CN101458430A - 光传感器和显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了光传感器和显示器，该光传感器包括：控制电极，形成在基板上，并且具有两个边缘；以及半导体膜，形成为与控制电极相对，其间设有绝缘膜，并且包括光敏层和在光敏层对面设置的一对电极区域。光敏层设置在与控制电极重叠的区域。成对电极区域的至少一个与控制电极的一个邻近的侧边缘重叠，并且在该邻近的侧边缘上以及沿着该邻近的侧边缘，该至少一个电极区域的长度短于光敏层在沿着控制电极的邻近的侧边缘方向上的长度。
Description
技术领域
本发明涉及使用以薄膜形式的半导体(下文称为“半导体薄膜”)的光传感器，并且还涉及装配有多个这样的光传感器的显示器。
背景技术
现今，每个都装配有光传感器的显示器是已知的。例如，在液晶显示器中，薄膜晶体管(TFT)用作控制像素驱动的开关器件。已知这样的显示器，其装配有这样的薄膜晶体管和光传感器，该光传感器通过与薄膜晶体管类似的制造工艺形成在与薄膜晶体管相同的基板上(例如，见日本特开平No.2007-18458)。
图24是图解现有光传感器80构造的平面图，图25是图解光传感器80构造的截面图。所示的光传感器80的结构与n沟道MOS(金属氧化物半导体)晶体管类似。在该光传感器80中，控制电极82在基板81的上表面上形成条状。第一绝缘膜83覆盖控制电极82而形成叠层。第一绝缘膜83由透光、绝缘材料制造。在第一绝缘膜83的上表面上形成半导体膜84。半导体膜84概略地分成光敏层85和成对的电极区域86、87。光敏层85用于在光进入光敏层85时产生作为光电流源的电子-空穴对。在平面图来看，光敏层85设置在与控制电极82重叠的区域内。
成对的电极区域86、87通过在光敏层85的相对侧向半导体层84中引入杂质而形成。关于成对的电极区域86、87，它们之一，也就是电极区域86设置为源极区域，而另一个电极区域87设置为漏极区域。源极区域86和漏极区域87都形成为面积相同的矩形。源极区域86分成低浓度区域86L和高浓度区域86H，其中，低浓度区域86L引入的杂质浓度相对低，而高浓度区域86H引入的杂质浓度相对高。低浓度区域86L邻近光敏层85设置。同样，漏极区域87分成低浓度区域87L和高浓度区域87H，其中低浓度区域87L引入的杂质浓度相对低，而高浓度区域87H引入的杂质浓度相对高。低浓度区域87L邻近光敏层85设置。
在第一绝缘膜83的上表面上，第二绝缘膜88形成叠层，从而第二绝缘膜88覆盖半导体膜84。第二绝缘膜88由透光、绝缘材料制造。通过第二绝缘膜88，形成多个接触孔89以暴露部分的源极区域86的高浓度区域86H，此外，形成多个接触孔90以暴露部分的源极区域87的高浓度区域87H。源极侧接触孔89填充有第一导体91的导电材料，而漏极侧接触孔90填充有第二导体92的导电材料。在第二绝缘膜88的上表面上，平坦膜93形成为叠层，覆盖各导体91、92。平坦膜93由透光、绝缘材料制造。
在上述构造的光传感器80中，通过平坦膜93、第二绝缘膜88等进入半导体膜84中的光敏层85的光导致在光敏层85中产生电子-空穴对，从而产生光电流。该光电流读取为从光传感器到传感器外部的接收信号。
发明内容
由于光传感器80利用半导体膜84产生的光电流总体上是弱的，提供高灵敏度的光传感器80需要高效率地读取光电流。为了高效读取光电流，减少传感器内的寄生电容是有效的。决定传感器内的寄生电容的主要因素是通过第一绝缘膜83彼此面对的控制电极82与源极区域86(低浓度区域86L)相互面对的面积，以及通过第一绝缘膜83彼此面对的控制电极82与漏极区域87(低浓度区域87L)相互面对的面积。因此，为了减少传感器内的寄生电容，必须减少半导体膜84的面积。然而，半导体膜84面积的减少使得光敏层85的区域变窄，导致传感器内要产生的光电流的减少。
为了解决上述问题，希望提供的光传感器减少内部寄生电容而不减少传感器内要产生的光电流，并且希望提供配有很多这样光传感器的显示器。
因此，在本发明的一个实施例中，所提供的光传感器提供有：控制电极，形成在基板上，并且具有两个边缘；以及半导体膜，形成为与控制电极相对，其间设有绝缘膜，并且包括光敏层和成对地位于光敏层的相对侧的电极区域；其中光敏层布置在与控制电极重叠的区域中，并且成对的电极区域的至少一个与控制电极的边缘中邻近的一个重叠，而在邻近的边缘上以及沿着该邻近的边缘，该至少一个电极区域的长度短于光敏层在沿着控制电极的邻近的边缘方向上的长度。
关于分别位于光敏层的相对侧的成对的电极区域的至少一个，在根据本发明实施例的光传感器中，电极部分与控制电极的邻近的侧边缘重叠的长度设计为短于光敏层在沿着控制电极的邻近的侧边缘方向上的长度。这样的设计使其能够减少该至少一个电极部分与控制电极相互面对的面积，而不减少光敏层的面积。
根据本实施例的光传感器，该传感器可以提供有减少的内部寄生电容而不减少传感器内要产生的光电流。因此，可以高效地从光传感器读取光电流。
根据本发明的另一个实施例，所提供的显示器也提供在如上限定的具有像素元件和光传感器的基板上。由于光传感器的上述优点，例如，该显示器使其能够通过手指或记录笔等输入坐标，以捕获位于靠近显示屏的显示表面(屏幕)的目标，或者检测显示面板安装的环境的亮度。
附图说明
图1的框图图解了根据本发明实施例的显示器的总体结构；
图2的示意图图解了显示面板的显示区域中的电路结构；
图3是图解根据本发明第一实施例的光传感器的结构的平面图；
图4是图解根据本发明第一实施例的光传感器的结构的截面图；
图5是图解根据本发明第二实施例的光传感器的结构的平面图；
图6是图解根据本发明第三实施例的光传感器的结构的平面图；
图7是图解根据本发明第四实施例的光传感器的结构的平面图；
图8是图解根据本发明第四实施例的光传感器的结构的截面图；
图9是图解根据本发明第五实施例的光传感器的结构的平面图；
图10是图解根据本发明第五实施例的光传感器的结构的截面图；
图11是图解本发明比较实例的平面图；
图12是图解根据本发明第六实施例的光传感器的结构的平面图；
图13是图解根据本发明第七实施例的光传感器的结构的平面图；
图14是图解根据本发明第七实施例的光传感器的结构的截面图；
图15是图解根据本发明第八实施例的光传感器的结构的平面图；
图16是图解根据本发明第九实施例的光传感器的结构的平面图；
