CN115472636A - 感测装置以及电子装置 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种感测装置，包含驱动基板以及感测模块，驱动基板包含第一基板以及设置于第一基板上的多个驱动电路，多个驱动电路各自包含多个薄膜晶体管，感测模块接合于驱动基板上，感测模块包含第二基板以及设置于第二基板上的多个感测组件，并且，多个驱动电路各自电性连接至多个感测组件的至少一者。接合垫，感测模块透过接合垫接合于驱动基板上。本公开也提供一种包含前述感测装置的电子装置。

Description

感测装置以及电子装置
技术领域
本公开是有关于电子装置，特别是有包含感测功能的电子装置。
背景技术
光学感测装置广泛地应用于智能型手机、穿戴式装置等消费电子产品，已成为现代社会不可或缺的必需品。随着这类消费电子产品的蓬勃发展，消费者对该多个产品的质量、功能或价格抱有很高的期望。
光学感测装置中的感测组件可将接收的光线转换为电信号，产生的电信号可传输至光学感测装置中的驱动组件以及逻辑电路等进行处理以及分析。然而感测芯片的尺寸会随着装置的分辨率提升而增加，制作成本也会大幅增加，造成相关的应用不容易普及。
因此，发展出可进一步降低光学感测装置的制作成本且维持感测灵敏度的结构设计仍为目前业界致力研究的课题之一。
发明内容
根据本公开一些实施例，提供一种感测装置，包含驱动基板以及感测模块，驱动基板包含第一基板以及设置于第一基板上的多个驱动电路，多个驱动电路各自包含多个薄膜晶体管，感测模块接合于驱动基板上，感测模块包含第二基板以及设置于第二基板上的多个感测组件，感测模块透过接合垫接合于驱动基板上，并且，多个驱动电路各自电性连接至多个感测组件的至少一者。
根据本公开一些实施例，提供一种电子装置，包含显示面板以及感测装置，显示面板具有显示侧，感测装置贴附于显示面板相对于显示侧的一侧。感测装置包含驱动基板以及感测模块，驱动基板包含第一基板以及设置于第一基板上的多个驱动电路，多个驱动电路各自包含多个薄膜晶体管，感测模块接合于驱动基板上，感测模块包含第二基板以及设置于第二基板上的多个感测组件，感测模块透过接合垫接合于驱动基板，并且，多个驱动电路各自电性连接至多个感测组件的至少一者。
为让本公开的特征或优点能更明显易懂，下文特举出一些实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1显示根据本公开一些实施例中，感测装置的剖面结构示意图；
图2显示根据本公开一些实施例中，感测装置的局部剖面结构示意图；
图3显示根据本公开一些实施例中，感测装置的等效电路图；
图4显示根据本公开一些实施例中，感测装置的局部剖面结构示意图；
图5显示根据本公开一些实施例中，感测装置的等效电路图；
图6显示根据本公开一些实施例中，电子装置的剖面结构示意图；
图7显示根据本公开一些实施例中，感测装置的结构示意图；
图8显示根据本公开一些实施例中，感测装置的结构示意图。
附图标记说明
1:电子装置
10、10A、10B:感测装置
40:显示面板
100、100’:驱动基板
100A:结构层
100C、100C’:驱动电路
102:第一基板
104a、104b:钝化层
106a、106b:导电层
106v、108v:通孔
108:平坦层
120:第一电极
200:感测模块
202:第二基板
204:第一膜层
206:第二膜层
208:掺杂区
210:钝化层
220:第二电极
300:接合垫
302:间隔材料
402:盖板
404:显示层
406:粘着层
410:光源
D1:间距
DS:显示侧
FP:手指
L:光线
RL:反射光
PD:感测组件
RST:控制信号
SEL:扫描线信号
TR1、TR2、TR3:第一薄膜晶体管
TRX1、TRX2、TRX3、TRX4:第二薄膜晶体管
VCC0、VCC1、VCC2:系统电压线
VOUT:读出信号线
具体实施方式
以下针对本公开实施例的感测装置以及电子装置作详细说明。应了解的是，以下的叙述提供许多不同的实施例，用以实施本公开一些实施例的不同态样。以下所述特定的组件及排列方式仅为简单清楚描述本公开一些实施例。当然，这些仅用以举例而非本公开的限定。此外，在不同实施例中可能使用类似及/或对应的标号标示类似及/或对应的组件，以清楚描述本公开。然而，这些类似及/或对应的标号的使用仅为了简单清楚地叙述本公开一些实施例，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关联性。
应理解的是，实施例中可能使用相对性用语，例如「较低」或「底部」或「较高」或「顶部」，以描述附图的一个组件对于另一组件的相对关系。可理解的是，如果将附图的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在「较低」侧的组件将会成为在「较高」侧的组件。本公开实施例可配合附图一并理解，本公开的附图亦被视为公开说明的一部分。应理解的是，本公开的附图并未按照比例绘制，事实上，可能任意的放大或缩小组件的尺寸以便清楚表现出本公开的特征。
再者，当组件或膜层被称为在另一个组件或膜层「上」或「连接到」另一个组件或膜层时，它可以直接在此另一组件或膜层上或直接连接到此另一组件或层，或者两者之间存在有插入的组件或膜层(非直接情况)。相反地，当组件被称为「直接」在另一个组件或膜层「上」或「直接连接到」另一个组件或膜层时，两者之间不存在有插入的组件或膜层。
此外，应理解的是，说明书与权利要求书中所使用的序数例如「第一」、「第二」等的用词用以修饰组件，其本身并不意含及代表该(或该多个)组件有任何之前的序数，也不代表某一组件与另一组件的顺序、或是制造方法上的顺序，该多个序数的使用仅用来使具有某命名的组件得以和另一具有相同命名的组件能作出清楚区分。权利要求书与说明书中可不使用相同用词，例如，说明书中的第一组件在权利要求书中可能为第二组件。
在本公开一些实施例中，关于接合、连接的用语例如「连接」、「耦接」等，除非特别定义，否则可指两个结构是直接接触，或者亦可指两个结构并非直接接触，其中有其它结构设于此两个结构之间。且此关于接合、连接的用语亦可包含两个结构都可移动，或者两个结构都固定的情况。此外，用语「电性连接」或「电性耦接」包含任何直接及间接的电性连接手段。
于文中，「约」、「实质上」的用语通常表示在一给定值或范围的10％内、或5％内、或3％之内、或2％之内、或1％之内、或0.5％之内。在此给定的数量为大约的数量，亦即在没有特定说明「约」、「实质上」的情况下，仍可隐含「约」、「实质上」的含义。用语「范围大于或等于第一数值且小于或等于第二数值」表示所述范围包含第一数值、第二数值以及它们之间的其它数值。
本公开的电子装置可包括显示设备、天线装置、感测装置、触控电子装置(touchdisplay)、曲面电子装置(curved display)或非矩形电子装置(free shape display)，但不以此为限。电子装置可为可弯折或可挠式电子装置。电子装置可例如包括发光二极管、液晶(liquid crystal)、荧光(fluorescence)、磷光(phosphor)、量子点(quantum dot，QD)、其它合适的显示介质、或前述的组合，但不以此为限。发光二极管可例如包括有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)、无机发光二极管(inorganic light-emittingdiode，LED)、次毫米发光二极管(mini LED)、微发光二极管(micro LED)或量子点发光二极管(可例如为QLED、QDLED)、或其他适合的材料或上述的任意排列组合，但不以此为限。显示设备可例如包括拼接显示设备，但不以此为限。天线装置可例如是液晶天线，但不以此为限。天线装置可例如包括天线拼接装置，但不以此为限。需注意的是，电子装置可为前述的任意排列组合，但不以此为限。此外，电子装置的外型可为矩形、圆形、多边形、具有弯曲边缘的形状或其他适合的形状。电子装置可以具有驱动系统、控制系统、光源系统、层架系统…等外围系统以支持显示设备、天线装置或拼接装置。下文将以显示设备说明本公开内容，但本公开不以此为限。
应理解的是，以下所举实施例可以在不脱离本公开的精神下，可将数个不同实施例中的特征进行替换、组合、重组以完成其它实施例。各实施例间特征只要不违背发明精神或相冲突，均可任意重组搭配使用。
除非另外定义，在此使用的全部用语(包含技术及科学用语)具有与本公开所属技术领域的技术人员通常理解的相同涵义。能理解的是，该多个用语例如在通常使用的字典中定义用语，应被解读成具有与相关技术及本公开的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在本公开实施例有特别定义。
请参照图1，图1显示根据本公开一些实施例中，感测装置10的剖面结构示意图。应理解的是，为了清楚说明，图中省略感测装置10的部分组件，仅示意地示出部分组件。根据一些实施例，可添加额外特征于以下所述的感测装置10。根据另一些实施例，以下所述感测装置10的部分特征可以被取代或省略。根据另一些实施例，以下所述感测装置10可感测光信号或热信号，但不以此为限。本公开实施例将以感测装置10可感测光信号进行说明。
如图1所示，感测装置10可包含驱动基板100、感测模块200以及接合垫300，感测模块200可透过接合垫300接合于驱动基板100上并且与驱动基板100电性连接。感测模块200可接收光线，并将其转换为电信号，产生的电信号可传输至驱动基板100进行后续的处理以及分析。首先，针对感测模块200进行说明，关于驱动基板100的详细结构将于图2进行说明，而接合垫300也将于后续段落进行说明。
根据一些实施例，感测模块200可包含第二基板202以及设置于第二基板202上的多个感测组件PD。感测组件PD可为光电二极管(photodiode)，可将光信号转换为电信号。详细而言，根据一些实施例，感测模块200可包含设置于第二基板202上的第一膜层204、第二膜层206以及掺杂区208，掺杂区208可设置于第二膜层206中。根据一些实施例，感测组件PD可包含部分的第一膜层204、第二膜层206以及掺杂区208。，
根据一些实施例，第二基板202、第一膜层204、第二膜层206以及掺杂区208可由半导体材料形成。感测组件PD可包含半导体材料，半导体材料可包含磷化铟(InP)、锑化铟(InSb)、砷化铟镓(InGaAs)、硫化铅(PbS)、硒化铅(PbSe)、碲化汞镉(HgCdTe)、其他合适的半导体材料或前述的组合，但不限于此。根据一些实施例，第二基板202可为磊晶基板。
根据一些实施例，前述半导体材料可以包含III族或V族元素进而具有P型或N型导电类型。例如，根据一些实施例，第二基板202、第一膜层204以及第二膜层206可具有相同的导电类型，掺杂区208可具有它们不同的导电类型，借此于形成感测组件PD的PN接面。例如，根据一些实施例，第二基板202、第一膜层204以及第二膜层206具有P型导电型，而掺杂区208具有N型导电类型。根据另一些实施例，第二基板202、第一膜层204以及第二膜层206具有N型导电类型，而掺杂区208具有P型导电类型。更具体而言，根据一些实施例，第二基板202可为N型的InP，第一膜层204可为N型的InGaAs，第二膜层206可为N型的InP，且可于第二膜层206中布植III族元素以形成P型的掺杂区208，但不限于此。
根据一些实施例，可使用金属有机化学气相沉积(metal organic chemicalvapor deposition，MOCVD)制程、分子束磊晶(molecular beam epitaxy，MBE)制程、氢化物气相磊晶(hydride vapor phase epitaxy，HVPE)制程、液相磊晶(liquid phase epitaxy，LPE)制程、或其它合适的制程形成前述的第二基板202、第一膜层204以及第二膜层206，但本公开不以此为限。再者，根据一些实施例，可使用离子布植制程、扩散制程、或其它合适的制程形成前述的掺杂区208，但本公开不以此为限。
根据一些实施例，感测组件PD是用以吸收特定波段的光线。本公开所指特定波段的光线，可例如为可见光源或不可见光源，可见光源可例如为激光(laser)光源，不可见光源可例如为红外光(infrared light，IR)光源，但不以此为限。具体而言，根据一些实施例，前述红外光波段的波长范围大于或等于约750纳米(nm)且小于或等于约1500纳米(即，750nm≤波长≤1500nm)。值得注意的是，吸收特定波段的光线的感测组件PD可减少环境光线被感测组件PD吸收所产生的噪声，改善感测模块200的感测灵敏度。
如图1所示，根据一些实施例，感测装置10可包含多个接合垫300，感测模块200可借由多个接合垫300接合于驱动基板100上，并且与设置于驱动基板100上的驱动电路100C(将于图3进行说明)电性连接。详细而言，根据一些实施例，感测装置10可包含多个第一电极120以及多个第二电极220，第一电极120设置于驱动基板100上，第二电极220设置于感测模块200上，接合垫300可设置于第一电极120以及第二电极220之间，接合垫300可与第一电极120以及第二电极200接合，使第一电极120与第二电极200电性连接。也就是说，感测模块200包含设置于第二基板202上的多个感测组件PD，当感测组件PD将光信号传换成电信号后，可透过多个接合垫300、第一电极120以及第二电极200，将电信号传输至驱动基板100。
如图1所示，根据一些实施例，于一第一方向上接合垫300具有一第一宽度W1，第一电极120具有一第二宽度W2，且第二电极200具有一第三宽度W3，其中第一宽度W1、第二宽度W2和第三宽度W3可例如为最大宽度，但不以此为限。具体而言，第一宽度W1可大于等于第二宽度W2，第一宽度W1可大于等于第三宽度，且第二宽度W2可约等于第三宽度W3，但不以此为限。透过上述设置可提升感测模块200与驱动基板100之间的接合性，进一步提升电性连接关系。其中，第一方向(X方向)与第二方向(Y方向)分别垂直第三方向(Z方向)，第三方向可例如为基板的法线方向。
再者，根据一些实施例，感测组件PD之间的间距(pitch)D1范围可大于或等于约10μm且小于或等于约30μm(即，10μm≤间距D1≤30μm)，或大于或等于约15μm且小于或等于约20μm。具体而言，感测组件PD之间的间距D1指的是分别与相邻的两个感测组件PD电性连接的两个相邻第一电极120之间的间距。举例来说，间距D1指的是第一电极120与邻近的另一第一电极120’之间的距离，或者间距D1指的是第一电极120与最靠近的另一第一电极120’之间的距离，所述距离可为第一电极120的中心点与相邻的另一第一电极120’的中心点之间的距离。详细而言，例如于一剖面示意图中，第一电极120的中心点为第一电极120两对角线的交会点，另一第一电极120’的中心点为另一第一电极120’两对角线的交会点。或者，根据一些实施例，前述第一电极120与邻近的另一第一电极120’之间的距离可为第一电极120的侧边与邻近的另一第一电极120’的侧边之间的距离。详细而言，第一电极120具有一第一侧边1201，另一第一电极120’具有一第二侧边1202与一第三侧边1203，其中第三侧边1203较第二侧边1202沿一X方向远离第一侧边1201，也就是说，所述距离可为第一电极120的第一侧边1201与邻近的另一第一电极120’的第三侧边1203之间的距离。另一第一电极侧边1202可根据产品状况选择合适的量测方式，以获得感测组件PD之间的间距，但不以此为限。
根据一些实施例(未示出)，可省略第一电极120或第二电极200，则感测组件PD之间的间距D1指的是分别与相邻的两个感测组件PD电性连接的两个相邻接合垫300之间的间距，详细而言，间距D1指的是第一接合垫300与邻近的另一第一接合垫300’之间的距离，第一接合垫300与邻近的另一第一接合垫300’之间的距离可为第一接合垫300的侧边与邻近的另一第一接合垫300’的侧边之间的距离，但不以此为限。可根据需求选择合适的量测方式以获得间距D1。透过上述间距D1设置，可避免感测组件PD设置数量不足，影响感测灵敏度，或者感测组件PD设置数量过度，进而造成成本提升。
此外，应理解的是，根据本公开实施例，可使用光学显微镜(optical microscopy，OM)、扫描式电子显微镜(scanning electron microscope，SEM)、薄膜厚度轮廓测量仪(α-step)、椭圆测厚仪、或其它合适的方式量测各组件之间的间距或距离、或各组件的宽度、厚度、高度或面积。详细而言，根据一些实施例，可使用扫描式电子显微镜取得包含欲量测的组件的剖面结构影像，并量测各组件之间的间距或距离、或各组件的宽度、厚度、高度或面积。
此外，根据一些实施例，感测装置10可进一步包含钝化层210以及间隔材料302，钝化层210以及间隔材料302可设置于感测模块200与驱动基板100之间。根据一些实施例，钝化层210可设置于第二膜层206上，且钝化层210具有通孔，一部分的第二电极220设置于通孔中以将掺杂区208以及接合垫300电性连接。根据一些实施例，间隔材料302可填充于接合垫300之间，可以降低环境中的水气或氧气对第一电极120、第二电极220、接合垫300或驱动基板100的影响，降低前述组件产生腐蚀或氧化的风险。
第一电极120以及第二电极220可包含导电材料，例如金属导电材料、透明导电材料、其它合适的导电材料或前述的组合，但不限于此。根据一些实施例，金属导电材料可包含镍(Ni)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、锡(Sn)、铝(Al)、钼(Mo)、钨(W)、铬(Cr)、铂(Pt)、钛(Ti)、前述金属的合金、其它合适的材料或前述的组合，但不限于此。根据一些实施例，透明导电材料可包含透明导电氧化物(transparent conductive oxide，TCO)，例如可包含氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)、氧化锑锌(antimony zinc oxide，AZO)、氧化锡(tinoxide，SnO)、氧化锌(zinc oxide，ZnO)、氧化铟锌(indium zinc oxide，IZO)、氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide，IGZO)、氧化铟锡锌(indium tin zinc oxide，ITZO)、氧化锑锡(antimony tin oxide，ATO)、其它合适的透明导电材料、或前述的组合，但不限于此。
