本发明涉及检测设备技术领域,尤其涉及一种传感器及电子设备。
背景技术:
近年,光传感器被广泛用于智能手机、数字静态照相机、平板终端等各种电子设备中。现有技术中的光传感器通常采用半导体制程,生产工艺复杂、成本较高,且不易扩展。
因此,亟需一种新的传感器、传感器的制造方法及电子设备。
技术实现要素:
本发明实施例提供一种传感器、传感器的制造方法及电子设备,旨在简化传感器的结构。
一方面,本发明实施例提供了一种传感器,传感器包括感光器件组,感光器件组具有红外检测区和颜色检测区,感光器件组包括:第一电极层,包括两个以上第一电极,两个以上的第一电极包括位于红外检测区的第一红外电极和位于颜色检测区的第一颜色电极;设置在第一电极层一侧的感光结构层,包括位于红外检测区的红外感光元件和位于颜色检测区的颜色感光元件;第二电极层,位于感光结构层远离第一电极层一侧,包括两个以上的第二电极,两个以上的第二电极包括位于红外检测区的第二红外电极和颜色检测区的第二颜色电极;滤光膜层,位于感光结构层一侧,包括位于红外检测区的红外滤光膜。
另一方面,本发明实施例还提供了一种传感器的制造方法,传感器包括感光器件组,感光器件组具有红外检测区和颜色检测区,方法包括:
提供衬底基板;
在衬底基板上形成第一导电层,对第一导电层进行图案化处理形成第一电极层,第一电极层包括两个以上的第一电极,两个以上的第一电极包括位于红外检测区的第一红外电极和位于颜色检测区的第一颜色电极;
在第一电极层远离衬底基板一侧沉积第一绝缘层,并对第一绝缘层进行图案化形成第一开口,第一开口暴露第一电极;
在第一绝缘层远离衬底基板一侧形成感光器件层,感光器件层包括位于红外检测区的红外感光元件和位于颜色检测区的颜色感光元件;
在感光器件层远离衬底基板一侧形成第二绝缘层,并对第二绝缘层进行图案化处理形成第二开口,第二开口暴露感光器件层;
在第二绝缘层远离衬底基板一侧形成第二导电层,对第二导电层进行图案化处理形成第二电极层,第二电极层包括两个以上的第二电极,两个以上的第二电极包括位于红外检测区的第二红外电极和位于颜色检测区的第二颜色电极;
在第二电极层远离衬底基板一侧设置滤光膜层,滤光膜层包括位于红外检测区的红外滤光膜和位于颜色检测区的颜色滤光膜。
又一方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括上述的传感器。
在本发明实施例的传感器中,传感器的感光器件组包括第一电极层、第二电极层、位于第一电极层和第二电极层之间的感光结构层以及位于感光结构层一侧的红外滤光膜。通过红外滤光膜使得红外感光元件能够检测红外信息。第一电极层包括位于红外检测区的第一红外电极和位于颜色检测区的第一颜色电极,因此第一颜色电极和第一红外电极可以选用相同的工序同时成型。同理,红外感光元件和颜色感光元件可以选用相同的工序同时成型,第二颜色电极和第二红外电极可以选用相同的工序同时成型。因此本发明实施例能够大大简化传感器的成型工艺,提高传感器的生产效率,简化传感器的结构,降低传感器的制造成本。
附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1是本发明实施例提供的一种传感器的俯视图;
图2是图1中a-a处的剖视图;
图3是本发明另一实施例提供的一种传感器的俯视图;
图4是图3中p-p处的剖视图;
图5是本发明又一实施例提供的一种传感器的俯视图;
图6是本发明再一实施例提供的一种传感器的俯视图;
图7是本发明还一实施例提供的一种传感器的俯视图;
图8是本发明还一实施例提供的一种传感器的俯视图;
图9是本发明实施例提供的一种传感器的制造方法流程图;
图10至图29是本发明实施例提供的一种传感器的制造过程图。
附图标记说明:
10、感光器件组;
100、第一电极层;110、第一电极;111、第一红外电极;112、第一颜色电极;120、连接部;101、第一绝缘层;
200、感光结构层;210、红外感光元件;220、颜色感光元件;221、红色感光元件;222、绿色感光元件;223、蓝色感光元件;201、第二绝缘层;202、通孔;
300、第二电极层;310、第二电极;311、第二红外电极;312、第二颜色电极;
400、滤光膜层;410、红外滤光膜;420、颜色滤光膜;
500、传输层;510、第一传输端子;520、第二传输端子;
600、衬底基板;
700、色阻层;
800、封装层;
900、壳体;910、外接端子;920、跳线;
k1、第一开口;k2、第二开口;k3、第三开口;ca、颜色检测区;ra、红外检测区;z、厚度方向。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本发明的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中,至少部分的公知结构和技术没有被示出,以便避免对本发明造成不必要的模糊;并且,为了清晰,可能夸大了部分结构的尺寸。此外,下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本发明的实施例的具体结构进行限定。在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了更好地理解本发明,下面结合图1至图27对本发明实施例的传感器、传感器的制造方法及电子设备进行详细描述。
请一并参阅图1和图2,图1为本发明实施例提供的一种传感器的俯视图,图2为图1中a-a处的剖视图。其中,图1中为了更好的展示本发明实施例的传感器结构,省略了部分结构层以及某结构层的部分区域。
根据本发明实施例体统的传感器,传感器包括感光器件组10,感光器件组10具有红外检测区ra和颜色检测区ca,感光器件组10包括:第一电极层100,包括两个以上第一电极110,两个以上的第一电极110包括位于红外检测区ra的第一红外电极111和位于颜色检测区ca的第一颜色电极112;设置在第一电极层100一侧的感光器件层200,包括位于红外检测区ra的红外感光元件210和位于颜色检测区ca的颜色感光元件220;第二电极层300,位于感光器件层200远离第一电极层100一侧,包括两个以上的第二电极310,两个以上的第二电极310包括位于红外检测区ra的第二红外电极311和颜色检测区ca的第二颜色电极312;滤光膜层400,位于感光器件层200一侧,包括位于红外检测区ra的红外滤光膜410。
第一电极层100、感光器件层200、第二电极层300和滤光膜层400沿传感器的厚度方向层叠设置,厚度方向为图2中的z方向,即垂直于传感器的方向。图1中为了更清楚的展示本发明实施例传感器的结构,略去了滤光膜层400及感光器件层200上的部分第二电极层300。
在本发明实施例的传感器中,传感器的感光器件组10包括第一电极层100、第二电极层300、位于第一电极层100和第二电极层300之间的感光器件层200以及位于感光器件层200一侧的红外滤光膜410。通过红外滤光膜410能够令红外光穿过,使得红外感光元件210能够检测红外信息。第一电极层100包括位于红外检测区ra的第一红外电极111和位于颜色检测区ca的第一颜色电极112,即第一红外电极111的第一颜色电极112同层设置。这样不仅能够简化传感器的结构,且第一颜色电极112和第一红外电极111可以选用相同的工序同时成型,即同层、同材料、同一工艺形成。同理,红外感光元件210和颜色感光元件220可以选用相同的工序同时成型,第二颜色电极312和第二红外电极311可以选用相同的工序同时成型。因此本发明实施例能够大大简化传感器的结构和传感器的成型工艺,提高传感器的生产效率,降低传感器的制造成本。
在一些可选的实施例中,颜色感光元件220的个数为多个,感光器件组10能够检测多种颜色,颜色感光元件220可以包括红色感光元件221、绿色感光元件222、蓝色感光元件223和黄色感光元件中的一者或多者。
