CN101800288A - 光传感器、光传感器装置和显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种光传感器、光传感器装置和显示装置。所述光传感器包括：基板；形成在所述基板上并且包括氧化物的第一光接收层；连接到所述第一光接收层并且包括有机材料的第二光接收层；以及分别连接到所述第一光接收层和所述第二光接收层的第一电极和第二电极。

Description

光传感器、光传感器装置和显示装置
对相关申请的交叉引用
本申请要求2009年2月11日提交至韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2009-0011227的权益，该申请的公开内容通过引用整体合并于此。
技术领域
本发明的实施例涉及光传感器、包括光传感器的光传感器装置以及包括光传感器装置的显示装置。
背景技术
光传感器将光信号转换成电信号。由于光学和半导体工业的当前发展，光传感器正在发展，以提供各种功能。在诸如包括显示单元的移动设备(例如移动电话)、数码相机、个人数字助理(PDA)之类的显示装置中和诸如液晶显示(LCD)设备和有机发光设备(OLED)之类的图像显示装置中包括的光传感器，被用作用于向显示装置提供触摸面板功能的强大工具。
这种内部光传感器在显示装置的厚度、工艺复杂度、开口率等方面比外部触摸面板更有优势。然而，包括非晶硅(Si)或晶体硅的p型-本征-n型(PIN)结型二极管作为内部光传感器的一般结构，不能增加对指定类型的光的感光度，并且仅限于非晶硅Si或晶体Si的特定的吸收波长范围。本发明的实施例克服了现有技术的上述问题，并且还提供了另外的优点。
发明内容
本发明的实施例提供了一种用于有选择地感应用户规定的多个波长带的光并且可以利用简单的制造工艺来制造的光传感器、包括该光传感器的光传感器装置以及包括该光传感器装置的显示装置。
根据本发明的实施例，提供一种光传感器，包括：基板；形成于所述基板上并且包括氧化物的第一光接收层；连接到所述第一光接收层并且包括有机材料的第二光接收层；以及分别连接到所述第一光接收层和所述第二光接收层的第一电极和第二电极。
所述氧化物可以包括氧(O)和从镓(Ga)、铟(In)、锌(Zn)和锡(Sn)所组成的组中选择的至少一种元素。
所述有机材料可以包括酞化菁化合物，所述酞化菁化合物包括从铜(Cu)、铁(Fe)、镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)、铝(Al)、钯(Pd)、Sn、In、铅(Pb)、钛(Ti)、铷(Rb)、钒(V)、Ga、铽(Tb)、铈(Ce)、镧(La)和Zn所组成的组中选择的至少一种金属。
所述有机材料可以具有包括第一层和第二层的双层结构，其中所述第一层包括碳-60(C60)(富勒烯)，所述第二层包括酞化菁化合物，所述酞化菁化合物包括从Cu、Fe、Ni、Co、Mn、Al、Pd、Sn、In、Pb、Ti、Rb、V、Ga、Tb、Ce、La和Zn所组成的组中选择的至少一种金属。
所述有机材料可以具有单层结构，在所述单层结构中混合有碳-60和酞化菁化合物，所述酞化菁化合物包括从Cu、Fe、Ni、Co、Mn、Al、Pd、Sn、In、Pb、Ti、Rb、V、Ga、Tb、Ce、La和Zn所组成的组中选择的至少一种金属。
所述第一光接收层和所述第二光接收层可以垂直堆叠在所述基板上。
所述第二光接收层可以堆叠在所述第一光接收层上。
所述第一光接收层可以堆叠在所述第二光接收层上。
所述第一电极和所述第二电极中的至少一个可以是透明电极。
根据本发明的实施例，提供一种光传感器装置，包括形成于基板上的光传感器和用于处理从所述光传感器接收的传感器信号的至少一个传感器信号处理薄膜晶体管(TFT)，其中所述光传感器包括：形成于所述基板上并包括氧化物的第一光接收层；连接到所述第一光接收层并且包括有机材料的第二光接收层；以及分别连接到所述第一光接收层和所述第二光接收层的第一电极和第二电极，并且其中所述至少一个传感器信号处理TFT的有源层包括与所述光传感器的第一光接收层相同的氧化物。
所述光传感器的第一光接收层和所述至少一个传感器信号处理TFT的有源层可以包括氧(O)，并且可以包括镓(Ga)、铟(In)、锌(Zn)或锡(Sn)。这些材料可以单独使用或组合使用。
所述有机材料可以包括酞化菁化合物，所述酞化菁化合物可以包括铜(Cu)、铁(Fe)、镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)、铝(Al)、钯(Pd)、Sn、In、铅(Pb)、钛(Ti)、铷(Rb)、钒(V)、Ga、铽(Tb)、铈(Ce)、镧(La)或Zn。这些材料可以单独使用或组合使用。
所述有机材料可以具有包括第一层和第二层的双层结构，所述第一层包括碳-60(C60)，所述第二层包括酞化菁化合物，所述酞化菁化合物包括Cu、Fe、Ni、Co、Mn、Al、Pd、Sn、In、Pb、Ti、Rb、V、Ga、Tb、Ce、La或Zn。这些材料可以单独使用或组合使用
所述有机材料可以具有单层结构，在所述单层结构中混合有碳-60和酞化菁化合物，所述酞化菁化合物包括Cu、Fe、Ni、Co、Mn、Al、Pd、Sn、In、Pb、Ti、Rb、V、Ga、Tb、Ce、La或Zn。这些材料可以单独使用或组合使用。
所述传感器信号处理TFT包括顺序堆叠在所述基板上的栅电极、栅绝缘膜、所述有源层以及源电极和漏电极。在所述光传感器中，所述第一电极、所述第一光接收层、所述第二光接收层以及所述第二电极顺序堆叠在所述基板上，所述第一电极和所述栅电极可以通过图案化相同的材料基本上同时形成，所述第一光接收层和所述有源层可以基本上同时形成，并且所述第二电极以及所述源电极和漏电极可以通过图案化相同的材料基本上同时形成。
所述传感器信号处理TFT可以包括顺序堆叠在所述基板上的栅电极、栅绝缘膜、所述有源层以及源电极和漏电极。在所述光传感器中，所述第一电极、所述第二光接收层、所述第一光接收层和所述第二电极顺序堆叠在所述基板上，所述第一电极和所述栅电极可以通过图案化相同的材料基本上同时形成，所述第一光接收层和所述有源层可以基本上同时形成，并且所述第二电极和所述源电极和漏电极可以通过图案化相同的材料基本上同时形成。
所述传感器信号处理TFT可以包括顺序堆叠在所述基板上的源电极和漏电极、所述有源层、栅绝缘膜以及栅电极。在所述光传感器中，所述第一电极、所述第一光接收层、所述第二光接收层和所述第二电极可以顺序堆叠在所述基板上，所述第一电极以及所述源电极和漏电极可以通过图案化相同的材料基本上同时形成，所述第一光接收层和所述有源层可以基本上同时形成，并且所述第二电极和所述栅电极可以通过图案化相同的材料基本上同时形成。
所述传感器信号处理TFT可以包括顺序堆叠在所述基板上的源电极和漏电极、所述有源层、栅绝缘膜以及栅电极。在所述光传感器中，所述第一电极、所述第二光接收层、所述第一光接收层以及所述第二电极可以顺序堆叠在所述基板上，所述第一电极以及所述源电极和漏电极可以通过图案化相同的材料基本上同时形成，所述第一光接收层和所述有源层可以基本上同时形成，并且所述第二电极和所述栅电极可以通过图案化相同的材料基本上同时形成。
根据本发明的实施例，提供一种显示装置，包括感应并处理光信号的传感器单元和根据所述传感器单元处理的光信号显示图像的像素单元，其中所述传感器单元包括光传感器和传感器信号处理薄膜晶体管(TFT)，所述光传感器包括：形成在基板上并且包括氧化物的第一光接收层；连接到所述第一光接收层并且包括有机材料的第二光接收层；以及分别连接到所述第一光接收层和所述第二光接收层的第一电极和第二电极；所述传感器信号处理TFT处理从所述光传感器接收的传感器信号，并且包括有源层，该有源层包括与所述光传感器的第一光接收层相同的材料，并且其中所述像素单元包括：像素单元TFT和多个像素，所述像素单元TFT根据所述传感器信号处理TFT处理后的传感器信号来驱动像素，并且包括有源层，该有源层包括与所述光传感器的第一光接收层相同的材料；所述多个像素电连接到所述像素单元TFT并且显示所述图像。
所述像素单元可包括有机发光二极管(OLED)，该有机发光二极管至少包括在所述有机发光二极管的第一电极和第二电极之间的有机发光层。
附图说明
通过参照附图对示范性实施例进行详细描述，将使得本发明实施例的上述和其它特征和优点变得更加明显，附图中：
图1是根据实施例的光传感器的示意性截面图；
图2是根据另一实施例的光传感器的示意性截面图；
图3是根据实施例的光传感器装置的示意性截面图；
图4是根据另一实施例的光传感器装置的示意性截面图；
图5是根据另一实施例的光传感器装置的示意性截面图；
图6是根据另一实施例的光传感器装置的示意性截面图；以及
图7是根据实施例的显示装置的示意性截面图。
具体实施方式
在下文中，通过参照附图解释示范性实施例来详细描述本发明的实施例。
图1是根据实施例的光传感器10A的示意性截面图。
参见图1，根据本发明的实施例的光传感器10A包括顺序堆叠在基板1上的第一电极11、第一光接收层13、第二光接收层15以及第二电极17。
基板1可以包括例如透明玻璃绝缘基板、塑料基板、石英基板等等，其可以包括SiO2。可以在基板1上形成包括SiO2和/或SiNX的缓冲层(未示出)，以便使基板1变平，并且防止杂质进入基板1。
第一电极11包括导电材料，并且形成在基板1上。连接到第一光接收层13的第一电极11可以充当阴极，第一光接收层13是构成光传感器10A的PN结光电二极管的n型氧化物区。在这种情况下，第一电极11可包括例如具有低功函数的银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、锂(Li)或钙(Ca)。这些材料可以单独或组合使用。可以通过改变第一电极11的材料或厚度将第一电极11形成为透明电极。
第一光接收层13包括氧化物，并且形成在第一电极11上。第一光接收层13可以包括例如氧(O)和从镓(Ga)、铟(In)、锌(Zn)或锡(Sn)所组成的组中选择的至少一种元素。这些材料可以单独使用或组合使用。例如，第一光接收层13可以包括ZnO、ZnGaO、ZnInO、GaInO、GaSnO、ZnSnO、InSnO、ZnGaInO。这些材料可以单独使用或组合使用。第一光接收层13充当构成光传感器10A的PN结光电二极管的n型氧化物区。
第二光接收层15包括有机材料，并且形成在第一光接收层13上。第二光接收层15可以包括酞化菁(phthalocyanine)化合物，酞化菁化合物包括铜(Cu)、铁(Fe)、Ni、钴(Co)、锰(Mn)、Al、Pd、Sn、In、铅(Pb)、钛(Ti)、铷(Rb)、钒(V)、Ga、铽(Tb)、铈(Ce)、镧(La)或锌(Zn)。这些材料可以单独使用或组合使用。第二光接收层15充当构成光传感器10A的PN结光电二极管的p型有机材料区。
第二光接收层15中包括的有机材料可以具有包括第一层和第二层的双层结构，其中第一层包括酞化菁化合物，第二层包括碳-60(C60)，也可以具有在其中混合酞化菁化合物和碳-60(C60)的单层结构。混合层可以利用本体异质(bulk-hetero)PN结中的电子空穴对分离而形成。当被实现为器件时，该混合层被包括在电极/p型区(有机材料)/PN混合区(有机混合层)/n型区(氧化物)/电极的结构中，该结构比电极/p型区(有机材料)/n型区(氧化物)/电极的结构具有更为优良的感光特性。
第二电极17包括导电材料，并且形成在第二光接收层15上。第二电极17被连接到第二光接收层15，其中第二光接收层15充当构成光传感器10A的PN结光电二极管的p型有机材料区。第二电极17可以充当阳极。在这种情况下，第二电极17可以包括具有相对较高功函数的材料。这种材料的实例可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、ZnO和In2O3。这些材料可以单独使用或组合使用。第二电极17可以是透明电极。可替代地，第二电极17可以被形成为包括例如具有高功函数的Au、Ag等的金属电极来替代透明电极。
这样，通过对酞化菁化合物中包括的金属成份的选择进行控制，构成光传感器10A的PN结光电二极管可以确定光传感器10A的感光带，其中构成光传感器10A的PN结光电二极管包括分别连接到n型氧化物区和p型有机材料区的第一电极11和第二电极17。例如，包括铜的酞化菁化合物吸收大约600nm到800nm波长带的可见光，而包括Sn的酞化菁化合物吸收大约800nm到1000nm波长带的近红外线光。因此，可以通过对酞化菁化合物中包括的金属成份的选择进行控制，来实现能够对用户所期望的波长带的光进行感应的光传感器。
图2是根据另一实施例的光传感器10B的示意性截面图。
参见图2，根据当前实施例的光传感器10B包括顺序堆叠在基板1上的第一电极11、第二光接收层15、第一光接收层13以及第二电极17。第一电极11、第二光接收层15、第一光接收层13以及第二电极17与图1中所示的基本上相同。
当与图1中所示的光传感器10A比较时，在光传感器10B中，光传感器10A的第一光接收层13和第二光接收层15的位置被颠倒。因此，第一电极11被连接到包括p型有机材料的第二光接收层15，而第二电极17被连接到包括n型氧化物的第一光接收层13。相应地，第一电极11可以包括具有高功函数的导电材料作为阳极，而第二电极17可以包括具有低功函数的材料作为阴极。
虽然图1和图2中示出的光传感器10A和光传感器10B中的每一个都是第一光接收层13和第二光接收层15垂直堆叠在基板1上的PN结光电二极管，但是本发明的实施例并不限于此。如果需要，可以进行各种改变使得例如第一光接收层13和第二光接收层15堆叠在基板1上。
如上参照图1和2所描述的，通过对形成PN结光电二极管的有机材料中所包括的金属成份的选择进行控制，光传感器10A和光传感器10B中的每一个都可以感应用户所期望的波长带的光，其中该PN结光电二极管是构成光传感器10A或光传感器10B的PN结光电二极管，并且包括有机材料和无机材料。
现在将参照图3到图6详细描述包括光传感器的光传感器装置。
图3是根据实施例的光传感器装置110的示意性截面图。
参见图3，根据当前实施例的光传感器装置110包括形成在基板1上的至少一个光传感器10A和用于处理从光传感器10A接收的传感器信号的至少一个传感器信号处理薄膜晶体管(TFT)20A。
光传感器装置110的光传感器10A与图1中示出的光传感器10A基本上相同。更详细地，光传感器10A包括顺序堆叠在基板1上的第一电极11、第一光接收层13、第二光接收层15以及第二电极17。
传感器信号处理TFT 20A包括顺序堆叠在基板1上的栅电极21、栅绝缘膜22、有源层23以及源电极和漏电极24。
现在简要描述光传感器装置110的制造方法。
首先，准备包括透明玻璃材料、塑料材料、石英材料等且主要包括SiO2的基板1。包括SiO2和/或SiNX的缓冲层(未示出)可以形成在基板1上，以使基板1变平，并且防止杂质进入基板1。
在基板1上沉积导电材料(未示出)。这种情况下，在连接到第一光接收层13的第一电极11中，导电材料可以具有低的功函数，其中第一光接收层13是构成光传感器10A的PN结光电二极管的n型氧化物区。这种材料的实例可以包括Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li或Ca。这些材料可以单独使用或组合使用。
对所沉积的导电材料进行图案化，以基本上同时形成光传感器10A的第一电极11和传感器信号处理TFT 20A的栅电极21。
在所得到的结构上形成栅绝缘膜22。在诸如传感器信号处理TFT 20A之类的反向交错型(inverse staggered type)底栅TFT中，栅绝缘膜22形成在栅电极21和以后描述的有源层23之间。去除栅绝缘膜22中沉积光传感器10A的区域中的部分。
沉积氧化物，并进行图案化以基本上同时形成光传感器10A的第一光接收层13和传感器信号处理TFT 20A的有源层23。氧化物可以包括氧(O)和材料。材料的实例可以包括Ga、In、Zn或Sn。这些材料可以单独使用或组合使用。
TFT被广泛用作包括光传感器装置的各种装置中的信号处理器件。虽然TFT的有源层通常包括非晶硅(Si)或晶体硅(Si)，但在TFT的制造中，要求对非晶硅Si或晶体硅Si进行高温处理。然而，在使用氧化物薄膜作为沟道层的传感器信号处理TFT 20A中，可以在不执行高温处理的情况下通过溅射在室温中直接形成薄膜。因此，制造TFT 20A的工艺可以比常规工艺简单，并且TFT 20A的诸如电压均匀性和电子迁移率之类的特性优良。
同样，第一光接收层13可以充当构成光传感器10A的PN结光电二极管的n型氧化物区。
由于利用相同的材料基本上同时形成光传感器10A的第一光接收层13和传感器信号处理TFT 20A的有源层23，所以可以简化制造工艺。
在所得到的结构上形成包括酞化菁化合物的有机层，其中酞化菁化合物中包括预定金属。除酞化菁化合物之外，还可以沉积C60以形成附加层。可替代地，可以在所得到的结构上形成混合有酞化菁化合物和C60的单有机层。在这种情况下，金属的实例可以包括Cu、Fe、Ni、Co、Mn、Al、Pd、Sn、In、Pb、Ti、Rb、V、Ga、Tb、Ce、La或Zn。这些金属可以单独使用或组合使用。该有机层可以利用诸如化学气相沉积、旋涂、喷墨打印或屏幕打印之类的方法来形成。去除所形成的除了与光传感器10A的第二光接收层15对应的部分之外的有机层。
在所得到的结构上沉积导电材料(未示出)。这种情况下，在连接到第二光接收层15的第二电极17中，可以沉积从具有高功函数的ITO、IZO、ZnO和/或In2O3所组成的组中选择的至少一种材料作为导电材料，其中第二光接收层15是构成光传感器10A的PN结光电二极管的p型有机材料区。对所沉积的导电材料进行图案化以基本上同时形成光传感器10A的第二电极17和传感器信号处理TFT 20A的源电极和漏电极24。
在所得到的结构上形成绝缘保护层2，以充分覆盖光传感器10A和传感器信号处理TFT 20A，从而完成根据当前实施例的光传感器装置110的制造。
可以通过对酞化菁化合物中包括的金属的选择进行控制，确定根据当前实施例的光传感器装置110的光传感器10A的感光带。此外，由于光传感器10A和传感器信号处理TFT 20A的多个层基本上同时通过图案化相同的材料形成，因此简化了制造工艺，从而降低了制造成本。
图4是根据另一实施例的光传感器装置120的示意性截面图。
参见图4，根据当前实施例的光传感器装置120包括形成基板1上的至少一个光传感器10B和用于处理从光传感器10B接收的传感器信号的至少一个传感器信号处理TFT 20A。光传感器10B与图2的光传感器10B基本上相同。
当与图3中示出的光传感器装置110比较时，在光传感器装置120的光传感器10B中，光传感器10A的第一光接收层13和第二光接收层15的位置被颠倒。因此，第一电极11被连接到包括p型有机材料的第二光接收层15，而第二电极17被连接到包括n型氧化物的第一光接收层13。相应地，第一电极11可以包括具有高功函数的导电材料作为阳极，而第二电极17可以包括具有低功函数的材料作为阴极。
就光传感器装置110和120的制造工艺之间的区别而言，首先通过对相同的材料进行图案化，基本上同时形成光传感器10B的第一电极11和传感器信号处理TFT 20A的栅电极21。沉积绝缘材料，而后进行图案化以形成栅绝缘膜22，并且去除沉积光传感器10B的区域中的绝缘材料。在所得到的结构上形成有机层，并且进行图案化以形成光传感器10B的第二光接收层15。在所得到的结构上沉积氧化物，并且进行图案化以基本上同时形成光传感器10B的第一光接收层13和传感器信号处理TFT 20A的有源层23。在所得到的结构上沉积导电材料，而后进行图案化以基本上同时形成光传感器10B的第二电极17和传感器信号处理TFT 20A的源电极和漏电极24。在所得到的结构上形成绝缘保护层2，以充分覆盖光传感器10B和传感器信号处理TFT 20A，从而完成根据当前实施例的光传感器装置120的制造。
图5是根据另一实施例的光传感器装置130的示意性截面图。
参见图5，根据当前实施例的光传感器装置130包括形成在基板1上的至少一个光传感器10A和用于处理从光传感器10A接收的传感器信号的至少一个传感器信号处理TFT 20B。光传感器10A与图1的光传感器10A基本上相同。
当与图3中示出的光传感器装置110比较时，光传感器装置130的传感器信号信号处理TFT 20B是交错型(staggered type)顶栅TFT。因此，通过图案化相同的材料，基本上同时形成光传感器10A的第一电极11和传感器信号处理TFT 20B的源电极和漏电极24。通过图案化相同的材料，基本上同时形成光传感器10A的第一光接收层13和传感器信号处理TFT 20B的有源层23。除了沉积光传感器10A的区域之外，在所得到的结构上形成栅绝缘膜22。通过图案化相同的材料，基本上同时形成光传感器10A的第二电极17和传感器信号处理TFT 20B的栅电极21。在所得到的结构上形成绝缘保护层2以充分覆盖光传感器10A和传感器信号处理TFT 20B，从而完成根据当前实施例的光传感器装置130的制造。
图6是根据另一实施例的光传感器装置140的示意性截面图。
参见图6，根据当前实施例的光传感器装置140包括形成在基板1上的至少一个光传感器10B和用于处理从光传感器10B接收的信号的至少一个传感器信号处理TFT 20B。光传感器10B与图2的光传感器10B基本上相同。
当与图3中示出的光传感器装置110比较时，在光传感器装置140的光传感器10B中，光传感器10A的第一光接收层13和第二光接收层15的位置被颠倒，并且光传感器装置140的传感器信号处理TFT 20B是交错型顶栅TFT。因此，第一电极11被连接到包括p型有机材料的第二光接收层15，而第二电极17被连接到包括n型氧化物的第一光接收层13。相应地，第一电极11可以包括具有高功函数的导电材料作为阳极，而第二电极17可以包括具有低功函数的材料作为阴极。
就光传感器装置110和140的制造工艺之间的区别而言，首先通过图案化相同的材料基本上同时形成光传感器10B的第一电极11和传感器信号处理TFT 20B的源电极和漏电极24。在所得到的结构上沉积有机材料，并且进行图案化以形成光传感器10B的第二光接收层15。沉积氧化物，并且进行图案化以基本上同时形成光传感器10B的第一光接收层13和传感器信号处理TFT 20B的有源层23。在所得到的结构上沉积绝缘材料，而后进行图案化以形成栅绝缘膜22。然后，去除沉积光传感器10B的区域中的绝缘材料。通过图案化相同的材料，基本上同时形成光传感器10B的第二电极17和传感器信号处理TFT 20B的栅电极21。在所得到的结构上形成绝缘保护层2，以充分覆盖光传感器10B和传感器信号处理TFT 20B，从而完成根据当前实施例的光传感器装置140的制造。
如以上参照图3到6所述，通过对形成PN结光电二极管的酞化菁化合物中包括的金属成份的选择进行控制，光传感器装置110、120、130和140中的每一个都可以感应各种用户所期望的波长带的光。并且，通过利用氧化物形成TFT的沟道层，可以采用低温处理，并且可以改善器件特性。此外，当TFT的沟道层和光传感器的光接收层包括相同的氧化物时，可以简化制造工艺，因此可以降低制造成本。
现在将参照图7详细描述显示装置。
图7是根据实施例的显示装置210的示意性截面图。
参见图7，根据当前实施例的显示装置210包括用于感应并处理光信号的传感器单元S以及用于根据传感器单元S所处理的光信号显示图像的像素单元P。
传感器单元S图3中示出的光传感器装置110中所包括的光传感器10A和传感器信号处理TFT 20A。
像素单元P包括至少一个像素单元TFT 30A。为了方便说明，图7中示出的像素单元TFT 30A被直接连接到像素电极36。然而，本发明的实施例并不限于此，并且在需要的情况下，可以在像素单元P中进一步包括诸如开关器件和电容器之类的各种器件。
在显示装置210中，光传感器10A的第一光接收层13、传感器信号处理TFT 20A的有源层23以及像素单元TFT 30A的有源层33可以包括相同的氧化物。例如，氧化物可以是ZnO、ZnGaO、ZnInO、GaInO、GaSnO、ZnSnO、InSnO或ZnGaInO。
氧化物形成光传感器10A的第一光接收层13，第一光接收层13充当PN结光电二极管的n型氧化物区。同样，传感器单元S中包括氧化物的传感器信号处理TFT 20A和像素单元P中包括氧化物的像素单元TFT 30A的每一个都可以通过进行低温处理而被制造为具有优良特性的器件。包括氧化物的TFT可以通过溅射在室温下直接形成于塑料基板或膜上，从而可以满足当前增加的对柔性的和轻的显示装置的需求。
可以通过形成包括含有预定金属的酞化菁化合物的有机层构成光传感器10A的第二光接收层15，来选择期望的感应带。由于通过图案化相同的材料基本上同时形成光传感器10A、传感器信号处理TFT 20A以及像素单元TFT 30A的多个层，因此简化了制造工艺，从而降低了制造成本。
虽然并未示出，但像素单元P可以包括各种显示器件。例如，像素单元P可以包括有机发光二极管(OLED)，该OLED使用像素电极36作为第一电极，包括与像素电极36相对的第二电极(未示出)，并且包括第一电极与第二电极之间的有机发光层(未示出)。
这种OLED是实现当前需要的透明和柔性显示装置的合适器件。如果该OLED是有源OLED，则有源OLED可以通过利用以上所述的诸如传感器信号处理TFT 20A和像素单元TFT 30A之类的氧化物TFT形成电路，并利用低温处理形成在例如塑料基板上。
并且，显示装置210中包括的光传感器10A可以提供触摸面板功能，并且与外部触摸面板相比，可以减小显示装置210的厚度、工艺复杂度、开口率等。此外，与作为内部光传感器一般结构的基于Si的p型-本征-n型(PIN)结型二极管相比，本发明实施例的光传感器10A可以通过对形成用于构成光传感器10A的PN结光电二极管的有机材料中包括的金属成份的选择进行控制，来感应各种波长带的光。
本发明的实施例并不限于根据当前实施例的包括光传感器10A和传感器信号处理TFT 20A的显示装置210，而是可以适用于图3到图6中示出的光传感器10A和10B与传感器信号处理TFT 20A和20B的任意组合。
如上所述，根据本发明实施例的光传感器可以感应各种用户期望的波长带的光。
根据本发明实施例的光传感器装置可以感应各种用户期望的波长带的光，并且可以利用简单的制造工艺来制造，从而降低了制造成本。
根据本发明实施例的显示装置可以利用能够对各种用户期望的波长带的光进行感应的光传感器，提供触摸面板功能，并且可以利用简单的制造工艺来制造，从而降低了制造成本。
由于为了说明方便而放大或缩小了附图中示出的元件，所以本发明不限于附图中示出的元件的大小和形状。本领域普通技术人员将会理解，可以在不脱离权利要求所限定的本发明实施例的精神和范围的情况下，进行形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种光传感器，包括：
基板；
形成于所述基板上并且包括氧化物的第一光接收层；
连接到所述第一光接收层并且包括有机材料的第二光接收层；以及
分别连接到所述第一光接收层和所述第二光接收层的第一电极和第二电极。
2.根据权利要求1所述的光传感器，其中所述氧化物包括氧和从镓、铟、锌和锡所组成的组中选择的至少一种元素。
3.根据权利要求1所述的光传感器，其中所述有机材料包括酞化菁化合物，所述酞化菁化合物包括从铜、铁、镍、钴、锰、铝、钯、锡、铟、铅、钛、铷、钒、镓、铽、铈、镧和锌所组成的组中选择的至少一种金属。
4.根据权利要求1所述的光传感器，其中所述有机材料具有包括第一层和第二层的双层结构，所述第一层包括碳-60，所述第二层包括酞化菁化合物，所述酞化菁化合物包括从铜、铁、镍、钴、锰、铝、钯、锡、铟、铅、钛、铷、钒、镓、铽、铈、镧和锌所组成的组中选择的至少一种金属。
5.根据权利要求1所述的光传感器，其中所述有机材料具有单层结构，在所述单层结构中混合有碳-60和酞化菁化合物，所述酞化菁化合物包括从铜、铁、镍、钴、锰、铝、钯、锡、铟、铅、钛、铷、钒、镓、铽、铈、镧和锌所组成的组中选择的至少一种金属。
6.根据权利要求1所述的光传感器，其中所述第一光接收层和所述第二光接收层垂直堆叠在所述基板上。
7.根据权利要求6所述的光传感器，其中所述第二光接收层堆叠在所述第一光接收层上。
8.根据权利要求6所述的光传感器，其中所述第一光接收层堆叠在所述第二光接收层上。
9.根据权利要求1所述的光传感器，其中所述第一电极和所述第二电极中的至少一个是透明电极。
10.一种光传感器装置，包括形成于基板上的光传感器和用于处理从所述光传感器接收的传感器信号的至少一个传感器信号处理薄膜晶体管，
其中所述光传感器包括：形成于所述基板上并包括氧化物的第一光接收层；连接到所述第一光接收层并且包括有机材料的第二光接收层；以及分别连接到所述第一光接收层和所述第二光接收层的第一电极和第二电极，并且
其中所述至少一个传感器信号处理薄膜晶体管的有源层包括与所述光传感器的第一光接收层相同的氧化物。
11.根据权利要求10所述的光传感器装置，其中所述光传感器的第一光接收层和所述至少一个传感器信号处理薄膜晶体管的有源层包括氧和从镓、铟、锌和锡所组成的组中选择的至少一种元素。
12.根据权利要求10所述的光传感器装置，其中所述有机材料包括酞化菁化合物，所述酞化菁化合物包括从铜、铁、镍、钴、锰、铝、钯、锡、铟、铅、钛、铷、钒、镓、铽、铈、镧和锌所组成的组中选择的至少一种金属。
13.根据权利要求10所述的光传感器装置，其中所述有机材料具有包括第一层和第二层的双层结构，所述第一层包括碳-60，所述第二层包括酞化菁化合物，所述酞化菁化合物包括从铜、铁、镍、钴、锰、铝、钯、锡、铟、铅、钛、铷、钒、镓、铽、铈、镧和锌所组成的组中选择的至少一种金属。
14.根据权利要求10所述的光传感器装置，其中所述有机材料具有单层结构，在所述单层结构中混合有碳-60和酞化菁化合物，所述酞化菁化合物包括从铜、铁、镍、钴、锰、铝、钯、锡、铟、铅、钛、铷、钒、镓、铽、铈、镧和锌所组成的组中选择的至少一种金属。
15.根据权利要求10所述的光传感器装置，其中所述传感器信号处理薄膜晶体管包括顺序堆叠在所述基板上的栅电极、栅绝缘膜、所述有源层以及源电极和漏电极，
其中，在所述光传感器中，所述第一电极、所述第一光接收层、所述第二光接收层以及所述第二电极顺序堆叠在所述基板上，
其中所述第一电极和所述栅电极通过图案化相同的材料同时形成，
其中所述第一光接收层和所述有源层同时形成，并且
其中所述第二电极以及所述源电极和漏电极通过图案化相同的材料同时形成。
16.根据权利要求10所述的光传感器装置，其中所述传感器信号处理薄膜晶体管包括顺序堆叠在所述基板上的栅电极、栅绝缘膜、所述有源层以及源电极和漏电极，
其中，在所述光传感器中，所述第一电极、所述第二光接收层、所述第一光接收层和所述第二电极顺序堆叠在所述基板上，
其中所述第一电极和所述栅电极通过图案化相同的材料同时形成，
其中所述第一光接收层和所述有源层同时形成，并且
其中所述第二电极以及所述源电极和漏电极通过图案化相同的材料同时形成。
17.根据权利要求10所述的光传感器装置，其中所述传感器信号处理薄膜晶体管包括顺序堆叠在所述基板上的源电极和漏电极、所述有源层、栅绝缘膜以及栅电极，
其中，在所述光传感器中，所述第一电极、所述第一光接收层、所述第二光接收层和所述第二电极顺序堆叠在所述基板上，
其中所述第一电极以及所述源电极和漏电极通过图案化相同的材料同时形成，
其中所述第一光接收层和所述有源层同时形成，并且
其中所述第二电极和所述栅电极通过图案化相同的材料同时形成。
18.根据权利要求10所述的光传感器装置，其中所述传感器信号处理薄膜晶体管包括顺序堆叠在所述基板上的源电极和漏电极、所述有源层、栅绝缘膜以及栅电极，
其中，在所述光传感器中，所述第一电极、所述第二光接收层、所述第一光接收层以及所述第二电极顺序堆叠在所述基板上，
其中所述第一电极以及所述源电极和漏电极通过图案化相同的材料同时形成，
其中所述第一光接收层和所述有源层同时形成，并且
其中所述第二电极和所述栅电极通过图案化相同的材料同时形成。
19.一种显示装置，包括被配置为感应并处理光信号的传感器单元和根据所述传感器单元处理的光信号显示图像的像素单元，
其中所述传感器单元包括：
光传感器，包括：形成在基板上并且包括氧化物的第一光接收层；连接到所述第一光接收层并且包括有机材料的第二光接收层；以及分别连接到所述第一光接收层和所述第二光接收层的第一电极和第二电极；以及
传感器信号处理薄膜晶体管，用于处理从所述光传感器接收的传感器信号，并且包括有源层，该有源层包括与所述光传感器的第一光接收层相同的材料，并且
其中所述像素单元包括：
像素单元薄膜晶体管，用于根据所述传感器信号处理薄膜晶体管处理后的传感器信号来驱动像素，并且包括有源层，该有源层包括与所述光传感器的第一光接收层相同的材料；以及
多个像素，电连接到所述像素单元薄膜晶体管，并且显示所述图像。
20.根据权利要求19所述的显示装置，其中所述像素单元包括有机发光二极管，所述有机发光二极管至少包括在所述有机发光二极管的第一电极和第二电极之间的有机发光层。
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