專利名稱：光感測(cè)設(shè)備、光傳感器以及顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計(jì)一種光感測(cè)設(shè)備、一種光傳感器以及一種顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
以薄膜晶體管(TFT)為特征的薄膜光晶體管是公知的。圖17A和17B示出了常規(guī)薄膜光晶體管80的典型結(jié)構(gòu)。圖17A是示出了常規(guī)薄膜 光晶體管80的結(jié)構(gòu)的透視平面圖。圖17B是沿著圖17A中的線D-D截取的光晶體管的截 面圖。將與安裝在TFT液晶顯示器的像素顯示部件中的TFT具有相同結(jié)構(gòu)的薄膜光晶體管 80配置為非晶硅(a-Si)TFT。薄膜光晶體管80包括襯底81，由玻璃或者其它材料制成； 柵極絕緣膜83，形成在襯底81上并且覆蓋柵極電極82的上面；光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜84，設(shè) 置在柵極絕緣膜83的中心區(qū)域并且用作光感測(cè)層和溝道；溝道鈍化膜85，構(gòu)圖在光電轉(zhuǎn)換 半導(dǎo)體薄膜84的中心區(qū)域；源極電極87和漏極電極88，由光阻擋導(dǎo)電材料制成并且經(jīng)由 第一和第二歐姆接觸層86a和86b形成在溝道鈍化膜85的兩側(cè)；以及保護(hù)膜，形成在包括 源極電極87、漏極電極88以及溝道鈍化膜85的整個(gè)表面之上。圖18是使用如圖17A所示的薄膜光晶體管80的放大器的典型電路圖，即，光傳感 器。光傳感器92是包括兩個(gè)運(yùn)算放大器OPl和0P2的兩級(jí)運(yùn)算電路。薄膜光晶體管80連 接到運(yùn)算放大器OPl的同相輸入端子。包括反饋電阻器Rl的運(yùn)算放大器OPl將電流轉(zhuǎn)換 為電壓(即，電流-電壓轉(zhuǎn)換)，所述反饋電阻器Rl連接在運(yùn)算放大器OPl的同相輸入端 子和輸出端子之間。包括輸入電阻器R2和反饋電阻器R3的運(yùn)算放大器0P2放大電壓，所 述輸入電阻器R2連接在運(yùn)算放大器OPl的同相輸入端子和輸出端子之間，所述反饋電阻器 R3連接在同相輸入端子和輸出端子之間。例如，在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了包括兩個(gè)運(yùn)算放大 器OPl和0P2的峰值檢測(cè)器。圖19A是示出了薄膜光晶體管80的操作的示意截面圖，而圖19B是薄膜光晶體 管80的等效電路圖。例如，施加-IOV的負(fù)DC電壓以最小化暗電流(在沒(méi)有光照期間的輸 出)，從而增加光電流與暗電流的比率(即，光電流/暗電流比率)。將正的或者負(fù)的恒定 DC電壓施加在源極電極87和漏極電極88之間。在如圖19A所示的薄膜光晶體管80中，通過(guò)施加負(fù)的柵極電壓(Vg)將空穴引導(dǎo) 至接近溝道和柵極絕緣膜83之間的界面的區(qū)域。S卩，由于電場(chǎng)效應(yīng)，用作溝道的a-Si光電 轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜84的本征區(qū)域轉(zhuǎn)換成ρ型半導(dǎo)體。因此，在接近漏極電極88的邊緣的地 方形成了與p-i-n結(jié)構(gòu)類(lèi)似的結(jié)構(gòu)(偽管腳結(jié)構(gòu))。同樣地，偽管腳結(jié)構(gòu)還形成在源極電極 87的一側(cè)。具體而言，當(dāng)施加負(fù)的柵極電壓Vg時(shí)，將薄膜光晶體管80表示為如圖19B所示 的等效電路，其中一對(duì)管腳型二極管串聯(lián)連接使得檢波方向彼此相對(duì)。在薄膜光晶體管80中，電流經(jīng)由光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜84從漏極電極88流至源極 電極87。如果入射光L如圖19A所示地進(jìn)行照射，則電流的絕對(duì)值與進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體 薄膜84的入射光L的強(qiáng)度成比例的增大。因此，通過(guò)將該電流Iout轉(zhuǎn)換成電壓并且利用 光傳感器92的運(yùn)算放大器OPl和0P2放大所述電壓，光傳感器92的輸出電壓轉(zhuǎn)換為與入射光L的輻射強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的照度信號(hào)。通過(guò)相同的TFT工藝形成薄膜光晶體管80，其與安裝在所謂的TFT液晶顯示器的 像素顯示中的TFT具有相同的結(jié)構(gòu)。因此，可以容易地并且低成本地將薄膜光晶體管80集 成到TFT液晶顯示設(shè)備中。因此，可以通過(guò)使用這種顯示設(shè)備中的薄膜光晶體管80來(lái)集成 光控制功能。與常規(guī)的管腳型光電二極管不同，與TFT結(jié)構(gòu)相同的薄膜光晶體管80不要求 P型半導(dǎo)體。因此，可以使用不能形成P型半導(dǎo)體的半導(dǎo)體材料，例如a-Si來(lái)配置薄膜光晶 體管80。因此，期望發(fā)現(xiàn)薄膜光晶體管80更廣泛的應(yīng)用。圖20是裝備有常規(guī)薄膜光晶體管80的典型顯示設(shè)備100的示意平面圖。顯示設(shè) 備100包括多條柵極線103，彼此平行設(shè)置并且在襯底102的表面上的水平方向上延伸； 多條數(shù)據(jù)線104，彼此平行設(shè)置并且在垂直方向上延伸；像素顯示部分105，由形成在柵極 線103和數(shù)據(jù)線104的每個(gè)相交區(qū)域處的多個(gè)像素構(gòu)成；以及薄膜光晶體管80，設(shè)置在襯 底102的外周，圖20的左下角。在圖20情況下的左端，每條柵極線103的一端連接至依次 供應(yīng)柵極信號(hào)的柵極驅(qū)動(dòng)器106。在圖20情況下的上端，每條數(shù)據(jù)線的一端連接至依次供 應(yīng)數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器107。如圖17A和17B所示，薄膜光晶體管80具有與每個(gè)像素顯示部分105的TFT相同 的結(jié)構(gòu)，并且與TFT同時(shí)形成在襯底102上。如圖20所示，將偏置電壓從顯示設(shè)備100的 外側(cè)施加至薄膜光晶體管80的柵極電極82、源極電極87以及漏極電極88。薄膜光晶體管 80輸出與入射光L的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的輸出電流lout。因此，通過(guò)使用如圖18所示的光傳感器 92將該輸出電流Iout轉(zhuǎn)換成電壓，并且然后放大該電壓，可以獲得與入射光L的強(qiáng)度對(duì)應(yīng) 的照度信號(hào)。通過(guò)基于這些照度信號(hào)執(zhí)行顯示設(shè)備100的背光的驅(qū)動(dòng)控制，可以獲得背光 的具有與周?chē)鷧^(qū)域的亮度對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)的照度，并且從而可以確保眼睛友善的顯示。專利文獻(xiàn)日本專利特許申請(qǐng)JP2000-46876A

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題在常規(guī)的薄膜光晶體管80中，源極電極87和漏極電極88部分地覆蓋還用作蝕刻 停止器的溝道鈍化膜85，從而阻擋光進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜84并且防止獲得足量的光 電流。背溝道蝕刻型薄膜光晶體管80提供的光電流比蝕刻停止器型的大，因?yàn)闆](méi)有不 期望的光阻擋結(jié)構(gòu)。光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜84數(shù)倍厚于蝕刻停止器型的，短溝道長(zhǎng)度允許大 密度封裝等。然而，在常規(guī)薄膜光晶體管80中，在將負(fù)的柵極電壓Vg施加到接近光電轉(zhuǎn)換 半導(dǎo)體薄膜84和柵極絕緣膜之間的界面的區(qū)域時(shí)形成偽管腳結(jié)，并且因?yàn)槿缟纤龅碾?場(chǎng)效應(yīng)該界面轉(zhuǎn)化為P型半導(dǎo)體。這種偽管腳結(jié)區(qū)域僅形成在接近漏極電極88的有限區(qū) 域內(nèi)。此外，由于管腳二極管面對(duì)源極電極87 —側(cè)上的正向，所以其不用作薄膜光晶體管 80。這種限制對(duì)于薄膜光晶體管80來(lái)說(shuō)是常見(jiàn)的，而與諸如背溝道蝕刻類(lèi)型和蝕刻停止器 類(lèi)型的類(lèi)型無(wú)關(guān)。通過(guò)常規(guī)薄膜光晶體管80獲得的光電流有限，這就是為什么難以精確地 檢測(cè)低照度。因此，本發(fā)明的目的是提供一種光感測(cè)設(shè)備、一種光傳感器以及一種顯示設(shè)備，所 述光感測(cè)設(shè)備對(duì)入射光具有高靈敏度并且能夠制成緊湊的。
技術(shù)方案本發(fā)明的光感測(cè)設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例提供了一種光感測(cè)設(shè)備，包括光電轉(zhuǎn)換 半導(dǎo)體薄膜；用于歐姆接觸的薄膜，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的一面上以形成入射 光窗口 ；第一和第二歐姆電極，設(shè)置在所述用于歐姆接觸的所述薄膜上；連接布線，用于對(duì) 所述第一和第二歐姆電極進(jìn)行短路；絕緣膜，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的另一面上； 以及第一電極，設(shè)置在所述絕緣膜的不接觸所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的一面上。另一方面，本發(fā)明提供一種光感測(cè)設(shè)備，包括光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜；第一導(dǎo)電類(lèi) 型的半導(dǎo)體薄膜，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的一面上以形成入射窗口 ；多個(gè)電極，設(shè) 置在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體薄膜上，部分覆蓋所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體薄膜；連接布線，對(duì)所述多 個(gè)電極進(jìn)行短路用于輸出；絕緣膜，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的另一面上；以及第 一電極，設(shè)置在所述絕緣膜的不接觸所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的一面上。并且，所述多個(gè)電 極和所述連接布線集成為一體，脈沖電壓或者AC電壓施加在所述連接布線和所述第一電 極之間，通過(guò)所述入射光窗口進(jìn)入所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的入射光生成載流子，并且將 生成的與所述載流子對(duì)應(yīng)的在所述連接布線和所述第一電極之間流動(dòng)的電流檢測(cè)為光電 流。另一方面，本發(fā)明提供一種光傳感器，所述光傳感器包括光感測(cè)設(shè)備和輸出信號(hào) 處理電路，所述光感測(cè)設(shè)備包括光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜；用于歐姆接觸的薄膜，設(shè)置在所述 光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的一面上以形成入射光窗口 ；第一和第二歐姆電極，設(shè)置在所述用于 歐姆接觸的薄膜上；連接布線，對(duì)所述第一歐姆電極和所述第二歐姆電極進(jìn)行短路；絕緣 膜，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的另一面上，以及第一電極，設(shè)置在所述絕緣膜的不接 觸所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的一面上。并且脈沖信號(hào)或者AC信號(hào)施加在所述光感測(cè)設(shè)備 的所述連接布線和所述第一電極之間，所述連接布線或者所述第一電極連接至所述輸出信 號(hào)處理電路，并且在所述光感測(cè)設(shè)備的所述連接布線和所述第一電極之間流動(dòng)的電流根據(jù) 進(jìn)入所述光感測(cè)設(shè)備的所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的入射光的量而變化，并且在所述輸出信 號(hào)處理電路中轉(zhuǎn)換為電壓。另一方面，本發(fā)明提供一種光傳感器設(shè)備，包括光感測(cè)設(shè)備；AC電壓施加裝置， 用于向所述光感測(cè)設(shè)備施加AC電壓；以及電流檢測(cè)裝置，連接至所述光感測(cè)設(shè)備。所述光 感測(cè)設(shè)備包括在特定表面結(jié)構(gòu)中的第一電極，經(jīng)由絕緣膜設(shè)置在所述半導(dǎo)體薄膜的層厚 度方向的一側(cè)上；以及第二和第三電極，彼此電連接并且設(shè)置在另一層厚度的另一側(cè)上，使 得所述第二和第三電極的一部分與所述第一電極重疊。在這里，通過(guò)所述AC電壓施加裝置 在所述光感測(cè)設(shè)備的所述第二和第三電極與所述第一電極之間施加所述AC電壓，并且通 過(guò)電流檢測(cè)裝置檢測(cè)在所述光感測(cè)設(shè)備的所述第二和第三電極與所述第一電極之間流動(dòng) 的電流。另一方面，本發(fā)明提供一種顯示設(shè)備，包括形成在襯底上的像素顯示部；以及光 感測(cè)設(shè)備。所述像素顯示部包括柵極線，所述柵極線沿著第一方向在所述襯底的表面上彼 此平行地延伸，并且從柵極驅(qū)動(dòng)器向所述柵極線供應(yīng)柵極信號(hào)；以及數(shù)據(jù)線，所述數(shù)據(jù)線沿 著不同于所述第一方向的第二方向彼此平行地延伸，并且從數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器向所述數(shù)據(jù)線供應(yīng) 數(shù)據(jù)信號(hào)。并且，形成在所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線相交區(qū)域的像素設(shè)置在所述像素顯示部 中，并且經(jīng)由所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線來(lái)驅(qū)動(dòng)所述像素。所述光感測(cè)設(shè)備包括光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜，設(shè)置在所述襯底上；用于歐姆接觸的薄膜，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的一 面上以形成入射光窗口 ；第一和第二歐姆電極，設(shè)置在所述用于歐姆接觸的薄膜上；連接 布線，用于對(duì)所述第一歐姆電極和所述第二歐姆電極進(jìn)行短路；絕緣膜，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn) 換半導(dǎo)體薄膜的另一面上；以及第一電極，設(shè)置在所述絕緣膜的不接觸所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo) 體薄膜的一面上。另一方面，本發(fā)明提供一種顯示設(shè)備，所述顯示設(shè)備包括像素顯示部和用于操作 所述像素顯示部的顯示狀態(tài)的光傳感器。所述像素顯示部包括從其供應(yīng)柵極信號(hào)的柵極線 和從其供應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)線，并且所述光傳感器包括光感測(cè)設(shè)備；AC電壓施加裝置，用 于在所述光感測(cè)設(shè)備的所述第二和第三電極與所述第一電極之間施加所述AC電壓；以及 電流檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)在所述光感測(cè)設(shè)備的所述第二和所述第三電極與所述第一電極之 間流動(dòng)的電流，所述光感測(cè)設(shè)備包括在特定表面結(jié)構(gòu)中的第一電極，經(jīng)由絕緣膜設(shè)置在半 導(dǎo)體薄膜的層厚度方向的一側(cè)上；以及第二和第三電極，彼此電連接并且設(shè)置在另一層厚 度的另一側(cè)上，使得所述第二和第三電極的一部分與所述第一電極重疊。在這里，所述AC 電壓施加裝置將供應(yīng)的柵極信號(hào)施加至所述第二和所述第三電極與所述第一電極之間的 所述柵極線。有利效果根據(jù)本發(fā)明，可以獲得大輸出電流，并且在保持緊湊的同時(shí)可以增強(qiáng)對(duì)入射光的 靈敏度。應(yīng)該理解，上面的概況描述和下面的具體描述都是用來(lái)示例和解釋的，旨在提供 對(duì)要求保護(hù)的發(fā)明的進(jìn)一步解釋。


圖IA是示出了光感測(cè)設(shè)備的部分結(jié)構(gòu)的透視平面圖。圖IB是沿著線A-A截取的圖IA中的光感測(cè)設(shè)備的截面圖。圖2A是示出了光感測(cè)設(shè)備的操作的示意圖。圖2B是示出了光感測(cè)設(shè)備的等效電路的示意圖。圖2C是示出了將被施加至光感測(cè)設(shè)備的第一電極的典型波形的示意圖。圖3A是示出了光感測(cè)設(shè)備的另一操作的示意圖。圖;3B是示出了光感測(cè)設(shè)備的等效電路圖的示意圖。圖3C是示出了將被施加到光感測(cè)設(shè)備的第一電極的典型波形的示意圖。圖4A是示出了變型光感測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的透視平面圖。圖4B是沿著線B-B截取的圖4A的光感測(cè)設(shè)備的截面圖。圖5A是示出了光感測(cè)設(shè)備的另一結(jié)構(gòu)的透視平面圖。圖5B是沿著線C-C截取的圖5A中的光感測(cè)設(shè)備的截面圖。圖6是示出了光傳感器的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖7A是示出了施加脈沖信號(hào)到光感測(cè)設(shè)備的方法的電路圖。圖7B是示出了施加脈沖信號(hào)到光感測(cè)設(shè)備的方法的電路圖。圖7C是示出了施加脈沖信號(hào)到光感測(cè)設(shè)備的方法的電路圖。圖8A是示出了圖6中的光傳感器的放大電路的輸出電壓作為當(dāng)將入射光L輻射至光感測(cè)設(shè)備時(shí)顯示出的放大特性的曲線圖。圖8B是示出了當(dāng)DC驅(qū)動(dòng)薄膜光晶體管時(shí)的輸出電壓的曲線圖。圖9是示出了使用圖1中的光感測(cè)設(shè)備的光傳感器的另一結(jié)構(gòu)的方框圖。圖10是示出了圖9中的光傳感器的AD轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字輸出的曲線圖，其中所述 AD轉(zhuǎn)換是在檢測(cè)到觸發(fā)信號(hào)的上升后等待0. 1微秒執(zhí)行的。圖11是示出了圖9中的光傳感器的AD轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字輸出的曲線圖，其中所述 AD轉(zhuǎn)換是在檢測(cè)到觸發(fā)信號(hào)的下降后等待0. 1微秒執(zhí)行的。圖12是基于圖9中的光傳感器的AD轉(zhuǎn)換電路的采樣數(shù)據(jù)計(jì)算的實(shí)際輸出值的曲 線圖。圖13是示出了頻率取決于基于圖9中的光傳感器的AD轉(zhuǎn)換電路的采樣數(shù)據(jù)計(jì)算 的有效值的曲線圖。圖14是示出了頻率取決于基于圖9中的光傳感器的AD轉(zhuǎn)換電路的采樣數(shù)據(jù)計(jì)算 的最小峰值的曲線圖。圖15A是示出了顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意平面圖。圖15B是光感測(cè)設(shè)備的放大平面圖。圖16A是示出了顯示設(shè)備的另一結(jié)構(gòu)的示意平面圖。圖16B是光感測(cè)設(shè)備的放大平面圖。圖17A是示出了常規(guī)薄膜光晶體管的結(jié)構(gòu)的透視平面圖。圖17B是沿著線D-D截取的圖17A中的薄膜光晶體管的截面圖。圖18是示出了使用圖17A和17B中的薄膜光晶體管的光傳感器的結(jié)構(gòu)的典型電 路圖。圖19A是示出了薄膜光晶體管的操作的示意截面圖。圖19B是薄膜光晶體管的等效電路圖。圖20是裝備有常規(guī)薄膜光晶體管的典型顯示設(shè)備的示意平面圖。附圖標(biāo)記10，10a, IOb 光感測(cè)設(shè)備11，41:襯底12，51:第一電極13 絕緣膜14:光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜15 光感測(cè)區(qū)域鈍化膜16:低電阻半導(dǎo)體薄膜16a 第一低電阻半導(dǎo)體薄膜16b 第二低電阻半導(dǎo)體薄膜17,52 用于第一低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17a, 18 用于第一低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極18,53 用于第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極19，54，54r，54g，54b 連接布線17b, 18b, 19a, 54a, 54br, 54bg, 54bb 連接部分
19b 布線部分20 保護(hù)膜21 脈沖電源25，30 光傳感器26 放大電路26a 運(yùn)算放大器27 輸出信號(hào)處理電路28 脈沖信號(hào)生成電路29 檢測(cè)電路31 AD轉(zhuǎn)換電路32 觸發(fā)信號(hào)35 管腳二極管36 =MIS型電容器38 光導(dǎo)體40，50 顯示設(shè)備42 像素顯示部件43 柵極驅(qū)動(dòng)器44 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器45 光感測(cè)設(shè)備45r 用于紅色的光感測(cè)設(shè)備45g:用于綠色的光感測(cè)設(shè)備45b 用于藍(lán)色的光感測(cè)設(shè)備46，46a:柵極線47，47r，47b，47b 數(shù)據(jù)線56 紅色輸出布線57 綠色輸出布線58 藍(lán)色輸出布線
具體實(shí)施例方式在下文中，將參考附圖具體描述本發(fā)明的各種實(shí)施例，在附圖中類(lèi)似的附圖標(biāo)記 用來(lái)表示類(lèi)似或者對(duì)應(yīng)的部件。(光感測(cè)設(shè)備)將首先描述本發(fā)明的光感測(cè)設(shè)備。圖IA是示出了光感測(cè)設(shè)備10的部分結(jié)構(gòu)的透視平面圖，而圖IB是沿著線A-A截 取的圖IA中的光感測(cè)設(shè)備的截面圖。如圖IB所示，光感測(cè)設(shè)備10包括襯底11，并且以下層依次設(shè)置在襯底11上下 側(cè)上的第一電極12、絕緣膜13、光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14、光感測(cè)區(qū)域鈍化膜15、第一和第二 低電阻半導(dǎo)體薄膜16a和16b、用于第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17和18、以及保 護(hù)膜20。用于第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17和18與連接布線19電連接。
為了與第一電極12區(qū)分，用于第一低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17可以被稱為第二 電極，并且用于第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極可以被稱為第三電極。具體而言，如圖IA和IB所示，光感測(cè)設(shè)備10包括光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14 ；第一 和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜16a和16b，設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14的一面上以形成入射 光窗口 ；分別設(shè)置在低電阻半導(dǎo)體薄膜16a和16b上的電極17以及另一電極18，所述電極 17用于第一低電阻半導(dǎo)體薄膜16a，另一電極18用于第二低電阻半導(dǎo)體薄膜16b ；連接布 線19，對(duì)用于第一低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17(第二電極)和用于第二低電阻半導(dǎo)體薄膜 的電極18(第三電極)進(jìn)行短路；絕緣膜13，設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14的另一面上； 以及第一電極12，設(shè)置在絕緣膜13的不接觸光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體膜14的一面上。光感測(cè)設(shè)備 10的第一電極12、絕緣膜13以及光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14構(gòu)成了金屬絕緣體半導(dǎo)體(MIS) 電容器。可以設(shè)置用于第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜16a和16b的電極17和18，使得電極 17和18的每一個(gè)的一部分與第一電極12重疊。襯底11由玻璃、塑料以及其它材料制成，并且襯底的表面是平的。將特定表面結(jié)構(gòu)中的第一電極經(jīng)由絕緣膜13設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14的層 厚度方向的一側(cè)上，光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14包括半導(dǎo)體薄膜。第一電極12還可以用作用 于鍵合的焊盤(pán)。此外，第一電極12經(jīng)由互連構(gòu)圖(未示出)連接至用于第一電極的焊盤(pán)， 用于第一電極的焊盤(pán)和封裝的端子與由金或者其它材料制成的線路連接。第一電極12由 諸如用于屏蔽入射光的鉬、鉻、鉻合金、鋁以及鋁合金的導(dǎo)電材料制成。