专利名称：紫外光感测显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体技术，特别涉及一种紫外光感测显示装置。
背景技术：
近年来，由于休闲风潮的盛行，使得世界各国的人们竞相走出户外从事休闲活动以维护身体的健康。并且，随着科技日新月异，在户外从事休闲活动时，可使用便携式显示装置来处理事情。但是，环境的污染造成臭氧层破裂，使有害人体的紫外光得以长驱直入， 容易让人发生皮肤病变。因此，能够提醒人们做足防晒准备的紫外光强度的感测装置便显
得日趋重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种紫外光感测显示装置，以感测出一定照射量的紫外光强度。为达上述的目的，本发明提供一种紫外光感测显示装置，设置于一基板上，用于检测一紫外光。紫外光感测显示装置包括一第一开关晶体管、一第一光敏晶体管、一第一电容、一第一发光二极管、一第二开关晶体管、一第二光敏晶体管、一第二电容以及一第二发光二极管。第一开关晶体管具有一第一源极、一第一漏极与一第一栅极。第一光敏晶体管具有一第二源极、一第二漏极与一第二栅极，且第二栅极电性连接至第一漏极。第一电容电性连接于第一漏极与第二源极之间。第一发光二极管具有一第一阳极与一第一阴极，且用于产生一第一颜色的光线。第一阳极电性连接至第二漏极，且第一阴极与第二源极分别电性连接于一第一电压源与一第二电压源。第二开关晶体管具有一第三源极、一第三漏极与一第三栅极。第二光敏晶体管具有一第四源极、一第四漏极与一第四栅极，且第四栅极电性连接至第三漏极。当紫外光持续照射第一光敏晶体管与第二光敏晶体管时，第一光敏晶体管较第二光敏晶体管快开启。第二电容电性连接于第三漏极与该第四源极之间。第二发光二极管具有一第二阳极与一第二阴极，且用于产生一不同于第一颜色的第二颜色的光线。第二阳极电性连接至第四漏极，且第二阴极与第四源极分别电性连接于第一电压源与第二电压源。所述的紫外光感测显示装置，还包括一第三开关晶体管，具有一第五源极、一第五漏极与一第五栅极；—第三光敏晶体管，具有一第六源极、一第六漏极与一第六栅极，且该第六栅极电性连接至该第五漏极；一第三电容，电性连接于该第五漏极与该第六源极之间；以及一第三发光二极管，具有一第三阳极与一第三阴极，且用于产生一不同于该第一颜色与该第二颜色的第三颜色的光线，其中该第三阳极电性连接至该第六漏极，且该第三阴极与该第六源极分别电性连接于该第一电压源与该第二电压源。当该紫外光持续照射该第一光敏晶体管、该第二光敏晶体管以及该第三光敏晶体管时，该第一光敏晶体管与该第二光敏晶体管较该第三光敏晶体管快开启。该第一开关晶体管的该第一栅极与该第二开关晶体管的该第二栅极电性连接至一扫描线。该第一开关晶体管的该第一源极与该第二开关晶体管的该第二源极电性连接至一数据线。该第一光敏晶体管包括一第一栅极电极层，设于该基板上，且作为该第二栅极；一绝缘层，覆盖于该第一栅极电极层与该基板上；一第一漏极电极层，设于该绝缘层上，且作为该第二漏极；一第一源极电极层，设于该绝缘层上，且作为该第二源极；以及一第一氧化物半导体层，设于该第一漏极电极层与该第一源极电极层间的该绝缘层上，且该第一氧化物半导体层具有一第一通道区与一第一电阻区，其中该第一通道区为该第一氧化物半导体层与该第一栅极电极层重叠的一部分，且该第一电阻区为该第一氧化物半导体层未与该第一栅极电极层重叠的另一部分。该第二光敏晶体管包括一第二栅极电极层，设于该基板上，且作为该第四栅极，其中该绝缘层覆盖于该第二栅极电极层与该基板上；一第二漏极电极层，设于该绝缘层上，且作为该第四漏极；一第二源极电极层，设于该绝缘层上，且作为该第四源极；以及一第二氧化物半导体层，设于该第二漏极电极层与该第二源极电极层间的该绝缘层上，且该第二氧化物半导体层具有一与该第二栅极电极层重叠的一部分的第二通道区以及一未与该第二栅极电极层重叠的另一部分的第二电阻区，其中该第一电阻区位于该第一漏极电极层与该第一源极电极层间的长度小于该第二电阻区位于该第二漏极电极层与该第二源极电极层间的长度，使该第一光敏晶体管较该第二光敏晶体管快开启。该第一氧化物半导体层延伸至该第一漏极电极层与该第一源极电极层上。该第一光敏晶体管另包括一蚀刻停止层，覆盖于该第一氧化物半导体层上。该第一漏极电极层与该第一源极电极层分别延伸至该第一氧化物半导体层上，且该第一光敏晶体管另包括一蚀刻停止层，覆盖于该第一氧化物半导体层上。所述的紫外光感测显示装置，还包括一保护层，覆盖于该第一光敏晶体管上，且暴露出该第一漏极电极层，其中该第一发光二极管包括一阳极电极层，设于该保护层上，且遮蔽该第一氧化物半导体层；一阴极电极层，设于该阳极电极层上；以及一发光层，设于该阳极电极层与该阴极电极层之间。该第一开关晶体管包括一第三栅极电极层，设于该基板上，作为该第一栅极，其中该绝缘层覆盖于该第三栅极电极层与该基板上；一第三漏极电极层，设于该绝缘层上，作为该第一漏极；一第三源极电极层，设于该绝缘层上，作为该第一源极；以及一第三氧化物半导体层，设于该第三漏极电极层与该第三源极电极层间的该绝缘层上，且该第三氧化物半导体层完全重叠于该第三栅极电极层。为达上述的目的，本发明另提供一种紫外光感测显示装置，其包括一第一开关晶体管、一第一光敏晶体管、一驱动晶体管、一第一电容、一第一发光二极管、一第二开关晶体管、一第二光敏晶体管、一第二电容以及一第二发光二极管。第一开关晶体管具有一第一源极、一第一漏极与一第一栅极，且第一光敏晶体管具有一第二源极、一第二漏极与一第二栅极。驱动晶体管具有一第七源极、一第七漏极与一第七栅极，且第七栅极电性连接至第一漏极，而第二源极电性连接至第七漏极。第一电容电性连接于第一漏极与第七源极之间。第一发光二极管具有一第一阳极与一第一阴极，且用于产生一第一颜色的光线。