[发明专利]智能手机屏幕、系统及制备方法有效

专利信息
申请号: 201510780864.4 申请日: 2015-11-16
公开(公告)号: CN105355640B 公开(公告)日: 2018-08-28
发明(设计)人: 李琛;赵宇航 申请(专利权)人: 上海集成电路研发中心有限公司;成都微光集电科技有限公司
主分类号: H01L27/146 分类号: H01L27/146;H04M1/02
代理公司: 上海天辰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31275 代理人: 吴世华;尹英
地址: 201210 上海市*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 智能 手机屏幕 系统 制备 方法
【说明书】:

发明提供了一种智能手机屏幕、系统及制备方法,通过将屏幕显示像素和图像传感器像素集成于同一屏幕中,并且通过吸附环将各种镜头吸附于手机屏幕上,从而使得智能手机屏幕既可以作为图像传感器使用,也可以作为常规的手机屏幕使用,而且扩大了图像传感器像素区域,使得在手机中使用大尺寸图像传感器像素成为可能,既可以发挥大尺寸图像传感器的成像质量优势,又可以节省智能手机体积。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域,具体涉及一种集成有大尺寸图像传感器的智能手机屏幕、系统及制备方法。

背景技术

随着手机彩屏的逐渐普遍,手机屏幕的材质也越来越显得重要。手机的彩色屏幕因为LCD品质和研发技术不同而有所差异,其种类大致有LCD和LED两种。一般来说能显示的颜色越多越能显示复杂的图象,画面的层次也更丰富。除去上面外,还能在一些手机上看到其他的一些LCD,比如日本SHARP的GF屏幕和CG(连续结晶硅)LCD。两种LCD相比较属于完全不同的种类,GF为STN的改良,能够提高LCD的亮度,而CG则是高精度优质LCD可以达到QVGA(240×320)像素规格的分辨率。

LCD(Liquid Crystal Display的简称),即液晶显示器,它是一种采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器。从液晶显示器的结构来看,LCD由两块平行玻璃板构成,厚约1mm,其间由包含有液晶材料的5μm均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光,所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管,而在液晶显示屏背面有一块背光板(或称匀光板)和反光膜,背光板是由荧光物质组成的可以发射光线,其作用主要是提供均匀的背景光源。

LED在工艺上比LCD的工艺更加简单。目前LED显示屏成品的显示效果比LCD显示屏更明亮、更细腻,理论上也更省电。由于LED材料具有自发光特性,无需背光模块及彩色滤光片,也不需要一般LCD面板的灌液晶工艺,所以制作上比采用液晶体发光的LCD少三道工序,量产后成本将明显降低。

另一方面,现在高性能的图像传感器已经成为智能手机的标配,而且智能手机上的图像传感器正在不断向更高分辨率、更大传感器尺寸、更优图像性能演进。然而,受智能手机体积限制,目前智能手机上的图像传感器及其模组通常只能采用非常小尺寸的图像传感器(例如1/8~1/4英寸),配备相应尺寸的镜头。但是,在一定分辨率下,小尺寸图像传感器意味着小尺寸像素(例如0.9~1.2um),也就意味着手机用图像传感器的图像质量不能达到非常好,与专业相机(如单方、微单等)等的图像质量不可比拟(专业相机的像素尺寸通常为4~6um)。

如果能将智能手机屏幕与图像传感器结合,那么即可以发挥大尺寸图像传感器的成像质量优势,又可以节省智能手机体积。

发明内容

为了克服以上问题,本发明提供了一种智能手机屏幕能够将屏幕显示像素和图像传感器像素集成于同一屏幕中。

为了实现上述目的,本发明提供了一种集成有大尺寸图像传感器的智能手机屏幕,包括:

有源区,在一硅衬底中形成,有源区具有发光二极管和与所述发光二极管交错排布的感光二极管、以及位于所述发光二极管和所述感光二极管外侧的多晶硅;

在所述有源区上形成有互连层;所述互连层具有互连线和位于互连线间的介质;位于所述感光二极管上的所述互连层部分具有沟槽;

界面区,在所述互连层上;所述界面区具有对应于所述图像传感器的上方的从下向上依次形成的彩色滤镜和微透镜、以及对应于所述多晶硅上方的接触块;其中,所述感光二极管、位于所述感光二极管上方的互连层部分、位于所述互连层上方的所述彩色滤光镜和所述微透镜构成图像传感器像素;所述发光二极管和位于所述发光二极管上方的互连层部分构成屏幕显示像素;所述多晶硅、位于所述多晶硅上方的互连层部分和所述接触块构成引出极区;

屏幕板,位于所述界面区上方。

优选地,多个所述屏幕显示像素对应一个所述图像传感器像素。

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