TWI670553B - 半導體裝置及觸控面板 - Google Patents

半導體裝置及觸控面板 Download PDF

Info

Publication number
TWI670553B
TWI670553B TW102116205A TW102116205A TWI670553B TW I670553 B TWI670553 B TW I670553B TW 102116205 A TW102116205 A TW 102116205A TW 102116205 A TW102116205 A TW 102116205A TW I670553 B TWI670553 B TW I670553B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
transistor
oxide semiconductor
source
drain
Prior art date
Application number
TW102116205A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201411257A (zh
Inventor
山崎舜平
小山潤
Original Assignee
日商半導體能源研究所股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商半導體能源研究所股份有限公司 filed Critical 日商半導體能源研究所股份有限公司
Publication of TW201411257A publication Critical patent/TW201411257A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI670553B publication Critical patent/TWI670553B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/60—OLEDs integrated with inorganic light-sensitive elements, e.g. with inorganic solar cells or inorganic photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1222—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer
    • H01L27/1225—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer with semiconductor materials not belonging to the group IV of the periodic table, e.g. InGaZnO
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/40—OLEDs integrated with touch screens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/58—Arrangements comprising a monitoring photodetector

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

本發明的目的是提供一種能夠實現低功耗化的觸控面板，並且是防止該觸控面板的製造成本的增大。並且，本發明提供一種光電感測器，該光電感測器包括：設置在一對電極之間的包括非單晶半導體層的光接收元件；以及在通道形成區中包括氧化物半導體層的電晶體。並且，本發明提供一種觸控面板，該觸控面板包括：多個像素；以及與該多個像素的至少一個相鄰的該光電感測器。該像素包括一對端子，該一對端子的一者是反射導電膜，或者該一對端子的每一者是透光導電膜。

Description

半導體裝置及觸控面板
所公開的發明的一個方式係關於一種半導體裝置及觸控面板。
近年來，已主動地開發了諸如電子書閱讀器之類的顯示裝置。明確而言，由於藉由使用具有記憶體性質的顯示元件來顯示影像的技術對降低功耗貢獻很大，因此已主動地開發了該技術(專利文獻1)。
另外，安裝有觸摸感測器的顯示裝置已引起關注。安裝有觸摸感測器的顯示裝置稱為觸控面板或觸控螢幕等(在下文中也簡稱為“觸控面板”)。此外，在專利文獻2及專利文獻3中公開了安裝有光學觸摸感測器的顯示裝置。
另外，對將如下發光元件應用於下一代平面顯示器及照明進行探討研究，該發光元件是具有薄型輕量、高速回應性、直流低電壓驅動等特徵的將有機化合物用作發光體的發光元件。
發光元件的發光機構一般被認為如下：藉由向夾有包含有機化合物的層(也稱為EL層)的一對電極之間施加電壓，來使從陰極注入了的電子及從陽極注入了的電洞在包含有機化合物的層中的發光中心重新結合而形成分子激子，當該分子激子回到基底態時釋放能量而發光。已知激發態有單重激發態和三重激發態，並且無論經過上述任一種激發態都可以實現發光。
另外，包含有機化合物的層包括以“電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層”為代表的疊層結構。另外，形成EL層的EL材料大致分為低分子(單體)材料和高分子(聚合體)材料，使用蒸鍍裝置形成低分子材料的膜。
另外，將由陰極、EL層以及陽極構成的發光元件稱為EL元件，該EL元件有如下兩種方式：在設置為互相正交的兩種條形電極之間形成EL層的方式(單純矩陣方式)；以及在與TFT連接並配置為矩陣形狀的像素電極和反電極之間形成EL層的方式(主動矩陣方式)。但是，一般認為在像素密度增加的情況下，因為每個像素(或1個點)都提供有開關的主動矩陣型可以進行低電壓驅動，所以比較有利。
另外，安裝有觸摸感測器的顯示裝置已引起關注。安裝有觸摸感測器的顯示裝置稱為觸控面板或觸控螢幕等(在下文中也簡稱為“觸控面板”)。
在習知的觸控面板中，在顯示面板上重疊地設置感壓感測器陣列或靜電容量感測器陣列，藉由使用手指或輸入 用筆觸摸感測器陣列的基板來檢測出觸摸的位置。因此，因為作為顯示面板使用一對基板，並且在其上重疊感測器陣列的基板，所以在習知的觸控面板中總共使用三片以上的基板。
專利文獻4公開了在電致發光顯示裝置的顯示螢幕上設置觸控面板的結構。
為了使所重疊的基板數量成為兩片而在同一個基板上設置EL元件和光電二極體來製造包括光學觸摸感測器的顯示裝置，由此可以實現輕重量及薄厚度。專利文獻5公開了在同一個基板上的一個像素中設置EL元件和光電二極體的包括光學觸摸感測器的可攜式資訊終端。另外，專利文獻6公開了在像素中設置使用氧化物半導體的電晶體和EL元件的包括光電二極體的顯示裝置。
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利申請公開第2006-267982號公報
[專利文獻2] 日本專利申請公開第2001-292276號公報
[專利文獻3] 日本專利申請公開第2011-210241號公報
[專利文獻4] 日本專利申請公開第2000-172444號公報
[專利文獻5] 日本專利申請公開第2002-189533號公報
[專利文獻6] 日本專利申請公開第2010-153834號公報
然而，在安裝有觸控面板的可攜式資訊終端中，安裝在可攜式資訊終端的蓄電裝置的電池容量有限制，有時需要使用有限的電池容量驅動電器設備，尤其是可攜式資訊終端。
本發明的目的之一是藉由設置有利於節能化的光電感測器來提供一種能夠實現低功耗化的觸控面板。
本發明的目的之一是藉由設置上述能夠實現低功耗化的觸控面板來提供一種使用有限的電池容量可以驅動長時間的電器設備。
另外，在專利文獻3中，作為藉由接收光發射電信號的光接收元件，使用光電二極體。該光電二極體包括微晶矽的p層、非晶矽的i層以及微晶矽的n層的三層疊層結構。
當在同一個基板上製造上述那樣的光電二極體、液晶元件以及使用氧化物半導體的電晶體時，因為其結構複雜化，所以其製程數量增多。結果發生導致製造成本增大的問題。
因此，本發明的目的之一是防止製造成本的增大。
在包括進行影像顯示的顯示部的電器設備中，顯示部具有使用光電感測器的觸摸輸入功能，在顯示部的至少一 部分中顯示鍵盤按鍵，利用者觸摸所希望的鍵盤來輸入資訊，以對顯示部進行對應於所希望的鍵盤的顯示。
光電感測器不但檢測入射到顯示部的外部光，而且檢測當利用者用手指指示顯示部中的所希望的位置時產生的外部光的部分陰影。輸入處理部將檢測外部光的部分陰影的光電感測器的顯示部中的位置處理為觸摸輸入座標位置。影像信號處理部將對應於觸摸輸入座標位置的資料即鍵盤資訊作為影像資料輸出到顯示部中。
用於習知的光電感測器的電晶體具有如下問題，即，關態電流(off-state current)大，光接收元件所產生的光電流經過關斷狀態的電晶體洩漏而消失。在本發明的一個方式中，藉由作為用於光電感測器的電晶體使用包括氧化物半導體層的電晶體，可以實現極小的關態電流，明確而言，可以將室溫下的每通道寬度1μm的關態電流密度抑制為10aA(1×10-17A/μm)以下，較佳為1aA(1×10-18A/μm)以下，更較佳為10zA/μm(1×10-20A/μm)以下。另外，藉由將所述包括氧化物半導體層的電晶體用於像素的切換元件，可以將影像信號等電信號的保持時間變長，並且還可以將寫入間隔設定為較長。因此，藉由使用包括氧化物半導體層的電晶體，可以在較長時間保持與包括氧化物半導體層的電晶體電連接的像素電極的電荷。因此，藉由延長在寫入靜止影像之後顯示元件控制電路處於非工作狀態的期間，可以進一步節省耗電量。
在所公開的發明的一個方式中，作為光接收元件使用 一層非單晶半導體層。由此，可以減少製程數量並降低製造成本。
所公開的發明的一個方式是一種半導體裝置，包括：設置在一對電極之間的包括非單晶半導體層的光接收元件；與一對電極的一者電連接的電源線；第一電晶體，其閘極與信號線電連接，源極和汲極中的一者與一對電極的另一者電連接，並且在通道形成區中包括第一氧化物半導體層；第二電晶體，其閘極與重置線電連接，源極和汲極中的一者與第一電晶體的源極和汲極中的另一者電連接，源極和汲極中的另一者與接地線電連接，並且在通道形成區中包括第二氧化物半導體層；第三電晶體，其閘極與第一電晶體的源極和汲極中的另一者及第二電晶體的源極和汲極中的一者電連接，源極和汲極中的一者與電源線電連接，並且在通道形成區中包括第三氧化物半導體層；以及第四電晶體，其閘極與選擇線電連接，源極和汲極中的一者與第三電晶體的源極和汲極中的另一者電連接，源極和汲極中的另一者與光電感測器輸出信號線電連接，並且在通道形成區中包括第四氧化物半導體層。
所公開的發明的一個方式是一種半導體裝置，包括：設置在一對電極之間的包括非單晶半導體層的光接收元件；與一對電極的一者電連接的接地線；第一電晶體，其閘極與信號線電連接，源極和汲極中的一者與一對電極的另一者電連接，並且在通道形成區中包括第一氧化物半導體層；第二電晶體，其閘極與重置線電連接，源極和汲極 中的一者與第一電晶體的源極和汲極中的另一者電連接，源極和汲極中的另一者與電源線電連接，並且在通道形成區中包括第二氧化物半導體層；第三電晶體，其閘極與第一電晶體的源極和汲極中的另一者及第二電晶體的源極和汲極中的一者電連接，源極和汲極中的一者與電源線電連接，並且在通道形成區中包括第三氧化物半導體層；以及第四電晶體，其閘極與選擇線電連接，源極和汲極中的一者與第三電晶體的源極和汲極中的另一者電連接，源極和汲極中的另一者與光電感測器輸出信號線電連接，並且在通道形成區中包括第四氧化物半導體層。
所公開的發明的一個方式是一種觸控面板，包括：多個像素；以及與多個像素的至少一個相鄰的光電感測器，其中光電感測器包括：設置在一對電極之間的包括非單晶半導體層的光接收元件；與一對電極的一者電連接的電源線；第一電晶體，其閘極與信號線電連接，源極和汲極中的一者與一對電極的另一者電連接，並且在通道形成區中包括第一氧化物半導體層；第二電晶體，其閘極與重置線電連接，源極和汲極中的一者與第一電晶體的源極和汲極中的另一者電連接，源極和汲極中的另一者與接地線電連接，並且在通道形成區中包括第二氧化物半導體層；第三電晶體，其閘極與第一電晶體的源極和汲極中的另一者及第二電晶體的源極和汲極中的一者電連接，源極和汲極中的一者與電源線電連接，並且在通道形成區中包括第三氧化物半導體層；以及第四電晶體，其閘極與選擇線電連 接，源極和汲極中的一者與第三電晶體的源極和汲極中的另一者電連接，源極和汲極中的另一者與光電感測器輸出信號線電連接，並且在通道形成區中包括第四氧化物半導體層。
所公開的發明的一個方式是一種觸控面板，包括：多個像素；以及與多個像素的至少一個相鄰的光電感測器，其中光電感測器包括：設置在一對電極之間的包括非單晶半導體層的光接收元件；與一對電極的一者電連接的接地線；第一電晶體，其閘極與信號線電連接，源極和汲極中的一者與一對電極的另一者電連接，並且在通道形成區中包括第一氧化物半導體層；第二電晶體，其閘極與重置線電連接，源極和汲極中的一者與第一電晶體的源極和汲極中的另一者電連接，源極和汲極中的另一者與電源線電連接，並且在通道形成區中包括第二氧化物半導體層；第三電晶體，其閘極與第一電晶體的源極和汲極中的另一者及第二電晶體的源極和汲極中的一者電連接，源極和汲極中的一者與電源線電連接，並且在通道形成區中包括第三氧化物半導體層；以及第四電晶體，其閘極與選擇線電連接，源極和汲極中的一者與第三電晶體的源極和汲極中的另一者電連接，源極和汲極中的另一者與光電感測器輸出信號線電連接，並且在通道形成區中包括第四氧化物半導體層。
在所公開的發明的一個方式中，多個像素都包括第五電晶體、液晶元件以及儲存電容器。
在所公開的發明的一個方式中，液晶元件包括一對端子以及該一對端子之間的液晶層，所述一對端子的一者是反射導電膜並與第五電晶體的源極和汲極中的一者電連接，並且所述一對端子的另一者是透光導電膜。
在所公開的發明的一個方式中，液晶元件包括一對端子以及該一對端子之間的液晶層，所述一對端子的一者與第五電晶體的源極和汲極中的一者電連接，並且所述一對端子的兩者是透光導電膜。
在所公開的發明的一個方式中，非單晶半導體層是i型非晶矽層。
另外，所公開的發明的一個方式是一種半導體裝置的製造方法，包括以下步驟：藉由與使用氧化物半導體的電晶體的源極電極層或汲極電極層相同的步驟形成第一電極層；在第一電極層上形成非晶半導體層；在非晶半導體層上形成第二電極層；以及藉由與第二電極層相同的步驟形成與EL元件的一者電極電連接的連接電極。
在上述製造方法中，藉由對在同一個基板上製造EL元件和使用氧化物半導體的多個電晶體的製程追加形成非晶半導體層的製程來可以製造顯示裝置，由此可以將製造成本的增大抑制為最小。
