CN102870220A - 电路基板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

氧化物TFT元件（3）的源漏电极层（3s、3d）由第一导电层形成，氧化物TFT元件（3）的栅极电极（3g）和a-SiTFT元件（5）的栅极电极（5g）由作为相同导电层的第二导电层形成，a-SiTFT元件（5）的源漏电极层（5s、5d）由第三导电层形成，在绝缘基板（2）叠层各导电层的厚度方向上，上述第三导电层形成于上述第二导电层的上层，上述第一导电层形成于上述第二导电层的下层。因此，能够实现能提高形成于绝缘基板上的晶体管元件的集成度的电路基板。

Description

电路基板和显示装置
技术领域
本发明涉及搭载有晶体管元件（薄膜晶体管）的电路基板和具备上述电路基板的显示装置。
背景技术
薄膜晶体管（以下称为TFT）广泛地应用于例如控制液晶显示装置（LCD）的像素的开关的电路元件、或者构成LCD的驱动器的电路元件等用途。近年来，为了实现LCD要求的大画面、高精细和高帧率等性能的提高，对TFT日益要求高性能和高可靠性。
伴随TFT的高性能和高可靠性的追求，TFT的种类根据能够构成沟道层的半导体的种类而多样化。其中，对于单晶硅TFT、无定形硅（非晶态硅）（a-Si）TFT、多晶硅（poly-Si）TFT，量产技术已确立，而对于微晶硅（μc-Si）TFT、氧化物TFT、有机TFT，研究开发正在积极进行。
在下述的专利文献1中，公开了使用ZnO等透明导电性的氧化物半导体作为沟道层的TFT的结构和制造方法。上述氧化物半导体能够低温成膜，并且相对可见光是透明的，因此能够在塑料板或膜等基板上形成柔软的透明TFT。
图17是表示现有的底栅型（反交错型）TFT的结构的截面图。该TFT构成如下：在基板101上设置有栅极电极102，在其上设置有第一绝缘膜103、作为沟道层的氧化物半导体层104、作为蚀刻终止层起作用的第二绝缘膜105、源极电极106和漏极电极107。
在作为上述氧化物半导体层104，使用含有In、Zn和O的无定形氧化物的情况下，由于能够在室温下进行制作，所以绝缘膜如果也使用溅射法则能够在室温下形成全部成膜工序。此外，作为基板也能够使用塑料基板或塑料膜等。
在专利文献1中还记载如下内容：由于上述第二绝缘膜105保护沟道区域，所以干蚀刻自不必说，也能够通过利用湿蚀刻进行图案化来形成源极电极106和漏极电极107。
此外，在下述的专利文献2中公开了作为实施方式后述的1晶体管型传感器电路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开专利公报“特开2008-166716号（2008年7月17日公开）”
专利文献2：国际公开专利公报“WO2007/145347号（2007年12月21日公开）”
专利文献3：国际公开专利公报“WO2009/025120号（2009年2月26日公开）”
发明内容
发明要解决的课题
然而，如图17所示，在现有技术中，例如在形成底栅型TFT的情况下，通常分别使用不同的导电层即2种导电层形成栅极电极102、和源极电极106及漏极电极107，即使在相同的绝缘基板上设置多个TFT的情况下，通常也使用2种导电层形成各TFT的栅极电极102、和源极电极106及漏极电极107。
此外，在以上所述中，以形成底栅型TFT的情况为例进行了说明，但形成顶栅型TFT的情况也同样。
根据这样的现有结构，在相同绝缘基板上形成的多个TFT彼此在俯视时不能重叠，上述绝缘基板上的TFT的形成面积增大，难以提高形成在上述绝缘基板上的TFT的集成度。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够提高形成在绝缘基板上的晶体管元件的集成度的电路基板和具备上述电路基板的显示装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的电路基板，其特征在于：在一个绝缘基板的一侧的面设置有：作为沟道层具有第一半导体层的第一晶体管元件；和作为沟道层具有第二半导体层的第二晶体管元件，作为上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件的电极形成层，包括第一导电层、第二导电层和第三导电层，上述第一晶体管元件中的栅极电极和源漏电极中的一个由上述第一导电层形成，上述第二晶体管元件中的栅极电极和源漏电极中的一个由上述第三导电层形成，上述第一晶体管元件中的栅极电极和源漏电极中的另一个和上述第二晶体管元件中的栅极电极和源漏电极中的另一个都由上述第二导电层形成，在上述绝缘基板叠层上述各导电层的厚度方向上，上述第一导电层和上述第三导电层中的一个形成于上述第二导电层的上层，在上述绝缘基板叠层上述各导电层的厚度方向上，上述第一导电层和上述第三导电层中的另一个形成于上述第二导电层的下层。
在现有技术中，通常分别使用不同的导电层即2种导电层形成晶体管元件具备的栅极电极和源漏电极，即使在相同绝缘基板上设置多个晶体管元件的情况下，通常也使用2种导电层形成各晶体管元件的栅极电极和源漏电极。
但是，根据现有的结构，在相同绝缘基板上形成的多个晶体管元件彼此在俯视时不能重叠，上述绝缘基板上的晶体管元件的形成面积增大，难以实现集成度高的电路基板。
另一方面，根据本发明的上述结构，成为使用第一导电层、第二导电层和第三导电层形成上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件具备的各电极的结构。
如上所述，在使用3种导电层形成上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件具备的各电极的情况下，由于上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件在俯视时能够部分重叠，所以能够使上述绝缘基板上的晶体管元件的形成面积缩小，能够实现集成度高的电路基板
为了解决上述课题，本发明的显示装置的特征在于具备上述电路基板。
根据上述结构，能够实现明亮的且消耗电力小的显示装置。
发明效果
如上所述，本发明的电路基板，作为上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件的电极形成层，具备第一导电层、第二导电层和第三导电层，上述第一晶体管元件中的栅极电极和源漏电极中的一个由上述第一导电层形成，上述第二晶体管元件中的栅极电极和源漏电极中的一个由上述第三导电层形成，上述第一晶体管元件中的栅极电极和源漏电极中的另一个和上述第二晶体管元件中的栅极电极和源漏电极中的另一个都由上述第二导电层形成，在上述绝缘基板叠层上述各导电层的厚度方向上，上述第一导电层和上述第三导电层中的一个形成于上述第二导电层的上层，在上述绝缘基板叠层上述各导电层的厚度方向上，上述第一导电层和上述第三导电层中的另一个形成于上述第二导电层的下层。
此外，本发明的显示装置如上所述，是具备上述电路基板的结构。
因此，能够实现能提高在绝缘基板上形成的晶体管元件的集成度的电路基板，并且能够实现明亮的且消耗电力小的显示装置。
附图说明
图1是概略表示本发明的电路基板的基本结构的截面图。
图2是表示本发明的电路基板的作为一个应用例的光传感器电路的电路结构的电路图。
图3是表示本发明的电路基板具备的TFT元件能够采用的其他结构的一例的图。
图4是表示本发明的TFT基板的概略结构的框图。
图5是表示本发明的TFT基板的显示区域中的1个像素的电路结构的电路图。
图6是表示本发明的TFT基板的按各像素设置的作为开关元件的第一TFT元件的结构的截面图。
图7是按顺序表示本发明的TFT基板的概略的制造工序的工序图。
图8是表示本发明的另一实施方式的TFT基板的1个像素的电路结构的电路图。
图9是表示本发明的另一实施方式的TFT基板的按各像素设置的作为光传感器元件的第二TFT元件、作为开关元件的第一TFT元件和辅助电容的结构的截面图。
图10是表示实施方式2的TFT基板和实施方式3的TFT基板的开口部的俯视图。
图11是表示具备保护电路的本发明的另一实施方式的TFT基板的概略结构的框图。
图12是表示在图11所示的区域Sa中设置的保护电路和显示区域R1内形成的像素电路的电路结构的电路图。
图13是表示本发明的另一实施方式的TFT基板具备的保护电路的另一例的电路图。
图14是用TFT的电路标记表示本发明的另一实施方式的构成TFT基板具备的保护电路的双向二极管的电路图。
图15是本发明的另一实施方式的TFT基板具备的保护电路和TFT的示意的俯视图。
图16是沿着图15所示的A-A’线的、本发明的另一实施方式的TFT基板具备的保护电路的示意截面图。
图17是表示现有的底栅型（栅极电极下置型）TFT的结构的截面图。
