TW201216452A - Photoelectric element, display unit and fabrication method thereof - Google Patents
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Description
201216452 P61990009TW 33926twf.doc/n 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種顯示單元及其製造方法，且特別 是有關於一種具有内嵌式光電元件(in_cell photoeiectric element)之顯示單元及其製造方法。 【先前技術】 • 觸控面板依照其感測方式的不同而大致上區分為電 阻式觸控面板、電容式觸控面板、光學式觸控面板、聲波 式觸控面板以及電磁式觸控面板。由於光學式觸控面板不 但具備觸控的功能’更具備影像掃猫(scanner)的功能，因 此光學式觸控面板已逐漸被使用於各式各樣的電子產品 中。在各種型態的光學式觸控面板中，又以具有内嵌式光 電元件之設計較受到青睞，主要原因在於：内嵌式光電元 件的製作可被整合於顯示面板的製作中，使得具有内嵌式 光電元件之顯示面板（觸控顯示面板）具有較薄厚度，且 * 重量較輕。然而，習知具有内嵌式光電元件之顯示面板仍 處於研發初期，如何製造出成本低廉、高靈敏度且具有雙 面感測(dual side photo-sensing)功能的觸控顯示面板，仍是 目則研發的重點之一。 【發明内容】 本發明之一實施例提供一種光電元件，其包括一透明 底電極、一光敏感層、一第一電極、一第二電極以及一透 明頂電極。光敏感層位於透明底電極上方。第一電極與第 .W 33926tw£doc/n 201216452 -電極配置於光敏感層上。此外，翻頂電極位於光敏感 層上方。 本發明之另一實細*例提供一種顯示單元，可配置在一 基板上。顯不單元包括H _頂電極…顯示介質以 及-光電元件。晝素可配置於絲上，晝素包括至少一薄 膜電晶體以及一晝素電極，薄膜電晶體包括一 一 第-底電極、一第一電極與一第二電極，其中第一】電極 位於通道層下方，且晝素電極與第二電極電性連接:頂電 極位於旦素電極上方，且顯示介質，位於晝素電極與頂 電極之間。光電元件可配置於基板上，光電元件包括一光 敏感層、-第二底電極、-第三電極與—第四電極，其中 第-底電極位於光敏感層之下方，且頂電極延伸至光敏咸 層上方。 心 、 本發明之又一貫施例提供一種顯示單元的製造方 法，其包括形成一畫素電極、至少一第一底電極以及一第 ,底電極，第二底電極係與第一底電極同時形成，或者第 二底電極係與晝素電極同時形成；形成一絕緣層，以覆蓋 第一底電極、第二底電極以及晝素電極的部分區域；於絕 緣層上同時形成一通道層與一光敏感層，通道層位於第一 底電極上方’而光敏感層位於第二底電極上方；同時形成 第電極、一第二電極、一第三電極與一第四電極，第 一電極以及第二電極與通道層接觸，而第三電極以及第四 電極與光敏感層接觸；於畫素電極上形成一顯示介質；以 及於顯示介質上形成一頂電極，其中頂電極延伸至光敏 層上方。 & 201216452 P61990009TW 33926twf.doc/n ^㈣之冉-属例提供_ 板1包括一基板、多條掃描線、多條資料線、二3 =夕個呈陣列排列之雙面感測型光電^件 ^ 料線配置於基板上，其情歸與資料線交錯， 與對應之掃描線以及對應之資料線電性 光電元件，配置於基板上》 雙面感測型 本發明之另-實施例提供—種雙面感測觸 板，其包括-絲、錯掃猶、多條f 1個^去面 多個呈陣列制之頂面感測航電元件以及多個呈^、站 列之底面感測型光電元件。掃描線與資料線配置於^ 士 ’其中掃描線與資料線交錯，並於基板上定義出多：佥 素區域；晝素，配置於畫素區域内’分別與對應之掃^ 以及對應之資料線電性連接；頂面與底面感測型光電元 件’皆配置於基板上。 為讓本發明之上述特徵能更明顯易懂，下文特舉實施 例，並配合所附圖式作詳細說明如下。 、牛也 【實施方式】 【第一實施例】 ▲圖1為本發明第一實施例的光電元件之剖面示意圖。 請參照圖1，本實施例之光電元件100適於製作於一基板 SUB上，光電元件100包括一透明底電極u〇、二光&感 層120、一圖案化介電層13〇、一第一電極l4〇s、一第^ 電極140D以及一透明頂電極15〇。光敏感層12〇位於透明 5 201216452·— 底電極110上方，圖案化介電層130覆蓋光敏感層12〇， 其中圖案化介電層130具有二接觸開口 13〇a,且接觸開口 130a为別暴路光敏感層120的部分區域。