图像传感器、图像处理装置和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及图像传感器、图像处理装置和电子设备。图像传感器包括在竖直方向上堆叠并且分别配置成选择性地吸收在所述可见波长谱的一部分中的光和非选择性地吸收在所述可见波长谱中的光的第一和第二有机光电转换器件。所述第一有机光电转换器件可选择性地吸收在蓝色波长谱中的光，并且所述第二有机光电转换器件可选择性地吸收在绿色波长谱中的光。所述图像传感器可具有堆叠的分别配置成选择性地吸收在红色波长谱和绿色波长谱中的光的有机光电转换器件。电转换器件。电转换器件。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器、图像处理装置和电子设备
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年3月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
‑
2020
‑
0039307和于2020年8月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
‑
2020
‑
0110162的优先权和权益，将其各自的全部内容通过引用引入本文中。


[0003]公开了图像传感器和电子设备。

技术介绍

[0004]随着使用一个或多个硅光电二极管的CMOS图像传感器的分辨率变成更高的分辨率，所述CMOS图像传感器具有拥有更小尺寸的像素。然而，随着像素尺寸减小，所述硅光电二极管的光吸收面积减小，且因此所述CMOS图像传感器的灵敏度可降低。

技术实现思路

[0005]根据一些实例实施方式，图像传感器可包括第一有机光电转换器件和第二有机光电转换器件，所述第二有机光电转换器件在所述第一有机光电转换器件下面，使得所述第一有机光电转换器件与所述第二有机光电转换器件在垂直于所述第一有机光电转换器件的上部表面的竖直方向上至少部分地重叠。所述第一有机光电转换器件可配置成选择性地吸收在可见波长谱内的第一波长谱中的光并且将选择性地吸收的在所述第一波长谱中的光转换成第一电信号。所述第二有机光电转换器件可配置成非选择性地吸收在所述可见波长谱中的光并且将非选择性地吸收的在所述可见波长谱中的光转换成第二电信号。所述图像传感器可具有第一分区和第二分区，所述第一分区和第二分区沿着垂直于所述竖直方向并且平行于所述第一有机光电转换器件的上部表面的面内方向彼此偏离(偏移，不重合，offset)。所述第一分区可包括所述第一有机光电转换器件的至少第一部分、所述第二有机光电转换器件的至少第一部分、以及在所述竖直方向上在所述第一有机光电转换器件和所述第二有机光电转换器件的所述第一部分之间的第一滤光器，所述第一滤光器配置成选择性地透射在所述可见波长谱内的第二波长谱中的光，所述第二波长谱不同于所述第一波长谱。所述第二分区可包括所述第一有机光电转换器件的至少第二部分、所述第二有机光电转换器件的至少第二部分、以及在所述竖直方向上在所述第一有机光电转换器件和所述第二有机光电转换器件的所述第二部分之间的第二滤光器，所述第二滤光器配置成选择性地透射在所述可见波长谱内的第三波长谱中的光，所述第三波长谱不同于所述第一波长谱和所述第二波长谱两者。
[0006]所述第一有机光电转换器件可配置成选择性地吸收在绿色波长谱中的光并且将选择性地吸收的在所述绿色波长谱中的光转换成所述第一电信号。
[0007]所述第一滤光器可配置成选择性地透射在至少蓝色波长谱中的光。
[0008]所述第二滤光器可配置成选择性地透射在至少红色波长谱中的光。
[0009]所述第一有机光电转换器件和所述第二有机光电转换器件可独立地包括上部电极、下部电极、以及在所述上部电极和所述下部电极之间的有机光电转换层，所述有机光电转换层包括至少一种p
‑
型半导体材料和至少一种n
‑
型半导体材料。
[0010]所述第一有机光电转换器件的所述至少一种p
‑
型半导体材料和所述第二有机光电转换器件的所述至少一种p
‑
型半导体材料可独立地包括由化学式A
‑
1表示的化合物：
[0011][化学式A
‑
1][0012][0013]其中，在化学式A
‑
1中，X为O、S、Se、Te、SO、SO2、或SiR
a
R
b
，Ar为取代或未取代的C6
‑
C30亚芳基、取代或未取代的C3
‑
C30杂环基团、或其两个或更多个的第一稠环，Ar
1a
和Ar
2a
独立地为取代或未取代的C6
‑
C30芳基或者取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基，Ar
1a
和Ar
2a
独立地存在或者彼此连接以形成第二稠环，并且R
1a
‑
R
3a
、R
a
、和R
b
独立地为氢、氘、取代或未取代的C1
‑
C30烷基、取代或未取代的C1
‑
C30烷氧基、取代或未取代的C6
‑
C30芳基、取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基、卤素、氰基、或其组合。
[0014]所述第一有机光电转换器件的所述至少一种p
‑
型半导体材料和所述第二有机光电转换器件的所述至少一种p
‑
型半导体材料可独立地包括一种或多种由化学式A
‑
2至A
‑
9的任一个表示的化合物：
[0015][0016][0017]其中，在化学式A
‑
2至A
‑
9中，X为O、S、Se、Te、SO、SO2、或SiR
a
R
b
，Ar3为取代或未取代的C6
‑
C30亚芳基、取代或未取代的C3
‑
C30杂环基团、或其两个或更多个的第一稠环，R
1a
‑
R
5a
、R
a
、和R
b
独立地为如下之一：氢、氘、取代或未取代的C1
‑
C30烷基、取代或未取代的C1
‑
C30烷氧基、取代或未取代的C6
‑
C30芳基、取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基、卤素、氰基、或其组合，G1和G2独立地为单键、其中n1为1或2的整数的
‑
(CR
c
R
d
)
n1
‑
、
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
Se
‑
、
‑
N＝、
‑
NR
e
‑
、
‑
SiR
f
R
g
‑
、或
‑
GeR
h
R
i
‑
，其中R
c
‑
R
i
独立地为氢、取代或未取代的C1
‑
C30烷基、取代或未取代的C6
‑
C30芳基、取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基、取代或未取代的C1
‑
C6烷氧基、卤素、氰基、或其组合，其中R
c
和R
d
、R
f
和R
g
、以及R
h
和R本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.图像传感器，包括：第一有机光电转换器件，所述第一有机光电转换器件配置成选择性地吸收在可见波长谱内的第一波长谱中的光并且将选择性地吸收的在所述第一波长谱中的光转换成第一电信号，和第二有机光电转换器件，其在所述第一有机光电转换器件下面，使得所述第一有机光电转换器件与所述第二有机光电转换器件在垂直于所述第一有机光电转换器件的上部表面的竖直方向上至少部分地重叠，所述第二有机光电转换器件配置成非选择性地吸收在所述可见波长谱中的光并且将非选择性地吸收的在所述可见波长谱中的光转换成第二电信号，其中所述图像传感器具有第一分区和第二分区，所述第一分区和第二分区沿着垂直于所述竖直方向并且平行于所述第一有机光电转换器件的上部表面的面内方向彼此偏离，其中所述第一分区包括所述第一有机光电转换器件的至少第一部分、所述第二有机光电转换器件的至少第一部分、以及在所述竖直方向上在所述第一有机光电转换器件和所述第二有机光电转换器件的所述第一部分之间的第一滤光器，所述第一滤光器配置成选择性地透射在所述可见波长谱内的第二波长谱中的光，所述第二波长谱不同于所述第一波长谱，和其中所述第二分区包括所述第一有机光电转换器件的至少第二部分、所述第二有机光电转换器件的至少第二部分、以及在所述竖直方向上在所述第一有机光电转换器件和所述第二有机光电转换器件的所述第二部分之间的第二滤光器，所述第二滤光器配置成选择性地透射在所述可见波长谱内的第三波长谱中的光，所述第三波长谱不同于所述第一波长谱和所述第二波长谱两者。2.如权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一有机光电转换器件配置成选择性地吸收在绿色波长谱中的光并且将选择性地吸收的在所述绿色波长谱中的光转换成第一电信号。3.如权利要求2所述的图像传感器，其中所述第一滤光器配置成选择性地透射在至少蓝色波长谱中的光。4.如权利要求3所述的图像传感器，其中所述第二滤光器配置成选择性地透射在至少红色波长谱中的光。5.如权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一有机光电转换器件和所述第二有机光电转换器件独立地包括上部电极，下部电极，以及在所述上部电极和所述下部电极之间的有机光电转换层，所述有机光电转换层包括至少一种p
‑
型半导体材料和至少一种n
‑
型半导体材料。6.如权利要求5所述的图像传感器，其中所述第一有机光电转换器件的所述至少一种p
‑
型半导体材料和所述第二有机光电转换器件的所述至少一种p
‑
型半导体材料独立地包括由化学式A
‑
1表示的化合物：[化学式A
‑
1]
其中，在化学式A
‑
1中，X为O、S、Se、Te、SO、SO2、或SiR
a
R
b
，Ar为取代或未取代的C6
‑
C30亚芳基、取代或未取代的C3
‑
C30杂环基团、或其两个或更多个的第一稠环，Ar
1a
和Ar
2a
独立地为取代或未取代的C6
‑
C30芳基或者取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基，Ar
1a
和Ar
2a
独立地存在或者彼此连接以形成第二稠环，和R
1a
‑
R
3a
、R
a
、和R
b
独立地为氢、氘、取代或未取代的C1
‑
C30烷基、取代或未取代的C1
‑
C30烷氧基、取代或未取代的C6
‑
C30芳基、取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基、卤素、氰基、或其组合。7.如权利要求5所述的图像传感器，其中所述第一有机光电转换器件的所述至少一种p
‑
型半导体材料和所述第二有机光电转换器件的所述至少一种p
‑
型半导体材料独立地包括一种或多种由化学式A
‑
2至A
‑
9的任一个表示的化合物：
其中，在化学式A
‑
2至A
‑
9中，X为O、S、Se、Te、SO、SO2、或SiR
a
R
b
，Ar3为取代或未取代的C6
‑
C30亚芳基、取代或未取代的C3
‑
C30杂环基团、或其两个或更多个的第一稠环，R
1a
‑
R
5a
、R
a
、和R
b
独立地为如下之一：氢、氘、取代或未取代的C1
‑
C30烷基、取代或未取代的C1
‑
C30烷氧基、取代或未取代的C6
‑
C30芳基、取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基、卤素、氰基、或其组合，G1和G2独立地为单键、其中n1为1或2的整数的
‑
(CR
c
R
d
)
n1
‑
、
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
Se
‑
、
‑
N＝、
‑
NR
e
‑
、
‑
SiR
f
R
g
‑
、或
‑
GeR
h
R
i
‑
，其中R
c
‑
R
i
独立地为氢、取代或未取代的C1
‑
C30烷基、取代或未取代的C6
‑
C30芳基、取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基、取代或未取代的C1
‑
C6烷氧基、卤素、氰基、或其组合，其中R
c
和R
d
、R
f
和R
g
、以及R
h
和R
i
独立地存在或者彼此连接以形成环，Y为O、S、Se、Te、或C(R
j
)(CN)，其中R
j
为氢、氰基(
‑
CN)、或C1
‑
C10烷基，R
6a
‑
R
6e
和R
7a
‑
R
7e
独立地为氢、取代或未取代的C1
‑
C30烷基、取代或未取代的C1
‑
C30烷氧基、取代或未取代的C6
‑
C30芳基、取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基、卤素、氰基、或其组合，和R
1a
‑
R
3a
、R
6a
‑
R
6e
、和R
7a
‑
R
7e
独立地存在或者其相邻的两个彼此连接以形成第二稠环。8.如权利要求5所述的图像传感器，其中所述第二有机光电转换器件的所述n
‑
型半导体材料的含量在所述第一有机光电转换器件的所述n
‑
型半导体材料的含量的1.0倍和100.0倍之间。9.如权利要求5所述的图像传感器，其中所述第一有机光电转换器件的所述有机光电转换层具有大于或等于0.2且小于或等于2.0的所述n
‑
型半导体材料对所述p
‑
型半导体材料的体积比。10.如权利要求5所述的图像传感器，其中所述第二有机光电转换器件的所述有机光电转换层具有大于或等于2.0且小于或等于20.0的所述n
‑
型半导体材料对所述p
‑
型半导体材料的体积比。11.如权利要求5所述的图像传感器，其中所述第一有机光电转换器件的所述至少一种n
‑
型半导体材料和所述第二有机光电转换器件的所述至少一种n
‑
型半导体材料独立地包括如下的一种或多种：有机金属络合物、有机金属络合物的衍生物、羧酸酐、羧酸酐的衍生物、苝二酰亚胺、苝二酰亚胺的衍生物、噻吩、噻吩衍生物、富勒烯、富勒烯衍生物、或其组合。
12.如权利要求5所述的图像传感器，其中所述第一有机光电转换器件的所述至少一种n
‑
型半导体材料和所述第二有机光电转换器件的所述至少一种n
‑
型半导体材料独立地包括富勒烯或富勒烯衍生物的一种或多种。13.如权利要求5所述的图像传感器，其中所述第一有机光电转换器件和所述第二有机光电转换器件独立地包括如下的至少一个缓冲层：在所述上部电极和所述有机光电转换层之间的第一缓冲层，或在所述下部电极和所述有机光电转换层之间的第二缓冲层。14.如权利要求13所述的图像传感器，其中所述缓冲层包括镧系元素、钙(Ca)、钾(K)、铝(Al)、或其合金。15.如权利要求13所述的图像传感器，其中所述至少一个缓冲层包括由化学式B
‑
1表示的化合物、由化学式B
‑
2表示的化合物、或其组合：[化学式B
‑
1][化学式B
‑
2]其中，在化学式B
‑
1和/或B
‑
2中，M1和M2独立地为CR
k
R
l
、SiR
m
R
n
、NR
o
、O、S、Se、或Te，化学式B
‑
1中的Ar
1b
‑
Ar
4b
独立地为取代或未取代的C6
‑
C30芳基或者取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基，化学式B
‑
2中的Ar
1b
‑
Ar
4b
独立地为取代或未取代的C6
‑
C30亚芳基或者取代或未取代的C3
‑
C30亚杂芳基，G3和G4独立地为单键、其中n2为1或2的整数的
‑
(CR
p
R
q
)
n2
‑
、
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
Se
‑
、
‑
N＝、
‑
NR
r
‑
、
‑
SiR
s
R
t
‑
、或
‑
GeR
u
R
v
‑
，和R
1b
‑
R
8b
和R
k
‑
R
v
独立地为氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：林宣晶，金亨柱，朴敬培，尹晟荣，崔泰溱，许哲准，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：