CN111192889A - 光检测模块及其制备方法、光检测基板 - Google Patents

光检测模块及其制备方法、光检测基板 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光检测模块,包括开关晶体管和用于感光的感光器件,所述开关晶体管包括栅极、有源层、第一电极和第二电极,所述感光器件包括层叠设置的供电电极、感光层和输出电极,所述输出电极与所述第一电极连接,所述光检测模块还包括:与所述输出电极同层设置的对应所述有源层位置的阻挡部,与所述输出电极同层设置,且连接在所述输出电极与所述阻挡部之间的隔离部;其中,所述输出电极和所述阻挡部由导电的金属材料构成,所述隔离部由所述金属材料氧化得到的绝缘的金属氧化物材料构成。本发明提供的光检测模块中的开关晶体管受X光影响小,能够稳定、精确地进行X光检测。本发明还提供一种光检测基板、光检测模块的制备方法。

Description

光检测模块及其制备方法、光检测基板
技术领域
本发明涉及电子设备领域,具体地,涉及一种光检测模块及其制备方法、光检测基板。
背景技术
随着医疗设备行业的飞速发展,动态DR(DDR,Dynamic Digital Radiography)设备在疾病诊断中展现出了优异的效果。动态DR设备主要包括一动态平板探测器,相比于静态平板探测器,动态平板探测器在保证画像质量的前提下,还能够实时成像,以实现临床病灶的快速定位和精细诊断。
平板探测器上具有阵列分布的、能够检测X光的感光器件,且每个感光器件均连接一个薄膜晶体管(TFT)的源极。每一行感光器件所对应的薄膜晶体管的栅极与同一条控制线连接,每一列感光器件所对应的薄膜晶体管的漏极与同一条输出线连接,从而在控制线的控制下将各个感光器件对X光的检测结果逐行输出,进而实现实时检测人体各处组织透过的X光强度。
图1是平板探测器上的一个光电二极管与薄膜晶体管相连接的结构示意图,感光器件的输出电极10a与薄膜晶体管的第一电极51(例如可以是源极)连接。如图1所示,在现有技术中,为了防止X光对薄膜晶体管的有源层4(沟道)产生不利影响,通常设置输出电极10a的一部分(图1中虚线框中的部分)位置与薄膜晶体管的有源层4匹配(即挡住薄膜晶体管的有源层上方),从而在平板探测器工作时挡住射向薄膜晶体管有源层4的X光。然而,采用上述设计的平板探测器工作时常会出现检测精度低、故障率高的问题。
因此,如何提供一种稳定、精确的平板探测器结构,成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在提供一种光检测模块及其制备方法、光检测基板,所述光检测模块能够稳定、精确地检测X光强度。
为实现上述目的,作为本发明的一个方面,提供一种光检测模块,包括开关晶体管和用于感光的感光器件,所述开关晶体管包括栅极、有源层、第一电极和第二电极,所述感光器件包括层叠设置的供电电极、感光层和输出电极,所述输出电极与所述第一电极连接,所述光检测模块还包括:
与所述输出电极同层设置的阻挡部,所述阻挡部至少设于对应所述有源层的位置,且所述阻挡部与所述有源层绝缘;
与所述输出电极同层设置,且连接在所述输出电极与所述阻挡部之间的隔离部;
其中,所述输出电极和所述阻挡部由导电的金属材料构成,所述隔离部由所述金属材料氧化得到的绝缘的金属氧化物材料构成。
可选地,所述金属材料包括铝和/或钛;
所述金属氧化物材料包括氧化铝和/或氧化钛。
可选地,在从所述阻挡部指向所述输出电极的方向上,所述隔离部的尺寸小于或等于3μm。
可选地,所述光检测模块还包括:
基底;
设于所述第一电极与所述输出电极之间的至少一个绝缘层;
所述输出电极设于所述第一电极远离所述基底的一侧,并通过所述绝缘层中的过孔与所述第一电极连接;
所述隔离部的至少一部分与所述过孔的孔壁接触。
可选地,所述输出电极设于所述感光层靠近所述基底的一侧。
可选地,所述阻挡部和所述栅极分别位于所述有源层的两侧。
可选地,所述感光器件为光电二极管。
可选地,所述感光器件为用于感测X光的感光器件。
作为本发明的第二个方面,提供一种光检测基板,所述光检测基板包括多个前面所述的光检测模块。
可选地,所述光检测基板还包括:多条沿行方向延伸的控制线和多条沿列方向延伸的输出线;其中,
多个所述光检测模块排列为多行多列;
每行所述光检测模块的开关晶体管中的栅极与同一条所述控制线连接;
每列所述光检测模块的开关晶体管中的第二电极与同一条所述输出线连接。
作为本发明的第三个方面,提供一种光检测模块的制备方法,所述制备方法用于制备前面所述的光检测模块,所述制备方法包括形成阻挡部、输出电极和隔离部的步骤;其中,所述形成阻挡部、输出电极和隔离部的步骤包括:
形成包括阻挡部、输出电极、隔离部的金属材料的导电图形;
形成保护图形,所述保护图形覆盖所述导电图形对应的阻挡部和输出电极的部分,而在导电图形对应隔离部的部分无保护图形;
进行氧化处理,使所述导电图形对应所述隔离部的部分氧化形成所述隔离部。
可选地,所述形成包括阻挡部、输出电极、隔离部的金属材料的导电图形的步骤包括:
形成金属材料层;
通过构图工艺,利用所述金属材料层形成由阻挡部、输出电极、隔离部构成的导电图形。
可选地,所述通过构图工艺,利用所述金属材料层形成由阻挡部、输出电极、隔离部构成的导电图形的步骤包括:
形成光刻胶层;
对光刻胶层进行阶梯曝光和显影,得到光刻胶图形;所述光刻胶图形在所述导电图形对应的阻挡部、输出电极的部分具有第一厚度,在所述导电图形对应的隔离部的部分具有小于第一厚度的第二厚度,在其它位置无光刻胶图形;
通过刻蚀除去无光刻胶图形处的金属材料层,形成由阻挡部、输出电极、隔离部构成的导电图形;
所述形成保护图形的步骤包括:
对光刻胶图形进行灰化处理,除去所述导电图形对应的隔离部的部分的光刻胶图形,使所述导电图形对应的阻挡部、输出电极的部分的剩余光刻胶图形形成所述保护图形。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是现有技术中平板探测器上的光电二极管与薄膜晶体管相连接的一种结构示意图;
图2是本发明实施例提供的光检测模块的结构示意图;
图3是图2中所示的光检测模块中输出电极所在膜层的多个结构之间的相对位置示意图;
图4至图9是发明一种实施例提供的光检测模块的制备方法中的多个步骤的示意图;
图10至图11是发明另一种实施例提供的光检测模块的制备方法中的多个步骤的示意图。
附图标记说明
1:基底 2:栅极
3:栅极绝缘层 4:有源层
51:第一电极 52:第二电极
6:第一绝缘层 7:第一有基膜层
8:第二绝缘层 9:过孔
10:导电图形 10a:输出电极
10b:阻挡部 10c:隔离部
11:感光层 12:供电电极
13:第三绝缘层 14:第二有机膜层
15:第四绝缘层 16:金属搭接层
17:第五绝缘层 20:光刻胶图形
30:保护图形
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明的发明人针对平板探测器检测精度低、故障率高的问题进行大量的实验与研究后发现,参照图1,输出电极10a与薄膜晶体管的有源层4(沟道)位置匹配的部分(即图1中虚线框所示部分)虽然能够阻止X光对有源层4产生影响。但是,当动态平板探测器在工作时,输出电极10a作为感光器件的输出端,其自身的电位也会随感光器件中光生电荷的变化而改变,进而影响薄膜晶体管的沟道中载流子的输运特性以及薄膜晶体管的I-V特性。
为了解决上述问题,作为本发明的第一个方面,提供一种光检测模块,包括开关晶体管和用于感光的感光器件,如图2所示,所述开关晶体管包括栅极2、有源层4、第一电极51和第二电极52,所述感光器件包括层叠设置的供电电极12、感光层11和输出电极10a,输出电极10a与第一电极51连接。所述光检测模块还包括:
与输出电极10a同层设置的阻挡部10b,阻挡部10b至少设于对应有源层4的位置,且阻挡部10b与有源层4绝缘;
与输出电极10a同层设置,且连接在输出电极10a与阻挡部10b之间的隔离部10c;
其中,输出电极10a和阻挡部10b由导电的金属材料构成,隔离部10c由金属材料氧化得到的绝缘的金属氧化物材料构成。
需要说明的是,在本发明中,多个结构“同层设置”是指多个结构是由同一个材料层形成的,故它们在层叠关系上处于相同层中,但并不代表它们与基底间的距离相等,也不代表它们与基底间的其它层结构完全相同。
在本发明实施例提供的光检测模块中,输出电极10a与阻挡部10b同时形成,该阻挡部10b设于对应有源层4的位置,能够阻挡X光对有源层4产生不利影响,并且,输出电极10a与阻挡部10b之间(即隔离部10c)的金属材料受氧化形成绝缘的金属氧化物材料,从而将输出电极10a与阻挡部10b绝缘隔开,在光检测模块处于工作状态时,阻挡部10b上不会发生电位变化,从而提高了设备进行X光检测的稳定性和精确性。
并且,在本发明实施例提供的光检测模块中,输出电极10a与阻挡部10b之间通过氧化金属材料形成的金属氧化物实现绝缘连接,在制作输出电极10a、阻挡部10b和隔离部10c时,仅需要将隔离部10c对应区域的金属材料暴露在外,并利用氧化性气体对该区域进行氧化,即可得到隔离部10c。与现有技术中利用刻蚀工艺分割同层材料的方案相比,输出电极10a与阻挡部10b之间的绝缘间隔更小,从而允许阻挡部10b具有更大的面积,提高了阻挡部10b对射向有源层4的X光的阻挡效果。
需要说明的是,在现有技术中,当采用同层材料形成彼此绝缘的多个电极时,通常采用刻蚀工艺将该层材料分割开来,然而,现有的低世代线曝光工艺中暴露区域的最小线宽一般不小于3μm,此外,对金属材料进行刻蚀时的横向刻蚀大小(bias)一般大于或等于1μm,即,通过刻蚀工艺将同层材料形成的两个电极分开后,电极之间的空缺部分宽度至少大于4μm。
然而,在本发明实施例提供的光检测模块中开关晶体管有源层4的宽度一般为5~10μm,如果采用刻蚀工艺将输出电极10a与阻挡部10b之间的金属材料刻蚀掉(即不存在隔离部10c),则会因输出电极10a与阻挡部10b之间的空隙过大而导致阻挡部10b的面积不足,无法全面地阻挡X光照射开关晶体管有源层4并对其产生负面影响。因此,本发明实施例中在输出电极10a与阻挡部10b之间设置有通过氧化金属材料形成的隔离部10c,该隔离部10c的形成过程中不存在上述横向刻蚀的问题,从而允许阻挡部10b具有更大的面积,提高了阻挡部10b对有源层4的X光阻挡效果,进而提高了设备进行X光检测的稳定性。
本发明对隔离部10c的尺寸不作具体限定,在本发明中,隔离部10c的尺寸可根据曝光工艺的曝光精度极限确定,例如,优选地,在从阻挡部10b指向输出电极10a的方向上,隔离部10c的尺寸小于或等于3μm。即,在现有的低世代线曝光工艺中暴露区域的最小线宽一般不小于3μm的情况下,本发明中隔离部10c的尺寸可以直接根据曝光工艺中的线宽要求确定为小于或等于3μm。
为提高对开关晶体管有源层4的保护效果,优选地,所述金属材料包括铝和/或钛。所述金属氧化物材料包括氧化铝和/或氧化钛。当所述金属材料包括铝、钛等金属时,隔离部10c的材料也相应地包括氧化铝、氧化钛等致密的陶瓷氧化物,这些陶瓷氧化物同样能够阻挡X光照射开关晶体管有源层4,从而利用阻挡部10b和隔离部10c共同阻挡X光,提高了对开关晶体管有源层4的保护效果。
本发明实施例对所述光检测模块的其它膜层不作具体限定,例如,可选地,如图2所示,所述光检测模块还包括:
基底1;设于第一电极51与输出电极10a之间的至少一个绝缘层(如第一绝缘层6);输出电极10a设于第一电极51远离基底1的一侧,并通过所述绝缘层中的过孔9与第一电极51连接。
当所述金属氧化物材料包括氧化铝和/或氧化钛时,优选地,如图2、图3所示,隔离部10c的至少一部分与过孔9的孔壁接触。在本发明实施例中,当隔离部10c的材料为能够阻挡X光的陶瓷氧化物时,隔离部10c的至少一部分延伸至过孔9的孔壁位置,从而进一步增大了X光阻挡面积,提高了对开关晶体管有源层4的保护效果。
为提高感光层11的光线接收率,优选地,如图2所示,输出电极10a设于感光层11靠近基底1的一侧。
本发明实施例对所述开关晶体管的结构不作具体限定,例如,优选地,如图2所示,阻挡部10b和栅极2分别位于有源层4的两侧,即所述开关晶体管为底栅型薄膜晶体管,在本发明中,阻挡部10b能够阻挡射向有源层4的X光,因此栅极2不必设置在有源层4的上方(这里的上下是指附图中所示的上下关系),并且,所述开关晶体管为底栅型薄膜晶体管时,有源层4与阻挡部10b之间的距离更近,进而能够提高阻挡部10b对X光的阻挡效果。
本发明实施例对所述感光器件的种类不作具体限定,例如,所述感光器件可以为光电二极管。本发明实施例对所述光电二极管的种类不作具体限定,例如,所述光电二极管可以为PIN型光电二极管。为提高所述光检测模块的检测精度,优选地,所述感光器件为用于感测X光的感光器件。
本发明实施例对所述光检测模块的其它膜层不作具体限定,例如,如图2所示,所述光检测模块还包括:
位于栅极2与有源层4之间的栅极绝缘层3;
位于有源层4与阻挡部10b之间的两层所述绝缘层:第一绝缘层6和第二绝缘层8,以及位于两层所述绝缘层之间的第一有基膜层7;
用于向供电电极12提供电位的金属搭接层16、位于金属搭接层16与阻挡部10b之间的两层绝缘层:第三绝缘层13和第四绝缘层15、以及位于第三绝缘层13和第四绝缘层15之间的第二有机膜层14。
其中,金属搭接层16通过形成在第二有机膜层14中的搭接过孔与供电电极12连接。
为避免金属搭接层16漏电,所述光检测模块还可以包括:形成在第四绝缘层15和金属搭接层16远离基底1一侧的第五绝缘层17。
作为本发明的第二个方面,提供一种光检测基板,所述光检测基板包括多个前面实施例中所述的光检测模块。
在本发明实施例提供的光检测基板中,输出电极10a与阻挡部10b在制作时同时形成,该阻挡部10b设于对应有源层4的位置,能够阻挡X光对有源层4产生不利影响,并且,输出电极10a与阻挡部10b之间的金属材料受氧化形成绝缘的金属氧化物材料,从而将输出电极10a与阻挡部10b绝缘隔开,在光检测模块处于工作状态时,阻挡部10b上不会发生电位变化,从而提高了设备进行X光检测的稳定性和精确性。
并且,在制作输出电极10a、阻挡部10b和隔离部10c时,隔离部10c通过氧化形成,输出电极10a与阻挡部10b之间的绝缘间隔更小,从而提高了阻挡部10b对射向有源层4的X光的阻挡效果。
本发明对所述光检测基板的电路结构不作具体限定,例如,作为本发明的一种可选实施方式,光检测基板还包括:多条沿行方向延伸的控制线和多条沿列方向延伸的输出线;其中,
多个所述光检测模块排列为多行多列;
每行所述光检测模块的开关晶体管中的栅极2与同一条控制线连接;
每列所述光检测模块的开关晶体管中的第二电极52与同一条输出线连接。
在所述光检测基板处于工作状态时,各行光检测模块对应的控制线依次控制各行光检测模块中的开关晶体管打开,从而通过多条输出线导出每行光检测模块中感光器件根据光线强度产生的电信号,进而实现X光在人体组织中的透射情况的实时检测。
本发明实施例对所述光检测基板如何感测X光不作具体限定,例如,所述光检测基板可以与其接收面上设置的荧光屏协同工作,当X光照射在所述荧光屏上时,所述荧光屏上产生相应强度的光线,进而激发所述光检测基板中的感光器件产生电信号;当所述光检测模块中的感光器件为用于感测X光的感光器件时,所述光检测基板可以直接对X光进行成像检测。
作为本发明的第三个方面,如图4至图9所示,还提供一种光检测模块的制备方法,所述制备方法用于制备前面实施例中所述的所述光检测模块。所述制备方法包括形成阻挡部10b、输出电极10a和隔离部10c的步骤。为便于本领域技术人员理解,如图4至图9所示,将导电图形10对应输出电极10a和阻挡部10b的部分区域记为区域A,将导电图形10对应隔离部10c的部分区域记为区域B,将导电图形10的其它区域记为区域C。在所述制备方法中,形成阻挡部10b、输出电极10a和隔离部10c的步骤包括:
S10、形成包括阻挡部10b、输出电极10a、隔离部10c的金属材料的导电图形10(如图4所示);
S20、形成保护图形30,保护图形30覆盖导电图形10对应的阻挡部10b和输出电极10a的部分(即区域A),而在导电图形10对应隔离部10c的部分(即区域B)无保护图形30(如图7所示);
S30、进行氧化处理,使导电图形10对应隔离部10c的部分(即位于区域B的部分)氧化形成隔离部10c(如图7至图8所示)。
在本发明提供的光检测模块的制备方法中,输出电极10a与阻挡部10b同时形成,阻挡部10b能够阻挡X光对有源层4产生不利影响,并且,输出电极10a与阻挡部10b之间的金属材料受氧化处理后形成材料为绝缘的金属氧化物的隔离部10c,从而将输出电极10a与阻挡部10b绝缘隔开,在光检测模块处于工作状态时,阻挡部10b上不会发生电位变化,从而提高了设备进行X光检测的稳定性和精确性。
并且,在本发明实施例提供的光检测电路的制备方法中,保护图形30将隔离部10c的区域B暴露在外,直接对区域B进行氧化处理得到隔离部10c。与现有技术中利用刻蚀工艺分割同层材料的方案相比,输出电极10a与阻挡部10b之间的间隔更小,从而允许阻挡部10b具有更大的面积,提高了阻挡部10b对射向有源层4的X光的阻挡效果。
需要说明的是,本发明提供的光检测电路的制备方法也包含在基底1上制备包括栅极2、有源层4、第一电极51和第二电极52的开关晶体管的步骤、以及在输出电极10a上制作与所述感光器件相关的感光层11、供电电极12、金属搭接层16等结构的步骤,本发明对这些步骤不作具体限定。
可选地,形成包括阻挡部10b、输出电极10a、隔离部10c的金属材料的导电图形10的步骤S10包括:
S11、形成金属材料层;
S12、通过构图工艺,利用所述金属材料层形成由阻挡部10b、输出电极10a、隔离部10c构成的导电图形10。
本发明实施例对步骤S12中所述构图工艺的种类不作具体限定,例如,作为本发明的一种实施方式,可以通过氧化处理将保护图形覆盖区域以外(即区域C)的金属材料氧化为绝缘的金属氧化物材料,从而仅保留导电图形10所在区域(即区域A、区域B)中的金属材料。
当采用氧化处理形成导电图形10时,为简化工艺,优选地,对保护图形覆盖区域以外(区域C)的金属材料氧化的步骤、以及对隔离部10c对应区域(区域B)的金属材料氧化的步骤可以在同一工艺中进行。即,如图10至图11所示,保护图形20仅覆盖阻挡部10b、输出电极10a所在区域(区域A),利用氧化工艺同时对区域C和隔离部10c对应的区域B进行氧化,从而一步得到输出电极10a、阻挡部10b和隔离部10c。
为降低氧化工艺的材料成本,作为本发明的另一种优选实施方式,可以在导电图形10对应区域(区域A和区域B)覆盖一层光刻胶图形,并对光刻胶图形未覆盖到的区域进行刻蚀,从而利用保留下来的金属材料形成导电图形10。
本发明实施例对所述刻蚀工艺的种类不作具体限定,例如,所述刻蚀工艺可以是湿法刻蚀。
当采用刻蚀工艺制作导电图形10时,优选地,如图4至图7所示,通过构图工艺,利用所述金属材料层形成由阻挡部10b、输出电极10a、隔离部10c构成的导电图形10的步骤S12包括:
S121、如图5所示,形成光刻胶层;对光刻胶层进行阶梯曝光和显影,得到光刻胶图形20;光刻胶图形20在导电图形10对应的阻挡部10b、输出电极10a的部分(即区域A)具有第一厚度,在导电图形10对应的隔离部10c的部分(即区域B)具有小于第一厚度的第二厚度,在其它位置(即区域C)无光刻胶图形20;
S122、如图5至图6所示,通过刻蚀除去无光刻胶图形20处的金属材料层,形成由阻挡部10b、输出电极10a、隔离部10c构成的导电图形10。
如图6至图7所示,形成保护图形30的步骤S20包括:
对光刻胶图形20进行灰化处理,除去导电图形10对应的隔离部10c的部分的光刻胶图形20,使导电图形10对应的阻挡部10b、输出电极10a的部分的剩余光刻胶图形20形成保护图形30。
在此优选实施方式中,采用半色调掩膜方法对光刻胶层进行阶梯曝光和显影,从而得到在不同区域具有不同厚度的光刻胶图形20,进而使区域C和区域B在不同步骤中完成不同工艺,即,利用光刻胶图形20对区域C的金属材料进行刻蚀得到导电图形10,再利用光刻胶图形20灰化处理后得到的保护图形30对区域B的金属材料进行氧化得到隔离部10c,从而在降低工艺成本的同时,缩小了隔离部10c在从阻挡部10b指向阻挡部10b方向上的尺寸,进而增大了阻挡部10b的面积,提高了对所述开关晶体管有源层的保护效果。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种光检测模块,包括开关晶体管和用于感光的感光器件,所述开关晶体管包括栅极、有源层、第一电极和第二电极,所述感光器件包括层叠设置的供电电极、感光层和输出电极,所述输出电极与所述第一电极连接,其特征在于,所述光检测模块还包括:
与所述输出电极同层设置的阻挡部,所述阻挡部至少设于对应所述有源层的位置,且所述阻挡部与所述有源层绝缘;
与所述输出电极同层设置,且连接在所述输出电极与所述阻挡部之间的隔离部;
其中,所述输出电极和所述阻挡部由导电的金属材料构成,所述隔离部由所述金属材料氧化得到的绝缘的金属氧化物材料构成。
2.根据权利要求1所述的光检测模块,其特征在于,所述金属材料包括铝和/或钛;
所述金属氧化物材料包括氧化铝和/或氧化钛。
3.根据权利要求1所述的光检测模块,其特征在于,
在从所述阻挡部指向所述输出电极的方向上,所述隔离部的尺寸小于或等于3μm。
4.根据权利要求1所述的光检测模块,其特征在于,所述光检测模块还包括:
基底;
设于所述第一电极与所述输出电极之间的至少一个绝缘层;
所述输出电极设于所述第一电极远离所述基底的一侧,并通过所述绝缘层中的过孔与所述第一电极连接;
所述隔离部的至少一部分与所述过孔的孔壁接触。
5.根据权利要求4所述的光检测模块,其特征在于,
所述输出电极设于所述感光层靠近所述基底的一侧。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的光检测模块,其特征在于,所述阻挡部和所述栅极分别位于所述有源层的两侧。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的光检测模块,其特征在于,
所述感光器件为光电二极管。
8.一种光检测基板,其特征在于,
所述光检测基板包括多个权利要求1至7中任意一项所述的光检测模块;所述光检测基板还包括:多条沿行方向延伸的控制线和多条沿列方向延伸的输出线;其中,
多个所述光检测模块排列为多行多列;
每行所述光检测模块的开关晶体管中的栅极与同一条所述控制线连接;
每列所述光检测模块的开关晶体管中的第二电极与同一条所述输出线连接。
9.一种光检测模块的制备方法,其特征在于,所述制备方法用于制备权利要求1至7中任意一项所述的光检测模块,所述制备方法包括形成阻挡部、输出电极和隔离部的步骤;其中,所述形成阻挡部、输出电极和隔离部的步骤包括:
形成包括阻挡部、输出电极、隔离部的金属材料的导电图形;
形成保护图形,所述保护图形覆盖所述导电图形对应的阻挡部和输出电极的部分,而在导电图形对应隔离部的部分无保护图形;
进行氧化处理,使所述导电图形对应所述隔离部的部分氧化形成所述隔离部。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述形成包括阻挡部、输出电极、隔离部的金属材料的导电图形的步骤包括:
形成金属材料层;
通过构图工艺,利用所述金属材料层形成由阻挡部、输出电极、隔离部构成的导电图形。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述通过构图工艺,利用所述金属材料层形成由阻挡部、输出电极、隔离部构成的导电图形的步骤包括:
形成光刻胶层;
对光刻胶层进行阶梯曝光和显影,得到光刻胶图形;所述光刻胶图形在所述导电图形对应的阻挡部、输出电极的部分具有第一厚度,在所述导电图形对应的隔离部的部分具有小于第一厚度的第二厚度,在其它位置无光刻胶图形;
通过刻蚀除去无光刻胶图形处的金属材料层,形成由阻挡部、输出电极、隔离部构成的导电图形;
所述形成保护图形的步骤包括:
对光刻胶图形进行灰化处理,除去所述导电图形对应的隔离部的部分的光刻胶图形,使所述导电图形对应的阻挡部、输出电极的部分的剩余光刻胶图形形成所述保护图形。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021139679A1 (zh) * 2020-01-07 2021-07-15 京东方科技集团股份有限公司 光检测模块及其制备方法、光检测基板
CN114447174A (zh) * 2022-01-30 2022-05-06 京东方晶芯科技有限公司 一种发光芯片外延片、检测系统及检测方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI829302B (zh) * 2022-08-25 2024-01-11 睿生光電股份有限公司 電子裝置以及電子裝置的製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102651322A (zh) * 2012-02-27 2012-08-29 京东方科技集团股份有限公司 一种薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板、显示器件
CN105374748A (zh) * 2015-10-13 2016-03-02 深圳市华星光电技术有限公司 薄膜晶体管基板的制作方法及制得的薄膜晶体管基板
CN107331708A (zh) * 2017-06-30 2017-11-07 京东方科技集团股份有限公司 薄膜晶体管的制作方法、阵列基板的制作方法及阵列基板、显示装置
CN208422918U (zh) * 2018-08-01 2019-01-22 北京京东方光电科技有限公司 光电转换阵列基板及光电转换装置
CN109887936A (zh) * 2019-03-25 2019-06-14 合肥京东方光电科技有限公司 阵列基板及其制作方法
CN110047859A (zh) * 2019-04-24 2019-07-23 北京京东方传感技术有限公司 传感器及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100891567B1 (ko) * 2002-08-07 2009-04-03 하이디스 테크놀로지 주식회사 엑스레이 영상 감지소자 및 그 제조방법
TWI596793B (zh) * 2015-11-17 2017-08-21 友達光電股份有限公司 光感測裝置及其製造方法
CN109994498B (zh) * 2019-04-09 2021-01-22 京东方科技集团股份有限公司 一种指纹识别传感器及其制备方法、以及显示装置
CN111192889A (zh) * 2020-01-07 2020-05-22 京东方科技集团股份有限公司 光检测模块及其制备方法、光检测基板

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102651322A (zh) * 2012-02-27 2012-08-29 京东方科技集团股份有限公司 一种薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板、显示器件
CN105374748A (zh) * 2015-10-13 2016-03-02 深圳市华星光电技术有限公司 薄膜晶体管基板的制作方法及制得的薄膜晶体管基板
CN107331708A (zh) * 2017-06-30 2017-11-07 京东方科技集团股份有限公司 薄膜晶体管的制作方法、阵列基板的制作方法及阵列基板、显示装置
CN208422918U (zh) * 2018-08-01 2019-01-22 北京京东方光电科技有限公司 光电转换阵列基板及光电转换装置
CN109887936A (zh) * 2019-03-25 2019-06-14 合肥京东方光电科技有限公司 阵列基板及其制作方法
CN110047859A (zh) * 2019-04-24 2019-07-23 北京京东方传感技术有限公司 传感器及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021139679A1 (zh) * 2020-01-07 2021-07-15 京东方科技集团股份有限公司 光检测模块及其制备方法、光检测基板
US11843021B2 (en) 2020-01-07 2023-12-12 Hefei Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd. Optical detection module, method for manufacturing optical detection module, and optical detection substrate
CN114447174A (zh) * 2022-01-30 2022-05-06 京东方晶芯科技有限公司 一种发光芯片外延片、检测系统及检测方法
CN114447174B (zh) * 2022-01-30 2024-04-26 京东方晶芯科技有限公司 一种发光芯片外延片、检测系统及检测方法

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