JPWO2010150431A1 - フォトトランジスタ及びそれを備えた表示装置 - Google Patents

フォトトランジスタ及びそれを備えた表示装置 Download PDF

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Abstract

フォトトランジスタは、ソース電極とゲート電極とが互いに同じ電位にされ、チャネル領域に重なるように層間絶縁膜の表面に形成された透明電極と、透明電極とゲート電極及びソース電極との間に電圧を印加することにより、チャネル領域の透明電極側部分に溜まった電荷を減少させるリフレッシュ制御部とを備えている。

Description

本発明は、フォトトランジスタ及びそれを備えた表示装置に関するものである。
近年、機器の入力手段としてタッチパネル装置が注目されている。タッチパネル装置には、例えば抵抗膜方式や光学方式等が、一般に知られている。また、従来、例えば液晶表示パネルにタッチパネル装置を積層してタッチパネル付き液晶表示装置を構成することが知られていたが、厚みが大きくなる問題があった。そこで、装置全体の薄型化を図るべく、液晶表示パネルに複数の光センサを設けることにより、液晶表示パネル自体にタッチパネルの機能をもたせることが知られている。光センサは、例えばフォトトランジスタ等によって構成されている。
上記タッチパネルの機能を有する液晶表示パネルでは、遮光されない領域において光センサに電流が流れる一方、使用者の指等の接触体が接触して遮光された領域において光センサに電流が流れない。このことを利用して、接触位置（タッチ位置）を検知するようになっている。
ところが、フォトトランジスタ等の光センサには、その特性が使用によって経時劣化し、センサ感度が低下するという問題がある。
特許文献１には、バックライトと、輝度調整用の光源とを備え、バックライト又は輝度調整用の光源を、個別に点灯させた場合の発光輝度を検出して各光源の発光輝度の比を取得し、当該輝度比の値の比較に基づいて、バックライトに供給する駆動電流の電流値を調整（補正）して発光輝度を制御する液晶表示装置が開示されている。このことにより、バックライトの発光特性や光センサの受光特性が劣化した場合であっても、表示光の輝度を適切に維持するようにしている。一方、特許文献２には、いわゆるダブルゲート型フォトトランジスタを備えた画像読み取り装置において、リセット動作時にトップゲート電極にパルス電圧を印加する一方、読み出し動作時にボトムゲート電極にハイレベルのバイアス電圧を印加することが開示されている。
特開２００７−２５０２５２号公報 特開２００２−２５９９５５号公報
しかし、上記特許文献１及び２に記載されている光センサは、受光特性の経時劣化自体について、何ら改善する対策がなされていない。
そのため、特許文献１の液晶表示装置では、表示光の輝度を適切に維持するために、輝度調整用の光源が別途必要になってしまう問題がある。また、特許文献２に記載されているフォトトランジスタでは、検出されるセンサ精度が低下することが避けられない。
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フォトトランジスタの受光特性を良好に維持し得るようにすることにある。
上記の目的を達成するために、この発明では、透明電極及びリフレッシュ制御部を設けることにより、チャネル領域の上記透明電極側部分に溜まった電荷を減少させるようにした。
具体的に、第１の発明は、絶縁性基板上に形成されたゲート電極と、上記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜と、上記ゲート絶縁膜の表面に形成され、上記ゲート電極に対向するチャネル領域を有する半導体層と、上記半導体層の一部をそれぞれ覆うソース電極及びドレイン電極と、上記半導体層のチャネル領域、上記ソース電極及びドレイン電極を覆う層間絶縁膜とを備えたフォトトランジスタを対象としている。そして、上記ソース電極と上記ゲート電極とは互いに同じ電位にされ、上記チャネル領域に重なるように上記層間絶縁膜の表面に形成された透明電極と、上記透明電極と上記ゲート電極及びソース電極との間に電圧を印加することにより、上記チャネル領域の上記透明電極側部分に溜まった電荷を減少させるリフレッシュ制御部とを備えていることを特徴とする。
第１の発明では、透明電極を透過した光が半導体層のチャネル領域に入射すると、当該半導体層に逆バイアスが生じて電流が流れるようになる。この電流を検出することにより、所定の受光特性で受光量を検知することが可能になる。しかし、この受光特性は使用に伴って経時劣化する。これは、チャネル領域の透明電極側部分に電荷が溜まってしまうことが原因であると考えられる。そこで、本発明では、リフレッシュ制御部によって、透明電極とゲート電極及びソース電極との間に電圧を印加することにより、チャネル領域の透明電極側部分に溜まった電荷を減少させる。その結果、フォトトランジスタの受光特性を良好に維持することが可能になる。
第２の発明は、上記第１の発明において、上記リフレッシュ制御部は、上記電荷を減少させる際に、上記透明電極と、上記ゲート電極、上記ソース電極及びドレイン電極との間に電圧を印加することを特徴とする。
第２の発明では、上記リフレッシュ制御部によって、透明電極とゲート電極及びソース電極との間だけでなく、透明電極とドレイン電極との間にも電圧を印加するようにしたので、上記チャネル領域の透明電極側部分における電荷を、より効果的に減少させることが可能になる。
第３の発明は、上記第１又は２に記載されたフォトトランジスタにおいて、上記リフレッシュ制御部は、所定時間毎に上記電圧を印加することを特徴とする。
第３の発明では、上記リフレッシュ制御部による電圧印加を所定時間毎に行うようにしたので、より好適にフォトトランジスタの受光特性を良好に維持することが可能になる。
また、第４の発明は、複数のフォトトランジスタを備え、該フォトトランジスタにより表示画面における接触体のタッチ位置を検出するように構成された表示装置が対象である。上記フォトトランジスタは、絶縁性基板上に形成されたゲート電極と、上記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜と、上記ゲート絶縁膜の表面に形成され、上記ゲート電極に対向するチャネル領域を有する半導体層と、上記半導体層の一部をそれぞれ覆うソース電極及びドレイン電極と、上記半導体層のチャネル領域、上記ソース電極及びドレイン電極を覆う層間絶縁膜とを備えている。そして、上記ソース電極と上記ゲート電極とは互いに同じ電位にされ、上記チャネル領域に重なるように上記層間絶縁膜の表面に形成された透明電極と、上記透明電極と上記ゲート電極及びソース電極との間に電圧を印加することにより、上記チャネル領域の上記透明電極側部分に溜まった電荷を減少させるリフレッシュ制御部とを備えていることを特徴とする。
第４の発明では、表示画面に接触体が接触したときに、そのタッチ位置（接触位置）では外光が接触体により遮光されるため、そのタッチ位置に設けられているフォトトランジスタに電流が流れる。この電流を検出することにより、所定の受光特性で受光量を検知することが可能になる。このフォトトランジスタの受光特性は、上述のように、経時劣化するが、本発明では、リフレッシュ制御部によって、透明電極とゲート電極及びソース電極との間に電圧を印加することにより、チャネル領域の透明電極側部分に溜まった電荷を減少させる。その結果、フォトトランジスタの受光特性を良好に維持することが可能になる。
第５の発明は、上記第４の発明において、上記リフレッシュ制御部は、上記電荷を減少させる際に、上記透明電極と、上記ゲート電極、上記ソース電極及びドレイン電極との間に電圧を印加することを特徴とする。
第５の発明では、上記リフレッシュ制御部によって、透明電極とゲート電極及びソース電極との間だけでなく、透明電極とドレイン電極との間にも電圧を印加するようにしたので、上記チャネル領域の透明電極側部分における電荷を、より効果的に減少させることが可能になる。
第６の発明は、上記第４又は５の発明において、上記リフレッシュ制御部は、所定時間毎に上記電圧を印加することを特徴とする。
第６の発明では、上記リフレッシュ制御部による電圧印加を所定時間毎に行うようにしたので、より好適にフォトトランジスタの受光特性を良好に維持することが可能になる。
第７の発明は、上記第６の発明において、上記リフレッシュ制御部は、１垂直期間毎に上記電圧を印加することを特徴とする。
第７の発明では、上記リフレッシュ制御部による電圧印加を表示装置の１垂直期間毎に行うようにしたので、１画面の各表示毎に、フォトトランジスタの受光特性を良好な状態に維持することができる。
