CN105390518A - 感光单元、光感测装置及感光单元的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种感光单元，包括第一电极、第一绝缘层、感光结构以及第二电极。第一绝缘层覆盖第一电极且具有暴露出第一电极的开口。感光结构位于第一电极上且填入第一绝缘层的开口。感光结构包括相堆叠的第一感光层及第二感光层。第一感光层的材质为SixGeyOz。第二感光层的材质为SivOw。第二电极覆盖感光结构。此外，包括上述感光单元的光感测装置以及上述感光单元的制造方法也被提出。

Description

感光单元、光感测装置及感光单元的制造方法
【技术领域】
本发明是有关于一种电子单元、电子装置及电子单元的制造方法，且特别是有关于一种感光单元、光感测装置及感光单元的制造方法。
【背景技术】
一般而言，像素感测装置(pixelsensor)包括光源以及感光面板。光源用以发出光束。感光面板配置于光束的传递路径上。感光面板包括基板以及阵列排列于基板上的多个感光单元。每一感光单元包括感光结构以及与感光结构电性连接的读取元件(例如：读取薄膜晶体管，readoutTFT)。
像素感测装置的应用方式多元，以指纹扫描为例，当使用者手指触碰像素感测装置时，指纹的波峰与波谷会反射强度不同的光束，而使分别对应波峰与波谷的多个感光结构接收到强度不同的反射光束。借此，像素感测装置便可获得使用者的指纹影像。在已知技术中，感光结构的感光层多为氧化硅。然而，氧化硅的感光频谱主要落在可见光区。换言之，已知的像素感测装置仅能感测可见光，而其应用范围有限。
【发明内容】
本发明提供一种感光单元及光感测装置，其应用范围广。
本发明提供一种感光单元的制造方法，其可制造出应用范围广的感光单元。
本发明的感光单元包括第一电极、第一绝缘层、感光结构以及第二电极。第一绝缘层覆盖第一电极且具有暴露出第一电极的第一开口。感光结构位于第一电极上且填入第一绝缘层的第一开口。感光结构包括相堆叠的第一感光层与第二感光层。第一感光层的材质为SixGeyOz，x、y、z均不为零。第二感光层的材质为SivOw，v、w均不为零。第二电极覆盖感光结构。
本发明的光感测装置包括阵列排列的多个感光单元、电性耦接至感光单元的多条数据线、多条扫描线以及光源。每一感光单元为上述感光单元。数据线跨越扫描线。光源适于发出光束。光束从感光单元与数据线及扫描线之间的透光区射出。
本发明的感光单元的制造方法包括下列步骤：提供基板；于基板上形成第一导电层，第一导电层包括第一电极；形成第一绝缘材料层，以覆盖第一导电层；以第一光罩为罩幕，图案化第一绝缘材料层，以形成具有第一开口的第一绝缘层，其中，第一开口暴露第一电极；形成感光层，以覆盖第一绝缘层以及被第一开口暴露出的第一电极；以第二光罩为罩幕，图案化感光层，以形成感光结构，其中，感光结构位于第一绝缘层的第一开口且与第一电极电性连接，感光结构包括第一感光层以及与第一感光层相堆叠的第二感光层，第一感光层的材质为SixGeyOz，x、y、z均不为零，且第二感光层的材质为SivOw，v、w均不为零；以及形成第二电极，以覆盖感光结构。
在本发明的一实施例中，上述的第二感光层夹设于第一电极与第一感光层之间。
在本发明的一实施例中，上述的感光单元更包括第二绝缘层以及第三电极。感光结构填满第一绝缘层的第一开口且感光结构的边缘覆盖于部分第一绝缘层上。第二绝缘层覆盖第二电极的侧壁以及感光结构的侧壁且具有暴露出第二电极的第二开口。第三电极填入第二绝缘层的第二开口而与第二电极电性连接。
在本发明的一实施例中，上述的第一感光层夹设于第一电极与第二感光层之间。
在本发明的一实施例中，上述的感光单元，更包括电容电极以及第三绝缘层。电容电极位于感光结构下方。第三绝缘层设置于第一电极与电容电极之间。第一绝缘层、第二绝缘层与第三绝缘层具有贯穿口。第三电极透过贯穿口与电容电极电性连接。
在本发明的一实施例中，上述的感光单元更包括薄膜晶体管以及电容电极。薄膜晶体管具有栅极、与栅极重叠的半导体层以及分别位于半导体层二侧的源极与漏极。薄膜晶体管的漏极与第一电极电性连接。
在本发明的一实施例中，上述的电容电极遮蔽感光结构，第一电极位于感光结构与电容电极之间，其中，电容电极与第二电极电性连接。
在本发明的一实施例中，
在本发明的一实施例中，
在本发明的一实施例中，上述的光束为可见光、红外光或其组合。
在本发明的一实施例中，上述形成感光结构与第二电极的步骤包括：形成感光层以及位于感光层上的透光导电层；以及以第二光罩为罩幕，同时图案化感光层与透光导电层，以形成感光结构与第二电极。
在本发明的一实施例中，上述的感光单元的制造方法更包括：形成第二绝缘材料层，以覆盖第二电极；以同一前述第一光罩为罩幕，图案化第二绝缘材料层，以于第二电极上形成第二绝缘层，其中，第二绝缘层具有第二开口，第二开口暴露出第二电极；以及于第二电极上形成第三电极，其中，第三电极填入第二开口，以和与第二电极电性连接。
在本发明的一实施例中，上述的感光单元的制造方法，更包括：在形成第一导电层之前，于基板上形成第二导电层，第二导电层包括栅极以及与栅极分开的电容电极，其中，电容电极位于感光结构下方；形成第三绝缘材料层，以覆盖第二导电层；以及于第三绝缘材料层上形成半导体层，半导体层与栅极重叠，其中，第一导电层更包括形成源极与漏极，源极与漏极分别位于半导体层的二侧，且而漏极与第一电极连接。
在本发明的一实施例中，第二导电层更包括形成一与电容电极连接的汇流线，并且上述以第一光罩为罩幕图案化第一绝缘材料层而形成第一绝缘层的步骤更包括：同时图案化第三绝缘材料层，以形成第三绝缘层以及形成贯穿第一绝缘层和第三绝缘层的第三开口，第三开口暴露出汇流线。
在本发明的一实施例中，上述以第一光罩为罩幕图案化第二绝缘材料层的步骤更包括：形成第四开口于第二绝缘层中，第三开口与第四开口相通，且第三电极透过第三开口与第四开口与汇流线电性连接。
基于上述，本发明一实施例的感光单元包括能够吸收可见光的第二感光材料层(即SivOw)之外，更包括能够吸收红外线的第一感光材料层(SixGeyOz)。因此，感光结构的感光频谱宽，而感光结构能够用以检测可见光、红外光、或者同时检测二者。因此，包括感光结构的光感测装置的应用范围广。此外，由于感光结构的第二感光材料层(即SivOw)能够抑制第一感光材料层(SixGeyOz)漏电流的效果，因此包括感光结构的光感测装置具有低噪讯比与高灵敏度的优点。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
【附图说明】
图1A至图1K为本发明一实施例的感光面板制造方法的剖面示意图。
图2A至图2K为本发明一实施例的感光面板制造方法的上视示意图。
图3为本发明一实施例的光感测装置的示意图。
图4示出本发明一实施例的感光结构的电压与暗电流的关系以及比较例的感光结构的电压与暗电流的关系。
图5A至图5H为本发明另一实施例的感光面板制造方法的剖面示意图。
图6A至图6H为本发明另一实施例的感光面板制造方法的上视示意图。
图7为本发明另一实施例的光感测装置的示意图。
【符号说明】
100、100A：感光单元
110：基板
110a：工作区
110b：周边区
110c：透光区
120：导电层
122：电容电极
124：连接线
126：汇流线
130：绝缘材料层
130’：绝缘层
132：开口
140：导电层
142：第一电极
150：绝缘材料层
150’：绝缘层
152、154：开口
160：第一感光材料层
162：第一感光层
162a：侧壁
170：第二感光材料层
172：第二感光层
172a：侧壁
180、180A：透光导电层
182、182A：第二电极
182a：侧壁
190：绝缘材料层
190’：绝缘层
192、194：开口
200：导电层
202：第三电极
210：遮光图案
220：透光保护层
300：光源
1000、1000A：光感测装置
A-A’、B-B’、C-C’、D-D’：剖线
ch：半导体图案
Cst：储存电容
DL：数据线
D：漏极
G：栅极
g：空隙
i：电流
K：物体
L：光束
M1、M2：光罩
PD、PD-A：感光结构
PPS、PPS-A：感光面板
SL：扫描线
S：源极
S100、S200：曲线
T：薄膜晶体管
【具体实施方式】
图1A至图1K为本发明一实施例的感光面板制造方法的剖面示意图。图2A至图2K为本发明一实施例的感光面板制造方法上视示意图。特别是，图1A～图1K对应于图2A～图2K的剖线A-A’、B-B’。请参照图1A及图2A，首先，提供基板110。基板110具有工作区110a以及工作区110a外的周边区110b。基板110可为透光基板或不透光/反光基板。举例而言，透光基板的材质可为玻璃、石英、塑胶或其它可适用的材料，不透光/反光基板的材质可为导电材料、晶圆、陶瓷或其它可适用的材料，但本发明不以此为限。
如图1A及图2A所示，接着，可在基板110上形成导电层120。导电层120包括位于工作区110a的多个栅极G、多条扫描线SL(绘于图2A)以及多个电容电极122。栅极G与对应的一条扫描线SL连接。电容电极122与栅极G及扫描线SL分离。在本实施例中，导电层120还包括多条连接线124(绘于图2A)以及汇流线126。每一条连接线124串接位于同一列的多个电容电极122。连接线124由工作区110a延伸至周边区110b，以和位于周边区110b的汇流线126连接。在本实施例中，导电层120例如为金属材料，但本发明不限于此，在其他实施例中，导电层120也可以使用其他导电材料(例如：合金、金属材料的氮化物、金属材料的氧化物、金属材料的氮氧化物、或是金属材料与其它导电材料的堆叠层)。
请参照图1B及图2B，接着，形成绝缘材料层130，以覆盖导电层120。详言之，在本实施例中，绝缘材料层130可全面性形成在基板110上，而覆盖栅极G、扫描线SL、电容电极122、连接线124以及汇流线126，但本发明不以此为限。绝缘材料层130的材质可为无机材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少二种材料的堆叠层)、有机材料或上述组合。接着，可在绝缘材料层130上形成半导体层。半导体层包括彼此分离的多个半导体图案ch。半导体图案ch与对应的一个栅极G重叠。在本实施例中，半导体图案ch可为单层或多层结构，其包含非晶硅、多晶硅、微晶硅、单晶硅、有机半导体材料、氧化物半导体材料(例如：铟锌氧化物、铟锗锌氧化物、或是其它合适的材料、或上述的组合)、或其它合适的材料、或含有掺杂物(dopant)于上述材料中、或上述组合。
请参照图1C及图2C，接着，于基板110上形成导电层140。在本实施例中，导电层140配置于绝缘材料层130上。导电层140包括多条数据线DL(绘示于图2C)、多个源极S、多个漏极D以及多个第一电极142。数据线DL跨越扫描线SL。源极S与对应的一条数据线DL连接，且每一源极S与对应的一个漏极D分别位于同一半导体图案ch的二侧。半导体图案ch与对应的源极S、漏极D和栅极G可构成薄膜晶体管T。如图1C所示，在本实施例中，栅极G可位于半导体图案ch下方。换言之，薄膜晶体管T可为底部栅极型薄膜晶体管(bottomgateTFT)。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，薄膜晶体管T也可为顶部栅极型薄膜晶体管(topgateTFT)或其他型式的薄膜晶体管。
请参照图2C，多个第一电极142彼此分离。第一电极142与对应的一个漏极D连接。如图1C所示，第一电极142、与第一电极142重叠的一个电容电极122以及夹设在第一电极142与电容电极122之间的部分绝缘材料层130可形成储存电容Cst。在本实施例中，导电层140例如为金属材料，但本发明不限于此，在其他实施例中，导电层140也可使用其他导电材料(例如：合金、金属材料的氮化物、金属材料的氧化物、金属材料的氮氧化物、或是金属材料与其它导电材料的堆叠层)。
请参照图1D及图2D，接着，形成绝缘材料层150，以覆盖导电层140。详言之，在本实施例中，绝缘材料层150覆盖位于工作区110a的多条数据线DL、多个源极S、多个漏极D以及多个第一电极142。此外，绝缘材料层150更可覆盖位于周边区110b的汇流线126。绝缘材料层150的材质可为无机材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少二种材料的堆叠层)、有机材料或上述的组合。
请参照图1E及图2E，接着，以光罩M1为罩幕，图案化绝缘材料层150(绘于图1D及图2D)，以形成绝缘层150’。绝缘层150’具有多个开口152。每一开口152暴露对应的一个第一电极142。在本实施例中，图案化出位于工作区110a的多个开口152时，位于周边区110b的开口154也同时被图案化出。由于开口154正下方未设有导电层140，因此在形成开口154时，开口154正下方的绝缘材料层130(绘于图1D及图2D)也被图案化，进而形成具有开口132的绝缘层130’。开口132、154分别贯穿绝缘层130’、150’且相通。开口132、154可视为一个贯穿口。所述贯穿口暴露出汇流线126。开口154在基板110上的正投影与开口132在基板110上的正投影实质上可重合(matched)，但本发明不以此为限。
请参照图1F～图1G及图2F～图2G，接着，形成感光结构PD(标示于图1G及图2G)与第二电极182(标示于图1G及图2G)。详言之，如图1F及图2F所示，在本实施例中，可先在绝缘层150’上形成包括第一感光材料层160与第二感光材料层170的感光层以及覆盖所述感光层的透光导电层180。如图1F所示，在本实施例中，可选择性地依序形成第一感光材料层160、第二感光材料层170与透光导电层180。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，也可依序形成第二感光材料层170、第一感光材料层160与透光导电层180。