第一電極140S 與第二電極140D配置於圖案化介電層13〇的部分區域以 及二接觸開口 130a所暴露的光敏感層12〇上。透明頂電極 150位於光敏感層120上方。值得注意的是，本實施例中 之圖案化介電層130為選擇性之構件，在其他架構的光電 元件100中，可以不需要製作圖案化介電層13()。 本實施例之光電元件1〇〇例如是光電晶體。當光電元 件為光電晶體時，透明底電極11〇的功能相當於透明底閘 極’第-電極140S與第二電極14〇D的功能相當於源極與 汲極，而透明頂電極150的功能相當於透明頂閘極。 在本實施例中，透明底電極110之材質可包括透明導 電氧化物(Transparent Conductive Oxide，TCO)。詳言之， 透明底電極110之材質例如為銦錫氧化物(IT〇)、銦鋅氧化 物(ΙΖΟ)等。光敏感層120之材質例如為非晶矽(a_Si)或其 他適合的半導體材料^值得注意的是，光敏感層12〇的厚 度可例如是介於100奈米至2〇〇奈米之間。 圖案化介電層130之材質包括氮化矽(SiNx)、氧化矽 (SiOx)或其他適當的介電材料。在本實施例中，圖案化介 電層13G可由單層介電材料所構成，或者由多層彼此堆疊 之介電材料所構成，如氮化矽/氧化矽(SiNx/si〇x)之疊層。 除此之外’圖案化介電層13〇之材f例如是有機介電材料 (organic dielectric layer)或是有機-無機複合型介電層 (organic-inorganic hybrid dielectric layer)。 201216452 P61990009TW 33926twf.doc/n 承上述’本實施例的第一電極i4〇s與第二電極14〇D 之材質包括金屬。舉例而言，第一電極與第二電極 140D之材質例如為 三 層金屬之疊層，諸如鈦/鋁/欽 (Τι/Α1/Τι)、鉬/銘 /翻(Mo/Al/Mo)、鉻/铭 /鉻(Cr/Al/Cr)、侮 / 鋁/鈦(Mo/Al/Ti)等金屬疊層。當然，本實施例並不限定第 一電極140S與第二電極140D必須是由三層金屬之疊層所 構成。舉例而言’第一電極140S與第二電極140D可以是 鈦、鋁、鉬、鉻金屬層或是其他適合的單一導電材料。此 參 外，本實施例之透明頂電極150之材質可包括透明導電氧 化物（Transparent Conductive Oxide，TCO)。詳言之，透明 頂電極150之材質例如為銦錫氧化物(IT〇)、銦鋅氧化物 (ΙΖΟ)等。 從圖1可知，本實施例之光電元件1〇〇可進一步包括 一絕緣層160’此絕緣層160係覆蓋透明底電極110，而前 述之光敏感層120則配置於絕緣層16〇上。同樣地，絕緣 層160之材質包括氮化矽(siNx)、氧化矽(SiOx)或其他適當 的介電材料。在本實施例中，絕緣層160可由單層介電材 料所構成’或者由多層彼此堆疊之介電材料所構成，如氮 化矽/氧化矽(SiNx/SiOx)之疊層。除此之外，絕緣層16〇之 材質例如是有機介電材料(organic dielectric layer)或是有 機-無機複合型介電層（organic-inorganic hybrid dielectric layer)。 本實施例之光電元件100可進一步包括一保護層
170 ’此保護層170覆蓋第一電極140S、第二電極140D 與圖案化介電層130，其中透明頂電極150配置於保護層
S 7 201216452 1 fW 33926twf,doc/n 170上。在本實施例中，保護層i7〇之材質包括氮化矽(SiNx) 或氧化梦(SiOx)。舉例而言，保護層170可由單層介電材 料所構成’或者由多層彼此堆疊之介電材料所構成，如氮 化矽/氧化矽(SiNx/SiOx)之疊層。除此之外，保護層ι7〇之 材質例如是有機介電材料(organic dielectric layer)或是有 機-無機複合型介電層（organic，inorganic hybrid dielectric layer) 〇 為了進一步降低第一電極140S與光敏感層120之間 的接觸阻抗以及第一電極140D與光敏感層120之間的接 觸阻抗，本實施例之光電元件可進一步包括二歐姆接觸層 (ohmic contact layers)180S、180D，其中歐姆接觸層 i8〇s 配置於第一電極140S與光敏感層120之間，而歐姆接觸 層180D則配置於第二電極140D與光敏感層120之間。在 本實施例中，歐姆接觸層180S、180D之材質例如為n+型 摻雜之微晶石夕(n+ doped micro-crystalline Si)、n+型摻雜之 MoSi、n+型摻雜之CrSi、n+型摻雜之TiSi等。 由於本實施例之光電元件100具有透明底電極U0與 透明頂電極150，因此光線L能夠穿透透明底電極11〇與 透明頂電極150而照射光敏感層120，換言之，光敏感層 120具有雙面感測的功能。除此之外，由於光敏感層12〇 受到兩個電極（即透明底電極110與透明頂電極150)的 控制’因此光敏感層120可以具有較大的厚度，在光敏感 層120較厚情況下，光電元件100的感測靈敏度亦可以獲 得一定程度的提昇。再者，由於光電元件1〇〇具有兩個電 極（即透明底電極110與透明頂電極150)，因此光電元 201216452 P61990009TW 33926twf.doc/n 件100具有十分良好的感測靈敏度、不易發生臨界電壓飄 移（threshold voltage shift，Vth shift)與崩潰現象 (breakdown) ° 【第二實施例】 第一實施例中所提及的光電元件100可進一步應用於 顯示.單元（如具備觸控功能的顯示面板或是具備影像掃插 功能的顯示面板）中’以下將搭配圖2A至圖2G對顯示單 元之製造方法做出詳細之說明。 圖2A至圖2G為本發明第二實施例的顯示單元之製 造流程示意圖。請參照圖2A，首先於一基板SUB上形成 一透明導電層TC，此透明導電層Tc包括一第二底電極 BG2與一晝素電極ρβ ^在本實施例中，透明導電層Tc之 材質包括透明導電氧化物。詳言之，透明導電層TC之材 質例如可為銦錫氧化物(ΙΤ〇)、銦鋅氧化物(ΙΖ〇)等。在其 他實施例中’在形成透明導電層TC之前，可先於基板SUB 上形成一緩衝層B’此緩衝層B之材質包括氮化矽(SiNx)、 氧化矽(SiOx)或其他適當的介電材料。在本實施例中，緩 衝層B可由單層介電材料所構成，或者由多層彼此堆疊之 介電材料所構成’如氮化矽/氧化矽(SiNx/SiOx)之疊層。除 此之外，緩衝層B之材質例如是有機介電材料(〇rganic dielectric layer)或是有機-無機複合型介電層 (organic-inorganic hybrid dielectric layer) ° 接著請參照圖2B，於基板SUB上形成一第一介電層 DI1，以覆蓋透明導電層Tc。在本實施例中，第一介電層
S 9 201216452 ι —-v— fW 33926twf.doc/n
Dll之材質包括氮化矽(siNx)、氧化矽(Si〇x)或其他適當的 介電材料。舉例而言，第一介電層DI1可由單層介電材料 所構成’或者由多層彼此堆疊之介電材料所構成，如氮化 ίク/fL/ίb>e夕(SiNx/SiOχ)之疊層β除此之外，第一介電層DIl 之材質例如是有機介電材料(organic dielectric layer)或是 有機-無機複合型介電層（organic_inorganic hybrid dielectric layer) 〇 在形成第一介電層Dll之後，於第一介電層Dll上形 成一圖案化導電層C，此圖案化導電層C包括一個或多個 第一底電極BG1’本實施例以2個第一底電極BG1為例進 行說明。在本實施例中，圖案化導電層C可進一步包括一 電容下電極E1。一般來說，圖案化導電層c之材質包括金 屬，其中可為單層金屬或為多層之金屬疊層。舉例而言， 圖案化導電層C之材質例如為三層金屬之疊層，諸如欽/ 鋁/鈦(Ti/Al/Ti)、鉬 /鋁 /鉬(Mo/Al/Mo)、鉻/鋁 /鉻(Cr/Al/Cr)、 鉬/銘/鈦(Mo/Al/Ti)等金屬疊層。當然，本實施例並不限定 圖案化導電層C必須是由三層金屬之疊層所構成。舉例而 言，圖案化導電層C可以是鈦/銘/翻/鉻(Ti/Al/Mo/Cr)。 請參照圖2C，接著形成一絕緣層GI，以覆蓋第一底 電極BG卜並絕緣層GI上依序形成一半導體層（未繪示） 與一第二介電層（未繪示），之後，圖案化半導體層與第 二介電層，以形成通道層CH與光敏感層PS以及覆蓋於通 道層CH與光敏感層PS上的一圖案化介電層DI2,其中通 道層CH與光敏感層PS之材質可為相同，通道層CH位於 第一底電極BG1上方，而光敏感層PS位於第二底電極BG2 201216452 P61990009TW 33926twf.d〇c/n 上方。在本實施例中’絕緣層GI之材質包括氮化石夕 (SiNx)、氧化碎(si〇x)或其他適當的介電材料。舉例而言’ 絕緣層GI可由單層介電材料所構成，或者由多層彼此堆 疊之介電材料所構成，如氮化矽/氧化矽(siNx/si〇x)之疊 層。除此之外’絕緣層GI之材質例如是有機介電材料 (organic dielectric layer)或是有機-無機複合型介電層 (organic-inorganic hybrid dielectric layer)。 接著請參照圖2D，圖案化前述之絕緣層GI、第一介 、 電層DI1以及圖案化介電層DI2,以將畫素電極pe的部分 區域暴露’並於圖案化介電層DI2中形成第一接觸開口 V1 與第二接觸開口 V2，其中第一接觸開口 Vl暴露通道層 CH的部分區域，而第二接觸開口 V2則暴露光敏感層ps 的部分區域。 請參照圖2E ,同時形成一第一電極Sl、一第二電極 D卜一第三電極S2與一第四電極D2，其中第一電極§1 =及第二電極D1與通道層CH接觸，而第三電極s2以及 • 第四電極D2與光敏感層PS接觸_。詳言之，第一電極S1 以及第二電極D1分別透過第一接觸開口 Vl與通道層ch 而第三電極S2以及第四電極D2則分別透過第二接 汗口 V2與光敏感層PS接觸。值得注意的是，在製作第 =極s卜第二電極m、第三電極82與第四電極〇2的 5，，本實施例可選擇性地於電容下電極El上方形成一 =上電極E2。此外’在製作第一電極81、第二電極以、 Ϊ^極S2與第四電極D2的同時，本實施例還可選擇性 地於第-底電極BG1上方的圖案化介電㈣成第一頂 11 201216452 γό iyy\}\)\jyT^i 33926twf.doc/n 電極TGI ’以使通道層CH位於第一底電極BG1與第一頂 電極TG1之間。 值得注意的是’在製作第一電極S1、第二電極D1、 第三電極S2與第四電極E>2之前，可以同時於第一電極 S1、第二電極D1、第二電極S2與第四電極D2下方製作 歐姆接觸層OC。 在製作完第一電極si、第二電極D卜第三電極S2 與第四電極D2之後，薄膜電晶體TFT以及光電元件ρτ 便初步製作完成。 請參照圖2F，形成一保護層pv，以覆蓋第一電極81、 第二電極D1、第三電極S2、第四電極D2與圖案化介電層 DI2，其中保護層PV暴露出畫素電極ρε的部分區域。在 本實施例中’保護層PV之材質包括氮化矽(SiNx)、氧化矽 (SiOx)或其他適當的介電材料。舉例而言，保護層pv可由 單層介電材料所構成’或者由多層彼此堆疊之介電材料所 構成，如氮化矽/氧化矽(SiNx/SiOx)之疊層。除此之外，保 護層PV之材質例如是有機介電材料(organic dielectric layer)或是有機-無機複合型介電層（organic-inorganic hybrid dielectric layer) ° 接著請參照圖2G，於晝素電極PE上形成一顯示介質 DM ’並於顯示介質DM上形成一頂電極TE，其中頂電極 TE係延伸至光敏感層ps上方，以做為光電元件ρτ的第 二頂電極TG2。在本實施例中，頂電極TE之材質包括透 明導電氧化物。詳言之，頂電極TE之材質例如為銦錫氧 化物(ITO)、銦鋅氧化物(ιΖ0)等。 12 201216452 yt»iyyu〇09TW 33926twf.doc/n 值得注意的是，顯示介質DM例如為有機電激發光 層。然而，本發明並不限定顯示介質DM之材質，其他可 用於顯不的自發光材料或光閥材料(light valve)亦可應用於 本發明。 由於本實施例之光電元件PT與第一實施例之光電元 件100具有類似的結構，故本實施例之光電元件PT同樣 具有十分良好的感測靈敏度、不易發生臨界電壓飄移(Vth shift)與崩潰現象。 馨 由圖2G可知，本實施例之顯示單元200適於配置在 基板SUB上，且顯示單元200包括畫素P、頂電極TE、 顯示介質DM以及光電元件PT，其中畫素p包括至少一 薄膜電晶體TFT以及一晝素電極PE，薄膜電晶體TFT包 括前述之通道層CH、第一底電極BG1、第一電極S1與第 二電極D1 ’且畫素電極PE與第二電極D1電性連接。此 外，光電元件PT包括前述之光敏感層PS、第二底電極 BG2、第三電極S2與第四電極D2,其中第二底電極BG2、 頂電極TE與晝素電極PE之材質可同為透明導電材料，且 * 頂電極TE延伸至光敏感層PS上方。值得注意的是，本實 施例之晝素P具有雙面發光的功能，且光電元件PT具有 雙面感測的功能。 圖3為本發明第二實施例之另一種顯示單元的剖面示 意圖。本實施例之顯示單元200a與前述之顯示單元2〇〇 類似，惟二者主要差異之處在於：顯示單元200a中的光電 元件PT進一步包括一位於光敏感層ps上方之不透明頂電 極TG，且不透明頂電極TG位於第三電極S2與第四電極 13 201216452^ 33926twf-doc/n D2之間。值得注意的是，不透明頂電極TG可以 極s卜第二電極d卜第三電sS2以及第四電極μ 製作’因此，不透明頂電極TG、第—電極W D卜第三電極S2以及第四電極D2的材質會相同。一电々 、，承上述’本實施例之晝素P具有雙面發光的功能，而 光電元件PT僅具有單面感測的功兔。 【第三實施例】 圖4A至圖4G為本發明第三實施例的顯示單元 造，程示意圖。請參照圖4A至圖4G，本實施例的顯示單 兀200b (繪不於圖4G)之製造方法與第二膏絲 露者類似，主要差異在於第二底電極BG2的形成方法，j 圖4A至圖4B所示。以下將搭配圖4A與圖4B，針對主要 差異之處進行描述。圖4C至圖4G中的製程步驟與圖％ 至圖2G中的製程步驟類似，故於此不再重述。 首先請參照圖4A，首先於一基板SUB上形成一透明 導電層TC，此透明導電層TC包括—晝素電極ρΕβ在本 實施例中’透明導電層TC讀質包括透明導電氧化物。 詳言之，透明導電層TC之材質例如為銦錫氧化物(ΙΤ0)、 銦鋅氧化物(ΙΖΟ)等。在其他實施例中，在形成透明導電層 TC之刖，可先於基板SUB上形成一緩衝層β，此緩衝層 B之材質包括氮化石夕(SiNx)、氧化矽(si〇x)或其他適當的介 電材料。在本實施例中，緩衝層B可由單層介電材料所構 成’或者由多層彼此堆疊之介電材料所構成，如氮化矽/ 氧化矽(SiNx/SiOx)之疊層。除此之外，缓衝層b之材質例 201216452 FOiyyu〇09TW33926twf.doc/n 如疋有機介電材料(organic dielectric layer)或是有機-無機 複合型介電層（organic-inorganic hybrid dielectric layer)。 接著請參照圖4B，於基板SUB上形成一第一介電層 DU，以覆蓋透明導電層Tc。在本實施例中，第一介電層 DI1之材質包括氮化矽(siNx)、氧化矽(SiOx)或其他適當的 J電材料。舉例而言，第一介電層DI1可由單層介電材料 所構成’或者由多層彼此堆疊之介電材料所構成，如氮化 φ 石夕/氧化石夕(SiNx/SiOx)之疊層。除此之外，第一介電層DI1 之材質例如是有機介電材料(organic dielectric iayer)或是 有機-無機複合型介電層(organic_inorganic hybrid dielectric layer)。 在形成第一介電層Dll之後，於第一介電層Dll上形 成一圖案化導電層C，此圖案化導電層c包括一個或多個 第一底電極BG1以及一個或多個第二底電極Bg2,本實施 例以2個第一底電極BG1以及i個第二底電極BG2為例 進行說明。 • 在本實施例中，圖案化導電層C可進一步包括一電容 下電極E1。一般來說，圖案化導電層c之材質包括金屬， 其中可為單層金屬或為多層之金屬疊層。舉例而言，圖案 化導電層C之材質例如為三層金屬之疊層，諸如鈦/鋁/鈦 (Τι/Α1/Τι)、鉬/紹/翻(m0/ai/Mo)、鉻/铭/絡(Cr/Al/Cr)、钥/ 鋁/鈦(Μο/Al/Ti)等金屬疊層。當然，本實施例並不限定圖 案化導電層C必須是由三層金屬之疊層所構成。舉例而 言，圖案化導電層c可以是鈦/鋁/鉬/鉻(Ti/A1/Mo/Cr)。從 圖4B可清楚得知，由於第二底電極BG2為不透明(〇网此) 201216452 一 roiy^wuy/W 33926twf.doc/n 底電極，因此本實施例之光電元件PT僅具有單面感測的 功能。 圖5為本發明第三實施例之另一種顯示單元的剖面示 意圖。本實施例之顯示單元200c與圖2G中的顯示單元2〇〇 類似，惟二者主要差異之處在於··顯示單元20〇c中的頂電 極TE為不透明頂電極。很明顯地’顯示單元2〇〇c中的光 電元件PT同樣僅具有單面感測的功能。 【第四實施例】 圖6為本發明第四實施例之顯示單元的剖面示意圖。 請參照圖6,本實施例之顯示單元2〇〇d與圖5之顯示單元 200c類似，惟二者主要差異之處在於··顯示單元2〇〇d中 的光電元件PT進一步包括一位於光敏感層Ps上方之不透 明頂電極TG，且不透明頂電極TG位於第三電極S2與第 四電極D2之間。在本實施例中，錢明頂電極tg可以 =第-電極s卜第二電極D卜第三電極S2以及第四電極 -併製作，因此，不透明頂電極TG、第一電極、第 〜電極D1、第二電極S2以及第四電極於的材質會相同。 翻-”，上述多個實施例中的光電元件可以與現有 ^不面板整合，以應驗職或影像掃插，且光電元件在 史與現有顯示面板的製程相容。此外，本發明 光電元件具備優越的元件特性。 【第五實施例】 前述第-實施例至第四實施例已針對單面感測型光 201216452 P61990009TW 33926twf.doc/n 電元件（包含頂面感測型光電元件與底面感測型光電元件） 以及雙面感測型光電元件PT進行詳細之描述，本實施例 將說明不同型態之光電元件PT在雙面感測觸控顯示面板 中的應用8 圖7為本發明第五實施例之雙面感測觸控顯示面板的 示意圖。