CN113471248A - 图像传感器、图像处理装置和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及图像传感器、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。
Description
对相关申请的交叉引用
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。
技术领域
公开了图像传感器和电子设备。
背景技术
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。
发明内容
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。
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。
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。
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。
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。
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：
[化学式A-1]
其中，在化学式A-1中，X为O、S、Se、Te、SO、SO2、或SiRaRb，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，Ar1a和Ar2a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，Ar1a和Ar2a独立地存在或者彼此连接以形成第二稠环，并且R1a-R3a、Ra、和Rb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。
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：
其中，在化学式A-2至A-9中，X为O、S、Se、Te、SO、SO2、或SiRaRb，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，R1a-R5a、Ra、和Rb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-(CRcRd)n1-、-O-、-S-、-Se-、-N＝、-NRe-、-SiRfRg-、或-GeRhRi-，其中Rc-Ri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Rc和Rd、Rf和Rg、以及Rh和Ri独立地存在或者彼此连接以形成环，Y为O、S、Se、Te、或C(Rj)(CN)，其中Rj为氢、氰基(-CN)、或C1-C10烷基，R6a-R6e和R7a-R7e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，并且R1a-R3a、R6a-R6e、和R7a-R7e独立地存在或者其相邻的两个彼此连接以形成第二稠环。
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约1.0倍和约100.0倍之间。
所述第一有机光电转换器件的所述有机光电转换层可具有大于或等于约0.2且小于或等于约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。
所述第二有机光电转换器件的所述有机光电转换层可具有大于或等于约2.0且小于或等于约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。
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-型半导体材料可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。
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-型半导体材料可独立地包括富勒烯或富勒烯衍生物的一种或多种。
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。
所述缓冲层可包括镧系元素、钙(Ca)、钾(K)、铝(Al)、或其合金。
所述至少一个缓冲层可包括由化学式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CRkRl、SiRmRn、NRo、O、S、Se、或Te，化学式B-1中的Ar1b-Ar4b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Ar1b-Ar4b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-(CRpRq)n2-、-O-、-S-、-Se-、-N＝、-NRr-、-SiRsRt-、或-GeRuRv-，并且R1b-R8b和Rk-Rv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杂环基团、取代或未取代的C1-C6烷氧基、卤素、或氰基。
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两者都在基板上，并且所述第一有机光电转换器件的所述下部电极可通过电荷转移管道(导管)电连接到所述基板。所述电荷转移管道在所述竖直方向上的长度可大于或等于约150nm且小于或等于约1500nm。
所述电荷转移管道的最大纵横比可大于或等于约1.0且小于或等于约15.0。
所述基板可不包括任何基于硅的光电二极管。
所述图像传感器可进一步包括在所述第一有机光电转换器件和所述第一滤光器之间、在所述第二有机光电转换器件和所述第一滤光器之间、在所述第一有机光电转换器件和所述第二滤光器之间、在所述第二有机光电转换器件和所述第二滤光器之间、或其组合的绝缘层。
图像处理装置可包括所述图像传感器。
电子设备可包括所述图像传感器。
根据一些实例实施方式，图像传感器可包括第一分区和第二分区。所述第一分区可包括蓝色有机光电转换器件和在竖直方向上与所述蓝色有机光电转换器件重叠的绿色有机光电转换器件的第一部分，所述竖直方向垂直于所述绿色有机光电转换器件的上部表面延伸。所述蓝色有机光电转换器件可配置成选择性地吸收在蓝色波长谱中的光并且将选择性地吸收的在所述蓝色波长谱中的光转换成第一电信号。所述绿色有机光电转换器件的所述第一部分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第二电信号。所述第二分区可包括红色有机光电转换器件和在所述竖直方向上与所述红色有机光电转换器件重叠的所述绿色有机光电转换器件的第二部分。所述蓝色有机光电转换器件和所述红色有机光电转换器件可在平行于所述绿色有机光电转换器件的所述上部表面延伸的水平方向上重叠。所述红色有机光电转换器件可配置成选择性地吸收在红色波长谱中的光并且将选择性地吸收的在所述红色波长谱中的光转换成第三电信号。所述绿色有机光电转换器件的所述第二部分可配置成选择性地吸收在所述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四电信号。在所述蓝色波长谱中的最大峰外量子效率对在所述绿色波长谱中的最大峰外量子效率的比率、在所述红色波长谱中的最大峰外量子效率对在所述绿色波长谱中的最大峰外量子效率的比率、或它们两者可大于或等于约0.5。
所述蓝色有机光电转换器件、所述绿色有机光电转换器件、和所述红色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。
所述蓝色有机光电转换器件、所述绿色有机光电转换器件、和所述红色有机光电转换器件可独立地具有大于或等于约0.2且小于或等于约2.0的其n-型半导体材料对其p-型半导体材料的体积比。
所述蓝色有机光电转换器件的所述至少一种p-型半导体材料可包括噻吩、噻吩衍生物、红荧烯、红荧烯衍生物、丁省、丁省衍生物、香豆素、香豆素衍生物、或其组合。
所述绿色有机光电转换器件的所述至少一种p-型半导体材料可包括由化学式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SiRaRb，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，Ar1a和Ar2a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，Ar1a和Ar2a独立地存在或者彼此连接以形成第二稠环，并且R1a-R3a、Ra、和Rb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。
所述红色有机光电转换器件的所述至少一种p-型半导体材料可包括金属-酞菁或金属-酞菁衍生物。
所述蓝色有机光电转换器件的所述至少一种n-型半导体材料、所述绿色有机光电转换器件的所述至少一种n-型半导体材料、和所述红色有机光电转换器件的所述至少一种n-型半导体材料可独立地包括有机金属络合物、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。
所述蓝色有机光电转换器件、所述绿色有机光电转换器件、或所述红色有机光电转换器件的至少一个的所述n-型半导体材料可包括富勒烯或富勒烯衍生物。
所述蓝色有机光电转换器件、所述红色有机光电转换器件、和所述绿色有机光电转换器件可在基板上。所述蓝色有机光电转换器件的所述下部电极可通过第一电荷转移管道连接到所述基板，并且所述红色有机光电转换器件的所述下部电极通过第二电荷转移管道连接到所述基板。所述第一电荷转移管道和所述第二电荷转移管道在所述竖直方向上的相应长度可独立地大于或等于约50nm且小于或等于约500nm。
所述基板可不包括任何基于硅的光电二极管。
所述第一电荷转移管道和所述第二电荷转移管道的最大纵横比可独立地大于或等于约0.5且小于或等于约10.0。
所述图像传感器可进一步包括在所述图像传感器的光入射侧和所述红色有机光电转换器件之间的滤光器，所述滤光器配置成选择性地吸收在所述蓝色波长谱中的光。
图像处理装置可包括所述图像传感器。
电子设备可包括所述图像传感器。
所述蓝色有机光电转换器件和所述红色有机光电转换器件的至少所述光电转换层可在所述面内方向上彼此隔离而不直接接触。
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与所述第一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选择性地吸收在所述可见波长谱内的第二波长谱中的光并且将选择性地吸收的在所述第二波长谱中的光转换成第二电信号。所述第二波长谱可不同于所述第一波长谱。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。所述第一分区可包括所述第一有机光电转换器件的第一部分和所述第二有机光电转换器件的第一部分，并且所述第二分区可包括所述第一有机光电转换器件的第二部分和所述第二有机光电转换器件的第二部分。所述第一分区或所述第二分区的至少一个可包括第一滤光器，所述第一滤光器配置成选择性地透射至少在所述可见波长谱内的第三波长谱中的光并且选择性地吸收在所述第一波长谱或所述第二波长谱的至少一个的至少一部分中的光，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，其中所述第一滤光器在所述竖直方向上在所述图像传感器的光入射表面和所述第一有机光电转换器件之间、或者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之间。
所述第二波长谱可为所述可见波长谱，并且所述第一波长谱和所述第三波长谱可两者都在所述可见波长谱内，使得所述第一有机光电转换器件配置成选择性地吸收在所述可见波长谱内的所述第一波长谱中的光，并且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且配置成非选择性地吸收在所述可见波长谱中的光。所述第一分区可包括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第三波长谱中的光。所述第二分区可包括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四波长谱中的光，所述第四波长谱不同于所述第一、第二、和第三波长谱的每一个。
所述第一波长谱可为在所述可见波长谱内的绿色波长谱，所述第三波长谱可为在所述可见波长谱内的蓝色波长谱，且所述第四波长谱可为在所述可见波长谱内的红色波长谱。
所述第一有机光电转换器件可在所述第二有机光电转换器件下面，所述第一滤光器可在所述竖直方向上在所述图像传感器的光入射表面和所述第二有机光电转换器件之间。
所述第一滤光器可被包括在所述第一分区或所述第二分区之一中并且不被包括在所述第一分区或所述第二分区的另一个中，使得所述第一滤光器在所述竖直方向上与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第二部分重叠并且在所述竖直方向上不与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第一部分重叠，或者所述第一滤光器在所述竖直方向上与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第一部分重叠并且在所述竖直方向上不与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第二部分重叠。所述第一滤光器可配置成选择性地透射在所述第一和第三波长谱两者中的光。
所述第一波长谱可为在所述可见波长谱内的绿色波长谱。所述第二波长谱可包括在所述可见波长谱内的蓝色波长谱和在所述可见波长谱内的红色波长谱两者，并且不包括所述绿色波长谱。所述第三波长谱可为所述蓝色波长谱或所述红色波长谱。
所述第一滤光器可在所述竖直方向上与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第一部分重叠并且在所述竖直方向上不与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第二部分重叠。所述第二分区可包括第二滤光器，所述第二滤光器在所述竖直方向上与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第二部分重叠并且在所述竖直方向上不与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第一部分重叠。所述第二滤光器可配置成选择性地透射在所述第一波长谱和第四波长谱两者中的光，所述第四波长谱在所述可见波长谱内，所述第四波长谱不同于所述第一到第三波长谱的每一个。
所述第一波长谱可为在所述可见波长谱内的绿色波长谱。所述第二波长谱可包括在所述可见波长谱内的蓝色波长谱和在所述可见波长谱内的红色波长谱两者，并且不包括所述绿色波长谱。所述第三波长谱可为所述蓝色波长谱。所述第四波长谱可为所述红色波长谱。
所述第一滤光器可延伸通过所述第一和第二分区两者，使得所述第一滤光器在所述竖直方向上与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两者的所述第一和第二部分两者都重叠。
根据一些实例实施方式的有机光电转换材料不仅具有高的消光系数，而且可配置成根据其分子结构而选择性地吸收在特定的(或者，替代地，预定的)波长谱中的光。因此，当将所述有机光电转换材料应用于所述图像传感器(例如，包括在其中)时，所述图像传感器的灵敏度和集成度可改善。
在一些实例实施方式中可提供图像传感器，其具有其中多个有机光电转换器件堆叠的结构。可提供同时具有改善的集成和灵敏度的图像传感器和/或具有改善的在颜色之间的吸收平衡的图像传感器。这样的图像传感器可应用于多种电子设备。
附图说明
图1为根据一些实例实施方式的图像处理装置的示意图。
图2为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的平面的示意图。
图3为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的横截面的示意图。
图4A为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的横截面的示意图。
图4B为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的横截面的示意图。
图5为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的平面的示意图。
图6为根据一些实例实施方式的电子设备的示意图。
图7、8、9、10、和11为显示根据一些实例实施方式的根据实施例的有机光电转换器件的光电特性的图。
具体实施方式
本说明书中使用的术语用于描述一些实例实施方式，并且不意图限制本发明构思。
术语“上部部分”或“在……上”可包括接触(例如，彼此直接接触)地直接在……上方/在……下面/在……左边/在……右边的事物、以及以非接触方式(例如，通过一个或多个插入的空间和/或结构而间接地在彼此上，也称作在彼此上但彼此隔离而不直接接触)在……上方/在……下面/在……左边/在……右边的那些。单数表述包括复数表述，除非上下文清楚地另外指明。
将理解，元件和/或其性质(例如，结构、表面、方向等)(其可被称作相对于其它元件和/或其性质(例如，结构、表面、方向等)是“垂直的”、“平行的”、“共面的”等)相对于其它元件和/或其性质可为“垂直的”、“平行的”、“共面的”等)，或者可分别为“基本上垂直的”、“基本上平行的”、“基本上共面的”。
相对于其它元件和/或其性质“基本上垂直的”的元件和/或其性质(例如，结构、表面、方向等)将被理解为在制造公差和/或材料公差范围内相对于其它元件和/或其性质是“垂直的”，和/或具有等于或小于10％的距离相对于其它元件和/或其性质“垂直”等在大小和/或角度方面的偏差(例如，±10％的公差)。
相对于其它元件和/或其性质“基本上平行的”的元件和/或其性质(例如，结构、表面、方向等)将被理解为在制造公差和/或材料公差范围内相对于其它元件和/或其性质是“平行的”，和/或具有等于或小于10％的距离相对于其它元件和/或其性质“平行”等在大小和/或角度方面的偏差(例如，±10％的公差)。
相对于其它元件和/或其性质“基本上共面的”元件和/或其性质(例如，结构、表面、方向等)将被理解为在制造公差和/或材料公差范围内相对于其它元件和/或其性质是“共面的”，和/或具有等于或小于10％的距离相对于其它元件和/或其性质“共面”等在大小和/或角度方面的偏差(例如，±10％的公差)。
将理解，元件和/或其性质可在本文中被叙述为与其它元件“相同”或“相等”，并且将进一步理解，本文中被叙述为与其它元件“相同”或“相等”的元件和/或其性质可与其它元件和/或其性质“相同”或“相等”或者“基本上相同”或“基本上相等”。与其它元件和/或其性质“基本上相同”或“基本上相等”的元件和/或其性质将被理解为包括在制造公差和/或材料公差范围内与其它元件和/或其性质相同或相等的元件和/或其性质。与其它元件和/或其性质相同或基本上相同的元件和/或其性质可在结构上相同或基本上相同、在功能上相同或基本上相同、和/或在组成上相同或基本上相同。
将理解，在本文中被描述为“基本上”相同的元件和/或其性质包括具有等于或小于10％的在大小上的相对差异的元件和/或其性质。此外，不管元件和/或其性质是否被修饰为“基本上”，将理解，这些元件和/或其性质应被解释为包括在所陈述的元件和/或其性质附近的制造或操作公差(例如，±10％)。
当在本说明书中关于数值使用术语“约”或“基本上”时，意图是，相关数值包括围绕所陈述的数值±10％的公差。当具体说明范围时，所述范围包括在其间的所有值，例如0.1％的增量。
被描述为与另外的元件“平行”的元件(例如，结构、表面、方向等)可被可互换地称作与所述另外的元件“平行地延伸”。被描述为与另外的元件“垂直”的元件(例如，结构、表面、方向等)可被可互换换地称作与所述另外的元件“垂直地延伸”。
术语例如“包含”、“包括”或“具有”意图表示本公开内容中描述的特征、数字、步骤、动作、组分、部分、部件、材料、或其组合的存在，除非另外具体说明。不排除存在或添加一个或多个另外的特征、或数字、步骤、动作、组分、部分、部件、材料、或其组合的可能性。
术语例如“第一”、“第二”、和“第三”可用于描述多种元件，但是用于使一个元件区别于另外的元件，并且不限制元件的顺序、类型等。另外，术语例如“单元”、“工具”、“模块”、“…单元(器)”指的是处理一定的功能或操作的综合配置的单元，其可作为硬件或软件、或者硬件和软件的组合实施。
下文中，术语“金属”包括金属和半金属。如本文中使用的，当未另外提供定义时，“取代(的)”指的是化合物或基团的氢原子被选自如下的取代基代替：卤素原子、羟基、烷氧基、硝基、氰基、氨基、叠氮基、脒基、肼基、腙基、羰基、氨基甲酰基、硫醇基团、酯基、羧基或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、甲硅烷基、C1-C20烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C6-C30芳基、C7-C30芳烷基、C1-C30烷氧基、C1-C20杂烷基、C3-C20杂芳基、C3-C20杂芳烷基、C3-C30环烷基、C3-C15环烯基、C6-C15环炔基、C3-C30杂环烷基、及其组合。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“杂”指的是包括1-4个选自N、O、S、Se、Te、Si、和P的杂原子。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“组合”指的是两种或更多种的混合物、以及两个或更多个的堆叠结构。
下文中，参照附图描述一些实例实施方式。在下面的附图中，相同的附图标记指的是相同的构成元件，并且为了描述的清楚和方便，附图中的各构成元件的尺寸(层、区域等的宽度、厚度等)可被放大。同时，下面描述的实例实施方式仅仅是实例，并且从这些实例实施方式，多种变型可为可能的。
根据一些实例实施方式，可提供包括有机光电转换器件的图像传感器和图像处理装置。
图1为说明根据一些实例实施方式的图像处理装置的示意图。特别地，图像处理装置1可包括图像传感器10和图像处理器40。图像传感器10可根据图像处理器40的控制命令运行，并且图像传感器10可将从物体(对象)30反射或透射的光(例如，入射在图像传感器10的至少一部分上的入射光)转换成电信号并且将所述电信号输出到图像处理器40。
图像传感器10可包括像素阵列11、行驱动器12、列驱动器13、时序控制器14、读出电路15等。
像素阵列11可包括多个像素PX。像素PX可包括配置成接收(例如，吸收)光并且产生电荷(例如，基于吸收所述光)的有机光电转换器件(例如，有机光电二极管)。
行驱动器12可驱动在行单元中的像素阵列11。例如，行驱动器12可产生配置成控制各像素PX的传输晶体管的传输控制信号、配置成控制重置晶体管的重置控制信号、配置成控制选择晶体管的选择控制信号等。
列驱动器13可包括相关双采样器CDS、模数转换器ADC等。相关双采样器CDS可通过如下进行相关双采样：接收来自包括在如下的行中的像素PX的信号，所述行被由行驱动器12供应的行选择信号选择。模数转换器ADC可将所述相关双采样器的输出转换成数字信号并且将所述数字信号传输到读出电路15。
读出电路15可包括可暂存数字信号的锁存器或缓冲电路、以及放大电路。读出电路15可暂存或放大从列驱动器13接收的数字信号以产生图像数据。行驱动器12、列驱动器13、和读出电路15的运行时序可由时序控制器14决定。
时序控制器14可通过从图像处理器40传输的控制命令而运行。图像处理器40可处理通过读出电路15传输的图像数据，并且将其输出到显示设备或者将其存储在存储设备例如存储器中。
图像处理装置1、和/或其任何部分(没有限制地包括图像传感器10、行驱动器12、列驱动器13、时序控制器14、读出电路15、图像处理器40、和/或其组合)可包括如下的一种或多种情况、可被包括在如下的一种或多种情况中、和/或可通过如下的一种或多种情况实施：处理电路系统，例如硬件，包括逻辑电路；硬件/软件组合例如处理器执行软件；或它们的组合。例如，所述处理电路系统更特别地可包括，但不限于，中央处理器(CPU)、算术逻辑单元(ALU)、图形处理单元(GPU)、应用处理器(AP)、数字信号处理器(DSP)、微机、现场可编程门阵列(FPGA)、和可编程逻辑单元、微处理器、专用集成电路(ASIC)、神经网络处理单元(NPU)、电子控制单元(ECU)、图像信号处理器(ISP)等。在一些实例实施方式中，所述处理电路系统可包括：非瞬时性计算机可读存储设备，例如固态硬盘(固态驱动器)(SSD)，其存储指令程序；和处理器(例如，CPU)，其配置成实行所述指令程序以实施由图像处理装置1和/或其任何部分(包括，例如，图像传感器10、图像处理器40、和/或其组合)的一些或全部执行的功能和/或方法。
根据一些实例实施方式，图像传感器10可具有其中有机光电转换器件以两个部分堆叠的堆叠结构。所述有机光电转换器件可提高图像传感器10的灵敏度和集成，并且与硅光电二极管相比可以更薄的厚度(例如，在竖直方向上)和更小的面积(例如，在垂直于竖直方向的水平方向上)实施，使得可在图像传感器10中保证更多的电路设计空间并且图像传感器10的多种功能设计是可能的。因此，图像传感器10和/或包括图像传感器10的任何设备的性能、效率、紧密度、或其组合可改善。图像传感器10可为CMOS图像传感器。
图2为示意性地说明根据一些实例实施方式的图像传感器(例如，如图1中所示的图像传感器10)的像素阵列的平面图。
参考图2，图像传感器10的像素阵列包括，例如，沿着行和/或列重复地布置的单位像素组，并且各单位像素组包括多个像素PX。例如，多个像素PX可包括设置在光入射侧处并且配置成选择性地检测在第一波长谱中的光的第一像素10a、和配置成选择性地检测在第二波长谱中的光的第二像素10b、和配置成选择性地检测在第三波长谱中的光的第三像素10c，并且第二像素10b和第三像素10c可设置在第一像素10a下面的相同的平面上(沿着面内方向)。如图2中所示，多个像素PX可包括一个或多个第一像素10a、一个或多个第二像素10b、和/或一个或多个第三像素10c。所述第一波长谱，所述第二波长谱、和所述第三波长谱可为在可见波长谱内的彼此不同的波长谱，并且可构成绿色、蓝色、和红色三原色。例如，所述第一波长谱可为绿色波长谱(例如，约500nm至约600nm的波长谱)，所述第二波长谱为蓝色波长谱(例如，大于或等于约380nm且小于约500nm的波长谱)，并且第三波长谱可为红色波长谱(例如，大于约600nm且小于或等于约700nm的波长谱)。当所述第一波长谱为绿色波长谱时，例如，将理解，第一有机光电转换器件100可配置成选择性地吸收在所述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。然而，将理解，所述第一有机光电转换器件可配置成选择性地吸收其它的单独的(分开的)波长谱。
图像传感器10可具有其中第一有机光电转换器件和第二有机光电转换器件以两个部分堆叠(例如，在与所述有机光电转换器件彼此平行地延伸的方向垂直的方向上堆叠)的堆叠结构，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的至少一部分(例如，在所述可见波长谱内的第一波长谱)中的光并且将其(选择性地吸收的在所述第一波长谱中的光)转换成电信号(例如，第一电信号)，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(例如，吸收在所述可见波长谱内的任何或全部光)并且将其(非选择性地吸收的光)转换成电信号(例如，第二电信号)。
图3显示根据一些实例实施方式的该图像传感器10(例如，图2中显示的图像传感器10)的横截面图。
参考图3，在图像传感器10中，第一有机光电转换器件100和第二有机光电转换器件200从光入射侧(例如，光入射表面301a)起顺序地设置。如图3中所示，第一和第二有机光电转换器件100和200在垂直于第一有机光电转换器件100的上部表面101a延伸的竖直方向Z上顺序地设置(例如，堆叠)。因此，如图3中所示，第二有机光电转换器件200可在第一有机光电转换器件100下面，使得第一有机光电转换器件100与第二有机光电转换器件200在垂直于第一有机光电转换器件100的上部表面101a的竖直方向Z上至少部分地或完全地重叠。
第一滤光器300和第二滤光器400分别在第一有机光电转换器件100和第二有机光电转换器件200之间(例如，在竖直方向Z上)，在相同的平面处(沿着面内方向，其包括，例如，各自垂直于竖直方向Z并且平行于第一有机光电转换器件100的上部表面101a延伸的第一水平方向X和/或第二水平方向Y)。例如，如图3中所示，第一和第二滤光器300和400可各自在竖直方向Z上与第一和第二有机光电转换器件100和200的单独的、相应的部分重叠，并且第一和第二滤光器300和400可在第一水平方向X和/或第二水平方向Y上彼此重叠(例如，可为共面的)。第一滤光器300可配置成选择性地透射(例如，过滤)在所述第二波长谱中的光，并且第二滤光器400可配置成选择性地透射在所述第三波长谱中的光。换言之，图像传感器10可包括第一分区(i)和第二分区(ii)，第一分区(i)包括第一有机光电转换器件100、第二有机光电转换器件200、以及在竖直方向Z上在第一有机光电转换器件100和第二有机光电转换器件200之间的第一滤光器300，第二分区(ii)包括第一有机光电转换器件100、第二有机光电转换器件200、以及在竖直方向Z上在第一有机光电转换器件100和第二有机光电转换器件200之间的第二滤光器400。第一分区(i)和第二分区(ii)可沿着面内方向(例如，第一水平方向X和/或第二水平方向Y)布置。
如至少图2和3中所示，图像传感器10的第一和第二分区(i)和(ii)(其也可在本文中可互换地称作第一和第二区域(i)和(ii))可在一个或多个水平方向X和/或Y(例如，面内方向)上彼此偏离和/或相邻。
在一些实例实施方式中，第一和第二有机光电转换器件100和200可各自为在多个分区之间在所述面内方向上延伸的单个有机光电转换器件，其中所述单个有机光电转换器件的单独的(分开的)部分可至少部分地限定单独的(分开的)像素，所述单独的部分可被至少部分地通过在竖直方向Z上与一个或多个其它的结构(例如，滤光器)重叠而限定。
如图3中所示，第一分区(i)可包括第一有机光电转换器件100的至少第一部分100-1、第二有机光电转换器件200的至少第一部分200-1、以及在竖直方向Z上在第一和第二有机光电转换器件100和200的第一部分100-1和200-1之间的第一滤光器300。第一滤光器300可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，其中所述第二波长谱不同于第一有机光电转换器件100配置成选择性地吸收的第一波长谱。
如图3中所示，第二分区(i)可包括第一有机光电转换器件100的至少第二部分100-2、第二有机光电转换器件200的至少第二部分200-2、以及在竖直方向Z上在第一和第二有机光电转换器件100和200的第二部分100-2和200-2之间的第二滤光器400。第二滤光器400可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。
如图3中所示，第一有机光电转换器件100的第一和第二部分100-1和100-2可为在第一和/或第二水平方向X和/或Y上彼此偏离的第一有机光电转换器件100的单独的部分，并且包括上部电极110、下部电极130、和有机光电转换层120的单独的部分。
如图3中所示，第二有机光电转换器件200的第一和第二部分200-1和200-2可为在第一和/或第二水平方向X和/或Y上彼此偏离的第二有机光电转换器件200的单独的部分，并且包括上部电极210、下部电极230、和有机光电转换层220的单独的部分。
参考图2和3，第一有机光电转换器件100可构成(例如，可包括)第一像素10a，并且第一滤光器300和第二有机光电转换器件200(例如，在竖直方向Z上与第一滤光器300重叠的第二有机光电转换器件200的至少一部分)的组合可构成第二像素10b，并且第二滤光器400和第二有机光电转换器件200(例如，在竖直方向Z上与第二滤光器400重叠的第二有机光电转换器件200的至少一部分)的组合可构成第三像素10c。
如图3中所示，第一和第二有机光电转换器件100和200可各自独立地包括上部电极110和210以及下部电极130和230、以及在第一和第二有机光电转换器件100和200的相应的上部和下部电极之间的第一有机光电转换层120和第二有机光电转换层220。重申，且如图3中所示，第一有机光电转换器件100和第二有机光电转换器件200可独立地包括上部电极(分别为110和120)、下部电极(分别为130和230)、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(分别为120和220)。
上部电极110或下部电极130之一为阳极，且另一个为阴极。上部电极210或下部电极230之一为阳极，且另一个为阴极。例如，下部电极130和230可为阳极且上部电极110和210可为阴极，或者下部电极130和230可为阴极且上部电极110和210可为阳极。
上部电极110和210和/或下部电极130和230可为透明电极。根据一些实例实施方式的透明电极可具有大于或等于约80％的高的透射率，并且可包括氧化物导体、碳导体、和/或金属薄膜。例如，所述氧化物导体可包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌锡(ZTO)、氧化铝锡(ATO)、氧化铝锌(AZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO)、和/或氟掺杂的氧化锡(FTO)，所述碳导体可包括石墨烯和/或碳纳米材料，且所述金属薄膜可包括铝(Al)、镁(Mg)、银(Ag)、金(Au)、其合金、或它们的组合。
上部电极110和210或下部电极130和230可为设置在光入射表面侧处的光接收电极。图3显示其中上部电极110和210为光接收电极的实例。上部电极110或下部电极130之一可为公共电极，且另一个可为像素电极。上部电极210或下部电极230之一可为公共电极，且另一个可为像素电极。特定的(或者，替代地，预定的)电压可通过布线(未示出)施加到上部电极110和210或下部电极130和230，且结果，可在上部电极110和下部电极130之间以及在上部电极210和下部电极230之间形成电场。另外，上部电极110和210和/或下部电极130和230可为用于收集在有机光电转换层120和220中产生的电荷的电极。
第一有机光电转换层120可配置成选择性地吸收在可见波长谱内的所述第一波长谱中的光(例如，入射光)并且将其(选择性地吸收的在所述第一波长谱中的光)转换成电信号。特别地，第一有机光电转换层120可具有在所述第一波长谱内的最大吸收波长(λa,max)，并且在所述第一波长谱中的吸收光谱可高于在其它波长谱中的吸收光谱。例如，在所述第一波长谱中的吸收光谱的面积可为吸收光谱的总面积的大于或等于约70％、大于或等于约75％、大于或等于约80％、大于或等于约85％、大于或等于约90％、或者大于或等于约95％，并且可为吸收光谱的总面积的等于或小于100％。
第二有机光电转换层220可配置成非选择性地吸收在所述可见波长谱中的光(例如，入射光)(例如，吸收在所述可见波长谱中的任何或所有波长中的光)并且将光(例如，吸收的光)转换成电信号。特别地，第二有机光电转换层220可呈现出对于整个可见波长谱中的光的吸收特性，即，在约380nm到约700nm的全波长谱(其在本文中可称作可见波长谱)上的光吸收特性。例如，第二有机光电转换层220可呈现出比小于约380nm的波长谱的吸收光谱和/或大于约700nm的波长谱的吸收光谱高的大于或等于约380nm且小于或等于约700nm的波长谱的吸收光谱。特别地，所述可见波长谱(例如，大于或等于约380nm且小于或等于约700nm)的吸收光谱面积可为吸收光谱的总面积的大于或等于约70％、大于或等于约75％、大于或等于约80％、大于或等于约85％、大于或等于约90％、或者大于或等于约95％，并且可为吸收光谱的总面积的等于或小于100％。
第二有机光电转换层220可包括配置成吸收在整个可见光区域(例如，整个可见波长谱)中的光的光吸收材料，或者可包括分别配置成吸收在不同波长谱中的光的(多种)光吸收材料。例如，第二有机光电转换层220可为配置成吸收在蓝色波长谱中的光的光吸收材料、配置成吸收在绿色波长谱中的光的光吸收材料、和配置成吸收在红色波长谱中的光的光吸收材料的混合物。
在一些实例实施方式中，第一和第二有机光电转换层120和220可具有相同的总的材料组成，且因此可配置成吸收在相同波长谱中的光。
第一和第二有机光电转换层120和220可接收入射光以产生激子，然后将所产生的激子分离成空穴和电子。有机光电转换层120和220可各自包括至少一种p-型半导体材料和至少一种n-型半导体材料以形成pn结。在一些实例实施方式中，有机光电转换层120和220可各自包括相同的或不同的至少一种p-型半导体材料以及相同的或不同的至少一种n-型半导体材料以形成pn结。所述p-型半导体材料或所述n-型半导体材料的至少一种可为有机材料。例如，所述p-型半导体材料可为有机材料。例如，所述p-型半导体材料和所述n-型半导体材料各自可分别为有机材料。所述p-型半导体材料和/或所述n-型半导体材料可为光吸收材料，并且可具有在相同或不同的波长谱中的最大峰吸收波长(λmax)。
所述p-型半导体材料可具有大于或等于约4.0eV、大于或等于约4.1eV、或者大于或等于约4.2eV并且小于或等于约6.0eV、小于或等于约5.9eV、或者小于或等于约5.8eV的HOMO能级。另外，所述p-型半导体材料可具有大于或等于约1.8eV、大于或等于约1.9eV、或者大于或等于约2.0eV并且小于或等于约4.0eV、小于或等于约3.9eV、或者小于或等于约3.8eV的LUMO能级。所述p-型半导体材料可具有小于或等于约2.4eV、小于或等于约2.3eV、或者小于或等于约2.2eV并且大于或等于约1.8eV、大于或等于约1.9eV、或者大于或等于约2.0eV的能带隙。
第一和第二有机光电转换层120和220可各自独立地包括具有在绿色波长谱中的最大吸收波长(λa,max)的化合物作为p-型半导体材料。特别地，所述p-型半导体材料可具有在大于或等于约500nm或者大于或等于约520nm并且小于或等于约600nm、或者小于或等于约580nm的波长谱中的最大吸收波长(λa,max)。所述化合物可具有如下的吸收光谱：在大于或等于约500nm、或者大于或等于约520nm并且小于或等于约600nm、或者小于或等于约580nm的波长谱中的吸收光谱比在其它波长谱的吸收光谱高。例如，在大于或等于约500nm或者大于或等于约520nm并且小于或等于约600nm、或者小于或等于约580nm的波长谱中的吸收光谱面积可为吸收光谱的总面积的大于或等于约70％、大于或等于约75％、大于或等于约80％、大于或等于约85％、大于或等于约90％、或者大于或等于约95％。
第一和第二有机光电转换层120和220的所述p-型半导体材料可各自独立地包括由化学式A表示的化合物。
[化学式A]
EDM1-LM1-EAM1
在化学式A中，
EDM1可为供电子部分，
EAM1可为受电子部分，
LM1可为将所述供电子部分连接到所述受电子部分的π-共轭连接部分。
所述p-型半导体材料可为由化学式A-1表示的化合物。
[化学式A-1]
在化学式A-1中，
X可为O、S、Se、Te、SO、SO2、或SiRaRb，
Ar可为取代或未取代的C6-C30亚芳基、取代或未取代的C3-C30杂环基团、或前述的两个或更多个的稠环(例如，其两个或更多个的第一稠环)，
Ar1a和/或Ar2a可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，
Ar1a和Ar2a可独立地存在或者彼此连接以形成稠环(例如，第二稠环)，和
R1a-R3a、Ra和Rb可独立地为氢、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。
例如，Ar1a和Ar2a可独立地为取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的哒嗪基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的吡嗪基、取代或未取代的喹啉基、取代或未取代的异喹啉基、取代或未取代的萘啶基、取代或未取代的噌啉基、取代或未取代的喹唑啉基、取代或未取代的酞嗪基、取代或未取代的苯并三嗪基、取代或未取代的吡啶并吡嗪基、取代或未取代的吡啶并嘧啶基、或者取代或未取代的吡啶并哒嗪基。
Ar1a和Ar2a可彼此连接以形成环。例如，Ar1a和Ar2a可通过单键、-(CRcRd)n1-(n1为1或2的整数)、-O-、-S-、-Se-、-N＝、-NRe-、-SiRfRg-、或-GeRhRi-连接以形成环。在这里，Rc-Ri可独立地为氢、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。
特别地，所述p-型半导体材料可包括由化学式A-2至A-9的任一个表示的化合物的一种或多种。
在化学式A-2至A-9中，
X可为O、S、Se、Te、SO、SO2、或SiRaRb，
Ar3可为取代或未取代的C6-C30亚芳基、取代或未取代的C3-C30杂环基团、或者前述的两个或更多个的稠环(例如，其两个或更多个的第一稠环)，
R1a-R5a、Ra和Rb可独立地为如下之一：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/或G2可独立地为单键、-(CRcRd)n1-(n1为1或2的整数)、-O-、-S-、-Se-、-N＝、-NRe-、-SiRfRg-、或-GeRhRi-，其中Rc-Ri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Rc和Rd、Rf和Rg、以及Rh和Ri可独立地存在或者可彼此连接以形成环，
Y可为O、S、Se、Te、或C(Rj)(CN)，其中Rj为氢、氰基(-CN)、或C1-C10烷基，
R6a-R6e和R7a-R7e可独立地为氢、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
R1a-R3a、R6a-R6e、和R7a-R7e可独立地存在或者其相邻的两个可彼此连接以形成稠环(例如，第二稠环)。
例如，化学式A-3、A-5、A-7、和/或A-9的Ar3可为苯环、萘环、蒽环、噻吩环、硒吩环、碲吩环、吡啶环、嘧啶环、或者选自前述环的两个或更多个的稠环。
所述n-型半导体材料可具有大于或等于约3.3eV、大于或等于约3.4eV、大于或等于约3.5eV并且小于或等于约4.7eV、小于或等于约4.6eV、或者小于或等于约4.5eV的LUMO能级，以及大于或等于约5.3eV、大于或等于约5.4eV、大于或等于约5.5eV并且小于或等于约6.7eV、小于或等于约6.6eV、或者小于或等于约6.5eV的HOMO能级。
第一和第二有机光电转换层120和220的所述n-型半导体材料可具有优异的电荷迁移率。例如，第一和第二有机光电转换层120和220的所述n-型半导体材料可各自独立地具有大于或等于约1.0×10-10Cm2/V·s、大于或等于约1.0×10-9Cm2/V·s、大于或等于约1.0×10-8Cm2/V·s、大于或等于约1.0×10-7Cm2/V·s并且小于或等于约1.0×10-3Cm2/V·s、小于或等于约1.0×10-2Cm2/V·s、小于或等于约1.0×10-1Cm2/V·s、或者小于或等于约1.0Cm2/V·s的电荷迁移率。
第一和第二有机光电转换层120和220的所述n-型半导体材料可各自独立地为如下的一种或多种：有机金属络合物例如三(8-羟基喹啉)铝Alq3；亚酞菁SubPc；酞菁Pc或其衍生物；羧酸酐例如1,4,5,8-萘四羧酸二酐NTCDA、或其衍生物；苝二酰亚胺例如N,N’-二(2,6-二甲基苯基)苝-3,4,9,10-四羧酸二酰亚胺、或其衍生物；噻吩或噻吩衍生物；富勒烯例如C60、C70、C78或C80，富勒烯衍生物；或它们的组合。
第一和第二有机光电转换层120和220可为单个层或多个层。特别地，第一和第二有机光电转换层120和220可各自独立地为本征层(I层)或多种组合例如p-型层/I层、I层/n-型层、p-型层/I层/n-型层、p-型层/n-型层等。
第一有机光电转换层120和第二有机光电转换层220可根据期望的吸收波长谱包括适当类型和/或含量(体积或厚度)的p-型半导体材料和n-型半导体材料。特别地，第一有机光电转换层120和第二有机光电转换层220两者可包括配置成吸收在绿色波长谱中的光的p-型半导体材料，但是通过包括不同类型和/或含量(体积或厚度)的n-型半导体材料，可吸收在不同吸收波长谱(例如，分别地绿色和可见光的吸收波长谱)中的光。例如，第二有机光电转换层220可包括比第一有机光电转换层120多的n-型半导体材料。第二有机光电转换层220的所述n-型半导体材料(例如，富勒烯(C60))的含量可为第一有机光电转换层120的所述n-型半导体材料(例如，富勒烯(C60))的含量的约1.0倍或更多、约2.0倍或更多、约3.0倍或更多、约3.5倍或更多、约4.0倍或更多并且约100.0倍或更少、约70.0倍或更少、约50.0倍或更少、约30.0倍或更少、约20.0倍或更少、约17.0倍或更少、约15.0倍或更少、或约12.0倍或更少(例如，在约1.0倍和约100.0倍之间)。
第一有机光电转换层120可具有大于或等于约0.2且小于或等于约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(当作为多个层实施时的厚度比)。例如，所述n-型半导体材料对所述p-型半导体材料的体积比可大于或等于约0.3、大于或等于约0.5、大于或等于约0.7、大于或等于约0.9、大于或等于约1.0、大于或等于约1.2且小于或等于约2.0、小于或等于约1.8、或者小于或等于约1.6。
第二有机光电转换层220可具有大于或等于约2.0且小于或等于约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(当作为多个层实施时的厚度比)。例如，所述n-型半导体材料对所述p-型半导体材料的体积比(厚度比)可大于或等于约2.5、大于或等于约3.0、大于或等于约3.5、大于或等于约4.5并且小于或等于约15.0、或者小于或等于约10.0。
第一和第二有机光电转换层120和220可各自独立地具有大于或等于约10nm、大于或等于约30nm、大于或等于约50nm、大于或等于约100nm、大于或等于约150nm、或者大于或等于约200nm并且小于或等于约1000nm、小于或等于约800nm、小于或等于约500nm、小于或等于约300nm、小于或等于约250nm、或者小于或等于约或200nm的厚度(例如，在竖直方向Z上)。第二有机光电转换层220的厚度可大于第一有机光电转换层120的厚度。例如，第二有机光电转换层220的厚度可大于或等于约100nm、大于或等于约150nm、或者大于或等于约200nm并且小于或等于约1000nm或者小于或等于约800nm。
如图3中所示，第一和第二有机光电转换器件100和200可各自独立地进一步包括在上部电极110和210与有机光电转换层120和220之间和/或在下部电极130和230与有机光电转换层120和220之间的相应的缓冲层115、125、215、和/或225。重申，第一和第二有机光电转换器件100和200各自可包括如下的至少一个缓冲层：在上部电极110、210与有机光电转换层120、220之间的第一缓冲层115、215，或者在下部电极130、230与有机光电转换层120、220之间的第二缓冲层125、225。
所述缓冲层各自可独立地为空穴传输层、空穴注入层、空穴提取层、电子阻挡层、电子传输层、电子注入层、电子提取层、空穴阻挡层、或其组合。例如，缓冲层115、125、215、和/或225可将从有机光电转换层120和220分离的空穴和电子分别有效地转移或提取到下部电极130和230以及上部电极110和210。另外，当外部电压被施加时，缓冲层115、125、215、和/或225可阻挡从上部电极110和210和/或下部电极130和230到有机光电转换层120和220的电荷的反向注入或转移。
所述缓冲层可包括无机材料或有机材料。无机缓冲层可包括，例如，镧系元素、钙Ca、钾K、铝Al、或其合金。所述镧系元素可包括镱Yb。有机缓冲层可包括，例如，具有比有机光电转换层120和220高的电荷迁移率的低分子半导体、聚合物半导体、或其组合。
所述有机缓冲层的电荷迁移率可为有机光电转换层120和220的那些的约50倍高。特别地，所述有机缓冲层的电荷迁移率可大于或等于约1.0×10-3cm2/Vs、大于或等于约1.5×10-3cm2/Vs、或者大于或等于约2.0×10-3cm2/Vs并且小于或等于约10cm2/Vs。
所述有机缓冲层可包括由化学式B-1和/或B-2表示的化合物。
[化学式B-1]
[化学式B-2]
在化学式B-1和/或B-2中，
M1和M2可独立地为CRkRl、SiRmRn、NRo、O、S、Se、或Te，
化学式1中的Ar1b-Ar4b可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Ar1b-Ar4b可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/或G4可独立地为单键、-(CRpRq)n2-(n2为1或2的整数)、-O-、-S-、-Se-、-N＝、-NRr-、-SiRsRt-、或-GeRuRv-，和
R1b-R8b和Rk-Rv可独立地为氢、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杂环基团、取代或未取代的C1-C6烷氧基、卤素、或氰基。
特别地，所述有机缓冲层可包括由化学式B-3和/或B-4表示的化合物。
[化学式B-3]
[化学式B-4]
在化学式B-3或B-4中，M1、M2、G3、G4、和R1b-R8b与以上对于化学式B-1和/或B-2描述的相同，并且R9b-R16b独立地与以上对于化学式B-1和/或B-2的R1b的定义相同。
例如，所述有机缓冲层可包括由化学式B-5和/或B-6表示的化合物。
[化学式B-5]
[化学式B-6]
在化学式B-5或B-6中，R9b-R16b独立地与以上对于化学式B-1和/或B-2的R1b的定义相同，并且Rk1-Rl2独立地与以上对于化学式B-1和/或B-2的Rk的定义相同。
另外，取决于所述缓冲层的位置，可应用不同类型的材料。例如，与有机光电转换层120和220的n-型层接触的缓冲层可包括浴铜灵BCP或LiF，并且与有机光电转换层120和220的p-型层接触的缓冲层可包括PEDOT(聚(3,4-亚乙基二氧噻吩))或PSS(聚(磺苯乙烯))。
第一和第二有机光电转换器件100和200可各自独立地具有大于或等于约50nm、大于或等于约80nm、大于或等于约100nm并且小于或等于约1500nm、小于或等于约1200nm、小于或等于约1000nm、小于或等于约800nm、或者小于或等于约500nm的厚度。第二有机光电转换器件200的厚度可大于第一有机光电转换器件100的厚度。
分别地，第一滤光器300可配置成选择性地透射包括至少第二波长谱的光，并且第二滤光器400可配置成选择性地透射包括至少第三波长谱的光。所述第一、第二、和第三波长谱可为不同的波长谱，包括至少部分地重叠或者根本不重叠的不同的波长谱。例如，所述第一波长谱可为绿色波长谱，所述第二波长谱可为蓝色波长谱，且所述第三波长谱可为红色波长谱。在一些实例实施方式中，当所述第一波长谱包括所述绿色波长谱时，第一有机光电转换器件100可配置成选择性地吸收在绿色波长谱中的光。第一滤光器300可配置成选择性地透射在至少所述蓝色波长谱中的光。另外或者替代地，所述第二滤光器可配置成选择性地透射在至少所述红色波长谱中的光。
这里，选择性地透射包括所述第二波长谱的光可意味着选择性地透射在所述第二波长谱中的光或者选择性地透射在所述第二波长谱和所述第一波长谱中的光。
这里，选择性地透射包括所述第三波长谱的光可意味着选择性地透射在所述第三波长谱中的光或者选择性地透射在所述第三波长谱和所述第一波长谱中的光。
特别地，第一滤光器300可具有在所述第二波长谱中的最大透射波长(λt,max)，并且所述第二波长谱的吸收光谱可低于其它波长谱的那些。例如，所述第二波长谱的吸收光谱面积可为吸收光谱的总面积的小于或等于约30％、小于或等于约25％、小于或等于约20％、小于或等于约15％、小于或等于约10％、或者小于或等于约5％。第二滤光器400可具有在所述第三波长谱中的最大透射波长(λt,max)，并且在所述第三波长谱中的吸收光谱可低于在其它波长谱中的那些。例如，所述第三波长谱的吸收光谱面积可为吸收光谱的总面积的小于或等于约30％、小于或等于约25％、小于或等于约20％、小于或等于约15％、小于或等于约10％、或者小于或等于约5％。
第一有机光电转换器件100的最大吸收波长、第一滤光器300的最大透射波长、和第二滤光器400的最大透射波长可彼此不同。例如，所述第一有机光电转换器件的最大吸收波长可在绿色波长谱(大于或等于约500nm或者大于或等于约520nm并且小于或等于约600nm、或者小于或等于约580nm的波长谱)中，第一滤光器300的最大透射波长可在蓝色波长谱(大于或等于约380nm或者大于或等于约400nm并且小于或等于约520nm、小于或等于约500nm、或者小于或等于约480nm的波长谱)中，并且第二滤光器400的最大透射波长可在红色波长谱(大于或等于约580nm或者大于或等于约600nm并且小于或等于约700nm或者小于或等于约680nm的波长谱)中。作为另一实例，第一有机光电转换器件100的最大吸收波长、第一滤光器300的最大透射波长、和第二滤光器400的最大透射波长可各自独立地在品红色波长谱、青色波长谱、和/或黄色波长谱中。
第一和第二有机光电转换器件100和200可设置在基板500上。基板500可为有机半导体材料、无机半导体材料、柔性基板、玻璃、或其组合。例如，基板500可包括半导体材料例如Si、Ge、SiGe、或III-V族材料。例如，第一分区(i)和第二分区(ii)可沿着基板500的面内方向并排布置，以及第一分区(i)和第二分区(ii)可沿着所述面内方向沿着行和/或列重复地布置以形成阵列。
在一些实例实施方式中，第一像素10a可在X-Y平面内限定为具有在X-Y平面都具有相同的面积的第一有机光电转换器件100的单独的(分开的，各自的)部分。在一些实例实施方式中，第二和第三像素10b和10c可通过第一和第二滤光器300和400的相应的侧表面(横向表面)限定在X-Y平面内。在一些实例实施方式中，第一和第二分区(i)和(ii)的边界可限定在X-Y平面内，使得各分区(i)和/或(ii)包括单个第一像素10a、和第二或第三像素10b或10c的单一个、以及因此的第一或第二滤光器300或400之一，并且第一和第二分区(i)和(ii)的边界可进一步限定在X-Y平面中，使得相应分区的X-Y边界匹配其中包括的第一像素10a的X-Y边界，使得第一像素10a在X-Y平面内具有相同的尺寸和面积。在一些实例实施方式中，第一和第二分区(i)和(ii)的边界可通过相应分区中的相应滤光器300和/或400的侧(例如，竖直侧壁)表面限定在X-Y平面内。
如图3中所示，其中第一有机光电转换器件100和第二有机光电转换器件200在基板500上，第一有机光电转换器件100的下部电极130和基板500可通过电荷转移路径610(其也称作电荷转移管道)电连接。电荷转移路径610的长度可大于或等于约150nm并且小于或等于约1500nm。例如，电荷转移路径610的长度(例如，在竖直方向Z上)可大于或等于约170nm、大于或等于约200nm、大于或等于约220nm、大于或等于约250nm并且小于或等于约1400nm、小于或等于约1300nm、小于或等于约1200nm、小于或等于约1100nm、小于或等于约1000nm、小于或等于约900nm、或者小于或等于约800nm。另外，电荷转移路径610的最大纵横比可大于或等于约1.0并且小于或等于约15.0。例如，电荷转移路径610的最大纵横比可大于或等于约1.5、大于或等于约2.0、大于或等于约2.5、大于或等于约3.0并且小于或等于约14.0、小于或等于约13.0、小于或等于约12.0、小于或等于约11.0、小于或等于约10.0、小于或等于约9.0、或者小于或等于约8.0。电荷转移路径610的平均纵横比可大于或等于约2.0并且小于或等于约10.0。例如，电荷转移路径610的平均纵横比可大于或等于约2.5、大于或等于约3.0并且小于或等于约9.0或者小于或等于约8.0。电荷转移路径610的最大纵横比为最大长度和最小宽度的比率，并且平均纵横比为平均长度和平均宽度的比率。电荷转移路径610可作为一个结构体形成，或者两个或更多个电荷转移路径结构体611和612可彼此电连接以形成电荷转移路径610。根据一些实例实施方式的图像传感器可具有比包括硅光电二极管的图像传感器小的电荷转移路径的长度和纵横比。
如所示的，第二有机光电转换器件200可包括在竖直方向Z上延伸通过其的一个或多个洞(孔)790，并且电荷转移路径610可延伸通过穿过第二有机光电转换器件200的单独的、相应的洞790以通过第二有机光电转换器件200将第一有机光电转换器件100连接到所述基板。如进一步所示的，未被电荷转移路径610占据的洞790的部分可填充有绝缘材料以形成一个或多个绝缘层712，其可为在单独的洞790中的单独的中间绝缘层712。
基板500可包括像素电路510。像素电路510可包括传输晶体管、驱动晶体管、选择晶体管、和重置晶体管。像素电路510可通过电荷转移路径610电连接到第一有机光电转换器件100，并且可直接接触第二有机光电转换器件200。
基板500可不包括单独的光检测器件例如基于硅的光电二极管。重申，基板500可不包括任何单独的光检测器件(例如，可不包括任何基于硅的光电二极管)。由于基板500中的被基于硅的光电二极管占据的空间是不必要的，因此基板500中的构成元件的布置可为自由的(例如，不受基板500中的基于硅的光电二极管的存在约束或限定)。例如，对于各像素的电路的另外的布置可为可能的，并且多种电路设计也可为可能的。
另外，金属线(未示出)和焊盘(垫)(未示出)可形成于基板500上。所述金属线和所述焊盘可包括具有低的比电阻的金属例如铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、及其合金以减少信号延迟。
图像传感器10可进一步包括在第一有机光电转换器件100上、在第一有机光电转换器件100与滤光器300和400之间、在洞790内、和/或在第二有机光电转换器件200与滤光器300和400之间的绝缘层，即下部绝缘层710、中间绝缘层712、层间绝缘层720、和上部绝缘层730。绝缘层710、712、720、和730可包括无机绝缘材料或低K材料。例如，所述无机绝缘材料可为氧化硅和/或氮化硅，并且低介电常数(低K)材料可为SiC、SiCOH、SiCO、SiOF、或其组合。在第一有机光电转换器件100与滤光器300和400之间的层间绝缘层720可具有第一有机光电转换器件100的下部电极130被埋在其中的结构。此外，上部绝缘层730和/或下部缘层710可为阻挡来自外部的湿气和/或氧气的薄膜封装层。
图像传感器10可进一步包括聚焦透镜800。聚焦透镜800可在第一有机光电转换器件100上，并且可通过控制入射光的方向而将光汇聚到单个点中。聚焦透镜800可对于各像素设置或者可设置在多个像素上方(例如，可在竖直方向Z上与一个或多个像素至少部分地或完全地重叠)。聚焦透镜800可具有圆柱形状或半球形状。
透明层900可被进一步包括在第一有机光电转换器件100和聚焦透镜800之间。透明层900可为设置在其中光入射的侧(例如，光入射表面301a)处的抗反射层并且可降低入射光的反射率，由此进一步改善光吸收，并且可包括具有约1.6至约2.5的折射率的材料。透明层900可包括金属氧化物、金属硫化物、和/或有机材料。例如，透明层900可包括金属氧化物例如含有铝的氧化物、含有钼的氧化物、含有钨的氧化物、含有钒的氧化物、含有铼的氧化物、含有铌的氧化物、含有钽的氧化物、含有钛的氧化物、含有镍的氧化物、含有铜的氧化物、含有钴的氧化物、含有锰的氧化物、含有铬的氧化物、含有碲的氧化物、或其组合；金属硫化物例如硫化锌；或有机材料例如胺衍生物。
根据一些实例实施方式，图像传感器具有其中有机光电转换器件以两个部分堆叠的结构，并且在没有滤光器(滤色器)的情况下具有改善的在颜色之间的吸收平衡。
图4A为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的横截面的示意图。图4B为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的横截面的示意图。
参考图4A和4B，可被包括在图像处理装置1中代替图像传感器10的图像传感器20可包括：在光入射侧处的在相同的平面上(沿着面内方向，例如，第一和/或第二水平方向X和/或Y)的蓝色有机光电转换器件2200和红色有机光电转换器件2300、以及在蓝色有机光电转换器件2200和红色有机光电转换器件2300各自下面(例如，在竖直方向Z上重叠)的绿色有机光电转换器件2100，蓝色有机光电转换器件2200配置成选择性地吸收在蓝色波长谱中的光并且将其(选择性地吸收的在所述蓝色波长谱中的光)转换成电信号，红色有机光电转换器件2300配置成选择性地吸收在红色波长谱中的光并且将其(选择性地吸收的在所述红色波长谱中的光)转换成电信号，绿色有机光电转换器件2100配置成选择性地吸收在绿色波长谱中的光并且将其(选择性地吸收的在所述绿色波长谱中的光)转换成电信号。
换言之，图像传感器20包括其中蓝色有机光电转换器件2200和绿色有机光电转换器件2100从光入射表面起顺序地设置的第一分区(i)、以及其中红色有机光电转换器件2300和绿色有机光电转换器件2100从光入射表面起顺序地设置的第二分区(ii)。第一和第二分区(i)和(ii)的边界可至少部分地通过界面401a限定在X-Y平面(例如，第一和/或第二水平方向X和/或Y)内，界面401a在蓝色和红色有机光电转换器件2200和2100在第一和/或第二水平方向X和/或Y上的相邻的侧表面之间。
如图4A和4B中所示，绿色有机光电转换器件2100可为延伸通过多个分区(i)和(ii)并且具有延伸通过其的洞790的单个有机光电转换器件，其中绿色有机光电转换器件2100被限定为具有第一和第二部分2100-1和2100-2，第一和第二部分2100-1和2100-2被包括在单独的、相应的分区(i)和(ii)中并且与单独的、相应的蓝色或红色有机光电转换器件2200或2300重叠。
因此，例如如图4A和4B中所示，图像传感器20可包括第一分区(i)和第二分区(ii)，第一分区(i)包括蓝色有机光电转换器件2200和在竖直方向Z上与所述蓝色有机光电转换器件重叠的绿色有机光电转换器件2100的第一部分2100-1，竖直方向Z垂直于绿色有机光电转换器件2100的上部表面2101a延伸，第二分区(ii)包括红色有机光电转换器件2300和在竖直方向Z上与红色有机光电转换器件2300重叠的绿色有机光电转换器件2100的第二部分2100-2，其中所述分区、和因此的蓝色有机光电转换器件2200和红色有机光电转换器件2300在平行于绿色有机光电转换器件2100的上部表面2101a的水平方向(例如，第一和/或第二水平方向X和/或Y)上彼此偏离。蓝色有机光电转换器件2200可配置成选择性地吸收在蓝色波长谱中的光并且将选择性地吸收的在所述蓝色波长谱中的光转换成第一电信号，绿色有机光电转换器件2100的第一部分2100-1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第二电信号，红色有机光电转换器件2300可配置成选择性地吸收在红色波长谱中的光并且将选择性地吸收的在所述红色波长谱中的光转换成第三电信号，并且绿色有机光电转换器件2100的第二部分2100-2可配置成选择性地吸收在所述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四电信号。
在一些实例实施方式中，蓝色和红色有机光电转换器件2200和2300可包括单独的、相应的蓝色和红色有机光电转换层2220和2320，其在第一和/或第二水平方向X和/或Y上彼此直接接触，使得相邻的蓝色和红色有机光电转换器件2200和2300的相应的侧表面在界面401a处彼此直接接触。然而，实例实施方式不限于此。在一些实例实施方式中，蓝色和红色有机光电转换层2220和2320可为在第一和第二分区(i)和(ii)之间延伸的单个有机光电转换层2225的单独的部分，使得蓝色和红色有机光电转换器件2200和2300包括单个有机光电转换层2225的单独的、相应的部分。相应的蓝色和红色有机光电转换器件2200和2300可包括与所述单个有机光电转换层的相应的部分重叠的单独的、相应的滤光器992-1和992-2，其中滤光器992-1可选择性地透射在至少所述蓝色和绿色波长区域中的光(例如，选择性地吸收红色光)，并且滤光器992-2可选择性地透射在至少所述红色和绿色波长区域中的光(例如，选择性地吸收蓝色光)，以将蓝色和红色有机光电转换器件2200和2300分别配置成选择性地吸收和光电转换在所述蓝色和红色波长谱中的光。
将理解，在图4A和4B中，滤光器992-1和992-2的一个或两个可不存在。例如，图像传感器20可在第二分区(ii)中包括滤光器992-2并且在第一分区(i)中不包括滤光器992-1。在一些实例实施方式中，图像传感器20可包括在第一和第二分区(i)和(ii)两者之间延伸的单个滤光器992-1或992-2，使得在蓝色和红色有机光电转换器件2200和2300各自中包括单个滤光器992-1或992-2的单独的部分。
在图4B中，蓝色和红色有机光电转换器件2200和2300的至少相应的蓝色和红色有机光电转换层2220和2320可通过一个或多个绝缘层990在第一和/或第二水平方向X和/或Y上(例如，在所述面内方向上)彼此隔离而不直接接触。所述蓝色和红色有机光电转换器件2200和2300可共享公共电极2205(例如，单片公共电极2205，其中上部电极2210和2310为公共电极2205的单独的部分)，但实例实施方式不限于此，并且在一些实例实施方式中，例如，蓝色和红色有机光电转换器件2200和2300的相应的上部电极2210和2310可通过一个或多个绝缘层在第一和/或第二水平方向X和/或Y上彼此隔离而不直接接触，所述一个或多个绝缘层可为与绝缘层990相同或不同的绝缘层，绝缘层990使蓝色和红色有机光电转换层2220和2320在第一和/或第二水平方向X和/或Y上彼此隔离而不直接接触。
参考图4A和4B及5，蓝色有机光电转换器件2200、红色有机光电转换器件2300、和绿色有机光电转换器件2100可分别构成第一像素20a、第二像素20b、和第三像素20c。
图像传感器20可具有优异的在蓝色、红色和绿色之间的吸收平衡。如上所述，所述有机光电转换层可包括p-型半导体材料和n-型半导体材料。所述有机光电转换层中的所述n-型半导体材料(例如，C60)的含量越高，所述有机光电转换层的在所述蓝色波长谱中的光的吸收率越高。由于图像传感器20在光入射表面附近包括配置成选择性地吸收在蓝色波长谱中的光的蓝色有机光电转换器件2200，因此蓝色有机光电转换器件2200可配置成优先吸收在所述蓝色波长谱中的光并且防止在所述蓝色波长谱中的光被绿色有机光电转换器件2100预先吸收和损失。另外，绿色有机光电转换器件2100可通过减少n-型半导体材料的在所述蓝色波长谱中的光的吸收而进一步提高对于所述绿色波长谱的波长选择性。换言之，蓝色有机光电转换器件2200可配置成充分地吸收在所述蓝色波长谱中的光，由此提升在所述蓝色波长谱中的外量子效率，并且绿色有机光电转换器件2100可减少在蓝色波长谱中的光的吸收量，由此提高对于所述绿色波长谱的灵敏度。特别地，图像传感器20可具有高的在绿色波长谱、蓝色波长谱、和红色波长谱中的吸收平衡。例如，在所述蓝色波长谱中的最大峰外量子效率对在所述绿色波长谱中的最大峰外量子效率的比率和/或在所述红色波长谱中的最大峰外量子效率对在所述绿色波长谱中的最大峰外量子效率的比率可分别大于或等于约0.5、大于或等于约0.55、大于或等于约0.6、大于或等于约0.65、大于或等于约0.7、大于或等于约0.75、大于或等于约0.8并且小于或等于约1.2、小于或等于约1.1、小于或等于约1.0、或者小于或等于约0.95。所述外量子效率可为当向有机光电转换器件2100、2200、和2300各自施加特定的(或者，替代地，预定的)电压(例如，约3.0V或约10.0V)时的外量子效率。
如所示的，绿色有机光电转换器件2100可包括上部电极2110、绿色有机光电转换层2120、和下部电极2130。如所示的，蓝色有机光电转换器件2200可包括上部电极2210、蓝色有机光电转换层2220、和下部电极2230。如所示的，红色有机光电转换器件2300可包括上部电极2310、红色有机光电转换层2320、和下部电极2330。如所示的，蓝色和红色有机光电转换器件2200和2300可为单个有机光电转换器件2201的单独的部分，单个有机光电转换器件2201包括：具有限定单独的上部电极2210和2310的单独的部分的公共的上部电极2205，具有限定单独的蓝色和红色有机光电转换层2220和2320的单独的部分的单个有机光电转换层2225，以及单独的下部电极2230和2330。
单个有机光电转换层2225可配置成选择性地吸收在两个波长谱(例如，蓝色和红色波长谱)中的光，并且限定蓝色和红色有机光电转换层2220和/或2230的单个有机光电转换层2225的单独的部分的至少一个可与如下的滤光器(例如，滤光器992-1或992-2)重叠：所述滤光器配置成选择性地吸收所述两个波长谱之一并且选择性地透射至少所述两个波长谱的另一个(例如，滤光器992-2可选择性地吸收在所述蓝色波长谱中的光并且选择性地透射在所述红色波长谱中的光)。
限定红色有机光电转换层2320的单个有机光电转换层2225的部分(其可配置成选择性地吸收在所述蓝色和红色波长谱中的光)可接收被重叠的滤光器(例如，992-2)选择性地透射的在所述红色波长谱中的光，并且可由于滤光器(例如，992-2)而不接收在所述蓝色波长谱中的光，所述滤光器(例如，992-2)选择性地吸收所述在蓝色波长谱中的光且因此防止所述在蓝色波长谱中的光到达红色有机光电转换层2320。限定蓝色有机光电转换层2220的单个有机光电转换层2201的部分(其可配置成选择性地吸收在所述蓝色和红色波长谱中的光)可接收被重叠的滤光器(例如，992-1)选择性地透射的在所述蓝色波长谱中的光并且可由于滤光器(例如，992-1)而不接收在所述红色波长谱中的光，所述滤光器(例如，992-1)选择性地吸收在所述红色波长谱中的光且因此防止在所述红色波长谱中的光到达蓝色有机光电转换层2220。
结果，由于单独的有机光电转换器件2200和2300包括不同的滤光器992-1和992-2(或者有机光电转换器件2200和2300之一包括滤光器且另一个不包括任何滤光器)，滤光器992-1和992-2与限定单独的有机光电转换器件2200和2300的相应的有机光电转换层2220和2320的单个有机光电转换层2225的相应部分重叠，因此蓝色和红色有机光电转换器件2200和2300可配置成选择性地吸收在不同波长谱中的光，尽管其相应的有机光电转换层2220和2320可为配置成选择性地吸收相同波长谱的光的单个有机光电转换层2225的单独的部分。
蓝色有机光电转换器件2200、绿色有机光电转换器件2100、和红色有机光电转换器件2300可包括在所述上部电极和所述下部电极之间的配置成选择性地吸收在所述蓝色、绿色、和红色波长谱中的光并且将它们转换成电信号的有机光电转换层2220、2120、和2320。
有机光电转换层2220、2120、和2320可包括p-型半导体材料和n-型半导体材料。所述有机光电转换层的结构(p-型层/n-型层等)、所述p-型半导体材料和所述n-型半导体材料的能级等可参考前述描述。
有机光电转换层2220、2120、和2320，和因此的有机光电转换器件2200、2100、和2300，可各自独立地具有大于或等于约0.2且小于或等于约2.0的n-型半导体材料对p-型半导体材料的体积比(当作为多个层实施时的厚度比)。例如，所述n-型半导体材料对所述p-型半导体材料的体积比可大于或等于约0.3、大于或等于约0.5、大于或等于约0.7、大于或等于约0.9、大于或等于约1.0、大于或等于约1.2且小于或等于约2.0、小于或等于约1.8、或者小于或等于约1.6。
有机光电转换层2220、2120、和2320的所述p-型半导体材料可包括具有分别在蓝色波长谱、绿色波长谱、和红色波长谱中的最大吸收波长(λa,max)的化合物。有机光电转换层2220、2120、和2320的所述p-型半导体材料可具有如下的吸收光谱：期望的吸收波长谱的吸收光谱比其它波长谱的高。例如，所述期望的吸收波长谱的吸收光谱可为吸收光谱的总面积的大于或等于约70％、大于或等于约75％、大于或等于约80％、大于或等于约85％、大于或等于约90％、或者大于或等于约95％。
有机光电转换层2220、2120、和2320的所述p-型半导体材料可各自独立地包括前述由化学式A表示的化合物。
蓝色有机光电转换层2220的所述p-型半导体材料，且因此的蓝色有机光电转换器件2200的所述p-型半导体材料，可包括作为配置成选择性地吸收在蓝色波长谱中的光并且将其转换成电信号的有机化合物的本领域中已知的材料。例如，所述p-型半导体材料可包括噻吩、噻吩衍生物、红荧烯、红荧烯衍生物、丁省、丁省衍生物、香豆素、香豆素衍生物等、或其组合。特别地，蓝色有机光电转换器件2200的所述p-型半导体材料可为联苯基-三-噻吩。
绿色有机光电转换层2120的所述p-型半导体材料，且因此的绿色有机光电转换器件2100的所述p-型半导体材料，可包括作为配置成选择性地吸收在绿色波长谱中的光并且将其转换成电信号的有机化合物的本领域中已知的材料。例如，绿色有机光电转换器件2100的所述p-型半导体材料可包括由化学式A-1至A-9的任一个表示的前述化合物的一种或多种。
红色有机光电转换层2320的所述p-型半导体材料，且因此的红色有机光电转换器件2300的所述p-型半导体材料，可包括作为配置成选择性地吸收在红色波长谱中的光并且将其转换成电信号的有机化合物的本领域中已知的材料。例如，红色有机光电转换器件2300的所述p-型半导体材料可包括金属-酞菁衍生物例如铜酞菁或其衍生物。
有机光电转换层2220、2120、和2320的所述n-型半导体材料可参考第一和第二有机光电转换层120和220的n-型半导体材料，并且有机光电转换层2220、2120、或2320的任一个或者其多个(例如，全部三个层)可包括富勒烯(C60)作为所述n-型半导体材料。
蓝色有机光电转换器件2200、绿色有机光电转换器件2100、和红色有机光电转换器件2300的所述n-型半导体材料可各自独立地包括有机金属络合物、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。蓝色有机光电转换器件2200、绿色有机光电转换器件2100、或红色有机光电转换器件2300的至少一个的n-型半导体材料可包括富勒烯或富勒烯衍生物。
有机光电转换器件2200、2100、和2300可设置在基板500上，并且蓝色和红色有机光电转换器件2200和2300的下部电极2230和2330以及基板500可分别通过第一和第二电荷转移路径621和622彼此电连接。基板500可不包括任何单独的光检测器件，例如任何基于硅的光电二极管。由于图像传感器20在两个堆叠的有机光电转换器件之间不包括滤光器，因此第一和第二电荷转移路径621和622可具有小的长度和/或小的纵横比。第一和第二电荷转移路径621和622可独立地具有大于或等于约50nm并且小于或等于约500nm的在竖直方向Z上的长度。例如，第一和第二电荷转移路径621和622可独立地具有大于或等于约70nm、大于或等于约100nm、大于或等于约120nm、或者大于或等于约150nm并且小于或等于约450nm、小于或等于约400nm、小于或等于约350nm、或者小于或等于约300nm的长度。第一和第二电荷转移路径621和622可独立地具有大于或等于约0.5且小于或等于约10.0的最大纵横比。例如，第一和第二电荷转移路径621和622可独立地具有大于或等于约1.0、大于或等于约1.5、或者大于或等于约2.0并且小于或等于约9.0、小于或等于约8.0、小于或等于约7.0、小于或等于约6.0、或者小于或等于约5.0的最大纵横比。第一和第二电荷转移路径621和622可独立地具有大于或等于约2.0并且小于或等于约7.0的平均纵横比。例如，第一和第二电荷转移路径621和622可独立地具有大于或等于约2.5或者大于或等于约3.0并且小于或等于约6.5或者小于或等于约6.0的平均纵横比。
在图像传感器20的光入射表面301a和红色有机光电转换器件2300之间，配置成选择性地吸收在所述蓝色波长谱中的光(例如，选择性地透射至少在所述红色波长谱中的光和在所述绿色波长谱中的光)的滤光器992-2可进一步设置在红色有机光电转换器件2300上(例如，直接在上部电极2310上)。由于该滤光器可配置成首先吸收在所述光入射表面处的在所述蓝色波长谱中的光，因此红色和绿色有机光电转换器件2100和2300的选择性波长吸收可改善。该滤光器可包括与在蓝色有机光电转换层2220中的材料相同的光吸收材料，并且与蓝色有机光电转换层2220的形成同时地形成。类似地，配置成选择性地吸收在所述红色波长谱中的光的另一滤光器(未示出)可进一步在图像传感器20的光入射表面和蓝色有机光电转换器件2200之间。
参考图2-3，将理解，在一些实例实施方式中，第二有机光电转换器件200可配置成选择性地吸收在不同于所述第一波长谱的第二波长谱中的光，其中所述第二波长谱可与整个可见波长谱相同或不同。将理解，不同于另外的波长谱的波长谱可与所述另外的波长谱的一些或全部至少部分地或完全地重叠，并且可在所述另外的波长谱内。
参考图4A和4B及5，绿色有机光电转换器件2100可有时被称作第一有机光电转换器件，并且蓝色和红色有机光电转换器件2200和2300可被认为是单个有机光电转换器件2201(例如，第二有机光电转换器件)的单独的部分，其中所述单独的部分可基于在竖直方向Z上与一个或多个滤光器(例如，992-1和/或992-2)重叠或不重叠而不同地配置成选择性地吸收或非选择性地吸收在不同波长谱中的光。
鉴于至少以上，如至少图3和4A-4B中所示，所述图像传感器(10和/或20)可包括至少第一有机光电转换器件(例如，100或2100)，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(例如，绿色波长谱中的光)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。所述图像传感器(10和/或20)可进一步包括第二有机光电转换器件(例如，200或2201)，其在垂直于所述第一有机光电转换器件的上部表面(例如，101a和/或2101a)的竖直方向Z上与所述第一有机光电转换器件(例如，100或2210)至少部分地重叠，其中所述第二有机光电转换器件配置成选择性地吸收在所述可见波长谱内的第二波长谱中的光(例如，图4A和4B中的蓝色和/或红色光、图3中的整个可见波长谱等)并且将选择性地吸收的在所述第二波长谱中的光转换成第二电信号，所述第二波长谱不同于所述第一波长谱。如图3-4B中所示，图像传感器10可具有具有第一分区(i)和第二分区(ii)，第一分区(i)和第二分区(ii)沿着面内方向(例如，第一水平方向X)彼此偏离，所述面内方向垂直于竖直方向Z并且平行于第一有机光电转换器件100的上部表面101a。如图3-4B中所示，第一分区(i)可包括所述第一有机光电转换器件的第一部分(例如，100-1或2100-1)和所述第二有机光电转换器件的第一部分(例如，200-1或2200)，并且所述第二分区包括所述第一有机光电转换器件的第二部分(例如，100-2或2100-2)和所述第二有机光电转换器件的第二部分(例如，200-2或2300)。如图3-4B中所示，所述第一分区或所述第二分区的至少一个可包括第一滤光器(例如，300、400、992-1、和/或992-2)，其配置成选择性地透射至少在所述可见波长谱内的第三波长谱中的光(例如，对于第一滤光器300，至少蓝色光；对于第二滤光器400，至少红色光；对于滤光器992-2，至少红色光加绿色光；对于滤光器992-1，至少蓝色光加绿色光)并且选择性地吸收在所述第一波长谱或所述第二波长谱的至少一个的至少一部分中的光(例如，对于滤光器300，至少红色光；对于第二滤光器400，至少蓝色光；对于滤光器992-2，至少蓝色光；对于滤光器992-1，至少红色光)，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。所述第一滤光器(例如，300、400、992-1、992-2)可在竖直方向Z上在所述图像传感器的光入射表面301a和所述第一有机光电转换器件之间(例如，如图4A和4B中所示)，或者在竖直方向Z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之间(例如，如图3中所示)。
如至少图3中所示，所述第二有机光电转换器件配置成选择性地吸收的所述第二波长谱可为所述可见波长谱(在本文中也称作整个可见波长谱)，并且所述第一波长谱(所述第一有机光电转换器件配置成选择性地吸收其)和所述第三波长谱(被所述第一滤光器至少选择性地透射)两者都在所述可见波长谱内，并且所述第一有机光电转换器件(例如，100)可配置成选择性地吸收在所述可见波长谱内的所述第一波长谱中的光，且所述第二有机光电转换器件(例如，200)可在所述第一有机光电转换器件下面且可配置成非选择性地吸收在所述可见波长谱中的光。仍参考图3，第一分区(i)可包括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(例如，100-1和200-1)之间的所述第一滤光器(例如，300)，所述第一滤光器配置成选择性地透射在所述第三波长谱(例如，蓝色波长谱)中的光。仍参考图3，第二分区(ii)可包括在竖直方向Z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(例如，100-2和200-2)之间的第二滤光器(例如，400)，所述第二滤光器(例如，400)配置成选择性地透射在所述可见波长谱内的第四波长谱(例如，红色波长谱)中的光，所述第四波长谱不同于所述第一、第二、和第三波长谱(例如，分别地绿色波长谱、整个可见波长谱、和蓝色波长谱)的每一个。
如至少图3中所示，所述第一波长谱(第一有机光电转换器件100可配置成选择性地吸收其)为在所述可见波长谱内的绿色波长谱，所述第二波长谱(第二有机光电转换器件200可配置成选择性地吸收其)可为所述可见波长谱，所述第三波长谱(第一滤光器300可配置成至少选择性地透射其)可为在所述可见波长谱内的蓝色波长谱，且所述第四波长谱(第二滤光器400可配置成至少选择性地透射其)可为在所述可见波长谱内的红色波长谱。然而，将理解，实例实施方式不限于此，并且如上所述的第一至第四波长谱可为不同的波长谱(例如，所述第一波长谱可为蓝色波长谱，所述第三波长谱可为绿色波长谱，且所述第四波长谱可为红色波长谱)。在一些实例实施方式中，所述第二波长谱可比整个可见波长谱小并且可至少部分地不与所述第一波长谱重叠。例如，在一些实例实施方式中，所述第二波长谱可为所述蓝色波长谱，而所述第一波长谱为所述绿色波长谱。
如至少图4A和4B中所示，所述第一有机光电转换器件可在所述第二有机光电转换器件下面(例如，所述第一有机光电转换器件可为绿色有机光电转换器件2100且所述第二有机光电转换器件可为包括蓝色和红色有机光电转换器件2200和2300的单个有机光电转换器件2201)，并且所述第一滤光器可在竖直方向Z上在所述图像传感器的光入射表面301a和所述第二有机光电转换器件(例如，2201)之间(例如，所述第一滤光器可为滤光器992-1和/或992-2的一个或多个)。
在一些实例实施方式中，且如至少图4A中所示，蓝色和红色光电转换器件2200和2300基于共享一个或多个层的单独的部分可被认为是单个有机光电转换器件2201的单独的部分(例如，公共的上部电极2205的单独的部分被限定为蓝色和红色有机光电转换器件2200和2300的单独的、相应的上部电极2210和2310，单个有机光电转换层2225的单独的部分被限定为蓝色和红色有机光电转换器件2200和2300的单独的、相应的有机光电转换层2220和2320等)。如图4A和4B中所示，单独的蓝色和红色有机光电转换器件2200和2300的至少一些可彼此直接接触、或者隔离而不直接接触(例如，有机光电转换层2220和2320可在界面401a处直接接触，或者以其间的绝缘层990在第一水平方向X上隔离而不直接接触，并且可包括具有相同或不同的总的材料组成的单独的光电转换层)。
如至少图4A和4B中所示，所述第一滤光器(其可为滤光器992-1或992-2之一)可被包括在第一分区(i)或第二分区(ii)之一中并且不被包括在第一分区(i)或第二分区(ii)的另一个中，使得所述第一滤光器在所述竖直方向上与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第二部分重叠并且在所述竖直方向上不与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第一部分重叠(例如，所述第一滤光器可为滤光器992-2，其与绿色有机光电转换器件2100的第二部分2100-2重叠并且与作为单个有机光电转换器件2201的第二部分的红色有机光电转换器件2300重叠，且不与绿色有机光电转换器件2100的第一部分2100-1重叠且不与作为单个有机光电转换器件2201的第一部分的蓝色有机光电转换器件2200重叠)，或者所述第一滤光器在所述竖直方向上与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第一部分重叠并且在所述竖直方向上不与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第二部分重叠(例如，所述第一滤光器可为滤光器992-1，其与绿色有机光电转换器件2100的第一部分2100-1重叠并且与作为单个有机光电转换器件2201的第一部分的蓝色有机光电转换器件2200重叠，且不与绿色有机光电转换器件2100的第二部分2100-2重叠且不与作为单个有机光电转换器件2201的第二部分的红色有机光电转换器件2300重叠)。所述第一滤光器(例如，滤光器992-1或992-2)可配置成选择性地透射在所述第一和第三波长谱两者中的光。例如，在图4A和4B中，所述第一波长谱可为所述绿色波长谱，并且当所述第一滤光器为滤光器992-1时，所述第三波长谱可为所述蓝色波长谱，或者当所述第一滤光器为滤光器992-2时，所述第三波长谱可为所述红色波长谱。
如至少图4A和4B中所示，所述第一有机光电转换器件(例如，2100)配置成选择性地吸收的所述第一波长谱可为在所述可见波长谱内的绿色波长谱，所述第二有机光电转换器件(例如，2201)配置成选择性地吸收的所述第二波长谱可包括在所述可见波长谱内的蓝色波长谱和在所述可见波长谱内的红色波长谱两者并且可不包括所述绿色波长谱，并且所述第一滤光器配置成至少选择性地透射的(例如，除了所述第一波长谱之外的)所述第三波长谱可为所述蓝色波长谱(例如，当所述第一滤光器为滤光器992-1时)或所述红色波长谱(例如，当所述第一滤光器为滤光器992-2时)。然而，实例实施方式不限于此，并且所述第一到第三波长谱可为不同的波长谱。
如至少图4A和4B中所示，所述第一滤光器可在竖直方向Z上与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第一部分重叠并且可在竖直方向Z上不与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第二部分重叠(例如，所述第一滤光器可为滤光器992-1)，并且第二分区(ii)可包括第二滤光器，其在所述竖直方向上与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第二部分重叠并且在所述竖直方向上不与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第一部分重叠(例如，所述第二滤光器可为滤光器992-2)。所述第二滤光器(例如，992-2)可配置成选择性地透射在所述第一波长谱和第四波长谱两者中的光，所述第四波长谱在所述可见波长谱内，所述第四波长谱不同于所述第一到第三波长谱的每一个。例如，当所述第一波长谱为所述绿色波长谱，所述第二波长谱包括所述蓝色和红色波长谱两者且不包括所述绿色波长谱，并且所述第三波长谱为所述蓝色波长谱时，所述第四波长谱可为所述红色波长谱，但实例实施方式不限于此。
将理解，可从图像传感器10省略滤光器300和/或400一个或两者。另外，关于图4A和4B，滤光器992-1和/或992-2的一个或两者可被包括或者从图像传感器20省略。在一些实例实施方式中，滤光器300、400、992-1、和/或992-2可延伸通过第一和第二分区(i)和(ii)两者，并且给定的分区可包括多个滤光器。例如，在图2-3中，第二滤光器400可不存在并且滤光器300可在竖直方向Z上与第一有机光电转换器件100和第二有机光电转换器件200两者的所述第一和第二部分(例如，部分100-1和100-2以及200-1和200-2)重叠。在另一实例中，在图4A和4B中，滤光器992-1可不存在，而滤光器992-2可存在于第二分区(ii)中。在另一实例中，在图4A和4B中，滤光器992-1可存在于第一分区(i)中且不存在于第二分区(ii)中，而滤光器992-2可延伸通过第一和第二分区(i)和(ii)两者，使得第一分区(ii)包括在竖直方向Z上彼此重叠的滤光器992-1和992-2两者。
在另一实例中，在图2-3中，第二滤光器400可不存在，并且滤光器300可在第一有机光电转换器件100和光入射表面301a之间且可在竖直方向Z上与第一有机光电转换器件100和第二有机光电转换器件200两者的所述第一和第二部分两者(例如，部分100-1和100-2以及200-1和200-2)重叠。
在另一实例中，在图4A和4B中，滤光器992-1或992-2之一可在竖直方向Z上与绿色有机光电转换器件2100的第一和第二部分2100-1和2100-2以及限定蓝色和红色有机光电转换器件2200和2300的所述第二有机光电转换器件的第一和第二部分两者重叠。
图像传感器10和20可以相关领域中已知的通常方法制造。特别地，图像传感器10和20可通过如下制造：在基板500上分别形成下部有机光电转换器件200和2100，形成下部绝缘层710，形成电荷转移路径，形成上部有机光电转换器件100、2200、和2300，形成上部绝缘层730，以及形成透明层900和聚焦透镜800。图像传感器10可通过如下制造：在形成下部绝缘层710之后进一步形成第一和第二滤光器300和400，然后进一步形成层间绝缘层720。有机光电转换器件200、2100、2200、和2300可通过如下制造：在将导电层图案化以形成下部电极(像素电极)之后形成有机光电转换层，然后，在其上形成导电层作为上部电极(公共电极)。电极、有机光电转换层、电荷转移路径、绝缘层、透明层、聚焦透镜等的图案化可通过采用相关领域中公知的方法进行，所述方法可包括，例如，使用荫罩(障板)、硬掩模的沉积方法、和使用SiN的光刻工艺等。
图像传感器10和20和/或图像处理装置1可应用于多种电子设备(例如，包括在其中)。特别地，所述电子设备可包括移动电话、照相机、生物识别设备、或汽车电子部件。所述电子设备可包括，例如，嵌入式指纹识别传感器(在显示器上的指纹)。
图6为根据一些实例实施方式的电子设备的示意图。
参考图6，电子设备2可包括根据任意实例实施方式的一个或多个图像传感器(例如，一个或多个图像传感器10和/或一个或多个图像传感器20)、输入和输出设备21、存储器22、处理器23、和端口24。尽管未示出，但是电子设备2可进一步包括有线和/或无线通信接口设备、功率设备(电源设备)等。在一些实例实施方式中，输入和输出设备21可为和/或包括有线和/或无线通信接口设备(例如，
通信收发器)。端口24可为对电子设备2提供的用于与显卡、声卡、存储卡、USB设备等进行通信的设备。
处理器23可执行特定的操作、指令、任务、和/或类似物。处理器23可为中央处理器CPU或微处理器单元MCU，并且可通过总线25与连接到存储器22、输入和输出设备21、图像传感器10和20、和/或端口24的其它设备通信。
存储器22可为存储可由处理器23执行以运行电子设备2的数据、多媒体数据等的存储介质。存储器22可包括非易失性存储器或易失性存储器例如随机存取存储器RAM、或闪速存储器(闪存)等。另外，存储器22可包括固态硬盘SSD、硬盘驱动器HDD、和/或光盘驱动器ODD作为存储设备。
输入和输出设备21(在本文中也称作接口设备)可包括输入设备例如向使用者提供的键盘、鼠标、触摸屏等、以及输出设备例如显示器和声音输出单元(例如，一个或多个音频扬声器)。所述显示器可包括发光二极管(LED)屏幕、有机LED(OLED)屏幕等。图像传感器10和20可通过总线25或其它通信工具连接到处理器23。处理器23可实行以上图1的图像处理器40的功能。
存储器22可为非瞬时性计算机可读介质并且可存储指令程序。存储器22可为非易失性存储器例如闪速存储器、相变随机存取存储器(PRAM)、磁阻RAM(MRAM)、电阻RAM(ReRAM)、或铁电RAM(FRAM)，或者易失性存储器例如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、或同步DRAM(SDRAM)。处理器23可执行所存储的指令程序以进行一个或多个功能。例如，处理器23可配置成处理由所述图像传感器(例如，图像传感器10和/或20)产生的电信号。处理器23可包括：处理电路系统，例如硬件，包括逻辑电路；硬件/软件组合例如处理器执行软件；或其组合。例如，所述处理电路系统更特别地可包括，但不限于，中央处理器(CPU)、算术逻辑单元(ALU)、数字信号处理器、微机、现场可编程门阵列(FPGA)、片上系统(SoC)、可编程逻辑单元、微处理器、专用集成电路(ASIC)等。处理器23可配置成基于这样的处理产生输出(例如，电信号)和/或处理来自图像传感器(例如，图像传感器10和/或20)的输出。处理器23可基于所产生的输出将信号传输到输入和输出设备和/或端口24，例如以引起输入和输出设备21显示图像和/或将与图像有关的数据经由端口24和/或经由输入和输出设备21传输到外部设备。
下文中，将通过一些实例实施方式更详细地描述所述有机光电转换器件的技术内容。然而，本发明构思的本范围不限于这些实施例。
有机光电转换器件的制造I
实施例1
在玻璃基板上，溅射ITO以形成150nm厚的下部电极(阳极)，将由化学式1表示的化合物(FujiFilm Electronic Imaging Co.，Ltd.)热沉积在所述下部电极上以形成5nm至30nm厚的下部缓冲层，并且将由化学式2表示的化合物(p-型半导体材料)和富勒烯(C60，n-型半导体)以1:0.67至1:1的体积比共沉积以形成100nm厚的有机光电转换层。在所述有机光电转换层上，热沉积Yb以形成1.5nm厚的上部缓冲层，并且溅射ITO以形成7nm厚的上部电极(阴极)。在所述上部电极(阴极)上，将氧化铝(Al2O3)沉积至40nm厚，然后，用玻璃板封装以制造有机光电转换器件。
[化学式1]
[化学式2]
实施例2
根据与实施例1相同的方法制造有机光电转换器件，除了如下之外：使用由化学式3表示的化合物代替由化学式2表示的化合物作为p-型半导体材料。
[化学式3]
实施例3
根据与实施例1相同的方法制造有机光电转换器件，除了如下之外：使用由化学式4表示的化合物代替由化学式2表示的化合物作为p-型半导体材料。
[化学式4]
实施例4
根据与实施例1相同的方法制造有机光电转换器件，除了如下之外：使用由化学式5表示的化合物代替由化学式2表示的化合物作为p-型半导体材料。
[化学式5]
光电特性的评价I
在向其施加3.0V的电压的同时评价根据实施例1-4的有机光电转换器件的取决于波长的外量子效率(EQE)，且其结果示于图7和8中。
图7和8为显示根据实施例1-4的有机光电转换器件的光电特性的图。
参考图7和8，根据实施例1和2的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其转换成电信号，并且根据实施例3的有机光电转换器件可配置成选择性地吸收在蓝色波长谱中的光并且将其转换成电信号，并且根据实施例4的有机光电转换器件可配置成选择性地吸收在红色波长谱中的光并且将其转换成电信号。
光电特性的评价II
使用根据实施例2、3和4的有机光电转换器件制造具有图4A和/或5中所示的结构的图像传感器，然后计算(模拟)其外量子效率(EQE)，且结果示于图9中。
图9为显示包括根据实施例2-4的有机光电转换器件的图像传感器的光电特性的图。
参考图9，所述图像传感器呈现出，相对于在绿色波长谱中的最大峰外量子效率的在蓝色波长谱中的最大峰外量子效率和相对于在绿色波长谱中的最大峰外量子效率的红色波长谱的最大峰外量子效率全部分别大于或等于0.5。
有机光电转换器件的制造II
实施例5
根据与实施例1相同的方法制造有机光电转换器件，除了如下之外：使用由化学式6表示的化合物代替由化学式2表示的化合物作为p-型半导体材料，并且将所述p-型半导体材料和所述n-型半导体以1:3至1:5的体积比共沉积。
[化学式6]
实施例6
根据与实施例5相同的方法制造有机光电转换器件，除了如下之外：使用由化学式7表示的化合物代替由化学式6表示的化合物作为p-型半导体材料。
[化学式7]
光电特性的评价III
在向其施加10V的电压的同时评价根据实施例5和6的有机光电转换器件的取决于波长的外量子效率(EQE)，且结果示于图10中。
图10为显示根据实施例5和6的有机光电转换器件的光电特性的图。参考图10，根据实施例5和6的有机光电转换器件可配置成吸收在整个可见波长谱(例如，大于或等于400nm并且小于或等于650nm的波长谱)中的光并且将其转换成电信号。
有机光电转换器件的制造III
实施例7
根据与实施例5相同的方法制造有机光电转换器件，除了如下之外：在上部电极(阴极)上沉积氧化铝Al2O3至40nm厚，然后，向其中另外引入滤光器(FujiFilm ElectronicImaging Co.,Ltd.)，所述滤光器具有配置成选择性地透射在蓝色波长谱中的光的分区和配置成选择性地透射在红色波长谱中的光的分区。
实施例8
根据与实施例7相同的方法制造有机光电转换器件，除了如下之外：使用由化学式6表示的化合物代替由化学式5表示的化合物作为p-型半导体材料。
光电特性的评价IV
在向其施加10V的电压的同时评价根据实施例7和8的有机光电转换器件的取决于波长的外量子效率(EQE)，且结果示于图11中。图11为显示根据实施例7和8的有机光电转换器件的光电特性的图。参考图11，根据实施例7和8的有机光电转换器件可配置成选择性地吸收在蓝色波长谱和红色波长谱中的光并且将其转换成电信号。
尽管已经关于目前被认为是实践性的实例实施方式的内容描述了本公开内容，但是将理解，本发明构思不限于所述实例实施方式。相反，本发明构思意图覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的多种变型和等同布置。
Claims (43)
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SiRaRb，
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，
Ar1a和Ar2a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，
Ar1a和Ar2a独立地存在或者彼此连接以形成第二稠环，和
R1a-R3a、Ra、和Rb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SiRaRb，
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，
R1a-R5a、Ra、和Rb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-(CRcRd)n1-、-O-、-S-、-Se-、-N＝、-NRe-、-SiRfRg-、或-GeRhRi-，其中Rc-Ri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Rc和Rd、Rf和Rg、以及Rh和Ri独立地存在或者彼此连接以形成环，
Y为O、S、Se、Te、或C(Rj)(CN)，其中Rj为氢、氰基(-CN)、或C1-C10烷基，
R6a-R6e和R7a-R7e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
R1a-R3a、R6a-R6e、和R7a-R7e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CRkRl、SiRmRn、NRo、O、S、Se、或Te，
化学式B-1中的Ar1b-Ar4b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Ar1b-Ar4b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-(CRpRq)n2-、-O-、-S-、-Se-、-N＝、-NRr-、-SiRsRt-、或-GeRuRv-，和
R1b-R8b和Rk-Rv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杂环基团、取代或未取代的C1-C6烷氧基、卤素、或氰基。
16.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两者在基板上，并且所述第一有机光电转换器件的所述下部电极通过电荷转移管道电连接到所述基板，和
所述电荷转移管道在所述竖直方向上的长度大于或等于150nm且小于或等于1500nm。
17.如权利要求16所述的图像传感器，其中所述电荷转移管道的最大纵横比大于或等于1.0且小于或等于15.0。
18.如权利要求16所述的图像传感器，其中所述基板不包括任何基于硅的光电二极管。
19.如权利要求1所述的图像传感器，进一步包括：
在所述第一有机光电转换器件和所述第一滤光器之间、在所述第二有机光电转换器件和所述第一滤光器之间、在所述第一有机光电转换器件和所述第二滤光器之间、在所述第二有机光电转换器件和所述第二滤光器之间、或其组合的绝缘层。
20.图像传感器，包括：
第一分区，其包括蓝色有机光电转换器件和在竖直方向上与所述蓝色有机光电转换器件重叠的绿色有机光电转换器件的第一部分，所述竖直方向垂直于所述绿色有机光电转换器件的上部表面延伸，所述蓝色有机光电转换器件配置成选择性地吸收在蓝色波长谱中的光并且将选择性地吸收的在所述蓝色波长谱中的光转换成第一电信号，所述绿色有机光电转换器件的所述第一部分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二电信号；和
第二分区，其包括红色有机光电转换器件和在所述竖直方向上与所述红色有机光电转换器件重叠的所述绿色有机光电转换器件的第二部分，所述蓝色有机光电转换器件和所述红色有机光电转换器件在面内方向上重叠，所述面内方向平行于所述绿色有机光电转换器件的上部表面延伸，所述红色有机光电转换器件配置成选择性地吸收在红色波长谱中的光并且将选择性地吸收的在所述红色波长谱中的光转换成第三电信号，所述绿色有机光电转换器件的所述第二部分配置成选择性地吸收在所述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四电信号，
其中在所述蓝色波长谱中的最大峰外量子效率对在所述绿色波长谱中的最大峰外量子效率的比率、在所述红色波长谱中的最大峰外量子效率对在所述绿色波长谱中的最大峰外量子效率的比率、或它们两者大于或等于0.5。
21.如权利要求20所述的图像传感器，其中所述蓝色有机光电转换器件、所述绿色有机光电转换器件、和所述红色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。
22.如权利要求21所述的图像传感器，其中所述蓝色有机光电转换器件、所述绿色有机光电转换器件、和所述红色有机光电转换器件独立地具有大于或等于0.2且小于或等于2.0的其n-型半导体材料对其p-型半导体材料的体积比。
23.如权利要求21所述的图像传感器，其中所述蓝色有机光电转换器件的所述至少一种p-型半导体材料包括噻吩、噻吩衍生物、红荧烯、红荧烯衍生物、丁省、丁省衍生物、香豆素、香豆素衍生物、或其组合。
24.如权利要求21所述的图像传感器，其中所述绿色有机光电转换器件的所述至少一种p-型半导体材料包括由化学式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SiRaRb，
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，
Ar1a和Ar2a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，
Ar1a和Ar2a独立地存在或者彼此连接以形成第二稠环，和
R1a-R3a、Ra、和Rb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。
25.如权利要求21所述的图像传感器，其中所述红色有机光电转换器件的所述至少一种p-型半导体材料包括金属-酞菁或金属-酞菁衍生物。
26.如权利要求21所述的图像传感器，其中所述蓝色有机光电转换器件的所述至少一种n-型半导体材料、所述绿色有机光电转换器件的所述至少一种n-型半导体材料、和所述红色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。
27.如权利要求21所述的图像传感器，其中所述蓝色有机光电转换器件、所述绿色有机光电转换器件、或所述红色有机光电转换器件的至少一个的所述n-型半导体材料包括富勒烯或富勒烯衍生物。
28.如权利要求21所述的图像传感器，其中
所述蓝色有机光电转换器件、所述红色有机光电转换器件、和所述绿色有机光电转换器件在基板上，
所述蓝色有机光电转换器件的所述下部电极通过第一电荷转移管道连接到所述基板，并且所述红色有机光电转换器件的所述下部电极通过第二电荷转移管道连接到所述基板，和
所述第一电荷转移管道和所述第二电荷转移管道在所述竖直方向上的相应长度独立地大于或等于50nm且小于或等于500nm。
29.如权利要求28所述的图像传感器，其中所述基板不包括任何基于硅的光电二极管。
30.如权利要求28所述的图像传感器，其中所述第一电荷转移管道和所述第二电荷转移管道的最大纵横比独立地大于或等于0.5且小于或等于10.0。
31.如权利要求20所述的图像传感器，进一步包括：
在所述图像传感器的光入射侧和所述红色有机光电转换器件之间的滤光器，所述滤光器配置成选择性地吸收在所述蓝色波长谱中的光。
32.如权利要求20所述的图像传感器，其中所述蓝色有机光电转换器件和所述红色有机光电转换器件的至少所述光电转换层在所述面内方向上彼此隔离而不直接接触。
33.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，其与所述第一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选择性地吸收在所述可见波长谱内的第二波长谱中的光并且将选择性地吸收的在所述第二波长谱中的光转换成第二电信号，所述第二波长谱不同于所述第一波长谱，
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第一部分和所述第二有机光电转换器件的第一部分，并且所述第二分区包括所述第一有机光电转换器件的第二部分和所述第二有机光电转换器件的第二部分，
其中所述第一分区或所述第二分区的至少一个包括第一滤光器，所述第一滤光器配置成选择性地透射至少在所述可见波长谱内的第三波长谱中的光并且选择性地吸收在所述第一波长谱或所述第二波长谱的至少一个的至少一部分中的光，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，其中所述第一滤光器
在所述竖直方向上在所述图像传感器的光入射表面和所述第一有机光电转换器件之间，或者
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之间。
34.如权利要求33所述的图像传感器，其中
所述第二波长谱为所述可见波长谱，并且所述第一波长谱和所述第三波长谱两者都在所述可见波长谱内，使得所述第一有机光电转换器件配置成选择性地吸收在所述可见波长谱内的所述第一波长谱中的光，并且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并且配置成非选择性地吸收在所述可见波长谱中的光，
所述第一分区包括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所述第一滤光器，所述第一滤光器配置成选择性地透射在所述第三波长谱中的光，和
所述第二分区包括第二滤光器，所述第二滤光器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，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四波长谱中的光，所述第四波长谱不同于所述第一、第二、和第三波长谱的每一个。
35.如权利要求34所述的图像传感器，其中
所述第一波长谱为在所述可见波长谱内的绿色波长谱，
所述第三波长谱为在所述可见波长谱内的蓝色波长谱，和
所述第四波长谱为在所述可见波长谱内的红色波长谱。
36.如权利要求33所述的图像传感器，其中
所述第一有机光电转换器件在所述第二有机光电转换器件下面，和
所述第一滤光器在所述竖直方向上在所述图像传感器的光入射表面和所述第二有机光电转换器件之间。
37.如权利要求36所述的图像传感器，其中
所述第一滤光器被包括在所述第一分区或所述第二分区之一中并且不被包括在所述第一分区或所述第二分区的另一个中，使得
所述第一滤光器在所述竖直方向上与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第二部分重叠并且在所述竖直方向上不与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第一部分重叠，或者
所述第一滤光器在所述竖直方向上与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第一部分重叠并且在所述竖直方向上不与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第二部分重叠，和
所述第一滤光器配置成选择性地透射在所述第一和第三波长谱两者中的光。
38.如权利要求37所述的图像传感器，其中
所述第一波长谱为在所述可见波长谱内的绿色波长谱，
所述第二波长谱包括在所述可见波长谱内的蓝色波长谱和在所述可见波长谱内的红色波长谱两者，并且不包括所述绿色波长谱，和
所述第三波长谱为所述蓝色波长谱或所述红色波长谱。
39.如权利要求37所述的图像传感器，其中
所述第一滤光器在所述竖直方向上与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第一部分重叠并且在所述竖直方向上不与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第二部分重叠，
所述第二分区包括第二滤光器，所述第二滤光器在所述竖直方向上与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第二部分重叠并且在所述竖直方向上不与所述第一和第二有机光电转换器件的所述第一部分重叠，和
所述第二滤光器配置成选择性地透射在所述第一波长谱和第四波长谱两者中的光，所述第四波长谱在所述可见波长谱内，所述第四波长谱不同于所述第一到第三波长谱的每一个。
40.如权利要求39所述的图像传感器，其中
所述第一波长谱为在所述可见波长谱内的绿色波长谱，
所述第二波长谱包括在所述可见波长谱内的蓝色波长谱和在所述可见波长谱内的红色波长谱两者，并且不包括所述绿色波长谱，
所述第三波长谱为所述蓝色波长谱，和
所述第四波长谱为所述红色波长谱。
41.如权利要求33所述的图像传感器，其中所述第一滤光器延伸通过所述第一和第二分区两者，使得所述第一滤光器在所述竖直方向上与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两者的所述第一和第二部分两者都重叠。
42.图像处理装置，其包括如权利要求1-41任一项所述的图像传感器。
43.电子设备，其包括如权利要求1-41任一项所述的图像传感器。
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