包括低折射率涂层和辐射改性层的器件制造技术

本发明专利技术公开了一种半导体器件，该半导体器件具有沉积在基板上的多个层并且在由其侧向轴限定的至少一个侧向朝向延伸，该半导体器件包括：设置在第一层表面上的至少一个(较)低折射率涂层，以及嵌入在该至少一个(较)低折射率涂层内并且包括至少一种颗粒结构的至少一个EM辐射改性层，该至少一种颗粒结构包括沉积材料。将该至少一个EM辐射改性层的该至少一种颗粒结构嵌入在该至少一个(较)低折射率涂层内修改了该至少一个EM辐射改性层的针对EM辐射的吸收光谱，该EM辐射在EM光谱的至少一部分中以相对于该至少一个EM辐射改性层中的侧向朝向的非零角度至少部分地穿过该至少一个EM辐射改性层。包括第一至少一个(较)低折射率涂层的下部可设置在该第一层表面与该至少一个EM辐射改性层之间，并且包括第二至少一个(较)低折射率涂层的第二部分可设置在该至少一个EM辐射改性层上。辐射改性层上。辐射改性层上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括低折射率涂层和辐射改性层的器件
[0001]相关专利申请
[0002]本申请要求以下申请的优先权权益：2020年10月9日提交的美国临时专利申请US 63/090,098号、2020年10月29日提交的美国临时专利申请US 63/107,393号、2020年12月7日提交的美国临时专利申请US 63/122,421号、2021年1月26日提交的美国临时专利申请US 63/141,857号、2021年2月25日提交的美国临时专利申请US 63/153,834号、2021年3月8日提交的美国临时专利申请US 63/158,185号、2021年3月19日提交的美国临时专利申请US 63/163,453号和2021年4月28日提交的美国临时专利申请US 63/181,100号，它们中的每一个的内容全文以引用方式并入本文中。


[0003]本公开涉及分层半导体器件，并且具体地涉及一种光电子器件，它具有由半导体层分开的第一电极和第二电极并且具有沉积在其上的导电沉积材料，该导电沉积材料使用图案化涂层图案化，该图案化涂层可充当和/或作为成核抑制涂层(NIC)和/或这种NIC。

技术介绍

[0004]在诸如有机发光二极管(OLED)的光电子器件中，至少一个半导电层设置在一对电极诸如阳极和阴极之间。阳极和阴极与电源电耦接，并且分别产生空穴和电子，这些空穴和电子通过该至少一个半导电层朝向彼此迁移。当一对空穴和电子结合时，可以发射光子。
[0005]OLED显示器面板可包括多个(子)像素，每个(子)像素具有相关联的一对电极。此类面板的各种层和涂层通常由基于真空的沉积工艺形成。
[0006]在一些应用中，可能存在这样的目标：在OLED制造工艺期间，通过将导电涂层的至少一个薄膜选择性地沉积以形成器件特征，诸如但不限于电极和/或与其电耦接的导电元件，在面板的侧向朝向和剖面朝向中的任一者或两者上为面板的每个(子)像素提供一定图案的导电和/或电极涂层。
[0007]在一些应用中，可能存在这样的目标：使该器件基本上透明，同时仍然能够从其发射光。在一些应用中，该器件包括布置在多个发光区域或子像素之间的多个透光区域。由于发光区域通常包括衰减或抑制外部光通过此类区域的透射的层、涂层和/或部件，因此透光区域通常设置在显示面板的非发射区域中，在非发射区域中可以省略此类衰减或抑制外部光的透射的层、涂层和/或部件的存在。
[0008]在一些非限制性应用中，这样做的一种方法涉及在沉积材料的沉积期间插入精细金属掩模(FMM)(包括作为电极和/或与其电耦接的导电元件)，和/或EM辐射改性层。然而，这种沉积材料典型地具有相对高的蒸发温度，这会影响重复使用FMM的能力和/或可实现的图案的准确性，还伴随成本、努力和复杂性的增加。
[0009]在一些非限制性示例中，这样做的一种方法涉及将电极材料沉积然后去除(包括通过激光钻孔工艺)其中不需要的区域以形成图案。然而，去除过程通常涉及碎屑的产生和/或存在，这可能影响该制造工艺的产量。
[0010]此外，此类方法可能不适用于一些应用和/或具有某些形貌特征的一些设备。
[0011]在一些非限制性应用中，可能存在这样的目标：增大光子的透射和/或减小光子的吸收，以提供用于在电磁(EM)光谱的至少一个波长子范围中沿着穿过该器件的至少一部分的光路的改进机制，包括但不限于通过提供沉积材料的选择性沉积来提供。
[0012]在一些非限制性应用中，可能存在这样的目标：提供用于在光电子器件中沉积金属NP的薄分散层的机制，这可能影响该器件在光学性质、性能、稳定性、可靠性和/或寿命方面的性能。
附图说明
[0013]现在将参考以下附图来描述本公开的示例，其中不同附图中的相同附图标号指示相同的元件和/或在一些非限制性示例中类似和/或对应的元件，并且其中：
[0014]图1是根据示例的示例性器件从剖面朝向看的简化框图，该器件在侧向朝向上具有多个层，该多个层具有至少一个(较)低折射率层，其中该至少一个(较)低折射率层内设置有至少一种颗粒结构的层并且其上设置有高折射率介质；
[0015]图2是根据示例的绘制多种示例性材料的折射率值随表面能的变化的图；
[0016]图3是以平面图示出根据本公开的示例的部分切除之后的图1的器件的示例性示意图，该器件包括在包括至少一种颗粒结构的EM辐射改性层下面的至少一个(较)低折射率层；和沉积在其上的高折射率层；
[0017]图4是根据本公开的示例的图1的器件的示例性型式从剖面朝向看的简化框图，其中下面的(较)低折射率层用作EM层图案化涂层；
[0018]图5A至图5E是在本公开的示例中制造的样品的SEM显微图；
[0019]图5F是基于图5A至图5E的显微图的分析的在各种波长下的透射率图表；
[0020]图5G至图5J是在本公开的示例中制造的样品的SEM显微图；
[0021]图5K是基于图5G至图5J的显微图的分析的在各种波长下的透射率图表；
[0022]图5L至图5O是在本公开的示例中制造的样品的SEM显微图；
[0023]图5P是基于图5L至图5O的显微图的分析的在各种波长下的透射率图表；
[0024]图6A是示出根据本公开中的示例的示意图，它示出接近图1器件的发射区域的图1EM辐射改性层，该EM辐射改性层通过在沉积用于形成颗粒结构的多个晶种之后沉积图案化涂层而形成；
[0025]图6B是示出根据本公开中的示例的图6A EM辐射改性层的型式的示意图，该EM辐射改性层通过在沉积多个晶种之前沉积图案化涂层而形成；
[0026]图7是示出根据本公开中的示例的具有显示面板的示例性用户设备的示例剖视图的示意图，该显示面板具有多个层，其内包括至少一个孔；
[0027]图8A是示出根据本公开中的示例的图7的用户设备的使用的示意图，其中至少一个孔由至少一个信号透射区域体现，以交换IR和/或NIR光谱中的EM辐射以用于用户的生物识别认证的目的；
[0028]图8B是根据本公开中的示例的图7用户设备的平面图，该用户设备包括显示面板；
[0029]图8C示出了沿着图8B所示设备的线8C
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8C截取的剖视图；
[0030]图8D是根据本公开中的示例的图7用户设备的平面图，该用户设备包括显示面板；
[0031]图8E示出了沿着图8D所示设备的线8E
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8E截取的剖视图；
[0032]图8F是根据本公开中的示例的图7用户设备的平面图，该用户设备包括显示面板；
[0033]图8G示出了沿着图8F所示设备的线8G
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8G截取的剖视图；
[0034]图8H示出了根据本公开中的示例的面板的部分的放大平面图；
[0035]图9A至图9C是根据本公开中的示例的示例性用户设备的各种示例从剖面朝向看的简化框图，该用户设备具有用于覆盖身体的显示面板和容纳在其中的至少一个显示器下部件，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体器件，所述半导体器件具有沉积在基板上的多个层并且在由其侧向轴限定的至少一个侧向朝向延伸，所述半导体器件包括：至少一个(较)低折射率涂层，所述至少一个(较)低折射率涂层设置在第一层表面上；至少一个电磁(EM)辐射改性层，所述至少一个EM辐射改性层嵌入在所述至少一个(较)低折射率涂层内并且包括至少一种颗粒结构，所述至少一种颗粒结构包括沉积材料；其中将所述至少一个EM辐射改性层的所述至少一种颗粒结构嵌入在所述至少一个(较)低折射率涂层内修改了所述至少一个EM辐射改性层的针对EM辐射的吸收光谱，所述EM辐射在所述EM光谱的至少一部分中以相对于所述至少一个EM辐射改性层中的所述侧向朝向的非零角度至少部分地穿过所述至少一个EM辐射改性层。2.根据权利要求1所述的器件，其中所述至少一个(较)低折射率涂层包括设置在所述第一层表面和所述至少一个EM辐射改性层之间的下部和设置在所述至少一个EM辐射改性层上的上部。3.根据权利要求2所述的器件，其中所述下部包括第一(较)低折射率涂层，并且所述第二部分包括第二(较)低折射率涂层。4.根据权利要求1至3中任一项所述的器件，还包括设置在与所述多个(较)低折射率涂层的暴露层表面的折射率界面处的较高折射率介质，使得所述EM辐射改性层设置在所述折射率界面和所述第一层表面之间。5.根据权利要求4所述的器件，其中所述较高折射率介质包括有机化合物。6.根据权利要求4或5所述的器件，其中所述较高折射率介质包括所述器件的封盖层。7.根据权利要求4至6中任一项所述的器件，还包括设置在所述较高折射率介质之外的气隙。8.根据权利要求4至7中任一项所述的器件，其中所述较高折射率介质包括沉积在所述折射率界面上的较高折射率层。9.根据权利要求4至8中任一项所述的器件，其中所述较高折射率介质是基本上透明的。10.根据权利要求4至9中任一项所述的器件，其中所述较高折射率介质包括氟化锂(LiF)。11.根据权利要求4至10中任一项所述的器件，其中在所述EM光谱的可见范围的至少一个子范围中，所述较高折射率介质的消光系数为不大于约0.1、0.08、0.05、0.03和0.01中的至少一者。12.根据权利要求1至11中任一项所述的器件，其中所述EM辐射改性层包括所述至少一个颗粒簇的不连续层。13.根据权利要求1至12中任一项所述的器件，其中所述第一(较)低折射率涂层由第一低折射率材料组成，并且所述第二(较)低折射率涂层由第二低折射率材料组成。14.根据权利要求13所述的器件，其中所述第一低折射率材料和所述第二低折射率材料是相同的。15.根据权利要求13或14所述的器件，其中以下中的至少一者具有为不大于约1.7、1.6、1.5、1.45、1.4、1.35、1.3和1.25中的至少一者的折射率：所述第一(较)低折射率涂层和所述第一低折射率材料中的至少一者以及所述第二(较)低折射率涂层和所述第二低折
射率材料中的至少一者。16.根据权利要求13至15中任一项所述的器件，其中以下中的至少一者具有为约1.2
‑
1.6、1.2
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1.5、1.25
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1.45和1.25
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1.4之间的至少一者的折射率：所述第一(较)低折射率涂层和所述第一低折射率材料中的至少一者以及所述第二(较)低折射率涂层和所述第二低折射率材料中的至少一者。17.根据权利要求13至16中任一项所述的器件，其中以下中的至少一者在所述EM光谱的可见波长范围中具有为不大于约0.1、0.08、0.05、0.03和0.01中的至少一者的消光系数：所述第一(较)低折射率涂层和所述第一低折射率材料中的至少一者以及所述第二(较)低折射率涂层和所述第二低折射率材料中的至少一者。18.根据权利要求1至17中任一项所述的器件，其中所述多个(较)低折射率涂层中的至少一个(较)低折射率涂层是基本上透明的。19.根据权利要求1至18中任一项所述的器件，其中所述多个(较)低折射率涂层中的至少一个(较)低折射率涂层的平均层厚度为不大于约60nm、50nm、40nm、30nm、20nm、10nm、8nm和5nm中的至少一者。20.根据权利要求1至19中任一项所述的器件，其中所述吸收能力是以下项中的至少一项：增加在穿过所述器件的EM辐射的吸收光谱中的吸收、减少在所述吸收光谱中的吸收、上移所述吸收光谱的波长范围、下移所述吸收光谱的波长范围，以及所述项中的任一项的任何组合。21.根据权利要求1至20中任一项所述的器件，其中所述EM光谱的所述部分对应于以下项中的至少一项：所述EM光谱的可见范围、红外(IR)范围、近红外(NIR)范围、紫外(UV)范围、UV
‑
A范围、UV
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B范围、所述项中的任一项的子范围，以及所述项中的任一项的任何组合。22.根据权利要求1至21中任一项所述的器件，其中所述沉积材料是金属。23.根据权利要求22所述的器件，其中所述沉积材料包括镁、银和镱中的至少一者。24.根据权利要求1至23中任一项所述的器...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：OTI照明公司，
类型：发明
国别省市：