第一阳极电性连接至第七漏极，且第一阴极与第二源极分别电性连接于一第一电压源与一第二电压源。 第二开关晶体管具有一第三源极、一第三漏极与一第三栅极。第二光敏晶体管具有一第四源极、一第四漏极与一第四栅极，且第四栅极电性连接至第三漏极。第二电容电性连接于第三漏极与第四源极之间。第二发光二极管具有一第二阳极与一第二阴极，且用于产生一不同于第一颜色的第二颜色的光线。第二阳极电性连接至第四漏极，且第二阴极与第四源极分别电性连接于第一电压源与第二电压源。其中该第一感光敏光敏晶体管之的该第二间极栅极电性连接至该第一开关晶体管之的该第一汲极漏极。其中该第一感光敏光敏晶体管之的该第二闸极栅极电性连接至一开关线。其中该第一开关晶体管之的该第一间极栅极与该第二开关晶体管之的该第二闸极栅极电性连接至一扫描线。其中该第一开关晶体管之的该第一源极与该第二开关晶体管之的该第二源极电性连接至一数据线。该第一感光敏光敏晶体管包括一第一闸极栅极电极层，设于该基板上，且作为该第二闸极栅极；一绝缘层，覆盖于该第一闸极栅极电极层与该基板上；—第一汲极漏极电极层，设于该绝缘层上，且作为该第二汲极漏极；一第一源极电极层，设于该绝缘层上，且作为该第二源极；以及—第一氧化物半导体层，设于该第一汲极漏极电极层与该第一源极电极层间之的该绝缘层上，且该第一氧化物半导体层具有一与该第一间极栅极电极层重迭重叠之的第一通道区与一未与该第一闸极栅极电极层重迭重叠之的第一电阻区。该第二感光敏光敏晶体管包括一第二闸极栅极电极层，设于该基板上，且作为该第四闸极栅极，其中该绝缘层覆盖于该第二间极栅极电极层与该基板上；一第二汲极漏极电极层，设于该绝缘层上，且作为该第四汲极漏极；一第二源极电极层，设于该绝缘层上，且作为该第四源极；以及一第二氧化物半导体层，设于该第二汲极漏极电极层与该第二源极电极层间之的该绝缘层上，且该第二氧化物半导体层具有一与该第二间极栅极电极层重迭重叠之的第二通道区与一未与该第一闸极栅极电极层重迭重叠之的第二电阻区，其中该第一电阻区位于该第一汲极漏极电极层与该第一源极电极层间之的长度系约略相同于该第二电阻区位于该第二汲极漏极电极层与该第二源极电极层间之的长度。
该第一氧化物半导体层系延伸至该第一汲极漏极电极层与该第一源极电极层上。该第一感光敏光敏晶体管另包括一蚀刻停止层，覆盖于该第一氧化物半导体层上。该第一汲极漏极电极层与该第一源极电极层分别延伸至该第一氧化物半导体层上，且该第一感光敏光敏晶体管另包括一蚀刻停止层，覆盖于该第一氧化物半导体层上。该第一开关晶体管与该第二开关晶体管分别包括一第三闸极栅极电极层，设于该基板上，其中该绝缘层覆盖于该第三闸极栅极电极层与该基板上；—第三汲极漏极电极层，设于该绝缘层上；一第三源极电极层，设于该绝缘层上；以及一第三氧化物半导体层，设于该第三汲极漏极电极层与该第三源极电极层间之的该绝缘层上，且该第三氧化物半导体层完全重迭重叠于该第三间极栅极电极层。所述之的紫外光感测显示装置，另还包括一保护层，覆盖于该第一感光敏光敏晶体管上，且暴露出该第一汲极漏极电极层，其中该第一发光二极管包括一阳极电极层，设于该保护层上，且遮蔽该第一氧化物半导体层；一阴极电极层，设于该阳极电极层上；以及一发光层，设于该阳极电极层与该阴极电极层之间。综上所述，本发明利用于紫外光照射下具有不同开启速度的光敏晶体管来控制发光二极管的开关，使紫外光感测显示装置显示出不同的颜色，以判断出紫外光的照射量。
图1为本发明第一较佳实施例的紫外光感测显示装置的示意图；图2为本发明第一较佳实施例的第一光敏晶体管与第一发光二极管的剖面结构示意图；图3为本发明第一光敏晶体管随着紫外光照时间的变化的第二漏极电流与第二栅极与第二源极间的电压关系图；图4为本发明第一较佳实施例的第二光敏晶体管与第二发光二极管的剖面结构示意图；图5为本发明第一较佳实施例的第一开关晶体管的剖面结构示意图；图6为本发明第一较佳实施例的第一光敏晶体管的另一实施方式；图7为本发明第一较佳实施例的第一光敏晶体管的又一实施方式；图8为本发明第二较佳实施例的紫外光感测显示装置的示意图；图9为本发明第三较佳实施例的紫外光感测显示装置的示意图。其中，附图标记100紫外光感测显示装置102基板
1041第--紫外光感测显示单元1042第二紫外光感测显示单元
1043第三三紫外光感测显示单元1061第—-开关晶体管
1061a第--源极1061b第—11极
1061c第--栅极1062第二开关晶体管
1062a第三源极1062b第三漏极
1062c第三栅极1063 第三开关晶
1063a第五源极1063b第五漏极
1063c第五栅极1081 第一光敏晶
1081a第二源极1081b第二漏极
1081c第二栅极1082 第二光敏晶
1082a第四源极1082b第四漏极
1082c第四栅极1083 第三光敏晶
1083a第六源极1083b第六漏极
1083c第六栅极1101 第一电容
1102第二电容1103 第三电容
1121第一发光二极管1121a第一阳极
1121b第一阴极1122第二发光二极管
1122a第二阳极1122b第二阴极
1123第三发光二极管1123a第三阳极
1123b第三阴极114第一电压源
116第二电压源118扫描线
120数据线1221第一栅极电极层
1222第二栅极电极层124绝缘层
1261第一漏极电极层1262第二漏极电极层
1281第一源极电极层1282第二源极电极层
1301第一氧化物半导体层1302第二氧化物半导体层
1321第一通道区1322第二通道区
1341第一电阻区1342第二电阻区
136保护层138阳极电极层
140阴极电极层142发光层
150蚀刻停止层200紫外光感测显示装置
202区动晶体管202a第七源极
202b第七漏极202c第七栅极
300紫外光感测显示装置302开关线
具体实施例方式
请参考图1，图1为本发明第一较佳实施例的紫外光感测显示装置的示意图。如图 1所示，紫外光感测显示装置100设置于一基板102上，且可用于检测一紫外光。基板102 可为各种用于制作薄膜晶体管的基板，例如硅基板、玻璃基板或塑料基板等，但不限于此。 并且，紫外光感测显示装置100包括一第一紫外光感测显示单元1041以及一第二紫外光感测显示单元1042，其中第一紫外光感测显示单元1041包括一第一开关晶体管1061、一第一光敏晶体管1081、一第一电容1101以及一第一发光二极管1121，且第二紫外光感测显示单元1042包括一第二开关晶体管1062、一第二光敏晶体管1082、一第二电容1102以及一第二发光二极管1122。于第一紫外光感测显示单元1041中，第一开关晶体管1061具有一第一源极1061a、一第一漏极1061b以及一第一栅极1061c，且第一光敏晶体管1081具有一第二源极1081a、一第二漏极1081b以及一第二栅极1081c。第一光敏晶体管1081的第二栅极1081c电性连接至第一开关晶体管1061的第一漏极1061b，且第一电容1101电性连接于第一开关晶体管1061的第一漏极1061b与第一光敏晶体管1081的第二源极1081a之间。 并且，第一发光二极管1121具有一第一阳极1121a与一第一阴极1121b，且第一阳极1121a 电性连接至第一光敏晶体管1081的第二漏极1081b，而第一阴极1121b电性连接至一第一电压源114。再着，第一光敏晶体管1081的第二源极1081a电性连接至一第二电压源116。 本实施例的第一电压源114为接地，且第二电压源116为一正电压源，但本发明不限于此。并且，第一开关晶体管1061的第一栅极1061c电性连接至一扫描线118，而第一开关晶体管1061的第一源极1061a电性连接至一数据线120。当扫描线118传递一开启信号至第一开关晶体管1061的第一栅极1061c时，第一开关晶体管1061可被开启，使数据线 120从第一开关晶体管1061的第一源极1061a传递一显示信号至第一光敏晶体管1081的第二栅极1081c。值得注意的是，本实施例的第一光敏晶体管1081于第二栅极1081c接收有一显示信号时仍需有一定照射量的紫外光照射，才能被开启。因此，当紫外光持续照射第一光敏晶体管1081时，第一光敏晶体管1081会被开启。连接至第二源极1081a的第一电压源116可提供正电流通过已开启的第一光敏晶体管1081，以驱动第一发光二极管1121。 借此，第一发光二极管1121可用于产生一第一颜色的光线。本实施例的第一颜色为绿色， 但不限于此，本发明的第一颜色亦可为各种其它颜色。此外，第二开关晶体管1062具有一第三源极1062a、一第三漏极106 与一第三栅极1062c，且第二光敏晶体管1082具有一第四源极1082a、一第四漏极1082b与一第四栅极 1082c。第二光敏晶体管1082的第四栅极1082c电性连接至第二开关晶体管1062的第三漏极1062c，且第二电容1102电性连接于第二开关晶体管1062的第三漏极1062b与第二光敏晶体管1082的第四源极108 之间。并且，第二发光二极管1122具有一第二阳极112 与一第二阴极1122b，且可用于产生一不同于第一颜色的第二颜色的光线。本实施例的第二颜色为红色，但不限于此。第二阳极1122a电性连接至第二光敏晶体管1082的第四漏极 1082b，且第二阴极1122b与第二光敏晶体管1082的第四源极108 分别电性连接于第一电压源114与第二电压源116。于本实施例中，第二开关晶体管1062的第三栅极1062c与第一开关晶体管1061的第一栅极1061c电性连接至同一条扫描线118，且第二开关晶体管 1062的第三源极1062a与第一开关晶体管1061的第一源极1061a电性连接至同一条数据线 120。值得注意的是，当紫外光持续照射第一光敏晶体管1081与第二光敏晶体管1082 时，第一光敏晶体管1081会较第二光敏晶体管1082快被开启。因此，当紫外光开始照射紫外光感测显示装置100时，第一紫外光感测显示单元1041会显示出绿色。随着紫外光照射时间越长或照射强度越强，第二紫外光感测显示单元1042会显示出红色，使紫外光感测显示装置100所显示的颜色从绿色转变为绿色与红色结合的颜色。借此，使用者可通过紫外光感测显示装置100的颜色改变来判断出紫外光的照射量变多，甚至已达危险状态。于本实施例中，紫外光感测显示装置100另包括一第三紫外光感测显示单元 1043，且第三紫外光感测显示单元1043包括一第三开关晶体管1063、第三光敏晶体管1083、第三电容1103以及第三发光二极管1123。第三开关晶体管1063具有一第五源极1063a、一第五漏极1063b与一第五栅极1063c，且第三光敏晶体管1083具有一第六源极1083a、一第六漏极1083b与一第六栅极1083c。第六栅极1083c电性连接至第五漏极 1063b，且第三电容1103电性连接于第五漏极106 与第六源极1083a之间。第三发光二极管1123具有一第三阳极1123a与一第三阴极1123b，且用于产生一不同于第一颜色与第二颜色的第三颜色的光线。本实施例的第三颜色为蓝色，但不限于此。第三阳极1123a电性连接至第六漏极1083b，且第三阴极112 与第六源极1083a分别电性连接于第一电压源 114与第二电压源116。并且，第五栅极1063c与第一栅极1061c以及第三栅极1062c电性连接至同一条扫描线118，且第五源极1063a与第一源极1061a以及第三源极1062a电性连接至同一条数据线120。值得注意的是，当紫外光持续照射第一光敏晶体管1081、第二光敏晶体管1082以及第三光敏晶体管1083时，第一光敏晶体管1081与第二光敏晶体管1082较第三光敏晶体管1083快被开启，使第一紫外光感测显示单元1041、第二紫外光感测显示单元1042以及第三紫外光感测显示单元1043可分别于不同紫外光照射量下被开启。借此， 由第一紫外光感测显示单元1041、第二紫外光感测显示单元1042以及第三紫外光感测显示单元1043所分别显示出的绿色、红色与蓝色可分别代表不同紫外光照射量的状态。使用者可通过紫外光感测显示装置100所显示的颜色改变来判断出不同紫外光照射量所代表的不同危险状态。 由上述可知，本实施例的第一光敏晶体管1081、第二光敏晶体管1082与第三光敏晶体管1083随着所受到紫外光照射的时间或照射量增加而会依序被开启，使紫外光感测显示装置100可依序显示出不同颜色的光线，以判断紫外光的照射量。并且，第一光敏晶体管1081较第二光敏晶体管1082快被开启，且第二光敏晶体管1082较第三光敏晶体管 1083快被开启，因此第一光敏晶体管1081与第二光敏晶体管1082于结构上的差异关系相同于第二光敏晶体管1082与第三光敏晶体管1083于结构上的差异关系。为了清楚说明第一光敏晶体管1081与第二光敏晶体管1082的差异关系以及第二光敏晶体管1082与第三光敏晶体管1083的差异关系，以下将以第一光敏晶体管1081与第二光敏晶体管1082的结构为例来进一步说明。请参考图2，图2为本发明第一较佳实施例的第一光敏晶体管与第一发光二极管的剖面结构示意图。如图2所示，本实施例的第一光敏晶体管1081设于基板 102上，且第一光敏晶体管1081包括一第一栅极电极层1221、一绝缘层124、一第一漏极电极层1沈1、一第一源极电极层1281以及第一氧化物半导体层1301。第一栅极电极层1221 设于基板102上，且作为第二栅极1081c。绝缘层IM覆盖于第一栅极电极层1221与基板 102上，且位于第一栅极电极层1221上的绝缘层IM可作为第一光敏晶体管1081的栅极绝缘层。第一漏极电极层1261设于绝缘层IM上，且作为第二漏极1081b。第一源极电极层 1281设于绝缘层IM上，且作为第二源极1081a。并且，第一源极电极层1281与第一栅极电极层1221部分重叠，且第一漏极电极层1261未与第一栅极电极层1221重叠。本实施例的第一氧化物半导体层1301覆盖于第一漏极电极层1261与第一源极电极层1281间的绝缘层IM上，并延伸至第一漏极电极层1261与第一源极电极层1281上。位于第一漏极电极层1261与第一源极电极层1281之间的第一氧化物半导体层1301具有一第一通道区1321 与一第一电阻区1341，并且第一通道区1341的第一氧化物半导体层1301具有一通道电阻， 而第一电阻区1341的第一氧化物半导体层1301具有一第一电阻。通道电阻与第一电阻串联于第一漏极电极层1261与第一源极金属层1281之间。其中，第一通道区1321为第一氧化物半导体层1301与第一栅极电极层1221重叠的一部分，且第一电阻区1341为第一氧化物半导体层1301未与第一栅极电极层1221重叠的另一部分。并且，第一电阻区1341位于第一漏极电极层1261与第一源极电极层1281之间具有一第一长度Li，且本实施例的第一长度Ll可约略介于0. 1微米至1000微米之间，但不以此为限。值得注意的是，本实施例的第一氧化物半导体层1301具有对紫外光敏感的特性，亦即当未与第一栅极电极层1221重叠的第一氧化物半导体层1301的下表面受到紫外光照射后，第一电阻区1341的第一氧化物半导体层1301内的载子浓度会上升，使受到照射的第一电阻区1341的第一氧化物半导体层1301的电阻值下降，而可忽略第一电阻的电阻值。并且，当第一电阻区1341的第一氧化物半导体层1301的体积越大，第一电阻的电阻值的降低速度会越慢。第一氧化物半导体层1301的材料可为氧化铟镓锌(indium galliumzinc oxide)、氧化铟(indium oxide)、氧化锌(zinc oxide)或氧化镓(galliumoxide)，但不限于此。为了清楚说明第一电阻的电阻值的变化与紫外光照射时间的关系，请参考图3，图 3为本发明第一光敏晶体管随着紫外光照时间的变化的第二漏极电流与第二栅极与第二源极间的电压关系图。如图3所示，第一曲线Cl、第二曲线C2、第三曲线C3、第四曲线C4、第五曲线C5、第六曲线C6、第七曲线C7、第八曲线C8、第九曲线C9以及第十曲线ClO依序代表第一光敏晶体管1081受到紫外光照射量由低至高的关系曲线，且第一曲线Cl至第十曲线ClO于相同电压下的漏极电流依序递增。因此，随着紫外光照射量增加，第一光敏晶体管 1081的第二漏极1081b与第二源极1081a之间的电阻值会逐渐递减，而开始导通。另外，请继续参考图2，紫外光感测显示装置100另包括一保护层136覆盖于第一光敏晶体管1081上，且暴露出第一漏极电极层1沈1。第一发光二极管1121设于保护层136 上，且包括一阳极电极层138、一阴极电极层140以及一发光层142。阳极电极层138设于保护层136上，且作为第一发光二极管1121的第一阳极1221a。并且，阳极电极层138与暴露出的第一漏极电极层1261相接触，以电性连接至第二漏极1081b，且阳极电极层138 完全覆盖第一光敏晶体管1081，以遮蔽第一氧化物半导体层1301，使第一氧化物半导体层 1301的上表面免于紫外光的照射。阳极电极层138可由金属导电材料所构成，例如招、镁铝合金等。此外，阴极电极层140设于阳极电极层138上，且作为第一发光二极管1121的第一阴极1221b。阴极电极层140可由透明导电材料所构成，例如氧化铟锌(indium zinc oxide)或氧化铟锡(indium tin oxide)等。另外，发光层138设于阳极电极层138与阴极电极层140之间，且发光层142可由一有机发光材料所构成。因此，第一发光二极管1121 可为一有机发光二极管，但本发明不限于此，发光层142亦可为一半导体材料所构成，使第一发光二极管1121为一无机发光二极管。