[发明专利]微显示集成背照图像传感器的OLED图像收发装置

说明书

技术领域

本发明涉及OLED图像收发装置，特别是涉及一种微显示集成背照图像传感器的OLED图像收发装置及其制造方法。

背景技术

有机发光器件（OLED）具有发光亮度高、驱动电压低、响应速度快、无视角限制、低功耗、超轻超薄、可具备任意形状，颜色输出为单色、白色或近红外线、寿命长等优点，在平板显示器、平面光源等领域具有巨大的应用前景。结合硅基CMOS驱动电路，有机发光器件可以整合信号撷取、信号处理、控制等功能。

参照图1所示的例子，光电二极管嵌入在OLED微显示阵列中的图像收发装置。其中，光电二极管7对近红外光敏感，光电二极管阵列进一步形成近红外图像传感器。OLED由光反射阳极8、有机发光层5和透明阴极9组成，OLED阵列形成图像显示装置。图像显示装置发射可见光图像，图像传感器探测近红外图像。在光电二极管旁边设计OLED发光源并交叉隔开，而发光与感光可以并行操作。若OLED发射近红外，而光电二极管对可见光敏感，情况类似。

图1所示的OLED图像收发装置相比于传统的OLED微显示，最大的优势在于：在同一个CMOS芯片上集成显示和成像功能；外部电光器件减少，HMD尺寸减小；系统更加轻便、便宜，功能更强、性能更高、而功耗更低；可以应用于微型显示器，如HMD头戴显示器、行动装置或微投影装置、HUD抬头显示器、电子观景窗等；具备穿透显示与摄录影的双向微显示器，如互动式HMD、光学检查等；感测器，如光学感测器，作为萤光、颜色，流量测定等。

但是，如图1所示的图像收发装置中，在光电二极管上形成有金属线和层间介质层，光通过几层薄膜，最后被光电二极管吸收，成像单元的填充因子低，光电灵敏度低。已经知道，在背照式CMOS图像传感器中，光不需要通过光电二极管上面的多层薄膜，而是直接被光电二极管吸收，灵敏度得到显著提高。然而，有机发光层发射的光线、反射的光线以及从OLED图像收发装置正面射入的外部环境光，仍会对光电二极管的光输入造成干扰。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种微显示集成背照图像传感器的OLED图像收发装置。

    另一目的是提供一种微显示集成背照图像传感器的OLED图像收发装置制造方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种微显示集成背照图像传感器的OLED图像收发装置，包括背面的经刻蚀的半导体材料基板和正面的作为承载基板的玻璃基板，所述半导体材料基板和所述玻璃基板之间形成有图像传感器和OLED，所述图像收发装置的背面为光入射面，正面为图像显示面，所述图像传感器前方设置有阻光层，所述阻光层用于消除非从背面入射的光线对所述图像传感器的干扰。

可进一步采用以下一些技术方案：

所述OLED包括光反射阳极、有机发光层和透明阴极，所述图像传感器为光电二极管，所述半导体材料基板为p-Si基板。

所述OLED的光反射阳极和所述阻光层形成在金属间绝缘层上，所述阻光层确定所述OLED的有效发光区域，所述光电二极管设置于所述OLED的光反射阳极旁边，且位于所述阻光层的下方。

所述阻光层与所述OLED的光反射阳极有交叠，覆盖所述OLED的光反射阳极的边缘。

所述阻光层形成在金属间绝缘层上，第二绝缘层和所述OLED的光反射阳极形成在所述阻光层上，所述第二绝缘层确定所述OLED的有效发光区域，所述光电二极管设置于所述OLED的光反射阳极旁边，且位于所述阻光层的下方。

所述阻光层形成在第一金属间绝缘层和第二金属间绝缘层之间，第二绝缘层和所述OLED的光反射阳极形成在所述第二金属间绝缘层上，所述第二绝缘层确定所述OLED的有效发光区域，所述光电二极管设置于所述OLED的光反射阳极旁边，且位于所述阻光层的下方。

所述第二绝缘层与所述OLED的光反射阳极有交叠，覆盖所述OLED的光反射阳极的边缘。

所述阻光层是树脂或含铬的薄膜，优选采用光刻的方式形成。

一种所述微显示集成背照图像传感器的OLED图像收发装置的制造方法，包括以下步骤：

在半导体材料基板上采用标准CMOS工艺形成OLED驱动电路、图像传感器及所述图像传感器的信号读取电路；

制作OLED的光反射阳极、有机发光层和透明阴极；

设置阻光层以消除非从半导体材料基板背面入射的光线对所述图像传感器的干扰；

进行薄膜封装；

在封装的薄膜上面粘接玻璃基板；