KR20210029726A - 촬상 패널, 촬상 장치 - Google Patents
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Abstract
촬상 패널을 제공한다. 촬상 패널은 광전 변환 소자, 화소, 제 1 도전막, 제 2 도전막, 제 3 도전막, 제 4 도전막, 및 제 5 도전막을 가진다. 화소는 화소 회로를 가지고, 화상 신호를 공급한다. 제 1 도전막은 화상 신호를 공급받고, 광전 변환 소자는 제 2 도전막과 접속되는 제 1 단자 및 화소 회로와 접속되는 제 2 단자를 가진다. 화소 회로는 제 1 스위치, 제 2 스위치, 제 3 스위치, 트랜지스터, 및 용량 소자를 가진다. 제 1 스위치는 광전 변환 소자의 제 2 단자와 접속되는 단자와, 노드와 접속되는 단자를 가진다. 트랜지스터는 노드와 접속되는 게이트 전극과, 제 3 도전막과 접속되는 제 1 전극을 가진다. 제 2 스위치는 트랜지스터의 제 2 전극과 접속되는 단자와, 제 1 도전막과 접속되는 단자를 가진다. 제 3 스위치는 제 4 도전막과 접속되는 단자와, 노드와 접속되는 단자를 가진다. 용량 소자는 노드와 접속되는 제 1 전극과, 제 5 도전막과 접속되는 제 2 전극을 가진다.
Description
본 발명의 일 형태는 촬상 패널, 촬상 장치, 또는 반도체 장치에 관한 것이다.
또한 본 발명의 일 형태는 상기 기술분야에 한정되지 않는다. 본 명세서 등에서 개시(開示)하는 발명의 일 형태가 속하는 기술분야는 물건, 방법, 또는 제조 방법에 관한 것이다. 또는 본 발명의 일 형태는 공정(process), 기계(machine), 제품(manufacture), 또는 조성물(composition of matter)에 관한 것이다. 그러므로, 본 명세서에 개시되는 본 발명의 일 형태의 기술분야의 더 구체적인 예로서는, 반도체 장치, 표시 장치, 발광 장치, 축전 장치, 기억 장치, 이들의 구동 방법, 또는 이들의 제조 방법을 들 수 있다.
TOF 방식을 적용한 3차원 거리 측정 센서를 동작 인식 장치에 사용하는 구성이 알려져 있다(특허문헌 1). 이에 의하여, 위치 변화 정보, 형상 변화 정보의 검출의 간략화를 도모한다. 또한 고속으로 이동하는 피검출물의 위치 변화 정보, 형상 변화 정보의 검출의 간략화를 도모한다. 동작 인식은 패턴 매칭에 의거하여 수행된다. 패턴 매칭에 사용되는 촬상 데이터는 3차원 거리 측정 센서로부터 취득한다. 시간의 경과에 따라 변화하는 피검출물의 촬상 데이터로부터 물체 데이터를 선출하고, 선출된 물체 데이터의 시간 변화로부터 동작 데이터를 추정한다. 동작 인식 장치는 동작 데이터로부터 생성된 출력 데이터에 의거하여 정의된 조작을 실행한다.
또한 수광 소자, 제 1 트랜지스터, 및 제 2 트랜지스터를 가지는 포토 센서와, 배선과, 신호선과, 전원선을 가지고, 배선은 수광 소자의 한쪽 전극과 전기적으로 접속되고, 신호선은 제 1 트랜지스터의 게이트 전극과 전기적으로 접속되고, 전원선은 제 2 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽과 전기적으로 접속되고, 제 1 트랜지스터에서는 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽이 제 2 트랜지스터의 게이트 전극과 전기적으로 접속되고, 소스 전극 및 드레인 전극 중 다른 쪽이 수광 소자의 다른 쪽 전극, 및 제 2 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극 중 다른 쪽과 전기적으로 접속하는 거리 측정 장치가 알려져 있다(특허문헌 2).
본 발명의 일 형태는 편리성 또는 신뢰성이 우수한 신규 촬상 패널을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는 편리성 또는 신뢰성이 우수한 신규 촬상 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는 신규 촬상 패널, 신규 촬상 장치, 또는 신규 반도체 장치 등을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
또한 이들 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하는 것이 아니다. 또한 본 발명의 일 형태는 이들 과제 모두를 해결할 필요는 없는 것으로 한다. 또한 이들 이외의 과제는 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 저절로 명백해지는 것이며 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 이들 이외의 과제를 추출할 수 있다.
(1) 본 발명의 일 형태는 촬상 영역을 가지는 촬상 패널이다.
촬상 영역은 광전 변환 소자, 제 1 화소, 제 1 도전막, 제 2 도전막, 제 3 도전막, 제 4 도전막, 및 제 5 도전막을 가진다.
제 1 화소는 제 1 화소 회로를 가지고, 제 1 화소는 제 1 화상 신호를 공급한다. 또한 제 1 도전막은 제 1 화상 신호를 공급받는다.
광전 변환 소자는 제 2 도전막과 전기적으로 접속되는 제 1 단자 및 제 1 화소 회로와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다.
제 1 화소 회로는 제 1 스위치, 제 2 스위치, 제 3 스위치, 트랜지스터, 및 용량 소자를 가진다.
제 1 스위치는 광전 변환 소자의 제 2 단자와 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 노드와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다.
트랜지스터는 노드와 전기적으로 접속되는 게이트 전극과, 제 3 도전막과 전기적으로 접속되는 제 1 전극을 가진다.
제 2 스위치는 트랜지스터의 제 2 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 제 1 도전막과 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다.
제 3 스위치는 제 4 도전막과 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 노드와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다.
용량 소자는 노드와 전기적으로 접속되는 제 1 전극과, 제 5 도전막과 전기적으로 접속되는 제 2 전극을 가진다.
이에 의하여 노광량에 따라 노드의 전위를 변화시킬 수 있다. 또는 노광량을 노드에 기록할 수 있다. 또는 제 5 도전막의 전위를 사용하여 노드의 전위를 변화시킬 수 있다. 또는 제 5 도전막의 전위를 노드의 전위에 가할 수 있다. 또는 제 1 화소에서 연산할 수 있다. 결과적으로, 편리성 또는 신뢰성이 우수한 신규 촬상 패널을 제공할 수 있다.
(2) 또한 본 발명의 일 형태는 제 1 스위치가 제 1 트랜지스터를 포함하고, 제 1 트랜지스터는 산화물 반도체를 가진다. 또한 제 2 스위치는 제 2 트랜지스터를 포함하고, 제 2 트랜지스터는 산화물 반도체를 가지는 상술한 촬상 패널이다.
이에 의하여 반도체에 실리콘을 사용하는 트랜지스터보다 비도통 상태의 제 1 스위치 및 제 2 스위치를 흐르는 전류를 적게 할 수 있다. 또는 노드의 전위를 유지하는 시간을 길게 할 수 있다. 결과적으로 편리성 또는 신뢰성이 우수한 신규 촬상 패널을 제공할 수 있다.
(3) 또한 본 발명의 일 형태는 제 1 화소 회로가 제 4 스위치를 가지는 상기 촬상 패널이다.
제 4 스위치는 제 4 도전막과 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 제 1 스위치의 제 1 단자와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다.
이에 의하여 제 1 스위치의 도통 상태와 상관없이 노드의 전위를 초기화할 수 있다. 또는 동작을 고속화할 수 있다. 또는 노이즈를 저감시킬 수 있다. 결과적으로 편리성 또는 신뢰성이 우수한 신규 촬상 패널을 제공할 수 있다.
(4) 또한 본 발명의 일 형태는 제 1 화소가 광전 변환 소자를 포함하는 상기 촬상 패널이다.
(5) 또한 본 발명의 일 형태는 촬상 영역이 제 2 화소를 가지는 상기 촬상 패널이다.
제 2 화소는 제 2 화소 회로를 가지고, 제 2 화소는 제 2 화상 신호를 공급한다. 또한 제 1 도전막은 제 2 화상 신호를 공급받는다.
광전 변환 소자는 제 2 화소 회로와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다.
(6) 또한 본 발명의 일 형태는 촬상 영역이 하나의 화소군, 다른 화소군, 제 1 배선, 제 2 배선, 및 제 3 배선을 가지는 상기 촬상 패널이다.
하나의 화소군은 행 방향으로 배치되고, 하나의 화소군은 화소를 포함한다.
다른 화소군은 행 방향과 교차하는 열 방향으로 배치되고, 다른 화소군은 화소를 포함한다.
제 1 배선은 하나의 화소군과 전기적으로 접속된다.
제 2 배선은 하나의 화소군과 전기적으로 접속된다.
제 3 배선은 하나의 화소군과 전기적으로 접속된다.
제 1 도전막은 다른 하나의 화소군과 전기적으로 접속된다.
제 5 도전막은 다른 하나의 화소군과 전기적으로 접속된다.
(7) 또한 본 발명의 일 형태는 선택선 구동 회로, 신호선 구동 회로, 및 판독 회로를 가지는 상기 촬상 패널이다.
선택선 구동 회로는 제 1 선택 신호, 제 2 선택 신호, 및 제 3 선택 신호를 공급한다.
신호선 구동 회로는 가중 데이터(weight data)를 공급한다.
판독 회로는 제 1 화상 신호를 공급받고, 판독 회로는 화상 데이터를 공급한다.
제 1 배선은 제 1 선택 신호를 공급받고, 제 2 배선은 제 2 선택 신호를 공급받고, 제 3 배선은 제 3 선택 신호를 공급받고, 제 5 도전막은 가중 데이터를 공급받는다.
제 1 스위치는 제 1 선택 신호에 의거하여 동작하고, 제 2 스위치는 제 2 선택 신호에 의거하여 동작하고, 제 3 스위치는 제 3 선택 신호에 의거하여 동작한다.
이에 의하여, 화상을 기록할 수 있다. 결과적으로, 편리성 또는 신뢰성이 우수한 신규 촬상 패널을 제공할 수 있다.
(8) 또한 본 발명의 일 형태는 광원과, 상기 촬상 패널과, 제어부를 가지는 촬상 장치이다.
광원은 제어 신호에 의거하여 펄스상의 광을 사출하고, 촬상 패널은 제어 신호에 의거하여 촬영한다.
제어부는 제어 정보 및 화상 데이터를 공급받고, 제어부는 제어 정보에 의거하여 제어 신호를 공급하고, 제어부는 화상 데이터에 의거하여 화상 정보를 공급한다.
이에 의하여 발광에서 촬상까지의 시간을 기록할 수 있다. 또는 촬상 장치에서 피사체까지의 거리를 측정할 수 있다. 결과적으로 편리성 또는 신뢰성이 우수한 신규 촬상 장치를 제공할 수 있다.
본 명세서에 첨부한 도면에서는 구성 요소를 기능별로 분류하고 각각 독립된 블록으로서 블록도를 도시하였지만, 실제의 구성 요소는 기능별로 완전히 분리되기 어렵고, 한 구성 요소가 복수의 기능과 관련될 수도 있다.
본 명세서에서 트랜지스터가 가지는 소스와 드레인은 트랜지스터의 극성 및 각 단자에 공급되는 전위 레벨에 따라 그 호칭이 서로 바뀐다. 일반적으로 n채널형 트랜지스터에서는 낮은 전위가 공급되는 단자가 소스라고 불리고, 높은 전위가 공급되는 단자가 드레인이라고 불린다. 또한 p채널형 트랜지스터에서는 낮은 전위가 공급되는 단자가 드레인이라고 불리고, 높은 전위가 공급되는 단자가 소스라고 불린다. 본 명세서에서는 편의상 소스와 드레인이 고정되어 있는 것으로 가정하여 트랜지스터의 접속 관계를 설명하는 경우가 있지만, 실제로는 상기 전위의 관계에 따라 소스와 드레인의 호칭이 서로 바뀐다.
본 명세서에서 트랜지스터의 소스란 활성층으로서 기능하는 반도체막의 일부인 소스 영역, 또는 이 반도체막에 접속된 소스 전극을 의미한다. 마찬가지로, 트랜지스터의 드레인이란 이 반도체막의 일부인 드레인 영역, 또는 이 반도체막에 접속된 드레인 전극을 의미한다. 또한 게이트는 게이트 전극을 의미한다.
본 명세서에서 트랜지스터가 직렬로 접속되는 상태란 예를 들어 제 1 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽만이 제 2 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽에만 접속되는 상태를 의미한다. 또한 트랜지스터가 병렬로 접속되는 상태란 제 1 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽이 제 2 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽에 접속되고, 제 1 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 다른 쪽이 제 2 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 다른 쪽에 접속되는 상태를 의미한다.
본 명세서에서 접속이란 전기적인 접속을 의미하며, 전류, 전압, 또는 전위를 공급할 수 있는 상태 또는 전송(傳送)할 수 있는 상태에 상당한다. 따라서 접속되는 상태란 반드시 직접 접속되는 상태를 가리키는 것은 아니며, 전류, 전압, 또는 전위를 공급할 수 있도록 또는 전송할 수 있도록 배선, 저항, 다이오드, 트랜지스터 등의 회로 소자를 통하여 간접적으로 접속되는 상태도 그 범주에 포함한다.
본 명세서에서 회로도상 독립된 구성 요소들이 서로 접속되는 경우라도 실제로는 예를 들어 배선의 일부가 전극으로서 기능하는 경우 등, 하나의 도전막이 복수의 구성 요소의 기능을 겸비하는 경우도 있다. 본 명세서에서 접속이란 이와 같은 하나의 도전막이 복수의 구성 요소의 기능을 겸비하는 경우도 그 범주에 포함한다.
또한 본 명세서에서 트랜지스터의 제 1 전극 및 제 2 전극 중 한쪽이 소스 전극을 가리키고, 다른 쪽이 드레인 전극을 가리킨다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 편리성 또는 신뢰성이 우수한 신규 촬상 패널을 제공할 수 있다. 또는 편리성 또는 신뢰성이 우수한 신규 촬상 장치를 제공할 수 있다. 또는, 신규 촬상 패널, 신규 촬상 장치, 또는 신규 반도체 장치를 제공할 수 있다.
또한 이들 효과의 기재는 다른 효과의 존재를 방해하는 것은 아니다. 또한 본 발명의 일 형태는 이들 효과 모두를 반드시 가질 필요는 없다. 또한 이들 외의 효과는 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 저절로 명백해지는 것이며, 명세서, 도면, 청구항 등의 기재에서 이들 외의 효과를 추출할 수 있다.
도 1은 실시형태에 따른 촬상 패널의 구성을 설명하기 위한 상면도.
도 2는 실시형태에 따른 촬상 패널의 구성을 설명하기 위한 단면도 및 회로도.
도 3은 실시형태에 따른 촬상 패널의 구성을 설명하기 위한 블록도.
도 4는 실시형태에 따른 촬상 패널의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍 차트.
도 5는 실시형태에 따른 촬상 패널의 구성을 설명하기 위한 회로도.
도 6은 실시형태에 따른 촬상 패널의 구성을 설명하기 위한 회로도.
도 7은 실시형태에 따른 촬상 패널의 구성을 설명하기 위한 회로도.
도 8은 실시형태에 따른 촬상 패널의 구성을 설명하기 위한 회로도 및 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍 차트.
도 9는 촬상 장치의 화소의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 10은 촬상 장치의 화소의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 11은 트랜지스터를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 촬상 장치의 화소의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 13은 트랜지스터를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 촬상 장치의 화소의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 15는 촬상 장치를 제공한 패키지, 모듈의 사시도.
도 16은 전자 기기를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 실시형태에 따른 촬상 장치의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 2는 실시형태에 따른 촬상 패널의 구성을 설명하기 위한 단면도 및 회로도.
도 3은 실시형태에 따른 촬상 패널의 구성을 설명하기 위한 블록도.
도 4는 실시형태에 따른 촬상 패널의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍 차트.
도 5는 실시형태에 따른 촬상 패널의 구성을 설명하기 위한 회로도.
도 6은 실시형태에 따른 촬상 패널의 구성을 설명하기 위한 회로도.
도 7은 실시형태에 따른 촬상 패널의 구성을 설명하기 위한 회로도.
도 8은 실시형태에 따른 촬상 패널의 구성을 설명하기 위한 회로도 및 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍 차트.
도 9는 촬상 장치의 화소의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 10은 촬상 장치의 화소의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 11은 트랜지스터를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 촬상 장치의 화소의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 13은 트랜지스터를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 촬상 장치의 화소의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 15는 촬상 장치를 제공한 패키지, 모듈의 사시도.
도 16은 전자 기기를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 실시형태에 따른 촬상 장치의 구성을 설명하기 위한 도면.
본 발명의 일 형태의 촬상 패널은 촬상 영역을 가지고, 촬상 영역은 광전 변환 소자, 화소, 제 1 도전막, 제 2 도전막, 제 3 도전막, 제 4 도전막, 및 제 5 도전막을 가진다. 화소는 화소 회로를 가지고, 화상 신호를 공급한다. 제 1 도전막은 화상 신호를 공급받고, 광전 변환 소자는 제 2 도전막과 전기적으로 접속되는 제 1 단자 및 화소 회로와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다. 화소 회로는 제 1 스위치, 제 2 스위치, 제 3 스위치, 트랜지스터, 및 용량 소자를 가진다. 제 1 스위치는 광전 변환 소자의 제 2 단자와 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 노드와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다. 트랜지스터는 노드와 전기적으로 접속되는 게이트 전극과, 제 3 도전막과 전기적으로 접속되는 제 1 전극을 가진다. 제 2 스위치는 트랜지스터의 제 2 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 제 1 도전막과 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다. 제 3 스위치는 제 4 도전막과 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 노드와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다. 용량 소자는 노드와 전기적으로 접속되는 제 1 전극과, 제 5 도전막과 전기적으로 접속되는 제 2 전극을 가진다.
이에 의하여 노광량에 따라 노드의 전위를 변화시킬 수 있다. 또는 노광량을 노드에 기록할 수 있다. 또는 제 5 도전막의 전위를 사용하여 노드의 전위를 변화시킬 수 있다. 또는 제 5 도전막의 전위를 노드의 전위에 가할 수 있다. 또는 화소에서 연산할 수 있다. 결과적으로, 편리성 또는 신뢰성이 우수한 신규 촬상 패널을 제공할 수 있다.
실시형태에 대하여 도면을 사용하여 자세히 설명한다. 다만 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 그 범위에서 벗어남이 없이 그 형태 및 자세한 사항을 다양하게 변경할 수 있다는 것은 통상의 기술자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한 이하에서 설명하는 발명의 구성에서, 동일한 부분 또는 같은 기능을 가지는 부분에는 동일한 부호를 상이한 도면 사이에서 공통적으로 사용하고, 그 반복적인 설명은 생략한다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 촬상 패널의 구성에 대하여 도 1 내지 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 형태의 촬상 패널의 구성을 설명하는 상면도이다.
도 2는 본 발명의 일 형태의 촬상 패널의 구성을 설명하는 도면이다. 도 2의 (A)는 본 발명의 일 형태의 촬상 패널의 단면도이고, 도 2의 (B)는 화소의 구성을 설명하는 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 형태의 촬상 패널의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 형태의 촬상 패널의 구성을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 형태의 촬상 패널의 구성을 설명하는 회로도이다.
또한 본 명세서에서 값이 1 이상의 정수(整數)인 변수를 부호에 사용하는 경우가 있다. 예를 들어 값이 1 이상의 정수인 변수 p를 포함하는 (p)를 최대 p개의 구성 요소 중 어느 것을 특정하는 부호의 일부에 사용하는 경우가 있다. 또한 예를 들어 값이 1 이상의 정수인 변수 m 및 변수 n을 포함하는 (m, n)을 최대 mХn개의 구성 요소 중 어느 것을 특정하는 부호의 일부에 사용하는 경우가 있다.
<촬상 패널의 구성예 1>
본 실시형태에서 설명하는 촬상 패널(800)은 촬상 영역(241)을 가진다(도 1 참조).
<<촬상 영역(241)의 구성예 1>>
촬상 영역(241)은 광전 변환 소자(PD(i, j)), 화소(802(i, j))를 가진다(도 1 및 도 2의 (A) 참조). 또한 촬상 영역(241)은 도전막(WX(j)), 도전막(VCOM), 도전막(VPI), 도전막(VR), 및 도전막(BW(j))을 가진다(도 2의 (B) 참조).
<<화소(802(i, j))의 구성예 1>>
화소(802(i, j))는 화소 회로(430(i, j))를 가진다(도 2의 (A) 참조).
화소(802(i, j))는 제 1 화상 신호를 공급하고, 도전막(WX(j))은 제 1 화상 신호를 공급받는다(도 2의 (B) 참조).
<<광전 변환 소자(PD(i, j))>>
광전 변환 소자(PD(i, j))는 도전막(VCOM)과 전기적으로 접속되는 제 1 단자 및 화소 회로(430(i, j))와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다.
<<화소 회로(430(i, j))의 구성예 1>>
화소 회로(430(i, j))는 스위치(SW1), 스위치(SW2), 스위치(SW3), 트랜지스터(M), 및 용량 소자(C1)를 가진다.
스위치(SW1)는 광전 변환 소자(PD(i, j))의 제 2 단자와 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 노드(FD1(i, j))와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다.
트랜지스터(M)는 노드(FD1(i, j))와 전기적으로 접속되는 게이트 전극과, 도전막(VPI)과 전기적으로 접속되는 제 1 전극을 가진다.
스위치(SW2)는 트랜지스터(M)의 제 2 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 도전막(WX(j))과 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다.
스위치(SW3)는 도전막(VR)과 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 노드(FD1(i, j))와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다.
용량 소자(C1)는 노드(FD1(i, j))와 전기적으로 접속되는 제 1 전극과, 도전막(BW(j))과 전기적으로 접속되는 제 2 전극을 가진다.
이에 의하여 노광량에 따라 노드(FD1(i, j))의 전위를 변화시킬 수 있다. 또는 노광량을 노드(FD1(i, j))에 기록할 수 있다. 또는 도전막(BW(j))의 전위를 사용하여 노드(FD1(i, j))의 전위를 변화시킬 수 있다. 또는 도전막(BW(j))의 전위를 노드(FD1(i, j))의 전위에 가할 수 있다. 또는 화소(802(i, j))에서 연산할 수 있다. 결과적으로 편리성 또는 신뢰성이 우수한 신규 촬상 패널을 제공할 수 있다.
<<스위치(SW1) 및 스위치(SW2)의 구성예 1>>
스위치(SW1)는 제 1 트랜지스터를 포함하고, 제 1 트랜지스터는 산화물 반도체를 가진다.
스위치(SW2)는 제 2 트랜지스터를 포함하고, 제 2 트랜지스터는 산화물 반도체를 포함한다.
이에 의하여 반도체에 실리콘을 사용하는 트랜지스터보다, 비도통 상태의 스위치(SW1) 및 스위치(SW2)를 흐르는 전류를 작게 할 수 있다. 또는 노드(FD1(i, j))의 전위를 유지하는 시간을 길게 할 수 있다. 결과적으로 편리성 또는 신뢰성이 우수한 신규 촬상 패널을 제공할 수 있다.
<<화소 회로(430(i, j))의 구성예 2>>
또한 화소 회로(430(i, j))는 스위치(SW4)를 가진다(도 5 참조).
스위치(SW4)는 도전막(VR)과 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 스위치(SW1)의 제 1 단자와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다. 또한 제 2 단자는 스위치(SW1)의 제 1 단자와, 노드(FD2(i, j))에서 전기적으로 접속된다.
이에 의하여 스위치(SW1)의 도통 상태와 상관없이 노드(FD2(i, j))의 전위를 초기화할 수 있다. 또는 동작을 고속화할 수 있다. 또는 노이즈를 저감시킬 수 있다. 결과적으로 편리성 또는 신뢰성이 우수한 신규 촬상 패널을 제공할 수 있다.
<<화소(802(i, j))의 구성예 2>>
또한 화소(802(i, j))는 광전 변환 소자(PD(i, j))를 포함한다. 바꿔 말하면 각 화소는 광전 변환 소자를 가진다.
<<촬상 영역(241)의 구성예 2>>
또한 촬상 영역(241)은 화소(802(i+1, j))를 가진다.
<<화소(802(i+1, j))의 구성예 3>>
화소(802(i+1, j))는 화소 회로(430(i+1, j))를 가진다.
화소(802(i+1, j))는 제 2 화상 신호를 공급하고, 도전막(WX(j))은 제 2 화상 신호를 공급받는다.
<<광전 변환 소자(PD(i, j))>>
광전 변환 소자(PD(i, j))는 화소 회로(430(i+1, j))와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다(도 6 참조). 바꿔 말하면 복수의 화소가 하나의 광전 변환 소자를 가진다. 이에 의하여 광전 변환 소자(PD(i, j))가 수광하는 면적을 넓힐 수 있다. 또는 하나의 광전 변환 소자(PD(i, j))에 입사하는 광의 변화를 2개의 화소 회로를 사용하여 기록할 수 있다. 또는 2개의 기간에 하나의 광전 변환 소자(PD(i, j))에 입사하는 광을 2개의 화소 회로를 사용하여 기록할 수 있다.
<<화소 회로(430(i, j))의 구성예 3>>
본 발명의 일 형태의 촬상 패널의 다른 구성에 대하여 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 형태의 촬상 패널의 구성을 설명하는 회로도이다.
또한 도 7을 참조하여 설명하는 촬상 패널의 화소 회로(430(i, j))는 스위치(SW3)가 스위치(SW1)의 제 1 단자와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가지는 점이, 도 2의 (B)를 사용하여 설명하는 촬상 패널과 상이하다.
이에 의하여, 암전류가 광전 변환 소자(PD(i, j))를 흐르는 경우에도, 노드(FD2(i, j))의 전위를 초기화할 수 있다. 또는 노드(FD2(i, j))의 전위의 편차를 억제할 수 있다. 결과적으로 편리성 또는 신뢰성이 우수한 신규 촬상 패널을 제공할 수 있다.
<<촬상 영역(241)의 구성예 3>>
또한 촬상 영역(241)은 하나의 화소군(802(1, j) 내지 802(m, j)), 다른 화소군(802(i, 1) 내지 802(i, n))을 가진다(도 3 참조). 또한 배선(TX(i)), 배선(SE(i)), 및 배선(RS(i))을 가진다(도 2의 (B) 참조).
하나의 화소군(802(i, 1) 내지 802(i, n))은 행 방향(도면 중 화살표(ROW)로 나타낸 방향)으로 배치되고, 화소(802(i, j))를 포함한다.
하나의 화소군(802(1, j) 내지 802(m, j))은 행 방향과 교차되는 열 방향(도면 중 화살표(COL)로 나타낸 방향)으로 배치되고, 화소(802(i, j))를 포함한다.
<<배선(TX(i))의 구성예>>
배선(TX(i))은 행 방향으로 배치되는 하나의 화소군(802(i, 1) 내지 802(i, n))과 전기적으로 접속된다.
<<배선(SE(i))의 구성예>>
배선(SE(i))은 행 방향으로 배치되는 하나의 화소군(802(i, 1) 내지 802(i, n))과 전기적으로 접속된다.
<<배선(RS(i))의 구성예>>
배선(RS(i))은 행 방향으로 배치되는 하나의 화소군(802(i, 1) 내지 802(i, n))과 전기적으로 접속된다.
<<도전막(WX(j))의 구성예>>
도전막(WX(j))은 열 방향으로 배치되는 하나의 화소군(802(1, j) 내지 802(m, j))과 전기적으로 접속된다.
<<도전막(BW(j))의 구성예>>
도전막(BW(j))은 열 방향으로 배치되는 하나의 화소군(802(1, j) 내지 802(m, j))과 전기적으로 접속된다.
이에 의하여, 화상을 기록할 수 있다. 결과적으로 편리성 또는 신뢰성이 우수한 신규 촬상 패널을 제공할 수 있다.
<<촬상 영역(241)의 구성예 4>>
본 발명의 일 형태의 촬상 패널의 다른 구성에 대하여 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 형태의 촬상 패널의 구성을 설명하는 도면이다. 도 8의 (A)는 본 발명의 일 형태의 촬상 패널의 화소 회로의 구성을 설명하는 회로도이고, 도 8의 (B)는 도 8의 (A)를 사용하여 설명하는 촬상 패널의 구동 방법을 설명하는 타이밍 차트이다.
또한 도 8을 참조하여 설명하는 촬상 패널은 화소 회로(430(i, j))가 스위치(SW5)를 가지는 점과, 화소 회로(430(i, j))가 용량 소자(C2)를 가지는 점과, 촬상 영역(241)이 배선(CT(i))을 가지는 점이, 도 2의 (B)를 사용하여 설명하는 촬상 패널과 상이하다. 여기서는 상이한 부분에 대하여 자세히 설명하고, 같은 구성을 사용할 수 있는 부분에 대해서는 상술한 설명을 원용한다.
<<화소 회로(430(i, j))의 구성예>>
스위치(SW5)는 노드(FD1(i, j))와 전기적으로 접속되는 제 1 단자를 가진다(도 8 참조).
스위치(SW1)는 스위치(SW5)의 제 2 단자와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다.
용량 소자(C2)는 도전막(VCOM2)과 전기적으로 접속되는 제 1 전극과, 스위치(SW5)의 제 2 단자와 전기적으로 접속되는 제 2 전극을 가진다. 또한, 도전막(VCOM2)은 예를 들어 접지 전위를 공급할 수 있다.
<<배선(CT(i))의 구성예>>
배선(CT(i))은 행 방향으로 배치되는 하나의 화소군(802(i, 1) 내지 802(i, n))과 전기적으로 접속된다.
이에 의하여 스위치(SW3)를 사용하여 노드(FD1(i, j))를 초기화할 때 발생하는 노이즈를 상쇄할 수 있다. 또는 2단의 상관 이중 샘플링 회로를 가지는 판독 회로를 사용하여, 화소(802(i, j))의 노광량(EXP(i, j)) 및 가중 데이터(W(i, j))의 곱의 값에 비례하는 가중 정보(information with weight)를 취득할 수 있다. 결과적으로 편리성 또는 신뢰성이 우수한 신규 촬상 패널을 제공할 수 있다.
또한 본 실시형태는 본 명세서에서 나타낸 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태에 따른 촬상 패널의 구성에 대하여, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 형태의 촬상 패널의 구동 방법을 설명하는 도면이다. 도 4의 (A)는 본 발명의 일 형태의 촬상 패널의 구동 방법을 설명하는 타이밍 차트이고, 도 4의 (B)는 본 발명의 일 형태의 촬상 패널의 화소가 가지는 노드의 전위의 변화를 설명하는 타이밍 차트이다.
<촬상 패널의 구성예 1>
본 실시형태에서 설명하는 촬상 패널(800)은 선택선 구동 회로(GD), 신호선 구동 회로(BWD) 및 판독 회로(RD)를 가진다(도 3 참조).
<<선택선 구동 회로(GD)의 구성예>>
선택선 구동 회로(GD)는 구동 회로(RSD), 구동 회로(TXD), 구동 회로(SED)를 가지고, 제 1 선택 신호, 제 2 선택 신호, 및 제 3 선택 신호를 공급하는 기능을 가진다.
<<신호선 구동 회로(BWD)의 구성예>>
신호선 구동 회로(BWD)는 가중 데이터를 공급한다.
<<판독 회로(RD)의 구성예>>
판독 회로(RD)는 제 1 화상 신호를 공급받고, 판독 회로(RD)는 화상 데이터를 공급한다.
<<배선(TX(i))의 구성예>>
배선(TX(i))은 상기 제 1 선택 신호를 공급받는다.
<<배선(SE(i))의 구성예>>
배선(SE(i))은 상기 제 2 선택 신호를 공급받는다.
<<배선(RS(i))의 구성예>>
배선(RS(i))은 상기 제 3 선택 신호를 공급받는다.
<<도전막(BW(j))의 구성예>>
도전막(BW(j))은 상기 가중 데이터를 공급받는다.
<<스위치(SW1)의 구성예>>
스위치(SW1)는 제 1 선택 신호에 의거하여 동작한다.
<<스위치(SW2)의 구성예>>
스위치(SW2)는 상기 제 2 선택 신호에 의거하여 동작한다.
<<스위치(SW3)의 구성예>>
스위치(SW3)는 상기 제 3 선택 신호에 의거하여 동작한다.
이에 의하여 화상을 기록할 수 있다. 결과적으로 편리성 또는 신뢰성이 우수한 신규 촬상 패널을 제공할 수 있다.
<촬상 패널(800)의 구동 방법 1>
촬상 패널(800)을 사용하여, 노광량(EXP(i, j) 내지 EXP(i+2, j))을 기록하는 방법에 대하여 설명한다(도 4 참조). 또한 기록하는 기간을 부호(1Write)를 사용하여 도 4의 (A)에 나타내었다.
[제 1 단계]
제 1 단계에서 화소(802(i, j))를 초기화한다.
예를 들어 기간 T0에서 배선(RS(i))은 화소(802(i, j))의 스위치(SW3)를 도통 상태로 하는 전위를 공급하고, 노드(FD1(i, j))의 전위를 도전막(VR)이 공급하는 전위를 사용하여 초기화한다(도 4의 (B) 참조).
[제 2 단계]
제 2 단계에서 기간 T1에서의 노광량(EXP(i, j))을 화소(802(i, j))에 기록한다.
예를 들어 기간 T1에서 배선(TX(i))은 화소(802(i, j))의 스위치(SW1)를 비도통 상태로 하는 전위를 공급한다(도 4의 (A) 참조). 광전 변환 소자(PD(i, j))는 노광량(EXP(i, j))에 따라 전류를 흘리고, 노드(FD1(i, j))의 전위는 상승된다.
구체적으로는 노드(FD1(i, j))는 도전막(VR)이 공급하는 전위(r)보다 전압(x)만큼 높은 전위를 유지한다(도 4의 (B) 참조). 또한 예를 들어 전압(x)은 정상적(定常的)인 환경광에서 유래하는 성분을 포함하고, 도면 중에 k로 나타내었다.
또한 기간 T1에서 화소(802(i, j))에 광이 입사되는 경우, 상기 광은 화소(802(i+1, j))에도 입사되고, 2개의 화소는 둘 다 상기 광에서 유래하는 노광량을 기록한다.
[제 3 단계]
제 3 단계에서 기간 T1 및 기간 T2에서의 노광량(EXP(i+1, j))을 화소(802(i+1, j))에 기록한다. 또한 기간 T2는 기간 T0과 비교하면 충분히 짧게 할 수 있다. 또한 배선(TX(i+1))에 공급하는 신호의 상승은 배선(TX(i))에 공급하는 신호의 상승과 일치하지 않아도 된다. 예를 들어 배선(TX(i+1))에 공급하는 신호의 상승을 배선(TX(i))에 공급하는 신호의 상승보다 늦출 수 있다. 구체적으로는, 10ns보다 짧은 기간 늦출 수 있다. 또는 배선(TX(i+1))에 공급하는 펄스상의 신호의 폭을, 배선(TX(i+1))에 공급하는 펄스상의 신호의 폭과 같게 할 수 있다.
예를 들어 기간 T2에서 배선(TX(i+1))은 화소(802(i+1, j))의 스위치(SW1)를 비도통 상태로 하는 전위를 공급한다(도 4의 (A) 참조). 광전 변환 소자(PD(i+1, j))는 노광량(EXP(i+1, j))에 따라 전류를 흘리고, 노드(FD1)(i+1, j)의 전위는 상승된다.
구체적으로는 노드(FD1(i+1, j))는 도전막(VR)이 공급하는 전위(r)보다 전압(x+d)만큼 높은 전위를 유지한다(도 4의 (B) 참조). 또한 예를 들어 전압(d)은 정상적인 환경광에서 유래하는 성분이다.
또한 기간 T2는 10ns 이하가 바람직하다. 10ns 동안에 광은 약 3m 진행한다. 또한 광이 기간 T2에서 화소(802(i+1, j))에 입사되는 경우, 화소(802(i+1, j))는 상기 광을 기록하고, 화소(802(i, j))는 기록하지 않는다.
이에 의하여 촬상 패널로부터 3m 이내에 있는 피사체까지의 거리를 산출할 수 있다.
[제 4 단계]
제 4 단계에서 기간 T1 내지 기간 T3에서의 노광량(EXP(i+2, j))을 화소(802(i+2, j))에 기록한다.
예를 들어 기간 T3에서 배선(TX(i+2))은 화소(802(i+2, j))의 스위치(SW1)를 비도통 상태로 하는 전위를 공급한다(도 4의 (A) 참조). 광전 변환 소자(PD(i+2, j))는 노광량(EXP(i+2, j))에 따라 전류를 흘리고, 노드(FD1(i+2, j))의 전위는 상승된다.
구체적으로는 노드(FD1(i+2, j))는 도전막(VR)이 공급하는 전위(r)보다 전압(x+2d+p)만큼 높은 전위를 유지한다(도 4의 (B) 참조). 예를 들어 전압(2d)은 기간 T2 및 기간 T3에서 입사된 정상적인 환경광에서 유래하는 성분이고, 전압(p)은 기간 T3에서 입사된 펄스광에서 유래하는 성분이다. 또한 기간 T0 내지 기간 T4에서 입사되는 광의 양(LUMI)을 도 4의 (B)에 나타내었다.
이에 의하여 화소(802(i, j))는 기간 T1에서의 노광량(EXP(i, j))을 기록하고, 화소(802(i+1, j))는 기간 T2에서의 노광량(EXP(i+1, j))을 기록하고, 화소(802(i+2, j))는 기간 T3에서의 노광량(EXP(i+2, j))을 기록한다.
<촬상 패널(800)의 구동 방법 2>
화소(802(i, j))의 노광량(EXP(i, j))과 가중 데이터(W(i, j))의 곱의 값에 비례하는 가중 정보를, 도전막(WX(j))을 흐르는 전류로부터 취득하는 방법에 대하여 설명한다.
구체적으로는 도전막(WX(j))을 흐르는 전류의, 가중 데이터(W(i, j))의 유무에서 유래하는 변화량(Idif(i, j, w))을 사용하여, 상기 가중 정보를 취득하는 방법에 대하여 설명한다. 또한 가중 정보를 취득하는 기간에 대하여 부호(1Read)를 사용하여 도 4의 (A)에 나타내었다.
[제 1 단계]
제 1 단계에서 가중 데이터(W(i, j))를 적용하지 않는 경우에, 도전막(WX(j))을 흐르는 전류(I(i, j, 0))를 측정한다.
예를 들어 기간 T11에서 배선(SE(i))을 사용하여 스위치(SW2)를 도통 상태로 하는 전위를 공급하고, 도전막(BW(j))을 사용하여 기준 전위를 용량 소자(C1)에 공급한다(도 4의 (A) 참조). 이에 의하여 가중 데이터(W(i, j))를 가하지 않는 상태로 할 수 있다.
또한 판독 회로(RD)를 사용하여 도전막(WX(j))으로부터 도전막(VPI)에 흐르는 전류(I(i, j, 0))를 측정한다(도 2의 (B) 및 도 3 참조). 바꿔 말하면 판독 회로(RD)를 사용하여 제 1 화상 신호를 판독한다.
예를 들어 도전막(WX(j))을 흐르는 전류(I(i, j, 0))는 다음의 수학식(1)으로 나타내는 함수에 비례한다. 또한 수학식에서 r+x는 기간 T11에서의 노드(FD1(i, j))의 전위이고, Vth는 트랜지스터(M)의 문턱값이다.
[수학식 1]
[제 2 단계]
제 2 단계에서 가중 데이터(W(i, j))를 적용하는 경우에, 도전막(WX(j))을 흐르는 전류(I(i, j, w))를 측정한다.
예를 들어 기간 T12에서 배선(SE(i))을 사용하여 스위치(SW2)를 도통 상태로 하는 전위를 공급하고, 도전막(BW(j))을 사용하여 가중 데이터(W(i, j))를 포함하는 전압을 공급한다(도 4의 (A) 참조).
또한 판독 회로(RD)를 사용하여 도전막(WX(j))으로부터 도전막(VPI)에 흐르는 전류(I(i, j, w))를 측정한다(도 2의 (B) 및 도 3 참조).
예를 들어 도전막(WX(j))을 흐르는 전류(I(i, j, w))는 다음의 수학식(2)으로 나타내는 함수에 비례한다. 또한, 수학식에서, r+x는 기간 T11에서의 노드(FD1(i, j))의 전위이고, w는 가중 데이터(W(i, j))를 포함하는 전압이고, Vth는 트랜지스터(M)의 문턱값이다.
[수학식 2]
[제 3 단계]
제 3 단계에서 도전막(WX(j))을 흐르는 전류의, 가중 데이터(W(i, j))의 유무에서 유래하는 변화량(Idif(i, j, w))을 취득한다.
예를 들어 차분 회로를 사용하여, 전류(I(i, j, 0))에서 전류(I(i, j, w))를 빼고, 도전막(WX(j))을 흐르는 전류의 가중 데이터(W(i, j))의 유무에서 유래하는 변화량(Idif(i, j, w))을 취득한다.
또한 도전막(WX(j))을 흐르는 전류의 가중 데이터(W(i, j))의 유무에서 유래하는 변화량(Idif(i, j, w))은 다음의 수학식(3)으로 나타내는 함수에 비례한다.
[수학식 3]
[제 4 단계]
제 4 단계에서, 제 3 단계에서 취득한 변화량(Idif(i, j, w))에서 노광되지 않은 경우의 변화량(Idif0(i, j, w))을 빼고, IDELTA(i, j, w)를 산출한다.
또한 노광되지 않은 화소의, 도전막(WX(j))을 흐르는 전류의 가중 데이터(W(i, j))의 유무에서 유래하는 변화량을, 노광되지 않은 경우의 변화량(Idif0(i, j, w))으로서 사용할 수 있다.
구체적으로는 연산 장치를 사용하여 변화량(Idif(i, j, w))에서 변화량(Idif0(i, j, w))을 뺀다.
또한 노광되지 않은 경우의 변화량(Idif0(i, j, w))은 다음의 수학식(4)으로 나타내는 함수에 비례한다.
[수학식 4]
IDELTA(i, j, w)는 다음의 수학식(5)으로 나타내는 함수에 비례한다. 또한 수학식에서 r+x는 기간 T11에서의 노드(FD1(i, j))의 전위이고, w는 가중 데이터(W(i, j))를 포함하는 전압이다.
[수학식 5]
이에 의하여 연산 결과로부터 화소(802(i, j))의 노광량(EXP(i, j))과 가중 데이터(W(i, j))의 곱의 값에 비례하는 가중 정보를 얻을 수 있다.
<촬상 패널(800)의 구동 방법 3>
촬상 패널(800)에 입사되는 정상적인 광에서 유래하는 성분을 빼는 방법에 대하여 설명한다. 예를 들어 화소(802(i, j)), 화소(802(i+1, j)) 및 화소(802(i+2, j))를 사용하여 이들에 입사하는 정상적인 환경광에서 유래하는 성분을 뺄 수 있다.
또한 화소(802(i, j))는 기간 T1에서 입사한 광을 기록하고, 화소(802(i+1, j))는 기간 T1 및 기간 T2에서 입사한 광을 기록하고, 화소(802(i+2, j))는 기간 T1 내지 기간 T3에서 입사한 광을 기록한다.
[제 1 단계]
제 1 단계에서 예를 들어 연산 장치를 사용하여, 화소(802(i, j))에 대하여, IDELTA(i, j, w)를 산출한다.
구체적으로는 가중 데이터(W(i, j))에 w을 사용하여, 변화량(Idif(i, j, w))에서 변화량(Idif0(i, j, -w))을 빼고, IDELTA(i, j, -w)를 산출한다. 또한 IDELTA(i, j, -w)는 (r+x)에 w을 곱한 값(w(r+x))에 비례한다.
[제 2 단계]
제 2 단계에서 예를 들어 연산 장치를 사용하여, 화소(802(i+1, j))에 대하여, IDELTA(i+1, j, w)를 산출한다.
구체적으로는 가중 데이터(W(i+1, j))에 -2w을 사용하여, 변화량(Idif(i+1, j, -2w))에서 변화량(Idif0(i+1, j, -2w))을 빼고, IDELTA(i+1, j, -2w)를 산출한다. 또한 IDELTA(i+1, j, -2w)는 (r+x+d)에 -2w를 곱한 값(-2w(r+x+d))에 비례한다.
[제 3 단계]
제 3 단계에서 예를 들어 연산 장치를 사용하여, 화소(802(i+2, j))에 대하여 IDELTA(i+2, j, w)를 산출한다.
구체적으로는 가중 데이터(W(i+2, j))에 w를 사용하여, 변화량(Idif(i+2, j, w))에서 변화량(Idif0(i+2, j, w))을 빼고, IDELTA(i+2, j, w)를 산출한다. 또한 IDELTA(i+2, j, w)는 (r+x+2d+p)에 w을 곱한 값(w(r+x+2d+p))에 비례한다.
[제 4 단계]
제 4 단계에서 예를 들어 연산 장치를 사용하여, 제 1 단계 내지 제 3 단계에서 산출한 IDELTA(i, j, -w), IDELTA(i+1, j, -2w) 및 IDELTA(i+2, j, w)의 합의 값(SUM)을 산출한다. 또한 합의 값(SUM)은 p에 w을 곱한 값에 비례한다.
[수학식 6]
이에 의하여 정상적인 광에서 유래하는 성분을, 소정의 기간에 입사하는 광에서 빼고, 나머지 성분을 추출할 수 있다. 또는 정상적인 광에서 유래하는 성분을 소정의 기간에 입사하는 광으로부터 빼고, 예를 들어 펄스광의 성분을 추출할 수 있다.
<촬상 패널(800)의 구동 방법 4>
도 8의 (A)를 사용하여 설명한 촬상 패널의 구동 방법에 대하여 설명한다(도 8의 (B) 참조). 또한 기록하는 기간을 부호(1Write)를 사용하여 도 8의 (B)에 나타내었다. 가중 정보를 취득하는 기간을 부호(1Read)를 사용하여 도 8의 (B)에 나타내었다.
[제 1 단계]
제 1 단계에서, 화소(802(i, j))를 초기화한다.
예를 들어 기간 T0에서 배선(RS(i))은 스위치(SW3)를 도통 상태로 하는 전위를 공급하고, 배선(CT(i))은 스위치(SW5)를 도통 상태로 하는 전위를 공급한다. 이에 의하여 노드(FD1(i, j))의 전위 및 노드(FD2(i, j))의 전위를 도전막(VR)이 공급하는 전위를 사용하여 초기화한다.
[제 2 단계]
제 2 단계에서, 기간 T1에서의 노광량(EXP(i, j))을 화소(802(i, j))에 기록한다.
예를 들어 기간 T1에서 배선(TX(i))은 화소(802(i, j))의 스위치(SW1)를 비도통 상태로 하는 전위를 공급한다(도 8의 (B) 참조). 광전 변환 소자(PD(i, j))는 노광량(EXP(i, j))에 따라 전류를 흘리고, 노드(FD2(i, j))의 전위는 상승된다.
구체적으로는 노드(FD2(i, j))는 도전막(VR)이 공급하는 전위(r)보다 전압(x)만큼 높은 전위를 유지한다.
[제 3 단계]
제 3 단계에서, 노광에 의한 영향이 없고, 가중 데이터(W(i, j))를 적용하지 않는 경우에, 도전막(WX(j))을 흐르는 전류(I(i, j, 0))를 측정한다.
예를 들어 기간 T11에서 배선(SE(i))을 사용하여, 스위치(SW2)를 도통 상태로 하는 전위를 공급하고, 도전막(BW(j))을 사용하여 기준 전위를 용량 소자(C1)에 공급한다(도 8의 (B) 참조). 이에 의하여 가중 데이터(W(i, j))를 가하지 않는 상태로 할 수 있다.
또한 배선(CT(i))을 사용하여, 스위치(SW5)를 비도통 상태로 유지하는 전위를 공급한다. 이에 의하여 노드(FD1(i, j))의 전위로의 노광의 영향을 없앨 수 있다.
또한 판독 회로(RD)를 사용하여, 도전막(WX(j))으로부터 도전막(VPI)에 흐르는 전류(I(i, j, 0))를 측정한다(도 8의 (A) 및 도 3 참조). 바꿔 말하면 판독 회로(RD)를 사용하여 노광에 의한 영향을 받지 않는 노드(FD1(i, j))의 전위를 판독한다.
[제 4 단계]
제 4 단계에서, 노광에 의한 영향이 없고, 가중 데이터(W(i, j))를 적용하는 경우에, 도전막(WX(j))을 흐르는 전류(I(i, j, w))를 측정한다.
예를 들어 기간 T12에서 배선(SE(i))을 사용하여, 스위치(SW2)를 도통 상태로 하는 전위를 공급하고, 도전막(BW(j))을 사용하여 가중 데이터(W(i, j))를 포함하는 전압을 공급한다(도 8의 (B) 참조).
또한 배선(CT(i))을 사용하여, 스위치(SW5)를 비도통 상태로 유지하는 전위를 공급한다. 이에 의하여 노드(FD1(i, j))의 전위로의 노광의 영향을 없앨 수 있다.
또한 판독 회로(RD)를 사용하여, 도전막(WX(j))으로부터 도전막(VPI)에 흐르는 전류(I(i, j, w))를 측정한다(도 8의 (A) 및 도 3 참조).
[제 5 단계]
제 5 단계에서, 노광에 의한 영향이 없는 경우의, 도전막(WX(j))을 흐르는 전류의, 가중 데이터(W(i, j))의 유무에서 유래하는 변화량(Idif0(i, j, w))을 취득한다.
예를 들어 차분 회로를 사용하여 전류(I(i, j, 0))에서 전류(I(i, j, w))를 빼고, 도전막(WX(j))을 흐르는 전류의, 가중 데이터(W(i, j))의 유무에서 유래하는 변화량(Idif0(i, j, w))을 취득한다.
[제 6 단계]
제 6 단계에서, 노광된 상태의, 가중 데이터(W(i, j))를 적용하지 않는 경우에 도전막(WX(j))을 흐르는 전류(I(i, j, 0))를 측정한다.
예를 들어 기간 T13에서 배선(SE(i))을 사용하여, 스위치(SW2)를 도통 상태로 하는 전위를 공급하고, 도전막(BW(j))을 사용하여, 기준 전위를 용량 소자(C1)에 공급한다(도 8의 (B) 참조). 이에 의하여 가중 데이터(W(i, j))를 가하지 않는 상태로 할 수 있다.
또한 배선(CT(i))을 사용하여, 스위치(SW5)를 도통 상태로 하는 전위를 공급한다. 이에 의하여 노드(FD1(i, j))의 전위를 노광된 상태로 할 수 있다.
또한 판독 회로(RD)를 사용하여, 도전막(WX(j))으로부터 도전막(VPI)에 흐르는 전류(I(i, j, 0))를 측정한다(도 8의 (A) 및 도 3 참조). 바꿔 말하면 판독 회로(RD)를 사용하여, 노광된 상태의 노드(FD1(i, j))의 전위를 판독한다.
[제 7 단계]
제 7 단계에서, 노광된 상태의, 가중 데이터(W(i, j))를 적용하는 경우에 도전막(WX(j))을 흐르는 전류(I(i, j, w))를 측정한다.
예를 들어 기간 T14에서 배선(SE(i))을 사용하여, 스위치(SW2)를 도통 상태로 하는 전위를 공급하고, 도전막(BW(j))을 사용하여 가중 데이터(W(i, j))를 포함하는 전압을 공급한다(도 8의 (B) 참조).
또한 배선(CT(i))을 사용하여, 스위치(SW5)를 도통 상태로 하는 전위를 공급한다. 이에 의하여 노드(FD1(i, j))의 전위를 노광된 상태로 할 수 있다.
또한 판독 회로(RD)를 사용하여, 도전막(WX(j))으로부터 도전막(VPI)에 흐르는 전류(I(i, j, w))를 측정한다(도 8의 (A) 및 도 3 참조).
[제 8 단계]
제 8 단계에서, 노광된 경우의, 도전막(WX(j))을 흐르는 전류의 가중 데이터(W(i, j))의 유무에서 유래하는 변화량(Idif(i, j, w))을 취득한다.
예를 들어 차분 회로를 사용하여, 전류(I(i, j, 0))에서 전류(I(i, j, w))를 빼고, 도전막(WX(j))을 흐르는 전류의, 가중 데이터(W(i, j))의 유무에서 유래하는 변화량(Idif(i, j, w))을 취득한다.
또한 본 실시형태는 본 명세서에서 나타낸 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다
(실시형태 3)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 촬상 장치의 구조예 등에 대하여 설명한다.
도 9의 (A), (B)에 촬상 장치가 가지는 화소의 구조를 예시하였다. 도 9의 (A)에 나타낸 화소는 층(2561) 및 층(2562)의 적층 구조인 예이다.
층(2561)은 광전 변환 소자(PD(i, j))를 가진다. 광전 변환 소자(PD(i, j))는 도 9의 (C)에 나타낸 층(2565a)과, 층(2565b)과, 층(2565c)의 적층으로 할 수 있다.
도 9의 (C)에 나타낸 광전 변환 소자(PD(i, j))는 pn 접합형 포토다이오드이고, 예를 들어 층(2565a)에 p+형 반도체, 층(2565b)에 n형 반도체, 층(2565c)에 n+형 반도체를 사용할 수 있다. 또는 층(2565a)에 n+형 반도체를, 층(2565b)에 p형 반도체를, 층(2565c)에 p+형 반도체를 사용하여도 좋다. 또는 층(2565b)을 i형 반도체로 한 pin 접합형 포토다이오드이어도 좋다.
상기 pn 접합형 포토다이오드 또는 pin 접합형 포토다이오드는 단결정 실리콘을 사용하여 형성할 수 있다. 또한 pin 접합형 포토다이오드로서는 비정질 실리콘, 미결정 실리콘, 다결정 실리콘 등의 박막을 사용하여 형성할 수도 있다.
또한 층(2561)이 가지는 광전 변환 소자(PD(i, j))는 도 9의 (D)에 나타낸 바와 같이, 층(2566a)과, 층(2566b)과, 층(2566c)과, 층(2566d)의 적층으로 하여도 좋다. 도 9의 (D)에 나타낸 광전 변환 소자(PD(i, j))는 애벌란시 포토다이오드의 일례이며, 층(2566a), 층(2566d)은 전극에 상당하고, 층(2566b), 층(2566c)은 광전 변환부에 상당한다.
층(2566a)에는 저저항의 금속층 등을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어 알루미늄, 타이타늄, 텅스텐, 탄탈럼, 은, 또는 이들의 적층을 사용할 수 있다.
층(2566d)은 가시광에 대하여 높은 투광성을 가지는 도전층을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 인듐 산화물, 주석 산화물, 아연 산화물, 인듐-주석 산화물, 갈륨-아연 산화물, 인듐-갈륨-아연 산화물, 또는 그래핀 등을 사용할 수 있다. 또한 층(2566d)을 생략하는 구성으로 할 수도 있다.
광전 변환부의 층(2566b, 2566c)은 예를 들어 셀레늄계 재료를 광전 변환층으로 한 pn 접합형 포토다이오드의 구성으로 할 수 있다. 층(2566b)으로서는 p형 반도체인 셀레늄계 재료를 사용하고, 층(2566c)으로서는 n형 반도체인 갈륨 산화물 등을 사용하는 것이 바람직하다.
셀레늄계 재료를 사용한 광전 변환 소자는 가시광에 대한 외부 양자 효율이 높다는 특성을 가진다. 상기 광전 변환 소자에서는 애벌란시 증배를 이용함으로써, 입사되는 광(Light)의 양에 대한 전자의 증폭을 크게 할 수 있다. 또한 셀레늄계 재료는 광 흡수 계수가 높기 때문에, 광전 변환층을 박막으로 제작할 수 있다는 등의 생산상의 이점을 가진다. 셀레늄계 재료의 박막은 진공 증착법 또는 스퍼터링법 등을 사용하여 형성할 수 있다.
셀레늄계 재료로서는, 단결정 셀레늄이나 다결정 셀레늄 등의 결정성 셀레늄, 비정질 셀레늄, 구리, 인듐, 셀레늄의 화합물(CIS), 또는 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄의 화합물(CIGS) 등을 사용할 수 있다.
n형 반도체는 밴드 갭이 넓고, 가시광에 대하여 투광성을 가지는 재료로 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 아연 산화물, 갈륨 산화물, 인듐 산화물, 주석 산화물, 또는 이들이 혼재된 산화물 등을 사용할 수 있다. 또한 이들 재료는 정공 주입 저지층으로서의 기능도 갖고, 암전류를 작게 할 수도 있다.
또한 층(2561)이 가지는 광전 변환 소자(PD(i, j))는 도 9의 (E)에 나타낸 바와 같이 층(2567a)과, 층(2567b)과, 층(2567c)과, 층(2567d)과, 층(2567e)의 적층으로 하여도 좋다. 도 9의 (D)에 나타낸 광전 변환 소자(PD(i, j))는 유기광 도전막의 일례이고, 층(2567a), 층(2567e)은 전극에 상당하고, 층(2567b, 2567c, 2567d)은 광전 변환부에 상당한다.
광전 변환부의 층(2567b, 2567d) 중 한쪽은 홀 수송층, 다른 쪽은 전자 수송층으로 할 수 있다. 또한 층(2567c)은 광전 변환층으로 할 수 있다.
홀 수송층으로서는 예를 들어 산화 몰리브데넘 등을 사용할 수 있다. 전자 수송층으로서는 예를 들어 C60, C70 등의 풀러렌, 또는 이들의 유도체 등을 사용할 수 있다.
광전 변환층으로서는 n형 유기 반도체 및 p형 유기 반도체의 혼합층(벌크 헤테로 접합 구조)을 사용할 수 있다.
도 9의 (A)에 나타낸 층(2562)으로서는 예를 들어 실리콘 기판을 사용할 수 있다. 상기 실리콘 기판은 Si 트랜지스터 등을 가진다. 상기 Si 트랜지스터를 사용하여, 화소 회로 외에, 상기 화소 회로를 구동하는 회로, 화상 신호의 판독 회로, 화상 처리 회로 등을 제공할 수 있다. 구체적으로는 실시형태 1 또는 실시형태 2에서 설명한 화소 회로 및 주변 회로(화소(802(i, j)), 선택선 구동 회로(GD), 신호선 구동 회로(BWD), 및 판독 회로(RD) 등)가 가지는 일부 또는 모든 트랜지스터를 층(2562)에 제공할 수 있다.
또한 화소는 도 9의 (B)에 나타낸 바와 같이 층(2561), 층(2563), 및 층(2562)의 적층 구조를 가져도 좋다.
층(2563)은 OS 트랜지스터(예를 들어, 화소(802(i, j))의 스위치(SW1), 스위치(SW3) 등)를 가질 수 있다. 이때 층(2562)은 Si 트랜지스터(예를 들어, 화소(802(i, j))의 트랜지스터(M), 스위치(SW2) 등)를 가져도 좋다. 또한 실시형태 1 또는 실시형태 2에서 설명한 주변 회로가 가지는 일부의 트랜지스터를 층(2563)에 제공하여도 좋다.
상기 구성으로 함으로써, 화소 회로를 구성하는 요소 및 주변 회로를 복수의 층에 분산시켜, 상기 요소끼리 또는 상기 요소와 상기 주변 회로를 중첩시켜 제공할 수 있기 때문에, 촬상 장치의 면적을 작게 할 수 있다. 또한 도 9의 (B)의 구성에서, 층(2562)을 지지 기판으로 하고, 층(2561) 및 층(2563)에 화소(802(i, j)) 및 주변 회로를 제공하여도 좋다.
OS 트랜지스터에 사용하는 반도체 재료로서는 에너지 갭이 2eV 이상, 바람직하게는 2.5eV 이상, 더 바람직하게는 3eV 이상인 금속 산화물을 사용할 수 있다. 대표적으로는 인듐을 포함한 산화물 반도체 등이 있고, 예를 들어 후술하는 CAAC-OS 또는 CAC-OS 등을 사용할 수 있다. CAAC-OS는 결정을 구성하는 원자가 안정적이고, 신뢰성을 중시하는 트랜지스터 등에 적합하다. 또한 CAC-OS는 고이동도 특성을 나타내므로, 고속 구동을 수행하는 트랜지스터 등에 적합하다.
OS 트랜지스터는 반도체층의 에너지 갭이 크기 때문에, 수 yA/μm(채널 폭 1μm당 전류값)라는 매우 낮은 오프 전류 특성을 나타낸다. 또한 OS 트랜지스터는 임팩트 이온화, 애벌란시(avalanche) 항복, 및 단채널 효과 등이 일어나지 않는다는 등, Si 트랜지스터와는 상이한 특징을 가지고, 내압 및 신뢰성이 높은 회로를 형성할 수 있다. 또한 Si 트랜지스터에서 문제가 되는 결정성의 불균일성에 기인하는 전기 특성의 편차도 OS 트랜지스터에서는 일어나기 어렵다.
OS 트랜지스터가 가지는 반도체층은, 예를 들어 인듐, 아연, 및 M(알루미늄, 타이타늄, 갈륨, 저마늄, 이트륨, 지르코늄, 란타넘, 세륨, 주석, 네오디뮴, 또는 하프늄 등의 금속)을 포함하는 In-M-Zn계 산화물로 표기되는 막으로 할 수 있다.
반도체층을 구성하는 산화물 반도체가 In-M-Zn계 산화물인 경우, In-M-Zn 산화물을 성막하기 위하여 사용되는 스퍼터링 타깃의 금속 원소의 원자수비는 In≥M, Zn≥M을 만족시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 스퍼터링 타깃의 금속 원소의 원자수비로서는, In:M:Zn=1:1:1, In:M:Zn=1:1:1.2, In:M:Zn=3:1:2, In:M:Zn=4:2:3, In:M:Zn=4:2:4.1, In:M:Zn=5:1:6, In:M:Zn=5:1:7, In:M:Zn=5:1:8 등이 바람직하다. 성막되는 반도체층의 원자수비는 각각 상기 스퍼터링 타깃에 포함되는 금속 원소의 원자수비의 ±40%의 변동을 포함한다.
도체층으로서는 캐리어 밀도가 낮은 산화물 반도체를 사용한다. 예를 들어 반도체층에는 캐리어 밀도가 1×1017/cm3 이하, 바람직하게는 1×1015/cm3 이하, 더 바람직하게는 1×1013/cm3 이하, 더욱 바람직하게는 1×1011/cm3 이하, 더욱더 바람직하게는 1×1010/cm3 미만이고, 1×10-9/cm3 이상인 산화물 반도체를 사용할 수 있다. 이와 같은 산화물 반도체를 고순도 진성 또는 실질적으로 고순도 진성인 산화물 반도체라고 부른다. 산화물 반도체는 결함 준위 밀도가 낮고, 안정된 특성을 가지는 산화물 반도체라고 할 수 있다.
또한 이들에 한정되지 않고, 필요로 하는 트랜지스터의 반도체 특성 및 전기 특성(전계 효과 이동도, 문턱 전압 등)에 따라 적절한 조성의 것을 사용하면 좋다. 또한 필요로 하는 트랜지스터의 반도체 특성을 얻기 위하여, 반도체층의 캐리어 밀도나 불순물 농도, 결함 밀도, 금속 원소와 산소의 원자수비, 원자 간 거리, 밀도 등을 적절한 것으로 하는 것이 바람직하다.
도체층을 구성하는 산화물 반도체에 14족 원소의 하나인 실리콘이나 탄소가 포함되면, 산소 결손이 증가되어 n형화된다. 그러므로 반도체층에서의 실리콘이나 탄소의 농도(이차 이온 질량 분석법에 의하여 얻어지는 농도)를 2×1018atoms/cm3 이하, 바람직하게는 2×1017atoms/cm3 이하로 한다.
또한 알칼리 금속 및 알칼리 토금속은 산화물 반도체와 결합하면 캐리어를 생성하는 경우가 있고, 트랜지스터의 오프 전류가 증대되는 경우가 있다. 그러므로 반도체층에서의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 농도(이차 이온 질량 분석법으로 얻어지는 농도)를 1×1018atoms/cm3 이하, 바람직하게는 2×1016atoms/cm3 이하로 한다.
또한 반도체층을 구성하는 산화물 반도체에 질소가 포함되면, 캐리어인 전자가 생기고 캐리어 밀도가 증가되어 n형화되기 쉽다. 이 결과, 질소가 포함되는 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터는 노멀리 온 특성이 되기 쉽다. 그러므로 반도체층에서의 질소 농도(이차 이온 질량 분석법으로 얻어지는 농도)는 5×1018atoms/cm3 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한 반도체층을 구성하는 산화물 반도체에 수소가 포함되면 금속 원자와 결합하는 산소와 반응하여 물이 되기 때문에 산화물 반도체 내에 산소 결손을 형성하는 경우가 있다. 산화물 반도체 내의 채널 형성 영역에 산소 결손이 포함되면, 트랜지스터는 노멀리 온 특성이 되는 경우가 있다. 또한 산소 결손에 수소가 들어간 결함은 도너로서 기능하고, 캐리어인 전자가 생성되는 경우가 있다. 또한 수소의 일부가 금속 원자와 결합하는 산소와 결합하여, 캐리어인 전자가 생성되는 경우가 있다. 따라서 수소가 많이 포함되어 있는 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터는 노멀리 온 특성이 되기 쉽다.
산소 결손에 수소가 들어간 결함은 산화물 반도체의 도너로서 기능할 수 있다. 그러나 상기 결함을 정량적으로 평가하는 것은 어렵다. 그러므로 산화물 반도체에서는 도너 농도가 아니라 캐리어 농도로 평가되는 경우가 있다. 따라서 본 명세서 등에서는 산화물 반도체의 파라미터로서 도너 농도가 아니라 전계가 인가되지 않는 상태를 상정한 캐리어 농도를 사용하는 경우가 있다. 즉 본 명세서 등에 기재된 "캐리어 농도"는 "도너 농도"라고 바꿔 말할 수 있는 경우가 있다.
따라서 산화물 반도체 내의 수소는 가능한 한 저감되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 산화물 반도체에서 이차 이온 질량 분석법(SIMS: Secondary Ion Mass Spectrometry)으로 얻어지는 수소 농도를 1×1020atoms/cm3 미만, 바람직하게는 1×1019atoms/cm3 미만, 더 바람직하게는 5×1018atoms/cm3 미만, 더 바람직하게는 1×1018atoms/cm3 미만으로 한다. 수소 등의 불순물이 충분히 저감된 산화물 반도체를 트랜지스터의 채널 형성 영역에 사용함으로써, 안정된 전기 특성을 부여할 수 있다.
또한 반도체층은 예를 들어 비단결정 구조이어도 좋다. 비단결정 구조는 예를 들어 c축으로 배향된 결정을 가지는 CAAC-OS(C-Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor), 다결정 구조, 미결정 구조, 또는 비정질 구조를 포함한다. 비단결정 구조에서 비정질 구조는 결함 준위 밀도가 가장 높고, CAAC-OS는 결함 준위 밀도가 가장 낮다.
비정질 구조의 산화물 반도체막은 예를 들어 원자 배열이 무질서하며 결정 성분을 가지지 않는다. 또는, 비정질 구조의 산화물 반도체막은 예를 들어 완전한 비정질 구조이며 결정부를 가지지 않는다.
또한 반도체층이 비정질 구조의 영역, 미결정 구조의 영역, 다결정 구조의 영역, CAAC-OS의 영역, 단결정 구조의 영역 중 2종류 이상을 가지는 혼합막이어도 좋다. 혼합막은 예를 들어 상술한 영역 중 어느 2종류 이상의 영역을 포함하는 단층 구조 또는 적층 구조를 가지는 경우가 있다.
이하에서는, 비단결정의 반도체층의 일 형태인 CAC(Cloud-Aligned Composite)-OS의 구성에 대하여 설명한다.
CAC-OS란, 예를 들어 산화물 반도체를 구성하는 원소가 0.5nm 이상 10nm 이하, 바람직하게는 1nm 이상 2nm 이하, 또는 그 근방의 크기로 편재한 재료의 하나의 구성이다. 또한 이하에서는 산화물 반도체에서 하나 또는 그 이상의 금속 원소가 편재하고, 상기 금속 원소를 가지는 영역이 0.5nm 이상 10nm 이하, 바람직하게는 1nm 이상 2nm 이하, 또는 그 근방의 크기로 혼합된 상태를 모자이크 패턴 또는 패치 패턴이라고도 한다.
또한 산화물 반도체는 적어도 인듐을 포함하는 것이 바람직하다. 특히 인듐 및 아연을 포함하는 것이 바람직하다. 또한 이들에 더하여 알루미늄, 갈륨, 이트륨, 구리, 바나듐, 베릴륨, 보론, 실리콘, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 및 마그네슘 등 중에서 선택된 1종류 또는 복수 종류가 포함되어도 좋다.
예를 들어 In-Ga-Zn 산화물에서의 CAC-OS(CAC-OS 중에서도 In-Ga-Zn 산화물을 특히 CAC-IGZO라고 불러도 좋음)란, 인듐 산화물(이하, InOX1(X1은 0보다 큰 실수(實數))로 함) 또는 인듐 아연 산화물(이하, InX2ZnY2OZ2(X2, Y2, 및 Z2는 0보다 큰 실수)로 함)과, 갈륨 산화물(이하, GaOX3(X3은 0보다 큰 실수)으로 함) 또는 갈륨 아연 산화물(이하, GaX4ZnY4OZ4(X4, Y4, 및 Z4는 0보다 큰 실수)로 함) 등으로 재료가 분리함으로써 모자이크 패턴이 되고, 모자이크 패턴의 InOX1 또는 InX2ZnY2OZ2가 막 내에 균일하게 분포된 구성(이하, 클라우드상(cloud-like)이라고도 함)이다.
즉 CAC-OS는 GaOX3이 주성분인 영역과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역이 혼합되는 구성을 가지는 복합 산화물 반도체이다. 또한 본 명세서에서 예를 들어 제 1 영역의 원소 M에 대한 In의 원자수비가 제 2 영역의 원소 M에 대한 In의 원자수비보다 큰 것을, 제 1 영역은 제 2 영역과 비교하여 In의 농도가 높다고 한다.
또한 IGZO는 통칭이며, In, Ga, Zn, 및 O로 이루어지는 하나의 화합물을 말하는 경우가 있다. 대표적인 예로서, InGaO3(ZnO)m1(m1은 자연수) 또는 In(1+x0)Ga(1-x0)O3(ZnO)m0(-1≤x0≤1, m0은 임의의 수)으로 나타내어지는 결정성 화합물을 들 수 있다.
상기 결정성 화합물은 단결정 구조, 다결정 구조, 또는 CAAC 구조를 가진다. 또한 CAAC 구조는 복수의 IGZO의 나노 결정이 c축 배향을 가지고 또한 a-b면에서는 배향하지 않고 연결된 결정 구조이다.
한편, CAC-OS는 산화물 반도체의 재료 구성에 관한 것이다. CAC-OS란 In, Ga, Zn, 및 O를 포함한 재료 구성에서, 일부에 Ga를 주성분으로 하는 나노 입자상으로 관찰되는 영역과, 일부에 In을 주성분으로 하는 나노 입자상으로 관찰되는 영역이 각각 모자이크 패턴으로 무작위로 분산되어 있는 구성을 말한다. 따라서 CAC-OS에서 결정 구조는 부차적인 요소이다.
또한 CAC-OS는 조성이 상이한 2종류 이상의 막의 적층 구조를 포함하지 않는 것으로 한다. 예를 들어 In을 주성분으로 하는 막과, Ga를 주성분으로 하는 막의 2층으로 이루어지는 구조는 포함하지 않는다.
또한 GaOX3이 주성분인 영역과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역에서는, 명확한 경계를 관찰할 수 없는 경우가 있다.
또한 갈륨 대신에 알루미늄, 이트륨, 구리, 바나듐, 베릴륨, 보론, 실리콘, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 및 마그네슘 등 중에서 선택된 1종류 또는 복수 종류가 포함되는 경우, CAC-OS는 일부에 상기 금속 원소를 주성분으로 하는 나노 입자상으로 관찰되는 영역과, 일부에 In을 주성분으로 하는 나노 입자상으로 관찰되는 영역이 각각 모자이크 패턴으로 무작위로 분산되어 있는 구성을 말한다.
CAC-OS는 예를 들어 기판을 가열하지 않는 조건에서 스퍼터링법에 의하여 형성할 수 있다. 또한 CAC-OS를 스퍼터링법으로 형성하는 경우, 성막 가스로서 불활성 가스(대표적으로는 아르곤), 산소 가스, 및 질소 가스 중에서 선택된 어느 하나 또는 복수를 사용하면 좋다. 또한 성막 시의 성막 가스의 총유량에 대한 산소 가스의 유량비는 낮을수록 바람직하고, 예를 들어 산소 가스의 유량비를 0% 이상 30% 미만, 바람직하게는 0% 이상 10% 이하로 하는 것이 바람직하다.
CAC-OS는 X선 회절(XRD: X-ray diffraction) 측정법의 하나인 Out-of-plane법에 의한 θ/2θ 스캔을 사용하여 측정하였을 때 명확한 피크가 관찰되지 않는다는 특징을 가진다. 즉 X선 회절 측정으로부터 측정 영역의 a-b면 방향 및 c축 방향의 배향이 보이지 않는 것을 알 수 있다.
또한 CAC-OS는 프로브 직경이 1nm인 전자선(나노 빔 전자선이라고도 함)을 조사함으로써 얻어지는 전자선 회절 패턴에서, 링 형상으로 휘도가 높은 영역(링 영역)과, 상기 링 영역에 복수의 휘점이 관측된다. 따라서 전자선 회절 패턴으로부터 CAC-OS의 결정 구조가 평면 방향 및 단면 방향에서 배향성을 가지지 않는 nc(nano-crystal) 구조를 가지는 것을 알 수 있다.
또한 예를 들어 에너지 분산형 X선 분광법(EDX: Energy Dispersive X-ray spectroscopy)을 사용하여 얻은 EDX 매핑에 의하여, In-Ga-Zn 산화물의 CAC-OS는 GaOX3 등이 주성분인 영역과, Inx2ZnY2OZ2 또는 InOx1이 주성분인 영역이 편재하고 혼합된 구조를 가지는 것을 확인할 수 있다.
CAC-OS는 금속 원소가 균일하게 분포된 IGZO 화합물과는 상이한 구조이고, IGZO 화합물과는 상이한 성질을 가진다. 즉 CAC-OS는 GaOX3 등이 주성분인 영역과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역으로 서로 상분리(相分離)되어, 각 원소를 주성분으로 하는 영역이 모자이크 패턴인 구조를 가진다.
여기서, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역은 GaOX3 등이 주성분인 영역과 비교하여 도전성이 높은 영역이다. 즉 InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역을 캐리어가 흐름으로써, 산화물 반도체로서의 도전성이 발현된다. 따라서 InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역이 산화물 반도체 내에 클라우드상으로 분포됨으로써 높은 전계 효과 이동도(μ)를 실현할 수 있다.
한편, GaOX3 등이 주성분인 영역은 InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역과 비교하여 절연성이 높은 영역이다. 즉, GaOX3 등이 주성분인 영역이 산화물 반도체 내에 분포됨으로써 누설 전류가 억제되어 양호한 스위칭 동작을 실현할 수 있다.
따라서 CAC-OS를 반도체 소자에 사용한 경우, GaOX3 등에 기인하는 절연성과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1에 기인하는 도전성이 상보적으로 작용함으로써, 높은 온 전류(Ion) 및 높은 전계 효과 이동도(μ)를 실현할 수 있다.
또한 CAC-OS를 사용한 반도체 소자는 신뢰성이 높다. 따라서 CAC-OS는 다양한 반도체 장치의 구성 재료로서 적합하다.
도 10의 (A)는 도 9의 (A)에 도시된 화소의 단면의 일례를 설명하는 도면이다. 층(2561)은 광전 변환 소자(PD(i, j))로서 실리콘을 광전 변환층으로 하는 pn 접합형 포토다이오드를 가진다. 층(2562)은 Si 트랜지스터를 가지고, 도 10의 (A)에서는 화소 회로를 구성하는 스위치(SW1), 스위치(SW3)를 예시한다.
광전 변환 소자(PD(i, j))에서 층(2565a)은 p+형 영역, 층(2565b)은 n형 영역, 층(2565c)은 n+형 영역으로 할 수 있다. 또한 층(2565b)에는 전원선과 층(2565c)을 접속하기 위한 영역(2536)이 제공된다. 예를 들어, 영역(2536)은 p+형 영역으로 할 수 있다.
도 10의 (A)에 나타낸 Si 트랜지스터는 실리콘 기판(2540)에 채널 형성 영역을 가지는 Fin형이고, 채널 폭 방향의 단면을 도 11의 (A)에 도시하였다. Si 트랜지스터는 도 11의 (B)에 도시된 바와 같이 플레이너형이어도 좋다.
또는, 도 11의 (C)에 나타낸 바와 같이, 실리콘 박막의 반도체층(2545)을 가지는 트랜지스터이어도 좋다. 반도체층(2545)은 예를 들어 실리콘 기판(2540) 위의 절연층(2546) 위에 형성된 단결정 실리콘(SOI(Silicon on Insulator))으로 할 수 있다.
도 10의 (A)에는 층(2561)이 가지는 요소와 층(2562)이 가지는 요소와의 전기적인 접속을 접합 기술에 의하여 얻는 구성예를 나타내었다.
층(2561)에는 절연층(2542), 도전층(2533), 및 도전층(2534)이 제공된다. 도전층(2533) 및 도전층(2534)은 절연층(2542)에 매설된 영역을 가진다. 도전층(2533)은 층(2565a)과 전기적으로 접속된다. 도전층(2534)은 영역(2536)과 전기적으로 접속된다. 또한 절연층(2542), 도전층(2533), 및 도전층(2534)의 표면은 각각 높이가 일치하도록 평탄화되어 있다.
층(2562)에는 절연층(2541), 도전층(2531), 및 도전층(2532)이 제공된다. 도전층(2531) 및 도전층(2532)은 절연층(2541)에 매설된 영역을 가진다. 도전층(2531)은 전원선과 전기적으로 접속된다. 도전층(2532)은 스위치(SW1)에 사용되는 트랜지스터의 소스 또는 드레인과 전기적으로 접속된다. 또한 절연층(2541), 도전층(2531), 및 도전층(2532)의 표면은 각각 높이가 일치하도록 평탄화되어 있다.
여기서, 도전층(2531) 및 도전층(2533)은 주성분이 동일한 금속 원소인 것이 바람직하다. 도전층(2532) 및 도전층(2534)은 주성분이 동일한 금속 원소인 것이 바람직하다. 또한 절연층(2541) 및 절연층(2542)은 동일한 성분으로 구성되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 도전층(2531), 도전층(2532), 도전층(2533), 도전층(2534)에는 Cu, Al, Sn, Zn, W, Ag, Pt, 또는 Au 등을 사용할 수 있다. 접합의 용이성을 고려하여, 바람직하게는 Cu, Al, W, 또는 Au를 사용한다. 또한 절연층(2541), 절연층(2542)에는 산화 실리콘, 산화질화 실리콘, 질화산화 실리콘, 질화 실리콘, 질화 타이타늄 등을 사용할 수 있다.
즉, 도전층(2531)과 도전층(2533)의 조합 및 도전층(2532)과 도전층(2534)의 조합 각각에 상술한 동일한 금속 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 절연층(2541) 및 절연층(2542) 각각에 상술한 동일한 절연 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 구성으로 함으로써, 층(2561)과 층(2562)의 경계를 접합 위치로 하는 접합을 수행할 수 있다.
상기 접합에 의하여, 도전층(2531)과 도전층(2533)의 조합 및 도전층(2532)과 도전층(2534)의 조합 각각의 전기적인 접속을 얻을 수 있다. 또한 절연층(2541)과 절연층(2542) 사이의 기계적인 강도를 가지는 접속을 얻을 수 있다.
금속층들의 접합에는, 표면의 산화막 및 불순물의 흡착층 등을 스퍼터링 처리 등에 의하여 제거하고, 청정화 및 활성화된 표면들을 접촉시켜 접합하는 표면 활성화 접합법을 사용할 수 있다. 또는, 온도와 압력을 병용하여 표면들을 접합하는 확산 접합법 등을 사용할 수 있다. 양쪽 모두 원자 레벨의 결합이 일어나기 때문에, 전기적뿐만 아니라 기계적으로도 우수한 접합을 얻을 수 있다.
또한 절연층끼리의 접합에는 연마 등에 의하여 높은 평탄성을 얻은 후, 산소 플라스마 등으로 친수성 처리를 수행한 표면끼리를 접촉시켜 일시적으로 접합하고, 열처리에 의한 탈수로 제대로 접합하는 친수성 접합법 등을 사용할 수 있다. 친수성 접합법도 원자 레벨의 결합이 일어나기 때문에, 기계적으로 우수한 접합을 얻을 수 있다.
층(2561)과 층(2562)을 접합하는 경우, 각각의 접합면에는 절연층과 금속층이 혼재하기 때문에, 예를 들어 표면 활성화 접합법 및 친수성 접합법을 조합하여 수행하면 좋다.
예를 들어, 연마 후에 표면을 청정화하고, 금속층의 표면에 산화 방지 처리를 수행한 후에, 친수성 처리를 수행하여 접합하는 방법 등을 사용할 수 있다. 또한 금속층의 표면을 Au 등의 난(難)산화성 금속으로 하고 친수성 처리를 수행하여도 좋다. 또한 상술한 방법 이외의 접합 방법을 사용하여도 좋다.
도 10의 (B)는 도 9의 (A)에 나타낸 화소의 층(2561)에 셀레늄계 재료를 광전 변환층으로 하는 pn 접합형 포토다이오드를 사용한 경우의 단면도이다. 한쪽 전극으로서 층(2566a)을, 광전 변환층으로서 층(2566b, 2566c)을, 다른 쪽 전극으로서 층(2566d)을 가진다.
이 경우, 층(2562) 위에 층(2561)을 직접 형성할 수 있다. 층(2566a)은 스위치(SW1)에 사용되는 트랜지스터의 소스 또는 드레인과 전기적으로 접속된다. 층(2566d)은 도전층(2537)을 통하여 전원선과 전기적으로 접속된다. 또한 층(2561)에 유기광 도전막을 사용한 경우에도 트랜지스터와의 접속 형태는 마찬가지이다.
도 12의 (A)는 도 9의 (B)에 나타낸 화소의 단면의 일례를 설명하는 도면이다. 층(2561)은 광전 변환 소자(PD(i, j))로서 실리콘을 광전 변환층으로 하는 pn 접합형 포토다이오드를 가진다. 층(2562)은 Si 트랜지스터를 가지고, 도 12의 (A)에서는 화소 회로를 구성하는 트랜지스터(M), 스위치(SW2)를 예시한다. 층(2562)은 OS 트랜지스터를 가지고, 도 12의 (A)에서는 화소 회로를 구성하는 스위치(SW1), 스위치(SW3)를 예시한다. 층(2561)과 층(2563)은 접합으로 전기적인 접속을 얻는 구성예를 나타내었다.
도 13의 (A)에 OS 트랜지스터를 자세하게 나타내었다. 도 13의 (A)에 나타낸 OS 트랜지스터는 산화물 반도체층과 도전층의 적층 위에 절연층을 제공하고, 상기 반도체층에 도달하는 홈을 제공함으로써 소스 전극(2205) 및 드레인 전극(2206)을 형성하는 셀프 얼라인형의 구성을 가진다.
OS 트랜지스터는 산화물 반도체층에 형성되는 채널 형성 영역, 소스 영역(2203), 및 드레인 영역(2204) 외에, 게이트 전극(2201) 및 게이트 절연막(2202)을 가지는 구성으로 할 수 있다. 상기 홈에는 적어도 게이트 절연막(2202) 및 게이트 전극(2201)이 제공된다. 상기 홈에는 산화물 반도체층(2207)이 더 제공되어도 좋다.
OS 트랜지스터는 도 13의 (B)에 나타낸 바와 같이, 게이트 전극(2201)을 마스크로서 사용하여 반도체층에 소스 영역 및 드레인 영역을 형성하는 셀프 얼라인형 구성으로 하여도 좋다.
또는 도 13의 (C)에 나타낸 바와 같이, 소스 전극(2205) 또는 드레인 전극(2206)과 게이트 전극(2201)이 중첩되는 영역을 가지는 비셀프 얼라인형 톱 게이트 트랜지스터이어도 좋다.
스위치(SW1)에 사용하는 트랜지스터, 스위치(SW3)에 사용하는 트랜지스터로서 백 게이트(2535)를 가지는 구조를 나타내었지만, 백 게이트를 가지지 않는 구조이어도 좋다. 백 게이트(2535)는 도 13의 (D)에 나타낸 트랜지스터의 채널 폭 방향의 단면도와 같이 대향하여 제공되는 트랜지스터의 프런트 게이트와 전기적으로 접속되어도 좋다. 또한, 도 13의 (D)는 도 12의 (A)의 트랜지스터를 예로서 나타내었지만, 그와 다른 구조의 트랜지스터도 마찬가지이다. 또한 백 게이트(2535)에 프런트 게이트와 상이한 고정 전위를 공급할 수 있는 구성이어도 좋다.
OS 트랜지스터가 형성되는 영역과 Si 트랜지스터가 형성되는 영역 사이에는 수소의 확산을 방지하는 기능을 가지는 절연층(2543)이 제공된다. 트랜지스터(M), 스위치(SW2)에 사용되는 트랜지스터의 채널 형성 영역 근방에 제공되는 절연층 내의 수소는 실리콘의 댕글링 본드를 종단한다. 한편으로 스위치(SW1)에 사용되는 트랜지스터, 스위치(SW3)에 사용되는 트랜지스터의 채널 형성 영역 근방에 제공되는 절연층 내의 수소는 산화물 반도체층 내에 캐리어를 생성하는 요인 중 하나가 된다.
절연층(2543)에 의하여 한쪽 층에 수소를 가둠으로써 트랜지스터(M), 스위치(SW2)에 사용되는 트랜지스터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한 한쪽 층으로부터 다른 쪽 층으로의 수소의 확산이 억제됨으로써 스위치(SW1)에 사용되는 트랜지스터, 스위치(SW3)에 사용되는 트랜지스터의 신뢰성도 향상시킬 수 있다.
절연층(2543)으로서는 예를 들어 산화 알루미늄, 산화질화 알루미늄, 산화 갈륨, 산화질화 갈륨, 산화 이트륨, 산화질화 이트륨, 산화 하프늄, 산화질화 하프늄, 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ) 등을 사용할 수 있다.
도 12의 (B)는 도 9의 (B)에 나타낸 화소의 층(2561)에, 셀레늄계 재료를 광전 변환층으로 하는 pn 접합형 포토다이오드를 사용한 경우의 단면도이다. 층(2563) 위에 층(2561)을 직접 형성할 수 있다. 층(2561), 층(2562), 층(2563)의 상세한 사항은 상술한 설명을 참조할 수 있다. 또한 층(2561)에 유기광 도전막을 사용한 경우에도 트랜지스터와의 접속 형태는 마찬가지이다.
도 14의 (A)는 본 발명의 일 형태의 촬상 장치의 화소에 컬러 필터 등을 부가한 예를 나타낸 사시도이다. 상기 사시도에서는 복수의 화소의 단면도 함께 도시하였다. 광전 변환 소자(PD(i, j))가 형성되는 층(2561) 위에는 절연층(2580)이 형성된다. 절연층(2580)은 가시광에 대하여 투광성이 높은 산화 실리콘막 등을 사용할 수 있다. 또한 패시베이션막으로서 질화 실리콘막을 적층시켜도 좋다. 또한 반사 방지막으로서, 산화 하프늄 등의 유전체막을 적층시켜도 좋다.
절연층(2580) 위에는 차광층(2581)이 형성되어도 좋다. 차광층(2581)은 상부의 컬러 필터를 통과하는 광의 혼색을 방지하는 기능을 가진다. 차광층(2581)에는 알루미늄, 텅스텐 등의 금속층을 사용할 수 있다. 또한 상기 금속층과 반사 방지막으로서의 기능을 가지는 유전체막을 적층시켜도 좋다.
절연층(2580) 및 차광층(2581) 위에는 평탄화막으로서 유기 수지층(2582)을 제공할 수 있다. 또한 화소 별로 컬러 필터(2583)(컬러 필터(2583a), 컬러 필터(2583b), 컬러 필터(2583c))가 형성된다. 예를 들어, 컬러 필터(2583a), 컬러 필터(2583b), 컬러 필터(2583c)에, R(적색), G(녹색), B(청색), Y(황색), C(시안), M(마젠타) 등의 색을 할당함으로써 컬러 화상을 얻을 수 있다.
컬러 필터(2583) 위에는 가시광에 대하여 투광성을 가지는 절연층(2586) 등을 제공할 수 있다.
또한 도 14의 (B)에 나타낸 바와 같이, 컬러 필터(2583) 대신에 광학 변환층(2585)을 사용하여도 좋다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 다양한 파장 영역에서의 화상을 얻을 수 있는 촬상 장치로 할 수 있다.
예를 들어, 광학 변환층(2585)에 가시광선의 파장 이하의 광을 차단하는 필터를 사용하면, 적외선 촬상 장치로 할 수 있다. 또한 광학 변환층(2585)에 근적외선의 파장 이하의 광을 차단하는 필터를 사용하면, 원적외선 촬상 장치로 할 수 있다. 또한 광학 변환층(2585)에 가시광선의 파장 이상의 광을 차단하는 필터를 사용하면, 자외선 촬상 장치로 할 수 있다.
또한 광학 변환층(2585)에 신틸레이터를 사용하면, X선 촬상 장치 등에 사용하는 방사선의 강약을 가시화한 화상을 얻는 촬상 장치로 할 수 있다. 피사체를 투과한 X선 등의 방사선이 신틸레이터에 입사되면, 포토루미네선스 현상에 의하여 가시광선이나 자외광선 등의 광(형광)으로 변환된다. 그리고 이 광을 광전 변환 소자(PD(i, j))로 검지함으로써 화상 데이터를 취득한다. 또한 방사선 검출기 등에 상기 구성의 촬상 장치를 사용하여도 좋다.
신틸레이터는, X선이나 감마선 등의 방사선이 조사되면, 그 에너지를 흡수하여 가시광이나 자외광을 발하는 물질을 포함한다. 예를 들어, Gd2O2S:Tb, Gd2O2S:Pr, Gd2O2S:Eu, BaFCl:Eu, NaI, CsI, CaF2, BaF2, CeF3, LiF, LiI, ZnO 등을 수지나 세라믹에 분산시킨 것을 사용할 수 있다.
또한 셀레늄계 재료를 사용한 광전 변환 소자(PD(i, j))에서는 X선 등의 방사선을 전하에 직접 변환할 수 있기 때문에, 신틸레이터가 불필요한 구성으로 할 수도 있다.
또한 도 14의 (C)에 나타낸 바와 같이, 컬러 필터(2583) 위에 마이크로렌즈 어레이(2584)를 제공하여도 좋다. 마이크로렌즈 어레이(2584)가 가지는 각각의 렌즈를 통과하는 광이 직하의 컬러 필터(2583)를 통과하고, 광전 변환 소자(PD(i, j))에 조사되게 된다. 또한 도 14의 (B)에 나타낸 광학 변환층(2585) 위에 마이크로렌즈 어레이(2584)를 제공하여도 좋다.
아래에서는, 이미지 센서 칩을 제공한 패키지 및 카메라 모듈의 일례에 대하여 설명한다. 상기 이미지 센서 칩에는 상기 촬상 장치의 구성을 사용할 수 있다.
도 15의 (A1)은 이미지 센서 칩을 제공한 패키지의 상면 측의 외관 사시도이다. 상기 패키지는 이미지 센서 칩(2450)을 고정하는 패키지 기판(2410), 커버 유리(2420), 및 이들을 접착하는 접착제(2430) 등을 가진다.
도 15의 (A2)는 상기 패키지의 하면 측의 외관 사시도이다. 패키지의 하면에는 땜납 볼을 범프(2440)로 한 BGA(Ball grid array)를 가진다. 또한 BGA에 한정되지 않고, LGA(Land grid array)나 PGA(Pin Grid Array) 등을 가져도 좋다.
도 15의 (A3)은 커버 유리(2420) 및 접착제(2430)의 일부를 생략하여 도시한 패키지의 사시도이다. 패키지 기판(2410) 위에는 전극 패드(2460)가 형성되고, 전극 패드(2460) 및 범프(2440)는 스루 홀을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 전극 패드(2460)는 이미지 센서 칩(2450)과 와이어(2470)에 의하여 전기적으로 접속되어 있다.
또한 도 15의 (B1)은 이미지 센서 칩을 렌즈 일체형의 패키지에 제공한 카메라 모듈의 상면 측의 외관 사시도이다. 상기 카메라 모듈은 이미지 센서 칩(2451)을 고정하는 패키지 기판(2411), 렌즈 커버(2421), 및 렌즈(2435) 등을 가진다. 또한 패키지 기판(2411) 및 이미지 센서 칩(2451) 사이에는 촬상 장치의 구동 회로 및 신호 변환 회로 등의 기능을 가지는 IC칩(2490)도 제공되어 있고, SiP(System in package)로서의 구성을 가진다.
도 15의 (B2)는 상기 카메라 모듈의 하면 측의 외관 사시도이다. 패키지 기판(2411)의 하면 및 측면에는 실장용 랜드(2441)가 제공된 QFN(Quad flat no-lead package)의 구성을 가진다. 또한 상기 구성은 일례이고, QFP(Quad flat package)나 상술한 BGA가 제공되어도 좋다.
도 15의 (B3)은 렌즈 커버(2421) 및 렌즈(2435)의 일부를 생략하여 도시한 모듈의 사시도이다. 랜드(2441)는 전극 패드(2461)와 전기적으로 접속되고, 전극 패드(2461)는 이미지 센서 칩(2451) 또는 IC칩(2490)과 와이어(2471)에 의하여 전기적으로 접속되어 있다.
상술한 바와 같은 형태의 패키지에 이미지 센서 칩을 제공함으로써, 인쇄 기판 등으로의 실장이 용이하게 되어, 다양한 반도체 장치, 전자 기기에 이미지 센서 칩을 실장할 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태의 기재와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 4)
본 발명의 일 형태에 따른 촬상 장치를 사용할 수 있는 전자 기기로서, 표시 기기, 퍼스널 컴퓨터, 기록 매체를 구비한 화상 기억 장치 또는 화상 재생 장치, 휴대 전화, 휴대형을 포함하는 게임기, 휴대 데이터 단말, 전자 서적 단말기, 비디오 카메라, 디지털 스틸 카메라 등의 카메라, 고글형 디스플레이(헤드 마운트 디스플레이), 내비게이션 시스템, 음향 재생 장치(카 오디오, 디지털 오디오 플레이어 등), 복사기, 팩시밀리, 프린터, 프린터 복합기, 현금 자동 입출금기(ATM), 자동 판매기 등을 들 수 있다. 이들 전자 기기의 구체적인 예를 도 16의 (A) 내지 (F)에 나타내었다.
도 16의 (A)는 휴대 전화기의 일례이며, 하우징(2981), 표시부(2982), 조작 버튼(2983), 외부 접속 포트(2984), 스피커(2985), 마이크로폰(2986), 카메라(2987) 등을 가진다. 상기 휴대 전화기는 표시부(2982)에 터치 센서를 가진다. 전화를 걸거나 또는 문자를 입력하는 등의 다양한 조작은 손가락이나 스타일러스 등으로 표시부(2982)를 터치함으로써 수행할 수 있다. 상기 휴대 전화기에서 화상을 취득하기 위하여 본 발명의 일 형태에 따른 촬상 장치 및 그 동작 방법을 적용할 수 있다.
도 16의 (B)는 휴대 정보 단말이며, 하우징(2911), 표시부(2912), 스피커(2913), 카메라(2919) 등을 가진다. 표시부(2912)가 가지는 터치 패널 기능에 의하여 정보의 입출력을 수행할 수 있다. 또한 카메라(2919)로 취득한 화상의 문자 등을 인식하고, 스피커(2913)로부터 이 문자를 음성으로 출력할 수 있다. 상기 휴대용 정보 단말기에서 화상을 취득하기 위하여 본 발명의 일 형태에 따른 촬상 장치 및 그 동작 방법을 적용할 수 있다.
도 16의 (C)는 감시 카메라이며, 지지대(2951), 카메라 유닛(2952), 보호 커버(2953) 등을 가진다. 카메라 유닛(2952)에는 회전 기구 등이 제공되고, 천장에 설치함으로써 모든 방향의 촬상이 가능해진다. 상기 카메라 유닛에서 화상을 취득하기 위하여 본 발명의 일 형태에 따른 촬상 장치 및 그 동작 방법을 적용할 수 있다. 또한 감시 카메라란 관용적인 명칭이고, 용도를 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 감시 카메라로서의 기능을 가지는 기기는 카메라 또는 비디오 카메라라고도 불린다.
도 16의 (D)는 비디오 카메라이며, 제 1 하우징(2971), 제 2 하우징(2972), 표시부(2973), 조작 키(2974), 렌즈(2975), 접속부(2976), 스피커(2977), 마이크로폰(2978) 등을 가진다. 조작 키(2974) 및 렌즈(2975)는 제 1 하우징(2971)에 제공되고, 표시부(2973)는 제 2 하우징(2972)에 제공된다. 상기 비디오 카메라에서 화상을 취득하기 위하여 본 발명의 일 형태에 따른 촬상 장치 및 그 동작 방법을 적용할 수 있다.
도 16의 (E)는 디지털 카메라이며, 하우징(2961), 셔터 버튼(2962), 마이크로폰(2963), 발광부(2967), 렌즈(2965) 등을 가진다. 상기 디지털 카메라에서 화상을 취득하기 위하여 본 발명의 일 형태에 따른 촬상 장치 및 그 동작 방법을 적용할 수 있다.
도 16의 (F)는 손목시계형의 정보 단말이며, 표시부(2932), 하우징 겸 리스트 밴드(2933), 카메라(2939) 등을 가진다. 표시부(2932)는 정보 단말의 조작을 수행하기 위한 터치 패널을 구비한다. 표시부(2932) 및 하우징 겸 리스트 밴드(2933)는 가요성을 가지고 신체에 대한 장착성이 우수하다. 상기 정보 단말기에서 화상을 취득하기 위하여 본 발명의 일 형태에 따른 촬상 장치 및 그 동작 방법을 적용할 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태의 기재와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 구성에 대하여 도 17을 참조하여 설명한다.
도 17은 본 발명의 일 형태의 촬상 장치의 구성을 설명하는 도면이다.
<촬상 장치의 구성예 1>
본 실시형태에서 설명하는 촬상 장치는 광원(249)과, 촬상 패널(800)과, 제어부(248)를 가진다(도 17의 (A) 참조).
<<광원(249)의 구성예>>
예를 들어 발광 다이오드를 광원(249)에 사용할 수 있다. 구체적으로는 레이저 다이오드를 광원(249)에 사용할 수 있다. 예를 들어 근적외의 레이저 다이오드를 사용할 수 있다.
광원(249)은 제어 신호(SP)에 의거하여 펄스상의 광을 사출한다.
<<촬상 패널(800)의 구성예>>
촬상 패널(800)은 제어 신호(SP)에 의거하여 촬영한다.
<<제어부(248)의 구성예>>
제어부(248)는 제어 정보(CI) 및 화상 데이터(ID)를 공급받는다.
제어부(248)는 제어 정보(CI)에 의거하여 제어 신호(SP)를 공급한다.
제어부(248)는 화상 데이터(ID)에 의거하여 화상 정보(II)를 공급한다.
이에 의하여 발광에서 촬상까지의 시간을 기록할 수 있다. 또는 비행 시간법(Time-Of-Flight법)을 사용하여 촬상 장치에서 피사체까지의 거리를 계측할 수 있다. 결과적으로, 편리성 또는 신뢰성이 우수한 신규 촬상 장치를 제공할 수 있다.
<촬상 장치의 구성예 2>
본 실시형태에서 설명하는 촬상 장치(5200B)는 연산 장치(5210), 표시부(5230), 입력부(5240), 검지부(5250), 통신부(5290), 조작 정보를 공급하는 기능 및 화상 정보를 공급받는 기능을 가진다. 예를 들어 본 발명의 일 형태의 촬영 패널을 검지부(5250)에 사용할 수 있다.
구체적으로는 본 발명의 일 형태의 촬영 패널을 디지털 카메라에 사용할 수 있다(도 17의 (B) 참조). 또는 휴대 정보 통신 기기에 사용할 수 있다(도 17의 (C) 참조). 또는 확장 현실 표시 장치에 사용할 수 있다(도 17의 (D) 참조).
또한 본 실시형태는 본 명세서에서 나타낸 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다
예를 들어, 본 명세서 등에서, X와 Y가 접속된다고 명시적으로 기재된 경우에는, X와 Y가 전기적으로 접속되는 경우와, X와 Y가 기능적으로 접속되는 경우와, X와 Y가 직접 접속되는 경우가 본 명세서 등에 개시되어 있는 것으로 한다. 따라서 소정의 접속 관계, 예를 들어 도면 또는 문장에 나타낸 접속 관계에 한정되지 않고, 도면 또는 문장에 나타낸 접속 관계 이외의 것도 도면 또는 문장에 개시되어 있는 것으로 한다.
여기서 X, Y는 대상물(예를 들어 장치, 소자, 회로, 배선, 전극, 단자, 도전막, 층 등)인 것으로 한다.
X와 Y가 직접 접속되는 경우의 일례로서는, X와 Y를 전기적으로 접속할 수 있는 소자(예를 들어, 스위치, 트랜지스터, 용량 소자, 인덕터, 저항 소자, 다이오드, 표시 소자, 발광 소자, 부하 등)가 X와 Y 사이에 접속되지 않은 경우이며, X와 Y를 전기적으로 접속할 수 있는 소자(예를 들어, 스위치, 트랜지스터, 용량 소자, 인덕터, 저항 소자, 다이오드, 표시 소자, 발광 소자, 부하 등)를 통하지 않고, X와 Y가 접속되는 경우이다.
