本發(fā)明涉及使用有能夠同時實現(xiàn)較高的可見光透射率和特別是近紅外波長區(qū)域中較高的外部量子效率的金屬柵格透明電極的光電檢測器元件和使用有該光電檢測器元件的非觸摸式用戶界面裝置。

背景技術：

1、觸摸面板等對被觸摸的情況進行檢測的觸摸式用戶界面被廣泛實用化在例如智能電話、智能手表、筆記本電腦、atm、kiask、使用有電子紙的電子書籍終端等中。觸摸式用戶界面具備設置在顯示器等顯示體上的透明的觸摸面板。

2、近年來，從用戶體驗的進一步擴大、公共的衛(wèi)生意識的提高以及靜電的應對等觀點出發(fā)，代替觸摸式用戶界面，非觸摸式用戶界面受到關注，正在全力地推進研究開發(fā)。作為用于實現(xiàn)非觸摸式用戶界面的一例，例如提出了將來自激光指示器等光源的光、來自例如手指等指示部件的反射光用作光輸入信號，并且將具有由一維或二維排列的光電檢測器構成的光電檢測器陣列的透明的傳感器面板或傳感器片設置在顯示器等顯示體上，檢測光輸入信號的位置，由此進行例如畫面的輸入操作。

3、非專利文獻1公開了一種每個單位像素安裝有有機光電檢測器元件的有機光電檢測器陣列，該有機光電檢測器元件是利用光刻技術將能夠對具有500nm～600nm的波長區(qū)域的光進行檢測的非透明的有機光電轉換層圖案化為具有10μm×10μm的尺寸的島狀而成的。通過將各有機光電轉換層圖案化為微小的島狀，能夠增加可見光透射率較高的開口部的面積率，因此，能夠同時實現(xiàn)在可見光區(qū)域中高達70％這樣的透射率和可見光的檢測。

4、現(xiàn)有技術文獻

5、非專利文獻

6、非專利文獻1：h.akkerman?et?al.、integration?of?large?area?opticalimagers?for?biometric?recognition?and?touch?in?displays、j.soc.inf.display.、2021年5月、p.1-13

7、非專利文獻2：peter?van?de?weijer?et?al.，high-performance?thin-filmencapsulation?for?organic?light-emitting?diodes，org.electron.，2017年5月，vol.44，p.94-98

8、非專利文獻3：p.e.malinowski?et?al.，organic?photo-lithography?fordisplays?with?integrated?fingerprint?scanner，j.soc.inf.display.，50(1)，1007-1010(2019).https：//doi.org/10.1002/sdtp.13097

技術實現(xiàn)思路

1、發(fā)明要解決的問題

2、然而，非專利文獻1所公開的有機光電檢測器元件的有效傳感器面積為100μm2而較小。因此，檢測電流i也微小。因此，從實際使用環(huán)境中的sn比的觀點出發(fā)，難以將非專利文獻1所公開的由有機光電檢測器元件構成的光電檢測器陣列用于非觸摸式用戶界面。另外，非專利文獻1所公開的有機光電檢測器元件在陰極使用有非透明的金屬的固態(tài)膜，若為了提高sn比而增大有效傳感器面積，則會損害視覺辨識光透射率。

3、于是，本發(fā)明的目的在于，提供能夠在維持較高的透明性的同時提高光檢測性的光電檢測器元件和使用有該光電檢測器元件的非觸摸式用戶界面裝置。

4、用于解決問題的方案

5、即，本發(fā)明如下所述。

6、一種光電檢測器元件，其具備：金屬柵格透明電極，其為第1電極；透明電極，其為第2電極，該第2電極與所述金屬柵格透明電極相對；以及子像素，其包含至少1個光電轉換層且位于所述金屬柵格透明電極與所述透明電極之間，其中，所述金屬柵格透明電極具備透明基材和導電性圖案，該導電性圖案具有設置在所述透明基材上的金屬布線，所述子像素在至少一部分具備子傳感器區(qū)域，從上表面投影時的設有所述子傳感器區(qū)域的區(qū)域與設有所述金屬布線的區(qū)域在至少一部分重疊。

