有机光检测器及其制备方法、显示面板、显示设备

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体而言，本申请涉及一种有机光检测器及其制备方法、显示面板、显示设备。

背景技术

随着显示技术的发展，现有显示面板的交互方式越来越多样化，例如，屏下指纹识别功能。目前，屏下指纹识别最好的实现方式是光学指纹识别，通过设置于显示面板内部的OPD(Organic Photometric Detector，有机光检测器)来检测用户手指的反射光，从而实现用户手指指纹的识别。

但是，OPD中包括有机光感器件结构，有机光感器件结构通过有机光感器件层图案化制备得到，采用现有显示面板的刻蚀工艺图案化有机光感器件层时，有机光感器件层容易受到光刻胶结构以及光刻胶剥离等工艺步骤的影响，从而使得制备得到的有机光感器件结构出现失效的问题。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种有机光检测器及其制备方法、显示面板、显示设备，用以解决现有技术中图案化有机光感器件层制备得到OPD有机光感器件结构的过程中，有机光感器件结构容易受到光刻工艺影响而失效的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种有机光检测器的制备方法，包括：

在第一电极层远离有机光感器件层的一侧制备得到光刻胶结构，使得光刻胶结构在基板上的正投影覆盖像素定义层中凹槽结构在基板上的正投影，凹槽结构用于容纳至少部分有机光感器件结构；

将第一电极层中未被光刻胶结构覆盖的第一部分刻蚀至设计厚度；

当第一部分达到设计厚度时，剥离光刻胶结构，使得第一电极层的第二部分出露；

刻蚀去除第一部分的同时，得到减薄后的第二部分，作为有机光检测器的第一电极结构；

以第一电极结构为掩膜，图案化有机光感器件层，得到有机光检测器的有机光感器件结构。

第二个方面，本申请实施例提供了一种有机光检测器，包括：

有机光感器件结构；

第一电极结构，位于有机光感器件结构的一侧，有机光感器件结构是以第一电极结构为掩膜制备得到的。

第三个方面，本申请实施例提供了一种显示面板，包括：基板、有机发光器件结构和如上述第二个方面所提供的有机光检测器；

有机发光器件结构位于基板一侧，有机光检测器位于有机发光器件结构远离基板的一侧，且有机光检测器的第二电极结构包括有机发光器件结构的阳极结构。

第四个方面，本申请实施例提供一种显示设备，包括如上述第二个方面所提供的有机光检测器，或者，包括如上述第三个方面所提供的显示面板。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：

在本申请实施例中，通过在第一电极层的一侧制备光刻胶结构，使得光刻胶结构覆盖第一电极层的第二部分，从而在刻蚀第一电极层的过程中，第二部分由于光刻胶结构的保护不会被刻蚀，而未被光刻胶结构覆盖的第一部分会被刻蚀；当第一部分被刻蚀至设计厚度时，剥离光刻胶结构使得第二部分出露，在继续刻蚀第一电极层的过程中，由于第一部分的厚度小于第二部分的厚度，当刻蚀去除第一部分时，得到减薄后的第二部分作为有机光检测器的第一电极结构；然后以第一电极结构为掩膜，图案化有机光感器件层，得到有机光检测器的有机光感器件结构。相当于，在刻蚀工艺中，以第一电极结构代替光刻胶结构作为掩膜，图案化有机光感器件层，能够避免常规刻蚀工艺中光刻胶结构以及光刻胶剥离等工艺步骤对有机光感器件结构的影响，有利于提升有机光感器件结构的质量，从而提升整个有机光检测器的质量。

而且，能够使得有机光检测器的制备方法与有机发光显示面板的制备工艺兼容，使得有机光检测器可以集成于有机发光显示面板中，有利于提升生产效率、降低成本。

此外，由于第一电极层的保护，能够在刻蚀、剥离光刻胶结构过程中避免有机光感器件层接触外界水氧；图案化有机光感器件层过程中不需要用到光阻，能够降低生产成本。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的一种有机光检测器的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种有机光检测器的制备方法中的流程示意图；