通過(guò)以下工藝依次 形成第一電極12 通過(guò)物理氣相沉積(PVD)或者化學(xué)氣相沉積(CVD)方法的沉積工藝，通 過(guò)光學(xué)光刻方法的掩模工藝，以及通過(guò)化學(xué)蝕刻方法或者形成的金屬層的干法蝕刻方法的 蝕刻工藝。絕緣膜13由諸如氮化硅和氧化硅的絕緣材料制成。形成絕緣膜13以在第一電極 12上方覆蓋襯底11的整個(gè)表面。通過(guò)以下工藝依次形成絕緣膜13 通過(guò)PVD或者CVD方 法的沉積工藝，通過(guò)光學(xué)光刻方法的掩模工藝，以及通過(guò)化學(xué)蝕刻或者干法蝕刻方法對(duì)沉 積的絕緣膜進(jìn)行的蝕刻工藝。光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14是由本征非晶硅(i-Si)或者高電阻非晶硅制成的半導(dǎo)體 薄膜。光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14的中心區(qū)域用作光感測(cè)區(qū)域14a。半導(dǎo)體薄膜可以使用具有 不同η型雜質(zhì)濃度的至少兩種半導(dǎo)體薄膜層來(lái)形成。半導(dǎo)體薄膜可以通過(guò)具有層壓在彼此 頂部上的η型半導(dǎo)體薄膜和本征半導(dǎo)體薄膜的分層結(jié)構(gòu)來(lái)形成。在這種情況下，可以期望 本征半導(dǎo)體薄膜設(shè)置在絕緣膜13的一側(cè)上，并且η型半導(dǎo)體薄膜可以設(shè)置在用于第一低電 阻半導(dǎo)體薄膜的電極17或者用于第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極18的一側(cè)上。利用第一和 第二低電阻半導(dǎo)體薄膜16a和16b形成的入射光窗口，即，開(kāi)口在光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14 的光感測(cè)區(qū)域Ha的表面上延伸。將第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜16a和16b形成為沉積 在光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14的除了其中心的光接收區(qū)域14a的兩表面上。通過(guò)以下工藝形成光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14 通過(guò)CVD或者其它方法的沉積工藝， 通過(guò)光學(xué)光刻方法的掩模工藝、以及通過(guò)化學(xué)蝕刻方法或者干法蝕刻方法對(duì)沉積的本征非 晶硅等進(jìn)行的蝕刻工藝。光學(xué)感測(cè)區(qū)域鈍化保護(hù)膜15是保護(hù)光學(xué)感測(cè)區(qū)域1 的透明膜，其構(gòu)圖形成在光 學(xué)轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14的不接觸絕緣膜13的一面上相對(duì)于第一電極12的中心區(qū)域。光學(xué)感測(cè)區(qū)域鈍化膜15由氮化硅、氧化硅或者其它的制成。光學(xué)感測(cè)區(qū)域鈍化膜15通過(guò)與形 成絕緣膜13的相同工藝來(lái)形成。第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜16a和16b是用于光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14的所謂 歐姆接觸層。在光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14的不接觸絕緣膜13的一面上，第一和第二低電阻 半導(dǎo)體薄膜16a和16b形成在光感測(cè)區(qū)域鈍化膜15的兩側(cè)上的區(qū)域并且與光感測(cè)區(qū)域鈍 化膜15的邊緣重疊。期望第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜16a和16b的表面構(gòu)圖與用于第 一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17和18的表面構(gòu)圖匹配。由η型非晶硅制成的第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜16a和16b是用于第一和第二 低電阻半導(dǎo)體膜的電極17和18的下層，作為用于光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14的電極。用于第 一低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17用作用于第一低電阻半導(dǎo)體薄膜16a的第一歐姆電極。同 樣地，用于第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極18用作用于第二低電阻半導(dǎo)體薄膜16b的第二歐 姆電極。η型非晶硅可以通過(guò)將η型雜質(zhì)注入到沉積為光感測(cè)區(qū)域鈍化膜15的上部層上 的本征非晶硅的半導(dǎo)體層中來(lái)獲得。期望η型雜質(zhì)摻雜到本征非晶硅，使得雜質(zhì)濃度落在 IO16-IO18cnT3的范圍內(nèi)。η型非晶硅是低電阻層，并且可以是具有高雜質(zhì)濃度以減小電阻的 所謂η+層。例如，可以將η+層的雜質(zhì)濃度制成為IO18cnT3或者更高。在本說(shuō)明書(shū)中，出于方便的原因，η型半導(dǎo)體被稱為第一導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體，而ρ 型半導(dǎo)體被稱為第二導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體。此外，第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜16a和16b 被共同成為低電阻半導(dǎo)體薄膜16。用于第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17和18沉積到包括光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄 膜14等的半導(dǎo)體薄膜的層厚度方向的一側(cè)上。與第一電極12部分重疊，并且其彼此電連 接。用于第一低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17沉積到第一低電阻半導(dǎo)體薄膜16a上。用于第 二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極18沉積到第二低電阻半導(dǎo)體薄膜16b上。與第一電極12的情 況一樣，用于第一和第二半導(dǎo)體薄膜的電極17和18由諸如鉻、鉻合金、鋁、鋁合金以及鉬的 導(dǎo)電材料制成。通過(guò)以下工藝形成用于第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17和18 通 過(guò)PVD或者CVD方法用于形成變?yōu)殡姌O的金屬層的沉積工藝，通過(guò)光學(xué)光刻方法的掩模工 藝，以及通過(guò)化學(xué)蝕刻或者干法蝕刻方法對(duì)沉積的電極層進(jìn)行的蝕刻工藝。第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜16a和16b可以通過(guò)使用經(jīng)構(gòu)圖的用于第一和第二 低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17和18作為掩模進(jìn)行構(gòu)圖。具體而言，可以執(zhí)行共同的構(gòu)圖，使 得第一低電阻半導(dǎo)體薄膜16a和用于第一低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17，以及第二低電阻半 導(dǎo)體薄膜16b和用于第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極18形成相同的表面。連接布線19對(duì)用于第一低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17和用于第二低電阻半導(dǎo)體薄 膜的電極18進(jìn)行短路。具體而言，連接布線19由進(jìn)行電連接的連接部分19a和用作互連 布線的布線部分19b構(gòu)成。連接布線19由金屬層制成，其材料例如與用于第一和第二低電 阻半導(dǎo)體薄膜的電極17和18的材料相同。換句話說(shuō)，連接布線19和用于第一和第二低電 阻半導(dǎo)體材料的電極17和18可以同時(shí)地形成。在圖IA中，為方便起見(jiàn)，以虛線顯示出了連接布線19和用于第一低電阻半導(dǎo)體薄 膜的電極17之間的邊界和連接布線19和用于第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極18之間的邊界。連接布線19的布線部分19b還可以用于鍵合的焊盤(pán)。此外，可以將用于鍵合的焊盤(pán)與互連構(gòu)圖(未示出)連接。例如，其中安裝光感測(cè)設(shè)備10的封裝的端子和用于鍵合的 焊盤(pán)與金線連接。保護(hù)膜20由氮化硅、氧化硅以及其它的制成。保護(hù)膜20形成在襯底11的整個(gè)表 面上方，覆蓋用于第一低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17、用于第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極18 以及光感測(cè)區(qū)域鈍化膜15，所述光感測(cè)區(qū)域鈍化膜15被暴露在兩個(gè)電極之間。通過(guò)以下工 藝形成保護(hù)膜20 通過(guò)PVD或者CVD方法的沉積工藝，以及通過(guò)使用光學(xué)光刻的掩模工藝， 與絕緣膜13的形成一樣。(光感測(cè)設(shè)備的操作原理1)在下文中，將描述上述光感測(cè)設(shè)備10的操作原理。圖2A是示出了光感測(cè)設(shè)備的操作的示意圖，圖2B是示出了光感測(cè)設(shè)備的等效電 路圖的示意圖，而圖2C是示出了施加至光感測(cè)設(shè)備的第一電極的典型波形的示意圖。在圖2A中所示的光感測(cè)設(shè)備中，連接布線19連接至負(fù)載電阻(未示出)，第一電 極12連接至脈沖電源21，并且入射光L輻射至光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14的光感測(cè)區(qū)域14a。 負(fù)載電阻的接地側(cè)連接至脈沖電源21的接地側(cè)。如上所述，光感測(cè)設(shè)備10的第一電極12、 絕緣膜13、以及用作光感測(cè)層的光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14構(gòu)成MIS型電容器。假設(shè)光感測(cè)設(shè)備10的光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14是高電阻η型半導(dǎo)體(還成為ν 層)。在這種情況下，施加至光感測(cè)設(shè)備10的連接布線19的電壓顯示為VI，而施加至第一 電極12的電壓顯示為V2。如果V2 < VI，則光感測(cè)設(shè)備10可以大致由圖2Β中所示的等效 電路來(lái)表示。如圖2C所示，脈沖信號(hào)具有包括脈沖波形的波形，其峰值之間的幅值表示為 VPP，與具有負(fù)的DC電壓的偏置電壓(Voffset)重疊。使用負(fù)的偏置DC電壓以便V2變得 小于 Vl (V2 < VI)。在光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14中，即使向第一電極12施加脈沖信號(hào)的電壓，當(dāng)脈沖信 號(hào)電壓足夠小于偏置電壓時(shí)，平均電壓保持為負(fù)的偏置電壓。因此，將滿足V2 < Vl的DC 電壓一直施加至光感測(cè)設(shè)備10。結(jié)果，空穴誘發(fā)到絕緣膜13和光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14之 間的界面，形成第二導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體，即，P型半導(dǎo)體。在除了該界面之外的區(qū)域中的光 電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14是ν層，并且第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜16a和16b是η型半導(dǎo)體 層。具體而言，在光感測(cè)設(shè)備10中，包括形成在絕緣膜13和光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14之間 的界面和ν層上的P型半導(dǎo)體層的光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14，以及η型低電阻半導(dǎo)體薄膜16 中的大致管腳結(jié)構(gòu)的光電二極管(即，管腳光電二極管35)串聯(lián)連接到MIS型電容器。此時(shí)的光感測(cè)設(shè)備10的等效管腳光電二極管35的面積與常規(guī)薄膜光晶體管80 相比具有相同的光感測(cè)面積光感測(cè)設(shè)備10的管腳光電二極管35的面積大致與光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14的光 感測(cè)區(qū)域Ha的面積相同。相反地，用作常規(guī)薄膜光晶體管80的光感測(cè)區(qū)域的管腳光電二 極管僅形成在與漏極電極88相鄰的區(qū)域中。因此，光感測(cè)設(shè)備10的等效管腳光電二極管 35的面積明顯大于形成在常規(guī)薄膜光晶體管80的漏極電極88附近的管腳光電二極管的面 積。因此，這意味著大面積的管腳光電二極管35連接至光感測(cè)設(shè)備10的等效電路中的電 容器36。當(dāng)脈沖電源21連接到電容器36并且用于第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17 和18與第一電極12之間的電勢(shì)差變?yōu)閂2 < Vl時(shí)，形成管腳光電二極管35。經(jīng)由電容器36將來(lái)自脈沖電源21的脈沖或者AC信號(hào)輸入至管腳光電二極管。響應(yīng)于經(jīng)由放置在用于 第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17和18與第一電極12之間的絕緣膜13輸入的脈沖 信號(hào)，電流流入。在這種情況下，當(dāng)將入射光L輻射至光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14時(shí)，通過(guò)光電 二極管35的光調(diào)制電流沿著箭頭示出的方向流動(dòng)。具體而言，作為入射光L通過(guò)生成在低 電阻半導(dǎo)體膜16上的入射光窗口輻射值光感測(cè)區(qū)域14a的結(jié)果，生成載流子，并且所生成 的載流子通過(guò)管腳結(jié)。根據(jù)進(jìn)入入射光窗口的光的量，流經(jīng)用于第一和第二低電阻半導(dǎo)體 薄膜的電極17和18的各檢測(cè)電流集中到一起，并且通過(guò)連接布線19輸出作為光電流。結(jié)果，通過(guò)入射光L輻射到光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14中的強(qiáng)度來(lái)調(diào)制來(lái)自連接布線 19的輸出電流Iout的幅值。在這種情況下，在放置在用于第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的 電極17和18之間的光感測(cè)區(qū)域Ha中，如箭頭標(biāo)記所示，電流不僅在水平方向上而且在垂 直方向上流動(dòng)。如下所述，將連接至脈沖電源21的電極和用于取出輸出電流的電極可以是連接 布線19或者第一電極12。因此，在光感測(cè)設(shè)備10中，將脈沖電壓或者AC電壓施加在連接 布線19和第一電極之間，作為光通過(guò)入射光窗口入射到光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14的結(jié)果，生 成載流子，并且根據(jù)所生成的載流子的量的電流檢測(cè)為將在連接布線19和第一電極12之 間流動(dòng)的光電流。在這種情況下，如果使脈沖電壓或者AC電壓成為至少在一些情況下允許 光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14和絕緣膜13之間的界面變?yōu)榈诙?dǎo)電類(lèi)型的DC電壓，光感測(cè)設(shè)備 10操作管腳光電二極管35和電容器36串聯(lián)連接。因此，流經(jīng)光感測(cè)設(shè)備10的光電流還越過(guò)管腳光電二極管35的一些區(qū)域，并且從 而獲得與其中放大管腳光電二極管35的截面面積的情況獲得相同的效果。結(jié)果，在光感測(cè) 設(shè)備10中，如圖2B中的等效電路所示出的增加管腳光電二極管35的面積，從而大光電流 流動(dòng)。與常規(guī)的TFT型薄膜光晶體管80相比，尤其由于管腳光電二極管35中的光電流 在水平方向和垂直方向上流動(dòng)，所以在相同的入射光輻射強(qiáng)度下，光感測(cè)設(shè)備10產(chǎn)生更大 的光電流。因此，增強(qiáng)了光感測(cè)設(shè)備10的靈敏度。為了獲得與常規(guī)TFT薄膜光晶體管80 相同量的光電流，可以將光感測(cè)設(shè)備10的面積制造得更小。這允許減小尺寸。因此，由于光感測(cè)設(shè)備10的連接布線19可以與用于第一和第二低電阻半導(dǎo)體膜 的電極17和18同時(shí)形成，所以可以利用與制造常規(guī)TFT薄膜光晶體管80的相同工藝來(lái)制 造具有更高靈敏度的光感測(cè)設(shè)備10。(光感測(cè)設(shè)備的操作原理2)當(dāng)將施加至連接布線19的電壓Vl小于將施加至第一電極的電壓V2 ( S卩，V2 > VI) 時(shí)，光感測(cè)設(shè)備10也操作。圖3A是示出了光感測(cè)設(shè)備10的另一操作的示意圖，圖:3B是示出了光感測(cè)設(shè)備10 的等效電路圖的示意圖，而圖3C是示出了將施加到光感測(cè)設(shè)備的第一電極12的波形。如圖3A所示，將電壓Vl和V2(V2>V1)施加到光感測(cè)設(shè)備10。具體而言，如圖 3C所示，典型的波形具有脈沖波形，其峰值之間的幅值表示為Vpp并且覆蓋具有正的DC電 壓的偏置電壓(Voffset)。在這種情況下，即使施加脈沖信號(hào)，施加到光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜 14的第一電極12的電壓的平均值保持為正的。因此，光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14的面向絕緣 膜13的界面不轉(zhuǎn)變并且界面保持為η型半導(dǎo)體。絕緣膜13和連接布線19之間的層是包括光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14以及第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜16a和16b的η層導(dǎo)體，其在 照明光時(shí)大致與η型光導(dǎo)體，即光導(dǎo)體38 —樣作用。因此，光感測(cè)設(shè)備10用作具有串聯(lián)連接的光導(dǎo)體38和MIS型電容器36的等效電 路。等效電路與V2 < Vl的情況下光感測(cè)設(shè)備10的等效電路一樣，除了由光導(dǎo)體38替代 管腳光電二極管35。光導(dǎo)體38的存在允許大電流流至光感測(cè)設(shè)備10，即使沒(méi)有輻射入射光L。將輻射 入射光L (ON)時(shí)流經(jīng)光感測(cè)設(shè)備10的電流與不輻射入射光(OFF)時(shí)流經(jīng)光感測(cè)設(shè)備10的 電流的比認(rèn)為是0N/0FF比。圖3A中的光感測(cè)設(shè)備10的0N/0FF比小于圖2A中的光感測(cè) 設(shè)備10的。如果要求0N/0FF比大，使施加至光感測(cè)設(shè)備10的連接布線19的電壓Vl大于施 加至第一電極12的電壓V2(V2 < VI)，從而允許電路與其中管腳光電二極管35和電容器 36串聯(lián)連接的等效電路起作用。在下文中，將描述其中光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14不是η型高電阻半導(dǎo)體，而是ρ型 高電阻半導(dǎo)體(還被稱為η型半導(dǎo)體)的情況。假設(shè)Vl是將施加到光感測(cè)設(shè)備的連接布線19的電壓，而V2是將施加到第一電極 12的電壓。如果V2大于Vl (V2 > VI)，將光感測(cè)設(shè)備10大致表示為如圖2Β所示的等效電 路。同時(shí)，如果V2小于Vl (V2 < VI)，將光感測(cè)設(shè)備10大致表示為如圖:3Β所示的等效電 路。否則除非特別指出，光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14在下面的說(shuō)明中是高電阻η型半導(dǎo)體。(光感測(cè)設(shè)備的變化)下面描述光感測(cè)設(shè)備的變化。圖4Α是示出了變型的光感測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的透視圖，而圖4Β是沿著B(niǎo)-B截取的圖 4Α中的光感測(cè)設(shè)備的截面圖。如圖4Α所示，光感測(cè)設(shè)備IOa的用于第一低電阻半導(dǎo)體薄膜 的電極17和用于第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極18的表面結(jié)構(gòu)不同于圖IA中的光感測(cè)設(shè) 備10的。如圖4Α所示，用于光感測(cè)設(shè)備IOa的第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17和 18與圖1中所示的那些的不同之處在于前者設(shè)置有延伸至光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14的光感 測(cè)區(qū)域14a的多個(gè)梳狀電極17a和18a，而后者沒(méi)有設(shè)置。用于第一低電阻半導(dǎo)體薄膜的 電極17利用連接部分17b結(jié)合多個(gè)梳狀電極17a。與用于第一低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極 17的情況一樣，用于第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極18利用連接部分18b結(jié)合多個(gè)梳狀電極 18a。還將梳狀電極17a和18a稱為帶電極或者指電極。如圖4A所示，連接布線19包括連接部分19a和布線部分19b。用于第一低電阻半 導(dǎo)體薄膜的電極17的連接部分17b的底部邊緣和用于第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極18的 連接部分18b的底部邊緣都連接至連接部分19a。如圖4B所示，其示出了沿著梳狀電極17a和18a的縱向截取的光感測(cè)設(shè)備IOa的 截面圖。光感測(cè)設(shè)備IOa的形狀與圖1中所示的光感測(cè)設(shè)備10相同。由于上述結(jié)構(gòu)的用于光感測(cè)設(shè)備IOa的第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17 和18是具有齒17a和18a的梳狀，所以由用于第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17和 18覆蓋的光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14的光感測(cè)區(qū)域14a的面積小于圖1中所示的光感測(cè)設(shè)備 10的。因此，光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14的光感測(cè)區(qū)域14a的面積增大，從而增強(qiáng)了光感測(cè)設(shè)備IOa對(duì)入射光L的光靈敏度。圖5A是示出了光感測(cè)設(shè)備的另一結(jié)構(gòu)的透視平面圖，而圖5B是沿著線C-C截取 的圖5A中的光感測(cè)設(shè)備的截面圖。如圖5A所示，光感測(cè)設(shè)備IOb與圖4A中的光感測(cè)設(shè)備IOa的不同之處在于梳狀 電極17a和18a的光感測(cè)區(qū)域1 一側(cè)上的邊緣彼此連接，以及連接布線19連接至用于第 一低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17的連接部分17b的底端。在這種情況下，光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14的光感測(cè)區(qū)域14a的最小單元是由每個(gè)條 電極(即，梳狀電極17和18)包圍的開(kāi)口區(qū)域。光感測(cè)設(shè)備IOb的光感測(cè)區(qū)域14a的面積 可以通過(guò)如圖所示重復(fù)并聯(lián)地連接結(jié)構(gòu)來(lái)增加。結(jié)果，在光感測(cè)設(shè)備IOb中，光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo) 體薄膜14的光感測(cè)區(qū)域14a的由用于第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17和18覆蓋 的面積減小，從而增加了光感測(cè)區(qū)域的面積并且增加了對(duì)光的靈敏度。可以將透明電極材料用于梳狀電極17a和18a。在這種情況下，由光感測(cè)設(shè)備IOa 和IOb的光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14接收的光的量進(jìn)一步增加，從而增強(qiáng)對(duì)入射光L的靈敏 度。通過(guò)設(shè)置應(yīng)用到具有蝕刻停止器的TFT的連接布線19來(lái)進(jìn)一步構(gòu)建光感測(cè)設(shè)備 10、IOa和10b。在這種情況下，大的光電流在第一電極12和連接布線19之間流動(dòng)，從而增 強(qiáng)了對(duì)入射光L的靈敏度并且允許減小尺寸。通過(guò)在光感測(cè)設(shè)備10、IOa和IOb的連接布線19之間施加脈沖信號(hào)或者AC電壓， 脈沖或者AC電流在連接布線19和第一電極12之間流動(dòng)。脈沖電流響應(yīng)于脈沖信號(hào)輸入 流動(dòng)。因此，根據(jù)入射光L到光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14的輻射強(qiáng)度來(lái)調(diào)制來(lái)自光感測(cè)設(shè)備 10、10a和IOb的輸出電流的幅值。由于絕緣膜串聯(lián)連接的原因，所以光感測(cè)設(shè)備10、10a和 IOb的等效電路可以表示為具有管腳光電二極管35和電容器36的電路，或者由于絕緣膜串 聯(lián)連接的原因，可以將其表示為具有光導(dǎo)體38和電容器36的電路。由于電容器36串聯(lián)連 接，所以沒(méi)有直流電流流動(dòng)，而是脈沖信號(hào)或者AC電流流動(dòng)。因此，經(jīng)由管腳二極管35或 者光導(dǎo)體38進(jìn)行了光調(diào)制的電流流經(jīng)10、10a和10b，這允許這些設(shè)備用作光感測(cè)設(shè)備。與 常規(guī)TFT薄膜光晶體管80不同，電流還垂直地流經(jīng)光感測(cè)設(shè)備10、IOa和IOb的管腳結(jié)，這 允許獲得大電流，從而在保持緊湊的同時(shí)增強(qiáng)對(duì)入射光L的靈敏度。在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以以各種實(shí)施例來(lái)執(zhí)行光感測(cè)設(shè)備10、10a 和10b。例如，以上所述的實(shí)施例的光感測(cè)設(shè)備10的結(jié)構(gòu)與蝕刻停止器型TFT的相同。然 而，其能夠具有與背溝道蝕刻型TFT相同的結(jié)構(gòu)。另外，在可以確保光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14 的入射面積的條件下，還可以將用于第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的梳狀電極17和18構(gòu) 建成任意的形狀。(光傳感器)在下文中，將描述使用本發(fā)明的光感測(cè)設(shè)備的光傳感器。圖6是示出了光傳感器25的結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖6所示，光傳感器25包括光感 測(cè)設(shè)備10和輸出信號(hào)處理電路27。圖中的輸出信號(hào)處理電路27包括連接至光感測(cè)設(shè)備 10的放大電路、連接至放大電路沈的檢測(cè)電路四、生成脈沖信號(hào)V并且向光感測(cè)設(shè)備10 的第一電極12輸出脈沖信號(hào)的脈沖信號(hào)生成電路觀。入射光L輻射至光感測(cè)設(shè)備10以用 于檢測(cè)。在這種情況下，可以將脈沖信號(hào)生成電路28和檢測(cè)電路四安裝在使用光感測(cè)設(shè)備10的光傳感器25的外側(cè)。放大電路沈由運(yùn)算放大器26a制成并且提供連接在同相輸入端子和輸出端子之 間的反饋電阻器R3。放大電路沈用于將電流轉(zhuǎn)換為電壓(在下文中稱為電流-電壓轉(zhuǎn) 換)。所示出的放大電路26使用一個(gè)運(yùn)算放大器^a。然而，為了獲得所要求的電壓，可以 在后一級(jí)中連接用于電壓放大的另一運(yùn)算放大器。包括二極管D、電阻器R5以及電容器C 的檢測(cè)電路四執(zhí)行整流。脈沖信號(hào)生成電路觀生成脈沖信號(hào)V，并且將其輸出到光感測(cè)設(shè)備10的第一電極 12。根據(jù)使用上述輸出信號(hào)處理電路27，由于其僅包括放大電路沈和檢測(cè)電路四的 簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，所以可以實(shí)現(xiàn)緊湊性，并且可以將光感測(cè)設(shè)備10的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓。從脈 沖信號(hào)生成電路觀輸入至光感測(cè)設(shè)備10的脈沖信號(hào)的波形可以由具有峰值到峰值的幅值 為Vpp、覆蓋包括負(fù)的DC電壓的偏置電壓的脈沖波形構(gòu)成。該波形的一個(gè)示例如圖2C所
7J\ ο如圖2C所示，脈沖波形的周期是重復(fù)頻率f的倒數(shù)。該頻率f被稱為脈沖信號(hào)電 路的驅(qū)動(dòng)頻率。可以將AC信號(hào)、或者覆蓋有偏置電壓的AC信號(hào)用作周期控制電路的脈沖 信號(hào)。AC信號(hào)包括正弦、三角、鋸齒波形等等。從脈沖電源21和本發(fā)明的脈沖信號(hào)生成電 路觀輸出的信號(hào)是除了 DC信號(hào)之外的那些。本發(fā)明的脈沖信號(hào)意味著AC信號(hào)。使用光感測(cè)設(shè)備10的光傳感器25允許來(lái)自連接布線19的輸出電流Iout在第一 級(jí)的放大電路26中轉(zhuǎn)換為電壓，并且檢測(cè)電路四的輸出電壓Vout通過(guò)檢測(cè)電路四執(zhí)行 的檢測(cè)變?yōu)榕c照度信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓。下面描述在光傳感器25中向連接布線19和光感測(cè)設(shè)備10的第一電極12施加脈 沖信號(hào)的方法。圖7A、7B和7C是示出了向光感測(cè)設(shè)備10施加脈沖信號(hào)的方法的電路圖。如圖7A 所示的示例使用與圖6中的光傳感器25相同的脈沖信號(hào)施加方法。具體而言，脈沖電源21 的一端連接至第一電極12，脈沖電源21的另一端接地。同時(shí)，光感測(cè)設(shè)備的連接布線19經(jīng) 由電流測(cè)量裝置接地。例如，可以將如圖6所示的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路沈用作電流測(cè)量裝置。在圖7B所示的示例中，脈沖電源21的一端連接至光感測(cè)設(shè)備10的第一電極12， 并且然后經(jīng)由電流-電壓轉(zhuǎn)換電路沈接地。同時(shí)，光感測(cè)設(shè)備10的連接布線19連接至脈 沖電源21的一端，并且脈沖電源21的另一端接地。在圖7C所示的示例中，光感測(cè)設(shè)備10的連接布線19經(jīng)由電流-電壓轉(zhuǎn)換電路沈 連接至脈沖電源21的一端，并且脈沖電源21的另一端接地。同時(shí)，光感測(cè)設(shè)備10的第一 電極12接地。上述將脈沖電源21和電流-電壓轉(zhuǎn)換電路沈連接至光感測(cè)設(shè)備10的方法是典 型的示例。根據(jù)所要求的光傳感器25的使用目的，可以選擇連接脈沖電源21和電流-電 壓轉(zhuǎn)換電路26的方法。通過(guò)使用上述的光傳感器25，由于電場(chǎng)效應(yīng)，在光感測(cè)設(shè)備10的第一電極和連接 布線19之間施加脈沖信號(hào)或者AC信號(hào)允許與入射光L對(duì)應(yīng)的脈沖電流從光感測(cè)設(shè)備10 輸出。然后將所輸出的電流經(jīng)由輸出信號(hào)處理電路27放大為電壓。通過(guò)提取該電壓的有效值、最小峰值等等可以獲得與入射光L的輻射強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的照度信號(hào)。(光傳感器25的典型實(shí)施例)作為光傳感器的典型結(jié)構(gòu)，下面將更具體地描述使用如圖5A所示的光感測(cè)設(shè)備 IOb的情況。光感測(cè)設(shè)備IOb通過(guò)如下方式制造。在玻璃襯底11上沉積IOOnm厚的AlNiTi第一電極12，并且通過(guò)等離子體CVD方 法在玻璃襯底11上沉積120nm厚的SiN絕緣膜13。然后，在絕緣膜13上沉淀25nm厚的光 電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜14和400nm厚的光感測(cè)區(qū)域鈍化膜15，形成25nm厚的低電阻半導(dǎo)體薄 膜16，然后利用140nm厚的Cr金屬層形成用于第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極17和 18以及包括連接部分19a的連接布線19。形成在2mmX 2mm范圍內(nèi)形成250個(gè)光感測(cè)區(qū)域14a的光感測(cè)設(shè)備10b，并且一個(gè) 光感測(cè)區(qū)域14a的面積變?yōu)? μ mX 4 μ m。具體而言，形成對(duì)于一個(gè)第一電極12利用梳狀 電極17a和18b制造250個(gè)柵格的梳狀電極17a和18b。此外，250個(gè)這種光感測(cè)區(qū)域并行 地設(shè)置在2mmX 2mm范圍內(nèi)以成為光感測(cè)設(shè)備10b。因此，光感測(cè)區(qū)域14a的總面積計(jì)算為 Imrn20圖8A是示出了當(dāng)將入射光L輻射至這些光感測(cè)設(shè)備IOb時(shí)圖6中的光傳感器25 的放大電路26的輸出電壓作為表現(xiàn)出的放大特性的曲線圖。圖8B是示出了當(dāng)DC驅(qū)動(dòng)薄 膜光晶體管時(shí)的輸出電壓的曲線圖。在圖8A和8B中，信號(hào)A1、A2、A3、A4、A5、A6、和A7代 表入射光L的輻射強(qiáng)度。具體而言，當(dāng)照度分別為0、46、四3541、789、1035以及1282勒克 斯時(shí)的輸出電壓。如圖8A所示，將脈沖信號(hào)(Voffset = _5V，Vpp = 5V，f = 960Hz)施加至第一電 極12，其中放大電路沈的反饋電阻器R4保持為200kQ。在這種情況下，發(fā)現(xiàn)放大電路沈 的輸出電壓具有脈沖波形，這表示已經(jīng)根據(jù)入射光L的照度調(diào)制了輸出電壓。然后，使用檢測(cè)器電路四檢測(cè)上述輸出電壓。將IM Ω的電阻器R5和IOOnF的電 容器C用于檢測(cè)器電路四。在這種情況下，檢測(cè)器電路四的時(shí)間常數(shù)T計(jì)算為0. 1秒，即 T = R5XC = 0.1o當(dāng)時(shí)間常數(shù)T非常大時(shí)，對(duì)入射光L的強(qiáng)度變化的靈敏度減小。另一方 面，如果時(shí)間常數(shù)T非常小，低通濾波器的截止頻率增加。在這種情況下，必須將驅(qū)動(dòng)頻率 f、脈沖信號(hào)的頻率增加到很高。通過(guò)將時(shí)間常數(shù)保持為0.1秒，獲得滿意的響應(yīng)速度。因 此，當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率f保持為960Hz，則從檢測(cè)器電路四獲得足夠的DC輸出。圖8B示出了通過(guò)以相同的尺寸形成與圖17中所示的薄膜光晶體管80的DC驅(qū)動(dòng) (Vd = 4V，Vg = 0V)獲得的輸出電壓Vout。顯然，圖8A與圖8B相比，本發(fā)明的光感測(cè)設(shè)備IOb的輸出電壓在IV的數(shù)量級(jí)，而 DC驅(qū)動(dòng)的薄膜光晶體管80的在-0. OlV的數(shù)量級(jí)。兩個(gè)數(shù)量級(jí)的這種差別表明本發(fā)明的光 感測(cè)設(shè)備IOb的靈敏度明顯高于常規(guī)光晶體管的靈敏度。(光傳感器的變化)在下文中，將描述光傳感器的其它優(yōu)選實(shí)施例。例如，圖9是示出了使用如圖IA中所示的光感測(cè)設(shè)備10的光傳感器的另一結(jié)構(gòu) 的方框圖。光傳感器30與如圖6中所示的光傳感器25相同，除了設(shè)置AD轉(zhuǎn)換電路31替 代檢測(cè)器電路四之外。在AD轉(zhuǎn)換電路31中，將來(lái)自連接至光感測(cè)設(shè)備10的第一電極12的脈沖信號(hào)生成電路觀的脈沖信號(hào)輸入作為觸發(fā)信號(hào)32，其允許AD轉(zhuǎn)換電路31基于觸發(fā) 信號(hào)32執(zhí)行能夠精確的定時(shí)控制。在這種情況下，AD轉(zhuǎn)換電路31可以與檢測(cè)器四情況 一樣安裝在光傳感器30的外側(cè)。具體而言，AD轉(zhuǎn)換電路31通過(guò)對(duì)在從過(guò)去的觸發(fā)信號(hào)的上升或者下降的特定時(shí) 間段獲得的值進(jìn)行采樣來(lái)生成數(shù)字輸出。無(wú)論在哪種情況下，AD轉(zhuǎn)換電路31可以獲得響 應(yīng)于照度的變化同時(shí)變化的數(shù)字輸出，從而執(zhí)行好的照度檢測(cè)。AD轉(zhuǎn)換電路31還可以輸出值作為照度信號(hào)，以便從在特定的時(shí)間段內(nèi)獲得的采 樣數(shù)據(jù)值檢測(cè)最大或最小峰值。AD轉(zhuǎn)換電路31還可以計(jì)算采樣數(shù)據(jù)的有效值(S卩，采樣數(shù)據(jù)的均方根值)。在計(jì) 算有效值時(shí)處理系統(tǒng)上的負(fù)載很大。然而，由于對(duì)多個(gè)點(diǎn)執(zhí)行數(shù)據(jù)處理，而不是僅對(duì)一個(gè) 點(diǎn)，所以隨機(jī)誤差的影響，即隨機(jī)噪聲的影響最小化，從而可以更精確地檢測(cè)照度。在光傳感器30中，AD轉(zhuǎn)換電路31通過(guò)對(duì)輸出電壓直接執(zhí)行AD轉(zhuǎn)換來(lái)取得照度 信號(hào)。因此，可以將輸出信號(hào)處理電路27的配置制造得更簡(jiǎn)單，并且此外，脈沖信號(hào)進(jìn)入AD 轉(zhuǎn)換電路31作為觸發(fā)信號(hào)。因此，不需要單獨(dú)地生成時(shí)序脈沖，并且進(jìn)一步簡(jiǎn)化光傳感器 30的配置。光傳感器30不使用檢測(cè)器電路四，但是直接在AD轉(zhuǎn)換電路31對(duì)來(lái)自放大電路 26的輸出電壓進(jìn)行處理。因?yàn)闆](méi)有檢測(cè)器電路四中的電阻器R4和光傳感器25中使用的 電容器C的所謂RC時(shí)間常數(shù)引起的數(shù)據(jù)延遲，所以這種配置是有利的。利用集成了 AD轉(zhuǎn) 換和諸如移動(dòng)電話和數(shù)字照相機(jī)的多種操作功能的設(shè)備，現(xiàn)有功能的使用防止了成本的增 加。(光傳感器30的實(shí)施例)通過(guò)使用如圖5A所示的光傳感器10b，組裝如圖9所示的光傳感器30。光 傳感器30與光傳感器25相同，除了使用AD轉(zhuǎn)換電路31 (WE7272，Yokokawa Electric Corporation)替代檢測(cè)器電路四。圖10是示出了圖9中的光傳感器的AD轉(zhuǎn)換電路31的數(shù)字輸出的曲線圖，其中AD 轉(zhuǎn)換在檢測(cè)到觸發(fā)信號(hào)的上升之后等待0. 1微秒之后執(zhí)行。圖11是示出了圖9中的光傳感器的AD轉(zhuǎn)換電路31的數(shù)字輸出的曲線圖，其中AD 轉(zhuǎn)換在檢測(cè)到觸發(fā)信號(hào)的下降之后等待0. 1微秒之后執(zhí)行。無(wú)論在哪種情況下，AD轉(zhuǎn)換電 路31能夠通過(guò)獲得數(shù)字輸出執(zhí)行適當(dāng)?shù)恼斩葯z測(cè)，所述數(shù)字輸出響應(yīng)于照度的變化單調(diào) 地變化。圖12是示出了基于圖9中的光傳感器30的AD轉(zhuǎn)換電路的采樣數(shù)據(jù)計(jì)算的實(shí)際 有效輸出值。將被施加至光傳感測(cè)設(shè)備IOb的脈沖電壓與圖8中所示的相同。在這種情 況下，由于脈沖頻率是960Hz，使用在1/960的周期(1. 04毫秒)中獲得的采樣數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算 有效值。由于采樣頻率保持在100kHz，所以在該周期中采樣的數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量計(jì)算為104點(diǎn) (1. 04毫秒X IOOkHZ = 104)。同樣在這種情況下，通過(guò)獲得響應(yīng)于照度變化而單調(diào)變化的 輸出，執(zhí)行好的照度檢測(cè)。下面將描述當(dāng)提取采樣數(shù)據(jù)的有效值和最小峰值時(shí)表現(xiàn)出的AD轉(zhuǎn)換電路31的頻 率依存性。圖13是示出了基于圖9中的光傳感器30的AD轉(zhuǎn)換電路31的采樣數(shù)據(jù)計(jì)算的有效值的頻率依存性的曲線圖。圖13示出了對(duì)于每個(gè)照度的有效電流值，符號(hào)Bi、B2、B3、 B4、B5和B6示出了在每個(gè)脈沖信號(hào)的驅(qū)動(dòng)頻率分別為60、120、240、480、960和1920Hz時(shí) 獲得的結(jié)果。該曲線圖表明當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率f為960Hz時(shí)有效電流值的靈敏度最高。在這種情 況下，驅(qū)動(dòng)頻率f為60Hz時(shí)，當(dāng)照度為幾百勒克斯或者更高時(shí)的有效電流值反轉(zhuǎn)。這是因 為隨著照度增加，峰值也增加。然而，時(shí)間常數(shù)同時(shí)減小，從而峰值滯后時(shí)間(relaxation time)縮短。圖14是示出了基于圖9中的光傳感器30的AD轉(zhuǎn)換電路31的采樣數(shù)據(jù)計(jì)算的最 小峰值的頻率依存性的曲線圖。圖14示出了對(duì)于每個(gè)照度的最小電流峰值，符號(hào)Cl、C2、 C3、C4、C5和C6示出了在觸發(fā)信號(hào)32的頻率分別為60、120、240、480、960和1920Hz時(shí)獲 得的結(jié)果。當(dāng)觸發(fā)信號(hào)32的頻率為480Hz或者更低時(shí)，靈敏度保持為高以及為恒定水平。 即使觸發(fā)信號(hào)32的頻率為60Hz或者更低，獲得相同的結(jié)果，對(duì)低頻側(cè)沒(méi)有限制。當(dāng)?shù)谝浑姌O12是0N(+側(cè))和0FF(-側(cè))時(shí)，上述電流的響應(yīng)波形是非對(duì)稱的， 因?yàn)楫?dāng)?shù)谝浑姌O12為OFF時(shí)，光感測(cè)區(qū)域14a的電阻降低，要求更長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行響應(yīng)和滯 后。因此，如果將下面將解釋的顯示設(shè)備的柵極信號(hào)用作觸發(fā)信號(hào)32，則ON電壓進(jìn)一步增 加，并且結(jié)果非對(duì)稱性變得更明顯。從這一點(diǎn)上，基于將第一電極12設(shè)置成OFF時(shí)的時(shí)間 常數(shù)，光感測(cè)設(shè)備10的響應(yīng)時(shí)間是有限的是顯而易見(jiàn)的。如果僅考慮OFF時(shí)間，30Hz的占 空比等于顯示設(shè)備的柵極信號(hào)(60Hz)的50%。值30Hz明顯低于480Hz，其是具有使用圖 14描述的高靈敏度的頻率的上限。因此，通過(guò)向光感測(cè)設(shè)備10的第一電極12施加用于顯 示設(shè)備的柵極信號(hào)，可以獲得精確的照度信號(hào)，從而提取輸出的最小峰值。(顯示設(shè)備)在下文中，描述顯示設(shè)備。圖15A是示出了顯示設(shè)備40的結(jié)構(gòu)的示意平面圖，圖15B是光感測(cè)設(shè)備45的放 大平面圖。如圖15A所示，顯示設(shè)備40包括襯底，由諸如玻璃的透明材料制成；像素顯示 部42 ；柵極驅(qū)動(dòng)器43和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器44，驅(qū)動(dòng)位于每個(gè)像素處的TFT ；以及光感測(cè)設(shè)備45，設(shè) 置成相鄰于像素顯示部42的底側(cè)。包括像素顯示部42、柵極驅(qū)動(dòng)器43、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器44以 及光感測(cè)設(shè)備45中的每一個(gè)部件設(shè)置在襯底41上，并且這些部件使用薄膜制造工藝來(lái)制 造。設(shè)置成一行的TFT的柵極電極都連接至單條柵極線，從而彼此連接。因此，多行中 的柵極電極布線連接至在像素顯示部42的表明上彼此平行地水平延伸的多條柵極線46。 設(shè)置成一列的TFT的源極電極都連接至數(shù)據(jù)線，從而彼此連接。因此，多列中的源極電極布 線連接至在像素顯示部42的表明上彼此平行地垂直延伸的多條數(shù)據(jù)線47。像素顯示部42 的像素在柵極線46和數(shù)據(jù)線47的相交區(qū)域處設(shè)置成行列矩陣，所謂的XY矩陣。如圖15A中所示，每條柵極線46的一端，即左端，連接到依次供應(yīng)柵極信號(hào)的數(shù)據(jù) 驅(qū)動(dòng)器43。每條數(shù)據(jù)線47的一端，在圖15A的情況下的頂端，連接到依次供應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)的 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器44。在這種情況下，柵極驅(qū)動(dòng)器43和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器44分別向每條柵極線46和每條數(shù)據(jù) 線47依次發(fā)射柵極信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)，從而控制像素顯示部42的每個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)并且允許 整個(gè)像素顯示部42提供點(diǎn)矩陣顯示。可以將液晶或者有機(jī)EL材料用于像素顯示部。像素顯示部42例如配置為T(mén)FT液晶顯示部，并且通過(guò)經(jīng)由相應(yīng)的柵極線46和數(shù)據(jù)線47施加驅(qū)動(dòng)電壓用作發(fā)光顯示。此外，像素顯示部42通過(guò)來(lái)自背側(cè)的背光部(未示 出)照明。如圖15B的放大圖所示，光感測(cè)設(shè)備45例如具有與圖IA中所示的光感測(cè)設(shè)備10 相同的配置，并且其設(shè)置有第一電極51和連接布線54。用于第一和第二低電阻半導(dǎo)體膜的 右端的電極52和53通過(guò)連接布線M的連接部分5 短路。當(dāng)形成用于第一和第二低電 阻半導(dǎo)體薄膜的電極52和53時(shí)，與TFT同時(shí)在襯底41上形成光感測(cè)設(shè)備45，所述TFT制 造在顯示設(shè)備40的像素顯示部42的每個(gè)像素上。沿著且平行于柵極線46形成光感測(cè)設(shè)備45，并且第一電極51的左端連接至防止 在遠(yuǎn)底部處的柵極線46a。對(duì)用于光感測(cè)設(shè)備45的第一和第二低電阻半導(dǎo)體薄膜的電極52和53進(jìn)行短路 的連接布線M沿著布線構(gòu)圖(未示出)延伸至襯底41的邊緣，并且在輻射光的時(shí)間輸出 了輸出電流lout。具體而言，例如將光感測(cè)設(shè)備45的溝道長(zhǎng)度設(shè)置為7 μ m,并且光感測(cè)設(shè)備45的柵 極寬度大約為20cm，其對(duì)應(yīng)于當(dāng)顯示設(shè)備40是所謂的中等尺寸的面板時(shí)顯示設(shè)備的寬度。因此，將來(lái)自柵極驅(qū)動(dòng)器43的柵極信號(hào)經(jīng)由柵極線46a輸入光感測(cè)設(shè)備45的第 一電極51，并且將來(lái)自連接布線M的輸出電流Iout輸出值外側(cè)。根據(jù)本實(shí)施例的顯示設(shè)備40，柵極驅(qū)動(dòng)器43和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器44基于從外側(cè)舒服的 圖像信號(hào)向每條柵極線46和數(shù)據(jù)線47發(fā)射柵極信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)，從而控制像素吸納是部 42的驅(qū)動(dòng)并且提供圖像顯示。在設(shè)置在顯示設(shè)備40內(nèi)的光感測(cè)設(shè)備45中，柵極驅(qū)動(dòng)器43 經(jīng)由柵極線46a向光感測(cè)設(shè)備45的第一電極51發(fā)射脈沖信號(hào)，從而光感測(cè)設(shè)備45輸出與 入射光L的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的輸出電流lout。因此，通過(guò)例如如圖6和圖9中所示的光傳感器25和30對(duì)輸出電流進(jìn)行電流-電 壓轉(zhuǎn)換處理，以及通過(guò)檢測(cè)或者AD轉(zhuǎn)換處理，可以獲得與入射光L的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的的照度信 號(hào)?；谶@些照度信號(hào)，控制顯示設(shè)備40的背光的驅(qū)動(dòng)，確保利用背光的照明具有與周?chē)?區(qū)域的亮度對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度，從而提供眼睛友好的顯示?？梢允褂霉鈧鞲衅?5或者30來(lái)調(diào)整 像素顯示部42的顯示狀態(tài)。在這種情況下，光感測(cè)設(shè)備45以與圖IA中所示的光感測(cè)設(shè)備10相同的方式進(jìn)行 操作，例如，可以獲得的照度信號(hào)比薄膜光晶體管80被DC驅(qū)動(dòng)時(shí)獲得的那些更大。因此， 明顯地增強(qiáng)了對(duì)入射光L的靈敏度，并且能夠高度精確地檢測(cè)照度，此外，由于可以通過(guò)包 括像素顯示部42的TFT相同的方式制造光感測(cè)設(shè)備45，所以可以通過(guò)TFT的相同工藝同時(shí) 以緊湊的尺寸制造在襯底41上。此外，光感測(cè)設(shè)備45沿著顯示屏幕的底部邊緣沿著柵極線46a設(shè)置，這使得其不 明顯的。此外，由于光感測(cè)設(shè)備45具有長(zhǎng)的和薄的形狀，所以即使例如人手無(wú)意地放置在 顯示器周?chē)?，其輸出電?Iout)波動(dòng)不大。因此，可以抑制故障的發(fā)生。這里，柵極信號(hào)是 矩形信號(hào)，其具有60Hz的頻率并且其占空比(duty)通常大約為250-500。這種脈沖信號(hào)驅(qū) 動(dòng)光感測(cè)設(shè)備45以獲得大的輸出電流lout。在這種情況下，由于利用絕緣膜和其它(未示出)獲得的電容大約為0. HfF/μπι。 基于該電容和OFF時(shí)光感測(cè)區(qū)域14a的電阻確定的時(shí)間常數(shù)可以估計(jì)大約為1ms。因此，對(duì) 于光感測(cè)設(shè)備45來(lái)說(shuō)，其中柵極信號(hào)為OFF的持續(xù)時(shí)間必須保持Ims或者更長(zhǎng)以給出完全的響應(yīng)，從而確保期望的靈敏度。常規(guī)柵極信號(hào)滿足這種要求。通過(guò)柵極信號(hào)確定將施加至光感測(cè)設(shè)備45的第一電極51的脈沖信號(hào)，即AC信號(hào) 的幅值，并且通過(guò)Voffset確定幅值的中心值。通常，簡(jiǎn)單起見(jiàn)將Voffset設(shè)置成柵極驅(qū)動(dòng) 器43的地電平。然而，可以容易地將Voffset設(shè)置成不是地電平的DC電壓以獲得最佳輸 出。此外，如果柵極信號(hào)不具有將施加至光感測(cè)設(shè)備45的第一電極51的脈沖信號(hào)所要求 的脈沖寬度，來(lái)自連續(xù)的兩條或者更多柵極線46的柵極信號(hào)可以被去除并且合成以獲得 具有期望的脈沖寬度的脈沖信號(hào)。當(dāng)光感測(cè)設(shè)備的第一電極連接至柵極驅(qū)動(dòng)器43的柵極線46時(shí)，可以將當(dāng)前使用 的柵極驅(qū)動(dòng)器43應(yīng)用來(lái)驅(qū)動(dòng)光感測(cè)設(shè)備45。柵極驅(qū)動(dòng)器43可以設(shè)置有用于光感測(cè)設(shè)備45的唯一的柵極線46。在這種情況 下，柵極線46連接至光感測(cè)設(shè)備45的第一電極51，并且能夠利用簡(jiǎn)單的配置驅(qū)動(dòng)光感測(cè)設(shè) 備45是可能的。該實(shí)施例允許利用用于光感測(cè)設(shè)備45的唯一的柵極線46來(lái)驅(qū)動(dòng)光感測(cè) 設(shè)備。當(dāng)將光感測(cè)設(shè)備45設(shè)置成與柵極線46的一個(gè)邊緣的最外側(cè)相鄰時(shí)，即使柵極線 46之間的間隔很小，也能夠精確地且容易地將光感測(cè)設(shè)備45防止到顯示設(shè)備40的襯底41上。如果光感測(cè)設(shè)備45沿著覆蓋設(shè)置數(shù)據(jù)線47的整個(gè)區(qū)域的柵極線46形成為長(zhǎng)的 和薄的，光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜(未示出)的允許入射的面積增加。因此，光感測(cè)設(shè)備45的 輸出電流Iout也增加，從而增強(qiáng)對(duì)入射光L的靈敏度。在以上實(shí)施例中，即使柵極線46之間的間隔很小，也可以精確地且容易地將光感 測(cè)設(shè)備45設(shè)置到顯示設(shè)備40的襯底41上。此外，由于入射面積增加，光感測(cè)設(shè)備45的輸 出電流Iout也增加，從而增強(qiáng)對(duì)入射光L的靈敏度。在顯示設(shè)備40中，如果將脈沖信號(hào)施加到光感測(cè)設(shè)備45的第一電極51，電場(chǎng)效應(yīng) 允許與入射光L對(duì)應(yīng)的脈沖電流從連接布線M輸出。通過(guò)利用光傳感器25或者30將這 些輸出電流Iout處理為電壓放大并且利用檢測(cè)器電路四或者AD轉(zhuǎn)換電路31提取輸出電 流Iout的有效值或者最小峰值，可以獲得與入射光L的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的照度信號(hào)。根據(jù)顯示設(shè)備40，通過(guò)向光感測(cè)設(shè)備45的第一電極51和連接布線M施加脈沖信 號(hào)，通過(guò)AC電流驅(qū)動(dòng)光感測(cè)設(shè)備45，并且電流在連接布線M和第一電極51之間的光感測(cè) 區(qū)域中垂直流動(dòng)，從而允許獲得大的輸出電流lout，并且從而增強(qiáng)對(duì)入射光L的靈敏度。因 此，由于光感測(cè)設(shè)備45確保足夠大的輸出電流lout，所以即使在20勒克斯或者更低的暗的 地方也能夠精確地獲得與入射光L的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的照度信號(hào)，從而允許調(diào)整背光部的強(qiáng)度。根據(jù)顯示設(shè)備40，通過(guò)施加與用于光感測(cè)設(shè)備45的第一電極51和連接布線M之 間的每個(gè)像素顯示部42的驅(qū)動(dòng)控制的柵極信號(hào)對(duì)應(yīng)的信號(hào)，與進(jìn)入顯示設(shè)備40的入射光L 的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的照度信號(hào)從光感測(cè)設(shè)備45輸出。因此，可以將當(dāng)前使用的柵極驅(qū)動(dòng)器43用 來(lái)驅(qū)動(dòng)光感測(cè)設(shè)備45。在這種情況下，由于將與柵極信號(hào)對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)施加至光感測(cè)設(shè) 備45，所以可以輸出與入射光L對(duì)應(yīng)的大的輸出電流。由于光感測(cè)設(shè)備45對(duì)光的靈敏度增 加，因此即使在黑暗的地方也能夠獲得與入射光L對(duì)應(yīng)的照度信號(hào)。因此，即使在未照明的 房間內(nèi)，顯示設(shè)備的背光部的驅(qū)動(dòng)控制，即光的調(diào)節(jié)也是可能的。(顯示設(shè)備的變化)
圖16A是示出了顯示設(shè)備的另一結(jié)構(gòu)的示意平面圖，而圖16B是光感測(cè)設(shè)備的放 大平面圖。在圖16A中，設(shè)備50是全色顯示設(shè)備，其中三條數(shù)據(jù)線47r、47g和47b設(shè)置用于 三原色中的每一個(gè)，即紅、綠、藍(lán)。與這些數(shù)據(jù)線對(duì)應(yīng)，響應(yīng)于沿著柵極線46a的每條數(shù)據(jù) 線47r、47g和47b的布局間隔，光感測(cè)設(shè)備45r、45g和45b設(shè)置用于紅色、綠色和紅色中的
每一個(gè)。在圖16A中，光感測(cè)設(shè)備45r、45g和4 的結(jié)構(gòu)例如與光感測(cè)設(shè)備45的相同。用 于紅色45r的光感測(cè)設(shè)備設(shè)置有在其表面上包括連接部分Mbr和第一電極51r的連接布 線Mr。用于綠色45g的光感測(cè)設(shè)備和用于藍(lán)色45b的光感測(cè)設(shè)備也與用于紅色45r的光 感測(cè)設(shè)備具有相同的結(jié)構(gòu)。此外，針對(duì)每一顏色設(shè)置在像素顯示部42上的濾色器(未示 出)也被設(shè)置成覆蓋相應(yīng)的光感測(cè)設(shè)備45r、45g和45b。設(shè)置用于每一條數(shù)據(jù)線47、用于檢測(cè)紅色的多個(gè)光感測(cè)設(shè)備45r的連接布線54r 中每一個(gè)連接至紅色輸出布線56，并且電流經(jīng)由紅色輸出布線56輸出值外側(cè)作為輸出電 流lout。類(lèi)似地，設(shè)置用于每一條數(shù)據(jù)線47、用于檢測(cè)綠色和藍(lán)色的多個(gè)光感測(cè)設(shè)備45g 和4 的連接布線54g和54b中每一個(gè)也連接至綠色輸出布線57和藍(lán)色輸出布線58，并且 輸出至外側(cè)作為輸出電流IoutG和IoutB。在這種情況下，光感測(cè)設(shè)備45r、45g和45b的總 數(shù)是數(shù)據(jù)線的數(shù)量的三倍。在這種情況下，用于每種顏色的光感測(cè)設(shè)備45r、45g和4 例如具有與圖IA中所 示的光感測(cè)設(shè)備10相同的結(jié)構(gòu)。它們通過(guò)與像素顯示部42的TFT相同的制造工藝與TFT 同時(shí)地形成在襯底41上。此時(shí)，具有相同結(jié)構(gòu)的每個(gè)光感測(cè)設(shè)備45r、45g和4 例如形成 在2mm2內(nèi)。如圖16B所示，在頁(yè)面的上側(cè)示出的第一電極51連接至用于三種顏色的光感 測(cè)設(shè)備45r、45g和4 中的每一個(gè)的柵極線46a。根據(jù)本實(shí)施例的顯示設(shè)備50，基于從外側(cè)輸入的圖像信號(hào)，通過(guò)柵極驅(qū)動(dòng)器43和 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器44向柵極線46和數(shù)據(jù)線47r、47g和47b中的每一個(gè)發(fā)射柵極信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)， 并且從而控制圖像顯示設(shè)備42的驅(qū)動(dòng)，以便使用三原色顯示全色圖像。柵極驅(qū)動(dòng)器43經(jīng)由柵極線46a向光感測(cè)設(shè)備45r、45g和4 中的每一個(gè)的第一 電極51發(fā)射脈沖信號(hào)，并且因此光感測(cè)設(shè)備45r、45g和4 輸出與與入射光L的強(qiáng)度對(duì)應(yīng) 的輸出電流lout。因此，通過(guò)例如如圖6或者9所示的光傳感器25或者30對(duì)這些輸出電 流進(jìn)行電流-電壓轉(zhuǎn)換處理，可以獲得具有與每種顏色的入射光L的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的電壓的照 度信號(hào)。因此，與圖15中所示的顯示設(shè)備40 —樣，顯示設(shè)備50利用背光部精確地調(diào)整照 度。此外，在顯示設(shè)備50中，分別通過(guò)光感測(cè)設(shè)備45r、45g和4 檢測(cè)入射光L的每 一種顏色的照度。因此，當(dāng)利用淺藍(lán)光照明周?chē)鷧^(qū)域時(shí)，通過(guò)加強(qiáng)顯示設(shè)備50的藍(lán)色顯示 可以修正明顯的屏幕顯示。此外，可以精確地檢測(cè)照度，而與光源的類(lèi)型無(wú)關(guān)。光感測(cè)設(shè)備 45r、45g和4 的光譜響應(yīng)不同于人眼的視覺(jué)靈敏度。因此，可能存在這種情況，其中如果 使用單光感測(cè)設(shè)備45，人感覺(jué)亮度相同但是檢測(cè)到的照度變化。相反地，通過(guò)使用用于每種 顏色的光感測(cè)設(shè)備45r、45g和45b，可以基于所檢測(cè)到的每種顏色的照度來(lái)計(jì)算精確的照 度，而與光源的類(lèi)型無(wú)關(guān)。在顯示設(shè)備50中，數(shù)據(jù)線47設(shè)置用于每個(gè)像素中用于顏色顯示的三原色中的每一個(gè)，并且根據(jù)每種顏色數(shù)據(jù)線47的步驟周期來(lái)設(shè)置光感測(cè)設(shè)備45r、45g和45b。覆蓋像 素顯示部42的濾色器沿著數(shù)據(jù)線47延伸，覆蓋相應(yīng)的光感測(cè)設(shè)備45r、45g和45b。光感測(cè) 設(shè)備45r、45g和4 的與每種顏色的數(shù)據(jù)線47對(duì)應(yīng)的每個(gè)連接布線Mr、Mg和54b彼此連 接，并且分別連接至用于紅色輸出56、綠色輸出57和藍(lán)色輸出58的布線。在這種情況下， 通過(guò)設(shè)置用于每條數(shù)據(jù)線47的光感測(cè)設(shè)備45r、45g和45b，用于每種顏色的輸出電流Iout 總體增加，從而增強(qiáng)對(duì)入射光L的靈敏度，即使利用全色顯示設(shè)備。顯示設(shè)備40和50配置為點(diǎn)矩陣型TFT液晶顯示設(shè)備。然而，不僅可以將本發(fā)明的 光感測(cè)設(shè)備45應(yīng)用到TFT液晶顯示設(shè)備，而且可以應(yīng)用到裝備有背光部的其它點(diǎn)矩陣型顯 示設(shè)備，以精確地檢測(cè)入射光L的強(qiáng)度。例如，在裝備有觸摸面板的顯示設(shè)備40和50中， 光感測(cè)設(shè)備45可以設(shè)置在像素顯示部42上，或者設(shè)置在多個(gè)像素顯示部42的每一個(gè)上， 以檢測(cè)入射光L的變化，所述變化是作為人手指等的接觸的結(jié)果。在權(quán)利要求中描述的本發(fā)明的范圍內(nèi)，本發(fā)明允許各種變型而不超出上述實(shí)施 例，并且不言而喻它們包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光感測(cè)設(shè)備，包括 光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜，用于歐姆接觸的薄膜，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的一面上以形成入射光窗口，第一和第二歐姆電極，設(shè)置在所述用于歐姆接觸的薄膜上，連接布線，用于對(duì)所述第一和第二歐姆電極進(jìn)行短路，絕緣膜，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的另一面上，以及第一電極，設(shè)置在所述絕緣膜的不接觸所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的一面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光感測(cè)設(shè)備，其中，所述第一和第二歐姆電極具有梳狀電極， 所述梳狀電極在大致平行于所述第一電極的面上設(shè)置有多個(gè)齒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光感測(cè)設(shè)備，其中，所述第一和第二歐姆電極的所述梳狀電 極在所述第一電極的一側(cè)上的邊緣彼此連接。
4.一種光感測(cè)設(shè)備，包括 光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜，第一導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體薄膜，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的一面上以形成入射窗Π,多個(gè)電極，設(shè)置在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體薄膜上，部分覆蓋所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體薄膜， 連接布線，對(duì)所述多個(gè)電極進(jìn)行短路用于輸出， 絕緣膜，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的另一面上，以及 第一電極，設(shè)置在所述絕緣膜的不接觸所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的一面上，其中 所述多個(gè)電極和所述連接布線集成為一體， 脈沖電壓或者AC電壓施加在所述連接布線和所述第一電極之間， 通過(guò)所述入射光窗口進(jìn)入所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的入射光生成載流子，并且 對(duì)生成的與所述載流子對(duì)應(yīng)的在所述連接布線和所述第一電極之間流動(dòng)的電流作為 光電流進(jìn)行檢測(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光感測(cè)設(shè)備，其中，至少在一些情況下，所述脈沖電壓或者所 述AC電壓使得所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜和所述絕緣膜之間的界面變?yōu)榈诙?dǎo)電類(lèi)型。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光感測(cè)設(shè)備，其中，所述多個(gè)電極在大致平行于所述第一電 極的一面上劃分為多個(gè)齒以形成梳狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光感測(cè)設(shè)備，其中，所述多個(gè)電極的所述第一電極的一側(cè)上 的邊緣彼此連接。
8.一種光傳感器，包括 光感測(cè)設(shè)備和輸出信號(hào)處理電路， 所述光感測(cè)設(shè)備包括光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜，用于歐姆接觸的薄膜，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的一面上以形成入射光窗口， 第一和第二歐姆電極，設(shè)置在所述用于歐姆接觸的薄膜上， 連接布線，對(duì)所述第一歐姆電極和所述第二歐姆電極進(jìn)行短路， 絕緣膜，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的另一面上，以及 第一電極，設(shè)置在所述絕緣膜的不接觸所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的一面上，其中，脈沖信號(hào)或者AC信號(hào)施加在所述光感測(cè)設(shè)備的所述連接布線和所述第一電極 之間，所述連接布線或者所述第一電極連接至所述輸出信號(hào)處理電路，以及在所述光感測(cè)設(shè)備的所述連接布線和所述第一電極之間流動(dòng)的電流根據(jù)進(jìn)入所述光 感測(cè)設(shè)備的所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的入射光的量而變化，并且在所述輸出信號(hào)處理電路 中轉(zhuǎn)換為電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光傳感器，其中，脈沖信號(hào)生成電路連接至所述第一電極。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光傳感器，其中，所述輸出信號(hào)處理電路包括電流-電壓轉(zhuǎn) 換電路，所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路包括運(yùn)算放大器和電阻。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光傳感器，其中，所述輸出信號(hào)處理電路包括檢測(cè)電路，所 述檢測(cè)電路包括電阻器和電容器。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光傳感器，其中，所述輸出信號(hào)處理電路包括AD轉(zhuǎn)換電路， 在所述AD轉(zhuǎn)換電路中對(duì)轉(zhuǎn)換自電流的所述輸出電壓進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求8或者12所述的光傳感器，其中，將所述脈沖信號(hào)輸入至所述AD轉(zhuǎn) 換電路作為觸發(fā)信號(hào)。
14.一種光傳感器，包括光感測(cè)設(shè)備，AC電壓施加裝置，用于向所述光感測(cè)設(shè)備施加AC電壓，以及電流檢測(cè)裝置，連接至所述光感測(cè)設(shè)備，所述光感測(cè)設(shè)備包括特定表面結(jié)構(gòu)中的第一電極，經(jīng)由絕緣膜設(shè)置在所述半導(dǎo)體薄膜的層厚度方向的一側(cè) 上，以及第二和第三電極，彼此電連接并且設(shè)置在其它層厚度的其它側(cè)上，使得所述第二和第 三電極的一部分與所述第一電極重疊，其中通過(guò)所述AC電壓施加裝置在所述光感測(cè)設(shè)備的所述第二和第三電極與所述第一電極 之間施加所述AC電壓，并且通過(guò)電流檢測(cè)裝置檢測(cè)在所述光感測(cè)設(shè)備的所述第二和第三電極與所述第一電極之 間流動(dòng)的電流。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光傳感器，其中，所述半導(dǎo)體薄膜包括至少兩層的具有不 同雜質(zhì)濃度的η型半導(dǎo)體膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光傳感器，其中，所述半導(dǎo)體薄膜具有η型半導(dǎo)體薄膜和本 征半導(dǎo)體薄膜的分層結(jié)構(gòu)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光傳感器，其中，所述本征半導(dǎo)體薄膜設(shè)置在所述絕緣膜 的一側(cè)上，并且所述η型半導(dǎo)體薄膜設(shè)置在所述第二或者所述第三電極的一側(cè)上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光傳感器，其中，所述η型半導(dǎo)體薄膜的與所述第一電極重 疊的地方的表面結(jié)構(gòu)與所述第二和所述第三電極相同。
19.根據(jù)權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的光傳感器，其中所述第二和所述第三電極在 不同于與所述第一電極重疊的位置的位置電連接。
20.根據(jù)權(quán)利要求14至19中任一項(xiàng)所述的光傳感器，其中，所述AC電壓具有矩形波形。
21.—種顯示設(shè)備，包括形成在襯底上的像素顯示部，以及光感測(cè)設(shè)備，所述像素顯示部包括柵極線，所述柵極線沿著第一方向在所述襯底的表面上彼此平行地延伸，并且從柵極 驅(qū)動(dòng)器向所述柵極線供應(yīng)柵極信號(hào)，以及數(shù)據(jù)線，所述數(shù)據(jù)線沿著不同于所述第一方向的第二方向彼此平行地延伸，并且從數(shù) 據(jù)驅(qū)動(dòng)器向所述數(shù)據(jù)線供應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)，其中，形成在所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線相交區(qū)域的像素設(shè)置在所述像素顯示部中，并 且經(jīng)由所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線來(lái)驅(qū)動(dòng)所述像素，并且 所述光感測(cè)設(shè)備包括 光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜，設(shè)置在所述襯底上，用于歐姆接觸的薄膜，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的一面上以形成入射光窗口，第一和第二歐姆電極，設(shè)置在所述用于歐姆接觸的薄膜上，連接布線，用于對(duì)所述第一歐姆電極和所述第二歐姆電極進(jìn)行短路，絕緣膜，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的另一面上，以及第一電極，設(shè)置在所述絕緣膜的不接觸所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的一面上。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示單元，其中，通過(guò)所述柵極驅(qū)動(dòng)器向所述第一電極施 加脈沖信號(hào)，并且從所述連接布線輸出的輸出電流根據(jù)進(jìn)入所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的入 射光的量而變化。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示單元，其中，所述第一和所述第二歐姆電極在大致平 行于所述第一電極的一面上劃分為多個(gè)齒以形成梳狀。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的顯示單元，其中，所述第一和所述第二歐姆電極的所述梳 狀電極的在所述第一電極的一側(cè)上的邊緣彼此連接。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示設(shè)備，其中，所述柵極驅(qū)動(dòng)器裝備有用于所述光感測(cè) 設(shè)備的唯一柵極線，并且所述唯一柵極線連接至所述第一電極。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示設(shè)備，其中，所述光感測(cè)設(shè)備相鄰于所述柵極線的最 外側(cè)設(shè)置。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示設(shè)備，其中，所述光感測(cè)設(shè)備沿著所述柵極線設(shè)置，覆 蓋設(shè)置數(shù)據(jù)線的整個(gè)區(qū)域。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示設(shè)備，其中，每個(gè)像素顯示部設(shè)置有用于三原色的數(shù) 據(jù)線，所述光感測(cè)設(shè)備根據(jù)所述數(shù)據(jù)線的布局間隔設(shè)置，覆蓋所述像素顯示部的濾色器沿 著所述數(shù)據(jù)線延伸，覆蓋相應(yīng)光感測(cè)設(shè)備，并且所述光感測(cè)設(shè)備的與所述數(shù)據(jù)線的每種顏 色相對(duì)應(yīng)的所述連接布線彼此連接。
29.—種顯示設(shè)備，包括 像素顯示部，所述像素顯示部包括從其供應(yīng)柵極信號(hào)的柵極線和從其供應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)線，以及 光傳感器，用于操作所述像素顯示部的顯示狀態(tài)，其中所述光傳感器包括光感測(cè)設(shè)備，所述光感測(cè)設(shè)備包括在特定表面結(jié)構(gòu)中的第一電極，經(jīng)由絕緣膜設(shè)置在半導(dǎo)體薄膜的層厚度方向的一側(cè) 上，以及第二和第三電極，彼此電連接并且設(shè)置在另一層厚度方向的另一側(cè)上，使得所述第二 和第三電極的一部分與所述第一電極重疊，AC電壓施加裝置，用于在所述光感測(cè)設(shè)備的所述第二和第三電極與所述第一電極之間 施加所述AC電壓，以及電流檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)在所述光感測(cè)設(shè)備的所述第二和所述第三電極與所述第一電 極之間流動(dòng)的電流，其中，所述AC電壓施加裝置將供應(yīng)的柵極信號(hào)施加至所述第二和所述第三電極與所 述第一電極之間的所述柵極線。
全文摘要
公開(kāi)了一種光感測(cè)設(shè)備，包括光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜；用于歐姆接觸的薄膜，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的一面上以形成入射光窗口；第一和第二歐姆電極，安裝在所述用于歐姆接觸的薄膜上；連接布線，用于對(duì)所述第一和第二歐姆電極進(jìn)行短路；絕緣膜，設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的另一面上；以及第一電極，設(shè)置在所述絕緣膜的不接觸所述光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體薄膜的一面上。
文檔編號(hào)H01L27/146GK102099931SQ20098011045
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月24日
發(fā)明者山口育弘 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會(huì)社