專利名稱：光電元件、顯示單元及其制造方法、顯示面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示單元及其制造方法，且特別是有關(guān)于一種具有內(nèi)嵌式光電元件的顯示單元及其制造方法。
背景技術(shù)：
觸控面板依照其感測方式的不同而大致上區(qū)分為電阻式觸控面板、電容式觸控面板、光學(xué)式觸控面板、聲波式觸控面板以及電磁式觸控面板。由于光學(xué)式觸控面板不但具備觸控的功能，更具備圖像掃描(scanner)的功能，因此光學(xué)式觸控面板已逐漸被使用于各式各樣的電子產(chǎn)品中。在各種型態(tài)的光學(xué)式觸控面板中，又以具有內(nèi)嵌式光電元件的設(shè)計較受到青睞，主要原因在于內(nèi)嵌式光電元件的制作可被整合于顯示面板的制作中，使得具有內(nèi)嵌式光電元件的顯示面板(觸控顯示面板)具有較薄厚度，且重量較輕。然而，已知具有內(nèi)嵌式光電元件的顯示面板仍處于研發(fā)初期，如何制造出成本低廉、高靈敏度且具有雙面感測(dual side photo-sensing)功能的觸控顯示面板，仍是目前研發(fā)的重點之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一實施例提供一種光電元件，其包括透明底電極、光敏感層、第一電極、 第二電極以及透明頂電極。光敏感層位于透明底電極上方。第一電極與第二電極配置于光敏感層上。此外，透明頂電極位于光敏感層上方。本發(fā)明的另一實施例提供一種顯示單元，可配置在基板上。顯示單元包括像素、頂電極、顯示介質(zhì)以及光電元件。像素可配置于基板上，像素包括至少一薄膜晶體管以及一像素電極，薄膜晶體管包括通道層、第一底電極、第一電極與第二電極，其中第一底電極位于通道層下方，且像素電極與第二電極電性連接。頂電極，位于像素電極上方，且顯示介質(zhì)，位于像素電極與頂電極之間。光電元件可配置于基板上，光電元件包括光敏感層、第二底電極、第三電極與第四電極，其中第二底電極位于光敏感層的下方，且頂電極延伸至光敏感層上方。本發(fā)明的又一實施例提供一種顯示單元的制造方法，其包括形成像素電極、至少一第一底電極以及一第二底電極，第二底電極系與第一底電極同時形成，或者第二底電極系與像素電極同時形成；形成絕緣層，以覆蓋第一底電極、第二底電極以及像素電極的部分區(qū)域；于絕緣層上同時形成通道層與光敏感層，通道層位于第一底電極上方，而光敏感層位于第二底電極上方；同時形成第一電極、第二電極、第三電極與第四電極，第一電極以及第二電極與通道層接觸，而第三電極以及第四電極與光敏感層接觸；于像素電極上形成顯示介質(zhì)；以及于顯示介質(zhì)上形成頂電極，其中頂電極延伸至光敏感層上方。本發(fā)明的再一實施例提供一種雙面感測觸控顯示面板，其包括基板、多條掃描線、 多條數(shù)據(jù)線、多個像素以及多個呈陣列排列的雙面感測型光電元件。掃描線與數(shù)據(jù)線配置于基板上，其中掃描線與數(shù)據(jù)線交錯，并于基板上定義出多個像素區(qū)域；像素，配置于像素區(qū)域內(nèi)，分別與對應(yīng)的掃描線以及對應(yīng)的數(shù)據(jù)線電性連接；雙面感測型光電元件，配置于基板上。本發(fā)明的另一實施例提供一種雙面感測觸控顯示面板，其包括基板、多條掃描線、 多條數(shù)據(jù)線、多個像素、多個呈陣列排列的頂面感測型光電元件以及多個呈陣列排列的底面感測型光電元件。掃描線與數(shù)據(jù)線配置于基板上，其中掃描線與數(shù)據(jù)線交錯，并于基板上定義出多個像素區(qū)域；像素，配置于像素區(qū)域內(nèi)，分別與對應(yīng)的掃描線以及對應(yīng)的數(shù)據(jù)線電性連接；頂面與底面感測型光電元件，皆配置于基板上。為讓本發(fā)明的上述特征能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖示作詳細(xì)說明如下。


圖1為本發(fā)明第一實施例的光電元件的剖面示意圖。圖2A至圖2G為本發(fā)明第二實施例的顯示單元的制造流程示意圖。圖3為本發(fā)明第二實施例的另一種顯示單元的剖面示意圖。圖4A至圖4G為本發(fā)明第三實施例的顯示單元的制造流程示意圖。圖5為本發(fā)明第三實施例的另一種顯示單元的剖面示意圖。圖6為本發(fā)明第四實施例的顯示單元的剖面示意圖。圖7為本發(fā)明第五實施例的雙面感測觸控顯示面板的示意圖。主要元件符號說明100:光電元件110:透明底電極120:光敏感層130:圖案化介電層130a:接觸開口140S:第一電極140D:第二電極150:透明頂電極160 絕緣層170 保護(hù)層180S、180D 歐姆接觸層200、200a、200b、200c、200d 顯示單元SUB 基板300 雙面感測觸控顯示面板310 基板320 掃描線330 數(shù)據(jù)線340 像素350 雙面感測型光電元件360 頂面感測型光電元件370 底面感測型光電元件
L 光線-Vs、+Vd:電壓Vgsl、Vgs2 電壓差TC:透明導(dǎo)電層BGl 第一底電極TGl 第一頂電極BG2:第二底電極TG2:第二頂電極PE:像素電極B 緩沖層DIl 第一介電層C:圖案化導(dǎo)電層El:電容下電極E2:電容上電極GI 絕緣層CH 通道層PS 光敏感層DI2:圖案化介電層TFT 薄膜晶體管PT:光電元件PV 保護(hù)層DM 顯示介質(zhì)TE:頂電極P:像素TG:不透明頂電極0C:歐姆接觸層
具體實施例方式第一實施例圖1為本發(fā)明第一實施例的光電元件的剖面示意圖。請參照圖1，本實施例的光電元件100適于制作于基板SUB上，光電元件100包括透明底電極110、光敏感層120、圖案化介電層130、第一電極140S、第二電極140D以及透明頂電極150。光敏感層120位于透明底電極110上方，圖案化介電層130覆蓋光敏感層120，其中圖案化介電層130具有二接觸開口 130a，且接觸開口 130a分別暴露光敏感層120的部分區(qū)域。第一電極140S與第二電極140D配置于圖案化介電層130的部分區(qū)域以及二接觸開口 130a所暴露的光敏感層120 上。透明頂電極150位于光敏感層120上方。值得注意的是，本實施例中的圖案化介電層 130為選擇性的構(gòu)件，在其他架構(gòu)的光電元件100中，可以不需要制作圖案化介電層130。本實施例的光電元件100例如是光晶體管。當(dāng)光電元件為光晶體管時，透明底電極110的功能相當(dāng)于透明底柵極，第一電極140S與第二電極140D的功能相當(dāng)于源極與漏極，而透明頂電極150的功能相當(dāng)于透明頂柵極。在本實施例中，透明底電極110的材料可包括透明導(dǎo)電氧化物(Transparent Conductive Oxide, TCO)。詳言之，透明底電極110的材料例如為銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)等。光敏感層120的材料例如為非晶硅(a-Si)或其他適合的半導(dǎo)體材料。值得注意的是，光敏感層120的厚度可例如是介于100納米至200納米之間。圖案化介電層130的材料包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或其他適當(dāng)?shù)慕殡姴牧?。在本實施例中，圖案化介電層130可由單層介電材料所構(gòu)成，或者由多層彼此堆疊的介電材料所構(gòu)成，如氮化硅/氧化硅(SiNx/SiOx)的疊層。除此的外，圖案化介電層130 的材料例如是有機(jī)介電材料(organicdielectric layer)或是有機(jī)-無機(jī)復(fù)合型介電層 (organic-inorganic hybriddielectric layer)0承上述，本實施例的第一電極140S與第二電極140D的材料包括金屬。舉例而言，第一電極140S與第二電極140D的材料例如為三層金屬的疊層，諸如鈦/鋁/鈦(Ti/ Al/Ti)、鉬 / 鋁 / 鉬(Mo/Al/Mo)、鉻 / 鋁 / 鉻(Cr/Al/Cr)、鉬 / 鋁 / 鈦(Mo/Al/Ti)等金屬疊層。當(dāng)然，本實施例并不限定第一電極140S與第二電極140D必須是由三層金屬的疊層所構(gòu)成。舉例而言，第一電極140S與第二電極140D可以是鈦、鋁、鉬、鉻金屬層或是其他適合的單一導(dǎo)電材料。此外，本實施例的透明頂電極150的材料可包括透明導(dǎo)電氧化物 (TransparentConductive Oxide,TC0) 詳言之，透明頂電極150的材料例如為銦錫氧化物 (ITO)、銦鋅氧化物(IZO)等。從圖1可知，本實施例的光電元件100可進(jìn)一步包括絕緣層160，此絕緣層160 系覆蓋透明底電極110，而前述的光敏感層120則配置于絕緣層160上。同樣地，絕緣層160的材料包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或其他適當(dāng)?shù)慕殡姴牧稀Ｔ诒緦嵤├?，絕緣層160可由單層介電材料所構(gòu)成，或者由多層彼此堆疊的介電材料所構(gòu)成，如氮化硅/氧化硅(SiNx/SiOx)的疊層。除此的外，絕緣層160的材料例如是有機(jī)介電材料 (organic dielectric layer)或是有機(jī)—無機(jī)復(fù)合型介電層(organic—inorganic hybrid dielectric layer)0本實施例的光電元件100可進(jìn)一步包括保護(hù)層170，此保護(hù)層170覆蓋第一電極140S、第二電極140D與圖案化介電層130，其中透明頂電極150配置于保護(hù)層170 上。在本實施例中，保護(hù)層170的材料包括氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)。舉例而言， 保護(hù)層170可由單層介電材料所構(gòu)成，或者由多層彼此堆疊的介電材料所構(gòu)成，如氮化硅/氧化硅(SiNx/SiOx)的疊層。除此的外，保護(hù)層170的材料例如是有機(jī)介電材料 (organic dielectric layer)或是有機(jī)—無機(jī)復(fù)合型介電層(organic-inorganic hybrid dielectric layer)0為了進(jìn)一步降低第一電極140S與光敏感層120之間的接觸阻抗以及第二電極 140D與光敏感層120之間的接觸阻抗，本實施例的光電元件可進(jìn)一步包括二歐姆接觸層 (ohmic contact layers) 180S、180D，其中歐姆接觸層180S配置于第一電極140S與光敏感層120之間，而歐姆接觸層180D則配置于第二電極140D與光敏感層120之間。在本實施例中，歐姆接觸層180S、180D的材料例如為n+型摻雜的微晶硅(n+ doped micro-crystalline Si)、η+型摻雜的MoSi、η+型摻雜的CrSi、η+型摻雜的TiSi等。由于本實施例的光電元件100具有透明底電極110與透明頂電極150，因此光線L能夠穿透透明底電極110與透明頂電極150而照射光敏感層120，換言之，光敏感層120 具有雙面感測的功能。除此的外，由于光敏感層120受到兩個電極(即透明底電極110與透明頂電極150)的控制，因此光敏感層120可以具有較大的厚度，在光敏感層120較厚情況下，光電元件100的感測靈敏度亦可以獲得一定程度的提升。再者，由于光電元件100 具有兩個電極(即透明底電極110與透明頂電極150)，因此光電元件100具有十分良好的感測靈敏度、不易發(fā)生臨界電壓飄移(threshold voltage shift, Vth shift)與崩潰現(xiàn)象 (breakdown)0第二實施例第一實施例中所提及的光電元件100可進(jìn)一步應(yīng)用于顯示單元(如具備觸控功能的顯示面板或是具備圖像掃描功能的顯示面板)中，以下將搭配圖2A至圖2G對顯示單元的制造方法做出詳細(xì)的說明。圖2A至圖2G為本發(fā)明第二實施例的顯示單元的制造流程示意圖。請參照圖2A， 首先于基板SUB上形成透明導(dǎo)電層TC，此透明導(dǎo)電層TC包括第二底電極BG2與像素電極 PE。在本實施例中，透明導(dǎo)電層TC的材料包括透明導(dǎo)電氧化物。詳言之，透明導(dǎo)電層TC的材料例如可為銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)等。在其他實施例中，在形成透明導(dǎo)電層TC之前，可先于基板SUB上形成緩沖層B，此緩沖層B的材料包括氮化硅(SiNx)、氧化硅 (SiOx)或其他適當(dāng)?shù)慕殡姴牧稀Ｔ诒緦嵤├?，緩沖層B可由單層介電材料所構(gòu)成，或者由多層彼此堆疊的介電材料所構(gòu)成，如氮化硅/氧化硅(SiNx/SiOx)的疊層。除此的外，緩沖層B的材料例如是有機(jī)介電材料(organicdielectric layer)或是有機(jī)-無機(jī)復(fù)合型介電層(organic-inorganic hybriddielectric layer)0接著請參照圖2B，于基板SUB上形成第一介電層DI1，以覆蓋透明導(dǎo)電層TC。在本實施例中，第一介電層DIl的材料包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或其他適當(dāng)?shù)慕殡姴牧?。舉例而言，第一介電層DIl可由單層介電材料所構(gòu)成，或者由多層彼此堆疊的介電材料所構(gòu)成，如氮化硅/氧化硅(SiNx/SiOx)的疊層。除此之外，第一介電層DIl的材料例如是有機(jī)介電材料(organic dielectric layer)或是有機(jī)-無機(jī)復(fù)合型介電層 (organic-inorganic hybriddielectric layer)0在形成第一介電層DIl之后，于第一介電層DIl上形成圖案化導(dǎo)電層C，此圖案化導(dǎo)電層C包括一個或多個第一底電極BGl，本實施例以2個第一底電極BGl為例進(jìn)行說明。 在本實施例中，圖案化導(dǎo)電層C可進(jìn)一步包括一電容下電極El。一般來說，圖案化導(dǎo)電層C 的材料包括金屬，其中可為單層金屬或為多層的金屬疊層。舉例而言，圖案化導(dǎo)電層C的材料例如為三層金屬的疊層，諸如鈦/鋁/鈦(Ti/Al/Ti)、鉬/鋁/鉬(Mo/Al/Mo)、鉻/鋁/ 鉻(Cr/Al/Cr)、鉬/鋁/鈦(Mo/Al/Ti)等金屬疊層。當(dāng)然，本實施例并不限定圖案化導(dǎo)電層C必須是由三層金屬的疊層所構(gòu)成。舉例而言，圖案化導(dǎo)電層C可以是鈦/鋁/鉬/鉻 (Ti/Al/Mo/Cr)。請參照圖2C，接著形成絕緣層GI，以覆蓋第一底電極BGl，并絕緣層GI上依序形成半導(dǎo)體層(未繪示)與第二介電層(未繪示)，之后，圖案化半導(dǎo)體層與第二介電層，以形成通道層CH與光敏感層PS以及覆蓋于通道層CH與光敏感層PS上的圖案化介電層DI2，其中通道層CH與光敏感層PS的材料可為相同，通道層CH位于第一底電極BGl上方，而光敏感層PS位于第二底電極BG2上方。在本實施例中，絕緣層GI的材料包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或其他適當(dāng)?shù)慕殡姴牧稀Ｅe例而言，絕緣層GI可由單層介電材料所構(gòu)成，或者由多層彼此堆疊的介電材料所構(gòu)成，如氮化硅/氧化硅(SiNx/SiOx)的疊層。除此的外，絕緣層GI的材料例如是有機(jī)介電材料(organic dielectric layer)或是有機(jī)-無機(jī)復(fù)合型介電層(organic-inorganic hybriddielectric layer) 0接著請參照圖2D，圖案化前述的絕緣層GI、第一介電層DIl以及圖案化介電層 DI2，以將像素電極PE的部分區(qū)域暴露，并于圖案化介電層DI2中形成第一接觸開口 Vl與第二接觸開口 V2，其中第一接觸開口 Vl暴露通道層CH的部分區(qū)域，而第二接觸開口 V2則暴露光敏感層PS的部分區(qū)域。請參照圖2E，同時形成第一電極Si、第二電極D1、第三電極S2與第四電極D2，其中第一電極Sl以及第二電極Dl與通道層CH接觸，而第三電極S2以及第四電極D2與光敏感層PS接觸。詳言之，第一電極Sl以及第二電極Dl分別通過第一接觸開口 Vl與通道層 CH接觸，而第三電極S2以及第四電極D2則分別通過第二接觸開口 V2與光敏感層PS接觸。 值得注意的是，在制作第一電極Si、第二電極D1、第三電極S2與第四電極D2的同時，本實施例可選擇性地于電容下電極El上方形成電容上電極E2。此外，在制作第一電極Sl、第二電極Dl、第三電極S2與第四電極D2的同時，本實施例還可選擇性地于第一底電極BGl上方的圖案化介電層DI2形成第一頂電極TGl，以使通道層CH位于第一底電極BGl與第一頂電極TGl之間。值得注意的是，在制作第一電極Si、第二電極D1、第三電極S2與第四電極D2之前，可以同時于第一電極Si、第二電極D1、第三電極S2與第四電極D2下方制作歐姆接觸層 OC。在制作完第一電極Si、第二電極D1、第三電極S2與第四電極D2之后，薄膜晶體管 TFT以及光電元件PT便初步制作完成。請參照圖2F，形成保護(hù)層PV，以覆蓋第一電極Si、第二電極D1、第三電極S2、第四電極D2與圖案化介電層DI2，其中保護(hù)層PV暴露出像素電極PE的部分區(qū)域。在本實施例中，保護(hù)層PV的材料包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或其他適當(dāng)?shù)慕殡姴牧?。舉例而言， 保護(hù)層PV可由單層介電材料所構(gòu)成，或者由多層彼此堆疊的介電材料所構(gòu)成，如氮化硅/ 氧化硅(SiNx/SiOx)的疊層。除此的外，保護(hù)層PV的材料例如是有機(jī)介電材料(organic dielectric layer)或是有機(jī)—無機(jī)復(fù)合型介電層(organic-inorganic hybriddi electric layer)。接著請參照圖2G，于像素電極PE上形成顯示介質(zhì)DM，并于顯示介質(zhì)DM上形成頂電極TE，其中頂電極TE系延伸至光敏感層PS上方，以做為光電元件PT的第二頂電極TG2。 在本實施例中，頂電極TE的材料包括透明導(dǎo)電氧化物。詳言之，頂電極TE的材料例如為銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)等。值得注意的是，顯示介質(zhì)DM例如為有機(jī)電激發(fā)光層。然而，本發(fā)明并不限定顯示介質(zhì)DM的材料，其他可用于顯示的自發(fā)光材料或光閥材料(Iightvalve)亦可應(yīng)用于本發(fā)明。由于本實施例的光電元件PT與第一實施例的光電元件100具有類似的結(jié)構(gòu)， 故本實施例的光電元件PT同樣具有十分良好的感測靈敏度、不易發(fā)生臨界電壓飄移(Vth shift)與崩潰現(xiàn)象。
由圖2G可知，本實施例的顯示單元200適于配置在基板SUB上，且顯示單元200 包括像素P、頂電極TE、顯示介質(zhì)DM以及光電元件PT，其中像素P包括至少一薄膜晶體管 TFT以及一像素電極PE，薄膜晶體管TFT包括前述的通道層CH、第一底電極BG1、第一電極 Sl與第二電極D1，且像素電極PE與第二電極Dl電性連接。此外，光電元件PT包括前述的光敏感層PS、第二底電極BG2、第三電極S2與第四電極D2，其中第二底電極BG2、頂電極TE 與像素電極PE的材料可同為透明導(dǎo)電材料，且頂電極TE延伸至光敏感層PS上方。值得注意的是，本實施例的像素P具有雙面發(fā)光的功能，且光電元件PT具有雙面感測的功能。圖3為本發(fā)明第二實施例的另一種顯示單元的剖面示意圖。本實施例的顯示單元 200a與前述的顯示單元200類似，惟二者主要差異之處在于顯示單元200a中的光電元件 PT進(jìn)一步包括位于光敏感層PS上方的不透明頂電極TG，且不透明頂電極TG位于第三電極 S2與第四電極D2之間。值得注意的是，不透明頂電極TG可以與第一電極Si、第二電極D1、 第三電極S2以及第四電極D2—并制作，因此，不透明頂電極TG、第一電極Si、第二電極D1、 第三電極S2以及第四電極D2的材料會相同。承上述，本實施例的像素P具有雙面發(fā)光的功能，而光電元件PT僅具有單面感測的功能。第三實施例圖4A至圖4G為本發(fā)明第三實施例的顯示單元的制造流程示意圖。請參照圖4A 至圖4G，本實施例的顯示單元200b (繪示于圖4G)的制造方法與第二實施例中所披露者類似，主要差異在于第二底電極BG2的形成方法，如圖4A至圖4B所示。以下將搭配圖4A與圖4B，針對主要差異之處進(jìn)行描述。圖4C至圖4G中的工藝步驟與圖2C至圖2G中的工藝步驟類似，故于此不再重述。首先請參照圖4A，首先于基板SUB上形成透明導(dǎo)電層TC，此透明導(dǎo)電層TC包括像素電極PE。在本實施例中，透明導(dǎo)電層TC的材料包括透明導(dǎo)電氧化物。詳言之，透明導(dǎo)電層TC的材料例如為銦錫氧化物(ΙΤ0)、銦鋅氧化物(IZO)等。在其他實施例中，在形成透明導(dǎo)電層TC之前，可先于基板SUB上形成緩沖層B，此緩沖層B的材料包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或其他適當(dāng)?shù)慕殡姴牧?。在本實施例中，緩沖層B可由單層介電材料所構(gòu)成， 或者由多層彼此堆疊的介電材料所構(gòu)成，如氮化硅/氧化硅(SiNx/SiOx)的疊層。除此的外，緩沖層B的材料例如是有機(jī)介電材料(organic dielectric layer)或是有機(jī)-無機(jī)復(fù)合型介電層(organic-inorganic hybrid dielectric layer)。接著請參照圖4B，于基板SUB上形成第一介電層DI1，以覆蓋透明導(dǎo)電層TC。在本實施例中，第一介電層DIl的材料包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或其他適當(dāng)?shù)慕殡姴牧?。舉例而言，第一介電層DIl可由單層介電材料所構(gòu)成，或者由多層彼此堆疊的介電材料所構(gòu)成，如氮化硅/氧化硅(SiNx/SiOx)的疊層。除此之外，第一介電層DIl的材料例如是有機(jī)介電材料(organic dielectric layer)或是有機(jī)-無機(jī)復(fù)合型介電層 (organic-inorganic hybriddielectric layer)0在形成第一介電層DIl之后，于第一介電層DIl上形成圖案化導(dǎo)電層C，此圖案化導(dǎo)電層C包括一個或多個第一底電極BGl以及一個或多個第二底電極BG2，本實施例以2個第一底電極BGl以及1個第二底電極BG2為例進(jìn)行說明。在本實施例中，圖案化導(dǎo)電層C可進(jìn)一步包括電容下電極E1。一般來說，圖案化導(dǎo)電層C的材料包括金屬，其中可為單層金屬或為多層的金屬疊層。舉例而言，圖案化導(dǎo)電層C的材料例如為三層金屬的疊層，諸如鈦/鋁/鈦(Ti/Al/Ti)、鉬/鋁/鉬(Mo/Al/Mo)、 鉻/鋁/鉻(Cr/Al/Cr)、鉬/鋁/鈦(Mo/Al/Ti)等金屬疊層。當(dāng)然，本實施例并不限定圖案化導(dǎo)電層C必須是由三層金屬的疊層所構(gòu)成。舉例而言，圖案化導(dǎo)電層C可以是鈦/鋁 /銷/鉻(Ti/Al/Mo/Cr)。從圖4B可清楚得知，由于第二底電極BG2為不透明(opaque)底電極，因此本實施例的光電元件PT僅具有單面感測的功能。圖5為本發(fā)明第三實施例的另一種顯示單元的剖面示意圖。本實施例的顯示單元 200c與圖2G中的顯示單元200類似，惟二者主要差異之處在于顯示單元200c中的頂電極TE為不透明頂電極。很明顯地，顯示單元200c中的光電元件PT同樣僅具有單面感測的功能。第四實施例圖6為本發(fā)明第四實施例的顯示單元的剖面示意圖。請參照圖6，本實施例的顯示單元200d與圖5的顯示單元200c類似，惟二者主要差異之處在于顯示單元200d中的光電元件PT進(jìn)一步包括位于光敏感層PS上方的不透明頂電極TG，且不透明頂電極TG位于第三電極S2與第四電極D2之間。在本實施例中，不透明頂電極TG可以與第一電極Sl、第二電極D1、第三電極S2以及第四電極D2—并制作，因此，不透明頂電極TG、第一電極Si、第二電極D1、第三電極S2以及第四電極D2的材料會相同。綜上所述，上述多個實施例中的光電元件可以與現(xiàn)有顯示面板整合，以應(yīng)用于觸控或圖像掃描，且光電元件在制作上亦可以與現(xiàn)有顯示面板的工藝相容。此外，本發(fā)明的光電元件具備優(yōu)越的元件特性。第五實施例前述第一實施例至第四實施例已針對單面感測型光電元件(包含頂面感測型光電元件與底面感測型光電元件)以及雙面感測型光電元件PT進(jìn)行詳細(xì)的描述，本實施例將說明不同型態(tài)的光電元件PT在雙面感測觸控顯示面板中的應(yīng)用。圖7為本發(fā)明第五實施例的雙面感測觸控顯示面板的示意圖。請參照圖7，本實施例的雙面感測觸控顯示面板300具備雙面感測的功能，使用者在雙面感測觸控顯示面板 300的二主要表面上皆可通過觸控方式輸入指令。雙面感測觸控顯示面板300包括基板 310、多條與柵極驅(qū)動芯片(gate driver)連接的掃描線320、多條與源極驅(qū)動芯片(source driver)連接的數(shù)據(jù)線330、多個像素340以及多個呈陣列排列的雙面感測型光電元件350。 掃描線320、數(shù)據(jù)線330以及雙面感測型光電元件350皆配置基板310上，且數(shù)據(jù)線330與掃描線320交錯以于基板310上定義出多個像素區(qū)域。此外，像素340配置于像素區(qū)域內(nèi)， 各像素340分別與對應(yīng)的掃描線320以及對應(yīng)的數(shù)據(jù)線330電性連接?；旧希p面感測型光電元件350的設(shè)置已使得雙面感測觸控顯示面板300具備了雙面感測的功能，但在本實施例中，設(shè)計者可以選擇性地在基板310上設(shè)置多個呈陣列排列的頂面感測型光電元件 360及/或多個呈陣列排列的底面感測型光電元件370。詳言之，雙面感測觸控顯示面板 300可同時具有雙面感測型光電元件350與頂面感測型光電元件360，或者，雙面感測觸控顯示面板300亦可同時具有雙面感測型光電元件350與底面感測型光電元件370。當(dāng)然， 雙面感測觸控顯示面板300可同時具有雙面感測型光電元件350、頂面感測型光電元件360 以及底面感測型光電元件370。
在本實施例中，雙面感測觸控顯示面板300可以不具有雙面感測型光電元件350， 而僅同時具有頂面感測型光電元件360以及底面感測型光電元件370。承上述，不論是何種型態(tài)的光電元件(350、360、370)，其可通過信號讀出導(dǎo)線 (read-out lines)將其所感測的信號傳送到感測芯片(read-out IC)，以利感測信號的判讀。此外，光電元件350、360、370的排列方式以及所需的數(shù)量可視設(shè)計需求而做適度的更動。
權(quán)利要求
1.一種光電元件，包括透明底電極；光敏感層，位于該透明底電極上方；第一電極與第二電極，配置于該光敏感層上；以及透明頂電極，位于該光敏感層上方。
2.如權(quán)利要求1所述的光電元件，其中該透明底電極的材料包括透明導(dǎo)電氧化物。
3.如權(quán)利要求1所述的光電元件，其中該光敏感層的材料包括非晶硅。
4.如權(quán)利要求1所述的光電元件，還包括圖案化介電層，覆蓋該光敏感層，其中該圖案化介電層具有二接觸開口，而該二接觸開口分別暴露該光敏感層的部分區(qū)域，且該第一電極與該第二電極配置于該圖案化介電層的部分區(qū)域以及該二接觸開口所暴露的該光敏感層上。
5.如權(quán)利要求4所述的光電元件，其中該圖案化介電層的材料包括氮化硅、氧化硅、氮化硅/氧化硅的疊層、有機(jī)介電材料或是有機(jī)-無機(jī)復(fù)合型介電層。
6.如權(quán)利要求1所述的光電元件，其中該第一電極與該第二電極的材料包括金屬。
7.如權(quán)利要求1所述的光電元件，其中該透明頂電極的材料包括透明導(dǎo)電氧化物。
8.如權(quán)利要求1所述的光電元件，還包括一絕緣層，覆蓋該透明底電極，其中該光敏感層配置于該絕緣層上。
9.如權(quán)利要求8所述的光電元件，其中該絕緣層的材料包括氮化硅、氧化硅、氮化硅/ 氧化硅的疊層、有機(jī)介電材料或是有機(jī)-無機(jī)復(fù)合型介電層。
10.如權(quán)利要求1所述的光電元件，還包括保護(hù)層，覆蓋該第一電極、該第二電極與該圖案化介電層，其中該透明頂電極配置于該保護(hù)層上。
11.如權(quán)利要求10所述的光電元件，其中該保護(hù)層的材料包括氮化硅、氧化硅、氮化硅 /氧化硅的疊層、有機(jī)介電材料或是有機(jī)-無機(jī)復(fù)合型介電層。
12.如權(quán)利要求1所述的光電元件，還包括二歐姆接觸層，分別配置于該第一電極與該光敏感層之間以及該第二電極與該光敏感層之間。
13.一種顯示單元，包括像素，包括至少一薄膜晶體管以及一像素電極，該薄膜晶體管包括通道層、第一底電極、第一電極與第二電極，其中該第一底電極位于該通道層下方，且該像素電極與該第二電極電性連接；頂電極，位于該像素電極上方；顯示介質(zhì)，位于該像素電極與該頂電極之間；以及光電元件，配置于該基板上，該光電元件包括光敏感層、第二底電極、第三電極與第四電極，其中該第二底電極位于該光敏感層的下方，且該頂電極延伸至該光敏感層上方。
14.如權(quán)利要求13項中所述的顯示單元，其中該像素電極為透明像素電極，該頂電極為透明頂電極，且該第二底電極為透明底電極。
15.如權(quán)利要求14項中所述的顯示單元，其中該光電元件還包括位于該光敏感層上方的不透明頂電極，且該不透明頂電極位于該第三電極與該第四電極之間。
16.如權(quán)利要求15項中所述的顯示單元，其中該不透明頂電極、該第一電極、該第二電極、該第三電極與該第四電極的材料相同。
17.如權(quán)利要求13項中所述的顯示單元，其中該像素電極為透明像素電極，該頂電極為透明頂電極，且該第二底電極為不透明底電極。
18.如權(quán)利要求13項中所述的顯示單元，其中該像素電極為透明像素電極，該頂電極為不透明頂電極，且該第二底電極為透明底電極。
19.如權(quán)利要求18項中所述的顯示單元，其中該光電元件還包括位于該光敏感層上方的不透明頂電極，且該不透明頂電極位于該第三電極與該第四電極之間。
20.如權(quán)利要求19項中所述的顯示單元，其中該不透明頂電極、該第一電極、該第二電極、該第三電極與該第四電極的材料相同。
21.如權(quán)利要求13項中所述的顯示單元，其中該顯示介質(zhì)包括有機(jī)電激發(fā)光層。
22.如權(quán)利要求13項中所述的顯示單元，其中該通道層的材料與該光敏感層的材料相同。
23.如權(quán)利要求13項中所述的顯示單元，其中該第一電極、該第二電極、該第三電極與該第四電極的材料相同。
24.如權(quán)利要求13項中所述的顯示單元，其中該薄膜晶體管還包括圖案化介電層，其中該圖案化介電層具有多個第一接觸開口，而該多個第一接觸開口暴露該通道層的部分區(qū)域，且該第一電極與該第二電極通過該多個第一接觸開口與該通道層接觸。
25.如權(quán)利要求13項中所述的顯示單元，其中該光電元件還包括圖案化介電層，其中該圖案化介電層具有多個第二接觸開口，而該多個第二接觸開口暴露該光敏感層的部分區(qū)域，且該第三電極與該第四電極通過該多個第二接觸開口與該光敏感層接觸。
26.如權(quán)利要求13項中所述的顯示單元，還包括保護(hù)層，其中該保護(hù)層覆蓋該第一電極、該第二電極、該第三電極與該第四電極，且該保護(hù)層暴露出該像素電極的部分區(qū)域。
27.如權(quán)利要求13項中所述的顯示單元，該第二底電極的材料與該像素電極的材料相同。
28.如權(quán)利要求13項中所述的顯示單元，該第二底電極的材料與該第一底電極的材料相同。
29.—種顯示單元的制造方法，包括形成像素電極、至少一第一底電極以及一第二底電極，其中該第二底電極系與該第一底電極同時形成，或者該第二底電極系與該像素電極同時形成；形成絕緣層，以覆蓋該第一底電極、該第二底電極以及該像素電極的部分區(qū)域； 于該絕緣層上同時形成通道層與光敏感層，其中該通道層位于該第一底電極上方，而該光敏感層位于該第二底電極上方；同時形成第一電極、第二電極、第三電極與第四電極，其中該第一電極以及該第二電極與該通道層接觸，而該第三電極以及該第四電極與該光敏感層接觸； 于該像素電極上形成顯示介質(zhì)；以及于該顯示介質(zhì)上形成頂電極，其中該頂電極延伸至該光敏感層上方。
30.如權(quán)利要求四所述的顯示單元的制造方法，其中當(dāng)該第二底電極系與該像素電極同時形成時，該像素電極、該第一底電極與該第二底電極的形成方法包括于該基板上形成透明導(dǎo)電層，該透明導(dǎo)電層包括該第二底電極與該像素電極； 于該基板上形成第一介電層，以覆蓋該透明導(dǎo)電層；以及于該第介電層上形成圖案化導(dǎo)電層，該圖案化導(dǎo)電層包括該第一底電極。
31.如權(quán)利要求四所述的顯示單元的制造方法，其中該通道層、該光敏感層、該第一電極、該第二電極、該第三電極與該第四電極的形成方法包括于該絕緣層上依序形成半導(dǎo)體層與第二介電層；圖案化該半導(dǎo)體層與該第二介電層，以形成該通道層與該光敏感層以及覆蓋于該通道層與該光敏感層上的圖案化介電層；以及圖案化該絕緣層、該第一介電層以及該圖案化介電層，以將該像素電極的部分區(qū)域暴露，并于該圖案化介電層中形成多個第一接觸開口與多個第二接觸開口，其中該多個第一接觸開口暴露該通道層的部分區(qū)域，而該多個第二接觸開口暴露該光敏感層的部分區(qū)域。
32.如權(quán)利要求四所述的顯示單元的制造方法，其中當(dāng)該第二底電極系與該第一底電極同時形成時，該像素電極、該第一底電極與該第二底電極的形成方法包括于該基板上形成透明導(dǎo)電層，該透明導(dǎo)電層包括該像素電極； 于該基板上形成第一介電層，以覆蓋該透明導(dǎo)電層； 圖案化該第一介電層與該絕緣層，以將該像素電極的部分區(qū)域暴露；以及于該第一介電層上形成圖案化導(dǎo)電層，該圖案化導(dǎo)電層包括該第一底電極與該第二底電極。
33.如權(quán)利要求32所述的顯示單元的制造方法，其中該通道層、該光敏感層、該第一電極、該第二電極、該第三電極與該第四電極的形成方法包括于該絕緣層上依序形成半導(dǎo)體層與第二介電層；圖案化該半導(dǎo)體層與該第二介電層，以形成該通道層與該光敏感層以及覆蓋于該通道層與該光敏感層上的圖案化介電層；以及圖案化該絕緣層、該第一介電層以及該圖案化介電層，以將該像素電極的部分區(qū)域暴露，并于該圖案化介電層中形成多個第一接觸開口與多個第二接觸開口，其中該多個第一接觸開口暴露該通道層的部分區(qū)域，而該多個第二接觸開口暴露該光敏感層的部分區(qū)域。
34.如權(quán)利要求四所述的顯示單元的制造方法，在形成該顯示介質(zhì)之后以及形成該顯示介質(zhì)之前還包括形成保護(hù)層，以覆蓋該第一電極、該第二電極、該第三電極、該第四電極與該圖案化介電層，其中該保護(hù)層暴露出該像素電極的部分區(qū)域。
35.一種雙面感測觸控顯示面板，包括 基板；多條掃描線，配置該基板上；多條數(shù)據(jù)線，配置該基板上并與該多條掃描線交錯，該多條掃描線與該多條數(shù)據(jù)線于該基板上定義出多個像素區(qū)域；多個像素，配置于該多個像素區(qū)域內(nèi)，各該像素分別與對應(yīng)的掃描線以及對應(yīng)的數(shù)據(jù)線電性連接；以及多個呈陣列排列的雙面感測型光電元件，配置于基板上。
36.如權(quán)利要求35所述的雙面感測觸控顯示面板，還包括多個呈陣列排列的頂面感測型光電元件，配置于基板上。
37.如權(quán)利要求36所述的雙面感測觸控顯示面板，還包括多個呈陣列排列的底面感測型光電元件，配置于基板上。
38.如權(quán)利要求35所述的雙面感測觸控顯示面板，還包括多個呈陣列排列的底面感測型光電元件，配置于基板上。
39.一種雙面感測觸控顯示面板，包括 基板；多條掃描線，配置該基板上；多條數(shù)據(jù)線，配置該基板上并與該多條掃描線交錯，該多條掃描線與該多條數(shù)據(jù)線于該基板上定義出多個像素區(qū)域；多個像素，配置于該多個像素區(qū)域內(nèi)，各該像素分別與對應(yīng)的掃描線以及對應(yīng)的數(shù)據(jù)線電性連接；多個呈陣列排列的頂面感測型光電元件，配置于基板上；以及多個呈陣列排列的底面感測型光電元件，配置于基板上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光電元件、顯示單元及其制造方法以及顯示面板。該光電元件包括透明底電極、光敏感層、第一電極、第二電極以及透明頂電極。光敏感層位于透明底電極上方，第一電極與第二電極配置于光敏感層上。透明頂電極位于光敏感層上方。
文檔編號G06F3/041GK102447001SQ20101061422
公開日2012年5月9日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月7日
發(fā)明者陳穎德 申請人:財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院