CN101482662A - 显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种显示装置及其制造方法。本发明的显示装置具有使用在像素中设置有光传感器的显示部而兼备图像显示功能和文字信息输入功能的显示屏幕。为了检测位置信息，在显示部的各像素中设置光传感器。另外，显示部的像素电路的晶体管及光传感器由单晶半导体层构成。因为使用单晶半导体层，没有每个元件中的特性不均匀性，而可以实现高精度的位置检测。通过使用在玻璃衬底等透光衬底上设置有从单晶半导体衬底分离了的单晶半导体层的衬底，制造显示部。

Description

显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及具备具有输入功能的显示部的显示装置(以下也称为输入装置)及其制造方法。
背景技术
能够用手指或触屏笔触摸屏幕而输入文字信息的显示面板很普遍，例如用于PDA(Personal Digital Assistant，即个人数码助理、或Personal Data Assistance，即个人数据助理)等的便携式信息终端、便携式游戏器、汽车导航***、现金自动存取款机(ATM)等。
作为上述显示面板，已知在屏幕上设置有光传感器的显示面板(参照专利文献1至3)。当用手指等触摸屏幕时，光传感器的受光光量变化，因此通过检测出上述变化，能够检测出用手指触摸的位置。
在专利文献1中，通过在兼用作显示部及输入部的像素中设置EL元件和光电转换元件，利用在进行笔输入时使用的触屏笔的顶端反射光，而可以实现高精度的信息输入。
在专利文献2中，通过在图像显示时和光传感器输出时控制背光灯的开启和关闭，提高光传感器的检测精度。
在专利文献3中，通过在液晶显示装置的像素中设置光传感器，并将图像传感器内置于显示装置的屏幕中，实现个人识别***。
[专利文献1]日本专利申请公开2002-287900号公报
[专利文献2]日本专利申请公开2006-317682号公报
[专利文献3]日本专利申请公开2002-33823号公报
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种输入装置，该输入装置包括在像素中设置光传感器而兼备显示功能和输入功能的显示部，并能够高精度地进行利用光传感器的位置检测。
本发明的目的之一在于提供一种输入装置的制造方法，该输入装置包括在像素中设置光传感器而兼备显示功能和输入功能的显示部，并能够高精度地进行利用光传感器的位置检测。
本发明之一是一种输入装置，包括：具有多个像素的显示部；被设置在多个像素中且具有液晶元件和晶体管的像素电路；被设置在多个像素的全部或一部分中且具有光传感器和晶体管的传感器电路；电连接于像素电路的像素用驱动电路；电连接于传感器电路的传感器用驱动电路；以及电连接于传感器用驱动电路及上述像素用驱动电路的显示切换电路，其中将光传感器的检测信号输入到传感器用驱动电路，且将检测信号输出到显示切换电路，并且显示切换电路根据从传感器用驱动电路输入的检测信号而将切换显示部的显示的信号输出到像素用驱动电路，并且像素电路、传感器电路、像素用驱动电路及传感器用驱动电路形成在同一衬底上，并且像素电路、传感器电路、像素用驱动电路及传感器用驱动电路的晶体管的半导体层由单晶半导体层构成，并且光传感器的光电转换层由单晶半导体层构成。
上述根据本发明的输入装置也可以包括具有多个发光二极管而用来照明上述显示部的背光灯单元。
上述根据本发明的输入装置也可以在像素电路中设置发光元件代替液晶元件。
本发明之一是一种输入装置的制造方法，该输入装置包括：具有多个像素的显示部；被设置在多个像素中且具有液晶元件和晶体管的像素电路；被设置在多个像素的全部或一部分中且具有光传感器和晶体管的传感器电路；电连接于像素电路的像素用驱动电路；以及电连接于传感器电路的传感器用驱动电路。本发明的制造方法包括如下步骤：准备单晶半导体衬底及支撑衬底；通过将加速了的离子添加到单晶半导体衬底，在离单晶半导体衬底的表面有预定深度的区域中形成损伤区域；在支撑衬底及单晶半导体衬底中的至少一个上形成缓冲层；隔着缓冲层将支撑衬底和单晶半导体衬底密接，而将缓冲层的表面和与缓冲层表面密接的表面接合，以在支撑衬底上固定单晶半导体衬底；通过加热单晶半导体衬底，在损伤区域中产生裂缝而从支撑衬底分离单晶半导体衬底，以形成固定有从单晶半导体衬底分离了的单晶半导体层的支撑衬底；通过按照每个元件分割单晶半导体层，形成多个单晶半导体层；以及通过使用被分割了的单晶半导体层，形成像素电路、传感器电路、像素用驱动电路、传感器用驱动电路的晶体管、以及光传感器。
在上述本发明的制造方法中，输入装置也可以在像素电路中设置发光元件代替液晶元件。
在本发明的输入装置中，晶体管及光传感器由单晶半导体层构成，因此每个像素或每个元件中的特性不均匀性低，而能够高精度地进行利用光传感器的位置检测。
在本发明的输入装置的制造方法中，晶体管及光传感器由从单晶半导体衬底形成的单晶半导体层构成，因此每个像素或每个元件中的特性不均匀性低，而可以制造能够高精度地进行利用光传感器的位置检测的输入装置。
附图说明
图1是示出输入装置的结构例子的框图；
图2A至2C是示出半导体衬底的结构例子的立体图；
图3是用来说明液晶元件形成于显示部中的输入装置的结构的截面图；
图4是用来说明发光元件形成于显示部中的输入装置的结构的截面图；
图5是用来说明发光元件形成于显示部中的输入装置的结构的截面图；
图6A是示出形成有液晶元件的显示部的结构例子的电路图，而图6B是像素电路的电路图；
图7是说明传感器电路的工作方法的时序图；
图8A是示出形成有发光元件的显示部的结构例子的电路图，而图8B是像素电路的电路图；
图9是PDA的外观图；
图10A至10D是用来说明显示模式的屏幕的PDA的正面图；
图11A至11D是用来说明输入模式及显示+输入模式的屏幕的PDA的正面图；
图12A至12C是具有输入装置的电子设备的外观图；
图13是示出形成有液晶元件的显示部的结构例子的电路图；
图14是示出形成有发光元件的显示部的结构例子的电路图；
图15A-1至15A-3及图15B至15D是说明半导体衬底的制造方法的截面图；
图16是说明像素的结构的布局图；
图17是说明输入装置的结构的截面图；
图18A至18D是说明输入装置的制造方法的截面图；
图19A至19C是说明输入装置的制造方法的截面图；
图20A至20C是说明输入装置的制造方法的截面图；
图21是说明输入装置的结构的截面图；
图22A和22B是说明输入装置的制造方法的截面图。
具体实施方式
下面，说明本发明。本发明可以以多种不同的方式实施，所属技术领域的技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式和详细内容可以不脱离本发明的宗旨及其范围地变换为各种各样的形式。因此，本发明不应该被解释为仅限定在实施方式及实施例所记载的内容中。另外，在不同附图之间共同使用同一附图标记表示同一部分，而省略材料、形状、制造方法等的反复说明。
实施方式1
本实施方式说明本发明的包括具有显示功能及输入功能的显示部的输入装置。
首先，说明根据本发明的输入装置的结构。图1是示出输入装置的结构例子之一的框图。输入装置10具有显示部11、以及电连接于显示部11的扫描线驱动电路12、数据线驱动电路13。再者，输入装置10具有用来控制扫描线驱动电路12及数据线驱动电路13的显示器控制电路16、控制传感器用扫描线驱动电路14及传感器用数据线驱动电路15的传感器控制电路17。再者，输入装置10具有控制显示器控制电路16及传感器控制电路17的运算电路18、以及存储各种数据的存储电路19。
运算电路18是进行包括在输入装置10中的电路的控制及各种计算处理等的电路，它包括CPU(Central Processing Unit，即中央处理单元)和图像处理用运算电路等。
存储电路19是用来存储数据的电路，它包括用来存储运算电路18所执行的计算机程序、图像处理用滤波器及查找表等的ROM、用来存储运算电路18所计算出的计算结果和图像数据等的RAM等。
显示部11具有多个像素21。在各像素21中，设置有具有显示元件及晶体管的像素电路和具有光传感器22及晶体管的传感器电路。
像素电路通过扫描线连接到扫描线驱动电路12，并通过数据线连接到数据线驱动电路13。作为显示元件，可举出如液晶元件那样的对透过光的偏振状态进行改变的元件、EL(电致发光)元件等的发光元件等。通过利用像素电路控制液晶元件的液晶分子的取向来控制透过光的偏振状态，使像素21以所希望的亮度发光。或者，像素电路控制发光元件的亮度，来使像素21以所希望的亮度发光。这样，扫描线驱动电路12及数据线驱动电路13构成驱动像素电路的像素用驱动电路23。
传感器电路通过传感器用扫描线连接到传感器用扫描线驱动电路14，并通过传感器用数据线连接到传感器用数据线驱动电路15。光传感器22是将所接受的光转换成电信号的元件，例如使用光电二极管。从传感器用扫描线驱动电路14输出的传感器选择信号所指定的行中的各像素21将光传感器22所检测出的信号输出到传感器用数据线驱动电路15。这样，传感器用扫描线驱动电路14及传感器用数据线驱动电路15构成驱动传感器电路的传感器用驱动电路24。
