固态图像拾取装置及其制造方法以及电子设备的制作方法

文档序号:7012889阅读:139来源:国知局
固态图像拾取装置及其制造方法以及电子设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及固态图像拾取装置及其制造方法以及电子设备。本发明提供了一种图像传感器、电子设备和图像传感器的制造方法。更具体地,提供了一种具有包括在层压体内的多个光电转换元件的图像传感器。至少一个光电转换元件包括有机光电转换元件。此外,至少层压体的第一表面包括弯曲的光入射表面,光入射表面进一步包括凹面。多个光电转换元件通过凹形光入射表面接收光。层压体可连接至支撑结构。
【专利说明】固态图像拾取装置及其制造方法以及电子设备
【技术领域】
[0001]本公开涉及使用有机光电转换材料的固态图像拾取装置、制造固态图像拾取装置的方法以及电子设备。
【背景技术】
[0002]在诸如CXD (电荷耦合装置)图像传感器和CMOS (互补金属氧化物半导体)图像传感器的固态图像拾取装置中,诸如光电二极管、电容器以及浮置扩散的部件形成在晶体硅基板中。对于诸如电容器和晶体管的电子装置,已经提出了通过使用有机半导体提供柔性的技术(例如,见日本未审查专利申请公开第2006-90983号)。对于使用无机半导体的光电二极管,在日本未审查专利申请公开第2004-63776号中已经提出了通过经过超薄处理而具有柔性的固态图像拾取装置。
[0003]此外,近几年,也已经研发了使用有机光电转换材料用于光电转换层的有机半导体的固态图像拾取装置(例如,见日本未审查专利申请公开第2008-258474号和第2011-138927 号)。

【发明内容】

[0004]对于使用有机光电转换材料的固态图像拾取装置,例如,期望实现允许用于执行光学校正(诸如“阴影”校正)的光学设计(或图像校正处理部等)的简化的装置。
[0005]期望提供固态图像拾取装置、固态图像拾取装置的制造方法以及电子设备,在它们中的每个中允许简化光学设计。
[0006]根据本公开的实施方式,提供了一种具有包括在层压体中的多个光电转换元件的图像传感器。至少一个光电转换元件包括有机光电转换元件。所述层压体包括彼此相对的第一表面和第二表面。至少所述层压体的第一表面包括弯曲的光入射表面。弯曲的光入射表面具有凹面。多个光电转换元件通过层压体的凹形光入射表面接收光。
[0007]根据进一步的实施方式,有机光电转换兀件包括第一电极、有机光电转换膜以及第二电极。第一电极和有机光电转换膜以及第二电极是柔性的。基板也可以是柔性的。
[0008]根据本公开的至少一些实施方式,所有的光电转换元件是有机光电转换元件。根据其他实施方式,图像传感器包括多个像素,其中,每个像素包括至少一个有机光电转换元件。
[0009]本公开的实施方式还可包括多个滤色器,并且在每个像素中的光电转换元件中的至少一个可与滤色器相关联。根据其他实施方式,对于每个像素,光电转换元件对在不同波长组的光敏感。根据进一步的实施方式,每个像素可包括分层的光电转换元件。根据进一步的实施方式,图像传感器的像素可包括至少一个有机光电转换元件和至少一个光电二极管。有机光电转换元件中的至少一个对绿光敏感,第一光电二极管可接收穿过有机光电转换元件的光并对蓝光敏感,以及第二光电二极管可接收穿过有机光电转换元件和第一光电二极管的光并对红光敏感。[0010]根据其他实施方式,图像传感器可包括支撑构件。支撑构件可包括凹部和顶面。层压体可被连接至支撑结构的顶面。此外,图像传感器可包括布置在层压体和支撑构件的一部分之间的致动器。
[0011]根据本公开的进一步的实施方式,提供了一种电子设备。所述设备包括光学系统和接收来自光学系统的光的固态图像传感器。固态图像传感器包括凹形光入射表面和多个像素。每个像素包括至少一个有机光电转换元件。所述设备还包括控制来自光学系统的光对固态图像传感器的照射的快门单元。设置控制快门单元的操作和固态图像传感器的传输操作的驱动部。此外,所述设备包括对从固态图像传感器输出的信号执行信号处理操作的信号处理部。
[0012]根据进一步的实施方式,电子设备可包括都是有机光电转换元件的光电转换元件。而且,包括在所述设备内的固态图像传感器可以是柔性的。根据其他实施方式,除了至少一个有机光电转换元件,每个像素包括至少一个光电二极管。
[0013]根据其他实施方式,提供了一种制造图像传感器的方法,所述图像传感器具有弯曲的光入射表面和像素,所述像素的每一个包括至少一个有机光电转换元件。所述方法包括提供支撑构件。所述方法进一步包括形成层压体。作为形成层压体的一部分,提供基板并在基板上形成多个第一电极。每个第一电极通过像素间绝缘膜彼此分隔开。在第一电极和像素间绝缘膜上形成有机光电转换层。此外,形成在有机光电转换层上的第二电极。然后在层压体中形成弯曲形状,其中,形成弯曲形状包括将层压体连接至支撑构件并软化层压体。
[0014]根据一些实施方式,在支撑构件上形成层压体。支撑构件可包括凹部和顶面,并且在层压体中形成弯曲形状可包括将层压体连接至支撑构件从而使层压体被置于支撑构件的顶面上以在支撑构件的凹部和层压体的一部分之间形成空腔。在层压体中形成弯曲形状可进一步包括从空腔中抽出空气。在层压体中形成弯曲形状还可包括调节支撑构件的凹部和层压体的所述部分之间的空腔的压力。根据又一实施方式,在层压体中形成弯曲形状可包括通过在支撑构件上的孔插入按压构件,其中,通过相对层压体按压所述按压构件而形成弯曲形状。基板可包括磁性材料,并且在层压体中形成弯曲形状可进一步包括施加磁场以在层压体中形成弯曲形状。仍根据其他实施方式,支撑构件包括凸部,并且在层压体中形成弯曲形状包括将层压体连接至支撑构件从而使层压体被置于支撑构件的凸部上。
[0015]从以下描述,尤其是当结合附图时,本公开的实施方式的其他特征和优点将更容易地变得显而易见。
[0016]应当理解的是,之前的概括性描述和以下的详细描述都是示例性的,并且旨在提供对所声明的本技术的进一步的说明。
【专利附图】

【附图说明】
[0017]将附图包括在内以提供本公开的进一步的理解,并将其结合于本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了实施方式并且与说明书一起用于描述本技术的原理。
[0018]图1是示出根据本公开第一实施方式的固态图像拾取装置的示意性配置的截面图。
[0019]图2是在图1中所示的固态图像拾取装置的功能性框图。[0020]图3是示出在图1中所示的层压体的配置的截面图。
[0021]图4A是示出在图1中所示的层压体的详细配置实例的截面图。
[0022]图4B是示出在图1中所示的层压体的另一详细配置实例的截面图。
[0023]图4C是示出在图1中所示的层压体的又一详细配置实例的截面图。
[0024]图5A至图是用于描述制造图1中所示的固态图像拾取装置的方法(形成层压体的过程)的截面图。
[0025]图6A和图6B是示出跟随在图5A至图中的过程之后的过程(弯曲形状形成过程)的截面图。
[0026]图7是示出跟随在图6A至图6B中的过程之后的过程的截面图。
[0027]图8A至图8D是根据变形I的用于描述形成层压体的过程的截面图。
[0028]图9A至图9D是示出跟随在图8A至图8D中的过程之后的过程的截面图。
[0029]图1OA是用于描述根据变形I的形成层压体的过程的优势的示意图。
[0030]图1OB是用于描述根据变形I的形成层压体的过程的优势的示意图。
[0031]图11是根据变形2的用于描述弯曲形状形成过程的截面图。
[0032]图12是根据变形3的用于描述弯曲形状形成过程的截面图。
[0033]图13A和图13B是根据变形4的用于描述弯曲形状形成过程的截面图。
[0034]图14是示出跟随在图13A和图13B中的过程之后的过程的截面图。
[0035]图15A至图1?是根据变形5的用于描述制造固态图像拾取装置的方法(形成层压体的过程)的截面图。
[0036]图16A和图16B是示出跟随在图15A至图1?中的过程之后的过程的截面图。
[0037]图17是示出跟随在图16A和图16B的过程之后的过程(弯曲形状形成过程)的截面图。
[0038]图18是示出在图16A和图16B中示出的弯曲形状形成过程的另一实例的截面图。
[0039]图19是示出在图16A和图16B中示出的弯曲形状形成过程的又一实例的截面图。
[0040]图20是示出根据本公开的第二实施方式的固态图像拾取装置的示意性配置的截面图。
[0041]图21A至图21C是用于描述制造图20中示出的固态图像拾取装置的方法(形成层压体的过程)的截面图。
[0042]图22A至图22D是示出跟随在图21A至图21C中的过程之后的过程的截面图。
[0043]图23是包括在图1中示出的固态图像拾取装置的驱动部的配置的功能性框图。
[0044]图24是根据应用实例的电子设备的功能性框图。
[0045]图25是示出根据另一变形的层压体的配置的截面图。
【具体实施方式】
[0046]下面将参考附图详细地描述本公开的一些实施方式。应注意,将按以下顺序提供描述。
[0047]1.第一实施方式(其中在包含有机光电转换层的层压体的光入射侧上的表面SI为凹形曲面的固态图像拾取装置的实例)
[0048]2.变形I (层压体通过转移形成在支撑构件上的情况的实例)[0049]3.变形2(通过使用具有开口的支撑构件在层压体中形成弯曲形状的情况的实例)
[0050]4.变形3 (通过磁场的施加在层压体中形成弯曲形状的情况的实例)
[0051]5.变形4 (将压力施加于支撑构件的凹部的情况的实例)
[0052]6.变形5 (层压体从第二电极形成在基板上的情况的实例)
[0053]7.第二实施方式(其中沿着基板的厚度方向设置有机光电转换层和无机光电转换层的固态图像拾取装置的实例)
[0054]8.固态图像拾取装置的总体配置实例
[0055]9.应用实例(电子设备的实例(相机))
[0056][第一实施方式]
[0057][配置]
[0058]图1示出了根据本公开第一实施方式的固态图像拾取装置(固态图像拾取装置I)的示意性截面配置。例如,固态图像拾取装置I可以是C⑶或CMOS图像传感器,并可包括二维排列的多个像素。固态图像拾取装置I包括包含有机光电转换材料的层压体10。层压体10具有彼此相对的两个表面(表面Sll和S12)。两个表面中的在光入射一侧的表面SI例如可以是凹形曲面。换言之,层压体10在表面Sll上具有包含凹形曲面的弯曲形状。层压体10的弯曲形状例如可由支撑构件200来保持。支撑构件200和层压体10之间的间隔例如可由粘合层210来填充。
[0059]图2示出了固态图像拾取装置I的功能性配置的略图。如该图所示,固态图像拾取装置I例如可包括光接收部(光电转换部)la、电荷存储部Ib以及电荷检测部lc。在固态图像拾取装置I中检测的电荷例如可被输出至信号处理部300 (或数据存储部)等。光电转换部Ia例如可具有光电二极管结构,并且电荷存储部Ib例如可具有电容器结构。电荷检测部Ic例如可具有浮置扩散放大器结构。在本实施方式的固态图像拾取装置I中,与这些部分中的光电转换部Ia (光电二极管部)对应的层压体10具有上述弯曲形状,并且至少在制造过程中具有柔性。在被制造后,根据其应用,层压体10可以具有柔性的可变形的方式来使用(例如,稍后描述的致动器),或可在弯曲形状保持固定(凹形曲面的曲率保持不变)的同时来使用。此外,表面Sll凹形曲面可以是球形的,或可以是非球形的。此外,层压体10的弯曲形状可以是具有只沿着一个轴向的曲率的形状(半圆柱状),或可以是具有沿着两个轴向的曲率的形状(球形)。
[0060][层压体10]
[0061]图3示出了层压体10的截面配置。例如,层压体10可包括依次在基板110上的第一电极14、有机光电转换层17以及第二电极18。例如,第一电极14可以是为每个像素设置的像素电极,并且例如对于每个像素可通过像素间绝缘膜15电气分隔开。第二电极18例如可被设置为各像素的共用电极。应注意的是,在图3中,为了方便,只示出了第一电极14中的两个。此外,根据需要可在第二电极18上设置未示出的保护膜、平坦化膜、滤色器、片上透镜等。
[0062]基板110例如可由具有柔性或塑性的材料制成,并且至少在制造过程中是可变形的。塑性的实例可包括通过加热可变形的性质(热塑性)和通过光照射可变形的性质(光塑性)。具有热塑性的材料的实例可包括诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚苯乙烯(PS)、丙烯酸类树脂以及聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)的塑性材料。具有柔性的材料的实例可包括具有通过施加外力等可变形的性质(即使当材料没有放置于诸如加热和光照射的上述条件下)的材料。除了上述塑性材料外,这样的材料的实例可包括由所谓的强化玻璃制成的薄膜玻璃和透明氧化物。此外,除了上述材料,可使用金属薄膜、磁性材料等。基板110的材料和厚度可以优选地是允许维持弯曲形状的那些,但可根据应用来设置。应注意,在本实施方式中,将其中热塑性树脂用作基板110的材料的实例的情况作为实例来描述。
[0063]第一电极14和第二电极18的每个都具有柔性和导电性。在第一电极14和第二电极18中,在光入射侧上的电极(在该实例中,第二电极18)还具有光学透明性。具有柔性、导电性以及光学透明性的材料的实例可包括纳米碳(诸如碳纳米管和石墨烯)和导电聚合物(PED0T/PSS)。可选地,也可使用金属网电极。仍可选地,可使用透明导电膜,其由ITO(氧化铟锡)等制成并形成为薄到能够实现柔性的程度。此外,至少具有柔性和导电性的材料的实例可包括导电性复合材料(具体地,导电性粘合材料、导电性橡胶等)。可选地,可使用形成为薄到能够实现柔性的程度的金属材料。在该实例中,由于第二电极18被设置在光所入射的表面Sll—侧上,并且基板110设置在表面S12—侧上,因此可以只在第二电极18中设置光学透明性。
[0064]通过第一电极14和第二电极18的一个电极,提取在有机光电转换层17中产生的电荷的电子(或空穴)。通过另一个电极提取空穴(或电子)。在此,通过第一电极14提取的电荷作为信号电荷累积在电荷存储部Ib中,并且通过第二电极18提取的电荷释放至外部。
[0065]有机光电转换层17例如可以是吸收选择性的波长或所有的波长并且产生电子空穴对的层。用于形成有机光电转换层17的有机半导体的实例可包括如下所述的P型或η型有机半导体。作为这样的有机半导体,可适当地使用喹吖啶酮衍生物、二酮吡咯并吡咯衍生物、萘衍生物、并三苯衍生物、菲衍生物、并四苯衍生物、嵌二萘衍生物、二萘嵌苯衍生物以及荧蒽衍生物中的任意一种。可选地,可使用次苯基乙烯撑、芴、咔唑、吲哚、嵌二萘、吡咯、甲基吡啶、噻吩、乙炔、丁二炔等及其衍生物的任何聚合物。此外,也可以优选地使用金属络合染料、基于罗丹明的染料、基于菁的染料、基于份菁的染料、基于靛青的染料、基于硫靛的染料、基于酞菁的染料、基于亚酞菁的染料、基于苯基咕吨的染料、基于三苯甲烷的染料、基于噻菁的染料、基于氧杂蒽的染料、基于大环azaannulene的染料、基于甘菊环的染料、基于萘醌的染料以及基于蒽醌类的染料。并且,也可以优选地使用:诸如并三苯和嵌二萘的浓缩的多环芳香烃化合物;通过在芳香环和异环状化合物之间的浓缩获得的链状化合物;通过方酸菁基团和巴豆酸次甲基基团键合的含氮杂环(诸如喹啉、苯并噻唑和苯并唑);以及通过方酸菁基团和巴豆酸次甲基基团键合的花青类似物染料。应注意,作为上述金属络合染料,二磺酚金属络合染料、金属酞青染料、金属卟啉染料或钌络合染料可以是优选的,但是金属络合染料不限于此。有机光电转换层17包括一种或多种上述列举出的材料。
[0066]有机光电转换层17例如可以是吸收所有的波长(白色光)的层或吸收选择性的波长的层。具体地,当有机光电转换层17吸收所有的波长时,可以如图4A所示的为每个像素P设置任意的R (红色)、G (绿色)以及和B (蓝色)的滤色器(任意的红色滤色器16R、绿色滤色器16G以及蓝色滤色器16B)。应注意,例如,包括保护层等的中间层19a可形成于第二电极18和每个红色滤色器16R、绿色滤色器16G以及蓝色滤色器16B之间。这允许为每个像素获得任意的R、G以及B的光电转换信号。[0067]可选地,如图4B所示,可为每个像素设置光电转换任意的R、G以及B的波长的有机光电转换层(任意的红色光电转换层17R、绿色光电转换层17G以及蓝色光电转换层17B)。在这种情况下,红色光电转换层17R、绿色光电转换层17G以及蓝色光电转换层17B通过像素间绝缘膜15彼此电气分隔开。
[0068]仍可选地,如图4C所示,可以设置这样一种结构,其中,在像素中红色光电转换层17R、绿色光电转换层17G以及蓝色光电转换层17B在垂直方向(厚度方向)上层压。在这种情况下,例如,被设置为获得红色的光电转换信号的元件部分IOr (第一电极(R) 14r、红色光电转换层17R以及第二电极18)可形成于基板110上,层间绝缘膜15a介于其间。在元件部分IOr上,可以形成被设置为获得绿色的光电转换信号的元件部分IOg (第一电极(G)Hg、绿色光电转换层17G以及第二电极18),层间绝缘膜15a介于其间。此外,在元件部分IOg上,可以形成被设置为获得蓝色的光电转换信号的元件部分IOb (第一电极(B) 14b、蓝色光电转换层17B以及第二电极18),层间绝缘膜15a介于其间。例如,在元件部分IOr中生成的光电转换信号可从第一电极(R) 14r中提取,并且可经由连接至第一电极(R) 14r的接触插塞112r并经由配线层Illr被发送至像素晶体管(未示出)。类似地,例如,在元件部分IOg中生成的光电转换信号可从第一电极(G) 14g中提取,并且可经由连接至第一电极(G) 14g的接触插塞112g并经由配线层Illg发送至像素晶体管(未示出)。此外,例如,在元件部分IOb中生成的光电转换信号可从第一电极(B)14b中提取,并且可经由连接至第一电极(B) 14b的接触插塞112b并经由配线层Illb发送至像素晶体管(未示出)。
[0069]然而,有机光电转换层17例如可包括其他颜色(诸如橙色、黄色和紫色)的光电转换层,而不限于上述三种颜色R、G和B。此外,如稍后将详细描述的,提供了其中有机光电转换层17吸收特定波长(例如,绿光)并且在基板110上形成由无机半导体制成的光电转换层(光电二极管)以吸收其它波长(例如,红光和蓝光)的垂直光谱结构。
[0070]应注意,可在有机光电转换层17和第一电极14之间以及在有机光电转换层17和第二电极18之间设置其它层(未示出)。例如,根据需要,可以从第一电极14依次层压下部涂层膜、电子阻挡膜、有机光电转换层17、空穴阻挡膜、缓冲膜、功函数调节膜(work-function adjustment film)等。因此,与使用无机半导体的情况相比,将有机光电转换材料用于层压体10使得可以实现良好的颜色分离性并增强可弯曲性。
[0071][支撑构件200]
[0072]支撑构件200是保持层压体10的弯曲形状并在制造的过程中用于形成层压体10的弯曲形状的构件。在本实施方式中,支撑构件200具有面向层压体10的凹部200A,并且凹部200A设置有气孔200B。在本实施方式中,气孔200B在制造过程中用作凹部200A的压力调节的空气出口(稍后将描述弯曲形状的形成过程)。凹部200A和气孔200B填充有粘合层210。然而,当足够(或没必要)保持层压体10中的形状时,可不必形成粘合层。并且,也可不必设置支撑构件200 (支撑构件200用于制造过程中,但最后可从层压体10上剥离)。
[0073]例如,如上所述的固态图像拾取装置I可如下来制造。
[0074][制造方法]
[0075]图5A至图7示出了在本实施方式中的固态图像拾取装置I的制造过程。图5A至图对应层压体的形成过程。图6A和图6B对应弯曲形状的形成过程(凹形曲面的形成过程)。[0076]首先,在支撑构件200上形成层压体10。在该形成中,首先,如图5A所示,由上述材料等制成的基板110被粘附在支撑构件200上以面向凹部200A。具体地,层压体10的端部(边缘部分)被粘附到支撑构件200的顶面的未形成凹部200A的表面200al上。接下来,如图5B所示,例如通过使用真空沉积、溅射、光刻等在基板110上形成由上述材料制成的第一电极14和配线层(未示出)以具有图案。随后,用像素间绝缘膜15使各第一电极14彼此电气分离。接下来,如图5C所示,例如通过使用屏蔽膜的真空沉积形成有机光电转换层17。具体地,基板110以设置在支撑构件200上的状态被放置于气相沉积单元的腔室中。随后,从腔室中排出空气以达到预定的真空状态,并且例如通过真空沉积将上述有机光电转换材料沉积(共沉积)在第一电极14上。其后,如图所示,通过例如真空沉积、溅射等形成由上述材料制成的第二电极18。应注意,如上所述,支撑构件200和基板110可彼此粘接,或可临时地粘接(固定)以在形成弯曲形状后彼此脱离。
[0077]接下来,在层压体10中形成弯曲形状(层压体10被弯曲)。具体地,首先,如图6A所示,通过借助于支撑构件200的气孔200B从凹部200A排出空气来对凹部200A的内部进行减压。在这个阶段,优选地,可将热塑性材料用于基板110,并且在排出空气之前可以通过执行退火处理来软化基板110。因此,如图6B所示,层压体10被吸进支撑构件200的凹部200A中,并且在层压体10中形成表面Sll是凹形曲面的弯曲形状。在层压体10被弯曲至具有理想的曲率之后,基板Iio被冷却(冷却至室温)以被固化。通过使用气孔200B的压力调节(排气的量的调整)可控制弯曲形状的曲率。应注意,当热塑性材料用于基板110并且尤其是曲率的微小控制是没必要的时,可省掉在支撑构件200中设置气孔200B。这是因为通过退火处理变软的基板110通过它自己在凹部200A中的下沉形成了弯曲。
[0078]接下来,如图7所示,通过气孔200B将粘合材料注入凹部200A中以形成粘合层210。这使得层压体10被粘接至支撑构件200并加强了层压体10的弯曲形状的保持力。因此完成了在图1中示出的固态图像拾取装置I。
[0079]应注意,根据应用,在形成层压体10的弯曲形状之后,支撑构件200可从层压体10上剥离(换言之,可以不执行支撑构件200至层压体10的粘接)。
[0080]在本实施方式中,如上所述,在层压体10中,基板110具有柔性或热塑性,并且第一电极14和第二电极18具有柔性。因此,在制造过程中,可以在层压体10的光入射一侧的表面Sll上形成凹形曲面。因此,例如,可以减轻每个布置在层压体10的中心部分的像素以及布置在其边缘部分的像素中接收的光量的不一致性,并且从而减轻光量的不均匀性。因此,例如在可以允许片上透镜等(或图像校正处理部等)中的光学设计的简化的同时,可以获得诸如所谓的灵敏度阴影校正(sensitivity shading correction)和场曲率校正(curvature-of-field correction)的光学校正效果。因此,允许简化光学设计。
[0081 ] 此外,如在本实施方式中,通过在层压体10的表面Sll上设置凹形曲面,允许通过单次拍摄(从一帧的图像)获取三维信息。因此,可以获得适当地安装在电子设备(诸如轻量小型相机)上的固态图像拾取装置。
[0082]接下来,将描述上述第一实施方式的变形(变形I至5)。应注意,在下文中,与第一实施方式的那些相同的元件将被设置有与第一实施方式的那些相同的参考标号,并且将适当地省略其说明。
[0083][变形I][0084]图8A至图9D按步骤的顺序示出了根据变形I的层压体的形成过程。在第一实施方式中,在支撑构件200上直接形成层压体10。然而,如在变形I中,在层压体10形成于支撑板(临时支撑板201)上之后可被转移至支撑构件200。
[0085]具体地,首先,如图8A所示,基板110被粘接至临时支撑板201上。接下来,如图8B所不,以与在第一实施方式中的方式类似的方式,在基板110上形成第一电极14和像素间绝缘膜15。随后,如图SC所示,以与第一实施方式中的方式类似的方式,例如通过真空沉积形成有机光电转换层17。然后,如图8D所不,以与第一实施方式中的方式类似的方式形成第二电极18。以这种方式,在临时支撑板201上形成层压体10。
[0086]接下来,如图9A所示,在第二电极18上形成转移层(transfer layer)202。然后,如图9B所示,将临时支撑板201从基板110剥离。随后,如图9C所示,将支撑构件200粘接在基板110的背面一侧(层压体10的表面S12)上,从而使凹部200A和层压体10彼此相对。最后,通过将转移层202从第二电极18上剥离,在支撑构件200上形成层压体10。
[0087]然后,通过类似于上述第一实施方式的过程的弯曲形状形成过程,在层压体10上形成预定的弯曲形状。
[0088]可以通过如在变形I中的转移在支撑构件200上形成层压体10。在这种情况下,在层压体10的形成过程中,基板110不太可能被弯曲,并且因此,与上述第一实施方式的那些相比,加工精度更高,并且柔性也更高。此外,不具有耐热性的材料可用于支撑构件200。因此,其上形成有逻辑电路等的电路板可被用作支撑构件200。如图1OA和图1OB所示,与像素部分Al和电路部分A2被布置在基板110上的情况相比,像素部分Al和电路部分A2分别被布置在基板110和支撑构件200上的情况在减少面积方面上是具有优势的。当转移层202由具有弹性的材料(例如,PDMS (聚二甲硅氧烷)等)制成时,无需上述第一实施方式中描述的弯曲形状形成过程,便能够形成期望的弯曲形状。换言之,通过调整诸如压力和温度的条件,层压体10在由转移层202弯曲的同时能够被转移到支撑构件200上。
[0089][变形2]
[0090]图11示出了根据变形2的弯曲形状形成过程。在上述第一实施方式中,通过使用设置在支撑构件200中的气孔200B的压力调节来形成层压体10,但是形成弯曲形状的技术不限于此。例如,如在变形2中,可以将具有开口 200C的构件用作支撑构件200。在支撑构件200上形成层压体10之后,可以将棒状的按压构件220插入开口 200C中以向外推层压体10,并且因此,层压体10可以被弯曲。应注意,在这种情况下,如上述第一实施方式的情况一样,优选地,可将热塑性材料用于基板110并且可通过预先的退火处理软化基板110。
[0091][变形3]
[0092]图12示出了根据变形3的弯曲形状形成过程。在上述第一实施方式中,通过使用设置在支撑构件200中的气孔200B的压力调节来形成层压体10,但是形成弯曲形状的技术不限于此。例如,如在变形3中,可将磁性材料(例如,金属薄膜等)用于基板110,并且在支撑构件200上形成层压体10之后,可施加磁场以形成弯曲形状。在这种情况下,不需要在支撑构件200中形成凹部200A和气孔200B。
[0093][变形4]
[0094]图13A至图14示出了根据变形4的弯曲形状形成过程。在上述第一实施方式中,通过对支撑构件200的凹部200A的内部进行减压在层压体10中形成弯曲形状。然而,相反的,可通过施加压力形成弯曲形状。具体地,如图13A所示,在支撑构件200上形成层压体10后,将空气等通过气孔200B送入凹部200A的内部以增强凹部200A中的压力。应注意,同样在这种情况下,如上述第一实施方式的情况一样,优选地,可将热塑性材料用于基板110并且可通过预先退火处理软化基板110。这就允许形成具有如图13B所示的凹形曲面(表面Sll)的弯曲形状。然后,如图14所示,以与上述第一实施方式的方式类似的方式,用粘合层210填充凹部200A和气孔200B。
[0095][变形5]
[0096]图15A至图17按加工顺序示出了根据变形5制造固态图像拾取装置的方法。在这些图中,图15A至图16对应层压体的形成过程,并且图17对应弯曲形状的形成过程。在上述第一实施方式中,通过在基板110上按顺序层压第一电极14、有机光电转换层17以及第二电极18来形成层压体10。然而,如在变形5中,可以相反的顺序形成层压体10。
[0097]具体地,首先,如图15A所示,将基板110粘接至临时支撑板201上。随后,如图15B所示,通过与上述第一实施方式的技术类似的技术在基板110上形成第二电极18。接下来,如图15C所示,可通过使用与上述第一实施方式的技术类似的技术,由真空沉积来形成有机光电转换层17。然后,如图MD所示,通过与上述第一实施方式的技术类似的技术形成第一电极14和像素间绝缘膜15。以这种方式,通过从第二电极18开始顺序地层压各层,在临时支撑板201上形成层压体10。
[0098]接下来,如图16A所示,将支撑构件200粘接至第一电极14上。随后,如图16B所示,将临时支撑板201从基板110剥离。以这种方式,在支撑构件200上形成层压体10。
[0099]然后,如图17所示,以与上述第一实施方式的方式类似的方式,通过支撑构件200的气孔200B对凹部200A的内部进行减压以形成预定的弯曲形状。
[0100]应注意,可选地,如图18和图19所示,可在支撑构件200上设置凸部200D,并且可使用凸部200D在层压体10中形成弯曲形状。同样在这种情况下,通过在支撑构件200中形成气孔200B,允许使用凸部200D的制模和通过气孔200B的压力调节一起来形成弯曲形状,从而允许曲率控制。
[0101][第二实施方式]
[0102]图20示出了根据本公开的第二实施方式的固态图像拾取装置(用于一个像素)的截面配置。在上述第一实施方式中,已描述了在基板Iio上形成具有有机光电转换层的层压体10的结构。然而,在第二实施方式中,在基板110上进一步形成由无机半导体制成的光电二极管。换言之,在第二实施方式的固态图像拾取装置中,沿基板厚度方向(垂直方向)层压有机光电转换层和无机光电转换层,并且在相应的光电转换层吸收彼此不同的颜色的光线。
[0103]在第二实施方式的固态图像拾取装置中,基板110包括在靠近层压体10 —侧的表面(表面SI)上的半导体层110A,并且在半导体层IlOA中形成两个光电二极管(无机光电转换层IlB和11R)。层压体10形成在基板110上,层间绝缘膜12A和12B介于其间,并且设置保护层19和平坦化层20以覆盖层压体10。片上透镜21设置在平坦化层20上。在该实例中,有机光电转换层17选择性地检测绿光,并且无机光电转换层IlB和无机光电转换层IlR被配置为分别选择性地检测蓝光和红光。因此,在第二实施方式中,无需使用滤色器,便可在一个像素中获取R、G和B三种颜色的信号。[0104]在基板110的半导体层IlOA下方,形成像素晶体管(包括稍后将描述的转移晶体管Trl至Tr3),并设置多层配线层(配线层110B)。
[0105][半导体层110A]
[0106]半导体层IlOA例如可由η型娃(Si)制成,并且无机光电转换层IlB和IlR以及绿色存储层IlOG各自嵌入在其预定区域中。在半导体层IlOA中,还嵌入了用作来自有机光电转换部IlG的电荷(电子或空穴)的传输路径的导电插塞120al。在该实例中,半导体层IlOA的表面SI是光接收表面(背照射型)。在半导体层IlOA的表面S2 —侧,形成均对应于每个有机光电转换层17和无机光电转换层IlB和IlR的多个像素晶体管,以及包括逻辑电路等的外围电路。
[0107]像素晶体管的实例可包括转移晶体管、复位晶体管、放大晶体管以及选择晶体管。这些像素晶体管可均由例如MOS晶体管配置成。为每个红色、绿色和蓝色光电转换部形成包括这样的像素晶体管的电路。例如,这些电路中的每个可具有包括总共由上述像素晶体管中的转移晶体管、复位晶体管以及放大晶体管组成的三个晶体管的三晶体管配置,或可具有其中除了这三个晶体管之外还设置了选择晶体管的四晶体管配置。图20只示出了这些像素晶体管中的转移晶体管的栅极(栅电极TGl至TG3)。应注意,可在光电转换部或像素中共享像素晶体管(除了转移晶体管)。此外,也可应用其中共享浮置扩散的所谓的像素共享结构。
[0108]转移晶体管(对应红色、绿色和蓝色光电转换部的三个转移晶体管)包括相应的栅电极TGl至TG3和相应的浮置扩散(未示出)。在这些晶体管中,包括栅电极TGl的转移晶体管(假设这是转移晶体管Trl)将在有机光电转换层17中生成的并存储于绿色存储层IlOG中的对应绿色的信号电荷(例如,电子)转移至稍后描述的垂直信号线Lsig。包括栅电极TG2的转移晶体管(假设这是转移晶体管Tr2)将生成并存储于无机光电转换层IlB中的对应于蓝色的信号电荷(例如,电子)转移至稍后描述的垂直信号线Lsig。类似地,包括栅电极TG3的转移晶体管(假设这是转移晶体管Tr3)将生成并存储于无机光电转换层IlR中的对应于红色的信号电荷(在第二实施方式中的电子)转移至稍后描述的垂直信号线Lsig。
[0109]每个无机光电转换层IIB和I IR是具有pn结的光电二极管。无机光电转换层IlB和IlR例如可在半导体层IlOA中从表面SI (光入射侧)按顺序形成。在这些层中,无机光电转换层IlB选择性地检测蓝光,并存储对应蓝色的信号电荷。例如,无机光电转换层IlB可形成为沿着半导体层IlOA的表面SI从选择性区域延伸至接近与配线层IlOB的接口的区域。无机光电转换层IlR选择性地检测红光,并存储对应红色的信号电荷。无机光电转换层IlR例如可形成在无机光电转换层IlB下方的区域中。应注意,蓝色(B)和红色(R)可以分别是例如对应大约450nm至大约495nm的波长范围的颜色和对应大约620nm至大约750nm的波长范围的颜色。每个无机光电转换层IlB和IlR能够检测上述波长范围的部分或全部的光。
[0110]每个无机光电转换层IIB和I IR可包括例如用作空穴存储层的P型半导体区域和用作电子存储层的η型半导体区域。绿色存储层IlOG包括用作电子存储层的η型半导体区域。绿色存储层IlOG的部分η型半导体区域被连接至导电插塞120al以及转移晶体管Trl的FD,并存储通过导电插塞120al从第一电极14供应的电荷(例如,电子)。
[0111]导电插塞120al与稍后描述的导电插塞120a2用作有机光电转换部IlG和半导体层IlOA之间的连接器,并形成产生于有机光电转换部IlG中的电子或空穴的传输路径。在该实例中,导电插塞120al与有机光电转换部IlG的第一电极14电连接,并且还连接至绿色存储层110G。
[0112]导电插塞120al例如可由导电半导体层配置成,并可嵌入于半导体层IlOA中。在这种情况下,导电插塞120al可优选为η型,因为导电插塞120al用作电子传输路径。可选地,例如,导电插塞120al可以通过利用诸如钨的导电薄膜材料填充通孔形成。在这种情况下,优选地,为了抑制导电薄膜材料和硅之间的短路,可通过由诸如二氧化硅(Si02)和氮化硅(SiN)的材料制成的绝缘膜来覆盖通孔侧面。
[0113]第一电极14电连接至嵌入半导体层IIOA中的导电插塞120al。第二电极18例如可通过固态图像拾取装置的外围边缘部中的接触部(未示出)连接至配线层IlOB中的配线51a,并且因此,提取电荷(在该实例中,空穴)。
[0114]在层间绝缘膜12A中,导电插塞120a2被嵌入在面向导电插塞120al的区域中,并且在层间绝缘膜12B中,配线层13a被嵌入在面向导电插塞120a2的区域中。第一电极14被布置在层间绝缘膜12B上。像素间绝缘膜15被设置在第一电极14上,并且开口部分Hl被设置在像素间绝缘膜15中以面向第一电极14。在从像素间绝缘膜15的开口部分Hl的内部(第一电极14的顶面)到外围区域的区域上形成有机光电转换层17。
[0115]如上所述,导电插塞120a2与导电插塞120al —起用作连接器,并与导电插塞120al以及布线层13a形成电荷(电子)从第一电极14到绿色存储层IlOG的传输路径。可允许导电插塞120a2用作遮光膜(light-shielding film)。在这种情况下,优选地,导电插塞120a2例如可由诸如钛(Ti)、氮化钛(TiN)以及钨的金属材料制成的层压薄膜配置成。
[0116]为了减少层间绝缘膜12A和半导体层IlOA (娃层110)的界面态并抑制来自层间绝缘膜12A和硅层110的暗电流的出现,优选地,层间绝缘膜12A可由具有小界面态的绝缘膜配置成。这类绝缘膜的实例可包括包含氧化铪(HfO2)薄膜和二氧化硅(SiO2)薄膜的层压薄膜。层间绝缘膜12B例如可由由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅(SiON)等的其中一种制成的单层薄膜或由其两种或更多种制成的层压薄膜配置成。
[0117]保护膜19例如可以由具有光学透明性的无机材料配置成,并且例如可以是由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等的任意一种制成的单层薄膜或由其两种或更多种制成的层压薄膜。保护膜19可具有例如大约0.1 μ m至大约30 μ m (包含两者)的厚度。
[0118]平坦化层20例如可由基于压克力的树脂材料、基于苯乙烯的树脂材料、基于环氧的树脂材料等配置成。片上透镜21被设置在平坦化层20上。应注意,可根据需要设置平坦化层20,并且上述保护层19也可用作平坦化层20。
[0119]片上透镜21将从上面入射的光会聚至有机光电转换层17以及无机光电转换层IlB和IlR的每个的光接收表面上。在第二实施方式中,配线层IlOB形成于半导体层IlOA的表面S2 —侧。因此,允许有机光电转换层17以及无机光电转换层IlB和IlR的光接收表面被布置成彼此接近,这减少了根据片上透镜21的F数值出现的相应的颜色之间的敏感度的不均匀性。
[0120][制造方法]
[0121]例如,上述固态图像拾取装置可如下制造。图21A至图22D按加工顺序示出了第二实施方式的固态图像拾取装置的制造方法。[0122]首先,如图21A所示,以与上述第一实施方式的方式类似的方式,在包括成为基板110的部分的基板203上形成第一电极14和像素间绝缘膜15。接下来,如图21B所示,以与上述第一实施方式的方式类似的方式形成有机光电转换层17。随后,如图2IC所不,以与上述第一实施方式的方式类似的方式形成第二电极18。
[0123]接下来,如图22A所示,在第二电极18上形成转移层202。随后,如图22B所示,例如,通过抛光减小基板203 (具有数百微米的厚度)的厚度。这时,留下基板203中的成为基板110的部分(包括半导体层IlOA和配线层IlOB并具有大约几微米到几十微米的厚度的部分),并去除剩余部分(203a)。然后,如图22C所示,将支撑构件200粘接在基板110 —侦牝随后,如图22D所示,剥离转移层202。从而在支撑构件200上形成层压体10。应注意,在此,为了方便,省去了保护膜19、平坦化薄膜20、片上透镜21的示出。
[0124]然后,通过与上述第一实施方式的过程类似的弯曲形状形成过程,允许在层压体10中形成预定弯曲形状,所述层压体具有在包括无机光电转换层IlB和IlR的基板110上的有机光电转换层17。此时,基板110在厚度上足够地减小了,并且因此表现出柔性。因此,利用上述的支撑构件200实现了弯曲形状的形成。
[0125]在第二实施方式的固态图像拾取装置中,例如,可如下获得信号电荷。即,当光通过片上透镜21入射时,入射光依次穿过有机光电转换层17以及无机光电转换层IlB和11R,并在穿过时为各个红光、绿光以及蓝光进行光电转换。具体地,首先,在有机光电转换层17中选择性地检测(吸收)绿光,并将其进行光电转换。因此,例如,可从第一电极14 一侧提取生成的电子空穴对的电子,并且然后通过配线层13a以及导电插塞120al和120a2将其存储于绿光存储层IlOG中。应注意,通过配线层(未示出)从第二电极18 —侧提取空穴。随后,穿过有机光电转换层17后的光中的蓝光和红光依次分别在无机光电转换层IlB和无机光电转换层IlR中被吸收。然后吸收的蓝光和吸收的红光各自被光电转换并被存储于预定的η型半导体区域中。
[0126]应注意,在第二实施方式中,已描述了绿光在有机光电转换层17中被光电转换、蓝光和红光分别在无机光电转换层IlB和IlR中被光电转换的情况。然而,相应光电转换层的颜色的组合(R、G和B的分配)并不限于此。具体地,执行蓝光(或红光)的光电转换的有机光电转换层可设置在有机光电转换层17中,并且,可以设置分别执行绿光和红光(或蓝光和绿光)的光电转换的两个无机光电转换层。可选地,可设置两个有机光电转换层和一个无机光电转换层。
[0127][固态图像拾取装置的整体配置]
[0128]图23是根据每个上述实施方式的固态图像拾取装置的功能框图。该固态图像拾取装置为CMOS图像传感器,并包括作为图像拾取区域的像素部(光电转换部分)la。固态图像拾取装置例如可包括电路部130。电路部130例如可包括行扫描部131、水平选择部133、列扫描部134以及系统控制部132。电路部130可设置在像素部Ia的外围区域,或可设置为层压在像素部Ia上(在面向像素部Ia的区域中)。
[0129]像素部Ia例如可包括以行和列二维排列的多个单元像素P。在单元像素P中,例如,像素驱动线Lread (具体地,行选择线和复位控制线)可为每个像素行配线,并且垂直信号线Lsig可为每个像素列配线。像素驱动线Lread传输用于从像素读取信号的驱动信号。像素驱动线Lread的一端被连接至行扫描部131的对应于每行的输出端。[0130]行扫描部131例如可以是由移位寄存器、地址译码器和/或诸如此类配置成的像素驱动部,并逐行地驱动在像素部Ia中的每个像素P。从通过行扫描部131选择性扫描的像素行中的每个像素P中输出的信号通过每个垂直信号线Lsig被供应至水平选择部133。水平选择部133是为每个垂直信号线Lsig而设置的,并由放大器、水平选择开关等配置成。
[0131]列扫描部134由移位寄存器、地址译码器和/或诸如此类配置成。列扫描部134在扫描相应的水平选择开关的同时,连续地驱动水平选择部133中的相应的水平选择开关。通过每个垂直信号线Lsig传输的每个像素的信号通过列扫描部134执行的选择扫描被连续传输至水平信号线135。然后传输的信号通过水平信号线135被输出至外部。
[0132]系统控制部132接收外部提供的时钟、操作模式指示数据等,并且也输出诸如固态图像拾取装置I的内部信息的数据。此外,系统控制部132包括生成各种定时信号的定时发生器,并基于由定时发生器生成的各种定时信号执行对行扫描部131、水平选择部133、列扫描部134等的驱动控制。
[0133][应用实例]
[0134]任何上述固态图像拾取装置适用于例如具有图像拾取功能的各种电子装置。电子装置的实例可包括诸如数字静态照相机和视频摄像机的照相机系统以及具有图像拾取功能的便携式电话。图24示出了作为实例的电子装置2 (照相机)的示意性配置。电子装置2可以是例如能够拍摄静态图像或移动图像的视频摄像机,并包括固态图像拾取装置1、光学系统(光学透镜)310、快门单元311、驱动固态图像拾取装置I和快门单元311以及信号处理部312的驱动部313。
[0135]光学系统310将来自目标的图像光(入射光)引导至固态图像拾取装置I的像素部la。光学系统310可由多个光学透镜配置成。快门单元311为固态图像拾取装置I控制光照射周期以及屏蔽周期。驱动部313控制固态图像传感器I的传输操作以及快门单元311的快门操作。信号处理部312对从固态图像拾取装置I输出的信号执行各种信号处理。信号处理之后的图像信号Dout被存储于诸如存储器的存储介质中或输出至监控器等。
[0136]已参考一些实施方式和应用实例描述了本技术,但并不局限于此并可以有各种变形。例如,在上述实施方式等中,已描述了在层压体形成过程之后执行弯曲形状形成过程的情况。然而,在层压体的形成过程期间(例如,在将基板110粘接至支撑构件200之后立即、在形成第一电极14之后立即或者在形成有机光电转换层17之后立即),可利用支撑构件200弯曲层压体10。
[0137]此外,在上述实施方式等中,支撑构件200和层压体10之间的间隔填充有粘合层
210。然而,例如,如图25所示,致动器211可设置在层压体10和支撑构件200之间以改变层压体10的弯曲形状(曲率)。优选地,例如,具有双晶结构的有机致动器可用作致动器
211。例如,以这种方式的设计可允许根据光学系统改变曲率。
[0138]而且,在上述实施方式等中,已经将其中在层压体10的光入射一侧的表面Sll为凹形曲面的情况作为实例。然而,在光入射一侧的表面Sll可以是凸出的曲面。
[0139]此外,在根据本公开实施方式的固态图像拾取装置中,没必要设置在上述实施方式等中描述的所有的元件,并且可以设置其他层。
[0140]根据本公开的上述示例性实施方式和变形,可以实现至少以下配置。
[0141](I) 一种固态图像拾取装置,包括:[0142]层压体,包括
[0143]具有柔性或塑性的基板,
[0144]第一电极和第二电极,每个所述第一电极和所述第二电极具有柔性并且每个设置在基板的一个表面侧上,以及
[0145]设置在所述第一电极和所述第二电极之间的有机光电转换层,其中
[0146]所述层压体的光入射侧上的表面包括凹形曲面。
[0147](2)根据(I)所述的固态图像拾取装置,其中,所述层压体具有包括凹形曲面的弯曲形状。
[0148](3)根据(2)所述的固态图像拾取装置,进一步包括支撑所述层压体的所述弯曲形状的支撑构件并包括面向所述层压体的凹部和开口中的一个。
[0149](4)根据(3)所述的固态图像拾取装置,其中,所述支撑构件包括凹部,并且包括面向所述层压体的所述凹部的表面上的气孔(vent)。
[0150](5)根据(3)或(4)所述的固态图像拾取装置,进一步包括在所述层压体和所述支撑构件之间的粘合层。
[0151](6)根据(2)到(5)任一项所述的固态图像拾取装置,进一步包括通过改变弯曲形状调整凹形曲面的曲率的致动器。
[0152](7 )根据(I)到(6 )任一项所述的固态图像拾取装置,进一步包括:
[0153]在基板中的无机光电转换层,所述无机光电转换层被配置为对具有与有机光电转换层执行光电转换的光的波长不同的波长的光执行光电转换,其中
[0154]所述有机光电转换层和所述无机光电转换层沿着所述基板的厚度方向设置。
[0155](8 )根据(7 )所述的固态图像拾取装置,其中
[0156]所述有机光电转换层对绿光执行光电转换,以及
[0157]用于蓝光的光电转换层和用于红光的无机光电转换层均被设置为所述基板中的无机光电转换层。
[0158](9) 一种制造固态图像拾取装置的方法,所述方法包括:
[0159]形成层压体,所述层压体包括基板、第一电极和第二电极以及有机光电转换层,所述基板具有柔性或塑性,所述第一电极和所述第二电极均具有柔性并被设置在所述基板的一个表面侧上,并且所述有机光电转换层被设置在所述第一电极和所述第二电极之间;以及
[0160]在所述层压体的光入射侧上的表面处形成凹形曲面。
[0161](10)根据(9)所述的方法,其中,在所述凹形曲面的形成中,通过在层压体的形成之后或期间,弯曲所述层压体而在所述层压体中形成包括凹形曲面的弯曲形状。
[0162](11)根据(10)所述的方法,其中,在包括凹部或开口的支撑构件上形成层压体以允许所述层压体面向所述凹部或所述开口,并利用所述支撑构件弯曲所述层压体。
[0163](12)根据(11)所述的方法,其中
[0164]所述支撑构件包括凹部,并包括在凹部的面向所述层压体的表面中的排气口,并且
[0165]通过使用排气口调整所述凹部内的压力而在所述层压体中形成弯曲形状。
[0166](13)根据(11)所述的方法,其中[0167]所述支撑构件包括开口,并且
[0168]通过经由所述开口推出所述层压体在所述层压体中形成所述弯曲形状,
[0169](14)根据(11)到(13)任一项所述的方法,其中
[0170]所述基板具有热塑性,并且
[0171]在所述支撑构件上的所述层压体受到退火处理之后,在所述层压体中形成所述弯曲形状。
[0172]( 15)根据(10)所述的方法,其中
[0173]所述基板由磁性材料制成,并且
[0174]通过对所述层压体施加磁场而在所述层压体中形成所述弯曲形状。
[0175](16 )根据(11)到(14)任一项所述的方法,其中,在所述层压体和所述支撑构件之间形成粘合层。
[0176](17)根据(11)到(14)任一项所述的方法,其中,在所述层压体的形成中,在所述支撑构件上形成所述基板后,通过按顺序或按相反序形成第一电极、有机光电转换层以及第二电极而在所述支撑构件上形成所述层压体。
[0177](18)根据(11)到(17)任一项所述的方法,其中,
[0178]在所述层压体的形成中,
[0179]在临时支撑板上形成所述层压体,并且然后
[0180]通过将所述层压体转移到所述支撑构件上并从所述层压体上剥离所述临时支撑板而在所述支撑构件上形成所述层压体。
[0181](19)根据(11)到(18)任一项所述的方法,其中
[0182]在所述基板上设置无机光电转换层,所述无机光电转换层被配置为对具有与有机光电转换层执行光电转换的光的波长不同的波长的光执行光电转换,并且
[0183]在所述层压体的形成之后,在厚度上减小所述基板,并且然后,将层压体转移到所述支撑构件上。
[0184](20) 一种具有固态图像拾取装置的电子装置,固态图像拾取装置包括:
[0185]层压体,包括
[0186]具有柔性或塑性的基板,
[0187]第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极中的每一个具有柔性并且每个被设置在所述基板的一个表面侧上,以及
[0188]设置在所述第一电极和第二所述电极之间的有机光电转换层,其中
[0189]层压体的光入射侧上的表面包括凹形曲面。
[0190][I] 一种图像传感器,包括:
[0191 ] 多个光电转换元件,包括在层压体内,其中,至少一个所述光电转换元件包括有机光电转换兀件;
[0192]其中,所述层压体包括彼此相对的第一表面和第二表面,
[0193]其中,至少所述层压体的所述第一表面包括弯曲的光入射表面,
[0194]其中,所述弯曲的光入射表面包括凹面,以及
[0195]其中,所述多个光电转换元件通过凹形光入射表面接收光。
[0196][2]根据[I]所述的图像传感器,其中,所述有机光电转换元件包括第一电极、有机光电转换膜以及第二电极,并且其中,所述第一电极、所述有机光电转换膜以及所述第二电极是可柔性的。
[0197][3]根据[2]所述的图像传感器,进一步包括柔性基板。
[0198][4]根据[I]至[3]任一项所述的图像传感器,其中,所有的光电转换元件为有机光电转换兀件。
[0199][5]根据[I]到[4]任一项所述的图像传感器,进一步包括多个像素,其中,每个所述像素包括至少一个有机光电转换元件。
[0200][6]根据[5]所述的图像传感器,进一步包括:
[0201]多个滤色器,其中,每个像素中的至少一个光电转换元件与滤色器相关联。
[0202][7]根据[5]或者[6]所述的图像传感器,其中,对于每个像素,光电转换元件对在不同波长组内的光敏感。
[0203][8]根据[5]到[7]任一项所述的图像传感器,其中,对于每个像素,光电转换元件被分层。
[0204][9]根据[I]到[8]任一项所述的图像传感器,进一步包括多个像素,其中,每个像素包括至少一个有机光电转换元件和至少一个光电二极管。
[0205][10]根据[9]所述的图像传感器,其中,对于每个像素:
[0206]所述有机光电转换元件中的至少一个对绿光敏感,第一光电二极管接收已经穿过有机光电转换元件的光并对蓝光敏感,并且第二光电二极管接收已经穿过有机光电转换元件以及所述第一光电二极管的光并且对红光灵敏。
[0207][11]根据[I]到[10]任一项所述的图像传感器,进一步包括支撑构件,其中,所述支撑构件包括凹部和顶面,并且其中,所述层压体被连接至支撑结构的顶面。
[0208][12]根据[11]所述的图像传感器,进一步包括布置在所述层压体和所述支撑构件的一部分之间的致动器。
[0209][13] 一种电子装置,包括:
[0210]光学系统;
[0211]固态图像传感器,其中,固态图像传感器接收来自所述光学系统的光,并且包括:
[0212]凹形光入射表面;
[0213]多个像素,其中,每个所述像素包括至少一个有机光电转换元件;
[0214]快门单元,其中,所述快门单元控制来自光学系统的光对所述固态图像传感器的照射。
[0215]驱动部,其中,所述驱动部控制所述快门单元的操作和固态图像传感器的传输操作;以及
[0216]信号处理部,其中,所述信号处理部对从固态图像传感器输出的信号执行信号处理操作。
[0217][14]根据[13]所述的装置,其中,所有的光电转换元件为有机光电转换元件。
[0218][15]根据[14]所述的装置,其中,固体图像传感器是柔性的。
[0219][16]根据[13]或[14]所述的装置,其中,除了至少一个有机光电转换元件,每个所述像素包括至少一个光电二极管。
[0220][17] 一种制造图像传感器的方法,所述图像传感器具有弯曲的光入射表面和像素,所述像素的每一个包括至少一个有机光电转换元件,所述方法包括:
[0221]提供支撑构件;
[0222]形成层压体,其中形成所述层压体包括:
[0223]提供基板;
[0224]在所述基板上形成多个第一电极,其中,每个所述第一电极通过像素间绝缘膜彼此分隔开。
[0225]在所述第一电极上和像素间绝缘膜上形成有机光电转换层;
[0226]在有机光电转换层上形成第二电极;
[0227]在所述层压体中形成弯曲形状,其中,形成弯曲形状包括:
[0228]将所述层压体连接至所述支撑构件;
[0229]软化所述层压体。
[0230][18]根据[17]所述的方法,其中,所述层压体形成在支撑构件上。
[0231][19]根据[17]或[18]所述的方法,其中,所述支撑构件包括顶面和凹部,并且其中,在所述层压体中形成弯曲形状进一步包括:
[0232]将所述层压体连接至所述支撑构件从而使所述层压体被置于所述支撑构件的所述顶面上,其中,在所述支撑构件的凹部与层压体的一部分之间形成空腔。
[0233][20]根据[19]所述的方法,其中,在所述层压体中形成弯曲形状进一步包括:
[0234]通过形成在所述支撑构件上的气孔,从所述支撑构件的所述凹部与层压体的所述部分之间的空腔中抽出空气。
[0235][21]根据[19]或[20]所述的方法,其中,在所述层压体中形成弯曲形状进一步包括:
[0236]调节所述支撑构件的所述凹部与所述层压体的所述部分之间的所述空腔的压力。
[0237][22]根据[17]到[21]任一项所述的方法,其中,在所述层压体中形成弯曲形状进一步包括:
[0238]通过所述支撑构件上的孔插入按压构件,其中,通过相对所述层压体按压所述按压构件形成弯曲形状。
[0239][23]根据[17]到[22]任一项所述的方法,其中,所述基板包括磁性材料,并且其中,在所述层压体中形成弯曲的形状进一步包括施加磁场以在所述层压体中产生弯曲形状。
[0240][24]根据[17]到[23]任一项所述的方法,其中,所述支撑构件包括凸部,并且其中,在所述层压体中形成弯曲形状进一步包括:
[0241]将所述层压体连接至支撑构件从而使所述层压体被置于所述支撑构件的所述凸部上。
[0242]本公开包含于2012年12月7日提交至日本专利局的日本在先专利申请JP2012-267867所公开的相关主题,将其全部内容结合于此以供参考。
[0243]本领域的技术人员应当理解的是,根据设计要求和其他因素,可以做出各种变形、组合、子组合以及变更,只要它们在所附权利要求或其等价物的范围内。
【权利要求】
1.一种图像传感器,包括: 多个光电转换元件,被包括在层压体内,其中,至少一个所述光电转换元件包括有机光电转换元件; 其中,所述层压体包括彼此相对的第一表面和第二表面, 其中,至少所述层压体的所述第一表面包括弯曲的光入射表面, 其中,所述弯曲的光入射表面包括凹面,以及 其中,所述多个光电转换元件通过凹形光入射表面接收光。
2.根据权利要求1所述的图像传感器,其中,所述有机光电转换元件包括第一电极、有机光电转换膜以及第二电极,并且其中,所述第一电极、所述有机光电转换膜以及所述第二电极是柔性的。
3.根据权利要求2所述的图像传感器,进一步包括柔性基板。
4.根据权利要求1所述的图像传感器,其中,所有的所述光电转换元件均为有机光电转换元件。
5.根据权利要求1所述的图像传感器,进一步包括多个像素,其中,每个所述像素包括至少一个有机光电转换元件。
6.根据权利要求5所述的图像传感器,进一步包括: 多个滤色器,其中,每个所述像素中的至少一个所述光电转换元件与滤色器相关联。
7.根据权利要求5所`述的图像传感器,其中,对于每个像素,所述光电转换元件对不同波长组内的光敏感。
8.根据权利要求5所述的图像传感器,其中,对于每个像素,所述光电转换元件被分层。
9.根据权利要求1所述的图像传感器,进一步包括多个像素,其中,每个所述像素包括至少一个有机光电转换元件和至少一个光电二极管。
10.根据权利要求9所述的图像传感器,其中,对于每个所述像素: 所述有机光电转换元件中的至少一个对绿光敏感,第一光电二极管接收已穿过所述有机光电转换元件的光并对蓝光敏感,并且第二光电二极管接收已穿过所述有机光电转换元件和所述第一光电二极管的光并对红光敏感。
11.根据权利要求1所述的图像传感器,进一步包括支撑构件,其中,所述支撑构件包括凹部和顶面,并且其中,所述层压体被连接至所述支撑构件的顶面。
12.根据权利要求11所述的图像传感器,进一步包括布置在所述层压体和所述支撑构件的一部分之间的致动器。
13.—种电子设备,包括: 光学系统; 固态图像传感器,其中,所述固态图像传感器接收来自所述光学系统的光,并且包括: 凹形光入射表面; 多个像素,其中,每个所述像素包括至少一个有机光电转换元件; 快门单元,其中,所述快门单元控制来自所述光学系统的光对所述固态图像传感器的照射; 驱动部,其中,所述驱动部控制所述快门单元的操作和所述固态图像传感器的传输操作;以及 信号处理部,其中,所述信号处理部对从所述固态图像传感器输出的信号执行信号处理操作。
14.根据权利要求13所述的设备,其中,所有的所述光电转换元件均为有机光电转换元件。
15.根据权利要求14所述的设备,其中,所述固态图像传感器是柔性的。
16.根据权利要求13所述的设备,其中,除了所述至少一个有机光电转换元件之外,每个所述像素包括至少一个光电二极管。
17.—种制造图像传感器的方法,所述图像传感器具有弯曲的光入射表面和像素,所述像素的每一个包括至少一个有机光电转换元件,所述方法包括: 提供支撑构件; 形成层压体,其中,形成所述层压体包括: 提供基板; 在所述基板上形成多个第一电极,其中,每个所述第一电极通过像素间绝缘膜彼此分隔开; 在所述第一电极和所述像素间绝缘膜上形成有机光电转换层; 在所述有机光电转换层上`形成第二电极; 在所述层压体中形成弯曲形状,其中,形成所述弯曲形状包括: 将所述层压体连接至所述支撑构件; 软化所述层压体。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述层压体形成在所述支撑构件上。
19.根据权利要求17所述的方法,其中,所述支撑构件包括顶面和凹部,并且其中,在所述层压体中形成弯曲形状进一步包括: 将所述层压体连接至所述支撑构件,从而使所述层压体被置于所述支撑构件的所述顶面上,其中,在所述支撑构件的所述凹部与所述层压体的一部分之间形成空腔。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,在所述层压体中形成弯曲形状进一步包括: 通过形成在所述支撑构件中的气孔,从所述支撑构件的所述凹部与所述层压体的所述部分之间的所述空腔中抽出空气。
21.根据权利要求19所述的方法,其中,在所述层压体中形成弯曲形状进一步包括: 调节所述支撑构件的所述凹部与所述层压体的所述部分之间的所述空腔的压力。
22.根据权利要求17所述的方法,其中,在所述层压体中形成弯曲形状进一步包括: 通过所述支撑构件中的孔插入按压构件,其中,通过相对所述层压体按压所述按压构件形成所述弯曲形状。
23.根据权利要求17所述的方法,其中,所述基板包括磁性材料,并且其中,在所述层压体中形成弯曲形状进一步包括施加磁场以在所述层压体中构建所述弯曲形状。
24.根据权利要求17所述的方法,其中,所述支撑构件包括凸部,并且其中,在所述层压体中形成弯曲形状进一步包括: 将所述层压体连接至所述支撑构件,从而使所述层压体被置于所述支撑构件的所述凸部上。
【文档编号】H01L27/146GK103872063SQ201310629912
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2012年12月7日
【发明者】榎修, 宇高融, 村田昌树, 森本类 申请人:索尼公司
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