[發明專利]智能手機屏幕、系統及制備方法

有效

• 申請號: 201510780864.4
• 申請日: 2015-11-16
• 公開（公告）號: CN105355640B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 李琛;趙宇航
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司;成都微光集電科技有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H04M1/02
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;尹英

本發明提供了一種智能手機屏幕、系統及制備方法，通過將屏幕顯示像素和圖像傳感器像素集成于同一屏幕中，并且通過吸附環將各種鏡頭吸附于手機屏幕上，從而使得智能手機屏幕既可以作為圖像傳感器使用，也可以作為常規的手機屏幕使用，而且擴大了圖像傳感器像素區域，使得在手機中使用大尺寸圖像傳感器像素成為可能，既可以發揮大尺寸圖像傳感器的成像質量優勢，又可以節省智能手機體積。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體涉及一種集成有大尺寸圖像傳感器的智能手機屏幕、系統及制備方法。

背景技術

隨著手機彩屏的逐漸普遍，手機屏幕的材質也越來越顯得重要。手機的彩色屏幕因為LCD品質和研發技術不同而有所差異，其種類大致有LCD和LED兩種。一般來說能顯示的顏色越多越能顯示復雜的圖象，畫面的層次也更豐富。除去上面外，還能在一些手機上看到其他的一些LCD，比如日本SHARP的GF屏幕和CG(連續結晶硅)LCD。兩種LCD相比較屬于完全不同的種類，GF為STN的改良，能夠提高LCD的亮度，而CG則是高精度優質LCD可以達到QVGA(240×320)像素規格的分辨率。

LCD(Liquid Crystal Display的簡稱)，即液晶顯示器，它是一種采用了液晶控制透光度技術來實現色彩的顯示器。從液晶顯示器的結構來看，LCD由兩塊平行玻璃板構成，厚約1mm，其間由包含有液晶材料的5μm均勻間隔隔開。因為液晶材料本身并不發光，所以在顯示屏兩邊都設有作為光源的燈管，而在液晶顯示屏背面有一塊背光板(或稱勻光板)和反光膜，背光板是由熒光物質組成的可以發射光線，其作用主要是提供均勻的背景光源。

LED在工藝上比LCD的工藝更加簡單。目前LED顯示屏成品的顯示效果比LCD顯示屏更明亮、更細膩，理論上也更省電。由于LED材料具有自發光特性，無需背光模塊及彩色濾光片，也不需要一般LCD面板的灌液晶工藝，所以制作上比采用液晶體發光的LCD少三道工序，量產后成本將明顯降低。

另一方面，現在高性能的圖像傳感器已經成為智能手機的標配，而且智能手機上的圖像傳感器正在不斷向更高分辨率、更大傳感器尺寸、更優圖像性能演進。然而，受智能手機體積限制，目前智能手機上的圖像傳感器及其模組通常只能采用非常小尺寸的圖像傳感器(例如1/8～1/4英寸)，配備相應尺寸的鏡頭。但是，在一定分辨率下，小尺寸圖像傳感器意味著小尺寸像素(例如0.9～1.2um)，也就意味著手機用圖像傳感器的圖像質量不能達到非常好，與專業相機(如單方、微單等)等的圖像質量不可比擬(專業相機的像素尺寸通常為4～6um)。

如果能將智能手機屏幕與圖像傳感器結合，那么即可以發揮大尺寸圖像傳感器的成像質量優勢，又可以節省智能手機體積。

發明內容

為了克服以上問題，本發明提供了一種智能手機屏幕能夠將屏幕顯示像素和圖像傳感器像素集成于同一屏幕中。

為了實現上述目的，本發明提供了一種集成有大尺寸圖像傳感器的智能手機屏幕，包括：

有源區，在一硅襯底中形成，有源區具有發光二極管和與所述發光二極管交錯排布的感光二極管、以及位于所述發光二極管和所述感光二極管外側的多晶硅；

在所述有源區上形成有互連層；所述互連層具有互連線和位于互連線間的介質；位于所述感光二極管上的所述互連層部分具有溝槽；

界面區，在所述互連層上；所述界面區具有對應于所述圖像傳感器的上方的從下向上依次形成的彩色濾鏡和微透鏡、以及對應于所述多晶硅上方的接觸塊；其中，所述感光二極管、位于所述感光二極管上方的互連層部分、位于所述互連層上方的所述彩色濾光鏡和所述微透鏡構成圖像傳感器像素；所述發光二極管和位于所述發光二極管上方的互連層部分構成屏幕顯示像素；所述多晶硅、位于所述多晶硅上方的互連層部分和所述接觸塊構成引出極區；

屏幕板，位于所述界面區上方。

優選地，多個所述屏幕顯示像素對應一個所述圖像傳感器像素。