显示器控制电路16是控制像素用驱动电路23(扫描线驱动电路12及数据线驱动电路13)的电路。根据从显示器控制电路16输入的信号，扫描线驱动电路12向扫描线输出信号，并且数据线驱动电路13向数据线输出图像数据。在显示部11中，根据输入到扫描线及数据线的信号而显示图像。例如，显示器控制电路16包括将模拟图像数据转换成数字数据的A-D转换电路(模拟-数字转换电路)、将数字图像数据转换成模拟数据的D-A转换电路(数字-模拟转换电路)、进行图像处理如伽马校正等的图像处理电路等。
传感器控制电路17是控制传感器用驱动电路24(传感器用扫描线驱动电路14及传感器用数据线驱动电路15)的电路。根据从传感器控制电路17输入的信号，传感器用扫描线驱动电路14向传感器用扫描线输出信号。传感器控制电路17从传感器用数据线驱动电路15读出从显示部11输入到传感器用数据线驱动电路15的检测信号。在传感器控制电路17或运算电路18中，对检测信号进行分析，而检测出光传感器22的位置。
显示器控制电路16、传感器控制电路17、以及运算电路18构成显示切换电路29。显示切换电路29根据从传感器用驱动电路24输入的检测信号而将对显示在显示部11上的图像进行切换的信号输出到像素用驱动电路23。就是说，根据传感器控制电路17或运算电路18所检测出的光传感器22的位置信息，运算电路18确定显示在显示部11上的图像，并控制显示器控制电路16，而改变显示在显示部11上的图像。
在输入装置10中，显示部11的像素电路及传感器电路的晶体管、以及包括在扫描线驱动电路12、数据线驱动电路13、传感器用扫描线驱动电路14及传感器用数据线驱动电路15中的晶体管形成在同一衬底上。
上述晶体管的半导体层由单晶半导体层构成，并且光传感器22的光电转换层也由单晶半导体层构成。由此，与由多晶硅等构成的元件相比，大幅度抑制了每个元件的特性不均匀性，而可以利用光传感器22高精度地进行位置检测。另外，可以抑制各像素21的亮度不均匀性，而可以提供高可靠性输入装置10。
另外，由于使用单晶半导体层，所以可以制造迁移率高且能够流过大电流的晶体管。其结果是，可以减小晶体管的尺寸，而可以减小扫描线驱动电路12、数据线驱动电路13、传感器用扫描线驱动电路14及传感器用数据线驱动电路15的占有面积，因此可以实现显示部11的大屏幕化及高精细化。
另外，在输入装置10中，不仅是扫描线驱动电路12等的驱动电路，其他电路也可以集成在与显示部11相同的衬底上。作为这种电路，可以是显示器控制电路16的全部或一部分、传感器控制电路17的全部或一部分、运算电路18的全部或一部分、存储电路19的全部或一部分等。
在输入装置10中，作为用来制造显示部11的像素电路的晶体管、传感器电路的光传感器22、以及包括在扫描线驱动电路12、数据线驱动电路13、传感器用扫描线驱动电路14及传感器用数据线驱动电路15中的晶体管的衬底，可以使用在透光衬底上隔着绝缘膜设置有单晶半导体层的半导体衬底。图2A至2C是示出上述半导体衬底的结构例子的立体图。
图2A至2C所示的半导体衬底31至33是具有SOI结构的衬底，它是在绝缘层上形成有单晶半导体层的衬底。如图2A所示，半导体衬底31是单晶半导体层41隔着缓冲层42固定于支撑衬底40上的衬底。缓冲层42的表面和支撑衬底40的表面接合，使得单晶半导体层41固定于支撑衬底40上。
如图2B所示，半导体衬底32是单晶半导体层41隔着缓冲层43固定于支撑衬底40上的衬底。缓冲层43的表面和单晶半导体层41的表面接合，使得单晶半导体层41固定于支撑衬底40上。
如图2C所示，半导体衬底33是单晶半导体层41隔着缓冲层42及43固定于支撑衬底40上的衬底。缓冲层42的表面和单晶半导体层41的表面接合，使得单晶半导体层41固定于支撑衬底40上。
作为支撑衬底40，使用具有透光性的衬底。具体地说，可以举出诸如铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、钡硼硅酸盐玻璃之类的用于电子工业的各种玻璃衬底、石英衬底、陶瓷衬底、蓝宝石衬底。优选使用玻璃衬底作为支撑衬底40。
作为玻璃衬底，优选使用热膨胀系数大于等于25×10-7/℃且小于等于50×10-7/℃(优选的是，大于等于30×10-7/℃且小于等于40×10-7/℃)，并且应变点为大于等于580℃小于等于700℃的衬底。另外，优选使用无碱玻璃衬底作为玻璃衬底，以抑制半导体元件的污染。作为无碱玻璃衬底的材料，例如，可以举出铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、钡硼硅酸盐玻璃等的玻璃材料等。
单晶半导体层41是分割单晶半导体衬底而形成的层。作为上述单晶半导体衬底，可以使用市售的半导体衬底。例如，可以使用单晶硅衬底、单晶锗衬底、单晶硅锗衬底等由第14族元素构成的单晶半导体衬底。
缓冲层42及43可以具有单层结构或层叠了两层以上的膜的多层结构。作为构成缓冲层42及43的绝缘膜，可以使用氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化锗膜、氮化锗膜、氧氮化锗膜、氮氧化锗膜等包含硅或锗作为其成分的绝缘膜。此外，还可以使用：由氧化铝、氧化钽、氧化铪等金属的氧化物构成的绝缘膜；由氮化铝等金属的氮化物构成的绝缘膜；由氧氮化铝膜等金属的氧氮化物构成的绝缘膜；由氮氧化铝膜等金属的氮氧化物构成的绝缘膜。
接着，参照图3至图5说明输入装置10的结构。图3是用来说明将液晶元件用作显示元件的输入装置10的结构的截面图。图4及5是用来说明将发光元件用作显示元件的输入装置10的结构的截面图。
在图3所示的输入装置10中，显示部11、像素用驱动电路23及传感器用驱动电路24构成有源矩阵型液晶面板。图3所示的控制电路部50指的是形成在与显示部11相同的衬底上的电路群如像素用驱动电路23及传感器用驱动电路24等。在图3中，示出两个晶体管51作为上述控制电路部50的截面。另外，示出一个像素21作为显示部11的截面，其中示出构成光传感器22的光电二极管53、包括在像素电路中的液晶元件54以及晶体管55。再者，输入装置10具有用来照明显示部11的背光灯单元56。
为了构成液晶面板，使用密封材料103以与第一衬底101相对且有间隔的方式固定第二衬底102。液晶分子被密封在第一衬底101和第二衬底102之间，而形成液晶层104。
晶体管51、光电二极管53及晶体管55由图2A至图2C所示的具有单晶半导体层的半导体衬底构成。如图3所示，晶体管51及55、光电二极管53隔着绝缘膜105形成在第一衬底101上。晶体管51及55的半导体层106、以及光电二极管53的光电转换层107形成在绝缘膜105上，它们分别由单晶半导体层构成。第一衬底101对应于图2A至图2C所示的支撑衬底40，而绝缘膜105对应于缓冲层42及43中的单方或双方。晶体管51及55的半导体层106、以及光电二极管53的光电转换层107由单晶半导体层41构成。
晶体管51及55具有半导体层106、由绝缘膜108构成的栅绝缘膜、由导电膜109构成的栅电极、以及由导电膜110构成的源电极及漏电极。在半导体层106中，形成有沟道形成区、源区及漏区。
光电二极管53具有光电转换层107、由导电膜110构成的两个电极。将隔着绝缘膜108形成在光电转换层107上的导电膜109用作遮光膜。在光电转换层107中，形成有PIN结。
导电膜110形成在覆盖导电膜109的绝缘膜111上。覆盖导电膜110地形成有绝缘膜112。像素电极113形成在绝缘膜112上。像素电极113通过导电膜110电连接于晶体管55。另外，在绝缘膜112上形成有绝缘膜114，以维持第一衬底101和第二衬底102的间隔。覆盖像素电极113及绝缘膜114地形成有取向膜115。取向膜115可根据需要形成。
像素电极113是透射来自背光灯单元56的光的透光电极。因此，作为构成像素电极113的导电膜，可以使用在氧化铟中混合了氧化锡的氧化铟锡膜、在氧化铟锡中混合了氧化硅的氧化铟锡硅膜、在氧化铟中混合了氧化锌的氧化铟锌膜、氧化锌膜、或氧化锡膜等。
在第一衬底101上形成有外部连接端子58。外部连接端子58由导电膜110及116的叠层膜构成。导电膜116由与像素电极113相同的导电膜构成。外部连接端子58是用来电连接不形成在第一衬底101上的电路和形成在第一衬底101上的电路的端子。FPC(柔性印刷电路)118通过各向异性导电膜117电连接于外部连接端子58。
另一方面，在第二衬底102上形成有滤色片121和黑底(以下称为BM)122。在滤色片121和BM122上形成有对置电极123，并覆盖对置电极123地形成有取向膜124。液晶元件54的结构如下：像素电极113和对置电极123夹着液晶层104。
使用者可以通过从第一衬底101一侧看显示部11而看到图像，并可以通过用手指59等触摸第一衬底101一侧而输入信息。
从背光灯单元56的光源发射的照明光57对显示部11进行照明。照明光57经过第二衬底102，并经过滤色片121，而只有预定的波长分量被取出。照明光57经过液晶层104和像素电极113，并经过第一衬底101，而发射到显示部11的外部。如图3所示，当用手指59等触摸显示部11时，经过第一衬底101的照明光57被反射，而照射到光电二极管53的光电转换层107。因而，通过对光电二极管53所检测出的信号进行分析，可以知道显示部11的哪个像素21被手指59触摸。
