專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置，特別涉及具有光電轉(zhuǎn)換元件的半導(dǎo)體裝 置。此外，本發(fā)明還涉及使用半導(dǎo)體裝置的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
一般已知數(shù)量眾多的用于感測電磁波的光電轉(zhuǎn)換裝置，例如檢測出 從紫外線到紅外線區(qū)域的裝置被總稱為光傳感器。其中檢測出波長為400nm至700nm的可見光區(qū)域的裝置特別被稱為可見光傳感器，數(shù)量眾 多的可見光傳感器被使用于需要根據(jù)人類的生活環(huán)境調(diào)節(jié)照度或開/關(guān) 控制等的設(shè)備中。尤其是，在顯示裝置中，檢測顯示裝置的周圍明度以調(diào)節(jié)其顯示亮 度。這是因?yàn)橥ㄟ^檢測周圍明度并且獲得合適的顯示亮度可以減少不必 要的電力。例如，這種亮度調(diào)節(jié)用的光傳感器用于便攜式電話或個(gè)人計(jì) 算機(jī)。此外，使用傳感器不僅檢測周圍明度，而且檢測顯示裝置，尤其是 液晶顯示裝置的背光燈的亮度，以調(diào)節(jié)顯示屏的亮度。在這種光傳感器中，光電二極管用于感測部分，且在放大電路中放 大該光電二極管的輸出電流。例如，使用電流鏡電路作為這種放大電路 (例如參照專利文件l )。另外，在專利文件2中已公開了擴(kuò)大照度測量范圍的半導(dǎo)體光傳感 裝置。專利文件2所記載的半導(dǎo)體光傳感裝置具備低照度用和高照度用 的兩種光電二極管，通過比較輸出和基準(zhǔn)電壓來控制開關(guān)，以選擇使用 哪個(gè)光電二纟及管。專利文件l日本專利3444093號專利文件2日本專利申請公開2006-86425號在檢測到高照度的情況下，現(xiàn)有的光傳感器由于其輸出電流或輸出 電壓的范圍擴(kuò)大，因此產(chǎn)生難以用作光電轉(zhuǎn)換裝置以及耗電量增加的問題。而且，專利文件2所示的現(xiàn)有例子需要兩個(gè)光傳感器(在專利文件2
中相當(dāng)于光電二極管)，因此其成品率低且制造成本大。再者，需要巧 妙地設(shè)定兩個(gè)光電二極管的特性以使其為低照度用特性和高照度用特 性。在兩個(gè)光電二極管的特性不均勻的情況下，輸出的不均勻性相當(dāng)于 兩者的總和，從而與使用一個(gè)光電二極管的情況相比輸出的不均勻性較 大。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種擴(kuò)大可檢測的照度范圍 而不擴(kuò)大輸出電壓或輸出電流的范圍的光電轉(zhuǎn)換裝置。而且，本發(fā)明的 目的在于提供一種由光傳感器的特性的不均勻性導(dǎo)致的輸出不均勻性 小的光電轉(zhuǎn)換裝置。而且，本發(fā)明的目的在于提供一種耗電量小的光電 轉(zhuǎn)換裝置。而且，本發(fā)明的目的在于提供一種成品率高且制造成本低的 光電轉(zhuǎn)換裝置。在本說明書的半導(dǎo)體裝置中，將光傳感器的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓的 電路(電流電壓轉(zhuǎn)換電路)具有特性不同的多個(gè)電流電壓轉(zhuǎn)換元件，并 且根據(jù)輸出電壓而改變所使用的電流電壓轉(zhuǎn)換元件。作為電流電壓轉(zhuǎn)換 元件，可以使用電阻器、二極管或晶體管等的元件。電流電壓轉(zhuǎn)換電路也可以具有如下結(jié)構(gòu)具備可控制特性的電流電壓轉(zhuǎn)換元件，并根據(jù)輸 出電壓而控制電流電壓轉(zhuǎn)換元件的特性。在此情況下，作為電流電壓轉(zhuǎn) 換元件，可以使用可變電阻器或晶體管等的元件。此外，作為光傳感器， 可以使用光電二極管或光電晶體管等。作為開關(guān)，可以使用各種形式的開關(guān)。例如，可以舉出電開關(guān)或機(jī) 械開關(guān)等。換言之，只要是能夠控制電流流動(dòng)的開關(guān)即可，不局限于特 定的。例如，可以使用晶體管(例如雙極晶體管、MOS晶體管等)、二 極管(例如，PN二極管、PIN二極管、肖特基二極管、MIM(Metal Insulator Metal;金屬-絕緣體-金屬)二極管、MIS(Metal Insulator Semiconductor; 金屬-絕緣體-半導(dǎo)體)二極管、以及二極管連接的晶體管等)、可控硅整 流器等作為開關(guān)。或者，可以使用組合了這些的邏輯電路作為開關(guān)。作為機(jī)械開關(guān)的例子，可以舉出像數(shù)字微鏡裝置(DMD)那樣的采 用了MEMS (微電子機(jī)械系統(tǒng))技術(shù)的開關(guān)。該開關(guān)具有能夠機(jī)械移動(dòng) 的電極，該電極移動(dòng)而控制連接及非連接。在將晶體管用作開關(guān)的情況下，由于該晶體管只作為開關(guān)工作，所
以對晶體管的極性(導(dǎo)電型)沒有特別的限制。但是，在想要抑制截止 電流的情況下，優(yōu)選使用具有截止電流低一方的極性的晶體管。作為低截止電流的晶體管，可以舉出提供有LDD區(qū)的晶體管或采用了多柵極結(jié) 構(gòu)的晶體管等。或者，當(dāng)用作開關(guān)的晶體管的源極端子的電位接近于低 電位側(cè)電源(Vss、 GND、 0V等)的電位地工作時(shí)，優(yōu)選采用N溝道型 晶體管。相反，當(dāng)源極端子的電位接近于高電位側(cè)電源(Vdd等)的電 位地工作時(shí)，優(yōu)選采用P溝道型晶體管。這是因?yàn)槿缦吕碛扇羰荖溝道 型晶體管，則當(dāng)源極端子接近于低電位側(cè)電源的電位地工作時(shí)可以增加 柵極-源極間電壓的絕對值，并且，若是P溝道型晶體管，則當(dāng)源極端子 接近于高電位側(cè)電源的電位地工作時(shí)可以增加?xùn)艠O-源極間電壓的絕對 值，因此作為開關(guān)能夠進(jìn)行更準(zhǔn)確的工作。另外，這是因?yàn)橛捎诰w管 進(jìn)行源極跟隨工作的情況少所以輸出電壓的大小變小的情況少的緣 故。此外，可以通過使用N溝道型晶體管和P溝道型晶體管雙方來將 CMOS型開關(guān)用作開關(guān)。當(dāng)采用CMOS型開關(guān)時(shí)，若P溝道型晶體管及N 溝道型晶體管之任一方導(dǎo)通則電流流動(dòng)，因此容易用作開關(guān)。例如，即 使輸向開關(guān)的輸入信號的電壓高或低，也可以適當(dāng)?shù)剌敵鲭妷?。再者?由于可以減少用來使開關(guān)導(dǎo)通或截止的信號的電壓振幅值，所以還可以 減少津毛電量。注意，在將晶體管用作開關(guān)的情況下，開關(guān)具有輸入端子(源極端 子及漏極端子之一方)、輸出端子(源極端子及漏極端子之另一方)、 以及控制導(dǎo)通的端子(柵極端子)。另一方面，在將二極管用作開關(guān)的 情況下，開關(guān)有時(shí)不具有控制導(dǎo)通的端子。因此，與使用晶體管作為開 關(guān)的情況相比，通過使用二極管作為開關(guān)，可以進(jìn)一步減少用來控制端 子的布線數(shù)量。注意，明確地描述"A和B連接，，的情況包括如下情況A和B電連 接；A和B在功能方面連接；以及A和B直接連接。這里，以A和B為對象 物(例如，裝置、元件、電路、布線、電極、端子、導(dǎo)電膜、層等)。 因此，還包括除了附圖或文章所示的連接關(guān)系以外的連接關(guān)系，而不局 限于預(yù)定的連接關(guān)系如附圖或文章所示的連接關(guān)系。例如，在A和B電連接的情況下，也可以在A和B之間配置一個(gè)以上 的能夠電連接A和B的元件(例如開關(guān)、晶體管、電容元件、電感器、電
阻元件、二極管等)。或者，在A和B在功能方面連接的情況下，也可以 在A和B之間配置一個(gè)以上的能夠在功能方面連接A和B的電路(例如， 邏輯電路(反相器、NAND電路、NOR電路等)、信號轉(zhuǎn)換電路(DA 轉(zhuǎn)換電路、AD轉(zhuǎn)換電路、丫校正電路等)、電位電平轉(zhuǎn)換電路(電源 電路(升壓電路、降壓電路等)、改變信號的電位電平的電平移動(dòng)電路 等)、電壓源、電流源、切換電路、放大電路(能夠增大信號振幅或電 流量等的電路、運(yùn)算放大器、差動(dòng)放大電路、源極跟隨電路、緩沖電路 等)、信號產(chǎn)生電路、存儲(chǔ)電路、控制電路等)?；蛘?，在A和B直接連 接的情況下，也可以直接連接A和B而其中間不夾有其他元件或其他電 路。注意，當(dāng)明確地描述"A和B直接連接"時(shí)，包括如下情況A和B直 接連接(就是說，A和B連接而其中間不夾有其他元件或其他電路)；A 和B電連接(就是說，A和B連接并在其中間夾有其他元件或其他電路)。注意，當(dāng)明確地描述"A和B電連接"時(shí)，包括如下情況A和B電連 接(就是說，A和B連接并在其中間夾有其他元件或其他電路)；A和B 在功能方面連接(就是說，A和B在功能方面連接并在其中間夾有其他電 路)；以及，A和B直接連接(就是說，A和B連接而其中間不夾有其他 元件或其他電路)。像這樣，當(dāng)明確地描述"電連接"時(shí)，其意思與只 明確地描述"連接"的情況相同。顯示元件、具有顯示元件的顯示裝置、發(fā)光元件、以及具有發(fā)光元 件的發(fā)光裝置可以采用各種方式或各種元件。例如，作為顯示元件、顯 示裝置、發(fā)光元件或發(fā)光裝置，可以使用對比度、亮度、反射率、透過 率等因電磁作用而變化的顯示介質(zhì)如EL (電致發(fā)光)元件(包含有機(jī)物 及無機(jī)物的EL元件、有機(jī)EL元件、無機(jī)EL元件)、電子發(fā)射元件、液 晶元件、電子墨、電泳元件、光柵閥(GLV)、等離子體顯示器(PDP)、 數(shù)字微鏡裝置(DMD)、壓電陶瓷顯示器、碳納米管等。此外，作為使 用EL元件的顯示裝置，可以舉出EL顯示器，另外，作為使用電子發(fā)射元 件的顯示裝置，可以舉出場致發(fā)光顯示器(FED)或SED方式平面型顯 示器(SED:Surface-conduction Electron-emitter Display;表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā) 射顯示器)等，而作為使用液晶元件的顯示裝置，可以舉出液晶顯示器 (透過型液晶顯示器、半透過型液晶顯示器、反射型液晶顯示器、直觀 型液晶顯示器、投射型液晶顯示器)。作為使用電子墨或電泳元件的顯
示裝置，可以舉出電子紙。注意，EL元件是包括陽極、陰極、以及夾在陽極和陰極之間的EL 層的元件。作為EL層，可以使用如下層利用來自單態(tài)激子的發(fā)光(熒 光)的層；利用來自三重態(tài)激子的發(fā)光(磷光)的層；包括利用來自單 態(tài)激子的發(fā)光(熒光)的層以及利用來自三重態(tài)激子的發(fā)光(磷光)的 層的層；由有機(jī)物構(gòu)成的層；由無機(jī)物構(gòu)成的層；包括由有機(jī)物構(gòu)成的 層以及由無機(jī)物構(gòu)成的層的層；高分子材料；低分子材料；包含高分子 材料和低分子材料的層；等等。本發(fā)明可以采用各種EL元件，而不局限 于如上所述的結(jié)構(gòu)。注意，電子發(fā)射元件是將高電場聚集到尖銳的陰極而引出電子的元 件。例如，作為電子發(fā)射元件可以采用圓錐發(fā)射體(Spindt)型、碳納 米管(CNT)型、層疊了金屬-絕緣體-金屬的MIM( Metal-Insulator-Metal) 型、層疊了金屬-絕緣體-半導(dǎo)體的MIS(Metal-Insulator-Semiconductor) 型、MOS型、硅型、薄膜二極管型、金剛石型、表面?zhèn)鲗?dǎo)發(fā)射SCD型、 金屬-絕緣體-半導(dǎo)體-金屬型等的薄膜型、HEED型、EL型、多孔硅型、 表面?zhèn)鲗?dǎo)(SED)型等。但是，本發(fā)明可以作為電子發(fā)射元件采用各種 元件，而不局限于此。注意，液晶元件是通過利用液晶的光學(xué)調(diào)制作用來控制透過光及不 透過光的元件，其由一對電極及液晶構(gòu)成。由施加到液晶的電場(包括 橫向電場、縱向電場或斜向電場)控制液晶的光學(xué)調(diào)制作用。作為液晶 元件，可以使用向列液晶、膽固醇液晶、層列液晶、盤型液晶、熱致液 晶、溶致液晶、低分子液晶、高分子液晶、鐵電液晶、反鐵電液晶、主 鏈型液晶、側(cè)鏈型高分子液晶、等離子體選址液晶(PALC)、香蕉型 液晶、TN (Twisted Nematic;扭轉(zhuǎn)向列)方式、STN (Super Twisted Nematic;超4丑轉(zhuǎn)向列)方式、IPS(In-Plane-Switching;平面內(nèi)切換)方式、 FFS (Fringe Field Switching;邊緣場切換)方式、MVA (Multi-domain Vertical Alignment;多象限垂直配向)方式、PVA (Patterned Vertical Alignment;垂直取向構(gòu)型)方式、ASV ( Advanced Super View;超i見角) 方式、ASM ( Axially Symmetric aligned Micro-cell;軸線對稱排列微單 元)方式、OCB (Optical Compensated Birefringence; 光學(xué)補(bǔ)償彎曲) 方式、ECB (Electrically Controlled Birefringence; 電控雙4斤射)方式、 FLC ( Ferroelectric Liquid Crystal ; 4失電小生液晶)方式、AFLC (AntiFerroelectric Liquid Crystal;反纟失電性液晶)方式、PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal;聚合物分散液晶)方式、賓主方式等。本發(fā)明 可以采用各種液晶元件，而不局限于如上所述的結(jié)構(gòu)。注意，電子紙指的是如下電子紙諸如光學(xué)各向異性和染料分子取 向之類的以分子進(jìn)行顯示的；諸如電泳、粒子移動(dòng)、粒子轉(zhuǎn)動(dòng)、相變之 類的以粒子進(jìn)行顯示的；膜的一端移動(dòng)而進(jìn)行顯示的；以分子的發(fā)色/ 相變而進(jìn)行顯示的；以分子的光吸收而進(jìn)行顯示的；電子和空穴結(jié)合而 以自發(fā)光進(jìn)行顯示的，等等。例如，作為電子紙，可以采用微嚢型電泳、 水平移動(dòng)型電泳、垂直移動(dòng)型電泳、球狀旋轉(zhuǎn)球、磁旋轉(zhuǎn)球、圓柱旋轉(zhuǎn) 球方式、帶電調(diào)色劑、電子粉流體、/磁泳型、》茲感熱式、電潤濕法、光 散射(透明/白濁變化)、膽固醇液晶/光導(dǎo)電層、膽固醇液晶、雙穩(wěn)向 列液晶、鐵電液晶、兩色性色素.液晶分散型、可動(dòng)薄膜、由無色染料的 發(fā)色及掉色、光致變色、電致變色、電沉積、柔性有機(jī)EL等。本發(fā)明可 以采用各種電子紙，而不局限于如上所述的結(jié)構(gòu)。這里，通過利用微嚢 型電泳，可以解決作為電泳方式的缺點(diǎn)的泳動(dòng)粒子匯聚、沉積的問題。 電子粉流體具有高速響應(yīng)性、高反射率、廣視角、低耗電量、存儲(chǔ)性等 的優(yōu)點(diǎn)。注意，等離子體顯示器具有以狹小間隔彼此相對的兩種襯底且封入 有稀有氣體的結(jié)構(gòu)，該兩種襯底之一是在表面上形成有電極的襯底，而另一是在表面上形成有電極及微小的槽并在該槽內(nèi)形成有熒光體層的 襯底。通過將電壓施加到電極之間，產(chǎn)生紫外線使得熒光體發(fā)光，因此 可以進(jìn)行顯示。此外，作為等離子體顯示器，可以采用DC型PDP、 AC 型PDP。等離子體顯示器面板可以采用如下驅(qū)動(dòng)方法AWS (Address While Sustain;尋址同時(shí)顯示)驅(qū)動(dòng)；將子幀分割成復(fù)位期間、尋址期 間、維持期間的ADS ( Address Display Separated;尋址與顯示分離)驅(qū) 動(dòng)；CLEAR ( High-Contrast, Low Energy Address and Reduction of False Contour S叫uence;低能量尋址及降^f氐偽輪廓)驅(qū)動(dòng)；ALIS ( Alternate Lighting of Surfaces;交替發(fā)光表面)方式；TERES (Technology of Reciprocal Sustainer;倒易維持技術(shù))驅(qū)動(dòng)等。本發(fā)明可以采用各種等 離子體顯示器，而不局限于如上所述的結(jié)構(gòu)。注意，需要光源的顯示裝置，例如液晶顯示器(透過型液晶顯示器、 半透過型液晶顯示器、反射型液晶顯示器、直觀型液晶顯示器、投射型
液晶顯示器)、使用光柵閥(GLV)的顯示裝置、使用數(shù)字微鏡裝置(DMD) 的顯示裝置等的光源可以采用電致發(fā)光、冷陰極管、熱陰極管、LED、 激光光源、汞燈等。本發(fā)明可以采用各種光源，而不局限于此。此外，作為晶體管，可以使用各種方式的晶體管。因此，對所使用 的晶體管的種類沒有限制。例如，可以使用具有以非晶硅、多晶硅或微 晶(也稱為微結(jié)晶、半晶)硅等為代表的非單晶半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管 (TFT)等。在使用TFT的情況下，具有各種優(yōu)點(diǎn)。例如，可以在比使 用單晶硅時(shí)低的溫度下制造TFT,因此可以實(shí)現(xiàn)制造成本的降低、或制 造裝置的大型化。由于可以使用大型制造裝置，所以可以在大型襯底上 制造。因此，可以一次形成很多個(gè)數(shù)的顯示裝置，而可以以低成本制造。 再者，制造溫度低，因此可以使用低耐熱性襯底。因此，可以在具有透 光性的襯底上制造晶體管。并且，可以通過使用形成在具有透光性的襯 底上的晶體管控制在顯示元件上的光透過?；蛘?，因?yàn)榫w管的膜厚 薄，所以構(gòu)成晶體管的膜的一部分能夠透過光。因此，可以提高開口率。另外，當(dāng)制造多晶硅時(shí)，可以使用催化劑(鎳等)來進(jìn)一步提高結(jié) 晶性，并可以制造電特性良好的晶體管。其結(jié)果是，可以在襯底上將柵 極驅(qū)動(dòng)電路(掃描線驅(qū)動(dòng)電路)、源極驅(qū)動(dòng)電路(信號線驅(qū)動(dòng)電路)、 以及信號處理電路(信號產(chǎn)生電路、y校正電路、DA轉(zhuǎn)換電路等)形 成為一體。另外，當(dāng)制造微晶硅時(shí)，可以使用催化劑(鎳等)來進(jìn)一步提高結(jié) 晶性，并可以制造電特性良好的晶體管。此時(shí)，通過只進(jìn)行熱處理而不 進(jìn)行激光照射，可以提高結(jié)晶性。其結(jié)果是，可以在襯底上將柵極驅(qū)動(dòng) 電路(掃描線驅(qū)動(dòng)電路)和源極驅(qū)動(dòng)電路的一部分(模擬開關(guān)等)形成 為一體。再者，當(dāng)為進(jìn)行結(jié)晶化而不進(jìn)行激光照射時(shí)，可以抑制硅結(jié)晶 性的不均勻。因此，可以顯示實(shí)現(xiàn)高圖像質(zhì)量的圖像。注意，可以制造多晶硅或微晶硅而不使用催化劑(鎳等)。 注意，優(yōu)選在整個(gè)面板上將硅的結(jié)晶性提高到多晶或微晶等，但是 本發(fā)明不局限于此。也可以僅在面板的部分區(qū)域上提高硅的結(jié)晶性。選 擇性地提高結(jié)晶性是通過選擇性地照射激光等來可以實(shí)現(xiàn)的，等等。例 如，也可以只對除了像素以外的外圍電路區(qū)域照射激光。或者，也可以 只對柵極驅(qū)動(dòng)電路、源極驅(qū)動(dòng)電路等的區(qū)域照射激光。或者，也可以只 對源極驅(qū)動(dòng)電路的一部分(例如模擬開關(guān))區(qū)域照射激光。其結(jié)果是，
可以只在需要使電路高速工作的區(qū)域上提高硅的結(jié)晶化。像素區(qū)域不需 要高速工作，因此即使結(jié)晶性不提高，也可以使像素電路工作而沒有問 題。由于需要提高結(jié)晶性的區(qū)域少，所以可以減少制造工序，因此可以 提高生產(chǎn)率，并可以降低制造成本。由于所需要的制造裝置少，所以可 以降低制造成本。或者，可以通過使用半導(dǎo)體襯底或SOI襯底等形成晶體管。因此，可以制造其特性、尺寸及形狀等的不均勻性低、電流供給能力高且尺寸 小的晶體管。通過使用這些晶體管，可以實(shí)現(xiàn)電路的低耗電量化或電路 的高集成化?；蛘?，可以使用具有氧化鋅(ZnO) 、 a-InGaZnO、硅鍺(SiGe)、 鍺砷(GaAs)、氧化銦氧化鋅(IZO)、銦錫氧化物(ITO)、氧化錫 (SnO)等的化合物半導(dǎo)體或氧化物半導(dǎo)體的晶體管、使這些化合物半 導(dǎo)體或氧化物半導(dǎo)體薄膜化了的薄膜晶體管等。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可 以降低制造溫度，例如可以在室溫下制造晶體管。其結(jié)果是，可以在低 耐熱性襯底如塑料襯底或薄膜襯底上直接形成晶體管。此外，這些化合 物半導(dǎo)體或氧化物半導(dǎo)體不僅可以用于晶體管的溝道部分，而且還可以 作為其他用途使用。例如，這些化合物半導(dǎo)體或氧化物半導(dǎo)體可以用作 電阻元件、像素電極、具有透光性的電極。再者，它們可以與晶體管同 時(shí)成膜或形成，從而可以減少成本。或者，也可以使用通過噴墨法或印刷法而形成的晶體管等。通過這 種方式，可以在室溫下制造，以低真空度制造，或在大型襯底上制造。 由于可以制造晶體管而不使用掩模(中間掩模)，所以可以容易改變晶 體管的布局。再者，由于不需要抗蝕劑，所以可以減少材料費(fèi)用，并減 少工序數(shù)量。并且，因?yàn)橹辉谛枰牟糠稚闲纬赡?，所以與在整個(gè)面上 形成膜之后進(jìn)行蝕刻的制造方法相比，可以實(shí)現(xiàn)低成本而不浪費(fèi)材料。或者，也可以使用具有有機(jī)半導(dǎo)體或碳納米管的晶體管等。通過這 種方式，可以在能夠彎曲的襯底上形成晶體管。使用這種村底的半導(dǎo)體 裝置對沖擊的耐受性高。再者，可以使用各種結(jié)構(gòu)的晶體管。例如，可以使用MOS型晶體管、 結(jié)晶體管、雙極晶體管等作為晶體管。通過使用MOS型晶體管，可以減 少晶體管的尺寸。因此，可以安裝多個(gè)晶體管。通過使用雙極晶體管， 可以4吏大電流流過。因此，可以使電路高速工作。
此外，也可以將MOS型晶體管、雙極晶體管等混雜而形成在一個(gè)襯 底上。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)低耗電量、小型化、高速工作等。 除了上述以外，還可以采用各種晶體管。注意，可以使用各種襯底形成晶體管。對村底的種類沒有特別的限 制。作為村底，例如可以使用單晶襯底、SOI襯底、玻璃襯底、石英襯 底、塑料襯底、紙襯底、玻璃紙襯底、石材襯底、木材襯底、布襯底(包 括天然纖維(絲、棉、麻)、合成纖維(尼龍、聚氨酯、聚酯)、或再 生纖維(乙酸鹽、銅氨纖維、人造絲、再生聚酯)等)、皮革襯底、橡 皮村底、不銹鋼襯底、具有不銹鋼箔的襯底等?；蛘?，可以使用動(dòng)物如 人等的皮膚(表皮、真皮)或皮下組織作為襯底?；蛘?，也可以使用某 個(gè)襯底形成晶體管，然后將晶體管移動(dòng)到另一襯底上，以在另一襯底上 配置晶體管。作為配置有被移動(dòng)了的晶體管的襯底，可以使用單晶襯 底、SOI襯底、玻璃村底、石英襯底、塑料襯底、紙襯底、玻璃紙襯底、 石材襯底、木材襯底、布襯底(包括天然纖維(絲、棉、麻)、合成纖 維(尼龍、聚氨酯、聚酯)、或再生纖維(乙酸鹽、銅氨纖維、人造絲、 再生聚酯)等)、皮革襯底、橡皮襯底、不銹鋼襯底、具有不銹鋼箔的 襯底等?；蛘?，可以使用動(dòng)物如人等的皮膚(表皮、真皮)或皮下組織 作為襯底?；蛘?，也可以使用某個(gè)襯底形成晶體管，并通過研磨而減薄 該襯底。作為被拋光的襯底，可以使用單晶襯底、SOI襯底、玻璃襯底、 石英襯底、塑料襯底、紙襯底、玻璃紙襯底、石材襯底、木材襯底、布 襯底(包括天然纖維(絲、棉、麻)、合成纖維(尼龍、聚氨酯、聚酯)、 或再生纖維(乙酸鹽、銅氨纖維、人造絲、再生聚酯)等)、皮革襯底、 橡皮襯底、不銹鋼襯底、具有不銹鋼箔的襯底等?；蛘?，可以使用動(dòng)物 如人等的皮膚(表皮、真皮)或皮下組織作為村底。通過使用這些襯底， 可以形成特性良好的晶體管，形成低耗電量的晶體管，制造不容易破壞 的裝置，賦予耐熱性，并可以實(shí)現(xiàn)輕量化或薄型化。此外，可以采用各種結(jié)構(gòu)的晶體管，而不局限于特定的結(jié)構(gòu)。例如， 可以采用具有兩個(gè)以上的柵電極的多柵極結(jié)構(gòu)。在多柵極結(jié)構(gòu)中，溝道 區(qū)串聯(lián)，而成為多個(gè)晶體管串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。通過采用多柵極結(jié)構(gòu)，可以降 低截止電流并提高晶體管的耐壓性，從而可以提高可靠性?；蛘撸诓?用多柵極結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)在飽和區(qū)工作時(shí)，即使漏極和源極之間的電 壓變化，漏極和源極之間電流的變化也不太大，因此可以獲得電壓及電
流特性的傾斜穩(wěn)定的特性。通過利用電壓及電流特性的傾斜穩(wěn)定的特 性，可以實(shí)現(xiàn)理想的電流源電路或電阻值非常高的有源負(fù)載。其結(jié)果 是，可以實(shí)現(xiàn)特性良好的差動(dòng)電路或電流鏡電路。作為其他例子，可以采用在溝道上下配置有柵電極的結(jié)構(gòu)。通過采 用在溝道上下配置有柵電極的結(jié)構(gòu)，溝道區(qū)增加，從而可以增加電流值，或容易產(chǎn)生耗盡層而可以降低s值。通過采用在溝道上下配置有柵電極的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)晶體管并聯(lián)的結(jié)構(gòu)。也可以采用柵電極配置在溝道區(qū)上的結(jié)構(gòu)、柵電極配置在溝道區(qū)下 的結(jié)構(gòu)、正交錯(cuò)結(jié)構(gòu)、反交錯(cuò)結(jié)構(gòu)、將溝道區(qū)分割成多個(gè)區(qū)的結(jié)構(gòu)、溝 道區(qū)并聯(lián)的結(jié)構(gòu)、或溝道區(qū)串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。再者，還可以采用溝道區(qū)(或 其一部分)與源電極或漏電極重疊的結(jié)構(gòu)。通過采用溝道區(qū)(或其一部 分)與源電極或漏電極重疊的結(jié)構(gòu)，可以防止因電荷集合在溝道區(qū)的一部分而使工作不穩(wěn)定?；蛘?，可以采用提供了LDD區(qū)的結(jié)構(gòu)。通過提供 LDD區(qū)，可以降低截止電流，或者，可以提高晶體管的耐壓性來提高可 靠性?；蛘撸谔峁┯蠰DD區(qū)的情況下，當(dāng)在飽和區(qū)工作時(shí)，即使漏極 和源極之間的電壓變化，漏極和源極之間的電流變化也不太大，從而可 以獲得電壓及電流特性的傾斜穩(wěn)定的特性。作為晶體管，可以采用各種各樣的類型，并可以使用各種村底形 成。因此，實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能所需的所有電路可以形成在同一襯底上。例如， 實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能所需的所有電路也可以使用各種襯底如玻璃襯底、塑料襯 底、單晶襯底或SOI襯底等來形成。通過使用同一襯底形成實(shí)現(xiàn)預(yù)定功 能所需的所有電路，可以減少零部件個(gè)數(shù)來降低成本、或者可以減少與 電路零部件之間的連接個(gè)數(shù)來提高可靠性?；蛘撸部梢允菍?shí)現(xiàn)預(yù)定功能所需的電路的一部分形成在某個(gè)襯底上，而實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能所需的電路 的另一部分形成在另一襯底上。換言之，實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能所需的所有電路 也可以不使用同一襯底形成。例如，也可以是實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能所需的電路 的一部分使用晶體管而形成在玻璃襯底上，而實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能所需的電路 的另一部分形成在單晶襯底上，并通過COG (Chip On Glass;玻璃上芯 片)將由使用單晶村底而形成的晶體管構(gòu)成的IC芯片連接到玻璃襯底， 以在玻璃襯底上配置該IC芯片?；蛘撸部梢酝ㄟ^TAB(T叩e Automated Bonding;巻帶式自動(dòng)接合)或印刷襯底使該IC芯片和玻璃襯底連接。 像這樣，通過將電路的一部分形成在同一村底上，可以減少零部件個(gè)數(shù) 來降低成本、或者可以減少與電路零部件之間的連接個(gè)數(shù)來提高可靠 性?；蛘?，在驅(qū)動(dòng)電壓高的部分及驅(qū)動(dòng)頻率高的部分的電路中，耗電量為高，因此通過將該部分的電路不形成在同一^H"底上，例如，將該部分 的電路形成在單晶襯底上并使用由該電路構(gòu)成的ic芯片，可以防止耗電 量的增加。注意， 一個(gè)像素指的是能夠控制明度的一個(gè)單元。因此，例如一個(gè) 像素指的是一個(gè)色彩單元，并由該一個(gè)色彩單元表現(xiàn)明度。因此，在采用由R (紅色)、G (綠色)和B (藍(lán)色)這些色彩單元構(gòu)成的彩色顯示 裝置的情況下，圖像的最小單位由R像素、G像素和B像素這三個(gè)像素形 成。色彩單元并不局限于三種顏色，多于三種顏色也可以使用，并且可 以使用除了RGB以外的顏色。例如，可以加上白色來實(shí)現(xiàn)RGBW (W是 白色)?；蛘?，可以對RGB加上黃色、藍(lán)綠色、紫紅色、翡翠綠及朱紅 色等的一種以上的顏色?；蛘?，也可以對RGB加上類似于RGB中的至少 一種的顏色。例如，可以采用R、 G、 Bl、 B2。 B1和B2雖然都是藍(lán)色， 但是其頻率稍微不同。與此同樣，可以采用R1、 R2、 G、 B。通過采用 這種色彩單元，可以進(jìn)行與實(shí)物更接近的顯示。通過采用這種色彩單 元，可以降低耗電量。作為其他例子，在一個(gè)色彩單元的明度使用多個(gè) 區(qū)域控制的情況下，可以將所述區(qū)域中的一個(gè)作為一個(gè)像素。因此，作 為一個(gè)例子，在使用面積灰度方法或具有子像素(亞像素)的情況下， 每一個(gè)色彩單元具有控制明度的多個(gè)區(qū)域，并由它們?nèi)w表現(xiàn)灰度，其 中控制明度的區(qū)域中的一個(gè)可以為一個(gè)像素。因此，在此情況下， 一個(gè) 色彩單元由多個(gè)像素形成?；蛘撸词乖谝粋€(gè)色彩單元中具有多個(gè)控制 明度的區(qū)域，也可以將它們總合而以一個(gè)色彩單元為一個(gè)像素。因此， 在此情況下， 一個(gè)色彩單元由一個(gè)像素形成?；蛘?，在通過使用多個(gè)區(qū) 域控制一個(gè)色彩單元的明度的情況下，有助于顯示的區(qū)域的大小可能依 賴于每個(gè)像素而不同。或者，在一個(gè)色彩單元所具有的多個(gè)控制明度的 區(qū)域中，也可以使被提供到各個(gè)區(qū)域的信號稍微不同，以擴(kuò)大視角。就 是說， 一個(gè)色彩單元所具有的多個(gè)區(qū)域的每一個(gè)具有的像素電極的電位 也可以互不相同。其結(jié)果是，施加到液晶分子的電壓在各像素電極之間 不相同。因此，可以擴(kuò)大一見角。注意，在明確地描述"一個(gè)像素(對于三種顏色)"的情況下，將R、 G和B三個(gè)像素看作一個(gè)像素。在明確地描述"一個(gè)像素(對于一種顏色)"
的情況下，當(dāng)每個(gè)色彩單元具有多個(gè)區(qū)域時(shí)，將該多個(gè)區(qū)域匯總并作為 一個(gè)像素考慮。注意，像素有時(shí)配置(排列)為矩陣形狀。這里，像素配置(排列)為矩陣形狀包括如下情況在縱向或橫向上，像素排列而配置在直線 上，或者，像素配置在鋸齒形線上。因此，在以三種色彩單元(例如RGB) 進(jìn)行全彩色顯示的情況下，可以采用條形配置，或者將三種色彩單元的 點(diǎn)配置為三角形狀的方式。再者，還可以以拜爾(Bayer)方式進(jìn)行配置。 此外，色彩單元并不局限于三種顏色，也可以使用三種以上的顏色，例 如可以采用RGBW (W是白色)、或加上了黃色、藍(lán)綠色、紫紅色等的 一種以上顏色的RGB等。此外，每個(gè)色彩單元的點(diǎn)也可以具有不同大小 的顯示區(qū)域。由此，可以實(shí)現(xiàn)低耗電量化、或顯示元件的長壽命化。此外，可以采用像素具有主動(dòng)元件的有源矩陣方式、或像素沒有主 動(dòng)元件的無源矩陣方式。在有源矩陣方式中，作為主動(dòng)元件(非線性元件)，不僅可以使用 晶體管，而且還可使用各種主動(dòng)元件(非線性元件)。例如，可以使用 MIM(Metal Insulator Metal;金屬-絕緣體-金屬)或TFD ( Thin Film Diode; 薄膜二極管)等。這些元件的制造工序少，所以可以降低制造成本或提 高成品率。再者，由于元件尺寸小，所以可以提高開口率，并實(shí)現(xiàn)低耗 電量化或高亮度化。除了有源矩陣方式以外，還可以采用沒有主動(dòng)元件(非線性元件) 的無源矩陣方式。由于不使用主動(dòng)元件(非線性元件)，所以制造工序 少，而可以降低制造成本或提高成品率。因?yàn)椴皇褂弥鲃?dòng)元件(非線性 元件)，所以可以提高開口率，并實(shí)現(xiàn)低耗電量化或高亮度化。晶體管是指具有至少三個(gè)端子，即柵極、漏極、以及源極的元件， 并在漏區(qū)和源區(qū)之間提供有溝道區(qū)，而且電流能夠通過漏區(qū)、溝道區(qū)、 以及源區(qū)流動(dòng)。這里，晶體管的源極和漏極根據(jù)晶體管的結(jié)構(gòu)或工作條 件等改變，因此不容易說哪個(gè)是源極或漏極。因此，在本文件(說明書、 權(quán)利要求書或附圖等)中，有時(shí)將用作源極及漏極的區(qū)域不稱為源極或 漏極。在此情況下，作為一個(gè)例子，將它們分別記為第一端子和第二端 子?；蛘?，將它們分別記為第一電極和第二電極?；蛘撸瑢⑺鼈冇洖樵?區(qū)和漏區(qū)。注意，晶體管也可以是具有至少三個(gè)端子，即基極、發(fā)射極、及集
