制造光二極管檢測器的方法
【專利摘要】輻射檢測器組件包括響應入射輻射產(chǎn)生電荷的有機光檢測器、包括多個像素的薄膜晶體管陣列。所述多個像素可生成對應于由所述有機光檢測器產(chǎn)生的電荷的電信號。所述輻射檢測器組件還包括布置在所述薄膜晶體管陣列上的間隔件。所述間隔件包圍一個或多個像素且可將所述有機光檢測器限制在所包圍的一個或多個像素內(nèi)，使得所述包圍的一個或多個像素與鄰近像素電隔離。
【專利說明】制造光二極管檢測器的方法
[0001 ] 背景
本文公開的主題涉及有機光二極管檢測器。
[0002]有機光二極管((PD)檢測器用于多種成像環(huán)境(例如，分子和光學成像系統(tǒng))中。例如，oro檢測器可用于照相機和醫(yī)學成像應用，例如計算機斷層攝影、正電子發(fā)射斷層攝影、磁共振成像及許多其他應用。在這樣的系統(tǒng)中，輻射(例如，紫外光、紅外光、X-射線等)通常沖擊響應沖擊輻射產(chǎn)生可讀信號的oro檢測器的輻射檢測器元件陣列。在某些檢測器中，閃爍體將輻射轉化成適合通過所提供的光檢測元件檢測的較低能量的光學光子。所述檢測元件隨后各自產(chǎn)生指定在元件的特定位置處輻射的量的單獨電信號。將電信號收集，數(shù)字化并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)以便分析并進一步處理，以重建圖像。
[0003]通常，OPD檢測器通過將一個或多個OPD層非選擇性地涂覆到薄膜晶體管(TFT)陣列，產(chǎn)生連續(xù)oro層來制造。因此，在TFT陣列內(nèi)的像素通過(PD層彼此連接。這會降低檢測器性能和可靠性。例如，因為在掃描線和數(shù)據(jù)線之上的連續(xù)OPD層，可增加TFT陣列的數(shù)據(jù)和/或掃描線上的電容負載。數(shù)據(jù)和/或掃描線上的電容負載增加可能是不合需要的，這導致電子噪聲增加，圖像品質降低。此外，多個像素可受環(huán)境組分(例如，水分、空氣、氧氣等)的擴散影響。另外，oro層沉積到TFT陣列上的方式引起OPD檢測器的周圍區(qū)域(例如，在TFT陣列外的區(qū)域)也將被涂覆。因此，可能需要除去過量的涂層以暴露周圍區(qū)域(例如，互連層)。除去周圍區(qū)域中的過量的oro涂層可損壞在TFT陣列上的oro層。因此，存在研發(fā)具有將每個單獨像素隔離在TFT陣列內(nèi)的圖案化oro層的oro檢測器的需要。
[0004]發(fā)明概述
下文概述在范圍上與最初要求保護的主題相稱的某些實施方案。這些實施方案并非意欲限制所要求保護的主題的范圍，相反這些實施方案僅意欲提供本發(fā)明的可能形式的概述。實際上，本公開可涵蓋多種形式，它們可與下文陳述的實施方案類似或不同。
[0005]在一個實施方案中，提供了輻射檢測器組件。所述輻射檢測器組件包括可響應入射輻射產(chǎn)生電荷的有機光檢測器、包括多個像素的薄膜晶體管陣列。所述多個像素可產(chǎn)生對應于由所述有機光檢測器產(chǎn)生的電荷的電信號。所述輻射檢測器組件還包括布置在所述薄膜晶體管陣列上的間隔件。所述間隔件包圍一個或多個像素且可將所述有機光檢測器限制在所包圍的一個或多個像素內(nèi)，使得所包圍的一個或多個像素與鄰近像素電隔離。
[0006]在另一實施方案中，提供了輻射檢測器組件。所述輻射檢測器組件包括可響應入射輻射產(chǎn)生電荷的有機光檢測器、包括多個像素的薄膜晶體管陣列。所述多個像素可生成對應于由所述有機光檢測器產(chǎn)生的電荷的電信號。所述輻射檢測器組件還包括沿鄰近于所述薄膜晶體管陣列的周圍區(qū)域的多個像素布置的間隔件。所述間隔件至少在一個維度上包圍多個像素且將所述有機光檢測器限制到所述薄膜晶體管陣列。
[0007]在另一實施方案中，提供了方法。所述方法包括將間隔件在薄膜晶體管陣列上圍繞至少一個像素沉積和將有機光檢測器涂覆到所述薄膜晶體管陣列的至少一部分上。所述有機光檢測器涂層受所述間隔件限制，使得所述光檢測器至少在一個維度上在像素之間不連續(xù)。
