一种有源像素图像传感器及显示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及显示技术领域，公开了一种有源像素图像传感器及显示装置。该有源像素图像传感器包括：衬底、PIN功能层、驱动薄膜晶体管、复位薄膜晶体管以及开关薄膜晶体管，每个薄膜晶体管均包括层叠设置的栅极、栅绝缘层和有源层；其中，驱动薄膜晶体管内的有源层至少包括第一子有源层，第一子有源层的制备材料为氧化物材料，且第一子有源层的制备材料的载流子体浓度范围为1*10E

【技术实现步骤摘要】
一种有源像素图像传感器及显示装置


[0001]本技术涉及显示
，特别涉及一种有源像素图像传感器及显示装置。

技术介绍

[0002]当前显示装置内一般采用无源图像光敏传感器作为感光器件。但是该无源图像光敏传感器信噪比低，且传感器内部采用驱动芯片采集电流的方式来形成图像识别，这种方式形成的图像质量差、分辨率低，对于高端产品无法满足需求。
[0003]针对上述问题，提出了有源图像传感器与PIN结相结合的技术，此种方案的优势是信噪比高，有源图像传感器的信噪比为无源图像光敏传感器的5倍，通过有源图像传感器内驱动芯片采集电压信号，可以能提升产品性能。
[0004]但是，现有源图像传感器与PIN结结合技术中的薄膜晶体管采用低温多晶硅(low temperature poly silicon，LTPS)技术，LTPS技术的主要问题是稳定性较差，关态电流较高，影响传感器的感测能力。
[0005]因此，如何提供一种稳定性较好、关态电流较低且具有高迁移率的有源图像传感器是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本技术提供了一种有源像素图像传感器以及显示装置，该有源像素图像传感器可以提升器件的稳定性、迁移率以及降低关态电流。
[0007]为达到上述目的，本技术提供以下技术方案：
[0008]第一方面，本申请提供一种有源像素图像传感器，衬底、PIN功能层、驱动薄膜晶体管、复位薄膜晶体管以及开关薄膜晶体管，所述驱动薄膜晶体管、所述复位薄膜晶体管以及所述开关薄膜晶体均管形成于所述衬底，所述PIN功能层位于所述开关薄膜晶体管背离所述衬底一侧，且所述开关薄膜晶体管与所述PIN功能层电连接，用以控制所述PIN功能层；所述驱动薄膜晶体管、所述复位薄膜晶体管以及所述开关薄膜晶体管中的每个薄膜晶体管均包括层叠设置的栅极、栅绝缘层和有源层；
[0009]其中，所述驱动薄膜晶体管内的有源层至少包括第一子有源层，所述第一子有源层的制备材料为氧化物材料，且所述第一子有源层的制备材料的载流子体浓度范围为1*10E
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，载流子霍尔迁移率的范围为25～50cm2/Vs；
[0010]所述复位薄膜晶体管内的有源层制备材料为氧化物材料。
[0011]上述有源图像传感器中，该有源图像传感器包括衬底、PIN功能层、驱动薄膜晶体管、复位薄膜晶体管以及开关薄膜晶体管。具体来说，PIN功能层与驱动薄膜晶体管、复位薄膜晶体管以及开关薄膜晶体管均位于衬底的同侧，驱动薄膜晶体管、复位薄膜晶体管以及开关薄膜晶体管直接形成在衬底一侧，PIN功能层位于驱动薄膜晶体管、复位薄膜晶体管以及开关薄膜晶体管背离衬底一侧。该驱动薄膜晶体管、复位薄膜晶体管以及开关薄膜晶体管中每个薄膜晶体管均包括层叠设置的栅极、栅绝缘层以及有源层。具体来说，驱动薄膜晶
体管内的有源层至少包括第一子有源层。在设置时，驱动薄膜晶体管内的有源层可以仅包括第一子有源层，还可在包括第一子有源层的基础上设有其它子有源层。值得注意的是，第一子有源层位于有源层内部靠近栅极的一侧，且该第一子有源层的制备材料为氧化物材料，且所述氧化物材料的载流子体浓度范围为1*10E
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，载流子霍尔迁移率的范围为25～50cm2/Vs。同时，复位薄膜晶体管内的有源层制备材料为氧化物材料。
[0012]本申请提供的有源图像传感器中的驱动薄膜晶体管内第一子有源层靠近栅极，且该第一子有源层为氧化物材料，该氧化物材料的载流子浓度较高、载流子霍尔迁移率较高，同时，复位薄膜晶体管内的有源层制备材料为氧化物材料。基于此，本申请提供的有源图像传感器稳定性较好、迁移率高，且可以降低关态电流。
[0013]优选地，所述驱动薄膜晶体管内的有源层还包括与所述第一子有源层层叠设置的第二子有源层，所述第二子有源层形成于所述第一子有源层背离所述栅极一侧，且所述第二子有源层的导带大于与所述第一子有源层的导带，所述第二子有源层的费米能级大于所述第一子有源层的费米能级。
[0014]优选地，所述驱动薄膜晶体管内的有源层还包括与所述第二子有源层层叠设置的第三子有源层，所述第三子有源层形成于所述第二子有源层背离所述第一子有源层一侧，且所述第三子有源层为刻蚀阻挡层。
[0015]优选地，所述驱动薄膜晶体管、所述复位薄膜晶体管以及所述开关薄膜晶体管中的每个薄膜晶体管内栅极设于所述有源层靠近所述衬底一侧。
[0016]优选地，所述PIN功能层具有用于感光的窗口区域，所述有源像素图像传感器还包括：
[0017]形成于所述开关薄膜晶体管以及所述PIN功能层背离所述衬底一侧的覆盖层，所述覆盖层在所述衬底的垂直投影与所述窗口区域在所述衬底的垂直投影无交叠；
[0018]形成于所述覆盖层背离所述衬底一侧的树脂层，所述树脂层在所述衬底的垂直投影与所述窗口区域在所述衬底的垂直投影无交叠；
[0019]形成于所述树脂层背离所述覆盖层一侧的钝化层，所述钝化层在所述衬底的垂直投影与所述窗口区域在所述衬底的垂直投影无交叠；
[0020]位于所述钝化层背离所述树脂层一侧的阻隔层，所述阻隔层覆盖所述PIN功能层的窗口区域。
[0021]优选地，所述PIN功能层包括透明导电层，所述有源像素图像传感器还包括形成于所述钝化层背离所述树脂层一侧的导电层，所述导电层延伸至所述PIN功能层的窗口区域、且与所述透明导电层电连接。
[0022]优选地，所述驱动薄膜晶体管、所述复位薄膜晶体管以及所述开关薄膜晶体管中的每个薄膜晶体管内的栅极设于所述有源层远离所述衬底一侧。
[0023]优选地，所述PIN功能层具有用于感光的窗口区域，所述PIN功能层包括透明导电层，所述有源像素图像传感器还包括：
[0024]形成于所述开关薄膜晶体管以及所述PIN功能层背离所述衬底一侧的覆盖层，所述覆盖层在所述衬底的垂直投影与所述窗口区域在所述衬底的垂直投影无交叠；
[0025]形成于所述覆盖层背离所述衬底一侧的树脂层，所述树脂层在所述衬底的垂直投影与所述窗口区域在所述衬底的垂直投影无交叠；
[0026]形成于所述树脂层背离所述覆盖层一侧的导电层，所述导电层覆盖所述窗口区域，且所述导电层与所述PIN功能层内的透明导电层电连接；
[0027]位于所述导电层背离所述树脂层一侧的像素界定层。
[0028]优选地，还包括位于所述开关薄膜晶体管与所述PIN功能层之间金属层，所述PIN功能层通过所述金属层与所述开关薄膜晶体管电连接，且所述PIN功能层直接形成于所述金属层背离所述衬底一侧。
[0029]优选地，还包括位于所述金属层背离所述PIN功能层一侧的平坦层，所述平坦层与所述金属层间设有钝化层，且所述PIN功能层在所述衬底基板的垂直投影位于所述平坦层在所述衬底基板的垂直投影内。
[0030]第二方面，本申请提供一种显示装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有源像素图像传感器，其特征在于，包括：衬底、PIN功能层、驱动薄膜晶体管、复位薄膜晶体管以及开关薄膜晶体管，所述驱动薄膜晶体管、所述复位薄膜晶体管以及所述开关薄膜晶体均管形成于所述衬底，所述PIN功能层位于所述开关薄膜晶体管背离所述衬底一侧，且所述开关薄膜晶体管与所述PIN功能层电连接，用以控制所述PIN功能层；所述驱动薄膜晶体管、所述复位薄膜晶体管以及所述开关薄膜晶体管中的每个薄膜晶体管均包括层叠设置的栅极、栅绝缘层和有源层；其中，所述驱动薄膜晶体管内的有源层至少包括第一子有源层，所述第一子有源层的制备材料为氧化物材料，且所述第一子有源层的制备材料的载流子体浓度范围为1*10E
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，载流子霍尔迁移率的范围为25～50cm2/Vs；所述复位薄膜晶体管内的有源层制备材料为氧化物材料。2.根据权利要求1所述的有源像素图像传感器，其特征在于，所述驱动薄膜晶体管内的有源层还包括与所述第一子有源层层叠设置的第二子有源层，所述第二子有源层形成于所述第一子有源层背离所述栅极一侧，且所述第二子有源层的导带大于与所述第一子有源层的导带，所述第二子有源层的费米能级大于所述第一子有源层的费米能级。3.根据权利要求2所述的有源像素图像传感器，其特征在于，所述驱动薄膜晶体管内的有源层还包括与所述第二子有源层层叠设置的第三子有源层，所述第三子有源层形成于所述第二子有源层背离所述第一子有源层一侧，且所述第三子有源层为刻蚀阻挡层。4.根据权利要求1
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3任一项所述的有源像素图像传感器，其特征在于，所述驱动薄膜晶体管、所述复位薄膜晶体管以及所述开关薄膜晶体管中的每个薄膜晶体管内栅极设于所述有源层靠近所述衬底一侧。5.根据权利要求4所述的有源像素图像传感器，其特征在于，所述PIN功能层具有用于感光的窗口区域，所述有源像素图像传感器还包括：形成于所述开关薄膜晶体管以及所述PIN功能层背离所述衬底一侧的覆盖层，所述覆盖层在所述衬底的垂直投影与所述窗口区域在所述衬底的垂直投影无交叠；形成于所述覆盖层背离所述衬底一侧的树脂层，所述树脂层在所述衬底的垂直投影与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺家煜，宁策，李正亮，胡合合，姚念琦，赵坤，黄杰，雷利平，刘雪，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：