JP2011243950A - 光センシング回路、該光センシング回路の駆動方法、及び該光センシング回路を採用した光センシング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光センシングのための感光性酸化物半導体トランジスタとスイッチングトランジスタとが直列に連結された構造を持つ光センシング回路。かかる構造で、待ち時には感光性酸化物半導体トランジスタのゲートにハイ電圧が印加され、スイッチングトランジスタにロー電圧が印加される。そして、データ出力時には感光性酸化物半導体トランジスタのゲートにロー電圧が印加され、スイッチングトランジスタにハイ電圧が印加される。
【選択図】図6
Description
例えば、前記感光性酸化物半導体は、ZnO系の酸化物を含む。
前記ZnO系の酸化物は、ZnOまたはHf、Y、Ta、Zr、Ti、Cu、Ni、Cr、In、Ga、Al、Sn及びMgから選択された少なくとも一つの材料とZnOとの混合物を含む。
110 ゲートドライバ
120 光センシングパネル
130 データドライバ
140 A/D変換器(Analog Digital Converter;ADC)
Claims (25)
- 光を感知する光センシングトランジスタと、
前記光センシングトランジスタと直列に連結されてデータを出力するスイッチングトランジスタと、を備え、
前記光センシングトランジスタは、チャンネル層として感光性酸化物半導体を備える感光性酸化物半導体トランジスタの光センシング回路。 - 前記スイッチングトランジスタのゲートに連結される第1ゲートラインと、
前記スイッチングトランジスタのソースに連結されるデータラインと、
前記光センシングトランジスタのドレインに連結される駆動電圧ラインと、
前記光センシングトランジスタのゲートに連結される第2ゲートラインと、をさらに備える請求項1に記載の光センシング回路。 - 待ち時間中には、前記第1ゲートラインを通じてロー電圧が供給され、前記第2ゲートラインを通じてハイ電圧が供給され、データ出力瞬間には、前記第1ゲートラインを通じてハイ電圧が供給され、前記第2ゲートラインを通じてロー電圧が供給される請求項2に記載の光センシング回路。
- 前記ハイ電圧は、前記光センシングトランジスタの内部にトラップされた電荷を除去できる正の電圧と前記スイッチングトランジスタをオンさせる電圧のうち高い電圧であり、前記ロー電圧は、前記スイッチングトランジスタのしきい電圧と前記光センシングトランジスタのしきい電圧のうち低い電圧である請求項3に記載の光センシング回路。
- 前記光センシングトランジスタは、
基板と、
前記基板上に配された絶縁層と、
前記絶縁層の少なくとも一部上に配されたゲートと、
少なくとも前記ゲートの周囲を覆うように前記絶縁層及びゲート上に配されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に配されたチャンネル層と、
前記チャンネル層の両側をそれぞれ覆うように配されたソース及びドレインと、
前記ソース、ドレイン及びチャンネル層を全体的に覆うように配された透明絶縁層を備え、
前記チャンネル層は、感光性酸化物半導体を備える請求項1に記載の光センシング回路。 - 前記光センシングトランジスタは、
基板と、
前記基板上に配されたチャンネル層と、
前記チャンネル層の中心領域に配されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に配されたゲートと、
前記チャンネル層上で前記ゲートの両側にそれぞれ離れて配されたソース及びドレインと、
前記ゲート、ソース及びドレインを覆うように配された透明絶縁層と、を備え、
前記チャンネル層は、感光性酸化物半導体を備える請求項1に記載の光センシング回路。 - 前記感光性酸化物半導体は、ZnO系の酸化物を含む請求項1に記載の光センシング回路。
- 前記ZnO系の酸化物は、ZnOまたはHf、Y、Ta、Zr、Ti、Cu、Ni、Cr、In、Ga、Al、Sn及びMgから選択された少なくとも一つの材料とZnOとの混合物を含む請求項7に記載の光センシング回路。
