提高光感测材料的光电转换效能的像素结构的制作方法

本发明涉及一种图像传感器，更特别涉及一种可基于表面电浆子共振效应(surface plasmon resonance effect)提升光电转换效能以提升图像传感器的图像质量的使用光感测材料的像素结构。

背景技术：

1、使用有机光导体(organic photoconductor)或量子点(quantum dot)材料的图像传感器的像素电路，通常包含上电极、光二极管(由有机光导体或量子点形成)、下电极、金属配线层以及基板。所述下电极配置于所述光二极管下方，且在像素边缘彼此分离以分隔像素。分离的下电极之间的间隙用于降低相邻像素的串音。然而，杂射光会从所述下电极间的间隙穿过所述金属配线层而到达所述基板，因而在所述基板引发额外的电荷，该电荷可视为降低图像传感器的图像质量的噪声。

2、为了解决此问题，日本专利公开号jp 2011-238781提供了遮光层填补于下电极之间的间隙内，用于阻挡杂散光穿过金属配线层而到达基板，以降低杂散光干扰。然而，另外配置遮光层会增加制造成本。同时，由于所述遮光层用于吸收杂散光，该杂散光无法重复被利用而无法提升光电转换效率。

技术实现思路

1、本发明提供一种在金属配线层内配置反射金属层，用于阻挡并反射下电极之间的杂散光，可同时达到提升光电转换效率及降低基板的杂散噪声的像素结构。同时，所述反射金属层可与金属配线层同时制作，不会增加制作成本及步骤。

2、本发明提供一种像素结构，其金属配线层中的反射金属层包含至少一个金属区块(或区域)在横向上介于下电极与隔离电极之间，以阻挡并反射下电极之间的杂散光。

3、本发明提供一种包含基板、第一电极、多个第二电极、光感测材料层以及金属层的像素结构。所述基板位于所述像素结构的背侧并配置有像素电路。所述第一电极位于所述像素结构的前侧。所述多个第二电极彼此之间具有间隙，且每个第二电极对应一个像素区域。所述光感测材料层夹设于所述第一电极与所述多个第二电极之间，其中所述光感测材料层用于接收光并产生信号电荷。所述金属层包含屏蔽金属层、传导金属层及反射金属层。所述屏蔽金属层配置于每个像素区域的外围，用于提供电压至所述像素电路。所述传导金属层用于传导所述信号电荷。所述反射金属层在横向上配置于所述屏蔽金属层与所述传导金属层之间，并在纵向上对位于所述间隙。

4、本发明还提供一种包含基板、第一电极、多个第二电极、光感测材料层以及金属层的像素结构。所述基板配置有像素电路。所述第一电极位于所述像素结构的前侧。所述多个第二电极彼此之间具有间隙，且每个第二电极对应一个像素区域。所述光感测材料层夹设于所述第一电极与所述多个第二电极之间，其中所述光感测材料层用于接收光并产生信号电荷。所述金属层比所述基板靠近所述像素结构的背侧并包含屏蔽金属层、传导金属层及反射金属层。所述屏蔽金属层配置于每个像素区域的外围，用于提供电压至所述像素电路。所述传导金属层用于传导所述信号电荷。所述反射金属层在横向上配置于所述屏蔽金属层与所述传导金属层之间，并在纵向上对位于所述间隙。

5、本发明还提供一种包含基板、多个光感测材料层以及金属层的像素结构。所述基板位于所述像素结构的前侧并配置有像素电路。所述多个光感测材料层配置于所述基板内，分别用于接收光并产生信号电荷。所述金属层与所述基板相比，较靠近所述像素结构的背侧，并包含屏蔽金属层、传导金属层及反射金属层。所述屏蔽金属层配置于每个像素区域的外围，用于提供电压至所述像素电路。所述传导金属层用于传导所述信号电荷。所述反射金属层在横向上配置于所述屏蔽金属层与所述传导金属层之间，并在纵向上对位于所述多个光感测材料层。

6、本发明中，所述光感测材料(optically sensitive material,osm)层例如是有机光导薄膜(organic photoconductive film)或量子点薄膜(quantum dots film)，但不限于此。

7、为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，详细说明如下。此外，在本发明的说明中，相同的构件以相同的符号表示，在此先述明。

技术特征：

1.一种像素结构，其特征在于，该像素结构包含：

2.根据权利要求1所述的像素结构，其中，所述反射金属层包含多个金属区块，所述多个金属区块在所述横向上分布于所述屏蔽金属层与所述传导金属层之间。

3.根据权利要求2所述的像素结构，其中，所述多个金属区块的全部具有相同截面积。

4.根据权利要求2所述的像素结构，其中，所述多个金属区块的至少一部分具有不同截面积。

5.根据权利要求2所述的像素结构，其中，所述多个金属区块彼此间的距离小于所述多个金属区块中每个金属区块的宽度。

6.根据权利要求2所述的像素结构，其中，所述多个金属区块的至少一部分与所述屏蔽金属层连接。

7.根据权利要求2所述的像素结构，其中，所述多个金属区块的全部与所述屏蔽金属层分离。

8.根据权利要求2所述的像素结构，其中，所述多个金属区块在所述横向上的两垂直方向对称。

9.根据权利要求2所述的像素结构，其中，所述多个金属区块在所述横向上呈旋转对称。

10.根据权利要求1所述的像素结构，其中，所述像素结构包含多个金属层堆叠于所述纵向上，所述金属层为所述多个金属层中最靠近所述光感测材料层的一层金属层。

11.一种像素结构，其特征在于，该像素结构包含：

12.根据权利要求11所述的像素结构，其中，所述反射金属层包含多个金属区块，所述多个金属区块在所述横向上分布于所述屏蔽金属层与所述传导金属层之间。

13.根据权利要求12所述的像素结构，其中，所述多个金属区块的全部具有相同截面积或至少一部分具有不同截面积。

14.根据权利要求12所述的像素结构，其中，所述多个金属区块的全部与所述屏蔽金属层分离或至少一部分与所述屏蔽金属层连接。

15.根据权利要求12所述的像素结构，其中，所述多个金属区块彼此间的距离小于所述多个金属区块中每个金属区块的宽度。

16.一种像素结构，其特征在于，该像素结构包含：

17.根据权利要求16所述的像素结构，其中，所述反射金属层包含多个金属区块，所述多个金属区块在所述横向上分布于所述屏蔽金属层与所述传导金属层之间。

18.根据权利要求17所述的像素结构，其中，所述多个金属区块的全部具有相同截面积或至少一部分具有不同截面积。

19.根据权利要求17所述的像素结构，其中，所述多个金属区块的全部与所述屏蔽金属层分离或至少一部分与所述屏蔽金属层连接。

20.根据权利要求17所述的像素结构，其中，所述多个金属区块彼此间的距离小于所述多个金属区块中每个金属区块的宽度。

技术总结一种包含上电极、多个下电极、光感测材料层以及金属配线层的像素结构。所述光感测材料层配置于所述上电极与所述多个下电极之间。相对不同像素的下电极彼此分离并具有间隙。所述金属配线层具有相对所述间隙的反射金属层，该反射金属层通过表面电浆子共振效应反射穿过所述光感测材料层的杂散光。技术研发人员：盐泽一史,米本和也受保护的技术使用者：原相科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25