图17是图解根据本发明第十实施例的光传感器的结构的平面图；
图18是图解根据本发明第十一实施例的光传感器的结构的平面图；
图19是图解作为第一应用实例的电视机的透视图；
图20A是图解作为第二应用实例的数字相机从前侧看的透视图，而图20B是数字相机从背面看的透视图；
图21是展示作为第三应用实例的笔记本个人计算机的透视图；
图22是展示作为第四应用实例的摄像机的透视图；
图23A是作为第五应用实例的移动电话打开状态的正视图，图23B是移动电话打开状态的侧视图，图23C移动电话关闭状态的正视图，图23D是移动电话关闭状态的左视图，图23E是移动电话关闭状态的右视图，图23F是移动电话关闭状态的俯视图，而图23G是移动电话关闭状态的仰视图；
图24是图解现有光传感器的结构的平面图；和
图25是图解现有光传感器的结构的截面图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明的具体实施例。然而，应当注意的是，本发明的技术范围不限于下文要描述的实施例，而是还可以在适合给本发明的各成分带来特优效果或者多重效果或者它们的结合的范围内围绕实施例进行各种修改和改进。
<显示器的总体结构>
参考图1，显示器1提供有显示面板2、背光3、显示驱动电路4、光接收驱动电路5、图像处理单元6和应用程序执行单元7。
显示器1由LCD(液晶显示器)构造，LCD采用液晶面板作为显示面板2。显示面板2具有显示图像的显示区域8。在显示面板2的显示区域8中，多个像素在整个区域上设置成矩阵。显示面板2在执行逐行操作(line-sequential operation)时显示诸如图片或者符号的预定图像。显示区域8还提供有光传感器，用于检测接触或者靠近显示表面(屏幕)的目标。这些光传感器例如能够通过手指或者记录笔等输入在显示区域中的坐标、捕获位于靠近显示面板的显示表面(屏幕)的目标、或者检测显示面板安装环境的亮度。
背光3用作在显示面板2上显示图像的光源。背光3构造为例如使得多个发光二极管排列在平面中。背光3在与显示面板2的操作时间同步的预定时间执行发光二极管的高速导通/截止控制。
显示驱动电路4执行显示面板2的每个驱动(每个逐行操作的驱动)，以根据相应的显示数据在显示面板2上显示图像。
光接收驱动电路5执行显示面板2的每个驱动(每个逐行操作的驱动)，以在显示面板2获得接收数据(以检测目标的接触或者邻近)。光接收驱动电路5具有帧存储器9。各像素接收的数据立即存储在存储器中，例如作为存储器中的一帧，再输出到图像处理单元6。
图像处理单元6根据从光接收驱动电路5输出的接收数据执行预定的图像处理(运算处理)，并且检测和获得关于已经与显示面板2接触或者靠近的目标的信息(目标的位置坐标数据、形状和尺寸的数据等)。
根据图像处理单元6的检测结果，应用程序执行单元7执行相应预定应用软件的处理。由于这样的处理，例如能够涉及根据图像处理单元6所检测的包括目标的位置坐标，并且在显示面板2上显示它们。在应用程序执行单元7产生的显示数据供给显示驱动电路4。
<显示区域的电路结构>
参考图2，接下来将描述显示面板2的显示区域8的电路结构。如图所示，显示区域8提供有多个像素元件11和多个传感器元件12。多个像素元件11在整个显示区域8上设置成矩阵，并且多个传感器元件12也在整个显示区域8上设置成矩阵。具体地讲，作为实例，多个像素元件11和传感器元件12设置为如图2所示，它们在显示面板2的垂直扫描方向上交替地排列成阵列。关于传感器元件12的布置，它们可以排列成与对应于红(R)、绿(G)和蓝(B)的各颜色成分的子像素成1：1的关系，或者与R、G和B三个子像素结合构成的主像素成1：1的关系；或者可以对于多个主像素布置一个传感器元件12。此外，传感器元件12可以仅布置在显示区域8的有限部分(预定位置)，而不是全部显示区域8。
像素元件11设置在显示区域8中的布置在水平方向上的多个扫描线11a和布置在垂直方向上的多个信号线11b之间的各交叉点。每个像素元件11提供有例如用作像素驱动开关装置的薄膜晶体管(TFT)Tr。
薄膜晶体管Tr的栅极连接到扫描线11a，其源极和漏极之一连接到信号线11b，而源极和漏极的另一个连接到像素电极11c。每个像素元件11还提供有公共电极11d，从而公共电位Vcom施加给所有的像素元件11。
根据通过扫描线11a供给的驱动信号，薄膜晶体管Tr导通或者截止。当薄膜晶体管Tr在导通状态时，根据从信号线11b供给的显示信号，像素电压施加给像素电极11c，并且像素电极11c和公共电极11d之间的电场驱动液晶层。
另一方面，每个传感器元件12提供有光传感器15。例如，采用与薄膜晶体管Tr相同的层(相同的步骤)，在上述像素元件11中形成光传感器15。具体地讲，假设像素元件11例如设置在透明玻璃基板上，光传感器15也与像素元件11一起设置在玻璃基板上。在此情况下，像素元件11采用薄膜晶体管形成，并且这些薄膜晶体管以阵列设置在基板上。因此，该基板称为“TFT阵列基板”或者“驱动基板”。通过在TFT阵列基板和对向基板(例如，其上形成有滤色器层的滤色器基板)之间封入并保持液晶层来构造显示面板2。
给每个光传感器15设计供给电源电压Vdd的电路。复位开关元件12a和电容器(存储电容器)12b连接到光传感器15。光传感器15在光入射(暴露到光下)时产生电子-空穴对，并且与光量成比例地产生光电流。该光电流读取为到传感器外部的接收信号。光传感器15的接收信号(信号电荷)聚集在电容器12b中。开关元件12a在预定的时间复位聚集在电容器12b中的接收信号。在读取开关元件12c导通时，聚集在电容器12b中的接收信号通过缓冲放大器12d供给(读取)到接收信号导体12e，再输出到外面。复位开关元件12a的导通/截止操作通过复位控制线12f供给的复位信号控制。另一方面，读取开关元件12c的导通/截止操作通过读取控制线12g供给的读取信号控制。
<第一实施例>
参考图3和4，将描述根据本发明第一实施例的光传感器15的结构。所示的光传感器15具有与n沟道MOS晶体管类似的结构。在该光传感器15中，控制电极22以条状形成在基板21的上表面上。第一绝缘膜23覆盖控制电极22而形成为叠层。基板21由具有透光特性的基板制造，具体地讲，例如为透明玻璃基板。控制电极22对应于MOS晶体管的栅极电极。通过未示出的控制导体给控制电极22施加预定的电压，以控制光传感器15的驱动。控制电极22由反光、导电材料制造，例如钼或者高熔点金属。第一绝缘膜23对应于MOS晶体管的栅极绝缘膜。
第一绝缘膜23由透光、绝缘材料(例如，氧化硅或者氮化硅等)制造。为了形成第一绝缘膜23，可以采用CVD(化学气相沉积)工艺。在第一绝缘膜23的上表面上形成半导体膜24。半导体膜24为例如由多晶硅制造的薄膜制成，并且形成在第一绝缘膜23上，从而在MOS晶体管的沟道长度方向(图中的水平方向)上延伸在控制电极22上。半导体膜24例如可以通过在第一绝缘膜23上形成非晶硅再辐射受激准分子激光(eximer laser)以多晶化该硅层来形成。半导体膜24概略地分成光敏层25和成对的电极区域26、27。
光敏层25对应于MOS晶体管的沟道，并且具有光电转换功能。当光进入光敏层25时，光敏层25产生作为光电流源的电子-空穴对。从平面图中看，光敏层25为矩形形状，其延伸在控制电极22的长度方向上。光敏层25布置在与控制电极22重叠的区域内。在MOS晶体管的沟道长度方向(源极到漏极的方向)上，光敏层25的尺寸设定为小于控制电极22的尺寸，并且在MOS晶体管的沟道宽度方向(垂直于沟道宽度方向的方向)上，光敏层25的尺寸也设定为小于控制电极22。因此，光敏层25布置为完全围在控制电极22的形成区域内。
成对的电极区域26、27通过例如使用离子注入系统在光敏层25的相对侧将杂质引入(注入)注入到半导体层24中来形成。电极区域26、27都是N+区域。关于成对电极区域26、27，它们之一，也就是电极区域26布置为形成MOS晶体管的源极区域，而另一个电极区域27布置为形成MOS晶体管的漏极区域。在由多晶硅膜制造的半导体膜24中，例如，可以如接下来描述的形成源极区域26和漏极区域27。在氧化硅膜形成为覆盖多晶硅膜后，通过光刻技术在氧化硅膜上图案化抗蚀剂。然后采用离子注入系统，通过抗蚀剂中的开口将杂质引入多晶硅膜中来形成源极区域26和漏极区域27。随后，基板21放在退火炉中来激活杂质。在剥离抗蚀剂后，再一次形成抗蚀剂图案。然后，用干蚀刻器(etcher)图案化多晶硅膜和氧化硅膜。
源极区域26分成低浓度区域26L和高浓度区域26H，其中，低浓度区域26L引入杂质的浓度相对低，而高浓度区域26H引入杂质的浓度相对高。低浓度区域26L设置为在沟道长度方向上邻近光敏层25。源极区域26的低浓度区域26L设置为在沟道长度方向上延伸在控制电极22的邻近的侧边缘之上。同样，漏极区域27分成低浓度区域27L和高浓度区域27H，其中，低浓度区域27L引入杂质的浓度相对低，而高浓度区域27H引入杂质的浓度相对高。低浓度区域27L设置为在沟道长度方向上邻近光敏层25。漏极区域27的低浓度区域27L设置为在沟道长度方向上延伸在控制电极22的邻近的侧边缘之上。这样的晶体管结构也称为LDD(轻掺杂漏极)结构。采用LDD结构的目的是减小漏极电场。另一方面，高浓度区域26H、27H设置为将半导体膜24的相反的端部转换成电极(源极电极、漏极电极)。在此情况下，控制电极22的该侧边缘用作在成对的电极之间的方向(源极到漏极方向)上界定控制电极22的端部的边缘，该成对的电极一个是源极区域26而另一个是漏极区域27。
在第一绝缘膜23的上表面上，第二绝缘膜28形成为叠层，从而第二绝缘膜28覆盖半导体膜24。第二绝缘膜28由透光、绝缘材料(例如，氧化硅或者氮化硅等)制造。为了形成第二绝缘膜28，可以采用CVD(化学气相沉积)工艺。通过第二绝缘膜28，单个接触孔29形成为暴露部分的源极区域26的高浓度区域26H，此外，多个(所示实施例为五个)接触孔30形成为暴露部分的漏极区域27的高浓度区域27H。各接触孔29、30例如可以通过第二绝缘膜28以这样的方法形成：通过光刻技术在第二绝缘膜28上形成抗蚀剂图案，再通过该抗蚀剂图案蚀刻第二绝缘膜28。源极侧接触孔29填充有第一导体31的导电材料，而漏极侧接触孔30填充有第二导体32的导电材料。作为第一导体31和第二导体32的导电材料，例如可以采用铝。在第二绝缘膜28的上表面上，平坦膜33形成叠层，覆盖各导体31、32。平坦膜33由透光、有机、绝缘材料制造。
现在来比较半导体膜24的源极区域26与半导体膜24的漏极区域27，漏极区域27形成为矩形形状，而源极区域26形成为小于漏极区域27的梯形形状。更详细地描述为，限定漏极区域27的矩形长边的长度与光敏层25的长度(长边尺寸)相同。另一方面，限定源极区域26的梯形的下边与光敏层25的长边尺寸相同，但限定源极区域26的梯形的上边的尺寸短于光敏层25的长边尺寸。这里所用的术语“光敏层25的长度”是指在沿着上述控制电极25的邻近的侧边缘的方向上光敏层25的长度。由于光敏层25形成为图3中的垂直长条形状，光敏层25的长度由光敏层25的长边尺寸限定。然而，如果光敏层25例如形成为水平长条形状，则光敏层25的长度由光敏层25的短边尺寸限定。
关于漏极区域27，与控制电极22的邻近的侧边缘重叠的低浓度区域27L的长度和光敏层25在沿着控制电极22的邻近的侧边缘方向上的长度(在该实施例中低浓度区域27L与光敏层25之间的边界部分的长度)都设定为相同的长度L1。另一方面，至于源极区域26，与控制电极22的邻近的侧边缘重叠的低浓度区域26L的长度L2短于光敏层25在沿着控制电极22的邻近的侧边缘方向上的长度L3(在该实施例中为低浓度区域26L和光敏层25之间的边界部分的长度)(L3＝L1)。如图所示的实施例中，存在L3×0.65≈L2的尺寸关系。
在上述结构的光传感器15中，光通过平坦膜33、第二绝缘膜28等入射到半导体膜24中的光敏层25中导致在光敏层25中产生电子-空穴对，从而产生光电流。该光电流读取为从光传感器到传感器外部的接收信号。
在根据本发明第一实施例的光传感器15中，通过将半导体膜24的源极区域26形成为梯形形状，使得与控制电极22的邻近的侧边缘重叠的低浓度区域26L的长度L2短于光敏层25在沿着控制电极22的邻近的侧边缘方向上的长度L3。因此，控制电极22与源极区域26(低浓度区域26L)相互面对的区域小于控制电极22与漏极区域27(低浓度区域27L)相互面对的区域。与如漏极区域27一样形成为的矩形形状的源极区域26相比较，控制电极22与源极区域26相互面对的区域因此变得更小，并且传感器内的寄生电容相应减小。由于光敏层25的长边尺寸在源极侧和漏极侧保持相同的值(L1＝L3)，光敏层25作为电子-空穴对的产生源的区域(面积)保持不变。因此，传感器内产生的光电流没有减少。结果，传感器内寄生电容可以减少而没有减少传感器内要产生的光电流。因此，能有效地读取作为光传感器15的接收信号的光电流。
在上述第一实施例中，通过将漏极区域27形成为矩形形状而源极区域26形成为梯形形状，使源极侧的相互面对区域小于漏极侧。相反，通过将漏极区域27形成为梯形形状而源极区域26为矩形形状，可以使漏极侧的相互面对区域小于源极侧。
<第二实施例>
接下来参考图5，将描述根据本发明第二实施例的光传感器15的结构。在第二实施例中，漏极区域27的形状与上述第一实施例的不同。具体地讲，在第一实施例中漏极区域27的形状为矩形，而在第二实施例中，漏极区域27形成为与源极区域26类似的梯形形状。关于漏极区域27，低浓度区域27L与控制电极22的邻近的侧边缘重叠的长度L4短于低浓度区域27L与光敏层25之间的边界部分的长度L1。
在上述结构的光传感器15中，通过使半导体膜24的源极区域26和漏极区域27的每一个都形成梯形形状，使得低浓度区域26L与控制电极22的邻近的侧边缘重叠的长度L2小于光敏层25在沿着控制电极22的邻近的侧边缘方向上的长度L3(低浓度区域26L与光敏层25之间的边界部分的长度)。因此，与第一实施例相比，控制电极22与漏极区域27(低浓度区域27L)相互面对的区域较小，并且传感器内的寄生电容相应减少。由于源极侧和漏极侧光敏层25的长边尺寸保持相同的值(L1＝L3)，光敏层25作为电子-空穴对的产生源的区域(面积)保持不变。因此，传感器内产生的光电流没有减少。结果，传感器内的寄生电容可以减小而不减少传感器内要产生的光电流。因此，能够更有效地读取作为光传感器15的接收信号的光电流。
<第三实施例>
参考图6，接下来将描述根据本发明第三实施例的光传感器15的结构。在该第三实施例中，源极区域26的形状与上述第一实施例的不同。具体地讲，在第一实施例中，漏极区域27为矩形形状而源极区域26为梯形形状，而在该第三实施例中，漏极区域27形成为矩形形状而源极区域26形成为梳齿形状。因此，关于漏极区域27，低浓度区域27L与控制电极22的邻近的侧边缘重叠的长度和低浓度区域27L和光敏层25之间的边界部分的长度都相应地设定为相同的长度L1。另一方面，至于源极区域26，低浓度区域26L与控制电极22的邻近的侧边缘重叠的长度L5(L5＝L5a+L5b+L5c)短于光敏层25在沿着控制电极22的邻近的侧边缘方向上的长度L3(在本实施例中为低浓度区域26L与光敏层25之间的边界部分的长度)。
由于上述结构，控制电极22和源极区域26(低浓度区域26L)相互面对的区域小于控制电极22和漏极区域27(低浓度区域27L)相互面对的区域。因此，与源极区域26和漏极区域27类似地形成为矩形形状相比，控制电极22与源极区域26相互面对的区域较小，并且传感器内的寄生电容相应减少。光敏层25在源极侧和漏极侧的长边尺寸保持为相同的值(L1＝L3)，光敏层25作为电子-空穴对的产生源的区域(面积)保持不变。因此，传感器内产生的光电流不减少。结果，传感器内的寄生电容可以减少而不减少传感器内要产生的光电流。因此，能够有效读取作为光传感器15的接收信号的光电流。
在第三实施例中，通过将漏极区域27形成为矩形形状而源极区域26为梳齿状，使得源极侧相互面对的区域小于漏极侧相互面对的区域。相反，通过将漏极区域27形成为梳齿形状而源极区域26为矩形形状，可以使得漏极侧相互面对的区域小于源极侧。此外，源极区域26和漏极区域27的每一个都可以形成为梳齿形状。
<第四实施例>
接下来参考图7和8，将描述根据本发明第四实施例的光传感器15的结构。所述第四实施例与上述第一至第三实施例的结构元件功能相同的结构元件采用相同的附图标记。在所示的光传感器15中，控制电极22和半导体膜24的源极区域26、光敏层25和漏极区域27都共中心地(concentrically)设置。控制电极22形成环形形状。控制导体20连接到控制电极22。半导体膜24形成为圆形(实圆，true round)形状。半导体膜24的结构为在半径方向上从光传感器15的中心依次设置源极区域26、光敏层25和漏极区域27。因此，光敏层25以环形形状形成在圆形源极区域26的外侧，从而光敏层25围绕源极区域26，并且漏极区域27以环形形状形成在光敏层25的外侧，从而漏极区域27围绕光敏层25。
光敏层25设置的区域与控制电极22重叠。光敏层25的内径设定为大于控制电极22的内径，并且光敏层25的外径设定为小于控制电极22的外径。因此，光敏层25设置为完全包围在控制电极22的形成区域内。
源极区域26分成在其内侧的高浓度区域26H和在其外侧的低浓度区域26L，并且低浓度区域26L的外圆周部分设置为邻近光敏层25的内圆周部分。接触孔29布置在源极区域26的高浓度区域26H的中心位置。接触孔29形成为延伸通过第二绝缘膜28，并且填充有第一导体31的导电材料。在第一导体31的正下方，控制电极22和半导体膜24除了源极区域26外可以被切除，以防止对应于MOS晶体管的沟道的光敏层25受到源极信号的耦合。
漏极区域27分成在其外侧的高浓度区域27H和在其内侧的低浓度区域27L，并且低浓度区域27L的内圆周部分设置为邻近光敏层25的外圆周部分。漏极区域27的高浓度区域27H的一部分向外延伸，并且接触孔30形成在该延伸部分中。接触孔30形成为延伸通过第二绝缘膜28，并且填充有第二导体32的导电材料。
现在比较半导体膜24的源极区域26和半导体膜24的漏极区域27，源极区域26以圆形形状形成在光敏层25的内侧，与以环形形状形成在光敏层25外侧的漏极区域27相对。关于漏极区域27，低浓度区域27L与控制电极22的邻近的圆周边缘(外圆周边缘)重叠的长度(圆周长度)因此长于光敏层25在沿着控制电极22的邻近的圆周边缘方向(圆周方向)上的长度(在该实施例中，低浓度区域27L和光敏层25之间的边界部分的长度(圆周长度))。另一方面，至于源极区域26，低浓度区域26L与控制电极22的邻近的圆周边缘(内圆周边缘)重叠的长度(圆周长度)短于光敏层25在沿着控制电极22的邻近的圆周边缘方向(圆周方向)上的长度(在该实施例中，低浓度区域26L和光敏层25之间的边界部分的长度(圆周长度))。因此，控制电极22和源极区域26(低浓度区域26L)相互面对的区域小于控制电极22和漏极区域27(低浓度区域27L)相互面对的区域。假定控制电极22和漏极区域27相互面对的区域与上述现有结构(漏极区域形成为矩形形状的情况)的相同，则控制电极22和源极区域26相互面对的区域小于上述现有结构，并且传感器内的寄生电容相应减小。
