TW201711165A - 製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法 - Google Patents

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Abstract

一種光學感測元件與薄膜電晶體元件的整合方法，包括下列步驟。提供基板，並於基板上形成閘極與下電極。形成第一絕緣層於閘極與下電極上，且第一絕緣層至少部分暴露出下電極。形成感光圖案於下電極上。形成圖案化透明半導體層於第一絕緣層上，其中圖案化透明半導體層包括第一透明半導體圖案覆蓋於閘極上方，以及第二透明半導體圖案覆蓋感光圖案。形成源極與汲極於第一透明半導體圖案上。對第二透明半導體圖案進行改質製程，包括通入至少一氣體將第二透明半導體圖案改質成具有導電性的透明上電極。

Description

製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法
本發明係關於一種製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，特別是指一種整合光學感測元件與薄膜電晶體元件的製作方法。
隨著電子產品的不斷創新，顯示面板除了單純作為觀看影像資料之外，更逐漸被加入觸控輸入的功能而成為人機互動介面。近年來，光學感測元件也逐漸地被應用在顯示面板上，例如作為指紋感測器之用。然而，由於光學感測元件與薄膜電晶體元件兩者的製程與元件特性不完全相同，因此在製作上會面臨到製程步驟複雜與光學感測元件受損等問題，而待進一步改善。
本發明之目的之一在於提供一種製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，以簡化製程並提高可靠度與良率。
本發明之一實施例提供一種製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，包括下列步驟。提供基板，基板具有開關元件區與感光元件區。形成第一圖案化金屬層於基板上，其中第一圖案化金屬層包括閘極位於開關元件區內，以及下電極位於感光元件區內。形成第一絕緣層於第一圖案化金屬層上，第一絕緣層覆蓋閘極，且第一絕緣層至少部分暴露出下電極。形成感光圖案於下電極上。形成圖案化透明半導體層於第一絕緣層上，其中圖案化透明半導體層包括第一透明半導體圖案覆蓋於閘極上方，以及第二透明半導體圖案覆蓋感光圖案。形成第二圖案化金屬層於圖案化透明半導體層上，其中第二圖案化金屬層包括源極與汲極分別部分覆蓋第一透明半導體圖案，且第二圖案化金屬層至少部分暴露出第二透明半導體圖案。對第二透明半導體圖案進行改質製程，包括通入至少一氣體將第二透明半導體圖案改質成具有導電性的透明上電極。
本發明之另一實施例提供一種製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，包括下列步驟。提供基板，基板具有開關元件區與感光元件區。形成第一圖案化金屬層於基板上，其中第一圖案化金屬層包括第一圖案位於開關元件區內，以及第二圖案位於感光元件區內。形成第一絕緣層於第一圖案化金屬層上，其中第一絕緣層覆蓋第一圖案與第二圖案。形成第二圖案化金屬層於第一絕緣層上，其中第二圖案化金屬層包括源極與汲極位於開關元件區內之第一圖案上方。形成圖案化透明半導體層於第一絕緣層上，其中圖案化透明半導體層包括第一透明半導體圖案部分覆蓋源極與汲極，以及第二透明半導體圖案位於感光元件區內。形成第二絕緣層於第一絕緣層上，其中第二絕緣層覆蓋第一透明半導體圖案並至少部分暴露出第二透明半導體圖案。形成感光圖案於感光元件區內之第二絕緣層上，其中感光圖案覆蓋第二透明半導體圖案。形成第三圖案化金屬層於第二絕緣層上，其中第三圖案化金屬層包括閘極，閘極位於第一透明半導體圖案上，且第三圖案化金屬層至少部分暴露出第二透明半導體圖案。形成第三絕緣層於第三圖案化金屬層上，其中第三絕緣層至少部分暴露出汲極。形成第一圖案化透明導電層於第三絕緣層上，其中第一圖案化透明導電層包括透明上電極，且透明上電極覆蓋感光圖案。對第二透明半導體圖案進行改質製程，包括通入至少一氣體將第二透明半導體圖案改質成一具有導電性的透明下電極。
為使熟悉本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。
請參閱第1圖至第5圖。第1圖至第5圖繪示本發明之第一實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法示意圖。如第1圖所示，首先提供基板10。基板10可包括透明基板例如玻璃基板、塑膠基板、石英基板、藍寶石基板或其它適合基板，且基板10可選用硬質基板或可撓式基板。基板10具有開關元件區10T與感光元件區10S。接著，形成第一圖案化金屬層12於基板10上。第一圖案化金屬層12的材料可包括金屬或合金，且可為單層結構或多層堆疊結構。在本實施例的各實施例中，第一圖案化金屬層12或其它圖案化膜層均可以利用沉積製程搭配微影蝕刻製程、掀舉製程(lift-off)或其它適合的圖案化製程加以形成。第一圖案化金屬層12包括閘極G位於開關元件區10T內，以及下電極12B位於感光元件區10S內，其中閘極G可作為薄膜電晶體元件的閘極，而下電極12B可作為光學感測元件的下電極。
如第2圖所示，隨後形成第一絕緣層14於基板10與第一圖案化金屬層12上。第一絕緣層14的材料可為無機材料例如氧化矽、氮化矽或氮氧化矽，但不以此為限。第一絕緣層14的材料也可包括有機材料，且其可為單層結構或多層堆疊結構。接著對第一絕緣層14進行圖案化製程，以移除部分的第一絕緣層14，其中第一絕緣層14覆蓋閘極G，作為閘極絕緣層之用，且第一絕緣層14至少部分暴露出下電極12B。接著，形成感光圖案16於下電極12B上。感光圖案16可作為光學感測元件的感光層，其具有感光特性，在受到光線照射時可產生光電流。感光圖案16可為單層結構或多層堆疊結構。在本實施例中，感光圖案16的材料可為富矽(silicon rich)介電材料，亦即矽的化學當量(Stoichiometry)大於其它成分的化學當量的介電材料，例如富矽氧化矽(SiOx)，其中x＜2。感光圖案16的材料可為其它富矽介電材料例如富矽氮化矽(SiNy)、富矽碳化矽(SiCz)、富矽氮氧化矽(SiOxNy)、富矽碳氧化矽(SiOxCz)、氫化富矽氧化矽(SiHwOx)、氫化富矽氮氧化矽(SiHwOxNy)或其疊層，其中w＜4，x＜2，y＜1.34，z＜1，但不以此為限。在變化實施例中，感光圖案16也可選用其它具有感光特性而可產生光致電流的材料，例如半導體材料。舉例而言，感光圖案16的材料可為非晶矽、III-V族材料或II-VI族材料形成的P-N二極體層、P-I-N二極體層、P-I二極體層或N-I二極體層，但不以此為限。