图18是表示在绝缘基板形成氧化物半导体层和氢化非晶态硅层的情况下当上述2个层接触时的一例的图。
具体实施方式
（实施方式1）
根据附图说明本发明的一实施方式如下。其中，该实施方式中记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等只要没有特别特定的记载，本发明的范围就不仅限于此，只是单纯的说明例。
（电路基板的基本结构）
首先，参照图1对本发明的电路基板1的基本结构进行说明。图1是概略表示电路基板1的基本结构的截面图。
如图所示，电路基板1的结构如下：在1个绝缘基板2设置有：以顶栅型形成的第一TFT元件3（第一晶体管元件）；和以底栅型形成的第二TFT元件5（第二晶体管元件）。
此外，第一TFT元件3的栅极电极3g和第二TFT元件5的栅极电极5g由相同的导电层（第二导电层）形成。
第一TFT元件3作为沟道层（也称为活性层）具备氧化物半导体层3h（第一半导体层）。
在本实施方式中，作为氧化物半导体层3h，使用含有选自In、Ga、Zn的至少一种元素的非晶态（无定形）氧化物半导体层，但是并不限定于此，例如也能够使用由氧化锌（ZnO）代表的多晶材料。
如上所述，第一TFT元件3作为沟道层具备氧化物半导体层3h，因此即使不增大尺寸也能够得到较高的迁移率（后述的第二TFT元件5的约20倍），但具有对光的敏感度较低的特性。
另一方面，第二TFT元件5作为沟道层具备氢化非晶态硅（无定形硅）层（a-Si：H）5h（第二半导体层）。因此，能够得到对光比较高的灵敏度（特别是对可见光），但具有迁移率较低的特性。
以下，将第一TFT元件3称为氧化物TFT元件3，将第二TFT元件5称为a-SiTFT元件5。
在上述电路基板1中，在1个绝缘基板2形成有如上所述具有不同特性的氧化物TFT元件3和a-SiTFT元件5。
根据上述结构，由于氧化物TFT元件3的栅极电极3g和a-SiTFT元件5的栅极电极5g由相同的导电层形成，所以能够通过一次性的上述导电层的形成工序形成。
因此，能够实现通过比较简单的制造工序在1个绝缘基板2形成特性不同的氧化物TFT元件3和a-SiTFT元件5的电路基板1。
此外，在本实施方式中，作为第二TFT元件5的沟道层，使用氢化非晶态硅层（a-Si：H）5h，但是并不限于此，如果能够得到对光比较高的敏感度，则例如也可以是含有微晶硅层的半导体层等。
（各TFT元件的详细结构）
以下，基于图1，对氧化物TFT元件3和a-SiTFT元件5的结构进行详细说明。
如图所示，氧化物TFT元件3按如下方式以顶栅型形成：在氧化物半导体层3h上隔着第一栅极绝缘层4（第一绝缘层）形成的栅极电极3g，配置于与氧化物半导体层3h电连接的源漏电极层3s、3d（第一导电层）的上层。此外，源漏电极层3s、3d是形成氧化物TFT元件3的源极电极3s和氧化物TFT元件3的漏极电极3d的层。
另一方面，a-SiTFT元件5按如下方式以底栅型形成：由与氧化物TFT元件3的栅极电极3g相同的导电层形成的栅极电极5g配置于在栅极电极5g上隔着第二栅极绝缘层6（第二绝缘层）形成的与氢化非晶态硅层5h电连接的源漏电极层5s、5d（第三导电层）的下层。此外，源漏电极层5s、5d是形成a-SiTFT元件5的源极电极5s和a-SiTFT元件5的漏极电极5d的层。
此外，a-SiTFT元件5具备的氢化非晶态硅层5h是使用大量的氢对存在于非晶态硅层的大量悬空键（非键电子）进行氢化处理而得到的层。
由于在氢化非晶态硅层5h中存储有大量的氢，所以作为制造工艺的中途或者最终结构，氧化物TFT元件3所具备的氧化物半导体层3h与上述氢化非晶态硅层5h接触地形成的情况下，氢化非晶态硅层5h的氢对氧化物半导体层3h产生不好的影响，导致氧化物TFT元件3的元件特性的劣化。
以下，根据图18对氢化非晶态硅层的氢对氧化物半导体层产生不好影响的情况进行详细说明。
图18是表示在绝缘基板200形成氧化物半导体层201和氢化非晶态硅层202时上述2个层201、202接触的情况的一例的图。
图18（a）表示作为最终结构以氧化物半导体层201与氢化非晶态硅层202直接接触的方式在氧化物半导体层201上形成有氢化非晶态硅层202的情况。
图18（b）表示作为最终结构氧化物半导体层201与氢化非晶态硅层202不直接接触，但是在制造工艺中途氧化物半导体层201与氢化非晶态硅层202直接接触的情况。
如图18（b）所示，首先，在1个绝缘基板200形成氧化物半导体层201，接着，在氧化物半导体层201上的一部分（在后续工序中形成氢化非晶态硅层202的区域）形成氧化物半导体层201与在后续工序形成的氢化非晶态硅层202的分离层203。
然后，以覆盖氧化物半导体层201和分离层203的方式，将后面通过氢化处理成为氢化非晶态硅层202的非晶态硅层蒸镀于绝缘基板200的整个面。然后，进行氢化处理工序，使非晶态硅层成为氢化非晶态硅层202，在氢化非晶态硅层202上形成未图示的规定图案的抗蚀剂，将上述抗蚀剂作为掩模对氢化非晶态硅层202进行蚀刻，以规定图案形成氢化非晶态硅层202。
如上所述，在图18（b）所示的制造工艺中，作为最终结构氧化物半导体层201与氢化非晶态硅层202不直接接触，但是在制造工艺中途氧化物半导体层201与氢化非晶态硅层202直接接触。
在图18（a）和图18（b）无论哪个的情况下，都存在氢化非晶态硅层202中的氢对氧化物半导体层201产生不好影响而导致上述氧化物TFT的元件特性劣化的问题。
如上所述，由于在图1所示的氢化非晶态硅层5h中还残存大量的氢，所以包括制造工序的中途，在氧化物半导体层3h与氢化非晶态硅层5h相邻地形成的情况下，氢化非晶态硅层5h中的氢对氧化物半导体层3h产生不好的影响，导致作为沟道层具有氧化物半导体层3h的氧化物TFT元件3的元件特性劣化。
根据图1所示的电路基板1具备的氧化物TFT元件3和a-SiTFT元件5的结构，由于是在氧化物TFT元件3具备的氧化物半导体层3h与a-SiTFT元件5具备的氢化非晶态硅层5h之间，存在第一栅极绝缘层4、第二栅极绝缘层6和栅极电极3g及栅极电极5g的形成层的结构，所以成为能够抑制包含制造工序的中途，氢化非晶态硅层5h中的氢对氧化物半导体层3h产生不好影响的结构。
因此，根据上述结构，能够以比较简单的制造工序在1个绝缘基板2形成具有比较高的迁移率的氧化物TFT元件3和对光具有比较高的灵敏度的a-SiTFT元件5，并且能够实现能抑制具备氧化物半导体层3h的氧化物TFT元件3的元件特性劣化的电路基板1。
此外，图1所示的电路基板1还具备电容元件7，电容元件7包括：由栅极电极3g和栅极电极5g的形成层形成的电容电极7a；俯视时与电容电极7a重叠且由源漏电极层5s、5d形成的电容对置电极7b；和第二栅极绝缘层6。
此外，在本实施方式中，电容元件7包括：栅极电极3g和栅极电极5g的形成层；源漏电极层5s、5d；和第二栅极绝缘层6，但是并不限定于此，电容元件也能够包括：栅极电极3g和栅极电极5g的形成层；源漏电极层3s、3d；和第一栅极绝缘层4。
根据上述结构，设置有氧化物TFT元件3、a-SiTFT元件5和电容元件7的电路基板1，能够不另外追加用于制作电容元件7的制造工序地进行制作。
以下，对使用设置于电路基板1具备的氧化物TFT元件3、a-SiTFT元件5和电容元件7作为光传感器电路的情况进行说明。
此外，电路基板1具备的氧化物TFT元件3和a-SiTFT元件5的组合或氧化物TFT元件3、a-SiTFT元件5和电容元件7的组合当然也能够用于上述光传感器电路以外的用途。
（电路基板的应用例—光传感器电路）
图2是表示作为电路基板1的一个应用例的光传感器电路的电路结构的电路图。
如图所示，氧化物TFT元件3、a-SiTFT元件5和电容元件7构成光传感器电路，氧化物TFT元件3起到光传感器电路的传感器输出（输出放大器）的作用，a-SiTFT元件5起到光传感器电路的光传感器元件的作用，电容元件7起到光传感器电路的升压用电容器的作用。
更具体而言，光传感器电路作为仅使用1个起到传感器输出的作用的晶体管的1T（晶体管的简称）方式的电路构成。氧化物TFT元件3作为源极跟随晶体管（电压跟随晶体管）发挥功能。氧化物TFT元件3的漏极D与AMP电源供给总线Vsm（m是表示上述总线的列编号的自然数）连接，源极S与光传感器输出总线Vom连接。
上述AMP电源供给总线Vsm和光传感器输出总线Vom，与后述的图4所示的传感器读取电路15连接，从传感器读取电路15对AMP电源供给总线Vsm施加电源电压VDD。
此外，作为光电二极管发挥功能的a-SiTFT元件5的源极S与氧化物TFT元件3的栅极电极G（基极）连接，并且作为升压用电容器的电容元件7的一端与氧化物TFT元件3的栅极电极G（基极）连接。