图3a为本申请实施例提供的基板的膜层结构示意图；

图3b为本申请实施例中在基板的一侧制备像素定义层后的膜层结构示意图；

图3c为本申请实施例中在像素定义层的一侧制备有机光感器件层21a和第一电极层后的膜层结构示意图；

图3d为本申请实施例中在第一电极层的一侧制备光刻胶结构后的膜层结构示意图；

图3e为本申请实施例中刻蚀第一电极层第一部分2201达到设计厚度时，并剥离光刻胶结构后的膜层结构示意图；

图3f为本申请实施例中刻蚀去除第一部分2201的同时，得到减薄后的第一电极层第二部分2202后的膜层结构示意图；

图3g为本申请实施例中以第一电极结构为掩膜，图案化有机光感器件层21a后的膜层结构示意图；

图3h为本申请实施例中在像素定义层和第一电极结构的一侧制备保护层后的膜层结构示意图。

附图标记说明：

10-基板；11-衬底基板；12-有源结构；13-绝缘层；14-栅极结构；15-层间介质层；16-源漏极结构；17-平坦化层；18-阳极结构；19-像素定义层；

21-有机光感器件结构；21a-有机光感器件层；211-第一功能结构；212-第二功能结构；213-第三功能结构；211a-第一功能层；212a-第二功能层；213a-第三功能层；

22-第一电极结构；22a-第一电极层；2201-第一电极层22a的第一部分；2202-第一电极层22a的第二部分；

23-保护层；

30-光刻胶结构。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。

本申请实施例提供了一种有机光检测器，该有机光检测器的结构示意图如图1所示，包括：有机光感器件结构21；第一电极结构22，位于有机光感器件结构21的一侧，有机光感器件结构21是以第一电极结构22为掩膜制备得到的。

本申请实施例提供的有机光检测器中，通过以第一电极结构22为掩膜制备得到有机光感器件结构21，能够避免常规刻蚀工艺中光刻胶结构以及光刻胶剥离等工艺步骤对有机光感器件结构21的影响，有利于提升有机光感器件结构的质量，从而提升整个有机光检测器的质量。

而且，能够使得有机光检测器的制备方法与有机发光显示面板的制备工艺兼容，使得有机光检测器可以集成于有机发光显示面板中，有利于提升生产效率、降低成本。此外，由于第一电极层22a的保护，能够在刻蚀、剥离光刻胶结构过程中避免有机光感器件层21a接触外界水氧；图案化有机光感器件层21a过程中不需要用到光阻，能够降低生产成本。

可选地，如图1所示，有机光感器件结构21位于基板10的一侧，有机光感器件结构21包括第一功能结构211、第二功能结构212和第三功能结构213。本申请实施例中第一功能结构211包括空穴传输层，空穴传输层的制作材料包括MoOx(氧化钼)；第二功能结构212包括光电转化层，用于将接收到的光信号转化为电信号，光电转化层的制作材料包括P3HT(3-己基噻吩聚合物)、PCBM([6,6]-Phenyl-C61-Butyric Acid Methyl Ester，富勒烯衍生物)等有机材料或钙钛矿等具有光电效应的材料，这类材料易受水氧影响；第三功能结构213包括电子传输层，电子传输层的制作材料包括ZnO(氧化锌)。第一电极结构22的制作材料包括Mo(钼)、Al(铝)等。

在本申请的一个实施例中，有机光检测器还包括保护层23，用于保护有机光感器件结构21和第一电极结构22，避免外界水氧接触有机光感器件结构21和第一电极结构22，以保障有机光检测器的稳定性，保障有机光检测器的使用寿命。保护层23的制作材料包括SiNx(氮化硅)。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种有机光检测器的制备方法，该方法的流程示意图如图2所示，图3a-3h为本申请实施例提供的一种有机光检测器的制备方法中用到和生成的各个膜层结构示意图。有机光检测器的制备方法包括：

S201，在第一电极层22a远离有机光感器件层21a的一侧制备得到光刻胶结构30，使得光刻胶结构30在基板10上的正投影覆盖像素定义层19中凹槽结构在基板10上的正投影，凹槽结构用于容纳至少部分有机光感器件结构。

S202，将第一电极层22a中未被光刻胶结构30覆盖的第一部分2201刻蚀至设计厚度。

S203，当第一部分2201达到设计厚度时，剥离光刻胶结构30，使得第一电极层22a的第二部分2202出露。

S204，刻蚀去除第一部分2201的同时，得到减薄后的第二部分2202，作为有机光检测器的第一电极结构22。

S205，以第一电极结构22为掩膜，图案化有机光感器件层21a，得到有机光检测器的有机光感器件结构21。

本申请实施例中，通过在第一电极层22a的一侧制备光刻胶结构30，使得光刻胶结构30覆盖第一电极层22a的第二部分2202，从而在刻蚀第一电极层的过程中，第二部分2202由于光刻胶结构30结构的保护不会被刻蚀，而未被光刻胶结构30覆盖的第一部分2201会被刻蚀；当第一部分2201被刻蚀至设计厚度时，剥离光刻胶结构30使得第二部分2202出露，在继续刻蚀第一电极层22a的过程中，由于第一部分2201的厚度小于第二部分2202的厚度，当刻蚀去除第一部分2201时，得到减薄后的第二部分2202作为有机光检测器的第一电极结构22；然后以第一电极结构22为掩膜，图案化有机光感器件层21a，得到有机光检测器的有机光感器件结构21。

在刻蚀工艺中，以第一电极结构22代替光刻胶结构作为掩膜，图案化有机光感器件层21a，能够避免常规刻蚀工艺中光刻胶结构以及光刻胶剥离等工艺步骤对有机光感器件结构21的影响，有利于提升有机光感器件结构的质量，从而提升整个有机光检测器的质量。

而且，能够使得有机光检测器的制备方法与有机发光显示面板的制备工艺兼容，使得有机光检测器可以集成于有机发光显示面板中，有利于提升生产效率、降低成本。

此外，由于第一电极层22a的保护，能够在刻蚀、剥离光刻胶结构过程中避免有机光感器件层21a接触外界水氧；图案化有机光感器件层21a过程中不需要用到光阻，能够降低生产成本。

在本申请的一个实施例中，本申请实施例提供的基板10为薄膜晶体管基板10，如图3a所示，基板10包括：衬底基板11、有源结构12、绝缘层13、栅极结构14、层间介质层15、源漏极结构16、平坦化层17和阳极结构18。

在步骤S201之前，还包括：

在基板10的一侧制备像素定义层19，像素定义层19具有多个阵列排布且贯穿像素定义层19的凹槽结构。

可选地，在基板10中平坦化层17和阳极结构18的一侧制备像素定义层19，得到如图3b所示的膜层结构，像素定义层19具有多个阵列排布且贯穿像素定义层19的凹槽结构，从而使得薄膜晶体管的至少部分阳极结构18出露。

在像素定义层19和凹槽结构中露出的基板10的一侧，依次制备有机光感器件层21a的第一功能层211a、第二功能层212a和第三功能层213a。

可选地，在阳极结构18和像素定义层19的一侧依次制备有机光感器件层21a的第一功能层211a、第二功能层212a和第三功能层213a。

在第三功能层213a远离基板10的一侧制备第一电极层22a。

可选地，在第三功能层213a远离衬底基板11的一侧制备第一电极层22a，从而得到如图3c所示的膜层结构。

可选地，步骤S201中在第一电极层22a远离有机光感器件层21a的一侧制备得到光刻胶结构30，具体包括：

在第一电极层22a远离第三功能层213a的一侧涂覆光刻胶，并图案化光刻胶，从而制备得到光刻胶结构30，且使得光刻胶结构30在基板10上的正投影覆盖像素定义层19中凹槽结构在基板10上的正投影，从而得到如图3d所示的膜层结构。本申请实施例中，第一电极层22a中未被光刻胶结构30覆盖的部分为第一部分2201，被光刻胶结构30覆盖的部分为第二部分2202。

在本申请的一个实施例中，可采用干刻或蚀刻工艺对如图3c所示的第三中间结构中的第一电极层22a进行刻蚀，由于第一电极层22a的第二部分2202被光刻胶结构30覆盖，因此在刻蚀过程中不会被刻蚀，而未被光刻胶结构30覆盖的第一部分2201会被刻蚀，将第一电极层22a的第一部分2201刻蚀至设计厚度后，剥离光刻胶结构30，使得第一电极层22a的第二部分2202出露，得到如图3e所示的膜层结构。刻蚀过程中，由于第一电极层22a的保护，刻蚀工艺不会破坏有机光感器件层21a的第一功能层211a、第二功能层212a和第三功能层213a。

本申请实施例中，设计厚度小于等于20纳米，即在如图3e所示的膜层结构中，第一电极层22a第一部分2201的厚度小于等于20nm。

上述步骤S203-S204具体包括：

对第一电极层22a进行刻蚀，直至第一部分2201被刻蚀完毕，使得原先被第一部分2201覆盖的有机光感器件层21a出露。

可选地，可采用干刻或蚀刻工艺对如图3e所示的膜层结构中的第一电极层22a进行整面刻蚀，由于第一部分2201已经被部分刻蚀，而第二部分2202未被刻蚀，因此，第一部分2201的厚度小于第二部分2202的厚度，在刻蚀过程中，第一电极层22a的第一部分2201会先被刻蚀掉，当第一部分2201被刻蚀完毕时，被第一部分2201覆盖的有机光感器件层21a出露，此时，停止刻蚀。

刻蚀去除第一部分2201的同时，得到减薄后的第二部分2202，作为有机光检测器的第一电极结构22。

可选地，当第一部分2201被刻蚀完毕，被第一部分2201覆盖的有机光感器件层21a出露时，停止刻蚀，第二部分2202的厚度得以减薄，减薄后的第二部分2202，作为有机光检测器的第一电极结构22，从而得到如图3f所示的膜层结构。

本申请实施例中，第一电极结构22的厚度小于等于20nm，以满足透光率的要求，使得光线可以透过第一电极结构22。

刻蚀过程中，由于第一电极层22a的保护，刻蚀工艺不会破坏有机光感器件层21a中被第二部分2202正投影覆盖的第一功能层211a、第二功能层212a和第三功能层213a。

在本申请的一个实施例中，上述步骤S205具体包括：

以第一电极结构22为掩膜，依次对有机光感器件层21a的第三功能层213a、第二功能层212a和第一功能层211a进行干刻，得到包括第三功能结构213、第二功能结构212和第一功能结构211的有机光感器件结构。

可选地，以第一电极结构22为掩膜，采用干刻工艺，依次对有机光感器件层21a的第三功能层213a、第二功能层212a和第一功能层211a进行刻蚀，从而得到第三功能结构213、第二功能结构212和第一功能结构211，得到如图3g所示的膜层结构。本申请实施例中，干刻工艺的刻蚀气体为氧气。

在本申请的一个实施例中，在步骤S205之后还包括：

在像素定义层19和第一电极结构22的一侧制备保护层23，使得保护层23覆盖第一电极结构22和有机光感器件结构。

可选地，如图3g所示的膜层结构，经过刻蚀后，未被第一电极结构22覆盖的部分第三功能层213a、部分第二功能层212a和部分第一功能层211a被刻蚀掉，使得部分像素定义层19出露。

通过在像素定义层19和第一电极结构22的一侧制备保护层23，并使得保护层23覆盖第一电极结构22、第三功能结构213、第二功能结构212和第一功能结构211，从而得到如图3h所示的包括薄膜晶体管的有机光检测器，薄膜晶体管中的阳极结构18作为有机光检测器的第二电极结构。

本申请实施例中，通过设置保护层23，能够避免外界水氧接触有机光感器件结构21和第一电极结构22，以保障有机光检测器的稳定性，保障有机光检测器的使用寿命。保护层23的制作材料包括SiNx。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种显示面板，包括：基板、有机发光器件结构和如上述第二个方面所提供的有机光检测器；

有机发光器件结构位于基板一侧，有机光检测器位于有机发光器件结构远离基板的一侧，且有机光检测器的第二电极结构包括有机发光器件结构的阳极结构。

基于同一发明构思，本申请实施例提供一种显示设备，包括如上述第二个方面所提供的有机光检测器，或者，包括如上述第三个方面所提供的显示面板。

应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：

本申请实施例中，通过在第一电极层22a的一侧制备光刻胶结构30，使得光刻胶结构30覆盖第一电极层22a的第二部分2202，从而在刻蚀第一电极层的过程中，第二部分2202由于光刻胶结构30结构的保护不会被刻蚀，而未被光刻胶结构30覆盖的第一部分2201会被刻蚀；当第一部分2201被刻蚀至设计厚度时，剥离光刻胶结构30使得第二部分2202出露，在继续刻蚀第一电极层22a的过程中，由于第一部分2201的厚度小于第二部分2202的厚度，当刻蚀去除第一部分2201时，得到减薄后的第二部分2202作为有机光检测器的第一电极结构22；然后以第一电极结构22为掩膜，图案化有机光感器件层21a，得到有机光检测器的有机光感器件结构21。

在刻蚀工艺中，以第一电极结构22代替光刻胶结构作为掩膜，图案化有机光感器件层21a，能够避免常规刻蚀工艺中光刻胶结构以及光刻胶剥离等工艺步骤对有机光感器件结构21的影响，从而使得有机光检测器的制备方法与有机发光显示面板的制备工艺兼容，使得有机光检测器可以集成于有机发光显示面板中。

而且，由于第一电极层22a的保护，能够避免在刻蚀、剥离光刻胶结构过程中，有机光感器件层21a接触外界水氧；图案化有机光感器件层21a过程中不需要用到光阻，能够降低生产成本。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。