请参考图4，图4为本发明第一较佳实施例的第二光敏晶体管与第二发光二极管的剖面结构示意图。如图4所示，第二光敏晶体管1082包括一第二栅极电极层1222、一第二漏极电极层1262、一第二源极电极层1282以及一第二氧化物半导体层1302。第二栅极电极层1222与第一栅极电极层1221设于同一基板102上，且作为第四栅极1082c。并且， 绝缘层1 覆盖于第二栅极电极层1222与基板102上。第二漏极电极层1262设于绝缘层 IM上，且作为第四漏极1082b。第二源极电极层1282设于绝缘层IM上，且作为第四源极 1082a。并且，第二氧化物半导体层1302设于第二漏极电极层1262与第二源极电极层1282间的绝缘层1 上，且位于第二漏极电极层1262与第二源极电极层1282之间的第二氧化物半导体层1302具有一与第二栅极电极层1222重叠的一部分的第二通道区1322以及一未与第二栅极电极层1222重叠的另一部分的第二电阻区1342。第二电阻区1342位于第二漏极电极层1262与第二源极电极层1282之间具有一第二长度L2，且第二长度L2大于第一长度Li。第二发光二极管1122设于第二光敏晶体管1082上，使第二发光二极管1122的阳极电极层1 完全覆盖第二光敏晶体管1082，以遮蔽第二氧化物半导体层1302。因此，第二氧化物半导体1302的上表面不会受到紫外光的照射，而影响第二光敏晶体管1082的操作。此外，本实施例的第一发光二极管1121、第二发光二极管1222与第三发光二极管1223 为相同结构，因此不再赘述。于本实施例中，第二氧化物半导体层1302与第一氧化物半导体层1301由相同的材料所构成，并且具有相同的宽度与高度。由此可知，第二光敏晶体管 1082与第一光敏晶体管1081的差异在于，第一电阻区1341的位于第一漏极电极层1261与第一源极电极层1281间的长度小于第二电阻区1342位于第二漏极电极层1262与第二源极电极层1282间的长度，使未受到第二栅极电极层遮蔽1222的第二电阻区1342的第二氧化物半导体层1302的体积大于第一电阻区1341的第一氧化物半导体层1301的体积。因此，相较于第一电阻区1341，第二电阻区1342需多的紫外光照射量才能使电阻值降低至与第一电阻区1341的电阻值一样，使得在紫外光持续照射下，第一光敏晶体管1081会较第二光敏晶体管1082快被开启。同样地，本实施例的第三光敏晶体管1083的结构相似于第一光敏晶体管1081与第二光敏晶体管1082，其差异仅在于第三光敏晶体管1083的一第三电阻区具有一第三长度，且第三长度的长度大于第一长度与第二长度，使第一光敏晶体管与第二光敏晶体管较第三光敏晶体管快被开启。因此，在此不再对第三光敏晶体管1083的结构多作赘述。不过， 本发明第一光敏晶体管1081、第二光敏晶体管1082与第三光敏晶体管1083具有不同的开启速度并不限由第一电阻区1341、第二电阻区1342与第三电阻区的长度不同来决定，本发明亦可通过调整第一电阻区1341、第二电阻区1342与第三电阻区的宽度与高度来决定第一光敏晶体管1081、第二光敏晶体管1082与第三光敏晶体管1083的开启速度。另外，本发明的第一光敏晶体管1081的第一氧化物半导体层1301亦可完全重叠于第一栅极电极层 1221，而不具有第一电阻区1341，使第一紫外光感测显示单元1041于未照射紫外光时仍可产生绿色光线。此外，本实施例的第一开关晶体管1061、第二开关晶体管1062与第三开关晶体管 1063具有相同的晶体管结构，以分别用于控制第一光敏晶体管1081、第二光敏晶体管1082 与第三光敏晶体管1083的开关。因此，为了清楚说明第一开关晶体管1061、第二开关晶体管1062与第三开关晶体管1063的晶体管结构，以下将以第一开关晶体管1061为例来说明。请参考图5，图5为本发明第一较佳实施例的第一开关晶体管的剖面结构示意图。如图5所示，第一开关晶体管1061包括一第三栅极电极层142、一第三漏极电极层144、一第三源极电极层146以及一第三氧化物半导体层148。第三栅极电极层142设于基板102上， 且作为第一栅极1061c。绝缘层1 覆盖于第三栅极电极层142与基板102上。第三漏极电极层144设于绝缘层IM上，且作为第一漏极1061b。第三源极电极层146设于绝缘层 124上，且作为第一源极1061a。第三氧化物半导体层148设于第三漏极电极层144与第三源极电极层146间的绝缘层IM上，且位于第三源极电极层146与第三漏极电极层144之间的第三氧化物半导体层148完全重叠于第三栅极电极层142，使位于第三源极电极层146 与第三漏极电极层144之间的第三氧化物半导体层148作为第一开关晶体管1061的通道区。于本实施例中，第三氧化物半导体层148的材料与第一氧化物半导体层1301的材料相同，但不限于此。由此可知，本实施例的紫外光感测显示装置使用相同的开关晶体管来控制具有不同开启速度的光敏晶体管，且将不同开启速度的光敏晶体管分别电性连接至发光二极管， 以作为发光二极管的驱动晶体管，进而于不同紫外光照射量下可显示出不同颜色。此外，本实施例的光敏晶体管并不限于上述光敏晶体管的结构，且由于第一光敏晶体管、第二光敏晶体管与第三光敏晶体管的差异仅在于电阻区的长度不同，因此以下将以第一光敏晶体管为例来说明。请参考图6与图7，图6为本发明第一较佳实施例的第一光敏晶体管的另一实施方式，图7为本发明第一较佳实施例的第一光敏晶体管的又一实施方式。如图6所示，相较于上述第一光敏晶体管，本实施方式的第一光敏晶体管1081另包括一蚀刻停止层150覆盖于第一氧化物半导体层1301上，且由于蚀刻停止层150作为形成第一氧化物半导体层1301的屏蔽，所以蚀刻停止层150与第一氧化物半导体层1301切齐。 本实施方式的蚀刻停止层150可包括氮化硅，但不限于此。如图7所示，相较于上述第一光敏晶体管，本实施方式的第一光敏晶体管1081的第一漏极电极层1261与第一源极电极层 1281分别延伸至第一氧化物半导体层1301上，且第一光敏晶体管1081另包括一蚀刻停止层150，覆盖于第一氧化物半导体层1301上。并且，部分蚀刻停止层150位于第一漏极电极层1261与第一氧化物半导体层1301之间与位于第一源极电极层1281与第一氧化物半导体层1301之间。本发明的紫外光感测显示单元并不以上述实施例为限。下文将继续揭示本发明的其它实施例或变化形，且下述实施例的开关晶体管与第一实施例的开关晶体管具有相同的结构。并且，下述实施例的光敏晶体管亦与第一实施例的光敏晶体管具有相同结构，且可为上述其它实施方式的光敏晶体管结构。然为了简化说明并突显各实施例或变化形之间的差异，下文中使用相同标号标注相同组件，且不再对重复部分作赘述。请参考图8，且一并参考图2、图4与图5。图8为本发明第二较佳实施例的紫外光感测显示装置的示意图。如图8所示，相较于第一实施例，本实施例的紫外光感测显示装置 200仅包括第一紫外光感测显示单元1041以及第二紫外光感测显示单元1042，而未包括第三紫外光感测显示单元。并且，第一紫外光感测显示单元1041另包括一驱动晶体管202， 且第一紫外光感测显示单元1041的电路连接方式不同于第一实施例的第一紫外光感测显示单元。于本实施例的第一紫外光感测显示单元1041中，驱动晶体管202具有一第七源极 20 、一第七漏极20 与一第七栅极202c，且第七漏极20 电性连接至第二源极20加，而第七栅极202c电性连接至第一漏极1061b。第一电容1101电性连接于第一漏极1061b与该第七源极20 之间，且第一阳极1121a电性连接至第七漏极202b，而第一阴极1121b与第二源极1081a分别电性连接于第一电压源114与第二电压源116。第一光敏晶体管1081 的第二栅极1081c电性连接至第一开关晶体管1061的第一漏极1061b。并且，第二紫外光感测单元1042的电路连接方式相同于第一实施例的第二紫外光感测单元，因此在此不再赘述。另外，如图5所示，本实施例的驱动晶体管202用于控制第一发光二极管1121的开关， 且未具有紫外光感测功能，而可与第一实施例的第一开关晶体管1061具有相同结构，但不
15限于此。此外，如图2与图4所示，本实施例的第二紫外光感测显示单元1042的第二光敏晶体管1082与第一光敏晶体管1081具有相同结构，因此第一电阻区1341位于第一漏极电极层1261与第一源极电极层1281间的长度约略相同于第二电阻区1342位于第二漏极电极层1262与第二源极电极层1282间的长度，即第一长度Ll相同于第二长度L2。当紫外光未照射本实施例的紫外光感测显示装置200时，扫描线118传递一开启信号至第一开关晶体管1061的第一栅极1061c，使第一开关晶体管1061可被开启，且数据线120从第一开关晶体管1061的第一源极1061a传递一显示信号至驱动晶体管202的第七栅极202c，使驱动晶体管被开启。因此，第二电压源116可经过驱动晶体管202驱动第一发光二极管1121，进而产生第一颜色的光线。当紫外光持续照射本实施例的紫外光感测显示装置200时，第一光敏晶体管1081与第二光敏晶体管1082会随着紫外光的持续照射而同时被开启。当第一紫外光感测单元1041的第一光敏晶体管1081被开启时，原本用于驱动第一发光敏晶体管 1121的电流会被导引至被开启的第一光敏晶体管1081，因此第一发光敏晶体管1121无法再产生第一颜色的光线。同时，当第二紫外光感测单元1042的第二光敏晶体管1082被开启时，第二电压源116可经过第二光敏晶体管1082来驱动第二发光二极管1122，使第二发光二极管1122可产生第二颜色的光线。由此可知，当紫外光照射紫外光感测显示装置200时， 紫外光感测显示装置200所显示的光线会从第一颜色转换为第二颜色，借此使用者可通过光线的颜色的转换，来判断已有一定照射量的紫外光照射在紫外光感测显示装置200上。请参考图9，图9为本发明第三较佳实施例的紫外光感测显示装置的示意图。如图 9所示，相较于第二实施例，本实施例的紫外光感测显示装置300的第一光敏晶体管1081的第二栅极1081c电性连接至一开关线302，借此可通过开关线302来选择是否开启第一光敏晶体管1081。当开关线302为开启时，本实施例的第一紫外光感测显示单元1041的操作方式与第二实施例的第一紫外光感测显示单元相同。当开关线302为关闭时，本实施例的第一紫外光感测显示单元1041于未有紫外光照射时即会产生第一颜色的光线。当紫外光进一步照射在本实施例的紫外光感测显示装置300上时，第二紫外光感测显示单元1042会被开启而产生第二颜色的光线，此时紫外光感测显示装置300会显示出混合有第一颜色与第二颜色的光线。因此，使用者可通过光线的颜色的转换，来判断已有一定照射量的紫外光照射在紫外光感测显示装置300上。综上所述，本发明利用氧化物半导体层具有受到紫外光照射会降低电阻值的特性，并将光敏晶体管的氧化物半导体层设计为未被栅极电极层完全遮蔽，使氧化物半导体层可区分为通道区与电阻区。借此，紫外光感测显示单元可通过电阻区的电阻下降而感测到紫外光的照射。并且，本发明的紫外光感测显示装置可通过组合具有不同电阻区大小的紫外光感测显示单元，或通过组合不同电路连接方式的紫外光感测显示单元，来判断出紫外光的照射量。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的等效变化与完善，应属本发明的保护范围。
权利要求
1.一种紫外光感测显示装置，设置于一基板上，用于检测一紫外光，其特征在于，该紫外光感测显示装置包括一第一开关晶体管，具有一第一源极、一第一漏极与一第一栅极； 一第一光敏晶体管，具有一第二源极、一第二漏极与一第二栅极，且该第二栅极电性连接至该第一漏极；一第一电容，电性连接于该第一漏极与该第二源极之间；一第一发光二极管，具有一第一阳极与一第一阴极，且用于产生一第一颜色的光线，其中该第一阳极电性连接至该第二漏极，且该第一阴极与该第二源极分别电性连接于一第一电压源与一第二电压源；一第二开关晶体管，具有一第三源极、一第三漏极与一第三栅极； 一第二光敏晶体管，具有一第四源极、一第四漏极与一第四栅极，且该第四栅极电性连接至该第三漏极，其中当该紫外光持续照射该第一光敏晶体管与该第二光敏晶体管时，该第一光敏晶体管较该第二光敏晶体管快开启；一第二电容，电性连接于该第三漏极与该第四源极之间；以及一第二发光二极管，具有一第二阳极与一第二阴极，且用于产生一不同于该第一颜色的第二颜色的光线，其中该第二阳极电性连接至该第四漏极，且该第二阴极与该第四源极分别电性连接于该第一电压源与该第二电压源。
2.如权利要求1所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，还包括 一第三开关晶体管，具有一第五源极、一第五漏极与一第五栅极；一第三光敏晶体管，具有一第六源极、一第六漏极与一第六栅极，且该第六栅极电性连接至该第五漏极；一第三电容，电性连接于该第五漏极与该第六源极之间；以及一第三发光二极管，具有一第三阳极与一第三阴极，且用于产生一不同于该第一颜色与该第二颜色的第三颜色的光线，其中该第三阳极电性连接至该第六漏极，且该第三阴极与该第六源极分别电性连接于该第一电压源与该第二电压源。
3.如权利要求2所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，当该紫外光持续照射该第一光敏晶体管、该第二光敏晶体管以及该第三光敏晶体管时，该第一光敏晶体管与该第二光敏晶体管较该第三光敏晶体管快开启。
4.如权利要求1所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，该第一开关晶体管的该第一栅极与该第二开关晶体管的该第二栅极电性连接至一扫描线。
5.如权利要求1所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，该第一开关晶体管的该第一源极与该第二开关晶体管的该第二源极电性连接至一数据线。
6.如权利要求1所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，该第一光敏晶体管包括 一第一栅极电极层，设于该基板上，且作为该第二栅极；一绝缘层，覆盖于该第一栅极电极层与该基板上； 一第一漏极电极层，设于该绝缘层上，且作为该第二漏极； 一第一源极电极层，设于该绝缘层上，且作为该第二源极；以及一第一氧化物半导体层，设于该第一漏极电极层与该第一源极电极层间的该绝缘层上，且该第一氧化物半导体层具有一第一通道区与一第一电阻区，其中该第一通道区为该第一氧化物半导体层与该第一栅极电极层重叠的一部分，且该第一电阻区为该第一氧化物半导体层未与该第一栅极电极层重叠的另一部分。
7.如权利要求6所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，该第二光敏晶体管包括 一第二栅极电极层，设于该基板上，且作为该第四栅极，其中该绝缘层覆盖于该第二栅极电极层与该基板上；一第二漏极电极层，设于该绝缘层上，且作为该第四漏极； 一第二源极电极层，设于该绝缘层上，且作为该第四源极；以及一第二氧化物半导体层，设于该第二漏极电极层与该第二源极电极层间的该绝缘层上，且该第二氧化物半导体层具有一与该第二栅极电极层重叠的一部分的第二通道区以及一未与该第二栅极电极层重叠的另一部分的第二电阻区，其中该第一电阻区位于该第一漏极电极层与该第一源极电极层间的长度小于该第二电阻区位于该第二漏极电极层与该第二源极电极层间的长度，使该第一光敏晶体管较该第二光敏晶体管快开启。
8.如权利要求6所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，该第一氧化物半导体层延伸至该第一漏极电极层与该第一源极电极层上。
9.如权利要求8所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，该第一光敏晶体管另包括一蚀刻停止层，覆盖于该第一氧化物半导体层上。
10.如权利要求6所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，该第一漏极电极层与该第一源极电极层分别延伸至该第一氧化物半导体层上，且该第一光敏晶体管另包括一蚀刻停止层，覆盖于该第一氧化物半导体层上。
11.如权利要求6所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，还包括一保护层，覆盖于该第一光敏晶体管上，且暴露出该第一漏极电极层，其中该第一发光二极管包括一阳极电极层，设于该保护层上，且遮蔽该第一氧化物半导体层； 一阴极电极层，设于该阳极电极层上；以及一发光层，设于该阳极电极层与该阴极电极层之间。
12.如权利要求6所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，该第一开关晶体管包括 一第三栅极电极层，设于该基板上，作为该第一栅极，其中该绝缘层覆盖于该第三栅极电极层与该基板上；一第三漏极电极层，设于该绝缘层上，作为该第一漏极； 一第三源极电极层，设于该绝缘层上，作为该第一源极；以及一第三氧化物半导体层，设于该第三漏极电极层与该第三源极电极层间的该绝缘层上，且该第三氧化物半导体层完全重叠于该第三栅极电极层。
13.一种紫外光感测显示装置，其特征在于，包括一第一开关晶体管，具有一第一源极、一第一漏极与一第一栅极； 一第一光敏晶体管，具有一第二源极、一第二漏极与一第二栅极； 一驱动晶体管，具有一第七源极、一第七漏极与一第七栅极，其中该第七栅极电性连接至该第一漏极，且该第二源极电性连接至该第七漏极；一第一电容，电性连接于该第一漏极与该第七源极之间；一第一发光二极管，具有一第一阳极与一第一阴极，且用于产生一第一颜色的光线，其中该第一阳极电性连接至该第七漏极，且该第一阴极与该第二源极分别电性连接于一第一电压源与一第二电压源；一第二开关晶体管，具有一第三源极、一第三漏极与一第三栅极； 一第二光敏晶体管，具有一第四源极、一第四漏极与一第四栅极，且该第四栅极电性连接至该第三漏极；一第二电容，电性连接于该第三漏极与该第四源极之间；以及一第二发光二极管，具有一第二阳极与一第二阴极，且用于产生一不同于该第一颜色的第二颜色的光线，其中该第二阳极电性连接至该第四漏极，且该第二阴极与该第四源极分别电性连接于该第一电压源与该第二电压源。
14.如权利要求13所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，该第一光敏晶体管的该第二栅极电性连接至该第一开关晶体管的该第一漏极。
15.如权利要求13所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，该第一光敏晶体管的该第二栅极电性连接至一开关线。
16.如权利要求13所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，该第一开关晶体管的该第一栅极与该第二开关晶体管的该第二栅极电性连接至一扫描线。
17.如权利要求13所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，该第一开关晶体管的该第一源极与该第二开关晶体管的该第二源极电性连接至一数据线。
18.如权利要求13所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，该第一光敏晶体管包括 一第一栅极电极层，设于该基板上，且作为该第二栅极；一绝缘层，覆盖于该第一栅极电极层与该基板上； 一第一漏极电极层，设于该绝缘层上，且作为该第二漏极； 一第一源极电极层，设于该绝缘层上，且作为该第二源极；以及一第一氧化物半导体层，设于该第一漏极电极层与该第一源极电极层间的该绝缘层上，且该第一氧化物半导体层具有一与该第一栅极电极层重叠的第一通道区与一未与该第一栅极电极层重叠的第一电阻区。
19.如权利要求18所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，该第二光敏晶体管包括 一第二栅极电极层，设于该基板上，且作为该第四栅极，其中该绝缘层覆盖于该第二栅极电极层与该基板上；一第二漏极电极层，设于该绝缘层上，且作为该第四漏极； 一第二源极电极层，设于该绝缘层上，且作为该第四源极；以及一第二氧化物半导体层，设于该第二漏极电极层与该第二源极电极层间的该绝缘层上，且该第二氧化物半导体层具有一与该第二栅极电极层重叠的第二通道区与一未与该第一栅极电极层重叠的第二电阻区，其中该第一电阻区位于该第一漏极电极层与该第一源极电极层间的长度相同于该第二电阻区位于该第二漏极电极层与该第二源极电极层间的长度。
20.如权利要求18所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，该第一氧化物半导体层延伸至该第一漏极电极层与该第一源极电极层上。
21.如权利要求18所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，该第一光敏晶体管另包括一蚀刻停止层，覆盖于该第一氧化物半导体层上。
22.如权利要求18所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，该第一漏极电极层与该第一源极电极层分别延伸至该第一氧化物半导体层上，且该第一光敏晶体管另包括一蚀刻停止层，覆盖于该第一氧化物半导体层上。
23.如权利要求18所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，该第一开关晶体管与该第二开关晶体管分别包括一第三栅极电极层，设于该基板上，其中该绝缘层覆盖于该第三栅极电极层与该基板上；一第三漏极电极层，设于该绝缘层上； 一第三源极电极层，设于该绝缘层上；以及一第三氧化物半导体层，设于该第三漏极电极层与该第三源极电极层间的该绝缘层上，且该第三氧化物半导体层完全重叠于该第三栅极电极层。
24.如权利要求18所述的紫外光感测显示装置，其特征在于，还包括一保护层，覆盖于该第一光敏晶体管上，且暴露出该第一漏极电极层，其中该第一发光二极管包括一阳极电极层，设于该保护层上，且遮蔽该第一氧化物半导体层； 一阴极电极层，设于该阳极电极层上；以及一发光层，设于该阳极电极层与该阴极电极层之间。
全文摘要
本发明公开了一种紫外光感测显示装置，包括二个开关晶体管、二个光敏晶体管、二个电容以及二个发光二极管。各光敏晶体管的栅极分别电性连接至各开关晶体管的漏极与各电容的一端。各发光二极管的阳极电性连接至各光敏晶体管的漏极，且各发光二极管的阴极电性连接至一第一电压源。各光敏晶体管的源极电性连接至一第二电压源与各电容的另一端。各发光二极管分别产生不同颜色的光线。当紫外光持续照射光敏晶体管时，其中一光敏晶体管较另一光敏晶体管快开启。
文档编号H01L31/10GK102163640SQ20111000970
公开日2011年8月24日 申请日期2011年1月11日 优先权日2010年12月13日
发明者谢信弘 申请人:友达光电股份有限公司