[发明专利]一种多通道集成光耦器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电子领域，具体涉及一种多通道集成光耦器件及其制备方法。

背景技术

光耦器件是一种通常用于电隔离时能传输信号的光电子器件。它可以把一种信号转化为光信号，再把光信号转化为另一种可以探测的信号，一般至少包括三个重要的功能部件：能把电信号转化为光并输出光的功能部件、具有电绝缘且可以传输光的电绝缘隔离部件和以光信号为输入而输出为可探测信号的光敏功能部件。最常用的光耦器件，如图1所示，利用一个电致发光部件A把一个电信号转化为光信号，再利用一个光敏部件B，比如光敏电阻、光敏电容、光敏二极管或者光敏三极管等把光信号转化为电信号，A和B之间通过电绝缘隔离部件C电隔离。光耦器件应用范围很广，比如可以应用到高压电隔离控制中，在低压端把控制电信号加载到电致发光部件上，得到反映电信号的光信号，然后光照射到处于高电压电位的光敏器件上得到加载于高压上的电信号，该电信号就可以用来控制高压端的电路、设备等。

集成电路的体积小、重量轻、引出线和焊点少、可靠性高；相对于分离元器件电路而言，采用集成电路构成的整机电路性能指标更高，设备的稳定工作时间也可大大提高，同时成本价格更低，便于大规模生产。因此它在工业、民用电子设备以及军事、通讯、遥控等方面得到广泛的应用，对于实现电子设备的小型化以及高分辨率更是有着不可替代的作用。然而，目前光耦器件多数是由无机发光部件和无机光敏部件组成，由于无机发光器件很难高密度集成，因此多通道集成光耦难于实现，更不可能原位制备高密度的多通道集成光耦。因此，实现光耦的高度集成，对于光耦在电子行业中的应用具有十分重要的意义。

有机发光二极管和有机半导体光敏器件是利用有机半导体材料制备的薄膜器件，可实现高分辨率集成，这就使得利用有机发光和有机半导体光敏技术实现光耦器件的高密度集成成为可能。

目前已经有一些关于有机光耦器件的应用研究（参见专利文献CN101442043A、CN1897311A、CN101783358A），但是在这些研究中通常以基底为电隔离绝缘部件，发光部件和光敏部件共同使用一个基底，且分别设置在基底两侧。在光耦器件中发光部件和光敏部件需一一对应，在此条件下，设置在基底两侧的发光部件和光敏部件必须具有一定大小的面积才能满足对应要求，因而限制了其在集成电路中的应用，并没有有效发挥有机薄膜器件在高分辨率集成方面的优势。

发明内容

为此，本发明所要解决的现有有机光耦器件无法实现高度集成的技术问题，提供一种可实现高度集成的多通道集成光耦器件及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明所述的一种多通道集成光耦器件，包括设置在基板同侧的多个光耦单元，相邻所述光耦单元之间设置有不透光且绝缘的隔离柱，所述隔离柱用于对相邻所述光耦单元进行光隔离。

所述光耦单元包括叠加设置在所述基板上的有机电致发光部件、透明的电绝缘隔离部件和有机光敏部件，所述有机电致发光部件和有机光敏部件设置在所述电绝缘隔离部件的两侧，有机电致发光部件和有机光敏部件中靠近所述电绝缘隔离部件的电极为相同或不同的透明电极。

所述有机电致发光部件进一步包括有机电致发光部件的第一电极、有机发光功能层、有机电致发光部件的第二电极。

所述有机光敏部件为含有光电导效应或光敏性的有机半导体材料的有机光敏器件，进一步包括有机光敏部件的第一电极、光敏功能层、有机光敏部件的第二电极。

所述隔离柱包括设置在所述基板上的多组第一隔离柱，同组中第一隔离柱相互平行，不同组第一隔离柱所在直线相交；所述第一隔离柱由高隔离柱组和低隔离柱组组成；所述高隔离柱组将所述光耦单元划分为列，所述高隔离柱组的高度等于所述有机发光功能层和所述光敏功能层中远离所述基板的一层中的上表面高度，所述低隔离柱组的高度等于所述有机发光功能层和所述光敏功能层中靠近所述基板的一层中的下表面高度。

所述隔离柱还包括与所述电绝缘隔离部件同层设置的第二隔离柱，所述第二隔离柱的高度与所述电绝缘隔离部件的厚度相同，所述第二隔离柱在所述基板上的投影与所述低隔离柱组在所述基板上的投影重合。

所有所述光耦单元中所述有机电致发光部件与所述有机光敏部件的相对位置相同。

所述有机电致发光部件为有机发光二极管或有机电化学池。

所述有机光敏器件为有机光敏电阻、有机光敏二极管、有机光敏三极管或有机光敏晶体管中的一种。

所述隔离柱为氮化硅、碳化硅、氧化硅、聚酰亚胺或者光刻胶中的一种或多种的堆叠结构。