[發明專利]一種背透反射式像素單元以及平板傳感器

有效

• 申請號: 201310714171.6
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103928477B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 鄭婭潔
• 申請（專利權）人: 上海天馬微電子有限公司;天馬微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 胡彬

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，尤其涉及一種背透反射式像素單元以及平板傳感器。

背景技術

隨著數字影像技術的發展，平板圖像傳感器在醫療、工業及其它領域得到了越來越廣泛的應用，其原理是光照射并透過被檢測物體，由于被檢測物體的各組織對光的衰減不一樣，所以透過被檢測物體不同區域的光照射到平板傳感器的強度是不一樣的，最終形成一個與物體組織相應的灰階圖。平板傳感器包括由若干像素單元構成的像素陣列，像素單元將光轉換為電荷之后，在驅動電路的作用下，存儲在像素單元中的電荷被傳輸到讀出電路，讀出電路會對電信號作進一步的放大、模/數轉換等處理，最終獲得圖像信息。平板傳感器通過與柔性印刷電路板（Flexible Printed Circuit，簡稱FPC）、集成電路（Integrated Circuit，簡稱IC）等外部元件的接合即可實現與驅動電路、讀出電路的連接。

目前的平板傳感器的應用有透射式光路和背透反射式光路。如果需要平板傳感器檢測物體的表面結構（如指紋檢測、無損檢測等），則需要用背透反射式光路進行檢測。圖1是根據現有技術的平板傳感器的背透反射式光路圖。參見圖1，背光源發出的光透過平板傳感器的基板11照射到被檢測物體12，再經被檢測物體12的表面反射至平板傳感器的像素單元13上，通過位于像素單元13中的光電二極管結構（在圖1中未示出）轉換為光電荷，最終形成一個與被檢測物體12的表面相應的灰階圖。

平板傳感器的背透反射式應用需要背透反射式像素單元，此像素單元有一定的透光區域，如果透光區域的尺寸過小或與入射光的尺寸相當，那么入射光會很容易產生衍射現象，從而影響圖像的正確性。

發明內容

本發明實施例提供一種背透反射式像素單元以及平板傳感器，解決了現有技術中背透反射式像素單元由于小尺寸的透光區域而發生光的衍射現象并影響圖像的正確性的技術問題。

一方面，本發明實施例提供了一種背透反射式像素單元，包括：

數據線、與數據線交叉絕緣的掃描線、開關結構、光電二極管結構以及第一金屬層，其中所述第一金屬層構成所述背透反射式像素單元的不透光區域，用于沿透光方向遮擋光進入所述開關結構和所述光電二極管結構，并且所述背透反射式像素單元的不被所述第一金屬層遮擋的區域構成所述背透反射式像素單元的透光區域。

進一步地，所述透光區域位于所述像素單元的一側，所述不透光區域位于所述像素單元的另一側。

進一步地，所述透光區域和不透光區域沿著所述像素單元的長邊方向排列。

進一步地，所述開關結構為TFT開關結構；

所述光電二極管結構包括第一電極，其中，所述第一電極與所述TFT開關結構的漏極相連接；

所述TFT開關結構的源極與所述數據線相連接，所述TFT開關結構的柵極與所述掃描線相連接，所述柵極與所述第一金屬層電性絕緣，所述柵極與所述第一電極電性絕緣。

進一步地，所述第一金屬層位于所述TFT開關結構的柵極下方，所述光電二極管結構位于所述TFT開關結構上方。

進一步地，所述背透反射式像素單元還包括：位于所述第一電極與所述第一金屬層之間的絕緣層，所述第一電極和所述第一金屬層構成所述背透反射式像素單元的存儲電容的兩個電極。

進一步地，所述絕緣層的材料為氮化硅或二氧化硅。

進一步地，所述光電二極管結構還包括：與所述第一電極對應的第二電極以及位于所述第一電極與所述第二電極之間的光電導層，其中，所述第二電極的材料為透明導電材料。

進一步地，所述第一電極的材料為金屬。

進一步地，所述第一金屬層的材料與所述第一電極的材料相同。

第二方面，本發明實施例還提供了一種平板傳感器，包括上述第一方面的背透反射式像素單元。

本發明實施例提出的背透反射式像素單元以及平板傳感器，通過在背透反射式像素單元中設置第一金屬層，該第一金屬層構成像素單元的不透光區域，用于沿透光方向遮擋光進入像素單元的開關結構和光電二極管結構，并且使透光區域位于像素單元的一側而不透光區域位于像素單元的另一側，可以避免透光區域發生光的衍射現象，從而保證了圖像的正確性；此外，第一金屬層與光電二極管結構的第一電極構成存儲電容的兩極，使像素單元的電容變大，從而使其動態范圍變大以能夠滿足應用。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：