專(zhuān)利名稱(chēng)：主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種影像感測(cè)面板及裝置，特別關(guān)于一種主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板及裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)X光成像技術(shù)利用成像膠片接收X光的曝光而成像，但近年來(lái)，由于半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，X光成像技術(shù)也進(jìn)化到利用平板式的數(shù)字化影像感測(cè)面板來(lái)成像，即所謂的數(shù)字放射造影(digital radiography, DR)技術(shù)。茲將數(shù)字放射造影技術(shù)的原理簡(jiǎn)述如下。當(dāng)X光進(jìn)入影像感測(cè)裝置內(nèi)時(shí)，會(huì)先經(jīng)過(guò)一閃爍晶體層(scintillator)，并藉其將X光轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光，再通過(guò)感光元件將所感測(cè)到的光轉(zhuǎn)成電信號(hào)，之后 電信號(hào)再?gòu)臄?shù)據(jù)線被讀出，再經(jīng)過(guò)影像處理后則變成影像。其中，感光元件從原本的電荷稱(chēng)合元件(charge coupled device,CCD)也進(jìn)展到娃基的光電二極管。在目前技術(shù)中，也有不需閃爍晶體層，而是直接將X光轉(zhuǎn)成電信號(hào)。圖1為一種用于X光的影像感測(cè)面板的像素布線俯視圖，其顯示其中一像素結(jié)構(gòu)。該像素結(jié)構(gòu)包括一數(shù)據(jù)線101、一掃描線102、一薄膜晶體管T以及一感光元件104。其中，掃描線102與薄膜晶體管T的柵極103電連接，感測(cè)元件104是通過(guò)一貫孔Vll與薄膜晶體管T的漏極105電連接，數(shù)據(jù)線101是通過(guò)一貫孔V12與薄膜晶體管T的源極106電連接，感光元件104是通過(guò)一貫孔V13與一偏壓線(bias line) 107電連接。當(dāng)光線進(jìn)入感光元件104時(shí)，光線激發(fā)感光元件104的半導(dǎo)體層的電子空穴對(duì)，并通過(guò)偏壓線107施加一偏壓給感光元件104，使得電子空穴對(duì)分離。載子形成感光信號(hào)并經(jīng)由貫孔Vll傳送至薄膜晶體管T的漏極，并在掃描線102使能柵極103的狀況下，經(jīng)由貫孔V12由數(shù)據(jù)線101讀出。各像素的感光信號(hào)一一被讀出后，即可交由影像處理模塊，以取得影像。然而，在影像感測(cè)面板的制造過(guò)程中，常會(huì)因?yàn)榄h(huán)境中微小的粒子掉落在像素結(jié)構(gòu)中，進(jìn)而造成后續(xù)制程中的數(shù)據(jù)線斷線，并且由于像素結(jié)構(gòu)的疊層的設(shè)計(jì)因素，而無(wú)法進(jìn)行斷線的修補(bǔ)，進(jìn)而降低產(chǎn)品的成品率。因此，如何提供一種主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板及裝置，能夠改善斷線的問(wèn)題而提升產(chǎn)品成品率，實(shí)為當(dāng)前重要課題之一。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的為提供一種能夠改善斷線的問(wèn)題而提升產(chǎn)品成品率的主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板及裝置。為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板包括一基板以及一影像感測(cè)像素。影像感測(cè)像素設(shè)置于基板上，并包括一數(shù)據(jù)線、一第一薄膜晶體管元件以及一第二薄膜晶體管元件。第一薄膜晶體管元件設(shè)置于基板并具有一第一電極、一第二電極與一第一柵極。第二電極通過(guò)一第一貫孔與數(shù)據(jù)線電連接。第二薄膜晶體管元件設(shè)置于基板并具有一第三電極、一第四電極與一第二柵極。第四電極通過(guò)一第二貫孔與數(shù)據(jù)線電連接。第二電極與第四電極連接并與數(shù)據(jù)線重疊設(shè)置。在一實(shí)施例中，影像感測(cè)像素更包括第一感光元件與一波長(zhǎng)調(diào)變層，波長(zhǎng)調(diào)變層設(shè)置于第一感光元件的一側(cè)。波長(zhǎng)調(diào)變層可例如將X光轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光。 在一實(shí)施例中，影像感測(cè)像素具有二個(gè)次像素，所述這些次像素相互為鏡射。在一實(shí)施例中，影像感測(cè)像素更包括一第一掃描線與一第二掃描線。