- 前記感光性酸化物半導体トランジスタは、入射光の色または波長によってドレイン電流が変化する請求項1に記載の光センシング回路。
- 前記感光性酸化物半導体トランジスタは、入射光の光量によってドレイン電流が変化する請求項1に記載の光センシング回路。
- 前記感光性酸化物半導体トランジスタは、入射光の波長及び光量によってドレイン電流が変化する請求項1に記載の光センシング回路。
- 光を感知するための光センシングトランジスタと、データを出力するスイッチングトランジスタとが互いに直列に連結されている光センシング回路の駆動方法であって、
前記スイッチングトランジスタのゲートにロー電圧を印加し、前記光センシングトランジスタのゲートにハイ電圧を印加する待ち段階と、
前記スイッチングトランジスタのゲートにハイ電圧を印加し、前記光センシングトランジスタのゲートにロー電圧を印加するデータ出力段階と、を含む光センシング回路の駆動方法。 - 前記ハイ電圧として、前記光センシングトランジスタの内部にトラップされた電荷を除去できる正の電圧と、前記スイッチングトランジスタをオンさせる電圧のうち高い電圧を印加することを含む請求項12に記載の光センシング回路の駆動方法。
- 前記ロー電圧として、前記スイッチングトランジスタのしきい電圧と、前記光センシングトランジスタのしきい電圧のうち低い電圧を印加することを含む請求項12に記載の光センシング回路の駆動方法。
- 前記待ち段階で、前記光センシングトランジスタへの光の印加如何と関係なく、前記スイッチングトランジスタからロー信号を出力することを含む請求項12に記載の光センシング回路の駆動方法。
- 前記データ出力段階で、前記光センシングトランジスタへの光の印加時に前記スイッチングトランジスタからハイ信号を出力し、前記光センシングトランジスタへの光の非印加時に前記スイッチングトランジスタからロー信号を出力することを含む請求項12に記載の光センシング回路の駆動方法。
- 前記データ出力段階で、前記光センシングトランジスタに入射する光の光量に比例するハイ信号を前記スイッチングトランジスタから出力することを含む請求項16に記載の光センシング回路の駆動方法。
- 前記光センシングトランジスタは、チャンネル層として感光性酸化物半導体を備える感光性酸化物半導体トランジスタである請求項12に記載の光センシング回路の駆動方法。
- 前記感光性酸化物半導体はZnO系の酸化物を含む請求項18に記載の光センシング回路の駆動方法。
- 前記ZnO系の酸化物は、ZnOまたはHf、Y、Ta、Zr、Ti、Cu、Ni、Cr、In、Ga、Al、Sn及びMgから選択された少なくとも一つの材料とZnOとの混合物を含む請求項19に記載の光センシング回路の駆動方法。
- 入射光を感知する光センシングパネルと、
前記光センシングパネルにゲート電圧を提供するためのゲートドライバと、
前記光センシングパネルの出力を測定するデータドライバと、
前記データドライバのアナログ信号出力をデジタル信号に変換するA/D変換器と、を備え、
前記光センシングパネルは、複数の光センシング画素のアレイを備え、前記複数の光センシング画素のそれぞれは、請求項1に記載の光センシング回路を備える光センシング装置。 - 前記光センシングパネルは、行(row)方向に沿って配列された複数の第1ゲートラインと第2ゲートライン、及び列(column)方向に沿って配列された複数の駆動電圧ラインとデータラインとをさらに備える請求項21に記載の光センシング装置。
- 前記複数の第1及び第2ゲートラインは前記ゲートドライバに連結されており、前記複数のデータラインは前記データドライバに連結されている請求項22に記載の光センシング装置。
- 前記ゲートドライバは、前記第1及び第2ゲートラインを通じてそれぞれの光センシング画素に一行ずつ順次にゲート電圧を供給する請求項23に記載の光センシング装置。
- 前記光センシング装置は、映像獲得装置またはリモート光タッチパネルである請求項21に記載の光センシング装置。
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