在图3所示的输入装置10中，遮光膜(导电膜109)被设置在光电二极管53上，因此可以遮挡从第二衬底102一侧照射的光。
作为背光灯单元56的光源，可以使用冷阴极管、发光二极管(以下称为LED)等。优选使用LED。通过使LED间歇地发光来与其发光期间同步地读出光电二极管53的检测信号，可以减少由外部光线等导致的噪声。
另外，除了以用来显示图像的可见光区发光的LED以外，还可以将发射人眼不能识别的红外光的LED设置在背光灯单元56中。作为这种LED，可以使用发光光谱的峰值处于波长大于等于800nm小于等于1μm的LED。这是因为在将单晶硅层用于光电二极管53的光电转换层107的情况下光电二极管53的受光灵敏度在波长大于等于800nm小于等于1μm的区域中较高的缘故。通过利用人眼不能识别的光，容易使用背光灯单元56的照明光57或滤色片121以使显示部11的图像的颜色最优化的方式设计，并且可以利用光电二极管53高精度地进行位置检测。
另外，图3中的显示部11的显示方式为TN(Twisted Nematic，即扭转向列)模式，但是还可以使用其他模式。例如，可以举出MVA(Multi-domain Vertical Alignment，即多畴垂直排列)模式、PVA(Patterned Vertical Alignment，即垂直取向构型)模式、IPS(In-Plane-Switching，即平面内切换)模式、FFS(Fringe FieldSwitching，即边缘场切换)模式、ASM(Axially Symmetric alignedMicro-cell，即轴线对称排列微胞)模式、OCB(Optically CompensatedBend，即光学补偿弯曲)模式、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal，即铁电性液晶)模式、AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal，即反铁电性液晶)模式等。
在图4所示的输入装置10中，显示部11构成有源矩阵型EL面板。在图4中，示出两个晶体管61作为控制电路部50的截面。另外，示出一个像素21作为显示部11的截面，并示出构成光传感器22的光电二极管62、包括在像素电路中的晶体管63、以及发光元件64。
如图4所示，晶体管61、光电二极管62、晶体管63及发光元件64形成在第一衬底141上。为了构成EL面板，使用树脂层143以与第一衬底141相对置的方式固定第二衬底142。作为树脂层143，可以使用紫外线固化树脂或热固化树脂。
晶体管61及63、及光电二极管62由图2A至图2C所示的具有单晶半导体层的半导体衬底构成。如图4所示，晶体管61及63、及光电二极管62隔着绝缘膜145形成在第一衬底141上。晶体管61及63的半导体层146、以及光电二极管62的光电转换层147形成在绝缘膜145上，它们分别由单晶半导体层构成。第一衬底141对应于图2A至图2C所示的支撑衬底40，而绝缘膜145对应于缓冲层42及43中的单方或双方。晶体管61及63的半导体层146、以及光电二极管62的光电转换层147由单晶半导体层41构成。
晶体管61及63具有半导体层146、由绝缘膜148构成的栅绝缘膜、由导电膜149构成的栅电极、以及由导电膜150构成的源电极及漏电极。在半导体层146中，形成有沟道形成区、源区及漏区。另外，由与导电膜150相同的导电膜构成的像素电极151连接于晶体管63。
光电二极管62具有光电转换层147、由导电膜150构成的两个电极。在光电转换层147中，形成有PIN结。
导电膜150及像素电极151形成在覆盖导电膜149的绝缘膜153上。覆盖导电膜150及像素电极151地形成有绝缘膜154。在绝缘膜154中形成有暴露像素电极151的上表面的开口部。在该开口部中，EL层155和对置电极156层叠在像素电极151上。发光元件64的结构如下：像素电极151和对置电极156夹有EL层155。
EL层155是至少包括发光层的层，并且除了该发光层以外，还可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层或电子注入层。
像素电极151是反射由EL层155所发射的光65的反射电极。作为构成像素电极151的导电膜，可以使用钽、钨、钛、钼、铝、铬、银等的金属膜、该金属的合金膜、或该金属的导电化合物膜。
对置电极156是透射光65的透光电极。作为构成对置电极156的导电膜，可以使用在氧化铟中混合了氧化锡的氧化铟锡膜、在氧化铟锡中混合了氧化硅的氧化铟锡硅膜、在氧化铟中混合了氧化锌的氧化铟锌膜、氧化锌膜、或氧化锡膜等。
在第一衬底141上形成有外部连接端子66。外部连接端子66由导电膜149、150及158的叠层膜构成。导电膜158由与像素电极151相同的导电膜构成。外部连接端子66是用来电连接不形成在第一衬底141上的电路和形成在第一衬底141上的电路的端子。FPC160通过各向异性导电膜159电连接于外部连接端子66。
使用者可以通过从第二衬底142一侧看显示部11而看到图像，并可以通过用手指59等触摸第二衬底142一侧而输入信息。
光65经过第二衬底142而发射到显示部11的外部。如图4所示，当用手指59等触摸显示部11时，经过第二衬底142的光65被反射，而照射到光电二极管62的光电转换层147。因而，通过对光电二极管62所检测出的信号进行分析，可以知道显示部11的哪个像素21被手指59触摸。
最后，说明图5所示的输入装置10。在图5所示的输入装置10中，与图4同样，显示部11构成有源矩阵型EL面板。与图4不同的点如下：从第一衬底141一侧取出发光元件64所发射的光65。下面，说明其结构与图4不同的部分。
覆盖导电膜150地形成有绝缘膜170。在绝缘膜170上形成有像素电极171，它电连接于晶体管63。覆盖像素电极171地形成有绝缘膜172。在绝缘膜172中形成有暴露像素电极171的上表面的开口部。在该开口部中，EL层155和对置电极174层叠在像素电极171上。发光元件64的结构如下：像素电极171和对置电极174夹着EL层155。
像素电极171是透射由EL层155所发射的光65的透光电极。作为构成像素电极171的导电膜，可以使用在氧化铟中混合了氧化锡的氧化铟锡膜、在氧化铟锡中混合了氧化硅的氧化铟锡硅膜、在氧化铟中混合了氧化锌的氧化铟锌膜、氧化锌膜、或氧化锡膜等。
对置电极174是反射由EL层155所发射的光65的反射电极。作为构成对置电极174的导电膜，可以使用钽、钨、钛、钼、铝、铬、银等的金属膜、该金属的合金膜、或该金属的导电化合物膜。
外部连接端子66由导电膜149、150及175的叠层膜构成。导电膜175由与像素电极171相同的导电膜构成。
使用者可以通过从第一衬底141一侧看显示部11而看到图像，并可以通过用手指59等触摸第一衬底141一侧而输入信息。
光65经过第一衬底141而发射到显示部11的外部。如图5所示，当用手指59等触摸显示部11时，经过第一衬底141的光65被反射，而照射到光电二极管62的光电转换层147。因而，通过对光电二极管62所检测出的信号进行分析，可以知道显示部11的哪个像素21被手指59触摸。
另外，在图4及图5中，通过使发光元件64间歇地发光来与其发光期间同步地读出光电二极管62的检测信号，可以减少由外部光线等导致的噪声。
实施方式2
在本实施方式中，说明图3所示的具有液晶元件作为显示元件的显示部11的结构。
图6A是示出显示部11的结构例子的电路图，而图6B是一个像素21的电路图。
显示部11具有排列成x行y列的像素21。像素21包括具有液晶元件的像素电路25和具有光传感器的传感器电路26。
另外，在显示部11中设置有x条扫描线SL1至SLx，y条数据线DL1至DLy、x条电容线CL1至CLx、x条复位用扫描线RL1至RLx、y条传感器用输出线OL1至OLy、以及y条传感器用电源线VB。注意，在图6B中，省略了表示各信号线的顺序的附图标记。
扫描线SL1至SLx连接于扫描线驱动电路12，而数据线DL1至DLy连接于数据线驱动电路13。另外，复位用扫描线RL1至RLx连接于传感器用扫描线驱动电路14，而传感器用输出线OL1至OLy连接于传感器用数据线驱动电路15。传感器用输出线OL1至OLy分别连接有恒流电源200。各传感器用输出线OL1至OLy连接于恒流电源200，而流过固定电流。另外，y条传感器用电源线VB连接于公共电源电路。各传感器用电源线VB被保持为固定电位(基准电位)。
像素21分别具有像素电路25和传感器电路26。像素电路25具有开关晶体管201、液晶元件202及保持电容器203。开关晶体管201的栅电极连接于扫描线SL，而其源区及漏区中的一方连接于数据线DL，另一方连接于液晶元件202的像素电极。保持电容器203的一个电极连接于液晶元件202的像素电极，而另一个电极连接于电容线CL。
传感器电路26具有复位用晶体管211、缓冲用晶体管212、选择用晶体管213、以及光电二极管214。复位用晶体管211的栅电极连接于复位用扫描线RL，而其源区连接于传感器用电源线VB，而其漏区连接于缓冲用晶体管212的栅电极及光电二极管214。传感器用电源线VB还连接有缓冲用晶体管212的漏区。
选择用晶体管213的栅电极连接于扫描线SL，而其源区及漏区中的一方连接于缓冲用晶体管212的源区，另一方连接于传感器用输出线OL。
下面，说明传感器电路26的工作方法。图7是传感器电路26的时序图。
复位用晶体管211、缓冲用晶体管212及选择用晶体管213分别可以为n沟道型晶体管及p沟道型晶体管中的某一种。这里，为了方便起见，复位用晶体管211为n沟道型晶体管，缓冲用晶体管212为p沟道型晶体管，选择用晶体管213为n沟道型晶体管。另外，复位用晶体管211和缓冲用晶体管212的极性优选不相同。
首先，因为复位用扫描线RL1的信号，连接于复位用扫描线RL1的所有复位用晶体管211处于导通状态，而连接于其他复位用扫描线RL2至RLx的所有复位用晶体管211处于非导通状态。上述状态为复位用扫描线RL1的选择状态。此时，在第一行的各传感器电路26中，将传感器用电源线VB的电位通过复位用晶体管211提供给缓冲用晶体管212的栅电极。因此，将反偏置的电压施加到光电二极管214的电极之间。
此时，缓冲用晶体管212的源区被保持为从传感器用电源线VB的电位(基准电位)减去缓冲用晶体管212的源区和栅区的电位差的电位。而且，因为扫描线SL1的信号，连接于扫描线SL1的所有选择用晶体管213处于非导通状态。注意，将复位用扫描线RL的选择期间称为复位期间TR。在图7中，“Tpd”表示对所有像素21的光电二极管214受光了的光量进行读取的期间。
接着，通过改变复位用扫描线RL1的电位，使与此对应的行中的所有复位用晶体管211处于非导通状态。该状态为复位用扫描线RL1的非选择状态。同时，使复位用扫描线RL2处于选择状态。
当复位用扫描线RL1处于非选择状态且光照射到与此对应的行中的光电二极管214时，电流流过光电二极管214的电极间，从而在复位期间TR1中施加在光电二极管214的电极间的反偏置电压下降。然后，因为输入到扫描线SL1的信号，与此对应的行中的选择用晶体管213处于导通状态。
将复位用扫描线RL1处于非选择状态后直到同一行中的选择用晶体管213被选择的期间称为采样期间TS1。这可对其他行是相同的。
在采样期间TS1中，随着时间的经过，光电二极管214的电极间的反偏置电压下降。该反偏置电压的变化量与照射到光电二极管214的光电转换层的光的强度成比例。在传感器电路26中，光电二极管214的一个电极的电位被保持为固定的电位。因此，在光电二极管214中，与缓冲用晶体管212的栅电极连接的电极的电位下降。就是说，缓冲用晶体管212的栅电极的电位下降。
在传感器电路26中，缓冲用晶体管212的源区连接于恒流电源200，因此将缓冲用晶体管212用作源极跟随器。就是说，缓冲用晶体管212的栅极-源极间电压恒定。因此，通过改变光电二极管214的电极间的电位，改变缓冲用晶体管212的栅电极的电位，并且以相同的变化量改变缓冲用晶体管212的源区的电位。采样期间TS1开始后，当扫描线SL1被选择时，采样期间TS1结束，而将缓冲用晶体管212的源区的电位的变化输出到传感器用输出线OL1至OLy。
另一方面，当复位用扫描线RL1变成非选择状态时，复位用扫描线RL2变成选择状态，从而复位期间TR2开始，然后复位用扫描线RL2变成非选择状态，从而采样期间TS2开始。通过利用复位用扫描线RL1至RLx及扫描线SL1至SLx输入上述信号，可以在一个帧期间中读出每个像素21中的光电二极管214受光了的光量作为电压信号。
在显示部11中，像素电路25中的显示元件发出具有预定亮度的光，而进行图像显示。与此同时，在传感器电路中，检测出光传感器受光了的光量，因此在进行图像显示的同时，能够通过触摸进行信息输入。
另外，在传感器电路26中，也可以在每个行中设置用于选择用晶体管213的传感器用扫描线，来将各行中的选择用晶体管213的栅电极连接于上述传感器用扫描线，而不将选择用晶体管213的栅电极连接于扫描线SL。上述传感器用扫描线连接于传感器用扫描线驱动电路14。从传感器用扫描线驱动电路14向复位用扫描线RL及传感器用扫描线提供信号，而控制复位期间TR及采样期间TS。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。
实施方式3
在本实施方式中，说明图4及图5所示的具有发光元件作为显示元件的显示部11的结构。
图8A是示出显示部11的结构例子的电路图，而图8B是一个像素21的电路图。显示部11具有排列成x行y列的像素21。像素21包括具有发光元件的像素电路27和具有光传感器的传感器电路28。
在显示部11中设置有x条扫描线SL1至SLx，y条数据线DL1至DLy、y条发光元件用电源线VL1至VLy、x条复位用扫描线RL1至RLx、y条传感器用输出线OL1至OLy、以及y条传感器用电源线VB。注意，在图8B中，省略了表示各信号线的顺序的附图标记。
扫描线SL1至SLx连接于扫描线驱动电路12，而数据线DL1至DLy连接于数据线驱动电路13。另外，复位用扫描线RL1至RLx连接于传感器用扫描线驱动电路14，而传感器用输出线OL1至OLy连接于传感器用数据线驱动电路15。传感器用输出线OL1至OLy分别连接有恒流电源200。各传感器用输出线OL1至OLy连接于恒流电源200，而流过固定电流。另外，y条传感器用电源线VB连接于公共电源电路。各传感器用电源线VB被保持为固定电位(基准电位)。
像素电路27具有选择用晶体管221、显示控制用晶体管222、发光元件223及保持电容器224。选择用晶体管221的栅电极连接于扫描线SL，而其源区及漏区中的一方连接于数据线DL，另一方连接于显示控制用晶体管222的栅电极。显示控制用晶体管222的源区及漏区中的一方连接于发光元件用电源线VL，而另一方连接于发光元件223。另外，保持电容器224的一个电极连接于显示控制用晶体管的栅电极，而另一个电极连接于发光元件用电源线VL。
各晶体管221及222由单晶半导体层构成，由此可以抑制其阈值电压值的不均匀性，从而像素电路27不必需阈值电压值的校正电路。因此，可以采用图8B所示的晶体管个数最少的电路作为像素电路27的结构。
传感器电路28的电路结构与图6B同样，并且同样地动作。另外，在传感器电路28中，也可以在每个行中设置用于选择用晶体管213的传感器用扫描线，来将各行中的选择用晶体管213的栅电极连接于上述传感器用扫描线，而不将选择用晶体管213的栅电极连接于扫描线SL。上述传感器用扫描线连接于传感器用扫描线驱动电路14。从传感器用扫描线驱动电路14向复位用扫描线RL及传感器用扫描线提供信号，而控制复位期间TR及采样期间TS(参照图7)。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。
实施方式4
本发明可以适用于具有显示部的电子设备。作为上述电子设备，例如可以举出影像拍摄装置如摄像机或数字照相机等、导航***、音频再现装置(便携式数字音乐播放器、汽车音响、音响组件等)、笔记本计算机、游戏机、便携式信息终端(移动计算机、移动电话、便携式游戏机或电子书等)、图像再现装置(具体地说，再现存储在数字通用光盘(DVD)等记录媒质中的图像数据及音频数据的装置)等。
首先，说明本发明的输入装置适用于PDA的例子。图9是PDA的外观图。图1所示的***内置于PDA 1000的外壳1001中。PDA 1000具有显示部1002、操作按钮1003、外部连接端口1004。通过用笔或手指等触摸显示部1002，可以将信息输入于PDA 1000中。
显示部1002的屏幕模式主要有三个模式。第一是以图像显示为主的显示模式，第二是以文字等信息的输入为主的输入模式，而且第三是混合了显示模式和输入模式的显示+输入模式。
图10A至10D是用来说明显示模式的屏幕的PDA 1000的正面图。图10A及10C示出PDA 1000横放时的屏幕，而图10B及10D示出PDA 1000竖放时的屏幕。
显示模式是将PDA 1000用作显示器的模式。在显示部1002上显示静态图像及动态图像(参照图10A和10B)。例如，对存储在存储电路19中的静态图像及动态图像进行显示、接收电视广播电波而显示电视广播、连接于互联网而显示网页、等等，可以将各种各样的图像数据显示在显示部1002上。
另外，在显示模式中，如图10C及10D所示，也可以在显示部1002的屏幕的一部分中显示能够选择操作菜单的图标1020。当使用者触摸图标1020时，显示部被切换成相应的菜单。例如，在听音乐时，触摸音符的图标1020。在此情况下，在显示部1002中的由虚线围绕的屏幕1021上显示静态图像及动态图像。
图11A是用来说明输入模式的屏幕的PDA 1000的正面图。如图11A所示，在显示部1002上显示键盘1030，而在屏幕1031上显示由键盘1030输入的文字。在输入模式中，为了优先文字的输入操作，在显示部1002的屏幕的大多部分中显示键盘1030。根据所使用的语言改变键盘1030的键排列。
下面，说明在输入模式中输入文字的方法。使用者用手指或笔尖触摸键盘1030中的想要输入的文字键，即可。例如，当触摸显示“A”的键时，根据被设置在显示部1002中的光传感器的检测信号检测出选择了“A”的键，而在显示部1031上显示“A”。
图11B和11D是用来说明显示+输入模式的屏幕的PDA的正面图。图11B和11C示出PDA 1000竖放时的屏幕，而图11D示出PDA
1000横放时的屏幕。
图11B至11D所示，在显示部1002上显示键盘1040。另外，屏幕1041相当于输入模式的屏幕，它是显示由键盘1040输入的文字的屏幕。文字的输入可以与输入模式同样地用手指或笔尖触摸键盘1040的键而进行。屏幕1042相当于显示模式的屏幕，它与显示模式同样地显示静态图像及动态图像。可以根据所使用的语言改变键盘1040的键排列。这里，在显示部1002上显示QWERTY排列的键盘1040。
另外，如图11C所示，可以在屏幕1042上显示用来选择操作菜单的图标1020。
另外，通过在PDA 1000内部设置具有陀螺仪和加速度传感器等检测倾斜度的传感器的检测装置，判断PDA 1000的方向(竖向还是横向)，而可以对显示部1002的屏幕显示进行自动切换。
通过触摸显示部1002或对操作按钮1003进行操作，切换屏幕模式。还可以根据显示在显示部1002上的图像种类切换屏幕模式。例如，当显示在显示部上的图像信号为动态图像的数据时，将屏幕模式切换成显示模式，而当显示在显示部上的图像信号为文字数据时，将屏幕模式切换成输入模式。
另外，当在输入模式中通过检测出显示部1002的光传感器所检测的信号得知在一定期间中没有显示部1002的触摸操作输入时，可以以将屏幕模式从输入模式切换成显示模式的方式进行控制。
还可以将显示部1002用作图像传感器。例如，通过用手掌或手指触摸显示部1102，来拍摄掌纹、指纹或指静脉等，而可以进行个人识别。
本发明的输入装置不仅应用于PDA，还可以应用于具有显示部的各种电子设备。图12A至12C示出上述电子设备的一个例子。
图12A是电视装置1100的外观图。电视装置1100具有外壳1101、显示部1102、支撑台1103等。将本发明的输入装置内置于外壳1101中，并将光传感器设置在显示部1102的像素中，从而显示部1102具有显示功能和信息输入功能。
图12B是监视器1120的外观图。监视器1120具有外壳1121、显示部1122、支撑台1123等。将本发明的输入装置内置于外壳1121中，并将光传感器设置在显示部1122的像素中，从而显示部1122具有显示功能和信息输入功能。
图12C是便携式电视装置1130的外观图。便携式电视装置1130具有外壳1131、显示部1132、天线1133等。将本发明的输入装置内置于外壳1131中，并将光传感器设置在显示部1132的像素中，从而显示部1132具有显示功能和信息输入功能。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。
实施方式5
虽然在图1的结构例子中将光传感器22设置在显示部11的所有像素21中，但是也可以在一部分的像素中设置光传感器22。在本实施方式中，说明上述显示部11的结构例子。
首先，说明如图3所示的具有液晶元件作为显示元件的显示部11的结构例子。图13是示出显示部11的结构例子的电路图，它是图6A和6B所示的显示部11的变形例子。图13示出6行8列的像素，而且省略表示信号线顺序的附图标记。
在显示部11中，在每个列中设置有显示红色(R)的像素(以下称为“R-像素”)、显示绿色(G)的像素(以下称为“G-像素”)、显示蓝色(B)的像素(以下称为“B-像素”)。在本实施方式中，在R-像素中设置像素电路25及传感器电路26，而不在G-像素及B-像素中设置传感器电路26，只设置像素电路25。像素电路25及传感器电路26的结构与图6B同样。
下面，说明如图4及5所示的具有发光元件作为显示元件的显示部11的结构例子。图14是示出显示部11的结构例子的电路图，它是图8A和8B所示的显示部11的变形例子。图14示出6行8列的像素，而且省略表示信号线顺序的附图标记。
在显示部11中，在每个列中设置有R-像素、G-像素、B-像素。在本实施方式中，在R-像素中设置像素电路27及传感器电路28，而不在G-像素及B-像素中设置传感器电路28，只设置像素电路27。像素电路27及传感器电路28的结构与图8B同样。
在传感器电路26及28的光电二极管214的光电转换层由单晶硅层构成的情况下，在波长大于等于600nm的波长区中光电二极管214的受光灵敏度低。就是说，即使光电二极管214接受G-像素及B-像素所发出的绿色光或蓝色光，信号强度的变化也小。因此，在本实施方式中，只在发出红色光、对该红色光的光电二极管214的受光灵敏度高的R-像素中设置传感器电路26或传感器电路28。
通过采用上述结构，不在配置有G-像素及B-像素的列中设置传感器用输出线OL及传感器用电源线VB，而可以提高像素的集成度。因此，可以形成高清晰的显示部11。
实施方式6
在本实施方式中，说明用来制造显示部、像素用驱动电路及传感器用驱动电路的半导体衬底的制造方法。在本实施方式中，说明具有与图2A所示的半导体衬底31相同的叠层结构的半导体衬底的制造方法作为半导体衬底的制造方法的一个例子。
图15A至15D是用来说明半导体衬底的制造方法的截面图。
首先，准备单晶半导体衬底401(参照图15A-1)。可以使用在市场上销售的单晶半导体衬底作为单晶半导体衬底401，例如，可以使用单晶硅衬底或锗衬底等。作为在市场上销售的单晶半导体衬底，直径5英寸(125mm)、直径6英寸(150mm)、直径8英寸(200mm)、直径12英寸(300mm)、直径18英寸(450mm)的圆形硅片是公知的。单晶半导体衬底401的形状不局限于圆形，而可以使用被加工为矩形状等的单晶半导体衬底。
然后，在单晶半导体衬底401的表面上形成绝缘膜402(参照图15A-1)。
作为绝缘膜402，可以通过化学气相沉积法(以下称为CVD法)或溅射法等形成氧化硅膜(SiOx)、氧氮化硅膜(SiOxNy)(x>y)。另外，也可以使用使单晶半导体衬底401氧化而形成的氧化物膜。作为单晶半导体衬底401的氧化处理，可以进行干法热氧化处理，优选在氧化气氛中添加卤素或卤化合物的气体。该气体的典型例子为HCl，还可以举出HF、NF3、HBr、Cl2、ClF3、BCl3、F2、Br2等。另外，作为单晶半导体衬底401的氧化处理，可以进行利用臭氧水、过氧化氢水、或硫酸和过氧化氢以及纯水的混合液简称SPM(sulfuric acidhydrogen peroxide mixture)等的表面处理。
另外，绝缘膜402优选使用具有平滑面的绝缘膜。例如，绝缘膜402的表面的平均面粗糙度(Ra)小于等于0.5nm，均方根粗糙度(Rms)小于等于0.6nm，优选地是，平均面粗糙度小于等于0.3nm，均方根粗糙度小于等于0.4nm。
另外，在使用CVD法形成绝缘膜402的情况下，例如，可以利用有机硅烷作为原料来形成氧化硅膜。通过使用利用有机硅烷而形成的氧化硅膜，可以使绝缘膜402的表面平坦。
作为有机硅烷，可以使用四乙氧基硅烷(简称TEOS，化学式为Si(OC2H5)4)、四甲基硅烷(TMS，化学式为Si(CH3)4)、三甲基硅烷((CH3)3SIH)、四甲基环四硅氧烷(TMCTS)、八甲基环四硅氧烷(OMCTS)、六甲基二硅氮烷(HMDS)、三乙氧基硅烷(SiH(OC2H5)3)、三二甲氨基硅烷(SiH(N(CH3)2)3)等的含硅化合物。
接着，通过隔着绝缘膜402将由被电场加速了的离子构成的离子束403照射到单晶半导体衬底401，将离子引入到离单晶半导体衬底401的表面有预定深度的区域中，而形成损伤区域404(参照图15A-2)。
离子束403通过如下方法形成：通过激发源气体，产生源气体的等离子体，因电场的作用而从等离子体中抽出该等离子体所包含的离子，来形成离子束403。为了将离子引入到单晶半导体衬底401中，可以使用不进行质量分离的离子掺杂法。或者，可以使用进行质量分离的离子注入法。作为源气体，可以使用氢气体、卤素气体、氦气体等。
形成损伤区域404的区域的深度可以根据离子束403的加速能量和离子束403的入射角调节。加速能量可以根据加速电压和剂量等调节。在与离子的平均侵入深度大致相同的深度区域中形成损伤区域404。从单晶半导体衬底401分离的半导体层的厚度取决于离子引入的深度。形成损伤区域404的深度大于等于10nm小于等于500nm，优选为大于等于50nm小于等于200nm。
例如，在使用氢(H2)作为源气体并使用离子掺杂装置引入离子的情况下，可以激发氢气体来产生包含H+、H2 +、H3 +的等离子体。可以通过调节等离子体的激发方法、产生等离子体的气氛的压力、源气体的供给量等改变从源气体中产生的离子种的比例。
H3 +的氢原子的个数比其他氢离子种(H+、H2 +)多，质量大，因此在以同一能量加速的情况下，H3 +引入到单晶半导体衬底401中的比H+、H2 +更浅的区域中。通过提高包含在离子束403中的H3 +的比例，可以降低氢离子的平均侵入深度的不均匀性，由此单晶半导体衬底401的沿深度方向的氢浓度轮廓变得更陡峭，而且可以使该轮廓的峰值位置变得更浅。因此，在使用离子掺杂法的情况下，相对于包含在离子束403中的H+、H2 +、H3 +的总量，将H3 +的比例设定为大于等于50％。优选地是，将该H3 +的比例设定为大于等于80％。
在使用氢气体通过离子掺杂法引入离子的情况下，加速电压可以为大于等于10kV小于等于200kV，剂量可以为大于等于1×1016ions/cm2小于等于6×1016ions/cm2。通过在这个条件下引入氢离子，虽然依靠包含在离子束403中的离子种及离子比例，但是可以在单晶半导体衬底401的深度大于等于50nm小于等于500nm的区域中形成损伤区域404。
接着，在绝缘膜402上形成绝缘膜405(参照图15A-3)。将绝缘膜405用作与支撑衬底贴合的层(接合层)。
作为绝缘膜405，可以形成氮化硅膜(SiNx)、或氮氧化硅膜(SiNxOy(x>y))、氧氮化硅膜(SiOxNy(x>y))。通过形成氮化硅膜或氮氧化硅膜作为绝缘膜405，可以将绝缘膜405用作防止包含在支撑衬底中的可动离子和水分等杂质扩散到单晶半导体层的阻挡层，因此是优选的。
另外，氢键对绝缘膜405和支撑衬底的接合有很大贡献，因而将绝缘膜405形成为包含氢的形式。通过使用包含氢的氮化硅膜或氮氧化硅膜作为绝缘膜405，可以以Si-H、Si-OH、N-H、N-OH为键种来实现利用氢键的绝缘膜405和玻璃等支撑衬底的牢固接合。作为包含氢的绝缘膜405的形成方法，使用等离子体CVD法，并将成膜时的衬底温度设定为大于等于室温小于等于350℃，优选为大于等于室温小于等于300℃，而且使用包含氢的原料气体。通过将成膜时的衬底温度设定为低温，可以使要形成的绝缘膜405的表面粗糙度变低。这是因为如下缘故：成膜时的衬底温度越高，膜堆积表面上的氢基等的蚀刻反应越过多，这导致表面粗糙。
更具体地说，优选在上述成膜温度的条件下通过等离子体CVD法使用至少包含硅烷气体、氨气体及氢气体的原料气体形成氮化硅膜或氮氧化硅膜。在形成氮氧化硅膜的情况下，将氮氧化物气体添加到原料气体，即可。通过使用氨气体和氢气体，可以获得包含氢的绝缘膜405。另外，通过将成膜时的衬底温度设定为低温，抑制成膜中的脱氢反应，而可以增加包含在绝缘膜405中的氢量。其结果是，可以牢固地接合绝缘膜405和支撑衬底。
接着，准备支撑衬底400(参照图15B)。作为支撑衬底400，使用透光衬底。具体地说，作为可以用作支撑衬底的400的衬底，有诸如铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、钡硼硅酸盐玻璃之类的用于电子工业的玻璃衬底、在其表面上形成有氧化硅膜或氧氮化硅膜的塑料衬底等。
作为支撑衬底400，使用玻璃衬底，例如可以使用被称为第六代(1500mm×1850mm)、第七代(1870mm×2200mm)、或第八代(2200mm×2400mm)的大面积母体玻璃衬底。
接着，接合单晶半导体衬底401和支撑衬底400(参照图15C)。将形成在单晶半导体衬底401表面的绝缘膜405和支撑衬底400的表面密接，而实现接合。上述接合可以利用范德华力作用，通过压接支撑衬底400和单晶半导体衬底401，以Si-H、Si-OH、N-H、N-OH为键种来实现利用氢键的牢固接合。
在接合单晶半导体衬底401和支撑衬底400之前，优选对接合面进行兆频超声波清洗。或者，优选对接合面进行兆频超声波清洗和臭氧水清洗双方。这是因为可以通过进行清洗处理去除接合面的有机物等灰尘而使接合面亲水化的缘故。
在接合支撑衬底400和绝缘膜405之后，可以在小于等于400℃进行加热处理。通过进行加热处理，可以提高支撑衬底400和单晶半导体衬底401的接合强度。
另外，优选在进行加热处理之前进行加压处理，或者，优选在进行加热处理的同时进行加压处理。在加压处理中，沿垂直于接合面的方向施加压力。即使支撑衬底400的表面或绝缘膜405的表面存在着凹凸，也可以通过进行加压处理由致密性低的绝缘膜405吸收上述凹凸，而有效地减少单晶半导体衬底401和支撑衬底400的接合不良。注意，加热处理的温度小于等于支撑衬底400的耐热温度即可，例如200至600℃。
接着，通过进行加热处理，以损伤区域404为劈开面从支撑衬底400分离单晶半导体衬底401的一部分(参照图15D)。加热处理温度为大于等于400℃以上且小于等于支撑衬底400的应变点。在使用RTA(Rapid Thermal Anneal，即快速热退火)装置等能够进行急速加热的装置进行加热处理的情况下，可以在高于支撑衬底400的应变点的温度下进行加热处理。
通过进行加热处理，引起损伤区域404的微小空洞的体积变化，而可以在损伤区域404中产生裂缝。就是说，可以沿损伤区域404劈开单晶半导体衬底401。其结果是，其结晶性与单晶半导体衬底401相同的单晶半导体层406形成在支撑衬底400上。
通过上述步骤，可以制造单晶半导体层406隔着绝缘膜402及405设置在支撑衬底400上的半导体衬底410。绝缘膜402及绝缘膜405是缓冲层407。
在劈开单晶半导体衬底401之后，优选进行将激光照射到单晶半导体层406上的激光照射处理。这是因为如下缘故：通过将激光照射到单晶半导体层406上而使它熔化，可以恢复单晶半导体层406的结晶性，并可以提高其上表面的平坦性。
半导体衬底的制造方法不局限于上述步骤。例如，也可以在形成绝缘膜405之后隔着绝缘膜402及405引入离子来在离单晶半导体衬底401的表面有预定深度的区域中形成损伤区域404，而不在形成绝缘膜405之前进行离子引入步骤。
作为其它的制造方法，可以在支撑衬底400一侧形成绝缘膜，该绝缘膜和绝缘膜405接合，而制造其叠层结构与图2C所示的半导体衬底33相同的半导体衬底。
作为其它的制造方法，在形成损伤区域404之后去除绝缘膜402，而暴露单晶半导体衬底401的表面。然后，在支撑衬底400一侧形成绝缘膜，该绝缘膜和单晶半导体衬底401接合，而制造其叠层结构与图2B所示的半导体衬底32相同的半导体衬底。
实施方式7
在本实施方式中，说明使用具有单晶半导体层的半导体衬底制造包括具有液晶元件的显示部的输入装置的方法。
在本实施方式中，说明图6A和6B的具有像素电路25及传感器电路26的显示部、像素用驱动电路23及传感器用驱动电路24形成在同一半导体衬底上的面板的制造方法。
图16是说明像素结构的布局图，图16示出在像素中形成在半导体衬底上的像素电路及传感器电路的布局。图17是说明输入装置的结构的截面图。
在本实施方式的输入装置中，使用半导体衬底的单晶半导体层形成显示部11、像素用驱动电路23及传感器用驱动电路24的晶体管。另外，图17示出输入装置的主要部分，其中示出开关晶体管201、液晶元件202及保持电容器203作为像素电路25，并示出复位用晶体管211及光电二极管214作为传感器电路26。在本实施方式中，开关晶体管201和复位用晶体管211由n沟道型晶体管(以下称为“n型晶体管”)构成。
再者，作为像素用驱动电路23及传感器用驱动电路24(这里，将这些电路总称为“驱动电路30”)，示出由n沟道型晶体管231及p沟道型晶体管(以下称为“p型晶体管”)232构成的反相器电路。
在图17中，像素电路25的截面图是沿图16的a1-a2线的截面图，而传感器电路26的截面图是沿图16的b1-b2线的截面图。
下面，参照图18A至20C说明输入装置的制造方法。图18A至20C是用来说明输入装置的制造方法的截面图，其图示方法与图17相同。
首先，如图18A所示，准备半导体衬底。在本实施方式中，使用图15A-1至15D的半导体衬底410。就是说，透光衬底500相当于支撑衬底400，绝缘膜501相当于用作阻挡层的绝缘膜405，而且绝缘膜502相当于绝缘膜402。单晶半导体层503相当于单晶半导体层406。
优选地是，根据n型晶体管及p型晶体管的形成区域，将硼、铝、镓等p型杂质元素(成为受主的杂质元素)、或磷、砷等n型杂质元素(成为施主的杂质元素)添加到单晶半导体层503中。
接着，如图18B所示，通过蚀刻单晶半导体层503，形成按照半导体元件的配置分离为岛状的单晶半导体层505至509。
然后，如图18C所示，覆盖单晶半导体层505至509地形成绝缘膜510。绝缘膜510构成晶体管的栅绝缘膜和电容器的电介质。接着，在绝缘膜510上形成构成电极及布线的导电膜。在本实施方式中，形成由导电膜111及导电膜512构成的两层结构的导电膜。
绝缘膜510是通过CVD法、溅射法、或ALE法等使用氧化硅层、氧氮化硅层、氮化硅层、或氮氧化硅层等绝缘层以单层结构或叠层结构形成的。
注意，绝缘膜510与单晶半导体层505至509形成界面，因此绝缘膜510中的与这些单晶半导体层505至509接触的层优选由氧化硅层或氧氮化硅层构成。这是因为如下缘故：若形成氮含量多于氧含量的膜如氮化硅层或氮氧化硅层，则会形成陷阱能级，这导致界面特性的问题。
形成电极和布线的导电层511及512可以由金属膜、合金膜、或金属化合物膜构成。例如，可以举出由钽、氮化钽、钨、钛、钼、铝、铜、铬、或铌等构成的金属膜、由上述金属元素的合金构成的膜或金属化合物膜等。这些膜通过CVD法或溅射法形成。
作为导电膜511及512的组合，例如有氮化钽膜和钨膜、氮化钨膜和钨膜、氮化钼膜和钼膜等。尤其是，由氮化钽膜和钨膜构成的叠层膜的两者的蚀刻选择比高，因此是优选的。这里，形成20nm至100nm厚的氮化钽膜作为导电膜511，并形成100nm至400nm厚的钨膜作为导电膜512。构成电极和布线等的导电膜既可由一层构成，又可由三层以上的叠层膜构成。在采用三层结构的情况下，优选采用钼层、铝层、钼层的叠层结构。
接着，在导电膜512上选择性地形成抗蚀剂掩模。然后，通过两次的蚀刻处理形成具有两层结构的导电膜515至518(参照图18D)。导电膜515是电容线CL，导电膜156是扫描线SL，而且导电膜517是复位用扫描线RL。另外，导电膜518是CMOS反相器电路的输出布线。
首先，通过蚀刻导电膜511及导电膜512，在单晶半导体层505及单晶半导体层507至509上形成由导电膜511及导电膜512构成的锥形叠层膜。通过上述蚀刻，形成导电膜515a至518a作为导电膜515至518的下层。接着，在导电膜512上残留着抗蚀剂掩模的状态下只蚀刻导电膜512，使得其宽度比导电膜511小，以形成导电膜515b至518b。在形成导电膜515至518之后，去除抗蚀剂掩模。
用来形成导电膜515至518的蚀刻处理可以适当地选择。为了提高蚀刻速度，可以使用利用ECR(Electron Cyclotron Resonance，即电子回旋共振)方式或ICP(Inductively Coupled Plasma，即感应耦合等离子体)方式等的高密度等离子体源的干法蚀刻装置。
接着，为了在单晶半导体层505、507及508中形成n型高电阻杂质区域521，通过离子掺杂法或离子注入法添加磷、砷等施主杂质。在本实施方式中，形成抗蚀剂掩模520，以不将施主杂质添加到单晶半导体层506及509中。
上述施主杂质的添加是在导电膜515至518中以上层导电膜515b至518b为掩模而进行的。就是说，以使施主杂质经过下层导电膜515a至518a的方式添加施主杂质元素。因此，如图19A所示，在各单晶半导体层505、507及508中以自对准方式形成n型高电阻杂质区域521。
例如，在添加磷的情况下，为了形成n型晶体管(201、211及231)的高电阻区域，使上述n型高电阻杂质区域521包含浓度约为1×1017atoms/cm3至5×1018atoms/cm3的磷。在施主杂质元素的添加步骤结束后，去除抗蚀剂掩模520。
接着，形成n型晶体管(201、211及231)的源区及漏区、以及光电二极管的n型杂质区域。因此，形成覆盖单晶半导体层506至508的一部分及单晶半导体层509的抗蚀剂掩模522。然后，以抗蚀剂掩模522为掩模通过离子掺杂法或离子注入法将施主杂质元素添加到单晶半导体层506至508中，而形成n型低电阻杂质区域523(参照图19B)。
这里，将磷添加到单晶半导体层506至508中，所添加的浓度约为5×1019atoms/cm3至5×1020atoms/cm3。将n型低电阻杂质区域523用作n型晶体管的源区或漏区。
在单晶半导体层505、507及508中，没添加有施主杂质元素的区域为沟道形成区域524至528。另外，在保持电容器203中，绝缘膜510是电介质，而且导电膜515及沟道形成区域526构成一对电极。再者，开关晶体管201和保持电容器203由形成在单晶半导体层505中的n型低电阻杂质区域523之一电连接。
接着，去除抗蚀剂掩模522之后，形成光电二极管214的p型杂质区域、以及p型晶体管的源区及漏区。因此，形成覆盖单晶半导体层506及509的一部分及单晶半导体层505、507及508的抗蚀剂掩模530。然后，以抗蚀剂掩模530为掩模通过离子掺杂法或离子注入法将受主杂质元素添加到单晶半导体层506及509中，而形成p型低电阻杂质区域531(参照图19C)。
作为受主杂质元素，使用硼、铝、镓等。这里，添加硼，使得p型低电阻杂质区域531的硼浓度约为1×1020atoms/cm3至5×1021atoms/cm3。
在单晶半导体层506中，在各杂质区域521、523及531的形成步骤中没添加有施主杂质元素及受主杂质元素的区域533(以下称为未掺杂区域533)被用作PIN结的i型区域。就是说，在单晶半导体层506中，PIN结由p型低电阻杂质区域531、未掺杂区域533、及n型低电阻杂质区域523形成，而用作光电转换层。
另外，在单晶半导体层509中，没添加有施主杂质元素及受主杂质元素的区域为沟道形成区域532。
在去除抗蚀剂掩模530之后，进行大于等于500℃小于等于衬底500的应变点的热处理，使得被添加到单晶半导体层505至509中的施主杂质元素及受主杂质元素活化。
接着，在衬底500的整个表面上形成绝缘膜535(参照图20A)。绝缘膜535可以具有由无机材料或有机材料构成的单层结构或叠层结构。例如，作为构成绝缘膜535的膜，可以通过CVD法或溅射法形成氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮化硅膜、或氮氧化硅膜等。还可以通过旋涂法等的涂敷法形成聚酰亚胺膜、聚酰胺膜、聚乙烯基苯酚膜、苯并环丁烯膜、丙烯酸膜、或环氧膜、由硅氧烷树脂等硅氧烷材料构成的膜、噁唑树脂膜。
例如，在绝缘膜535具有两层结构的情况下，形成100nm厚的氮氧化硅膜作为第一层，并形成900nm厚的氧氮化硅膜作为第二层。接着，在绝缘膜535中形成接触孔之后，形成具有单层结构或叠层结构的导电膜。作为构成该导电膜的膜，可以使用铝、钨、钛、钽、钼、镍及钕等的金属膜、包含这些金属元素的合金膜、金属化合物膜。例如，可以举出包含钛的铝合金、包含钕的铝合金等。在导电膜具有三层结构的情况下，可以采用由钛膜夹着铝膜或上述铝合金膜的结构。
通过对所形成的导电膜进行蚀刻处理，形成导电膜536至544(参照图20A)。导电膜536为数据线DL，导电膜537是传感器用输出线OL，并且导电膜538是用来将开关晶体管201及保持电容器203电连接于液晶元件202的电极。
另外，导电膜539是用来将光电二极管214电连接于电容线CL的电极。导电膜540是用来电连接光电二极管214和复位用晶体管211的电极，并被用作光电二极管214的遮光膜。导电膜541是传感器用电源线VB。
导电膜542是n型晶体管231的源电极，导电膜543是p型晶体管232的源电极，而且导电膜544是CMOS反相器的输出布线。
接着，在衬底500的整个表面上形成钝化膜545及绝缘膜546。这里，通过等离子体CVD法形成50nm至100nm厚的氮化硅膜作为钝化膜545。绝缘膜546可以与绝缘膜535同样地形成(参照图20B)。
接着，在钝化膜545及绝缘膜546中形成到达导电膜538的接触孔，然后在绝缘膜546上形成透光导电膜。通过蚀刻该导电膜，形成像素电极547(参照图20B)。
通过上述步骤，使用半导体衬底制造像素电路25、传感器电路26及驱动电路30。虽然未图示，但是还在衬底500上形成外部连接端子。
像素电极547是透射来自背光灯单元56的光的透光电极。因此，作为构成像素电极547的导电膜，可以使用将氧化锡混合在氧化铟中的氧化铟锡膜、将氧化硅混合在铟锡氧化物中的氧化铟锡硅膜、将氧化锌混合在氧化铟中的氧化铟锌膜、氧化锌膜、或氧化锡膜等。
然后，在像素内形成柱状间隔件548。接着，在衬底500的整个表面上形成取向膜549。可以使用感光树脂膜形成间隔件548。根据需要形成取向膜549。另外，根据需要对取向膜549进行摩擦处理。
接着，参照图20C说明对置衬底的制造方法。在由玻璃构成的衬底571上形成滤色片572、以及BM(黑底)573。在像素电路25中，利用BM 573对开关晶体管201及保持电容器203进行遮光。另外，利用BM 573对驱动电路30进行遮光。
在滤色片572及BM 573上形成由透光导电膜构成的对置电极574。构成对置电极574的导电膜可以与像素电极547同样地形成。接着，在衬底571的整个表面上形成取向膜575。可以根据需要形成取向膜575。另外，根据需要对取向膜575进行摩擦处理。
接着，通过在图20B所示的衬底500和图20C所示的衬底571之间形成液晶层581，完成液晶面板(参照图17)。液晶元件202由像素电极547、对置电极574及液晶层581构成。
形成液晶层581的方法粗分为两种：一是在衬底500或衬底571上以残留注入口的方式形成未固化的密封材料，然后贴合衬底500和衬底571，并使密封材料固化，接着在从注入口注入液晶材料后，密封注入口的方法；另一是在衬底500或衬底571上以不提供注入口的方式形成未固化密封材料，接着在形成有密封材料的衬底表面上滴下液晶材料后，与另一衬底贴合，来使密封材料固化的方法。
通过上述步骤，可以制造根据本实施方式的具有液晶面板的输入装置。另外，背光灯单元被设置在衬底571一侧，来自背光灯单元的照明光入射到衬底571，而从衬底500向外部照射。衬底500一侧是显示部11的屏幕，可以通过用手指等触摸衬底500一侧在显示部11上输入信息。
另外，可以在衬底500上形成驱动电路30以外的电路。由于可以使用单晶半导体层503形成元件，所以可以在衬底500上形成构成运算电路的CPU、构成显示器控制电路的图像处理电路等。
实施方式8
在本实施方式中，说明使用具有单晶半导体层的半导体衬底制造包括具有发光元件的显示部的输入装置的方法。
在本实施方式中，说明图8A和8B的具有像素电路27及传感器电路28的显示部、像素用驱动电路23及传感器用驱动电路24形成在同一半导体衬底上的面板的制造方法。
图21是说明输入装置的结构的截面图。
在本实施方式的输入装置中，在半导体衬底上形成显示部11、像素用驱动电路23及传感器用驱动电路24的晶体管。另外，图21示出输入装置的主要部分，其中示出显示控制用晶体管222及发光元件223作为像素电路27，并示出复位用晶体管211及光电二极管214作为传感器电路28。在本实施方式中，显示控制用晶体管222是n型晶体管，并且复位用晶体管211是n型晶体管。
再者，作为驱动电路30，示出由n沟道型晶体管231及p沟道型晶体管232构成的反相器电路。
下面，参照图22A和22B说明输入装置的制造方法。图22A和22B是用来说明输入装置的制造方法的截面图，其图示方法与图21相同。
首先，按照图18A至20B所示的步骤制造显示部的晶体管、电容元件及光电二极管、以及驱动电路30的晶体管、电容元件等。其状态示出于图22A。另外，在显示控制用晶体管222中，形成在绝缘膜535上的导电膜601是发光元件用电源线VL，而导电膜602是构成发光元件223的像素电极，它被用作反射电极。
接着，在钝化膜545中形成暴露导电膜602的表面的开口部。在钝化膜545上形成覆盖导电膜602的端部的绝缘膜603(参照图22B)。
绝缘膜603优选由感光树脂构成。作为感光树脂，有聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙烯基苯酚、苯并环丁烯、丙烯酸、或环氧等的有机材料等。将绝缘膜603用作根据每个元件分割发光元件223的EL层的隔离壁膜。
接着，在导电膜602上形成EL层604及对置电极605。作为EL层604，至少形成发光层。除了该发光层以外，还可以适当地形成空穴注入层、空穴传输层、电子传输层或电子注入层。包含有机化合物的膜可以通过喷墨法等的涂敷法或蒸镀法形成。
对置电极605是透光电极。作为构成对置电极605的导电膜，可以使用将氧化锡混合在氧化铟中的氧化铟锡膜、将氧化硅混合在铟锡氧化物中的氧化铟锡硅膜、将氧化锌混合在氧化铟中的氧化铟锌膜、氧化锌膜、或氧化锡膜等。
通过上述步骤，可以形成在导电膜602和对置电极605之间夹着至少具有发光层的EL层604的发光元件223(参照图22B)。
接着，在衬底500的上表面上固定衬底607(参照图21)。在本实施方式中，在衬底500和衬底607之间设置有作为固体的树脂608。也可以使用密封材料将惰性气体密封在衬底500和衬底607之间，而不使用树脂608。另外，也可以覆盖对置电极605地形成由氮化硅膜等构成的保护膜。
通过上述步骤，可以制造根据本实施方式的具有EL面板的输入装置。在本实施方式中，发光元件223的光被导电膜602反射，而从衬底607向外部照射。衬底607一侧是显示部11的屏幕，可以通过用手指等触摸衬底607一侧在显示部11上输入信息。
本说明书根据2007年12月3日向日本专利局提交的日本专利申请第2007-312533号而制作，所述申请内容包括在本说明书中。

Claims (26)

1.一种显示装置，包括：
具有多个像素的显示部；
被设置在所述多个像素的每一个中且具有第一晶体管和显示元件的像素电路；
被设置在所述多个像素的一部分中且具有光传感器和第二晶体管的传感器电路；
电连接于所述像素电路的像素用驱动电路，该像素用驱动电路具有第三晶体管；以及
电连接于所述传感器电路的传感器用驱动电路，该传感器用驱动电路具有第四晶体管，
其中，所述像素电路、所述传感器电路、所述像素用驱动电路、以及所述传感器用驱动电路形成在衬底上，并且
所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管、以及所述第四晶体管分别具有单晶半导体层。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述衬底是透光衬底。
3.根据权利要求1所述的显示装置，还包括所述光传感器的光电转换层，该光电转换层由单晶半导体层构成。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述显示元件是液晶元件。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述显示元件是发光元件。
6.根据权利要求1所述的显示装置，还包括电连接于所述传感器用驱动电路和所述像素用驱动电路的显示切换电路。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中将所述光传感器的检测信号输入到所述传感器用驱动电路，且所述传感器用驱动电路将所述检测信号输出到所述显示切换电路，并且所述显示切换电路根据从所述传感器用驱动电路输入的所述检测信号而将切换所述显示部的显示的信号输出到所述像素用驱动电路，
8.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：具有多个发光二极管且照明所述显示部的背光灯单元。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中所述背光灯单元具有发光光谱的峰值处于波长800nm至1μm的发光二极管。
10.一种显示装置，包括：
具有多个像素的显示部；
被设置在所述多个像素的每一个中且具有第一晶体管和显示元件的像素电路；
被设置在所述多个像素的每一个中且具有光传感器和第二晶体管的传感器电路；
电连接于所述像素电路的像素用驱动电路，该像素用驱动电路具有第三晶体管；以及
电连接于所述传感器电路的传感器用驱动电路，该传感器用驱动电路具有第四晶体管，
其中，所述像素电路、所述传感器电路、所述像素用驱动电路、以及所述传感器用驱动电路形成在衬底上，并且
所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管、以及所述第四晶体管分别具有单晶半导体层。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中所述衬底是透光衬底。
12.根据权利要求10所述的显示装置，还包括所述光传感器的光电转换层，该光电转换层由单晶半导体层构成。
13.根据权利要求10所述的显示装置，其中所述显示元件是液晶元件。
14.根据权利要求10所述的显示装置，其中所述显示元件是发光元件。
15.根据权利要求10所述的显示装置，还包括电连接于所述传感器用驱动电路和所述像素用驱动电路的显示切换电路。
16.根据权利要求15所述的显示装置，其中将所述光传感器的检测信号输入到所述传感器用驱动电路，且所述传感器用驱动电路将所述检测信号输出到所述显示切换电路，并且所述显示切换电路根据从所述传感器用驱动电路输入的所述检测信号而将切换所述显示部的显示的信号输出到所述像素用驱动电路，
17.根据权利要求10所述的显示装置，还包括：具有多个发光二极管且照明所述显示部的背光灯单元。
18.根据权利要求17所述的显示装置，其中所述背光灯单元具有发光光谱的峰值处于波长800nm至1μm的发光二极管。
19.一种显示装置，包括：
具有像素的显示部；
被设置在所述像素中且具有第一晶体管和显示元件的像素电路；
被设置在所述像素中且具有光传感器和第二晶体管的传感器电路；
电连接于所述像素电路的像素用驱动电路，该像素用驱动电路具有第三晶体管；以及
电连接于所述传感器电路的传感器用驱动电路，该传感器用驱动电路具有第四晶体管，
其中，所述像素电路、所述传感器电路、所述像素用驱动电路、以及所述传感器用驱动电路形成在衬底上，并且
所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管、以及所述第四晶体管分别具有单晶半导体层。
20.根据权利要求19所述的显示装置，其中所述衬底是透光衬底。
21.根据权利要求19所述的显示装置，还包括所述光传感器的光电转换层，该光电转换层由单晶半导体层构成。
22.根据权利要求19所述的显示装置，其中所述显示元件是液晶元件。
23.根据权利要求19所述的显示装置，其中所述显示元件是发光元件。
24.一种显示装置的制造方法，该显示装置包括：具有多个像素的显示部；被设置在所述多个像素的每一个中且具有第一晶体管和显示元件的像素电路；被设置在所述多个像素的全部或一部分中且具有光传感器和第二晶体管的传感器电路；电连接于所述像素电路的像素用驱动电路；以及电连接于所述传感器电路的传感器用驱动电路，上述制造方法包括如下步骤：
准备单晶半导体衬底及支撑衬底；
通过将加速了的离子添加到所述单晶半导体衬底，在离所述单晶半导体衬底的表面有预定深度的区域中形成损伤区域；
在所述支撑衬底及所述单晶半导体衬底中的至少一个上形成缓冲层；
隔着所述缓冲层将所述支撑衬底和所述单晶半导体衬底密接，而将所述缓冲层的表面和与所述缓冲层表面密接的表面接合，以将所述单晶半导体衬底固定在所述支撑衬底上；
通过加热所述单晶半导体衬底，在所述损伤区域中产生裂缝而从所述支撑衬底分离所述单晶半导体衬底，以形成固定有从所述单晶半导体衬底分离了的单晶半导体层的所述支撑衬底；
通过按照每个元件分割所述单晶半导体层，形成多个单晶半导体层；以及
通过使用被分割了的所述单晶半导体层，形成所述像素电路及所述传感器电路中的晶体管、所述像素用驱动电路及所述传感器用驱动电路中的晶体管、以及所述光传感器。
25.根据权利要求24所述的显示装置的制造方法，其中所述显示元件是液晶元件。
26.根据权利要求24所述的显示装置的制造方法，其中所述显示元件是发光元件。
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