7、根據(jù)所述光電檢測器元件，其中，在將stce-unit設為所述導電性圖案的重復單元面積且將ssub-sensor設為所述子傳感器區(qū)域的面積時，ssub-sensor/stce-unit為1以上。

8、另外，根據(jù)所述光電檢測器元件，其特征在于，所述光電檢測器元件的從上表面投影時的所述子傳感器區(qū)域中的至少一部分在至少任意一個方向上與沿相同方向延伸的所述金屬布線中的兩根以上的所述金屬布線重疊。

9、根據(jù)所述光電檢測器元件，其中，在所述金屬柵格透明電極與所述透明電極之間設置具有開口部的絕緣層，所述子像素配置為在從層疊方向的上表面投影至表面上時覆蓋所述開口部，所述子傳感器區(qū)域相當于在從層疊方向的上表面投影至表面上時所述子像素和所述開口部重疊的區(qū)域。

10、根據(jù)所述光電檢測器元件，其中，從上表面投影時的設有所述子像素的區(qū)域的形狀為選自由正方形、長方形、大致正方形、大致長方形組成的組中的至少一種以上形狀。

11、根據(jù)所述光電檢測器元件，其具備包含隔開間隔地設置的多個所述子像素的子像素陣列。

12、根據(jù)所述光電檢測器元件，其中，所述子像素陣列具備由所述子像素沿著所述子像素陣列的平行平面中的兩個正交坐標軸等間隔地二維排列而成的圖案。

13、根據(jù)所述光電檢測器元件，其中，在將ssubopd設為所述子像素的面積時，ssubopd為25μm2以上且10000μm2以下。

14、根據(jù)所述光電檢測器元件，其中，所述光電檢測器元件在780nm～1200nm的近紅外波長區(qū)域中的至少一部分的波長下的外部量子效率為15％以上，包含所述子傳感器區(qū)域的區(qū)域中的光電檢測器元件的層疊方向上的可見光透射率為50％以下。

15、根據(jù)所述光電檢測器元件，其中，在將ttce設為所述金屬布線的厚度且將topd設為所述子傳感器區(qū)域的膜厚時，ttce為30nm以上且200nm以下，(topd-ttce)為50nm以上且500nm以下。

16、根據(jù)所述光電檢測器元件，其中，在將wtce設為所述金屬柵格透明電極的金屬布線的線寬且將gtce設為沿相同方向延伸的相鄰的所述金屬布線之間的間隙時，wtce為0.25μm以上且5.0μm以下，gtce為45μm以下，且(gtce/wtce)為1.0以上。

17、根據(jù)所述光電檢測器元件，其中，在將atce設為所述導電性圖案的開口率時，(gtce·atce)為0.25μm·％以上且45μm·％以下。

18、根據(jù)所述光電檢測器元件，其中，所述導電性圖案的開口率atce為25％以上且小于100％。

19、根據(jù)所述光電檢測器元件，其中，所述光電轉換層為有機光電轉換層。

20、根據(jù)所述光電檢測器元件，其中，在將egopt設為光學帶隙時，所述有機光電轉換層具備本體異質結結構，該本體異質結結構至少具有egopt為1.65ev以下的有機施體材料和egopt為1.65ev以下的有機受體材料。

21、根據(jù)所述光電檢測器元件，其中，所述有機受體材料是選自由ieico-4f、ieico-4cl、ieico、dtpc-dfic、dci-2、cotic-4f、pdttic-4f、dtpc-ic、6tic-4f、coi8dfic、foic、f8ic、f10ic、siotic-4f、p3組成的非富勒烯受體材料組中的至少一種以上材料。

22、根據(jù)所述光電檢測器元件，其中，所述有機施體材料是選自由ptb7-th(別名：pce-10)、pdtp-dfbt、pdpp3t、pdpp3t-o14、pdpp3t-o16、pdpp3t-o20、pdpp3t-c20、pdpp4t、dpptfqxt、dpptqxt、dppbtqxbt、dppbtffqxbt、flp030(商品名)、pbdtt-sedpp、pbdtt-dpp、pbdtt-fdpp、pdpp2t-tt(ptt-dtdpp)、pcdtbt、pcpdtbt、pcpdtfbt、si-pcpdtbt組成的組中的至少一種以上材料。

23、根據(jù)所述光電檢測器元件，其中，所述金屬布線包含金屬和所述金屬的氧化物。

24、根據(jù)所述光電檢測器元件，其中，所述導電性圖案具備網格圖案。

25、另外，本發(fā)明為一種光電檢測器陣列，其排列有兩個以上的包含所述光電檢測器元件的像素。

26、根據(jù)所述光電檢測器陣列，其具備布線部，該布線部具有設置在所述透明基材上且與所述導電性圖案電連接的第2導電性圖案，對每個所述像素設置所述布線部，在將awire設為所述第2導電性圖案的開口率時，-10％≤(awire-atce)≤10％。

27、根據(jù)所述光電檢測器陣列，其具有集電部，該集電部具有設置在所述透明基材上且與所述第2導電性圖案電連接的第3導電性圖案，在將γpad設為每單位面積的所述第3導電性圖案的占有面積率時，γpad為50％以上且小于100％。

28、根據(jù)所述光電檢測器陣列，其具備設置在所述透明基材上且與所述導電性圖案電絕緣的虛設圖案。

29、根據(jù)所述光電檢測器陣列，其中，在將adummy設為所述虛設圖案的開口率時，-10％≤(adummy-atce)≤10％。

30、根據(jù)所述光電檢測器陣列，其具備：虛設子像素陣列，其具備多個虛設子像素，該虛設子像素包含設置在所述金屬柵格透明電極上的絕緣層；和設置在所述絕緣層上的所述光電轉換層；以及子像素陣列，其具備多個所述子像素，從上表面投影時的所述虛設子像素陣列和所述子像素陣列為相同圖案結構。

31、根據(jù)所述光電檢測器陣列，其中，所述光電檢測器陣列的像素尺寸為1mm2以上且25mm2以下。

32、根據(jù)所述光電檢測器陣列，其中，所述光電檢測器陣列的像素密度為2ppi以上且15ppi以下。

33、根據(jù)所述光電檢測器陣列，其中，所述光電檢測器陣列具備由所述像素沿著所述光電檢測器陣列的平行平面中的兩個正交坐標軸等間隔地二維排列而成的圖案。

34、另外，一種非觸摸式用戶界面裝置，其具備用于配置在顯示器或顯示體的畫面上的所述光電檢測器陣列，該非觸摸式用戶界面裝置使用所述光電檢測器陣列的所述光電檢測器元件將照射到所述光電檢測器陣列的光輸入信號轉換為電輸出信號，由此進行照射有所述光輸入信號的位置檢測，該非觸摸式用戶界面裝置構成為能夠通過所述位置檢測來對所述顯示器或所述顯示體的畫面進行輸入操作。

35、根據(jù)所述非觸摸式用戶界面裝置，其中，所述光輸入信號包含780nm～1200nm的近紅外波長區(qū)域中的至少一部分的波長的光。

36、根據(jù)所述非觸摸式用戶界面裝置，其中，所述光輸入信號被進行頻率調制，調制頻率為0.5khz以上且20khz以下。

37、根據(jù)所述非觸摸式用戶界面裝置，其中，所述光輸入信號為從激光指示器發(fā)出的光信號。

38、根據(jù)所述非觸摸式用戶界面裝置，其中，所述光輸入信號為來自指示部件的反射光。

39、根據(jù)所述非觸摸式用戶界面裝置，其中，所述光輸入信號是使所述指示部件接觸在空間中形成的面狀的投射光束而產生的來自所述指示部件的反射光。

40、發(fā)明的效果

41、根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有較高的透明性和較高的光檢測性的光電檢測器元件和使用有該光電檢測器元件的非觸摸式用戶界面裝置。