第二電極于數(shù)據(jù)線與第一掃描線交接處不與數(shù)據(jù)線重疊、或第四電極于數(shù)據(jù)線與第二掃描線交接處不與數(shù)據(jù)線重疊。藉此可降低寄生電容。在一實(shí)施例中，第一感光元件包括至少一 P-N接面(結(jié))。在一實(shí)施例中，第一電極與第一感光兀件的一底電極電連接。為達(dá)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)裝置包括如上所述的一主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板以及一處理模塊。處理模塊與主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板的數(shù)據(jù)線電連接。承上所述，在本發(fā)明的主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板的一影像感測(cè)像素中，第一薄膜晶體管元件的第二 電極通過(guò)一第一貫孔與數(shù)據(jù)線電連接，第二薄膜晶體管元件的第四電極是通過(guò)一第二貫孔與數(shù)據(jù)線電連接，且第二電極與第四電極連接并與數(shù)據(jù)線重疊設(shè)置。藉此，當(dāng)數(shù)據(jù)線的某一點(diǎn)發(fā)生斷線的狀況時(shí)，數(shù)據(jù)線上的信號(hào)(例如感光信號(hào))可經(jīng)由第二電極與第四電極再傳送至數(shù)據(jù)線的未斷線部分，并由數(shù)據(jù)線讀出。因此，本發(fā)明可在數(shù)據(jù)線斷線時(shí)依然保持信號(hào)讀出的完整性，進(jìn)而提升產(chǎn)品成品率。


圖1為一種現(xiàn)有用于X光的影像感測(cè)面板的像素布線圖；圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板的多個(gè)影像感測(cè)像素的布線示意圖；圖3為圖2的影像感測(cè)像素沿線段B-B的剖面示意圖；圖4為圖2的影像感測(cè)像素沿線段A-B的剖面示意圖；以及圖5為本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)裝置的方塊示意圖。附圖標(biāo)號(hào):101、DL:數(shù)據(jù)線102、SL:掃描線103:柵極104:感光元件105:漏極106:源極107,224:偏壓線21:基板221:數(shù)據(jù)線222:第一掃描線223:第二掃描線
24:第一感光元件241:底電極242:頂電極25:第二感光元件251:底電極252:上電極261:第一電極262:第二電極263:第一 柵極264:柵極絕緣層265、275:主動(dòng)層271:第三電極272:第四電極273:第二柵極274:柵極絕緣層281、283:絕緣層282:波長(zhǎng)調(diào)變層4:主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)裝置41:主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板42:處理模塊P:影像感測(cè)像素P1、P2:次像素T:薄膜晶體管Tl:第一薄膜晶體管元件T2:第二薄膜晶體管元件V11、V12、V13:貫孔V21:第一貫孔V22:第二貫孔V31、V32、V33、V34:貫孔
具體實(shí)施例方式以下將參照相關(guān)附圖，說(shuō)明依本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板及裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號(hào)加以說(shuō)明。本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板包括多個(gè)影像感測(cè)像素，圖2為多個(gè)影像感測(cè)像素的布線俯視示意圖，圖3為圖2的影像感測(cè)像素沿線段B-C的剖面示意圖，圖4為圖2的影像感測(cè)像素沿線段A-C的剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2至圖4所示，于主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板的所述這些影像感測(cè)像素中，至少其中的一影像感測(cè)像素P包括一基板21、一數(shù)據(jù)線221、一第一掃描線222、一第二掃描線223、一第一感光兀件24、一第二感光兀件25、一第一薄膜晶體管兀件Tl以及一第二薄膜晶體管元件T2。其中，數(shù)據(jù)線221、第一掃描線222、第二掃描線223、第一感光元件24、第二感光元件25、第一薄膜晶體管元件Tl以及第二薄膜晶體管元件T2設(shè)置于基板21上。本實(shí)施例中，影像感測(cè)像素P是以包括二個(gè)次像素P1、P2為例。第一薄膜晶體管元件Tl具有一第一電極261、一第二電極262與一第一柵極263。于此，第一電極261例如為漏極，第二電極262例如為源極。另外，第一薄膜晶體管元件Tl更包括一柵極絕緣層264及一主動(dòng)層265,柵極絕緣層264覆蓋柵極263,并使第一柵極263與主動(dòng)層265、第一電極261及第二電極262隔離。于此，柵極絕緣層264的材質(zhì)是以氮化娃(SiNx)為例,主動(dòng)層265的材質(zhì)是以非晶娃(amorphous silicon)為例。第一柵極263與第一掃描線222電連接，第一電極261與第一感光元件24電連接，于此，第一電極261是通過(guò)一貫孔V31而與第一感光元件24電連接，且是由第一感光元件24的一底電極241延伸至貫孔V31，以與第一電極261電連接。另外,第一感光兀件24的一頂電極242是通過(guò)一貫孔V32與一偏壓線224電連接。其中，頂電極242可為一透明電極，其材質(zhì)例如為氧化銦錫(ITO)，第一感光元件24包括至少一 P-N接面，第二電極262通過(guò)一第一貫孔V21與數(shù)據(jù)線221電連接。另外，第二電極262與數(shù)據(jù)線221之間具有一絕緣層281，其材料例如包括氮化硅(SiNx)或四氟乙烯-全氟燒氧基乙烯基醚共聚物(Polyfluoroalkoxy, PFA)。第二薄膜晶體管元件T2具有一第三電極271、一第四電極272與一第二柵極273。于此，第三電極271例如為漏極，第四電極272例如為源極。另外，第二薄膜晶體管元件T2更包括一柵極絕緣層274及一主動(dòng)層275，柵極絕緣層274覆蓋柵極273，并使柵極273與主動(dòng)層275、第三電極271及第四電極272隔離。于此，柵極絕緣層274的材質(zhì)是以氮化硅(SiNx)為例，主動(dòng)層275的材質(zhì)是以非晶硅為例。第二柵極273與第二掃描線223電連接，第三電極271與第二感光元件25電連接，于此，第三電極271是通過(guò)一貫孔V33而與第二感光元件25電連接，且是由第二感光元件25的一底電極251延 伸至貫孔V33，以與第三電極271電連接。另外，第二感光元件25的一頂電極252是通過(guò)一貫孔V34與偏壓線224電連接。其中，頂電極252可為一透明電極，其材質(zhì)例如為氧化銦錫(ITO)，第二感光元件25包括至少一 P-N接面。第四電極272通過(guò)一第二貫孔V22與數(shù)據(jù)線221電連接。另外，第四電極272與數(shù)據(jù)線221之間具有絕緣層281。在本實(shí)施例中，第二電極262與第四電極272連接并與上方數(shù)據(jù)線221重疊設(shè)置。換言之，第二電極262往第四電極272的方向延伸并與第四電極272連接、或者第四電極272往第二電極262的方向延伸并與第二電極262連接、或者上述二種情況皆存在。藉此，當(dāng)數(shù)據(jù)線221的某一點(diǎn)發(fā)生斷線的狀況時(shí)，感光信號(hào)可經(jīng)由第二電極262與第四電極272再傳送至數(shù)據(jù)線221的未斷線部分，并由數(shù)據(jù)線221讀出。本實(shí)施例中，影像感測(cè)像素P可更包括一波長(zhǎng)調(diào)變層282，其設(shè)置于第一感光元件24與第二感光元件25的一側(cè)，且位于另一絕緣層283之上。其中，波長(zhǎng)調(diào)變層282可為一閃爍晶體層(scintillator)，用以將收入的光線轉(zhuǎn)換為特定波長(zhǎng)的光線，例如將X光轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光，以利感光元件24、25感光。當(dāng)然，在感光元件可直接將X光轉(zhuǎn)成電信號(hào)的情況下，波長(zhǎng)調(diào)變層282可省略。如圖2所示，影像感測(cè)像素P具有二個(gè)次像素P1、P2，所述這些次像素P1、P2相互為鏡射對(duì)稱(chēng)。在此狀況下，第一薄膜晶體管元件Tl與第二薄膜晶體管元件T2依據(jù)影像感測(cè)像素P的中心線鏡射設(shè)置。另外，第二電極262于數(shù)據(jù)線221與第一掃描線222交接處不與數(shù)據(jù)線221重疊；且第四電極272于數(shù)據(jù)線221與第二掃描線223交接處不與數(shù)據(jù)線221重疊。藉此可避免第二電極262與第一掃描線222產(chǎn)生寄生電容，以及避免第四電極272與第二掃描線223產(chǎn)生寄生電容。就單一影像感測(cè)像素P而言，沿?cái)?shù)據(jù)線221的方向，數(shù)據(jù)線221與第二電極262及第四電極272未重疊的部分與數(shù)據(jù)線221的長(zhǎng)度比例小于1/2，較佳者小于1/6。通過(guò)上述的像素呈鏡射設(shè)置，本實(shí)施例可使上述的比例達(dá)到最小化。茲將主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板及其影像感測(cè)像素P的作動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)述如下。當(dāng)光線進(jìn)入感光元件24時(shí)，光線激發(fā)感光元件24的半導(dǎo)體層而產(chǎn)生電子空穴對(duì)，并通過(guò)偏壓線224施加一偏壓給感光元件24，使得電子空穴對(duì)分離。