有機光電器件和圖像傳感器的制造方法
【專利說明】
[0001] 本申請要求2014年7月16日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請 No. 10-的優先權權益，將其全部內容引入本文作為參考。
技術領域
[0002] 實例實施方式涉及有機光電器件和圖像傳感器。
【背景技術】
[0003] 光電器件典型地利用光電效應將光轉換為電信號，可包括光電二極管、光電晶體 管等，并且可應用于圖像傳感器、太陽能電池等。
[0004] 包括光電二極管的圖像傳感器要求高的分辨率和因此小的像素。目前，廣泛使用 硅光電二極管，但是因為由于小的像素引起的小的吸收面積，其典型地呈現出惡化的靈敏 度。因此，已經研究了能夠替代硅的有機材料。
[0005] 因此，能夠替代硅的有機材料可具有高的消光系數、或者光吸收能力，并可取決于 分子結構選擇性地吸收在特定波長區域中的光，且因此可替代光電二極管和濾色器兩者。 結果，所述有機材料可具有改善的靈敏度且可對更高的器件集成作貢獻。

【發明內容】

[0006] 至少一個實例實施方式涉及由于改善的光譜特性而能夠改善波長選擇性的有機 光電器件。
[0007] 另一實例實施方式涉及包括所述有機光電器件的圖像傳感器。
[0008] 根據至少一個實例實施方式，有機光電器件包括：第一電極；在所述第一電極上 并且包括第一 P型光吸收材料和第一 η型光吸收材料的光吸收層；在所述光吸收層上并且 包括具有比所述光吸收層小的半寬度（FWHM)的第二ρ型光吸收材料或第二η型光吸收材 料的光吸收輔助層；在所述光吸收輔助層上的電荷輔助層；和在所述電荷輔助層上的第二 電極。
[0009] 所述光吸收層和所述光吸收輔助層可彼此接觸。
[0010] 所述第二電極可設置在光進入的一側處。
[0011] 所述第二Ρ型光吸收材料或所述第二η型光吸收材料可具有比所述光吸收層的 FWHM小約5nm或更大的FWHM。
[0012] 所述第二ρ型光吸收材料或所述第二η型光吸收材料在最大吸收波長（λ )處 的外量子效率（EQE)可與所述光吸收層在最大吸收波長（λ 處的外量子效率（EQE)相 同或比其高。
[0013] 所述光吸收層的FWHM可比所述第一 ρ型光吸收材料或所述第一 η型光吸收材料 的FWHM寬。
[0014] 所述第二Ρ型光吸收材料可與所述第一 Ρ型光吸收材料相同或不同，并且所述第 二η型光吸收材料可與所述第一 η型光吸收材料相同或不同。
[0015] 所述第二p型光吸收材料或所述第二η型光吸收材料可由以下化學式1表示。
[0016] [化學式1]
[0018] 在以上化學式1中，
[0019] IT-R1可獨立地為氫、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雜芳基、鹵素原子、含鹵素的基團、或其組合，和
[0020] X可為鹵素原子、含鹵素的基團、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C1-C30烷氧基、取代或未取代的C1-C30芳氧基、取代或未取 代的C1-C30雜芳氧基、取代或未取代的甲硅烷基氧基、取代或未取代的氨基、取代或未取 代的芳基氨基、或其組合。
[0021] 所述第一 ρ型光吸收材料或所述第一 η型光吸收材料可由以下化學式2表示。
[0022] [化學式2]
[0024] 在以上化學式2中，
[0025] Rm_Rx可獨立地為氫、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雜芳基、鹵素原子、含鹵素的基團、或其組合，和
[0026] Y為鹵素原子。
[0027] 所述光吸收層和所述光吸收輔助層可吸收在綠色波長區域中的光。
[0028] 所述光吸收輔助層可具有小于或等于約90nm的FWHM。
[0029] 所述電荷輔助層可基本上不吸收在可見波長區域中的光。
[0030] 所述第一電極和所述第二電極可分別為透明電極。
[0031] 根據另一實例實施方式，提供包括所述有機光電器件的圖像傳感器。
[0032] 所述圖像傳感器可包括集成有多個配置成檢測（sense)在藍色波長區域中的光 的第一光檢測器件（photo-sensing device)和多個配置成檢測在紅色波長區域中的光的 第二光檢測器件的半導體基底，且所述有機光電器件在所述半導體基底上并且配置成選擇 性地吸收在綠色波長區域中的光。
[0033] 所述圖像傳感器可進一步包括濾色器層，其包含配置成選擇性地吸收在藍色波長 區域中的光的藍色過濾器和配置成選擇性地吸收在紅色波長區域中的光的紅色過濾器。所 述濾色器層可位于所述半導體基底和所述有機光電器件之間。
[0034] 所述第一光檢測器件和所述第二光檢測器件可為堆疊的。
[0035] 所述圖像傳感器可包括：作為所述有機光電器件的綠色光電器件，配置成選擇性 地吸收在藍色波長區域中的光的藍色光電器件，和配置成選擇性地吸收在紅色波長區域中 的光的紅色光電器件。所述綠色光電器件、藍色光電器件、和紅色光電器件可為堆疊的。
[0036] 根據又一實例實施方式，提供包括所述圖像傳感器的電子器件。
【附圖說明】
[0037] 圖1為顯示根據至少一個實例實施方式的有機光電器件的橫截面圖，
[0038] 圖2為根據至少一個實例實施方式的有機CMOS圖像傳感器的示意性俯視平面圖，
[0039] 圖3為圖2的有機CMOS圖像傳感器的橫截面圖，
[0040] 圖4為根據另一實例實施方式的有機CMOS圖像傳感器的示意性橫截面圖，
[0041] 圖5為根據另一實例實施方式的有機CMOS圖像傳感器的示意性俯視平面圖，
[0042] 圖6為顯示根據實施例1和對比例1的有機光電器件的取決于波長的外量子效率 (EQE)的圖，
[0043] 圖7為顯示根據實施例2和對比例2的有機光電器件的取決于波長的外量子效率 (EQE)的圖，
[0044] 圖8為顯示根據實施例3和對比例3的有機光電器件的取決于波長的外量子效率 (EQE)的圖。
【具體實施方式】
[0045] 將在下文中詳細地描述實例實施方式，并且其可由具有相關領域中的普通知識者 容易地進行。然而，本公開內容可以許多不同形式體現并且不被解釋為限于本文中所闡述 的實例實施方式。
[0046] 將理解，當一個元件被稱為"在"另外的元件"上"、"連接"或"結合"至另外的元 件時，其可以直接在所述另外的元件上、連接或結合至所述另外的元件，或者可存在中間元 件。相反，當一個元件被稱為"直接在"另外的元件"上"、"直接連接"或"直接結合"至另外 的元件時，則不存在中間元件。如本文中使用的，術語"和/或"包括相關列舉項目的一個 或多個的任意和全部組合。進一步地，將理解，當一個層被稱為"在"另外的層"下面"時，其 可直接在下面或者還可存在一個或多個中間層。此外，還將理解，當一個層被稱為"在"兩 個層"之間"時，其可為所述兩個層之間的唯一的層，或者還可存在一個或多個中間層。
[0047] 將理解，盡管術語"第一"、"第二"等可用在本文中描述各種元件、部件（組分）、區 域、層和/或部分（截面），但是這些元件、部件（組分）、區域、層和/或部分（截面）不應 受這些術語限制。這些術語僅用于將一個元件、部件（組分）、區域、層或部分（截面）與另 外的元件、部件（組分）、區域、層或部分（截面）區分開。因此，在不脫離實例實施方式的 教導的情況下，下面討論的第一元件、部件（組分）、區域、層或部分（截面）可稱為第二元 件、部件（組分）、區域、層或部分（截面）。
[0048] 在附圖中，為了說明的清楚起見，可放大了層和區域的尺寸。相同的附圖標記始終 是指相同的元件。在整個說明書中，相同的附圖標記表示相同的部件（組分）。
[0049] 為了便于描述，在本文中可使用空間相對術語例如"在……之下"、"在……下方"、 "下部"、"在……上方"、"上部"等來描述如圖中所示的一個元件或特征與另外的一個或多 個元件或特征的關系。將理解，除圖中所示的方位以外，空間相對術語還意圖涵蓋在使用 或操作中的器件的不同方位。例如，如果將圖中的器件翻轉，描述為"在"另外的元