DE69820331T2 - Optoelektronische Anordnung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein optoelektronisches Gerät und ein Verfahren zum Bilden eines optoelektronischen Geräts, das ein photorezeptives Array, ein photoemittierendes Array oder beides umfassen kann. Ferner lehrt die Erfindung ein rezeptives Gerät und ein Verfahren zum Bilden eines rezeptiven Geräts, bei dem ein Mikrolinsenarray einen maximalen Füllfaktor, eine gute einheitliche Fleckgröße und Intensität, einen optimalen Abstand von photorezeptiven Elementen und eine gute Linsenqualität zeigt. Die Erfindung lehrt ebenfalls ein emittierendes Gerät und ein Verfahren zum Bilden eines emittierenden Geräts, bei dem das Mikrolinsenarray die Bedingungen zu einem Kollimieren, Fokussieren oder Richten einer Emission von photoemittierenden Elementen zu einem spezifischen Ziel erfüllen kann.
• Das optoelektronische Array bei einem Integrierte-Schaltung-(IC-)Bilderzeugungschip ist eine der entscheidenden Komponenten bei einem Definieren der Empfindlichkeit und Auflösung von elektronischen Bilderzeugungsgeräten, wie beispielsweise Digitalkameras, Scannern beziehungsweise Abtastvorrichtungen und Druckern. Aufgrund komplexer Signalverarbeitungserfordernisse, die jedem Pixel des optoelektronischen oder Photosensorarrays zugeordnet sind, ist ein erheblicher Bereich, der das Pixel umgibt, mit einem Metall und Signalverarbeitungselementen bedeckt, die das auftreffende Licht nicht in ein elektronisches Signal umwandeln. Die Bedingung, bei der Licht nicht optimal auf photorezeptiven Elementen fokussiert ist, trägt zu einer verschlechterten Bildqualität bei und beeinträchtigt andere Verhaltenscharakteristika. Der Lichtverlust zu einem nicht umwandelnden Oberflächenbereich trägt zu einem Füllfaktorverlust bei. Ein Füllfaktor kann durch ein Koppeln eines eng beabstandeten Mikrolinsenarrays mit dem optoelektronischen Array verbessert werden. Um einen maximalen Füllfaktor zu erreichen, muß die Beabstandung zwischen den Mikrolinsenele menten minimiert sein und die räumliche Beziehung zwischen dem Mikrolinsenarray und dem optoelektronischen Array sollte derart sein, daß alles Licht, das durch die Mikrolinse gesammelt wird, eine Fleckgröße bildet, die im wesentlichen kleiner als der photoempfindliche Bereich des Photosensorelements auf der Ebene des optoelektronischen Arrays ist. Dies ermöglicht eine komplette Abdeckung selbst bei einer weniger als perfekten Ausrichtung zwischen einer Linse und Optoelektronisches-Array-Elementen.
• Einige bekannte Linsenarrayverfahren stützen sich auf mehrere Aufbringungs- und Entfernungsschritte, einschließlich einer Aufbringung und nachfolgenden Entfernung einer undurchsichtigen metallischen Schicht (siehe Popovic et al., US-Patennummer 4,689,291). Eine allgemeine Linsenarrayelementbeabstandungstechnik betrifft ein Ätzen durch eine Sockelschicht, das einen Barriereraum zwischen Mikrolinsenelementen erzeugt, dann, nach einem Aufbringen eines Photoresists (das als ein Linsenelement dient), ein Ätzen durch die Photoresistschicht. Das Verfahren ist nicht ohne mehrere ernste Nachteile. Am begrenzendsten ist vielleicht, daß dieses Verfahren und diese, die demselben ähnlich sind, bei der Nähe der Beabstandung begrenzt sind. Diese Begrenzung besteht aufgrund der Tendenz der einzelnen Linsenelemente, sich über den Barriereraum miteinander zu verbinden. Zweitens fügt bei einem Verfahren, das mehrere Ausrichtungsschritte erfordert, jeder Ausrichtungsschritt einen Präzisionsverlust hinzu. Ein Präzisionsverlust beeinträchtigt die Herstellbarkeit, wobei es schwierig gemacht wird, ein Gerät wiederholt herzustellen, bei dem die Mikrolinse eine Fleckgröße fokussiert, die im wesentlichen kleiner als der photoempfindliche Bereich auf der Ebene des optoelektronischen Arrays ist. Je näher die Beabstandung des Mikrolinsenarrays, desto entscheidender wird eine Ausrichtung, und bei mehr als einem Ausrichtungsschritt erhöht sich eine Möglichkeit einer Fehlausrichtung von Mikrolinsenelementen und optoelektronischen Elementen. Eine derartige Fehlausrichtung resultiert in einem Signalverlust und einer ver schlechterten Auflösung. Was benötigt wird, ist ein Verfahren zum Herstellen von optoelektronischen Geräten, wobei das Verfahren eine minimale Anzahl von Ausrichtungsschritten aufweist und die so hergestellten Geräte einen maximalen Füllfaktor aufweisen.