本発明によれば、リフレッシュ制御部によって、透明電極とゲート電極及びソース電極との間に電圧を印加することにより、チャネル領域の透明電極側部分に溜まった電荷を減少させるようにしたので、フォトトランジスタの受光特性を良好に維持することができる。
図１は、本実施形態におけるフォトトランジスタの構成を拡大して示す断面図である。 図２は、本実施形態における液晶表示装置の画素を示す回路図である。 図３（a）は、ゲート配線に入力される走査信号を示すタイミングチャートである。図３（b）は、ソース配線に入力される映像信号を単純化して示すタイミングチャートである。図３（c）は、容量配線に入力される信号電圧を示すタイミングチャートである。図３（d）は、第２配線に入力される突き上げ電圧Ｖrwを示すタイミングチャートである。図３（e）は、第１配線に入力されるリセット電圧Ｖrstを示すタイミングチャートである。図３（f）は、アンプ部に接続されたソース配線に入力されるソース電圧Ｖsを示すタイミングチャートである。図３（g）は、ＮｅｔＡ部に生じる電圧ＶNetAの推定値を示すタイミングチャートである。図３（h）は、アンプ部から出力される出力電圧Ｖoを示すタイミングチャートである。図３（i）は、第３配線に入力されるリフレッシュ電圧Ｖrefreshを示すタイミングチャートである。 図４は、本実施形態におけるフォトトランジスタの作動を示すフローチャートである。 図５は、本実施形態の液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。 図６は、受光して経時劣化したフォトトランジスタの閾値特性を示すグラフである。 図７は、リフレッシュ制御されたフォトトランジスタの閾値特性を示すグラフである。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
《発明の実施形態》
図１〜図７は、本発明の実施形態を示している。
図１は、本実施形態におけるフォトトランジスタ３１の構成を拡大して示す断面図である。図２は、本実施形態における液晶表示装置１の画素１７を示す回路図である。図３は、タッチ位置検出部３０の作動を説明するためのタイミングチャートである。図４は、本実施形態におけるフォトトランジスタ３１の作動を示すフローチャートである。図５は、本実施形態の液晶表示装置１の概略構成を示す断面図である。
本実施形態では、表示装置の例として液晶表示装置１について説明する。
−液晶表示装置の構成−
液晶表示装置１は、図５に示すように、液晶表示パネル１０と、この液晶表示パネル１０の背面側（つまり使用者と反対側）に配置されたバックライトユニット１５とを備えている。
液晶表示パネル１０は、第１基板としてのＴＦＴ基板１１と、ＴＦＴ基板１１に対向して配置された第２基板としての対向基板１２とを備えている。ＴＦＴ基板１１と対向基板１２との間には、枠状のシール部材１４に囲まれて封止された液晶層１３が設けられている。液晶層は、例えばネマチック液晶材料等からなる。シール部材１４は、例えば紫外線及び熱によって硬化するエポキシ系樹脂により構成されている。
上記対向基板１２には、Ｒ，Ｇ，Ｂの着色層を有するカラーフィルタ（不図示）と、ＩＴＯ等の透明導電膜からなる共通電極（不図示）と、遮光膜であるブラックマトリクス（不図示）等が形成されている。
また、液晶表示パネル１０は、表示領域（不図示）と、その周囲に設けられた額縁状の非表示領域とを有している。表示領域には、マトリクス状に配置された複数の画素１７が形成されている。各画素１７は、図２に示すように、３つの絵素１８ｒ，１８ｇ，１８ｂによって構成されている。絵素１８ｒは赤色（Ｒ）を表示すると共に、絵素１８ｇは緑色（Ｇ）を表示し、絵素１８ｂは青色（Ｂ）を表示する。ここで、絵素とは、各色毎の表示の最小単位であり、ドットとも称する。
上記ＴＦＴ基板１１は、いわゆるアクティブマトリクス基板に構成されている。ＴＦＴ基板１１には、図２に示すように、複数のゲート配線２１が互いに平行に延びて形成されている。また、ＴＦＴ基板１１には、複数のソース配線２２が互いに平行に形成されており、上記ゲート配線２１と直交するように配置されている。さらに、ＴＦＴ基板１１には、複数の容量配線２３が、隣り合うゲート配線２１同士の間にそれぞれ配置され、互いに平行に形成されている。
各絵素１８ｒ，１８ｇ，１８ｂは、例えば、上記ソース配線２２及び容量配線２３によって区画された領域に形成されている。各絵素１８ｒ，１８ｇ，１８ｂには、液晶層１３を駆動するための絵素電極（不図示）と、この絵素電極をスイッチング駆動するためのＴＦＴ（Thin-Film Transistor：薄膜トランジスタ）２４とが設けられている。ＴＦＴ２４のソース電極（不図示）はソース配線２２に接続される一方、ゲート電極（不図示）はゲート配線２１に接続されている。また、ＴＦＴ２４のドレイン電極（不図示）は、上記絵素電極に接続されている。
各絵素１８ｒ，１８ｇ，１８ｂには、絵素電極と上記対向基板１２の共通電極との間で液晶容量２５が形成されると共に、当該液晶容量を一定に維持するための補助容量２６がそれぞれ形成されている。補助容量２６は、ＴＦＴ２４のドレイン電極側と、容量配線２３との間に形成されている。
そうして、上記液晶表示装置１は、走査信号がゲート配線２１からＴＦＴ２４に供給されて当該ＴＦＴ２４がオンになった状態で、映像信号がソース配線２２からＴＦＴ２４を介して絵素電極に供給される。そのことにより、所望の表示が行われる。
−タッチ位置検出部の構成−
液晶表示装置１は、さらに、複数のフォトトランジスタ３１を備え、該フォトトランジスタ３１により表示画面（表示領域）における例えば使用者の指先等の接触体２０のタッチ位置を検出するように構成されている。
すなわち、液晶表示装置１には、接触体２０のタッチ位置を検出するためのタッチ位置検出部３０が、各画素１７毎にそれぞれ設けられている。タッチ位置検出部３０は、図２に示すように、フォトトランジスタ３１と、コンデンサ部３２と、アンプ部３３とを有している。
また、ＴＦＴ基板１１には、容量配線２３に沿って延びる第１配線４１と、ゲート配線２１に沿って延びる第２配線４２及び第３配線４３とが、それぞれ各画素１７を通るように形成されている。
アンプ部３３は、例えばＴＦＴによって構成され、そのゲート電極３７が、コンデンサ部３２の出力側に接続されている。また、アンプ部３３のソース電極３８は、１つのソース配線２２ａ（例えば、図２に示すように、互いに隣り合う絵素１８ｒと絵素１８ｇとの境界に配置されているソース配線２２ａ）に接続されている。一方、アンプ部３３のドレイン電極３９は、上記ソース配線２２ａの隣に配置されて上記絵素１８ｒを区画するソース配線２２ｂに接続されている。このソース配線２２ｂには、アンプ部３３の出力信号を検出する検出部３５が接続されている。
一方、コンデンサ部３２の入力側は、第２配線４２とフォトトランジスタ３１のドレイン電極５０とにそれぞれ接続されている。
そうして、タッチ位置検出部３０は、各画素１７毎に、フォトトランジスタ３１の受光量に応じた出力値を検出部３５により検出するようになっている。そのことにより、液晶表示装置１は、表示画面上のタッチ位置を検出するように構成されている。
−フォトトランジスタの構成−
ここで、フォトトランジスタ３１の構成について、図１及び図２を参照して詳述する。
フォトトランジスタ３１は、ＴＦＴ基板１１を構成する絶縁性基板であるガラス基板４５上に形成され、ボトムゲート構造を有している。すなわち、フォトトランジスタ３１は、ガラス基板４５上に形成されたゲート電極４６と、ゲート電極４６を覆うゲート絶縁膜４７と、ゲート絶縁膜４７の表面に形成され、ゲート電極４６に対向するチャネル領域５５を有する半導体層４８と、半導体層４８の一部をそれぞれ覆うソース電極４９及びドレイン電極５０と、半導体層４８のチャネル領域５５、ソース電極４９及びドレイン電極５０を覆う層間絶縁膜５１とを備えている。
ゲート電極４６は、例えばアルミ合金又はクロム合金等の遮光性を有する金属層によって構成されている。半導体層４８のチャネル領域５５は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）によって構成されている。半導体層４８におけるチャネル領域５５の左右両側には例えばｎ＋シリコンからなる不純物領域５４が形成されている。
ここで、チャネル領域５５における透明電極５２側部分（図１で２点鎖線で示すチャネル領域５５）５６を、バックチャネル５６とも称する。バックチャネル５６とは、チャネル領域５５のうち、ゲート絶縁膜４７と接しておらず、かつ、ソース電極４９及びドレイン電極５０とも接していない領域をいう。
層間絶縁膜５１は、例えばＰＡＳ膜（パッシベーション膜）やＪＡＳ膜（アクリル系の有機樹脂膜）等によって形成されている。また、ソース電極４９及びドレイン電極５０は、例えばアルミ合金又はクロム合金等の遮光性を有する金属層によって構成されている。ソース電極４９及びゲート電極４６は、互いに同じ電位にされ、ともに第１配線４１に接続されている。ソース電極４９及びゲート電極４６は、互いに接続されていてもよいし、別系統で印加される電圧によって同じ電位になされていてもよい。
さらに、フォトトランジスタ３１は、チャネル領域５５に重なるように層間絶縁膜５１の表面に形成された透明電極５２と、リフレッシュ制御部３４とを備えている。
透明電極５２は、例えばＩＴＯ等の透明導電膜によって構成され、そのことにより、励起光（ここでは、可視光である外光）を透過するようになっている。この透明電極５２は、第３配線４３に接続されている。また、透明電極５２とバックチャネル５６との間隔を狭くして電界効果が高まるように、層間絶縁膜５１を薄く形成することが好ましい。さらに、透明電極５２を覆う透明な有機絶縁膜等を設けることも可能である。
リフレッシュ制御部３４は、図２に示すように、第１配線４１、第２配線４２、及び第３配線４３に接続されている。そして、図１に示すように、透明電極５２と、ゲート電極４６、ソース電極４９及びドレイン電極５０との間に電圧を印加することにより、チャネル領域５５の透明電極５２側部分５６（バックチャネル５６）に溜まった電荷を減少させるように構成されている。
尚、上述のバックチャネル５６の電荷を減少させる際には、透明電極５２と、ゲート電極４６及びソース電極４９との間に電圧を印加するようにしてもよい。ただし、上記電荷を効果的に減少させるためには、上述のように、ゲート電極４６及びソース電極４９だけでなく、ドレイン電極５０に対しても電圧を印加することが好ましい。
そして、リフレッシュ制御部３４は、所定時間毎に上記電圧を印加するように構成されている。例えば、１垂直期間毎に上記電圧を印加することが好ましい。
ここで、１垂直期間（１フレーム期間）とは、液晶表示装置１の全ての画素１７において液晶層１３への電圧の印加が行われ、１画面分の画像が画面上に表示されるのに要する期間をいう。
−タッチ位置検出方法−
次に、上記液晶表示装置１におけるタッチ位置検出部３０の作動について、図３及び図４を参照して説明する。
ここで、図３（a）は、ゲート配線２１に入力される走査信号を示すタイミングチャートである。図３（b）は、ソース配線２２に入力される映像信号を単純化して示すタイミングチャートである。図３（c）は、容量配線２３に入力される信号電圧を示すタイミングチャートである。図３（d）は、第２配線４２に入力される突き上げ電圧Ｖrwを示すタイミングチャートである。図３（e）は、第１配線４１に入力されるリセット電圧Ｖrstを示すタイミングチャートである。
また、図３（f）は、アンプ部３３に接続されたソース配線２２ａに入力されるソース電圧Ｖsを示すタイミングチャートである。図３（g）は、ＮｅｔＡ部３６に生じる電圧ＶNetAの推定値を示すタイミングチャートである。図３（h）は、アンプ部３３から出力される出力電圧Ｖoを示すタイミングチャートである。図３（i）は、第３配線４３に入力されるリフレッシュ電圧Ｖrefreshを示すタイミングチャートである。
タッチ位置検出部３０による一連のタッチ位置検出動作は、所定期間毎に行われる。本実施形態では、１垂直期間毎に検出動作する例について説明する。
まず、ステップＳ１において、図３（e）に示すように、リフレッシュ制御部３４は、例えば−４Ｖのリセット電圧Ｖrstを、第１配線４１を介してフォトトランジスタ３１のゲート電極４６及びソース電極４９に印加する。リセット電圧Ｖrstはフォトトランジスタ３１に対して順バイアスとなっている。このことにより、フォトトランジスタ３１のゲートがオン状態になるため、リセット電圧Ｖrstはドレイン電極５０を介してコンデンサ部３２に入力される。その結果、図３（g）に示すように、コンデンサ部３２の出力側のＮｅｔＡ部３６の電圧ＶNetAがリセットされる。
次に、ステップＳ２において、所定時間（１垂直期間）が経過したかを判断する。この１垂直期間の間に接触体２０によりタッチされずにフォトトランジスタ３１が受光していると、図３（g）に示すように、その受光量に伴ってフォトトランジスタ３１に逆方向電流が流れてＮｅｔＡ部３６の電圧ＶNetAが低下する。一方、接触体２０がタッチすることで遮光されていれば、フォトトランジスタ３１に逆方向電流は流れないため、ＮｅｔＡ部３６の電圧ＶNetAは低下せずに維持される。
そして、１垂直期間が経過した場合には、ステップＳ３に進む。ステップＳ３において、リフレッシュ制御部３４は、例えば＋２４Ｖの突き上げ電圧Ｖrwを、第２配線４２を介してコンデンサ部３２に入力する。このことにより、図３（d）及び図３（g）に示すように、ＮｅｔＡ部３６の電圧ＶNetAが突き上げられて上昇する。さらにこのとき、アンプ部３３のゲートがオン状態となり、図３（h）に示すように、突き上げられたＮｅｔＡ部３６の電圧ＶNetAの大きさに応じた出力電圧Ｖoがアンプ部３３を通過し、検出部３５によって検出されることとなる。そして、この検出された出力電圧Ｖoに基づいて、当該フォトトランジスタ３１が設けられている画素１７でのタッチ状態又は非タッチ状態が検出される。
次に、ステップＳ４において、リフレッシュ制御部３４は、図３（i）に示すように、例えば−２０Ｖのリフレッシュ電圧Ｖrefreshを、第３配線４３を介して透明電極５２に印加する。このとき、図３（d）に示すように、例えば＋２４Ｖの突き上げ電圧Ｖrwを、第２配線４２を介してフォトトランジスタ３１のドレイン電極５０に印加する。さらに、図３（e）に示すように、例えば−４Ｖのリセット電圧Ｖrstを、第１配線４１を介してフォトトランジスタ３１のゲート電極４６及びソース電極４９に印加する。さらにこのとき、図３（f）に示すように、ソース配線２２ａの電圧値を０Ｖにする。
その結果、マイナス電位の透明電極５２と、それぞれプラス電位のゲート電極４６、ソース電極４９及びドレイン電極５０との間に電界が生じることにより、バックチャネル５６にホールが集まることから、当該バックチャネル５６に溜まっていた電荷（電子）が減少されることとなる。
ここで、図６は、受光して経時劣化したフォトトランジスタ３１の閾値特性を示すグラフである。図７は、リフレッシュ制御されたフォトトランジスタ３１の閾値特性を示すグラフである。
図６のグラフ６０は受光前の初期状態の特性を示している。一方、図６のグラフ６１は、１０ｋｌｘ程度の環境で継続的に受光したフォトトランジスタの特性を示している。同図からわかるように、フォトトランジスタは、継続して受光すると経時的にその特性が劣化し、閾値Ｖthがプラス方向（図６で右方向）にシフトしてしまう。
これは、チャネル領域のアモルファスシリコンが強い光を受けることによってダングリングボンドが増加し、欠陥密度が増加する結果、キャリアが移動しにくくなることによるものと考えられる。
一方、図７のグラフ６１は、本実施例によるフォトトランジスタ３１の受光後の特性を示している。また、図７のグラフ６２は、上記リフレッシュ制御をした直後の特性を示している。同図からわかるように、閾値Ｖthがマイナス方向（同図で左方向）にシフトしており、初期状態に近付けることができた。
−実施形態１の効果−
したがって、この実施形態１によると、フォトトランジスタ３１に対して透明電極５２及びリフレッシュ制御部３４を設けるようにしたので、そのリフレッシュ制御部３４により透明電極５２とゲート電極４６及びソース電極４９との間に電圧を印加して、バックチャネル５６に電界を形成することができる。この電界により、継続的な受光によってバックチャネル５６に溜まった電荷を減少させることができるため、チャネル領域５５におけるキャリアの移動を容易にして、フォトトランジスタ３１の受光特性を初期状態に近付くように回復させることができる。したがって、このリフレッシュ制御部３４による電界形成（リフレッシュ制御）を所定時間毎に行うことにより、フォトトランジスタ３１の受光特性を良好に維持することができ、センサ精度を高く維持することができる。
また、リフレッシュ制御部３４によるリフレッシュ制御を、１垂直期間毎に行うようにしたので、１画面の各表示毎に、フォトトランジスタ３１の受光特性を良好な状態に維持することができる。
さらに、バックチャネル５６上に設ける電極を、外光（励起光）を透過する透明電極５２としたので、フォトトランジスタ３１の光センサとしての機能を阻害することなく、バックチャネル５６に電界を生じさせることができる。
さらにまた、リフレッシュ制御部３４によって、透明電極５２とゲート電極４６及びソース電極４９との間だけでなく、透明電極５２とドレイン電極５０との間にも電圧を印加するようにしたので、バックチャネル５６における電荷を、より効果的に減少させることができる。
さらに、リフレッシュ制御の際に、図３（f）に示すように、ソース配線２２ａの電圧値を０Ｖにするようにしたので、大きく昇圧された電圧がソース配線２２ｂを介して検出部３５や他のドライバ回路に印加されることを防止できる結果、当該検出部３５等の回路を保護することができる。
《その他の実施形態》
上記実施形態では、液晶表示装置１について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば有機ＥＬ表示装置等の表示装置についても同様に適用することができる。
以上説明したように、本発明は、フォトトランジスタ及びそれを備えた表示装置について有用である。
１ 液晶表示装置
２０ 接触体
３０ タッチ位置検出部
３１ フォトトランジスタ
３２ コンデンサ部
３３ アンプ部
３４ リフレッシュ制御部
３５ 検出部
３６ ＮｅｔＡ部
４１ 第１配線
４２ 第２配線
４３ 第３配線
４５ ガラス基板（絶縁性基板）
４６ ゲート電極
４７ ゲート絶縁膜
４８ 半導体層
４９ ソース電極
５０ ドレイン電極
５１ 層間絶縁膜
５２ 透明電極
５５ チャネル領域
５６ バックチャネル（チャネル領域の透明電極側部分）

Claims (7)

  1. 絶縁性基板上に形成されたゲート電極と、
    上記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜と、
    上記ゲート絶縁膜の表面に形成され、上記ゲート電極に対向するチャネル領域を有する半導体層と、
    上記半導体層の一部をそれぞれ覆うソース電極及びドレイン電極と、
    上記半導体層のチャネル領域、上記ソース電極及びドレイン電極を覆う層間絶縁膜とを備えたフォトトランジスタであって、
    上記ソース電極と上記ゲート電極とは互いに同じ電位にされ、
    上記チャネル領域に重なるように上記層間絶縁膜の表面に形成された透明電極と、
    上記透明電極と上記ゲート電極及びソース電極との間に電圧を印加することにより、上記チャネル領域の上記透明電極側部分に溜まった電荷を減少させるリフレッシュ制御部とを備えている
    ことを特徴とするフォトトランジスタ。
  2. 請求項１に記載されたフォトトランジスタにおいて、
    上記リフレッシュ制御部は、上記電荷を減少させる際に、上記透明電極と、上記ゲート電極、上記ソース電極及びドレイン電極との間に電圧を印加する
    ことを特徴とするフォトトランジスタ。
  3. 請求項１又は２に記載されたフォトトランジスタにおいて、
    上記リフレッシュ制御部は、所定時間毎に上記電圧を印加する
    ことを特徴とするフォトトランジスタ。
  4. 複数のフォトトランジスタを備え、該フォトトランジスタにより表示画面における接触体のタッチ位置を検出するように構成された表示装置であって、
    上記フォトトランジスタは、絶縁性基板上に形成されたゲート電極と、上記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜と、上記ゲート絶縁膜の表面に形成され、上記ゲート電極に対向するチャネル領域を有する半導体層と、上記半導体層の一部をそれぞれ覆うソース電極及びドレイン電極と、上記半導体層のチャネル領域、上記ソース電極及びドレイン電極を覆う層間絶縁膜とを備え、
    上記ソース電極と上記ゲート電極とは互いに同じ電位にされ、
    上記チャネル領域に重なるように上記層間絶縁膜の表面に形成された透明電極と、
    上記透明電極と上記ゲート電極及びソース電極との間に電圧を印加することにより、上記チャネル領域の上記透明電極側部分に溜まった電荷を減少させるリフレッシュ制御部とを備えている
    ことを特徴とする表示装置。
  5. 請求項４に記載された表示装置において、
    上記リフレッシュ制御部は、上記電荷を減少させる際に、上記透明電極と、上記ゲート電極、上記ソース電極及びドレイン電極との間に電圧を印加する
    ことを特徴とする表示装置。
  6. 請求項４又は５に記載された表示装置において、
    上記リフレッシュ制御部は、所定時間毎に上記電圧を印加する
    ことを特徴とする表示装置。
  7. 請求項６に記載された表示装置において、
    上記リフレッシュ制御部は、１垂直期間毎に上記電圧を印加する
    ことを特徴とする表示装置。
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