有机光电子器件和图像传感器的制造方法_2

文档序号:9262439阅读:来源:国知局
一步理解,术语"包含"和/或"包括"当用在本 说明书中时,说明存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组分,但不排除存在或添 加一种或多种其它的特征、整体、步骤、操作、元件、组分和/或其集合。
[0061] 在本文中参照作为实例实施方式的理想化实施方式(和中间结构)的示意图的横 截面图描述实例实施方式。这样,将预计到作为例如制造技术和/或公差的结果的与图解 的形状的偏差。因而,实例实施方式不应解释为限于本文中所图解的区域的形状,而是包括 由例如制造导致的形状上的偏差。
[0062] 除非另外定义,在本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与实 例实施方式所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。将进一步理解,术语,包括在常 用字典中定义的那些,应被解释为其含义与它们在相关领域的背景中的含义一致,并且将 不对所述术语进行理想化或过度形式意义的解释,除非在本文中清楚地如此定义。
[0063] 参考附图,描述根据实例实施方式的有机光电子器件。
[0064] 图1是根据实例实施方式的有机光电子器件的横截面图。
[0065] 参考图1,根据实例实施方式的有机光电子器件100包括彼此面对的第一电极10 和第二电极20、以及介于第一电极10和第二电极20之间的有机层30。
[0066] 第一电极10和第二电极20之一为阳极,且另一个为阴极。第一电极10和第二电 极20的至少一个可为光透射电极,和所述光透射电极可由例如透明导体(例如氧化铟锡 (ITO)或氧化铟锌(IZO))、或薄的单层或多层的金属薄层制成。当第一电极10和第二电极 20之一为非光透射电极时,所述非光透射电极可由例如不透明导体(例如铝(A1))制成。
[0067] 有机层30包括可见光吸收体和电荷缓冲材料,所述可见光吸收体吸收在可见光 线的特定波长区域中的光,所述电荷缓冲材料基本上不吸收在可见光线区域中的光,而是 将由所述可见光吸收体产生的激子分离成空穴和电子。
[0068] 所述可见光吸收体可为n型半导体或p型半导体,其选择性地吸收在可见光线区 域的绿色波长区域中的光且具有在约500nm-约600nm处的最大吸收波长(。
[0069] 所述可见光吸收体可为由以下化学式1表示的化合物。
[0070] [化学式1]
[0071]
[0072] 在以上化学式1中,
[0073] Ri-R12各自独立地为以下之一:氢、取代或未取代的C烷基、取代或未取代的 C6-C3Q芳基、取代或未取代的C3_C3Q杂芳基、卤素原子、含卤素的基团、及其组合,和
[0074] X为阴离子。
[0075] 由以上化学式1表示的化合物为具有在约500nm-约600nm处的最大吸收波长 (入_)的可见光吸收体,且具有相对高的在绿色波长区域中的波长选择性。
[0076] 由以上化学式1表示的化合物可起到n型半导体或p型半导体的作用,且可单独 地被包括作为可见光吸收体,而无需另外的(独立的)P型半导体或另外的n型半导体,以 形成pn结。
[0077] 由以上化学式1表示的化合物可为例如由以下化学式la-le表示的化合物之一, 但不限于此。
[0078] [化学式la]
[0079]
[0080] [化学式lb]
[0081]
[0082] [化学式lc]
[0083]
[0084][化学式Id]
[0085]
[0086][化学式le]
[0087]
[0088] 所述电荷缓冲材料基本上不吸收具有约450nm-约800nm波长区域的可见光且因 此不是可见光吸收体,并起到激子猝灭剂的作用以将由所述可见光吸收体产生的激子分离 成空穴和电子。所述电荷缓冲材料使激子猝灭并将它们分离成空穴和电子,且因此可增加 向阳极转移的空穴的数量和向阴极转移的电子的数量,并因此改善有机光电子器件的效 率。
[0089] 所述电荷缓冲材料可为透明的空穴缓冲材料和透明的电子缓冲材料的至少一种。
[0090] 例如,所述电荷缓冲材料具有大于或等于约2. 8eV的能带隙且因此具有能够通过 光的透明性,和同时具有在阳极的功函和由化学式1表示的化合物的HOMO能级之间的HOMO 能级且因此可为能够分离和转移空穴的空穴缓冲材料。这里,HOMO能级表示当真空能级为 OeV时的HOMO能级的绝对值。
[0091] 所述空穴缓冲材料可具有例如约2. 8-约4.OeV的能带隙。
[0092] 所述空穴缓冲材料的HOMO能级和由以上化学式1表示的化合物的HOMO能级之间 的差可为例如约〇. 01-约〇. 89eV。所述空穴缓冲材料的HOMO能级可为例如大于约4. 7eV 且小于约5. 6eV。
[0093] 所述空穴缓冲材料可为例如基于胺的化合物,例如4,4',4"-三(N-(2-萘 基)-N-苯基-氨基)-三苯基胺、N,N' -二苯基-N,N' -双(9-苯基-9H-咔唑-3-基) 联苯基-4, 4' -二胺、N-(联苯-4-基)-9, 9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基) 苯基)-911-芴-2-胺、二-[4-沉^二对甲苯基-氨基)-苯基]环己烷、9,9-双
