JP2008122659A - 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法並びに電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造工程の簡略化及び光センサ素子の設計の自由度の向上が図れる液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法並びにこれを備える電子機器を提供すること。
【解決手段】サブ画素領域のそれぞれに設けられてサブ画素領域の駆動をスイッチング制御するＴＦＴ素子と、ＴＦＴ素子と同一層上に形成され、光検出領域に設けられた光センサ素子２１をスイッチング制御するＴＦＴ素子２２とを備え、光センサ素子２１に接続される下部電極５７が、ＴＦＴ素子２２に接続される接続電極５６と同一層上に形成されている。
【選択図】図４
【解決手段】サブ画素領域のそれぞれに設けられてサブ画素領域の駆動をスイッチング制御するＴＦＴ素子と、ＴＦＴ素子と同一層上に形成され、光検出領域に設けられた光センサ素子２１をスイッチング制御するＴＦＴ素子２２とを備え、光センサ素子２１に接続される下部電極５７が、ＴＦＴ素子２２に接続される接続電極５６と同一層上に形成されている。
【選択図】図４
Description
本発明は、例えば画像読み取り機能を有する液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法並びに電子機器に関する。
現在、携帯情報端末機などの電子機器の表示装置として、液晶表示装置が用いられている。このような液晶表示装置において、光電変換を行う光センサ素子などの密着型エリアセンサが設けられた光検出領域を設けることで画像読み取り機能を有する液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この液晶表示装置では、各画素領域や光検出領域を駆動するためのスイッチング素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）素子と光センサ素子とがそれぞれポリシリコンを主体として構成されており、各ＴＦＴ素子及び光センサ素子を同一工程で形成している。
特開２００６−３８５７号公報
しかしながら、上記従来の液晶表示装置においても、以下の課題が残されている。すなわち、従来の液晶表示装置では、光センサ素子がバックライト光を受光して検出精度が低下することを防止するための遮光膜を光センサ素子よりも外側に設けるため、製造工程が複雑化するという問題がある。また、光センサ素子をＴＦＴ素子と同様にポリシリコンを主体として形成しているため、光センサ素子の設計の自由度が低下するという問題がある。
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、製造工程の簡略化及び光センサ素子の設計の自由度の向上が図れる液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法並びにこれを備える電子機器を提供することを目的とする。
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる液晶表示装置は、平面状に配置された複数の画素領域と、光を検出する光検出領域とを有する液晶表示装置であって、前記画素領域のそれぞれに設けられて該画素領域の駆動をスイッチング制御する第１スイッチング素子と、該第１スイッチング素子と同一層上に形成され、前記光検出領域に設けられた光センサ素子をスイッチング制御する第２スイッチング素子とを備え、前記光センサ素子に接続されるセンサ用電極が、前記第２スイッチング素子に接続されるスイッチング用電極と同一層上に形成されていることを特徴とする。
また、本発明にかかる液晶表示装置の製造方法は、平面状に配置された複数の画素領域と、光を検出する光検出領域とを有する液晶表示装置の製造方法であって、同一層上に、前記画素領域を駆動する第１スイッチング素子と前記光検出領域を駆動する第２スイッチング素子とを形成する工程と、前記第２スイッチング素子により駆動される光センサ素子を形成する工程とを有し、前記光センサ素子に接続されるセンサ用電極を、前記第２スイッチング素子に接続されるスイッチング素子と同一層上に形成することを特徴とする。
この発明では、光センサ素子を駆動の制御を行う第１及び第２スイッチング素子と異なる層に形成する際、光センサ素子に接続される電極を第２スイッチング素子に接続される電極と同一層上に形成することで、光検出領域を有する液晶表示装置の製造工程を簡略化できる。
すなわち、スイッチング用電極及び光センサ素子を形成する際、両者を同一工程で形成することができるので、液晶表示装置の製造工程の簡略化が図れる。
そして、光センサ素子を第１及び第２スイッチング素子と異なる層に形成することで、光センサ素子の設計の自由度を向上させ、より高感度の光センサ素子を検出領域に形成することができる。
すなわち、スイッチング用電極及び光センサ素子を形成する際、両者を同一工程で形成することができるので、液晶表示装置の製造工程の簡略化が図れる。
そして、光センサ素子を第１及び第２スイッチング素子と異なる層に形成することで、光センサ素子の設計の自由度を向上させ、より高感度の光センサ素子を検出領域に形成することができる。
また、本発明にかかる液晶表示装置は、前記センサ用電極が、前記光センサ素子の下面を覆うと共に、光反射材料または光吸収材料で構成されていることが好ましい。
この発明では、センサ用電極を光反射材料または光吸収材料で構成すると共に光センサ素子の下面を覆うことで、センサ用電極が遮光膜として機能する。これにより、光センサ素子が下面側から入射する光を検出することを防止し、光検出領域による光検出の精度が向上する。
この発明では、センサ用電極を光反射材料または光吸収材料で構成すると共に光センサ素子の下面を覆うことで、センサ用電極が遮光膜として機能する。これにより、光センサ素子が下面側から入射する光を検出することを防止し、光検出領域による光検出の精度が向上する。
また、本発明にかかる液晶表示装置は、前記光センサ素子に接続される他のセンサ用電極が、前記画素領域に設けられた表示用電極と同一層上に形成されていることが好ましい。
この発明では、表示用電極と他のセンサ用電極とを同一層上に形成することで、両者を同一工程で形成することができ、液晶表示装置の製造工程のさらなる簡略化が図れる。
この発明では、表示用電極と他のセンサ用電極とを同一層上に形成することで、両者を同一工程で形成することができ、液晶表示装置の製造工程のさらなる簡略化が図れる。
また、本発明にかかる液晶表示装置は、前記第１及び第２スイッチング素子が、薄膜トランジスタであることとしてもよい。
この発明では、第１及び第２スイッチング素子を薄膜トランジスタで構成することで、ダイオードを用いて構成することと比較して、駆動の高速化が図れる。
この発明では、第１及び第２スイッチング素子を薄膜トランジスタで構成することで、ダイオードを用いて構成することと比較して、駆動の高速化が図れる。
また、本発明にかかる液晶表示装置は、前記第１及び第２スイッチング素子が、ポリシリコンを主体として構成されていることとしてもよい。
この発明では、第１及び第２スイッチング素子と光センサ素子とをそれぞれ別途に設計できるので、ポリシリコンを主体として第１及び第２スイッチング素子を構成して駆動の高速化が図れる。
