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TWI601301B - 光學偵測裝置及其製作方法 - Google Patents

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TWI601301B
TWI601301B TW104125000A TW104125000A TWI601301B TW I601301 B TWI601301 B TW I601301B TW 104125000 A TW104125000 A TW 104125000A TW 104125000 A TW104125000 A TW 104125000A TW I601301 B TWI601301 B TW I601301B
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optical detecting
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陳敬文
卓恩宗
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友達光電股份有限公司
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Description

光學偵測裝置及其製作方法
本發明是關於一種指紋辨識裝置，特別是關於一種光學偵測式的指紋辨識裝置。
隨著科技日益精進，電子產品之輸入裝置愈趨多元化。而在眾多輸入裝置中，除了最令人熟稔的鍵盤與滑鼠之外，觸控裝置也越來越常見。近來觸控裝置常與顯示裝置合而為一，而讓顯示器具有觸控功能，不但節省輸入裝置所必須佔據之空間外，且允許使用者直接在顯示器上點選圖示或者以筆寫的方式來輸入，提供了更人性化之選擇。
而隨著隱私權越來越受重視，在電子產品中利用指紋辨識使用者身分的技術已經越來越常見。如何簡化指紋辨識模組的製程以及提升其辨識的準確度，便成為一個重要的課題。
本發明之一實施方式提供了一種光學偵測裝置，包含基板、設置於基板上之薄膜電晶體、光感測元件、 平坦層、以及發光二極體。薄膜電晶體包含設置於基板上之閘極、通道層、位於閘極與通道層之間的閘介電層、以及分別位於通道層的兩側的源極與汲極。光感測元件包含位於閘介電層上且與汲極連接的第一金屬電極，位於第一金屬電極上之光感測層、以及位於光感測層上的第一透明電極。平坦層覆蓋至少部分之薄膜電晶體與光感測元件。有機發光二極體包含位於平坦層上之第二金屬電極、位於第二金屬電極上之有機電致發光層，以及位於有機電致發光層上之第二透明電極，其中第二金屬電極與第二透明電極分別電性連接至閘極線與資料讀取線。
於一或多個實施例中，汲極與該第一金屬電極為同層且採用同一道光罩製作。
於一或多個實施例中，第二金屬電極在基板上的正投影，與通道層在基板上的正投影至少部分重疊。
於一或多個實施例中，第二金屬電極在基板上的正投影，與光感測層在基板上的正投影實質互補。
於一或多個實施例中，有機發光二極體的數量為複數個，且該些有機發光二極體為被動式有機發光二極體。
於一或多個實施例中，光感測層的材質為富矽氧化物、富矽氮化物或富矽碳化物。
於一或多個實施例中，基板為可撓基板。
於一或多個實施例中，光感測層的邊緣較第一金屬電極的邊緣內縮一距離，該距離小於約1.5微米。
於一或多個實施例中，光感測層的邊緣實質切齊第一金屬電極的邊緣。
於一或多個實施例中，光感測層的邊緣凸出第一金屬電極的邊緣。
本發明之另一實施方式提供了一種光學偵測裝置的製造方法，包含形成閘極於基板上、形成閘介電層於閘極上、形成通道層於閘介電層上、形成金屬層於通道層上並圖案化金屬層，使金屬層形成分別位於通道層兩側之源極、汲極，以及與汲極相連之第一金屬電極，其中閘極、閘介電層、通道層、源極與汲極構成薄膜電晶體。此方法更包含形成光感測層於第一金屬電極上、形成第一透明電極於光感測層上、形成平坦層覆蓋至少部分之薄膜電晶體與第一透明電極，以及形成有機發光二極體於平坦層上。形成有機發光二極體之步驟包含形成第二金屬電極於平坦層上、形成有機電致發光層於第二金屬電極上，以及形成第二透明電極於有機電致發光層上。
於一或多個實施例中，光感測層的材質為富矽氧化物、富矽氮化物或富矽碳化物。
於一或多個實施例中，基板為可撓基板。
本發明提供了一種光學偵測裝置，其使用有機發光二極體作為光源，當手指放在光學偵測裝置上時，光線會進入光感測元件中而轉換為光電流進入對應的薄膜電晶體而被偵測。由於有機發光二極體中的第二金屬電極可以兼具遮光的功能，因此，可以省略製作遮光元件的工序，並讓 光感測元件具有更大的感光面積。
100‧‧‧光學偵測裝置
101‧‧‧載板
110‧‧‧基板
112‧‧‧阻障層
120‧‧‧薄膜電晶體
122‧‧‧閘極
123‧‧‧底金屬層
124‧‧‧閘介電層
126‧‧‧通道層
128‧‧‧源極
130‧‧‧汲極
140‧‧‧光感測元件
141‧‧‧第一金屬電極
142‧‧‧光感測層
144‧‧‧第一透明電極
150‧‧‧鈍化層
151、152‧‧‧開口
154‧‧‧平坦層
156‧‧‧介電層
157、158‧‧‧開口
160‧‧‧有機發光二極體
162‧‧‧第二金屬電極
164‧‧‧有機電致發光層
166‧‧‧第二透明電極
170‧‧‧阻障層
172‧‧‧保護層
180‧‧‧光線
GL、GL1、GL2‧‧‧閘極線
DL、DL1、DL2‧‧‧資料讀取線
G‧‧‧閘極
S‧‧‧源極
D‧‧‧汲極
d、d’‧‧‧距離
2-2‧‧‧線段
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：第1圖為本發明之光學偵測裝置一實施例局部上視示意圖。
第2圖為沿第1圖之線段2-2的剖面示意圖。
第3圖繪示第2圖中之光學偵測裝置於使用狀態的剖面示意圖。
第4A圖至第4K圖分別繪示本發明之光學偵測裝置一實施例於製造流程不同階段的剖面示意圖。
第5圖與第6圖分別繪示本發明之光學偵測裝置不同實施例的剖面示意圖。
第7圖繪示本發明之光學偵測裝置一實施例的電路示意圖。
以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本發明之較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。
請同時參照第1圖與第2圖，其中第1圖為本發明之光學偵測裝置一實施例局部上視示意圖，第2圖為沿第 1圖之線段2-2的剖面示意圖。光學偵測裝置100包含有基板110、設置於基板110上之至少一薄膜電晶體120、至少一光感測元件140以及至少一有機發光二極體160。
須注意的是，雖然第1圖與第2圖中是以一個感測單元，即一個薄膜電晶體120、一個光感測元件140以及一個有機發光二極體160進行說明，但是實務上，基板110上可由多個閘極線GL以及多個資料讀取線DL定義出多個感測單元，每一個感測單元，包含薄膜電晶體120、光感測元件140以及有機發光二極體160，可以呈陣列地設置在基板110上。
光學偵測裝置100使用有機發光二極體160作為光源，當手指放在光學偵測裝置100上時，有機發光二極體160所發出的光線會向上發光，並經由手指反射進入光感測元件140中而轉換為光電流進入對應的薄膜電晶體120而被偵測到訊號。
薄膜電晶體120設置於基板110上，薄膜電晶體120包含有設置於基板110上之閘極122、設置於閘極122上之通道層126、設置於閘極122與通道層126之間的閘介電層124、分別位於通道層126兩側的源極128以及汲極130。
光感測元件140則是設置於基板110上並位於薄膜電晶體120的一側。光感測元件140包含有與汲極130連接的第一金屬電極141、設置於第一金屬電極141上之光感測層142，以及位於光感測層142上之第一透明電極 144。於本實施例中，第一金屬電極141可以視為汲極130的延伸，亦即，第一金屬電極141不僅連接於汲極130，並且第一金屬電極141為與汲極130同層，且兩者是採用同一道光罩製程，例如圖案化同一層金屬層所製作而成。
與閘極122同層之底金屬層123設置於基板110上，閘極122以及底金屬層123可以透過圖案化同一金屬層而得到。閘介電層124與汲極130更延伸至底金屬層123上，並覆蓋底金屬層123。光學偵測裝置100更包含有鈍化層150，鈍化層150覆蓋於薄膜電晶體120並延伸至覆蓋於底金屬層123上，鈍化層150上具有開口152，以定義出光感測層142的位置，光感測層142則是形成於開口152之中。
光學偵測裝置100包含有平坦層154，覆蓋於薄膜電晶體120以及光感測元件140上。平坦層154可以為有機平坦層，並具有平坦的上表面。有機發光二極體160則是設置於平坦層154上。本實施例中，有機發光二極體160的位置大致上環繞光感測元件140併且位於薄膜電晶體120上方。有機發光二極體160包含有位於平坦層154上之第二金屬電極162、位於第二金屬電極162上之有機電致發光層164以及位於有機電致發光層164上之第二透明電極166。
有機發光二極體160為被動式有機發光二極體。第二金屬電極162可作為有機發光二極體160的陽極，而第二透明電極166則作為有機發光二極體160的陰極，有機電致發光層164位於兩者之間。有機發光二極體160可以 為共陰極的設置或是共陽極的設計，本實施例中以共陰極的方式進行說明，亦即，當給電予陽極時，會讓有機發光二極體160發光。當然，在其他實施例中亦可以選用共陽極的設計，並不以此限定本發明。
鈍化層150更具有另一開口151，開口151設置於光感測層142的一側，即光感測層142位於有機發光二極體160與開口151之間，且開口151不與光感測層142重合。開口151更貫穿閘介電層124，開口151的一端暴露底金屬層123。第一透明電極144更向開口151的方向延伸，且填充於開口151內。因此第一透明電極144會與底金屬層123導通而同電位，因此，第一透明電極144與底金屬層123在電位上可視為一體，而後可以與另一金屬層，如第一金屬電極141組成電容。於一具體實施方式中，第一透明電極144與第一金屬電極141形成一電容，而第一金屬電極141與底金屬層123形成另一電容。
光學偵測裝置100更可包含有介電層156、阻障層170與保護層172，其中介電層156為用以定義有機發光二極體160的位置，阻障層170與保護層172則是覆蓋於有機發光二極體160以及光感測元件140上。介電層156上具有開口158，開口158位於有機發光二極體160的一側，以露出第一透明電極144與其下方的光感測層142。阻障層170為多層無機和有機介電材料的複合層，保護層172為透明的無機材料，且保護層172填平開口158。
接著參照第3圖，其繪示第2圖中之光學偵測裝 置100於使用狀態的剖面示意圖。如前所述，本實施例中的有機發光二極體160為一種共陰極的設置，電流會依時序掃描供電至作為陽極的第二金屬電極162，以在第二金屬電極162與第二透明電極166之間產生壓差使得有機電致發光層164發光，由於陽極為第二金屬電極162，陰極為第二透明電極166，因此有機電致發光層164所發出的光線180會從陽極側朝向陰極側，即由下而上的發光。
當有手指碰觸時，光線180向上穿過第二透明電極166、阻障層170以及保護層172後，會被手指反射，而再一次地進入光學偵測裝置100，並且部分的光線180會進入光感測元件140之中。當光線180進入光感測層142之後，光感測層142受到光線激發之後會產生電子電洞對，在有外加偏壓或外加電場時，此外加偏壓或外加電場例如由第一透明電極144所提供，這些受光激發而產生電子電洞會被分離而形成光電流流向汲極130。
光電流傳至汲極130之後，可藉此開啟薄膜電晶體120，此時光電流可經由通道層126進入源極128而後被控制器(圖中未繪示)讀取，接著再藉由比較器(圖中未繪示)得到由凹凸不平的指紋所轉換之訊號，藉以進行指紋辨識。
由於光線180是朝向上發光，且第二金屬電極162在基板110上之正投影與通道層126在基板110上的正投影至少部分重疊，使得第二金屬電極162同時具有遮光的效果，避免薄膜電晶體120之通道層126受到反射的光線 180照射而產生光致漏電流，亦可省去一道遮光元件的製程，有效節省製程成本。
而再回到第1圖與第2圖，由於有機發光二極體160設置在薄膜電晶體120上，且有機發光二極體160圍繞光感測元件140，因此，有機發光二極體160所發出之光線不會受到薄膜電晶體120或是光感測元件140的阻礙，並且光感測元件140的感測面積亦不會受到有機發光二極體160的阻礙，而可以具有較大的感測範圍。換言之，第二金屬電極162在基板110上的正投影與光感測層142在基板110上的正投影實質互補，讓兩者在不相互重疊的前提下達到空間更佳的利用。
於多個實施例中，基板110較佳為具有可撓性的基板，以讓光學偵測裝置100可以順著手指的弧度變形，使得可截取的指紋面積將加大，進而增加指紋特徵點而使指紋辨識更具安全性。
接著，請參照第4A圖至第4K圖，其分別繪示本發明之光學偵測裝置一實施例於製造流程不同階段的剖面示意圖。第4A圖，基板110為可撓基板，基板110之材料例如為有機高分子，如聚亞醯胺(polyimide,PI)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚醚碸(polyethersulfone,PES)、聚原冰烯(polynorbornene,PNB)、聚醚亞醯胺(polyetherimide,PEI)、聚苯并咪唑(poly(p-phenylene benzobisimidazole),PBI)、聚苯并噁唑(p-phenylene benzobisoxazole),PBO)、聚苯二甲酰苯二胺 (poly(p-phenylene terephthalamide),PPTA)其他合適的材料或上述之組合。
為了製作方便，可先將具有可撓性的基板110先黏著於載板101上，基板110與載板101之間有一層離型層(圖未示)，在製程完畢後，可將基板110與載板101直接分離。上述之載板101的材質可為硬質材料，例如玻璃、壓克力、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)或聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)等材料。
第4A圖中更包含形成阻障層112於基板110上，阻障層112可為多層無機和有機介電材料的複合層，阻障層112覆蓋於基板110上。上述之阻障層112的材質可為能夠阻隔水氧的無機介電材料，例如：氮化矽、氧化矽、氮氧化矽或上述之任意組合。阻障層112的厚度可為約10~1000奈米。阻障層112的形成方式可為例如化學氣相沉積法。
接著，於第4B圖中，形成閘極122於基板110上。具體來說，第一導電層(未繪示)被形成在阻障層112上，並且圖案化此第一導電層，以得到閘極122以及底金屬層123。閘極122與底金屬層123之間相隔有一間距。
上述之第一導電層(或者說，閘極122與底金屬層123)的材質可為鈦、鉬、鉻、銥、鋁、銅、銀、金或上述之任意組合或合金。第一導電層的厚度可為約10~500奈米。第一導電層的形成方式可為物理氣相沉積法，例如濺 鍍法。圖案化第一導電層的方式包含微影與蝕刻。
接著，於第4C圖中，在閘極122與底金屬層123上形成閘介電層124，閘介電層124更覆蓋外露於閘極122與底金屬層123之阻障層112。閘介電層124的材質可為適當的介電材料，例如：氮化矽、氧化矽、氮氧化矽或上述之任意組合。閘介電層124的厚度可為約100~1000奈米。閘介電層124的形成方式可為例如化學氣相沉積法。
第4C圖中更包含將通道層126形成於閘介電層124上，並且通道層126的位置位於閘極122上方。具體而言，製造者可先在閘介電層124上形成半導體層(未繪示)，並隨之圖案化此半導體層，以形成通道層126。
上述之半導體層(或者說，通道層126)的材質可為任何半導體材料，例如：非晶矽、複晶矽、單晶矽、氧化物半導體(oxide semiconductor)或上述之任意組合。半導體層的厚度可為約10~500奈米。半導體層的形成方式可為例如化學氣相沉積法。圖案化半導體層的方式可為例如微影及蝕刻。
接著，如第4D圖所示，在通道層126的兩側分別形成源極128與汲極130。具體而言，製造者可先在通道層126及閘介電層124上形成第二導電層(未繪示)，並隨之圖案化此第二導電層，以形成源極128、汲極130以及覆蓋位於底金屬層123上之閘介電層124上方的第一金屬電極141。
上述之第二導電層(或者說，源極128、汲極130 與第一金屬電極141)的材質可為鈦、鉬、鉻、銥、鋁、銅、銀、金或上述之任意組合或合金。第二導電層的厚度可為約10~500奈米。第二導電層的形成方式可為物理氣相沉積法，例如濺鍍法。圖案化第二導電層的方式可為例如微影及蝕刻法。
在此步驟完成後，閘極122、閘介電層124、通道層126、源極128與汲極130將共同構成薄膜電晶體120。
接著，第4E圖為形成鈍化層150於基板110上，鈍化層150覆蓋閘介電層124以及薄膜電晶體120。位於底金屬層123上之鈍化層150可再形成有開口152於其中以暴露出部分第一金屬電極141，藉以定義出光感測層142(見第2圖)的位置。
上述之鈍化層150的材質可為無機介電材料，例如：氮化矽、氧化矽、氮氧化矽或上述之任意組合。鈍化層150的厚度可為約100~1000奈米。鈍化層150的形成方式可為例如化學氣相沉積法。開口152可透過如微影及蝕刻的方式形成於鈍化層150中。
接著，第4F圖為形成光感測層142於第一金屬電極141上的開口152中。此光感測層142直接接觸第一金屬電極141。形成光感測層142的方法包含先形成感光介電層(未繪示)於鈍化層150上，接著圖案化此感光介電層，以定義光感測層142於第一金屬電極141上，且光感測層142填入開口152中並與第一金屬電極141接觸。
上述之感光介電層(或者是，光感測層142)的材 質為富矽氧化物(Silicon-rich oxide,SRO)、富矽氮化物(Silicon-rich nitride,SRN)或富矽碳化物(Silicon-rich carbide,SRC)。光感測層142的厚度可為約100~1000奈米。
接著，如第4G圖所示，第一透明電極144形成於光感測層142上。此步驟包含形成第一透明導電層(未繪示)覆蓋光感測層142，並圖案化此第一透明導電層，以形成第一透明電極144。第一透明電極144可再連接至一預定電位，如第2圖所述，第一透明電極144經由開口151連接至底金屬層123的共用電位(Vcom)，以提供光感測層142所需之外加電場。至此，第一金屬電極141、光感測層142與第一透明電極144構成光感測元件140，且第一金屬電極141與薄膜電晶體120之汲極130連接。
上述之第一透明導電層(或者說，第一透明電極144)的材質可為適當的透明導電材料，例如：氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋅鋁或其他導電氧化物或上述任意之組合。第一透明導電層的厚度可為約10~500奈米。第一透明導電層的形成方式可為例如物理氣相沉積法或化學氣相沉積法。圖案化第一透明導電層的方式包含微影及蝕刻法。
接著，如第4H圖所示，形成平坦層154於基板110上，平坦層154覆蓋薄膜電晶體120以及光感測元件140。平坦層154亦被圖案化形成開口158以露出部分第一透明電極144。在本實施例中，平坦層154覆蓋鈍化層150，但此並不限制本發明，若薄膜電晶體120或鈍化層150上方 具有其他疊層，例如其他介電層或阻障層，平坦層154可覆蓋這些疊層。亦即，平坦層154可直接或間接覆蓋鈍化層150。
上述之平坦層154的材質可為適當的有機介電材料，例如：丙烯酸類聚合物(acrylic polymer)。平坦層154的厚度可為約3微米。平坦層154的形成方式可為例如旋塗法。圖案化平坦層154的方法包含有乾式蝕刻或是濕式蝕刻。
第4H圖中更包含形成第二金屬電極162於平坦層154上。具體而言，包含在平坦層154上形成第三導電層(未繪示)，並隨之圖案化此第三導電層，以形成第二金屬電極162。第二金屬電極162位於薄膜電晶體120上方，且第二金屬電極162於基板110上之正投影與通道層126在基板110上之正投影至少部份重疊，以藉由第二金屬電極162提供遮光的效果。
上述之第三導電層(或者說，第二金屬電極162)為多層導電結構，其材質可為鈦、鉬、鉻、銥、鋁、銅、銀、金、或上述之任意組合或合金。第三導電層的厚度可為約100~300奈米。第三導電層的形成方式可為物理氣相沉積法，例如濺鍍法。圖案化第三導電層的方式可為例如微影及蝕刻法。