[0008]在又一實施方案中，提供了輻射檢測器系統(tǒng)。所述輻射檢測器組件包括可響應入射輻射產(chǎn)生電荷的有機光二極管檢測器、包括多個像素的薄膜晶體管陣列。所述多個像素可生成對應于由所述光檢測器產(chǎn)生的電荷的電信號。所述輻射檢測器組件還包括布置在所述薄膜晶體管上的間隔件。所述間隔件包圍至少一個像素且可將所述有機光檢測器限制在至少一個像素內(nèi)，使得至少一個像素與鄰近像素電隔離。所述輻射檢測器系統(tǒng)還包括可處理由所述多個像素生成的電信號以重建待成像的對象的圖像的線路。
[0009]附圖簡述
在參考附圖閱讀以下詳述時，本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)勢將得到更好的理解，在整個附圖中，相同的符號表示相同的部分，其中:
圖1為包括光檢測器組件的輻射檢測器系統(tǒng)的一個實施方案的框圖；
圖2為包括介電間隔件的圖1的光檢測器組件的一個實施方案的側視圖；
圖3為包括自組裝單層的圖1的光檢測器組件的一個實施方案的側視圖；
圖4為包括具有隔離像素團簇的薄膜晶體管陣列的圖1的光檢測器組件的一個實施方案的部分俯視圖；
圖5為包括包圍薄膜晶體管陣列的介電間隔件的光檢測器組件的一個實施方案的部分俯視圖；
圖6為圖5的光檢測器組件的一部分的一個實施方案的部分俯視圖；
圖7為限制到圖5的光檢測器組件的薄膜晶體管陣列的光檢測器的一個實施方案的圖解示意圖；及
圖8為對應于一個像素的圖1的光檢測器組件的一部分的俯視圖。
[0010]發(fā)明詳述
將在下文描述一個或多個特定實施方案。為了提供這些實施方案的簡明描述，在本說明書中可能沒有描述出實際實施的所有特征。應該了解的是，在任何這類實際實施的發(fā)展中，如在任何加工或設計項目中，必須進行許多實施具體決定以實現(xiàn)開發(fā)者的具體目標，例如順從系統(tǒng)相關和商業(yè)相關的限制，在各實施之間這可能不同。此外，應該了解的是，這一開發(fā)計劃可能是復雜且耗時的，但無論如何對于受益于本公開的普通技術人員都將是設計、構造和制造的常規(guī)任務。
[0011]在介紹本發(fā)明的各種實施方案的要素時，冠詞“一”、“該”和“所述”意圖表示存在要素中的一個或多個。術語“包含”、“包括”和“具有”意欲包括在內(nèi)且意味著可存在除所列要素以外的其他要素。此外，在以下論述中的任何數(shù)值實例意欲為非限制性的，且因此另外的數(shù)值、范圍和百分數(shù)在所公開實施方案的范圍內(nèi)。
[0012]用于生成有機光二極管(OPD)檢測器的常規(guī)方法通常產(chǎn)生連續(xù)的未圖案化的OPD層。因為連續(xù)的未圖案化的OPD層使在TFT陣列內(nèi)的像素彼此耦合，所以受損的像素可對鄰近像素的性能和可靠性具有顯著的影響。另外，可增加每個像素的數(shù)據(jù)和掃描線的電容負載。因此，使像素彼此隔離可能是合乎需要的。
[0013]為了克服現(xiàn)有方法的這些和其他缺陷，本發(fā)明的實施方案利用間隔件以產(chǎn)生具有圖案化OPD層的OH)檢測器。通常，分離件可在OPD層內(nèi)提供邊界以使每個單獨像素與在TFT陣列內(nèi)的鄰近像素隔離。在某些實施方案中，所述TFT陣列可包括潤濕區(qū)和非潤濕區(qū)以促進OPD層圖案化到每個像素上。例如，本發(fā)明實施方案包括制造具有介電間隔件和/或自組裝單層(SAM)的oro檢測器的一部分以在所述TFT陣列的表面上產(chǎn)生非潤濕區(qū)。
[0014]以使OPD層圖案化到TFT陣列的表面上而不使用例如光刻的高成本且復雜的技術的這種方式制造OPD檢測器可能是合乎需要的。另外，在TFT陣列內(nèi)的每個單獨像素可與其他像素隔離。因此，在其中像素被損壞(例如，由于水分或氧氣)的情形下，鄰近像素可不受影響。此外，耦合到每個像素的下層數(shù)據(jù)或掃描線的電容可減至最小。這可改進OPD檢測器的綜合性能和可靠性。
[0015]現(xiàn)在轉到圖1，說明在成像系統(tǒng)中使用的輻射檢測器系統(tǒng)10的框圖。在所描繪的實施方案中，輻射檢測器系統(tǒng)10包括光檢測器組件12及控制和處理線路14。在成像期間，入射輻射16(例如，X-射線、γ-射線、可見光等)沖擊光檢測器組件12，例如在從經(jīng)歷成像的受試者或對象放射或被其衰減之后。在某些實施方案中，光檢測器組件12可包括元件(例如，閃爍體)，其吸收輻射16(例如，γ或X-射線光子)且響應發(fā)射特征波長的光，由此釋放吸收能。釋放的能量(例如，發(fā)射的光)可通過光檢測器組件12的其他元件(例如，有機光二極管)檢測，以產(chǎn)生對應于入射輻射16的電信號。
[0016]由光檢測器組件12產(chǎn)生的電信號在所描繪的實施例中通過控制和處理線路14的讀出線路18采集。類似地，在該實施例中，來自讀出線路18的信號通過數(shù)據(jù)采集線路20采集。在所描繪的實施方案中，將采集的信號供應到數(shù)據(jù)處理線路22和/或圖像處理線路24。數(shù)據(jù)處理線路22在存在時可執(zhí)行各種功能，例如增益校正、邊緣檢測、銳化、對比度增強等，以調節(jié)用于后續(xù)處理或圖像重建的數(shù)據(jù)。圖像處理線路或圖像處理器24繼而可處理采集的信號以基于所檢測的輻射16產(chǎn)生關注區(qū)域(ROI)的圖像。在所描繪的實施方案中，控制和處理線路14可通過計算機26控制或在計算機26中執(zhí)行，其可包括操作員工作站和/或圖像顯示工作站或與操作員工作站和/或圖像顯示工作站連通。例如，操作員工作站可由系統(tǒng)操作員利用以提供控制指令到幫助圖像產(chǎn)生的一些或所有組件。操作員工作站還可在遠程位置，例如在單獨的圖像顯示工作站上顯示所產(chǎn)生的圖像。
[0017]雖然在所說明的實施方案中，控制和處理線路14描繪在光檢測器組件12之外，但是在某些實施方案中，這些線路的一些或全部可作為光檢測器組件12的一部分提供。同樣，在某些實施方案中，在控制和處理線路14中存在的一些或所有線路可作為計算機26的一部分提供，例如可包括在操作員工作站的成像工作站中。因此，在某些實施方案中，讀出線路
18、數(shù)據(jù)采集線路20、數(shù)據(jù)處理線路22、圖像處理線路24以及控制和處理線路14的其他線路的方面可作為光檢測器組件12的一部分和/或作為連接的計算機26的一部分提供。
[0018]圖2說明了可在輻射檢測器系統(tǒng)10中利用的光檢測器組件12的一個實施方案。光檢測器組件12包括各自促進在輻射檢測器系統(tǒng)10上的入射輻射的檢測的一系列層。例如，光檢測器組件12可包括基材38、薄膜晶體管(TFT)層40、光檢測器42和閃爍體層44。光檢測器組件12還可包括提供響應遍及光檢測器組件12的入射輻射產(chǎn)生的電荷流的第一電極50和第二電極54。在所說明的實施方案中，光檢測器42 (也稱作光二極管或有機光二極管(OH)))可在布置在基材38之上的TFT陣列40之上制造。然而，在其他實施方案中，光檢測器42可在閃爍體層44之上制造。例如，在其中閃爍體層44沉積在基材38之上的情形下。基材38可由例如玻璃、塑料、金屬或其組合的剛性或柔韌材料構成。例如，基材38可包含材料，例如但不限于以下的材料:玻璃、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚鄰苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚烯丙酸酯(polyallylate)、聚酰亞胺、聚環(huán)烯烴、降冰片烯樹脂、含氟聚合物、不銹鋼、鋁、銀、金和金屬氧化物(例如，氧化鈦和氧化鋅)、半導體(例如，硅或有機物)或任何其他合適材料。
[0019]為了促進光檢測器組件12的論述，將僅提到其中光檢測器42沉積在TFT陣列40之上的實施方案。因此，在處理基材38 (例如，表面清潔)之后，TFT陣列40可在基材38上制造。TFT陣列40可為可各自儲存由光檢測器42產(chǎn)生的電荷的無源或有源像素的二維陣列。所儲存的電荷可從每個像素41傳輸(例如，經(jīng)由讀出線路18)，以便進一步處理并圖像重建。TFT陣列40還可包括鈍化層56，以保護TFT陣列40的組件(例如，柵極、源線、數(shù)據(jù)線等)以免受環(huán)境組分(例如，水分、空氣、氧氣等)和/或與光檢測器42的反應。
[0020]在沉積TFT陣列40之后，第一電極(例如，陽極或陰極)可布置在TFT陣列40之上并圖案化到每個像素或選擇性地布置在每個單獨像素之上。例如，第一電極50可經(jīng)由物理氣相沉積、濺射或任何其他合適技術作為薄膜沉積。在某些實施方案中，陰影掩?？稍诔练e第一電極50期間用于將第一接觸墊(例如，第一電極50)陣列限制在TFT陣列40的每個像素41上。所述第一接觸墊可沉積到每個像素41的整個表面上。在其他實施方案中，所述第一接觸墊可圖案化到每個像素41上，在TFT陣列40上的第一接觸墊和數(shù)據(jù)讀出線之間形成橫向偏移和/或垂直偏移。所述第一接觸墊可包含透明或半透明的導電氧化物。例如，在其中第一接觸墊為陰極的實施方案中，可使用例如但不限于以下材料的材料:金、銀、氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化錫、氧化鈦、任何其他合適的導電金屬氧化物或其組合。在其中第一接觸墊為陽極的實施方案中，可使用例如但不限于以下材料的材料:鋁、金、銀、鉑、ΙΤ0、ΙΖ0、氧化鋅、有機導體(例如，P摻雜的共軛聚合物)、任何其他合適材料或其組合。
[0021 ]如上論述，光檢測器42可沉積在TFT陣列40之上。然而，在接受光檢測器42之前，可使TFT陣列40的表面58圖案化和/或作準備(primed)以促進光檢測器42的選擇性沉積。在所說明的實施方案中，表面58可包括介電間隔件60。介電間隔件60可接界在TFT陣列40上的每個像素41，且因此使每個像素41與鄰近像素電隔離。例如，在光檢測器42的沉積期間，介電間隔件60可中斷光檢測器42的連續(xù)沉積。這可促進光檢測器42選擇性沉積到TFT陣列40上，且每個像素41可由第二電極54或另外的阻擋涂層單獨封裝。另外，介電間隔件60可為在TFT陣列40內(nèi)的水分敏感性像素提供保護。例如，介電間隔件60可具有低水分透過率性質。如應了解，介電間隔件60可在第一電極50沉積之前或之后沉積到表面58上。
[0022]在某些實施方案中，介電間隔件60可與TFT陣列40的數(shù)據(jù)線和/或掃描線重疊。例如，介電間隔件60可布置在數(shù)據(jù)線和/或掃描線的頂部。在其他實施方案中，介電間隔件60可為鈍化層56或對應于(鄰近于或直接重疊)數(shù)據(jù)和/或掃描線的鈍化層的一部分。通過在數(shù)據(jù)和/或掃描線之上重疊介電間隔件60，可增加在TFT陣列40的電線(例如，數(shù)據(jù)和掃描線)和第二電極54之間的距離。因此，可降低數(shù)據(jù)線和/或掃描線上的電容負載。
[0023]介電間隔件60可為任何合適的無機或有機介電材料或其組合。介電間隔件60可包括多個介電材料層。例如，在一個實施方案中，介電間隔件60可包括多個無機或有機介電材料層。在其他實施方案中，介電間隔件60可包括單獨且不同的介電材料層。例如，介電間隔件60可包括一個或多個無機介電材料層，接著一個或多個組成不同的介電材料(例如，無機或有機)層。
[0024]介電間隔件60可通過任何合適的物理或化學鍵結技術耦合到表面58。在一個實施方案中，介電間隔件60可沉積在TFT陣列40之上并使用例如光刻和蝕刻技術圖案化到所要的區(qū)域。在其他實施方案中，介電間隔件60可通過例如涂覆或印刷介電材料層到TFT陣列40上而選擇性地沉積到TFT陣列40的所要區(qū)域上?？墒褂萌魏魏线m的介電材料來形成介電間隔件60，所述介電材料包括但不限于氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰亞胺、SU-8光阻劑、其他聚合材料或其任何組合。其他合適的介電材料包括無機氟化物，例如LiF、NaF、KF、AlF3、BaF2、CaF2 ；和有機氟化合物和聚合物，例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)和聚氟乙烯(PVF)。
[0025]介電間隔件60的表面改性還可促進光檢測器42圖案化到TFT陣列40上。例如，介電間隔件60的表面64可用表面改性組分處理以在表面64上產(chǎn)生潤濕區(qū)和/或非潤濕區(qū)?？衫玫暮线m表面改性方法可包括但不限于等離子體處理或自組裝單層(SAM)。所述表面改性可改變表面64的表面能，產(chǎn)生非潤濕區(qū)。例如，在一個實施方案中，表面64的表面改性可產(chǎn)生低表面能。在一個實施方案中，表面64的表面能可大致小于30mN/m。這可導致光檢測器42從介電間隔件60中排斥(例如，遠離(pool away))。因此，光檢測器42可容納在介電間隔件60的邊界內(nèi)，且介電間隔件60可缺乏任何(PD層(例如，光檢測器42)。在其他實施方案中，表面64可用光檢測器42涂覆，如圖2中所說明。如應了解，介電間隔件60的偵_可具有低表面能且可導致光檢測器42遠離，使得在表面54上且在每個像素41內(nèi)的光檢測器42不形成連續(xù)涂層。
[0026]除了表面64的表面改性之外，可使介電間隔件60成形以在TFT陣列40上提供所要的形貌和圖案且促進光檢測器42從介電間隔件60遠離并形成不連續(xù)的單獨像素。例如，介電間隔件60可具有矩形、方形、梯形、三角形、穹形或任何其他合適形狀的橫截面。根據(jù)用于在TFT陣列40上形成介電間隔件60的技術，介電間隔件60可在制造TFT陣列40之前、期間或之后成形。介電間隔件60還可具有大致在100納米和100微米之間的厚度。
[0027]在其他實施方案中，光檢測器組件12可不包括介電間隔件60?，F(xiàn)在轉向圖3，說明了具有布置在TFT陣列40的表面58上的自組裝單層(SAM)70的光檢測器組件12的一個供選的實施方案。與介電間隔件60類似，SAM 70可包圍并隔離在TFT陣列40內(nèi)的每個像素41。SAM70可設計用來產(chǎn)生圍繞每個像素41的非潤濕區(qū)，且因此中斷光檢測器42的連續(xù)涂層。因此，光檢測器42可在TFT陣列40上圖案化。SAM 70圍繞每個像素41的沉積可經(jīng)由任何合適技術，例如在表面58上選擇性沉積或選擇性去除SAM 70，例如使用光刻、微接觸印刷等進行。SAM70可包含有機硅烷，例如但不限于十八烷基三氯硅烷(OTS)、氨基丙基硅烷(APS)、3-(2_氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷(EDAS)、IH，IH，2H，2H-全氟癸基三氯硅烷(ETAS)、任何其他合適的有機硅烷自組裝的單層或其組合。如應了解，與介電間隔件60類似，SAM 70可與數(shù)據(jù)和/或掃描線重疊，形成鈍化層56或對應于數(shù)據(jù)和/或掃描線的鈍化。
[0028]在沉積介電間隔件60或SAM 70之后，可將光檢測器42涂覆到TFT陣列40上。合適的涂覆技術可包括但不限于旋涂、噴墨印刷、凹版印刷、浸涂或狹縫式模具涂布。為了便于論述，將僅提到介電間隔件60。如上論述，光檢測器42的涂層可被介電間隔件60中斷。因此，可促進在TFT陣列40上光檢測器42的圖案化且每個像素41可與其他像素隔離。光檢測器42可包含一種或多種材料，所述材料在光(例如，由閃爍體層44釋放的光子)吸收之后在第一電極50和第二電極54之間生成載流子。例如，光檢測器42可包含至少一種供體材料，例如但不限于以下供體材料:銅酞菁(CuPc)、(6，6)苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)和具有約1.9eV-約4.9eV范圍的LUMO(最低未占分子軌道)水平和約2.9eV_約7.0eV范圍的HOMO (最高占有分子軌道)水平的低帶隙聚合物或其組合。除了所述供體材料之外，光檢測器42還可包含受體材料，例如但不限于以下受體材料:3，4，9，10-茈四羧酸二苯并咪唑(PTCBI)、聚(2-甲氧基-5-(3 ’，7 ’ -二甲基辛氧基))-1，4-亞苯基-亞乙烯基(MDMO-PPV)、富勒烯衍生物、氟共聚物或其組合。光檢測器42還可包括具有有機組分(例如聚-亞苯基-亞乙烯基衍生物)和無機納米晶體材料(例如砸化鎘(CdSe)或碲化鋅(ZnTe))的混合結構。所述電子供體和受體材料可作為離散層沉積或共混在一起。另外，光檢測器42還可包括子層，例如電子或空穴(hold)阻擋層、電子或空穴傳輸層等，其可吸收光子并傳輸電荷通過光檢測器42。
