[發(fā)明專(zhuān)利]成像裝置、顯示成像裝置以及電子設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110184805.2
• 申請(qǐng)日: 2011-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102315235A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 池田雅延;伊藤良一;石原圭一郎;佐佐木義一
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L27/146
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/146;H01L27/32;G02F1/1368
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及均具有光檢測(cè)元件和驅(qū)動(dòng)元件的成像裝置和顯示成像裝置(display-imaging?device)以及設(shè)置有該顯示成像裝置的電子設(shè)備。

背景技術(shù)

近來(lái)，已通過(guò)添加用于檢測(cè)和控制其上所顯示的圖像的亮度和對(duì)比度的光檢測(cè)元件或光檢測(cè)器(諸如光電二極管)來(lái)改進(jìn)諸如液晶顯示裝置和有機(jī)EL顯示裝置的顯示裝置。光電二極管與顯示裝置上所安裝的驅(qū)動(dòng)元件(諸如TFT(薄膜晶體管))和顯示元件一起協(xié)同運(yùn)行。見(jiàn)日本專(zhuān)利公開(kāi)第2009-93154號(hào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)和第2009-177127號(hào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。

在光電二極管中，已知平面形狀的PIN型光電二極管。這種PIN型光電二極管包括順次設(shè)置在基板上的p型、i型及n型半導(dǎo)體(或多晶硅)這三層。

發(fā)明內(nèi)容

具有在同一基板上所形成的光檢測(cè)元件和驅(qū)動(dòng)元件的上述顯示成像裝置(諸如光學(xué)式觸摸面板)需要這兩個(gè)元件具有同等高的特征值。不幸的是，現(xiàn)有顯示成像裝置存在缺點(diǎn)，即，光電二極管(光檢測(cè)元件)需要具有薄半導(dǎo)體層(溝道層)，以使得當(dāng)TFT(驅(qū)動(dòng)元件)關(guān)閉時(shí)其具有受限的漏電流。薄半導(dǎo)體層(用于光電轉(zhuǎn)換)透射進(jìn)入光檢測(cè)元件的入射光的大部分，這導(dǎo)致不充分的光檢測(cè)靈敏度(或者很低的檢測(cè)光量)。

根據(jù)上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1，通過(guò)在基板的同一基礎(chǔ)層上形成用于驅(qū)動(dòng)元件的第一有源層(溝道層)和用于光檢測(cè)元件的第二有源層并使得后者比前者具有更高光吸收率來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。具體而言，使得用于光檢測(cè)元件的第二有源層比用于驅(qū)動(dòng)元件的第一有源層更厚。

使第二有源層比第一有源層更厚的缺點(diǎn)在于在驅(qū)動(dòng)元件與光檢測(cè)元件之間這些有源層不能通過(guò)同一步驟被形成。這使得制造過(guò)程復(fù)雜。

另一方面，根據(jù)上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2，通過(guò)形成PIN型光電二極管(光檢測(cè)元件)使得其中間半導(dǎo)體區(qū)被摻雜低濃度p型雜質(zhì)并且正電壓被施加至控制電極來(lái)解決上述問(wèn)題。這種配置允許電子空穴對(duì)在中間層中的耗盡區(qū)中生成后被立刻分開(kāi)，從而易于生成光電流。因此，即使中間半導(dǎo)體區(qū)的溝道長(zhǎng)度(L長(zhǎng)度)增大，光電流也不會(huì)飽和，使得能夠?qū)崿F(xiàn)增強(qiáng)的光檢測(cè)靈敏度。

但是，這種技術(shù)具有缺點(diǎn)，即，需要光檢測(cè)元件的中間半導(dǎo)體區(qū)(溝道區(qū))以比驅(qū)動(dòng)元件的溝道區(qū)更高濃度的雜質(zhì)摻雜。換句話(huà)說(shuō)，溝道層(半導(dǎo)體層)中的雜質(zhì)(或載流子)的濃度在光檢測(cè)元件與驅(qū)動(dòng)元件之間需要不同。這需要新的步驟，并使制造過(guò)程復(fù)雜。

如上所述，現(xiàn)有技術(shù)在允許形成在同一基板上的光檢測(cè)元件和驅(qū)動(dòng)元件都具有高特征值而不需要復(fù)雜制造步驟方面具有困難。因此，期望尋求對(duì)此的改善措施。

鑒于上述問(wèn)題完成了本發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種不需要復(fù)雜的制造處理就能被生產(chǎn)的成像裝置、顯示成像裝置以及電子設(shè)備。它們具有都擁有高特征值的光檢測(cè)元件和驅(qū)動(dòng)元件。

本發(fā)明的實(shí)施方式在于一種成像裝置，其具有設(shè)置在基板上的多個(gè)光檢測(cè)元件以及設(shè)置在基板上的多個(gè)驅(qū)動(dòng)元件，每個(gè)光檢測(cè)元件均具有用于溝道區(qū)的第一半導(dǎo)體層，每個(gè)驅(qū)動(dòng)元件均具有用于溝道區(qū)的第二半導(dǎo)體層，其中，第一和第二半導(dǎo)體層均為結(jié)晶化半導(dǎo)體層，第一和第二半導(dǎo)體層的厚度和雜質(zhì)濃度均大致相同，并且第一和第二半導(dǎo)體層均具有2.0×10¹⁷(cm^-3)以下的平均陷阱能級(jí)密度，平均陷阱能級(jí)密度是在本征費(fèi)米能級(jí)Ei±0.2eV范圍內(nèi)通過(guò)FE(場(chǎng)效應(yīng))方法獲得的陷阱能級(jí)密度的平均值。

本發(fā)明實(shí)施方式也在于一種具有被設(shè)置在基板上的多個(gè)顯示元件、光檢測(cè)元件以及驅(qū)動(dòng)元件的顯示成像裝置。

本發(fā)明實(shí)施方式也在于一種設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的顯示成像裝置的電子設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在成像裝置、顯示成像裝置以及電子設(shè)備中，光檢測(cè)元件和驅(qū)動(dòng)元件分別具有厚度及雜質(zhì)濃度彼此近似相等的第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層。此結(jié)構(gòu)允許通過(guò)同一處理容易地形成兩種類(lèi)型的半導(dǎo)體層。換句話(huà)說(shuō)，兩種類(lèi)型的半導(dǎo)體層不需要厚度和雜質(zhì)濃度不同。此外，第一和第二半導(dǎo)體層具有不高于2.0×10¹⁷(cm^-3)的平均陷阱能級(jí)密度，使得光檢測(cè)元件和驅(qū)動(dòng)元件都具有高特征值(分別地，諸如檢測(cè)到的光量及晶體管開(kāi)關(guān)電流比)。