附着型区域传感器以及具有这种附着型区域传感器的显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种重量轻、（厚度）薄、尺寸小的附着型区域传感器。该区域传感器的像素具有作为光源的ＥＬ元件和作为光电转换元件的光电二极管。为了控制ＥＬ元件和光电二极管的工作，该附着型区域传感器使用了ＴＦＴ。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
附着型区域传感器以及具有这种附着型区域传感器的显示装置本专利技术涉及一种具有图像传感器功能的附着型(接触型)区域传感器。特别是，本专利技术涉及到这样一种附着型区域传感器(adhesion type area sensor)，它具有作为光源的EL元件并且由以矩阵形状排列的多个薄膜晶体管构成。该EL元件被称作发光元件或发光二极管或OLED(有机发光二极管)，它包括例如基于三重态的发光元件和/或基于单态的发光元件。另外，本专利技术还涉及一种具有附着型区域传感器的显示装置。固体成像装置具有光电转换元件，例如二极管或CCD，用于从光信号输出具有图像信息的电信号，该光信号具有诸如纸面上的字符和图表之类的信息以及图像信息，这样的固体成像装置近些年已逐渐被使用。固体成像装置被用于诸如扫描仪和数码相机之类的装置中。在具有光电转换元件的固体成像装置中，具有行传感器和区域传感器。行传感器是通过扫描在目标范围内形成为线状的光电转换元件而以电信号接收图像的。与之相比，区域传感器(也被称为附着型区域传感器)是使光电转换元件形成在一个平面上而且设置在目标上方，并且以电信号接收图像。与行传感器不同，没有必要用区域传感器来扫描光电转换元件，因此不需要象电动机这样的用于扫描的部件。图24A和24B显示出一种常规的区域传感器的结构。图24A所示的是区域传感器的透视图，而图24B所示的是区域传感器的剖面图。如图所示形成有一个传感器衬底2501、一个背景光(源)2502和一个光散射板2503，在传感器衬底2501上形成有光电转换元件。来自于作为光源的背景光2502的光在光散射板2503内被折射，并辐射到一个目标2504上。辐射光被目标2504所反射，并辐射到传感器衬底2501上形成的光电转换元件上。当光辐射到光电转换元件上时，就在光电转换元件内产生了电流，电流大小与光的亮度相应，并且来自于目标2504的图像信息在该区域传-->感器内作为电信号被接收。采用上述的区域传感器，如果来自于背景光2502的光不均匀地辐射到目标2504上，那么就会产生不均匀性，其中读入图像部分变亮(浅)并且部分变暗(深)。因此，需要将光散射板2503的结构设计成使光均匀地辐射到目标2504上，并且需要精确地调节背景光2502、光散射板2503、传感器衬底2501和目标2504的位置。另外，难以压缩背景光2502的尺寸和光散射板2503尺寸，并且因此阻碍了区域传感器本身做得更小、更薄和更轻。鉴于上述的条件，本专利技术的目的是提供一种附着型区域传感器，它尺寸小、(厚度)薄且重量轻，并且其中不会产生读入图像的亮度不均匀问题。本专利技术的区域传感器采用光电二极管作为光电转换元件。另外，采用EL(场致发光)元件作为光源。光电二极管具有一个阴极、一个阳极以及在阴极和阳极之间形成的一个光电转换层。当光辐射到光电转换层上时，由于光电效应，就产生电流。此外，EL元件是一个自发光型元件，并主要用于EL显示器中。EL显示器也被称作有机EL显示器(OELD)或有机发光二极管(OLED)。EL元件具有这样的结构：其中一个包含有机化合物的层(在此称为EL层)被夹置在一对电极(阳极和阴极)之间，并且EL层通常具有层叠结构。典型的是，采用由柯达公司(Eastman Kodak Co.)的Tang等人提出的空穴迁移层/发光层/电子迁移层的层叠结构。该结构具有极高的发光效率，并且现在几乎所有对EL显示器的研究和开发都采用这种结构。在具有一个阳极层、一个EL层和一个阴极层的EL元件中，可获得通过施加一电场而产生的场致发光。当从单激发态回到基态(荧光发射(fluorescence))时和当从三重激发态回到基态(磷光发射(phosphorescence))时，有机化合物发光，在此过程中形成光的发射，并且本专利技术的区域传感器可使用这两种发光形式。另外，还可以采用其中空穴注入层、空穴迁移层、发光层和电子迁移层顺序层叠在一个电极上的结构；或者其中空穴注入层、空穴迁移层、发光层、电子迁移层和电子注入层顺序层叠在一个电极上的结构。还可以将诸如荧光颜料之类的材料掺入发光层中。-->在一对电极间形成的所有层在本说明书中通称为EL层。因此，上述的空穴注入层、空穴迁移层、发光层、电子迁移层和电子注入层都包含在EL层内。光电二极管和EL元件是在同一个传感器衬底上以矩阵形状形成的。光电二极管和EL元件的工作则是利用薄膜晶体管(TFT)来控制的，这些薄膜晶体管以同样的矩阵形状形成在衬底上。从EL元件上发射出的光被一个目标反射并辐射到光电二极管上。根据辐射到光电二极管上的光，产生一个电流，并且具有目标的图像信息的一个电信号(图像信号)被输入到区域传感器中。采用本专利技术不会产生读入图像的亮度不均匀的问题，因为按照上述结构，光是均匀地辐射到目标上的。与常规例子不同，没有必要与传感器衬底分离地形成背景光和光散射板，因而也就没有必要精确地调节背景光、光散射板、传感器衬底和目标的位置。从而可实现小型化的、薄的、轻的区域传感器。此外，区域传感器自身的机械强度也得以提高。采用本专利技术的区域传感器，可以通过使用EL元件的区域传感器来显示图像。本专利技术中的EL元件具有读入图像时作为光源的功能和显示图像时作为光源的功能之组合。因此，在区域传感器中不形成一个独立的电子显示器的情况下就能显示图像。本专利技术的结构如下所述。根据本专利技术提供了：一种附着型区域传感器，它包括在一个传感器衬底上形成的一个传感器部分，传感器部分具有多个像素，其特征在于：该多个像素具有一个光电二极管、一个EL元件和多个薄膜晶体管。根据本专利技术提供了：一种附着型区域传感器，它包括在一个传感器衬底上形成的一个传感器部分，传感器部分具有多个像素，其特征在于：该多个像素具有一个光电二极管、一个EL元件、一个开关TFT、一个EL驱动TFT、一个复位TFT、一个缓冲TFT和一个选择TFT；开关TFT和EL驱动器TFT控制从EL元件发出的光；从EL元件发出的光在一个目标上被反射并辐射到光电二极管上；并且光电二极管、复位TFT、缓冲TFT和选择TFT由辐射到光电二极管上的光-->产生一个图像信号。根据本专利技术提供了：一种附着型区域传感器，它包括在一个传感器衬底上形成的一个传感器部分，传感器部分具有多个像素，其特征在于：该多个像素具有一个光电二极管、一个EL元件、一个开关TFT、一个EL驱动TFT、一个复位TFT、一个缓冲TFT、一个选择TFT；一条源信号线；一条栅信号线；一条电源线，用于保持一个恒定的电位；一条复位栅信号线；一条传感器栅信号线；一条传感器输出接线，它连接到一个恒流源；以及一条传感器电源线，用于保持一个恒定的电位；开关TFT的栅极连接到栅信号线；开关TFT的源区和漏区中的一个连接到源信号线，而另一个连接到EL驱动TFT的栅极；EL驱动TFT的源区和漏区中的一个连接到电源线，而另一个连接到EL元件；复位TFT的源区连接到传感器电源线；复位TFT的漏区连接到缓冲TFT的栅极和光电二极管；