第一感光材料层160的材质为SixGeyOz，其中，x、y、z均不为零。第二感光材料层170的材质为SivOw，其中，v、w均不为零。在本实施例中， 2 < x y < 10 ; 1 &le; ( x + y ) z &le; 10. 举例而言， x y = 4 ; 借由适当地设定x、y、z的相对大小，也就是适当地设定第一感光材料层160的锗(Ge)浓度，感光结构PD可兼顾红外线的吸收能力与晶格缺陷(latticedefect)的控制。在本实施例中，透光导电层180的材质可选用金属氧化物，例如：铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、其它合适的氧化物、或者上述至少二者的堆叠层，但本发明不以此为限。
然后，如图1G及图2G所示，以光罩M2为罩幕，同时图案化第一感光材料层160、第二感光材料层170与透光导电层180，以形成彼此分离的多个第一感光层162、彼此分离的多个第二感光层172以及彼此分离的多个第二电极182。堆叠在同一个第一电极142正上方的一个第一感光层162与一个第二感光层172可构成一个感光结构PD。在本实施例中，由于多个第一感光层162、多个第二感光层172与多个第二电极182是用同一光罩M2图案化出来的，因此每一感光结构PD的一个第一感光层162、一个第二感光层172与一个第二电极182在基板110上的正投影实质上可重合(matched)，但本发明不以此为限。
请参照图1G及图2G，每一感光结构PD位于对应的一个第一电极142上且填入开口152中，以和对应的第一电极142电性连接。更进一步地说，在本实施例中，感光结构PD可填满对应的一个开口152，且感光结构PD的边缘(即侧壁162a、172a)可覆盖在部分绝缘层150’上。另外，第二电极182覆盖对应的一个感光结构PD，以和感光结构PD电性连接。第一电极142位于感光结构PD与电容电极122之间。电容电极122遮蔽对应的一个感光结构PD，以使来自光源300(绘于图3)的光束不易误入感光结构PD而影响感光面板的性能。
请再参照图1F，在本实施例中，可选择性地先形成第一感光材料层160，然后，再形成第二感光材料层170。因此，如图1G所示，在感光结构PD中，利用第二感光材料层170形成的第二感光层172在上方，而利用第一感光材料层160形成的第一感光层162在下方。换言之，在本实施例中，第一感光层162可夹设在第一电极142与第二感光层172之间。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，也可先形成第二感光材料层170，然后，再形成第一感光材料层160；也就是说，在其他实施例中，第二感光层172也可夹设于第一电极142与第一感光层162之间。
请参照图1H及图2H，接着，形成绝缘材料层190，以覆盖多个第二电极182。详言之，在本实施例中，绝缘材料层190更覆盖第二电极182的侧壁182a、第一感光层162的侧壁162a、第二感光层172的侧壁172a以及部分绝缘层150’。此外，绝缘材料层190更填入开口154、132，而覆盖部分汇流线126。绝缘材料层190的材质可为无机材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少二种材料的堆叠层)、有机材料或上述组合。
请参照图1I及图2I，接着，以前述光罩M1为罩幕，图案化绝缘材料层190，以于第二电极182上形成绝缘层190’。绝缘层190’具有分别暴露出多个第二电极182的多个开口192。在图案化出开口192的过程中，第二电极182可保护其下方的感光结构PD，而使感光结构PD不易受损。此外，绝缘层190’还具有暴露汇流线126的开口194。在本实施例中，由于绝缘层190’、150’、130’是用同一块光罩M1图案化出来的，因此绝缘层190’、150’、130的开口194、154、132实质上可切齐且相通，以构成一个贯穿口；同理，绝缘层190’的开口192在基板110上的正投影与绝缘层150’的开口154在基板110上的正投影实质上可重合，但本发明不以此为限。值得一提的是，由于绝缘层190’、150’、130’是用同一块光罩M1制作的，因此设置用以改善漏电现象的绝缘层190’并不会过度增加感光面板的制造成本。