[0029]在某些實施方案中，介電間隔件60可隔離在TFT陣列40上的一組像素。例如，介電間隔件60可隔離2、3、4、5、6或更多個像素。因此，光檢測器42可封裝一組像素(例如，像素41)，以在TFT陣列40上形成電耦合像素的團簇。例如，如在圖4中所說明，具有由在TFT陣列40上的介電間隔件60隔離的像素(例如，像素41)團簇的光檢測器組件12的俯視圖。雖然所說明的實施方案說明成排或成列隔離的像素，但是像素也可以具有兩排或更多排像素、兩列或更多列像素或其組合的部分隔離。
[0030]在其他實施方案中，介電間隔件可接界TFT陣列40。例如，圖5說明被介電接界72圍繞的TFT陣列40。在涂覆光檢測器42期間，介電接界72可將光檢測器42限制到TFT陣列40，使得光檢測器42并不布置在超出TFT陣列40的區(qū)域中。因此，光檢測器組件的周圍區(qū)域(超出TFT陣列40的區(qū)域)可缺乏光檢測器42。在某些實施方案中，光檢測器42可涂覆TFT陣列40的周圍區(qū)域且可能需要除去。介電接界72可促進在周圍區(qū)域中光檢測器42的去除，如將在下文參考圖7進一步詳細論述。在所說明的實施方案中，介電接界72連續(xù)圍繞TFT陣列40，然而，在其他實施方案中，介電接界72僅可接界TFT陣列40的某些部分。介電接界72還可為SAM(例如，SAM 70)或可用SAM涂覆，如上文參考在圖2中的介電間隔件60的一個實施方案所描述。
[0031]除了介電接界72之外，TFT陣列40還可包括介電間隔件60以電隔離像素(例如，像素41)。圖6說明在TFT陣列40上具有介電間隔件60和介電接界72兩者的光檢測器組件12的一部分。如上論述，介電間隔件60可隔離每個單獨像素41或像素團簇。TFT陣列40的其他部件，例如對應于每個像素(例如，像素41 W^TFT 76、數(shù)據(jù)線80和掃描線82可埋在鈍化層56(未示出)下面。在一個實施方案中，介電間隔件60和介電接界72可由相同的介電材料制造。在其他實施方案中，介電間隔件60和介電接界72可由不同的介電材料制造。如應了解，在某些實施方案中，SAM 70可隔離像素且介電接界72可包圍TFT陣列40。類似地，像素可通過介電間隔件60隔離且SAM可充當介電接界72且包圍TFT陣列40。另外，介電接界72可具有與介電間隔件60大致相同或不同的尺寸(例如，厚度)。
[0032]如上論述，在某些實施方案中，光檢測器42可涂覆TFT陣列40的周圍區(qū)域(例如，超出TFT陣列40的區(qū)域)。光檢測器42可能需要除去以暴露周圍區(qū)域的表面。介電接界72可促進在TFT陣列40的周圍區(qū)域中光檢測器42的去除。例如，如在圖7中所說明，周圍區(qū)域83與包圍的像素通過介電接界72良好分離。因此，從周圍區(qū)域83除去過量的光檢測器84可使用任何合適的技術進行，而不損壞在所包圍像素內(nèi)的光檢測器42。
[0033]類似地，介電接界72的表面改性可在表面85上產(chǎn)生低表面能(例如，不潤濕)且促進在涂覆期間光檢測器42的內(nèi)聚。例如，表面85可具有大致小于30mN/m的表面能。因此，由于光檢測器42的內(nèi)聚，光檢測器42可自容納在介電接界72的邊界內(nèi)。光檢測器42可從介電接界72的表面85遠離且周圍區(qū)域83可缺乏光檢測器42。因此，可能不必從周圍區(qū)域83中除去光檢測器42。盡管介電接界72的一部分可用光檢測器42涂覆，但是表面85的低表面能可促使光檢測器42在干燥期間與介電接界72分離并將光檢測器42限制到TFT陣列40。如應了解，SAM 70也可以類似的方式限制光檢測器42。
[0034]如上論述，介電間隔件60或SAM70可促進光檢測器42的圖案化和每個像素41與在TFT陣列40內(nèi)的鄰近像素隔離。圖8為對應于光檢測器組件12的一個像素41的TFT陣列40的一部分86的俯視圖。像素41(例如，部分86)可包括第一電極50(例如，接觸墊)和第二電極54的至少一部分。與第一電極50類似，第二電極54可經(jīng)由物理氣相沉積如濺射或任何其他合適技術作為薄膜沉積。在某些實施方案中，在沉積第二電極54期間可采用陰影掩模以將對應于第二電極54的第二接觸墊的陣列限定在TFT陣列40的每個像素41 (例如，部分86)上。第二接觸墊可制造到每個像素41的整個表面上，以增加電荷向光檢測器42流動的效率。第二電極54可包含透明或半透明的導電氧化物。例如，在其中第二電極54為陰極的實施方案中，可使用材料，例如但不限于以下材料:金、銀、氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化銦鋅(ΙΖ0)、氧化鋁鋅(ΑΖ0)、氧化錫、氧化鈦、任何其他合適的導電金屬氧化物或其組合。在其中第二電極54為陽極的實施方案中，可使用材料，例如但不限于以下材料:鋁、金、銀、鉑、ΙΤ0、ΙΖ0、氧化鋅、有機導體(例如，P摻雜的共軛聚合物)、任何其他合適材料或其組合。
[0035]像素41還包括布置在第一電極50和第二電極54之間的光檢測器42和與第一電極50對準的TFT 88 ο像素41的另外部件，例如TFT的柵極、源極和漏極，可埋在鈍化層56 (未示出)的下面。在所說明的實施方案中，介電間隔件60與數(shù)據(jù)線80和掃描線82重疊。雖然在所說明的實施方案中，介電間隔件60的寬度92圍繞部分86是恒定的，但是介電間隔件60可具有可變的寬度。例如，在某些實施方案中，在數(shù)據(jù)線80之上的寬度92相對于在掃描線82之上的介電間隔件60的寬度92可較寬。相反地，與數(shù)據(jù)線80相比較，寬度92在掃描線82之上可較寬。在其他實施方案中，介電間隔件60可僅與數(shù)據(jù)線80或掃描線82重疊。在其他實施方案中，介電間隔件60可不與數(shù)據(jù)線80或掃描線82中的任一者重疊。如上論述，像素41 (例如，部分86)可被介電間隔件60包圍。在某些實施方案中，介電間隔件60可形成圍繞像素41的鄰接邊界。在其他實施方案中，介電間隔件60可僅包圍像素41的一部分。例如，在所說明的實施方案中，介電間隔件60可包括開口94和96。開口 94可置于介電間隔件60的一部分上，其在開口 96的正對面。該構造可促進第二電極54在光檢測器42的表面上的連續(xù)沉積。雖然所說明的實施方案描述了彼此相對的兩個開口，但是根據(jù)TFT陣列40的構造，介電間隔件60可包括在沿介電間隔件60的任何位置處的1、2、3、4、5、6或更多個開口。
[0036]如上所述，光檢測器組件12的某些實施方案可包括用介電材料(例如，介電間隔件60)或用自組裝單層(例如，SAM 70)包圍在TFT陣列40上的每個像素以使每個像素與鄰近像素隔離。另外，介電材料可接界TFT陣列40并包圍像素(例如，介電接界72)。介電間隔件60、介電接界72和SAM 70可中斷光檢測器42的連續(xù)涂層且促進光檢測器圖案化到每個像素上并降低在TFT陣列40的周圍區(qū)域中光檢測器42的量。通過使每個像素與另一像素分離，可改進光檢測器組件12的性能和可靠性。此外，介電接界72或SAM 70(例如，包圍TFT陣列)可允許從周圍區(qū)域83除去光檢測器42，而不損壞鄰近像素。
[0037]本發(fā)明的技術效果包括輻射檢測器(例如，光檢測器組件12)，其具有圖案化以對應相關TFT層(例如，TFT陣列40)的像素的OPD層(例如，光檢測器42)。輻射檢測器可用于成像系統(tǒng)，例如光學和/或醫(yī)學成像系統(tǒng)，以檢測入射輻射并響應所檢測的輻射產(chǎn)生電信號。所述電信號可由成像系統(tǒng)處理以產(chǎn)生對象的圖像。
[0038]該書面描述使用實施例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，而且使得本領域的任何技術人員都能夠實施本發(fā)明，包括制備和使用任何設備或系統(tǒng)和實施任何所結合的方法。本發(fā)明的可取得專利權的范圍通過權利要求限定，且可包括本領域的技術人員能想到的其他實施例。這樣的其他實施例意欲處于權利要求書的范圍內(nèi)，如果它們具有并不與權利要求的文字語言不同的結構要素，或者它們包括與權利要求的文字語言無實質性差異的等價結構要素。