接著，形成圖案化透明半導體層18於第一絕緣層14上。在本實施例中，圖案化透明半導體層18的材料為氧化物半導體材料，例如銦鎵鋅氧化物(IGZO)，但不以此為限。在其它變化實施例中，圖案化透明半導體層18的材料也可包括矽例如非晶矽、多晶矽或其它適合的半導體材料。圖案化透明半導體層18包括第一透明半導體圖案181覆蓋於閘極G上方，以及第二透明半導體圖案182覆蓋感光圖案16。精確而言，第一透明半導體圖案181係位於閘極絕緣層14上並實質上對應閘極G，可作為薄膜電晶體元件的通道層，而第二透明半導體圖案182係位於感光圖案16上並可與感光圖案16接觸。值得說明的是感光圖案16除了覆蓋下電極12B之外，並可進一步部分覆蓋第一絕緣層14，藉此可避免第二透明半導體圖案182與下電極12B接觸而產生短路。本實施例之方法更進一步包括進行改質製程，包括通入至少一氣體將第二透明半導體圖案182改質成具有導電性的透明上電極18T，作為光學感測元件的上電極之用，藉此下電極12B、感光圖案16與第二透明半導體圖案182改質後的透明上電極18T可形成光學感測元件OS。此外，在改質製程之後，第一透明半導體圖案181會維持半導體特性。舉例而言，在進行改質製程時，可利用遮罩圖案覆蓋第一透明半導體圖案181而使得第一透明半導體圖案181不會受到改質製程的影響，其中遮罩圖案可為光阻或其它結構層。改質製程可於第二透明半導體圖案182形成後的任何時間進行。舉例而言，本實施例的改質製程可為氫化(hydrogenation)製程，其可將第二透明半導體圖案182進行氫化後而使得第二透明半導體圖案182由半導體改質成具有導電性的透明上電極18T。改質製程可包括回火(anneal)製程且通入的氣體的成分包括氫，例如可通過通入水蒸氣、或通入清潔乾燥空氣(clean dry air)，亦即改質製程可包括水蒸氣回火(H2O anneal)製程或清潔乾燥空氣回火(CDA anneal)製程，其中清潔乾燥空氣可包括約25%的氧氣，或通入其它含有氫成分的氣體，但不以此為限。在一變化實施例中，改質製程可包括電漿製程，且通入的氣體可包括氫氣或其它含有氫成分的氣體，亦即氫氣電漿製程。在其它實施例中，當第二透明半導體圖案182為矽或其它半導體材料，則改質製程亦可包括離子佈植製程，其可將摻質例如P型摻質或N型摻質植入第二透明半導體圖案182而使得第二透明半導體圖案182由半導體改質成具有導電性的透明上電極18T，或其它適合的改質製程。
如第3圖所示，形成第二圖案化金屬層20於圖案化透明半導體層18上。第二圖案化金屬層20的材料可包括金屬或合金，且可為單層結構或多層堆疊結構。第二圖案化金屬層20包括源極S與汲極D分別部分覆蓋第一透明半導體圖案181，藉由上述步驟，可於開關元件區10T內製作出薄膜電晶體元件TFT。此外，第二圖案化金屬層20至少部分暴露出透明上電極18T，藉此感光元件區10S內所製作出光學感測元件OS便可透過第二圖案化金屬層20之開孔偵測光訊號。值得說明的是為了避免薄膜電晶體元件TFT與光學感測元件OS產生光致漏電流，閘極G的尺寸較佳大於第一透明半導體圖案181的尺寸，且下電極12B的尺寸較佳大於透明上電極18T的尺寸。在本實施例中，薄膜電晶體元件TFT可與光學感測元件OS電性連接，作為光學感測元件OS的驅動元件，或是與用以顯示的畫素結構電性連接，作為畫素結構的驅動元件或開關元件。此外，薄膜電晶體元件TFT係為底閘型薄膜電晶體元件，但不以此為限。在其它實施例中，薄膜電晶體元件TFT也可為頂閘型薄膜電晶體元件、雙閘型薄膜電晶體元件或其它型式的薄膜電晶體元件。
本實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法可選擇性地進一步整合畫素結構的製程，作為具有光學感測元件的顯示面板的應用。請繼續參閱第4圖與第5圖。如第4圖所示，接著依序形成第二絕緣層22與第一圖案化透明導電層24於第二圖案化金屬層20上。精確而言，接著先形成第二絕緣層22於第二圖案化金屬層20上。第二絕緣層22可包括無機絕緣層例如氧化矽層、氮化矽層、氮氧化矽層，但不以此為限，或有機絕緣層。第二絕緣層22可覆蓋第一透明半導體圖案181並經圖案化之後至少部分暴露出透明上電極18T，以及暴露出一部分的汲極D。
隨後，形成第一圖案化透明導電層24於第二絕緣層22上。第一圖案化透明導電層24的材料可包括金屬氧化物(例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、或其它適合之導電材料)、金屬氮化物、金屬氮氧化物、金屬材料、金屬合金材料(例如：多種金屬組合或其它合適的材料)、奈米炭管、石墨烯、奈米導電材料線、其它適合之導電材料、或上述之至少部份材料堆疊之多層結構。第一圖案化透明導電層24包括畫素電極PE，且畫素電極PE與汲極D連接。
如第5圖所示，提供另一基板50，並於基板50上形成共通電極CE。接著，將基板10與基板50結合，並於基板10與基板50之間形成顯示介質層52，以形成本實施例的顯示面板1。顯示介質層52可包括液晶層或其它適合的非自發光顯示介質層或自發光顯示介質層。本實施例之顯示面板1係垂直電場驅動型液晶顯示面板為例，例如向列扭轉型(TN)液晶顯示面板或垂直配向型(VA)液晶顯示面板，但不以此為限。舉例而言，本發明之顯示面板也可為水平電場驅動型液晶顯示面板例如平面切換型(IPS)液晶顯示面板、邊緣電場切換(FFS)液晶顯示面板或其它型式的顯示面板。在一變化實施例中，第一圖案化透明導電層24也可包括畫素電極PE與共通電極(圖未示)，作為平面電場切換型(IPS)液晶顯示面板的應用。
本實施例之顯示面板1可進一步與背光模組(圖未示)組合，並藉由背光模組提供的光源發揮顯示功用。或者，顯示面板1也可使用環境光作為光源以發揮顯示功用。另外，光學感測元件OS可作為觸控輸入元件或指紋感測元件，也就是說，在輸入位置進行觸控輸入或指紋辨識時，使用者的手指或輸入裝置可以遮蔽環境光而使得光學感測元件OS所接收到的光量有所改變，藉此可判斷出輸入位置或指紋。或者，使用者可使用具有主動發光功能的輸入裝置，藉此在輸入位置的光學感測元件OS會接受到不同的光線，藉此可判斷出輸入位置或指紋。又或者，藉由背光模組提供的光源使光線打至手指或輸入裝置，藉此光線可被反射至光學感測元件OS上，由不同位置上之光學感測元件OS感測的結果可判斷出輸入位置或指紋。
