KR20180004994A - 이미지 센서 - Google Patents

이미지 센서 Download PDF

Info

Publication number
KR20180004994A
KR20180004994A KR1020160084815A KR20160084815A KR20180004994A KR 20180004994 A KR20180004994 A KR 20180004994A KR 1020160084815 A KR1020160084815 A KR 1020160084815A KR 20160084815 A KR20160084815 A KR 20160084815A KR 20180004994 A KR20180004994 A KR 20180004994A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
inter
pixel image
black pattern
image interference
Prior art date
Application number
KR1020160084815A
Other languages
English (en)
Inventor
김재민
김기중
권오태
허지호
Original Assignee
실리콘 디스플레이 (주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 실리콘 디스플레이 (주) filed Critical 실리콘 디스플레이 (주)
Priority to KR1020160084815A priority Critical patent/KR20180004994A/ko
Publication of KR20180004994A publication Critical patent/KR20180004994A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462Coatings
    • H01L27/14623Optical shielding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H01L27/14612Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14618Containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462Coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636Interconnect structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14641Electronic components shared by two or more pixel-elements, e.g. one amplifier shared by two pixel elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14643Photodiode arrays; MOS imagers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서에 관한 것으로, 빛을 오브젝트(object)로 조사하는 백라이트 유닛; 균일하게 배치된 다수의 관통부를 포함하며, 상기 오브젝트에 반사되는 빛을 상기 다수의 관통부를 통해 유입시키는 블랙 패턴; 및 상기 다수의 관통부를 통해 유입되는 빛을 감지하는 포토 센서부;를 포함한다.

Description

이미지 센서{IMAGE SENSOR}
본 발명은 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서에 관한 것이다.
이미지 센서는 반도체가 빛에 반응하는 성질을 이용하여 이미지를 획득하는 장치를 말한다.
이미지 센서는 각각의 피사체에서 나오는 각기 다른 빛의 밝기 및 파장을 화소(pixel)가 감지하여 전기적인 값으로 읽어낸다. 이와 같이 읽어낸 전기적인 값(코드값)을 신호처리가 가능한 레벨로 만들어 주는 것이 이미지 센서의 역할이다.
도 1은 종래 기술에 따른 이미지 센서의 단면도이다.
도 1을 참고하면, 일반적으로 종래 기술에 따른 이미지 센서는 박막 트랜지스터와 광 센서를 이용하여 구성한다. 보다 상세하게 살펴보면, 종래 기술에서는 반도체, 게이트 전극, 절연막, 데이터 전극 등을 증착하여 구성되는 박막 트랜지스터와, 제1 전극, 광 센서부, 제2 전극 등을 증착하여 구성되는 광 센서를 이용하여 이미지 센서를 구성하였다.
그러나, 종래 기술에 따른 이미지 센서는 오브젝트에서 반사된 빛들 중에서 주변광에 의하여 픽셀 간 이미지 간섭 현상이 발생하여 이미지 품질이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 이미지 센서 내 픽셀에서 여러 개의 작고 깊은 홀(hole) 또는 어퍼쳐(aperture) 구조의 관통부를 형성하여, 주변광이 픽셀 내 센서로 들어오는 각도를 제한하여 주변광에 의한 간섭현상을 줄임으로써 픽셀 간 이미지 간섭 현상을 줄이고자 한다.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 실시예는 빛을 오브젝트(object)로 조사하는 백라이트 유닛; 균일하게 배치된 다수의 관통부를 포함하며, 상기 오브젝트에 반사되는 빛을 상기 다수의 관통부를 통해 유입시키는 블랙 패턴(Black Pattern); 및 상기 다수의 관통부를 통해 유입되는 빛을 감지하는 포토 센서부;를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 블랙 패턴의 상기 관통부는 홀(hole) 또는 어퍼쳐(aperture)로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 포토 센서부는 비정질 실리콘 포토 다이오드, 유기물 광센서 및 양자점 광센서 중에서 어느 하나로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 포토 센서부의 신호를 전달하는 스위칭 박막 트랜지스터;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 스위칭 박막 트랜지스터는 코플라나, 스태거드, 인버티드 코플라나 및 인버티드 스태거드 박막 트랜지스터 중에서 어느 하나로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 스위칭 박막 트랜지스터는 절연 기판; 상기 절연 기판 상에 형성되는 반도체 활성층; 상기 반도체 활성층 상에 형성되는 게이트 절연막; 상기 게이트 절연막 상에 형성되는 게이트 전극; 상기 게이트 전극 상에 형성되는 층간 절연막; 상기 게이트 절연막과 상기 층간 절연막에 형성되는 비아홀에 형성되는 소스 전극과 드레인 전극; 및 상기 스위칭 박막 트랜지스터 상에 형성되는 제1 보호층;을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 포토 센서부는 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극 또는 소스 전극으로부터 연장된 전극; 상기 연장된 전극 상에 형성되는 반도체층; 상기 반도체층 상에 형성되는 투명 전극; 및 상기 반도체층과 상기 투명 전극 상에 형성되어 상기 포토 센서부를 보호하는 제2 보호층;을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 포토 센서부는 상기 제2 보호층에 형성되는 비아홀에 형성되어 상기 투명 전극과 연결되는 바이어스 전극; 상기 제2 보호층 및 상기 바이어스 전극 상에 형성되는 센서 보호층;을 더 포함하고, 상기 블랙 패턴은 상기 센서 보호층의 상부에 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 포토 센서부는 상기 제2 보호층에 형성되는 비아홀에 형성되어 상기 투명 전극과 연결되는 바이어스 전극; 상기 제2 보호층 및 상기 바이어스 전극 상에 형성되는 센서 보호층; 상기 센서 보호층 상에 형성되는 광학층;을 더 포함하고, 상기 블랙 패턴은 상기 광학층 내에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 블랙 패턴은 상기 제2 보호층 상에 형성되고, 상기 블랙 패턴의 일부는 상기 제2 보호층에 형성되는 비아홀에 형성되어 상기 투명 전극과 연결되어 바이어스 전극의 기능을 제공하고, 상기 제2 보호층 및 상기 블랙 패턴 상에 형성되는 센서 보호층;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 반도체 활성층은 저온 다결정질 실리콘 반도체, 비정질 실리콘 반도체 및 산화물 반도체 중에서 어느 하나로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 포토 센서부 상에 배치되어 상기 포토 센서부를 보호하는 커버 글래스;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 이미지 센서 내 픽셀에서 여러 개의 작고 깊은 홀(hole)또는 어퍼쳐(aperture) 구조의 관통부를 형성하여 주변광이 픽셀 내 센서로 들어오는 각도를 제한하여 주변광에 의한 간섭현상을 줄임으로써 픽셀 간 이미지 간섭 현상을 줄일 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 이미지 센서의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 블랙 패턴의 상면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서의 단면도이다.
도 7은 종래 기술에 따른 이미지 센서를 통해 얻은 이미지를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서를 통해 얻은 이미지를 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 블랙 패턴의 상면도이다.
이후부터는 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서를 설명하기로 한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서는 포토 센서부(120) 및 블랙 패턴(200)을 포함하여 구성될 수 있다.
백라이트 유닛(110)으로부터 조사된 빛은 오브젝트(object: 101)에 반사되며, 상기 오브젝트(101)에 반사된 빛은 상기 블랙 패턴(200)을 관통하여 포토 센서부(120)에서 감지된다.
도 3에 도시된 바와 같이 상기 블랙 패턴(200)은 각각 다수의 관통부(201)를 포함하며, 오브젝트(101)에 반사되는 빛은 상기 다수의 관통부(201)를 통해 상기 포토 센서부(120)로 유입된다. 이때, 상기 관통부(201)는 홀(hole) 또는 어퍼쳐(aperture)로 형성될 수 있다.
상기 블랙 패턴(200)은 각 픽셀(102) 상에 대응되도록 배치되며, 이와 같이 이미지 센서 내의 픽셀(102) 상에 홀(hole) 또는 어퍼쳐(aperture) 형태의 관통부(201)를 통해 오브젝트(이미지: 101)의 깊이 포커스(depth focus)를 더 길게 확보하여 픽셀(102)간의 이미지 간섭 현상을 줄일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 블랙 패턴(200)은 상기와 같은 관통부(201)를 통해 빛이 각 픽셀(102) 별 포토 센서부(120) 상에 유입되는 각도를 제한하여 불필요한 주변광(104)을 차단할 수 있다. 상기 블랙 패턴은 주변광을 차단할 수 있는 재료로서 예를 들면 메탈이나 폴리머, 세라믹 등과 같은 재료 중에서 선택하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 포토 센서부(120) 상에는 상기 포토 센서부(120)를 보호하는 커버 글래스(105)가 배치될 수 있다.
