TWI852671B - 不可見光感測裝置 - Google Patents
不可見光感測裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI852671B TWI852671B TW112125570A TW112125570A TWI852671B TW I852671 B TWI852671 B TW I852671B TW 112125570 A TW112125570 A TW 112125570A TW 112125570 A TW112125570 A TW 112125570A TW I852671 B TWI852671 B TW I852671B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- sensing
- sensing pixel
- pixel row
- pixels
- scanning line
- Prior art date
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 66
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- -1 region Substances 0.000 description 3
- 239000004812 Fluorinated ethylene propylene Substances 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 229920001774 Perfluoroether Polymers 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 101100012902 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) FIG2 gene Proteins 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M caesium iodide Chemical compound [I-].[Cs+] XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 229920009441 perflouroethylene propylene Polymers 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 2
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 2
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229920007925 Ethylene chlorotrifluoroethylene (ECTFE) Polymers 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101001121408 Homo sapiens L-amino-acid oxidase Proteins 0.000 description 1
- 102100026388 L-amino-acid oxidase Human genes 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010339 medical test Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/811—Interconnections
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
- H10F39/189—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/802—Geometry or disposition of elements in pixels, e.g. address-lines or gate electrodes
- H10F39/8023—Disposition of the elements in pixels, e.g. smaller elements in the centre of the imager compared to larger elements at the periphery
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/803—Pixels having integrated switching, control, storage or amplification elements
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
一種不可見光感測裝置包括多條掃描線、多條讀取線及多個感測畫素。多個感測畫素排成多個感測畫素行與多個感測畫素列。第m個感測畫素列的多個感測畫素的多個開關元件的多個控制端電性連接分別至第k條掃描線及第(k+1)條掃描線。第n個感測畫素行的多個感測畫素的多個開關元件的多個第一端及第(n+1)個感測畫素行的多個感測畫素的多個開關元件的多個第一端電性連接至同一條讀取線。
Description
本發明是有關於一種感測裝置,且特別是有關於一種不可見光感測裝置。
光感測器的應用非常廣泛。較常見的有數位相機或攝影機所使用的影像感測器,例如互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,CMOS)影像感測器或電荷耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)。除此之外,用於安檢、工業檢測或醫療診察的非可見光(例如X射線)感測器,因其高附加價值而成為相關製造商的重點開發項目。
一般來說,用於醫療檢測或手術用的X射線感測器須具備較高的感測頻率才能讓醫療人員從中取得病患體內的即時狀態,來增加檢測的準確率和手術的成功率。因此,這類感測器大都使用具有高電子遷移率(high electron mobility)的薄膜電晶體來作為開關元件。光感測器的感測畫素包括感光元件、電性連接至感光元件的開關元件及電性連接至開關元件的讀取線,其中讀取線是用以傳輸來自於感光元件的電訊號。當感測畫素的數量越多時,光感
測器也需配置更多的讀取線。當讀取線的數量多時,所需的驅動晶片的數量也越多。然而,驅動晶片的售價高,所使用之驅動晶片的數量越多,越不利於光感測器的成本降低。
本發明提供一種不可見光感測裝置,成本低。
本發明的不可見光感測裝置包括多條掃描線、多條讀取線及多個感測畫素。多條掃描線在第一方向上延伸。多條讀取線在第二方向上延伸。第一方向與第二方向交錯。多個感測畫素電性連接至多條掃描線及多條讀取線。每一感測畫素包括開關元件、電性連接至開關元件的第一電極、設置於第一電極之對向的第二電極、設置於第一電極與第二電極之間的光電轉換圖案和重疊於光電轉換圖案的波長轉換層。多個感測畫素沿第一方向及第二方向排成多個感測畫素行與多個感測畫素列。同一感測畫素列的多個感測畫素在第一方向上排列。同一感測畫素行的多個感測畫素在第二方向上排列。多個感測畫素行包括在第一方向上依序排列的第n個感測畫素行及第(n+1)個感測畫素行。多個感測畫素列包括第m個感測畫素列。多條掃描線包括在第二方向上依序排列的第k條掃描線及第(k+1)條掃描線。n、m及k為正整數。第m個感測畫素列的多個感測畫素的多個開關元件的多個控制端電性連接分別至第k條掃描線及第(k+1)條掃描線。第n個感測畫素行的多個感測畫素的多個開關元件的多個第一端及第(n+1)個感測畫素行的多個
感測畫素的多個開關元件的多個第一端電性連接至同一條讀取線。
10、10A、10B:不可見光感測裝置
110:基板
120:緩衝層
130:半導體圖案
140:閘絕緣層
150:控制端
160:層間絕緣層
172:第一端
174:第二端
180、220、240、260:絕緣層
180a、220a、230a、230b、240a、240b、:開口
190:第一電極
200:光電轉換層
210:第二電極
230、270:平坦層
250:導電層
280:波長轉換層
290:阻水阻氣層
C、Cn、Cn+1、Cn+2:感測畫素行
CL:共用線
d1:第一方向
d2:第二方向
GL、GLk、GLk+1、GLk+2、GLk+3:掃描線
PX、PXA、PXB、PXC、PXD、PXE、PXF:感測畫素
PD:感光元件
RL、RLi、RLi+1:讀取線
R、Rm、Rm+1:感測畫素列
SCL、SRLi-A、SRLi+1-C、SRLi-B、SRLi-D、SRLi-F、SGLk、SGLk+1、SGLk+2:訊號
T:開關元件
t1:第一時間區間
t2:第二時間區間
t3:第三時間區間
I-I’:剖線
圖1為本發明一實施例之不可見光感測裝置的俯視示意圖。
圖2本發明一實施例之不可見光感測裝置的局部放大示意圖。
圖3本發明一實施例之不可見光感測裝置的剖面示意圖。
圖4示出本發明一實施例之共用線的訊號、第i條讀取線自第一感測畫素讀出的訊號、第(i+1)條讀取線自第一感測畫素讀出的訊號、第i條讀取線自第二感測畫素讀出的訊號、第i條讀取線RLi自第三感測畫素讀出的訊號及第(i+1)條讀取線自第三感測畫素讀出的訊號、第k條掃描線的訊號、第(k+1)條掃描線的訊號及第(k+2)條掃描線的訊號。
圖5為本發明另一實施例的不可見光感測裝置的俯視示意圖。
圖6為本發明再一實施例的不可見光感測裝置的局部的俯視示意圖。
本文使用的「約」、「近似」、「本質上」、或「實質上」包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差
範圍內的平均值,考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量(即,測量系統的限制)。例如,「約」可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內,或例如±30%、±20%、±15%、±10%、±5%內。再者,本文使用的「約」、「近似」、「本質上」、或「實質上」可依量測性質、切割性質或其它性質,來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差,而可不用一個標準偏差適用全部性質。
在附圖中,為了清楚起見,放大了層、膜、面板、區域等的厚度。應當理解,當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件「上」或「連接到」另一元件時,其可以直接在另一元件上或與另一元件連接,或者中間元件可以也存在。相反,當元件被稱為「直接在另一元件上」或「直接連接到」另一元件時,不存在中間元件。如本文所使用的,「連接」可以指物理及/或電性連接。再者,「電性連接」可為二元件間存在其它元件。
現將詳細地參考本發明的示範性實施方式,示範性實施方式的實例說明於所附圖式中。只要有可能,相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。
圖1為本發明一實施例之不可見光感測裝置的俯視示意圖。圖2本發明一實施例之不可見光感測裝置的局部放大示意圖。圖3本發明一實施例之不可見光感測裝置的剖面示意圖。圖3對應圖2的剖線I-I’。圖1及圖2省略圖3的波長轉換層280。
請參照圖1、圖2及圖3,不可見光感測裝置10包括基板110和設置於基板110上的多個感測畫素PX。每一感測畫素PX
包括開關元件T、電性連接至開關元件T的感光元件PD和重疊於感光元件PD的波長轉換層280。
開關元件T可包括薄膜電晶體。舉例而言,在本實施例中,形成開關元件T的方法可包括以下步驟:在基板110上依序形成緩衝層120、半導體圖案130、閘絕緣層140、控制端150、層間絕緣層160、第一端172與第二端174,其中第一端172和第二端174貫穿層間絕緣層160與閘絕緣層140,以分別電性連接至半導體圖案130的不同兩區。在本實施例中,開關元件T的控制端150可選擇性地配置於半導體圖案130的上方,以形成頂部閘極型薄膜電晶體(top-gate TFT)。然而,本發明不以此為限,根據其他的實施例,開關元件T的控制端150也可配置於半導體圖案130的下方,以形成底部閘極型薄膜電晶體(bottom-gate TFT)。在本實施例中,半導體圖案130的材料例如是銦鎵鋅氧化物(IGZO)。然而,本發明不以此為限,根據其他的實施例,也可選用其他材料製作半導體圖案130。
除了開關元件T和感光元件PD外,感測畫素PX還包括設置於感光元件PD之收光側的波長轉換層280。波長轉換層280能將入射的不可見光轉換成可見光,而感光元件PD適於接收所述可見光並產生相應的電訊號。舉例而言,在本實施例中,不可見光感測裝置10可做為醫療用的X射線(x-ray)感測面板,感測畫素PX之波長轉換層280的材料例如是碘化銫(Cesium Iodide,CsI),其可將人射的X射線轉換為綠光,而感光元件PD適於接收所述
綠光並產生相對應的電訊號,但本發明不以此為限。
在本實施例中,形成感光元件PD的方法可包括以下步驟:在開關元件T上依序形成絕緣層180、第一電極190、光電轉換層200和第二電極210。舉例而言,在本實施例中,絕緣層180的材料可選自無機材料(例如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、其它合適的材料或上述至少二種材料的堆疊層)、有機材料或上述之組合;第一電極190的材料可包括金屬、合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、或其他具有高反射率的導電材料;第二電極210的材料可包括透明導電材料,例如:銦錫氧化物(ITO);但本發明不以此為限。
在本實施例中,光電轉換層200例如是由P型摻雜層、本質層及N型摻雜層堆疊形成的PIN接面結構。然而,本發明不限於此,在其他實施例中,光電轉換層200也可以是由P型摻雜層及N型摻雜層堆疊形成的PN接面結構,或者是,由PN接面結構與PIN接面結構重複排列的串疊結構。
在本實施例中,不可見光感測裝置10更包括絕緣層220、平坦層230、絕緣層240、導電層250、絕緣層260及平坦層270。絕緣層220和平坦層230依序覆蓋感光元件PD與絕緣層180。絕緣層240、導電層250、絕緣層260及平坦層270依序設置於平坦層230上。在本實施例中,導電層250可包括讀取線RL和共用線CL。讀取線RL可透過絕緣層240的開口240a、平坦層230的開口230a、絕緣層220的開口220a及絕緣層180的開口180a電性
連接開關元件T的第一端172。共用線CL可透過絕緣層240的開口240b(標示於圖2)和平坦層230的開口230b電性連接至感光元件PD的第二電極210(標示於圖2)。共用線CL用以傳輸感光元件PD所需的偏壓訊號。讀取線RL用以傳輸感光元件PD接收光線後所產生的電訊號。
在本實施例中,絕緣層220、平坦層230、絕緣層240及絕緣層260的材料可選自無機材料(例如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、其它合適的材料或上述至少二種材料的堆疊層)、有機材料或上述之組合。在本實施例中,平坦層270的材料可選自聚乙烯=咯烷酮(poly(vinyl pyrrolidone),PVP)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate),PMMA)、乙烯四氟乙烯共聚物(ethylene-tetrafluoroethylene,ETFE)、氟化乙烯丙烯共聚物(fluorinated ethylene propylene,FEP)、聚偏二氟乙烯共聚物(poly(vinylidene fluoride),PVDF)、聚氟乙烯共聚物(polyvinyl fluoride,PVF)、乙烯-氯代三氟乙烯共聚物(ethylene chlorotrifluoroethylene,ECTFE)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)、過氟烷氧基化物(PFA,perfluoro(alkoxy alkane))或其他氟系材料,但本發明不以此為限。
在本實施例中,波長轉換層280可設置於平坦層270上。在本實施例中,不可見光感測裝置10更包括阻水阻氣層290,設置於波長轉換層280上。舉例而言,在本實施例中,阻水阻氣層290的材質可包括鋁,但本發明不以此為限。
請參照圖1,不可見光感測裝置10更包括多條掃描線GL及多條讀取線RL,多條掃描線GL在第一方向d1上延伸,多條讀取線RL在第二方向d2上延伸,其中第一方向d1與第二方向d2交錯。舉例而言,在本實施例中,第一方向d1與第二方向d2可相垂直,但本發明不以此為限。在本實施例中,不可見光感測裝置10更包括多條共用線CL。舉例而言,在本實施例中,多條共用線CL可在第二方向d2上延伸,多條共用線CL與多條讀取線RL大致上可平行,但本發明不以此為限。
請參照圖1、圖2及圖3,多個感測畫素PX電性連接至多條掃描線GL、多條讀取線RL及多條共用線CL。詳細而言,在本實施例中,每一感測畫素PX的開關元件T的控制端150電性連接至對應的一條掃描線GL,每一感測畫素PX的開關元件T的第一端172電性連接至對應的一條讀取線RL,且每一感測畫素PX的感光元件PD的第二電極210電性連接至對應的一條共用線CL。
請參照圖1,多個感測畫素PX沿第一方向d1及第二方向d2排成多個感測畫素行C與多個感測畫素列R,同一感測畫素列R的多個感測畫素PX在第一方向d1上排列,且同一感測畫素行C的多個感測畫素PX在第二方向d2上排列。多個感測畫素行C包括在第一方向d1上依序排列的第n個感測畫素行Cn、第(n+1)個感測畫素行Cn+1及第(n+2)個感測畫素行Cn+2。多個感測畫素列R包括在第二方向d2上依序排列的第m個感測畫素列Rm及第(m+1)個感測畫素列Rm+1。多條掃描線GL包括在第二方向d2上
依序排列的第k條掃描線GLk、第(k+1)條掃描線GLk+1、第(k+2)條掃描線GLk+2及第(k+3)條掃描線GLk+3。多條讀取線RL包括在第一方向d1上依序排列的第i條讀取線RLi及第(i+1)條讀取線RLi+1。n、m、k及i為正整數。
請參照圖1及圖2,值得注意的是,第m個感測畫素列Rm的多個感測畫素PX的多個開關元件T的多個控制端150電性連接分別至第k條掃描線GLk及第(k+1)條掃描線GLk+1,第n個感測畫素行Cn的多個感測畫素PX的多個開關元件T的多個第一端172及第(n+1)個感測畫素行Cn+1的多個感測畫素PX的多個開關元件T的多個第一端172電性連接至同一條讀取線RL(例如:第i條讀取線RLi)。也就是說,相鄰兩感測畫素行C是共用同一條讀取線RL。藉此,不可見光感測裝置10之讀取線RL的數量可減少,進而可減少與讀取線RL電性連接之驅動晶片(未繪示)的數量。由於所述驅動晶片(未繪示)的數量可減少(例如:減半),因此,不可見光感測裝置10的成本可大幅下降。
在本實施例中,第m個感測畫素列Rm的感測畫素PX包括多個第一感測畫素PXA、PXC及第二感測畫素PXB,第二感測畫素PXB設置於多個第一感測畫素PXA、PXC之間,多個第一感測畫素PXA、PXC的多個開關元件T的多個控制端150電性連接至第k條掃描線GLk,而第二感測畫素PXB的開關元件T的控制端150電性連接至第(k+1)條掃描線GLk+1。
在本實施例中,第(m+1)個感測畫素列Rm+1的多個感測畫
素PX的多個開關元件T的多個控制端150分別電性連接至第(k+2)條掃描線GLk+2及第(k+3)條掃描線GLk+3。詳細而言,在本實施例中,第(m+1)個感測畫素列Rm+1的多個感測畫素PX包括多個第三感測畫素PXD、PXF及第四感測畫素PXE,第四感測畫素PXE設置於多個第三感測畫素PXD、PXF之間,多個第三感測畫素PXD、PXF的多個開關元件T的多個控制端150電性連接至第(k+2)條掃描線GLk+2,且第四感測畫素PXE的開關元件T的控制端150電性連接至第(k+3)條掃描線GLk+3。
在本實施例中,於不可見光感測裝置10的俯視圖中,第k條掃描線GLk及第(k+1)條掃描線GLk+1分別位於第m個感測畫素列Rm的相對兩側,第(k+2)條掃描線GLk+2及第(k+3)條掃描線GLk+3分別位於第(m+1)個感測畫素列Rm+1的相對兩側,且第(k+1)條掃描線GLk+1及第(k+2)條掃描線GLk+2位於第m個感測畫素列Rm與第(m+1)個感測畫素列Rm+1之間。
在本實施例中,第一感測畫素PXA及第三感測畫素PXD同屬第n個感測畫素行Cn,第二感測畫素PXB及第四感測畫素PXE同屬於第(n+1)個感測畫素行Cn+1,第一感測畫素PXC及第三感測畫素PXF同屬於第(n+2)個感測畫素行Cn+2,第一感測畫素PXA、第三感測畫素PXD、第二感測畫素PXB及第四感測畫素PXE的多個開關元件T的多個第一端172皆電性連接至第i條讀取線RLi,且第一感測畫素PXC及第三感測畫素PXF的多個開關元件T的多個第一端172皆電性連接至第(i+1)條讀取線RLi+1。
圖4示出本發明一實施例之共用線CL的訊號SCL、第i條讀取線RLi自第一感測畫素PXA讀出的訊號SRLi-A、第(i+1)條讀取線RLi+1自第一感測畫素PXC讀出的訊號SRLi+1-C、第i條讀取線RLi自第二感測畫素PXB讀出的訊號SRLi-B、第i條讀取線RLi自第三感測畫素PXD讀出的訊號SRLi-D及第(i+1)條讀取線RLi+1自第三感測畫素PXF讀出的訊號SRLi-F、第k條掃描線GLk的訊號SGLk、第(k+1)條掃描線GLk+1的訊號SGLk+1及第(k+2)條掃描線GLk+2的訊號SGLk+2。
請參照圖1及圖4,在第一時間區間t1,第k條掃描線GLk的訊號SGLk+1具有一閘極開啟訊號,第i條讀取線RLi輸出來自於第m個感測畫素列Rm之第一感測畫素PXA的感測訊號SRLi-A,且第(i+1)條讀取線RLi+1輸出來自於第m個感測畫素列Rm之第一感測畫素PXC的感測訊號SRLi+1-C;在接續第一時間區間t1的第二時間區間t2,第k+1條掃描線GLk+1具有一閘極開啟訊號,第i條讀取線RLi輸出來自於第m個感測畫素列Rm之第二感測畫素PXB的感測訊號SRLi-B;在接續第二時間區間t2的第三時間區間t3,第(k+2)條掃描線GLk+2的訊號SGLk+2具有一閘極開啟訊號,第i條讀取線RLi輸出來自於第(m+1)個感測畫素列Rm+1之第三感測畫素PXD的感測訊號SRLi-D,且第(i+1)條讀取線RLi+1輸出來自於第(m+1)個感測畫素列Rm+1之第三感測畫素PXF的感測訊號SRLi+1-F…。以此類推,便可完成不可見光感測裝置10之所有感測畫素PX的讀取。
以下將列舉另一些實施例以詳細說明本揭露,其中相同的構件將標示相同的符號,並且省略相同技術內容的說明,省略部分請參考前述實施例,以下不再贅述。
圖5為本發明另一實施例的不可見光感測裝置的俯視示意圖。圖5的不可見光感測裝置10A與圖1的不可見光感測裝置10類似,兩者的差異在於:兩者的共用線CL與感測畫素PX的電性連接方式不同,且兩者的共用線CL的位置也不同。
請參照圖1及圖5,詳細而言,在圖1的實施例中,多個感測畫素行C是分別與電性連接至多條共用線CL;在圖5的實施例中,相鄰的兩感測畫素行C是電性連接至同一條共用線CL。舉例而言,在圖5的實施例中,第(n+1)個感測畫素行Cn+1的多個感測畫素PX的多個第二電極210及第(n+2)個感測畫素行Cn+2的多個感測畫素PX的多個第二電極210是電性連接至同一條共用線CL。
此外,在圖1的實施例中,於不可見光感測裝置10的俯視圖中,每一條共用線CL是設置於對應之一個感測畫素行C的多個感光元件PD上;在圖5的實施例中,於可見光感測裝置10A的俯視圖中,每條共用線CL是設置在相鄰的兩感測畫素行C之間。舉例而言,在圖5的實施例中,一條共用線CL位於第(n+1)個感測畫素行Cn+1及第(n+2)個感測畫素行Cn+2之間。
圖6為本發明再一實施例的不可見光感測裝置的局部的俯視示意圖。圖6的不可見光感測裝置10B與圖2的不可見光感
測裝置10類似,兩者的差異在於:圖6之開關元件T的形式與圖2之開關元件T的形式不同,且兩者之共用線CL遮蔽開關元件T的範圍也不同。
詳細而言,在圖2的實施例中,開關元件T的控制端150位於半導體圖案130上,即開關元件T為頂部閘極型薄膜電晶體(top-gate TFT),而共用線CL可不遮蔽整個半導體圖案130;在圖6的實施例中,開關元件T的控制端150位於半導體圖案130下,即開關元件T為底部閘極型薄膜電晶體(bottom-gate TFT),而共用線CL可遮蔽整個半導體圖案130。此外,在圖6的實施例中,半導體圖案130的材質例如是多晶矽。
10:不可見光感測裝置
190:第一電極
200:光電轉換層
210:第二電極
C、Cn、Cn+1、Cn+2:感測畫素行
CL:共用線
d1:第一方向
d2:第二方向
GL、GLk、GLk+1、GLk+2、GLk+3:掃描線
PX、PXA、PXB、PXC、PXD、PXE、PXF:感測畫素
PD:感光元件
RL、RLi、RLi+1:讀取線
R、Rm、Rm+1:感測畫素列
Claims (8)
- 一種不可見光感測裝置,包括: 多條掃描線,在一第一方向上延伸; 多條讀取線,在一第二方向上延伸,其中該第一方向與該第二方向交錯;以及 多個感測畫素,電性連接至該些掃描線及該些讀取線,其中每一該感測畫素包括一開關元件、電性連接至該開關元件的一第一電極、設置於該第一電極之對向的一第二電極、設置於該第一電極與該第二電極之間的一光電轉換圖案和重疊於該光電轉換圖案的一波長轉換層; 該些感測畫素沿該第一方向及該第二方向排成多個感測畫素行與多個感測畫素列,同一感測畫素列的多個感測畫素在該第一方向上排列,且同一感測畫素行的多個感測畫素在該第二方向上排列; 該些感測畫素行包括在該第一方向上依序排列的一第n個感測畫素行及一第(n+1)個感測畫素行,該些感測畫素列包括一第m個感測畫素列,該些掃描線包括在該第二方向上依序排列的一第k條掃描線及一第(k+1)條掃描線,其中n、m及k為正整數; 該第m個感測畫素列的該些感測畫素的多個開關元件的多個控制端電性連接分別至該第k條掃描線及該第(k+1)條掃描線,該第n個感測畫素行的該些感測畫素的多個開關元件的多個第一端及該第(n+1)個感測畫素行的該些感測畫素的多個開關元件的多個第一端電性連接至該些讀取線的同一條讀取線。
- 如請求項1所述的不可見光感測裝置,其中該些感測畫素行更包括一第(n+2)個感測畫素行,該第n個感測畫素行、該第(n+1)個感測畫素行及該第(n+2)個感測畫素行在該第一方向上依序排列,該不可見光感測裝置更包括: 一共用線,其中於該可見光感測裝置的俯視圖中,該共用線位於該第(n+1)個感測畫素行及該第(n+2)個感測畫素行之間。
- 如請求項2所述的不可見光感測裝置,其中該第(n+1)個感測畫素行的該些感測畫素的多個第二電極及該第(n+2)個感測畫素行的該些感測畫素的多個第二電極電性連接至該共用線。
- 如請求項1所述的不可見光感測裝置,其中該第m個感測畫素列的該些感測畫素包括多個第一感測畫素及一第二感測畫素,該第二感測畫素設置於該些第一感測畫素之間,該些第一感測畫素的多個開關元件的多個控制端電性連接至該第k條掃描線,且該第二感測畫素的該開關元件的一控制端電性連接至該第(k+1)條掃描線。
- 如請求項4所述的不可見光感測裝置,其中在一第一時間區間,該第k條掃描線具有一閘極開啟訊號,該同一條讀取線輸出來自於該第m個感測畫素列之一該第一感測畫素的一感測訊號;在接續該第一時間區間的一第二時間區間,該第k+1條掃描線具有一閘極開啟訊號,該同一條讀取線輸出來自於該第m個感測畫素列之一該第二感測畫素的一感測訊號。
- 如請求項1所述的不可見光感測裝置,其中該些感測畫素列更包括一第(m+1)個感測畫素列,該第m個感測畫素列及該第(m+1)個感測畫素列在該第二方向上依序排列;該些掃描線更包括一第(k+2)條掃描線及一第(k+3)條掃描線,該第k條掃描線、該第(k+1)條掃描線、該第(k+2)條掃描線及該第(k+3)條掃描線在該第二方向上依序排列;該第(m+1)個感測畫素列的該些感測畫素的多個開關元件的多個控制端分別電性連接至該第(k+2)條掃描線及該第(k+3)條掃描線。
- 如請求項6所述的不可見光感測裝置,其中在該可見光感測裝置的俯視圖中,該第k條掃描線及該第(k+1)條掃描線分別位於該第m個感測畫素列的相對兩側,該第(k+2)條掃描線及該第(k+3)條掃描線分別位於該第(m+1)個感測畫素列的相對兩側,且該第(k+1)條掃描線及該第(k+2)條掃描線位於該第m個感測畫素列與該第(m+1)個感測畫素列之間。
- 如請求項6所述的不可見光感測裝置,其中該第(m+1)個感測畫素列的該些感測畫素包括多個第三感測畫素及一第四感測畫素,該第四感測畫素設置於該些第三感測畫素之間,該些第三感測畫素的多個開關元件的多個控制端電性連接至該第(k+2)條掃描線,且該第四感測畫素的該開關元件的一控制端電性連接至該第(k+3)條掃描線。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW112125570A TWI852671B (zh) | 2023-07-07 | 2023-07-07 | 不可見光感測裝置 |
| CN202410032563.2A CN117832241A (zh) | 2023-07-07 | 2024-01-09 | 不可见光感测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW112125570A TWI852671B (zh) | 2023-07-07 | 2023-07-07 | 不可見光感測裝置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI852671B true TWI852671B (zh) | 2024-08-11 |
| TW202504121A TW202504121A (zh) | 2025-01-16 |
Family
ID=90504199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW112125570A TWI852671B (zh) | 2023-07-07 | 2023-07-07 | 不可見光感測裝置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117832241A (zh) |
| TW (1) | TWI852671B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110128428A1 (en) * | 2009-11-27 | 2011-06-02 | Sony Corporation | Sensor device, method of driving sensor element, display device with input function, electronic unit and radiation image pickup device |
| CN102141630A (zh) * | 2010-01-25 | 2011-08-03 | 富士胶片株式会社 | 放射线检测器 |
| CN102613982A (zh) * | 2011-01-26 | 2012-08-01 | 富士胶片株式会社 | 放射线图像摄影装置和放射线图像检测器 |
| TW202324717A (zh) * | 2021-11-30 | 2023-06-16 | 群創光電股份有限公司 | 電子裝置 |
-
2023
- 2023-07-07 TW TW112125570A patent/TWI852671B/zh active
-
2024
- 2024-01-09 CN CN202410032563.2A patent/CN117832241A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110128428A1 (en) * | 2009-11-27 | 2011-06-02 | Sony Corporation | Sensor device, method of driving sensor element, display device with input function, electronic unit and radiation image pickup device |
| TW201141210A (en) * | 2009-11-27 | 2011-11-16 | Sony Corp | Sensor device, method of driving sensor element, display device with input function, electronic unit and radiation image pickup device |
| CN102141630A (zh) * | 2010-01-25 | 2011-08-03 | 富士胶片株式会社 | 放射线检测器 |
| CN102613982A (zh) * | 2011-01-26 | 2012-08-01 | 富士胶片株式会社 | 放射线图像摄影装置和放射线图像检测器 |
| TW202324717A (zh) * | 2021-11-30 | 2023-06-16 | 群創光電股份有限公司 | 電子裝置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117832241A (zh) | 2024-04-05 |
| TW202504121A (zh) | 2025-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9806123B2 (en) | Image sensor and manufacturing method thereof | |
| US7545423B2 (en) | Image sensor having a passivation layer exposing at least a main pixel array region and methods of fabricating the same | |
| US7906827B2 (en) | Solid-state imaging device | |
| JP2021063822A (ja) | 半導体装置 | |
| US11334195B2 (en) | Optical detection apparatus | |
| KR102462912B1 (ko) | 수직 전송 게이트를 갖는 이미지 센서 | |
| CN106549027B (zh) | 包括垂直传输门的图像传感器及其制造方法 | |
| US9634174B2 (en) | Photoelectric conversion apparatus and electronic device | |
| US8952477B2 (en) | Photoelectric conversion element having a plurality of layered semiconductors and method for manufacturing same | |
| JP6531255B2 (ja) | 光検出素子及び固体撮像装置 | |
| US10347683B2 (en) | Photo detector device | |
| JP2007311803A (ja) | イメージセンサの製造方法およびそれにより製造されたイメージセンサ | |
| US10879302B2 (en) | Image sensors and electronic devices | |
| US20160049441A1 (en) | Flexible aps x-ray imager with motft pixel readout and a pin diode sensing element | |
| US20120305777A1 (en) | Radiation image pickup device and radiation image pickup display system including the same | |
| US8624344B2 (en) | Solid state imaging device and method for manufacturing the same | |
| TW201029167A (en) | Ultraviolet light filter layer in image sensors | |
| JP5338032B2 (ja) | 電気光学装置および電子機器 | |
| US10096633B2 (en) | Transistor and image sensor having the same | |
| US20050206766A1 (en) | Photoelectric conversion film-stacked type solid-state imaging device | |
| CN114765212B (zh) | 一种驱动背板及其制作方法、探测基板及探测装置 | |
| US20220140006A1 (en) | Image-sensor matrix-array device comprising thin-film transistors and organic photodiodes | |
| TWI852671B (zh) | 不可見光感測裝置 | |
| KR101442962B1 (ko) | 이미지 센서 | |
| US20230170432A1 (en) | Photosensitive device substrate |