TWI523240B - 光檢測器和顯示裝置 - Google Patents

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Description

光檢測器和顯示裝置
本發明的一個實施例係關於包括光二極體的光檢測器，以及包括光二極體的顯示裝置。
專利文獻1公開了具有使用光感測器的輸入功能的液晶顯示裝置。特別地，液晶顯示裝置包括在光透射基板之上的開關元件和光電轉換元件。光透射基板的厚度是70 μm~100 μm。具有此厚度的光透射基板防止了來自光透射基板下方的背光的雜散光入射到光電轉換元件上。另一方面，來自位於光電轉換元件之上的待檢測物件的光入射到光電轉換元件上。
[專利文獻1]　日本公開專利申請No.2005-10690。
光電轉換元件(光二極體)的光敏感度隨著入射光的量的增加而增加。但是，在將光二極體形成於顯示部分內的情形中，鑒於孔徑率(aperture ratio)，要增加光二極體的光接收部分的面積是困難的。因此，要保證足夠量的光入射到光二極體是困難的，並且難以增加光敏感度。另外，在來自背光的光或者來自待檢測物件的光(斜照光)的一部分入射到光電轉換元件的情形中，不應當被檢測的光也被檢測到了，這導致了光電轉換元件的光檢測精度的下降。
鑒於以上問題，本發明的實施例公開了在增加入射到光二極體的光量的同時，能夠防止來自背光的光(雜散光)入射到光二極體並且能夠防止來自待檢測物件的斜射光(雜散光)入射到光二極體的結構。
本發明的實施例是光檢測器，該光檢測器包括在光透射基板之上的第一光阻擋層和第二光阻擋層；在第一光阻擋層之上的第一光二極體；在第二光阻擋層之上的第二光二極體；覆蓋第一光二極體的第一彩色濾光片；覆蓋第二光二極體的第二彩色濾光片；以第一光二極體和第二光二極體之間的第一濾色器和第二濾色器形成的第三光阻擋層；以及在第一光二極體和第二光二極體之上的透鏡。
本發明的光檢測器包括在光透射基板之上的第一光二極體和第二光二極體；覆蓋第一光二極體的第一濾色器；覆蓋第二光二極體的第二濾色器；在第一濾色器之上的第一微透鏡；在第二濾色器之上的第二微透鏡；以及以第一光二極體和第二光二極體之間的第一濾色器和第二濾色器形成的光阻擋層。
本發明的光檢測器包括在光透射基板之上的第一光二極體和第二光二極體；在第一光二極體之上的第一微透鏡；在第二光二極體之上的第二微透鏡；覆蓋第一微透鏡的第一濾色器；覆蓋第二微透鏡的第二濾色器；以及以第一光二極體和第二光二極體之間的第一濾色器和第二濾色器形成的光阻擋層。
本發明的光檢測器包括在光透射基板之上的第一光阻擋層和第二光阻擋層；在光透射基板、第一光透射光阻擋層、及第二光阻擋層之上並且與它們接觸的光透射絕緣膜；在第一光阻擋層之上的第一光二極體，光透射絕緣膜介於它們之間；在第二光阻擋層之上的第二光二極體，光透射絕緣膜介於它們之間；覆蓋第一光二極體的第一濾色器；覆蓋第二光二極體的第二濾色器；在第一濾色器之上的第一微透鏡；在第二濾色器之上的第二微透鏡；以及以第一光二極體和第二光二極體之間的並排佈置的第一濾色器和第二濾色器形成的第三光阻擋層。
本發明的光二極體包括在光透射基板之上的第一光阻擋層和第二光阻擋層；在光透射基板、第一光阻擋層、及第二光阻擋層之上並且與它們接觸的光透射絕緣膜；在第一光阻擋層之上的第一光二極體，光透射絕緣膜介於它們之間；在第二光阻擋層之上的第二光二極體，光透射絕緣膜介於它們之間；在第一光二極體之上的第一微透鏡；在第二光二極體之上的第二微透鏡；覆蓋第一微透鏡的第一濾色器；覆蓋第二微透鏡的第二濾色器；以及以第一光二極體和第二光二極體之間的並排佈置的第一濾色器和第二濾色器形成的第三光阻擋層。
本發明的顯示裝置包括背光；在背光之上的第一光透射基板；在第一光透射基板之上的液晶層；在液晶層之上的第二光透射基板；在第二光透射基板之上的第一光阻擋層和第二光阻擋層；在第一光阻擋層之上的第一光二極體；在第二光阻擋層之上的第二光二極體；覆蓋第一光二極體的第一濾色器；覆蓋第二光二極體的第二濾色器；在第一濾色器之上的第一微透鏡；在第二濾色器之上的第二微透鏡；以及以第一光二極體和第二光二極體之間的第一濾色器和第二濾色器形成的第三光透射層。
本發明的顯示裝置包括第一光透射基板；在第一光透射基板之上的發光層；在發光層之上的第二光透射基板；在第一光阻擋層之上的第一光透射二極體；在第二光阻擋層之上的第二光二極體；覆蓋第一光二極體的第一濾色器；覆蓋第二光二極體的第二濾色器；在第一濾色器之上的第一微透鏡；在第二濾色器之上的第二微透鏡；以及以第一光二極體和第二光二極體之間的第一濾色器和第二濾色器形成的第三光阻擋層。
當將具有適當焦點的微透鏡形成於像素部分內時，透射穿過微透鏡的光被聚集到每個光二極體，這允許以高敏感度來檢測即便低強度的入射光。另外，所聚集的光量的增加使減少光電感測器的面積以及降低電路的面積成為可能。
而且，焦點不在光二極體上的光(雜散光)由包括濾色器的光阻擋層所阻擋。換句話說，來自第一光二極體上方的斜射光由第三光阻擋層所阻擋，以及來自第二光二極體上方的斜射光由第三光阻擋層所阻擋。因此，第一光二極體和第二光二極體各自都沒有檢測到在第二光二極體之上的光以及在第一光二極體之上的光。第一光二極體和第二光二極體能夠精確地檢測到應當檢測的光；因而，第一光二極體和第二光二極體的光敏感度能夠得以提高。
以下，將描述本發明的實施例和實例。注意，本發明能夠以許多不同的模式來實施，並且本領域技術人員容易理解，本發明的模式和細節在不脫離本發明的目的和範圍的情況下能夠以各種方式來修改。因此，本發明不應該被看作僅限於實施例和實例中的描述。
(實施例1)
作為本發明的一種模式的光檢測器將被描述(圖1A)。圖1A是光二極體的橫截面視圖。
作為本發明的一種模式的光檢測器包括在具有光透射性質的基板1之上的第一光阻擋層2和第二光阻擋層3，在第一光阻擋層2之上的第一光二極體4，在第二光二極體3之上的第二光二極體5，覆蓋第一光二極體4的第一濾色器6，以及覆蓋第二光二極體5的第二濾色器7。光檢測器包括以第一光二極體4和第二光二極體5之間的第一濾色器6和第二濾色器7形成的第三光阻擋層8。光檢測器還包括在第一濾色器6和第二濾色器7之上的微透鏡9，第三光透射絕緣膜13介於它們之間。
為了使光聚集到光二極體，以折射率高於圍繞物的材料形成平凸透鏡使之為微透鏡9。作為選擇，微透鏡可以用相互垂直取向的兩個圓柱形透鏡來形成。作為進一步選擇，在使用折射率低於圍繞物的材料的情形中，可以形成凹透鏡。
如果微透鏡被形成為使得透鏡覆蓋每個像素的全部區域，發射穿過孔徑區域的背光的光程則被改變，這導致顯示圖像失真。微透鏡9較佳的僅形成於光二極體的直接上方使得沒有不利地影響顯示圖像。
透過適當地選擇微透鏡9的形狀或材料，能夠將微透鏡9設置具有最優的焦距。調整第二光透射絕緣膜12、第三光透射絕緣膜13、及濾色器的厚度使得第一光二極體4或第二光二極體5位於焦點。
注意，微透鏡可以形成於濾色器之下(圖1B)。在那種情況下，第二光透射絕緣膜12的厚度較佳的根據焦距來適當地調整。
第三光阻擋層8以並排佈置的第一濾色器6和第二濾色器7來形成。換句話說，第一濾色器6的一端和第二濾色器7的一端並排地佈置。這部分用作第三光阻擋層8。
以第三濾色器10和第一濾色器6形成的第四光阻擋層15可以被提供於第一光二極體4的與第三光阻擋層8所提供的那側相對的一側上。第三濾色器10的一端和濾色器6的另一端並排地佈置，並且這部分用作第四光阻擋層15。另外，以第三濾色器10和第二濾色器7形成的第五光阻擋層16可以被提供於第二光二極體5的與第三光阻擋層8所提供的那側相對的一側上。第三濾色器10的一端和濾色器7的另一端並排地佈置，並且這部分用作第五光阻擋層16。