缓冲TFT的漏区连接到传感器电源线；选择TFT的源区和漏区中的一个连接到传感器输出接线，另一个连接到缓冲TFT的源区；选择TFT的栅极连接到传感器栅信号线；从EL元件发出的光在一个目标上被反射并辐射到光电二极管上；并且由辐射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种附着型区域传感器，它包括在一个传感器衬底上形成的一个传感器部分，传感器部分具有多个像素，其中：该多个像素具有一个光电二极管、一个ＥＬ元件和多个薄膜晶体管。

【技术特征摘要】
JP 2000-1-31 22762/001．一种附着型区域传感器，它包括在一个传感器衬底上形成的一个传感器部分，传感器部分具有多个像素，其中：该多个像素具有一个光电二极管、一个EL元件和多个薄膜晶体管。2．根据权利要求1的传感器，其中，EL元件具有一个阳极、一个阴极以及在阳极和阴极之间形成的一个EL层。3．根据权利要求1的传感器，其中，光电二极管具有一个阴极、一个阳极以及在阴极和阳极之间形成的一个光电转换层。4．一种附着型区域传感器，它包括在一个衬底上形成的一个传感器部分，传感器部分具有多个像素，其中：该多个像素具有一个光电二极管、一个EL元件、一个开关TFT、一个EL驱动TFT、一个复位TFT、一个缓冲TFT和一个选择择TFT；开关TFT和EL驱动器TFT控制从EL元件发出的光；从EL元件发出的光在一个目标上被反射并辐射到光电二极管上；并且光电二极管、复位TFT、缓冲TFT和选择TFT由辐射到光电二极管上的光产生一个图像信号。5．根据权利要求4的传感器，其中，EL元件具有一个阳极、一个阴极以及在阳极和阴极之间形成的一个EL层。6．根据权利要求4的传感器，其中，光电二极管具有一个阴极、一个阳极以及在阴极和阳极之间形成的一个光电转换层。7．一种附着型区域传感器，它包括在一个衬底上形成的一个传感器部分，传感器部分具有多个像素，其中：该多个像素具有一个光电二极管、一个EL元件、一个开关TFT、一个EL驱动TFT、一个复位TFT、一个缓冲TFT、一个选择TFT；一条源信号线；一条栅信号线；一条电源线，用于保持一个恒定的电位；一条复位栅信号线；一条传感器栅信号线；一条传感器输出接线，它连接到一个恒流源；以及一条传感器电源线，用于保持一个恒定的电位；开关TFT的栅极连接到栅信号线；开关TFT的源区和漏区中的一个连接到源信号线，而另一个连接到EL驱动TFT的栅极；EL驱动TFT的源区和漏区中的一个连接到电源线，而另一个连接到EL元件；复位TFT的源区连接到传感器电源线；复位TFT的漏区连接到缓冲TFT的栅极和光电二极管；缓冲TFT的漏区连接到传感器电源线；选择TFT的源区和漏区中的一个连接到传感器输出接线，另一个连接到缓冲TFT的源区；选择TFT的栅极连接到传感器栅信号线；从EL元件发出的光在一个目标上被反射并辐射到光电二极管上；并且由辐射到光电二极管上的光产生的一个图像信号被输入到传感器输出接线。8．根据权利要求7的传感器，其中，EL元件具有一个阳极、一个阴极以及在阳极和阴极之间形成的一个EL层。9．根据权利要求8的传感器，其中，当EL元件的阳极连接到EL驱动TFT的源区或漏区时，EL驱动TFT是一个p-沟道TFT。10．根据权利要求8的传感器，其中，当EL元件的阴极连接到EL驱动TFT的源区或漏区时，EL驱动TFT是一个n-沟道TFT。11．根据权利要求5的传感器，其中，光电二极管具有一个阴极、一个阳极以及在阳极和阴极之间形成的一个光电转换层。12．根据权利要求11的传感器，其中，当光电二极管的阳极连接到复位TFT的漏区时，复位TFT是一个n-沟道TFT，而缓冲TFT是一个p-沟道TFT。13．根据权利要求11的传感器，其中，当光电二极管的阴极连接到复位TFT的漏区时，复位TFT是一个p-沟道TFT，而缓冲TFT是一个n-沟道TFT。14．一种附着型区域传感器，它包括在一个衬底上形成的一个传感器部分，传感器部分具有多个像素，其中：该多个像素具有一个光电二极管、一个EL元件、一个开关TFT、一个EL驱动TFT、一个复位TFT、一个缓冲TFT、一个选择TFT；一条源信号线；一条栅信号线；一条电源线，用于保持一个恒定的电位；一条复位栅信号线；一条传感器栅信号线；一条传感器输出接线，它连接到一个恒流源；以及一条传感器电源线，用于保持一个恒定的电位；开关TFT的栅极连接到栅信号线；开关TFT的源区和漏区中的一个连接到源信号线，而另一个连接到EL驱动TFT的栅极；EL驱动TFT的源区和漏区中的一个连接到电源线，而另一个连接EL元件；复位TFT的源区连接到传感器电源线；复位TFT的漏区连接到缓冲TFT的栅极和光电二极管；缓冲TFT的漏区连接到传感器电源线；选择TFT的源区和漏区中的一个连接到传感器输出接线，另一个连接到缓冲TFT的源区；选择TFT的栅极连接到传感器栅信号线；开关TFT和选择TFT的极性是相同的；从EL元件发出的光在一个目标上被反射并辐射到光电二极管上；并且由辐射到光电二极管上的光产生的一个图像信号被输入到传感器输出接线。15．根据权利要求14的传感器，其中，EL元件具有一个阳极、一个阴极以及在阳极和阴极之间形成的一个EL层。16．根据权利要求15的传感器，其中，当EL元件的阳极连接到EL驱动TFT的源区或漏区时，EL驱动TFT是一个p-沟道TFT。17．根据权利要求15的传感器，其中，当EL元件的阴极连接到EL驱动TFT的源区或漏区时，EL驱动TFT是一个n-沟道TFT。18．根据权利要求14的传感器，其中，光电二极管具有一个阴极、一个阳极以及在阳极和阴极之间形成的一个光电转换层。19．根据权利要求18的传感器，其中，当光电二极管的阳极连接到复位TFT的漏区时，复位TFT是一个n-沟道TFT，而缓冲TFT是一个p-道TFT。20．根据权利要求18的传感器，其中，当光电二极管的阴极连接到复位TFT的漏区时，复位TFT是一个p-沟道TFT，而缓冲TFT是一个n-沟道TFT。21．一种附着型区域传感器，它包括在一个衬底上形成的一个传感器部分，传感器部分具有多个像素，其中：该多个像素具有一个光电二极管、一个EL元件、一个开关TFT、一个EL驱动TFT、一个复位TFT、一个缓冲TFT、一个选择TFT；一条源信号线；一条栅信号线；一条电源线，用于保持一个恒定的电位；一条复位栅信号线；一条传感器栅信号线；一条传感器输出接线，它连接到一个恒流源；以及一条传感器电源线，用于保持一个恒定的电位；开关TFT的栅极连接到栅信号线；开关TFT的源区和漏区中的一个连接到源信号线，而另一个连接到EL驱动TFT的栅极；EL驱动TFT的源区和漏区中的一个连接到电源线，而另一个连接EL元件；复位TFT的源区连接到传感器电源线；复位TFT的漏区连接到缓冲TFT的栅极和光电二极管；缓冲TFT的漏区连接到传感器电源线；选择TFT的源区和漏区中的一个连接到传感器输出接线，另一个连接到缓冲TFT的源区；选择TFT的栅极连接到传感器栅信号线；根据输入到复位栅信号线和传感器栅信号线的信号，复位TFT和选择TFT从ON状态转换到OFF状态，或者同时从OFF状态转换到ON状态；复位TFT和选择TFT中的一个处于ON状态时，另一个处于OFF状态；从EL元件发出的光在一个目标上被反射并辐射到光电二极管上；并且由辐射到光电二极管上的光产生的一个图像信号被输入到传感器输出接线。22．根据权利要求21的传感器，其中，EL元件具有一个阳极、一个阴极以及在阳极和阴极之间形成的一个EL层。23．根据权利要求22的传感器，其中，当EL元件的阳极连接EL驱动TFT的源区或漏区时，EL驱动TFT是一个p-沟道TFT。24．根据权利要求22的传感器，其中，当EL元件的阴极连接EL驱动TFT的源区或漏区时，EL驱动TFT是一个n-沟道TFT。25．根据权利要求21的传感器，其中，光电二极管具有一个阴极、一个阳极以及在阳极和阴极之间形成的一个光电转换层。26．根据权利要求25的传感器，其中，当光电二极管的阳极连接到复位TFT的漏区时，复位TFT是一个n-沟道TFT，而缓冲TFT是一个p-沟道TFT。27．根据权利要求25的传感器，其中，当光电二极管的阴极连接到复位TFT的漏区时，复位TFT是一个p-沟道TFT，而缓冲TFT是一个n-沟道TFT。28．一种附着型区域传感器，它包括在一个衬底上形成的一个传感器部分，传感器部分具有多个像素，其中：该多个像素具有一个光电二极管、一个EL元件、一个开关TFT、一个EL驱动TFT、一个复位TFT、一个缓冲TFT、一个选择TFT；一条源信号线；一条栅信号线；一条电源线，用于保持一个恒定的电位；一条复位栅信号线；一条传感器栅信号线；一条传感器输出接线，它连接到一个恒流源；以及一条传感器电源线，用于保持一个恒定的电位；开关TFT的栅极连接到栅信号线；开关TFT的源区和漏区中的一个连接到源信号线，而另一个连接到EL驱动TFT的栅极；EL驱动TFT的源区和漏区中的一个连接到电源线，而另一个连接到EL元件；复位TFT的源区连接到传感器电源线；复位TFT的漏区连接到缓冲TFT的栅极和光电二极管；缓冲TFT的漏区连接到传感器电源线；选择TFT的源区和漏区中的一个连接到传感器输出接线，另一个连接到缓冲TFT的源区；选择TFT的栅极连接到传感器栅信号线；开关TFT和选择TFT的极性是相同的；根据输入到复位栅信号线和传感器栅信号线的信号，复位TFT和选择TFT从ON状态转换到OFF状态，或者同时从OFF状态转换到ON状态；复位TFT和选择TFT中的一个处于ON状态时，另一个处于OFF状态；从EL元件发出的光在一个目标上被反射并辐射到光电二极管上；并且由辐射到光电二极管上的光产生的一个图像信号被输入到传感器输出接线。29．根据权利要求28的传感器，其中，EL元件具有一个阳极、一个阴极以及在阳极和阴极之间形成的一个EL层。30．根据权利要求29的传感器，其中，当EL元件的阳极连接到EL驱动TFT的源区或漏区时，EL驱动TFT是一个p-沟道TFT。31．根据权利要求29的传感器，其中，当EL元件的阴极连接到EL驱动TFT的源区或漏区时，EL驱动TFT是一个n-沟道TFT。32．根据权利要求28的传感器，其中，光电二极管具有一个阴极、一个阳极以及在阳极和阴极之间形成的一个光电转换层。33．根据权利要求32的传感器，其中，当光电二极管的阳极连接到复位TFT的漏区时，复位TFT是一个n-沟道TFT，而缓冲TFT是一个p-沟道TFT。34．根据权利要求32的传感器，其中，当光电二极管的阴极连接到复位TFT的漏区时，复位TFT是一个p-沟道TFT，而缓冲TFT是一个n-沟道TFT。35．一种显示装置，它包括在一个衬底上形成的一个传感器部分，传感器部分具有多个像素，其中：该多像素具有一个光电二极管、一个EL元件、一个开关TFT、一个EL驱动TFT、一个复位TFT、一个缓冲TFT和一个选择T...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，小山润，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]