附著型區域傳感器以及具有這種附著型區域傳感器的顯示裝置的製作方法

2023-09-16 05:47:10

專利名稱：附著型區域傳感器以及具有這種附著型區域傳感器的顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有圖像傳感器功能的附著型(接觸型)區域傳感器。特別是，本發明涉及到這樣一種附著型區域傳感器(adhesion type area sensor)，它具有作為光源的EL元件並且由以矩陣形狀排列的多個薄膜電晶體構成。該EL元件被稱作發光元件或發光二極體或OLED(有機發光二極體)，它包括例如基於三重態的發光元件和/或基於單態的發光元件。另外，本發明還涉及一種具有附著型區域傳感器的顯示裝置。
固體成像裝置具有光電轉換元件，例如二極體或CCD，用於從光信號輸出具有圖像信息的電信號，該光信號具有諸如紙面上的字符和圖表之類的信息以及圖像信息，這樣的固體成像裝置近些年已逐漸被使用。固體成像裝置被用於諸如掃描儀和數位相機之類的裝置中。
在具有光電轉換元件的固體成像裝置中，具有行傳感器和區域傳感器。行傳感器是通過掃描在目標範圍內形成為線狀的光電轉換元件而以電信號接收圖像的。
與之相比，區域傳感器(也被稱為附著型區域傳感器)是使光電轉換元件形成在一個平面上而且設置在目標上方，並且以電信號接收圖像。與行傳感器不同，沒有必要用區域傳感器來掃描光電轉換元件，因此不需要象電動機這樣的用於掃描的部件。
圖24A和24B顯示出一種常規的區域傳感器的結構。圖24A所示的是區域傳感器的透視圖，而圖24B所示的是區域傳感器的剖面圖。如圖所示形成有一個傳感器襯底2501、一個背景光(源)2502和一個光散射板2503，在傳感器襯底2501上形成有光電轉換元件。
來自於作為光源的背景光2502的光在光散射板2503內被折射，並輻射到一個目標2504上。輻射光被目標2504所反射，並輻射到傳感器襯底2501上形成的光電轉換元件上。當光輻射到光電轉換元件上時，就在光電轉換元件內產生了電流，電流大小與光的亮度相應，並且來自於目標2504的圖像信息在該區域傳感器內作為電信號被接收。
採用上述的區域傳感器，如果來自於背景光2502的光不均勻地輻射到目標2504上，那麼就會產生不均勻性，其中讀入圖像部分變亮(淺)並且部分變暗(深)。因此，需要將光散射板2503的結構設計成使光均勻地輻射到目標2504上，並且需要精確地調節背景光2502、光散射板2503、傳感器襯底2501和目標2504的位置。
另外，難以壓縮背景光2502的尺寸和光散射板2503尺寸，並且因此阻礙了區域傳感器本身做得更小、更薄和更輕。
鑑於上述的條件，本發明的目的是提供一種附著型區域傳感器，它尺寸小、(厚度)薄且重量輕，並且其中不會產生讀入圖像的亮度不均勻問題。
本發明的區域傳感器採用光電二極體作為光電轉換元件。另外，採用EL(場致發光)元件作為光源。
光電二極體具有一個陰極、一個陽極以及在陰極和陽極之間形成的一個光電轉換層。當光輻射到光電轉換層上時，由於光電效應，就產生電流。
此外，EL元件是一個自發光型元件，並主要用於EL顯示器中。EL顯示器也被稱作有機EL顯示器(OELD)或有機發光二極體(OLED)。
EL元件具有這樣的結構其中一個包含有機化合物的層(在此稱為EL層)被夾置在一對電極(陽極和陰極)之間，並且EL層通常具有層疊結構。典型的是，採用由柯達公司(Eastman Kodak Co.)的Tang等人提出的空穴遷移層/發光層/電子遷移層的層疊結構。該結構具有極高的發光效率，並且現在幾乎所有對EL顯示器的研究和開發都採用這種結構。
在具有一個陽極層、一個EL層和一個陰極層的EL元件中，可獲得通過施加一電場而產生的場致發光。當從單激發態回到基態(螢光發射(fluorescence))時和當從三重激發態回到基態(磷光發射(phosphorescence))時，有機化合物發光，在此過程中形成光的發射，並且本發明的區域傳感器可使用這兩種發光形式。
另外，還可以採用其中空穴注入層、空穴遷移層、發光層和電子遷移層順序層疊在一個電極上的結構；或者其中空穴注入層、空穴遷移層、發光層、電子遷移層和電子注入層順序層疊在一個電極上的結構。還可以將諸如螢光顏料之類的材料摻入發光層中。
在一對電極間形成的所有層在本說明書中通稱為EL層。因此，上述的空穴注入層、空穴遷移層、發光層、電子遷移層和電子注入層都包含在EL層內。
光電二極體和EL元件是在同一個傳感器襯底上以矩陣形狀形成的。光電二極體和EL元件的工作則是利用薄膜電晶體(TFT)來控制的，這些薄膜電晶體以同樣的矩陣形狀形成在襯底上。
從EL元件上發射出的光被一個目標反射並輻射到光電二極體上。根據輻射到光電二極體上的光，產生一個電流，並且具有目標的圖像信息的一個電信號(圖像信號)被輸入到區域傳感器中。
採用本發明不會產生讀入圖像的亮度不均勻的問題，因為按照上述結構，光是均勻地輻射到目標上的。與常規例子不同，沒有必要與傳感器襯底分離地形成背景光和光散射板，因而也就沒有必要精確地調節背景光、光散射板、傳感器襯底和目標的位置。從而可實現小型化的、薄的、輕的區域傳感器。此外，區域傳感器自身的機械強度也得以提高。
採用本發明的區域傳感器，可以通過使用EL元件的區域傳感器來顯示圖像。本發明中的EL元件具有讀入圖像時作為光源的功能和顯示圖像時作為光源的功能之組合。因此，在區域傳感器中不形成一個獨立的電子顯示器的情況下就能顯示圖像。
本發明的結構如下所述。
根據本發明提供了一種附著型區域傳感器，它包括在一個傳感器襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其特徵在於該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件和多個薄膜電晶體。
根據本發明提供了一種附著型區域傳感器，它包括在一個傳感器襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其特徵在於該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT和一個選擇TFT；開關TFT和EL驅動器TFT控制從EL元件發出的光；從EL元件發出的光在一個目標上被反射並輻射到光電二極體上；並且光電二極體、復位TFT、緩衝TFT和選擇TFT由輻射到光電二極體上的光產生一個圖像信號。
根據本發明提供了一種附著型區域傳感器，它包括在一個傳感器襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其特徵在於該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT、一個選擇TFT；一條源信號線；一條柵信號線；一條電源線，用於保持一個恆定的電位；一條復位柵信號線；一條傳感器柵信號線；一條傳感器輸出接線，它連接到一個恆流源；以及一條傳感器電源線，用於保持一個恆定的電位；開關TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT的源區和漏區中的一個連接到源信號線，而另一個連接到EL驅動TFT的柵極；EL驅動TFT的源區和漏區中的一個連接到電源線，而另一個連接到EL元件；復位TFT的源區連接到傳感器電源線；復位TFT的漏區連接到緩衝TFT的柵極和光電二極體；緩衝TFT的漏區連接到傳感器電源線；選擇TFT的源區和漏區中的一個連接到傳感器輸出接線，另一個連接到緩衝TFT的源區；選擇TFT的柵極連接到傳感器柵信號線；從EL元件發出的光在一個目標上被反射並輻射到光電二極體上；並且由輻射到光電二極體上的光產生的一個圖像信號被輸入到傳感器輸出接線。
根據本發明提供了一種附著型區域傳感器，它包括在一個襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其特徵在於該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT、一個選擇TFT；一條源信號線；一條柵信號線；一條電源線，用於保持一個恆定的電位；一條復位柵信號線；一條傳感器柵信號線；一條傳感器輸出接線，它連接到一個恆流源；以及一條傳感器電源線，用於保持一個恆定的電位；開關TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT的源區和漏區中的一個連接到源信號線，而另一個連接到EL驅動TFT的柵極；EL驅動TFT的源區和漏區中的一個連接到電源線，而另一個連接到EL元件；復位TFT的源區連接到傳感器電源線；復位TFT的漏區連接到緩衝TFT的柵極和光電二極體；緩衝TFT的漏區連接到傳感器電源線；選擇TFT的源區和漏區中的一個連接到傳感器輸出接線，另一個連接到緩衝TFT的源區；選擇TFT的柵極連接到傳感器柵信號線；開關TFT和選擇TFT的極性是相同的；從EL元件發出的光在一個目標上被反射並輻射到光電二極體上；並且由輻射到光電二極體上的光產生的一個圖像信號被輸入到傳感器輸出接線。
根據本發明提供了一種附著型區域傳感器，它包括在一個傳感器襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其特徵在於該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT、一個選擇TFT；一條源信號線；一條柵信號線；一條電源線，用於保持一個恆定的電位；一條復位柵信號線；一條傳感器柵信號線；一條傳感器輸出接線，它連接到一個恆流源；以及一條傳感器電源線，用於保持一個恆定的電位；開關TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT的源區和漏區中的一個連接到源信號線，而另一個連接到EL驅動TFT的柵極；EL驅動TFT的源區和漏區中的一個連接到電源線，而另一個連接到EL元件；復位TFT的源區連接到傳感器電源線；
復位TFT的漏區連接到緩衝TFT的柵極和光電二極體；緩衝TFT的漏區連接到傳感器電源線；選擇TFT的源區和漏區中的一個連接到傳感器輸出接線，另一個連接到緩衝TFT的源區；選擇TFT的柵極連接到傳感器柵信號線；根據輸入到復位柵信號線和傳感器柵信號線的信號，復位TFT和選擇TFT從ON狀態轉換到OFF狀態，或者同時從OFF狀態轉換到ON狀態；復位TFT和選擇TFT中的一個處於ON狀態時，另一個處於OFF狀態；從EL元件發出的光在一個目標上被反射並輻射到光電二極體上；並且由輻射到光電二極體上的光產生的一個圖像信號被輸入到傳感器輸出接線。
根據本發明提供了一種附著型區域傳感器，它包括在一個襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其特徵在於該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT、一個選擇TFT；一條源信號線；一條柵信號線；一條電源線，用於保持一個恆定的電位；一條復位柵信號線；一條傳感器柵信號線；一條傳感器輸出接線，它連接到一個恆流源；以及一條傳感器電源線，用於保持一個恆定的電位；開關TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT的源區和漏區中的一個連接到源信號線，而另一個連接到EL驅動TFT的柵極；EL驅動TFT的源區和漏區中的一個連接到電源線，而另一個連接到EL元件；復位TFT的源區連接到傳感器電源線；復位TFT的漏區連接到緩衝TFT的柵極和光電二極體；緩衝TFT的漏區連接到傳感器電源線；選擇TFT的源區和漏區中的一個連接到傳感器輸出接線，另一個連接到緩衝TFT的源區；選擇TFT的柵極連接到傳感器柵信號線；
開關TFT和選擇TFT的極性是相同的；根據輸入到復位柵信號線和傳感器柵信號線的信號，復位TFT和選擇TFT從ON狀態轉換到OFF狀態，或者同時從OFF狀態轉換到ON狀態；復位TFT和選擇TFT中的一個處於ON狀態時，另一個處於OFF狀態；從EL元件發出的光在一個目標上被反射並輻射到光電二極體上；並且由輻射到光電二極體上的光產生的一個圖像信號被輸入到傳感器輸出接線。
根據本發明提供了一種顯示裝置，它包括在一個襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其特徵在於該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT和一個選擇TFT；從EL元件發出的光是根據開關TFT和EL驅動TFT來控制的；並且傳感器部分根據從EL元件發出的光來顯示一個圖像；或者從EL元件發出的光通過被一個目標反射而輻射到光電二極體上，並且根據光電二極體、復位TFT、緩衝TFT和選擇TFT，由輻射到光電二極體上的光產生一個圖像信號。
根據本發明提供了一種附著型區域傳感器，它包括在一個傳感器襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其特徵在於該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT、一個選擇TFT；一條源信號線；一條柵信號線；一條電源線，用於保持一個恆定的電位；一條復位柵信號線；一條傳感器柵信號線；一條傳感器輸出接線，它連接到一個恆流源；以及一條傳感器電源線，用於保持一個恆定的電位；開關TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT的源區和漏區中的一個連接到源信號線，而另一個連接到EL驅動TFT的柵極；EL驅動TFT的源區和漏區中的一個連接到電源線，而另一個連接到EL元件；復位TFT的源區連接到傳感器電源線；
復位TFT的漏區連接到緩衝TFT的柵極和光電二極體；緩衝TFT的漏區連接到傳感器電源線；選擇TFT的源區和漏區中的一個連接到傳感器輸出接線，另一個連接到緩衝TFT的源區；選擇TFT的柵極連接到傳感器柵信號線；從EL元件發出的光是根據開關TFT和EL驅動TFT來控制的；並且傳感器部分根據從EL元件發出的光來顯示一個圖像；或者從EL元件發出的光通過被一個目標反射而輻射到光電二極體上，並且根據光電二極體、復位TFT、緩衝TFT和選擇TFT，由輻射到光電二極體上的光產生一個圖像信號。
根據本發明提供了一種附著型區域傳感器，它包括在一個傳感器襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其特徵在於該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT、一個選擇TFT；一條源信號線；一條柵信號線；一條電源線，用於保持一個恆定的電位；一條復位柵信號線；一條傳感器柵信號線；一條傳感器輸出接線，它連接到一個恆流源；以及一條傳感器電源線，用於保持一個恆定的電位；開關TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT的源區和漏區中的一個連接到源信號線，而另一個連接到EL驅動TFT的柵極；EL驅動TFT的源區和漏區中的一個連接到電源線，而另一個連接到EL元件；復位TFT的源區連接到傳感器電源線；復位TFT的漏區連接到緩衝TFT的柵極和光電二極體；緩衝TFT的漏區連接到傳感器電源線；選擇TFT的源區和漏區中的一個連接到傳感器輸出接線，另一個連接到緩衝TFT的源區；選擇TFT的柵極連接到傳感器柵信號線；根據輸入到復位柵信號線和傳感器柵信號線的信號，復位TFT和選擇TFT從ON狀態轉換到OFF狀態，或者同時從OFF狀態轉換到ON狀態；