根据一些实施例，接合垫300可包含锡(Sn)、铝(Al)、锡合金、铝合金、其它合适的焊接材料、或前述的组合，但不限于此。
根据一些实施例，钝化层210可为单层或多层，钝化层210的材料可包含无机材料、有机材料、或前述的组合，但不限于此。例如，无机材料可包含氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、其它合适的材料、或前述的组合，但不限于此。例如，有机材料可包含聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚醚砜(polyethersulfone，PES)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚酰亚胺(polyimide，PI)、其它合适的材料、或前述的组合，但不限于此。
根据一些实施例，间隔材料302可包含有机材料、无机材料、其它合适的保护材料或前述的组合，但不限于此。例如，无机材料可包含氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、或其它合适的材料，但不限于此。例如，有机材料可包含环氧树脂(epoxy resins)、硅氧树脂、压克力树脂(acrylic resins)(例如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmetacrylate，PMMA)、苯并环丁烯(benzocyclobutene，BCB)、聚亚酰胺(polyimide)、共聚酯(polyester)、聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)、四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(polyfluoroalkoxy，PFA))、其它合适的材料、或前述的组合，但不限于此。
根据一些实施例，可先形成钝化层210于第二膜层206上，并可借由图案化制程移除一部分的钝化层210以形成通孔，接着形成第二电极220于钝化层210上并且填充于通孔中。并且，于形成第一电极120于驱动基板100上之后，可将驱动基板100与感测模块200对组。根据一些实施例，可借由共晶接合制程(eutectic bonding process)使用接合垫300将第二电极220以及第一电极120接合。根据一些实施例，可于共晶接合制程之后，形成间隔材料302于驱动基板100与感测模块200之间。
根据一些实施例，可借由涂布制程、化学气相沉积制程、物理气相沉积制程、印刷制程、其它合适的制程、或前述的组合形成钝化层210。化学气相沉积制程例如可包含低压化学气相沉积制程(LPCVD)、低温化学气相沉积制程(LTCVD)、快速升温化学气相沉积制程(RTCVD)、等离子辅助化学气相沉积制程(PECVD)或原子层沉积制程(ALD)等，但不限于此。物理气相沉积制程例如可包含溅镀制程、蒸镀制程、脉冲激光沉积等，但不限于此。
再者，图案化制程可包含光光刻制程及/或蚀刻制程。根据一些实施例，光光刻制程可包含光阻涂布(例如旋转涂布)、软烘烤、硬烘烤、屏蔽对齐、曝光、曝光后烘烤、光阻显影、清洗及干燥等，但不限于此。蚀刻制程可包含干蚀刻制程或湿蚀刻制程，但不限于此。
根据一些实施例，可借由化学气相沉积制程、物理气相沉积制程、电镀制程、无电镀制程、其它合适的制程、或前述的组合形成第一电极120以及第二电极220，但本公开不以此为限。
根据一些实施例，前述共晶接合制程的温度范围可小于260℃，例如，大于或等于约25℃且小于或等于约200℃或大于或等于约160℃且小于或等于约260℃，并且可进行约3分钟至约6分钟，但本公开不以此为限。
再者，根据一些实施例，可借由涂布制程、化学气相沉积制程、物理气相沉积制程、印刷制程、其它合适的制程、或前述的组合形成间隔材料302。
接着，请参照图2以及图3，图2显示根据本公开一些实施例中，感测装置10的局部剖面结构示意图，图3显示根据本公开一些实施例中，感测装置10的等效电路图。具体而言，图2示出驱动基板100的详细结构，图3示出感测装置10中的感测组件PD与驱动电路100C的电路连接关系。
根据本公开一些实施例，提供一种感测装置，感测装置10的驱动基板100可例如包含薄膜晶体管(thin-film transistor，TFT)的有源式数组驱动基板，但不以此为限。透过本公开实施例的基板设计可降低制作成本，增加感测装置的相关应用范围。根据本公开一些实施例，感测装置检测特定波段的光线且搭配基板的结构设计可降低噪声对感测模块的影响，进而改善信号噪声比(signal to noise ratio，SNR)或提升感测装置的整体效能，但不以此为限。以下将针对驱动基板100的结构进行说明。
如图2以及图3所示，驱动基板100包含第一基板102以及设置于第一基板102上的多个驱动电路100C，多个驱动电路100C可各自包含多个薄膜晶体管，详细而言，驱动电路100C各自包含多个第一薄膜晶体管(例如，附图中的第一薄膜晶体管TR1、第一薄膜晶体管TR2以及第一薄膜晶体管TR3)，并且，驱动电路100C各自电性连接至多个感测组件PD的至少一者，也就是说，多个驱动电路100C可分别电性连接至多个感测组件PD，但不以此为限。
第一基板102可包含可挠式基板、刚性基板或前述的组合，但不限于此。根据一些实施例，第一基板102的材料可包含玻璃、石英、蓝宝石(sapphire)、陶瓷、聚酰亚胺(polyimide，PI)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚丙烯(polypropylene，PP)、其它合适的材料或前述的组合，但不限于此。再者，根据一些实施例，第一基板102可包含金属-玻璃纤维复合板材、或金属-陶瓷复合板材，但不限于此。
值得注意的是，可穿透由前述特定材料所形成的第一基板102的光线的波长范围可大于或等于约4μm且小于或等于约10μm，因此，透过本公开实施例可减少外界光线或其它反射光线穿透第一基板102后被感测组件PD吸收所产生的噪声，借此改善感测装置10的信号噪声比(signal to noise ratio，SNR)。此外，根据一些实施例，借由第一基板102的材料选用搭配前述吸收特定波段光线的感测组件PD，可进一步提升信号噪声比的表现，改善感测装置10的整体效能。
再者，根据一些实施例，驱动基板100可具有结构层100A，且结构层100A可包含与第一薄膜晶体管电性连接的导电组件及信号线、形成于导电组件之间的绝缘层、以及平坦层等。根据一些实施例，信号线例如可包含电流信号线、电压信号线、高频信号线、低频信号线，且信号线可传递组件工作电压(VDD)、公共接地端电压(VSS)、或是驱动组件端电压，本公开不以此为限。
根据一些实施例，第一薄膜晶体管可包含开关晶体管(switching transistor)、驱动晶体管、重置晶体管(reset transistor)、晶体管放大器(transistor amplifier)或其它合适的薄膜晶体管。具体而言，如图2所示，根据一些实施例，第一薄膜晶体管TR1可为重置晶体管，第一薄膜晶体管TR2可为晶体管放大器或源极随耦器(source follower)，第一薄膜晶体管TR3可为开关晶体管，但不限于此。
应理解的是，第一薄膜晶体管的数量不限于图中所示出者，根据不同的实施例，驱动基板100可具有其它合适数量或种类的第一薄膜晶体管。再者，第一薄膜晶体管的种类可包含上栅极(top gate)薄膜晶体管、下栅极(bottom gate)薄膜晶体管、双栅极(dual gate或double gate)薄膜晶体管或前述的组合。根据一些实施例，第一薄膜晶体管可进一步与电容组件电性连接，但不限于此。再者，第一薄膜晶体管可包含至少一个半导体层、栅极介电层以与门极电极层。第一薄膜晶体管可以本领域技术人员所熟知的各种形式存在，关于第一薄膜晶体管的详细结构于此便不再赘述。
再者，如图2所示，根据一些实施例，感测装置10的驱动基板100可包含平坦层108，平坦层108可设置于结构层100A上，并且位于结构层100A与第一电极120之间。第一电极120可设置于平坦层108上，并且借由导电层106b与结构层100A中的导电层106a电性连接，进而与第一薄膜晶体管TR1、第一薄膜晶体管TR2以及第一薄膜晶体管TR3电性连接。
根据一些实施例，导电层106b可穿过平坦层108与导电层106a电性连接，而导电层106a例如可穿过栅极介电层(未标示)以及介电层(未标示)与第一薄膜晶体管TR1的半导体层电性连接，但不限于此。详细而言，根据一些实施例，可借由图案化制程移除结构层100A中的一部分的栅极介电层以及介电层以形成通孔106v，接着于介电层上以及通孔106v中形成钝化层104a，再于钝化层104a上形成导电层106a，接着再于导电层106a上方形成钝化层104a以及平坦层108。根据一些实施例，可借由图案化制程移除一部分的平坦层108以形成通孔108v，接着于平坦层108上以及通孔108v中形成钝化层104b，再于钝化层104b上形成导电层106b，接着再于导电层106b上方形成钝化层104b。根据一些实施例，于形成钝化层104b之后，接着可移除一部分的钝化层104b以暴露出一部分的导电层106b，并且于暴露出的导电层106b的上方形成第一电极120。
根据一些实施例，导电层106a以及导电层106b的材料可包含导电材料，例如金属导电材料、透明导电材料、其它合适的导电材料或前述的组合，但不限于此。根据一些实施例，可借由化学气相沉积制程、物理气相沉积制程、电镀制程、无电镀制程、其它合适的制程、或前述的组合形成导电层106a以及导电层106b，但本公开不以此为限。
根据一些实施例，钝化层104a以及钝化层104b的材料可与前述钝化层204的材料相同或相似，并且钝化层104a以及钝化层104b的形成方法可与形成前述钝化层204的制程相同或相似，于此便不再重复。
根据一些实施例，平坦层108的材料可包含有机材料、无机材料、其它合适的材料或前述的组合，但不限于此。例如，无机材料可包含氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、其它合适的材料或前述的组合，但不限于此。例如，有机材料可包含环氧树脂(epoxy resins)、硅氧树脂、压克力树脂(acrylic resins)(例如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmetacrylate，PMMA)、聚亚酰胺(polyimide)、全氟烷氧基烷烃(perfluoroalkoxy alkane，PFA)、其它合适的材料或前述的组合，但不限于此。
根据一些实施例，可借由化学气相沉积制程、物理气相沉积制程、涂布制程、印刷制程、其它合适的制程、或前述的组合形成平坦层108，但本公开不以此为限。
承前述，根据一些实施例，可借由接合垫300将第一电极120以及第二电极220接合，使驱动基板100的驱动电路100C与感测模块200电性连接。详细而言，请参照图3，根据一些实施例，第一薄膜晶体管TR1以及第一薄膜晶体管TR2可与感测组件PD的一端电性连接，且第一薄膜晶体管TR2可进一步与第一薄膜晶体管TR3电性连接。根据一些实施例，第一薄膜晶体管TR1可以对感测组件PD的电位进行重置，给予初始电位，而感测组件PD进行感测后所产生的光电流可以使得第一薄膜晶体管TR2的电位发生改变，而第一薄膜晶体管TR3可将电位改变转换成电流变化，并且将电流变化产生的信号进行传递。
承前述，驱动电路100C包含第一薄膜晶体管TR1、第一薄膜晶体管TR2及第一薄膜晶体管TR3。详细而言，可例如参考图3所示，感测组件PD可具有第一端以及第二端，第一端可耦接于系统电压线VCC2，第二端可耦接于第一薄膜晶体管TR1的第二端以及第一薄膜晶体管TR2的控制端。
第一薄膜晶体管TR1可具有第一端、第二端以及控制端，第一端耦接于系统电压线VCC1，第二端耦接于感测组件PD，且控制端可耦接于控制信号RST。第一薄膜晶体管TR1根据控制信号RST，连接或断开系统电压线VCC1。当第一薄膜晶体管TR1连接系统电压线VCC1时，可对感测组件PD进行电位重置；反之，当第一薄膜晶体管TR1断开系统电压线VCC1时，则不对感测组件PD进行电位重置。
再者，第一薄膜晶体管TR2亦可具有第一端、第二端以及控制端，第一端耦接于系统电压线VCC0，第二端耦接于第一薄膜晶体管TR3的第一端，且控制端可耦接于第一薄膜晶体管TR1的第二端以及感测组件PD的第二端。
再者，第一薄膜晶体管TR3亦可具有第一端、第二端以及控制端，第一端耦接于第一薄膜晶体管TR2的第二端，第二端耦接于读出信号线VOUT，且控制端耦接于扫描线信号SEL。第一薄膜晶体管TR3可根据扫描线信号SEL，连接或断开第一薄膜晶体管TR3的第一端与读出信号线VOUT。第一薄膜晶体管TR3的第一端连接读出信号线VOUT时，可输出电流至读出信号线VOUT；反之，当第一薄膜晶体管TR3的第一端与读出信号线VOUT断开时，则不输出电流至读出信号线VOUT。
接着，请参照图4以及图5，图4显示根据本公开另一些实施例中，感测装置的局部剖面结构示意图，图5显示根据本公开另一些实施例中，对应于图4的感测装置的等效电路图。具体而言，图4示出驱动基板100’的详细结构，图5示出感测装置中的感测组件PD与驱动电路100C’的电路连接关系。
此外，应理解的是，后文中与前文相同或相似的组件或组件将以相同或相似的标号表示，其材料、制造方法与功能皆与前文所述相同或相似，故此部分于后文中将不再赘述。
如图4以及图5所示，根据一些实施例，除了前述图2以及图3所示实施例中的第一薄膜晶体管TR1、第一薄膜晶体管TR2以及第一薄膜晶体管TR3之外，驱动基板100’可进一步包含多个第二薄膜晶体管(例如，图4以及图5中的第二薄膜晶体管TRX1、第二薄膜晶体管TRX2、第二薄膜晶体管TRX3以及第二薄膜晶体管TRX4)。根据一些实施例，第一薄膜晶体管TR1(或是第一薄膜晶体管TR2、第一薄膜晶体管TR3)可借由第二薄膜晶体管TRX1电性连接至感测组件PD。详细而言，第二薄膜晶体管TRX1可与导电层106a电性连接，进而与第一薄膜晶体管TR1、第一薄膜晶体管TR2以及第一薄膜晶体管TR3电性连接。根据一些实施例，导电层106b可穿过平坦层108与导电层106a电性连接，而导电层106a例如可穿过栅极介电层(未标示)以及介电层(未标示)与第二薄膜晶体管TRX1的半导体层电性连接，但不限于此。
此外，根据一些实施例，第一薄膜晶体管TR1(或是第一薄膜晶体管TR2、第一薄膜晶体管TR3)亦可借由第二薄膜晶体管TRX2、第二薄膜晶体管TRX3以及第二薄膜晶体管TRX4分别电性连接至另一感测组件PD。
根据一些实施例，第二薄膜晶体管TRX1、第二薄膜晶体管TRX2、第二薄膜晶体管TRX3以及第二薄膜晶体管TRX4可为传输晶体管(transfer transistor)，其中，多个第二薄膜晶体管TRX2可彼此并联，但不以此为限。
值得注意的是，根据图4以及图5所示的实施例，借由第二薄膜晶体管TRX1、第二薄膜晶体管TRX2、第二薄膜晶体管TRX3以及第二薄膜晶体管TRX4的设置，举例来说，四个感测组件PD可分别耦接于不同像素，其中，四个感测组件PD可共享一组第一薄膜晶体管(即，第一薄膜晶体管TR1、第一薄膜晶体管TR2、第一薄膜晶体管TR3)，如此一来，可减少单位像素的薄膜晶体管数量，降低像素的间距，进而提升具有感测功能的电子装置的分辨率。
此外，应理解的是，第二薄膜晶体管以及感测组件PD的数量不限于图中所示出者，根据不同的实施例，可具有其它合适数量的第二薄膜晶体管以及感测组件PD。再者，第二薄膜晶体管的种类亦可包含上栅极(top gate)薄膜晶体管、下栅极(bottom gate)薄膜晶体管、双栅极(dual gate或double gate)薄膜晶体管或前述的组合。根据一些实施例，第二薄膜晶体管可进一步与电容组件电性连接，但不限于此。再者，第二薄膜晶体管可包含至少一个半导体层、栅极介电层以与门极电极层。第二薄膜晶体管可以本领域技术人员所熟知的各种形式存在，关于第二薄膜晶体管的详细结构于此便不再赘述。
此外，针对驱动电路100C’以及感测组件PD的等效电路图进一步说明如下。承前述，第一薄膜晶体管TR1(或是第一薄膜晶体管TR2、第一薄膜晶体管TR3)可借由第二薄膜晶体管TRX1电性连接至感测组件PD，并且可借由第二薄膜晶体管TRX2、第二薄膜晶体管TRX3以及第二薄膜晶体管TRX4分别电性连接至另一些感测组件PD。
详细而言，各个感测组件PD均可具有第一端以及第二端，第一端可耦接于系统电压线VCC2，第二端可耦接于第二薄膜晶体管TRX1、第二薄膜晶体管TRX2、第二薄膜晶体管TRX3或第二薄膜晶体管TRX4的第一端。并且，第二薄膜晶体管TRX1、第二薄膜晶体管TRX2、第二薄膜晶体管TRX3以及第二薄膜晶体管TRX4的第二端可耦接于第一薄膜晶体管TR1的第二端以及第一薄膜晶体管TR2的控制端。
第一薄膜晶体管TR1可具有第一端、第二端以及控制端，第一端耦接于系统电压线VCC1，第二端耦接于感测组件PD，且控制端可耦接于控制信号RST。第一薄膜晶体管TR1根据控制信号RST，连接或断开系统电压线VCC1。当第一薄膜晶体管TR1连接系统电压线VCC1时，可分别地对感测组件PD进行电位重置；反之，当第一薄膜晶体管TR1断开系统电压线VCC1时，则不对感测组件PD进行电位重置。此外，第一薄膜晶体管TR1可轮流地对与第二薄膜晶体管TRX1、第二薄膜晶体管TRX2、第二薄膜晶体管TRX3以及第二薄膜晶体管TRX4连接的感测组件PD进行电位重置。
再者，第一薄膜晶体管TR2亦可具有第一端、第二端以及控制端，第一端耦接于系统电压线VCC0，第二端耦接于第一薄膜晶体管TR3的第一端，且控制端可耦接于第一薄膜晶体管TR1的第二端以及感测组件PD的第二端。
再者，第一薄膜晶体管TR3亦可具有第一端、第二端以及控制端，第一端耦接于第一薄膜晶体管TR2的第二端，第二端耦接于读出信号线VOUT，且控制端耦接于扫描线信号SEL。第一薄膜晶体管TR3可根据扫描线信号SEL，连接或断开第一薄膜晶体管TR3的第一端与读出信号线VOUT。第一薄膜晶体管TR3的第一端连接读出信号线VOUT时，可输出电流至读出信号线VOUT；反之，当第一薄膜晶体管TR3的第一端与读出信号线VOUT断开时，则不输出电流至读出信号线VOUT。此外，第二薄膜晶体管TRX1、第二薄膜晶体管TRX2、第二薄膜晶体管TRX3以及第二薄膜晶体管TRX4的信号可轮流地输出至读出信号线VOUT。
接着，请参照图6，图6显示根据本公开一些实施例中，电子装置1的剖面结构示意图。应理解的是，为了清楚说明，附图仅示意地示出电子装置1的部分组件。根据一些实施例，可添加额外特征于以下所述的电子装置1。
根据一些实施例，电子装置1可包含前述的感测装置10以及显示面板40，显示面板40具有显示侧DS，感测装置10可贴附于显示面板40相对于显示侧DS的一侧。根据一些实施例，电子装置1可具有感测功能，详细而言，电子装置可例如具有触控或是指纹辨识等功能，例如，电子装置1可为触控显示设备，但不限于此。举例而言，显示面板40产生的光线L经手指FP反射之后产生反射光RL，反射光RL可传送至感测装置10，感测装置10可感测手指的碰触，将其转换成电子信号给相应的驱动组件或信号处理组件进行辨识与分析。
详细而言，根据一些实施例，显示面板40可包含盖板402、显示层404以及光源410，盖板402设置于显示层404上，显示层402以及光源410邻近于盖板402，并且显示层404与光源410于盖板402的法线方向(例如，附图中的Z方向)上不重叠。其中，Z方向可例如为盖板402的法线方向，且X方向垂直Z方向，Y方向垂直Z方向。
根据一些实施例，盖板402可提供用于触控、操作的表面，保护位于其下方的显示层404等结构。根据一些实施例，盖板402的材料可包含玻璃、石英、蓝宝石(sapphire)、陶瓷、其它合适的材料、或前述材料的组合，但不限于此。
根据一些实施例，光源410提供红外光波段的光线，且感测组件PD吸收光源410发出的光线，亦即，光源410是用以提供特定的红外光波段光线(例如，附图中的光线L)给感测组件PD。根据一些实施例，前述红外光波段的波长范围可大于或等于约750nm且小于或等于约1500nm(即，750nm≤波长≤1500nm)。根据一些实施例，光源410提供的光线的波长范围大于显示层404提供的光线的波长范围。值得注意的是，吸收特定波段的光线的感测组件PD可减少环境光线以及显示层404产生的光线被感测组件PD吸收所产生的噪声，借此可改善电子装置1的感测灵敏度或整体效能。
此外，如图6所示，根据一些实施例，电子装置进一步包含粘着层406，粘着层406设置于显示面板40与感测装置10之间，感测装置10可透过粘着层406贴附于显示面板40相对于显示侧DS的一侧，但不以此为限。粘着层406可包含具有粘性的材料。根据一些实施例，粘着层406可包含光固化型胶材、热固化型胶材、光热固化型胶材、其它合适的材料、或前述的组合，但不以此为限。例如，根据一些实施例，粘着层406可包含光学透明胶(optical clearadhesive，OCA)、光学透明树脂(optical clear resin，OCR)、感压胶(pressure sensitiveadhesive，PSA)其它合适的材料、或前述的组合，但不以此为限。
接着，请参照图7，图7显示根据本公开一些实施例中，感测装置10A的结构示意图。应理解的是，图7仅示意地示出感测装置10A的驱动基板100以及感测模块200，其中，感测模块200可透过接合垫300接合于驱动基板100，但不以此为限。驱动基板100以及感测模块200的详细结构可参照前述实施例所述的内容，于此便不再重复。
如图7所示，根据一些实施例，驱动基板100的第一基板102以及感测模块200的第二基板202可为曲面基板，亦即，驱动基板100的第一基板102以及感测模块200的第二基板202皆具有可挠性。借由此种结构设计，可减少或省略一般感测装置所需的光学结构，例如可减少所需设置的透镜数量，但不限于此。再者，具有曲面设计的可提供较广的视野(fieldof view，FOV)。
接着，请参照图8，图8显示根据本公开另一些实施例中，感测装置10B的结构示意图。应理解的是，图8仅示意地示出感测装置10B的驱动基板100以及感测模块200。
如图8所示，根据一些实施例，感测装置10B可包含多个感测模块200，且多个感测模块200可接合于同一驱动基板100上，也就是说，多个感测模块200可耦接于同一驱动基板100。详细而言，多个感测模块200可透过多个接合垫300结合于同一驱动基板100上。再者，驱动基板100的第一基板102以及感测模块200的第二基板200亦可为曲面基板。借由此种结构设计，感测模块200可以经个别测试后再与驱动基板100接合，若感测模块200有故障的情况发生，也可个别进行替换或修补，提升感测装置10B的耐用度。
综上所述，根据本公开一些实施例，提供的感测装置使用包含薄膜晶体管的有源式数组驱动基板。透过本公开实施例的基板设计可降低制作成本，增加感测装置的相关应用范围。根据本公开一些实施例，感测装置检测特定波段的光线且搭配基板的结构设计可降低噪声对感测模块的影响，进而改善信号噪声比或提升感测装置的整体效能。
虽然本公开的实施例及其优点已公开如上，但应该了解的是，任何本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰。本公开实施例之间的特征只要不违背发明精神或相冲突，均可任意混合搭配使用。此外，本公开的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的制程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，任何本领域技术人员可从本公开揭示内容中理解现行或未来所发展出的制程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本公开使用。因此，本公开的保护范围包含上述制程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。本公开的保护范围当视后附的权利要求范围所界定者为准。本公开的任一实施例或权利要求不须达成本公开所公开的全部目的、优点、特点。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种感测装置，其特征在于，包括：
一驱动基板，包括一第一基板以及设置于所述第一基板上的多个驱动电路，所述多个驱动电路各自包括多个薄膜晶体管；
一感测模块，接合于所述驱动基板上，所述感测模块包括一第二基板以及设置于所述第二基板上的多个感测组件；以及
多个接合垫，所述感测模块透过所述多个接合垫接合于所述驱动基板；
其中，所述多个驱动电路各自电性连接至所述多个感测组件的至少一者。
2.如权利要求1所述的感测装置，其特征在于，所述多个薄膜晶体管包括一第一薄膜晶体管以及多个第二薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管借由所述多个第二薄膜晶体管分别电性连接至所述多个感测组件。
3.如权利要求1所述的感测装置，其特征在于，所述感测组件包括一半导体材料，所述半导体材料包括磷化铟(InP)、锑化铟(InSb)、砷化铟镓(InGaAs)、硫化铅(PbS)、硒化铅(PbSe)、碲化汞镉(HgCdTe)或前述的组合。
4.如权利要求1所述的感测装置，其特征在于，所述第一基板的材料包括玻璃或聚酰亚胺。
5.如权利要求1所述的感测装置，其特征在于，所述第二基板为一磊晶基板。
6.如权利要求1所述的感测装置，其特征在于，包括多个感测模块，其中所述多个感测模块接合于所述驱动基板上。
7.如权利要求1所述的感测装置，其特征在于，所述多个感测组件是用以吸收红外光波段的光线。
8.如权利要求7所述的感测装置，其特征在于，所述红外光波段的波长范围大于或等于750纳米且小于或等于1500纳米。
9.如权利要求1所述的感测装置，其特征在于，更包括设置于所述驱动基板上的多个第一电极以及设置于所述感测模块上的多个第二电极，其中所述多个接合垫设置于所述多个第一电极以及所述多个第二电极之间。
10.如权利要求1所述的感测装置，其特征在于，其特征在于，所述多个感测组件之间的间距范围大于或等于10微米且小于或等于30微米。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005114749A1 (en) * 2004-05-21 2005-12-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
CN101233394B (zh) * 2005-07-27 2014-02-26 株式会社半导体能源研究所 半导体装置
KR20100108109A (ko) * 2009-03-27 2010-10-06 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그 제조 방법
US9111830B1 (en) * 2013-05-22 2015-08-18 Sensors Unlimited, Inc. Perforated blocking layer for enhanced broad band response in a focal plane array
TWI685961B (zh) * 2016-06-17 2020-02-21 優顯科技股份有限公司 光電半導體裝置
US20210319197A1 (en) * 2016-11-15 2021-10-14 Bidirectional Display Inc. Apparatus and method for optically capturing fingerprint or other images on display screen
US10503955B2 (en) * 2017-08-29 2019-12-10 Synaptics Incorporated Device with improved circuit positioning
WO2019153151A1 (zh) * 2018-02-07 2019-08-15 华为技术有限公司 指纹采集装置和指纹采集方法
CN112055893B (zh) * 2019-03-18 2024-04-05 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其制作方法
KR102393910B1 (ko) * 2019-03-22 2022-05-03 아크소프트 코포레이션 리미티드 타일형 이미지 센서
US11825726B2 (en) * 2019-05-10 2023-11-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and electronic device
DE112020003145T5 (de) * 2019-06-26 2022-03-17 Sony Semiconductor Solutions Corporation Festkörperbildgebungsvorrichtung
CN112242415A (zh) * 2019-07-18 2021-01-19 群创光电股份有限公司 电子装置
EP3792975A1 (en) * 2019-09-11 2021-03-17 Artilux Inc. Display apparatus
CN112651264A (zh) * 2019-10-10 2021-04-13 群创光电股份有限公司 电子装置
KR20210126840A (ko) * 2020-04-10 2021-10-21 삼성디스플레이 주식회사 감지 모듈 및 이를 갖는 표시장치

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