상기 커버 글래스(105)는 상기 포토 센서부(120) 상에 배치되어 상기 포토 센서부(120)를 물리적, 전기적으로 보호할 수 있다.
또한, 상기 커버 글래스(105)는 블랙 패턴(200)과 오브젝트(이미지: 101) 간의 간격을 보다 멀어지도록 하여 주변광(104)에 의한 간섭현상을 보다 차단할 수 있는 효과가 있다.
보다 구체적으로, 커버 글래스(105)가 없는 경우에는 블랙 패턴(200)과 오브젝트(이미지: 101) 간의 간격이 2 내지 3 ㎛ 정도로 가까워 주변광(104)에 의한 간섭이 발생할 수 있으나, 커버 글래스(105)가 있는 경우에는 블랙 패턴(200)과 오브젝트(이미지: 101) 간의 간격이 수십 내지 100 ㎛로 이격되어 보다 효과적으로 주변광(104)을 차단할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서의 단면도이다.
이후부터는 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서의 구조를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서는 백라이트 유닛(110), 블랙 패턴(200), 포토 센서부(120) 및 스위칭 박막 트랜지스터(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
백라이트 유닛(110)은 빛을 오브젝트(object)로 조사하고, 블랙 패턴(200)은 오브젝트에 반사되는 빛을 다수의 관통부를 통해 유입시키고, 포토 센서부(120)는 상기 다수의 관통부를 통해 유입되는 빛을 감지한다.
상기 포토 센서부(120)는 비정질 실리콘 포토 다이오드, 유기물 광센서 및 양자점 광센서 중에서 어느 하나로 구성될 수 있다.
또한, 상기 스위칭 박막 트랜지스터(150)는 상기 포토 센서부(120)의 신호를 전달하는 역할을 하며, 코플라나, 스태거드, 인버티드 코플라나 및 인버티드 스태거드 박막 트랜지스터 중에서 어느 하나로 구성될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 스위칭 박막 트랜지스터(150)는 절연 기판(151), 상기 절연 기판(151) 상에 형성되는 반도체 활성층(152), 상기 반도체 활성층(152) 상에 형성되는 게이트 절연막(153), 상기 게이트 절연막(153) 상에 형성되는 게이트 전극(154), 상기 게이트 전극(154) 상에 형성되는 층간 절연막(155), 상기 층간 절연막(155)과 상기 게이트 절연막(153)에 형성되는 비아홀에 형성되는 소스 전극(156)과 드레인 전극(157)(또는 소스 전극(157)과 드레인 전극(156))을 포함하여 구성되며, 그 상부에는 제1 보호층(124)이 형성된다. 이때, 상기 제1 보호층(124)은 상기 스위칭 박막 트랜지스터(150)를 보호하는 역할을 한다.
또한, 상기 포토 센서부(120)는 상기 스위칭 박막 트랜지스터(150)의 드레인 전극 또는 소스 전극(157)으로부터 연장된 전극(121) 상에 형성되는 반도체층(122), 상기 반도체층(122) 상에 형성되는 투명 전극(123), 상기 반도체층(122)과 상기 투명 전극(123) 상에 형성되는 제2 보호층(126), 상기 제2 보호층(126)에 형성되는 비아홀에 형성되어 상기 투명 전극(123)과 연결되는 바이어스 전극(125)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 제2 보호층(126)은 상기 포토센서부(120)를 보호하는 역할을 한다.
또한, 상기 제2 보호층(126) 및 바이어스 전극(125) 상에는 센서 보호층(140)이 형성될 수 있으며, 상기 제2 보호층(126) 또는 상기 센서 보호층(140)은 유기물 또는 무기물로 구성될 수 있다.
도 4의 실시예에서는, 블랙 패턴(200)이 이와 같이 형성된 센서 보호층(140) 상에 배치될 수 있으며, 보다 상세하게는 상기 블랙 패턴(200)이 상기 센서 보호층(140)에 형성되는 광학층(210) 내에 포함되도록 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서의 단면도이다.
이후부터는 도 5를 참조하여, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서를 설명하기로 한다.
도 5의 실시예는 도 4의 실시예와 마찬가지로, 백라이트 유닛(110), 블랙 패턴(200), 포토 센서부(120) 및 스위칭 박막 트랜지스터(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 도 5의 실시예에서는 백라이트 유닛(110), 포토 센서부(120) 및 스위칭 박막 트랜지스터(150)의 구조가 도 4의 실시예와 동일하나, 블랙 패턴(200)이 별도의 광학층(220) 내에 포함되도록 형성된다.
즉, 도 5에서와 같이 센서 보호층(140) 상에 블랙 패턴(200)을 포함하는 광학층(220)이 형성될 수 있으며, 상기 광학층(220)의 상부에 보호필름(230)이 더 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서의 단면도이다.
이후부터는 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서를 설명하기로 한다.
도 6의 실시예는 도 4의 실시예와 마찬가지로, 백라이트 유닛(110), 블랙 패턴(200), 포토 센서부(120) 및 스위칭 박막 트랜지스터(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 도 6의 실시예에서는 백라이트 유닛(110) 및 스위칭 박막 트랜지스터(150)의 구조가 도 4의 실시예와 동일하나, 블랙 패턴(200)이 바이어스 전극 기능을 하도록 구성될 수 있다.
즉, 도 6의 실시예에서는 블랙 패턴(200)이 포토 센서부(120)의 제2 보호층(126) 상에 형성되되, 상기 블랙 패턴(200)의 일부는 상기 제2 보호층(125)에 형성되는 비아홀에 형성되어 투명 전극(123)과 연결됨으로써 바이어스 전극의 기능을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제2 보호층(126) 및 상기 블랙 패턴(200) 상에 센서 보호층(140)이 형성될 수 있다.
도 7은 종래 기술에 따른 이미지 센서를 통해 얻은 이미지를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서를 통해 얻은 이미지를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 이미지 센서를 통해 얻은 이미지는 주변광(104)에 의한 간섭 현상에 의해 이미지 품질이 떨어지는 현상이 발생하였다.
그러나, 본 발명에 따른 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서를 통해 얻은 이미지는 도 8에 도시된 바와 같이 이미지 센서 내 픽셀에서 여러 개의 작고 깊은 홀(hole)또는 어퍼쳐(aperture) 구조의 관통부를 형성하여 픽셀 간 이미지 간섭 현상을 줄여, 주변광이 픽셀 내 센서로 들어오는 각도를 제한하여 주변광에 의한 간섭현상을 줄일 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
101: 오브젝트
102: 픽셀
104: 주변광
105: 커버 글래스
110: 백라이트 유닛
120: 센서
200: 블랙 패턴
201: 관통부

