KR20080074118A - 광전변환장치 - Google Patents

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카주오 니시
유우스케 스가와라
히로노부 타카하시
슈지 후카이
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

제1 전극과 제2 전극의 사이에 광전변환층을 구비한 광전변환장치가 제공된다. 제1 전극은 광전변환층과 일부 접촉하는 구조를 가지고, 그 접촉 부분에 있어서의 제1 전극의 단면 형상은 테이퍼 형상으로 한다. 이 경우, 일 도전형의 제1 반도체층의 일부는 제1 전극과 접촉한다. 제1 전극의 단부의 평면 형상은 각지지 않은 것이 바람직한데, 즉 단부를 평평하게 한 형상이나 곡면 형상이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 전계 집중이나 응력 집중을 억제할 수 있어, 광전변환장치의 특성 열화를 줄일 수 있다.
Figure 112008032410811-PCT00001
광전변환, 전극, 테이퍼, 광센서

Description

광전변환장치{PHOTOELECTRIC CONVERSION DEVICE}
본 발명은 수광한 광강도에 따라 전기신호를 출력하는 광전변환장치에 관한 것이다.
전자파의 검지에 사용되는 광전변환장치로서, 자외선에서 적외선에 걸쳐서 감도를 가지는 것은 총괄해서 광센서라고도 부르고 있다. 그 중에서, 파장 400ｎｍ∼700ｎｍ의 가시광선영역에 감도를 가지는 것은 가시광선센서라고도 불리며, 생활환경에 따라 조도 조정이나 온/오프 제어 등이 필요한 기기류에 다양하게 이용되고 있다.
그러한 가시광선영역에 감도를 가지는 광센서로서 아모포스 실리콘 포토 다이오드를 사용하고, 그 아모포스 실리콘 포토 다이오드와 박막 트랜지스터로 구성한 증폭기를 일체로 형성한 광센서 장치가 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 1: 일본국 공개특허공보 특개 2005-129909호 참조).
광센서는 휴대전화기 등에 장착되어, 액정 디스플레이의 백라이트의 광량 조정용으로 사용된다. 광센서는 광전변환 특성을 구비한 다이오드형의 구조로 되어 있다. 수광한 빛을 감도 좋게 전류로서 추출하기 위해서 전극과 접속해서 역방향 바이어스를 인가한다. 또한 출력 전류에 처리를 가하기 위해서, 트랜지스터로 구성한 증폭회로나 신호 처리 회로 등과 접속해서 구동한다.
그런데 아모포스 실리콘 포토 다이오드나 박막 트랜지스터와 같이 박막을 적층해서 형성하는 광전변환장치는, 전기적 혹은 물리적인 작용에 의해 스트레스가 가해지면 동작 특성이 열화하는 것이 문제되었다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해서, 광전변환장치의 신뢰성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 전극과 광전변환층의 접속 부분을 개량하여 접속부에 있어서의 전계 집중을 방지함으로써, 특성의 열화를 억제한다.
본 발명의 일 측면은, 일 도전형의 제1 반도체층과, 제2 반도체층과, 일 도전형과는 반대의 도전형의 제3 반도체층을 가지는 광전변환층과, 제1 반도체층과 접촉하는 제1 전극과, 제3 반도체층과 접촉하는 제2 전극을 구비한 광전변환장치다. 상기 광전변환장치에서, 제1 반도체층과 제1 전극이 접촉하는 부분에 있어서의 제1 전극의 단부의 단면 형상은, 테이퍼 형상이다.
본 발명에 있어서, 제1 전극의 단면에 있어서의 단부의 단면의 테이퍼 각은, 80도 이하인 것이 바람직하다. 또한 제1 반도체층과 제1 전극이 접촉하는 부분에 있어서의 제1 전극의 단면의 정점의 각도는, 90도보다 커지도록 설정된다.
이렇게, 제1 전극의 단면구조를 테이퍼 형상으로 함으로써, 광전변환층의 단차 피복성을 개선할 수 있고, 전기적 혹은 물리적인 스트레스를 완화할 수 있다.
또한 제1 전극의 평면구조에 각진 부위가 생기지 않도록 함으로써, 광전변환층의 단차 피복성을 개선할 수 있고, 전기적 혹은 물리적인 스트레스를 완화할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면은, 제1 전극과 제2 전극의 사이에 광전변환층을 구비한 광전변환장치다. 광전변환장치는, 기판 위에, 일 도전형의 제1 반도체층과, 제2 반도체층과, 일 도전형과는 반대의 도전형의 제3 반도체층을 가지는 광전변환층과, 제1 반도체층과 접촉하는 제1 전극과, 제3 반도체층과 접촉하는 제2 전극과, 제1 반도체층 및 제1 전극과 접촉하는 보호막을 구비한다. 상기 광전변환장치에서, 제1 반도체층과 보호막과가 접촉하는 부분에 있어서의 보호막의 단부의 단면 형상은, 테이퍼 형상이다.
본 발명에 있어서, 보호막과 제1 전극이 접촉하는 부분에 있어서의 제1 전극의 단부의 단면 형상은, 테이퍼 형상으로 해도 된다. 또한 이때 제1 전극의 단부의 단면의 테이퍼 각은, 80도 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 보호막의 단부의 단면의 테이퍼 각은, 80도 이하인 것이 바람직하다. 또한 제1 반도체층과 보호막이 접촉하는 부분에 있어서의 보호막의 단면의 정점의 각도는, 90도보다 커지도록 설치된다.
이렇게, 보호막의 단면구조를 테이퍼 형상으로 함으로써, 광전변환층의 단차 피복성을 개선할 수 있고, 전기적 혹은 물리적인 스트레스를 완화할 수 있다.
또한 보호막의 평면구조에 각진 부위가 생기지 않도록 함으로써, 광전변환층의 단차 피복성을 개선할 수 있고, 전기적 혹은 물리적인 스트레스를 완화할 수 있다.
본 발명에 있어서, 보호막은, 절연재료, 또는 제1 반도체층의 저항보다 고저항의 재료인 것이 바람직하다. 또한 보호막은, 투광성 수지이며, 가시광선 대역의 빛을 투과하는 것이 바람직하다. 또한, 보호막은, 감광성 재료인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 보호막은, 특정한 파장 대역의 빛(특정한 색)을 선택적으로 투과하는, 소위 컬러 필터로서의 기능을 부여해도 좋다.
상기한 발명의 구성에 있어서, 제1 전극은 트랜지스터에 접속할 수 있다. 트랜지스터로서는 박막 트랜지스터인 것이 바람직하다.
전극, 광전변환층 및 트랜지스터를 지지하기 위해, 유리 기판, 플라스틱 기판 등을 적용할 수 있다. 그 기판은 유연성을 가질 수 있다.
본 발명에 의하면, 광전변환층과 전극의 접속 부분에 있어서, 전계 집중이나 응력 집중을 억제할 수 있어, 특성 열화를 줄일 수 있다. 따라서 광전변환장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 광전변환장치에 관련되는 회로 구성을 도시한 도면.
도 2a 및 2b는 본 발명의 광전변환장치의 단면도.
도 3a 및 3b는 본 발명의 광전변환장치의 단면도와 평면도.