此外，如图1所示，a-SiTFT元件5的漏极电极5d与栅极电极5g短路。即，a-SiTFT元件5具有二极管连接的结构，作为使源极电极5s成为阴极、漏极电极5d成为阳极的光电二极管发挥功能。
进而，如图2所示，a-SiTFT元件5的漏极D与从后述的图4所示的传感器扫描信号线驱动电路14传送复位信号RST的光电二极管复位用配线Vrstn（n是表示上述配线的行编号的自然数）连接，电容元件7的另一端与传送光传感器行选择信号RWS的光传感器行选择用配线Vrwn连接。此外，光传感器行选择信号RWS具有选择呈矩阵状排列的光传感器电路的特定行，并从位于该特定行的光传感器电路输出检测信号的作用。
在上述结构中，氧化物TFT元件3能够不增大尺寸地得到较高的输出电压，但是由于具备对光的敏感度较低的特性，所以适于起到光传感器电路的传感器输出的作用。
另一方面，a-SiTFT元件5具备对光的灵敏度较高的反面、因迁移率较低而输出电压较低的特性，因此适于起到光传感器电路的光传感器元件的作用。此外，光传感器元件要求对紫外光区域、可见光区域和红外光区域中的任一波长带具有灵敏度。此外，氢化非晶态硅层5h（a-Si：H）以在500～600nm附近具有灵敏度的峰的方式，在大致整个可见光区域具有良好的灵敏度。
因此，根据上述结构，将不增大该沟道层的尺寸而能够得到较高的输出电压的氧化物TFT元件3作为光传感器电路的输出放大器使用，将对光具有比较高的敏感度的a-SiTFT元件5作为光传感器电路的光传感器元件使用，因此能够实现搭载有小型且SN比高的高性能光传感器电路的电路基板1。
另一方面，现有的仅具备a-SiTFT元件5的电路基板能够作为光传感器电路基板使用，但是存在a-SiTFT元件5的迁移率为不能够满足的程度的问题。
此外，现有的仅具备氧化物TFT元件3的电路基板在迁移率方面虽然能够满足，但是存在不能作为光传感器电路基板使用的问题。
此外，在要在1个电路基板设置氧化物TFT元件3和a-SiTFT元件5的情况下，存在如下问题：通过制造工序等将氧化物TFT元件3具备的氧化物半导体层与a-SiTFT元件5具备的氢化非晶态硅层相邻地形成，上述氢化非晶态硅层中的氢对上述氧化物半导体层产生不好的影响，导致作为沟道层具有氧化物半导体层的氧化物TFT元件3的元件特性劣化。
（能够搭载于电路基板的其他TFT元件的结构）
在本实施方式中，列举将电路基板1作为光传感器电路基板使用的情况为例进行了说明，其中，电路基板1具备以顶栅型形成的氧化物TFT元件3、以底栅型形成的a-SiTFT元件5和电容元件7，氧化物TFT元件3的源漏电极层3s、3d由第一导电层形成，氧化物TFT元件3的栅极电极3g和a-SiTFT元件5的栅极电极5g由为相同的导电层的第二导电层形成，a-SiTFT元件5的源漏电极层5s、5d由第三导电层形成，但是并不限定于此。
图3是表示本发明的电路基板具备的氧化物TFT元件3和a-SiTFT元件5能够采用的其他结构的一例的图。
此外，在绝缘基板2叠层各导电层的厚度方向（图3的上下方向）上，上述第三导电层形成于上述第二导电层的上层，上述第一导电层形成于上述第二导电层的下层。
图3（a）表示具备以顶栅型形成的氧化物TFT元件3和以底栅型形成的a-SiTFT元件5，氧化物TFT元件3的源漏电极层3s、3d由第一导电层形成，氧化物TFT元件3的栅极电极3g和a-SiTFT元件5的栅极电极5g由为相同的导电层的第二导电层形成，a-SiTFT元件5的源漏电极层5s、5d由第三导电层形成的电路基板1。
在这样的结构的情况下，能够将氧化物TFT元件3和a-SiTFT元件5的栅极电极3g、5g共用化，因此能够减少用于驱动氧化物TFT元件3和a-SiTFT元件5所需要的配线的数量。
此外，也能够采用如下结构：将氧化物TFT元件3的尺寸与a-SiTFT元件5的尺寸形成为相同的尺寸，并且氧化物TFT元件3与a-SiTFT元件5在俯视时完全重叠。
此外，例如也能够采用如下结构：将氧化物TFT元件3的尺寸形成得比a-SiTFT元件5的尺寸小，并且多个氧化物TFT元件3在俯视时与1个a-SiTFT元件5重叠。
因此，能够使形成于绝缘基板2上的氧化物TFT元件3、a-SiTFT元件5和它们的配线的形成面积缩小，能够实现集成度高的电路基板1。
图3（b）表示具备以顶栅型形成的氧化物TFT元件3和以顶栅型形成的a-SiTFT元件5，a-SiTFT元件5的源漏电极层5s、5d由第一导电层形成，a-SiTFT元件5的栅极电极5g和氧化物TFT元件3的源漏电极层3s、3d由为相同的导电层的第二导电层形成，氧化物TFT元件3的栅极电极3g由第三导电层形成的电路基板1。
在这样的结构的情况下，例如在a-SiTFT元件5的栅极电极5g与氧化物TFT元件3的源极电极3s电连接的电路中，栅极电极5g和源极电极3s由为相同的导电层的上述第二导电层形成，因此无需形成接触孔而仅通过对上述第二导电层进行图案形成就能够将栅极电极5g与源极电极3s电连接。
进而，根据上述结构，能够使栅极电极5g与源极电极3s一体化，因此能够以在俯视时重叠的方式配置氧化物TFT元件3和a-SiTFT元件5。
因此，能够使形成于绝缘基板2上的氧化物TFT元件3和a-SiTFT元件5的形成面积缩小，能够实现集成度高的电路基板1。
另一方面，图3（c）表示具备以底栅型形成的氧化物TFT元件3和以底栅型形成的a-SiTFT元件5，a-SiTFT元件5的栅极电极5g由第一导电层形成，a-SiTFT元件5的源漏电极层5s、5d和氧化物TFT元件3的栅极电极3g由为相同的导电层的第二导电层形成，氧化物TFT元件3的源漏电极层3s、3d由第三导电层形成的电路基板1。
在这样的结构的情况下，例如在a-SiTFT元件5的漏极电极5d与氧化物TFT元件3的栅极电极3g电连接的电路中，漏极电极5d和栅极电极3g由为相同的导电层的上述第二导电层形成，因此无需形成接触孔而仅通过对上述第二导电层进行图案形成就能够将漏极电极5d与栅极电极3g电连接。
进而，根据上述结构，能够使漏极电极5d与栅极电极3g一体化，因此能够以在俯视时重叠的方式配置氧化物TFT元件3和a-SiTFT元件5。
因此，能够使形成于绝缘基板2上的氧化物TFT元件3和a-SiTFT元件5的形成面积缩小，能够实现集成度高的电路基板1。
图3（d）表示具备以顶栅型形成的氧化物TFT元件3和以底栅型形成的a-SiTFT元件5，a-SiTFT元件5的栅极电极5g由第一导电层形成，a-SiTFT元件5的源漏电极层5s、5d和氧化物TFT元件3的源漏电极层3s、3d由为相同的导电层的第二导电层形成，氧化物TFT元件3的栅极电极3g由第三导电层形成的电路基板1。
在图3（d）中表示在设置于绝缘基板2上的TFT元件3、5具备的半导体层的材质不同的情况，但是上述半导体层也可以由同一层形成，根据上述结构，能够将TFT元件3和TFT元件5的源漏电极层3s、3d、5s、5d共用化，因此能够减少用于驱动TFT元件3和TFT元件5所需要的配线的数量。
此外，通过将TFT元件3和TFT元件5的源漏电极层3s、3d、5s、5d共用化，也能够采用TFT元件3和TFT元件5在俯视时一部分重叠的结构。
因此，能够使绝缘基板2上的TFT元件3、5和配线的形成面积缩小，能够实现集成度高的电路基板1。
此外，如图3（d）所示，在TFT元件3的氧化物半导体层3h的上层形成有栅极电极3g，在TFT元件5的氢化非晶态硅层5h的下层形成有栅极电极5g，虽然未图示，但是能够在TFT元件3的下部设置与栅极电极3g在同一层形成的遮光膜，在TFT元件5的上部设置与栅极电极3g在同一层形成的遮光膜。
因此，根据上述结构，以来自电路基板1的上下两方向的光不射入半导体层3h、5h的方式形成能够使用栅极电极3g、5g和图3（d）未图示的遮光膜进行遮光的结构。
此外，上述各个遮光膜以遮光为目的形成，因此也可以不与栅极电极3g、5g电连接。
例如在使用电路基板作为液晶显示装置的有源矩阵基板的情况下，现有技术中通常使用在与上述有源矩阵基板相对配置的对置基板一侧设置的黑矩阵，遮挡射入上述半导体层的光，因此需要较大的边缘使得能够覆盖上述两个基板的贴合偏差，相应地液晶显示装置的开口率下降。
另一方面，根据使用如上所述的栅极电极3g、5g和上述遮光层进行遮光的结构，由于能够以与光抗蚀剂工序相同的精度进行对位，所以不会像现有技术那样需要较大的边缘，相应地能够提高液晶显示装置的开口率。
此外，根据上述结构，由于是能够在更近的部位对上述半导体层进行遮光的结构，所以对倾斜光的遮挡也优异。
此外，图3所示的电路基板1能够搭载的其他TFT元件的结构只是一个例子，当然也能够采用其他结构。此外，在图3中，作为TFT元件，列举氧化物TFT元件3和a-SiTFT元件5为例进行了说明，但是并不限定于此，既可以是具备其他半导体层的TFT元件，也可以是电路基板1具备的多个TFT元件的半导体层由同一层形成的情况。