第一光透射絕緣膜11可以被提供於基板1、第一光阻擋層2、及第二光阻擋層3之上並且與它們接觸。第一光二極體4可以形成於第一光阻擋層2之上，第一光透射絕緣膜11介於它們之間。第二光二極體5可以形成於第二光阻擋層3之上，第一光透射絕緣膜11介於它們之間。可以形成第三光阻擋層8使其與第一光透射絕緣膜11接觸。
第二光透射絕緣膜12可以形成於第一光透射絕緣膜11、第一光二極體4、及第二光二極體5之上。第一濾色器6可以形成於第一光二極體4之上，第二光透射絕緣膜12介於它們之間。第二濾色器7可以形成於第二光二極體5之上，第二光透射絕緣膜12介於它們之間。
使用作為本發明的一種模式的光檢測器的光電檢測方法將在下面描述(圖2)。從在具有光透射性質的基板1下方的背光20發射出的光21穿過基板1和第一濾色器6或第二濾色器7並且由待檢測的部分22反射。被待檢測的部分22反射的光23和光24由微透鏡聚集並且由第一光二極體4檢測。另外，被待檢測的部分22反射的光25和光26由微透鏡聚集並且由第二光二極體5檢測。
注意，所反射的光24和光26在缺少微透鏡時沒有被檢測到，因為光24和光26沒有進入第一光二極體4或第二光二極體5。另一方面，透過使用本實施例的結構，光24和光26由微透鏡9聚集到光二極體並且能夠分別由第一光二極體4和第二光二極體5檢測到。
來自背光的光21的一部分變成了指向第一光二極體4和第二光二極體5的光27。但是，光27由第一光阻擋層2和第二光阻擋層3吸收或反射。因此，光27沒有入射到第一光二極體4和第二光二極體5上並因此沒有被檢測到。另一方面，在專利文獻1內的結構中，光27有可能被第一光二極體4和第二光二極體5檢測到，因為沒有設置第一光阻擋層2和第二光阻擋層3。
從待檢測的部分22反射的光的一部分變成了光28和光29。光28和光29每個都是斜射光。光28斜向地指向第二光二極體5。光29斜向地指向第一光二極體4。但是，光28由第三光阻擋層8所阻擋。因而，光28沒有入射第二光二極體5並且因此沒有被檢測到。光29由第三光阻擋層8所阻擋。因而，光29沒有入射第一光二極體4並且因此沒有被檢測到。另一方面，在專利文獻1內的結構中，沒有設置第三光阻擋層8，並且因此光28由第二光二極體5檢測到並且光29由第一光二極體4檢測到。
在第一光二極體4和第二光二極體5之間的光阻擋層8以並排佈置的第一濾色器6和第二濾色器7來形成。第三光阻擋層8能夠以其中分散有黑色材料的或分散有黑色細顆粒的金屬膜或樹脂膜來形成。但是，在那種情況下，顯著地增加了製造步驟的數量。在本發明的一種模式中，第三光阻擋層以並排佈置的第一濾色器6和第二濾色器7來形成，並且因而沒有增加製造步驟的數量。另外，光21能夠由第一濾色器6、第二濾色器7、及第三濾色器10著色，這使光檢測器能夠被用作顏色感測器。
當第一光二極體4和第二光二極體5形成於第一光透射絕緣膜11之上並與其接觸以及第三光阻擋層形成於第一光透射絕緣膜11之上並與其接觸時，斜射光28和29能夠被可靠地阻擋。
光二極體的元件將在下面描述。
基板1透射可見光並且較佳的具有10 μm~200 μm的厚度。例如，能夠使用具有撓性並且透射可見光的塑膠基板，或者透射可見光的無機材料基板。塑膠基板的材料的實例包括：以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)為典型的聚酯；聚醚碸(PES)；聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)；聚碳酸酯(PC)；聚醚醚酮(PEEK)；聚碸(PSF)；聚醚醯亞胺(PEI)；聚芳酯(PAR)；聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；聚醯亞胺；丙烯腈-丁二烯苯-乙烯樹脂；聚氯乙烯；聚丙烯；聚醋酸乙烯酯；以及丙烯酸樹脂。無機材料基板的實例包括玻璃基板、石英基板、及類似物。
第一光阻擋層2防止了來自背光20的光27入射第一光二極體4。第二光阻擋層3防止了來自背光20的光27入射第二光二極體5。第一光阻擋層2和第二光阻擋層3能夠是島狀的。第一光阻擋層2和第二光阻擋層3使用能夠阻擋光的材料透過濺射法、CVD法，或塗覆法來形成。作為能夠阻擋光的材料，能夠使用，例如，主要含有鉻的材料、含有炭黑的樹脂，或含有諸如其氧化值比二氧化鈦的氧化值小的低價氧化鈦的黑色顏料的樹脂。
第一光二極體4檢測到由待檢測的部分22反射並且由微透鏡聚集的光23和光24。第二光二極體5檢測到由待檢測的部分22反射並且由微透鏡聚集的光25和光26。
第一光二極體4和第二光二極體5每個都是PIN二極體(圖3B或3C)或PN二極體(圖4A或4B)。第一光二極體4和第二光二極體5使用半導體膜形成。PIN二極體包括p型導電區(p型層31)、i型導電區(i型層32)、及n型導電區(n型層33)。PN二極體包括p型層31和n型層33。p型層31、n型層33、及i型層32使用諸如矽的半導體的膜形成或者使用含有ZnO等的氧化物半導體膜形成。半導體膜可以是非晶的、微晶的、晶態的，或單晶的。
第一濾色器6、第二濾色器7、及第三濾色器10是透射紅光、藍光，或綠光的濾色器。相對光傳播的方向相互重疊的兩個或更多不同的濾色器透射很少的可見光並且起著光阻擋膜的作用。另外，濾色器對來自背光20的光21著色。被著色的光由待檢測的部分22反射並且變成了光23到26、光28、及光29。
光23和24穿過第一濾色器6並且然後由第一光二極體4檢測到。光25和26穿過第二濾色器7並且然後由第二光二極體5檢測到。第一濾色器6和第二濾色器7分別覆蓋第一光二極體4和第二光二極體5。
第一濾色器6、第二濾色器7、及第三濾色器10在施加了顏料分散於其中的諸如丙烯酸基樹脂的有機樹脂之後透過光微影有選擇地形成。作為選擇，第一濾色器6、第二濾色器7、及第三濾色器10能夠在施加了顏料分散於其中的聚醯亞胺基樹脂之後透過蝕刻有選擇地形成。作為選擇，第一濾色器6、第二濾色器7、及第三濾色器10能夠透過諸如噴墨法的液滴釋放法有選擇地形成。
第三光阻擋層8防止了從待檢測的部分22反射的光的斜射光28和斜射光29分別由第二光二極體5和第一光二極體4檢測到。在第一光二極體4和第二光二極體5之間的第三光阻擋層8如同以上所描述的那樣形成，使得第一濾色器6和第二濾色器7相對光傳播的方向相互重疊。在第一濾色器6和第二濾色器7之一被選擇性地形成之後，第一濾色器6和第二濾色器7中的另一個被選擇性地形成使得第一濾色器6和第二濾色器7相對斜射光28和斜射光29傳播的方向相互重疊。
第一光透射絕緣膜11防止包含於基板1內的諸如Na的鹼金屬或鹼土金屬擴散進入第一光二極體4和第二光二極體5並且防止不利地影響特性。第一光透射絕緣膜11使用諸如氧化矽、氮化矽、氧氮化矽，或氮氧化矽的絕緣材料透過CVD法、濺射法，或類似方法來形成。
透過將第一光二極體4、第二光二極體5、及第三光阻擋層8形成於第一光透射絕緣膜11之上並且與其接觸，能夠可靠地防止斜射光28和斜射光29分別由第一光二極體4和第二光二極體5檢測到。
第二光透射絕緣膜12和第三光透射絕緣膜13防止來自外部的諸如Na的鹼金屬或鹼土金屬擴散進入第一光二極體4和第二光二極體5並且防止不利地影響特性。第二光透射絕緣膜和第三光透射絕緣膜每個都透過電漿CVD法、濺射法，或類似方法使用任意下列膜的單層或疊層來形成：矽膜、氧化矽膜、氧氮化矽膜、氮氧化矽膜、以及含有諸如具有高平面度的有機樹脂的有機材料的膜。注意，第二光透射絕緣膜12和第三光透射絕緣膜13較佳的地具有高平面度，因為微透鏡形成其上。
微透鏡使從待檢測的部分22反射的光聚集到光二極體。因為入射到光二極體的光量增加了，所以光二極體的敏感度能夠得到增加。
用於形成微透鏡的材料可以是具有高透射率且容易處理的任何材料。能夠使用諸如矽膜、氧化矽膜、氧氮化矽膜，或氮氧化矽膜的無機膜，或者樹脂的無機膜。作為選擇，可以將透鏡形狀的空腔設置於層間，並且可以用空氣來填充或者可以是真空的。在凸透鏡的情形中，材料被選擇使得透鏡相對堆疊其上的材料具有高的相對折射率(高於1.0)。在凹透鏡的情形中，材料被選擇使得透鏡相對堆疊其上的材料具有低的相對折射率(低於1.0)。
例如，在以樹脂形成微透鏡的情形中，柱形的光致抗蝕劑圖形透過光微影來製造，並且然後加熱基板以使抗蝕劑流動並且透鏡形狀透過軟熔法由表面張力來形成。作為選擇，可以透過使用噴墨打印頭將少量的樹脂材料滴到預定的位置，並且透鏡形狀可以透過表面張力來製造。
微透鏡還能夠透過以電子束繪製使得材料部分熔化且介電常數被改變而形成。在將透鏡製造於相對基板(counter substrate)側上的情形中，透鏡能夠透過將球形透鏡形狀(具有曲率半徑的規定值)形成於玻璃上並將它附著到另一玻璃而形成。
製造光檢測器的方法將在下面描述。
光阻擋膜使用能夠阻擋光的材料透過濺射法、CVD法，或塗覆法形成於基板1之上(沒有示出)。光阻擋膜透過光微影法和蝕刻法來處理，並且形成了第一光阻擋層2和第二光阻擋層3(圖3A)。第一光阻擋層2和第二光阻擋層3可以透過用液滴釋放法將能夠阻擋光的材料選擇性地施加於基板1而形成。光透射絕緣膜可以形成於基板1之上，並且第一光阻擋層2和第二光阻擋層3可以形成於絕緣膜之上。
第一光透射絕緣膜11透過濺射法、CVD法，或塗覆法形成於基板1、第一光阻擋層2、及第二光阻擋層3之上(圖3A)。第一光透射絕緣膜11可以是單層膜或疊層膜。
第一光二極體4和第二光二極體5形成於第一光透射絕緣膜11之上(圖3A)。
第一光二極體4和第二光二極體5每個都是PIN二極體或PN二極體。PIN二極體可以是橫向接面二極體(圖3B)或縱向接面二極體(圖3C)。類似地，PN二極體可以是橫向接面二極體(圖4A)或縱向接面二極體(圖4B)。橫向接面二極體如下形成：p型層31、i型層32、及n型層33透過離子摻雜或類似的形成於半導體膜內。縱向接面二極體如下形成：p型層31使用p型半導體膜形成，i型層32使用i型半導體膜形成，以及n型層33使用n型半導體膜形成。按相反的順序，同樣可接受的是形成n型層33，形成i型層32，以及形成p型層31。p型層31和n型層33每個都設置有引出電極(沒有示出)。
光透射絕緣膜形成於第一光透射絕緣膜11、第一光二極體4、及第二光二極體5之上(沒有示出)。第二光透射絕緣膜12透過用光微影法和蝕刻法來處理絕緣膜而形成(圖5A)。使間隔35變得足夠大，因為第一濾色器6和第二濾色器7被並排地佈置於第一光二極體4和第二光二極體5之間以形成第三光阻擋層。
在顏料分散於其中的有機樹脂施加之後，有機樹脂由光微影和蝕刻來處理以形成第一濾色器6。然後，在顏色與第一濾色器6的顏色不同的顏料分散於其中的有機樹脂施加之後，有機樹脂由光微影和蝕刻來處理以形成第二濾色器7。第一濾色器6和第二濾色器7並排地佈置於第一光二極體4和第二光二極體5之間以形成光阻擋層8。最後，在顏色與第一濾色器6和第二濾色器7的顏色不同的顏料分散於其中的有機樹脂施加之後，有機樹脂由光微影和蝕刻來處理以形成第三濾色器10。第一濾色器6和第三濾色器10並排地佈置以及第二濾色器7和第三濾色器10並排地佈置以形成第三光阻擋層8(圖5B)。
第三光透射絕緣膜13透過濺射法、CVD法，或塗覆法形成於第一濾色器6、第二濾色器7、及第三濾色器10之上(圖5C)。第三光透射絕緣膜13可以是單層膜或疊層膜。
在第三光透射絕緣膜13之上，形成了微透鏡9使得直接位於第一光二極體4和第二光二極體5之上(圖5C)。柱形的光致抗蝕劑圖形以樹脂透過光微影來製造，並且然後加熱基板以使抗蝕劑流動並且透鏡形狀透過軟熔法由表面張力形成。作為選擇，可以透過使用噴墨打印頭將少量的樹脂材料滴到預定的位置，並且透鏡形狀可以透過表面張力來製造。
透鏡還能夠透過以電子束繪製使得材料部分熔化且介電常數被改變而形成。在將透鏡製造於相對基板側上的情形中，透鏡能夠透過將球形透鏡形狀(具有曲率半徑的規定值)形成於相對基板上並且將它附著於TFT形成基板(TFT formation substrate)而形成。透過以上步驟，能夠製造光檢測器。
[實例1]
作為本發明的一種模式的液晶顯示裝置將被描述(圖6和7)。圖6是液晶顯示裝置的橫截面視圖，以及圖7是液晶顯示裝置的像素部分的頂視圖。
作為本發明的一種模式的顯示裝置具有光電檢測部分A-A'和顯示部分B-B'。
顯示裝置的像素部分的示意性頂視圖在圖7中示出。圖6的光電檢測部分A-A'部分對應於圖7的A-A'部分，以及圖6的顯示部分B-B'對應於圖7的B-B'部分。
注意，在本實例的液晶顯示裝置中的檢測方法基本上與實施例1相似。從在具有光透射性質的基板1下方的背光發射出的光透射穿過基板1和第一濾色器6或第二濾色器7並且由待檢測的部分反射。由待檢測的部分反射的光由微透鏡9聚集並且由第一光二極體4和第二光二極體5檢測到。
像素112至少具有第二濾色器7、第二光二極體5、用於控制第二光二極體5的信號讀取的半導體元件113、以及與像素電極66連接的半導體元件65。類似地，像素111至少具有第一濾色器6、第一光二極體4、半導體元件114、及半導體元件115。像素120至少具有第三濾色器10、光二極體121、半導體元件122、及半導體元件123。
另外，在像素部分中，提供了與半導體元件113、半導體元件114、及半導體元件122的閘極連接的第一掃描線130，與半導體元件113、半導體元件114、及半導體元件122的源區或汲區連接的第一到第三信號線(沒有示出)，與半導體元件65、半導體元件115、及半導體元件123的閘極連接的第二掃描線131，以及與半導體元件65、半導體元件115、及半導體元件123的源區或汲區連接的第四到第六信號線(沒有示出)。
另外，像素111、像素112、及像素120可以各自具有儲存電容器。
光電檢測部分具有與實施例1中的結構相同的結構。第一光二極體4和第二光二極體5每個都是橫向接面PIN二極體。同樣可接受的是第一光二極體4和第二光二極體5每個都是縱向接面二極體。而且，同樣可接受的是第一光二極體4和第二光二極體5每個都是PN二極體。另外，在直接於第一濾色器6、第二濾色器7、及第三濾色器10的每個的上方的位置中提供了微透鏡9。
第一光二極體4具有包括p型層40、i型層41、及n型層42的半導體層101以及電極43和44。第二光二極體5具有包括p型層45、i型層46、及n型層47的半導體層102以及電極48和49。
電極43和44形成於光透射絕緣膜51之上並且經由形成於光透射絕緣膜50和光透射絕緣膜51內的接觸孔連接至半導體層101。電極48和49同樣是類似的。
光透射絕緣膜52形成於光透射絕緣膜51以及電極43、44、48和49之上。第一濾色器6、第二濾色器7、及第三濾色器10形成於光透射絕緣膜52之上。光透射絕緣膜50到52對應於實施例1的第二光透射絕緣膜12。