• Bei anderen Anwendungen, wie beispielsweise optischen Verbindungen, können optoelektronische Geräte bei einem Kollimieren, Richten und Fokussieren des Lichts nützlich sein, das von einem Array von Photoemittern auf spezifische Zielelemente emittiert wird. Ein Verfahren, das eine Steuerung über eine optische Aufnahme und Übertragung liefert, ist erwünscht und sehr gesucht, besonders wo ein derartiges Verfahren die Erzeugung von Geräten liefert, die ein jegliches der folgenden zeigen: einen maximalen Füllfaktor, eine einheitliche Fleckgröße, eine einheitliche Fleckintensität, eine gute Linsenqualität, eine optimale Beabstandung zwischen dem Mikrolinsenarray und der Optoelektronisches-Element-Ebene.
• Viele optische Geräte erfordern eine Sammlung und Übertragung von Licht. Scanner, Digitalkameras und Drucker erfordern alle eine volle Aufnahme von Licht, um eine Ausgangsauflösung zu unterstützen. Ein jeglicher Lichtverlust resultiert in einer Verhaltensverschlechterung. Bei anderen Anwendungen, wie beispielsweise optischen Verbindungen, translatiert eine Steuerung über Mikroarraydichte und -plazierung direkt zu einer Steuerung über ein Richten von Licht zu spezifischen Zielelementen. Somit ist eine Steuerung über eine optische Aufnahme und Übertragung ein sehr gesuchtes Gerätemerkmal.
• Die JP 58-220106 A beschreibt ein Festkörperbildaufnahmegerät, das photoelektrische Wandler aufweist, die auf einem Halbleitersubstrat angeordnet sind. Ein Filterarray ist an dieses Substrat angehaftet und sphärische Ausnehmungen sind gemäß den Wandlern in der Oberfläche eines lichtübertragbaren Substrats gebildet. Lichtübertragbare Materialien sind in die Ausnehmungen gefüllt und dieselben wirken ferner als konvexe Linsen.
• Die EP 0 795 913 A2 , die ein Dokument des Stands der Technik unter Artikel 54 (3) und (4) EPC ist, beschreibt einen Festkörperbilderzeuger, der ein Substrat umfaßt, in dem eine Mehrzahl von Pixeln gebildet sind. Eine dielektrische Schicht ist über den Bildpixeln gebildet und in einer oberen Oberfläche der dielektrischen Schicht sind Vertiefungen gebildet in denen Linsen gebildet sind, wobei die obere Oberfläche jeder Linse optisch planar mit der oberen Oberfläche des Substrats ist.
• Die WO 90/01805 beschreibt ein Erfassungselement, das ein Substrat aufweist, in dem eine Photodiode gebildet ist. Auf dieser Anordnung ist eine Abstandhalter- und Planarisierungsschicht gebildet, um eine Linse von der Photodiode zu versetzen. Auf der Planarisierungsschicht ist das Linsenelement auf eine derartige Weise gebildet, daß die konvexe Oberfläche desselben von der Planarisierungsschicht abgewandt ist. Zu einem Bilden der Linsenelemente wird eine Schicht bereitgestellt, die aus SiO₂ gebildet ist, die dann durch eine Photolithographie strukturiert wird. Durch eine geeignete Wärmebehandlung wird die Schicht zum Verfließen gebracht, um eine konvexe linsenähnliche obere Oberfläche zu bilden, und danach wird ein Ätzprozeß angewendet, um das Linsenprofil auf die SiO₂-Schicht zu übertragen. Die SiO₂-Schicht ist auf der planaren Oberfläche der Planarisierungsschicht 53 gebildet und nach einem Abschluß des Prozesses stoßen die jeweiligen Linsenelemente aneinander an.
• Die EP 0 441 594 A2 beschreibt ein Festkörperaufnahmegerät, das Mikrolinsen aufweist. Das Gerät weist ein Substrat auf, das Lichtempfangsabschnitte in demselben gebildet aufweist, aus denen eine feste Schicht gebildet ist. Auf dieser Schicht sind Linsen angeordnet.
• Die JP 03-148173 A beschreibt ein Verfahren zum Bilden einer Mikrolinse. Auf einem Substrat ist eine thermisch weichwerdende Harzschicht aufgebracht, die strukturiert ist, um Harzabschnitte zu bilden. Durch ein Erwärmen des Substrats und Unterziehen desselben einem thermischen Verfließen werden die Harzschichtabschnitte zu einem linsenförmigen Körper gemacht, dessen Form äquivalent zu einer Mikrolinse ist. Dann wird ein Ätzprozeß angewendet, um die Linsenstruktur in das Linsenbasismaterial zu übertragen.
• Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes optoelektronisches Gerät und ein verbessertes Verfahren zu schaffen, das das Herstellen von optoelektronischen Geräten ermöglicht, die eine nahe Beabstandung der Elemente ohne die Tendenz erlauben, daß sich einzelne Linsenelemente verbinden.
• Diese Aufgabe wird durch ein Gerät gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren gemäß Anspruch 5 gelöst.
• Die Erfindung stellt ein Gerät zum Sammeln, Übertragen und Erfassen von Licht bereit, derart, daß eine Lichtsammlung maximiert ist und ein Lichtverlust minimiert ist. Die Erfindung stellt ferner bei einem Ausführungsbeispiel ein Gerät bereit, bei dem übertragenes Licht durch photoempfindliche Elemente erfaßt wird, die durch die Einfügung eines Lichtdurchlässige-Schicht-Bauglieds nahe an („nahe an" ist hierin überall als „bei" umfassend zu verstehen) der Brennweite des Sammellinsenelements angeordnet sind. Bei einem Ausführungsbeispiel ist ein Gerät, das ein Mikrolinsenarray enthält, bei dem die Linsenelemente nahe gepackt sind, zusammengefügt, um die Linsenelemente optisch einem Substrat zuzuordnen, das optoelektronische Elemente enthält; durch das Vorhandensein einer optisch übertragenden Zwischenschicht (Zwischenschicht) wird die Brennweite der Linsenelemente aufgenommen, so daß die Lichtmenge, die auf die optoelektronischen Elemente fällt, optimiert ist.
• Außerdem stellt die vorliegende Erfindung eine konturierte Oberfläche auf der Zwischenschicht bereit. Die konturierte Oberfläche stellt Lateralführungen für eine Mikrolinsenbeabstandung bereit. Die Lateralbeabstandungsführungen ermöglichen ein maximales Packen von Linsenelementen, ein derartiges optimiertes Packen wird allgemein als „maximaler Füllfaktor" bezeichnet.
• Die Erfindung umfaßt das Verfahren zum Zusammenfügen der erfindungsgemäßen optoelektronischen Geräte, wobei das zusammengefügte Gerät zumindest eine optisch übertragende Zwischen- oder Abstandhalterschicht aufweist.
• Ein Ausführungsbeispiel umfaßt ein Schichten eines übertragenden Polymers oder eines dielektrischen Materials, wie beispielsweise SiO₂ oder Glas, auf ein Substrat, das optoelektronische Elemente enthält. Die optoelektronischen Elemente können photoempfindliche Rezeptoren oder Emitter oder beides umfassen. Eine Aufbringung eines photoempfindlichen Polymers auf das Substrat und ein photolithographisches Strukturieren des photoempfindlichen Polymers erlegt dem photoempfindlichen Polymer ein Muster auf. Nach einem Erwärmen zeigt das strukturierte photoempfindliche Polymer konvexe Oberflächen, wobei jede konvexe Oberfläche eine Linsenfunktion bereitstellt und eine Mikrolinse genannt werden kann. Licht, das durch das photoempfindliche Polymer mit konvexer Oberfläche (Mikrolinsen) übertragen oder durch dasselbe durchgelassen wird, verläuft durch die übertragende Zwischensicht oder Abstandhalterschicht des Polymers oder dielektrischen Materials. Die Zwischenschicht oder Abstandhalterschicht ist von einer vorbestimmten Dicke, derart, daß die Brennweite der konvexen Oberflächen oder Mikrolinsen nahe der Position der optoelektronischen Elemente ist. Bei Konfigurationen, bei denen das optoelektronische Element ein Emitter ist, ist die Beziehung zwischen dem Linsenelement und dem emittierenden Element derart, daß Licht, daß das Linsenelement verläßt, kollimiert wird.
