[发明专利]红外图像传感器

说明书

本发明的示例性实施例提供了一种红外图像传感器，包括：传感器像素、波长转换器以及光电传感器部件，传感器像素与布置在衬底表面上的数据引出线和扫描线连接；波长转换器放置在传感器像素中并且布置在红外线的内部移动路径中，包括吸收红外线并将所吸收的红外线转换成可见光线以发射该可见光线的反斯托克斯材料；光电传感器部件放置在传感器像素中以感测通过波长转换器所转换的可见光线。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年12月14日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0170559的优先权及益处，其全部内容通过引用合并到本文中。

技术领域

本申请涉及红外图像传感器。

背景技术

图像传感器是通过使用半导体同光起反应的特性来获取图像的设备。近年来，随着计算机工业和通信工业的发展，在诸如数码相机、扫描仪、摄像机、个人通信系统(PCS)、游戏设备、光相机和医疗微型相机之类的各个领域内使用了具有改进的性能的图像传感器。

在涉及使用红外线的图像传感器的韩国专利公开No.10-2016-0036249中，其中所公开的图像传感器包括：背光单元；可见光线转换单元，用于将紫外线转换成可见光线；以及光电传感器部件，用于感测被物体从背光单元反射的可见光线、红外线以及被可见光线转换单元转换的可见光线。

然而，用来吸收红外图像传感器中的红外波段的光线的半导体材料具有小的带隙，因而可能会由热激发的电子生成暗电流。该暗电流充当了图像传感器中的噪声，因而会导致传感器的图像可见性退化。因此，为了尽量减少暗电流的发生，传统的红外图像传感器可以在大约170K或更低的低温下被驱动。

背景技术部分中所公开的以上信息仅用于增强对本发明的背景技术的理解，因而该信息可以包含未构成已经在该国中被本领域内的普通技术人员所已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的示例性实施例可以提供一种用于通过将红外线转换成可见光线以及使用在可见光波段中工作的半导体材料来使暗电流最小化的图像传感器。

本发明的示例性实施例可以提供一种用于改进获取图像的可见性的图像传感器。

本发明的示例性实施例可以提供一种可以在不使用附加的冷却处理的情况下进行操作的图像传感器。

本发明的示例性实施例可以用来实现除上述提及的效果之外其他未详细描述的效果。

本发明的示例性实施例提供了一种红外图像传感器，包括：像素传感器，器与布置在衬底表面上的数据引出线和扫描线连接；波长转换器，其放置在传感器像素中并且布置在红外线的内部移动路径中，包括吸收红外线并将所吸收的红外线转换成可见光线然后发射该可见光线的反斯托克斯材料；以及光电传感器部件，其放置在传感器像素中以感测通过波长转换器转换的可见光线。

在此处，光电传感器部件可以包括：第一电极和第二电极，该第一电极和第二电极分开布置成面对彼此；以及半导体层，该半导体层布置在第一电极和第二电极之间以传输红外线并吸收可见光线。

红外传感器可以进一步包括：薄膜晶体管，其连接到扫描线和数据引出线，以将取决于光电传感器部件的电荷生成的电流信号转移到数据引出线。

第一电极可以通过使薄膜晶体管的源极或漏极延伸而形成。

第二电极可以包括透明材料。

红外图像传感器还可以包括第三电极，其放置在光电传感器部件的第二电极上以通过接触孔与第二电极连接，波长转换器可以放置在与第三电极相同的层上，并且波长转换器与半导体层交叠。

反斯托克斯材料可以包括多个反斯托克斯纳米颗粒，并且反斯托克斯纳米颗粒可以均匀地分散在波长转换器内。