取向膜53形成於第一濾色器6、第二濾色器7、及第三濾色器10之上。儘管沒有示出，但是如果為了調整焦距、使微透鏡形成表面平面化以及類似的目的所需，可以提供光透射絕緣膜。在這種情況下，光透射絕緣膜可以僅提供於光電檢測部分內而不提供於顯示部分內。在濾色器之上所提供的取向膜53或光透射絕緣膜對應於實施例1的第三光透射絕緣膜13。
微透鏡9被提供於取向膜53之上。微透鏡9位於其下所設置的第一光二極體4和第二光二極體5的每一個的直接上方。
如同在實施例1中那樣，第一光阻擋層2形成於第一光二極體4之下，並且第二光阻擋層3形成於第二光二極體5之下。
此外，如同在實施例1中那樣，光阻擋層8形成於第一光二極體4和第二光二極體5之間，並且第三光阻擋層8以第一濾色器6和第二濾色器7來形成。當形成第三光阻擋層8使其與光透射絕緣膜11接觸時，來自待檢測物件的斜射光沒有被第一光二極體4或第二光二極體5檢測到。
第三光阻擋層8以並排佈置的第一濾色器6和第二濾色器7來形成。第三光阻擋層8在與第一到第六信號線平行的方向上形成。如果這些信號線形成於孔徑區域內，則孔徑率被降低。因而，期望將第一到第六信號線形成於第三光阻擋層8之上或之下。
顯示部分包括半導體元件65和液晶元件。半導體元件65具有包括源區和汲區的半導體層103、閘極電極60、與源極接線電連接的電極61、以及與像素電極電連接的電極62。
半導體元件65是n型或p型電晶體並且具有包括源區和汲區的半導體層103、起著閘極絕緣膜的作用的光透射絕緣膜50、閘極電極60、源極電極61、及汲極電極62。另外，光阻擋層可以形成於半導體元件65之上。儘管在圖6中示出了頂閘電晶體，但是底閘電晶體能夠代替來使用。而且，能夠使用具有LDD或類似物的結構。
半導體元件65是用於施加電位來控制液晶元件的液晶層54的光偏振方向的開關。半導體元件113是用於控制第二光二極體5的信號讀取的開關。作為半導體元件65，能夠使用以上所描述的半導體元件。半導體層102使用能夠產生光電流的半導體膜(例如矽)來形成。半導體膜可以是非晶的、微晶的、晶態的，或單晶的。半導體元件113使用諸如矽的半導體的膜來形成或者使用包含ZnO或類似物的氧化物半導體來形成。半導體元件65和半導體元件113被提供於每個像素中。
第一光透射絕緣膜11是與實施例1中的第一光透射絕緣膜相同的。光透射絕緣膜50是閘極絕緣膜。光透射絕緣膜50使用諸如氧化矽、氮化矽、氧氮化矽或氮氧化矽的絕緣材料形成。光透射絕緣膜50透過CVD法、濺射法、熱氧化、熱氮化、電漿氧化、電漿氮化、塗覆法，或類似方法來形成。光透射絕緣膜51和光透射絕緣膜52較佳的是具有平面性的絕緣膜。光透射絕緣膜51和光透射絕緣膜52每個都是任意以下膜的單層或疊層：氧化矽膜、氧氮化矽膜、氮氧化矽膜、以及含有諸如有機樹脂的有機材料的膜。光透射絕緣膜51和光透射絕緣膜52透過CVD法、濺射法、塗覆法，或類似方法來形成。
液晶元件具有像素電極66、液晶層54、及相對電極56。相對電極56形成於相對基板57上，並且液晶層54介於像素電極66和相對電極56之間。注意，相對基板的厚度較佳的為70 μm~100 μm。另外，液晶層54由密封劑(沒有示出)包圍於基板1和相對基板57之間。
在像素電極66之上，第一濾色器6、第二濾色器7、及第三濾色器10之一被提供於每個像素中。在濾色器之上，提供了取向膜53、液晶層54、取向膜55、相對電極56、以及具有光透射性質的相對基板57。間隔保持了基板1和相對基板57之間的距離，換句話說，液晶層54的厚度。基板1和相對基板57設置有光偏振板或類似物(沒有示出)。另外，還可以設置延遲板或類似物。
對於像素電極66和相對電極56，能夠使用諸如氧化銦錫、含有氧化矽的氧化銦錫、有機銦、有機錫、氧化鋅、含有氧化鋅的氧化銦鋅、含有鎵的氧化鋅、氧化錫、含有氧化鎢的氧化銦、含有氧化鎢的氧化銦鋅、含有氧化鈦的氧化銦、含有氧化鈦的氧化銦錫，或類似的光透射導電材料。
取向膜53被提供於像素電極66和液晶層54之間，並且取向膜55被提供於相對電極56和液晶層54之間。取向膜53和取向膜54能夠使用諸如聚醯亞胺或聚乙烯醇的有機樹脂來形成。表面經受諸如摩擦的取向處理以便使液晶分子按某一方向排列。摩擦能夠透過在對取向膜施加壓力的同時旋轉以尼龍或類似的布料包裹的滾筒來執行使得取向膜的表面在某一方向上被摩擦。注意，透過使用諸如氧化矽的無機材料，每個都具有取向性質的取向膜53和55能夠在不執行取向處理的情況下透過蒸發法直接形成。
液晶元件是結合沒有示出的光偏振板用於確定是否允許來自背光的光和從待檢測物件反射的光透射的開關。液晶元件可以是扭曲向列(TN)模式、垂直取向(VA)模式、光學補償雙折射(OCB)模式、面內切換(IPS)模式，或類似模式。注意，雖然在本實例中給出了其中液晶層54介於像素電極66和相對電極56之間的液晶元件的實例，但是根據本發明的一種模式的觸摸面板並不限定於這種結構。象IPS模式的液晶元件一樣的其中一對電極形成於基板1一側上的液晶元件也可以使用。
注意，液晶層54可以使用顯出藍相的液晶形成，對於該情形取向膜不是必要的。藍相是液晶相之一，它在膽甾相液晶的溫度增加時剛好在膽甾相變成各向同性相之前產生。由於藍相僅出現於狹窄的溫度範圍內，因而將其中混合5 wt.%或更多的手性劑的液晶組成用於液晶層54以便擴寬該溫度範圍。至於含有顯出藍相的液晶和手性劑的液晶組成，回應時間短至10 μs~100 μs，取向處理由於其光學各向同性而不是必要的，並且視角相關性是低的。
間隔(沒有示出)保持了液晶層54的統一的厚度。間隔可以是柱形間隔也可以是球形間隔。間隔使用有機樹脂、玻璃珠，或類似物來形成。
製造液晶顯示裝置的方法將在下面描述。液晶顯示裝置能夠基本上透過在實施例1中所描述的方法來製造。
第一光阻擋層2、第二光阻擋層3、及光阻擋層58透過實施例1的方法形成於第一基板1之上，並且形成了第一光透射絕緣膜11。
第一光二極體4、第二光二極體5、以及半導體元件65形成於第一光透射絕緣膜11之上。第一光二極體4和第二光二極體5透過實施例1的方法來形成。在第一光二極體4和第二光二極體5是橫向接面二極體的情形中，它們能夠透過與製造半導體元件65的步驟相同的步驟來製造。這將在下面描述。
半導體膜透過CVD法、濺射法，或類似方法形成於第一光透射絕緣膜11之上。之後，半導體膜的結晶度可以透過熱處理、雷射照射等來提高。
注意，半導體膜還能夠透過接合(bonding)與分離(separating)來形成。首先，將氫離子(H+、H2+、H3+，或類似物)，或者氫離子和氦離子，添加到諸如矽晶片的半導體晶片以在半導體晶片中形成脆化層。半導體晶片被接合至第一光透射絕緣膜11並且透過熱處理使其沿著脆化層分離以形成在第一光透射絕緣膜11之上的半導體膜。半導體晶片部分從表面到脆化層的厚度對應於半導體膜的厚度；因此，半導體膜的厚度能夠透過控制氫離子的添加或類似的條件來調整。而且，當半導體晶片為單晶時，能夠形成單晶半導體膜。
半導體層101、半導體層102、及半導體層103透過用光微影法和蝕刻法處理半導體膜來形成。
起著閘極絕緣膜的作用的光透射絕緣膜50按以上所描述的方式形成於半導體層101、半導體層102、及半導體層103之上。
金屬膜形成於光透射絕緣膜50之上。金屬膜透過光微影法和蝕刻法來處理以形成在半導體層103之上的閘極電極60，閘極絕緣膜介於它們之間。
將給予p型或n型導電性的雜質離子選擇性地添加到半導體層101、半導體層102、及半導體103以形成n型層和p型層，以及源區和汲區。
然後，形成光透射絕緣膜51。在接觸孔形成於光透射絕緣膜51之後，形成電極43、電極44、電極48、電極49、源極電極61、及汲極電極62。因而，形成第一光二極體4、第二光二極體5、及半導體元件65。
然後，形成具有平面性的光透射絕緣膜52。接觸孔形成於光透射絕緣膜52內。接觸孔達到汲極電極62並且用於形成像素電極。另外，用於形成第三光阻擋層8的凹槽被形成於光透射絕緣膜50到52內。
與汲極電極62連接的像素電極66形成於光透射絕緣膜52之上。
第一濾色器6透過實施例1的方法形成於像素111內。第一濾色器6也形成於以上所描述的凹槽內。然後，第二濾色器7形成於像素112內。第二濾色器7也形成於以上所描述的凹槽內。第三光阻擋層8被形成使得填充凹槽。類似地，第三濾色器10形成於像素120內。以第二濾色器7和第三濾色器10形成的第五光阻擋層16形成於凹槽內。
然後，取向膜53被形成並且然後經受摩擦處理。如果有另外的辦法使液晶分子按一個方向排列，則不一定要形成取向膜53。
間隔被形成。作為間隔，柱形間隔透過施加有機樹脂並且然後以光微影和蝕刻來處理該有機樹脂而形成。作為選擇，球形間隔被分散。作為選擇，間隔可以形成於第一基板1上或者形成於相對基板57上。
液晶層54透過滴下液晶或類似物來形成。液晶層54的注入可以透過分配器法(dispenser method)(滴落法)或浸漬法(抽運法(pumping method))來執行。作為選擇，在基板1和相對基板57互相接合之後，可以執行真空注入。
相對電極56和取向膜55形成於相對基板57上。之後，第一基板1和相對基板57互相接合使得取向膜55和液晶層54相互接觸。以這樣的方式，能夠製造液晶顯示裝置。
雖然在本實例中給出了其中將薄的半導體膜用於光二極體和半導體元件的實例，但是單晶半導體基板、SOI基板，或類似物可以用於光二極體和半導體元件。
注意，本實例能夠與實施例1及其他實例自由地結合。
[實例2]
作為本發明的一種模式的電致發光顯示裝置(以下稱為“EL顯示裝置”)將在下面描述。
圖8示出了將EL元件(例如，有機EL元件、無機EL元件，或者包括有機基板和無機基板的EL元件)用作發光元件的EL顯示元件的橫截面視圖的實例。實例1的顯示裝置與本實例的發光裝置的不同之處在於實例1的顯示裝置具有液晶元件、第一光阻擋層2、第二光阻擋層3、及光阻擋層58，而本實例的發光裝置具有EL元件而不具有第一光阻擋層2、第二光阻擋層3、及光阻擋層58。實例1的顯示裝置的光電檢測方法與實例2的發光裝置的光電檢測方法也是不同的，其中實例1的顯示裝置使用背光，而實例2的發光裝置沒有使用背光。
在本實例的EL顯示裝置中的光電檢測方法基本上相似於實施例1和實例1。注意，不是從背光而是從EL元件發射出的光由待檢測的部分反射。由待檢測的部分反射的光由微透鏡所聚集並且被第一光二極體4和第二光二極體5檢測到。
作為本發明的一種模式的發光裝置包括光電檢測部分和顯示部分。光電檢測部分具有與實施例1和實例1中的結構相似的結構。注意，在實例1中的第一光透射絕緣膜11和第一電極70在本實例中並不一定需要具有光透射性質。另外，在濾色器之上，沒有提供取向膜53，並且光透射絕緣膜75根據需要來形成。
顯示部分在基板1之上包括半導體元件65、與半導體元件65連接的第一電極70、使用覆蓋第一電極70的末端的絕緣膜形成的分隔物(partition)71、在第一電極70之上的發光層72、在發光層72之上的第二電極73、以及在第二電極73之上的第二濾色器7。
半導體元件65是與實例1的半導體元件相同的。半導體元件65控制著給發光層72供應的電流的大小。給顯示部分提供有附加的半導體元件(沒有示出)。該附加的半導體元件的源區和汲區之一連接至半導體元件65的閘極電極60；因而，附加的半導體元件用作用於控制半導體元件65的操作的開關。另外，可以形成用於保持半導體元件65的閘極電極60的電位的儲存電容器。
EL元件透過堆疊第一電極70、發光層72、及第二電極73來形成。在光透射絕緣膜52之上，提供了第一電極70，並且提供了分隔物71以使其覆蓋第一電極70的末端。
分隔物71被用來劃分像素部分。分隔物71被提供於相鄰的像素之間。分隔物71使用無機的或有機的絕緣膜來形成。
發光層72介於第一電極70和第二電極73之間並且在得到電流供應時發射光。發光層72較佳的發射白光。發光層72可以使用已知的有機材料或無機材料來形成。另外，第一電極70並不一定需要是透明的並且較佳的反射從發光層72發射出的光。
第二濾色器7是與實施例1和實例1中的第二濾色器相同的。
在本實例中，沒有使用背光，並且因而沒有形成第一光阻擋層2、第二光阻擋層3、及光阻擋層58。
用於製造發光裝置的方法將在下面描述。製造發光裝置的方法與實例1中的方法是相同的，除了在第一電極70形成之後所執行的步驟。
有機樹脂模和無機絕緣膜形成於第一電極70之上並且用光微影和蝕刻來處理以形成分隔物71。
發光層72透過真空蒸發法、液滴釋放法，或類似方法形成於第一電極70之上。
第二電極73透過濺射法、蒸發法，或類似方法形成於發光層72之上。
第一濾色器6透過在實施例1和實例1中所描述的方法來形成。第一濾色器6還形成於光透射絕緣膜50到52內的凹槽中。然後，形成第二濾色器7。第二濾色器7也形成於以上所描述的凹槽內。形成第三光阻擋層8以使其填充凹槽。類似地，形成第三濾色器10。以第二濾色器7和第三濾色器10形成的第五光阻擋層16形成於凹槽內。
透過以上步驟，能夠製造發光裝置。發光層72可能由於水汽而退化；因此，可以另外提供密封構件。
注意，本實例能夠與實施例1及其他實例自由地結合。
[實例3]
在本實例中，使用觸摸面板的電子裝置的實例將參考圖9A到9F來描述。
在圖9A中示出的行動電話包括顯示部分9101。在圖9B中示出的攜帶型資訊終端包括顯示部分9201、輸入筆9202及類似物。在圖9C中示出的數位攝像機包括顯示部分9301、顯示部分9302及類似物。在圖9D中示出的攜帶型遊戲機包括顯示部分9401及類似物。在圖9E中示出的攜帶型資訊終端包括顯示部分9501及類似物。在圖9F中示出的電視裝置包括顯示部分9601、輸入筆9602及類似物。透過使用作為本發明的一種模式的觸摸面板，能夠提供具有高的光敏感度的觸摸面板。
注意，本實例能夠與實施例1及其他實例自由地結合。
[實例4]
使用包括光電感測器的顯示部分的書寫板(黑板、白板，或類似物)的實例將被描述。
例如，在圖10中的面板9696的位置提供包括光電感測器的顯示部分。
面板9696包括光電感測器和顯示元件。
在此，以記號筆或類似物在面板9696的表面上自由地書寫下文字或類似物是可能的。
注意，如果文字以不包含固定劑的記號筆或類似物來書寫，則容易擦除文字。
另外，面板9696的表面較佳的具有足夠的平滑度以便記號筆的墨水可以容易清除。
例如，如果使用玻璃基板或類似物製成，則面板9696的表面是足夠平滑的。
此外，可以將透明的合成樹脂薄板或類似物附著於面板9696的表面。
作為合成樹脂，較佳的使用例如丙烯酸樹脂或類似物。在這種情況下，較佳的使合成樹脂薄板的表面變得平滑。
另外，由於面板9696包括顯示元件，因而面板9696能夠顯示具體的圖像並且同時，以記號筆在面板9696的表面上書寫下文字或類似物是可能的。
此外，由於面板9696包括光電感測器，因而如果面板9696與印表機或類似物連接，則能夠讀取並列印出以記號筆書寫的文字。
此外，由於面板9696包括光電感測器和顯示元件，透過在面板9696顯示圖像的同時於面板9696的表面上書寫下文字或類似物或者繪製圖形或類似物，面板9696能夠結合圖像顯示已經由光電感測器所讀取的記號筆的痕迹。
注意，用電阻式觸摸感測器、電容式觸摸感測器，或類似物的傳感能夠僅在以記號筆或類似物書寫的同時執行。
同時，使用光二極體的傳感是更優越的，因為該傳感能夠在書寫已經由記號筆或類似物完成之後相當長的任何時間執行。
本實例能夠透過與實施例1及其他實例自由地結合來實現。
1．．．基板
2．．．第一光阻擋層
3．．．第二光阻擋層
4．．．第一光二極體
5．．．第二光二極體
6．．．第一濾色器
7．．．第二濾色器
8．．．第三光阻擋層
9．．．微透鏡
10．．．第三濾色器
11．．．第一光透射絕緣膜
12．．．第二光透射絕緣膜
13．．．第三光透射絕緣膜
20．．．背光
15．．．第四光阻擋層
16．．．第五光阻擋層
21、22、23、24、25、26、27、28、29．．．光
31．．．p型層
32．．．i型層
33．．．n型層
35．．．間隔
112．．．像素
65、113．．．半導體元件
66．．．像素電極
111．．．像素
114、115．．．半導體元件
120．．．像素
121．．．光二極體
122、123．．．半導體元件
130．．．第一掃描線
131．．．第二掃描線
101、102．．．半導體層
40．．．p型層
41．．．i型層
42．．．n型層
43、44．．．電極
45．．．p型層
46．．．i型層
47．．．n型層
48、49．．．電極
50、51、52．．．光透射絕緣膜
53．．．取向膜
103．．．半導體層
60．．．閘極電極
61、62．．．電極
54．．．液晶層
56．．．相對電極
57．．．相對基板
58．．．光阻擋層
70．．．第一電極
75．．．光透射絕緣膜
71．．．分隔物
72．．．發光層
73．．．第二電極
9101、9201．．．顯示部分
9202．．．輸入筆
9301、9302、9401、9501、9601．．．顯示部分
9602．．．輸入筆
9696．．．面板
圖1A和1B是示出作為本發明的一種模式的實施例1的橫截面視圖。
圖2是示出作為本發明的一種模式的實施例1的橫截面視圖。
圖3A到3C是示出作為本發明的一種模式的實施例1的橫截面視圖。
圖4A和4B是示出作為本發明的一種模式的實施例1的橫截面視圖。
圖5A到5C是示出作為本發明的一種模式的實施例1的橫截面視圖。
圖6是示出作為本發明的一種模式的實例1的橫截面視圖。
圖7是示出作為本發明的一種模式的實例1的頂視圖。
圖8是示出作為本發明的一種模式的實例2的橫截面視圖。
圖9A到9F是示出作為本發明的一種模式的實例3的應用的示圖。
圖10是示出作為本發明的一種模式的實例4的應用的示圖。
1．．．基板
2．．．第一光阻擋層
3．．．第二光阻擋層
4．．．第一光二極體
5．．．第二光二極體
6．．．第一濾色器
7．．．第二濾色器
8．．．第三光阻擋層
9．．．微透鏡
10．．．第三濾色器
11．．．第一光透射絕緣膜
12．．．第二光透射絕緣膜
13．．．第三光透射絕緣膜
15．．．第四光阻擋層
16．．．第五光阻擋層

Claims (17)

  1. 一種光檢測器，包含：在基板之上的第一光阻擋層；在該基板之上的第二光阻擋層；在該第一光阻擋層之上的第一光二極體；在該第二光阻擋層之上的第二光二極體；覆蓋該第一光二極體的第一濾色器；覆蓋該第二光二極體的第二濾色器；在該第一濾色器之上的第一微透鏡；在該第二濾色器之上的第二微透鏡；以及第三光阻擋層，該第三光阻擋層包含在該第一光二極體和該第二光二極體之間的該第一濾色器的一部分和該第二濾色器的一部分。
  2. 一種光檢測器，包含：在基板之上的第一光阻擋層；在該基板之上的第二光阻擋層；在該第一光阻擋層之上的第一光二極體；在該第二光阻擋層之上的第二光二極體；在該第一光二極體之上的第一微透鏡；在該第二光二極體之上的第二微透鏡；覆蓋該第一微透鏡的第一濾色器；覆蓋該第二微透鏡的第二濾色器；以及第三光阻擋層，該第三光阻擋層包含在該第一光二極體和該第二光二極體之間的該第一濾色器的一部分和該第 二濾色器的一部分。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的光檢測器，其中該第二濾色器的該一部分與該第一濾色器的該一部分在從該第一光二極體到該第二光二極體的方向上重疊。
  4. 一種光檢測器，包含：在基板之上的第一光阻擋層；在該基板之上的第二光阻擋層；在該第一光阻擋層之上的第一光二極體；在該第二光阻擋層之上的第二光二極體；覆蓋該第一光二極體的第一光透射絕緣層；覆蓋該第二光二極體的第二光透射絕緣層；在該第一光二極體之上的第一濾色器，該第一光透射絕緣層置於該第一光二極體和該第一濾色器之間；在該第二光二極體之上的第二濾色器，該第二光透射絕緣層置於該第二光二極體和該第二濾色器之間；在該第一濾色器之上的第一微透鏡；在該第二濾色器之上的第二微透鏡；以及第三光阻擋層，該第三光阻擋層被設置於在該第一光透射絕緣層和該第二光透射絕緣層之間所提供的凹槽之內。
  5. 如申請專利範圍第4項的光檢測器，其中該第三光阻擋層包括該第一濾色器的一部分和該第二濾色器的一部分。
  6. 如申請專利範圍第5項的光檢測器，其中該第二 濾色器的該一部分與該第一濾色器的該一部分在從該第一光二極體到該第二光二極體的方向上重疊。
  7. 如申請專利範圍第1、2、和4項中任一項的光檢測器，其中該基板是光透射基板。
  8. 如申請專利範圍第7項的光檢測器，其中該第一光二極體在該第一光阻擋層之上，光透射絕緣膜置於該第一光二極體和該第一光阻擋層之間，以及其中該第二光二極體在該第二光阻擋層之上，該光透射絕緣膜置於該第二光二極體和該第二光阻擋層之間。
  9. 如申請專利範圍第8項的光檢測器，其中該第一濾色器的該一部分和該第二濾色器的該一部分與該光透射絕緣膜接觸。
  10. 一種顯示裝置，包含：背光；在該背光之上的第一光透射基板；在該第一光透射基板之上的液晶層；在該液晶層之上的第二光透射基板；在該第一光透射基板之上的第一光阻擋層；在該第一光透射基板之上的第二光阻擋層；在該第一光阻擋層之上的第一光二極體；在該第二光阻擋層之上的第二光二極體；覆蓋該第一光二極體的第一濾色器；覆蓋該第二光二極體的第二濾色器；在該第一濾色器之上的第一微透鏡； 在該第二濾色器之上的第二微透鏡；以及第三光阻擋層，該第三光阻擋層包含在該第一光二極體和該第二光二極體之間的該第一濾色器的一部分和該第二濾色器的一部分。
  11. 如申請專利範圍第10項的顯示裝置，其中該第一光二極體在該第一光阻擋層之上，光透射絕緣膜置於該第一光二極體和該第一光阻擋層之間，以及其中該第二光二極體在該第二光阻擋層之上，該光透射絕緣膜置於該第二光二極體和該第二光阻擋層之間。
  12. 如申請專利範圍第11項的顯示裝置，其中該第一濾色器的該一部分和該第二濾色器的該一部分與該光透射絕緣膜接觸。
  13. 一種顯示裝置，包含：基板；在該基板之上的發光層；在該發光層之上的光透射基板；在該基板之上的第一光阻擋層；在該基板之上的第二光阻擋層；在該第一光阻擋層之上的第一光二極體；在該第二光阻擋層之上的第二光二極體；覆蓋該第一光二極體的第一濾色器；覆蓋該第二光二極體的第二濾色器；在該第一濾色器之上的第一微透鏡；在該第二濾色器之上的第二微透鏡；以及 第三光阻擋層，該第三光阻擋層包含在該第一光二極體和該第二光二極體之間的該第一濾色器的一部分和該第二濾色器的一部分。
  14. 如申請專利範圍第10或13項的顯示裝置，其中該第二濾色器的該一部分與該第一濾色器的該一部分在從該第一光二極體到該第二光二極體的方向上重疊。
  15. 如申請專利範圍第13項的顯示裝置，其中該基板是光透射基板。
  16. 如申請專利範圍第15項的顯示裝置，其中該第一光二極體在該第一光阻擋層之上，光透射絕緣膜置於該第一光二極體和該第一光阻擋層之間，以及其中該第二光二極體在該第二光阻擋層之上，該光透射絕緣膜置於該第二光二極體和該第二光阻擋層之間。
  17. 如申請專利範圍第16項的顯示裝置，其中該第一濾色器的該一部分和該第二濾色器的該一部分與該光透射絕緣膜接觸。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5553707B2 (ja) 2009-08-21 2014-07-16 株式会社半導体エネルギー研究所 光検出装置
KR101113467B1 (ko) * 2010-04-01 2012-02-29 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 패널
US8764504B2 (en) 2011-02-25 2014-07-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Lighting device and method for manufacturing the same
WO2013046972A1 (ja) * 2011-09-27 2013-04-04 富士フイルム株式会社 固体撮像素子及び撮像装置
JP5845856B2 (ja) * 2011-11-30 2016-01-20 ソニー株式会社 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器
CN103206969A (zh) * 2013-03-27 2013-07-17 启东文鑫电子有限公司 一种光电探测器
CN104752445B (zh) * 2013-12-25 2018-08-17 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 交互式电子装置
JP5683734B1 (ja) * 2014-07-01 2015-03-11 グンゼ株式会社 透明導電性積層体、タッチパネル、および透明導電性積層体の製造方法
DE102015112042B4 (de) * 2015-07-23 2021-07-01 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronische Leuchtvorrichtung
DE102017100798A1 (de) 2017-01-17 2018-07-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Anzeigevorrichtung
CN108666342B (zh) * 2017-03-31 2021-02-09 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及制作方法、显示装置
JP2019102664A (ja) * 2017-12-04 2019-06-24 株式会社ブイ・テクノロジー Ｌｅｄ表示パネルの製造方法
CN107978613A (zh) * 2017-12-15 2018-05-01 中芯集成电路（宁波）有限公司 半导体感光器件及其感光表面处理方法
WO2021009587A1 (ja) 2019-07-12 2021-01-21 株式会社半導体エネルギー研究所 機能パネル、表示装置、入出力装置、情報処理装置
US20210050385A1 (en) * 2019-08-13 2021-02-18 Apple Inc. Photodetectors Integrated into Thin-Film Transistor Backplanes
US11611058B2 (en) 2019-09-24 2023-03-21 Apple Inc. Devices and systems for under display image sensor
US11527582B1 (en) 2019-09-24 2022-12-13 Apple Inc. Display stack with integrated photodetectors
WO2021069999A1 (ja) 2019-10-11 2021-04-15 株式会社半導体エネルギー研究所 機能パネル、表示装置、入出力装置、情報処理装置
CN112882356B (zh) * 2019-11-29 2021-11-12 上海微电子装备（集团）股份有限公司 光电探测器、调焦调平装置以及光刻投影设备
US11487859B2 (en) 2020-07-31 2022-11-01 Apple Inc. Behind display polarized optical transceiver
US11839133B2 (en) 2021-03-12 2023-12-05 Apple Inc. Organic photodetectors for in-cell optical sensing
CN114264323A (zh) * 2021-12-14 2022-04-01 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 光学传感器及显示面板

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2884458B2 (ja) * 1992-05-11 1999-04-19 キヤノン株式会社 液晶表示パネルの製造方法
JP3779052B2 (ja) * 1997-12-17 2006-05-24 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶プロジェクタ
US7002659B1 (en) * 1999-11-30 2006-02-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal panel and liquid crystal projector
KR20010059238A (ko) * 1999-12-30 2001-07-06 박종섭 광감도 개선을 위한 이미지센서 및 그 제조방법
JP2001222025A (ja) * 2000-02-09 2001-08-17 Sharp Corp 液晶表示装置
US6690437B2 (en) * 2000-04-18 2004-02-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electro-optical device
US6747289B2 (en) * 2000-04-27 2004-06-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method of fabricating thereof
US7430025B2 (en) * 2000-08-23 2008-09-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Portable electronic device
JP4476503B2 (ja) * 2001-02-07 2010-06-09 株式会社半導体エネルギー研究所 携帯型電子装置
JP4251622B2 (ja) 2003-06-20 2009-04-08 東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 液晶表示装置
JP4736013B2 (ja) * 2003-12-16 2011-07-27 日本電気株式会社 発光表示装置の製造方法
JP2005294647A (ja) * 2004-04-01 2005-10-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置およびその製造方法
JP2005321670A (ja) * 2004-05-11 2005-11-17 Sony Corp 薄膜半導体装置、液晶表示装置及び画像プロジェクタ装置
JP2005353799A (ja) * 2004-06-10 2005-12-22 Toppan Printing Co Ltd リニアセンサー
KR100606900B1 (ko) * 2004-12-21 2006-08-01 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100672660B1 (ko) * 2004-12-24 2007-01-24 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100672687B1 (ko) * 2005-06-03 2007-01-22 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100710204B1 (ko) * 2005-09-08 2007-04-20 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100660346B1 (ko) * 2005-09-21 2006-12-22 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
WO2007058183A1 (en) * 2005-11-18 2007-05-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Photoelectric conversion device
KR100731131B1 (ko) * 2005-12-29 2007-06-22 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
US8053816B2 (en) * 2006-03-10 2011-11-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
WO2007125932A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Photoelectric conversion element and manufacturing method of photoelectric conversion element
JP4391497B2 (ja) * 2006-05-19 2009-12-24 シャープ株式会社 カラーセンサー、カラーセンサーの製造方法、センサー、及び電子機器
US8013955B2 (en) * 2006-10-11 2011-09-06 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display with opening in reflective electrode
US8110832B2 (en) * 2007-02-22 2012-02-07 Seiko Epson Corporation Electro-optical substrate, method for designing the same, electro-optical device, and electronic apparatus
US7825998B2 (en) * 2007-04-06 2010-11-02 Hannstar Display Corp. Input display having particular photo sensor, color filter, and light-shielding element arrangement
JP2009021415A (ja) * 2007-07-12 2009-01-29 Panasonic Corp 固体撮像装置およびその製造方法
KR100877293B1 (ko) * 2007-08-31 2009-01-07 주식회사 동부하이텍 이미지 센서 및 그 제조방법
US8035590B2 (en) * 2007-11-02 2011-10-11 Sony Corporation Color liquid crystal display device assembly
US20090141004A1 (en) * 2007-12-03 2009-06-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and method for manufacturing the same
KR20090066459A (ko) * 2007-12-20 2009-06-24 삼성전자주식회사 액정 표시 장치용 컬러 필터 기판 및 그 제조 방법
US8736587B2 (en) * 2008-07-10 2014-05-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP2010034426A (ja) 2008-07-31 2010-02-12 Panasonic Corp 固体撮像装置およびその製造方法ならびにカメラ
US8941617B2 (en) * 2008-11-07 2015-01-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Image input-output device with color layer between photodetector and display elements to improve the accuracy of reading images in color
KR101550067B1 (ko) * 2008-12-24 2015-09-03 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 이미지 센서 및 이의 제조 방법
JP5553707B2 (ja) * 2009-08-21 2014-07-16 株式会社半導体エネルギー研究所 光検出装置

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