TWI432707B - 紫外光感測顯示裝置 - Google Patents

Description

紫外光感測顯示裝置

本發明係關於一種紫外光感測顯示裝置。

近年來，由於休閒風潮的盛行，使得世界各國的人們競相走出戶外從事休閒活動以維護身體的健康。並且，隨著科技日新月異，在戶外從事休閒活動時，亦可使用可攜式顯示裝置來處理事情。但是，環境的污染造成臭氧層破裂，使有害人體的紫外光得以長驅直入，反而容易讓人發生皮膚病變。因此，能夠提醒人們做足防曬準備的紫外光強度的感測裝置便顯得日趨重要。

本發明之主要目的在於提供一種紫外光感測顯示裝置，以感測出一定照射量之紫外光強度。

為達上述之目的，本發明提供一種紫外光感測顯示裝置，設置於一基板上，用於偵測一紫外光。紫外光感測顯示裝置包括一第一開關電晶體、一第一感光電晶體、一第一電容、一第一發光二極體、一第二開關電晶體、一第二感光電晶體、一第二電容以及一第二發光二極體。第一開關電晶體具有一第一源極、一第一汲極與一第一閘極。第一感光電晶體具有一第二源極、一第二汲極與一第二閘極，且第二閘極電性連接至第一汲極。第一電容電性連接於第一汲極與第二源極之間。第一發光二極體具有一第一陽極與一第一陰極，且用於產生一第一顏色之光線。第一陽極電性連接至第二汲極，且第一陰極與第二源極分別電性連接於一第一電壓源與一第二電壓源。第二開關電晶體具有一第三源極、一第三汲極與一第三閘極。第二感光電晶體具有一第四源極、一第四汲極與一第四閘極，且第四閘極電性連接至第三汲極。當紫外光持續照射第一感光電晶體與第二感光電晶體時，第一感光電晶體較第二感光電晶體快開啟。第二電容電性連接於第三汲極與該第四源極之間。第二發光二極體具有一第二陽極與一第二陰極，且用於產生一不同於第一顏色之第二顏色的光線。第二陽極電性連接至第四汲極，且第二陰極與第四源極分別電性連接於第一電壓源與第二電壓源。

為達上述之目的，本發明另提供一種紫外光感測顯示裝置，其包括一第一開關電晶體、一第一感光電晶體、一驅動電晶體、一第一電容、一第一發光二極體、一第二開關電晶體、一第二感光電晶體、一第二電容以及一第二發光二極體。第一開關電晶體具有一第一源極、一第一汲極與一第一閘極，且第一感光電晶體具有一第二源極、一第二汲極與一第二閘極。驅動電晶體具有一第七源極、一第七汲極與一第七閘極，且第七閘極電性連接至第一汲極，而第二源極電性連接至第七汲極。第一電容電性連接於第一汲極與第七源極之間。第一發光二極體具有一第一陽極與一第一陰極，且用於產生一第一顏色之光線。第一陽極電性連接至第七汲極，且第一陰極與第二源極分別電性連接於一第一電壓源與一第二電壓源。第二開關電晶體具有一第三源極、一第三汲極與一第三閘極。第二感光電晶體具有一第四源極、一第四汲極與一第四閘極，且第四閘極電性連接至第三汲極。第二電容電性連接於第三汲極與第四源極之間。第二發光二極體具有一第二陽極與一第二陰極，且用於產生一不同於第一顏色之第二顏色的光線。第二陽極電性連接至第四汲極，且第二陰極與第四源極分別電性連接於第一電壓源與第二電壓源。

綜上所述，本發明利用於紫外光照射下具有不同開啟速度之感光電晶體來控制發光二極體之開關，使紫外光感測顯示裝置顯示出不同的顏色，以判斷出紫外光的照射量。

請參考第1圖，第1圖為本發明第一較佳實施例之紫外光感測顯示裝置之示意圖。如第1圖所示，紫外光感測顯示裝置100設置於一基板102上，且可用於偵測一紫外光。基板102可為各種用於製作薄膜電晶體之基板，例如：矽基板、玻璃基板或塑膠基板等，但不限於此。並且，紫外光感測顯示裝置100包括一第一紫外光感測顯示單元1041以及一第二紫外光感測顯示單元1042，其中第一紫外光感測顯示單元1041包括一第一開關電晶體1061、一第一感光電晶體1081、一第一電容1101以及一第一發光二極體1121，且第二紫外光感測顯示單元1042包括一第二開關電晶體1062、一第二感光電晶體1082、一第二電容1102以及一第二發光二極體1122。 於第一紫外光感測顯示單元1041中，第一開關電晶體1061具有一第一源極1061a、一第一汲極1061b以及一第一閘極1061c，且第一感光電晶體1081具有一第二源極1081a、一第二汲極1081b以及一第二閘極1081c。第一感光電晶體1081之第二閘極1081c係電性連接至第一開關電晶體1061之第一汲極1061b，且第一電容1101電性連接於第一開關電晶體1061之第一汲極1061b與第一感光電晶體1081之第二源極1081a之間。並且，第一發光二極體1121具有一第一陽極1121a與一第一陰極1121b，且第一陽極1121a電性連接至第一感光電晶體1081之第二汲極1081b，而第一陰極1121b電性連接至一第一電壓源114。再著，第一感光電晶體1081之第二源極1081a電性連接至一第二電壓源116。本實施例之第一電壓源114為接地，且第二電壓源116為一正電壓源，但本發明不限於此。

