[发明专利]液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备光电二极管的液晶显示装置，上述光电二极管对从显示画面的观察者一侧入射的光作出反应。 

背景技术

近年来，液晶显示装置由于具有省电、机型薄、重量轻等特点，作为电脑、手机、PDA、游戏机的显示装置广泛应用。一般来说，液晶显示装置包括液晶显示面板和从背面对液晶显示面板照明的背光源。液晶显示面板构成为由有源矩阵基板和对置基板夹住液晶层。 

有源矩阵基板构成为在玻璃基板上矩阵状地形成多个像素。像素由TFT和像素电极构成。对置基板构成为在玻璃基板上形成对置电极和与各像素对应的彩色滤光片。通过这种构成，在液晶显示装置中调整各像素电极与对置电极之间施加的电压，对每个像素调整液晶层的透过率。其结果是，利用透过液晶层的背光源的照明光，在显示画面上显示图像。 

像这样，现有的液晶显示装置具备显示图像的功能，然而近年来，提出了具有图像获取(取り込み)功能的显示装置(例如，参照专利文献1)。在专利文献1公开的液晶显示装置中，在有源矩阵基板上矩阵状地形成多个光电二极管，液晶显示面板作为区域传感器(areasensor)发挥功能。 

另外，在专利文献1中，作为各光电二极管，使用横向(lateral)构造的PIN二极管。各PIN二极管利用TFT的工艺，在与TFT共同的硅膜上依次形成p层、i层、n层。 

上述PIN二极管在构造上不仅从观察者一侧入射的光，也利用来自背光源的照明光作出反应。因此，为了阻止来自背光源的照明光入射到PIN二极管，在PIN二极管的背光源一侧通常设置有遮光膜。利用该遮光膜，各PIN二极管仅对从观察者一侧入射到液晶显示面板的 光作出反应并发出信号。 

专利文献1：特开2006-3857号公报(第11页-第12页，第20页-第21页，图20，图38) 

发明内容

但是，在专利文献1记载的技术中，遮光膜由金属材料形成，另外，在构成PIN二极管的硅膜和遮光膜之间，仅存在薄的绝缘层，所以i层中很难生成耗尽层。因此，专利文献1的液晶显示装置存在以下问题：在PIN二极管中容易产生暗电流，只能得到画质较低的摄影图像。 

此外，如果遮光膜由金属材料形成，那么在构成PIN二极管的硅膜的表面产生的电荷会被遮光膜捕获(trap)。在PIN二极管的持续使用过程中，这种现象会成为损害PIN二极管输出值的再现性的主要原因。 

另外，在利用TFT栅极电极形成遮光膜时，构成PIN二极管的硅膜和遮光膜之间的绝缘层变得更薄，因此上述问题十分显著。 

而且，虽然通过扩大构成PIN二极管的硅膜和遮光膜之间的距离能够抑制暗电流和捕获，但在这种情况下，必须增大遮光膜面积，从而降低液晶显示面板的开口率。 

本发明的目的在于消除上述问题，提供一种能够抑制光电二极管中发生暗电流和输出值变动的液晶显示装置。 

为了实现上述目的，本发明的液晶显示装置包括：具有有源矩阵基板的液晶显示面板和对上述液晶显示面板照明的背光源，其特征在于：上述有源矩阵基板包括：由硅膜形成的光电二极管和对上述光电二极管遮蔽来自上述背光源的照明光的遮光膜，上述遮光膜由半导体或绝缘体形成。 

如上所述，在本发明的液晶显示装置中，遮蔽照明光的遮光膜由比金属材料电阻率高的半导体或绝缘体形成。因此，与现有技术相比，本发明的液晶显示装置能够抑制光电二极管中的暗电流的发生和输出值的变动。 

附图说明

图1为概括表示本发明的实施方式的液晶显示装置整体结构的截面图。 

图2为放大表示图1所示的液晶显示装置的有源矩阵基板的一部分的截面图。 

图3为表示图1和图2所示的光电二极管的光谱灵敏度的图表。 

图4为表示图1及图2所示的遮光膜的光谱透过率的图表。 

图5为表示设置有遮光膜时的光电二极管的光谱灵敏度的图表。 

图6为表示本发明实施方式的液晶显示装置的主要制造工序的截面图。图6(a)～(d)表示有源矩阵基板制造初期的一系列主要制造工序。 

图7为表示本发明实施方式的液晶显示装置的主要制造工序的截面图。图7(a)～(c)表示在图6(d)所示的工序实施之后实施的有源矩阵基板的一系列的主要制造工序。 

图8为表示本发明实施方式的液晶显示装置的主要制造工序的截面图。图8(a)～(c)表示在图7(c)所示的工序实施之后实施的有源矩阵基板的一系列的主要制造工序。