WO2010032632A1 - 光検出素子、光検出装置、及び、光検出機能付き表示装置 - Google Patents

光検出素子、光検出装置、及び、光検出機能付き表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2010032632A1
WO2010032632A1 PCT/JP2009/065482 JP2009065482W WO2010032632A1 WO 2010032632 A1 WO2010032632 A1 WO 2010032632A1 JP 2009065482 W JP2009065482 W JP 2009065482W WO 2010032632 A1 WO2010032632 A1 WO 2010032632A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
semiconductor region
region
light
electrode
light detection
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/065482
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雄二郎 原
由紀 工藤
二朗 吉田
Original Assignee
株式会社 東芝
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社 東芝 filed Critical 株式会社 東芝
Publication of WO2010032632A1 publication Critical patent/WO2010032632A1/ja
Priority to US13/051,612 priority Critical patent/US20110169794A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
    • H01L31/105—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PIN type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/1446—Devices controlled by radiation in a repetitive configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0216—Coatings
    • H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02162—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
    • H01L31/02164—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors for shielding light, e.g. light blocking layers, cold shields for infrared detectors

Definitions

  • the present invention relates to a light detection element, a light detection device, and a display device with a light detection function.
  • photodetection elements for example, photodiodes
  • polycrystalline silicon or amorphous silicon formed on a substrate by CVD or the like have been actively developed, and photodiodes are arranged in a matrix on the substrate. By doing so, a planar illuminance detector is realized.
  • TFT thin film transistor
  • LCD liquid crystal display
  • these photodiodes can be formed on a glass substrate or the like.
  • a photodetecting element made of a photodiode together with a TFT for displaying an image is arranged in each pixel, thereby providing an input function in addition to the conventional function of displaying an image.
  • a display device is possible.
  • a photodetection element composed of a photodiode having a pin structure is incorporated in a display device, a reverse bias is applied to the pin structure of the photodetection element to form a depletion layer formed in the i region from a backlight or the like.
  • a photodiode in which a light shielding film is formed so that no stray light is incident for example, Patent Document 1.
  • the present invention provides a light detection element, a light detection device, and a display device with a light detection function that have a large current ratio during light irradiation with respect to a dark current.
  • the light-detecting element characterized in that it comprises a are provided.
  • a plurality of scanning lines extending in a first direction, a plurality of readout lines extending in a second direction intersecting the first direction, A plurality of light detection elements provided corresponding to intersections of each of the plurality of scanning lines and each of the plurality of readout lines, a scanning line circuit connected to the scanning line, and the readout line
  • Each of the photodetecting elements includes a gate connected to the scan line, a drain connected to the read line, a source, and a channel layer.
  • a photodetection device comprising: a transistor; and the photodetection element connected to the source of the first transistor.
  • a plurality of scanning lines extending in a first direction, a plurality of readout lines extending in a second direction intersecting the first direction, A plurality of light detection elements provided corresponding to intersections of each of the plurality of scanning lines and each of the plurality of readout lines, a scanning line circuit connected to the scanning line, and the readout line A connected readout circuit; a plurality of signal lines extending in a second direction intersecting the first direction; a signal line circuit connected to the signal lines; and each of the plurality of scanning lines; A plurality of display elements each having a pixel electrode provided corresponding to an intersection of each of the plurality of signal lines, a counter electrode provided to face the pixel electrode, the pixel electrode, and the counter electrode Between the pixel electrode and the counter electrode.
  • each of the photodetecting elements includes a gate connected to the scanning line, a drain connected to the readout line, and a source.
  • a display device with a photodetection function characterized by having a second transistor having a gate, a drain connected to the signal line, a source connected to the pixel electrode, and a channel layer.
  • a light detection element a light detection device, and a display device with a light detection function having a large current ratio at the time of light irradiation with respect to a dark current are provided.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of another photodetecting element according to the first embodiment of the invention. It is a schematic diagram which illustrates the structure of the photon detection apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. It is a schematic diagram which illustrates the structure of the display apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic view illustrating the configuration of the photodetecting element according to the first embodiment of the invention.
  • 1A is a sectional view taken along line BB ′ of FIG. 1B
  • FIG. 1B is a plan view when viewed from the direction of arrow A in FIG. 1A. is there.
  • silicon nitride (SiN x ) or silicon oxide is formed on the glass substrate 1 by a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like.
  • the undercoat layer 2 made of (SiO x ) or the like is formed with a thickness of 50 nm to 200 nm, for example.
  • a polycrystalline silicon film is formed on the undercoat layer 2 with a thickness of about 50 nm to 100 nm.
  • the p ⁇ region 4 may be doped with boron at a concentration of about 1 ⁇ 10 15 cm ⁇ 3 to 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 .
  • the p + region 3 is the first semiconductor region having the first conductivity type
  • the n + region 5 is the second conductivity different from the first conductivity type.
  • the third semiconductor region having a mold, and the p ⁇ region 4 becomes the second semiconductor region.
  • a plane parallel to the main surface of the substrate 1 is defined as an XY plane, and a direction perpendicular to the XY plane is defined as a Z axis.
  • the boundary between the p ⁇ region 4 and the n + region 5 is a substantially straight line, is parallel to the boundary between the p ⁇ region 4 and the n + region 5, and is perpendicular to the Z axis. Is the Y axis.
  • a direction perpendicular to the Z axis and the Y axis is taken as an X axis.
  • the p ⁇ region 4 has a depletion layer 15 and a non-depleted region (non-depleted region) 4a.
  • Depletion layer 15 extends from the boundary between p ⁇ region 4 and n + region 5 in the direction of non-depleted region 4a (the negative direction of the X axis).
  • the length of the depletion layer 15 is, for example, the p ⁇ region 4 or the n + region 5. Varies depending on the potential.
  • a silicon oxide film 6 having a thickness of about 50 nm to 200 nm is provided so as to cover the p + region 3, the p ⁇ region 4, and the n + region 5.
  • a silicon oxide film 8 is provided on the silicon oxide film 6 with a film thickness of, for example, about 200 nm to 600 nm.
  • a metal such as Mo—W alloy, Al, Mo, Ti or the like is formed with a thickness of, for example, about 400 nm to 600 nm, and then patterned.
  • the anode electrode 9 (first electrode), the cathode electrode 10 (second electrode), and the light shielding film 11 are formed.
  • the anode electrode 9 is connected to the p + region 3 through a contact 13 provided on the silicon oxide film 8 and the silicon oxide film 6.
  • Cathode electrode 10 is connected to n + region 5 through contact 14 provided on silicon oxide film 8 and silicon oxide film 6.
  • the light shielding film 11 is electrically connected to the anode electrode 9, and overlaps the boundary between the n + region 5 and the p ⁇ region 4 in a plane, and the n + region 5 and the p ⁇ region 4 and the depletion layer 15. As a result, the light shielding film 11 shields stray light 18 from a backlight or the like from entering the boundary between the p ⁇ region 4 and the n + region 5 and the depletion layer 15.
  • the peripheral edge 11 a of the light shielding film 11 is disposed so as to surround the boundary between the p ⁇ region 4 and the n + region 5 when viewed from the direction perpendicular to the main surface of the substrate 1. Further, the peripheral edge 11 a of the light shielding film 11 is disposed outside the depletion layer 15. Further, the peripheral edge 11 a of the light shielding film 11 may be disposed outside the p ⁇ region 4. As a result, the stray light 18 is blocked from entering the highly sensitive part of the light detection element 16.
  • a silicon nitride film 12 is formed so as to cover the silicon oxide film 8, the anode electrode 9, the cathode electrode 10, and the light shielding film 11.
  • the length Li in the X-axis direction of the p ⁇ region 4 sandwiched between the p + region 3 and the n + region 5 is, for example, 20 ⁇ m.
  • the distance Lb in the X-axis direction from the boundary between the n + region 5 and the p ⁇ region 4 to the end of the light shielding film 11 is, for example, 5 ⁇ m.
  • an interval La in the X-axis direction between the end of the light shielding film 11 and the end of the cathode electrode 10 is, for example, 5 ⁇ m.
  • the width Wp of the p ⁇ region 4 is, for example, 40 ⁇ m
  • the width Wsh of the light shielding film 11 is, for example, 50 ⁇ m
  • the width Wca of the cathode electrode 10 is For example, it is 44 ⁇ m.
  • the photodetecting element 16 is a lateral pin structure photodiode having such a structure.
  • incident light 17 to be detected is incident from the direction of the substrate 1, for example.
  • the stray light 18 enters from a direction different from the incident light 17, for example.
  • the light shielding film 11 covers the boundary between the p ⁇ region 4 and the n + region 5 and is at the same potential as the anode electrode 9, so that A photodetecting element having a large current ratio at the time of irradiation can be provided.
  • the configuration of the photodetecting element according to the first embodiment of the present invention is constructed based on a phenomenon newly found from the experimental results described below.
  • the inventor examined in detail the influence of the voltage applied to the light shielding film on the characteristics of the photodiode having the lateral pin structure.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the light detection element of the experimental example.
  • a p + region 3 p layer
  • an n + region 5 n layer
  • p + region 3 and n + region 5 are formed in the same layer by polysilicon which is a polycrystalline semiconductor.
  • a silicon oxide film 6 and a silicon oxide film 8 which are insulating thin films are provided on the polysilicon, and an anode electrode 9 and a cathode electrode 10 are provided on the silicon oxide film 8.
  • the anode electrode 9 is electrically connected to the p + region 3 through a contact 13 provided on the silicon oxide film 6 and the silicon oxide film 8.
  • the cathode electrode 10 is electrically connected to the n + region 5 through a contact 14 provided on the silicon oxide film 6 and the silicon oxide film 8.
  • a silicon nitride film 12 which is an insulating film is provided on the anode electrode 9 and the cathode electrode 10, and a conductive film 11t is provided on the silicon nitride film 12.
  • the conductive film 11t is a transparent electrode ITO (Indium Tin Oxide).
  • the conductive film 11t is disposed so as to planarly overlap the depletion layer 15 extending from the boundary between the n + region 5 and the p ⁇ region 4 to the p ⁇ region 4 side.
  • the cathode electrode 10 is electrically insulated, and an arbitrary voltage can be applied to the conductive film 11t independently of these electrodes.
  • the current that flows when the light to be detected is irradiated is the photocurrent Iph
  • the current that flows when the light to be detected is not irradiated is the dark current Idark.
  • One of the indicators is a light / dark ratio Iph / Idark which is the magnitude of the photocurrent Iph with respect to the dark current Idark.
  • the change of the light / dark ratio Iph / Idark was examined by changing the voltage applied to the cathode electrode 10.
  • FIG. 3 is a graph illustrating characteristics of the light detection element of the experimental example.
  • the anode electrode 9 is set to the ground
  • the cathode potential Vb applied to the cathode electrode 10 is set to a positive constant value of 5V, and applied to the conductive film 11t.
  • the Vsh dependency of the photocurrent Iph, dark current Idark, and light / dark ratio Iph / Idark when the light shielding film potential Vsh is changed is shown.
  • the horizontal axis represents the light shielding film potential Vsh
  • the vertical axes in FIGS. 10A, 10B, and 10C represent the photocurrent Iph, the dark current Idark, and the light / dark ratio Iph / Idark, respectively. Indicates.
  • the point P in the figure indicates the light shielding film voltage of FIG. 1 in which the light shielding film potential Vsh of the light detecting element of this experimental example is exemplified as the structure of the light detecting element according to the first embodiment of the present invention described above. Is the same potential condition.
  • the photocurrent Iph is substantially proportional to the intensity of the irradiation light, but here, the value when 1000 lux light is irradiated is used. Further, incident light enters the semiconductor region from the direction of the conductive film 11t.
  • both the photocurrent Iph and the dark current Idark increase as the light shielding film potential Vsh increases from negative to positive.
  • the light / dark ratio Iph / Idark is substantially constant when the light shielding film potential Vsh is a small value from negative to positive, but decreases as the light shielding film potential Vsh approaches a cathode potential Vb (in this case, 5 V). That is, the light shielding film potential Vsh is lower than the cathode potential Vb.
  • a decrease in the light / dark ratio Iph / Idark can be suppressed.
  • This phenomenon is presumed to be caused by the fact that the size of the depletion layer 15 extending in the p ⁇ region 104 is affected by the vertical electric field accompanying the light shielding film potential Vsh as well as the horizontal electric field accompanying the cathode potential Vb. Then, it is estimated that the volume of the depletion layer 15 is increased by setting the light shielding film potential Vsh to a positive voltage.
  • the conductive film 11t must have a potential lower than the cathode potential Vb of the cathode electrode 10, for example, 0 potential.
  • the configuration of the photodetecting element 16 according to the first embodiment of the present invention is constructed by the above discovery, and the photodetecting element 16 shields the boundary between the p ⁇ region 4 and the n + region 5.
  • a zero potential is applied by setting the same potential as that of the anode electrode 9.
  • the dark current Idark can be reduced, and the light / dark ratio Iph / Idark can be improved.
  • the light / dark ratio Iph / Idark can be increased by setting the light shielding film 11 to the same potential as the anode electrode 9.
  • the light detection element 16 according to the present embodiment it is possible to provide a light detection element having a large current ratio during light irradiation with respect to the dark current.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the configuration of the light detection element of the comparative example. That is, FIG. 5A is a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG. 4B, and FIG. 4B is a plan view when viewed from the direction of arrow A in FIG. .
  • a p + region 103 that is a p-type semiconductor layer and an n-type are formed on the undercoat layer 102 formed on the substrate 101.
  • Polysilicon which is a polycrystalline semiconductor, is provided with an n + region 105 (n layer) which is a semiconductor layer, and a p ⁇ region 104 (i layer) sandwiched between the p + region 103 and the n + region 105 in a plane. Are formed in the same layer.
  • a silicon oxide film 106 and a silicon oxide film 108 which are insulating thin films are formed on the polysilicon, and an anode electrode 109 and a cathode electrode 110 are formed on the silicon oxide film 108.
  • the anode electrode 109 is connected to the p + region 103 via a contact 113 provided on the silicon oxide film 106 and the silicon oxide film 108, and the cathode electrode 110 is connected to a contact 114 provided on the silicon oxide film 106 and the silicon oxide film 108.
  • the n + region 105 is electrically connected to each other.
  • the cathode electrode 110 By applying a positive voltage to the cathode electrode 110 with respect to the anode electrode 109, a reverse bias is applied to the photodiode having the pin structure, and the p ⁇ region 104 side from the boundary between the n + region 105 and the p ⁇ region 104.
  • the depletion layer 115 extends.
  • the light shielding film 111 disposed so as to cover the p ⁇ region 104 side from the boundary between the n + region 105 and the p ⁇ region 104 is electrically connected to the cathode electrode 110. And serves to shield stray light 18 from a backlight or the like from entering the depletion layer 115.
  • the same voltage as the bias voltage Vb applied to the cathode electrode 110 is applied to the light shielding film 111 disposed on the depletion layer 115. Since the potential of the light shielding film 111 electrically affects the depletion layer 115, there is a problem that the characteristics of the optical sensor are deteriorated. That is, the current ratio at the time of light irradiation with respect to the dark current is small.
  • the light shielding film 11 is set to the same potential as the anode electrode 9, and the p ⁇ region 4 and the n + region 5. Therefore, it is possible to provide a photodetecting element having a large current ratio during light irradiation with respect to the dark current.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of another photodetecting element according to the first embodiment of the invention.
  • the width Wsh of the light shielding film 11 in the Y-axis direction is equal to the width Wca of the anode electrode 9 in the Y-axis direction. It is the same. Other than this, it is the same as the photodetecting element 16, and the description thereof is omitted.
  • the width of the light shielding film 11 in the Y axis direction is the same as the width of the anode electrode 9 in the Y axis direction, and the light shielding film 11 is formed by extending the anode electrode 9 in the X axis direction. It is a structure that is made. Also in the light detecting element 16a having such a structure, the light shielding film 11 is provided so as to cover the boundary between the p ⁇ region 4 and the n + region 5 while having the same potential as the anode electrode 9. It is possible to provide a light detection element having a large current ratio during light irradiation with respect to a dark current.
  • the peripheral edge 11a of the light shielding film 11 is disposed so as to surround the boundary between the p ⁇ region 4 and the n + region 5, and the light shielding film 11 has this boundary. It is possible to cover and prevent light from entering this boundary. Thereby, a dark current can be reduced and the current ratio at the time of light irradiation with respect to a dark current can be enlarged.
  • the peripheral edge 11 a of the light shielding film 11 is desirably arranged so as to surround the depletion layer 15 formed in the p ⁇ region 4 when viewed from a direction perpendicular to the main surface of the substrate 1. This further increases the current ratio during light irradiation with respect to the dark current.
  • the peripheral edge 11 a of the light shielding film 11 is disposed so as to surround the p ⁇ region 4 when viewed from a direction perpendicular to the main surface of the substrate 1.
  • the area of the light shielding film 11 is further increased, so that the boundary between the p ⁇ region 4 and the n + region 5 and the depletion layer 15 are not only covered with the light shielding film 11, but also the periphery thereof is covered together.
  • the light shielding property is further improved, and the current ratio during light irradiation with respect to the dark current can be increased.
  • the boundary between the p ⁇ region 4 and the n + region 5 is a straight line parallel to the Y-axis direction.
  • the present invention is not limited to this, and the boundary between the p ⁇ region 4 and the n + region 5 can have an arbitrary shape.
  • the boundary between the p ⁇ region 4 and the n + region 5 may be a shape of two continuous sides of a rectangle (“L-shaped”), a shape of three continuous sides of a rectangle, or any number of continuous A square side shape, an arc shape, or the like can be used.
  • the p + region 3, the p ⁇ region 4 and the n + region 5 are arranged on a straight line.
  • P ⁇ region 4 and n + region 5 may be arranged so as to surround at least a part of p + region 3. In either case, the boundary between the p ⁇ region 4 and the n + region 5 is covered with the light shielding film 11.
  • the light detection elements 16 and 16a according to the present embodiment can be applied to, for example, a light detection device and a display device with a light detection function.
  • FIG. 6 is a schematic view illustrating the configuration of the photodetection device according to the second embodiment of the invention.
  • the light detection device 260 As shown in FIG. 6, the light detection device 260 according to this embodiment, it extends in a second direction crossing the plurality of scan lines L i extending in a first direction, the first direction
  • the plurality of light detection elements 220 provided corresponding to the intersections of the plurality of readout lines D j , the plurality of scanning lines L i , and the plurality of readout lines D j , and the scanning lines L a scanning line circuit 212 connected to each of i, provided with a reading circuit 211 which is connected to each of the read lines D j, and the power supply line 213, a.
  • Each of i and j is an integer of 2 or more. That is, the light detection device 260 includes a plurality of light detection elements 220 (portions surrounded by broken lines).
  • the cathode electrode 10 of the photodetecting element 16 is connected to the source 204S of the resetting transistor 204.
  • the anode electrode 9 of the light detection element 16 is connected to the common terminal 207.
  • One end of the storage capacitor 214 is connected to the cathode electrode 10 of the photodetecting element 16, and the other end is connected to the common terminal 207.
  • Input terminal of the amplifier circuit 215, a cathode electrode 10 of the light detecting element 16, the output terminal is connected to the read line D j.
  • the light detection element 16 is used, but the light detection element 16a may be used.
  • the light detection device 260 according to the present embodiment can use at least one of the light detection elements 16 and 16a according to the first embodiment.
  • the scanning line L i , the readout line D j, and the light detection element 220 can be provided on a substrate 200 made of glass or the like, for example.
  • a thin film transistor (TFT) made of polycrystalline silicon can be used as the reset transistor 204.
  • TFT thin film transistor
  • at least a part of each of the scan line circuit 212 and the reading circuit 211 can be provided as a peripheral circuit on the substrate 200 described above, or can be provided on a substrate different from the substrate 200.
  • a cathode potential is applied to the power supply line 213, and a ground potential is applied to the common terminal 207.
  • the scanning line L i is the scanning line circuit 212 is selected by line-sequentially one, the cathode potential is applied to the cathode electrode 10 through the reset transistor 204. Since the anode electrode 9 is at the ground potential, a reverse bias voltage is applied to the photodetecting element 16.
  • a photocurrent corresponding to the amount of light irradiation flows, and charges are accumulated in the storage capacitor 214.
  • the amplifier circuit 215 line-sequentially selected by the second scan lines (not shown), by reading the voltage of the read line D j sequentially line by the read circuit 211, the scanning lines L i and the read line D
  • the charge accumulated in the storage capacitor 214 corresponding to the irradiation light of the light detection element 220 at the intersection position i, j with j can be read out.
  • the intensity distribution of light irradiated two-dimensionally can be detected by the light detection device 260 in which a plurality of light detection elements 220 are arranged two-dimensionally, for example, as a two-dimensional photosensor. Can be used.
  • light detection with a large current ratio at the time of light irradiation with respect to the dark current is achieved by using at least one of the light detection elements 16 and 16a according to the first embodiment of the present invention.
  • a device can be provided.
  • FIG. 7 is a schematic view illustrating the configuration of a display device according to the third embodiment of the invention.
  • the third light detecting function display device 360 according to the embodiment of the present invention, cross a plurality of scan lines L i extending in a first direction, the first direction A plurality of readout lines D j extending in the second direction, a plurality of scanning lines L i , and a plurality of readout lines D j provided corresponding to intersections of the plurality of readout lines D j. provided between the light detection element 220 (portion surrounded by a broken line), a scanning line circuit 212 connected to the scanning line L i, a read circuit 211 connected to the read lines D j, and.
  • the display device 360 includes a plurality of display scan line S i extending in the first direction, and a plurality of signal lines W j extending in a second direction intersecting the first direction, the A display scanning line circuit 314 connected to the display scanning line S i , a signal line circuit 313 connected to the signal line W j , each of the plurality of display scanning lines S i , and the plurality of signal lines W j
  • a plurality of display elements 330 (parts surrounded by a broken line) having pixel electrodes 340, counter electrodes 332 provided to face the pixel electrodes 340, And an optical layer 331 provided between the pixel electrode 340 and the counter electrode 332 and having optical characteristics that change according to a voltage applied between the pixel electrode 340 and the counter electrode 332.
  • the display device with a light detection function 360 includes the plurality of light detection elements 220 and the plurality of display elements 330.
  • the display scanning line S i is provided separately from the scanning line L i .
  • each display element 330 a gate 303G which is connected to the display scan line S i, a drain 303D connected to the signal line W j, and the source 303S connected to the pixel electrode 340, the channel layer (not shown) , And a display transistor 303 (second transistor).
  • each of the display elements 330 further includes a second storage capacitor 335 connected to the source 303S of the display transistor 303.
  • the optical layer 331 in the display element 330 for example, liquid crystal can be used.
  • the present invention is not limited to this, and the optical layer 331 may change its optical characteristics based on a voltage applied between the pixel electrode 340 and the counter electrode 332, and for example, an organic EL can be used. .
  • the counter electrode 332 provided to face the pixel electrode 340 can be provided on the substrate 300.
  • another counter substrate is provided substantially in parallel with the substrate 300, and the liquid crystal is sandwiched therebetween.
  • the pixel electrode 340 and the counter electrode 332 are provided in a comb shape on the substrate 300, and the alignment direction of the liquid crystal is changed by an electric field generated by the voltage between the pixel electrode 340 and the counter electrode 332.
  • the liquid crystal changes its arrangement mainly in a plane parallel to the substrate 300.
  • the counter electrode 332 provided to face the pixel electrode 340 can be provided on a counter substrate provided to face the substrate 300.
  • the counter electrode 332 at this time is provided as a common electrode on the counter substrate.
  • liquid crystal is used as the optical layer 331
  • the liquid crystal is sandwiched between these substrates.
  • display is performed by changing the alignment direction of the liquid crystal according to the voltage between the pixel electrode 340 and the counter electrode 332.
  • twisted nematic mode liquid crystal can be used as the liquid crystal.
  • the counter electrode 332 is provided on a counter substrate different from the substrate 300 on which the scanning line L i , the readout line D j, and the light detection element 220 are provided, and the counter electrode 332 is common to each display element 330. It may be provided. As described above, at least a part of the display element 330 is provided on the substrate 300 on which the scanning line L i , the readout line D j and the light detection element 220 are provided.
  • each of the scanning lines L i , readout lines D j , signal lines W j , light detection elements 220, and display elements 330 can be provided on a substrate 300 made of glass or the like.
  • a thin film transistor (TFT) made of polycrystalline silicon can be used as the reset transistor 204 and the display transistor 303.
  • TFT thin film transistor
  • At least a part of each of the scan line circuit 212, the readout circuit 211, the display scan line circuit 314, and the signal line circuit 313 can be provided over the substrate 300 as a peripheral circuit. Can be provided on a separate substrate.
  • the operations of the light detection element 220, the scanning line circuit 212, and the readout circuit 211 can be the same as those of the light detection device 260 according to the second embodiment, description thereof is omitted.
  • the display transistor 303 is turned on line-sequentially by the scanning line circuit 212, and in synchronization therewith, a desired charge is written from the signal line circuit 313 to the pixel electrode 340 of each display element 330, and optical A desired voltage is applied to the layer for display.
  • the display device with a detection function 360 at least one of the light detection elements according to the present embodiment is used for each of the light detection elements 220, so that the current ratio during light irradiation with respect to the dark current is large.
  • a display device with a light detection function that enables light detection can be provided.
  • a color image is provided by providing a plurality of colored layers (for example, color filters) having different spectral characteristics in the light detection element 16 portion of each light detection element 220. It is also possible to configure a display device with a photodetection function that can input. In this case, the color filter provided for the display element 330 may also serve as a plurality of colored layers having different spectral characteristics provided in the light detection element 16.
  • the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type, but these can be interchanged. That is, the first conductivity type is n-type, the second conductivity type is p-type, for example, the first semiconductor region is an n + region, the second semiconductor region is an n ⁇ region, and the third semiconductor region is a p + region. It is also good. Also in this case, the light shielding layer 11 covers the boundary between the second semiconductor region and the third semiconductor region, shields the light, and has the same potential as the electrode connected to the first semiconductor region.
  • the light detection element 16 is irradiated with light from, for example, light from a light pen or the like, illumination light from the surroundings, or a backlight in the display device.
  • the illumination can be the light reflected by the object.
  • the present invention has been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples.
  • the present invention is similarly implemented by appropriately selecting from a well-known range by those skilled in the art. As long as the above effect can be obtained, it is included in the scope of the present invention.
  • what combined any two or more elements of each specific example in the technically possible range is also included in the scope of the present invention as long as the gist of the present invention is included.
  • the display device with a light detection function also belongs to the scope of the present invention as long as it includes the gist of the present invention.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Abstract

　基板と、基板上に設けられた第１導電型の第１半導体領域と、第１半導体領域に接して第１半導体領域と同じ平面内に設けられ、第１半導体領域よりも不純物濃度が低い第１導電型の第２半導体領域と、第２半導体領域に接して第２半導体領域と同じ平面内に設けられた第２導電型の第３半導体領域と、第１半導体領域と第２半導体領域と第３半導体領域の上に設けられた絶縁膜と、絶縁膜上に設けられ、第１半導体領域と電気的に接続された第１電極と、絶縁膜上に設けられ、第３半導体領域と電気的に接続された第２電極と、絶縁膜上に設けられ、周縁が第２半導体領域と第３半導体領域との境界を取り囲むように配置され、第１電極と電気的に接続された遮光膜と、を備えたことを特徴とする光検出素子を提供する。

Description

光検出素子、光検出装置、及び、光検出機能付き表示装置
　本発明は、光検出素子、光検出装置、及び、光検出機能付き表示装置に関する。
　近年、基板上にＣＶＤ法などにより成膜した多結晶シリコンやアモルファスシリコンを用いた光検出素子（例えば、フォトダイオード）の開発が盛んに行われており、フォトダイオードを基板上にマトリクス状に配置することで、平面型の照度検出器が実現されている。液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などに用いられている薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイの技術を転用することで、これらのフォトダイオードをガラス基板などの上に形成することができる。　
　ＬＣＤなどのアクティブマトリクス型平面表示装置において、画像表示用のＴＦＴと共にフォトダイオードからなる光検出素子を各画素に配置することで、画像を表示する従来の機能に加えて入力機能も付与することができる。具体的には、画素に内蔵した光検出素子により、光ペンからの直接光やバックライト光が表示面上の対象物で反射した光を検出することで、様々な用途の入力機能を有する平面表示装置が可能となる。特に、表示装置にｐｉｎ構造のフォトダイオードからなる光検出素子を組み込んだデバイスにおいては、光検出素子のｐｉｎ構造に逆バイアスを印加することでｉ領域に形成される空乏層に、バックライトなどからの迷光が入射しないよう、遮光膜を形成したフォトダイオードが提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００６－３３２２８７号公報
　本発明は、暗電流に対する光照射時の電流比の大きな光検出素子、光検出装置及び光検出機能付き表示装置を提供する。
　本発明の一態様によれば、基板と、前記基板の主面上に設けられた第１導電型の第１半導体領域と、前記第１半導体領域に接して前記第１半導体領域と実質的に同じ平面内に設けられ、前記第１半導体領域よりも不純物濃度が低い第１導電型の第２半導体領域と、前記第２半導体領域に接して前記第２半導体領域と実質的に同じ平面内に設けられた第２導電型の第３半導体領域と、前記第１半導体領域と前記第２半導体領域と前記第３半導体領域の上に設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜の上に設けられ、前記第１半導体領域と電気的に接続された第１電極と、前記絶縁膜の上に設けられ、前記第３半導体領域と電気的に接続された第２電極と、前記絶縁膜の上に設けられ、前記基板の主面に対して垂直な方向からみたときに、周縁が前記第２半導体領域と前記第３半導体領域との境界を取り囲むように配置され、前記第１電極と電気的に接続された遮光膜と、を備えたことを特徴とする光検出素子が提供される。
　また、本発明の別の一態様によれば、第１の方向に延在する複数の走査線と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する複数の読み出し線と、前記複数の走査線のそれぞれと、前記複数の読み出し線のそれぞれと、の交差部分に対応して設けられた複数の光検出要素と、前記走査線に接続された走査線回路と、前記読み出し線に接続された読み出し回路と、を備え、前記光検出要素のそれぞれは、前記走査線に接続されたゲートと、前記読み出し線に接続されたドレインと、ソースと、チャネル層と、を有する第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタの前記ソースに接続された上記の光検出素子と、を有することを特徴とする光検出装置が提供される。
　また、本発明の別の一態様によれば、第１の方向に延在する複数の走査線と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する複数の読み出し線と、前記複数の走査線のそれぞれと、前記複数の読み出し線のそれぞれと、の交差部分に対応して設けられた複数の光検出要素と、前記走査線に接続された走査線回路と、前記読み出し線に接続された読み出し回路と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する複数の信号線と、前記信号線に接続された信号線回路と、前記複数の走査線のそれぞれと、前記複数の信号線のそれぞれと、の交差部分に対応して設けられ、画素電極を有する複数の表示要素と、前記画素電極に対向して設けられた対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に設けられ、前記画素電極と前記対向電極との間に印加される電圧に応じて光学特性が変化する光学層と、を備え、前記光検出要素のそれぞれは、前記走査線に接続されたゲートと、前記読み出し線に接続されたドレインと、ソースと、チャネル層と、を有する第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタの前記ソースと接続された上記の光検出素子と、を有し、前記表示要素のそれぞれは、前記走査線に接続されたゲートと、前記信号線に接続されたドレインと、前記画素電極に接続されたソースと、チャネル層と、を有する第２のトランジスタを有することを特徴とする光検出機能付き表示装置が提供される。
　本発明によれば、暗電流に対する光照射時の電流比の大きな光検出素子、光検出装置及び光検出機能付きの表示装置が提供される。
本発明の第１の実施形態に係る光検出素子の構成を例示する模式図である。 実験例の光検出素子の構成を例示する模式的断面図である。 実験例の光検出素子の特性を例示するグラフ図である。 比較例の光検出素子の構成を表す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の光検出素子の構成を例示する模式的断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る光検出装置の構成を例示する模式図である。 本発明の第３の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。　
　なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。　
　なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
　（第１の実施の形態）
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る光検出素子の構成を例示する模式図である。　
　すなわち、同図（ａ）は、同図（ｂ）のＢ－Ｂ’線断面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の矢印Ａの方向から見たときの平面図である。
　図１に表したように、本発明の第１の実施形態に係る光検出素子１６においては、ガラス基板１上に、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などにより窒化シリコン（ＳｉＮｘ）または酸化シリコン（ＳｉＯｘ）などからなるアンダーコート層２が、例えば、５０ｎｍ～２００ｎｍの厚さで成膜される。アンダーコート層２の上に多結晶シリコン膜が５０ｎｍ～１００ｎｍ程度の厚さで成膜される。
　この多結晶シリコン膜は、１×１０１９ｃｍ－３程度の高濃度のボロンがドープされたｐ＋領域３と、１×１０１９ｃｍ－３程度の高濃度のリンがドープされたｎ＋領域５と、ｐ＋領域３とｎ＋領域５との間に設けられ、ｐ＋領域３及びｎ＋領域５と比較して不純物濃度が低いｐ－領域４と、になる。　
　なお、ｐ－領域４は、１×１０１５ｃｍ－３～１×１０１７ｃｍ－３程度の濃度でボロンがドープされていても良い。
　このように、実施形態に係る光検出素子１６においては、ｐ＋領域３は、第１導電型を有する第１半導体領域であり、ｎ＋領域５は、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第３半導体領域であり、ｐ－領域４は、第２半導体領域となる。
　ここで、図１に表したように、基板１の主面に対して平行な平面をＸ－Ｙ平面とし、Ｘ－Ｙ平面に対して垂直な方向をＺ軸とする。そして、本具体例では、ｐ－領域４とｎ＋領域５の境界が略直線であり、ｐ－領域４とｎ＋領域５との境界に対して平行で、Ｚ軸に対して垂直な方向をＹ軸とする。そして、Ｚ軸及びＹ軸に対して垂直な方向をＸ軸とする。
　そして、同図に表したように、ｐ－領域４は、空乏層１５と、空乏化していない領域（非空乏化領域）４ａと、を有する。なお、空乏層１５は、ｐ－領域４とｎ＋領域５との境界から、空乏化していない領域４ａの方向（Ｘ軸の負の方向）に伸びている。なお、空乏層１５の長さ（ｐ－領域４とｎ＋領域５との境界から見たときの長さであり、Ｘ軸方向の長さ）は、例えばｐ－領域４やｎ＋領域５の電位によって変化する。
　これらの、ｐ＋領域３、ｐ－領域４及びｎ＋領域５を覆うように、例えば、膜厚が５０ｎｍ～２００ｎｍ程度のシリコン酸化膜６が設けられる。このシリコン酸化膜６の上に、シリコン酸化膜８が、例えば、２００ｎｍ～６００ｎｍ程度の膜厚で設けられる。
　シリコン酸化膜８の上には、例えば、Ｍｏ－Ｗ合金、Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉなどの金属などを、例えば、４００ｎｍ～６００ｎｍ程度の厚さでスパッタ法や蒸着法などで成膜した後にパターニングすることで、アノード電極９（第１電極）、カソード電極１０（第２電極）及び遮光膜１１が形成される。
　アノード電極９は、シリコン酸化膜８及びシリコン酸化膜６に設けられたコンタクト１３を介してｐ＋領域３と接続される。カソード電極１０は、シリコン酸化膜８及びシリコン酸化膜６に設けられたコンタクト１４を介して、ｎ＋領域５と接続される。
　そして、本実施形態に係る光検出素子１６においては、遮光膜１１は、アノード電極９と電気的に接続され、ｎ＋領域５とｐ－領域４との境界と平面的に重なり、ｎ＋領域５とｐ－領域４との境界、及び、空乏層１５を覆うように配置される。これにより、遮光膜１１は、バックライトなどからの迷光１８が、ｐ－領域４とｎ＋領域５との境界、及び、空乏層１５に入射しないよう遮光する。
　すなわち、遮光膜１１の周縁１１ａは、基板１の主面に対して垂直な方向から見たときに、ｐ－領域４とｎ＋領域５との境界部を取り囲むように配置される。さらに、遮光膜１１の周縁１１ａは、空乏層１５よりも外側に配置される。さらに、遮光膜１１の周縁１１ａは、ｐ－領域４の外側に配置しても良い。これにより、光検出素子１６の光感度の高い部分への迷光１８の入射を遮る。
　さらにシリコン酸化膜８、アノード電極９、カソード電極１０及び遮光膜１１を覆うようにシリコン窒化膜１２が成膜される。
　ｐ＋領域３とｎ＋領域５とに挟まれたｐ－領域４のＸ軸方向の長さＬｉは、例えば２０μｍである。そして、ｎ＋領域５とｐ－領域４との境界から、遮光膜１１の端部までのＸ軸方向の距離Ｌｂは、例えば５μｍである。また、遮光膜１１の端部とカソード電極１０の端部とのＸ軸方向の間隔Ｌａは、例えば、５μｍである。長さＬｉの方向と直交する向き、すなわち、Ｙ軸方向に関しては、ｐ－領域４の幅Ｗｐは例えば４０μｍであり、遮光膜１１の幅Ｗｓｈは例えば５０μｍであり、カソード電極１０の幅Ｗｃａは例えば４４μｍである。
　本実施形態に係る光検出素子１６は、このような構造を有する横型ｐｉｎ構造のフォトダイオードである。なお、光検出素子１６において、検出されるべき入射光１７は、例えば基板１の方向から入射する。そして、迷光１８は、例えば、入射光１７とは異なる方向から入射する。
　ここで、図１に表したように、遮光膜１１が、ｐ－領域４とｎ＋領域５との境界を覆いつつ、かつ、アノード電極９と同じ電位とされることで、暗電流に対する光照射時の電流比の大きな光検出素子を提供できる。
　本発明の第１の実施形態に係る光検出素子の構成は、以下に説明する実験結果により新たに見いだされた現象に基づいて構築されたものである。
　発明者は、遮光膜に印加する電圧が横型ｐｉｎ構造のフォトダイオードの特性に与える影響を詳細に調べた。
　図２は、実験例の光検出素子の構成を例示する模式的断面図である。　
　図２に表したように、実験に用いたフォトダイオード１６ｔにおいては、基板１上に形成したアンダーコート層の上に、ｐ型半導体層であるｐ＋領域３（ｐ層）と、ｎ型半導体層であるｎ＋領域５（ｎ層）と、ｐ層とｎ層とに平面的に挟まれたｐ－領域４（ｉ層）と、が設けられている。これらのｐ＋領域３、ｐ－領域４及びｎ＋領域５は、多結晶半導体であるポリシリコンにより、同一層で形成されている。
　ポリシリコンの上には絶縁薄膜であるシリコン酸化膜６及びシリコン酸化膜８が設けられ、シリコン酸化膜８の上にはアノード電極９及びカソード電極１０が設けられている。アノード電極９は、シリコン酸化膜６及びシリコン酸化膜８に設けられたコンタクト１３を介してｐ＋領域３と電気的に接続されている。カソード電極１０は、シリコン酸化膜６及びシリコン酸化膜８に設けられたコンタクト１４を介してｎ＋領域５と電気的に接続されている。
　アノード電極９とカソード電極１０との上には絶縁膜であるシリコン窒化膜１２が設けられ、シリコン窒化膜１２の上には導電膜１１ｔが設けられている。導電膜１１ｔは、透明電極ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）である。
　ここで、導電膜１１ｔは、ｎ＋領域５とｐ－領域４との境界から、ｐ－領域４の側に広がる空乏層１５と平面的に重なるように配置されているが、アノード電極９及びカソード電極１０とは電気的に絶縁されており、導電膜１１ｔにはこれらの電極とは独立して任意の電圧を印加できる構成となっている。
　逆バイアスを印加した状態のフォトダイオードに、検出したい光を照射した際に流れる電流を光電流Ｉｐｈとし、検出したい光を照射しない際に流れる電流を暗電流Ｉｄａｒｋとしたとき、フォトダイオードの特性を示す指標の１つに、暗電流Ｉｄａｒｋに対する光電流Ｉｐｈの大きさである明暗比Ｉｐｈ／Ｉｄａｒｋがある。本実験においては、カソード電極１０に印加する電圧を変えて、明暗比Ｉｐｈ／Ｉｄａｒｋの変化を調べた。
　図３は、実験例の光検出素子の特性を例示するグラフ図である。　
　同図（ａ）、同図（ｂ）、同図（ｃ）は、アノード電極９をグランドにし、カソード電極１０に印加されるカソード電位Ｖｂを５Ｖと正の一定値にし、導電膜１１ｔに印加する遮光膜電位Ｖｓｈを変えたときの、光電流Ｉｐｈ、暗電流Ｉｄａｒｋ、明暗比Ｉｐｈ／ＩｄａｒｋのＶｓｈ依存性を示す。これらの図において横軸は遮光膜電位Ｖｓｈを示し、同図（ａ）、同図（ｂ）、同図（ｃ）の縦軸は、それぞれ光電流Ｉｐｈ、暗電流Ｉｄａｒｋ、明暗比Ｉｐｈ／Ｉｄａｒｋを示す。
　また、同図中のＰ点は、本実験例の光検出素子の遮光膜電位Ｖｓｈが、前述した本発明の第１の実施形態に係る光検出素子の構成として例示した図１の遮光膜電圧と同一の電位条件となる電位値である。　
　光電流Ｉｐｈは照射光の強度にほぼ比例するが、ここでは１０００ルクスの光を照射した場合の値を用いている。また、入射光は、導電膜１１ｔの方向から半導体領域に入射する。
　図３（ａ）～（ｃ）に表したように、光電流Ｉｐｈ、暗電流Ｉｄａｒｋともに遮光膜電位Ｖｓｈを負から正に大きくするにしたがって増大している。
　そして、明暗比Ｉｐｈ／Ｉｄａｒｋは、遮光膜電位Ｖｓｈが負から正の小さい値ではほぼ一定であるが、遮光膜電位Ｖｓｈがカソード電位Ｖｂ（この場合５Ｖ）に近い値になるとともに低下する。すなわち、遮光膜電位Ｖｓｈがカソード電位Ｖｂよりも低い電位であり、例えば、負の電位の場合に明暗比Ｉｐｈ／Ｉｄａｒｋの低下を抑制できる。
　なお、この現象は、ｐ－領域１０４に広がる空乏層１５の大きさが、カソード電位Ｖｂに伴う横方向電界とともに、遮光膜電位Ｖｓｈに伴う縦方向電界の影響を受けることに起因している推測され、そして、遮光膜電位Ｖｓｈを正の電圧とすることで空乏層１５の体積が増大することが起因していると推測される。
　以上のように、明暗比Ｉｐｈ／Ｉｄａｒｋを低下させないためには、導電膜１１ｔにはカソード電極１０のカソード電位Ｖｂよりも低い電位であり、例えば０電位を与える必要があることが見いだされた。
　本発明の第１の実施形態に係る光検出素子１６の構成は上記の発見により構築されたものであり、光検出素子１６は、ｐ－領域４とｎ＋領域５との境界を遮光するとともに、アノード電極９と同電位とすることで０電位が与えられる。これにより、バックライトなどからの迷光１８を空乏層１５に入射しないようにして、暗電流Ｉｄａｒｋを低減することができ、明暗比Ｉｐｈ／Ｉｄａｒｋを向上することができる。そして、上記の実験で説明したように、遮光膜１１をアノード電極９と同電位としたことにより、明暗比Ｉｐｈ／Ｉｄａｒｋを大きくすることができる。　
　このように、本実施形態に係る光検出素子１６によれば、暗電流に対する光照射時の電流比の大きな光検出素子を提供することができる。
　（比較例）
　図４は、比較例の光検出素子の構成を表す模式図である。　
　すなわち、同図（ａ）は、同図（ｂ）のＢ－Ｂ’線断面であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）の矢印Ａの方向から見たときの平面図である。
　図４に表したように、比較例の光検出素子１６ｃにおいては、基板１０１上に形成したアンダーコート層１０２の上に、ｐ型半導体層であるｐ＋領域１０３（ｐ層）と、ｎ型半導体層であるｎ＋領域１０５（ｎ層）、ｐ＋領域１０３とｎ＋領域１０５に平面的に挟まれたｐ－領域１０４（ｉ層）が設けられており、多結晶半導体であるポリシリコンにより同一層で形成されている。
　このポリシリコンの上には絶縁薄膜であるシリコン酸化膜１０６及びシリコン酸化膜１０８が形成され、シリコン酸化膜１０８の上にはアノード電極１０９とカソード電極１１０とが形成されている。
　アノード電極１０９はシリコン酸化膜１０６及びシリコン酸化膜１０８に設けられたコンタクト１１３を介してｐ＋領域１０３と接続され、カソード電極１１０はシリコン酸化膜１０６及びシリコン酸化膜１０８に設けられたコンタクト１１４を介してｎ＋領域１０５と、それぞれ電気的に接続されている。
　アノード電極１０９に対してカソード電極１１０に正の電圧を印加することで、ｐｉｎ構造のフォトダイオードに逆バイアスが印加され、ｎ＋領域１０５とｐ－領域１０４との境界からｐ－領域１０４の側に空乏層１１５が広がる。　
　比較例の光検出素子１６ｃにおいては、ｎ＋領域１０５とｐ－領域１０４との境界からｐ－領域１０４の側を覆うように配置された遮光膜１１１は、カソード電極１１０と電気的に接続されており、バックライトなどからの迷光１８が空乏層１１５に入射しないよう遮光する役割を果たしている。
　しかし、このような構造の光検出素子においては、空乏層１１５の上に配置された遮光膜１１１にはカソード電極１１０に印加されるバイアス電圧Ｖｂと同一の電圧が印加されることになるため、遮光膜１１１の電位が空乏層１１５に電気的に影響を与えるため、光センサの特性が劣化してしまう、という問題がある。すなわち、暗電流に対する光照射時の電流比が小さい。
　これに対し、既に説明したように、本発明の第１の実施形態に係る光検出素子１６では、遮光膜１１が、アノード電極９と同じ電位とされつつ、ｐ－領域４とｎ＋領域５との境界を覆うように設けられているので、暗電流に対する光照射時の電流比の大きな光検出素子を提供できる。
　図５は、本発明の第１の実施形態に係る別の光検出素子の構成を例示する模式的断面図である。　
　図５に表したように、本発明の第１の実施形態に係る別の光検出素子１６ａにおいては、遮光膜１１のＹ軸方向の幅Ｗｓｈが、アノード電極９のＹ軸方向の幅Ｗｃａと同じとされている。これ以外は、光検出素子１６と同じなので説明を省略する。
　光検出素子１６ａにおいては、遮光膜１１のＹ軸方向の幅は、アノード電極９のＹ軸方向の幅と同じであり、遮光膜１１が、アノード電極９がＸ軸方向に延在して形成されてなる構造である。このような構造を有する光検出素子１６ａにおいても、遮光膜１１が、アノード電極９と同じ電位とされつつ、ｐ－領域４とｎ＋領域５との境界を覆うように設けられているので、暗電流に対する光照射時の電流比の大きな光検出素子を提供できる。
　なお、本実施形態に係る光検出素子１６、１６ａにおいては、遮光膜１１の周縁１１ａは、ｐ－領域４とｎ＋領域５との境界を取り囲むように配置され、遮光膜１１はこの境界を覆い、この境界に光が入射しないようにすることができる。これにより、暗電流を低下させ、暗電流に対する光照射時の電流比を大きくすることができる。
　そして、遮光膜１１の周縁１１ａは、基板１の主面に対して垂直な方向から見たときに、ｐ－領域４に形成される空乏層１５を取り囲むように配置されることが望ましい。これにより、さらに、暗電流に対する光照射時の電流比を大きくできる。
　また、遮光膜１１の周縁１１ａは、基板１の主面に対して垂直な方向から見たときに、ｐ－領域４を取り囲むように配置されることがさらに望ましい。このとき、遮光膜１１の面積はさらに大きくなり、ｐ－領域４及びｎ＋領域５との境界と、空乏層１５とが、遮光膜１１で覆われるだけでなく、それらの周囲も一緒に覆うことで、さらに遮光性が高まり、さらに、暗電流に対する光照射時の電流比を大きくすることができる。
　なお、図１及び図５に例示した本実施形態に係る光検出素子１６、１６ａにおいては、ｐ－領域４とｎ＋領域５との境界は、Ｙ軸方向に平行な直線とされる例であるが、本発明はこれには限らず、ｐ－領域４とｎ＋領域５との境界は、任意の形状を有することができる。例えば、ｐ－領域４とｎ＋領域５との境界は、長方形の連続する２つの辺の形状（「Ｌ字型」）や、長方形の連続する３つの辺の形状や、連続する任意の多角形の辺の形状や、円弧の形状などとすることができる。また、本実施形態に係る光検出素子１６、１６ａにおいては、ｐ＋領域３、ｐ－領域４及びｎ＋領域５は、直線上に配置されているが、これらの配置も任意であり、例えば、ｐ＋領域３の少なくとも一部を取り囲むように、ｐ－領域４とｎ＋領域５とが配置されても良い。　
　これらいずれの場合も、ｐ－領域４とｎ＋領域５との境界は、遮光膜１１により覆われる。
　本実施形態に係る光検出素子１６、１６ａは、例えば、光検出装置及び光検出機能付き表示装置などに応用することができる。
　（第２の実施の形態）
　図６は、本発明の第２の実施形態に係る光検出装置の構成を例示する模式図である。　
　図６に表したように、本実施形態に係る光検出装置２６０は、第１の方向に延在する複数の走査線Ｌｉと、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する複数の読み出し線Ｄｊと、複数の走査線Ｌｉのそれぞれと、複数の読み出し線Ｄｊのそれぞれと、の交差部分に対応して設けられた複数の光検出要素２２０と、走査線Ｌｉのそれぞれに接続された走査線回路２１２と、前記読み出し線Ｄｊのそれぞれに接続された読み出し回路２１１と、電源線２１３と、を備えている。なお、ｉ及びｊのそれぞれは２以上の整数である。　
　すなわち、光検出装置２６０は、複数の光検出要素２２０（破線で囲まれた部分）を有する。
　光検出要素２２０のそれぞれは、走査線Ｌｉに接続されたゲート２０４Ｇと、電源線２１３に接続されたドレイン２０４Ｄと、ソース２０４Ｓと、チャネル層（図示しない）と、を有するリセット用トランジスタ２０４（第１のトランジスタ）と、リセット用トランジスタ２０４のソース２０４Ｓに接続された光検出素子１６と、蓄積容量２１４と、増幅回路２１５と、を有する。
　この場合、光検出素子１６のカソード電極１０が、リセット用トランジスタ２０４のソース２０４Ｓと接続されている。そして、光検出素子１６のアノード電極９は共通端子２０７に接続される。
　また、蓄積容量２１４の一端は光検出素子１６のカソード電極１０と、他端は共通端子２０７と接続されている。増幅回路２１５の入力端子は、光検出素子１６のカソード電極１０と、出力端子は、読み出し線Ｄｊと接続されている。
　なお、本具体例では光検出素子１６を用いているが、光検出素子１６ａを用いても良い。すなわち、本実施形態に係る光検出装置２６０は、第１の実施形態に係る光検出素子１６、１６ａの少なくともいずれかを用いることができる。
　上記の走査線Ｌｉ、読み出し線Ｄｊ及び光検出要素２２０は、例えば、ガラス等からなる基板２００の上に設けることができる。リセット用トランジスタ２０４には、例えば多結晶シリコンからなる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いることができる。また、走査線回路２１２及び読み出し回路２１１のそれぞれの少なくとも一部は、周辺回路として、上記の基板２００上に設けることができ、または、基板２００とは別の基板上に設けることもできる。
　本実施形態に係る光検出装置２６０の動作について説明する。　
　電源線２１３にはカソード電位が、共通端子２０７にはグランド電位が印加されている。走査線Ｌｉは走査線回路２１２によって、線順次に１本ずつ選択され、リセット用トランジスタ２０４を介してカソード電極１０にカソード電位が印加される。アノード電極９はグランド電位となっているため、光検出素子１６には逆バイアス電圧が印加される。この状態で光検出素子１６に光が照射されると、光照射量に応じた光電流が流れ、蓄積容量２１４に電荷が蓄積される。
　続いて、増幅回路２１５を第２の走査線（図示せず）により線順次に選択し、読み出し回路２１１により読み出し線Ｄｊの電圧を線順次に読み出すことにより、走査線Ｌｉと読み出し線Ｄｊとの交点位置ｉ、ｊにある光検出要素２２０の照射光に対応する、蓄積容量２１４に蓄積された電荷を読み出すことができる。
　このようにして、複数の光検出要素２２０を、例えば２次元的に配列させた光検出装置２６０により、２次元的に照射される光の強度分布を検出することができ、２次元光センサとして使用することができる。
　本実施形態に係る光検出装置２６０においては、本発明の第１の実施形態に係る光検出素子１６、１６ａの少なくともいずれかを用いることで、暗電流に対する光照射時の電流比の大きな光検出装置が提供できる。
　（第３の実施の形態）
　図７は、本発明の第３の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。　
　図７に表したように、本発明の第３の実施形態に係る光検出機能付き表示装置３６０は、第１の方向に延在する複数の走査線Ｌｉと、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する複数の読み出し線Ｄｊと、前記複数の走査線Ｌｉのそれぞれと、前記複数の読み出し線Ｄｊのそれぞれと、の交差部分に対応して設けられた複数の光検出要素２２０（破線で囲まれた部分）と、前記走査線Ｌｉに接続された走査線回路２１２と、前記読み出し線Ｄｊに接続された読み出し回路２１１と、を備える。
　さらに、表示装置３６０は、前記第１の方向に延在する複数の表示走査線Ｓｉと、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する複数の信号線Ｗｊと、前記表示走査線Ｓｉに接続された表示走査線回路３１４と、前記信号線Ｗｊに接続された信号線回路３１３と、前記複数の表示走査線Ｓｉのそれぞれと、前記複数の信号線Ｗｊのそれぞれと、の交差部分に対応して設けられ、画素電極３４０を有する複数の表示要素３３０（破線で囲まれた部分）と、前記画素電極３４０に対向して設けられた対向電極３３２と、前記画素電極３４０と前記対向電極３３２との間に設けられ、前記画素電極３４０と前記対向電極３３２との間に印加される電圧に応じて光学特性が変化する光学層３３１と、をさらに備える。
　このように、光検出機能付き表示装置３６０は、複数の光検出要素２２０と、複数の表示要素３３０と、を有する。
　なお、本具体例においては、表示走査線Ｓｉを走査線Ｌｉとは別に設けている。
　光検出要素２２０は、第２の実施形態に係る光検出装置２６０の場合と同様とすることができるので説明を省略する。　
　表示要素３３０のそれぞれは、表示走査線Ｓｉに接続されたゲート３０３Ｇと、信号線Ｗｊに接続されたドレイン３０３Ｄと、画素電極３４０に接続されたソース３０３Ｓと、チャネル層（図示しない）と、を有する表示用トランジスタ３０３（第２のトランジスタ）を有する。　
　本具体例では、表示要素３３０のそれぞれは、さらに、表示用トランジスタ３０３のソース３０３Ｓに接続された第２の蓄積容量３３５を有している。
　表示要素３３０における光学層３３１には、例えば、液晶を用いることができる。ただし、本発明はこれに限らず、光学層３３１は、画素電極３４０と対向電極３３２との間に印加される電圧に基づいて光学特性が変化すれば良く、例えば、有機ＥＬを用いることができる。
　表示要素３３０において、画素電極３４０と対向して設けられる対向電極３３２は、上記の基板３００に設けることができる。そして、光学層３３１として液晶を用いる場合には、基板３００に対して略並行に別の対向基板が設けられ、その間に液晶が挟持される。そして、例えば、画素電極３４０と対向電極３３２は、基板３００の上に櫛歯状に設けられ、画素電極３４０と対向電極３３２との間の電圧によって発生する電界によって、液晶の配列方向を変化させて表示を行う。このときは、液晶は、主に、基板３００に対して並行な平面内で配列を変化させる。
　また、表示要素３３０において、画素電極３４０と対向して設けられる対向電極３３２は、基板３００と対向して設けられる対向基板に設けることができる。このときの対向電極３３２は、対向基板の上の共通電極として設けられる。そして、光学層３３１として液晶を用いる場合には、これらの基板の間に液晶が挟持される。そして、画素電極３４０と対向電極３３２との間の電圧によって、液晶の配列方向を変化させて表示を行う。このとき、液晶には、例えば、ツイステッドネマティックモードの液晶を用いることができる。このように、対向電極３３２が、走査線Ｌｉ、読み出し線Ｄｊ及び光検出要素２２０が設けられる基板３００とは別の対向基板に設けられ、各表示要素３３０において、対向電極３３２が共通して設けられていても良い。このように、表示要素３３０の少なくとも一部は、走査線Ｌｉ、読み出し線Ｄｊ及び光検出要素２２０が設けられる基板３００の上に設けられる。
　上記の走査線Ｌｉ、読み出し線Ｄｊ、信号線Ｗｊ、光検出要素２２０、表示要素３３０のそれぞれの少なくとも一部は、ガラス等からなる基板３００上に設けることができる。リセット用トランジスタ２０４及び表示用トランジスタ３０３には、例えば、多結晶シリコンからなる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いることができる。また、走査線回路２１２、読み出し回路２１１、表示走査線回路３１４、及び信号線回路３１３のそれぞれの少なくとも一部は、周辺回路として、上記の基板３００上に設けることができ、また、基板３００とは別の基板上に設けることができる。
　光検出要素２２０、走査線回路２１２及び読み出し回路２１１の動作については第２の実施形態に係る光検出装置２６０の場合と同様とすることができるので説明を省略する。
　表示要素３３０のそれぞれにおいては、走査線回路２１２により表示用トランジスタ３０３を線順次でオンにし、それに同期して、信号線回路３１３から各表示要素３３０の画素電極３４０に所望の電荷を書き込み、光学層に所望の電圧を印加し、表示を行う。
　本実施形態に係る検出機能付き表示装置３６０においては、光検出要素２２０のそれぞれに、本実施形態に係る光検出素子の少なくともいずれかを用いることにより、暗電流に対する光照射時の電流比の大きな光検出を可能とした光検出機能付き表示装置を提供できる。
　なお、本実施形態に係る光検出機能付き表示装置３６０において、各光検出要素２２０の光検出素子１６の部分に異なる分光特性を有する複数の着色層（例えばカラーフィルタ）を設けることにより、カラー画像を入力できる光検出機能付き表示装置を構成することもできる。なお、この場合、表示要素３３０用に設けられるカラーフィルタが、光検出素子１６に設けられる異なる分光特性を有する複数の着色層を兼用しても良い。
　なお、上記において、第１導電型をｐ型とし、第２導電型をｎ型としたが、これらは相互に入れ替えが可能である。すなわち、第１導電型をｎ型とし、第２導電型をｐ型とし、例えば、第１半導体領域をｎ＋領域とし、第２半導体領域をｎ－領域とし、第３半導体領域をｐ＋領域としても良い。この場合も、遮光層１１は、第２半導体領域と第３半導体領域との境界を覆い遮光し、第１半導体領域に接続された電極と同じ電位とされる。
　また、本実施形態に係る光検出機能付き表示装置３６０において、光検出素子１６への光の照射は、例えば、光ペン等からの光や、周囲からの照明光や、表示装置におけるバックライトからの照明が対象物で反射した光などとすることができる。これにより、様々な用途の光検出機能付き表示装置が実現できる。
　以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、光検出素子、光検出装置及び光検出機能付き表示装置を構成する各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。　
　また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
　その他、本発明の実施の形態として上述した光検出素子、光検出装置及び光検出機能付き表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての光検出素子、光検出装置及び光検出機能付き表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
　その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
　１、１０１　基板
　２、１０２　アンダーコート層
　３、１０３　ｐ＋領域（第１の半導体領域）
　４、１０４　ｐ－領域（第２の半導体領域）
　４ａ、１０４ａ　非空乏化領域
　５、１０５　ｎ＋領域（第３の半導体領域）
　６、１０６　シリコン酸化膜
　８、１０８　シリコン酸化膜
　９、１０９　アノード電極、
　１０、１１０　カソード電極
　１１、１１１　遮光膜
　１１ａ、１１１ａ　周縁
　１１ｔ　導電膜
　１２、１１２　シリコン窒化膜
　１３、１１３　コンタクト
　１４、１１４　コンタクト
　１５、１１５　空乏層
　１６、１６ａ、１６ｃ　光検出素子
　１６ｔ　フォトダイオード
　１７　入射光
　１８　迷光
　２００　基板
　２０４　リセット用トランジスタ（第１のトランジスタ）
　２０４Ｄ　ドレイン
　２０４Ｇ　ゲート
　２０４Ｓ　ソース
　２０７　共通端子
　２１１　読み出し回路
　２１２　走査線回路
　２１３　電源線
　２１４　蓄積容量
　２１５　増幅回路
　２２０　光検出要素
　２６０　光検出装置
　３００　基板
　３０３　表示用トランジスタ(第２のトランジスタ）
　３０３Ｄ　ドレイン
　３０３Ｇ　ゲート
　３０３Ｓ　ソース
　３１３　信号線回路
　３１４　表示走査線回路
　３３０　表示要素
　３３１　光学層
　３３２　対向電極、
　３３５　第２の蓄積容量
　３４０　画素電極
　３６０　光検出機能付き表示装置

Claims (10)

  1. 　基板と、
    　前記基板の主面上に設けられた第１導電型の第１半導体領域と、
    　前記第１半導体領域に接して前記第１半導体領域と実質的に同じ平面内に設けられ、前記第１半導体領域よりも不純物濃度が低い第１導電型の第２半導体領域と、
    　前記第２半導体領域に接して前記第２半導体領域と実質的に同じ平面内に設けられた第２導電型の第３半導体領域と、
    　前記第１半導体領域と前記第２半導体領域と前記第３半導体領域の上に設けられた絶縁膜と、
    　前記絶縁膜の上に設けられ、前記第１半導体領域と電気的に接続された第１電極と、
    　前記絶縁膜の上に設けられ、前記第３半導体領域と電気的に接続された第２電極と、
    　前記絶縁膜の上に設けられ、前記基板の主面に対して垂直な方向からみたときに、周縁が前記第２半導体領域と前記第３半導体領域との境界を取り囲むように配置され、前記第１電極と電気的に接続された遮光膜と、
    　を備えたことを特徴とする光検出素子。
  2. 　前記遮光膜は、その周縁が、前記基板の主面に対して垂直な方向からみたときに、前記第２半導体領域に形成される空乏層を取り囲むように配置されたことを特徴とする請求項１記載の光検出素子。
  3. 　前記遮光膜は、その周縁が、前記基板の主面に対して垂直な方向からみたときに、前記第２半導体領域を取り囲むように配置されたことを特徴とする請求項１記載の光検出素子。
  4. 　前記第１電極と、前記第２電極と、前記遮光膜と、は、実質的に同一平面内に設けられていることを特徴とする請求項１記載の光検出素子。
  5. 　前記遮光膜は、前記第１電極と実質的に同一の材料からなることを特徴とする請求項１記載の光検出素子。
  6. 　前記遮光膜の、前記第２半導体と前記第３半導体との境界に対して平行で、前記基板の主面に対して平行な第１の方向の長さは、前記第１電極の前記第１の方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項１記載の光検出素子。
  7. 　前記第１半導体領域、前記第２半導体領域及び前記第３半導体領域の少なくともいずれかは、多結晶シリコンからなることを特徴とする請求項１記載の光検出素子。
  8. 　前記第１導電型はｐ型であり、前記第２導電型はｎ型であることを特徴とする請求項１記載の光検出素子。
  9. 　第１の方向に延在する複数の走査線と、
    　前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する複数の読み出し線と、
    　前記複数の走査線のそれぞれと、前記複数の読み出し線のそれぞれと、の交差部分に対応して設けられた複数の光検出要素と、
    　前記走査線に接続された走査線回路と、
    　前記読み出し線に接続された読み出し回路と、
    　を備え、
    　前記光検出要素のそれぞれは、
    　　　　前記走査線に接続されたゲートと、
    　　　　前記読み出し線に接続されたドレインと、
    　　　　ソースと、
    　　　　チャネル層と、
    　　　を有する第１のトランジスタと、
    　　　前記第１のトランジスタの前記ソースに接続された請求項１記載の光検出素子と、
    　を有することを特徴とする光検出装置。
  10. 　第１の方向に延在する複数の走査線と、
    　前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する複数の読み出し線と、
    　前記複数の走査線のそれぞれと、前記複数の読み出し線のそれぞれと、の交差部分に対応して設けられた複数の光検出要素と、
    　前記走査線に接続された走査線回路と、
    　前記読み出し線に接続された読み出し回路と、
    　前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する複数の信号線と、
    　前記信号線に接続された信号線回路と、
    　前記複数の走査線のそれぞれと、前記複数の信号線のそれぞれと、の交差部分に対応して設けられ、画素電極を有する複数の表示要素と、
    　前記画素電極に対向して設けられた対向電極と、
    　前記画素電極と前記対向電極との間に設けられ、前記画素電極と前記対向電極との間に印加される電圧に応じて光学特性が変化する光学層と、
    　を備え、
    　前記光検出要素のそれぞれは、
    　　　　前記走査線に接続されたゲートと、
    　　　　前記読み出し線に接続されたドレインと、
    　　　　ソースと、
    　　　　チャネル層と、
    　　　を有する第１のトランジスタと、
    　　　前記第１のトランジスタの前記ソースと接続された請求項１記載の光検出素子と、
    　を有し、
    　前記表示要素のそれぞれは、
    　　　　前記走査線に接続されたゲートと、
    　　　　前記信号線に接続されたドレインと、
    　　　　前記画素電極に接続されたソースと、
    　　　　チャネル層と、
    　を有する第２のトランジスタを有することを特徴とする光検出機能付き表示装置。
PCT/JP2009/065482 2008-09-19 2009-09-04 光検出素子、光検出装置、及び、光検出機能付き表示装置 WO2010032632A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/051,612 US20110169794A1 (en) 2008-09-19 2011-03-18 Photodetector, photodetector array and display device with photodetection

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-241062 2008-09-19
JP2008241062A JP2010073974A (ja) 2008-09-19 2008-09-19 光検出素子、光検出装置、及び、光検出機能付き表示装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/051,612 Continuation US20110169794A1 (en) 2008-09-19 2011-03-18 Photodetector, photodetector array and display device with photodetection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010032632A1 true WO2010032632A1 (ja) 2010-03-25

Family

ID=42039462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/065482 WO2010032632A1 (ja) 2008-09-19 2009-09-04 光検出素子、光検出装置、及び、光検出機能付き表示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20110169794A1 (ja)
JP (1) JP2010073974A (ja)
WO (1) WO2010032632A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108321161A (zh) * 2018-01-31 2018-07-24 京东方科技集团股份有限公司 一种光探测器、阵列基板及显示面板
US11114497B2 (en) 2017-07-18 2021-09-07 Boe Technology Group Co., Ltd. Sensor, array substrate containing sensor, display panel containing array substrate

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5330877B2 (ja) * 2009-03-26 2013-10-30 株式会社東芝 光検出装置及び表示装置
CN105097860B (zh) 2015-06-18 2018-06-29 京东方科技集团股份有限公司 探测基板及其制造方法、探测器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006003857A (ja) * 2003-08-25 2006-01-05 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 表示装置および光電変換素子
WO2006118166A1 (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Sharp Kabushiki Kaisha 表示装置およびこれを備えた電子機器
JP2007524197A (ja) * 2003-12-15 2007-08-23 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光センサーを備えたアクティブマトリックス型画素デバイス
WO2008044371A1 (fr) * 2006-10-13 2008-04-17 Sharp Kabushiki Kaisha Affichage à cristaux liquides
WO2008133162A1 (ja) * 2007-04-25 2008-11-06 Sharp Kabushiki Kaisha 表示装置及びその製造方法
WO2008143211A1 (ja) * 2007-05-18 2008-11-27 Sharp Kabushiki Kaisha 表示装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100669270B1 (ko) * 2003-08-25 2007-01-16 도시바 마쯔시따 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 표시 장치 및 광전 변환 소자

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006003857A (ja) * 2003-08-25 2006-01-05 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 表示装置および光電変換素子
JP2007524197A (ja) * 2003-12-15 2007-08-23 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光センサーを備えたアクティブマトリックス型画素デバイス
WO2006118166A1 (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Sharp Kabushiki Kaisha 表示装置およびこれを備えた電子機器
WO2008044371A1 (fr) * 2006-10-13 2008-04-17 Sharp Kabushiki Kaisha Affichage à cristaux liquides
WO2008133162A1 (ja) * 2007-04-25 2008-11-06 Sharp Kabushiki Kaisha 表示装置及びその製造方法
WO2008143211A1 (ja) * 2007-05-18 2008-11-27 Sharp Kabushiki Kaisha 表示装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11114497B2 (en) 2017-07-18 2021-09-07 Boe Technology Group Co., Ltd. Sensor, array substrate containing sensor, display panel containing array substrate
CN108321161A (zh) * 2018-01-31 2018-07-24 京东方科技集团股份有限公司 一种光探测器、阵列基板及显示面板
CN108321161B (zh) * 2018-01-31 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 一种光探测器、阵列基板及显示面板

Also Published As

Publication number Publication date
US20110169794A1 (en) 2011-07-14
JP2010073974A (ja) 2010-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5014971B2 (ja) ディスプレイ装置
US8368068B2 (en) Display with photo sensor and manufacturing method thereof
US9471182B2 (en) Semiconductor device having sensor circuits with amplifier circuits and light-receiving elements
US20100308345A1 (en) Light sensing system
US7462863B2 (en) Thin film phototransistor, active matrix substrate using the phototransistor, and image scanning device using the substrate
KR101790161B1 (ko) 광 센서, 광 센서의 제조 방법, 및 광 센서를 포함하는 액정 표시 장치
US7999259B2 (en) Display device having a photodiode whose p region has an edge width different than that of the n region
KR20090067047A (ko) 표시 장치
JP2020512678A (ja) 半導体デバイス、アレイ基板及び半導体デバイスの製造方法
CN108595041A (zh) 触控显示面板
US11978747B2 (en) Touch screen panel for sensing touch using TFT photodetectors integrated thereon
US20120319978A1 (en) Display device
TWI314781B (en) Input display
WO2010032632A1 (ja) 光検出素子、光検出装置、及び、光検出機能付き表示装置
WO2010146736A1 (ja) 表示パネル用基板および表示装置
US8253896B2 (en) Photonic sensor, method of manufacturing same, color filter substrate having same, and display device having the color filter substrate
KR101688057B1 (ko) 가시광선 감지 센서 및 이를 포함하는 광 센서
WO2010146737A1 (ja) 表示パネル用基板および表示装置
WO2010097984A1 (ja) 光センサおよびこれを備えた表示装置
US20090159893A1 (en) Light-receiving element and display device
JP5136112B2 (ja) 光電変換装置及び電気光学装置
JP2009272452A (ja) 固体撮像装置
JP5329938B2 (ja) センサ部内蔵画像表示装置
JP5330877B2 (ja) 光検出装置及び表示装置
CN115917412A (zh) 显示基板、显示装置及其补偿方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09814477

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09814477

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1