專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備光電二極管的液晶顯示裝置，上述光電二極管對(duì) 從顯示畫面的觀察者一側(cè)入射的光作出反應(yīng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，液晶顯示裝置由于具有省電、機(jī)型薄、重量輕等特點(diǎn)，
作為電腦、手機(jī)、PDA、游戲機(jī)的顯示裝置廣泛應(yīng)用。 一般來(lái)說(shuō)，液 晶顯示裝置包括液晶顯示面板和從背面對(duì)液晶顯示面板照明的背光 源。液晶顯示面板構(gòu)成為由有源矩陣基板和對(duì)置基板夾住液晶層。
有源矩陣基板構(gòu)成為在玻璃基板上矩陣狀地形成多個(gè)像素。像素 由TFT和像素電極構(gòu)成。對(duì)置基板構(gòu)成為在玻璃基板上形成對(duì)置電極 和與各像素對(duì)應(yīng)的彩色濾光片。通過(guò)這種構(gòu)成，在液晶顯示裝置中調(diào) 整各像素電極與對(duì)置電極之間施加的電壓，對(duì)每個(gè)像素調(diào)整液晶層的 透過(guò)率。其結(jié)果是，利用透過(guò)液晶層的背光源的照明光，在顯示畫面 上顯示圖像。
像這樣，現(xiàn)有的液晶顯示裝置具備顯示圖像的功能，然而近年來(lái)， 提出了具有圖像獲取(取Q込^)功能的顯示裝置(例如，參照專利 文獻(xiàn)l)。在專利文獻(xiàn)1公開的液晶顯示裝置中，在有源矩陣基板上矩 陣狀地形成多個(gè)光電二極管，液晶顯示面板作為區(qū)域傳感器(area sensor)發(fā)揮功能。
另外，在專利文獻(xiàn)l中，作為各光電二極管，使用橫向(lateral) 構(gòu)造的PIN二極管。各PIN二極管利用TFT的工藝，在與TFT共同的 硅膜上依次形成p層、i層、n層。
上述PIN 二極管在構(gòu)造上不僅從觀察者一側(cè)入射的光，也利用來(lái) 自背光源的照明光作出反應(yīng)。因此，為了阻止來(lái)自背光源的照明光入 射到PIN二極管，在PIN二極管的背光源一側(cè)通常設(shè)置有遮光膜。利 用該遮光膜，各PIN 二極管僅對(duì)從觀察者一側(cè)入射到液晶顯示面板的光作出反應(yīng)并發(fā)出信號(hào)。
專利文獻(xiàn)l:特開2006—3857號(hào)公報(bào)(第11頁(yè)一第12頁(yè)，第20 頁(yè)一第21頁(yè)，圖20，圖38)

發(fā)明內(nèi)容
但是，在專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，遮光膜由金屬材料形成，另 外，在構(gòu)成PIN 二極管的硅膜和遮光膜之間，僅存在薄的絕緣層，所 以i層中很難生成耗盡層。因此，專利文獻(xiàn)1的液晶顯示裝置存在以下
問(wèn)題在PIN 二極管中容易產(chǎn)生暗電流，只能得到畫質(zhì)較低的攝影圖像。
此外，如果遮光膜由金屬材料形成，那么在構(gòu)成PIN 二極管的硅 膜的表面產(chǎn)生的電荷會(huì)被遮光膜捕獲(tmp)。在PIN二極管的持續(xù)使 用過(guò)程中，這種現(xiàn)象會(huì)成為損害PIN 二極管輸出值的再現(xiàn)性的主要原 因。
另外，在利用TFT柵極電極形成遮光膜時(shí)，構(gòu)成PIN二極管的硅 膜和遮光膜之間的絕緣層變得更薄，因此上述問(wèn)題十分顯著。
而且，雖然通過(guò)擴(kuò)大構(gòu)成PIN 二極管的硅膜和遮光膜之間的距離 能夠抑制暗電流和捕獲，但在這種情況下，必須增大遮光膜面積，從 而降低液晶顯示面板的開口率。
本發(fā)明的目的在于消除上述問(wèn)題，提供一種能夠抑制光電二極管 中發(fā)生暗電流和輸出值變動(dòng)的液晶顯示裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的液晶顯示裝置包括具有有源矩陣 基板的液晶顯示面板和對(duì)上述液晶顯示面板照明的背光源，其特征在 于上述有源矩陣基板包括由硅膜形成的光電二極管和對(duì)上述光電 二極管遮蔽來(lái)自上述背光源的照明光的遮光膜，上述遮光膜由半導(dǎo)體 或絕緣體形成。
如上所述，在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，遮蔽照明光的遮光膜由 比金屬材料電阻率高的半導(dǎo)體或絕緣體形成。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比， 本發(fā)明的液晶顯示裝置能夠抑制光電二極管中的暗電流的發(fā)生和輸出 值的變動(dòng)。


圖1為概括表示本發(fā)明的實(shí)施方式的液晶顯示裝置整體結(jié)構(gòu)的截 面圖。
圖2為放大表示圖1所示的液晶顯示裝置的有源矩陣基板的一部 分的截面圖。
圖3為表示圖1和圖2所示的光電二極管的光譜靈敏度的圖表。 圖4為表示圖1及圖2所示的遮光膜的光譜透過(guò)率的圖表。 圖5為表示設(shè)置有遮光膜時(shí)的光電二極管的光譜靈敏度的圖表。 圖6為表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的主要制造工序的截
面圖。圖6 (a) ~ (d)表示有源矩陣基板制造初期的一系列主要制造工序。
圖7為表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的主要制造工序的截 面圖。圖7 (a) ~ (c)表示在圖6 (d)所示的工序?qū)嵤┲髮?shí)施的有 源矩陣基板的一系列的主要制造工序。
圖8為表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的主要制造工序的截 面圖。圖8 (a) ~ (c)表示在圖7 (c)所示的工序?qū)嵤┲髮?shí)施的有 源矩陣基板的一系列的主要制造工序。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的液晶顯示裝置包括具有有源矩陣基板的液晶顯示面板 和對(duì)上述液晶顯示面板照明的背光源，其特征在于上述有源矩陣基 板包括由硅膜形成的光電二極管和對(duì)上述光電二極管遮蔽來(lái)自上述 背光源的照明光的遮光膜，上述遮光膜由半導(dǎo)體或絕緣體形成。
在上文所述的本發(fā)明的液晶顯示裝置中，上述光電二極管具有入 射到上述光電二極管的入射光的波長(zhǎng)越短靈敏度越高的特性，上述遮 光膜優(yōu)選由入射到上述遮光膜的入射光的波長(zhǎng)越短上述入射光的透過(guò) 率越低的硅膜形成。在這種情況下，能夠可靠地抑制光電二極管由于 背光源的照明光而做出反應(yīng)。具體來(lái)說(shuō)，釆用多晶硅或連續(xù)晶界結(jié)晶 硅形成構(gòu)成上述二極管的硅膜，采用非晶質(zhì)硅形成上述遮光膜。
另外，在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，上述有源矩陣基板具備配置 為矩陣狀的多個(gè)有源元件，上述光電二極管能夠矩陣狀地形成有多個(gè)。另外，上述光電二極管包括第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體區(qū)域、本征半導(dǎo)體 區(qū)域、和與上述第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域，上述第一 導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域、上述本征半導(dǎo)體區(qū)域和上述第二導(dǎo)電型的半導(dǎo)體 區(qū)域可以呈以下形式即沿形成上述光電二極管的上述硅膜的面方向 依次設(shè)置。
(實(shí)施方式)
以下參照?qǐng)D1~圖8對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置進(jìn)行說(shuō)明。 首先參照?qǐng)D1~圖5對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō) 明。圖1為概括表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置整體結(jié)構(gòu)的截面 圖。圖2為放大表示圖1所示的液晶顯示裝置的有源矩陣基板的一部
分的截面圖。另外，在圖1和圖2中關(guān)于絕緣材料省略影線(hatching)。 如圖1所示，本實(shí)施方式的液晶顯示裝置與背景技術(shù)欄中論述的 現(xiàn)有的液晶顯示裝置(現(xiàn)有技術(shù)例)同樣，包括液晶顯示面板1和對(duì) 液晶顯示面板1照明的背光源13。液晶顯示面板l包括有源矩陣基 板2、液晶層3和濾光片(filter)基板4，構(gòu)成為在有源矩陣基板2和 濾光片基板4之間夾有液晶層3的結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，有源矩陣基板2包括，在作為基底基板的玻璃基板5 上呈矩陣狀配置的多個(gè)有源元件6和像素電極9。 一組有源元件6和像 素電極9構(gòu)成一個(gè)像素。在本實(shí)施方式中，有源元件6為薄膜晶體管 (TFT: Thin Film Transistor)。而且在以下的說(shuō)明中，將有源元件記為 "TFT6"。
另外，濾光片基板4構(gòu)成為，在作為基底基板的玻璃基板10上設(shè) 置有彩色濾光片和對(duì)置電極12。彩色濾光片由與任一個(gè)像素對(duì)應(yīng)的紅 色(R)著色層lla、綠色(G)著色層llb、藍(lán)色(B)著色層llc構(gòu) 成。
如圖2所示，TFT6包括硅膜14和柵極電極18。硅膜14形成于覆 蓋玻璃基板5的上表面的第一層間絕緣膜26上。柵極電極18形成于 覆蓋硅膜14的第二層間絕緣膜27上。第二層間絕緣膜27和柵極電極 18重疊的部分作為柵極絕緣膜發(fā)揮作用。另外，柵極電極18由第三層 間絕緣膜28覆蓋。在本實(shí)施方式中，硅膜14由電荷移動(dòng)速度方面比 較優(yōu)異的連續(xù)晶界結(jié)晶硅(CGS)形成。
6另外，硅膜14上形成有作為源極區(qū)域15的n型擴(kuò)散層和作為漏 極區(qū)域17的n型擴(kuò)散層。硅膜14的柵極電極18的正下方的區(qū)域，即 在源極區(qū)域15和漏極區(qū)域17之間的區(qū)域成為通道區(qū)域16。另外，源 極區(qū)域15與貫通第二層間絕緣膜27和第三層間絕緣膜28的源極配線 19a相連接，漏極區(qū)域17與貫通第二層間絕緣膜27和第三層間絕緣膜
。o iVi、、掃4qi7ffi:i^^ ，rv，- 4"口2士+血 ■tnft+TZ tb 士T2 ，Q i=T哲]苗笛二曰|、3夕在給日掛，Q
zo 口、Ji/^M以日L^:^ 1，UTH^t:j文。w"議^til議與貝旭鄰二/zd日J(rèn)^巴涿朕28 tf、J 柵極配線20相連接。
另外，以覆蓋第三層間絕緣膜28、源極配線19a、漏極配線1% 和柵極配線20的方式形成絕緣性保護(hù)膜43。并且在保護(hù)膜43的上層 形成由ITO等形成的像素電極9。在本實(shí)施方式中，像素電極9通過(guò) 貫通保護(hù)膜43的導(dǎo)通路與漏極配線19b電連接。
此外，如圖1和圖2所示，與現(xiàn)有的例子相同，在本實(shí)施方式中， 有源矩陣基板2包括光電二極管7和對(duì)光電二極管7遮蔽來(lái)自背光 源13的照明光29的遮光膜8。呈矩陣狀地設(shè)置有多個(gè)光電二極管7 和遮光膜8。另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)一個(gè)或多個(gè)像素的每一個(gè)設(shè)置 光電二極管7和遮光膜8，由多個(gè)光電二極管7構(gòu)成區(qū)域傳感器。
另外，如圖2所示，光電二極管7由設(shè)置在第一層間絕緣膜26上 的硅膜形成。在本實(shí)施方式中，光電二極管7為具有橫向結(jié)構(gòu)的PIN 二極管，包括沿面方向依次設(shè)置的p型半導(dǎo)體區(qū)域(p層)21、本征 半導(dǎo)體區(qū)域(i層)22和n型半導(dǎo)體區(qū)域(n層)23。
在本實(shí)施方式中，i層22與相鄰的p層21和n層22相比可以是 接近電中性的區(qū)域。i層22優(yōu)選設(shè)置為完全不含雜質(zhì)的區(qū)域或者傳導(dǎo) 電子密度和空穴密度相等的區(qū)域。另外在圖2中，24表示與p層21 相連接的配線，25表示與n層22相連接的配線。配線24及配線25 也由保護(hù)膜43覆蓋。
如上所述，本實(shí)施方式的液晶顯示裝置與現(xiàn)有例具有同樣的結(jié)構(gòu)， 但是，在本實(shí)施方式中遮光膜8由半導(dǎo)體或絕緣體形成，這一點(diǎn)與現(xiàn) 有例不同。
在此，半導(dǎo)體是指電阻率在10,Q-m]以上10iQ-m]以下的范圍內(nèi) 的物質(zhì)。作為半導(dǎo)體可以列舉硅(Si)、鍺(Ge)元素半導(dǎo)體、GaAs、 GaP化合物半導(dǎo)體、Si02、 ZnO金屬氧化物半導(dǎo)體等。另外，所謂絕
7緣體是指電阻率超過(guò)10iQ-m]的物質(zhì)。作為絕緣體可以列舉橡膠、樹 脂、玻璃等。
在本實(shí)施方式中，因?yàn)檎诠饽?由半導(dǎo)體或絕緣體形成，與現(xiàn)有 例相比，在光電二極管7的i層22中容易形成耗盡層。因此光電二極 管7中的暗電流的產(chǎn)生受到抑制，能夠?qū)崿F(xiàn)提高通過(guò)多個(gè)光電二極管7
,縣S" AAi祖旦/.向/& rVi T S莊 1守力U 口、J城砂図'l豕口'J嗎/JM 。
另外，在本發(fā)明中遮光膜8由上述半導(dǎo)體或絕緣體形成即可，但 是在本實(shí)施方式中，遮光膜8優(yōu)選由非晶硅形成。其原因在于，構(gòu)成 TFT6的硅膜14是由連續(xù)晶界結(jié)晶硅形成的。這一點(diǎn)可以參照?qǐng)D3 圖 5進(jìn)行說(shuō)明。
圖3為表示圖1和圖2中所示的光電二極管的光譜靈敏度的圖表。 圖4為表示圖1和圖2中所示的遮光膜的光譜透過(guò)率的圖表。圖5為 表示配置遮光膜時(shí)的光電二極管的光譜靈敏度的圖表。
如圖3所示，由連續(xù)晶界結(jié)晶硅形成的光電二極管7具有入射光 的波長(zhǎng)越短靈敏度越高的特性。也就是說(shuō)，光電二極管7具有對(duì)于波 長(zhǎng)短的藍(lán)色光容易作出反應(yīng)，但是對(duì)于波長(zhǎng)長(zhǎng)的紅色光難以作出反應(yīng) 的特性。
另一方面，如圖4所示，由非晶硅形成的遮光膜8具有入射到遮 光膜8的入射光的波長(zhǎng)越短越使得入射光的透過(guò)率變低的特性。也就 是說(shuō)，光電二極管7具有使波長(zhǎng)短的藍(lán)色光難以通過(guò)而使波長(zhǎng)長(zhǎng)的紅 色光易于通過(guò)的特性。
因此，如果在光電二極管7和背光源13之間配置遮光膜8，則背 光源13的照明光29 (參照?qǐng)D1和圖2)中包含的藍(lán)色成分幾乎被遮光 膜8遮蔽，很難入射到光電二極管7。而且如圖3所示，照明光29中 包含的紅色成分雖然透過(guò)遮光膜8，但很難被光電二極管7感光。
因此，如果設(shè)置遮光膜8，則光電二極管7對(duì)照明光29的光譜靈 敏度如圖5所示。從而，在遮光膜8的作用下，光電二極管7對(duì)背光 源13的照明光29幾乎不作反應(yīng)，只檢測(cè)到從觀察者一側(cè)入射到液晶 顯示面板1的外部光。
另外，根據(jù)圖3~圖5所示的特性，光電二極管7從觀察者一側(cè)看 時(shí)判別為紅色的物體。因此，光電二極管7優(yōu)選配置為在液晶顯示面板1的厚度方向上與紅色的彩色濾光片重疊。這樣配置的情況下，觀
察者很難察覺(jué)到光電二極管7的存在，因此能夠提高液晶顯示裝置的
顯示品質(zhì)o
接下來(lái)參照?qǐng)D6 圖8對(duì)本實(shí)施方式的液晶顯示裝置的制造工序進(jìn) 行說(shuō)明。圖6 圖8為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的液晶顯示裝置的主要制 造工序的截面圖。圖6 (a) ~ (d)表示有源矩陣基板制造初期階段的 一系列主要制造工序。圖7 (a) (c)表示在實(shí)施圖6 (d)所示的工 序之后實(shí)施的有源矩陣基板的一系列主要制造工序。圖8 (a) ~ (c) 表示在實(shí)施圖7 (c)所示的工序之后實(shí)施的有源矩陣基板的一系列主 要制造工序。
另外，除構(gòu)成像素的TFT和光電二極管的制造工序之外，圖6 圖 8還表示構(gòu)成周邊電路的TFT的制造工序。在圖6~圖8中關(guān)于絕緣材 料省略影線。
如圖6 (a)所示，首先采用CVD (Chemical Vapor Deposition)法、 濺射法等方法，在作為有源矩陣基板(參照?qǐng)D1和圖2)的基底基板的 玻璃基板5的一個(gè)面上形成成為遮光膜8的硅膜30。如上所述，硅膜 30由非晶硅形成。另夕卜，膜的厚度例如達(dá)到50nm以上即可，在圖6~ 圖8的例子中設(shè)定為200nm。接下來(lái)，如圖6 (a)所示，采用光刻 (Photolithography)法在與硅膜30上的遮光膜8的形成區(qū)域重疊的部 分形成抗蝕圖形31。
然后，如圖6 (b)所示，以抗蝕圖形31作為掩膜，對(duì)非晶硅膜 30進(jìn)行蝕刻，得到遮光膜8。接下來(lái)，如圖6 (c)所示，形成第一層 間絕緣膜26，覆蓋遮光膜8。第一層間絕緣膜26的成膜能夠通過(guò)利用 CVD法形成氧化硅膜、氮化硅膜進(jìn)行。另外，第一層間絕緣膜26可以 為單層或多層。厚度可設(shè)定為例如100nm 500nm。
另外，如圖6 (c)所示，利用CVD法等方法使構(gòu)成TFT和光電 二極管的硅膜32在第一層間絕緣膜26上成膜。如上所述，硅膜32由 連續(xù)晶界結(jié)晶硅形成。具體來(lái)說(shuō)，硅膜32經(jīng)以下工序形成。
首先，在第一層間絕緣膜26上依次形成氧化硅膜和非晶硅 (amorphous silicon)膜。然后，在非晶硅膜的表層形成作為促進(jìn)結(jié)晶 化的催化劑的鎳薄膜。接下來(lái)，利用激光退火(laser anneal)使鎳薄膜與非晶硅膜發(fā)生反應(yīng)，在這些界面形成結(jié)晶硅層。然后，通過(guò)蝕刻等 除去未反應(yīng)的鎳膜和硅化鎳的層。接著對(duì)剩余的硅膜進(jìn)行激光退火使
其結(jié)晶化，得到由連續(xù)晶界結(jié)晶硅形成的硅膜32。
接下來(lái)，在硅膜32上的TFT (包括像素和周邊電路兩者的TFT) 的形成區(qū)域和光電二極管的形成區(qū)域的重合部分形成抗蝕圖形(圖中 沒(méi)有標(biāo)明)，并以此為掩模進(jìn)行蝕刻。這樣，如圖6 (d)所示，能夠得 到構(gòu)成像素驅(qū)動(dòng)用的TFT6 (參照?qǐng)D1和圖2)的硅膜14、構(gòu)成光電二 極管的硅膜33、構(gòu)成周邊電路用的TFT的硅膜34。
接下來(lái)，如圖7 (a)所示，以覆蓋硅膜14、 33和34的方式形成 第二層間絕緣膜27。第二層間絕緣膜27也作為TFT的柵極絕緣膜發(fā) 揮作用。
第二層間絕緣膜27的成膜與第一層間絕緣膜26的情況相同，也 是通過(guò)CVD法形成氧化硅膜、氮化硅膜而成膜。具體來(lái)說(shuō)，形成氧化 硅膜時(shí)作為原料氣體使用SiH4和N20 (或02)，實(shí)施等離子體CVD法 即可。另外，第二層間絕緣膜27與第一層間絕緣膜26同樣，也可以 為單層或多層。第二層間絕緣膜27的厚度可設(shè)定為例如10nm 120nm。
然后，如圖7 (b)所示，形成像素驅(qū)動(dòng)用TFT6的柵極電極18和 周邊電路用的TFT的柵極電極35。具體來(lái)說(shuō)，先使用以Ta、 Ti、 W、 Mo、 Al等元素為主要成分的金屬材料，實(shí)施濺射法、真空蒸鍍法等方 法形成導(dǎo)電層。在本實(shí)施方式中，例如形成W/TaN合金的導(dǎo)電層。接 下來(lái)，在與導(dǎo)電層上的柵極電極的形成區(qū)域重疊的部分使用光刻法形 成抗蝕圖形，以此作為掩膜進(jìn)行蝕刻，形成柵極電極18和35。
接下來(lái)，如圖7 (c)所示，進(jìn)行用于形成p型的擴(kuò)散層的離子注 入。在本實(shí)施方式中，在光電二極管7 (參照?qǐng)Dl和圖2)和周邊電路 用TFT形成有p型的擴(kuò)散層。具體來(lái)說(shuō)，首先，如圖7 (c)所示形成 抗蝕圖形36?？刮g圖形36在與光電二極管7的p層21 (參照?qǐng)D2)的 形成區(qū)域重疊的部分、和與周邊電路用TFT的源極區(qū)域37和漏極區(qū)域 38重疊的部分，具有開口。 40表示周邊電路用TFT的通道區(qū)域。
然后，用硼(B)、銦(In)等p型雜質(zhì)例如進(jìn)行離子注入，例如 注入能量設(shè)定為10[KeV] 80[KeV]，用量設(shè)定為5 X 10"[ion卜2 X 1016[ion]。這時(shí)注入后的雜質(zhì)濃度優(yōu)選成為1.5X10" 3X10"[個(gè)/cm3]。
10離子注入結(jié)束后，進(jìn)行抗蝕圖形36的除去。
接下來(lái)，如圖8 (a)所示，進(jìn)行用于形成n型擴(kuò)散層的離子注入。 本實(shí)施方式中，在光電二極管7和像素驅(qū)動(dòng)用TFT6中形成n型擴(kuò)散層。 具體來(lái)說(shuō)，如圖8 (a)所示，首先形成抗蝕圖形39。抗蝕圖形39，在 與光電二極管7的n層23 (參照?qǐng)D2)的形成區(qū)域重疊的部分、和與 像素驅(qū)動(dòng)用TFT6的源極區(qū)域15和漏極區(qū)域17重疊的部分，具有開口 。
然后，用磷(P)、砷(As)等的n型雜質(zhì)進(jìn)行離子注入，例如注 入能量設(shè)定為10[KeV] 100[KeV]，用量設(shè)定為5 X 1014[ion]~l X 1016[ion]。這時(shí)，注入后的雜質(zhì)濃度優(yōu)選為1.5X102()~3X1021^/cm3]。 離子注入結(jié)束后，進(jìn)行抗蝕圖形39的消除。
另外，雖然未圖示，但是在本實(shí)施方式中，對(duì)光電二極管7的i 層22也能夠進(jìn)行離子注入。該離子注入，以i層22比p層21和n層 23更接近電中性的方式進(jìn)行。此外，向i層22的離子注入，既可以利 用如圖7 (c)或圖8 (a)所示的離子注入分多次進(jìn)行的情況的任一種 進(jìn)行，也可以通過(guò)與上述方式不同的離子注入進(jìn)行。
另外，在本實(shí)施方式中，在離子注入結(jié)束后為了使雜質(zhì)活性化而 進(jìn)行熱處理。該情況下的熱處理例如能夠采用爐退火(ftimace anneal) 法、激光退火法、高速加熱退火(rapid thermal anneal)法等方法進(jìn)行。 具體而言，利用爐退火法進(jìn)行熱處理的情況下，熱處理在氮?dú)夥諊?進(jìn)行，溫度設(shè)定為300'C 650'C，優(yōu)選設(shè)定為55(TC;處理時(shí)間設(shè)定為 大約4小時(shí)。
接下來(lái)，如圖8 (b)所示，以覆蓋第二層間絕緣膜27、柵極電極 18和35的方式形成第三層間絕緣膜28。第三層間絕緣膜28的成膜與 第一層間絕緣膜26的情況同樣，通過(guò)利用CVD法形成氧化硅膜、氮 化硅膜進(jìn)行。另外，第三層間絕緣膜28也與第一層間絕緣膜26同樣， 可以為單層或多層。第三層間絕緣膜28的厚度例如能夠設(shè)定為 200nm 2000nm，優(yōu)選設(shè)定為lpm。
接下來(lái)，如圖8 (c)所示，形成貫通第二層間絕緣膜27和第三層 間絕緣膜28 (或僅第三層間絕緣膜28)的接觸孔之后，形成與像素驅(qū) 動(dòng)用TFT6相連接的源極配線19a、漏極配線19b和柵極配線20。同時(shí) 形成與光電二極管7相連接的配線24和配線25，與周邊電路用TFT相連接的配線41和配線42。
另外，各配線，在向接觸孔內(nèi)填充導(dǎo)電材料后，在第三層間絕緣 膜28上形成導(dǎo)電膜，并且通過(guò)進(jìn)行抗蝕圖形的形成和蝕刻而形成。在 本實(shí)施方式中，作為配線用的導(dǎo)電膜，使用利用濺射法依次形成Ti膜 (厚度200nm)、含Ti鋁膜(厚度600nm)、 Ti膜(厚度100nm) 所得的疊層膜。
之后，以覆蓋源極配線19a、漏極配線19b、柵極配線20、配線 24、 25、 41及42還有第三層間絕緣膜28的方式形成保護(hù)膜43。保護(hù) 膜43的成膜能夠通過(guò)利用涂布法等形成有機(jī)膜進(jìn)行。另外，保護(hù)膜43 也可為單層或多層。保護(hù)膜的厚度例如設(shè)定為1^im 5pm，優(yōu)選設(shè)定為 2|im~3jim。
接下來(lái)，在形成貫通保護(hù)膜43的接觸孔之后，形成像素電極9。 像素電極9的形成通過(guò)基于CVD法的ITO膜的成膜、抗蝕圖形的形成 和蝕刻進(jìn)行。
另外，如上所述，在本實(shí)施方式中，像素驅(qū)動(dòng)用TFT6、周邊電路 用TFT和光電二極管7由連續(xù)晶界結(jié)晶硅形成，但并不僅限于此。由 于多晶硅也具有與圖3所示的連續(xù)晶界結(jié)晶硅同樣的特性，在本實(shí)施 方式中，像素驅(qū)動(dòng)用TFT6、周邊電路用TFT和光電二極管7也能夠由 多晶硅形成。
如圖6 (c)所示的工序，在使用多晶硅的情況下，形成多晶硅的 硅膜32。由多晶硅形成硅膜32的形成過(guò)程如下，首先，形成非晶質(zhì)硅 的硅膜，然后對(duì)非晶質(zhì)硅的硅膜進(jìn)行例如50(TC、 2小時(shí)的加熱等脫氫 化處理，進(jìn)而進(jìn)行退火使其結(jié)晶化。作為退火方法能夠選用公知的激 光退火法。具體來(lái)說(shuō)，能夠使用利用準(zhǔn)分子激光器(excimer laser)對(duì) 非晶質(zhì)硅膜照射激光電子束(laserbeam)的方法。
工業(yè)中的利用可能性
如上所述，本發(fā)明的液晶顯示裝置能夠抑制光電二極管中暗電流 的發(fā)生，有助于提高具有攝像功能的液晶顯示裝置的畫質(zhì)。因此，本 發(fā)明中的液晶顯示裝置在工業(yè)中具有利用可能性。
1權(quán)利要求
1. 一種液晶顯示裝置，包括具有有源矩陣基板的液晶顯示面板和對(duì)所述液晶顯示面板照明的背光源，其特征在于所述有源矩陣基板包括由硅膜形成的光電二極管和對(duì)所述光電二極管遮蔽來(lái)自所述背光源的照明光的遮光膜，所述遮光膜由半導(dǎo)體或絕緣體形成。
2. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于 所述光電二極管具有入射到所述光電二極管的入射光的波長(zhǎng)越短靈敏度越高的特性，所述遮光膜由入射到所述遮光膜的入射光的波長(zhǎng)越短所述入射光 的透過(guò)率越低的硅膜形成。
3. 如權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于 形成所述光電二極管的硅膜由多晶硅或連續(xù)晶界結(jié)晶硅形成， 所述遮光膜由非晶硅形成。
4. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于 所述有源矩陣基板包括配置為矩陣狀的多個(gè)有源元件， 所述光電二極管矩陣狀地形成有多個(gè)。
5. 如權(quán)利要求l所述的液晶顯示裝置，其特征在于 所述光電二極管包括第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域、本征半導(dǎo)體區(qū)域和與所述第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型的半導(dǎo)體區(qū)域，所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域、所述本征半導(dǎo)體區(qū)域和所述第二導(dǎo) 電型的半導(dǎo)體區(qū)域沿形成所述光電二極管的所述硅膜的面方向依次設(shè) 置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，其能夠抑制光電二極管中暗電流的發(fā)生。因此，在具有有源矩陣基板的液晶顯示面板(1)和對(duì)液晶顯示面板照明的背光源(13)的液晶顯示裝置中，在有源矩陣基板(1)具備，利用設(shè)置在基底基板(5)的硅膜形成的光電二極管(7)和對(duì)光電二極管(7)遮蔽來(lái)自背光源(13)的照明光(29)的遮光膜(8)。遮光膜(8)由半導(dǎo)體或者絕緣體形成。優(yōu)選光電二極管(7)例如由多晶硅或連續(xù)晶界結(jié)晶硅形成，使其具有入射光的波長(zhǎng)越短靈敏度越高的特性。遮光膜(8)由入射光的波長(zhǎng)越短入射光的透過(guò)率越低的硅膜，例如非晶硅形成。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK101523277SQ20078003812
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2007年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月13日
發(fā)明者B·J·哈德文, C·布朗, 加藤浩巳, 小川裕之 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社