接著，如第4I圖所示，形成介電層156於基板110上，介電層156覆蓋於平坦層154，並且介電層156更被圖案化，以藉由開口157露出第二金屬電極162以及藉由開 口158露出部分第一透明電極144。介電層156之高度略高於第二金屬電極162的高度，以透過介電層156之開口157定義後續之有機電致發光層的位置。
上述之介電層156的材質可為適當的有機介電材料，例如：丙烯酸類聚合物(acrylic polymer)。介電層156的形成方式可為例如旋塗法。圖案化介電層156的方法包含有乾式蝕刻或是濕式蝕刻。
接著，第4J圖中則是形成有機電致發光層164於介電層156之開口157中。有機電致發光層164可為單層結構或複合層結構，例如依序將電洞注入層、電洞傳輸層與有機電致材料、電子傳輸層。電洞注入層與電洞傳輸層形成於開口157中。有機電致發光層164例如可由真空蒸鍍法所形成。
第4J圖中更包含有形成第二透明電極166於有機電致發光層164上，第二透明電極166、有機電致發光層164以及第二金屬電極162共同組成有機發光二極體160，其中第二透明電極166作為有機發光二極體160的陰極，第二金屬電極162作為有機發光二極體160的陽極。
形成第二透明電極166包含形成第二透明導電層(未繪示)覆蓋基板110，並圖案化此第二透明導電層，以形成第二透明電極166。
上述之第二透明導電層(或者說，第二透明電極166)為多層透明導電結構。其材質可為金屬或合金材料組成，例如：鎂、銀、鋁、銦、鋰或其合金或上述任意之組合。 多層透明導電結構，其組合例如是鋁/鎂的組合。第二透明導電層的厚度可為約10~100奈米。第二透明導電層的形成方式可為例如物理氣相沉積法或化學氣相沉積法。圖案化第二透明導電層的方式包含微影及蝕刻法。
最後，如第4K圖所示，在基板110上形成另一阻障層170覆蓋有機發光二極體160，以及在阻障層170上形成保護層172覆蓋有機發光二極體160以及光感測元件140。上述之阻障層170的材質可為能夠阻隔水氧的無機介電材料，例如：氮化矽、氧化矽、氮氧化矽或上述之任意組合。阻障層170的厚度可為約1000~5000奈米。阻障層170的形成方式可為例如化學氣相沉積法，圖案化阻障層的方式包含微影及蝕刻法。
保護層172的材質可為有機介電材料，例如：丙烯酸類聚合物(acrylic polymer)。保護層172的厚度可為約1~5微米。保護層172的形成方式可為例如旋塗法。保護層172更填平開口158。或者，保護層172的材質亦可為無機材料。
至此，便可得到如第1圖所示之光學偵測裝置100。由於第二金屬電極162可以兼作為遮光元件阻擋光線直接進入薄膜電晶體120，因此，光學偵測裝置100的空間可以更為靈活，光感測層142也可以具有更大的感測面積。舉例而言，如第4K圖所示，光感測層142的邊緣可以較第一金屬電極141的邊緣內縮一段距離d，此距離d小於約1.5微米。或者，於其他實施例中，光感測層142的邊緣可以實質 上切齊第一金屬電極141的邊緣，如第5圖所示，或者，光感測層142的邊緣可以凸出第一金屬電極141的邊緣一距離d’，如第6圖所示。
參照第7圖，其繪示本發明之光學偵測裝置一實施例的電路示意圖。光學偵測裝置100包含有薄膜電晶體120、光感測元件140、有機發光二極體160、兩閘極線GL1、GL2與兩資料讀取線DL1、DL2。薄膜電晶體120的閘極G連接至閘極線GL1，薄膜電晶體120的汲極D連接至光感測元件140，薄膜電晶體120的源極S連接至資料讀取線DL1。被動式的有機發光二極體160電性連接於閘極線GL2與資料讀取線DL2，並連接至電源(圖未示)，當電源一開啟施加電壓於有機發光二極體160的陽極(如共陰極的有機發光二極體)或是陰極(如共陽極的有機發光二極體)時，即可驅動裝置內的有機發光二極體160發光，無需增加主動元件控制有機發光二極體160。於實務上，有機發光二極體160的數量為複數個，有機發光二極體160電性連接至電源，使得電源能夠驅動有機發光二極體160發光。
當光感測元件偵測到光線之後，光感測元件140所產生的光電流會經由與其相連的汲極D進入薄膜電晶體120，而後經由通道層流至薄膜電晶體120的源極S後進入資料讀取線DL1而被控制器(圖中未繪示)讀取。
綜上所述，本發明提供了一種光學偵測裝置，其使用有機發光二極體作為光源，當手指放在光學偵測裝置上時，光線會進入光感測元件中而轉換為光電流進入對應的 薄膜電晶體而被偵測。由於有機發光二極體中的第二金屬電極可以兼具遮光的功能，因此，可以省略製作遮光元件的工序，並讓光感測元件具有更大的感光面積。
雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧光學偵測裝置
110‧‧‧基板
112‧‧‧阻障層
120‧‧‧薄膜電晶體
122‧‧‧閘極
123‧‧‧底金屬層
124‧‧‧閘介電層
126‧‧‧通道層
128‧‧‧源極
130‧‧‧汲極
140‧‧‧光感測元件
141‧‧‧第一金屬電極
142‧‧‧光感測層
144‧‧‧第一透明電極
150‧‧‧鈍化層
151、152‧‧‧開口
154‧‧‧平坦層
156‧‧‧介電層
158‧‧‧開口
160‧‧‧有機發光二極體
162‧‧‧第二金屬電極
164‧‧‧有機電致發光層
166‧‧‧第二透明電極
170‧‧‧阻障層
172‧‧‧保護層

Claims (14)

  1. 一種光學偵測裝置，包含：一基板；至少一薄膜電晶體，設置於該基板上，該薄膜電晶體包含：一閘極，設置於該基板上；一通道層；一閘介電層，位於該閘極與該通道層之間；一源極；以及一汲極，該源極與該汲極分別位於該通道層的兩側；至少一光感測元件，設置於該基板上，包含：一第一金屬電極，設置於該閘介電層上，並連接該汲極；一光感測層，位於該第一金屬電極上；以及一第一透明電極，位於該光感測層上；一平坦層，覆蓋至少部分之該薄膜電晶體與該光感測元件；以及至少一有機發光二極體，位於該平坦層上，在該基板上的正投影不與該光感測元件重疊，包含：一第二金屬電極，位於該平坦層上，並電性連接至一閘極線與一資料線的其中一者；一有機電致發光層，位於該第二金屬電極上；以及一第二透明電極，位於該有機電致發光層上，並電 性連接至該閘極線與該資料線的其中另一者。
  2. 如請求項1所述之光學偵測裝置，其中汲極與該第一金屬電極為同層且採用同一道光罩製作。
  3. 如請求項1所述之光學偵測裝置，其中該第二金屬電極在該基板上的正投影，與該通道層在該基板上的正投影至少部分重疊。
  4. 如請求項1所述之光學偵測裝置，其中該第二金屬電極在該基板上的正投影，與該光感測層在該基板上的正投影實質互補。
  5. 如請求項1所述之光學偵測裝置，其中該有機發光二極體的數量為複數個，且該些有機發光二極體為被動式有機發光二極體。
  6. 如請求項1所述之光學偵測裝置，其中該光感測層的材質為富矽氧化物、富矽氮化物或富矽碳化物。
  7. 如請求項1所述之光學偵測裝置，其中該基板為一可撓基板。
  8. 如請求項1所述之光學偵測裝置，其中該光 感測層的邊緣較該第一金屬電極的邊緣內縮一距離，該距離小於約1.5微米。
  9. 如請求項1所述之光學偵測裝置，其中該光感測層的邊緣實質切齊該第一金屬電極的邊緣。
  10. 如請求項1所述之光學偵測裝置，其中該光感測層的邊緣凸出該第一金屬電極的邊緣。
  11. 一種光學偵測裝置的製造方法，包含：形成一閘極於該基板上；形成一閘介電層於該閘極上；形成一通道層於該閘介電層上；形成一金屬層於該通道層上並圖案化該金屬層，使該金屬層形成分別位於該通道層兩側之一源極、一汲極，以及與該汲極相連之一第一金屬電極，其中該閘極、該閘介電層、該通道層、該源極與該汲極構成一薄膜電晶體；形成一光感測層於該第一金屬電極上；形成一第一透明電極於該光感測層上；形成一平坦層覆蓋至少部分之該薄膜電晶體與該第一透明電極；以及形成一有機發光二極體於該平坦層上，包含：形成一第二金屬電極於該平坦層上；形成一有機電致發光層於該第二金屬電極上；以及 形成一第二透明電極於該有機電致發光層上。
  12. 如請求項11所述之光學偵測裝置的製造方法，其中該光感測層的材質為富矽氧化物、富矽氮化物或富矽碳化物。
  13. 如請求項11所述之光學偵測裝置的製造方法，其中該基板為一可撓基板。
  14. 如請求項11所述之光學偵測裝置的製造方法，其中該有機發光二極體在該基板上的正投影不與該光感測層在該基板上的正投影重疊。
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