(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に備えられ、ゲート層、前記ゲート層と絶縁された活性層、及び前記ゲート層と絶縁され、前記活性層と連結されたソース／ドレイン層を備える薄膜トランジスタユニットと、
前記基板上に備えられ、前記ゲート層と電気的に連結された導電材料で形成された第１膜を備えるものであって、帯電体の電場に反応して入力電流を生成する薄膜アンテナユニットと、を備え、
前記薄膜アンテナユニットは、前記第１膜と絶縁され、導電材料で形成された第２膜をさらに備え、
前記薄膜トランジスタユニット以外に、他の薄膜トランジスタユニットをさらに備え、前記第２膜は、前記他の薄膜トランジスタのゲート層に電気的に連結される薄膜帯電センサー。
【請求項２】
基板と、
前記基板上に備えられ、ゲート層、前記ゲート層と絶縁された活性層、及び前記ゲート層と絶縁され、前記活性層と連結されたソース／ドレイン層を備える薄膜トランジスタユニットと、
前記基板上に備えられ、前記ゲート層と電気的に連結された導電材料で形成された第１膜を備えるものであって、帯電体の電場に反応して入力電流を生成する薄膜アンテナユニットと、を備え、
前記薄膜アンテナユニットは、前記第１膜と絶縁され、導電材料で形成された第２膜をさらに備え、
前記薄膜トランジスタユニット以外に、他の薄膜トランジスタユニットをさらに備え、前記第２膜は、前記他の薄膜トランジスタのソース／ドレイン層に電気的に連結される薄膜帯電センサー。
【請求項３】
前記第１膜とゲート層とは、同じ材料で形成された請求項１または２に記載の薄膜帯電センサー。
【請求項４】
前記第１膜は、前記ゲート層と一体に連結された請求項３に記載の薄膜帯電センサー。
【請求項５】
前記第１膜は、前記ゲート層と同じ層上に形成された請求項４に記載の薄膜帯電センサー。
【請求項６】
前記第１膜と前記ソース／ドレイン層とは、同じ材料で形成された請求項１または２に記載の薄膜帯電センサー。
【請求項７】
前記第１膜は、前記他の薄膜トランジスタユニットのゲート層に電気的に連結された請求項１または２に記載の薄膜帯電センサー。
【請求項８】
前記薄膜アンテナユニットは、前記第１膜と絶縁され、導電材料で形成された第３膜をさらに備える請求項１または２に記載の薄膜帯電センサー。
【請求項９】
前記第２膜と前記第３膜とは、互いに電気的に連結された請求項８に記載の薄膜帯電センサー。
【請求項１０】
前記薄膜アンテナユニットが複数個備えられ、前記各薄膜アンテナユニットごとに前記薄膜トランジスタユニットが複数個連結された請求項１または２に記載の薄膜帯電センサー。
【請求項１１】
前記複数の薄膜アンテナユニットは、センシング操作が行われるパネル上で相異なる方向に配置された請求項１０に記載の薄膜帯電センサー。
【請求項１２】
前記薄膜アンテナユニットを覆うように絶縁層がさらに備えられた請求項１または２に記載の薄膜帯電センサー。
【請求項１３】
前記活性層の材質は、酸化物半導体を含む請求項１または２に記載の薄膜帯電センサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電体の接触または非接触の動きを感知する帯電センサーに係り、特に多層の薄膜積層構造を有した薄膜帯電センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、携帯電話のような小型ディスプレイ装置を中心に、タッチ操作を感知する接触式入力方式が広く採用されており、ＴＶのような大型ディスプレイ装置でも、かかる接触式入力方式の導入が推進されている。
【０００３】
しかし、かかる既存の接触式入力方式では、ディスプレイ装置に、タッチ操作を感知するための別途のセンサーを準備して設置せねばならないため、構造が非常に複雑になり、製造コストも高くなるという短所がある。
【０００４】
また、ユーザーが指などで必ず操作部を直接タッチしてはじめて、センサーの感知が行われるため、軟らかい操作感を感じ難く、長時間の反復操作時には、関節に無理がかかるという問題点もある。
【０００５】
したがって、簡単な工程で製造でき、かつ軟らかい操作感を提供できるセンサーが要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、一般的な平板表示装置の薄膜積層過程を通じて製造され、接触だけでなく、非接触でもユーザーの操作を感知できるように改善された薄膜帯電センサーを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態による薄膜帯電センサーは、基板と、前記基板上に備えられ、ゲート層、前記ゲート層と絶縁されたアクティブ層、及び前記ゲート層と絶縁され、前記アクティブ層と連結されたソース／ドレイン層を備える薄膜トランジスタユニットと、前記基板上に備えられ、前記ゲート層と電気的に連結された導電材料で形成された第１膜を備えるものであって、帯電体の電場に反応して入力電流を生成する薄膜アンテナユニットと、を備える。
【０００８】
前記第１膜とゲート層とは、同じ材料で形成され、一体に連結される。
前記第１膜は、前記ゲート層と同じ層上に形成される。
前記第１膜と前記ソース／ドレイン層とは、同じ材料で形成される。
【０００９】
前記薄膜トランジスタユニット以外に、他の薄膜トランジスタユニットをさらに備え、前記第１膜は、前記他の薄膜トランジスタユニットのゲート層に電気的に連結される。
【００１０】
前記薄膜アンテナユニットは、前記第１膜と絶縁され、導電材料で形成された第２膜をさらに備える。
【００１１】
前記薄膜トランジスタユニット以外に、他の薄膜トランジスタユニットをさらに備え、前記第２膜は、前記他の薄膜トランジスタのゲート層に電気的に連結される。
【００１２】
前記薄膜トランジスタユニット以外に、他の薄膜トランジスタユニットをさらに備え、前記第２膜は、前記他の薄膜トランジスタのソース／ドレイン層に電気的に連結される。
【００１３】
前記薄膜アンテナユニットは、前記第１膜と絶縁され、導電材料で形成された第３膜をさらに備える。
【００１４】
前記第２膜と前記第３膜とは、互いに電気的に連結される。
前記薄膜アンテナユニットが複数個備えられ、前記各薄膜アンテナユニットごとに前記薄膜トランジスタユニットが複数個連結される。
【００１５】
前記複数の薄膜アンテナユニットは、センシング操作が行われるパネル上で、相異なる方向に配置される。
前記薄膜アンテナユニットを覆うように絶縁層がさらに備えられる。
前記活性層の材質は、酸化物半導体を含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の薄膜帯電センサーは、一般的な平板表示装置の製造時に進められる薄膜積層過程を通じて簡単に製造され、機能的にも接触だけでなく非接触のユーザーの操作まで感知できる有用性を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態による薄膜帯電センサーを示す図面である。
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態による薄膜帯電センサーを示す図面である。
【図２】本発明の第２実施形態による薄膜帯電センサーを示す図面である。
【図３】本発明の第３実施形態による薄膜帯電センサーを示す図面である。
【図４】本発明の第４実施形態による薄膜帯電センサーを示す図面である。
【図５】本発明の第５実施形態による薄膜帯電センサーを示す図面である。
【図６】本発明の第６実施形態による薄膜帯電センサーを示す図面である。
【図７Ａ】本発明の第７実施形態による薄膜帯電センサーを示す図面である。
【図７Ｂ】本発明の第７実施形態による薄膜帯電センサーを示す図面である。
【図８Ａ】本発明の第８実施形態による薄膜帯電センサーを示す図面である。
【図８Ｂ】本発明の第８実施形態による薄膜帯電センサーを示す図面である。
【図９Ａ】本発明の薄膜帯電センサーから出力された感知信号を測定した結果であって、活性層をポリシリコンで形成した場合の結果を示すグラフである。
【図９Ｂ】本発明の薄膜帯電センサーから出力された感知信号を測定した結果であって、活性層を非晶質シリコンで形成した場合の結果を示すグラフである。
