200931653 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 此發明係關於利用以一薄膜形式之一半導體（下文中稱 為π—半導體膜"）的光感測器並亦係關於配備若干此類光感 測器之一顯示器。 相關申請案之交互參考 本發明包含與分別在2007年12月11日和2008年3月4曰向 曰本專利局申請的日本專利申請案第jp 2007-3 19141和jp & 2008-052811號有關之標的’其全部内容係以引用方式併 入本文中。 【先前技術】 現今，已知各係配備光感測器的顯示器。在一液晶顯示 器中，例如’薄膜電晶體（TFT)係用作切換裝置以用於控 制像素之驅動。已知一顯示器，其具備此類薄膜電晶體和 藉由與該等薄膜電晶體之製程類似之一製程來形成於與該 _ 等薄膜電晶體相同的基板上的光感測器（例如，參見曰本 專利特許公開第2007-1 8458號）。 圖24係說明一既有光感測器8〇之構造的平面圖，圖25係 說明該光感測器80之構造的斷面圖。所說明光感測器80具 有與一 η通道MOS(金氧半導體）電晶體類似之一結構。在 此光感測器80中，一控制電極82係類似於一帶地形成於一 基板81之一上表面上。覆蓋該控制電極82，一第一絕緣膜 83係形成為一堆疊層。該第一絕緣膜83係由一透光絕緣材 料組成。在該第一絕緣膜83之一上表面上，形成一半導體 133779.doc 200931653 媒84。該半導體臈84係大致分成一光活性層85和一對電極 區域86、87。當光進入該光活性層85時，該光活性層85作 用以產生電洞對作為一光電流之一來源。該光活性層85係 配置於與該控制電極82重疊之一區域内，如平面圖所示。 該成對的電極區域86、87係藉由將一雜質引入至在該光 活性層85之相對侧上的半導體層84中來形成。在該等成對 的電極區域86、87中，其一者（即，該電極區域86)係配置 為一源極區域，而另一電極區域87係配置為一汲極區域。 該源極區域86和汲極區域87兩者都係形成為具有相同面積 的矩形。該源極區域86係分成一低濃度區域86L(其中已以 一相對較低濃度引入該雜質）和一高濃度區域86H(其中已 以一相對較面濃度引入該雜質）。該低濃度區域86L係鄰近 該光活性層85定位。同樣，該汲極區域87係分成一低濃度 區域87L(其中已以一相對較低濃度引入該雜質）和一高濃 度區域87H(其中已以一相對較高濃度引入該雜質）。該低 濃度區域87L係鄰近該光活性層85定位。 在該第-絕緣膜83之上表面上，一第二絕緣膜⑼係形成 為一堆疊層，使得該第二絕緣膜88覆蓋該半導體膜料。該 第二絕緣膜88係由-透光絕緣材料組成。透過該第二絕緣 膜88，形成複數個接觸孔89以曝露該源極區域“之高濃度 區域細之部分，並且此外，形成複數個接觸孔90以曝i 該没極區域87之高濃度區域87H之部分。該等源極侧接觸 孔89係以-第-導體91之導體材料填充而舰極侧接觸 孔90係以-第二導體92之導體材料填充。在該第二絕緣媒 133779.doc 200931653 88之一上表面上，一平坦化膜93係形成為一堆疊層，從而 覆蓋該等個別導體91、92。該平坦化臈93係由一透光絕緣 材料組成。 在上面說明的構造之光感測器8 〇中，光透過該平坦化膜 93、該第二絕緣膜88等入射至該半導體膜84中之光活性層 85中導致在該光活性層85中產生電洞對，使得產生一光電 • 流。此光電流係讀取為自該光感測器至該感測器外部之一 接收信號。 ® 【發明内容】 因為利用該半導體膜8 4在該光感測器8 〇中產生的光電流 一般較弱，故使光感測器80具備更高敏感度需要以較高效 率讀取光電流。對於光電流之高效率讀取而言，有效的係 減少該感測器内部的寄生電容。決定該感測器内部之寄生 電谷的主要因素係經由該第一絕緣膜8 3面向彼此的控制電 極82與源極區域86(低濃度區域86L)之相互面對面積和經 φ 由該第一絕緣膜83面向彼此的控制電極82與汲極區域 87(低漢度區域87L)之相互面對面積。為了減少該感測器 内部的寄生電容，因此有必要減低該半導體膜84的面積。 * 然而，該半導體膜84之面積的減低使該光活性層85的面積 . 更窄，從而導致在該感測器内部欲產生之光電流的減低。 為瞭解決上面說明的問題，需要提供具有不降低在該感 測器内欲產生之一光電流而係減少之—内部寄生電容的光 感測器和配備若干此類光感測器的顯示器。 在本發明之一具體實施例中，因而提供一光感測器，其 133779.doc 200931653 具備：一控制電極，其係形成於一基板上並具有兩個邊 緣’·以及一半導體膜，其係形成於該控制電極對面並具有 一絕緣膜插入於其間，並包括一光活性層與成一對地位於 該光活性層之相對側上的電極區域，其中該光活性層係配 置於與該控制電極重疊之一區域中，並且該等成對的電極 區域之至少一者與該控制電極之邊緣之接近邊緣重疊，並 且在該接近邊緣上並沿該接近邊緣，該至少一電極區域具 有短於該光活性層在沿該控制電極之接近邊緣之一方向上 ❹ 之長度的長度。 關於分別位於該光活性層之相對侧上的成對電極區域之 至少一者’在依據本發明之具體實施例的光感測器中，與 該控制電極之接近側邊緣重疊的電極區段之長度係設計成 短於該光活性層在沿該控制電極之接近側邊緣的方向上之 長度。此設計已使得可能減低至少一電極區段與控制電極 之相互面對面積而不減低該光活性層之面積。 φ 依據本具體實施例之光感測器，該感測器可具備一減少 的内4寄生電容而不降低在該感測器内部欲產生之一光電 因此’可自該光感測器以高效率讀取一光電流。 • 依據本發明之另一具體實施例，亦提供一顯示器，其係 ' 提供於基板上並具備如上面所定義之像素元件和光感測 器。由於該等光感測器之上面說明的優點，此顯示器使得 可犯（例如）藉由一手指、一尖筆或類似者在一顯示區域中 輸入座標，捕獲位於一顯示面板之一顯示表面（螢幕）附近 之物體’或偵測其中安裝該顯示面板之一環境的亮度。 133779.doc 200931653 【實施方式】 下文中將參考圖式詳細說明本發明之料具體實施例。 ^ ϋ意’本發明之技術㈣不應限於下文中欲說明 的具體實施例而亦可涵蓋具有在其中可帶來可自本發明之 兀件或其組合獲得之特定有利效應之-範圍内的各種修改 或改良之具體實施例。 <顯示器之總體構造> 參考圖1 ❹ 顯示器1具備一顯示面板2、一背光3
不驅動電路4、一光接收驅動電路5、 一應用程式執行單元7。 一成像處理單元6及 ⑩ 該顯示器i係由利用一液晶面板作為該顯示面板2之一 LCD(液晶顯示n)構n㈣面板2具有用於顯示一影像 之一顯示區域8。在該顯示面板2之顯示區域8中，複數個 像素係以一矩陣形式配置於整個區域上。該顯示面板2在 實行一線序操作時顯示一預定影像（例如一圖像或字元）。 該顯示區域8亦具備用於偵測接觸或接近該顯示表面（螢幕） 之一物體的光感測器。此等光感測器使得可能（例如）藉由 一手指、一尖筆或類似者在該顯示區域中輸入座標，捕獲 位於該顯示面板之顯示表面（螢幕）附近之一物體，或憤測 其中安裝該顯示面板之環境的亮度。 該背光3用作用於在該顯示面板2上顯示一影像之—光 源。該背光3係建構（例如）使得複數個發光二極體係排列於 一平面中。該背光3以與該顯示面板2之操作時序同步之一 預定時序來實行該等發光二極體之高速開啟/關閉控制。 133779.doc -10· 200931653 該顯示驅動電路4實行該顯示面板2之各驅動（各線 作之驅動）以依據對應的顯示資料在該顯示面板2上顯示二 影像® 口該光接收驅動電路5實行該顯示面板2之各驅動（各線序 操作之驅動）以於該顯示面板2處獲取接收資料（偵測一物體 之接觸或鄰近）。該光接收驅動電路5具有一圖框記憶體 9。個別像素處的接收資料係一次累積於-記憶體中（例如） 作為-記憶體中之-圖框，並接著係輸出至該影像處理單 ❹ 元6。 該影像處理單元6基於自該光接收驅動電路5輸出之接收 資料來實行一預定影像處理（算術處理），並偵測與獲取關 於已接觸或已接近該顯示面板2之物體的資訊（位置座標資 料、關於該物體之形狀與大小的資料等）。 基於藉由該影像處理單元6之偵測的結果，該應用程式 執行單元7實行對應於一預定應用軟體之一處理。作為該 處理’可提及（例如）包括於該影像處理單元6處所賴測的物 冑之位置座標及將其顯示於該顯示面板2上。於該應用程 、執行單元7處產生的顯示資料係饋送至該顯示驅動電路 4 〇 <顯示區域之電路構造> 考圖2接下來將說明該顯示面板2之顯示區域8處的 -路構如圖中所說明，該顯示區域8具備複數個像素 疋件11與複數個感測器元件12。該複數個像素元件i!係以 車形式配置於整個顯示區域8上，並且該複數個感測 器 牛 12 ι、ί 斤你U —矩陣形式配置於整個顯示區域8上。明 133779.doc 200931653 確地說，忒等像素元件丨丨與感測器元件12係配置使得如圖 2中經由範例所繪#’其在該顯示面板2之垂直掃描方向上 交替地排成陣列。關於該等感測器元件12之配置，其可以 一 1:1關係與對應於紅色（R)、綠色（G)及藍色（B)之個別色 彩成分的子像素或以一 1 : i關係與由R、〇及B之三個子像 • 素之組合構成的主像素配置或可針對複數個主像素來配置 ' 一個感測器元件12。此外，可將該等感測器元件12僅配置 於該顯示區域8之一限制部分（預定位置）處而非整個顯示區 域 8。 該等像素元件11係配置於該顯示區域8中在水平方向上 放置的複數個掃描線11a與在垂直方向上放置的複數個信 號線1 lb之間的個別交又處。各像素元件丨丨皆具備一薄膜 電晶體（TFT)Tr，其用作（例如）一像素驅動切換裝置。 該薄膜電晶體Tr係於其一閘極處連接至該掃描線na， 於其一源極和汲極之一者處連接至該信號線Ub ,並於其 源極和汲極之另一者處連接至一像素電極11(je各像素元 © 件11亦具備一共用電極lld，使得一共用電位化〇111係施加 至所有該等像素元件11。 基於透過該掃描線11a饋送之一驅動信號，該薄膜電晶 體Tr係開啟或關閉。當該薄膜電晶體τΓ處於一 on(開啟）狀 態時’一像素電壓係基於自該信號線1 lb饋送之一顯示信 號來施加至該像素電極11c，並藉由該像素電極Uc與該共 用電極11 d之間之一電場，驅動一液晶層。 另一方面，各感測器元件12皆具備一光感測器15 β該光 感測器1 5係藉由（例如）與上面說明的像素元件丨丨中之薄膜 133779.doc •12· 200931653 電μ體Tr相同的層（相同步驟）來形成。明確地說假定該 4像素元件11係配置於（例如）一透明玻璃基板上該等光 感測器15亦與該等像素元件11 一起配置於該玻璃基板上。 在此情況下’該等像素元件11係使用薄膜電晶體來形成， 並且此等薄膜電晶體係以陣列形式配置於該基板上。因 此’該基板係稱為”一 TFT陣列基板”或'，一驅動基板，，。該 顯不面板2係藉由將一液晶層包圍並保持於該TFT陣列基板 與一相對基板（例如，其上形成一濾色器層之一濾色器基 板）之間來建構。 該電路係設計以將一電源電壓Vdd饋送至各光感測器 15 ° —重設切換元件Ua和一電容器（儲存電容器）12b係連 接至該光感測器15 ^該光感測器15在入射光（曝光）之後旋 即產生電洞對並產生與光量成比例之一光電流。此光電流 係讀取為至該感測器外部之一接收信號。該光感測器15之 接收信號（信號電荷）係累積於該電容器12b中。該切換元件 12a以一預定時序來重設累積於該電容器i2b中的接收信 號。於一讀取切換元件12c係開啟之一時序，累積於該電 容器12b中的接收信號係透過一緩衝放大器i2d來饋送（讀 取）至一接收信號導體12e並接著係輸出至外部。該重設切 換元件12a之開啟/關閉操作係藉由透過一重設控制線I2f饋 送之一重設信號來控制。另一方面，該讀取切換元件12c 之開啟/關閉操作係藉由透過一讀取控制線12g饋送之一讀 取信號來控制。 <第一具體實施例> 133779.doc -13- 200931653 參考圖3和4’將說明依據本發明之第一具體實施例的一 光感測器15之構造。所說明光感測器15具有與一 ^通道 MOS電晶體類似之一結構。在此光感測器丨5中，一控制電 極22係類似於一帶地形成於一基板21之一上表面上。覆蓋 該控制電極22，一第一絕緣膜23係形成為一堆疊層。該基 板21係由具有透過性質之一基板（明確地說，例如，一透 • 明玻璃基板）組成。該控制電極22對應於該MOS電晶體之 閘極電極。一預定電壓係透過一未說明的控制導體來施加 ⑬ 至該控制電極22以控制該光感測器15之驅動。該控制電極 22係由一光反射導電材料（例如，鉬或一高熔點金屬）組 成。該第一絕緣膜23對應於該MOS電晶體之閘極絕緣膜。 該第一絕緣臈23係由一透光絕緣材料（例如，氧化石夕、 氮化石夕或類似者）組成。對於該第一絕緣膜23之形成，可 採用CVD(化學汽相沈積）程序。在該第一絕緣臈23之一上 表面上，形成一半導體膜24。該半導體膜24係由（例如）多 ❹ 晶矽組成之一薄膜組成，並係形成於該第一絕緣膜23上使 得其在該MOS電晶體之通道長度的方向（圖中之水平方向） 上在該控制電極22之上延伸。例如，可藉由在該第一絕緣 膜23上形成非晶矽並接著照射一準分子雷射以多晶化該矽 • 層來形成該半導體膜24。該半導體膜24係大致分成一光活 性層25和一對電極區域26、27。 該光活性層25對應於該MOS電晶體之通道，並具有光電 轉換功能。當光進入該光活性層25時，該光活性層25產生 電洞對作為一光電流之一來源。如平面圖所示，該光活性 I33779.doc 200931653 層25採取在該控制電極22之長度的方向上延伸之一矩形的 形式。該光活性層25係配置於與該控制電極22重疊之一區 域内。在該MOS電晶體之通道長度的方向（源極至汲極方 向）上，該光活性層25之尺寸係設定小於該控制電極22之 尺寸’而在該MOS電晶體之通道寬度的方向（與該通道長 度之方向垂直的方向）上，該光活性層25之尺寸亦係設定 小於該控制電極22之尺寸❹因此，該光活性層25係配置以 完全包圍在該控制電極22之形成區域内。 ® 該成對的電極區域26、27係藉由（例如）在使用一離子植 入系統時將一雜質引入（植入）至在該光活性層25之相對側 上的半導體層24中來形成。該等電極區域26、27兩者都係 N+區域。在該等成對的電極區域26、27中，其一者（即， 該電極區域26)係配置為形成一 M〇s電晶體之一源極區 域，而另一電極區域27係配置為形成該]^〇8電晶體之一汲 極區域。在由該多晶矽膜製成之半導體骐24中，可形成該 φ 源極區域26與汲極區域27，例如接下來所說明。在形成一 氧化矽膜以覆蓋該多晶矽臈之後，藉由一微影蝕刻技術來 將一光阻圖案化至該氧化矽膜上。使用一離子植入系統， 接著將一雜質透過該光阻中之開口引入至該多晶矽膜中以 ‘ 形成該源極區域26與汲極區域27。