도 4a 내지 4d는 본 발명의 광전변환장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 광전변환장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 6a 및 6b는 본 발명의 광전변환장치의 단면도.
도 7은 본 발명의 광전변환장치를 설치한 장치를 도시한 도면.
도 8a 및 8b는 본 발명의 광전변환장치를 설치한 장치를 도시한 도면.
도 9a 및 9b는 본 발명의 광전변환장치를 설치한 장치를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 광전변환장치를 설치한 장치를 도시한 도면.
도 11a 및 11b는 본 발명의 광전변환장치를 설치한 장치를 도시한 도면.
[부호의 설명]
100 광전변환장치 101 증폭회로
101a 박막 트랜지스터 101b 박막 트랜지스터
102 포토 다이오드 103 출력 단자
201 기판 202 전극
203 ｐ형 반도체층 204 ｉ형 반도체층
205 ｎ형 반도체층 206 절연막
207 전극 208 절연막 209 전극
210 전극 211 보호막
401 유리 기판 402 박막 트랜지스터
403 전극 404 전극
405 ｐ형 반도체층 406 ｉ형 반도체층
407 ｎ형 반도체층 408 절연막
409 전극 410 절연막
411 전극 412 보호막
413 컬러 필터 414 오버코트
701 본체(A) 702 본체(B)
703 케이싱 704 조작키
705 음성출력부 706 음성입력부
707 회로기판 708 표시 패널(A)
709 표시 패널(B) 710 경첩
711 투광성 재료부 712 광전변환장치
721 본체 722 케이싱
723 표시 패널 724 조작키
725 음성출력부 726 음성입력부
727 광전변환장치 728 광전변환장치
731 본체 732 케이싱
733 표시부 734 키보드
735 외부접속 포트 736 포인팅 마우스
741 케이싱 742 지지대
743 표시부 751a 기판
75lb 기판 752 액정층
753 백라이트 754 광전변환장치
755a 편광 필터 755b 편광 필터
761 케이싱 762 액정 패널
801 릴리스 버튼 802 메인 스위치
803 뷰 파인더 804 플래시
805 렌즈 806 경통
807 하우징 811 접안 파인더
812 모니터 813 조작 버튼
본 발명의 실시예에 대해서, 도 2a, 도 2b, 및 도 3a, 도 3b를 사용하여 설명한다. 도 3b는 도 3a를 기판측에서 본 도면이다.
기판(201)으로서 유리 기판을 사용한다. 또는 유연성 기판을 사용해도 된다. 광전변환층으로의 빛이 기판(201)측으로부터 입사할 경우, 기판(201)은 빛의 투과율이 높은 것이 바람직하다. 또한 기판(201)에 가시광선의 범위의 파장에 대하여, 투과 파장의 선택성을 갖게 함으로써, 특정한 파장 범위에 감도를 가지는 광센서로 할 수도 있다.
전극(202)으로서, 티타늄(Ｔｉ)을 사용한다. 이 전극은 도전성이 있으면 되고, 단층막이어도 좋고 적층막이어도 좋다. 전극의 최표면층으로는, 가열처리에 의해 광전변환층을 변질시켜도 광전변환 특성이 변화하지 않는 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
보호막(211)으로서 폴리이미드를 사용한다. 이 보호막은 전극(202)의 단부를 덮음으로써 전극 단부에서의 광전변환층의 커버리지 불량을 줄이고, 단부에서의 전계 집중이 일어나지 않도록 하는 것을 목적으로 하기 때문에, 폴리이미드에 한정되지 않는다. 이 보호막은 절연막이 아니어도 목적을 달성할 수 있고, 도전성을 가져도 된다. 그러나 너무 도전성이 높으면, 정전기 내성이 나빠진다. 따라서 보호막은 고저항인 것이 바람직하다. 또한 폴리이미드 등 유기수지를 사용한 경우에는, 감광성 재료를 사용함으로써 도포, 노광, 현상, 소성만으로 용이하게 형성할 수 있고, 테이퍼가 완만해지기 때문에, 후의 공정에서 제조되는 막의 커버리지를 향상시킬 수 있다. 빛이 기판(201)측으로부터 입사하는 경우에는, 빛의 투과율이 높은 보호막을 사용하는 것이 바람직하다.
광전변환층으로서, ｐ형 반도체층(203), ｉ형 반도체층(204), ｎ형 반도체층(205)을 사용한다. 본 형태에서는, 반도체막에는 실리콘막을 사용한다. 실리콘막은 아모포스여도 좋고 세미 아모포스여도 좋다. 본 명세서에서는, ｉ형 반도체층이란, 반도체층에 포함되는 ｐ형 혹은 ｎ형을 부여하는 불순물이 1×1020cm-3 이하의 농도이며, 산소 및 질소가 5×1019cm-3 이하의 농도이며, 암전도도에 대하여 광전도도가 1000배 이상인 반도체층을 가리킨다. 또 ｉ형 반도체층에는, 붕소(B)가 10∼1000ｐｐｍ 첨가되어 있어도 된다.
내광성에 대한 신뢰성을 향상시키기 위해, 빛의 입사측에 ｐ형 반도체를 사용하는 것이 바람직하다. 따라서 빛이 기판(201)과 역방향으로부터 입사하는 경우 에는, 205를 ｐ형 반도체층, 203을 ｎ형 반도체층으로 할 수도 있다.
절연막(206, 208)에는 에폭시 수지를 사용한다. 이 절연막은 절연성이 있으면 되기 때문에, 에폭시 수지에 한정되지 않는다. 빛이 기판(201)과 역방향으로부터 입사하는 경우에는, 빛의 투과율이 높은 절연막을 사용하는 것이 바람직하다.
전극(207, 209, 210)에는 니켈(Ｎｉ)을 사용한다. 이 전극은 도전성을 가지면 된다. 스크린인쇄로 형성하는 경우에는 도전성 페이스트를 사용할 수 있다. 또는 잉크젯법으로 형성해도 좋다. 전극(210)은 설치시의 땜납에 대한 습윤성 향상을 위해, 전극의 표면에 구리(Ｃｕ)를 형성하여 적층구조로 해도 된다.
여기에서, 절연막(206)과 전극(207)은, 광전변환층을 형성할 때의 마스크로 사용한다.
보호막(211)의 형성으로서, 그 형상에 따라 도 2a와 같이 ｐ형 반도체층(203)의 전체 면에 접해서 형성되는 경우와, 도 2b와 같이 전극(202)의 단부 주변에만 형성되는 경우가 있다. 도 2a의 구조에서는, ｐ형 반도체층(203)이 새롭게 형성된 보호막(211)에 접하기 때문에, 하지막의 상태에 의존하지 않고, 안정된 특성을 얻을 수 있다. 또는 도 2b의 구조에서는, 빛이 보호막(211)을 통과하지 않고, 광전변환층에 도달하기 때문에, 광 이용 효율이 높다.
또한 도시하지 않지만, 전극(202) 중, 상부 구조와 전기적으로 접속하는 곳 이외의 전체 표면을 보호막(211)으로 덮을 수도 있다. 다만, 보호막에 수지재료를 사용했을 경우, 강도가 약해질 수도 있다. 따라서 전체 표면을 덮는 경우에는 무기재료를 사용하는 것이 바람직하다.
