光电二极管阵列制造技术

一种方法，所述方法包括在支撑膜上形成界定光电二极管阵列的第一层堆叠体；在原位形成于所述支撑膜上的所述第一层堆叠体之上形成第二层堆叠体，所述第二层堆叠体界定了电路，通过所述电路，能够经由所述光电二极管阵列外部的导体阵列独立地检测每个光电二极管的光响应；其中形成所述第一层堆叠体包括在第一电极上沉积有机半导体材料，并且在所述有机半导体材料上沉积第二电极，其中所述电路包括具有光敏半导体通道的晶体管，并且所述第二电极还起到实质上阻挡光从所述支撑膜的方向入射到所述光敏半导体通道上的作用。

【技术实现步骤摘要】
光电二极管阵列
本专利技术关于光电二极管阵列。
技术介绍
包括光电二极管阵列的电子装置可应用于例如指纹检测器、静脉图案检测器、图像传感器、X射线检测器等。本专利技术的专利技术人已经对开发包括用于光电二极管的有源元件的有机半导体材料的光电二极管阵列进行了研究。
技术实现思路
本专利技术提供了一种方法，所述方法包括在支撑膜上形成界定光电二极管阵列的第一层堆叠体；在原位形成于所述支撑膜上的所述第一层堆叠体之上形成第二层堆叠体，所述第二层堆叠体界定了电路，通过所述电路，能够经由所述光电二极管阵列外部的导体阵列独立地检测每个光电二极管的光响应；其中形成所述第一层堆叠体包括在第一电极上沉积有机半导体材料，并且在所述有机半导体材料上沉积第二电极，其中所述电路包括具有光敏半导体通道的晶体管，并且所述第二电极还起到实质上阻挡光从所述支撑膜的方向入射到所述光敏半导体通道上的作用。根据一个实施例，沉积所述第二电极包括在所述有机半导体材料上沉积有机导体材料，以及在所述有机导体材料上沉积反射导体材料。根据一个实施例，所述方法还包含：在所述有机半导体材料上沉积所述有机导体材料的连续层，在所述有机导体材料的连续层上沉积所述反射导体材料的连续层，以及图案化所述有机导体材料的连续层和所述反射导体材料的连续层以界定一个或多个像素电极。根据一个实施例，在每个像素电极的区域，有机导体材料图案的边缘与所述反射导体图案的边缘实质对齐。根据一个实施例，所述方法还包括首先图案化所述反射导体材料的连续层，随后利用所述反射导体材料的图案化层作为掩模来图案化所述有机导体材料的连续层。本专利技术还提供一种电子装置，所述电子装置包括支撑膜；第一层堆叠体，界定包含有机半导体材料的光电二极管阵列；以及第二层堆叠体，界定电路，通过所述电路，能够经由所述光电二极管阵列外部的导体阵列独立地检测每个光电二极管的光响应；其中所述电路包括具有光敏半导体通道的晶体管；并且其中所述第一层堆叠体包括位于所述有机半导体材料与所述第二层堆叠体之间的电极，所述电极还起到实质上阻挡光从所述支撑膜的方向入射到所述光敏半导体通道上的作用。根据一个实施例，所述第二电极包括在所述有机半导体材料上的有机导体材料，以及在所述有机导体材料上的反射导体材料层。根据一个实施例，所述有机导体材料层和所述反射导体材料层是图案化层，共同界定出一个或多个像素电极。根据一个实施例，在每个像素电极的区域中，所述有机导体材料图案的边缘与所述反射导体图案的边缘实质对齐。本专利技术还提供另一种方法，所述方法包括在支撑膜上形成界定光电二极管阵列的第一层堆叠体；在所述支撑膜上原位形成的所述第一层堆叠体之上形成第二层堆叠体，所述第二层堆叠体界定了电路，通过所述电路，能够经由所述光电二极管阵列外部的导体阵列独立地检测每个光电二极管的光响应；其中形成所述第一层堆叠体包括在不对所述有机半导体材料进行任何等离子体预处理的情况下，用包含至少一种离聚物的阴极材料涂覆有机半导体材料。根据一个实施例，所述电路包括具有光敏半导体通道的晶体管，并且其中所述方法包括用反射导体材料涂覆所述阴极材料，其中所述阴极材料和所述反射导体材料一起实质上阻挡光从所述支撑膜的方向入射到所述光敏半导体通道上。根据一个实施例，所述阴极材料包括PEDOT:PSS。根据一个实施例，所述反射半导体材料包括无机金属。附图说明下面仅通过举例的方式，参考附图详细描述本专利技术的实施例，其中：图1a至1h示出了根据本专利技术示例实施例的技术；图2示出了图1a至1h的技术的变型。具体实施方式在一个示例实施例中，与光电二极管阵列相关联的电路包括有机晶体管装置(诸如有机薄膜晶体管(OTFT)装置)。OTFT包括用于半导体通道的有机半导体(例如，有机聚合物或小分子半导体)。为了简单起见，附图仅示出了两个光电二极管，但是光电二极管阵列可以包括大量的光电二极管和用于经由光电二极管阵列外部的导体独立地检测所述大量光电二极管中的每一个的光响应的电路。光电二极管阵列外部的这些导体可以例如被路由到位于光电二极管阵列外部或位于光电二极管阵列背面的处理电路/芯片。参考图1a至1h，通过气相沉积技术(诸如溅射)，将诸如金属氧化物导体(例如，铟锡氧化物ITO)的透明导体材料沉积在包括例如透明塑料支撑膜的透明支撑组件2上。透明塑料支撑膜可形成所得装置的主要结构元件，并且在沉积透明导体材料之前可在一个或两个表面上具有涂层。然后，图案化透明导体材料层，例如借由通过光致抗蚀剂掩模进行蚀刻以界定下像素电极阵列4。通过液体处理技术(例如旋涂、喷墨印刷、棒涂)，将在感兴趣的电磁频率区域(例如，可见光区域和/或红外光区域)中具有带隙的有机半导体材料(例如，有机半导体聚合物)溶液的膜沉积在透明导体图案4上，然后干燥以去除溶剂。考虑到该有机半导体响应暴露于感兴趣的频率区域中的电磁辐射而产生电荷载流子对的关键功能，在下文中将该有机半导体称为光敏半导体。还图案化所得的光敏有机半导体层以界定光敏有机半导体岛阵列6(例如，通过使用光致抗蚀剂掩模的光刻技术)，每个半导体岛与相应的下像素阳极4接触，但保留所述相应的下像素阳极4的一部分是暴露的，用于之后形成的导电夹层向下连接至下像素阳极4。例如，在沉积光敏有机半导体之前可以先沉积另一有机半导体，该另一有机半导体不一定在感兴趣的电磁频率区域具有带隙，但是起到促进在光敏有机半导体中产生的电荷载流子向阳极4移动的作用；和/或可以在光敏有机半导体的沉积之后，沉积另一有机半导体，该另一有机半导体在感兴趣的电磁频率区域中不一定具有带隙，但具有促进在光敏有机半导体中生成的电荷载流子运动到阴极8、9的作用。这样的两层、三层或更多层的有机半导体层的堆叠体可以在单个步骤中被图案化以界定有机半导体岛阵列。再者，每个半导体岛与相应的下像素阳极4接触，但保留所述相应的下像素阳极4的一部分是暴露的，用于之后形成的导电夹层向下连接到下像素阳极4。在有机半导体图案(包括有机半导体层或有机半导体层的堆叠体)6的上表面不进行任何等离子体预处理的情况下，然后通过液体处理技术(例如旋涂)，将一种或多种离聚物溶液(诸如聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)和聚对苯乙烯磺酸盐(PSS)的混合物)的连续膜8沉积在半导体图案6上，并干燥以去除溶剂。接下来，通过气相沉积技术(诸如溅射)，在离聚物层8上沉积例如是反射无机金属层的反射导体材料的连续层9，反射无机金属诸如银、金、钼、铝或钽。然后通过光刻技术将连续反射导体层9图案化以产生图案化的反射导体层9。例如，光刻技术可以包括：在连续反射导体层9上沉积光致抗蚀剂材料(未示出)，照射光致抗蚀剂的选定部分以在所述光致抗蚀剂层中产生潜在的溶解度图案，将所述潜在的溶解度图案显影以产生图案化的光致抗蚀剂层，然后使用所述图案化的光致抗蚀剂层作为掩模通过以下方式对下面的连续反射导体层9进行图案化，所述方式例如将工件浸入酸溶液中反应性地去除通过图案化的光致抗蚀剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其特征在于，所述方法包括在支撑膜上形成界定光电二极管阵列的第一层堆叠体；在原位形成于所述支撑膜上的所述第一层堆叠体之上形成第二层堆叠体，所述第二层堆叠体界定了电路，通过所述电路，能够经由所述光电二极管阵列外部的导体阵列独立地检测每个光电二极管的光响应；其中形成所述第一层堆叠体包括在第一电极上沉积有机半导体材料，并且在所述有机半导体材料上沉积第二电极，其中所述电路包括具有光敏半导体通道的晶体管，并且所述第二电极还起到实质上阻挡光从所述支撑膜的方向入射到所述光敏半导体通道上的作用。/n

