[發明專利]光感測單元及具此光感測單元的像素結構與液晶顯示面板

有效

• 申請號: 200810085962.6
• 申請日: 2008-06-06
• 公開（公告）號: CN101285975A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 卓恩宗;江文任;彭佳添;林崇榮;林昆志;金雅琴;趙志偉;甘豐源
• 申請（專利權）人: 友達光電股份有限公司
• 主分類號: G02F1/1362
• 分類號: G02F1/1362;H01L27/144;H01L29/786
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 梁揮;祁建國

技術領域

本發明是有關于一種像素結構與顯示面板，且特別是有關于一種具有光感測單元的像素結構與液晶顯示面板。

背景技術

隨著科技的進步，顯示器的技術也不斷地發展且其需求與日俱增。早期由于陰極射線管(Cathode?Ray?Tube，CRT)具有優異的顯示質量與技術成熟性，因此長年獨占顯示器市場。然而，近來由于綠色環保概念的興起，基于陰極射線管的能源消耗較大與產生輻射量較大的特性，加上其產品扁平化空間有限，故陰極射線管無法滿足市場對于輕、薄、短、小、美以及低消耗功率的市場趨勢。因此，輕薄的平面顯示器(Flat?Panel?Display，FPD)逐漸取代傳統厚重的陰極映像管顯示器。常見的平面顯示器包含等離子顯示器(PlasmaDisplay?Panel，PDP)、液晶顯示器(Liquid?Crystal?Display，LCD)及薄膜晶體管液晶顯示器(Thin?Film?Transistor?Liquid?Crystal?Display，TFT-LCD)等，其中具有高畫質、空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等優越特性的薄膜晶體管液晶顯示器已逐漸成為市場的主流。

薄膜晶體管液晶顯示器是以薄膜晶體管(Thin?Film?Transistor，TFT)作為主動元件，而薄膜晶體管可分為非晶硅薄膜晶體管(a-Si?TFT)與多晶硅薄膜晶體管(p-Si?TFT)。多晶硅薄膜晶體管又可分為低溫多晶硅薄膜晶體管(Low?Temperature?p-Si?TFT)與高溫多晶硅薄膜晶體管(High?Temperaturep-Si?TFT)。多晶硅的形成通常是藉由低壓化學氣相沉積(Low?PressureChemical?Vapor?Deposition，LPCVD)并經900℃以上的退火程序，因此多晶硅薄膜晶體管液晶顯示器的基板多為石英材料。然而，由于目前大都采用玻璃來作為多晶硅薄膜晶體管液晶顯示器的基板，而玻璃基板熔點約為500℃到600℃之間，因此發展出低溫多晶硅(Low?Temperature?p-Si，LTPS)技術。

由于低溫多晶硅技術具有將半導體元件(如薄膜晶體管、光二極管等)制作于玻璃基板上的能力，故已有文獻提出利用低溫多晶硅技術同時在基板上制作出光傳感器與像素結構，以使液晶顯示器不但具有影像顯示的功能，還具有指紋辨識的功能。

圖1為現有的一種光傳感器的示意圖。請參考圖1，現有的光傳感器10屬于一種PIN(正摻雜/未摻雜/負摻雜)二極管，此光傳感器10包括基板12、主動層14、保護層16以及接點18。其中，主動層14包括P型摻雜區14a、本征區(intrinsic?region)14c與N型摻雜區14b。當使用者的手指按壓于光傳感器10上時，背光源L2會照射于手指上，且被手指反射的反射光L1會照射到本征區14c。反射光L1的能量會被本征區14c所吸收，此時，PIN二極管內會產生光電流，且此光電流會藉由接點18輸出。

然而，不論使用者的手指是否按壓于光傳感器10上，光傳感器10都會受到背光源L2的照射。換言之，即使在未受到反射光L1的照射的情況下，光傳感器10仍然會受到背光源L2的照射而產生光電流，因此光傳感器10對于反射光L1的感測靈敏度便會下降。除此之外，在大部分的情況下，背光源L2的強度會大于反射光L1的強度，在背光源L2的持續照射下，光傳感器10很難感測到反射光L1所帶來的光電流變化。

承上述，在上述的光傳感器10中，由于P型摻雜區14a與N型摻雜區14b是與像素結構中的低溫多晶硅薄膜晶體管一并制作，因此，P型摻雜區14a與N型摻雜區14b的摻雜濃度容易受到像素結構中的低溫多晶硅薄膜晶體管的限制。換言之，現有的低溫多晶硅制程無法兼顧光傳感器10的光電特性以及低溫多晶硅薄膜晶體管的電器特性。

發明內容

本發明提供一種像素結構，其具有遮光電極來遮蔽背光源對光感測單元的直接照射，使光感測單元具有良好的靈敏度。

本發明提供一種液晶顯示面板，其像素結構具有遮光電極來遮蔽背光源對光感測單元的直接照射，使光感測單元具有良好的靈敏度。

本發明提出一種像素結構，其適于配置在一基板上。像素結構包括一顯示單元及一光感測單元。顯示單元包括一主動元件及一像素電極。主動元件配置于基板上，像素電極與主動元件電性連接。光感測單元包括一光電流讀出元件、一遮光電極、一光敏介電層以及一透明電極。遮光電極與光電流讀出元件電性連接，光敏介電層配置于遮光電極上。透明電極配置于光敏介電層上，其中光敏介電層夾于遮光電極與透明電極之間。