도 3a에 나타낸 바와 같이, 보호막(211)을 사용하지 않는 경우에는, 전극(202)의 단부가 테이퍼 형상이 되도록 하면 좋다. 단부를 테이퍼 형상으로 함으로써, 전극(202)과 광전변환층의 커버리지를 향상시킬 수 있어, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이때, 어느 구조로 하더라도, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 전극(202)과 광전변환층이 접하는 부분의 평면 형상으로부터 각을 없앰으로써 전계 집중을 방지할 수 있고, 각진 부분에 의한 광전변환층의 커버리지 불안정성을 제거할 수 있다. 따라서, 광전변환층과 전극의 접속 부분에 있어서, 전계 집중이나 응력 집중을 억제할 수 있고, 특성 열화를 줄여서 광전변환장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
[실시예 1]
본 실시예에서는, 박막 트랜지스터와 포토 다이오드를 사용한 광전변환장치의 일례에 관하여 설명한다.
본 실시예에 나타내는 광전변환장치에서는, 박막 트랜지스터로 구성되는 증폭회로와 포토 다이오드를 동일 기판 위에 일체로 형성하고 있다. 도 1에 그 구성의 일례를 회로도로 나타낸다. 이 광전변환장치(100)는, 포토 다이오드(102)의 출력을 증폭하는 증폭회로(101)를 구비하고 있다. 증폭회로(101)로서는 여러 가지 회로 구성을 적용할 수 있다. 본 실시예에서는 박막 트랜지스터(101a)와 박막 트랜지스터(101b)로 커런트 미러 회로를 구성하고 있다. 박막 트랜지스터(101a 및 101b)의 소스 단자는 각각 외부전원 ＧＮＤ에 접속되어 있다. 박막 트랜지스터(101b)의 드레인 단자는 출력 단자(103)에 접속되어 있다. 포토 다이오드(102)는, ｐｎ접합, ｐｉｎ접합 혹은 그것과 동등한 기능을 갖춘 것이면 된다. 포토 다이오드(102)의 양극(ｐ층측)은 박막 트랜지스터(101a)의 드레인 단자와 접속하고, 음극(ｎ층측)은 출력 단자(103)와 접속하고 있다.
포토 다이오드(102)에 빛이 조사되면, 음극(ｎ층측)에서 양극(ｐ층측)으로 광전류가 흐른다. 이것에 의해, 증폭회로(101)의 박막 트랜지스터(101a)에 전류가 흐르고, 그 전류를 흘려보내는 데에 필요한 전압이 게이트에 발생한다. 박막 트랜지스터(101b)의 게이트 길이 L, 채널 폭 W가 박막 트랜지스터(101a)와 동일하면, 포화 영역에서, 박막 트랜지스터(101a)와 박막 트랜지스터(101b)의 게이트 전압이 동일하기 때문에 동일한 전류치의 전류가 흐른다. 원하는 증폭을 얻기 위해서, 박막 트랜지스터(101b)를 병렬 접속할 수 있다. 그 경우, 병렬로 접속한 트랜지스터의 수(n개)에 비례해서 증폭된 전류를 얻을 수 있다.
이때, 도 1은 n채널형의 박막 트랜지스터를 사용했을 경우에 대해서 나타내지만, p채널형의 박막 트랜지스터를 사용해도 유사한 기능을 가지는 광전변환장치를 형성할 수 있다.
다음에 박막 트랜지스터와 포토 다이오드를 구비한 광전변환장치의 제조 방법에 대해서 도면을 참조해서 설명한다. 유리 기판(401) 위에 박막 트랜지스터(402)를 형성한다. 박막 트랜지스터(402)에 접속하는 전극(403)을 형성한다. 본 실시예에서는, 전극(403)으로서 스퍼터링법으로 티타늄(Ｔｉ)을 400ｎｍ 성막한다(도 4a 참조). 전극(403)은 도전성 재료면 되지만, 후에 형성하는 광전변환층(대표적으로는 아모포스 실리콘)과 반응해서 합금이 되기 어려운 도전성의 금속막을 사 용하는 것이 바람직하다.
다음에 전극(403)의 단부가 테이퍼 형상이 되도록 에칭하여, 전극(404)을 형성한다. 이때, 전극(404)의 테이퍼 각은 80도 이하, 바람직하게는 45도 이하가 되도록 형성한다. 이에 따라, 후에 형성되는 광전변환층의 커버리지가 좋아져, 신뢰성을 향상시킬 수 있다(도 4b 참조). 후에 형성되는 광전변환층과 접하는 부분은, 전극(404)이 평면 형상을 가지도록, 즉 전극(404)의 단면에 있어서의 전극(404)의 정점의 각도가 90도보다 크고, 바람직하게는, 더 각이 없는 형상이 되도록 형성한다.
다음에 ｐ형 반도체막을 형성한다. 본 실시예에서는 ｐ형 반도체막으로서, 예를 들면 ｐ형 아모포스 반도체막을 형성한다. ｐ형 아모포스 반도체막으로서, 주기율표 13족의 불순물원소, 예를 들면 붕소(B)를 포함한 아모포스 실리콘막을 플라스마CVD법으로 성막한다.
ｐ형 반도체막을 형성한 후, 도전형을 부여하는 불순물을 포함하지 않는 반도체막인 ｉ형 반도체막(진성 반도체막이라고도 한다.) 및 ｎ형 반도체막을 순차적으로 형성한다. 본 실시예에서는, ｐ형 반도체막을 10∼50ｎｍ, ｉ형 반도체막을 200∼1000ｎｍ, ｎ형 반도체막을 20∼200ｎｍ의 막 두께로 형성한다.
ｉ형 반도체막으로서는, 예를 들면 플라스마CVD법으로 아모포스 실리콘막을 형성하면 좋다. 또 ｎ형 반도체막으로서는, 주기율표 15족의 불순물원소, 예를 들면 인(P)을 포함한 아모포스 실리콘막을 형성해도 좋다. 또는 ｎ형 반도체막으로서, 아모포스 실리콘막을 형성한 후, 주기율표 15족의 불순물원소를 도입해도 좋 다.
이때, ｐ형 반도체막, ｉ형 반도체막 및 ｎ형 반도체막은, 반대의 순서로 적층해도 되는데, 즉 ｎ형 반도체막, ｉ형 반도체막 및 ｐ형 반도체막의 순으로 적층해도 된다.
또 ｐ형 반도체막, ｉ형 반도체막 및 ｎ형 반도체막으로서, 아모포스 반도체막뿐만 아니라, 세미 아모포스 반도체막을 사용해도 된다.
이때 세미 아모포스 반도체막이란, 비정질 반도체와 결정 구조를 가지는 반도체(단결정, 다결정을 포함한다) 막의 중간적인 구조의 반도체를 포함한 막이다. 이 세미 아모포스 반도체막은, 자유에너지적으로 안정된 제3 상태를 가지는 반도체막이며, 단거리 질서를 가지고 격자 변형을 가지는 결정질 물질이다. 결정입자는 그 입경을 0.5∼20ｎｍ으로 설정해서 비단결정 반도체막 내에 분산시킬 수 있다. 그 라만 스펙트럼은 520cm-1보다도 저파수측으로 시프트한다. 세미 아모포스 반도체막에서는 X선 회절에 의해 Ｓｉ결정 격자에 유래한다고 여겨지는 (111), (220)의 회절 피크가 관측된다. 세미 아모포스 반도체막은 댕글링 본드를 종단시키기 위해서 수소 또는 할로겐을 적어도 1원자％ 또는 그 이상 포함한다. 본 명세서에서는 편의상, 이러한 반도체막을 세미 아모포스 반도체(ＳＡＳ)막이라고 부른다. 헬륨, 아르곤, 크립톤, 네온 등의 희가스 원소를 포함해서 격자 변형을 더욱 조장시킴으로써 안정성이 향상된 양호한 세미 아모포스 반도체막을 얻을 수 있다. 이때 마이크로 크리스털 반도체막도 세미 아모포스 반도체막에 포함된다.
ＳＡＳ막은 플라스마CVD법으로 형성할 수 있다. 대표적인 재료 가스는 ＳｉＨ4이다. 그 밖에도 Ｓｉ2Ｈ6, ＳｉＨ2Ｃｌ2, ＳｉＨＣｌ3, ＳｉＣｌ4, ＳｉＦ4 등을 사용할 수 있다. 또 수소나, 수소에 헬륨, 아르곤, 크립톤, 네온으로부터 선택된 일종 또는 복수 종의 희가스 원소를 첨가한 가스에 재료 가스를 희석해서 사용함으로써 ＳＡＳ막의 형성을 용이하게 할 수 있다. 희석률은 2배∼1000배의 범위로 ＳｉＨ4 등을 희석하는 것이 바람직하다. 또한, ＳｉＨ4 등에, ＣＨ4, Ｃ2Ｈ6 등의 탄화물 기체, ＧｅＨ4, ＧｅＦ4 등의 게르마늄화 기체, Ｆ2 등을 혼입시켜서, 에너지 대역폭을 1.5∼2.4ｅＶ, 혹은 0.9∼1.1ｅＶ로 조절해도 좋다.
다음에 절연막(408), 전극(409)을 스크린인쇄법이나, 잉크젯법으로 형성해도 좋다. 또는 절연막(408), 전극(409)을 전체 면에 형성하여, 포토리소그래피로 원하는 형상을 제조해도 좋다. 본 실시예에서는, 절연막(408)에는 에폭시 수지, 전극(409)에는 니켈(Ｎｉ)을 사용한다. 니켈(Ｎｉ)을 스크린인쇄법으로 형성할 때에는, 니켈을 포함한 도전 페이스트를 사용한다.
다음에 절연막(408)과 전극(409)을 마스크로 사용해서, ｐ형 반도체막, ｉ형 반도체막 및 ｎ형 반도체막을 에칭하여, ｐ형 반도체층(405), ｉ형 반도체층(406) 및 ｎ형 반도체층(407)을 형성한다(도 4c 참조). 이 에칭시에, 오버코트 에칭에 의해, 전극(404)의 막도 에칭될 경우가 있다. 이러한 경우에 도전성의 저하 등의 문제가 일어난다. 따라서 전극(404)과, ｐ형 반도체막과 ｉ형 반도체막 및 ｎ형 반도체막과의 에칭 선택비는 크게 설정하는 것이 바람직하다.
다음에 절연막(410), 전극(411)을 스크린인쇄법으로 형성한다. 본 실시예에서는, 절연막(410)에는 에폭시 수지를 사용하고, 전극(411)은 땜납과의 습윤성 향상과 설치시의 강도 향상을 위해, 니켈(Ｎｉ)과 구리(Ｃｕ)의 적층구조로 한다(도 4d 참조).
빛이 유리 기판(401)측으로부터 입사할 경우, 박막 트랜지스터(402)를 구성하는 복수의 굴절률이 다른 절연막의 막 두께를 조정함으로써 빛을 간섭시켜서, 광전변환층에 입사하는 빛의 파장 분포를 제어할 수 있다. 빛의 파장 분포를 인간의 시감도에 가능한 한 가깝도록 조정하면, 광전변환장치를 정밀도가 좋은 가시광선 센서로 사용할 수 있다.
본 실시예에 나타낸 바와 같이, 전극과 광전변환층이 접하는 부분을 테이퍼 형상으로 함으로써, 전계 집중을 막을 수 있다. 또한 전극과 광전변환층이 접하는 부분에서의 광전변환층의 단차 피복성이 개선되어, 응력 집중을 억제할 수 있다. 이에 따라, 특성 열화를 줄일 수 있어, 광전변환장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이때 본 실시예는 실시예의 어떠한 기재와 조합하는 것도 가능하다.
[실시예 2]
본 실시예에서는, 광전변환장치의 신뢰성을 향상시키기 위해서, 박막 트랜지스터 형성 후에, 전극의 단부를 보호막에 의해 보호하는 광전변환층을 제조하는 예에 대해서, 도 4a∼도 4d, 도 5a∼도 5c를 사용하여 설명한다. 이때 실시예 1과 동일한 부분은 동일한 부호로 나타내고, 실시예 1에 기재된 제조 공정에 기초하여 제 조하면 된다.
도 4a에 있어서, 전극(403)을 에칭하여, 전극(404)을 형성한다. 이때, 전극(404)의 단부의 형상은, 테이퍼 형상이 아니어도 좋지만, 단부를 테이퍼 형상으로 함으로써, 후에 형성하는 보호막(412)의 커버리지를 향상시킬 수 있다.
다음에 보호막(412)을 폴리이미드로 형성한다(도 5a 참조). 본 실시예에서는, 후에 형성되는 광전변환층에 입사하는 빛이 모두 보호막을 통과하도록, 보호막을 형성한다. 이때, 감광성 폴리이미드를 사용함으로써, 도포, 노광, 현상, 소성만으로 보호막을 용이하게 형성할 수 있다. 또한 테이퍼가 완만해지기 때문에, 후의 공정에서 제조되는 막의 커버리지를 향상시킬 수 있다. 이때, 테이퍼 각은 80도 이하, 바람직하게는 45도 이하가 되도록 형성한다. 또한 이 보호막은, 절연재료로서, 아크릴, 실록산, 산화 실리콘이나, 고저항의 재료, 바람직하게는 제1 반도체층보다 고저항의 재료를 사용할 수 있다. 빛이 유리 기판(401)측으로부터 입사할 경우, 빛의 투과율이 높은 것이 바람직하다.
여기에서, 다음 공정에서 제1 반도체층을 형성하기 전에, 소성, 플라스마 처리 등을 행하는 것이 바람직하다. 보호막의 흡착 수분을 감소시켜, 그 밀착성을 향상시킬 수 있으므로, 광전변환장치의 신뢰성이 향상된다.
후의 공정은 실시예 1과 마찬가지로 제조된다. 도 4c는 도 5b에 대응하고, 도 4d는 도 5c에 대응한다.