並且，第一開關電晶體1061之第一閘極1061c係電性連接至一掃描線118，而第一開關電晶體1061之第一源極1061a電性連接至一資料線120。當掃描線118傳遞一開啟訊號至第一開關電晶體1061之第一閘極1061c時，第一開關電晶體1061可被開啟，使資料線120從第一開關電晶體1061之第一源極1061a傳遞一顯示訊號至第一感光電晶體1081之第二閘極1081c。值得注意的是，本實施例之第一感光電晶體1081於第二閘極1081c接收有一顯示訊號時仍需有一定照射量之紫外光照射，才能被開啟。因此，當紫外光持續照射第一感光電晶體1081時，第一感光電晶體1081會被開啟。連接至第二源極1081a之第一電壓源114可提供正電流通過已開啟之第一 感光電晶體1081，以驅動第一發光二極體1121。藉此，第一發光二極體1121可用於產生一第一顏色之光線。本實施例之第一顏色係為綠色，但不限於此，本發明之第一顏色亦可為各種其他顏色。

此外，第二開關電晶體1062具有一第三源極1062a、一第三汲極1062b與一第三閘極1062c，且第二感光電晶體1082具有一第四源極1082a、一第四汲極1082b與一第四閘極1082c。第二感光電晶體1082之第四閘極1082c電性連接至第二開關電晶體1062之第三汲極1062b，且第二電容1102電性連接於第二開關電晶體1062之第三汲極1062b與第二感光電晶體1082之第四源極1082a之間。並且，第二發光二極體1122具有一第二陽極1122a與一第二陰極1122b，且可用於產生一不同於第一顏色之第二顏色的光線。本實施例之第二顏色係為紅色，但不限於此。第二陽極1122a係電性連接至第二感光電晶體1082之第四汲極1082b，且第二陰極1122b與第二感光電晶體1082之第四源極1082a分別電性連接於第一電壓源114與第二電壓源116。於本實施例中，第二開關電晶體1062之第三閘極1062c係與第一開關電晶體1061之第一閘極1061c電性連接至同一條掃描線118，且第二開關電晶體1062之第三源極1062a係與第一開關電晶體1061之第一源極1061a電性連接至同一條資料線120。

值得注意的是，當紫外光持續照射第一感光電晶體1081與第二感光電晶體1082時，第一感光電晶體1081會較第二感光電晶體 1082快被開啟。因此，當紫外光開始照射紫外光感測顯示裝置100時，第一紫外光感測顯示單元1041會顯示出綠色。隨著紫外光照射時間越長或照射強度越強，第二紫外光感測顯示單元1042會顯示出紅色，使紫外光感測顯示裝置100所顯示之顏色從綠色轉變為綠色與紅色結合之顏色。藉此，使用者可藉由紫外光感測顯示裝置100之顏色改變來判斷出紫外光之照射量變多，甚至已達危險狀態。

於本實施例中，紫外光感測顯示裝置100另包括一第三紫外光感測顯示單元1043，且第三紫外光感測顯示單元1043包括一第三開關電晶體1063、第三感光電晶體1083、第三電容1103以及第三發光二極體1123。第三開關電晶體1063具有一第五源極1063a、一第五汲極1063b與一第五閘極1063c，且第三感光電晶體1083具有一第六源極1083a、一第六汲極1083b與一第六閘極1083c。第六閘極1083c電性連接至第五汲極1063b，且第三電容1103電性連接於第五汲極1063b與第六源極1083a之間。第三發光二極體1123具有一第三陽極1123a與一第三陰極1123b，且用於產生一不同於第一顏色與第二顏色之第三顏色的光線。本實施例之第三顏色係為藍色，但不限於此。第三陽極1123a電性連接至第六汲極1083b，且第三陰極1123b與第六源極1083a分別電性連接於第一電壓源114與第二電壓源116。並且，第五閘極1063c係與第一閘極1061c以及第三閘極1062c電性連接至同一條掃描線118，且第五源極1063a係與第一源極1061a以及第三源極1062a電性連接至同一條資料線120。值得注意的是，當紫外光持續照射第一感光電晶體1081、第 二感光電晶體1082以及第三感光電晶體1083時，第一感光電晶體1081與第二感光電晶體1082較第三感光電晶體1083快被開啟，使第一紫外光感測顯示單元1041、第二紫外光感測顯示單元1042以及第三紫外光感測顯示單元1043可分別於不同紫外光照射量下被開啟。藉此，由第一紫外光感測顯示單元1041、第二紫外光感測顯示單元1042以及第三紫外光感測顯示單元1043所分別顯示出之綠色、紅色與藍色可分別代表不同紫外光照射量之狀態。使用者可藉由紫外光感測顯示裝置100所顯示之顏色改變來判斷出不同紫外光照射量所代表的不同危險狀態。

由上述可知，本實施例之第一感光電晶體1081、第二感光電晶體1082與第三感光電晶體1083隨著所受到紫外光照射之時間或照射量增加而會依序被開啟，使紫外光感測顯示裝置100可依序顯示出不同顏色之光線，以判斷紫外光的照射量。並且，第一感光電晶體1081係較第二感光電晶體1082快被開啟，且第二感光電晶體1082係較第三感光電晶體1083快被開啟，因此第一感光電晶體1081與第二感光電晶體1082於結構上的差異關係相同於第二感光電晶體1082與第三感光電晶體1083於結構上之差異關係。為了清楚說明第一感光電晶體1081與第二感光電晶體1082的差異關係以及第二感光電晶體1082與第三感光電晶體1083的差異關係，以下將以第一感光電晶體1081與第二感光電晶體1082之結構為例來進一步說明。請參考第2圖，第2圖為本發明第一較佳實施例之第一感光電晶體與第一發光二極體的剖面結構示意圖。如第2圖所示，本實 施例之第一感光電晶體1081設於基板102上，且第一感光電晶體1081包括一第一閘極電極層1221、一絕緣層124、一第一汲極電極層1261、一第一源極電極層1281以及第一氧化物半導體層1301。第一閘極電極層1221設於基板102上，且作為第二閘極1081c。絕緣層124覆蓋於第一閘極電極層1221與基板102上，且位於第一閘極電極層1221上之絕緣層124可作為第一感光電晶體1081之閘極絕緣層。第一汲極電極層1261設於絕緣層124上，且作為第二汲極1081b。第一源極電極層1281設於絕緣層124上，且作為第二源極1081a。並且，第一源極電極層1281係與第一閘極電極層1221部分重疊，且第一汲極電極層1261未與第一閘極電極層1221重疊。本實施例之第一氧化物半導體層1301覆蓋於第一汲極電極層1261與第一源極電極層1281間之絕緣層124上，並延伸至第一汲極電極層1261與第一源極電極層1281上。位於第一汲極電極層1261與第一源極電極層1281之間的第一氧化物半導體層1301具有一第一通道區1321與一第一電阻區1341，並且第一通道區1321之第一氧化物半導體層1301具有一通道電阻，而第一電阻區1341之第一氧化物半導體層1301具有一第一電阻。通道電阻與第一電阻串聯於第一汲極電極層1261與第一源極電極層1281之間。其中，第一通道區1321為第一氧化物半導體層1301與第一閘極電極層1221重疊之一部分，且第一電阻區1341為第一氧化物半導體層1301未與第一閘極電極層1221重疊之另一部分。並且，第一電阻區1341位於第一汲極電極層1261與第一源極電極層1281之間具有一第一長度L₁ ，且本實施例之第一長度L₁ 可約略介於0.1微米至1000微米之間，但 不以此為限。值得注意的是，本實施例之第一氧化物半導體層1301係具有對紫外光敏感之特性，亦即當未與第一閘極電極層1221重疊的第一氧化物半導體層1301的下表面受到紫外光照射後，第一電阻區1341之第一氧化物半導體層1301內之載子濃度會上升，使受到照射之第一電阻區1341之第一氧化物半導體層1301的電阻值下降，而可忽略第一電阻之電阻值。並且，當第一電阻區1341之第一氧化物半導體層1301的體積越大，第一電阻之電阻值的降低速度會越慢。第一氧化物半導體層1301之材料可為氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide)、氧化銦(indium oxide)、氧化鋅(zinc oxide)或氧化鎵(gallium oxide)，但不限於此。

為了清楚說明第一電阻之電阻值的變化與紫外光照射時間的關係，請參考第3圖，第3圖為本發明第一感光電晶體隨著紫外光照時間的變化之第二汲極電流與第二閘極與第二源極間之電壓關係圖。如第3圖所示，第一曲線C₁ 、第二曲線C₂ 、第三曲線C₃ 、第四曲線C₄ 、第五曲線C₅ 、第六曲線C₆ 、第七曲線C₇ 、第八曲線C₈ 、第九曲線C₉ 以及第十曲線C₁₀ 依序代表第一感光電晶體1081受到紫外光照射量由低至高之關係曲線，且第一曲線C₁ 至第十曲線C₁₀ 於相同電壓下之汲極電流係依序遞增。因此，隨著紫外光照射量增加，第一感光電晶體1081之第二汲極1081b與第二源極1081a之間的電阻值會逐漸遞減，而開始導通。

另外，請繼續參考第2圖，紫外光感測顯示裝置100另包括一保 護層136覆蓋於第一感光電晶體1081上，且暴露出第一汲極電極層1261。第一發光二極體1121設於保護層136上，且包括一陽極電極層138、一陰極電極層140以及一發光層142。陽極電極層138設於保護層136上，且作為第一發光二極體1121之第一陽極1121a。並且，陽極電極層138係與暴露出之第一汲極電極層1261相接觸，以電性連接至第二汲極1081b，且陽極電極層138係完全覆蓋第一感光電晶體1081，以遮蔽第一氧化物半導體層1301，使第一氧化物半導體層1301之上表面免於紫外光的照射。陽極電極層138可由金屬導電材料所構成，例如：鋁、鎂鋁合金等。此外，陰極電極層140係設於陽極電極層138上，且作為第一發光二極體1121之第一陰極1121b。陰極電極層140可由透明導電材料所構成，例如：氧化銦鋅(indium zinc oxide)或氧化銦錫(indium tin oxide)等。另外，發光層142設於陽極電極層138與陰極電極層140之間，且發光層142可由一有機發光材料所構成。因此，第一發光二極體1121可為一有機發光二極體，但本發明不限於此，發光層142亦可為一半導體材料所構成，使第一發光二極體1121為一無機發光二極體。

請參考第4圖，第4圖為本發明第一較佳實施例之第二感光電晶體與第二發光二極體的剖面結構示意圖。如第4圖所示，第二感光電晶體1082包括一第二閘極電極層1222、一第二汲極電極層1262、一第二源極電極層1282以及一第二氧化物半導體層1302。第二閘極電極層1222係與第一閘極電極層1221設於同一基板102上，且作為第四閘極1082c。並且，絕緣層124覆蓋於第二閘極電極層1222 與基板102上。第二汲極電極層1262設於絕緣層124上，且作為第四汲極1082b。第二源極電極層1282設於絕緣層124上，且作為第四源極1082a。並且，第二氧化物半導體層1302設於第二汲極電極層1262與第二源極電極層1282間之絕緣層124上，且位於第二汲極電極層1262與第二源極電極層1282之間的第二氧化物半導體層1302具有一與第二閘極電極層1222重疊之一部分的第二通道區1322以及一未與第二閘極電極層1222重疊之另一部分的第二電阻區1342。第二電阻區1342位於第二汲極電極層1262與第二源極電極層1282之間具有一第二長度L₂ ，且第二長度L₂ 大於第一長度L₁ 。第二發光二極體1122係設於第二感光電晶體1082上，使第二發光二極體1122之陽極電極層138完全覆蓋第二感光電晶體1082，以遮蔽第二氧化物半導體層1302。因此，第二氧化物半導體層1302之上表面不會受到紫外光的照射，而影響第二感光電晶體1082之操作。此外，本實施例之第一發光二極體1121、第二發光二極體1122與第三發光二極體1123係為相同結構，因此不再贅述。於本實施例中，第二氧化物半導體層1302與第一氧化物半導體層1301由相同之材料所構成，並且具有相同之寬度與高度。由此可知，第二感光電晶體1082與第一感光電晶體1081之差異在於，第一電阻區1341之位於第一汲極電極層1261與第一源極電極層1281間之長度係小於第二電阻區1342位於第二汲極電極層1262與第二源極電極層1282間之長度，使未受到第二閘極電極層1222遮蔽之第二電阻區1342的第二氧化物半導體層1302之體積大於第一電阻區1341之第一氧化物半導體層1301之體積。因此，相較於第一電阻區1341， 第二電阻區1342需多之紫外光照射量才能使電阻值降低至與第一電阻區1341之電阻值一樣，使得在紫外光持續照射下，第一感光電晶體1081會較第二感光電晶體1082快被開啟。

同樣地，本實施例之第三感光電晶體1083之結構係相似於第一感光電晶體1081與第二感光電晶體1082，其差異僅在於第三感光電晶體1083之一第三電阻區具有一第三長度，且第三長度的長度大於第一長度與第二長度，使第一感光電晶體與第二感光電晶體較第三感光電晶體快被開啟。因此，在此不再對第三感光電晶體1083之結構多作贅述。不過，本發明第一感光電晶體1081、第二感光電晶體1082與第三感光電晶體1083具有不同的開啟速度並不限由第一電阻區1341、第二電阻區1342與第三電阻區之長度不同來決定，本發明亦可藉由調整第一電阻區1341、第二電阻區1342與第三電阻區之寬度與高度來決定第一感光電晶體1081、第二感光電晶體1082與第三感光電晶體1083的開啟速度。另外，本發明之第一感光電晶體1081之第一氧化物半導體層1301亦可完全重疊於第一閘極電極層1221，而不具有第一電阻區1341，使第一紫外光感測顯示單元1041於未照射紫外光時仍可產生綠色光線。

此外，本實施例之第一開關電晶體1061、第二開關電晶體1062與第三開關電晶體1063係具有相同之電晶體結構，以分別用於控制第一感光電晶體1081、第二感光電晶體1082與第三感光電晶體1083之開關。因此，為了清楚說明第一開關電晶體1061、第二開關電晶 體1062與第三開關電晶體1063之電晶體結構，以下將以第一開關電晶體1061為例來作說明。請參考第5圖，第5圖為本發明第一較佳實施例之第一開關電晶體的剖面結構示意圖。如第5圖所示，第一開關電晶體1061包括一第三閘極電極層143、一第三汲極電極層144、一第三源極電極層146以及一第三氧化物半導體層148。第三閘極電極層143設於基板102上，且作為第一閘極1061c。絕緣層124覆蓋於第三閘極電極層143與基板102上。第三汲極電極層144設於絕緣層124上，且作為第一汲極1061b。第三源極電極層146設於絕緣層124上，且作為第一源極1061a。第三氧化物半導體層148設於第三汲極電極層144與第三源極電極層146間之絕緣層124上，且位於第三源極電極層146與第三汲極電極層144之間的第三氧化物半導體層148完全重疊於第三閘極電極層143，使位於第三源極電極層146與第三汲極電極層144之間的第三氧化物半導體層148作為第一開關電晶體1061之通道區。於本實施例中，第三氧化物半導體層148之材料係與第一氧化物半導體層1301之材料相同，但不限於此。

由此可知，本實施例之紫外光感測顯示裝置係使用相同之開關電晶體來控制具有不同開啟速度之感光電晶體，且將不同開啟速度之感光電晶體分別電性連接至發光二極體，以作為發光二極體之驅動電晶體，進而於不同紫外光照射量下可顯示出不同顏色。