復位TFT和選擇TFT中的一個處於ON狀態時，另一個處於OFF狀態；從EL元件發出的光是根據開關TFT和EL驅動TFT來控制的；並且傳感器部分根據從FL元件發出的光來顯示一個圖像；或者從EL元件發出的光通過被一個目標反射而輻射到光電二極體上，並且根據光電二極體、復位TFT、緩衝TFT和選擇TFT，由輻射到光電二極體上的光產生一個圖像信號。
根據本發明提供了一種附著型區域傳感器，它包括在一個傳感器襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其特徵在於該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT、一個選擇TFT；一條源信號線；一條柵信號線；一條電源線，用於保持一個恆定的電位；一條復位柵信號線；一條傳感器柵信號線；一條傳感器輸出接線，它連接到一個恆流源；以及一條傳感器電源線，用於保持一個恆定的電位；開關TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT的源區和漏區中的一個連接到源信號線，而另一個連接到EL驅動TFT的柵極；EL驅動TFT的源區和漏區中的一個連接到電源線，而另一個連接到EL元件；復位TFT的源區連接到傳感器電源線；復位TFT的漏區連接到緩衝TFT的柵極和光電二極體；緩衝TFT的漏區連接到傳感器電源線；選擇TFT的源區和漏區中的一個連接到傳感器輸出接線，另一個連接到緩衝TFT的源區；選擇TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT和選擇TFT的極性是相同的；從EL元件發出的光是根據開關TFT和EL驅動TFT來控制的；並且傳感器部分根據從EL元件發出的光來顯示一個圖像；或者從EL元件發出的光通過被一個目標反射而輻射到光電二極體上，並且根據光電二極體、復位TFT、緩衝TFT和選擇TFT，由輻射到光電二極體上的光產生一個圖像信號。
根據本發明提供了
一種附著型區域傳感器，它包括在一個傳感器襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其特徵在於該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT、一個選擇TFT；一條源信號線；一條柵信號線；一條電源線，用於保持一個恆定的電位；一條復位柵信號線；一條傳感器柵信號線；一條傳感器輸出接線，它連接到一個恆流源；以及一條傳感器電源線，用於保持一個恆定的電位；開關TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT的源區和漏區中的一個連接到源信號線，而另一個連接到EL驅動TFT的柵極；EL驅動TFT的源區和漏區中的一個連接到電源線，而另一個連接到EL元件；復位TFT的源區連接到傳感器電源線；復位TFT的漏區連接到緩衝TFT的柵極和光電二極體；緩衝TFT的漏區連接到傳感器電源線；選擇TFT的源區和漏區中的一個連接到傳感器輸出接線，另一個連接到緩衝TFT的源區；選擇TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT和選擇TFT的極性是相同的；根據輸入到復位柵信號線和傳感器柵信號線的信號，復位TFT和選擇TFT從ON狀態轉換到OFF狀態，或者同時從OFF狀態轉換到ON狀態；復位TFT和選擇TFT中的一個處於ON狀態時，另一個處於OFF狀態；從EL元件發出的光是根據開關TFT和EL驅動TFT來控制的；並且傳感器部分根據從EL元件發出的光來顯示一個圖像；或者從EL元件發出的光通過被一個目標反射而輻射到光電二極體上，並且根據光電二極體、復位TFT、緩衝TFT和選擇TFT，由輻射到光電二極體上的光產生一個圖像信號。
EL元件可以具有一個陽極、一個陰極以及在陽極和陰極之間形成的一個EL層。
當EL元件的陽極連接到EL驅動TFT的源區或漏區時，EL驅動TFT可以是一個p-溝道TFT。
當EL元件的陰極連接到EL驅動TFT的源區或漏區時，EL驅動TFT可以是一個n-溝道TFT。
光電二極體可以具有一個陰極、一個陽極以及在陽極和陰極之間形成的一個光電轉換層。
當光電二極體的陽極連接到復位TFT的漏區時，復位TFT可以是一個n-溝道TFT，而緩衝TFT可以是一個p-溝道TFT。
當光電二極體的陰極連接到復位TFT的漏區時，復位TFT可以是一個p-溝道TFT，而緩衝TFT可以是一個n-溝道TFT。
顯示裝置可以具有一個觸筆和一個接觸面板。
在附圖中

圖1是一個傳感器部分的電路圖；圖2是一個像素的電路部分；圖3是圖像讀入到傳感器部分的時序圖；圖4是彩色圖像讀入到傳感器部分的時序圖；圖5是一個數字驅動區域傳感器的俯視圖；圖6是當讀入圖像時EL元件的發光時序圖；圖7是當顯示圖像時EL元件的發光時序圖；圖8是一個模擬驅動區域傳感器的俯視圖；圖9是當讀入圖像時EL元件的發光時序圖；圖10是一個傳感器部分的剖面圖；圖11是一個傳感器部分的剖面圖；圖12是一個傳感器部分的剖面圖；圖13是一個傳感器部分的剖面圖；圖14A到14D是製造傳感器部分的工藝流程圖；圖15A到15D是製造傳感器部分的工藝流程圖；圖16A到16C是製造傳感器部分的工藝流程圖；圖17A和17B是製造傳感器部分的工藝流程圖；圖18A到18D是製造傳感器部分的工藝流程圖；圖19A到19C是製造傳感器部分的工藝流程圖；圖20A到20C是製造傳感器部分的工藝流程圖21A和21B是製造傳感器部分的工藝流程圖；圖22A和22B是本發明的區域傳感器的一個例子的透視圖，該例子是一個可攜式手動掃描儀；圖23是本發明的區域傳感器的一個例子的透視圖，該例子是一個裝有接觸面板的區域或傳感器；圖24A和24B分別是一個常規區域傳感器的透視圖和剖面圖；圖25是一個傳感器部分的電路圖；圖26A和26B分別是一個傳感器部分的源信號線驅動電路和柵信號線驅動電路的電路圖。
實施方式下面將詳細描述本發明的區域傳感器的結構。本發明的區域傳感器具有一個用於讀入圖像的傳感器部分和一個用於控制傳感器部分的驅動的驅動部分。圖1示出了本發明的傳感器部分的電路圖。
在傳感器部分101中形成有源信號線S1-SX、電源線V1-VX、柵信號線G1-Gy、復位柵信號線RG1-RGy、傳感器柵信號線SG1-SGy、傳感器輸出接線SS1-SSx以及傳感器電源線VB。
傳感器部分101具有多個像素102。像素102具有源信號線S1-SX之一、電源線V1-VX之一、柵信號線G1-Gy之一、復位柵信號線RG1-RGy之一、傳感器柵信號線SG1-SGy之一、傳感器輸出接線SS1-SSx之一以及傳感器電源線VB。
傳感器輸出接線SS1-SSx分別連接到恆流源103_1-103_x。
像素102的詳細結構如圖2所示。用虛線所圍起來的區域是像素102。應當指出的是，源信號線S表示源信號線S1-SX之一。另外，電源線V表示電源線V1-VX之一。柵信號線G表示柵信號線G1-Gy之一，復位柵信號線RG表示復位柵信號線RG1-RGy之一。此外，傳感器柵信號線SG表示傳感器柵信號線SG1-SGy之一，傳感器輸出接線SS表示傳感器輸出接線SS1-SSx之一。
像素102具有一個開關TFT104、一個EL驅動TFT 105和一個EL元件106。另外，圖2中，在像素102中有一個電容器107，但是，該電容器107是不必形成的。
EL元件106是由一個陽極、一個陰極和一個在陽極和陰極之間形成的EL層組成的。當陽極連接到EL驅動TFT 105的源區或漏區時，陽極是像素電極而陰極是反向電極。反過來，當陰極連接到EL驅動TFT 105的源區或漏區時，陽極是反向電極而陰極是像素電極。
開關TFT 104的柵極連接到柵信號線G。開關TFT 104的源區和漏區之一連接到源信號線S，而另一個連接到EL驅動TFT 105的柵極。
EL驅動TFT 105的源區和漏區之一連接到電源線V，而另一個連接到EL元件106。電容器107連接到EL驅動TFT 105的柵極和電源線V。
此外，像素102具有一個復位TFT 110、一個緩衝TFT 111、一個選擇TFT112和一個光電二極體113。
復位TFT 110的柵極連接到復位柵信號線RG。復位TFT 110的源區連接到傳感器電源線VB，並且傳感器電源線VB總是保持著恆定的電位(參考電位)。另外，復位TFT 110的漏區連接到光電二極體113和緩衝TFT 111的柵極。
儘管在圖中沒有顯示，光電二極體113具有一個陰極、一個陽極和一個在陽極和陰極之間形成的光電轉換層。復位TFT 110的漏區根據具體情況連接到光電二極體113的陽極或陰極。
緩衝TFT 111的漏區連接到傳感器電源線VB，並且總是保持參考電位。緩衝TFT的源區連接到選擇TFT 112的源區或漏區。
選擇TFT 112的柵極連接到柵信號線SG。選擇TFT 112的源區和漏區之一連接到緩衝TFT 111的源區，如上所述，並且另一個連接到傳感器輸出接線SS。傳感器輸出接線SS連接到恆流源103(恆流源103_1-103_x之一)，並且總是流過一個恆定電流。
下面將採用圖1和圖2描述本發明的區域傳感器的驅動方法。
像素102的EL元件106用作區域傳感器的光源，而開關TFT 104、EL驅動TFT 105和電容器107控制作為光源的EL元件106的工作。
從EL元件發出的光被一個目標反射並輻射到像素102的光電二極體113上。光電二極體113將輻射的光轉換成具有圖像信息的電信號。由光電二極體113產生的具有圖像信息的電信號然後通過復位TFT 110、緩衝TFT 111和選擇TFT 112被區域傳感器接收作為圖像信號。
圖3是一個時序圖，顯示出復位TFT 110、緩衝TFT 111和選擇TFT 112的工作。應當指出的是的是，這裡所示的時序圖是下面這種情況復位TFT 110是一個n-溝道TFT，緩衝TFT是一個p-溝道TFT，選擇TFT是一個n-溝道TFT。在本發明中，復位TFT 110、緩衝TFT 111和選擇TFT 112每個都既可以是n-溝道TFT也可以是p-溝道TFT。不過，復位TFT 110和緩衝TFT 111最好具有相反的極性。
首先，根據輸入到復位柵信號線RG1的一個復位信號，連接到復位柵信號線RG1的第一行像素的復位TFT 110被置於CN(導通)的狀態。傳感器電源線VB上的參考電位就因此施加到緩衝TFT 111的柵極上。
另外，根據輸入到傳感器柵信號線SG1的一個傳感器信號，連接到傳感器柵信號線SG1的第一行像素的選擇TFT 112被置於OFF(關斷)狀態。緩衝TFT111的源區因此保持在這樣一個電位上，其中從參考電位中減去了緩衝TFT 111的源區和柵極之間的電位差VGS。應當指出的是，復位TFT 110處於ON狀態的周期在整個說明書中均稱作復位周期。
輸入到復位柵信號線RG1的復位信號的電位隨後發生改變，並且第一行像素的所有復位TFT 110被置於OFF狀態。傳感器電源線VB上的參考電位因此就不再施加到第一行像素的緩衝TFT 111的柵極。應當指出的是，復位TFT 110處於OFF的狀態的周期在整個說明書中均稱作抽樣周期ST。具體地講，第一行像素的復位TFT 110處於OFF的狀態的周期被稱作抽樣周期ST1。
在抽樣周期ST1，輸入到傳感器柵信號線SG1中的傳感器信號的電位發生改變，第一行像素的選擇TFT 112被置於ON狀態。第一行像素的緩衝TFT 111的源區因此就通過選擇TFT 112電連接到傳感器輸出接線SS1。傳感器輸出接線SS1連接到恆流源103_1。因此，緩衝TFT 111起到源極跟隨器的作用，並且源區和柵極之間的電位差VGS是恆定的。
當從EL元件106發出的光被一個目標反射並輻射到光電二極體113上時，在抽樣周期ST1中，一個電流就流經光電二極體113。因此，在復位周期中保持於參考電位的緩衝TFT 111的柵極電位，隨著光電二極體113中產生的電流量而變高。
流經光電二極體113的電流是與輻射到光電二極體113的光的強度成比例的，因此在光電二極體113中，目標的圖像被轉化成一個電信號。在光電二極體113中產生的電信號被輸入到緩衝TFT 111的柵極。
緩衝TFT 111的源區和柵極之間的電位差VGS總是恆定的，因此，緩衝TFT 111的源區保持這樣的電位，其中從緩衝TFT 111的柵極電位中減去了VGS。所以，如果緩衝TFT 111的柵極電位發生變化，緩衝TFT 111的源區電位也隨之發生變化。
通過選擇TFT 112，緩衝TFT 111的源區電位作為一個圖像信號被輸入到傳感器輸出接線SS1。
接著，根據輸入到復位柵信號線RG1的復位信號，連接到復位柵信號線RG1的第一行像素的復位TFT 110被置於ON狀態，復位周期就又開始了。根據輸入到復位柵信號線RG2的復位信號，連接到復位柵信號線RG2的第二行像素的復位TFT 110同時被置於OFF狀態，並且一個抽樣周期ST2開始了。
與抽樣周期ST1中產生的情況相似，在抽樣周期ST2中，一個具有圖像信息的電信號在光電二極體中產生了，並且圖像信號被輸入到傳感器輸出接線SS2。
如果上述工作重複進行，當抽樣周期STy結束時，一個圖像就作為一個圖像信號被讀入了。應當指出的是，在本說明書中，一個貫穿所有抽樣周期ST1-STy的周期被稱作傳感器幀周期SF。
另外，必需在每個抽樣周期中使相應像素的EL元件總是在發光。例如，必需在至少是抽樣周期ST1中使第一行像素的EL元件發光。應當指出的是，在傳感器幀周期SF中，所有像素可以是總在發光的。
還應當指出的是，對於彩色圖像被讀入的區域傳感器，傳感器部分具有對應於每種顏色R(紅)、G(綠)和B(藍)的像素。對應於每種顏色RGB的這些像素具有與RGB對應的三種EL元件，具有用於發射白色光的EL元件和對應於RGB的三種濾色器，或具有用於發射藍色或藍綠色光的EL元件和一個螢光體(螢光彩色轉換層，CCM)。
從對應於每種顏色RGB的像素髮出的每種顏色RGB的光被依次輻射到目標上。然後被目標所反射的每種顏色RGB的光被輻射到像素的光電二極體上，並且對應於每種顔色RGB的圖像信號被接收到區域傳感器中。
圖4是一個時序圖，它顯示出一個區域傳感器的復位TFT 110、緩衝TFT111和選擇TFT 112為讀入彩色圖像時的工作。應當指出的是，該時序圖顯示出這樣一種情況，其中復位TFT 110是一個n-溝道TFT，緩衝TFT 111是一個p-溝道TFT，選擇TFT 112是一個n-溝道TFT。
所有抽樣周期ST1-STy出現在這樣一個周期中，其中對應於R的像素的EL元件發光。在對應於R的像素的EL元件發光的周期中，貫穿所有抽樣周期ST1-STy的周期被稱作R傳感器幀周期SFr。對應於R的圖像信號在R傳感器幀周期SFr中被接收到區域傳感器中。應當指出的是，對應於G和B的像素在R傳感器幀周期SFr中是不發光的。
