光电检测器、液晶显示器件和发光器件的制作方法_4

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缘膜。透光绝缘膜44和透光绝缘膜49每个都是使用氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、有机树脂膜等中的任何一种的单层膜或多层膜。透光绝缘膜44和透光绝缘膜49通过CVD、溅射或涂覆等来形成。
[0112](8)像素电极51和对电极55
[0113]像素电极51和对电极55是透光电极,并且使用如下材料形成,例如氧化铟锡(ITO)、含有氧化硅的氧化铟锡(ITSO)或氧化铟锌(IZO)。
[0114](9)取向膜 52 和 54
[0115]取向膜52和54使液晶层53中的液晶分子按一个方向排列。取向膜52和54通过涂覆、热处理及摩擦来形成。取向膜52和54使用聚酰亚胺等形成。如果有其他办法使液晶分子按一个方向排列,则并不一定要形成取向膜52和54。
[0116](10)液晶层 53
[0117]通过与没有示出的偏光膜结合,液晶层53是允许或不允许来自背光源12的光13和来自对象14的反射光15穿过液晶层53的开关。液晶层53可以包括TN(扭曲向列)液晶、VA (垂直取向)液晶、OCB (光学补偿双折射)液晶、IPS (共面切换)液晶等。
[0118](11)隔板 57
[0119]隔板57保持了液晶层53的均匀厚度。隔板57使用有机树脂或玻璃珠等来形成。
[0120](12)第一扫描线114、第二扫描线115,以及第一到第六信号线
[0121]第一扫描线114与晶体管113、119及120的栅极连接,将来自驱动器电路的信号输入到栅极,并且控制着是否导通或截止晶体管113、119及120。第一到第三信号线分别与晶体管113、119及120的源极或漏极连接,并且将由第二光电二极管5、第一光电二极管4及光电二极管123所检测到的信号传输到外部电路。第二扫描线115与晶体管32、121及122的栅极连接,将来自驱动器电路的信号输入到栅极,并且控制着是否导通或截止晶体管32、121及122。第四到第六信号线分别与晶体管32、121及122的源极或漏极连接,并且将来自另一驱动器电路的数据信号输入到晶体管32、121及122的源极或漏极。第一扫描线
114、第二扫描线115,以及第一到第六信号线使用已知的材料来形成。
[0122]制作液晶显示器件的方法将在下面描述。液晶显示器件可以基本上通过实施例1中所描述的方法来制成。
[0123]第一挡光层2、第二挡光层3和挡光层31通过实施例1中的方法形成于第一透光基板I之上。第一透光绝缘膜10形成于第一透光基板1、第一挡光层2、第二挡光层3及挡光层31之上。第一透光绝缘膜10可以通过实施例1中的方法来制成。
[0124]第一光电二极管4、第二光电二极管5及晶体管32形成于第一透光绝缘膜10之上。第一光电二极管4和第二光电二极管5通过实施例1中的方法来形成。如果第一光电二极管4和第二光电二极管5是横向二极管,则它们可以通过与制成晶体管32的那些步骤相同的步骤来制成。这将在下面描述。
[0125]半导体膜通过CVD或溅射等形成于第一透光绝缘膜10之上。之后,半导体膜的结晶度可以通过热处理或激光照射等来提高。
[0126]注意,半导体膜还可以通过接合和分离来形成。首先,将氢离子(H+、H2+、H3+等)或者一组氢离子和氦离子添加到半导体晶片(例如硅晶片)之内,从而在半导体晶片中形成脆性层。半导体晶片被接合于第一透光绝缘膜10的顶表面并通过热处理使其沿着脆性层分离,从而形成在第一透光绝缘膜10之上的半导体膜。从半导体晶片的表面到脆性层的深度对应于半导体膜的厚度;因此,半导体膜的厚度可以通过控制添加氢离子等的条件来调整。此外,若半导体晶片是单晶的,则可以形成单晶半导体膜。