此外，本實施例之感光電晶體並不限於上述感光電晶體之結構， 且由於第一感光電晶體、第二感光電晶體與第三感光電晶體之差異僅在於電阻區之長度不同，因此以下將以第一感光電晶體為例來作說明。請參考第6圖與第7圖，第6圖為本發明第一較佳實施例之第一感光電晶體之另一實施態樣，第7圖為本發明第一較佳實施例之第一感光電晶體之又一實施態樣。如第6圖所示，相較於上述第一感光電晶體，本實施態樣之第一感光電晶體1081另包括一蝕刻停止層150覆蓋於第一氧化物半導體層1301上，且由於蝕刻停止層150係作為形成第一氧化物半導體層1301之遮罩，所以蝕刻停止層150係與第一氧化物半導體層1301切齊。本實施態樣之蝕刻停止層150可包括氮化矽，但不限於此。如第7圖所示，相較於上述第一感光電晶體，本實施態樣之第一感光電晶體1081之第一汲極電極層1261與第一源極電極層1281分別延伸至第一氧化物半導體層1301上，且第一感光電晶體1081另包括一蝕刻停止層150，覆蓋於第一氧化物半導體層1301上。並且，部分蝕刻停止層150位於第一汲極電極層1261與第一氧化物半導體層1301之間與位於第一源極電極層1281與第一氧化物半導體層1301之間。

本發明之紫外光感測顯示單元並不以上述實施例為限。下文將繼續揭示本發明之其它實施例或變化形，且下述實施例之開關電晶體係與第一實施例之開關電晶體具有相同之結構。並且，下述實施例之感光電晶體亦與第一實施例之感光電晶體具有相同結構，且可為上述其他實施態樣之感光電晶體結構。然為了簡化說明並突顯各實施例或變化形之間的差異，下文中使用相同標號標注相同元件，且 不再對重覆部分作贅述。

請參考第8圖，且一併參考第2圖、第4圖與第5圖。第8圖為本發明第二較佳實施例之紫外光感測顯示裝置的示意圖。如第8圖所示，相較於第一實施例，本實施例之紫外光感測顯示裝置200僅包括第一紫外光感測顯示單元1041以及第二紫外光感測顯示單元1042，而未包括第三紫外光感測顯示單元。並且，第一紫外光感測顯示單元1041另包括一驅動電晶體202，且第一紫外光感測顯示單元1041之電路連接方式係不同於第一實施例之第一紫外光感測顯示單元。於本實施例之第一紫外光感測顯示單元1041中，驅動電晶體202具有一第七源極202a、一第七汲極202b與一第七閘極202c，且第七汲極202b電性連接至第二源極202a，而第七閘極202c電性連接至第一汲極1061b。第一電容1101電性連接於第一汲極1061b與該第七源極202a之間，且第一陽極1121a電性連接至第七汲極202b，而第一陰極1121b與第二源極1081a分別電性連接於第一電壓源114與第二電壓源116。第一感光電晶體1081之第二閘極1081c電性連接至第一開關電晶體1061之第一汲極1061b。並且，第二紫外光感測單元1042之電路連接方式係相同於第一實施例之第二紫外光感測單元，因此在此不再贅述。另外，如第5圖所示，本實施例之驅動電晶體202係用於控制第一發光二極體1121之開關，且未具有紫外光感測功能，而可與第一實施例之第一開關電晶體1061具有相同結構，但不限於此。此外，如第2圖與第4圖所示，本實施例之第二紫外光感測顯示單元1042之第二感光電晶體1082係與 第一感光電晶體1081具有相同結構，因此第一電阻區1341位於第一汲極電極層1261與第一源極電極層1281間之長度係約略相同於第二電阻區1342位於第二汲極電極層1262與第二源極電極層1282間之長度，即第一長度L₁ 相同於第二長度L₂ 。當紫外光未照射本實施例之紫外光感測顯示裝置200時，掃描線118傳遞一開啟訊號至第一開關電晶體1061之第一閘極1061c，使第一開關電晶體1061可被開啟，且資料線120從第一開關電晶體1061之第一源極1061a傳遞一顯示訊號至驅動電晶體202之第七閘極202c，使驅動電晶體被開啟。因此，第二電壓源116可經過驅動電晶體202驅動第一發光二極體1121，進而產生第一顏色之光線。當紫外光持續照射本實施例之紫外光感測顯示裝置200時，第一感光電晶體1081與第二感光電晶體1082會隨著紫外光的持續照射而同時被開啟。當第一紫外光感測單元1041之第一感光電晶體1081被開啟時，原本用於驅動第一發光電晶體1121之電流會被導引至被開啟的第一感光電晶體1081，因此第一發光電晶體1121無法再產生第一顏色之光線。同時，當第二紫外光感測單元1042之第二感光電晶體1082被開啟時，第二電壓源116可經過第二感光電晶體1082來驅動第二發光二極體1122，使第二發光二極體1122可產生第二顏色之光線。由此可知，當紫外光照射紫外光感測顯示裝置200時，紫外光感測顯示裝置200所顯示之光線會從第一顏色轉換為第二顏色，藉此使用者可藉由光線之顏色的轉換，來判斷已有一定照射量之紫外光照射在紫外光感測顯示裝置200上。

請參考第9圖，第9圖為本發明第三較佳實施例之紫外光感測顯示裝置的示意圖。如第9圖所示，相較於第二實施例，本實施例之紫外光感測顯示裝置300的第一感光電晶體1081之第二閘極1081c電性連接至一開關線302，藉此可藉由開關線302來選擇是否開啟第一感光電晶體1081。當開關線302為開啟時，本實施例之第一紫外光感測顯示單元1041之操作方式係與第二實施例之第一紫外光感測顯示單元相同。當開關線302為關閉時，本實施例之第一紫外光感測顯示單元1041於未有紫外光照射時即會產生第一顏色之光線。當紫外光進一步照射在本實施例之紫外光感測顯示裝置300上時，第二紫外光感測顯示單元1042會被開啟而產生第二顏色之光線，此時紫外光感測顯示裝置300會顯示出混合有第一顏色與第二顏色之光線。因此，使用者可藉由光線之顏色的轉換，來判斷已有一定照射量之紫外光照射在紫外光感測顯示裝置300上。

綜上所述，本發明利用氧化物半導體層具有受到紫外光照射會降低電阻值的特性，並將感光電晶體之氧化物半導體層設計為未被閘極電極層完全遮蔽，使氧化物半導體層可區分為通道區與電阻區。藉此，紫外光感測顯示單元可藉由電阻區之電阻下降而感測到紫外光之照射。並且，本發明之紫外光感測顯示裝置可藉由組合具有不同電阻區大小之紫外光感測顯示單元，或藉由組合不同電路連接方式之紫外光感測顯示單元，來判斷出紫外光的照射量。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍 所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100‧‧‧紫外光感測顯示裝置

102‧‧‧基板

1041‧‧‧第一紫外光感測顯示單元

1042‧‧‧第二紫外光感測顯示單元

1043‧‧‧第三紫外光感測顯示單元

1061‧‧‧第一開關電晶體

1061a‧‧‧第一源極

1061b‧‧‧第一汲極

1061c‧‧‧第一閘極

1062‧‧‧第二開關電晶體

1062a‧‧‧第三源極

1062b‧‧‧第三汲極

1062c‧‧‧第三閘極

1063‧‧‧第三開關電晶體

1063a‧‧‧第五源極

1063b‧‧‧第五汲極

1063c‧‧‧第五閘極

1081‧‧‧第一感光電晶體

1081a‧‧‧第二源極

1081b‧‧‧第二汲極

1081c‧‧‧第二閘極

1082‧‧‧第二感光電晶體

1082a‧‧‧第四源極

1082b‧‧‧第四汲極

1082c‧‧‧第四閘極

1083‧‧‧第三感光電晶體

1083a‧‧‧第六源極

1083b‧‧‧第六汲極

1083c‧‧‧第六閘極

1101‧‧‧第一電容

1102‧‧‧第二電容

1103‧‧‧第三電容

1121‧‧‧第一發光二極體

1121a‧‧‧第一陽極

1121b‧‧‧第一陰極

1122‧‧‧第二發光二極體

1122a‧‧‧第二陽極

1122b‧‧‧第二陰極

1123‧‧‧第三發光二極體

1123a‧‧‧第三陽極

1123b‧‧‧第三陰極

114‧‧‧第一電壓源

116‧‧‧第二電壓源

118‧‧‧掃描線

120‧‧‧資料線

1221‧‧‧第一閘極電極層

1222‧‧‧第二閘極電極層

124‧‧‧絕緣層

1261‧‧‧第一汲極電極層

1262‧‧‧第二汲極電極層

1281‧‧‧第一源極電極層

1282‧‧‧第二源極電極層

1301‧‧‧第一氧化物半導體層

1302‧‧‧第二氧化物半導體層

1321‧‧‧第一通道區

1322‧‧‧第二通道區

1341‧‧‧第一電阻區

1342‧‧‧第二電阻區

136‧‧‧保護層

138‧‧‧陽極電極層

140‧‧‧陰極電極層

142‧‧‧發光層

143‧‧‧第三閘極電極層

144‧‧‧第三汲極電極層

146‧‧‧第三源極電極層

148‧‧‧第三氧化物半導體層

150‧‧‧蝕刻停止層

200‧‧‧紫外光感測顯示裝置

202‧‧‧驅動電晶體

202a‧‧‧第七源極

202b‧‧‧第七汲極

202c‧‧‧第七閘極

300‧‧‧紫外光感測顯示裝置

302‧‧‧開關線

第1圖為本發明第一較佳實施例之紫外光感測顯示裝置之示意圖。

第2圖為本發明第一較佳實施例之第一感光電晶體與第一發光二極體的剖面結構示意圖。

第3圖為本發明第一感光電晶體隨著紫外光照時間的變化之第二汲極電流與第二閘極與第二源極間之電壓關係圖。

第4圖為本發明第一較佳實施例之第二感光電晶體與第二發光二極體的剖面結構示意圖。

第5圖為本發明第一較佳實施例之第一開關電晶體的剖面結構示意圖。

第6圖為本發明第一較佳實施例之第一感光電晶體之另一實施態樣。

第7圖為本發明第一較佳實施例之第一感光電晶體之又一實施態樣。

第8圖為本發明第二較佳實施例之紫外光感測顯示裝置的示意圖。

第9圖為本發明第三較佳實施例之紫外光感測顯示裝置的示意圖。

100．．．紫外光感測顯示裝置

102．．．基板

1041．．．第一紫外光感測顯示單元

1042．．．第二紫外光感測顯示單元

1043．．．第三紫外光感測顯示單元

1061．．．第一開關電晶體

1061a．．．第一源極

1061b．．．第一汲極

1061c．．．第一閘極

1062．．．第二開關電晶體

1062a．．．第三源極

1062b．．．第三汲極

1062c．．．第三閘極

1063．．．第三開關電晶體

1063a．．．第五源極

1063b．．．第五汲極

1063c．．．第五閘極

1081．．．第一感光電晶體

1081a．．．第二源極

1081b．．．第二汲極

1081c．．．第二閘極

1082．．．第二感光電晶體

1082a．．．第四源極

1082b．．．第四汲極

1082c．．．第四閘極

1083．．．第三感光電晶體

1083a．．．第六源極

1083b．．．第六汲極

1083c．．．第六閘極

1101．．．第一電容

1102．．．第二電容

1103．．．第三電容

1121．．．第一發光二極體

1121a．．．第一陽極

1121b．．．第一陰極

1122．．．第二發光二極體

1122a．．．第二陽極

1122b．．．第二陰極

1123．．．第三發光二極體

1123a．．．第三陽極

1123b．．．第三陰極

114．．．第一電壓源

116．．．第二電壓源

118．．．掃描線

120．．．資料線

Claims (24)