X와 Y가 전기적으로 접속되는 경우의 일례로서는, X와 Y를 전기적으로 접속할 수 있는 소자(예를 들어, 스위치, 트랜지스터, 용량 소자, 인덕터, 저항 소자, 다이오드, 표시 소자, 발광 소자, 부하 등)가 X와 Y 사이에 1개 이상 접속되는 경우를 들 수 있다. 또한 스위치는 온 오프가 제어되는 기능을 가진다. 즉, 스위치는 도통 상태(온 상태) 또는 비도통 상태(오프 상태)가 되어, 전류를 흘릴지 여부를 제어하는 기능을 가진다. 또는 스위치는 전류를 흘리는 경로를 선택하여 전환하는 기능을 가진다. 또한 X와 Y가 전기적으로 접속되는 경우에는, X와 Y가 직접 접속되는 경우를 포함하는 것으로 한다.
X와 Y가 기능적으로 접속되는 경우의 일례로서는, X와 Y를 기능적으로 접속할 수 있는 회로(예를 들어, 논리 회로(인버터, NAND 회로, NOR 회로 등), 신호 변환 회로(DA 변환 회로, AD 변환 회로, 감마 보정 회로 등), 전위 레벨 변환 회로(전원 회로(승압 회로, 강압 회로 등), 신호의 전위 레벨을 바꾸는 레벨시프터 회로 등), 전압원, 전류원, 전환 회로, 증폭 회로(신호 진폭 또는 전류량 등을 크게 할 수 있는 회로, 연산 증폭기, 차동 증폭 회로, 소스 폴로어 회로, 버퍼 회로 등), 신호 생성 회로, 기억 회로, 제어 회로 등)가 X와 Y 사이에 1개 이상 접속되는 경우를 들 수 있다. 또한 일례로서, X와 Y 사이에 다른 회로를 개재(介在)하여도 X로부터 출력된 신호가 Y로 전달되는 경우는 X와 Y는 기능적으로 접속되는 것으로 한다. 또한 X와 Y가 기능적으로 접속되는 경우에는, X와 Y가 직접 접속되는 경우와, X와 Y가 전기적으로 접속되는 경우를 포함하는 것으로 한다.
또한 X와 Y가 전기적으로 접속된다고 명시적으로 기재된 경우에는, X와 Y가 전기적으로 접속되는 경우(즉, X와 Y 사이에 다른 소자 또는 다른 회로를 개재하여 접속되는 경우), X와 Y가 기능적으로 접속되는 경우(즉, X와 Y 사이에 다른 회로를 개재하여 기능적으로 접속되는 경우), 및 X와 Y가 직접 접속되는 경우(즉, X와 Y 사이에 다른 소자 또는 다른 회로를 개재하지 않고, 접속되는 경우)가, 본 명세서 등에 개시되어 있는 것으로 한다. 즉, 전기적으로 접속된다고 명시적으로 기재된 경우에는, 단순히, 접속된다고만 명시적으로 기재된 경우와 같은 내용이 본 명세서 등에 개시되어 있는 것으로 한다.
또한 예를 들어, 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)가 Z1을 통하여(또는 통하지 않고) X와 전기적으로 접속되고, 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등)이 Z2를 통하여(또는 통하지 않고) Y와 전기적으로 접속되는 경우나, 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)가 Z1의 일부와 직접 접속되고, Z1의 다른 일부가 X와 직접 접속되고, 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등)이 Z2의 일부와 직접 접속되고, Z2의 다른 일부가 Y와 직접 접속되는 경우는 아래와 같이 표현할 수 있다.
예를 들어 "X와 Y와 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)와 드레인(또는 제 2 단자 등)은 서로 전기적으로 접속되며, X, 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등), 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등), Y의 순서로 전기적으로 접속된다"라고 표현할 수 있다. 또는 "트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)는 X와 전기적으로 접속되고, 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등)은 Y와 전기적으로 접속되고, X, 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등), 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등), Y는 이 순서대로 전기적으로 접속된다"라고 표현할 수 있다. 또는 "X는 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)와 드레인(또는 제 2 단자 등)을 통하여 Y와 전기적으로 접속되고, X, 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등), 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등), Y는 이 접속 순서로 제공된다"라고 표현할 수 있다. 이들 예와 같은 표현 방법을 사용하여 회로 구성에서의 접속 순서에 대하여 규정함으로써, 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)와 드레인(또는 제 2 단자 등)을 구별하여 기술적 범위를 결정할 수 있다.
또는 다른 표현 방법으로서, 예를 들어 "트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)는 적어도 제 1 접속 경로를 통하여 X와 전기적으로 접속되고, 상기 제 1 접속 경로는 제 2 접속 경로를 가지지 않고, 상기 제 2 접속 경로는 트랜지스터를 통한, 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)와 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등) 사이의 경로이고, 상기 제 1 접속 경로는 Z1을 통한 경로이고, 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등)은 적어도 제 3 접속 경로를 통하여 Y와 전기적으로 접속되고, 상기 제 3 접속 경로는 상기 제 2 접속 경로를 가지지 않고, 상기 제 3 접속 경로는 Z2를 통한 경로이다"라고 표현할 수 있다. 또는 "트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)는 적어도 제 1 접속 경로에 의하여, Z1을 통하여 X와 전기적으로 접속되고, 상기 제 1 접속 경로는 제 2 접속 경로를 가지지 않고, 상기 제 2 접속 경로는 트랜지스터를 통한 접속 경로를 가지고, 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등)은 적어도 제 3 접속 경로에 의하여, Z2를 통하여 Y와 전기적으로 접속되고, 상기 제 3 접속 경로는 상기 제 2 접속 경로를 가지지 않는다"라고 표현할 수 있다. 또는 "트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)는 적어도 제 1 전기적 경로에 의하여, Z1을 통하여 X와 전기적으로 접속되고, 상기 제 1 전기적 경로는 제 2 전기적 경로를 가지지 않고, 상기 제 2 전기적 경로는 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)로부터 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등)으로의 전기적 경로이고, 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등)은 적어도 제 3 전기적 경로에 의하여, Z2를 통하여 Y와 전기적으로 접속되고, 상기 제 3 전기적 경로는 제 4 전기적 경로를 가지지 않고, 상기 제 4 전기적 경로는 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등)으로부터 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)로의 전기적 경로이다"라고 표현할 수 있다. 이들 예와 같은 표현 방법을 사용하여 회로 구성에서의 접속 경로에 대하여 규정함으로써, 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)와 드레인(또는 제 2 단자 등)을 구별하여 기술적 범위를 결정할 수 있다.
또한 이들 표현 방법은 일례이며, 이들 표현 방법에 한정되지 않는다. 여기서, X, Y, Z1, Z2는 대상물(예를 들어 장치, 소자, 회로, 배선, 전극, 단자, 도전막, 층 등)인 것으로 한다.
또한 회로도상 독립된 구성 요소들이 전기적으로 접속되는 것처럼 도시되어 있는 경우에도, 하나의 구성 요소가 복수의 구성 요소의 기능을 겸비하는 경우도 있다. 예를 들어, 배선의 일부가 전극으로서도 기능하는 경우에는, 하나의 도전막이 배선 및 전극 양쪽의 구성 요소의 기능을 겸비한다. 따라서, 본 명세서에서의 전기적 접속은 이와 같은 하나의 도전막이 복수의 구성 요소의 기능을 겸비하는 경우도 그 범주에 포함한다.
C1: 용량 소자, C2: 용량 소자, FD1(i, j): 노드, FD2(i, j): 노드, ID: 화상 데이터, IS: 화상 신호, SW1: 스위치, SW2: 스위치, SW3: 스위치, SW4: 스위치, SW5: 스위치, T0: 기간, T1: 기간, T2: 기간, T3: 기간, T11: 기간, T12: 기간, T13: 기간, T14: 기간, 241: 촬상 영역, 248: 제어부, 249: 광원, 430(i, j): 화소 회로, 800: 촬상 패널, 802(i, j): 화소, 2201: 게이트 전극, 2202: 게이트 절연막, 2203: 소스 영역, 2204: 드레인 영역, 2205: 소스 전극, 2206: 드레인 전극, 2207: 산화물 반도체층, 2410: 패키지 기판, 2411: 패키지 기판, 2420: 커버 유리, 2421: 렌즈 커버, 2430: 접착제, 2435: 렌즈, 2440: 범프, 2441: 랜드, 2450: 이미지 센서 칩, 2451: 이미지 센서 칩, 2460: 전극 패드, 2461: 전극 패드, 2470: 와이어, 2471: 와이어, 2490: IC칩, 2531: 도전층, 2532: 도전층, 2533: 도전층, 2534: 도전층, 2535: 백 게이트, 2536: 영역, 2540: 실리콘 기판, 2541: 절연층, 2542: 절연층, 2543: 절연층, 2545: 반도체층, 2546: 절연층, 2561: 층, 2562: 층, 2563: 층, 2565a: 층, 2565b: 층, 2565c: 층, 2566a: 층, 2566b: 층, 2566c: 층, 2566d: 층, 2567a: 층, 2567b: 층, 2567c: 층, 2567d: 층, 2567e: 층, 2580: 절연층, 2581: 차광층, 2582: 유기 수지층, 2583: 컬러 필터, 2583a: 컬러 필터, 2583b: 컬러 필터, 2583c: 컬러 필터, 2584: 마이크로렌즈 어레이, 2585: 광학 변환층, 2586: 절연층, 2911: 하우징, 2912: 표시부, 2913: 스피커, 2919: 카메라, 2932: 표시부, 2933: 하우징 겸 리스트 밴드, 2939: 카메라, 2951: 지지대, 2952 : 카메라 유닛, 2953: 보호 커버, 2961: 하우징, 2962: 셔터 버튼, 2963: 마이크로폰, 2965: 렌즈, 2967: 발광부, 2971: 하우징, 2972: 하우징, 2973: 표시부, 2974: 조작 키, 2975: 렌즈, 2976: 접속부, 2977: 스피커, 2978: 마이크로폰, 2981: 하우징, 2982: 표시부, 2983: 조작 버튼, 2984: 외부 접속 포트, 2985: 스피커, 2986: 마이크로폰, 2987: 카메라, 5200B: 촬상 장치, 5210: 연산 장치, 5230: 표시부, 5240: 입력부, 5250: 검지부, 5290: 통신부
Claims (8)
- 촬상 패널로서,
촬상 영역을 가지고,
상기 촬상 영역은 광전 변환 소자, 제 1 화소, 제 1 도전막, 제 2 도전막, 제 3 도전막, 제 4 도전막, 및 제 5 도전막을 가지고,
상기 제 1 화소는 제 1 화소 회로를 가지고,
상기 제 1 화소는 제 1 화상 신호를 공급하고,
상기 제 1 도전막은 상기 제 1 화상 신호를 공급받고,
상기 광전 변환 소자는 상기 제 2 도전막과 전기적으로 접속되는 제 1 단자 및 상기 제 1 화소 회로와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가지고,
상기 제 1 화소 회로는 제 1 스위치, 제 2 스위치, 제 3 스위치, 트랜지스터, 및 용량 소자를 가지고,
상기 제 1 스위치는 상기 광전 변환 소자의 상기 제 2 단자와 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 노드와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가지고,
상기 트랜지스터는 상기 노드와 전기적으로 접속되는 게이트 전극과, 상기 제 3 도전막과 전기적으로 접속되는 제 1 전극을 가지고,
상기 제 2 스위치는 상기 트랜지스터의 제 2 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 상기 제 1 도전막과 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가지고,
상기 제 3 스위치는 상기 제 4 도전막과 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 상기 노드와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가지고,
상기 용량 소자는 상기 노드와 전기적으로 접속되는 제 1 전극과, 상기 제 5 도전막과 전기적으로 접속되는 제 2 전극을 가지는, 촬상 패널. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 스위치는 제 1 트랜지스터를 포함하고,
상기 제 1 트랜지스터는 산화물 반도체를 가지고,
상기 제 2 스위치는 제 2 트랜지스터를 포함하고,
상기 제 2 트랜지스터는 산화물 반도체를 가지는, 촬상 패널. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 화소 회로는 제 4 스위치를 가지고,
상기 제 4 스위치는 상기 제 4 도전막과 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 상기 제 1 스위치의 상기 제 1 단자와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가지는, 촬상 패널. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 화소는 상기 광전 변환 소자를 포함하는, 촬상 패널. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 촬상 영역은 제 2 화소를 가지고,
상기 제 2 화소는 제 2 화소 회로를 가지고,
상기 제 2 화소는 제 2 화상 신호를 공급하고,
상기 제 1 도전막은 상기 제 2 화상 신호를 공급받고,
상기 광전 변환 소자는 상기 제 2 화소 회로와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가지는, 촬상 패널. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 촬상 영역은 화소군, 다른 화소군, 제 1 배선, 제 2 배선, 및 제 3 배선을 가지고,
상기 화소군은 행 방향으로 배치되고,
상기 화소군은 상기 화소를 포함하고,
상기 다른 화소군은 상기 행 방향과 교차하는 열 방향으로 배치되고,
상기 다른 화소군은 상기 화소를 포함하고,
상기 제 1 배선은 상기 화소군과 전기적으로 접속되고,
상기 제 2 배선은 상기 화소군과 전기적으로 접속되고,
상기 제 3 배선은 상기 화소군과 전기적으로 접속되고,
상기 제 1 도전막은 상기 다른 화소군과 전기적으로 접속되고,
상기 제 5 도전막은 상기 다른 화소군과 전기적으로 접속되는, 촬상 패널. - 제 6 항에 있어서,
선택선 구동 회로, 신호선 구동 회로, 및 판독 회로를 가지고,
상기 선택선 구동 회로는 제 1 선택 신호, 제 2 선택 신호, 및 제 3 선택 신호를 공급하고,
상기 신호선 구동 회로는 가중 데이터를 공급하고,
상기 판독 회로는 상기 제 1 화상 신호를 공급받고,
상기 판독 회로는 화상 데이터를 공급하고,
상기 제 1 배선은 상기 제 1 선택 신호를 공급받고,
상기 제 2 배선은 상기 제 2 선택 신호를 공급받고,
상기 제 3 배선은 상기 제 3 선택 신호를 공급받고,
상기 제 5 도전막은 상기 가중 데이터를 공급받고,
상기 제 1 스위치는 상기 제 1 선택 신호에 의거하여 동작하고,
상기 제 2 스위치는 상기 제 2 선택 신호에 의거하여 동작하고,
상기 제 3 스위치는 상기 제 3 선택 신호에 의거하여 동작하는, 촬상 패널. - 촬상 장치로서,
광원과,
제 7 항에 기재된 촬상 패널과,
제어부를 가지고,
상기 광원은 제어 신호에 의거하여 펄스상의 광을 사출하고,
상기 촬상 패널은 상기 제어 신호에 의거하여 촬영하고,
상기 제어부는 제어 정보 및 상기 화상 데이터를 공급받고,
상기 제어부는 상기 제어 정보에 의거하여 상기 제어 신호를 공급하고,
상기 제어부는 상기 화상 데이터에 의거하여 화상 정보를 공급하는, 촬상 장치.
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