另外，藉由上述製造方法來得到的結構也是本發明之一，即，是一種半導體裝置，包括：具有絕緣表面的第一基板上的閘極電極層；閘極電極層上的閘極絕緣層；閘極絕緣層上的氧化物半導體層、源極電極層以及汲極電極 層；閘極絕緣層上的第一電極層；第一電極層上的非晶半導體層；覆蓋非晶半導體層、源極電極層以及汲極電極層的第一絕緣層；第一絕緣層上的與非晶半導體層接觸的第二電極層；覆蓋第二電極層的第二絕緣層；第二絕緣層上的與源極電極層或汲極電極層電連接的第三電極層；第三電極層上的包含有機化合物的發光層；包含有機化合物的發光層上的第四電極層；以及包括與第四電極層上重疊的彩色濾光片的第二基板。
在上述結構中，在第一基板與第二基板之間包括：彩色濾光片；與彩色濾光片重疊的包括包含有機化合物的發光層的EL元件；包括氧化物半導體層的多個電晶體；以及包括非晶半導體層的感測器。結果，所重疊的基板的數量是兩片即可，可以減輕其重量並減薄其厚度。
在上述結構中，非晶半導體層是非晶矽的i層並且設置在第一電極層上並與此接觸，並且第二電極層設置在非晶半導體層上並與此接觸。在此情況下，非晶半導體層被用作可變電阻器，並且檢測出當光被照射時電阻變化的位置。在此情況下，第一電極層、非晶半導體層以及第二電極層的疊層不是光電二極體。
另外，為了構成光電二極體，也可以在第一電極層與非晶半導體層之間或在第二電極層與非晶半導體層之間設置p層或n層。但是，由於設置p層或n層而導致製程的增多，並且因為p層包含硼等p型雜質元素，n層包含磷等n型雜質元素，所以這些雜質元素有可能擴散到氧化物 半導體層而導致電晶體特性降低。因此，藉由使用利用可變電阻器而不利用光電二極體的感測器元件，可以實現製程數量的減少和可靠性的提高。
另外，在上述結構中，包含有機化合物的發光層上的與此重疊的第四電極層具有透光性，並且來自發光層的光穿過彩色濾光片及第二基板。
另外，在上述結構中，因為非晶半導體層用作感測器元件的一部分，所以非晶半導體層上的與此重疊的第二基板、第一絕緣層以及第二絕緣層具有透光性。並且，非晶半導體層因為用作感測器元件的一部分，所以較佳為不與彩色濾光片重疊。
另外，在上述結構中，也可以設置覆蓋第三電極層的端部的隔壁，即，為了防止相鄰的像素中的第三電極層之間的短路而在像素之間設置隔壁。並且，非晶半導體層因為用作感測器元件的一部分，所以較佳為不與隔壁重疊。
另外，在上述結構中，感測器元件的數量較佳為比像素數量少，例如是像素數量的四分之一。就是說，每四個像素設置一個感測器元件。藉由採用上述結構，可以實現同時具有高顯示品質和觸摸輸入功能的顯示面板。
另外，在上述結構中，感測器元件與用來驅動感測器元件的電晶體電連接，並且製造在與用來驅動EL元件的電晶體同一個基板上。
藉由利用所公開的發明的一個方式，可以得到能夠實現低功耗化的光電感測器。
藉由利用所公開的發明的一個方式設置上述光電感測器，可以提供一種能夠實現低功耗化的觸控面板。
藉由利用所公開的發明的一個方式設置上述觸控面板，可以提供一種使用有限的電池容量可以驅動長時間的電器設備。
藉由利用所公開的發明的一個方式作為光接收元件使用一層非單晶半導體層，可以減少電器設備的製程數量並降低製造成本。
100‧‧‧顯示面板
101‧‧‧像素電路
103‧‧‧像素
104‧‧‧像素
105‧‧‧顯示元件
106‧‧‧光電感測器
107‧‧‧顯示元件驅動電路
108‧‧‧顯示元件驅動電路
109‧‧‧光電感測器讀出電路
110‧‧‧光電感測器驅動電路
125‧‧‧顯示元件
135‧‧‧EL元件
136‧‧‧EL元件
143‧‧‧像素
144‧‧‧像素
145‧‧‧顯示元件
155‧‧‧顯示元件
201‧‧‧電晶體
202‧‧‧儲存電容器
203‧‧‧液晶元件
204‧‧‧光接收元件
205‧‧‧電晶體
206‧‧‧電晶體
207‧‧‧掃描線
208‧‧‧信號線
209‧‧‧選擇線
210‧‧‧信號線
211‧‧‧光電感測器輸出信號線
212‧‧‧電源線
213‧‧‧電極層
214‧‧‧電容佈線
215‧‧‧重置線
216‧‧‧接地線
217‧‧‧電晶體
218‧‧‧電晶體
221‧‧‧電晶體
222‧‧‧儲存電容器
223‧‧‧液晶元件
224‧‧‧電容佈線
227‧‧‧掃描線
228‧‧‧氧化物半導體層
230‧‧‧基板
231‧‧‧絕緣層
232‧‧‧閘極絕緣層
233‧‧‧氧化物半導體層
234‧‧‧電極層
237‧‧‧絕緣層
238‧‧‧電源供給線
240‧‧‧非單晶半導體層
241‧‧‧絕緣層
242‧‧‧反射電極層
243‧‧‧連接電極層
244‧‧‧配向膜
245‧‧‧連接電極層
251‧‧‧電極層
252‧‧‧電極層
253‧‧‧氧化物半導體層
254‧‧‧電極層
255‧‧‧氧化物半導體層
256‧‧‧氧化物半導體層
257‧‧‧電極層
258‧‧‧電極層
259‧‧‧電極層
262‧‧‧電極層
263‧‧‧連接電極層
271‧‧‧氧化物半導體層
272‧‧‧接地線
273‧‧‧電極層
274‧‧‧光接收元件
275‧‧‧重置線
276‧‧‧電源線
277‧‧‧電晶體
278‧‧‧信號線
279‧‧‧選擇線
285‧‧‧電晶體
286‧‧‧電晶體
288‧‧‧電晶體
295‧‧‧氧化物半導體層
296‧‧‧電極層
301‧‧‧基板
302‧‧‧遮光層
303‧‧‧彩色濾光片
304‧‧‧導電膜
305‧‧‧液晶層
306‧‧‧配向膜
700‧‧‧第一基板
704‧‧‧第一緩衝層
706a‧‧‧閘極電極層
706b‧‧‧閘極電極層
708‧‧‧閘極絕緣層
710a‧‧‧半導體層
710b‧‧‧半導體層
712a‧‧‧源極電極層
712b‧‧‧汲極電極層
712c‧‧‧電極
712d‧‧‧電極
714‧‧‧絕緣層
715‧‧‧連接電極
716‧‧‧絕緣層
717‧‧‧絕緣層
718‧‧‧第一電極
720‧‧‧包含有機化合物的發光層
722‧‧‧第二電極
724‧‧‧第一隔壁
726‧‧‧第二隔壁
730‧‧‧發光元件
750‧‧‧電晶體
751‧‧‧i層
752‧‧‧電極
753‧‧‧電晶體
754‧‧‧電極
760‧‧‧第二基板
762‧‧‧第二緩衝層
764‧‧‧遮光膜
766‧‧‧著色層
768‧‧‧保護層
770‧‧‧黏合層
1030‧‧‧電器設備
1031‧‧‧按鍵
1032‧‧‧顯示部
1033‧‧‧區域
1034‧‧‧開關
1035‧‧‧電源開關
1036‧‧‧鍵盤顯示開關
6401‧‧‧開關電晶體
6402‧‧‧驅動電晶體
6403‧‧‧電容元件
6404‧‧‧發光元件
6405‧‧‧信號線
6406‧‧‧掃描線
6407‧‧‧電源線
6408‧‧‧共同電極
在圖式中：圖1A和1B是示出本發明的一個方式的外觀圖；圖2是示出本發明的一個方式的方塊圖；圖3是示出本發明的一個方式的像素的等效電路圖；圖4A和4B是示出表示本發明的一個方式的光電感測器的驅動的時序圖；圖5是示出本發明的一個方式的像素的等效電路圖；圖6是示出本發明的一個方式的液晶元件的等效電路圖；圖7是示出本發明的一個方式的像素的等效電路圖；圖8是示出本發明的一個方式的像素的俯視圖；圖9A和9B是示出本發明的一個方式的像素的剖面圖；圖10是示出本發明的一個方式的觸控面板的剖面 圖；圖11是示出本發明的一個方式的觸控面板的剖面圖；圖12是示出本發明的一個方式的觸控面板的剖面圖；圖13是示出本發明的一個方式的像素的等效電路圖；圖14是示出本發明的一個方式的像素的等效電路圖；圖15是示出本發明的一個方式的像素的等效電路圖；圖16是示出本發明的一個方式的半導體裝置的剖面圖；圖17是示出本發明的一個方式的半導體裝置的剖面圖。
以下，參照圖式對本說明書中公開的發明的實施方式進行說明。但是，本說明書中公開的發明可以以多種不同形式實施，所屬技術領域的普通技術人員可以很容易地理解一個事實就是其方式和詳細內容可以在不脫離本說明書中公開的發明的宗旨及其範圍的情況下被變換為各種形式。因此，本發明不應該被解釋為僅限於本實施方式所記載的內容中。注意，在如下所述的圖式中，相同部分或具 有相同功能的部分用相同的元件符號表示，並且省略對它們的重複說明。另外，當表示相同的部分時有時使用同樣的陰影線，而不特別附加元件符號。
注意，在本說明書所公開的發明中，半導體裝置是指藉由利用半導體而工作的所有元件及裝置，並且將包括電子電路、顯示裝置、發光裝置及記憶體裝置等的電器裝置以及安裝有該電器裝置的電器設備包括在其範圍內。
注意，為了容易理解說明，圖式等所示出的各結構的位置、大小和範圍等有時不表示實際上的位置、大小和範圍等。因此，所公開的發明不一定侷限於圖式等所公開的位置、大小、範圍等。
另外，本說明書等中的“第一”、“第二”、“第三”等的序數詞是為了避免構成要素的混同而附記的，而不是用於在數目方面上進行限制。
另外，在本說明書等中，“電極”或“佈線”不限定構成要素的功能。例如，有時將“電極”用作“佈線”的一部分，反之亦然。再者，“電極”或“佈線”還包括多個“電極”或“佈線”形成為一體的情況等。
另外，“源極”和“汲極”的功能在使用極性不同的電晶體的情況或電路工作的電流方向變化的情況等下，有時互相調換。因此，在本說明書等中，“源極”和“汲極”可以互相調換。
另外，在本說明書等中，“電連接”包括仲介“具有某種電作用的元件”連接的情況。這裏，“具有某種電作 用的元件”只要可以進行連接目標間的電信號的授受，就對其沒有特別的限制。例如，“具有某種電作用的元件”不僅包括電極和佈線，而且還包括電晶體等的切換元件、電阻元件、電感器、電容器、其他具有各種功能的元件等。
本說明書等中的關於厚度的“大致相同”的用語不僅是指完全相同的情況，而且是指實質上相同的情況。例如，“大致相同”包括如下情況：與完全相同的情況相比，帶給半導體裝置的特性的影響為可以忽視的程度的情況(帶給特性的影響為5%以下)；或者，非意圖性地稍微被拋光的情況(拋光量小於5nm左右的情況)等。
另外，在本說明書等中，“上”或“下”不侷限於構成要素的位置關係為“正上”或“正下”。例如，“閘極絕緣膜上的閘極電極”不排除閘極絕緣膜與閘極電極之間有其他構成要素的情況。
實施方式1
在本實施方式中，參照圖1A和1B示出包括顯示影像的顯示部的電器設備的一個例子。
〈電器設備的結構〉
電器設備1030的顯示部1032藉由使用光電感測器具有輸入功能，如圖1A所示在該顯示部中的區域1033上顯示多個鍵盤按鍵1031。顯示部1032表示整個顯示區，並 且包括該顯示部中的區域1033。利用者藉由觸摸所希望的鍵盤按鍵來輸入資料，由此在顯示部1032上顯示該輸入的結果。
由於顯示部中的區域1033顯示靜止影像，因此可以藉由在除寫入時以外的期間中使顯示元件控制電路成為非工作狀態來降低功耗。
下面描述使用電器設備1030的一個例子。例如，藉由用利用者的手指連續地觸摸在顯示部中的區域1033上顯示的鍵盤按鍵、或者藉由以不接觸的方式檢測光電感測器的輸出信號來輸入文字，並且在顯示部中的除區域1033以外的區域上顯示作為該輸入的結果而顯示的文章。在由於利用者從螢幕的鍵盤移開指而未檢測到光電感測器的輸出信號的時間超過設定時間之後，自動地移除在顯示部中的區域1033上顯示的鍵盤，並且還在顯示部中的區域1033上顯示所輸入的文章，從而利用者可以看到在螢幕的所有區域上顯示的所輸入的文章。在再次進行輸入的情況下，藉由用利用者的手指觸摸顯示部1032、或者以不接觸的方式檢測光電感測器的輸出信號，再次在顯示部中的區域1033上顯示鍵盤按鍵，並且可以進行文字的輸入。因為顯示部1032具有使用光電感測器的輸入功能，所以即使手指不接觸於顯示部中的區域1033也可以特定該手指的位置，並且當然即使手指接觸於顯示部中的區域1033也可以特定所接觸的手指的位置。就是說，可以將顯示部1032稱為藉由將手指接近顯示部中的區域 1033而不接觸來能夠進行輸入的觸控面板。
另外，還可以不以自動方式而藉由利用者按壓切換開關1034來移除鍵盤顯示，從而如圖1B所示可以在整個顯示部1032上顯示靜止影像。另外，即使當藉由按壓電源開關1035來斷電時，也可以在較長時間保持靜止影像。另外，可以藉由按壓鍵盤顯示開關1036來顯示鍵盤，以實現能夠進行觸摸輸入的狀態。
另外，可以在顯示部1032上分別作為開關按鍵顯示切換開關1034、電源開關1035以及鍵盤顯示開關1036，並且可以藉由觸摸所顯示的開關按鍵來進行每個操作。
另外，顯示部中的區域1033還可以臨時地或部分地顯示運動影像而不限於顯示靜止影像。例如，可以根據利用者愛好臨時地改變顯示鍵盤按鍵的位置，或者也可以在以不接觸的方式進行輸入的情況下，只使與該輸入對應的鍵盤按鍵的顯示部分地變化，以確認是否進行輸入。
電器設備1030至少包括電池，並且較佳為包括用來儲存資料資訊的記憶體(快閃記憶體電路、SRAM電路、DRAM電路等)、CPU(中央處理單元)或邏輯電路。藉由包括CPU或記憶體，電器設備1030可以安裝各種軟體，由此可以具有個人電腦的部分或所有功能。
另外，可以對電器設備1030設置陀螺儀或三軸加速度感測器等傾斜檢測部，並且可以利用運算電路與來自傾斜檢測部的信號相應地切換在電器設備1030中使用的功能，尤其是，關於顯示部中的顯示及輸入的功能。因此， 與如附屬操作鍵那樣的輸入鍵的種類、尺寸或配置具有預定功能的操作鍵不同，可以提高利用者的方便性。
〈顯示面板的結構〉
接著，參照圖2說明構成顯示部1032的顯示面板的一個例子。顯示面板100包括像素電路101、顯示元件控制電路以及光電感測器控制電路。像素電路101包括排列成行和列的矩陣形狀的多個像素103、像素104、像素143、像素144以及光電感測器106。像素103、像素104、像素143以及像素144分別包括一個顯示元件105、顯示元件125、顯示元件145以及顯示元件155。在本實施方式中，在像素103與像素104之間配置一個光電感測器106。雖然在此示出光電感測器的數量是像素數量的四分之一的例子，但是並不限於此。光電感測器至少與一個像素相鄰即可，並且對相鄰的像素的數量沒有限制。也可以以光電感測器的數量與像素數量相同的方式，在每個像素中設置一個光電感測器，既可光電感測器的數量是像素數量的一半，又可光電感測器的數量是像素數量的三分之一。
另外，顯示元件控制電路是用來控制顯示元件的電路，並且包括藉由視頻資料信號線等信號線(也稱為“源極信號線”)對該顯示元件輸入信號的顯示元件驅動電路107和藉由掃描線(也稱為“閘極信號線”)對該顯示元件輸入信號的顯示元件驅動電路108。
例如，掃描線一側的顯示元件驅動電路108具有選擇配置在特定行的像素所包括的顯示元件的功能。另外，信號線一側的顯示元件驅動電路107具有對被選擇的行的像素所包括的顯示元件提供任意電位的功能。另外，在由掃描線一側的顯示元件驅動電路108施加高電位的顯示元件中，電晶體處於導電狀態，由信號線一側的顯示元件驅動電路107提供的電荷被供應到該顯示元件。
另外，光電感測器106包括具有藉由接收光而電阻變化的功能的光接收元件和電晶體。在本實施方式中，作為光接收元件使用設置在一對電極之間的非單晶半導體層。作為該非單晶半導體層，較佳為使用非單矽層，更佳為使用非晶矽層。尤其是，本質半導體，例如i型非晶矽層藉由接收光而電阻變化，因此在包括該i型非晶矽層的光接收元件中，所流過的電流的電流值變化。由此，可以檢測出在一定期間內被照射的光量。