1. 一種紫外光感測顯示裝置，設置於一基板上，用於偵測一紫外光，該紫外光感測顯示裝置包括：一第一開關電晶體，具有一第一源極、一第一汲極與一第一閘極；一第一感光電晶體，具有一第二源極、一第二汲極與一第二閘極，且該第二閘極電性連接至該第一汲極；一第一電容，電性連接於該第一汲極與該第二源極之間；一第一發光二極體，具有一第一陽極與一第一陰極，且用於產生一第一顏色之光線，其中該第一陽極電性連接至該第二汲極，且該第一陰極與該第二源極分別電性連接於一第一電壓源與一第二電壓源；一第二開關電晶體，具有一第三源極、一第三汲極與一第三閘極；一第二感光電晶體，具有一第四源極、一第四汲極與一第四閘極，且該第四閘極電性連接至該第三汲極，其中當該紫外光持續照射該第一感光電晶體與該第二感光電晶體時，該第一感光電晶體較該第二感光電晶體快開啟；一第二電容，電性連接於該第三汲極與該第四源極之間；以及一第二發光二極體，具有一第二陽極與一第二陰極，且用於產生一不同於該第一顏色之第二顏色的光線，其中該第二陽極電性連接至該第四汲極，且該第二陰極與該第四源極分別電性連接於該第一電壓源與該第二電壓源。
2. 如請求項1所述之紫外光感測顯示裝置，另包括： 一第三開關電晶體，具有一第五源極、一第五汲極與一第五閘極；一第三感光電晶體，具有一第六源極、一第六汲極與一第六閘極，且該第六閘極電性連接至該第五汲極；一第三電容，電性連接於該第五汲極與該第六源極之間；以及一第三發光二極體，具有一第三陽極與一第三陰極，且用於產生一不同於該第一顏色與該第二顏色之第三顏色的光線，其中該第三陽極電性連接至該第六汲極，且該第三陰極與該第六源極分別電性連接於該第一電壓源與該第二電壓源。
3. 如請求項2所述之紫外光感測顯示裝置，其中當該紫外光持續照射該第一感光電晶體、該第二感光電晶體以及該第三感光電晶體時，該第一感光電晶體與該第二感光電晶體較該第三感光電晶體快開啟。
4. 如請求項1所述之紫外光感測顯示裝置，其中該第一開關電晶體之該第一閘極與該第二開關電晶體之該第三閘極電性連接至一掃描線。
5. 如請求項1所述之紫外光感測顯示裝置，其中該第一開關電晶體之該第一源極與該第二開關電晶體之該第三源極電性連接至一資料線。
6. 如請求項1所述之紫外光感測顯示裝置，且該第一感光電晶體包 括：一第一閘極電極層，設於該基板上，且作為該第二閘極；一絕緣層，覆蓋於該第一閘極電極層與該基板上；一第一汲極電極層，設於該絕緣層上，且作為該第二汲極；一第一源極電極層，設於該絕緣層上，且作為該第二源極；以及一第一氧化物半導體層，設於該第一汲極電極層與該第一源極電極層間之該絕緣層上，且該第一氧化物半導體層具有一第一通道區與一第一電阻區，其中該第一通道區為該第一氧化物半導體層與該第一閘極電極層重疊之一部分，且該第一電阻區為該第一氧化物半導體層未與該第一閘極電極層重疊之另一部分。
7. 如請求項6所述之紫外光感測顯示裝置，其中該第二感光電晶體包括：一第二閘極電極層，設於該基板上，且作為該第四閘極，其中該絕緣層覆蓋於該第二閘極電極層與該基板上；一第二汲極電極層，設於該絕緣層上，且作為該第四汲極；一第二源極電極層，設於該絕緣層上，且作為該第四源極；以及一第二氧化物半導體層，設於該第二汲極電極層與該第二源極電極層間之該絕緣層上，且該第二氧化物半導體層具有一與該第二閘極電極層重疊之一部分的第二通道區以及一未與該第二閘極電極層重疊之另一部分的第二電阻區，其中該第一電阻區位於該第一汲極電極層與該第一源極電極層間之長度係 小於該第二電阻區位於該第二汲極電極層與該第二源極電極層間之長度，使該第一感光電晶體較該第二感光電晶體快開啟。
8. 如請求項6所述之紫外光感測顯示裝置，其中該第一氧化物半導體層係延伸至該第一汲極電極層與該第一源極電極層上。
9. 如請求項8所述之紫外光感測顯示裝置，其中該第一感光電晶體另包括一蝕刻停止層，覆蓋於該第一氧化物半導體層上。
10. 如請求項6所述之紫外光感測顯示裝置，其中該第一汲極電極層與該第一源極電極層分別延伸至該第一氧化物半導體層上，且該第一感光電晶體另包括一蝕刻停止層，覆蓋於該第一氧化物半導體層上。
11. 如請求項6所述之紫外光感測顯示裝置，另包括一保護層，覆蓋於該第一感光電晶體上，且暴露出該第一汲極電極層，其中該第一發光二極體包括：一陽極電極層，設於該保護層上，且遮蔽該第一氧化物半導體層；一陰極電極層，設於該陽極電極層上；以及一發光層，設於該陽極電極層與該陰極電極層之間。
12. 如請求項6所述之紫外光感測顯示裝置，其中該第一開關電晶 體包括：一第三閘極電極層，設於該基板上，作為該第一閘極，其中該絕緣層覆蓋於該第三閘極電極層與該基板上；一第三汲極電極層，設於該絕緣層上，作為該第一汲極；一第三源極電極層，設於該絕緣層上，作為該第一源極；以及一第三氧化物半導體層，設於該第三汲極電極層與該第三源極電極層間之該絕緣層上，且該第三氧化物半導體層完全重疊於該第三閘極電極層。
13. 一種紫外光感測顯示裝置，設置於一基板上，且該紫外光感測顯示裝置包括：一第一開關電晶體，具有一第一源極、一第一汲極與一第一閘極；一第一感光電晶體，具有一第二源極、一第二汲極與一第二閘極；一驅動電晶體，具有一第七源極、一第七汲極與一第七閘極，其中該第七閘極電性連接至該第一汲極，且該第二源極電性連接至該第七汲極；一第一電容，電性連接於該第一汲極與該第七源極之間；一第一發光二極體，具有一第一陽極與一第一陰極，且用於產生一第一顏色之光線，其中該第一陽極電性連接至該第七汲極，且該第一陰極與該第二源極分別電性連接於一第一電壓源與一第二電壓源；一第二開關電晶體，具有一第三源極、一第三汲極與一第三閘極；一第二感光電晶體，具有一第四源極、一第四汲極與一第四閘 極，且該第四閘極電性連接至該第三汲極；一第二電容，電性連接於該第三汲極與該第四源極之間；以及一第二發光二極體，具有一第二陽極與一第二陰極，且用於產生一不同於該第一顏色之第二顏色的光線，其中該第二陽極電性連接至該第四汲極，且該第二陰極與該第四源極分別電性連接於該第一電壓源與該第二電壓源。
14. 如請求項13所述之紫外光感測顯示裝置，其中該第一感光電晶體之該第二閘極電性連接至該第一開關電晶體之該第一汲極。
15. 如請求項13所述之紫外光感測顯示裝置，其中該第一感光電晶體之該第二閘極電性連接至一開關線。
16. 如請求項13所述之紫外光感測顯示裝置，其中該第一開關電晶體之該第一閘極與該第二開關電晶體之該第三閘極電性連接至一掃描線。
17. 如請求項13所述之紫外光感測顯示裝置，其中該第一開關電晶體之該第一源極與該第二開關電晶體之該第三源極電性連接至一資料線。
18. 如請求項13所述之紫外光感測顯示裝置，且該第一感光電晶體包括： 一第一閘極電極層，設於該基板上，且作為該第二閘極；一絕緣層，覆蓋於該第一閘極電極層與該基板上；一第一汲極電極層，設於該絕緣層上，且作為該第二汲極；一第一源極電極層，設於該絕緣層上，且作為該第二源極；以及一第一氧化物半導體層，設於該第一汲極電極層與該第一源極電極層間之該絕緣層上，且該第一氧化物半導體層具有一與該第一閘極電極層重疊之第一通道區與一未與該第一閘極電極層重疊之第一電阻區。
19. 如請求項18所述之紫外光感測顯示裝置，其中該第二感光電晶體包括：一第二閘極電極層，設於該基板上，且作為該第四閘極，其中該絕緣層覆蓋於該第二閘極電極層與該基板上；一第二汲極電極層，設於該絕緣層上，且作為該第四汲極；一第二源極電極層，設於該絕緣層上，且作為該第四源極；以及一第二氧化物半導體層，設於該第二汲極電極層與該第二源極電極層間之該絕緣層上，且該第二氧化物半導體層具有一與該第二閘極電極層重疊之第二通道區與一未與該第一閘極電極層重疊之第二電阻區，其中該第一電阻區位於該第一汲極電極層與該第一源極電極層間之長度係約略相同於該第二電阻區位於該第二汲極電極層與該第二源極電極層間之長度。
20. 如請求項18所述之紫外光感測顯示裝置，其中該第一氧化物半 導體層係延伸至該第一汲極電極層與該第一源極電極層上。
21. 如請求項18所述之紫外光感測顯示裝置，其中該第一感光電晶體另包括一蝕刻停止層，覆蓋於該第一氧化物半導體層上。
22. 如請求項18所述之紫外光感測顯示裝置，其中該第一汲極電極層與該第一源極電極層分別延伸至該第一氧化物半導體層上，且該第一感光電晶體另包括一蝕刻停止層，覆蓋於該第一氧化物半導體層上。
23. 如請求項18所述之紫外光感測顯示裝置，其中該第一開關電晶體與該第二開關電晶體分別包括：一第三閘極電極層，設於該基板上，其中該絕緣層覆蓋於該第三閘極電極層與該基板上；一第三汲極電極層，設於該絕緣層上；一第三源極電極層，設於該絕緣層上；以及一第三氧化物半導體層，設於該第三汲極電極層與該第三源極電極層間之該絕緣層上，且該第三氧化物半導體層完全重疊於該第三閘極電極層。
24. 如請求項18所述之紫外光感測顯示裝置，另包括一保護層，覆蓋於該第一感光電晶體上，且暴露出該第一汲極電極層，其中該第一發光二極體包括： 一陽極電極層，設於該保護層上，且遮蔽該第一氧化物半導體層；一陰極電極層，設於該陽極電極層上；以及一發光層，設於該陽極電極層與該陰極電極層之間。