光检测装置和具有其的显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光检测装置和具有其的显示装置。提供一种能够抑制 光电二极管间的输出特性的偏差的光检测装置和具有其的显示装置。 使用具有包括光透过性的基底基板(2)、多个有源元件和光检测装置 的有源矩阵基板(20)的显示装置。光检测装置包括设置在基底基板 (2)上的遮光膜(3)和配置在遮光膜(3)的上层的光电二极管(1)。 遮光膜(3)形成为在基底基板(2)的厚度方向上与光电二极管(1) 重叠。光电二极管(1)具备与遮光膜(3)电绝缘的硅膜(11)。硅膜 (11)以沿着面方向邻接的方式设置有p层(11c)、i层(11b)和n 层(11a)。p层(11c)的面积(长度Lp)形成为比n层(11a)的面积 (长度Ln)大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光检测装置和具有其的显示装置。
技术介绍
近年，在以液晶显示装置为代表的显示装置中，为了根据显示装 置周围的光的强度自动进行显示画面的亮度的调整而搭载有光传感 器。此外，还公知有多个光传感器以矩阵状配置的显示装置。在该显 示装置中，多个光传感器作为一个区域传感器工作，取得观察者一侧 的图像。向显示装置搭载光传感器能够通过向显示面板上安装分立部件的光传感器而进行。此外，光传感器还能够利用有源元件(TFT)或者周 边电路的形成工序一体化地形成在有源矩阵基板上。其中，特别是在便携式终端装置用的显示装置的领域中，从部件 个数的削减化以及显示装置的小型化的观点出发，要求光传感器一体 化地形成在有源矩阵基板上。作为一体化地形成的光传感器，例如公 知有通过硅膜形成的光电二极管(例如参照特开2006-3857号公报的图 2、图3)。此处，对于现有的光电二极管(光传感器)，利用图12进行说明。 图12表示是现有的具有光电二极管的液晶显示面板的结构的截面图。 如图12所示，光电二极管51为具有横向结构的PIN二极管，其一体 化地形成于构成液晶显示面板的有源矩阵基板52。如图12所示，光电二极管51具有硅膜60。硅膜60利用作为有源 元件起作用的薄膜晶体管(TFT (ThinFilm Transistor))的形成工序与 其同时形成在成为有源矩阵基板50的基底基板的玻璃基板52上。此 外，硅膜60沿着面方向依次形成有n型的半导体区域(n层)51a、本 征半导体区域(i层)51b和p型半导体区域(p层)51c。 i层51b成 为光电二极管51的光检测区域。4此外，在光电二极管51的下层设置有遮挡来自于背光源装置(未 图示)的照明光的遮光膜53。遮光膜53被绝缘性的基底涂层54所覆 盖。遮光膜53通常由金属材料形成。此外，遮光膜53与周围绝缘呈 电浮游状态。光电二极管51还被层间绝缘膜55和56所覆盖。其中，在图12中，57表示与n层51a连接的配线，58表示与p 层51c连接的配线。此外，59表示平坦化膜，61表示保护膜。62是液 晶层。滤光片基板63仅图示出外形。但是，在图12所示的例子中，因为在光电二极管51的下层配置 有金属制的遮光膜53，所以光电二极管51的输出特性随遮光膜53的 电位变动而变动。此外，遮光膜53的电位与光电二极管的p层51c的 电位连动。然而，遮光膜53、光电二极管51、乃至光电二极管51附近存在 的其它膜，含有在形成工序中得到的固定电荷。此外，固定电荷的量 随着每个光电二极管或者每块有源矩阵基板而不同，若固定电荷不同， 则遮光膜53的电位和光电二极管的输出特性的关系也不同。g卩，在设 置多个相同规格的光电二极管51时，即便向各个p层51c施加相同的 电压、使各个遮光膜的电位相同，在光电二极管间也存在输出特性不 同的情况。此外，遮光膜53的电位与光电二极管的输出特性的关系不仅与固 定电荷有关，其也会因为光电二极管51的半导体区域中的杂质的扩散 浓度的偏差而有所不同。此时，与上述情况相同，即便向各个p层51c 施加相同的电压，在光电二极管间也存在输出特性不同的情况。这样，在图12所示的例子中，每个光电二极管的输出特性都存在 所谓的偏差问题。具体而言，尽管是相同规格的光电二极管也存在每 个制品的输出特性不同的情况，尽管是搭载在同一有源矩阵基板上的 同一规格的光电二极管，也存在每个光电二极管的输出特性不同的情 况。此时，很难进行利用光传感器进行的显示画面的亮度调整以及很 难取得高画质的图像。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种解决上述问题，能够抑制光电二极管间的输出特性的偏差的光检测装置和具有其的显示装置。为了实现上述目的，本专利技术的光检测装置，其特征在于其包括 光透过性的基底基板、设置在上述基底基板的一个主面上的金属膜、 和配置在上述金属膜的上层的光电二极管，上述金属膜形成为在上述 基底基板的厚度方向上与上述光电二极管整体重叠，上述光电二极管 具备相对于上述金属膜电绝缘的硅膜，上述硅膜设置有在上述硅膜的 面方向上邻接的p型半导体区域、本征半导体区域和n型半导体区域，上述p型半导体区域的面积形成为比上述n型半导体区域的面积大。此外，为了实现上述目的，本专利技术的显示装置为具有有源矩阵基板的显示装置，其特征在于上述有源矩阵基板包括光透过性的基底 基板、形成在上述基底基板的一个主面上的多个有源元件和光检测装 置，上述光检测装置包括设置在上述基底基板的一个主面上的金属膜 和配置在上述金属膜的上层的光电二极管，上述金属膜形成为在上述 基底基板的厚度方向上与上述光电二极管整体重叠，上述光电二极管 具备相对于上述金属膜电绝缘的硅膜，上述硅膜设置有在上述硅膜的 面方向上邻接的p型半导体区域、本征半导体区域和n型半导体区域， 上述p型半导体区域的面积形成为比上述n型半导体区域的面积大。通过上述特征，在本专利技术中，能够调整光电二极管的输出特性的 变动，在向同一规格的光电二极管施加相同的电压的情况下，也能够 进行控制使得各自的输出特性变得相同。因此，根据本专利技术，能够抑 制在光电二极管间发生输出特性不同的情况，抑制光电二极管间的输 出特性的偏差。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的光检测装置的简要结构的截面图。 图2是表示从上方观察图1所示的光检测装置的状态的平面图。 图3是简要表示具有图1所示的光检测装置的显示装置的一部分的结构的平面图。图4是表示遮光膜的电位和光电二极管的状态的图。图4 (a)表示光电二极管的自由电子和空穴的流动，图4 (b)表示光电二极管的能量带，图4 (c)表示等效电路。6图5是表示遮光膜的电位和光电二极管的状态的图。在遮光膜的电位的大小方面与图4不同。图5 (a)表示光电二极管的自由电子和 空穴的流动，图5 (b)表示光电二极管的能量带，图5 (c)表示等效 电路。图6是表示遮光膜的电位和光电二极管的状态的图。在遮光膜的 电位的大小方面与图4和图5不同。图6 (a)表示光电二极管的自由 电子和空穴的流动，图6 (b)表示光电二极管的能量带，图6 (c)表 示等效电路。图7是表示光电二极管的光电流与遮光膜的电位的关系的图。图8是表示模式A 模式C各自的范围的图。图9是表示模式A 模式C各自的范围的图，在遮光膜的电位与 光电二极管的输出特性的关系方面与图8的例子不同。图10是表示模式A 模式C各自的范围的图，在遮光膜的电位与 光电二极管的输出特性的关系方面与图8和图9的例子不同。图ll是表示遮光膜、光电二极管和电极的关系的说明图。图12是表示现有的具有光电二极管的液晶显示面板的结构的截面图。具体实施例方式本专利技术的光检测装置的特征在于，其包括光透过性的基底基板、 设置在上述基底基板的一个主面上的金属膜和配置在上述金属膜的上 层的光电二极管，上述金属膜形成为在上述基底基板的厚度方向上与 上述光电二极管整体重叠，上述光电二极管具备相对于上述金属膜电 绝缘的硅膜，上述硅膜设置有在上述硅膜的面方向上邻接的p型半导 体区域、本征半导体区域和n型半导体区域设置，上述p型半导体区 域的面积形成为比上述n型半导体区域的面积大。此外，本专利技术的显示装置为具有有源矩阵基板的显示装置，其特 征在于上述有源矩阵基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光检测装置，其特征在于：　　　　其包括光透过性的基底基板、设置在所述基底基板的一个主面上的金属膜、和配置在所述金属膜的上层的光电二极管，　　　　所述金属膜形成为在所述基底基板的厚度方向上与所述光电二极管整体重叠，　　　　所述光电二极管具备相对于所述金属膜电绝缘的硅膜，　　　　所述硅膜设置有在所述硅膜的面方向上邻接的ｐ型半导体区域、本征半导体区域和ｎ型半导体区域，　　　　所述ｐ型半导体区域的面积形成为比所述ｎ型半导体区域的面积大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2007.6.21 JP 164284/20071.一种光检测装置，其特征在于其包括光透过性的基底基板、设置在所述基底基板的一个主面上的金属膜、和配置在所述金属膜的上层的光电二极管，所述金属膜形成为在所述基底基板的厚度方向上与所述光电二极管整体重叠，所述光电二极管具备相对于所述金属膜电绝缘的硅膜，所述硅膜设置有在所述硅膜的面方向上邻接的p型半导体区域、本征半导体区域和n型半导体区域，所述p型半导体区域的面积形成为比所述n型半导体区域的面积大。2. 如权利要求1所述的光检测装置，其特征在于所述p型半导体区域的正向的长度比所述n型半导体区域的正向 的长度长，由此所述p型半导体区域的面积比所述n型半导体区域的 面积大。3. 如权利要求1所述的光检测装置，其特征在于 从所述基底基板的法线方向观察的所述p型半导体区域的形状与从所述基底基板的法线方向观察的所述n型半导体区域的形状不同。4. 一...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·布朗，加藤浩巳，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP