[发明专利]附着型区域传感器以及具有这种附着型区域传感器的显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有图像传感器功能的附着型(接触型)区域传感器。特别是，本发明涉及到这样一种附着型区域传感器(adhesion type area sensor)，它具有作为光源的EL元件并且由以矩阵形状排列的多个薄膜晶体管构成。该EL元件被称作发光元件或发光二极管或OLED(有机发光二极管)，它包括例如基于三重态的发光元件和/或基于单态的发光元件。另外，本发明还及一种具有附着型区域传感器的显示装置。

背景技术

固体成像装置具有光电转换元件，例如二极管或CCD，用于从光信号输出具有图像信息的电信号，该光信号具有诸如纸面上的字符和图表之类的信息以及图像信息，这样的固体成像装置近些年已逐渐被使用。固体成像装置被用于诸如扫描仪和数码相机之类的装置中。

在具有光电转换元件的固体成像装置中，具有行传感器和区域传感器。行传感器是通过扫描在目标范围内形成为线状的光电转换元件而以电信号接收图像的。

与之相比，区域传感器(也被称为附着型区域传感器)是使光电转换元件形成在一个平面上而且设置在目标上方，并且以电信号接收图像。与行传感器不同，没有必要用区域传感器来扫描光电转换元件，因此不需要象电动机这样的用于扫描的部件。

图24A和24B显示出一种常规的区域传感器的结构。图24A所示的是区域传感器的透视图，而图24B所示的是区域传感器的剖面图。如图所示形成有一个传感器衬底2501、一个背景光(源)2502和一个光散射板2503，在传感器衬底2501上形成有光电转换元件。

来自于作为光源的背景光2502的光在光散射板2503内被折射，并辐射到一个目标2504上。辐射光被目标2504所反射，并辐射到传感器衬底2501上形成的光电转换元件上。当光辐射到光电转换元件上时，就在光电转换元件内产生了电流，电流大小与光的亮度相应，并且来自于目标2504的图像信息在该区域传感器内作为电信号被接收。

采用上述的区域传感器，如果来自于背景光2502的光不均匀地辐射到目标2504上，那么就会产生不均匀性，其中读入图像部分变亮(浅)并且部分变暗(深)。因此，需要将光散射板2503的结构设计成使光均匀地辐射到目标2504上，并且需要精确地调节背景光2502、光散射板2503、传感器衬底2501和目标2504的位置。

另外，难以压缩背景光2502的尺寸和光散射板2503尺寸，并且因此阻碍了区域传感器本身做得更小、更薄和更轻。

发明内容

鉴于上述的条件，本发明的目的是提供一种区域传感器，它尺寸小、(厚度)薄且重量轻，并且其中不会产生读入图像的亮度不均匀问题。

本发明的区域传感器采用光电二极管作为光电转换元件。另外，采用EL(场致发光)元件作为光源。

光电二极管具有一个阴极、一个阳极以及在阴极和阳极之间形成的一个光电转换层。当光辐射到光电转换层上时，由于光电效应，就产生电流。

此外，EL元件是一个自发光型元件，并主要用于EL显示器中。EL显示器也被称作有机EL显示器(OELD)或有机发光二极管(OLED)。

EL元件具有这样的结构：其中一个包含有机化合物的层(在此称为EL层)被夹置在一对电极(阳极和阴极)之间，并且EL层通常具有层叠结构。典型的是，采用由柯达公司(Eastman Kodak Co.)的Tang等人提出的空穴迁移层/发光层/电子迁移层的层叠结构。该结构具有极高的发光效率，并且现在几乎所有对EL显示器的研究和开发都采用这种结构。

在具有一个阳极层、一个EL层和一个阴极层的EL元件中，可获得通过施加一个电场而产生的场致发光。当从单激发态回到基态(荧光发射(fluorescence))时和当从三重激发态回到基态(磷光发射(phosphorescence))时，有机化合物发光，在此过程中形成光的发射，并且本发明的区域传感器可使用这两种发光形式。

另外，还可以采用其中空穴注入层、空穴迁移层、发光层和电子迁移层顺序层叠在一个电极上的结构；或者其中空穴注入层、空穴迁移层、发光层、电子迁移层和电子注入层顺序层叠在一个电极上的结构。还可以将诸如荧光颜料之类的材料掺入发光层中。

在一对电极间形成的所有层在本说明书中通称为EL层。因此，上述的空穴注入层、空穴迁移层、发光层、电子迁移层和电子注入层都包含在EL层内。

光电二极管和EL元件是在同一个传感器衬底上以矩阵形状形成的。光电二极管和EL元件的工作则是利用薄膜晶体管(TFT)来控制的，这些薄膜晶体管以同样的矩阵形状形成在衬底上。