JPH07326791A - 入出力装置 - Google Patents
入出力装置Info
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- JPH07326791A JPH07326791A JP6140732A JP14073294A JPH07326791A JP H07326791 A JPH07326791 A JP H07326791A JP 6140732 A JP6140732 A JP 6140732A JP 14073294 A JP14073294 A JP 14073294A JP H07326791 A JPH07326791 A JP H07326791A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造が簡単で、歩留まりの向上を図った入出
力装置を提供する。 【構成】 下側のガラス基板２上に夫々マトリックス状
に配置された多数の透明な画素電極３と多数のフォトセ
ンサ４を備え、各フォトセンサは、半導体薄膜５、ソ−
ス電極７ｂ及びドレイン電極７ａの上下に夫々下部ゲ−
ト絶縁膜８及び上部ゲ−ト絶縁膜９を介して半導体薄膜
と対向する下部ゲ−ト電極１０及び上部ゲ−ト電極１１
を有し、下部ゲ−ト電極１０と下部ゲ−ト絶縁膜８は透
明であり、各フォトセンサのソ−ス電極７ｂが各画素電
極３と接続され、かつガラス基板２とこの基板に対向す
る上側のガラス基板１５との間に液晶１８が封入されて
いる。各フォトセンサは、両ゲート電極１０，１１に駆
動電圧を印加した場合はフォトセンサとして機能し、一
方のゲート電極１０，１１のみに、駆動電圧を印加した
場合はスイッチング素子として機能するので各画素電極
に対して各フォトセンサの他にスイッチング素子を設け
る必要がない。
力装置を提供する。 【構成】 下側のガラス基板２上に夫々マトリックス状
に配置された多数の透明な画素電極３と多数のフォトセ
ンサ４を備え、各フォトセンサは、半導体薄膜５、ソ−
ス電極７ｂ及びドレイン電極７ａの上下に夫々下部ゲ−
ト絶縁膜８及び上部ゲ−ト絶縁膜９を介して半導体薄膜
と対向する下部ゲ−ト電極１０及び上部ゲ−ト電極１１
を有し、下部ゲ−ト電極１０と下部ゲ−ト絶縁膜８は透
明であり、各フォトセンサのソ−ス電極７ｂが各画素電
極３と接続され、かつガラス基板２とこの基板に対向す
る上側のガラス基板１５との間に液晶１８が封入されて
いる。各フォトセンサは、両ゲート電極１０，１１に駆
動電圧を印加した場合はフォトセンサとして機能し、一
方のゲート電極１０，１１のみに、駆動電圧を印加した
場合はスイッチング素子として機能するので各画素電極
に対して各フォトセンサの他にスイッチング素子を設け
る必要がない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）を用いた液晶表示装
置と、原稿上の文字等を読み取る画像入力装置とを組み
合わせた入出力装置に関する。
（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）を用いた液晶表示装
置と、原稿上の文字等を読み取る画像入力装置とを組み
合わせた入出力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような入出力装置としては、
例えば、マトリックス状に配置された多数の透明な画素
電極と、各画素電極に接続されたスイッチング素子であ
る多数の薄膜トランジスタと、マトリックス状に配置さ
れ、各薄膜トランジスタを介して各画素電極と接続され
た多数のフォトセンサとを備え、各フォトセンサが原稿
上の文字等からの反射光の光量に応じた光電流を発生
し、各フォトセンサからの光電流（画像デ−タを含む画
像信号）が、選択されてオン状態にある対応する各薄膜
トランジスタを介して対応する各画素電極に供給され、
これによって各画素部の液晶が駆動され、各フォトセン
サにより読み取った画像デ−タがそのまま液晶表示され
るように構成したものが知られている。
例えば、マトリックス状に配置された多数の透明な画素
電極と、各画素電極に接続されたスイッチング素子であ
る多数の薄膜トランジスタと、マトリックス状に配置さ
れ、各薄膜トランジスタを介して各画素電極と接続され
た多数のフォトセンサとを備え、各フォトセンサが原稿
上の文字等からの反射光の光量に応じた光電流を発生
し、各フォトセンサからの光電流（画像デ−タを含む画
像信号）が、選択されてオン状態にある対応する各薄膜
トランジスタを介して対応する各画素電極に供給され、
これによって各画素部の液晶が駆動され、各フォトセン
サにより読み取った画像デ−タがそのまま液晶表示され
るように構成したものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、画像デ−タを表す画像信号としての光電流
を発生するフォトセンサと、このフォトセンサで発生す
る光電流を画素電極に供給するスイッチング素子として
の薄膜トランジスタとを、各画素電極に対してそれぞれ
１つずつ設ける必要があるので、構造が複雑で、歩留ま
りが悪いという問題がある。この発明は、上記従来技術
の問題点に着目してなされたもので、その課題は構造が
簡単で、歩留まりの向上を図った入出力装置を提供する
ことである。
来技術では、画像デ−タを表す画像信号としての光電流
を発生するフォトセンサと、このフォトセンサで発生す
る光電流を画素電極に供給するスイッチング素子として
の薄膜トランジスタとを、各画素電極に対してそれぞれ
１つずつ設ける必要があるので、構造が複雑で、歩留ま
りが悪いという問題がある。この発明は、上記従来技術
の問題点に着目してなされたもので、その課題は構造が
簡単で、歩留まりの向上を図った入出力装置を提供する
ことである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、この発明に係る入出力装置は、透明基板上に配置さ
れた多数の画素電極と多数のフォトセンサとを備え、前
記各フォトセンサは、半導体薄膜と、ソ−ス電極および
ドレイン電極と、前記半導体膜の上下にそれぞれゲ−ト
絶縁膜を介して前記半導体薄膜と対向する下部ゲ−ト電
極および上部ゲ−ト電極とを有し、前記両ゲ−ト電極の
少なくとも一方と、この一方のゲ−ト電極側にあるゲ−
ト絶縁膜とは前記半導体薄膜に光を照射するための構成
を有し、前記各フォトセンサのソ−ス電極およびドレイ
ン電極の一方が前記各画素電極と接続されており、かつ
前記透明基板と、この基板に対向する他の透明基板との
間に液晶が封入されている。好ましくは、前記各フォト
センサの前記下部ゲ−ト電極は前記透明基板上に形成さ
れた透明な電極であり、この下部ゲ−ト電極上にある前
記ゲ−ト絶縁膜は透明な絶縁膜である（請求項２）。さ
らに好ましくは、前記透明基板上の、前記各画素電極と
対向する位置に透明な保持容量形成用電極部が形成され
ており、かつこの各電極部と前記各画素電極との間に
は、前記下部ゲ−ト電極上にある前記透明なゲ−ト絶縁
膜が形成されている（請求項３）。好ましくは、前記各
フォトセンサのソ−ス電極およびドレイン電極の一方と
前記各画素電極とは、前記画素電極と同じ透明導電材料
できている（請求項４）。
め、この発明に係る入出力装置は、透明基板上に配置さ
れた多数の画素電極と多数のフォトセンサとを備え、前
記各フォトセンサは、半導体薄膜と、ソ−ス電極および
ドレイン電極と、前記半導体膜の上下にそれぞれゲ−ト
絶縁膜を介して前記半導体薄膜と対向する下部ゲ−ト電
極および上部ゲ−ト電極とを有し、前記両ゲ−ト電極の
少なくとも一方と、この一方のゲ−ト電極側にあるゲ−
ト絶縁膜とは前記半導体薄膜に光を照射するための構成
を有し、前記各フォトセンサのソ−ス電極およびドレイ
ン電極の一方が前記各画素電極と接続されており、かつ
前記透明基板と、この基板に対向する他の透明基板との
間に液晶が封入されている。好ましくは、前記各フォト
センサの前記下部ゲ−ト電極は前記透明基板上に形成さ
れた透明な電極であり、この下部ゲ−ト電極上にある前
記ゲ−ト絶縁膜は透明な絶縁膜である（請求項２）。さ
らに好ましくは、前記透明基板上の、前記各画素電極と
対向する位置に透明な保持容量形成用電極部が形成され
ており、かつこの各電極部と前記各画素電極との間に
は、前記下部ゲ−ト電極上にある前記透明なゲ−ト絶縁
膜が形成されている（請求項３）。好ましくは、前記各
フォトセンサのソ−ス電極およびドレイン電極の一方と
前記各画素電極とは、前記画素電極と同じ透明導電材料
できている（請求項４）。
【０００５】
【作用】上記画像入出力装置では、各フォトセンサの両
ゲ−ト電極に所定の駆動電圧を印加しておき、この状態
で、各フォトセンサの半導体薄膜に入射すると、光の光
量を検出するために、各フォトセンサのソ−ス電極とド
レイン電極との間に入射光量に応じた光電流が流れ、各
光電流（画像デ−タを表す画像信号）が対応する各画素
電極に供給され、これによって各画素部の液晶が駆動さ
れ、各フォトセンサにより読み取った画像デ−タがその
まま液晶表示される。また、各フォトセンサの両ゲート
電極の一方にのみ駆動電圧を印加し、且つドレイン電極
に画像データを供給すると各フォトセンサがスイッチン
グ素子としての機能を果たし、各画素電極に供給された
画像データに対応する表示が行われる。このため、各画
素電極に対して各フォトセンサの他にスイッチング素子
を設ける必要がない。請求項３に記載の入出力装置で
は、透明基板上の、各画素電極と対向する位置に透明な
保持容量形成用電極部が形成されているので、開口率の
低下を防止しつつ、各画素電極と各保持容量形成用電極
部との間で各画素電極に供給される画像デ−タが保持さ
れる。
ゲ−ト電極に所定の駆動電圧を印加しておき、この状態
で、各フォトセンサの半導体薄膜に入射すると、光の光
量を検出するために、各フォトセンサのソ−ス電極とド
レイン電極との間に入射光量に応じた光電流が流れ、各
光電流（画像デ−タを表す画像信号）が対応する各画素
電極に供給され、これによって各画素部の液晶が駆動さ
れ、各フォトセンサにより読み取った画像デ−タがその
まま液晶表示される。また、各フォトセンサの両ゲート
電極の一方にのみ駆動電圧を印加し、且つドレイン電極
に画像データを供給すると各フォトセンサがスイッチン
グ素子としての機能を果たし、各画素電極に供給された
画像データに対応する表示が行われる。このため、各画
素電極に対して各フォトセンサの他にスイッチング素子
を設ける必要がない。請求項３に記載の入出力装置で
は、透明基板上の、各画素電極と対向する位置に透明な
保持容量形成用電極部が形成されているので、開口率の
低下を防止しつつ、各画素電極と各保持容量形成用電極
部との間で各画素電極に供給される画像デ−タが保持さ
