JP2009222910A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置において内蔵したフォトセンサ素子の感度を向上する。
【解決手段】半導体層４７の光学的距離Ｄ１が、絶縁膜４６ｓとの界面における位相シフト量Φ１、および、入射する光Ｈの中心波長λとの関係において、（２×Ｄ１）／λ＝（１／２π）Φ１＋Ｎ（Ｎは、０以上の整数）を満たすように形成する。
【選択図】図１３

Description

本発明は、表示装置に関する。特に、本発明は、画素領域に画素が配置された表示パネルを含み、その表示パネルに入射する光を受光するフォトセンサ素子が、その表示パネルに設けられている表示装置に関する。

液晶表示装置，有機ＥＬ表示装置などの表示装置は、薄型、軽量、低消費電力といった利点を有する。

このような表示装置において、液晶表示装置は、一対の基板の間に液晶層が封入された液晶パネルを、表示パネルとして有している。液晶パネルは、たとえば、透過型であって、液晶パネルの背面に設けられたバックライトなどの照明装置が出射した照明光を、その液晶パネルが変調して透過させる。そして、その変調した照明光によって画像の表示が、液晶パネルの正面にて実施される。

この液晶パネルは、たとえば、アクティブマトリクス方式であり、画素スイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が複数形成されているＴＦＴアレイ基板と、そのＴＦＴアレイ基板に対面するように対向する対向基板と、ＴＦＴアレイ基板および対向基板の間に設けられた液晶層とを有する。このアクティブマトリクス方式の液晶パネルにおいては、画素スイッチング素子が画素電極に電位を入力することによって、液晶層に印加する電圧を印加し、その画素を透過する光の透過率を制御して、その光を変調させる。

上記のような液晶パネルにおいては、上記の画素スイッチング素子として機能するＴＦＴの他に、光を受光して受光データを得るフォトセンサ素子が位置センサ素子として内蔵されたものが提案されている。

上記のようにフォトセンサ素子が位置センサ素子として内蔵された液晶パネルは、ユーザーインターフェイスとしての機能が実現できるため、Ｉ／Ｏタッチパネル（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ−Ｏｐｔｉｃａｌ ｔｏｕｃｈ ｐａｎｅｌ）と呼ばれている。このタイプの液晶パネルにおいては、液晶パネルの前面に、別途、抵抗膜方式や静電容量方式のタッチパネルを設置する必要がなくなる。このため、装置の小型化を、容易に実現できる。また、さらに、抵抗膜方式や静電容量方式のタッチパネルを設置した場合には、そのタッチパネルによって画素領域において透過する光が減少する場合や、その光が干渉される場合があるため、表示画像の品質が低下する場合があるが、上記のように位置センサ素子として液晶パネルにフォトセンサ素子を内蔵することによって、この不具合の発生を防止できる。

このような液晶パネルにおいては、たとえば、液晶パネルの前面に触れられたユーザーの指やタッチペンなどの被検知体からの可視光線を、そのフォトセンサ素子が受光する。その後、そのフォトセンサ素子によって得られた受光データに基づいて、その被検知体が接触した位置を特定し、その特定された位置に対応する操作が、液晶表示装置自身や、その液晶表示装置に接続された他の電子機器において実施される。

上記のように、位置センサ素子として内蔵されたフォトセンサ素子を用いて、被検知体の位置を検出する場合には、そのフォトセンサ素子によって得られる受光データは、外光に含まれる可視光線の影響によって、多くのノイズを含む場合がある。また、画素領域において黒表示を実施する場合には、ＴＦＴアレイ基板に設けられたフォトセンサ素子は、被検知体から出射される可視光線を受光することが困難である。このため、正確に、被検知体の位置を検出することが、困難な場合がある。

このような不具合を改善するために、赤外線など、可視光線以外の不可視光線を用いる技術が提案されている。ここでは、被検知体から反射される赤外線を、位置センサ素子として内蔵されたフォトセンサ素子が受光することによって、受光データを取得し、その取得したデータに基づいて、被検知体の位置を特定している（たとえば、特許文献１，特許文献２，特許文献３参照）。

しかし、上記においては、位置センサ素子として内蔵されたフォトセンサ素子が、高感度に受光データを生成することが困難な場合がある。

特に、画素スイッチング素子と同様に、多結晶シリコンの半導体層を光電変換層としてフォトセンサ素子を形成する場合には、その多結晶シリコンの半導体膜は、波長が６００ｎｍ以上の光を吸収する吸収率が低いので、この不具合の発生が顕在化する場合がある。つまり、多結晶シリコンの半導体膜においては、赤外線を吸収する吸収率が可視光線の吸収率と比較して低いために、上記の不具合の発生が顕在化し、位置検出感度の低下が生ずる場合がある。

具体的には、その光電変換層である半導体層の光吸収率Ａについては、以下の数式（１）のように示されるため、多結晶シリコンで形成した半導体層の厚さｄが、たとえば、５０ｎｍである場合には、８５０ｎｍの波長λに対する光吸収係数αが、約８．２×１０^４（ｍ^−１）であるので、たとえば、表面反射率Ｒを０．３（３０％）としたときは、この半導体層の光吸収率Ａは、０．２９％と算出され、非常に小さい。このため、上記の不具合が発生する。

この上記の不具合を改善するために、光電変換層である半導体層において、光が出射する出射面に対面するように、金属材料で金属反射層を形成することが提案されている（たとえば、特許文献４，５参照）。

ここでは、半導体層において出射面から出射された光を、金属反射層が、その半導体層へ反射することで、その半導体層において多くの光を吸収可能なように構成している。

特開２００５−２７５６４４号公報 特開２００４−３１８８１９号公報 特開２００６−３０１８６４号公報 特許４００７３９０号公報 特開２００７−２４１３０３号公報

しかしながら、上記のように、光電変換層である半導体層に入射した入射光と、金属反射層が、その半導体層へ反射する反射光との間において、干渉が生じる場合があるため、その結果、フォトセンサ素子の受光感度が低下する場合がある。

特に、上記したように、赤外線をフォトセンサ素子が受光する際において、その赤外線の波長分散を、半値幅が、たとえば、１００ｎｍ以下のように狭くした場合には、上記の干渉による影響が大きくなるので、上記の不具合の発生が、更に、顕在化する場合がある。

このため、フォトセンサ素子の感度が十分でないために、位置検出感度の低下が生ずる場合がある。

したがって、本発明は、フォトセンサ素子の感度を向上可能な表示装置を提供する。

本発明は、画素領域に画素が配置された表示パネルを含み、当該表示パネルにおいて一方の面の側から入射する入射光を受光するフォトセンサ素子が当該表示パネルに設けられている表示装置であって、前記フォトセンサ素子は、前記入射光を受光し光電変換することによって電荷を生成する半導体層を有し、前記半導体層は、当該半導体層にて前記入射光が入射される入射界面と当該半導体層にて当該入射界面から入射された前記入射光が透過して出射される出射界面との間の光学的距離Ｄ１が、当該入射界面から当該出射界面に入射された前記入射光の位相と当該出射界面において前記入射光が反射された反射光の位相との間における位相シフト量Φ１、および、当該入射界面において入射された前記入射光の中心波長λとの関係において、以下の数式（１）を満たすように形成されていることを特徴とする。
（２×Ｄ１）／λ＝（１／２π）Φ１＋Ｎ（Ｎは、０以上の整数） ・・・（１）

好適には、前記フォトセンサ素子は、前記半導体層の出射界面に設けられている第１の絶縁層を有し、前記第１の絶縁層は、当該第１の絶縁層にて前記半導体層を介して前記入射光が入射される入射界面と当該第１の絶縁層にて当該入射界面から入射された前記入射光が透過し出射される出射界面との間の光学的距離Ｄ２が、当該入射界面から当該出射界面に入射された前記入射光の位相と当該出射界面において前記入射光が反射された反射光の位相との間における位相シフト量Φ２、および、当該入射界面において入射された前記入射光の中心波長λとの関係において、以下の数式（２）を満たすように形成されている。
（２×Ｄ２）／λ＝（１／２π）Φ２＋Ｍ（Ｍは、０以上の整数） ・・・（２）

好適には、前記第１の絶縁層を介して前記半導体層の出射界面に対面するように金属材料で形成された金属反射層を有する。

好適には、前記フォトセンサ素子は、前記半導体層の入射界面に設けられている第２の絶縁層を有し、前記第２の絶縁層は、当該第２の絶縁層にて前記入射光が入射される入射界面と当該第２の絶縁層にて当該入射界面から入射された入射光が透過して出射される出射界面との間の光学的距離Ｄ３が、当該入射界面から当該出射界面に入射される前記入射光の位相と当該出射界面において前記入射光が反射された反射光の位相との間における位相シフト量Φ３、および、当該入射界面において入射された前記入射光の中心波長λとの関係において、以下の数式（３）を満たすように形成されている。
（２×Ｄ３）／λ＝（１／２π）Φ３＋Ｌ（Ｌは、０以上の整数） ・・・（３）

好適には、前記表示パネルは、前記画素領域において前記画素をスイッチングする画素スイッチング素子を有し、前記画素スイッチング素子は、チャネル領域が形成された半導体層を有する薄膜トランジスタであり、前記フォトセンサ素子の前記半導体層は、前記画素スイッチング素子の半導体層と同じ半導体層がパターン加工されることで形成されている。

好適には、前記表示パネルの一方の面に対して反対側の他方の面に照明光を出射する照明部を含み、前記照明部は、可視光線と不可視光線とを前記照明光として出射するように構成されており、前記フォトセンサ素子は、前記表示パネルの一方の面の側において前記画素領域に移動した被検知体によって、前記照明光が反射された反射光を受光するように構成されている。

好適には、前記照明部は、中心波長が７５０〜１１００ｎｍの範囲にあり、半値幅が１００ｎｍ以下の範囲の波長分散である赤外光線を、前記不可視光線として出射するように構成されている。

本発明は、画素領域に画素が配置された表示パネルを含み、当該表示パネルにおいて一方の面の側から入射する入射光を受光するフォトセンサ素子が当該表示パネルに設けられており、前記一方の面の側において画像を表示する表示装置であって、前記フォトセンサ素子は、前記入射光を受光し光電変換することで電荷を生成する半導体層と、前記半導体層の出射界面に設けられている第１の絶縁層とを有し、前記第１の絶縁層は、当該第１の絶縁層にて前記半導体層を介して前記入射光が入射される入射界面と当該第１の絶縁層にて当該入射界面から入射された入射光が透過し出射される出射界面との間の光学的距離Ｄ２が、当該入射界面に入射された前記入射光の位相と当該出射界面において前記入射光が反射された反射光の位相との間における位相シフト量Φ２、および、当該入射界面において入射された前記入射光の中心波長λとの関係において、以下の数式（４）を満たすように形成されている。
（２×Ｄ２）／λ＝（１／２π）Φ２＋Ｍ（Ｍは、０以上の整数） ・・・（４）

好適には、前記フォトセンサ素子は、前記半導体層の入射界面に設けられている第２の絶縁層を有し、前記第２の絶縁層は、当該第２の絶縁層にて前記入射光が入射される入射界面と当該第２の絶縁層にて当該入射界面から入射された入射光が透過して出射される出射界面との間の光学的距離Ｄ３が、当該入射界面から当該出射界面に入射される前記入射光の位相と当該出射界面において前記入射光が反射された反射光の位相との間における位相シフト量Φ３、および、当該入射界面において入射された前記入射光の中心波長λとの関係において、以下の数式（５）を満たすように形成されている。
（２×Ｄ３）／λ＝（１／２π）Φ３＋Ｌ（Ｌは、０以上の整数） ・・・（５）

本発明は、画素領域に画素が配置された表示パネルを含み、当該表示パネルにおいて一方の面の側から入射する入射光を受光するフォトセンサ素子が当該表示パネルに設けられている表示装置であって、前記フォトセンサ素子は、前記入射光を受光し光電変換することによって電荷を生成する半導体層と、前記半導体層の出射界面に設けられている第１の絶縁層とを有し、前記半導体層と前記第１の絶縁層とのそれぞれは、当該半導体層にて前記入射光が入射される入射界面と当該半導体層にて当該入射界面から入射された入射光が透過して出射される出射界面との間の光学的距離Ｄ１、および、当該第１の絶縁層にて前記半導体層を介して前記入射光が入射される入射界面と当該第１の絶縁層にて当該入射界面から入射された入射光が透過し出射される出射界面との間の光学的距離Ｄ２が、当該第１の絶縁層の入射界面から出射界面に入射された前記入射光の位相と当該第１の絶縁層の出射界面において前記入射光が反射された反射光の位相との間における位相シフト量Φ２、および、当該入射界面において入射された前記入射光の中心波長λとの関係において、以下の数式（６）を満たすように形成されている。
２×（Ｄ１＋Ｄ２）／λ＝（１／２π）Φ２＋Ｋ（Ｋは、０以上の整数） ・・・（６）

好適には、前記フォトセンサ素子は、前記半導体層の入射界面に設けられている第２の絶縁層を有し、前記第２の絶縁層は、当該第２の絶縁層にて前記入射光が入射される入射界面と当該第２の絶縁層にて当該入射界面から入射された入射光が透過して出射される出射界面との間の光学的距離Ｄ３が、当該入射界面から当該出射界面に入射される前記入射光の位相と当該出射界面において前記入射光が反射された反射光の位相との間における位相シフト量Φ３、および、当該入射界面において入射された前記入射光の中心波長λとの関係において、以下の数式（７）を満たすように形成されている。
（２×Ｄ３）／λ＝（１／２π）Φ３＋Ｌ（Ｌは、０以上の整数） ・・・（７）

本発明においては、フォトセンサ素子の半導体層について、上記の数式（１）を満たすような厚みで形成する。または、第１の絶縁層について、上記の数式（２），（４）を満たすような厚みで形成する。または、第２の絶縁層について、上記の数式（３），（５），（７）を満たすような厚みで形成する。または、フォトセンサ素子の半導体層と、第１の絶縁層とについて、上記の数式（６）を満たすような厚みで形成する。これにより、各層に入射した入射光が各層において共振して増幅し、フォトセンサ素子の半導体層において吸収される。よって、受光感度が向上する。

本発明によれば、フォトセンサ素子の感度を向上可能な表示装置を提供することができる。

本発明にかかる実施形態の一例について説明する。
＜実施形態１＞
（液晶表示装置の構成）
図１は、本発明の実施形態１において、液晶表示装置１００の構成を示す断面図である。

本実施形態の液晶表示装置１００は、図１に示すように、液晶パネル２００と、バックライト３００と、データ処理部４００とを有する。各部について順次説明する。

液晶パネル２００は、アクティブマトリクス方式であり、図１に示すように、ＴＦＴアレイ基板２０１と対向基板２０２と液晶層２０３とを有する。

この液晶パネル２００においては、ＴＦＴアレイ基板２０１と対向基板２０２とが、互いに間隔を隔てるよう対面している。そして、そのＴＦＴアレイ基板２０１と対向基板２０２との間に挟まれるように、液晶層２０３が設けられている。この液晶層２０３は、ＴＦＴアレイ基板２０１および対向基板２０２に形成された液晶配向膜（図示なし）によって配向されている。

そして、液晶パネル２００は、図１に示すように、ＴＦＴアレイ基板２０１の側に位置するようにバックライト３００が配置されており、ＴＦＴアレイ基板２０１において対向基板２０２に対面している面とは反対側の面に、バックライト３００から出射された照明光Ｒが照射される。

本実施形態の液晶表示装置１００は、たとえば、ノーマリ・ブラック方式であり、液晶パネル２００において液晶層２０３に電圧を加えない時に光透過率が低下して黒表示が実施され、一方で、液晶層２０３に電圧を加えた時に光透過率が上がり、白表示が実施されるように、第１の偏光板２０６と第２の偏光板２０７とが配置されている。たとえば、第１の偏光板２０６と第２の偏光板２０７とは、互いの透過軸がクロスニコルになるように、配置されている。

図２は、本発明の実施形態１において、液晶パネル２００を示す平面図である。

液晶パネル２００は、図２に示すように、画素領域ＰＡと、周辺領域ＣＡとを有する。

液晶パネル２００において画素領域ＰＡには、図２に示すように、複数の画素Ｐが面に沿って配置されている。具体的には、画素領域ＰＡにおいては、複数の画素Ｐが、ｘ方向と、ｘ方向に垂直なｙ方向とのそれぞれに、マトリクス状に並ぶように配置されている。

この画素領域ＰＡにおいては、液晶パネル２００の背面側に設置されたバックライト３００が出射した照明光Ｒを、第１の偏光板２０６を介して背面から受け、その背面から受けた照明光Ｒが透過する。そして、液晶パネル２００を透過した照明光Ｒが第２の偏光板２０７を透過し、画像表示が実行される。つまり、本実施形態の液晶パネル２００は、透過型である。

詳細については後述するが、この画素領域ＰＡにおいては、複数の画素Ｐに対応するように、複数の画像スイッチング素子（図示無し）と、複数の画素電極（図示無し）とがＴＦＴアレイ基板２０１に設けられている。そして、対向基板２０２には、その複数の画素電極に対面する共通電極として対向電極（図示無し）が設けられると共に、複数の画素Ｐに対応するように、カラーフィルタ層（図示無し）が設けられている。この画素領域ＰＡにおいては、画素スイッチング素子が画素Ｐをスイッチング制御することによって、第１の偏光板２０６を介して背面において入射する照明光Ｒを変調する。たとえば、ポリシリコンを半導体薄膜とするＴＦＴが、画素スイッチング素子として形成され、液晶層２０３に印加する電圧をスイッチング制御することで、液晶層２０３の液晶分子の長尺方向の向きを変えて、照明光Ｒが透過する透過率を変化させる。そして、その液晶層２０３によって変調された照明光Ｒが、カラーフィルタ層によって着色され、第２の偏光板２０７を介して、正面側から出射し、画素領域ＰＡにおいてカラー画像が表示される。

また、この画素領域ＰＡにおいては、複数の画素Ｐに対応するように、フォトセンサ素子（図示無し）が形成されている。たとえば、フォトダイオード（図示無し）を含むように、このフォトセンサ素子が形成されている。そして、図１に示すように、液晶パネル２００においてバックライト３００が設置された背面に対して反対側となる正面に、ユーザーの指やタッチペンなどの被検知体Ｆが接触または近接した際に、その被検知体Ｆによって反射される光Ｈをフォトセンサ素子が受光し、受光データを生成するように構成されている。すなわち、対向基板２０２の側からＴＦＴアレイ基板２０１の側へ向かう光Ｈをフォトセンサ素子が受光し、光電変換することによって、受光データを生成する。

液晶パネル２００において周辺領域ＣＡは、図２に示すように、画素領域ＰＡの周辺を囲うように位置している。この周辺領域ＣＡにおいては、図２に示すように、表示用垂直駆動回路１１と、表示用水平駆動回路１２と、センサ用垂直駆動回路１３と、センサ用水平駆動回路１４とが、周辺回路として形成されている。たとえば、画素スイッチング素子３１と同様に、ポリシリコンを半導体薄膜とするＴＦＴが、この周辺回路を構成する周辺回路素子として形成されている。

そして、画素領域ＰＡにおいて画素Ｐに対応するように設けられた複数の画素スイッチング素子を、表示用垂直駆動回路１１および表示用水平駆動回路１２が線順次に駆動し、画像表示を実行する。そして、これと共に、画素領域ＰＡにおいて画素Ｐに対応するように設けられた複数のフォトセンサ素子（図示無し）を、センサ用垂直駆動回路１３とセンサ用水平駆動回路１４とが線順次に駆動し、受光データを収集する。

具体的には、表示用垂直駆動回路１１は、ｙ方向において複数の画素Ｐに対応するように形成された画素スイッチング素子に接続されている。そして、表示用垂直駆動回路１１は、供給される制御信号に基づいて、そのｙ方向に並ぶ複数の画素スイッチング素子に、走査信号を、順次、供給する。ここでは、ｘ方向に並ぶ複数の画素Ｐに対応して形成された複数の画素スイッチング素子のそれぞれにゲート線（図示無し）が接続され、そのゲート線が垂直方向ｙに並ぶ複数の画素Ｐに対応するように複数形成されており、表示用垂直駆動回路１１は、その複数のゲート線を順次選択するように、走査信号を供給する。

表示用水平駆動回路１２は、ｘ方向において複数の画素Ｐに対応するように形成された各画素スイッチング素子（図示無し）に接続されている。そして、表示用水平駆動回路１２は、供給される制御信号に基づいて、そのｙ方向に並ぶ複数の画素スイッチング素子のそれぞれに、映像データ信号を順次供給する。ここでは、垂直方向ｙに並ぶ複数の画素Ｐに対応して形成された複数の画素スイッチング素子のそれぞれに信号線（図示無し）が接続され、その信号線が水平方向ｘに並ぶ複数の画素Ｐに対応するように複数形成されており、表示用水平駆動回路１２は、その複数の信号線に、順次、映像データ信号を供給する。そして、表示用垂直駆動回路１１によって走査信号が供給された画素スイッチング素子を介して、その映像データ信号が液晶層２０３に印加され、画像表示が実行される。

センサ用垂直駆動回路１３は、ｙ方向において複数の画素Ｐに対応するように形成された複数のフォトセンサ素子（図示無し）に接続されている。そして、センサ用垂直駆動回路１３は、供給される制御信号に基づいて、そのｙ方向に並ぶ複数のフォトセンサ素子において、受光データを読み出すフォトセンサ素子を選択するように走査信号を供給する。ここでは、ｘ方向に並ぶ複数のフォトセンサ素子のそれぞれに対応するように、ゲート線（図示無し）が設けられ、そのゲート線がｙ方向に並ぶ複数のフォトセンサ素子に対応するように複数形成されており、センサ用垂直駆動回路１３は、その複数のゲート線を順次選択するように走査信号を供給する。

センサ用水平駆動回路１４は、ｘ方向において複数の画素Ｐに対応するように形成された複数のフォトセンサ素子（図示無し）に接続されている。そして、センサ用水平駆動回路１４は、供給される制御信号に基づいて、そのｙ方向に並ぶ複数のフォトセンサ素子から受光データを、順次、読み出す。ここでは、ｙ方向に並ぶ複数の画素Ｐに対応して形成された複数のフォトセンサ素子のそれぞれに、信号線（図示無し）が接続され、その信号線がｘ方向に並ぶ複数の画素Ｐに対応するように複数形成されており、センサ用水平駆動回路１４は、その複数の信号線を介してフォトセンサ素子から、順次、受光データを読み出す。具体的には、センサ用垂直駆動回路１３によって走査信号が供給され、選択されたフォトセンサ素子から受光データを、順次、読み出す。

バックライト３００は、図１に示すように、液晶パネル２００の背面に対面しており、その液晶パネル２００の背面に照明光Ｒを出射する。

具体的には、バックライト３００は、液晶パネル２００を構成するＴＦＴアレイ基板２０１の側に配置されており、そのＴＦＴアレイ基板２０１において対向基板２０２に対面している面に対して反対側の面に、照明光Ｒを照射する。つまり、バックライト３００は、ＴＦＴアレイ基板２０１の側から対向基板２０２の側へ向かうように照明光Ｒを照明する。

データ処理部４００は、図１に示すように、制御部４０１と、位置検出部４０２とを有する。データ処理部４００は、コンピュータを含み、プログラムによってコンピュータが各部として動作するように構成されている。

データ処理部４００の制御部４０１は、液晶パネル２００とバックライト３００との動作を制御するように構成されている。制御部４０１は、液晶パネル２００に制御信号を供給することによって、液晶パネル２００に複数設けられた画素スイッチング素子（図示無し）の動作を制御する。たとえば、線順次駆動を実行させる。また、制御部４０１は、外部から供給される駆動信号に基づいて、バックライト３００に制御信号を供給することによって、バックライト３００の動作を制御し、バックライト３００から照明光Ｒを照射する。このように、制御部４０１は、液晶パネル２００とバックライト３００との動作を制御することによって、液晶パネル２００の画素領域ＰＡに画像を表示する。

このほかに、制御部４０１は、液晶パネル２００に制御信号を供給することによって、液晶パネル２００に位置センサ素子として複数設けられたフォトセンサ素子（図示無し）の動作を制御し、そのフォトセンサ素子から受光データを収集する。たとえば、線順次駆動を実行させて、複数のフォトセンサ素子から受光データを順次収集する。

データ処理部４００の位置検出部４０２は、液晶パネル２００に複数設けられたフォトセンサ素子（図示無し）から収集した受光データに基づいて、液晶パネル２００の正面側において、画素領域ＰＡにユーザーの指やタッチペンなどの被検知体が接触または近接した位置を検出する。たとえば、受光データの信号強度が基準値よりも大きい座標位置を、被検知体Ｆが画素領域ＰＡにおいて接触した座標位置として検出する。

（液晶パネルの画素領域）
図３は、本発明の実施形態１において、液晶パネル２００の画素領域ＰＡの要部を模式的に示す断面図である。

図３に示すように、液晶パネル２００は、ＴＦＴアレイ基板２０１と、対向基板２０２と、液晶層２０３とを有する。この液晶パネル２００においては、図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板２０１と対向基板２０２とが間隔を隔てられて貼り合わされており、そのＴＦＴアレイ基板２０１と対向基板２０２との間の間隔に、液晶層２０３が設けられている。液晶パネル２００の各部について順次説明する。

ＴＦＴアレイ基板２０１について説明する。

ＴＦＴアレイ基板２０１は、図３に示すように、ガラス基板２０１ｇを含む。ガラス基板２０１ｇは、光を透過する絶縁体の基板であり、ガラスにより形成されている。そして、このガラス基板２０１ｇにて対向基板２０２に対面する側の面には、図３に示すように、画素スイッチング素子３１と、フォトセンサ素子３２と、画素電極６２とが形成されている。ＴＦＴアレイ基板２０１に設けられた各部について順次説明する。

ＴＦＴアレイ基板２０１において画素スイッチング素子３１は、図３に示すように、画素領域ＰＡの表示領域ＴＡに形成されている。

画素スイッチング素子３１は、図３に示すように、ゲート電極４５と、ゲート絶縁膜４６ｇと、半導体層４８とを含み、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ）構造のボトムゲート型ＴＦＴとして形成されている。たとえば、Ｎチャネル型のＴＦＴとして形成されている。

具体的には、画素スイッチング素子３１において、ゲート電極４５は、モリブデン（Ｍｏ）などの金属材料を用いて形成されている。ここでは、図３に示すように、ゲート電極４５は、ガラス基板２０１ｇの面において、ゲート絶縁膜４６ｇを介して、半導体層４８のチャネル領域４８Ｃに対面するように設けられている。

また、画素スイッチング素子３１において、ゲート絶縁膜４６ｇは、図３に示すように、たとえば、ゲート電極４５を被覆するように形成されている。ここでは、ゲート絶縁膜４６ｇは、たとえば、シリコン窒化膜４６ｎとシリコン酸化膜４６ｏｘとが、順次、ガラス基板２０１ｇの側から積層されることによって形成される。

また、画素スイッチング素子３１において、半導体層４８は、たとえば、ポリシリコンで形成されている。この半導体層４８においては、図３に示すように、ゲート電極４５に対応するようにチャネル領域４８Ｃが形成されると共に、そのチャネル領域４８Ｃを挟むように一対のソース・ドレイン領域４８Ａ，４８Ｂが形成されている。この一対のソース・ドレイン領域４８Ａ，４８Ｂは、チャネル領域４８Ｃを挟むように一対の低濃度不純物領域４８ＡＬ，４８ＢＬが形成され、さらに、その低濃度不純物領域４８ＡＬ，４８ＢＬよりも不純物の濃度が高い一対の高濃度不純物領域４８ＡＨ，４８ＢＨが、その一対の低濃度不純物領域４８ＡＬ，４８ＢＬを挟むように形成されている。

そして、画素スイッチング素子３１において、ソース電極５３とドレイン電極５４とのそれぞれは、アルミニウムなどの導電材料を用いて形成されている。ここでは、図３に示すように、シリコン酸化膜４９ｏｘとシリコン窒化膜４９ｎとの積層体からなる層間絶縁膜４９が半導体層４８を被覆するように設けられており、ソース電極５３は、その層間絶縁膜４９を貫通するコンタクトホールに導電材料が埋め込まれ、パターン加工されることで、一方のソース・ドレイン領域４８Ａに電気的に接続するように設けられている。そして、同様に、ドレイン電極５４は、層間絶縁膜４９を貫通するコンタクトホールに導電材料が埋め込まれ、パターン加工されることで、他方のソース・ドレイン領域４８Ｂに電気的に接続するように設けられている。

ＴＦＴアレイ基板２０１においてフォトセンサ素子３２は、図３に示すように、画素領域ＰＡのセンサ領域ＳＡに形成されている。

フォトセンサ素子３２は、たとえば、フォトダイオードであって、図３に示すように、金属反射層４３と、半導体層４７とを含む。そして、フォトセンサ素子３２は、入射する光を受光し、光電変換することによって、受光データを生成し、読み出される。たとえば、逆方向バイアスが印加されることによって、光電流が受光データとして読み出されるように構成されている。

具体的には、フォトセンサ素子３２において、金属反射層４３は、たとえば、モリブデン（Ｍｏ、融点２６２３℃）などの金属材料を用いて形成されている。この金属反射層４３は、図３に示すように、ガラス基板２０１ｇの面において、絶縁膜４６ｓを介して、半導体層４７のｉ層４７ｉに対面するように設けられており、ガラス基板２０１ｇにおいて金属反射層４３が設けられた面の反対側の面の側から半導体層４７に入射する照明光を反射することによって遮光する。なお、金属反射層４３は、モリブデンの他、チタン(Ｔｉ、融点１６６６℃）、バナジウム(Ｖ、融点１９１７℃）、クロム（Ｃｒ、融点１８５７℃）、ジルコニウム（Ｚｒ、融点１８５２℃）、ニオブ（Ｎｂ、融点２４７０℃）、ハフニウム（Ｈｆ、融点２２３０℃）、タンタル（Ｔａ、融点２９８５℃）、タングステン（Ｗ、融点３４０７℃）等の高融点金属、あるいは、これらの合金、あるいは、これらのシリサイドを用いることができる。または、上記金属膜の積層膜、上記金属化合物膜の積層膜、上記金属膜と上記金属化合物膜との積層膜を用いることができる。また、必要に応じて、アルミニウム、銅など比抵抗が低い材料の表側に高融点金属を重ねた配線、いわゆるクラッド構造の配線としても良い。

また、フォトセンサ素子３２において、半導体層４７は、図３に示すように、ガラス基板２０１ｇの面に形成されている。この半導体層４７は、たとえば、多結晶シリコンで形成されており、画素スイッチング素子３１の半導体層４８と同じ半導体薄膜がパターン加工されることで形成される。

この半導体層４７は、ｐ層４７ｐとｎ層４７ｎとｉ層４７ｉとを含み、ＰＩＮ構造になるように構成されており、入射する光Ｈを受光して光電変換することによって電荷を生成する。つまり、半導体層４７は、光電変換層として形成されている。ここでは、ｐ層４７ｐは、ｐ型不純物が高濃度にドープされることによって形成され、ｎ層４７ｎは、ｎ型不純物が高濃度にドープされることによって形成され、ｉ層４７ｉは、高抵抗であって、ｐ層４７ｐとｎ層４７ｎとの間に介在している。

この半導体層４７は、ｎ層４７ｎとｉ層４７ｉとｐ層４７ｐとのそれぞれが、順次、ガラス基板２０１ｇにおいて、その面方向ｘｙに沿って並ぶように設けられている。

具体的には、半導体層４７において、ｉ層４７ｉは、絶縁膜４６ｓを介して金属反射層４３に対面するように設けられている。

そして、ｎ層４７ｎとｐ層４７ｐとのそれぞれは、ガラス基板２０１ｇの面方向ｘｙにおいて、ｉ層４７ｉを挟むように設けられている。

つまり、光電変換が行われる半導体層４７が、液晶パネル２００の面方向ｘｙにおいて電流が流れるラテラル型構造になるように、このフォトセンサ素子３２が構成されている。

そして、本実施形態にて、半導体層４７のｉ層４７ｉは、このｉ層４７ｉにて光Ｈが入射される入射界面Ｓ１ａと、このｉ層４７ｉにて上記の入射界面Ｓ１ａから入射された光Ｈが透過して出射される出射界面Ｓ１ｂとの間の光学的距離Ｄ１が、以下の数式（１）を満たすように形成されている。

（２×Ｄ１）／λ＝（１／２π）Φ１＋Ｎ（Ｎは、０以上の整数） ・・・（１）

ここでは、Φ１は、半導体層４７のｉ層４７ｉと絶縁膜４６ｓとの界面に入射し反射した光Ｈの位相シフト量（ラジアン）である。つまり、Φ１は、入射界面Ｓ１ａから出射界面Ｓ１ｂへ入射された光Ｈの位相と、その出射界面Ｓ１ｂにおいて反射された光Ｈの位相との間における位相シフト量（ラジアン）である。また、λは、入射界面Ｓ１ａに入射された光Ｈの中心波長（ｎｍ）である。

そして、本実施形態にて、ｉ層４７ｉと金属反射層４３との間においてｉ層４７ｉの出射界面Ｓ１ｂに対応するように設けられた絶縁膜４６ｓは、この絶縁膜４６ｓにてｉ層４７ｉを介して光Ｈが入射される入射界面Ｓ２ａと、この絶縁膜４６ｓにて入射界面Ｓ２ａから入射された光Ｈが透過し出射される出射界面Ｓ２ｂとの間の光学的距離Ｄ２が、以下の数式（２）を満たすように形成されている。

（２×Ｄ２）／λ＝（１／２π）Φ２＋Ｍ（Ｍは、０以上の整数） ・・・（２）

ここでは、Φ２は、絶縁膜４６ｓと金属反射層４３との界面に入射し反射された光Ｈの位相シフト量（ラジアン）である。つまり、Φ２は、入射界面Ｓ２ａから出射界面Ｓ２ｂへ入射された光Ｈの位相と、その出射界面Ｓ２ｂにおいて反射された光Ｈの位相との間における位相シフト量（ラジアン）である。また、λは、上記と同様に、入射界面Ｓ２ａに入射された光Ｈの中心波長（ｎｍ）である。

そして、フォトセンサ素子３２において、第１電極５１は、ｎ層４７ｎに接続するように設けられている。ここでは、第１電極５１は、図３に示すように、ｎ層４７ｎがｉ層４７ｉに対応する部分からガラス基板２０１ｇの面方向ｘｙに延在しており、その延在した部分の表面に形成されている。たとえば、この第１電極５１は、アルミニウムなどの金属材料を用いて形成されている。

そして、フォトセンサ素子３２において、第２電極５２は、ｐ層４７ｐに電気的に接続するように設けられている。ここでは、第２電極５２は、図３に示すように、ｐ層４７ｐがｉ層４７ｉに対応する部分からガラス基板２０１ｇの面方向ｘｙに延在しており、その延在した部分の表面に形成されている。たとえば、この第２電極５２は、アルミニウムなどの金属材料を用いて形成されている。

この第１電極５１と第２電極５２とのそれぞれは、半導体層４７を被覆する層間絶縁膜４９において、ｎ層４７ｎとｐ層４７ｐとのそれぞれの表面が露出するようにコンタクトホールを設けられた後に、たとえば、金属材料などの導電材料を、そのコンタクトホールに埋め込み、パターン加工することで形成される。なお、層間絶縁膜４９は、図３に示すように、シリコン酸化膜４９ｏｘと、シリコン窒化膜４９ｎとを含み、ガラス基板２０１ｇの側から、順次、設けられている。詳細については後述するが、図３に示すように、ｉ層４７ｉの上部にストッパ層ＳＴｂがシリコン酸化膜で形成されており、このストッパ層ＳＴｂは、フォトセンサ素子３２の製造において用いられた後には、層間絶縁膜４９として機能する。

また、ＴＦＴアレイ基板２０１において画素電極６２は、図３に示すように、平坦化膜６０上において、表示領域ＴＡに対応するように形成されており、画素スイッチング素子３１のドレイン電極５４に接続されている。画素電極６２は、いわゆる透明電極であって、たとえば、ＩＴＯを用いて形成されている。そして、画素電極６２は、バックライト３００によって照明された光を変調するように、図３に示した対向基板２０２に設けた対向電極２３との間において、液晶層２０３に電圧を印加する。

対向基板２０２について説明する。

対向基板２０２は、ＴＦＴアレイ基板２０１の場合と同様に、光を透過する絶縁体のガラス基板２０２ｇを有しており、図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板２０１に対して間隔を隔てるよう対面している。そして、対向基板２０２においては、図３に示すように、カラーフィルタ層２１と、対向電極２３とが形成されている。

この対向基板２０２においてカラーフィルタ層２１は、図３に示すように、対向基板２０２にてＴＦＴアレイ基板２０１に対面する側の面に形成されている。カラーフィルタ層２１は、バックライト３００から出射された照明光が着色されて、ＴＦＴアレイ基板２０１の側から対向基板２０２の側へ透過するように構成されている。なお、図３においては、図示を省略しているが、カラーフィルタ層２１は、たとえば、赤フィルタ層と緑フィルタ層と青フィルタ層とを１組として画素Ｐごとに設けられており、この赤フィルタ層と緑フィルタ層と青フィルタ層とのそれぞれに対応するように、上述した画素スイッチング素子３１が設けられている。

そして、対向基板２０２において対向電極２３は、図３に示すように、対向基板２０２にてＴＦＴアレイ基板２０１に対面する側の面に形成されている。対向電極２３は、いわゆる透明電極であって、たとえば、ＩＴＯを用いて形成されている。ここでは、図３に示すように、カラーフィルタ層２１を被覆するように、平坦化膜２２が設けられており、その平坦化膜２２の上に、対向電極２３が共通電極として機能するようにベタ状に全面に設けられている。

液晶層２０３について示す。

液晶層２０３は、図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板２０１と対向基板２０２との間にて挟持され、配向処理される。たとえば、液晶層２０３は、ＴＦＴアレイ基板２０１と対向基板２０２との間において、スペーサ（図示なし）により所定の距離が保持された間隔に、封入されている。そして、液晶層２０３は、ＴＦＴアレイ基板２０１および対向基板２０２に形成された液晶配向膜（図示なし）によって配向されている。たとえば、液晶層２０３は、液晶分子が垂直配向するように形成される。

（バックライトの構成）
図４は、本発明の実施形態１において、バックライト３００を模式的に示す断面図である。図５は、本発明の実施形態１において、バックライト３００の要部を模式的に示す斜視図である。

図４に示すように、バックライト３００は、光源３０１と、導光板３０２とを有しており、液晶パネル２００の画素領域ＰＡの全面を照明するように、照明光Ｒを出射する。

光源３０１は、図４に示すように、光を照射する照射面ＥＳを含み、この照射面ＥＳが、導光板３０２において光が入射される入射面ＩＳに対面するように配置されている。ここでは、導光板３０２の側面に設けられている入射面ＩＳに、光源３０１の照射面ＥＳが対面している。そして、光源３０１は、制御信号が制御部４０１から供給され、その制御信号に基づいて、発光動作を実施するように構成されている。

本実施形態においては、光源３０１は、図５に示すように、可視光源３０１ａと、赤外光源３０１ｂとを有する。

可視光源３０１ａは、たとえば、白色ＬＥＤであり、白色の可視光線を照射するように構成されている。この可視光源３０１ａは、図５に示すように、導光板３０２の入射面ＩＳに照射面ＥＳが対面するように配置されており、その導光板３０２の入射面ＩＳに照射面ＥＳから可視光線を照射する。ここでは、可視光源３０１ａは、複数であり、その複数が、導光板３０２の入射面ＩＳに沿うように並べられて配置されている。

赤外光源３０１ｂは、たとえば、赤外線ＬＥＤであり、赤外光線を照射するように構成されている。この赤外光源３０１ｂは、図５に示すように、導光板３０２の入射面ＩＳに照射面ＥＳが対面するように配置されており、その導光板３０２の入射面ＩＳに照射面ＥＳから、中心波長が７５０〜１１００ｎｍの範囲にあり、半値幅が１００ｎｍ以下の範囲の波長分散である赤外光線を、照射する。たとえば、中心波長が８５０ｎｍである赤外光線を照射する。ここでは、赤外光源３０１ｂは、たとえば、単数であり、可視光源３０１ａが設けられた導光板３０２の入射面ＩＳにおいて、その可視光源３０１ａと並ぶように配置されている。本実施形態においては、図５に示すように、赤外光源３０１ｂは、可視光源３０１ａが設けられた導光板３０２の入射面ＩＳにおいて、略中央部分になるように配置されている。

導光板３０２は、図４に示すように、入射面ＩＳに光源３０１の照射面ＥＳが対面するように設けられており、その照射面ＥＳから照射された光が入射される。そして、導光板３０２は、その入射面ＩＳに入射された光を導光する。そして、その導光した光を、入射面ＩＳに対して直交するように設けられた出射面ＰＳ１から照明光Ｒとして出射する。導光板３０２は、液晶パネル２００の背面に対面するように配置され、その液晶パネル２００の背面に向かって、出射面ＰＳ１から照明光Ｒを出射する。この導光板３０２は、たとえば、アクリル樹脂など、光透過性が高い透明な材料を用いて、射出成型により形成される。

本実施形態においては、導光板３０２は、可視光源３０１ａから出射された可視光線と、赤外光源３０１ｂから出射された赤外光線との両者が、入射面ＩＳに入射され、その入射面ＩＳから入射された可視光線と赤外光線とを導光する。そして、その導光した可視光線と赤外光線とが、出射面ＰＳ１から照明光Ｒとして出射される。そして、上記のように、透過型の液晶パネル２００の画素領域ＰＡにおいて画像が表示される。

導光板３０２は、図４に示すように、光学フィルム３０３と反射フィルム３０４とが設けられている。

光学フィルム３０３は、図４に示すように、導光板３０２において出射面ＰＳ１に対面するように設けられている。光学フィルム３０３は、導光板３０２の出射面ＰＳ１から出射される照明光Ｒを受け、その光学特性を変調するように構成されている。

本実施形態においては、光学フィルム３０３は、拡散シート３０３ａとプリズムシート３０３ｂとを有しており、拡散シート３０３ａとプリズムシート３０３ｂとが導光板３０２の側から順次配置されている。そして、拡散シート３０３ａは、導光板３０２の出射面ＰＳから出射される光を拡散し、プリズムシート３０３ｂは、その拡散された光を導光板３０２の出射面ＰＳの法線方向ｚに沿うように集光する。このようにすることで、光学フィルム３０３は、導光板３０２から出射された光を、平面光の照明光Ｒとして液晶パネル２００の裏面へ出射する。

反射フィルム３０４は、図４に示すように、導光板３０２において出射面ＰＳに対して反対側に位置する面に対面するように設けられている。反射フィルム３０４は、導光板３０２において出射面ＰＳ１に対して反対側に位置する面ＰＳ２から出射される光を受けて、導光板３０２の出射面ＰＳ１の側へ、その光を反射する。

（動作）
以下より、上記の液晶表示装置１００において、ユーザーの指などの被検知体が液晶パネル２００の画素領域ＰＡに接触もしくは移動された位置を検出する際の動作について説明する。

図６は、本発明の実施形態１において、被検知体が液晶パネル２００の画素領域ＰＡに接触もしくは移動された位置を検出する際の様子を模式的に示す断面図である。図６においては、要部を記載し、その他の部分については、記載を省略している。

液晶表示装置１００が白表示をしている際において、ユーザーの指などの被検知体Ｆが画素領域ＰＡに接触もしくは移動されたときには、図６に示すように、バックライト３００から照明された照明光Ｒが、液晶パネル２００を介して第２の偏光板２０７を透過し、その被検知体Ｆによって、反射される。そして、その反射された光Ｈが、液晶パネル２００に形成されたフォトセンサ素子３２によって受光される。

ここでは、上述したように、バックライト３００が可視光線ＶＲと赤外光線ＩＲとを含む照明光Ｒを、平面光として、液晶パネル２００の背面に照射する。そして、その照明光Ｒは、液晶パネル２００を介して、被検知体Ｆに照射され、被検知体Ｆによって反射される。そして、その被検知体Ｆによって反射された光Ｈを、フォトセンサ素子３２が受光する。

このとき、照明光Ｒにおいて可視光線ＶＲは、液晶パネル２００などの各部において吸収され、その強度が低下した状態で、フォトセンサ素子３２によって受光される。これに対して、照明光Ｒにおいて赤外光線ＩＲは、液晶パネル２００の各部において吸収される割合が可視光線ＶＲよりも小さいため、可視光線ＶＲよりも大きな強度で、フォトセンサ素子３２によって受光される。

そして、その受光した光の強度に応じた信号強度の受光データをフォトセンサ素子３２が生成する。その後、周辺回路によって受光データが読み出され、その受光データが読み出されたフォトセンサ素子３２の位置と、そのフォトセンサ素子３２から読み出された受光データの信号強度とのそれぞれに基づいて、被検知体Ｆが画素領域ＰＡにおいて接触した位置が、位置検出部４０２によって検出される。

一方で、液晶表示装置１００が黒表示をしている際には、バックライト３００から照明された照明光Ｒに含まれる可視光線ＶＲは、液晶パネル２００を介して第２の偏光板２０７を透過しないが、その照明光Ｒに含まれる赤外光線ＩＲは、第２の偏光板２０７を透過する。このため、白表示の場合と同様に、赤外光線ＩＲをフォトセンサ素子３２が受光可能であるので、被検知体Ｆが画素領域ＰＡにおいて接触した位置が、位置検出部４０２によって検出される。

（製造方法）
上記の液晶パネル２００を製造する製造方法について、以下より、説明する。

図７と図８と図９とのそれぞれは、本発明にかかる実施形態１において、液晶パネル２００について製造する際の製造工程の要部を示す断面図である。図７と図８と図９とにおいては、本実施形態の液晶パネル２００を製造する際において、ＴＦＴアレイ基板２０１を製造する製造工程について、（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ），（ｈ）の順で示している。

まず、図７（ａ）に示すように、画素スイッチング素子３１のゲート電極４５と、フォトセンサ素子３２の金属反射層４３とを形成する。

ここでは、ガラス基板２０１ｇ上に、たとえば、厚さが５０〜１００ｎｍのモリブデン膜（図示なし）を、マグネトロン・スパッタ法で成膜した後に、フォトリソグラフィーおよび反応性イオンエッチングで、そのモリブデン膜をパターン加工することによって、図７（ａ）に示すように、画素スイッチング素子３１のゲート電極４５と、フォトセンサ素子３２の金属反射層４３とを形成する。

なお、必要に応じて、ガラス基板２０１ｇの表面に、予めＳｉＮ_ｘやＳｉＯ_２などの絶縁膜を、熱緩衝層として形成し、その上に、上記のように、ゲート電極４５と金属反射層４３とを形成してもよい。

つぎに、図７（ｂ）に示すように、画素スイッチング素子３１のゲート絶縁膜４６ｇと、フォトセンサ素子３２の絶縁膜４６ｓとを形成後、その画素スイッチング素子３１のゲート絶縁膜４６ｇと、フォトセンサ素子３２の絶縁膜４６ｓとを被覆するように、ポリシリコン膜４８ｐを形成する。

ここでは、たとえば、シリコン窒化膜４６ｎと、シリコン酸化膜４６ｏｘとを、画素スイッチング素子３１のゲート電極４５およびフォトセンサ素子３２の金属反射層４３を被覆するように、順次、ガラス基板２０１ｇの表面に設けて、画素スイッチング素子３１のゲート絶縁膜４６ｇと、フォトセンサ素子３２の絶縁膜４６ｓとを形成する。たとえば、プラズマＣＶＤ法によって、シリコン窒化膜４６ｎとシリコン酸化膜４６ｏｘとを、順次、ガラス基板２０１ｇの表面に堆積させる。

本実施形態においては、この画素スイッチング素子３１のゲート絶縁膜４６ｇと、フォトセンサ素子３２の絶縁膜４６ｓとについて、半導体層４７にてｉ層４７ｉが設けられる部分に対応する部分の光学的距離（光学的厚さ）Ｄ２が、上記の数式（２）を満たすように形成する。

そして、これに続いて、原料ガスの切り替えを行い、上記の画素スイッチング素子３１のゲート絶縁膜４６ｇと、フォトセンサ素子３２の絶縁膜４６ｓとを被覆するように、アモルファスシリコン膜（図示なし）を成膜する。たとえば、プラズマＣＶＤ法によって、このアモルファスシリコン膜を成膜する。

この後、アモルファスシリコン膜について、脱水素アニール処理を行う。具体的には、窒素雰囲気の下、温度が４００℃の炉において、１〜３時間程度、熱処理を実施することによって、上記のアモルファスシリコン膜の膜中の水素量を、０．１〜２原子数％程度まで低減させる。

そして、つぎに、エキシマ・レーザ・アニール（ＥＬＡ）を行い、そのアモルファスシリコン膜をポリシリコン膜４８ｐに転換する。具体的には、波長が３０８ｎｍであるエキシマレーザを、アモルファスシリコン膜に照射することによって、そのアモルファスシリコン膜をポリシリコン膜４８ｐに転換する。

本実施形態においては、半導体層４７においてｉ層４７ｉが設けられる部分の光学的距離Ｄ１（光学的厚さ）が、上記した数式（１）を満たすように形成する。

そして、さらに、ＴＦＴである画素スイッチング素子３１の閾電圧Ｖｔｈを制御するために、上記のポリシリコン膜４８ｐに対して、イオンインプランテーションを必要に応じて行う。たとえば、Ｂ^＋イオンをドーパントとし、１０ｋｅＶの加速エネルギーでドーズ量５×１０^１１〜４×１０^１２／ｃｍ^２程度になるように、ポリシリコン膜４８ｐにイオン注入する。

つぎに、図７（ｃ）に示すように、ストッパ層ＳＴａ，ＳＴｂを形成する。

ここでは、ポリシリコン膜４８ｐを被覆するように、シリコン酸化膜（図示なし）を成膜した後、そのシリコン酸化膜についてパターン加工することで、ストッパ層ＳＴａ，ＳＴｂを形成する。

具体的には、まず、プラズマＣＶＤ法によって、約１０〜２００ｎｍの厚みになるように、シリコン酸化膜を成膜する。たとえば、シランガスＳｉＨ_４と亜酸化窒素ガスＮ_２Ｏとをプラズマ分解させることで、このシリコン酸化膜を堆積させる。そして、このシリコン酸化膜を、フォトリソグラフィーおよび反応性イオンエッチングによって、所定の形状にパターニングしストッパ層ＳＴａ，ＳＴｂに加工する。たとえば、裏面露光技術によって、ゲート電極４５および金属反射層４３とのそれぞれに自己整合するように、このストッパ層ＳＴａ，ＳＴｂを形成する。

つぎに、図８（ｄ）に示すように、画素スイッチング素子３１のソース・ドレイン領域４８Ａ，４８Ｂと、フォトセンサ素子３２のｎ層４７ｎ，ｐ層４７ｐを形成する。

ここでは、上記のストッパ層ＳＴａをマスクとして、ポリシリコン膜４８ｐにおいて、ソース・ドレイン領域４８Ａ，４８Ｂを形成する部分、および、フォトセンサ素子３２のｎ層４７ｎを形成する部分に、たとえば、ｎ型の不純物イオンを注入する。また、フォトセンサ素子３２のｐ層４７ｐを形成する部分に、ｐ型の不純物イオンを注入する。画素スイッチング素子３１においては、ＬＤＤ構造になるように、ソース・ドレイン領域４８Ａ，４８Ｂに、イオン注入を行う。

そして、たとえば、ＲＴＡ（急速熱アニール）処理を実施することで、上記にてポリシリコン膜４８ｐに注入された不純物イオンを活性化する。

その後、フォトリソグラフィーと反応性イオンエッチングによって、ポリシリコン膜４８ｐをパターン加工することで、画素スイッチング素子３１の半導体層４８と、フォトセンサ素子３２の半導体層４７とを形成する

つぎに、図８（ｅ）に示すように、層間絶縁膜４９を形成する。

ここでは、上記にて形成した各層を被覆するように、層間絶縁膜４９を形成する。具体的には、プラズマＣＶＤ法によって、シリコン酸化膜４９ｏｘとシリコン窒化膜４９ｎとを、順次、連続して成膜し、層間絶縁膜４９とする。つまり、シリコン酸化膜４９ｏｘを成膜後、そのシリコン酸化膜４９ｏｘに積層するように、シリコン窒化膜４９ｎを成膜する。

その後、層間絶縁膜４９に含まれる水素原子を、上記の半導体膜中に拡散させる水素化アニール処理を実施する。たとえば、窒素ガス、または、フォーミングガス中、または、真空中雰囲気下において、２５０℃〜４００℃程度の温度で、加熱処理を、１〜３時間、実施することで、この水素化アニールを実施する。

つぎに、図８（ｆ）に示すように、コンタクトホールＣＨ１１，ＣＨ１２，ＣＨ２１，ＣＨ２２を形成する。

ここでは、フォトリソグラフィーと反応性イオンエッチングにより、層間絶縁膜４９にコンタクトホールＣＨ１１，ＣＨ１２，ＣＨ２１，ＣＨ２２を形成する。具体的には、高濃度不純物領域４８ＡＨ，４８ＢＨの各表面が露出するように、コンタクトホールＣＨ１１，ＣＨ１２を形成する。また、ｎ層４７ｎおよびｐ層４７ｐの各表面が露出するように、コンタクトホールＣＨ２１，ＣＨ２２を形成する。

つぎに、図９（ｇ）に示すように、ソース電極５３とドレイン電極５４と第１電極５１と第２電極５２とを形成する。

ここでは、コンタクトホールＣＨ１１，ＣＨ１２，ＣＨ２１，ＣＨ２２を埋めるように、たとえば、Ａｌなどの導電材料を、スパッタリング法によって、堆積し、導電膜（図示なし）を成膜する。

その後、フォトリソグラフィーと反応性イオンエッチングによって、その導電膜をパターン加工することによって、ソース電極５３とドレイン電極５４と第１電極５１と第２電極５２とを形成する。

つぎに、図９（ｈ）に示すように、平坦化膜６０を形成後に、その平坦化膜６０にコンタクトホールＣＨ３１を形成する。

ここでは、上記にて形成した各層を被覆するように、平坦化膜６０を形成する。具体的には、感光性のアクリル樹脂などの感光性樹脂を、厚みが１〜３μｍ程度になるように成膜することで、この平坦化膜６０を形成する。

その後、フォトリソグラフィーによって、ドレイン電極５４の表面を露出するように、この平坦化膜６０にコンタクトホールＣＨ３１を形成する。そして、１２０〜２００℃程度の温度で焼成する。

つぎに、図３に示すように、画素電極６２を形成する。

ここでは、たとえば、酸化インジュウム錫（Ｉｎ_２Ｏ_３＋ＳｎＯ_２、以下、ＩＴＯ）などからなる透明導電膜（図示なし）を、平坦化膜６０上に形成後、その透明導電膜をパターン加工することで、画素電極６２を形成する。

そして、上記のように画素電極６２などの各部が形成されたＴＦＴアレイ基板２０１と、対向電極２３などの各部が形成された対向基板２０２とを、画素電極６２と対向電極２３とが対向するように貼り合わせる。ここでは、貼り合わせるに当たり、ＴＦＴアレイ基板２０１と対向基板２０２とのそれぞれに、たとえば、ポリイミドで配向膜を形成した後に、その配向膜をラビング処理する。そして、ＴＦＴアレイ基板２０１と対向基板２０２とを、間隔を隔てて対面するように貼り合わせる。その後、そのＴＦＴアレイ基板２０１と対向基板２０２との間の間隔に液晶を注入し、液晶層２０３を配向させて液晶パネル２００を形成する。

その後、偏光板、バックライトなどの周辺機器を実装して液晶表示装置１００を完成する。

以上のように、本実施形態においては、半導体層４７のｉ層４７ｉの光学的距離Ｄ１が、上記の数式（１）を満たすように形成している。また、さらに、本実施形態においては、ｉ層４７ｉと金属反射層４３との間においてｉ層４７ｉの出射界面Ｓ１ｂに対応するように設けられた絶縁膜４６ｓは、上記の数式（２）を満たすように形成している。この場合には、各層の界面にて反射された光が多重干渉して増幅される。このため、本実施形態は、フォトセンサ素子の感度を向上可能であって、位置検出感度を向上することができる。

図１０は、本発明にかかる実施形態１において、ｉ層４７ｉに光Ｈが入射された際の光強度を算出する様子を説明するモデル図である。

図１０に示すモデル図においては、ガラス基板２０１ｇ上に、金属反射層４３，絶縁膜４６ｓ，ｉ層４７ｉが、順次、形成されている部分を示している。ここでは、ガラス基板２０１ｇは、複素屈折率が、１．５であり、金属反射層４３は、モリブデン膜であって、その複素屈折率が、３．３４−３．３５ｉであり、絶縁膜４６ｓは、シリコン酸化膜であって、その複素屈折率が、１．５であり、ｉ層４７ｉは、多結晶シリコン膜であって、その複素屈折率が、３．６７−０．００５６ｉである。なお、これらの複素屈折率は波長８５０ｎｍの場合の値である。

また、ｉ層４７ｉに光Ｈが入射された際の光強度については、ガラス基板２０１ｇの面に対して垂直に入射した場合について算出したが、この図１０においては、ガラス基板２０１ｇの面に対して斜めに光Ｈが各層に入射し、その各層の界面を反射または透過した後に、ｉ層４７ｉに入射した複数の経路について、示している。さらに、算出の際においては、絶縁膜４６ｓにおける光の吸収が無いと仮定した。

そして、光Ｈの中心波長λが８５０ｎｍの条件の下、図１０に示した複数の経路における複素振幅を計算後、それらの和の絶対値を２乗した値から、ｉ層４７ｉの表面から深さｘにおける光強度を算出した。なお、本算出方法は、小檜山光信著，「光学薄膜の基礎理論」（オプトロニクス社）などにおいて示されている。

図１１と図１２は、本発明にかかる実施形態１において、ｉ層４７ｉにて光Ｈが入射された際の光強度を示す図である。図１１と図１２とにおいて、横軸は、ｉ層４７ｉの表面から深さｘであり、縦軸は、光Ｈの入射光強度に対する光強度の割合ｒである。

図１１は、ｉ層４７ｉの層厚が１１５．８ｎｍであり、絶縁膜４６ｓの厚さが１２８ｎｍである場合において、算出された結果を示している。一方、図１２は、ｉ層４７ｉの層厚が４３ｎｍであり、絶縁膜４６ｓの厚さが１８７ｎｍである場合において、算出された結果を示している。

図１１の場合には、ｉ層４７ｉと、ｉ層４７ｉを挟む他の層との界面において、最大の光強度を示し、ｉ層４７ｉの厚み方向の中心において、最小の光強度を示している。この界面部分においては、光Ｈの光強度に対して、約５倍の光強度になっており、ｉ層４７ｉ全体の平均光強度は、２．６倍であり、増幅されている。

一方で、図１２の場合においては、ｉ層４７ｉにて光が入射する入射界面（ｘ＝０）の光強度が最小であり、深さ方向ｘに進むに伴って、上昇している。このため、ｉ層４７ｉにおける平均光強度は、０．４０倍であり、減少している。

一般的に、受光感度は、光吸収率に比例し、光吸収率は、ｉ層４７ｉの平均光強度と、光吸収係数と、その膜厚との積によってされる。このため、図１１の場合と図１２の場合とを比較すると、図１１の場合は、図１２の場合に対して、膜厚が約２．７倍であるに過ぎないが、受光感度については、約１８倍になることが、上記の結果から判る。つまり、上記の結果から、ｉ層４７ｉや、そのｉ層４７ｉにおいて光が入射あるいは出射する界面に設けられた層の厚みに応じて、ｉ層４７ｉにおいて吸収される平均光強度が異なることが判る。

半導体層４７のｉ層４７ｉの光学的距離Ｄ１が、上記の数式（１）を満たすようにｉ層４７ｉを形成することで、上記の図１１に示したように、ｉ層４７ｉにて吸収される光の平均光強度を増幅することができる。同様に、ｉ層４７ｉと金属反射層４３との間においてｉ層４７ｉの出射界面Ｓ１ｂに対応するように設けられた絶縁膜４６ｓを、上記の数式（２）を満たすように形成することで、ｉ層４７ｉにて吸収される光の平均光強度を増幅することができる。

この点について、以下に説明する。

図１３は、本発明にかかる実施形態１において、光Ｈの経路を示すモデル図である。

図１３に示すモデル図においては、ガラス基板２０１ｇ上に、金属反射層４３，絶縁膜４６ｓ，ｉ層４７ｉが、順次、形成されている部分を示している。

そして、ここでは、ｉ層４７ｉについて、複素屈折率が、屈折率ｎ_１と、消衰係数ｋ_１との関係において、ｎ_１−ｉ・ｋ_１であり、このｉ層４７ｉにて光Ｈが入射される入射界面Ｓ１ａと、このｉ層４７ｉにて上記の入射界面Ｓ１ａから入射された光Ｈが透過して出射される出射界面Ｓ１ｂとの間の光学的距離Ｄ１が、屈折率ｎ１と、物理的な層厚ｄ１との積であることを示している。

また、絶縁膜４６ｓについて、複素屈折率が、屈折率ｎ_２と、消衰係数ｋ_２との関係において、ｎ_２−ｉ・ｋ_２であり、この絶縁膜４６ｓにて光Ｈが入射される入射界面Ｓ２ａと、この絶縁膜４６ｓにて上記の入射界面Ｓ２ａから入射された光Ｈが透過して出射される出射界面Ｓ２ｂとの間の光学的距離Ｄ２が、屈折率ｎ２と、物理的な層厚ｄ２との積であることを示している。なお、絶縁膜４６ｓの消衰係数ｋ_２は微小であり、ｋ_２＝０に近似できる。

この図１３においては、説明の都合上、ガラス基板２０１ｇの面に対して斜めに光Ｈが各層に入射し、その各層の界面を反射または透過した後に、ｉ層４７ｉに入射した複数の経路について、示しているが、以下においては、垂直に入射した場合について説明している。

半導体層４７のｉ層４７ｉの光学的距離Ｄ１が、上記の数式（１）を満たすようにｉ層４７ｉを形成した場合において、図１３に示すように、Ａ点，Ｂ点，Ｃ点を結ぶように光Ｈがｉ層４７ｉ内を１往復した際には、その光Ｈは、位相シフト量が２πの整数倍（Ｎ倍）となる。このため、ｉ層４７ｉの内部において光Ｈが共振し増幅する。よって、上記したように、ｉ層４７ｉにて吸収される光の平均光強度を増幅させることができる。

同様に、絶縁膜４６ｓの光学的距離Ｄ２が、上記の数式（２）を満たすように絶縁膜４６ｓを形成した場合において、図１３に示すように、Ｂ点，Ｄ点，Ｅ点を結ぶように光Ｈが絶縁膜４６ｓ内を１往復した際には、その光Ｈは、位相シフト量が２πの整数倍（Ｍ倍）となる。このため、ｉ層４７ｉの内部において光Ｈが共振し増幅する。よって、ｉ層４７ｉにて吸収される光の平均光強度を増幅できる。

具体的には、入射する光Ｈの波長λが８５０ｎｍであって、金属反射層４３が、３．３４−３．３５ｉの複素屈折率であるモリブデン膜であり、絶縁膜４６ｓが、１．５の複素屈折率であるシリコン酸化膜であり、ｉ層４７ｉが、３．６７−０．００５６ｉの複素屈折率である多結晶シリコン膜である場合においては、このｉ層４７ｉと絶縁膜４６ｓとの間の界面、および、絶縁膜４６ｓと金属反射層４３との界面における電界振幅に対する複素反射係数ρ１２，ρ２３のそれぞれが、順次、０．４３９−６．１６×１０^−４ｉ，−０．５９８＋０．２８２ｉとなる。このため、ｉ層４７ｉと絶縁膜４６ｓとの間の界面における位相シフト量Φ１は、１．４３×１０^−３ラジアンであり、絶縁膜４６ｓと金属反射層４３との界面における位相シフト量Φ２は、２．７０２ラジアンであると算出される。

よって、数式（１）に上記の値を代入し、以下の数式（１ａ）が得られる。ここでは、Φ１が微小であるので、Φ１＝０と近似して、数式（１ａ）を得た。なお、以下において光学的距離Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の単位は、ｎｍである。

Ｄ１＝４２５×Ｎ（Ｎは、０以上の整数） ・・・（１ａ）

また、数式（２）に上記の値を代入し、以下の数式（２ａ）が得られる。

Ｄ２＝１８２．８＋４２５×Ｍ（Ｍは、０以上の整数） ・・・（２ａ）

このため、上記の場合においては、この数式（１ａ）および数式（２ａ）に対応するように、ｉ層４７ｉと絶縁膜４６ｓとの厚みを調整して、ｉ層４７ｉと絶縁膜４６ｓとを形成することで、ｉ層４７ｉにて吸収される光の平均光強度を増幅させることができる。

上記のように、各層の層厚について決定する際には、多層薄膜の光吸収を算出するマトリクス法を用いることができる。

図１４は、本発明にかかる実施形態１において、マトリクス法によって、ｉ層４７ｉにて光Ｈが入射された際の光吸収を算出する様子を説明するモデル図である。

図１４に示すモデル図においては、ガラス基板２０１ｇ上に、金属反射層４３，絶縁膜４６ｓ，ｉ層４７ｉ，層間絶縁膜４９，平坦化膜６０が、順次、形成されており、その平坦化膜６０上に、液晶層２０３が設けられている部分を示している。

ここでは、ガラス基板２０１ｇは、波長８５０ｎｍにおける（以下、同様）複素屈折率が、１．５であることを示している。また、金属反射層４３は、モリブデン膜であって、その複素屈折率が、３．３４−３．３５ｉであることを示している。また、絶縁膜４６ｓは、シリコン窒化膜４６ｎとシリコン酸化膜４６ｏｘとを含み、そのシリコン窒化膜４６ｎとシリコン酸化膜４６ｏｘとがガラス基板２０１ｇの側から順次形成されており、シリコン窒化膜４６ｎの複素屈折率が、１．８２であり、シリコン酸化膜４６ｏｘの複素屈折率が、１．４３であることを示している。また、ｉ層４７ｉは、多結晶シリコン膜であって、その複素屈折率が、３．６７−０．００５６ｉであることを示している。また、層間絶縁膜４９は、シリコン窒化膜４９ｎとシリコン酸化膜４９ｏｘとを含み、ガラス基板２０１ｇの側から、シリコン酸化膜４９ｏｘとシリコン窒化膜４９ｎとが順次形成されており、シリコン窒化膜４９ｎの複素屈折率が、１．８２であり、シリコン酸化膜４９ｏｘの複素屈折率が、１．４３であることを示している。また、平坦化膜６０は、アクリル系樹脂であり、その複素屈折率が、１．５３５であることを示している。また、液晶層２０３については、その複素屈折率が、１．５９４であることを示している。なお、上記においては、モリブデンからなる金属反射層４３と、多結晶シリコンからなるｉ層４７ｉとを除き、消衰係数ｋが微小であるため、単純化のため、ｋ＝０として表記している。

ｉ層４７ｉにて光Ｈが入射された際の光吸収を算出する際には、まず、上記の条件の下において、マトリクス法によって、上記の光学多層薄膜の透過率Ｔ_ＭＬと反射率Ｒ_ＭＬとを算出する。具体的には、各層の複素屈折率から求められる各層の特性マトリクス（２×２の行列）の積と、ガラス基板２０１ｇと媒質の屈折率から、上記の光学多層薄膜の透過率Ｔ_ＭＬと反射率Ｒ_ＭＬとを算出する。その後、下記数式（Ａ）に基づいて、光吸収率Ａを算出する。

Ａ＝（１−Ｔ_ＭＬ−Ｒ_ＭＬ） ・・・（Ａ）

つぎに、ｉ層４７ｉの光吸収率Ａ_Ｓｉを算出する。

ここでは、ｉ層４７ｉを構成する多結晶シリコンの光吸収が微弱であることから、以下の数式（Ｂ）に基づいて、光吸収率Ａ_Ｓｉを算出した。

具体的には、数式（Ｂ）に示すように、多結晶シリコンの消衰係数ｋを０．００５６にした場合に算出される光吸収率Ａ_１と、多結晶シリコンの消衰係数ｋを０にした場合に算出される光吸収率Ａ_０との差分値を、光吸収率Ａ_Ｓｉとして近似的に算出した。

Ａ_Ｓｉ＝Ａ_１−Ａ_０ ・・・（Ｂ）

図１５は、本発明にかかる実施形態１において、ｉ層４７ｉにて光Ｈが入射された際の光吸収率を示す図である。図１５において、横軸は、ｉ層４７ｉの厚さｄ１（ｎｍ）であり、縦軸は、ｉ層４７ｉの光吸収率Ａ_Ｓｉ（％）である。

この図１５においては、層間絶縁膜４９を構成するシリコン窒化膜４９ｎとシリコン酸化膜４９ｏｘとの膜厚を、５０〜５００ｎｍの範囲において、２５ｎｍ刻みで変化させた場合において（すなわち、合計で３６１通りの組合せ）、ｉ層４７ｉの厚みｄ１が３００ｎｍ以下の範囲にて算出される光吸収率Ａ_Ｓｉの結果を示している。ここでは、入射する光Ｈの波長λが８５０ｎｍであって、絶縁膜４６ｓを構成するシリコン窒化膜４６ｎとシリコン酸化膜４６ｏｘとの膜厚が、それぞれ、５０ｎｍ，４０ｎｍの場合について算出している。また、図１５においては、最小２乗法によって原点を通るように求められた回帰式に対応するように、直線Ｌ１を示しており、この直線Ｌ１は、多重干渉が発生しない場合の光吸収率Ａ_Ｓｉとｉ層４７ｉの厚さｄ１との関係を示している。

図１５に示すように、ｉ層４７ｉの厚さｄ１が厚くなるに伴って、光吸収率Ａ_Ｓｉ（％）が上昇する傾向にある。そして、ここでは、ｉ層４７ｉの厚さｄ１が、０〜５０ｎｍ，１００〜１５０ｎｍ，２１５〜２６５ｎｍの各範囲において、直線Ｌ１の上方になるように、光吸収率Ａ_Ｓｉが算出されており、これらの範囲において、多重干渉が発生して受光感度が向上することが判る。上記にて受光感度が向上する１００〜１５０ｎｍ，２１５〜２６５ｎｍの各範囲において、光吸収率Ａ_Ｓｉ（％）が、ほぼ極大になる１２５ｎｍ，２４０ｎｍの光学的距離（光学的厚さ）は、４５９ｎｍ，８８１ｎｍであり、上述した数式（１ａ）によって算出される光学的距離Ｄ１（光学的厚さ）は、Ｎ＝１，２にした場合、それぞれ、４２５ｎｍ，８５０ｎｍであり、両者は、ほぼ一致している。このため、上述した数式（１）によってｉ層４７ｉの厚さを最適化可能であることがわかる。

図１６は、本発明にかかる実施形態１において、ｉ層４７ｉにて光Ｈが入射された際の光吸収率を示す図である。図１６において、横軸は、絶縁膜４６ｓを構成するシリコン酸化膜４６ｏｘの厚さｄ２（ｎｍ）であり、縦軸は、ｉ層４７ｉの光吸収率Ａ_Ｓｉ（％）である。

この図１６においては、ｉ層４７ｉの厚みを１２０ｎｍすると共に、絶縁膜４６ｓを構成するシリコン窒化膜４６ｎの厚みを７０ｎｍにした場合に、上記と同様な方法で算出される光吸収率Ａ_Ｓｉの結果を示している。つまり、光Ｈの波長λが８５０ｎｍであって、層間絶縁膜４９を構成するシリコン窒化膜４９ｎとシリコン酸化膜４９ｏｘとの膜厚を、５０〜５００ｎｍの範囲において、２５ｎｍ刻みでそれぞれ独立に変化させた場合に算出される光吸収率Ａ_Ｓｉの最大値を用いた。

図１６に示すように、絶縁膜４６ｓを構成するシリコン酸化膜４６ｏｘの厚さｄ２が、４０ｎｍの場合に、ｉ層４７ｉの光吸収率Ａ_Ｓｉが極大になる。このため、絶縁膜４６ｓの光学的距離（光学的厚さ）は、（１．４３×４０）＋（１．８２×７０）＝１８５ｎｍであり、これは、式（２ａ）において、Ｍ＝０とした場合にＤ２について算出される値である１８３ｎｍとほぼ一致する。よって、上述した数式（２）によって絶縁膜４６ｓを構成する各層の厚さを最適化することで、受光感度を向上させることができる。

したがって、本実施形態は、フォトセンサ素子の受光感度を向上可能であって、位置検出感度を向上することができる。

＜実施形態２＞
以下より、本発明の実施形態２について説明する。

本実施形態においては、層間絶縁膜４９の膜厚が実施形態１と異なる。この点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

層間絶縁膜４９は、前述の図３に示したように、ｉ層４７ｉにおいて光Ｈが入射される側の入射界面に設けられており、シリコン酸化膜４９ｏｘと、シリコン窒化膜４９ｎとを含む。ここでは、層間絶縁膜４９は、ガラス基板２０１ｇの側から、シリコン酸化膜４９ｏｘと、シリコン窒化膜４９ｎとが、順次、設けられている。

本実施形態においては、層間絶縁膜４９は、層間絶縁膜４９にて光Ｈが入射される入射界面Ｓ３ａと、層間絶縁膜４９にて、その入射界面Ｓ３ａから入射された光Ｈが透過して出射される出射界面Ｓ３ｂとの間の光学的距離Ｄ３が、以下の数式（３）を満たすように形成されている。

（２×Ｄ３）／λ＝（１／２π）Φ３＋Ｌ（Ｌは、０以上の整数） ・・・（３）

ここでは、Φ３は、層間絶縁膜４９とｉ層４７ｉとの界面に入射し反射する光Ｈの位相シフト量（ラジアン）である。つまり、Φ３は、入射界面Ｓ３ａから出射界面Ｓ３ｂへ入射された光Ｈの位相と、その出射界面Ｓ３ｂにおいて反射された光Ｈの位相との間における位相シフト量（ラジアン）である。また、λは、上記と同様に、入射界面Ｓ３ａに入射された光Ｈの中心波長（ｎｍ）である。

図１７は、本発明にかかる実施形態２において、光Ｈの経路を示すモデル図である。

図１７に示すモデル図においては、ガラス基板２０１ｇ上に、金属反射層４３，絶縁膜４６ｓ，ｉ層４７ｉ，層間絶縁膜４９が、順次、形成されている部分を示している。

ここでは、層間絶縁膜４９について、複素屈折率が、屈折率ｎ_３であり、この層間絶縁膜４９にて光Ｈが入射される入射界面Ｓ３ａと、この層間絶縁膜４９にて上記の入射界面Ｓ３ａから入射された光Ｈが透過して出射される出射界面Ｓ３ｂとの間の光学的距離Ｄ３が、屈折率ｎ_３と、物理的な層厚ｄ３との積である場合について示している。

この図１７においては、図１３と同様に、図示の都合上、ガラス基板２０１ｇの面に対して光Ｈが斜めに各層に入射する場合について示しているが、以下においては、垂直に入射した場合について説明している。

層間絶縁膜４９の光学的距離Ｄ３が、上記の数式（３）を満たすように層間絶縁膜４９を形成した場合において、図１７に示すように、Ａ点，Ｂ点，Ｃ点を結ぶように光Ｈが層間絶縁膜４９内を１往復した際には、その光Ｈは、その界面Ｓ３ａでの反射光と弱め合うように干渉する。すなわち、ｉ層４７ｉへ入射する際には、互いに干渉して光Ｈの強度が増加した状態となる。これは、層間絶縁膜４９を、ｉ層４７ｉの反射防止膜とみなした場合の低反射条件に相当する。よって、ｉ層４７ｉにて吸収される光の平均光強度を増幅させることができる。

具体的には、入射する光Ｈの波長λが８５０ｎｍであって、ｉ層４７ｉが、３．６７−０．００５６ｉの複素屈折率である多結晶シリコン膜であり、層間絶縁膜４９が、１．５の複素屈折率であるシリコン酸化膜である場合においては、このｉ層４７ｉと層間絶縁膜４９との間の界面における電界振幅に対する複素反射係数ρ３４が−０．４２＋６．３×１０^―４ｉとなる。このため、ｉ層４７ｉと層間絶縁膜４９との間の界面における位相シフト量Φ３は、約−３．１４であると算出される。

よって、数式（３）に上記の値を代入し、以下の数式（３ａ）が得られる。

Ｄ３＝２１２．５＋４２５×Ｌ（Ｌは、０以上の整数） ・・・（３ａ）

このため、上記の場合においては、この数式（３ａ）に対応するように、層間絶縁膜４９の厚みを調整して、層間絶縁膜４９を形成することで、ｉ層４７ｉにて吸収される光の平均光強度を増幅させることができる。

この場合においても、実施形態１と同様に、各層の層厚について決定する際には、多層薄膜の光吸収を算出するマトリクス法を用いることができる。

このため、実施形態１において図１４に示したモデル図に適用した場合について説明する。

図１８は、本発明にかかる実施形態２において、ｉ層４７ｉにて光Ｈが入射された際の光吸収率を示す図である。図１８において、横軸は、図１４に示した層間絶縁膜４９を構成するシリコン酸化膜４９ｏｘの厚さｄ３（ｎｍ）であり、縦軸は、ｉ層４７ｉの光吸収率Ａ_Ｓｉ（％）である。

この図１８においては、層間絶縁膜４９を構成するシリコン酸化膜４９ｏｘの厚さｄ３に対するｉ層４７ｉの光吸収率Ａ_Ｓｉを、実施形態１に示した方法と同様な方法によって、算出した結果を示している。ここでは、図１４において、絶縁膜４６ｓを構成するシリコン窒化膜４６ｎとシリコン酸化膜４６ｏｘとの膜厚を、それぞれ、５０ｎｍ、４０ｎｍとすると共に、層間絶縁膜４９を構成するシリコン窒化膜４９ｎの厚さを３５０ｎｍとし、そして、入射する光Ｈの波長λが８５０ｎｍである場合について算出している。

図１８に示すように、層間絶縁膜４９を構成するシリコン酸化膜４９ｏｘの厚さｄ３が、３１０ｎｍの場合に、ｉ層４７ｉの光吸収率Ａ_Ｓｉが極大になる。このため、層間絶縁膜４９の光学的距離（光学的厚さ）は、（１．４３×３１０）＋（１．８２×３５０）＝約１０８０ｎｍであり、これは、式（３ａ）において、Ｌ＝２とした場合にＤ３について算出される値である１０６３ｎｍとほぼ一致する。よって、上述した数式（３）によって層間絶縁膜４９を構成する各層の厚さを最適化することで、受光感度を向上することが可能である。

したがって、本実施形態は、フォトセンサ素子の受光感度を向上可能であって、位置検出感度を向上することができる。

＜実施形態３＞
以下より、本発明の実施形態３について説明する。

本実施形態においては、半導体層４７のｉ層４７ｉと絶縁膜４６ｓとのそれぞれの厚さの関係が実施形態１と異なる。この点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

半導体層４７のｉ層４７ｉと絶縁膜４６ｓとのそれぞれにおいては、ｉ層４７ｉの光学的距離Ｄ１と絶縁膜４６ｓの光学的距離Ｄ２とのそれぞれが、以下の数式（４）を満たすように形成されている。

２×（Ｄ１＋Ｄ２）／λ＝（１／２π）Φ２＋Ｋ（Ｋは、０以上の整数） ・・・（４）

ここでは、Φ２は、数式（２）におけるΦ２と同様であって、絶縁膜４６ｓと金属反射層４３との界面における位相シフト量（ラジアン）である。また、λは、入射する光Ｈの中心波長（ｎｍ）である。

ｉ層４７ｉの光学的距離Ｄ１と絶縁膜４６ｓの光学的距離Ｄ２とのそれぞれが、上記の数式（４）を満たす場合においては、ｉ層４７ｉにて吸収される光の平均光強度を増幅させることができる。

これに関して、前述した図１３を用いて説明すると、Ａ点，Ｄ点，Ｆ点を結ぶように光Ｈが、ｉ層４７ｉおよび絶縁膜４６ｓ内を１往復した際には、その光Ｈは、位相シフト量Φ２が２πの整数倍（Ｋ倍）となる。このため、ｉ層４７ｉおよび絶縁膜４６ｓの内部において光Ｈが共振し増幅する。よって、上記したように、ｉ層４７ｉにて吸収される光の平均光強度を増幅させることができる。

具体的には、実施形態１において示したように、絶縁膜４６ｓと金属反射層４３との界面における位相シフト量が、２．７０２ラジアンであると算出された際に、数式（４）に、この値を代入すると、以下の数式（４ａ）が得られる。

Ｄ１＋Ｄ２＝１８２．８＋４２５×Ｋ（Ｋは、０以上の整数） ・・・（４ａ）

このため、上記の場合においては、この数式（４ａ）に対応するように、ｉ層４７ｉと絶縁膜４６ｓとの厚みを調整して、ｉ層４７ｉと絶縁膜４６ｓとを形成することで、ｉ層４７ｉにて吸収される光の平均光強度を増幅させることができる。

この場合においても、実施形態１と同様に、各層の層厚について決定する際には、多層薄膜の光吸収を算出するマトリクス法を用いることができる。

このため、実施形態１において図１３に示したモデル図に適用した場合について説明する。

図１９は、本発明にかかる実施形態３において、ｉ層４７ｉに光Ｈが入射された際の光吸収率を示す図である。図１９において、横軸は、図１３に示した絶縁膜４６ｓの光学的距離（光学的厚さ）Ｄ２（ｎｍ）であり、縦軸は、ｉ層４７ｉの光吸収率Ａ_Ｓｉ（％）である。

この図１９においては、絶縁膜４６ｓがシリコン酸化膜であって、その光学的厚さ（光学的距離）Ｄ２に対するｉ層４７ｉの光吸収率Ａ_Ｓｉを算出した結果を示している。ここでは、金属反射層４３をモリブデン膜で形成した場合の結果について示している。

本実施形態においては、図１０から図１２に示した結果を算出する際に用いた方法によって、ｉ層４７ｉ中の光強度分布を求め、その平均値と光吸収係数から、ｉ層４７ｉの光吸収率を求めた。ここでは、ｉ層４７ｉの光吸収係数が、８．２×１０^４（ｍ^−１）であるとして、算出を行った。

図１９に示すように、絶縁膜４６ｓの光学的厚さＤ２が、４０ｎｍの場合に、ｉ層４７ｉの光吸収率Ａ_Ｓｉが極大になる。このため、Ｄ１とＤ２との和は、１９８ｎｍとなり、これは、式（４ａ）において、Ｋ＝０とした場合に、Ｄ１とＤ２との和について算出される値である１８３ｎｍとほぼ一致する。よって、上述した数式（４）によって、半導体層４７のｉ層４７ｉと絶縁膜４６ｓとのそれぞれの厚さを最適化することで、受光感度を向上することが可能である。

したがって、本実施形態は、フォトセンサ素子の受光感度を向上可能であって、位置検出感度を向上することができる。

なお、本発明の実施に際しては、上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することができる。

たとえば、上記の実施形態においては、半導体層４７のｉ層４７ｉと絶縁膜４６ｓの厚みを、各数式に対応するように調整して形成する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、半導体層４７のｉ層４７ｉと絶縁膜４６ｓとのいずれか一方のみについて、数式に対応するように調整して形成する場合においても、同様に、好適な効果を奏することができる。

特に、上記した実施形態のように、絶縁膜４６ｓについて、画素スイッチング素子３１のゲート絶縁膜４６ｇと同一工程にて形成する場合においては、その画素スイッチング素子３１の特性を考慮して、膜厚の調整が困難な場合がある。このため、このような場合においては、絶縁膜４６ｓの厚みをその画素スイッチング素子３１の特性に対応するように固定し、半導体層４７の厚みについて調整することができる。

また、上記の実施形態においては、絶縁膜４６ｓを１層または２層で構成する場合について示しているが、これに限定されない。３層以上であっても、同様に適用することができる。

また、上記の実施形態においては、層間絶縁膜４９を１層または２層で構成する場合について示しているが、これに限定されない。上記と同様に、３層以上であっても、同様に適用することができる。

また、上記の実施形態においては、多結晶シリコンなどの多結晶半導体を用いて、フォトセンサ素子３２の半導体層４７や画素スイッチング素子３１の半導体層４８を形成する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、アモルファスシリコンのように非晶質半導体や、結晶粒径が１０ｎｍ以下のシリコン超微粒子を含む微結晶シリコンのような微結晶半導体によって、各半導体層４７，４８を形成する場合においても、同様に、好適な結果を得ることができる。

また、上記の実施形態においては、赤外光線を含むように照明光を照射する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、赤外光線を含まずに、可視光線のみを含む照明光を照射する場合においても、適用可能である。

また、上記の実施形態においては、ｎ層４７ｎ，ｉ層４７ｉ，ｐ層４７ｐが、ガラス基板２０１ｇの面に対して、平面的に並ぶラテラル構造で、フォトセンサ素子３２を形成する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、半導体層４７を構成するｎ層４７ｎとｉ層４７ｉとｐ層４７ｐとが、ガラス基板２０１ｇの面に対して、垂直に積み重なる縦型構造になるように、フォトセンサ素子３２を形成する場合においても、適用可能である。

また、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＦＦＳ（Ｆｉｅｌｄ Ｆｒｉｎｇｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式など、さまざまな方式の液晶パネルに適用可能である。さらに、有機ＥＬ表示素子、電子ペーパーなどの他の表示装置においても、適用可能である。

また、本実施形態においては、フォトセンサ素子３２について、ＰＩＮ型のフォトダイオードを設けた場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、ｉ層に不純物がドーピングされた、ＰＮ⁻ＮまたはＰＰ⁻Ｎ構造のフォトダイオードを、フォトセンサ素子３２として形成しても同様な効果を奏することができる。また、半導体層の両面にゲート電極を形成し、両面ゲート構造としても良い。

また、本実施形態においては、金属反射層４３を単層で設ける場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、複数の層を積層してもよい。この場合においては、たとえば、比抵抗が低いが融点も低いアルミニウム、銅などを成分とする低融点材料からなる低電気抵抗パターンと、高融点金属或いは高融点金属を成分とする合金またはシリサイドからなる反射パターンとを積層し、その低電気抵抗パターンが反射パターンによって部分的に覆われた多層構造になるように、構成しても良い。

また、上記の実施形態においては、複数の画素Ｐに対応するように複数のフォトセンサ素子３２を設ける場合について示したが、これに限定されない。たとえば、複数の画素Ｐに対して１つのフォトセンサ素子３２を設けてもよく、逆に、１つの画素Ｐに対して複数のフォトセンサ素子３２を設けてもよい。

また、本実施形態の液晶表示装置１００は、さまざまな電子機器の部品として適用することができる。

図２０から図２４は、本発明の実施形態において、液晶表示装置１００を適用した電子機器を示す図である。

図２０に示すように、テレビジョン放送を受信し表示するテレビにおいて、その受信した画像を表示画面に表示すると共に、オペレータの操作指令が入力される表示装置として液晶表示装置１００を適用することができる。

また、図２１に示すように、デジタルスチルカメラにおいて、その撮像画像などの画像を表示画面に表示すると共に、オペレータの操作指令が入力される表示装置として液晶表示装置１００を適用することができる。

また、図２２に示すように、ノート型パーソナルコンピュータにおいて、操作画像などを表示画面に表示すると共に、オペレータの操作指令が入力される表示装置として液晶表示装置１００を適用することができる。

また、図２３に示すように、携帯電話端末において、操作画像などを表示画面に表示すると共に、オペレータの操作指令が入力される表示装置として液晶表示装置１００を適用することができる。

また、図２４に示すように、ビデオカメラにおいて、操作画像などを表示画面に表示すると共に、オペレータの操作指令が入力される表示装置として液晶表示装置１００を適用することができる。

なお、上記の実施形態において、液晶表示装置１００は、本発明の表示装置に相当する。また、上記の実施形態において、液晶パネル２００は、本発明の表示パネルに相当する。また、上記の実施形態において、バックライト３００は、本発明の照明部に相当する。また、上記の実施形態において、画素領域ＰＡは、本発明の画素領域に相当する。また、上記の実施形態において、画素Ｐは、本発明の画素に相当する。また、上記の実施形態において、画素スイッチング素子３１は、本発明の画素スイッチング素子に相当する。また、上記の実施形態において、フォトセンサ素子３２は、本発明のフォトセンサ素子に相当する。また、上記の実施形態において、金属反射層４３は、本発明の金属反射層に相当する。また、上記の実施形態において、半導体層４８は、本発明の半導体層に相当する。また、上記の実施形態において、層間絶縁膜４９は、本発明の第２の絶縁層に相当する。また、上記の実施形態において、絶縁膜４６ｓは、本発明の第１の絶縁層に相当する。

図１は、本発明の実施形態１において、液晶表示装置１００の構成を示す断面図である。 図２は、本発明の実施形態１において、液晶パネル２００を示す平面図である。 図３は、本発明の実施形態１において、液晶パネル２００の画素領域ＰＡの要部を模式的に示す断面図である。 図４は、本発明の実施形態１において、バックライト３００を模式的に示す断面図である。 図５は、本発明の実施形態１において、バックライト３００の要部を模式的に示す斜視図である。 図６は、本発明の実施形態１において、被検知体が液晶パネル２００の画素領域ＰＡに接触もしくは移動された位置を検出する際の様子を模式的に示す断面図である。 図７は、本発明にかかる実施形態１において、液晶パネル２００について製造する際の製造工程の要部を示す断面図である。 図８は、本発明にかかる実施形態１において、液晶パネル２００について製造する際の製造工程の要部を示す断面図である。 図９は、本発明にかかる実施形態１において、液晶パネル２００について製造する際の製造工程の要部を示す断面図である。 図１０は、本発明にかかる実施形態１において、ｉ層４７ｉに光Ｈが入射された際の光強度を算出する様子を説明するモデル図である。 図１１は、本発明にかかる実施形態１において、ｉ層４７ｉにて光Ｈが入射された際の光強度を示す図である。 図１２は、本発明にかかる実施形態１において、ｉ層４７ｉにて光Ｈが入射された際の光強度を示す図である。 図１３は、本発明にかかる実施形態１において、光Ｈの経路を示すモデル図である。 図１４は、本発明にかかる実施形態１において、マトリクス法によって、ｉ層４７ｉにて光Ｈが入射された際の光強度を算出する様子を説明するモデル図である。 図１５は、本発明にかかる実施形態１において、ｉ層４７ｉにて光Ｈが入射された際の光吸収率を示す図である。 図１６は、本発明にかかる実施形態１において、ｉ層４７ｉにて光Ｈが入射された際の光吸収率を示す図である。 図１７は、本発明にかかる実施形態２において、光Ｈの経路を示すモデル図である。 図１８は、本発明にかかる実施形態２において、ｉ層４７ｉにて光Ｈが入射された際の光吸収率を示す図である。 図１９は、本発明にかかる実施形態３において、ｉ層４７ｉにて光Ｈが入射された際の光吸収率を示す図である。 図２０は、本発明の実施形態において、液晶表示装置１００を適用した電子機器を示す図である。 図２１は、本発明の実施形態において、液晶表示装置１００を適用した電子機器を示す図である。 図２２は、本発明の実施形態において、液晶表示装置１００を適用した電子機器を示す図である。 図２３は、本発明の実施形態において、液晶表示装置１００を適用した電子機器を示す図である。 図２４は、本発明の実施形態において、液晶表示装置１００を適用した電子機器を示す図である。

符号の説明

１００：液晶表示装置（表示装置）、２００：液晶パネル（表示パネル）、２０１：ＴＦＴアレイ基板、２０１ｇ：ガラス基板、２０２：対向基板、２０３：液晶層、２０６：第１の偏光板、２０７：第２の偏光板、３００：バックライト（照明部）、３０１：光源、３０１ａ：可視光源、３０１ｂ：赤外光源、３０２：導光板、３０３：光学フィルム、３０４：反射フィルム、４００：データ処理部、４０１：制御部、４０２：位置検出部、ＰＡ：画素領域（画素領域）、ＣＡ：周辺領域、Ｐ：画素（画素）、３１：画素スイッチング素子（画素スイッチング素子）、３２：フォトセンサ素子（フォトセンサ素子）、４５：ゲート電極、４６ｇ：ゲート絶縁膜、４８：半導体層（半導体層）、４９：層間絶縁膜（第２の絶縁層）、４３：金属反射層（金属反射層）、４７：半導体層、４６ｓ：絶縁膜（第１の絶縁層）、６２：画素電極

Claims (11)

1. 画素領域に画素が配置された表示パネルを含み、当該表示パネルにおいて一方の面の側から入射する入射光を受光するフォトセンサ素子が当該表示パネルに設けられている表示装置であって、
   前記フォトセンサ素子は、
   前記入射光を受光し光電変換することによって電荷を生成する半導体層
   を有し、
   前記半導体層は、
   当該半導体層にて前記入射光が入射される入射界面と当該半導体層にて当該入射界面から入射された前記入射光が透過して出射される出射界面との間の光学的距離Ｄ１が、
   当該入射界面から当該出射界面に入射された前記入射光の位相と当該出射界面において前記入射光が反射された反射光の位相との間における位相シフト量Φ１、および、当該入射界面において入射された前記入射光の中心波長λとの関係において、以下の数式（１）を満たすように形成されていることを特徴とする
   表示装置。
   （２×Ｄ１）／λ＝（１／２π）Φ１＋Ｎ（Ｎは、０以上の整数） ・・・（１）
2. 前記フォトセンサ素子は、
   前記半導体層の出射界面に設けられている第１の絶縁層
   を有し、
   前記第１の絶縁層は、
   当該第１の絶縁層にて前記半導体層を介して前記入射光が入射される入射界面と当該第１の絶縁層にて当該入射界面から入射された前記入射光が透過し出射される出射界面との間の光学的距離Ｄ２が、
   当該入射界面から当該出射界面に入射された前記入射光の位相と当該出射界面において前記入射光が反射された反射光の位相との間における位相シフト量Φ２、および、当該入射界面において入射された前記入射光の中心波長λとの関係において、以下の数式（２）を満たすように形成されている、
   請求項１に記載の表示装置。
   （２×Ｄ２）／λ＝（１／２π）Φ２＋Ｍ（Ｍは、０以上の整数） ・・・（２）
3. 前記第１の絶縁層を介して前記半導体層の出射界面に対面するように金属材料で形成された金属反射層
   を有する、
   請求項２に記載の表示装置。
4. 前記フォトセンサ素子は、
   前記半導体層の入射界面に設けられている第２の絶縁層
   を有し、
   前記第２の絶縁層は、
   当該第２の絶縁層にて前記入射光が入射される入射界面と当該第２の絶縁層にて当該入射界面から入射された入射光が透過して出射される出射界面との間の光学的距離Ｄ３が、
   当該入射界面から当該出射界面に入射される前記入射光の位相と当該出射界面において前記入射光が反射された反射光の位相との間における位相シフト量Φ３、および、当該入射界面において入射された前記入射光の中心波長λとの関係において、以下の数式（３）を満たすように形成されている、
   請求項３に記載の表示装置。
   （２×Ｄ３）／λ＝（１／２π）Φ３＋Ｌ（Ｌは、０以上の整数） ・・・（３）
5. 前記表示パネルは、
   前記画素領域において前記画素をスイッチングする画素スイッチング素子
   を有し、
   前記画素スイッチング素子は、
   チャネル領域が形成された半導体層
   を有する薄膜トランジスタであり、
   前記フォトセンサ素子の半導体層は、前記画素スイッチング素子の半導体層と同じ半導体層がパターン加工されることで形成されている、
   請求項４に記載の表示装置。
6. 前記表示パネルの一方の面に対して反対側の他方の面に照明光を出射する照明部
   を含み、
   前記照明部は、可視光線と不可視光線とを前記照明光として出射するように構成されており、
   前記フォトセンサ素子は、前記表示パネルの一方の面の側において前記画素領域に移動した被検知体によって、前記照明光が反射された反射光を受光するように構成されている、
   請求項５に記載の表示装置。
7. 前記照明部は、中心波長が７５０〜１１００ｎｍの範囲にあり、半値幅が１００ｎｍ以下の範囲の波長分散である赤外光線を、前記不可視光線として出射するように構成されている、
   請求項６に記載の表示装置。
8. 画素領域に画素が配置された表示パネルを含み、当該表示パネルにおいて一方の面の側から入射する入射光を受光するフォトセンサ素子が当該表示パネルに設けられており、前記一方の面の側において画像を表示する表示装置であって、
   前記フォトセンサ素子は、
   前記入射光を受光し光電変換することで電荷を生成する半導体層と、
   前記半導体層の出射界面に設けられている第１の絶縁層と
   を有し、
   前記第１の絶縁層は、
   当該第１の絶縁層にて前記半導体層を介して前記入射光が入射される入射界面と当該第１の絶縁層にて当該入射界面から入射された入射光が透過し出射される出射界面との間の光学的距離Ｄ２が、
   当該入射界面に入射された前記入射光の位相と当該出射界面において前記入射光が反射された反射光の位相との間における位相シフト量Φ２、および、当該入射界面において入射された前記入射光の中心波長λとの関係において、以下の数式（４）を満たすように形成されていることを特徴とする
   表示装置。
   （２×Ｄ２）／λ＝（１／２π）Φ２＋Ｍ（Ｍは、０以上の整数） ・・・（４）
9. 前記フォトセンサ素子は、
   前記半導体層の入射界面に設けられている第２の絶縁層
   を有し、
   前記第２の絶縁層は、
   当該第２の絶縁層にて前記入射光が入射される入射界面と当該第２の絶縁層にて当該入射界面から入射された入射光が透過して出射される出射界面との間の光学的距離Ｄ３が、
   当該入射界面から当該出射界面に入射される前記入射光の位相と当該出射界面において前記入射光が反射された反射光の位相との間における位相シフト量Φ３、および、当該入射界面において入射された前記入射光の中心波長λとの関係において、以下の数式（５）を満たすように形成されている、
   請求項８に記載の表示装置。
   （２×Ｄ３）／λ＝（１／２π）Φ３＋Ｌ（Ｌは、０以上の整数） ・・・（５）
10. 画素領域に画素が配置された表示パネルを含み、当該表示パネルにおいて一方の面の側から入射する入射光を受光するフォトセンサ素子が当該表示パネルに設けられている表示装置であって、
    前記フォトセンサ素子は、
    前記入射光を受光し光電変換することによって電荷を生成する半導体層と、
    前記半導体層の出射界面に設けられている第１の絶縁層と
    を有し、
    前記半導体層と前記第１の絶縁層とのそれぞれは、
    当該半導体層にて前記入射光が入射される入射界面と当該半導体層にて当該入射界面から入射された入射光が透過して出射される出射界面との間の光学的距離Ｄ１、および、当該第１の絶縁層にて前記半導体層を介して前記入射光が入射される入射界面と当該第１の絶縁層にて当該入射界面から入射された入射光が透過し出射される出射界面との間の光学的距離Ｄ２が、
    当該第１の絶縁層の入射界面から出射界面に入射された前記入射光の位相と当該第１の絶縁層の出射界面において前記入射光が反射された反射光の位相との間における位相シフト量Φ２、および、当該入射界面において入射された前記入射光の中心波長λとの関係において、以下の数式（６）を満たすように形成されていることを特徴とする
    表示装置。
    ２×（Ｄ１＋Ｄ２）／λ＝（１／２π）Φ２＋Ｋ（Ｋは、０以上の整数） ・・・（６）
11. 前記フォトセンサ素子は、
    前記半導体層の入射界面に設けられている第２の絶縁層
    を有し、
    前記第２の絶縁層は、
    当該第２の絶縁層にて前記入射光が入射される入射界面と当該第２の絶縁層にて当該入射界面から入射された入射光が透過して出射される出射界面との間の光学的距離Ｄ３が、
    当該入射界面から当該出射界面に入射される前記入射光の位相と当該出射界面において前記入射光が反射された反射光の位相との間における位相シフト量Φ３、および、当該入射界面において入射された前記入射光の中心波長λとの関係において、以下の数式（７）を満たすように形成されている、
    請求項１０に記載の表示装置。
    （２×Ｄ３）／λ＝（１／２π）Φ３＋Ｌ（Ｌは、０以上の整数） ・・・（７）

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