JP2008152018A - 電気光学装置及び電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】照明光の輝度調整を適切に行える電気光学装置及び電気光学装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】素子基板１１が、画像表示領域の外周部の少なくとも一部に設けられたＰＩＮ構造の受光素子４８を有すると共に、対向基板１２が、平面視で受光素子４８と重なる緑色フィルタ層７４を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、電気光学装置及び電気光学装置の製造方法に関する。

液晶表示装置は、一対の基板と一対の基板に挟持された液晶層とを主体として構成されている。そして、例えば透過型の液晶表示装置では、一方の基板の外側からバックライト光を照射し、このバックライト光を変調して画像の表示を行っている。
このような液晶表示装置では、例えば屋外のように環境光の強度が高いときと屋内のように環境光の強度が低いときとで照明光の強度を制御することがある。この液晶表示装置として、環境光を受光する受光素子を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−６２８５６号公報

しかしながら、上記従来の液晶表示装置においても、以下の課題が残されている。すなわち、受光素子における感度の波長特性は、受光素子を構成する材料に依存する。そのため、受光素子による外光の検出強度と人の視感度とが異なり、照明光の強度の制御を適切に行えないという問題がある。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、照明光の輝度調整を適切に行える電気光学装置及び電気光学装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる電気光学装置は、一対の基板の間に電気光学層が挟持され、該電気光学層の形成領域に画像表示領域が設けられた電気光学装置であって、前記一方の基板が、前記画像表示領域の外周部の少なくとも一部に設けられたＰＩＮ構造の受光素子を有すると共に、前記一対の基板のいずれかが、平面視で前記受光素子と重なる緑色フィルタ層を有することを特徴とする。

この発明では、受光素子が緑色フィルタ層を透過した環境光を受光することで、受光素子の検出感度の波長特性を人の視感度に近づけ、照明光の輝度調整を適切に行うことができる。
すなわち、人の視感度が緑色光の波長帯において高くなっているので、緑色フィルタ層を透過した緑色の環境光を受光素子で受光させることにより、人の感度特性に近い検出結果を得ることができる。したがって、照明光の輝度調整をより適切に行える。
ここで、受光素子を画像表示領域における画像表示に寄与しない画像表示領域の外周部に設けることで、スペースを有効利用することができる。

また、本発明にかかる電気光学装置は、前記受光素子と、前記電気光学層を駆動する駆動素子とが、同一層上に形成されていることが好ましい。
この発明では、受光素子と駆動素子とを同一工程で形成することができるので、製造工程を大きく増加させることなく受光素子を形成することができる。

また、本発明にかかる電気光学装置は、前記画像表示領域が平面視でほぼ矩形状を有しており、前記受光素子が、前記外周部のうち少なくとも２辺に形成されていることが好ましい。
この発明では、平面視でほぼ矩形状の画像表示領域の外周部のうち少なくとも２辺に形成することで、受光素子の受光面積が増大し、より精度のよい環境光の検出が行える。

また、本発明にかかる電気光学装置は、前記電気光学層が、液晶層であり、前記一対の基板が、シール材によって貼り合わされていることとしてもよい。
この発明では、一対の基板をシール材で貼り合わせると共に一対の基板及びシール材により液晶層を封止することで、液晶装置として機能する。

また、本発明にかかる電気光学装置は、前記受光素子が、前記シール材の形成領域よりも内側に形成されていることが好ましい。
この発明では、画像表示領域の外周部とシール材の内側との間であって画像表示に寄与しない領域に受光素子を設けることで、スペースの有効利用が図れる。

また、本発明にかかる電気光学装置は、前記一対の基板のいずれかが、前記緑色フィルタと、前記画像表示領域を構成する画素領域で表示される色に対応して設けられたカラーフィルタ層とを有し、前記緑色フィルタ層と前記カラーフィルタ層とが、同一層上に形成されていることが好ましい。
この発明では、カラーフィルタ層と緑色フィルタ層とを同一層上に形成することで、製造工程を増加させることなく緑色フィルタ層を形成することができる。

また、本発明にかかる電気光学装置の製造方法は、一対の基板の間に電気光学層が挟持され、該電気光学層の形成領域に画像表示領域が設けられた電気光学装置の製造方法であって、前記一方の基板に前記電気光学層を駆動する駆動素子を形成すると共に、前記画像表示領域の外周部の少なくとも一部にＰＩＮ構造の受光素子を形成する工程と、前記一対の基板のいずれかに、平面視で前記受光素子と重なる緑色フィルタ層を形成する工程とを備え、前記駆動素子と前記受光素子とを、同一層上に形成することを特徴とする。
この発明では、上述と同様に、検出感度の波長特性を人の視感度に近づけ、照明光の輝度調整を適切に行うことができる。ここで、駆動素子と受光素子とを同一層上に形成しているので、駆動素子と受光素子とを同一工程で形成でき、製造工程の簡略化が図れる。

［第１の実施形態］
以下、本発明における電気光学装置の第１の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。ここで、図１は液晶表示装置を示す（ａ）が平面構成図、（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、図２は液晶表示装置を示す等価回路図、図３はサブ画素領域を示す断面図、図４は画像表示領域の外周部を示す断面図、図５は画像表示領域の外部を示す断面図である。

〔液晶表示装置〕
本実施形態における液晶表示装置（電気光学装置）１は、透過型のカラー液晶表示装置であって、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出力する３個のサブ画素領域で１個の画素を構成する液晶表示装置である。ここで、表示を構成する最小単位となる表示領域を「サブ画素領域（画素領域）」と称する。

まず、液晶表示装置１の概略構成について説明する。液晶表示装置１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、素子基板（一方の基板）１１と、素子基板１１に対向配置された対向基板（他方の基板）１２と、素子基板１１及び対向基板１２に挟持された液晶層（電気光学層）１３とを備えている。また、液晶表示装置１は、素子基板１１及び対向基板１２をシール材１４で貼り合わせており、液晶層１３をシール材１４で区画された領域内に封止している。そして、液晶表示装置１は、シール材１４の内側領域に設けられた平面視（対向基板１２側から素子基板１１を見た状態）でほぼ矩形状の画像表示領域１５を有している。
また、液晶表示装置１は、シール材１４の外側領域に設けられたデータ線駆動回路１６及び走査線駆動回路１７と、データ線駆動回路１６及び走査線駆動回路１７と導通する接続端子１８と、走査線駆動回路１７を接続する配線１９とを備えている。

そして、液晶表示装置１の画像表示領域１５には、図１及び図２に示すように、複数のサブ画素領域２０がマトリックス状に配置されている。
複数のサブ画素領域２０には、図２に示すように、それぞれ画素電極２１と、画素電極２１をスイッチング制御するためのＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）素子（駆動素子）２２とが設けられている。また、画像表示領域１５には、複数のデータ線２３及び走査線２４が格子状に配置されている。

ＴＦＴ素子２２は、ソースがデータ線２３に接続され、ゲートが走査線２４に接続され、ドレインが画素電極２１に接続されている。そして、データ線２３は、データ線駆動回路１６に接続されており、データ線駆動回路１６から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各サブ画素領域２０に供給する構成となっている。また、走査線２４は、走査線駆動回路１７に接続されており、走査線駆動回路１７から供給される走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを各サブ画素領域２０に供給する構成となっている。ここで、データ線駆動回路１６は、画像信号Ｓ１〜Ｓｎをこの順に線順次で供給してもよく、互いに隣接する複数のデータ線２３同士に対してグループごとに供給してもよい。また、走査線駆動回路１７は、走査信号Ｇ１〜Ｇｍを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。

液晶表示装置１は、スイッチング素子であるＴＦＴ素子２２が走査信号Ｇ１〜Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線２３から供給される画像信号Ｓ１〜Ｓｎが所定のタイミングで画素電極２１に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極２１を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１〜Ｓｎは、画素電極２１と液晶層１３を介して対向配置された後述する共通電極７５との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号Ｓ１〜Ｓｎがリークすることを防止するため、画素電極２１と共通電極７５との間に形成される液晶容量と並列接続されるように蓄積容量２５が付与されている。この蓄積容量２５は、ＴＦＴ素子２２のドレインと容量線２６との間に設けられている。

次に、液晶表示装置１の詳細な構成について、図３から図５を参照しながら説明する。
液晶表示装置１は、図３から図５に示すように、素子基板１１の外側（液晶層１３と反対側）に設けられた偏光板２７と、対向基板１２の外側に設けられた偏光板２８と、偏光板２７の外側に設けられて素子基板１１の外面側から照明光を照射する照明装置（図示略）とを備えている。また、液晶表示装置１は、対向基板１２の外側（液晶層１３と反対側）から環境光が入射する構成となっている。

素子基板１１は、例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料で構成された基板本体３１と、基板本体３１の内側（液晶層１３側）の表面に順次積層された下地保護膜３２、ゲート絶縁膜３３、第１層間絶縁膜３４、第２層間絶縁膜３５及び配向膜３６とを備えている。
また、素子基板１１は、サブ画素領域２０において、図３に示すように、下地保護膜３２の内側の表面に配置された半導体層４１及び容量電極４２と、ゲート絶縁膜３３の内側の表面に配置された走査線２４及び容量線２６と、第１層間絶縁膜３４の内側の表面に配置されたデータ線２３及び接続電極４３と、第２層間絶縁膜３５の内側の表面に配置された画素電極２１とを備えている。
そして、素子基板１１は、画像表示領域１５の外周部において、図４に示すように、下地保護膜３２の内側の表面に配置された半導体層４５と、第１層間絶縁膜３４の内側の表面に配置された取出電極４６、４７とを備えている。
さらに、素子基板１１は、画像表示領域１５の外部において、図５に示すように、下地保護膜３２の内側の表面に配置された半導体層５１、５２と、ゲート絶縁膜３３の内側の表面に配置されたゲート電極５３、５４と、第１層間絶縁膜３４の内側の表面に配置されたソース電極５５、５６及びドレイン電極５７、５８とを備えている。

下地保護膜３２は、例えばＳｉＯ_２（酸化シリコン）などの透光性のシリコン酸化物で構成されており、基板本体３１の内側の表面を被覆している。なお、下地保護膜３２は、ＳｉＯ_２に限らず、ＳｉＯｘ（シリコン酸化物）やＳｉＮ（窒化シリコン）、ＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）、セラミックス薄膜などの絶縁材料で構成されてもよい。
ゲート絶縁膜３３は、例えばＳｉＯ_２などの透光性材料で構成されており、下地保護膜３２上に形成された半導体層４１、４５、５１、５２及び容量電極４２を覆うように設けられている。

第１層間絶縁膜３４は、図３から図５に示すように、例えばＳｉＯ_２などの透光性材料で構成されており、ゲート絶縁膜３３及びゲート絶縁膜３３上に形成された走査線２４、容量線２６及びゲート電極５３、５４を覆うように設けられている。
第２層間絶縁膜３５は、例えばＳｉＯ_２などの透光性材料で構成されており、第１層間絶縁膜３４及び第１層間絶縁膜３４上に形成されたデータ線２３、接続電極４３、ソース電極５５、５６及びドレイン電極５７、５８を覆うように設けられている。
配向膜３６は、例えばポリイミドなどの樹脂材料で構成されており、第２層間絶縁膜３５及び第２層間絶縁膜３５上に形成された画素電極２１を覆うように設けられている。また、配向膜３６の表面には、液晶層１３を構成する液晶分子の初期配向状態を規制する配向処理が施されている。

半導体層４１は、図３に示すように、平面視でゲート絶縁膜３３を介してデータ線２３と重なる領域に部分的に形成され、ポリシリコンなどの半導体で構成されている。そして、半導体層４１は、平面視でゲート絶縁膜３３を介して走査線２４と重なる領域にチャネル領域４１ａが設けられている。
また、半導体層４１には、ＴＦＴ素子２２がＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を採用していることから、ソース領域及びドレイン領域に不純物濃度が相対的に高い高濃度領域と相対的に低い低濃度（ＬＤＤ）領域とがそれぞれ形成されている。すなわち、半導体層４１には、ソース領域に低濃度ソース領域４１ｂ及び高濃度ソース領域４１ｃが形成され、ドレイン領域に低濃度ドレイン領域４１ｄ及び高濃度ドレイン領域４１ｅが形成されている。そして、半導体層４１を主体として、ＴＦＴ素子２２が構成される。
これら低濃度ソース領域４１ｂ、高濃度ソース領域４１ｃ、低濃度ドレイン領域４１ｄ及び高濃度ドレイン領域４１ｅは、ポリシリコンに不純物イオンを打ち込むことによって形成されている。なお、チャネル領域４１ａは、ポリシリコンに不純物イオンを打ち込まないことによって形成される。

容量電極４２は、平面視でゲート絶縁膜３３を介して容量線２６と重なる領域に部分的に形成され、半導体層４１と同様にポリシリコンなどの半導体で構成されている。そして、容量電極４２は、半導体層４１の高濃度ドレイン領域４１ｅと連続して形成されている。なお、容量電極４２は、ポリシリコンに不純物イオンを打ち込むことによって形成されている。

走査線２４は、平面視で矩形状のサブ画素領域２０の短軸方向に沿って配置されており、例えばＡｌなどの金属材料で構成されている。また、走査線２４のうち平面視でゲート絶縁膜３３を介してチャネル領域４１ａと重なる領域は、ゲート電極として機能する。
容量線２６は、平面視でサブ画素領域２０の短軸方向に沿って配置されており、走査線２４と同様に例えばＡｌなどの金属材料で構成されている。また、容量線２６は、平面視でゲート絶縁膜３３を介して対向配置された容量電極４２とにより、蓄積容量２５を構成する。

データ線２３は、平面視でサブ画素領域２０の長軸方向に沿って配置されており、例えばＡｌなどの金属材料で構成されている。また、データ線２３は、ゲート絶縁膜３３及び第１層間絶縁膜３４を貫通するコンタクトホールＨ１を介して半導体層４１の高濃度ソース領域４１ｃに接続されている。
以上より、走査線２４、容量線２６及びデータ線２３は、平面視でほぼ格子状に配線されている。
接続電極４３は、ゲート絶縁膜３３及び第１層間絶縁膜３４を貫通するコンタクトホールＨ２を介して半導体層４１の高濃度ドレイン領域４１ｅに接続されている。

画素電極２１は、平面視でほぼ矩形状であって、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などの透光性の導電材料で構成されている。また、画素電極２１は、第２層間絶縁膜３５を貫通するコンタクトホールＨ３を介して接続電極４３に接続されている。これにより、画素電極２１は、ＴＦＴ素子２２のドレインと接続されることとなる。

半導体層４５は、図４に示すように、平面視でほぼ矩形状の画像表示領域１５の外周部のうち３辺に平面視でほぼコ字状となるように設けられている。また、半導体層４５は、半導体層４１と同様に、ポリシリコンなどの半導体で構成されている。そして、半導体層４５には、画像表示領域１５の内側から順に配置された真性領域４５ａとｐ型領域４５ｂとｎ型領域４５ｃとが設けられている。真性領域４５ａは、不純物イオンを打ち込まないことによって形成されている。また、ｐ型領域４５ｂ及びｎ型領域４５ｃは、それぞれｐ型、ｎ型の不純物イオンを打ち込むことで形成されている。

取出電極４６、４７は、例えばＡｌなどの金属材料で構成されている。また、取出電極４６は、ゲート絶縁膜３３及び第１層間絶縁膜３４を貫通するコンタクトホールＨ４を介して半導体層４５のｐ型領域４５ｂに接続されている。同様に、取出電極４７は、コンタクトホールＨ５を介して半導体層４５のｎ型領域４５ｃに接続されている。
これら半導体層４５及び取出電極４６、４７により、受光素子４８が形成される。ここで、受光素子４８は、検出した環境光の強度情報を上記照明装置の制御部に出力する構成となっている。そして、照明装置は、この強度情報に基づいて、照明光の強度を調整する。

半導体層５１、５２は、図５に示すように、それぞれ画像表示領域１５の外部に形成されており、半導体層４１、４５と同様に、ポリシリコンなどの半導体で構成されている。そして、半導体層５１には、チャネル領域５１ａ、低濃度ソース領域５１ｂ、高濃度ソース領域５１ｃ、低濃度ドレイン領域５１ｄ及び高濃度ドレイン領域５１ｅが形成されている。また、半導体層５２には、チャネル領域５２ａ、ソース領域５２ｂ及びドレイン領域５２ｃが形成されている。
ゲート電極５３、５４は、例えばＡｌなどの金属材料で構成されている。また、ゲート電極５３は、平面視でゲート絶縁膜３３を介して半導体層５１のチャネル領域５１ａと重なっている。同様に、ゲート電極５４は、平面視でゲート絶縁膜３３を介して半導体層５２のチャネル領域５２ａと重なっている。

ソース電極５５、５６及びドレイン電極５７、５８は、例えばＡｌなどの金属材料で構成されている。また、ソース電極５５は、ゲート絶縁膜３３及び第１層間絶縁膜３４を貫通するコンタクトホールＨ６を介して半導体層５１の高濃度ソース領域５１ｃに接続されている。同様に、ソース電極５６はコンタクトホールＨ７を介して半導体層５２のソース領域５２ｂに接続されており、ドレイン電極５７はコンタクトホールＨ８を介して半導体層５１の高濃度ドレイン領域５１ｅに接続されており、ドレイン電極５８はコンタクトホールＨ９を介して半導体層５２のドレイン領域５２ｃに接続されている。
これら半導体層５１、ゲート電極５３、ソース電極５５及びドレイン電極５７により、データ線駆動回路１６を構成するＴＦＴ素子６１が構成される。また、半導体層５２、ゲート電極５４、ソース電極５６及びドレイン電極５８により、データ線駆動回路１６を構成するＴＦＴ素子６２が構成される。

一方、対向基板１２は、図３及び図４に示すように、例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料で構成された基板本体７１と、基板本体７１の内側（液晶層１３側）の表面に順次積層された遮光膜７２、カラーフィルタ層７３、緑色フィルタ層７４、共通電極７５、配向膜７６とを備えている。
遮光膜７２は、基板本体７１の表面のうち平面視でサブ画素領域２０の縁部と重なる領域に形成されており、サブ画素領域２０を縁取っている。

カラーフィルタ層７３は、各サブ画素領域２０に対応して配置されており、例えばアクリルなどで構成されて各サブ画素領域２０で表示する色に対応する色材を含有している。
緑色フィルタ層７４は、図４に示すように、画像表示領域１５の外周部に対応して配置されている。また、緑色フィルタ層７４は、カラーフィルタ層７３と同一層で一体的に形成されており、カラーフィルタ層７３のうちサブ画素領域２０のＧの色光を出力するサブ画素領域における色材と同一の色材を用いて形成されている。なお、画像表示領域１５とシール材１４との間の領域のうち緑色フィルタ層７４が設けられていない部分には、周辺見切（図示略）が設けられている。

共通電極７５は、図３及び図４に示すように、画素電極２１と同様に、例えばＩＴＯなどの透光性導電材料で構成されている。そして、共通電極７５は、遮光膜７２及び基板本体７１を覆うように設けられている。
配向膜７６は、配向膜７６と同様に、例えばポリイミドなどの樹脂材料で構成されており、共通電極７５を覆うように設けられている。また、配向膜７６の表面には、配向方向を配向膜３６の配向方向と反平行とした配向処理が施されている。

液晶層１３は、正の誘電率異方性を有する液晶を用いたＴＮ（Twisted Nematic）モードで動作する構成となっている。
偏光板２７、２８は、その透過軸が互いにほぼ直交するように設けられている。ここで、偏光板２７、２８の内側の一方または双方には、光学補償フィルム（図示略）を配置してもよい。光学補償フィルムを配置することで、液晶表示装置１を斜視した場合の液晶層１３の位相差を補償することができ、光漏れを減少させてコントラストを増加させることができる。光学補償フィルムとしては、負の一軸性媒体と正の一軸性媒体とを組み合わせたものや、各方向の屈折率がｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙである二軸性媒体が用いられる。

〔液晶表示装置の製造方法〕
次に、以上のような構成の液晶表示装置１の製造方法について、図６から図８を参照しながら説明する。ここで、図６から図８は、素子基板１１の製造工程を示す工程図である。
まず、基板本体３１上に下地保護膜３２を形成する。ここでは、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学蒸着）法やスパッタ法などを用いて下地保護膜３２を形成する（図６（ａ））。

次に、下地保護膜３２上に半導体層４１、４５、５１、５２を形成する。ここでは、最初にＰＥＣＶＤ（Plasma Enhancement Chemical Vapor Deposition：プラズマＣＶＤ）法などを用いてアモルファスシリコンからなる非晶質半導体層を堆積する。そして、例えばＸｅＣｌ（キセノンクロライド）のエキシマレーザなど照射して非晶質半導体層を結晶化させて、多結晶半導体層を形成する。次に、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングし、半導体層４１、４５、５１、５２を形成する（図６（ｂ））。

続いて、半導体層４１、４２、４５、５１、５２及び下地保護膜３２を被覆するゲート絶縁膜３３を形成する。ここでは、ＣＶＤ法などを用いてゲート絶縁膜３３を形成する。
次に、容量電極４２に低濃度の不純物イオンを注入する。ここでは、半導体層４１を被覆するレジスト層８１Ａをゲート絶縁膜３３上に形成する。また、半導体層４５を被覆するレジスト層８１Ｂをゲート絶縁膜３３上に形成する。そして、半導体層５１を被覆するレジスト層８１Ｃをゲート絶縁膜３３上に形成する。さらに、半導体層５２を被覆するレジスト層８１Ｄをゲート絶縁膜３３上に形成する。
そして、レジスト層８１Ａ〜８１Ｄの開口領域に約０．１×１０^１３／ｃｍ^２から約１０×１０^１３／ｃｍ^２のドーズ量で低濃度の不純物イオン（リンイオン）を注入する。このとき、レジスト層８１Ａ〜８１Ｄが、マスクとして機能する。その後、レジスト層８１Ａ〜８１Ｄを除去する。これにより、容量電極４２が形成される（図６（ｃ））。

続いて、半導体層４１、４５、５１に高濃度の不純物イオンを注入する。ここでは、半導体層４１のうちチャネル領域４１ａ、低濃度ソース領域４１ｂ及び低濃度ドレイン領域４１ｄとなる領域を被覆するレジスト層８２Ａと、容量電極４２被覆するレジスト層８２Ｂとをゲート絶縁膜３３上に形成する。また、半導体層４５のうち真性領域４５ａ及びｎ型領域４５ｃとなる領域を被覆するレジスト層８２Ｃをゲート絶縁膜３３上に形成する。そして、半導体層５１のうちチャネル領域５１ａ、低濃度ソース領域５１ｂ及び低濃度ドレイン領域５１ｄとなる領域を被覆するレジスト層８２Ｄをゲート絶縁膜３３上に形成する。さらに、半導体層５２の全面を被覆するレジスト層８２Ｅをゲート絶縁膜３３上に形成する。
そして、レジスト層８２Ａ〜８２Ｅの開口領域に約０．１×１０^１５／ｃｍ^２から約１０×１０^１５／ｃｍ^２のドーズ量で高濃度の不純物イオン（リンイオン）を注入する。このとき、レジスト層８２Ａ〜８２Ｅが、マスクとして機能する。その後、レジスト層８２Ａ〜８２Ｅを除去する。これにより、高濃度ソース領域４１ｃ及び高濃度ドレイン領域４１ｅと、ｐ型領域４５ｂと、高濃度ソース領域５１ｃ及び高濃度ドレイン領域５１ｅとが形成される（図７（ａ））。

次に、ゲート絶縁膜３３上に走査線２４、容量線２６及びゲート電極５３、５４を形成する。ここでは、ゲート絶縁膜３３上にスパッタ法などを用いて走査線２４及びゲート電極５３、５４を構成する金属膜を形成し、フォトリソグラフィ技術などを用いてこの金属膜をパターニングし、走査線２４及びゲート電極５３、５４を形成する（図７（ｂ））。

続いて、半導体層４１、５１及び容量電極４２に低濃度の不純物イオンを注入する。ここでは、半導体層４５の全面と半導体層５２の全面とを被覆するレジスト層８３Ａ、８３Ｂをゲート絶縁膜３３上に形成する。
そして、レジスト層８３Ａ、８３Ｂの開口領域に約０．１×１０^１３／ｃｍ^２から約１０×１０^１３／ｃｍ^２のドーズ量で低濃度の不純物イオン（リンイオン）を注入する。このとき、レジスト層８３Ａ、８３Ｂ及び走査線２４、容量線２６、ゲート電極５３が、マスクとして機能する。その後、レジスト層８３Ａ、８３Ｂを除去する。これにより、低濃度ソース領域４１ｂ及び低濃度ドレイン領域４１ｄと、低濃度ソース領域５１ｂ及び低濃度ドレイン領域５１ｄとが形成される（図７（ｃ））。

次に、半導体層４５、５２に高濃度の不純物イオンを注入する。ここでは、半導体層４１の全面を被覆するレジスト層８４Ａをゲート絶縁膜３３上に形成する。また、半導体層４５のうち真性領域４５ａ及びｐ型領域４５ｂを被覆するレジスト層８４Ｂをゲート絶縁膜３３上に形成する。そして、半導体層５１の全面を被覆するレジスト層８４Ｃをゲート絶縁膜３３上に形成する。
そして、開口領域に約０．１×１０^１５／ｃｍ^２から約１０×１０^１５／ｃｍ^２のドーズ量で高濃度の不純物イオン（ホウ素イオン）を注入する。このとき、レジスト層８４Ａ〜８４Ｃ、容量線２６及びゲート電極５４が、マスクとして機能する。その後、レジスト層８４Ａ〜８４Ｃを除去する。これにより、ｎ型領域４５ｃと、ソース領域５２ｂ及びドレイン領域５２ｃとが形成される（図８（ａ））。

次に、走査線２４、ゲート電極５３、５４及びゲート絶縁膜３３を被覆する第１層間絶縁膜３４を形成する。ここでは、ＣＶＤ法などを用いて第１層間絶縁膜３４を形成する。そして、第１層間絶縁膜３４及びゲート絶縁膜３３を貫通するコンタクトホールＨ１、Ｈ２、Ｈ４〜Ｈ９を形成する。
続いて、第１層間絶縁膜３４上にデータ線２３、接続電極４３、取出電極４６、４７、ソース電極５５、５６及びドレイン電極５７、５８を形成する。ここでは、第１層間絶縁膜３４上にスパッタ法などを用いてデータ線２３、接続電極４３、取出電極４６、４７、ソース電極５５、５６及びドレイン電極５７、５８を構成する金属膜を形成する。そして、フォトリソグラフィ技術などを用いてこの金属膜をパターニングし、データ線２３、接続電極４３、取出電極４６、４７、ソース電極５５、５６及びドレイン電極５７、５８を形成する（図８（ｂ））。

このとき、データ線２３がコンタクトホールＨ１を介して半導体層４１の高濃度ソース領域４１ｃに接続され、接続電極４３がコンタクトホールＨ２を介して高濃度ドレイン領域４１ｅに接続される。また、取出電極４６がコンタクトホールＨ４を介して半導体層４５のｐ型領域４５ｂに接続され、取出電極４７がコンタクトホールＨ５を介してｎ型領域４５ｃに接続される。そして、ソース電極５５がコンタクトホールＨ６を介して半導体層５１の高濃度ソース領域５１ｃに接続され、ドレイン電極５８がコンタクトホールＨ７を介して高濃度ドレイン領域５１ｅに接続される。さらに、ソース電極５６がコンタクトホールＨ８を介して半導体層５２のソース領域５２ｂに接続され、ドレイン電極５８がコンタクトホールＨ９を介してドレイン領域５２ｃに接続される。

次に、データ線２３、接続電極４３、取出電極４６、４７、ソース電極５５、５６、ドレイン電極５７、５８及び第１層間絶縁膜３４を被覆する第２層間絶縁膜３５を形成する。ここでは、ＣＶＤ法などを用いて第２層間絶縁膜３５を形成する。そして、第２層間絶縁膜３５を貫通するコンタクトホールＨ３を形成する。
そして、第２層間絶縁膜３５上に画素電極２１を形成する。ここでは、第２層間絶縁膜３５上に画素電極２１を構成するＩＴＯ膜を形成し、フォトリソグラフィ技術を用いてＩＴＯ膜をパターニングし、画素電極２１を形成する。ここで、画素電極２１が第２層間絶縁膜３５を貫通するコンタクトホールＨ３を介して接続電極４３と接続される（図８（ｃ））。

その後、画素電極２１を被覆するようにポリイミドなどの塗布し、この表面にラビング処理を施すことによって配向膜３６を形成する。以上のようにして、素子基板１１を製造する（図３から図５）。
そして、素子基板１１と別途形成した対向基板１２とを上述したシール材１４で貼り合わせ、液晶を注入してこれを封止することで、液晶層１３を形成する。このとき、対向基板１２に形成された緑色フィルタ層７４が受光素子４８と重なるように貼り合わせる。さらに、素子基板１１及び対向基板１２の外面に偏光板２７、２８を設ける。以上のようにして、図１から図５に示すような液晶表示装置１を製造する。

〔電子機器〕
以上のような構成の液晶表示装置１は、例えば図９に示すような携帯電話機（電子機器）１００の表示部１０１として用いられる。この携帯電話機１００は、表示部１０１、複数の操作ボタン１０２、受話口１０３、送話口１０４及び上記表示部１０１を有する本体部を備えている。

以上のように、本実施形態における液晶表示装置１及びその製造方法によれば、受光素子４８が緑色フィルタ層７４を透過した環境光を受光するので、受光素子４８の検出感度の波長特性を人の視感度に近づけることができる。これにより、照明光の輝度調整がより適切に行える。
また、受光素子４８を画像表示領域１５の外周部とシール材１４との間の画像表示に寄与しない領域に形成しているので、スペースの有効活用が図れる。
そして、受光素子４８を画像表示領域１５の外周部の３辺に形成しているので、受光素子４８の受光面積が増大し、環境光の検出感度の精度の向上が図れる。
さらに、受光素子４８とＴＦＴ素子２２とを同一層上に形成しており、同一工程で形成することができるので、製造工程を増加させることなく受光素子４８を形成できる。
また、カラーフィルタ層７３と緑色フィルタ層７４とを同一層上に形成しているので、製造工程を増加させることなく緑色フィルタ層７４を形成できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、受光素子は、ｐ型領域、真性領域及びｎ型領域を画像表示領域の内側から順に配置した構成となっているが、複数の受光素子を並列に接続した構成など、他の構成であってもよい。
また、受光素子を画像表示領域の外周部の３辺に形成しているが、２辺以上であっても、１辺のみであってもよい。ここで、画像表示領域の形状は、平面視でほぼ矩形状に限られない。
そして、受光素子は、シール材と画像表示領域との間の領域に形成されているが、画像表示領域の外周部に形成されていればよく、シール材の外側に形成されてもよい。
さらに、受光素子とサブ画素領域に配置されたＴＦＴ素子とを同一層上に形成しているが、それぞれ異なる層に形成してもよい。
また、駆動素子としてＴＦＴ素子を用いているが、画素電極をスイッチング制御する素子であれば、ＴＦＤ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）など他の駆動素子であってもよい。

また、カラーフィルタ層は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の色表示が行える構成となっているが、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかまたは他の１色の色表示のみが行える構成や、２色や４色以上の色表示が行える構成としてもよい。ここで、対向基板にカラーフィルタ層を設けずに、素子基板にカラーフィルタ層を設けてもよい。
そして、緑色フィルタ層は、カラーフィルタ層のＧの色表示を行う色材と異なる色材を用いて形成してもよく、カラーフィルタ層と異なる工程において形成されてもよい。ここで、上述と同様に、受光素子において緑色フィルタ層を透過した環境光を受光する構成であれば、対向基板に緑色カラーフィルタ層を設けずに、素子基板にカラーフィルタ層を設けてもよい。

また、液晶表示装置は、素子基板に画素電極を設けると共に対向基板に共通電極を設けた電極構造を有しているが、素子基板に画素電極及び共通電極を形成して液晶層に対して基板面方向の電界を発生させるＩＰＳ（In-Plane Switching）方式やＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式などの、いわゆる横電界方式を用いた電極構造を採用してもよい。
そして、液晶層として、ＴＮモードで動作する液晶を用いているが、ＴＮモードに限らず、負の誘電率異方性を有するＶＡＮ（Vertical Aligned Nematic）モードやＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モード、ＯＣＢ（Optical Compensated Bend）モードなど、他の液晶を用いてもよい。
そして、液晶表示装置は、透過型の構成に限らず、半透過反射型の液晶表示装置であってもよい。

また、液晶表示装置を備える電子機器としては、携帯電話機に限らず、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant：携帯情報端末機）やパーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、ワークステーション、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、カーナビゲーション装置、ヘッドアップディスプレイ、デジタルビデオカメラ、テレビジョン受像機、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ページャ、電子手帳、電卓、電子ブックやプロジェクタ、ワードプロセッサ、テレビ電話機、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備える機器、照明装置などのような他の電子機器であってもよい。
そして、電気光学装置としては、電圧の印加によって電界を発生させることにより電気光学層の光学特性を変化させるものであれば、液晶表示装置に限らず、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置など、他の電気光学装置であってもよい。

一実施形態の液晶表示装置を示す（ａ）が平面図、（ｂ）が断面図である。 図１の等価回路図である。 サブ画素領域を示す断面図である。 画像表示領域の外周部を示す断面図である。 画像表示領域の外部における素子基板を示す断面図である。 素子基板の製造工程を示す工程図である。 同じく、素子基板の製造工程を示す工程図である。 同じく、素子基板の製造工程を示す工程図である。 液晶表示装置を備える携帯電話機を示す概略斜視図である。

符号の説明

１ 液晶表示装置（電気光学装置）、１１ 素子基板（一方の基板）、１２ 対向基板（他方の基板）、１３ 液晶層（電気光学層）、１４ シール材、１５ 画像表示領域、２０ サブ画素領域、２２ ＴＦＴ素子（駆動素子）、４８ 受光素子、７３ カラーフィルタ層、７４ 緑色フィルタ層

Claims (7)

1. 一対の基板の間に電気光学層が挟持され、該電気光学層の形成領域に画像表示領域が設けられた電気光学装置であって、
   前記一方の基板が、前記画像表示領域の外周部の少なくとも一部に設けられたＰＩＮ構造の受光素子を有すると共に、
   前記一対の基板のいずれかが、平面視で前記受光素子と重なる緑色フィルタ層を有することを特徴とする電気光学装置。
2. 前記受光素子と、前記電気光学層を駆動する駆動素子とが、同一層上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記画像表示領域が平面視でほぼ矩形状を有しており、
   前記受光素子が、前記外周部のうち少なくとも２辺に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
4. 前記電気光学層が、液晶層であり、
   前記一対の基板が、シール材によって貼り合わされていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電気光学装置。
5. 前記受光素子が、前記シール材の形成領域よりも内側に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
6. 前記一対の基板のいずれかが、前記緑色フィルタと、前記画像表示領域を構成する画素領域で表示される色に対応して設けられたカラーフィルタ層とを有し、
   前記緑色フィルタ層と前記カラーフィルタ層とが、同一層上に形成されていることを特徴とする請求項４または５に記載の電気光学装置。
7. 一対の基板の間に電気光学層が挟持され、該電気光学層の形成領域に画像表示領域が設けられた電気光学装置の製造方法であって、
   前記一方の基板に前記電気光学層を駆動する駆動素子を形成すると共に、前記画像表示領域の外周部の少なくとも一部にＰＩＮ構造の受光素子を形成する工程と、
   前記一対の基板のいずれかに、平面視で前記受光素子と重なる緑色フィルタ層を形成する工程とを備え、
   前記駆動素子と前記受光素子とを、同一層上に形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。

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