Claims (13)

  1. 빛을 오브젝트(object)로 조사하는 백라이트 유닛;
    균일하게 배치된 다수의 관통부를 포함하며, 상기 오브젝트에 반사되는 빛을 상기 다수의 관통부를 통해 유입시키는 블랙 패턴; 및
    상기 다수의 관통부를 통해 유입되는 빛을 감지하는 포토 센서부;
    를 포함하는 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 블랙 패턴의 상기 관통부는,
    홀(hole) 또는 어퍼쳐(aperture)로 형성되는 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 블랙 패턴은 주변광을 차단할 수 있는 재료로서 메탈이나 폴리머, 세라믹과 같은 재료 중에서 선택하여 형성되는 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 포토 센서부는,
    비정질 실리콘 포토 다이오드, 유기물 광센서 및 양자점 광센서 중에서 어느 하나로 구성되는 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 포토 센서부의 신호를 전달하는 스위칭 박막 트랜지스터;
    를 더 포함하는 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 스위칭 박막 트랜지스터는,
    코플라나, 스태거드, 인버티드 코플라나 및 인버티드 스태거드 박막 트랜지스터 중에서 어느 하나로 구성되는 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 스위칭 박막 트랜지스터는,
    절연 기판;
    상기 절연 기판 상에 형성되는 반도체 활성층;
    상기 반도체 활성층 상에 형성되는 게이트 절연막;
    상기 게이트 절연막 상에 형성되는 게이트 전극;
    상기 게이트 전극 상에 형성되는 층간 절연막;
    상기 게이트 절연막과 상기 층간 절연막에 형성되는 비아홀에 형성되는 소스 전극과 드레인 전극;
    상기 스위칭 박막 트랜지스터 상에 형성되는 제1 보호층;
    을 포함하는 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 포토 센서부는,
    상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극 또는 소스 전극으로부터 연장된 전극;
    상기 연장된 전극 상에 형성되는 반도체층;
    상기 반도체층 상에 형성되는 투명 전극;
    상기 반도체층과 상기 투명 전극 상에 형성되어 상기 포토 센서부를 보호하는 제2 보호층;
    을 포함하는 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 포토 센서부는,
    상기 제2 보호층에 형성되는 비아홀에 형성되어 상기 투명 전극과 연결되는 바이어스 전극;
    상기 제2 보호층 및 상기 바이어스 전극 상에 형성되는 센서 보호층;
    을 더 포함하고,
    상기 블랙 패턴은,
    상기 센서 보호층의 상부에 배치되는 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 포토 센서부는,
    상기 제2 보호층에 형성되는 비아홀에 형성되어 상기 투명 전극과 연결되는 바이어스 전극;
    상기 제2 보호층 및 상기 바이어스 전극 상에 형성되는 센서 보호층;
    상기 센서 보호층 상에 형성되는 광학층;
    을 더 포함하고,
    상기 블랙 패턴은,
    상기 광학층 내에 형성되는 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 블랙 패턴은,
    상기 제2 보호층 상에 형성되고, 상기 블랙 패턴의 일부는 상기 제2 보호층에 형성되는 비아홀에 형성되어 상기 투명 전극과 연결되어 바이어스 전극의 기능을 제공하고,
    상기 제2 보호층 및 상기 블랙 패턴 상에 형성되는 센서 보호층;
    을 더 포함하는 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 반도체 활성층은,
    저온 다결정질 실리콘 반도체, 비정질 실리콘 반도체 및 산화물 반도체 중에서 어느 하나인 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서.
  13. 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포토 센서부 상에 배치되어 상기 포토 센서부를 보호하는 커버 글래스;
    를 더 포함하는 픽셀간 이미지 간섭 현상을 줄인 이미지 센서.
KR1020160084815A 2016-07-05 2016-07-05 이미지 센서 KR20180004994A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160084815A KR20180004994A (ko) 2016-07-05 2016-07-05 이미지 센서

