专利名称：主动矩阵式影像感测面板及装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种影像感测面板及装置，特别关于一种主动矩阵式影像感测面板及装置。
背景技术：
传统X光成像技术利用成像胶片接收X光的曝光而成像，但近年来，由于半导体技术的发展，X光成像技术也进化到利用平板式的数字化影像感测面板来成像，即所谓的数字放射造影(digital radiography, DR)技术。兹将数字放射造影技术的原理简述如下。当X光进入影像感测装置内时，会先经过一闪烁晶体层(scintillator)，并藉其将X光转变为可见光，再通过感光元件将所感测到的光转成电信号，之后 电信号再从数据线被读出，再经过影像处理后则变成影像。其中，感光元件从原本的电荷稱合元件(charge coupled device,CCD)也进展到娃基的光电二极管。在目前技术中，也有不需闪烁晶体层，而是直接将X光转成电信号。图1为一种用于X光的影像感测面板的像素布线俯视图，其显示其中一像素结构。该像素结构包括一数据线101、一扫描线102、一薄膜晶体管T以及一感光元件104。其中，扫描线102与薄膜晶体管T的栅极103电连接，感测元件104是通过一贯孔Vll与薄膜晶体管T的漏极105电连接，数据线101是通过一贯孔V12与薄膜晶体管T的源极106电连接，感光元件104是通过一贯孔V13与一偏压线(bias line) 107电连接。当光线进入感光元件104时，光线激发感光元件104的半导体层的电子空穴对，并通过偏压线107施加一偏压给感光元件104，使得电子空穴对分离。载子形成感光信号并经由贯孔Vll传送至薄膜晶体管T的漏极，并在扫描线102使能栅极103的状况下，经由贯孔V12由数据线101读出。各像素的感光信号一一被读出后，即可交由影像处理模块，以取得影像。然而，在影像感测面板的制造过程中，常会因为环境中微小的粒子掉落在像素结构中，进而造成后续制程中的数据线断线，并且由于像素结构的叠层的设计因素，而无法进行断线的修补，进而降低产品的成品率。因此，如何提供一种主动矩阵式影像感测面板及装置，能够改善断线的问题而提升产品成品率，实为当前重要课题之一。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种能够改善断线的问题而提升产品成品率的主动矩阵式影像感测面板及装置。为达上述目的，依据本发明的一种主动矩阵式影像感测面板包括一基板以及一影像感测像素。影像感测像素设置于基板上，并包括一数据线、一第一薄膜晶体管元件以及一第二薄膜晶体管元件。第一薄膜晶体管元件设置于基板并具有一第一电极、一第二电极与一第一栅极。第二电极通过一第一贯孔与数据线电连接。第二薄膜晶体管元件设置于基板并具有一第三电极、一第四电极与一第二栅极。第四电极通过一第二贯孔与数据线电连接。第二电极与第四电极连接并与数据线重叠设置。在一实施例中，影像感测像素更包括第一感光元件与一波长调变层，波长调变层设置于第一感光元件的一侧。波长调变层可例如将X光转换成可见光。 在一实施例中，影像感测像素具有二个次像素，所述这些次像素相互为镜射。在一实施例中，影像感测像素更包括一第一扫描线与一第二扫描线。第二电极于数据线与第一扫描线交接处不与数据线重叠、或第四电极于数据线与第二扫描线交接处不与数据线重叠。藉此可降低寄生电容。在一实施例中，第一感光元件包括至少一 P-N接面(结)。在一实施例中，第一电极与第一感光兀件的一底电极电连接。为达上述目的，依据本发明的一种主动矩阵式影像感测装置包括如上所述的一主动矩阵式影像感测面板以及一处理模块。处理模块与主动矩阵式影像感测面板的数据线电连接。承上所述，在本发明的主动矩阵式影像感测面板的一影像感测像素中，第一薄膜晶体管元件的第二 电极通过一第一贯孔与数据线电连接，第二薄膜晶体管元件的第四电极是通过一第二贯孔与数据线电连接，且第二电极与第四电极连接并与数据线重叠设置。藉此，当数据线的某一点发生断线的状况时，数据线上的信号(例如感光信号)可经由第二电极与第四电极再传送至数据线的未断线部分，并由数据线读出。因此，本发明可在数据线断线时依然保持信号读出的完整性，进而提升产品成品率。
