TW417076B - Image sensor device used as display device - Google Patents

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TW417076B
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thin
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film photoelectric
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TW087114479A
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Inventor
Tokuroh Ozawa
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Description

A7 —li7iIZ-e-______!Z__ 五、發明説明（1 ) 技術領域 本發明係關於可作爲主動矩陣型顯示裝置使用I及影 像感知器使用之新的裝置（兼作顯示裝置用之影像感知裝 置）。 背景技術 使用 E L ( electroluminescence )元件或 L E D (發光 二極體）元件等發光元件之主動矩陣型顯示裝置係掲示於 特開平8 — 5 483 3號或特開平8- 1 2 9 3 58號。 此種顯示裝置所用發光元件均爲自激發光，故和液晶顯示 _裝置不同而不背光·，而且具視野角依存性少等優點。另 一方面，傳真機普及於一般家庭'，被要求作爲更便宜之家 電製品。 但是’習知傳真機等使用之影像感知器，需高單價之 光學系、機械系、感知器、照明系等，使傳真機之低價格 化有困難。 本案發明人著眼於，藉由驅動條件，上述之電流控制 型發光元件可作爲PD (光二極體元件）之功能，而掲示 一種可作爲主動矩陣型顯示裝置使用，以及影像感知器使 用之新的裝置。 亦即，本案發明之課題在於提供一種利用具發光元件 及受光元件劝能的薄膜光電轉換元件之主動矩陣型顯示裝 置’以及可作爲影像感知器使用之兼作顯示裝置用之影像 感知裝置。 本紙張尺度过州中國國家標準（CNS > A4C格（210X297公釐） ^1 70 7 0 A7 B7 五、發明説明（2 ) 爲解決上述課題，本發明之兼作顯示裝置用之影像感 知裝置，其特徼爲： 具有配置成矩陣狀之多數畫素：及用於供給掃描信號 俾依序選擇該畫素的掃描線；及作爲對上述掃描信號所選 擇畫素進行發光或受光之信號線使用的第1〜第3配線； 上述畫素係係具備：第1畫素部，其具有介由上述掃 描線供給有上述掃描信號之第1導通控制電路|及介由該 第1導通控制電路連接上述第1配線與上述第2配線之發 光/受光可能的第1薄膜光電轉換元件；及第2畫素部* 其具有介由上述掃描線供給有上述掃描信號之第2導通控 _制電路，及介_由該第2導通控制電路連接上述第1配線與 上述第‘3配線的發光/受光可能之第2薄膜光電轉換元件 0
T- ^ f T n^i Hi n^— I 一ev - ▼ (ΪΑ先M讀背1¾之注意事項再本1¾ ) 於本發明之兼作顯示裝置用之影像感知裝置中•各畫 素係分別由具發光元件及受光元件功能之第1及第2薄膜 光電轉換元件所構成，因此，僅需改變薄膜光電轉換元件 之驅動方法，即可作爲感知器裝置及顯示裝置使用。另外 ，於本發明之兼作顯示裝置用之影像感知裝置中，各光電 轉換元件以薄膜光電轉換元件構成，因此和液晶顯示裝置 之矩陣基板同樣地|可以半導體製程製造》而且，高單價 之光學系、機械系、感知器、照明等成不必要，可實現傳 真機之低價格化。 本發明中，於第1及第2畫素部之各個，上述導通控 制電路可以1個薄膜電晶體（以下稱T F T )構成，及以 本紙张尺度適用中國因家標準（CNS)A4規格（210X297公釐）-5- 4 1707 6 A7 _ B7 五、發明説明（3 ) 2段之薄膜電晶體構成之情況* 以1個TFT構成導通控制電路之情況，上述第1導 通控制電路及第2導通控制電路係分別以閘極供給有上述 掃描信號之TFT來構成。該TFT之中，上述第1導通 控制電路之上述TFT，係以源極•汲極領域之一方接上 述第2配線，以另一方接上述第1薄膜光電轉換元件之畫 素電極》又，上述第2導通控制電路之上述TFT，係以 源極•汲極領域之一方連接上述第3配線，以另一方連接 上述第2薄膜光電轉換元件之畫素電極。 具有此種構成之情況下•係設有切換電路，俾於上述 ，膜光電轉換件作爲發光元件使用時，將上述第2及第 3配線之中該薄膜光電轉換元件'所連接配線及點亮/點滅 控制用信號之輸出電路予以連接*而上述薄膜光電轉換元 件作爲受光元件使用時，係將上述第2及第3配線之中該 薄膜光電轉換元件所連接配線及光電流檢測電路予以連接
I 上述第1配線較好爲接於定電壓電源。 依此種構成，第2及第3配線之連接狀態以切換電路 切換，即可使第1及第2畫素部雙方均可作爲發光部或受 光部使用。 本發明中，以2段之薄膜電晶體構成10之情況下， 上述第1及第2導通控制電路係分別由閘極供給有上述掃 描信號之第1薄膜電晶體，及閘極介由該第1薄膜電晶體 接於上述第1配線之第2薄膜電晶體所構成： mi I— ift -* {对"閲请背而之注意事項再峨巧"钉} 本紙張尺度追用中园國家標準（CNS ) ( 210X297公釐）.fi - 4 17 0 7 6 A7 B7 五、發明説明（4 ) I n^i 1 - —^ϋ - - 1 n^i n y^— 1^1 ^^^1 ^^^1 HI {对1閱讀背面之;i意事項再读巧表頁) 上述第1導通控制電路之上述第2薄膜電晶體，係令 源極•汲極領域之一方連接上述第2配線之同時，令另一 方連接上述第1薄膜光電轉換元件之畫素電極； 上述第2導通控制電路之上述第2薄膜電晶體，係令 源極·汲極領域之一方連接上述第3配線之同時，令另一 方連接上述第2薄膜光電轉換元件之畫素電極· 具有此種構成之情況下，係設有切換電路，俾於上述 薄膜光電轉換元件作爲發光元件使用時，將上述第2及第 3配線之中該薄膜光電轉換元件所連接配線及定電壓電源 予以連接，而上述薄膜光電轉換元件作爲受光元件使用時 :係將上述第j及第3配線之中該-薄膜光電轉換元件所連 接配線及光電流檢測電路予以連'接； 上述第1配·線，係接於控制上述第2薄膜電晶體之導 通狀態之信號之輸出電路。 本發明中，較好是上述第1薄膜光電轉換元件之畫素 電極之形成領域，及上述第2薄膜光電轉換元件之畫素電 極之形成領域相互組入。此種構成時，將兼作顯示裝置用 之影像感知裝置作爲影像感知器使用時，具發光部功能之 畫素部之側所射出之光於畫面、圖面、照片等讀出對象物 反射而可有效到達具受光部功能之畫素部之側。 本發明中，上述第1薄膜光電轉換元件之畫素電極之 形成領域，及上述第2薄膜光電轉換元件之畫素電極之形 成領域，與將該畫素電極之外框作直線區隔之構造比較’ 較好是雙方之重心位置呈現接近。 本紙張尺度適坷中國國家標準（CNS > A4«L格（210X297公釐）-7 - 4 17^>7 f； A7 B7 五、發明説明（5 ) (对W閱讀背面之注1^碩再站艿本茛) 例如，較好是上述第1薄膜光電轉換元件之畫素電極 之形成領域係被上述第2薄膜光電轉換元件之畫素電極之 形成領域所包圍。此場合下，較好是上述第1薄膜光電轉 換元件之畫素電極之彤成領域係位於上述第2薄膜光電轉 換元件之畫素電極之形成領域之中央部分。