【図９Ｃ】本発明の薄膜帯電センサーから出力された感知信号を測定した結果であって、活性層を酸化物半導体で形成した場合の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付された図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
【００１９】
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の第１実施形態による薄膜帯電センサー１００を示すものであって、図１Ａは、薄膜層の積層構造を、図１Ｂは、センシング操作が行われるパネル１０上の配置例をそれぞれ示すものである。
【００２０】
図示したように、本実施形態の薄膜帯電センサー１００は、近接した帯電体（図示せず）の電場に反応して、入力電流を生成する薄膜アンテナユニット１２０と、その入力電流により感知信号を出力する薄膜トランジスタユニット１１０と、を備える。すなわち、例えば、人の指などの帯電体が薄膜アンテナユニット１２０に近接すると、その帯電体の電場により、薄膜アンテナユニット１２０で入力電流が発生し、薄膜アンテナユニット１２０と連結された薄膜トランジスタユニット１１０では、その入力電流による感知信号を出力する。言い換えれば、近接した帯電体の電場の影響を受けて、それに相応する感知信号を発生させる。
【００２１】
かかる本実施形態の薄膜帯電センサー１００は、それぞれ複数の薄膜層が積層された構造で形成された薄膜アンテナユニット１２０と、薄膜トランジスタユニット１１０とを備える。すなわち、既存のもののように複雑な別途のアンテナ装置をさらに装着したものではなく、ディスプレイの薄膜層を成膜する過程で、薄膜アンテナユニット１２０と薄膜トランジスタユニット１１０とを形成する構造である。そして、かかる薄膜層の成膜過程は、一般的な平板表示装置のディスプレイ部の成膜過程と同時に進めることができる。すなわち、前記薄膜トランジスタユニット１１０が、一般的な平板表示装置のディスプレイ部に備えられた薄膜トランジスタと類似した積層構造を有しており、また、前記薄膜アンテナユニット１２０は、前記薄膜トランジスタユニット１１０の薄膜層のうちの一部のような層で形成されるため、それらをいずれも一つのフローの成膜過程を通じて共に形成できる。したがって、本装置が平板表示装置に適用される場合、ディスプレイ部を成膜する過程で、該薄膜帯電センサー１００も共に形成される。しかし、本薄膜帯電センサー１００が平板表示装置にのみ使われるものではないので、以下の薄膜層構造についての説明は、平板表示装置と直接連係せずに説明する。
【００２２】
図１Ａを参照すると、まず、前記薄膜トランジスタユニット１１０は、ゲート層１１１、ゲート絶縁層１１２、活性層１１３、エッチングストップ層１１４、ソース／ドレイン層１１５及びパッシベーション層１１６が基板１０１上に順次に積層されている。前記ゲート層１１１は、前記活性層１１３と電気的に絶縁され、前記ソース／ドレイン層１１５は、前記ゲート層１１１と絶縁され、活性層１１３に連結される。前記薄膜トランジスタユニット１１０は、一般的な薄膜トランジスタと同様に、ゲート層１１１に所定の電圧が印加されれば、ターンオンされる原理で形成されている。ここで、前記ゲート層１１１に印加される電圧は、前記薄膜アンテナユニット１２０から入力される入力信号となり、これによって、ソース／ドレイン層１１５を流れる電流は、所定のセンシング回路（図示せず）に出力される感知信号となる。
【００２３】
そして、前記薄膜アンテナユニット１２０は、前記ゲート層１１１と同じ材質で成膜される第１膜１２１を備える。すなわち、該第１膜１２１は、前記ゲート層１１１が延びて同時に形成されるものであって、ゲート層１１１と同じ導電性材質で構成されて、周辺の電場に反応して入力電流を生成する。
【００２４】
かかる薄膜帯電センサー１００は、次のように形成される。
まず、基板１０１上に薄膜トランジスタユニット１１０のゲート層１１１と、薄膜アンテナユニット１２０の第１膜１２１とを共に形成する。ゲート層１１１と第１膜１２１とは、例えば、モリブデンやＩＴＯのような導電性金属材で形成される。これにより、本実施形態の薄膜アンテナユニット１２０は、この段階で積層構造が完成され、以後には、薄膜トランジスタユニット１１０の薄膜層を積層し続ける。
【００２５】
すなわち、ゲート層１１１上に、酸化シリコン、酸化タンタル、または酸化アルミニウムなどの絶縁材質でゲート絶縁層１１２を形成し、その上に半導体材質の活性層１１３を形成する。活性層１１３には、シリコン半導体が使われてもよく、ＧＩＺＯ（ＧａＩｎＺｎＯｘ）やＨＩＺＯ（ＨｆＩｎＺｎＯｘ）のような酸化物半導体が使われてもよい。しかし、実験によれば、酸化物半導体を使用する場合に感度がさらに良好であることが示されている。図９Ａないし図９Ｃが、活性層１１３をそれぞれポリシリコン、非晶質シリコン、ＧＩＺＯで形成した場合の感度を測定した結果であるが、ポリシリコンや非晶質シリコンの場合より、ＧＩＺＯで活性層１１３を形成した場合に、センシング回路（図示せず）に出力される感知信号がはるかに大きい幅に変化するということが分かる。すなわち、薄膜アンテナユニット１２０の周辺に帯電体を接近させて動かし、その時に出力される感知信号を測定したものであるが、類似した動きをしても、酸化物半導体で活性層１１３を形成した図９Ｃの場合に、感知信号の変化が大きく表れ、これは、帯電体の動きを敏感に感知できることを意味する。したがって、高い感度を得るためには、活性層１１３を酸化物半導体で形成することがさらに望ましい。
【００２６】
次いで、活性層１１３上に、前記ゲート絶縁層１１２と類似した絶縁材質でエッチングストップ層１１４を形成し、その上に、例えば、ＩＴＯのような導電性材質でソース／ドレイン層１１５を形成する。そして、再びその上に、前記ゲート絶縁層１１２と類似した絶縁材質でパッシベーション層１１６を形成すれば、本実施形態の薄膜帯電センサー１００が完成される。
【００２７】
かかる薄膜帯電センサー１００は、図１Ｂに示したようなパネル１０に配置される。この状態で、ユーザーが指のような帯電体を、パネル１０の近辺に接近または接触させれば、前記薄膜アンテナユニット１２０の第１膜１２１が、その帯電体の接近による電場の影響により入力電圧値が生成され、この入力電圧により薄膜トランジスタユニット１１０がターンオンされて、所定のセンシング回路（図示せず）に、図９Ａないし図９Ｃのような感知信号が出力される。
【００２８】
したがって、かかる原理で、薄膜帯電センサー１００は、帯電体の動きを感知でき、それをセンシング回路から入力されて適切に処理すれば、多様な活用例を形成できる。しかも、前記薄膜帯電センサー１００は、周辺の電場に反応して感知信号が出力されるため、帯電体の前記薄膜アンテナユニット１２０に対する直接的な接触だけでなく、非接触状態である帯電体の近接状態にも感知信号を生成し、それによる処理を行える。したがって、より多様な活用例の具現が可能になる。
【００２９】
以下には、前記のような薄膜帯電センサーの材質と構造とを基本として多様に変形される実施形態を例示する。
【００３０】
図２は、本発明の第２実施形態による薄膜帯電センサー２００を示す。本実施形態は、前述した第１実施形態に比べて、ゲート層２１１を活性層２１３の上方に配置した場合を例示したものである。すなわち、一般的な薄膜トランジスタにおいて、ゲート層２１１が活性層２１３の下方に位置したボトムゲート構造と、上方に位置したトップゲート構造とが選択的に使われるが、本薄膜帯電センサー２００でも、かかるゲート層２１１の配置の選択的な採用が可能であることを表したものである。この場合には、基板２０１上に、活性層２１３、エッチングストップ層２１４、ソース／ドレイン層２１５、ゲート絶縁層２１２及びゲート層２１１の積層順序で薄膜トランジスタユニット２１０の成膜が進められ、薄膜アンテナユニット２２０の第１膜２２１は、ゲート層２１１と同じ層で共に形成される。
【００３１】
同様に、薄膜アンテナユニット２２０に帯電体が接近または接触すれば、前記コア層２２１がその帯電体の接近による電場の影響により入力電流を生成し、この入力電流により、薄膜トランジスタユニット２１０のゲート層２１１に所定の電圧が印加されれば、薄膜トランジスタユニット２１０がターンオンされる。すなわち、感知信号が出力される。