本發明之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法以及製作顯示面板之方法並不以上述實施例為限。下文將依序介紹本發明之其它實施例或變化實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法以及製作顯示面板之方法，且為了便於比較各實施例之相異處並簡化說明，在下文之各實施例中使用相同的符號標注相同的元件，且主要針對各實施例之相異處進行說明，而不再對重覆部分進行贅述。
請參考第6圖，並一併參考第1圖與第2圖。第6圖繪示本發明之第一實施例之一變化實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法示意圖。如第6圖所示，在形成第二圖案化金屬層20之前，本變化實施例之方法可選擇性地包括先形成蝕刻停止層ES於第一絕緣層14與第一透明半導體圖案181上，其中蝕刻停止層ES可保護第一透明半導體圖案181，以避免第一透明半導體圖案181在形成第二圖案化金屬層20時受到損傷。蝕刻停止層ES暴露出透明上電極18T並部分暴露出第一透明半導體圖案181，且隨後形成的源極S與汲極D係與蝕刻停止層ES所暴露出之第一透明半導體圖案181連接。蝕刻停止層ES的材料可為無機材料例如氧化矽、氮化矽或氮氧化矽，但不以此為限。接著，可接續第4圖與第5圖所揭示之步驟，形成本實施例之顯示面板1A。
請參考第7圖至第10圖。第7圖至第10圖繪示本發明之第二實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法示意圖。如第7圖所示，首先提供基板10，並形成第一圖案化金屬層12於基板10上。第一圖案化金屬層12除了包括位於開關元件區10T內的閘極G，以及位於感光元件區10S內的下電極12B，且更可選擇性地包括共通線CL位於開關元件區10T內，其中共通線CL係用以傳遞共通電壓。接著，形成第一絕緣層14於基板10與第一圖案化金屬層12上，其中第一絕緣層14覆蓋閘極G，作為閘極絕緣層之用，且第一絕緣層14至少部分暴露出下電極12B以及至少部分暴露出共通線CL。接著，形成感光圖案16於下電極12B上。接著，形成圖案化透明半導體層18於第一絕緣層14上。圖案化透明半導體層18包括第一透明半導體圖案181覆蓋於閘極G上方，以及第二透明半導體圖案182覆蓋感光圖案16。精確而言，第一透明半導體圖案181係位於閘極絕緣層14上並實質上對應閘極G，可作為薄膜電晶體元件的通道層，而第二透明半導體圖案182係位於感光圖案16上並可與感光圖案16接觸。本實施例之方法更進一步包括進行改質製程，包括通入至少一氣體將第二透明半導體圖案182改質成具有導電性的透明上電極18T，作為光學感測元件的上電極之用，藉此下電極12B、感光圖案16與改質後的透明上電極18T可形成光學感測元件OS。改質製程可於第二透明半導體圖案形成後的任何時間進行。舉例而言，本實施例的改質製程可為氫化(hydrogenation)製程，其可將第二透明半導體圖案182進行氫化後而使得第二透明半導體圖案182由半導體改質成具有導電性的透明上電極18T。改質製程可包括回火(anneal)製程，且通入的氣體的成分可包括氫，例如可通過通入水蒸氣、或通入清潔乾燥空氣(clean dry air)，亦即改質製程可包括水蒸氣回火(H2O anneal)製程或清潔乾燥空氣回火(CDA anneal)製程，其中清潔乾燥空氣可包括約25%的氧氣，或通入其它含有氫成分的氣體，但不以此為限。在一變化實施例中，改質製程可包括電漿製程，且通入的氣體可包括氫氣(亦即氫氣電漿製程)或其它含有氫成分的氣體。在其它實施例中，當第二透明半導體圖案182為矽或其它半導體材料，則改質製程亦可包括離子佈植製程，其可將摻質例如P型摻質或N型摻質植入第二透明半導體圖案182而使得第二透明半導體圖案182由半導體改質成具有導電性的透明上電極18T，或其它適合的改質製程。
如第8圖所示，可選擇性地形成蝕刻停止層ES於第一絕緣層14與第一透明半導體圖案181上。蝕刻停止層ES暴露出透明上電極18T並部分暴露出第一透明半導體圖案181與共通線CL。接著，形成第二圖案化金屬層20於蝕刻停止層ES上並分別連接第一透明半導體圖案181與共通線CL。第二圖案化金屬層20除了包括源極S與汲極D，更可選擇性地包括轉接電極XE，其中轉接電極XE與第一絕緣層14所暴露出之共通線CL連接。此外，第二圖案化金屬層20至少部分暴露出透明上電極18T。藉由上述步驟，可於開關元件區10T內製作出薄膜電晶體元件TFT，並一併於感光元件區10S製作出光學感測元件OS。
本實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法可選擇性地進一步整合畫素結構的製程，作為具有光學感測元件的顯示面板的應用。請繼續參閱第9圖與第10圖。如第9圖所示，接著依序形成第二絕緣層22與第一圖案化透明導電層24於第二圖案化金屬層20上。精確而言，可先形成第二絕緣層22於第二圖案化金屬層20上，其中第二絕緣層22至少部分暴露出透明上電極18T、部分的汲極D以及部分的轉接電極XE。上述形成第二絕緣層22的步驟可包括進行沉積製程例如化學氣相沉積製程，且前述改質製程可包括於進行化學氣相沉積製程時一併通入氣體以將第二透明半導體圖案182改質成透明上電極18T，其中上述通入的氣體可包括矽烷(silane)氣體、氨氣與氮氣的混合物，但不以此為限。也就是說，本實施例之方法可於沉積製程中同時進行氫化製程，以使第二透明半導體圖案182內的氫含量增加而由半導體改質成導體，以作為透明上電極18T。在一具體實施樣態中，氨氣與矽烷的流量比可約為6，例如氨氣的流量為2160 sccm，矽烷的流量為360 sccm，而氮氣的流量可為2800 sccm，但不以此為限。此外，值得說明的是，由於第一透明半導體圖案181會被蝕刻停止層ES所覆蓋，因此不會受到改質製程的影響，也就是說在改質製程之後，第一透明半導體圖案181會維持半導體特性。隨後，形成第一圖案化透明導電層24於第二絕緣層22上，其中第一圖案化透明導電層24包括第一電極241，且第一圖案化透明導電層24暴露出透明上電極18T。值得說明的是，於形成第一圖案化透明導電層24之前，本實施例之方法可選擇性地包括先形成第四絕緣層26於第二絕緣層22上，其中第四絕緣層26至少部分暴露出下電極12B與汲極D。第四絕緣層26可包括無機絕緣層例如氧化矽層、氮化矽層、氮氧化矽層，但不以此為限，或有機絕緣層。但不以此為限。
如第10圖所示，接著，依序形成第三絕緣層28與第二圖案化透明導電層30於第一圖案化透明導電層24上。精確而言，可先形成第三絕緣層28於第一圖案化透明導電層24上，其中第三絕緣層28暴露出透明上電極18T，且至少部分暴露出汲極D。第三絕緣層28可包括無機絕緣層例如氧化矽層、氮化矽層、氮氧化矽層，但不以此為限，或有機絕緣層。但不以此為限。接著，形成第二圖案化透明導電層30於第三絕緣層28上，其中第二圖案化透明導電層30包括第二電極301，且第二圖案化透明導電層30暴露出透明上電極18T。第一電極241或第二電極301其中之一者與汲極D連接，且第一電極241或第二電極301其中之另一者與轉接電極XE連接。舉例而言，在本實施例中，第一電極241為共通電極，與轉接電極XE連接藉此可與共通線CL連接而接收共通電壓，而第二電極301為畫素電極，與汲極D連接而可接受畫素電壓，但不以此為限。此外，第一電極241可為整面(full-surfaced)電極，而第二電極301可為圖案化電極，其可包括例如複數條分支電極，且相鄰的分支電極之間具有狹縫(slit)，但不以此為限。隨後，將基板10與另一基板50結合，並於基板10與基板50之間形成顯示介質層52，以形成本實施例的顯示面板2。
在本實施例中，上述形成第三絕緣層28的步驟可包括進行沉積製程例如化學氣相沉積製程，且改質製程可包括於進行化學氣相沉積製程時一併通入氣體以將第二透明半導體圖案182改質成透明上電極18T，其中上述通入的氣體可包括矽烷(silane)氣體、氨氣與氮氣的混合物，但不以此為限。也就是說，本實施例之方法可於沉積製程中同時進行氫化製程，以使第二透明半導體圖案182內的氫含量增加而由半導體改質成導體，以作為透明上電極18T。在一具體實施樣態中，氨氣與矽烷的流量比可約為6，例如氨氣的流量為2160 sccm，矽烷的流量為360 sccm，而氮氣的流量可為2800 sccm，但不以此為限。值得說明的是，若改質製程係在第二透明半導體圖案182形成後立刻進行，則在對第二絕緣層22、第二圖案化金屬層20、第四絕緣層26與第一圖案化透明導電層24之其中任一者進行圖案化時，都可能造成透明上電極182的損傷，因此當改質製程與第三絕緣層28的製程整合時，不僅不會增加製程步驟，更可以修補透明上電極18T在上述圖案化製程中所受到的損傷，以確保在改質製程後透明上電極18T具有良好的導電性。
請參考第11圖。第11圖繪示本發明之第二實施例之一變化實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法示意圖。如第11圖所示，不同於第二實施例，在本變化實施例之顯示面板2A中，第一圖案化透明導電層24的第一電極241為畫素電極，與汲極D連接，而第二圖案化透明導電層30的第二電極301為共通電極，與轉接電極XE連接。
請參考第12圖。第12圖繪示本發明之第三實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法示意圖。如第12圖所示，與第二實施例不同之處在於，第三實施例的第二圖案化透明導電層30另包括橋接電極BE，分別與作為共通電極的第一電極241以及轉接電極XE連接。也就是說，第一電極241不是直接與轉接電極XE連接，而是經由橋接電極BE與轉接電極XE連接，藉此接收共通電壓。藉由上述方法，可製作出本實施例之顯示面板3。
請參考第13圖至第16圖。第13圖至第16圖繪示本發明之第四實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法示意圖。如第13圖所示，首先提供基板10，其具有開關元件區10T與感光元件區10S。接著，形成第一圖案化金屬層12於基板10上，其中第一圖案化金屬層12的材料可包括金屬或合金，且可為單層結構或多層堆疊結構。本實施例之第一圖案化金屬層12可具有遮光特性。第一圖案化金屬層12包括第一圖案121位於開關元件區10T內，以及第二圖案122位於感光元件區10S內。接著，形成第一絕緣層14於基板10與第一圖案化金屬層12上，其中第一絕緣層14覆蓋第一圖案121與第二圖案122。隨後形成第二圖案化金屬層20於第一絕緣層14上，其中第二圖案化金屬層20的材料可包括金屬或合金，且可為單層結構或多層堆疊結構。第二圖案化金屬層20包括源極S與汲極D位於開關元件區10T內之第一圖案121上方。
如第14圖所示，隨後形成圖案化透明半導體層18於第一絕緣層14上，其中圖案化透明半導體層18包括第一透明半導體圖案181位於開關元件區10T內並部分覆蓋源極S與汲極D，以及第二透明半導體圖案182位於感光元件區10S內。在本實施例中，圖案化透明半導體層18的材料為氧化物半導體材料，例如銦鎵鋅氧化物(IGZO)，但不以此為限。在其它變化實施例中，圖案化透明半導體層18的材料也可包括矽例如非晶矽、多晶矽或其它適合的半導體材料。接著形成第二絕緣層22於第一絕緣層14上，其中第二絕緣層22覆蓋第二圖案化金屬層20以及第一透明半導體圖案181並至少部分暴露出第二透明半導體圖案(182)。接著，形成感光圖案16於感光元件區10S內之第二絕緣層22上，其中感光圖案16覆蓋第二透明半導體圖案(182)。此外，形成第三圖案化金屬層23於第二絕緣層22上，其中第三圖案化金屬層23包括位於第一透明半導體圖案181上的閘極G。若形成第三圖案化金屬層23的步驟早於形成感光圖案16的步驟時，則第三圖案化金屬層23至少部分暴露出第二透明半導體圖案182。第三圖案化金屬層23的材料可包括金屬或合金，且可為單層結構或多層堆疊結構。本實施例之方法不限定形成感光圖案16與形成第三圖案化金屬層23的順序，因此形成第三圖案化金屬層23的步驟可先於或後於形成感光圖案16的步驟。若形成第三圖案化金屬層23的步驟晚於形成感光圖案16的步驟時，則第三圖案化金屬層23至少部分暴露出感光圖案16。
本實施例之方法更進一步包括進行改質製程，包括通入至少一氣體將第二透明半導體圖案182改質成具有導電性的透明下電極18B，作為光學感測元件的下電極之用。改質製程可於第二透明半導體圖案182形成後的任何時間進行。舉例而言，本實施例的改質製程可為氫化(hydrogenation)製程，其可將第二透明半導體圖案進行氫化後而使得第二透明半導體圖案182由半導體改質成具有導電性的透明下電極18B。改質製程可包括回火(anneal)製程，且通入的氣體的成分可包括氫，例如可通過通入水蒸氣或通入清潔乾燥空氣(clean dry air)，亦即改質製程可包括水蒸氣回火(H2O anneal)製程或清潔乾燥空氣回火(CDA anneal)製程，其中清潔乾燥空氣可包括約25%的氧氣，或通入其它含有氫成分的氣體，但不以此為限。值得說明的是，本實施例的改質製程可進一步與形成感光圖案16的製程整合，也就是說若在形成感光圖案16的製程中通入上述氣體，則可在形成感光圖案16的製程中一併將第二透明半導體圖案182由半導體改質成具有導電性的透明下電極18B，以簡化製程並節省製作成本。在一變化實施例中，改質製程可包括電漿製程，且通入的氣體可包括氫氣(亦即氫氣電漿製程)或其它含有氫成分的氣體。在其它實施例中，當第二透明半導體圖案182為矽或其它半導體材料，則改質製程亦可包括離子佈植製程或其它適合的改質製程。此外，在改質製程之後，第一透明半導體圖案181會維持半導體特性。舉例而言，在進行改質製程時，可利用遮罩圖案覆蓋第一透明半導體圖案181而使得第一透明半導體圖案181不會受到改質製程的影響，其中遮罩圖案可為光阻或其它結構層。
如第15圖所示，接著形成第三絕緣層28於第三圖案化金屬層23與第二絕緣層22上，其中第三絕緣層28至少部分暴露出汲極D以及感光圖案16。隨後，形成第一圖案化透明導電層24於第三絕緣層28與感光圖案16上，其中第一圖案化透明導電層24包括透明上電極24T，且透明上電極24T覆蓋感光圖案16。藉由上述步驟，改質後的透明下電極18B、感光圖案16與透明上電極24T可形成光學感測元件OS。
在一變化實施例中，形成第三絕緣層28的步驟可早於形成感光圖案16的步驟，也就是說，在形成第三絕緣層28的時候，第二透明半導體圖案12上未覆蓋其它膜層，在此狀況下，上述形成第三絕緣層28的步驟可包括進行沉積製程例如化學氣相沉積製程，且改質製程可包括於進行化學氣相沉積製程時一併通入氣體以將第二透明半導體圖案182改質成透明下電極18B，其中上述通入的氣體可包括矽烷(silane)氣體、氨氣與氮氣的混合物，但不以此為限。也就是說，本實施例之方法可於沉積製程中同時進行氫化製程，以使第二透明半導體圖案182內的氫含量增加而由半導體改質成導體，以作為透明下電極18B。在一具體實施樣態中，氨氣與矽烷的流量比可約為6，例如氨氣的流量為2160 sccm，矽烷的流量為360 sccm，而氮氣的流量可為2800 sccm，但不以此為限。透明下電極18B形成後再接續形成感光圖案16以及第一圖案化透明導電層24，第一圖案化透明導電層24包括透明上電極24T，且透明上電極24T覆蓋感光圖案16。藉由上述步驟，改質後的透明下電極18B、感光圖案16與透明上電極24T可形成光學感測元件OS。
藉由上述步驟，可於開關元件區10T內製作出薄膜電晶體元件TFT，並一併於感光元件區10S製作出光學感測元件OS。為了避免薄膜電晶體元件TFT與光學感測元件OS產生光致漏電流，第一圖案121的尺寸較佳大於第一透明半導體圖案181的尺寸，且第二圖案122的尺寸較佳大於透明下電極18B的尺寸。在本實施例中，薄膜電晶體元件TFT可與光學感測元件OS電性連接，作為光學感測元件OS的驅動元件，或是與用以顯示的畫素結構電性連接，作為畫素結構的驅動元件或開關元件。此外，本實施例的薄膜電晶體元件TFT可為頂閘型薄膜電晶體元件，但不以此為限。舉例而言，位於開關元件區10T內的第一圖案121可以選擇性地作為薄膜電晶體元件TFT的下閘極，而第三圖案化金屬層23的閘極G可作為上閘極，而形成雙閘型(dual gate)薄膜電晶體元件。
本實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法可選擇性地進一步整合畫素結構的製程，作為具有光學感測元件的顯示面板的應用。當與畫素結構整合時，第一圖案化透明導電層24可另包括畫素電極PE，與汲極D連接。請繼續參閱第16圖。如第16圖所示，提供另一基板50，並於基板50上形成共通電極CE。接著，將基板10與基板50結合，並於基板10與基板50之間形成顯示介質層52，以形成本實施例的顯示面板4。顯示介質層52可包括液晶層或其它適合的非自發光顯示介質層或自發光顯示介質層。顯示面板4可進一步與背光模組(圖未示)組合，並藉由背光模組提供的光源發揮顯示功用。值得說明的是位於開關元件區10T內的第一圖案121除了可以作為雙閘極的下閘極之外，還可以進一步遮蔽背光源，以避免薄膜電晶體元件TFT產生漏電流。另外，位於感光元件區10S內第二圖案122則可為浮置(floating)，其未與其它訊號源連接並可用以遮蔽背光源，以避免光學感測元件OS產生漏電流。或者，顯示面板4也可使用環境光作為光源以發揮顯示功用。另外，光學感測元件OS可提供觸控輸入或指紋辨識功能，也就是說，在輸入位置進行觸控輸入或指紋辨識時，使用者的手指或輸入裝置可以遮蔽環境光而使得光學感測元件OS所接收到的光量有所改變，藉此可判斷出是否進行輸入。或者，使用者可使用具有主動發光功能的輸入裝置，藉此在輸入位置的光學感測元件OS會接受到不同的光線，藉此可判斷出是否進行輸入。
請參考第17圖與第18圖。第17圖與第18圖繪示本發明之第五實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法示意圖。如第17圖所示，首先提供基板10，並形成第一圖案化金屬層12於基板10上。本實施例之第一圖案化金屬層12除了包括位於開關元件區10T內的第一圖案121，以及位於感光元件區10S內的第二圖案122，更可選擇性地包括共通線CL位於開關元件區10T內。接著，形成第一絕緣層14於基板10與第一圖案化金屬層12上，其中第一絕緣層14至少部分暴露出共通線CL。之後，形成第二圖案化金屬層20於第一絕緣層14上。第二圖案化金屬層20除了包括位於開關元件區10T內的源極S與汲極D，更可選擇性地包括第一轉接電極XE1與第一絕緣層14所暴露出之共通線CL連接。隨後，形成圖案化透明半導體層18於第一絕緣層14上，其中圖案化透明半導體層18包括第一透明半導體圖案181位於開關元件區10T內並部分覆蓋源極S與汲極D，以及第二透明半導體圖案182位於感光元件區10S內。接著形成第二絕緣層22於第一絕緣層14上，其中第二絕緣層22覆蓋第二圖案化金屬層20以及第一透明半導體圖案181並至少部分暴露出第二透明半導體圖案182、第一轉接電極XE1與部分汲極D。接著，形成感光圖案16於感光元件區10S內之第二絕緣層22上，其中感光圖案16覆蓋第二透明半導體圖案182。此外，形成第三圖案化金屬層23於第二絕緣層22上，其中第三圖案化金屬層23除了包括位於第一透明半導體圖案181上的閘極G，更可選擇性地包括第二轉接電極XE2，與第二絕緣層22暴露出的第一轉接電極XE1連接。
本實施例之方法更進一步包括進行改質製程，包括通入至少一氣體將第二透明半導體圖案182改質成具有導電性的透明下電極18B，作為光學感測元件的下電極之用。改質製程可於第二透明半導體圖案182形成後的任何時間進行。舉例而言，本實施例的改質製程可為氫化(hydrogenation)製程，其可將第二透明半導體圖案182進行氫化後而使得第二透明半導體圖案182由半導體改質成具有導電性的透明下電極18B。改質製程可包括回火(anneal)製程，且通入的氣體的成分可包括氫，例如可通過通入水蒸氣或通入清潔乾燥空氣(clean dry air)，亦即改質製程可包括水蒸氣回火(H2O anneal)製程或清潔乾燥空氣回火(CDA anneal)製程，其中清潔乾燥空氣可包括約25%的氧氣，或通入其它含有氫成分的氣體，但不以此為限。值得說明的是，本實施例的改質製程可進一步與形成感光圖案16的製程整合，也就是說若在形成感光圖案16的製程中通入上述氣體，則可在形成感光圖案16的製程中一併將第二透明半導體圖案182由半導體改質成具有導電性的透明下電極18B，以簡化製程並節省製作成本。在一變化實施例中，改質製程可包括電漿製程，且通入的氣體可包括氫氣(亦即氫氣電漿製程)或其它含有氫成分的氣體。在其它實施例中，當第二透明半導體圖案182為矽或其它半導體材料，則改質製程亦可包括離子佈植製程，其可將摻質例如P型摻質或N型摻質植入第二透明半導體圖案182而使得第二透明半導體圖案182由半導體改質成具有導電性的透明下電極18B，或其它適合的改質製程。
如第18圖所示，接著形成第三絕緣層28於第三圖案化金屬層23與第二絕緣層22上，其中第三絕緣層28暴露出感光圖案16，且至少部分暴露出汲極D以及至少部分暴露出第二轉接電極XE2。隨後，形成第一圖案化透明導電層24於第三絕緣層28上，其中第一圖案化透明導電層24包括覆蓋感光圖案16的透明上電極24T，且改質後的透明下電極18B、感光圖案16與透明上電極24T可形成光學感測元件OS。第一圖案化透明導電層24更可包括第一電極241。值得說明的是，於形成第一圖案化透明導電層24之前，本實施例之方法可選擇性地包括先形成第五絕緣層27於第二絕緣層22上，其中第五絕緣層27至少部分暴露出感光圖案16、第二轉接電極XE2與汲極D。第五絕緣層27可包括無機絕緣層例如氧化矽層、氮化矽層、氮氧化矽層，但不以此為限，或有機絕緣層。接著，依序形成第四絕緣層26與第二圖案化透明導電層30於第一圖案化透明導電層24上，其中第四絕緣層26至少部分暴露出透明上電極24T與汲極D，且第二圖案化透明導電層30包括第二電極301。第四絕緣層26可包括無機絕緣層例如氧化矽層、氮化矽層、氮氧化矽層，但不以此為限，或有機絕緣層。第一電極241或第二電極301之其中之一者與汲極D連接，且第一電極241或第二電極301其中之另一者與第二轉接電極XE2連接。舉例而言，在本實施例中，第一電極241為共通電極，與第二轉接電極XE2連接藉此可經由第一轉接電極XE1與共通線CL連接而接收共通電壓，而第二電極301為畫素電極，與汲極D連接，藉此可接受畫素電壓，但不以此為限。此外，第一電極241可為整面(full-surfaced)電極，而第二電極301可為圖案化電極，其可包括例如複數條分支電極，且相鄰的分支電極之間具有狹縫(slit)，但不以此為限。隨後，將基板10與另一基板50結合，並於基板10與基板50之間形成顯示介質層52，以形成本實施例的顯示面板5。
在本實施例中，上述形成第二絕緣層22、第三絕緣層28、第四絕緣層26或第五絕緣層27的步驟可包括進行沉積製程例如化學氣相沉積製程，且改質製程可包括於進行化學氣相沉積製程時一併通入氣體以將第二透明半導體圖案182改質成透明下電極，其中上述通入的氣體可包括矽烷(silane)氣體、氨氣與氮氣的混合物，但不以此為限。也就是說，本實施例之方法可於沉積製程中同時進行氫化製程，以使第二透明半導體圖案182內的氫含量增加而由半導體改質成導體，以作為透明下電極18B。在一具體實施樣態中，氨氣與矽烷的流量比可約為6，例如氨氣的流量為2160 sccm，矽烷的流量為360 sccm，而氮氣的流量可為2800 sccm，但不以此為限。值得說明的是，若改質製程係在第二透明半導體圖案182形成後立刻進行，則在對第二絕緣層22、第三圖案化金屬層23、第五絕緣層27、第四絕緣層26與第一圖案化透明導電層24之其中任一者進行圖案化時，都可能造成透明下電極的損傷，因此當改質製程與第四絕緣層26的製程整合時，不僅不會增加製程步驟，更可以修補透明下電極在上述圖案化製程中所受到的損傷，以確保在改質製程後透明下電極具有良好的導電性。
請參考第19圖。第19圖繪示本發明之第五實施例之一變化實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法示意圖。如第19圖所示，不同於第五實施例，在本變化實施例之顯示面板5A中，第一圖案化透明導電層24的第一電極241為畫素電極，與汲極D連接，而第二圖案化透明導電層30的第二電極301為共通電極，與第二轉接電極XE2連接。
請參考第20圖。第20圖繪示本發明之第六實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法示意圖。如第20圖所示，與第五實施例不同之處在於，第六實施例的第二圖案化透明導電層30另包括橋接電極BE，分別與作為共通電極的第一電極241以及第二轉接電極XE2連接。也就是說，第一電極241不是直接與第二轉接電極XE2連接，而是經由橋接電極BE與第二轉接電極XE2連接，藉此接收共通電壓。藉由上述方法，可製作出本實施例之顯示面板6。
綜上所述，本發明提供一種光學感測元件與薄膜電晶體元件的整合製作方法，其使用同一層圖案化透明半導體層作為光學感測元件的上電極或下電極與薄膜電晶體元件的通道層，利用改質製程將光學感測元件的透明半導體圖案改質為上電極或下電極，不僅可以有效簡化製程，且可以確保光學感測元件的電極不會在製程中受損而提升可靠度與良率。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
1,1A,2,2A,3,4,5,5A,6‧‧‧顯示面板 10‧‧‧基板 10T‧‧‧開關元件區 10S‧‧‧感光元件區 12‧‧‧第一圖案化金屬層 14‧‧‧第一絕緣層 16‧‧‧感光圖案 18‧‧‧圖案化透明半導體層 20‧‧‧第二圖案化金屬層 22‧‧‧第二絕緣層 23‧‧‧第三圖案化金屬層 24‧‧‧第一圖案化透明導電層 26‧‧‧第四絕緣層 27‧‧‧第五絕緣層 28‧‧‧第三絕緣層 30‧‧‧第二圖案化透明導電層 50‧‧‧基板 52‧‧‧顯示介質層 TFT‧‧‧薄膜電晶體元件 OS‧‧‧光學感測元件 G‧‧‧閘極 S‧‧‧源極 D‧‧‧汲極 12B‧‧‧下電極 181‧‧‧第一透明半導體圖案 182‧‧‧第二透明半導體圖案 18T‧‧‧透明上電極 18B‧‧‧透明下電極 PE‧‧‧畫素電極 CE‧‧‧共通電極 24T‧‧‧透明上電極 241‧‧‧第一電極 301‧‧‧第二電極 XE‧‧‧轉接電極 XE1‧‧‧第一轉接電極 XE2‧‧‧第二轉接電極 BE‧‧‧橋接電極 121‧‧‧第一圖案 122‧‧‧第二圖案 ES‧‧‧蝕刻停止層 CL‧‧‧共通線