接下來，所有抽樣周期ST1-STy出現在這樣一個周期中，其中對應於G的像素的EL元件發光。在對應於G的像素的EL元件發光的周期中，貫穿所有抽樣周期ST1-STy的周期被稱作G傳感器幀周期SFg。對應於G的圖像信號在G傳感器幀周期SFg中被接收到區域傳感器中。應當指出的是，對應於R和B的像素在G傳感器幀周期SFg中是不發光的。
接下來，所有抽樣周期ST1-STy出現在這樣一個周期中，其中對應於B的像素的EL元件發光。在對應於B的像素的EL元件發光的周期中，貫穿所有抽樣周期ST1-STy的周期被稱作B傳感器幀周期SFb。對應於B的圖像信號在B傳感器幀周期SFb中被接收到區域傳感器中。應當指出的是，對應於R和G的像素在B傳感器幀周期SFb中是不發光的。
直到R傳感器幀周期SFr、G傳感器幀周期SFg和B傳感器幀周期SFb全部都出現的周期被稱作傳感器幀周期SF。當傳感器幀周期SF結束時，一個彩色圖像可作為一個圖像信號被讀入。
另外，必需使對應於每種顏色的像素的EL元件在每個抽樣周期中總在發光。例如，在B傳感器幀周期內的抽樣周期ST1中，必需使第一行像素的對應於B的像素的EL元件總在發光。另外，在相應的R、G和B傳感器幀周期SFr、SFg和SFb中，對應於每種顏色的像素可以總在發光。
根據本發明的上述結構，光是均勻地輻射到目標上的，因此，不會產生讀入圖像的亮度不均勻。不需要形成與傳感器襯底分離的背景光和光散射板，因此就不需要對背景光、光散射板、傳感器襯底和目標精確地定位。傳感器本身就可以做得更小、更薄和更輕。此外，傳感器本身的機械強度也得以增強。
另外，採用本發明的區域傳感器，可以使用EL元件在傳感器部分中顯示圖像。因此，在區域傳感器中沒有形成一個電子顯示器的情況下，就可以在傳感器部分中顯示由傳感器部分讀入的圖像，並且可以就此確認讀入圖像。實施例下面將描述本發明的實施例。實施例1在實施例1中描述驅動開關TFT 104和EL驅動TFT 105的方法，開關TFT104和EL驅動TFT 105控制EL元件106的工作，如圖2中所示。應當指出的是，傳感器部分的結構是與實施方式中的結構是相同的，因此圖1和圖2被用作參考。
圖5顯示出實施例1的區域傳感器的俯視圖。參考數字120表示源信號線驅動電路，參考數字122表示柵信號線驅動電路，並且兩者控制開關TFT 104和EL驅動TFT 105的驅動。另外，參考數字121表示傳感器源信號線驅動電路，參考數字123表示傳感器柵信號線驅動電路，並且兩者控制著復位TFT 110、緩衝TFT 111和選擇TFT 112的驅動。應當指出的是，源信號線驅動電路120、柵信號線驅動電路122、傳感器源信號線驅動電路121以及傳感器柵信號線驅動電路123被稱作一個驅動部分。
源信號線驅動電路120具有一個移位寄存器120a、一個鎖存器(A)120b和一個鎖存器(B)120c。在源信號線驅動電路120中，一個時鐘信號(CLK)和一個起動脈衝(SP)被輸入到移位寄存器120a中。移位寄存器120a根據時鐘信號(CLK)和起動脈衝(SP)按順序發出定時信號，並且定時信號被順序地供給下遊電路。
應當指出的是，從移位寄存器120a發出的定時信號可以被諸如緩衝器之類的電路(圖中沒顯示)來緩衝-放大，然後以緩衝-放大的定時信號順序地供給下遊電路。定時信號所供給的接線的負載電容(寄生電容)是很大的，原因是許多電路和元件都連接到該接線上。緩衝器的形成是為了防止由於大負載電容所產生的定時信號在上升和下降時的鈍化。
從移位寄存器120a發出的定時信號供給鎖存器(A)120b。為了處理數位訊號，鎖存器(A)120b具有多個鎖存級。在定時信號輸入的同時，鎖存器(A)120b按順序寫入並保持數位訊號。
應當指出的是，當數位訊號被鎖存器(A)120b接收時，數位訊號可按順序輸入到鎖存器(A)120b的多個鎖存級中。然而，本發明並不局限於這種結構。可以進行所謂的分區驅動，即，鎖存器(A)120b的多個鎖存級被分成許多組，然後數位訊號在同一時間被並行地輸入到相應的組中。應當指出的是，此時組數被稱作分區數。例如，如果鎖存電路各自被分組成4級，那麼，它就稱作4-支分區驅動。
完成將數位訊號寫入鎖存器(A)120b的所有鎖存級所需的時間被稱作行周期。換句話說，行周期被定義為從數字數據信號寫入左端級的鎖存電路開始一直到數位訊號寫入鎖存器(A)120b的右端級的鎖存電路結束的時間間隔。實際上，上面定義的行周期加上水平回掃周期也可一起被稱作行周期。
在一個行周期結束後，鎖存信號供給鎖存器(B)120c。此時，寫入鎖存器(A)120b並被其保持的數位訊號一起被發送到鎖存器(B)120c中並被寫入其所有的鎖存級且被保持。
在鎖存器(A)120b完成將數位訊號發送到鎖存器(B)120c之後，根據從移位寄存器120a發出的定時信號，數位訊號再次順序地寫入鎖存器(A)120b中。
在此第二次的行周期中，寫入鎖存器(B)120c並且由其保持的數位訊號被輸入到源信號線S1-Sx。
另一方面，柵信號線驅動電路122是由一個移位寄存器和一個緩衝器(兩者在圖中都沒有示出)組成的。根據情況的需要，柵信號線驅動電路122除了移位寄存器和緩衝器外還可具有一個電平移動器。
在柵信號線驅動電路122中，柵信號是從移位寄存器(圖中沒有示出)供給緩衝器(圖中也沒有示出)的，並且該信號供給一條對應的柵信號線。像素的一行部分的開關TFT 104的柵極連接到柵信號線G1-Gy的每一個上。像素的一行部分的所有開關TFT 104必須同時被置於ON狀態，因此，要使用能夠通過大電流的緩衝器。
應當指出的是，源信號線驅動電路和柵信號線驅動電路的數量、它們的結構以及它們的工作方式都不受實施例1所示結構的限制。本發明的區域傳感器可使用已知的源信號線驅動電路和已知的柵信號線驅動電路。
圖6中所示的是在通過數字方法來驅動傳感器部分的開關TFT 104和EL驅動TFT 105的情況下的時序圖。
傳感器部分101的所有像素都發光的周期被稱作一個幀周期F。幀周期被分成一個地址周期Ta和一個持續周期Ts。地址周期是這樣的一個周期，其中一個數位訊號在一個幀周期中被輸入到所有的像素中。持續周期(又稱作導通周期)表示這樣的一個周期，其中，EL元件按照地址周期中輸入到像素中的數位訊號發光或不發光，因此顯示得以執行。
電源線V1-Vx的電位保持在一個預定的電位(電源電位)上。
首先，在地址周期Ta中，EL元件106的反向電極的電位與電源電位保持在同樣的高度。
然後，根據輸入到柵信號線G1的一個柵信號，連接到柵信號線G1的所有開關TFT 104都導通。一個數位訊號隨後從源信號線驅動電路120輸入到源信號線S1-Sx。通過處於ON狀態的開關TFT 104，輸入到源信號線S1-Sx的數位訊號被輸入到EL驅動TFT 105的柵極。
接著，根據輸入到柵信號G2的一個柵信號，連接到柵信號線G2的所有開關TFT 104被置於ON狀態。數位訊號隨後從源信號線驅動電路120輸入到源信號線S1-Sx。通過處於ON狀態的開關TFT 104，輸入到源信號線S1-Sx的數位訊號被輸入到EL驅動TFT 105的柵極。
上述工作被重複執行直到柵信號線Gy，數位訊號被輸入到所有像素102的EL驅動TFT 105的柵極，這樣地址周期就結束了。
持續周期是在地址周期Ta結束的同時開始的。在持續周期中，所有開關TFT 104被置於OFF狀態。
然後，在持續周期開始的同時，所有EL元件的反向電極的電位與電源電位之間的電位差的高度達到這樣的水平，即，當電源電位施加到像素電極時，EL元件將會發光。應當指出的是，像素電極與反向電極之間的電位差在本說明書中被稱作EL驅動電壓。另外，根據輸入到每個像素的驅動TFT 105的柵極的數位訊號，驅TFT 105被置於ON狀態。因此，電源電位施加到EL元件的像素電極，並且所有像素的EL元件都發光。
在持續周期結束的同時，一個幀周期就結束了。根據本發明，像素在所有抽樣周期ST1-Sty中都發光是必需的。因此，當使用實施例1的數字驅動方法時，把傳感器幀周期SF包括在持續周期中是很重要的。
應當指出的是，在實施例1描述的是為讀入單色圖像而驅動區域傳感器的方法，但讀入彩色圖像的情況是相似的。不過，對於讀入彩色圖像的區域傳感器而言，一個幀周期被分成對應於RGB的三個子幀周期，並且在每個子幀周期中都形成一個地址周期和一個持續周期。一個數位訊號如此輸入到所有像素中，使得只有對應於R的像素的EL元件發光，並且只有對應顏色R的EL元件在持續周期中發光。對應於G和B的子幀周期是相似的，並且只有對應於相應顏色的像素的EL元件在每個持續周期中發光。
對於讀入彩色圖像的區域傳感器而言，對應於RGB的三個子幀周期的每個持續周期都分別包含一個對應R、G和B的傳感器幀周期(SFr、SFg、SFb)是很重要的。實施例2在實施例2中描述當在傳感器部分101中顯示一個圖像時驅動開關TFT 104和EL驅動TFT 105的方法。應當指出的是，傳感器部分的結構與實施方式中的結構是相同的，因此圖1和圖2可用作參考。
在圖7中所示的是當通過數字方法實現本發明的區域傳感器的傳感器部分101中的圖像顯示時的時序圖。
首先，一個幀周期F被分成n個子幀周期SF1-SFn。一個幀周期的子幀周期的數量還隨著灰度級數的增加而增加。應當指出的是，當區域傳感器的傳感器部分顯示一個圖像時，一個幀周期F表示這樣一個周期，其中傳感器部分的所有像素顯示一個圖像。
對應實施例2的情況，最好是每秒設置60個或更多的幀周期。通過設定每秒顯示的圖像數量為60個或更多，就有可能從視覺上抑制圖像閃爍。
子幀周期被分成一個地址周期Ta和一個持續周期Ts。地址周期是一個子幀周期內的這樣一個周期，其中一個數字視頻信號輸入到所有像素中。應當指出的是，數字視頻信號是一個具有圖像信息的數位訊號。持續周期(又稱作導通周期)表示這樣一個周期，其中，根據地址周期中輸入到像素中的數字視頻信號，EL元件被置於發光或不發光狀態，因此顯示得以執行。應當指出的是，數字視頻信號表示具有圖像信息的數位訊號。
SF1-SFn的地址周期Ta被稱作地址周期Ta1-Tan,SF1-SFn的持續周期Ts被稱作持續周期Ts1-Tsn。
電源線V1-Vx上的電位保持在一個預定的電位(電源電位)上。
首先，在地址周期Ta中，EL元件106的反向電極的電位保持在與電源電位同樣的高度上。
其次，根據輸入到信號線G1的一個柵信號，連接到柵信號線G1的所有開關TFT 104被置於ON狀態。隨後數字視頻信號從源信號線驅動電路120輸入到源信號線S1-Sx。數字視頻信號具有「0」或「1」信息，並且「0」或「1」數字視頻信號之一是一個具有「HI(高)」電壓的信號，而另一個是一個具有「LO(低)」電壓的信號。
然後，通過處在ON狀態的開關TFT 104，輸入到源信號線S1-Sx的數字視頻信號被輸入到EL驅動TFT 105的柵極。
連接到柵信號線G1的所有開關TFT 104都被置於OFF狀態，並且根據輸入到柵信號線G2的一個柵信號，連接到柵信號線G2的所有開關TFT 104都被置於ON狀態。隨後數字視頻信號從源信號線驅動電路102輸入到源信號線S1-Sx。通過處在ON狀態的開關TFT 104，輸入到源信號線S1-Sx的數字視頻信號被輸入到EL驅動TFT 105的柵極。
上述工作被重複執行直到柵信號線Gy，並且數字視頻信號被輸入到所有像素102的EL驅動TFT 105的柵極，這樣地址周期就結束了。
在地址周期Ta結束的同時，持續周期Ts開始了。在持續周期中，所有的開關TFT 104都處於OFF狀態。所有EL元件的反向電極的電位與電源電位之間電位差的高度達到這樣的水平，即，當電源電位施加到像素電極時，EL元件將會發光。
當數字視頻信號具有「0」信息時，實施例2中的EL驅動TFT 105被置於OFF狀態。EL元件的像素電極因此保持在反向電極的電位上。結果是，當具有「0」信息的數字視頻信號輸入到像素中時，EL元件106就不發光。
另一方面，當數字視頻信號具有「1」信息時，EL驅動TFT被置於ON狀態。從而電源電位就施加到EL元件106的像素電極。結果是，被輸入具有「1」信息的數字視頻信號的像素的EL元件106就發光。
由此，根據輸入到像素的數字視頻信號的信息，EL元件被置於發光或不發光狀態，因而這些像素實現了顯示。
在持續周期結束的同時，一個子幀周期就結束了。隨後，另一個子幀周期出現，地址周期就又一次開始了。在數字視頻信號輸入到所有像素中後，持續周期又開始了。應當指出的是，子幀周期SF1-SFn的出現順序是隨機的。
然後，相似的工作在剩餘的子幀周期中重複，因此顯示得以執行。在所有n個子幀周期結束後，一個圖像就被顯示出來，並且一個幀周期結束。當一個幀周期結束時，下一個幀周期的子幀周期就出現了，並且上述的工作就又重複進行。
相應n個子幀周期的地址周期Ta1-Tan的長度在本發明中都是一樣的。另外，n個持續周期Ts1、…、Tsn的長度比率可表示為Ts1∶Ts2∶Ts3∶…∶Ts(n-1)∶Tsn=20∶2-1∶2-2∶…∶2-(n-2)∶2-(n-1)。
每個像素的灰度級是根據在一個幀周期的子幀周期中使像素髮光的情況來決定的。例如，當n=8，並且將在所有持續周期中都發光的像素的亮度設為具有100％的值時，那麼在Ts1和Ts2中發光的像素可表示為75％的亮度，並且對於選擇Ts3、Ts5和Ts8的情況，可表示為16％的亮度。
應當指出的是，實施例1和實施例2可自由地組合。實施例3在實施例1和2中，在地址周期中反向電極的電位保持與電源電位相同。因此，EL元件不發光。然而，本發明不局限於這種結構。如果反向電位與電源電位之間形成的電位差總是在EL元件會發光的量級上，當電源電位施加到像素電極時，與顯示周期相似，在地址周期中顯示同樣可以執行。
然而，當將其中EL元件被用作區域傳感器的光源的實施例1與實施例3結合時，重要的是，傳感器幀周期SF應包括在讀入單色圖像的區域傳感器的幀周期內。另外，重要的是，對應於RGB的三個子幀周期應分別包括在讀入彩色圖像的區域傳感器的R、G和B傳感器幀周期中。
此外，當將其中圖像是在傳感器部分顯示的實施例2與實施例3結合時，整個子幀周期實際上成為了一個執行顯示的周期，因此，子幀周期的長度被設定為SF1∶SF2∶SF3∶…∶SF(n-1)∶SFn=20∶2-1∶2-2∶…∶2-(n-2)∶2-(n- 1)。與地址周期中不發光的驅動方法相比，根據上述結構可獲得具有高亮度的圖像。實施例4在實施例4中描述開關TFT 104和EL驅動TFT 105的驅動方法的一個例子，開關TFT 104和EL驅動TFT 105通過不同於實施例1的方法控制如圖2所示的EL元件106的工作。應當指出的是，傳感器部分的結構與實施方式中的結構相同，因此，圖1和圖2可被用作參考。
圖8中顯示出實施例4的區域傳感器的俯視圖。參考數字130表示源信號線驅動電路，參考數字132表示柵信號線驅動電路，並且兩者控制開關TFT 104和EL驅動TFT 105的驅動。另外，參考數字131表示傳感器源信號線驅動電路，參考數字133表示傳感器柵信號線驅動電路，並且兩者控制復位TFT 110、緩衝TFT 111和選擇TFT 112的驅動。源信號線驅動電路和柵信號線驅動電路在實施例4中形成為各自一個，但本發明並不局限於此結構。也可以形成兩個源信號線驅動電路。此外，也可以形成兩個柵信號線驅動電路。
應當指出的是，源信號線驅動電路130、柵信號線驅動電路132、傳感器源信號線驅動電路131以及傳感器柵信號線驅動電路133在整個說明書中被稱作一個驅動部分。
源信號線驅動電路130具有一個移位寄存器130a、一個電平移動器130b以及一個抽樣電路130c。應當指出的是，電平移動器只在需要時才使用。另外，實施例4採用的是其中電平移動器形成在移位寄存器130a和抽樣電路130c之間的結構，但本發明不局限於此結構。也可以採用其中電平移動器130b包括在移位寄存器130a內的結構。
一個時鐘信號CLK和一個起動脈衝信號SP被輸入到源信號線驅動電路130中的移位寄存器130a。一個抽樣信號從移位寄存器130a中輸出，以便對一個模擬信號進行抽樣。輸出的抽樣信號被輸入到電平移動器130b，並且它的電位幅度被增大並被輸出。
從電平移動器130b輸出的抽樣信號被輸入到抽樣電路130c。輸入到抽樣電路130c的模擬信號隨後由抽樣信號進行抽樣，並被輸入到源信號線S1-Sx。
另一方面，柵信號線驅動電路132具有一個移位寄存器和一個緩衝器(兩者在圖中都沒有示出)。另外，根據情況需要，柵信號線驅動電路132除了移位寄存器和緩衝器外還可具有一個電平移動器。
在柵信號線驅動電路132中，一個柵信號從移位寄存器(圖中沒有示出)供給緩衝器(圖中也沒有示出)，並且這個(信號)供給對應的柵信號線。一行像素部分的開關TFT 104的柵極被連接到柵信號線G1-Gy，並且一行像素部分的所有開關TFT 104必須同時被置於ON狀態，因此要使用可流過大電流的緩衝器。
應當指出的是，源信號線驅動電路和柵信號線驅動電路的數量、它們的結構以及它們的工作方式都不受實施例4所示結構的限制。本發明的區域傳感器可使用已知的源信號線驅動電路和已知的柵信號線驅動電路。
圖9中所示的是在通過模擬方法來驅動傳感器部分的開關TFT 104和EL驅動TFT 105的情況下的時序圖。傳感器部分的所有像素都發光的周期被稱作一個幀周期F。一個行周期L表示從選擇一條柵信號線到選擇下一條分離的柵信號線的周期。在圖2所示的區域傳感器的情況中，具有y條柵信號線，所以在一個幀周期內就形成了y個行周期L1-Ly。
一個幀周期內行周期的數量隨著解析度的增加而增加，並且驅動電路必須以高頻來驅動。
首先，電源線V1-Vx的電位保持在恆定的電源電位上。反向電位，即EL元件106的反向電極的電位，同樣保持在恆定的電位上。電源電位與反向電位具有一個電位差，該電位差處於這樣的量級當電源電位施加到EL元件106的像素電極時，EL元件106將發光。
在第一個行周期L1中，根據從柵信號線驅動電路132輸入到柵信號線G1的一個柵信號，連接到柵信號線G1的所有開關TFT 104被置於ON狀態。隨後模擬信號從源信號線驅動電路130順序地輸入到源信號線S1-Sx。通過處於ON狀態的開關TFT 104，輸入到源信號線S1-Sx的模擬信號被輸入到EL驅動TFT 105的柵極。
流經EL驅動TFT 105的溝道形成區的電流的大小，是由輸入到EL驅動TFT105柵極的信號的電位(電壓)的高度來控制的。因此，施加到EL元件106的像素電極的電位是由輸入到EL驅動TFT 105的柵極的模擬信號的電位(電壓)的高度確定的。EL元件106是由模擬信號的電位來控制的，並且執行光的發射。應當指出的是，在實施例4的情況中，輸入到所有像素的模擬信號都保持在具有同等高度的電位上。
當模擬信號向源信號線S1-Sx的輸入完成時，第一個行周期L1就結束了。應當指出的是，直到模擬信號向源信號線S1-Sx的輸入完成時的周期可以與一個水平逆程周期結合併作為一個行周期。第二個行周期L2接著開始，並且連接到柵信號線G1的所有開關TFT 104都被置於OFF狀態。根據輸入到柵信號線G2的一個柵信號，連接到柵信號線G2的所有開關TFT 104隨後都被置於ON狀態。因此，與第一個行周期L1相似，模擬信號按順序輸入到源信號線S1-Sx。
上述工作重複執行直到柵信號線Gy，並且所有行周期1-Ly就結束了。當所有行周期L1-Ly結束時，一個幀周期就結束了。通過完成一個幀周期，所有像素的EL元件都發光。應當指出的是，所有行周期L1-Ly可以和一個垂直逆程周期結合併作為一個幀周期。
對於本發明，必需使像素在所有抽樣周期ST1-STy中都發光，並且在實施例4的驅動方法的情況下，傳感器幀周期SF包括在幀周期內是重要的。
應當指出的是，在實施例4中描述的是為讀入單色圖像而驅動區域傳感器的方法，但讀入彩色圖像的情況是相似的。不過，對於讀入彩色圖像的區域傳感器而言，一個幀周期被分成對應於RGB的三個子幀周期。一個模擬信號則是如此輸入到所有像素中，即在一個R子幀周期中只有對應於R的像素的EL元件發光，因此只有對應顏色R的EL元件發光。對應G和B的子幀周期是相似的，並且只有對應於相應顏色的像素的EL元件發光。
對於讀入彩色圖像的區域傳感器而言，重要的是，對應於RGB的三個子幀周期的每個持續周期分別包括對應於R、G和B傳感器幀周期(SFr、SFg、SFb)。
應當指出的是，在實施例4的驅動方法中，對於在傳感器部分101顯示一個圖像的情況，如果一個具有圖像信息的模擬視頻信號替換該模擬信號，那麼在傳感器部分101中顯示圖像就成為可能的。實施例5在實施例5中對本發明的一個區域傳感器的剖面圖進行說明。
圖10顯示出實施例5的區域傳感器的剖面圖。標號401表示一個開關TFT，標號402表示一個EL驅動TFT,403表示一個復位TFT,404表示一個緩衝TFT，並且標號405表示一個選擇TFT。
另外，標號406表示一個陰極，407表示一個光電轉換層，並且標號408表示一個陽極。光電二極體421是由陰極406、光電轉換層407和陽極408形成的。標號414表示一條傳感器接線，並且傳感器接線連接到陽極408和一個外部電源。
另外，標號409表示一個像素電極(陰極)，410表示一個發光層，411表示一個空穴注入層，412表示一個反向電極(陽極)。一個EL元件422是由像素電極(陰極)409、發光層410、空穴注入層411以及反向電極(陽極)412形成的。應當指出的是，標號413表示一個觸排(bank)，並且相鄰像素的發光層410是分離的。
標號423表示一個目標，從EL元件422發出的光被目標423反射並輻射到光電二極體421上。在實施例5中，目標423設在一個傳感器襯底430的形成TFT的一側。
在實施例5中，開關TFT 401、EL驅動TFT 402、緩衝TFT 404以及選擇TFT 405都是n-溝道TFT。另外，復位TFT 403是一個p-溝道TFT。應當指出的是，本發明不局限於這個結構。因此，開關TFT 401、EL驅動TFT 402、緩衝TFT 404、選擇TFT 405以及復位TFT 403既可以是n-溝道TFT也可以是p-溝道TFT。
不過，當EL驅動TFT 402的源區或漏區電連接到EL元件的陰極時，如實施例5中那樣，EL驅動TFT 402最好是一個n-溝道TFT。反過來，當EL驅動TFT402的源區或漏區電連接到EL元件的陽極時，EL驅動TFT 402最好是一個p-溝道TFT。
此外，復位TFT 403的漏區電連接到光電二極體421的陰極406時，如實施例5中那樣，復位TFT 403最好是一個p-溝道TFT。反過來，當復位TFT 403的漏區電連接到光電二極體421的陽極408，並且傳感器接線414連接到陰極406時，復位TFT 403最好是一個n-溝道TFT，而緩衝TFT 404最好是一個p-溝道TFT。
應當指出的是，可以將實施例5與實施例1-4自由地組合。實施例6在實施例6中對本發明的一個區域傳感器的剖面圖進行說明，該區域傳感器不同於實施例5的區域傳感器。
圖11顯示出實施例6的區域傳感器的剖面圖。標號501表示一個開關TFT，標號502表示一個EL驅動TFT,503表示一個復位TFT,504表示一個緩衝TFT，並且標號505表示一個選擇TFT。
另外，標號506表示一個陰極，507表示一個光電轉換層，並且標號508表示一個陽極。一個光電二極體521是由陰極506、光電轉換層507以及陽極508形成的。標號514表示一條傳感器接線，並且傳感器接線連接到陽極508和一個外部電源上。此外，光電二極體521的陰極506和復位TFT 503的漏區電連接。
標號509表示一個像素電極(陽極)，510表示一個EL層，511表示一個反向電極(陰極)。一個EL元件522是由像素電極(陽極)509、EL層510以及反向電極(陰極)511形成的。應當指出的是，標號512表示一個觸排，並且相鄰像素的EL層510是分離的。
標號523表示一個目標，從EL元件522發出的光被目標523反射並輻射到光電二極體521上。與實施例5不同，在實施例6中目標523設在一個傳感器襯底530的沒有形成TFT的一側。
在實施例6中，開關TFT 501、緩衝TFT 504以及選擇TFT 505都是n-溝道TFT。此外，EL驅動TFT 502和復位TFT 503是p-溝道TFT。應當指出的是，本發明不局限於這個結構。因此，開關TFT 501、EL驅動TFT 502、緩衝TFT504、選擇TFT 505以及復位TFT 503既可以是n-溝道TFT也可以是p-溝道TFT。
不過，當EL驅動TFT 502的源區或漏區電連接到EL元件522的陽極509時，如實施例6中那樣，EL驅動TFT 502最好是一個p-溝道TFT。反過來，當EL驅動TFT 502的源區或漏區電連接到EL元件522的陰極時，EL驅動TFT 502最好是一個n-溝道TFT。
此外，當復位TFT 503的漏區電連接到光電二極體521的陰極506時，如實施例6中那樣，復位TFT 503最好是一個p-溝道TFT，並且緩衝TFT 504最好是一個n-溝道TFT。反過來，當復位TFT 503的漏區電連接到光電二極體521的陽極508，並且傳感器接線514連接到陰極506時，復位TFT 503最好是一個n-溝道TFT，而緩衝TFT 504最好是一個p-溝道TFT。
應當指出的是，實施例6的光電二極體和其他TFT可同時形成，因此工藝步驟可以減少。
還應當指出的是，可將實施例6與實施例1-4自由地組合。實施例7在實施例7中對本發明的一個區域傳感器的剖面圖進行說明，該區域傳感器不同於實施例5和6的區域傳感器。
圖12顯示出實施例7的區域傳感器的剖面圖。標號601表示一個開關TFT，標號602表示一個EL驅動TFT,603表示一個復位TFT,604表示一個緩衝TFT，並且標號605表示一個選擇TFT。
另外，標號606表示一個陰極，607表示一個光電轉換層，608表示一個陽極。一個光電二極體621是由陰極606、光電轉換層607以及陽極608形成的。標號614表示一條傳感器接線，並且傳感器接線連接到陽極608和一個外部電源上。此外，光電二極體621的陰極606和復位TFT 603的漏區電連接。
標號609表示一個像素電極(陽極)，610表示一個EL層，611表示一個反向電極(陰極)。一個EL元件622是由像素電極(陽極)609、EL層610以及反向電極(陰極)611形成的。應當指出的是，標號612表示一個觸排，並且相鄰像素的EL層610是分離的。
標號623表示一個目標，從EL元件622發出的光被目標623反射並輻射到光電二極體621上。與實施例5不同，在實施例7中目標623設在一個傳感器襯底630的沒有形成TFT的一側。
在實施例7中，開關TFT 601、緩衝TFT 604以及選擇TFT 605都是n-溝道TFT。此外，EL驅動TFT 602和復位TFT 603是p-溝道TFT。應當指出的是，本發明不局限於這個結構。因此，開關TFT 601、,EL驅動TFT 602、緩衝TFT604、選擇TFT 605以及復位TFT 603既可以是n-溝道TFT也可以是p-溝道TFT。
不過，當EL驅動TFT 602的源區或漏區電連接到EL元件的陽極時，如實施例7中那樣，EL驅動TFT 602最好是一個p-溝道TFT。反過來，當EL驅動TFT602的源區或漏區電連接到EL元件的陰極時，EL驅動TFT 602最好是一個n-溝道TFT。
此外，當復位TFT 603的漏區電連接到光電二極體621的陰極606時，如實施例7中那樣，復位TFT603最好是一個p-溝道TFT，並且緩衝TFT 604最好是一個n-溝道TFT。反過來，當復位TFT 603的漏區電連接到光電二極體621的陽極608，並且傳感器接線614連接到陰極606時，復位TFT 603最好是一個n-溝道TFT，而緩衝TFT604最好是一個p-溝道TFT。
應當指出的是，可以將實施例7與實施例1-4自由地組合。實施例8在實施例8中對本發明的一個區域傳感器的剖面圖進行說明，該區域傳感器不同於實施例5-7的區域傳感器。
圖13顯示出實施例8的區域傳感器的剖面圖。參考數字701表示一個開關TFT,702表示一個EL驅動TFT,703表示一個復位TFT,704表示一個緩衝TFT,705表示一個選擇TFT。
另外，標號706表示一個陰極，707表示一個光電轉換層，708表示一個陽極。一個光電二極體721是由陰極706、光電轉換層707以及陽極708形成的。標號714表示一條傳感器接線，並且傳感器接線連接到陰極706和一個外部電源上。此外，光電二極體721的陽極708和復位TFT 703的漏區電連接。
標號709表示一個像素電極(陰極)，710表示一個發光層，711表示一個空穴注入層，712表示一個反向電極(陽極)。一個EL元件722是由像素電極(陰極)709、EL，層710、空穴注入層711以及反向電極(陽極)712形成的。應當指出的是，參考數字713表示一個觸排，並且相鄰像素的發光層710是分離的。
標號723表示一個目標，從EL元件722發出的光被目標723反射並輻射到光電二極體721上。在實施例8中，目標723設在一個傳感器襯底730的形成有TFT的一側。
在實施例8中，開關TFT 701、EL驅動TFT 702和復位TFT 703都是n-溝道TFT。此外，緩衝TFT 704和選擇TFT 705是p-溝道TFT。應當指出的是，本發明不局限於這個結構。因此，開關TFT 701、EL驅動TFT 702、緩衝TFT 704、選擇TFT 705以及復位TFT 703既可以是n-溝道TFT也可以是p-溝道TFT。
不過，當EL驅動TFT 702的源區或漏區電連接到EL元件722的陰極709時，如實施例8中那樣，EL驅動TFT 702最好是一個n-溝道TFT。反過來，當EL驅動TFT 702的源區或漏區電連接到EL元件722的陽極712時，EL驅動TFT 702最好是一個p-溝道TFT。
此外，復位TFT 703的漏區電連接到光電二極體721的陽極708時，如實施例8中那樣，復位TFT 703最好是一個n-溝道TFT，並且緩衝TFT 704最好是一個p-溝道TFT。反過來，當復位TFT 703的漏區電連接到光電二極體721的陰極706，並且傳感器接線714連接到陽極708時，復位TFT 703最好是一個p-溝道TFT，而緩衝TFT 704最好是一個n-溝道TFT。
應當指出的是，實施例8的光電二極體721和其他TFT可同時形成，因此工藝步驟可以減少。
還應當指出的是，可將實施例8與實施例1-4自由地組合。實施例9下面將採用圖14-16描述本發明的區域傳感器的傳感器部分的製造方法。
首先，如圖14A所示，在一個玻璃襯底200上形成厚度為300nm的一層底膜201。在實施例9中，覆蓋一層氧氮化矽(silicon oxinitnide)薄膜作為底膜201。為此，在接觸玻璃襯底200的薄膜中氮的濃度設定為10到25wt(重量)％是合適的。此外，底膜201具有熱輻射效果是有效的，並且還可設置一層DLC(類金剛石碳)薄膜。