假定在MOS晶体管结构的光传感器中，光敏层在源极区域侧的端部为“源极端部”，并且光敏层在漏极区域侧的端部为“漏极端部”，则漏极端部产生电子-空穴对的贡献程度通常高于源极端部，这是因为光入射进入光敏层时，主要在漏极端部发生产生光电流的电子-空穴对。在根据第四实施例的光传感器15中，作为半导体膜24的布置形式，源极区域26和漏极区域27分别布置在内侧和外侧。这保证对产生电子-空穴对具有更高程度贡献的漏极端部的圆周长度较长。因此，与源极区域26在外侧而漏极区域27在内侧的布置相比，可以产生更高的光电流。结果，可以减少传感器内的寄生电容而不减少传感器内要产生的光电流。因此，能够有效读取作为光传感器15的接收信号的光电流。与具有相同传感器效率的现有传感器相比，根据该实施例的传感器可以制造为更小的尺寸。
在第四实施例中，控制电极22和半导体膜24的形状(内圆周形状和外圆周形状等)为圆形。然而，应当注意的是，这些形状不限于这样的圆形，而是可以是例如六边形或者更多边的多边形。
第一至第四实施例以n沟道MOS晶体管结构为例进行了描述。然而，应当注意的是，本发明的实施例不限于这样的光传感器，而是也可以应用于p沟道MOS晶体管结构。
此外，本发明的实施例不限于MOS晶体管结构的光传感器，而是也可以应用于PIN(p-本征-n)二极管结构的光传感器。PIN二极管采用分成p型电极区域、I型光敏层和n型电极区域的半导体膜构造。在此情况下，设置在光敏层的相对侧的成对的电极区域由构成PIN二极管的阳极区域和阴极区域形成。下文对本发明应用于PIN二极管结构的光传感器的情况来描述一定的具体实施例。
<第五实施例>
参考图9和10，将描述根据本发明第五实施例的光传感器45的结构。所示的光传感器45具有与PIN二极管类似的结构。在该光传感器45中，控制电极47以条状形成在基板46的上表面上。第一绝缘膜48覆盖控制电极47而形成为叠层。基板46由具有透光特性的基板制造，具体地讲，例如为透明玻璃基板。控制电极47形成在公共基板46上，其形成步骤与用作像素驱动、开关元件的薄膜晶体管Tr(见图2)的栅极电极相同。对于控制电极47，通过未示出的控制导体施加预定的电压以控制光传感器45的驱动。控制电极47由反光、导电材料制造，例如钼或者高熔点金属。第一绝缘膜48通过与上述薄膜晶体管Tr的栅极绝缘膜相同的步骤形成。
第一绝缘膜48由透光、绝缘材料(例如，氧化硅或者氮化硅等)制造。对于形成第一绝缘膜48，可以采用CVD(化学气相沉积)工艺。在第一绝缘膜48的上表面上形成半导体膜49。半导体膜49是由例如多晶硅制造的薄膜，并且形成在第一绝缘膜48上，从而在图中的水平方向上延伸在控制电极47上。半导体膜49可以通过例如在第一绝缘膜48上形成非晶硅再辐射受激准分子激光以多晶化该硅层来形成。半导体膜49构造了PIN二极管，并且分成光敏层50和成对的电极区域51、52。光敏层50为具有相对低杂质浓度的I型，而成对的电极区域51、52分别为具有相对高杂质浓度的P型和N型。
光敏层50具有光电转换功能。光敏层50在光进入光敏层50时产生作为光电流的电子-空穴对。从平面图上看，光敏层50呈现为在控制电极47的长度方向上延伸的矩形形状。光敏层50布置在与控制电极47重叠的区域内。在图中的水平方向上，光敏层50的尺寸设定为小于控制电极47，并且在图中的垂直方向的方向上，光敏层50的尺寸也设定为小于控制电极47。因此，光敏层50布置为完全包围在控制电极47的形成区域内。
例如，成对的电极区域51、52采用离子注入系统分别在光敏层50的相对侧通过给半导体层49引入(注入)不同导电类型的杂质来形成。一侧为P+区域，而另一侧为N+区域。关于成对的电极区域51、52，它们之一，也就是电极区域(P+区域)51设置为阳极区域，而另一电极区域(N+区域)52设置为阴极区域。阳极区域51设置为在图中的水平方向上延伸在控制电极47的邻近的侧边缘之上，并且阴极区域52设置为在图中的水平方向上延伸在控制电极47的邻近的侧边缘之上。
在第一绝缘膜48的上表面上，第二绝缘膜53形成为叠层，从而第二绝缘膜53覆盖半导体膜49。第二绝缘膜53由透光、绝缘材料(例如，氧化硅或者氮化硅等)制造。对于形成第二绝缘膜53，可以采用CVD(化学气相沉积)工艺。通过第二绝缘膜53，单个接触孔54形成为在暴露部分的阳极区域51，此外，另一个单个接触孔55形成为暴露部分的阴极区域52。各接触孔54、55可以例如通过光刻技术在第二绝缘膜53上形成抗蚀剂图案再通过抗蚀剂图案蚀刻第二绝缘膜53从而形成为穿过第二绝缘膜53。阳极侧接触孔54填充有第一导体56的导电材料，而阴极侧接触孔55填充有第二导体57的导电材料。作为第一导体56和第二导体57的导电材料，例如可以采用铝。在第二绝缘膜53的上表面上，平坦膜58形成为堆叠层，覆盖各导体56、57。平坦膜58由透光、有机、绝缘材料制造。
应当注意的是，半导体膜49的阳极区域51和阴极区域52每个都形成为平面图上看的T形。关于阳极区域51，阳极区域51与控制电极47的邻近的侧边缘重叠的长度L5短于光敏层50在沿着控制电极47的邻近的侧边缘方向上的长度L6(在该实施例中为阳极区域51与光敏层50之间的边界部分的长度)。同样，关于阴极区域52，阴极52与控制电极47的邻近的侧边缘重叠的长度L7短于光敏层50在沿着控制电极47的邻近的侧边缘方向上的长度L8(L8＝L6)(在该实施例中为阴极区域52与光敏层50之间的边界部分的长度)。
在上述结构的光传感器45中，光通过平坦膜58、第二绝缘膜53等入射到半导体膜49中的光敏层50导致在光敏层50中产生电子-空穴对，从而产生光电流。该光电流读取为从光传感器到传感器外部的接收信号。
在根据本发明第五实施例的光传感器45中，通过将半导体膜49的阳极区域51和阴极区域52每个都形成T形，使得阳极区域51与控制电极47的邻近的侧边缘重叠的长度L5短于光敏层50在沿着控制电极47的邻近的侧边缘方向上的长度L6(在该实施例中，阳极区域51与光敏层50之间的边界部分的长度)，并且使得阴极区域52与控制电极47的邻近的侧边缘重叠的长度L7短于光敏层50在沿着控制电极47的邻近的侧边缘方向上的长度L8(在该实施例中，阴极区域52与光敏层50之间的边界部分的长度)。另一方面，当半导体膜49的阳极区域51和阴极区域52例如如图11所示每个都形成为矩形形状时，阳极区域51与控制电极47的邻近的侧边缘重叠的长度L9变为等于光敏层50在沿着控制电极47的邻近的侧边缘方向上的长度L9(阳极区域51与光敏层50之间的边界部分的长度)，并且阴极区域52与控制电极47的邻近的侧边缘重叠的长度L10变为等于光敏层50在沿着控制电极47的邻近的侧边缘方向上的长度L10(阴极区域52与光敏层50之间的边界部分的长度)。
因此，控制电极47与阳极区域51相互面对的区域与阳极区域51形成矩形形状的情况相比较小，并且传感器内的寄生电容相应减小。同样，控制电极47与阴极区域52相互面对的区域与阴极区域52形成为矩形形状的情况相比较小，并且传感器内的寄生电容相应减小。由于阳极区域51和阴极区域52两侧的光敏层50的长边尺寸保持相同的值(L6＝L8＝L9＝L10)，作为电子-空穴对产生源的光敏层50的区域(面积)保持不变。因此，传感器内产生的光电流没有减少。结果，可以减少传感器内的寄生电容而不减少传感器内要产生的光电流。因此，能够有效读取作为光传感器45的接收信号的光电流。
<第六实施例>
参考图12，下面将描述根据本发明第六实施例的光传感器45的结构。在该第六实施例中，阳极区域51和阴极区域52的形状不同于上述的第五实施例。具体地讲，在第五实施例中，阳极区域51和阴极区域52每个都形成为T形，而在第六实施例中，阳极区域51和阴极区域52每个都形成为终止在矩形范围内的梯形形状。因此，阳极区域51与控制电极47的邻近的侧边缘重叠的长度L11短于光敏层50在沿着控制电极47的邻近的侧边缘方向上的长度L12(在该实施例中，阳极区域51与光敏层50之间的边界部分的长度)，并且阴极区域52与控制电极47的邻近的侧边缘重叠的长度L13(L13＝L11)短于光敏层50在沿着控制电极47的邻近的侧边缘方向上的长度L14(L14＝L12)(在该实施例中，阴极区域52与光敏层50之间的边界部分的长度)。
在上述结构的光传感器45中，通过将半导体膜49的阳极区域51和阴极区域52的每一个都形成为终止在矩形范围内的梯形形状，使得阳极区域51与控制电极47的邻近的侧边缘重叠的长度L11短于光敏层50在沿着控制电极47的邻近的侧边缘方向上的长度L12(在该实施例中，阳极区域51与光敏层50之间的边界部分的长度)，并且使得阴极区域52与控制电极47的邻近的侧边缘重叠的长度L13短于光敏层50在沿着控制电极47的邻近的侧边缘方向上的长度L14(在该实施例中，阴极区域52与光敏层50之间的边界部分的长度)。因此，与阳极区域51和阴极区域52的每一个都为上述如图11所示的矩形形状的情况相比，控制电极47和阳极区域51相互面对的区域变小，从而传感器内的寄生电容相应减小，此外，控制电极47和阴极区域52相互面对的区域也变小，从而传感器内的寄生电容相应减小。由于阳极侧和阴极侧的光敏层50的长边尺寸与图11所示的传感器结构中的保持为相同的值(L9＝L10＝L12＝L14)，作为电子-空穴的产生源的光敏层50的区域(面积)保持不变。因此，传感器内产生的光电流没有减少。结果，传感器内寄生电容可以进一步减小而不减小传感器内要产生的光电流。因此，能够有效读取作为光传感器45的接收信号的光电流。
<第七实施例>
接下来参考图13和14，将描述根据本发明第七实施例的光传感器45的结构。第七实施例描述的结构元件与上述第五和第六实施例中功能相同的结构元件采用相同的附图标记。在所示的光传感器45中，控制电极47和半导体膜49的阳极区域51、光敏层50和阴极区域52都共中心地布置。控制电极47形成为环形形状。控制导体59连接到控制电极47。半导体膜49形成为圆形(实圆)形状。半导体膜49构造为从光传感器45的中心在半径方向上依次布置阴极区域52、光敏层50和阳极区域51。因此，光敏层50以环形形状形成在圆形阴极区域52的外侧，从而光敏层50围绕阴极区域52，并且阳极区域51以环形形状形成在光敏层50的外侧，从而阳极区域51围绕光敏层50。
光敏层50设置在与控制电极47重叠的区域。光敏层50的内径设定为大于控制电极47的内径，并且光敏层50的外径设定为小于控制电极47的外径。因此，光敏层50设置为完全围绕在控制电极47的形成区域内。
阳极区域51的内圆周部分设置为邻近光敏层50的外圆周部分。阳极区域51的一部分向外延伸，并且接触孔54形成在该延伸部分中。接触孔54形成为延伸通过第二绝缘膜53，并且填充有第一导体(阳极导体)56的导电材料。
阴极区域52的外圆周部分设置为邻近光敏层50的内圆周部分。接触孔55设置在阴极区域52的中心位置。接触孔55形成为延伸通过第二绝缘膜53，并且填充有第二导体(阴极导体)57的导电材料。
现在比较半导体膜49的阳极区域51和半导体膜49的阴极区域52，阴极区域52以圆形形状形成在光敏层50的内侧，与以环形形状形成在光敏层50外侧的阳极区域51相对。因此，阳极区域51与控制电极47的邻近的圆周边缘(外圆周边缘)重叠的长度(圆周长度)长于光敏层50在沿着控制电极47的邻近的圆周边缘方向(圆周方向)上的长度(在该实施例中，阳极区域51和光敏层50之间的边界部分的长度(圆周长度))。另一方面，阴极区域52与控制电极47的邻近的圆周边缘(外圆周边缘)重叠的长度(圆周长度)短于光敏层50在沿着控制电极47的邻近的圆周边缘方向(圆周方向)上的长度(在该实施例中，阴极区域52和光敏层50之间的边界部分的长度(圆周长度))。因此，控制电极47和阴极区域52相互面对的区域小于控制电极47和阳极区域51相互面对的区域。假定控制电极47和阳极区域51相互面对的区域与例如如图11所示的阳极区域51和阴极区域52都形成为矩形形状的情况相同，则控制电极47和阴极区域52相互面对的区域小于上述图11所示的传感器结构，并且传感器内的寄生电容相应减小。
假设在PIN二极管结构的光传感器中，光敏层在阳极区域侧的端部为“阳极端部”，并且光敏层在阴极区域侧的端部为“阴极端部”，则阳极端部通常对于产生电子-空穴对比阴极端部具有更高程度的贡献，这是因为光入射在光敏层上时，产生光电流的电子-空穴对主要发生在阳极端部。在根据第七实施例的光传感器45中，作为半导体膜49的布置形式，阴极区域52和阳极区域51分别布置在内侧和外侧。这保证了使得对于产生电子-空穴对具有更高程度贡献的阳极端部的圆周长度较长。因此，与阴极区域52在外侧而阳极区域51在内侧的设置相比，可以产生更多的光电流。结果，可以减少传感器内的寄生电容，而不减少传感器内要产生的光电流。因此，能够有效读取作为光传感器45的接收信号的光电流。由于阴极区域52被光敏层50和阳极区域51围绕的结构，能够防止光敏层50的电场分布上的任何偏置。与具有相同传感器效率的现有传感器相比，根据该实施例的传感器可以制造成更小的尺寸。
在上述第七实施例中，控制电极47和半导体膜49的形状(内圆周形状和外圆周形状等)为圆形。然而，应当注意的是，这些形状不限于这样的圆形，而例如可以为六边形或者更多边的多边形。
<第八实施例>
参考图15，接下来将描述根据本发明第八实施例的光传感器45的结构。在该第八实施例中，光敏层50和阳极区域51的形状不同于上述第五实施例。具体地讲，在第五实施例中，光敏层50形成为条形形状，并且阳极区域51形成为T形，而在该第八实施例中，光敏层50的一部分设计为以与阳极区域51相同的宽度朝着阳极区域51延伸。以与延伸部分连续的形式，阳极区域51形成为I形，而阴极区域52形成为T形。因此，阳极区域51与控制电极47的邻近的侧边缘重叠的长度L5短于光敏层50在沿着控制电极47的邻近的侧边缘方向上的长度L6。阴极区域52与控制电极47的邻近的侧边缘重叠的长度L7短于光敏层50在沿着控制电极47的邻近的侧边缘方向上的长度L8。因此，能够获得与第五实施例类似的有益效果。与第五实施例相比，控制电极47和阳极区域51相互面对的区域较小，从而传感器内的寄生电容相应减小。采用该第八实施例的结构同样可以应用于上述n沟道MOS晶体管结构的光传感器。在此情况下，阳极区域51的部分变为源极区域的部分，并且阴极区域52的部分变为漏极区域的部分。作为第八实施例的修改，阳极区域51可以形成为T形，而阴极区域52可以形成为I形。
<第九实施例>
参考图16，接下来将描述根据本发明第九实施例的光传感器45的结构。在该第九实施例中，光敏层50和阴极区域52的形状不同于上述第八实施例。具体地讲，在该第九实施例中，光敏层50的一部分设计为以与阴极区域52相同的宽度朝着阴极区域52延伸。以与延伸部分连续的形式，阴极区域52形成为I形。因此，阳极区域51与控制电极47的邻近的侧边缘重叠的长度L5短于光敏层50在沿着控制电极47的邻近的侧边缘方向上的长度L6。阴极区域52与控制电极47的邻近的侧边缘重叠的长度L7短于光敏层50在沿着控制电极47的邻近的侧边缘方向上的长度L8。因此，能够获得与第八实施例类似的有益效果。与第五和第八实施例相比，控制电极47和阴极区域52相互面对的区域较小，从而传感器内的寄生电容相应减小。采用该第九实施例的结构同样可以应用于上述n沟道MOS晶体管结构的光传感器。在此情况下，阳极区域51的部分变为源极区域的部分，而阴极区域52的一部分变为漏极区域的一部分。
<第十实施例>
参考图17，接下来将描述根据本发明第十实施例的光传感器45的结构。在该第十实施例中，阳极区域51和阴极区域52的形状不同于上述如图11所示的PIN二极管结构。具体地讲，在图11所示的PIN二极管结构的光传感器45中，半导体层49的阳极区域51和阴极区域52的每一个都形成为矩形形状。另一方面，在该第十实施例中，在阳极区域51中在阳极区域51与控制电极47重叠的部分形成缺口60，此外，在阴极区域52中在阴极区域52与控制电极47重叠的部分形成缺口。前者的缺口60形成为阳极区域51在沿着控制电极47的邻近的侧边缘方向上(在图中的垂直方向上)的宽度局部变窄。同样，后者的缺口60形成为阴极区域52在沿着控制电极47的邻近的侧边缘方向上(在图中的垂直方向上)的宽度局部变窄。
在上述结构的光传感器45中，由于在阳极区域51中设置了缺口60，阳极区域51和控制电极47相互面对的区域减小，此外，由于在阴极区域52中设置了缺口60，阴极区域52和控制电极47相互面对的区域减小。与图11所示的PIN二极管结构的光传感器45相比，传感器内的寄生电容减少。由于阳极侧和阴极侧的光敏层50的长边尺寸与图11所示的传感器结构保持在相同的值(L9＝L10＝L12＝L14)，作为电子-孔穴对产生源的光敏层50的区域(面积)保持不变。因此，传感器内产生的光电流没有减少。结果，可以进一步减少传感器内的寄生电容，而不减少传感器内要产生的光电流。因此，能够有效读取作为光传感器45的接收信号的光电流。在该实施例中，缺口60、60分别布置在阳极区域51和阴极区域52中。然而，这样的缺口可以仅设置在阳极区域51和阴极区域52之一中。尽管图中没有示出，但是可以设置至少一个所期望的形状(例如，圆形、椭圆形或者多边形等)的通孔以替代这样的一个或多个缺口。该第十实施例中采用的结构同样可以应用于上述n沟道MOS晶体管结构的光传感器。在此情况下，阳极区域51的部分变为源极区域的部分，而阴极区域52的部分变为漏极区域的部分。
<第十一实施例>
参考图18，接下来将描述根据本发明第十一实施例的光传感器45的结构。在该第十一实施例中，控制电极47与半导体膜49之间的布置关系不同于上述图9所示的PIN二极管结构。具体地讲，在图9所示的PIN二极管结构的光传感器45中，光敏层50以及光敏层50相对侧的部分的阳极区域51和阴极区域52设置为与控制电极47重叠。然而，在该第十一实施例中，只有光敏层50与控制电极47重叠，而阳极区域51和阴极区域52都不与控制电极47重叠。具体地讲，在垂直于沿着控制电极47的邻近的侧边缘方向的方向上(图中的水平方向上)，控制电极47和光敏层50的尺寸(宽度)相同。光敏层50与阳极区域51之间的边界设置在与控制电极47的邻近的侧边缘相同的线上，而光敏层50与阴极区域52之间的边界设置在与控制电极47的邻近的侧边缘相同的线上。
在上述结构的光传感器45中，阳极区域51和控制电极47相互面对的区域基本上为零，此外，阴极区域52和控制电极47相互面对的区域也基本上为零。与图9所示的PIN二极管结构的光传感器45相比，减少了传感器内的寄生电容。由于光敏层50的长边尺寸与图9的传感器结构保持等值，作为电子-孔穴的产生源的光敏层50的区域(面积)保持不变。因此，传感器内产生的光电流没有减少。结果，可以进一步减少传感器内的寄生电容，而不减少传感器内要产生的光电流。采用该第十一实施例的结构同样可以应用于上述n沟道MOS晶体管结构的光传感器。在此情况下，阳极区域51的部分变为源极区域的部分，并且阴极区域52的部分变为漏极区域的部分。
<应用实例>
根据本发明实施例的上述显示器(液晶显示器)1可以应用于各领域的电子设备中，用于显示图片图像或者视频图像、输入电子设备中的视频信号或者电子设备中产生的视频信号，例如图19至23G所示的各种电子设备，例如，数字相机、笔记本大小的个人计算机、如移动电话的移动终端设备和摄像机。
<第一应用实例>
图19是作为第一应用实例的电视机的透视图。根据该应用实例的电视机包括由前面板102、滤光片玻璃103等构造的图像显示屏101，并且上述显示器1可以用作图像显示屏101。
<第二应用实例>
图20A和20B是作为第二应用实例的数字相机的透视图。图20A是从前侧看的透视图，而图20B是从后侧看的透视图。根据该应用实例的数字相机包括用于闪光的发光单元111、显示器112、菜单选择器113、快门按钮114等，并且上述显示器1可以用作显示器112。
<第三应用实例>
图21是展示作为第三应用实例的笔记本大小个人计算机的透视图。根据该应用实例的笔记本大小个人计算机包括主体121、输入符号等要操作的键盘122、用于显示图像的显示器123，等等，并且上述的显示器1可以用作显示器123。
<第四应用实例>
图22是展示作为第四应用实例的摄像机的透视图。根据该应用实例的摄像机包括主体131、前侧的摄像镜头132、摄像时采用的开始/停止开关133、显示器134等，并且上述显示器1可以用作显示器134。
<第五应用实例>
图23A至23G图解了作为第五应用实例的移动终端设备，即移动电话，其中，图23A是其打开状态的主视图，图23B是其侧视图，图23C是其关闭状态的主视图，图23D是其左侧视图，图23E是其右侧视图，图23F是其俯视图，而图23G是其仰视图。根据该应用实例的移动电话包括上壳体141、下壳体142、连接部分(在该实例中为铰链)143、显示器144、子显示器145、图像灯146、相机147等，并且上述显示器1可以用作显示器145。
本领域的技术人员应当理解的是，在所附权利要求或其等同物的范围内，根据设计需要和其他因素，可以进行各种修改、结合、部分结合和替换。
本发明包含分别于2007年12月11日和2008年3月4日提交日本专利局的日本专利申请JP 2007-319141和JP 2008-052811的相关主题，将其全部内容引用结合于此。
Claims (10)
1、一种光传感器，包括：
控制电极，形成在基板上，并且具有两个边缘；以及
半导体膜，形成为与所述控制电极相对，其间设有绝缘膜，并且包括光敏层和成对地位于所述光敏层的相对侧的电极区域；其中
所述光敏层布置在与所述控制电极重叠的区域中；并且
所述成对的电极区域中的至少一个与所述控制电极的所述边缘中邻近的一个重叠，并且在所述邻近的边缘上并沿着所述邻近的边缘，所述至少一个电极区域的长度短于所述光敏层在沿着所述控制电极的所述邻近的边缘的方向上的长度。
2、根据权利要求1所述的光传感器，其中所述成对的电极区域包括构造金属氧化物半导体晶体管的源极区域和漏极区域。
3、根据权利要求1所述的光传感器，其中所述成对的电极区域包括构造p-本征-n二极管的阳极区域和阴极区域。
4、一种显示器，在基板上设置有像素元件和光传感器，其中
所述光传感器的每一个都包括：
控制电极，形成在所述基板上，并且具有两个边缘；和
半导体膜，形成为与所述控制电极相对，其间设有绝缘膜，并且包括光敏层和成对地位于所述光敏层的相对侧的电极区域；
所述光敏层布置在与所述控制电极重叠的区域中；以及
所述成对的电极区域的至少一个与所述控制电极的所述边缘中邻近的一个重叠，并且在所述邻近的边缘上并沿着所述邻近的边缘，所述至少一个电极区域的长度短于所述光敏层在沿着所述控制电极的所述邻近的边缘的方向上的长度。
5、一种光传感器，包括：
控制电极，形成在基板上；和
半导体膜，形成为与所述控制电极相对，其间设有绝缘膜，并且包括光敏层和成对地位于所述光敏层的相对侧的电极区域；其中
所述光敏层布置在与所述控制电极重叠的区域中；并且
所述成对的电极区域的至少一个具有与所述控制电极重叠的一部分，且所述部分提供有至少一个缺口。
6、一种光传感器，包括：
控制电极，形成在基板上；以及
半导体膜，形成为与所述控制电极相对，其间设有绝缘膜，并且包括光敏层和成对地位于所述光敏层的相对侧的电极区域；其中
所述光敏层布置在与所述控制电极重叠的区域中；并且
所述成对的电极区域的至少一个具有与所述控制电极重叠的一部分，且所述部分提供有至少一个通孔。
7、一种显示器，在基板上设置有像素元件和光传感器，其中
所述光传感器的每一个都包括：
控制电极，形成在所述基板上；以及
半导体膜，形成为与所述控制电极相对，其间设有绝缘膜，并且包括光敏层和成对地位于所述光敏层的相对侧的电极区域；
所述光敏层布置在与所述控制电极重叠的区域中；并且
所述成对的电极区域的至少一个具有与所述控制电极重叠的一部分，并且所述部分提供有至少一个缺口。
8、一种显示器，在基板上设置有像素元件和光传感器，其中
所述光传感器的每一个都包括：
控制电极，形成在所述基板上；以及
半导体膜，形成为与所述控制电极相对，其间设有绝缘膜，并且包括光敏层和成对地位于所述光敏层的相对侧的电极区域；
所述光敏层布置在与所述控制电极重叠的区域中；并且
所述成对的电极区域的至少一个具有与所述控制电极重叠的一部分，并且所述部分提供有至少一个通孔。
9、一种光传感器，包括：
控制电极，形成在基板上，并且具有两个边缘；以及
半导体膜，形成为与所述控制电极相对，其间设有绝缘膜，并且包括光敏层和成对地位于所述光敏层的相对侧的电极区域；其中
所述光敏层和位于所述光敏层的所述相对侧的所述成对的电极区域之间的边界分别设置在与所述控制电极的所述边缘中邻近的一个相同的线上。
10、一种显示器，在基板上设置有像素元件和光传感器，其中
所述光传感器的每一个都包括：
控制电极，形成在基板上，并且具有两个边缘；以及
半导体膜，形成为与所述控制电极相对，其间设有绝缘膜，并且包括光敏层和成对地位于在所述光敏层的相对侧的电极区域；以及
所述光敏层和位于所述光敏层的所述相对侧的所述成对的电极区域之间的边界分别设置在与所述控制电极的所述边缘中邻近的一个相同的线上。
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