[發明專利]靜電感測裝置

有效

• 申請號: 201811495586.8
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN110021670B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 竹知和重;巖松新之輔;阿部泰;村上穰;矢作徹;加藤睦人
• 申請（專利權）人: 天馬日本株式會社
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;G01R29/12;G01R29/24
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 王小衡;胡彬

靜電感測裝置包括傳感器氧化物半導體TFT以及被配置為控制傳感器氧化物半導體TFT的控制器。傳感器氧化物半導體TFT包括：氧化物半導體有源層；與氧化物半導體有源層連接的源極；與氧化物半導體有源層連接的漏極；在氧化物半導體有源層后面的柵極；以及在柵極和氧化物半導體有源層之間的柵極絕緣層?？刂破鞅慌渲脼闇y量在源極和漏極之間流動的電流與參考電流的差，同時向柵極施加驅動電壓，并基于與參考電流的差的方向而確定測量目標的靜電電荷的極性。

技術領域

本公開涉及靜電感測裝置。

背景技術

靜電感測裝置(表面電位感測裝置)用于測量正在制造的光電導體鼓的表面電位或電子裝置的靜電電荷。靜電感測裝置測量由作為測量目標的電氣化物體所產生的電場，并將測量值轉換為表面電位。典型的靜電感測裝置包括感測電極和可打開/可關閉的斬波器，以測量由來自測量目標的電場所產生的并在感測電極中流動的電流。

JP2012-43411A公開了一種用于感測與面板接觸或不接觸的帶電體(例如，手指)的運動的薄膜帶電體傳感器。JP2012-43411A還公開了薄膜帶電體傳感器包括含有氧化物半導體的有源層。

發明內容

如上所述，在特定領域中要求測量諸如電氣化物體的表面電位的電氣條件。為了精確地測量測量目標的電氣條件，要求一種具有高靈敏度、高耐壓性和高空間分辨能力的靜電感測裝置。

本公開的方面是一種靜電感測裝置，其被配置為測量放置在靜電感測裝置前面的測量目標的靜電電荷，該靜電感測裝置包括：傳感器氧化物半導體TFT；和控制器，其被配置為控制傳感器氧化物半導體TFT。傳感器氧化物半導體TFT包括：氧化物半導體有源層；與氧化物半導體有源層連接的源極；與氧化物半導體有源層連接的漏極；氧化物半導體有源層后面的柵極；以及柵極和氧化物半導體有源層之間的柵極絕緣層?？刂破鞅慌渲脼椋簻y量在源極和漏極之間流動的電流與參考電流的差，同時向柵極施加驅動電壓；并且基于與參考電流的差的方向而確定測量目標的靜電電荷的極性。

本公開的方面提供了一種具有高的靈敏度、耐壓性和空間分辨能力的靜電感測裝置。要理解的是，前面的一般性描述和以下的詳細描述兩者都是示例性和說明性的，且不是對本公開的限制。

附圖說明

圖1A示意性地示出了本公開中的靜電感測裝置的配置示例；

圖1B示意性地示出了本公開中的靜電感測裝置的配置示例；

圖1C示出了將帶正電的測量目標放置在傳感器氧化物半導體TFT的前面的示例；

圖2A提供了測量數據，該測量數據指示頂柵極電壓對具有雙柵極結構的氧化物半導體TFT中的漏電流和底柵極電壓之間的關系的影響；

圖2B提供了從圖2A中提取的數據，該數據指示當底柵極電壓為12V時，頂柵極處的電壓與漏電流之間的關系；

圖3示意性地示出了在測量中所使用的傳感器氧化物半導體TFT的配置和測量目標；

圖4A提供了使用帶正電的丙烯酸棒和帶負電的PTFE棒的漏電流Id的測量結果；

圖4B提供了使用帶負電的PTFE棒和中和化的PTFE棒的漏電流Id的測量結果；

圖5A提供了使用帶正電的丙烯酸棒和帶負電的PTFE棒的漏電流Id的測量結果；

圖5B示意性地示出了當測量目標被保持在距傳感器氧化物半導體TFT不同的距離處時測量漏電流Id的變化的方法；

圖5C提供了當測量目標被保持在距傳感器氧化物半導體TFT不同的距離處時的漏電流Id變化的測量結果；

圖6A示意性地示出了具有在測量中所使用的雙柵極結構的氧化物半導體TFT的配置示例；