图1为一种现有用于X光的影像感测面板的像素布线图；图2为本发明较佳实施例的一种主动矩阵式影像感测面板的多个影像感测像素的布线示意图；图3为图2的影像感测像素沿线段B-B的剖面示意图；图4为图2的影像感测像素沿线段A-B的剖面示意图；以及图5为本发明较佳实施例的一种主动矩阵式影像感测装置的方块示意图。附图标号:101、DL:数据线102、SL:扫描线103:栅极104:感光元件105:漏极106:源极107,224:偏压线21:基板221:数据线222:第一扫描线223:第二扫描线
24:第一感光元件241:底电极242:顶电极25:第二感光元件251:底电极252:上电极261:第一电极262:第二电极263:第一 栅极264:栅极绝缘层265、275:主动层271:第三电极272:第四电极273:第二栅极274:栅极绝缘层281、283:绝缘层282:波长调变层4:主动矩阵式影像感测装置41:主动矩阵式影像感测面板42:处理模块P:影像感测像素P1、P2:次像素T:薄膜晶体管Tl:第一薄膜晶体管元件T2:第二薄膜晶体管元件V11、V12、V13:贯孔V21:第一贯孔V22:第二贯孔V31、V32、V33、V34:贯孔
具体实施例方式以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的一种主动矩阵式影像感测面板及装置，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。本发明较佳实施例的一种主动矩阵式影像感测面板包括多个影像感测像素，图2为多个影像感测像素的布线俯视示意图，图3为图2的影像感测像素沿线段B-C的剖面示意图，图4为图2的影像感测像素沿线段A-C的剖面示意图。请参照图2至图4所示，于主动矩阵式影像感测面板的所述这些影像感测像素中，至少其中的一影像感测像素P包括一基板21、一数据线221、一第一扫描线222、一第二扫描线223、一第一感光兀件24、一第二感光兀件25、一第一薄膜晶体管兀件Tl以及一第二薄膜晶体管元件T2。其中，数据线221、第一扫描线222、第二扫描线223、第一感光元件24、第二感光元件25、第一薄膜晶体管元件Tl以及第二薄膜晶体管元件T2设置于基板21上。本实施例中，影像感测像素P是以包括二个次像素P1、P2为例。第一薄膜晶体管元件Tl具有一第一电极261、一第二电极262与一第一栅极263。于此，第一电极261例如为漏极，第二电极262例如为源极。另外，第一薄膜晶体管元件Tl更包括一栅极绝缘层264及一主动层265,栅极绝缘层264覆盖栅极263,并使第一栅极263与主动层265、第一电极261及第二电极262隔离。于此，栅极绝缘层264的材质是以氮化娃(SiNx)为例,主动层265的材质是以非晶娃(amorphous silicon)为例。第一栅极263与第一扫描线222电连接，第一电极261与第一感光元件24电连接，于此，第一电极261是通过一贯孔V31而与第一感光元件24电连接，且是由第一感光元件24的一底电极241延伸至贯孔V31，以与第一电极261电连接。另外,第一感光兀件24的一顶电极242是通过一贯孔V32与一偏压线224电连接。其中，顶电极242可为一透明电极，其材质例如为氧化铟锡(ITO)，第一感光元件24包括至少一 P-N接面，第二电极262通过一第一贯孔V21与数据线221电连接。另外，第二电极262与数据线221之间具有一绝缘层281，其材料例如包括氮化硅(SiNx)或四氟乙烯-全氟烧氧基乙烯基醚共聚物(Polyfluoroalkoxy, PFA)。第二薄膜晶体管元件T2具有一第三电极271、一第四电极272与一第二栅极273。于此，第三电极271例如为漏极，第四电极272例如为源极。另外，第二薄膜晶体管元件T2更包括一栅极绝缘层274及一主动层275，栅极绝缘层274覆盖栅极273，并使栅极273与主动层275、第三电极271及第四电极272隔离。于此，栅极绝缘层274的材质是以氮化硅(SiNx)为例，主动层275的材质是以非晶硅为例。第二栅极273与第二扫描线223电连接，第三电极271与第二感光元件25电连接，于此，第三电极271是通过一贯孔V33而与第二感光元件25电连接，且是由第二感光元件25的一底电极251延 伸至贯孔V33，以与第三电极271电连接。另外，第二感光元件25的一顶电极252是通过一贯孔V34与偏压线224电连接。其中，顶电极252可为一透明电极，其材质例如为氧化铟锡(ITO)，第二感光元件25包括至少一 P-N接面。第四电极272通过一第二贯孔V22与数据线221电连接。另外，第四电极272与数据线221之间具有绝缘层281。在本实施例中，第二电极262与第四电极272连接并与上方数据线221重叠设置。换言之，第二电极262往第四电极272的方向延伸并与第四电极272连接、或者第四电极272往第二电极262的方向延伸并与第二电极262连接、或者上述二种情况皆存在。藉此，当数据线221的某一点发生断线的状况时，感光信号可经由第二电极262与第四电极272再传送至数据线221的未断线部分，并由数据线221读出。本实施例中，影像感测像素P可更包括一波长调变层282，其设置于第一感光元件24与第二感光元件25的一侧，且位于另一绝缘层283之上。其中，波长调变层282可为一闪烁晶体层(scintillator)，用以将收入的光线转换为特定波长的光线，例如将X光转换成可见光，以利感光元件24、25感光。当然，在感光元件可直接将X光转成电信号的情况下，波长调变层282可省略。如图2所示，影像感测像素P具有二个次像素P1、P2，所述这些次像素P1、P2相互为镜射对称。在此状况下，第一薄膜晶体管元件Tl与第二薄膜晶体管元件T2依据影像感测像素P的中心线镜射设置。另外，第二电极262于数据线221与第一扫描线222交接处不与数据线221重叠；且第四电极272于数据线221与第二扫描线223交接处不与数据线221重叠。藉此可避免第二电极262与第一扫描线222产生寄生电容，以及避免第四电极272与第二扫描线223产生寄生电容。就单一影像感测像素P而言，沿数据线221的方向，数据线221与第二电极262及第四电极272未重叠的部分与数据线221的长度比例小于1/2，较佳者小于1/6。通过上述的像素呈镜射设置，本实施例可使上述的比例达到最小化。兹将主动矩阵式影像感测面板及其影像感测像素P的作动过程简述如下。当光线进入感光元件24时，光线激发感光元件24的半导体层而产生电子空穴对，并通过偏压线224施加一偏压给感光元件24，使得电子空穴对分离。载子形成感光信号并经由贯孔V31传送至薄膜晶体管Tl的第一电极261，并在扫描线222使能栅极263的状况下，经由贯孔V21由数据线221读出感光信号。若数据线221在次像素P1、P2之间断线，则感光信号可经由第二电极262与第四电极272传送至数据线221未断线的部分，例如经由第二贯孔V22再传送至数据线221。需注意者，图2仅描绘出2个影像感测像素P，就主动矩阵式影像感测面板而言，其可具有多个影像感测像素P呈阵列设置，且多个数据线221、多个扫描线222、223交错设置。图5为本发明较佳实施例的一种主动矩阵式影像感测装置4的方块示意图，主动矩阵式影像感测装置4包括一主动矩阵式影像感测面板41及一处理模块42。主动矩阵式影像感测面板41可为上述实施例的主动矩阵式影像感测面板。处理模块42与主动矩阵式影像感测面板41的数据线DL电连接，并接收多个第一感光元件24与多个第二感光元件25的多个感光信号以形成一影像数据。数据线DL包括多个如上所述的数据线221。另外，处理模块42与主动矩阵式影像感·测面板41的扫描线SL电连接，以循序使能所述这些扫描线SL而依序读出所述这些感光信号。扫描线SL包括多个如上所述的第一扫描线222与第二扫描线223。影像数据可经过后续的影像处理以及影像显示而呈现出来。综上所述，在本发明的主动矩阵式影像感测面板的一影像感测像素中，第一薄膜晶体管元件的第二电极通过一第一贯孔与数据线电连接，第二薄膜晶体管元件的第四电极是通过一第二贯孔与数据线电连接，且第二电极与第四电极连接并与数据线重叠设置。藉此，当数据线的某一点发生断线的状况时，感光信号可经由第二电极与第四电极再传送至数据线的未断线部分，并由数据线读出。因此，本发明可在数据线断线时依然保持信号读出的完整性，进而提升产品成品率。以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括于权利要求的保护范围中。