【主權項】
1.輻射檢測器組件，其包括: 構造成響應入射輻射產(chǎn)生電荷的有機光檢測器； 包括多個像素的薄膜晶體管陣列，其中所述多個像素構造成生成對應于由所述有機光檢測器產(chǎn)生的電荷的電信號;和 布置在所述薄膜晶體管陣列上的間隔件，其中所述間隔件包圍一個或多個像素且構造成將所述有機光檢測器限制在所包圍的一個或多個像素內(nèi)，使得所述包圍的一個或多個像素與鄰近像素電隔離。2.權利要求1的輻射檢測器組件，其中所述間隔件包含無機或有機介電材料或其組合。3.權利要求2的輻射檢測器組件，其中所述間隔件包含所述介電材料的一個或多個單獨且不同的層。4.權利要求1的輻射檢測器組件，其中所述間隔件包括自組裝單層。5.權利要求1的輻射檢測器組件，其中所述間隔件具有低表面能。6.權利要求5的輻射檢測器組件，其中所述表面能大致小于30mN/m。7.權利要求1的輻射檢測器組件，其中所述間隔件包括介電材料和自組裝單層，其中所述介電材料為無機的、有機的或其組合。8.權利要求1的輻射檢測器組件，其中所述間隔件包括構造成能夠使電極連續(xù)沉積在所述光檢測器的表面上的一個或多個開口。9.權利要求1的輻射檢測器組件，其包括構造成響應所述入射輻射產(chǎn)生光學光子的閃爍體，其中所述光學光子通過所述光檢測器檢測。10.權利要求1的輻射檢測器組件，其中所述薄膜晶體管陣列的每個像素被所述間隔件包圍。11.輻射檢測器組件，其包括: 構造成響應入射光產(chǎn)生電荷的有機光檢測器； 包括多個像素的薄膜晶體管陣列，其中所述多個像素構造成生成對應于由所述有機檢測器產(chǎn)生的電荷的電信號;和 沿鄰近于所述薄膜晶體管陣列的周圍區(qū)域的所述多個像素布置的間隔件，其中所述間隔件至少在一個維度上包圍所述多個像素且將所述有機光檢測器限制到所述薄膜晶體管陣列。12.制造輻射檢測器組件的方法，其包括: 將間隔件在薄膜晶體管陣列上圍繞至少一個像素沉積;和 將有機光檢測器涂覆到所述薄膜晶體管陣列的至少一部分上，其中所述有機光檢測器涂層受所述間隔件限制，因此所述有機光檢測器至少在一個維度上在一些像素之間不連續(xù)。13.權利要求12的方法，其中所述間隔件包含無機或有機介電材料或其組合。14.權利要求12的方法，其中所述間隔件包括自組裝單層。15.權利要求12的方法，其中所述間隔件包括介電材料和自組裝單層，其中所述介電材料為無機的、有機的或其組合。16.權利要求12的方法，選擇性地除去布置在所述薄膜晶體管陣列的表面上的鈍化層以形成所述間隔件。17.權利要求12的方法，其中所述間隔件包括構造成接受電極的兩個或更多個開口。18.權利要求12的方法，改性所述間隔件的表面以產(chǎn)生低能量表面。19.權利要求18的方法，其中所述表面能大致小于30mN/m。20.輻射檢測器系統(tǒng)，其包括: 輻射檢測器組件，其包括: 構造成響應入射福射產(chǎn)生電荷的有機光二極管光檢測器； 包括多個像素的薄膜晶體管陣列，其中所述多個像素構造成生成對應于由所述光檢測器產(chǎn)生的電荷的電信號;和 布置在所述薄膜晶體管上的間隔件，其中所述間隔件包圍至少一個像素且構造成將所述有機光檢測器限制在每個包圍的像素內(nèi)，使得每個包圍的像素與鄰近像素電隔離;和構造成處理由所述多個像素生成的電信號以重建待成像的對象的圖像的線路。21.權利要求20的輻射檢測器系統(tǒng)，其中所述間隔件包含無機或有機介電材料或其組入口 ο22.權利要求20的輻射檢測器系統(tǒng)，其中所述間隔件包括自組裝單層。23.權利要求20的輻射檢測器系統(tǒng)，其中所述間隔件包括介電材料和自組裝單層，其中所述介電材料為無機的、有機的或其組合。
【文檔編號】H01L27/30GK106062956SQ201480071858
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2014年9月8日
【發(fā)明人】趙日安, K.H.安, G.帕塔薩拉蒂, A.J.庫圖爾, 劉杰, W.A.亨尼西
【申請人】通用電氣公司