隨後，將該基板21置放 於一退火爐中以活化該雜質。在剝離該光阻之後，再次形 成-光阻圖案。接著以一乾式蝕刻器來圖案化該多晶矽膜 和氧化矽膜。 該源極區域26係分成一低濃度區域26L(其中已以一相對 133779.doc -15· 200931653 較低濃度引入該雜質）和—古，曲痒 ^ 间浪度區域26H(其中已以一相 對較高濃度引入該雜質対· &Λ )該低濃度區域26L係在該通道長 度之方向上鄰近該光活性層25定位。該源極區域％之低濃 度區域26L係配置使得其在該通道長度之方向上在該控制 電極22之接近側邊緣之上延伸。同樣，該波極區域27係 分成-低漢度區域27L(其中已以一相對較低漢度引入該雜 • f)和一高濃度區域27Η(其中以卩-相對較高濃度引入該 ❹ 雜質）。該低濃度區域WL係在該通道長度之方向上鄰近該 光活性層25定位。該源極區域27之低濃度區域27L係配置 使得其在該通道長度之方向上在該控制電極22之一接近側 邊緣之上延伸。此一電晶體結構亦係稱為LDD(輕度摻雜 汲極）結構。採取該LDD結構的目的係減低該汲極電場。 另一方面，s亥兩濃度區域26H、27H係配置以將該半導體 膜24之相對端部分轉換成電極（源極電極、汲極電極p在 此情況下，該控制電極22之侧邊緣用作定義在該等成對的 ❹ 電極（一者係該源極區域26而另一者係該没極區域27)之間 的方向（該源極至汲極方向）上的控制電極22之端的邊緣。 在該第一絕緣膜23之上表面上’ 一第二絕緣膜28係形成 為一堆疊層’使得該第二絕緣膜28覆蓋該半導體膜24。該 - 第一絕緣膜2 8係由一透光絕緣材料（例如，氧化石夕、氮化 石夕或類似者）組成。對於該第二絕緣膜28之形成，可採用 CVD(化學汽相沈積）程序。透過該第二絕緣膜28，形成一 單一接觸孔29以於高濃度區域之一部分曝露源極區域26之 南濃度區域26H，並且此外’形成複數個（在所說明具體實 133779.doc -16- 200931653 施例中係五個）接觸孔3G以於高濃度區域之部分曝露沒極 區域27之高濃度區域27H。例如，可藉由以一微影蝕刻技
V s第絕緣膜28上形成一光阻圖案並接著透過該光阻 圖案U該第—絕緣膜28來透過該第二絕緣膜Μ形成該等 個別接觸孔29、30。該等源極側接觸孔29係以一第一導體 3 1之導體材料填充，而該汲極側接觸孔“係以一第二導體 32之導體材料填充。作為該第—導體31與第：導體32之導 體材料’（例如）可使隸。在該第二絕緣臈28之-上表面 上，-平坦化膜33係形成為一堆疊層，從而覆蓋該等個別 2該平坦化膜3 3係由一透光有機絕緣材料組 成。 見比較《亥半導體膜24之源極區域26與該半導體膜24之沒 極區域27 ’該没極區域27係以—矩形之形狀來形成而該源 極區域26係以小於該汲極區域27的一梯形之形狀來形成。 進一步詳細說明，定義該汲極區域27的矩形之更長長度具 有與該光活性層25之長度（更長尺寸）相同的尺寸。另一方 面，定義該源極區域26的梯形之下側具有與該光活性層25 之更長尺寸相同的尺寸，但定義該源極區域26的梯形之上 側具有短於該光活性層25之更長尺寸的尺寸。如本文中所 使用的表達，，光活性層25之長度，，表示該光活性層25在沿上 述的控制電極25之接近側邊緣之一方向上的長度。因為該 光活性層25係以圖3中之一垂直長帶之形狀來形成，故該 光活性層25之長度係藉由該光活性層25之更長尺寸來定 義。然而，若該光活性層25係（例如）以一水平長帶之形狀 133779.doc •17- 200931653 來形成’則該光活性層25之長度係藉由該光活性層25之更 短尺寸來定義。 關於該汲極區域27，與該控制電極22之接近侧邊緣重疊 的低濃度區域27L之長度與該光活性層25在沿該控制電極 22之接近側邊緣之方向上的長度（在此具體實施例中係該 低濃度區域27L與該光活性層25之間之一邊界部分的長度） 兩者都係設定於相同長度L1。另一方面，關於該源極區域 26 ’與該控制電極22之接近侧邊緣重疊的低濃度區域26L ® 之長度L2短於該光活性層25在沿該控制電極22之接近側邊 緣的方向上之長度L3(L3=L1)(在此具體實施例中係在該低 濃度區域26L與該光活性層25之間之一邊界部分的長度）。 在圖中所說明的具體實施例中，存在L3x〇, 65« L2的尺寸 關係。 在上面說明的構造之光感測器15中，光透過該平坦化膜 33、該第二絕緣臈28等入射至該半導體膜24中之光活性層 _ 25中導致在該光活性層25中產生電洞對，使得產生一光電 流。此光電流係讀取為自該光感測器至該感測器外部之一 接收信號。 在依據本發明之第一具體實施例的光感測器丨5中，藉由 以梯形之形狀形成該半導體膜24之源極區域26來使與該控 制電極22之接近側邊緣重疊的低濃度區域26L之長度^短 於該光活性層25在沿該控制電極22之接近側邊緣的方向上 之長度L3。因此’該控制電極22與該源極區域26(低濃度 區域26L)的相互面對面積小於該控制電極22與該汲極區域 133779.doc •18· 200931653 27(低濃度區域27L)的相互面對面積。與以類似於該汲極 區域27之一矩形的形狀形成該源極區域“相比較該控制 電極22與該源極區域26之相互面對面積因此變得更小，並 且該感測器内部的寄生電容係對應地減低。因為該光活性 層25之更長尺寸在該源極側與該汲極側兩者上保持於相同 值（L1 L3)，故作為電洞對之產生來源的光活性層2$之區 域（面積）保持原樣。因此，在該感測器内部產生的光電流 並不降低。因此，可減低該感測器内部的寄生電容而不降 低在該感測器内部欲產生的光電流。因此，可有效地讀取 該光電流作為該光感測器丨5之一接收信號。 在上面說明的第一具體實施例中，藉由形成矩形之形狀 的汲極區域27和梯形之形狀的源極區域26來使在該源極側 上的相互面對面積小於在該沒極側上的相互面對面積。相 反’可藉由形成一梯形之形狀的汲極區域27與一矩形之形 狀的源極區域2 6來使在該汲極側上的相互面對面積小於在 該源極侧上的相互面對面積。 <第二具體實施例> 接下來參考圖5，將說明依據本發明之第二具體實施例 的一光感測器15之構造。在此第二具體實施例中，一沒極 區域27之形狀不同於上面說明的第一具體實施例。明確地 說’在該第一具體實施例中該汲極區域27的形狀係矩形， 但在此第二具體實施例中，該汲極區域27係以與一源極區 域26類似之一梯形來形成。關於該汲極區域27，與一控制 電極22之接近側邊緣重疊的一低濃度區域27L之長度“短 133779.doc 200931653 於在該低濃度區域27L與一光活性層25之間的一邊界部分 之長度L1。 在上面說明的構造之光感測器15中，藉由以梯形之形狀 形成該半導體膜24之源極區域26與汲極區域27之每一者來 使與該控制電極22之接近側邊緣重疊的一低濃度區域2几 之長度L2短於該光活性層25在沿該控制電極22之接近側邊 緣的方向上之長度L3(在該低濃度區域26L與該光活性層25 之間的一邊界部分之長度）。與該第—具體實施例相比 ® 較，該控制電極22與該汲極區域27(低濃度區域27L)之相 互面對面積因此更小，並且該感測器内部的寄生電容係對 應地減低。因為該光活性層25之更長尺寸在該源極側與該 汲極側兩者上保持於相同值（L1=L3)，故作為電洞對之產 生來源的光活性層25之區域（面積）保持原樣。