[发明专利]活体传感器

说明书

本申请是申请日为“2012年6月29日”、申请号为“201210224418.1”、题为“光电转换装置及其制备方法”的分案申请。

相关申请的交叉参考

本申请基于并要求2011年9月26日提交的在先日本专利申请第2011-209848号的优先权，该申请全文通过引用纳入本文。

技术领域

本文所述的实施方式一般涉及光源传感器集成型的光电转换装置及其制备方法。

背景技术

近年来，提出了光源传感器集成型的光电转换装置，其用于使用光照射活体并检测其响应的传感器和用于以光学方式检测显示装置的表面状态的传感器等。

例如，提出了作为复印机文件读取装置的光源集成型固态图像装置。在该固态图像装置中，在基板的非重叠区域上独立形成了薄膜发光元件和固态图像元件(光接收元件)。用来自发光元件、在基板相对侧上引出的光照射物体，并且用光接收元件检测来自所述物体的反射光。因为所述发光元件和光接收元件在单独的基板上形成，所以可以精确检测物体的状态。

然而，在该类型的装置中，由于发光元件和光接收元件是在基板上独立形成的，它们的结构受限制，且需要大量劳动力来制备所述装置。例如，当发光元件的形成在光接收元件的形成之后，已经形成的光接收元件的上层可能在发光元件的形成时被破坏，导致元件特性的劣化。特别地，当使用有机半导体材料时该问题特别明显。除此之外，当在单独的基板上形成发光元件和光接收元件时，来自发光元件的一些光线被装置中的各层反射，进入到光接收元件中，从而导致了检测噪音的增加。

例如，作为用近红外光照射活体并检测其响应来获取活体信息的近红外光谱技术，脉冲血氧计已经被投入实际使用。然而，在活体中近红外光比可见光易于传输，但是大量散射。因此，相对于入射光，反射光的量是几个百分数或者更少。因此，需要高灵敏度的检测。然而，在作为流行的光接收元件的微晶Si的PIN光电二极管中，不足以获得对于带隙的近红外光具有高灵敏度的光接收元件。

附图说明

图1显示根据第一实施方式的光源传感器集成型光电转换装置的元件布局的实施例；

图2显示了如图1所示的光电转换装置的截面结构；

图3所示是如图1所示的光电转换装置中的元件结构的截面图；

图4所示是如图1所示的光电转换装置中像素单元的电路排列的电路图；

图5显示了根据图3所示的元件结构和图4所示的电路排列的元件的平面布局；

图6是根据第二实施方式的光源传感器集成型光电转换装置的元件结构的截面图；

图7显示了根据如图6所示的元件结构的元件的平面布局；

图8显示了如图6所示的光电转换装置中的像素单元与凹槽之间的关系；

图9A至9J所示是如图6所示的光电转换装置的制备过程的截面图；

图10所示是根据第三实施方式的光源传感器集成型光电转换装置的像素单元的电路排列的电路图；

图11显示了根据如图10所示的元件排列的元件的平面布局；

图12显示了如图10所示的光电转换装置中的像素单元与凹槽之间的关系；

图13显示了如图10所示的光电转换装置中的像素单元与凹槽之间的关系的另一个实施例；

图14所示是根据第四实施方式的光源传感器集成型光电转换装置的像素单元的平面布局；

图15所示是如图14所示的光电转换装置中的元件结构的截面图；

图16显示了如图14所示的光电转换装置中的像素单元与凹槽之间的关系；

图17显示了如图14所示的光电转换装置中的像素单元与凹槽之间的关系的另一个实施例；

图18显示了如图10所示的光电转换装置中的像素单元与凹槽之间的关系的另一个实施例；

图19显示了如图10所示的光电转换装置中的像素单元与凹槽之间的关系的另一个实施例；

图20是根据第五实施方式的光源传感器集成型光电转换装置的基本元件结构的截面图；

图21是根据第六实施方式的光源传感器集成型光电转换装置的元件结构的截面图；

图22是根据第七实施方式的光源传感器集成型光电转换装置的元件结构的截面图；

图23是根据第八实施方式的光源传感器集成型光电转换装置的元件结构的截面图；

图24所示是根据第九实施方式的光源传感器集成型光电转换装置中的像素单元的电路排列的电路图；