下一步，通過已知的澱積方法，在底膜201上形成厚度50nm的一層非晶矽薄膜(圖中沒有示出)。應當指出的是，不必局限於非晶矽薄膜，也可以使用含有非晶結構的半導體薄膜(包括微晶半導體薄膜)。此外，還可以使用含有非晶結構的化合物半導體薄膜，諸如非晶鍺-矽薄膜。另外，薄膜的厚度可做成20-100nm。
隨後，通過已知技術使非晶矽薄膜結晶，形成一層結晶矽薄膜(也被稱作多晶矽薄膜)202。作為已知結晶方法有使用電爐的熱結晶、使用雷射的雷射退火結晶以及使用紅外燈的燈退火結晶。在實施例9中，採用準分子雷射(它使用氯化氙(XeCl)氣體)進行結晶。
應當指出的是，在實施例9中採用一個形成為線狀的脈衝發射準分子雷射，但也可以採用矩形的雷射。還可以採用持續發射型的氬雷射和持續發射型的準分子雷射。
在本實施例中，儘管結晶矽薄膜被用作TFT的有源層，但也可使用非晶矽薄膜作為有源層。
應當指出的是，由非晶矽薄膜形成其中需要降低關斷電流的開關TFT的有源層和由結晶矽薄膜形成電流控制TFT的有源層是有效的。由於載流子遷移率低，電流在非晶矽薄膜中難以流動，因此關斷電流不容易流動。換句話說，可利用兩者的最大優點是，電流難以流過非晶矽薄膜，但電流容易流過結晶矽薄膜。
下一步，如圖14B所示，在結晶矽薄膜202上形成一層保護膜203，保護膜203是用130nm厚的氧化矽薄膜形成的。該厚度可在100-200nm範圍內選擇(最好在130-170nm之間)。另外，也可採用其它薄膜，諸如包含矽的絕緣膜。形成保護膜203是為了使結晶矽薄膜在添加雜質時不直接暴露於等離子體，並且這樣可以對雜質的濃度進行精確的控制。
隨後在保護膜203上形成抗蝕劑掩模204a、204b和204c，並且通過保護膜203添加一種雜質元素，這種雜質元素賦予n-型電導(以下稱作n-型雜質元素)。應當指出的是，屬於周期表Ⅴ族的元素通常被用作n-型雜質元素，並且典型的情況是可以使用磷或砷。應當指出的是，採用等離子體摻雜方法，其中，磷化氫(PH3)在不進行質量分離的情況下被等離子體激發，並且在實施例9中磷是以1×1018原子/cm3的濃度來添加的。當然，也可以採用離子注入方法，其中要進行質量分離。
劑量是如此調節的在通過該工藝而形成的n-型雜質區(b)205a、205b中包含n-型雜質元素，其濃度為2×1016-5×1019原子/cm3(典型值處於5×1017-5×1018原子/cm3之間)。
下一步，如圖14C所示，保護膜203和抗蝕劑掩模204a、204b和204c被去除，並且對所添加的n-型雜質元素進行激活。可採取已知的激活技術作為激活手段。不過，在實施例9中的激活是通過準分子雷射的輻射(雷射退火)來完成的。當然，脈衝發射準分子雷射和持續發射型準分子雷射都可以被採用，並且不必對使用準分子雷射進行任何限制。目的是要激活所添加的雜質元素，並且輻射最好在結晶矽薄膜不熔化的能級上來進行。應當指出的是，雷射輻射也可在保護膜203存在的情況下進行。
除了通過雷射來激活雜質元素之外，還可以通過熱處理(爐內退火)激活雜質元素。當通過熱處理來激活時，考慮到襯底的耐熱性，適宜在大約450-550℃的溫度下進行熱處理。
通過這個工藝，在n-型雜質區(b)205a、205b的周邊上劃定了一個與n-型雜質區(b)205a、205b的端部相連的邊界部分(連接部分)，也就是其中沒有添加n-型雜質元素的區域。這意味著，當TFT在以後完成時，在LDD區和溝道形成區之間可形成非常好的連接部分。
接下來，結晶矽薄膜的不需要部分被去除，如圖14D所示，並且形成島形的半導體薄膜(下稱有源層)206-210。
然後，如圖15A所示，形成一層柵絕緣膜211，它覆蓋有源層206-210。可以採用這樣一層絕緣膜作為柵絕緣膜211，它包含矽並且其厚度為10-200nm，最好為50-150nm。可採用單層結構或疊層結構。在實施例9中採用了厚度為110nm的氧氮化矽薄膜。
此後，形成一層厚度為200-400nm的導電膜，並進行構圖來形成柵極212-216。在實施例9中，柵極和電連接到柵極用於提供導電路徑的接線(下稱柵極接線)是由同樣的材料製成的。當然，柵極和柵極接線可用彼此不同的材料來形成。更具體地講，柵極接線是由具有比柵極低的電阻率的材料做成的。這是因為，柵極使用了一種能夠進行精細加工的材料，而柵極接線是由一種能提供較小接線電阻但不適合精細加工的材料形成的。採用這中結構，柵極接線的接線電阻可做得非常小，因此，可形成具有大的表面積的像素顯示區(像素部分)。即，當實現具有10英寸或更大的對角尺寸(此外還有30英寸或更大的對角尺寸)的傳感器部分的區域傳感器時，上述的像素結構是非常有效的。
儘管柵極可由單層導電膜製成，但如需要的話，最好做成兩層或三層的層疊薄膜。任何已知的導電膜都可用作柵極212-216。
典型的是，可使用由選自下列元素組的一種元素做成的薄膜鋁(Al)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎢(W)、鉻(Cr)和矽；上述元素的氮化物薄膜(典型的是氮化鉭薄膜、氮化鎢薄膜或氮化鈦薄膜)；上述元素組合而成的合金薄膜(典型的是Mo-W合金或Mo-Ta合金)；或著上述元素的矽化物薄膜(典型的是矽化鎢薄膜或矽化鈦薄膜)。當然，這些薄膜既可以作為單層使用也可以作為疊層使用。
在實施例9中，採用了厚度為30nm的氮化鎢(WN)薄膜和厚度為370nm的鎢(W)薄膜構成的層疊薄膜。這可通過濺射形成。當添加一種惰性氣體，諸如Xe或Ne，作為濺射氣體時，可防止由於應力而造成的薄膜剝落。
此時分別形成柵極213和216，它們通過柵絕緣膜211與n-型雜質區(b)205a和205b的一部分重疊。這個重疊部分以後將成為重疊於柵極的LDD區。
下一步，如圖15B所示，以柵極212-216作為掩模，以自調整方式添加一種n-型雜質元素(在實施例9中使用磷元素)。該添加過程是如此調節的磷被添加到由此形成的n-型雜質區(c)217-224，其濃度為n-型雜質區(b)205a和205b的1/10-1/2(典型的是1/4-1/3)。特別是，濃度最好為1×1016-5×1018原子/cm3(典型的是3×1017-3×1018原子/cm3)。
下一步，形成抗蝕劑掩膜225a-225c，它們的形狀能覆蓋柵極212、214和215，如圖15C所示，並且添加一種n-型雜質元素(在實施例9中使用磷元素)，形成含高濃度磷的雜質區(a)226-233。在此也進行使用磷化氫(PH3)的離子摻雜，並且這些區的磷的濃度被調整而設定為1×1020-1×1021原子/cm3(典型的是2×1020-5×1020原子/cm3)。
通過該工藝形成了n-溝道TFT的源區或漏區，並且在n-溝道TFT中，由圖15B的工藝形成的n-型雜質區(c)217、218、222和223的一部分得以保留。這些保留區對應於LDD區。
下一步，如圖15D所示，去除抗蝕劑掩膜225a-225c，並且形成新的抗蝕劑掩膜234a和234b。隨後添加一種p-型雜質元素(在實施例9中使用硼)，形成含高濃度硼的p-型雜質區235和236。通過使用乙硼烷(B2H6)進行離子摻雜，在此添加的硼的濃度為3×1020-3×1021原子/cm3(典型的是5×1020-1×1021原子/cm3)。
應當指出的是，磷已經以1×1020-1×1021原子/cm3的濃度添加到雜質區235和236，但在此添加的硼的濃度至少是磷的三倍或更多。因此，已經形成的n-型雜質區與p-型完全相反，並且起到p-型雜質區的功能。
下一步，在去除抗蝕劑掩膜234a和234b後，以相應濃度添加到有源層的n-型或p-型雜質元素被激活。可用爐內退火、雷射退火或燈退火來作為激活的手段。在實施例9中，熱處理是在一個電爐中、在氮氣氛中以550℃的溫度進行4小時。
此時，重要的是儘可能將氧從周圍氣氛中去除。這是因為柵極的暴露表面會被氧化，只要有少量的氧存在，它就會導致電阻的增加。相應地，對於激活工藝，周圍氣氛中氧的濃度設定為1ppm或更低，最好為0.1ppm或更低。
下一步，如圖16A所示，形成第一層間絕緣膜237。含有矽的單層絕緣膜被用作第一層間絕緣膜237，或著也可以使用層疊膜。另外，可使用400nm-1.5μm的膜厚度。在實施例9中使用了一種層疊結構，它由厚度為200nm的氧氮化矽薄膜和其上的厚度為800nm氧化矽薄膜構成。
此外，在含有3-100％的氫的氣氛中，在300-450℃溫度下，進行1-12小時的熱處理，實現氫化。該工藝是通過熱激發的氫實現半導體薄膜中的懸空鍵的氫端接(終止)。作為另一種氫化方法，也可以進行等離子體氫化(使用由等離子體激發的氫)。
應當指出的是，氫化工藝也可以插入到第一層間絕緣膜237形成過程中。即，在形成200nm厚的氧氮化矽薄膜後，按上述方式進行氫化處理，隨後，形成剩餘的800nm厚的氧化矽薄膜。
下一步，在柵絕緣膜211和第一層間絕緣膜237中形成一個接觸孔，並且形成源極接線238-242和漏極接線243-247。在本實施例中，這個電極是由三層結構的層疊薄膜做成的，其中通過濺射連續形成厚度為100nm的鈦薄膜、含有鈦並且厚度為300nm的鋁薄膜和厚度為150nm的鈦薄膜。當然，也可以使用其它導電膜。
隨後形成厚度為50-500nm(典型的是200-300nm)的第一鈍化膜248。在實施例9中，一層厚度為300nm的氧氮化矽薄膜被用作第一鈍化膜248。這也可以用氮化矽薄膜替代。應當指出的是，在形成氧氮化矽薄膜之前，使用含有氫的氣體諸如H2或NH3進行等離子體處理是有效的。通過這個預處理工藝激活的氫供給第一層間絕緣膜237，並且通過進行熱處理提高第一鈍化膜248的薄膜質量。與此同時，添加到第一層間絕緣膜237中的氫擴散到下側，於是有源層可被有效地氫化。
下一步，如圖16B所示，形成由有機樹脂做成的第二層間絕緣膜249。作為有機樹脂，可使用聚醯亞胺、聚醯胺、丙烯、BCB(苯並環丁烯)或類似的材料。特別是，由於第二層間絕緣膜249主要是用於調平，那麼調平特性優異的丙烯是優選的。在本實施例中，丙烯酸薄膜形成為足夠的厚度以調平由TFT形成的階梯形部分。這個厚度適宜做成1-5μm(更適宜做成2-4μm)。
下一步，在第二層間絕緣膜249和第一鈍化膜248中形成一個觸及漏極接線245的接觸孔，並且形成光接收二極體(光電轉換元件)的陰極250，陰極250接觸漏極接線245。在實施例9中，通過濺射形成的一層鋁薄膜被用作陰極250，但也可以使用其它金屬，例如鈦、鉭、鎢和銅。此外，也可使用由鈦、鋁和鈦做成的層疊薄膜。
在整個襯底表面上澱積一層含有氫的非晶矽薄膜後，進行構圖，並且形成一個光電轉換層251。隨後，在整個襯底表面上形成一層透明導電膜。在實施例9中，通過濺射澱積一層200nm厚的ITO薄膜作為透明導電膜。對透明導電膜進行構圖，形成一個陽極252(圖16C)。
隨後，如圖17A所示，形成第三層間絕緣膜253。通過使用諸如聚醯亞胺、聚醯胺、氨基聚醯亞胺或丙烯酸之類的樹脂作為第三層間絕緣膜，可獲得一個平的表面。在實施例9中，在整個襯底表面上形成一層厚度為0.7μm的聚醯亞胺薄膜作為第三層間絕緣膜253。
下一步，在第三層間絕緣膜253、第二層間絕緣膜249和第一鈍化膜248中形成一個觸及漏極接線247的接觸孔，並且形成像素電極255。另外，在第三層間絕緣膜253中形成一個觸及陽極252的接觸孔，並且形成一條傳感器接線254。在實施例9中，形成一層厚度為300nm的鋁合金薄膜(包括1wt％的鈦的鋁薄膜)，並且隨後進行構圖，同時形成傳感器接線254和像素電極255。然後，如圖17B所示，形成由樹脂材料做成的觸排256。觸排256可通過對厚度為1-2μm的丙烯酸薄膜或聚醯亞胺薄膜來形成。觸排256在像素間形成為條狀。觸排256可沿著並在源極接線241形成，也可沿著並在柵極接線上(圖中沒有示出)形成。應當指出的是，可將諸如顏料之類的材料混入形成觸排256的樹脂材料中，觸排256可用作屏蔽膜。
下一步，形成一個發光層257。具體地講，一種用於形成發光層257的有機EL材料被溶解到一種溶劑中，這種溶劑諸如氯仿、二氯甲烷、二甲苯、甲苯和四氫呋喃，並且隨後被塗敷。此後，進行熱處理使該溶劑揮發。通過這種方式，就形成了一層由該有機EL材料做成的薄膜(發光層)。
應當指出的是，在實施例9中只描繪了一個像素。不過，發紅色光的發光層、發綠色光的發光層和發藍色光的發光層全都在此時同時形成。在實施例9中，氰-聚苯撐乙烯撐被用於形成發紅色光的發光層，聚苯撐乙烯撐被用於形成發綠色光的發光層，聚烷基苯撐被用於形成發藍色光的發光層。這些發光層每個都形成50nm的厚度。此外，1.2二氯甲烷被用作一種溶劑，並且隨後通過在一個熱盤上以80-150℃的溫度進行1-5分鐘的熱處理使其揮發。
下一步，形成厚度為20nm的空穴注入層258。由於空穴注入層258可以為所有像素共同設置，因此適宜通過使用旋塗方法或印刷方法來形成空穴注入層。在實施例9中，聚噻吩(PEDOT)被供給作為一種溶液，並且在一個熱盤上以100-150℃的溫度進行1-5分鐘熱處理，從而蒸發掉它的水分。在這種情況下，可形成空穴注入層258，同時不會溶解發光層257，因為聚亞苯基乙烯撐或聚烷基苯撐是不可溶的。
可以使用低分子有機EL材料作為空穴注入層258。在這種情況下，適宜通過蒸發方法來形成空穴注入層。
在實施例9中，形成了由發光層和空穴注入層做成的兩層結構。不過，還可以設置其它的層，諸如空穴遷移層、電子注入層和電子遷移層。這些層組合的各種層疊結構的例子已有報導，並且在本發明中可使用任何一種結構。
在形成發光層257和空穴注入層258後，形成一個由透明導電膜做成的厚度為120nm的陽極259，作為一個反向電極。在實施例9中，摻雜10-20wt％氧化鋅的氧化銦被用作透明導電膜。作為薄膜澱積方法，最好在室溫下通過蒸發來形成陽極259，這樣發光層257和空穴注入層258就不會受到有害影響。
在形成陽極259後，如圖17B所示，形成第四層間絕緣膜260。通過使用諸如聚醯亞胺、聚醯胺、氨基聚醯亞胺或丙烯酸之類的樹脂作為第四層間絕緣膜，可獲得一個平的表面。在實施例9中，在整個襯底表面上形成厚度為0.7μm的聚醯亞胺薄膜作為第四層間絕緣膜260。
由此，一個具有如圖17B所示結構的傳感器襯底就完成了。應當指出的是，在形成觸排256後，對於直到第四層間絕緣膜260的形成為止的形成薄膜的工藝而言，連續地並且在不暴露於空氣的情況下使用薄膜澱積設備的多室方法(或在線方法)是有效的。
標號270顯示出一個緩衝TFT,271顯示出一個選擇TFT,272顯示出一個復位TFT,273顯示出一個開關TFT,274顯示出EL驅動TFT。
在實施例9中，緩衝TFT 270和開關TFT 273是n-溝道TFT，並且源區側和漏區側具有LDD區281-284。應當指出的是，LDD區281-284並不通過柵絕緣膜211與柵極212和215重疊。緩衝TFT 270和開關TFT 273的上述構成能儘可能地減少熱載流子注入。
LDD區283和286隻在漏區側上形成是考慮到為了減少熱載流子注入和不引起工作速度降低。此外，沒有必要過多關心選擇TFT 271和EL驅動TFT 274的關斷電流的值，而更重要的問題在於工作速度。因此，對於LDD區283和286而言，最好與柵極213和216完全重疊並且儘可能地降低電阻分量。即，應當消除所謂的偏移。特別是，當源信號線驅動電路或柵信號線驅動電路以15V-20V來驅動時，實施例9中EL驅動TFT 274的上述結構能有效地減少熱載流子注入並且還不會降低工作速度。
另外，在實施例9中，復位TFT 272是p-溝道TFT並且沒有LDD區。對於p-溝道TFT而言，幾乎不用考慮由於熱載流子注入所造成的性能降低，因此就不需要特別形成LDD區。當然，為了防止熱載流子，也可以形成與n-溝道TFT相似的一個LDD區。另外，復位TFT 272可以是n-溝道TFT。
應當指出的是，實際上，在直到圖17B的工藝完成後，為了不暴露於大氣，最好使用具有高氣密性和很少放氣的一層保護膜(諸如層疊薄膜或紫外線硬化的樹脂薄膜)或一個透光密封部件來封裝(密封)。如果在密封部件的內部充有惰性氣體並且在密封部件內設置有乾燥劑(例如氧化鋇)，EL元件的可靠性會得到提高。
另外，在通過封裝工藝提高了氣密性之後，通過安裝一個連接器(軟性印刷電路，FPC)，該器件作為一件成品就完成了，所說的連接器用於將從襯底上形成的元件或電路引出的端子與外部信號端子連接。這種準備裝運的狀態在整個說明書中被稱作EL顯示器(EL模塊)。
應當指出的是，本發明不局限於上述的製造方法，並且可以採用已知的方法來製造。應當指出的是，可以將本實施例9與實施例1-4組合。實施例10使用圖18A-21B描述本發明中採用的製造區域傳感器的一種方法。
在圖18A中，襯底300使用的是一種非鹼性的玻璃襯底，典型的是，例如，Coming公司的1737玻璃襯底。隨後，在襯底300的將形成TFT的表面上，通過等離子體CVD(化學汽相澱積)或濺射方法形成一層底膜301。儘管圖中未示出，底膜301是由厚度為25-100nm(典型的是50nm)的氮化矽薄膜和厚度為50-300nm(典型的是150nm)的氧化矽薄膜形成的。此外，底膜301也可只由氮化矽薄膜或只有氮氧化矽(siliconnitrideoxide)薄膜來形成。
下一步，通過等離子體CVD，在底膜301上形成厚度為50nm的非晶矽薄膜。儘管取決於非晶矽薄膜中氫的含量，但通過優選在400-550℃的溫度下的幾小時的熱處理來進行脫氫，並且優選以等於或少於5原子％的含氫量來進行結晶工藝。另外，非晶矽薄膜也可通過其它製造方法形成，例如，濺射或蒸發，但薄膜內雜質元素比如氧或氫的含量最好被充分地降低。
底膜和非晶矽薄膜兩者在此都是通過等離子體CVD來製造的，因此底膜和非晶矽薄膜也可以在真空(環境)內連續地形成。在形成底膜301後，通過採用一個不暴露於大氣的工藝，可以防止表面汙染，並且可以降低製造的TFT的特性分散。
隨後，使非晶矽薄膜通過已知方法結晶，從而形成結晶矽薄膜(也被稱作聚結晶矽薄膜和多晶矽薄膜)302(參見圖18A)。作為已知的結晶方法有使用電爐的熱結晶方法、使用雷射的雷射退火結晶方法和使用紅外線的燈退火結晶方法。在實施例10中，結晶是使用從氯化氙(XeCl)氣體發出的準分子雷射實現的。
應當指出的是，在實施例10中使用的是線狀的脈衝發射型準分子雷射，但也可使用一個矩形的雷射，並且還可使用持續發射型氬雷射和持續發射型準分子雷射。
另外，在實施例10中，結晶矽薄膜302被用作TFT的有源層，但也可使用非晶矽薄膜作為有源層。
應當指出的是，通過非晶矽薄膜形成其中需要降低關斷電流的開關TFT的有源層是有效的，而通過結晶矽薄膜來形成EL驅動TFT的有源層是有效的。非晶矽薄膜具有低的載流子遷移率，因此電流變得難以流動，並且關斷電流不容易流動。換句話說，可以給出的兩者的優點是，非晶矽薄膜中電流難以流動，而結晶矽薄膜中電流容易流動。
對由此形成的結晶矽薄膜302進行構圖，形成島形的半導體層(下稱有源層)303-308。
下一步，通過以氧化矽或氮化矽為主要成分的材料來形成一層柵絕緣膜309，它覆蓋有源層303-308。柵絕緣膜309可以由氮氧化矽薄膜形成，它通過等離子體CVD採用N2O和SiH4作為原材料製成，厚度為10-200nm，最好為50-150nm。在此形成的厚度為100nm(參見圖18B)。
隨後，在柵絕緣膜309的表面上形成第一導電膜310和第二導電膜311，第一導電膜310將成為第一柵極，第二導電膜311將成為第二柵極。第一導電膜310可由從矽(Si)和鍺(Ge)中選出的一種元素的半導體薄膜形成，或者由以這兩種元素之一作為主要成分的半導體薄膜形成。另外，第一導電膜310的厚度必須為5-500nm，最好為10-30nm。在此形成20nm厚度的矽薄膜。
可以將一種雜質元素添加到用作第一導電膜310的半導體薄膜中，這種雜質元素賦予n-型導電或p-型導電。對於這個半導體薄膜的製造方法，可採用以下的已知方法。例如，它可採用低壓CVD製造，其中襯底溫度為450-500℃，並且以250SCCM(流量)導入二矽烷(Si2H6)和以300SCCM導入氦(He)。此時還可同時混入0.1-2％的PH3到二矽烷中，從而形成n-型半導體薄膜。
將成為第二柵極的第二導電膜311可以由下列一種元素形成鈦、鉭、鎢和鉬，或者由以這些元素之一作為主要成分的化合物形成。這樣做是考慮到要降低柵極的電阻，並且可使用例如鋁-鎢混合物。在此使用的是鉭，並且通過濺射方法來形成200-1000nm的厚度，典型的是400nm。(參見圖18C)。
下一步，使用已知的構圖技術來形成一個抗蝕劑掩模，並進行蝕刻第二導電膜311和形成第二柵極312-317的步驟。第二導電膜311是由鉭薄膜形成的，因此進行的是幹刻蝕。幹刻蝕是按照下列條件進行的以80SCCM導入Cl2，壓強為100毫乇，輸入的高頻電功率為500W。由此形成第二柵極312-317，如圖18D所示。
即使在蝕刻後仍有微量的殘留，也可通過SPX清洗液或諸如EKC之類的溶液清洗去除。
比外，第二導電膜311也可通過溼蝕刻來去除。例如，當使用鉭時，它可以由氟蝕刻液很容易地去除。
下一步，進行添加n-型雜質元素的工藝。該工藝是用於形成LDD區的一個工藝。在此使用磷化氫(PH3)進行離子摻雜。通過該工藝，磷通過柵絕緣膜309和第一導電膜310添加到有源層303-308中，因此，加速電壓被設定在相當高的80keV。添加到有源層303-308的磷的濃度最好為1×1016-1×1019原子/cm3，在此設定為1×1018原子/cm3。按上述濃度添加磷的有源層的多個區(n-區)320-331就形成了。(參見圖18D)。
磷還被添加到第一導電膜310的不與第二柵極312-317重疊的一個區中。這個區的磷的濃度沒有特別地規定，但可獲得降低第一導電層310的電阻率的效果。
下一步，形成n-溝道TFT的區被抗蝕劑掩模332和334所覆蓋，並且進行去除第一導電膜310的一部分的工藝。在此這是通過幹刻蝕進行的。第一導電膜310是矽，因此幹刻蝕是按下列條件進行的以50SCCM導入CF4，以45SCCM導入O2，壓強為50毫乇，輸入的高頻電功率為200W。結果是，第一導電膜的標示為336和338的部分以及第一柵極337和339保留下來。
隨後，在形成p-溝道TFT的區中進行添加一種p-型雜質元素的工藝。雜質元素是使用乙硼烷(B2H6)通過離子摻雜方法添加的。在此，加速電壓同樣被設定為80keV，並且硼是以2×1020原子/cm3的濃度來添加的。如圖19A所示，高濃度添加硼的雜質區(p+區)340-343就形成了。
此外，抗蝕劑掩模332和334被完全去除，並且形成新的抗蝕劑掩模348-353。隨後，使用抗蝕劑掩模348、349、351和352來蝕刻第一導電膜336和338的部分，並且形成第一導電膜的新的部分354、355和357以及第一柵極356。
隨後進行添加一種n-型雜質元素的工藝。在此使用磷化氫(PH3)進行離子摻雜。磷通過柵絕緣膜309添加到下面的有源層，因此，這個工藝同樣將加速電壓設定在相當高的80keV。添加有磷的區(n+區)358-365就形成了。這些區的磷的濃度與n-區相比是高的，並且(該濃度)最好為1×1019-1×1021原子/cm3。在此，濃度被設定為1×1020原子/cm3。(參見圖19B)被抗蝕劑掩模348、349和352覆蓋的n-區320、321、322、323、328和329由該工藝確定為LDD區。
此外，抗蝕劑掩模348-353被去除，並且形成新的抗蝕劑掩模366-371。形成抗蝕劑掩模366、367和370的目的是由第一導電膜354、355和357的部分形成第一柵極。通過抗蝕劑掩模的長度，LDD區可在通過柵絕緣膜309與第一柵極重疊的區中和不重疊的區中自由地確定。在確定TFT溝道形成區的結構時，抗蝕劑掩模366、367和370的溝道縱向長度對於形成n-溝道TFT是很重要的(參見圖19C)。
如圖20A所示，第一柵極372、373、359和374就形成了。
下一步，抗蝕劑掩模366-371被去除，並且進行形成絕緣膜375和第一層間絕緣膜376的工藝。首先由50nm厚的氮化矽形成絕緣膜375。絕緣膜375是通過等離子體CVD按下列條件形成的以5SCCM導入SiH4，以40SCCM導入NH3，以100SCCM導入N2，壓強為0.7乇，輸入的高頻電功率為300W。接著，按下列條件形成950nm厚的氧化矽薄膜以500SCCM導入TEOS，以50SCCM導入O2，壓強為1乇，輸入的高頻電功率為200W。
隨後進行一個熱處理工藝。為了激活能賦予n-型或p-型導電並且已經以各種濃度被添加的雜質元素，必需進行熱處理工藝。該熱處理工藝可採用使用電熱爐的熱退火、使用上述準分子雷射的雷射退火以及使用滷素燈的快速熱退火(RTA)。在此激活工藝是通過熱退火來進行的。熱處理工藝是在300-700℃，優選350-550℃溫度下，這裡是在450℃溫度下，在氮氣氛中進行2小時。
下一步，在第一層間絕緣膜376和絕緣膜375中形成觸及相應TFT的源區和漏區的接觸孔，並且形成源極接線377-382和漏極接線383-388。儘管圖中沒有示出，在實施例10中採用的是三層結構，其中通過濺射方法連續形成有100nm厚的鈦薄膜、300nm厚的含鈦鋁薄膜和150nm厚的鈦薄膜。(參見圖20B)下一步形成一層鈍化膜390，它覆蓋源極接線377-382、漏極接線383-388以及第一層間絕緣膜376。鈍化膜390是由厚度為50nm的氮化矽薄膜形成的。此外，用有機樹脂形成厚度約為1000nm的第二層間絕緣膜391。可用作有機樹脂薄膜的材料諸如聚醯亞胺、丙烯酸和氨基聚醯亞胺。有機樹脂薄膜有下列優點形成薄膜的方法簡單；其固有介電常數低，因此可減小寄生電容；它具有優異的調平特性。應當指出的是，也可使用除了上述以外的其它有機樹脂薄膜。在此使用的是熱聚合型聚醯亞胺，並且在塗敷到襯底上以後，它是通過在300℃溫度下加熱來形成的。(參見圖20C)下一步，在第二層間絕緣膜391和鈍化膜390中形成觸及漏極接線388和386的接觸孔，並且形成像素電極392和傳感器接線393。在實施例10中，形成厚度為110nm的氧化銦和氧化錫(ITO)薄膜，隨後進行構圖，從而同時形成傳感器接線393和像素電極392。此外，也可採用透明導電膜，其中將2-20％的氧化鋅(ZnO)混入到氧化銦中。像素電極392成為EL元件的陽極。(參見圖21A)下一步由樹脂材料形成一個觸排394。觸排394可通過對厚度為1-2μm的丙烯酸樹脂薄膜或聚醯亞胺薄膜進行構圖來形成。觸排394在像素之間形成為條狀。觸排394可在源極接線381上並沿著它形成，並可以在柵極接線(圖中未示出)上並沿著它形成。應當指出的是，通過將一種顏料或類似的物質混入到形成觸排394的樹脂材料中，觸排394也可用作屏蔽薄膜。
下一步，通過真空蒸發方法，在不暴露於大氣的情況下，連續地形成一個EL層395和一個陰極(MgAg電極)396。應當指出的是，EL層395的薄膜厚度可設為80-200nm(典型的是100-120nm)，而陰極396的厚度可設為180-300nm(典型的是200-250nm)。還應當指出的是，在實施例10的圖中只顯示出一個像素，但可以同時形成一個發紅色光的EL層、一個發綠色光的EL層和一個發藍色光的EL層。
對於相應於紅色的像素、相應於綠色的像素和相應於藍色的像素，EL層395和陰極396是順序形成的。不過，EL層395具有較弱的耐溶液性，因而在不使用光刻技術的情況下，每種顏色必須分別地形成。最好使用一個金屬掩模來覆蓋需要的像素的外部區域，並且僅在所需位置選擇性地形成EL層395和陰極396。
換句話說，一個掩模首先設定成覆蓋除了對應於紅色的像素之外的所有像素，並且利用該掩模選擇性地形成用於發紅色光的EL層和陰極。其次，一個掩模設定成覆蓋除了對應於綠色的像素之外的所有像素，並且利用該掩模選擇性地形成用於發綠色光的EL層和陰極。相似地，一個掩模設定成覆蓋除了對應於藍色的像素之外的所有像素，並且利用該掩模選擇性地形成用於發藍色光的EL層和陰極。應當注意的是，在此指出了使用全部不同的掩模，但同一掩模還可以再次使用。此外，在針對所有像素的EL層和陰極都形成之前，工藝的進行最好不脫離真空環境。
應當指出的是，在實施例10中，EL層395是一個單層結構的發光層，但除了發光層外，EL層還可具有其它層，諸如空穴遷移層、空穴注入層、電子遷移層和電子注入層。這些組合類型的各種例子已有報導，並且所有的結構都可以採取。可用一種已知的材料作為EL層395。考慮到EL驅動電壓，最好使用一種已知的有機材料。此外，在實施例10中示出了使用MgAg電極來作為EL元件的陰極的例子，但也可使用其它已知材料。
由此，一個具有如圖21B所示結構的傳感器襯底就完成了。應當指出的是，使用薄膜形成設備的多室方法(或在線方法)，在不暴露於大氣的情況下，連續地進行從形成觸排394之後一直到形成陰極396的工藝是有效的。
在實施例10中，描述了製造傳感器部分的TFT的方法，但驅動部分的TFT也可參照上述工藝同時在襯底上形成。
標號491表示一個緩衝TFT，標號492表示一個選擇TFT，標號493表示一個復位TFT，標號494表示一個光電二極體TFT，標號495表示一個開關TFT，標號496表示一個EL驅TFT。
在實施例10中，開關TFT 495採用單柵極結構，但也可以採用雙柵極結構，並且還可以採用具有三個或更多柵極的多柵極結構。通過將開關TFT 495做成雙柵極結構，該結構就有效地成為兩個串聯的TFT，它具有減小關斷電流的優點。
應當指出的是，在實施例10中，在光電二極體494上形成的第一柵極356和第二柵極315保持在這樣一個電位上，即，當光不輻射到光電二極體494上時，電流不能在形成於陽極498和陰極499之間的光電轉換層497中流動。
另外，在實施例10中，在所有TFT中形成的LDD區不與柵極重疊。當一個源信號線驅動電路或一個柵信號線驅動電路在10V或更低的電壓下被驅動時，就不用非常擔心熱載流子注入，因此，實施例10中的TFT的結構是有效的。
應當指出的是，實際上，在直到圖21B的工藝完成之後，最好使用具有高氣密性和很少放氣的一層保護膜(諸如層疊薄膜或紫外線硬化的樹脂薄膜)和一種透光密封材料，在不暴露於大氣的情況下進行封裝(密封)。通過在密封材料內部形成惰性氣體氣氛並且在密封材料內部設置乾燥劑(例如氧化鋇)，EL元件的可靠性會得到提高。
另外，在按照封裝工藝或類似工藝提高了氣密性之後，安裝一個連接器(軟性印刷電路，FPC)，以便將從襯底上形成的元件和電路引出的端子與外部信號端子連接。這樣就完成了最終的產品。產品準備發貨的這種狀態在整個說明書中被稱作區域傳感器。
應當指出的是，本發明不局限於上述的製造方法，並且可以採用已知的方法來製造。另外，可以將本實施例10與實施例1-4中的任一個自由地組合。實施例11利用圖22A和22B描述一種可攜式手動掃描儀，它作為本發明的區域傳感器的一個例子。
圖22A是一種可攜式手動掃描儀，並且包括一個主體901、一個傳感器部分902、一個上蓋903、一個外部接口904和一個工作開關905。圖22B是與圖22A相同的可攜式手動掃描儀的示意圖，只不過上蓋903是關閉的。
可以使用本發明的區域傳感器來在傳感器部分902中顯示一個輸入圖像，並且在區域傳感器中不形成新的電子顯示器的情況下，可以現場校驗讀入的圖像。
另外，由區域傳感器902讀入的圖像信號可從外部接口904發送到可攜式手動掃描儀的外部，並且可以利用軟體進行諸如圖像修正、合成和編輯之類的操作。
應當指出的是，可以將實施例11與實施例1-10中的任一個自由地組合。實施例12利用圖23描述一個與實施例11不同的可攜式手動掃描儀，它作為本發明的區域傳感器的一個例子。
標號801表示一個傳感器襯底，標號802表示一個傳感器部分，標號803表示一個接觸面板，標號804表示一個觸筆。接觸面板803具有透光特性，從傳感器部分802發出的光和輻射到傳感器部分802的光可穿過接觸面板803。一個目標的圖像可通過接觸面板803讀入。另外，當一個圖像顯示在傳感器部分802中時，通過接觸面板803，就可以看到傳感器部分802上的圖像。
當觸筆804接觸到接觸面板803時，觸筆804與接觸面板803接觸部分的位置上的信息可以被區域傳感器接收為一個電子信號。關於在實施例12中所用的接觸面板803和觸筆804，只要接觸面板803具有透光特性，並且觸筆804與接觸面板803接觸部分的位置上的信息可以被區域傳感器接收為一個電子信號，就可以採用已知的接觸面板和觸筆。
具有上述結構的本發明的區域傳感器讀入一個圖像並顯示讀入到傳感器部分802的圖像，而且可通過觸筆804向讀入的圖像中寫入(其它信息)。本發明的區域傳感器可進行圖像讀入、圖像顯示和向圖像的寫入，所有這些操作都在傳感器部分802中(進行)。因此，區域傳感器本身的尺寸可被壓縮，並且區域傳感器可做成具有多種功能。
應當指出的是，可以將實施例12與實施例1-10中的任一個自由地組合。實施例13在實施例13中描述與圖1不同的一種區域傳感器的傳感器部分的結構的一個例子。
圖25顯示出實施例13的區域傳感器的傳感器部分的電路圖。在傳感器部分1001中形成有源信號線S1-SX、電源線V1-VX、柵信號線G1-Gy、復位柵信號線RG1-RGy、傳感器輸出接線SS1-SSx以及一個傳感器電源線VB。
傳感器部分1001具有多個像素1002。像素1002具有源信號線S1-SX之一、電源線V1-VX之一、柵信號線G1-Gy之一、復位柵信號線RG1-RGy之一、傳感器輸出接線SS1-SSx之一以及傳感器電源線VB。
傳感器輸出接線SS1-SSx分別連接到恆流源1003_1-1003_x。
像素1002具有一個開關TFT 1004、一個EL驅動TFT 1005和一個EL元件1006。另外，在圖25中，在像素1002中有一個電容器1007，但電容器1007是不必形成的。此外，像素1002具有一個復位TFT 1010、一個緩衝TFT 1011、一個選擇TFT 1012和一個光電二極體1013。
EL元件1006是由一個陽極、一個陰極以及在陽極和陰極之間形成的一個EL層組成的。當陽極連接到EL驅動TFT 1005的源區或漏區時，陽極成為一個像素電極而陰極成為一個反向電極。反過來，當陰極連接到EL驅動TFT 1005的源區或漏區時，陽極成為一個反向電極而陰極成為一個像素電極。
開關TFT 1004的柵極連接到柵信號線G1-Gy。開關TFT 1004的源區和漏區之一連接到源信號線S，而另一個連接到EL驅動TFT 1005的柵極。EL驅動TFT 1005的源區和漏區之一連接到電源線V1-Vx，而另一個連接到EL元件1006。電容器1007連接到EL驅動TFT 1005的柵極和電源線V1-Vx。
復位TFT 1010的柵極連接到復位柵信號線RG1-RGx。復位TFT 1010的源區連接到傳感器電源線VB，並且傳感器電源線VB總是保持著恆定的電位(標準電位)。另外，復位TFT 1010的漏區連接到光電二極體1013和緩衝TFT 1011的柵極。
儘管在圖中沒有示出，光電二極體1013具有一個陰極、一個陽極以及在陰極和陽極之間形成的一個光電轉換層。復位TFT 1010的漏區連接到光電二極體1013的陽極或陰極。
緩衝TFT 1011的漏區連接到傳感器電源線VB，並且總是保持標準電位。緩衝TFT 1011的源區連接到選擇TFT 1012的源區或漏區。
選擇TFT 1012的柵極連接到柵信號線G1-Gx。選擇TFT 1012的源區和漏區之一連接到緩衝TFT 1011的源區，如上所述，並且另一個連接到傳感器輸出接線SS1-SSx。傳感器輸出接線SS1-SSx連接到恆流源1003(恆流源1003_1-1003_x)，並且其中流動的總是一個恆定電流。
在實施例13中，開關TFT 1004和選擇TFT 1012的極性是一樣的。即，當開關TFT 1004是一個n-溝道TFT時，選擇TFT 1012也是一個n-溝道TFT，當開關TFT 1004是一個p-溝道TFT時，選擇TFT 1012也是一個p-溝道TFT。
與圖1中所示的區域傳感器不同，在實施例13的區域傳感器的傳感器部分中，開關TFT 1004的柵極和選擇TFT 1012的柵極兩者都連接到柵信號線G1-Gx。因此，對於實施例13的區域傳感器，每個像素的EL元件1006發光的周期與抽樣周期ST1-STn長度相同。根據上述結構，在實施例13的區域傳感器中，接線的數量可比圖1中做得要少。
應當指出的是，對於實施例13的區域傳感器，在傳感器部分1001中也可以顯示圖像。
可以將實施例13的結構與實施例3-12的任一個自由地組合。實施例14在實施例14中描述圖5中所示的傳感器源信號線驅動電路121和傳感器柵信號線驅動電路123的詳細結構。
圖26A顯示出傳感器源信號線驅動電路121的結構。傳感器源信號線驅動電路121具有一個偏置電路121a、一個信號處理電路121b和一個信號輸出線驅動電路1210。
偏置電路121a具有一個恆流源，並與每個像素的緩衝TFT 111配對，這形成一個源極輸出電路。輸入到每條傳感器輸出接線SS的信號被抽樣，並輸入到下遊信號處理電路121b中。
在信號處理電路121b中設有這樣的電路，諸如存儲一次並保持輸入信號的電路、進行模/數轉換的電路和減少噪音的電路等。根據從信號輸出線驅動電路121C所輸出的信號，在信號處理電路121b中處理的信號被按順序地輸出到一個輸出放大電路121d中。
輸出放大電路121d對從信號處理電路121b中輸出的信號進行放大。對於信號不進行放大的情況，就不需要輸出放大電路121d，但現在通常都包括(此電路)。
從輸出放大電路121d輸出的信號被諸如CPU之類的器件(圖中未顯示)接收。
圖26B顯示出傳感器柵信號線驅動電路123的結構。傳感器柵信號線驅動電路123具有一個選擇信號線驅動電路123a和一個復位信號線驅動電路123b。
選擇信號線驅動電路123a將一個信號按順序地輸入到每條選擇信號線上，以便其柵極連接到選擇信號線的每個選擇TFT 112都將導通。另外，復位信號線驅動電路123b將一個信號按順序地輸入到每條復位柵信號線上，以便其柵極連接到復位柵信號線的每個復位TFT 110都將導通。
應當指出的是，在實施例14中描述了圖5中所示的傳感器源信號線驅動電路121和傳感器柵信號線驅動電路123，但圖8中所示的傳感器源信號線驅動電路131和傳感器柵信號線驅動電路133也可具有與實施例14所示的相同的結構。
可以通過與實施例1-13的任一個自由地組合來實現實施例14。
根據本發明的上述結構，因為光是均勻地輻射到目標上，所以不會產生讀入圖像的亮度不均勻問題。不需要與傳感器襯底分離地形成背景光和光散射板，因此，與常規的例子不同，不需要精確地調節背景光、光散射板、傳感器襯底和目標的位置。傳感器本身的機械強度也得以增強。進一步，可以實現更小、更薄和更輕的傳感器。
採用本發明的區域傳感器，可以使用EL元件在傳感器部分中顯示圖像。因此，在區域傳感器中不形成新的電子顯示器的情況下，就可以在傳感器部分中顯示由傳感器部分讀入的圖像，並且可以現場校驗讀入的圖像。
權利要求
1．一種附著型區域傳感器，它包括在一個傳感器襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其中該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件和多個薄膜電晶體。
2．根據權利要求1的傳感器，其中，EL元件具有一個陽極、一個陰極以及在陽極和陰極之間形成的一個EL層。
3．根據權利要求1的傳感器，其中，光電二極體具有一個陰極、一個陽極以及在陰極和陽極之間形成的一個光電轉換層。
4．一種附著型區域傳感器，它包括在一個襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其中該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT和一個選擇擇TFT；開關TFT和EL驅動器TFT控制從EL元件發出的光；從EL元件發出的光在一個目標上被反射並輻射到光電二極體上；並且光電二極體、復位TFT、緩衝TFT和選擇TFT由輻射到光電二極體上的光產生一個圖像信號。
5．根據權利要求4的傳感器，其中，EL元件具有一個陽極、一個陰極以及在陽極和陰極之間形成的一個EL層。
6．根據權利要求4的傳感器，其中，光電二極體具有一個陰極、一個陽極以及在陰極和陽極之間形成的一個光電轉換層。
7．一種附著型區域傳感器，它包括在一個襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其中該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT、一個選擇TFT；一條源信號線；一條柵信號線；一條電源線，用於保持一個恆定的電位；一條復位柵信號線；一條傳感器柵信號線；一條傳感器輸出接線，它連接到一個恆流源；以及一條傳感器電源線，用於保持一個恆定的電位；開關TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT的源區和漏區中的一個連接到源信號線，而另一個連接到EL驅動TFT的柵極；EL驅動TFT的源區和漏區中的一個連接到電源線，而另一個連接到EL元件；復位TFT的源區連接到傳感器電源線；復位TFT的漏區連接到緩衝TFT的柵極和光電二極體；緩衝TFT的漏區連接到傳感器電源線；選擇TFT的源區和漏區中的一個連接到傳感器輸出接線，另一個連接到緩衝TFT的源區；選擇TFT的柵極連接到傳感器柵信號線；從EL元件發出的光在一個目標上被反射並輻射到光電二極體上；並且由輻射到光電二極體上的光產生的一個圖像信號被輸入到傳感器輸出接線。
8．根據權利要求7的傳感器，其中，EL元件具有一個陽極、一個陰極以及在陽極和陰極之間形成的一個EL層。
9．根據權利要求8的傳感器，其中，當EL元件的陽極連接到EL驅動TFT的源區或漏區時，EL驅動TFT是一個p-溝道TFT。
10．根據權利要求8的傳感器，其中，當EL元件的陰極連接到EL驅動TFT的源區或漏區時，EL驅動TFT是一個n-溝道TFT。
11．根據權利要求5的傳感器，其中，光電二極體具有一個陰極、一個陽極以及在陽極和陰極之間形成的一個光電轉換層。
12．根據權利要求11的傳感器，其中，當光電二極體的陽極連接到復位TFT的漏區時，復位TFT是一個n-溝道TFT，而緩衝TFT是一個p-溝道TFT。
13．根據權利要求11的傳感器，其中，當光電二極體的陰極連接到復位TFT的漏區時，復位TFT是一個p-溝道TFT，而緩衝TFT是一個n-溝道TFT。
14．一種附著型區域傳感器，它包括在一個襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其中該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT、一個選擇TFT；一條源信號線；一條柵信號線；一條電源線，用於保持一個恆定的電位；一條復位柵信號線；一條傳感器柵信號線；一條傳感器輸出接線，它連接到一個恆流源；以及一條傳感器電源線，用於保持一個恆定的電位；開關TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT的源區和漏區中的一個連接到源信號線，而另一個連接到EL驅動TFT的柵極；EL驅動TFT的源區和漏區中的一個連接到電源線，而另一個連接EL元件；復位TFT的源區連接到傳感器電源線；復位TFT的漏區連接到緩衝TFT的柵極和光電二極體；緩衝TFT的漏區連接到傳感器電源線；選擇TFT的源區和漏區中的一個連接到傳感器輸出接線，另一個連接到緩衝TFT的源區；選擇TFT的柵極連接到傳感器柵信號線；開關TFT和選擇TFT的極性是相同的；從EL元件發出的光在一個目標上被反射並輻射到光電二極體上；並且由輻射到光電二極體上的光產生的一個圖像信號被輸入到傳感器輸出接線。
15．根據權利要求14的傳感器，其中，EL元件具有一個陽極、一個陰極以及在陽極和陰極之間形成的一個EL層。
16．根據權利要求15的傳感器，其中，當EL元件的陽極連接到EL驅動TFT的源區或漏區時，EL驅動TFT是一個p-溝道TFT。
17．根據權利要求15的傳感器，其中，當EL元件的陰極連接到EL驅動TFT的源區或漏區時，EL驅動TFT是一個n-溝道TFT。
18．根據權利要求14的傳感器，其中，光電二極體具有一個陰極、一個陽極以及在陽極和陰極之間形成的一個光電轉換層。
19．根據權利要求18的傳感器，其中，當光電二極體的陽極連接到復位TFT的漏區時，復位TFT是一個n-溝道TFT，而緩衝TFT是一個p-道TFT。
20．根據權利要求18的傳感器，其中，當光電二極體的陰極連接到復位TFT的漏區時，復位TFT是一個p-溝道TFT，而緩衝TFT是一個n-溝道TFT。
21．一種附著型區域傳感器，它包括在一個襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其中該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT、一個選擇TFT；一條源信號線；一條柵信號線；一條電源線，用於保持一個恆定的電位；一條復位柵信號線；一條傳感器柵信號線；一條傳感器輸出接線，它連接到一個恆流源；以及一條傳感器電源線，用於保持一個恆定的電位；開關TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT的源區和漏區中的一個連接到源信號線，而另一個連接到EL驅動TFT的柵極；EL驅動TFT的源區和漏區中的一個連接到電源線，而另一個連接EL元件；復位TFT的源區連接到傳感器電源線；復位TFT的漏區連接到緩衝TFT的柵極和光電二極體；緩衝TFT的漏區連接到傳感器電源線；選擇TFT的源區和漏區中的一個連接到傳感器輸出接線，另一個連接到緩衝TFT的源區；選擇TFT的柵極連接到傳感器柵信號線；根據輸入到復位柵信號線和傳感器柵信號線的信號，復位TFT和選擇TFT從ON狀態轉換到OFF狀態，或者同時從OFF狀態轉換到ON狀態；復位TFT和選擇TFT中的一個處於ON狀態時，另一個處於OFF狀態；從EL元件發出的光在一個目標上被反射並輻射到光電二極體上；並且由輻射到光電二極體上的光產生的一個圖像信號被輸入到傳感器輸出接線。
22．根據權利要求21的傳感器，其中，EL元件具有一個陽極、一個陰極以及在陽極和陰極之間形成的一個EL層。
23．根據權利要求22的傳感器，其中，當EL元件的陽極連接EL驅動TFT的源區或漏區時，EL驅動TFT是一個p-溝道TFT。
24．根據權利要求22的傳感器，其中，當EL元件的陰極連接EL驅動TFT的源區或漏區時，EL驅動TFT是一個n-溝道TFT。
25．根據權利要求21的傳感器，其中，光電二極體具有一個陰極、一個陽極以及在陽極和陰極之間形成的一個光電轉換層。
26．根據權利要求25的傳感器，其中，當光電二極體的陽極連接到復位TFT的漏區時，復位TFT是一個n-溝道TFT，而緩衝TFT是一個p-溝道TFT。
27．根據權利要求25的傳感器，其中，當光電二極體的陰極連接到復位TFT的漏區時，復位TFT是一個p-溝道TFT，而緩衝TFT是一個n-溝道TFT。
28．一種附著型區域傳感器，它包括在一個襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其中該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT、一個選擇TFT；一條源信號線；一條柵信號線；一條電源線，用於保持一個恆定的電位；一條復位柵信號線；一條傳感器柵信號線；一條傳感器輸出接線，它連接到一個恆流源；以及一條傳感器電源線，用於保持一個恆定的電位；開關TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT的源區和漏區中的一個連接到源信號線，而另一個連接到EL驅動TFT的柵極；EL驅動TFT的源區和漏區中的一個連接到電源線，而另一個連接到EL元件；復位TFT的源區連接到傳感器電源線；復位TFT的漏區連接到緩衝TFT的柵極和光電二極體；緩衝TFT的漏區連接到傳感器電源線；選擇TFT的源區和漏區中的一個連接到傳感器輸出接線，另一個連接到緩衝TFT的源區；選擇TFT的柵極連接到傳感器柵信號線；開關TFT和選擇TFT的極性是相同的；根據輸入到復位柵信號線和傳感器柵信號線的信號，復位TFT和選擇TFT從ON狀態轉換到OFF狀態，或者同時從OFF狀態轉換到ON狀態；復位TFT和選擇TFT中的一個處於ON狀態時，另一個處於OFF狀態；從EL元件發出的光在一個目標上被反射並輻射到光電二極體上；並且由輻射到光電二極體上的光產生的一個圖像信號被輸入到傳感器輸出接線。
29．根據權利要求28的傳感器，其中，EL元件具有一個陽極、一個陰極以及在陽極和陰極之間形成的一個EL層。
30．根據權利要求29的傳感器，其中，當EL元件的陽極連接到EL驅動TFT的源區或漏區時，EL驅動TFT是一個p-溝道TFT。
31．根據權利要求29的傳感器，其中，當EL元件的陰極連接到EL驅動TFT的源區或漏區時，EL驅動TFT是一個n-溝道TFT。
32．根據權利要求28的傳感器，其中，光電二極體具有一個陰極、一個陽極以及在陽極和陰極之間形成的一個光電轉換層。
33．根據權利要求32的傳感器，其中，當光電二極體的陽極連接到復位TFT的漏區時，復位TFT是一個n-溝道TFT，而緩衝TFT是一個p-溝道TFT。
34．根據權利要求32的傳感器，其中，當光電二極體的陰極連接到復位TFT的漏區時，復位TFT是一個p-溝道TFT，而緩衝TFT是一個n-溝道TFT。
35．一種顯示裝置，它包括在一個襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其中該多像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT和一個選擇TFT；從EL元件發出的光是根據開關TFT和EL驅動TFT來控制的；並且傳感器部分根據從EL元件發出的光來顯示一個圖像；或者從EL元件發出的光通過被一個目標反射而輻射到光電二極體上，並且根據光電二極體、復位TFT、緩衝TFT和選擇TFT，由輻射到光電二極體上的光產生一個圖像信號。
36．根據權利要求35的裝置，其中，EL元件具有一個陽極、一個陰極以及在陽極和陰極之間形成的一個EL層。
37．根據權利要求35的裝置，其中，光電二極體具有一個陰極、一個陽極以及在陰極和陽極之間形成的一個光電轉換層。
38．根據權利要求35的裝置，其中，該顯示裝置具有一個觸筆和一個接觸面板。
39．一種顯示裝置，它包括在一個襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其中該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT、一個選擇TFT；一條源信號線；一條柵信號線；一條電源線，用於保持一個恆定的電位；一條復位柵信號線；一條傳感器柵信號線；一條傳感器輸出接線，它連接到一個恆流源；以及一條傳感器電源線，用於保持一個恆定的電位；開關TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT的源區和漏區中的一個連接到源信號線，而另一個連接到EL驅動TFT的柵極；EL驅動TFT的源區和漏區中的一個連接到電源線，而另一個連接到EL元件；復位TFT的源區連接到傳感器電源線；復位TFT的漏區連接到緩衝TFT的柵極和光電二極體；緩衝TFT的漏區連接到傳感器電源線；選擇TFT的源區和漏區中的一個連接到傳感器輸出接線，另一個連接到緩衝TFT的源區；選擇TFT的柵極連接到傳感器柵信號線；從EL元件發出的光是根據開關TFT和EL驅動TFT來控制的；並且傳感器部分根據從EL元件發出的光來顯示一個圖像；或者從EL元件發出的光通過被一個目標反射而輻射到光電二極體上，並且根據光電二極體、復位TFT、緩衝TFT和選擇TFT，由輻射到光電二極體上的光產生一個圖像信號。
40．根據權利要求39的裝置，其中，EL元件具有一個陽極、一個陰極以及在陽極和陰極之間形成的一個EL層。
41．根據權利要求40的裝置，其中，當EL元件的陽極連接到EL驅動TFT的源區或漏區時，EL驅動TFT是一個p-溝道TFT。
42．根據權利要求40的裝置，其中，當EL元件的陰極連接到EL驅動TFT的源區或漏區時，EL驅動TFT是一個n-溝道TFT。
43．根據權利要求39的裝置，其中，光電二極體具有一個陰極、一個陽極以及在陽極和陰極之間形成的一個光電轉換層。
44．根據權利要求43的裝置，其中，當光電二極體的陽極連接到復位TFT的漏區時，復位TFT是一個n-溝道TFT，而緩衝TFT是一個p-溝道TFT。
45．根據權利要求43的裝置，其中，當光電二極體的陰極連接到復位TFT的漏區時，復位TFT是一個p-溝道TFT，而緩衝TFT是一個n-溝道TFT。
46．一種顯示裝置，它包括在一個襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其中該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT、一個選擇TFT；一條源信號線；一條柵信號線；一條電源線，用於保持一個恆定的電位；一條復位柵信號線；一條傳感器柵信號線；一條傳感器輸出接線，它連接到一個恆流源；以及一條傳感器電源線，用於保持一個恆定的電位；開關TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT的源區和漏區中的一個連接到源信號線，而另一個連接到EL驅動TFT的柵極；EL驅動TFT的源區和漏區中的一個連接到電源線，而另一個連接到EL元件；復位TFT的源區連接到傳感器電源線；復位TFT的漏區連接到緩衝TFT的柵極和光電二極體；緩衝TFT的漏區連接到傳感器電源線；選擇TFT的源區和漏區中的一個連接到傳感器輸出接線，另一個連接到緩衝TFT的源區；選擇TFT的柵極連接到傳感器柵信號線；根據輸入到復位柵信號線和傳感器柵信號線的信號，復位TFT和選擇TFT從ON狀態轉換到OFF狀態，或者同時從OFF狀態轉換到ON狀態；復位TFT和選擇TFT中的一個處於ON狀態時，另一個處於OFF狀態；從EL元件發出的光是根據開關TFT和EL驅動TFT來控制的；並且傳感器部分根據從EL元件發出的光來顯示一個圖像；或者從EL元件發出的光通過被一個目標反射而輻射到光電二極體上，並且根據光電二極體、復位TFT、緩衝TFT和選擇TFT，由輻射到光電二極體上的光產生一個圖像信號。
47．根據權利要求46的裝置，其中，EL元件具有一個陽極、一個陰極以及在陽極和陰極之間形成的一個EL層。
48．根據權利要求47的裝置，其中，當EL元件的陽極連接EL驅動TFT的源區或漏區時，EL驅動TFT是一個p-溝道TFT。
49．根據權利要求47的裝置，其中，當EL元件的陰極連接到EL驅動TFT的源區或漏區時，EL驅動TFT是一個n-溝道TFT。
50．根據權利要求46的裝置，其中，光電二極體具有一個陰極、一個陽極以及在陽極和陰極之間形成的一個光電轉換層。
51．根據權利要求50的裝置，其中，當光電二極體的陽極連接到復位TFT的漏區時，復位TFT是一個n-溝道TFT，而緩衝TFT是一個p-溝道TFT。
52．根據權利要求50的裝置，其中，當光電二極體的陰極連接到復位TFT的漏區時，復位TFT是一個p-溝道TFT，而緩衝TFT是一個n-溝道TFT。
53．根據權利要求46的裝置，其中，該顯示裝置具有一個觸筆和一個接觸面板。
54．一種顯示裝置，它包括在一個傳感器襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其中該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT、一個選擇TFT；一條源信號線；一條柵信號線；一條電源線，用於保持一個恆定的電位；一條復位柵信號線；一條傳感器柵信號線；一條傳感器輸出接線，它連接到一個恆流源；以及一條傳感器電源線，用於保持一個恆定的電位；開關TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT的源區和漏區中的一個連接到源信號線，而另一個連接到EL驅動TFT的柵極；EL驅動TFT的源區和漏區中的一個連接到電源線，而另一個連接到EL元件；復位TFT的源區連接到傳感器電源線；復位TFT的漏區連接到緩衝TFT的柵極和光電二極體；緩衝TFT的漏區連接到傳感器電源線；選擇TFT的源區和漏區中的一個連接到傳感器輸出接線，另一個連接到緩衝TFT的源區；選擇TTF的柵極連接到柵信號線；開關TFT和選擇TFT的極性生是相同的；從EL元件發出的光是根據開關TFT和EL驅動TFT來控制的；並且傳感器部分根據從EL元件發出的光來顯示一個圖像；或者從EL元件發出的光通過被一個目標反射而輻射到光電二極體上，並且根據光電二極體、復位TFT、緩衝TFT和選擇TFT，由輻射到光電二極體上的光產生一個圖像信號。
55．根據權利要求54的裝置，其中，EL元件具有一個陽極、一個陰極以及在陽極和陰極之間形成的一個EL層。
56．根據權利要求55的裝置，其中，當EL元件的陽極連接到EL驅動TFT的源區或漏區時，EL驅動TFT是一個p-溝道TFT。
57．根據權利要求55的裝置，其中，當EL元件的陰極連接到EL驅動TFT的源區或漏區時，EL驅動TFT是一個n-溝道TFT。
58．根據權利要求54的裝置，其中，光電二極體具有一個陰極、一個陽極以及在陽極和陰極之間形成的一個光電轉換層。
59．根據權利要求58的裝置，其中，當光電二極體的陽極連接到復位TFT的漏區時，復位TFT是一個n-溝道TFT，而緩衝TFT是一個p-溝道TFT。
60．根據權利要求58的裝置，其中，當光電二極體的陰極連接到復位TFT的漏區時，復位TFT是一個p-溝道TFT，而緩衝TFT是一個n-溝道TFT。
61．根據權利要求54的裝置，其中，該顯示裝置具有一個觸筆和一個接觸面板。
62．一種顯示裝置，它包括在一個傳感器襯底上形成的一個傳感器部分，傳感器部分具有多個像素，其中該多個像素具有一個光電二極體、一個EL元件、一個開關TFT、一個EL驅動TFT、一個復位TFT、一個緩衝TFT、一個選擇TFT；一條源信號線；一條柵信號線；一條電源線，用於保持一個恆定的電位；一條復位柵信號線；一條傳感器柵信號線；一條傳感器輸出接線，它連接到一個恆流源；以及一條傳感器電源線，用於保持一個恆定的電位；開關TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT的源區和漏區中的一個連接到源信號線，而另一個連接到EL驅動TFT的柵極；EL驅動TFT的源區和漏區中的一個連接到電源線，而另一個連接到EL元件；復位TFT的源區連接到傳感器電源線；復位TFT的漏區連接到緩衝TFT的柵極和光電二極體；緩衝TFT的漏區連接到傳感器電源線；選擇TFT的源區和漏區中的一個連接到傳感器輸出接線，另一個連接到緩衝TFT的源區；選擇TFT的柵極連接到柵信號線；開關TFT和選擇TFT的極性是相同的；根據輸入到復位柵信號線和傳感器柵信號線的信號，復位TFT和選擇TFT從ON狀態轉換到OFF狀態，或者同時從OFF狀態轉換到ON狀態；復位TFT和選擇TFT中的一個處於ON狀態時，另一個處於OFF狀態；從EL元件發出的光是根據開關TFT和EL驅動TFT來控制的；並且傳感器部分根據從EL元件發出的光來顯示一個圖像；或者從EL元件發出的光通過被一個目標反射而輻射到光電二極體上，並且根據光電二極體、復位TFT、緩衝TFT和選擇TFT，由輻射到光電二極體上的光產生一個圖像信號。
63．根據權利要求62的裝置，其中，EL元件具有一個陽極、一個陰極以及在陽極和陰極之間形成的一個EL層。
64．根據權利要求63的裝置，其中，當EL元件的陽極連接到EL驅動TFT的源區或漏區時，EL驅動TFT是一個p-溝道TFT。
65．根據權利要求63的裝置，其中，當EL元件的陰極連接EL驅動TFT的源區或漏區時，EL驅動TFT是一個n-溝道TFT。
66．根據權利要求62的裝置，其中，光電二極體具有一個陰極、一個陽極以及在陽極和陰極之間形成的一個光電轉換層。
67．根據權利要求66的裝置，其中，當光電二極體的陽極連接到復位TFT的漏區時，復位TFT是一個n-溝道TFT，而緩衝TFT是一個p-溝道TFT。
68．根據權利要求66的裝置，其中，當光電二極體的陰極連接到復位TFT的漏區時，復位TFT是一個p-溝道TFT，而緩衝TFT是一個n-溝道TFT。
69．根據權利要求62的裝置，其中，該顯示裝置具有一個觸筆和一個接觸面板。
全文摘要
本發明提供了一種重量輕、(厚度)薄、尺寸小的附著型區域傳感器。該區域傳感器的像素具有作為光源的EL元件和作為光電轉換元件的光電二極體。為了控制EL元件和光電二極體的工作,該附著型區域傳感器使用了TFT。
文檔編號H01L27/32GK1319831SQ01110818
公開日2001年10月31日 申請日期2001年1月30日 優先權日2000年1月31日
發明者山崎舜平, 小山潤 申請人:株式會社半導體能源研究所