请参照图1J及图2J，接着，于多个第二电极182上形成具有多个第三电极202(标示于图1J)的导电层200。第三电极202填入对应的一个开口192，以与对应的一个第二电极182电性连接。每一第三电极202更与电容电极122电性连接。举例而言，如图2J所示，在本实施例中，导电层200可选择性地为整面性的图案，而全面性覆盖基板110的工作区110a与周边区110b。换言之，如图1J所示，位于感光结构PD正上方的第三电极202可视为导电层200的一部分。位于周边区110b的部分导电层200填入开口194、154、132而与汇流线126电性连接，进而使每一第三电极202与对应的电容电极122电性连接。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，基于提高透光度或其他的考量，包括多个第三电极202的导电层也可不完全地覆盖工作区110a与周边区110b；在其他实施例中，多个第三电极202也彼此分离而暴露出基板110的部分工作区110a(例如：暴露出感光结构PD与数据线DL及扫描线SL之间的空隙g，g标示于图2J)。第三电极202为透光电极。在本实施例中，第三电极202的材质可选用金属氧化物，例如：铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、其它合适的氧化物、或者上述至少二者的堆叠层，但本发明不以此为限。
请参照图1J，在本实施例中，每一感光结构PD可填满对应的一个开口152，且感光结构PD的边缘(即侧壁162a、172a)可覆盖于部分的绝缘层150’上。绝缘层190’覆盖第二电极182的的侧壁182a以及感光结构PD的侧壁162a、172a，且具有暴露出第二电极182的开口192。第三电极202覆盖部分绝缘层190’并填入绝缘层190’的开口192而与第二电极182电性连接。值得一提的是，由于绝缘层190’覆盖第二电极182的侧壁182a以及感光结构PD的侧壁162a、172a，因此感光结构PD受光而产生的电流i不易在导电层200与侧壁182a之间(及/或导电层200与感光结构PD的侧壁162a、172a之间)传递而形成漏电途径。换言之，透过绝缘层190’的设置，电流i容易在第二电极182、感光结构PD以及第一电极142的中央区域传递，进而改善感光面板的噪讯比(signal-to-noiseratio；SNR)。
请参照图1K及图2K，接着，可选择性地在绝缘层190’上形成多个遮光图案210。每一遮光图案210与对应的一个半导体图案ch重叠且暴露出感光结构PD。遮光图案210可阻挡来自外界的光束，以减少薄膜晶体管T因外界光束照射而产生光漏电流的几率，进而提升感光面板PPS的性能。在本实施例中，遮光图案210的材质例如为金属材料，但本发明不以此为限。接着，可选择性地在基板110上形成透光保护层220，以保护其下方的构件，例如感光结构PD、薄膜晶体管T等。于此便完成了本实施例的感光面板PPS。
请参照图1K及图2K，感光面板PPS包括基板110、阵列排列于基板110上的多个感光单元100(标示于图2K)、多条数据线DL以及跨越数据线DL的多条扫描线SL。多个感光单元100阵列排列于基板110上。多条数据线DL与多条扫描线SL电性耦接至多个感光单元100。每一感光单元100至少包括一个第一电极142、绝缘层150、一个感光结构PD以及一个第二电极182。在本实施例中，每一感光单元100更可选择性地包括第三电极202、绝缘层130’、绝缘层190’、电容电极122以及薄膜晶体管T，但本发明不以此为限。
图3为本发明一实施例的光感测装置的示意图。图3的光感测装置1000包括前述感光面板PPS与光源300。请参照图2K及图3，光源300适于发出光束L。光束L从感光单元100与数据线DL之间的透光区110c以及感光单元100与及扫描线SL之间的透光区110c射出。如图3所示，在本实施例中，光源300例如是配置于感光面板PPS外的背光模块。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，光源300也可以是整合在感光面板PPS内部的多个微发光元件，例如微发光二极管(mirco-LED)或其他适当种类的光源。
请参照图3，当物体K(例如：使用者手指)触碰感光面板PPS时，光束L会被物体K反射。被物体K的多个区域反射的光束L会传递至对应的多个感光结构PD。感光结构PD接收被物体K各区域反射的光束L后会产生对应的多个光电流。所述多个光电流可经由对应的多个薄膜晶体管T读出，进而使光感测装置1000检测出物体K状态。在本实施例中，光源300能够发出可见光、红外光或其组合。举例而言，当欲检测物体K(例如：使用者手指)的表面(例如：指纹)时，光源300可发出可见光；此时，可见光会被物体K的表面(例如：指纹)反射，进而使光感测装置1000取得物体K表面的影像信息。换言之，光感测装置1000可选择性地做为指纹扫描器使用。另一方面，当欲检测物体K(例如：使用者手指)的内部组织(例如：血管)时，光源300可发出红外光；此时，红外光可穿透物体K表面(例如：皮肤)而被内部组织反射，进而使光感测装置1000取得物体K内部组织(例如：血管)的影像信息。
值得注意的是，感光结构PD除了具有能够吸收可见光的第二感光材料层170(即SivOw)外，更具有能够吸收红外线的第一感光材料层160(SixGeyOz)，故感光面板PPS能够检测可见光、红外光、或者同时检测二者。如上段示例，由于感光面板PPS可依照使用者需求检测可见光、红外光、或者其组合，因此感光面板PPS及光感测装置1000的应用范围广。更重要的是，由于感光结构PD的第二感光材料层170(即SivOw)还具有抑制第一感光材料层160(SixGeyOz)的漏电流的效果。因此，采用感光结构PD的感光面板PPS及光感测装置1000除了应用范围广外，更具有低噪讯比与高灵敏度的优点，以下利用图4佐证之。
图4示出本发明一实施例的感光结构PD的电压与暗电流的关系以及比较例的感光结构的电压与暗电流的关系。请参照图4，曲线S100代表感光结构PD的电压与暗电流的关系，而曲线S200代表比较例的感光结构的电压与暗电流的关系。感光结构PD是由SixGeyOz与SivOw堆叠而成。比较例的感光结构是由SimGen与SipOg堆叠而成，其中，x＝m＝4、y＝n＝1、z＝1、v＝p、w＝q。比较两曲线S100、S200可知，在同一操作电压(例如：5V)下，本实施例的感光结构PD具有较低的暗电流(darkcurrent)。换言之，相较于比较例，包括感光结构PD的感光面板PPS及光感测装置1000确实具有低噪讯比与高灵敏度。
图5A至图5H为本发明一实施例的感光面板制造方法的剖面示意图。图6A至图6H为本发明一实施例的感光面板制造流程的上视示意图。特别是，图5A～图5H对应于图6A～图6H的剖线C-C’、D-D’。图5A～图5H、图6A～图6H的感光面板制造方法与图1A～图1K、图2A～图2K的感光面板制造方法类似，因此相同或相对应的元件以相同或相对应的标号表示。二者的主要差异在于：图5A～图5H、图6A～图6H的感光面板制造方法少了绝缘层190’与第三电极122的制程。以下主要就此差异处做说明，二者相同处还请依照图5A～图5H、图6A～图6H的标号参照前述说明，于此便不再重述。
请参照图5A及图6A，首先，提供基板110。接着，可在基板110上形成导电层120。导电层120包括位于工作区110a的多个栅极G、多条扫描线SL(绘于图2A)以及多个电容电极122。栅极G与对应的一条扫描线SL连接。电容电极122与栅极G及扫描线SL分离。在本实施例中，导电层120还包括多条连接线124(绘于图2A)以及汇流线126。每一条连接线124串接位于同一列的多个电容电极122。
请参照图5B及图6B，接着，形成绝缘材料层130，以覆盖导电层120。然后，可在绝缘材料层130上形成半导体层。半导体层包括彼此分离的多个半导体图案ch。半导体图案ch与对应的一个栅极G重叠。请参照图5C及图6C，接着，于基板110上形成导电层140。导电层140配置于绝缘材料层130上。导电层140包括多条数据线DL(绘示于图2C)、多个源极S、多个漏极D以及多个第一电极142。数据线DL跨越扫描线SL。漏极D与源极S彼此分离。源极S与对应的一条数据线DL连接，且源极S与对应的一个漏极D分别位于同一半导体图案ch的二侧。每一半导体图案ch与对应的源极S、漏极D和栅极G可构成薄膜晶体管T。
请参照图5D及图6D，接着，形成绝缘材料层150，以覆盖导电层140。请参照图5E及图6E，接着，以光罩M1为罩幕，图案化绝缘材料层150(绘于图5D及图6D)，以形成绝缘层150’。绝缘层150’具有多个开口152。每一开口152暴露对应的一个第一电极142。在本实施例中，图案化出位于工作区110a的多个开口152时，位于周边区110b的开口154也同时被图案化出。由于开口154正下方未设有导电层140，因此在形成开口154时，开口154下方的绝缘材料层130(绘于图1D及图2D)也被图案化，进而形成具有开口132的绝缘层130’。开口132、154分别贯穿绝缘层130’、150’且相通。开口132、154可视为一个贯穿口，而所述贯穿口暴露出汇流线126。
请参照图5F及图6F，接着，形成包括第一感光材料层160与第二感光材料层170的感光层。所述感光层覆盖绝缘层150以及被开口152暴露出的第一电极142。在本实施例中，先形成第二感光材料层170，之后，再于第二感光材料层170上形成第一感光材料层160。
请参照图5G及图6G，接着，以第二光罩M2为罩幕，图案化包括第一感光材料层160与第二感光材料层170的感光层，以形成多个感光结构PD-A。详言之，以第二光罩M2为罩幕，同时图案化第一感光材料层160与第二感光材料层170，以形成彼此分离的多个第一感光层162与彼此分离的多个第二感光层172。每一感光结构PD-A位于开口152且与对应的一个第一电极142电性连接。每一感光结构PD-A包括堆叠在同一个第一电极142正上方的一个第一感光层162与一个第二感光层172。第一感光层162的材质为SixGeyOz，其中，x、y、z均不为零。第二感光层172的材质为SivOw，其中，v、w均不为零。
请再参照图5F，在本实施例中，是先形成第二感光材料层170，然后，再形成第一感光材料层160。因此，如图5G所示，在感光结构PD-A中，利用第一感光材料层160形成的第一感光层162在上，而利用第二感光材料层170形成的第二感光层172在下。换言之，在本实施例中，第二感光层172是夹设在第一电极142与第一感光层162之间。
请参照图5H及图6H，接着，以形成多个第二电极182A，以覆盖多个感光结构PD-A。对应多个感光结构PD-A的多个第二电极182A属于同一透光导电层180A。在本实施例中，所述透光导电层180A可选择性地为整面性的图案，而全面性覆盖基板110的工作区110a与周边区110b。对应一个感光结构PD正上方的第二电极182A可视为透光导电层180A的一部分。位于周边区110b的部分透光导电层180A填入由开口154、132定义出的一个贯穿口而与汇流线126电性连接，进而使每一第二电极182A与对应的电容电极122电性连接。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，基于提高透光度或其他的考量，透光导电层180A也可以不是完全覆盖工作区110a与周边区110b的整面性图案，透光导电层180A也可彼此分离而暴露出基板110的部分工作区110a(例如：暴露出感光结构PD-A与数据线DL及扫描线SL之间的空隙)。此外，如图5H所示，在本实施例中，第一感光层162(即SixGeyOz)在上，而第二感光层172(即SivOw)在下的设置，使得第一感光层162(即SixGeyOz)不会与第一电极142直接接触，而第二感光层172(即SivOw)具有抑制第一感光材料层160(SixGeyOz)漏电流，特别是侧向漏电流的效果。借此，感光面板可在不设置图1K的绝缘层190’的情况下仍可避免漏电的问题。
请参照图5H及图6H，接着，可选择性地在透光导电层180A上形成多个遮光图案210。每一遮光图案210与对应的一个半导体图案ch重叠且暴露出感光结构PD-A。然后，可选择性地在基板110上形成透光保护层220，以覆盖及保护其下方的构件，例如感光结构PD-A、薄膜晶体管T等。于此便完成了本实施例的感光面板PPS-A。感光面板PPS-A包括基板110、阵列排列于基板110上的多个感光单元100A(标示于图6H)、多条数据线DL以及跨越数据线DL的多条扫描线SL。多个感光单元100A阵列排列于基板110上。多条数据线DL与多条扫描线SL电性耦接至多个感光单元100A。每一感光单元100A至少包括一个第一电极142、绝缘层150、一个感光结构PD以及一个第二电极182A。
图7为本发明另一实施例的光感测装置的示意图。图7的光感测装置1000A可由图5H、图6H的感光面板PPS-A搭配上光源300而形成。请参照图7及图5H，光源300适于发出光束L。光束L从感光单元100与数据线DL之间的透光区110c以及感光单元100与扫描线SL之间的透光区110c射出。光源300可发出可见光、红外光或其组合。图5H、图6H的感光面板PPS-A、图7的光感测装置1000A具有与图1K、图2K的感光面板PPS、图3的光感测装置1000对应的功效与优点，于此便不再重述。
综上所述，本发明一实施例的感光单元包括能够吸收可见光的第二感光材料层(即SivOw)外，更包括能够吸收红外线的第一感光材料层(SixGeyOz)。因此，感光结构的感光频谱宽，而感光结构能够用以检测可见光、红外光、或者同时检测二者。因此，包括感光结构的光感测装置的应用范围广。此外，由于感光结构的第二感光材料层(即SivOw)能够抑制第一感光材料层(SixGeyOz)漏电流的效果，因此使包括感光结构的光感测装置具有低噪讯比与高灵敏度。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (16)

1.一种感光单元，包括：
一第一电极；
一第一绝缘层，覆盖该第一电极且具有暴露出该第一电极的一第一开口；
一感光结构，位于该第一电极上且填入该第一绝缘层的该第一开口，其中该感光结构包括：
一第一感光层，该第一感光层的材质为SixGeyOz，x、y、z均不为零；以及
一第二感光层，与该第一感光层相堆叠，该第二感光层的材质为SivOw，v、w均不为零；以及
一第二电极，覆盖该感光结构。
2.如权利要求1所述的感光单元，其特征在于，该第二感光层夹设于该第一电极与该第一感光层之间。
3.如权利要求1所述的感光单元，其特征在于，更包括：
一第二绝缘层，该感光结构填满该第一绝缘层的该第一开口且该感光结构的边缘覆盖于部分该第一绝缘层上，该第二绝缘层覆盖该第二电极的侧壁以及该感光结构的侧壁且具有暴露出该第二电极的一第二开口；以及
一第三电极，填入该第二绝缘层的该第二开口而与该第二电极电性连接。
4.如权利要求3所述的感光单元，其特征在于，该第一感光层夹设于该第一电极与该第二感光层之间。
5.如权利要求3所述的感光单元，其特征在于，更包括：
一电容电极，设置于该感光结构下方；以及
一第三绝缘层，设置于该第一电极与该电容电极之间，其中该第一绝缘层、该第二绝缘层与该第三绝缘层具有一贯穿口，该第三电极透过该贯穿口与该电容电极电性连接。
6.如权利要求1所述的感光单元，其特征在于，更包括：
一薄膜晶体管，具有一栅极、与该栅极重叠的一半导体层以及分别位于该半导体层二侧的一源极与一漏极，该薄膜晶体管的该漏极与该第一电极电性连接；以及
一电容电极，遮蔽该感光结构，该第一电极位于该感光结构与该电容电极之间，其中该电容电极与该第二电极电性连接。
7.如权利要求1所述的感光单元，其特征在于，
8.如权利要求1所述的感光单元，其特征在于，
9.一种光感测装置，包括：
多个感光单元，阵列排列，其中每一该感光单元为权利要求1～10项的任一项的该感光单元；
多条数据线，电性耦接至该多个感光单元；
多条扫描线，该多个数据线跨越该多个扫描线；以及
一光源，适于发出一光束，该光束从该多个感光单元与该多个数据线及该多个扫描线之间的一透光区射出。
10.如权利要求9所述的光感测装置，其特征在于，该光束为可见光、红外光或其组合。
11.一种感光单元的制造方法，包括：
提供一基板；
于该基板上形成一第一导电层，该第一导电层包括一第一电极；
形成一第一绝缘材料层，以覆盖该第一导电层；
以一第一光罩为罩幕，图案化该第一绝缘材料层，以形成具有一第一开口的一第一绝缘层，其中该第一开口暴露该第一导电层的该第一电极；
形成一感光层，以覆盖该第一绝缘层以及被该第一开口暴露出的该第一电极；
以一第二光罩为罩幕，图案化该感光层，以形成一感光结构，其中该感光结构位于该第一绝缘层的该第一开口且与该第一电极电性连接，该感光结构包括一第一感光层以及与该第一感光层相堆叠的一第二感光层，该第一感光层的材质为SixGeyOz，x、y、z均不为零，且该第二感光层的材质为SivOw，v、w均不为零；以及
形成一第二电极，以覆盖该感光结构。
12.如权利要求11所述的感光单元的制造方法，其特征在于，形成该感光结构与该第二电极的步骤包括：
形成该感光层以及位于该感光层上的一透光导电层；以及
以该第二光罩为罩幕，同时图案化该感光层与该透光导电层，以形成该感光结构与该第二电极。
13.如权利要求11所述的感光单元的制造方法，其特征在于，更包括：
形成一第二绝缘材料层，以覆盖该第二电极；
以前述同一第一光罩为罩幕，图案化该第二绝缘材料层，以于该第二电极上形成一第二绝缘层，其中该第二绝缘层具有一第二开口，该第二开口暴露出该第二电极；以及
于该第二电极上形成一第三电极，其中该第三电极填入该第二开口，以和与该第二电极电性连接。
14.如权利要求13所述的感光单元的制造方法，其特征在于，更包括：
在形成该第一导电层之前，于该基板上形成一第二导电层，该第二导电层包括一栅极以及与该栅极分开的一电容电极其中该电容电极位于该感光结构下方；
形成一第三绝缘材料层，以覆盖第二导电层；以及
于该第三绝缘材料层上形成一半导体层，该半导体层与该栅极重叠，其中该第一导电层更包括形成一源极与一漏极，该源极与该漏极分别位于该半导体层的二侧，且而该漏极与该第一电极连接。
15.如权利要求14所述的感光单元的制造方法，其特征在于，该第二导电层更包括形成一与该电容电极连接的汇流线，并且以该第一光罩为罩幕图案化该第一绝缘材料层而形成该第一绝缘层的步骤更包括：
同时图案化该第三绝缘材料层，以形成一第三绝缘层以及形成贯穿该第一绝缘层和第三绝缘层的一第三开口，该第三开口暴露出与该汇流线。
16.如权利要求15所述的感光单元的制造方法，其特征在于，以该第一光罩为罩幕图案化该第二绝缘材料层的步骤更包括：
形成一第四开口于该第二绝缘层中，该第三开口与该第四开口相通，且该第三电极透过该第三开口与该第四开口与该汇流线电性连接。
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