[发明专利]光开关元件及显示面板

说明书

技术领域

本发明是关于一种光开关元件及具有该光开关元件的一显示面板。

背景技术

平面显示装置（flat panel display apparatus），例如液晶显示装置、或有机发光显示装置以其耗电量低、发热量少、重量轻以及非辐射性等优点，已经被使用于各式各样的电子产品中，并且逐渐地取代传统的阴极射线管（cathode ray tube，CRT）显示装置。

其中，薄膜晶体管（thin film transistor，TFT）已广泛的应用在各种高阶显示装置中，由于显示装置的尺寸与解析度提升，显示色彩饱和度的需求快速增加，同时也增加对薄膜晶体管电性表现与稳定度的要求。金属氧化物半导体（Metal oxide semiconductors，MOSs）薄膜晶体管拥有良好的电流输出特性，较低的漏电流与高于非晶硅（amorphous silicon，a-Si）薄膜晶体管十倍以上的电子迁移率，故可降低显示装置的功率消耗与提升显示装置的操作频率，有机会取代传统的非晶硅薄膜晶体管，成为下个时代的显示器中主流的驱动元件。

另外，现有一种光感应器是由一光电二极管与一晶体管所组成，因此，若于显示面板的薄膜晶体管工艺中制作光感应器（或称光感测元件）时，将会引入其它的材料而增加工艺的花费，也会增加显示面板工艺的复杂性与不稳定性。

因此，如何提出一种可检测是否受到光线照射的光开关元件及显示面板，亦可将光开关元件整合于显示面板的工艺中，进而提升显示面板的附加价值，已成为重要课题之一。

发明内容

本发明的目的为提供一种可检测是否受到光线照射的光开关元件及显示面板。于本发明的另一目的中，亦可将光开关元件整合于显示面板的工艺中，进而提升显示面板的附加价值。

为达上述目的，依据本发明的一种光开关元件包括一栅极、一通道层、至少一介电层、一第一电极以及一第二电极。栅极设置于基板之上。通道层设置于基板之上，通道层为一氧化物半导体。介电层设置于栅极与通道层之间。第一电极设置于通道层上，并与通道层接触。第二电极设置于通道层上，并与通道层接触而具有一接触区，第二电极与第一电极之间具有一间隔。于光开关元件的投影方向上，接触区与栅极之间具有一偏移距离。

为达上述目的，依据本发明的一种显示面板包括至少一光开关元件，光开关元件具有一栅极、一通道层、至少一介电层、一第一电极以及一第二电极。栅极设置于基板之上。通道层设置于基板之上，通道层为一氧化物半导体。介电层设置于栅极与通道层之间。第一电极设置于通道层上，并与通道层接触。第二电极设置于通道层上，并与通道层接触而具有一接触区，第二电极与第一电极之间具有一间隔。于光开关元件的投影方向上，接触区与栅极之间具有一偏移距离。

在一实施例中，氧化物半导体包括一金属氧化物，且金属氧化物包括铟、锌、镓、锡及铪的至少其中之一。

在一实施例中，栅极的一中心面的延伸穿过通道层，通道层位于中心面两侧的结构不对称。

在一实施例中，偏移距离介于2微米至20微米之间。

在一实施例中，光开关元件可感测一光线，光线的波长介于0.01纳米至500纳米之间。

承上所述，因本发明的显示面板包括至少一光开关元件，光开关元件的栅极设置于基板之上，通道层设置于基板之上，通道层为一氧化物半导体，而介电层设置于栅极与通道层之间。另外，第一电极设置于通道层上，并与通道层接触，且第二电极设置于通道层上，并与通道层接触而具有一接触区。此外，于光开关元件的投影方向上，接触区与栅极之间具有一偏移距离。藉此，本发明可使光开关元件与显示面板的驱动元件使用同一薄膜晶体管工艺制作，故可将光开关元件整合于显示面板的工艺中，因此不仅不会引入其它的材料而增加工艺的花费，也可提升显示面板的附加价值。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1A为本发明较佳实施例的一种光开关元件的剖视示意图。

图1B为图1A中，光开关元件的栅极、通道层、第一电极及第二电极的相对位置示意图。

图2A及图3A分别为本发明较佳实施例的不同态样的光开关元件的剖视示意图。

图2B为图2A中，图3B为图3A中，光开关元件的栅极、通道层、第一电极及第二电极的相对位置示意图。

图4A及图4B分别为本发明的光开关元件中，于不同的偏移距离之下，栅极电压与漏极电流的特性曲线图。