（实施方式2）
接着，根据图4～图7，说明本发明的第二实施方式。在本实施方式中，关于具备显示区域R1的TFT基板11（有源矩阵基板），在显示区域R1具备呈矩阵状配置的多个像素，在上述各像素作为控制上述各像素的接通断开的开关元件设置有氧化物像素TFT元件8（第一TFT元件），而且在上述多个像素的至少一部分像素中设置有包括氧化物TFT元件3、a-SiTFT元件5和电容元件7的光传感器电路这一点上与实施方式1不同，其他结构则如实施方式1所说明的那样。为了便于说明，对具有与上述实施方式1的附图所示的部件相同的功能的部件标注相同的附图标记，省略其说明。
（具备光传感器电路的显示装置的结构）
在本实施方式中，作为显示装置的一例，列举具备TFT基板11的液晶显示装置为例进行说明，但是并不限定于此。
图4是表示TFT基板11的概略结构的框图。
图5是表示TFT基板11的显示区域R1中的1个像素的电路结构的电路图。
如图4所示，在TFT基板11具备显示区域R1，在显示区域R1具备呈矩阵状配置的多个像素。
而且，如图5所示，在各像素的下部设置有实施方式1中已经说明过的包括氧化物TFT元件3、a-SiTFT元件5和电容元件7的光传感器电路，在各像素中的设置有上述光传感器电路的区域的上部以交叉的方式形成有栅极配线Gn和源极配线Sm。
在栅极配线Gn与源极配线Sm的交叉位置形成有：作为控制上述各像素的接通断开的开关元件的氧化物像素TFT元件8；和形成与氧化物像素TFT元件8的漏极电极电连接的辅助电容（辅助电容元件）18和液晶电容19的像素电极。此外，上述各像素的辅助电容18与辅助电容线Csn连接。
在TFT基板11的显示区域R1呈矩阵状且整个面地配置有具有如图5所示的电路结构的各像素，例如能够将相邻的3个像素分配为与全彩色显示对应的R（红）、G（绿）、B（蓝）的显示。
此外，在本实施方式中，光传感器电路设置于全部像素中，但是既可以按每个显示特定颜色（例如蓝色）的像素设置，也可以跨越多个像素设置，上述光传感器电路的数量根据与光检测所要求的分辨率的平衡决定即可。
此外，在本实施方式中，源极配线Sm、上述AMP电源供给总线Vsm和上述光传感器输出总线Vom全都另外设置，但是为了提高各像素的开口率，也可以根据需要将源极配线Sm和上述AMP电源供给总线Vsm共用化，将与源极配线Sm相邻的源极配线Sm+1和上述光传感器输出总线Vom+1共用化。
此外，如图4所示，在TFT基板11的显示区域R1的周边区域具备显示用扫描信号线驱动电路12、显示用视频信号线驱动电路13、传感器扫描信号线驱动电路14、传感器读取电路15、传感图像处理部16和电源电路17。
此外，在TFT基板11的上述周边区域设置的各驱动电路的电路元件的至少一部分，也可以与设置于上述显示区域R1的各元件的形成一起单片地形成。
在本实施方式中，显示用扫描信号线驱动电路12、显示用视频信号线驱动电路13、传感器扫描信号线驱动电路14和传感器读取电路15，与设置于上述显示区域R1的各元件的形成一起单片地形成，传感图像处理部16和电源电路17外置安装于TFT基板11，但是并不限定于此。
此外，“单片地形成”是指通过物理工艺和化学工艺中的至少一种工艺，在绝缘基板2上直接形成电路元件，不包含半导体电路作为模块安装于玻璃基板的情况。
此外，虽然未图示，但是在具备TFT基板11的液晶显示装置是VA（Vertical Alignment：垂直取向）模式的液晶显示装置的情况下，在对置基板设置有共用电极和R（红）、G（绿）、B（蓝）的彩色滤光片。此外，本发明由于不受液晶模式的制约，所以也能够适用于TN（Twisted Nematic：扭转向列）模式，而且也能够适用于在TFT基板11一侧设置有共用电极的被称为横电场施加方式的IPS（In-PlaneSwitching，面内开关）模式。
显示用扫描信号线驱动电路12使用栅极配线Gn，生成逐行有选择地扫描在显示区域R1呈矩阵状配置的多个像素的扫描信号。显示用视频信号线驱动电路13使用源极配线Sm对上述各像素供给视频信号。
传感器扫描信号线驱动电路14逐行有选择地驱动光传感器电路，该光传感器电路包括按在显示区域R1呈矩阵状配置的多个像素的各像素设置的氧化物TFT元件3、a-SiTFT元件5和电容元件7，传感器读取电路15使用上述AMP电源供给总线Vsm，对上述光传感器电路供给一定电位的上述电源电压VDD，并且使用上述光传感器输出总线Vom，从上述光传感器电路读取光检测信号。
传感图像处理部16包括LSI（Large Scale Integrated Circuit：大规模集成电路）和PC（Programmable Controler：可编程序控制器）等，根据所存储的图像处理程序，根据上述光传感器电路输出的光检测信号，生成原稿的扫描图像、或者手指或笔相对于上述液晶显示装置的显示区域R1的位置等的信息。
此外，电源电路17分别对各电路12～16供给需要的电源电压。
此外，上述液晶显示装置的结构，并不限定于上述结构，传感器扫描信号线驱动电路14或传感器读取电路15也可以作为功能包含于其他电路、具体而言是显示用扫描信号线驱动电路12或显示用视频信号线驱动电路13等中，传感器读取电路15也可以包含于传感图像处理部16的功能中。
（作为按各像素设置的开关元件的第一TFT元件的结构）
图6是表示按TFT基板11的各像素具备的作为开关元件的氧化物像素TFT元件8的结构的截面图。
如图所示，按TFT基板11的各像素具备的作为开关元件的氧化物像素TFT元件8以顶栅型形成，使得在氧化物半导体层8h上隔着第一栅极绝缘层4形成的栅极电极8g配置于与氧化物半导体层8h电连接的源漏电极层8s、8d的上层。
此外，氧化物像素TFT元件8具备的氧化物半导体层8h，与上述氧化物TFT元件3具备的氧化物半导体层3h为同一层，栅极电极8g与栅极电极3g为同一层，源漏电极层8s、8d与源漏电极层3s、3d为同一层。
还形成有与氧化物像素TFT元件8的漏极电极8d电连接的辅助电容18。
辅助电容18包括：与栅极电极5g、8g在同一层形成的辅助电容电极18a；第二栅极绝缘层6；和以在俯视时与辅助电容电极18a重叠的方式形成的辅助电容对置电极18b。此外，辅助电容对置电极18b与源漏电极层5s、5d在同一层形成，通过在第一栅极绝缘层4和第二栅极绝缘层6形成的接触孔与氧化物像素TFT元件8的漏极电极8d电连接。
在辅助电容对置电极18b上形成有钝化膜20，在钝化膜20上形成有像素电极21，像素电极21与辅助电容对置电极18b通过形成于钝化膜20的接触孔电连接。
此外，在本实施方式中，与源漏电极层5s、5d在同一层形成有辅助电容18的辅助电容对置电极18b，但是也能够与源漏电极层8s、8d在同一层形成，这种情况下，在辅助电容电极18a与辅助电容对置电极18b之间夹持有第一栅极绝缘层4，构成辅助电容18。而且，辅助电容18的辅助电容对置电极18b也能够与像素电极21在同一层形成。
根据上述结构，成为在上述各像素形成有作为沟道层具备即使不增大沟道层的尺寸也能够得到比较高的迁移率的氧化物半导体层8h的氧化物像素TFT元件8的结构。
因此，能够将上述各像素具备的氧化物像素TFT元件8的尺寸形成得较小，所以能够实现表示上述各像素中能够透过光的区域之比的开口率高的TFT基板11。
此外，根据上述结构，由于包括作为沟道层具备即使在上述光传感器电路中不增大沟道层的尺寸也能够得到比较高的迁移率的氧化物半导体层3h的氧化物TFT元件3，所以能够缩小上述光传感器电路具备的像素中的光传感器电路的占有面积，能够实现开口率高的TFT基板11。
在使用这样的具有高开口率的TFT基板11，例如制作具备背光源的液晶显示装置的情况下，能够削减上述背光源的光量，其结果是能够实现低消耗电力化。
此外，通过使用这样的TFT基板11，能够实现具备光传感器功能的液晶显示装置即具备触摸面板（区域传感器）功能的触摸面板一体型液晶显示装置。
而且，在TFT基板11的各像素具备用于在帧周期间无衰减地保持施加于各像素的电压的辅助电容18，辅助电容18通过与氧化物TFT元件3、a-SiTFT元件5、电容元件7和氧化物像素TFT元件8的制造工序相同的制造工序形成。
因此，能够无需追加用于制作辅助电容18的另外的制造工序而制作具备辅助电容18的TFT基板11。
此外，在TFT基板11的显示区域R1的周边区域，与设置于显示区域R1的各元件的形成一起单片地形成的显示用扫描信号线驱动电路12、显示用视频信号线驱动电路13、传感器扫描信号线驱动电路14和传感器读取电路15具备的TFT元件，也优选由作为沟道层具备即使不增大沟道层的尺寸也能够得到比较高的迁移率的氧化物半导体层3h、8h的氧化物TFT元件3、8形成。
根据上述结构，能够使TFT基板11的显示区域R1的周边区域中的上述各电路12～15的形成区域缩小，因此能够实现边框区域被缩小的TFT基板11。
（TFT基板的制造方法）
以下，根据图7，以用于简单化的点为中心说明TFT基板11的制造方法。
图7是按顺序表示TFT基板11的制造工序的工序图。
此外，在图7中，以与氧化物像素TFT元件8相同的材料和相同的制造工序同时形成的氧化物TFT元件3和以与辅助电容18相同的材料和相同的制造工序同时形成的电容元件7省略图示。
如图7（a）所示，在绝缘基板2上将源漏电极层8s、8d形成后，图案化为规定的形状，形成氧化物像素TFT元件8的源极电极8s和漏极电极8d（工序A）。
接着，如图7（b）所示，在使氧化物像素TFT元件8的作为沟道层的氧化物半导体层8h整面地成膜后，图案化为规定的形状，形成与源极电极8s和漏极电极8d电连接的氧化物半导体层8h（工序B）。
然后，如图7（c）所示，使第一栅极绝缘层4整面地成膜（工序C）。作为第一栅极绝缘层4，例如能够使用SiO2、SiNx等，但是并不限定于此。此外，根据需要例如也可以进行CMP（Chemical MechanicalPolishing：化学机械抛光）等第一栅极绝缘层4的平坦化工序。
接着，如图7（d）所示，使用相同的导电层以规定的图案形成氧化物像素TFT元件8的栅极电极8g、辅助电容18的辅助电容电极18a和a-SiTFT元件5的栅极电极5g（工序D）。
接着，如图7（e）所示，使第二栅极绝缘层6整面地成膜（工序E）。作为第二栅极绝缘层4，例如能够使用SiO2、SiNx等，但是并不限定于此。此外，根据需要例如也可以进行CMP（Chemical MechanicalPolishing：化学机械抛光）等第二栅极绝缘层6的平坦化工序。
然后，如图7（f）所示，使非晶态硅层整面地成膜后进行氢化处理而形成氢化非晶态硅层5h，将氢化非晶态硅层5h以与栅极电极5g在俯视时重叠的方式图案化为规定的形状（工序F）。
然后，如图7（g）所示，为了形成接触孔CH1、CH2，对第一栅极绝缘层4和第二栅极绝缘层6进行蚀刻（工序G）。
接着，如图7（h）所示，在将源漏电极层5s、5d形成之后图案化为规定的形状，与a-SiTFT元件5的源极电极5s和漏极电极5d一起形成辅助电容18的辅助电容对置电极18b（工序H）。此外，a-SiTFT元件5的源极电极5s和漏极电极5d与氢化非晶态硅层5h电连接地形成。
此外，在上述工序H中，辅助电容对置电极18b通过接触孔CH1与氧化物像素TFT元件8的漏极电极8d电连接，a-SiTFT元件5的漏极电极5d通过接触孔CH2与a-SiTFT元件5的栅极电极5g电连接。
接着，如图7（i）所示，使钝化膜20整面地成膜（工序I）。作为钝化膜20，例如也能够使用SiO2、SiNx等无机膜，但是也能够使用以丙烯酸树脂为主要成分的能够进行图案化的感光性有机绝缘膜。而且，能够使用有机、无机混合膜等，但是并不限定于此。此外，在本实施方式中，作为钝化膜20使用无机膜。
然后，如图7（j）所示，为了形成接触孔CH3，对钝化膜20进行蚀刻（工序J）。此外，在作为钝化膜20使用感光性有机绝缘膜的情况下，由于能够通过曝光、显影进行图案化，所以能够省略用于形成接触孔CH3的上述工序J。
最后，如图7（k）所示，在形成像素电极层后进行图案形成为规定的形状，形成像素电极21（工序K）。此外，像素电极21通过接触孔CH3与辅助电容对置电极18b电连接，辅助电容对置电极18b与氧化物像素TFT元件8的漏极电极8d电连接。作为像素电极21，在透过型液晶显示装置的情况下能够使用ITO或IZO等，在半透过型或反射型液晶显示装置的情况下能够使用Al等。
根据上述TFT基板11的制造方法，包含制造工序的中途，氧化物半导体层3h、8h与氢化非晶态硅层5h完全不接触。
即，在氢化非晶态硅层5h与氧化物半导体层3h、8h之间，包含制造工序的中途，由于总是存在第一栅极绝缘层4、第二栅极绝缘层6和栅极电极层3g、8g，所以能够抑制氢化非晶态硅层5h中的氢对氧化物半导体层3h、8h产生不好影响。
因此，根据上述制造方法，能够抑制作为沟道层具备氧化物半导体层3h、8h的氧化物TFT元件3和氧化物像素TFT元件8的元件特性劣化。
（实施方式3）
接着，根据图8～图10，说明本发明的第三实施方式。本实施方式中，a-SiTFT元件5a起到沟道层具备作为光传感器元件的作用的氢化非晶态硅层5h，氧化物像素TFT元件8a起到按各像素设置的开关元件的作用且作为沟道层具备氧化物半导体层8h，氧化物像素TFT元件8a与a-SiTFT元件5a共用栅极电极并且与像素电极21电连接，a-SiTFT元件5a和氧化物像素TFT元件8a具备的氧化物半导体层8h和源漏电极层8s、8d在与构成光传感器电路的a-SiTFT元件5a所具备的氢化非晶态硅层5h和上述源漏电极层5s、5d在俯视时至少一部分重叠地形成的方面与实施方式2不同，其他结构则如实施方式2所说明的那样。为了便于说明，对具有与上述实施方式2的附图所示的部件相同的功能的部件标注相同的附图标记，省略其说明。
图8是表示本实施方式的TFT基板的1个像素的电路结构的电路图。
如图所示，本实施方式中采用如下结构：通过使作为按各像素设置的开关元件的氧化物像素TFT元件8a的驱动定时与作为光传感器元件的a-SiTFT元件5a的驱动定时一致，将被供给用于驱动氧化物像素TFT元件8a的信号的栅极配线Gn和被供给用于驱动a-SiTFT元件5a的信号的光电二极管复位用配线Vrstn共用化为1根。
即，是将从传感器扫描信号线驱动电路14通过光电二极管复位用配线Vrstn供给的复位信号RST的高电平的定时与从显示用扫描信号线驱动电路12通过栅极配线Gn供给的扫描信号的高电平的定时设定为一致的结构。
因此，根据上述结构，能够以被供给到被一根化的配线Vrstn/Gn的一个信号驱动氧化物像素TFT元件8a和a-SiTFT元件5a。
图9是表示本实施方式的TFT基板的按各像素设置的作为光传感器元件的a-SiTFT元件5a、作为开关元件的氧化物像素TFT元件8a和辅助电容18的结构的截面图。
如图所示，在本实施方式的TFT基板中，起到光传感器元件的作用的作为沟道层具备氢化非晶态硅层5h的a-SiTFT元件5a以底栅型形成，另一方面，按各像素设置的起到开关元件的作用的、作为沟道层具备氧化物半导体层8h的氧化物像素TFT元件8a以顶栅型形成，是a-SiTFT元件5a的栅极电极5g和氧化物像素TFT元件8a的栅极电极8g被共用化而由一个栅极电极5g、8g形成的结构。栅极电极5g、8g与1根化的配线Vrstn/Gn由同一层形成，进行电连接。
此外，与像素电极21电连接的氧化物像素TFT元件8a所具备的氧化物半导体层8h和源漏电极层8s、8d，与构成光传感器电路的a-SiTFT元件5a所具备的氢化非晶态硅层5h和上述源漏电极层5s、5d以在俯视时重叠的方式形成。
图10（a）是表示实施方式2的TFT基板11的开口部的俯视图，图10（b）是表示本实施方式的TFT基板11a的开口部的俯视图。
如图10（a）所示，在实施方式2的TFT基板11中，由于氧化物像素TFT元件8和a-SiTFT元件5以在俯视时不重叠的方式形成，所以在1个像素内氧化物像素TFT元件8和a-SiTFT元件5分别占有不同的区域地形成。
另一方面，如图10（b）所示，在本实施方式的TFT基板11a中，由于氧化物像素TFT元件8a与a-SiTFT元件5a以在俯视时重叠的方式形成，所以在1个像素内能够与在a-SiTFT元件5a的下部形成的氧化物像素TFT元件8a的形成面积的量相对应地扩展像素电极21的形成面积。而且，根据上述结构，由于栅极配线Gn与光电二极管复位用配线Vrstn共用化为1根，所以与另外设置上述配线的图10（a）所示的结构相比，在1个像素内能够缩小配线的形成面积。
因此，在本实施方式的TFT基板11a中，通过使配线和元件的形成面积缩小，实现开口率高的TFT基板11a。
此外，在本实施方式中，列举构成上述光传感器电路的a-SiTFT元件5a和作为控制上述各像素的接通断开的开关元件设置的氧化物像素TFT元件8a以在俯视时重叠的方式形成，上述a-SiTFT元件5a和构成上述光传感器电路的氧化物TFT元件以在俯视时不重叠的方式形成的情况为例，但是并不限定于此，例如也能够是构成上述光传感器电路的a-SiTFT元件5a和氧化物TFT元件以在俯视时重叠的方式形成，构成上述光传感器电路的a-SiTFT元件5a和作为控制上述各像素的接通断开的开关元件设置的氧化物像素TFT元件8a以在俯视时不重叠的方式形成的情况。
（实施方式4）