第1圖至第5圖繪示本發明之第一實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法示意圖。 第6圖繪示本發明之第一實施例之一變化實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法示意圖。 第7圖至第10圖繪示本發明之第二實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法示意圖。 第11圖繪示本發明之第二實施例之一變化實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法示意圖。 第12圖繪示本發明之第三實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法示意圖。 第13圖至第16圖繪示本發明之第四實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法示意圖。 第17圖與第18圖繪示本發明之第五實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法示意圖。 第19圖繪示本發明之第五實施例之一變化實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法示意圖。 第20圖繪示本發明之第六實施例之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法示意圖。
2‧‧‧顯示面板
10‧‧‧基板
10T‧‧‧開關元件區
10S‧‧‧感光元件區
12‧‧‧第一圖案化金屬層
14‧‧‧第一絕緣層
16‧‧‧感光圖案
18‧‧‧圖案化透明半導體層
20‧‧‧第二圖案化金屬層
22‧‧‧第二絕緣層
24‧‧‧第一圖案化透明導電層
26‧‧‧第四絕緣層
28‧‧‧第三絕緣層
30‧‧‧第二圖案化透明導電層
50‧‧‧基板
52‧‧‧顯示介質層
TFT‧‧‧薄膜電晶體元件
OS‧‧‧光學感測元件
G‧‧‧閘極
S‧‧‧源極
D‧‧‧汲極
12B‧‧‧下電極
181‧‧‧第一透明半導體圖案
18T‧‧‧透明上電極
241‧‧‧第一電極
301‧‧‧第二電極
XE‧‧‧轉接電極
ES‧‧‧蝕刻停止層
CL‧‧‧共通線

Claims (29)

  1. 一種製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，包括： 提供一基板，該基板具有一開關元件區與一感光元件區； 形成一第一圖案化金屬層於該基板上，其中該第一圖案化金屬層包括一閘極位於該開關元件區內，以及一下電極位於該感光元件區內； 形成一第一絕緣層於該第一圖案化金屬層上，該第一絕緣層覆蓋該閘極，且該第一絕緣層至少部分暴露出該下電極； 形成一感光圖案於該下電極上； 形成一圖案化透明半導體層於該第一絕緣層上，其中該圖案化透明半導體層包括一第一透明半導體圖案覆蓋於該閘極上方，以及一第二透明半導體圖案覆蓋該感光圖案； 形成一第二圖案化金屬層於該圖案化透明半導體層上，其中該第二圖案化金屬層包括一源極與一汲極分別部分覆蓋該第一透明半導體圖案，且該第二圖案化金屬層至少部分暴露出該第二透明半導體圖案；以及 對該第二透明半導體圖案進行一改質製程，包括通入至少一氣體將該第二透明半導體圖案改質成具有導電性的一透明上電極。
  2. 如請求項1所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，另包括依序形成一第二絕緣層與一第一圖案化透明導電層於該第二圖案化金屬層上，其中該第二絕緣層與該第一圖案化透明導電層至少部分暴露出該透明上電極。
  3. 如請求項2所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該第二絕緣層至少部分暴露出該汲極，該第一圖案化透明導電層包括一畫素電極，且該畫素電極與該汲極連接。
  4. 如請求項2所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，另包括依序形成一第三絕緣層與一第二圖案化透明導電層於該第一圖案化透明導電層上，其中該第三絕緣層與該第二圖案化透明導電層暴露出該透明上電極，該第一圖案化透明導電層包括一第一電極，該第二圖案化透明導電層包括一第二電極，且該第一電極或該第二電極其中之一者與該汲極連接。
  5. 如請求項4所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該第一圖案化金屬層另包括一共通線，該第二圖案化金屬層另包括一轉接電極與該共通線連接，且該第一電極或該第二電極其中之另一者與該轉接電極連接。
  6. 如請求項5所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該第二電極為一畫素電極，與該汲極連接，且該第一電極為一共通電極，與該轉接電極連接。
  7. 如請求項6所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該第二圖案化透明導電層另包括一橋接電極，且該第一電極與該轉接電極經由該橋接電極彼此連接。
  8. 如請求項5所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該第二電極為一共通電極，與該轉接電極連接，且該第一電極為一畫素電極，與該汲極連接。
  9. 如請求項4所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中形成該第二絕緣層或形成該第三絕緣層之步驟係進行一化學氣相沉積製程，且該改質製程包括於進行該化學氣相沉積製程時一併通入該至少一氣體以將該第二透明半導體圖案改質成該透明上電極。
  10. 如請求項9所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該至少一氣體包括矽烷(silane)氣體、氨氣與氮氣的混合物。
  11. 如請求項2所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，另包括於形成該第一圖案化透明導電層之前，先形成一第四絕緣層於該第二絕緣層上，其中該第四絕緣層至少部分暴露出該下電極與該汲極。
  12. 如請求項1所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，另包括於形成該第二圖案化金屬層之前，先形成一蝕刻停止層於該第一絕緣層與該圖案化透明半導體層上，其中該蝕刻停止層暴露出該第二透明半導體圖案並部分暴露出該第一透明半導體圖案，且該源極與該汲極係與該蝕刻停止層所暴露出之該第一透明半導體圖案連接。
  13. 如請求項1所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該改質製程包括一回火(anneal)製程，且該至少一氣體的成分包括氫。
  14. 如請求項13所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該至少一氣體包括水蒸氣或清潔乾燥空氣(clean dry air)。
  15. 如請求項1所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該改質製程包括一電漿製程，且該至少一氣體包括氫氣。
  16. 一種製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，包括： 提供一基板，該基板具有一開關元件區與一感光元件區； 形成一第一圖案化金屬層於該基板上，其中該第一圖案化金屬層包括一第一圖案位於該開關元件區內，以及一第二圖案位於該感光元件區內； 形成一第一絕緣層於該第一圖案化金屬層上，其中該第一絕緣層覆蓋該第一圖案與該第二圖案； 形成一第二圖案化金屬層於該第一絕緣層上，其中該第二圖案化金屬層包括一源極與一汲極位於該開關元件區內之該第一圖案上方； 形成一圖案化透明半導體層於該第一絕緣層上，其中該圖案化透明半導體層包括一第一透明半導體圖案部分覆蓋該源極與該汲極，以及一第二透明半導體圖案位於該感光元件區內； 形成一第二絕緣層於該第一絕緣層上，其中該第二絕緣層覆蓋該第一透明半導體圖案並至少部分暴露出該第二透明半導體圖案； 形成一感光圖案於該感光元件區內之該第二絕緣層上，其中該感光圖案覆蓋該第二透明半導體圖案； 形成一第三圖案化金屬層於該第二絕緣層上，其中該第三圖案化金屬層包括一閘極，該閘極位於該第一透明半導體圖案上，且該第三圖案化金屬層至少部分暴露出該第二透明半導體圖案； 形成一第三絕緣層於該第三圖案化金屬層上，其中該第三絕緣層至少部分暴露出該汲極； 形成一第一圖案化透明導電層於該第三絕緣層上，其中該第一圖案化透明導電層包括一透明上電極，且該透明上電極覆蓋該感光圖案；以及 對該第二透明半導體圖案進行一改質製程，包括通入至少一氣體將該第二透明半導體圖案改質成一具有導電性的透明下電極。
  17. 如請求項16所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該第一圖案化透明導電層另包括一畫素電極，與該汲極連接。
  18. 如請求項16所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，另包括依序形成一第四絕緣層與一第二圖案化透明導電層於該第一圖案化透明導電層上，其中該第四絕緣層至少部分暴露出該透明上電極，該第一圖案化透明導電層包括一第一電極，該第二圖案化透明導電層包括一第二電極，且該第一電極或該第二電極之其中之一者與該汲極連接。
  19. 如請求項18所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該第一圖案化金屬層另包括一共通線，該第二圖案化金屬層另包括一第一轉接電極與該共通線連接，且該第三圖案化金屬層另包括一第二轉接電極與該第一轉接電極連接。
  20. 如請求項19所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該第一電極或該第二電極其中之另一者與該第二轉接電極連接。
  21. 如請求項20所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該第二電極為一畫素電極，與該汲極連接，該第一電極為一共通電極，與該第二轉接電極連接。
  22. 如請求項21所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該第二圖案化透明導電層另包括一橋接電極，且該第一電極與該第二轉接電極經由該橋接電極彼此連接。
  23. 如請求項20所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該第二電極為一共通電極，與該第二轉接電極連接，該第一電極為一畫素電極，與該汲極連接。
  24. 如請求項18所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該改質製程包括與形成該感光圖案之步驟同時進行，於形成該感光圖案之製程時一併通入該至少一氣體以將該第二透明半導體圖案改質成該透明下電極。
  25. 如請求項18所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，另包括於形成該第一圖案化透明導電層之前，先形成一第五絕緣層於該第三絕緣層上，其中該第五絕緣層至少部分暴露出該透明下電極與該汲極。
  26. 如請求項16所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該改質製程包括一回火製程，且該至少一氣體的成分包括氫。
  27. 如請求項26所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該至少一氣體包括水蒸氣或清潔乾燥空氣(clean dry air)。
  28. 如請求項16所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該改質製程包括一電漿製程，且該至少一氣體包括氫氣。
  29. 如請求項16所述之製作光學感測元件與薄膜電晶體元件的方法，其中該第二圖案為浮置(floating)，且該第二圖案之尺寸大於該透明下電極之尺寸。
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