权利要求
1.一种主动矩阵式影像感测面板，其特征在于，所述主动矩阵式影像感测面板包括: 一基板；以及 一影像感测像素，设置于所述基板上，所述影像感测像素包括: 一数据线； 一第一薄膜晶体管元件，设置于所述基板并具有一第一电极、一第二电极与一第一栅极，所述第二电极是通过一第一贯孔与所述数据线电连接；以及 一第二薄膜晶体管元件，设置于所述基板并具有一第三电极、一第四电极与一第二栅极，所述第四电极是通过一第二贯孔与所述数据线电连接， 其中，所述第二电极与所述第四电极连接并与所述数据线重叠设置。
2.如权利要求1所述的主动矩阵式影像感测面板，其特征在于，所述影像感测像素更包括一第一感光元件与一波长调变层，所述波长调变层设置于所述第一感光元件的一侧。
3.如权利要求2所述的主动矩阵式影像感测面板，其特征在于，所述波长调变层将X光转换成可见光。
4.如权利要求1所述的主动矩阵式影像感测面板，其特征在于，所述影像感测像素具有二个次像素，所述这些次像素相互为镜射。
5.如权利要求1所述的主动矩阵式影像感测面板，其特征在于，所述影像感测像素更包括一第一扫描线与一第二扫描线，所述第二电极于所述数据线与所述第一扫描线交接处不与所述数据线重叠、或所述第四电极于所述数据线与所述第二扫描线交接处不与所述数据线重叠。
6.如权利要求1所述的主动矩阵式影像感测面板，其特征在于，所述第一感光元件包括至少一 P-N接面。
7.如权利要求1所述的主动矩阵式影像感测面板，其特征在于，所述第一电极与所述第一感光兀件的一底电极电连接。
8.—种主动矩阵式影像感测装置，其特征在于，所述主动矩阵式影像感测装置包括: 一主动矩阵式影像感测面板，包括: 一基板；以及 一影像感测像素，设置于所述基板上，所述影像感测像素包括: 一数据线； 一第一薄膜晶体管元件，设置于所述基板并具有一第一电极、一第二电极与一第一栅极，所述第二电极是通过一第一贯孔与所述数据线电连接；及 一第二薄膜晶体管元件，设置于所述基板并具有一第三电极、一第四电极与一第二栅极，所述第四电极是通过一第二贯孔与所述数据线电连接，其中，所述第二电极与所述第四电极连接并与所述数据线重叠设置；以及 一处理模块，与所述主动矩阵式影像感测面板的所述数据线电连接。
9.如权利要求8所述的主动矩阵式影像感测装置，其特征在于，所述影像感测像素更包括一第一感光元件与一波长调变层，所述波长调变层设置于所述第一感光元件的一侧。
10.如权利要求9所述的主动矩阵式影像感测装置，其特征在于，所述波长调变层将X光转换成可见光。
11.如权 利要求8所述的主动矩阵式影像感测装置，其特征在于，所述影像感测像素具有二个次像素，所述这些次像素相互为镜射。
12.如权利要求8所述的主动矩阵式影像感测装置，其特征在于，所述影像感测像素更包括一第一扫描线与一第二扫描线，所述第二电极于所述数据线与所述第一扫描线交接处不与所述数据线重叠、或所述第四电极于所述数据线与所述第二扫描线交接处不与所述数据线重叠。
13.如权利要求8所述的主动矩阵式影像感测装置，其特征在于，所述第一感光元件分别包括至少一 P-N接面。
14.如权利要求8所述的主动矩阵式影像感测装置，其特征在于，所述第一电极与所述第一感光兀件的一底电极电连接。`
全文摘要
本发明提供一种主动矩阵式影像感测面板及装置，该主动矩阵式影像感测面板包括一基板以及一影像感测像素。影像感测像素设置于基板上，并包括一数据线、一第一薄膜晶体管元件以及一第二薄膜晶体管元件。第一薄膜晶体管元件具有一第一电极、一第二电极与一第一栅极。第二电极通过一第一贯孔与数据线电连接。第二薄膜晶体管元件具有一第三电极、一第四电极与一第二栅极，第四电极通过一第二贯孔与数据线电连接。第二电极与第四电极连接并与数据线重叠设置。
文档编号H01L27/146GK103247640SQ201210031080
公开日2013年8月14日 申请日期2012年2月13日 优先权日2012年2月13日
发明者吴智濠 申请人:群康科技(深圳)有限公司, 奇美电子股份有限公司