본 실시예에 나타낸 바와 같이, 전극의 단차를 완화하도록 보호막을 형성하고, 그 위에서 전극과 광전변환층을 접촉시킴으로써, 전계 집중을 막을 수 있다. 또한 전극과 광전변환층이 접하는 부분에서의 광전변환층의 단차 피복성이 개선되어, 응력 집중을 억제할 수 있다. 이에 따라, 특성 열화를 줄여서 광전변환장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
[실시예 3]
본 실시예에서는, 광전변환장치의 신뢰성을 향상시키기 위해서, 박막 트랜지스터 형성 후에, 전극 단부를 보호막에 의해 보호하여, 광전변환층을 제조할 경우에 있어서, 보호막의 패턴을 변화시키는 예에 대해서, 도 5c, 도 6a를 사용하여 설명한다. 이때 실시예 2와 동일한 부분은 동일한 부호로 나타내고, 실시예 2에 기재된 제조 공정에 기초하여 광전변환장치를 제조하면 된다.
도 5c의 보호막을 전극(404)의 주변에만 형성할 수 있다(도 6a 참조).
본 실시예를 사용함으로써, 보호막에 빛의 투과성이 없어도 광전변환층을 사용할 수 있다. 또한 빛의 투과율이 증가하여, 광전변환의 효율을 상승시킬 수 있다. 또한, 실시예 2와 유사한 작용 효과를 얻을 수 있다.
[실시예 4]
본 실시예에서는, 광전변환장치의 신뢰성을 향상시키기 위해서, 박막 트랜지스터 형성 후에, 전극 단부를 보호막으로 보호해서 광전변환층을 제조할 경우에 있어서, 보호막에 컬러 필터를 사용한 예에 대해서, 도 5c, 도 6b를 사용하여 설명한다. 이때 실시예 2와 같은 부분은 동일한 부호로 나타내고, 광전변환층은 실시예 2에 기재된 제조 공정에 기초하여 제조하면 된다.
도 5c에 있어서, 보호막(412)을 컬러 필터(413), 오버코트(414)로서 형성할 수 있다(도 6b 참조). 오버코트(414)는, 컬러 필터(413) 내에 포함되는 안료 등의 불순물이 광전변환층에 확산하지 않도록 하기 위해서 형성하고 있다. 또한 이렇게 광전변환층과 상당히 가까운 위치에 컬러 필터를 배치함으로써 가로 방향으로부터 입사되는 빛이 컬러 필터를 통과할 수 있기 때문에, 정밀도 높은 광전변환장치를 얻을 수 있다.
도시하지 않지만, 빛의 투과 파장이 다른 컬러 필터를 광전변환소자마다 다른 색으로 도포해서 형성함으로써, 다른 분광감도를 가지는 광전변환장치를 제조할 수 있다.
녹색의 컬러 필터를 사용했을 경우, 인간이 느끼는 시감도와 광전변환층에 투과해 오는 파장의 분포가 상당히 가깝기 때문에, 정밀도 높은 광전변환장치를 가시광선 센서로 사용할 수 있다. 또한, 실시예 2와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.
[실시예 5]
본 실시예에서는, 본 발명에 따른 전자기기에 대해서 예시한다. 구체적인 예로서는, 컴퓨터, 디스플레이 장치, 휴대전화기, 텔레비전 등을 들 수 있다. 그들 전자기기에 대해서 도 7, 도 8a 및 도 8b, 도 9a 및 도 9b, 도 10 및 도 11a 및 도 11b를 참조해서 설명한다.
도 7은 휴대전화기이며, 본체(A)(701), 본체(B)(702), 케이싱(703), 조작키(704), 음성출력부(705), 음성입력부(706), 회로기판(707), 표시 패널(A)(708), 표시 패널(B)(709), 경첩(710), 투광성 재료부(711), 광전변환장치(712)가 케이싱(703)의 내측에 설치된다.
광전변환장치(712)에서는 투광성 재료부(711)를 투과한 빛을 검지하고, 검지된 외부광의 조도에 맞춰서 표시 패널(A)(708) 및 표시 패널(B)(709)의 휘도 컨트롤을 행하거나, 광전변환장치(712)에서 얻어지는 조도에 맞춰서 조작키(704)의 조명 제어를 행한다. 이에 따라 휴대전화기의 소비 전류를 억제할 수 있다. 이 광전변환장치(712)는 실시예 1 내지 4에 나타낸 어느 하나와 같은 구성을 가지므로, 휴대전화기의 동작을 안정화시킬 수 있다.
도 8a 및 도 8b에, 휴대전화의 다른 예를 게시한다. 도 8a 및 도 8b에 있어서, 본체(721)는 케이싱(722), 표시 패널(723), 조작키(724), 음성출력부(725), 음성입력부(726), 광전변환장치(727)를 포함한다.
도 8a에 나타내는 휴대전화에서는, 본체(721)에 설치된 광전변환장치(727)에 의해 외부의 빛을 검지함으로써, 표시 패널(723) 및 조작키(724)의 휘도를 제어할 수 있다.
또 도 8b에 나타내는 휴대전화에서는, 도 8a의 구성에 추가로, 본체(721)의 내부에 광전변환장치(728)를 설치하고 있다. 광전변환장치(728)에 의해, 표시 패널(723)에 설치되는 백라이트의 휘도를 검출할 수 있다.
도 7 및 도 8a, 및 8b에서는, 광전류를 증폭해서 전압출력으로서 추출하는 회로를 구비한 광전변환장치가 휴대전화기에 설치된다. 이에 따라 회로기판에 설치하는 부품수를 줄일 수 있고, 휴대전화기 자체의 소형화를 꾀할 수 있다. 또한 회로와 광전변환장치를 동일 기판 위에 형성할 수 있기 때문에, 노이즈를 저감할 수 있다.
도 9a는 컴퓨터이며, 본체(731), 케이싱(732), 표시부(733), 키보드(734), 외부접속 포트(735), 포인팅 마우스(736) 등을 포함한다.
도 9b는 텔레비전 수상기 등에 해당하는 표시장치다. 본 표시장치는, 케이싱(741), 지지대(742), 표시부(743) 등으로 구성되어 있다.
도 9a의 컴퓨터에 설치되는 표시부(733), 및 도 9b에 나타내는 표시장치의 표시부(743)로서, 액정 패널을 사용했을 경우의 자세한 구성을 도 10에 나타낸다.
도 10에 나타내는 액정 패널(762)은, 케이싱(761)에 내장되어 있고, 기판(751a 및 75lb), 기판(751a 및 75lb)에 끼워진 액정층(752), 편광 필터(755a 및 755b), 및 백라이트(753) 등을 가진다. 또 케이싱(761)에는 광전변환장치(754)가 형성되어 있다.
본 발명을 사용해서 제조된 광전변환장치(754)는 백라이트(753)로부터의 광량을 감지하고, 그 정보가 피드백 되어서 액정 패널(762)의 휘도가 조절된다.
도 11a 및 도 11b는, 본 발명의 광센서를 카메라, 예를 들면 디지털 카메라에 내장한 예를 게시하는 도면이다. 도 11a는 디지털 카메라의 앞쪽 방향에서 본 사시도다. 도 11b는 뒤쪽 방향에서 본 사시도다. 도 11a에 있어서, 디지털 카메라에는, 릴리스 버튼(801), 메인 스위치(802), 뷰 파인더(803), 플래시(804), 렌즈(805), 경통(806), 하우징(807)이 구비되어 있다.
도 11b에 있어서, 접안 파인더(811), 모니터(812), 조작 버튼(813)이 구비되어 있다. 릴리스 버튼(801)은 절반의 위치까지 눌리면, 초점 조정 기구 및 노출 조정 기구가 작동하고, 최하부까지 눌리면 셔터가 열린다. 메인 스위치(802)는, 압하 또는 회전에 의해 디지털 카메라의 전원의 ＯＮ/ＯＦＦ를 전환한다.
뷰 파인더(803)는 디지털 카메라의 앞쪽의 렌즈(805)의 상부에 배치되어 있고, 도 11b에 나타내는 접안 파인더(811)로부터 촬상하는 범위나 초점의 위치를 확인하기 위한 장치다. 플래시(804)는 디지털 카메라의 앞면 상부에 배치된다. 피사체 휘도가 낮을 때에, 릴리스 버튼이 눌려서 셔터가 열림과 동시에 플래시(804)로부터 보조광이 조사된다. 렌즈(805)는 디지털 카메라의 정면에 배치되어 있고, 포커싱 렌즈, 줌 렌즈 등으로 구성된다. 렌즈는 도시하지 않은 셔터 및 조리개와 함께 촬상 광학계를 구성한다. 또한 렌즈의 후방에는, ＣＣＤ(Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ) 등의 촬상소자가 설치된다.
경통(806)은 포커싱 렌즈, 줌 렌즈 등의 초점을 맞추기 위해서 렌즈의 위치를 이동한다. 촬상시에는, 경통을 나오게 해서, 렌즈(805)를 앞쪽으로 이동시킨다. 또한 디지털 카메라를 휴대할 때에는, 렌즈(805)를 들어가게 해서 콤팩트하게 한다. 이때, 본 실시예에서는, 경통을 나오게 하는 것에 의해 피사체를 줌 촬상 할 수 있는 구조로 하지만, 본 발명이 이 구조에 한정되는 것은 아니고, 하우징(807) 내에서의 촬상 광학계의 구성에 의해 경통을 나오게 하지 않더라도 줌 촬상이 가능한 디지털 카메라여도 된다.
접안 파인더(811)는 디지털 카메라의 뒤쪽 윗부분에 설치되어 있고, 그곳을 통해 촬상하는 범위나 초점의 위치를 확인한다. 조작 버튼(813)은 디지털 카메라의 뒤쪽에 설치된 각종 기능 버튼이며, 셋업 버튼, 메뉴 버튼, 디스플레이 버튼, 기능 버튼, 선택 버튼 등을 포함한다.
본 발명의 광센서를 도 11a 및 도 11b에 나타내는 카메라에 내장하면, 광센서가 빛의 유무 및 강도를 감지할 수 있고, 이에 따라 카메라의 노출 조정 등을 행할 수 있다. 또 본 발명의 광센서는 그 밖의 전자기기, 예를 들면 프로젝션 TV, 네비게이션 시스템 등에 응용할 수 있다. 즉 빛을 검출할 필요가 있는 것이면 모두 적용 가능하다.
이때 본 실시예는 실시예 1∼실시예 4의 어떠한 기재와도 조합할 수 있다.
본 발명에 의해, 광전변환층과 전극의 접속 부분에 있어서, 광전변환층의 커버리지 불량이나 전계 집중을 방지함으로써, 열화를 억제할 수 있다. 또 본 발명의 광전변환장치를 내장함으로써, 신뢰성 높은 전기기기를 얻을 수 있다.
본 출원은 2005년 11월 18일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 no. 2005-334854에 기초하는 것으로, 그 모든 내용은 여기에 참조에 의해 포함된다.

Claims (50)

  1. 기판 위에 제1 전극과,
    상기 절연막 및 제1 전극의 일부에 접촉해서 형성된 제1 반도체층을 포함한 광전변환층과,
    상기 광전변환층에 접촉해서 형성된 제2 전극을 구비하고,
    상기 제1 전극의 단부는 테이퍼 형상의 측면을 갖는, 광전변환장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 전극의 단부에 있어서의 단면의 테이퍼 각은 80도 이하인, 광전변환장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 반도체층과 상기 제1 전극이 접촉하는 부분에 있어서의 상기 제1 전극의 단면의 정점의 각도는 90도보다 큰, 광전변환장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 전극은 트랜지스터에 접속된, 광전변환장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 박막 트랜지스터인, 광전변환장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 적어도 가시광선의 범위의 파장에 대하여, 투과 파장의 선택성을 갖는, 광전변환장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 반도체층에 형성된 제2 반도체층과,
    상기 제2 반도체층에 형성된 제1 도전형을 갖는 제3 반도체층을 더 구비하고,
    상기 제1 반도체층은 상기 제1 도전형과는 반대인 제2 도전형을 갖는, 광전변환장치.
  8. 제 1항에 기재된 광전변환장치를 구비한 전자기기로서,
    상기 전자기기는 컴퓨터, 디스플레이 장치, 휴대전화기, 디지털 카메라로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 전자기기.
  9. 절연 표면에 형성된 제1 전극과,
    상기 절연 표면의 일부에 형성되고, 상기 제1 전극의 단부를 덮는 보호막과,
    상기 제1 전극의 일부에 접해서 형성되고 상기 보호막의 적어도 일부를 덮는 제1 반도체층을 구비한 광전변환층과,
    상기 광전변환층에 접해서 형성된 제2 전극을 구비하고,
    상기 보호막의 단부는 테이퍼 형상의 측면을 가지고,
    상기 보호막의 단부는 상기 제1 전극의 단부와 적어도 부분적으로 겹친, 광전변환장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 반도체층에 형성된 제2 반도체층과,
    상기 제2 반도체층에 형성된 제1 도전형을 갖는 제3 반도체층을 더 구비하고,
    상기 제1 반도체층은 상기 제3 도전형과는 반대인 제2 도전형을 갖는, 광전 변환장치.
  11. 제 9항에 기재된 광전변환장치를 구비한 전자기기로서,
    상기 전자기기는 컴퓨터, 디스플레이 장치, 휴대전화기, 디지털 카메라로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 전자기기.
  12. 절연 표면에 형성된 제1 전극과,
    상기 절연 표면의 일부에 형성되고, 상기 제1 전극의 단부를 덮는 보호막과,
    상기 제1 전극의 일부에 접해서 형성되고 상기 보호막의 일부를 덮는 제1 반도체층을 구비한 광전변환층과,
    상기 광전변환층에 접해서 형성된 제2 전극을 구비하고,
    상기 보호막의 단부는 테이퍼 형상의 측면을 가지고,
    상기 보호막의 단부는 상기 제1 전극의 단부와 적어도 부분적으로 겹친, 광전변환장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 보호막이 접촉하는 부분에 있어서의 상기 제1 전극의 단부의 단면은 테이퍼 형상인, 광전변환장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제1 전극의 단부에 있어서의 단면의 테이퍼 각은 80도 이하인, 광전변환장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 보호막의 단부에 있어서의 단면의 테이퍼 각은 80도 이하인, 광전변환장치.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 제1 반도체층과 상기 보호막이 접촉하는 부분에 있어서의 상기 보호막의 단면의 정점의 각도는 90도보다 큰, 광전변환장치.
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 보호막은 절연성인, 광전변환장치.
  18. 제 12항에 있어서,
    상기 보호막은 제1 반도체층의 저항보다 고저항의 재료를 포함한, 광전변환장치.
  19. 제 12항에 있어서,
    상기 보호막은 투광성 수지를 포함한, 광전변환장치.
  20. 제 12항에 있어서,
    상기 보호막은 감광성 재료를 포함한, 광전변환장치.
  21. 제 12항에 있어서,
    상기 제1 전극은 트랜지스터에 전기적으로 접속된, 광전변환장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 박막 트랜지스터인, 광전변환장치.
  23. 제 12항에 있어서,
    상기 절연 표면은 기판 위에 위치하고,
    상기 기판은 적어도 가시광선의 범위의 파장에 대하여, 투과 파장의 선택성을 갖는, 광전변환장치.
  24. 제 12항에 있어서,
    상기 제1 반도체층에 형성된 제2 반도체층과,
    상기 제2 반도체층에 형성된 제1 도전형을 갖는 제3 반도체층을 더 구비하고,
    상기 제1 반도체층은 상기 제3 도전형과는 반대인 제2 도전형을 갖는, 광전변환장치.
  25. 제 12항에 기재된 광전변환장치를 구비한 전자기기로서,
    상기 전자기기는 컴퓨터, 디스플레이 장치, 휴대전화기, 디지털 카메라로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 전자기기.
  26. 절연 표면에 형성된 제1 전극과,
    상기 절연 표면의 제1 부분에 형성되고, 상기 제1 전극의 단부를 덮는 보호막과,
    상기 제1 전극의 일부에 접해서 형성되고 상기 제1 전극의 단부를 지나 연장하여 상기 보호막을 덮고 상기 절연 표면의 제2 부분과 접촉하는 제1 반도체층을 구비한 광전변환층을 구비하고,
    상기 보호막의 단부는 테이퍼 형상의 측면을 가지고,
    상기 보호막의 단부는 상기 제1 전극의 단부와 적어도 부분적으로 겹친, 광전변환장치.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 보호막이 접촉하는 부분에 있어서의 상기 제1 전극의 단부의 단면은 테이퍼 형상인, 광전변환장치.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 제1 전극의 단부에 있어서의 단면의 테이퍼 각은 80도 이하인, 광전변 환장치.
  29. 제 26항에 있어서,
    상기 보호막의 단부에 있어서의 단면의 테이퍼 각은 80도 이하인, 광전변환장치.
  30. 제 26항에 있어서,
    상기 제1 반도체층과 상기 보호막이 접촉하는 부분에 있어서의 상기 보호막의 단면의 정점의 각도는 90도보다 큰, 광전변환장치.
  31. 제 26항에 있어서,
    상기 보호막은 절연성인, 광전변환장치.
  32. 제 26항에 있어서,
    상기 보호막은 제1 반도체층의 저항보다 고저항의 재료를 포함한, 광전변환장치.
  33. 제 26항에 있어서,
    상기 보호막은 투광성 수지를 포함한, 광전변환장치.
  34. 제 26항에 있어서,
    상기 보호막은 감광성 재료를 포함한, 광전변환장치.
  35. 제 26항에 있어서,
    상기 제1 전극은 트랜지스터에 전기적으로 접속된, 광전변환장치.
  36. 제 35항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 박막 트랜지스터인, 광전변환장치.
  37. 제 26항에 있어서,
    상기 절연 표면은 기판 위에 위치하고,
    상기 기판은 적어도 가시광선의 범위의 파장에 대하여, 투과 파장의 선택성을 갖는, 광전변환장치.
  38. 제 26항에 있어서,
    상기 제1 반도체층에 형성된 제2 반도체층과,
    상기 제2 반도체층에 형성된 제1 도전형을 갖는 제3 반도체층을 더 구비하고,
    상기 제1 반도체층은 상기 제3 도전형과는 반대인 제2 도전형을 갖는, 광전변환장치.
  39. 제 26항에 기재된 광전변환장치를 구비한 전자기기로서,
    상기 전자기기는 컴퓨터, 디스플레이 장치, 휴대전화기, 디지털 카메라로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 전자기기.
  40. 절연 표면에 형성된 제1 전극과,
    절연 표면의 일부에 형성되고 상기 제1 전극의 단부를 덮는 컬러 필터와,
    상기 제1 전극의 일부에 접해서 형성되고 상기 컬러 필터의 일부를 덮는 제1 반도체층을 구비한 광전변환층과,
    상기 광전변환층에 접해서 형성된 제2 전극을 구비한, 광전변환장치.
  41. 제 40항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 컬러 필터가 접촉하는 부분에 있어서의 상기 제1 전극의 단부의 단면은 테이퍼 형상인, 광전변환장치.
  42. 제 41항에 있어서,
    상기 제1 전극의 단부에 있어서의 단면의 테이퍼 각은 80도 이하인, 광전변환장치.
  43. 제 40항에 있어서,
    상기 보호막의 단부는 테이퍼 형상의 측면을 갖는, 광전변환장치.
  44. 제 43항에 있어서,
    상기 컬러 필터의 단부에 있어서의 단면의 테이퍼 각은 80도 이하인, 광전변 환장치.
  45. 제 40항에 있어서,
    상기 제1 반도체층과 상기 컬러 필터가 접촉하는 부분에 있어서의 상기 컬러 필터의 단면의 정점의 각도는 90도보다 큰, 광전변환장치.
  46. 제 40항에 있어서,
    상기 제1 전극은 트랜지스터에 전기적으로 접속된, 광전변환장치.
  47. 제 46항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 박막 트랜지스터인, 광전변환장치.
  48. 제 40항에 있어서,
    상기 절연 표면은 기판 위에 위치하고,
    상기 기판은 적어도 가시광선의 범위의 파장에 대하여, 투과 파장의 선택성을 갖는, 광전변환장치.
  49. 제 40항에 있어서,
    상기 제1 반도체층에 형성된 제2 반도체층과,
    상기 제2 반도체층에 형성된 제1 도전형을 갖는 제3 반도체층을 더 구비하고,
    상기 제1 반도체층은 상기 제3 도전형과는 반대인 제2 도전형을 갖는, 광전변환장치.
