光电检测器、液晶显示器件和发光器件的制作方法_2

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[0041]可以提供第一透光绝缘膜10以使其在透光基板1、第一挡光层及第二挡光层之上并与它们接触。第一光电二极管4可以形成于第一挡光层之上,其中第一透光绝缘膜10置于它们之间。第二光电二极管5可以形成于第二挡光层之上,其中第一透光绝缘膜10置于它们之间。可以形成第三挡光层8以使其与第一透光绝缘膜10接触。
[0042]第二透光绝缘膜11可以形成于第一透光绝缘膜10、第一光电二极管4及第二光电二极管5之上。第一彩色滤光片6可以形成于第一光电二极管4之上,其中第二透光绝缘膜11置于它们之间。第二彩色滤光片7可以形成于第二光电二极管5之上,其中第二透光绝缘膜11置于它们之间。在形成第二透光绝缘膜11时,形成第三挡光层8以使其填充第二透光绝缘膜11中的槽。
[0043]检测光的方法将下面描述(图2)。从透光基板I下方的背光源12发射出的光13穿过透光基板I和第一彩色滤光片6或第二彩色滤光片7并且由对象14所反射。反射光15由第一光电二极管4或第二光电二极管5检测到。检测到的光经由第一光电二极管4或第二光电二极管5的提取电极(extracting electrode)(没有示出)提取以成为是电信号。
[0044]来自背光源12的光13的一部分变成了朝第一光电二极管4和第二光电二极管5传播的光16。但是,光16由第一挡光层2和第二挡光层3所阻挡。因此,光16没有进入第一光电二极管4和第二光电二极管5并因此没有被检测到,然而在专利文献I内的结构中,光16由第一光电二极管4和第二光电二极管5检测到是可能的,因为其中没有提供第一挡光层2和第二挡光层3。此外,由于第一挡光层2和第二挡光层3,来自背光源12的光在透光基板I中发生的多次反射没有促使光进入第一光电二极管4和第二光电二极管5并由它们检测到。
[0045]来自对象14的部分反射光变成了斜射光17和斜射光18。斜射光17和斜射光18每个都是斜射光。斜射光17从第二光电二极管5的上方朝第二光电二极管5斜向传播。斜射光18从第二光电二极管5的上方朝第一光电二极管4斜向传播。但是,斜射光17由第三挡光层8所阻挡。因而,斜射光17没有进入第二光电二极管5,并因此没有被检测到。此夕卜,斜射光18由第三挡光层8所阻挡。因而,斜射光18没有进入第一光电二极管4,并因此没有被检测到。同时,在专利文献I内的结构中,没有提供第三挡光层8,使得斜射光17由第二光电二极管5检测到以及斜射光18由第一光电二极管4检测到。
[0046]在第一光电二极管4和第二光电二极管5之间的第三挡光层8使用并排布置的第一彩色滤光片6和第二彩色滤光片7来形成。第三挡光层8可以使用分散的黑色材料或者分散的黑色细颗粒的金属膜或树脂膜来形成。但是,在那种情况下,增加了用于第三挡光层8的材料类型的数量,从而促使制作第三挡光层8的步骤数的增加。对于本发明的一个实施例,第三挡光层使用并排布置的第一彩色滤光片6和第二彩色滤光片7形成,从而没有增加材料类型数和制作步骤数。另外,光13能够通过第一彩色滤光片6、第二彩色滤光片7及第三彩色滤光片9来着色,从而允许光电检测器被用作颜色传感器(color sensor)。
[0047]第一光电二极管4和第二光电二极管5形成于第一透光绝缘膜10之上并与之接触,以及第三挡光层形成于第一透光绝缘膜10之上并与之接触,由此斜射光17和18被可靠地阻挡。
[0048]第一挡光层2和第二挡光层3可以是第一反射层2和第二反射层3。在这种情况下,来自背光源12的光16由第一反射层2和第二反射层3所反射,并且因此没有被第一光电二极管4和第二光电二极管5检测到。
[0049]此外,即使在来自对象14的光15还没有被第一光电二极管4或第二光电二极管5检测到时,光被反射离开第一反射层2或第二反射层3,从而允许来自对象14的光更容易地被第一光电二极管4或第二光电二极管5检测到。
[0050]光电检测器的元件将在下面描述。
[0051](I)透光基板I
[0052]透光基板I透射可见光并且优选具有10?200 μm的厚度。例如,可以使用具有挠性并且透射可见光的塑料基板,或者由无机材料制成的透射可见光的透光基板。用于材料基板的材料的实例包括聚酯,其典型的实例有:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰亚胺、丙烯腈丁二烯苯乙烯树月旨、聚氯乙烯、聚丙烯、聚醋酸乙烯酯及丙烯酸树脂。由无机材料制成的基板的实例包括玻璃基板和石英基板。
[0053](2)第一挡光层2和第二挡光层3
[0054]第一挡光层2防止来自背光源12的光16进入第一光电二极管4。第二挡光层3防止来自背光源12的光16进入第二光电二极管5。第一挡光层2和第二挡光层3可以是岛状的。第一挡光层2和第二挡光层3使用挡光材料通过溅射、CVD或涂覆来形成。例如,主要含有铬的材料、含有炭黑的树脂,或含有黑色颜料(例如氧化值比二氧化钛的氧化值小的钛的低价氧化物)的树脂可以用作挡光材料。在将第一挡光层2和第二挡光层3用作反射层的情形中,它们使用铝等形成。
[0055](3)第一光电二极管4和第二光电二极管5
[0056]第一光电二极管4和第二光电二极管5检测到来自对象14的光15。第一光电二极管4和第二光电二极管5是PIN或PN 二极管。第一光电二极管4和第二光电二极管5使用半导体膜形成。PIN 二极管包括P型导电区(P型层)、i型导电区(i型层),以及η型导电区(η型层)。PN 二极管包括P型层和η型层。P型层、η型层、i型层使用由半导体(例如硅)制成的膜来形成或者使用含有ZnO等的氧化物半导体膜来形成。半导体膜可以具有非晶的、微晶的、晶体的及单晶的结构中的任一种。
[0057](4)第一彩色滤光片6、第二彩色滤光片7和第三彩色滤光片9
[0058]第一彩色滤光片6、第二彩色滤光片7及第三彩色滤光片9的颜色是不同的,并且每个可以是红色、蓝色及绿色中的任一种。这些彩色滤光片使来自背光源的光13着色。着色的光被反射离开对象14以成为光15。光15穿过第一彩色滤光片6或第二彩色滤光片7,并且然后由第一光电二极管4或第二光电二极管5检测到。第一彩色滤光片6、第二彩色滤光片7及第三彩色滤光片9按岛状来形成。形成第一彩色滤光片6以使其覆盖第一光电二极管4的顶表面和侧面,并且形成第二彩色滤光片7以使其覆盖第二光电二极管5的顶表面和侧面。
[0059]第一彩色滤光片6、第二彩色滤光片7及第三彩色滤光片9在用其中分散着颜料的有机树脂(例如聚酰亚胺基树脂和丙烯酸基树脂)涂覆之后可以通过光刻和蚀刻选择性地形成。或者,第一彩色滤光片6、第二彩色滤光片7及彩色滤光片9可以通过液滴排放法(例如喷墨法)选择性地形成。
[0060](5)第三挡光层8
[0061]第三挡光层8阻止包含于来自对象14的反射光当中的斜射光17和18被第二光电二极管5和第一光电二极管4检测到。在第一光电二极管4和第二光电二极管5之间的第三挡光层8使用并排布置的第一彩色滤光片6和第二彩色滤光片7来形成,如以上所描述的。在第一彩色滤光片6和第二彩色滤光片7中的一个被选择性地形成之后,第一彩色滤光片6和第二彩色滤光片7中的另一个则选择性地形成以便并排布置第一彩色滤光片6和第二彩色滤光片7。
[0062](6)第一透光绝缘膜10和第二透光绝缘膜11
[0063]第一透光绝缘膜10防止透光基板I中所含有的碱金属(例如Na)或碱土金属扩散到第一光电二极管4和第二光电二极管5中并不利地影响到特性。第一透光绝缘膜10使用绝缘材料(例如氧化硅、氮化硅、氧氮化硅或氮氧化硅)通过CVD、溅射等来形成。第二透光绝缘膜防止来自外部的碱金属(例如Na)或碱土金属扩散到第一光电二极管4和第二光电二极管5中并不利地影响到特性。第一透光绝缘膜10和第二透光绝缘膜11中的每个都是通过等离子体CVD、溅射等形成的任何下列膜的单层膜或多层膜:氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、有机树脂膜等。
[0064]制作光电检测器的方法将在下面描述。
[0065]挡光膜使用在透光基板I之上的挡光材料通过溅射、CVD或涂覆来形成(没有示出)。挡光膜通过光刻和蚀刻来处理,形成第一挡光层2和第二挡光层3 (图3A)。第一挡光层2和第二挡光层3可以通过使用液滴排放法将挡光材料选择性地施加于透光基板I来形成于透光基板I之上。透光绝缘膜形成于透光基板I之上,以及第一挡光层2和第二挡光层3可以形成于绝缘膜之上。
[0066]在将第一挡光层2和第二挡光层3用作第一反射层和第二放射层的情形中,第一反射层和第二反射层如下形成:铝等的反射膜通过溅射、CVD或涂覆来形成并且通过光刻和蚀刻来处理。
[0067]第一透光绝缘膜10通过溅射、CVD或涂覆形成于透光基板1、第一挡光层2及第二挡光层3之上(图3A)。第一透光绝缘膜10可以是单层膜或多层膜。
[0068]第一光电二极管4和第二光电二极管5形成于第一透光绝缘膜10之上(图3A)。
[0069]第一光电二极管4和第二光电二极管5是PIN 二极管或PN 二极管。PIN 二极管可以是横向二极管(图3B)或竖向二极管(图3C)。类似地,PN 二极管可以是横向二极管(图4A)或竖向二极管(图4B)。横向二极管如下形成:p型层21、i型层22及η型层23通过离子掺杂等形成于半导体膜中。竖向二极管按以下顺序形成Φ型层21使用P型半导体膜形成,i型层22使用i型半导体膜形成,以及η型层23使用η型半导体膜形成。同样可接受的是竖向二极管按以下顺序形成:形成η型层23,形成i型层22,并且形成P型层21。P型层21和η型层23每个都提供有提取电极(没有示出)。
[0070]透光绝缘膜形成于第一透光绝缘膜10、第一光电二极管4及第二光电二极管5之上(没有示出)。第二透光绝缘膜11通过用光刻和蚀刻处理该绝缘膜来形成(图5Α)。使间隔25变得足够大,因为第一彩色滤光片6和第二彩色滤光片7并排布置于第一光电二极管4和第二光电二极管5之间以形成第三挡光层。
[0071]在颜料分散于其中的有机树脂施加之后,该有机树脂通过光刻和蚀刻来处理以形成第一彩色滤光片6。然后,在颜色与第一彩色滤光片6的颜色不同的颜料分散于其中的有机树脂施加之后,该有机树脂通过光刻和蚀刻来处理以形成第二彩色滤光片7。第一彩色滤光片6和第二彩色滤光片7并排地布置于第一光电二极管4和第二光电二极管5之间以形成第三挡光层8。最后,在颜色与第一彩色滤光片6及第二彩色滤光片7的颜色不同的颜料分散于其中的有机树脂施加之后,该有机树脂通过光刻和蚀刻来处理以形成第三彩色滤光片9。第一彩色滤光片6和第三彩色滤光片9并排布置以形成挡光层8'。第二彩色滤光片7和第三彩色滤光片9并排布置以形成第三挡光层8"(图5Β)。第一彩色滤光片6、第二彩色滤光片7及第三彩色滤光片9可以通过没有光刻和蚀刻的液滴排放法(例如喷墨法)来形成。光电检测器可以以这种方式来制作。
[0072](实施例2)
[0073]
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