請參照圖7,本實施例之雙面感測觸控顯示面板 300具備雙面感測之功能，使用者在雙面感測觸控顯示面 板300的二主要表面上皆可透過觸控方式輸入指令。雙面 感測觸控顯示面板300包括一基板310、多條與閘極驅動 晶片（gate driver)連接之掃描線320、多條與源極驅動晶片 (source driver)連接之資料線330、多個畫素340以及多個 呈陣列排列之雙面感測型光電元件350»掃描線320、資料 線330以及雙面感測型光電元件35〇皆配置基板310上， 且資料線330與掃描線320交錯以於基板310上定義出多 個晝素區域。此外，晝素340配置於畫素區域内，各晝素 340分別與對應之掃描線32〇以及對應之資料線330電性 連接。基本上’雙面感測型光電元件350的設置已使得雙 面感測觸控顯示面板300具備了雙面感測之功能，但在本 實施例中’設計者可以選擇性地在基板310上設置多個呈 陣列排列之頂面感測型光電元件360及/或多個呈陣列排 列之底面感測型光電元件37〇。詳言之，雙面感測觸控顯 示面板300可同時具有雙面感測型光電元件350與頂面感 測型光電元件360 ’或者，雙面感測觸控顯示面板300亦 可同時具有雙面感測型光電元件350與底面感測型光電元 件370。當然，雙面感測觸控顯示面板3〇〇玎同時具有雙
S 17 201216452 roiywwyfW 33926twf.doc/n 面感測型光電元件350、頂面感測型光電元件360以及底 面感測型光電元件370 ° 在本實施例中，雙面感測觸控顯示面板300可以不具 有雙面感測型光電元件350 ’而僅同時具有頂面感測型光 電元件360以及底面感測型光電元件370。 承上述，不論是何種型態之光電元件（350、360、 370)，其可透過訊號讀出導線(read-out lines)將其所感測 之訊號傳送到感測晶片（read-out 1C)，以利感測訊號的判 讀。此外，光電元件350、360、370之排列方式以及所需 之數量可視設計需求而做適度的更動。 【圖式簡單說明】 圖1為本發明第一實施例的光電元件之剖面示意圖。 圖2A至圖2G為本發明第二實施例的顯示單元之製 造流程示意圖。 圖3為本發明第二實施例之另一種顯示單元的剖面示 意圖。 圖4A至圖4G為本發明第三實施例的顯示單元之製 造流程示意圖。 圖5為本發明第三實施例之另一種顯示單元的剖面示 意圖。 圖6為本發明第四實施例之顯示單元的剖面示专圖。 圖7為本發明第五實施例之雙面感測觸控顯示面板的 系意圖。 201216452 P61990009TW 33926twf.doc/n 【主要元件符號說明】 100 :光電元件 110 :透明底電極 120 :光敏感層 130 :圖案化介電層 130a :接觸開口 140S :第一電極 140D :第二電極 胃 150 :透明頂電極 160 :絕緣層 170 :保護層 180S、180D :歐姆接觸層 200、200a、200b、200c、200d :顯示單元 SUB :基板 300 :雙面感測觸控顯示面板 310 :基板 • 320 :掃描線 330 :資料線 340 :晝素 350 :雙面感測型光電元件 360 :頂面感測型光電元件 370 :底面感測型光電元件 L :光線 -Vs、+Vd :電壓 19 201216452 j^oiyyuuuyTW 33926twf.doc/n
Vgsl、Vgs2 :電壓差 TC :透明導電層 BG1 :第一底電極 TGI :第一頂電極 BG2 :第二底電極 TG2 :第二頂電極 PE :晝素電極 B :緩衝層 DI1 :第一介電層 C:圖案化導電層 E1 :電容下電極 E2 :電容上電極 GI :絕緣層 CH :通道層 PS :光敏感層 DI2 :圖案化介電層 TFT :薄膜電晶體 PT :光電元件 PV :保護層 DM :顯示介質 TE :頂電極 P :晝素 TG :不透明頂電極 OC :歐姆接觸層
Claims (1)
- 201216452 P61990009TW 33926twf.doc/n 七、申請專利範面： 1·一種光電元件，包括： 一透明底電極； 一光敏感層，位於該透明底電極上方； 一第一電極與一第二電極，配置於該光敏感層上；以 及 一透明頂電極，位於該光敏感層上方。 2·如申請專利範圍第1項所述之光電元件，其中該透 明底電極之材質包括透明導電氧化物（Transparent Conductive Oxide，TCO) 0 3. 如申請專利範圍第1項所述之光電元件，其中該光 敏感層之材質包括非晶矽(a_Si)。 4. 如申請專利範圍第1項所述之光電元件，更包括一 圖案化介電層，覆蓋該光敏感層，其中該圖案化介電層具 有二接觸開口，而該二接觸開口分別暴露該光敏感層的部 分區域’且該第一電極與該第二電極配置於該圖案化介電 層的部分區域以及該二接觸開口所暴露的該光敏感層上 5. 如申請專利範圍第4項所述之光電元件，其中該圖 案化介電層之材質包括氮化矽(SiNx)、氧化矽(SiOx)、氮化 石夕/氧化矽(SiNx/SiOx)之疊層、有機介電材料或是有機-無 機複合型介電層。 6. 如申請專利範圍第1項所述之光電元件，其中該第 一電極與該第二電極之材質包括金屬。 7. 如申請專利範圍第1項所述之光電元件，其中該透 明頂電極之材質包括透明導電氧化物（Transparent 21 201216452 * rw 33926twf.doc/n Conductive Oxide，TCO) 〇 8. 如申請專利範圍第1項所述之光電元件，更包括一 絕緣層，覆蓋該透明底電極，其中該光敏感層配置於該絕 緣層上。 9. 如申請專利範圍第8項所述之光電元件，其中該絕 緣層之材質包括氮化矽(SiNx)、氧化矽(SiOx)氮化矽/氧化 矽(SiNx/SiOx)之疊層、有機介電材料或是有機-無機複合型 介電層。 10. 如申請專利範圍第1項所述之光電元件，更包括一 保護層，覆蓋該第一電極、該第二電極與該圖案化介電層， 其中該透明頂電極配置於該保護層上。 11. 如申請專利範圍第10項所述之光電元件，其中該 保護層之材質包括氮化矽(SiNx)、氧化矽(SiOx)氮化石夕/ 氧化矽(SiNx/SiOx)之疊層、有機介電材料或是有機·無機複 合型介電層。 12. 如申請專利範圍第1項所述之光電元件，更包括二 歐姆接觸層（ohmic contact layers)，分別配置於該第一電極 與該光敏感層之間以及該第二電極與該光敏感層之間。 13·—種顯示單元，包括： 一晝素’包括至少一薄膜電晶體以及一晝素電極，該 薄膜電晶體包括一通道層、一第一底電極、一第一電極與 一第二電極’其中該第一底電極位於該通道層下方，且該 晝素電極與該第二電極電性連接； 一頂電極，位於該晝素電極上方； 一顯示介質’位於該晝素電極與該頂電極之間；以及 ⑧ 22 201216452 P61990009TW 33926twf.doc/n 一光電元件’配置於該基板上，該光電元件包括一光 敏感層、一第二底電極、一第三電極與一第四電極， 該第二底電極位於該光敏感層之下方，且該頂電極他 該光敏感層上方。 申至 14.如申請專利範圍第13項中所述之顯示單元， 該畫素電極為透明晝素電極，該頂電極為透明頂電極其中 該第二底電極為透明底電極。 ’且 15·如申請專利範圍第14項中所述之顯示單元， 該光電元件更包括一位於該光敏感層上方之不透明其中 極，且該不透明頂電極位於該第三電極與該第四電極T貝電 16. 如申請專利範圍第15項中所述之顯示單元之間。 該不透明頂電極、該第一電極、該第二電極、該第=其中 與該第四電極的材質相同。 二電極 17. 如申請專利範圍第13項中所述之顯示單元， 該晝素電極為透明畫素電極，該頂電極為透明頂電極其中 該第二底電極為不透明(opaque)底電極。 且 18. 如申請專利範圍第13項中所述之顯示單元， 該晝素電極為透明畫素電極，該頂電極為不透明 其中 且該第二底電極為透明底電極。 電極， 19. 如申請專利範圍第18項中所述之顯示單元， 該光電元件更包括一位於該光敏感層上方之不透日其中 極，且該不透明頂電極位於該第三電極與該第四電^月項電 20. 如申請專利範圍第19項中所述之顯示單元，之間。 該不透明頂電極、該第一電極、該第二電極、該==其中 與該第四電極的材質相同。 〜電極 23 rw 33926twf doc/n 201216452 21.如申請專利範圍第13項中所述之顯示單元，其 該顯示介質包括一有機電激發光層。 、 22.如申請專利範圍第13項中所述之顯示單元，其 該通道層之材質與該光敏感層之材質相同。 /、 23.如申請專利範圍第13項甲所述之顯示單元，苴 電極、該第二電極、該第三電極與該第四電極的材 * 24.如申清專利範圍第13項中所述之顯示單元，其中 電晶體更包括一圖案化介電層，其中該圆案化介電 接觸開口’而該些第一接觸開口暴露該通 一二、。为區域，且該第一電極與該第二電極透過該些 一接觸開口與該通道層接觸。 一 如專利範®第13項中所述之_單元，其中 件更包括一圖案化介電層，其中該圖案化 ’而該些第二_開口暴露該光敏 -接觸開口與該光敏感層接觸。 -弟 括一t專利範圍第^項中所述之顯示單元，更包 該第二Γ ’其中該保護層覆蓋該第一電極、該第二電極、 的與該第四電極，且該保護層暴露出該晝素電極 二底ί极ΐ 1請專利範圍第13項中所述之顯示單元，該第 -電極之材質與該晝素電極之材質相同。 