れる。
【０００６】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１は一実施例に係る入出力装置の主要部を
示す縦断面図で、図２はその入出力装置の等価回路の主
要部を示している。図１に示す入出力装置１は、透明な
絶縁性基板である下側のガラス基板（透明基板）２上に
マトリックス状に配置されたＩＴＯ等の透明導電材料か
らなる多数の透明な画素電極３と、ガラス基板２上に各
画素電極３に対応させてマトリックス状に配置された多
数のダブルゲ−ト型フォトセンサ４とを備えている。
説明する。図１は一実施例に係る入出力装置の主要部を
示す縦断面図で、図２はその入出力装置の等価回路の主
要部を示している。図１に示す入出力装置１は、透明な
絶縁性基板である下側のガラス基板（透明基板）２上に
マトリックス状に配置されたＩＴＯ等の透明導電材料か
らなる多数の透明な画素電極３と、ガラス基板２上に各
画素電極３に対応させてマトリックス状に配置された多
数のダブルゲ−ト型フォトセンサ４とを備えている。
【０００７】各フォトセンサ４は、図１および図３に示
すように、ｉ型アモルファスシリコン（ｉ−ａ−Ｓｉ）
からなる半導体薄膜５と、この半導体薄膜５の両側上面
に形成された低抵抗のオ−ミックコンタクトを得るため
のｎ+層６，６（図３）と、このｎ+層６，６の上面にそ
れぞれ形成されたドレイン電極７ａ，ソ−ス電極７ｂ
と、半導体薄膜５、ドレイン電極７ａおよびソ−ス電極
７ｂの上下にそれぞれ下部ゲ−ト絶縁膜８および上部ゲ
−ト絶縁膜９を介して半導体薄膜５と対向する下部ゲ−
ト電極１０および上部ゲ−ト電極１１とを有している。
すように、ｉ型アモルファスシリコン（ｉ−ａ−Ｓｉ）
からなる半導体薄膜５と、この半導体薄膜５の両側上面
に形成された低抵抗のオ−ミックコンタクトを得るため
のｎ+層６，６（図３）と、このｎ+層６，６の上面にそ
れぞれ形成されたドレイン電極７ａ，ソ−ス電極７ｂ
と、半導体薄膜５、ドレイン電極７ａおよびソ−ス電極
７ｂの上下にそれぞれ下部ゲ−ト絶縁膜８および上部ゲ
−ト絶縁膜９を介して半導体薄膜５と対向する下部ゲ−
ト電極１０および上部ゲ−ト電極１１とを有している。
【０００８】各フォトセンサ４の下部ゲ−ト電極１０
は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる透明な電極であ
り、ガラス基板２上に形成されている。また、このガラ
ス基板２上には、各画素電極４と対向する位置に透明な
保持容量形成用電極部１２が形成されている。各保持容
量形成用電極部１２は、下部ゲ−ト電極１０と同じ透明
導電材料からなり、各下部ゲ−ト電極１０と一緒にガラ
ス基板２上に形成される。また、各フォトセンサ４の下
部ゲ−ト絶縁膜８は、シリコン窒化膜からなる透明な絶
縁膜で、ガラス基板２の上面、各フォトセンサ４の下部
ゲ−ト電極１０の上面、および各保持容量形成用電極部
１２の上面全体を覆うように連続した１つの層として形
成されている。
は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる透明な電極であ
り、ガラス基板２上に形成されている。また、このガラ
ス基板２上には、各画素電極４と対向する位置に透明な
保持容量形成用電極部１２が形成されている。各保持容
量形成用電極部１２は、下部ゲ−ト電極１０と同じ透明
導電材料からなり、各下部ゲ−ト電極１０と一緒にガラ
ス基板２上に形成される。また、各フォトセンサ４の下
部ゲ−ト絶縁膜８は、シリコン窒化膜からなる透明な絶
縁膜で、ガラス基板２の上面、各フォトセンサ４の下部
ゲ−ト電極１０の上面、および各保持容量形成用電極部
１２の上面全体を覆うように連続した１つの層として形
成されている。
【０００９】各フォトセンサ４のソ−ス電極７ｂは、そ
の上面から対応する各画素電極３まで延びた透明電極１
３を介して各画素電極３に接続されている。各透明電極
１３は、画素電極３と同じＩＴＯ等の透明導電材料から
なる電極であり、各画素電極３と一体的に形成されてい
る。これによって、各フォトセンサ４のソ−ス電極７ｂ
は、対応する各画素電極３と各透明電極１３を介して電
気的に接続されている。
の上面から対応する各画素電極３まで延びた透明電極１
３を介して各画素電極３に接続されている。各透明電極
１３は、画素電極３と同じＩＴＯ等の透明導電材料から
なる電極であり、各画素電極３と一体的に形成されてい
る。これによって、各フォトセンサ４のソ−ス電極７ｂ
は、対応する各画素電極３と各透明電極１３を介して電
気的に接続されている。
【００１０】各フォトセンサ４の上部ゲ−ト絶縁膜９
は、シリコン窒化膜からなる透明な絶縁膜で、下部ゲ−
ト絶縁膜８の上面、各フォトセンサ４のドレイン電極７
ａ，ソ−ス電極７ｂおよび半導体薄膜５のチャネル領域
の上面、および各画素電極３および各透明電極１３の上
面全体を覆うように連続した１つの層として形成されて
いる。各上部ゲ−ト絶縁膜９上に上部ゲ−ト電極１１が
形成されている。この一実施例では、各上部ゲ−ト電極
１１は不透明な電極である。前記透明基板と、この基板
に対向する他の透明基板との間に液晶が封入されている
ことを特徴とする入出力装置。
は、シリコン窒化膜からなる透明な絶縁膜で、下部ゲ−
ト絶縁膜８の上面、各フォトセンサ４のドレイン電極７
ａ，ソ−ス電極７ｂおよび半導体薄膜５のチャネル領域
の上面、および各画素電極３および各透明電極１３の上
面全体を覆うように連続した１つの層として形成されて
いる。各上部ゲ−ト絶縁膜９上に上部ゲ−ト電極１１が
形成されている。この一実施例では、各上部ゲ−ト電極
１１は不透明な電極である。前記透明基板と、この基板
に対向する他の透明基板との間に液晶が封入されている
ことを特徴とする入出力装置。
【００１１】図１に示す入出力装置１は、さらに、各フ
ォトセンサ４の上部ゲ−ト電極１１および１つの連続し
た層である上部ゲ−ト絶縁膜９の上面全体を覆うように
形成された下側の配向膜１４と、下側のガラス基板２と
対向する基板で、透明な絶縁性基板である上側のガラス
基板１５と、この基板１５の下面に形成されたＩＴＯな
どの透明導電材料からなる共通電極１６と、この電極１
６の下面全体を覆うように形成された上側の配向膜１７
と、この配向膜１７と下側の配向膜１４との間に封入さ
れた液晶１８とを有している。この液晶１８は、例え
ば、液晶分子両軸が両配向膜１４，１７間でほぼ９０°
連続的に捩じれた捩じれネマティック液晶である。
ォトセンサ４の上部ゲ−ト電極１１および１つの連続し
た層である上部ゲ−ト絶縁膜９の上面全体を覆うように
形成された下側の配向膜１４と、下側のガラス基板２と
対向する基板で、透明な絶縁性基板である上側のガラス
基板１５と、この基板１５の下面に形成されたＩＴＯな
どの透明導電材料からなる共通電極１６と、この電極１
６の下面全体を覆うように形成された上側の配向膜１７
と、この配向膜１７と下側の配向膜１４との間に封入さ
れた液晶１８とを有している。この液晶１８は、例え
ば、液晶分子両軸が両配向膜１４，１７間でほぼ９０°
連続的に捩じれた捩じれネマティック液晶である。
【００１２】さらに、上記入出力装置１は、図２に示す
ように、各行のフォトセンサ４の上部ゲ−ト電極１１を
それぞれ接続する多数の上部ゲ−トライン２０と、各行
のフォトセンサ４の下部ゲ−ト電極１０をそれぞれ接続
する多数の下部ゲ−トライン２１と、各列のフォトセン
サ４のドレイン電極７ａをそれぞれ接続する多数のドレ
インライン２２とを有している。各上部ゲ−トライン２
０、各下部ゲ−トライン２１および各ドレインライン２
２は、図１で図示を省略してある。
ように、各行のフォトセンサ４の上部ゲ−ト電極１１を
それぞれ接続する多数の上部ゲ−トライン２０と、各行
のフォトセンサ４の下部ゲ−ト電極１０をそれぞれ接続
する多数の下部ゲ−トライン２１と、各列のフォトセン
サ４のドレイン電極７ａをそれぞれ接続する多数のドレ
インライン２２とを有している。各上部ゲ−トライン２
０、各下部ゲ−トライン２１および各ドレインライン２
２は、図１で図示を省略してある。
【００１３】また、上記入出力装置１は、各列のドレイ
ンライン２２にそれぞれ接続された１対のトランスファ
ゲ−ト２３，２４と、図示しないデ−タ入力装置から送
られる画像デ−タを各トランスファゲ−ト２４を介して
各ドレインライン２２に出力する信号駆動回路２５とを
備えている。各トランスファゲ−ト２３は、各フォトセ
ンサ４により原稿上の文字等の読み取りを行なう場合に
そのゲ−トを開き、各フォトセンサ４から対応するドレ
インライン２２に流れる光電流（各フォトセンサで読み
取った画像デ−タを表す画像信号）を図示しないＡ／Ｄ
変換器を介してメモリ部へ送るようになっている。ま
た、各トランスファゲ−ト２４は、各フォトセンサ４を
センサとしてではなくスイッチング素子として使用する
場合、すなわち各フォトセンサ４により原稿上の文字等
の読み取りを行ない場合にそのゲ−トを開くようになっ
ている。
ンライン２２にそれぞれ接続された１対のトランスファ
ゲ−ト２３，２４と、図示しないデ−タ入力装置から送
られる画像デ−タを各トランスファゲ−ト２４を介して
各ドレインライン２２に出力する信号駆動回路２５とを
備えている。各トランスファゲ−ト２３は、各フォトセ
ンサ４により原稿上の文字等の読み取りを行なう場合に
そのゲ−トを開き、各フォトセンサ４から対応するドレ
インライン２２に流れる光電流（各フォトセンサで読み
取った画像デ−タを表す画像信号）を図示しないＡ／Ｄ
変換器を介してメモリ部へ送るようになっている。ま
た、各トランスファゲ−ト２４は、各フォトセンサ４を
センサとしてではなくスイッチング素子として使用する
場合、すなわち各フォトセンサ４により原稿上の文字等
の読み取りを行ない場合にそのゲ−トを開くようになっ
ている。
【００１４】上記構成を有する入出力装置１は、前記信
号駆動回路２５、各トランスファゲ−ト２３，２４、Ａ
／Ｄ変換器等を除いて、全体を図１に示すような１つの
液晶表示装置としてセル化して一体化されている。な
お、図１では示されていないが、両ガラス基板２，１５
の外側には、偏光子がそれぞれ設けられている。
号駆動回路２５、各トランスファゲ−ト２３，２４、Ａ
／Ｄ変換器等を除いて、全体を図１に示すような１つの
液晶表示装置としてセル化して一体化されている。な
お、図１では示されていないが、両ガラス基板２，１５
の外側には、偏光子がそれぞれ設けられている。
【００１５】次に、上記一実施例に係る入出力装置の作
動を説明する。まず、各フォトセンサ４により原稿上の
文字等の読み取りを行ない、この読み取った文字等の画
像を液晶表示する場合について説明する。この場合に
は、原稿を下側のガラス基板２の下側に配置しておくと
共に、各フォトセンサ４の上部ゲ−ト電極１１に各上部
ゲ−トライン２０を介して−２０Ｖ程度の負の電圧を印
加し、また、各フォトセンサ４の下部ゲート電極１０に
選択したゲートライン２１を介して＋１０Ｖ程度の電圧
を印加する。この状態で、原稿面に光を照射すると、原
稿面上の文字等からの反射光Ｌが各フォトセンサ４の半
導体薄膜５に入射する光の光量に対応した電流がソース
電極１７ｂを介して各画素電極３に供給された電流は当
該画素電極に対応する領域の液晶１８と、該画素電極３
と保持容量形成用電極部１２間に介在された下部ゲート
絶縁膜８に蓄積される。これによって、各画素部の液晶
が駆動され、各フォトセンサ４により読み取った選択し
た行の画像デ−タがそのまま液晶表示される。このと
き、各トランスファゲ−ト２３は開いているので、各フ
ォトセンサ４から対応する各ドレインライン２２に流れ
る光電流（各フォトセンサで読み取った画像デ−タを表
す画像信号）が、各トランスファゲ−ト２３を介してＡ
／Ｄ変換器へ送られてデジタルデ−タに変換され、この
デ−タがメモリ部へ送られて記憶される。選択するゲー
トライン２１を次の行にすれば、次の行の各フォトセン
サ４に入力する反射光Ｌに対応する画像データが同様に
表示される。
動を説明する。まず、各フォトセンサ４により原稿上の
文字等の読み取りを行ない、この読み取った文字等の画
像を液晶表示する場合について説明する。この場合に
は、原稿を下側のガラス基板２の下側に配置しておくと
共に、各フォトセンサ４の上部ゲ−ト電極１１に各上部
ゲ−トライン２０を介して−２０Ｖ程度の負の電圧を印
加し、また、各フォトセンサ４の下部ゲート電極１０に
選択したゲートライン２１を介して＋１０Ｖ程度の電圧
を印加する。この状態で、原稿面に光を照射すると、原
稿面上の文字等からの反射光Ｌが各フォトセンサ４の半
導体薄膜５に入射する光の光量に対応した電流がソース
電極１７ｂを介して各画素電極３に供給された電流は当
該画素電極に対応する領域の液晶１８と、該画素電極３
と保持容量形成用電極部１２間に介在された下部ゲート
絶縁膜８に蓄積される。これによって、各画素部の液晶
が駆動され、各フォトセンサ４により読み取った選択し
た行の画像デ−タがそのまま液晶表示される。このと
き、各トランスファゲ−ト２３は開いているので、各フ
ォトセンサ４から対応する各ドレインライン２２に流れ
る光電流（各フォトセンサで読み取った画像デ−タを表
す画像信号）が、各トランスファゲ−ト２３を介してＡ
／Ｄ変換器へ送られてデジタルデ−タに変換され、この
デ−タがメモリ部へ送られて記憶される。選択するゲー
トライン２１を次の行にすれば、次の行の各フォトセン
サ４に入力する反射光Ｌに対応する画像データが同様に
表示される。
【００１６】なお、上記場合において、入出力装置を初
期化する場合には、各フォトセンサ４の上部ゲ−ト電極
１１に０Ｖの電圧を印加すると共に、各フォトセンサ４
の下部ゲ−ト電極１０に＋１０Ｖ程度の電圧を印加す
る。これによって、各フォトセンサ４のソ−ス電極７ｂ
および各画素電極３が０Ｖになって初期化される。この
とき、各フォトセンサ４の上部ゲ−ト絶縁膜９と半導体
薄膜５との間のトラップ準位から正孔が吐き出されてリ
フレッシュされる。
期化する場合には、各フォトセンサ４の上部ゲ−ト電極
１１に０Ｖの電圧を印加すると共に、各フォトセンサ４
の下部ゲ−ト電極１０に＋１０Ｖ程度の電圧を印加す
る。これによって、各フォトセンサ４のソ−ス電極７ｂ
および各画素電極３が０Ｖになって初期化される。この
とき、各フォトセンサ４の上部ゲ−ト絶縁膜９と半導体
薄膜５との間のトラップ準位から正孔が吐き出されてリ
フレッシュされる。
【００１７】上記入出力装置を通常の液晶表示装置とし
て（テレビモニタ−として）使用する場合には、下側の
ガラス基板２の下方に反射板３０を配置して、ガラス基
板２の下からの光が各フォトセンサ４の半導体薄膜５に
入射しないようにしておく。また、この場合には、各フ
ォトセンサ４の上部ゲ−ト電極１１を各上部ゲ−トライ
ン２０を介して接地しておく。これによって、各フォト
センサ４は、通常の液晶駆動用の逆スタガ−型薄膜トラ
ンジスタと同様のスイッチング素子として機能する。す
なわち、選択された行の下部ゲ−トライン２１に正電圧
の駆動信号が入力されてこのライン２１と接続されてい
る全てのフォトセンサ４がオンした状態で、前記図示し
ないデ−タ入力装置から送られる画像デ−タに応じた電
圧信号が、信号駆動回路２５から、トランスファゲ−ト
２４を介してドレインライン２２に入力され、選択され
た行の各フォトセンサ４を介して各画素電極３に印加さ
れると共に、この画素電極３と保持容量形成用電極部１
２との間に介在されたゲート絶縁膜８に保持される。こ
れによって、各画素電極７と共通電極５との間にある各
画素部の液晶８に電圧が印加され、その部分の液晶分子
の配向が変化し、この変化に伴う光学的な変化が偏光子
２，３により視覚化され、所望の表示、例えば黒白表示
が行なわれる。
て（テレビモニタ−として）使用する場合には、下側の
ガラス基板２の下方に反射板３０を配置して、ガラス基
板２の下からの光が各フォトセンサ４の半導体薄膜５に
入射しないようにしておく。また、この場合には、各フ
ォトセンサ４の上部ゲ−ト電極１１を各上部ゲ−トライ
ン２０を介して接地しておく。これによって、各フォト
センサ４は、通常の液晶駆動用の逆スタガ−型薄膜トラ
ンジスタと同様のスイッチング素子として機能する。す
なわち、選択された行の下部ゲ−トライン２１に正電圧
の駆動信号が入力されてこのライン２１と接続されてい
る全てのフォトセンサ４がオンした状態で、前記図示し
ないデ−タ入力装置から送られる画像デ−タに応じた電
圧信号が、信号駆動回路２５から、トランスファゲ−ト
２４を介してドレインライン２２に入力され、選択され
た行の各フォトセンサ４を介して各画素電極３に印加さ
れると共に、この画素電極３と保持容量形成用電極部１
２との間に介在されたゲート絶縁膜８に保持される。こ
れによって、各画素電極７と共通電極５との間にある各
画素部の液晶８に電圧が印加され、その部分の液晶分子
の配向が変化し、この変化に伴う光学的な変化が偏光子
２，３により視覚化され、所望の表示、例えば黒白表示
が行なわれる。
【００１８】なお、上記入出力装置を通常の液晶表示装
置として（テレビモニタ−として）使用する場合におい
て、下側のガラス基板２の下方に反射板３０を配置し
て、ガラス基板２の下からの光が各フォトセンサ４の半
導体薄膜５に入射しないようにしてあるので、各フォト
センサ４の半導体薄膜５のｉ型アモルファスシリコン
（ｉ−ａ−Ｓｉ）層が光によりキャリア励起されること
はない。
置として（テレビモニタ−として）使用する場合におい
て、下側のガラス基板２の下方に反射板３０を配置し
て、ガラス基板２の下からの光が各フォトセンサ４の半
導体薄膜５に入射しないようにしてあるので、各フォト
センサ４の半導体薄膜５のｉ型アモルファスシリコン
（ｉ−ａ−Ｓｉ）層が光によりキャリア励起されること
はない。
【００１９】このように、上記一実施例に係る入出力装
置によれば、各フォトセンサ４の上部ゲ−ト電極１１お
よび下部電極１０に所定の電圧を印加すると、各フォト
センサ４が、フォトセンサとしての本来の機能である光
量検出を行なって、読み取った画像デ−タに対応する画
像信号を各画素電極に供給して液晶を駆動する。したが
って、各フォトセンサ４により原稿上の文字等の読み取
りを行ない、この読み取った文字等の画像を液晶表示す
る。
置によれば、各フォトセンサ４の上部ゲ−ト電極１１お
よび下部電極１０に所定の電圧を印加すると、各フォト
センサ４が、フォトセンサとしての本来の機能である光
量検出を行なって、読み取った画像デ−タに対応する画
像信号を各画素電極に供給して液晶を駆動する。したが
って、各フォトセンサ４により原稿上の文字等の読み取
りを行ない、この読み取った文字等の画像を液晶表示す
る。
【００２０】また、上記一実施例に係る入出力装置によ
れば、下側のガラス基板２の下方に反射板３０を配置し
て、ガラス基板２の下からの光が各フォトセンサ４の半
導体薄膜５に入射しないようにした状態で、各フォトセ
ンサ４の上部ゲ−ト電極１１を各上部ゲ−トライン２０
を介して接地しておくことにより、各フォトセンサ４
は、通常の液晶駆動用の逆スタガ−型薄膜トランジスタ
と同様のスイッチング素子として機能する。したがっ
て、上記入出力装置を通常の液晶表示装置として（テレ
ビモニタ−として）も使用することができる。このた
め、各画素電極に対し、各フォトセンサの他にスイッチ
ング素子を設けることもない簡単な構造で光量検出と画
像表示を行なう入出力装置とすることができる。
れば、下側のガラス基板２の下方に反射板３０を配置し
て、ガラス基板２の下からの光が各フォトセンサ４の半
導体薄膜５に入射しないようにした状態で、各フォトセ
ンサ４の上部ゲ−ト電極１１を各上部ゲ−トライン２０
を介して接地しておくことにより、各フォトセンサ４
は、通常の液晶駆動用の逆スタガ−型薄膜トランジスタ
と同様のスイッチング素子として機能する。したがっ
て、上記入出力装置を通常の液晶表示装置として（テレ
ビモニタ−として）も使用することができる。このた
め、各画素電極に対し、各フォトセンサの他にスイッチ
ング素子を設けることもない簡単な構造で光量検出と画
像表示を行なう入出力装置とすることができる。
【００２１】なお、上記一実施例において、原稿等を上
側のガラス基板１５の上方に配置して原稿面上の文字等
からの反射光を上側のガラス基板１５の上方から入れる
場合には、各フォトセンサ４の上部ゲ−ト電極１１を透
明な電極としておく必要がある。この場合、反射光など
をフォトセンサ４の半導体薄膜５に照射させるには、ゲ
ート電極を透明とする他に、チャネルよりも幅の狭い構
造としたりスリットを設けたりする構造とすることもで
きる。
側のガラス基板１５の上方に配置して原稿面上の文字等
からの反射光を上側のガラス基板１５の上方から入れる
場合には、各フォトセンサ４の上部ゲ−ト電極１１を透
明な電極としておく必要がある。この場合、反射光など
をフォトセンサ４の半導体薄膜５に照射させるには、ゲ
ート電極を透明とする他に、チャネルよりも幅の狭い構
造としたりスリットを設けたりする構造とすることもで
きる。
【００２２】さらに、前記反射板３０を用いる場合、こ
の反射板３０を半透過性の板であってもよい。また、上
記入出力装置において、各画素電極を不透明な金属で構
成すれば、前記反射板３０を用いなくても、各フォトセ
ンサ４の半導体薄膜５のｉ型アモルファスシリコン（ｉ
−ａ−Ｓｉ）層が光によりキャリア励起されるおそれは
ない。
の反射板３０を半透過性の板であってもよい。また、上
記入出力装置において、各画素電極を不透明な金属で構
成すれば、前記反射板３０を用いなくても、各フォトセ
ンサ４の半導体薄膜５のｉ型アモルファスシリコン（ｉ
−ａ−Ｓｉ）層が光によりキャリア励起されるおそれは
ない。
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、各フォトセンサの両ゲ−ト電極に所定の駆動電圧を
印加しておき、この状態で、各フォトセンサの半導体薄
膜に入射すると、光の光量を検出するために、各フォト
センサのソ−ス電極とドレイン電極との間に入射光量に
応じた光電流が流れ、各光電流（画像デ−タを表す画像
信号）が対応する各画素電極に供給され、これによって
各画素部の液晶が駆動され、各フォトセンサにより読み
取った画像デ−タがそのまま液晶表示される。また、各
フォトセンサの両ゲート電極の一方にのみ駆動電圧を印
加し、且つドレイン電極に画像データを供給すると各フ
ォトセンサがスイッチング素子としての機能を果たし、
各画素電極に供給された画像データに対応する表示が行
われる。このため、各画素電極に対して各フォトセンサ
の他にスイッチング素子を設ける必要がない。したがっ
て、構造を簡単にすることができ、歩留まりの向上を図
ることができる。また、請求項３に記載の入出力装置に
よれば、透明基板上の、各画素電極と対向する位置に透
明な保持容量形成用電極部が形成されているので、開口
率の低下を防止しつつ、各画素電極と各保持容量形成用
電極部との間で各画素電極に供給される画像デ−タが保
持することができる。
ば、各フォトセンサの両ゲ−ト電極に所定の駆動電圧を
印加しておき、この状態で、各フォトセンサの半導体薄
膜に入射すると、光の光量を検出するために、各フォト
センサのソ−ス電極とドレイン電極との間に入射光量に
応じた光電流が流れ、各光電流（画像デ−タを表す画像
信号）が対応する各画素電極に供給され、これによって
各画素部の液晶が駆動され、各フォトセンサにより読み
取った画像デ−タがそのまま液晶表示される。また、各
フォトセンサの両ゲート電極の一方にのみ駆動電圧を印
加し、且つドレイン電極に画像データを供給すると各フ
ォトセンサがスイッチング素子としての機能を果たし、
各画素電極に供給された画像データに対応する表示が行
われる。このため、各画素電極に対して各フォトセンサ
の他にスイッチング素子を設ける必要がない。したがっ
て、構造を簡単にすることができ、歩留まりの向上を図
ることができる。また、請求項３に記載の入出力装置に
よれば、透明基板上の、各画素電極と対向する位置に透
明な保持容量形成用電極部が形成されているので、開口
率の低下を防止しつつ、各画素電極と各保持容量形成用
電極部との間で各画素電極に供給される画像デ−タが保
持することができる。
【図１】この発明の一実施例に係る入出力装置の主要部
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図２】図２は図１に示す入出力装置の主要部の等価回
路を示す図である。
路を示す図である。
【図３】図１に示す入出力装置の一部を示す拡大断面図
で、１つの使用状態を示す図である。
で、１つの使用状態を示す図である。
【図４】図３と同様の拡大断面図で、別の使用状態を示
す図である。
す図である。
１ 入出力装置 ２ ガラス基板（透明基板） ３ 画素電極 ４ フォトセンサ ７ａ ドレイン電極 ７ｂ ソ−ス電極 ８ 下部ゲ−ト絶縁膜（ゲ−ト絶縁膜） ９ 上部ゲ−ト絶縁膜（ゲ−ト絶縁膜）） １０ 下部ゲ−ト電極 １１ 上部ゲ−ト電極 １２ 保持容量形成用電極部 １８ 液晶
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 9056−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 29/78 ３１１ Ｊ 31/10 Ａ
Claims (4)
- 【請求項１】 透明基板上に配置された多数の画素電極
と多数のフォトセンサとを備え、 前記各フォトセンサは、半導体薄膜と、ソ−ス電極およ
びドレイン電極と、前記半導体膜の上下にそれぞれゲ−
ト絶縁膜を介して前記半導体薄膜と対向する下部ゲ−ト
電極および上部ゲ−ト電極とを有し、 前記両ゲ−ト電極の少なくとも一方と、この一方のゲ−
ト電極側にあるゲ−ト絶縁膜とは前記半導体薄膜に光を
照射するための構成を有し、 前記各フォトセンサのソ−ス電極およびドレイン電極の
一方が前記各画素電極と接続されており、 かつ前記透明基板と、この基板に対向する他の透明基板
との間に液晶が封入されていることを特徴とする入出力
装置。 - 【請求項２】 前記各フォトセンサの前記下部ゲ−ト電
極は前記透明基板上に形成された透明な電極であり、こ
の下部ゲ−ト電極上にある前記ゲ−ト絶縁膜は透明な絶
縁膜であることを特徴とする請求項１に記載の入出力装
置。 - 【請求項３】 前記透明基板上の、前記各画素電極と対
向する位置に透明な保持容量形成用電極部が形成されて
おり、かつこの各電極部と前記各画素電極との間には、
前記下部ゲ−ト電極上にある前記透明なゲ−ト絶縁膜が
形成されていることを特徴とする請求項２に記載の入出
力装置。 - 【請求項４】 前記各フォトセンサのソ−ス電極および
ドレイン電極の一方と前記各画素電極とは、前記画素電
極と同じ透明導電材料できていることを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載の入出力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6140732A JPH07326791A (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | 入出力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6140732A JPH07326791A (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | 入出力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07326791A true JPH07326791A (ja) | 1995-12-12 |
Family
ID=15275425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6140732A Pending JPH07326791A (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | 入出力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07326791A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004008539A1 (en) * | 2002-07-11 | 2004-01-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Thin film phototransistor, active matrix substrate using the phototransistor, and image scanning device using the substrate |
| JP2007110139A (ja) * | 2006-10-18 | 2007-04-26 | Sunnybrook Hospital | アクティブマトリックスｘ線撮像アレイ |
| KR20130128327A (ko) * | 2012-05-16 | 2013-11-26 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 터치 패널 |
-
1994
- 1994-06-01 JP JP6140732A patent/JPH07326791A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004008539A1 (en) * | 2002-07-11 | 2004-01-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Thin film phototransistor, active matrix substrate using the phototransistor, and image scanning device using the substrate |
| CN100394608C (zh) * | 2002-07-11 | 2008-06-11 | 夏普株式会社 | 薄膜光电晶体管,应用该光电晶体管的有源矩阵衬底以及应用该衬底的图象扫描装置 |
| US7462863B2 (en) | 2002-07-11 | 2008-12-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Thin film phototransistor, active matrix substrate using the phototransistor, and image scanning device using the substrate |
| JP2007110139A (ja) * | 2006-10-18 | 2007-04-26 | Sunnybrook Hospital | アクティブマトリックスｘ線撮像アレイ |
| KR20130128327A (ko) * | 2012-05-16 | 2013-11-26 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 터치 패널 |
| JP2013257863A (ja) * | 2012-05-16 | 2013-12-26 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置及びタッチパネル |
| US9608006B2 (en) | 2012-05-16 | 2017-03-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and touch panel |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040401 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040907 |
|
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|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050308 |