(57)【要約】【課題】光電変換効率の優れた光センサを備える表示装置の提供。【解決手段】基板上に光センサが形成された表示装置であって、  前記光センサは、前記基板の側から、ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層の順序で、あるいは、半導体層、ゲート絶縁膜、ゲート電極の順序で積層され、前記半導体層の両側からそれぞれ電極が取り出されて構成され、  前記半導体層は、結晶性半導体層、非晶質半導体層の積層体で構成され、前記結晶性半導体層は前記ゲート絶縁膜側に配置されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に光センサが形成された表示装置であって、
前記光センサは、前記基板の側から、ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層の順序で、あるいは、半導体層、ゲート絶縁膜、ゲート電極の順序で積層され、前記半導体層の両側からそれぞれ電極が取り出されて構成され、
前記半導体層は、結晶性半導体層、非晶質半導体層の積層体で構成され、前記結晶性半導体層は前記ゲート絶縁膜側に配置されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記結晶性半導体層はポリシリコンあるいは微結晶シリコンであり、前記非晶質半導体層はアモルファスシリコンであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記光センサは、前記基板の側から、ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層の順序で形成され、前記電極のそれぞれは、前記非晶質半導体層の表面に前記非晶質半導体層に高濃度の不純物がドープされた高濃度層を介して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記光センサは、前記基板の側から、ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層の順次で形成され、前記電極のそれぞれは、前記非晶質半導体層に形成されたコンタクトホールを通して前記結晶性半導体層に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示装置は、マトリックス状に画素が配置された表示領域を備え、前記光センサは、前記画素の領域の一部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記光センサは前記表示領域内に散在されて配置されていることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
表示装置は液晶表示装置であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
表示装置は、液晶表示パネルとこの液晶表示パネルの一方の面側に配置されたバックライトから構成され、前記光センサは、前記バックライトの光量を検知するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
表示装置は有機ＥＬ表示装置であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
基板上に光センサが形成された表示装置であって、
前記光センサは、結晶性半導体層および非晶質半導体層の積層体を備え、
前記結晶性半導体層は、平面的に観て、ｉ層、前記ｉ層の両側にそれぞれｎ型層およびｐ型層が形成され、
前記結晶性半導体層のｎ型層およびｐ型層のそれぞれの前記非晶質半導体層の上面に電極が形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
前記表示装置は、マトリックス状に画素が配置された表示領域を備え、前記光センサは、前記画素の領域の一部に形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記光センサは前記表示領域内に散在されて配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
表示装置は液晶表示装置であることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１４】
表示装置は、液晶表示パネルとこの液晶表示パネルの一方の面側に配置されたバックライトから構成され、前記光センサは、前記バックライトの光量を検知するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１５】
表示装置は有機ＥＬ表示装置であることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特に、光センサを内蔵する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば液晶表示装置（パネル）は、その液晶表示領域に、画素とともに複数の光センサを散在させて内蔵させたものが知られている。
【０００３】
このような液晶表示装置は、パネル面に近接する指あるいはペン等を該光センサが検知することによって、指あるいはペン等の座標を算出し、その結果を表示画像に反映させようになっている。また、このような液晶表示装置は、指紋等の認証入力部としても用いることができる。
【０００４】
この場合、光センサは、液晶表示パネルの外囲器を構成する基板面に形成されることから、その半導体層としてたとえばアモルファスシリコン、ポリシリコン、あるいは微結晶シリコン等が用いられるのが通常となる。光センサの光電変換効率を考慮した場合、半導体層として単結晶シリコンあるいはＧａＡｓ等を用いるのが好ましいが、これらを基板面に形成する場合、製造が複雑になるともに高価となることから、一応、上述した材料に限定される。
【０００５】
このような液晶表示装置としては、たとえば特許文献１に開示がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３０５１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、光センサを、アモルファスシリコンあるいはポリシリコンで構成した場合、光電変換効率が充分に確保できないという問題が生じる。
【０００８】
光センサは、通常、２端子のダイオード構造に逆方向電圧を印加させておき、光入射で発生した電子−正孔対を分離させるのが一般的である。そして、光センサの光電変換効率は、光の入射で発生する電子−正孔数の量Ｎと発生した電子−正孔対を分離する効率Ｅとの積（Ｎ×Ｅ）で算出される。
【０００９】
図９（ａ）は、光センサをたとえばアモルファスシリコン等の非晶質半導体層で構成した場合の光電変換のメカニズムを示し、図９（ｂ）は、光センサをたとえばポリシリコン等の結晶性半導体層で構成した場合の光電変換のメカニズムを示した図である。
【００１０】
図９（ａ）、（ｂ）は、いずれもゲート電極（図中符号ＧＴで示す）とドレインおよびソース電極のいずれか一方の電極を電気的に接続した薄膜トランジスタ（TFT:Thin Film Transistor）構造の光センサを示し、図９（ａ）に示す非晶質半導体層ＡＳ、図９（ｂ）に示す結晶性半導体層ＰＳは、それぞれ、基板上に形成する層厚に対応づけた厚さで描いている。また、図９（ａ）、（ｂ）中、＋は正孔を、−は電子を示している。
【００１１】
半導体層として非晶質半導体層ＡＳを用いた場合、図９（ａ）に示すように、光Ｌの入射によって分離される電子−正孔対はすぐに結合される特性を示すことから効率Ｅが小さく、光電変換効率は低くなってしまう。一方、半導体層として結晶性半導体層ＰＳを用いた場合、製造プロセスの制約から、半導体層の厚さは約５０ｎｍとなり、波長５００ｎｍより大きい波長の光は透過してしまうことになる。このため、図９（ｂ）に示すように、発生する電子−正孔対の量Ｎが少なくなり、光電変換効率は低くなってしまう。
【００１２】
本発明の目的は、光電変換効率の優れた光センサを備える表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の表示装置は、それに内蔵される光センサを構成する半導体層を非晶質半導体層（たとえばアモルファスシリコン）と結晶性半導体層（たとえば多結晶シリコンあるいは微結晶シリコン）からなる積層構造とし、一方の半導体層の欠点を他方の半導体層によって相互に補うことにより、光電変換効率を大幅に向上させるようにしたものである。
【００１４】
本発明の構成は、たとえば、以下のようなものとすることができる。
【００１５】
（１）本発明の表示装置は、基板上に光センサが形成された表示装置であって、
前記光センサは、前記基板の側から、ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層の順序で、あるいは、半導体層、ゲート絶縁膜、ゲート電極の順序で積層され、前記半導体層の両側からそれぞれ電極が取り出されて構成され、
前記半導体層は、結晶性半導体層、非晶質半導体層の積層体で構成され、前記結晶性半導体層は前記ゲート絶縁膜側に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
（２）本発明の表示装置は、（１）において、前記結晶性半導体層はポリシリコンあるいは微結晶シリコンであり、前記非晶質半導体層はアモルファスシリコンであることを特徴とする。
【００１７】
（３）本発明の表示装置は、（１）において、前記光センサは、前記基板の側から、ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層の順序で形成され、前記電極のそれぞれは、前記非晶質半導体層の表面に前記非晶質半導体層に高濃度の不純物がドープされた高濃度層を介して形成されていることを特徴とする。
【００１８】
（４）本発明の表示装置は、（１）において、前記光センサは、前記基板の側から、ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層の順次で形成され、前記電極のそれぞれは、前記非晶質半導体層に形成されたコンタクトホールを通して前記結晶性半導体層に接続されていることを特徴とする。
【００１９】
（５）本発明の表示装置は、（１）において、前記表示装置は、マトリックス状に画素が配置された表示領域を備え、前記光センサは、前記画素の領域の一部に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
（６）本発明の表示装置は、（５）において、前記光センサは前記表示領域内に散在されて配置されていることを特徴とする。
【００２１】
（７）本発明の表示装置は、（１）において、表示装置は液晶表示装置であることを特徴とする。
【００２２】
（８）本発明の表示装置は、（７）において、表示装置は、液晶表示パネルとこの液晶表示パネルの一方の面側に配置されたバックライトから構成され、前記光センサは、前記バックライトの光量を検知するように構成されていることを特徴とする。
【００２３】
（９）本発明の表示装置は、（１）において、表示装置は有機ＥＬ表示装置であることを特徴とする。
【００２４】
（１０）本発明の表示装置は、基板上に光センサが形成された表示装置であって、
前記光センサは、結晶性半導体層および非晶質半導体層の積層体を備え、
前記結晶性半導体層は、平面的に観て、ｉ層、前記ｉ層の両側にそれぞれｎ型層およびｐ型層が形成され、
前記結晶性半導体層のｎ型層およびｐ型層のそれぞれの前記非晶質半導体層の上面に電極が形成されていることを特徴とする。
【００２５】
（１１）本発明の表示装置は、（１０）において、前記表示装置は、マトリックス状に画素が配置された表示領域を備え、前記光センサは、前記画素の領域の一部に形成されていることを特徴とする。
【００２６】
（１２）本発明の表示装置は、（１１）において、前記光センサは前記表示領域内に散在されて配置されていることを特徴とする。
【００２７】
（１３）本発明の表示装置は、（１０）において、表示装置は液晶表示装置であることを特徴とする。
【００２８】
（１４）本発明の表示装置は、（１１）において、表示装置は、液晶表示パネルとこの液晶表示パネルの一方の面側に配置されたバックライトから構成され、前記光センサは、前記バックライトの光量を検知するように構成されていることを特徴とする。
【００２９】
（１５）本発明の表示装置は、（１０）において、表示装置は有機ＥＬ表示装置であることを特徴とする。
【００３０】
なお、上述した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、上述した構成以外の本発明の構成の例は、本願明細書全体の記載または図面から明らかにされる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明による表示装置によれば、光電変換効率の優れた光センサを備えることができる。
【００３２】
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の表示装置に内蔵される光センサの実施例１を示す構成図である。
【図２】本発明の表示装置の液晶表示装置を例に挙げて示した平面図である。
【図３】本発明の表示装置に内蔵される光センサの光電変換効率を示した特性を従来の光センサの場合と比較して示したグラフである。
【図４】本発明の表示装置の光センサがタッチパネルの代用として用いられることの説明図である。
【図５】本発明の表示装置の画素の構成と該画素に形成される薄膜トランジスタの断面を示す図である。
【図６】本発明の表示装置に内蔵される光センサの実施例２を示す構成図である。
【図７】本発明の表示装置に内蔵される光センサの実施例３を示す構成図である。
【図８】本発明の表示装置に内蔵される光センサの実施例４を示す構成図である。
【図９】従来の表示装置に内蔵される光センサの光電変換のメカニズムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。なお、各図および各実施例において、同一または類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
【実施例１】
【００３５】
図２（ａ）は、本発明の表示装置を示す平面図で、たとえば液晶表示装置を示している。
【００３６】
図２（ａ）において、液晶表示装置は、液晶表示パネルＰＮＬと、この液晶表示パネルＰＮＬの背面に配置されるバックライトＢＬから構成されている。
【００３７】
液晶表示パネルＰＮＬは、液晶（図示しない）を挟持して対向配置される基板ＳＵＢ１および基板ＳＵＢ２によって外囲器を構成している。基板ＳＵＢ１に対する基板ＳＵＢ２の固定は基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の周辺に形成された環状のシール材ＳＬによってなされ、このシール材ＳＬは前記液晶を封入する機能をも有する。シール材ＳＬによって囲まれた領域は液晶表示領域ＡＲを構成するようになっている。液晶表示領域ＡＲは、図中点線丸Ａの部分を拡大して示した図２（ｂ）に示すように、基板ＳＵＢ１および基板ＳＵＢ２のそれぞれの液晶側の面において、該液晶を一構成要素とする画素ＰＩＸがマトリックス状に配置されて形成されている。
【００３８】
そして、前記液晶表示領域ＡＲにおいて、たとえば基板ＳＵＢ１の液晶側の画素ＰＩＸの領域の一部に光センサＳＮＳが形成されている。この光センサＳＮＳは、互いに隣接する複数（図中ではたとえば４個で示している）の各画素ＰＩＸに対して１個の割合で配置されている。なお、前記光センサＳＮＳは画素ＰＩＸごとにその一部の領域に配置されていてもよい。これにより、各光センサＳＮＳは、液晶表示領域ＡＲにおいて均等に散在されて配置され、タッチパネルの各センサとして機能させることができる。
【００３９】
バックライトＢＬは、少なくとも前記液晶表示領域ＡＲに均等に光を照射する面光源として構成されている。バックライトＢＬは、たとえば、前記液晶表示領域に対向する導光板と、この導光板の一辺における側壁面に配置されるたとえば発光ダイオードからなる光源とから構成されている。
【００４０】
図１（ａ）は、たとえば基板ＳＵＢ１の液晶側の面に形成された光センサＳＮＳの構成を示す断面図である。
【００４１】
図１において、基板ＳＵＢ１の表面にゲート電極ＧＴが形成されている。このゲート電極ＧＴはたとえば金属等の遮光性の導電膜から形成され、平面的に観て、後述の半導体層ＳＣＬの形成領域をはみ出すような大きさで形成されている。ゲート電極ＧＴによってバックライトＢＬ（図中下側に配置されている）からの光を遮光させる機能をもたせるためである。ゲート電極ＧＴをも被って基板ＳＵＢ１の表面には絶縁膜ＧＩが形成され、この絶縁膜ＧＩはゲート絶縁膜として機能するようになっている。絶縁膜ＧＩの上面には、たとえばポリシリコンからなる結晶性半導体層ＰＳとたとえばアモルファスシリコンからなる非晶質半導体層ＡＳの順次積層体からなる半導体層ＳＣＬが形成されている。この半導体層ＳＣＬは前記ゲート電極ＧＴと重畳するようにして形成され、平面的に観て、前記ゲート電極ＧＴからはみ出すことなく形成されている。半導体層ＳＣＬの表面には、ドレイン電極ＤＴおよびソース電極ＳＴが形成されている。ドレイン電極ＤＴとソース電極ＳＴは、半導体層ＳＣＬ上において、相互に対向して配置され、半導体層ＳＣＬの側壁面に沿って該半導体層ＳＣＬの形成領域外にまで延在されて形成されている。また、半導体層ＳＣＬの表面において、ドレイン電極ＤＴとの界面、およびソース電極ＳＴとの界面には、それぞれ、非晶質半導体層ＡＳに高濃度の不純物をドープさせたコンタクト層ＣＮが形成されている。ドレイン電極ＤＴおよびソース電極ＳＴは、平面的に観た場合、半導体層ＳＣＬの一部を露出させるようにして形成し、この露出される面積を比較的大きくすることが好ましい。光センサＳＮＳの検知する光は図中上側から照射されるようになっているからである。また、このことから、ドレイン電極ＤＴおよびソース電極ＳＴをたとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等のような透明導電膜で構成するようにしてもよい。
【００４２】
なお、上述した構成において、ドレイン電極ＤＴとソース電極ＳＴは、バイアスの印加状態によって、入れ替わって動作するが、この明細書においては、説明の便宜上、図中左側の電極をドレイン電極ＤＴ、右側の電極をソース電極ＳＴと称する。以下の説明においても同じである。
【００４３】
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示した光センサＳＮＳと対応して描いた図で、光電変換のメカニズムを模式的に示した図である。図１（ｂ）において、光Ｌの入射による電子−正孔対の発生は非晶質半導体層ＡＳ内で行われ、電子、正孔の分離は結晶性半導体層ＰＳ内で行われるようになっている。非晶質半導体層ＡＳ内では長波長の光によっても電子−正孔対の充分な発生がなされ、結晶性半導体層ＰＳ内では発生した電子−正孔対の充分な分離がなされるようになり、光電変換効率の向上が図れるようになる。
【００４４】
なお、上述した構成において、電子−正孔対の充分な分離がなされる結晶性半導体層ＡＳとしてポリシリコンを用いているが、たとえば微結晶シリコンにおいても同様の効果が得られる。このことから、微結晶シリコンをポリシリコンに代えて用いるようにしてもよい。
【００４５】
図３は、図１に示した光センサＳＮＳの光電変換特性αを示したグラフである。該グラフは、横軸に入射される光の輝度（ｃｄ／ｍ２）をとり、縦軸に該光センサＳＮＳに発生する電流（ｐＡ）をとっている。なお、比較のため前記グラフには、半導体層としてアモルファスシリコンのみを用いた光センサの光電変換特性βも併せ記載している。アモルファスシリコンからなる光センサの光電変換特性βに比べると、本実施例による光センサの光電変換特性αは大幅に向上していることが判る。
【００４６】
図４は、図２に示した液晶表示装置において、液晶表示パネルＰＮＬのパネル面にたとえばペンＰＮを近接させた場合に、光センサＳＮＳが前記ペンＰＮを検知する方法の一例を示した図である。図４において、ペンＰＮが液晶表示パネルＰＮＬのパネル面に近接すると、バックライトＢＬからの光が前記ペンＰＮに反射して光センサＳＮＳに入射されるようになる。これにより、光センサＳＮＳは、前記ペンＰＮの液晶表示パネルＰＮＬへの非接触にも拘わらず、座標の検知ができるようになる。
【００４７】
上述した構成の光センサは、半導体層として結晶性半導体層ＰＳと非晶質半導体層ＡＳとの積層体として構成し、特に複雑な構成を有しないことから、画素ＰＩＸ内の薄膜トランジスタＴＦＴの形成と並行して形成することができる効果を奏する。図５（ａ）は、液晶表示領域ＡＲにおける画素ＰＩＸを示す等価回路図で、互いに隣接する４個の画素ＰＩＸを抽出して示している。図中ｘ方向に延在しｙ方向に並設されるゲート信号線ＧＬと図中ｙ方向に延在しｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬがある。隣接する一対のゲート信号線とＧＬと隣接する一対のドレイン信号線ＤＬとで囲まれた領域を画素領域として構成している。各画素領域には、ゲート信号線ＧＬからの走査信号によってオンする薄膜トランジスタＴＦＴと、このオンされた薄膜トランジスタＴＦＴを通しドレイン信号線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸと、この画素電極ＰＸとの間に電界を生じせしめる対向電極ＣＴとを備えることによって、画素ＰＩＸが構成されるようになっている。なお、対向電極ＣＴは、たとえばゲート信号線ＧＬと平行に配置されるコモン信号線ＣＬに接続され、このコモン信号線ＣＬを通して映像信号に対して基準となる基準信号が供給されるようになっている。
【００４８】
また、図５（ｂ）は、基板ＳＵＢ１の液晶側の面に形成された前記薄膜トランジスタＴＦＴの断面図である。薄膜トランジスタＴＦＴはいわゆるボトムゲート型のＭＩＳ（Metal Insulator Semiconductor）構造からなるトランジスタで、その半導体層ＳＣＬも結晶性半導体層ＰＳおよび非晶質半導体層ＡＳの順次積層体からなり、図１（ａ）に示す構成と同様となっている（ただし、図１（ａ）の場合にはダイオードとして構成しているため、ゲート電極とドレインおよびソース電極のうち一方の電極は接続されている）。このため、光センサは、前記薄膜トランジスタＴＦＴの形成と並行して形成することができるようになる。
【００４９】
なお、上述した薄膜トランジスタＴＦＴの場合、その半導体層ＳＣＬを結晶性半導体層ＰＳおよび非晶質半導体層ＡＳの順次積層体によって構成したものである。このような薄膜トランジスタは、いわゆるＳ値（スイングファクタ）を小さくできるとともにしきい値電圧の変動を抑制することができる。しかし、これに限らず、結晶性半導体層ＰＳのみの構成、あるいは非晶質半導体層ＡＳのみの構成としてもよい。このように構成した場合でも、光センサは、薄膜トランジスタＴＦＴの形成と並行して形成することができるようになる。
【実施例２】
【００５０】
図６は、本発明の表示装置の実施例２を示す図で、該表示装置に内蔵される光センサＳＮＳを示した断面図である。図６は、図１（ａ）に対応した図となっている。
【００５１】
図６において、図１（ａ）の場合と比較して異なる構成は、ドレイン電極ＤＴおよびソース電極ＳＴにある。ドレイン電極ＤＴおよびソース電極ＳＴはそれぞれ、コンタクト層ＣＮおよび非晶質半導体層ＡＳに形成されたコンタクトホールＴＨを通して結晶性半導体層ＰＳに接続されていることにある。この場合、図６では、コンタクト層ＣＮを形成した構成としているが、このコンタクト層ＣＮは形成しなくてもよい。このような構成としても光センサとして動作できるからである。
【実施例３】
【００５２】
図７は、本発明の表示装置の実施例３を示す図で、該表示装置に内蔵される光センサＳＮＳを示した断面図である。図７は、図１（ａ）に対応した図となっている。
【００５３】
図７において、図１（ａ）の場合と比較して異なる構成は、まず、この実施例による光センサＳＮＳがバックライトＢＬの光量を検知する光センサとして用いられていることにある。これにより、バックライトＢＬの光量を光センサＳＮＳの光検出値に応じて適当な量に制御できるように構成できる。
【００５４】
そして、該光センサＳＮＳは、基板ＳＵＢ１を通して照射されるバックライトＢＬからの光が照射されるようになっており、そのゲート電極ＧＴは、平面的に観て、半導体層ＳＣＬの形成領域の一部に形成され、このゲート電極ＧＴによって光の照射が完全に遮られることのないようになっている。
【実施例４】
【００５５】
図８は、本発明の表示装置の実施例４を示す図で、該表示装置に内蔵される光センサＳＮＳを示した断面図である。図８は、図１（ａ）に対応した図となっている。
【００５６】
図８において、図１（ａ）の場合と比較して異なる構成は、まず、ゲート電極ＧＴを具備しない構成となっている。すなわち、基板ＳＵＢ１側から結晶性半導体層ＰＳおよび非晶質半導体層ＡＳの順次積層体によって半導体層ＳＣＬが形成され、前記結晶性半導体層ＰＳによって、たとえば図中左側から右側にかけて、ｎ型層ＰＳＮ、ｉ層ＰＳＩ、ｐ型層ＰＳＰの各層が形成されることによってダイオードが構成されるようになっている。
【００５７】
そして、半導体層ＳＣＬの表面には、ドレイン電極ＤＴおよびソース電極ＳＴが形成されている。ドレイン電極ＤＴとソース電極ＳＴは、半導体層ＳＣＬ上において、相互に対向して配置され、半導体層ＳＣＬの側壁面に沿って該半導体層ＳＣＬの形成領域外にまで延在されて形成されている。また、半導体層ＳＣＬの表面において、ドレイン電極ＤＴとの界面、およびソース電極ＳＴとの界面には、それぞれ、非晶質半導体層ＡＳに高濃度の不純物をドープさせたコンタクト層ＣＮが形成されている。
【００５８】
このように光センサを構成することによっても、実施例１で示したと同様に、光の入射による電子−正孔対の発生は非晶質半導体層ＡＳ内で行われ、電子、正孔の分離は結晶性半導体層ＰＳ内で行われるようになっている。そして、非晶質半導体層ＡＳ内では長波長の光によっても電子−正孔対の充分な発生がなされ、結晶性半導体層ＰＳ内では発生した電子−正孔対の充分な分離がなされるようになり、光電変換効率の向上が図れるようになる。
【００５９】
なお、図８に示した構成において、実施例２（図６）に示した電極の接続形態を適用することができる。
【実施例５】
【００６０】
実施例１ないし３では、薄膜トランジスタＴＦＴとほぼ同様の構成からなる光センサは、基板ＳＵＢ１側から、ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層の順序で積層された、いわゆるボトムゲート型のトランジスタを示したものである。しかし、これに限定されることはなく、基板ＳＵＢ１側から、半導体層、ゲート絶縁膜、ゲート電極の順序で積層された、いわゆるトップゲート型のトランジスタにおいても適用できる。トップゲート型のトランジスタにおいても、その半導体層を結晶性半導体層、非晶質半導体層の積層体で構成させ、結晶性半導体層をゲート絶縁膜側に配置させることにより、実施例１に示した光センサＳＮＳと同様の効果が得られる。
【実施例６】
【００６１】
上述した実施例では、液晶表示装置を例に挙げて説明したものである。しかし、これに限らず、たとえば有機ＥＬ表示装置等のような他の表示装置にも適用できる。
【００６２】
以上、本発明を実施例を用いて説明してきたが、これまでの各実施例で説明した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、それぞれの実施例で説明した構成は、互いに矛盾しない限り、組み合わせて用いてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
ＰＮＬ……液晶表示パネル、ＳＵＢ１、ＳＵＢ２……基板、ＳＬ……シール材、ＡＲ……液晶表示領域、ＢＬ……バックライト、ＰＩＸ……画素、ＳＮＳ……光センサ、ＧＴ……ゲート電極、ＧＩ……ゲート絶縁膜、ＳＣＬ……半導体層、ＰＳ……結晶性半導体層、ＡＳ……非晶質半導体層、ＣＮ……コンタクト層、ＤＴ……ドレイン電極、ＳＴ……ソース電極、Ｌ……光、ＰＮ……ペン、ＧＬ……ゲート信号線、ＤＬ……ドレイン信号線、ＴＦＴ……薄膜トランジスタ、ＴＨ……コンタクトホール。
【図１】
2010211085.tif 000003
【図２】
2010211085.tif 000004
【図３】
2010211085.tif 000005
【図４】
2010211085.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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