【技术特征摘要】
20181221 GB 1820987.41.一种方法，其特征在于，所述方法包括在支撑膜上形成界定光电二极管阵列的第一层堆叠体；在原位形成于所述支撑膜上的所述第一层堆叠体之上形成第二层堆叠体，所述第二层堆叠体界定了电路，通过所述电路，能够经由所述光电二极管阵列外部的导体阵列独立地检测每个光电二极管的光响应；其中形成所述第一层堆叠体包括在第一电极上沉积有机半导体材料，并且在所述有机半导体材料上沉积第二电极，其中所述电路包括具有光敏半导体通道的晶体管，并且所述第二电极还起到实质上阻挡光从所述支撑膜的方向入射到所述光敏半导体通道上的作用。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，沉积所述第二电极包括在所述有机半导体材料上沉积有机导体材料，以及在所述有机导体材料上沉积反射导体材料。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包含：在所述有机半导体材料上沉积所述有机导体材料的连续层，在所述有机导体材料的连续层上沉积所述反射导体材料的连续层，以及图案化所述有机导体材料的连续层和所述反射导体材料的连续层以界定一个或多个像素电极。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在每个像素电极的区域中，有机导体材料图案的边缘与所述反射导体图案的边缘实质对齐。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括首先图案化所述反射导体材料的连续层，随后利用所述反射导体材料的图案化层作为掩模来图案化所述有机导体材料的连续层。


6.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括支撑膜；第一层堆叠体，界定包含有机半导体材料的光电二极管阵列；以及第二层堆叠体，界定电路，通过所述电路，能够经由所述光电二极管阵列外部的导体阵列独立地检测每个光...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉兰姆·费齐特，伊莉莎白·史毕区里，
申请(专利权)人：弗莱克英纳宝有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB