[发明专利]图像传感器、制造其的方法和包括其的成像装置

说明书

提供了图像传感器、制造其的方法和包括其的成像装置。图像传感器可以包括：多个光检测元件，布置为与多个像素区域对应；滤色器层，在所述多个光检测元件上并且包括布置为与所述多个光检测元件对应的多个滤色器；以及光电二极管器件部分，在滤色器层上。光电二极管器件部分可以具有弯曲结构。光电二极管器件部分可以包括基于有机材料的光电二极管层、在光电二极管层与滤色器层之间的第一电极、以及在光电二极管层上的第二电极。光电二极管器件部分可以具有分别对应于所述多个滤色器的弯曲凸起结构。

技术领域

这里陈述的示例实施方式涉及图像传感器、制造该图像传感器的方法、以及包括该图像传感器的光学器件。

背景技术

通常，彩色显示装置以各种颜色显示图像，或者彩色图像传感器感测入射光的颜色。在这种情况下，彩色显示装置和彩色图像传感器两者可使用滤色器。在目前使用的彩色显示装置或彩色图像传感器中，通常采用RGB滤色器方法，其中，例如，绿色滤色器布置在四个像素之中的两个像素上，并且蓝色和红色滤色器布置在另外两个像素上。除了RGB滤色器方法之外，还采用CYGM滤色器方法，其中，青色、黄色、绿色和品红色滤色器分别布置在四个像素上。

随着图像传感器技术的进步，单位像素的尺寸正在减小，从而导致诸如输入到传感器或从传感器输出的信号的强度降低以及串扰增加的问题。当RGB滤色器被二维地排列时，由像素尺寸减小引起的问题(诸如灵敏度降低和光学损耗)可能变得严重。因此，需要开发能够克服由像素尺寸减小引起的问题(诸如待输入或输出的信号强度降低、灵敏度降低等)的下一代图像传感器。

发明内容

一个或更多个示例实施方式提供了能够提高灵敏度并且提高将输入或输出的信号的强度的图像传感器、以及制造该图像传感器的方法。还提供了能够通过增大有效光接收面积而提高灵敏度的图像传感器、以及制造该图像传感器的方法。还提供了能够提高外量子效率(EQE)的图像传感器、以及制造该图像传感器的方法。还提供了可以使用相对简单的工艺制造的图像传感器、以及制造该图像传感器的方法。

根据示例实施方式的一方面，提供了一种图像传感器，其包括：多个光检测元件，布置为与多个像素区域对应；滤色器层，布置在所述多个光检测元件上，滤色器层包括布置为与所述多个光检测元件对应的多个滤色器；以及光电二极管器件部分，布置在滤色器层上，光电二极管器件部分包括分别与所述多个滤色器对应的多个弯曲凸起结构，其中，光电二极管器件部分包括基于有机材料的光电二极管层、布置在光电二极管层与滤色器层之间的第一电极、以及布置在光电二极管层上的第二电极。

第一电极可以包括多个第一电极元件，所述多个第一电极元件被图案化以对应于所述多个像素区域的每个，光电二极管层和第二电极分别包括布置在所述多个滤色器上的连续层结构。

滤色器层还可以包括多个第一导电插塞以及第二导电插塞，其中，所述多个第一导电插塞分别布置在所述多个像素区域中，第二导电插塞与所述多个第一导电插塞间隔开，所述多个第一电极元件分别连接到所述多个第一导电插塞，第二电极连接到第二导电插塞。

第一电极可以包括多个第一电极元件，所述多个第一电极元件被图案化以对应于所述多个像素区域的每个，其中，所述多个第一电极元件的每个包括具有平直结构的第一电极层、以及具有与像素区域对应的弯曲结构的第二电极层，第二电极层连接到第一电极层，以及其中，图像传感器还包括在第一电极层与第二电极层之间的微透镜。

微透镜可以包括低温氧化物(LTO)。

第一电极层和第二电极层可以在微透镜的第一侧彼此接触，同时以第一宽度彼此重叠，第一电极层和第二电极层可以在微透镜的第二侧彼此接触，同时以第二宽度彼此重叠，或者在微透镜的第二侧彼此不接触。

第一电极可以包括多个第一电极元件，所述多个第一电极元件被图案化以对应于所述多个像素区域的每个，其中，与所述多个像素区域之一对应的弯曲凸起表面被提供成所述多个第一电极元件的每个的顶表面。