電極的元件。在此情況下，也與上述同樣地有時(shí)將發(fā)射極及集電極分別 記為第一端子及第二端子。柵極是指包括柵電極和柵極布線(也稱為柵極線、柵極信號線、掃 描線、掃描信號線等)的整體，或者是指這些中的一部分。柵電極指的 是其中間夾著柵極絕緣膜與形成溝道區(qū)的半導(dǎo)體重疊的部分的導(dǎo)電膜。此外，柵電極的一部分有時(shí)其中間夾著柵極絕緣膜與LDD (Lightly DopedDrain;輕摻雜漏極)區(qū)域或源區(qū)(或漏區(qū))重疊。柵極布線是指 用于連接各晶體管的柵電極之間的布線、用于連接各像素所具有的柵電 極之間的布線、或用于連接?xùn)烹姌O和其它布線的布線。注意，也存在著用作柵電極并用作柵極布線的部分(區(qū)域、導(dǎo)電膜、 布線等)。這種部分(區(qū)域、導(dǎo)電膜、布線等)可以稱為柵電極或柵極 布線。換言之，也存在著不可明確區(qū)別柵電極和柵極布線的區(qū)域。例如Z 在溝道區(qū)與延伸而配置的柵極布線的一部分重疊的情況下，該部分(區(qū) 域、導(dǎo)電膜、布線等)不僅用作柵極布線，而且還用作柵電極。因此， 這種部分(區(qū)域、導(dǎo)電膜、布線等)可以稱為柵電極或柵極布線。另外，由與柵電極相同的材料構(gòu)成并形成與柵電極相同的島而連接 的部分(區(qū)域、導(dǎo)電膜、布線等)也可以稱為柵電極。與此同樣，由與域、導(dǎo)i膜:布線等)也可以稱;柵極布i。 -密地說 有時(shí)i種部分 (區(qū)域、導(dǎo)電膜、布線等)與溝道區(qū)不重疊，或者，不具有與其它柵電 極之間實(shí)現(xiàn)連接的功能。但是，因?yàn)橹圃鞎r(shí)的條件等，具有由與柵電極接的部分(區(qū)域、導(dǎo)電膜、布線等)。因此，這種部分(區(qū)域、導(dǎo)電膜、 布線等)也可以稱為柵電極或柵極布線。例如，在多柵極晶體管中，在很多情況下一個(gè)柵電極和其他的柵電 極通過由與柵電極相同的材料形成的導(dǎo)電膜相連接。這種部分(區(qū)域、 導(dǎo)電膜、布線等)是用于連接?xùn)烹姌O和柵電極的部分(區(qū)域、導(dǎo)電膜、 布線等)，因此可以稱為柵極布線。但是，由于也可以將多柵極晶體管 看作一個(gè)晶體管，所以該部分也可以稱為柵電極。換言之，由與柵電極 或柵極布線相同的材料形成并形成與柵電極或柵極布線相同的島而連 接的部分(區(qū)域、導(dǎo)電膜、布線等)也可以稱為柵電極或柵極布線。另 外，例如，也可以將連接?xùn)烹姌O和柵極布線的部分中的導(dǎo)電膜并且由與 柵極端子是指柵電極的部分(區(qū)域、導(dǎo)電膜、布線等)或與柵電極 電連接的部分(區(qū)域、導(dǎo)電膜、布線等)中的一部分。注意，在將某個(gè)布線稱為柵極布線、柵極線、柵極信號線、掃描線、 掃描信號線等的情況下，該布線有時(shí)不連接到晶體管的柵極。在此情況 下，柵極布線、柵極線、柵極信號線、掃描線、掃描信號線有可能意味 著以與晶體管的柵極相同的層形成的布線、由與晶體管的柵極相同的材料構(gòu)成的布線、或與晶體管的柵極同時(shí)成膜的布線。作為一個(gè)例子，可 以舉出保持電容用布線、電源線、基準(zhǔn)電位供給布線等。此外，源極是指包括源區(qū)、源電極、源極布線(也稱為源極線、源 極信號線、數(shù)據(jù)線、數(shù)據(jù)信號線等)的整體，或者是指這些中的一部分。源區(qū)是指包含很多P型雜質(zhì)(硼或鎵等)或N型雜質(zhì)(磷或砷等)的半導(dǎo) 體區(qū)。因此，稍微包含P型雜質(zhì)或N型雜質(zhì)的區(qū)域，即，所謂的LDD區(qū)， 不包括在源區(qū)。源電極是指由與源區(qū)不相同的材料形成并與源區(qū)電連接 而配置的部分的導(dǎo)電層。注意，源電極有時(shí)包括源區(qū)，這稱為源電極。 源極布線是指用于連接各晶體管的源電極之間的布線、用于連接各像素 所具有的源電極之間的布線、或用于連接源電極和其它布線的布線。但是，也存在著用作源電極并用作源極布線的部分(區(qū)域、導(dǎo)電膜、 布線等)。這種部分(區(qū)域、導(dǎo)電膜、布線等)可以稱為源電極或源極 布線。換言之，也存在著不可明確區(qū)別源電極和源極布線的區(qū)域。例如， 在源區(qū)與延伸而配置的源極布線的一部分重疊的情況下，其部分(區(qū) 域、導(dǎo)電膜、布線等)不僅用作源極布線，而且還用作源電極。因此， 這種部分(區(qū)域、導(dǎo)電膜、布線等)可以稱為源電極或源極布線。另外，由與源電極相同的材料形成并形成與源電極相同的島而連接 的部分(區(qū)域、導(dǎo)電膜、布線等)、或連接源電極和源電極的部分(區(qū) 域、導(dǎo)電膜、布線等)也可以稱為源電極。另外，與源區(qū)重疊的部分也 可以稱為源電極。與此同樣，由與源極布線相同的材料形成并形成與源 極布線相同的島而連接的區(qū)域也可以稱為源極布線。嚴(yán)密地說，這種部 分(區(qū)域、導(dǎo)電膜、布線等)有時(shí)不具有與其它源電極之間實(shí)現(xiàn)連接的 功能。但是，因?yàn)橹圃鞎r(shí)的條件等，具有由與源電極或源極布線相同的 材料形成并與源電極或源極布線連接的部分(區(qū)域、導(dǎo)電膜、布線等)。 因此，這種部分(區(qū)域、導(dǎo)電膜、布線等)也可以稱為源電極或源極布 線。另外，例如，也可以將連接源電極和源極布線的部分的導(dǎo)電膜并由 與源電極或源極布線不同的材料形成的導(dǎo)電膜稱為源電極或源極布 線。源極端子是指源區(qū)、源電極、與源電極電連接的部分(區(qū)域、導(dǎo)電 膜、布線等)中的一部分。注意，在將某個(gè)布線稱為源極布線、源極線、源極信號線、數(shù)據(jù)線、 數(shù)據(jù)信號線等的情況下，該布線有時(shí)不連接到晶體管的源極(漏極)。 在此情況下，源極布線、源極線、源極信號線、數(shù)據(jù)線、數(shù)據(jù)信號線有 可能意味著以與晶體管的源極(漏極)相同的層形成的布線、由與晶體 管的源極(漏極)相同的材料構(gòu)成的布線、或與晶體管的源極(漏極) 同時(shí)形成的布線。作為一個(gè)例子，可以舉出保持電容用布線、電源線、 基準(zhǔn)電位供給布線等。注意，漏極與源極同樣。半導(dǎo)體裝置是指具有包括半導(dǎo)體元件(晶體管、二極管、可控硅整 流器等)的電路的裝置。另外，也可以將通過利用半導(dǎo)體特性起到作用 的所有裝置稱為半導(dǎo)體裝置?；蛘撸瑢⒕哂邪雽?dǎo)體材料的裝置稱為半導(dǎo) 體裝置。顯示元件指的是光學(xué)調(diào)制元件、液晶元件、發(fā)光元件、EL元件(有 機(jī)EL元件、無機(jī)EL元件或包含有機(jī)物及無機(jī)物的EL元件)、電子發(fā)射 元件、電泳元件、放電元件、光反射元件、光衍射元件、數(shù)字微鏡裝置 (DMD)等。但是，本發(fā)明不局限于此。顯示裝置指的是具有顯示元件的裝置。此外，顯示裝置也可以具有 包含顯示元件的多個(gè)像素。顯示裝置可以包括驅(qū)動(dòng)多個(gè)像素的外圍驅(qū)動(dòng) 電路。驅(qū)動(dòng)多個(gè)像素的外圍驅(qū)動(dòng)電路也可以形成在與多個(gè)像素同一的襯 底上。此外，顯示裝置可以包括通過引線鍵合或凸塊等而配置在襯底上 的外圍驅(qū)動(dòng)電路、通過所謂的玻璃上芯片(COG)而連接的IC芯片、或 通過TAB等而連接的IC芯片。顯示裝置也可以包括安裝有IC芯片、電阻 元件、電容元件、電感器、晶體管等的柔性印刷電路(FPC)。此外， 顯示裝置可以通過柔性印刷電路(FPC)等連接，并包括安裝有IC芯片、 電阻元件、電容元件、電感器、晶體管等的印刷線路板(PWB)。顯示 裝置也可以包括偏振片或相位差板等的光學(xué)片。此外，顯示裝置還包括
照明裝置、框體、聲音輸入輸出裝置、光傳感器等。這里，諸如背光燈 單元之類的照明裝置也可以包括導(dǎo)光板、棱鏡片、擴(kuò)散片、反射片、光源(LED、冷陰極管等)、冷卻裝置(水冷式、空冷式)等。照明裝置指的是具有背光燈單元、導(dǎo)光板、棱鏡片、擴(kuò)散片、反射片、光源(LED、冷陰極管、熱陰極管等)、冷卻裝置等的裝置。發(fā)光裝置指的是具有發(fā)光元件等的裝置。在具有發(fā)光元件作為顯示元件的情況下，發(fā)光裝置是顯示裝置的具體例子之一。反射裝置指的是具有光反射元件、光衍射元件、光反射電極等的裝置。液晶顯示裝置指的是具有液晶元件的顯示裝置。作為液晶顯示裝 置，可以舉出直觀型、投射型、透過型、反射型、半透過型等。驅(qū)動(dòng)裝置指的是具有半導(dǎo)體元件、電路、電子電路的裝置。例如， 控制將信號從源極信號線輸入到像素內(nèi)的晶體管(有時(shí)稱為選擇用晶體 管、開關(guān)用晶體管等)、將電壓或電流提供到像素電極的晶體管、將電 壓或電流提供到發(fā)光元件的晶體管等是驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)例子。再者，將 信號提供到柵極信號線的電路(有時(shí)稱為柵極驅(qū)動(dòng)器、柵極線驅(qū)動(dòng)電路 等)、將信號提供到源極信號線的電路(有時(shí)稱為源極驅(qū)動(dòng)器、源極線 驅(qū)動(dòng)電路等)等是驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)例子。注意，有可能同時(shí)包括顯示裝置、半導(dǎo)體裝置、照明裝置、冷卻裝 置、發(fā)光裝置、反射裝置、驅(qū)動(dòng)裝置等。例如，顯示裝置具有半導(dǎo)體裝 置及發(fā)光裝置。或者，半導(dǎo)體裝置具有顯示裝置及驅(qū)動(dòng)裝置。在本發(fā)明中，明確地描述"B形成在A之上，，或"B形成在A上"的 情況不局限于B直接接觸地形成在A之上的情況。還包括不直接接觸的情 況，即，在A和B之間夾有其它對象物的情況。這里，A和B是對象物(例 如裝置、元件、電路、布線、電極、端子、導(dǎo)電膜、層等)。因此，例如，明確地描述"層B形成在層A之上(或?qū)覣上)"的情 況包括如下兩種情況層B直接接觸地形成在層A之上；以及，其它層(例 如層C或?qū)覦等)直接接觸地形成在層A之上，并且層B直接接觸地形成 在所述其它層上。注意，其他層(例如層C或?qū)覦等)可以是單層或疊層。與此同樣，"B形成在A之上方，，的記栽也不局限于B直接接觸A之 上的情況，而還包括在A和B之間夾有其它對象物的情況。因此，例如， "層B形成在層A之上方"包括如下兩種情況層B直接接觸地形成在層 A之上；以及，其它層(例如層C或?qū)覦等)直接接觸地形成在層A之上， 并且層B直接接觸地形成在所述其它層上。注意，其他層(例如層C或?qū)?D等)可以是單層或疊層。注意，"B直接接觸地形成在A之上"的記栽意味著B直接接觸地形 成在A之上的情況，而不包括在A和B之間夾有其它對象物的情況。"B形成在A之下"或"B形成在A之下方"的記栽與上述情況同樣。注意，作為單數(shù)記栽的優(yōu)選是單數(shù)，但是本發(fā)明不局限于此，也可 以是復(fù)數(shù)。與此同樣，作為復(fù)數(shù)記栽的優(yōu)選是復(fù)數(shù)，但是本發(fā)明不局限 于此，也可以是單數(shù)。由于可以通過一個(gè)光傳感器測定從幾勒克斯到幾萬勒克斯的寬泛 照度領(lǐng)域，所以可以獲得方便性高且耗電量小的光電轉(zhuǎn)換裝置。而且， 由于照度測定中所使用的光傳感器的數(shù)目少，所以可以獲得因特性差異 導(dǎo)致的輸出差異小的光電轉(zhuǎn)換裝置。而且，可以獲得成品率高且制造成 本低的光電轉(zhuǎn)換裝置。


圖1A和1B是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的圖；圖2是表示本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的圖；圖3A和3B是表示本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的圖；圖4是說明本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的對輸出電流的照度依賴性的圖；圖5是說明本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的對輸出電流的照度依賴性的圖；圖6是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的圖；圖7是表示本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的圖；圖8A和8B是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的截面圖；圖9A至9D是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖；圖10A至10C是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖；圖11A至11C是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖；圖12是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的截面圖；圖13是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的截面圖；圖14A至14D是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖15是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的電路圖； 圖16A和16B是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的電路圖； 圖17是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的電路圖； 圖18是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的俯視圖； 圖19是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的俯視圖； 圖20A和20B是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖21A和21B是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖22A和22B是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖23是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖24是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖25是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖26是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖27是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖28A和28B是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖29是說明涉及本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的 一個(gè)例子的圖； 圖30是說明涉及本發(fā)明的光檢測電路的 一個(gè)例子的圖； 圖31是說明涉及本發(fā)明的光檢測電路的一個(gè)例子的圖； 圖32是說明涉及本發(fā)明的光檢測電路的 一個(gè)例子的圖； 圖33是說明涉及本發(fā)明的光檢測電路的一個(gè)例子的圖； 圖34是說明涉及本發(fā)明的光檢測電路的一個(gè)例子的圖； 圖35是說明涉及本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的工作流程圖的 一個(gè)例子 的圖；圖36是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖37是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的截面圖； 圖38是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的截面圖； 圖39是表示安裝有本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的裝置的圖； 圖40A和40B是表示安裝有本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的裝置的圖； 圖41A和41B是表示安裝有本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的裝置的圖； 圖42是表示安裝有本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的裝置的圖； 圖43A和43B是表示安裝有本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的裝置的圖； 圖44是表示安裝有本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的裝置的圖； 圖45是表示安裝有本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的裝置的圖； 圖46A和46B是表示安裝有本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的裝置的圖；圖47A和47B是表示安裝有本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的裝置的圖；圖48是表示安裝有本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的裝置的圖；圖49A至49H是表示安裝有本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的裝置的圖；圖50是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的周邊結(jié)構(gòu)構(gòu)件的 一個(gè)例子的圖；圖51A至51D是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的周邊結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一個(gè)例 子的圖；圖52A和52B是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的周邊結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一個(gè)例 子的圖；圖53是說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的周邊結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一個(gè)例子的圖；圖54A至54C是說明涉及本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的面板電路結(jié)構(gòu)的一 個(gè)例子的圖；圖5 5 A和5 5B是說明液晶的工作方式的圖；圖56A至56D是說明液晶的工作方式的圖；圖57A至57D是說明液晶的工作方式的圖；圖5 8 A至5 8D是說明液晶的工作方式的圖；圖59是像素電極的俯視圖；圖60A至60D是像素電極的俯視圖；圖61A至61D是像素電極的俯^f見圖；圖62A至62C是說明涉及本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的驅(qū)動(dòng)方法的 一 個(gè)例 子的圖；圖63A和63B是說明涉及本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的驅(qū)動(dòng)方法的一個(gè)例 子的圖；圖64A至64C是說明涉及本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的驅(qū)動(dòng)方法的一個(gè)例 子的圖。
具體實(shí)施方式
以下參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。但是，本發(fā)明可以通過多種 不同的方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以很容易地理解一個(gè)事實(shí)就是， 其方式和詳細(xì)內(nèi)容可以被變換為各種各樣的形式，而不脫離本發(fā)明的宗
旨及其范圍。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限定在實(shí)施方式所記載的 內(nèi)容中。此外，在以下所說明的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，使用同一附圖標(biāo)記來表示不同附圖之間的同一部分，并省略對該同一部分或具有相同功能的部分的詳細(xì)i兌明。實(shí)施方式l將使用圖29、圖30、圖31、圖32、圖33、圖34、圖35來說明本實(shí)施 方式的光電轉(zhuǎn)換裝置。本實(shí)施方式的光電轉(zhuǎn)換裝置包括光檢測電路 2900、放大器2903、比較電路2904、基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2卯5和控制電路 2906。光檢測電路2900包括光傳感器29(H和電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902。光檢測電路2卯0具有輸出與感測到的照度對應(yīng)的電壓信號的功 能。光傳感器2901具有輸出與感測到的照度對應(yīng)的電流信號的功能。電 流電壓轉(zhuǎn)換電路2902包括電流電壓轉(zhuǎn)換元件，且具有將從光傳感器2901 輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號的功能。作為光傳感器2901可以使用光 電二極管以及光電晶體管。此外，作為電流電壓轉(zhuǎn)換元件可以使用電阻 器、二極管、晶體管和可變電阻器等。注意，在本實(shí)施方式中，因?yàn)楣鈾z測電路2900具有將照度作為電壓 信號輸出的功能，所以光檢測電路2900單體也有時(shí)被稱為光電轉(zhuǎn)換裝 置。放大器2903具有如下功能放大從光檢測電路2卯0輸出的電壓信 號，并將其作為光電轉(zhuǎn)換裝置的輸出而輸出。作為放大器2903可以使用 運(yùn)算放大器和晶體管等。注意，從光檢測電路"00輸出的電壓信號足夠 大的情況下，本實(shí)施方式的光電轉(zhuǎn)換裝置不必需要具有放大器2903。比較電路2904具有如下功能對來自放大器2903的輸出和基準(zhǔn)電壓 產(chǎn)生電路2905的輸出進(jìn)行比較，并將其結(jié)果輸出到控制電路2906?；鶞?zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2905具有如下功能產(chǎn)生與來自放大器2卯3的輸出進(jìn)行比較的基準(zhǔn)電壓?？刂齐娐?906具有如下功能根據(jù)來自比較電路2904的輸出決定進(jìn) 行檢測的照度范圍，并將控制信號輸出到光檢測電路2900。注意，盡管 未圖示，本實(shí)施方式的光電轉(zhuǎn)換裝置可以包括將來自比較電路2904的輸 出之外的信息輸入到控制電路2906的電路。例如，通過將DIP(雙列直 插式組件)開關(guān)等物理開關(guān)的設(shè)定信息、保持在存儲(chǔ)器中的設(shè)定信息、 另外光傳感器的照度信息等輸入到控制電路2906中，可以決定對光檢測 電路2900可檢測的照度范圍進(jìn)行控制的控制信號。在此情況下，本實(shí)施 方式的光電轉(zhuǎn)換裝置不必具有比較電路2卯4和基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路 2905。這是因?yàn)槿缦吕碛扇绻o控制電路2906供應(yīng)用于決定控制信號 的各種信息，控制電路2906就可以決定對光檢測電路2900可檢測的照度 范圍進(jìn)行控制的控制信號，而不需比較光檢測電路2900的輸出和基準(zhǔn)電 壓。在本實(shí)施方式的光電轉(zhuǎn)換裝置不具有比較電路2904和基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生 電路2905的情況下，通過縮小電路面積可以使裝置尺寸減小，并且可以 降低耗電量。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)施方式的光電轉(zhuǎn)換裝置可以通過一個(gè)光傳感器 測定從幾勒克斯到幾萬勒克斯的寬泛照度區(qū)域。因此，可以獲得方便性 高且耗電量小的光電轉(zhuǎn)換裝置。而且，由于照度測定時(shí)所使用的光傳感 器的數(shù)目少，所以可以荻得因特性差異導(dǎo)致的輸出差異小的光電轉(zhuǎn)換裝 置。而且，可以獲得成品率高且制造成本低的光電轉(zhuǎn)換裝置。在此，簡單地說明在使用光電二極管作為光傳感器的情形中，由 光電二極管和電阻器串聯(lián)連接而成的光檢測電路的可檢測的照度范圍 以及精度與電阻器的電阻值的關(guān)系。光電二極管具有當(dāng)從外部接受光時(shí) 通過光電效應(yīng)產(chǎn)生與光強(qiáng)度(照度)相對應(yīng)的光電動(dòng)勢及光電流的功 能。而且，如果加上反偏壓時(shí)接受光，光電流只依靠于照度而不依靠于 反偏壓強(qiáng)度。換言之，在加上反偏壓的狀態(tài)下，光電二極管可以用作將 照度轉(zhuǎn)換為電流的光電轉(zhuǎn)換元件。但是，當(dāng)反偏壓強(qiáng)度不達(dá)到一定程度時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)光電流只依靠于 照度的狀態(tài)。也就是說，反偏壓強(qiáng)度具有一定閾值，在該閾值以下的情 況下，光電二極管難以用作光電轉(zhuǎn)換元件。像這樣，為了將光電二極管 用作光電轉(zhuǎn)換元件，需要比閾值足夠大的反偏壓強(qiáng)度。另外，隨著照度的提高，該閾值也增大。換言之，為了正常地檢測 高照度，需要將足夠大的反偏壓施加到光電二極管。然而，在電源電壓受限制的情況下，需要設(shè)法對光電二極管施加足 夠的反偏壓。也就是說，重要的是怎樣分配施加到光電二極管和電阻器 的電壓。例如，由于電阻器的電阻值越低，加到電阻器的電壓越小，因 此可以將足夠的反偏壓施加到光電二極管。換言之，在電源電壓受限制 的情況下，電阻器的電阻值越低，即使在大照度的狀態(tài)下也可以進(jìn)行正
常的檢測(檢測范圍擴(kuò)大)。另一方面，電阻器具有將電流轉(zhuǎn)變到電壓的功能。這是因?yàn)槿缦吕碛呻娮杵鳟a(chǎn)生與電流的大小和電阻值的乘積成比例的大小的壓降，其 結(jié)果是可以根據(jù)電阻器的壓降的大小檢測電流變化作為電壓變化。此 時(shí)，電阻器的電阻值越大，對應(yīng)于電流變化的電壓變化越大。對應(yīng)于電 流變化的電壓變化大，這顯示電壓變化對電流的微小變化更敏感的情 況。這意味著，在通過使用進(jìn)行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換的,電路(AD轉(zhuǎn)換器)來 取出輸出電壓值的情況下，即使與AD轉(zhuǎn)換器的電壓相對應(yīng)的分辨率 低，也可以正常地取出輸出電壓值。換言之，電阻器的電阻值越大，光 檢測電路可檢測的照度精度越提高。根據(jù)上述說明，對在由光電二極管和電阻器串聯(lián)連接而成的光檢測 電路中，可檢測的照度范圍以及精度與電阻器的電阻值的關(guān)系可總結(jié)如 下(1)電阻器的電阻值越低，檢測范圍越大；(2)電阻器的電阻值 越大，光檢測電路可檢測的照度精度越提高。當(dāng)設(shè)計(jì)光檢測電路時(shí)，研究上述(1)和(2)哪個(gè)優(yōu)先，來設(shè)計(jì)具 有最合適的電阻值的電阻器。 一般來說，同時(shí)滿足上述(1 )和(2)是 很困難的。然而，通過本實(shí)施方式的光電轉(zhuǎn)換裝置，可以通過使用一個(gè) 光檢測電路來滿足上述(1 )和(2)。本實(shí)施方式的光檢測電路2900具有根據(jù)從圖29所示的控制電路 2卯6輸出的控制信號，可以改變可檢測的照度范圍的功能。由于具有這樣的功能，可以實(shí)現(xiàn)檢測范圍的擴(kuò)大和檢測精度的提高。將參照圖30說明本實(shí)施方式的光檢測電路2900的一個(gè)例子。在圖30 所示的光檢測電路2900的一個(gè)例子中，光傳感器2901包括光電轉(zhuǎn)換元件3001, 電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902包括電阻器R3oi和電阻器R302以及開關(guān)3002。 端子OUT是輸出光檢測電路2900的輸出電壓的端子，與在光傳感 器和電流電壓轉(zhuǎn)換電路之間的電極電連接。這里，電阻器R301和電阻器R鄉(xiāng)分別具有不同的電阻值。在此，作為一例，電阻器R302的電阻值大于電阻器R則的電阻值。布線3003、 3004和3005是電源線。在此，作為一 個(gè)例子，將說明對布線3003供應(yīng)高電位，對布線3004和布線3005供應(yīng)低 電位的情況。而且，在此作為一個(gè)例子，將說明光電轉(zhuǎn)換元件3001為光 電二極管的情況。在圖30所示的光檢測電路2900的一個(gè)例子中，形成開關(guān)3002以便使
電連接到光電轉(zhuǎn)換元件3001的電阻器可以切換為電阻器R3(n或電阻器 R302。就是說，光電轉(zhuǎn)換元件3001可以處于兩種狀態(tài)串聯(lián)連接到電阻 值低的電阻器R訓(xùn)；串聯(lián)連接到電阻值高的電阻器R302。在此，作為本實(shí)施方式的開關(guān)，可以采用單個(gè)晶體管、使用晶體管 的模擬開關(guān)、DIP開關(guān)等物理開關(guān)等。布線3003電連接到光電轉(zhuǎn)換元件3001的一個(gè)電極。布線3004電連接 到電阻器R訓(xùn)的一個(gè)電極。布線3005電連接到電阻器R3。2的一個(gè)電極。在光電轉(zhuǎn)換元件3001與電阻值低的電阻器R3cn串聯(lián)連接的狀態(tài)下， 由于"(1)電阻器的電阻值越低，檢測范圍越大"的特性，可以擴(kuò)大 光檢測電路2900的照度檢測范圍。通過這樣的方式，即使在幾萬勒克斯 左右的大照度的情況下，光檢測電路2900也可以正常地檢測照度。在光電轉(zhuǎn)換元件3001與電阻值高的電阻器R肌串聯(lián)連接的狀態(tài)下， 由于"(2)電阻器的電阻值越大，光檢測電路可檢測的照度精度越提 高"的特性，可以提高光檢測電路2900的照度檢測精度。通過這樣的方 式，光檢測電路2900可以檢測在幾勒克斯左右的低照度環(huán)境中的微小照 度變化。另外，開關(guān)3002可以具有如下結(jié)構(gòu)可以選擇使光電轉(zhuǎn)換元件3001與電阻器R301和電阻器R302都沒有電連接的狀態(tài)。通過采用上述結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)即使任何照度輸入到光^r測電路2900中也不流過電流的睡眠狀 態(tài)。通過采用能夠?qū)崿F(xiàn)該睡眠狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，可以減少耗電量。而且，可以通過從圖29所示的控制電路2906輸出的控制信號來切換 開關(guān)3002。通過這樣的方式，可以獲得能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定可檢測的照度范 圍和精度的光檢測電路2900。在此，作為光檢測電路2900能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定可檢測的照度范圍和精 度的具體優(yōu)點(diǎn)，例如可以舉出如下情況在白天的室外那樣達(dá)到幾萬勒 克斯的環(huán)境中檢測照度的情況下，與高精度地檢測幾勒克斯左右的照度 變化相比，將可檢測的照度范圍設(shè)為盡可能大是更重要的。這是因?yàn)椋?由于本來人不容易感覺到在幾萬勒克斯的環(huán)境中的幾勒克斯的變化，所 以這不是很重要，而能夠檢測的事實(shí)就是很重要的緣故。在此情況下， 通過減少電流電壓轉(zhuǎn)換電路的電阻值，可以擴(kuò)大可檢測的照度范圍。另一方面，在室內(nèi)或夜間的室外那樣從幾勒克斯到幾百勒克斯的環(huán) 境中檢測照度的情況下，與擴(kuò)大可檢測的照度范圍相比，高精度地檢測