当颜色感光元件220为多个时,第一颜色电极112和第二颜色电极312也为多个,多个第一颜色电极112分别和多个颜色感光元件220一一对应设置,多个第二颜色电极312分别和多个颜色感光元件220一一对应设置。例如,在传感器的厚度方向上,第一颜色电极112的正投影和颜色感光元件220的正投影至少部分重叠设置,第二颜色电极312的正投影和颜色感光元件220的正投影至少部分重叠设置。
在一些可选的实施例中,感光器件组10中颜色感光元件220为三个,三个颜色感光元件220分别用于检测不同的颜色,在传感器厚度方向上,三个颜色感光元件220的正投影面积之和与红外感光元件210的正投影面积相同。
在这些可选的实施例中,三个颜色感光元件220用于检测颜色,红外感光元件210用于检测红外信息,三个颜色感光元件220的正投影面积之和与红外感光元件210的正投影面积相同,即颜色感光元件220和红外感光元件210的检测量相匹配,使得传感器能够更好地适配于检测显示装置的显示信息。
在又一些可选的实施例中,红外感光元件210沿第一方向延伸成型,三个颜色感光元件220沿第一方向间隔分布,并位于红外感光元件210在第二方向上的一侧,第一方向和第二方向相交。通过合理布置颜色感光元件220和红外感光元件210的位置,能够减小同一个感光器件组10占据的空间面积,减小传感器的体积。
在一些可选的实施例中,三个颜色感光元件220分别为红色感光元件221、绿色感光元件222和蓝色感光元件223。红色感光元件221、绿色感光元件222和蓝色感光元件223的尺寸设置方式有多种,可选的,三种颜色的感光元件尺寸相同。
在另一些可选的实施例中,蓝色感光元件223在第一电极层100上的投影面积大于绿色感光元件222在第一电极层100上的投影面积,和/或,蓝色感光元件223在第一电极层100上的投影面积大于红色感光元件221在第一电极层100上的投影面积;和/或,红色感光元件221在第一电极层100上的投影面积大于绿色感光元件222在第一电极层100上的投影面积。通过合理设置不同颜色感光元件220的尺寸,能够提高传感器的使用寿命。
在一些可选的实施例中,感光结构层200包括依次层叠设置阳极、阴极及位于阳极和阴极之间的空间电荷层。可选的,阳极、阴极及空间电荷层沿传感器厚度方向的正投影相互重叠且尺寸相等。感光结构层200可以预先制作成型并设置于第一电极层100的一侧,或者可以在第一电极层100的一侧依次设置阴极、空间电荷层和阳极以形成感光结构层200。
感光器件组10的正投影面积为0.0025mm2~50mm2。传感器还包括衬底基板600,感光器件组10设置于衬底基板600上。
在这些可选的实施例中,感光器件组10中的各层结构依次层叠设置于衬底基板600上,可以选用依次沉积并图案化的处理方式制作感光器件组10,能够节省感光器件组10的制造成本,并且便于布置多个感光器件组10。
衬底基板600的材料例如包括玻璃等,当多个感光器件组10在衬底基板600上制作成型以后,可以进行切割以形成多个传感器,实现传感器的批量化生产。
在一些可选的实施例中,为了提高颜色感光元件220的检测精度,感光器件组10还包括位于颜色检测区ca的颜色滤光膜420。颜色滤光膜420用于令可见光透过,过滤其他光线,从而提高颜色感光元件220的检测精度。
在一些可选的实施例中,颜色滤光膜420位于颜色检测区ca,红外滤光膜410位于红外检测区ra,且颜色滤光膜420和红外滤光膜410不会发生相互交叠,以提高传感器的检测精度。
在一些可选的实施例中,感光器件组10还包括传输层500,传输层500包括连接于第一电极110的第一传输端子510和连接于第二电极310的第二传输端子520。通过设置第一传输端子510和第二传输端子520,便于对感光器件组10进行扩展,便于将多个感光器件组10通过第一传输端子510和第二传输端子520相互连接,使得传感器包括多个感光器件组10,进而能够扩大传感器的检测面积。
