[发明专利]半导体装置及其驱动方法

说明书

半导体装置及其驱动方法。公开了包括能以高分辨率成像的光电传感器的半导体装置。该半导体装置包括具有光电二极管、第一晶体管、和第二晶体管的光电传感器。光电二极管根据光的强度产生电信号。第一晶体管在其栅极中存储电荷并将所存储的电荷转换为输出信号。该第二晶体管将该光电二极管产生的电信号传递至第一晶体管的栅极并保持存储在第一晶体管的栅极中的电荷。该第一晶体管具有背栅极且通过改变该背栅极的电位来改变该第一晶体管的阈值电压。

本申请是申请日为2011年1月12日、申请号为“201180009189.5”、发明名称为“半导体装置及其驱动方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及包括光电传感器的半导体装置及其驱动方法。本发明还涉及其中以矩阵设置光电传感器的半导体装置及其驱动方法。进一步，本发明涉及包括光电传感器的显示装置及其驱动方法。本发明还涉及其中分别包括光电传感器的像素以矩阵设置的显示装置及其驱动方法。此外，本发明涉及包括该显示装置或该半导体装置的电子设备。

背景技术

近年来，其上安装了检测光的传感器(也被称为“光电传感器”)的显示装置已经吸引了注意。通过提供具有光电传感器的显示装置，可在显示屏幕上进行信息的输入。例如，可给出具有图像捕捉功能的显示装置(例如，见专利文献1)。

除了上述显示装置外，可给出被用于诸如扫描仪或数字静态照相机之类的电子设备中所使用的成像设备作为包括光电传感器的半导体装置。

在诸如上述显示装置或成像设备之类的包括光电传感器的半导体装置中，光电传感器检测由物体反射的光或从物体发出的光；因此，半导体装置可检测在提供有光电传感器的区域附近的物体的存在。

[参考文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本公开专利申请No.2001-292276

发明内容

为了将所检测到的物体成像并获得图像，在光电传感器中，光需要被转换为电信号。由于电信号一般是模拟信号，电信号需要由A/D转换器电路转换为数字信号。进一步，需要进行根据光的强度的A/D转换。

因此，本发明的实施例的目的在于在光电传感器中准确地将光转换成电信号。另一个目的是提供用于实现上述目的的具有新颖电路结构的光电传感器。另一个目的是提供包括该光电传感器的半导体装置。

进一步，另一个目的是提供能以高分辨率成像的光电传感器。另一个目的是提供包括该光电传感器的半导体装置。

另一个目的是提供包括能对于快速移动的待检测物体成像的光电传感器的半导体装置，且在图像中没有模糊点或扭曲。

进一步，另一个目的是提供包括能以高分辨率低功耗成像的光电传感器的半导体装置。

本发明的实施例涉及包括光电传感器的半导体装置，该光电传感器具有光电二极管、第一晶体管、和第二晶体管。光电二极管具有根据光的强度产生电信号的功能。第一晶体管具有在第一晶体管的栅极中存储电荷的功能。第二晶体管具有将光电二极管产生的电信号传递至第一晶体管的栅极的功能。第二晶体管具有保持存储于第一晶体管的栅极中的电荷的功能。

在上述结构中，第一晶体管具有背栅极。在第一晶体管中，通过改变该背栅极的电位可改变阈值电压。