CN113035894B - 图像传感器及其制作方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种图像传感器及其制作方法、显示装置，属于传感器技术领域。图像传感器包括：衬底；位于所述衬底上的第一光电二极管和第二光电二极管，所述第一光电二极管包括第一电极、第二电极和位于第一电极与第二电极之间的第一半导体结构，所述第二光电二极管包括第三电极、第四电极和位于第三电极与第四电极之间的第二半导体结构，所述第一电极与所述第三电极连接，所述第二电极与所述第四电极连接；开关薄膜晶体管，所述开关薄膜晶体管的源极或漏极与所述第二电极或所述第一电极连接；电容，所述电容包括第一极板和第二极板，所述第一极板与所述第一电极连接，所述第二极板与所述第二电极连接。本发明能够提高图像传感器的检测精度。

Description

图像传感器及其制作方法、显示装置
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，特别是指一种图像传感器及其制作方法、显示装置。
背景技术
现有图像传感器利用光电二极管对光线进行检测，光电二极管是一种将接收到的光信号转换成电信号的半导体器件，但光电二极管产生的电信号的强度较小，影响了检测精度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种图像传感器及其制作方法、显示装置，能够提高图像传感器的检测精度。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种图像传感器，包括：
衬底；
位于所述衬底上的第一光电二极管和第二光电二极管，所述第一光电二极管包括第一电极、第二电极和位于第一电极与第二电极之间的第一半导体结构，所述第二光电二极管包括第三电极、第四电极和位于第三电极与第四电极之间的第二半导体结构，所述第一电极与所述第三电极连接，所述第二电极与所述第四电极连接；
开关薄膜晶体管，所述开关薄膜晶体管的源极或漏极与所述第二电极或所述第一电极连接；
电容，所述电容包括第一极板和第二极板，所述第一极板与所述第一电极连接，所述第二极板与所述第二电极连接。
一些实施例中，所述第二电极与所述第四电极为一体结构，和/或，所述第一电极与所述第三电极为一体结构。
一些实施例中，所述第一半导体结构包括:第一N型低温多晶硅层、第一P型非晶硅层、位于所述第一N型低温多晶硅层和所述第一P型非晶硅层之间的第一本征非晶硅层；
所述第二半导体结构包括:第二N型低温多晶硅层、第二P型低温多晶硅层、位于所述第二N型低温多晶硅层和所述第二P型低温多晶硅层之间的第二本征低温多晶硅层。
一些实施例中，所述第一N型低温多晶硅层复用为所述第二N型低温多晶硅层。
一些实施例中，所述第二N型低温多晶硅层、所述第二P型低温多晶硅层、所述第二本征低温多晶硅层位于同一层；
所述第一N型低温多晶硅层、所述第一本征非晶硅层、所述第一P型非晶硅层沿远离所述衬底的方向依次层叠。
一些实施例中，所述第二电极位于所述第一P型非晶硅层远离所述衬底的一侧，所述第二电极在所述衬底上的正投影与所述第一P型非晶硅层在所述衬底上的正投影至少部分重叠，所述第二电极为透明电极。
一些实施例中，所述第二电极在所述衬底上的正投影与所述第一P型非晶硅层在所述衬底上的正投影重合。
一些实施例中，所述第二本征低温多晶硅层在所述衬底上的正投影与所述第一本征非晶硅层在所述衬底上的正投影部分重合或不重合。
一些实施例中，所述第一光电二极管与所述第二光电二极管的吸收波段不同。
本发明的实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的图像传感器。
一些实施例中，所述显示装置包括驱动薄膜晶体管和与所述驱动薄膜晶体管连接的发光单元，
所述驱动薄膜晶体管的栅极与所述开关薄膜晶体管的栅极同层同材料设置；和/或
所述驱动薄膜晶体管的源极与所述开关薄膜晶体管的源极同层同材料设置；和/或
所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述开关薄膜晶体管的漏极同层同材料设置；和/或
所述驱动薄膜晶体管的有源层与所述开关薄膜晶体管的有源层同层同材料设置。
一些实施例中，所述发光单元包括阳极、阴极和位于阳极与阴极之间的发光层，所述阳极与所述电容的第二极板同层同材料设置；和/或
所述电容的第一极板与所述驱动薄膜晶体管的源极同层同材料设置。
本发明的实施例还提供了一种图像传感器的制作方法，包括：
提供衬底；
在所述衬底上形成第一光电二极管和第二光电二极管，所述第一光电二极管包括第一电极、第二电极和位于第一电极与第二电极之间的第一半导体结构，所述第二光电二极管包括第三电极、第四电极和位于第三电极与第四电极之间的第二半导体结构，所述第一电极与所述第三电极连接，所述第二电极与所述第四电极连接；
在所述衬底上形成开关薄膜晶体管，所述开关薄膜晶体管的源极或漏极与所述第二电极或所述第一电极连接；
在所述衬底上形成电容，所述电容包括第一极板和第二极板，所述第一极板与所述第一电极连接，所述第二极板与所述第二电极连接。
一些实施例中，形成所述第一半导体结构包括：
沿远离所述衬底的方向依次形成第一N型低温多晶硅层、第一本征非晶硅层和第一P型非晶硅层；
形成所述第二半导体结构包括:
形成同层设置的第二N型低温多晶硅层、第二P型低温多晶硅层、位于所述第二N型低温多晶硅层和所述第二P型低温多晶硅层之间的第二本征低温多晶硅层。
一些实施例中，形成所述第一半导体结构包括：
沉积非晶硅层；
对所述非晶硅层进行掺杂形成所述第一本征非晶硅层和所述第一P型非晶硅层；
其中，在沉积非晶硅层时调整所述非晶硅层的带隙，使得所述第一光电二极管与所述第二光电二极管的吸收波段不同。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，图像传感器包括两个并联的光电二极管，两个光电二极管共用一个电容，两个光电二极管同时给电容充电，这样可以增加信号量，提高检测精度；另一方面，两个光电二极管可以吸收不同的波段，达到不同的应用效果，比如第一光电二极管可以对可见光波段进行检测来做指纹识别，第二光电二极管可以对红外光波段进行检测。
附图说明
图1为本发明实施例图像传感器的电路示意图；
图2-图4为本发明实施例图像传感器的结构示意图。
附图标记
1 第一光电二极管
2 第二光电二极管
3 衬底
41 第二N型低温多晶硅层
42 第二本征低温多晶硅层
43 第二P型低温多晶硅层
44 源漏极接触区
45 有源层
5 栅绝缘层
61 开关薄膜晶体管的栅极
62 驱动薄膜晶体管的栅极
7 第一本征非晶硅层
8 第一P型非晶硅层
9 第二电极
10 层间绝缘层
111 第一电极
112 开关薄膜晶体管的源极
113 开关薄膜晶体管的漏极
115 驱动薄膜晶体管的源极
116 驱动薄膜晶体管的源极
114 连接线
12 平坦层
13 透明导电层
14 像素界定层
15 封装层
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明实施例提供一种图像传感器及其制作方法、显示装置，能够提高图像传感器的检测精度。
本发明的实施例提供一种图像传感器，包括：
衬底；
位于所述衬底上的第一光电二极管和第二光电二极管，所述第一光电二极管包括第一电极、第二电极和位于第一电极与第二电极之间的第一半导体结构，所述第二光电二极管包括第三电极、第四电极和位于第三电极与第四电极之间的第二半导体结构，所述第一电极与所述第三电极连接，所述第二电极与所述第四电极连接；
开关薄膜晶体管，所述开关薄膜晶体管的源极或漏极与所述第二电极或所述第一电极连接；
电容，所述电容包括第一极板和第二极板，所述第一极板与所述第一电极连接，所述第二极板与所述第二电极连接。
本实施例中，图像传感器包括两个并联的光电二极管，两个光电二极管共用一个电容，两个光电二极管同时给电容充电，这样可以增加信号量，提高检测精度；另一方面，两个光电二极管可以吸收不同的波段，达到不同的应用效果，比如第一光电二极管可以对可见光波段进行检测来做指纹识别，第二光电二极管可以对红外光波段进行检测。
其中，所述第一电极与所述第三电极连接，所述第二电极与所述第四电极连接，从而实现第一光电二极管与第二光电二极管的并联；开关薄膜晶体管的源极和漏极中的一者与第二电极或第一电极连接，另一者可以与检测信号线连接。图1为图像传感器的电路示意图，第一光电二极管1和第二光电二极管2并联，当图像传感器接收到光照时，第一光电二极管1和第二光电二极管2产生电信号存储在电容中，充满后，开关薄膜晶体管开启，电容放电，可以将两个光电二极管产生的信号传递至检测信号线，由检测信号线传递给对应的电路进行处理，实现光强度的检测。
为了简化图像传感器的结构，一些实施例中，所述第二电极与所述第四电极为一体结构，和/或，所述第一电极与所述第三电极为一体结构，还可以是第一电极与第三电极为一体结构。
光电二极管一般采用PIN结构，由N型半导体层、P型半导体层以及位于N型半导体层和P型半导体层之间的本征半导体层组成。其中，半导体层可以采用低温多晶硅或非晶硅，由于可以通过调整非晶硅的沉积工艺来改变它的带隙，进而改变非晶硅的吸收波长，因此，第一光电二极管和第二光电二极管中至少一者的本征半导体层可以采用非晶硅制作，这样可以调整第一光电二极管和第二光电二极管中至少一者的吸收波长，使得两个光电二极管可以吸收不同的波段，达到不同的应用效果。当然，如果第一光电二极管和第二光电二极管的吸收波段相同，则第一光电二极管和第二光电二极管的半导体层都可以采用低温多晶硅制备。
若第一光电二极管和第二光电二极管的吸收波段不同，图像传感器可以达到不同的应用效果，比如第一光电二极管可以对可见光波段进行吸收，第二光电二极管可以对红外光波段进行吸收，则图像传感器既可以检测可见光波段，又可以检测红外光波段。图像传感器可以检测可见光波段来实现指纹识别，又可以检测红外光波段来进行夜景成像。
一些实施例中，所述第一半导体结构可以包括:第一N型低温多晶硅层、第一P型非晶硅层、位于所述第一N型低温多晶硅层和所述第一P型非晶硅层之间的第一本征非晶硅层；
所述第二半导体结构可以包括:第二N型低温多晶硅层、第二P型低温多晶硅层、位于所述第二N型低温多晶硅层和所述第二P型低温多晶硅层之间的第二本征低温多晶硅层。
一具体实施例中，如图2所示，图像传感器包括位于衬底3上的低温多晶硅层，对低温多晶硅层进行离子注入(doping)，形成第二N型低温多晶硅层41和第二P型低温多晶硅层43，第二N型低温多晶硅层41和第二P型低温多晶硅层43之间为第二本征低温多晶硅层42，第二N型低温多晶硅层41、第二本征低温多晶硅层42和第二P型低温多晶硅层43组成第二光电二极管；同时，为了简化图像传感器的结构，所述第二N型低温多晶硅层41复用为第一光电二极管的第一N型低温多晶硅层，在第一N型低温多晶硅层上沉积非晶硅，对非晶硅进行掺杂，在上层形成P型非晶硅，对非晶硅进行构图，形成第一本征非晶硅层7和第一P型非晶硅层8，第一N型低温多晶硅层、第一本征非晶硅层7和第一P型非晶硅层8组成第一光电二极管。
在第一P型非晶硅层8上沉积导电材料形成第二电极9，为了保证光线入射第一光电二极管，第二电极9需要是透明的，因此，可以采用透明导电材料ITO或IZO来形成第二电极9。
本实施例中，第二光电二极管采用横向结构，所述第二N型低温多晶硅层、所述第二P型低温多晶硅层、所述第二本征低温多晶硅层位于同一层；
第一光电二极管采用纵向结构，所述第一N型低温多晶硅层、所述第一本征非晶硅层、所述第一P型非晶硅层沿远离所述衬底的方向依次层叠。
在第二光电二极管上覆盖有栅绝缘层5，栅绝缘层5上形成有开关薄膜晶体管的栅极61；层间绝缘层10覆盖第一光电二极管，在层间绝缘层10上形成有源漏金属层，源漏金属层的图形包括第一电极111、开关薄膜晶体管的源极112和开关薄膜晶体管的漏极113。其中，第二光电二极管的第二N型低温多晶硅层41通过第一电极111引出，即第一电极111同时复用为第二光电二极管的第三电极，或者可以说，第一电极111与第二光电二极管的第三电极为一体结构；第二光电二极管的第二P型低温多晶硅层43通过第二电极9引出，即第二电极9同时复用为第二光电二极管的第四电极，或者可以说，第二电极9与第二光电二极管的第四电极为一体结构，这样可以简化图像传感器的结构。第一光电二极管的第一N型低温多晶硅层通过第一电极111引出，第一光电二极管的第一P型非晶硅层8通过第二电极9引出。开关薄膜晶体管由栅极61、源极112和漏极113组成，源极112与第二电极9连接，可以导出第一光电二极管和第二光电二极管的信号。
本实施例中，所述第二电极9位于所述第一P型非晶硅层8远离所述衬底3的一侧，所述第二电极9在所述衬底3上的正投影与所述第一P型非晶硅层8在所述衬底3上的正投影至少部分重叠，具体地，所述第一P型非晶硅层8在所述衬底3上的正投影位于所述第二电极9在所述衬底3上的正投影内，所述第二电极9具有超出第一P型非晶硅层8所在区域的部分，该部分与第二P型低温多晶硅层43连接。
图像传感器还包括覆盖源漏金属层的平坦层12，在平坦层12上设置有透明导电层13，可以利用透明导电层13和源漏金属层来分别制备电容的两个极板。
其中，所述第二本征低温多晶硅层42在所述衬底3上的正投影与所述第一本征非晶硅层7在所述衬底3上的正投影可以部分交叠。
本实施例中，可以通过调整非晶硅的沉积工艺来改变它的带隙，进而改变第一光电二极管的吸收波长，使得第一光电二极管的吸收波段与第二光电二极管的吸收波段不同或相同。当第一光电二极管的吸收波段与第二光电二极管的吸收波段不同，可以使得图像传感器实现不同的功能；当第一光电二极管的吸收波段与第二光电二极管的吸收波段相同，可以增加信号量，提高检测精度。
另一具体实施例中，如图3所示，图像传感器包括位于衬底3上的低温多晶硅层，对低温多晶硅层进行离子注入(doping)，形成第二N型低温多晶硅层41和第二P型低温多晶硅层43，第二N型低温多晶硅层41和第二P型低温多晶硅层43之间为第二本征低温多晶硅层42，第二N型低温多晶硅层41、第二本征低温多晶硅层42和第二P型低温多晶硅层43组成第二光电二极管；同时，为了简化图像传感器的结构，所述第二N型低温多晶硅层41复用为第一光电二极管的第一N型低温多晶硅层，在第一N型低温多晶硅层上沉积非晶硅，对非晶硅进行掺杂，在上层形成P型非晶硅，对非晶硅进行构图，形成第一本征非晶硅层7和第一P型非晶硅层8，第一N型低温多晶硅层、第一本征非晶硅层7和第一P型非晶硅层8组成第一光电二极管。
在第一P型非晶硅层8上沉积导电材料形成第二电极9，为了保证光线入射第一光电二极管，第二电极9需要是透明的，因此，可以采用透明导电材料ITO或IZO来形成第二电极9。
其中，第二电极9在衬底3上的正投影与第一P型非晶硅层8、第一本征非晶硅层7在衬底3上的正投影均重合，这样在形成P型非晶硅后，可以先不对P型非晶硅进行构图，而在形成导电材料后，对非晶硅层和导电材料一起进行构图，形成第二电极9、第一本征非晶硅层7和第一P型非晶硅层8，能够节省构图工艺的次数，降低图像传感器的生产成本。
本实施例中，第二光电二极管采用横向结构，所述第二N型低温多晶硅层、所述第二P型低温多晶硅层、所述第二本征低温多晶硅层位于同一层；
第一光电二极管采用纵向结构，所述第一N型低温多晶硅层、所述第一本征非晶硅层、所述第一P型非晶硅层沿远离所述衬底的方向依次层叠。
在第二光电二极管上覆盖有栅绝缘层5，栅绝缘层5上形成有开关薄膜晶体管的栅极61；层间绝缘层10覆盖第一光电二极管，在层间绝缘层10上形成有源漏金属层，源漏金属层的图形包括第一电极111、开关薄膜晶体管的源极112和开关薄膜晶体管的漏极113。其中，第二光电二极管的第二N型低温多晶硅层41通过第一电极111引出，即第一电极111同时复用为第二光电二极管的第三电极，或者可以说，第一电极111与第二光电二极管的第三电极为一体结构；第二光电二极管的第二P型低温多晶硅层43通过开关薄膜晶体管的源极112引出，即开关薄膜晶体管的源极112同时复用为第二光电二极管的第四电极，或者可以说，开关薄膜晶体管的源极112与第二光电二极管的第四电极为一体结构，这样可以简化图像传感器的结构。第一光电二极管的第一N型低温多晶硅层通过第一电极111引出，第一光电二极管的第一P型非晶硅层8通过第二电极9引出。开关薄膜晶体管由栅极61、源极112和漏极113组成，源极112与第二电极9连接，可以导出第一光电二极管和第二光电二极管的信号。
图像传感器还包括覆盖源漏金属层的平坦层12，在平坦层12上设置有透明导电层13，可以利用透明导电层13和源漏金属层来分别制备电容的两个极板。
其中，所述第二本征低温多晶硅层42在所述衬底3上的正投影与所述第一本征非晶硅层7在所述衬底3上的正投影可以部分交叠。
本实施例中，可以通过调整非晶硅的沉积工艺来改变它的带隙，进而改变第一光电二极管的吸收波长，使得第一光电二极管的吸收波段与第二光电二极管的吸收波段不同或相同。当第一光电二极管的吸收波段与第二光电二极管的吸收波段不同，可以使得图像传感器实现不同的功能；当第一光电二极管的吸收波段与第二光电二极管的吸收波段相同，可以增加信号量，提高检测精度。
又一具体实施例中，如图4所示，图像传感器包括位于衬底3上的低温多晶硅层，对低温多晶硅层进行离子注入(doping)，形成第二N型低温多晶硅层41和第二P型低温多晶硅层43，第二N型低温多晶硅层41和第二P型低温多晶硅层43之间为第二本征低温多晶硅层42，第二N型低温多晶硅层41、第二本征低温多晶硅层42和第二P型低温多晶硅层43组成第二光电二极管；同时，为了简化图像传感器的结构，所述第二N型低温多晶硅层41复用为第一光电二极管的第一N型低温多晶硅层，在第一N型低温多晶硅层上沉积非晶硅，对非晶硅进行掺杂，在上层形成P型非晶硅，对非晶硅进行构图，形成第一本征非晶硅层7和第一P型非晶硅层8，第一N型低温多晶硅层、第一本征非晶硅层7和第一P型非晶硅层8组成第一光电二极管。
在第一P型非晶硅层8上沉积导电材料形成第二电极9，为了保证光线入射第一光电二极管，第二电极9需要是透明的，因此，可以采用透明导电材料ITO或IZO来形成第二电极9。
其中，第二电极9在衬底3上的正投影与第一P型非晶硅层8、第一本征非晶硅层7在衬底3上的正投影均重合，这样在形成P型非晶硅后，可以先不对P型非晶硅进行构图，而在形成导电材料后，对非晶硅层和导电材料一起进行构图，形成第二电极9、第一本征非晶硅层7和第一P型非晶硅层8，能够节省构图工艺的次数，降低图像传感器的生产成本。
本实施例中，第二光电二极管采用横向结构，所述第二N型低温多晶硅层、所述第二P型低温多晶硅层、所述第二本征低温多晶硅层位于同一层；
第一光电二极管采用纵向结构，所述第一N型低温多晶硅层、所述第一本征非晶硅层、所述第一P型非晶硅层沿远离所述衬底的方向依次层叠。
在第二光电二极管上覆盖有栅绝缘层5，栅绝缘层5上形成有开关薄膜晶体管的栅极61；层间绝缘层10覆盖第一光电二极管，在层间绝缘层10上形成有源漏金属层，源漏金属层的图形包括第一电极111、开关薄膜晶体管的源极112和开关薄膜晶体管的漏极113、连接线114。其中，第二光电二极管的第二N型低温多晶硅层41通过第一电极111引出，即第一电极111同时复用为第二光电二极管的第三电极，或者可以说，第一电极111与第二光电二极管的第三电极为一体结构；第二光电二极管的第二P型低温多晶硅层43通过源极112引出，即源极112同时复用为第二光电二极管的第四电极，或者可以说，源极112与第二光电二极管的第四电极为一体结构，这样可以简化图像传感器的结构。第一光电二极管的第一N型低温多晶硅层通过第一电极111引出，第一光电二极管的第一P型非晶硅层8通过第二电极9引出，第二电极9可以通过连接线114与源极112连接。开关薄膜晶体管由栅极61、源极112和漏极113组成，源极112通过连接线114与第二电极9连接，可以导出第一光电二极管和第二光电二极管的信号。
图像传感器还包括覆盖源漏金属层的平坦层12，在平坦层12上设置有透明导电层13，可以利用透明导电层13和源漏金属层来分别制备电容的两个极板。
其中，所述第二本征低温多晶硅层42在所述衬底3上的正投影与所述第一本征非晶硅层7在所述衬底3上的正投影完全不重合，可以使得第二光电二极管接收更多的光线，提高检测的精度。
本实施例中，可以通过调整非晶硅的沉积工艺来改变它的带隙，进而改变第一光电二极管的吸收波长，使得第一光电二极管的吸收波段与第二光电二极管的吸收波段不同或相同。当第一光电二极管的吸收波段与第二光电二极管的吸收波段不同，可以使得图像传感器实现不同的功能；当第一光电二极管的吸收波段与第二光电二极管的吸收波段相同，可以增加信号量，提高检测精度。
本发明的实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的图像传感器。这样可以把图像传感器集成在显示装置中，在实现显示功能的同时实现图像检测。
该显示装置包括但不限于：射频单元、网络模块、音频输出单元、输入单元、传感器、显示单元、用户输入单元、接口单元、存储器、处理器、以及电源等部件。本领域技术人员可以理解，上述显示装置的结构并不构成对显示装置的限定，显示装置可以包括上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本发明实施例中，显示装置包括但不限于显示器、手机、平板电脑、电视机、可穿戴电子设备、导航显示设备等。
所述显示装置可以为：电视、显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。
一些实施例中，所述显示装置包括驱动薄膜晶体管和与所述驱动薄膜晶体管连接的发光单元，
所述驱动薄膜晶体管的栅极与所述开关薄膜晶体管的栅极同层同材料设置；和/或
所述驱动薄膜晶体管的源极与所述开关薄膜晶体管的源极同层同材料设置；和/或
所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述开关薄膜晶体管的漏极同层同材料设置；和/或
所述驱动薄膜晶体管的有源层与所述开关薄膜晶体管的有源层同层同材料设置。
如图2-图4所示，驱动薄膜晶体管包括栅极62、源漏极接触区44、有源层45、源极115和漏极116，其中，源极115和漏极116分别与源漏极接触区44连接。本实施例中，栅极62与栅极61可以同层同材料设置，这样可以通过一次构图工艺形成栅极61和栅极62，减少构图工艺次数；源漏极接触区44、有源层45与第二N型低温多晶硅层41、第二P型低温多晶硅层43、第二本征低温多晶硅层42可以同层同材料设置，这样可以通过一次构图工艺形成第二N型低温多晶硅层41、第二P型低温多晶硅层43、第二本征低温多晶硅层42、源漏极接触区44、有源层45，减少构图工艺次数；源极115和漏极116与源极112和漏极113可以同层同材料设置，这样可以通过一次构图工艺形成源极115、漏极116源极112和漏极113，减少构图工艺次数。
一些实施例中，所述发光单元包括阳极、阴极和位于阳极与阴极之间的发光层，所述阳极与所述电容的第二极板同层同材料设置，这样可以通过一次构图工艺形成阳极和第二极板，能够减少构图工艺次数，其中，第二极板和阳极均可以采用透明导电层13制作；和/或
所述电容的第一极板与所述驱动薄膜晶体管的源极同层同材料设置，这样可以通过一次构图工艺形成驱动薄膜晶体管的源极和第一极板，能够减少构图工艺次数。
在图像传感器集成在显示装置中时，如图2-图4所示，显示装置还包括像素界定层14和封装层15，其中，发光单元位于像素界定层14限定出的像素区域内。
本发明的实施例还提供了一种图像传感器的制作方法，包括：
提供衬底；
在所述衬底上形成第一光电二极管和第二光电二极管，所述第一光电二极管包括第一电极、第二电极和位于第一电极与第二电极之间的第一半导体结构，所述第二光电二极管包括第三电极、第四电极和位于第三电极与第四电极之间的第二半导体结构，所述第一电极与所述第三电极连接，所述第二电极与所述第四电极连接；
在所述衬底上形成开关薄膜晶体管，所述开关薄膜晶体管的源极或漏极与所述第二电极或所述第一电极连接；
在所述衬底上形成电容，所述电容包括第一极板和第二极板，所述第一极板与所述第一电极连接，所述第二极板与所述第二电极连接。
本实施例中，图像传感器包括两个并联的光电二极管，两个光电二极管共用一个电容，两个光电二极管同时给电容充电，这样可以增加信号量，提高检测精度；另一方面，两个光电二极管可以吸收不同的波段，达到不同的应用效果，比如第一光电二极管可以对可见光波段进行检测来做指纹识别，第二光电二极管可以对红外光波段进行检测。
其中，所述第一电极与所述第三电极连接，所述第二电极与所述第四电极连接，从而实现第一光电二极管与第二光电二极管的并联；开关薄膜晶体管的源极和漏极中的一者与第二电极或第一电极连接，另一者可以与检测信号线连接。图1为图像传感器的电路示意图，第一光电二极管1和第二光电二极管2并联，当图像传感器接收到光照时，第一光电二极管1和第二光电二极管2产生电信号存储在电容中，充满后，开关薄膜晶体管开启，电容放电，可以将两个光电二极管产生的信号传递至检测信号线，由检测信号线传递给对应的电路进行处理，实现光强度的检测。
为了简化图像传感器的结构，一些实施例中，所述第二电极与所述第四电极为一体结构，和/或，所述第一电极与所述第三电极为一体结构，还可以是第一电极与第三电极为一体结构。
光电二极管一般采用PIN结构，由N型半导体层、P型半导体层以及位于N型半导体层和P型半导体层之间的本征半导体层组成。其中，半导体层可以采用低温多晶硅或非晶硅，由于可以通过调整非晶硅的沉积工艺来改变它的带隙，进而改变非晶硅的吸收波长，因此，第一光电二极管和第二光电二极管中至少一者的本征半导体层可以采用非晶硅制作，这样可以调整第一光电二极管和第二光电二极管中至少一者的吸收波长，使得两个光电二极管可以吸收不同的波段，达到不同的应用效果。当然，如果第一光电二极管和第二光电二极管的吸收波段相同，则第一光电二极管和第二光电二极管的半导体层都可以采用低温多晶硅制备。
若第一光电二极管和第二光电二极管的吸收波段不同，图像传感器可以达到不同的应用效果，比如第一光电二极管可以对可见光波段进行吸收，第二光电二极管可以对红外光波段进行吸收，则图像传感器既可以检测可见光波段，又可以检测红外光波段。图像传感器可以检测可见光波段来实现指纹识别，又可以检测红外光波段来进行夜景成像。
一些实施例中，形成所述第一半导体结构包括：
沿远离所述衬底的方向依次形成第一N型低温多晶硅层、第一本征非晶硅层和第一P型非晶硅层；
形成所述第二半导体结构包括:
形成同层设置的第二N型低温多晶硅层、第二P型低温多晶硅层、位于所述第二N型低温多晶硅层和所述第二P型低温多晶硅层之间的第二本征低温多晶硅层。
一些实施例中，形成所述第一半导体结构包括：
沉积非晶硅层；
对所述非晶硅层进行掺杂形成所述第一本征非晶硅层和所述第一P型非晶硅层；
其中，在沉积非晶硅层时调整所述非晶硅层的带隙，使得所述第一光电二极管与所述第二光电二极管的吸收波段不同。
需要说明，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于实施例而言，由于其基本相似于产品实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见产品实施例的部分说明即可。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
衬底；
位于所述衬底上的第一光电二极管和第二光电二极管，所述第一光电二极管包括第一电极、第二电极和位于第一电极与第二电极之间的第一半导体结构，所述第二光电二极管包括第三电极、第四电极和位于第三电极与第四电极之间的第二半导体结构，所述第一电极与所述第三电极连接，所述第二电极与所述第四电极连接；
开关薄膜晶体管，所述开关薄膜晶体管的源极或漏极与所述第二电极或所述第一电极连接；
电容，所述电容包括第一极板和第二极板，所述第一极板与所述第一电极连接，所述第二极板与所述第二电极连接；
所述第一半导体结构包括:第一N型低温多晶硅层、第一P型非晶硅层、位于所述第一N型低温多晶硅层和所述第一P型非晶硅层之间的第一本征非晶硅层；
所述第二半导体结构包括:第二N型低温多晶硅层、第二P型低温多晶硅层、位于所述第二N型低温多晶硅层和所述第二P型低温多晶硅层之间的第二本征低温多晶硅层。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第二电极与所述第四电极为一体结构，和/或，所述第一电极与所述第三电极为一体结构。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一N型低温多晶硅层复用为所述第二N型低温多晶硅层。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第二N型低温多晶硅层、所述第二P型低温多晶硅层、所述第二本征低温多晶硅层位于同一层；
所述第一N型低温多晶硅层、所述第一本征非晶硅层、所述第一P型非晶硅层沿远离所述衬底的方向依次层叠。
5.根据权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述第二电极位于所述第一P型非晶硅层远离所述衬底的一侧，所述第二电极在所述衬底上的正投影与所述第一P型非晶硅层在所述衬底上的正投影至少部分重叠，所述第二电极为透明电极。
6.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，所述第二电极在所述衬底上的正投影与所述第一P型非晶硅层在所述衬底上的正投影重合。
7.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第二本征低温多晶硅层在所述衬底上的正投影与所述第一本征非晶硅层在所述衬底上的正投影部分重合或不重合。
8.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一光电二极管与所述第二光电二极管的吸收波段不同。
9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的图像传感器。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括驱动薄膜晶体管和与所述驱动薄膜晶体管连接的发光单元，
所述驱动薄膜晶体管的栅极与所述开关薄膜晶体管的栅极同层同材料设置；和/或
所述驱动薄膜晶体管的源极与所述开关薄膜晶体管的源极同层同材料设置；和/或
所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述开关薄膜晶体管的漏极同层同材料设置；和/或
所述驱动薄膜晶体管的有源层与所述开关薄膜晶体管的有源层同层同材料设置。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，所述发光单元包括阳极、阴极和位于阳极与阴极之间的发光层，所述阳极与所述电容的第二极板同层同材料设置；和/或
所述电容的第一极板与所述驱动薄膜晶体管的源极同层同材料设置。
12.一种图像传感器的制作方法，其特征在于，用于制作如权利要求1-8中任一项所述的图像传感器，所述方法包括：
提供衬底；
在所述衬底上形成第一光电二极管和第二光电二极管，所述第一光电二极管包括第一电极、第二电极和位于第一电极与第二电极之间的第一半导体结构，所述第二光电二极管包括第三电极、第四电极和位于第三电极与第四电极之间的第二半导体结构，所述第一电极与所述第三电极连接，所述第二电极与所述第四电极连接；
在所述衬底上形成开关薄膜晶体管，所述开关薄膜晶体管的源极或漏极与所述第二电极或所述第一电极连接；
在所述衬底上形成电容，所述电容包括第一极板和第二极板，所述第一极板与所述第一电极连接，所述第二极板与所述第二电极连接。
13.根据权利要求12所述的图像传感器的制作方法，其特征在于，形成所述第一半导体结构包括：
沿远离所述衬底的方向依次形成第一N型低温多晶硅层、第一本征非晶硅层和第一P型非晶硅层；
形成所述第二半导体结构包括:
形成同层设置的第二N型低温多晶硅层、第二P型低温多晶硅层、位于所述第二N型低温多晶硅层和所述第二P型低温多晶硅层之间的第二本征低温多晶硅层。
14.根据权利要求13所述的图像传感器的制作方法，其特征在于，形成所述第一半导体结构包括：
沉积非晶硅层；
对所述非晶硅层进行掺杂形成所述第一本征非晶硅层和所述第一P型非晶硅层；
其中，在沉积非晶硅层时调整所述非晶硅层的带隙，使得所述第一光电二极管与所述第二光电二极管的吸收波段不同。
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