[0127]半导体层103、半导体层104及半导体层105通过以光刻和蚀刻处理半导体膜来形成。
[0128]透光绝缘膜(栅极绝缘膜)42按以上所描述的方式形成于半导体层103、半导体层104及半导体层105之上。
[0129]金属膜形成于透光绝缘膜42之上。金属膜由光刻和蚀刻来处理,使得栅电极43形成于半导体层105之上,其中栅极绝缘膜置于栅电极43与半导体层105之间。
[0130]P型或η型杂质离子被选择性地添加至半导体层103、半导体层104及半导体105,从而形成P型层33、η型层35、ρ型层36、η型层38、源区39及漏区41。
[0131]然后,透光绝缘膜44形成于透光绝缘膜42和栅电极43之上。在接触孔形成于透光绝缘膜42和透光绝缘膜44内之后,电极45、电极46、电极47、电极48、源电极106及漏电极107被形成。因而,第一光电二极管4、第二光电二极管5及晶体管32被形成。
[0132]然后,扁平的透光绝缘膜49形成于透光绝缘膜44、电极45、电极46、电极47、电极48、源电极106及漏电极107之上。接触孔形成于透光绝缘膜49内。接触孔达到漏电极107并被用于形成像素电极。此外,达到第一透光绝缘膜10并被用于形成第三挡光层8的槽形成于透光绝缘膜49、44及42内。
[0133]要与漏电极107连接的像素电极51形成于透光绝缘膜49之上。
[0134]第一彩色滤光片6通过实施例1中的方法形成于像素118内。第一彩色滤光片6还形成于以上所描述的槽内。然后,第二彩色滤光片7形成于像素112内。第二彩色滤光片7也形成于以上所描述的槽内。形成第三挡光层8以使其填充槽。类似地,第三彩色滤光片9形成于像素117内。使用第二彩色滤光片7和第三彩色滤光片9形成的第三挡光层8",以及使用第一彩色滤光片6和第三彩色滤光片9形成的第三挡光层8'形成于各自的槽内。
[0135]然后,取向膜52形成于第一彩色滤光片6、第二彩色滤光片7及第三彩色滤光片9之上,并且然后受到摩擦。如果有其他办法使液晶分子按一个方向排列,则并不一定要形成取向膜52。
[0136]隔板57形成于取向膜52之上。有机树脂被施加于取向膜52的顶表面之上并且然后用光刻和蚀刻来处理以形成隔板57。代替隔板57,可以散布球形间隔物。
[0137]液晶层53通过使液晶滴到取向膜52之上来形成。或者,在第一透光基板I和第二透光基板56相互接合之后,液晶的注入可以通过真空注入法来执行。
[0138]对电极55和取向膜54形成于第二透光基板56上。之后,第一透光基板I和第二透光基板56相互接合从而使取向膜54和液晶层53相互接触。以这种方式,能够制作液晶显示器件。
[0139](实施例3)
[0140]作为本发明的一个实施例的发光器件将在下面描述(图10)。图10是发光器件的截面视图。实施例2中的液晶显示器件与实施例3中的发光器件是不同点在于:实施例2中的液晶显示器件包括液晶层、第一挡光层2、第二挡光层3及挡光层31,而实施例3中的发光器件包括电致发光(EL)层并因此不需要包括第一挡光层2、第二挡光层3及挡光层31。实施例2中的显示器件与实施例3中的发光器件在检测光的方法方面也是不同的:实施例2中的显示器件使用背光源,而实施例3中的发光器件使用EL层代替背光源。
[0141]作为本发明的一个实施例的发光器件包括在基板之上的第一光电二极管4、第二光电二极管5及发光层62 ;并且包括在发光层62之上的第一彩色滤光片6、第二彩色滤光片7或第三彩色滤光片9。第一彩色滤光片6覆盖第一光电二极管4,以及第二彩色滤光片7覆盖第二光电二极管5。发光器件包括使用第一彩色滤光片6和第二彩色滤光片7形成于第一光电二极管4和第二光电二极管5之间的挡光层8。
[0142]在图10中的发光器件包括光电检测部分201和显示部分202。光电检测部分201具有与实施例1和2中的光电检测部分的结构相同的结构。
[0143]在透光基板(第一透光基板)I之上,显示部分202包括:晶体管32 ;与晶体管32连接的像素电极51 ;使用覆盖像素电极51末端的绝缘膜形成的隔膜61 ;在像素电极51之上的发光层62 ;在发光层62之上的透光电极63 ;以及在透光基板63之上的第一彩色滤光片6、第二彩色滤光片7或第三彩色滤光片9。
[0144]晶体管32是与实施例2中的晶体管相同的。晶体管32给发光层62供应电流,并且控制着要供应的电流的大小。显示部分202提供有另加的晶体管(没有示出)。该另加晶体管的源极和漏极中的一个与晶体管32的栅电极43连接;从而,该另加晶体管用作控制是否导通或截止晶体管32的开关。另外,可以形成用于保持晶体管32的栅电极43的电位的存储电容器。
[0145]隔膜61被用来划分像素部分。隔膜61被提供于相邻像素之间。隔膜61使用无机或有机绝缘膜形成。
[0146]发光层62夹在像素电极51和透光电极63之间。发光层62在得到电流供应时发射光。优选地,发光层62发射白光。发光层62可以使用已知的有机或无机材料形成。另夕卜,像素电极51并不一定能够透射光。优选地,像素电极51反射自发光层62发射出的光。
[0147]第一彩色滤光片6、第二彩色滤光片7及第三彩色滤光片9是与实施例1和2中的第一彩色滤光片、第二彩色滤光片及第三彩色滤光片相同的。
[0148]显示方法和检测光的方法将在下面描述(图11和图12)。这些方法是基本上与实施例I和2中的那些方法相同的方法。
[0149]自发光层62发射出的白光13穿过透光电极63以及第一彩色滤光片6、第二彩色滤光片7及第三彩色滤光片9之一,并且然后被反射离开对象14(图11)。注意,图11示出了第二彩色滤光片7。此时,晶体管32被导通,并且电流被供应到了发光层62。反射离开对象14的光15被光电检测部分201中的第二光电二极管5检测到。检测到的光由第二光电二极管5转换成电信号并且经由提取电极47和48提取。此外,穿过显示部分202中的第一彩色滤光片6并被反射离开对象14的光15被光电检测部分201中的第一光电二极管4检测到。检测到的光由第一光电二极管4转换成电信号并且经由提取电极45和46提取。
[0150]白光13可以由第一彩色滤光片6、第二彩色滤光片7及第三彩色滤光片9着色,这使发光器件能够显示彩色图像并且用作颜色传感器。
[0151]作为来自对象14的反射光的一部分的斜射光17由第三挡光层8所阻挡。因而,斜射光17没有进入第二光电二极管5,并且因此没有被检测到。此外,斜射光18由第三挡光层8所阻挡。因而,斜射光18没有进入第一光电二极管4,并且因此没有被检测到。第三挡光层8能够可靠地阻挡斜射光17和斜射光18 (图12)。
[0152]注意,在本实施例中,由于没有使用背光源,因而并不一定要形成第一挡光层2、第二挡光层3及挡光层31。但是,在来自发光层62的光在第一透光基板I内发生多次反射并因而使光进入第一光电二极管4、第二光电二极管5及晶体管32的情形中,优选形成第一挡光层2、第二挡光层3及挡光层31。
[0153]另外,作为第一挡光层2和第二挡光层3,可以形成第一光反射层2和第二光反射层3。在这种情况下,即使在来自对象14的光15还没有由第一光电二极管4或第二光电二极管5检测到时,光也被反射离开第
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