接着，根据图11～16，说明本发明的第四实施方式。在本实施方式中记载了具有包括作为沟道层具备氢化非晶态硅层5h的a-SiTFT元件5的保护电路的液晶显示装置，在这一点上与实施方式1～3不同，其他结构则如实施方式1～3所说明的那样。为了便于说明，对具有与上述实施方式2的附图所示的部件相同的功能的部件标注相同的附图标记，省略其说明。
（显示装置的结构）
图11是表示具备保护电路的本实施方式的TFT基板11b的概略结构的框图。TFT基板11b包括显示区域R1（显示区域R1中未形成光传感器电路）、显示用扫描信号线驱动电路23、显示用视频信号线驱动电路24和供给各驱动电路23、24所需要的电源电压的电源电路25。此外，TFT基板11b的结构不限于图11所示的一结构例。
在TFT基板11b中的上述显示区域R1的周边区域，具备用于保护与形成于显示区域R1的像素电极（未图示）电连接的氧化物像素TFT元件（未图示）不被外来噪声等干扰的保护电路，在上述保护电路设置有作为沟道层具备氢化非晶态硅层的a-SiTFT元件（未图示）。
图12是表示在图11所示的区域Sa中设置的保护电路26和显示区域R1内形成的像素电路28的电路结构的电路图。
在本实施方式的TFT基板11b，例如具备以电路的方式保护像素电路28的像素驱动用TFT元件29（氧化物像素TFT元件）的保护电路26，是在保护电路26中例如具备作为二极管27发挥功能的TFT元件（a-SiTFT元件）的结构。像素驱动用TFT元件29（氧化物像素TFT元件）包括氧化物TFT，TFT元件（a-SiTFT元件）包括a-SiTFT。
即，使用a-SiTFT作为高电阻所需要的元件（例如保护元件），使用氧化物半导体作为优选低电阻（高迁移率）的元件（例如像素驱动用TFT元件）。
更具体而言，如图12所示，保护电路26是将正向相互相反的二极管27并联连接构成的双向二极管，对全部栅极配线Gn的各栅极配线各设置有1个。这样的保护电路26也称为二极管短路环（diode shortring）。保护电路26的一端与栅极配线Gn连接，另一端例如与接地线GND连接。
由此，即使静电等对栅极配线Gn施加了过大的电压，也能够在栅极配线Gn与接地线GND之间形成快速放电路径，因此能够保护构成像素电路28的像素驱动用TFT元件29等不因过大电压而损坏。而且，双向二极管能够与正负两极性的过大电压对应。
此外，如图13所示，也能够以将相互相邻的栅极配线Gn与栅极配线Gn+1连接的方式设置保护电路26。这种情况下，由于能够使对1个栅极配线Gn施加的过大的电压分散到其他栅极配线，所以同样能够包含像素电路28.
（使保护电路的TFT为a-SiTFT的意义）
如上所述，使作为保护电路26的二极管27发挥功能的TFT为a-SiTFT。这对于缩小保护电路26的占有面积、缩小TFT基板11b的边框尺寸是有效的。
氧化物TFT具有与a-SiTFT相比导通电阻小1位的特性。因此，在图12的保护电路26中使用氧化物TFT的情况下，存在从栅极配线Gn到接地线GND之间产生电流泄漏的可能性，在图13的保护电路26中使用氧化物TFT的情况下，存在相邻的栅极配线之间产生电流泄漏的可能性。
因此，当作为保护电路26的二极管27要使用氧化物TFT时，如图15所示，需要增加氧化物TFT的沟道长度（L长度），由此增大氧化物TFT的上述导通电阻。因此，由于氧化物TFT的尺寸不得不增大，所以给TFT基板11b的窄边框化带来障碍。
此外，在以TFT基板11b的窄边框化为优先，不设置保护电路26的情况下，在像素电路28发生绝缘破坏等，使得TFT基板11b的制造成品率下降。
在本实施方式中，如TFT基板11b的各像素的开关元件、或者与该开关元件在相同的绝缘基板上单片地形成的显示用扫描信号线驱动电路23、显示用视频信号线驱动电路24中包含的晶体管元件那样，使进行主要动作的晶体管元件为氧化物TFT，因此能够提高响应性或驱动能力。
此外，由于使构成保护电路26的晶体管元件为a-SiTFT，所以能够实现TFT基板11b的窄边框化，有利于显示装置的小型化。
此外，保护电路26如上述专利文献3中公开的那样，也能够设置于源极配线Sm，不限定于图12和图13的方式。
（双向二极管的平面结构）
图14是用TFT的电路标记表示构成保护电路26的双向二极管的电路图。如图14所示，在使漏极与栅极短路的2个TFT26a、26b中，TFT26a的栅极与栅极配线Gn连接，TFT26b的栅极与相邻的栅极配线Gn+1连接，而且各自的源极与对方的栅极连接。
图15是保护电路26和TFT的示意俯视图。如图15所示，在TFT26a中栅极电极32a从栅极配线Gn突出，在栅极电极32a的上方设置的a-Si半导体的沟道层33a上，源极电极34a与漏极电极35a隔着间隔相对。
漏极电极35a通过接触孔36a与栅极电极32a连接。源极电极34a通过接触孔36b与TFT26b的栅极电极32b连接。
在TFT26b中也同样，栅极电极32b从栅极配线Gn+1突出，在栅极电极32b的上方设置的a-Si半导体的沟道层33b上，源极电极34b与漏极电极35b隔着间隔相对。
上述漏极电极35b通过接触孔37b与栅极电极32b连接。源极电极34b通过接触孔37a与TFT26a的栅极电极32a连接。
由于沟道层33a和沟道层33b均由a-Si半导体形成，所以能够使图15所示的沟道宽度（长W）与氧化物TFT的情况相同，即使沟道长度（长L）比氧化物TFT的情况短，也能够得到所需要的导通电阻。
（双向二极管的截面结构）
图16是沿着图15所示的A-A’线的保护电路26的示意截面图。如图16所示，TFT26a和26b在同一绝缘基板2上形成，被钝化膜20覆盖保护。
TFT26a和26b在绝缘基板2上形成栅极电极32a和32b，第一栅极绝缘层4覆盖栅极电极32a和32b。在栅极电极32a和32b各自的上方位置，在第一栅极绝缘层4上叠层有相当于第二栅极绝缘层6的第二栅极绝缘膜6a和6b。
而且，在第二栅极绝缘膜6a和6b各自之上叠层有a-Si半导体的沟道层33a和33b。在沟道层33a和33b之上叠层有设置了间隙的导电层38a和38b，在导电层38a上形成有隔开间隔相对的源极电极34a和漏极电极35a，在导电层38b上形成有隔开间隔相对的源极电极34b和漏极电极35b。
源极电极34a在TFT26b的栅极电极32b上延伸出，通过接触孔36b与栅极电极32b连接。
漏极电极35a通过接触孔36a与自身的栅极电极32a连接。
另一方面，源极电极34b在TFT26a的栅极电极32a上延伸出，通过接触孔37a与栅极电极32a连接。
漏极电极35b通过接触孔37b与自身的栅极电极32b连接。
在本发明的电路基板中，上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件的栅极电极优选由上述第二导电层形成。
根据上述结构，由于能够将上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件的栅极电极共用化，所以能够减少用于驱动上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件所需要的配线的数量。
此外，也能够采用如下结构：将上述第一晶体管元件的尺寸与上述第二晶体管元件的尺寸形成为相同的尺寸，并且上述第一晶体管元件与上述第二晶体管元件在俯视时完全重叠。
因此，能够使上述绝缘基板上的晶体管元件和配线的形成面积缩小，能够实现集成度高的电路基板。
在本发明的电路基板，上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件的源漏电极优选由上述第二导电层形成。
根据上述结构，由于能够将上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件的源漏电极共用化，所以能够减少用于驱动上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件所需要的配线的数量。
此外，通过将上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件的源漏电极共用化，也能够采用上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件在俯视时一部分重叠的结构。
因此，能够使上述绝缘基板上的晶体管元件和配线的形成面积缩小，能够实现集成度高的电路基板。
而且，根据上述结构，在上述第一晶体管元件具备的第一半导体层的上层和下层中的一个，能够由上述第一导电层形成栅极电极，在上述第一半导体层的上层和下层中的另一个，能够由上述第三导电层形成遮光膜。
同样，在上述第二晶体管元件具备的第二半导体层的上层和下层中的一个，能够由上述第三导电层形成栅极电极，在上述第二半导体层的上层和下层中的另一个，能够由上述第一导电层形成遮光膜。
即，上述第一晶体管元件的栅极电极和上述第一晶体管元件的遮光层，能够以覆盖上述第一半导体层的相对的两个面的方式分别设置在上述第一半导体层的上层侧和下层侧，上述第一晶体管元件的遮光层能够由上述第二晶体管元件的栅极电极的形成层形成。另一方面，上述第二晶体管元件的栅极电极与上述第二晶体管元件的遮光层，能够以覆盖上述第二半导体层的相对的两个面的方式分别设置在上述第二半导体层的上层侧和下层侧，上述第二晶体管元件的遮光层能够由上述第一晶体管元件的栅极电极的形成层形成。
因此，根据上述结构，以来自上述电路基板的上下两方向的光不射入上述半导体层的方式形成能够使用上述栅极电极和上述栅极电极的形成层进行遮光的结构。
在例如使用上述电路基板作为液晶显示装置的有源矩阵基板的情况下，在现有技术中，通常使用在与上述有源矩阵基板相对配置的对置基板一侧设置的黑矩阵，遮挡射入上述半导体层的光，因此需要较大的边缘使得能够覆盖上述两个基板的贴合偏差，相应地液晶显示装置的开口率下降。
另一方面，根据使用上述栅极电极和上述栅极电极的形成层进行遮光的结构，由于能够以与光抗蚀剂工序相同的精度进行对位，所以不会像现有技术那样需要较大的边缘，相应地能够提高液晶显示装置的开口率。
此外，根据上述结构，由于是能够在更近的部位对上述半导体层进行遮光的结构，所以对倾斜光的遮挡也优异。
在本发明的电路基板中，上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件中的一个的栅极电极、和上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件中的另一个的源漏电极优选由上述第二导电层形成。
根据上述结构，例如在上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件中的一个的栅极电极与上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件中的另一个的源漏电极电连接的电路中，上述栅极电极和上述源漏电极由上述第二导电层形成，因此无需形成接触孔而仅通过对上述第二导电层进行图案化就能够将上述栅极电极与上述源漏电极电连接。
进而，根据上述结构，能够使上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件中的一个的栅极电极与上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件中的另一个的源极电极（或漏极电极）一体化，因此能够以在俯视时重叠的方式配置上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件。
因此，能够使上述绝缘基板上的晶体管元件和配线的形成面积缩小，能够实现集成度高的电路基板。
在本发明的电路基板中，上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件优选以在俯视时至少一部分重叠的方式形成。
根据上述结构，能够以在俯视时至少一部分重叠的方式配置上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件，
因此，能够使上述绝缘基板上的晶体管元件的形成面积缩小，能够实现集成度高的电路基板。
在本发明的电路基板中，上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件优选以俯视时一部分重叠的方式形成。
根据上述结构，在上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件中的一个的栅极电极、和上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件中的另一个的源漏电极由上述第二导电层形成的情况下，上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件以在俯视时一部分重叠的方式配置。
因此，能够使上述绝缘基板上的晶体管元件的形成面积缩小，能够实现集成度高的电路基板。
在本发明的电路基板中，上述第一半导体层和上述第二半导体层优选由不同材料形成。
根据上述结构，使上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件中的一个为作为沟道层具备即使没有增大尺寸也能够得到比较高的迁移率，但是具有对光的灵敏度较低的特性的氧化物半导体层的结构，使另一个为作为沟道层具备能够得到对光比较高的灵敏度而具有迁移率较低的特性的非晶态硅层的结构。
因此，如上所述，由于能够在1个绝缘基板上形成具有不同功能的第一晶体管元件和第二晶体管元件，所以能够在1个绝缘基板上合理地制作具有不同功能的器件（电路）。
此外，如在上述例中列举的情况那样，在上述第一晶体管元件具备的第一半导体层与上述第二晶体管元件具备的第二半导体层的组合性不好的情况下，当这些半导体层相邻地形成时会产生以下所示的问题。
以下，列举上述第一半导体层是氧化物半导体层且上述第二半导体层是非晶态硅层的情况为例进行说明。
通常，非晶态硅层具有大量的悬空键（非键电子），使用大量的氢进行氢化处理能够得到这样的悬空键。因此，由于在非晶态硅层中残存有大量的氢，所以在上述氧化物半导体层与上述非晶态硅层相邻地形成的情况下，上述非晶态硅层中的氢对上述氧化物半导体层产生不好的影响，导致具备上述氧化物半导体层的晶体管元件的元件特性劣化。
根据上述结构，为在上述第一半导体层与上述第二半导体层之间形成上述第二导电层的结构，为能够通过上述第二导电层抑制上述不好影响的结构。因此，是不依赖于上述第一半导体层与上述第二半导体层的材料组合性的能够通用的结构。
在本发明的电路基板中优选，上述第二半导体层是包括非晶态硅层和/或微晶硅层的半导体层，上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件构成光传感器电路，上述第一晶体管元件起到上述光传感器电路的传感器输出的作用，上述第二晶体管元件起到上述光传感器电路的光传感器元件的作用。
根据上述结构，能够实现使用对光具有比较高的灵敏度的第二晶体管元件作为光传感器电路的光传感器元件的电路基板。
在本发明的电路基板中，上述第一半导体层优选是氧化物半导体层。
根据上述结构，使用对光具有比较高的灵敏度的第二晶体管元件作为光传感器电路的光传感器元件，使用不增大其沟道层的尺寸也能够得到较高的输出电压的上述第一晶体管元件作为光传感器电路的输出放大器（传感器输出元件），因此能够实现搭载有小型且SN比高的高性能的光传感器电路的电路基板。
在本发明的电路基板中优选包括电容元件，该电容元件包括：由上述第二导电层形成的电容电极；和以与上述电容电极在俯视时至少一部分重叠的方式形成的、由上述第一导电层和上述第三导电层中的任一个形成的电容对置电极。
根据上述结构，在1个绝缘基板还包括能够通过与上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件的制造工序相同的制造工序形成的电容元件。
因此，能够不另外追加用于制作上述电容元件的制造工序地制作具备上述第一晶体管元件、上述第二晶体管元件和上述电容元件的电路基板。
在本发明的电路基板中优选，在上述绝缘基板设置有显示区域，在上述显示区域设置有呈矩阵状配置的多个像素，在上述各像素作为控制上述各像素的接通断开的开关元件设置有上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件中的一个，在上述多个像素中的至少一部分像素设置有上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件中的另一个，上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件以在俯视时至少一部分重叠的方式形成。
根据上述结构，能够使作为控制上述各像素的接通断开的开关元件设置的上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件中的一个与在上述多个像素的至少一部分像素设置的上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件中的另一个在俯视时重叠。
因此，在上述电路基板中，能够缩小上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件的形成区域占有的面积，能够实现各像素的开口率高的电路基板。
在本发明的电路基板中优选，在上述各像素作为控制上述各像素的接通断开的开关元件形成有第一晶体管元件，该第一晶体管元件包括由氧化物半导体层形成的第一半导体层，在上述多个像素的至少一部分像素形成有第二晶体管元件，该第二晶体管元件构成光传感器电路，且包括由含有非晶态硅层和/或微晶硅层的半导体层形成的第二半导体层。
根据上述结构，在具备光传感器电路的电路基板中，由于上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件在俯视时能够重叠，所以能够使具备上述光传感器电路的像素中上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件的形成区域占有的面积缩小，能够实现开口率高的电路基板。
使用这样的具有高开口率的电路基板，例如在制作液晶显示装置的情况下，能够削减具备背光源的液晶显示装置等中上述背光源的光量，其结果是能够实现低消耗电力。
此外，通过使用这样的电路基板，能够实现具备光传感器功能的显示装置例如具备触摸面板（区域传感器）功能的触摸面板一体型显示装置。
此外，上述光传感器电路既可以按每个像素设置，也可以按显示特定颜色的每个像素设置，还可以跨越多个像素设置。
而且，根据上述结构，成为在上述各像素形成有作为沟道层具备即使没有增大沟道层的尺寸也能够得到比较高的迁移率的氧化物半导体层的上述第一晶体管元件的结构。
因此，根据上述结构，能够将上述各像素具备的上述第一晶体管元件的尺寸形成得较小，所以能够实现表示上述各像素中能够透过光的区域之比的开口率高的电路基板。
使用这样的具有高开口率的有源矩阵基板，在制作显示装置的情况下，能够削减例如具备背光源的液晶显示装置等中上述背光源的光量，因此其结果是能够实现低消耗电力。
在本发明的电路基板中优选，在上述显示区域的周边区域设置有驱动电路，该驱动电路使形成于上述显示区域的上述第一晶体管元件和上述第二晶体管元件驱动，在上述驱动电路设置有第一晶体管元件，该第一晶体管元件包括由氧化物半导体层形成的上述第一半导体层。
根据上述结构，在上述显示区域的周边区域形成的上述驱动电路具备上述第一晶体管元件。
上述第一晶体管元件由于作为沟道层具备氧化物半导体层，所以即使没有增大尺寸也能够得到比较高的迁移率，因此能够使在上述显示区域的周边区域中的上述驱动电路的形成区域缩小，从而能够实现边缘区域缩小的电路基板。
在本发明的电路基板中优选包括保护电路，该保护电路保护作为控制上述各像素的接通断开的开关元件设置的晶体管元件，在上述保护电路设置有由包括非晶态硅层和/或微晶硅层的半导体层形成的上述第二晶体管元件。
根据上述结构，在上述保护电路设置作为沟道层具备包括非晶态硅层和/或微晶硅层的半导体层的、迁移率比较低的上述第二晶体管元件。
通过采用在上述保护电路设置有上述第二晶体管元件的结构，与在上述保护电路设置有作为沟道层具备氧化物半导体层的上述第一晶体管元件的情况比较，能够使上述保护电路的占有面积缩小。
因此，根据上述结构，能够保护在上述电路基板的上述显示区域形成的晶体管元件不被来自外部的静电等噪声等干扰，并且能够使上述显示区域的周边区域中的上述保护电路的形成区域缩小，因此能够实现边框区域缩小的电路基板。
本发明不限定于上述各实施方式，在权利要求表示的范围内能够进行各种变更，能够通过适当组合分别在不同的实施方式中公开的技术手段而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围中。
产业上的可利用性
本发明能够应用于搭载有晶体管元件（薄膜晶体管）的电路基板和具备上述电路基板的显示装置。
附图标记说明
1  电路基板
2  绝缘基板
3  氧化物TFT元件（第一晶体管元件）
3s、3d  氧化物TFT元件的源漏电极层
3h  氧化物半导体层（第一半导体层）
4  第一栅极绝缘层（第一绝缘层）
5、5a  a-SiTFT元件（第二晶体管元件）
5s、5d  a-SiTFT元件的源漏电极层
5h  氢化非晶态硅层（第二半导体层）
6  第二栅极绝缘层（第二绝缘层）
7  电容元件
8、8a  氧化物像素TFT元件（第二晶体管元件）
11、11a、11b  TFT基板（电路基板）
12、23  显示用扫描信号线驱动电路（驱动电路）
13、24  显示用视频信号线驱动电路（驱动电路）
14  传感器扫描信号线驱动电路（驱动电路）
15  传感器读取电路（驱动电路）
18  辅助电容（辅助电容元件）
20  钝化膜
21  像素电极
26  保护电路
R1  显示区域
CH1、CH2、CH3  接触孔

Claims (15)

1.一种电路基板，其特征在于：
在一个绝缘基板的一侧的面设置有：作为沟道层具有第一半导体层的第一晶体管元件；和作为沟道层具有第二半导体层的第二晶体管元件，
作为所述第一晶体管元件和所述第二晶体管元件的电极形成层，包括第一导电层、第二导电层和第三导电层，
所述第一晶体管元件中的栅极电极和源漏电极中的一个由所述第一导电层形成，
所述第二晶体管元件中的栅极电极和源漏电极中的一个由所述第三导电层形成，
所述第一晶体管元件中的栅极电极和源漏电极中的另一个和所述第二晶体管元件中的栅极电极和源漏电极中的另一个都由所述第二导电层形成，
在所述绝缘基板叠层所述各导电层的厚度方向上，所述第一导电层和所述第三导电层中的一个形成于所述第二导电层的上层，
在所述绝缘基板叠层所述各导电层的厚度方向上，所述第一导电层和所述第三导电层中的另一个形成于所述第二导电层的下层。
2.如权利要求1所述的电路基板，其特征在于：
所述第一晶体管元件和所述第二晶体管元件的栅极电极由所述第二导电层形成。
3.如权利要求1所述的电路基板，其特征在于：
所述第一晶体管元件和所述第二晶体管元件的源漏电极由所述第二导电层形成。
4.如权利要求1所述的电路基板，其特征在于：
所述第一晶体管元件和所述第二晶体管元件中的一个的栅极电极、和所述第一晶体管元件和所述第二晶体管元件中的另一个的源漏电极，由所述第二导电层形成。
5.如权利要求2所述的电路基板，其特征在于：
所述第一晶体管元件和所述第二晶体管元件以在俯视时至少一部分重叠的方式形成。
6.如权利要求3或4所述的电路基板，其特征在于：
所述第一晶体管元件和所述第二晶体管元件以在俯视时一部分重叠的方式形成。
7.如权利要求1至6中任一项所述的电路基板，其特征在于：
所述第一半导体层和所述第二半导体层由不同的材料形成。
8.如权利要求1至7中任一项所述的电路基板，其特征在于：
所述第二半导体层是包括非晶态硅层和/或微晶硅层的半导体层，
所述第一晶体管元件和所述第二晶体管元件构成光传感器电路，
所述第一晶体管元件起到所述光传感器电路的传感器输出的作用，
所述第二晶体管元件起到所述光传感器电路的光传感器元件的作用。
9.如权利要求1至8中任一项所述的电路基板，其特征在于：
所述第一半导体层是氧化物半导体层。
10.如权利要求1至9中任一项所述的电路基板，其特征在于：
所述电路基板包括电容元件，
所述电容元件包括：
由所述第二导电层形成的电容电极；和
以在俯视时至少一部分与所述电容电极重叠的方式，由所述第一导电层和所述第三导电层中的任一个形成的电容对置电极。
11.如权利要求1至7中任一项所述的电路基板，其特征在于：
在所述绝缘基板设置有显示区域，
在所述显示区域设置有呈矩阵状配置的多个像素，
在所述各像素作为控制所述各像素的接通断开的开关元件设置有所述第一晶体管元件和所述第二晶体管元件中的一个，
在所述多个像素中的至少一部分像素设置有所述第一晶体管元件和所述第二晶体管元件中的另一个，
所述第一晶体管元件和所述第二晶体管元件以在俯视时至少一部分重叠的方式形成。
12.如权利要求11所述的电路基板，其特征在于：
在所述各像素作为控制所述各像素的接通断开的开关元件形成有第一晶体管元件，该第一晶体管元件包括由氧化物半导体层形成的第一半导体层，
在所述多个像素的至少一部分像素形成有第二晶体管元件，该第二晶体管元件构成光传感器电路，且包括由含有非晶态硅层和/或微晶硅层的半导体层形成的第二半导体层。
13.如权利要求11或12所述的电路基板，其特征在于：
在所述显示区域的周边区域设置有驱动电路，该驱动电路使形成于所述显示区域的所述第一晶体管元件和所述第二晶体管元件驱动，
在所述驱动电路设置有第一晶体管元件，该第一晶体管元件包括由氧化物半导体层形成的所述第一半导体层。
14.如权利要求11至13中任一项所述的电路基板，其特征在于：
所述电路基板包括保护电路，该保护电路保护作为控制所述各像素的接通断开的开关元件设置的晶体管元件，
在所述保护电路设置有由包括非晶态硅层和/或微晶硅层的半导体层形成的所述第二晶体管元件。
15.一种显示装置，其特征在于：
所述显示装置包括权利要求1至14中任一项所述的电路基板。
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