【００３２】
したがって、本実施形態の薄膜帯電センサー２００も、帯電体の接触や接近のような動きを、電場の影響を通じて感知でき、それをセンシング回路から入力されて適切に処理すれば、多様な活用例を形成できる。
【００３３】
次いで、図３は、本発明の第３実施形態による薄膜帯電センサー３００を示す。
本実施形態は、薄膜アンテナユニット３２０の一つに二つの薄膜トランジスタユニット３１０が連結された場合を例示したものである。すなわち、前述した第１実施形態と、薄膜アンテナユニット３２０及び薄膜トランジスタユニット３１０の基本的な構造は同一であるが、一つの薄膜アンテナユニット３２０に、二つの薄膜トランジスタユニット３１０を連結して、感知信号を増幅させるようにしたものである。
【００３４】
前記二つの薄膜トランジスタユニット３１０は、それぞれゲート層３１１、ゲート絶縁層３１２、活性層３１３、エッチングストップ層３１４、ソース／ドレイン層３１５及びパッシベーション層３１６が、基板３０１上に順次に積層されており、それぞれのゲート層３１１に、前記薄膜アンテナユニット３２０から入る入力電流が印加されると、それと対面した活性層３１３を経由してソース／ドレイン層３１５に電流が流れる。
【００３５】
前記薄膜アンテナユニット３２０は、前記ゲート層３１１と同じ材質で成膜される第１膜３２１を備える。すなわち、該第１膜３２１は、前記ゲート層３１１が延びて同時に形成されるものであって、ゲート層３１１と同じ導電性材質で構成されて、周辺の電場に反応して入力電流を生成する。
【００３６】
この時、前記二つの薄膜トランジスタユニット３１０から同じ感知信号が出力されるので、さらに増幅した感知信号を利用できる。
【００３７】
次いで、図４は、本発明の第４実施形態による薄膜帯電センサー４００を示す。本実施形態は、前述した第３実施形態のように、薄膜アンテナユニット４２０の一つに二つの薄膜トランジスタユニット、すなわち、第１及び第２薄膜トランジスタユニット４１０ａ，４１０ｂが連結された構造を例示したものであるが、そのうち、第１薄膜トランジスタユニット４１０ａは、ボトムゲート構造で、第２薄膜トランジスタユニット４１０ｂは、トップゲート構造で形成したものである。
【００３８】
したがって、第１薄膜トランジスタユニット４１０ａは、基板４０１上に、ゲート層４１１ａ、ゲート絶縁層４１２ａ、活性層４１３ａ、エッチングストップ層４１４ａ、ソース／ドレイン層４１５ａ及びパッシベーション層４１６ａが順次に積層された構造を有し、第２薄膜トランジスタユニット４１０ｂは、基板４０１上に、活性層４１３ｂ、エッチングストップ層４１４ｂ、ソース／ドレイン層４１５ｂ、ゲート絶縁層４１２ｂ及びゲート層４１１ｂが積層された構造を有する。
【００３９】
そして、薄膜アンテナユニット４２０の第１膜４２１は、まず、第１薄膜トランジスタユニット４１０ａのゲート層４１１ａと同じ層で共に形成され、第２薄膜トランジスタユニット４１０ｂのゲート層４１１ｂは、後でコア層４２１と連結されるように形成される。
【００４０】
本実施形態も、第３実施形態と同様に、二つの薄膜トランジスタユニット４１０ａ，４１０ｂから同じ感知信号が出力されるので、さらに増幅した感知信号を利用できる。
【００４１】
次いで、図５は、本発明の第５実施形態による薄膜帯電センサー５００を示す。
本実施形態も、薄膜アンテナユニット５２０の一つに二つの薄膜トランジスタユニット、すなわち、第１及び第２薄膜トランジスタユニット５１０ａ，５１０ｂが連結された構造を有し、薄膜アンテナユニット５２０に第１膜５２１のみがあるものではなく、その両側に第１及び第２絶縁層５２４，５２５を介在して、導電性物質で形成された第２膜５２２及び第３膜５２３がさらに備えられている。
【００４２】
まず、前記第１及び第２薄膜トランジスタユニット５１０ａ，５１０ｂは、それぞれゲート層５１１ａ，５１１ｂ、ゲート絶縁層５１２ａ，５１２ｂ、活性層５１３ａ，５１３ｂ、エッチングストップ層５１４ａ，５１４ｂ、ソース／ドレイン層５１５ａ，５１５ｂ及びパッシベーション層５１６ａ，５１６ｂが順次に積層されており、それぞれのゲート層５１１ａ，５１１ｂに前記薄膜アンテナユニット５２０から入力される入力電流が印加されれば、ターンオンされる。
【００４３】
前記薄膜アンテナユニット５２０は、第１及び第２薄膜トランジスタユニット５１０ａ，５１０ｂの各ゲート層５１１ａ，５１１ｂと同じ材質で同時に成膜された第２膜５２２、該第２膜５２２上にゲート絶縁層５１２ａ，５１２ｂと同じ材質で同時に成膜された第１絶縁層５２４、第１絶縁層５２４上にソース／ドレイン層５１５ａ，５１５ｂと同じ材質で同時に成膜された第１膜５２１、前記第１膜５２１上にパッシベーション層５１６ａ，５１６ｂと同じ材質で同時に成膜された第２絶縁層５２５、及び前記第２絶縁層５２５上に成膜された第３膜５２３を備える。すなわち、本実施形態の薄膜アンテナユニット５２０は、第１膜５２１を挟んでその両側に第２膜５２２及び第３膜５２３を配置して、第１膜５２１、第２膜５２２及び第３膜５２３がそれぞれ二重アンテナの役割を行うようにしたものである。このために、第１膜５２１は、いずれか一つの薄膜トランジスタユニット、すなわち、図５による実施形態の場合、第２薄膜トランジスタユニット５１０ｂのゲート層５１１ｂに連結され、第２膜５２２及び第３膜５２３は、他の薄膜トランジスタユニット、すなわち、第１薄膜トランジスタユニット５１０ａのゲート層５１１ａと連結される。この状態で、もし帯電体が接近または接触すれば、その帯電体の電場の影響を第１膜５２１ないし第３膜５２３が共に受け、それによる感知信号をそれぞれ出力する。この時、前記第１及び第２絶縁層５２４，５２５の誘電率によって、第１膜５２１ないし第３膜５２３間の感度差が決まるので、それを利用すれば、二つの感知信号を組み合わせて多様なセンシング制御を具現できる。例えば、前記第２膜５２２及び第３膜５２３は、帯電体の接触を感知し、前記第１膜５２１は、帯電体の非接触接近を感知するようにセンシング回路を構成することもできる。
【００４４】
ここで、前記第３膜５２３は、ＩＴＯのような材質で構成できるが、本薄膜帯電センサー５００が、もし平板表示装置に採用される場合ならば、平板表示装置の画素電極（図示せず）を形成する時、それと同じ層で同時に形成できる。
【００４５】
一方、別途に図示していないが、前記第１及び第２薄膜トランジスタユニット５１０ａ，５１０ｂのうち少なくとも一つを、前述した第２及び第４実施形態で例示したトップゲート構造で形成することもできることはいうまでもない。
【００４６】
次いで、図６は、本発明の第６実施形態による薄膜帯電センサー６００を示す。
本実施形態も、第５実施形態のように、二重アンテナ構造の薄膜アンテナユニット６２０の一つに第１及び第２薄膜トランジスタユニット６１０ａ，６１０ｂが連結された構造を有する。
【００４７】
まず、前記薄膜アンテナユニット６２０は、第５実施形態と同様に、第２膜６２２、第１絶縁層６２４、第１膜６２１、第２絶縁層６２５及び第３膜６２３が順次に積層された構造を有する。
【００４８】
そして、前記第１及び第２薄膜トランジスタユニット６１０ａ，６１０ｂは、それぞれゲート層６１１ａ，６１１ｂ、ゲート絶縁層６１２ａ，６１２ｂ、活性層６１３ａ，６１３ｂ、エッチングストップ層６１４ａ，６１４ｂ、ソース／ドレイン層６１５ａ，６１５ｂ及びパッシベーション層６１６ａ，６１６ｂが順次に積層されている。
【００４９】
そのうち、第２薄膜トランジスタユニット６１０ｂは、前記薄膜アンテナユニット６２０の第１膜６２１から入る入力電流がゲート層６１１ｂに印加されれば、ターンオンされる。これは、前述した第５実施形態と同じ構造である。
【００５０】
しかし、第１薄膜トランジスタユニット６１０ａは、第５実施形態のように、薄膜アンテナユニット６２０の第２膜６２２及び第３膜６２３にゲート層６１１ａが連結されたものではなく、ソース／ドレイン層６１５ａが連結されている。したがって、該第１薄膜トランジスタユニット６１０ａは、薄膜アンテナユニット６２０を通じた帯電体の感知機能でなく、第２膜６２２及び第３膜６２３に電荷を供給する機能を行い、この場合には、ゲート層６１１ａに別途のゲート配線（図示せず）が連結される。すなわち、ゲート層６１１ａに別途のゲート配線を通じて電圧が印加されれば、ターンオンされて、ソース／ドレイン層６１５ａに電流が流れつつ、第２膜６２２及び第３膜６２３に電荷が供給され、その電荷が第１膜６２１に影響を及ぼす。したがって、第２膜６２２及び第３膜６２３に供給される電荷量を増減させれば、第１膜６２１が外部の帯電体の電場を感知する感度が変わるので、本実施形態は、この電荷量を増減させつつ、感度を調節できる構造を例示したものである。
【００５１】
一方、別途に図示していないが、前記第１及び第２薄膜トランジスタユニット６１０ａ，６１０ｂのうち少なくとも一つを、前述した第２及び第４実施形態で例示したトップゲート構造で形成することもできることはいうまでもない。
【００５２】
次いで、図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の第７実施形態による薄膜帯電センサー７００を示すものである。本実施形態は、前述した第５実施形態のような構造をセンシング操作が行われるパネル１０に複数個設置する場合を例示したものである。
【００５３】
すなわち、一つの薄膜アンテナユニット７２０に、第１及び第２薄膜トランジスタユニット７１０ａ，７１０ｂが連結された薄膜帯電センサー７００の一つのセットをパネル１０の水平方向に形成し、他のセットはパネル１０の垂直方向に形成したものである。これにより、相異なる方向に配置された二つの薄膜アンテナユニット７２０が帯電体の動きをそれぞれ異なる位置で感知するので、それらの感知信号を組合せると、より精密なセンシングが可能になる。そして、必要ならば、前述した第１ないし第６実施形態いずれも、このように複数のセットが相異なる方向に配置されるように形成できることはいうまでもない。
【００５４】
次いで、図８Ａ及び図８Ｂは、本発明の第８実施形態による薄膜帯電センサー８００を示すものである。本実施形態は、前述した第７実施形態に加えて、各薄膜アンテナユニット８２０の最外郭層に第３絶縁層８２６，８２７をさらに形成した場合を例示したものである。すなわち、第７実施形態のように、複数の薄膜帯電センサー８００を相異なる方向に配置されるように形成するが、各薄膜アンテナユニット８２０の第２膜８２２及び第３膜８２３の外側に第３絶縁層８２６，８２７を形成したものである。
【００５５】
これにより、第２膜８２２及び第３膜８２３が第３絶縁層８２６，８２７に覆われるので、第１膜８２１、第２膜８２２及び第３膜８２３いずれも、構造上帯電体と直接接触しない非接触感知構造となる。したがって、必要に応じて、かかる構造にも変形できる。８２４，８２５は、第１及び第２絶縁層を表す。
【００５６】
したがって、前述したように、本発明の薄膜帯電センサーは、簡単な薄膜層の積層過程を通じて、薄膜アンテナユニットと薄膜トランジスタユニットとを備えるセンサー構造を容易に形成でき、帯電体の電場を利用するため、接触状態だけでなく、非接触状態でも動きを感知できる。また、前記した実施形態のような多様な変形例を通じて、活用分野をさらに広げることができる。
【００５７】
本発明は、添付された図面に示した一実施形態を参考にして説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲のみによって決まらねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、薄膜帯電センサー関連の技術分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  パネル
１００  薄膜帯電センサー
１０１  基板
１１０  薄膜トランジスタユニット
１１１  ゲート層
１１２  ゲート絶縁層
１１３  活性層
１１４  エッチングストップ層
１１５  ソース／ドレイン層
１１６  パッシベーション層
１２０  薄膜アンテナユニット
１２１  第１膜
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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