[4- (N,N-双-(联苯-4-基)-氨基)苯基]-9H-芴等,但不限于此。
[0094] 例如,所述电荷缓冲材料具有大于或等于约2. 8eV的能带隙,且因此可为具有能 够通过光的透明性的电子缓冲材料,和同时具有在阴极的功函和由化学式1表示的化合物 的LUMO能级之间的LUMO能级。这里,LUMO能级表示当真空能级为OeV时的LUMO能级的 绝对值。
[0095] 所述电子缓冲材料可具有例如约2. 8-约4. OeV的能带隙。
[0096] 所述电子缓冲材料的LUMO能级和由化学式1表示的化合物的LUMO能级之间的差 可为例如约0. 01-约0. 89eV。所述电子缓冲材料的LUMO能级可为例如大于约3. 6eV且小 于 4. 3eV。
[0097] 所述电子缓冲材料可为例如羧酸酐,例如1,4, 5, 8-萘四甲酸二酐,但不限于此。
[0098] 例如,所述电荷缓冲材料可包括所述空穴缓冲材料和所述电子缓冲材料两者。
[0099] 可在单层中以混合物、在独立的层中单独地、或以其组合包括所述可见光吸收体 和所述电荷缓冲材料。
[0100] 图2-4是显不图1的有机光电子器件的实例实施方式的横截面图,图5是显不图 2的有机光电子器件的能级的图,和图6是显示图3的有机光电子器件的能级的图。
[0101] 参考图2,根据实例实施方式的有机光电子器件200包括彼此面对的第一电极10 和第二电极20、以及介于第一电极10和第二电极20之间的有机层30,如图1中所示的实 例实施方式一样。
[0102] 当第一电极10为阳极和第二电极20为阴极时,有机层30包括活性层30a和位于 活性层30a-侧上的空穴缓冲层30b,活性层30a包括单独的由以上化学式1表示的化合物 作为可见光吸收体。空穴缓冲层30b可包括以上空穴缓冲材料。
[0103] 参考图5,空穴缓冲层30b可具有在作为阳极的第一电极10的功函和活性层30a 的HOMO能级之间的HOMO能级,以及例如,在约0. 01-约0. 89eV范围内的在空穴缓冲层30b 和活性层30a的HOMO能级之间的HOMO能级差Adl。
[0104] 除由化学式1表示的化合物外,活性层30a可进一步包括空穴缓冲材料。包括在 活性层30a中的空穴缓冲材料可具有大于或等于约2. 8eV的能带隙以及在阳极的功函和由 化学式1表示的化合物的HOMO能级之间的HOMO能级,且可与包括在空穴缓冲层30b中的 空穴缓冲材料相同或不同。
[0105] 包括在活性层30a中的空穴缓冲材料可以基于活性层30a的总体积的小于或等于 约50体积%的量被包括。在所述范围内,可以约0. 01体积% -约20体积%、例如约0. 01 体积% -约10体积%的量包括所述空穴缓冲材料。
[0106] 参考图3,根据实例实施方式的有机光电子器件300包括彼此面对的第一电极10 和第二电极20、以及介于第一电极10和第二电极20之间的有机层30,如图2中所示的实 例实施方式一样。
[0107] 当第一电极10为阳极和第二电极20为阴极时,有机层30包括活性层30a和位于 活性层30a-侧上的电子缓冲层30c,活性层30a包括单独的由以上化学式1表示的化合物 作为可见光吸收体。电子缓冲层30c可包括以上电子缓冲材料。
[0108] 参考图6,电子缓冲层30c可具有在作为阴极的第二电极20的功函和活性层30a 的LUMO能级之间的LUMO能级,以及例如,在约0. 01-约0. 89eV范围内的在电子缓冲层30c 和活性层30a的LUMO能级之间的LUMO能级差Ad2。
[0109] 除由化学式1表示的化合物外,活性层30a可进一步包括电子缓冲材料。活性层 30a的电子缓冲材料可具有大于或等于约2. 8eV的能带隙以及在阴极的功函和由化学式1 表示的化合物的LUMO能级之间的LUMO能级,且可与包括在电子缓冲层30c中的电子缓冲 材料相同或不同。
[0110] 可以基于活性层30a的小于或等于约50体积%的量包括活性层30a的电子缓冲 材料。在所述范围内,可以约〇. 01体积% -约20体积%、例如约0. 01体积% -约10体 积%的量包括所述电子缓冲材料。
[0111] 参考图4,根据实例实施方式的有机光电子器件400包括彼此面对的第一电极10 和第二电极20、以及介于第一电极10和第二电极20之间的有机层30,如图3中所示的实 例实施方式一样。
[0112] 当第一电极10为阳极和第二电极20为阴极时,有机层30包括活性层30a、位于活 性层30a-侧上的空穴缓冲层30b和位于活性层30a另一侧上的电子缓冲层30c,活性层 30a包括单独的由化学式1表示的化合物作为可见光吸收体。空穴缓冲层30b可包括以上 空穴缓冲材料,和电子缓冲层30c可包括以上电子缓冲材料。
[0113] 活性层30a可选择性地吸收在约500nm-约600nm的绿色波长区域中的
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