CN113678273A

CN113678273A - 光电转换元件和摄像装置

Info

Publication number: CN113678273A
Application number: CN202080022931.5A
Authority: CN
Inventors: 菅野雅人; 齐藤阳介
Original assignee: Sony Group Corp
Current assignee: Sony Group Corp
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2020-03-04
Publication date: 2021-11-19
Also published as: KR20210144689A; US20220223802A1; DE112020001711T5; WO2020195633A1; JPWO2020195633A1

Abstract

根据本发明的一个实施方案的光电转换元件包括：第一电极；与第一电极相对的第二电极；和有机光电转换层，其设置在所述第一电极与所述第二电极之间，并且包含由通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物作为第一有机半导体材料。

Description

光电转换元件和摄像装置

技术领域

本发明涉及例如使用有机材料的光电转换元件和包括所述光电转换元件的摄像装置。

背景技术

例如，专利文献1和非专利文献1已经记载，例如，使用香豆素染料和富勒烯的组合作为吸收蓝光并且执行蓝光的光电转换的光电转换层的材料。

引用文献列表

专利文献

专利文献1：日本待审查专利申请第2012-129276号公报

非专利文献

非专利文献1：Jpn.J.Appl.Phys.,Vol.49,No.11,pp.111601.1-11601.4(2010)

发明内容

顺便提及地，期望研发出具有高外部量子效率和高光学灵敏度的光电转换元件。

期望提供能够提高外部量子效率和光学灵敏度的光电转换元件和摄像装置。

根据本发明实施方案的光电转换元件包括：第一电极；第二电极，其与所述第一电极相对；以及有机光电转换层，其设置在所述第一电极与所述第二电极之间，并且包含由下面通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物作为第一有机半导体材料。

[化学式1]

(R1至R4分别独立地为苯基基团、联苯基基团、三联苯基基团、萘基团、苯基萘基团、联苯基萘基团、联萘基基团、噻吩基团、联噻吩基团、三联噻吩基团、苯并噻吩基团、苯基苯并噻吩基团、联苯基苯并噻吩基苯并呋喃基团、苯基苯并呋喃基团、联苯基苯并噻吩基团、烷烃基团、环烷基团、芴基团、苯基芴基团或它们的任意衍生物。)

根据本发明实施方案的摄像装置包括多个像素，所述多个像素分别包括一个或多个有机光电转换部，并且包括根据上述实施方案的光电转换元件作为所述有机光电转换部。

在根据本发明实施方案的光电转换元件和根据本发明实施方案的摄像装置中，通过使用由上述通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物来形成所述有机光电转换层。这使得提高了相对于所述第一电极和所述第二电极的载流子迁移率，所述第一电极和所述第二电极彼此相对且其间插入有所述有机光电转换层。

附图说明

[图1]图1是根据本发明第一实施方案的摄像元件的构成示例的示意性横截面图。

[图2]图2是示出了图1所示的摄像元件的整体构成的图。

[图3]图3是图1所示的摄像元件的等效电路图。

[图4]图4是包括在图1所示的摄像元件的控制器中的下电极和晶体管的布局的示意图。

[图5]图5是根据本发明第一实施方案的摄像元件的另一构成示例的示意性横截面图。

[图6]图6是用于说明图1所示的摄像元件的制造方法的横截面图1.

[图7]图7是图6之后的工序的横截面图。

[图8]图8是图7之后的工序的横截面图。

[图9]图9是图8之后的工序的横截面图。

[图10]图10是图9之后的工序的横截面图。

[图11]图11是示出了图1所示的摄像元件的操作示例的时序图。

[图12]图12是根据本发明第二实施方案的摄像元件的构成示例的示意性横截面图。

[图13]图13是根据本发明第三实施方案的摄像元件的构成示例的示意性横截面图。

[图14]图14是根据本发明第四实施方案的摄像元件的构成示例的示意性横截面图。

[图15]图15是示出了使用图1所示的摄像元件的摄像装置的构成的框图。

[图16]图16是示出了使用图15所示的摄像装置的电子设备(相机)的功能框图.

[图17]图17是示出了体内信息获取系统的示意性构成的示例的框图。

[图18]图18是示出了内窥镜手术系统的示意性构成的示例的图。

[图19]图19是示出了相机头和相机控制单元(CCU)的功能构成的示例的框图。

[图20]图20是示出了车辆控制系统的示意性构成的示例的框图。

[图21]图21是辅助说明车外信息检测部和摄像部的安装位置的示例的图。

具体实施方案

下面将参照附图详细说明本发明的一些实施方案。下面给出本发明的具体示例的说明，并且本发明不限于以下实施方案。此外，本发明不限于在各个附图中示出的各个部件的位置、尺寸、尺寸比例等。需要注意的是，将按照以下顺序进行说明。

1.第一实施方案

(具有包含基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物的光电转换层的光电转换元件的示例)

1-1.摄像元件的构成

1-2.摄像元件的制造方法

1-3.作用和效果

2.第二实施方案(其中两个有机光电转换部堆叠在半导体基板上的示例)

3.第三实施方案(其中下电极包括形成有固体膜的有机光电转换部的示例)

4.第四实施方案(其中三个有机光电转换部堆叠在半导体基板上的示例)

5.应用示例

6.实际应用示例

7.实施例

<1.第一实施方案>

图1示出了根据本公开第一实施方案的摄像元件(摄像元件10A)的横截面构造的示例。图2示出了图1中示出的摄像元件10A的平面构造。图3是图1所示的图像传感器10A的等效电路图，并且对应于图2中所示的区域100。图4示意性地图示了在图1中所示的摄像元件10A的控制器中所包括的下电极21和晶体管的布局。摄像元件10A例如被包含在用于诸如数码相机和摄像机等电子设备的诸如CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器等摄像装置(摄像装置1，参见图17)的一个像素(单位像素P)中。根据本实施例的摄像元件10A包括其中依次堆叠有下电极21、光电转换层24和上电极25的有机光电转换部20。光电转换层24通过使用由后述的通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物形成。有机光电转换部20对应于本发明的“光电转换元件”的具体示例。

(1-1.摄像元件的构成)

摄像元件10A是所谓的纵向光谱型，其中在纵向方向上堆叠有一个有机光电转换部20和两个无机光电转换部32G和32R。有机光电转换部20设置在半导体基板30的第一表面(背面；表面30S1)侧。无机光电转换部32G和32R形成为嵌入在半导体基板30中，并且在半导体基板30的厚度方向上堆叠。如上所述，有机光电转换部20包括在彼此相对的下电极21和上电极25之间的光电转换层24。光电转换层24是通过使用有机材料形成的。光电转换层24包括p型半导体和n型半导体，并且在层中具有体异质结结构。所述体异质结结构是通过混合p型半导体和n型半导体而形成的p/n结表面。

有机光电转换部20和无机光电转换部32G和32R分别选择性地检测在彼此不同的波长段中的相应一个波长段的光，并且对由此检测到的光进行光电转换。例如，有机光电转换部20获取蓝(B)颜色信号。无机光电转换部32G和32R通过吸收系数的差异分别获取绿(G)颜色信号和红(R)颜色信号。这使得摄像元件10A在不使用滤色器的情况下在一个像素中获取多种颜色信号。

需要说明的是，在本实施方案中，对将通过光电转换产生的电子与空穴对(electron-hole pairs)中的电子作为信号电荷读取的情况进行说明(在n型半导体区域用作光电转换层的情况)。此外，在附图中，“p”或“n”后面的“+(plus)”表示p型或n型杂质浓度高。

例如，在半导体基板30的第二表面(前表面；30S2)上设置有浮动扩散区(浮动扩散层)FDl(半导体基板30的区域36B)、FD2(半导体基板30的区域37C)和FD3(半导体基板30的区域38C)，传输晶体管Tr2和Tr3、放大晶体管(调制元件)AMP、复位晶体管RST、选择晶体管SEL和多层配线40。多层配线40具有例如其中配线层41、42和43在绝缘层44中堆叠的构造。

需要注意的是，在附图中，半导体基板30的第一表面(表面30S1)侧表示为光入射侧Sl，并且半导体基板30的第二表面(表面30S2)侧表示为配线层侧S2。

有机光电转换部20包括从半导体基板30的第一表面(表面30S1)侧依次堆叠的下电极21、半导体层23、光电转换层24和上电极25。此外，在下电极21和半导体层23之间设置有绝缘层22。下电极21例如是针对各摄像元件10A分别形成的并且包括读出电极21A和累积电极21B，读出电极21A和累积电极21B彼此分离并且如下文将详细说明地在它们之间插入有绝缘层22。下电极21的读出电极21A经由设置在绝缘层22中的开口22H电连接至半导体层23。例如，图1示出了其中将半导体层23、光电转换层24和上电极25设置为针对多个摄像元件10A的共用连续层的示例，但是例如可以针对各摄像元件10A分别形成半导体层23、光电转换层24和上电极25。例如，在半导体基板30的第一表面(表面30S1)和下电极21之间设置介电膜26、绝缘膜27和层间绝缘层28。在上电极21上设置有保护层51。例如，在保护层51中与读出电极21A相对应的位置处设置遮光膜52。遮光膜52A被设置为在不覆盖至少累积电极21B的情况下至少覆盖读出电极21A的直接与半导体层23接触的区域就足够了。在保护层51上方设置有诸如平坦化层(未示出)和片上透镜53等光学元件。

在半导体基板30的第一表面(表面30S1)与第二表面(表面30S2)之间设置有贯穿电极34。贯穿电极34电连接至有机光电转换部20的读出电极21，并且有机光电转换部20经由贯穿电极34连接至放大晶体管AMP的栅极Gamp和复位晶体管RST(复位晶体管Tr1rst)的也用作浮动扩散区FD1的一个源极/漏极区域36B。这使得能够将在半导体基板30的第一表面(表面30S21)侧的有机光电转换部20中产生的电荷良好地传输至半导体基板30的第二表面(表面30S2)并且增强摄像元件10A的特性。

贯穿电极34的下端连接至配线层41中的连接部41A，并且连接部41A和放大晶体管AMP的栅极Gamp经由第一下接触部45彼此连接。例如，连接部41A和浮动扩散区FD1(区域36B)经由第二下接触部46彼此连接。例如，贯穿电极34的上端经由第一上接触部29A、焊盘部39A和第二上接触部29B连接至读出电极21A。

例如，针对各摄像元件10A的各有机光电转换部20设置贯穿电极34。贯穿电极34具有用作有机光电转换部20与放大晶体管AMP的栅极Gamp和浮动扩散区FD1两者之间的连接器的功能，并且用作有机光电转换部20中产生的电荷的传输路径。

复位晶体管RST的复位栅极Grst被布置为与浮动扩散区FDl(复位晶体管RST的一个源极/漏极区域36B)相邻。这使得能够通过复位晶体管RST复位累积在浮动扩散区FD1中的电荷。

在根据本实施方案的摄像元件10A中，光电转换层24吸收从上电极25侧进入有机光电转换部20的光。由此产生的激发子移动至包含在光电转换层24中的电子施主(donor)和电子受主(acceptor)之间的界面，并且激发子被分解，即，激发子被分解为电子和空穴。这里产生的电荷(电子和空穴)通过由载流子之间的浓度差异引起的扩散或由阳极(例如，上电极25)与阴极(例如，下电极21)之间的功函数差异引起的内部电场而被分别运载至不同的电极，并且被检测为光电流。此外，还可以通过在下电极21和上电极25之间施加电位来控制电子和空穴的传输方向。

下面对各部件的构成、材料等进行说明。

有机光电转换部20是一种有机光电转换元件，其吸收对应于选择的波段(例如，从400nm到700nm)的部分或全部波长段的光以产生电子-空穴对。

下电极21包括如上所述分别形成的读出电极21A和累积电极21B。例如，读出电极21A将光电转换层24中产生的电荷传输至浮动扩散区FD1，并且经由第二上接触部29B、焊盘部39A、第一上接触部29A、贯穿电极34、连接部41A和第二下接触部46连接至浮动扩散区FD1。累积电极21B将光电转换层24中产生的电荷中的作为信号电荷的电子累积在半导体层23中。累积电极21B与形成在半导体基板30中的无机光电转换部32G和32R的光接收表面直接相对，并且设置在覆盖这些光接收表面的区域中。累积电极21B优选地大于读出电极21A，这使得能够累积很多电荷。如图4所示，电压施加电路60经由配线连接至累积电极21B。

下电极21包括具有透光性的导电膜。下电极21的构成材料的示例包括添加了锡(Sn)作为杂质的ITO、In2O₃以及包括结晶ITO和非结晶ITO的铟锡氧化物。除上述材料外，可以将添加有杂质的基于氧化锡(SnO₂)的材料或通过添加杂质制备的基于氧化锌的材料用作下电极21的构成材料。基于氧化锌的材料包括添加铝(Al)作为杂质的氧化铝锌(AZO)、添加镓(Ga)的氧化镓锌(GZO)、添加硼(B)的氧化硼锌以及添加铟(In)的氧化铟锌(IZO)。此外，可以将CuI、InSbO₄、ZnMgO、CuInO₂、MgIN₂O₄、CdO、ZnSnO₃、TiO₂等用作下电极21的构成材料。此外，可以使用尖晶石氧化物或具有YbFe₂O₄结构的氧化物。需要注意的是，使用上述材料形成的下电极21通常具有高功函数，并且用作阳极电极。

半导体层23设置在光电转换层24的下方，具体地在绝缘层22和光电转换层24之间，并且累积在光电转换层24中产生的信号电荷。优选地通过使用电荷迁移率比光电转换层24的电荷迁移率高且具有大带隙的材料来形成半导体层23。例如，半导体层23的构成材料的带隙优选为3.0eV以上。这种材料的示例包括诸如IGZO的氧化物半导体材料、有机半导体材料等。有机半导体材料的示例包括过渡金属二硫化物、碳化硅、金刚石、石墨烯、碳纳米管、缩合多环烃化合物、缩合杂环化合物等。半导体层23例如具有10nm至300nm(包括端点值)的厚度。在光电转换层24的下方设置包含上述材料的半导体层23，使得能够防止在电荷累积期间的电荷再结合，并且能够提高传输效率。

光电转换层24将光能转换为电能。根据本实施方案的光电转换层24例如吸收从400nm至700nm(包括端点值)范围内的波长的一部分或全部的光。光电转换层24包括例如分别用作p型半导体或n型半导体的两种以上的有机材料(p型半导体材料或n型半导体材料)。光电转换层24在层中具有p型半导体材料和n型半导体材料的结表面(p/n结表面)。p型半导体相对地用作电子施主(donor)，并且n型半导体相对地用作电子受主(acceptor)。光电转换层24提供在吸收光时产生的激发子被分解为电子和空穴的场地。具体地，激发子在电子施主和电子受主之间的界面(p/n结表面)处被分解成电子和空穴。

除p型半导体材料和n型半导体材料外，光电转换层24还可以包括对预定波长段中的光进行光电转换并且允许其他波长段中的光透过的有机材料，即所谓的染料材料(dyematerial)。在通过使用p型半导体材料、n型半导体材料和染料材料这三种有机材料形成光电转换层24的情况下，p型半导体材料和n型半导体材料优选为在可见光区域(例如，400nm至700nm)具有透光性的材料。光电转换层24的厚度例如为从25nm至400nm(包括端点值)，优选地从50nm至350nm(包括端点值)，更优选地从150nm至300nm(包括端点值)。

在本实施方案中，通过包括例如由以下通式(1)表示的吸收400nm至500nm(包括端点值)的光的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物来形成光电转换层24。基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物对应于本发明的“第一有机半导体材料”的具体示例。

[化学式2]

(R1至R4分别独立地为苯基基团、联苯基基团、三联苯基基团、萘基团、苯基萘基团、联苯基萘基团、联萘基团、噻吩基团、联噻吩基团、三联噻吩基团、苯并噻吩基团、苯基苯并噻吩基团、联苯基苯并噻吩基苯并呋喃基团、苯基苯并呋喃基团、联苯基苯并噻吩基团、烷烃基团、环烷基团、芴基团、苯基芴基团或其任何衍生物。)

包含在光电转换层24中的其他有机材料的示例包括富勒烯或富勒烯衍生物。富勒烯或富勒烯衍生物对应于本发明的“第二有机半导体材料”的具体示例。

此外，光电转换层24可以包括例如吸收从400nm到700nm(包括端点值)的任意波长的有机半导体材料。这种材料的示例包括香豆素衍生物、苝衍生物、卟啉衍生物、花青衍生物、蒽醌衍生物等。上述有机半导体材料对应于本发明的“第三有机半导体材料”的具体示例。

取决于组合，上述有机材料的组合用作p型半导体或n型半导体。

需要注意的是，光电转换层24可以包括除上述有机半导体材料外的有机材料。作为除上述有机半导体材料外的有机材料，例如，优选地使用喹吖啶酮、氯化硼亚酞菁、并五苯、苯并噻吩并苯并噻吩、萘、蒽、菲、并四苯、芘、苝、荧蒽及它们的衍生物中的一种。或者，可以使用诸如苯撑乙烯撑、芴、咔唑、吲哚、芘、吡咯、甲基吡啶、噻吩、乙炔、丁二炔或它们衍生物等聚合物。此外，可以优选使用金属络合物染料、基于花青的染料、基于部花青的染料、基于苯基呫吨的染料、基于三苯代甲烷的染料、基于若丹菁(rhodacyanine)的染料、基于呫吨的染料、基于大环氮杂环烯的染料、基于薁的染料、萘醌、基于蒽醌的染料、其中诸如蒽、芘等缩合的多环芳香基与芳香环或杂环化合物缩合而成的链状化合物、由诸如喹啉、苯并噻唑和苯并恶唑等具有方酸菁基团和克铜酸次甲基基团作为连接链的两个含氮杂环键合的类菁染料，或由方酸菁基团和克铜酸次甲基基团键合的类菁染料等。需要注意的是，作为上述金属络合物染料，优选的是基于二硫醇金属络合物的染料、金属酞菁染料、金属卟啉染料或钌络合物染料，但金属络合物染料不限于此。

类似于下电极21，上电极25包括具有透光性的导电膜。在使用摄像元件10A作为一个像素的摄像装置1中，可以针对各像素单独地设置上电极25，或者可以形成为用于各个像素的共用电极。例如，上电极25具有10nm至200nm的厚度。

在半导体层23和光电转换层24之间以及光电转换层24和上电极25之间可以分别设置任何其他层。例如，如图5所示的摄像元件10B，例如，从下电极21侧依次堆叠有半导体层23、电子阻挡层24A(第一电荷阻挡层)、光电转换层24和空穴阻挡层24B(第二电荷阻挡层)。此外，在下电极21和光电转换层24之间可以设置有底涂覆层和空穴传输层，或者在光电转换层24和上电极25之间可以设置有功函数调整层、缓冲层或电子传输层。

绝缘层22将累积电极21B和半导体层23彼此电隔离。绝缘层22例如设置在层间绝缘层28上以覆盖下电极21。此外，绝缘层22在下电极21的读出电极21A的上方具有开口22H，并且读出电极21A和半导体层23经由开口22H彼此电连接。绝缘层22例如包括氧化硅(SiO_x)、氮化硅(SiN_x)、氮氧化硅(SiON)中的一者的单一层膜，或包括其中两者以上的层叠膜。例如，绝缘层22具有20nm至500nm的厚度。

介电膜26防止由半导体基板30和绝缘膜27之间的折射率的差异产生的光的反射。作为介电膜26的材料，具有落入半导体基板30的折射率与绝缘膜27的折射率之间的折射率的材料是优选的。此外，作为介电膜26的材料，例如，优选地使用能够形成具有负固定电荷的膜的材料。或者，作为介电膜26的材料，优选地使用具有比半导体基板30的带隙宽的带隙的半导体材料或导电材料。这使得能够抑制在半导体基板30的界面处产生暗电流。这样的材料包括氧化铪(HfO_x)、氧化铝(AlO_x)、氧化锆(ZrO_x)、氧化钽(TaO_x)、氧化钛(TiO_x)、氧化镧(LaO_x)、氧化镨(PrO_x)、氧化铈(CeO_x)、氧化钕(NdO_x)、氧化钷(Pm_Ox)、氧化钐(SmO_x)、氧化铕(EuO_x)、氧化钆(GdO_x)、氧化铽(TbO_x)、氧化镝(DyO_x)、氧化钬(HoO_x)、氧化铥(TmO_x)、氧化镱(YbO_x)、氧化镥(LuO_x)、氧化钇(YO_x)、氮化铪(HfN_x)、氮化铝(AlNx)、氮氧化铪(HfO_xN_y)、氮氧化铝(AlO_xN_y)等。

绝缘膜27设置在介电膜26上，介电膜26形成在半导体基板30的第一表面(表面30Sl)和贯通孔30H的侧面上，并且绝缘膜27使贯穿电极34与半导体基板30彼此电绝缘。绝缘膜27的材料的示例包括氧化硅(SiO_x)、TEOS、氮化硅(SiN_x)、氮氧化硅(SiON)等。

层间绝缘层28包括例如具有氧化硅(SiO_x)、TEOS、氮化硅(SiN_x)、氮氧化硅(SiON)中的一者的单层膜，或者具有其中两者以上的层叠膜。

保护层51包括具有透光性的材料，并且包括例如具有氧化硅(SiO_x)、氮化硅(SiN_x)、氮氧化硅(SiON)中的一者的单层膜，或者具有其中两者以上的层叠膜。例如，保护层51具有100nm至30000nm的厚度。

例如，半导体基板30包括n型硅(Si)基板，并且在预定区域(例如，像素部1a)中具有p阱31。在p阱31的第二表面(表面30S2)上设置有上述的传输晶体管Tr2和Tr3、放大晶体管AMP、复位晶体管RST、选择晶体管SEL等。此外，如图2所示，例如，在半导体基板30的外围部(外围部1b)中设置有包括逻辑电路等的像素读出电路110和像素驱动电路120。

复位晶体管RST(复位晶体管Tr1rst)将从有机光电转换部20传输至浮动扩散区FD1的电荷复位，并且例如包括MOS晶体管。具体地，复位晶体管Tr1rst包括复位栅极Grst、沟道形成区域36A以及源极/漏极区域36B和36C。复位栅极Grst连接至复位线RST1，并且复位晶体管Tr1rst的一个源极/漏极区域36B还用作浮动扩散区FD1。包括在复位晶体管Tr1rst中的另一个源极/漏极区域36C连接至电源VDD。

放大晶体管AMP是将在有机光电转换部20中产生的电荷量调制成为电压的调制元件，并且例如包括MOS晶体管。具体地，放大晶体管AMP包括栅极Gamp、沟道形成区域35A以及源极/漏极区域35B和35C。栅极Gamp经由第一下接触部45、连接部41A、第二下接触部46、贯穿电极34等连接至读出电极21A和复位晶体管Tr1rst的一个源极/漏极区域36B(浮动扩散区FD1)。此外，一个源极/漏极区域35B与包括在复位晶体管Tr1rst中的另一个源极漏极区域36C共用一个区域，并且连接至电源VDD。

选择晶体管SEL(选择晶体管TR1sel)包括栅极Gsel、沟道形成区域34A以及源极/漏极区域34B和34C。栅极Gsel连接至选择线SEL1。此外，一个源极/漏极区域34B与包括在放大晶体管AMP中的另一个源极/漏极区域35C共用一个区域，并且另一个源极/漏极区域34C连接至信号线(数据输出线)VSL1。

无机光电转换部32G和32R均在半导体基板30的预定区域中具有pn结。无机光电转换部32G和32R能够利用取决于硅基板中的光入射深度的吸收光的波长差异而在纵向上分光。无机光电转换部32G选择性地检测绿光以累积与绿色相对应的信号电荷，并且布置在使得绿光能够被有效光电转换的深度处。无机光电转换部32R选择性地检测红光以累积与红色相对应的信号电荷，并且布置在使得红光能够被有效光电转换的深度处。需要注意的是，绿色(G)和红色(R)是分别对应于例如从495nm至620nm的波长段以及例如从620nm至750nm的波长段的颜色。只要无机光电转换部32G和32R中的各者能够检测上述波长段中的对应一个波长段的一部分或全部的光就足够了。

无机光电转换部32G例如包括用作空穴累积层的p+区域和用作电子累积层的n区域。无机光电转换部32R例如包括用作空穴累积层的p+区域和用作电子累积层的n区域(具有p-n-p堆叠结构)。无机光电转换部32G的n区域连接至垂直传输晶体管Tr2。无机光电转换部32G的p+区域沿着传输晶体管Tr2弯曲并且连接至无机光电转换部32R的p+区域。

传输晶体管Tr2(传输晶体管TR2trs)将与在无机光电转换部32G中产生和累积的绿色相对应的信号电荷传输至浮动扩散区FD2。无机光电转换部32G形成在距半导体基板30的第二表面(表面30S2)较深的位置处；因此，无机光电转换部32G的传输晶体管TR2trs优选地包括垂直晶体管。此外，传输晶体管TR2trs连接至传输栅极线TG2。此外，浮动扩散区FD2设置在靠近传输晶体管TR2trs的栅极Gtrs2的区域37C中。无机光电转换部32G中累积的电荷经由沿栅极Gtrs2形成的传输通道由浮动扩散区FD2读取。

传输晶体管Tr3(传输晶体管TR3trs)将与在无机光电转换部32R中产生和累积的红色相对应的信号电荷传输至浮动扩散区FD3，并且例如包括MOS晶体管。此外，传输晶体管TR3trs连接至传输栅极线TG3。此外，浮动扩散区FD3设置在靠近传输晶体管TR3trs的栅极Gtrs3的区域38C中。无机光电转换部32R中累积的电荷经由沿栅极Gtrs3形成的传输通道由浮动扩散区FD3读取。

在半导体基板30的第二表面(表面30S2)侧上还设置有被包括在无机光电转换部32G的控制部中的复位晶体管TR2rst、放大晶体管TR2amp和选择晶体管TR2sel。此外，设置有被包括在无机光电转换部32R的控制部中的复位晶体管TR3rst、放大晶体管TR3amp和选择晶体管TR3sel。

复位晶体管TR2rst包括栅极、沟道形成区域和源极/漏极区域。复位晶体管TR2rst的栅极连接至复位线RST2，并且复位晶体管TR2rst的一个源极漏极区域连接至电源VDD。复位晶体管TR2rst的另一个源极/漏极区域也用作浮动扩散区FD2。

放大晶体管TR2amp包括栅极、沟道形成区域和源极/漏极区域。栅极连接至复位晶体管TR2rst的另一个源极/漏极区域(浮动扩散区FD2)。此外，包括在放大晶体管TR2amp中的一个源极/漏极区域与包括在复位晶体管TR2rst中的一个源极/漏极区域共用区域，并连接至电源VDD。

选择晶体管TR2sel包括栅极、沟道形成区域和源极/漏极区域。栅极连接至选择线SEL2。此外，包括在选择晶体管TR2sel中的一个源极/漏极区域与包括在放大晶体管TR2amp中的另一个源极/漏极区域共用区域。包括在选择晶体管TR2sel中的另一个源极/漏极区域连接到信号线(数据输出线)VSL2。

复位晶体管TR3rst包括栅极、沟道形成区域和源极/漏极区域。复位晶体管TR3rst的栅极连接至复位线RST3，并且包括在复位晶体管TR3rst中的一个源极/漏极区域连接至电源VDD。包括在复位晶体管TR3rst中的另一个源极/漏极区域也用作浮动扩散区FD3。

放大晶体管TR3amp包括栅极、沟道形成区域和源极/漏极区域。栅极连接至包括在复位晶体管TR3rst中的另一个源极/漏极区域(浮动扩散区FD3)。此外，包括在放大晶体管TR3amp中的一个源极/漏极区域与包括在复位晶体管TR3rst中的一个源极/漏极区域共用区域，并连接至电源VDD。

选择晶体管TR3sel包括栅极、沟道形成区域和源极/漏极区域。栅极连接至选择线SEL3。包括在选择晶体管TR3sel中的一个源极/漏极区域与包括在放大晶体管TR3amp中的另一个源极/漏极区域共用区域。包括在选择晶体管TR3sel中的另一个源极/漏极区域连接至信号线(数据输出线)VSL3。

复位线RSTl、RST2和RST3、选择线SELl、SEL2和SEL3以及传输栅极线TG2和TG3均连接至包括在驱动电路中的垂直驱动电路112。信号线(数据输出线)VSL1、VSL2和VSL3连接至包括在驱动电路中的列信号处理电路113。

第一下接触部45、第二下接触部46、第一上接触部29A、第二上接触部29B和第三上接触部29C均包含例如诸如PDAS(磷掺杂的非晶硅)等掺杂的硅材料，或诸如铝(Al)、钨(W)、钛(Ti)、钴(Co)、铪(Hf)和钽(Ta)等金属材料。

(1-2.摄像元件的制造方法)

例如，可以如下制造根据本实施方案的摄像元件10A。

图6至图10按工艺顺序示出了摄像元件10A的制造方法。首先，如图6所示，例如，在半导体基板30中形成作为第一导电类型的阱的p阱31，并且在p阱31中形成第二导电类型(例如，n型)的无机光电转换部32G和32R。在半导体基板30的第一表面(表面30S1)的附近形成p+区域。

类似地，如图6所示，在半导体基板30的第二表面(表面30S2)上，例如形成用作浮动扩散区FD1至FD3的n+区域，然后，形成栅极绝缘层33和包括传输晶体管Tr2、传输晶体管Tr3、选择晶体管SEL、放大晶体管AMP和复位晶体管RST的各个栅极的栅极配线层47。因此，形成了传输晶体管Tr2、传输晶体管Tr3、选择晶体管SEL、放大晶体管AMP和复位晶体管RST。此外，在半导体基板30的第二表面(表面30S2)上形成包括配线层41至43和绝缘层44的多层配线40。配线层41至43包括第一下接触部45、第二下接触部46和连接部41A。

作为半导体基板30的基底基板，使用其中层叠有半导体基板30、嵌入氧化膜(未示出)和保持基板(未示出)的SOI(绝缘体上硅)基板。图6中未示出嵌入氧化膜和保持基板，但它们接合至半导体基板30的第一表面(表面30S1)。在离子注入后进行退火处理。

接下来，将支撑基板(未图示)、其他半导体基板等接合至半导体基板30的第二表面(表面30S2)侧(多层配线40侧)，并且上下翻转。接着，将半导体基板30从SOI基板的嵌入氧化膜和保持基板分离，以露出半导体基板30的第一表面(表面30S1)。可以使用诸如离子注入和CVD(化学气相沉积)等通常的CMOS工艺中使用的技术进行上述工序。

接下来，如图7所示，例如通过干蚀刻从第一表面(表面30S1)侧处理半导体基板30以形成例如环状贯通孔30H。如图7所示，例如，贯通孔30H的深度优选地从半导体基板30的第一表面(表面30S1)穿透至第二表面(表面30S2)并且到达连接部41A。

接着，如图8所示，例如通过使用原子层沉积(Atomic Layer Deposition；ALD)法在半导体基板30的第一表面(表面30S1)和贯通孔30H的侧面上形成介电膜26。因此，介电膜26连续地形成在半导体基板30的第一表面(表面30S1)以及贯通孔30H的侧面和底面上。接着，在半导体基板30的第一表面(表面30S1)以及贯通孔30H内形成绝缘膜27，然后，例如通过干法蚀刻去除形成在贯通孔30H的底面的绝缘膜27和介电膜26，以露出连接部41A。需要注意的是，在此时，第一表面(表面30S1)上的绝缘膜27也被减薄。接着，在绝缘膜27上和贯通孔30H中形成导电膜，然后在导电膜上的预定位置处形成光致蚀刻剂PR。接下来，执行蚀刻和光致蚀刻剂PR的去除以形成贯穿电极34，贯穿电极34具有在半导体基板30的第一表面(表面30S1)上的突出部分。

接下来，如图9所示，在绝缘膜27和贯穿电极34上形成用于形成层间绝缘层28的绝缘膜，然后，在贯穿电极34等上形成第一上接触部29A、焊盘部39A和39B、第二上接触部29B和第三上接触部29C。然后，通过使用CMP(化学机械抛光)法平坦化层间绝缘层28的表面。接下来，在层间绝缘层28上形成导电膜21x，然后在导电膜21x的预定位置处形成光致蚀刻剂。

接着，如图10所示，执行蚀刻和光致蚀刻剂的去除以形成读出电极21A和累积电极21B。

然后，在层间绝缘层28、读出电极21A和累积电极21B上形成绝缘层22，然后，在读出电极21A上设置开口22H。接下来，在绝缘层22上依次形成半导体层23、光电转换层24、上电极25。最后，在上电极25上设置保护层51、遮光膜52和片上透镜53。从而，完成了图1所示的摄像元件10A。

需要注意的是，在使用有机材料形成半导体层23和其他有机层的情况下，期望在真空工序中连续地形成半导体层23和有机层(通过原位真空工艺)。此外，有机光电转换层16的形成方法不一定限于使用真空蒸发法的方法，并且，可以使用其他方法，例如旋涂技术、印刷技术等。此外，取决于透明电极中包含的材料，透明电极(下电极21和上电极25)的形成方法可以包括诸如真空蒸发法、反应蒸发法、各种溅射法、电子束蒸发法以及离子镀法等物理气相沉积法(PVD法)、热溶胶法、有机金属成分的热分解法、喷涂法、浸渍法、包括MOCVD法的各种化学气相沉积法(CVD法)、化学镀法和电镀法。

在摄像元件10A中，在光经由片上透镜53进入有机光电转换部20的情况下，光依次穿过有机光电转换部20和无机光电转换部32G和32R，并且绿光、蓝光和红光中的各者在穿过的过程中被光电转换。下面将说明各颜色的信号获取操作。

(有机光电转换部20对蓝色信号的获取)

在进入摄像元件10A的光中，蓝光首先在有机光电转换部20中被选择性地检测(吸收)并且被光电转换。

有机光电转换部20经由贯穿电极34连接至放大晶体管AMP的栅极Gamp和浮动扩散区FD1。因此，在有机光电转换部20中产生的电子-空穴对中的电子被从下电极21侧取出，经由贯穿电极34传输至半导体基板30的第二表面(表面30S2)侧，并且累积在浮动扩散区FD1中。与此同时，在有机光电转换部20中产生的电荷的量被放大晶体管AMP调制成电压。

此外，复位晶体管RST的复位栅极Grst被布置为与浮动扩散区FDl相邻。因此，累积在浮动扩散区FD1中的电荷被复位晶体管RST复位。

这里，有机光电转换部20通过贯穿电极34不仅与放大晶体管AMP连接，而且与浮动扩散区FDl连接，从而使得复位晶体管RST能够容易地将累积在浮动扩散区FD1中的电荷复位。

与此相反，在贯穿电极34未连接至浮动扩散区FDl的情况下，累积在浮动扩散区FDl中的电荷难以被复位，导致电荷被施加的大电压吸引到上电极25侧。这可能损坏光电转换层24。此外，能够在短时间内复位的构造导致暗时噪声的增加，从而导致了权衡取舍；因此，这种构造是困难的。

图11示出了摄像元件10A的操作示例，其中(A)示出了在累积电极21B处的电位，(B)示出了在浮动扩散区FD1(读出电极21A)处的电位，并且(C)示出了在复位晶体管TR1rst的栅极(Gsel)处的电位。在摄像元件10A中，向读出电极21A和累积电极21B中的各者单独地施加电压。

在摄像元件10A中，在累积期间，驱动电路向读出电极21A施加电位Vl，并且向累积电极21B施加电位V2。这里，假设电位V1和V2满足V2＞V1。这使得通过光电转换产生的电荷(信号电荷；电子)被吸引到累积电极21B并且累积在半导体层23的与累积电极21B相对的区域中(累积期间)。此外，半导体层23的与累积电极21B相对的区域的电位值随着光电转换的时间的推移而变得更负。需要注意的是，空穴被从上电极25传送至驱动电路。

在摄像元件10A中，在累积期间的后期执行复位操作。具体地，在时刻t1，扫描部将复位信号RST的电压从低电平变为高电平。这导通了单位像素P中的复位晶体管TR1rst，因此，浮动扩散区FD1的电压被设置为电源电压VDD，并且浮动扩散区FD1的电压被复位(复位期间)。

在复位操作完成后，读出电荷。具体地，在时刻t2，驱动电路向读出电极21A施加电位V3，并且向累积电极21B施加电位V4。这里，假设电位V3和V4满足V3＜V4。这使得在与累积电极21B相对应的区域中累积的电荷被从读出电极21A读出到浮动扩散区FD1。即，累积在半导体层23中的电荷被控制部读出(传输期间)。

在读出操作完成后，驱动电路再次向读出电极21A施加电位Vl，并且再次向累积电极21B施加电位V2。这使得通过光电转换产生的电荷被吸引到累积电极21B并且在光电转换层24的与累积电极21B相对的区域中累积(累积期间)。

(无机光电转换部32G和32R对绿色信号和红色信号的获取)

接着，已经透过有机光电转换部20的光中的绿光和红光分别在无机光电转换部32G和无机光电转换部32R中依次被吸收并被光电转换。在无机光电转换部32G中，与入射绿光相对应的电子被累积在无机光电转换部32G的n区域中，并且所累积的电子通过传输晶体管Tr2传输至浮动扩散区FD2。类似地，在无机光电转换部32R中，与入射红光相对应的电子被累积在无机光电转换部32R的n区域中，并且所累积的电子通过传输晶体管Tr3传输至浮动扩散区FD3。

(1-3.作用和效果)

如上所述，期望开发具有高外部量子效率的用于蓝光的光电转换元件。例如，已经报道了使用卟啉染料的蓝色有机光电转换元件；然而，在80V处其外部量子效率约为20％。此外，已经报道了使用富勒烯和香豆素染料的组合作为蓝色有机光电转换膜的材料的光电转换元件。然而，在5V处其外部量子效率约为23％。

相比之下，在本实施方案中，作为光电转换层24的材料，使用由上述通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物。

在由上述通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物中，分子的长轴采用相对于基板表面水平的正面取向(face-on orientation)。此外，由上述通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物可以通过苯并噻吩并苯并噻吩骨架产生的强分子间相互作用而成为有利于载流子传输的人字型(herringbone-type)晶体。因此，光电转换层24的由通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物相对于下电极21和上电极25的各电极表面的垂直方向展示出高的载流子迁移率。此外，由通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物在低电压时展示出优异的光响应电流。

如上所述，光电转换层24被形成为吸收400nm至500nm(包括端点值)的光并且具有向着下电极21和上电极25的高载流子迁移率。这使得能够提供具有高外部量子效率的用于蓝光的摄像元件10A。

此外，由通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物相对于彼此相对且其间插入有光电转换层24的下电极21和上电极25的各电极表面的垂直方向呈现出高的载流子迁移率。这使得能够提高取决于光照射的有无的光电流开关响应特性。

此外，由通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物具有相对于光入射方向水平的跃迁偶极矩，这使得能够强烈吸收400nm至500nm的光(包括端点值)。因此，不需要片上滤色器，并且能够构成类似于根据本实施方案的成像元件10A的其中在纵向方向上堆叠有吸收彼此不同波长的光的光电转换部的所谓的纵向光谱型摄像元件。

接下来，将说明本发明的第二实施方案至第五实施方案。下文中，由相同的附图标记表示与上述第一实施方案中类似的组件，并省略其说明。

<2.第二实施方案>

图12示出了根据本发明第二实施方案的摄像元件(摄像元件10C)的横截面配置。摄像元件10C包括在例如用于诸如数码相机和摄像机等电子设备的诸如CMOS图像传感器等摄像装置(摄像装置1)中的一个像素(单位像素P)中。根据本实施方案的摄像元件10C包括在纵向方向上堆叠的两个有机光电转换部20和70以及一个无机光电转换部32。

有机光电转换部20和70以及无机光电转换部32分别选择性地检测彼此不同的波长段中的相应的一个波长段中的光，并且对由此检测到的光进行光电转换。具体地，例如，类似于上述第一实施方案，有机光电转换部20获取蓝(B)颜色信号。有机光电转换部70例如获取绿(G)颜色信号。无机光电转换部32例如获取红(R)颜色信号。这使得摄像元件10C在不使用滤色器的情况下在一个像素中获取多种颜色信号。

有机光电转换部70例如堆叠在有机光电转换部20上方，并且类似于有机光电转换部20，具有其中从半导体基板30的第一表面(表面30S1)开始依次堆叠下电极71、半导体层73、光电转换层74和上电极75的构造。此外，在下电极71和半导体层73之间设置有绝缘层72。下电极71例如是针对各摄像元件10C分别形成的，并且包括如稍后将说明的其间插入有绝缘层72而被彼此分离的读出电极71A和累积电极71B。下电极71的读出电极71A经由设置在绝缘层72中的开口72H电连接至光电转换层74。图12示出了其中针对各个摄像元件10C分别形成半导体层73、光电转换层74和上电极75的示例。然而，半导体层73、光电转换层74和上电极75例如可以形成为针对多个摄像元件10C的共用连续层。

光电转换层74将光能转换为电能，并且类似于光电转换层24，包括例如分别用作p型半导体或n型半导体的两种以上的有机材料(p型半导体材料或n型半导体材料)。除p型半导体材料和n型半导体材料外，光电转换层74还可以包括对预定波长段中的光进行光电转换并且允许其他波长段中的光透过的有机材料，即所谓的染料材料。在通过使用p型半导体材料、n型半导体材料和染料材料这三种有机材料形成光电转换层74的情况下，p型半导体材料和n型半导体材料优选地为在可见光区域(例如，400nm至700nm)具有透光性的材料。光电转换层74的厚度例如为从25nm至400nm(包括端点值)，优选地从50nm至350nm(包括端点值)，更优选地从150nm至300nm(包括端点值)。用于光电转换层74的染料材料的示例包括亚酞菁、酞菁、香豆素、卟啉、它们的衍生物以及它们的衍生物等。

在半导体基板30的第一表面(表面30S1)和第二表面(表面30S2)之间设置有两个贯穿电极34X和34Y。

类似于上述第一实施方案，贯穿电极34X电连接至有机光电转换部20的读出电极21A，并且有机光电转换部20经由贯穿电极34X连接至放大晶体管AMP的栅极Gamp和复位晶体管RST(复位晶体管Tr1rst)的也用作浮动扩散区FD1的一个源极/漏极区域36B1。例如，贯穿电极34X的上端经由第一上接触部29A、焊盘部39A和第二上接触部29B连接至读出电极21A。

贯穿电极34Y电连接至有机光电转换部70的读出电极71A，并且有机光电转换部70经由贯穿电极34Y连接至放大晶体管AMP的栅极Gamp和复位晶体管(复位晶体管Tr2rst)的也用作浮动扩散区FD2的一个源极/漏极区域36B2。贯穿电极34Y的上端例如经由第四上接触部79A、焊盘部69A、第五上接触部79B、焊盘部69B和第六上接触部79C连接至读出电极71A。此外，焊盘69C经由第七上接触部79D连接至包括在有机光电转换部70中的下电极71的累积电极71B。

如上所述，根据本实施方案的摄像元件10B具有其中两个有机光电转换部20和70以及一个无机光电转换部32堆叠的构造，并且与上述第一实施方案类似地，例如通过使用由上述通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物形成包括在有机光电转换部20中的获得蓝(B)颜色信号的光电转换层24。这使得能够实现与上述第一实施方案中类似的效果。

<3.第三实施方案>

图13示意性示出了根据本发明第三实施方案的摄像元件(摄像元件10D)的横截面构造。摄像元件10D包括在例如用于诸如数码相机和摄像机等电子设备的诸如CMOS图像传感器等摄像装置(摄像装置1)中的一个像素(单位像素P)中。根据本实施方案的有机光电转换部80与上述第一实施方案和第二实施方案的不同之处在于：有机光电转换部80具有如下构造：其中下电极81、光电转换层24和上电极25依次堆叠，并且下电极81形成为像素中的固体膜。

针对各单位像素P，摄像元件10D包括在纵向方向上堆叠的一个有机光电转换部80和两个无机光电转换部32G和32R。有机光电转换部80和无机光电转换部32G和32R分别选择性地检测彼此不同的波长段中的相应一个波长段中的光，并且对由此检测到的光进行光电转换。具体地，例如，类似于上述第一实施方案，有机光电转换部80获取蓝(B)颜色信号。在半导体基板30的第二表面(表面30S2)上设置有多层配线层40。多层配线层40例如具有在绝缘层44中堆叠有配线层41、42和43的构造。

有机光电转换部80是吸收与选择的波长段(例如，从400nm到700nm，包括端点值)的部分或全部的波长段相对应的光以产生电子-空穴对的有机光电转换元件。如上所述，有机光电转换部80包括例如彼此相对的下电极81和上电极25，以及设置在下电极81和上电极25之间的光电转换层24。如图13所示，在根据本实施方案的有机光电转换部80中，除了在各个像素中将下电极81形成为固体膜外，下电极81、光电转换层24和上电极25分别具有与根据上述第一实施方案的有机光电转换部20类似的构造。

例如，在半导体基板30的第二表面(表面30S2)上设置有浮动扩散区(浮动扩散层)FDl、FD2和FD3、垂直晶体管(传输晶体管)Trl、传输晶体管Tr2、放大晶体管(调制元件)AMP和复位晶体管RST。

垂直晶体管Trl是将与在无机光电转换部32G中产生和累积的绿色相对应的信号电荷传输至浮动扩散区FDl的传输晶体管。无机光电转换部32G形成在距半导体基板30的第二表面(表面30S2)较深的位置处；因此，无机光电转换部32G的传输晶体管优选地包括垂直晶体管Tr1。传输晶体管Tr2将与在无机光电转换部32R中产生和累积的红色相对应的信号电荷传输至浮动扩散区FD2，并且包括例如MOS晶体管。放大晶体管AMP是将有机光电转换部80中产生的电荷的量调制为电压的调制元件，并且包括例如MOS晶体管。复位晶体管RST将从有机光电转换部80传输至浮动扩散区FD3的电荷复位，并且包括例如MOS晶体管。

第一下接触部45和第二下接触部46均包括例如诸如PDAS(磷掺杂的非晶硅)等掺杂的硅材料，或诸如铝(Al)、钨(W)、钛(Ti)、钴(Co)、铪(Hf)和钽(Ta)等金属材料。

在摄像元件10D中，如下获取各颜色信号。

(有机光电转换部80对蓝色信号的获取)

在已经进入摄像元件10D的光中，蓝光首先在有机光电转换部80中被选择性地检测(吸收)并被光电转换。

有机光电转换部80经由贯穿电极34连接至放大晶体管AMP的栅极Gamp和浮动扩散区FD3。因此，在有机光电转换部80中产生的电子-空穴对中的电子被从下电极81侧提取，经由贯穿电极34传输至半导体基板30的第二表面(表面30S2)侧，并且累积在浮动扩散区FD3中。与此同时，在有机光电转换部80中产生的电荷的量被放大晶体管AMP调制成电压。

此外，复位晶体管RST的复位栅极Grst被布置为与浮动扩散区FD3相邻。因此，累积在浮动扩散区FD3中的电荷被复位晶体管RST复位。

这里，有机光电转换部80通过贯穿电极34不仅与放大晶体管AMP连接，而且与浮动扩散区FD3连接，从而使得复位晶体管RST能够容易地将累积在浮动扩散区FD3中的电荷复位。

与此相反，在贯穿电极34未连接至浮动扩散区FD3的情况下，累积在浮动扩散区FD3中的电荷难以被复位，导致电荷被施加的大电压吸引到上电极25侧。这可能损坏光电转换层24。此外，能够在短时间内复位的构造导致暗时噪声增大，从而导致了折衷权衡方案；因此，这种构造是困难的。

(无机光电转换部32G和32R对绿色信号和红色信号的获取)

接着，已经透过有机光电转换部80的光中的绿光和红光分别在无机光电转换部32G和无机光电转换部32R中依次被吸收并被光电转换。在无机光电转换部32G中，与入射绿光相对应的电子被累积在无机光电转换部32G的n区域中，并且所累积的电子通过垂直晶体管Tr1传输至浮动扩散区FD1。类似地，在无机光电转换部32R中，与入射红光相对应的电子被累积在无机光电转换部32R的n区域中，并且所累积的电子通过传输晶体管Tr2传输至浮动扩散区FD2。

如上所述，在根据本实施方案的摄像元件10D中，包括在有机光电转换部80中的下电极81形成为固体膜，并且类似于上述的第一实施方案，例如，通过使用由上述通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物形成包括在光电转换部中获取蓝色(B)颜色信号的光电转换层24。这使得能够实现与上述第一实施方案中类似的效果。

<4.第四实施方案>

图14示意性示出了根据本发明第四实施方案的摄像元件(摄像元件10E)的横截面构造。摄像元件10E包括在例如用于诸如数码相机和摄像机等电子设备的诸如CMOS图像传感器等摄像装置(摄像装置1)中的一个像素(单位像素P)中。根据本实施方案的摄像元件10E具有如下构造：其中，在半导体基板30上依次堆叠有红色光电转换部90R、绿色光电转换部90G、蓝色光电转换部90B并且半导体基板30与它们之间插入有绝缘层96。

红色光电转换部90R、绿色光电转换部90G和蓝色光电转换部90B分别包括在一对电极之间(具体地，在第一电极91R和第二电极93R之间，在第一电极91G和第二电极93G之间，以及在第一电极91B和第二电极93B之间)的有机光电转换层92R、92G和92B。类似于上述第一实施方案，例如通过使用由上述通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物形成有机光电转换层92B。

片上透镜98L设置在蓝色光电转换部90B上，并且在它们之间插入有保护层97和片上透镜层98。红色累积层310R、绿色累积层310G和蓝色累积层310B设置在半导体基板30中。红色光电转换部90R、绿色光电转换部90G和蓝色光电转换部90B对已进入片上透镜98L的光进行光电转换，并且从红色光电转换部90R将信号电荷传输至红色累积层310R、从绿色光电转换部90G传输至绿色累积层310G、以及从蓝色光电转换部90B传输至蓝色累积层310B。信号电荷可以是通过光电转换产生的电子或空穴，但下面以电子作为信号电荷被读出的情况作为示例进行说明。

半导体基板30包括例如p型硅基板。设置在半导体基板30中的红色累积层310R、绿色累积层310G和蓝色累积层310B均包括n型半导体区域，并且从红色光电转换部90R、绿色光电转换部90G和蓝色光电转换部90B提供的信号电荷(电子)被累积在n型半导体区域中。例如，通过在半导体基板30中掺杂诸如磷(P)或砷(As)等n型杂质形成红色累积层310R、绿色累积层310G和蓝色累积层310B的n型半导体区域。需要注意的是，半导体基板30可以设置在包括玻璃等的支撑基板(未示出)上。

在半导体基板30中，设置有像素晶体管。例如，像素晶体管用于从红色累积层310R、绿色累积层310G和蓝色累积层310B中的各者中读取电子并且将电子传送至垂直信号线(例如，稍后将说明的图15的垂直信号线Lsig)。像素晶体管的浮动扩散区设置在半导体基板30中，并且浮动扩散区连接至红色累积层310R、绿色累积层310G和蓝色累积层310B。浮动扩散区包括n型半导体区域。

绝缘层96包括例如包括氧化硅(SiO_x)、氮化硅(SiN_x)、氮氧化硅(SiON)、氧化铪(HfO_x)等中的一种的单层膜，或包括其中两种以上的层叠膜。此外，可以通过使用有机绝缘材料形成绝缘层96。尽管未示出，绝缘层96包括用于在红色累积层310R与红色光电转换部90R之间、绿色累积层310G与绿色光电转换部90G之间、以及蓝色累积层310B与蓝色光电转换部90R之间连接的相应插塞(plug)以及电极。

红色光电转换部90R从靠近半导体基板30的位置开始依次包括第一电极91R、有机光电转换层92R和第二电极93R。绿色光电转换部90G从靠近红色光电转换部90R的位置开始依次包括第一电极91G、有机光电转换层92G和第二电极93G。蓝色光电转换部90B从靠近绿色光电转换部90G的位置开始依次包括第一电极91B、有机光电转换层92B和第二电极93B。在红色光电转换部90R与绿色光电转换部90G之间设置有绝缘层94，并且在绿色光电转换部90G与蓝色光电转换部90B之间设置有绝缘层95。红色光电转换部90R、绿色光电转换部90G和蓝色光电转换部90B分别选择性地吸收红色(例如波长为600nm以上且小于700nm)光、绿色(例如，波长为500nm以上且小于600nm)光和蓝色(例如，波长为400nm以上且小于500nm)光以产生电子-空穴对。

第一电极91R、第一电极91G和第一电极91B分别提取在有机光电转换层92R中产生的信号电荷、在有机光电转换层92G中产生的信号电荷以及在有机光电转换层92B中产生的信号电荷。例如，针对各像素设置第一电极91R、91G和91B。第一电极91R、91G和91B例如包括具有透光性的导电材料，特别是ITO。例如，第一电极91R、91G和91B可以包括基于氧化锡的材料或基于氧化锌的材料。基于氧化锡的材料是添加了杂质的氧化锡，并且基于氧化锌的材料的示例包括通过将铝作为杂质添加到氧化锌中制备的铝锌氧化物、通过将镓作为杂质添加到氧化锌中制备的锌镓氧化物、通过将铟作为杂质添加到氧化锌中制备的锌铟氧化物等。除这些材料外，还能够使用IGZO、CuI、InSbO₄、ZnMgO、CuInO₂、MgIn₂O₄、CdO、ZnSnO₃等。第一电极91R、91G和91B中的各者例如具有50nm至500nm的厚度。

例如，在第一电极91R和有机光电转换层92R之间、第一电极91G和有机光电转换层92G之间以及第一电极91B和有机光电转换层92B之间可以分别设置电子传输层。电子传输层促进在有机光电转换层92R、92G和92B中产生的电子到第一电极91R、91G和91B的供给，并且例如包括氧化钛、氧化锌等。电子传输层可以通过堆叠氧化钛膜和氧化锌膜来构成。电子传输层的厚度例如为0.1nm至1000nm，优选地从0.5nm至300nm。

有机光电转换层92R、92G和92B分别吸收选择的波长段中的光以进行光电转换，并且允许其他波长段中的光透过。这里，选择的波长段的光例如是用于有机光电转换层92R的波长为600nm以上且小于700nm的波长段的光、用于有机光电转换层92G的波长为500nm以上且小于600nm的波长段的光以及用于有机光电转换层92B的波长为400nm以上且小于500nm的波长带的光。有机光电转换层92R、92G和92B的各者的厚度例如为从25nm至400nm(包括端点值)，优选地从50nm至350nm(包括端点值)，更优选地从150nm至300nm(包括端点值)。

有机光电转换层92R、92G和92B均将光能转换为电能，并且类似于光电转换层24均包括分别用作p型半导体或n型半导体的两种以上有机材料(p型半导体材料或n型半导体材料)。除p型半导体材料和n型半导体材料外，有机光电转换层92R、92G和92B还可以包括对上述预定波长段中的光进行光电转换并且允许其他波长段中的光透过的有机材料，即所谓的染料材料。用于有机光电转换层92R的这种材料的示例包括罗丹明、部花青以及它们的衍生物。用于有机光电转换层92G的示例包括亚酞菁、酞菁、香豆素、卟啉以及它们的衍生物。用于有机光电转换层92B的示例包括由通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物。

包括在有机光电转换层92R、92G和92B中的有机材料的示例包括富勒烯或富勒烯衍生物。有机光电转换层92R、92G和92B还可以包括除上述有机材料外的有机材料。

例如，可以在有机光电转换层92R和第二电极93R之间、在有机光电转换层92G和第二电极93G之间，以及在有机光电转换层92B和第二电极93B之间分别设置空穴传输层。空穴传输层促进在有机光电转换层92R、92G和92B中产生的空穴到第二电极93R、93G和93B的供给，并且例如包括氧化钼、氧化镍、氧化钒等。空穴传输层可以包括诸如PEDOT(聚(3,4-乙烯二氧噻吩))和TPD(N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基联苯胺)等有机材料。空穴传输层例如具有0.5nm至100nm(包括端点值)的厚度。

第二电极93R、第二电极93G和第二电极93B分别提取有机光电转换层92R中产生的空穴、有机光电转换层92G中产生的空穴和有机光电转换层92B中产生的空穴。从第二电极93R、93G和93B的各者提取的空穴例如经由各传输路径(未示出)被排出至半导体基板30中的p型半导体区域(未示出)。第二电极93R、93G和93B例如包括诸如金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)和铝(Al)等导电材料。类似于第一电极91R、91G和91B，第二电极93R、93G和93B可以包括透明导电材料。在摄像元件10E中，从第二电极93R、93G和93B提取的空穴被排出；因此，例如，在稍后将说明的将多个摄像元件10E布置在摄像装置1中的情况下，可以针对各个摄像元件10E(单位像素P)设置共用的第二电极93R、93G和93B。第二电极93R、93G和93B中的各者例如具有0.5nm至100nm(包括端点值)的厚度。

绝缘层94使第二电极93R和第一电极91G彼此绝缘。绝缘层95使第二电极93G和第一电极91B彼此绝缘。绝缘层94和95例如包括金属氧化物、金属硫化物或有机物质。金属氧化物的示例包括氧化硅(SiO_x)、氧化铝(AlO_x)、氧化锆(ZrO_x)、氧化钛(TiO_x)、氧化锌(ZnO_x)、氧化钨(WO_x)、氧化镁(MgO_x)、氧化铌(NbO_x)、氧化锡(SnO_x)、氧化镓(GaO_x)等。金属硫化物的示例包括硫化锌(ZnS)、硫化镁(MgS)等。绝缘层94和95中的各者的构成材料的带隙优选地为3.0eV以上。绝缘层94和95中的各者例如具有2nm至100nm(包括端点值)的厚度。

如上所述，通过使用由上述通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物形成有机光电转换层92B，使得能够实现与上述第一实施方案类似的效果。

<5.应用实例>

(应用示例1)

图15示出了针对各个像素使用在上述第一实施方案至第四实施方案中说明的摄像元件10A(或摄像元件10B至10E中的任一者)的摄像装置(摄像装置1)的总体构造。摄像装置1是CMOS图像传感器，并且在半导体基板30上包括作为摄像区域的像素部1a和例如在像素部1a的外围区域中的包括行扫描部131、水平选择部133、列扫描部134和系统控制部132的外围电路部130。

例如，像素部1a具有布置成二维矩阵的多个单位像素P(对应于摄像元件10的各者)。例如，单元像素P针对各个像素行布置有像素驱动线Lread(具体地，行选择线和复位控制线)并且针对各个像素列布置有垂直信号线Lsig。像素驱动线Lread传输用于从像素读取信号的驱动信号。像素驱动线Lread分别具有连接至对应于行扫描部131的各行的输出端中的相应一个输出端的一端。

行扫描部131包括移位寄存器、地址解码器等，并且例如是逐行驱动像素部1a中的各个单位像素P的像素驱动部。从被行扫描部131选择性地扫描的像素行中的各个单位像素P输出的信号通过各条垂直信号线Lsig提给至水平选择部133。水平选择部133包括针对各条垂直信号线Lsig设置的放大器、水平选择开关等。

列扫描部134包括移位寄存器、地址解码器等，并且在扫描水平选择开关的同时，依次驱动水平选择部133的各个水平选择开关。列扫描部134的这种选择性扫描使得通过各个垂直信号线Lsig传输的各个像素的信号被依次输出至水平信号线135，然后通过水平信号线135传输至半导体基板30的外部。

包括行扫描部131、水平选择部133、列扫描部134和水平信号线135的电路部件可以直接形成在半导体基板30上或者布置在外部控制IC中。或者，这些电路部件可以形成在通过电缆等连接的任何其他基板中。

系统控制部132接收从半导体基板30的外部给出的时钟或关于操作模式的指令的数据等，并且还输出诸如摄像装置1的内部信息等数据。系统控制部132还具有产生各种时序信号的时序产生器，并且基于由时序产生器产生的各种时序信号，进行外围电路(诸如行扫描部131、水平选择部133和列扫描部134等)的驱动控制。

(应用实例2)

例如，上述摄像装置1适用于具有摄像功能的各种类型的电子设备。电子设备的示例包括诸如数码相机和摄像机等相机系统以及具有摄像功能的移动电话。出于示例的目的，图16示出了电子设备2(相机)的示意性构成。电子设备2例如是能够拍摄静止图像或运动图像的摄像机，并且包括摄像装置1、光学系统(光学镜头)310、快门装置311、驱动摄像装置1和快门装置311的驱动器313以及信号处理器312。

光学系统310将来自被摄体的图像光(入射光)引导至摄像装置1的像素部1a。光学系统310可以包括多个光学透镜。快门装置311控制摄像装置1被光照射的期间和被遮光的期间。驱动器313控制摄像装置1的传输操作和快门装置311的快门操作。信号处理器312对从摄像装置1输出的信号执行各种信号处理。经信号处理后的图像信号Dout被存储在诸如存储器等存储介质中或输出至监视器等。

(应用示例3)

此外，上述摄像装置1适用于以下电子设备(胶囊型内窥镜10100和诸如车辆等移动体)。

<6.实际应用示例>

<体内信息采集系统的实际应用示例>

此外，根据本发明的技术(本技术)适用于多种产品。例如，根据本发明的技术可以应用到内窥镜手术系统。

图17是示出了使用可以应用根据本发明的实施方式的技术(本技术)的使用胶囊式内窥镜的病人的体内信息采集系统的示意性构造的框图。

体内信息采集系统10001包括胶囊式内窥镜10100和外部控制装置10200。

在检查时，病人吞咽胶囊式内窥镜10100。胶囊式内窥镜10100具有摄像功能和无线通信功能，并且当它在一定时间内通过蠕动在器官内部移动时，其以预定时间间隔连续地拍摄诸如胃或肠等器官内部的图像(下文中称为体内图像)直到由病人自然排出。然后，胶囊式内窥镜10100将体内图像的信息通过无线传输成功地传递到体外的外部控制装置10200。

外部控制装置10200集成地控制体内信息采集系统10001的操作。另外，外部控制装置10200接收从胶囊式内窥镜10100向其传递的体内图像的信息并且基于收到的体内图像的信息生成用于在显示装置(未示出)上显示体内图像的图像数据。

在体内信息采集系统10001中，在从胶囊式内窥镜10100被吞咽到被排出的时间段内，能够以这种方式随时获取对病人体内的状态成像的体内图像。

下文将详细说明胶囊式内窥镜10100和外部控制装置10200的构造和功能。

胶囊式内窥镜10100包括胶囊型外壳10101，胶囊型外壳10101中容纳有光源单元10111、摄像单元10112、图像处理单元10113、无线通信单元10114、供电单元10115、电源单元10116和控制单元10117。

光源单元10111例如包括诸如发光二极管(LED)等的光源，并且将光照射在摄像单元10112的摄像视野上。

摄像单元10112包括摄像元件和光学系统。光学系统包括多个设置在摄像元件的前段的透镜。照射在作为观察目标的身体组织上的光的反射光(以下称为观察光)由光学系统聚集并且引入到摄像元件。在摄像单元10112中，由摄像元件对入射的观察光进行光电转换，由此产生对应于观察光的图像信号。由摄像单元10112产生的图像信号被提供给图像处理单元10113。

图像处理单元10113包括诸如中央处理单元(CPU)或图像处理单元(GPU)等处理器，并且对由摄像单元10112产生的图像信号进行各种图像处理。图像处理单元10113向无线通信单元10114提供已经进行了信号处理的图像信号作为RAW数据。

无线通信单元10114对已经由图像处理单元10113进行了信号处理的图像信号进行诸如调制处理等预定处理，并且通过天线10114A将处理后的图像信号发送至外部控制装置10200。另外，无线通信单元10114通过天线10114A接收来自外部控制装置10200的与胶囊式内窥镜10100的驱动控制相关的控制信号。无线通信单元10114将从外部控制装置10200接收的控制信号提供给控制单元10117。

供电单元10115包括用于接收电力的天线线圈、用于从天线线圈产生的电流再生电力的电源再生电路、升压电路等。供电单元10115利用非接触充电原理产生电力。

电源单元10116包括蓄电池，并且存储由供电单元10115产生的电力。在图17中，为了避免复杂的图示，省略了指示来自电源单元10116的电力供应目的地的箭头等。然而，电源单元10116中存储的电力被提供至并且能够被用来驱动光源单元10111、摄像单元10112、图像处理单元10113、无线通信单元10114和控制单元10117。

控制单元10117包括诸如CPU等处理器，并且根据从外部控制装置10200向其发送的控制信号恰当地控制光源单元10111、摄像单元10112、图像处理单元10113、无线通信单元10114和供电单元10115的驱动。

外部控制装置10200包括诸如CPU或GPU等处理器、微型计算机、其中混合地集成了处理器和诸如存储器等存储元件的控制板等。外部控制装置10200通过天线10200A将控制信号发送至胶囊式内窥镜10100的控制单元10117以控制胶囊式内窥镜10100的操作。在胶囊式内窥镜10100中，例如，可以根据来自外部控制装置10200的控制信号改变光源单元10111的观察目标上的光的照射条件。另外，可以根据来自外部控制装置10200的控制信号改变图像拍摄条件(例如，摄像单元10112的帧率、曝光值等)。另外，可以根据来自外部控制装置10200的控制信号改变由图像处理单元10113处理的内容或者从无线通信单元10114发送图像信号的条件(例如，传输间隔、传输图像数量等)。

另外，外部控制装置10200对从胶囊式内窥镜10100向其传送的图像信号进行各种图像处理以生成用于在显示装置上显示拍摄的体内图像的图像数据。作为图像处理，例如可以执行各种信号处理，诸如显影处理(去马赛克处理)、图像质量改善处理(带宽增强处理、超分辨率处理、降噪(NR)处理和/或图像稳定处理)和/或放大处理(电子变焦处理)。外部控制装置10200控制显示装置的驱动以使显示装置基于产生的图像数据显示拍摄的体内图像。或者，外部控制装置10200还可以控制记录装置(未示出)以记录产生的图像数据或者控制打印装置(未示出)以通过打印输出产生的图像数据。

以上已经说明了根据本发明的技术可以适用的体内信息采集系统的一个示例。根据本发明的技术例如可以应用到上述构造的摄像单元10112。这使得能够提高检查的准确性。

<内窥镜手术系统的实际应用示例>

根据本发明的技术(本技术)适用于各种产品。例如，根据本发明的技术可以应用于内窥镜手术系统。

图18是示出了可以应用根据本发明的实施例的技术(本技术)的内窥镜手术系统的示意性构成的示例的视图。

在图18中，示出了外科大夫(医生)11131正在使用内窥镜手术系统11000为在病床11133上的患者11132执行手术的状态。如图所示，内窥镜手术系统11000包括内窥镜11100、其它手术工具11110(例如气腹管11111和能量装置11112)、支撑臂装置11120(在其上支撑内窥镜11100)和推车11200，用于内窥镜手术的各种装置装载在推车11200上。

内窥镜11100包括镜筒11101和连接至镜筒11101的近端的摄像头11102，镜筒11101具有从其远端起预定长度的用于插入患者11132的体腔的区域。在所说明的示例中，内窥镜11100被说明为包括作为具有硬型的镜筒11101的刚性内窥镜。然而，内窥镜11100也可以是包括作为具有柔性的镜筒11101的柔性内窥镜。

镜筒11101在其远端具有安装物镜的开口部。光源装置11203连接至内窥镜11100，使得由光源装置11203产生的光通过在镜筒11101内部延伸的光导而被引导至镜筒的远端并且通过物镜向患者11132体腔中的观察目标照射。需要注意的是，内窥镜11100可以是前视内窥镜，或者可以是斜视内窥镜或者侧视内窥镜。

在摄像头11102的内部设置有光学系统和摄像元件，使得来自观察目标的反射光(观察光)被光学系统聚集在摄像元件上。摄像元件对观察光进行光电转换，以产生与观察光相对应的电信号，即与观察图像相对应的图像信号。图像信号被作为RAW数据传输到相机控制单元(CCU)11201。

CCU 11201包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等，并且集中地控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。另外，CCU 11201从摄像头11102接收图像信号，并且针对图像信号执行用于基于图像信号显示图像的各种图像处理，例如显影处理(去马赛克处理)。

显示装置11202在CCU 11201的控制下显示基于已由CCU 11201进行了图像处理的图像信号的图像。

光源装置11203包括诸如例如发光二极管(LED)等光源，并且在对手术区域等进行成像时向内窥镜11100提供照射光。

输入装置11204是用于内窥镜手术系统11000的输入接口。使用者可以通过输入装置11204执行输入到内窥镜手术系统11000的各种类型信息或指令的输入。例如，使用者将通过内窥镜11100输入指令等来改变图像拍摄条件(照射光的类型、放大率或焦距等)。

治疗工具控制装置11205控制用于烧灼或切开组织、密封血管等的能量装置11112的驱动。气腹装置11206通过气腹管11111将气体送入患者11132的体腔内以便对体腔充气，以确保内窥镜11100的视野并且确保外科大夫的工作空间。记录器11207是能够记录与手术有关的各种类型的信息的装置。打印机11208是能够以各种形式(例如文本、图像或图形)打印与手术有关的各种类型的信息的装置。

需要注意的是，将手术区域要被成像时的照射光提供至内窥镜11100的光源装置11203可以包括诸如包含LED、激光光源或者它们的组合的白光源。在白光源包括红、绿和蓝(RGB)激光光源的组合的情况下，因为可以高精度地控制各种颜色(各个波长)的输出强度和输出时序，所以可以由光源装置11203执行拍摄图像的白平衡调整。另外，在这种情况下，如果来自各个RGB激光光源的激光束分时地照射到观察目标上，并且与照射时序同步地控制摄像头11102的摄像元件的驱动，则也能够分时地摄取对应于R、G和B各者的图像。根据此方法，即使没有为摄像元件设置滤色器，也能够获得彩色图像。

另外，可以控制光源装置11203，使得要输出的光的强度在每个预定时间改变。通过与光强度的改变的时序同步地控制摄像头11102的摄像装置的驱动从而分时地获取图像并且合成所述图像，能够创建没有曝光不足阴影和过曝高光的高动态范围的图像。

另外，光源装置11203可以被构造用于提供能够用于特殊光观察的预定波长带的光。在特殊光观察中，例如，通过利用人体组织中光吸收的波长依赖性照射与普通观察的照射光(即白光)相比更窄波段的光，进行以高对比度对预定组织(例如粘膜的表面的血管等)成像的窄带光观察。或者，在特殊光观察中，可以执行用于由通过激发光照射产生的荧光而获得图像的荧光观察。在荧光观察中，可以通过将激发光照射到身体组织上来观察来自身体组织的荧光(自体荧光观察)或者通过局部注射试剂(诸如吲哚菁绿(ICG))并且将与试剂的荧光波长对应的激发光照射到人体组织上获得荧光图像。光源装置11203可以被构造为提供适于上述的特殊光观察的窄带光和/或激发光。

图19是示出了图18中说明的摄像头11102和CCU 11201的功能配置的示例的框图。

摄像头11102包括透镜单元11401、摄像单元11402、驱动单元11403、通信单元11404和摄像头控制单元11405。CCU 11201包括通信单元11411、图像处理单元11412和控制单元11413。摄像头11102和CCU 11201通过传输电缆11400彼此连接以进行通信。

透镜单元11401是设置在与镜筒11101的连接位置处的光学系统。从镜筒11101的远端摄取的观察光被引导到摄像头11102并且被引入到透镜单元11401中。透镜单元11401包括包含变焦透镜和聚焦透镜的多个透镜的组合。

摄像单元11402包含的摄像元件的数量可以是一个(单板型)或者是多个(多板型)。例如，在摄像单元11402被构成为多板型的摄像单元的情况下，通过摄像元件生成与R、G和B的各者相对应的图像信号，并且可以合成图像信号以获得彩色图像。摄像单元11402还可以被构造为具有用于分别获取用于右眼的图像信号和用于左眼的图像信号的一对摄像元件，从而用于三维(3D)显示。如果执行3D显示，则外科大夫11131能够更准确地理解手术区域中活体组织的深度。应当注意的是，在摄像单元11402被构造为立体型的摄像单元的情况下，与各个摄像元件相对应地设置有透镜单元11401的多个系统。

此外，摄像单元11402不是必须设置在摄像头11102上。例如，可以在镜筒11101内部的紧挨着物镜后面设置摄像单元11402。

驱动单元11403包含致动器，并且在摄像头控制单元11405的控制下，沿光轴以预定距离移动透镜单元11401的变焦透镜和聚焦透镜。因此，能够适当地调整由摄像单元11402拍摄的图像的放大率和焦点。

通信单元11404包括用于发送各种类型的信息到CCU 11201和接收来自CCU 11201的各种类型信息的通信装置。通信单元11404通过传输电缆11400将从摄像单元11402获取的图像信号作为RAW数据发送到CCU 11201。

另外，通信单元11404从CCU 11201接收用于控制摄像头11102的驱动的控制信号，并将该控制信号提供给摄像头控制单元11405。控制信息包括诸如与摄像条件相关的信息，例如指定拍摄图像的帧率的信息、指定拍摄图像时的曝光值的信息和/或指定拍摄图像的放大倍数和焦点的信息。

应当注意的是，诸如帧率、曝光值、放大倍数或焦点等的图像拍摄条件可以由用户指定或者可以由CCU 11201的控制单元11413基于获得的图像信号自动设置。在后一种情况下，内窥镜11100包括了自动曝光(AE)功能、自动聚焦(AF)功能和自动白平衡(AWB)功能。

摄像头控制单元11405基于通过通信单元11404接收到的来自CCU 11201的控制信号控制摄像头11102的驱动。

通信单元11411包含用于发送各种类型的信息到摄像头11102和接收来自摄像头11102的各种类型的信息的通信装置。通过传输电缆11400，通信单元11411接收从摄像头11102向其发送的图像信号。

此外，通信单元11411向摄像头11102发送用于控制摄像头11102的驱动的控制信号。图像信号和控制信号可以通过电通信或光通信等传输。

图像处理单元11412对从摄像头11102向其发送的RAW数据形式的图像信号执行各种图像处理。

控制单元11413执行与由内窥镜11100对手术区域等的摄像和通过对手术区域等的摄像而获得的拍摄图像的显示相关的各种类型的控制。例如，控制单元11413创建用于控制摄像头11102的驱动的控制信号。

此外，控制单元11413基于已经由图像处理单元11412进行了图像处理的图像信号控制显示装置11202显示对手术区域等摄像的被摄图像。因此，控制单元11413可以使用各种图像识别技术来识别所拍摄图像中的各种对象。例如，控制单元11413可以通过检测包含在拍摄图像中的对象的边缘的形状、颜色等来识别例如镊子等手术工具、特定的活体区域、出血、当使用能量装置11112时的雾等等。当控制单元11413控制显示装置11202显示拍摄的图像时，控制单元11413可以使用识别的结果使得以与手术区域的图像交叠的方式显示各种类型的手术支持信息。当以交叠的方式显示手术支持信息并且呈现给外科大夫11131时，能够减轻外科大夫11131的负担，并且外科医生11131可以确信地进行手术。

将摄像头11102和CCU 11201彼此连接的传输电缆11400是能够用于电信号通信的电信号电缆、能够用于光通信的光纤或者能够用于电通信和光通信的复合电缆。

这里，虽然在所说明的示例中，通过使用传输电缆11400的有线通信来执行通信，但是也可以通过无线通信来执行摄像头11102和CCU 11201之间的通信。

以上已经说明了根据本发明的技术可适用的内窥镜手术系统的一个示例。根据本发明的技术例如适用于上述构造的摄像单元11402。将根据本发明的技术应用于摄像单元11402使得能够提高检查的准确性。

需要注意的是，这里将内窥镜手术系统作为示例进行了说明，但是根据本发明的技术例如可以另外应用于例如显微手术系统等。

<移动体的实际应用示例>

根据本发明的技术可以应用到各种产品。例如，根据本发明的技术可以以安装在诸如汽车、电动车、混合动力汽车、摩托车、自行车、个人移动设备、飞机、无人机、船舶、机器人、建筑机械和农业机械(拖拉机)等任意类型的移动体上的装置的形式实现。

图20是示出了作为可以应用根据本发明的实施方式的技术的移动体控制系统的示例的车辆控制系统的示意性构成的示例的框图。

车辆控制系统12000包含通过通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图20说明的例子中，车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040和集成控制单元12050。此外，示出了作为集成控制单元12050的功能配置的微型计算机12051、声音图像输出部12052和车载网络接口(I/F)12053。

驱动系统控制单元12010根据各种类型的程序控制与车辆的驱动系统相关的装置的操作。例如，驱动系统控制单元12010用作如下装置的控制装置：诸如内燃机、驱动马达等用于产生车辆驱动力的驱动力产生装置、将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构、调整车辆转向角的转向机构、产生车辆制动力的制动装置等。

车身系统控制单元12020根据各种类型的程序控制设置在车身上的各种类型的装置的操作。例如，车身系统控制单元12020用作无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动车窗装置或诸如前照灯、倒车灯、刹车灯、转向灯、雾灯等各种灯的控制装置。在这种情况下，可以向车身系统控制单元12020输入从替代钥匙的移动装置发送的无线电波或者各种开关的信号。车身系统控制单元12020接收这些无线电波或者信号的输入，并且控制车辆的门锁装置、电动车窗装置或车灯等。

车外信息检测单元12030检测关于包含车辆控制系统12000的车辆的外部的信息。例如，车外信息检测单元12030连接至摄像部12031。车外信息检测单元12030使摄像部12031对车辆外部的图像成像，并且接收所成像的图像。基于所接收到的图像，车外信息检测单元12030可以执行检测诸如人、车辆、障碍物、标志、路面上的字符等的对象的处理，或者检测距上述对象的距离的处理。

摄像部12031是接收光线并且输出与接收到光的光量相对应的电信号的光学传感器。摄像部12031可以将电信号作为图像输出，或者可以将电信号作为关于测量的距离的信息输出。此外，由摄像部12031接收的光可以是可见光，或者可以是诸如红外线等不可见光。

车内信息检测单元12040检测关于车辆的内部的信息。车内信息检测单元12040例如与检测驾驶员状态的驾驶员状态检测部12041连接。驾驶员状态检测部12041例如包括拍摄驾驶员的相机。基于从驾驶员状态检测部12041输入的检测信息，车内信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳程度或者驾驶员的集中程度，或者可以确定驾驶员是否在打瞌睡。

微型计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取的关于车辆内部或外部的信息来计算驱动力产生装置、转向机构或者制动装置的控制目标值，并且向驾驶系统控制单元12010输出控制命令。例如，微型计算机12051可以执行旨在实现高级驾驶员辅助系统(ADAS)的功能的协同控制，ADAS功能包括用于车辆的碰撞避免或冲击减缓、基于跟车距离的跟随驾驶、车速保持驾驶、车辆碰撞警告、车辆偏离车道警告等。

此外，通过基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取的关于车辆外部或内部的信息控制驱动力产生装置、转向机构、制动装置等，微型计算机12051能够执行旨在实现自动驾驶等的协同控制，所述自动驾驶使得车辆能够在不依赖驾驶员的操作的情况下自主的行驶。

此外，基于由车外信息检测单元12030获取的关于车辆外部的信息，微型计算机12051可以向车身系统控制单元12020输出控制命令。例如，微型计算机12051可以例如根据由车外信息检测单元12030检测到的前方车辆或迎面而来的车辆的位置，通过控制前照灯以从远光变为近光来执行旨在防止眩光的协同控制。

声音图像输出部12052将声音或者图像中的至少一者的输出信号发送到能够在视觉或者听觉上通知车辆的乘客或车辆外部的输出装置。在图20的示例中，音频扬声器12061、显示部12062和仪表板12063被示出为输出装置。显示部12062例如可以包括车载显示器和平视显示器中的至少一者。

图21是说明摄像部12031的安装位置的示例的示意图。

在图21中，摄像部12031包括摄像部12101、摄像部12102、摄像部12103、摄像部12104和摄像部12105。

摄像部12101、摄像部12102、摄像部12103、摄像部12104和摄像部12105例如设置在车辆12100的前鼻、侧视镜、后保险杠和后门上的位置以及车内的挡风玻璃的上部的位置等。设置在前鼻的摄像部12101和设置在车内的挡风玻璃上部的摄像部12105主要获取车辆12100的前方的图像。设置在侧视镜的摄像部12102和摄像部12103主要获取车辆12100的两侧的图像。设置在后保险杠或后门上的摄像部12104主要获取车辆12100的后方的图像。设置在车内的挡风玻璃上部的摄像部12105主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、信号、交通标志、车道等。

顺便提及地，图21示出了摄像部12101至摄像部12104的摄像范围的示例。成像范围12111代表设置在前鼻的摄像部12101的摄像范围。成像范围12112和12113分别代表设置在侧视镜的摄像部12102和摄像部12103的摄像范围。成像范围12114代表设置在后保险杠或后盖上的摄像部12104的摄像范围。例如，通过叠加由摄像部12101至摄像部12104成像的图像数据获得从上面观察的车辆12100的鸟瞰图像。

摄像部12101至摄像部12104中的至少一者可以具有获取距离信息的功能。例如，摄像部12101至摄像部12104中的至少一个可以是由多个摄像元件组成的立体相机，或者可以使具有用于相位差检测的像素的摄像元件。

例如，基于从摄像部12101至摄像部12104获取的距离信息，微型计算机12051可以确定在成像范围12111到成像范围12114内的各个三维对象的距离和所述距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度)，并且由此提取特别是在车辆12100的行驶路径上的并且以预定速度(例如，等于或大于0千米/小时)沿着与车辆12100大致相同的方向行驶的最靠近的三维物体作为前方车辆。此外，微型计算机12051可以预先设定保持在前方车辆前面的跟随距离，并且进行自动制动控制(包括跟随停止控制)、自动加速控制(包括跟随起动控制)等。因此，能够执行旨在使车辆不依赖于驾驶员的操作而自动行驶的自动驾驶等的协同控制。

例如，基于从摄像部12101至摄像部12104获取的距离信息，微型计算机12501可以将关于三维物体的三维物体数据分类为两轮车辆、标准车辆、大型车辆、行人、电线杆和其它三维物体的三维对象数据，提取分类后的三维对象数据，并且使用提取的三维物体数据用于障碍物的自动躲避。例如，微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物分类为车辆12100的驾驶员能够视觉识别的障碍物和车辆12100的驾驶员难以视觉识别的障碍物。然后，微型计算机12051确定用于指示与各个障碍物碰撞的风险的碰撞风险。在碰撞风险等于或者高于设定值并且因此存在碰撞可能性的情况下，微型计算机12051经由音频扬声器12061或者显示部12062向驾驶员发出警告，并且通过驱动系统控制单元12010执行强制减速或者规避转向。微型计算机12051从而能够协助驾驶以避免碰撞。

摄像部12101至摄像部12104中至少一者可以是检测红外线的红外相机。微型计算机12051可以例如通过确定摄像部12101至摄像部12104拍摄图像中是否存在行人来识别行人。例如，对行人的这种识别是通过如下步骤执行的：提取作为红外相机的摄像部12101至摄像部12104的拍摄图像中的特征点的步骤；以及对一系列代表物体轮廓的特征点进行模式匹配处理以确定是否是行人的步骤。如果微型计算机12051确定在摄像部12101至摄像部12104的拍摄图像中存在行人，并因此识别出了行人，则声音图像输出部12052控制显示部12062，使得用于强调的方形轮廓线被显示为叠加在识别的行人上。此外，声音图像输出部12052还可以控制显示部12062，以便在需要的位置显示代表行人的图标等。

<7.实施例>

接下来，将详细说明本发明的实施例。

(实验例1)

使用溅射装置在石英基板111上形成厚度为100nm的ITO膜。通过光刻和蚀刻对ITO膜图案化以形成ITO电极(下电极)。接着，通过UV/臭氧处理对设置有ITO电极的石英基板进行清洁，然后将石英基板移入真空蒸发装置中，并且在1×10-5Pa以下的减压下，在旋转基板支架的同时使用电阻加热方法将有机材料沉积在石英基板上。首先，在0℃的基板温度下以10nm的厚度沉积由下式(3)表示的电子阻挡材料以形成电子阻挡层。接下来，在40℃的基板温度下分别以

每秒和

每秒的沉积速率沉积由下式(1-1)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物和C₆₀富勒烯(下式(2))以形成具有厚度为230nm的混合层，从而形成光电转换层。接着，在0℃的基板温度下，以10nm的厚度沉积由下式(4)表示的空穴阻挡材料以形成空穴阻挡层。最后，将石英基板移入溅射装置中，并且在空穴阻挡层上沉积50nm的厚度的ITO以形成上电极。通过上述制造方法制造了具有1mm×1mm光电转换区域的光电转换元件(实验例1)。在氮气(N₂)气氛中在150℃下对制造的光电转换元件进行退火120分钟。

[化学式3]

[化学式4]

(实验例2)

除了使用由下式(1-2)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物代替实验例1中使用的由式(1-1)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物外，通过与实验例1类似的方法制造光电转换元件(实验例2)。

[化学式5]

(实验例3)

除了使用由下式(1-3)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物代替实验例1中使用的由式(1-1)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物外，通过与实验例1类似的方法制造光电转换元件(实验例3)。

[化学式6]

(实验例4)

除了使用由下式(1-4)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物代替实验例1中使用的由式(1-1)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物外，通过与实验例1类似的方法制造光电转换元件(实验例4)。

[化学式7]

(实验例5)

除了使用由下式(1-5)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物代替实验例1中使用的由式(1-1)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物外，通过与实验例1类似的方法制造光电转换元件(实验例5)。

[化学式8]

(实验例6)

除了使用由下式(1-6)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物代替实验例1中使用的由式(1-1)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物外，通过与实验例1类似的方法制造光电转换元件(实验例6)。

[化学式9]

(实验例7)

除了使用由下式(1-7)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物代替实验例1中使用的由式(1-1)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物外，通过与实验例1类似的方法制造光电转换元件(实验例7)。

[化学式10]

(实验例8)

除了使用由下式(1-8)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物代替实验例1中使用的由式(1-1)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物外，通过与实验例1类似的方法制造光电转换元件(实验例8)。

[化学式11]

(实验例9)

除了使用由下式(1-9)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物代替实验例1中使用的由式(1-1)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物外，通过与实验例1类似的方法制造光电转换元件(实验例9)。

[化学式12]

(实验例10)

除了使用由下式(1-10)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物代替实验例1中使用的由式(1-1)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物外，通过与实验例1类似的方法制造光电转换元件(实验例10)。

[化学式13]

(实验例11)

除了通过使用由式(1-1)和式(1-7)表示的两种苯并噻吩并苯并噻吩衍生物和C₆₀富勒烯(上述式(2))形成光电转换层外，通过与实验例1类似的方法制造光电转换元件(实验例11)。

(实验例12)

除了通过使用由式(1-2)和式(1-7)表示的两种苯并噻吩并苯并噻吩衍生物和C₆₀富勒烯(上述式(2))形成光电转换层外，通过与实验例2类似的方法制造光电转换元件(实验例12)。

(实验例13)

除了通过使用由式(1-3)和式(1-7)表示的两种苯并噻吩并苯并噻吩衍生物和C₆₀富勒烯(上述式(2))形成光电转换层外，通过与实验例3类似的方法制造光电转换元件(实验例13)。

(实验例14)

除了通过使用由式(1-4)和式(1-7)表示的两种苯并噻吩并苯并噻吩衍生物和C₆₀富勒烯(上述式(2))形成光电转换层外，通过与实验例4类似的方法制造光电转换元件(实验例14)。

(实验例15)

除了通过使用由式(1-5)和式(1-7)表示的两种苯并噻吩并苯并噻吩衍生物和C₆₀富勒烯(上述式(2))形成光电转换层外，通过与实验例5类似的方法制造光电转换元件(实验例15)。

(实验例16)

除了通过使用由式(1-6)和式(1-7)表示的两种苯并噻吩并苯并噻吩衍生物和C₆₀富勒烯(上述式(2))形成光电转换层外，通过与实验例6类似的方法制造光电转换元件(实验例16)。

(实验例17)

除了通过使用由式(1-8)和式(1-7)表示的两种苯并噻吩并苯并噻吩衍生物和C₆₀富勒烯(上述式(2))形成光电转换层外，通过与实验例7类似的方法制造光电转换元件(实验例17)。

(实验例18)

除了通过使用由通式(1-9)和通式(1-7)表示的两种苯并噻吩并苯并噻吩衍生物和C₆₀富勒烯(上述式(2))形成光电转换层外，通过与实验例8类似的方法制造光电转换元件(实验例18)。

(实验例19)

除了通过使用由式(1-10)和式(1-7)表示的两种苯并噻吩并苯并噻吩衍生物和C₆₀富勒烯(上述式(2))形成光电转换层外，通过与实验例9类似的方法制造光电转换元件(实验例19)。

(实验例20)

除了通过使用由下式(5)表示的DNTT和C₆₀富勒烯(上述式(2))形成光电转换层外，通过与实验例1类似的方法制造光电转换元件(实验例20)。

[化学式14]

(实验例21)

除了通过使用由下式(6)表示的DPh-BTBT和C₆₀富勒烯(上述式(2))形成光电转换层外，通过与实验例1类似的方法制造光电转换元件(实验例21)。

[化学式15]

通过以下方法进行在实验例1至21中制造的各个光电转换元件的外部量子效率(EQE)和响应时间的评估。表1是对各实验例中使用的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物的评价结果的汇总。

将从蓝色LED光源经由带通滤波器施加至各个光电转换元件的光的波长设定为450nm，并且将光量设定为1.62μW/cm²，并且使用半导体参数分析仪控制将施加在各个光电转换元件的电极之间的偏置电压，以相对于上电极扫描施加至下电极的电压，从而获得电流-电压曲线。测量短路状态下的光电流值和暗电流值以计算EQE。此外，在控制在各个光电转换元件的电极之间将被施加的偏置电压并且相对于上电极向下电极施加-2.6V的电压的状态下，使用波长为450nm、光量为1.62μW/cm²的矩形光脉冲对光电转换元件进行照射，并且通过使用示波器观察电流的衰减波形。将紧接着光脉冲照射之后的从光脉冲照射时的电流到衰减至3％的电流的这段时间用作响应速度的指标。

[表1]

从表1可以看出，在通过使用上述通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物形成光电转换层的实验例1至19中，获得的EQE基本上等于通过使用典型材料形成光电转换层的实验例20和21中的EQE。此外，能够发现，在使用上述通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物形成光电转换层的实验例1～19中，与使用典型材料形成光电转换层的实验例20和21相比，响应时间显著提高。因此，能够发现，通过使用由通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物形成光电转换层能够在保持高EQE的同时提高光学灵敏度。

尽管已经通过参考第一实施方案至第四实施方案、实施例和应用示例等进行了说明，但是本发明的内容不限于上述实施方案等，并且可以以各种方式进行变形。此外，有机光电转换部的数量、无机光电转换部的数量、有机光电转换部与无机光电转换部的比例没有限制，并且可以仅通过有机光电转换部获取多种颜色的颜色信号。

此外，在上述实施方案等中，已经说明了设置两个电极，即读出电极21A和累积电极21B作为包括在下电极21中的多个电极的示例；然而，可以设置诸如传输电极或放电电极等三个或四个或更多个电极。

应当注意的是，本文记载的效果仅是说明性的而非限制性的，并且可以包括其他效果。

应当注意的是，本发明可以具有以下构成。根据具有以下构成的本技术，通过使用由上述通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物形成有机光电转换层，从而提高到第一电极和第二电极的载流子迁移率，所述第一电极与所述第二电极彼此相对且所述有机光电转换层设置在所述第一电极和所述第二电极之间。这使得能够提高外部量子效率和光学灵敏度。

[1]

一种光电转换元件，包括：

第一电极；

第二电极，其与第一电极相对；和

有机光电转换层，其设置在所述第一电极与所述第二电极之间，并且包含由以下通式(1)表示的基于苯并噻吩并苯并噻吩的化合物作为第一有机半导体材料。

[化学式1]

(R1至R4各自独立地为苯基基团、联苯基基团、三联苯基基团、萘基团、苯基萘基团、联苯基萘基团、联萘基团、噻吩基团、联噻吩基团、三联噻吩基团、苯并噻吩基团、苯基苯并噻吩基团、联苯基苯并噻吩基苯并呋喃基团、苯基苯并呋喃基团、联苯基苯并噻吩基团、烷烃基团、环烷基团、芴基团、苯基芴基团或其任何衍生物。)

[2]

根据[1]所述的光电转换元件，其中，所述有机光电转换层还包含富勒烯或富勒烯衍生物作为第二有机半导体材料。

[3]

根据[1]或[2]所述的光电转换元件，其中，所述有机光电转换层还包含第三有机半导体材料。

[4]

根据[3]所述的光电转换元件，其中，所述第三有机半导体材料吸收从400nm至700nm(包括端点值)的任意波长的光。

[5]

根据[1]至[4]中任一项所述的光电转换元件，其中，所述有机光电转换层吸收从400nm至700nm(包括端点值)范围内的所有波长的光。

[6]

根据[1]至[5]中任一项所述的光电转换元件，其中，所述第一电极包括多个电极。

[7]

根据[1]至[6]中任一项所述的光电转换元件，其中，在所述第一电极与所述有机光电转换层之间还设置有第一电荷阻挡层。

[8]

根据[1]至[7]中任一项所述的光电转换元件，其中，在所述有机光电转换层与所述第二电极之间还设置有第二电荷阻挡层。

[9]

一种具有多个像素的摄像装置，所述多个像素分别包括一个或多个有机光电转换部，所述有机光电转换部分别包括：

第一电极；

与第一电极相对的第二电极；和

[化学式2]

[10]

根据[9]所述的摄像装置，其中，在各所述像素中堆叠有一个或多个有机光电转换部和一个或多个无机光电转换部，所述一个或多个无机光电转换部在与所述有机光电转换部不同的波长段中进行光电转换。

[11]

根据[10]所述的摄像装置，其中，

所述无机光电转换部被形成为嵌入在半导体基板中，并且

所述有机光电转换部形成在所述半导体基板的第一表面侧。

[12]

根据[11]所述的摄像装置，其中，所述半导体基板具有与所述第一表面相对的第二表面，并且在所述第二表面侧形成有多层配线层。

[13]

根据[11]或[12]所述的摄像装置，其中，

所述有机光电转换部对蓝光进行光电转换，并且

在所述半导体基板中堆叠有对绿光进行光电转换的无机光电转换部以及对红光进行光电转换的无机光电转换部。

[14]

根据[9]至[13]中任一项所述的摄像装置，其中，在各所述像素中堆叠有在彼此不同的波长段中执行光电转换的多个所述有机光电转换部。

本申请要求于2019年3月28日向日本专利局提交的日本专利申请JP2019-062367的优先权，并将其全部内容通过引用并入本文。

本领域技术人员应当理解的是，在所附权利要求或其等同物的范围内，根据设计要求和其他因素可以进行各种变形、组合、子组合和替换。

Claims

1.一种光电转换元件，包括：

第一电极；

第二电极，其与第一电极相对；和

[化学式1]

(R1至R4各自独立地为苯基基团、联苯基基团、三联苯基基团、萘基团、苯基萘基团、联苯基萘基团、联萘基团、噻吩基团、联噻吩基团、三联噻吩基团、苯并噻吩基团、苯基苯并噻吩基团、联苯基苯并噻吩基苯并呋喃基团、苯基苯并呋喃基团、联苯基苯并噻吩基团、烷烃基团、环烷基团、芴基团、苯基芴基团或它们的任意衍生物。)

2.根据权利要求1所述的光电转换元件，其中，所述有机光电转换层还包含富勒烯或富勒烯衍生物作为第二有机半导体材料。

3.根据权利要求1所述的光电转换元件，其中，所述有机光电转换层还包含第三有机半导体材料。

4.根据权利要求3所述的光电转换元件，其中，所述第三有机半导体材料吸收从400nm至700nm(包括端点值)的任意波长的光。

5.根据权利要求1所述的光电转换元件，其中，所述有机光电转换层吸收从400nm至700nm(包括端点值)范围内的所有波长的光。

6.根据权利要求1所述的光电转换元件，其中，所述第一电极包括多个电极。

7.根据权利要求1所述的光电转换元件，其中，在所述第一电极与所述有机光电转换层之间还设置有第一电荷阻挡层。

8.根据权利要求1所述的光电转换元件，其中，在所述有机光电转换层与所述第二电极之间还设置有第二电荷阻挡层。

9.一种具有多个像素的摄像装置，所述多个像素分别包含一个或多个有机光电转换部，所述有机光电转换部分别包括：

第一电极；

与第一电极相对的第二电极；和

[化学式2]

10.根据权利要求9所述的摄像装置，其中，在各所述像素中堆叠有一个或多个所述有机光电转换部和一个或多个无机光电转换部，所述一个或多个无机光电转换部在与所述有机光电转换部不同的波长段中进行光电转换。

11.根据权利要求10所述的摄像装置，其中，

所述无机光电转换部被形成为嵌入在半导体基板中，并且

所述有机光电转换部形成在所述半导体基板的第一表面侧。

12.根据权利要求11所述的摄像装置，其中，所述半导体基板具有与所述第一表面相对的第二表面，并且在所述第二表面侧形成有多层配线层。

13.根据权利要求11所述的摄像装置，其中，

所述有机光电转换部对蓝光进行光电转换，并且

14.根据权利要求9所述的摄像装置，其中，在各所述像素中堆叠有在彼此不同的波长段中执行光电转换的多个所述有机光电转换部。