此種構成之情 況下，將兼作顯示裝置用之影像感知裝置作爲影像感知器 使用時，具發光部功能之畫素部之側所射出之光於畫面、 圖面、照片等讀出對象物反射而可有效到達具受光部功能 之畫素部之側。 本發明中，較好於上述第1薄膜光電轉換元件之畫素 ^電極，與上述2薄膜光電轉換元件之畫素電極之間形成 遮光層·。此種構成時，即使光由'具發光部功能之畫素部之 側朝全方向射出時，亦可藉遮光層防止該光於具受光部功 能之畫素部洩漏。因此，可以高S/N比從讀出對象物讀 取畫像。 〔實施發明之最佳形態〕 以下，參照圖面說明本發明之實施形態。 〔實施形態1〕 (主動矩陣基板之全體構成） 圖1〜圖4分別爲兼作顯示裝置用之影像感知裝置所 使用主動矩陣之等效電路圖，構成該主動矩陣之多數畫素 之中之1個擴大之平面圖 > 構成該畫素之各元件之構造斷 面圖，及2個畫素之電位變化之波形圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐）-8 · 屮AKiv·而 h π>7ί於合 Mii印 y 4 1707 6 at B7 五、發明说明（6 ) 本形態之兼作顯示裝置用之影像感知裝置所用主動矩 陣基板，係和液晶顯示裝置之主動矩陣基板同樣，藉半導 體製程製造者。如第1圖及第2圖所示’本形態之兼作顯 示裝置用之影像感知裝置1中，於透明基板2上形成多數 之掃描線g a t e »在與該掃描線g a t e之延伸方向呈 交叉之方向，形成第1配線D 1 1作爲電壓供給之共用配 線，及第2、第3配線D12、 D13作爲信號線，與第 2配線D12 (或第3配線D13)及掃描線ga t e之 交叉部分呈對應地以矩陣狀形成各畫素PX(畫素 P X 1 1、P X 1 2、……、P X 2 1、P X 2 2、...... 。於掃描線j a t 6之端部形成掃描側驅動電路2 0以 對該掃描線輸出畫素選擇用脈衝作爲掃描信號。 (畫素之構成）
如圖1〜圖3所示|於本形態中，各畫素PX係由： 具介由掃描線g a t e供給有畫素選擇用掃描信號之第1 導通控制電路SWA，及介由該第1導通控制電路SWA 電連接於第1配線D11及第2配線D12之第1薄膜光 電轉換元件11A的第1畫素部PXA;及具介由該第1 畫素部PXA與共用掃描線g a t e供給有上述掃描信號 之第2導通控制電路SWB，及介由該第2導通控制電路 SWB電連接於第1配線D11與第3配線D13之第2 薄膜光電轉換元件11B的第2畫素部PXB所構成。於 圖2及圖3雖省略，於第1及第2畫素部PXA、 PXB 本纸張尺度述中國國家標準{ CNS ) A4現格（210X297公釐）_ 9 - .II--------装-- < · 計1鬩請背面之注意事項再楨艿本页) 訂 4 1707 6 A7 B7 ;zird'!Ji-(K^-iJh Jiv;f 合仃."卬 Ί 五 、發明説明（7 ) - 1 J 均形成有相對第1 及 第2 薄膜光電轉換元 件 1 1 A 1 1 I 1 1 B爲並接之保持容量 13 A、1 3 B 〇 1 I 第1及第2導 通 控制 電路 SWA、S W B » 係各 別由 if. 1 具 閘 極俾從掃描線 g a t e供給掃描信號 的 P 通 道 型 1 _ 閱 I 1 T F T 1 〇 A . T F τι 0 B 構成。第1 導 通 控制 電 路 背- 面 I l S W A側之T F T 1 0 A ，其 源、汲極領域 S / D 之 一方 之 注 意 1 I 接 第 2配線D 1 2 另一 方接 第1薄膜光 電 轉換 元 件 布 項 再 1 1 I 1 1 A之畫素電極 P E A 。第 2導通控制 電 路 S W B 側之 η 本 1 甙 丁 F T B，其源· 汲 極領 域S / D之一方 接 第 3 配線 t 1 1 D 1 3，另一方接 第 2薄膜光 電轉換元件 1 1 B 之 畫 素電 1 1 極 — P E B。— - 1 I - 圖·3 -( A )、 ( B ) 分別 與圖2之A — A - 線 之斷面 I 訂 1 及 B _ B ^線之斷面 -如 圖3 (A )、（ B ) 所示 第1 ί 1 及 第 2畫素部P X A 、P X B •基本構成 爲 — 樣 T.-W* 構 成第 1 1 1 及 第2導通控制 電 路S W A 、S W B 之 T F T 1 0 A、 1 I 1 0 B係具有：通 道 領域 6 1 。形成於通 道 領 6 1 兩 側之 I 源 • 汲極領域S / D 、至 少形成於通道領域 6 1 表 面 之閘 1 i I 極 絕 緣膜6 2，及形 成於 該閘 極絕緣膜6 2 表 面之閘極 1 1 6 3 。閘極6 3之 表 面側形成 層間絕緣膜 6 4 0 介 由 層間 1 1 絕 緣 膜6 4之接觸 孔 ，第 2及 第3配線D 1 2 D 1 3電 1 I 連 接 於一方之源· 汲極領域S / D。於另 — 方 之 源 • 汲極 1 | 領 域 S / D分別電 連 接第 1及第2薄膜光 電 轉換 元 件 1 1 1 1 A , 1 1 B 之 畫 素電 極P E A、P E B « 又 圖 3雖 1 1 省略 但如圖1所 說 明般 ，於 第1及第2 畫 素 部 P X A , 1 1 1 本紙張尺度选W中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 41^〇76 Λ7 B7 五、發明说明（8 ) PXB均形成與第1及第2薄膜光電轉換元件1 1 A、 11B呈並接之保持容量13A、 13B。該保持容量 (計乞間讀背面之注意事項再"“Η"頁) 13A.13B可藉由例如令電連接於畫素電極PEA、 PEB或畫素電極PEA、PE B之一方之源、汲極領域 S/D延伸，共介由絕緣膜與對向電極Ο P呈對向般而形 成。另外，亦可形成通過第1及第2畫素部PXA、 PXB之容量線，並使該容量線介由絕緣膜而與上述源、 汲極領域S/D之延伸部分或畫素。電極PEA、 PEB 呈對向般形成保持容量13A、13B。此時容量線爲固 定電位。 - " ^ —- (薄膜光電轉換元件） __ _ 第1及第2薄膜光電轉換元件11A、 11B具同一 構成，可作發光元件或受光元件之任一功能。亦即，第1 薄膜光電轉換元件1 1 A係由：由I TO膜形成之透明畫 素電極PEA、電洞注入層VA、有機半導體膜SA、及 由含有鋰之鋁、鈣等金屬膜形成之對向電極0P依序積層 而成。第2薄膜光電轉換元件同樣亦由：由I TO膜形成 之透明畫素電極PEB電洞注入層VB、有機半導體膜 SB、及由含有鋰之鋁、鈣等金屬膜形成之對向電極0P 依序積層而成，該各層爲和第1薄膜光電轉換元件1 1A 之畫素電極PEA、電洞注入層VA、有機半導體膜SA 、及對向電極0P同時形成之層。 首先，說明薄膜光電轉換元件作爲發光元件之功能之 本紙乐尺度述用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐）_ H _ 4 1707 6 A7 B7 五、發明説明（9 ) 場合。於第1及第2薄膜光電轉換元件11A、 11B， _ - - I - I - i^九_ _ _ -- -I -- - - - (对1閱讀背面之注意事項再硪巧本頁) 爲使其作爲發光元件（電流控制型發光元件）使用而對向 電極OP及畫素電極PEA、 PEB分別施加負極及正極 電壓，如此則當施加電壓大於薄膜光電轉換元件之臨界値 時，流經有機半導體膜SA、SB之電流（驅動電流）急 速增大，第1及第2薄膜光電轉換元件11A、 11B即 作爲E L元件或L E D元件而發光。該光爲對向電極Ο P 反射，透過透明之畫素電極PEA、 PEB，及透明基板 2射出》 接著，說明薄膜光電轉換元件作爲受光元件之功能之 ，合。當光經屈透明基板2及透明之畫素電極P E A、 PEB到達第1及第2薄膜光電轉換元件1 1 A、1 1 B 時，於有機半導體膜SA、 SB產生光電流。此時，薄膜 光電轉換元件係於對向電極OP與畫素電極P EA、 P E B之間產生電位差，而具受光元件之功能。 製造上述構造之第1及第2薄膜光電轉換元件1 1 A 、1 1 B時，於本形態，係於層間絕緣膜6 4之表面側形 成黑色阻劑層後|形成電洞注入層VA、 VB及有機半導 體膜SA、 SB，並留下上述阻劑層俾包圍作爲發光領域 或受光領域之領域，據以形成區塊層Bank ·區塊層bank形 成後，由噴墨頭向區塊層bank之內側領域噴出構成電洞注 入層VA、VB之液狀材料（前驅體），俾於區塊層bank 之內側領域形成電洞注入層VA、VB ·同樣地，由噴墨 頭向區塊層bank之內側領域噴出構成有機半導體膜S A、 本紙張尺度iifl]中围國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0Χ297公釐）_ 12 - 4 1707 β Α7 Β7 五、發明説明（1〇 ) S B之液狀材料（前驅體）.，俾於區塊層bank之內側領域 形成有機半導體膜SA、SB·此處*因區塊層bank由阻 劑構成，具撥水性》相對地，電洞注入層VA、 VB或有 機半導體膜S A、S B之前驅體係以親水性溶媒爲主溶媒 ，因此，電洞注入層VA、 VB或有機半導體膜SA、 S B之塗布領域可由區塊層bank確實界定，不會溢出鄰接 之畫素部》因此，電洞注入層VA、 VB或有機半導體膜 SA、 SB可僅形成於特定領域內。又，於第1畫素部 P X A之畫素電極P EA與第2畫素部P E B之畫素電極 PEB之間，形成遮光性之區塊層bank (遮光層）。但是 /若區塊層bank形成之隔壁有1 at m程度之高度的話*區 塊層bank-爲非撥水性亦可·區塊層bank可充分發揮隔壁之 功能。又，若形成區塊層bank，則取代噴墨法，可以塗布 法形成電洞注入層VA、 VB或有機半導體膜SA、 SB •，如此亦可界定其形成領域。 又，於薄膜光電轉換元件11A、 11B中，發光效 打：才部中-久"iv^h J40."印*':^: -II ^^1 I- - - —-1 ^^1 n 1 n I^^-H ^^1 ^n. -- - ^^1 —--If • I {"先閱讀背面之注意事項再,/!巧本頁) 率稍降，但可省略電洞注入層VA、VB。又，取代電洞 注入層VA、VB，而於有機半導體膜SA、SB之相反 側形成電子注入層時，亦可形成電子注入層及電洞注入層 V A、V B兩者。 (驅動電路） 由圖2可知，對向電極OP至少形成於畫素領域上， 本形態中，於各畫素PX間作爲共用電極，可形成跨越多 P依尺度遥用中國國家標準（CNS M4規格（210X297公釐)~~. 13- 4H07S A7 B7 五、發明说明（11 ) 數畫素P X之直條狀。如圖1所示1令該對向電極Ο P本 身作爲第1配線D 1 1使用’將其接於定電壓電源C C。 {1*1^^背面之注意事項再楨巧本頁) 本形態中，於所有畫素ΡΧ可令第1薄膜光電轉換元 件11Α及第2薄膜光電轉換元件11Β作爲發光元件或 受光元件使用，亦可令第1薄膜光電轉換元件1 1 Β及第 2薄膜光電轉換元件之中之一方使用作爲發光元件，另一 方爲受光元件1其構成如下。 ^:"":中呔 cif·"vj:7·fAi印 i^: 於圖1，於透明基板2上形成第1資料側驅動電路 3 0 1俾輸出控制信號以控制第2配線D 1 2之點亮/點 滅，及第2資料側驅動電路3 0 2俾輸出信號以控制第3 J5線D 1 3之亮/點滅。又’透·明基板2上形成有第1 光電流檢測電路5 0 1俾由第2 ‘配線D 1 2檢測第1薄膜 光電轉換元件1 1 A受光時流通之光電流，及第2光電流 檢測電路5 0 2俾由第3配線D 1 3檢測第2薄膜光電轉 換元件1 1 B受光時流通之光電流。此處，第1光電流檢 測電路5 0 1及第2光電流檢測電路5 0 2係內藏有微少 電流放大電路、電壓放大電路等，可檢測出各配線之微少 變化。 (切換電路） 又，如圖1所示，於透明基板2上形成有第1切換電 路4 0 1俾於第1薄膜光電轉換元件1 1 A作爲發光元件 使用時連接第2配線D 1 2及第1資料側驅動電路3 0 1 ，而第1薄膜光電轉換元件11A作爲受光元件使用時連 本紙張尺度述用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐> · “ - -·ν V · rtp. h__Mr\ Γ .-. A*-· /Λ 1 4 17 0 7 6 A7 B7 五 '發明説明（12 ) 接第2配線D 1 2及第1光電流檢測電路5 0 1 ;及第2 切換電路4 0 2俾於第2薄膜光電轉換元件1 1 B作爲發 光元件使用時連接第3配線D13及第2資料側驅動電路 3 0 2，而第2薄膜光電轉換元件1 1 B作爲受光元件使 用時連接第3配線D 1 3及第2光電流檢測電路5 0 2。
此例中，於第1切換電路4 0 1形成有信號線c g 1 、sgl分別供給極性反轉之信號，於第2切換電路40 2形成有可供給極性反轉之信號的信號線eg 2、sg2 。該信號線〇£1、 sgl、 cg2、 sg2分別接N通 道型 TFT41、42、43、4·4 之閘極。TFT41 _可控制第1光^流檢測電路5 0 1-與第2配線D 1 2之連 接狀態，T F Τ 4 2可控制第Γ資料側驅動電路3 0 1與 第2配線D 1 2之連接狀態，TFT4 3可控制第2光電 流檢測電路5 0 2與第3配線D 1 3之連接狀態，TFT 4 4控制第2資料側驅動電路3 0 2與第3配線D 1 3之 連接狀態。 (使用方法） 令上述構成之兼作顯示裝置用之影像感知裝置1作爲 密接型影像感知器裝置使用時，係使畫像讀取用之照片等 讀取對象物密接於透明基板2之背面側。此時，於各畫素 ΡΧ，第1薄膜光電轉換元件1 1Α作爲發光元件使用· 第2薄膜光電轉換元件11Β作爲受光元件使用之場合時 ，於第1切換電路4 0 1係將TFT4 1設爲OFF狀態 本紙張尺度这扪中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）· <|5_ ^il^i —^n {計先閱誚背面之注意事項再"艿本頁) 、π 4 Ι7Π7 β Α7 Β7 五、發明説明（13 ) ，將TFT 4 2設爲ON狀態。而於第2切換電路4 2則 將TFT43設爲ON狀態，將TFT44設爲OFF狀 態6 此狀態下’於掃描線ga t e及第2配線D1 2輪出 圖4(A)， （B)之波形信號。 於圖4(A)、 （B)分別示出第1〜第3配線