请一并参阅图3和图4,图3是本发明另一实施例提供的一种传感器的俯视图,图4是图3中p-p处的剖视图。第一传输端子510可以设置有,多个,多个第一传输端子510和第一电极110一一对应连接。
或者,在另一些可选的实施例中,同一第一传输端子510连接于两个以上的第一电极110。
第二传输端子520可以设置有一个或多个,第二传输端子520可以和第二电极310一一对应连接,或者同一第二传输端子520连接于两个以上的第二电极310。
为了保证传感器的正常运行,当同一第一传输端子510连接于两个以上的第一电极110时,第二传输端子520和第二电极310一一对应连接。当同一第二传输端子520连接于两个以上的第二电极310时,第一传输端子510和第一电极110一一对应连接。
在一些可选的实施例中,至少两个第一电极110相互电连接,且相互电连接的至少两个第一电极110连接于同一个第一传输端子510。
在这些可选的实施例中,两个第一电极110相互电连接,并连接于同一个第一传输端子510,能够减小第一传输端子510的数量,简化感光器件组10的成型工艺。且当传感器包括多个感光器件组10,多个感光器件组10通过第一传输端子510相连时,第一传输端子510的数量较少,能够简化多个感光器件组10的互连,进一步提高传感器的生产效率。
当至少两个第一电极110相互电连接时,两个以上的第二电极310之间相互绝缘,且第二电极310和第二传输端子520一一对应设置。两个以上的第二电极310之间相互绝缘是指,任意两个第二电极310之间均相互绝缘,使得与第二电极310相连的颜色感光元件220和/或红外感光元件210能够相互独立运作。
当两个以上的第一电极110相互连接时,两个以上的第一电极110之间例如连接有电连接线,使得两个以上的第一电极110能够通过电连接线相互连接。
在另一些可选的实施例中,两个以上的第一电极110相互连接并连续整层设置。两个以上的第一电极110整层铺设能够简化感光器件组10的结构。在感光器件组10的成型过程中,设置好用于作为第一电极110的导电层以后,无需对导电层进行图案化处理,能够进一步简化感光器件组10的成型工艺,提高传感器的生产效率。
第一电极110和第二电极310中一者为正极,另一者为负极。本发明实施例以第一电极110为负极,第二电极310为正极进行说明。在一些可选的实施例中,传感器还包括衬底基板600,第一电极层100位于衬底基板600的一侧,感光器件层200位于第一电极层100远离第一电极层100一侧,滤光膜层400位于第二电极层300远离感光器件层200一侧。
在一些可选的实施例中,感光器件组10还包括色阻层700,色阻层700位于第二电极层300和滤光膜层400之间。增加色阻层700能够进一步提高传感器的检测精度。色阻层700例如和颜色感光元件220一一对应设置,且色阻层700和颜色感光元件220的检测颜色相适配。图1中为了更清楚的展示本发明实施例传感器的结构,略去了色阻层700。
传输层500的设置位置有多种,传输层500可以与第一电极层100同层设置,或者传输层500可以与第二电极层300同层设置,或者传输层500可以独立于第一电极层100和第二电极层300设置。
在一些可选的实施例中,当第一电极110为负极,第二电极310为正极,且第一电极110位于第二电极310靠近衬底基板600的一侧时,传输层500和第二电极310同层设置。在图案化形成第二电极310的同时能够形成传输层500,能够简化传输层500的成型工艺。此外,传输层500更靠近传感器的外表面设置,便于将第一传输端子510和第二传输端子520由传感器的外部引出,使得外部电连接件可以通过第一传输端子510和第二传输端子520与传感器相互连接。
在一些可选的实施例中,第一电极层100和传输层500之间设置有绝缘层,且第一电极层100和传输层500之间的绝缘层上设置有过孔,使得第一电极层100能够通过过孔与第一传输端子510相互电连接。
进一步的,在一些可选的实施例中,第一传输端子510和第二传输端子520位于第二电极层300的外周。即在传感器厚度方向上,第一传输端子510的正投影和第二传输端子520的正投影位于第二电极层300正投影的外周。第一传输端子510和第二传输端子520可以围绕第二电极层300设置,或者第一传输端子510和第二传输端子520围绕第二电极层300呈阵列分布。
传感器中感光器件组10可以只有一个,或者,请一并参阅图5至图8,为了更好的展示本发明实施例的结构,图5至图8均略去了感光元件上对应的部分第二电极层。在一些可选的实施例中,感光器件组10的个数为多个,多个感光器件依次排布。传感器中感光器件组10的个数较多,能够增大传感器的检测面积。
当传感器中感光器件组10的个数为多个时,多个感光器件组10可以通过第一传输端子510和第二传输端子520相互连接,即多个感光器件组10的第一传输端子510相互连接,多个感光器件组10的第二传输端子520相互连接。当多个感光器件组10的第二传输端子520相互连接时,连接于同一颜色的颜色感光元件220的第二传输单子520相互连接,例如连接于红色感光元件221的第二传输端子520相互连接,连接于绿色感光元件222的第二传输端子520相互连接,连接于蓝色感光元件223的第二传输端子520相互连接。
在一些可选的实施例中,相邻的两个感光器件组10之间具有邻接区域,邻接区域内未设置第一传输端子510和第二传输端子520,即相邻的两个感光器件组10之间未设置第一传输端子510和第二传输端子520。
在这些可选的实施例中,邻接区域内未设置第一传输端子510和第二传输端子520,能够减小邻接区域的尺寸,减小相邻两个感光器件组10之间的间距,进而减小传感器的尺寸。
在另一些可选的实施例中,如图6所示,相邻两个感光组件10之间的邻接区域内设置有第一传输端子510,便于相邻的两个感光组件10的第一传输端子510相互连接。
如图7所示,当感光组件10内的多个第一电极110没有相互连接时,各第一传输端子510和第二传输端子520可以设置于感光结构层200的周侧,且第一传输端子510设置于颜色感光元件220背离红外感光元件210的一侧。
请一并参阅图8,图8中感光结构层200对应的位置示出了第一电极层100的结构,第一电极层100的周侧示出了传输层500的结构。即为了更好的展示本发明实施例传感器的结构,图8中略去了第一电极层100上的感光结构层200和第二电极层300,并保留了传输层500。传输层500可以和第一电极层100同层设置,或者传输层500和第二电极层300同层设置。或者传输层500中第一传输端子510中的一者和第一电极层100同层设置,另一者和第二电极层300同层设置。图8中传输层500和第二电极层300同层设置。
在另一些可选的实施例中,如图8所示,同一感光器件组200中,第一传输端子510位于红外感光元件210和颜色感光元件220的同侧,第一传输端子510和第一电极110的连接线在红外感光元件210和颜色感光元件220之间延伸成型。可选的,传输层500和第二电极层300同层设置,即第一传输端子510和第二传输端子520和第二电极层300同层设置,第一传输端子510和第二传输端子520设置在容易和外部电连接件相互连接的外侧,实现当红外或者可见光线射在传感器上时,颜色感光元件220和/或红外感光元件210的电阻发生变化,进而通过外部检测装置实现信号的检测。
当第一传输端子510和第二电极层300同层设置时,第一电极110和第一传输端子510之间的连接线可以和第一电极层510同层设置,第二电极310和第二传输端子520之间的连接线可以和第二电极层300同层设置。可选的,在图案化形成第一电极110时同时形成第一电极110和第一传输端子510之间的连接线,在图案化形成第二电极310时,同时形成第二电极310和第二传输端子520之间的连接线。
可选的,当第一传输端子510和第一电极层110同层设置时,第一电极110和第一传输端子510之间的连接线和第一电极层100同层设置。
当第一电极端子510和部分第二传输端子520同时设置于颜色感光元件220背离红外感光元件210时,第一电极端子510和第二传输端子520之间的距离过近可能发生相互连接而引起短路的问题。在图8所示的实施例中,红外感光元件210和颜色感光元件220之间设置有连接线,通过设置连接线实现第一电极端子510和第二传输端子520可以设置在红外感光元件210不同侧,增大了第一电极端子510和第二传输端子520之间的距离,避免同侧设置出现短路的问题。
当感光器件组10为多个时,在一些可选的实施例中,至少两个感光器件组10的第一电极层100互连,且互连的至少两个第一电极层100连接于同一个第一传输端子510。在这些可选的实施例中,当至少两个第一电极层100连接于同一个第一传输端子510,能够进一步减少第一传输端子510的数量,简化传感器的结构并提高传感器的生产效率。
在一些可选的实施例中,滤光膜层400上还设置有封装层800,通过封装层800向传感器的零部件提供保护。图1中为了更清楚的展示本发明实施例传感器的结构,略去了封装层800。
请一并参阅图9至图25,本发明第二实施例还提供一种传感器的制造方法,传感器为上述任一第一实施例的传感器。方法包括:
步骤s1:提供衬底基板600。
步骤s2:在衬底基板600上形成第一导电层,对第一导电层进行图案化处理形成第一电极层100,第一电极层100包括两个以上的第一电极110,两个以上的第一电极110包括位于红外检测区ra的第一红外电极111和位于颜色检测区ca的第一颜色电极112。
步骤s3:在第一电极层100远离衬底基板600一侧沉积第一绝缘层101,并对第一绝缘层101进行图案化形成第一开口k1,第一开口k1暴露第一电极110。
步骤s4:在第一绝缘层101远离衬底基板600一侧形成感光器件层200,感光器件层200包括位于红外检测区ra的红外感光元件210和位于颜色检测区ca的颜色感光元件220。
步骤s5:在感光器件层200远离衬底基板600一侧形成第二绝缘层201,并对第二绝缘层201进行图案化处理形成第二开口k2,第二开口k2暴露感光器件层200。
步骤s6:在第二绝缘层201远离衬底基板600一侧形成第二导电层,对第二导电层进行图案化处理形成第二电极层300,第二电极层300包括两个以上的第二电极310,两个以上的第二电极310包括位于红外检测区ra的第二红外电极311和位于颜色检测区ca的第二颜色电极312。
步骤s7:在第二电极层300远离衬底基板600一侧设置滤光膜层400,滤光膜层400包括位于红外检测区ra的红外滤光膜410和位于颜色检测区ca的颜色滤光膜420。
在本发明实施例的方法中,在衬底基板600上沉积相应的材料并图案化处理形成第一电极层100、感光器件层200和第二电极层300,生产工艺成熟,生产效率高,且易于扩展,便于生产大尺寸传感器,能够根据检测需求生产不同尺寸的传感器。因此本发明实施例的方法在简化传感器生产工艺,提高传感器生产效率的同时,还能够扩大传感器的适用范围。
此外,根据本发明实施例的方法,红外感光元件210对应的电极和颜色感光元件220对应的第一电极110同层形成,利用同一个步骤s3即可形成位于红外检测区ra的第一红外电极111和位于颜色检测区ca的第一颜色电极112,能够简化传感器的结构,提高传感器的生产效率。同理,红外感光元件210和颜色感光元件220同层设置,通过步骤s4可同时形成红外感光元件210和颜色感光元件220。对应于红外感光元件210的电极(即第二红外电极311)与对应于颜色感光元件220的电极(即第二颜色电极312)同层设置,利用同一个步骤s6即可形成位于红外检测区ra的第二红外电极311和位于颜色检测区ca的第二颜色电极312,能够进一步简化传感器的结构,提高传感器的生产效率。
在一些可选的实施例中,步骤s6中还包括:对第二导电层进行图案化处理形成第二电极层300和传输层500,传输层500包括用于连接第一电极110的第一传输端子510和用于连接第二电极310的第二传输端子520,第一传输端子510和第二传输端子520位于第二电极层300的外周。
在这些可选的实施例中,将传输层500和第二电极层300同层设置,通过同一步骤s6可令第二电极310和第一传输端子510、第二传输端子520同时成型,能够简化传感器的成型工艺。
当传输层500和第二电极层300同层设置时,第一绝缘层101、第二绝缘层201上设置有通孔202,以使传输层500的第一传输端子510能够通过通孔202和第一电极110相互连接。
在一些可选的实施例中,在步骤s2中,对第一导电层图案化处理还形成连接部120,且在传感器的厚度方向上,连接部120的正投影和第一传输端子510的正投影至少部分重叠设置,使得只需沿传感器的厚度方向对第一绝缘层101和第二绝缘层201进行打孔,就能够使得第一电极110端子和第一电极110相互连接。
进一步的,两个以上的第一电极110相互电连接,连接部120连接于相互连接的两个以上的第一电极110中的任一者,使得第一电极110端子通过连接部120能够连接于两个以上的第一电极110,能够减少第一电极110端子的数量。
在步骤s5之后还包括,对第一绝缘层101和第二绝缘层201进行开孔处理,以使第一电极110端连接于连接部120。
在另一些可选的实施例中,在步骤s3中可以对第一绝缘层101进行图案化处理形成第一连接开口,第一连接开口暴露连接部120。在步骤s5中还包括,对第二绝缘层201进行图案化处理形成第二连接开口,第二连接开口暴露连接部120。因此在步骤s6中设置第二导电层时,第二导电层的材料能够通过第一连接开口和第二连接开口和连接部120相互连接。
在一些可选的实施例中,可以通过步骤s1至s6批量生产多个感光器件组10,在步骤s7之前,方法还包括:切割处理以形成多个待装感光组,各感光组分别包括第一红外电极111、第一颜色电极112、红外感光元件210、颜色感光元件220、第二红外电极311及第二颜色电极312。在这些实施例中,能够实现传感器的批量生产,进一步提高传感器的生产效率。
在一些可选的实施例中,步骤s7之后还包括:在滤光膜层400背离第二电极层300的一侧设置封装层800。以通过封装层800向传感器内部的零部件提供保护。
下面以图2的传感器实施例为例,一并结合图10至图29说明本发明实施例提供的传感器的制造方法:
步骤一:如图10和图11所示,图11为图10中b-b处的剖视图。提供衬底基板600,并在衬底基板600上沉积第一导电层,对第一导电层进行图案化处理形成连接部120和两个以上的第一电极110。
其中,第一电极110包括第一颜色电极112和第一红外电极111,两个以上的第一电极110相互连接。图10中以虚线示出了各第一颜色电极112和第一红外电极111之间的边界,虚线并不构成对本发明实施例结构上的限定。
图10中,三个第一颜色电极112之间相互绝缘,且三个第一颜色电极112均连接于第一红外电极111,使得多个第一电极110相互连接,多个第一电极110均能连接于同一连接部120,并通过一个连接部120与外部电连接。可以理解的是,两个以上第一电极110相互连接的方式有多种,还可以将两个以上的第一电极110整层铺设形成,即三个第一颜色电极112两两之间相互连接,且三个第一颜色电极112均连接于第一红外电极111。
步骤二:如图12和图13所示,图13为图12中c-c处的剖视图。在第一电极层100上沉积第一绝缘层101,并对第一绝缘层101进行图案化处理形成第一开口k1,第一电极110由第一开口k1露出。第一绝缘层101的材料例如可以包括氮化硅。
步骤三:如图14和图15所示,图15为图14中d-d处的剖视图。在第一绝缘层101上形成感光器件层200,感光器件层200包括位于红外检测区ra的红外感光元件210和位于颜色检测区ca的颜色感光元件220。
颜色感光元件220为三个,三个颜色感光元件220分别为红色感光元件221、绿色感光元件222和蓝色感光元件223。在另一些可选的实施例中,还可以包括黄色感光元件或其他颜色的感光元件。
红外感光元件210和颜色感光元件220可以为光敏二极管,并分别包括依次层叠设置的阴极、空间电荷层和阳极。红外感光元件210和颜色感光元件220可以提前预制并直接设置于第一绝缘层101上,或者可以在第一绝缘层101上依次沉积并图案化形成阴极、空间电荷层和阳极。
步骤四:如图16和图17所示,图17为图16中e-e处的剖视图。在感光器件层200上形成第二绝缘层201,并对第二绝缘层201进行图案化处理形成第二开口k2,第二开口k2暴露感光器件层200。在对应于连接部120的位置设置通孔202,通孔202贯穿第一绝缘层101和第二绝缘层201设置,使得连接部120由通孔202露出。第二绝缘层201的材料例如包括氮化硅。
步骤五:如图18和图19所示,图19为图18中f-f处的剖视图。在第二绝缘层201上沉积导电材料形成第二导电层,导电材料由通孔202渗入并与连接部120相互接触。对第二导电层图案化处理形成第二电极层300和传输层500。
第二电极层300包括两个以上的第二电极310,两个以上的第二电极310分别为第二红外电极311和第二颜色电极312。传输层500包括第一传输端子510和第二传输端子520,第一传输端子510和通孔202位置相对应以与连接部120相互连接,第二传输端子520和第二电极310一一对应并相互连接,各第二电极310之间相互绝缘设置。
步骤六:如图20和图21所示,图21为图20中g-g处的剖视图。在第二颜色电极312上形成色阻层700。
色阻层700分别对应于各颜色感光元件220设置,且色阻层700与其对应的颜色感光元件220的检测颜色一致。例如色阻层700包括对应于红色感光元件221的红色阻、对应于绿色感光元件222的绿色阻、对应于蓝色感光元件223的蓝色阻。
在一些可选的实施例中,当使用步骤一至六对传感器进行批量化生产时,在步骤六之后还包括:切割处理以形成多个待装感光组,各感光组分别包括第一红外电极111、第一颜色电极112、红外感光元件210、颜色感光元件220、第二红外电极311及第二颜色电极312。
步骤七:如图22和图23所示,图23为图22中h-h处的剖视图。在色阻层700上设置颜色滤光膜420,在第二红外电极311上设置红外滤光膜410。
颜色滤光膜420位于颜色检测区ca并用于覆盖第二颜色电极312,红外滤光膜410位于红外检测区ra并用于覆盖红外滤光膜410。
步骤八:如图24和图25所示,图25为图24中i-i处的剖视图。在颜色滤光膜420和和红外滤光膜410上设置封装层800。
在一些可选的实施例中,封装层800上设置有第三开口k3,使得第一传输端子和第二传输端子由第三开口k3露出,并使得第一传输端子和第二传输端子能够与外部电连接。
或者,在另一些可选的实施例中,如图26和图27所示,图27为图26中m-m处的剖视图。可以将覆盖有颜色滤光膜420和红外滤光膜410的感光组设置于外壳900中,外壳900上设置有与第一传输端子510和第二传输端子520分别对应的外接端子910,利用跳线920连接外接端子910与第一传输端子510和第二传输端子520。然后,如图28和图29所示,图29为图28中n-n处的剖视图。设置封装层800,封装层800覆盖第一传输端子510、第二传输端子520、颜色滤光膜420和红外滤光膜410。
本发明第三实施例还提供一种电子设备,包括上述任一第一实施例的传感器。由于本实施例的电子设备包括上述的传感器,因此本实施例的电子设备具有上述传感器所具有的有益效果,在此不再赘述。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。