２２５及びセ
ンサ駆動用ＴＦＴ２２３のゲート電極に接続されてい
る。センサリセット用ＴＦＴ２２４は、フォトダイオー
ド２２５を初期化するための素子として機能するＴＦＴ
である。

【００３４】なお発光素子部は、発光素子、選択用ＴＦ
Ｔ、駆動用ＴＦＴ、リセット用ＴＦＴを有する場合（３
Ｔｒ/ｃｅｌｌ）と、発光素子、選択用ＴＦＴ、駆動用
ＴＦＴを有する場合（２Ｔｒ/ｃｅｌｌ）とがある。ま
た本明細書では詳細な説明は省略するが、発光素子部に
含まれるＴＦＴの数は特に限定されない。本発明の半導
体装置が有する画素の発光素子部は、１画素中に４つの
ＴＦＴを有する場合（４Ｔｒ/ｃｅｌｌ）、１画素中に
５つのＴＦＴを有する場合（５Ｔｒ/ｃｅｌｌ）、１画
素中に６つのＴＦＴを有する場合（６Ｔｒ/ｃｅｌｌ）
などのいずれを適用してもよい。

【００３５】続いて、図１を参照する。図１には本発明
の半導体装置の概略図が示されている。画素部１００の
周囲には、選択信号線駆動回路１０３ａ、選択用出力切
り替え回路１０３ｂが形成されており、またリセット信
号線駆動回路１０４ａ、リセット用出力切り替え回路１
０４ｂが形成されている。さらに、ソース信号線駆動回
路１０５、センサ用ソース信号線駆動回路１０６が形成
されている。

【００３６】図２を参照する。図２（ａ）には、選択信
号線駆動回路１０３ａと選択用出力切り替え回路１０３
ｂを示している。また図２（ｂ）には、リセット信号線
駆動回路１０４ａとリセット用出力切り替え回路１０４
ｂを示している。また実施の形態２において説明する
が、図２（ａ）で示す選択信号線駆動回路１０３ａと選
択用出力切り替え回路１０３ｂから出力される信号のタ
イミングチャートを図３に示すので適宜参考にすると良
い。

【００３７】以下にはまず選択信号線駆動回路１０３ａ
と選択用出力切り替え回路１０３ｂに関して図２（ａ）
を用いて説明し、次いでリセット信号線駆動回路１０４
ａとリセット用出力切り替え回路１０４ｂに関して図２
（ｂ）を用いて説明する。

【００３８】まず選択信号線駆動回路１０３ａと選択用
出力切り替え回路１０３ｂに関して図２（ａ）を用いて
説明する。図２（ａ）で示す選択信号線駆動回路１０３
ａと図２（ｂ）で示すリセット信号線駆動回路１０４ａ
は、シフトレジスタ１１０とパルス幅制御回路１１１を
有している。選択信号線駆動回路１０３ａとリセット信
号線駆動回路１０４ａは、シフトレジスタ１１０とパル
ス幅制御回路１１１を有している。しかしパルス幅制御
回路１１１は必ずしも設けられる必要はなく、選択信号
線駆動回路１０３ａとリセット信号線駆動回路１０４ａ
は、シフトレジスタ１１０のみを有していてもよい。

【００３９】シフトレジスタ１１０は、外部から入力さ
れる信号に基づいてタイミング信号を発生させている。
外部から入力される信号とは、クロック信号、クロック
バック信号、スタートパルスなどを指す。そして前記タ
イミング信号は、シフトレジスタ１１０に設けられてい
る複数のＮＡＮＤ回路１１４より、シフトレジスタ１１
０に隣接するパルス幅制御回路１１１に入力される。

【００４０】パルス幅制御配線１１２は、シフトレジス
タから入力されるタイミング信号のパルス幅に比べる
と、小さいパルス幅のタイミング信号を出力する。

【００４１】本実施の形態では、一例として、パルス幅
制御回路１１１は、複数のＮＯＲ回路１１５と複数のイ
ンバータ回路１１６を有している。図２に示すように、
ＮＯＲ回路１１５の２つの入力端子は、一方はパルス幅
制御配線１１２に接続され、他方はＮＡＮＤ回路１１４
の出力端子に接続している。またＮＯＲ回路１１５の出
力端子は、インバータ回路１１６の入力端子に接続して
いる。ＮＯＲ回路１１５は、ＮＡＮＤ回路１１４から入
力されたタイミング信号と、パルス幅制御配線１１２か
ら入力された信号の否定論理和をとって、インバータ回
路１１６に信号を出力する。

【００４２】インバータ回路１１６の出力端子は、ＮＡ
ＮＤ回路１１７の入力端子と、ＮＯＲ回路１２０の入力
端子に接続されている。インバータ回路１１６は、ＮＯ
Ｒ回路１１５から入力された信号の否定をとって、２本
の配線に信号を出力する。前記２本の配線には、一方は
ＮＡＮＤ回路１１７の入力端子が接続され、他方はＮＯ
Ｒ回路１２０の入力端子が接続されている。

【００４３】図２（ａ）に示すように、ＮＡＮＤ回路１
１７の出力端子とＮＯＲ回路１２０の出力端子には、イ
ンバータ回路が接続されている場合があり、１つまたは
複数のインバータ回路が接続されている。

【００４４】なおＮＡＮＤ回路１１７の出力端子とＮＯ
Ｒ回路１２０の出力端子には、インバータ回路が接続さ
れていなくてもよく、その場合には、ＮＡＮＤ回路１１
７の出力端子には選択信号線（ＥＧ）が接続され、ＮＯ
Ｒ回路１２０の出力端子にはセンサ選択信号線（ＳＧ）
が接続される。

【００４５】インバータ回路が接続されている場合は、
接続されているインバータ回路の数は、ＮＡＮＤ回路１
１７の場合とＮＯＲ回路１２０の場合によってそれぞれ
異なる。ＮＡＮＤ回路１１７の出力端子には、１つまた
は複数のインバータ回路が接続されており、その先には
選択信号線（ＥＧ）が接続されている。ＮＯＲ回路１２
０の出力端子には、１つまたは複数のインバータ回路が
接続されており、その先にはセンサ選択信号線（ＳＧ）
に接続されている。また、選択信号線（ＥＧ）とセンサ
選択信号線（ＳＧ）が接続されているＴＦＴの極性によ
っても、インバータ回路の数は異なる。

【００４６】以下には、ＮＡＮＤ回路１１７の出力端子
とＮＯＲ回路１２０の出力端子に接続されるインバータ
回路の個数について、それぞれの信号線ごとに説明す
る。

【００４７】まず、選択信号線（ＥＧ）の場合を説明す
る。選択信号線（ＥＧ）は、ＮＡＮＤ回路１１７の出力
端子の先に接続されている。選択信号線（ＥＧ）に接続
されている選択用ＴＦＴがｎチャネル型の場合は、ＮＡ
ＮＤ回路１１７の出力端子に接続されるインバータ回路
は偶数個となる。また選択用ＴＦＴがｐチャネル型の場
合は、ＮＡＮＤ回路１１７の出力端子に接続されるイン
バータ回路は奇数個となる。

【００４８】図２（ａ）においては、一例として選択用
ＴＦＴがｎチャネル型の場合を示し、インバータ回路が
２個（偶数個）接続されている場合を示している。ＮＡ
ＮＤ回路１１７の出力端子には、インバータ回路１１８
の入力端子が接続されている。そしてインバータ回路１
１８の出力端子には、インバータ回路１１９の入力端子
が接続されている。インバータ回路１１９の出力端子に
は、選択信号線（ＥＧ）が接続されている。

【００４９】次に、センサ選択信号線（ＳＧ）の場合を
説明する。センサ選択信号線（ＳＧ）は、ＮＯＲ回路１
２０の出力端子の先に接続されている。センサ選択信号
線（ＳＧ）に接続されているセンサ選択用ＴＦＴがｎチ
ャネル型の場合は、ＮＯＲ回路１２０の出力端子に接続
されるインバータ回路は偶数個となる。また、センサ選
択用ＴＦＴがｐチャネル型の場合は、ＮＯＲ回路１２０
の出力端子に接続されるインバータ回路は奇数個とな
る。

【００５０】図２（ａ）においては、一例としてセンサ
選択用ＴＦＴがｎチャネル型の場合を示し、インバータ
回路が２個（偶数個）接続されている場合を示してい
る。ＮＯＲ回路１２０の出力端子には、インバータ回路
１２１の入力端子が接続されている。そしてインバータ
回路１２１の出力端子には、インバータ回路１２２の入
力端子が接続されている。インバータ回路１２２の出力
端子には、センサ選択信号線（ＳＧ）が接続されてい
る。

【００５１】次いでリセット信号線駆動回路１０４ａと
リセット用出力切り替え回路１０４ｂに関して図２
（ｂ）を用いて説明する。リセット信号線駆動回路１０
４ａは、シフトレジスタ１１０とパルス幅制御回路１１
１を有している。シフトレジスタ１１０とパルス幅制御
回路１１１に関しては上述したので、ここでは説明を省
略する。

【００５２】以下には、ＮＡＮＤ回路１２７の出力端子
と、ＮＯＲ回路１３０の出力端子とに接続されるインバ
ータ回路の個数について、それぞれの信号線ごとに説明
する。

【００５３】まずリセット信号線（ＥＲ）の場合を説明
する。リセット信号線（ＥＲ）は、ＮＡＮＤ回路１２７
の出力端子の先に接続されている。リセット信号線（Ｅ
Ｒ）に接続されているリセット用ＴＦＴがｎチャネル型
の場合は、ＮＡＮＤ回路１２７の出力端子に接続される
インバータ回路は奇数個となる。またリセット用ＴＦＴ
がｐチャネル型の場合は、ＮＡＮＤ回路１２７の出力端
子に接続されるインバータ回路は偶数個となる。

【００５４】図２（ｂ）においては、一例としてリセッ
ト用ＴＦＴがｎチャネル型の場合を示し、インバータ回
路が１個（奇数個）接続されている場合を示している。
ＮＡＮＤ回路１２７の出力端子には、インバータ回路１
２８の入力端子が接続されている。インバータ回路１２
８の出力端子には、リセット信号線（ＥＲ）が接続され
ている。

【００５５】次に、センサリセット信号線（ＳＲ）の場
合を説明する。センサリセット信号線（ＳＲ）は、ＮＯ
Ｒ回路１３０の出力端子の先に接続されている。センサ
リセット信号線（ＳＲ）に接続されているセンサリセッ
ト用ＴＦＴがｎチャネル型の場合は、ＮＯＲ回路１３０
の出力端子に接続されるインバータ回路は偶数個とな
る。また、センサリセット用ＴＦＴがｐチャネル型の場
合は、ＮＯＲ回路１３０の出力端子に接続されるインバ
ータ回路は奇数個となる。

【００５６】図２（ｂ）においては、一例としてセンサ
リセット用ＴＦＴがｎチャネル型の場合を示し、インバ
ータ回路が２個（偶数個）接続されている場合を示して
いる。ＮＯＲ回路１３０の出力端子には、インバータ回
路１３１の入力端子が接続されている。インバータ回路
１３１の出力端子には、インバータ回路１３２の入力端
子が接続されている。インバータ回路１３２の出力端子
には、センサリセット信号線（ＳＲ）が接続されてい
る。

【００５７】なお本明細書では、上述したＮＡＮＤ回路
１１７及びＮＯＲ回路１２０と、ＮＡＮＤ回路１２７及
びＮＯＲ回路１３０は、一方は第一の論理回路であり、
もう一方は第二の論理回路と称する。

【００５８】第一の論理回路と第二の論理回路は、一方
はＮＡＮＤ回路であり、もう一方はＮＯＲ回路である。
また、一方はＮＡＮＤ回路であり、もう一方はＯＲ回路
でもよい。さらに、一方はＡＮＤ回路であり、もう一方
はＮＯＲ回路でもよいし、一方はＡＮＤ回路であり、も
う一方はＯＲ回路でもよい。

【００５９】また本明細書では、第一の論理回路と第二
の論理回路に接続される信号線を、第一の信号線と第二
の信号線と称する。

【００６０】第一の信号線と第二の信号線は、一方は選
択信号線であり、もう一方はセンサ選択信号線である。
また、一方は選択信号線であり、もう一方はセンサリセ
ット信号線でもよい。さらに、一方はリセット信号線で
あり、もう一方はセンサ選択信号線でもよいし、一方は
リセット信号線であり、もう一方はセンサリセット信号
線でもよい。

【００６１】また本明細書では、第一の信号線と第二の
信号線に接続されているＴＦＴを第一のＴＦＴと第二の
ＴＦＴと称する。

【００６２】第一のＴＦＴと第二のＴＦＴは、一方は選
択用ＴＦＴであり、もう一方はセンサ選択用ＴＦＴであ
る。また、一方は選択用ＴＦＴであり、もう一方はセン
サリセット用ＴＦＴでもよい。さらに、一方はリセット
用ＴＦＴであり、もう一方はセンサ選択用ＴＦＴでもよ
いし、一方はリセット用ＴＦＴであり、もう一方はセン
サリセット用ＴＦＴでもよい。

【００６３】本発明の半導体装置は、イメージセンサ機
能を有し、かつ画像を表示する機能を有することを特徴
としており、該半導体装置は２つのモード（読み取りモ
ード、表示モード）を有している。使用者は、イメージ
センサ機能を用いる場合は読み取りモードを選択し、画
像を表示する機能を用いる場合は表示モードを選択する
ことで、本発明の半導体装置を使用する。

【００６４】読み取りモードの場合には、画素部１００
を形成する発光素子２１６が、全画面中で均一に発光
し、光源として機能する。そして光源からの光（発光素
子２１６から発せられる光）は、被写体において反射す
る。フォトダイオード２２５は、被写体において反射し
た光を受け取り、被写体の情報を読み取る。

【００６５】また表示モードの場合には、画素部１００
を形成する複数の発光素子２１６により画像を表示す
る。このとき、センサ部２２１のフォトダイオード２２
５は機能せず、本発明の半導体装置は通常の表示装置と
同様の機能を有する。

【００６６】そしてモード制御配線１１３には、上述し
た読み取りモードと表示モードによって、異なる信号が
入力される。

【００６７】図２（ａ）において、ＮＡＮＤ回路１１７
の２つの入力端子は、一方はモード制御配線１１３に接
続され、他方はインバータ回路１１６の出力端子に接続
されている。ＮＡＮＤ回路１１７の出力端子は、インバ
ータ回路１１８の入力端子に接続している。ＮＡＮＤ回
路１１７は、入力された信号の否定論理積をとって、イ
ンバータ回路１１８の入力端子に信号を出力する。イン
バータ回路１１８の出力端子は、インバータ回路１１９
の入力端子に接続されている。インバータ回路１１８
は、入力された信号の否定をとって、インバータ回路１
１９の入力端子に信号を出力する。インバータ回路１１
９の出力端子は、選択信号線（ＥＧ）に接続されてい
る。インバータ回路１１９は、入力された信号の否定を
とって、選択信号線（ＥＧ）に信号を出力する。

【００６８】また図２（ａ）において、ＮＯＲ回路１２
０の２つ入力端子は、一方はモード制御配線１１３に接
続され、他方はインバータ回路１１６の出力端子に接続
されている。ＮＯＲ回路１２０の出力端子は、インバー
タ回路１２１の入力端子に接続している。ＮＯＲ回路１
２０は、入力された信号の否定論理和をとって、インバ
ータ回路１２１の入力端子に信号を出力する。インバー
タ回路１２１の出力端子は、インバータ回路１２２の入
力端子に接続されている。インバータ回路１２１は、入
力された信号の否定をとって、インバータ回路１２２の
入力端子に信号を出力する。インバータ回路１２２の出
力端子は、センサ選択信号線（ＳＧ）に接続されてい
る。インバータ回路１２２は、入力された信号の否定を
とって、センサ選択信号線（ＳＧ）に信号を出力する。

【００６９】図２（ｂ）において、ＮＡＮＤ回路１２７
の２つの入力端子は、一方はモード制御配線１１３に接
続され、他方はインバータ回路１１６の出力端子に接続
されている。ＮＡＮＤ回路１２７の出力端子は、インバ
ータ回路１２８の入力端子に接続している。ＮＡＮＤ回
路１２７は、入力された信号の否定論理積をとって、イ
ンバータ回路１２８の入力端子に信号を出力する。イン
バータ回路１２８の出力端子は、リセット信号線（Ｅ
Ｒ）に接続されている。インバータ回路１２８は、入力
された信号を反転させて、リセット信号線（ＥＲ）に信
号を出力する。

【００７０】また図２（ｂ）において、ＮＯＲ回路１３
０の２つの入力端子は、一方はモード制御配線１１３に
接続され、他方はインバータ回路１１６の出力端子に接
続されている。ＮＯＲ回路１３０の出力端子は、インバ
ータ回路１３１の入力端子に接続している。ＮＯＲ回路
１３０は、入力された信号の否定論理和をとって、イン
バータ回路１３１の入力端子に信号を出力する。インバ
ータ回路１３１の出力端子は、インバータ回路１３２の
入力端子に接続されている。インバータ回路１３１は、
入力された信号を反転させて、インバータ回路１３２に
信号を出力する。インバータ回路１３２の出力端子は、
センサリセット信号線（ＳＲ）に接続されている。イン
バータ回路１３２は、入力された信号を反転させて、セ
ンサリセット信号線（ＳＲ）に信号を出力する。

【００７１】図２において、本発明の半導体装置の駆動
回路として選択用出力切り替え回路１０３ｂとリセット
用出力切り替え回路１０４ｂを示したが、あくまで一例
である。図２ではＮＡＮＤ回路を用いているが、ＮＡＮ
Ｄ回路の代わりにＡＮＤ回路を用いてもよい。また同様
に、ＮＯＲ回路を用いているが、ＯＲ回路を用いてもよ
い。また、ＮＡＮＤ回路とＮＯＲ回路、ＡＮＤ回路とＯ
Ｒ回路を入れ替えて用いてもよい。すなわち、信号線駆
動回路および出力切り替え回路の回路構成は、設計者が
自由に設計することができる。

【００７２】なお本明細書において、信号線駆動回路と
は、選択信号線駆動回路またはリセット信号線駆動回路
のどちらか一方を示す。また出力切り替え回路とは、選
択用出力切り替え回路とリセット用出力切り替え回路の
どちらか一方を示す。

【００７３】（実施の形態２）図３を参照する。図３に
は実施の形態１で示した駆動回路の信号のタイミングチ
ャートを示す。そして本実施の形態では、一例として選
択信号線駆動回路１０３ａと選択用出力切り替え回路１
０３ｂから出力される信号のタイミングチャートを示し
て、該選択信号線駆動回路１０３ａと該選択用出力切り
替え回路１０３ｂの動作について以下に説明する。

【００７４】図２（ａ）において、隣接している任意の
ＮＡＮＤ回路１１４から出力される信号をｂ１、ｂ２と
する。パルス幅制御配線１１２からは、図３に示すよう
に、ＮＡＮＤ回路１１４から出力されたタイミング信号
のパルス幅に比べて、小さいパルス幅のタイミング信号
を出力する。ＮＯＲ回路１１５の２つの入力端子は、一
方はＮＡＮＤ回路１１４の出力端子に接続され、他方は
パルス幅制御配線１１２に接続されている。ＮＯＲ回路
１１５の出力端子は、インバータ回路１１６の入力端子
に接続されている。ＮＯＲ回路１１５は、ＮＡＮＤ回路
１１４から入力されたタイミング信号と、パルス幅制御
配線１１２から入力された信号の否定論理和をとって、
インバータ回路１１６にｃ１に示す信号を出力する。イ
ンバータ回路１１６は、ＮＯＲ回路１１５から入力され
た信号を反転させ、ｄ１に示す信号を出力する。

【００７５】モード制御配線１１３からは、表示モード
の場合と読み取りモードの場合において、図３に示すよ
うに異なる信号が出力される。本実施の形態では、表示
モードでは常にＨｉｇｈの信号が入力されて、読み取り
モードでは常にＬｏｗの信号が入力されるとする。

【００７６】ＮＡＮＤ回路１１７の２つの入力端子は、
一方はモード制御配線１１３に接続され、他方はインバ
ータ回路１１６の出力端子に接続されている。ＮＡＮＤ
回路１１７の出力端子は、インバータ回路１１８の入力
端子に接続されている。ＮＡＮＤ回路１１７は、インバ
ータ回路１１６から入力されたタイミング信号と、モー
ド制御配線１１３から入力された信号の否定論理積をと
って、インバータ回路１１８に信号を出力する。インバ
ータ回路１１８の出力端子は、インバータ回路１１９の
入力端子に接続されている。インバータ回路１１８は、
入力された信号を反転させて、インバータ回路１１９に
信号を出力する。インバータ回路１１９の出力端子に
は、選択信号線（ＥＧ）が接続されている。インバータ
回路１１９は、入力された信号を反転させて、ｅ１に示
す信号を選択信号線（ＥＧ）に出力する。

【００７７】またＮＯＲ回路１２０の２つの入力端子
は、一方はモード制御配線１１３に接続され、他方はイ
ンバータ回路１１６の出力端子に接続されている。ＮＯ
Ｒ回路１２０の出力端子は、インバータ回路１２１の入
力端子が接続されている。ＮＯＲ回路１２０は、インバ
ータ回路１１６から入力されたタイミング信号と、モー
ド制御配線１１３から入力された信号の否定論理和をと
って、インバータ回路１２１に信号を出力する。インバ
ータ回路１２０の出力端子は、インバータ回路１２１の
入力端子に接続されている。インバータ回路１２１は、
入力された信号を反転させて、インバータ回路１２２に
信号を出力する。インバータ回路１２２の出力端子に
は、センサ選択信号線（ＳＧ）が接続されている。イン
バータ回路１２２は、入力された信号を反転させて、ｅ
２に示す信号をセンサ選択信号線（ＳＧ）に出力する。

【００７８】そして図３に示すように、選択信号線（Ｅ
Ｇ）とセンサ用選択信号線（ＳＧ）とに出力される信号
は異なる。また表示モードと読み取りモードでは、選択
信号線（ＥＧ）とセンサ用選択信号線（ＳＧ）に出力さ
れる信号は異なる。

【００７９】ここでモード制御配線１１３からＨｉｇｈ
の信号が出力される場合と、Ｌｏｗの信号が出力される
場合の２つの場合について説明する。本実施の形態で
は、表示モードを選択したときにはモード制御配線１１
３からＨｉｇｈの信号が出力され、読み取りモードを選
択したときにはモード制御配線１１３からＬｏｗの信号
が出力されるとする。

【００８０】まずモード制御配線１１３から、Ｈｉｇｈ
の信号が出力される場合について説明する。ＮＡＮＤ回
路１１７に接続されている選択用信号線（ＥＧ）には、
インバータ回路１１６の出力端子から出力される信号と
同様の信号であるＨｉｇｈの信号が入力される。またＮ
ＯＲ回路１２０に接続されているセンサ選択用信号線
（ＳＧ）には、インバータ回路１１６の出力端子から出
力される信号に関わらず、常に一定の電圧を保った信号
が出力される。

【００８１】次いで、モード制御配線１１３から、Ｌｏ
ｗの信号が出力される場合について説明する。ＮＯＲ回
路１２０に接続されているセンサ選択用信号線（ＳＧ）
には、インバータ回路１１６と同様の信号であるＬｏｗ
の信号が出力される。またＮＡＮＤ回路１１７に接続さ
れている選択用信号線（ＥＧ）には、インバータ回路１
１６の出力に関わらず、常に一定の電圧を保った信号が
出力される。

【００８２】本実施の形態は、実施の形態１と自由に組
み合わせることが可能である。

【００８３】（実施の形態３）本実施の形態では、被写
体をモノクロで読み取る場合において入力される信号
と、該被写体の画像をモノクロで表示する場合において
入力される信号とを図４（Ａ）を用いて説明する。

【００８４】図４（Ａ）には、被写体をモノクロで読み
取る場合について、ソース信号線駆動回路から発生する
信号と、選択信号線（ＥＧ）及びリセット信号線（Ｅ
Ｒ）のそれぞれに接続されているＴＦＴに入力される信
号と、発光素子部２１１に与えられるビデオ信号とを示
している。ビデオ信号とは、デジタルビデオ信号または
アナログビデオ信号を示す。また図４（Ａ）には、セン
サ部２２１のセンサ用信号出力線（ＳＳ）と、センサ用
選択信号線（ＳＧ）と、センサ用リセット信号線（Ｓ
Ｒ）のそれぞれに接続されているＴＦＴに入力される信
号を示している。なお本実施の形態では、画素部の構成
として図６および図７を参照する。

【００８５】本実施の形態においては、選択用ＴＦＴ２
１２、リセット用ＴＦＴ２１４、センサ選択用ＴＦＴ２
２２、センサリセットＴＦＴ２２４は全てｎチャネル型
とする。また駆動用ＴＦＴ２１３はｐチャネル型とす
る。そしてそれらのＴＦＴの極性に対応した信号を図４
（Ａ）に示す。ただし、選択用ＴＦＴ２１２、リセット
用ＴＦＴ２１４、センサ選択用ＴＦＴ２２２、センサリ
セットＴＦＴ２２４、駆動用ＴＦＴ２１３の極性は、自
由に設計することができる。但しその場合には、そのＴ
ＦＴの極性に対応した信号を出力できる回路を設計する
必要がある。

【００８６】ＴＦＴの極性がｎチャネル型の場合は、オ
ン信号がＨｉｇｈの信号であり、オフ信号がＬｏｗの信
号である。またＴＦＴの極性がｐチャネル型の場合は、
オン信号がＬｏｗの信号であり、オフ信号がＨｉｇｈの
信号である。

【００８７】ここで表示モードと読み取りモードにおけ
る発光素子部とセンサ部に入力される信号を図４（Ａ）
を用いて説明する。なお図４（Ａ）にはモノクロの被写
体を読み取る場合を示し、図４（Ｂ）にはカラーの被写
体を読み取る場合を示す。そして本実施の形態では、モ
ノクロの被写体を読み取る場合を図４（Ａ）を用いて説
明する。カラーの被写体を読み取る場合については、実
施例２において説明する。

【００８８】まず表示モードについて説明する。表示モ
ードでは、画素部１００を形成する複数の発光素子２１
６により画像を表示する。その場合には、センサ部２２
１のフォトダイオード２２５は機能せずに常にオフ状態
となって、通常の表示装置と同様の機能をもつ。

【００８９】なおセンサ部２２１は常にオフ状態でな
く、常にオン状態としてもよい。そしてセンサ部２２１
を常にオン状態として機能させないようにすることもで
きる。しかしセンサ部２２１がオン状態を維持する場合
には、ソースフォロワ回路などが電力を消費してしま
う。よって消費電力の観点から考えると、センサ部２２
１は、常にオフ状態にしておくことが望ましい。またセ
ンサ部２２１をオフ状態にしておくことによって、消費
電力を抑制することができる。

【００９０】また駆動回路においては、オン状態からオ
フ状態に移行する場合と、オフ状態からオン状態に移行
する場合とにおいて電流が流れて電力を消費する。消費
電力を抑制するためには、駆動回路を構成する各回路素
子の電圧が変化せずに、電流が流れないようにすればよ
い。つまり、センサ部２２１を常にオフ状態にしておく
ことにより、消費電力を抑制することができる。

【００９１】ソース信号線駆動回路からは、パルス信号
が発生する。また選択信号線（ＥＧ）と、リセット信号
線（ＥＲ）は、それぞれ接続しているＴＦＴにパルス信
号を入力する。またビデオ信号として、パルス信号が入
力される。なお本実施の形態において、パルス信号と
は、時間的に電圧が変化する信号のことを指す。

【００９２】上述したように表示モードにおいては、セ
ンサ部２２１はオフ状態であって機能しない。センサ用
ソース信号線（ＳＳ）は、接続しているＴＦＴに信号を
出力せず、一定の電圧を保っている。また、センサ選択
信号線（ＳＧ）とセンサリセット信号線（ＳＲ）は、そ
れぞれ接続しているＴＦＴに常にオフ信号（本実施の形
態ではＬｏｗの信号）を入力する。なおここでは、セン
サ選択信号線（ＳＧ）とセンサリセット信号線（ＳＲ）
に入力される信号は、パルス信号ではなく、常に一定の
電圧を保っている信号である。つまり表示モードの場合
においては、センサ選択信号線（ＳＧ）とセンサリセッ
ト信号線（ＳＲ）は常に一定の電圧を保っている。その
結果、センサ部２２１には電流が流れないので機能しな
い。

【００９３】次いで、読み取りモードについて説明す
る。読み取りモードの場合には、画素部１００を形成す
る発光素子２１６が、全画面中で均一に発光し、光源と
して機能する。そして光源からの光（発光素子２１６か
ら発せられる光）は、被写体において反射され、フォト
ダイオード２２５はその反射した光を受け取って、その
結果、被写体の情報を読み取ることができる。

【００９４】つまり発光素子部２１１では、発光素子２
１６を均一に発光させる必要がある。ソース信号線駆動
回路からは、オン信号（本実施の形態では、Ｈｉｇｈの
信号）が発生する。またリセット信号線（ＥＲ）は、接
続しているＴＦＴにオフ信号（本実施の形態では、Ｌｏ
ｗの信号）を入力する。またビデオ信号として、駆動用
ＴＦＴがオン状態になるような信号が駆動用ＴＦＴに入
力される。すなわちビデオ信号は、オン信号（本実施の
形態では、Ｌｏｗの信号）が入力される。また、センサ
部２２１において、センサ用信号出力信号線（ＳＳ）、
センサ用選択信号線（ＳＧ）、センサ用リセット信号線
（ＳＲ）は、それぞれ接続しているＴＦＴにパルス信号
を入力する。

【００９５】上述したように、読み取りモードと表示モ
ードによって、ＴＦＴに入力される信号は、それぞれの
信号線によって異なる。

【００９６】本実施の形態は、実施の形態１、２と自由
に組み合わせることが可能である。

【００９７】

【実施例】（実施例１）実施の形態では、図７に示すよ
うに発光素子部が３Ｔｒ/ｃｅｌｌの場合を説明した
が、本実施例では発光素子部が２Ｔｒ/ｃｅｌｌの場合
について図８を用いて説明する。

【００９８】図８に発光素子部が２Ｔｒ/ｃｅｌｌの場
合における１つの画素の詳しい回路構成を示す。画素部
において、ｉ列目ｊ行目に設けられた画素（ｉ、ｊ）の
詳しい回路構成を示す。画素（ｉ、ｊ）は、ソース信号
線（Ｓi）と、電源供給線（Ｖi）と、センサ用信号出力
線（ＳＳi）と、センサ用電源線（ＶＢi）と、選択信号
線（ＥＧj）と、センサ選択信号線（ＳＧj）と、センサ
リセット信号線（ＳＲj）を有する。

【００９９】画素（ｉ、ｊ）は、発光素子部２３１、セ
ンサ部２４１を有している。発光素子部２３１は、選択
用ＴＦＴ２３２、駆動用ＴＦＴ２３３、コンデンサ２３
５、発光素子２３６を有している。また図８では画素
（ｉ、ｊ）にコンデンサ２３５が設けられているが、コ
ンデンサ２３５を設けなくとも良い。そしてセンサ部２
４１は、センサ選択用ＴＦＴ２４２、センサ駆動用ＴＦ
Ｔ２４３、センサリセット用ＴＦＴ２４４、フォトダイ
オード２４５を有している。

【０１００】発光素子２３６は陽極と陰極と、陽極と陰
極との間に設けられた有機化合物層とからなる。陽極が
駆動用ＴＦＴ２３３のソース領域またはドレイン領域と
接続している場合、陽極が画素電極となり、陰極が対向
電極となる。また、陰極が駆動用ＴＦＴ２３３のソース
領域またはドレイン領域と接続している場合、陰極が画
素電極となり、陽極が対向電極となる。

【０１０１】選択用ＴＦＴ２３２のゲート電極は選択信
号線（ＥＧｊ）に接続されている。そして選択用ＴＦＴ
２３２のソース領域とドレイン領域は、一方がソース信
号線（Ｓi）に、もう一方が駆動用ＴＦＴ２３３のゲー
ト電極に接続されている。選択用ＴＦＴ２３２は、画素
（ｉ、ｊ）に信号を書き込むときのスイッチング素子と
して機能するＴＦＴである。

【０１０２】駆動用ＴＦＴ２３３のソース領域とドレイ
ン領域は、一方が電源供給線（Ｖi）に、もう一方が発
光素子２３６に接続されている。コンデンサ２３５は駆
動用ＴＦＴ２３３のゲート電極と電源供給線（Ｖi）と
に接続して設けられている。駆動用ＴＦＴ２３３は、発
光素子２３６に供給する電流を制御するための素子（電
流制御素子）として機能するＴＦＴである。

【０１０３】フォトダイオード２４５は、ｎチャネル型
端子、ｐチャネル型端子およびｎチャネル型端子とｐチ
ャネル型端子の間に設けられている光電変換層を有して
いる。ｎチャネル型端子、ｐチャネル型端子の一方は、
Ｖｓｓ[sensor用]に接続されており、もう一方はセンサ
駆動用ＴＦＴ２４３のゲート電極に接続されている。

【０１０４】センサ選択用ＴＦＴ２４２のゲート電極は
センサ選択信号線（ＳＧj）に接続されている。そして
センサ選択用ＴＦＴ２４２のソース領域とドレイン領域
は、一方はセンサ駆動用ＴＦＴ２４３のソース領域に接
続されており、もう一方はセンサ用信号出力線（ＳＳ
i）に接続されている。センサ選択用ＴＦＴ２４２は、
フォトダイオード２４５の信号を出力するときのスイッ
チング素子として機能するＴＦＴである。

【０１０５】センサ駆動用ＴＦＴ２４３のドレイン領域
はセンサ用電源線（ＶＢi）に接続されている。そして
センサ駆動用ＴＦＴ２４３のソース領域はセンサ選択用
ＴＦＴ２４２のソース領域又はドレイン領域に接続され
ている。また、センサ駆動用ＴＦＴ２４３は、バイアス
用ＴＦＴ（図示せず）とソースフォロワ回路を形成す
る。そのため、センサ駆動用ＴＦＴ２４３とバイアス用
ＴＦＴの極性は同じである方がよい。

【０１０６】センサリセット用ＴＦＴ２４４のゲート電
極はセンサリセット信号線（ＳＲj）に接続されてい
る。センサリセット用ＴＦＴ２４４のソース領域とドレ
イン領域は、一方はセンサ用電源線（ＶＢi）に接続さ
れており、もう一方はフォトダイオード２４５及びセン
サ駆動用ＴＦＴ２４３のゲート電極に接続されている。
センサリセット用ＴＦＴ２４４は、フォトダイオード２
４５を初期化するための素子として機能するＴＦＴであ
る。

【０１０７】そして画素部は、図８に示す画素が複数個
マトリクス状に同一基板上に形成されたものである。画
素部の周辺には駆動回路が形成されるが、ソース信号線
（Ｓ）とセンサ用信号出力線（ＳＳ）を制御するための
駆動回路として、ソース信号線駆動回路と、センサ用ソ
ース信号線駆動回路が形成される。

【０１０８】また選択信号線（ＥＧ）とセンサ選択信号
線（ＳＧ）を制御するために信号線駆動回路が形成され
る。そして信号線駆動回路には、出力切り替え回路が接
続される。また選択信号線（ＥＧ）とセンサ選択信号線
（ＳＧ）に限らず、選択信号線（ＥＧ）とセンサリセッ
ト信号線（ＳＲ）を制御するために信号線駆動回路が形
成されていてもよい。その場合にも信号線駆動回路に
は、出力切り替え回路が接続される。

【０１０９】なお発光素子部が２Ｔｒ/ｃｅｌｌである
本実施例における半導体装置には、本出願人による特願
２０００-０６７７９３号の発明を適用することが可能
である。

【０１１０】また本実施例は、実施の形態１乃至実施の
形態３と自由に組み合わせることが可能である。

【０１１１】（実施例２）実施例１では、発光素子部が
２Ｔｒ/ｃｅｌｌの場合について説明したが、本実施例
では、発光素子部は２Ｔｒ/ｃｅｌｌであって、３つの
発光素子部と１つのセンサ部で１つの画素を形成してい
る例について図９を用いて説明する。なお、発光素子部
が３Ｔｒ/ｃｅｌｌの場合や、その他の回路構成を有す
る場合においても、３つの発光素子部と１つのセンサ部
で画素を形成することができる。また前記画素で画素部
を形成することができる。

【０１１２】図９を参照する。光の三原色である赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）用に全部で３つの発光素子
部が形成されている。発光素子部２５１は、赤（Ｒ）用
であり、選択用ＴＦＴ２５１ａ、駆動用ＴＦＴ２５１
ｂ、コンデンサ２５１ｃ、発光素子２５１ｄを有してい
る。発光素子部２５２は、緑（Ｇ）用であり、選択用Ｔ
ＦＴ２５２ａ、駆動用ＴＦＴ２５２ｂ、コンデンサ２５
２ｃ、発光素子２５２ｄを有している。発光素子部２５
３は、青（Ｂ）用であり、選択用ＴＦＴ２５３ａ、駆動
用ＴＦＴ２５３ｂ、コンデンサ２５３ｃ、発光素子２５
３ｄを有している。

【０１１３】発光素子２５１ｄ、２５２ｄ、２５３ｄ
は、陽極と陰極と、陽極と陰極との間に設けられた発光
層とからなる。陽極が駆動用ＴＦＴ２５１ｂ、２５２
ｂ、２５３ｂのそれぞれのソース領域またはドレイン領
域と接続している場合、陽極が画素電極となり、陰極が
対向電極となる。逆に陰極が駆動用ＴＦＴ２５１ｂ、２
５２ｂ、２５３ｂのそれぞれのソース領域またはドレイ
ン領域と接続している場合、陰極が画素電極となり、陽
極が対向電極となる。

【０１１４】センサ部２５４は、センサ選択用ＴＦＴ２
５４ａ、センサ駆動用ＴＦＴ２５４ｂ、センサリセット
用ＴＦＴ２５４ｃ、フォトダイオード２５４ｄを有して
いる。

【０１１５】フォトダイオード２５４ｄは、ｎチャネル
型端子、ｐチャネル型端子およびｎチャネル型端子とｐ
チャネル型端子の間に設けられている光電変換層を有し
ている。ｎチャネル型端子、ｐチャネル型端子の一方
は、Ｖｓｓ[sensor用]に接続されており、もう一方はセ
ンサ駆動用ＴＦＴ２５４ｂのゲート電極に接続されてい
る。

【０１１６】センサ選択用ＴＦＴ２５４ａのゲート電極
はセンサ選択信号線（ＳＧj）に接続されている。そし
てセンサ選択用ＴＦＴ２５４ａのソース領域とドレイン
領域は、一方はセンサ駆動用ＴＦＴ２５４ｂのソース領
域に接続されており、もう一方はセンサ用信号出力線
（ＳＳｉ）に接続されている。センサ選択用ＴＦＴ２５
４ａは、フォトダイオード２５４ｄの信号を出力すると
きのスイッチング素子として機能するＴＦＴである。

【０１１７】センサ駆動用ＴＦＴ２５４ｂのドレイン領
域とソース領域は、一方はセンサ用電源線（ＶＢｉ）に
接続されており、もう一方は、センサ選択用ＴＦＴ２５
４ａのソース領域又はドレイン領域に接続されている。
センサ駆動用ＴＦＴ２５４ｂは、バイアス用ＴＦＴ（図
示せず）とソースフォロワ回路を形成する。そのため、
センサ駆動用ＴＦＴ２５４ｂとバイアス用ＴＦＴの極性
は同じである方がよい。

【０１１８】センサリセット用ＴＦＴ２５４ｃのゲート
電極はセンサリセット信号線（ＳＲj）に接続されてい
る。センサリセット用ＴＦＴ２５４ｃのソース領域とド
レイン領域は、一方はセンサ用電源線（ＶＢｉ）に接続
されており、もう一方は、フォトダイオード２５４ｄ及
びセンサ駆動用ＴＦＴ２５４ｂのゲート電極に接続され
ている。センサリセット用ＴＦＴ２５４ｃは、フォトダ
イオード２５４ｄを初期化するための素子として機能す
るＴＦＴである。

【０１１９】そして画素部は、図９に示す画素が複数個
マトリクス状に同一基板上に形成されたものである。画
素部の周辺には駆動回路が形成されるが、例えばＲ用ソ
ース信号線（ＲＳ）と、Ｇ用ソース信号線（ＧＳ）と、
Ｂ用ソース信号線（ＢＳ）を制御するためのソース信号
線駆動回路と、センサ用信号出力線（ＳＳ）を制御する
ためのセンサ用ソース信号線駆動回路が形成される。

【０１２０】また選択信号線（ＥＧ）とセンサ選択信号
線（ＳＧ）を制御するために信号線駆動回路が形成され
る。そして信号線駆動回路には、出力切り替え回路が接
続される。また選択信号線（ＥＧ）とセンサ選択信号線
（ＳＧ）に限らず、選択信号線（ＥＧ）とセンサリセッ
ト信号線（ＳＲ）を制御するために信号線駆動回路が形
成されていてもよい。その場合にも信号線駆動回路に
は、出力切り替え回路が接続される。

【０１２１】また発光素子部が２Ｔｒ/ｃｅｌｌである
本実施例の半導体装置には、本出願人による特願２００
０-０６７７９３号の発明を適用することが可能であ
る。

【０１２２】ここで、表示モードと読み取りモードのそ
れぞれのモードにおける発光素子部とセンサ部に入力さ
れる信号を図４（Ｂ）を用いて説明する。

【０１２３】図４（Ｂ）には、ソース信号線駆動回路か
ら発生する信号、選択信号線（ＥＧ）及びリセット信号
線（ＥＲ）がそれぞれ接続されているＴＦＴに出力する
信号、発光素子部２５１〜発光素子部２５３に与えられ
るビデオ信号を示している。またセンサ部２５４のセン
サ用信号出力線（ＳＳ）、センサ用選択信号線（Ｓ
Ｇ）、センサ用リセット信号線（ＳＲ）がそれぞれ接続
されているＴＦＴに出力する信号を示している。なお本
実施例では画素の構成として、図９を参照する。

【０１２４】本実施例においては、発光素子部２５１〜
発光素子部２５３に含まれる駆動用ＴＦＴの極性はｐチ
ャネル型であり、他のＴＦＴはすべてｎチャネル型とす
る。それぞれのＴＦＴの極性は、自由に設計することが
可能であるが、その場合には、その極性に対応した信号
を出力できる回路を設計する必要がある。

【０１２５】信号を入力するＴＦＴの極性がｎチャネル
型の場合は、オン信号がＨｉｇｈの信号であり、オフ信
号がＬｏｗの信号である。また、信号を入力するＴＦＴ
の極性がｐチャネル型の場合は、オン信号がＬｏｗの信
号であり、オフ信号がＨｉｇｈの信号である。

【０１２６】まず表示モードについて説明する。表示モ
ードでは、発光素子２５１ｄ、発光素子２５２ｄ、発光
素子２５３ｄが画像を表示する。その場合には、センサ
部のフォトダイオード２５４ｄは機能しない。このと
き、ソース信号線駆動回路からは、パルス信号が発生す
る。また、選択信号線（ＥＧ）及びリセット信号線（Ｅ
Ｒ）は、それぞれ接続しているＴＦＴにパルス信号を出
力する。またビデオ信号として、パルス信号を出力す
る。

【０１２７】また表示モードでは、センサ部２５４は機
能しない。センサ用ソース信号線（ＳＳ）は、接続して
いるＴＦＴに信号を出力せず、一定の電圧を保ってい
る。また、センサ選択信号線（ＳＧ）とセンサリセット
信号線（ＳＲ）は、それぞれ接続しているＴＦＴに常に
オフ信号（本実施の形態ではＬｏｗの信号）を出力す
る。なおここでセンサ選択信号線（ＳＧ）とセンサリセ
ット信号線（ＳＲ）が出力する信号は、パルス信号では
なく、常に一定の電圧を保っている信号である。そのた
め表示モードの場合において、センサ選択信号線（Ｓ
Ｇ）とセンサリセット信号線（ＳＲ）は常に一定の電圧
を保っている。その結果、センサ部２５４には電流が流
れず、機能しない。

【０１２８】なお図９に示す画素の構成は、カラーの被
写体をカラーの画像として読み取ることが可能である
が、カラーの画像として読み取らずに、モノクロの画像
として読み取ることも出来る。本実施例では、まずモノ
クロの画像として読み取る場合について説明して、次い
でカラーの画像として読み取る場合について説明する。

【０１２９】被写体をモノクロの画像として読み取る場
合の読み取りモードについて説明する。読み取りモード
の場合には、発光素子２５１ｄ、発光素子２５２ｄ、発
光素子２５３ｄは、全画面で均一に発光し、光源として
機能する。そして、光源からの光を被写体において反射
させる。センサ部２５４は、被写体において反射した光
を受け取って、被写体の情報を読み取る。つまり被写体
の情報を読み取るためには、発光素子２５１ｄ、発光素
子２５２ｄ、発光素子２５３ｄを均一に発光させる必要
がある。

【０１３０】この場合には、ソース信号線駆動回路から
は、オン信号（本実施の形態では、Ｈｉｇｈの信号）が
発生する。またリセット信号線（ＥＲ）は、接続してい
るＴＦＴにオフ信号（本実施の形態では、Ｌｏｗの信
号）を入力する。またビデオ信号として、駆動用ＴＦＴ
２５１ｂ、２５２ｂ、２５３ｂがオン状態になるような
信号が、駆動用ＴＦＴ２５１ｂ、２５２ｂ、２５３ｂに
入力される。すなわちビデオ信号として、オン信号（本
実施の形態では、Ｌｏｗの信号）が入力される。

【０１３１】次いで、被写体をカラーの画像として読み
取る場合の読み取りモードについて説明する。被写体を
カラーの画像として読み取る場合は、光の三原色である
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）用に発光素子部を形成す
る。そして赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三回に分け
て画像を読み取り、それらの画像を重ね合わせて１つの
画像を形成する。

【０１３２】この場合においては、センサ部２５４にお
いて、センサ用信号出力信号線（ＳＳ）、センサ用選択
信号線（ＳＧ）、センサ用リセット信号線（ＳＲ）は、
それぞれ接続しているＴＦＴにパルス信号を出力する。

【０１３３】そして被写体をカラーの画像として読み取
る場合においては、Ｒ用の画像を読み取る場合、Ｇ用の
画像を読み取る場合、Ｂ用の画像を読み取る場合に分け
て説明する。

【０１３４】まずＲ用の画像を読み取る場合を説明す
る。ソース信号線駆動回路からは、オン信号が発生す
る。また選択信号線（ＥＧ）、リセット信号線（ＥＲ）
は、それぞれ接続しているＴＦＴにオン信号又はオフ信
号を入力する。そしてビデオ信号として、Ｒ用の発光素
子部２５１にオンの信号が入力されて、Ｇ用の発光素子
部２５２にはオフの信号が入力され、Ｂ用の発光素子部
２５３にはオフの信号が入力される。

【０１３５】次いでＧ用の画像を読み取る場合を説明す
る。ソース信号線駆動回路からは、オン信号が発生す
る。また選択信号線（ＥＧ）、リセット信号線（ＥＲ）
は、それぞれ接続しているＴＦＴにオン信号又はオフ信
号を入力する。そしてビデオ信号として、Ｒ用の発光素
子部２５１にオフの信号が入力されて、Ｇ用の発光素子
部２５２にはオンの信号が入力され、Ｂ用の発光素子部
２５３にはオフの信号が入力される。

【０１３６】最後にＢ用の画像を読み取る場合を説明す
る。ソース信号線駆動回路からは、オン信号が発生す
る。選択信号線（ＥＧ）からはオン信号が発生する。ま
た、選択信号線（ＥＧ）、リセット信号線（ＥＲ）は、
それぞれ接続しているＴＦＴにオン信号又はオフ信号を
入力する。そしてビデオ信号として、Ｒ用の発光素子部
２５１にオフの信号が入力され、Ｇ用の発光素子部２５
２にオフの信号が入力され、Ｂ用の発光素子部２５３に
オンの信号が入力される。

【０１３７】このように、Ｒ用、Ｇ用、Ｂ用と３回に分
けての被写体の画像を読み取り、その後、３つの画像を
合成することにより、被写体をカラーの画像として読み
取ることができる。

【０１３８】上述したように、読み取りモードと表示モ
ードによって、ＴＦＴに入力される信号は、それぞれの
信号線によって異なる。

【０１３９】なお本実施例では、３つの発光素子部と１
つのセンサ部で１つの画素を形成しており、該画素によ
り被写体をカラーの画像として読み取る場合を説明し
た。しかし、３つの発光素子部と１つのセンサ部で１つ
の画素を形成している場合において、被写体をカラーの
画像としてではなく、モノクロの画像として読み取るこ
とは可能である。すなわちモノクロの画像で読み取る場
合には、１つの画素に３つある発光素子部をすべて発光
させて被写体を読み取ればよい。また１つの画素に３つ
ある発光素子部のうち、任意の２つを発光させてもよ
い。また１つの画素に３つある発光素子部のうち、任意
の１つを発光させてもよい。但し、赤（Ｒ）用の発光素
子部のみを発光させた場合は、被写体の赤の部分は読み
取れない場合がある。

【０１４０】また本実施例は、実施の形態１乃至実施の
形態３および実施例１と自由に組み合わせることが可能
である。

【０１４１】（実施例３）実施の形態１乃至実施の形態
３および実施例１、２では、光源として発光素子を用い
た例を示したが、本実施例では、光源としてフロントラ
イト又はバックライトを用いた半導体装置について説明
する。この場合には、イメージセンサ機能により得られ
た被写体の情報は、半導体装置の画素部に設けられてい
る液晶素子部により表示される。

【０１４２】図１０を参照する。本実施例の半導体装置
は、液晶素子部２６１とセンサ部２７１とで１つの画素
を形成している。液晶素子部２６１は、液晶選択用ＴＦ
Ｔ２６２、コンデンサ２６３、液晶素子２６４を有して
いる。またセンサ部２７１は、センサ選択用ＴＦＴ２７
２、センサ駆動用ＴＦＴ２７３、センサリセット用ＴＦ
Ｔ２７４、フォトダイオード２７５を有している。

【０１４３】液晶選択用ＴＦＴ２６２のゲート電極は液
晶選択信号線（ＥＧｊ）に接続されている。そして液晶
選択用ＴＦＴ２６２のソース領域とドレイン領域は、一
方がソース信号線（Ｓi）に、もう一方が液晶素子２６
４およびコンデンサ２６３に接続されている。選択用Ｔ
ＦＴ２６２は、画素（ｉ、ｊ）に信号を書き込むときの
スイッチング素子として機能するＴＦＴである。

【０１４４】センサ選択用ＴＦＴ２７２のゲート電極は
センサ選択信号線（ＳＧj）に接続されている。そして
センサ選択用ＴＦＴ２７２のソース領域とドレイン領域
は、一方はセンサ駆動用ＴＦＴ２７３のソース領域に接
続されており、もう一方はセンサ用信号出力線（ＳＳ
i）に接続されている。センサ選択用ＴＦＴ２７２は、
フォトダイオード２７５から読み出された信号を出力す
るときのスイッチング素子として機能するＴＦＴであ
る。

【０１４５】センサ駆動用ＴＦＴ２７３のドレイン領域
はセンサ用電源線（ＶＢi）に接続されている。そして
センサ駆動用ＴＦＴ２７３のソース領域は、センサ選択
用ＴＦＴ２７２のソース領域又はドレイン領域に接続さ
れている。センサ駆動用ＴＦＴ２７３は、バイアス用Ｔ
ＦＴ（図示せず）とソースフォロワ回路を形成する。そ
のため、センサ駆動用ＴＦＴ２７３とバイアス用ＴＦＴ
の極性は同じである方がよい。

【０１４６】センサリセット用ＴＦＴ２７４のゲート電
極はセンサリセット信号線（ＳＲj）に接続されてい
る。センサリセット用ＴＦＴ２７４のソース領域とドレ
イン領域は、一方はセンサ用電源線（ＶＢi）に接続さ
れており、もう一方はフォトダイオード２７５及びセン
サ駆動用ＴＦＴ２７３のゲート電極に接続されている。
センサリセット用ＴＦＴ２７４は、フォトダイオード２
７５を初期化するための素子として機能するＴＦＴであ
る。

【０１４７】画素部は、図１０に示す画素が複数個マト
リクス状に同一基板上に形成されたものである。そして
画素部の周囲には駆動回路が形成され、ソース信号線
（Ｓ）を制御するための液晶用ソース信号線駆動回路
と、センサ用信号出力線（ＳＳ）を制御するためのセン
サ用ソース信号線駆動回路が形成される。

【０１４８】また液晶選択信号線（ＥＧ）とセンサ選択
信号線（ＳＧ）を制御するための信号線駆動回路が形成
される。信号線駆動回路には、出力切り替え回路が接続
される。また液晶選択信号線（ＥＧ）とセンサ選択信号
線（ＳＧ）の組み合わせに限らず、選択信号線（ＥＧ）
とセンサリセット信号線（ＳＲ）を制御するために信号
線駆動回路が形成されていてもよい。その場合にも信号
線駆動回路には、出力切り替え回路が接続される。

【０１４９】また本実施例は、実施の形態１乃至実施の
形態３および実施例１、２と自由に組み合わせることが
可能である。

【０１５０】（実施例４）本実施例では、発光素子２１
６の動作を制御する選択用ＴＦＴ２１２および駆動用Ｔ
ＦＴ２１３の駆動方法について説明する。本実施例で
は、画素部１００の構成として、図６及び図７を参照す
る。

【０１５１】図１１に本発明の半導体装置のブロック図
を示す。画素部１００の周囲には、選択信号線駆動回路
１０３ａ、選択用出力切り替え回路１０３ｂが形成され
ており、またリセット信号線駆動回路１０４ａ、リセッ
ト用出力切り替え回路１０４ｂが形成されている。また
画素部１００の周囲には、ソース信号線駆動回路１０
５、センサ用ソース信号線駆動回路１０６が形成されて
いる。

【０１５２】ソース信号線駆動回路１０５は、シフトレ
ジスタ１０５ａ、ラッチ（Ａ）１０５ｂ、ラッチ（Ｂ）
１０５ｃを有している。ソース信号線駆動回路１０５に
おいて、シフトレジスタ１０５ａ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１０５ａ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供
給する。

【０１５３】なおシフトレジスタ１０５ａからのタイミ
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。

【０１５４】シフトレジスタ１０５ａからのタイミング
信号は、ラッチ（Ａ）１０５ｂに供給される。ラッチ
（Ａ）１０５ｂ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）１０５ｂ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。

【０１５５】なおラッチ（Ａ）１０５ｂにデジタル信号
を取り込む際に、ラッチ（Ａ）１０５ｂ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。ラッチ（Ａ）１０５ｂ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、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。

【０１５６】ラッチ（Ａ）１０５ｂの全ステージのラッ
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
０５ｂ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。

【０１５７】１ライン期間が終了すると、ラッチ（Ｂ）
１０５ｃにラッチシグナル（LatchSignal）が供給され
る。この瞬間、ラッチ（Ａ）１０５ｂに書き込まれ保持
されているデジタル信号は、ラッチ（Ｂ）１０５ｃに一
斉に送出され、ラッチ（Ｂ）１０５ｃの全ステージのラ
ッチに書き込まれ、保持される。

【０１５８】デジタル信号をラッチ（Ｂ）１０５ｃに送
出したラッチ（Ａ）１０５ｂは、シフトレジスタ１０５
ａ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。

【０１５９】この２順目の１ライン期間中には、ラッチ
（Ｂ）１０５ｃ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（Ｓ）に入力される。

【０１６０】なおソース信号線駆動回路の構成は、本実
施例で示した構成に限定されない。

【０１６１】画素部１００の発光素子２１６の動作を制
御する選択用ＴＦＴ２１２及び駆動用ＴＦＴ２１３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１２に示し、その駆動方法について説明する。

【０１６２】画素部１００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。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、発
光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。

【０１６３】まずアドレス期間Ｔａにおいて、発光素子
の対向電極の電位は、電源供給線（Ｖ）の電位（電源電
位）と同じ高さに保たれている。

【０１６４】そして選択信号線（ＥＧ１）に入力される
信号によって、選択信号線（ＥＧ１）に接続されている
選択用ＴＦＴ２１２がオンの状態になる。次に、ソース
信号線駆動回路１０５からソース信号線（Ｓ）にデジタ
ルビデオ信号が入力される。ソース信号線（Ｓ）に入力
されたデジタルビデオ信号は、オンの状態の選択用ＴＦ
Ｔ２１２を介して駆動用ＴＦＴ２１３のゲート電極に入
力される。

【０１６５】次に選択信号線（ＥＧ２）に入力される信
号によって、選択信号線（ＥＧ２）に接続されている全
ての選択用ＴＦＴ２１２がオンの状態になる。次に、ソ
ース信号線駆動回路１０５からソース信号線（Ｓ）にデ
ジタルビデオ信号が入力される。ソース信号線（Ｓ）に
入力されたデジタルビデオ信号は、オンの状態の選択用
ＴＦＴ２１２を介して駆動用ＴＦＴ２１３のゲート電極
に入力される。

【０１６６】上述した動作を選択信号線（ＥＧｙ）まで
繰り返し、全ての画素１０１の駆動用ＴＦＴ２１３のゲ
ート電極にデジタル信号が入力され、アドレス期間Ｔａ
が終了する。

【０１６７】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Ｔｓにおいて、
全ての選択用ＴＦＴ２１２は、オフの状態となる。

【０１６８】そしてサステイン期間Ｔｓが開始されると
同時に、全ての発光素子２１６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発光素子２１６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
電位差を駆動電圧と呼ぶ。また各画素が有する駆動用Ｔ
ＦＴ２１３のゲート電極に入力されたビデオ信号によっ
て駆動用ＴＦＴ２１３はオンの状態になっている。よっ
て電源電位が発光素子２１６の画素電極に与えられ、全
ての画素が有する発光素子２１６は発光する。

【０１６９】サステイン期間Ｔｓが終了すると同時に、
１つのフレーム期間が終了する。

【０１７０】なお本実施例では、被写体をモノクロの画
像として読み込む半導体装置の駆動方法について説明し
たが、被写体をカラーの画像として読み込む場合も同様
である。ただしカラーの画像として読み込む半導体装置
の場合、１つのフレーム期間をＲＧＢ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に設ける。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
る画素の発光素子だけ発光するような信号を全ての画素
に入力し、サステイン期間においてＲの発光素子だけ発
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
の発光素子のみが発光を行うようにする。

【０１７１】そして被写体をカラーの画像として読み込
む半導体装置の場合、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
設けるようにするとよい。

【０１７２】また本実施例は、実施の形態１乃至実施の
形態３、実施例１乃至実施例３と自由に組み合わせるこ
とが可能である。

【０１７３】（実施例５）本実施例では、発光素子２１
６の動作を制御する選択用ＴＦＴ２１２および駆動用Ｔ
ＦＴ２１３の駆動方法について、実施例４とは異なる場
合について説明する。本実施例では、画素部１００の構
成として、図６及び図７を参照する。

【０１７４】図１３に、本発明の半導体装置において、
デジタル方式で画素部１００に画像を表示する際のタイ
ミングチャートを示す。

【０１７５】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。なお半導体装置の画素部１００が画
像を表示する場合、１フレーム期間（Ｆ）とは、画素部
１００の全ての画素１０１が１つの画像を表示する期間
を指す。

【０１７６】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。

【０１７７】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、画像の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、発光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。

【０１７８】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。

【０１７９】電源供給線（Ｖ）の電位は所定の電位（電
源電位）に保たれている。

【０１８０】まずアドレス期間Ｔａにおいて、発光素子
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。

【０１８１】次に選択信号線（ＥＧ１）に入力される信
号によって、選択信号線（ＥＧ１）に接続されている全
ての選択用ＴＦＴ２１２がオンの状態になる。次に、ソ
ース信号線駆動回路１０５からソース信号線（Ｓ）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Ｈｉｇｈ、もう
一方がＬｏｗの電圧を有する信号である。

【０１８２】そしてソース信号線（Ｓ）に入力されたデ
ジタルビデオ信号は、オンの状態の選択用ＴＦＴ２１２
を介して、駆動用ＴＦＴ２１３のゲート電極に入力され
る。

【０１８３】次に選択信号線（ＥＧ１）に接続されてい
る全ての選択用ＴＦＴ２１２がオフの状態になり、選択
信号線（ＥＧ２）に入力されるタイミング信号によっ
て、選択信号線（ＥＧ２）に接続されている全ての選択
用ＴＦＴ２１２がオンの状態になる。次に、ソース信号
線駆動回路１０５からソース信号線（Ｓ）にデジタルビ
デオ信号が入力される。ソース信号線（Ｓ）に入力され
たデジタルビデオ信号は、オンの状態の選択用ＴＦＴ２
１２を介して、駆動用ＴＦＴ２１３のゲート電極に入力
される。

【０１８４】上述した動作を選択信号線（ＥＧｙ）まで
繰り返し、全ての画素１０１の駆動用ＴＦＴ２１３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。

【０１８５】アドレス期間が終了すると同時にサステイ
ン期間となる。サステイン期間において、全ての選択用
ＴＦＴはオフの状態になる。サステイン期間において、
全ての発光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発光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。

【０１８６】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、駆動用ＴＦＴ２１３は
オフの状態になる。よって発光素子２１６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、発光素子２１６は発光しない。

【０１８７】逆にデジタルビデオ信号が「１」の情報を
有していた場合、駆動用ＴＦＴ２１３はオンの状態にな
る。よって電源電位が発光素子２１６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発光素子２１６は発光
する。

【０１８８】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、発光素子２１６が発光
または非発光の状態になり、画素は表示を行う。

【０１８９】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。

【０１９０】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。

【０１９１】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Ｔｓ１、
…、Ｔｓｎの長さの比は、Ｔｓ１：Ｔｓ２：Ｔｓ３：
…：Ｔｓ（ｎ−１）：Ｔｓｎ＝２ ⁰：２^-1：２^-2：…：
２^-(n-2)：２^-(n-1)で表される。

【０１９２】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。

【０１９３】また本実施例は、実施の形態１乃至実施の
形態３、実施例１乃至実施例４と自由に組み合わせるこ
とが可能である。

【０１９４】（実施例６）実施例４及び実施例５では、
アドレ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、発光素子は発光しなかった。本
実施例では、実施例４及び実施例５とは異なる例につい
て説明する。画素電極に電源電位が与えられたときに発
光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。

【０１９５】ただし発光素子を光源として用いる場合と
本実施例を組み合わせる場合は、モノクロの画像を読み
込む半導体装置では、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
画像を読み込む半導体装置では、ＲＧＢ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。

【０１９６】またセンサ部に画像を表示する場合と本実
施例を組み合わせる場合は、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。

【０１９７】また本実施例は、実施の形態１乃至実施の
形態３、実施例１乃至実施例５と自由に組み合わせるこ
とが可能である。

【０１９８】（実施例７）本実施例では、発光素子２１
６の動作を制御する選択用ＴＦＴ２１２および駆動用Ｔ
ＦＴ２１３の駆動方法について、実施例４〜６とは異な
る場合について説明する。本実施例では、画素部１００
の構成として、図６及び図７を参照する。

【０１９９】図１４に本実施例の半導体装置のブロック
図を示す。画素部１００の周囲には、選択信号線駆動回
路１０３ａ、選択用出力切り替え回路１０３ｂが形成さ
れており、また、リセット信号線駆動回路１０４ａ、リ
セット用出力切り替え回路１０４ｂが形成されている。
また、ソース信号線駆動回路１０５、センサ用ソース信
号線駆動回路１０６が形成されている。

【０２００】ソース信号線駆動回路１０５は、シフトレ
ジスタ１０５ａ、レベルシフト１０５ｂ、サンプリング
回路１０５ｃを有している。なおレベルシフト１０５ｂ
は、設計者が必要に応じて用いることができる。また本
実施例においてレベルシフト１０５ｂはシフトレジスタ
１０５ａとサンプリング回路１０５ｃ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ず、シフトレ
ジスタ１０５ａの中にレベルシフト１０５ｂが組み込ま
れている構成にしても良い。

【０２０１】クロック信号（ＣＬＫ）、スタートパルス
信号（ＳＰ）がシフトレジスタ１０５ａに入力される。
シフトレジスタ１０５ａ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
１０５ｂに入力され、その電位の振幅が大きくなって出
力される。

【０２０２】レベルシフト１０５ｂから出力されたサン
プリング信号は、サンプリング回路１０５ｃに入力され
る。そしてサンプリング回路１０５ｃ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（Ｓ）に入力される。

【０２０３】一方、選択信号線駆動回路１０３ａは、そ
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。

【０２０４】選択信号線駆動回路１０３ａにおいて、シ
フトレジスタ（図示せず）からのタイミング信号がバッ
ファ（図示せず）に供給され、対応する選択信号線（Ｅ
Ｇ）に供給される。選択信号線（ＥＧ）には、それぞれ
１ライン分の画素の選択用ＴＦＴ２１２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選択用ＴＦＴ
２１２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。

【０２０５】次に、選択用ＴＦＴ２１２及び駆動用ＴＦ
Ｔ２１３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１５に示す。画素部１００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つの選択信号線が選択されて
から、その次に別の選択信号線が選択されるまでの期間
を意味する。図６に示した半導体装置の場合、選択信号
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。

【０２０６】解像度が高くなるにつれて１フレーム期間
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。

【０２０７】まず電源供給線（Ｖ）は一定の電源電位に
保たれている。そして発光素子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
源電位が発光素子の画素電極に与えられると発光素子が
発光する程度に、対向電位との間に電位差を有してい
る。

【０２０８】第１のライン期間Ｌ１において、選択信号
線駆動回路１０３ａから選択信号線（ＥＧ１）に入力さ
れるタイミング信号によって、選択信号線（ＥＧ１）に
接続された全ての選択用ＴＦＴ２１２はオンの状態にな
る。そして、ソース信号線（Ｓ）に順にソース信号線駆
動回路１０５からアナログ信号が入力される。ソース信
号線（Ｓ）に入力されたアナログ信号は、選択用ＴＦＴ
２１２を介して駆動用ＴＦＴ２１３のゲート電極に入力
される。

【０２０９】駆動用ＴＦＴ２１３のチャネル形成領域を
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、
発光素子２１６の画素電極に与えられる電位は、駆動用
ＴＦＴ２１３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。そして発光素子２１６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。

【０２１０】ソース信号線（Ｓ）へのアナログ信号の入
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（Ｓ）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、選択信号線（ＥＧ１）に接続された全ての選択
用ＴＦＴ２１２はオフの状態になり、選択信号線（ＥＧ
２）に入力されるゲート信号によって、選択信号線（Ｅ
Ｇ２）に接続された全ての選択用ＴＦＴ２１２はオンの
状態になる。そして第１のライン期間Ｌ１と同様に、ソ
ース信号線（Ｓ）に順にアナログ信号が入力される。

【０２１１】そして上述した動作を選択信号線（ＥＧ
ｙ）まで繰り返し、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発光素子は発光を行う。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。

【０２１２】本発明では、全てのサンプリング期間ＳＴ
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。

【０２１３】なお本実施例では、モノクロの画像を読み
込む半導体装置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
読み込む半導体装置の場合、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に対応する画素の発
光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の発光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
の発光素子のみが発光を行うようにする。

【０２１４】そしてカラー画像を読み込む半導体装置の
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。

【０２１５】また本実施例は、実施の形態１乃至実施の
形態３、実施例１乃至実施例７と自由に組み合わせるこ
とが可能である。

【０２１６】（実施例８）図１６に本実施例の半導体装
置のブロック図を示す。画素部１００の周囲には、選択
信号線駆動回路１０３ａ、選択用出力切り替え回路１０
３ｂが形成されており、また、リセット信号線駆動回路
１０４ａ、リセット用出力切り替え回路１０４ｂが形成
されている。また、ソース信号線駆動回路１０５、セン
サ用ソース信号線駆動回路１０６が形成されている。

【０２１７】なお本実施例において、画素部１００の構
成は、図６及び図７を参照する。そして本実施例では画
素部１００を構成するセンサ部２２１に注目して、セン
サ部２２１の駆動方法について説明する。

【０２１８】センサ用ソース信号線駆動回路１０６は、
バイアス用回路１０６ａ、サンプルホールド＆信号処理
用回路１０６ｂ、信号出力用駆動回路１０６ｃ、最終出
力増幅用回路１０６ｄを有する。

【０２１９】バイアス用回路１０６ａは、各画素のセン
サ駆動用ＴＦＴ２１２と対になって、ソースフォロワ回
路を形成する。バイアス用回路１０６ａの下部には、サ
ンプルホールド＆信号処理用回路１０６ｂが形成されて
いる。サンプルホールド＆信号処理用回路１０６ｂは、
信号を一時保存したり、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形成され
ている。

【０２２０】サンプルホールド＆信号処理用回路１０６
ｂの下部には、信号出力用駆動回路１０６ｃが形成され
ている。信号出力用駆動回路１０６ｃは、一時的に保存
されていた信号を、画素部１００に順に出力していく機
能を有する。そして、最終出力増幅用回路１０６ｄは、
サンプルホールド＆信号処理用回路１０６ｂと信号出力
用駆動回路１０６ｃから出力された信号を、外部に出力
するために増幅する。つまり、信号を増幅しない場合は
不必要であるが、形成する場合が多い。

【０２２１】次いで、図１７を参照する。図１７には、
バイアス用回路１０６ａ、サンプルホールド＆信号処理
用回路１０６ｂおよび信号出力線用駆動回路１０６ｃの
ｉ列目周辺回路の回路図を示してある。本実施例では、
全てのＴＦＴがｎチャネル型の場合を示す。バイアス用
回路１０６ａは、バイアス用ＴＦＴ５１０ａを有してい
る。バイアス用ＴＦＴ５１０ａの極性は、各画素のセン
サ駆動用ＴＦＴ２２３の極性と同じであり、センサ駆動
用ＴＦＴ２２３とソースフォロワ回路を形成する。

【０２２２】バイアス用ＴＦＴ５１０ａのゲート電極に
は、バイアス信号線５１１が接続されている。バイアス
用ＴＦＴ５１０ａのソース電極およびドレイン電極は、
一方はセンサ用信号出力線（ＳＳｉ）に接続されてお
り、もう一方は電源基準線５１０ｂに接続されている。
なお本実施例では、バイアス用ＴＦＴ５１０ａがｎチャ
ネル型の場合を示したが、バイアス用ＴＦＴ５１０ａが
ｐチャネル型の場合は、電源線に接続される。

【０２２３】転送用ＴＦＴ５１２のゲート電極には、転
送信号線５１３が接続されている。転送用ＴＦＴ５１２
のソース電極とドレイン電極は、一方はセンサ用信号出
力線（ＳＳｉ）に接続され、もう一方はコンデンサ５１
４ｂに接続されている。転送用ＴＦＴ５１２は、センサ
用信号出力線（ＳＳｉ）の電位をコンデンサ５１４ｂに
転送する場合に動作する。また本実施例では、ｎチャネ
ル型の転送用ＴＦＴ５１２のみを用いたが、ｐチャネル
型の転送用ＴＦＴを追加して、ｎチャネル型転送用ＴＦ
Ｔ５１２と並列に接続して用いることも出来る。

【０２２４】コンデンサ５１４ｂは、転送用ＴＦＴ５１
２と電源基準線５１４ｃに接続されている。コンデンサ
５１４ｂは、センサ用信号出力線（ＳＳi）から出力さ
れる信号を一時的に蓄積する。

【０２２５】放電用ＴＦＴ５１４ａのゲート電極は、プ
リ放電信号線５１５に接続されている。また放電用ＴＦ
Ｔ５１４ａのソース電極とドレイン電極は、一方はコン
デンサ５１４ｂに接続され、もう一方は電源基準線５１
４ｃにそれぞれ接続される。放電用ＴＦＴ５１４ａは、
センサ用信号出力線（ＳＳｉ）の電位をコンデンサ５１
４ｂに入力する前に、コンデンサ５１４ｂの電荷を放電
する役目を担う。

【０２２６】なお本発明のセンサ用ソース信号線駆動回
路１０６の構成は、図１６に示した構成に限定されな
い。図１６に示す回路に加えて、アナログ・デジタル信
号変換回路や雑音低減回路などを形成してもよい。

【０２２７】そして、コンデンサ５１４ｂと最終出力線
５１８の間には、最終選択用ＴＦＴ５１６が設けられ
る。最終選択用ＴＦＴ５１６のソース電極とドレイン電
極は、一方はコンデンサ５１４ｂに接続され、もう一方
は最終出力線５１８に接続される。最終選択用ＴＦＴ５
１６のゲート電極は、ｉ列目最終選択線５１９に接続さ
れる。

【０２２８】最終選択線５１９は、マトリクス状に配置
されており、１列目から順にスキャンされていく。そし
てｉ列目最終選択線５１９が選択され、最終選択用ＴＦ
Ｔ５１６が導通状態になると、コンデンサ５１４ｂの電
位とｉ列目最終選択線５１９の電位が等しくなる。そし
てコンデンサ５１４ｂに蓄積されていた信号を最終出力
線５１８に出力することができる。

【０２２９】ただし、最終出力線５１８に信号を出力す
る前に、最終出力線５１８に電荷が蓄積されていると、
その電荷によって最終出力線５１８に信号を出力したと
きの電位が影響を受けてしまう。そこで最終出力線５１
８に信号を出力する前に、最終出力線５１８の電位をあ
る電位値に初期化する動作を行うことが必要である。

【０２３０】図１７では、最終出力線５１８と電源基準
線５１７ｂの間に、最終リセット用ＴＦＴ５１７ａを配
置している。そして最終リセット用ＴＦＴ５１７ａのゲ
ート電極には、ｉ列目最終リセット線５２０が接続され
ている。そしてｉ列目最終選択線５１９を選択する前
に、ｉ列目最終リセット線５２０を選択して、最終出力
線５１８の電位を電源基準線５１７ｂの電位に初期化す
る。その後、ｉ列目最終選択線５１９を選択して、最終
出力線５１８に、コンデンサ５１４ｂに蓄積していた信
号を出力する。

【０２３１】最終出力線５１８に出力される信号は、そ
のまま外部に取り出すことも可能である。しかし信号が
微弱であるため、外部に取り出す前に増幅しておくこと
が好ましい。そして図１８及び図１９には、信号を増幅
するための回路として、最終出力増幅用回路１０６ｄの
回路を示す。信号を増幅するための回路としては、演算
増幅器などさまざまな種類があるが、本実施例では、最
も簡単な回路構成として、ソースフォロワ回路を示す。
なお図１８にはｎチャネル型のソースフォロワ回路を示
し、図１９にはｐチャネル型のソースフォロワ回路を示
す。

【０２３２】図１８は、ｎチャネル型のソースフォロワ
回路の回路図を示す。最終出力増幅用回路１０６ｄへの
信号の入力は、最終出力線５１８を介して行われる。最
終出力線５１８は、マトリクス状に配置されており、そ
の１列目から順に信号が出力される。最終出力線５１８
から出力された信号は、最終出力増幅用回路１０６ｄに
よって、増幅されて外部に出力される。最終出力線５１
８は、最終出力増幅向け増幅用ＴＦＴ５２１のゲート電
極に接続される。最終出力増幅向け増幅用ＴＦＴ５２１
のドレイン電極は、電源線５２０に接続され、ソース電
極は出力端子となる。最終出力増幅向けバイアス用ＴＦ
Ｔ５２２のゲート電極は、最終出力増幅用バイアス信号
線５２３に接続される。最終出力増幅向けバイアス用Ｔ
ＦＴ５２２のソース電極とドレイン電極は、一方は電源
基準線５２４に接続され、もう一方は最終出力増幅向け
増幅用ＴＦＴ５２１のソース電極に接続される。

【０２３３】次いで、図１９にはｐチャネル型のソース
フォロワ回路の回路図を示す。最終出力線５１８は、最
終出力増幅向け増幅用ＴＦＴ５２１のゲート電極に接続
される。最終出力増幅向け増幅用ＴＦＴ５２１のドレイ
ン電極は、電源基準線５２４に接続され、ソース電極は
出力端子となる。最終出力増幅向けバイアス用ＴＦＴ５
２２のゲート電極は、最終出力増幅用バイアス信号線５
２３と接続される。最終出力増幅向けバイアス用ＴＦＴ
５２２のソース電極とドレイン電極は、一方は電源線５
２０と接続されており、もう一方は最終出力増幅向け増
幅用ＴＦＴ５２１のソース電極と接続されている。なお
図１９に示す最終出力増幅用バイアス信号線５２３の電
位は、図１８に示すｎチャネル型を用いた場合の最終出
力増幅用バイアス信号線５２３の電位とは異なってい
る。

【０２３４】また本実施例は、実施の形態１乃至実施の
形態３、実施例１乃至実施例８と自由に組み合わせるこ
とが可能である。

【０２３５】（実施例９）次いで、図１６に示す半導体
装置に用いられるセンサ用ソース信号線駆動回路１０６
の動作について図２０を用いて説明する。図２０には、
センサ用ソース信号線駆動回路１０６を構成する信号の
タイミングチャートが示されている。そして本実施例で
は、ｉ列目のセンサ選択信号線（ＳＧi）が選択された
ときを説明する。

【０２３６】まずｉ列目のセンサ選択信号線（ＳＧi）
が選択されると、次にプリ放電信号線５１５が選択さ
れ、放電用ＴＦＴ５１４ａが導通状態になる。そして転
送信号線５１３が選択される。そうすると画素から、各
列の信号が各列のコンデンサ５１４ｂに出力される。

【０２３７】全ての画素の信号を、各列のコンデンサ５
１４ｂに蓄積した後、最終出力線５１８に各列の信号を
順に出力していく。転送信号線５１３が非選択になって
から、センサ選択信号線（ＳＧｉ）が選択されるまでの
間、信号出力用駆動回路１０６ｃにより、全列をスキャ
ンしていく。まず１列目の最終リセット線を選択して、
最終リセット用ＴＦＴ５１７ａを導通状態にし、最終出
力線５１８を電源基準線５１７ｂの電位に初期化する。
次いで１列目の最終選択線を選択し、最終選択用ＴＦＴ
５１６を導通状態にし、１列目のコンデンサ５１４ｂの
信号を最終出力線５１８に出力する。

【０２３８】次に２列目の最終リセット線を選択して、
最終リセット用ＴＦＴ５１７ａを導通状態にして、最終
出力線５１８を電源基準線５１７ｂの電位に初期化す
る。その後、２列目の最終選択線を選択し、最終選択用
ＴＦＴ５１６を導通状態にし、２列目のコンデンサ５１
４ｂの信号を最終出力線５１８に出力する。その後は、
同様の動作を繰り返す。

【０２３９】そしてあるタイミングで、ｉ列目最終リセ
ット線５２０を選択して、最終リセット用ＴＦＴ５１７
ａを導通状態にし、最終出力線５１８を電源基準線５１
７ｂの電位に初期化する。その後、ｉ列目最終選択線５
１９を選択し、最終選択用ＴＦＴ５１６を導通状態に
し、ｉ列目のコンデンサ５１４ｂの信号を最終出力線５
１８に出力する。

【０２４０】次いで、（ｉ＋１）列目の最終リセット線
５２０を選択し、最終リセット用ＴＦＴ５１７ａを導通
状態にし、最終出力線５１８を電源基準線５１７ｂの電
位に初期化する。その後、（ｉ＋１）列目の最終選択線
５１９を選択して、最終選択用ＴＦＴ５１６を導通状態
にし、（ｉ＋１）列目のコンデンサ５１４ｂの信号を最
終出力線５１８に出力する。その後は、同様の動作を繰
り返し、全ての列の信号を最終出力線５１８に、順次出
力していく。このとき、バイアス信号線５１１の電位
は、一定に保たれている。最終出力線５１８に出力され
た信号は、最終出力増幅用回路１０６ｄで増幅され、外
部に出力されていく。

【０２４１】なお光電変換などを行うセンサ部について
は、ＰＮ型のフォトダイオードの他に、ＰＩＮ型のダイ
オード、アバランシェ型ダイオード、ＮＰＮ埋め込み型
ダイオード、ショットキー型ダイオード、Ｘ線用のフォ
トコンダクタ、赤外線用のセンサなどでもよい。また、
蛍光材やシンチレータにより、Ｘ線を光に変換した後、
その光を読み取ってもよい。

【０２４２】上述のように、光電変換素子はソースフォ
ロワ回路の入力端子に接続されることが多い。しかしフ
ォトゲート型のように、スイッチを間に挟んだ構成の光
電変換素子を用いることもできる。また対数変換型のよ
うに、光強度の対数値になるように処理した後の信号を
入力端子に入力してもよい。

【０２４３】なお本実施例では、画素が２次元に配置さ
れた半導体装置について述べたが、画素が１次元に配置
されたラインセンサを実現することも出来る。

【０２４４】また本実施例は、実施の形態１乃至実施の
形態３、実施例１乃至実施例８と自由に組み合わせるこ
とが可能である。

【０２４５】（実施例１０）本実施例では、本発明の半
導体装置の画素部における断面構造について説明する。

【０２４６】図２１に本実施例の半導体装置の断面図を
示す。４０１は選択用ＴＦＴ、４０２は駆動用ＴＦＴ、
４０３はセンサリセット用ＴＦＴ、４０４はセンサ駆動
用ＴＦＴ、４０５はセンサ選択用ＴＦＴである。

【０２４７】また、４０６はカソード電極、４０７は光
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。

【０２４８】また４０９は画素電極（陰極）、４１０は
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
発光素子４２２が形成される。４１３は保護膜である。
４１５は層間絶縁膜であり、バンクとして機能し、隣接
する画素のＥＬ層を分離する役割を有している。

【０２４９】４２３は被写体であり、発光素子４２２か
ら発せられた光が被写体４２３において反射し、フォト
ダイオード４２１に照射される。本実施例では、被写体
４２３を基板４３０のＴＦＴが形成されている側に設け
る。

【０２５０】本実施例において、選択用ＴＦＴ４０１、
駆動用ＴＦＴ４０２、センサ駆動用ＴＦＴ４０４、セン
サ選択用ＴＦＴ４０５は全てｎチャネル型ＴＦＴであ
る。またセンサリセット用ＴＦＴ４０３はｐチャネル型
ＴＦＴである。なお本発明はこの構成に限定されない。
よって選択用ＴＦＴ４０１、駆動用ＴＦＴ４０２、セン
サ駆動用ＴＦＴ４０４、センサ選択用ＴＦＴ４０５、セ
ンサリセット用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。

【０２５１】ただし本実施例のように、駆動用ＴＦＴ４
０２のソース領域またはドレイン領域が発光素子の陰極
と電気的に接続されている場合、駆動用ＴＦＴ４０２は
ｎチャネル型ＴＦＴであることが望ましい。また逆に、
駆動用ＴＦＴ４０２のソース領域またはドレイン領域が
発光素子の陽極と電気的に接続されている場合、駆動用
ＴＦＴ４０２はｐチャネル型ＴＦＴであることが望まし
い。

【０２５２】また、本実施例のように、センサリセット
用ＴＦＴ４０３のドレイン領域がフォトダイオード４２
１のカソード電極４０６とが電気的に接続されている場
合、センサリセット用ＴＦＴ４０３はｐチャネル型ＴＦ
Ｔ、センサ駆動用ＴＦＴ４０４はｎチャネル型ＴＦＴで
あることが望ましい。逆にセンサリセット用ＴＦＴ４０
３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、センサリセ
ット用ＴＦＴ４０３はｎチャネル型ＴＦＴ、センサ駆動
用ＴＦＴ４０４はｐチャネル型ＴＦＴであることが望ま
しい。

【０２５３】また本実施例は、実施の形態１乃至実施の
形態３、実施例１乃至実施例９と自由に組み合わせるこ
とが可能である。

【０２５４】（実施例１１）本実施例では、本発明の半
導体装置の画素部における断面構造であって、実施例１
０とは異なる例について説明する。

【０２５５】図２２に本実施例の半導体装置の断面図を
示す。５０１は選択用ＴＦＴ、５０２は駆動用ＴＦＴ、
５０３はセンサリセット用ＴＦＴ、５０４はセンサ駆動
用ＴＦＴ、５０５はセンサ選択用ＴＦＴである。

【０２５６】また、５０６はカソード電極、５０７は光
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とセンサリセット用ＴＦ
Ｔ５０３のドレイン領域とは電気的に接続されている。

【０２５７】また５０９は画素電極（陽極）、５１０は
発光層、５１１は正孔注入層、５１２は対向電極（陰
極）である。画素電極（陽極）５０９と、発光層５１０
と、正孔注入層５１１と、対向電極（陰極）５１２とで
発光素子５２２が形成される。５１３は保護膜である。
５１５は層間絶縁膜であり、バンクとして機能し、隣接
する画素のＥＬ層を分離する役割を有している。

【０２５８】５２３は被写体であり、発光素子５２２か
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１０
と異なり、被写体を基板５３０のＴＦＴが形成されてい
ない側に設ける。

【０２５９】本実施例において、選択用ＴＦＴ５０１、
センサ駆動用ＴＦＴ５０４、センサ選択用ＴＦＴ５０５
は全てｎチャネル型ＴＦＴである。また駆動用ＴＦＴ５
０２、センサリセット用ＴＦＴ５０３はｐチャネル型Ｔ
ＦＴである。なお本発明はこの構成に限定されない。よ
って選択用ＴＦＴ５０１、駆動用ＴＦＴ５０２、センサ
駆動用ＴＦＴ５０４、センサ選択用ＴＦＴ５０５、セン
サリセット用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。

【０２６０】ただし本実施例のように、駆動用ＴＦＴ５
０２のソース領域またはドレイン領域が発光素子５２２
の陽極５０９と電気的に接続されている場合、駆動用Ｔ
ＦＴ５０２はｐチャネル型ＴＦＴであることが望まし
い。また逆に、駆動用ＴＦＴ５０２のソース領域または
ドレイン領域が発光素子５２２の陰極と電気的に接続さ
れている場合、駆動用ＴＦＴ５０２はｎチャネル型ＴＦ
Ｔであることが望ましい。

【０２６１】また、本実施例のように、センサリセット
用ＴＦＴ５０３のドレイン領域がフォトダイオード５２
１のカソード電極５０６と電気的に接続されている場
合、センサリセット用ＴＦＴ５０３はｐチャネル型ＴＦ
Ｔ、センサ駆動用ＴＦＴ５０４はｎチャネル型ＴＦＴで
あることが望ましい。逆にセンサリセット用ＴＦＴ５０
３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、セ
ンサリセット用ＴＦＴ５０３はｎチャネル型ＴＦＴ、セ
ンサ駆動用ＴＦＴ５０４はｐチャネル型ＴＦＴであるこ
とが望ましい。

【０２６２】なお本実施例のフォトダイオードは他のＴ
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。

【０２６３】また本実施例は、実施の形態１乃至実施の
形態３、実施例１乃至実施例１０と自由に組み合わせる
ことが可能である。

【０２６４】（実施例１２）本実施例では、本発明の半
導体装置の画素部における断面構造であって、実施例１
０、１１とは異なる例について説明する。

【０２６５】図２３に本実施例の半導体装置の断面図を
示す。６０１は選択用ＴＦＴ、６０２は駆動用ＴＦＴ、
６０３はセンサリセット用ＴＦＴ、６０４はセンサ駆動
用ＴＦＴ、６０５はセンサ選択用ＴＦＴである。

【０２６６】また、６０６はカソード電極、６０７は光
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とセンサリセット用ＴＦＴ６０３
のドレイン領域とは電気的に接続されている

【０２６７】また６０９は画素電極（陽極）、６１０は
発光層、６１１は正孔注入層、６１２は対向電極（陰
極）である。画素電極（陽極）６０９と、発光層６１０
と、正孔注入層６１１と、対向電極（陰極）６１２とで
発光素子６２２が形成される。６１３は保護膜である。
６１５は層間絶縁膜であり、バンクとして機能し、隣接
する画素のＥＬ層を分離する役割を有している。

【０２６８】６２３は被写体であり、発光素子６２２か
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１０
と異なり、被写体６２３を基板６３０のＴＦＴが形成さ
れていない側に設ける。

【０２６９】本実施例において、選択用ＴＦＴ６０１、
センサ駆動用ＴＦＴ６０４、センサ選択用ＴＦＴ６０５
は全てｎチャネル型ＴＦＴである。また駆動用ＴＦＴ６
０２、センサリセット用ＴＦＴ６０３はｐチャネル型Ｔ
ＦＴである。なお本発明はこの構成に限定されない。よ
って選択用ＴＦＴ６０１、駆動用ＴＦＴ６０２、センサ
駆動用ＴＦＴ６０４、センサ選択用ＴＦＴ６０５、セン
サリセット用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。

【０２７０】ただし本実施例のように、駆動用ＴＦＴ６
０２のソース領域またはドレイン領域が発光素子の陽極
と電気的に接続されている場合、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、
駆動用ＴＦＴ６０２のソース領域またはドレイン領域が
発光素子の陰極と電気的に接続されている場合、駆動用
ＴＦＴ６０２はｎチャネル型ＴＦＴであることが望まし
い。

【０２７１】また、本実施例のように、センサリセット
用ＴＦＴ６０３のドレイン領域がフォトダイオード６２
１のカソード電極６０６と電気的に接続されている場
合、センサリセット用ＴＦＴ６０３はｐチャネル型ＴＦ
Ｔ、センサ駆動用ＴＦＴ６０４はｎチャネル型ＴＦＴで
あることが望ましい。逆にセンサリセット用ＴＦＴ６０
３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６
１４がカソード電極６０６と接続されている場合、セン
サリセット用ＴＦＴ６０３はｎチャネル型ＴＦＴ、セン
サ駆動用ＴＦＴ６０４はｐチャネル型ＴＦＴであること
が望ましい。

【０２７２】また本実施例は、実施の形態１乃至実施の
形態３、実施例１乃至実施例１１と自由に組み合わせる
ことが可能である。

【０２７３】（実施例１３）本実施例では、本発明の半
導体装置の画素部における断面構造であって、実施例１
０〜１２とは異なる例について説明する。

【０２７４】図２４に本実施例の半導体装置の断面図を
示す。７０１は選択用ＴＦＴ、７０２は駆動用ＴＦＴ、
７０３はセンサリセット用ＴＦＴ、７０４はセンサ駆動
用ＴＦＴ、７０５はセンサ選択用ＴＦＴである。

【０２７５】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とセンサリセット用ＴＦＴ７０３
のドレイン領域とは電気的に接続されている

【０２７６】また７０９は画素電極（陰極）、７１０は
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
発光素子７２２が形成される。７１３は保護膜である。
７１５は層間絶縁膜であり、バンクとして機能し、隣接
する画素のＥＬ層を分離する役割を有している

【０２７７】７２３は被写体であり、発光素子７２２か
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を基板７３０のＴＦＴが形成されている側に設ける。

【０２７８】本実施例において、選択用ＴＦＴ７０１、
駆動用ＴＦＴ７０２、センサリセット用ＴＦＴ７０３は
全てｎチャネル型ＴＦＴである。またセンサ駆動用ＴＦ
Ｔ７０４、センサ選択用ＴＦＴ７０５はｐチャネル型Ｔ
ＦＴである。なお本発明はこの構成に限定されない。よ
って選択用ＴＦＴ７０１、駆動用ＴＦＴ７０２、センサ
駆動用ＴＦＴ７０４、センサ選択用ＴＦＴ７０５、セン
サリセット用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。

【０２７９】ただし本実施例のように、駆動用ＴＦＴ７
０２のソース領域またはドレイン領域が発光素子７２２
の陰極７０９と電気的に接続されている場合、駆動用Ｔ
ＦＴ７０２はｎチャネル型ＴＦＴであることが望まし
い。また逆に、駆動用ＴＦＴ７０２のソース領域または
ドレイン領域が発光素子７２２の陽極７１２と電気的に
接続されている場合、駆動用ＴＦＴ７０２はｐチャネル
型ＴＦＴであることが望ましい。

【０２８０】また、本実施例のように、センサリセット
用ＴＦＴ７０３のドレイン領域がフォトダイオード７２
１のアノード電極７０８と電気的に接続されている場
合、センサリセット用ＴＦＴ７０３はｎチャネル型ＴＦ
Ｔ、センサ駆動用ＴＦＴ７０４はｐチャネル型ＴＦＴで
あることが望ましい。逆にセンサリセット用ＴＦＴ７０
３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、センサリセット用Ｔ
ＦＴ７０３はｐチャネル型ＴＦＴ、センサ駆動用ＴＦＴ
７０４はｎチャネル型ＴＦＴであることが望ましい。

【０２８１】なお本実施例のフォトダイオード７２１は
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。

【０２８２】また本実施例は、実施の形態１乃至実施の
形態３、実施例１乃至実施例１２と自由に組み合わせる
ことが可能である。

【０２８３】（実施例１４）本実施例では、本発明の半
導体装置の画素部における断面構造であって、実施例１
０〜１３とは異なる例について説明する。

【０２８４】図２５に本実施例の半導体装置の断面図を
示す。８０１は液晶選択用ＴＦＴ、８０２はコンデン
サ、８０３はセンサリセット用ＴＦＴ、８０４はセンサ
駆動用ＴＦＴ、８０５はセンサ選択用ＴＦＴである。

【０２８５】また、８０６はＭｇやＴｉからなる遮光層
である。８０７はフォトダイオードであり、ｐ型半導体
層、光電変換層およびｎ型半導体層の３つの層から形成
されている。８０８はＩＴＯからなる透明の導電層であ
り、８０９はセンサ用信号出力線（ＳＳ）である。

【０２８６】８１０は画素電極（陰極）、８１１は液晶
層、８１２は配向膜、８１３はＩＴＯ膜（透明導電
膜）、８１４は透明絶縁性の基板である。

【０２８７】８４０は導光板であり、導光板８４０の端
にはフロントライトが設けられている。８２３は被写体
であり、導光板８４０から発せられた光が被写体８２３
において反射し、フォトダイオード８０７に照射され
る。本実施例では、被写体８２３を基板８３０のＴＦＴ
が形成されている側に設ける。

【０２８８】本実施例において、液晶選択用ＴＦＴ８０
１、コンデンサ８０２、センサリセット用ＴＦＴ８０３
は全てｎチャネル型ＴＦＴである。またセンサ駆動用Ｔ
ＦＴ８０４、センサ選択用ＴＦＴ８０５はｐチャネル型
ＴＦＴである。なお本発明はこの構成に限定されない。
よって液晶選択用ＴＦＴ８０１、コンデンサ８０２、セ
ンサ駆動用ＴＦＴ８０４、センサ選択用ＴＦＴ８０５、
センサリセット用ＴＦＴ８０３は、ｎチャネル型ＴＦＴ
とｐチャネル型ＴＦＴのどちらでも良い。

【０２８９】また本実施例は、実施の形態１乃至実施の
形態３、実施例１乃至実施例１３と自由に組み合わせる
ことが可能である。

【０２９０】（実施例１５）本実施例では、本発明の半
導体装置の画素部における断面構造であって、実施例１
０〜１４とは異なる例について説明する。

【０２９１】図２６に本実施例の半導体装置の断面図を
示す。９０１は液晶選択用ＴＦＴ、９０２はコンデン
サ、９０３はセンサリセット用ＴＦＴ、９０４はセンサ
駆動用ＴＦＴ、９０５はセンサ選択用ＴＦＴである。

【０２９２】また、９０６はＭｇやＴｉからなる遮光層
である。９０７はフォトダイオードであり、ｐ型半導体
層、光電変換層およびｎ型半導体層の３つの層から形成
されている。９０８はＩＴＯからなる透明の導電層であ
り、９０９はセンサ用信号出力線（ＳＳ）である。

【０２９３】９１０は画素電極（陰極）、９１１は液晶
層、９１２は配向膜、９１３はＩＴＯ膜（透明導電
膜）、９１４は透明絶縁性の基板である。

【０２９４】９４０は導光板であり、導光板９４０の端
にはバックライトが設けられている。９２３は被写体で
あり、導光板９４０から発せられた光が被写体９２３に
おいて反射し、フォトダイオード９０７に照射される。
本実施例では、被写体９２３を基板９３０のＴＦＴが形
成されている側に設ける。

【０２９５】本実施例において、液晶選択用ＴＦＴ９０
１、コンデンサ９０２、センサリセット用ＴＦＴ９０３
は全てｎチャネル型ＴＦＴである。またセンサ駆動用Ｔ
ＦＴ９０４、センサ選択用ＴＦＴ９０５はｐチャネル型
ＴＦＴである。なお本発明はこの構成に限定されない。
よって液晶選択用ＴＦＴ９０１、コンデンサ９０２、セ
ンサ駆動用ＴＦＴ９０４、センサ選択用ＴＦＴ９０５、
センサリセット用ＴＦＴ９０３は、ｎチャネル型ＴＦＴ
とｐチャネル型ＴＦＴのどちらでも良い。

【０２９６】また本実施例は、実施の形態１乃至実施の
形態３、実施例１乃至実施例１４と自由に組み合わせる
ことが可能である。

【０２９７】（実施例１６）本発明の半導体装置を用い
た電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴ
ーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレ
イ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオ
ーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナル
コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコ
ンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍
等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデジ
タルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、
その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）など
が挙げられる。特に、斜め方向から画面を見る機会が多
い携帯情報端末は、視野角の広さが重要視されるため、
発光装置を用いることが望ましい。それら電子機器の具
体例を図２７に示す。

【０２９８】図２７（Ａ）はデジタルビデオカメラであ
り、本体２１０１、表示部２１０２、外部接続ポート２
１０５、受像部２１０３、操作キー２１０４、シャッタ
ー２１０６等を含む。本発明の半導体装置は表示部２１
０２に用いることができる。

【０２９９】図２７（Ｂ）はモバイルコンピュータであ
り、本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０
３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含
む。本発明の半導体装置は表示部２３０２に用いること
ができる。

【０３００】ここで図２７（Ｃ）は携帯電話であり、本
体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３、音声入力
部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、
外部接続ポート２７０７、アンテナ２７０８等を含む。
本発明の半導体装置は表示部２７０３に用いることがで
きる。なお、表示部２７０３は黒色の背景に白色の文字
を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることがで
きる。

【０３０１】なお、将来的に発光素子材料の発光輝度が
高くなれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡
大投影してフロント型またはリア型のプロジェクターに
用いることも可能となる。また、上記電子機器はインタ
ーネットやＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）などの電子通信
回線を通じて配信された情報を表示することが多くな
り、特に動画情報を表示する機会が増してきている。発
光素子を用いる場合の本発明の半導体装置において、発
光素子材料の応答速度は非常に高いため、半導体装置は
動画表示に好ましい。

【０３０２】また、発光素子を用いる場合の本発明の半
導体装置は発光している部分が電力を消費するため、発
光部分が極力少なくなるように情報を表示することが望
ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話や音響再
生装置のような文字情報を主とする表示部に発光装置を
用いる場合には、非発光部分を背景として文字情報を発
光部分で形成するように駆動することが望ましい。

【０３０３】以上の様に、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用いることが可能であ
る。また本実施例は、実施の形態１乃至実施の形態３、
実施例１乃至実施例１５と自由に組み合わせることが可
能である。

【０３０４】（実施例１７）本発明の半導体装置を用い
た電子機器の実施例１６とは異なる例として、携帯型ハ
ンドスキャナーについて、図２８を用いて説明する。

【０３０５】１８０１は基板、１８０２は画素部、１８
０３はタッチパネル、１８０４はタッチペンである。タ
ッチパネル１８０３は透光性を有しており、画素部１８
０２から発せられる光及び、画素部１８０２に入射する
光を透過することができ、タッチパネル１８０３を通し
て被写体上の画像を読み込むことができる。また画素部
１８０２に画像が表示されている場合にも、タッチパネ
ル１８０３を通して、画素部１８０２上の画像を見るこ
とが可能である。

【０３０６】タッチペン１８０４がタッチパネル１８０
３に触れると、タッチペン１８０４とタッチパネル１８
０３とが接している部分の位置の情報を、電気信号とし
て半導体装置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１８０３及びタッチペン１８０４
は、タッチパネル１８０３が透光性を有していて、なお
かつタッチペン１８０４とタッチパネル１８０３とが接
している部分の位置の情報を、電気信号として半導体装
置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。

【０３０７】上記構成を有する本発明の半導体装置は、
画像を読み込んで、画素部１８０２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１８０４で書き込
みを行うことができる。そして本発明の半導体装置は、
画像の読み込み、画像の表示、画像への書き込みを、全
て画素部１８０２において行うことができる。よって半
導体装置自体の大きさを抑え、なおかつ様々な機能を半
導体装置に持たせることができる。

【０３０８】図２８（ｂ）は、図２８（ａ）とは異なる
携帯型ハンドスキャナーであり、本体１９０１、画素部
１９０２、上部カバー１９０３、外部接続ポート１９０
４、操作スイッチ１９０５で構成されている。図２８
（ｃ）は図２８（ｂ）と同じ携帯型ハンドスキャナーの
上部カバー１９０３を閉じた図である。

【０３０９】本発明の半導体装置は、読み込んだ画像を
画素部１９０２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半導体装置に設けなくとも、そ
の場で読み込んだ画像を確認することができる。

【０３１０】また半導体装置１９０２で読み込んだ画像
信号を、外部接続ポート１９０４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。

【０３１１】また本実施例は、実施の形態１乃至実施の
形態３、実施例１乃至実施例１６と自由に組み合わせる
ことが可能である。

【０３１２】

【発明の効果】本発明の半導体装置は、光源としての発
光素子と光電変換素子のフォトダイオードを同一基板上
に形成することにより、半導体装置の小型化を実現する
ことができる。また出力切り替え回路を用いることによ
り、１つの駆動回路で２本の信号線を制御することが可
能となる。その結果、半導体装置の駆動回路の占有面積
を小さくすることが可能になり、半導体装置の小型化を
実現することができる。

【０３１３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体装置の概略図。

【図２】本発明の半導体装置の駆動回路の回路図。

【図３】本発明の駆動回路のタイミングチャート
図。

【図４】画素に設けられたＴＦＴに入力される信号
の図。

【図５】従来の半導体装置の概略図。

【図６】本発明の画素部の回路図。

【図７】本発明の画素の回路図。

【図８】本発明の画素の回路図。

【図９】本発明の画素の回路図。

【図１０】本発明の画素の回路図。

【図１１】本発明の半導体装置の概略図。

【図１２】画像を読み取るときの発光素子の発光のタ
イミングチャート。

【図１３】画像を表示するときの発光素子の発光のタ
イミングチャート。

【図１４】本発明の半導体装置の概略図。

【図１５】画像の読み取るときの発光素子の発光のタ
イミングチャート。

【図１６】本発明の半導体装置の概略図。

【図１７】センサ用ソース信号線駆動回路の回路図。

【図１８】センサ用ソース信号線駆動回路の回路図。

【図１９】センサ用ソース信号線駆動回路の回路図。

【図２０】センサ用ソース信号線駆動回路のタイミン
グチャート図。

【図２１】本発明の半導体装置の断面構造の図。

【図２２】本発明の半導体装置の断面構造の図。

【図２３】本発明の半導体装置の断面構造の図。

【図２４】本発明の半導体装置の断面構造の図。

【図２５】本発明の半導体装置の断面構造の図。

【図２６】本発明の半導体装置の断面構造の図。

【図２７】本発明が適用される電子機器の一例の図。

【図２８】本発明が適用される電子機器の一例の図。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２Ａ６８０６８０Ｈ６８０Ｔ 3/30 3/30 ＫＨ０４Ｎ 1/028 Ｈ０４Ｎ 1/028 ＡＦターム(参考） 2H093 NC03 NC16 NC26 NC34 NC42 ND42 NE06 NG02 5C006 BB16 BC06 BC20 BF26 BF27 BF34 BF39 EB05 EC05 FA22 FA41 5C051 AA01 BA02 DA06 DB01 DB04 DB06 DB07 DB18 DB31 DC02 DC03 DC07 DE02 DE29 EA01 5C080 AA10 BB05 DD05 DD22 DD25 FF11 JJ02 JJ03 JJ04 JJ06 KK07 KK43 KK47 KK52

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の画素を設けた画素部と、信号線駆動
回路と、出力切り替え回路とを有する半導体装置であっ
て、前記複数の画素は、センサ部と発光素子部をそれぞれ有
し、前記信号線駆動回路は、前記出力切り替え回路にタイミ
ング信号を出力し、前記出力切り替え回路は、前記センサ部と前記発光素子
部にそれぞれ異なるタイミング信号を出力することを特
徴とする半導体装置。
【請求項２】複数の画素を設けた画素部と、信号線駆動
回路と、出力切り替え回路とを有する半導体装置であっ
て、前記複数の画素は、センサ部と液晶素子部をそれぞれ有
し、前記信号線駆動回路は、前記出力切り替え回路にタイミ
ング信号を出力し、前記出力切り替え回路は、前記センサ部と前記液晶素子
部にそれぞれ異なるタイミング信号を出力することを特
徴とする半導体装置。
【請求項３】複数の画素を設けた画素部と、信号線駆動
回路と、出力切り替え回路とを有する半導体装置であっ
て、前記複数の画素は、センサ部と発光素子部をそれぞれ有
し、前記出力切り替え回路は、第一の論理回路と第二の論理
回路を有し、前記信号線駆動回路は、前記第一の論理回路と前記第二
の論理回路に、タイミング信号を出力し、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路は、一方は前
記センサ部に、他方は前記発光素子部に、それぞれ異な
るタイミング信号を出力することを特徴とする半導体装
置。
【請求項４】複数の画素を設けた画素部と、信号線駆動
回路と、出力切り替え回路とを有する半導体装置であっ
て、前記複数の画素は、センサ部と液晶素子部をそれぞれ有
し、前記出力切り替え回路は、第一の論理回路と第二の論理
回路を有し、前記信号線駆動回路は、前記第一の論理回路と前記第二
の論理回路に、タイミング信号を出力し、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路は、一方は前
記センサ部に、他方は前記液晶素子部に、それぞれ異な
るタイミング信号を出力することを特徴とする半導体装
置。
【請求項５】複数の画素を設けた画素部と、信号線駆動
回路と、出力切り替え回路とを有する半導体装置であっ
て、前記複数の画素は、センサ部と発光素子部をそれぞれ有
し、前記出力切り替え回路は、第一の論理回路と第二の論理
回路を有し、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路には、一方に
は第一の信号線が接続され、他方には第二の信号線が接
続され、前記信号線駆動回路は、前記第一の論理回路と前記第二
の論理回路に、タイミング信号を出力し、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路は、一方は前
記第一の信号線に、他方は前記第二の信号線に、それぞ
れ異なるタイミング信号を出力することを特徴とする半
導体装置。
【請求項６】複数の画素を設けた画素部と、信号線駆動
回路と、出力切り替え回路とを有する半導体装置であっ
て、前記複数の画素は、センサ部と液晶素子部をそれぞれ有
し、前記出力切り替え回路は、第一の論理回路と第二の論理
回路を有し、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路には、一方に
は第一の信号線が接続され、他方には第二の信号線が接
続され、前記信号線駆動回路は、前記第一の論理回路と前記第二
の論理回路に、タイミング信号を出力し、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路は、一方は前
記第一の信号線に、他方は前記第二の信号線に、それぞ
れ異なるタイミング信号を出力することを特徴とする半
導体装置。
【請求項７】複数の画素を設けた画素部と、信号線駆動
回路と、出力切り替え回路とを有する半導体装置であっ
て、前記複数の画素は、センサ部と発光素子部をそれぞれ有
し、前記センサ部は第一のＴＦＴを有し、前記発光素子部は
第二のＴＦＴを有し、前記出力切り替え回路は、第一の論理回路と第二の論理
回路を有し、前記第一の論理回路と第二の論理回路には、一方には第
一のＴＦＴが接続され、他方には第二のＴＦＴが接続さ
れ、前記信号線駆動回路は、前記第一の論理回路と前記第二
の論理回路に、タイミング信号を出力し、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路は、一方は前
記第一のＴＦＴに、他方は前記第二のＴＦＴに、それぞ
れ異なるタイミング信号を出力することを特徴とする半
導体装置。
【請求項８】複数の画素を設けた画素部と、信号線駆動
回路と、出力切り替え回路とを有する半導体装置であっ
て、前記複数の画素は、センサ部と液晶素子部をそれぞれ有
し、前記センサ部は第一のＴＦＴを有し、前記液晶素子部は
第二のＴＦＴを有し、前記出力切り替え回路は、第一の論理回路と第二の論理
回路を有し、前記第一の論理回路と第二の論理回路には、一方には第
一のＴＦＴが接続され、他方には第二のＴＦＴが接続さ
れ、前記信号線駆動回路は、前記第一の論理回路と前記第二
の論理回路に、タイミング信号を出力し、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路は、一方は前
記第一のＴＦＴに、他方は前記第二のＴＦＴに、それぞ
れ異なるタイミング信号を出力することを特徴とする半
導体装置。
【請求項９】複数の画素を設けた画素部と、信号線駆動
回路と、出力切り替え回路とを有する半導体装置であっ
て、前記複数の画素は、センサ部と発光素子部をそれぞれ有
し、前記センサ部は第一のＴＦＴを有し、前記発光素子部は
第二のＴＦＴを有し、前記出力切り替え回路は、第一の論理回路と第二の論理
回路を有し、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路には、一方に
は第一の信号線が接続され、他方には第二の信号線が接
続され、前記第一の信号線には前記第一のＴＦＴが接続され、前
記第二の信号線には前記第二のＴＦＴが接続され、前記信号線駆動回路は、前記第一の論理回路と前記第二
の論理回路に、タイミング信号を出力し、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路は、一方は前
記第一の信号線に、他方は前記第二の信号線に、それぞ
れ異なるタイミング信号を出力し、前記第一の信号線と前記第二の信号線は、前記第一のＴ
ＦＴと前記第二のＴＦＴにそれぞれ異なるタイミング信
号を入力することを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】複数の画素を設けた画素部と、信号線駆
動回路と、出力切り替え回路とを有する半導体装置であ
って、前記複数の画素は、センサ部と液晶素子部をそれぞれ有
し、前記センサ部は第一のＴＦＴを有し、前記液晶素子部は
第二のＴＦＴを有し、前記出力切り替え回路は、第一の論理回路と第二の論理
回路を有し、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路には、一方に
は第一の信号線が接続され、他方には第二の信号線が接
続され、前記第一の信号線には前記第一のＴＦＴが接続され、前
記第二の信号線には前記第二のＴＦＴが接続され、前記信号線駆動回路は、前記第一の論理回路と前記第二
の論理回路に、タイミング信号を出力し、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路は、一方は前
記第一の信号線に、他方は前記第二の信号線に、それぞ
れ異なるタイミング信号を出力し、前記第一の信号線と前記第二の信号線は、前記第一のＴ
ＦＴと前記第二のＴＦＴにそれぞれ異なるタイミング信
号を入力することを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】複数の画素を設けた画素部と、信号線駆
動回路と、出力切り替え回路とを有する半導体装置であ
って、前記複数の画素は、センサ部と発光素子部をそれぞれ有
し、前記センサ部は第一のＴＦＴを有し、前記発光素子部は
第二のＴＦＴを有し、前記出力切り替え回路は、第一の論理回路と第二の論理
回路を有し、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路には、一方に
は第一の信号線が接続され、他方には第二の信号線が接
続され、前記第一の信号線には前記第一のＴＦＴが接続され、前
記第二の信号線には前記第二のＴＦＴが接続され、前記信号線駆動回路は、前記第一の論理回路と前記第二
の論理回路に、タイミング信号を出力し、前記発光素子部から発せられた光は、被写体において反
射して前記センサ部に照射され、前記センサ部は、照射された光から画像信号
を生成し、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路
は、一方は前記第一の信号線に、他方は前記第二の信号
線に、それぞれ異なるタイミング信号を出力し、前記第一の信号線は前記第一のＴＦＴにパルス信号を出
力し、前記第二の信号線は前記第二のＴＦＴにオン信号
を出力することを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】複数の画素を設けた画素部と、信号線駆
動回路と、出力切り替え回路とを有する半導体装置であ
って、前記複数の画素は、センサ部と発光素子部をそれぞれ有
し、前記センサ部は第一のＴＦＴを有し、前記発光素子部は
第二のＴＦＴを有し、前記出力切り替え回路は、第一の論理回路と第二の論理
回路を有し、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路には、一方に
は第一の信号線が接続され、他方には第二の信号線が接
続され、前記第一の信号線には前記第一のＴＦＴが接続され、前
記第二の信号線には前記第二のＴＦＴが接続され、前記信号線駆動回路は、前記第一の論理回路と前記第二
の論理回路に、タイミング信号を出力し、前記センサ部が生成した画像信号は、前記発光素子部に
入力され、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路は、一方は前
記第一の信号線に、他方は前記第二の信号線に、それぞ
れ異なるタイミング信号を出力し、前記第一の信号線は前記第一のＴＦＴにオフ信号を出力
し、前記第二の信号線は前記第二のＴＦＴにパルス信号
を出力することを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】複数の画素を設けた画素部と、信号線駆
動回路と、出力切り替え回路とを有する半導体装置であ
って、前記半導体装置は、バックライトまたはフロントライト
を有し、前記複数の画素は、センサ部と液晶素子部をそれぞれ有
し、前記センサ部は第一のＴＦＴを有し、前記発光素子部は
第二のＴＦＴを有し、前記出力切り替え回路は、第一の論理回路と第二の論理
回路を有し、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路には、一方に
は第一の信号線が接続され、他方には第二の信号線が接
続され、前記第一の信号線には前記第一のＴＦＴが接続され、前
記第二の信号線には前記第二のＴＦＴが接続され、前記信号線駆動回路は、前記第一の論理回路と前記第二
の論理回路に、タイミング信号を出力し、前記バックライトまたはフロントライトから発せられた
光は、被写体において反射して前記センサ部に照射さ
れ、前記センサ部は、照射された光から画像信号を生成
し、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路は、一方は前
記第一の信号線に、他方は前記第二の信号線に、それぞ
れ異なるタイミング信号を出力し、前記第一の信号線は前記第一のＴＦＴにパルス信号を出
力し、前記第二の信号線は前記第二のＴＦＴにオン信号
を出力することを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】複数の画素を設けた画素部と、信号線駆
動回路と、出力切り替え回路とを有する半導体装置であ
って、前記半導体装置は、バックライトまたはフロントライト
を有し、前記複数の画素は、センサ部と液晶素子部をそれぞれ有
し、前記センサ部は第一のＴＦＴを有し、前記発光素子部は
第二のＴＦＴを有し、前記出力切り替え回路は、第一の論理回路と第二の論理
回路を有し、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路には、一方に
は第一の信号線が接続され、他方には第二の信号線が接
続され、前記第一の信号線には前記第一のＴＦＴが接続され、前
記第二の信号線には前記第二のＴＦＴが接続され、前記信号線駆動回路は、前記第一の論理回路と前記第二
の論理回路に、タイミング信号を出力し、前記センサ部が生成した画像信号は、前記液晶素子部に
入力され、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路は、一方は前
記第一の信号線に、他方は前記第二の信号線に、それぞ
れ異なるタイミング信号を出力し、前記第一の信号線は前記第一のＴＦＴにオフ信号を出力
し、前記第二の信号線は前記第二のＴＦＴにパルス信号
を出力することを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路
は、一方はＮＡＮＤ回路であり、他方はＮＯＲ回路であ
ることを特徴とする半導体装置。
【請求項１６】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路
は、一方はＡＮＤ回路であり、他方はＮＯＲ回路である
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項１７】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路
は、一方はＮＡＮＤ回路であり、他方はＯＲ回路である
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項１８】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記第一の論理回路と前記第二の論理回路
は、一方はＡＮＤ回路であり、他方はＯＲ回路であるこ
とを特徴とする半導体装置。
【請求項１９】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記第一の信号線と前記第二の信号線は、一
方は選択信号線であり、他方はセンサ選択信号線である
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２０】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記第一の信号線と前記第二の信号線は、一
方はリセット信号線であり、他方はセンサリセット信号
線であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２１】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記第一の信号線と前記第二の信号線は、一
方は選択信号線であり、他方はセンサリセット信号線で
あることを特徴とする半導体装置。
【請求項２２】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記第一の信号線と前記第二の信号線は、一
方はリセット信号線であり、他方はセンサ選択信号線で
あることを特徴とする半導体装置。
【請求項２３】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記第一の信号線と前記第二の信号線は、一
方は液晶選択信号線であり、他方はセンサ選択信号線で
あることを特徴とする半導体装置。
【請求項２４】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記第一の信号線と前記第二の信号線は、一
方は液晶選択信号線であり、他方はセンサリセット信号
線であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２５】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記第一のＴＦＴと前記第二のＴＦＴは、一
方は選択用ＴＦＴであり、他方はセンサ選択用ＴＦＴで
あることを特徴とする半導体装置。
【請求項２６】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記第一のＴＦＴと前記第二のＴＦＴは、一
方は選択用ＴＦＴであり、他方はセンサリセット用ＴＦ
Ｔであることを特徴とする半導体装置。
【請求項２７】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記第一のＴＦＴと前記第二のＴＦＴは、一
方はリセット用ＴＦＴであり、他方はセンサリセット用
ＴＦＴであることを特徴とする半導体装置。
【請求項２８】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記第一のＴＦＴと前記第二のＴＦＴは、一
方はリセット用ＴＦＴであり、他方はセンサ選択用ＴＦ
Ｔであることを特徴とする半導体装置。
【請求項２９】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記第一のＴＦＴと前記第二のＴＦＴは、一
方は液晶選択用ＴＦＴであり、他方はセンサ選択用ＴＦ
Ｔであることを特徴とする半導体装置。
【請求項３０】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記第一のＴＦＴと前記第二のＴＦＴは、一
方は液晶選択用ＴＦＴであり、他方はセンサリセット用
ＴＦＴであることを特徴とする半導体装置。
【請求項３１】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記第一の論理回路の出力端子には、一つま
たは複数のインバータ回路が接続されていることを特徴
とする半導体装置。
【請求項３２】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記第二の論理回路の出力端子には、一つま
たは複数のインバータ回路が接続されていることを特徴
とする半導体装置。
【請求項３３】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記複数の画素は、発光素子と、選択用ＴＦ
Ｔと、駆動用ＴＦＴと、リセット用ＴＦＴと、光電変換
素子と、センサ選択用ＴＦＴと、センサ駆動用ＴＦＴ
と、センサリセット用ＴＦＴとをそれぞれ有することを
特徴とする半導体装置。
【請求項３４】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記複数の画素は、発光素子と、選択用ＴＦ
Ｔと、駆動用ＴＦＴと、光電変換素子と、センサ選択用
ＴＦＴと、センサ駆動用ＴＦＴと、センサリセット用Ｔ
ＦＴとをそれぞれ有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３５】請求項１乃至請求項１４のいずれか一項
において、前記複数の画素は、液晶素子と、液晶選択用
ＴＦＴと、光電変換素子と、センサ選択用ＴＦＴと、セ
ンサ駆動用ＴＦＴと、センサリセット用ＴＦＴとをそれ
ぞれ有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３６】請求項１乃至１４のいずれか一項におい
て、前記複数の画素は、三つの発光素子と一つの光電変
換素子とをそれぞれ有することを特徴とする半導体装
置。
【請求項３７】請求項１乃至請求項３６のいずれか一項
に記載の半導体装置を用いることを特徴とする表示装
置。
【請求項３８】請求項１乃至請求項３６のいずれか一項
に記載の半導体装置を用いることを特徴とする液晶表示
装置。
【請求項３９】請求項１乃至請求項３６のいずれか一項
に記載の半導体装置を用いることを特徴とするスキャ
ナ。
【請求項４０】請求項１乃至請求項３６のいずれか一項
に記載の半導体装置を用いることを特徴とする携帯情報
端末。