有机光电器件和图像传感器的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请要求2014年7月16日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请 No. 10-2014-0089914的优先权权益，将其全部内容引入本文作为参考。
技术领域
[0002] 实例实施方式涉及有机光电器件和图像传感器。
【背景技术】
[0003] 光电器件典型地利用光电效应将光转换为电信号，可包括光电二极管、光电晶体 管等，并且可应用于图像传感器、太阳能电池等。
[0004] 包括光电二极管的图像传感器要求高的分辨率和因此小的像素。目前，广泛使用 硅光电二极管，但是因为由于小的像素引起的小的吸收面积，其典型地呈现出恶化的灵敏 度。因此，已经研究了能够替代硅的有机材料。
[0005] 因此，能够替代硅的有机材料可具有高的消光系数、或者光吸收能力，并可取决于 分子结构选择性地吸收在特定波长区域中的光，且因此可替代光电二极管和滤色器两者。 结果，所述有机材料可具有改善的灵敏度且可对更高的器件集成作贡献。
【发明内容】
[0006] 至少一个实例实施方式涉及由于改善的光谱特性而能够改善波长选择性的有机 光电器件。
[0007] 另一实例实施方式涉及包括所述有机光电器件的图像传感器。
[0008] 根据至少一个实例实施方式，有机光电器件包括：第一电极；在所述第一电极上 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层；在所述光吸收层上并且 包括具有比所述光吸收层小的半宽度（FWHM)的第二ρ型光吸收材料或第二η型光吸收材 料的光吸收辅助层；在所述光吸收辅助层上的电荷辅助层；和在所述电荷辅助层上的第二 电极。
[0009] 所述光吸收层和所述光吸收辅助层可彼此接触。
[0010] 所述第二电极可设置在光进入的一侧处。
[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层的 FWHM小约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长（λ )处 的外量子效率（EQE)可与所述光吸收层在最大吸收波长（λ 处的外量子效率（EQE)相 同或比其高。
[0013] 所述光吸收层的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宽。
[0014] 所述第二Ρ型光吸收材料可与所述第一 Ρ型光吸收材料相同或不同，并且所述第 二η型光吸收材料可与所述第一 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学式1表示。
[0016] [化学式1]
[0018] 在以上化学式1中，
[0019] IT-R1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、卤素原子、含卤素的基团、或其组合，和
[0020] X可为卤素原子、含卤素的基团、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杂芳氧基、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、或其组合。
[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学式2表示。
[0022] [化学式2]
[0024] 在以上化学式2中，
[0025] Rm_Rx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、卤素原子、含卤素的基团、或其组合，和
[0026] Y为卤素原子。
[0027] 所述光吸收层和所述光吸收辅助层可吸收在绿色波长区域中的光。
[0028] 所述光吸收辅助层可具有小于或等于约90nm的FWHM。
[0029] 所述电荷辅助层可基本上不吸收在可见波长区域中的光。
[0030] 所述第一电极和所述第二电极可分别为透明电极。
[0031] 根据另一实例实施方式，提供包括所述有机光电器件的图像传感器。
[0032] 所述图像传感器可包括集成有多个配置成检测（sense)在蓝色波长区域中的光 的第一光检测器件（photo-sensing device)和多个配置成检测在红色波长区域中的光的 第二光检测器件的半导体基底，且所述有机光电器件在所述半导体基底上并且配置成选择 性地吸收在绿色波长区域中的光。
[0033] 所述图像传感器可进一步包括滤色器层，其包含配置成选择性地吸收在蓝色波长 区域中的光的蓝色过滤器和配置成选择性地吸收在红色波长区域中的光的红色过滤器。所 述滤色器层可位于所述半导体基底和所述有机光电器件之间。
[0034] 所述第一光检测器件和所述第二光检测器件可为堆叠的。
[0035] 所述图像传感器可包括：作为所述有机光电器件的绿色光电器件，配置成选择性 地吸收在蓝色波长区域中的光的蓝色光电器件，和配置成选择性地吸收在红色波长区域中 的光的红色光电器件。所述绿色光电器件、蓝色光电器件、和红色光电器件可为堆叠的。
[0036] 根据又一实例实施方式，提供包括所述图像传感器的电子器件。
【附图说明】
[0037] 图1为显示根据至少一个实例实施方式的有机光电器件的横截面图，
[0038] 图2为根据至少一个实例实施方式的有机CMOS图像传感器的示意性俯视平面图，
[0039] 图3为图2的有机CMOS图像传感器的横截面图，
[0040] 图4为根据另一实例实施方式的有机CMOS图像传感器的示意性横截面图，
[0041] 图5为根据另一实例实施方式的有机CMOS图像传感器的示意性俯视平面图，
[0042] 图6为显示根据实施例1和对比例1的有机光电器件的取决于波长的外量子效率 (EQE)的图，
[0043] 图7为显示根据实施例2和对比例2的有机光电器件的取决于波长的外量子效率 (EQE)的图，
[0044] 图8为显示根据实施例3和对比例3的有机光电器件的取决于波长的外量子效率 (EQE)的图。
【具体实施方式】
[0045] 将在下文中详细地描述实例实施方式，并且其可由具有相关领域中的普通知识者 容易地进行。然而，本公开内容可以许多不同形式体现并且不被解释为限于本文中所阐述 的实例实施方式。
[0046] 将理解，当一个元件被称为"在"另外的元件"上"、"连接"或"结合"至另外的元 件时，其可以直接在所述另外的元件上、连接或结合至所述另外的元件，或者可存在中间元 件。相反，当一个元件被称为"直接在"另外的元件"上"、"直接连接"或"直接结合"至另外 的元件时，则不存在中间元件。如本文中使用的，术语"和/或"包括相关列举项目的一个 或多个的任意和全部组合。进一步地，将理解，当一个层被称为"在"另外的层"下面"时，其 可直接在下面或者还可存在一个或多个中间层。此外，还将理解，当一个层被称为"在"两 个层"之间"时，其可为所述两个层之间的唯一的层，或者还可存在一个或多个中间层。
[0047] 将理解，尽管术语"第一"、"第二"等可用在本文中描述各种元件、部件（组分）、区 域、层和/或部分（截面），但是这些元件、部件（组分）、区域、层和/或部分（截面）不应 受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件（组分）、区域、层或部分（截面）与另 外的元件、部件（组分）、区域、层或部分（截面）区分开。因此，在不脱离实例实施方式的 教导的情况下，下面讨论的第一元件、部件（组分）、区域、层或部分（截面）可称为第二元 件、部件（组分）、区域、层或部分（截面）。
[0048] 在附图中，为了说明的清楚起见，可放大了层和区域的尺寸。相同的附图标记始终 是指相同的元件。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的部件（组分）。
[0049] 为了便于描述，在本文中可使用空间相对术语例如"在……之下"、"在……下方"、 "下部"、"在……上方"、"上部"等来描述如图中所示的一个元件或特征与另外的一个或多 个元件或特征的关系。将理解，除图中所示的方位以外，空间相对术语还意图涵盖在使用 或操作中的器件的不同方位。例如，如果将图中的器件翻转，描述为"在"另外的元