  50. 제 40항에 기재된 광전변환장치를 구비한 전자기기로서,
    상기 전자기기는 컴퓨터, 디스플레이 장치, 휴대전화기, 디지털 카메라로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 전자기기.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101972707B1 (ko) 2018-10-08 2019-04-25 정용욱 Vr 체험부스 키트
KR102527945B1 (ko) 2022-09-06 2023-05-02 주식회사 드림스페이스테크 메타버스 동굴놀이터 컨텐츠 제공시스템

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101438418B (zh) * 2006-04-28 2011-01-26 株式会社半导体能源研究所 光电转换元件和光电转换元件制造方法
US7791012B2 (en) * 2006-09-29 2010-09-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device comprising photoelectric conversion element and high-potential and low-potential electrodes
KR101447044B1 (ko) * 2006-10-31 2014-10-06 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체장치
WO2008123119A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Photoelectric conversion device and electronic device provided with the photoelectric conversion device
KR101401528B1 (ko) * 2007-06-29 2014-06-03 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 광전변환장치 및 그 광전변환장치를 구비하는 전자기기
WO2009014155A1 (en) * 2007-07-25 2009-01-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Photoelectric conversion device and electronic device having the same
JP2009033002A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Hitachi Displays Ltd 画像表示装置
JP5330779B2 (ja) * 2008-09-10 2013-10-30 三菱電機株式会社 光電変換装置、及びその製造方法
JP5511203B2 (ja) * 2009-03-16 2014-06-04 キヤノン株式会社 撮像素子及び撮像装置
JP5553707B2 (ja) * 2009-08-21 2014-07-16 株式会社半導体エネルギー研究所 光検出装置
TWI523240B (zh) * 2009-08-24 2016-02-21 半導體能源研究所股份有限公司 光檢測器和顯示裝置
WO2011077946A1 (en) 2009-12-25 2011-06-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
CN102790062B (zh) * 2012-07-26 2016-01-27 北京京东方光电科技有限公司 一种传感器的制造方法
US9154138B2 (en) 2013-10-11 2015-10-06 Palo Alto Research Center Incorporated Stressed substrates for transient electronic systems
DE102014200956A1 (de) * 2013-12-20 2015-06-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Photovoltaische Zelle, Photovoltaikmodul sowie dessen Herstellung und Verwendung
EP3460849A1 (en) * 2014-11-24 2019-03-27 Artilux Inc. Monolithic integration techniques for fabricating photodetectors with transistors on same substrate
US9780044B2 (en) 2015-04-23 2017-10-03 Palo Alto Research Center Incorporated Transient electronic device with ion-exchanged glass treated interposer
US20170170218A1 (en) * 2015-12-09 2017-06-15 Dpix, Llc Top gate metal oxide thin film transistor switching device for imaging applications
US10012250B2 (en) 2016-04-06 2018-07-03 Palo Alto Research Center Incorporated Stress-engineered frangible structures
US10224297B2 (en) * 2016-07-26 2019-03-05 Palo Alto Research Center Incorporated Sensor and heater for stimulus-initiated fracture of a substrate
US10026579B2 (en) 2016-07-26 2018-07-17 Palo Alto Research Center Incorporated Self-limiting electrical triggering for initiating fracture of frangible glass
US10903173B2 (en) 2016-10-20 2021-01-26 Palo Alto Research Center Incorporated Pre-conditioned substrate
US10992884B2 (en) 2016-12-27 2021-04-27 Sharp Kabushiki Kaisha Imaging panel and method for producing same
CN107170842B (zh) 2017-06-12 2019-07-02 京东方科技集团股份有限公司 光电探测结构及其制作方法、光电探测器
US10026651B1 (en) 2017-06-21 2018-07-17 Palo Alto Research Center Incorporated Singulation of ion-exchanged substrates
US10717669B2 (en) 2018-05-16 2020-07-21 Palo Alto Research Center Incorporated Apparatus and method for creating crack initiation sites in a self-fracturing frangible member
US11251221B2 (en) 2018-09-06 2022-02-15 Sharp Kabushiki Kaisha Imaging panel and method for manufacturing same
US11107645B2 (en) 2018-11-29 2021-08-31 Palo Alto Research Center Incorporated Functionality change based on stress-engineered components
US10947150B2 (en) 2018-12-03 2021-03-16 Palo Alto Research Center Incorporated Decoy security based on stress-engineered substrates
US11908956B2 (en) 2019-02-27 2024-02-20 Trinamix Gmbh Optical sensor and detector for an optical detection
US10969205B2 (en) 2019-05-03 2021-04-06 Palo Alto Research Center Incorporated Electrically-activated pressure vessels for fracturing frangible structures
CN110895374A (zh) * 2019-11-26 2020-03-20 上海天马微电子有限公司 显示面板及显示装置
US11804503B2 (en) 2020-06-12 2023-10-31 Sharp Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion device and x-ray imaging device
US12013043B2 (en) 2020-12-21 2024-06-18 Xerox Corporation Triggerable mechanisms and fragment containment arrangements for self-destructing frangible structures and sealed vessels
US11904986B2 (en) 2020-12-21 2024-02-20 Xerox Corporation Mechanical triggers and triggering methods for self-destructing frangible structures and sealed vessels

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4430666A (en) * 1981-02-27 1984-02-07 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric converting device
US4607168A (en) * 1982-07-09 1986-08-19 Hitachi, Ltd. Photosensor array devices
US4862237A (en) * 1983-01-10 1989-08-29 Seiko Epson Corporation Solid state image sensor
JPS60241260A (ja) * 1984-05-16 1985-11-30 Toshiba Corp 固体撮像装置
JPS61128560A (ja) * 1984-11-27 1986-06-16 Fuji Electric Co Ltd イメ−ジセンサ
US4894700A (en) * 1985-04-09 1990-01-16 Fuji Xerox Co., Ltd. Image sensor
JPS61268077A (ja) * 1985-05-23 1986-11-27 Mitsubishi Electric Corp 光電変換素子
JPS63269570A (ja) * 1987-04-27 1988-11-07 Seiko Epson Corp カラ−イメ−ジセンサ
DE3903699A1 (de) * 1988-02-08 1989-08-17 Ricoh Kk Bildsensor
JPH021184A (ja) * 1988-02-08 1990-01-05 Ricoh Co Ltd イメージセンサー
JP2717015B2 (ja) * 1990-03-16 1998-02-18 シャープ株式会社 カラーセンサ
JPH05167056A (ja) * 1991-12-17 1993-07-02 Olympus Optical Co Ltd 積層型固体撮像装置
JPH065833A (ja) * 1992-06-18 1994-01-14 Mitsubishi Kasei Corp イメージセンサー
US5578837A (en) * 1995-01-03 1996-11-26 Xerox Corporation Integrating hyperacuity sensors and arrays thereof
JP2001035808A (ja) * 1999-07-22 2001-02-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 配線およびその作製方法、この配線を備えた半導体装置、ドライエッチング方法
JP4693413B2 (ja) * 2003-01-08 2011-06-01 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
JP4767013B2 (ja) * 2003-03-26 2011-09-07 株式会社半導体エネルギー研究所 光センサ
JP2004363279A (ja) * 2003-06-04 2004-12-24 Sony Corp 光電変換装置の製造方法、並びにその製造に用いる疑似ウェーハの製造方法
US7253391B2 (en) * 2003-09-19 2007-08-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Optical sensor device and electronic apparatus
JP4827396B2 (ja) * 2003-10-06 2011-11-30 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
CN100477240C (zh) * 2003-10-06 2009-04-08 株式会社半导体能源研究所 半导体器件以及制造该器件的方法
EP1523043B1 (en) * 2003-10-06 2011-12-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Optical sensor and method for manufacturing the same
US7314785B2 (en) * 2003-10-24 2008-01-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and manufacturing method thereof
KR100686341B1 (ko) * 2003-11-29 2007-02-22 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광 표시장치 및 그의 제조방법
US7492028B2 (en) * 2005-02-18 2009-02-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Photoelectric conversion device and manufacturing method of the same, and a semiconductor device
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

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101972707B1 (ko) 2018-10-08 2019-04-25 정용욱 Vr 체험부스 키트
KR102527945B1 (ko) 2022-09-06 2023-05-02 주식회사 드림스페이스테크 메타버스 동굴놀이터 컨텐츠 제공시스템
KR102527942B1 (ko) 2022-09-06 2023-05-03 주식회사 드림스페이스테크 메타버스 놀이공간 운영을 위한 차세대 융합놀이터 운영시스템

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