因此，在該 感測器内部產生的光電流並不降低。因此，可減低該感測 器内部的寄生電容而不降低在該感測器内部欲產生的光電 験流。因此，可更有效地讀取該光電流作為該光感測器15之 一接收信號。 <第三具體實施例> 參考圖6，接下來將說明依據本發明之第三具體實施例 的一光感測器15之構造。在此第三具體實施例中，一源極 區域26之形狀不同於上面說明的第一具體實施例。明確地 說，在該第一具體實施例中，該汲極區域27之形狀係矩形 並且該源極區域26之形狀係梯形，但在此第三具體實施例 中，一汲極區域27係以一矩形之形狀來形成並且該源極區 133779.doc •20· 200931653 域26係以一梳形之形狀來形成。關於該汲極區域27，與一 控制電極22之接近側邊緣重疊的一低濃度區域27L之長度 和在該低濃度區域27L與一光活性層25之間的一邊界部分 之長度兩者因此都係設定於相同長度Lle另一方面，關於 該源極區域26，與該控制電極22之接近側邊緣重疊的一低 濃度區域26L之長度L5(L5=L5a+L5b+L5c)短於該光活性層 . 25在沿該控制電極22之接近側邊緣的方向上之長度[3(在 此具體實施例中係在一低濃度區域26L與該光活性層25之 © 間之一邊界部分的長度）。 由於上面說明的構造，該控制電極22與該源極區域 26(低濃度區域26L)的相互面對面積小於該控制電極22與 該汲極區域27(低濃度區域27L)的相互面對面積。與以類 似於該汲極區域27之一矩形的形狀形成該源極區域％相比 較，該控制電極22與該源極區域26之相互面對面積因此更 小，並且s亥感測器内部的寄生電容係對應地減低。因為該 φ 光活性層25之更長尺寸在該源極側與該汲極側兩者上保持 於相同值（L1=L3) ’故作為電洞對之產生來源的光活性層 25之區域（面積）保持原樣。因此，在該感測器内部產生的 光電流並不降低。因此，可減低該感測器内部的寄生電容 而不降低在該感測器内部欲產生的光電流。因此，可有效 地讀取該光電流作為該光感測器1 5之一接收信號。 在該第二具體實施例中，藉由形成矩形之形狀的汲極區 域27和梳形之形狀的源極區域26來使在該源極側上的相互 面對面積小於在該汲極側上的相互面對面積。相反，可藉 133779.doc 200931653 由形成-梳形之形狀的汲極區域27與一矩形之形狀的源極 區域26來使在該沒極側上的相互面對面積小於在該源極側 上的相互面對面積。此外，該源極區域26與汲極區域27可 各係以一梳形之形狀來形成。 <第四具體實施例> 接下來參考圖7和8，將說明依據本發明之第四具體實施 例的一光感測器15之構造。將藉由施加類似參考符號至具 有一上面、纟σ 0第至第二具體實施例說明的構造之源極類 似之功能的構造之元件來說明該第四具體實施例。在所說 明的光感測器15中，一控制電極22與一源極區域％、一半 導體膜24之光活性層25與汲極區域27都係同心地配置。該 控制電極22係以一環形來形成。一控制導體2〇係連接至該 控制電極22。該半導體膜24係以一圓（正圓）形來形成。該 半導體膜24具有該源極區域26、光活性層25及汲極區域27 係按此順序在自該光感測器丨5之中心的徑向方向上配置的 構造。因此，該光活性層25係以一環形來形成於該圓形源 極區域26之外側上使得該光活性層25圍繞該源極區域26， 並且該没極區域27係以一環形來形成於該光活性層25之外 側上使得該沒極區域27圍繞該光活性層25。 該光活性層25係配置於與該控制電極22重疊之一區域 中°該光活性層25之内徑係設定大於該控制電極22之内 徑’並且該光活性層25之外徑係設定小於該控制電極22之 外徑。因此，該光活性層25係配置以完全包圍在該控制電 極22之形成區域内。 133779.doc •22· 200931653 該源極區域26係在其一内側上分成一高濃度區域26H並 在其一外側上係分成一低濃度區域26L，並且該低濃度區 域26L之一外圓周部分係鄰近該光活性層25之一内圓周部 刀疋位。一接觸孔29係配置於該源極區域26之高濃度區域 26H之一中心位置處。該接觸孔29係形成使得其透過一第 二絕緣膜28延伸，並係以一第一導體3丨之導體材料來填 充。就在該第一導體31下方，可切除除該源極區域26以外 的控制電極22與半導體膜24以防止對應於一 MOS電晶體之 通道的光活性層25經受藉由源極信號之耦合。 該沒極區域27係在其一外側上分成一高濃度區域2711並 在其一内側上係分成一低濃度區域27L，並且該低濃度區 域27L之一内圓周部分係鄰近該光活性層25之一外圓周部 分定位。該汲極區域27之高濃度區域27H之一部分向外延 伸，並且一接觸孔30係形成於此延伸部分中。該接觸孔3〇 係形成使得其透過該第二絕緣膜28延伸，並係以一第二導 體32之導體材料來填充。 現比較該半導體膜24之源極區域26與該半導體膜24之汲 極區域27，與該汲極區域27係以環形形成於該光活性層25 之外侧上相反’該源極區域26係以圓形形成於該光活性層 25之内表面上。關於該汲極區域27，與該控制電極22之接 近圓周邊緣（外圓周邊緣）重疊的低濃度區域27L之長度（圓 周長度）因此長於該光活性層25在沿該控制電極22之接近 圓周邊緣的方向（圓周方向）上之長度（在此具體實施例中， 係在該低濃度區域27L與該光活性層25之間之一邊界部分 133779.doc •23· 200931653 的長度（圓周長度））。另一方面，關於該源極區域26，與該 控制電極22之接近圓周邊緣（内圓周邊緣）重疊的低濃度區 域26L之長度（圓周長度）短於該光活性層25在沿該控制電 極22之接近圓周邊緣的方向（圓周方向）上之長度（在此具體 實施例中’係在該低濃度區域2 6 L與該光活性層2 5之間之 一邊界部分的長度（圓周長度））。因此，該控制電極22與該 源極區域26(低濃度區域26L)的相互面對面積小於該控制 電極22與該汲極區域27(低濃度區域27L)的相互面對面 積。假定該控制電極22與該汲極區域27的相互面對面積與 上面說明的既有結構相同（在該汲極區域係以矩形來形成 的情況下），該控制電極22與源極區域26的相互面對面積 小於上面說明的既有結構之相互面對面積，並且該感測器 内部的寄生電容係對應地減少。 假定在該MOS電晶體結構之一光感測器中，在一源極區 域之側上的一光活性層之一端部分係一"源極端”而在一汲 極區域之侧上的光活性層之一端係一"汲極端"，該汲極端 一般比該源極端對電洞對的產生具有更高的貢獻程度，因 為在光入射至該光活性層中之後’產生一光電流的電洞對 主要發生於該汲極端。在依據該第四具體實施例之光感測 Is 1 5中’源極區域2 6和汲極區域2 7係分別配置於内側和外 側上作為該半導體膜24之配置形式。此確保使對電洞對之 產生具有更高貢獻程度的汲極端之圓周長度更長。與在一 外側上之源極區域26和在一内側上之汲極區域27的配置相 比較’因而可產生一更高的光電流。因此，可減低該感測 133779.doc -24- 200931653 器内部的寄生電容而不降低在該感測器内部欲產生的光電 流。因此’可有效地讀取該光電流作為該光感測器丨5之一 接收信號。與具有相同感測器效率之既有感測器相比較， 可以更小尺寸來製造依據此具體實施例的感測器。 在該第四具體實施例中，該控制電極22與半導體膜24之 形狀（内圓周形狀、外圓周形狀及類似者）係圓形。然而， 應注意，此等形狀並不限於此類圓形但可以係（例如）六邊 形或任何更高多邊形。 該第一至第四具體實施例係藉由採取η通道MOS電晶體 結構之光感測器作為範例來說明。然而，應注意，本發明 至具體實施例並不限於此類光感測器而亦可應用於ρ通道 MOS電晶體結構之光感測器。 此外，本發明之具體實施例並不限於M〇s電晶體結構之 光感測器’而亦可應用於PIN二極體結構的光感測器。一 PIN二極體係藉由使用分成一 ρ型電極區域、一 I型光活性 層及一η型電極區域之一半導體膜來建構。在此一情況 下’位於該光活性層之相對侧上的成對電極區域係藉由組 成該PIN二極體之一陽極區域與一陰極區域來形成。下文 中將關於在本發明係應用於該PIN二極體結構之光感測器 的情況下的某些特定具體實施例進行說明。 <第五具體實施例> 參考圖9和10，將說明依據本發明之第五具體實施例的 一光感測器45之構造。所說明的光感測器45具有與一 piN 一極體類似之結構。在此光感測器45中，一控制電極47係 133779.doc -25- 200931653 類似於-帶地形成於-基板46之一上表面上。覆蓋該控制 電極47,-第-絕緣膜48係形成為—堆叠層。該基板叫系 由具有透光性質之-基板(明確地說，例如，一透明破璃 基板）組成。該控制電極47係透過與用作一像素驅動切換 元件的薄膜電晶體Tr(參見圖2)之閘極電極相同的步驟來形 成於該共同基板46上一預定㈣係透過—未說明的控制 導體來施加至該控制電極47以控制該光感測器45之驅動。
❹ 該控制電極47係由一光反射導電材料（例如，鉬或一高熔 點金屬）組成。該第一絕緣膜48係透過與上面說明的薄膜 電晶體Tr之閘極絕緣膜相同的步驟來形成。 該第一絕緣膜48係由一透光絕緣材料（例如，氧化矽、 氮化矽或類似者）組成。對於該第一絕緣膜48之形成，可 採用CVD(化學汽相沈積）程序。在該第一絕緣臈“之一上 表面上’形成一半導體膜49 ^該半導體膜49係由（例如）多 晶石夕組成之-薄膜組成，並係形成於該第—絕緣臈48上使 得其在圖中之水平方向上在該控制電極47之上延伸。例 如’可藉由在該第-絕緣膜48上形成非晶碎並接著照射一 準分子雷射α多晶化該石夕層來形成該帛導體膜的。該半導 體膜49建構- PIN二極體，並係分成_光活性層5〇和一對 電極區域51、52。該光活性層5〇係為具有一相對較低雜質 濃度的I型’而料成對的電極區域51、52分別係、為具有 相對較高雜質濃度的P型與N型。 該光活性層50具有光電轉換功能。當光進入該光活性層 5〇時’該光活性層5〇產生電洞對作為—光電流之—來源。 133779.doc -26- 200931653 如平面圖所示，該光活性層50採取在該控制電極47之長度 的方向上延伸之一矩形的形式。該光活性層5〇係配置於與 該控制電極47重疊之一區域内。在圖中之水平方向上該 光活性層50之尺寸係設定小於該控制電極47之尺寸，並且 在圖中之垂直方向的方向上，該光活性層5〇之尺寸亦係設 定小於該控制電極47之尺寸。因此，該光活性層5〇係配置 以完全包圍在該控制電極47之形成區域内。 該成對的電極區域5 1 ' 52係藉由（例如）在使用一離子植 Φ 入系統時分別將不同導電率類型之雜質引入（植入）至在該 光活性層50之相對側上的半導體層49中來形成。一側係一 P+區域，而另一側係一 N+區域。在該等成對的電極區域 51、52中，其一者（即該電極區域（p+區域）51)係配置為一 陽極區域，而另一電極區域（N+區域）52係配置為一陰極區 域。該陽極區域51係配置使得其在圖中之水平方向上在該 控制電極47之接近側邊緣之上延伸，並且該陰極區域52係 配置使得其在圖中之水平方向上在該控制電極4 7之接近側 Q 邊緣之上延伸。 在該第一絕緣膜48之上表面上，一第二絕緣膜53係形成 為一堆疊層，使得該第二絕緣膜53覆蓋該半導體膜49。該 第二絕緣膜5 3係由一透光絕緣材料（例如，氧化矽、氮化 - 石夕或類似者）組成。對於該第二絕緣膜53之形成’可採用 CVD(化學汽相沈積）程序。透過該第二絕緣膜53，一單一 接觸孔54係形成以於該陽極區域51之一部分曝露該陽極區 域’並且此外’另一單一接觸孔55係形成以於該陰極區域 52之一部分曝露該陰極區域。例如，可藉由以一微影蝕刻 133779.doc -27- 200931653 技術在該第—絕緣膜53上形成—光阻圖案並接著透過該光 阻圖案㈣該第二絕緣膜53來透過該第二絕緣膜53形成該 等個別接觸孔54、55。該陽極側接觸孔54係以-第-導體 56之導體材料填充’而該陰極側接觸孔係以一第二導體 57之導體材料填充。作為該第-導體56與第二導體57之導 體材料，（例如）可使用銘。在該第二絕緣膜53之一上表面 上，平坦化膜5 8係形成為一堆疊層，從而覆蓋該等個別
導體56、57。該平坦化膜58係由一透光有機絕緣材料組 成。 應注意，該半導體膜49之陽極區域51和陰極區域52各係 以一 τ形來形成，如平面圖所示。關於該陽極區域51，與 該控制電極47之接近側邊緣重疊的陽極區域5丨之長度。短 於該光活性層50在沿該控制電極47之接近側邊緣的方向上 之長度L6(在此具體實施例中係在該陽極區域5丨與該光活 性層50之間之一邊界部分的長度）。同樣，關於該陰極區 域52 ’與該控制電極47之接近側邊緣重疊的陰極區域52之 長度L7短於該光活性層50在沿該控制電極47之接近側邊緣 的方向上之長度L8(L8=L6)(在此具體實施例中係在該陰極 區域52與該光活性層50之間之一邊界部分的長度）。 在上面說明的構造之光感測器45中，光透過該平坦化膜 58、該第二絕緣膜53等入射至該半導體膜49中之光活性層 5 0中導致在該光活性層5 0中產生電洞對，使得產生一光電 流。此光電流係讀取為自該光感測器至該感測器外部之一 接收信號。 133779.doc -28- 200931653 在依據本發明之第五具體實施例的光感測器45中，藉由 以T形來形成該半導體膜49之陽極區域51與陰極區域52之 每一者，使與該控制電極47之接近側邊緣重疊的陽極區域 5 1之長度L5短於該光活性層50在沿該控制電極47之接近側 邊緣的方向上之長度L6(在此具體實施例中係在該陽極區 域5 1與該光活性層5 0之間的邊界部分之長度），並使與該 控制電極47之接近側邊緣重疊的陰極區域52之長度L7短於 該光活性層50在該控制電極47之接近側邊緣的方向上之長 度L8(在此具體實施例中係在該陰極區域52與該光活性層 50之間的邊界部分之長度）。另一方面，當例如圖丨丨所說 明一半導體臈49之一陽極區域51與陰極區域52各係以一矩 形來形成時，與該控制電極47之接近侧邊緣重疊的陽極區 域51之長度L9變得等於一光活性層50在沿該控制電極47之 接近側邊緣的方向上之長度L9(在該陽極區域5 1與該光活 性層50之間的邊界部分之長度），並且與該控制電極47之 接近側邊緣重疊的陰極區域52之長度L10變得等於該光活 性層50在沿該控制電極47之接近側邊緣的方向上之長度 L10(在該陰極區域52與該光活性層50之間的邊界部分之長 度）。 因此’與該陽極區域5 1係以一矩形來形成的情況相比 較’該控制電極47與該陽極區域51之相互面對面積更小， 並且該感測器内部的寄生電容對應地減少。同樣，與該陰 極區域52係以一矩形來形成的情況相比較，該控制電極47 與該陰極區域52之相互面對面積更小，並且該感測器内部 133779.doc •29· 200931653 的寄生電容對應地減少。因為該光活性層50之更長尺寸在 該陽極區域51與該陰極區域52兩者上保持於相同值 (L6=L8=L9=L10)，故作為電洞對之產生來源的光活性層5〇 之區域（面積）保持原樣。因此，在該感測器内部產生的光 電流並不降低。因此，可減低該感測器内部的寄生電容而 不降低在該感測器内部欲產生的光電流。因此，可有效地 s貴取該光電流作為該光感測器4 5之一接收信號。 <第六具體實施例> ® 參考圖12 ’接下來將說明依據本發明之第六具體實施例 的一光感測器45之構造。在此第六具體實施例中，一陽極 區域51與陰極區域52之形狀不同於上面說明的第五具體實 施例。明確地說’在該第五具體實施例中，該陽極區域5 j 與陰極區域5 2各係以T形來形成’但在此第六具體實施例 中’該陽極區域51與陰極區域52各係以終止於一矩形延伸 之一梯形之形狀來形成。因此，與該控制電極47之接近側 _ 邊緣重疊的陽極區域51之長度L11短於一光活性層5 〇在沿 該控制電極47之接近側邊緣的方向上之長度1^2(在此具體 實施例中係在該陽極區域5 1與該光活性層50之間之一邊界 部分的長度）’並且與該控制電極47之接近側邊緣重疊的 陰極區域52之長度L13(L13=L11)短於該光活性層50在沿該 控制電極47之接近側邊緣的方向上之長度li4(L1 4 = L12)(在此具體實施例中係在該陰極區域52與該光活性層 50之間之一邊界部分的長度）。 在上面說明之構造的光感測器45中，藉由以終止於矩形 133779.doc -30- 200931653 延伸的梯形之形狀來形成該半導體49之陽極區域51與陰極 區域52之每一者，使與該控制電極47之接近側邊緣重疊的 陽極區域5 1之長度LI 1短於該光活性層5〇在沿該控制電極 47之接近側邊緣的方向上之長度！^12(在此具體實施例中係 在該陽極區域5 1與該光活性層5〇之間的邊界部分之長 度），並使與该控制電極47之接近側邊緣重疊的陰極區域 52之長度L13短於該光活性層5〇在該控制電極叼之接近側 邊緣的方向上之長度L14(在此具體實施例中係在該陰極區 域52與該光活性層50之間的邊界部分之長度）。與如上面 說明的圖11所說明該陽極區域51與陰極區域52各成矩形形 狀的情況相比較，該控制電極47與該陽極區域5丨之相互面 對面積因此變得更小使得該感測器内部的寄生電容對應地 減少，並且此外，該控制電極47與該陰極區域52之相互面 對面積亦變得更小使得該感測器内部的寄生電容對應地減 少。因為該光活性層50之更長尺寸在該陽極側與該陰極側 兩者上保持於與圖1丨所示之感測器結構中的更長尺寸相同 的值（1^=1^10=1^12=1^14)，故作為電洞對之產生來源的光活 性層50之區域（面積）保持原樣。因此，在該感測器内部產 生的光電流並不降低。因此，可進—步減低該感測器内部 的寄生電容而不降低在該感測器内部欲產生的光電流。因 此，可有效地讀取該光電流作為該光感測器45之一接收信 號。 <第七具體實施例> 接下來參考圖13和14，將說明依據本發明之第七具體實 133779.doc -31 - 200931653 施例的一光感測器45之構造。將藉由應用類似參考符號至 具有與上面結合第五和第六具體實施例說明的構造之元件 類似之功能的構造之元件來說明該第七具體實施例。在所 說明的光感測器45中，一控制電極47與一陽極區域5丨、一 半導體膜49之光活性層50與陰極區域52都係同心地配置。 該控制電極47係以一環形來形成。一控制導體59係連接至 該控制電極47。該半導體膜49係以一圓（正圓）形來形成。 該半導體膜49具有該陰極區域52、光活性層5〇及陽極區域 5 1係按此順序在自該光感測器45之中心的徑向方向上配置 的構造。因此，該光活性層50係以一環形來形成於該圓形 陰極區域52之外側上使得該光活性層5〇圍繞該陰極區域 52 ’並且該陽極區域51係以一環形來形成於該光活性層5〇 之外側上使得該陽極區域5丨圍繞該光活性層5〇。 該光活性層50係配置於與該控制電極47重疊之一區域 中。該光活性層50之内徑係設定大於該控制電極47之内 徑’並且該光活性層50之外徑係設定小於該控制電極47之 外徑。因此，該光活性層5〇係配置以完全包圍在該控制電 極4 7之形成區域内。 該陽極區域51之一内圓周部分係鄰近該光活性層50之一 外圓周部分定位。該陽極區域5丨之一部分向外延伸，並且 一接觸孔54係形成於此延伸部分中。該接觸孔54係形成使 得其透過一第二絕緣膜53延伸，並係以一第一導體（陽極 導體）56之導體材料來填充。 該陰極區域52之一外圓周部分係鄰近該光活性層50之一 133779.doc -32· 200931653 内圓周部分定位。一接觸孔55係配置於該陰極區域52之一 中心位置處。該接觸孔55係形成使得其透過該第二絕緣膜 53延伸，並係以一第二導體（陰極導體）57之導體材料來填 充。 現比較該半導體膜49之陽極區域51與該半導體膜49之陰 極區域52，與該陽極區域51係以環形形成於該光活性層5〇 之外側上相反’該陰極區域52係以圓形形成於該光活性層 5〇之内表面上。與該控制電極47之接近圓周邊緣（外圓周 邊緣）重疊的陽極區域51之長度（圓周長度）因此長於該光活 性層50在沿該控制電極47之接近圓周邊緣的方向（圓周方 向）上之長度（在此具體實施例中，係在該陽極區域5丨與該 光活性層50之間之一邊界部分的長度（圓周長度））。另一方 面’與該控制電極47之接近圓周邊緣（内圓周邊緣）重疊的 陰極區域52之長度（圓周長度）短於該光活性層5〇在沿該控 制電極47之接近圓周邊緣的方向上之長度（在此具體實施 例中’係在該陰極區域52與該光活性層50之間之一邊界部 分的長度（圓周長度））。因此，該控制電極47與該陰極區域 52之相互面對面積小於該控制電極47與該陽極區域51之相 互面對面積。假定該控制電極47與該陽極區域51之相互面 對面積與（例如）如上面說明的圖11所說明該陽極區域5丨和 陰極區域5 2各係以一矩形形狀來形成之情況中的相互面對 面積相同’該控制電極47與陰極區域52之相互面對面積小 於上面說明的圖11所示之感測器結構中的相互面對面積， 並且該感測器内部的寄生電容係對應地減少。 133779.doc -33- 200931653 假疋在s亥PIN二極體結構之一光感測器中，在一陽極區 域之側上的一光活性層之一端部分係一"陽極端”而在一陰 極區域之側上的光活性層之一端係一"陰極端"，該陽極端 一般比該陰極端對電洞對的產生具有更高的貢獻程度，因 為在光入射至該光活性層中之後，產生一光電流的電洞對 主要發生於該陽極端。在依據該第七具體實施例之光感測 器45中’陰極區域52和陽極區域5 1係分別配置於内側和外 側上作為該半導體膜4 9之配置形式。此確保使對電洞對之 產生具有更高貢獻程度的陽極端之圓周長度更長。與在_ 外側上之陰極52和在一内側上之陽極區域51的配置相比 較’因而可產生一更高的光電流。因此，可減低該感測器 内部的寄生電容而不降低在該感測器内部欲產生的光電 流。因此，可有效地讀取該光電流作為該光感測器45之一 接收信號。由於該陰極區域52係藉由該光活性層50與陽極 區域51圍繞的構造，可避免該光活性層50之一電場之分佈 中的任何偏離。與具有相同感測器效率之既有感測器相比 較，可以更小尺寸來製造依據此具體實施例的感測器。 在上面說明的第七具體實施例中，該控制電極47與半導 體膜49之形狀（内圓周形狀、外圓周形狀及類似者）係圓 形。然而，應注意，此等形狀並不限於此類圓形但可以係 (例如）六邊形或任何更高多邊形。 <第八具體實施例> 參考圖1 5，接下來將說明依據本發明之第八具體實施例 的一光感測器45之構造。在此第八具體實施例中，一光活 133779.doc 34- 200931653 性層50與一陽極區域51之形狀不同於上面說明的第五具體 實施例。明確地說，在該第五具體實施例中，該光活性層 50係以帶形來形成並且該陽極區域5丨係以τ形來形成，但 在此第八具體實施例中，該光活性層5 〇之一部分係設計以 朝向該陽極區域51以與該陽極區域51相同之寬度延伸。在 自該延伸部分繼續之一形式中’該陽極區域5丨係以一 I形 來形成’並且一陰極區域52係以一 T形來形成。因此，與 一控制電極47之接近侧邊緣重疊的陽極區域5丨之長度15短 於該光活性層50在沿該控制電極47之接近側邊緣的方向上 之長度L6。與該控制電極47之接近側邊緣重疊的陰極區域 52之長度L7短於該光活性層50在沿該控制電極47之接近側 邊緣的方向上之長度L8。因此，可獲得與該第五具體實施 例類似的有利益處。與該第五具體實施例相比較，該控制 電極47與該陽極區域5 1之相互面對面積更小，使得該感測 器内部的寄生電容係對應地減低。同樣可將在此第八具體 實施例令採取的構造應用於上述η通道MOS電晶體結構之 一光感測器。在此一情況下，該陽極區域5丨之部分變為一 源極區域之部分，並且該陰極區域52之部分變為一汲極區 域之部分。作為該第八具體實施例之一修改，可以一 Τ形 來形成該陽極區域51並可以一 I形來形成該陰極區域52。 <第九具體實施例> 參考圖16,接下來將說明依據本發明之第九具體實施例 的一光感測器45之構造。在此第九具體實施例中，一光活 性層50與—陰極區域52之形狀不同於上面說明的第八具體 133779.doc -35- 200931653 實施例。明確地說，在此第九具體實施例中，該光活性層 50之一部分係設計以朝向該陰極區域52以與該陰極區域52 相同的寬度延伸。在自該延伸部分繼續之一形式中，該陰 極區域52係以一 I形來形成。因此，與一控制電極47之接 近側邊緣重疊的一陽極區域5 1之長度L5短於該光活性層5 〇 在沿該控制電極47之接近側邊緣的方向上之長度L6。與該 控制電極47之接近側邊緣重疊的陰極區域52之長度L7短於 該光活性層50在沿該控制電極47之接近側邊緣的方向上之 長度L8。因此’可獲得與該第八具體實施例類似的有利益 處。與該第五具體實施例和第八具體實施例相比較，該控 制電極47與該陰極區域52之相互面對面積更小，使得該感 測器内部的寄生電容係對應地減低。同樣可將在此第九具 體實施例中採取的構造應用於上述η通道MOS電晶體结構 之一光感測器^在此一情況下，該陽極區域51之部分變為 一源極區域之部分，並且該陰極區域52之部分變為一汲極 區域之部分。 <第十具體實施例> 參考圖17,接下來將說明依據本發明之第十具體實施例 的一光感測器45之構造。在此第十具體實施例中，一陽極 區域5i與一陰極區域52之形狀不同於上面說明的圖η所示 之上面說明的PIN二極體結構。明確地說，在圖u所示之 PIN二極體結構的光感測器45中，一半導體層49之陽極區 域51與陰極區域52各係以一矩形形狀來形成。另一方面， 在此第十具體實施财，在該陽極區域51中於其中該陽極 133779.doc • 36 - 200931653 區域51與一控制電極47重疊之一部分處形成凹痕6〇,並且 此外在該陰極區域52甲於其中該陰極區域52與該控制電極 47重疊之一部分處形成凹痕。該等前者凹痕60係形成使得 該陽極區域5 1在沿該控制電極47之接近側邊緣的方向上 (在圖之垂直方向上）之寬度係局部地變窄。同樣，該等後 者凹痕60係形成使得該陰極區域52在沿該控制電極47之接 近側邊緣的方向上（在圖之垂直方向上）之寬度係局部地變 窄。 在上面說明之構造的光感測器45中，由於該陽極區域51 中的凹痕60之配置’該陽極區域5丨與該控制電極47之相互 面對面積係減低，並且此外，由於該陰極區域52中的凹痕 60之配置，該陰極區域52與該控制電極47之相互面對面積 係減低。與圖11所示之PIN二極體結構的光感測器45相比 較’該感測器内部的寄生電容係減少。因為該光活性層5〇 之更長尺寸在該陽極側與該陰極侧兩者上保持於與圖丨丨所 示之感測器結構中的更長尺寸相同的值（L9=L10==L12 = L14)，故作為電洞對之產生來源的光活性層5〇之區域（面 積）保持原樣。因此’在該感測器内部產生的光電流並不 降低。因此’可進一步減低該感測器内部的寄生電容而不 降低在該感測器内部欲產生的光電流。因此，可有效地讀 取該光電流作為該光感測器45之一接收信號。在此具體實 施例中’該等凹痕60、60係分別配置於該陽極區域51與陰 極區域52兩者中。然而’可將此類凹痕僅配置於該陽極區 域51與陰極區域52之一者中。雖然圖中未說明，但可代替 133779.doc -37- 200931653 此類凹痕來配置一所需形狀（例如，一圓形、橢圓形、多 邊形或類似者）之至少一通孔。同樣可將在此第十具體實 施例中採取的構造應用於上述n通道M〇s電晶體結構之一 光感測器。在此一情況下，該陽極區域5丨之部分變為一源 極區域之部分，並且該陰極區域52之部分變為一汲極區域 之部分。 • <第十一具體實施例> 參考圖18，接下來將說明依據本發明之第十一具體實施 例的一光感測器45之構造。在此第十一具體實施例中，一 控制電極47與一半導體膜49之間的布局關係不同於上面說 明的圖9所示之PIN二極體結果。明確地說，在圖9所示之 PIN一極體結構的光感測器45中，該光活性層5〇和在該光 活I1生層5 0之相對側上的陽極區域5 1與陰極區域5 2之部分係 配置使得其與該控制電極47重疊。然而，在此第十一具體 實施例中，僅一光活性層5〇與該控制電極47重疊，並且一 φ 陽極區域51或一陰極區域52都不與該控制電極47重疊。明 確地說，在垂直於沿該控制電極47之接近側邊緣的方向之 一方向上（在圖之水平方向上），該控制電極47與光活性層 - 50之尺寸（寬度）相同。該光活性層50與該陽極區域51之間 . 的邊界係位於與該控制電極47之接近側邊緣相同的線上， 而該光活性層50與該陰極區域52之間的邊界係位於與該控 制電極47之接近側邊緣相同的線上。 在上面說明之構造的光感測器45中，該陽極區域5丨與控 制電極47之相互面對面積實質上為零，並且此外，該陰極 133779.doc -38- 200931653 區域52與控制電極47之相互面對面積亦實質上為零。與圖 9所示之PIN二極體結構的光感測器45相比較，該感測器内 部的寄生電容係減少。因為該光活性層5〇之更長尺寸保持 於與圖9所示之感測器結構中之更長尺寸相等的值，故作 為電洞對之產生來源的光活性層50之區域（面積）保持原 樣。因此’在該感測器内部產生的光電流並不降低。因 此，可進一步減低該感測器内部的寄生電容而不降低在該 感測器内部欲產生的光電流。同樣可將在此第十一具體實 ® 施例中採取的構造應用於上述η通道MOS電晶體結構之一 光感測器。在此一情況下，該陽極區域5丨之部分變為一源 極區域之部分’並且該陰極區域52之部分變為一汲極區域 之部分。 <應用範例> 依據本發明之一具體實施例之上面說明的顯示器（液晶 顯示器）1可應用於各種領域中的電子設備，其顯示在該電 φ 子設備中輸入的視訊信號或在該電子設備中產生的視訊信 號作為一圖像影像或視訊影像，例如圖丨9至23Q中繪示的 各種電子设備，例如數位相機、筆記本型個人電腦、行動 終端設備（例如蜂巢式電話）及攝錄影機。 . <第一應用範例> 圖19係作為一第一應用範例之—電視機的透視圖。依據 此應用範例的電視機包括一影像顯示螢幕1〇1，其係由一 前面板1〇2、一濾光玻璃1〇3等來建構，並可應用上面說明 的顯示器1作為該影像顯示螢幕1(n。 133779.doc -39- 200931653 <第二應用範例> 圖20A與20B係作為一第二應用範例之一數位相機的透 視圖。圖20A係自前側觀看的透視圖，而圖2〇b係自後側 觀看的透視圖。依據此應用範例的數位相機包括用於閃光 燈之一發光單元111、一顯示器112、_功能表選擇器 113、一快門按鈕114等，並可應用上面說明的顯示器丄作 為該顯示器112。 <第三應用範例> 圖21係顯示作為一第四應用範例之一筆記本型個人電腦 的透視圖。依據此應用範例的筆記本型個人電腦包括一主 體121、在輸入字元及類似者之中欲操作之一鍵盤、用 於顯示影像之一顯示器123等，並可應用上面說明的顯示 器1作為該顯示器123。 〈第四應用範例> 圖22係顯示作為一第四應用範例之一攝錄影機的透視 圖。依據此應用範例的攝錄影機包括一主體131、在一前 側之一物體拍攝透鏡〖32、在拍攝之中欲採用之一開始/停 止開關133、一顯示器134等，並可應用上面說明的顯示器 1作為該顯示器134。 <第五應用範例> 圖23A至23G說明作為一第五應用範例之一行動終端設 備（明確地說係一蜂巢式電話），其中圖23 A係其處於一打 開狀態的正視圖，圖23B係其側視圖，圖23C係其處於一 閉合狀態的正視圖，圖23D係其左側視圖，圖23E係其右 133779.doc -40- 200931653 側視圖’圖23F係其俯視圖，巾圖23G係其仰視圖。依據此 應用範例的蜂巢式電話包括一上部外殼141、一下部外殼 142、一連接部分（在此範例中係鉸鏈）143、一顯示器144、 一子顯示器145、一圖像燈146、一相機147等，並可應用 上面說明的顯示器1作為該顯示器145。 熟習此項技術者應瞭解各種修改、組合、次組合及變更 可根據設計要求及其他因素發生，只要其係在隨附申請專 利範圍或其等效内容的範_内。 ® 【目賴單說明】 圖1係說明依據本發明之一具鱧實施例的一顯示器之總 體構造的方塊圖； 圖2係說明一顯示面板之一顯示區域中之一電路構造的 圖式； 圖3係說明依據本發明之一第一具體實施例的一光感測 器之構造的平面圖； 〇 圖4係說明依據本發明之第一具體實施例的光感測器之 構造的斷面圖； 圖5係說明依據本發明之一第二具體實施例的一光感測 器之構造的平面圖； 圖6係說明依據本發明之一第三具體實施例的一光感測 器之構造的平面圖； 圖7係說明依據本發明之一第四具體實施例的一光感測 器之構造的平面圖； 圖8係說明依據本發明之第四具體實施例的光感測器之 133779,doc -41 - 200931653 構造的斷面圖； 圖9係說明依據本發明之一第五具體實施例的一光感測 器之構造的平面圖； 圖1 0係說明依據本發明之第五具體實施例的光感測器之 構造的斷面圖； 圖1 1係說明本發明之一比較範例的平面圖； 圖1 2係說明依據本發明之一第六具體實施例的一光感測 器之構造的平面圖；
圖13係說明依據本發明之一第七具體實施例的—光感測 器之構造的平面圖； 圖14係說明依據本發明之第七具體實施例的光感測器之 構造的斷面圖； 圖1 5係說明依據本發明之一第八具體實施例的一光感測 器之構造的平面圖； 圖1 6係說明依據本發明之一第九具體實施例的一光感測 器之構造的平面圖； 圖17係說明依據本發明之—第十具體實施例的—光感測 器之構造的平面圖； 圖18係說明依據本發明夕 ^ 爆不飨明之一第十一具體實施例的一光感 測器之構造的平面圖； 圖19係說明作為一第一摩 應用乾例之一電視機的透視圖； 圖2 0 A係說明自一前侧勒嘉 j觀看的作為一第二應用範例之一 數位相機的透視圖；而圖20 固υβ係自一後側觀看的數位相機 的透視圖； 133779.doc -42« 200931653 圖21係緣示作為一第三應用範 的透視圖； 筆兄本型個人電腦 攝錄影機的透視 圖22係繪示作為一第四應用範例之一 圖；
圖23A係4於一打開i態的作為一第五應用範例之一蜂 巢式電話的正視圖，圖23B係處於該打開狀態之蜂巢式電 話的側視圖，圖23C係處於一閉合狀態之蜂巢式電話的正 視圖，圖23D係處於該閉合狀態之蜂巢式電話的左側視 圖’圖23E係處於該閉合狀態之蜂巢式電話的右側視圖， 圖23F係處於該閉合狀態之蜂巢式電話的俯視圖，而圖 係處於該閉合狀態之蜂巢式電話的仰視圖； .圖24係說明一既有光感測器之構造的平面圖；以及 圖25係說明該既有光感測器之構造的斷面圖。 【主要元件符號說明】 1 顯示器 2 顯示面板 3 背光 4 顯示驅動電路 5 光接收驅動電路 6 成像處理單元 7 應用程式執行單元 8 顯不區域 9 圖框記憶體 11 像素元件 133779.doc •43- 200931653 1 la 掃描線 lib 信號線 11c 像素電極 lid 共用電極 12 感測器元件 ' 12a 重設切換單元 • 12b 電容器（儲存電容器） 12c 讀取切換元件 ❿ 12d 緩衝放大器 12e 接收信號導體 12f 重設控制線 12g 讀取控制線 15 光感測器 20 控制導體 21 基板 22 控制電極 23 第一絕緣膜 24 半導體膜 25 光活性層 26 源極區域 26H 高濃度區域 26L 低濃度區域 27 没極區域 27H 高濃度區域 133779.doc -44 - 200931653 ⑩ ❿ 133779.doc 27L 低濃度區域 28 第二絕緣膜 29 接觸孔 30 接觸孔 31 第一導體 32 第二導體 33 平坦化膜 45 光感測器 46 基板 47 控制電極 48 第一絕緣膜 49 半導體膜 50 光活性層 51 陽極區域 52 陰極區域 53 第二絕緣膜 54 接觸孔 55 接觸孔 56 第一導體 57 第二導體 58 平坦化膜 60 壓痕 80 光感測器 81 基板 OC • 45· 200931653 φ 133779.doc 82 控制電極 83 第一絕緣膜 84 半導體膜 85 光活性層 86 源極區域 86Η 面濃度區域 86L 低濃度區域 87 汲極區域 87Η 面濃度區域 87L 低濃度區域 88 第二絕緣膜 89 接觸孔 90 接觸孔 91 第一導體 92 第二導體 93 平坦化膜 101 影像顯示螢幕 102 前面板 103 濾光玻璃 111 發光單元 112 顯示器 113 功能表選擇器 114 快門按鈕 121 主體 oc -46- 200931653 122 鍵盤 123 顯示器 131 主體 132 物體拍攝透鏡 133 開始/停止開關 134 顯示器 141 上部外殼 142 下部外殼 143 連接部分 144 顯示器 145 子顯示器 146 圖像燈 147 相機 Tr 薄膜電晶體（TFT) 133779.doc -47-