光传感器及其制作方法和显示装置制造方法及图纸

一种光传感器及其制作方法和显示装置，其中光传感器包括：衬底；栅电极，设置在衬底上；第一绝缘层，覆盖在栅电极上；半导体层，设置在第一绝缘层上；入光域扩张层，设置在第一绝缘层和所半导体层上，部分半导体层从入光域扩张层中露出；相互间隔的源电极和漏电极，相对设置在半导体层的两侧并层叠在入光域扩张层上，部分入光域扩张层从源电极和漏电极之间露出；第二绝缘层，覆盖在源电极和漏电极上，第二绝缘层还覆盖位于源电极与漏电极之间露出的半导体层和入光域扩张层上。

Optical sensor and its fabrication method and display device

An optical sensor and its fabrication method and display device include: a substrate; a gate electrode, which is arranged on the substrate; a first insulating layer, which is covered on the gate electrode; a semiconductor layer, which is arranged on the first insulating layer; an optical domain expanding layer, which is arranged on the first insulating layer and the semiconductor layer, and a part of the semiconductor layer is exposed from the optical domain expanding layer; Electrodes and drain electrodes are relatively arranged on both sides of the semiconductor layer and overlapped on the optical expansion layer, and part of the optical expansion layer is exposed between the source electrode and the drain electrode; the second insulating layer is covered on the source electrode and the drain electrode, and the second insulating layer is also covered on the semiconductor layer and the optical expansion layer exposed between the source electrode and the drain electrode.

【技术实现步骤摘要】
光传感器及其制作方法和显示装置
本专利技术涉及光传感器，特别是涉及一种光传感器及其制作方法，以及具有该光传感器的显示装置。
技术介绍
光传感器被广泛应用在手机及其他电子设备上，主要用来调节屏幕的亮度。比如在黑暗的环境下，会自动变暗，这样既保护使用者的眼睛又能省电。目前手机上所使用的光线传感器由两个组件即投光器及受光器所组成，利用投光器将光线由透镜将之聚焦，经传输至受光器的透镜，再至接受感应器，感应器将收到的光线讯号转变成电信号，此电信号更可进一步作各种不同的开关及控制动作，其基本原理即对投光器与受光器之间光线做遮蔽的动作所获得的信号加以运用，以完成各种自动化控制。如图1和图2所示，还有一种利用氢化非晶硅(a-Si:H)的光照敏感特性作为光传感器的TFT架构，a-Si:H的光学带隙约1.6eV，如果光照能量大于a-Si:H的光学带隙，将在a-Si:H的扩展态上产生电子空穴对，在外加电压的作用下形成电流；当光照射时，在a-Si:H半导体中形成光生载流子，即电子空穴对(e-h)，电子往漏极方向移动，空穴往源级方向移动，从而形成空穴漏电流。但是，现有的光传感器TFT，仍然存在感光电流较小，对于光照射的感应不够灵敏等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光传感器及其制作方法和显示装置，以解决现有的光传感器TFT感光电流较小，对于光照射的感应不够灵敏的问题。本专利技术实施例提供一种光传感器，包括：衬底；栅电极，设置在所述衬底上；第一绝缘层，覆盖在所述栅电极上；半导体层，设置在所述第一绝缘层上；入光域扩张层，设置在所述第一绝缘层和所述半导体层上，部分所述半导体层从所述入光域扩张层中露出；相互间隔的源电极和漏电极，相对设置在所述半导体层的两侧并层叠在所述入光域扩张层上，部分所述入光域扩张层从所述源电极和所述漏电极之间露出；第二绝缘层，覆盖在所述源电极和所述漏电极上，所述第二绝缘层还覆盖位于所述源电极与所述漏电极之间露出的所述半导体层和所述入光域扩张层上。进一步地，所述入光域扩张层包括相互间隔的第一入光域扩张部和第二入光域扩张部且相对设置在所述半导体层的两侧，其中所述第一入光域扩张部的一部分设置在所述第一绝缘层上，所述第一入光域扩张部的另一部分层叠在所述半导体层的一端上，所述第二入光域扩张部的一部分设置在所述第一绝缘层上，所述第二入光域扩张部的另一部分层叠在所述半导体层的另一端上；所述源电极层叠在所述第一入光域扩张部上，所述漏电极层叠在所述第二入光域扩张部上。进一步地，所述第一入光域扩张部于靠近所述半导体层中心一侧的端部未被所述源电极覆盖而露出，所述第二入光域扩张部于靠近所述半导体层中心一侧的端部未被所述漏电极覆盖而露出。进一步地，所述半导体层采用氢化非晶硅，所述入光域扩张层采用氧化铟锡或氧化铟锌。本专利技术实施例还提供一种光传感器的制作方法，用于制作上述光传感器，包括如下步骤：提供所述衬底；在所述衬底上沉积第一金属层，并利用蚀刻工艺对所述第一金属层进行蚀刻图形化以制作形成所述栅电极；在所述衬底上沉积形成所述第一绝缘层；在所述第一绝缘层上沉积半导体薄膜，并利用蚀刻工艺对所述半导体薄膜进行蚀刻图形化以制作形成所述半导体层；在所述半导体层上沉积透明导电层，并利用蚀刻工艺对所述透明导电层进行蚀刻图形化以制作形成所述入光域扩张层；在所述入光域扩张层上沉积第二金属层，并利用蚀刻工艺对所述第二金属层进行蚀刻图形化以制作形成所述源电极和所述漏电极；在所述源电极和所述漏电极上沉积形成所述第二绝缘层。进一步地，所述半导体层采用氢化非晶硅，所述入光域扩张层采用氧化铟锡或氧化铟锌。进一步地，图形化形成的所述入光域扩张层包括相互间隔的第一入光域扩张部和第二入光域扩张部且相对设置在所述半导体层的两侧，其中所述第一入光域扩张部的一部分设置在所述第一绝缘层上，所述第一入光域扩张部的另一部分层叠在所述半导体层的一端上，所述第二入光域扩张部的一部分设置在所述第一绝缘层上，所述第二入光域扩张部的另一部分层叠在所述半导体层的另一端上；所述源电极层叠在所述第一入光域扩张部上，所述漏电极层叠在所述第二入光域扩张部上。本专利技术实施例还提供一种显示装置，包括上述光传感器。进一步地，所述显示装置包括薄膜晶体管阵列基板、彩色滤光片基板以及夹置在所述薄膜晶体管阵列基板与所述彩色滤光片基板之间的液晶层，所述光传感器形成在所述薄膜晶体管阵列基板上，所述彩色滤光片基板上形成有遮光层，所述遮光层在与所述光传感器相对应的位置形成缺口。进一步地，所述光传感器位于所述显示装置的周边非显示区。本专利技术实施例的光传感器TFT是将入光域扩张层分别置于源电极和漏电极下面，使入光域扩张层直接与源电极和漏电极接触相连(相当于通过增设入光域扩张层，可以在维持光传感器TFT的工作性能前提下，将源电极与漏电极之间的距离拉得更远)，由于入光域扩张层可以透光，这样可以将更多的a-Si:H区域暴露，增加a-Si:H区域接收光照的面积，增加感光范围，增大感光电流，使光传感器对于光照射的感应更加灵敏，且实现成本比较低。本专利技术实施例的光传感器TFT可集成于显示装置，用来感应外界光照强度的变化。附图说明图1为光生载流子的导电原理。图2为感光TFT的等效图。图3为传统光传感器的断面图。图4为本专利技术实施例中光传感器的断面图。图5为传统光传感器的正视图。图6为本专利技术实施例中光传感器的正视图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本专利技术的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。图4为本专利技术实施例中光传感器的断面图，图6为本专利技术实施例中光传感器的正视图。请参图4与图6，本专利技术实施例提供一种光传感器，包括：衬底11；栅电极12，设置在衬底11上；第一绝缘层13，覆盖在栅电极12上；半导体层14，设置在第一绝缘层13上；入光域扩张层15，设置在第一绝缘层13和半导体层14上，部分半导体层14从入光域扩张层15中露出。具体地，入光域扩张层15包括相互间隔的第一入光域扩张部151和第二入光域扩张部152，第一入光域扩张部151和第二入光域扩张部152相对设置在半导体层14的两侧，其中第一入光域扩张部151的一部分设置在第一绝缘层13上，第一入光域扩张部151的另一部分层叠在半导体层14的一端上，第二入光域扩张部152的一部分设置在第一绝缘层13上，第二入光域扩张部152的另一部分层叠在半导体层14的另一端上；部分半导体层14从第一入光域扩张部151和第二入光域扩张部152之间露出；相互间隔的源电极16和漏电极17，相对设置在半导体层14的两侧并层叠在入光域扩张层15上，部分入光域扩张层15从源电极16和漏电极17之间露出。具体地，源电极16层叠在第一入光域扩张部151上，漏电极17层叠在第二入光域扩张部152上；第二绝缘层18，覆盖在源电极16和漏电极17上，第二绝缘层18还覆盖位于源电极16与漏电极17之间露出的半导体层14上。其中，衬底11为玻璃、石英或塑料等。其中，半导体层14采用氢化非晶硅(a-Si:H)。由于非晶硅的禁带宽度约1.6eV，对应光波长为775nm，因此，非晶硅可探测波长的范围为小于775nm。而低温多晶硅(LTPS)和金属氧化物半导体如IG本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光传感器，其特征在于，包括：衬底；栅电极，设置在所述衬底上；第一绝缘层，覆盖在所述栅电极上；半导体层，设置在所述第一绝缘层上；入光域扩张层，设置在所述第一绝缘层和所述半导体层上，部分所述半导体层从所述入光域扩张层中露出；相互间隔的源电极和漏电极，相对设置在所述半导体层的两侧并层叠在所述入光域扩张层上，部分所述入光域扩张层从所述源电极和所述漏电极之间露出；第二绝缘层，覆盖在所述源电极和所述漏电极上，所述第二绝缘层还覆盖位于所述源电极与所述漏电极之间露出的所述半导体层和所述入光域扩张层上。

【技术特征摘要】
1.一种光传感器，其特征在于，包括：衬底；栅电极，设置在所述衬底上；第一绝缘层，覆盖在所述栅电极上；半导体层，设置在所述第一绝缘层上；入光域扩张层，设置在所述第一绝缘层和所述半导体层上，部分所述半导体层从所述入光域扩张层中露出；相互间隔的源电极和漏电极，相对设置在所述半导体层的两侧并层叠在所述入光域扩张层上，部分所述入光域扩张层从所述源电极和所述漏电极之间露出；第二绝缘层，覆盖在所述源电极和所述漏电极上，所述第二绝缘层还覆盖位于所述源电极与所述漏电极之间露出的所述半导体层和所述入光域扩张层上。2.如权利要求1所述的光传感器，其特征在于，所述入光域扩张层包括相互间隔的第一入光域扩张部和第二入光域扩张部且相对设置在所述半导体层的两侧，其中所述第一入光域扩张部的一部分设置在所述第一绝缘层上，所述第一入光域扩张部的另一部分层叠在所述半导体层的一端上，所述第二入光域扩张部的一部分设置在所述第一绝缘层上，所述第二入光域扩张部的另一部分层叠在所述半导体层的另一端上；所述源电极层叠在所述第一入光域扩张部上，所述漏电极层叠在所述第二入光域扩张部上。3.如权利要求2所述的光传感器，其特征在于，所述第一入光域扩张部于靠近所述半导体层中心一侧的端部未被所述源电极覆盖而露出，所述第二入光域扩张部于靠近所述半导体层中心一侧的端部未被所述漏电极覆盖而露出。4.如权利要求1所述的光传感器，其特征在于，所述半导体层采用氢化非晶硅，所述入光域扩张层采用氧化铟锡或氧化铟锌。5.一种光传感器的制作方法，其特征在于，该制作方法用于制作如权利要求1至4任一项所述的光传感器，并包括如下步骤：提供所述衬底；在所述衬底上沉积第一金属层，并利用蚀刻工艺对所述第一金属层进行蚀刻图形化以制作...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊伟锋，张晋春，谢项楠，卢佳惠，
申请(专利权)人：昆山龙腾光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32