[发明专利]静电感测装置

说明书

静电感测装置包括传感器氧化物半导体TFT以及被配置为控制传感器氧化物半导体TFT的控制器。传感器氧化物半导体TFT包括：氧化物半导体有源层；与氧化物半导体有源层连接的源极；与氧化物半导体有源层连接的漏极；在氧化物半导体有源层后面的栅极；以及在栅极和氧化物半导体有源层之间的栅极绝缘层。控制器被配置为测量在源极和漏极之间流动的电流与参考电流的差，同时向栅极施加驱动电压，并基于与参考电流的差的方向而确定测量目标的静电电荷的极性。

技术领域

本公开涉及静电感测装置。

背景技术

静电感测装置(表面电位感测装置)用于测量正在制造的光电导体鼓的表面电位或电子装置的静电电荷。静电感测装置测量由作为测量目标的电气化物体所产生的电场，并将测量值转换为表面电位。典型的静电感测装置包括感测电极和可打开/可关闭的斩波器，以测量由来自测量目标的电场所产生的并在感测电极中流动的电流。

JP2012-43411A公开了一种用于感测与面板接触或不接触的带电体(例如，手指)的运动的薄膜带电体传感器。JP2012-43411A还公开了薄膜带电体传感器包括含有氧化物半导体的有源层。

发明内容

如上所述，在特定领域中要求测量诸如电气化物体的表面电位的电气条件。为了精确地测量测量目标的电气条件，要求一种具有高灵敏度、高耐压性和高空间分辨能力的静电感测装置。

本公开的方面是一种静电感测装置，其被配置为测量放置在静电感测装置前面的测量目标的静电电荷，该静电感测装置包括：传感器氧化物半导体TFT；和控制器，其被配置为控制传感器氧化物半导体TFT。传感器氧化物半导体TFT包括：氧化物半导体有源层；与氧化物半导体有源层连接的源极；与氧化物半导体有源层连接的漏极；氧化物半导体有源层后面的栅极；以及栅极和氧化物半导体有源层之间的栅极绝缘层。控制器被配置为：测量在源极和漏极之间流动的电流与参考电流的差，同时向栅极施加驱动电压；并且基于与参考电流的差的方向而确定测量目标的静电电荷的极性。

本公开的方面提供了一种具有高的灵敏度、耐压性和空间分辨能力的静电感测装置。要理解的是，前面的一般性描述和以下的详细描述两者都是示例性和说明性的，且不是对本公开的限制。

附图说明

图1A示意性地示出了本公开中的静电感测装置的配置示例；

图1B示意性地示出了本公开中的静电感测装置的配置示例；

图1C示出了将带正电的测量目标放置在传感器氧化物半导体TFT的前面的示例；

图2A提供了测量数据，该测量数据指示顶栅极电压对具有双栅极结构的氧化物半导体TFT中的漏电流和底栅极电压之间的关系的影响；

图2B提供了从图2A中提取的数据，该数据指示当底栅极电压为12V时，顶栅极处的电压与漏电流之间的关系；

图3示意性地示出了在测量中所使用的传感器氧化物半导体TFT的配置和测量目标；

图4A提供了使用带正电的丙烯酸棒和带负电的PTFE棒的漏电流Id的测量结果；

图4B提供了使用带负电的PTFE棒和中和化的PTFE棒的漏电流Id的测量结果；

图5A提供了使用带正电的丙烯酸棒和带负电的PTFE棒的漏电流Id的测量结果；

图5B示意性地示出了当测量目标被保持在距传感器氧化物半导体TFT不同的距离处时测量漏电流Id的变化的方法；

图5C提供了当测量目标被保持在距传感器氧化物半导体TFT不同的距离处时的漏电流Id变化的测量结果；

图6A示意性地示出了具有在测量中所使用的双栅极结构的氧化物半导体TFT的配置示例；