基于光的传感器装置及相关的方法制造方法及图纸

一种装置(201)包括发光器件(202)和光电检测器(203)，发光器件(202)和光电检测器(203)在单个流体可渗透基底(206)上形成，以使得光电检测器(203)能够检测由发光器件(202)发射的光在与装置(201)的用户相互作用之后的所述光。光电检测器包括可由石墨烯制成的沟道构件(207)、相应的源电极和漏电极(208、209)；光敏材料层(210)，其被配置为在暴露在来自发光器件(202)的光中时改变流过沟道构件(207)的电流；以及栅电极(211)。装置(201)还包括流体不可渗透介电材料层(212)，其被配置为阻止光电检测器(203)的沟道构件(207)与栅电极(211)之间的电流的流动，以使沟道构件(207)的电导率能够由施加到栅电极(211)上的电压控制；以及阻止发光器件(202)暴露在已渗透通过流体可渗透基底(206)的流体中。流体不可渗透介电材料层(212)允许使用由聚合物材料制成的弹性基底而避免由所渗透的流体导致的对覆盖组件的损害的风险。流体不可渗透介电材料层(212)的双重功能减少了用于形成装置(201)的制造步骤的数量，并且使得得到更薄、更紧凑的设备。

Optical sensor device and related methods

A device (201) includes a light emitting device (202) and a photoelectric detector (203), a light emitting device (202) and a photoelectric detector (203) formed on a single fluid permeable substrate (206) so that the photoelectric detector (203) can detect the light emitted by the light emitting device (202) after interacting with the user of the device (201). The photoelectric detector includes a channel member (207), a corresponding source electrode and a drain electrode (208, 209), a photosensitive material layer (210) configured to change the current flowing through the channel member (207) when exposed to light from the light emitting device (202), and a gate electrode (211). The device (201) also includes a fluid impermeable dielectric material layer (212) configured to prevent the flow of current between the channel member (207) of the photoelectric detector (203) and the gate electrode (211) so that the conductivity of the channel member (207) can be controlled by a voltage applied to the gate electrode (211); and to prevent the light-emitting device (202) from being exposed to the seeped gate electrode (211). Permeate the fluid through the fluid to permeate the substrate (206). The fluid impermeable dielectric material layer (212) allows the use of an elastic substrate made of a polymer material to avoid the risk of damage to the covering assembly caused by the permeated fluid. The dual function of the fluid impermeable dielectric material layer (212) reduces the number of manufacturing steps for the forming device (201) and enables thinner, more compact devices.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于光的传感器装置及相关的方法
本公开尤其涉及传感器、相关的方法和装置。某些实施例具体涉及一种装置：其包括发光器件和光电检测器，发光器件和光电检测器在单个流体可渗透基底上形成，以使得光电检测器能够检测由发光器件发射的光在与所述装置的用户相互作用之后的所述光。某些方面/实施例可涉及用于医疗应用的传感器，诸如SpO2传感器、血压传感器和脉搏传感器。这样的传感器可构成便携式电子设备尤其是可以手持使用的所谓的手持便携式电子设备(尽管它们可被放在支架上使用)的一部分。这种手持便携式电子设备包括所谓的个人数字助理(PDA)和平板PC。根据一个或多个所公开的示例性方面/实施例的便携式电子设备/装置可以提供一个或多个音频/文本/视频通信功能(例如，远程通信、视频通信和/或文本传输、短消息服务(SMS)/多媒体消息服务(MMS)/电子邮件功能、交互式/非交互式观看功能(例如，网页浏览、导航、TV/节目观看功能)、音乐录制/播放功能(例如，MP3或其它格式和/或(FM/AM)无线电广播录制/播放)、数据下载/发送功能、图像捕获功能(例如，使用(例如内置)数字相机)以及游戏功能。
技术介绍
目前正在研究开发新的传感器设备。在先发布的文档或本说明书中的任何
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的列出或讨论不应必然被视为承认所述文档或
技术介绍
是现有技术的一部分或公知常识。
技术实现思路
根据第一方面，提供一种装置，其包括发光器件和光电检测器，发光器件和光电检测器在单个流体可渗透基底上形成，以使得光电检测器能够检测由发光器件发射的光在与所述装置的用户相互作用之后的所述光；光电检测器包括沟道构件以及相应的源电极和漏电极，其被配置为使电流能够流过源电极与漏电极之间的沟道构件；光敏材料层，其被配置为在暴露在来自发光器件的光中时改变流过沟道构件的电流；以及栅电极；其中，所述装置包括流体不可渗透介电材料层，其被配置为：阻止光电检测器的沟道构件与栅电极之间的电流的流动，以使沟道构件的电导率能够由施加到栅电极上的电压控制，以及阻止发光器件暴露在已渗透通过流体可渗透基底的流体中。流体可渗透基底可以包括一种或多种弹性聚合物材料。术语“弹性”在此意义上可用于表示一种或多种聚合物材料能够在被弯曲、压缩或拉伸之后至少一次恢复到其初始形态。栅电极可被嵌入流体可渗透基底内，并且流体不可渗透介电材料层可以位于所嵌入的栅电极与沟道构件之间。流体不可渗透介电材料层可被配置为促进由发光器件产生的热量的消散。发光器件和光电检测器可以至少部分地形成在流体不可渗透介电材料层的顶部上，并且在其上至少部分地形成发光器件的流体不可渗透介电材料具有与在其上至少部分地形成光电检测器的流体不可渗透介电材料不同的厚度。流体不可渗透介电材料层的厚度可以在10nm至200nm之间，并且表面粗糙度小于1nm、5nm、10nm或25nm。发光器件和光电检测器可以在流体可渗透基底上形成，以使得光电检测器能够检测由发光器件发射的光在从用户的身体部位反射后的所述光和/或在透射穿过用户的身体部位后的所述光。流体可渗透基底和流体不可渗透介电材料层中的一个或多个可以有足够的弹性，以使发光器件和光电检测器能够通过流体可渗透基底的机械变形而位于用户的身体部位的相对两侧，以使得光电检测器能够检测所透射的光。流体可渗透基底和所述流体不可渗透介电材料层中的一个或多个可以具有以下中的一个或多个：可逆的弹性、可逆的可拉伸性和可逆的可压缩性。发光器件和光电检测器可被封装在流体不可渗透材料内以阻止它们暴露在周围环境中的流体中。所述流体可以包括液体和气体中的一个或多个。所述流体可以包括水和氧气中的一个或多个。流体不可渗透介电材料层可以包括以下中的一个或多个：SiOx、SiNx、AlOx、Al2O3、AlNx和HfO2。一种或多种聚合物材料可以包括以下中的至少一个：聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。发光器件可以是以下中的一个或多个：发光二极管、有机发光二极管和有机发光晶体管。所述光可以包括以下中的一个或多个：可见光、红外光和紫外光。发光器件和光电检测器的一个或多个组件可以包括石墨烯。光敏材料层可以包括量子点材料。流体不可渗透介电材料层可被配置为防止发光器件被暴露在已渗透通过流体可渗透基底的流体的最多50％、60％、70％、80％、90％或100％。所述装置可以是以下中的一个或多个：电子设备、便携式电子设备、便携式电信设备、移动电话、个人数字助理、平板计算机、掌上计算机、台式计算机、膝上型计算机、服务器、智能电话、智能手表、智能眼镜、传感器、SpO2传感器、血压传感器、脉搏传感器、以及用于以上的一个或多个的模块。根据进一步的方面，提供一种使用装置的方法，所述装置包括发光器件和光电检测器，发光器件和光电检测器在单个流体可渗透基底上形成，以使得光电检测器能够检测由发光器件发射的光在与所述装置的用户相互作用之后的所述光；光电检测器包括沟道构件以及相应的源电极和漏电极，其被配置为使电流能够流过源电极与漏电极之间的沟道构件；光敏材料层，其被配置为在暴露在来自发光器件的光中时改变流过沟道构件的电流；以及栅电极；其中，所述装置包括流体不可渗透介电材料层，其被配置为：阻止光电检测器的沟道构件与栅电极之间的电流的流动，以使沟道构件的电导率能够由施加到栅电极上的电压控制，以及阻止发光器件暴露在已渗透通过流体可渗透基底的流体中；所述方法包括：由光电检测器检测由发光器件发射的光在与所述装置的用户相互作用之后的所述光。根据进一步的方面，提供一种制造装置的方法，所述方法包括：在单个流体可渗透基底上形成发光器件和光电检测器，以使得光电检测器能够检测由发光器件发射的光在与所述装置的用户相互作用之后的所述光，其中，光电检测器包括沟道构件以及相应的源电极和漏电极，其被配置为使电流能够流过源电极与漏电极之间的沟道构件；光敏材料层，其被配置为在暴露在来自发光器件的光中时改变流过沟道构件的电流；以及栅电极；以及形成流体不可渗透介电材料层，其被配置为：阻止光电检测器的沟道构件与栅电极之间的电流的流动，以使沟道构件的电导率能够由施加到栅电极上的电压控制，以及阻止发光器件暴露在已渗透通过流体可渗透基底的流体中。在单个流体可渗透基底上形成发光器件和光电检测器可以包括沉积对发光器件和光电检测器两者公共的材料层，随后，在沉积后将该公共材料层划分成用于发光器件和光电检测器的相应部分。除非本领域的技术人员明确说明或理解，在本文中公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序执行。在本说明书中，与诸如“顶部”、“底部”、“上面的”、“下面的”，“在···上”和“在···下”的相对方向和位置有关的描述符及其任何派生的形容词和副词在如附图中所示的装置的方向的意义上使用。然而，这样的描述符并不意图以任何方式限制所描述的或所要求保护的专利技术的预期用途。用于实现在本文中公开的方法的一个或多个步骤的对应的计算机程序也落入本公开内，并被所描述的示例性实施例中的一个或多个所涵盖。计算机程序中的一个或多个可以在计算机上运行时使计算机配置包括电路、控制器、或在本文中公开的器件的任何装置，或者执行在本文中公开的任何方法。计算机程序中的一个或多个可以是软件实现，计算机可被认为是任何适当的硬件，作为非限制性示例，包括数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：发光器件和光电检测器，所述发光器件和所述光电检测器在单个流体可渗透基底上形成，以使得所述光电检测器能够检测由所述发光器件发射的光在与所述装置的用户相互作用之后的所述光；所述光电检测器包括：沟道构件以及相应的源电极和漏电极，其被配置为使电流能够流过所述源电极与所述漏电极之间的所述沟道构件；光敏材料层，其被配置为在暴露在来自所述发光器件的光中时改变流过所述沟道构件的电流；以及栅电极；其中，所述装置包括流体不可渗透介电材料层，其被配置为：阻止所述光电检测器的所述沟道构件与所述栅电极之间的电流的流动，以使所述沟道构件的电导率能够由施加到所述栅电极上的电压控制，以及阻止所述发光器件暴露在已渗透通过所述流体可渗透基底的流体中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.28 EP 15191911.51.一种装置，包括：发光器件和光电检测器，所述发光器件和所述光电检测器在单个流体可渗透基底上形成，以使得所述光电检测器能够检测由所述发光器件发射的光在与所述装置的用户相互作用之后的所述光；所述光电检测器包括：沟道构件以及相应的源电极和漏电极，其被配置为使电流能够流过所述源电极与所述漏电极之间的所述沟道构件；光敏材料层，其被配置为在暴露在来自所述发光器件的光中时改变流过所述沟道构件的电流；以及栅电极；其中，所述装置包括流体不可渗透介电材料层，其被配置为：阻止所述光电检测器的所述沟道构件与所述栅电极之间的电流的流动，以使所述沟道构件的电导率能够由施加到所述栅电极上的电压控制，以及阻止所述发光器件暴露在已渗透通过所述流体可渗透基底的流体中。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述流体可渗透基底包括一种或多种弹性聚合物材料。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述栅电极被嵌入所述流体可渗透基底内，所述流体不可渗透介电材料层位于所嵌入的栅电极与所述沟道构件之间。4.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述流体不可渗透介电材料层被配置为促进由所述发光器件产生的热量的消散。5.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述发光器件和所述光电检测器至少部分地形成在所述流体不可渗透介电材料层的顶部上，并且其中，在其上至少部分地形成所述发光器件的所述流体不可渗透介电材料具有与在其上至少部分地形成所述光电检测器的所述流体不可渗透介电材料不同的厚度。6.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述流体不可渗透介电材料层的厚度在10nm至200nm之间，并且表面粗糙度小于1nm、5nm、10nm或25nm。7.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述发光器件和所述光电检测器在所述流体可渗透基底上形成，以使得所述光电检测器能够检测由所述发光器件发射的光在从所述用户的身体部位反射后的所述光和/或在透射穿过所述用户的身体部位后的所述光。8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述流体可渗透基底和所述流体不可渗透介电材料层中的一个或多个有足够的弹性，以使所述发光器件和所述光电检测器能够通过所述流体可渗透基底的机械变形而位于所述用户的身体部位的相对两侧，以使得所述光电检测器能够检测所透射的光。9.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述发光器件和所述光电检测器被封装在流体不可渗透材料内以阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·别索诺夫，D·柯顿，A·罗宾逊，
申请(专利权)人：诺基亚技术有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI