[发明专利]平面显示面板、紫外光传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种平面显示面板、紫外(ultraviolet，紫外)光传感器及其制造方法，尤指一种含有富硅(silicon-rich，Si-rich)介电材料的紫外光传感器及其制作方法。

背景技术

紫外光传感器目前已广泛应用于火灾监测、污染分析、天文观测、医疗仪器，甚至军事用途上。近来紫外光传感器(紫外sensor，紫外S)更被应用于搭配氮化铟镓(InGaN)等发光二极管或激光组件，以形成紫外-蓝光数据存取系统。

另一方面，由于大气中的臭氧层长期受人为排放的氟氯碳化合物(chloroflurocaaarbons，CFCs)或其他因素所破坏，造成近地面紫外光辐射逐年增加。然而，长期暴露于紫外光的照射可能会造成皮肤的病变，因此若可利用紫外光传感器实时检测紫外光强度，便可提醒人们要适时地注意自身的健康安全，不至于暴露于强烈的紫外光下而不自知，并于紫外光较强的时候，避免不必要的外出或预先做好防范动作。

一般而言，紫外光可分成三种类型：紫外光A(紫外-A)、紫外光B(紫外-B)以及紫外光C(紫外-C)，其中紫外-A、紫外-B、紫外-C的波长范围分别为315～400纳米、280～315纳米以及100～280纳米。在这三类中，波长最短的紫外-C对人体的危害最大，然而，紫外-C比较不容易抵达地球表面。因此，目前紫外光传感器的感测对象主要以感测紫外-A与紫外-B为主。

已知紫外光传感器多使用例如氮化镓(gallium nitride，GaN)或氮化铝镓(AlGaN)等三五族(III-V)金属来当作感光材料，然而上述材料的价格昂贵，使得紫外光传感器的制造成本无法有效降低，且以GaN或AlGaN材料制作的紫外光传感器具有高污染以及不易整合于半导体工艺的问题，又容易发生在检测过程中使得组件温度上升以致影响感测效能等问题，因此应用性较低。此外，若欲将光传感器整合于显示面板上，虽然传统已使用非晶硅薄膜或多晶硅薄膜作为可见光传感器的感光材料，然而因为非晶硅与多晶硅材料对于可见光与红外光的敏感度高于对紫外光的敏感度，且非晶硅与多晶硅材料对紫外光具有极差的光电转换效率，又具有稳定性差等问题，因此无法有效应用于紫外光传感器产品上。综上所述，业界仍须研发适用于紫外光传感器的感光材料与结构，以及提供适合整合于半导体工艺或显示面板上的紫外光传感器结构与制造方法。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种包含折射率范围为约1.7至约2.5的富硅介电层的紫外光传感器以及平面显示面板，以解决上述已知紫外光传感器感测效能低或不易整合于半导体工艺的问题。

为达上述目的，本发明提供一种平面显示面板，其包括下基板、上基板平行设于下基板之上、以及显示材料层设于上基板与下基板之间，其中下基板包括显示区域与外围区域。本发明平面显示面板还包括至少一像素结构设于显示区域内以及至少一紫外光感测结构设于外围区域内。紫外光感测结构包括紫外光感测下电极设于下基板表面、图案化第一富硅介电层设置于紫外光感测下电极的表面、以及紫外光感测上电极设置于图案化第一富硅介电层表面，其中图案化第一富硅介电层是用于吸收一紫外光，且其折射率范围为约1.7至约2.5，所述图案化第一富硅介电层的材料包括富硅氧化硅、富硅氮化硅、富硅氮氧化硅、富硅碳氧化硅、氢化富硅氮化硅、氢化富硅氧化硅、氢化富硅氮氧化硅、氢化富硅碳氧化硅或上述材料的组合。本发明平面显示面板还包括至少一可见光感测结构，设于所述外围区域内，所述可见光感测结构包括：一可见光感测下电极；一图案化第二富硅介电层，设置于所述可见光感测下电极表面，用于吸收一可见光，且所述图案化第二富硅介电层的折射率范围为约2.5至约3.3，所述图案化第二富硅介电层的材料包括富硅氧化硅、富硅氮化硅、富硅氮氧化硅、富硅碳氧化硅、氢化富硅氮化硅、氢化富硅氧化硅、氢化富硅氮氧化硅、氢化富硅碳氧化硅或上述材料的组合；以及一可见光感测上电极，设置于所述图案化第二富硅介电层表面，其中，所述紫外光感测下电极与所述可见光感测下电极位于同一层，所述紫外光感测上电极与所述可见光感测上电极位于同一层。