it如中請專利範圍第13項中所述之顯示單元，,m 一底電極之材f與該第-底電極之材質相同。該第 201216452 P61990009TW 33926twf.doc/n 29.—種顯示單元的製造方法，包括： 形成一晝素電極、至少一第一底電極以及一第二底電 極，其中該第二底電極係與該第一底電極同時形成’或者 該第二底電極係與該畫素電極同時形成； 形成一絕緣層，以覆蓋該第一底電極、該第二底電極 以及該晝素電極的部分區域；於該絕緣層上同時形成一通道層與一光敏感層，其中 該通道層位於該第一底電極上方，而該光敏感層位於該第 二底電極上方； 同時形成一第一電極、一第二電極、一第三電極與一 第四電極，其中該第一電極以及該第二電極與該通道層接 觸，而該第二電極以及該第四電極與該光敏感層接觸； 於該晝素電極上形成一顯示介質；以及 於該顯不介質上形成一頂電極，其中該頂電極延 該光敏感層上方。 、30·如申請專利範圍第29項所述之顯示單元的製造方 法’其中當該第H；極係與該4素電極同時 晝素電極、該第一底電極與該第二底電極的形成方法勺括， 於該基板上形成-透明導電層，該透 匕兮 第二底電極赫晝素電極； 層；3基板上形成-第—介電層，以覆蓋該透明導電 於該第-介電層上形成一圖案化導電層 電層包括該第一底電極。 圖案化導 31.如申請專利範圍第29項所述之顯示單元的製造方 25 201216452 法，其中該通道層、該光敏感層、該第一電極、該第二電 極、該第三電極與該第四電極的形成方法包括： 於該絕緣層上依序形成一半導體層與一第二介電層； 圖案化該半導體層與該第二介電層，以形成該通道層 與該光敏感層以及覆蓋於該通道層與該光敏感層上的一圖 案化介電層；以及 圖案化該絕緣層、該第一介電層以及該圖案化介電 層，以將该畫素電極的部分區域暴露，並於該圖幸化介 層中形成多個第-接觸開π與多個第二接 些第一接觸開口暴露該通道層的部分區域，而該些第二^ 觸開口暴露該光敏感層的部分區域。 32.如申請專利範圍第29項所述之顯示單元 底電極同時形成時， 該晝素電極、該第一 括： 底電極與該第二底電 於該基板上形成一透明導電層， 晝素電極； 於該基板上形成一第一介電層 圖案化該第一介電層與該絕緣層 部分區域暴露；以及 甩電極的形成方法包 該透明導電層包括該 ’以覆蓋該透明導t ’以將該晝素電極的26 201216452 roiyyw09TW 33926twf.doc/n 極、該第三電極與該第四電極的形成方法包括： 於該絕緣層上依序形成一半導體層與一第二介電層； 圖案化該半導體層與該第二介電層，以形成該通道層 與該光敏感層以及覆蓋於該通道層與該光敏感層上的一圖 案化介電層；以及 圖案化該絕緣層、該第一介電層以及該圖案化介電 層，以將該晝素電極的部分區域暴露，並於該圖案化介電 層中形成多個第一接觸開口與多個第二接觸開口，其中該 些第一接觸開口暴露該通道層的部分區域，而該些^二= 觸開口暴露該光敏感層的部分區域。 、34·如申請專利範圍第29項所述之顯示單元的製造方 法，在形成該顯示介質之後以及形成該顯示介質之前更包 ^形成-保護層，以覆蓋該第—電極、該第二電極、該第 ^電極、該第四電極與關案化介電層，其中該保護 露出該晝素電極的部分區域。 、 35·—種雙面感測觸控顯示面板，包括： 一基板； 多條掃描線，配置該基板上； 多條資料線，配置該基板上並與該些掃描線交鈣， 些，線與該些資料線於該基板上定義出多個畫素區γ亥 夕個畫素，配置於該些畫素區域内，各該晝素 十應之掃描線以及對應之資料線電性連接；以及 、 上。多個呈陣列排列之雙面感測型光電元件，配置於基板 36.如申請專利範圍第35項所述之雙面感測觸控顯示 27 201216452 rui^^vw^rW 33926twf.doc/n 面板，更包括多個呈陣列排列之頂面感測型光電元件， 置於基板上。 37. 如申請專利範圍第36項所述之雙面感測觸控_二 面板，更包括多個呈陣列排列之底面感測型光電元件，= 置於基板上。 ^ 38. 如申請專利範圍第35項所述之雙面感测觸控_广 面板，更包括多個呈陣列排列之底面感測型光電元件，= 置於基板上。 ^ 39. —種雙面感測觸控顯示面板，包括： 一基板； 多條掃描線，配置該基板上； 多條資料線，配置該基板上並與該些掃描線交錯，誃 些掃描線與該些資料線於該基板上定義出多個晝素區域;Λ 多個晝素，配置於該些晝素區域内，各該晝素分別與 對應之掃描線以及對應之資料線電性連接； 、 多個呈陣列排列之頂面感測型光電元件，配置於美 上；以及 ' & 多個呈陣列排列之底面感測型光電元件，配置於基板 28
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