幾勒克斯左右的照度變化是更重要的。這是因?yàn)椋捎谌饲宄馗杏X到 在幾勒克斯到幾百勒克斯的環(huán)境中的幾勒克斯的變化的緣故。而且，在 幾勒克斯到幾百勒克斯的環(huán)境中，可檢測幾萬勒克斯的照度的優(yōu)點(diǎn)很 少。在此情況下，通過增加電流電壓轉(zhuǎn)換電路的電阻值，可以提高可檢測的照度精度。接下來，將參照圖31說明本實(shí)施方式的光檢測電路2900的一個(gè)例 子。在圖31所示的光檢測電路2900的一個(gè)例子中，光傳感器2901包括光 電轉(zhuǎn)換元件3101，電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902包括電阻器R川、電阻器R312 和電阻器R3i3以及開關(guān)3102。端子OUT是輸出光檢測電路2900的輸出電 壓的端子，與在光傳感器和電流電壓轉(zhuǎn)換電路之間的電極電連接。這 里，電阻器R川、電阻器Rm和電阻器R"3分別具有不同的電阻值。在此，作為一例，電阻器R3!2的電阻值大于電阻器R311的電阻值，并且電阻器R313的電阻值大于電阻器R312的電阻值。布線3103、 3104、 3105和3106 是電源線。在此，作為一個(gè)例子，將說明對布線3103供應(yīng)高電位，對布 線3104、 3105和布線3106供應(yīng)低電位的情況。而且，在此作為一個(gè)例子， 將說明光電轉(zhuǎn)換元件3101為光電二極管的情況。在圖31所示的光檢測電路2900的一個(gè)例子中，形成開關(guān)3002以便使 電連接到光電轉(zhuǎn)換元件3101的電阻器可以切換為電阻器R川、電阻器R312 或電阻器R313。就是說，光電轉(zhuǎn)換元件300I可以處于三種狀態(tài)串聯(lián)連 接到電阻值低的電阻器R川；串聯(lián)連接到電阻值中等的電阻器Rm;串聯(lián) 連接到電阻值高的電阻器Rw 。布線3103電連接到光電轉(zhuǎn)換元件3101的一個(gè)電極。布線3104電連接 到電阻器R川的一個(gè)電極。布線3105電連接到電阻器11312的一個(gè)電極。布 線3106電連接到電阻器R川的一個(gè)電極。在光電轉(zhuǎn)換元件3101與電阻值低的電阻器R川串聯(lián)連接的狀態(tài)下， 由于"(1)電阻器的電阻值越低，檢測范圍越大"的特性，可以擴(kuò)大 光檢測電路2900的照度檢測范圍。通過這樣的方式，即使在幾萬勒克斯 左右的大照度的情況下，光檢測電路2900也可以正常地檢測照度。在光電轉(zhuǎn)換元件3101與電阻值中等的電阻器Rm串聯(lián)連接的狀態(tài) 下，由于"(1)電阻器的電阻值越低，檢測范圍越大"以及"(2)電 阻器的電阻值越大，光檢測電路可檢測的照度精度越提高"的特性，可 以將光檢測電路2900的照度檢測范圍和檢測精度設(shè)定為中等程度。通過 這樣的方式，在幾十勒克斯到幾千勒克斯左右的中等照度的情況下，光檢測電路2900可以維持某個(gè)程度的檢測范圍，并且以足夠的檢測精度檢 測照度。在光電轉(zhuǎn)換元件3101與電阻值高的電阻器R3!3串聯(lián)連接的狀態(tài)下，由于"(2)電阻器的電阻值越大，光檢測電路可檢測的照度精度越提 高"的特性，可以提高光檢測電路2900的照度檢測精度。通過這樣的方 式，光檢測電路2900可以檢測在幾勒克斯左右的低照度環(huán)境中的微小照 度變化。另外，開關(guān)3102可以具有如下結(jié)構(gòu)可以選擇使光電轉(zhuǎn)換元件3101與電阻器R3u、電阻器Rm和電阻器R3i3都沒有電連接的狀態(tài)。通過采用 上述結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)即使任何照度輸入到光檢測電路2900中也不流過電 流的睡眠狀態(tài)。通過采用能夠?qū)崿F(xiàn)該睡眠狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，可以減少庫毛電 量。而且，可以通過從圖29所示的控制電路2906輸出的控制信號來切換 開關(guān)3102。通過這樣的方式，可以獲得能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定可檢測的照度范 圍和精度的光^r測電路2900。在此，作為光檢測電路2900能夠以三階段方式適當(dāng)?shù)卦O(shè)定可檢測的 照度范圍和精度的具體優(yōu)點(diǎn)，例如可以舉出如下情況不僅可以在白天 的室外那樣達(dá)到幾萬勒克斯的環(huán)境中檢測照度的情況下、以及在室內(nèi)或 夜間的室外那樣從幾勒克斯到幾百勒克斯的環(huán)境中檢測照度的情況 下，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定可檢測的照度范圍和精度，而且可以在上述兩者的中間 環(huán)境，例如室內(nèi)或多云的室外那樣幾十勒克斯到幾千勒克斯的環(huán)境中， 進(jìn)一步適當(dāng)?shù)卦O(shè)定照度范圍和精度。通過這樣的方式，例如，在照度在 檢測范圍中逐漸變化的情形中，可以避免在某個(gè)照度上產(chǎn)生照度范圍和 精度急劇變化的邊界，從而可以在所有的照度范圍中進(jìn)行具有靈活特性 的照度檢測。像這樣，也重要的是不僅在低照度范圍和高照度范圍中，而且在兩者的中間的照度范圍中也能夠詳細(xì)設(shè)定檢測范圍和精度。因此，本實(shí) 施方式的光檢測電路2900所具有的電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902既可以如上述那樣具有兩個(gè)或三個(gè)電阻器，又可以具有更多個(gè)電阻器。具有不同的 電阻值的電阻器的數(shù)目越多，越可以避免在可檢測的照度范圍和精度切 換的邊界上照度范圍和精度急劇變化，從而可以在所有的照度范圍中進(jìn) 行具有靈活特性的照度檢測。而且，根據(jù)上述想法，如果電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902可取得的電阻值 較多，可以在所有的照度范圍中進(jìn)行具有更靈活的特性的照度檢測。將 參照圖32說明上述那樣的光檢測電路2900的另 一個(gè)結(jié)構(gòu)例子。在圖32所示的光檢測電路2900的 一個(gè)例子中，光傳感器2901包括光 電轉(zhuǎn)換元件3201，電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902包括電阻器11321、電阻器11322 和電阻器R323以及開關(guān)3202、 3203、 3204。端子OUT是輸出光檢測電路 2卯0的輸出電壓的端子，與在光傳感器和電流電壓轉(zhuǎn)換電路之間的電極電連接。這里，電阻器R321、電阻器R322和電阻器R323既可以具有幾乎相同的電阻值，又可以具有彼此不同的電阻值。在此，作為一例，電阻器R322的電阻值為兩倍于電阻器R321的電阻值，并且電阻器R323的電阻值為兩倍于電阻器R322的電阻值。布線3205、 3206和3207是電源線。在此， 作為一個(gè)例子，將說明對布線3205供應(yīng)高電位，對布線3206和布線3207 供應(yīng)低電位的情況。而且，在此作為一個(gè)例子，將說明光電轉(zhuǎn)換元件3201 為光電二極管的情況。布線3205電連接到光電轉(zhuǎn)換元件3201的一個(gè)電極。布線3206電連接到電阻器R323的一個(gè)電極。布線3207電連接到與電阻器R323并聯(lián)配置的電極。在圖32所示的光檢測電路2900的一個(gè)例子中，開關(guān)3202、開關(guān)3203 以及開關(guān)3204以如下方式形成，即，可以切換作為電連接到光電轉(zhuǎn)換元件3201的電阻器的電阻器Rm 、電阻器R322以及電阻器R323分別是否與光電轉(zhuǎn)換元件3201串聯(lián)連接。也就是說，開關(guān)3202用來切換是否電阻器11321 電連接到光電轉(zhuǎn)換元件3201,并且，在電阻器11321不與光電轉(zhuǎn)換元件3201 電連接的情況下，開關(guān)3202電連接到與電阻器Rm并聯(lián)配置的電極。開 關(guān)3203用來切換是否電阻器R322電連接到光電轉(zhuǎn)換元件3201,并且，在 電阻器R322不與光電轉(zhuǎn)換元件3201電連接的情況下，開關(guān)3203電連接到與電阻器R322并聯(lián)配置的電極。開關(guān)3204用來切換是否電阻器R323電連接到光電轉(zhuǎn)換元件3201，并且，在電阻器R323不與光電轉(zhuǎn)換元件3201電連 接的情況下，開關(guān)3204電連接到與電阻器R323并聯(lián)配置的電極。而且，可以通過利用從圖29所示的控制電路2906輸出的控制信號， 來切換開關(guān)3202、開關(guān)3203和開關(guān)3204。通過這樣的方式，可以獲得能 夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定可檢測的照度范圍和精度的光檢測電路29Q0。
由于具有上述結(jié)構(gòu)，光電轉(zhuǎn)換元件3201可以為與電阻器11321、電阻器R322和電阻器R323都串聯(lián)連接的狀態(tài)、與其中的兩個(gè)電阻器串聯(lián)連接的狀態(tài)、或者與其中的一個(gè)電阻器串聯(lián)連接的狀態(tài)。通過這樣的方式，即 使電阻器的數(shù)目少，也可以增加可獲得的電阻值的數(shù)量，因此可以一邊 抑制電路面積的增大， 一邊在所有照度范圍中進(jìn)行具有更靈活的特性的 照度檢測。而且，從為了增加可取得的電阻值的數(shù)量的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選的是，如圖32所示的光檢測電路2900的 一個(gè)例子那樣，電阻器R辺的電阻值為兩倍于電阻器R32i的電阻值，并且電阻器R323的電阻值為兩倍于電阻器R322的電阻值。這是因?yàn)橐韵吕碛赏ㄟ^這樣的方式可以根據(jù)開關(guān)的連 接狀態(tài)將電阻值設(shè)定為與2的冪成比例的數(shù)值，因此利用較少的電阻器可以均勻地設(shè)定更廣的電阻值范圍。例如，如果具有最小的電阻值的電阻器的數(shù)值為r，圖32所示的電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902可以取得靠近0的數(shù) 值、r、 2r、 3r、 4r、 5r、 6r以及7r的電阻值。從而，可以獲得二乘以電阻 器的數(shù)目的電阻值。另外，雖然圖32所示的光檢測電路具有三個(gè)電阻器，不用說，本實(shí) 施方式的光檢測電路不局限于此，也可以使用兩個(gè)電阻器或四個(gè)以上的 電阻器。由于隨著電阻器的數(shù)目增多，電流電壓轉(zhuǎn)換電路可取得的電阻 值按電阻器的數(shù)目的冪次增加，所以可以抑制電路面積的增大，并且在 所有照度范圍中進(jìn)行具有更靈活的特性的照度檢測。電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902可取得的電阻值越多，越可以在所有的照度范圍中進(jìn)行具有更靈活的特性的照度檢測，按照這樣的想法，將參照圖 33說明光檢測電路2900的另一個(gè)結(jié)構(gòu)例子。在圖33所示的光檢測電路2900的一個(gè)例子中，光傳感器2901包括光 電轉(zhuǎn)換元件3301,電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902包括可變電阻器Rv33。端子OUT 是輸出光檢測電路2900的輸出電壓的端子，與在光傳感器和電流電壓轉(zhuǎn) 換電路之間的電極電連接。這里，可以通過從圖29所示的控制電路2906輸出的控制信號來控制可變電阻器RV33的電阻值。通過這樣的方式，可以獲得能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定可檢測的照度范圍和精度的光檢測電路2900。布 線3303和3304是電源線。在此，作為一個(gè)例子，將說明對布線3003供應(yīng) 高電位，對布線3004供應(yīng)低電位的情況。而且，在此作為一個(gè)例子，將 說明光電轉(zhuǎn)換元件3301為光電二極管的情況。 布線3303電連接到光電轉(zhuǎn)換元件3301的一個(gè)電極。布線3304電連接到可變電阻器RV33的一個(gè)電極。像這樣，也可以通過采用使用可變電阻器Rv33作為電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902，并根據(jù)從圖29所示的控制電路2906輸出的控制信號控制可變電 阻器Rv33的電阻值的結(jié)構(gòu)，來控制電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902可取得的電阻 值。通過這樣的方式，光檢測電路2900可以進(jìn)一步抑制電路面積的增 大，并且在所有照度范圍中進(jìn)行具有更靈活的特性的照度檢測。電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902可取得的電阻值越多，越可以在所有的照度 范圍中進(jìn)行具有更靈活的特性的照度檢測，按照這樣的想法，將參照圖 34說明光檢測電路2900的另 一個(gè)結(jié)構(gòu)例子。在圖34所示的光檢測電路2900的一個(gè)例子中，光傳感器2卯1包括光 電轉(zhuǎn)換元件3401，電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902包括晶體管TR34。端子OUT是 輸出光檢測電路2900的輸出電壓的端子，與在光傳感器和電流電壓轉(zhuǎn)換 電路之間的電極電連接。這里，可以通過從圖29所示的控制電路2卯6輸出的控制信號來控制晶體管丁R34的電阻值。通過這樣的方式，可以獲得能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定可檢測的照度范圍和精度的光檢測電路2900。布線3403 和3404是電源線。在此，作為一個(gè)例子，將說明對布線3403供應(yīng)高電位， 對布線3404供應(yīng)低電位的情況。而且，在此作為一個(gè)例子，將說明光電 轉(zhuǎn)換元件3401為光電二極管的情況。布線3403電連接到光電轉(zhuǎn)換元件3401的一個(gè)電極。布線3404電連接到晶體管丁R34的一個(gè)電極。像這樣，也可以通過采用使用晶體管丁R34作為電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902，并根據(jù)從圖29所示的控制電路2906輸出的控制信號控制晶體管 Tr34的電阻值的結(jié)構(gòu)，來控制電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902可取得的電阻值。 通過這樣的方式，光檢測電路2900可以進(jìn)一步抑制電路面積的增大，并 且在所有照度范圍中進(jìn)行具有更靈活的特性的照度檢測。而且，通過使用晶體管TR34作為電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902，可以獲得更有益的效果。這就是，通過使晶體管TR34在飽和區(qū)工作，可以使用圖值。
以下，對上述內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說明。在使用晶體管丁R34作為電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902的情況下，使晶體管tr34在線性區(qū)工作。該線性區(qū)是指流
過晶體管TR34中的電流依賴于晶體管TR3 4的源區(qū)和漏區(qū)之間的電壓的工作區(qū)。通過這樣的方式，可以獲得一種電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902,其中使 用晶體管TR34來轉(zhuǎn)換從光傳感器2901輸出的電流轉(zhuǎn)換為電壓。當(dāng)因光傳感器2901接受照度非常高的光或者靜電的發(fā)生等在光檢 測電路2900中流過非常大的電流時(shí)，存在光傳感器2901、電流電壓轉(zhuǎn)換 電路2902以及電連接到端子OUT的放大器等可能被損壞的風(fēng)險(xiǎn)。然而， 在使用晶體管tr34作為電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902的情況下，通過使晶體管 丁r34在飽和區(qū)工作，可以使用圖29所示的控制電路2906來控制流過光檢 測電路2900中的電流的最高值，從而可以防止大電流損壞電路。這是因?yàn)橐韵吕碛僧?dāng)晶體管丁r34在飽和區(qū)工作時(shí)，在晶體管丁r34中流過的電 流保持恒定，而不依賴于晶體管丁r34的源區(qū)和漏區(qū)之間的電壓，因此，該晶體管Tr34可以用作對光檢測電路2900中流過的電流的限制器。另外，可以利用晶體管TR34的柵電壓來控制光檢測電路2900中流過 的電流的最高值。也可以使用圖29所示的控制電路2906來控制晶體管丁r34的柵電壓。另夕卜，在本實(shí)施方式所描述的光檢測電路2卯0的例子中，可以使電 源線的電位的關(guān)系相反。也就是說，通過對與光傳感器2901連接的電源 線供應(yīng)低電位，對電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902供應(yīng)高電位，并使光電轉(zhuǎn)換元 件3401的方向相反，也可以使光檢測電路2900正常工作。此外，在本實(shí)施方式所描述的光檢測電路2卯0的例子中，也可以采 用在光傳感器2901和連接到光傳感器2901的電源線之間添加有另外的 電流電壓轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)。通過這樣的方式，可以獲得光檢測電路2900 的兩個(gè)輸出。該兩個(gè)輸出的對照度的電壓變化的方向相反。也就是說， 當(dāng)沒有光照射(光檢測電路2900中不流過電流)時(shí)，光傳感器2901的高 電位一側(cè)的輸出電位較高，并且光的照射強(qiáng)度越高，其電位越低。另一 方面，當(dāng)沒有光照射時(shí)，光傳感器2901的低電位一側(cè)的輸出電位較低， 并且光的照射強(qiáng)度越高，其電位越高。像這樣，通過使用對照度的電壓 變化的方向相反的兩個(gè)輸出，可以簡便地形成使用光檢測電路2900的邏 輯電路(光開關(guān))。例如，由于不需要用于使信號反相的電路，可以縮 小電路規(guī)模，降低耗電量。另外，還可以進(jìn)一步減少因大電流所造成的 電路損壞。接下來，將參照圖35所示的流程圖來說明圖29所示的本實(shí)施方式的
光電轉(zhuǎn)換裝置的具體的操作實(shí)例。粗略地說，按照圖35所示的流程圖的操作為如下首先，通過其檢 測范圍盡可能大的光檢測電路2900將照度轉(zhuǎn)換為電壓信號，并且使用放 大器2903將該電壓信號放大且輸出。以該輸出電壓為VouT。將該檢測工 作稱為第一照度檢測工作。這里，通過基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2905產(chǎn)生多種 不同的基準(zhǔn)電壓，并將該基準(zhǔn)電壓輸入到比較電路2904。然后，分別比 較放大器2903的輸出電壓VouT與多種不同的基準(zhǔn)電壓，來判斷輸出電壓VouT的大小在哪個(gè)基準(zhǔn)電壓的范圍內(nèi)。接著，根據(jù)含有輸出電壓VouT的基準(zhǔn)電壓范圍，通過控制電路2906設(shè)定光檢測電路2900的檢測范圍和 檢測精度，并再次檢測照度。將該檢測工作稱為第二照度檢測工作。換 言之，上述方法是進(jìn)行一次粗略的照度檢測，如果檢測到的照度在能 夠更高精度地檢測的范圍內(nèi)，則使檢測精度增高而再次檢測照度。在此，以如下情況為前提說明，即，在電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902的電 阻值中，第一電阻值R!具有最小值，第二電阻值R2大于Ri，第三電阻值 R3大于R2，第四電阻值R4大于R3,第五電阻值R5大于R4。注意，在此說 明了使用五個(gè)電阻值的情況，但不用說，本實(shí)施方式的電流電壓轉(zhuǎn)換電 路2902的電阻值的數(shù)目不局限于此。本實(shí)施方式的電流電壓轉(zhuǎn)換電路 2902的電阻值的數(shù)目可以是一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或六個(gè)以上。而且， 如使用可變電阻器或晶體管的情況那樣，可以使用連續(xù)量的電阻值。這 里，由于如下所述那樣，也可以在光傳感器2901中控制電流值，所以電 阻值的數(shù)目可以是一個(gè)。此外，也可以根據(jù)電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902可取得的電阻值的數(shù)目決 定多個(gè)不同的基準(zhǔn)電壓的數(shù)目。例如，當(dāng)電阻值的數(shù)目為5個(gè)時(shí)，多個(gè) 不同的基準(zhǔn)電壓的數(shù)目可以為比電阻值的數(shù)目少一個(gè)的四個(gè)。在此情況下，多個(gè)不同的基準(zhǔn)電壓從大到小分別稱為VtM、 Vth2、 Vth3、 Vth4。另夕卜，在可以以連續(xù)量的形式控制電阻值的情況下，可以任意確定多個(gè)不同的 基準(zhǔn)電壓的數(shù)目，但優(yōu)選為大約5個(gè)左右。這是因?yàn)槿缦吕碛稍跈z測 幾勒克斯到幾萬勒克斯的照度范圍時(shí)，能夠使與一個(gè)位的照度變化相當(dāng) 的照度范圍對應(yīng)于基準(zhǔn)電壓的一個(gè)范圍。接下來，對按照圖35所示的流程圖的操作進(jìn)行詳細(xì)說明。操作開始 后，為了使照度檢測范圍盡可能大，將電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902的電阻值 設(shè)定為第一電阻值R!。以該操作為步驟l。
步驟1結(jié)束后，進(jìn)入步驟2。步驟2是通過光檢測電路2900檢測照度 的操作。通過步驟2的操作，輸出與使檢測范圍擴(kuò)大時(shí)的照度相應(yīng)的輸出電壓VouT。步驟2結(jié)束后，進(jìn)入步驟3。步驟3是比較在步驟2中輸出的輸出電壓 VouT與由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2905產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓，并根據(jù)其結(jié)果決定電 阻值的操作之一。在步驟3中，判斷在步驟2中輸出的輸出電壓Vour是否大于第一基準(zhǔn)電壓Vthl。在步驟3中，當(dāng)判斷為VouT〉 VtM時(shí)，結(jié)束檢測操作。否則，進(jìn)入步驟4。依據(jù)在步驟3中的判斷結(jié)果而進(jìn)行操作的理由在于由于在此描述 了照度越高，輸出電壓VouT越大的情況，所以，如果在步驟2中輸出的輸出電壓VouT大于多個(gè)不同的基準(zhǔn)電壓之中電壓最高的基準(zhǔn)電壓VtM，這意味著在步驟2中檢測出大照度。在步驟2中輸出的輸出電壓VouT是使 用電阻值小的第一電阻值R!來檢測的結(jié)果。換言之，在檢測范圍最大的狀態(tài)下測定的照度大于與電壓最大的基準(zhǔn)電壓Vth!相對應(yīng)的照度，這顯示不需要通過進(jìn)一步改變電阻值來提高精度而進(jìn)行測定。步驟4是比較在步驟2中輸出的輸出電壓VouT與由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2905產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓，并根據(jù)其結(jié)果決定電阻值的操作之一。在步驟4中，判斷在步驟2中輸出的輸出電壓VouT是否為Vth2〈VouT《Vth!。在步驟4中，當(dāng)判斷為輸出電壓VouT在Vth卜VouT《V記的范圍內(nèi)時(shí)，進(jìn)入步驟7。 否則，進(jìn)入步驟5。步驟5是比較在步驟2中輸出的輸出電壓VouT與由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電 路2905產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓，并根據(jù)其結(jié)果決定電阻值的操作之一。在步驟5中，判斷在步驟2中輸出的輸出電壓VoUT是否為Vth3〈VouT《Vth2。在步驟5中，當(dāng)判斷為輸出電壓VouT在Vth卜Vou《Vth2的范圍內(nèi)時(shí)，進(jìn)入步驟8。 否則，進(jìn)入步驟6。步驟6是比較在步驟2中輸出的輸出電壓VouT與由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電 路2905產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓，并根據(jù)其結(jié)果決定電阻值的操作之一。在步驟6中，判斷在步驟2中輸出的輸出電壓VouT是否為Vth4〈VouT《Vth3。在步 驟6中，當(dāng)判斷為輸出電壓VoUT在Vth^VouT《Vth3的范圍內(nèi)時(shí)，進(jìn)入步驟9。 否則，進(jìn)入步驟10。步驟7是當(dāng)在步驟4中判斷為輸出電壓Vout在Vth2<VOUT《VtM的范圍 內(nèi)時(shí)，使電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902的電阻值為第二電阻值R2的操作。在使 電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902的電阻值為第二電阻值R2之后，進(jìn)入步驟l 1 。步驟8是當(dāng)在步驟5中判斷為輸出電壓Vout在Vth3<VOUT《Vw的范圍 內(nèi)時(shí)，使電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902的電阻值為第三電阻值R3的操作。在使 電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902的電阻值為第三電阻值R3之后，進(jìn)入步驟11 。步驟9是當(dāng)在步驟6中判斷為輸出電壓Vout在Vth4<VOUT《Vth3的范圍 內(nèi)時(shí)，使電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902的電阻值為第四電阻值R4的操作。在使 電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902的電阻值為第四電阻值R4之后，進(jìn)入步驟11 。步驟IO是當(dāng)在步驟6中判斷為輸出電壓Vout不在Vth4<V0UT《VtM的 范圍內(nèi)時(shí)，使電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902的電阻值為第五電阻值Rs的操作。 在使電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902的電阻值為第五電阻值Rs之后，進(jìn)入步驟 11。依椐步驟4至10而進(jìn)行操作的理由在于在步驟2中輸出的輸出電壓 Vout是使用電阻值小的第 一 電阻值R!來檢測的結(jié)果。在步驟4至6中根據(jù) 該結(jié)杲判斷檢測出的照度大致在哪個(gè)程度范圍內(nèi)。如果通過步驟4至6可 以判斷出大致的照度，則根椐該照度劃出檢測范圍。由此，在步驟7至 IO中，照度越低，電流電壓轉(zhuǎn)換電路2902的電阻值越大。通過這樣的方 式，在照度越低時(shí)可以使檢測精度越高，從而可以獲得能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定 可檢測的照度范圍和精度的光電轉(zhuǎn)換裝置。步驟U是使用在步驟7至10中進(jìn)行設(shè)定的電阻值來再次檢測照度的 操作。在步驟1至步驟10中設(shè)定了最適于檢測照度的電阻值，這種狀態(tài) 下，在步驟ll的照度檢測中，可以以最合適的檢測范圍和檢測精度進(jìn)行 檢測。像這樣，通過按照圖35所示的流程圖使本實(shí)施方式的光電轉(zhuǎn)換裝 置工作，可以獲得能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定可檢測的照度范圍和精度的光電轉(zhuǎn)換 裝置。注意，這里描述了照度越高，輸出電壓Vour越大的情況，但本實(shí)施 方式的光電轉(zhuǎn)換裝置的工作不局限于此，也可以采用照度越高，輸出電 壓VouT越小的結(jié)構(gòu)。在此情況下，在步驟3中使用最小的基準(zhǔn)電壓，而且對于在步驟4至6中使用的基準(zhǔn)電壓按從小到大的順序進(jìn)行比較。通過 這樣的方式，也可以在照度越低時(shí)，使檢測精度越高，從而可以獲得能 夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定可檢測的照度范圍和精度的光電轉(zhuǎn)換裝置。注意，在本實(shí)施方式中參照各種附圖進(jìn)行了說明，但是各附圖所示 的內(nèi)容(或其一部分)可以對其他附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)自由
地進(jìn)行適用、組合、或置換等。再者，在如上所示的附圖中，通過組合 各部分和其他部分，可以構(gòu)成更多附圖。與此同樣，本實(shí)施方式的各附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)可以對 其他實(shí)施方式的附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)自由地進(jìn)行適用、組合、 或置換等。再者，在本實(shí)施方式的附圖中，通過組合各部分和其他實(shí)施 方式的部分，可以構(gòu)成更多附圖。此外，本實(shí)施方式表示其他實(shí)施方式所述的內(nèi)容(或其一部分)的 具體例子、其稍微變形的例子、其一部分改變的例子、改良例子、詳細(xì) 例子、應(yīng)用例子、相關(guān)部分的例子等。因此，其他實(shí)施方式所述的內(nèi)容 可以對本實(shí)施方式所述的內(nèi)容自由地進(jìn)行適用、組合、或置換。實(shí)施方式2將參照圖1A和1B、圖2、圖3A和3B、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8A 和8B、圖9A至9D、圖10A至10C、圖11A至11C、圖12、圖13來說明本實(shí) 施方式。圖1A所示的半導(dǎo)體裝置包括光電轉(zhuǎn)換裝置101、偏壓切換單元 102、電源103、端子OUT、電阻器104。如圖1B所示，光電轉(zhuǎn)換裝置101 包括光電轉(zhuǎn)換元件115和由薄膜晶體管(TFT)構(gòu)成的薄膜集成電路，并 且，該薄膜集成電路包括至少由薄膜晶體管U3和通過二極管連接與薄 膜晶體管113連接的薄膜晶體管112構(gòu)成的電流鏡電路114。在本實(shí)施方 式中，構(gòu)成電流鏡電路114的薄膜晶體管是n溝道型薄膜晶體管。另夕卜， 光電轉(zhuǎn)換裝置也被稱為光電IC。光電轉(zhuǎn)換裝置101的一個(gè)端子121通過偏壓切換單元102連接到電源 103的一個(gè)電極，并且，光電轉(zhuǎn)換裝置101的另一個(gè)端子122通過電阻器 104連接到電源103的另一個(gè)電極。此外，通過使用電阻器104將從光電 轉(zhuǎn)換裝置101獲得的電流作為電壓從連接到端子121的端子OUT輸出。接下來，使用圖1B說明光電轉(zhuǎn)換裝置101。端子121通過光電轉(zhuǎn)換元 件115連接到薄膜晶體管112的柵電極以及第一電極(源電極或漏電極中 的一方)，薄膜晶體管112的第二電極(源電極或漏電極中的另一方) 連接到端子122。另外，端子121還連接到薄膜晶體管113的第一電極(源 電極或漏電極中的一方)。另一方面，薄膜晶體管U3的第二電極(源 電極或漏電極中的另一方)連接到端子122。此外，薄膜晶體管1B的柵 電極連接到薄膜晶體管112的柵電極。 當(dāng)組合實(shí)施方式l和本實(shí)施方式時(shí)，實(shí)施方式1的光傳感器2901既可 以使用本實(shí)施方式的光電轉(zhuǎn)換裝置IOI,又可以使用光電轉(zhuǎn)換元件115。 也就是說，實(shí)施方式1的光傳感器2901可以包括電流鏡電路114，也可以 不包括電流鏡電路114。在圖1A所示的半導(dǎo)體裝置中，通過對光電轉(zhuǎn)換元件115照射光而產(chǎn) 生電子和空穴，從而發(fā)生電流。電流鏡電路U4起到放大從光電轉(zhuǎn)換元 件115獲得的電流的作用。雖然在圖1B中描述了使用一個(gè)薄膜晶體管U3 的情況，即，將從光電轉(zhuǎn)換元件115獲得的電流放大成兩倍的情況，但 是為了要獲得更高的電流，將其柵電極連接到薄膜晶體管112的柵電極 的薄膜晶體管113作為一個(gè)單元U6，并且將多個(gè)所述單元U6并聯(lián)設(shè)置 在端子121和端子122之間，即可。例如，當(dāng)從光電轉(zhuǎn)換元件115獲得的 電流為i時(shí)，通過如圖2所示那樣地使用n個(gè)單元，可以從光電轉(zhuǎn)換裝置101 輸出(n+l )倍的電流(n+l ) xi。注意，由于從光電轉(zhuǎn)換元件U5獲得的電流具有照度依賴性，所以可以檢測照度，即照射的光。這里，通過 使用電阻器104將從光電轉(zhuǎn)換裝置101荻得的電流作為電壓從端子OUT輸出，來檢測照度。這里，可以采用通過圖29所示的控制電路2906能夠增減如圖2所示 的單元的數(shù)目的結(jié)構(gòu)。具體而言，可以在單元U6和端子U1之間或在單 元116和端子122之間提供開關(guān)，來荻得通過使用圖29所示的控制電路 2906控制所述開關(guān)的開閉的結(jié)構(gòu)。通過這樣的方式，可以根據(jù)照度范圍 適當(dāng)?shù)卦O(shè)定光傳感器2901對照度的輸出電流，因此，可以在照度高的范圍內(nèi)擴(kuò)大檢測范圍，并在照度低的范圍內(nèi)提高檢測精度。偏壓切換單元102以預(yù)定照度為分界使用電源103使供應(yīng)給光電轉(zhuǎn)換裝置101的端子121和端子122的電位關(guān)系反轉(zhuǎn)，即使偏壓反轉(zhuǎn)。在圖l中，使用兩種電源103a、 103b，但只要可以反轉(zhuǎn)施加到光電轉(zhuǎn)換裝置IOI的偏壓，就不局限于上述結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，在反轉(zhuǎn)前后，施加到光電轉(zhuǎn)換裝置101的電壓不必相同。此外，通過反轉(zhuǎn)施加到光電轉(zhuǎn)換裝置101的偏壓，從端子OUT輸出的輸出電壓也反相，從而也可以通過用于反轉(zhuǎn)輸出的切換單元(未圖示)來從端子OUT取得輸出。取出半導(dǎo)體裝置中的光電轉(zhuǎn)換裝置101而參照圖3A說明當(dāng)使用電源103a對光電轉(zhuǎn)換裝置101施加電壓時(shí)的光檢測方法。注意，對與電源103a
的正電極一側(cè)連接的端子121提供Vdd電位，對與電源103a的負(fù)電極一側(cè) 連接的端子122提供Vss電位。此時(shí)，薄膜晶體管U3的第一電極和第二 電極分別作為漏電極和源電極而發(fā)揮功能，并且，在沒有光照射的初始 狀態(tài)下，薄膜晶體管112和薄膜晶體管113處于非導(dǎo)通狀態(tài)。如上所述，當(dāng)光照射到光電轉(zhuǎn)換元件115時(shí)可以獲得電流，薄膜晶 體管112成為導(dǎo)通狀態(tài)，并且電流i流入薄膜晶體管U2。在此，薄膜晶體 管112的第一電極成為漏電極，第二電極成為源電極，并且薄膜晶體管 U2處于二極管連接的狀態(tài)。此外，由于向薄膜晶體管113的柵電極和源 電極分別供應(yīng)與薄膜晶體管n2的柵電極和源電極相同的電位，所以電 流i流過。因此，通過光電轉(zhuǎn)換裝置101可以獲得2xi的電流值I。圖4(圖 4中的附圖標(biāo)記10)示出了此時(shí)的照度與通過光電轉(zhuǎn)換裝置101獲得的電 流值lll (即，輸出電流lll )之間的關(guān)系。在圖4中，橫軸和縱軸分別 表示用對數(shù)表示的照度L和電流值111 。電流值111表示電流值I的絕對 值。在進(jìn)行光檢測時(shí)，如果將來自半導(dǎo)體裝置的輸出電壓，即來自圖1A 的端子OUT的輸出電壓設(shè)定為Vi以上V2以下，并將來自光電轉(zhuǎn)換裝置 101的可檢測的電流范圍設(shè)定為Ii以上l2以下，使用電源103a時(shí)的半導(dǎo)體 裝置的可檢測的照度范圍就按照圖4成為L！以上"以下，即范圍A。接下來，說明使通過圖1A所示的偏壓切換單元102切換電源103的預(yù) 定照度為L2的情況。通過切換使用電源103b，并在此情況下的光電轉(zhuǎn)換 裝置101示出于圖3B。注意，對與電源103b的負(fù)電極一側(cè)連接的端子121 提供Vss電位，對與電源103b的正電極一側(cè)連接的端子122提供Vdd電 位。換言之，處于與圖3A所示的電源103a的情況相比，圖3B表示施加到 光電轉(zhuǎn)換裝置101的偏壓反相的狀態(tài)。此時(shí)，薄膜晶體管113的第一電極 和第二電極分別作為源電極和漏電極而發(fā)揮功能，并且，在沒有光照射 的初始狀態(tài)下，薄膜晶體管112和薄膜晶體管U3處于非導(dǎo)通狀態(tài)。在薄膜晶體管112處于非導(dǎo)通狀態(tài)，并對光電轉(zhuǎn)換元件115照射光的 情況下，發(fā)生與照度的對數(shù)值成比例的開放電壓Voc。因此，薄膜晶體 管112的第一電極和柵電極以及連接到這些電極的薄膜晶體管U3的柵 電極的電位成為Vss+Voc。由此，薄膜晶體管113的柵源之間的電壓為 Voc，薄膜晶體管113成為導(dǎo)通狀態(tài)。從而，電流i，流過薄膜晶體管U3。 當(dāng)Vdc^Vss+Voc時(shí)，薄膜晶體管112的第一電極成為源電極，第二電極 成為漏電極。因此，薄膜晶體管U2的柵源之間的電壓Vgs是零，從而該
薄膜晶體管U2處于非導(dǎo)通狀態(tài)。注意，在此不考慮薄膜晶體管112的截 止電5充而進(jìn)4亍4苗述。通過這樣的方式，可以從光電轉(zhuǎn)換裝置ioi獲得電流值r。圖4中的 附圖標(biāo)記i i表示此時(shí)的照度與來自光電轉(zhuǎn)換裝置ioi的輸出電流之間的 關(guān)系。如上所述，在本實(shí)施方式中，將來自半導(dǎo)體裝置的輸出電壓，即來自圖1A的端子0UT的輸出電壓設(shè)定為Vi以上V2以下，并將可檢測的電流 范圍設(shè)定為I!以上l2以下。由此，使用電源103b時(shí)的光電轉(zhuǎn)換裝置的可檢 測的照度范圍如圖4所示那樣成為L2以上L3以下，即范圍B 。像這樣，通過使施加到光電轉(zhuǎn)換裝置的偏壓反轉(zhuǎn)，可以擴(kuò)大可檢測 的照度范圍，而不擴(kuò)大輸出電壓或輸出電流的范圍。注意，圖4描述了在照度范圍B中從光電轉(zhuǎn)換裝置101獲得的電流值 的絕對值lll成為Ii以上l2以下的情況，但是如圖5所示，在范圍A以及范 圍B中獲得的電流值有時(shí)大大不同。在此情況下，輸出電壓的范圍很廣， 難以用作半導(dǎo)體裝置，且耗電量增加。如上所述，當(dāng)檢測照度時(shí)，在范圍A中利用光電轉(zhuǎn)換元件115的特 性，而在范圍B中利用從光電轉(zhuǎn)換元件115獲得的開放電壓Voc和薄膜晶 體管112的特性。因此，通過改變薄膜晶體管的特性，可以改變范圍B的 輸出電流。由于通過控制薄膜晶體管的特性可以在范圍B中的所希望范 圍內(nèi)獲得輸出電流，所以可以進(jìn)一步使范圍A和范圍B的輸出電流的范圍 接近。例如，在控制薄膜晶體管113的閾值電壓的情況下，可以使輸出 電流對照度的關(guān)系(圖5中的附圖標(biāo)記11)向縱軸方向移動(dòng)，即可以對 照度大幅度增減所獲得的電流值。例如，當(dāng)使薄膜晶體管的閾值電壓向 正方向變化時(shí)，輸出電流(圖5中的附圖標(biāo)記11)向低的方向移動(dòng)，而 當(dāng)使薄膜晶體管的閾值電壓向負(fù)方向變化時(shí)，輸出電流(圖5中的附圖 標(biāo)記U)向高的方向移動(dòng)。但是，薄膜晶體管的閾值控制可以在薄膜晶 體管不成為耗盡型晶體管，即不處于常導(dǎo)通狀態(tài)的范圍內(nèi)進(jìn)行。根據(jù)上 述結(jié)構(gòu)，可以自由地設(shè)定輸出電流，從而可以擴(kuò)大可檢測的照度范圍， 而不擴(kuò)大輸出電流乃至輸出電壓的范圍。另外，通過控制薄膜晶體管的S值(亞閾值)可以自由地設(shè)定輸出 電流對照度的關(guān)系(圖5中的附圖標(biāo)記11 )的傾斜。例如，通過增加S值 可以減小圖5中的附圖標(biāo)記11的傾斜，而通過減小S值可以增加圖5中的 附圖標(biāo)記ll的傾斜。因此，可以使在范圍A和范圍B中的輸出電流對照度 的關(guān)系相同，又可以使彼此的關(guān)系不同。例如，在后者中，當(dāng)檢測高照 度時(shí)與低照度相比可以降低照度依賴性，在此情況下，可以進(jìn)一步擴(kuò)大 半導(dǎo)體裝置的光檢測范圍。像這樣，可以依據(jù)目的來獲得具有所希望的 照度依賴性的半導(dǎo)體裝置。另外，對于范圍A和范圍B的輸出電流的差異而言，也可以與電源103 對應(yīng)地選擇連接到光電轉(zhuǎn)換裝置101的電阻器即圖1A中的電阻器104的 電阻值，來使輸出電壓的范圍一致。具體來說，如圖6所示，可以通過 使用能夠與偏壓切換單元102同時(shí)切換的切換單元107來切換電阻器 104a和電阻器104b,以將流過光電轉(zhuǎn)換裝置101中的電流作為電壓從端 子OUT輸出。注意，以上說明了如下情況以預(yù)定照度為分界，在范圍A中使用 光電轉(zhuǎn)換元件115的特性，并在范圍B中使用從光電轉(zhuǎn)換元件115荻得的 開放電壓Voc及薄膜晶體管112的特性，來檢測照度。但以預(yù)定照度為分 界所使用的特性可以相反。例如，在圖4中，在范圍A中通過減低電流鏡 電路114的電流放大率來將從光電轉(zhuǎn)換裝置101獲得的輸出電流lll減小 到圖4中的附圖標(biāo)記11的水平，而且，在范圍B中通過對薄膜晶體管113 施加閾值控制來將輸出電流111增加到圖4中的附圖標(biāo)記10的水平，即 可。像這樣，通過使范圍A和范圍B的輸出電流的關(guān)系相反，也可以當(dāng)檢 測照度時(shí)，在范圍A中使用從光電轉(zhuǎn)換元件115獲得的開放電壓Voc及薄 膜晶體管112的特性，而在范圍B中使用光電轉(zhuǎn)換元件11S的特性。注意，在本實(shí)施方式中，使用n溝道型薄膜晶體管作為電流鏡電路 114所具有的薄膜晶體管，但是也可以使用p溝道型薄膜晶體管。圖7示 出當(dāng)將p溝道型薄膜晶體管用于電流鏡電路時(shí)的光電轉(zhuǎn)換裝置的等效電 路圖的一個(gè)例子。在圖7中，電流鏡電路203包括薄膜晶體管201和薄膜 晶體管202。端子121通過薄膜晶體管201和光電轉(zhuǎn)換元件204連接到端子 122。而且，端子121通過薄膜晶體管202連接到端子122。薄膜晶體管202 的柵電極連接到薄膜晶體管201的柵電極以及用來將薄膜晶體管201和 光電轉(zhuǎn)換元件204連接的布線。此外，與圖l同樣，也可以將薄膜晶體管 202作為一個(gè)單元，并將多個(gè)所述單元并聯(lián)設(shè)置。據(jù)此，通過根據(jù)本發(fā)明反轉(zhuǎn)施加到光電轉(zhuǎn)換裝置的偏壓，可以增大 可檢測的照度范圍，而不擴(kuò)大輸出電壓或輸出電流的范圍。另外，通過 改變構(gòu)成光電轉(zhuǎn)換裝置的薄膜晶體管的特性如閾值和s值等，可以依據(jù) 目的來改變光檢測范圍、輸出電流、輸出電壓等。圖8A和8B表示圖1B所描述的光電轉(zhuǎn)換裝置101的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子的 截面圖。在圖8A中，附圖標(biāo)記310表示襯底；312表示基底絕緣膜；313表示 柵極絕緣膜。由于被檢測的光穿過襯底310、基底絕緣膜312和柵極絕緣 膜313,因此優(yōu)選使用具有高透光性的材料作為上述每一個(gè)的材料。圖1B的光電轉(zhuǎn)換元件115包括布線319、保護(hù)電極318、光電轉(zhuǎn)換層 Ul和端子121。光電轉(zhuǎn)換層lll包括p型半導(dǎo)體層lllp、 n型半導(dǎo)體層Uln 和夾在p型半導(dǎo)體層111 p與n型半導(dǎo)體層111 n之間的本征(i型)半導(dǎo)體層 llli。不局限于此，光電轉(zhuǎn)換元件只要包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層和 夾在該兩個(gè)導(dǎo)電層之間的光電轉(zhuǎn)換層，即可。此外，光電轉(zhuǎn)換層也不限 制于上述結(jié)構(gòu)，具有p型半導(dǎo)體層和n型半導(dǎo)體層的疊層結(jié)構(gòu)即可。首先，作為p型半導(dǎo)體層lUp,可以通過等離子體CVD法形成包含 屬于周期表13族的雜質(zhì)元素，如硼(B)的半非晶硅膜，也可以在形成 半非晶硅膜之后，導(dǎo)入屬于13族的雜質(zhì)元素。注意，半非晶半導(dǎo)體膜是指包括非晶半導(dǎo)體膜和具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)的半 導(dǎo)體(包括單晶、多晶)膜之間的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體的膜。該半非晶半導(dǎo)體 膜為具有在自由能方面穩(wěn)定的第三狀態(tài)的半導(dǎo)體膜，并且具有短程有序且具有晶格畸變的結(jié)晶，可以使它以其粒徑為0.5nm至20nm分散在非單晶半導(dǎo)體膜中而存在。在半非晶半導(dǎo)體膜中，其拉曼光譜轉(zhuǎn)移到比 520cm"低的頻率一側(cè)。此外，在進(jìn)行X射線衍射時(shí)，觀測到Si晶格所導(dǎo) 致的(111) 、 (220)的衍射峰值。此外，包含有至少1原子％或更多的 氫或囟素，以便終止懸掛鍵。在本說明書中，為方便起見，這種半導(dǎo)體 膜稱為半非晶半導(dǎo)體(SAS)膜。另外，可以通過將氦、氬、氪、氖等 的稀有氣體元素包含在半非晶半導(dǎo)體膜而進(jìn)一步促進(jìn)晶格畸變來提高穩(wěn)定性以獲得良好的半非晶半導(dǎo)體膜。注意，半非晶半導(dǎo)體膜還包括微 晶半導(dǎo)體膜。此外，可以通過對包含硅的氣體進(jìn)行輝光放電分解來獲得SAS膜。 作為包含硅的氣體典型地可舉出S識4，此外還可以使用Si2H" SiH2Cl2、 SiHCl3、 SiCl4、 SiF4等。另外，通過用氫或?qū)⑦x自氦、氬、氪、氖中的 一種或多種稀有氣體元素添加到氫的氣體稀釋該包含硅的氣體來使
用，可以容易地形成SAS膜。優(yōu)選在稀釋比率為2倍至1000倍的范圍內(nèi)稀 釋包含硅的氣體。另夕卜，可以將CH4、 C2H6等的碳化物氣體、GeH4、 GeF4 等的鍺化氣體、F2等混入在包含硅的氣體中，以將能帶寬度調(diào)節(jié)為l,5eV 至2.4eV或者0.9eV至1.1 eV。在形成p型半導(dǎo)體層Ulp之后，按順序形成不包含賦予導(dǎo)電性的雜 質(zhì)的半導(dǎo)體層(稱為本征半導(dǎo)體層或i型半導(dǎo)體層)llli和n型半導(dǎo)體層 llln。因此，形成包括p型半導(dǎo)體層lllp、 i型半導(dǎo)體層llli和n型半導(dǎo)體 層llln的光電轉(zhuǎn)換層Ul。注意，在本說明書中，i型半導(dǎo)體層是指包含在半導(dǎo)體層中的賦予p 型或n型導(dǎo)電性的雜質(zhì)的濃度為lxl0^cn^以下、氧和氮的濃度為 5xl0"cn^以下的半導(dǎo)體層。i型半導(dǎo)體層的光電導(dǎo)率優(yōu)選與暗電導(dǎo)率之 比為1000倍以上。此外，可以向i型半導(dǎo)體層添加10ppm到1000ppm的硼 (B)。作為i型半導(dǎo)體層llli，例如可以通過等離子體CVD法形成半非晶硅 膜。此外，作為n型半導(dǎo)體層llln,既可以形成包含屬于周期表的第15 族的雜質(zhì)元素如磷(P)的半非晶硅膜，又可以在形成半非晶硅膜之后 引入屬于周期表的第15族的雜質(zhì)元素。作為p型半導(dǎo)體層lllp、 i型半導(dǎo)體層llli和n型半導(dǎo)體層llln，不僅 可以使用半非晶半導(dǎo)體膜，還可以使用非晶半導(dǎo)體膜。此外，布線319、連接電極320、端子電極351、薄膜晶體管112的源 電極或漏電極341以及薄膜晶體管113的源電極或漏電極342具有由高熔 點(diǎn)金屬膜和低阻抗金屬膜(如鋁合金或純鋁)形成的疊層結(jié)構(gòu)。在此， 這些布線和電極具有三層結(jié)構(gòu)，其中按順序?qū)盈B鈦膜(Ti膜)、鋁膜(A1 膜)、Ti膜。此外，形成保護(hù)電極318、保護(hù)電極345、保護(hù)電極348、保護(hù)電極 346以及保護(hù)電極347以分別覆蓋布線319、連接電極320、端子電極351、 薄膜晶體管112的源電極或漏電極341以及薄膜晶體管113的源電極或漏在形成光電轉(zhuǎn)換層lll時(shí)的蝕刻工序中，上述保護(hù)電極保護(hù)布線319 等。作為該保護(hù)電極的材料，優(yōu)選相對于用于蝕刻光電轉(zhuǎn)換層lll的氣 體(或蝕刻劑)來說蝕刻速度低于光電轉(zhuǎn)換層的導(dǎo)電材料。此外，保護(hù)注
意，其它保護(hù)電極345、保護(hù)電極348、保護(hù)電極346、保護(hù)電極347也使 用與保護(hù)電極318同樣的材料及其制造工序形成。而且，也可以采用沒有設(shè)置保護(hù)電極318、保護(hù)電極345、保護(hù)電極 348、保護(hù)電極346、保護(hù)電極347的結(jié)構(gòu)。在圖8B中示出沒有設(shè)置這些 保護(hù)電極的一個(gè)實(shí)例。在圖8B中，利用單層導(dǎo)電膜形成布線404、連接 電極405、端子電極401、薄膜晶體管112的源電極或漏電極402以及薄膜 晶體管113的源電極或漏電極403 ，作為這樣的導(dǎo)電膜，優(yōu)選使用鈦膜(Ti 膜)。此外，還可以使用由從鴒(W)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、釹(Nd)、 鈷(Co)、鋯(Zr)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、釔(Pd)、 鋨(Os)、銥(Ir)、鉑(Pt)中選擇的元素、或以上述元素為主要成 分的合金材料或化合物材料形成的單層膜；或由這些元素或材料的氮化 物如氮化鈦、氮化鴒、氮化鉭或氮化鉬形成的單層膜或者它們的疊層 膜，以代替鈦膜。通過采用單層膜形成布線404、連接電極405、端子電 極401、薄膜晶體管112的源電極或漏電極402以及薄膜晶體管113的源電 極或漏電極403,可以減少制造工序中的成膜次數(shù)。在圖8A和8B中示出n溝道型薄膜晶體管112和113采用包括一個(gè)溝道 形成區(qū)(在本說明書中稱為單柵極結(jié)構(gòu))的頂柵型薄膜晶體管的例子。 但是，也可以使用具有多個(gè)溝道形成區(qū)的結(jié)構(gòu)來減少接通電流值的不均 勻性。為了減少截止電流值，可以在n溝道型薄膜晶體管112和113中提 供輕摻雜漏(LDD)區(qū)。LDD區(qū)是指以低濃度在溝道形成區(qū)和通過以高 濃度摻入雜質(zhì)元素而形成的源區(qū)或漏區(qū)之間添加雜質(zhì)元素的區(qū)域。通過 提供LDD區(qū)，可以獲得減小漏區(qū)附近的電場、并防止由于熱載流子注入 而造成的劣化的效果。此外，為了防止由于熱栽流子而導(dǎo)致的接通電流值的劣化，n溝道 型薄膜晶體管U2和113可以采用將LDD區(qū)配置為隔著柵極絕緣膜與柵 電極重疊的結(jié)構(gòu)(在本說明書中，稱為GOLD (柵極-漏極重疊LDD)結(jié) 構(gòu))。當(dāng)使用GOLD結(jié)構(gòu)時(shí)，與LDD區(qū)和柵電極沒有相互重疊的情況相 比，增強(qiáng)了減小漏區(qū)附近的電場和防止由于熱栽流子注入而造成的劣化 的效果。通過采用像這樣的GOLD結(jié)構(gòu)，減小了漏區(qū)附近的電場強(qiáng)度， 并且可以防止熱栽流子注入，因此可以有效防止劣化現(xiàn)象。構(gòu)成電流鏡電路的薄膜晶體管112和113不局限于上述頂柵型薄膜 晶體管，也可以使用底柵型薄膜晶體管，如反向交錯(cuò)型薄膜晶體管。
此外，布線314與布線319連接，并且也成為延伸到放大器電路的薄 膜晶體管113的溝道形成區(qū)上側(cè)的柵電極。布線315是通過連接電極320及保護(hù)電極345與連接到n型半導(dǎo)體層 111n的端子121連接的布線，并且該布線315與薄膜晶體管113的漏極布 線(也稱為漏電極)或源極布線(也稱為源電極)中的任一方連接。由于所檢測的光穿過層間絕緣膜316和層間絕緣膜317,所以優(yōu)選使用具有高透光性的材料作為所有這些組件的材料。注意，為了提高固接 強(qiáng)度，作為層間絕緣膜317，優(yōu)選使用無機(jī)材料如氧化硅(SiOx)膜。 密封層324也優(yōu)選使用無機(jī)材料。這些絕緣膜可以通過CVD法等而形 成。此外，通過與布線314和布線315相同的工序形成端子電極350，通 過與布線319和連接電極320相同的工序形成端子電極351。端子122通過 保護(hù)電極348及端子電極351連接到端子電極350。端子121通過焊料364安裝在襯底360的電極361上。端子122通過與 端子121相同的工序形成，并通過焊料363安裝在襯底360的電極362上。在圖8A和8B中，如圖中的箭頭所示，光從襯底310—側(cè)進(jìn)入光電轉(zhuǎn) 換層U1。因此產(chǎn)生電流，并可以檢測光。通過反轉(zhuǎn)施加到光電轉(zhuǎn)換裝置的偏壓，可以增大可檢測的照度范 圍，而不擴(kuò)大輸出電壓或輸出電流的范圍。另外，通過改變構(gòu)成光電轉(zhuǎn) 換裝置的薄膜晶體管的特性如閾值和S值等，可以依據(jù)目的來改變光檢 測范圍和輸出電壓等。在此，以下參照圖9A至9D、圖10A至10C、圖11A至11C、圖12、圖 13來說明圖8A所示的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法。首先，在村底(第一村底310)上形成元件。這里， 一種玻璃襯底 AN100用作村底310。接著，通過等離子體CVD法形成將成為基底絕緣膜312的包含氮的 氧化硅膜(厚度為100nm)，其上層疊形成半導(dǎo)體膜如包含氫的非晶硅 膜(厚度為54nm)而不暴露于空氣?；捉^緣膜312可以使用氧化硅膜、 氮化硅膜、包含氮的氧化硅膜來層疊。例如，也可以形成一種厚度為50nm 的包含氧的氮化硅膜和厚度為100nm的包含氮的氧化硅膜層疊的膜作為 基底絕緣膜312。注意，包含氮的氧化硅膜或氮化硅膜用作防止雜質(zhì)如 堿金屬等從玻璃襯底擴(kuò)散的阻擋層。
接著，通過固相生長方法、激光結(jié)晶方法、使用催化金屬的結(jié)晶方 法等使上述非晶硅膜晶化以形成具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜(晶體半導(dǎo)體 膜)，例如多晶硅膜。這里，通過采用使用催化元素的結(jié)晶方法，獲得多晶硅膜。首先，通過旋轉(zhuǎn)器導(dǎo)入包含10ppm (通過重量換算)鎳的醋 酸鎳溶液。注意，可以使用通過濺射法在整個(gè)表面擴(kuò)散鎳元素的方法而 代替導(dǎo)入醋酸鎳溶液。然后，執(zhí)行熱處理并執(zhí)行晶化以形成具有晶體結(jié) 構(gòu)的半導(dǎo)體膜。這里，在熱處理(500。C, l小時(shí))之后，執(zhí)行用于晶化 的熱處理(550°C， 4小時(shí))以獲得多晶硅膜。接著，使用稀氫氟酸等去除多晶硅膜表面上的氧化膜。此后，在空 氣中或在氧氣氛中執(zhí)行激光照射(XeCl:波長308 nm )以提高結(jié)晶率和修復(fù)晶粒中留下的缺陷。使用波長400nm以下的受激準(zhǔn)分子激光或YAG激光的二次諧波或 三次諧波作為激光。這里，可以使用重復(fù)頻率大約為10到1000Hz的脈沖 激光，使用光學(xué)系統(tǒng)將該激光會(huì)聚到100到500mJ/cm2,執(zhí)行重疊率為90 到95%的照射來掃描硅膜表面。在本實(shí)施方式中，在空氣中執(zhí)行具有 30Hz的重復(fù)頻率和470mJ/ciT^的能量密度的激光照射。因?yàn)樵诳諝饣蜓鯕夥罩袌?zhí)行激光照射，通過照射激光在表面形成氧 化膜。在本實(shí)施方式中示出了使用脈沖激光器的例子，但是也可以使用 連續(xù)振蕩激光器，且為了在半導(dǎo)體膜晶化時(shí)獲得大晶粒尺寸的晶體，優(yōu) 選地使用能夠連續(xù)振蕩的固體激光器，并優(yōu)選地使用基波的二次到四次 諧波。 一般地，可以使用Nd:YV04激光器(基波為1064nm)的二次諧波 (532nm)或三次諧波(355nm )。在使用連續(xù)振蕩激光器的情況下，從10W輸出的連續(xù)振蕩YVO4激 光器發(fā)射的激光被非線性光學(xué)元件轉(zhuǎn)換成高次諧波。而且，存在如下方 法YV04晶體和非線性光學(xué)元件被放入共振器中并發(fā)射高次諧波。而 且，優(yōu)選通過光學(xué)系統(tǒng)形成在照射表面上具有矩形形狀或橢圓形狀的激 光發(fā)射到待處理的對象。此時(shí)，需要大約0.01到100MW/cn^的能量密度 (優(yōu)選為0.1到10MW/cm2)。半導(dǎo)體膜可以相對于激光以大約10至 2000cm/s的速度移動(dòng)以便被照射。接著，除了通過上述激光照射形成的氧化膜之外，通過使用臭氧水 處理表面120秒形成由總計(jì)為1到5nm的氧化膜構(gòu)成的阻擋層。形成該阻 擋層以從膜中去除為了晶化而添加的催化元素如鎳(Ni)。盡管這里通 過使用臭氧水形成阻擋層，但阻擋層可以通過以下方法來形成在氧氣 氛下通過紫外線照射使具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜的表面氧化的方法；通 過氧等離子體處理使具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜的表面氧化的方法；等離 子體CVD方法；賊射方法；氣相沉積方法等層疊厚度大約為l到10 nm的氧化膜?？梢栽谛纬勺钃鯇又叭コㄟ^激光照射形成的氧化膜。然后，通過濺射法在阻擋層上形成10到400nm厚的成為吸雜位置的 包含氬元素的非晶硅膜，這里厚度為100nm。這里，包含氬元素的非晶 硅膜使用硅靶在包含氬的氣氛中形成。當(dāng)包含氬元素的非晶硅膜由等離 子體CVD方法形成時(shí)，成膜條件為如下甲硅烷和氬的流量比(SiH4:Ar) 為1:99，成膜壓力為6.665Pa, RF功率密度為0.087 W/cm2，成膜溫度為 350。C。此后，被放入加熱到650。C的爐，來執(zhí)行3分鐘熱處理以去除催化元 素(吸雜)。因此，具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜中的催化元素濃度降低。 可以用燈退火裝置代替爐。接著，通過使用阻擋層作為蝕刻停止層選擇性地去除用作吸雜位置 的包含氬元素的非晶硅膜，此后，通過稀氫氟酸選擇性地去除阻擋層。 注意，在吸雜時(shí)，鎳具有移動(dòng)到高氧濃度區(qū)域的趨勢，因此優(yōu)選在吸雜 之后去除由氧化膜構(gòu)成的阻擋層。注意，當(dāng)不執(zhí)行使用催化元素使半導(dǎo)體膜晶化時(shí)，則不需要上述步 驟，例如形成阻擋層、形成吸雜位置、用于吸雜的熱處理、去除吸雜位 置以及去除阻擋層等。接著，使用臭氧水在獲得了的具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜(例如晶體 硅膜)的表面上形成薄的氧化膜，此后，使用第一光掩模形成由抗蝕劑 構(gòu)成的掩模，執(zhí)行所需形狀的蝕刻處理以形成作為分離成島狀的半導(dǎo)體 膜(本說明書中稱為島狀半導(dǎo)體膜)331和332 (參照圖9A)。在形成島 狀半導(dǎo)體膜331和島狀半導(dǎo)體膜332之后，去除由抗蝕劑構(gòu)成的掩模。接著，如有必要，添加少量的雜質(zhì)元素(硼或磚)以控制薄膜晶體 管的閾值。這里，使用離子摻雜法，其中使用乙硼烷(B2H6)作為原料 氣體，并且對等離子體激勵(lì)的雜質(zhì)不進(jìn)行質(zhì)量分離而摻雜。接著，使用包含氫氟酸的蝕刻劑去除氧化膜，同時(shí)，清洗島狀半導(dǎo) 體膜331和島狀半導(dǎo)體膜332的表面。此后，形成成為柵極絕緣膜313的 以硅為主要成分的絕緣膜。這里，通過等離子體CVD法形成厚度為115nm
的包含氮的氧化硅膜(成分比為Si-32。/。， 0 = 59%， N = 7%,以及H =2% )。接著，在柵極絕緣膜313上形成金屬膜之后，使用第二光掩模形成 柵電極334和柵電極335、布線314和布線315、以及端子電極350 (參照 圖9B)。作為該金屬膜，例如使用其中氮化鉭和鴒(W)分別以30 nm 和370 nm層疊的膜。除了上述以外，還可以使用由選自鈦(Ti)、鴒(W)、鉭(Ta)、 鉬(Mo ) 、 (Nd)、鈷(Co )、鋯(Zr) 、 4爭(Zn )、釕(Ru )、 銠(Rh)、釔(Pd)、鋨(Os)、銥(Ir)、鉑(Pt)、鋁(Al)、金 (Au)、銀(Ag)和銅(Cu)的元素、或以上述元素為主要成分的合 金材料或化合物材料構(gòu)成的單層膜、由它們的氮化物，例如氮化鈦、氮 化鵠、氮化鉭或氮化鉬構(gòu)成的單層膜或它們的疊層膜作為柵電極334和 柵電極335、布線314和315以及端子電極350。接著，將賦予一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)引入到島狀半導(dǎo)體膜331和島狀 半導(dǎo)體膜332以形成薄膜晶體管112的源區(qū)或漏區(qū)337、薄膜晶體管113的 源區(qū)或漏區(qū)338 (參照圖9C)。在本實(shí)施方式中，形成n溝道型薄膜晶體 管，因此，n型雜質(zhì)，例如磷(P)或砷(As)被引入到島狀半導(dǎo)體膜331 和島狀半導(dǎo)體膜332。接著，通過CVD法形成50nm厚的包含氧化硅膜的第 一層間絕緣膜 (未圖示)，此后，執(zhí)行使添加到每個(gè)島狀半導(dǎo)體區(qū)中的雜質(zhì)元素激活 的工序。這種激活工序通過以下方法執(zhí)行使用燈光源的快速熱退火法 (RTA法)；使用YAG激光器或受激準(zhǔn)分子激光器從背面照射的方法； 使用爐的熱處理；或任何前述方法組合的方法。然后，形成例如10nm厚的包括氮化硅膜的第二層間絕緣膜316，該氮化硅膜包含氫和氧。接著，在第二層間絕緣膜316上形成由絕緣材料構(gòu)成的第三層間絕 緣膜317(參照圖9D)。通過CVD方法獲得的絕緣膜可以用于第三層間 絕緣膜317。在本實(shí)施方式中，為了改善固接強(qiáng)度，形成900nm厚的包含 氮的氧化硅膜作為第三層間絕緣膜317 。然后，執(zhí)行熱處理(在300到550。C下熱處理1到12小時(shí)，例如在氮 氣氛中且在410。C下處理1小時(shí))以使島狀半導(dǎo)體膜氫化。執(zhí)行該工藝以 通過包含在第二層間絕緣膜316中的氫終止島狀半導(dǎo)體膜的懸掛鍵。不 管柵極絕緣膜313存在還是不存在，島狀半導(dǎo)體膜都可以被氫化。此外，可以采用使用硅氧烷的絕緣膜和其疊層結(jié)構(gòu)作為第三層間絕 緣膜317。硅氧烷的骨架結(jié)構(gòu)包括硅(Si)和氧(O)的鍵。可以使用至 少包含氫的有機(jī)基(例如烷基或芳香族烴)作為取代基。也可以使用氟 基作為取代基。在采用使用硅氧烷的絕緣膜及其疊層結(jié)構(gòu)作為第三層間絕緣膜317 的情況下，在形成第二層間絕緣膜316之后，可以執(zhí)行熱處理以使島狀 半導(dǎo)體膜氫化，然后形成第三層間絕緣膜317。接著，通過使用第三光掩模形成由抗蝕劑構(gòu)成的掩模，并選擇性地 蝕刻第一層間絕緣膜、第二層間絕緣膜316、第三層間絕緣膜317及柵極 絕緣膜313來形成接觸孔。然后，去除由抗蝕劑構(gòu)成的掩模。根據(jù)需要形成第三層間絕緣膜317，即可。在不形成第三層間絕緣 膜317的情況下，在形成第二層間絕緣膜316之后，選擇性地蝕刻第一層 間絕緣膜、第二層間絕緣膜316和柵極絕緣膜313以形成接觸孔。接著，在通過濺射法形成金屬疊層膜之后，通過使用第四光掩模形 成由抗蝕劑構(gòu)成的掩模，然后，選擇性地蝕刻金屬膜以形成布線319、 連接電極320、端子電極351、薄膜晶體管112的源電極或漏電極341以及 薄膜晶體管113的源電極或漏電極342。然后，去除由抗蝕劑構(gòu)成的掩 模。在本實(shí)施方式中，金屬膜是厚度為100nm的Ti膜、厚度為350nm的 包含少量Si的Al膜以及厚度為100nm的Ti膜的三層疊層。如圖8B所示，在布線404、連接電極405、端子電極401、薄膜晶體 管112的源電極或漏電極402以及薄膜晶體管113的源電極或漏電極403 由單層導(dǎo)電膜形成時(shí)，鈦膜(Ti膜)在耐熱性、電導(dǎo)率等方面是優(yōu)選的。 除了鈦膜之外，可以使用由選自鎢(W)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、釹(Nd)、 鈷(Co )、鋯(Zr)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、把(Pd)、 鋨(Os)、銥(Ir)和鉑(Pt)的元素、以上述元素為主要成分的合金 材料或化合物材料構(gòu)成的單層膜、由它們的氮化物，例如氮化鈦、氮化 鴒、氮化鉭或氮化鉬形成的單層膜、或者這些的疊層膜。通過使用單層 膜形成布線404、連接電極405、端子電極401、薄膜晶體管112的源電極 或漏電極402以及薄膜晶體管113的源電極或漏電極403,可以減少制造工序中的成膜次數(shù)。通過進(jìn)行如上所述的工序，可以制造使用多晶硅膜的頂柵型薄膜晶
體管112和U3。薄膜晶體管112和113的S值可以根據(jù)半導(dǎo)體膜的結(jié)晶 性、或半導(dǎo)體膜和柵極絕緣膜之間的界面狀態(tài)而變化。接著，形成導(dǎo)電金屬膜(鈦(Ti)或鉬(Mo)等)，該膜不易與后 來形成的光電轉(zhuǎn)換層(典型地是非晶硅)反應(yīng)而成為合金，然后使用第 五光掩模形成由抗蝕劑構(gòu)成的掩模，此后，選擇性地蝕刻導(dǎo)電金屬膜以 形成覆蓋布線319的保護(hù)電極318 (參照圖10A)。這里，使用通過濺射 法形成的厚度為200nm的Ti膜。注意，連接電極320、端子電極351和薄 膜晶體管的源電極及漏電極被與保護(hù)電極318相同的金屬膜覆蓋。由 此，導(dǎo)電金屬膜還覆蓋這些電極的第二層A1膜暴露的側(cè)面，該導(dǎo)電金屬 膜還可以防止鋁原子擴(kuò)散到光電轉(zhuǎn)換層。然而，在布線319、連接電極320、端子電極351、薄膜晶體管112的 源電極或漏電極341以及薄膜晶體管113的源電極或漏電極342由單層導(dǎo) 電膜形成的情況下，即如圖8B所示，在作為這些電極或布線形成布線 404、連接電極405、端子電極401、薄膜晶體管112的源電極或漏電極402 以及薄膜晶體管113的源電極或漏電極403的情況下，可以不形成保護(hù)電 極318。接著，在第三層間絕緣膜317上形成包括p型半導(dǎo)體層lllp、 i型半導(dǎo) 體層llli和n型半導(dǎo)體層llln的光電轉(zhuǎn)換層lll。作為p型半導(dǎo)體層lllp,可以通過等離子體CVD方法形成包含屬于 元素周期表13族的雜質(zhì)元素如硼(B)的半晶硅膜?；蛘撸梢栽谛纬?半晶硅膜之后，引入屬于元素周期表13族的雜質(zhì)元素。布線319和保護(hù)電極318與光電轉(zhuǎn)換層1U的最低層接觸，在本實(shí)施 方式中是與P型半導(dǎo)體層nip接觸。在形成p型半導(dǎo)體層Ulp之后，按順序形成i型半導(dǎo)體層llli和n型半 導(dǎo)體層llln。由此，完成包括p型半導(dǎo)體層lllp、 i型半導(dǎo)體層llli和n型 半導(dǎo)體層llln的光電轉(zhuǎn)換層lll。作為i型半導(dǎo)體層llli，可以通過等離子體CVD方法形成半晶硅膜。 此外，可以形成包含屬于元素周期表15族的雜質(zhì)元素如磷(P)的半晶 硅膜作為n型半導(dǎo)體層llln，或者，也可以在形成半晶硅膜之后，引入 屬于元素周期表15族的雜質(zhì)元素。此外，不僅可以使用半晶半導(dǎo)體膜，而且可以使用非晶半導(dǎo)體膜作 為p型半導(dǎo)體層11 lp、 i型半導(dǎo)體層11 li和n型半導(dǎo)體層l 1 ln。
接著，在整個(gè)表面上形成厚度為lpm到3(Him的由絕緣材料(例如， 包含硅的無機(jī)絕緣膜)構(gòu)成的密封層324以荻得圖10B所示的狀態(tài)。這 里，通過CVD法形成lnm厚的包含氮的氧化硅膜作為絕緣材料膜。通過 使用無機(jī)絕緣膜，實(shí)現(xiàn)緊密性的提高。接著，在蝕刻密封層324以提供開口部之后，通過濺射法形成端子 121和122。端子121和122是鈦膜(Ti膜)(100nm)、鎳膜(Ni膜)(300 nm)和金膜(Au膜)(50nm)的疊層膜。這樣獲得的端子121和端子122 具有大于5N的固接強(qiáng)度，這是作為端子電極足夠的固接強(qiáng)度。通過上述工藝，形成能夠焊接的端子121和端子122,而獲得圖10C 所示的結(jié)構(gòu)。像這樣，例如可以使用一個(gè)大尺寸襯底(例如600cmx 720cm)制 造大量的光傳感器芯片(2mmxl.5mm)，即光電轉(zhuǎn)換裝置的芯片。接 著，通過各個(gè)切割獲得多個(gè)光傳感器芯片。圖11A是通過切割而獲得的一個(gè)光傳感器芯片(2mmxl.5mm)的 截面圖，圖11B是其俯視圖，并且圖11C是其仰視圖。在圖11A中，包括 襯底310、元件形成區(qū)域410、端子121和端子122厚度的總厚度是 0.8土0.05mm。此外，為了減少光傳感器芯片的總厚度，可以通過CMP處理等對襯 底310進(jìn)行研磨而減薄，然后，使用切割機(jī)各個(gè)切割以獲得多個(gè)光傳感3 樸M"奮("o此外，圖11B中，端子121和122的一個(gè)電極尺寸為0.6mmx Umm, 電極之間的間隙為0.4mm。此外，圖11C中，光接收部4U的面積是 1.57mm2。而且，放大電路部412提供有大約IOO個(gè)薄膜晶體管。最后，將獲得的光傳感器芯片安裝在襯底360的安裝表面上(參照 圖8A)。為了將端子121連接到電極361并將端子122連接到電極362,分 別使用焊料364和363。通過絲網(wǎng)印刷方法等在襯底360的電極361和362 上提前形成焊料。然后，在焊料和端子電極處于抵接狀態(tài)之后，執(zhí)行焊 料回流處理來安裝光傳感器芯片。例如在大約255。C到265。C在惰性氣體 氣氛中執(zhí)行10秒左右的焊料回流處理。除了焊料以外，還可以使用由金 屬(例如金或銀等)形成的凸塊、或由導(dǎo)電樹脂形成的凸塊等。而且， 考慮到環(huán)境問題，無鉛焊料可以用于安裝。如上所述，可以制造半導(dǎo)體裝置。另外，也可以在使光從襯底310
一側(cè)入射到光電轉(zhuǎn)換層111來檢測光的區(qū)域以外的部分中使用框體等來 遮光?？蝮w可以使用具有遮光功能的任何材料，例如，可以使用金屬材 料或具有黑色顏料的樹脂材料等來形成。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以獲得 具有更高可靠性光檢測功能的半導(dǎo)體裝置。在本實(shí)施方式中，雖然說明了使用n溝道型薄膜晶體管形成半導(dǎo)體 裝置所具有的放大器電路的情況，但是也可以使用p溝道型薄膜晶體 管。注意，只要使用p型雜質(zhì)如硼(B)作為給島狀半導(dǎo)體區(qū)賦予一種導(dǎo) 電類型的雜質(zhì)，就可以與n溝道型薄膜晶體管同樣地制造p溝道型薄膜晶 體管。下面，示出使用p溝道型薄膜晶體管形成放大器電路的例子。圖7已示出由p溝道型薄膜晶體管形成放大器電路如電流鏡電路的 光電轉(zhuǎn)換裝置的等效電路圖，圖12表示其截面圖。在圖12中，示出圖7 的p溝道型薄膜晶體管201及202、以及光電轉(zhuǎn)換元件204。注意，使用同 一附圖標(biāo)記表示與圖8相同的部分，并省略對同一部分及具有同樣功能 的部分的詳細(xì)說明。如上所述，在薄膜晶體管201的島狀半導(dǎo)體區(qū)及薄 膜晶體管202的島狀半導(dǎo)體區(qū)中引入p型雜質(zhì)如硼(B)，而在薄膜晶體 管201中形成有源區(qū)或漏區(qū)241，并在薄膜晶體管202中形成有源區(qū)或漏 區(qū)242。光電轉(zhuǎn)換元件所具有的光電轉(zhuǎn)換層222順序?qū)盈B有n型半導(dǎo)體層 222n、 i型半導(dǎo)體層222i、 p型半導(dǎo)體層222p。注意，n型半導(dǎo)體層222n、 i型半導(dǎo)體層222i、 p型半導(dǎo)體層222p可以分別通過使用與n型半導(dǎo)體層 llln、 i型半導(dǎo)體層llli、 p型半導(dǎo)體層lllp相同的材料及制造方法來形 成。注意，在本實(shí)施方式中，形成了頂柵型薄膜晶體管作為薄膜晶體管 112、 113、 201、 202，但是也可以采用底柵型薄膜晶體管。圖13表示形成底柵型薄膜晶體管而代替薄膜晶體管112、 U3、 201、 202的例子。在圖13中，電流鏡電路503由底柵型薄膜晶體管501和502形 成。每個(gè)底柵型薄膜晶體管501和502包括柵電極、柵極絕緣膜514、具 有源區(qū)和漏區(qū)以及溝道形成區(qū)的激活層、層間絕緣膜316、源電極和漏 電極。注意，在圖13中，與圖8A及圖12相同的部分使用同一附圖標(biāo)記表示。另外，每個(gè)薄膜晶體管112、 113、 201、 202、 501、 502既可以采用
形成有一個(gè)柵電極的單柵極結(jié)構(gòu)，又可以采用形成有多個(gè)柵電極的多柵極結(jié)構(gòu)?？梢蕴峁┗虿惶峁┑蜐舛入s質(zhì)區(qū)，即所謂的LDD(輕摻雜漏極) 區(qū)。LDD區(qū)的一部分或整體可以與柵電極重疊。柵電極既可以由單層導(dǎo) 電膜形成，又可以使用多個(gè)導(dǎo)電膜的疊層來形成。此外，也可以在柵電 極的側(cè)面形成側(cè)壁。薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要適當(dāng)改變。注意，在本實(shí)施方式中參照各種附圖進(jìn)行了說明，但是各附圖所示 的內(nèi)容(或其一部分)可以對其他附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)自由 地進(jìn)行適用、組合、或置換等。再者，在如上所示的附圖中，通過組合 各部分和其他部分，可以構(gòu)成更多附圖。與此同樣，本實(shí)施方式的各附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)可以對 其他實(shí)施方式的附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)自由地進(jìn)行適用、組合、 或置換等。再者，在本實(shí)施方式的附圖中，通過組合各部分和其他實(shí)施 方式的部分，可以構(gòu)成更多附圖。此外，本實(shí)施方式表示其他實(shí)施方式所述的內(nèi)容(或其一部分)的 具體例子、其稍微變形的例子、其一部分改變的例子、改良例子、詳細(xì) 例子、應(yīng)用例子、相關(guān)部分的例子等。因此，其他實(shí)施方式所述的內(nèi)容 可以對本實(shí)施方式所述的內(nèi)容自由地進(jìn)行適用、組合、或置換。實(shí)施方式3在本實(shí)施方式中，將參照圖14A至14D、圖15、圖16A和16B、圖H、 圖18、圖19、圖20A和20B、圖21A和21B、圖22A和22B、圖23、圖24、 圖25、圖26、圖27、圖28A和28B、圖36、圖37，來說明具有與實(shí)施方式 l和實(shí)施方式2不同結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換裝置以及其制造方法。首先，在村底1101上形成絕緣膜1102。作為襯底UOl，可以使用玻 璃襯底、石英襯底、陶瓷襯底、硅襯底、金屬襯底或不銹鋼襯底等中的 任一種?；蛘撸部梢允褂迷谒芰弦r底的表面和背面形成包含氧或氮的 硅化物膜的襯底。在本實(shí)施方式中，使用玻璃襯底作為襯底u(yù)oi。作為絕緣膜U02,通過濺射法或等離子體CVD法形成由氧化硅、包 含氮的氧化硅、氮化硅、包含氧的氮化硅、金屬氧化材料構(gòu)成的膜，即 可。在絕緣膜1102上形成金屬膜1103。作為金屬膜1103，可以使用由 選自W、 Ti、 Ta、 Mo、 Cr、 Nd、 Fe、 Ni、 Co、 Zr、 Zn、 Ru、 Rh、 Pd、 Os、 Ir中的元素、以上述元素為主要成分的合金材料或化合物材料構(gòu)成 的單層或者疊層；或者這些元素的氮化物的單層或者疊層。金屬膜1103 的膜厚度為10nm至200nm，優(yōu)選為25nm至75nm。接著，在金屬膜1103上形成絕緣膜1104。此時(shí)，在金屬膜1103和絕 緣膜1104之間形成處于非晶狀態(tài)且膜厚度為2nm至5nm左右的金屬氧化 膜1100(參照圖14A)。當(dāng)在以后工序中進(jìn)行剝離時(shí)，在金屬氧化膜UOO 中、在金屬氧化膜U00和絕緣膜1104的界面、或者在金屬氧化膜1100和 金屬膜1103的界面發(fā)生分離。作為絕緣膜1104,通過濺射法或等離子體 CVD法形成由氧化硅、包含氮的氧化硅、氮化硅、包含氧的氮化硅、金 屬氧化材料構(gòu)成的膜，即可。理想的是，絕緣膜1104的膜厚度為金屬膜 1103的兩倍以上、優(yōu)選為150nm至200nm。接著，在絕緣膜U04上形成由至少包含氫的材料構(gòu)成的膜。作為由 至少包含氫的材料構(gòu)成的膜，可以使用半導(dǎo)體膜或氮化物膜等。在本實(shí) 施方式中，形成半導(dǎo)體膜。此后，進(jìn)行熱處理以便使由包含氫的材料構(gòu) 成的膜所包括的氬擴(kuò)散。該熱處理在41(TC以上的溫度下進(jìn)行即可，并 且可以與形成晶體半導(dǎo)體膜的工序分別地進(jìn)行，或與形成晶體半導(dǎo)體膜 的工序兼用而省略。在本實(shí)施方式中，為了同時(shí)進(jìn)行用來使氫擴(kuò)散的熱處理和成為激活 層的半導(dǎo)體膜的形成，成膜包含氫的非晶半導(dǎo)體膜例如非晶硅膜作為包含氫的材料膜并且對其進(jìn)行加熱來形成晶體半導(dǎo)體膜例如多晶硅膜。此 時(shí)，如果為了使非晶半導(dǎo)體膜晶化在50(TC以上進(jìn)行熱處理，則可以在形成晶體半導(dǎo)體膜的同時(shí)使氫擴(kuò)散。當(dāng)然，也可以通過不同的工序進(jìn)行用來使氬擴(kuò)散的熱處理和成為激 活層的半導(dǎo)體膜的形成.在此情況下，成膜包含氪的材料膜且給其加 熱，在其上形成成為激活層的半導(dǎo)體膜，即可。既可以通過在成膜非晶半導(dǎo)體膜后使其晶化來獲得成為激活層的半導(dǎo)體膜，又可以從最初成膜 晶體半導(dǎo)體膜。接著，通過利用已知方法將晶體半導(dǎo)體膜蝕刻為島狀，來形成島狀半導(dǎo)體膜no5。在島狀半導(dǎo)體膜U05中形成有源區(qū)、漏區(qū)以及溝道形成區(qū)。此外， 還提供有覆蓋島狀半導(dǎo)體膜1105的柵極絕緣膜1106、形成在島狀半導(dǎo)體 膜U05的溝道形成區(qū)上的下層?xùn)烹姌O1107以及上層?xùn)烹姌O1108。雖然在 圖14B中，柵電極具有由下層?xùn)烹姌O1107以及上層?xùn)烹姌O1108構(gòu)成的兩 層結(jié)構(gòu)，但是也可以制造具有單層結(jié)構(gòu)的柵電極。將下層?xùn)烹姌OU07以 及上層?xùn)烹姌O1108總稱為柵電極1145。通過如此，形成薄膜晶體管 (TFT) 1110。注意，雖然在本實(shí)施方式中，形成頂柵型TFT作為TFTlllO,但是 也可以形成底柵型TFT。此外，既可以形成具有一個(gè)溝道形成區(qū)的單柵 型TFT，又可以形成具有多個(gè)溝道形成區(qū)的多柵型TFT。覆蓋具有下層?xùn)烹姌O1107以及上層?xùn)烹姌O1108的柵電極1145、柵極 絕緣膜1106地形成層間絕緣膜1109 。注意，層間絕緣膜U09既可以為由單層絕緣膜形成的，又可以為由 不同材料構(gòu)成的絕緣層的疊層膜。在層間絕緣膜1109上形成有電連接到島狀半導(dǎo)體膜1105中的源區(qū) 及漏區(qū)的源電極U12以及漏電極1U3。此外，還形成有電連接到柵電極 U45的柵極布線1U1 (參照圖14B)。注意，在到圖14B的工序中，只示出了一個(gè)TFT。然而，實(shí)際上， TFT1U0是為構(gòu)成對在光電轉(zhuǎn)換層1121中可以獲得的光電流進(jìn)行放大的 放大器電路例如電流鏡電路的TFT,從而至少形成兩個(gè)TFT。圖15表示 包含光電轉(zhuǎn)換層l 121的光電二極管1203、以及由TFT 1204以及TFT 1205 構(gòu)成的電流鏡電路1211的電路結(jié)構(gòu)。圖14B的TFT1110為TFT1204或 TFT1205中的一個(gè)。在圖15中，構(gòu)成電流鏡電路1211的TFT1204的柵電極電連接到構(gòu)成 電流鏡電路1211的另一個(gè)TFT1205的柵電極，還電連接到TFT1204的源 電極或漏電極中的一個(gè)的漏電極(也稱為漏端子)。TFT1204的漏端子電連接到光電二極管1203、 TFT1205的漏端子、以及高電位電源Voo。TFT1204的源電極或漏電極中的另一個(gè)的源電極(也稱為源端子) 電連接到低電位電源Vss以及TFT 1205的源端子。此外，構(gòu)成電流鏡電路1211的TFT1205的柵電極電連接到TFT1204 的4冊電極以及漏端子。此外，TFT1204和TFT1205的柵電極互相連接，因此施加有共同電位。圖15表示由兩個(gè)TFT構(gòu)成的電流鏡電路的例子。此時(shí)，在TFT1204
和TFT1205具有同 一特性的情況下，參考電流和輸出電流的比率成為1: l的關(guān)系。雖然在圖2中已描述，但圖16A和圖16B也表示為了使輸出值成為n 倍的電路結(jié)構(gòu)。圖16A的電路結(jié)構(gòu)相當(dāng)于圖15中的TFT1205為n個(gè)的結(jié) 構(gòu)。如圖16A所示，通過使TFT1204和TFT1205的比率為1: n,可以使輸 出值成為n倍。這是與增加TFT的溝道寬度W而且使能夠流入TFT的電流 的容許量成為n倍同樣的原理。例如，在將輸出值設(shè)計(jì)為100倍的情況下，通過并聯(lián)連接一個(gè)n溝道 型TFT1204和一百個(gè)n溝道型TFT1205，可以獲得目標(biāo)電流。圖16B表示圖16A中的電路1218i (電路1218a、電路1218b等)的詳 細(xì)電路結(jié)構(gòu)。圖16B的電路結(jié)構(gòu)基于圖15及圖16A的電路結(jié)構(gòu)，并且利用相同附圖 標(biāo)記表示相同元件。換言之，TFT1205i的柵電極電連接到端子121^，并 且電連接到端子1220i。此外，TFT1205i的源端子電連接到端子1221i。注意，為了說明圖16A中的電路1218a、電路1218b等，將其中的一 個(gè)的電路1218i示于圖16B。由于電路1218i基于圖15的電路結(jié)構(gòu)，因此在 圖16中附有i的附圖標(biāo)記是與圖15中的沒附有i的附圖標(biāo)記相同的。換言 之，例如圖15的TFT1205和圖16B的TFT1205i是相同的。因此，在圖16A中，TFT1205由n個(gè)TFT1205a、 TFT1205b、 TFT1205i 等構(gòu)成。由此，流入TFT1204的電流被放大為n倍而輸出。注意，在圖16A及16B中，利用相同附圖標(biāo)記來表示與圖15相同的部分。此外，在圖15中，將電流鏡電路1211圖示為使用n溝道型TFT的等效 電路，但是也可以使用p溝道型TFT而代替該n溝道型TFT。在利用p溝道型TFT形成放大器電路的情況下，獲得圖17所示的等效 電路。如圖17所示，電流鏡電路1231具有p溝道型TFT1234及1235。注意， 在圖17中，利用相同附圖標(biāo)記來表示與圖15至16相同的部分。在如此制造TFT1110后，在層間絕緣膜1109上形成電極1U5、電極 1116。在圖14C中，形成有多個(gè)電極1U6，而在圖14D中只形成有一個(gè)電 極1116。注意，在本實(shí)施方式中，通過利用以400nm的厚度成膜鈦(Ti)而 獲得的鈦膜，來形成電極1115以及電極1116。
注意，也可以通過利用與源電極1112以及漏電極1113相同的工序， 來制造電極1115以及電極U16。圖18表示圖14C中的電極U16以及其周邊部分的俯視圖，并且圖19 表示圖14D中的電極l 116以及其周邊部分的俯視圖。在圖18中，電極1116是格子狀的電極，并且在多個(gè)地方與在以后描 述的工序中形成的光電轉(zhuǎn)換層1121連接。因此，當(dāng)看到電極1116的截面 時(shí)，如圖14C所示，好像形成有多個(gè)電極1116。但是，電極1116都利用 同一材料以及同一工序制造。如圖18所示，當(dāng)將電極1116形成為格子狀 時(shí)，有如下優(yōu)點(diǎn)，即光電轉(zhuǎn)換層1121的電阻值變小。此外，在圖19中，電極1U6是其端部為圓形的矩形電極。因此，當(dāng) 看到其截面時(shí)，如圖14D所示，好像只形成有一個(gè)電極1116。在此情況 下，由于電極1116的面積小，所以有光電轉(zhuǎn)換層1121的受光面積增大且提高靈敏度的優(yōu)點(diǎn)。電流鏡電路1211通過布線1244電連接到與高電位電源Vdd連接的連 接電極1241，并且通過布線1245電連接到與低電位電源Vss連接的連接 電極1242。以下說明具有圖14C的結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換裝置。在形成圖14D的結(jié)構(gòu) 時(shí)，也可以通過同樣的工序來形成光電轉(zhuǎn)換裝置。在圖14C所示的制造工序之后，通過蝕刻去掉柵極絕緣膜1106、層 間絕緣膜U09、電極1116的端部(參照圖20A)。接著，如圖20B所示，在電極1116以及層間絕緣膜1109上設(shè)置外敷層im。外敷層1117具有如下功能使電極1116的端部成為慢坡來改善后續(xù) 工序形成的光電轉(zhuǎn)換層1121的形狀以避免p型半導(dǎo)體層U21p和n型半導(dǎo) 體層1121n短路的功能；抑制污染物質(zhì)混入到光電轉(zhuǎn)換層1121的功能； 調(diào)整入射到光電轉(zhuǎn)換層1121的光的功能。此外，通過使用透光性絕緣材 料，來形成外敷層1U7，即可。例如，可以使用有機(jī)樹脂材料諸如丙烯、 聚酰亞胺等，或者無機(jī)材料諸如氮化硅、氧化硅、包含氮的氧化硅、包 含氧的氮化硅等。此外，也可以通過使用層疊這些材料而成的疊層膜， 來形成外敷層1U7。在本實(shí)施方式中，使用聚酰亞胺作為外敷層1U7。接著，通過在電極U16以及外敷層1117上成膜p型半導(dǎo)體膜、i型半 導(dǎo)體膜、n型半導(dǎo)體膜并且進(jìn)行蝕刻，來形成包括p型半導(dǎo)體層1121p、 i
型半導(dǎo)體層1121i以及n型半導(dǎo)體層1121n的光電轉(zhuǎn)換層1121 (參照圖21A 和21B)。注意，圖21B是圖21A中的由虛線圍繞的區(qū)域的放大圖。通過等離子體CVD法成膜包含屬于第13族的雜質(zhì)元素例如硼(B ) 的非晶半導(dǎo)體膜，來形成p型半導(dǎo)體層1121p，即可。在圖21A及21B中，電極1116接觸于光電轉(zhuǎn)換層1121的最下層即本實(shí) 施方式中的p型半導(dǎo)體層1121p。在形成p型半導(dǎo)體層1121p后，還按順序形成i型半導(dǎo)體層1121i以及n 型半導(dǎo)體層1121n。由此，形成包括p型半導(dǎo)體層1121p、i型半導(dǎo)體層1121i 以及n型半導(dǎo)體層1121n的光電轉(zhuǎn)換層U21。作為i型半導(dǎo)體層U21i，例如通過等離子體CVD法形成非晶半導(dǎo)體 膜即可。另外，作為n型半導(dǎo)體層1121n，既可以形成包含屬于第15族的 雜質(zhì)元素例如磷(P)的非晶半導(dǎo)體膜，又可以在形成非晶半導(dǎo)體膜后 引入屬于第15族的雜質(zhì)元素。另外，也可以使用非晶硅膜、非晶鍺膜等作為非晶半導(dǎo)體膜。注意，在本說明書中，i型半導(dǎo)體膜是指如下半導(dǎo)體膜半導(dǎo)體膜所 包括的賦予p型或n型的雜質(zhì)的濃度為l x 10"cn^以下，并氧氣及氮?dú)獾?濃度為5 x 10"cmJ以下，且相對于暗導(dǎo)電率的光導(dǎo)電率為1000倍以上。 此外，i型半導(dǎo)體膜也可以添加有10ppm至1000ppm的硼(B)。另外，除了使用非晶半導(dǎo)體膜以外，還可以使用微晶半導(dǎo)體膜(也 稱為半非晶半導(dǎo)體膜)作為p型半導(dǎo)體層l21p、 i型半導(dǎo)體層1121i、 n型 半導(dǎo)體層1121n。或者，也可以通過使用微晶半導(dǎo)體膜形成p型半導(dǎo)體層1121p以及n 型半導(dǎo)體層1121n,并且使用非晶半導(dǎo)體膜作為i型半導(dǎo)體層1121i。接著，在光電轉(zhuǎn)換層1121的上表面形成輔助電極1122 (參照圖 22A)。只在光電轉(zhuǎn)換層1121的電阻大的情況下，形成輔助電極1122即 可。當(dāng)光電轉(zhuǎn)換層1121的電阻小時(shí)，可以不形成輔助電極U22。在本實(shí) 施方式中，以20nm至30nm的厚度形成鈦(Ti)作為輔助電極1122。此外，也可以在成膜p型半導(dǎo)體膜、i型半導(dǎo)體膜、n型半導(dǎo)體膜之后， 形成成為輔助電極1122的導(dǎo)電膜，接著蝕刻導(dǎo)電膜而形成輔助電極 1122,還蝕刻p型半導(dǎo)體膜、i型半導(dǎo)體膜、n型半導(dǎo)體膜而形成光電轉(zhuǎn)換 層1121。接著，覆蓋露出的絕緣膜1104的一部分、柵極絕緣膜1106、層間絕
緣膜U09、電極1U5、槺極布線11U、源電極U12、漏電極1U3、電極 1116地形成保護(hù)膜1129 (參照圖22B)。例如，使用氮化硅膜作為保護(hù) 膜1129,即可。通過利用保護(hù)膜1129,可以防止雜質(zhì)諸如水分或有機(jī)物 等混入在TFT11 IO或光電轉(zhuǎn)換層1121中。接著，在保護(hù)膜1129上形成層間絕緣膜1U8。層間絕緣膜1118也用 作平坦化膜。在本實(shí)施方式中，以2pm的厚度形成聚酰亞胺作為層間絕 緣膜1U8。此時(shí)，防止層間絕緣膜1118超出形成有保護(hù)膜1129的區(qū)域、 特別是形成有層間絕緣膜1109、光電轉(zhuǎn)換層U21的區(qū)域。接著，蝕刻層間絕緣膜U18而形成接觸孔。此時(shí)，因?yàn)橛斜Ｗo(hù)膜 1129,所以TFTUlO的柵極布線llll、源電極1112、漏電極1113不被蝕 刻。然后，蝕刻電極U25及電極1126被形成的區(qū)域的保護(hù)膜1129而形成 接觸孔。而且，在層間絕緣膜1118上形成電極1125和電極1126，所述電電極115，、并且所述電極1126通過形成在層間絕緣膜1118及保護(hù)膜1129 中的接觸孔電連接到輔助電極1122 (參照圖23)。作為電極1125以及電 極1126,可以使用鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、銀(Ag)等。在本實(shí)施方式中，使用以30nm至50nm成膜鈦(Ti)而成的導(dǎo)電膜 作為電極U25以及電極1126。注意，當(dāng)不形成輔助電極1122時(shí)，只要使電極U26電連接到光電轉(zhuǎn) 換層1121的最上層即本實(shí)施方式中的n型半導(dǎo)體層1121n，即可。接著，在層間絕緣膜lU8上通過絲網(wǎng)印刷法或噴墨法形成層間絕緣 膜1119。此時(shí)，在電極1125及電極1126上不形成層間絕緣膜1119。在本 實(shí)施方式中，使用環(huán)氧樹脂作為層間絕緣膜1U9。層間絕緣膜1119被形 成為覆蓋保護(hù)膜1129以及用作基底膜的絕緣膜1104，并且具有密封劑的 功能。接著，通過使用鎳(Ni)膏的印刷法，制造電連接到電極1125的電 極1141以及電連接到電極1126的電極1142。而且，在電極1141以及電極 U42上通過使用銅(Cu)膏的印刷法分別形成電極1143以及電極1144 (參照圖24)。接著，通過利用粘合劑U52貼合成為支撐體的第二襯底1151 (參照 圖25)。注意，優(yōu)選使用其剛性高于襯底1101的襯底作為第二襯底1151。 典型的是，可以適當(dāng)?shù)厥褂貌Ａбr底、石英襯底、金屬村底、陶瓷村底、 塑料襯底作為第二襯底1151。 '此外，作為粘合劑1152使用由有機(jī)材料構(gòu)成的粘合劑即可。此時(shí)， 也可以在粘合劑的一部分形成平坦化層。在本實(shí)施方式中，也可以在由 有機(jī)材料構(gòu)成的粘合劑中形成水溶性樹脂1152a作為平坦化層，并且在 其上粘結(jié)其兩面被反應(yīng)剝離型粘合劑覆蓋的構(gòu)件1152b (以下，記為兩 面薄膜)，來將層間絕緣膜1119、電極1M1、電極U43、電極1142、電 極1144等與第二襯底1151粘合在一起。通過利用該粘結(jié)方法，可以利用較小的外力進(jìn)行以后的剝離工序。 作為由有機(jī)材料構(gòu)成的粘合劑，可以舉出各種剝離型粘合劑，諸如反應(yīng) 剝離型粘合劑、熱剝離型粘合劑、紫外線剝離型粘合劑等的光剝離型粘 合劑、厭氧剝離型粘合劑等。注意，雖然在本實(shí)施方式中，在形成到電極1143以及電極1144之 后，利用粘合劑U52貼上成為支撐體的第二襯底1151,但是也可以在形 成電極1141、電極1143、電極1142、電極U44之前，利用粘合劑1152貼 上第二襯底1151。在圖25和圖26中，將襯底1101和金屬膜1103稱為剝離體1161。此 外，將從絕緣膜l 104到電極l 143以及電極1144的層稱為疊層體l 162。接著，通過利用物理方法剝離襯底U01上的金屬膜1103和絕緣膜 1104 (參照圖26)。物理外力例如為使用楔子等具有銳利端部的構(gòu)件而 獲得的負(fù)荷、從噴嘴噴出的氣體的風(fēng)壓、超聲波等較小的外力。在金屬 氧化膜1100中、在絕緣膜1104和金屬氧化膜1100的界面、或者在金屬氧 化膜U00和金屬膜U03的界面發(fā)生剝離，從而可以利用較小的外力剝離 剝離體1161和疊層體1162。如此，可以從剝離體1161分離疊層體1162。 圖27表示分離剝離體1161的疊層體1162。在此，說明顏色濾光片。在襯底1131上形成絕緣膜1132、金屬膜 1133、絕緣膜1134。將與襯底1101同樣的材料使用于襯底1131,將與絕 緣膜1102同樣的材料使用于絕緣膜1132,將與金屬膜1103同樣的材料使 用于金屬膜1133，將與絕緣膜U04同樣的材料使用于絕緣膜1134，即 可。此外，在金屬膜1133和絕緣膜1134之間形成金屬氧化膜1130。在本實(shí)施方式中，使用玻璃襯底作為襯底U31,使用包含氮的氧化 硅膜作為絕緣膜1132,使用鴒(W)膜作為金屬膜1133,使用包含氮的 氧化硅膜作為絕緣膜1134。 在絕緣膜U34上的一部分或全部形成顏色濾光片1135。作為顏色濾光片1135的制造方法，可以使用如下已知方法使用著 色樹脂的蝕刻法；使用彩色抗蝕劑的彩色抗蝕劑法；染色法；電沉積法； 微電解法(micelle electrolytic method);電沉積轉(zhuǎn)印法；薄膜分散法； 噴墨法(液滴噴射法)；銀鹽發(fā)色法等。在本實(shí)施方式中，通過利用分散有顏料的感光性樹脂的蝕刻法，來 形成顏色濾光片。通過涂布法在絕緣膜1134上涂上分散有紅色顏料、綠 色顏料、或者藍(lán)色顏料的感光性丙烯樹脂。接著，對丙烯樹脂加以干燥， 進(jìn)行預(yù)烘焙后，進(jìn)行曝光及顯影，并且進(jìn)行220。c的加熱而使丙烯硬化， 來形成其厚度為1.0 jn m至2.5 m m的顏色濾光片1135。但是，調(diào)整顏色濾光片1135的位置以使在利用粘結(jié)材料1137貼在一 起之后顏色濾光片1135與形成有光電轉(zhuǎn)換層1121的區(qū)域一致。覆蓋顏色濾光片1135地形成外敷層1136 (參照圖28A)。使用與外 敷層U17同樣的材料來形成外敷層1136即可。接著，與圖26同樣地利用物理方法剝離第一襯底1131上的金屬膜 U33和絕緣膜1134。如此，可以從絕緣膜1134、顏色濾光片1135、外敷 層1136分離襯底1131、絕緣膜1132、金屬膜1133、金屬氧化膜1130(參 照圖28B)。接著，通過利用粘結(jié)材料1137粘結(jié)絕緣膜1104和絕緣膜1134 (參照 圖36)。對于粘結(jié)材料1137，重要的是包含絕緣膜1104的疊層體1162 和絕緣膜1134的緊密性高于利用由有機(jī)材料構(gòu)成的粘合劑1152的第二 襯底1151和用作被剝離層的疊層體U62的緊密性。換言之，優(yōu)選的是， 粘結(jié)材料1137的粘結(jié)力高于粘合劑1152的粘結(jié)力。作為粘結(jié)材料1137，可以舉出各種固化型粘結(jié)材料諸如反應(yīng)固化型 粘結(jié)材料、熱固化型粘結(jié)材料、紫外線固化型粘結(jié)材料等的光固化型粘 結(jié)材料、厭氧固化型粘結(jié)材料等。在本實(shí)施方式中，也可以使用環(huán)氧樹 脂作為粘結(jié)材料1137。注意，也可以在絕緣膜1104上設(shè)置粘合劑(以下也稱為兩面膠帶) 而代替上述工序。在該粘合劑中設(shè)置有粘性處理紙(release paper)(剝 離紙、即分離器(separator)等在基材的一面或兩面上具有剝離面的薄 膜)以使粘合劑不粘結(jié)到其他構(gòu)件。當(dāng)剝下剝離紙時(shí)可以粘結(jié)到任意構(gòu) 件。作為用于這種兩面膠帶的材料，可以舉出聚酰亞胺(PI)、聚萘二
曱酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET)等。接著，從疊層體1162剝離粘合劑1152以及第二村底1151 (參照圖 37)。通過對由有機(jī)材料構(gòu)成的粘合劑1152執(zhí)行熱反應(yīng)、光反應(yīng)、利用 濕度的反應(yīng)、或者化學(xué)反應(yīng)(例如，使用水、氧等來降低粘合力)，來 從疊層體1162剝離由有機(jī)材料構(gòu)成的粘合劑1152以及第二襯底1151。通過上述工序，形成半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置也用作包括光電轉(zhuǎn) 換層1121、 TFT1U0、顏色濾光片1135的光電轉(zhuǎn)換裝置。在本實(shí)施方式中采用單層的絕緣膜1104,但是也可以使用雙層的絕 緣膜1104，并形成下層絕緣膜1104a和上層絕緣膜1104b。此時(shí)，作為下層絕緣膜1104a,例如使用包含氧的氮化硅膜(SiOxNy: y>x)，并且作為上層絕緣膜1104b，例如使用包含氮的氧化硅膜 (SiOxNy: x〉y)，即可。由此，可以防止來自襯底1101—側(cè)的水分等 混入物。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置可以防止水分或雜質(zhì)諸如有機(jī)物等的混 入，所以很有用。實(shí)施方式4本實(shí)施方式將參照圖38說明具有與實(shí)施方式3不同結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換 裝置。與實(shí)施方式3中的相似的部件用相同的附圖標(biāo)記表示，并且可以 將實(shí)施方式3的說明應(yīng)用到?jīng)]有特別說明的部件中。圖38所示的光電轉(zhuǎn)換裝置在襯底1101上形成有作為基底膜的絕緣 膜1104以及TFT1110。 TFT1110包括作為激活層的島狀半導(dǎo)體膜1105、 柵極絕緣膜1106、下層?xùn)烹姌O1107、上層?xùn)烹姌O1108,并且作為激活層 的島狀半導(dǎo)體膜U05中形成有源區(qū)、漏區(qū)、溝道形成區(qū)。源區(qū)和漏區(qū)中的一方與電極1112電連接，源區(qū)和漏區(qū)中的另一方與電極ni3電連接。覆蓋TFT11 IO和柵極絕緣膜I 106地形成有層間絕緣膜l 109，并在層 間絕緣膜1109上形成有電極1U5、電極1U6、電極U50。電極1115、電 極1116 、電極1150通過使用相同的材料和相同的工序來形成。作為基底膜的絕緣膜1104、柵極絕緣膜U06、層間絕緣膜1109的邊 緣部分被制成錐形。由此，可以提高在其上形成的保護(hù)膜U29的覆蓋 率，并且實(shí)現(xiàn)水分和雜質(zhì)等不容易進(jìn)入的效果。然后，在層間絕緣膜1109上形成光電轉(zhuǎn)換層1121。光電轉(zhuǎn)換層U21 的最下層即本實(shí)施方式中的p型半導(dǎo)體層U21p重疊于電極1116的一部 分且電連接在一起。光電轉(zhuǎn)換層U21在p型半導(dǎo)體層1121p上具有i型半導(dǎo) 體層1121i以及n型半導(dǎo)體層1121n。覆蓋作為基底膜的絕緣膜U04、柵極絕緣膜1106、層間絕緣膜 1109、電極1U5、電極1U6、電極1150、光電轉(zhuǎn)換層1121地形成保護(hù)膜 1129。在本實(shí)施方式中，使用氮化硅膜作為保護(hù)膜1129。在保護(hù)膜1129上形成層間絕緣膜1118，并在層間絕緣膜1118上形成 電極1125以及電極1126。所述電極1I25電連接到電極1115,所述電極 1126電連接到電極1150及光電轉(zhuǎn)換層U21的最上層即本實(shí)施方式中的n 型半導(dǎo)體層1121n。接著，在層間絕緣膜1118上形成層間絕緣膜U19。此時(shí)，電極1125 及電極1126上不形成層間絕緣膜1U9。形成電連接到電極1125的電極1M1、電連接到電極1126的電極 1142。然后，在電極1141和電極U42上分別形成電極1143和電極1144。注意，與實(shí)施方式3同樣，在使用貼合方式形成顏色濾光片的情況 下，在襯底1101和用作基底膜的絕緣膜U04之間形成絕緣膜1102、金屬 膜1103、金屬氧化膜UOO，按照實(shí)施方式3的工序來形成具有顏色濾光片的光電轉(zhuǎn)換裝置，即可。在本實(shí)施方式中，將作為基底膜的絕緣膜U04、柵極絕緣膜1106、 層間絕緣膜1109的邊緣部分形成為錐形，因此，可以提高保護(hù)膜1129的 覆蓋率，從而可以獲得水分和雜質(zhì)等不容易進(jìn)入的光電轉(zhuǎn)換裝置。實(shí)施方式5通過將本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置安裝到液晶顯示裝置中，能夠?qū)崿F(xiàn)有 益的效果。尤其是，在采用具有背光燈的液晶顯示裝置的情況下，通過 對根據(jù)本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的輸出改變背光燈的亮度，可以提高圖像質(zhì)量。例如，在使用本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置來檢測設(shè)置有液晶顯示裝置的 部分的照度且該照度低時(shí)，使背光燈的亮度減低。通過如此，可以提高 液晶顯示裝置所顯示的圖像質(zhì)量。這是因?yàn)槿缦吕碛梢壕э@示裝置具 有周圍的照度越低，黑色顯示部分的微量發(fā)光(黑色模糊或亮黑顯示) 越顯著，而導(dǎo)致顯示圖像的對比度降低的特性，但是，如果背光燈的亮
度低，黑色模糊的程度就會(huì)減少。同時(shí)，還可以降低背光燈的發(fā)光所需 的庫毛電量。反之，在使用本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置來檢測設(shè)置有液晶顯示裝置的 部分的照度且該照度高時(shí)，優(yōu)選使背光燈的亮度增高。這是因?yàn)槿缦吕碛扇绻O(shè)置有液晶顯示裝置的部分的照度高，則與由外光的反射而產(chǎn) 生的光相比，背光燈的光強(qiáng)度相對地為小，因此圖像的對比度依然減 低，但通過使背光燈的亮度增高，能夠抑制圖像對比度的減低。而且， 為了抑制外光的反射本身，使用減少表面的反射率的偏振片是有效的。 在本實(shí)施方式中，詳細(xì)說明上述那樣的液晶顯示裝置的周邊部分，特別是背光燈以及偏振片。圖50表示包括被稱為端面照光(edge light)式的背光燈單元20101 以及液晶面板20107的液晶顯示裝置的一個(gè)例子。端面照光式是指在背 光燈單元的邊緣部分設(shè)置光源，并將來自該光源的熒光從整個(gè)發(fā)光表面 射出的方式。端面照光式背光燈單元可以實(shí)現(xiàn)薄型化及低耗電量化。背光燈單元20101由擴(kuò)散板20102、導(dǎo)光板20103、反射板20104、燈 光反射器20105、以及光源20106構(gòu)成。光源20106具有根據(jù)需要發(fā)光的功能。例如，作為光源20106，使用 冷陰極管、熱陰極管、發(fā)光二極管、無機(jī)EL元件或有機(jī)EL元件等。燈光能。;光板20103具有全反i焚光并將光引導(dǎo)至整個(gè)表面的功能。擴(kuò): 板20102具有減輕明亮度的不均勻的功能。反射板20104具有反射從導(dǎo)光 板20103向下(與液晶面板20107相反的方向)漏出的光來重新利用的功能。用于調(diào)整光源20106的亮度的控制電路連接到背光燈單元20101。通 過使用該控制電路，可以控制光源20106的亮度。圖51A、 51B、 51C和51D是表示端面照光式背光燈單元的詳細(xì)結(jié)構(gòu) 的圖。關(guān)于擴(kuò)散板、導(dǎo)光板及反射板等，省略其說明。圖51A所示的背光燈單元20201使用冷陰極管20203作為光源。并 且，設(shè)置有燈光反射器20202,以高效地反射來自冷陰極管20203的光。 在這種結(jié)構(gòu)中，能夠從冷陰極管獲得高亮度，而在很多情況下用于大型 顯示裝置。圖51B所示的背光燈單元20211使用發(fā)光二極管(LED) 202U作為 光源。例如，以預(yù)定的間隔配置發(fā)出白色光的發(fā)光二極管(W) 20213。 并且，設(shè)置有燈光反射器20212，以高效地反射來自發(fā)光二極管20213的 光。因?yàn)榘l(fā)光二極管的亮度高，所以采用發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)適應(yīng)于大型 顯示裝置。此外，由于具有優(yōu)越的顏色再現(xiàn)性，可以減少配置面積。從 而，可以謀求實(shí)現(xiàn)顯示裝置的窄邊框化。例如，在將發(fā)光二極管安裝在大型顯示裝置時(shí)，發(fā)光二極管可以配 置在該襯底的背面。發(fā)光二極管維持規(guī)定的間隔，并各色的發(fā)光二極管 依次配置。根據(jù)發(fā)光二極管的配置，可以提高顏色再現(xiàn)性。圖51C所示的背光燈單元20221使用RGB各種顏色的發(fā)光二極管 (LED) 20223、發(fā)光二極管(LED) 20224及發(fā)光二極管(LED) 20225 作為光源。以預(yù)定的間隔配置RGB各種顏色的發(fā)光二極管(LED) 20223、發(fā)光二極管(LED) 20224及發(fā)光二極管(LED) 20225。通過使 用RGB各種顏色的發(fā)光二極管(LED) 20223、發(fā)光二極管(LED) 20224 及發(fā)光二極管(LED) 20225,可以提高顏色再現(xiàn)性。并且，設(shè)置有燈 光反射器20222,以高效地反射來自發(fā)光二極管的光。因?yàn)榘l(fā)光二極管的亮度高，所以將RGB各種顏色的發(fā)光二極管用作 光源的結(jié)構(gòu)適應(yīng)于大型顯示裝置。此外，由于具有優(yōu)越的顏色再現(xiàn)性， 所以可以減少配置面積。從而，可以謀求實(shí)現(xiàn)顯示裝置的窄邊框化。此外，通過根據(jù)時(shí)間依次使RGB的發(fā)光二極管發(fā)光，可以進(jìn)行彩色 顯示。這就是所謂的場序制方式。此外，可以組合發(fā)出白色的發(fā)光二極管與RGB各種顏色的發(fā)光二極 管(LED ) 20223 、發(fā)光二極管(LED ) 20224及發(fā)光二極管(LED) 20225 。在將發(fā)光二極管安裝在大型顯示裝置時(shí)，發(fā)光二極管可以配置在該 襯底的背面。發(fā)光二極管維持規(guī)定的間隔，并且各色的發(fā)光二極管依次 配置。根據(jù)發(fā)光二極管的配置，可以提高顏色再現(xiàn)性。圖51D所示的背光燈單元20231使用RGB各種顏色的發(fā)光二極管 (LED) 20233、發(fā)光二極管(LED) 20234及發(fā)光二極管(LED) 20235 作為光源。例如，在RGB各種顏色的發(fā)光二極管(LED) 20233、發(fā)光 二極管(LED) 20234及發(fā)光二極管(LED) 20235中其發(fā)光強(qiáng)度低的顏 色(例如，綠色)的發(fā)光二極管比其他顏色的發(fā)光二極管配置多個(gè)。通 過使用RGB各種顏色的發(fā)光二極管(LED) 20233、發(fā)光二極管(LED) 20234及發(fā)光二極管(LED) 20235，可以提高顏色再現(xiàn)性。并且，設(shè)置 有燈光反射器20232，以高效地反射來自發(fā)光二極管的光。因?yàn)榘l(fā)光二極管的亮度高，所以將RGB各種顏色的發(fā)光二極管用作 光源的結(jié)構(gòu)適應(yīng)于大型顯示裝置。由于發(fā)光二極管具有優(yōu)越的顏色再現(xiàn) 性，所以可以減少配置面積。從而，可以謀求實(shí)現(xiàn)顯示裝置的窄邊框化。此外，通過根據(jù)時(shí)間依次使RGB的發(fā)光二極管發(fā)光，可以進(jìn)行彩色 顯示。這就是所謂的場序制方式。此外，可以組合發(fā)出白色的發(fā)光二極管與RGB各種顏色的發(fā)光二極 管(LED) 20233 、發(fā)光二極管(LED ) 20234及發(fā)光二極管(LED) 20235 。在將發(fā)光二極管安裝在大型顯示裝置時(shí)，發(fā)光二極管可以配置在該 村底的背面。發(fā)光二極管維持規(guī)定的間隔，并且各色的發(fā)光二極管依次 配置。借助于發(fā)光二極管的配置，可以提高顏色再現(xiàn)性。圖52A表示具有被稱為正下方式的背光燈單元和液晶面板的液晶顯 示裝置的一個(gè)例子。正下方式指的是在發(fā)光面正下配置光源來使該光源 的熒光從整個(gè)發(fā)光面射出的方式。正下式背光燈單元可以高效地利用發(fā) 光光量-背光燈單元20500由擴(kuò)散板20501、遮光板20502、燈光反射器20503 以及光源20504構(gòu)成。背光燈單元20500設(shè)置在液晶面板20505正下。光源20504具有根據(jù)需要發(fā)光的功能。例如，作為光源20504，使用 冷陰極管、熱陰極管、發(fā)光二極管、無機(jī)EL元件或有機(jī)EL元件等。燈光光板20502的功能。遮光板20502具有通過按照光源20504的配置使光照 強(qiáng)的部分具有高遮光性，來減少明亮度的不均勻性的功能。擴(kuò)散板20501 具有進(jìn)一步減少明亮度的不均勻性的功能。此外，用于調(diào)整光源20504的亮度的控制電路連接到背光燈單元 20500。通過使用該控制電路，可以控制光源20504的亮度。圖52B表示具有被稱為正下方式的背光燈單元和液晶面板的液晶顯 示裝置的一個(gè)例子。正下方式指的是在發(fā)光面正下配置光源來使該光源 的熒光從整個(gè)發(fā)光面射出的方式。正下式背光燈單元可以高效地利用發(fā) 光光量。背光燈單元20510由擴(kuò)散板20511 、遮光板20512、燈光反射器 20513、 RGB各種顏色的光源(R) 20514a、光源(G) 20514b及光源(B) 20514c構(gòu)成。背光燈單元20510設(shè)置在液晶面板20S15正下。RGB各種顏色的光源(R) 20514a、光源(G) 20514b及光源(B) 20514c具有根據(jù)需要發(fā)光的功能。例如，作為光源(R) 20514a、光源 (G) 20514b及光源(B) 20514c，使用冷陰極管、熱陰極管、發(fā)光二極 管、無機(jī)EL元件或有機(jī)EL元件等。燈光反射器20513具有將來自光源 20514的熒光有效引導(dǎo)至擴(kuò)散板20511及遮光板20512的功能。遮光板 20512具有通過按照光源20514的配置使光照強(qiáng)的部分具有高遮光性，來 減少明亮度的不均勻性的功能。擴(kuò)散板20511具有進(jìn)一步減少明亮度的 不均勻性的功能。此外，用于調(diào)整RGB各種顏色的光源(R)20514a、光源(G)20514b 及光源(B) 20514c的亮度的控制電路連接到背光燈單元20510。通過使 用該控制電路，可以調(diào)整光源(R) 20514a、光源(G) 20514b及光源(B ) 20514c的亮度。通過根據(jù)本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的輸出來控制各種顏色 的光源的亮度，可以提高液晶顯示裝置的圖像質(zhì)量。圖53表示偏振片(也稱為偏振膜)的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。 偏振膜20300包括保護(hù)膜20301、襯底膜20302、 PVA偏振膜20303、 襯底膜20304、粘合劑層20305以及隔離膜20306。PVA偏振膜20303具有形成僅在某個(gè)方向振動(dòng)的光(線性偏振)的 功能。具體而言，PVA偏振膜20303包括其中縱向電子密度和橫向電子 密度互相有很大不同的分子(偏振器)。PVA偏振膜20303可以通過使 其中縱向電子密度和橫向電子密度互相有很大不同的分子的方向一致 來形成線性偏振。例如，就PVA偏振膜20303而論，使聚乙烯醇的高分子膜摻雜有缺 化合物并且使PVA膜在某個(gè)方向內(nèi)拉伸，從而可以得到在一定方向內(nèi)排列了碘分子的膜。然后，與碘分子的長軸平行的光被碘分子吸收。此外， 可以使用二向色染料來代替碘以具有高耐久性和高熱阻。優(yōu)選的是，該染料可以用于需要高耐久性和熱阻的液晶顯示裝置，如車內(nèi)LCD或用于 投影儀的LCD等。通過使用作為基材的膜(襯底膜20302和襯底膜20304 )夾住PVA偏 振膜20303的兩側(cè)，可以提高可靠性。另外，也可以將PVA偏振膜20303 夾在具有高透明性和高耐久性的三醋酸纖維素(TAC)膜之間。襯底膜 和TAC膜用作PVA偏振膜20303具有的偏振器的保護(hù)層。