注意，本說明書中的“本質半導體(i型半導體)”是指本質或實質上本質的半導體，並且是指在該半導體中包含的賦予一種導電型的雜質元素(賦予p型的雜質元素或賦予n型的雜質元素)的濃度為1×1020/cm3以下，氧及氮的濃度為9×1019/cm3以下，且光傳導率為暗傳導率的100倍以上的半導體。在有意性地不添加用來控制價電子的雜質元素時本質半導體有時會顯示出弱n型的導電性。此外，在本質半導體中也可以添加有1ppm至1000ppm的硼。例如，在成膜的同時或成膜後，有時添加賦予p型的 雜質元素。作為賦予p型的雜質元素，代表性的是硼，較佳為將B2H6、BF3等的雜質氣體以1ppm至1000ppm的比例混入到半導體材料氣體中。硼的濃度例如較佳為1×1014/cm3至6×1016/cm3。
光電感測器控制電路是用來控制光電感測器106的電路，並且包括光電感測器輸出信號線211等信號線一側的光電感測器讀出電路109以及掃描線一側的光電感測器驅動電路110。掃描線一側的光電感測器驅動電路110具有對配置在特定行的像素所包括的光電感測器106進行後述的重置工作和選擇工作的功能。此外，信號線一側的光電感測器讀出電路109具有提取被選擇的行的像素所包括的光電感測器106的輸出信號的功能。
〈光電感測器的結構〉
在本實施方式中，參照圖3說明像素103、光電感測器106以及像素104的電路圖。包括顯示元件105的像素103藉由掃描線207(也稱為閘極信號線)與顯示元件驅動電路108電連接並藉由信號線210(也稱為源極信號線)與顯示元件驅動電路107電連接。
另外，包括顯示元件125的像素104藉由掃描線227(也稱為閘極信號線)與顯示元件驅動電路108電連接並藉由信號線210(也稱為源極信號線)與顯示元件驅動電路107電連接。
夾在像素103與像素104之間的光電感測器106包括 光接收元件204、電晶體205、電晶體206、電晶體217以及電晶體218。電晶體205、電晶體206、電晶體217以及電晶體218都是在其通道形成區中包括氧化物半導體層的電晶體，並且具有在關斷狀態下的洩漏電流(也稱為關態電流)極小的優點。由此，具有在關斷狀態下可以在較長時間保持儲存於節點的電荷(電位)的優點。
在光接收元件204中，一端子與電源線212(VDD)電連接，另一端子與電晶體217的源極和汲極中的一者電連接。
如上所述，光接收元件204由設置在一對電極之間的一層非晶矽層構成。
在電晶體217中，閘極與信號線208(TX)電連接，源極和汲極中的一者與光接收元件204的另一端子電連接，並且源極和汲極中的另一者與電晶體218的源極和汲極中的一者及電晶體205的閘極電連接。注意，將電晶體217的源極和汲極中的另一者、電晶體218的源極和汲極中的一者以及電晶體205的閘極稱為節點FD。
在電晶體218中，閘極與重置線215(RS)電連接，源極和汲極中的一者與電晶體217的源極和汲極中的另一者及電晶體205的閘極電連接，並且源極和汲極中的另一者與接地線216(GND)電連接。
在電晶體205中，源極和汲極中的一者與電源線212(VDD)電連接，並且源極和汲極中的另一者與電晶體206的源極和汲極中的一者電連接。
在電晶體206中，閘極與選擇線209(SE)電連接，並且源極和汲極中的另一者與光電感測器輸出信號線211(OUT)電連接。光電感測器輸出信號線211(OUT)與光電感測器讀出電路109電連接。
注意，對電源線212(VDD)及接地線216(GND)分別輸入高位準電源電位VDD及作為低位準電源電位VSS的接地電位GND(0V)。注意，雖然在本說明書中作為低位準電源電位VSS使用接地電位GND(0V)，但是不侷限於此。只要是低於高位準電源電位VDD的電位，就可以用作低位準電源電位VSS。注意，在本說明書中，高位準電源電位VDD是高位準電位VH以上，低位準電位VL是接地電位GND以上，並且高位準電位VH高於低位準電位VL。
〈光電感測器的驅動〉
圖4A示出光電感測器106的時序圖。
〈重置：期間T1〉
在期間T1中，對重置線215(RS)及信號線208(TX)輸入高位準電位VH。藉由對重置線215(RS)輸入高位準電位VH，電晶體218處於導電狀態，並且浮動電位的節點FD接地。由此，在期間T1結束時節點FD的電位成為低位準電位VL。因為節點FD的電位為低位準電位VL，所以在期間T1結束時電晶體205處於關斷狀 態。
另外，在期間T1中，對信號線208(TX)輸入高位準電位VH，由此電晶體217處於導電狀態，並且光接收元件204及節點FD導電。
在期間T1結束時將重置線215(RS)的電位從高位準電位VH切換為低位準電位VL。由此，電晶體218處於關斷狀態，節點FD與接地線GND被電遮斷(electrically interrupted)。
《曝光：期間T2》
在期間T2中，對應於光接收元件204所接收的光的量而電阻變化且電流流過，流過的電流經過電晶體217儲存到節點FD。當儲存到節點FD的電荷超過電晶體205的臨界電壓時，電晶體205處於導電狀態。對應於儲存到節點FD的電位，在電晶體205的源極與汲極之間流過的電流值變化。
注意，光接收元件204所接收的光的量越多(該光越明亮)，產生的電流越多，且節點FD的電位越高。當節點FD的電位如超過電晶體205的臨界電壓那樣地高時，即使不到達飽和狀態(高位準電位VH)，電晶體205也處於導電狀態，對應於儲存到節點FD的電位，在電晶體205的源極與汲極之間流過的電流值變化。注意，在本實施方式中，雖然節點FD的電位不到達飽和狀態，但是假設為可以保持電晶體205的導電狀態的光被照射。
《保持：期間T3》
在期間T3中，將信號線208(TX)的電位從高位準電位VH切換為低位準電位VL。由此，電晶體217處於關斷狀態，節點FD的電荷被保持。並且，由此，在期間T3中，電晶體205的導電狀態被保持。
之後詳細說明，節點FD包括只由氧化物半導體層及絕緣膜圍繞的結構。因此，由洩漏電流導致的電位變動不發生，電荷保持時間較長。
《讀出：期間T4》
並且，在期間T4中，對選擇線209(SE)的電位輸入高位準電位VH。由此，電晶體206處於導電狀態。對應於輸入到電晶體205的閘極的節點FD的電位，從電源線212(VDD)到光電感測器輸出信號線211(OUT)輸出輸出電位。以上，光電感測器106的輸出經過光電感測器輸出信號線211輸出到光電感測器讀出電路109。
藉由作為用於光電感測器的電晶體使用包括氧化物半導體層的電晶體，可以得到低功耗化的光電感測器。另外，藉由設置如上所述的光電感測器，可以提供一種能夠實現低功耗化的觸控面板。
藉由設置上述能夠實現低功耗化的觸控面板，可以提供一種使用有限的功耗能夠驅動的電器設備。
實施方式2
在本實施方式中，說明包括與實施方式1不同的結構的光電感測器。注意，在本實施方式中，使用同一元件符號表示與實施方式1相同的部分而省略其說明。
圖5示出本實施方式的光電感測器106的電路。
夾在像素103與像素104之間的光電感測器106包括光接收元件274、電晶體285、電晶體286、電晶體277以及電晶體288。電晶體285、電晶體286、電晶體277以及電晶體288都是在其通道形成區中包括氧化物半導體層的電晶體，並且具有關態電流極小的優點。由此，具有在關斷狀態下可以在較長時間保持儲存於節點的電荷(電位)的優點。
在光接收元件274中，一端子與接地線272(GND)電連接，另一端子與電晶體277的源極和汲極中的一者電連接。
在電晶體277中，閘極與信號線278(TX)電連接，源極和汲極中的一者與光接收元件274的另一端子電連接，並且源極和汲極中的另一者與電晶體288的源極和汲極中的一者及電晶體285的閘極電連接。注意，將電晶體277的源極和汲極中的另一者、電晶體288的源極和汲極中的一者以及電晶體285的閘極稱為節點FD。
在電晶體288中，閘極與重置線275(RS)電連接，源極和汲極中的一者與電晶體277的源極和汲極中的另一者及電晶體285的閘極電連接，並且源極和汲極中的另一 者與電源線276(VDD)電連接。
在電晶體285中，源極和汲極中的一者與電源線276(VDD)電連接，並且源極和汲極中的另一者與電晶體286的源極和汲極中的一者電連接。
在電晶體286中，閘極與選擇線279(SE)電連接，並且源極和汲極中的另一者與光電感測器輸出信號線211(OUT)電連接。光電感測器輸出信號線211(OUT)與光電感測器讀出電路109電連接。
〈光電感測器的驅動〉
圖4B示出光電感測器106的時序圖。
《重置：期間T1》
在期間T1中，對重置線275(RS)及信號線278(TX)輸入高位準電位VH。藉由對重置線275(RS)輸入高位準電位VH，電晶體288處於導電狀態，並且浮動電位的節點FD電連接到電源線276(VDD)。由此，在期間T1結束時節點FD的電位成為高位準電位VH。因為節點FD的電位為高位準電位VH，所以在期間T1結束時電晶體285處於導電狀態。
另外，在期間T1中，對信號線278(TX)輸入高位準電位VH，由此電晶體277處於導電狀態，並且光接收元件274及節點FD導電。
在期間T1結束時將重置線275(RS)的電位從高位 準電位VH切換為低位準電位VL。由此，電晶體288處於關斷狀態，節點FD與接地線GND被電遮斷。
《曝光：期間T2》
在期間T2中，對應於光接收元件274所接收的光的量而電阻變化且電流流過。在當期間T2開始時為高位準電位VH的節點FD中，光接收元件274所流過的電流越多，其電位越減小。注意，光接收元件274接收的光的量越多(該光越明亮)，產生的電流越多，且節點FD的電位越減小。注意，在本實施方式中，雖然節點FD的電位減小，但是假設為可以保持電晶體285的導電狀態的光被照射。
《保持：期間T3》
在期間T3中，將信號線278(TX)的電位從高位準電位VH切換為低位準電位VL。由此，電晶體277處於關斷狀態，節點FD的電荷被保持。並且，由此，在期間T3中，電晶體285的導通狀態被保持。
之後詳細說明，節點FD包括只由氧化物半導體層及絕緣膜圍繞的結構。因此，由洩漏電流導致的電位變動不發生，電荷保持時間較長。在節點FD具有由與氧化物半導體不同的半導體層及絕緣膜圍繞的結構的情況下，儲存於節點FD的電荷經過與氧化物半導體不同的半導體層流出，而導致電位變動。因此，節點FD具有只由氧化物半 導體層及絕緣膜圍繞的結構在保持電荷長時間的觀點上較佳。
《讀出：期間T4》
並且，在期間T4中，對選擇線279(SE)的電位輸入高位準電位VH。由此，電晶體286處於導電狀態。對應於輸入到電晶體285的閘極的節點FD的電位，從電源線276(VDD)到光電感測器輸出信號線211(OUT)輸出輸出電位。以上，光電感測器106的輸出經過光電感測器輸出信號線211輸出到光電感測器讀出電路109。
藉由作為用於光電感測器的電晶體使用包括氧化物半導體層的電晶體，可以得到低功耗的光電感測器。另外，藉由設置如上所述的光電感測器，可以提供一種能夠實現低功耗的觸控面板。
藉由設置上述能夠實現低功耗的觸控面板，可以提供一種使用有限的功耗能夠驅動的電器設備。
實施方式3
在本實施方式中，作為實施方式1及實施方式2所述的顯示元件表示使用液晶元件的例子。注意，在本實施方式中，使用同一元件符號表示與實施方式1及實施方式2相同的部分而省略其說明。
包括在像素104的顯示元件125包括電晶體221、儲存電容器222以及液晶元件223(參照圖6)。
電晶體221具有控制將電荷注入儲存電容器222或者從儲存電容器222釋放電荷的功能。電晶體221的閘極藉由掃描線227(也稱為閘極信號線)與顯示元件驅動電路108電連接。電晶體221的源極和汲極中的一者藉由信號線210(也稱為源極信號線)與顯示元件驅動電路107電連接。電晶體221的源極和汲極中的另一者與儲存電容器222的一端子及液晶元件223的一端子電連接。
儲存電容器222具有保持相當於施加到液晶元件223的電壓的電荷的功能。利用偏光方向藉由對液晶元件223施加電壓而變化的現象來形成透過液晶元件223的光的明暗(灰階)，從而實現影像顯示。作為透過液晶元件223的光，使用由外光(太陽光或照射光)從顯示裝置的表面照射的光。
儲存電容器222的一端子與電晶體221的源極和汲極中的另一者及液晶元件223的一端子電連接。儲存電容器222的另一端子與電容佈線224電連接，並保持在一定電位。
液晶元件223包括一對端子和夾在這對端子之間的液晶層。液晶元件223的一端子與電晶體221的源極電極和汲極電極中的另一者及儲存電容器222的一端子電連接。液晶元件223的另一端子保持在一定電位。
對液晶元件223的液晶層，沒有特別的限制，可以使用已知的液晶材料(典型地是向列相液晶材料或膽固醇相(cholesteric)液晶材料)。例如，可以將高分子分散型 液晶(PDLC：Polymer Dispersed Liquid Crystal，也稱為高分子分散液晶、聚合物分散型液晶)或高分子網路型液晶(PNLC：Polymer Network Liquid Crystal)用於液晶層，利用液晶所引起的散射光進行白色顯示(明亮顯示)。在將PDLC或PNLC用於液晶層時，不需要使用偏光板，可以實現接近於紙面的顯示，對利用者的眼睛刺激小，從而可以減少疲勞感。
另外，包括在像素103的顯示元件105包括電晶體201、儲存電容器202以及液晶元件203，並且包括與顯示元件125相同的結構。關於顯示元件105的電晶體201、儲存電容器202以及液晶元件203，分別可以參照顯示元件125的電晶體221、儲存電容器222以及液晶元件223的說明。圖7示出將本實施方式的顯示元件125及顯示元件105應用於實施方式1所述的圖3的結構的電路結構。
圖8示出本實施方式的像素的俯視圖。另外，圖9A和9B示出沿圖8中的虛線A-B線及C-D線切斷的剖面。以下，參照圖8及圖9A和9B說明本實施方式的液晶元件的結構及其製造方法。
首先，在基板230上形成導電膜，然後使用該導電膜形成掃描線227、電容佈線224、選擇線209、信號線208、電極層213、電源線212、重置線215、接地線216、電容佈線214以及掃描線207。在本實施方式中，作為基板230使用玻璃基板。因為在使用氧化物半導體層 的電晶體的製程中可以使用400℃以下的低溫度，所以作為基板230除了玻璃基板以外還可以使用塑膠基板。
可以在基板230與導電膜之間設置用作基底膜的絕緣膜。該基底膜具有防止雜質元素從基板230擴散的功能，並且可以使用選自氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜和氧氮化矽膜中的一種或多種膜的疊層結構形成。
另外，導電膜可以使用鉬、鈦、鉭、鎢、鋁、銅、釹、鈧等的金屬材料或者以這些金屬材料為主要成分的合金材料的單層或疊層形成。
接著，形成覆蓋上述佈線的絕緣層，選擇性地進行蝕刻，以使絕緣層231只殘留在與在後面形成的佈線交叉的部分上。在本實施方式中，作為絕緣層231使用厚度為600nm的氧氮化矽膜。
接著，形成閘極絕緣層232及氧化物半導體膜。
閘極絕緣層232也可以包括含有氮的矽膜。與氧化矽膜相比包含氮的矽膜具有高相對介電常數，為了得到相等的靜電容量而需要的厚度大，所以可以在物理上加厚閘極絕緣層。從而，藉由可以抑制電晶體的絕緣耐壓的下降進而提高絕緣耐壓來可以抑制半導體裝置的靜電破壞。
將閘極絕緣層232的厚度設定為至少比後面說明的氧化物絕緣層厚，較佳為325nm以上且550nm以下，更佳為355nm以上且550nm以下。
作為包含氮的矽膜例如可以舉出氮化矽膜、氮氧化矽膜、氧氮化矽膜。由於氮含量越多相對介電常數越高，所 以較佳為採用氮化矽膜。此外，由於與氧化矽的能隙的8eV相比氮化矽的能隙低，為5.5eV，固有電阻也低，所以藉由使用氮化矽膜可以賦予更高的耐ESD性能。另外，當利用CVD法形成氮化矽膜時，不需要使用在利用CVD法形成氮氧化矽膜等包含氧及氮的矽膜時使用的作為溫室效應氣體的N2O氣體。注意，在本說明書中，“氧氮化矽膜”是指在其組成中氧含量多於氮含量的膜，而“氮氧化矽膜”是指在其組成中氮含量多於氧含量的膜。
作為上述氧化物半導體膜，可以使用由化學式InMO3(ZnO)m(m>0)表示的氧化物薄膜。在此，M表示選自Ga、Al、Mn及Co中的一種或多種金屬元素。例如，作為M，有Ga、Ga及Al、Ga及Mn或Ga及Co等。此外，上述氧化物薄膜也可以包含SiO2。
另外，作為用來藉由濺射法形成氧化物薄膜的靶材，例如使用其成分比為In2O3：Ga2O3：ZnO=1：1：1[莫耳數比]的氧化物靶材，形成In-Ga-Zn-O膜。此外，不侷限於上述靶材的材料及組成，例如還可以使用具有In2O3：Ga2O3：ZnO=1：1：2[莫耳數比]的組成的氧化物靶材。這裏，例如In-Ga-Zn-O膜是指含有銦(In)、鎵(Ga)、鋅(Zn)的氧化物膜，對其化學計量比沒有特別的限制。
另外，也可以在閘極絕緣層232與上述氧化物半導體膜之間設置氧化物絕緣層。
該氧化物絕緣層包含選自上述氧化物半導體膜的構成 元素中的一種或多種金屬元素。藉由使用如上所述的材料構成該氧化物絕緣層，可以使與上述氧化物半導體膜的介面穩定化，而能夠抑制電荷被該介面捕獲。因此，可以防止電晶體的劣化，尤其是光劣化，而能夠提供可靠性高的電晶體。
明確而言，作為該氧化物絕緣層，較佳為設置例如氧化鎵膜(也表示為GaOx。注意，x不侷限於自然數，包括非自然數)、氧化鎵鋅膜(也表示為Ga2ZnxOy(x=1至5))、Ga2O3(Gd2O3)膜、以及鎵的含量多且銦的含量少的具有絕緣性的In-Ga-Zn類氧化物膜等。
也可以使該氧化物絕緣層和上述氧化物半導體膜的構成元素相同，而使兩者的組成不同。例如，作為該氧化物半導體膜，在使用In-Ga-Zn類氧化物半導體層的情況下，可以根據銦(In)和鎵(Ga)的比率控制能隙，因此將氧化物半導體膜的原子數比設定為In：Ga：Zn=1：1：1或設定為In：Ga：Zn=3：1：2，將該氧化物絕緣層的原子數比設定為In：Ga：Zn=1：3：2，即可。注意，藉由濺射法可以形成該氧化物絕緣層及上述氧化物半導體膜，當濺射靶材含有銦時，可以減少成膜時的微粒的發生。因此，較佳為採用含有銦的氧化物絕緣層及含有銦的氧化物半導體膜。
也可以在上述氧化物半導體膜(稱為第一氧化物半導體膜)上還形成第二氧化物半導體膜，來形成疊層結構的氧化物半導體膜。圖9A示出從第一氧化物半導體膜形成 氧化物半導體層233，從第二氧化物半導體膜形成氧化物半導體層228的例子。
較佳為使第一氧化物半導體膜和第二氧化物半導體膜的構成元素相同，而使兩者的組成不同。在作為第一氧化物半導體膜和第二氧化物半導體膜形成包含銦及鎵的氧化物半導體膜的情況下，較佳為將離閘極電極近的一側(通道一側)的第一氧化物半導體膜的銦及鎵的含量比設定為In>Ga。此外，較佳為將離閘極電極遠的一側(背通道一側)的第二氧化物半導體膜的銦及鎵的含量比設定為InGa。
在氧化物半導體中，重金屬的s軌道主要有助於載流子傳導，並且藉由增加銦的含量比呈現增加s軌道的重疊率的傾向，由此具有In>Ga的組成的氧化物的遷移率比具有InGa的組成的氧化物高。另外，Ga的氧缺陷的形成能量比In大而Ga不容易產生氧缺陷，由此具有InGa的組成的氧化物與具有In>Ga的組成的氧化物相比具有穩定的特性。
藉由在通道一側使用具有In>Ga的組成的氧化物半導體並在背通道一側使用具有InGa的組成的氧化物半導體，可以進一步提高電晶體的遷移率及可靠性。例如，也可以將第一氧化物半導體膜的原子數比設定為In：Ga：Zn=3：1：2，將第二氧化物半導體膜的原子數比設定為In：Ga：Zn=1：1：1。
另外，藉由使接觸於第一氧化物半導體膜的氧化物絕 緣層的構成元素與第一氧化物半導體膜相同，而使兩者的組成不同，來能夠使兩者的介面進一步穩定化，這是較佳的。在第二氧化物半導體膜與氧化物絕緣層接觸的情況下，也是同樣的。
另外，對第一氧化物半導體膜及第二氧化物半導體膜也可以使用結晶性不同的氧化物半導體。就是說，也可以採用適當地組合單晶氧化物半導體、多晶氧化物半導體、微晶氧化物半導體、非晶氧化物半導體或CAAC-OS膜的結構。此外，在作為第一氧化物半導體膜和第二氧化物半導體膜中的至少一者使用結晶性低的氧化物半導體時，可以緩和第一氧化物半導體膜和第二氧化物半導體膜的疊層結構的內部應力或外部應力，降低電晶體的特性不均勻，並且可以進一步提高電晶體的可靠性。
另一方面，非晶氧化物半導體容易吸收氫等成為施體的雜質，並且，容易產生氧缺陷而成為n型化。由此，通道一側的第一氧化物半導體膜較佳為使用CAAC-OS膜等具有結晶性的氧化物半導體。
此外，當對背通道一側的第二氧化物半導體膜使用非晶氧化物半導體時，由於在後面形成源極電極層及汲極電極層時的蝕刻處理發生氧缺陷，而容易被n型化。因此，對第二氧化物半導體膜較佳為使用具有結晶性的氧化物半導體。
在本實施方式中，作為閘極絕緣層232使用厚度為100nm的氧氮化矽膜，並且作為氧化物半導體膜使用厚度 為30nm的In-Ga-Zn-O膜。
藉由使用上述氧化物半導體膜(第一氧化物半導體膜)形成：隔著閘極絕緣層232與掃描線227重疊的氧化物半導體層233、隔著閘極絕緣層232與選擇線209重疊的氧化物半導體層255、隔著閘極絕緣層232與信號線208重疊的氧化物半導體層271、隔著閘極絕緣層232與電極層213重疊的氧化物半導體層256、隔著閘極絕緣層232與重置線215重疊的氧化物半導體層295、以及隔著閘極絕緣層232與掃描線207重疊的氧化物半導體層253。
注意，雖然圖8只示出使用第一氧化物半導體膜形成的氧化物半導體層233、氧化物半導體層255、氧化物半導體層271、氧化物半導體層256、氧化物半導體層295以及氧化物半導體層253，但是如上所述也可以在第一氧化物半導體膜上形成第二氧化物半導體膜來形成疊層結構的氧化物半導體層。另外，也可以以與每個氧化物半導體層接觸的方式設置氧化物絕緣層。
接著，對氧化物半導體層進行第一加熱處理。利用該第一加熱處理，可以使氧化物半導體層脫水化或脫氫化。將第一加熱處理的溫度設定為350℃以上且低於基板的應變點的溫度。在本實施方式中，使用RTA(Rapid Thermal Anneal：快速熱退火)裝置，在氮氛圍下以650℃進行六分鐘的加熱處理，然後在不與大氣接觸的情況下將基板放入到加熱處理裝置之一的電爐，並在氮氛圍下以 450℃對氧化物半導體層進行1個小時的加熱處理，然後在不與大氣接觸的情況下，將該基板移動到氧化物半導體層的成膜室，以防止水、氫再次混入到氧化物半導體層來得到氧化物半導體層。
接著，在閘極絕緣層232及氧化物半導體層上形成導電膜。作為導電膜，例如可以使用以選自鋁(Al)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎢(W)中的元素為成分的金屬膜、以上述元素的氮化物為成分的合金膜或組合上述元素的合金膜等。在本實施方式中，採用100nm厚的鈦膜、400nm厚的鋁膜和100nm厚的鈦膜的三層結構形成導電膜。
接著，在導電膜上形成光阻遮罩，選擇性地進行蝕刻來形成信號線210、光電感測器輸出信號線211、電極層234、電極層257、電極層258、電極層273、電極層259、電極層296以及電極層254。
注意，如圖8及圖9A和9B所示，圖7中的電晶體221包括氧化物半導體層233，將掃描線227用作閘極，將信號線210用作源極電極層和汲極電極層中的一者，並且將電極層234用作源極電極層和汲極電極層中的另一者。
另外，如圖8及圖9A所示，電極層234與電容佈線224夾著用作電介質的閘極絕緣層232來形成儲存電容器222。
另外，如圖8及圖9A所示，圖7中的電晶體201包 括氧化物半導體層253，將掃描線207用作閘極，將信號線210用作源極電極層和汲極電極層中的一者，並且將電極層254用作源極電極層和汲極電極層中的另一者。
另外，如圖8及圖9A所示，電極層254與電容佈線214夾著用作電介質的閘極絕緣層232來形成儲存電容器202。
另外，如圖8所示，圖7中的構成光電感測器106的一個要素的電晶體217包括氧化物半導體層271，將信號線208用作閘極，將電極層257用作源極電極層和汲極電極層中的一者，並且將電極層259用作源極電極層和汲極電極層中的另一者。
另外，如圖8所示，電晶體218包括氧化物半導體層295，將重置線215用作閘極，將電極層259用作源極電極層和汲極電極層中的一者，並且將電極層296用作源極電極層和汲極電極層中的另一者。
另外，如圖8所示，電晶體205包括氧化物半導體層256，將電極層213用作閘極，將電極層258用作源極電極層和汲極電極層中的一者，並且將電極層257用作源極電極層和汲極電極層中的另一者。
另外，如圖8所示，電晶體206包括氧化物半導體層255，將選擇線209用作閘極，將電極層257用作源極電極層和汲極電極層中的一者，並且將光電感測器輸出信號線211用作源極電極層和汲極電極層中的另一者。
接著，在惰性氣體氛圍下或在氧氣體氛圍下進行第二 加熱處理(較佳是200℃以上且400℃以下)。在本實施方式中，在氮氛圍下以220℃進行1個小時的第二加熱處理。在第二加熱處理中，氧化物半導體層在其一部分(通道形成區)與絕緣層接觸的狀態下受到加熱。
接著，形成用作保護絕緣層的絕緣層237，並且形成到達電極層234的開口、到達電極層273的開口以及到達電源線212的開口。在本實施方式中，作為絕緣層237使用藉由濺射法得到的300nm厚的氧化矽膜。
接著，在電極層273上形成非單晶半導體層240。在本實施方式中，作為非單晶半導體層240藉由電漿CVD法形成800nm厚的i型非晶矽層。並且，對非單晶半導體層240選擇性地進行蝕刻。直至此步驟的剖面圖相當於圖9A。
接著，形成光敏有機樹脂層，使用曝光遮罩對成為開口的區域進行曝光，使用其他曝光遮罩對成為凹凸的區域進行曝光，並進行顯影來形成部分具有凹凸的絕緣層241。在本實施方式中，作為光敏有機樹脂層使用丙烯酸樹脂，將其厚度設定為1.5μm。
接著，形成反射導電膜，使用該反射導電膜形成反射電極層242及連接電極層243。注意，在圖9B中表示反射電極層242及連接電極層243。作為反射導電膜使用鋁(Al)、銀(Ag)、或者它們的合金，例如包含釹(Nd)的鋁、Ag-Pd-Cu合金等。在本實施方式中，作為反射導電膜使用100nm厚的鈦(Ti)膜和設置在其上的 300nm厚的鋁(Al)膜的疊層。接著進行第三加熱處理，在本實施方式中，在氮氛圍下以250℃進行1個小時的第三加熱處理。並且，形成覆蓋反射電極層242的配向膜244。
藉由上述步驟，可以在同一個基板上製造包括反射電極層242的像素及包括非單晶半導體層240的光接收元件204。光接收元件204在一對電極的電極層273與連接電極層243之間夾著非單晶半導體層240。
並且，準備與如上所述製造的主動矩陣基板貼合在一起的對置基板。作為對置基板使用透光基板301，在基板301上形成遮光層(也稱為黑矩陣)302及彩色濾光片303，該彩色濾光片303與反射電極層242重疊。作為遮光層302，可以使用具有低反射率的金屬膜如鈦、鉻等或者浸滲有黑色顏料或黑色染料的有機樹脂膜等。彩色濾光片303是透過特定的波長區的光的有色層。例如，可以使用透過紅色波長區的光的紅色(R)著色層、透過綠色波長區的光的綠色(G)著色層、透過藍色波長區的光的藍色(B)著色層等。
並且，在非單晶半導體層240上不形成遮光層及彩色濾光片。另外，以覆蓋基板301、遮光層302以及彩色濾光片303的方式形成透光導電膜304。作為透光導電膜304，使用含有氧化鎢的銦氧化物、含有氧化鎢的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦氧化物、含有氧化鈦的銦錫氧化物、銦錫氧化物(以下稱為ITO)、銦鋅氧化物、添加有 氧化矽的銦錫氧化物、石墨烯等，即可。再者，形成使用有機樹脂的柱狀間隔物。最後，以配向膜306覆蓋如上所述得到的對置基板。
使用密封材料將該對置基板與主動矩陣基板貼合在一起，並且在一對基板之間夾有液晶層305。對置基板的遮光層302以不與反射電極層242的顯示區及光接收元件204的傳感區重疊的方式設置。另外，對設置在對置基板上的柱狀間隔物以與圖8所示的電極層251及電極層252重疊的方式進行位置對準。因為柱狀間隔物與電極層251及電極層252重疊，所以在一對基板之間保持恆定間隔。注意，因為電極層251及電極層252可以藉由與電極層234同一個製程形成，所以能夠在不增加遮罩數量的情況下設置電極層251及電極層252。電極層251及電極層252不與任何部分電連接而處於浮動狀態。電極層251及電極層252在藉由與電極層234同一個製程形成的情況下，使用與電極層234同一個材料形成。
如上所說明那樣，可以製造圖11所示的將反射導電膜用作像素電極的觸控面板。
在圖11中，光接收元件204具有依次層疊有電極層273、非單晶半導體層240以及連接電極層243的結構。就是說，光接收元件的一對電極設置在非單晶半導體層的上表面及下表面並與兩者表面接觸。本實施方式的光接收元件不侷限於此，光接收元件的一對電極也可以設置在非單晶半導體層的同一個表面並與此接觸。圖12示出具有 上述結構的觸控面板。
在圖12所示的光接收元件204中，連接電極層243及藉由與連接電極層243同一個製程製造的連接電極層245設置在非單晶半導體層240的同一個表面上並與此接觸。連接電極層245藉由設置在絕緣層237中的開口與電極層273電連接。
圖10示出包括透過液晶顯示區的觸控面板的剖面。圖10所示的觸控面板的絕緣層241具有平坦的表面而不形成有凹凸。
另外，在圖10所示的觸控面板中，代替圖11中的反射電極層242及連接電極層243，使用透光導電膜形成電極層262及連接電極層263。設置在主動矩陣基板一側的背光的光被光接收元件204上的手指等反射，該被反射的光入射到光接收元件204，這樣可以進行由光電感測器的傳感。
如上所說明，可以得到將透光導電膜用作像素電極的觸控面板。
另外，也可以使用透光導電膜形成夾持液晶層的一對電極，並且將該一對透光電極設置在同一個基板上。由此，可以製造以如IPS(In-Plane-Switching：平面切換)模式等的水平電場模式驅動液晶分子的觸控面板。
本實施方式可以與其他實施方式自由組合。
實施方式4
在本實施方式中，示出作為實施方式1及實施方式2所示的顯示元件使用EL元件的例子。注意，在本實施方式中，使用同一元件符號表示與實施方式1及實施方式2相同的部分而省略其說明。
在本實施方式中，參照圖13說明像素103、光電感測器106以及像素104的電路圖。包括EL元件135的像素103藉由掃描線207(也稱為閘極信號線)與顯示元件驅動電路108電連接並藉由信號線210(也稱為源極信號線)與顯示元件驅動電路107電連接。
另外，包括EL元件136的像素104藉由掃描線227(也稱為閘極信號線)與顯示元件驅動電路108電連接並藉由信號線210(也稱為源極信號線)與顯示元件驅動電路107電連接。EL元件135和EL元件136的發光顏色都是白色，並與公用的電源供給線238連接。並且，藉由使該白色光經過與EL元件136重疊的彩色濾光片的著色層(紅色、藍色或綠色)來使人眼識別紅色、藍色和綠色中的任何一種。
另外，圖14示出具有與圖13不同的結構的光電感測器的結構。
注意，除了顯示元件125與圖5不同以外，圖14的結構與圖13相同，因此省略詳細說明。
另外，圖15是示出圖13所示的像素104的結構的一個例子的圖。
對可以應用數位時間灰階級驅動的像素的結構以及像 素的工作進行說明。在此示出在一個像素中使用兩個n通道型電晶體的例子，在該n通道型電晶體中將氧化物半導體層用於通道形成區域。
像素104包括開關電晶體6401、驅動電晶體6402、發光元件6404以及電容元件6403。在開關電晶體6401中，閘極與掃描線6406連接，第一電極(源極電極層和汲極電極層中的一者)與信號線6405連接，並且第二電極(源極電極層和汲極電極層中的另一者)與驅動電晶體6402的閘極連接。在驅動電晶體6402中，閘極藉由電容元件6403與電源線6407連接，第一電極與電源線6407連接，第二電極與發光元件6404的第一電極(像素電極層)連接。發光元件6404的第二電極相當於共用電極6408。共同電極6408與形成在同一基板上的共用電位線電連接。
另外，將發光元件6404的第二電極(共同電極6408)設定為低電源電位。注意，低電源電位是指以對電源線6407供應的高電源電位為基準滿足“低電源電位<高電源電位”的關係的電位，作為低電源電位例如也可以設定為GND、0V等。因為藉由將該高電源電位與低電源電位的電位差施加到發光元件6404中來在發光元件6404中使電流流過以使發光元件6404發光，所以以使高電源電位與低電源電位的電位差為發光元件6404的正向臨界電壓以上的方式設定各種電位。
另外，還可以使用驅動電晶體6402的閘極電容代替 電容元件6403而省略電容元件6403。也可以在通道形成區域與閘極電極之間形成有驅動電晶體6402的閘極電容。
在此，當採用電壓輸入電壓驅動方式時，對驅動電晶體6402的閘極輸入使驅動電晶體6402處於充分導電或關斷的兩個狀態的視頻信號。亦即，使驅動電晶體6402在線形區域中工作。由於使驅動電晶體6402在線形區域中工作，所以將比電源線6407的電壓高的電壓施加到驅動電晶體6402的閘極。另外，對信號線6405施加電源線電壓+驅動電晶體6402的Vth以上的電壓。
另外，當進行類比灰階級驅動而代替數位時間灰階級驅動時，藉由改變信號的輸入，可以使用與圖15相同的像素結構。
當進行類比灰階級驅動時，對驅動電晶體6402的閘極施加發光元件6404的正向電壓+驅動電晶體6402的Vth以上的電壓。發光元件6404的正向電壓是指當設定為所希望的亮度時的電壓，至少包括正向臨界電壓。另外，藉由輸入使驅動電晶體6402在飽和區域中工作的視頻信號，可以使電流流過發光元件6404中。為了使驅動電晶體6402在飽和區域中工作，將電源線6407的電位設定為高於驅動電晶體6402的閘極電位。藉由將視頻信號設定為類比方式，可以使與視頻信號對應的電流流過發光元件6404中，而進行類比灰階級驅動。
注意，圖15所示的像素104的結構不侷限於此。例 如，也可以還對圖15所示的像素追加開關、電阻元件、電容元件、電晶體或邏輯電路等。
實施方式5
在本實施方式中，參照圖16說明在同一個基板上製造用來驅動EL元件的使用氧化物半導體的電晶體、用來驅動感測器元件的使用氧化物半導體的電晶體以及使用非晶矽的感測器元件的方法。
首先，在第一基板700上形成第一緩衝層704。第一緩衝層704較佳為使用氮化矽、氧氮化矽、氮氧化矽等的單層或疊層形成。第一緩衝層704如果不需要，就不設置也可以。
接著，藉由在第一緩衝層704上形成導電膜，並對該導電膜進行光微影製程及蝕刻製程，來形成閘極電極層706a、706b。
閘極電極層706a、706b可以使用鉬、鈦、鉻、鉭、鎢、鋁、銅、釹、鈧等的金屬材料或者包含這些元素的合金材料的單層或疊層形成。
接著，在閘極電極層706a、706b上形成閘極絕緣層708。閘極絕緣層708可以藉由使用電漿CVD法或濺射法等形成氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氮氧化矽或氧化鋁的單層或疊層。另外，閘極絕緣層708可以藉由濺射法形成氧化鎵、具有絕緣性的In-Ga-Zn-O類金屬氧化物等。具有絕緣性的In-Ga-Zn類金屬氧化物在如下條件下形成即 可：使用In：Ga：Zn=1：3：2[原子數比]的氧化物靶材，將基板溫度設定為室溫，作為濺射氣體使用氬或氬及氧的混合氣體。
接著，形成半導體層並對該半導體層進行光微影製程及蝕刻製程，來形成島狀的半導體層710a、710b。
半導體層710a、710b可以使用氧化物半導體材料形成。作為氧化物半導體材料可以適當地使用In-Ga-Zn-O類金屬氧化物等。在本實施方式中，形成在原子數比上In比Ga及Zn多的半導體膜和該半導體膜上的具有與該半導體膜不同的組成的氧化物半導體層的疊層結構。例如，作為第一層使用In：Ga：Zn=3：1：2[原子數比]的靶材形成In-Ga-Zn類氧化物膜，作為第二層使用In：Ga：Zn=1：1：1[原子數比]的靶材形成In-Ga-Zn類氧化物膜，來形成疊層結構。注意，因為作為半導體層710a、710b使用氧化物半導體材料的In-Ga-Zn-O類金屬氧化物形成關態電流低的半導體層，所以可以抑制後面製造的發光元件的關斷時的洩漏電流，這是較佳的。
接著，在閘極絕緣層708、半導體層710a、710b上形成導電膜並對該導電膜進行光微影製程及蝕刻製程，來形成源極電極層712a、源極電極層712b、電極712c以及電極712d。
作為用於源極電極層712a、源極電極層712b、電極712c以及電極712d的導電膜，例如可以使用含有選自Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、W中的元素的金屬膜或者包 含上述元素的金屬氮化物膜(氮化鈦膜、氮化鉬膜、氮化鎢膜)等。
接著，在電極712c上形成非晶半導體膜，這裏藉由PCVD法形成非晶矽膜，並對該非晶矽膜進行光微影製程及蝕刻製程，來形成i層751。在本實施方式中，在矽烷氣體的流量為150sccm，氫的流量為500sccm，壓力為80Pa，電力為200W，電極之間的距離為20mm，沈積速度為18.8nm/min的條件下，形成厚度為700nm的非晶矽層。
在本實施方式中，採用在形成源極電極層712a、源極電極層712b、電極712c以及電極712d之後形成i層751的順序，但是不侷限於該順序，也可以採用如下順序，即，在導電膜上形成i層751，然後對該導電膜進行光微影製程及蝕刻製程，來形成源極電極層712a、源極電極層712b、電極712c以及電極712d。藉由採用該順序，可以防止當以彼此接觸的方式在氧化物半導體層上形成非晶矽層，選擇性地除去非晶矽層時，使氧化物半導體層的厚度減薄。
在半導體層710a、710b、源極電極層712a、源極電極層712b、電極712c、電極712d以及i層751上形成第一絕緣層714。作為第一絕緣層714可以使用氧化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜等無機絕緣膜。
接著，在第一絕緣層714上形成第二絕緣層716。
作為第二絕緣層716，為了減小起因於電晶體的表面 的凹凸而較佳為選擇具有平坦化功能的絕緣膜。例如，可以使用聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、苯並環丁烯類樹脂等有機材料。此外，除了上述有機材料之外，還可以使用低介電常數材料(low-k材料)等。
接著，藉由進行光微影製程及蝕刻製程來在第一絕緣層714及第二絕緣層716中形成到達汲極電極層712b的開口及到達i層751的開口。作為形成開口的方法，可以適當地選擇乾蝕刻或濕蝕刻等。
接著，在第二絕緣層716及汲極電極層712b上形成導電膜，對該導電膜進行光微影製程及蝕刻製程來形成連接電極715及電極752。藉由上述製程可以製造電晶體750及電晶體753。電晶體750及電晶體753都是n通道型電晶體。
下面示出與電晶體750連接的發光元件730的製造方法的一個例子。
接著，在第二絕緣層716上形成第三絕緣層717。作為第三絕緣層717可以使用與第二絕緣層716相同的材料，為了減小起因於電晶體的表面的凹凸而較佳為選擇具有平坦化功能的絕緣膜。
接著，藉由進行光微影製程及蝕刻製程來在第三絕緣層717中形成到達連接電極715的開口部。
接著，在第三絕緣層717及連接電極715上形成導電膜，對該導電膜進行光微影製程及蝕刻製程來形成第一電極718。
作為第一電極718較佳為使用可以有效地反射用作發光層的包含有機化合物的發光層720(在後面形成)所發射的光的材料。這是因為能夠提高光提取效率的緣故。此外，第一電極718也可以採用疊層結構。例如，可以在接觸於包含有機化合物的發光層720的一側形成薄的金屬氧化物的導電膜或鈦膜等，而在另一側形成具有高反射率的金屬膜(鋁、含有鋁的合金、或銀等)。藉由採用上述結構，可以抑制在包含有機化合物的發光層720與具有高發射率的金屬膜(鋁、含有鋁的合金、或銀等)之間產生絕緣膜，這是較佳的。在本實施方式中，作為第一電極718採用如下三層結構，即，在厚度為50nm的鈦膜上形成厚度為200nm的鋁膜，並在其上形成厚度為8nm的鈦膜。
接著，在第一電極718上形成第一隔壁724。
第一隔壁724使用有機絕緣材料或無機絕緣材料形成。尤其是，較佳為使用光敏樹脂材料，並將第一隔壁724的側壁形成為具有連續曲率的傾斜面。
接著，在第一隔壁724上形成第二隔壁726。因為第二隔壁726需要分離在後面形成的包含有機化合物的發光層，所以其形狀是很重要的。形成具有由第二隔壁726的側面和第一基板700的平面形成的角為90度以上且135度以下的剖面形狀的第二隔壁726。例如，本實施方式所示的第二隔壁726具有反錐形。注意，在此描述的反錐形是指在平行於基板的方向上側部或上部比底部突出的形狀。
第二隔壁726可以使用無機絕緣材料、有機絕緣材料形成。例如，作為有機絕緣材料可以使用負性光敏樹脂材料或正性光敏樹脂材料、非光敏樹脂材料等。
接著，在第一電極718、第一隔壁724以及第二隔壁726上形成包含有機化合物的發光層。包含有機化合物的發光層可以藉由蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)等形成。
包含有機化合物的發光層被第二隔壁726分離。只有形成在第一電極718上的包含有機化合物的發光層720用作發光元件730的發光層的發光層。
形成在第一電極718上的包含有機化合物的發光層720既可由單層構成，又可由多個層的疊層構成，包含有機化合物的發光層720發射的光較佳是白色光，並且較佳是在紅色、綠色以及藍色的每個波長區域中都具有峰值的光。
接著，在包含有機化合物的發光層720上形成第二電極722。
作為第二電極722，使用厚度為20nm以下，較佳為15nm以上且20nm以下的金屬膜。典型地使用MgAg膜。並且，也可以在MgAg膜上層疊形成ITO(銦錫氧化物)或銦鋅氧化物等來形成第二電極722。
注意，第一電極718和第二電極722中的一者用作發光元件的陽極，另一者用作發光元件的陰極。作為用作陽極的電極較佳為使用功函數大的物質，作為用作陰極的電極較佳為使用功函數小的物質。
藉由上述製程，可以在同一個基板上形成控制發光元件的驅動的電晶體750、控制感測器元件的驅動的電晶體753、感測器元件以及發光元件730。
另外，下面示出形成有遮光膜764、用作彩色濾光片的著色層766以及保護層768的第二基板760的製造方法。
在第二基板760上形成第二緩衝層762。第二緩衝層762可以藉由使用與如上所述的第一緩衝層704相同的材料及方法形成。
接著，在第二緩衝層762上形成材料膜，並對該材料膜進行光微影製程及蝕刻製程，來形成用作黑矩陣的遮光膜764。作為遮光膜764，可以使用具有低反射率的金屬膜如鈦、鉻等或者浸滲有黑色顏料或黑色染料的有機樹脂膜等。
接著，在第二緩衝層762及遮光膜764上形成用作彩色濾光片的多種著色層766。著色層766是透過特定的波長區的光的有色層。例如，可以使用透過紅色波長區的光的紅色(R)著色層、透過綠色波長區的光的綠色(G)著色層、透過藍色波長區的光的藍色(B)著色層等。各著色層藉由使用公知的材料利用印刷法、噴墨法、使用光微影法技術的蝕刻方法等來形成在所希望的位置。
另外，在此雖然說明採用RGB三個顏色的方法，但是不侷限於此，也可以採用使用RGBY(黃色)等四個顏色的結構或五個顏色以上的結構。
接著，在遮光膜764及著色層766上形成保護層768。
保護層768可以使用丙烯酸樹脂、聚醯亞胺等有機樹脂膜形成。可以由保護層768防止著色層766所包含的雜質成分等擴散到發光元件一側。另外，保護層768可以採用有機樹脂膜和無機絕緣膜的疊層結構。無機絕緣膜可以使用氮化矽、氧化矽等。另外，也可以不設置保護層768。
藉由上述製程可以製造設置有第二緩衝層762、遮光膜764、著色層766以及保護層768的第二基板760。
接著，對第一基板700和第二基板760進行對準而使用第一黏合層770將第一基板700和第二基板760貼合在一起。
對第一黏合層770的材料沒有特別的限制，可以使用能夠實現黏合且具有高折射率的透光性黏合劑。另外，藉由將具有小於光的波長以下的分子尺寸的結構且用作乾燥劑的物質(沸石等)或具有高折射率的填料(氧化鈦、鋯等)混合到黏合劑中，可以提高發光元件730的可靠性或者提高發光元件730的光的提取效率，這是較佳的。
另外，也可以在第一黏合層770與第二電極722之間形成具有低透濕性的密封膜。具有低透濕性的密封膜例如可以使用氧化矽、氮化矽、氧化鋁等。
藉由上述製程可以製造能夠進行觸摸輸入操作的主動矩陣型EL顯示裝置。
圖16所示的顯示裝置包括：設置在第一基板700上的第一緩衝層704；設置在第一緩衝層704上的控制發光元件的驅動的電晶體750；與電晶體750電連接的發光元件730；圍繞發光元件730的發光區域的第一隔壁724；以及形成在第一隔壁724上的第二隔壁726。另外，圖16所示的顯示裝置在第一緩衝層704上包括：藉由與電晶體750同一個製程形成且控制感測器元件的驅動的電晶體753；以及與電晶體753電連接的感測器元件。
另外，圖16所示的顯示裝置在第二基板760上形成有遮光膜764及著色層766，並且第二基板760和第一基板700用第一黏合層770及第二黏合層貼合在一起。雖然第二黏合層未圖示，但是它具有圍繞像素且與第一黏合層的側面接觸的閉環狀的頂面形狀。