この発明では、第１及び第２スイッチング素子と光センサ素子とをそれぞれ別途に設計できるので、ポリシリコンを主体として第１及び第２スイッチング素子を構成して駆動の高速化が図れる。
また、本発明にかかる液晶表示装置は、前記光センサ素子が、積層型ＰＩＮダイオードであることが好ましい。
この発明では、光センサ素子を薄膜ＰＩＮダイオードで構成することで、光の検出効率を向上させることができる。
この発明では、光センサ素子を薄膜ＰＩＮダイオードで構成することで、光の検出効率を向上させることができる。
また、本発明にかかる液晶表示装置は、前記光センサ素子が、アモルファスシリコンを主体として構成されていることが好ましい。
この発明では、光センサ素子と第１及び第２スイッチング素子とをそれぞれ別途に設計できるので、アモルファスシリコンを主体として光センサ素子を構成して光の検出効率のさらなる高効率化が図れる。
この発明では、光センサ素子と第１及び第２スイッチング素子とをそれぞれ別途に設計できるので、アモルファスシリコンを主体として光センサ素子を構成して光の検出効率のさらなる高効率化が図れる。
また、本発明にかかる液晶表示装置は、前記第１及び第２スイッチング素子と前記光センサ素子上に形成されて表面を平坦化する平坦化膜と、該平坦化膜上に形成されて液晶分子の初期配向状態を規制する配向膜とを有することが好ましい。
この発明では、平坦化膜により表面を平坦面とすることで、配向膜の表面に施す配向処理を面内で均一に行うことができ、液晶分子の初期配向状態が乱れることを防止できる。すなわち、第１及び第２スイッチング素子と光センサ素子とを異なる層に形成することで第１及び第２スイッチング素子の上面と光センサ素子の上面との間で段差が生じても、平坦化膜によりこの段差を解消することができる。したがって、配向ムラを抑制して、液晶分子の初期配向が均一化する。
この発明では、平坦化膜により表面を平坦面とすることで、配向膜の表面に施す配向処理を面内で均一に行うことができ、液晶分子の初期配向状態が乱れることを防止できる。すなわち、第１及び第２スイッチング素子と光センサ素子とを異なる層に形成することで第１及び第２スイッチング素子の上面と光センサ素子の上面との間で段差が生じても、平坦化膜によりこの段差を解消することができる。したがって、配向ムラを抑制して、液晶分子の初期配向が均一化する。
また、本発明にかかる電子機器は、上述した液晶表示装置を備えることを特徴とする。
この発明では、上述と同様に、光センサ素子に接続される電極を第２スイッチング素子に接続される電極と同一層上に形成することで、光検出領域を有する液晶表示装置の製造工程を簡略化できる。したがって、液晶表示装置の低コスト化が図れる。
この発明では、上述と同様に、光センサ素子に接続される電極を第２スイッチング素子に接続される電極と同一層上に形成することで、光検出領域を有する液晶表示装置の製造工程を簡略化できる。したがって、液晶表示装置の低コスト化が図れる。
以下、本発明における液晶表示装置の一実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。ここで、図１は本発明の液晶表示装置を示す等価回路図、図２はサブ画素領域を示す平面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図、図４は図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。
〔液晶表示装置〕
本実施形態における液晶表示装置１は、カラー液晶表示装置であって、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出力する３個のサブ画素領域及び光検出領域で１個の画素を構成する液晶表示装置である。ここで、表示を構成する最小単位となる表示領域を「サブ画素領域（画素領域）」と称する。
まず、液晶表示装置１の概略構成について説明する。液晶表示装置１は、図１に示すように、画像表示領域を構成する複数のサブ画素領域及び光検出領域がマトリックス状に配置されている。
この複数のサブ画素領域には、それぞれ画素領域（表示用電極）１１と、画素領域１１をスイッチング制御するためのＴＦＴ素子（第１スイッチング素子）１２とが設けられている。このＴＦＴ素子１２は、ソースが液晶表示装置１に設けられたデータ線駆動回路１３から延出するデータ線１４に接続され、ゲートが液晶表示装置１に設けられた走査線駆動回路１５から延在する走査線１６に接続され、ドレインが画素領域１１に接続されている。
本実施形態における液晶表示装置１は、カラー液晶表示装置であって、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出力する３個のサブ画素領域及び光検出領域で１個の画素を構成する液晶表示装置である。ここで、表示を構成する最小単位となる表示領域を「サブ画素領域（画素領域）」と称する。
まず、液晶表示装置１の概略構成について説明する。液晶表示装置１は、図１に示すように、画像表示領域を構成する複数のサブ画素領域及び光検出領域がマトリックス状に配置されている。
この複数のサブ画素領域には、それぞれ画素領域（表示用電極）１１と、画素領域１１をスイッチング制御するためのＴＦＴ素子（第１スイッチング素子）１２とが設けられている。このＴＦＴ素子１２は、ソースが液晶表示装置１に設けられたデータ線駆動回路１３から延出するデータ線１４に接続され、ゲートが液晶表示装置１に設けられた走査線駆動回路１５から延在する走査線１６に接続され、ドレインが画素領域１１に接続されている。
また、複数の光検出領域には、光センサ素子２１と、光センサ素子２１をスイッチング制御するためのＴＦＴ素子（第２スイッチング素子）２２と、光センサ素子２１で光電変換された電流を増幅するＴＦＴ素子２３とが設けられている。このＴＦＴ素子２２は、ソースが液晶表示装置１に設けられた光検出制御回路２４から延出するリセット線２５に接続され、ゲートが走査線駆動回路１５から延出する走査線１６に接続され、ドレインが光センサ素子２１に接続されている。また、ＴＦＴ素子２３は、ソースがＴＦＴ素子２３にバイアス電圧を供給する電源線２６に接続され、ゲートが光センサ素子２１に接続され、ドレインが液晶表示装置１に設けられた光検出制御回路２４から延出するセンサ線２７に接続されている。
データ線駆動回路１３は、データ線１４を介して画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各サブ画素領域に供給する構成となっている。ここで、データ線駆動回路１３は、画像信号Ｓ１〜Ｓｎをこの順で線順次で供給してもよく、互いに隣接する複数のデータ線１４同士に対してグループごとに供給してもよい。
走査線駆動回路１５は、走査線１６を介して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを各サブ画素領域に供給する構成となっている。ここで、走査線駆動回路１５は、走査信号Ｇ１〜Ｇｍを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。
光検出制御回路２４は、リセット線２５を介してリセット信号Ｒ１、…、Ｒｓを各光検出領域に供給し、センサ線２７を介して検出信号Ｄ１、…、Ｄｓを各光検出領域から受信する構成となっている。
走査線駆動回路１５は、走査線１６を介して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを各サブ画素領域に供給する構成となっている。ここで、走査線駆動回路１５は、走査信号Ｇ１〜Ｇｍを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。
光検出制御回路２４は、リセット線２５を介してリセット信号Ｒ１、…、Ｒｓを各光検出領域に供給し、センサ線２７を介して検出信号Ｄ１、…、Ｄｓを各光検出領域から受信する構成となっている。
また、液晶表示装置１は、スイッチング素子であるＴＦＴ素子１２が走査信号Ｇ１〜Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線１４から供給される画像信号Ｓ１〜Ｓｎが所定のタイミングで画素領域１１に書き込まれる構成となっている。そして、画素領域１１を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１〜Ｓｎは、画素領域１１と後述する共通電極６４との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号Ｓ１〜Ｓｎがリークすることを防止するため、画素領域１１と共通電極６４との間に形成される液晶容量と並列接続されるように蓄積容量２８が付与されている。この蓄積容量２８は、ＴＦＴ素子１２のドレインと容量線２９との間に設けられている。
そして、液晶表示装置１は、ＴＦＴ素子１２が走査信号Ｇ１〜Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、リセット線２５から供給されるリセット信号Ｒ１〜Ｒｓが所定のタイミングでＴＦＴ素子２３に供給される構成となっている。さらに、ＴＦＴ素子２３は、光センサ素子２１に入射した光量に応じた電流を増幅してセンサ線２７に検出信号Ｄ１〜Ｄｓとして出力する構成となっている。
そして、液晶表示装置１は、ＴＦＴ素子１２が走査信号Ｇ１〜Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、リセット線２５から供給されるリセット信号Ｒ１〜Ｒｓが所定のタイミングでＴＦＴ素子２３に供給される構成となっている。さらに、ＴＦＴ素子２３は、光センサ素子２１に入射した光量に応じた電流を増幅してセンサ線２７に検出信号Ｄ１〜Ｄｓとして出力する構成となっている。
次に、液晶表示装置１の詳細な構成について、図２から図４を参照しながら説明する。なお、図２では、対向基板の図示を省略している。また、図２において、平面視でほぼ矩形状のサブ画素領域及び光検出領域の長軸方向に沿う方向をＸ軸方向、短軸方向に沿う方向をＹ軸方向とする。
液晶表示装置１は、図３及び図４に示すように、素子基板３１と、素子基板３１と対向配置された対向基板３２と、素子基板３１及び対向基板３２の間に挟持された液晶層３３と、素子基板３１の外面側（液晶層３３と反対側）に設けられた偏光板３４と、対向基板３２の外面側に設けられた偏光板３５とを備えている。そして、液晶表示装置１は、素子基板３１の外面側から照明光が照射される構成となっている。
また、液晶表示装置１には、素子基板３１と対向基板３２とが対向する領域に縁端に沿ってシール材（図示略）が設けられており、このシール材、素子基板３１及び対向基板３２によって液晶層３３が封止されている。
液晶表示装置１は、図３及び図４に示すように、素子基板３１と、素子基板３１と対向配置された対向基板３２と、素子基板３１及び対向基板３２の間に挟持された液晶層３３と、素子基板３１の外面側（液晶層３３と反対側）に設けられた偏光板３４と、対向基板３２の外面側に設けられた偏光板３５とを備えている。そして、液晶表示装置１は、素子基板３１の外面側から照明光が照射される構成となっている。
また、液晶表示装置１には、素子基板３１と対向基板３２とが対向する領域に縁端に沿ってシール材（図示略）が設けられており、このシール材、素子基板３１及び対向基板３２によって液晶層３３が封止されている。
素子基板３１は、例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料からなる基板本体４１と、基板本体４１の内側（液晶層３３側）の表面に順次積層された下地保護膜４２、ゲート絶縁膜４３、第１層間絶縁膜４４、第２層間絶縁膜４５、平坦化膜４６及び配向膜４７とを備えている。
また、素子基板３１は、サブ画素領域において、図２及び図３に示すように、下地保護膜４２の内側の表面に配置された半導体層５１及び容量電極５２と、ゲート絶縁膜４３の内側の表面に配置された走査線１６及び容量線２９と、第１層間絶縁膜４４の内側の表面に配置されたデータ線１４及び接続電極５３と、平坦化膜４６の内側の表面に配置された画素領域１１とを備えている。
そして、素子基板３１は、光検出領域において、図２及び図４に示すように、下地保護膜４２の内側の表面に配置された半導体層５４、５５と、ゲート絶縁膜４３の内側の表面に配置された走査線１６と、第１層間絶縁膜４４の内側の表面に配置されたリセット線２５、電源線２６（図２に示す）、センサ線２７、接続電極（スイッチング用電極）５６及び光センサ素子２１とを備えている。
また、素子基板３１は、サブ画素領域において、図２及び図３に示すように、下地保護膜４２の内側の表面に配置された半導体層５１及び容量電極５２と、ゲート絶縁膜４３の内側の表面に配置された走査線１６及び容量線２９と、第１層間絶縁膜４４の内側の表面に配置されたデータ線１４及び接続電極５３と、平坦化膜４６の内側の表面に配置された画素領域１１とを備えている。
そして、素子基板３１は、光検出領域において、図２及び図４に示すように、下地保護膜４２の内側の表面に配置された半導体層５４、５５と、ゲート絶縁膜４３の内側の表面に配置された走査線１６と、第１層間絶縁膜４４の内側の表面に配置されたリセット線２５、電源線２６（図２に示す）、センサ線２７、接続電極（スイッチング用電極）５６及び光センサ素子２１とを備えている。
下地保護膜４２は、図３及び図４に示すように、例えばＳｉＯ２（酸化シリコン）などの透光性のシリコン酸化物で構成されており、基板本体４１の内側の表面を被覆している。
ゲート絶縁膜４３は、例えばＳｉＯ２などの透光性材料で構成されており、下地保護膜４２上に形成された半導体層５１、５４、５５及び容量電極５２を覆うように設けられている。
ゲート絶縁膜４３は、例えばＳｉＯ２などの透光性材料で構成されており、下地保護膜４２上に形成された半導体層５１、５４、５５及び容量電極５２を覆うように設けられている。
第１層間絶縁膜４４は、例えばＳｉＮ（窒化シリコン）などの透光性材料で構成されており、ゲート絶縁膜４３及びゲート絶縁膜４３上に形成された走査線１６及び容量線２９を覆うように設けられている。
また、第２層間絶縁膜４５は、第１層間絶縁膜４４と同様に例えばＳｉＮなどの透光性材料で構成されており、第１層間絶縁膜４４上に形成されたデータ線１４、光センサ素子２１、リセット線２５、電源線２６、センサ線２７及び接続電極５３、５６を覆うように設けられている。
平坦化膜４６は、例えばアクリルなどの透光性を有する樹脂材料で構成されており、第２層間絶縁膜４５の内側の表面に形成されている凹凸を平坦化している。
配向膜４７は、例えばポリイミドなどの樹脂材料で構成されており、平坦化膜４６上に形成された画素領域１１を覆うように設けられている。また、配向膜４７の表面には、例えば図３に示すサブ画素領域の短軸方向（Ｙ軸方向）を配向方向とする配向処理が施されている。
また、第２層間絶縁膜４５は、第１層間絶縁膜４４と同様に例えばＳｉＮなどの透光性材料で構成されており、第１層間絶縁膜４４上に形成されたデータ線１４、光センサ素子２１、リセット線２５、電源線２６、センサ線２７及び接続電極５３、５６を覆うように設けられている。
平坦化膜４６は、例えばアクリルなどの透光性を有する樹脂材料で構成されており、第２層間絶縁膜４５の内側の表面に形成されている凹凸を平坦化している。
配向膜４７は、例えばポリイミドなどの樹脂材料で構成されており、平坦化膜４６上に形成された画素領域１１を覆うように設けられている。また、配向膜４７の表面には、例えば図３に示すサブ画素領域の短軸方向（Ｙ軸方向）を配向方向とする配向処理が施されている。
半導体層５１は、図２及び図３に示すように、平面視でゲート絶縁膜４３を介してデータ線１４と重なる領域に部分的に形成され、ポリシリコンなどの半導体で構成されている。そして、半導体層５１は、平面視でゲート絶縁膜４３を介して走査線１６と重なる領域にチャネル領域５１ａが設けられている。
また、半導体層５１には、ＴＦＴ素子１２がＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を採用していることから、ソース領域及びドレイン領域に不純物濃度が相対的に高い高濃度領域と相対的に低い低濃度（ＬＤＤ）領域とがそれぞれ形成されている。すなわち、半導体層５１には、ソース領域に低濃度ソース領域５１ｂ及び高濃度ソース領域５１ｃが形成され、ドレイン領域に低濃度ドレイン領域５１ｄ及び高濃度ドレイン領域５１ｅが形成されている。そして、半導体層５１を主体として、ＴＦＴ素子１２が構成される。
これら低濃度ソース領域５１ｂ、高濃度ソース領域５１ｃ、低濃度ドレイン領域５１ｄ及び高濃度ドレイン領域５１ｅは、ポリシリコンに不純物イオンを打ち込むことによって形成されている。なお、チャネル領域５１ａは、ポリシリコンに不純物イオンを打ち込まないことによって形成される。
また、半導体層５１には、ＴＦＴ素子１２がＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を採用していることから、ソース領域及びドレイン領域に不純物濃度が相対的に高い高濃度領域と相対的に低い低濃度（ＬＤＤ）領域とがそれぞれ形成されている。すなわち、半導体層５１には、ソース領域に低濃度ソース領域５１ｂ及び高濃度ソース領域５１ｃが形成され、ドレイン領域に低濃度ドレイン領域５１ｄ及び高濃度ドレイン領域５１ｅが形成されている。そして、半導体層５１を主体として、ＴＦＴ素子１２が構成される。
これら低濃度ソース領域５１ｂ、高濃度ソース領域５１ｃ、低濃度ドレイン領域５１ｄ及び高濃度ドレイン領域５１ｅは、ポリシリコンに不純物イオンを打ち込むことによって形成されている。なお、チャネル領域５１ａは、ポリシリコンに不純物イオンを打ち込まないことによって形成される。
容量電極５２は、平面視でゲート絶縁膜４３を介して容量線２９と重なる領域に部分的に形成され、半導体層５１と同様にポリシリコンなどの半導体で構成されている。そして、容量電極５２は、半導体層５１の高濃度ドレイン領域５１ｅと連続して形成されている。なお、容量電極５２は、ポリシリコンに不純物イオンを打ち込むことによって形成されている。
走査線１６は、平面視で矩形状のサブ画素領域の短軸方向（Ｙ軸方向）に沿って配置されている。また、走査線１６は、平面視でゲート絶縁膜４３を介して半導体層５１のチャネル領域５１ａと重なるように形成されており、この領域によりゲート電極が形成される。
容量線２９は、平面視でＹ軸方向に沿って配置されており、平面視でゲート絶縁膜４３を介して容量電極５２と重なる領域に他の領域よりも幅の広い幅広部２９ａが形成されている。この幅広部２９ａとゲート絶縁膜４３を介して対向配置された容量電極５２とにより、蓄積容量２８が構成されている。
容量線２９は、平面視でＹ軸方向に沿って配置されており、平面視でゲート絶縁膜４３を介して容量電極５２と重なる領域に他の領域よりも幅の広い幅広部２９ａが形成されている。この幅広部２９ａとゲート絶縁膜４３を介して対向配置された容量電極５２とにより、蓄積容量２８が構成されている。
データ線１４は、平面視でサブ画素領域の長軸方向（Ｘ軸方向）に沿って配置されており、ゲート絶縁膜４３及び第１層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホールＨ１を介して半導体層５１の高濃度ソース領域５１ｃに接続されている。また、データ線１４は、例えばＣｒなどの光吸収性の導電材料で構成されている。
接続電極５３は、平面視でＸ軸方向に沿って配置されており、第１層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホールＨ２を介して半導体層５１の高濃度ドレイン領域５１ｅに接続されている。
接続電極５３は、平面視でＸ軸方向に沿って配置されており、第１層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホールＨ２を介して半導体層５１の高濃度ドレイン領域５１ｅに接続されている。
画素領域１１は、平面視でほぼ矩形状であって、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などの透光性の導電材料で構成されている。また、画素領域１１は、第２層間絶縁膜４５を貫通するコンタクトホールＨ３を介して接続電極５３に接続されている。これにより、画素領域１１は、ＴＦＴ素子１２のドレインと接続されることとなる。
半導体層５４は、図２及び図４に示すように、平面視でゲート絶縁膜４３を介してリセット線２５と重なる領域に部分的に形成され、半導体層５１と同様にポリシリコンなどの半導体で構成されている。そして、半導体層５４は、平面視でゲート絶縁膜４３を介して走査線１６と重なる領域に形成されたチャネル領域５４ａと、ソース領域に形成された低濃度ソース領域５４ｂ及び高濃度ソース領域５４ｃと、ドレイン領域に形成された低濃度ドレイン領域５４ｄ及び高濃度ドレイン領域５４ｅとを有している。そして、半導体層５４を主体として、ＴＦＴ素子２２が構成される。
半導体層５５は、平面視でゲート絶縁膜４３を介してリセット線２５と重なる領域に部分的に形成され、半導体層５１、５４と同様にポリシリコンなどの半導体で構成されている。そして、半導体層５５は、平面視でゲート絶縁膜４３を介して走査線１６と重なる領域に形成されたチャネル領域５５ａと、ソース領域に形成された低濃度ソース領域（図示略）及び高濃度ソース領域５５ｃ（図２に示す）と、ドレイン領域に形成された低濃度ドレイン領域５５ｄ及び高濃度ドレイン領域５５ｅとを有している。そして、半導体層５５を主体として、ＴＦＴ素子２３が構成される。
半導体層５５は、平面視でゲート絶縁膜４３を介してリセット線２５と重なる領域に部分的に形成され、半導体層５１、５４と同様にポリシリコンなどの半導体で構成されている。そして、半導体層５５は、平面視でゲート絶縁膜４３を介して走査線１６と重なる領域に形成されたチャネル領域５５ａと、ソース領域に形成された低濃度ソース領域（図示略）及び高濃度ソース領域５５ｃ（図２に示す）と、ドレイン領域に形成された低濃度ドレイン領域５５ｄ及び高濃度ドレイン領域５５ｅとを有している。そして、半導体層５５を主体として、ＴＦＴ素子２３が構成される。
リセット線２５は、平面視で光検出領域の長軸方向（Ｘ軸方向）に沿って配置されており、ゲート絶縁膜４３及び第１層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホールＨ４を介して半導体層５４の高濃度ソース領域５４ｃに接続されている。
電源線２６は、平面視で光検出領域の短軸方向（Ｙ軸方向）に沿って配置されている。また、電源線２６は、第１層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホールＨ５により半導体層５５のチャネル領域５５ａとゲート絶縁膜４３を介して重なっており、この領域によりゲート電極が形成される。
センサ線２７は、平面視でＸ軸方向に沿って配置されており、ゲート絶縁膜４３及び第１層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホールＨ６を介して半導体層５５の高濃度ドレイン領域５５ｅに接続されている。
接続電極５６は、第１層間絶縁膜４４上に配置されており、第１層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホールＨ７を介して半導体層５４の高濃度ドレイン領域５４ｅに接続されている。
電源線２６は、平面視で光検出領域の短軸方向（Ｙ軸方向）に沿って配置されている。また、電源線２６は、第１層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホールＨ５により半導体層５５のチャネル領域５５ａとゲート絶縁膜４３を介して重なっており、この領域によりゲート電極が形成される。
センサ線２７は、平面視でＸ軸方向に沿って配置されており、ゲート絶縁膜４３及び第１層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホールＨ６を介して半導体層５５の高濃度ドレイン領域５５ｅに接続されている。
接続電極５６は、第１層間絶縁膜４４上に配置されており、第１層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホールＨ７を介して半導体層５４の高濃度ドレイン領域５４ｅに接続されている。
光センサ素子２１は、平面視でほぼ矩形状であって、基板本体４１側から順に下部電極（センサ用電極）５７、半導体層５８及び上部電極（他のセンサ用電極）５９を積層した積層型ＰＩＮダイオードを構成している。そして、光センサ素子２１は、上部電極５９が受光面となっている。
下部電極５７は、平面視でほぼ矩形状であり、接続電極５６と連続して一体的に形成されている。また、下部電極５７は、第１層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホールＨ８を介して半導体層５５の高濃度ソース領域５４ｃに接続されている。そして、下部電極５７は、データ線１４やリセット線２５、接続電極５３、５６と同様に、例えばＣｒなどの光吸収性の導電材料で構成されている。そして、下部電極５７は、半導体層５８の下面を十分な面積で被覆している。このため、下部電極５７は、素子基板３１の外面側から照射された照明光が半導体層５８に照射されることを防止する遮光膜として機能する。なお、下部電極５７は、上述と同様に、Ｃｒなどの光吸収性の導電材料に限らず、例えばＡｌなどの光反射性の導電材料で構成してもよい。このようにしても、下部電極５７が遮光膜として機能する。
下部電極５７は、平面視でほぼ矩形状であり、接続電極５６と連続して一体的に形成されている。また、下部電極５７は、第１層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホールＨ８を介して半導体層５５の高濃度ソース領域５４ｃに接続されている。そして、下部電極５７は、データ線１４やリセット線２５、接続電極５３、５６と同様に、例えばＣｒなどの光吸収性の導電材料で構成されている。そして、下部電極５７は、半導体層５８の下面を十分な面積で被覆している。このため、下部電極５７は、素子基板３１の外面側から照射された照明光が半導体層５８に照射されることを防止する遮光膜として機能する。なお、下部電極５７は、上述と同様に、Ｃｒなどの光吸収性の導電材料に限らず、例えばＡｌなどの光反射性の導電材料で構成してもよい。このようにしても、下部電極５７が遮光膜として機能する。
半導体層５８は、アモルファスシリコンで構成されており、下部電極５７のから順にｐ型半導体層５８ａ、真性層５８ｂ及びｎ型半導体層５８ｃを積層した構成となっている。
上部電極５９は、平面視で光検出領域の長軸方向（Ｘ軸方向）に延在する帯状であり、画素領域１１と同じ材料である例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などの透光性導電材料で構成されている。そして、上部電極５９は、第２層間絶縁膜４５及び平坦化膜４６を貫通するコンタクトホールＨ９を介してｎ型半導体層５８ｃに接続されている。また、上部電極５９は、Ｘ軸方向において隣接する他の光検出領域に設けられた光センサ素子２１の上部電極５９と導通している。
上部電極５９は、平面視で光検出領域の長軸方向（Ｘ軸方向）に延在する帯状であり、画素領域１１と同じ材料である例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などの透光性導電材料で構成されている。そして、上部電極５９は、第２層間絶縁膜４５及び平坦化膜４６を貫通するコンタクトホールＨ９を介してｎ型半導体層５８ｃに接続されている。また、上部電極５９は、Ｘ軸方向において隣接する他の光検出領域に設けられた光センサ素子２１の上部電極５９と導通している。
一方、対向基板３２は、図３及び図４に示すように、例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料で構成された基板本体６１と、基板本体６１の内側（液晶層３３側）の表面に順次積層された遮光膜６２、カラーフィルタ層６３、共通電極６４及び配向膜６５とを備えている。
遮光膜６２は、基板本体６１の表面のうち平面視で画素領域の縁部と重なる領域に形成されており、画素領域を縁取っている。
カラーフィルタ層６３は、各サブ画素領域に対応して配置されており、例えばアクリルなどで構成されて各サブ画素領域で表示する色に対応する色材を含有している。ここで、各光検出領域と対応する部分には、光検出領域における外光の検出強度を維持するためカラーフィルタ層６３が設けられていない。なお、光検出領域における外光の検出強度を十分に確保できれば、光検出領域と対応する部分にカラーフィルタ層６３を設けてもよい。
遮光膜６２は、基板本体６１の表面のうち平面視で画素領域の縁部と重なる領域に形成されており、画素領域を縁取っている。
カラーフィルタ層６３は、各サブ画素領域に対応して配置されており、例えばアクリルなどで構成されて各サブ画素領域で表示する色に対応する色材を含有している。ここで、各光検出領域と対応する部分には、光検出領域における外光の検出強度を維持するためカラーフィルタ層６３が設けられていない。なお、光検出領域における外光の検出強度を十分に確保できれば、光検出領域と対応する部分にカラーフィルタ層６３を設けてもよい。
共通電極６４は、画素領域１１と同様に、例えばＩＴＯなどの透光性導電材料で構成されている。そして、共通電極６４は、遮光膜６２及び基板本体６１を覆うように設けられている。
配向膜６５は、配向膜４７と同様に、例えばポリイミドなどの樹脂材料で構成されており、共通電極６４を覆うように設けられている。また、配向膜６５の表面には、配向膜４７の配向方向と反平行となるように、図２に示すサブ画素領域の短軸方向（Ｙ軸方向）を配向方向とする配向処理が施されている。
配向膜６５は、配向膜４７と同様に、例えばポリイミドなどの樹脂材料で構成されており、共通電極６４を覆うように設けられている。また、配向膜６５の表面には、配向膜４７の配向方向と反平行となるように、図２に示すサブ画素領域の短軸方向（Ｙ軸方向）を配向方向とする配向処理が施されている。
液晶層３３は、正の誘電率異方性を有する液晶を用いたＴＮ（Twisted Nematic）モードで動作する構成となっている。
偏光板３４、３５は、その透過軸が互いにほぼ直交するように設けられている。ここで、偏光板３４、３５の一方または双方の内側には、光学補償フィルム（図示略）を配置してもよい。光学補償フィルムを配置することで、液晶表示装置１を斜視した場合の液晶層３３の位相差を補償することができ、光漏れを減少させてコントラストを増加させることができる。光学補償フィルムとしては、負の一軸性媒体と正の一軸性媒体とを組み合わせたものや、各方向の屈折率がｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙである二軸性媒体が用いられる。
偏光板３４、３５は、その透過軸が互いにほぼ直交するように設けられている。ここで、偏光板３４、３５の一方または双方の内側には、光学補償フィルム（図示略）を配置してもよい。光学補償フィルムを配置することで、液晶表示装置１を斜視した場合の液晶層３３の位相差を補償することができ、光漏れを減少させてコントラストを増加させることができる。光学補償フィルムとしては、負の一軸性媒体と正の一軸性媒体とを組み合わせたものや、各方向の屈折率がｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙである二軸性媒体が用いられる。
〔液晶表示装置の製造方法〕
次に、以上のような構成の液晶表示装置１の製造方法について、図５及び図６を参照しながら説明する。ここで、図５及び図６は、液晶表示装置１の製造工程を示す工程図である。なお、本実施形態では、素子基板３１の製造工程に特徴があるため、この点を中心に説明する。
次に、以上のような構成の液晶表示装置１の製造方法について、図５及び図６を参照しながら説明する。ここで、図５及び図６は、液晶表示装置１の製造工程を示す工程図である。なお、本実施形態では、素子基板３１の製造工程に特徴があるため、この点を中心に説明する。
まず、従来と同様の手法により、基板本体４１の上面に下地保護膜４２を形成し、この下地保護膜４２上に半導体層５１、５４、５５及び容量電極５２を形成する。そして、半導体層５１、５４、５５及び容量電極５２を被覆するゲート絶縁膜４３を形成し、このゲート絶縁膜４３上に走査線１６及び容量線２９を形成する。さらに、走査線１６及び容量線２９を被覆する第１層間絶縁膜４４を形成する（図５（ａ））。
次に、第１層間絶縁膜４４上にデータ線１４、リセット線２５、電源線２６（図２に示す）、センサ線２７、接続電極５３、５６及び下部電極５７を形成する。ここでは、例えばＣｒなどの光吸収性の導電材料で構成された導電膜を第１層間絶縁膜４４上に形成し、これをフォトリソグラフィ技術などを用いてパターニングする。これにより、データ線１４、リセット線２５、電源線２６（図２に示す）、センサ線２７、接続電極５３、５６及び下部電極５７を形成する。このとき、ゲート絶縁膜４３及び第１層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホールＨ１、Ｈ２、Ｈ４、Ｈ５（図２に示す）、Ｈ６、Ｈ７と、第１層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホールＨ８とを形成する（図５（ｂ））。
これにより、光センサ素子２１の下部電極５７とデータ線１４、リセット線２５、電源線２６、センサ線２７及び接続電極５３、５６とが同一工程により形成される。また、これらデータ線１４、リセット線２５、電源線２６、センサ線２７、接続電極５３、５６及び下部電極５７を例えばＣｒなどの光吸収性の導電材料で形成することで、下部電極５７が遮光膜として機能する。
これにより、光センサ素子２１の下部電極５７とデータ線１４、リセット線２５、電源線２６、センサ線２７及び接続電極５３、５６とが同一工程により形成される。また、これらデータ線１４、リセット線２５、電源線２６、センサ線２７、接続電極５３、５６及び下部電極５７を例えばＣｒなどの光吸収性の導電材料で形成することで、下部電極５７が遮光膜として機能する。
続いて、下部電極５７上にｐ型半導体層５８ａ、真性層５８ｂ及びｎ型半導体層５８ｃからなる半導体層５８をアモルファスシリコンにより形成する（図５（ｃ））。ここで、半導体層５８の下面がすべて下部電極５７で覆われているため、半導体層５８が下面から照射された光を受光することが回避される。
次に、データ線１４、リセット線２５、センサ線２７、電源線２６、接続電極５３、５６、下部電極５７及び半導体層５８を被覆する第２層間絶縁膜４５を形成し、さらに第２層間絶縁膜４５上に平坦化膜４６を形成する。これにより、第２層間絶縁膜４５の表面に形成された半導体層５８など厚さに起因する凹凸が平坦化される。また、平坦化膜４６及び第２層間絶縁膜４５を貫通するコンタクトホールＨ３、Ｈ９を形成する（図６（ａ））。
続いて、平坦化膜４６上に画素領域１１及び上部電極５９を形成する。ここでは、平坦化膜４６上に例えばＩＴＯなどの透光性の導電材料で構成された導電膜を形成し、これをフォトリソグラフィ技術などを用いてパターニングする。これにより、画素領域１１と接続電極５３とを接続すると共に、上部電極と半導体層５８のｎ型半導体層５８ｃとを接続する（図６（ｂ））。このようにして、光センサ素子２１の上部電極５９と画素領域１１とを同一工程により形成する。
そして、従来と同様の手法により、配向膜４７を形成する。このとき、第２層間絶縁膜４５上に平坦化膜４６を形成しているので、配向膜４７の表面に施される配向処理に乱れが生じることが回避される。以上のようにして、素子基板３１を形成する。また、従来と同様の手法により、対向基板３２を形成する。
そして、素子基板３１と対向基板３２とを上述したシール材で貼り合わせ、液晶を注入してこれを封止することで、液晶層３３を形成する。さらに、素子基板３１及び対向基板３２の外面に偏光板３４、３５を設ける。以上のようにして、図１から図４に示すような液晶表示装置１を製造する。
そして、素子基板３１と対向基板３２とを上述したシール材で貼り合わせ、液晶を注入してこれを封止することで、液晶層３３を形成する。さらに、素子基板３１及び対向基板３２の外面に偏光板３４、３５を設ける。以上のようにして、図１から図４に示すような液晶表示装置１を製造する。
〔液晶表示装置の動作〕
次に、以上のような構成の液晶表示装置１による画像読み取り動作について説明する。例えばペン（図示略）などの先端を液晶表示装置１の対向基板３２の外側から近づけると、光センサ素子２１に入射する光の強度が変化する。このため、光センサ素子２１から出力される検出信号Ｄ１〜Ｄｓの強度が変化する。そして、光検出制御回路２４は、検出信号Ｄ１〜Ｄｓの強度の変化から、ペンによって外光が遮光された光検出領域を特定する。以上のようにして、画像の読み取りを行う。
次に、以上のような構成の液晶表示装置１による画像読み取り動作について説明する。例えばペン（図示略）などの先端を液晶表示装置１の対向基板３２の外側から近づけると、光センサ素子２１に入射する光の強度が変化する。このため、光センサ素子２１から出力される検出信号Ｄ１〜Ｄｓの強度が変化する。そして、光検出制御回路２４は、検出信号Ｄ１〜Ｄｓの強度の変化から、ペンによって外光が遮光された光検出領域を特定する。以上のようにして、画像の読み取りを行う。
〔電子機器〕
以上のような構成の液晶表示装置１は、例えば図７に示すようなモバイル型パーソナルコンピュータ（電子機器）１００の表示部１０１として用いられる。このノモバイル型パーソナルコンピュータ１００は、表示部１０１と、キーボード１０２を有する本体部１０３とを備えている。
以上のような構成の液晶表示装置１は、例えば図７に示すようなモバイル型パーソナルコンピュータ（電子機器）１００の表示部１０１として用いられる。このノモバイル型パーソナルコンピュータ１００は、表示部１０１と、キーボード１０２を有する本体部１０３とを備えている。
以上のように、本実施形態における液晶表示装置１及び液晶表示装置１の製造方法並びにモバイル型パーソナルコンピュータ１００によれば、ＴＦＴ素子１２、２２、２３に接続される電極とであるデータ線１４、リセット線２５、電源線２６、センサ線２７及び接続電極５３、５６と、光センサ素子２１の電極である下部電極５７とを第１層間絶縁膜４４上に形成することで、製造工程の簡略化が図れると共に、光センサ素子２１の設計の自由度が向上してより高感度な光センサ素子２１とすることができる。また、画素領域１１と上部電極５９とを平坦化膜４６上に形成することによっても、製造工程の簡略化が図れる。
ここで、データ線１４、接続電極５３、５６、リセット線２５、センサ線２７、電源線２６及び下部電極５７を例えばＣｒなどの光吸収性の導電材料で構成すると共に、下部電極５７が半導体層５８の下面の全面を被覆しているので、光センサ素子２１の下面に向かうバックライト光を遮光して光センサ素子２１で受光することを防止し、光検出領域による光検出精度が向上する。
また、ＴＦＴ素子１２、２２、２３がポリシリコンを主体としたトランジスタであるので、ＴＦＴ素子１２、２２、２３による駆動の高速化が図れる。
そして、光センサ素子２１がアモルファスシリコンを主体としたＰＩＮダイオードであるので、光センサ素子２１による光の検出効率を向上させ、光検出領域における光検出精度が向上する。
さらに、第２層間絶縁膜４５上に平坦化膜４６を形成することで、ＴＦＴ素子１２、２２、２３と光センサ素子２１とを異なる層に形成しても、光センサ素子２１によって形成された凹凸を平坦化して配向膜４７を平坦面上に形成できる。これにより、液晶分子の初期配向状態が乱れることを防止できる。
また、ＴＦＴ素子１２、２２、２３がポリシリコンを主体としたトランジスタであるので、ＴＦＴ素子１２、２２、２３による駆動の高速化が図れる。
そして、光センサ素子２１がアモルファスシリコンを主体としたＰＩＮダイオードであるので、光センサ素子２１による光の検出効率を向上させ、光検出領域における光検出精度が向上する。
さらに、第２層間絶縁膜４５上に平坦化膜４６を形成することで、ＴＦＴ素子１２、２２、２３と光センサ素子２１とを異なる層に形成しても、光センサ素子２１によって形成された凹凸を平坦化して配向膜４７を平坦面上に形成できる。これにより、液晶分子の初期配向状態が乱れることを防止できる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、光センサ素子の下部電極をＴＦＴ素子のドレインに接続される接続配線と共に第１層間絶縁膜上に形成しているが、図８に示す液晶表示装置１１０のように、素子基板１１１においてＴＦＴ素子２２のゲートに接続される走査線１６と共にゲート絶縁膜４３上に形成してもよい。この場合、走査線１６がスイッチング用電極として機能する。ここで、下部電極５７の一部は、ＴＦＴ素子２３のチャネル領域５５ａとゲート絶縁膜４３を介して対向配置されている。また、接続電極５６と下部電極５７が第１層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホールＨ１０を介して接続されており、上部電極５９と半導体層５８のｎ型半導体層５８ｃとが第１及び第２層間絶縁膜４４、４５と平坦化膜４６を貫通するコンタクトホールＨ１１を介して接続されている。
例えば、上記実施形態では、光センサ素子の下部電極をＴＦＴ素子のドレインに接続される接続配線と共に第１層間絶縁膜上に形成しているが、図８に示す液晶表示装置１１０のように、素子基板１１１においてＴＦＴ素子２２のゲートに接続される走査線１６と共にゲート絶縁膜４３上に形成してもよい。この場合、走査線１６がスイッチング用電極として機能する。ここで、下部電極５７の一部は、ＴＦＴ素子２３のチャネル領域５５ａとゲート絶縁膜４３を介して対向配置されている。また、接続電極５６と下部電極５７が第１層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホールＨ１０を介して接続されており、上部電極５９と半導体層５８のｎ型半導体層５８ｃとが第１及び第２層間絶縁膜４４、４５と平坦化膜４６を貫通するコンタクトホールＨ１１を介して接続されている。
また、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色光を出力する１組のサブ画素領域に対して１個の光検出領域を設けているが、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色光を出力する３個のサブ画素領域に対してそれぞれ光検出領域を設けてもよく、複数組のサブ画素領域に対して１個の光検出領域を設けてもよい。
そして、液晶表示装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の色表示を行うカラー液晶表示装置としているが、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかまたは他の１色の色表示を行う単色の表示装置や、２色や４色以上の色表示を行う表示装置であってもよい。ここで、対向基板にカラーフィルタ層を設けずに、素子基板にカラーフィルタ層を設けてもよい。
そして、液晶表示装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の色表示を行うカラー液晶表示装置としているが、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかまたは他の１色の色表示を行う単色の表示装置や、２色や４色以上の色表示を行う表示装置であってもよい。ここで、対向基板にカラーフィルタ層を設けずに、素子基板にカラーフィルタ層を設けてもよい。
また、サブ画素領域及び光検出領域の駆動をスイッチング制御するＴＦＴ素子がそれぞれポリシリコンを主体として形成されているが、アモルファスシリコンを主体として形成されてもよい。
そして、サブ画素領域及び光検出領域の駆動をスイッチング制御するスイッチング素子としてＴＦＴ素子を用いているが、ＴＦＴ素子に限らず、ＴＦＤ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）素子など、他の駆動素子を用いてもよい。
そして、サブ画素領域及び光検出領域の駆動をスイッチング制御するスイッチング素子としてＴＦＴ素子を用いているが、ＴＦＴ素子に限らず、ＴＦＤ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）素子など、他の駆動素子を用いてもよい。
また、光検出領域に設けられた光センサ素子がアモルファスシリコンを主体として形成されているが、ポリシリコンを主体として形成されてもよい。
そして、光検出領域に設けられた光センサ素子が積層型ＰＩＮダイオードで構成されているが、積層型ＰＩＮダイオードに限らず、他の光センサ素子であってもよい。
さらに、光センサ素子の下部電極が光吸収材料または光反射材料で構成されているが、光センサ素子による光検出精度が維持できれば、他の材料で構成されてもよい。また、下部電極が光センサ素子の下面の全面を覆わなくてもよい。
また、光センサ素子の上部電極を画素領域と同一層上に同一工程で形成しているが、他の工程で形成してもよい。
そして、第２層間絶縁膜上に平坦化膜を形成しているが、配向膜の配向制御が均一に行われれば、平坦化膜を形成せずに第２層間絶縁膜上に配向膜を形成してもよい。
そして、光検出領域に設けられた光センサ素子が積層型ＰＩＮダイオードで構成されているが、積層型ＰＩＮダイオードに限らず、他の光センサ素子であってもよい。
さらに、光センサ素子の下部電極が光吸収材料または光反射材料で構成されているが、光センサ素子による光検出精度が維持できれば、他の材料で構成されてもよい。また、下部電極が光センサ素子の下面の全面を覆わなくてもよい。
また、光センサ素子の上部電極を画素領域と同一層上に同一工程で形成しているが、他の工程で形成してもよい。
そして、第２層間絶縁膜上に平坦化膜を形成しているが、配向膜の配向制御が均一に行われれば、平坦化膜を形成せずに第２層間絶縁膜上に配向膜を形成してもよい。
また、液晶表示装置は、素子基板に画素領域を設けると共に対向基板に共通電極を設けた電極構造を有しているが、素子基板に画素領域及び共通電極を形成して液晶層に対して基板面方向の電界を発生させるＩＰＳ（In-Plane Switching）方式やＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式などの、いわゆる横電界方式を用いた電極構造を採用してもよい。
また、液晶層として、ＴＮモードで動作する液晶を用いているが、ＴＮモードに限らず、負の誘電率異方性を有するＶＡＮ（Vertical Aligned Nematic）モードやＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モード、ＯＣＢ（Optical Compensated Bend）モードなど、他の液晶を用いてもよい。
また、液晶層として、ＴＮモードで動作する液晶を用いているが、ＴＮモードに限らず、負の誘電率異方性を有するＶＡＮ（Vertical Aligned Nematic）モードやＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モード、ＯＣＢ（Optical Compensated Bend）モードなど、他の液晶を用いてもよい。
また、液晶表示装置を備える電子機器としては、モバイル型パーソナルコンピュータに限らず、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistant：携帯情報端末機）、パーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、ワークステーション、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、カーナビゲーション装置、ヘッドアップディスプレイ、デジタルビデオカメラ、テレビジョン受像機、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ページャ、電子手帳、電卓、電子ブックやプロジェクタ、ワードプロセッサ、テレビ電話機、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備える機器、照明装置など他の電子機器であってもよい。
１ 液晶表示装置（液晶表示装置）、１１ 画素領域（表示用電極）、１２ ＴＦＴ素子（第１スイッチング素子）、１６ 走査線（スイッチング用電極）、２１ 光センサ素子、２２ ＴＦＴ素子（第２スイッチング素子）、４６ 平坦化膜、４７ 配向膜、５６ 接続電極（スイッチング用電極）、５７ 下部電極（センサ用電極）、５９ 上部電極（他のセンサ用電極）、１００ モバイル型パーソナルコンピュータ（電子機器）
Claims (10)
- 平面状に配置された複数の画素領域と、光を検出する光検出領域とを有する液晶表示装置であって、
前記画素領域のそれぞれに設けられて該画素領域の駆動をスイッチング制御する第１スイッチング素子と、
該第１スイッチング素子と同一層上に形成され、前記光検出領域に設けられた光センサ素子をスイッチング制御する第２スイッチング素子とを備え、
前記光センサ素子に接続されるセンサ用電極が、前記第２スイッチング素子に接続されるスイッチング用電極と同一層上に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記センサ用電極が、前記光センサ素子の下面を覆うと共に、光反射材料または光吸収材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記光センサ素子に接続される他のセンサ用電極が、前記画素領域に設けられた表示用電極と同一層上に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
- 前記第１及び第２スイッチング素子が、薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
- 前記第１及び第２スイッチング素子が、ポリシリコンを主体として構成されていることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
- 前記光センサ素子が、積層型ＰＩＮダイオードであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
- 前記光センサ素子が、アモルファスシリコンを主体として構成されていることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
- 前記第１及び第２スイッチング素子と前記光センサ素子上に形成されて表面を平坦化する平坦化膜と、該平坦化膜上に形成されて液晶分子の初期配向状態を規制する配向膜とを有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
- 平面状に配置された複数の画素領域と、光を検出する光検出領域とを有する液晶表示装置の製造方法であって、
同一層上に、前記画素領域を駆動する第１スイッチング素子と前記光検出領域を駆動する第２スイッチング素子とを形成する工程と、
前記第２スイッチング素子により駆動される光センサ素子を形成する工程とを有し、
前記光センサ素子に接続されるセンサ用電極を、前記第２スイッチング素子に接続されるスイッチング素子と同一層上に形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 請求項１から８のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
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