光传感器和显示器制造技术

本发明专利技术公开了光传感器和显示器，该光传感器包括：控制电极，形成在基板上，并且具有两个边缘；以及半导体膜，形成为与控制电极相对，其间设有绝缘膜，并且包括光敏层和在光敏层对面设置的一对电极区域。光敏层设置在与控制电极重叠的区域。成对电极区域的至少一个与控制电极的一个邻近的侧边缘重叠，并且在该邻近的侧边缘上以及沿着该邻近的侧边缘，该至少一个电极区域的长度短于光敏层在沿着控制电极的邻近的侧边缘方向上的长度。

Optical sensor and display

The invention discloses a light sensor and a display, the optical sensor includes a control electrode formed on the substrate, and having two edges; and a semiconductor film formed opposite the control electrode with an insulating film interposed therebetween, and includes a photosensitive layer and the photosensitive layer arranged on an opposite electrode region. The photosensitive layer is disposed in a region overlapping with the control electrode. The paired electrode regions and at least one control electrode of an adjacent side edges overlap, and in the adjacent side edges and along the adjacent side edges, the at least one electrode region is shorter than the length of the photosensitive layer along the proximal edge of the direction control electrode on the length.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用以薄膜形式的半导体(下文称为半导体薄膜)的光 传感器，并且还涉及装配有多个这样的光传感器的显示器。
技术介绍
现今，每个都装配有光传感器的显示器是已知的。例如，在液晶显示器中，薄膜晶体管(TFT)用作控制像素驱动的开关器件。已知这样的显示器， 其装配有这样的薄膜晶体管和光传感器，该光传感器通过与薄膜晶体管类似 的制造工艺形成在与薄膜晶体管相同的基板上(例如，见日本特开平No. 2007-18458 )。图24是图解现有光传感器80构造的平面图，图25是图解光传感器80 构造的截面图。所示的光传感器80的结构与n沟道MOS (金属氧化物半导 体)晶体管类似。在该光传感器80中，控制电极82在基板81的上表面上 形成条状。第一绝缘膜83覆盖控制电极82而形成叠层。第一绝缘膜83由 透光、绝缘材料制造。在第一绝缘膜83的上表面上形成半导体膜84。半导 体膜84概略地分成光敏层85和成对的电极区域86、 87。光敏层85用于在 光进入光敏层85时产生作为光电流源的电子-空穴对。在平面图来看，光敏 层85设置在与控制电极82重叠的区域内。成对的电极区域86、 87通过在光敏层85的相对侧向半导体层84中引 入杂质而形成。关于成对的电极区域86、 87,它们之一，也就是电极区域 86设置为源极区域，而另一个电极区域87设置为漏极区域。源极区域86 和漏极区域87都形成为面积相同的矩形。源极区域86分成低浓度区域86L 和高浓度区域86H,其中，低浓度区域86L引入的杂质浓度相对低，而高浓 度区域86H引入的杂质浓度相对高。低浓度区域86L邻近光敏层85设置。 同样，漏极区域87分成低浓度区域87L和高浓度区域87H,其中低浓度区 域87L引入的杂质浓度相对低，而高浓度区域87H引入的杂质浓度相对高。 低浓度区域87L邻近光敏层85设置。在第一绝缘膜83的上表面上，第二绝缘膜88形成叠层，从而第二绝缘 膜88覆盖半导体膜84。第二绝缘膜88由透光、绝缘材料制造。通过第二绝 缘膜88,形成多个接触孔89以暴露部分的源极区域86的高浓度区域86H, 此外，形成多个接触孔90以暴露部分的源极区域87的高浓度区域87H。源 极侧接触孔89填充有第一导体91的导电材料，而漏极侧接触孔90填充有 第二导体92的导电材料。在第二绝缘膜88的上表面上，平坦膜93形成为 叠层，覆盖各导体91、 92。平坦膜93由透光、绝缘材料制造。在上述构造的光传感器80中，通过平坦膜93、第二绝缘膜88等进入半 导体膜84中的光敏层85的光导致在光敏层85中产生电子-空穴对，从而产 生光电流。该光电流读取为从光传感器到传感器外部的接收信号。
技术实现思路
由于光传感器80利用半导体膜84产生的光电流总体上是弱的，提供高 灵敏度的光传感器80需要高效率地读取光电流。为了高效读取光电流，减 少传感器内的寄生电容是有效的。决定传感器内的寄生电容的主要因素是通 过第一绝缘膜83彼此面对的控制电极82与源极区域86 (低浓度区域86L ) 相互面对的面积，以及通过第一绝缘膜83彼此面对的控制电极82与漏极区 域87 (低浓度区域87L)相互面对的面积。因此，为了减少传感器内的寄生 电容，必须减少半导体膜84的面积。然而，半导体膜84面积的减少使得光 敏层85的区域变窄，导致传感器内要产生的光电流的减少。为了解决上述问题，希望提供的光传感器减少内部寄生电容而不减少传 感器内要产生的光电流，并且希望提供配有很多这样光传感器的显示器。因此，在本专利技术的一个实施例中，所提供的光传感器提供有控制电极， 形成在基板上，并且具有两个边缘；以及半导体膜，形成为与控制电极相对， 其间设有绝缘膜，并且包括光敏层和成对地位于光敏层的相对侧的电极区 域；其中光敏层布置在与控制电极重叠的区域中，并且成对的电极区域的至 少一个与控制电极的边缘中邻近的一个重叠，而在邻近的边缘上以及沿着该邻近的边缘，该至少一个电极区域的长度短于光敏层在沿着控制电极的邻近 的边缘方向上的长度。关于分别位于光敏层的相对侧的成对的电极区域的至少一个，在根据本 专利技术实施例的光传感器中，电极部分与控制电极的邻近的侧边缘重叠的长度设计为短于光敏层在沿着控制电极的邻近的侧边缘方向上的长度。这样的设 计使其能够减少该至少 一 个电极部分与控制电极相互面对的面积，而不减少 光敏层的面积。根据本实施例的光传感器，该传感器可以提供有减少的内部寄生电容而 不减少传感器内要产生的光电流。因此，可以高效地从光传感器读取光电流。根据本专利技术的另 一个实施例，所提供的显示器也提供在如上限定的具有 像素元件和光传感器的基板上。由于光传感器的上述优点，例如，该显示器 使其能够通过手指或记录笔等输入坐标，以捕获位于靠近显示屏的显示表面 (屏幕)的目标，或者检测显示面板安装的环境的亮度。附图说明图1的框解了根据本专利技术实施例的显示器的总体结构；图2的示意解了显示面板的显示区域中的电路结构； 图3是图解根据本专利技术第 一实施例的光传感器的结构的平面图； 图4是图解根据本专利技术第 一 实施例的光传感器的结构的截面图； 图5是图解根据本专利技术第二实施例的光传感器的结构的平面图； 图6是图解根据本专利技术第三实施例的光传感器的结构的平面图； 图7是图解根据本专利技术第四实施例的光传感器的结构的平面图； 图8是图解根据本专利技术第四实施例的光传感器的结构的截面图； 图9是图解根据本专利技术第五实施例的光传感器的结构的平面图； 图IO是图解根据本专利技术第五实施例的光传感器的结构的截面图； 图11是图解本专利技术比较实例的平面图12是图解根据本专利技术第六实施例的光传感器的结构的平面图； 图13是图解根据本专利技术第七实施例的光传感器的结构的平面图； 图14是图解根据本专利技术第七实施例的光传感器的结构的截面图； 图15是图解根据本专利技术第八实施例的光传感器的结构的平面图； 图16是图解根据本专利技术第九实施例的光传感器的结构的平面图； 图17是图解根据本专利技术第十实施例的光传感器的结构的平面图； 图18是图解根据本专利技术第十一实施例的光传感器的结构的平面图； 图19是图解作为第一应用实例的电视机的透视图； 图20A是图解作为第二应用实例的数字相机从前侧看的透视图，而图20B是数字相机从背面看的透视图21是展示作为第三应用实例的笔记本个人计算机的透视图22是展示作为第四应用实例的摄像机的透视图23A是作为第五应用实例的移动电话打开状态的正视图，图23B是 移动电话打开状态的侧视图，图23C移动电话关闭状态的正视图，图23D 是移动电话关闭状态的左视图，图23E是移动电话关闭状态的右视图，图 2 3 F是移动电话关闭状态的俯视图，而图23 G是移动电话关闭状态的仰视图24是图解现有光传感器的结构的平面图；和图25是图解现有光传感器的结构的截面图。具体实施例方式在下文中，将参考附图详细描述本专利技术的具体实施例。然而，应当注意 的是，本专利技术的技术范围不限于下文要描述的实施例，而是还可以在适合给 本专利技术的各成分带来特优效果或者多重效果或者它们的结合的范围内围绕 实施例进行各种修改和改进。<显示器的总体结构>参考图1，显示器l提供有显示面板2、背光3、显示驱动电路4、光接 收驱动电路5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光传感器，包括：　控制电极，形成在基板上，并且具有两个边缘；以及　半导体膜，形成为与所述控制电极相对，其间设有绝缘膜，并且包括光敏层和成对地位于所述光敏层的相对侧的电极区域；其中　所述光敏层布置在与所述控制电极重叠的区 域中；并且　所述成对的电极区域中的至少一个与所述控制电极的所述边缘中邻近的一个重叠，并且在所述邻近的边缘上并沿着所述邻近的边缘，所述至少一个电极区域的长度短于所述光敏层在沿着所述控制电极的所述邻近的边缘的方向上的长度。

【技术特征摘要】
JP 2007-12-11 319141/07;JP 2008-3-4 052811/081、一种光传感器，包括控制电极，形成在基板上，并且具有两个边缘；以及半导体膜，形成为与所述控制电极相对，其间设有绝缘膜，并且包括光敏层和成对地位于所述光敏层的相对侧的电极区域；其中所述光敏层布置在与所述控制电极重叠的区域中；并且所述成对的电极区域中的至少一个与所述控制电极的所述边缘中邻近的一个重叠，并且在所述邻近的边缘上并沿着所述邻近的边缘，所述至少一个电极区域的长度短于所述光敏层在沿着所述控制电极的所述邻近的边缘的方向上的长度。2、 根据权利要求1所述的光传感器，其中所述成对的电极区域包括构 造金属氧化物半导体晶体管的源极区域和漏极区域。3、 根据权利要求1所述的光传感器，其中所述成对的电极区域包括构 造p-本征-n 二极管的阳极区域和阴极区域。4、 一种显示器，在基板上设置有像素元件和光传感器，其中 所述光传感器的每一个都包括控制电极，形成在所述基板上，并且具有两个边缘；和半导体膜，形成为与所述控制电极相对，其间设有绝缘膜，并且包括光敏层和成对地位于所述光敏层的相对侧的电极区域；所述光敏层布置在与所述控制电极重叠的区域中；以及 所述成对的电极区域的至少一个与所述控制电极的所述边缘中邻近的一个重叠，并且在所述邻近的边缘上并沿着所述邻近的边缘，所述至少一个电极区域的长度短于所述光敏层在沿着所述控制电极的所述邻近的边缘的方向上的长度。5、 一种光传感器，包括 控制电极，形成在基板上；和半导体膜，形成为与所述控制电极相对，其间设有绝缘膜，并且包括光 敏层和成对地位于所述光敏层的相对侧的电极区域；其中 所述光敏层布置在与所述控制电极重叠的区域中；并且 所述成对的电极区域的至少一个具有与所述控制电极重叠的一部分，且所述部分提供有至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：大谷夏树，田中勉，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]