JP2009135186A

JP2009135186A - Optical sensor and display device

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Publication number: JP2009135186A
Application number: JP2007308594A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Ito; 良一伊藤; Takeshi Yamanaka; 剛山中
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2007-11-29
Filing date: 2007-11-29
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2027-11-29
Also published as: JP5183173B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical sensor having improved light receiving sensitivity from an upper part of a substrate, and to provide a display device using this optical sensor. <P>SOLUTION: The optical sensor S1 has a structure in which a p-region (p-type impurity region) 24p, an i-region (i-type impurity region) 24i and an n-region (n-type impurity region) 24n are provided in this order so as to contact one another in a semiconductor thin film 24 of a first substrate 21. In the optical sensor S1, a reflection material layer 22s laminated on the i-region 24i and a gate insulation film 23 for covering the layer 22s are provided in an order from the first substrate 21 between the first substrate 21 and the semiconductor thin film 24. The reflection material layer 22s is connected to the n-region 24n. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は光センサーおよび表示装置に関し、特にはＰＩＮ型ダイオードからなる光センサーと、この光センサーを備えた表示装置に関する。 The present invention relates to an optical sensor and a display device, and more particularly to an optical sensor composed of a PIN diode and a display device including the optical sensor.

携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）などの表示部に用いられる液晶表示装置には、位置情報入力手段として光センサーを設けたものがある。 Some liquid crystal display devices used for display units such as mobile phones and personal digital assistants (PDAs) are provided with an optical sensor as position information input means.

図１４には、このような表示装置に光センサーとして設けられているＰＩＮ型ダイオードの構成を示す。この図に示すようにＰＩＮ型ダイオードは、基板２０１を覆う絶縁層２０２上に、ポリシリコン膜からなる半導体層２０３を設けている。この半導体層２０３には、ｐ型の不純物領域（ｐ領域）２０３ｐ、低濃度のｐ型の不純物領域（ｉ領域）２０３ｉ、ｎ型の不純物領域（ｎ領域）２０３ｎがこの順に作り込まれている。そして、この半導体層２０３を覆う絶縁膜２０４に、ｐ領域２０３ｐおよびｎ領域２０３ｎに達する接続孔２０４ａがそれぞれ設けられ、これらの接続孔２０４ａを介してｐ領域２０３ｐおよびｎ領域２０３ｎに引き出し電極２０５が接続されている。このような構成の光センサーにおいては、ｉ領域２０３ｉが受光部となり、この受光部における光電変換で発生した正孔電子対がｐ領域２０３ｐおよびｎ領域２０３ｎから取り出される。 FIG. 14 shows a configuration of a PIN diode provided as an optical sensor in such a display device. As shown in this figure, the PIN diode includes a semiconductor layer 203 made of a polysilicon film on an insulating layer 202 covering the substrate 201. In this semiconductor layer 203, a p-type impurity region (p region) 203p, a low-concentration p-type impurity region (i region) 203i, and an n-type impurity region (n region) 203n are formed in this order. . The insulating film 204 covering the semiconductor layer 203 is provided with a connection hole 204a reaching the p region 203p and the n region 203n, and the lead electrode 205 is provided in the p region 203p and the n region 203n via these connection holes 204a. It is connected. In the optical sensor having such a configuration, the i region 203i serves as a light receiving unit, and hole electron pairs generated by photoelectric conversion in the light receiving unit are extracted from the p region 203p and the n region 203n.

ところで、このような光センサーの形成は、液晶の駆動を制御するための薄膜トランジスタと同一工程で行われ、レーザ光照射によってアモルファスシリコン膜を多結晶化してポリシリコン膜とする低温ポリシリコン技術が用いられている。しかしながら、この低温ポリシリコン技術では、８０ｎｍ以上の膜厚のポリシリコン膜を得ることが難しく、透明基板２０１上面から入射した光のうち、シリコンの光吸収スペクトルで決まる一部分の光のみが吸収され、特に赤色から赤外までの長波長領域の光は殆ど吸収されずに透過する。このため、このようなポリシリコン膜を用いた光センサーでは、大きな光信号を得ることが困難である。 By the way, the formation of such an optical sensor is performed in the same process as a thin film transistor for controlling driving of liquid crystal, and low temperature polysilicon technology is used in which an amorphous silicon film is polycrystallized by laser light irradiation to form a polysilicon film. It has been. However, with this low-temperature polysilicon technology, it is difficult to obtain a polysilicon film having a thickness of 80 nm or more, and only a part of the light incident from the upper surface of the transparent substrate 201 is determined by the light absorption spectrum of silicon, In particular, light in the long wavelength region from red to infrared is transmitted with little absorption. For this reason, it is difficult to obtain a large optical signal with an optical sensor using such a polysilicon film.

そこで、半導体層２０３中におけるｉ領域２０３ｉとｎ領域２０３ｎとの接合面（ＰＮ接合面）を、半導体層２０３の表面に対して傾斜させた構成とが提案されている。これにより、ＰＮ接合の面積が拡大して光がより吸収し易くなるとしている（例えば、下記特許文献１参照）。 In view of this, a configuration in which the junction surface (PN junction plane) between the i region 203 i and the n region 203 n in the semiconductor layer 203 is inclined with respect to the surface of the semiconductor layer 203 has been proposed. As a result, the area of the PN junction is enlarged and light is more easily absorbed (see, for example, Patent Document 1 below).

特開２００４−１１９４９４号公報JP 2004-119494 A

ところが、特許文献１の構造であっても、長波長領域の光吸収効率の大幅な向上は期待できない。さらにこのような構造は、光センサー自体の作り込みが難しい上、ＰＮ接合面の傾斜角度が１０°〜４５°の範囲でばらつくため、素子特性のばらつきも大きくなる。 However, even with the structure of Patent Document 1, a significant improvement in light absorption efficiency in the long wavelength region cannot be expected. Further, in such a structure, it is difficult to manufacture the optical sensor itself, and the inclination angle of the PN junction surface varies in the range of 10 ° to 45 °, so that the variation in element characteristics increases.

しかも、バックライトを備えた液晶表示装置に、上述した構成の光センサーを設けた場合、半導体層２０３の受光部（ｉ領域２０３ｉ）では、バックライトからのノイズ光も顕著に吸収してしまう。このため、信号成分Ｓとノイズ成分Ｎの比であるＳＮ比が低下する。従って、表示装置の上面側からの光を検知する用途としては、感度を得ることができない。 In addition, when the optical sensor having the above-described configuration is provided in a liquid crystal display device including a backlight, noise light from the backlight is significantly absorbed by the light receiving portion (i region 203i) of the semiconductor layer 203. For this reason, the SN ratio that is the ratio of the signal component S and the noise component N is lowered. Therefore, sensitivity cannot be obtained as an application for detecting light from the upper surface side of the display device.

そこで本発明は、均一な素子特性でありながらも基板の上方からの光の受光感度の向上を図ることが可能な光センサー、およびこの光センサーを用いた表示装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical sensor capable of improving the light receiving sensitivity of light from above the substrate while having uniform element characteristics, and a display device using the optical sensor. .

このような目的を達成するための光センサーは、基板上の半導体薄膜中に、ｐ型の不純物領域と、ｉ型の不純物領域と、ｎ型の不純物領域とをこの順に接して設けてなる、いわゆるＰＩＮ型ダイオードからなるものである。そして特に、基板と半導体薄膜との間に、当該基板側から順に、ｉ型の不純物領域に積層される状態でパターン形成された反射材料層と、これを覆う絶縁膜とが設けられていることを特徴としている。 An optical sensor for achieving such an object includes a p-type impurity region, an i-type impurity region, and an n-type impurity region in this order in contact with each other in a semiconductor thin film on a substrate. It consists of a so-called PIN type diode. In particular, between the substrate and the semiconductor thin film, in order from the substrate side, a reflective material layer patterned in a state of being stacked on the i-type impurity region and an insulating film covering the same are provided. It is characterized by.

また本発明は、このような光センサーを設けた表示装置でもある。この表示装置は、画素駆動用の薄膜トランジスタと共に光センサーが設けられた第１基板と、当該第１基板に対向配置された第２基板と、当該第１基板と第２基板との間に狭持された液晶層と、前記第１基板の外側に設けられたバックライトとを有しており、バックライトからの光を第２基板側に接近して配置された物体に反射させて光センサーで検出する機能を備えている。そして上記構成の光センサーは、第１基板上に設けられている。 The present invention is also a display device provided with such an optical sensor. This display device is sandwiched between a first substrate provided with a photosensor and a thin film transistor for driving a pixel, a second substrate disposed opposite to the first substrate, and the first substrate and the second substrate. A liquid crystal layer and a backlight provided outside the first substrate, and the light sensor reflects the light from the backlight to an object disposed close to the second substrate. It has a function to detect. The photosensor having the above-described configuration is provided on the first substrate.

このような構成によれば、基板（第１基板）の上方から半導体薄膜に入射した光のうち、半導体薄膜で吸収されずに透過した光が、反射材料層で反射して再び半導体薄膜に入射される。このため、半導体薄膜においての、基板（第１基板）の上方から入射する光の吸収量の増加が図られる。また、反射材料層での遮光により、基板（第１基板）の下方から直接入射した光が半導体薄膜のｉ型の不純物領域に入射することが防止される。しかも、半導体薄膜内を往復で通過する光の光路長が長くなるため、長波長領域の光も吸収されるようになり赤外光などの長波長領域の受光感度も向上する。 According to such a configuration, out of the light incident on the semiconductor thin film from above the substrate (first substrate), the light transmitted without being absorbed by the semiconductor thin film is reflected by the reflective material layer and incident on the semiconductor thin film again. Is done. For this reason, in the semiconductor thin film, the amount of absorption of light incident from above the substrate (first substrate) can be increased. Further, the light shielding by the reflective material layer prevents light that is directly incident from below the substrate (first substrate) from entering the i-type impurity region of the semiconductor thin film. In addition, since the optical path length of the light passing through the semiconductor thin film in a reciprocating manner is increased, the light in the long wavelength region is also absorbed, and the light receiving sensitivity in the long wavelength region such as infrared light is improved.

以上説明したように本発明によれば、光センサーが設けられた基板（第１基板）の上方から入射した光の吸収量の増加が図られる一方、基板（第１基板）の下方から入射する光が導体薄膜のｉ型の不純物領域に入射することを防止できるため、基板（第１基板）の上方から入射する光に対する受光感度の向上を図ることが可能である。また、長波長領域の受光感度の向上を図ることも可能になる。 As described above, according to the present invention, the amount of absorption of light incident from above the substrate (first substrate) on which the photosensor is provided is increased, while incident from below the substrate (first substrate). Since it is possible to prevent light from entering the i-type impurity region of the conductor thin film, it is possible to improve the light receiving sensitivity with respect to light incident from above the substrate (first substrate). It is also possible to improve the light receiving sensitivity in the long wavelength region.

以下本発明の実施の形態を説明する。先ず、各実施の形態を説明するのに先立ち本発明が適用される表示装置の全体構成、回路構成、および表示パネルの構成を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below. First, prior to describing each embodiment, the overall configuration, circuit configuration, and display panel configuration of a display device to which the present invention is applied will be described.

＜表示装置の全体構成＞
図１は、本発明に係る表示装置１の全体構成を表すブロック図である。この表示装置１は、Ｉ／Ｏ表示パネル３と、バックライト５と、表示ドライブ回路７と、受光ドライブ回路９と、画像処理部１１と、アプリケーションプログラム実行部１３とを備えている。 <Overall configuration of display device>
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a display device 1 according to the present invention. The display device 1 includes an I / O display panel 3, a backlight 5, a display drive circuit 7, a light receiving drive circuit 9, an image processing unit 11, and an application program execution unit 13.

Ｉ／Ｏ表示パネル３は、中央の表示領域３ａに複数の画素が全面に渡ってマトリクス状に配置された液晶パネル（ＬＣＤ（Liquid Crystal Display））からなり、線順次動作をしながら表示データに基づく所定の図形や文字などの画像を表示する機能（表示機能）を有する。また、後述するように、表示領域３ａには、Ｉ／Ｏ表示パネル３の表示面に接触または近接する物体を検知するセンサー機能（撮像機能）が設けられている。 The I / O display panel 3 is composed of a liquid crystal panel (LCD (Liquid Crystal Display)) in which a plurality of pixels are arranged in a matrix over the entire surface in the central display area 3a. It has a function (display function) for displaying an image such as a predetermined figure or character based thereon. As will be described later, the display area 3 a is provided with a sensor function (imaging function) for detecting an object that is in contact with or close to the display surface of the I / O display panel 3.

バックライト５は、Ｉ／Ｏ表示パネル３の光源であり、例えば複数の発光ダイオードを面内に配列してなる。発光ダイオードとしては、可視光と共に紫外光や赤外光などの不可視光を発生するもの、または可視光を発生するものと不可視光を発生するものとを組み合わせて用いる。これにより、バックライト５は、可視光と不可視光とを発生する構成となっている。 The backlight 5 is a light source of the I / O display panel 3 and includes, for example, a plurality of light emitting diodes arranged in a plane. As the light emitting diode, one that generates invisible light such as ultraviolet light and infrared light together with visible light, or a combination of one that generates visible light and one that generates invisible light is used. Thereby, the backlight 5 becomes a structure which generate | occur | produces visible light and invisible light.

表示ドライブ回路７は、Ｉ／Ｏ表示パネル３において表示データに基づく画像が表示されるように（表示動作を行うように）、このＩ／Ｏ表示パネル３においての線順次動作の駆動を行う回路である。 The display drive circuit 7 is a circuit that drives line sequential operation in the I / O display panel 3 so that an image based on the display data is displayed on the I / O display panel 3 (so as to perform a display operation). It is.

受光ドライブ回路９は、Ｉ／Ｏ表示パネル３において、例えば物体を撮像するための受光データが得られるように、このＩ／Ｏ表示パネル３においての線順次動作の駆動を行う回路である。なお、各画素での受光データは、例えばフレーム単位でフレームメモリ９Ａに蓄積され、撮像画像として画像処理部１１へ出力されるようになっている。 The light receiving drive circuit 9 is a circuit that drives a line sequential operation in the I / O display panel 3 so that, for example, light receiving data for imaging an object can be obtained in the I / O display panel 3. The light reception data at each pixel is stored in the frame memory 9A in units of frames, for example, and is output to the image processing unit 11 as a captured image.

画像処理部１１は、受光ドライブ回路９から出力される撮像画像に基づいて所定の画像処理（演算処理）を行い、Ｉ／Ｏ表示パネル３に接触または近接する物体に関する情報（位置座標データ、物体の形状や大きさに関するデータなど）を検出し、取得するものである。なお、この検知する処理の詳細については後述する。 The image processing unit 11 performs predetermined image processing (arithmetic processing) based on the captured image output from the light receiving drive circuit 9, and information (position coordinate data, object related to an object in contact with or close to the I / O display panel 3. Data on the shape and size of the image) and the like. The details of the detection process will be described later.

アプリケーションプログラム実行部１３は、画像処理部１１による検知結果に基づいて所定のアプリケーションソフトに応じた処理を実行するものであり、例えば検知した物体の位置座標を表示データに含むようにし、Ｉ／Ｏ表示パネル３上に表示させるものなどが挙げられる。なお、このアプリケーションプログラム実行部１３で生成される表示データは表示ドライブ回路７へ供給されるようになっている。 The application program execution unit 13 executes processing corresponding to predetermined application software based on the detection result by the image processing unit 11. For example, the display data includes the position coordinates of the detected object, and the I / O Examples are those displayed on the display panel 3. The display data generated by the application program execution unit 13 is supplied to the display drive circuit 7.

＜表示領域の回路構成＞
図２は、Ｉ／Ｏ表示パネル３の表示領域３ａにおける回路構成を示す図である。 <Circuit configuration of display area>
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration in the display area 3 a of the I / O display panel 3.

この図２に示すように、表示領域３ａには、複数の画素部３１と、複数のセンサー部３２とが配列形成されている。 As shown in FIG. 2, a plurality of pixel portions 31 and a plurality of sensor portions 32 are arranged in the display area 3a.

画素部３１は、表示領域３ａ内において、水平方向に配線された複数の走査線３１ａと垂直方向に配線された複数の信号線３１ｂとの各交差部に配置される。各画素部３１には、例えばスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）Ｔｒが設けられている。 In the display area 3a, the pixel unit 31 is disposed at each intersection of a plurality of scanning lines 31a wired in the horizontal direction and a plurality of signal lines 31b wired in the vertical direction. Each pixel unit 31 is provided with a thin film transistor (TFT) Tr as a switching element, for example.

薄膜トランジスタＴｒは、ゲートが走査線３１ａに接続され、ソース／ドレインの一方が信号線３１ｂに接続され、ソース／ドレインの他方が画素電極３１ｃに接続されている。また、各画素部３１には、全ての画素部３１に共通電位Ｖcomを与える共通電極３１ｄが設けられており、これらの各画素電極３１ｃと共通電極３１ｄとの間に液晶層が挟持される。 The thin film transistor Tr has a gate connected to the scanning line 31a, one source / drain connected to the signal line 31b, and the other source / drain connected to the pixel electrode 31c. Each pixel unit 31 is provided with a common electrode 31d that applies a common potential Vcom to all the pixel units 31, and a liquid crystal layer is sandwiched between the pixel electrode 31c and the common electrode 31d.

そして、走査線３１ａを介して供給される駆動信号に基づいて薄膜トランジスタＴｒがオン・オフ動作し、オン状態のときに信号線３１ｂから供給される表示信号に基づいて画素電極３１ｃに画素電圧が印加され、画素電極３１ｃと共通電極３１ｄとの間の電界によって液晶層が駆動される構成となっている。 Then, the thin film transistor Tr is turned on / off based on a drive signal supplied via the scanning line 31a, and a pixel voltage is applied to the pixel electrode 31c based on a display signal supplied from the signal line 31b in the on state. The liquid crystal layer is driven by the electric field between the pixel electrode 31c and the common electrode 31d.

一方、センサー部３２は、表示領域３ａ内における所定部に配置され、各画素部３１に対応して設けられていても良い。このセンサー部３２には、次に詳細に説明するように薄膜トランジスタＴｒと同一層を用いて構成されたＰＩＮ型ダイオードが光センサーＳとして設けられている。 On the other hand, the sensor unit 32 may be disposed in a predetermined portion in the display area 3 a and provided corresponding to each pixel unit 31. As will be described in detail below, the sensor unit 32 is provided with a PIN diode configured as the same layer as the thin film transistor Tr as the optical sensor S.

各光センサーＳには、電源電圧Ｖｄｄが供給されるようになっている。また、この光センサーＳには、リセットスイッチ３２ａとコンデンサ３２ｂが接続され、リセットスイッチ３２ａによってリセットされながら、コンデンサ３２ｂにおいて受光量に対応した電荷が蓄積されるようになっている。そして蓄積された電荷は読み出しスイッチ３２ｃがオンとなるタイミングで、バッファアンプ３２ｄを介して信号出力用電極３２ｅに供給され、外部へ出力される。また、リセットスイッチ３２ａのオン・オフ動作はリセット電極３２ｆにより供給される信号により制御され、読み出しスイッチ３２ｃのオン・オフ動作は、読出し制御電極３２ｇにより供給される信号により制御される。 Each photosensor S is supplied with a power supply voltage Vdd. Further, a reset switch 32a and a capacitor 32b are connected to the photosensor S, and charges corresponding to the amount of received light are accumulated in the capacitor 32b while being reset by the reset switch 32a. The accumulated charge is supplied to the signal output electrode 32e via the buffer amplifier 32d at the timing when the read switch 32c is turned on, and is output to the outside. The on / off operation of the reset switch 32a is controlled by a signal supplied from the reset electrode 32f, and the on / off operation of the read switch 32c is controlled by a signal supplied from the read control electrode 32g.

＜表示装置のパネル構成＞
図３は、主に画素部３１に配置される薄膜トランジスタＴｒの構成と、センサー部３２に配置される光センサーＳの構成を説明するためのＩ／Ｏ表示パネル３の表示領域３ａの概略断面図である。尚、図２で説明したと同様の構成要素には同一の符号を付している。 <Display panel configuration>
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the display region 3a of the I / O display panel 3 for explaining the configuration of the thin film transistor Tr disposed mainly in the pixel unit 31 and the configuration of the photosensor S disposed in the sensor unit 32. It is. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to having demonstrated in FIG.

この図に示すように、画素部３１には、画素駆動用のスイッチング素子としてボトムゲート型の薄膜トランジスタＴｒが設けられ、一方、センサー部３２には、ＰＩＮ型ダイオードからなる光センサーＳが設けられている。 As shown in this figure, the pixel unit 31 is provided with a bottom gate type thin film transistor Tr as a pixel driving switching element, while the sensor unit 32 is provided with an optical sensor S composed of a PIN type diode. Yes.

このうち、薄膜トランジスタＴｒは、光透過性材料からなる第１基板２１上に走査線（３１ａ）から延設されたゲート電極２２ｇを備え、これを覆う状態でゲート絶縁膜２３が設けられている。ゲート絶縁膜２３上には、ゲート電極２２ｇ上からその両脇に掛けてを覆う状態で、膜厚数十ｎｍ程度の多結晶シリコンからなる半導体薄膜２４がパターン形成されている。この半導体薄膜２４には、ゲート電極２２ｇの両脇に不純物を導入したソース／ドレイン２４ｓｄが設けられている。また、半導体薄膜２４において、ゲート電極２２ｇと重なる部分は、チャネル部が形成される活性層２４ｃｈとして用いられる。そして、ソース／ドレイン２４ｓｄと活性層２４ｃｈとの間には、低濃度で不純物が導入されたＬＤＤが設けられている。 Among these, the thin film transistor Tr includes a gate electrode 22g extending from the scanning line (31a) on the first substrate 21 made of a light transmissive material, and a gate insulating film 23 is provided so as to cover the gate electrode 22g. On the gate insulating film 23, a semiconductor thin film 24 made of polycrystalline silicon having a film thickness of about several tens of nanometers is formed in a pattern so as to cover both sides of the gate electrode 22g. The semiconductor thin film 24 is provided with source / drain 24sd into which impurities are introduced on both sides of the gate electrode 22g. In the semiconductor thin film 24, a portion overlapping with the gate electrode 22g is used as an active layer 24ch in which a channel portion is formed. An LDD into which impurities are introduced at a low concentration is provided between the source / drain 24sd and the active layer 24ch.

一方、光センサーＳは、第１基板２１上に反射材料層２２ｓを備えていることが、本発明の特徴の１つである。尚、この反射材料層２２ｓの詳細については、以降の各実施形態において詳細に説明する。この反射材料層２２ｓは、ゲート絶縁膜２３で覆われている。ゲート絶縁膜２３上には、反射材料層２２ｓ上からその両脇に掛けてを覆う状態で、半導体薄膜２４がパターン形成されている。この半導体薄膜２４には、反射材料層２２ｓの一方側にｐ型不純物を拡散させたｐ領域２４ｐが設けられ、反射材料層２２ｓの他方側にｎ型不純物を拡散させたｎ領域２４ｎが設けられている。また、反射材料層２２ｓと重なる位置の半導体薄膜２４部分は、ｐ領域２４ｐよりも低濃度でｐ型不純物が拡散されたi領域２４iが設けられ、このｉ領域２４ｉを受光部としたＰＩＮ型ダイオードを構成している。 On the other hand, it is one of the features of the present invention that the optical sensor S includes the reflective material layer 22s on the first substrate 21. The details of the reflective material layer 22s will be described in detail in the following embodiments. This reflective material layer 22 s is covered with a gate insulating film 23. On the gate insulating film 23, a semiconductor thin film 24 is patterned in a state of covering the both sides of the reflective material layer 22 s. The semiconductor thin film 24 is provided with a p region 24p in which p-type impurities are diffused on one side of the reflective material layer 22s, and an n region 24n in which n-type impurities are diffused on the other side of the reflective material layer 22s. ing. In addition, the semiconductor thin film 24 portion at a position overlapping with the reflective material layer 22s is provided with an i region 24i in which a p-type impurity is diffused at a lower concentration than the p region 24p, and a PIN diode using the i region 24i as a light receiving portion. Is configured.

尚、ｉ領域２４ｉは、ｎ領域２４ｎよりも低濃度でｎ型不純物が拡散された領域であっても良い。 The i region 24i may be a region where n-type impurities are diffused at a lower concentration than the n region 24n.

このような構成の薄膜トランジスタＴｒおよび光センサーＳは、同一工程で形成されており、ゲート電極２２ｇおよび反射材料層２２ｓは同一層からなり、半導体薄膜２４は同一工程で形成された同一層からなる。 The thin film transistor Tr and the optical sensor S having such a configuration are formed in the same process, the gate electrode 22g and the reflective material layer 22s are formed of the same layer, and the semiconductor thin film 24 is formed of the same layer formed in the same process.

ゲート電極２２ｇおよび反射材料層２２ｓは、光反射特性が良好な金属材料で構成されることが好ましく、例えば銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、Ａｕ（金）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、ロジウム（Ｒｈ）を基として構成されていることとする。また、Ｉ／Ｏ表示パネル３の製造工程中に６５０℃以上の熱処理がある場合は、高融点金属材料で構成されることが好ましく、例えばモリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）を基として構成されていることとする。 The gate electrode 22g and the reflective material layer 22s are preferably made of a metal material having good light reflection characteristics. For example, silver (Ag), aluminum (Al), copper (Cu), Au (gold), platinum (Pt ), Nickel (Ni), and rhodium (Rh). Further, when there is a heat treatment at 650 ° C. or higher during the manufacturing process of the I / O display panel 3, it is preferably made of a refractory metal material, for example, molybdenum (Mo), chromium (Cr), tungsten (W). Suppose that it is based on tantalum (Ta).

また、半導体薄膜２４は、非晶質シリコン、微結晶シリコン、または多結晶シリコン、さらにはこれらの混相からなる膜であることとし、多結晶シリコンであることが好ましい。特に、第１基板２１と平行方向に結晶粒径が大きくなる製法で結晶化された多結晶シリコンで構成されていることが好ましい。これにより、比較的に低い印加電圧でｉ領域２４ｉを完全に空乏化して光吸収効率を向上させることが可能である。 The semiconductor thin film 24 is a film made of amorphous silicon, microcrystalline silicon, polycrystalline silicon, or a mixed phase thereof, and is preferably polycrystalline silicon. In particular, it is preferably made of polycrystalline silicon crystallized by a manufacturing method in which the crystal grain size increases in the direction parallel to the first substrate 21. Thereby, it is possible to completely deplete the i region 24i with a relatively low applied voltage and improve the light absorption efficiency.

尚、第１基板２１上には、ｐＭＯＳおよびｎＭＯＳ構成の薄膜トランジスタＴｒが形成され、これらのソース／ドレイン２４ｓｄを形成するための不純物導入において、光センサーＳのｐ領域２４ｐおよびｎ領域２４ｎが形成されることとする。 A thin film transistor Tr having a pMOS and nMOS structure is formed on the first substrate 21, and a p region 24p and an n region 24n of the photosensor S are formed in introducing impurities for forming the source / drain 24sd. I will do it.

以上のような薄膜トランジスタＴｒおよび光センサーＳを覆う状態で層間絶縁膜２５が設けられている。この層間絶縁膜２５上には、薄膜トランジスタＴｒのソース／ドレイン２４ｓｄや光センサーＳのｐ領域２４ｐ，ｎ領域２４ｎに接続された各取り出し電極２６が設けられている。薄膜トランジスタＴｒに接続された一方の取り出し電極２６は信号線（３１ｂ）に接続されている。また、光センサーＳに接続された一方の取り出し電極２６は電源電圧Ｖｄｄに接続され、他方の取り出し電極２６はリセットスイッチ（３２ａ）とコンデンサ（３２ｂ）とに接続される。 An interlayer insulating film 25 is provided so as to cover the thin film transistor Tr and the optical sensor S as described above. On the interlayer insulating film 25, each extraction electrode 26 connected to the source / drain 24sd of the thin film transistor Tr and the p region 24p and the n region 24n of the optical sensor S is provided. One extraction electrode 26 connected to the thin film transistor Tr is connected to the signal line (31b). One extraction electrode 26 connected to the optical sensor S is connected to the power supply voltage Vdd, and the other extraction electrode 26 is connected to the reset switch (32a) and the capacitor (32b).

そして、これらの取り出し電極２６を覆う状態で、平坦化絶縁膜２７が設けられ、この平坦化絶縁膜２７上に画素電極３１ｃが設けられている。この画素電極３１ｃは、透明導電性材料からなり、平坦化絶縁膜２７に設けられた接続孔を介して薄膜トランジスタＴｒの取り出し電極２６に接続されている。 Then, a planarization insulating film 27 is provided so as to cover these extraction electrodes 26, and a pixel electrode 31 c is provided on the planarization insulating film 27. The pixel electrode 31 c is made of a transparent conductive material, and is connected to the extraction electrode 26 of the thin film transistor Tr through a connection hole provided in the planarization insulating film 27.

また、この画素電極３１ｃを覆う状態で、配向膜（図示省略）が設けられ、第１基板２１の上部が構成されている。 An alignment film (not shown) is provided so as to cover the pixel electrode 31c, and the upper portion of the first substrate 21 is configured.

一方、以上のような第１基板２１における画素電極３１ｃの形成面側には、第２基板４１が対向配置されている。この第２基板４１は、光透過性材料からなり画素電極３１ｃに向かう面上には、必要に応じて各色カラーフィルタが画素毎にパターン形成されたカラーフィルタ層４２が設けられている。そして、このカラーフィルタ層４２を覆う状態で、透明導電性材料からなる共通電極３１ｄ、および配向膜（図示省略）が設けられている。そして、二つの基板２１，４１の配向膜間に、スペーサ（図示省略）と共に液晶層ＬＣが挟持されている。 On the other hand, the second substrate 41 is disposed opposite to the surface of the first substrate 21 where the pixel electrode 31c is formed. The second substrate 41 is made of a light-transmitting material, and a color filter layer 42 in which each color filter is patterned for each pixel is provided on the surface facing the pixel electrode 31c as necessary. A common electrode 31d made of a transparent conductive material and an alignment film (not shown) are provided so as to cover the color filter layer 42. A liquid crystal layer LC is sandwiched between the alignment films of the two substrates 21 and 41 together with a spacer (not shown).

また、基板２１，４１の外側には、ここでの図示を省略した偏向板を配置してＩ／Ｏ表示パネル３が構成されている。 Further, the I / O display panel 3 is configured by arranging a deflection plate (not shown) outside the substrates 21 and 41.

次に、以上のような基本構成を備えた表示装置１の光センサーＳについて、各実施形態においてはそれぞれ特徴的な構成部分を説明する。 Next, with respect to the optical sensor S of the display device 1 having the basic configuration as described above, characteristic components in each embodiment will be described.

＜第１実施形態＞
図４（１）は、第１実施形態の表示装置における特徴部である光センサーＳ１（Ｓ）を説明するための要部概略断面図である。また図４（２）は、この光センサーＳ１の平面図であり、この平面図におけるＡ−Ａ’断面が図４（１）に相当する。 <First Embodiment>
FIG. 4A is a schematic cross-sectional view of a main part for explaining an optical sensor S1 (S) that is a characteristic part of the display device according to the first embodiment. FIG. 4B is a plan view of the optical sensor S1, and a cross section AA ′ in the plan view corresponds to FIG.

これらの図に示す光センサーＳ１における反射材料層２２ｓは、半導体薄膜２４のｉ領域２４ｉに対して積層されており、ｉ領域２４ｉを完全に覆う状態で反射材料層２２ｓが設けられていることが好ましい。また、低濃度のｐ型拡散層からなるｉ領域２４ｉとｎ領域２４ｎとの界面であるＰＮ接合面が、反射材料層２２ｓで完全に覆われる程度に十分な幅で反射材料層２２ｓが構成されていることがさらに好ましい。さらに、低濃度のｐ型拡散層からなるｉ領域２４ｉとｐ領域２４ｐとの接合面も、反射材料層２２ｓで完全に覆われる程度に十分な幅で反射材料層２２ｓが構成されていることが好ましい。これにより、第１基板２１下方のバックライトから入射した光が、半導体薄膜２４のｉ型領域２４ｉ、ｉ領域２４ｉ近傍で空乏層が伸びているｎ領域２４ｎ、ｉ領域２４ｉ近傍でポテンシャル勾配が比較的に急峻なｐ領域２４ｐに入射して、ノイズ成分の光電流になることを防止できる。 The reflective material layer 22s in the optical sensor S1 shown in these drawings is laminated on the i region 24i of the semiconductor thin film 24, and the reflective material layer 22s is provided so as to completely cover the i region 24i. preferable. In addition, the reflective material layer 22s is formed with a width sufficient to completely cover the PN junction surface, which is an interface between the i region 24i and the n region 24n, which is a low-concentration p-type diffusion layer, with the reflective material layer 22s. More preferably. Further, the reflective material layer 22s is configured to have a sufficient width so that the junction surface between the i region 24i and the p region 24p formed of the low-concentration p-type diffusion layer is completely covered with the reflective material layer 22s. preferable. As a result, the light incident from the backlight under the first substrate 21 is compared in potential gradient between the i-type region 24i of the semiconductor thin film 24, the n region 24n where the depletion layer extends near the i region 24i, and the i region 24i. It is possible to prevent the light current from entering the steep p region 24p and becoming a photocurrent of a noise component.

この反射材料層２２ｓは、光センサーＳ１を駆動するためのものではなく、独自の電圧が印加される構成となっている必要はない。ここでは、特に、高融点金属からなる導電性の反射材料層２２ｓが、光センサーＳ１のｎ領域２４ｎと接続されていることとする。 The reflective material layer 22s is not for driving the optical sensor S1, and need not be configured to apply a unique voltage. Here, in particular, the conductive reflective material layer 22s made of a refractory metal is connected to the n region 24n of the optical sensor S1.

このような反射材料層２２ｓとｎ領域２４ｎとの接続は、取り出し電極２６を介してなされていることが好ましい。これにより、層間絶縁膜２５に対してｐ領域２４ｐおよびｎ領域２４ｎに達する接続孔２５ａを形成する工程と同一工程で、層間絶縁膜２５およびその下層のゲート絶縁膜２３に対して、反射材料層２２ｓに達する接続孔２３ａ（平面図のみに図示）を形成することができ、工程増加を防止できる。 The connection between the reflective material layer 22s and the n region 24n is preferably made through the extraction electrode 26. Thus, the reflective material layer is formed on the interlayer insulating film 25 and the underlying gate insulating film 23 in the same process as the process of forming the connection hole 25a reaching the p region 24p and the n region 24n in the interlayer insulating film 25. A connection hole 23a (shown only in a plan view) reaching 22s can be formed, and an increase in the number of steps can be prevented.

このような構成の光センサーＳ１およびこの光センサーＳ１が設けられた表示装置１では、第１基板２１の上方、すなわち第２基板４１側からであり表示面側から半導体薄膜２４に入射した光のうち、半導体薄膜２４のｉ領域２４ｉで吸収されずに透過した光が、反射材料層２２ｓで反射して再び半導体薄膜２４のｉ領域２４ｉに入射される。このため、のｉ領域２４ｉにおいての第１基板２１の上方から入射する光の吸収量の増加を図ることができる。また、反射材料層２２ｓでの遮光により、第１基板２１側のバックライトから直接入射した光が、半導体薄膜２４のｉ型領域２４ｉに入射することを防止できる。 In the optical sensor S1 having such a configuration and the display device 1 provided with the optical sensor S1, the light incident on the semiconductor thin film 24 from the display surface side above the first substrate 21, that is, from the second substrate 41 side. Among them, the light transmitted without being absorbed by the i region 24 i of the semiconductor thin film 24 is reflected by the reflective material layer 22 s and is incident on the i region 24 i of the semiconductor thin film 24 again. For this reason, it is possible to increase the amount of absorption of light incident from above the first substrate 21 in the i region 24i. Further, the light that is directly incident from the backlight on the first substrate 21 side can be prevented from entering the i-type region 24 i of the semiconductor thin film 24 by the light shielding by the reflective material layer 22 s.

しかも、半導体薄膜２４のｉ領域２４ｉ内を往復で通過することによってｉ領域２４ｉ内においての光路長が長くなるため、長波長領域の光も吸収されるようになり長波長領域の受光感度も向上する。 Moreover, since the optical path length in the i region 24i is increased by reciprocating through the i region 24i of the semiconductor thin film 24, light in the long wavelength region is also absorbed, and the light receiving sensitivity in the long wavelength region is also improved. To do.

この結果、表示面側から入射する光の半導体薄膜２４に対する吸収率を増加させることができ、光センサーＳ１においての表示面側から入射する光の受光感度の向上を図ることが可能である。また、長波長領域の受光感度の向上が図られるため、不可視光である赤外光の検知も可能になる。 As a result, the absorptance of the light incident from the display surface side to the semiconductor thin film 24 can be increased, and the light receiving sensitivity of the light incident from the display surface side in the optical sensor S1 can be improved. Further, since the light receiving sensitivity in the long wavelength region is improved, infrared light that is invisible light can be detected.

しかも、反射材料層２２ｓをｎ領域２４ｎと接続させたことで、反射材料層２２ｓがｎ領域２４ｎと同電位に保たれる。このため、反射材料層２２ｓとｎ領域２４ｎとの間にゲート絶縁膜２３を狭持した部分Ｗにおいて寄生容量が発生することを防止できる。したがって、ｉ領域２４ｉからｎ領域２４ｎに取り出される信号電荷が、この寄生容量に影響されることを防止できる。特に、ｉ領域２４ｉとｎ領域２４ｎとの界面であるＰＮ接合面を反射材料層２２ｓで完全に覆った構成である場合、ｎ領域２４ｎと反射材料層２２ｓとが積層された部分Ｗが大きくなる。このため、この部分Ｗの寄生容量を防止することによる、信号電荷の取り出し効率の向上効果は大きい。 Moreover, by connecting the reflective material layer 22s to the n region 24n, the reflective material layer 22s is kept at the same potential as the n region 24n. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of parasitic capacitance in the portion W in which the gate insulating film 23 is sandwiched between the reflective material layer 22s and the n region 24n. Therefore, it is possible to prevent the signal charge extracted from the i region 24i to the n region 24n from being affected by this parasitic capacitance. In particular, when the PN junction surface, which is the interface between the i region 24i and the n region 24n, is completely covered with the reflective material layer 22s, the portion W where the n region 24n and the reflective material layer 22s are stacked increases. . For this reason, the effect of improving the signal charge extraction efficiency by preventing the parasitic capacitance of the portion W is great.

また、独自の電圧が印加される構成となっていない反射電極層２２ｓは、これをパターン形成した段階では形成工程において受けた静電ダメージが帯電した状態となっているが、この静電ダメージがｎ領域２４ｎの取り出し電極２６から放電される。したがって、この反射電極層２２ｓと重ねて配置されるｉ領域２４ｉに安定的に空乏層を形成することができる。 In addition, the reflective electrode layer 22s that is not configured to be applied with a unique voltage is in a state where the electrostatic damage received in the formation process is charged at the stage of patterning the reflective electrode layer 22s. Discharge from the extraction electrode 26 in the n region 24n. Therefore, a depletion layer can be stably formed in the i region 24i disposed so as to overlap with the reflective electrode layer 22s.

以上により、ｉ領域２４ｉにおいての光電変換を効率的に行い、かつ光電変換によって得られた電荷を効率良く取り出すことが可能になり、これによる受光感度の向上を図ることが可能になる。また、ＰＮ接合面を基板面に対して斜めに作り込む必要がないため、素子間のバラツキも防止できる。 As described above, it is possible to efficiently perform photoelectric conversion in the i region 24i and efficiently extract the charge obtained by the photoelectric conversion, thereby improving the light receiving sensitivity. Further, since it is not necessary to make the PN junction surface obliquely with respect to the substrate surface, variations between elements can be prevented.

尚、以上説明した第１実施形態においては、ｉ領域２４ｉがｐ領域２４ｐよりも低濃度でｐ型不純物が拡散されたｐ^-領域であるとしたが、ｉ領域２４ｉは、ｎ領域２４ｎよりも低濃度でｎ型不純物が拡散されたｎ^-領域であっても良い。 In the first embodiment described above, the i region 24i is a p ⁻ region in which p-type impurities are diffused at a lower concentration than the p region 24p. However, the i region 24i is more than the n region 24n. It may be an n ⁻ region where n-type impurities are diffused at a low concentration.

また、第１実施形態においては、ｎ領域２４ｎに反射材料層２２ｓを接続させる構成とした。しかしながら、反射材料層２２ｓをｎ領域２４ｎに接続させていない場合であっても、第１基板２１の上方から半導体薄膜２４に入射した光を反射材料層２２ｓで反射させて再び半導体薄膜２４のｉ領域２４ｉに入射させることによる効果、および反射材料層２２ｓでの遮光により、第１基板２１側のバックライトから直接入射した光が、半導体薄膜２４のｉ型領域２４ｉに入射することを防止できる効果を得ることは可能である。 In the first embodiment, the reflective material layer 22s is connected to the n region 24n. However, even if the reflective material layer 22s is not connected to the n region 24n, the light incident on the semiconductor thin film 24 from above the first substrate 21 is reflected by the reflective material layer 22s, and the i of the semiconductor thin film 24 again. The effect of being incident on the region 24i and the effect of preventing the light directly incident from the backlight on the first substrate 21 side from entering the i-type region 24i of the semiconductor thin film 24 by the light shielding by the reflective material layer 22s. It is possible to get

＜第２実施形態＞
図５（１）は、第２実施形態の表示装置における特徴部である光センサーＳ２（Ｓ）を説明するための要部概略断面図である。また図５（２）は、この光センサーＳ２の平面図であり、この平面図におけるＡ−Ａ’断面が図５（１）に相当する。 Second Embodiment
FIG. 5A is a schematic cross-sectional view of a main part for explaining an optical sensor S2 (S) that is a characteristic part in the display device of the second embodiment. FIG. 5 (2) is a plan view of the optical sensor S2, and the AA ′ cross section in the plan view corresponds to FIG. 5 (1).

これらの図に示す光センサーＳ２が、第１実施形態の光センサーＳ１と異なるところは、反射材料層２２ｓが光センサーＳ２のｐ領域２４ｐと接続されているところにあり、他の構成は同様であることとする。 The optical sensor S2 shown in these drawings is different from the optical sensor S1 of the first embodiment in that the reflective material layer 22s is connected to the p region 24p of the optical sensor S2, and other configurations are the same. Suppose that there is.

このような構成の光センサーＳ２およびこの光センサーＳ２が設けられた表示装置１であっても、反射材料層２２ｓを設けたことによって、光センサーＳ２においての表示面側から入射する光の受光感度の向上を図ることが可能である。また、長波長領域の受光感度の向上が図られるため、不可視光である赤外光の検知も可能になる。 Even in the optical sensor S2 having such a configuration and the display device 1 provided with the optical sensor S2, the light receiving sensitivity of light incident from the display surface side in the optical sensor S2 is provided by providing the reflective material layer 22s. It is possible to improve. Further, since the light receiving sensitivity in the long wavelength region is improved, infrared light that is invisible light can be detected.

そして、反射材料層２２ｓをｐ領域２４ｐと接続させたことで、反射材料層２２ｓがｐ領域２４ｐと同電位に保たれる。このため、反射材料層２２ｓとｐ領域２４ｐとの間にゲート絶縁膜２３を狭持した部分Ｗ’において寄生容量が発生することを防止できる。したがって、ｉ領域２４ｉからｎ領域２４ｎに取り出される信号電荷が、この寄生容量に影響されることを防止できる。また、反射電極層２２ｓが形成工程において受けた静電ダメージを取り出し電極２６から放電することによって、ｉ領域２４ｉに安定的に空乏層を形成することができることも同様である。 Then, by connecting the reflective material layer 22s to the p region 24p, the reflective material layer 22s is kept at the same potential as the p region 24p. For this reason, it is possible to prevent a parasitic capacitance from being generated in the portion W ′ where the gate insulating film 23 is sandwiched between the reflective material layer 22s and the p region 24p. Therefore, it is possible to prevent the signal charge extracted from the i region 24i to the n region 24n from being affected by this parasitic capacitance. Similarly, the depletion layer can be stably formed in the i region 24 i by discharging the electrostatic damage received by the reflective electrode layer 22 s in the formation process from the electrode 26.

以上によって、ｉ領域２４ｉにおいての光電変換を効率的に行い、かつ光電変換によって得られた電荷を効率良く取り出すことが可能になり、これによる受光感度の向上を図ることが可能になる。また、長波長領域の受光感度の向上が図られるため、不可視光である赤外光の検知も可能になる。 As described above, it is possible to efficiently perform photoelectric conversion in the i region 24i and efficiently extract the charge obtained by the photoelectric conversion, thereby improving the light receiving sensitivity. Further, since the light receiving sensitivity in the long wavelength region is improved, infrared light that is invisible light can be detected.

＜第３実施形態＞
図６（１）は、第３実施形態の表示装置における特徴部である光センサーＳ３（Ｓ）を説明するための要部概略断面図である。また図６（２）は、この光センサーＳ３の平面図であり、この平面図におけるＡ−Ａ’断面が図６（１）に相当する。 <Third Embodiment>
FIG. 6A is a schematic cross-sectional view of a main part for explaining an optical sensor S3 (S) that is a characteristic part in the display device of the third embodiment. FIG. 6B is a plan view of the optical sensor S3, and a cross section AA ′ in the plan view corresponds to FIG.

これらの図に示す光センサーＳ３が、第１実施形態の光センサーＳ１と異なるところは、第１基板２１に凹部２１ａが設けられていること、および反射材料層２２ｓが凹部２１ａの表面形状に沿って設けられているところにあり、他の構成は同様であることとする。 The optical sensor S3 shown in these drawings differs from the optical sensor S1 of the first embodiment in that the first substrate 21 is provided with a recess 21a, and the reflective material layer 22s is along the surface shape of the recess 21a. The other configurations are the same.

すなわち、凹部２１ａは、半導体薄膜２４におけるｉ領域２４ｉが積層される位置に設けられている。この凹部２１ａは、開口方向に向かって開口幅が広くなり、順テーパ形状の傾斜側壁Ａを備えている。そして、反射材料層３３ｓは、この凹部２１ａの傾斜側壁Ａおよび底部を含む内壁に沿って、この内壁を十分に覆う状態で設けられている。また、反射材料層２２ｓの表面で構成される凹部内に、半導体薄膜２４におけるｉ領域２４ｉが配置される。特には凹部の底部上にｉ領域２４ｉが配置されることが好ましい。 That is, the recess 21 a is provided at a position where the i region 24 i in the semiconductor thin film 24 is laminated. The concave portion 21a has an opening width that increases in the opening direction, and includes a forward tapered tapered side wall A. The reflective material layer 33s is provided in a state of sufficiently covering the inner wall along the inner wall including the inclined side wall A and the bottom of the recess 21a. In addition, an i region 24i in the semiconductor thin film 24 is disposed in a recess formed on the surface of the reflective material layer 22s. In particular, the i region 24i is preferably arranged on the bottom of the recess.

このような構成の光センサーＳ３およびこの光センサーＳ３が設けられた表示装置１であっても、反射材料層２２ｓを設けたことによって、光センサーＳ３においての表示面側から入射する光の受光感度の向上を図ることが可能である。また、反射材料層２２ｓをｐ領域２４ｐと接続させたことによる効果も同様に得ることが可能である。 Even in the optical sensor S3 having such a configuration and the display device 1 provided with the optical sensor S3, the light receiving sensitivity of light incident from the display surface side in the optical sensor S3 is provided by providing the reflective material layer 22s. It is possible to improve. Further, the effect obtained by connecting the reflective material layer 22s to the p region 24p can be obtained in the same manner.

また以上のような効果に加えて、第１基板２１の上方、すなわち第２基板４１側からであり表示面側から半導体薄膜２４に入射して半導体薄膜２４で吸収されずに透過した光のうち、凹部２１ａの傾斜側壁Ａを覆う反射材料層２２ｓ部分で反射した光は、凹部２１ａの中心側に向かって反射して集光される。このため、凹部２１ａの底部にｉ領域２４ｉを配置することにより、このｉ領域２４ｉに反射材料層２２ｓで反射した光を集光させることができる。これにより、ｉ領域２４ｉにおいての第１基板２１の上方から入射する光の吸収量の増加を図ることができる。 Further, in addition to the above effects, out of the light transmitted from the upper side of the first substrate 21, that is, from the second substrate 41 side and incident on the semiconductor thin film 24 from the display surface side and not absorbed by the semiconductor thin film 24. The light reflected by the reflective material layer 22s covering the inclined side wall A of the recess 21a is reflected and collected toward the center side of the recess 21a. For this reason, by arranging the i region 24i at the bottom of the concave portion 21a, the light reflected by the reflective material layer 22s can be condensed on the i region 24i. Thereby, the amount of absorption of light incident from above the first substrate 21 in the i region 24i can be increased.

しかも、凹部２１ａの傾斜側壁Ａを覆う反射材料層２２ｓ部分で反射した光は、半導体薄膜２４（ｉ領域２４ｉ）に対して横方向もしくは斜め方向から入射するため、半導体薄膜２４（ｉ領域２４ｉ）においての光路長が長くなる。したがって、半導体薄膜２４の膜厚が数十ｎｍの薄さであって、長波長領域の光が吸収され難い構成であっても、半導体薄膜２４（ｉ領域２４ｉ）においての光路長が長くなることによって長波長領域の光も吸収されるようになり、これによっても光の吸収量の増加による感度向上を図ることが可能である。 Moreover, since the light reflected by the reflective material layer 22s covering the inclined side wall A of the recess 21a is incident on the semiconductor thin film 24 (i region 24i) from the lateral direction or the oblique direction, the semiconductor thin film 24 (i region 24i). The optical path length at becomes longer. Therefore, even if the semiconductor thin film 24 has a thickness of several tens of nanometers and it is difficult to absorb light in the long wavelength region, the optical path length in the semiconductor thin film 24 (i region 24i) becomes long. As a result, light in a long wavelength region is also absorbed, and it is possible to improve sensitivity by increasing the amount of light absorption.

この結果、表示面側から入射する光の、ｉ領域２４ｉに対する吸収率を増加させることができ、光センサーＳ３においての表示面側から入射する光の受光感度を、さらに向上させることが可能である。また、上述した第１実施形態および第２実施形態と比較して、さらに長波長領域の受光感度の向上が図られるため、不可視光である赤外光の検知も可能になる。 As a result, the absorptance of the light incident from the display surface side to the i region 24i can be increased, and the light receiving sensitivity of the light incident from the display surface side in the optical sensor S3 can be further improved. . Further, compared with the first embodiment and the second embodiment described above, since the light receiving sensitivity in the longer wavelength region is further improved, it is possible to detect infrared light that is invisible light.

＜第４実施形態＞
図７は、第４実施形態の表示装置における特徴部である光センサーＳ４（Ｓ）を説明するための平面図である。尚、この図７のＡ−Ａ’断面は、図６（１）と同様である。 <Fourth embodiment>
FIG. 7 is a plan view for explaining an optical sensor S4 (S) which is a characteristic part in the display device of the fourth embodiment. 7 is the same as that shown in FIG. 6A.

これらの図に示す光センサーＳ４が、第３実施形態の光センサーＳ１と異なるところは、第１基板２１に複数の凹部２１ａが設けられているところにあり、他の構成は同様であることとする。 The optical sensor S4 shown in these drawings is different from the optical sensor S1 of the third embodiment in that a plurality of recesses 21a are provided in the first substrate 21, and the other configurations are the same. To do.

この場合、複数の凹部２１ａの全てが、半導体薄膜２４におけるｉ領域２４ｉが積層される位置に設けられていることする。各凹部２１ａの形状は、第３実施形態と同様であり、開口方向に向かって開口幅が広くなり、順テーパ形状の傾斜側壁Ａを備えていることとする。そして、反射材料層２２ｓは、これらの凹部２１ａの傾斜側壁Ａおよび底部を含む内壁に沿って、この内壁を十分に覆う状態で設けられている。また、反射材料層２２ｓの表面で構成される複数の凹部内に、半導体薄膜２４におけるｉ領域２４ｉが配置される。特には各凹部の底部上にｉ領域２４ｉが配置されることが好ましいことも、第３実施形態と同様である。 In this case, all of the plurality of recesses 21a are provided at positions where the i regions 24i in the semiconductor thin film 24 are stacked. The shape of each recess 21a is the same as that of the third embodiment, and the opening width increases toward the opening direction, and includes a forward tapered inclined sidewall A. And 22 s of reflective material layers are provided in the state which fully covers this inner wall along the inner wall containing the inclination side wall A and bottom part of these recessed parts 21a. In addition, i regions 24i in the semiconductor thin film 24 are disposed in a plurality of recesses formed on the surface of the reflective material layer 22s. In particular, it is preferable that the i region 24i is disposed on the bottom of each recess as in the third embodiment.

尚、ｉ領域２４ｉに対する凹部２１ａの配置は、図示したように一方向に配列させても良いし、ランダムであっても良い。 In addition, the arrangement of the recesses 21a with respect to the i region 24i may be arranged in one direction as illustrated, or may be random.

このような第４実施形態の構成の光センサーＳ４およびこの光センサーＳ４が設けられた表示装置１では、第３実施形態と同様の効果を得ることが可能である。また、第３実施形態と比較して、全体的な傾斜側壁Ａの面積が広くなるため、この傾斜側壁Ａを覆う反射材料層２２ｓ部分においての反射による集光効果をより高めることが可能である。 In the optical sensor S4 having the configuration of the fourth embodiment and the display device 1 provided with the optical sensor S4, it is possible to obtain the same effect as that of the third embodiment. In addition, since the overall area of the inclined side wall A is larger than that in the third embodiment, it is possible to further enhance the light condensing effect by reflection at the portion of the reflective material layer 22s covering the inclined side wall A. .

尚、以上説明した第３実施形態および第４実施形態は、第２実施形態と組み合わせても良い。この場合、第１基板２１に凹部２１ａを設けた構成で、反射材料層２２ａをｐ領域２４ｐと接続させた構成とすれば良い。 The third embodiment and the fourth embodiment described above may be combined with the second embodiment. In this case, the first substrate 21 may be provided with the recess 21a, and the reflective material layer 22a may be connected to the p region 24p.

＜第３、第４実施形態の光センサーの製造方法＞
図８は、上記第３実施形態および第４実施形態の光センサーＳ３，Ｓ４の製造工程図であり、以下にこの図に従って光センサーＳ３，Ｓ４の作製手順を説明する。 <The manufacturing method of the optical sensor of 3rd, 4th embodiment>
FIG. 8 is a manufacturing process diagram of the photosensors S3 and S4 of the third embodiment and the fourth embodiment, and a manufacturing procedure of the photosensors S3 and S4 will be described below with reference to this drawing.

先ず、図８（１）に示すように、第１基板２１の光センサー部に、例えばドライエッチングにより選択的に集光のための凹部２１ａを形成する。ここでは、凹部２１ａの側壁が順テーパ形状の傾斜側壁Ａとなるような条件でドライエッチングを行う。 First, as shown in FIG. 8A, a concave portion 21a for selectively collecting light is formed in the optical sensor portion of the first substrate 21 by, for example, dry etching. Here, dry etching is performed under the condition that the side wall of the recess 21a becomes the inclined side wall A having a forward taper shape.

次に、図８（２）に示すように、凹部２１ａが形成された第１基板２１上に、スパッタにより金属膜を成膜し、次いでここでの図示を省略したレジストパターンをマスクに用いたドライエッチングによって金属膜をパターニングする。これにより、凹部２１ａの傾斜側壁Ａおよび底部を十分に覆う形状の反射材料層２２ｓをパターン形成する。尚、この工程は、薄膜トランジスタにおけるゲート電極２２ｇの形成と同一工程で行う。 Next, as shown in FIG. 8B, a metal film is formed by sputtering on the first substrate 21 in which the recess 21a is formed, and then a resist pattern not shown here is used as a mask. The metal film is patterned by dry etching. As a result, the reflective material layer 22s having a shape that sufficiently covers the inclined side wall A and the bottom of the recess 21a is patterned. This step is performed in the same step as the formation of the gate electrode 22g in the thin film transistor.

次いで、反射材料層２２ｓを覆う状態で窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ）と酸化シリコン膜（ＳｉＯ₂）との２層から成る絶縁膜２３を成膜する。この絶縁膜２３は、薄膜トランジスタにおけるゲート絶縁膜２３として用いられる。 Next, an insulating film 23 composed of two layers of a silicon nitride film (SiNx) and a silicon oxide film (SiO ₂ ) is formed so as to cover the reflective material layer 22s. This insulating film 23 is used as the gate insulating film 23 in the thin film transistor.

このゲート絶縁膜２３上に非晶質シリコンからなる半導体薄膜２４を成膜し、さらに例えばＥＬＡ（ＥｘｃｉｍｅｒＬａｓｅｒＡｎｎｅａｌｉｎｇ）処理により半導体薄膜２４を結晶化して多結晶シリコンとする。 A semiconductor thin film 24 made of amorphous silicon is formed on the gate insulating film 23, and the semiconductor thin film 24 is crystallized to be polycrystalline silicon by, for example, an ELA (Excimer Laser Annealing) process.

その後、図８（３）に示すように、例えばイオン注入により、ｐ型不純物を拡散してなるｐ領域２４ｐ、低濃度でｐ型不純物を拡散してなるｉ領域２４ｉ、およびｎ型不純物を拡散してなるｎ型領域２４ｎを形成するための不純物導入を、それぞれ行う。また、イオン注入後には、例えば約６００℃でＲＴＡ（ＲａｐｉｄＴｈｅｒｍａｌＡｎｎｅａｌｉｎｇ）処理を行うことにより、導入した不純物を活性化させる。尚、この工程は、薄膜トランジスタにおけるソース・ドレインの形成と同一工程で行う。 Thereafter, as shown in FIG. 8 (3), the p region 24p formed by diffusing the p-type impurity, the i region 24i formed by diffusing the p-type impurity at a low concentration, and the n-type impurity diffused by, for example, ion implantation. Impurity introduction for forming the n-type region 24n is performed. In addition, after the ion implantation, the introduced impurity is activated by performing an RTA (Rapid Thermal Annealing) process at about 600 ° C., for example. This step is performed in the same step as the formation of the source / drain in the thin film transistor.

尚、凹部２１ａおよび反射材料層２２ｓに対する、ｐ領域２４ｐ、ｉ領域２４ｉ、およびｎ領域２４ｎの形成位置は、第３，４実施形態で説明したと同様であることとする。 The formation positions of the p region 24p, the i region 24i, and the n region 24n with respect to the recess 21a and the reflective material layer 22s are the same as those described in the third and fourth embodiments.

また、半導体薄膜２４をパターニングすることにより、センサー部および画素部の素子分離を行う。 Further, by patterning the semiconductor thin film 24, element separation of the sensor portion and the pixel portion is performed.

次に、図８（４）に示すように、窒化シリコン膜と酸化シリコン膜との２層から成る層間絶縁膜２５を第１基板２１上の全面に成膜する。その後、層間絶縁膜２５に、ｐ領域２４ｐに達する接続孔２５ａおよびｎ領域２４ｎに達する接続孔２５ａをそれぞれ形成する。またこの工程では、ここでの図示は省略したが、層間絶縁膜２５とゲート絶縁膜２３とに、反射材料層２２ｓに達する接続孔（２３ａ）も形成する。尚、この工程は、薄膜トランジスタにおいてソース・ドレインに達する接続孔の形成と同一工程で行う。 Next, as shown in FIG. 8 (4), an interlayer insulating film 25 composed of two layers of a silicon nitride film and a silicon oxide film is formed on the entire surface of the first substrate 21. Thereafter, a connection hole 25a reaching the p region 24p and a connection hole 25a reaching the n region 24n are formed in the interlayer insulating film 25, respectively. In this step, although not shown here, a connection hole (23a) reaching the reflective material layer 22s is also formed in the interlayer insulating film 25 and the gate insulating film 23. This step is performed in the same step as the formation of the connection hole reaching the source / drain in the thin film transistor.

その後は、図８（５）に示すように、スパッタにより金属膜を成膜し、次いでここでの図示を省略したレジストパターンをマスクに用いたドライエッチングによって金属膜をパターニングする。これにより、接続孔２５ａを介してｐ領域２４ｐに接続された取り出し電極２６と、ｎ領域２４ｎに接続された取り出し電極２６とをそれぞれ形成する。尚、ｎ領域２４ｎに接続された取り出し電極２６は、ここでの図示を省略した接続孔（２３ａ）を介して反射材料層２２ｓに接続させるようにパターン形成する。尚、この工程は、薄膜トランジスタにおける取り出し電極の形成と同一工程で行う。 Thereafter, as shown in FIG. 8 (5), a metal film is formed by sputtering, and then the metal film is patterned by dry etching using a resist pattern not shown here as a mask. Thus, the extraction electrode 26 connected to the p region 24p through the connection hole 25a and the extraction electrode 26 connected to the n region 24n are formed. The extraction electrode 26 connected to the n region 24n is patterned so as to be connected to the reflective material layer 22s through a connection hole (23a) not shown here. This step is performed in the same step as the formation of the extraction electrode in the thin film transistor.

以上により、第３、第４実施形態の光センサーＳ３,Ｓ４を得る。 As described above, the optical sensors S3 and S4 of the third and fourth embodiments are obtained.

以上説明したように、第３、第４実施形態の光センサーＳ３,Ｓ４は、薄膜トランジスタの製造工程に対して、基板２１に凹部２１ａを形成する工程を追加するのみで形成することができる。 As described above, the optical sensors S3 and S4 of the third and fourth embodiments can be formed only by adding the step of forming the recess 21a in the substrate 21 to the manufacturing process of the thin film transistor.

また、第１、第２実施形態の光センサーＳ１，Ｓ２であれば、第１基板２１に凹部が存在しないため、薄膜トランジスタの製造工程と同一工程で形成することが可能である。 Further, in the case of the optical sensors S1 and S2 of the first and second embodiments, since there is no recess in the first substrate 21, it can be formed in the same process as the thin film transistor manufacturing process.

尚、以上説明した実施形態においては、ＰＩＮ型ダイオードからなる光センサーに本発明を適用した構成を説明した。しかしながら、本発明は、ＭＯＳ型の光センサーであっても同様である。例えば、ボトムゲート型のＭＯＳ型薄膜トランジスタを光センサーとして用いた場合、ゲート電極を反射材料層として形成すれば良い。また、トップゲート型のＭＯＳ型薄膜トランジスタを光センサーとして用いた場合には、半導体薄膜からなる活性領域（受光部）を挟んでゲート電極と対向する位置に反射材料層を設ければ良い。この場合、ゲート電極は透明導電性材料であることが好ましい。 In the embodiment described above, the configuration in which the present invention is applied to an optical sensor composed of a PIN diode has been described. However, the present invention is the same even for a MOS type optical sensor. For example, when a bottom-gate MOS thin film transistor is used as an optical sensor, the gate electrode may be formed as a reflective material layer. When a top gate MOS thin film transistor is used as an optical sensor, a reflective material layer may be provided at a position facing the gate electrode with an active region (light receiving portion) made of a semiconductor thin film interposed therebetween. In this case, the gate electrode is preferably a transparent conductive material.

これにより、第１基板２１の上方から半導体薄膜２４に入射した光を反射材料層で反射させて再び半導体薄膜２４の活性領域（受光部）に入射させることによる効果、および反射材料層での遮光により、第１基板２１側のバックライトから直接入射した光が、半導体薄膜２４の活性領域（受光部）に入射することを防止できる効果を得ることは可能である。 As a result, light incident on the semiconductor thin film 24 from above the first substrate 21 is reflected by the reflective material layer and incident again on the active region (light receiving portion) of the semiconductor thin film 24, and light shielding by the reflective material layer Thus, it is possible to obtain an effect that can prevent light directly incident from the backlight on the first substrate 21 side from entering the active region (light receiving portion) of the semiconductor thin film 24.

また、以上のような反射材料層を設けたＭＯＳ型の光センサーは、第３、第４実施形態と組み合わせることにより、同様の効果を得ることも可能である。 In addition, the MOS type optical sensor provided with the reflective material layer as described above can obtain the same effect by combining with the third and fourth embodiments.

＜適用例＞
以上説明した本発明に係る表示装置は、図９〜図１３に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。以下に、本発明が適用される電子機器の一例について説明する。 <Application example>
The display device according to the present invention described above is input to various electronic devices shown in FIGS. 9 to 13 such as digital cameras, notebook personal computers, mobile terminal devices such as mobile phones, and video cameras. The present invention can be applied to display devices for electronic devices in all fields that display a video signal or a video signal generated in the electronic device as an image or video. An example of an electronic device to which the present invention is applied will be described below.

図９は、本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル１０２やフィルターガラス１０３等から構成される映像表示画面部１０１を含み、その映像表示画面部１０１として本発明に係る表示装置を用いることにより作成される。 FIG. 9 is a perspective view showing a television to which the present invention is applied. The television according to this application example includes a video display screen unit 101 including a front panel 102, a filter glass 103, and the like, and is created by using the display device according to the present invention as the video display screen unit 101.

図１０は、本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部１１１、表示部１１２、メニュースイッチ１１３、シャッターボタン１１４等を含み、その表示部１１２として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。 10A and 10B are diagrams showing a digital camera to which the present invention is applied. FIG. 10A is a perspective view seen from the front side, and FIG. 10B is a perspective view seen from the back side. The digital camera according to this application example includes a light emitting unit 111 for flash, a display unit 112, a menu switch 113, a shutter button 114, and the like, and is manufactured by using the display device according to the present invention as the display unit 112.

図１１は、本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体１２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード１２２、画像を表示する表示部１２３等を含み、その表示部１２３として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。 FIG. 11 is a perspective view showing a notebook personal computer to which the present invention is applied. A notebook personal computer according to this application example includes a main body 121 including a keyboard 122 that is operated when characters and the like are input, a display unit 123 that displays an image, and the like. It is produced by using.

図１２は、本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部１３１、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ１３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ１３３、表示部１３４等を含み、その表示部１３４として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。 FIG. 12 is a perspective view showing a video camera to which the present invention is applied. The video camera according to this application example includes a main body 131, a lens 132 for shooting an object on a side facing forward, a start / stop switch 133 at the time of shooting, a display unit 134, and the like. It is manufactured by using such a display device.

図１３は、本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体１４１、下側筐体１４２、連結部（ここではヒンジ部）１４３、ディスプレイ１４４、サブディスプレイ１４５、ピクチャーライト１４６、カメラ１４７等を含み、そのディスプレイ１４４やサブディスプレイ１４５として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。 FIG. 13 is a diagram showing a portable terminal device to which the present invention is applied, for example, a cellular phone, in which (A) is a front view in an opened state, (B) is a side view thereof, and (C) is in a closed state. (D) is a left side view, (E) is a right side view, (F) is a top view, and (G) is a bottom view. The mobile phone according to this application example includes an upper housing 141, a lower housing 142, a connecting portion (here, a hinge portion) 143, a display 144, a sub display 145, a picture light 146, a camera 147, and the like. And the sub display 145 is manufactured by using the display device according to the present invention.

本発明に係る表示装置の全体構成を表す図である。It is a figure showing the whole structure of the display apparatus which concerns on this invention. Ｉ／Ｏ表示パネルの表示領域における回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure in the display area of an I / O display panel. 表示パネルの構成を示す表示領域の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the display area which shows the structure of a display panel. 第１実施形態の光センサーの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the photosensor of 1st Embodiment. 第２実施形態の光センサーの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the optical sensor of 2nd Embodiment. 第３実施形態の光センサーの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the optical sensor of 3rd Embodiment. 第４実施形態の光センサーの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the optical sensor of 4th Embodiment. 第３、第４実施形態の光センサーの作製を示す断面工程図である。It is sectional process drawing which shows preparation of the optical sensor of 3rd, 4th embodiment. 本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the television to which this invention is applied. 本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。It is a figure which shows the digital camera to which this invention is applied, (A) is the perspective view seen from the front side, (B) is the perspective view seen from the back side. 本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。1 is a perspective view showing a notebook personal computer to which the present invention is applied. 本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the video camera to which this invention is applied. 本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the portable terminal device to which this invention is applied, for example, a mobile telephone, (A) is the front view in the open state, (B) is the side view, (C) is the front view in the closed state , (D) is a left side view, (E) is a right side view, (F) is a top view, and (G) is a bottom view. 従来のＰＩＮ型ダイオードからなる光センサーの断面図である。It is sectional drawing of the optical sensor which consists of the conventional PIN type diode.

Explanation of symbols

１…表示装置、５…バックライト、２１…第１基板、２１ａ…凹部、２２ｇ…ゲート電極、２２ｓ…反射層、２３…ゲート絶縁膜、２４…半導体薄膜、２４ｃｈ…活性層、２４ｐ…ｐ領域（ｐ型の不純物領域）、２４ｉ…ｉ領域（ｉ型の不純物領域）、２４ｎ…ｎ領域（ｎ型の不純物領域）、２５…層間絶縁膜、２５ａ…接続孔、２６…取り出し電極、４１…第２基板、Ｓ，Ｓ１,Ｓ２,Ｓ３,Ｓ４…光センサー、ＬＣ…液晶層、Ｔｒ…薄膜トランジスタ、Ａ…傾斜側壁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Display apparatus, 5 ... Back light, 21 ... 1st board | substrate, 21a ... Recessed part, 22g ... Gate electrode, 22s ... Reflective layer, 23 ... Gate insulating film, 24 ... Semiconductor thin film, 24ch ... Active layer, 24p ... p area | region (P-type impurity region), 24i ... i region (i-type impurity region), 24n ... n region (n-type impurity region), 25 ... interlayer insulating film, 25a ... connection hole, 26 ... extraction electrode, 41 ... Second substrate, S, S1, S2, S3, S4 ... optical sensor, LC ... liquid crystal layer, Tr ... thin film transistor, A ... inclined side wall

Claims

In an optical sensor in which a p-type impurity region, an i-type impurity region, and an n-type impurity region are provided in this order in contact with each other in a semiconductor thin film on a substrate,
Between the substrate and the semiconductor thin film, in order from the substrate side, a reflective material layer laminated on the i-type impurity region and an insulating film covering the same are provided. sensor.

The optical sensor according to claim 1.
The reflective material layer is connected to one of the p-type impurity region and the n-type impurity region.

The optical sensor according to claim 2.
A light transmissive interlayer insulating film is provided so as to cover the semiconductor thin film,
On the interlayer insulating film, each extraction electrode connected to the p-type impurity region and the n-type impurity region via a connection hole formed in the interlayer insulating film is provided,
The optical sensor, wherein the reflective material layer and one of the p-type impurity region and the n-type impurity region are connected through the extraction electrode.

The optical sensor according to claim 1.
Visible light or invisible light is detected in the i-type impurity region.

The optical sensor according to claim 1.
The substrate is provided with a concave portion having a forward tapered inclined sidewall at a position where the i-type impurity region is laminated,
The reflective material layer is provided along the surface shape of the concave portion.

In a display device in which a photosensor is provided with a pixel portion on a substrate,
The light sensor is
In the semiconductor thin film on the substrate, a p-type impurity region, an i-type impurity region, and an n-type impurity region are provided in this order,
A reflective material layer stacked on the i-type impurity region and an insulating film covering the reflective layer are provided between the substrate and the semiconductor thin film in order from the substrate side. apparatus.

The display device according to claim 6, wherein
The reflective material layer is connected to one of the p-type impurity region and the n-type impurity region.

The display device according to claim 7, wherein
A light transmissive interlayer insulating film is provided so as to cover the semiconductor thin film,
On the interlayer insulating film, each extraction electrode connected to the p-type impurity region and the n-type impurity region via a connection hole formed in the interlayer insulating film is provided,
The display device, wherein the reflective material layer and one of the p-type impurity region and the n-type impurity region are connected through the extraction electrode.

The display device according to claim 6, wherein
The pixel portion is provided with a thin film transistor for driving a pixel,
The semiconductor thin film constituting the photosensor is composed of the same layer as the semiconductor thin film constituting the active layer of the thin film transistor,
The display device, wherein the reflective material layer is formed of the same layer as a gate electrode of the thin film transistor.

The display device according to claim 6, wherein
A counter substrate is disposed on a side of the substrate on which the photosensor is formed,
A display device, wherein a liquid crystal layer is sandwiched between the substrate and the counter substrate.

The display device according to claim 10.
A display device, wherein a backlight is provided outside the substrate.

The display device according to claim 11, wherein
The display device that emits visible light or invisible light.