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160084815A KR20180004994A (ko) 2016-07-05 2016-07-05 이미지 센서

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180004994A true KR20180004994A (ko) 2018-01-15

Family

ID=61001252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160084815A KR20180004994A (ko) 2016-07-05 2016-07-05 이미지 센서

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20180004994A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220129806A (ko) 2021-03-17 2022-09-26 한국과학기술연구원 양자점을 포함하는 광센서
US11694468B2 (en) 2020-03-23 2023-07-04 Samsung Display Co., Ltd. Display device and method of fabricating the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11694468B2 (en) 2020-03-23 2023-07-04 Samsung Display Co., Ltd. Display device and method of fabricating the same
KR20220129806A (ko) 2021-03-17 2022-09-26 한국과학기술연구원 양자점을 포함하는 광센서

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101376227B1 (ko) 광학식 지문센서
KR101407936B1 (ko) 광학식 박막 트랜지스터형 지문센서
US10211265B2 (en) Display apparatus and method of manufacturing the same
CN110299380B (zh) 电子装置
KR101603666B1 (ko) 센싱 장치 및 이를 사용한 감광 방법
KR100722570B1 (ko) 화상판독장치, 화상판독장치를 구비한 화상판독시스템
US20180247100A1 (en) Optical fingerprint imaging system and array sensor
US9614115B2 (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
WO2018040512A1 (zh) 自发光显示像素
JP2017188522A (ja) フォトセンサ及びフォトセンサを有する表示装置
WO2019010991A1 (zh) 指纹识别单元及指纹识别方法、显示基板、显示装置
US10347683B2 (en) Photo detector device
KR101349924B1 (ko) 광학식 지문센서
CN112242421A (zh) 电致发光设备
US10991750B2 (en) Active matrix substrate and imaging panel with same
US20180294294A1 (en) Flat plate type of image sensor
KR20180004994A (ko) 이미지 센서
US9917582B2 (en) Polarizer structure to control crosstalk in proximity sensor including a cover physically separates a photodetector from an object
KR101688057B1 (ko) 가시광선 감지 센서 및 이를 포함하는 광 센서
KR101629376B1 (ko) 평판형 이미지 센서
JP2010251496A (ja) イメージセンサー
CN108701230A (zh) 生物识别传感器、显示设备、制造生物识别传感器的方法
KR102636405B1 (ko) 수광화소영역을 포함하는 표시장치
KR101415226B1 (ko) 방사선 검출 패널
KR101033439B1 (ko) 엑스레이 디텍터

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment