具有半导体元件的传感器矩阵制造技术

本发明专利技术涉及具有半导体元件的传感器矩阵（１）和制造这种器件的过程，其中传感器矩阵包括片状载体层（３）、第一电极排列结构（４）和至少一个第二电极排列结构（１０）以及元件排列结构（６）。第一电极排列结构（４）被放置在载体层（３）的表面（２）上，并且元件排列结构（６）以多个有机半导体元件（７）的形式被放置在第一电极排列结构（４）上。第二电极排列结构（１０）被布置在顶层（９）的表面（８）上，并且顶层（９）被布置在载体层（３）之上，使得第一电极排列结构（４）和第二电极排列结构（１０）彼此面对面，并且第二电极排列结构（１０）与元件排列结构（６）至少部分地导电性接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有半导体元件的传感器矩阵，包括片状载体层、第一电极排列结构和至少一个第二电极排列结构，以及元件排列结构，元件排列结构被放置在第一电极元件 上并且配备有多个半导体元件，并且半导体元件配备有有机半导体材料，第一电极排列结 构被布置在载体层的表面上。本专利技术还涉及制造传感器矩阵的过程，包括步骤把第一电极 排列结构印刷到载体层的表面上；把元件排列结构印刷到第一电极排列结构上；并且把接 触部分的至少一部分印刷到元件排列结构上。
技术介绍
矩阵或栅格式排列的元件或传感器必须提供有能量并且必须把识别的测量值或 参数从传感器和/或元件传送到外部，例如传送到读出装置。借助已知装置，源极和漏极通 常被布置在传感器与元件之间的载体层上，由于典型的高集成度，通常只为它们提供了极 小的空间。如果传感器例如被布置成几何栅格形式，则通常使用栅格式排列的供电电极和 读出电极；电极通常被称为列电极和行电极。为了能够访问矩阵排列的各个元件，需要额外 的可选择性控制的开关装置，从而例如把一个元件电连接到至少一个列电极和行电极。尤 其对于具有极高元件密度的传感器矩阵来说，已知装置具有以下不足，供电电极和读出电 极必须以密集地封装方式布置在载体层上。由于电极之间的最小距离的原因，来自电极的 信号很容易彼此干扰，特别地，所谓的串扰是可能的。在此情况下，将由一个电极测量或采 集的信号受到来自另一电极(特别是相邻电极)的信号的影响或失真。借助采集光学信号 的传感器排列，这种情况会引起采集图像不可用，这是因为串扰会导致采集到的外形的模 糊。特别地，已知实施例总存在不足。在需要采集参数的高分辨率的情况下，由于受影响信 号的特点的原因，受影响信号电平会发生局部受限的巨大差别。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改进矩阵式或栅格式元件排列结构从而减小串扰问题并且同 时可以实现简化的构造和制造。本专利技术的目的是如下实现的，把第二电极排列结构布置在顶层的表面上并且把顶 层布置在载体层上，其中第一电极排列结构和第二电极排列结构彼此面对面并且第二电极 排列结构与元件排列结构至少部分地导线性接触。该实施例具有特别的优势，元件排列结构通过第一电极排列结构和第二电极排列 结构的电接触意味着更多的空间可用并且由此明显减小电极排列结构之间串扰的危害。该实施例还具有以下优势，根据需要每一个上面布置其他层或组件的载体层和顶 层可以彼此单独制造并且根据本专利技术的传感器矩阵通过元件排列结构与第二电极排列结 构至少部分地导电型接触而形成。为了简化说明，部件载体层和顶层不仅指单独部件，还指施加到单独部件上的所 有其他层或组件。这样，载体层例如还包括施加的第一电极排列结构和元件排列结构。对于本领域技术人员来说，这样，在其他有利实施例的描述中施加了哪个部件是清楚的。特别有利的是一个实施例，其中传感器矩阵是弹性可变形或可再成形的。一方面， 该实施例使得传感器矩阵应用到不平坦表面或者动态可变形表面上。另外，该实施例能使 用例如可以形成载体层和/或顶层的制造过程和方法。本领域技术人员应当理解，弹性可 变形或可再成形的外形保持在专用材料边界，使得变形不会造成不可逆转的材料损坏。 该实施例并不排除载体层和/或顶层配备刚性材料。根据另一实施例，顶层例如 可以配备印刷电路板，其中在该实施例中，在顶层上布置了载体层。第一电极排列结构和/或第二电极排列结构配备至少一个导电电极的实施例具 有以下优势，能通过电极排列结构的适当实施例实现分辨力的目标选择。例如，可以通过不 同数量或不同结构化的第一电极排列结构和/或第二电极排列结构的电极同时以多个分 辨率进行测量。而且，元件排列结构的元件可以具有两个电接触点的特征，并且由于该有利实施 例，电接触是可行的。根据另一实施例，第一电极排列结构和/或第二电极排列结构的电极配备有带状 电极。带状电极的优势在于，由于在载体层表面和垂直于轴向延伸方向上的特定宽度，容易 获得期望的分辨率。特别地，可以调整电极宽度专门适合于将要应用的半导体元件。可以 在例如将要布置半导体元件的任何部分上专门加宽窄带电极。该实施例的优势在于带状电 极仅仅占据传送电信号所需的最小表面积。另一有利实施例是这样的实施例，其中以电磁辐射检测器和/或作为电磁辐射源 的形式提供半导体元件。这种选择能够在根据本专利技术的传感器矩阵中使用大量不同的电子 半导体元件。在其他有利实施例中，针对所有元件排列结构可以使用本专利技术中所述的排列，其 中电子元件必须电接触，造成最小可能的相互影响，该排列例如需要用于漏电极。根据一优选实施例，以光电二极管或CCD组件的形式提供电磁辐射检测器。在另 一特别有利实施例中，辐射检测器例如是具有有机光电检测器的有机半导体元件。另一同 样有利实施例是这样的实施例，其中电磁辐射源配备有OLED。导电接触区域至少在部分中被应用到半导体元件的实施例具有以下优势，针对每 个半导体元件来说，提供了至少一个唯一识别的部分，设计用于产生导电接触。例如通过金属提供这种导电区域，但是另一实施例也是可行的，其中通过导电透 明或半透明材料，例如铟锡氧化物(ITO)来提供接触区域。特别地，可以使用所有的TCO(透 明导电氧化物)以及所有的导电聚合物来提供接触区域。该接触区域还可以作为例如为半 导体元件提供增强的机械保护的手段。另一有利实施例是在元件排列结构上至少部分地设置保护层的实施例。该实施例 能够密封半导体元件和元件排列结构免于受到环境影响。该保护层还可以作为选择性地改 变根据本专利技术的传感器矩阵相对于例如其弹性的机械特性的手段。例如，载体层和/顶层 可以配备有薄膜状材料并且传感器矩阵的弹性可以被选择作为保护层的机械特性的函数。 在另外的有利实施例中，保护层还可以具有特别的表面特性，例如有利地简化对附加层的 应用。还可以选择该保护层使得它很大程度上穿透载体层或顶层的各种表面结构，使得载 体层上顶部的排列不会引起电极排列结构的任何不期望的变形。如果保护层不导电，那么在有利的方式下不需要第一电极排列结构和/或第二电 极排列结构额外的电绝缘。电绝缘保护层具有在元件排列结构中提供单独半导体元件的可 靠电绝缘的另外的优势。特别有利的实施例之一是载体层和/或顶层是透明或半透明的，优选的是处于可 见光波长范围内的实施例。由于根据另一有利实施例，半导体元件可以提供有例如优选地 在可见光范围内工作的电磁辐射检测器或辐射源，所以所要保护的实施例能够不受妨碍地 把电磁辐射入射到半导体元件或从半导体元件发射电磁辐射。该实施例另一优势在于，它 能够使得根据本专利技术的传感器矩阵容易结合到其他装置中。根据另一有利实施例，第一电极排列结构和/或第二电极排列结构是透明或半 透明的。该实施例的优势还在于，它能够不受阻碍地透入光或反射光。在此，光指的是位 于光学波长范围内的任何范围的电磁辐射，尤其包括可见光范围。透明或半透明的电极排 列结构可以通过TCO(透明导电氧化物)，诸如像铟锡氧化物(ITO)、氧化锌(ZnO)、锡氧化 物(SnxO)来提供，但是具有来自包括导电聚合物，诸如PEDOT (聚(3，4_乙烯二氧噻吩) poly (3,4ethylenedioxythiophene)) ,PANI (聚苯胺)的组中的材料的实施例也是可行的。 诸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有半导体元件的传感器矩阵（１），包括片状载体层（３）、第一电极排列结构（４）和至少一个第二电极排列结构（１０）、以及元件排列结构（６），其中元件排列结构（６）被设置在第一电极排列结构（４）上并且以多个半导体元件（１３）的形式被提供，半导体元件（１３）由有机半导体材料制成，并且第一电极排列结构（４）被设置在载体层（３）的表面（２）上，其特征在于：第二电极排列结构（１０）被布置在顶层（９）的表面（８）上，顶层（９）被设置在载体层（３）之上，第一电极排列结构（４）和第二电极排列结构（１０）彼此面对面，并且第二电极排列结构（１０）与元件排列结构（６）至少在某些部分上导电接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：F帕丁内尔，
申请(专利权)人：纳米识别技术股份公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]