• 1 stellt den Stand der Technik dar.
• 2A stellt einen Querschnitt einer Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, wobei eine Fleckgröße gezeigt ist, die kleiner ist als der Durchmesser des photoempfindlichen Elements ist.
• 2B stellt eine Emittierender-Strahl-Kollimierung dar;
• 2C zeigt eine Mikrolinsenmehrheit.
• 3 stellt einen Querschnitt einer Anordnung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
• 4 stellt einen Querschnitt einer Anordnung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
• 5 stellt einen Querschnitt einer Anordnung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
• 6 stellt einen Querschnitt einer Anordnung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
• 7, einschließlich 7A und 7B, stellen eine Version des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
• 8 stellt eine Version des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
• 9, einschließlich 9A und 9B, stellen eine Version des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
• Überall in den Zeichnungen sind ähnliche Merkmale konsistent numeriert. Wie es durch Bezugnahme auf 2 zu sehen ist, stellt die Anordnung, wie dieselbe in der Erfindung gelehrt ist, ein Substrat 12 bereit, das optoelektronische Elemente 14 enthält, die ohne Einschränkung ein rezeptives Element, emittierende Elemente oder beides umfassen. Ein lichtdurchlässiges Schichtbauglied 16 oder ein Abstandhalterbauglied aus einem übertragenden Polymer oder einem dielektrischen Material, wobei eine derartige Materialauswahl Glas umfaßt, bedeckt das Substrat 12 und die optoelektronischen Elemente 14 in demselben. Eine konturierte Oberfläche 10 ist durch oder auf der Zwischenschicht 16 bereitgestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel definiert die konturierte Oberfläche ein mit Stegen versehenes Muster, das erhöhte Abschnitte 19 und eingesenkte Abschnitte 20 der konturierten Oberfläche zeigt. Bauglieder mit konvexer Oberfläche aus einem photoempfindlichen Material 18, wobei ein derartiges photoempfindliches Material ohne Einschränkung polymere und photoresistive Elemente umfaßt, sind auf der konturierten Oberfläche 10 angeordnet. Eine Konfiguration einer jeglichen Mehrzahl von derartigen Baugliedern mit konvexer Oberfläche 18 kann ein Mikrolinsenarray genannt werden. Hierin wird im folgenden der Ausdruck Mikrolinsenelement(e) 18 oder Mikrolinsenarray verwendet, aber es ist klar, daß die beabsichtigte Bedeutung ein jegliches lichtdurchlässiges Element mit konvexer Oberfläche ist. Die Mikrolinsenelemente 18 sind nahe zueinander beabstandet, aber befinden sich nicht in einem Kontakt miteinander, wobei der Abstand 20 zwischen den Mikrolinsenelementen 18 von dem Entwurf des Mikrolinsenarrays abhängt. Jede Mikrolinse ist optisch einem optoelektronischen Element 14 in dem Substrat 12 zugeordnet. Die Dicke des lichtdurchlässigen Zwischenschichtbauglieds 16 ist vorbestimmt, um die Fleckgröße S des übertragenen Lichts an einem Punkt zu positionieren, derart, daß das übertragene Licht auf das optoelektronische Element 14_o auftrifft und der Fleckgrößendurchmesser d_s des übertragenen Lichts geringer als der Durchmesser des photoempfindlichen Elements d_p ist, wie es in 2 gezeigt ist. Wo die optoelektronischen Elemente in einem Gerät gemäß der Erfindung emittierend sind 14_c liefert das Gerät eine Emission von kollimierten Strahlen L_c, wie es in 2B dargestellt ist.
• 3 stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, bei dem das lichtdurchlässige Schichtbauglied 16 eine konturierte Oberfläche 10 aufweist, die den Mikrolinsenbaugliedern 18 Lateralbeabstandungsführungen liefert. Die konturierte Oberfläche 10 weist Stegelemente 19 auf; jeder Steg 19 ist einem optoelektronischen Element 14 zugeordnet. Der Steg 19 ist wirksam, um einen Kontakt von Peripherien von Mikrolinsenelementen 18 oder ein anderes Verschmelzen der diskreten Linsenelemente in dem Array zu verhindern.
• Die Stegelemente 19 sind voneinander durch einen vorbestimmten Abstand 20 versetzt.
• 4 und 5 stellen andere Konfigurationen der konturierten Oberfläche 10 dar. 4 stellt das Ausführungsbeispiel dar, bei dem die konturierte Oberfläche Stegelemente 19 zwischen den Mikrolinsenelementen 18 bereitstellt. 5 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem die konturierte Oberfläche 10 aus einer Kombination von zumindest zwei Schichten 16A, 16B gebildet ist. Die konturierte Oberfläche 10 kann Stegelemente 19 aus dem gleichen Material wie die lichtdurchlässige Schicht 16A aufweisen oder die Stegelemente 19 können ein anderes Material umfassen, vorausgesetzt, daß das Material (die Materialien), das (die) das Stegelement 19 aufweist, auf eine ähnliche Weise ätzbar oder anderweitig zu einem Empfangen einer strukturierten Topographie in der Lage ist (sind). Dielektrische übertragende Materialien und Polymere sind für die zusätzliche Schicht 16B der konturierten Oberfläche 10 geeignet.
• 6 stellt ein optoelektronisches Gerät dar, bei dem das Mikrolinsenarrayelement 18 mittels eines Trockenätzens oder Ionenätzens die konvexe Oberflächentopographie desselben auf das darunterliegende Abstandhalterelement überträgt und in der Bildung einer Mikrolinse 17 in dem Lichtdurchlässige-Schicht-Element 16 selbst resultiert. Das diesem Ausführungsbeispiel zugeordnete Verfahren ist unten mit Bezug auf 7 dargelegt.
• Unter jetziger Bezugnahme auf 7 wird das ausgewählte Substrat 12, das das optoelektronische Element 14 enthält, mit einem optisch übertragenden Material 16 überlagert 30. Eine photoempfindliche Polymerschicht 18 wird auf die optisch übertragende Schicht 16 aufgebracht 32. Ein Muster wird auf dem photoempfindlichen Polymer 18 definiert 34. Ein erwärmen der Anordnung 36 schmilzt die strukturierte photoempfindliche Schicht in konvexe Oberflächen. Ein Ätzen 38 der konvexen strukturierten Oberfläche überträgt das konvexe Oberflächenmuster in die photoübertragende Schicht, die Linsenelemente 17 in derselben bildet, und die Linsenelemente sind von den optoelektronischen Elementen beabstandet, derart, daß die Lichtmenge, die auf die optoelektronischen Elemente fällt, optimiert ist.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ist einschließlich in 8 dargestellt und in 7 und 9 alternativ dargestellt. Das Verfahren umfaßt eine Auswahl 29 eines Substrats 12, das optoelektronische Elemente 14 trägt. Nachdem das Substrat ausgewählt wurde, wird eine Schicht einer vorbestimmten Dicke aus übertragendem Material auf das Substrat 12 aufgebracht 30. Das übertragende Material kann ein Polymer oder ein Dielektrikum sein, einschließlich Silizium-basierter Materialien, wie beispielsweise Glas. In Fällen, in denen das übertragende Material Polyimid ist, kann das übertragende Material durch eine Schleuderbeschichtung bei 2000 U/min für 60 Sekunden, ein Aushärten des Polyimids und ein Wiederholen der Schleuderbeschichtung und des Aushärtens auf das Substrat aufgebracht werden 30, bis die erwünschte Dicke erreicht ist. Schleudergeschwindigkeiten und Aushärtzeiten variieren abhängig von dem ausgewählten Material und der erwünschten Schichtdicke und können durch Be zugnahme auf verfügbare Schleuderbeschichtungsprotokolle bestimmt werden.
• Nachdem die übertragende Zwischenschicht aufgebracht wurde, wird ein photoempfindliches Polymer 18 auf die übertragende Zwischenschicht 16 aufgebracht 32. Beispiele von geeigneten photoempfindlichen Polymermaterialien umfassen AZ P4620 und für dünne Linsen AZ P4400. Eine Aufbringung kann durch ein Schleudern bei 1500 U/min für 60 Sekunden, gefolgt durch ein Backen für eine kurze Zeit und ein Wiederholen einer Schleuderaufbringung erzielt werden, bis die erwünschte Dicke erreicht ist.
• Das photoempfindliche Polymer 18 wird dann Schritten unterzogen, derart, daß ein Muster auf das photoempfindliche Polymer übertragen wird. Eine Verwendung einer Photomaske, die das erwünschte Mikrolinsenarraymuster enthält, kann das Muster mittels eines Aussetzens der Waferanordnung einem UV-Licht und eines Entwickelns des photoempfindlichen Polymers übertragen. Bei dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel wird, nachdem das photoempfindliche Polymer entwickelt wurde, die Oberfläche der Anordnung reaktiv ionengeätzt 35, um eine konturierte Oberfläche 10 durch ein Entfernen eines bestimmten Abschnitts der Zwischenschicht aus übertragendem Material 16 von zwischen dem Muster des photoempfindlichen Polymers zu definieren. Dann wird eine derartige Wärme angelegt, daß das photoempfindliche Polymer Elemente mit konvexer Oberfläche bildet. Ein Schmelzen oder Verfließen des photoempfindlichen Polymers bei diesem Gerät ist so lange praktisch, wie das Material, das für das Element der lichtdurchlässigen Schicht 16 ausgewählt ist, eine Schmelztemperatur aufweist, die größer als dieselbe des photoempfindlichen Polymers ist.
• Bei einem anderen Ausführungsbeispiel (nicht in 8B gezeigt) wird nach der Entwicklung des photoempfindlichen Polymers kein Ätzen durchgeführt; das resultierende Gerät scheint demselben ähnlich, das in 2C dargestellt ist.
• Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel des Verfahrens (Gerät von demselben dargestellt in 4 und Verfahren gezeigt in 9) wird, nachdem das photoempfindliche Polymer aufgebracht wurde, die Anordnung mit einem Stegmuster ausgerichtet und demselben ausgesetzt; die Photoempfindliches-Polymer-beschichtete Oberfläche der Anordnung wird dann zu einer Tiefe reaktiv ionengeätzt 35, die ausreichend ist, um eine konturierte Oberfläche in der Abstandhalterschicht zu erzeugen. Ein photoempfindliches Polymer wird dann wieder aufgebracht 32A und das Linsenmuster wird definiert 34A. Ein Erwärmen 36 bildet konvexe Oberflächenelemente in dem photoempfindlichen Polymer.
• Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel (siehe 5) wird ein dielektrisches Material (typischerweise SiO₂ oder Si₃N₄) auf die übertragende Schicht aufgebracht 31 und ein photoempfindliches Polymer wird auf die dielektrische Materialschicht geschichtet 18, 9A. Dann wird eine konturierte Oberfläche 10 durch photolithographische Verfahren 34 und ein Ätzen 35 in dem dielektrischen Material definiert. Dann wird ein photoempfindliches Polymer 18A wieder aufgebracht 32A. Ein Muster wird in dem photoempfindlichen Polymer definiert 34A. Die gesamte Anordnung wird erwärmt 36, derart, daß das photoempfindliche Polymer Elemente mit konvexer Oberfläche 18A bildet.
• Bei jedem der dargelegten Verfahrensausführungsbeispiele ist das resultierende Gerät durch die Aufnahme der Brennweite des Linsenelements in Zuordnung zu dem optoelektronischen Element, derart, daß die Lichtmenge, die auf das optoelektronische Element fällt, optimiert ist, charakterisiert. Alle Ausführungsbeispiele sind ferner durch die Ausrichtung jedes Mikrolinsenelements mit einem optoelektronischen Element zu dem Füllfaktor charakterisiert, den der Entwurf eventuell erfordert, und zu einem maximalen Füllfaktor, falls erwünscht.
• Diese Ausführungsbeispiele stellen die Erfindung lediglich dar und sind nicht erschöpfend bezüglich Ausführungsbeispielen des hierin gelehrten erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung.

Claims (7)

1. Ein optoelektronisches Gerät, das folgende Merkmale aufweist: eine Mehrzahl von Mikrolinsenbaugliedern (18) zum Sammeln oder Fokussieren von Licht, die eine konvexe Oberfläche aufweisen; eine Mehrzahl von optoelektronischen Elementen (14) zum Empfangen von Licht, wobei jedes der Elemente (14) einem jeweiligen der Mikrolinsenbauglieder (18) zugeordnet ist; eine lichtübertragende Abstandhalterschicht (16), wobei die konvexen Oberflächen der Mikrolinsenbauglieder (18) von der Schicht (16) abgewandt sind, wobei die Schicht (16) ein lichtübertragendes Material aufweist, das eine vorbestimmte Dicke und eine konturierte Oberfläche aufweist, wobei das Licht, das durch die Mikrolinsenelemente (18) übertragen wird, auf den optoelektronischen Elementen fokussiert wird, wobei die konturierte Oberfläche Lateralbeabstandungsführungen bereitstellt, derart, daß sich die konvexen Oberflächen der Mikrolinsenbauglieder (18) nicht in einem direkten Kontakt miteinander befinden.
2. Ein Gerät gemäß Anspruch 1, bei dem die optoelektronischen Elemente (14) photoemittierend sind und bei dem Licht, das von den optoelektronischen Elementen (14) emittiert wird, durch das lichtübertragende Schichtbauglied (16) und die Mirkolinsenbauglieder (18) verläuft und in einem kollimierten Strahl austritt.
3. Ein Gerät gemäß Anspruch 1, das ferner ein Substrat (12) aufweist, das die Mehrzahl von optoelektronischen Elementen (14) und die lichtübertragende Abstandhalterschicht (16) trägt, wobei die optoelektronischen Elemente (14) rezeptiv sind und die lichtübertragende Abstandhalterschicht das optoelektronische Element und das Mikrolinsenbauglied positioniert, derart, daß ein Fleckgrößendurchmesser von Licht, das durch das Mikrolinsenbauglied zu dem optoelektronischen Element übertragen wird, geringer ist als der Durchmesser der optoelektronischen Elemente (14).
4. Ein Gerät gemäß Anspruch 3, bei dem das Substrat (12) ferner optisch übertragende Elemente trägt.
5. Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Geräts, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Bereitstellen (29) eines Substrats (12), das eine Mehrzahl von optoelektronischen Elementen (14) trägt; b) Aufbringen (30) einer lichtübertragenden Schicht (16) auf eine erste Oberfläche des Substrats (12), das die optoelektronischen Elemente (14) enthält; c) Aufbringen (32) eines photoempfindlichen Polymers auf eine Oberfläche der lichtübertragenden Schicht (16); d) Definieren (34) eines vorbestimmten Musters auf dem photoempfindlichen Polymer, wobei dadurch ein Muster des photoempfindlichen Polymers erzeugt wird, wobei das Muster mit den optoelektronischen Elementen (14) ausgerichtet ist; e) nach einem Definieren des Musters, Bilden einer konturierten Oberfläche in der lichtübertragenden Schicht (16), die mit den optoelektronischen Elementen (14) ausgerichtet ist, wobei die konturierte Oberfläche Lateralbeabstandungsführungen umfaßt, wobei die konvexen Oberflächen sich nicht in einem direkten Kontakt miteinander befinden; und f) Bilden von konvexen Oberflächen des photoempfindlichen Polymers, wobei das Bilden ein Erwärmen des Geräts auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts der übertragenden Schicht umfaßt.
6. Das Verfahren gemäß Anspruch 5, das zwischen Schritt e) und Schritt f) die folgenden Schritte aufweist: Wiederaufbringen (32A) eines photoempfindlichen Polymers auf die konturierte Oberfläche; und Definieren (34A) eines Linsenmusters in dem photoempfindlichen Polymer.
7. Das Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem nach Schritt b) ein zusätzliches Konturmaterial auf die darunterliegende lichtübertragende Schicht aufgebracht wird; und Schritt e) ein Bilden einer konturierten Oberfläche in der zusätzlichen Schicht aufweist.