載子形成感光信號(hào)并經(jīng)由貫孔V31傳送至薄膜晶體管Tl的第一電極261，并在掃描線222使能柵極263的狀況下，經(jīng)由貫孔V21由數(shù)據(jù)線221讀出感光信號(hào)。若數(shù)據(jù)線221在次像素P1、P2之間斷線，則感光信號(hào)可經(jīng)由第二電極262與第四電極272傳送至數(shù)據(jù)線221未斷線的部分，例如經(jīng)由第二貫孔V22再傳送至數(shù)據(jù)線221。需注意者，圖2僅描繪出2個(gè)影像感測(cè)像素P，就主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板而言，其可具有多個(gè)影像感測(cè)像素P呈陣列設(shè)置，且多個(gè)數(shù)據(jù)線221、多個(gè)掃描線222、223交錯(cuò)設(shè)置。圖5為本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)裝置4的方塊示意圖，主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)裝置4包括一主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板41及一處理模塊42。主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板41可為上述實(shí)施例的主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板。處理模塊42與主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板41的數(shù)據(jù)線DL電連接，并接收多個(gè)第一感光元件24與多個(gè)第二感光元件25的多個(gè)感光信號(hào)以形成一影像數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)線DL包括多個(gè)如上所述的數(shù)據(jù)線221。另外，處理模塊42與主動(dòng)矩陣式影像感·測(cè)面板41的掃描線SL電連接，以循序使能所述這些掃描線SL而依序讀出所述這些感光信號(hào)。掃描線SL包括多個(gè)如上所述的第一掃描線222與第二掃描線223。影像數(shù)據(jù)可經(jīng)過(guò)后續(xù)的影像處理以及影像顯示而呈現(xiàn)出來(lái)。綜上所述，在本發(fā)明的主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板的一影像感測(cè)像素中，第一薄膜晶體管元件的第二電極通過(guò)一第一貫孔與數(shù)據(jù)線電連接，第二薄膜晶體管元件的第四電極是通過(guò)一第二貫孔與數(shù)據(jù)線電連接，且第二電極與第四電極連接并與數(shù)據(jù)線重疊設(shè)置。藉此，當(dāng)數(shù)據(jù)線的某一點(diǎn)發(fā)生斷線的狀況時(shí)，感光信號(hào)可經(jīng)由第二電極與第四電極再傳送至數(shù)據(jù)線的未斷線部分，并由數(shù)據(jù)線讀出。因此，本發(fā)明可在數(shù)據(jù)線斷線時(shí)依然保持信號(hào)讀出的完整性，進(jìn)而提升產(chǎn)品成品率。以上所述僅為舉例性，而非為限制性。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包括于權(quán)利要求的保護(hù)范圍中。
權(quán)利要求
1.一種主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板，其特征在于，所述主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板包括: 一基板；以及 一影像感測(cè)像素，設(shè)置于所述基板上，所述影像感測(cè)像素包括: 一數(shù)據(jù)線； 一第一薄膜晶體管元件，設(shè)置于所述基板并具有一第一電極、一第二電極與一第一柵極，所述第二電極是通過(guò)一第一貫孔與所述數(shù)據(jù)線電連接；以及 一第二薄膜晶體管元件，設(shè)置于所述基板并具有一第三電極、一第四電極與一第二柵極，所述第四電極是通過(guò)一第二貫孔與所述數(shù)據(jù)線電連接， 其中，所述第二電極與所述第四電極連接并與所述數(shù)據(jù)線重疊設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板，其特征在于，所述影像感測(cè)像素更包括一第一感光元件與一波長(zhǎng)調(diào)變層，所述波長(zhǎng)調(diào)變層設(shè)置于所述第一感光元件的一側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板，其特征在于，所述波長(zhǎng)調(diào)變層將X光轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光。
4.如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板，其特征在于，所述影像感測(cè)像素具有二個(gè)次像素，所述這些次像素相互為鏡射。
5.如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板，其特征在于，所述影像感測(cè)像素更包括一第一掃描線與一第二掃描線，所述第二電極于所述數(shù)據(jù)線與所述第一掃描線交接處不與所述數(shù)據(jù)線重疊、或所述第四電極于所述數(shù)據(jù)線與所述第二掃描線交接處不與所述數(shù)據(jù)線重疊。
6.如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板，其特征在于，所述第一感光元件包括至少一 P-N接面。
7.如權(quán)利要求1所述的主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板，其特征在于，所述第一電極與所述第一感光兀件的一底電極電連接。
8.—種主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)裝置，其特征在于，所述主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)裝置包括: 一主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板，包括: 一基板；以及 一影像感測(cè)像素，設(shè)置于所述基板上，所述影像感測(cè)像素包括: 一數(shù)據(jù)線； 一第一薄膜晶體管元件，設(shè)置于所述基板并具有一第一電極、一第二電極與一第一柵極，所述第二電極是通過(guò)一第一貫孔與所述數(shù)據(jù)線電連接；及 一第二薄膜晶體管元件，設(shè)置于所述基板并具有一第三電極、一第四電極與一第二柵極，所述第四電極是通過(guò)一第二貫孔與所述數(shù)據(jù)線電連接，其中，所述第二電極與所述第四電極連接并與所述數(shù)據(jù)線重疊設(shè)置；以及 一處理模塊，與所述主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板的所述數(shù)據(jù)線電連接。
9.如權(quán)利要求8所述的主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)裝置，其特征在于，所述影像感測(cè)像素更包括一第一感光元件與一波長(zhǎng)調(diào)變層，所述波長(zhǎng)調(diào)變層設(shè)置于所述第一感光元件的一側(cè)。
10.如權(quán)利要求9所述的主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)裝置，其特征在于，所述波長(zhǎng)調(diào)變層將X光轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光。
11.如權(quán) 利要求8所述的主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)裝置，其特征在于，所述影像感測(cè)像素具有二個(gè)次像素，所述這些次像素相互為鏡射。
12.如權(quán)利要求8所述的主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)裝置，其特征在于，所述影像感測(cè)像素更包括一第一掃描線與一第二掃描線，所述第二電極于所述數(shù)據(jù)線與所述第一掃描線交接處不與所述數(shù)據(jù)線重疊、或所述第四電極于所述數(shù)據(jù)線與所述第二掃描線交接處不與所述數(shù)據(jù)線重疊。
13.如權(quán)利要求8所述的主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)裝置，其特征在于，所述第一感光元件分別包括至少一 P-N接面。
14.如權(quán)利要求8所述的主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)裝置，其特征在于，所述第一電極與所述第一感光兀件的一底電極電連接。`
全文摘要
本發(fā)明提供一種主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板及裝置，該主動(dòng)矩陣式影像感測(cè)面板包括一基板以及一影像感測(cè)像素。影像感測(cè)像素設(shè)置于基板上，并包括一數(shù)據(jù)線、一第一薄膜晶體管元件以及一第二薄膜晶體管元件。第一薄膜晶體管元件具有一第一電極、一第二電極與一第一柵極。第二電極通過(guò)一第一貫孔與數(shù)據(jù)線電連接。第二薄膜晶體管元件具有一第三電極、一第四電極與一第二柵極，第四電極通過(guò)一第二貫孔與數(shù)據(jù)線電連接。第二電極與第四電極連接并與數(shù)據(jù)線重疊設(shè)置。
文檔編號(hào)H01L27/146GK103247640SQ201210031080
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月13日
發(fā)明者吳智濠 申請(qǐng)人:群康科技(深圳)有限公司, 奇美電子股份有限公司