Dll、D12、D13之延伸方向（與掃描線gate 交叉之方向）’供至鄰接之2個畫素PX (前段側畫素 P X 1 1、及後段側之PX21)中之各掃描線ga te 之掃描信號Vga t e ’第1配線D1 1之電位位準’供 jg第2配線D—L 2之點亮/點滅控·制用信號V D 1 2、第 3配線Ό 1 3之電位變化，及作’爲發光元件使用之第1薄 膜光電轉換元件1 1 A之畫素電極P E A之電位變化。 由圖4可知，於掃描線g a t e上供給有於各畫素使 TFT10A、 10B設爲ΟΝ/OFF以依序選擇各畫 素用之掃描信號Vga t e ’另一方面’於第2配線 D12上供給有於第1畫素部PXA令第1薄膜光電轉換 元件11A切換爲亮/滅狀態之亮/滅控制用信號 VD 1 2 »因此，兼作顯示裝置用之影像感知裝置V g a t e所選擇之畫素PX中，於第1畫素部PXA，依亮/ 滅控制用信號VD 1 2使第1薄膜光電轉換元件1 1 A由 滅狀態切換爲亮狀態並保持特定時間之後，再度回復滅狀 庇。此期間，第2畫素部PXB中，令第2薄膜光電轉換 元件11B接收由第1畫素部PXA照射於照片等讀取對 本紙张尺度iU丨中國國家標皁（CNS)A4规格（2丨〇X297公釐）_ 16- n^i n^i 1^1 ^^^1 1^1 fn« 1^1 - —It J-4J - - {計1閱請背而之：lx意事^再蜞巧本頁} ft':^部中"^:4^夂1,^贫合#^印·^ 4 170 7 6 A7 B7 五、發明说明（14) 象物而被反射之光。結果，於第2薄膜光電轉換元件1 1 B流通光電流，因此，於第2.薄膜光電轉換元件1 1 B之 畫素電極P E B與對向電極ο P之間產生特定電位差。此 電位差，出現於第3配線D 1 3，故可由第2光電流檢測 電路5 0 2依序檢出。此動作依藉掃描側驅動電路2 0輸 出於掃描線g a t e之兼作顯示裝置用之影像感知裝置依 序所選擇之各畫素來進行。因此，兼作顯示裝置用之影像 感知裝置1，可作爲密接型影像感知器裝置使用而由照片 等讀取對象物讀取畫像資訊》 如此讀取之畫像資訊》可顯示於兼作顯示裝置用之影 J象感知裝置1_j亦即_，令由照片等·讀取對象物所讀取盡像 資料記錄於R AM等資訊記錄裝置，欲顯示時，將響應於 該畫像資訊之調變畫像信號由第1資料側驅動電路3 0 1 送至第2配線D12。結果，由掃描線ga t e所供給之 兼作顯示裝置用之影像感知裝置所依序選擇之畫素P X中 ，第1畫素部PXA之第1薄膜光電轉換元件1 1A即依 調變畫像信號來控制亮/滅之狀態，所要畫像即可顯示。 進行此種顯示動作時，於第2切換電路4 0 2令 TFT43爲OFF狀態，TFT44爲ON狀態，且令 上述調變畫像信號由第2資料側驅動電路3 0 2送至第3 配線D 1 3，如此則第2畫素部PXB之第2薄膜光電轉 換元件1 1 B即可依週變畫像信號控制亮/滅狀態。如此 般於第1及第2畫素部PXA、 PXB雙方進行顯示動作 ，即可進行更佳亮度之顯示。 本紙张尺度述扣中國囷家標準（CNS ) A4规格（210X297公嫠）.17- 4 17f)7 6 一 A7 v B7 ___—*--—-------- 五、發明说明（15) 又，和上述例相反地’於第1及第2切換電路4 ◦ 1 、402令TFT41、 43設爲ON狀態’令TFT 42、 44設爲OFF狀態，則於第1及第2畫素部 PXA、PXB雙方’各薄膜光電轉換元件11A、 1 1 B可作爲受光元件使用。如此則高感度之讀取動作爲 可能β (本形態之效果） 如上述的說明，本形態之兼作顯示裝置用之影像感知 裝置1中，各畫素Ρ X係由具發光元件及受光元件功能之 身1及第2薄I光電轉換元件11-Α、11Β所構成，故 僅改變該薄膜光電轉換元件之驅’動方法即可作爲影像感知 器裝置及顯示裝置使用。另外，本形態之兼作顯示裝置用 之影像感知裝置1中，各元件可由半導體製程製造，但不 需高價位之光學系、機械系、感知器.照明等，可實現傳 真機等讀取部分之低價格化。 而且，僅以切換電路401、 402切換第2及第3 配線D12、 D13之連接狀態，即可使第1及第2畫素 部ΡΧΑ、 ΡΧΒ雙方作爲發光部或受光部使用，同時， 可使一方作爲發光部，另一方作爲受光部使用》 又，於第1畫素部ΡΧΑ之畫素電極Ρ ΕΑ與第2畫 素部ΡΧΒ之畫素電極ΡΕΒ之間，形成有遮光性區塊層 bank，故即使光由作爲發光部之第1畫素部p ΧΑ側向全 方向射出時，亦可藉由該區塊層bank防止該光洩漏至作爲 -I - -1 1 ^^1 n* 1^1 1*£ί^ n^i I I - ^^1 . _ {词1閲讀背面之注意事項再硪朽冬κ ) 本紙张尺度述用中囡國家標率（CNS >A4規格（210X297公釐）_ -
ΰί:.νί·中-y^^-而 U';/;%-合；ί：.·ΐ.印—Y 4l7〇76 A7 B7 五、發明説明（16 ) 受光部使用之第2畫素部PXB。因此’可以高S/N比 由讀取對象物讀取畫像。 (實施形態2 ) (主動矩陣基板之全體構成） 圖5〜圖8分別爲兼作顯示裝置用之影像感知裝置所 用主動矩陣之等效電路圖，構成該主動矩陣之多數畫之中 之1個之擴大平面圖·構成該畫素之各元件之構造之斷面 圖，及2個畫素之電位變化之波形圖。又1以下說明中， 和實施形態1具共同功能之部分附加同一符號並省略詳細 -說日月。 ·— ' - - 本形態之兼作顯示裝置用之’影像感知裝置所用主動矩 陣基板*和液晶顯示裝置之主動矩陣基板同樣，係藉半導 體製程製造者。如圖5及圖6所示，本形態之兼作顯示裝 置用之影像感知裝置中，於透明基板1上，在與掃描線 ga t e之延伸方向呈交叉之方向，形成第1配線D21 、第2配線D22、及第3配線D23，藉第1〜第3配 線D21， D22、 D23與掃描線gate之交叉，各 畫素PX (畫素 PX11、PX12、......、PX21、 P X 2 2 ,……）形成矩陣狀。又，對向電極〇P，至少 形成於畫素領域上。本形態中，作爲各畫素P X間之共用 電極，而形成跨越多數畫素P X之直條狀。 (畫素之構成） I - 1 I I - i ——-I n^i I. .^— ^^^1 n^i i— ^eJ • , ciiSL間請背面之注意事項再硪巧本頁) 本紙张尺度迸/1】中囡囤家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19- 4 1 了07 6 A7 ____________B7___ 五、發明説明（17 ) 如圖5〜圖8所示，於任一畫素ρχ分別形成第1及 第2畫素部PXA、 PXB。第1畫素部PXA係由：介 由掃描線g a t e供給有畫素選擇用掃描信號的第1導通 控制電路SWA ’及介由該第1導通控制電路SWA —方 之電極（畫素電極P EA)電連接於第1配線D 2 1及第 2配線D 2 2雙方的第1薄膜光電轉換元件1 1 a。另外 ’第2畫素部ΡΧΒ係由介由與構成1個畫素ρχ之第1 畫素部ΡΧΑ爲共用之掃描線g a t e供給有上述掃描信 號的第2導通控制電路SWB，及介由該第2導通控制電 路SWB —方之電極（畫素電極p e B )電連接於第1配 > D 2 1及_第^3配線D 2 3雙方的·第2薄膜光電轉換元件 11B構成。第1及第2薄膜光電轉換元件1 1 a、 1 1 B係構成爲另一方電極爲共用之對向電極op。 第1及第2導通控制電路SWA、 SWB分別具有： 掃描信號供至閘極之TFT10C、 10E及介由該第1 TFTIOC、 10E閘極接於第1配線D2 1的第2 ^‘".部中 h τ,ίν··ίκ'ΐ: 印，1; (对尤閱请背面之注意事項再"朽本頁) TFTIOD、 10F。此例中 ’TFT10C、1 〇 E 爲N通道型，TFT10D、 10F爲P通道型。第1導 通控制.電路SWA之第2TFT1 〇D。其源•汲極領域 S/D之一方接第2配線D22，另一方接第1薄膜光電 轉換元件11Α之畫素電極ΡΕΑ第2導通控制電路 SWB之第2TFT10F，其源•汲極領域s/D之一 方接第3配線D2 3，另一方接第2薄膜光電轉換元件1 1 Β之畫素電極ΡΕΒ。又，圖6及圖7雖未圖示，第1 本纸张尺度適扣中囤國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0X297公釐） 4 ^07 6 A7 _B7________ 五、發明説明（18 ) 1^— I _ I II I I I""^-II - - m - I I ·1 HI - . (計先閱请背面之注意事項再蛾i?!)本I > 及第2畫素部PXA、PXB’保持容量13A、13B 之一方電極接於第2TFT10D、10F之閘極’以擔 負保持施於該閘極之電位β 圖7 (A)、7 (Β)分別爲圖6之C 一 C#線、D —D 線之各斷面圖、及圖6之E — E —線' F — F —線 之各斷面。如圖所示’第1及第2畫素部PXA、 PXB ，其基本構成相同，構成第1及第2導通控制電路SWA 、SWB之第1TFT10C、 10E、及第2TFT 10D、 10E均形成有通道領域61，形成於該通道領 域6 1兩側之源•汲極領域S/I> ’至少形成於通道領域 1表面之既遐絕緣膜6 2，形成於該閘極絕緣膜6 2表 面之閘極《 3，及形成於該閘極'6 3之表面側之第1層間 絕緣膜6 4。 於構成第1及第2導通控制電路SWA、 SWB之第 1TFT10C、 10E，介由層間絕緣膜64之接觸孔 第1配線D21電連接於源•汲極領域S/D之一方。 TFT10C、10Ε之另一方源極•汲極領域介由層間 絕緣膜6 4之接觸孔電連接於電位保持電極6 5 ’該電位 保持電極65則電連接於第2TFT10D、 10Ε之閘 極6 3之延伸部份6 3 0。 於電位保持電極6 5及第1配線D 2 1表面側形成第 2層間絕緣膜6 6。 於構成第1導通控制電路SWA之第2TFT1 0D ，介由層間絕緣膜6 4之接觸孔第2配線D 2 2電連接於 本紙張尺度述刖中®國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠）-21 - 4 1707 β Α7 Β7 五、發明説明（19 ) {ϊΐίιΜ#背面之注意事項再蛾巧本頁) 源•汲極領域S/D之一方。於構成第2導通控制電路s WB之第2TFT10F，第3配線D23介由層間絕緣 膜6 4之接觸孔分別電連接於源•汲極領域S/D之一方 。第2TFT10D、1 0F之另一方源•扳極領域S/ D則介由層間絕緣膜6 4之接觸孔電連接於中繼電極6 7 ，該中繼電極6 7介由層間絕緣膜6 6之接觸孔電連接於 畫素電極ΡΕΑ、 ΡΕΒ» 又，圖7中雖省略，但如圖4所示，第1及第2畫素 部PXA、 PXB中，第1TFT10C、 10E之閘極 63連接保持容量13A、 13&之一方電極》例如，將 #2丁？丁1』〇、10£之閘凾6 3延伸至第2配線 D 2 2或第3配線D 2 3之下/介由層間絕緣膜6 4使之 封向》此保持容量1 3A、1 3B，可藉由例如通過第1 及第2畫素部PXA、 PXB形成容量線，使該容量線介 由層間絕緣膜6 4與上述電位保持電極6 5呈對向般地形 成β此情況下將容量線保持於固定電位。 (薄膜光電轉換元件） 第1及第2薄膜光電轉換元件1 ΙΑ、1 1Β，如實 施形態1說明般，均爲具同一構成，可作發光元件及受光 元件之任一元件使用。即’第1及第2薄膜光電轉換元件 1 1 Α係由：由I TO膜形成之透明畫素電極Ρ ΕΑ、 PEB、電洞注入層VA、VB，有機半導體膜SA、 SB、及含有鋰之鋁、鈣等金屬膜構成之對向電極〇P依 本紙張尺度逃用中國囤家標隼（CNS ) Α4说格（210X297公釐）.22 - 4 1 7 〇 f (j A7 B7 五、發明説明（2〇 ) 序積層而成，各層爲於第1薄膜光電轉換元件1 1A之側 及第2薄膜光電轉換元件11B之側同時形成之層*
首先，說明薄膜光電轉換元件作爲發光元件使用之場 合。於第1及第2薄膜光電轉換元件1 ΙΑ、1 1 B ’爲 使其作爲發光元件使用而於對向電極0 P及畫素電極 PEA、 PEB分別施加負極及正極之電壓時，當施加電 壓大於薄膜光電轉換元件之臨界値電壓時流經有機半導體 膜SA、SB之電流（驅動電流）急速增大，第1及第2 薄膜光電轉換元件11A、 11B即作爲LE元件或LE D元件而發光。該光於對向電極0P反射，通過透明之畫 _素電極P E A』P E B及透明基板-2射出。 -其次·，說明薄膜光電轉換元件’作爲受光元件使用之場合 ，當光通過透明基板2及透明之畫素電極PEA、 PEB 到達第1及第2薄膜光電轉換元件11A、 11B時，於 有機半導體膜SA、 SB產生光電流。此時，薄膜光電轉 換元件作爲受光元件使用而於對向電極0 P與畫素電極 PEA、 PEB之間產生電位差。 製造此種構造之第1及第2薄膜光電轉換元件1 1 A 、11.B時，係和實施形態同樣，於層間絕緣膜6 5表面 側形成黑色阻劑層後，形成電洞注入層VA、 VB及有機 半導體膜SA、 SB，並使上述阻劑殘留下狀如包圍作爲 發光領域或受光領域之領域，形成區塊層bank。區塊層 bank形成後，由噴頭向區塊層bank之內側領域噴出構成電 洞注入層VA、 VB之液狀材料（前驅體）。同樣地，由 I —1 - 1 - I - ji 1 I I. 4^ n 1^1 HI .^ϋ - - (iftl閱讀背面之注意事項再功tc本茛) 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS 規格（210X297公瘦）.23 4 1707 6 A7 ___ B7 五、發明説明（21 ) 噴頭向區塊層bank之內側領域噴出構成有機半導體膜SA 、SB之液狀材料（前驅體），於驅塊層bank之內側領域 彤成有機半導體膜SA、 SB。結果，於第1畫素部 PXA之畫素電極PEA與第2畫素部PXB之畫素電極 P E B之間形成遮光性區塊層bank » 又，第1及第2薄膜光電轉換元件11A、1 1 B -係由：I TO形成之透明畫素電極PEA或PEB，電洞 注入層VA，作爲發光薄膜之有機半導體膜SA依序積層 ，再於有機半導體膜S A表面形成含有鋰之鋁或鈣等金屬 膜構成之對向電極0P。相對於此，於第1及第2薄膜光 ^轉換元件流J1反向之驅動電流時^可由下層側起向上層 側，依序積層I T 0膜構成之畫素電極PEA或PEB， 具透光性之含有薄鋰之鋁電極形成之對向電極OP，有機 半導體層SA、電洞注入層VA，含有鋰之鋁或鈣等金屬 膜形成之對向電極OP (正極），以構成發光元件4 0。 (驅動電路） 由圖6可知，對向電極〇 P至少形成於畫素領域上， 於各畫素P X間作爲共用電極，形成爲例如跨越多數畫素 P X之直條狀。對向電極0 P保持於固定電位。 本形態中，全畫素PX中，第1及第2薄膜光電轉換 元件11A、 11B均可作爲發光元件或受光元件使用* 且可以第1及第2薄膜光電轉換元件1 ΙΑ、1 1 B中之 —方爲發光元件，另一方爲受光元件使用，其構成如下。 -II I I - -I. - - I . _ 4#I/ J I ^^1 --- - . <ίΛ先聞辞背面之注意事項再Μ·χ本頁) 本紙乐尺度送用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X297公釐） _ 24 - #:Γ":5Γ屮 S人 κ1ν·而 vJi-T"i"奶釕卬^ 4 1707 6 Α7 Β7 五、發明説明（22) 於圖5，於透明基板2上形成資料側驅動電路30俾 輸出控制第1配線D 2 1之亮/滅狀態之信號，及控制受 光/非受光狀態之信號。又，於透明基板2上形成，由第 2配線檢出第1薄膜光電轉換元件11A受光時流通之光 電流的第1光電流檢測電路501，及由第3配線D23 檢出第2薄膜光電轉換元件11B受光時流通之光電流的 第2光電流檢測電路5 0 2。此處，第1光電流檢測電路 5 0 1及第2光電流檢測電路5 0 2，係內藏有微小電流 放大電路、電壓放大電路等，可捕捉各配線之微小變化。 J切換電路>_ ' - • 如圖5所示，透明基板2上^形成有，當第1薄膜光電 轉換元件1 1 A作爲發光元件使用時連接第2配線D 2 2 與定電壓電源c c所接共用供電線c om，當第1薄膜光 電轉換元件11A作爲受光元件使用時連接第2配線 D22與第1光電流檢測電路501的第1切換電路40 1;及當第2薄膜光電轉換元件11B作爲發光元件使用 時連接第3配線D 2 3與上述共用供電線c om，當第2 薄膜光電轉換元件1 1 B作爲受光元件使用時連接第3配 線D 2 3與第2光電流檢測電路5 0 2的第2切換電路4 0 2° 此例中，於第1切換電路4 0 1，形成分別供給互爲 Η (高）位準、L (低）位準之2個信號的信號線c g 1 、sgl’於第2切換電路402形成分別供給互爲Η位 本紙乐尺度述用中园國家橾準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） <"先閱讀背'6之11意事項再试巧本^ ) 装 •1Τ 4 ι7〇/6 A7 五 ' * 發明説明< 23 ) 1 1 準 、 L 位準之 2 個 信號的 信 號線c g 2 S g 2 〇 該 信號 1 1 線 C S 1 . s g 1 、c g 2 、s g 2 分別接 N 通 道 型 1 T F T 4 5、 4 6 、4 7 4 8之 閘極 〇 此 處 9 T F T 1 4 5 形 成可控制 共 用供電 線 com 與 第 2 配 線 D 2 2 之連 先 閱 请 1 接狀 態 ，T F 丁 4 6形成可控制第 1 光 電 流檢 測 電 路 背 面 1 5 0 1 與第2 配 線 D 2 2 之 連接狀 態 0 同 樣 » T F 丁 4 7 注 意 1 1 形成 可控制共 用 供 電線c 0 m與第 3 掃 描 線 D 2 3 之 連接 ψ 項 再 1 ( 狀 態 » TFT 4 8 形成可 控制第2 光 電 流檢 測 電 路 5 0 2 本 a 與 第 3 配線D 2 3 之連接狀 m 〇 Γι 1 1 I -( 使 用 方法）- - 1 1 1 - 將上述構成之兼作顯 示 裝置用 之影像 感 知 裝 置 1 作爲 訂 1 密 接 型 影像感 知 器 裝置使 用 時，令 畫 像 讀 取 之 昭 片 等 讀取 1 1 I 對 象 物 密接於 透 明 基板2 之 背面側 0 此 處 » 各 畫 素 P X中 1 1 ， 第 1 薄膜光 電 轉 換元件 1 1 A作 爲 發 光 元 件 第 2 薄膜 1 1 光 電 轉 換元件 1 1 B作爲受光元件使 用 時 於 第 1 切換電 \ * I 路 4 0 1使T F T 4 5爲 0 N狀態 使 T F T 4 6 爲 1 1 I 0 F F 狀態。 於 第 2切換 電 路4 0 2 則使 T F T 4 7 爲 1 1 0 F F 狀態， 使 T F T 4 8 爲0 N 狀態 〇 此狀態下 於掃描線 g ate 及 第 1 配 線 輸 出圖 8 ( I A ) 、 (B ) 所 示 波形之信 號a 1 I 於 圖8 ( A ) 、(B ) ，於第 1 第 3 配 線 D 2 1、 i 1 I D 2 2 、D 2 3 之延伸方 向 (與掃描 線 g a t e 正 交 之方 1 1 向 ) 鄰 接之2 個 畫 素P X ( 前段側 之 畫 素 P X 1 1 、 及後 1 1 1 本紙张尺度通用中®國家標準（CNS ) A4規格（2〗0X297公釐）· 26· 4 ^707 6 at B7 五、發明説明（24 )
I I—Γ I -- I I t^^I —^1 - I . <^1閱对背面之注意事項再蜞{:,,]本5 J 段側之PX21)，分別表示供至各掃描線gate之掃 描信號Vga t e、供至第1配線D2 1之亮/滅控制用 (受光/非受光控制用）之信號VD2 1、第2配線D2 2之電位位準（共用供電線c om之電位位準）、第3配 線D23之電位變化、第1及第2薄膜光電轉換元件 1 1A、1 1 B之電位保持電極6 5之電位變化、及對向 電極0 P之電位位準。 由圖8可知，於掃描線g a t e供給有掃描信號 Vgate 俾藉由第 1TFT10C' 10E 之 ON/ OFF依序選擇各畫素。又，於第1配線D21供給有亮 /滅控制用信1 VD2 1俾藉由第-2TFT10D之〇N /OFF來切換第1薄膜光電轉換元件1 1 A與第2配線 D22間之導通狀態及絕緣狀態。同時，信號VD2 1 ’ 藉由使第2 TF T 1 0 F設定爲ΟΝ/OF F來切換第2 薄膜光電轉換元件1 1 B與第3配線D 2 3間之導通狀態 與絕緣狀態。 因此，掃描信號Vga t e所選擇畫素部PX中’於 第1畫素部PXA，依亮/滅控制用信號VD2 1使第1 薄膜光電轉換元件11A由滅狀態成爲亮狀態’該亮狀態 被維持。此間，第2畫素部PXB中，由第1畫素部 P X A照射於照片等讀取對象物之光被反射，反射光由第 2薄膜光電轉換元件1 1 B接收。結果，於第2薄膜光電 轉換元件1 1 Β流通光電流，因此，於第2薄膜光電轉換 元件11Β之畫素電極ΡΕΒ與對向電極ΟΡ之間產生特 本紙張尺度適用中S國家標準（CNS ) Α4规格{ 210X297·公釐）· 27 - 4ί7^〇 Λ, ____Β7 五、發明説明（25 ) 策- ,·*· 定之電位差•該電位差介由第3配線而於第2光電流檢測 電路5 0 2依序檢出。此動作係藉掃描側驅動電路2 0輸 出於掃描線g a t e之掃描信號而於各畫素依序進行。因 此，兼作顯示裝置用之影像感知裝置1可作爲密接型影像 感知器裝置使用而由照片等讀取對象物讀取畫像資訊》 如上述般，所讀取之畫像資訊等，可顯示於兼作顯示 裝置用之影像感知裝置1。亦即，將由照片等讀取之畫像 資訊記錄於資訊記錄裝置，將其顯示時，將該畫像資訊對 應之調變畫像信號由資料側驅動電路3 0送至第1配線D 2 1結果，在藉由掃描線g a t 6所供給掃描信號依序選 肩之畫素PX」第1畫素部PX A-之第1薄膜光電轉換元 件1 1 A依調變之畫像信號控制亮/滅狀態，而顯示所要 畫像。 進行此種顯示動作時，於第2切換電路4 0 2，使 TFT48設爲OFF，使TFT47設爲ON狀態，令 第3配線D 2 3接於共用供電線c om *則於掃描線所供 給掃描信號依序選擇之畫素PX，依資料側驅動電路3 0 送至第1配線D 2 1之調變畫像信號，使第2畫素部 PXB之第1薄膜光電轉換元件11B之亮/滅狀態可控 制。如此般於第1及第2畫素部PXA、 PXB雙方進行 顯示動作，即可進行更高亮度之顯示。 又，於第1及第2切換電路401、 402令TFT 46、 48設爲ON狀態，令TFT45、 47設爲 OFF狀態，則於第1及第2畫素部PXA、 PXB雙方 本紙張尺度这用中阄囤家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）· 28 - 4 ^〇7 β Α7 Β7 五、發明説明（26) 可使各薄膜光電轉換元件1 ΙΑ、1 1 B作爲受光元件使 用•如此則更高感度之讀取動作爲可能· (对1閱請背面之注意事項再"-S本頁) (本形態之效果） 如以上說明般，本形態之兼作顯示裝置用之影像感知 裝置1中，於各畫素PX，係由兼具發光元件及受光元件 功能之第1及第2薄膜光電轉換元件11A、 11B構成 ，因此，僅變化該薄膜光電轉換元件之驅動方法，即可作 爲影像感知器裝置及顯示裝置使用。又，本形態之兼作顯 示裝置用之影像感知裝置1中，各元件可以半導體製程製 ，且高價光多系、機械系、感知器、照明等爲不必要， 可實現傳真機等讀取部分之低價·格化。 又，第2及第3掃描線D22、 D23之連接狀態僅 以切換電路401、 402切換，即可令第1及第2畫素 部PXA、 PXB雙方作爲發光部及由受光部使用，亦可 使一方作爲發光部，另一方作爲受光部使用。 再者，於第1畫素部PXA之畫素電極P EA與第2 畫素部P X B之畫素電極P E B之間形成有遮光性區塊層 bank，即使光由作爲發光部之第1畫素部P XA側向全方 向射出時，亦可藉由區塊層bank防止該該光洩漏至作爲受 光部之第2畫素部PXB。因此，可以高S/N比從讀取 對象物讀取畫像。 (實施形態3 ) 本紙張尺度送用中®國家標準（CNS)A4規格（210X297公釐）-29- ” 707 6 hi B7 五、發明説明（27 ) 本實施形態，與實施形態1爲相同構成·以下僅說明 不同點。上述實施形態1、 2中，第1薄膜光電轉換元件 11A之畫素電極PEA之形成領域*與第2薄膜光電轉 換元件11B之畫素電極PEA之形成領域之間之堺界部 分爲直線•本形態中，如圖9(A)、 （B)所示，第1 薄膜光電轉換元件1 1 A之畫素電極P EA之形成領域， 與第2薄膜光電轉換元件11B之畫素電極PEA之形成 領域係互爲包含之構成。依此種構成，則將兼作顯示裝置 用之影像感知·裝置1作爲影像感知器裝置使用時*由第1 畫素部P XA射出之光於照片等讀取對象物反射而有效傳 #第2畫素部j>XB ^此種構成之··場合，於第1畫素部 PXA之畫素電極PEA與第2畫素部P X B之畫素電極 P E B之間形成遮光性區塊層bank，則即使光電第1畫素 部P XA之側向全方向射出時，亦可藉區塊層bank防止該 光洩漏至作爲受光部之第2畫素部PXB » (實施形態4 ) ^1;".?i:-^J]':i;;:iv-xvyn;,i^As:ir‘?ifpv <誚先閱请背面之注意事項4J/1·5·5本S ) 本實施形態，亦和實施形態1同樣，以下僅說不同點 。本形態中，如圖1 0所示，第1薄膜光電轉換元件1 1 A之畫素電極P E A之形成領域爲第2薄膜光電轉換元件 1 1 B之畫素電極P E B之形成領域所包圍，如此則與畫 素電極直線區分於畫素電極之外框之構成相比，畫素電極 P E B之形成領域廣，則可使第1薄膜光電轉換元件1 1 A之畫素電極P EA形成領域之重心位置，與第2薄膜光 本紙張尺度述用中國國家標準（CNS) A4規格（2〗0X297公釐）-30- 1 7 〇7 Q A7 B7 五、發明説明（28) 電轉換元件1 1 B之畫素領域P E B之形成領域之重心位 置接近。 依此種構成，則將兼作顯示裝置用之影像感知裝置1 作爲影像感知器裝置使用時，畫素電極PEA、 PEB之 重心位置（發光、受光之中心位置）接近，故由第1畫素 部P XA射出之光於照片等反射而有效到達第2畫素部 P X B。 此種構成時，於第1畫素部PXA之畫索電極P EA 與第2畫素部P XB之畫素電極P E B之間形成遮光性區 塊層bank，則即使光由第1畫素部P X A側向全方向射出 _時，亦可藉區^層bahk防止該光洩漏至作爲受光部之第2 畫素部·Ρ X B。 (實施形態5 ) "〆"'屮么广'·*^而^"卬*':ί; I I— I - I 1 i - I I I— , 萼 i * H (計1閲#背面之>i意事項再蛾巧本頁) 本實施形態和實施形態1同樣，以下僅說明不同點。 於本形態，如圖1 1 (A)所示，第1薄膜光電轉換元件 1 1 A之/P E A之形成領域位於第2薄膜光電轉換元件 1 1 B之畫素P XB之形成領域之中央部分爲較好。依此 種構成，則第1薄膜光電轉換元件1 1 A之畫素電極 P EA之形成領域，與第2薄膜光電轉換元件1 1 B之畫 素電極P E B之形成領域，雙方之重心位匱完全重合。因 此，如圖11 (B)所示，由第1畫素部PXA射出之光 h r於照片或書面等讀取對象物反射而到達第2畫素部P XB時，照射於讀取對象物之光之強度分布，及由讀取對 本紙张尺度適用中固國家標车{ CNS ) A4規格（2丨0X297公釐）_ 31 - A7 B7
4 彳了〇7S 五、發明説明（29 ) 象物反射之光之強度分布，其峰値位於畫素p X之中*部 分，第2畫素部PXB中，於第2薄膜光電轉換元件1 1 B之畫素電極P E B之全面。可以高效率受光。 發明之可利用性 如以上說明，本發明之兼作顯示裝置用之影像感知裝 置中，各畫素係由兼具發光元件及受光元件功能之第1及 第2薄膜光電轉換元件構成，故僅變化該薄膜光電轉換元 件之驅動方法.，即可作爲影像感知器裝置或顯示裝置使用 。又，本發明之兼作顯示裝置用之影像感知裝置中’各元 件可以半導霞激程製造，高價之光.學系、機械系、感知器 、.照明等爲不必要，可實現傳真'機等讀取部分之低價格化 〔圖面之簡單說明〕 圖1:本發明實施形態1之作爲兼作顯示裝置用之影 像感知裝置使用之主動矩陣之等效電路圖。 圖2:圖1之兼作顯示裝置用之影像感知裝置之主動 矩陣所.構成之多數畫素中之1個之擴大之平面圖。 圖3 (A)、3 (B):分別爲圖2之畫素所形成之 各元件之構造之斷面圖β 圖4 (A)、4 (Β):分別爲圖1之兼作顯示裝置 用之影像感知裝置之主動矩陣中供至鄰接之畫素之掃描信 號等之波形圖《 本紙张尺度適汛中國國家標率（CNS > A4規格（2ΙΟΧ；297公釐）· 32 - I 1 - - n - —i 1 I I 1^1 - ·— I -- -i I· <計先閱賴背面之>i意事項再硪朽本頁) V5·* •-I· 屮 r, 準 ΐ) ζ f 合 卬 r A7 4 1707 6 B7 五、發明説明（30 ) 圖5 :本發明實施形態2之兼作顯示裝匱用之影像感 知裝置使用之主動矩陣之等效電路圖· I u n^p un m n I. v-^- I- I ^ϋ—-1^^ - _ (ii先閡ΐί背面之;i意事項-fii/iwr本頁) 圖6:圖5之兼作顯示裝置用之影像感知裝置之主動 矩陣所構成之多數畫素中之1個之擴大平面圖。 圖7(A)、 7 (B):分別爲圖6之畫素所構成之 各元件之構造之斷面圖。 圖8 (A)、8 (B):分別爲圖5之兼作顯示裝置 用之影像感知裝置之主動矩陣中供至鄰接2畫素之掃描信 號等之波形圖》 圖9(A)、 9(B):分別爲本發明實施形態3之 #作顯示裝置i之影像感知裝置中·主動矩陣之各畫素所形 成之2個畫素電極之形成領域之'說明圖β 圖1 0 :分別爲本發明實施形態4之兼作顯示裝置用 之影像感知裝置中主動矩陣之各畫素所形成之2個畫素電 極之形成領域之說明圖。 圖1 1 ( A ):分別爲本發明實施形態5之兼作顯示 裝置用之影像感知裝置中主動矩陣之各畫素所形成之2個 畫素電極之形成領域之說明圖。 圖11(B):圖11(A)之構成時之作用、效果 之說明圖。 〔符號說明〕 1 2 兼作顯示裝置用之影像感知裝置 透明基板 本紙张尺度適用中囡國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 33 _ 4 1707 6 A7 B7 五、發明说明（31 ) 1 1 A 第 1 薄膜 光電 轉換 元 件 1 1 B 第 2 薄膜 光電 轉 換 元 件 1 0 A 1 0 F 畫 素 開關 用T F T 1 3 A > 1 3 B 保持 容量 3 0 f 3 0 1 -3 0 2 資 料 側驅 動電 路 5 0 1 » 5 0 2 光 電 流檢 測電 路 4 0 1 I 4 0 2 切換 電路 D 1 1 9 D 2 1 第 1 配線 D 1 2 > D 2 2 第 2 配線 D 1 3 J D 2 3 第 3 配線 〇 • P 對 向 電極 ΡΧ,ΡΧΠ, PX12 ,PX21,PX22 畫 素 Ρ X A 第 1 畫素 部 Ρ X B 第 2 畫素 部 S A ! S B 有 titt m 半導 體膜 S w A 第 1 導通 控制 電 路 S w B 第 2 導通 控制 電 路 S / D T F 丁之 源· 汲 極 領 域 V A f V B 電 洞 注入 lyg. 僧 bank 區 塊 層 C C 定 電 壓電 源 com 共用 供電 線 gate 掃 描 線
It— --. - - - I I - I— .-"衣!— I----! : - *· ("尤閱讀背而之;i意事項再硪^r本i ) 本紙張尺度这用中fS國家標羋（CNS ) A4说格（21 OX 297公釐）-34 -

Claims (1)

  1. 4 ^707 6 六、申請專利範園 A8 B8 止 補. 附件1 a :第87 1 14479號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國89年9月修正 1 - 一種兼作顯示裝置用之影像感知裝置，其特徵爲 具有配置成矩陣 俾依序選擇該畫素的 擇畫素進行發光或受 上述畫素係係具 描線供給有上述掃描 第1導通控制電路連 光/受光可能的第1 其具有介由上述掃描 制電路，及介由該第 上述第3配線的發光 狀之多數畫素；及用於供給掃描信號 掃描線；及作爲對上述掃描信號所選 光之信號線使用的第1〜第3配線； 備：第1畫素部’其具有介由上述掃 信號之第1導通控制電路’及介由該 接上述第1配線與上述第2配線之發 薄膜光電轉換元件；及第2畫素部， 線供給有上述掃描信號之第2導通控 2導通控制電路連接上述第1配線與 /受光可能之第2薄膜光電轉換元件 請 先 閲 背 面 之 注 I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 .如申請專利範圍第1項之兼作顯示裝置用之影像 感知裝置，其中 上述第1及第2導通控制電路係分別由閘極供給有上 述掃描信號之薄膜電晶體所構成： 上述第1導通控制電路之上述薄膜電晶體，其源極· 汲極領域之一方接於上述第2配線之同時，另一方接於上 述第1薄膜光電轉換元件之畫素電極； 本紙張尺度適用中菌國家操準（CNS)A4規格（210x297公着） 4ί?〇7 6 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α8 Β8 C8 D8六、申請專利範圍 上述第2導通控制電路之上述薄膜電晶體，其源•汲 極領域之一方接上述第3配線之同時，另一方接上述第2 薄膜光電轉換元件之畫素電極。 3 .如申請專利範圍第2項之兼作顯示裝置用之影像 感知裝置，其中. 具有切換電路，俾於上述薄膜光電轉換元件作爲發光 元件使用時，將上述第2及第3配線之中該薄膜光電轉換 元件所連接配線及點亮/點滅控制用信號之輸出電路予以 連接，而上述薄膜光電轉換元件作爲受光元件使用時，係 將上述第2及第3配線之中該薄膜光電轉換元件所連接配 線及光電流檢測電路予以連接； 上述第1配線係接於定電壓電源。 4 .如申請專利範圍第1項之兼作顯示裝置用之影像 感知裝置，其中 上述第1導通控制電路及第2導通控制電路係分別由 閘極供給有上述掃描信號之第1薄膜電晶體’及閘極介由 該第1薄膜電晶體接於上述第1配線之第2薄膜電晶體所 構成； 上述第1導通控制電路之上述第2薄膜電晶體’係令 源極·汲極領域之一方連接上述第2配線之同時，令另一 方連接上述第1薄膜光電轉換元件之畫素電極； 上述第2導通控制電路之上述第2薄膜電晶體’係令 源極·汲極領域之一方連接上述第3配線之同時，令另一 方連接上述第2薄膜光電轉換元件之畫素電極。 本紙張尺度逍用中國國家揉率（CMS > A4规格（210X297公ΪΓ5 ~ {請先閲讀背面之注$項再填寫本頁> A8 BS C8 D8 41707 6 六、申請專利範園 5 .如申請專利範圍第4項之兼作顯示裝置用之影像 感知裝置，其中 具有切換電路，俾於上述薄膜光電轉換元件作爲發光 元件使用時，將上述第2及第3配線之中該薄膜光電轉換 元件所連接配線及定電壓電源予以連接，而上述薄膜光電 轉換元件作爲受光元件使用時，係將上述第2及第3配線 之中該薄膜光電轉換元件所連接配線及光電流檢測電路予 以連接； 上述第1配線，係接於控制上述第2薄膜電晶體之導 通狀態之信號之輸出電路。 6 ·如申請專利範圍第1〜5項中任一項之兼作顯示 裝置用之影像感知裝置，其中 上述第1薄膜光電轉換元件之畫素電極之形成領域， 與上述第2薄膜光電轉換元件之畫素電極之形成領域係互 有嵌入包圍。 7 ·如申請專利範圍第1〜5項中任一項之兼作顯示 裝置用之影像感知裝置，其中 上述第1薄膜光電轉換元件之畫素電極之形成領域， 及上述第2薄膜光電轉換元件之畫素電極之形成領域，係 與將該畫素電極之外框作直線區隔之構造成比例使雙方之 重心位置呈現接近。 8 .如申請專利範圍第i〜5項中任一項之兼作顯示 裝置用之影像感知裝置，其中 本紙張尺度逋用中困國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 、^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -3- A8 B8 C8 D8 4 17076 夂、申請專利範圍 上述第1薄膜光電轉換元件之畫素電極之形成領域係 被上述第2薄膜光電轉換元件之畫素電極之形成領域所包 圍。 9 . 一種兼作顯示裝置用之影像感知裝置，其特徵爲 具有配置成矩陣狀之多數畫素；及用於供給掃描信號 俾依序選擇該畫素的掃描線；及作爲對上述掃描信號所選 擇畫素進行發光或受光之信號線使用的第1〜第3配線； 上述畫素係係具備：第1畫素部，其具有介由上述掃 描線供給有上述掃描信號之第1導通控制電路，及介由該 第1導通控制電路連接上述第1配線與上述第2配線之發 光/受光可能的第1薄膜光電轉換元件；及第2畫素部， 其具有介由上述掃描線供給有上述掃描信號之第2導通控 制電路，及介由該第2導通控制電路連接上述第1配線與 上述第3配線的發光/受光可能之第2薄膜光電轉換元件 ;上述第1薄膜光電轉換元件之畫素電極之形成領域之重 心及上述第2薄膜光電轉換元件之畫素電極之形成領域之 重心與該畫素電極之尺寸比較係呈現非常接近。 10.如申請專利範圍第1、2、3、4、5或9項 中任一項之兼作顯示裝置用之影像感知裝置，其中 於上述第1薄膜光電轉換元件之畫素電極’與上述第 2薄膜光電轉換元件之畫素電極之間形成有遮光層。 I---------X-------訂.------1 (谙先Mt*背面之注f項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公羡） -4-
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