另外，電晶體750包括：形成在第一緩衝層704上的閘極電極層706a；形成在閘極電極層706a上的閘極絕緣層708；形成在閘極絕緣層708上的半導體層710a；以及形成在半導體層710a上的源極電極層712a及汲極電極層712b。另外，電晶體750由第一絕緣層714、第二絕緣層716以及第三絕緣層717覆蓋。在電晶體750中，連接電極715藉由形成在第一絕緣層714及第二絕緣層716中的開口與汲極電極層712b電連接，並且連接電極715藉由形成在第三絕緣層717中的開口與第三絕緣層717上的第一電極718電連接。在第三絕緣層717上包括第一電極718、形成在第一電極718上的包含有機化合物的發光層 720以及形成在包含有機化合物的發光層720上的第二電極722。
另外，電晶體753包括：形成在第一緩衝層704上的閘極電極層706b；形成在閘極電極層706b上的閘極絕緣層708；形成在閘極絕緣層708上的半導體層710b；以及形成在半導體層710b上的用作源極電極層及汲極電極層的電極712c及電極712d。
另外，在電極712c上形成有i層751，該i層751藉由形成在第一絕緣層714及第二絕緣層716中的開口與電極752電連接。電極752藉由與連接電極715同一個製程形成。因此，電極752的材料與連接電極715相同。
另外，圖16所示的顯示裝置是來自發光元件730的光經過著色層766從第二基板760一側發射的所謂的頂部發射結構(頂面發射結構)的顯示裝置。因此，作為第二基板760使用透光基板，例如玻璃基板或塑膠基板。
另外，圖16所示的電晶體753的結構與電晶體750相同。注意，在各電晶體中可以適當地調節電晶體的尺寸(例如，通道長度、通道寬度)或電晶體的連接等。
本實施方式可以與實施方式1或實施方式4自由地組合。
實施方式6
在本實施方式中，參照圖17說明在同一個基板上包括EL元件、用來驅動EL元件的使用氧化物半導體的電 晶體、用來驅動感測器元件的使用氧化物半導體的電晶體以及使用非晶矽的感測器元件的半導體裝置。
圖17與圖16不同之處只在於感測器元件的周圍結構不同，因此在此省略相同的部分的說明。
雖然在實施方式5中示出在i層751上下配置一對電極的例子，但是在本實施方式中示出在i層上配置一對電極的例子。
下面示出得到圖17所示的剖面結構的方法的一部分。
藉由與實施方式5相同的方法，在閘極絕緣層708、半導體層710a、710b上形成導電膜並對該導電膜進行光微影製程及蝕刻製程，來形成源極電極層712a、源極電極層712b、電極712c以及電極712d。然後，形成覆蓋這些電極的第一絕緣層714。在該第一絕緣層714上形成非晶半導體膜，這裏藉由PCVD法形成非晶矽層，並對該非晶矽層進行光微影製程及蝕刻製程，來形成i層751。並且，形成覆蓋i層751的第二絕緣層716，然後在第二絕緣層716中形成到達i層751的開口。並且形成導電膜，並對該導電膜進行光微影製程及蝕刻製程，來形成接觸於i層751的電極752及接觸於i層751的電極754。電極754還與電晶體753的電極712c電連接。如上所述，可以製造包括在i層751上配置有電極752、754的感測器元件的半導體裝置。
注意，得到圖16所示的剖面結構的製程數量與得到 圖17所示的剖面結構的製程數量相同，並且遮罩的數量也相同。但是，在圖17所示的剖面結構中，開口的數量比圖16所示的結構多。
本實施方式可以與實施方式1、實施方式4或實施方式5自由地組合。

Claims (6)

  1. 一種半導體裝置，包括：多個像素；以及與該多個像素中的至少一個相鄰的光電感測器，其中該光電感測器包括：一對電極之間的包括非單晶半導體層的光接收元件；與該一對電極中的一個電連接的電源線；第一電晶體，其閘極與信號線電連接，其源極和汲極中的一個與該一對電極中的另一個電連接，並且其通道形成區在第一氧化物半導體層中；第二電晶體，其閘極與重置線電連接，其源極和汲極中的一個與該第一電晶體的該源極和該汲極中的另一個電連接，該源極和該汲極中的另一個與接地線電連接，並且其通道形成區在第二氧化物半導體層中；第三電晶體，其閘極與該第一電晶體的該源極和該汲極中的該另一個及該第二電晶體的該源極和該汲極中的該一個電連接，其源極和汲極中的一個與該電源線電連接，並且其通道形成區在第三氧化物半導體層中；以及第四電晶體，其閘極與選擇線電連接，其源極和汲極中的一個與該第三電晶體的該源極和該汲極中的另一個電連接，該源極和該汲極中的另一個與光電感測器輸出信號線電連接，並且其通道形成區在第四氧化物半導體層中。
  2. 根據申請專利範圍第1項之半導體裝置， 其中該多個像素中的每一個包括第五電晶體、液晶元件以及儲存電容器。
  3. 根據申請專利範圍第1項之半導體裝置，其中該多個像素中的每一個包括第五電晶體、液晶元件以及儲存電容器，其中該液晶元件包括一對端子以及該一對端子之間的液晶層，其中該一對端子中的一個是反射導電膜，並與該第五電晶體的源極和汲極中的一個電連接，並且其中該一對端子中的另一個是透光導電膜。
  4. 根據申請專利範圍第1項之半導體裝置，其中該多個像素中的每一個包括第五電晶體、液晶元件以及儲存電容器，其中該液晶元件包括一對端子以及該一對端子之間的液晶層，其中該一對端子中的一個與該第五電晶體的源極和汲極中的一個電連接，並且其中該一對端子中的每一個是透光導電膜。
  5. 根據申請專利範圍第1項之半導體裝置，其中該非單晶半導體層是i型非晶矽層。
  6. 根據申請專利範圍第1項之半導體裝置，其中該第一氧化物半導體層和該第二氧化物半導體層中的每一個具有堆疊結構，其中該第一氧化物半導體層和該第二氧化物半導體層 中的每一個包括下層和上層，其中該第一氧化物半導體層的該下層和該第二氧化物半導體層的該下層中的每一個中之銦的濃度大於鎵的濃度，並且其中該第一氧化物半導體層的該上層和該第二氧化物半導體層的該上層中的每一個中之銦的濃度小於鎵的濃度。
TW102116205A 2012-05-16 2013-05-07 半導體裝置及觸控面板 TWI670553B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-112861 2012-05-16
JP2012-112752 2012-05-16
JP2012112752 2012-05-16
JP2012112861 2012-05-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201411257A TW201411257A (zh) 2014-03-16
TWI670553B true TWI670553B (zh) 2019-09-01

Family

ID=49581053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102116205A TWI670553B (zh) 2012-05-16 2013-05-07 半導體裝置及觸控面板

Country Status (4)

Country Link
US (2) US8994891B2 (zh)
JP (1) JP6154660B2 (zh)
KR (1) KR102148793B1 (zh)
TW (1) TWI670553B (zh)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014027263A (ja) * 2012-06-15 2014-02-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置およびその作製方法
US10304859B2 (en) 2013-04-12 2019-05-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having an oxide film on an oxide semiconductor film
KR102104628B1 (ko) * 2013-08-12 2020-04-27 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 표시 장치
JP6427337B2 (ja) * 2014-05-16 2018-11-21 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置およびその製造方法
JP6362412B2 (ja) * 2014-05-21 2018-07-25 株式会社半導体エネルギー研究所 入出力装置
TWI726843B (zh) * 2014-05-30 2021-05-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 觸控面板
US9881954B2 (en) 2014-06-11 2018-01-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Imaging device
WO2015189735A1 (en) * 2014-06-13 2015-12-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device
TWI755773B (zh) * 2014-06-30 2022-02-21 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光裝置，模組，及電子裝置
KR102062840B1 (ko) * 2014-10-31 2020-02-11 삼성전자주식회사 양안 시차를 이용한 물체 위치 검출 장치 및 그 장치의 동작 방법
US20160253024A1 (en) * 2015-02-27 2016-09-01 Panasonic Liquid Crystal Display Co., Ltd. Display panel with touch detection function
US9910530B2 (en) 2015-02-27 2018-03-06 Panasonic Liquid Crystal Display Co., Ltd. Display panel with touch detection function
US10684500B2 (en) 2015-05-27 2020-06-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Touch panel
US10585506B2 (en) * 2015-07-30 2020-03-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device with high visibility regardless of illuminance of external light
KR102549444B1 (ko) * 2016-06-16 2023-06-29 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN106055162B (zh) * 2016-06-30 2019-05-03 京东方科技集团股份有限公司 显示组件和显示装置
KR102636734B1 (ko) 2016-09-07 2024-02-14 삼성디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치
GB201700530D0 (en) 2017-01-12 2017-03-01 Purelifi Ltd Display apparatus
CN107300812B (zh) * 2017-05-12 2021-08-06 惠科股份有限公司 一种显示面板、显示面板的制程方法和显示装置
KR102572431B1 (ko) * 2018-08-22 2023-08-29 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
CN110214378A (zh) * 2019-04-25 2019-09-06 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其制造方法、显示装置
CN110782807B (zh) * 2019-10-30 2020-08-28 昆山国显光电有限公司 显示面板及显示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200705010A (en) * 2005-07-25 2007-02-01 Chi Lin Technology Co Ltd Apparatus for combining digital pixels of flat panel display and micro sensor arrays
US20090152664A1 (en) * 2007-04-18 2009-06-18 Ethan Jacob Dukenfield Klem Materials, Systems and Methods for Optoelectronic Devices
TW201137448A (en) * 2010-01-20 2011-11-01 Semiconductor Energy Lab Electronic device and electronic system
US20120056861A1 (en) * 2010-09-08 2012-03-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device

Family Cites Families (114)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60198861A (ja) 1984-03-23 1985-10-08 Fujitsu Ltd 薄膜トランジスタ
JPH0244256B2 (ja) 1987-01-28 1990-10-03 Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho Ingazn2o5deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho
JPS63210023A (ja) 1987-02-24 1988-08-31 Natl Inst For Res In Inorg Mater ＩｎＧａＺｎ↓４Ｏ↓７で示される六方晶系の層状構造を有する化合物およびその製造法
JPH0244258B2 (ja) 1987-02-24 1990-10-03 Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho Ingazn3o6deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho
JPH0244260B2 (ja) 1987-02-24 1990-10-03 Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho Ingazn5o8deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho
JPH0244262B2 (ja) 1987-02-27 1990-10-03 Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho Ingazn6o9deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho
JPH0244263B2 (ja) 1987-04-22 1990-10-03 Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho Ingazn7o10deshimesarerurotsuhoshokeinosojokozoojusurukagobutsuoyobisonoseizoho
JPH05251705A (ja) 1992-03-04 1993-09-28 Fuji Xerox Co Ltd 薄膜トランジスタ
JPH07326791A (ja) * 1994-06-01 1995-12-12 Casio Comput Co Ltd 入出力装置
JP3479375B2 (ja) 1995-03-27 2003-12-15 科学技術振興事業団 亜酸化銅等の金属酸化物半導体による薄膜トランジスタとｐｎ接合を形成した金属酸化物半導体装置およびそれらの製造方法
DE69635107D1 (de) 1995-08-03 2005-09-29 Koninkl Philips Electronics Nv Halbleiteranordnung mit einem transparenten schaltungselement
JP3625598B2 (ja) 1995-12-30 2005-03-02 三星電子株式会社 液晶表示装置の製造方法
JP4170454B2 (ja) 1998-07-24 2008-10-22 Ｈｏｙａ株式会社 透明導電性酸化物薄膜を有する物品及びその製造方法
JP4338845B2 (ja) 1998-10-02 2009-10-07 株式会社半導体エネルギー研究所 タッチパネル及びタッチパネルを備えた表示装置及び表示装置を備えた電子機器
JP2000150861A (ja) 1998-11-16 2000-05-30 Tdk Corp 酸化物薄膜
JP3276930B2 (ja) 1998-11-17 2002-04-22 科学技術振興事業団 トランジスタ及び半導体装置
US7242449B1 (en) 1999-07-23 2007-07-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and integral image recognition/display apparatus
JP4651785B2 (ja) 1999-07-23 2011-03-16 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置
TW460731B (en) 1999-09-03 2001-10-21 Ind Tech Res Inst Electrode structure and production method of wide viewing angle LCD
JP4112184B2 (ja) 2000-01-31 2008-07-02 株式会社半導体エネルギー研究所 エリアセンサ及び表示装置
JP2002189533A (ja) 2000-08-23 2002-07-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 携帯型の電子機器
JP4089858B2 (ja) 2000-09-01 2008-05-28 国立大学法人東北大学 半導体デバイス
KR20020038482A (ko) 2000-11-15 2002-05-23 모리시타 요이찌 박막 트랜지스터 어레이, 그 제조방법 및 그것을 이용한표시패널
JP3997731B2 (ja) 2001-03-19 2007-10-24 富士ゼロックス株式会社 基材上に結晶性半導体薄膜を形成する方法
JP2002289859A (ja) 2001-03-23 2002-10-04 Minolta Co Ltd 薄膜トランジスタ
JP3925839B2 (ja) 2001-09-10 2007-06-06 シャープ株式会社 半導体記憶装置およびその試験方法
JP4090716B2 (ja) 2001-09-10 2008-05-28 雅司 川崎 薄膜トランジスタおよびマトリクス表示装置
JP4164562B2 (ja) 2002-09-11 2008-10-15 独立行政法人科学技術振興機構 ホモロガス薄膜を活性層として用いる透明薄膜電界効果型トランジスタ
US7061014B2 (en) 2001-11-05 2006-06-13 Japan Science And Technology Agency Natural-superlattice homologous single crystal thin film, method for preparation thereof, and device using said single crystal thin film
JP4083486B2 (ja) 2002-02-21 2008-04-30 独立行政法人科学技術振興機構 ＬｎＣｕＯ（Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ）単結晶薄膜の製造方法
CN1445821A (zh) 2002-03-15 2003-10-01 三洋电机株式会社 ZnO膜和ZnO半导体层的形成方法、半导体元件及其制造方法
JP3933591B2 (ja) 2002-03-26 2007-06-20 淳二 城戸 有機エレクトロルミネッセント素子
US7339187B2 (en) 2002-05-21 2008-03-04 State Of Oregon Acting By And Through The Oregon State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Transistor structures
JP2004022625A (ja) 2002-06-13 2004-01-22 Murata Mfg Co Ltd 半導体デバイス及び該半導体デバイスの製造方法
US7105868B2 (en) 2002-06-24 2006-09-12 Cermet, Inc. High-electron mobility transistor with zinc oxide
US7067843B2 (en) 2002-10-11 2006-06-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Transparent oxide semiconductor thin film transistors
JP4166105B2 (ja) 2003-03-06 2008-10-15 シャープ株式会社 半導体装置およびその製造方法
JP2004273732A (ja) 2003-03-07 2004-09-30 Sharp Corp アクティブマトリクス基板およびその製造方法
JP4108633B2 (ja) 2003-06-20 2008-06-25 シャープ株式会社 薄膜トランジスタおよびその製造方法ならびに電子デバイス
US7262463B2 (en) 2003-07-25 2007-08-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Transistor including a deposited channel region having a doped portion
US7145174B2 (en) 2004-03-12 2006-12-05 Hewlett-Packard Development Company, Lp. Semiconductor device
KR101019337B1 (ko) 2004-03-12 2011-03-07 도꾸리쯔교세이호징 가가꾸 기쥬쯔 신꼬 기꼬 아몰퍼스 산화물 및 박막 트랜지스터
US7282782B2 (en) 2004-03-12 2007-10-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Combined binary oxide semiconductor device
US7297977B2 (en) 2004-03-12 2007-11-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Semiconductor device
US7211825B2 (en) 2004-06-14 2007-05-01 Yi-Chi Shih Indium oxide-based thin film transistors and circuits
JP2006100760A (ja) 2004-09-02 2006-04-13 Casio Comput Co Ltd 薄膜トランジスタおよびその製造方法
JP2006074419A (ja) 2004-09-02 2006-03-16 Casio Comput Co Ltd 画像読取装置及びその駆動制御方法
US7285501B2 (en) 2004-09-17 2007-10-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method of forming a solution processed device
JP2006128644A (ja) 2004-09-30 2006-05-18 Canon Inc 撮像装置、放射線撮像装置、及び放射線撮像システム
US7557355B2 (en) 2004-09-30 2009-07-07 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus and radiation image pickup apparatus
US7298084B2 (en) 2004-11-02 2007-11-20 3M Innovative Properties Company Methods and displays utilizing integrated zinc oxide row and column drivers in conjunction with organic light emitting diodes
EP1812969B1 (en) 2004-11-10 2015-05-06 Canon Kabushiki Kaisha Field effect transistor comprising an amorphous oxide
CA2585063C (en) 2004-11-10 2013-01-15 Canon Kabushiki Kaisha Light-emitting device
US7791072B2 (en) 2004-11-10 2010-09-07 Canon Kabushiki Kaisha Display
US7863611B2 (en) 2004-11-10 2011-01-04 Canon Kabushiki Kaisha Integrated circuits utilizing amorphous oxides
US7829444B2 (en) 2004-11-10 2010-11-09 Canon Kabushiki Kaisha Field effect transistor manufacturing method
CA2585071A1 (en) 2004-11-10 2006-05-18 Canon Kabushiki Kaisha Field effect transistor employing an amorphous oxide
US7453065B2 (en) 2004-11-10 2008-11-18 Canon Kabushiki Kaisha Sensor and image pickup device
US7579224B2 (en) 2005-01-21 2009-08-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing a thin film semiconductor device
TWI505473B (zh) 2005-01-28 2015-10-21 Semiconductor Energy Lab 半導體裝置，電子裝置，和半導體裝置的製造方法
TWI445178B (zh) 2005-01-28 2014-07-11 Semiconductor Energy Lab 半導體裝置，電子裝置，和半導體裝置的製造方法
US7858451B2 (en) 2005-02-03 2010-12-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device, semiconductor device and manufacturing method thereof
US7948171B2 (en) 2005-02-18 2011-05-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device
JP4609168B2 (ja) 2005-02-28 2011-01-12 セイコーエプソン株式会社 電気泳動表示装置の駆動方法
US20060197092A1 (en) 2005-03-03 2006-09-07 Randy Hoffman System and method for forming conductive material on a substrate
US8681077B2 (en) 2005-03-18 2014-03-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device, and display device, driving method and electronic apparatus thereof
WO2006105077A2 (en) 2005-03-28 2006-10-05 Massachusetts Institute Of Technology Low voltage thin film transistor with high-k dielectric material
US7645478B2 (en) 2005-03-31 2010-01-12 3M Innovative Properties Company Methods of making displays
US8300031B2 (en) 2005-04-20 2012-10-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device comprising transistor having gate and drain connected through a current-voltage conversion element
JP2006344849A (ja) 2005-06-10 2006-12-21 Casio Comput Co Ltd 薄膜トランジスタ
US7691666B2 (en) 2005-06-16 2010-04-06 Eastman Kodak Company Methods of making thin film transistors comprising zinc-oxide-based semiconductor materials and transistors made thereby
US7402506B2 (en) 2005-06-16 2008-07-22 Eastman Kodak Company Methods of making thin film transistors comprising zinc-oxide-based semiconductor materials and transistors made thereby
US7507618B2 (en) 2005-06-27 2009-03-24 3M Innovative Properties Company Method for making electronic devices using metal oxide nanoparticles
KR100711890B1 (ko) 2005-07-28 2007-04-25 삼성에스디아이 주식회사 유기 발광표시장치 및 그의 제조방법
JP2007059128A (ja) 2005-08-23 2007-03-08 Canon Inc 有機ｅｌ表示装置およびその製造方法
JP4850457B2 (ja) 2005-09-06 2012-01-11 キヤノン株式会社 薄膜トランジスタ及び薄膜ダイオード
JP5116225B2 (ja) 2005-09-06 2013-01-09 キヤノン株式会社 酸化物半導体デバイスの製造方法
JP2007073705A (ja) 2005-09-06 2007-03-22 Canon Inc 酸化物半導体チャネル薄膜トランジスタおよびその製造方法
JP4280736B2 (ja) 2005-09-06 2009-06-17 キヤノン株式会社 半導体素子
EP1770788A3 (en) 2005-09-29 2011-09-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having oxide semiconductor layer and manufacturing method thereof
JP5037808B2 (ja) 2005-10-20 2012-10-03 キヤノン株式会社 アモルファス酸化物を用いた電界効果型トランジスタ、及び該トランジスタを用いた表示装置
CN101577231B (zh) 2005-11-15 2013-01-02 株式会社半导体能源研究所 半导体器件及其制造方法
TWI292281B (en) 2005-12-29 2008-01-01 Ind Tech Res Inst Pixel structure of active organic light emitting diode and method of fabricating the same
US7867636B2 (en) 2006-01-11 2011-01-11 Murata Manufacturing Co., Ltd. Transparent conductive film and method for manufacturing the same
JP4977478B2 (ja) 2006-01-21 2012-07-18 三星電子株式会社 ＺｎＯフィルム及びこれを用いたＴＦＴの製造方法
US7576394B2 (en) 2006-02-02 2009-08-18 Kochi Industrial Promotion Center Thin film transistor including low resistance conductive thin films and manufacturing method thereof
US7977169B2 (en) 2006-02-15 2011-07-12 Kochi Industrial Promotion Center Semiconductor device including active layer made of zinc oxide with controlled orientations and manufacturing method thereof
KR20070101595A (ko) 2006-04-11 2007-10-17 삼성전자주식회사 ＺｎＯ ＴＦＴ
US20070252928A1 (en) 2006-04-28 2007-11-01 Toppan Printing Co., Ltd. Structure, transmission type liquid crystal display, reflection type display and manufacturing method thereof
JP5028033B2 (ja) 2006-06-13 2012-09-19 キヤノン株式会社 酸化物半導体膜のドライエッチング方法
JP4609797B2 (ja) 2006-08-09 2011-01-12 Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 薄膜デバイス及びその製造方法
JP4999400B2 (ja) 2006-08-09 2012-08-15 キヤノン株式会社 酸化物半導体膜のドライエッチング方法
JP4332545B2 (ja) 2006-09-15 2009-09-16 キヤノン株式会社 電界効果型トランジスタ及びその製造方法
JP4274219B2 (ja) 2006-09-27 2009-06-03 セイコーエプソン株式会社 電子デバイス、有機エレクトロルミネッセンス装置、有機薄膜半導体装置
JP5164357B2 (ja) 2006-09-27 2013-03-21 キヤノン株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
US7622371B2 (en) 2006-10-10 2009-11-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fused nanocrystal thin film semiconductor and method
US7772021B2 (en) 2006-11-29 2010-08-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Flat panel displays comprising a thin-film transistor having a semiconductive oxide in its channel and methods of fabricating the same for use in flat panel displays
JP2008140684A (ja) 2006-12-04 2008-06-19 Toppan Printing Co Ltd カラーｅｌディスプレイおよびその製造方法
KR101303578B1 (ko) 2007-01-05 2013-09-09 삼성전자주식회사 박막 식각 방법
US8207063B2 (en) 2007-01-26 2012-06-26 Eastman Kodak Company Process for atomic layer deposition
KR100851215B1 (ko) 2007-03-14 2008-08-07 삼성에스디아이 주식회사 박막 트랜지스터 및 이를 이용한 유기 전계 발광표시장치
US7795613B2 (en) 2007-04-17 2010-09-14 Toppan Printing Co., Ltd. Structure with transistor
KR101325053B1 (ko) 2007-04-18 2013-11-05 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 이의 제조 방법
KR20080094300A (ko) 2007-04-19 2008-10-23 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법과 박막 트랜지스터를포함하는 평판 디스플레이
KR101334181B1 (ko) 2007-04-20 2013-11-28 삼성전자주식회사 선택적으로 결정화된 채널층을 갖는 박막 트랜지스터 및 그제조 방법
WO2008133345A1 (en) 2007-04-25 2008-11-06 Canon Kabushiki Kaisha Oxynitride semiconductor
KR101345376B1 (ko) 2007-05-29 2013-12-24 삼성전자주식회사 ＺｎＯ 계 박막 트랜지스터 및 그 제조방법
JP2009033002A (ja) 2007-07-30 2009-02-12 Hitachi Displays Ltd 画像表示装置
JP5215158B2 (ja) 2007-12-17 2013-06-19 富士フイルム株式会社 無機結晶性配向膜及びその製造方法、半導体デバイス
JP4623179B2 (ja) 2008-09-18 2011-02-02 ソニー株式会社 薄膜トランジスタおよびその製造方法
JP5451280B2 (ja) 2008-10-09 2014-03-26 キヤノン株式会社 ウルツ鉱型結晶成長用基板およびその製造方法ならびに半導体装置
TWI585955B (zh) 2008-11-28 2017-06-01 半導體能源研究所股份有限公司 光感測器及顯示裝置
JP5222240B2 (ja) * 2009-07-09 2013-06-26 株式会社ジャパンディスプレイイースト 光センサ回路、および光センサアレイ
KR101791253B1 (ko) 2010-03-08 2017-11-20 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 전자기기 및 전자 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200705010A (en) * 2005-07-25 2007-02-01 Chi Lin Technology Co Ltd Apparatus for combining digital pixels of flat panel display and micro sensor arrays
US20090152664A1 (en) * 2007-04-18 2009-06-18 Ethan Jacob Dukenfield Klem Materials, Systems and Methods for Optoelectronic Devices
TW201137448A (en) * 2010-01-20 2011-11-01 Semiconductor Energy Lab Electronic device and electronic system
US20120056861A1 (en) * 2010-09-08 2012-03-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6154660B2 (ja) 2017-06-28
KR20130128327A (ko) 2013-11-26
US20150200213A1 (en) 2015-07-16
KR102148793B1 (ko) 2020-08-27
TW201411257A (zh) 2014-03-16
US9608006B2 (en) 2017-03-28
JP2013257863A (ja) 2013-12-26
US8994891B2 (en) 2015-03-31
US20130308073A1 (en) 2013-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI670553B (zh) 半導體裝置及觸控面板
TWI453805B (zh) 顯示器及其製作方法
TWI630595B (zh) 資料處理裝置
KR101022651B1 (ko) 광센서, 광센서를 포함하는 광센서 장치, 및 이를 포함하는디스플레이 장치
TWI718462B (zh) 資料處理裝置
CN109891487B (zh) 显示基板、显示面板、显示基板的制备方法及驱动方法
US8451241B2 (en) Liquid crystal display device
TWI584383B (zh) 半導體裝置及其製造方法
US9471182B2 (en) Semiconductor device having sensor circuits with amplifier circuits and light-receiving elements
KR20200037653A (ko) 수광화소영역을 포함하는 표시장치
US11334195B2 (en) Optical detection apparatus
EP1865560B1 (en) Organic light-emitting display device
KR100684675B1 (ko) 광 센서 및 디스플레이
KR20150131428A (ko) 유기전계발광소자 및 이를 제조하는 방법
KR20230149893A (ko) 표시 장치
JP2016118672A (ja) 表示装置及びその駆動方法
WO2020107802A1 (zh) 一种半导体器件、终端设备、相机、光模块
US8222645B2 (en) Display device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees