光感测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种光感测装置。该光感测装置的特征在于：包括一基板、一第一金属层、一第一介电层、一主动层、一光电二极管以及一第二金属层。该第一金属层位于该基板上，该第一金属层包含一栅极线以及一栅极，该栅极与该栅极线电连接。该第一介电层位于该第一金属层上。该主动层与该栅极绝缘且与该栅极至少有部分重叠。该光电二极管位于该基板上。该第二金属层位于该第一介电层上，该第二金属层包含一数据线和一参考电位线，该参考电位线位于该该光电二极管的上方。

【技术实现步骤摘要】
光感测装置
本专利技术涉及光感测装置的技术，特别是涉及结合薄膜晶体管以及光电二极管的光感测装置。
技术介绍
目前光感测装置的制作上，通常使用非晶硅(Amorphoussilicon，a-Si)晶体管元件结合光电二极管。然而，在非晶硅的制作工艺中，分子结构在管芯(Grain)中的排列是没有顺序及方向性的，因此电子移动的速率较慢，而造成反应速度较慢。相较于非晶硅制作工艺技术，低温多晶硅(LTPS)的分子结构整齐而有方向性，使得电子传导速度相对提高。此外，相较于非晶硅制作工艺的面板，低温多晶硅可提升开口率(apertureratio)，因此在相同尺寸下可提供更高的集成度。
技术实现思路
根据本专利技术的一实施例提供了一种光感测装置。该光感测装置，其特征在于：包括一基板、一第一金属层、一第一介电层、一主动层、一光电二极管以及一第二金属层。该第一金属层位于该基板上，该第一金属层包含一栅极线以及一栅极，该栅极与该栅极线电连接。该第一介电层位于该第一金属层上。该主动层与该栅极绝缘且与该栅极至少有部分重叠。该光电二极管位于该基板上。该第二金属层位于该第一介电层上，该第二金属层包含一数据线和一参考电位线，该参考电位线位于该光电二极管的上方。关于本专利技术其他附加的特征与优点，此领域的熟悉技术人士，在不脱离本专利技术的精神和范围内，当可根据本案实施方法中所揭露的执行联系程序的装置，做些许的更动与润饰而得到。附图说明图1为本专利技术的一实施例所述的光感测器阵列基板100的示意图；图2A为本专利技术的一实施例所述的一像素200的示意图；图2B为本专利技术的一实施例所述的像素200的剖视图；图3A为本专利技术的一实施例所述的一像素300的示意图。图3B为本专利技术的一实施例所述的像素300的剖视图。符号说明100光感测器阵列基板120-1、120-2…120-9、200、300像素130栅极驱动电路140数据驱动电路210、310基板220、320遮光层230、330缓冲层240、340主动层241a、242a、341a、342a源极241b、242b、341b、342b漏极245、246、345、346通道251、351栅极绝缘层252a、252b、352a、352b栅极261、361第一介电层262、362第二介电层270、370铟锡氧化物层280、291、380、391保护层290、390第二金属层520、530开口621、622、631、632接触孔BL参考电位线D1、D2光电二极管D11、D21第一半导体层D12、D22第二半导体层D13、D23第三半导体层DL1、DL2、DL3数据线GL1、GL2、GL3栅极线P1、P2、N1、N2晶体管具体实施方式以下举例一些本专利技术的实施方式，目的在于说明本专利技术的精神而非用以限定本专利技术的保护范围，本专利技术的保护范围当视所附的权利要求所界定的为准。图1为本专利技术的一实施例所述的光感测装置100的示意图。如图1所示，光感测装置100包含一基板(未显示)、一栅极驱动电路130，一数据驱动电路140、多条栅极线(图中显示3条：GL1、GL2以及GL3)、多条数据线(图中显示3条：DL1、DL2以及DL3)以及一参考电位线(BiasLine)BL。多条栅极线和多条数据线交错设置而定义多个像素区，图中显示120-1、120-2…120-9等9个像素区。在图1中所示的光感测装置100仅包含一3X3的阵列，但本专利技术并不以此为限。此外，在图1中的示意图所示的元件，仅为了方便说明本专利技术的实施例，但本专利技术并不以此为限。根据本专利技术的实施例，参考电位线BL围绕于每一像素区120-1、120-2…120-9的周围。此外，参考电位线BL不与数据线DL1、DL2以及DL3相连接。栅极驱动电路130电连接至栅极线GL1、GL2以及GL3。数据驱动电路140电连接至数据线DL1、DL2以及DL3。根据本专利技术的实施例，每一像素区120-1、120-2…120-9都包含一光电二极管(photodiode)和一薄膜晶体管(ThinFilmTransistor,TFT)开关电路。光电二极管可用以侦测光电流，且操作在负偏(逆向偏压)的工作模式。当光的强度越大，反向电流(即侦测到的光电流)也越大。根据本专利技术的实施例，开关电路电连接至光电二极管，以控制光电二极管光电流信号的传递。当有读取到信号时，驱动(打开)光电二极管，以使得的光电二极管感测到的光电流信号可被读出。关于光电二极管和开关电路的结构底下将有更详细的描述。图2A为本专利技术的一实施例所述的一像素200的示意图。像素200可应用于光感测器阵列基板100的像素120-1、120-2…120-9。如图2A所示，像素200包含了晶体管P1以及晶体管P2，以及一光电二极管D1，其中晶体管P1以及晶体管P2可视为一TFT开关电路，且晶体管P1以及晶体管P2可为P型-低温多晶硅薄膜晶体管。晶体管P1的栅极电连接至像素200的栅极线，另外两极(源极/漏极)则分别连接至像素200的数据线以及晶体管P2。晶体管P1的栅极电连接至像素200的栅极线(或扫描线)，另外两极(源极/漏极)则分别连接至晶体管P1以及光电二极管D1。图2B为本专利技术的一实施例所述的像素200的剖视图。如同图2B所示，基板210可为一玻璃基板或塑胶基板，但本专利技术不以此为限。一遮光层(light-shieldlayer)220可形成在基板210上。遮光层220可用以避免若是光源从下方照射进来，会照射到薄膜晶体管元件(例如：晶体管P1以及晶体管P2)。一缓冲层(bufferlayer)230可形成在遮光层220上方。根据本专利技术的实施例，缓冲层230可通过化学气相沉积(chemicalvapordeposition，CVD)或其他沉积方式所形成的单层或多层结构，例如：氧化硅(SiOx)层、氮化硅(SiNx)层，或氧化硅(SiOx)层和氮化硅(SiNx)层的组合，但本专利技术不以此为限。缓冲层230可防止从基板210产生的水分或杂质对外扩散，以影响之后形成的多晶硅层。一主动层240可形成在缓冲层230上方。主动层240可为非晶硅层、多晶硅层、或金属氧化层。金属氧化层，例如可为氧化铟镓锌(IGZO；indiumgalliumzincoxide)。以主动层240为多晶硅层为例，例如，可利用化学气相沉积法，例如等离子体化学气相沉积法(plasmaenhancedchemicalvapordeposition，PECVD)形成一非晶硅层(未显示)。接着，再将非晶硅层转换为多晶硅层240，例如，以准分子激光光照射非晶硅层而进行转换。多晶硅层240形成后，可在多晶硅层240中进行掺杂(doping)制作工艺，以产生晶体管P1的源极241a和漏极241b，以及晶体管P2的源极242a和漏极242b以及半导体通道245和246，以及产生光电二极管D1的第一半导体层D11。图2B中显示为进行P型掺杂。第一半导体层D11可为P型掺杂层。依据本专利技术一些实施例，晶体管P1以及晶体管P2的主动层240，以及光电二极管D1的第一半导体层D11可同时形成在同一层，因此将可以产生较多的电流，且可避免因为开关电路和光电二极管分开形成所造成的过多的桥接影响到开口率(apertureratio)。光电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光感测装置，其特征在于：包括基板；第一金属层，位于该基板上，该第一金属层包含栅极线以及栅极，且该栅极与该栅极线电连接；第一介电层，位于该第一金属层上；主动层，与该栅极绝缘且与该栅极至少有部分重叠；光电二极管，位于该基板上；以及第二金属层，位于该第一介电层上，该第二金属层包含数据线和参考电位线，该参考电位线位于该该光电二极管的上方。

【技术特征摘要】
1.一种光感测装置，其特征在于：包括基板；第一金属层，位于该基板上，该第一金属层包含栅极线以及栅极，且该栅极与该栅极线电连接；第一介电层，位于该第一金属层上；主动层，与该栅极绝缘且与该栅极至少有部分重叠；光电二极管，位于该基板上；以及第二金属层，位于该第一介电层上，该第二金属层包含数据线和参考电位线，该参考电位线位于该该光电二极管的上方。2.如权利要求1所述的光感测装置，其特征在于，该光电二极管还包括光电层和导电层，该导电层位于该光电层和该参考电位线之间。3.如权利要求2所述的光感测装置，其特征在于，该参考电位线与该导电层电连接。4.如权利要求3所述的光感测装置，其特征在于，还包括保护层，该保护层位于该导电层上且具有接触孔，其中该参考电位线填入该接触孔中以与该导电层电连接。5.如权利要求1所述的光感测装置，其特征在于，该第一金属层包括多条栅极线，该第二金...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘侑宗，李淂裕，
申请(专利权)人：群创光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71