在一方襯底膜(襯底膜20304 )上提供有用來貼到液晶面板的玻璃 襯底上的粘合劑層20305。通過將粘合劑涂敷到一方襯底膜(襯底膜 20304)，形成粘合劑層20305。此外，在粘合劑層20305上提供有隔離 膜20306 (分離膜)。在另一襯底膜(襯底膜20302)上設(shè)置有保護(hù)膜20301。此外，也可以將硬敷散射層(防閃光層)提供在偏振膜20300的表 面上。關(guān)于硬敷散射層，在其表面上通過AG處理形成有微細(xì)的凹凸， 并具有散射外部光的防閃光功能，因此可以防止外部光映入液晶面板。 并且，可以防止表面反射。此外，也可以在偏振膜20300的表面上使多個(gè)具有不同折射率的光 學(xué)薄膜層多層化(也稱為抗反射處理或AR處理)。被多層化了的多個(gè)具過:;表面^反射率小的偏;膜可以抑制外光"反射，因此，可以IU尋 即使周圍的照度高也可以顯示具有高對比度的圖像的液晶顯示裝置。而 且，通過使用本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置，可以進(jìn)一步防止對比度的降低。 圖54A至54C是表示液晶顯示裝置的系統(tǒng)框的 一個(gè)例子。 在像素部20405中，信號線20412從信號線驅(qū)動(dòng)電路20403延伸而配 置。在像素部20405中，掃描線20410從掃描線驅(qū)動(dòng)電路20404延伸而配 置。在信號線20412和掃描線20410的交叉區(qū)域中以矩陣形狀配置多個(gè)像 素。該多個(gè)像素分別具有開關(guān)元件。因此，能夠?qū)⒂脕砜刂埔壕Х肿拥?傾斜的電壓獨(dú)立地輸入到多個(gè)像素的每一個(gè)。像這樣，將開關(guān)元件設(shè)置 在各交叉區(qū)域中的結(jié)構(gòu)稱為有源矩陣結(jié)構(gòu)，但是，也可以采用無源矩陣 結(jié)構(gòu)，而不局限于有源矩陣結(jié)構(gòu)。在無源矩陣結(jié)構(gòu)中，每個(gè)像素不具有 開關(guān)元件，因此其工序簡單。驅(qū)動(dòng)電路部20408具有控制電路20402、信號線驅(qū)動(dòng)電路20403及掃 描線驅(qū)動(dòng)電路20404。圖像信號20401輸入到控制電路20402?？刂齐娐?20402根據(jù)該圖像信號20401控制信號線驅(qū)動(dòng)電路20403及掃描線驅(qū)動(dòng)電 路20404,來將控制信號分別輸入到信號線驅(qū)動(dòng)電路20403及掃描線驅(qū)動(dòng) 電路20404。信號線驅(qū)動(dòng)電路20403根據(jù)該控制信號將視頻信號輸入到信 號線20412,而掃描線驅(qū)動(dòng)電路20404根據(jù)該控制信號將掃描信號輸入到 掃描線20410。然后，取決于掃描信號選擇像素所具有的開關(guān)元件，來 將視頻信號輸入到像素的像素電極。
控制電路20402還根據(jù)圖像信號20401控制電源20407。電源20407具 有將電力提供給照明單元20406的單元。作為照明單元20406，可以使用 端面照光式背光燈單元或正下式背光燈單元。此外，也可以采用前光燈 作為照明單元20406。前光燈是指板狀的燈單元，它被安裝在像素部的 前面一側(cè)，而且由照射整體的發(fā)光體以及導(dǎo)光體構(gòu)成。通過使用這種照 明單元，可以以低耗電量且均勻地照射像素部。而且，通過使用本發(fā)明 的光電轉(zhuǎn)換裝置，可以獲得能夠顯示具有高對比度的圖像的液晶顯示裝 置。如圖54B所示，掃描線驅(qū)動(dòng)電路20404包括用作移位寄存器20441、 電平轉(zhuǎn)換器20442及緩沖器20443的電路。選通起始脈沖(GSP)、選通 時(shí)鐘信號(GCK)等的信號輸入到移位寄存器20441。如圖54C所示，信號線驅(qū)動(dòng)電路20403包括用作移位寄存器20431、 第一鎖存器20432、第二鎖存器20433、電平轉(zhuǎn)換器20434及緩沖器20435 的電路。用作緩沖器20435的電路是具有放大弱信號的功能的電路，并 具有運(yùn)算放大器等。起始脈沖(SSP)等的信號輸入到電平轉(zhuǎn)換器20434， 而視頻信號等的數(shù)據(jù)(DATA)輸入到第一鎖存器20432。第二鎖存器 20433能夠暫時(shí)保持鎖存(LAT)信號，并將所保持的信號一齊輸出到像 素部20405。這種工作稱為線順序驅(qū)動(dòng)。在進(jìn)行點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)而代替線順 序驅(qū)動(dòng)的情況下，不需要第二鎖存器20433。在本實(shí)施方式中，可以使用各種各樣的液晶面板。例如，可以采用 在兩個(gè)襯底之間密封有液晶層的結(jié)構(gòu)。 一個(gè)襯底上形成有晶體管、電容 元件、像素電極或定向膜等。另外，也可以在一個(gè)襯底的與上表面相反 一側(cè)設(shè)置有偏振片、相位差板或棱鏡膜等。另一襯底上形成有顏色濾光 片、黑矩陣、相對電極或定向膜等。另外，也可以在另一襯底的與上表 面相反一側(cè)設(shè)置有偏振片或相位差板。也可以在一個(gè)襯底的上表面形成 顏色濾光片和黑矩陣。此外，通過在一個(gè)襯底的上表面或與該上表面相 反一側(cè)設(shè)置槽縫(柵格)，可以進(jìn)行三維顯示。另外，偏振片、相位差板和棱鏡膜可以分別設(shè)置在兩個(gè)襯底之間。 或者，也可以與兩個(gè)襯底中的任一方結(jié)合在一起。注意，在本實(shí)施方式中參照各種附圖進(jìn)行了說明，但是各附圖所示 的內(nèi)容(或其一部分)可以適用于其他附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)， 可以與其他附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)組合，或者，也可以置換成
其他附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)，等等。再者，在如上所示的附圖 中，通過組合各部分和其他部分，可以構(gòu)成更多附圖。與此同樣，本實(shí)施方式的各附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)可以適 用于其他實(shí)施方式的附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)，可以與其他實(shí)施 方式的附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)組合，或者，也可以置換成其他 實(shí)施方式的附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)，等等。再者，在本實(shí)施方 式的附圖中，通過組合各部分和其他實(shí)施方式的部分，可以構(gòu)成更多附 圖。此外，本實(shí)施方式表示其他實(shí)施方式所述的內(nèi)容(或其一部分)的 具體例子、其稍微變形的例子、其一部分改變的例子、改良例子、詳細(xì) 例子、應(yīng)用例子、相關(guān)部分的例子等。因此，其他實(shí)施方式所述的內(nèi)容 可以適用于本實(shí)施方式所述的內(nèi)容，可以與本實(shí)施方式所述的內(nèi)容組 合，或者，也可以置換成本實(shí)施方式所述的內(nèi)容。實(shí)施方式6在本實(shí)施方式中，將說明各種液晶方式。作為根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體 裝置可使用的液晶工作方式，可以采用TN (扭轉(zhuǎn)向列)方式、IPS(平面 內(nèi)切換)方式、FFS(邊緣場切換)方式、MVA(多象限垂直配向)方式、 PVA (垂直取向構(gòu)型)方式、ASM (軸線對稱排列微單元)方式、OCB (光學(xué)補(bǔ)償彎曲)方式、FLC (鐵電性液晶)方式、AFLC(反鐵電性液 晶)方式等。通過利用各種液晶方式來驅(qū)動(dòng)具有本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的液晶 顯示裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)有益的效果。例如，在具有TN方式的液晶的液晶顯 示裝置包括本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的情況下，除了根據(jù)周圍的照度改變 背光燈的亮度來提高顯示對比度以外，還可以將制造成本抑制到低水 平。圖55A和55B表示TN方式的截面示意圖。液晶層50100夾持在互相相對地配置的第一襯底50101和第二襯底 50102之間。第一電極50105形成在第一襯底50101的上表面上。第二電 極50106形成在第二襯底50102的上表面上。第一偏振片50103配置在第 一村底50101的與液晶層相反一側(cè)。第二偏振片50104配置在第二襯底 50102的與液晶層相反一側(cè)。此外，配置第一偏振片50103和第二偏振片 50104，使得它們處于正交尼科爾狀態(tài)。第一偏振片50103可以配置在第一襯底50101的上表面上，也就是可 以配置在該第一襯底50101與液晶層之間。第二偏振片50104可以配置在 第二襯底50102的上表面上，也就是可以配置在該第二襯底50102與液晶 層之間。只要第一電極50105和第二電極50106中的至少一方的電極具有透 光性，即可。當(dāng)?shù)谝浑姌O50105和第二電極50106中的雙方為透光性電極 時(shí)，成為透過型面板，而當(dāng)?shù)谝浑姌O50105和第二電極50106中的任一方 為透光性電極，并且另一方為反射性電極時(shí)，成為反射型面板。此外， 當(dāng)雙方的電極具有透光性，并且一方電極的一部分具有反射性時(shí)，成為 半透過型面板。圖55A是當(dāng)在第一電極50105和第二電極50106之間施加電壓時(shí)(稱 為垂直電場方式)的截面示意圖。此時(shí)，因?yàn)橐壕Х肿映蔀檠乜v方向排 列的狀態(tài)，所以來自背光燈的光不受液晶分子的雙折射的影響。而且， 由于第一偏振片50103和第二偏振片50104配置為正交尼科爾狀態(tài)，因此來自背光燈的光不能穿過襯底。從而成為黑色顯示。另外，通過控制施加在第一電極50105和第二電極50106之間的電壓，可以控制液晶分子的狀態(tài)。從而，可以控制來自背光燈且穿過襯底 的光量，并可以進(jìn)行預(yù)定的圖像顯示。圖55B是當(dāng)在第一電極50105和第二電極50106之間不施加電壓時(shí)的截面示意圖。此時(shí)，因?yàn)橐壕Х肿友貦M方向排列，而成為在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn) 的狀態(tài)，所以來自背光燈的光受液晶分子的雙折射的影響。而且，由于 第一偏振片50103和第二偏振片50104配置為正交尼科爾狀態(tài)，因此來自 背光燈的光穿過襯底。從而成為白色顯示。這就是所謂的常白模式 (normally white mode)。具有圖55A和圖55B所示的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置，通過設(shè)置顏色濾光 片，可以進(jìn)行全彩色顯示。顏色濾光片可以設(shè)置在第一襯底50101—側(cè) 或第二村底50102—側(cè)。作為用于TN方式的液晶材料，可以使用已知的材料。 通過利用各種液晶方式來驅(qū)動(dòng)具有本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的液晶 顯示裝置，能夠分別實(shí)現(xiàn)有益的效果。例如，在具有VA方式的液晶的 液晶顯示裝置包括本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的情況下，除了根椐周圍的照
度改變背光燈的亮度來提高顯示對比度以外，還可以減少黑色模糊。這是因?yàn)槿缦吕碛蒝A方式的液晶是常黑模式(normally black mode)(對 液晶不施加電場的狀態(tài)下顯示黑色)，因此與常白;f莫式(對液晶施加電 場的狀態(tài)下顯示黑色)的液晶相比，在顯示黑色時(shí)的微量發(fā)光小。而且， 在具有VA方式的液晶的液晶顯示裝置包括本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的情 況下，還可以適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償對于周圍照度的視角變化。例如，當(dāng)從斜方向 看液晶顯示裝置時(shí)，如果外光反射很強(qiáng)，對比度就降低，但是通過上述 方式，可以控制液晶顯示裝置來在外光的反射強(qiáng)時(shí)擴(kuò)大視角。圖56A和56B表示VA方式的截面示意圖。VA方式為當(dāng)沒有電場時(shí)液晶分子與襯底垂直地被定向的方式。液晶層50200夾持在互相相對地配置的第一襯底50201和第二襯底50202之間。第一電極50205形成在第一襯底50201的上表面上。第二電 極50206形成在第二襯底50202的上表面上。第一偏振片50203配置在第 一襯底50201的與液晶層相反一側(cè)。第二偏振片50204配置在第二襯底 50202的與液晶層相反一側(cè)。此外，配置該第一偏振片50203和第二偏振 片50204，使得它們處于正交尼科爾狀態(tài)。第一偏振片50203可以配置在第 一襯底50201的上表面上，也就是可 以配置在該第 一村底50201與液晶層之間。第二偏,振片50204可以配置在 第二襯底50202的上表面上，也就是可以配置在該第二襯底50202與液晶 層之間。只要第一電極50205和第二電極50206中的至少一方的電極具有透 光性，即可。當(dāng)?shù)谝浑姌O50205和第二電極50206中的雙方為透光性電極 時(shí)，成為透過型面板，而當(dāng)?shù)谝浑姌O50205和第二電極50206中的一方為 透光性電極，并且另一方為反射性電極時(shí)，成為反射性面板。此外，當(dāng) 雙方的電極具有透光性，并且一方電極的一部分具有反射性時(shí)，成為半 透過型面板。圖56A是當(dāng)在第一電極50205和第二電極50206之間施加電壓時(shí)(稱 為垂直電場方式)的截面示意圖。此時(shí)，因?yàn)橐壕Х肿映蔀檠貦M方向排 列的狀態(tài)，所以來自背光燈的光受液晶分子的雙折射的影響。而且，由 于第一偏振片50203和第二偏振片50204配置為正交尼科爾狀態(tài)，因此來自背光燈的光穿過4十底。從而進(jìn)行白色顯示。另外，通過控制施加在第 一 電極50205和第二電極50206之間的電 壓，可以控制液晶分子的狀態(tài)。從而，由于可以控制來自背光燈且穿過 襯底的光量，所以可以進(jìn)行預(yù)定的圖像顯示。圖56B是當(dāng)在第 一 電極50205和第二電極50206之間不施加電壓時(shí)的 截面示意圖。此時(shí)，因?yàn)橐壕Х肿友乜v方向排列，所以來自背光燈的光 不受液晶分子的雙折射的影響。而且，由于第一偏振片50203和第二偏 振片50204配置為正交尼科爾狀態(tài)，因此來自背光燈的光不能穿過襯 底。從而進(jìn)行黑色顯示。這就是所謂的常黑模式。具有圖56A和圖56B所示的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置，通過設(shè)置顏色濾光 片，可以進(jìn)行全彩色顯示。顏色濾光片可以設(shè)置在第一襯底50201—側(cè) 或第二襯底50202—側(cè)。作為用于VA方式的液晶材料，可以使用已知的材料。圖56C和56D表示MVA方式的截面示意圖。MVA方式為各個(gè)部分相互補(bǔ)償視角依賴性的方法。液晶層50210夾持在互相相對地配置的第一襯底50211和第二襯底50212之間。第一電極50215形成在第一襯底502U的上表面上。第二電 極50216形成在第二襯底50212的上表面上。用于控制定向的第一突起物 50217形成在第一電極50215上。用于控制定向的第二突起物50218形成 在第二電極50216上。第一偏振片50213配置在第一襯底50211的與液晶 層相反一側(cè)。第二偏振片50214配置在第二襯底50212的與液晶層相反一 側(cè)。此外，配置該第一偏振片50213和第二偏振片50214,使得它們處于 正交尼科爾狀態(tài)。第一偏振片50213可以配置在第一襯底50211的上表面上，也就是可 以配置在該第一襯底50211與液晶層之間。第二偏振片50214可以配置在 第二襯底50212的上表面上，也就是可以配置在該第二村底50212與液晶 層之間。只要第一電極50215和第二電極50216中的至少一方的電極具有透 光性，即可。當(dāng)?shù)谝浑姌O50215和第二電極50216中的雙方為透光性電極 時(shí)，成為透過型面板，而當(dāng)?shù)谝浑姌O50215和第二電極50216中的一方為 透光性電極，并且另一方為反射性電極時(shí)，成為反射性面板。此外，當(dāng) 雙方的電極具有透光性，并且一方電極的一部分具有反射性時(shí)，成為半 透過型面板。圖56C是當(dāng)在第一電極50215和第二電極50216之間施加電壓時(shí)(稱
為垂直電場方式)的截面示意圖。此時(shí)，因?yàn)橐壕Х肿映蔀閷τ诘谝煌黄鹞?0217及第二突起物50218傾斜而排列的狀態(tài)，所以來自背光燈的光 受液晶分子的雙折射的影響。而且，由于第一偏振片50213和第二偏振 片50214配置為正交尼科爾狀態(tài)，因此來自背光燈的光穿過襯底。從而 進(jìn)4亍白色顯示。另外，通過控制施加在第一電極50215和第二電極50216之間的電 壓，可以控制液晶分子的狀態(tài)。從而，可以控制來自背光燈且穿過襯底 的光量，并可以進(jìn)行預(yù)定的圖像顯示。圖56D是當(dāng)在第一電極50215和第二電極50216之間不施加電壓時(shí)的截面示意圖。此時(shí)，因?yàn)橐壕Х肿友乜v方向排列，所以來自背光燈的光 不受液晶分子的雙折射的影響。而且，由于第一偏振片50213和第二偏 振片50214配置為正交尼科爾狀態(tài)，因此來自背光燈的光不能穿過襯 底。從而進(jìn)行黑色顯示。這就是所謂的常黑模式。具有圖56C和圖56D所示的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置，通過設(shè)置顏色濾 光片，可以進(jìn)行全彩色顯示。顏色濾光片可以設(shè)置在第一襯底50211 — 側(cè)或第二襯底50212—側(cè)。作為用于MVA方式的液晶材料，可以使用已知的材料。通過利用各種液晶方式來驅(qū)動(dòng)具有本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的液晶 顯示裝置，能夠分別實(shí)現(xiàn)有益的效果。例如，在具有OCB方式的液晶的 液晶顯示裝置包括本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的情況下，除了根據(jù)周圍的照 度改變背光燈的亮度來提高顯示對比度以外，還可以提高液晶的響應(yīng)速 度和動(dòng)態(tài)圖像顯示質(zhì)量。此外，也可以適當(dāng)?shù)乜刂茖τ谥車斩鹊囊壕?的響應(yīng)速度。具體而言，可以通過使用過驅(qū)動(dòng)法等，當(dāng)從通常的照度來 看照度越低或越高時(shí)，使液晶的響應(yīng)速度越低。這是因?yàn)閳D像的對比度 越大越容易感知?jiǎng)討B(tài)圖像的模糊的緣故。也就是說，這是因?yàn)槿缦吕?由在周圍的照度低時(shí)，對比度因黑色模糊降低，所以不容易感知?jiǎng)討B(tài) 圖像的模糊，反之，在周圍的照度高時(shí)，對比度因外光的反射降低，所 以也不容易感知?jiǎng)討B(tài)圖像的模糊。圖57A和57B表示OCB方式的截面示意圖。在OCB方式中，液晶層中的液晶分子的排列形成光學(xué)性補(bǔ)償狀態(tài)，所以視角依賴性低。該液晶分子的狀態(tài)被稱為彎曲定向。液晶層5030O夾持在互相相對地配置的第一襯底5O301和第二襯底
50302之間。第一電極50305形成在第一襯底50301的上表面上。第二電 極50306形成在第二襯底50302的上表面上。第 一偏振片50303配置在第 一襯底50301的與液晶層相反一側(cè)。第二偏振片50304配置在第二襯底 50302的與液晶層相反一側(cè)。此外，配置該第一偏振片50303和第二偏振 片50304,使得它們處于正交尼科爾狀態(tài)。第一偏振片50303可以配置在第一襯底50301的上表面上，也就是可 以配置在該第一襯底50301與液晶層之間。第二偏振片50304可以配置在 第二襯底50302的上表面上，也就是可以配置在該第二襯底50302與液晶 層之間。只要第一電極50305和第二電極50306中的至少一方的電極具有透 光性，即可。當(dāng)?shù)谝浑姌O50305和第二電極50306中的雙方為透光性電極 時(shí)，成為透過型面板，而當(dāng)?shù)谝浑姌O50305和第二電極50306中的一方為 透光性電極，并且另一方為反射性電極時(shí)，成為反射性面板。此外，當(dāng) 雙方的電極具有透光性，并且一方電極的一部分具有反射性時(shí)，成為半 透過型面板。圖57A是當(dāng)在第一電極50305和第二電極50306之間施加電壓時(shí)(稱 為垂直電場方式)的截面示意圖。此時(shí)，因?yàn)橐壕Х肿映蔀檠乜v方向排 列的狀態(tài)，所以來自背光燈的光不受液晶分子的雙折射的影響。而且， 由于第 一偏振片50303和第二偏振片50304配置為正交尼科爾狀態(tài)，因此 來自背光燈的光不能穿過襯底。從而進(jìn)行黑色顯示。另外，通過控制施加在第一電極50305和第二電極50306之間的電 壓，可以控制液晶分子的狀態(tài)。從而，可以控制來自背光燈且穿過襯底 的光量，并可以進(jìn)行預(yù)定的圖像顯示。圖57B是當(dāng)在第 一 電極50305和第二電極50306之間不施加電壓時(shí)的截面示意圖。此時(shí)，因?yàn)橐壕Х肿映蔀閺澢ㄏ虻臓顟B(tài)，所以來自背光 燈的光受液晶分子的雙折射的影響。而且，由于第一偏振片50303和第 二偏振片50304配置為正交尼科爾狀態(tài)，因此來自背光燈的光穿過襯 底。從而進(jìn)行白色顯示。這就是所謂的常白模式。具有圖57A和圖57B所示的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置，通過設(shè)置顏色濾光 片，可以進(jìn)行全彩色顯示。顏色濾光片可以設(shè)置在第一襯底50301—側(cè) 或第二襯底50302—側(cè)。作為用于OCB方式的液晶材料，可以使用已知的材料。 圖57C和57D表示FLC方式或AFLC方式的截面示意圖。 液晶層50310夾持在互相相對地配置的第一襯底50311和第二襯底 50312之間。第一電極50315形成在第一村底50311的上表面上。第二電 極50316形成在第二襯底50312的上表面上。第一偏振片50313配置在第 一襯底50311的與液晶層相反一側(cè)。第二偏振片50314配置在第二襯底 50312的與液晶層相反一側(cè)。此外，配置該第一偏振片50313和第二偏振 片50314，使得它們處于正交尼科爾狀態(tài)。第一偏振片50313可以配置在第一襯底50311的上表面上，也就是可 以配置在該第 一襯底50311與液晶層之間。第二偏振片50314可以配置在 第二襯底50312的上表面上，也就是可以配置在該第二襯底50312與液晶 層之間。只要第一電極50315和第二電極50316中的至少一方的電極具有透 光性，即可。當(dāng)?shù)谝浑姌O50315和第二電極50316中的雙方為透光性電極 時(shí)，成為透過型面板，而當(dāng)?shù)谝浑姌O50315和第二電極50316中的任一方 為透光性電極，并且另一方為反射性電極時(shí)，成為反射性面板。此外， 當(dāng)雙方的電極具有透光性，并且一方電極的一部分具有反射性時(shí)，成為 半透過型面板。圖57C是當(dāng)在第一電極50315和第二電極50316之間施加電壓時(shí)(稱 為垂直電場方式)的截面示意圖。此時(shí)，因?yàn)橐壕Х肿映蔀檠嘏c研磨方 向偏離的方向的橫方向排列的狀態(tài)，所以來自背光燈的光受液晶分子的 雙折射的影響。而且，由于第一偏振片50313和第二偏振片50314配置為 正交尼科爾狀態(tài)，因此來自背光燈的光穿過襯底。從而進(jìn)行白色顯示。另外，通過控制施加在第一電極50315和第二電極50316之間的電 壓，可以控制液晶分子的狀態(tài)。從而，可以控制來自背光燈且穿過襯底 的光量，并可以進(jìn)行預(yù)定的圖像顯示。圖57D是當(dāng)在第一電極50315和第二電極50316之間不施加電壓時(shí)的截面示意圖。此時(shí)，因?yàn)橐壕Х肿映蔀檠匮心シ较虻臋M方向排列的狀 態(tài)，所以來自背光燈的光不受液晶分子的雙折射的影響。而且，由于第 一偏振片50313和第二偏振片50314配置為正交尼科爾狀態(tài)，因此來自背 光燈的光不能穿過襯底。從而進(jìn)行黑色顯示。這就是所謂的常黑模式。 具有圖57C和圖57D所示的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置，通過設(shè)置顏色濾 光片，可以進(jìn)行全彩色顯示。顏色濾光片可以設(shè)置在第一襯底50311 — 側(cè)或第二襯底50312—側(cè)。作為用于FLC方式或AFLC方式的液晶材料，可以使用已知的材料。通過利用各種液晶方式來驅(qū)動(dòng)具有本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的液晶 顯示裝置，能夠分別實(shí)現(xiàn)有益的效果。例如，在具有IPS方式的液晶的 液晶顯示裝置包括本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的情況下，除了與周圍的照度 相匹配地改變背光燈的亮度來提高顯示對比度以外，還可以擴(kuò)大視角。 而且，在具有IPS方式的液晶的液晶顯示裝置包括本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝 置的情況下，還可以適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償對于周圍照度的視角變化。例如，當(dāng)從 斜方向看液晶顯示裝置時(shí)，如果外光反射很強(qiáng)，對比度就降低，但是通 過上述方式，可以控制液晶顯示裝置來在外光的反射強(qiáng)時(shí)擴(kuò)大視角。圖5 8A和5 8B表示IPS方式的截面示意圖。IPS方式為液晶層中的液晶 分子的排列形成光學(xué)性補(bǔ)償狀態(tài)，所以將液晶分子相對于襯底始終在平 面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的方式，而且為只在一個(gè)襯底上設(shè)置電極的水平電場方式。液晶層50400夾持在互相相對地配置的第一襯底50401和第二襯底 50402之間。第 一電極50405及第二電極50506形成在第二襯底50402的上 表面上。第一偏振片50403配置在第一村底50401的與液晶層相反一側(cè)。 第二偏振片50404配置在第二襯底50402的與液晶層相反一側(cè)。此外，配 置該第一偏振片50403和第二偏振片50404,使得它們處于正交尼科爾狀 態(tài)。第 一偏振片50403可以配置在第 一襯底50401的上表面上，也就是可 以配置在該第一襯底50401與液晶層之間。第二偏振片50404可以配置在 第二襯底50402的上表面上，也就是可以配置在該第二村底50402與液晶 層之間。只要第一電極50405和第二電極50406中的雙方的電極具有透光 性，即可?；蛘?，也可以是一方電極的一部分具有反射性。圖5 8A是當(dāng)在第 一 電極50405和第二電極50406之間施加電壓時(shí)(稱 為水平電場方式)的截面示意圖。此時(shí)，因?yàn)橐壕Х肿映蔀檠嘏c研磨方 向偏離的電力線排列的狀態(tài)，所以來自背光燈的光受液晶分子的雙折射 的影響。而且，由于第一偏振片50403和第二偏振片50404配置為正交尼 科爾狀態(tài)，因此來自背光燈的光穿過襯底。從而進(jìn)行白色顯示。另外，通過控制施加在第 一 電極50405和第二電極50406之間的電 壓，可以控制液晶分子的狀態(tài)。從而，可以控制來自背光燈且穿過襯底
的光量，并可以進(jìn)行預(yù)定的圖像顯示。圖58B是當(dāng)在第一電極50405和第二電極50406之間不施加電壓時(shí)的 截面示意圖。此時(shí)，因?yàn)橐壕Х肿映蔀檠匮心シ较虻臋M方向排列的狀 態(tài)，所以來自背光燈的光不受液晶分子的雙折射的影響。而且，由于第 一偏振片50403和第二偏振片50404配置為正交尼科爾狀態(tài)，因此來自背 光燈的光不能穿過襯底。從而進(jìn)行黑色顯示。這就是所謂的常黑模式。具有圖58A和圖58B所示的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置，通過設(shè)置顏色濾光 片，可以進(jìn)行全彩色顯示。顏色濾光片可以設(shè)置在第一襯底50401—側(cè) 或第二襯底50402—側(cè)。作為用于IPS方式的液晶材料，可以使用已知的材料。圖58C和58D表示FFS方式的截面示意圖。FFS方式為液晶層中的液 晶分子的排列形成光學(xué)性補(bǔ)償狀態(tài)，所以將液晶分子相對于襯底始終在 平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的方式，而且為只在一個(gè)襯底上設(shè)置電極的水平電場方式。液晶層50410夾持在互相相對地配置的第一襯底50411和第二襯底 50412之間。第二電極50416形成在第二襯底50412的上表面上。絕緣膜 50417形成在第二電極50416的上表面上。第一電極50415形成在絕緣膜 50417上。第一偏振片50413配置在第一襯底50411的與液晶層相反一 側(cè)。第二偏振片50414配置在第二襯底50412的與液晶層相反一側(cè)。此 外，配置該第一偏振片50413和第二偏振片50414，使得它們處于正交尼 科爾狀態(tài)。第一偏振片50413可以配置在第一襯底50411的上表面上，也就是可 以配置在該第一襯底50411與液晶層之間。第二偏振片50414可以配置在 第二襯底50412的上表面上，也就是可以配置在該第二襯底50412與液晶 層之間。只要第一電極50415和第二電極50416中的至少一方的電極具有透 光性，即可。當(dāng)?shù)谝浑姌O50415和第二電極50416中的雙方為透光性電極 時(shí)，成為透過型面板，而當(dāng)?shù)谝浑姌O50415和第二電極50416中的一方為 透光性電極，并且另一方為反射性電極時(shí)，成為反射性面板。此外，當(dāng) 雙方的電極具有透光性，并且一方電極的一部分具有反射性時(shí)，成為半 透過型面板。圖58C是當(dāng)在第一電極50415和第二電極50416之間施加電壓時(shí)(稱 為水平電場方式)的截面示意圖。此時(shí)，因?yàn)橐壕Х肿映蔀檠嘏c研磨方 向偏離的電力線排列的狀態(tài)，所以來自背光燈的光受液晶分子的雙折射的影響。而且，由于第一偏振片50413和第二偏振片50414配置為正交尼 科爾狀態(tài)，因此來自背光燈的光穿過襯底。從而進(jìn)行白色顯示。另外，通過控制施加在第一電極504I5和第二電極50416之間的電 壓，可以控制液晶分子的狀態(tài)。從而，可以控制來自背光燈且穿過襯底 的光量，并可以進(jìn)行預(yù)定的圖像顯示。圖58D是當(dāng)在第一電極50415和第二電極50416之間不施加電壓時(shí)的 截面示意圖。此時(shí)，因?yàn)橐壕Х肿映蔀檠匮心シ较虻臋M方向排列的狀 態(tài)，所以來自背光燈的光不受液晶分子的雙折射的影響。而且，由于第 一偏振片50413和第二偏振片50414配置為正交尼科爾狀態(tài)，因此來自背 光燈的光不能穿過襯底。從而進(jìn)行黑色顯示。這就是所謂的常黑模式。具有圖58C和圖58D所示的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置，通過設(shè)置顏色濾 光片，可以進(jìn)行全彩色顯示。顏色濾光片可以設(shè)置在第一襯底50411 — 側(cè)或第二襯底50412—側(cè)。作為用于FFS方式的液晶材料，可以使用已知的材料。接下來，使用俯視圖來說明各種液晶方式。圖59表示應(yīng)用MVA方式的像素部的俯;f見圖。MVA方式為各個(gè)部分 相互補(bǔ)償視角依賴性的方式。圖59示出第一像素電極50501、第二像素電極50502a、第二像素電 極50502b、第二像素電極50502c以及突起物50503。第一像素電極50501 形成在相對襯底的整個(gè)表面上。突起物50503被形成為如"<"型那樣彎曲 的圖案。對應(yīng)于突起物50503的形狀地在第一像素電極50501上形成第二 像素電極50502a、第二像素電極50502b及第二像素電極50502c。第二像素電極(50502a、 50502b、 50502c)的開口部起到突起物的 功能。當(dāng)在第 一像素電極50501與第二像素電極50502a、第二像素電極 50502b及第二像素電極50502c之間施加電壓時(shí)(稱為垂直電場方式)， 液晶分子成為對于第二像素電極50502a、第二像素電極50502b及第二像 素電極50502c的開口部和突起物50503傾斜而排列的狀態(tài)。在一對偏振 片配置為正交尼科爾狀態(tài)時(shí)，來自背光燈的光穿過襯底，從而進(jìn)行白色 顯示。另外，通過控制施加在第一電極50501與第二^f象素電極50502a、第 二像素電極50502b及第二像素電極50502c之間的電壓，可以控制液晶分 子的狀態(tài)。從而，可以控制來自背光燈且穿過襯底的光量，并可以進(jìn)行 預(yù)定的圖像顯示。當(dāng)在第一電極50501與第二像素電極50502a、第二像素電極50502b 及第二像素電極50502c之間不施加電壓時(shí)，液晶分子沿縱方向排列。當(dāng) 一對偏振片配置為正交尼科爾狀態(tài)時(shí)，來自背光燈的光不能穿過襯底， 從而進(jìn)行黑色顯示。這就是所謂的常黑模式。作為用于MVA方式的液晶材料，可以使用已知的材料。圖60A、 60B、 60C、 60D表示應(yīng)用IPS方式的像素部的俯碎見圖。IPS 方式為液晶層中的液晶分子的排列形成光學(xué)性補(bǔ)償狀態(tài)，所以將液晶分 子相對于襯底始終在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的方式，而且為只在一個(gè)襯底上設(shè)置電 極的水平電場方式。在IPS方式中，以不同的形狀形成一對電極。圖60A示出第 一像素電極50601及第二像素電極50602。第 一像素電 極50601及第二像素電極50602具有波狀形態(tài)。圖60B示出第 一像素電極5061 l及第二像素電極50612。第 一像素電 極50611及第二像素電極50612為具有同心圓狀的開口部的形態(tài)。圖60C示出第一像素電極50621及第二像素電極50622。第 一像素電 極50621及第二像素電極50622為具有梳子狀且部分重疊的形態(tài)。圖60D示出第 一像素電極50631及第二像素電極50632。第 一像素電 極50631及第二像素電極50632為具有梳子狀且電極相互咬合的形態(tài)。當(dāng)在第一像素電極50601 、第一像素電極50611、第一像素電極 50621、第一像素電極50631與第二像素電極50602、第二像素電極 50612、第二像素電極50622、第二像素電極50632之間施加電壓時(shí)(稱 為水平電場方式)，液晶分子成為沿與研磨方向偏離的電力線排列的狀 態(tài)。在一對偏振片配置為正交尼科爾狀態(tài)時(shí)，來自背光燈的光穿過襯 底，從而進(jìn)4亍白色顯示。另外，通過控制施加在第一像素電極50601、第一像素電極50611、 第一像素電極50621、第一像素電極50631與第二像素電極50602、第二 像素電極50612、第二像素電極50622、第二像素電極50632之間的電壓， 可以控制液晶分子的狀態(tài)。從而，可以控制來自背光燈且穿過襯底的光 量，并可以進(jìn)行預(yù)定的圖像顯示。
當(dāng)在第一像素電極50601 、第一像素電極506U、第一像素電極 50621 、第一像素電極50631與第二像素電極50602、第二像素電極 50612、第二像素電極50622、第二像素電極50632之間不施加電壓時(shí)， 液晶分子成為沿研磨方向的橫方向排列的狀態(tài)。當(dāng)一對偏振片配置為正 交尼科爾狀態(tài)時(shí)，來自背光燈的光不能穿過襯底，從而進(jìn)行黑色顯示。 這就是所謂的常黑模式。作為用于IPS方式的液晶材料，可以使用已知的材料。圖61A、 61B、 61C、 61D表示應(yīng)用FFS方式的像素部的俯視圖。FFS 方式為液晶層中的液晶分子的排列形成光學(xué)性補(bǔ)償狀態(tài)，所以將液晶分 子相對于襯底始終在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的方式，而且為只在一個(gè)襯底上設(shè)置電 極的水平電場方式。在FFS方式中，在第二電極的上表面上形成具有各種形狀的第一電極。圖61 A示出第一像素電極50701及第二像素電極50702。第一像素電 極50701為具有彎曲的"<"型形態(tài)。第二像素電極50702不需要形成圖案。圖61B示出第一像素電極50711及第二像素電極50712。第一像素電 極50711為具有同心圓狀的形態(tài)。第二像素電極50712不需要形成圖案。圖61 C示出第 一像素電極50721及第二像素電極50722。第 一像素電 極50721為具有梳子狀且電極相互咬合的形態(tài)。第二像素電極50722不需 要形成圖案。圖61D示出第一像素電極50731及第二像素電極50732。第一像素電 極50731為具有梳子狀的形態(tài)。第二像素電極50732不需要形成圖案。當(dāng)在第一像素電極50701 、第一像素電極507U、第一像素電極 50721、第一像素電極50731與第二像素電極50702、第二像素電極 50712、第二像素電極50722、第二像素電極50732之間施加電壓時(shí)(稱 為水平電場方式)，液晶分子成為沿與研磨方向偏離的電力線排列的狀 態(tài)。在一對偏振片配置為正交尼科爾狀態(tài)時(shí)，來自背光燈的光穿過襯 底，從而進(jìn)行白色顯示。另外，通過控制施加在第一像素電極50701、第一像素電極50711、 第一像素電極50721、第一像素電極50731與第二像素電極50702、第二 像素電極50712、第二像素電極50722、第二像素電極50732之間的電壓， 可以控制液晶分子的狀態(tài)。從而，可以控制來自背光燈且穿過襯底的光 量，并可以進(jìn)行預(yù)定的圖像顯示。當(dāng)在第一像素電極50701 、第一像素電極507U、第一像素電極 50721 、第一像素電極50731與第二像素電極50702、第二像素電極 50712、第二像素電極50722、第二像素電極50732之間不施加電壓時(shí)， 液晶分子成為沿研磨方向的橫方向排列的狀態(tài)。當(dāng)一對偏振片配置為正 交尼科爾狀態(tài)時(shí)，來自背光燈的光不能穿過襯底，從而進(jìn)行黑色顯示。 這就是所謂的常黑模式。作為用于FFS方式的液晶材料，可以使用已知的材料。注意，在本實(shí)施方式中參照各種附圖進(jìn)行了說明，但是各附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)可以適用于其他附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)， 可以與其他附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)組合，或者，也可以置換成其他附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)，等等。再者，在如上所示的附圖 中，通過組合各部分和其他部分，可以構(gòu)成更多附圖。與此同樣，本實(shí)施方式的各附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)可以適 用于其他實(shí)施方式的附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)，可以與其他實(shí)施 方式的附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)組合，或者，也可以置換成其他 實(shí)施方式的附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)，等等。再者，在本實(shí)施方 式的附圖中，通過組合各部分和其他實(shí)施方式的部分，可以構(gòu)成更多附 圖。此外，本實(shí)施方式表示其他實(shí)施方式所述的內(nèi)容(或其一部分)的 具體例子、其稍微變形的例子、其一部分改變的例子、改良例子、詳細(xì) 例子、應(yīng)用例子、相關(guān)部分的例子等。因此，其他實(shí)施方式所述的內(nèi)容 可以適用于本實(shí)施方式所述的內(nèi)容，可以與本實(shí)施方式所述的內(nèi)容組 合，或者，也可以置換成本實(shí)施方式所述的內(nèi)容。實(shí)施方式7在本實(shí)施方式中說明顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。特別地，說明液晶顯示 裝置的驅(qū)動(dòng)方法。首先，參考圖62說明過驅(qū)動(dòng)方法。圖"A示出了顯示元件的輸出亮 度相對于輸入電壓的時(shí)間變化。虛線所示的相對于輸入電壓30121的該 顯示元件的輸出亮度的時(shí)間變化類似于也用虛線表示的輸出亮度 30123。也就是說，盡管用于獲得期望的輸出亮度Lo的電壓為Vi，但是 在將Vi作為輸入電壓而直接輸入時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)期望的輸出亮度Lo，需要 與元件的響應(yīng)速度相對應(yīng)的時(shí)間。過驅(qū)動(dòng)是一種提高響應(yīng)速度的技術(shù)。具體而言，過驅(qū)動(dòng)是指這樣的 方法，其中在首先通過將高于Vi的電壓Vo施加到元件特定一段時(shí)間以提 高輸出亮度的響應(yīng)速度，并將該輸出亮度接近期望的輸出亮度Lo之后， 使輸入電壓返回到Vi。此時(shí)，輸入電壓用輸入電壓30122表示，輸出亮 度用輸出亮度30124表示。輸出亮度30124的曲線圖達(dá)到期望亮度Lo的時(shí) 間短于輸出亮度30123的曲線圖達(dá)到期望亮度Lo的時(shí)間。注意，盡管在圖62A中描述了輸出亮度相對于輸入電壓發(fā)生正變化 的情況，本實(shí)施方式也包括輸出亮度相對于輸入電壓發(fā)生負(fù)變化的情 況。參考圖62B和62C描述用于實(shí)現(xiàn)這種驅(qū)動(dòng)的電路。首先，參考圖62B 描述輸入視頻信號30131為具有模擬值的信號(可以為離散值)且輸出 視頻信號30132也是具有模擬值的信號的情況。圖62B所示的過驅(qū)動(dòng)電路 包括編碼電路30101、幀存儲(chǔ)器30102、校正電路30103和數(shù)模轉(zhuǎn)換器電 路30104。首先，輸入視頻信號30131輸入到編碼電路30101并被編碼。也就是 說，從模擬信號轉(zhuǎn)換成具有適當(dāng)位數(shù)的數(shù)字信號。之后，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字 信號輸入到幀存儲(chǔ)器30102和校正電路30103的每一個(gè)。保持在幀存儲(chǔ)器 30102內(nèi)的前一幀的視頻信號也同時(shí)輸入到校正電路30103。隨后，校正 電路30103依據(jù)預(yù)先準(zhǔn)備的數(shù)值表基于該幀的視頻信號和前一幀的視頻 信號，輸出校正的視頻信號。此時(shí)，輸出切換信號30133可以輸入到校 正電路30103,來切換校正的視頻信號和該幀的視頻信號而輸出。接下 來，校正的視頻信號或該幀的視頻信號輸入到數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路30104。 隨后輸出視頻信號30132被輸出，該輸出視頻信號30132為依據(jù)校正的視 頻信號或該幀的視頻信號的模擬信號。按照這種方式，可以實(shí)現(xiàn)過驅(qū) 動(dòng)。下面，參考圖62C描述輸入視頻信號30131為具有數(shù)字值的信號且輸 出視頻信號30132也是具有數(shù)字值的信號的情況。圖62C所示的過驅(qū)動(dòng)電 路包括幀存儲(chǔ)器30112和校正電路30113。輸入視頻信號30131為數(shù)字信號，并首先被輸入到幀存儲(chǔ)器30112和
校正電路30U3。保持在幀存儲(chǔ)器30112內(nèi)的前一幀的視頻信號也同時(shí)被 輸入到校正電路30113。隨后，校正電路30113依椐預(yù)先準(zhǔn)備的數(shù)值表基 于該幀的視頻信號和前一幀的視頻信號，輸出校正的視頻信號。此時(shí)， 可以將輸出切換信號30133輸入到校正電路30113,來切換校正的視頻信 號和該幀的視頻信號而輸出。按照這種方式，可以實(shí)現(xiàn)過驅(qū)動(dòng)。注意，本實(shí)施方式中的過驅(qū)動(dòng)電路還包括輸入視頻信號30131為模 擬信號而輸出視頻信號30132為數(shù)字信號的情況。此時(shí)，僅需從圖62B所 示的電路去除數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路30104即可。此外，本實(shí)施方式中的過驅(qū) 動(dòng)電路還包括輸入視頻信號30131為數(shù)字信號而輸出視頻信號30132為 模擬信號的情形。此時(shí)，僅需從圖62B所示的電路去除編碼電路30101 即可。參考圖63A和63B描述控制公共線的電位的驅(qū)動(dòng)。圖63A是表示多個(gè) 像素電路的圖，其中在使用類似液晶元件的具有電容性能的顯示元件的 顯示裝置中，對應(yīng)于一條掃描線提供一條公共線。圖63A所示的像素電 路包括晶體管30201、輔助電容器30202、顯示元件30203、視頻信號線 30204、掃描線30205和公共線30206。晶體管30201的柵電極電連接到掃描線30205，晶體管30201的源電 極和漏電極中的一方電連接到視頻信號線30204,且晶體管30201的源電 極和漏電極中的另一方電連接到輔助電容器30202的一個(gè)電極和顯示元 件30203的一個(gè)電極。此外，輔助電容器30202的另一個(gè)電極電連接到公 共線30206。首先，在掃描線30205選擇的各個(gè)像素中，由于晶體管30201導(dǎo)通， 對應(yīng)于視頻信號的電壓通過視頻信號線30204施加到顯示元件30203和 輔助電容器30202。此時(shí)，當(dāng)視頻信號為使連接到公共線30206的所有像 素顯示最小灰階的信號時(shí)或者當(dāng)視頻信號為使連接到公共線30206的所 有像素顯示最大灰階的信號時(shí)，該視頻信號無需通過視頻信號線30204 寫入各個(gè)像素。替代通過視頻信號線30204寫入視頻信號，可以通過改 變公共線30206的電位來改變施加到顯示元件30203的電壓。而且，圖63B是表示多個(gè)像素電路，其中在使用類似液晶元件的具有電容性能的顯示元件的顯示裝置中，對應(yīng)于一條掃描線設(shè)置兩條公共 線。圖63B所示的像素電路包括晶體管30211、輔助電容器30212、顯示 元件30213、 ；f見頻信號線30214、掃描線30215、第一公共線30216和第二
公共線302H。晶體管30211的柵電極電連接到掃描線30215,晶體管30211的源電 極和漏電極中的一方電連接到視頻信號線30214，且晶體管302U的源電 極和漏電極中的另一方電連接到輔助電容器30212的一個(gè)電極和顯示元 件30213的一個(gè)電極。此外，輔助電容器30212的另一個(gè)電極電連接到第 一公共線30216。另外，在鄰近該像素的像素中，輔助電容器30212的另 一個(gè)電極電連接到第二公共線30217。在圖63B所示的像素電路中，電連接到一條公共線的像素的數(shù)目 小。因此，通過改變第一公共線30216或第二公共線30217的電位來替代 通過視頻信號線30214寫入視頻信號，可改變施加到顯示元件30213的電 壓的次數(shù)顯著增大。此外，可以進(jìn)行源反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)或點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。通過進(jìn) 行源反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)或點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，可以改善元件的可靠性且抑制閃爍。接著，參考圖64描述掃描型背光燈。圖64A是表示并列設(shè)置有冷陰 極管的掃描型背光燈。圖64A所示的掃描型背光燈包括擴(kuò)散板30301和N 個(gè)冷陰極管30302-l至30302-N。通過將該>4個(gè)冷陰極管30302-1至30302-N并設(shè)在擴(kuò)散板30301的背側(cè)上，可以改變該N個(gè)冷陰極管30302-1至 30302-N的亮度進(jìn)行掃描。參考圖64C描述在掃描時(shí)的各個(gè)冷陰極管的亮度變化。首先，使冷 陰極管30302-l的亮度在某段時(shí)間內(nèi)改變。之后，使與冷陰極管30302-l 鄰近設(shè)置的冷陰極管30302-2的亮度在同 一段時(shí)間中改變。按照這種方 式，從冷陰極管30302-l到冷陰極管30302-N順序發(fā)生亮度改變。注意， 盡管在圖64C中改變特定時(shí)間的亮度設(shè)置為低于初始亮度，但也可以設(shè) 置為高于初始亮度。此外，盡管從冷陰極管30302-l到30302-N進(jìn)行掃描， 但是也可以逆序地從冷陰極管30302-N到30302-1進(jìn)行掃描。通過如圖64所示進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，可以減小背光燈的平均亮度。因此，可 以降低該背光燈的耗電量，其占椐該液晶顯示裝置的主要耗電量。注意，LED可以用作掃描型背光燈的光源。這種情況下的掃描型背 光燈示于圖64B。圖64B所示的掃描型背光燈包括擴(kuò)散板303U和并列設(shè) 置有LED的光源30312-1至30312-N。當(dāng)LED用作掃描型背光燈的光源 時(shí)，具有背光燈薄且輕質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。此外，還具有顏色再現(xiàn)區(qū)域加寬的優(yōu) 點(diǎn)。另外，由于可以類似地掃描布置在光源30312-1至30312-N的每一個(gè) 中的LED,因此也可以獲得點(diǎn)掃描型背光燈。通過使用點(diǎn)掃描型背光 燈，可以進(jìn)一步提高動(dòng)態(tài)圖像的圖像質(zhì)量。另外，在使用LED作為背光燈的光源的情況下，也可以如圖64C所 示那樣改變亮度進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。注意，在本實(shí)施方式中參照各種附圖進(jìn)行了說明，但是各附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)可以適用于其他附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)， 可以與其他附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)組合，或者，也可以置換成其他附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)，等等。再者，在如上所示的附圖 中，通過組合各部分和其他部分，可以構(gòu)成更多附圖。與此同樣，本實(shí)施方式的各附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)可以適 用于其他實(shí)施方式的附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)，可以與其他實(shí)施 方式的附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)組合，或者，也可以置換成其他 實(shí)施方式的附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)，等等。再者，在本實(shí)施方 式的附圖中，通過組合各部分和其他實(shí)施方式的部分，可以構(gòu)成更多附 圖。此外，本實(shí)施方式表示其他實(shí)施方式所述的內(nèi)容(或其一部分)的 具體例子、其稍微變形的例子、其一部分改變的例子、改良例子、詳細(xì) 例子、應(yīng)用例子、相關(guān)部分的例子等。因此，其他實(shí)施方式所述的內(nèi)容 可以適用于本實(shí)施方式所述的內(nèi)容，可以與本實(shí)施方式所述的內(nèi)容組 合，或者，也可以置換成本實(shí)施方式所述的內(nèi)容。實(shí)施方式8在本實(shí)施方式中，說明將具有根據(jù)本發(fā)明而獲得的光電轉(zhuǎn)換裝置的 半導(dǎo)體裝置編入到各種電子設(shè)備的例子。作為適用本發(fā)明的電子設(shè)備， 可以舉出計(jì)算機(jī)、顯示器、手機(jī)、電視機(jī)等。圖39、圖40A和40B、圖41A 和41B、圖42、圖43A和43B、圖44、圖45、圖46A和46B、圖47A和47B、 圖48、圖49A至49H表示這些電子設(shè)備的具體例子。圖39是將本發(fā)明應(yīng)用到手機(jī)的實(shí)例，它包括主體A701、主體B702、 框體703、操作鍵704、聲音輸出部705、聲音輸入部706、電路襯底707、 顯示面板A708、顯示面板B709、鉸鏈710、透光性材料部711、以及光電 轉(zhuǎn)換裝置712。本發(fā)明可以適用于光電轉(zhuǎn)換裝置712。光電轉(zhuǎn)換裝置712檢測穿過透光性材料部7U的光，并且與檢測出的 外部光的照度相匹配地控制顯示面板A708及顯示面板B709的亮度，此外 根據(jù)光電轉(zhuǎn)換裝置712所獲得的照度控制操作鍵704的照明。由此，可以 降低手機(jī)的耗電量。圖40A和40B表示表示與上述不同的手機(jī)的例子。圖40A和40B所示 的手機(jī)包括主體721、框體722、顯示面板723、操作鍵724、聲音輸出部 725、聲音輸入部726以及光電轉(zhuǎn)換裝置727。在圖40A所示的手機(jī)中，通過利用設(shè)置在主體721中的光電轉(zhuǎn)換裝置 727來檢測外部的光，可以控制顯示面板723以及操作鍵724的亮度。此外，在圖40B所示的手機(jī)中，除了圖40A的結(jié)構(gòu)之外，在主體721 的內(nèi)部還設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換裝置728?？梢酝ㄟ^利用光電轉(zhuǎn)換裝置728來檢 測設(shè)置在顯示面板723中的背光燈的亮度，以控制亮度。從而，可以進(jìn)一步降低耗電量。圖41A表示計(jì)算機(jī)，它包括主體731、框體732、顯示部733、鍵盤734、 外部連接端口735、定位設(shè)備736等。此外，圖41B表示諸如電視圖像接 收機(jī)等的顯示裝置。本顯示裝置由框體741、支撐臺742、顯示部743等 構(gòu)成。圖42表示使用液晶面板作為設(shè)置在圖41A的計(jì)算機(jī)中的顯示部733 以及圖41B所示的顯示裝置的顯示部743的情況的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖42所示的 液晶面板762內(nèi)藏在框體761中，并且包括襯底751a以及751b、夾在襯底 751a及751b之間的液晶層752、偏振濾波片755a、偏振濾波片755b、以 及背光燈753等。此外，在框體761中形成有光電轉(zhuǎn)換裝置754。使用本發(fā)明而制造的光電轉(zhuǎn)換裝置754檢測來自背光燈753的光 量，并且其信息被反饋，以調(diào)整液晶面板762的亮度。液晶面板762根據(jù)需要可以選擇TN (扭轉(zhuǎn)向列)方式、VA(垂直配 向)方式、MVA (多象限垂直配向)方式、OCB (光學(xué)補(bǔ)償彎曲)方式、 FLC (鐵電性液晶)方式、AFLC(反鐵電性液晶)方式、IPS(平面內(nèi)切換) 方式、FFS (邊緣場切換)方式等。另外，可以根據(jù)需要采用常白模式 或常黑模式。此外，液晶面板762可以采用反射型面板、透過型面板、半透過型 面板。但是，在使用反射型面板或半透過型面板時(shí)，需要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定光 傳感器的位置。此外，也可以使用EL (場致發(fā)光)顯示裝置而代替液晶面板762。 作為EL顯示裝置，根據(jù)需要可以選擇具有包含有機(jī)物及無機(jī)物的EL元件
的顯示裝置、具有有機(jī)EL元件的顯示裝置、具有無機(jī)EL元件的顯示裝置。另外，也可以采用除了EL顯示裝置之外的各種顯示裝置而代替液晶 面板762。圖43A和43B是表示將本實(shí)施方式的光傳感器組合在照相機(jī)例如數(shù) 碼相機(jī)中的例子的圖。圖43A是從數(shù)碼相機(jī)正面看的立體圖，圖43B是從 其后面看的立體圖。在圖43A中，該數(shù)碼相機(jī)具備釋放按鈕801、主開關(guān) 802、取景器803、閃光804、鏡頭805、鏡頭筒806、機(jī)殼807、以及光傳 感器814。此外，在圖43B中，具備目鏡取景器811、監(jiān)視器812、以及操 作按鈕813。當(dāng)釋放按鈕801按到一半位置時(shí)，聚焦機(jī)制和曝光機(jī)制工作，當(dāng)釋 放按鈕按到最底位置時(shí)，快門開啟。通過按下或旋轉(zhuǎn)主開關(guān)802，打開 或關(guān)閉數(shù)碼相機(jī)的電源。取景器803配置于數(shù)碼相機(jī)正面上的鏡頭805的 上部，用于從圖43B所示的目鏡取景器8U確認(rèn)拍攝范圍和焦點(diǎn)位置。閃 光804配置于數(shù)碼相機(jī)的正面的上部，并且當(dāng)目標(biāo)亮度不夠強(qiáng)時(shí)，在釋 放按鈕被按下，且快門被開啟的同時(shí)，發(fā)射輔助光。鏡頭805配置于數(shù) 碼相機(jī)的正面，由聚焦鏡頭、變焦鏡頭等構(gòu)成，并且鏡頭805、未圖示 的快門及光圏構(gòu)成攝影光學(xué)系統(tǒng)。此外，在鏡頭的后面設(shè)置有成像元件 如CCD (Charge Coupled Device;電荷耦合裝置)等。鏡頭筒806移動(dòng)鏡 頭的位置，以調(diào)整聚焦鏡頭、變焦鏡頭等的焦點(diǎn)，并且當(dāng)拍攝時(shí)，通過 滑出鏡透筒，使鏡頭805向前移動(dòng)。此外，在攜帶時(shí)，使鏡頭805向后移 動(dòng)成緊縮狀態(tài)。注意，在本實(shí)施方式中，采用通過滑出鏡頭筒來縮放拍 攝目標(biāo)的結(jié)構(gòu)，然而，不局限于該結(jié)構(gòu)，可以為通過框體807內(nèi)的攝影 光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)能夠縮放拍攝而不滑出鏡頭筒的數(shù)碼相機(jī)。目鏡取景器 811設(shè)在數(shù)碼相機(jī)的背面上部，是為了當(dāng)確認(rèn)拍攝的范圍或焦點(diǎn)位置時(shí) 接目而設(shè)置的取景器。操作按鈕813是設(shè)在數(shù)碼相機(jī)的背面的各種功能 的按鈕，并且由設(shè)定按鈕、菜單按鈕、顯示按鈕、功能按鈕、選擇按鈕 等構(gòu)成。通過將應(yīng)用本發(fā)明的光傳感器裝入在圖43A和43B所示的照相機(jī) 中，光傳感器能夠檢測光是否存在以及光強(qiáng)度，由此可以進(jìn)行照相機(jī)的 曝光調(diào)節(jié)等。此外，本實(shí)施方式的光傳感器可以應(yīng)用于其它電子設(shè)備，例如投影
電視機(jī)和導(dǎo)航系統(tǒng)等。換句話說，本實(shí)施方式的光傳感器只要是需要檢 測光的設(shè)備，就可以用于任何電子設(shè)備。通過反饋檢測光的結(jié)果可以降 低耗電量。模塊。顯示面^卯0101包括像素部900102、掃描線驅(qū)動(dòng)電路900103以及 信號線驅(qū)動(dòng)電路900104。例如，在電路襯底卯0U1上形成有控制電路 900U2及信號分割電路900U3等。由連接布線9001M連接顯示面板 900101和電路襯底9001U。 FPC等可以用作連接布線。顯示面板900101可以采用如下結(jié)構(gòu)在村底上使用晶體管集成地形 成像素部900102和一部分外圍驅(qū)動(dòng)電路(在多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中，工作頻率 低的驅(qū)動(dòng)電路)，并將另外的外圍驅(qū)動(dòng)電路(在多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中，工作 頻率高的驅(qū)動(dòng)電路)形成在IC芯片上，并且將該IC芯片通過COG (玻璃 上芯片)等安裝到顯示面板900101。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以減小電路 襯底9001U的面積，而可以獲得小型顯示裝置?；蛘?，也可以通過TAB (Tape Automated Bonding;巻帶式自動(dòng)接合)或印刷襯底將該IC芯片 安裝到顯示面板900101上。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以減小顯示面板 900101的面積，從而可以獲得邊框尺寸小的顯示裝置。例如，為了減少耗電量，也可以使用晶體管在玻璃襯底上形成像素 部，且在IC芯片上形成所有的外圍驅(qū)動(dòng)電路，將該IC芯片通過COG或 TAB安裝在顯示面板上。通過使用圖44所示的顯示面板模塊可以制造電視圖像接收機(jī)。圖45 是表示電視圖像接收機(jī)的主要結(jié)構(gòu)的框圖。調(diào)諧器900201接收圖像信號 和聲音信號。圖像信號被圖像信號放大電路卯0202、圖像信號處理電路 900203、以及控制電路900212處理。圖像信號處理電路900203將從圖像 信號放大電路900202輸出的信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)于紅、綠、藍(lán)的各顏色的顏 色信號，而控制電路卯0212用來將圖像信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)電路的輸入格 式。控制電路900212將信號分別輸出到掃描線一側(cè)和信號線一側(cè)。由掃 描線驅(qū)動(dòng)電路900223和信號線驅(qū)動(dòng)電路900224驅(qū)動(dòng)顯示面板卯0221。在 進(jìn)行數(shù)字驅(qū)動(dòng)的情況下，也可以采用如下結(jié)構(gòu)將信號分割電路900213 提供在信號線一側(cè)，將輸入數(shù)字信號分割為m個(gè)(m是正整數(shù))來提供。由調(diào)諧器900201接收的信號中，聲音信號送到聲音信號放大電路 900205,其輸出經(jīng)過聲音信號處理電路900206提供給揚(yáng)聲器900207?？?br> 制電路卯0208從輸入部900209收到接收站(接收頻率)及音量的控制信 息，并向調(diào)諧器900201或聲音信號處理電路900206送出信號。
圖46A表示安裝有圖44的顯示面板900101的電視圖像接收機(jī)。在圖 46A中，收納在框體900301中的顯示屏幕900302具有顯示面板900101。 另外，也可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)置有揚(yáng)聲器900303、操作開關(guān)900304、其它輸入 單元(連接端子、傳感器(具有測定如下因素的功能力量、位移、位 置、速度、加速度、角速度、轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)、距離、光、液、磁、溫度、化學(xué) 物質(zhì)、聲音、時(shí)間、硬度、電場、電流、電壓、電力、射線、流量、濕 度、傾斜度、振動(dòng)、氣味或紅外線)、麥克風(fēng))等。
圖46B表示只有顯示器能夠無線攜帶的電視圖像接收機(jī)。顯示部 900313包括顯示面板900101?？蝮w900312內(nèi)置有電池以及信號接收器， 并由該電池驅(qū)動(dòng)顯示部900313或揚(yáng)聲器部900317。該電池可以用充電器 900310反復(fù)充電。此外，充電器900310能夠發(fā)送及接收圖像信號，并將 該圖像信號發(fā)送到顯示器的信號接收器。由操作鍵卯0316控制框體 900312?；蛘?，圖46B所示的裝置還可以以操作鍵900316將信號從框體 900312發(fā)送到充電器900310。就是說，可以為圖像聲音雙向通信裝置。 或者，圖46B所示的裝置還可以以操作鍵900316將信號從框體900S12發(fā) 送到充電器900310,并使其它電子設(shè)備接收充電器900310能夠發(fā)送的信
號，以進(jìn)行其它電子設(shè)備的通信控制。就是說，可以為通用遙控裝置。 按照實(shí)施方式1至實(shí)施方式4制造的光電轉(zhuǎn)換裝置999可以設(shè)置在圖 46A的顯示屏幕900302的周邊以及圖46B的顯示部卯0313的周邊。根據(jù)需 要適當(dāng)?shù)貨Q定光電轉(zhuǎn)換裝置999的數(shù)目，即可。
圖47A示出了組合顯示面板900401和印刷線路板900402的模塊。顯 示面板900401可以包括設(shè)有多個(gè)像素的像素部900403、第一掃描線驅(qū)動(dòng) 電路900404、第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路900405、以及用于將視頻信號提供給 被選擇的像素的信號線驅(qū)動(dòng)電路900406 。
印刷線路板900402具備控制器900407、中央處理裝置(CPU) 900408、存儲(chǔ)器900409、電源電路900410、聲音處理電路90041 l以及發(fā) 送接收電路900412等。印制線路板900402和顯示面板900401通過柔性線 路板(FPC) 900413連接在一起。柔性線路板(FPC)卯04U可以具有 如下結(jié)構(gòu)形成有保持電容器、緩沖電路等以防止在電源電壓或信號中 發(fā)生噪聲或者防止信號上升遲鈍。控制器900407、聲音處理電路
900411、存儲(chǔ)器900409、中央處理裝置(CPU ) 900408、電源電路卯0410 等可利用COG (玻璃上芯片)方式安裝在顯示面板900401上。通過COG 方式，可以減少印刷線路板900402的尺寸。
通過設(shè)置在印刷線路板卯0402的接口 (I/F) 900414,進(jìn)行各種控制 信號的輸入或輸出。用來與天線之間進(jìn)行信號的發(fā)送/接收的天線端口 900415設(shè)置在印刷線路板900402上。
圖47B是圖47A所示的模塊的框圖。該模塊包括VRAM900416、 DRAM900417、閃存卯0418等作為存儲(chǔ)器900409。 VRAM900416存儲(chǔ)顯 示在面板上的圖像的數(shù)據(jù)，DRAM900417存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)或聲音數(shù)據(jù)，且 閃存900418存儲(chǔ)各種程序。
電源電路卯0410供電，以使顯示面板900401、控制器卯0407、中央 處理裝置(CPU) 900408、聲音處理電路900411、存儲(chǔ)器900409以及發(fā) 送接收電路900412工作。根據(jù)面板規(guī)格，可以向電源電路900410提供電 流源。
中央處理裝置(CPU) 900408包括控制信號產(chǎn)生電路900420、解碼 器900421、寄存器900422、運(yùn)算電路900423、 RAM900424、用于中央處 理裝置(CPU) 900408的接口 (I/F) 900419等。經(jīng)由接口 (I/F) 900419 輸入到中央處理裝置(CPU) 900408的各種信號一旦保持在寄存器 900422,然后輸入到運(yùn)算電路900423、解碼器900421等。運(yùn)算電路900423 基于被輸入的信號實(shí)施運(yùn)算來指定各種指令要發(fā)送到的位置。另一方 面，輸入到解碼器900421的信號被解碼并輸入到控制信號產(chǎn)生電路 900420 ?？刂菩盘柈a(chǎn)生電路900420基于被輸入的信號產(chǎn)生包含各種指令 的信號，并將該信號發(fā)送給運(yùn)算電路900423所指定的位置，具體而言， 發(fā)送給存儲(chǔ)器900409、發(fā)送接收電路900412、聲音處理電路90041 l和控 制器900407等。
存儲(chǔ)器900409、發(fā)送接收電路900412、聲音處理電路90041 l和控制 器900407根據(jù)它們每一個(gè)接收到的指令進(jìn)行工作。以下，簡要說明工作。
從輸入單元900425輸入的信號經(jīng)由接口 (I/F)卯041被發(fā)送給安裝 在印刷線路板900402上的中央處理裝置(CPU) 900408?？刂菩盘柈a(chǎn)生 電路900420根椐從定位設(shè)備或鍵盤等的輸入單元900425發(fā)送的信號將 VRAM900416中存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成預(yù)定格式，然后將該數(shù)據(jù)發(fā)送給
控制器900407。
控制器900407與面板規(guī)格相匹配地對從中央處理裝置(CPU ) 900408發(fā)送來的包含圖像數(shù)據(jù)的信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后將該信號提供 給顯示面板900401。此外，控制器900407基于從電源電路900410輸入的 電源電壓或者從中央處理裝置(CPU) 900408輸入的各種信號產(chǎn)生Hsync 信號、Vsync信號、時(shí)鐘信號CLK、交流電壓(AC Cont)和切換信號L/R, 并且將這些信號提供給顯示面板900401 。
號進(jìn)行處理，具體而言，可以包括高頻電路，諸如隔離器、帶通濾波器、 VCO(電壓受控振蕩器)、LPF(低通濾波器)、耦合器以及不平衡變 換器等。根據(jù)來自中央處理裝置(CPU) 900408的指令，發(fā)送接收電路 900412中發(fā)送/接收的信號之中的包含聲音信息的信號被發(fā)送給聲音處 理電路900411。
根據(jù)中央處理裝置(CPU) 900408的指令發(fā)送來的包含聲音信息的 信號在聲音處理電路9004U中被解調(diào)，并被發(fā)送到揚(yáng)聲器900427。根據(jù) 來自中央處理裝置(CPU) 900408的指令，從麥克風(fēng)卯0426發(fā)送來的聲 音信號在聲音處理電路900411中被調(diào)制并被發(fā)送到發(fā)送接收電路 900412。
控制器900407、中央處理裝置(CPU) 900408、電源電路900410、 聲音處理電路900411和存儲(chǔ)器900409可以作為本實(shí)施方式的包裝進(jìn)行 安裝。
基于實(shí)施方式1至實(shí)施方式4而制造的光電轉(zhuǎn)換裝置999設(shè)置在顯示 面板900401的周邊即可。
當(dāng)然，本實(shí)施方式不局限于電視圖像接收機(jī)，除了個(gè)人計(jì)算機(jī)的監(jiān) 視器以外，還可以適用于作為特別具有大面積的顯示介質(zhì)的各種用途， 例如火車站、機(jī)場等的信息顯示板、或者街道上的廣告顯示板等。
下面，參照圖48說明與圖39不同的手機(jī)結(jié)構(gòu)的例子。
顯示面板900501自由裝卸地裝入到外殼900530中。與顯示面板 卯0501的尺寸相匹配，外殼900530可以適當(dāng)?shù)馗淖兤湫螤罨虺叽?。固?了顯示面板900501的外殼900530嵌入到印刷襯底900531并被組成作為 模塊。
顯示面板900501通過FPC900513連接到印刷襯底900531 。在印刷襯 底900531上形成有揚(yáng)聲器900532、麥克風(fēng)卯0533 、發(fā)送接收電路 900534、包括CPU及控制器等的信號處理電路900535。此外，還可以在 印刷襯底900531等上進(jìn)一步形成有各種傳感器傳感器(具有測定如下因 素的功能力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)、距離、 光、液、磁、溫度、化學(xué)物質(zhì)、聲音、時(shí)間、硬度、電場、電流、電壓、
電力、射線、流量、濕度、傾斜度、振動(dòng)、氣味或紅外線)。這種模塊 與輸入單元900536及電池900537組合地收納到框體900539。天線900540 設(shè)置在框體卯0539。顯示面板900501的像素部配置為從形成在框體 900539中的開口窗可以-f見覺確認(rèn)的形式。
顯示面板900501可以采用如下結(jié)構(gòu)在襯底上使用晶體管集成地形 成像素部和一部分外圍驅(qū)動(dòng)電路(在多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中，工作頻率低的驅(qū) 動(dòng)電路)，并將另外的外圍驅(qū)動(dòng)電路(在多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中，工作頻率高 的驅(qū)動(dòng)電路)形成在IC芯片上，而且將該IC芯片通過COG(玻璃上芯片) 安裝到顯示面板900501 。或者，也可以通過TAB (Tape Automated Bonding;巻帶式自動(dòng)接合)或印刷襯底連接該IC芯片和玻璃襯底。通 過采用這種結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)顯示裝置的低耗電量化，并可以增加通過充 電一次而獲得的手機(jī)使用時(shí)間。而且，可以實(shí)現(xiàn)手機(jī)的低成本化。
圖48所示的手機(jī)具有如下功能顯示各種信息(靜態(tài)圖像、動(dòng)態(tài)圖 像、文字圖像等)；將日歷、日期或時(shí)刻等顯示在顯示部上；對顯示在 顯示部上的信息進(jìn)行操作及編輯；通過利用各種軟件(程序)控制處理； 進(jìn)行無線通信；通過利用無線通信功能，與其他手機(jī)、固定電話或聲音 通信設(shè)備進(jìn)行通話；通過利用無線通信功能，與各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接； 通過利用無線通信功能，進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收；振子相應(yīng)來電、 數(shù)據(jù)接收或警報(bào)而工作；相應(yīng)來電、數(shù)據(jù)接收或警報(bào)而發(fā)出聲音。注意， 圖48所示的手機(jī)可以具有各種功能，而不局限于這些功能。
基于實(shí)施方式1至實(shí)施方式4而制造的光電轉(zhuǎn)換裝置999設(shè)置在顯示 面板900501的周邊即可。
本發(fā)明可以適用于各種各樣的電子設(shè)備。具體而言，可以適用于電 子設(shè)備的顯示部。作為所述電子設(shè)備，可以舉出攝像機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、 護(hù)目鏡型顯示器、導(dǎo)航系統(tǒng)、音頻再現(xiàn)裝置(汽車音響、音響組件等)、 計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、便攜式信息終端(移動(dòng)計(jì)算機(jī)、手機(jī)、便攜式游戲機(jī) 或電子書籍等)、以及配備記錄介質(zhì)的圖像再現(xiàn)設(shè)備(具體地舉出，再
生數(shù)字通用光盤(DVD)等的記錄介質(zhì)而且具有可以顯示其圖像的顯示 器的設(shè)備)等。
圖49A表示顯示器，包括框體900711、支撐臺900712、顯示部900713 等。圖49A所示的顯示器具有將各種信息(靜態(tài)圖像、動(dòng)態(tài)圖像、文字 圖像等)顯示在顯示部上的功能。注意，圖49八所示的顯示器可以具有 各種功能，而不局限于這些功能。
雖然未圖示，但是基于實(shí)施方式1至實(shí)施方式4而制造的光傳感器設(shè) 置在顯示部900713的周邊。
圖49B表示相機(jī)，包括主體900721、顯示部900722、圖像接收部 900723、操作鍵900724、外部連接端口900725、快門按鈕900726等。圖 49B所示的相機(jī)具有如下功能拍攝靜態(tài)圖像；拍攝動(dòng)態(tài)圖像；對所拍 攝的圖像(靜態(tài)圖像或動(dòng)態(tài)圖像)進(jìn)行自動(dòng)校正；將所拍攝的圖像存儲(chǔ) 在記錄介質(zhì)(外部或內(nèi)置于相機(jī))中；將所拍攝的圖像顯示在顯示部上。 注意，圖49B所示的相機(jī)可以具有各種功能，而不局限于這些功能。
雖然未圖示，但是基于實(shí)施方式1至實(shí)施方式4而制造的光傳感器設(shè) 置在顯示部900722的周邊。
圖49C表示計(jì)算機(jī)，包括主體9007M、框體卯(H32、顯示部900733、 鍵盤900734、外部連接端口900735、定位設(shè)備900736等。圖49C所示的 計(jì)算機(jī)具有如下功能將各種信息(靜態(tài)圖像、動(dòng)態(tài)圖像、文字圖像等) 顯示在顯示部上；通過利用各種軟件(程序)控制處理；進(jìn)行無線通信 或有線通信；通過利用通信功能，與各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接；通過利用通 信功能，進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。注意，圖49C所示的計(jì)算機(jī)可以 具有各種功能，而不局限于這些功能。
雖然未圖示，但是基于實(shí)施方式1至實(shí)施方式4而制造的光傳感器設(shè) 置在顯示部900733的周邊。
圖49D表示移動(dòng)計(jì)算機(jī)，包括主體900741、顯示部900742、開關(guān) 900743、操作鍵900744、紅外端口900745等。圖49D所示的移動(dòng)計(jì)算機(jī) 具有將各種信息(靜態(tài)圖像、動(dòng)態(tài)圖像、文字圖像等)顯示在顯示部上 的功能。而且，在顯示部上，具有如下功能觸控面板；顯示日歷、日 期或時(shí)刻等。所述移動(dòng)計(jì)算機(jī)還具有如下功能通過利用各種軟件(程 序)控制處理；進(jìn)行無線通信；通過利用無線通信功能，與各種計(jì)算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)連接；通過利用無線通信功能，進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。注意，
圖49D所示的移動(dòng)計(jì)算機(jī)可以具有各種功能，而不局限于這些功能。
雖然未圖示，但是基于實(shí)施方式1至實(shí)施方式4而制造的光傳感器設(shè) 置在顯示部900742的周邊。
圖49E表示設(shè)有記錄介質(zhì)的便攜式圖像再現(xiàn)裝置(具體地說，DVD 再現(xiàn)裝置)，包括主體900751、框體900752、顯示部A900753、顯示 部B900754、記錄介質(zhì)讀取部900755、操作鍵900756、揚(yáng)聲器部900757 等。顯示部A900753主要顯示圖像信息，并且顯示部B900754主要顯示文 字信息。由記錄介質(zhì)讀取部900755的讀取記錄介質(zhì)是DVD等。
雖然未圖示，但是基于實(shí)施方式1至實(shí)施方式4而制造的光傳感器設(shè) 置在顯示部A900753和顯示部B900754中的一方或雙方的周邊。
圖49F表示護(hù)目鏡型顯示器，包括主體900761、顯示部900762、 耳機(jī)900763、支撐部900764等。圖49F所示的護(hù)目鏡型顯示器具有將從 外部獲得的圖像(靜態(tài)圖像、動(dòng)態(tài)圖像、文字圖像等)顯示在顯示部上 的功能。注意，圖49F所示的護(hù)目鏡型顯示器可以具有各種功能，而不 局限于此。
雖然未圖示，但是基于實(shí)施方式1至實(shí)施方式4而制造的光傳感器設(shè) 置在顯示部900762的周邊。
圖49G表示便攜式游戲機(jī)，包括框體900771、顯示部900772、揚(yáng) 聲器部900773、操作鍵900774、存儲(chǔ)介質(zhì)插入部900775等。將本發(fā)明的 顯示裝置用于顯示部900772的便攜式游戲機(jī)能夠表現(xiàn)鮮明的色彩。圖 49G所示的便攜式游戲機(jī)具有如下功能讀出存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)中的程序 或數(shù)據(jù)來將它顯示在顯示部上；通過與其他便攜式游戲機(jī)進(jìn)行無線通 信，共同使用信息。注意，圖49G所示的便攜式游戲機(jī)可以具有各種功 能，而不局限于這些功能。
雖然未圖示，但是基于實(shí)施方式1至實(shí)施方式4而制造的光傳感器設(shè) 置在顯示部900772的周邊。
圖49H表示帶電視圖像接收功能的數(shù)碼相機(jī)，包括主體900781、 顯示部900782、操作鍵900783、揚(yáng)聲器900784、快門按鈕900785、圖像 接收部卯0786、天線900787等。圖49H所示的帶電;f見圖像接收功能的數(shù) 碼相機(jī)具有如下功能拍攝靜態(tài)圖像；拍攝動(dòng)態(tài)圖像；對所拍攝的圖像 進(jìn)行自動(dòng)校正；從天線獲得各種信息；存儲(chǔ)所拍攝的圖像、或從天線荻 得的信息；將所拍攝的圖像、或從天線獲得的信息顯示在顯示部上。注
意，圖49H所示的帶電視圖像接收功能的數(shù)碼相機(jī)可以具有各種功能，
而不局限于這些功能。
雖然未圖示，但是基于實(shí)施方式1至實(shí)施方式4而制造的光傳感器設(shè) 置在顯示部900782的周邊。
如圖49A至49H所示，本實(shí)施方式的電子設(shè)備具有顯示某些信息的 顯示部。本實(shí)施方式的電子設(shè)備具有由特性的不均勻性導(dǎo)致的輸出不均 勻性小的光電轉(zhuǎn)換裝置，因此可以獲得對于照度正確工作的電子設(shè)備。 而且，可以獲得成品率高且制造成本低的電子設(shè)備。而且，可以獲得耗 電量小的電子設(shè)備。
注意，在本實(shí)施方式中參照各種附圖進(jìn)行了說明，但是各附圖所示
的內(nèi)容(或其一部分)可以適用于其他附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)， 可以與其他附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)組合，或者，也可以置換成
其他附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)，等等。再者，在如上所示的附圖 中，通過組合各部分和其他部分，可以構(gòu)成更多附圖。
與此同樣，本實(shí)施方式的各附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)可以適 用于其他實(shí)施方式的附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)，可以與其他實(shí)施 方式的附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)組合，或者，也可以置換成其他 實(shí)施方式的附圖所示的內(nèi)容(或其一部分)，等等。再者，在本實(shí)施方 式的附圖中，通過組合各部分和其他實(shí)施方式的部分，可以構(gòu)成更多附圖。
此外，本實(shí)施方式表示其他實(shí)施方式所述的內(nèi)容(或其一部分)的 具體例子、其稍微變形的例子、其一部分改變的例子、改良例子、詳細(xì) 例子、應(yīng)用例子、相關(guān)部分的例子等。因此，其他實(shí)施方式所述的內(nèi)容 可以適用于本實(shí)施方式所述的內(nèi)容，可以與本實(shí)施方式所迷的內(nèi)容組 合，或者，也可以置換成本實(shí)施方式所述的內(nèi)容。
根據(jù)本發(fā)明獲得的半導(dǎo)體裝置以及其制造方法包括以下。 本發(fā)明包括一種半導(dǎo)體裝置，包括光檢測電路，其包括將對應(yīng)于 照度的電流信號輸出的光傳感器以及將從所述光傳感器輸出的電流信 號轉(zhuǎn)換為電壓信號的電流電壓轉(zhuǎn)換電路；將從所述光檢測電路輸出的電 壓信號放大的放大器；比較從所述放大器輸出的電壓與基準(zhǔn)電壓并將該 結(jié)果輸出到控制電路的比較電路；以及根據(jù)來自所述比較電路的輸出確 定進(jìn)行檢測的照度范圍并將控制信號輸出到所述光檢測電路的所述控 制電路，其中，所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路根據(jù)所述控制信號改變電阻值。
另外，本發(fā)明包括一種半導(dǎo)體裝置，包括光檢測電路，其包括將 對應(yīng)于照度的電流信號輸出的光傳感器以及將從所述光傳感器輸出的 電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號的電流電壓轉(zhuǎn)換電路；將從所述光檢測電路輸 出的電壓信號放大的放大器；比較從所述放大器輸出的電壓與基準(zhǔn)電壓 并將該結(jié)果輸出到控制電路的比較電路；以及根據(jù)來自所述比較電路的 輸出確定進(jìn)行檢測的照度范圍并將控制信號輸出到所述光檢測電路的 所述控制電路，其中，所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路包括具有不同電阻值的多 個(gè)電阻器和開關(guān)，并且，所述光傳感器通過所述開關(guān)電連接到所述多個(gè) 電阻器中的任何一個(gè)。
另外，本發(fā)明包括一種半導(dǎo)體裝置，包括光檢測電路，其包括將 對應(yīng)于照度的電流信號輸出的光傳感器以及將從所述光傳感器輸出的 電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號的電流電壓轉(zhuǎn)換電路；將從所述光檢測電路輸 出的電壓信號放大的放大器；比較從所述放大器輸出的電壓與基準(zhǔn)電壓 并將該結(jié)果輸出到控制電路的比較電路；以及根據(jù)來自所述比較電路的 輸出確定進(jìn)行檢測的照度范圍并將控制信號輸出到所述光檢測電路的 所述控制電路，其中，所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路包括可變電阻器。
另外，本發(fā)明包括一種半導(dǎo)體裝置，包括光檢測電路，其包括將 對應(yīng)于照度的電流信號輸出的光傳感器以及將從所述光傳感器輸出的 電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號的電流電壓轉(zhuǎn)換電路；將從所述光檢測電路輸 出的電壓信號放大的放大器；比較從所述放大器輸出的電壓與基準(zhǔn)電壓 并將該結(jié)果輸出到控制電路的比較電路；以及根據(jù)來自所述比較電路的 輸出確定進(jìn)行檢測的照度范圍并將控制信號輸出到所述光檢測電路的 所述控制電路，其中，所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路包括晶體管。
另外，所述光傳感器具有光電二極管。
另外，所述基準(zhǔn)電壓由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生。
本說明書根據(jù)2006年12月28日在日本專利局受理的日本專利申請 編號2006-354387而制作，所述申請內(nèi)容包括在本說明書中。
權(quán)利要求
1.一種光電轉(zhuǎn)換裝置，包括光檢測電路，其包括光傳感器以及電流電壓轉(zhuǎn)換電路；比較所述光檢測電路的輸出電壓與基準(zhǔn)電壓的比較電路；以及根據(jù)所述比較電路的輸出信號輸出控制信號的控制電路，其中，所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路的電阻值根據(jù)所述控制信號控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中，所述光傳感器包括光電二極管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中，所述基準(zhǔn)電壓由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生。
4. 根椐權(quán)利要求l所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述光檢測電路至少通過放大器電連接到所述比較電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述光傳感器輸出對應(yīng)于檢測照度的電流信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路將所述電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。
7. —種光電轉(zhuǎn)換裝置，包括光檢測電路，其包括光傳感器以及電流電壓轉(zhuǎn)換電路；比較所述光檢測電路的輸出電壓與基準(zhǔn)電壓的比較電路；以及根據(jù)所述比較電路的輸出信號輸出控制信號的控制電路，其中，所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路包括多個(gè)電阻器以及開關(guān)，并且，所述多個(gè)電阻器設(shè)置為并聯(lián)狀態(tài)，并且，所述開關(guān)根據(jù)所述控制信號控制，并且，所述光傳感器電連接到所述多個(gè)電阻器中的至少一個(gè)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中，所述光傳感器包括光電二極管。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中，所述基準(zhǔn)電壓由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述光檢測電路至少通過放大器電連接到所述比較電路。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述光傳感器輸出對應(yīng)于檢測照度的電流信號。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路將所述電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述多個(gè)電阻器具有不同的電阻值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述開關(guān)包括多個(gè)晶體管。
15. —種光電轉(zhuǎn)換裝置，包括光檢測電路，其包括光傳感器以及電流電壓轉(zhuǎn)換電路；比較所述光檢測電路的輸出電壓與基準(zhǔn)電壓的比較電路；以及根據(jù)所述比較電路的輸出信號輸出控制信號的控制電路，其中，所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路包括多個(gè)電阻器以及多個(gè)開關(guān)，并且，所述多個(gè)開關(guān)根據(jù)所述控制信號控制，并且，所述光傳感器電連接到所述多個(gè)電阻器中的至少一個(gè)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中，所述光傳感器包括光電二極管。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中，所述基準(zhǔn)電壓由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述光檢測電路至少通過放大器電連接到所述比較電路。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述光傳感器輸出對應(yīng)于檢測照度的電流信號。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路將所述電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。
21. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中，所述多個(gè)電阻器具有不同的電阻值。
22. —種光電轉(zhuǎn)換裝置，包括光檢測電路，其包括光傳感器以及電流電壓轉(zhuǎn)換電路；比較所述光檢測電路的輸出電壓與基準(zhǔn)電壓的比較電路；以及根據(jù)所述比較電路的輸出信號輸出控制信號的控制電路，其中，所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路包括可變電阻器，并且，所述可變電阻器的電阻值根據(jù)所述控制信號控制。
23. 根椐權(quán)利要求22所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述光傳感器包括光電二極管。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中，所述基準(zhǔn)電壓由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述光檢測電路至少通過放大器電連接到所述比較電路。
26. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述光傳感器輸出對應(yīng)于檢測照度的電流信號。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路將所述電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。
28. —種光電轉(zhuǎn)換裝置，包括光檢測電路，其包括光傳感器以及電流電壓轉(zhuǎn)換電路；比較所述光檢測電路的輸出電壓與基準(zhǔn)電壓的比較電路；以及根據(jù)所述比較電路的輸出信號輸出控制信號的控制電路，其中，所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路包括晶體管，并且，所述晶體管的電阻值根據(jù)所述控制信號控制。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述光傳感器包括光電二極管。
30. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的光電轉(zhuǎn)換裝置， 其中，所述基準(zhǔn)電壓由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生。
31. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述光檢測電路至少通過放大器電連接到所述比較電路。
32. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述光傳感器輸出對應(yīng)于檢測照度的電流信號。
33. 根椐權(quán)利要求32所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路將所述電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。
34. —種液晶顯示裝置，包括 液晶面板；在操作上連接到所述液晶面板的背光燈單元；以及 在操作上連接到所述背光燈單元的光電轉(zhuǎn)換裝置，該光電轉(zhuǎn)換裝置 包括光檢測電路，其包括光傳感器以及電流電壓轉(zhuǎn)換電路； 比較所述光檢測電路的輸出電壓與基準(zhǔn)電壓的比較電路；以及 根據(jù)所述比較電路的輸出信號輸出控制信號的控制電路，其中，所 述電流電壓轉(zhuǎn)換電路的電阻值根據(jù)所述控制信號控制，其中，所述背光燈單元的發(fā)光強(qiáng)度能夠根據(jù)所述光檢測電路的所述 輸出電壓控制。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的液晶顯示裝置，其中，所述光傳感器包括光電二極管。
36. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的液晶顯示裝置，其中，所述基準(zhǔn)電壓由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生。
37. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的液晶顯示裝置，其中，所述光檢測電路至少通過放大器電連接到所述比較電路。
38. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的液晶顯示裝置，其中，所述光傳感器輸出對應(yīng)于檢測照度的電流信號。
39，根據(jù)權(quán)利要求38所述的液晶顯示裝置，其中，所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路將所述電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。
40. —種液晶顯示裝置，包括 液晶面板；在操作上連接到所述液晶面板的背光燈單元；以及 在操作上連接到所述背光燈單元的光電轉(zhuǎn)換裝置，該光電轉(zhuǎn)換裝置 包括光檢測電路，其包括光傳感器以及電流電壓轉(zhuǎn)換電路；比較所述光檢測電路的輸出電壓與基準(zhǔn)電壓的比較電路；以及根據(jù)所述比較電路的輸出信號輸出控制信號的控制電路，其中，所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路包括多個(gè)電阻器以及開關(guān)，并且，所述多個(gè)電阻器設(shè)置為并聯(lián)狀態(tài)，并且，所述開關(guān)根據(jù)所述控制信號控制，并且，所述光傳感器電連接到所述多個(gè)電阻器中的至少一個(gè)，并且，所述背光燈單元的發(fā)光強(qiáng)度能夠根據(jù)所述光檢測電路的所述輸出電壓控制。
41. 根據(jù)權(quán)利要求40所迷的液晶顯示裝置，其中，所述光傳感器包括光電二極管。
42. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的液晶顯示裝置， 其中，所述基準(zhǔn)電壓由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生。
43. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的液晶顯示裝置，其中，所述光檢測電路至少通過放大器電連接到所述比較電路。
44. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的液晶顯示裝置，其中，所述光傳感器輸出對應(yīng)于檢測照度的電流信號。
45. 根據(jù)權(quán)利要求44所述的液晶顯示裝置，其中，所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路將所述電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。
46. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的液晶顯示裝置， 其中，所述多個(gè)電阻器具有不同的電阻值。
47. 根椐權(quán)利要求40所述的液晶顯示裝置，其中，所述開關(guān)包括多個(gè)晶體管。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于不通過擴(kuò)大輸出電壓或輸出電流的范圍，來提供一種可檢測的照度范圍寬的光電轉(zhuǎn)換裝置、一種由光傳感器的特性的不均勻性導(dǎo)致的輸出不均勻性小的光電轉(zhuǎn)換裝置、一種耗電量小的光電轉(zhuǎn)換裝置、以及成品率高且制造成本低的光電轉(zhuǎn)換裝置。本發(fā)明包括一種半導(dǎo)體裝置，其包括光檢測電路，包括將對應(yīng)于照度的電流信號輸出的光傳感器以及將從光傳感器輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號的電流電壓轉(zhuǎn)換電路；將從光檢測電路輸出的電壓信號放大的放大器；比較從放大器輸出的電壓與基準(zhǔn)電壓并將該結(jié)果輸出到控制電路的比較電路；以及根據(jù)來自比較電路的輸出確定進(jìn)行檢測的照度范圍并將控制信號輸出到光檢測電路的控制電路，其中，電流電壓轉(zhuǎn)換電路根據(jù)控制信號改變電阻值。
文檔編號H05B37/02GK101212854SQ20071030048
公開日2008年7月2日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者吉田泰則 申請人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所