有機光電器件、圖像傳感器以及電子裝置的製作方法
2023-10-11 08:15:39 2
示例實施方式涉及有機光電器件、包括該有機光電器件的圖像傳感器以及包括該圖像傳感器的電子裝置。
背景技術：
：光電器件典型地利用光電效應將光轉換成電信號。光電器件可以包括光電二極體和/或光電電晶體，並且可以應用於圖像傳感器、太陽能電池和/或有機發光二極體。包括光電二極體的圖像傳感器典型地需要高解析度並因而需要更小的像素。目前，矽光電二極體廣泛使用，但是由於由相對小的像素引起的相對小的吸收面積而表現出劣化的靈敏性。因此，能夠代替矽的有機材料已被研究。有機材料具有相對高的消光係數，並且取決於分子結構，選擇性地吸收特定波長區域中的光，因而，可以同時代替光電二極體和濾色器並因此改善靈敏性且有助於高集成度。技術實現要素：示例實施方式提供一種能夠提高波長選擇性的有機光電器件。示例實施方式提供一種包括有機光電器件的圖像傳感器。根據示例實施方式，一種有機光電器件包括：彼此面對的第一電極和第二電極；以及在第一電極和第二電極之間的光吸收層。該光吸收層包括最靠近第一電極的第一區域、最靠近第二電極的第二區域以及在厚度方向上在第一區域和第二區域之間的第三區域。第一區域具有p型半導體相對於n型半導體的第一成分比(p1/n1)，第二區域具有p型半導體相對於n型半導體的第二成分比(p2/n2)，第三區域具有p型半導體相對於n型半導體的第三成分比(p3/n3)，該第三成分比大於或小於第一成分比(p1/n1)和第二成分比(p2/n2)。第一成分比(p1/n1)可以與第二成分比(p2/n2)相同。第一成分比(p1/n1)可以與第二成分比(p2/n2)不同。光吸收層的p型半導體相對於n型半導體的成分比(p/n)可以沿厚度方向連續地增大，然後減小。光吸收層的p型半導體相對於n型半導體的成分比(p/n)可以沿厚度方向不連續地增大，然後減小。光吸收層的p型半導體相對於n型半導體的成分比(p/n)可以沿厚度方向連續地減小，然後增大。光吸收層的p型半導體相對於n型半導體的成分比(p/n)可以沿厚度方向不連續地減小，然後增大。光吸收層可以被配置為吸收至少一部分可見光波長區域中的光；光吸收層的最大光吸收位置可以取決於該可見光波長區域而不同。可見光波長區域可以包括第一可見光和具有與第一可見光不同的波長區域的第二可見光，第一可見光可以在光吸收層的第一區域和第二區域的其中之一中以最大值被吸收，第二可見光可以在光吸收層的第三區域中以最大值被吸收。p型半導體和n型半導體的其中之一可以是配置為選擇性地吸收第一可見光的吸光材料，p型半導體和n型半導體的另一個可以是配置為吸收第一可見光和第二可見光的吸光材料。p型半導體可以是配置為選擇性地吸收第一可見光的吸光材料，n型半導體可以是配置為吸收第一可見光和第二可見光的吸光材料，第三成分比(p3/n3)可以大於第一成分比(p1/n1)和第二成分比(p2/n2)。第三區域可以包括比第一區域和第二區域更少量的n型半導體。n型半導體可以是配置為選擇性地吸收第一可見光的吸光材料，p型半導體可以是配置為吸收第一可見光和第二可見光的吸光材料，第三成分比(p3/n3)可以小於第一成分比(p1/n1)和第二成分比(p2/n2)。第三區域可以包括比第一區域和第二區域更少量的p型半導體。第一可見光可以具有大約500nm至大約600nm的波長區域，第二可見光可以具有大於或等於大約380nm且小於500nm的波長區域。p型半導體和n型半導體的其中之一可以包括C60、C70、其衍生物以及其組合的其中之一。根據示例實施方式，一種圖像傳感器包括所述有機光電器件。光吸收層可以配置為吸收至少一部分可見光波長區域中的光，可見光波長區域可以包括第一可見光、第二可見光和第三可見光，第一、第二和第三可見光的每個具有不同的波長區域，有機光電器件可以配置為選擇性地吸收第一可見光，圖像傳感器還可以包括半導體基板，該半導體基板與配置為感測第二可見光的多個第一光敏傳感器以及配置為感測第三可見光的多個第二光敏傳感器集成。所述多個第一光敏傳感器和所述多個第二光敏傳感器可以在水平方向上彼此間隔開。該圖像傳感器還可以包括：第一濾色器，交疊所述多個第一光敏傳感器並且配置為選擇性地傳輸第二可見光；以及第二濾色器，交疊所述多個第二光敏傳感器並且配置為選擇性地傳輸第三可見光。所述多個第一光敏傳感器和所述多個第二光敏傳感器可以在豎直方向上彼此間隔開。光吸收層可以配置為吸收至少一部分可見光波長區域中的光，該可見光波長區域可以包括第一可見光、第二可見光和第三可見光，第一、第二和第三可見光的每個具有不同的波長區域，有機光電器件可以是配置為選擇性地吸收第一可見光的第一有機光電器件，圖像傳感器還可以包括配置為選擇性地吸收第二可見光的第二有機光電器件以及配置為選擇性地吸收第三可見光的第三有機光電器件，第一有機光電器件、第二有機光電器件以及第三有機光電器件可以順序層疊。第一可見光可以具有大約500nm至大約600nm的波長區域，第二可見光可以具有大於或等於大約380nm且小於500nm的波長區域，第三可見光可以具有大於大約600nm且小於或等於大約780nm的波長區域。根據示例實施方式，一種電子器件包括圖像傳感器。根據示例實施方式，一種有機光電器件包括：第一電極；在第一電極上的第一光吸收層，第一光吸收層具有p型半導體相對於n型半導體的第一成分比(p1/n1)；在第一光吸收層上的第二光吸收層，第二光吸收層具有p型半導體相對於n型半導體的不同於第一成分比(p1/n1)的第二成分比(p2/n2)；在第二光吸收層上的第三光吸收層，第三光吸收層具有第一成分比(p1/n1)；以及在第三光吸收層上的第二電極。第二成分比(p2/n2)可以大於第一成分比(p1/n1)。第二光吸收層可以包括比第一光吸收層和第三光吸收層更少量的n型半導體。附圖說明圖1是顯示根據示例實施方式的有機光電器件的截面圖；圖2是顯示圖1的有機光電器件的光吸收層的截面圖；圖3至6分別顯示在圖2的光吸收層的第一至第三區域中的p型半導體和n型半導體的成分比的變化的示例；圖7是顯示根據示例實施方式的有機光電器件的截面圖；圖8是顯示根據示例實施方式的有機CMOS圖像傳感器的示意性俯視平面圖；圖9是顯示圖8的有機CMOS圖像傳感器的一個示例的截面圖；圖10是顯示圖8的有機CMOS圖像傳感器的另一示例的截面圖；圖11是顯示根據示例實施方式的有機CMOS圖像傳感器的示意性俯視平面圖；圖12是顯示圖11的有機CMOS圖像傳感器的截面圖；圖13是曲線圖，顯示取決於根據示例1和比較示例1的有機光電器件的波長的外量子效率；圖14是曲線圖，顯示根據示例1和比較示例1的有機光電器件的綠色波長區域和藍色波長區域中的外量子效率；圖15是曲線圖，顯示根據比較示例2和3的有機光電器件的綠色波長區域和藍色波長區域中的外量子效率；圖16是取決於根據示例2的有機光電器件的光吸收層的位置的，吸收波長區域的模擬結果；圖17是取決於根據比較示例4的有機光電器件的光吸收層的位置的吸收波長區域的模擬結果；圖18是曲線圖，顯示根據示例1和比較示例1的有機光電器件應用於其上的圖像傳感器的色移和YSNR10；以及圖19顯示取決於根據示例1至3以及比較示例1至5的有機光電器件中的波長的p型半導體和n型半導體的光吸收曲線。具體實施方式示例實施方式將在下文中被詳細描述，並且可以被具有現有技術中的公知常識的那些人更容易地執行。然而，本公開可以以許多不同形式實施，且將不被理解為限於此處闡述的示例實施方式。在圖中，為了清晰，誇大了層、膜、面板、區域等的厚度。將理解，當元件諸如層、膜、區域或基板被稱為「在」另一元件「上」時，它可以直接在所述另一元件上，或者也可以存在居間元件。相反，當一元件被稱為「直接在」另一元件「上」時，不存在居間元件。在圖中，為了實施方式的清晰，省略了與該描述沒有關係的部分，並且在整個說明書中，相同或類似的組成元件由相同的附圖標記表示。應該理解，雖然術語第一、第二、第三等可以用於此來描述各種元件、部件、區域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區域、層和/或部分不應受這些術語限制。這些術語僅用於區分一個元件、部件、區域、層或部分與另一區域、層或部分。因而，以下討論的第一元件、部件、區域、層或部分可以被稱為第二元件、部件、區域、層或部分，而不脫離示例實施方式的教導。為了描述的方便，空間關係術語(例如，「在...之下」、「在…下面」、「下」、「在…上面」、「上」等)可以在此被使用以描述一個元件或特徵與其它元件或特徵如圖中示出的關係。應該理解，除了圖中所描繪的取向之外，空間關係術語旨在還涵蓋裝置在使用或操作中的其它不同取向。例如，如果在圖中的裝置被翻轉，則被描述為「在」其它元件或特徵「下」或「下面」的元件可以取向為「在」所述其它元件或特徵「上」。因而，示例性術語「在…下」可以包含上和下兩種取向。裝置可以被另外地取向(旋轉90度或其它取向)，並且在此使用的空間關係描述語被相應地解釋。在此使用的術語僅用於描述各種實施方式，不意欲限制示例實施方式。在此使用時，單數形式也旨在包括複數形式，除非上下文清晰地另外表示。還將理解，當在本說明書中使用時，術語「包括」、「包括…的」、「包含」和/或「包含…的」表示所述特徵、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一個或更多其它特徵、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組的存在或添加。在此參考截面圖描述示例實施方式，其中截面圖是示例實施方式的理想化實施方式(和中間結構)的示意性圖示。因此，由於例如製造技術和/或公差引起的圖示形狀的偏離是可以預期的。因而，示例實施方式不應被理解為限於在此示出的區域形狀，而是將包括例如由製造引起的形狀的偏離。除非另外地定義，在此使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與示例實施方式所屬領域中的普通技術人員通常理解的相同含義。還將理解，術語(包括在通常使用的字典中所定義的那些)應被理解為具有與其在相關領域的背景中的含義一致的含義，將不被理解為理想化或過度正式的意義，除非在此清楚地如此定義。在下文中，根據示例實施方式的有機光電器件參考附圖被描述。圖1是顯示根據示例實施方式的有機光電器件的截面圖，圖2是圖1的有機光電器件的光吸收層的截面圖。參考圖1，根據示例實施方式的有機光電器件100包括彼此面對的第一電極10和第二電極20以及在第一電極10和第二電極20之間的光吸收層30。第一電極10和第二電極20的其中之一是陽極，另一個是陰極。第一電極10和第二電極20的至少之一可以是透光電極，該透光電極可以由例如導電氧化物(例如銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO))或薄的單層或多層的金屬薄層製成。當第一電極10和第二電極20的其中之一是非透光電極時，該非透光電極可以由例如不透明導體(例如鋁(Al))製成。例如，第一電極10和第二電極20可以是透光電極。光吸收層30包括用於形成pn結的p型半導體和n型半導體，並且吸收外部光以產生電子空穴對，然後將所產生的電子空穴對分離成空穴和電子。光吸收層30可以吸收可見光的波長區域的至少一部分中的光，並且可以選擇性地吸收例如大約500nm至大約600nm的綠光、大於或等於大約380nm且小於大約500nm的藍光以及大於大約600nm且小於或等於大約780nm的紅光中的一部分。p型半導體和n型半導體的至少之一可以是選擇性地吸收綠光、藍光和紅光的其中之一的吸光材料。例如，p型半導體和n型半導體的其中之一可以是選擇性地吸收綠光、藍光和紅光的其中之一的吸光材料，p型半導體和n型半導體的另一個可以是選擇性地吸收綠光、藍光和紅光中的兩種或多種的吸光材料。例如，p型半導體和n型半導體的其中之一可以是選擇性地吸收綠光的吸光材料，p型半導體和n型半導體的另一個可以是選擇性地吸收藍光和/或紅光以及綠光的吸光材料。例如，p型半導體可以是選擇性地吸收綠光的吸光材料，n型半導體可以是選擇性地吸收藍光和/或紅光以及綠光的吸光材料。例如，n型半導體可以是選擇性地吸收綠光的吸光材料，p型半導體可以是選擇性地吸收藍光和/或紅光以及綠光的吸光材料。例如，p型半導體可以是選擇性地吸收綠光的吸光材料，n型半導體可以是選擇性地吸收藍光以及綠光的吸光材料。例如，n型半導體可以是選擇性地吸收綠光的吸光材料，p型半導體可以是選擇性地吸收藍光以及綠光的吸光材料。選擇性地吸收綠光的吸光材料可以是例如喹吖啶酮或其衍生物、亞酞菁或其衍生物，吸收綠光和藍光的吸光材料可以是例如C60、C70、其衍生物或其組合。然而，其不限於此。光吸收層30可以取決於其區域而主要吸收在不同波長區域中的光，例如沿光吸收層30的厚度方向主要吸收在不同波長區域中的光。例如，綠光可以主要在更靠近光吸收層30的入射側的區域中被吸收，藍光可以主要在其中間區域(即，光吸收層30的內部區域)中被吸收。在示例實施方式中，考慮光吸收層30的吸收位置取決於可見光的波長區域而不同，p型半導體和/或n型半導體可以取決於在每個波長區域中的光被主要吸收的區域而被不同地分布。因此，波長選擇性可以通過調整光吸收層30的吸收波長區域並因而增強在期望波長區域中的吸收但是抑制在不期望的波長區域中的吸收而提高。光吸收層30可以包括p型半導體和n型半導體的體異質結，p型半導體和n型半導體的混合比，也就是，p/n成分比(p/n比)可以被控制為取決於光吸收層30的位置而不同。這裡，p/n成分比可以被定義為p型半導體的體積(volume)相對於n型半導體的體積(volume)。p/n成分比可以對吸收率和效率有影響。光吸收層30可以包括沿厚度方向具有不同p/n成分比的多個區域。例如，參考圖2，光吸收層30可以包括第一區域30a、第二區域30b以及在第一區域30a和第二區域30b之間的第三區域30c。例如，第一區域30a可以是最靠近第一電極10的區域以及第二區域30b可以是最靠近第二電極20的區域。第一區域30a或第二區域30b可以更靠近入射側，第三區域30c可以是光吸收層30的中間區域。第三區域30c可具有與第一區域30a和第二區域30b不同的p/n成分比，第三區域30c的p/n成分比可以小於或大於第一區域30a和第二區域30b的p/n成分比。例如，當第一區域30a的p型半導體的體積相對於n型半導體的體積的成分比被稱為p1/n1，第二區域30b的p型半導體的體積相對於n型半導體的體積的成分比被稱為p2/n2，並且第三區域30c的p型半導體的體積相對於n型半導體的體積的成分比被稱為p3/n3時，光吸收層30的第一區域30a、第二區域30b和第三區域30c的成分比可以滿足關係方程式1和2。關係方程式1p3/n3>p1/n1關係方程式2p3/n3>p2/n2例如，關係方程式1和2可以在p型半導體是選擇性地吸收綠光的吸光材料並且n型半導體是吸收綠光和藍光的吸光材料時應用。在示例實施方式中，n型半導體的藍光的吸收可以減少，並且藍光的外量子效率(EQE)也可以通過相對於在光吸收層30的主要吸收藍光的中間區域(也就是，第三區域30c)中的n型半導體的體積，相對地增加p型半導體的體積而減小。因此，光吸收層30的綠色波長選擇性可以提高。例如，關係方程式1和2可以通過在第一區域30a、第二區域30b和第三區域30c保持相同含量的p型半導體的同時，減小第三區域30c的n型半導體的含量而滿足。作為另一示例，光吸收層30的第一區域30a、第二區域30b和第三區域30c的成分比可以滿足關係方程式3和4。關係方程式3p3/n3<p1/n1關係方程式4p3/n3p2/n2關係方程式7p1/n1p1/n1＝p2/n2關係方程式9p3/n3>p1/n1>p2/n2關係方程式10p3/n3>p2/n2>p1/n1作為另一示例，光吸收層30的第一區域30a、第二區域30b和第三區域30c可具有滿足關係方程式11至13的成分比。關係方程式11p3/n3<p1/n1＝p2/n2關係方程式12p3/n3<p1/n1<p2/n2關係方程式13p3/n3<p2/n2<p1/n1圖3至6分別顯示在圖2的光吸收層的第一至第三區域30a、30b和30c中的p型半導體和n型半導體的成分比的變化的示例。參考圖3和4，光吸收層30的p/n成分比可以沿光吸收層30的厚度方向不連續地或連續地增大，然後減小。具體地，參考圖3，第三區域30c可具有比第一區域30a和第二區域30b大的p/n成分比，因而光吸收層30的p/n成分比可以沿第一區域30a、第三區域30c和第二區域30b不連續地增大，然後減小。這裡，術語『不連續』可以意指具有至少一個中斷點並且包括除了逐漸的或連續的變化之外的所有變化。在圖3中，第一區域30a具有沿厚度方向的恆定p/n成分比，第二區域30b具有沿厚度方向的恆定的p/n成分比，第三區域30c具有沿厚度方向的恆定的p/n成分比，但是不限於此，因而第一區域30a、第二區域30b或第三區域30c中的p/n成分比可以變化。參考圖4，第三區域30c可具有比第一區域30a和第二區域30b大的p/n成分比，因而光吸收層30的p/n成分比可以沿第一區域30a、第三區域30c和第二區域30b連續地增大，然後減小。這裡，術語『連續的』可以意指以恆定或非恆定的速率逐漸變化。參考圖5和6，光吸收層30的p/n成分比可以沿光吸收層30的厚度方向不連續地或連續地減小，然後增大。具體地，參考圖5，第三區域30c可具有比第一區域30a和第二區域30b小的p/n成分比，並且p/n成分比可以沿第一區域30a、第三區域30c和第二區域30b不連續地減小，然後增大。在圖5中，每個第一區域30a、第二區域30b和第三區域30c具有恆定的p/n成分比，但是不限於此，在每個第一區域30a、第二區域30b和第三區域30c中的p/n成分比可以變化。參考圖6，第三區域30c可具有比第一區域30a和第二區域30b小的p/n成分比，因而光吸收層30的p/n成分比可以沿第一區域30a、第三區域30c和第二區域30b連續地減小，然後增大。以這種方式，考慮在示例實施方式中光吸收層30的吸收區域取決於可見光的波長區域而變化，通過沿光吸收層30的厚度方向改變p/n成分比並因而加強在期望的波長區域中的吸收並抑制在不期望的波長區域中的吸收可以提高波長選擇性。具體地，有機光電器件100的外量子效率(EQE)可以與光吸收層30的吸收率和內量子效率(IQE)成比例，內量子效率(IQE)可以被分為電荷分離效率(CS)和電荷收集效率(CC)。根據示例實施方式，在期望的波長區域中的光吸收率和電荷分離效率可以通過以能夠在期望的波長區域中發揮最佳的吸收光的效率的p/n成分比包括p型半導體和n型半導體而得以確保。同時，在不期望的波長區域中的光吸收率和電荷分離效率可以通過將該p/n成分比改變成能夠降低不期望的波長區域中的吸收光的效率的p/n成分比而減小。因此，通過確保在期望的波長區域中的光吸收率和外量子效率(EQE)並同時抑制不期望的波長區域中的光吸收率和外量子效率可以提高波長選擇性。光吸收層30可以包括大約10:1至大約1:10，例如大約8:2至大約2:8或大約6:4至大約4:6的體積比(volumeratio)的p型半導體和n型半導體。光吸收層的第三區域30c可具有比第一區域30a或第二區域30b的p/n成分比大或小大約5％至80％的p/n成分比、在該範圍內的大約10％至60％的p/n成分比、以及在該範圍內的大約10％至50％的p/n成分。光吸收層30可以是本徵層(I層)，並且還可以包括在光吸收層30的一側或兩側的p型層和/或n型層。例如，有機光電器件100可以在第一電極10和第二電極20之間包括p型層/I層、I層/n型層、p型層/I層/n型層等的各種組合。p型層可以包括p型半導體並且n型層可以包括n型半導體。光吸收層30可以具有大約1nm至大約500nm，例如大約5nm至大約300nm的厚度。當光吸收層30具有在所述範圍內的厚度時，光吸收層30可以有效地吸收光，有效地分離空穴與電子，並且傳輸它們，由此有效地改善光電轉換效率。在有機光電器件100中，當光從第一電極10和/或第二電極20進入時，並且當光吸收層30吸收具有給定或預定的波長區域的光時，可以從內部產生電子空穴對。電子空穴對在光吸收層30中被分離成空穴和電子，分離的空穴被傳輸到陽極，該陽極是第一電極10和第二電極20的其中之一，分離的電子被傳輸到陰極，該陰極是第一電極10和第二電極20的另一個，從而使電流在有機光電器件中流動。在下文中，示出根據示例實施方式的有機光電器件。圖7是顯示根據示例實施方式的有機光電器件的截面圖。參考圖7，像圖1中示出的示例實施方式一樣，有機光電器件200包括彼此面對的第一電極10和第二電極20、以及在第一電極10和第二電極20之間的光吸收層30。第一電極10、第二電極20以及光吸收層30與以上描述的相同。然而，與圖1中示出的示例實施方式不同，根據示例實施方式的有機光電器件200還包括在第一電極10和光吸收層30之間以及第二電極20和光吸收層30之間的電荷輔助層40和50。電荷輔助層40和50可以促進從光吸收層30分離的空穴和電子的傳輸，從而提高效率。電荷輔助層40和50可以是從用於促進空穴注入的空穴注入層(HIL)、用於促進空穴傳輸的空穴傳輸層(HTL)、用於防止或抑制電子傳輸的電子阻擋層(EBL)、用於促進電子注入的電子注入層(EIL)、用於促進電子傳輸的電子傳輸層(ETL)以及用於防止或抑制空穴傳輸的空穴阻擋層(HBL)中選出的至少一個。電荷輔助層40和50可以包括例如有機材料、無機材料或有機/無機材料。有機材料可以是具有空穴或電子特性的有機化合物，無機材料可以是例如金屬氧化物，例如鉬氧化物、鎢氧化物、鎳氧化物等。空穴傳輸層(HTL)可以包括從例如聚(3,4-亞乙基二氧噻吩):聚(磺苯乙烯)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate)，PEDOT:PSS)、聚芳基胺(polyarylamine)、聚(N-乙烯基咔唑)(poly(N-vinylcarbazole))、聚苯胺(polyaniline)、聚吡咯(polypyrrole)、N,N,N',N'-四(4-甲氧基苯基)-聯苯胺(N,N,N',N'-tetrakis(4-methoxyphenyl)-benzidine，(TPD))、4-雙[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]聯苯(4-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino]biphenyl(α-NPD))、m-MTDATA、4,4',4」-三(N-咔唑基)-三苯基胺(4,4',4」-tris(N-carbazolyl)-triphenylamine，TCTA)和其組合中選出的其中之一，但是不限於此。電子阻擋層(EBL)可以包括從例如聚(3,4-亞乙基二氧噻吩):聚(磺苯乙烯)(PEDOT:PSS)、聚芳基胺、聚(N-乙烯基咔唑)、聚苯胺、聚吡咯、N,N,N',N'-四(4-甲氧基苯基)-聯苯胺(TPD)、4-雙[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]聯苯(α-NPD)、m-MTDATA、4,4',4」-三(N-咔唑基)三苯基胺(TCTA)和其組合中選出的其中之一，但是不限於此。電子傳輸層(ETL)可以包括從例如1,4,5,8-萘-四羧酸二酐(NTCDA)、10-菲羅啉(BCP)、LiF、Alq3、Gaq3、Inq3、Znq2、Zn(BTZ)2、BeBq2和其組合中選出的其中之一，但是不限於此。空穴阻擋層(HBL)可以包括從例如1,4,5,8-萘四甲酸二酐(1,4,5,8-Naphthalene-tetracarboxylicdianhydride(NTCDA))、浴銅靈(bathocuproine(BCP))、LiF、Alq3、Gaq3、Inq3、Znq2、Zn(BTZ)2、BeBq2和其組合中選出的其中之一，但是不限於此。電荷輔助層40和50的任一個可以被省略。有機光電器件可以應用於太陽能電池、圖像傳感器、光電探測器、光電傳感器和有機發光二極體(OLED)，但是不限於此。有機光電器件可以例如應用於圖像傳感器。在下文中，包括有機光電器件的圖像傳感器的一示例參考附圖被描述。作為圖像傳感器的一示例，有機CMOS圖像傳感器被示出。圖8是根據示例實施方式的有機CMOS圖像傳感器的示意性俯視平面圖，圖9是顯示圖8的有機CMOS圖像傳感器的一個示例的截面圖。參考圖8和9，根據示例實施方式的有機CMOS圖像傳感器300包括與光敏傳感器50B和50R、傳輸電晶體(未示出)和電荷儲存器件55集成的半導體基板110、下絕緣層60、濾色器層70、上絕緣層80和有機光電器件100。半導體基板110可以是矽基板，並且與光敏傳感器50B和50R、傳輸電晶體(未示出)和電荷儲存器件55集成。光敏傳感器50R和50B可以是光電二極體。光敏傳感器50B和50R、傳輸電晶體和/或電荷儲存器件55可以被集成到每個像素中，並且如圖所示，光敏傳感器50B和50R可以被包括在藍色像素和紅色像素中，以及電荷儲存器件55可以被包括在綠色像素中。光敏傳感器50B和50R感測光，由光敏傳感器感測的信息可以被傳輸電晶體傳輸，電荷儲存器件55與有機光電器件100電連接，因此電荷儲存55的信息可以被傳輸電晶體傳輸。金屬線(未示出)和焊盤(未示出)形成在半導體基板110上。為了減小信號延遲，金屬線和焊盤可以由具有相對低的電阻的金屬，例如鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)和其合金製成，但是不限於此。然而，示例實施方式不限於示出的結構，金屬線和焊盤可以位於光敏傳感器50B和50R下面。下絕緣層60形成在金屬線和焊盤上。下絕緣層60可以由無機絕緣材料(例如矽氧化物和/或矽氮化物)或低介電常數(低K)材料(例如SiC、SiCOH、SiCO和SiOF)製成。下絕緣層60具有暴露電荷儲存器件55的溝槽。溝槽可以用填充劑填充。濾色器層70形成在下絕緣層60上。濾色器層70包括形成在藍色像素中的藍色濾色器70B以及填充在紅色像素中的紅色濾色器70R。在示例實施方式中，不包括綠色濾色器，但是可以進一步包括綠色濾色器。上絕緣層80形成在濾色器層70上。上絕緣層80消除了由濾色器層70引起的臺階並使該表面平滑。上絕緣層80和下絕緣層60可以包括暴露焊盤的接觸孔(未示出)、以及暴露綠色像素的電荷儲存器件55的通孔85。有機光電器件100形成在上絕緣層80上。有機光電器件100包括如上所述的第一電極10、光吸收層30和第二電極20。第一電極10和第二電極20可以是透明電極，並且光吸收層30與以上描述的相同。光吸收層30可以選擇性地吸收綠色波長區域中的光並且代替綠色像素的濾色器。當光從第二電極20進入時，綠色波長區域中的光可以主要在光吸收層30中被吸收並被光電轉換，而其餘波長區域中的光穿過第一電極10並且可以在光敏傳感器50B和50R中被感測。如上所述，配置為選擇性地吸收綠色波長區域中的光的有機光電器件具有層疊結構，因而圖像傳感器的尺寸可以減小，從而實現減小尺寸的圖像傳感器。此外，如上所述，由在除綠色之外的其他波長區域中的不必要光吸收引起的串擾可以減少，並且圖像傳感器的靈敏性可以通過改善在有機光電器件100的光吸收層30中的綠色波長選擇性而提高。在圖9中，包括圖1的有機光電器件100，但是示例實施方式不限於此，因而圖7的有機光電器件200可以以同樣的方式應用。在圖8和9中，其中配置為選擇性地吸收綠色波長區域中的光的有機光電器件被層疊的層疊結構被示例性地示出，但是本公開不限於此。本公開可具有其中配置為選擇性地吸收藍色波長區域中的光的有機光電器件被層疊並且綠光光敏傳感器和紅光光敏傳感器可以被集成到半導體基板110中的結構，或其中配置為選擇性地吸收紅色波長區域中的光的有機光電器件被層疊並且綠光光敏傳感器和藍光光敏傳感器可以被集成到半導體基板110中的結構。圖10是顯示圖8的有機CMOS圖像傳感器的另一示例的截面圖。如圖10所示的示例實施方式一樣，根據示例實施方式的有機CMOS圖像傳感器400包括與光敏傳感器50B和50R、傳輸電晶體(未示出)和電荷儲存器件55集成的半導體基板110、上絕緣層80和有機光電器件100。根據示例實施方式的有機CMOS圖像傳感器400包括在豎直方向上層疊的藍光光敏傳感器50B和紅光光敏傳感器50R，並且濾色器層70被省略。藍光光敏傳感器50B和紅光光敏傳感器50R與電荷儲存器件(未示出)電連接，並且可以由傳輸電晶體傳輸。藍光光敏傳感器50B和紅光光敏傳感器50R可以根據層疊深度選擇性地吸收在每個波長區域中的光。如上所述，配置為選擇性地吸收在綠色波長區域中的光的有機光電器件具有層疊結構，並且紅光光敏傳感器和藍光光敏傳感器被層疊。因而，圖像傳感器的尺寸可以減小，以實現尺寸減小的圖像傳感器。此外，如上所述，由在除綠色之外的其他波長區域中的不必要的光吸收引起的串擾可以減少，並且靈敏性可以通過改善在有機光電器件100的光吸收層30中的綠色波長選擇性而提高。在圖10中，包括圖1的有機光電器件100，但是示例實施方式不限於此，因而圖7的有機光電器件200可以以同樣的方式應用。在圖10中，其中配置為選擇性地吸收綠色波長區域中的光的有機光電器件被層疊的層疊結構被示出，但是本公開不限於此。本公開可具有其中配置為選擇性地吸收藍色波長區域中的光的有機光電器件被層疊並且綠光光敏傳感器和紅光光敏傳感器可以被集成到半導體基板110中的結構，或其中配置為選擇性地吸收紅色波長區域中的光的有機光電器件被層疊並且綠光光敏傳感器和藍光光敏傳感器可以被集成到半導體基板110中的結構。圖11是顯示根據示例實施方式的有機CMOS圖像傳感器的示意性俯視平面圖，圖12是圖11的有機CMOS圖像傳感器的截面圖。根據示例實施方式的有機CMOS圖像傳感器500包括配置為選擇性地吸收綠色波長區域中的光的綠色光電器件、配置為選擇性地吸收在藍色波長區域中的光的藍色光電器件、以及配置為選擇性地吸收在綠色波長區域中的光的紅色光電器件，並且它們被層疊。根據示例實施方式的有機CMOS圖像傳感器500包括半導體基板110、下絕緣層60、中間絕緣層70、上絕緣層80、第一有機光電器件100a、第二有機光電器件100b以及第三有機光電器件100c。半導體基板110可以是矽基板，並且與傳輸電晶體(未示出)以及電荷儲存器件55a、55b和55c集成。金屬線(未示出)和焊盤(未示出)形成在半導體基板110上，並且下絕緣層60形成在該金屬線和焊盤上。第一有機光電器件100a形成在下絕緣層60上。第一有機光電器件100a包括彼此面對的第一電極10a和第二電極20a以及在第一電極10a和第二電極20a之間的光吸收層30a。第一電極10a和第二電極20a的其中之一可以是陽極，另一個可以是陰極。光吸收層30a可以選擇性地吸收在紅色、藍色和綠色波長區域的其中之一中的光。例如，第一有機光電器件100a可以是紅色光電器件。第二有機光電器件100b形成在中間絕緣層70上。第二有機光電器件100b包括彼此面對的第一電極10b和第二電極20b以及在第一電極10b和第二電極20b之間的光吸收層30b。第一電極10b和第二電極20b的其中之一可以是陽極，另一個可以是陰極。光吸收層30b可以選擇性地吸收在紅色、藍色和綠色波長區域的其中之一中的光。例如，第二有機光電器件100b可以是藍色光電器件。上絕緣層80形成在第二有機光電器件100b上。下絕緣層60、中間絕緣層70和上絕緣層80具有暴露電荷儲存器件55a、55b和55c的多個通孔。第三有機光電器件100c形成在上絕緣層80上。第三有機光電器件100c包括第一電極10c和第二電極20c以及在第一電極10c和第二電極20c之間的光吸收層30c。第一電極10c和第二電極20c的其中之一可以是陽極，另一個可以是陰極。光吸收層30c可以選擇性地吸收在紅色、藍色和綠色波長區域的其中之一中的光。例如，第三有機光電器件100c可以是綠色光電器件。第一有機光電器件100a的光吸收層30a、第二有機光電器件100b的光吸收層30b和第三有機光電器件100c的光吸收層30c的至少之一可以取決於如上所述地在每個波長區域中的光被主要吸收的區域而包括不同成分比的p型半導體和n型半導體，並且在p型和n型半導體之間的具有不同成分比的多個區域可以沿光吸收層30a、30b和30c的厚度方向被包括。具體圖示與以上描述的相同。附圖顯示了其中第一有機光電器件100a、第二有機光電器件100b和第三有機光電器件100c順序被層疊的結構，但是本公開不限於此，它們可以以各種順序被層疊。如上所述，第一有機光電器件100a、第二有機光電器件100b和第三有機光電器件100c具有層疊結構，因而圖像傳感器的尺寸可以減小以實現尺寸減小的圖像傳感器。此外，如上所述，由在除綠色之外的其他波長區域中的不必要的光吸收引起的串擾可以減少，並且靈敏性可以通過改善在有機光電器件100的光吸收層30中的綠色波長選擇性而提高。圖像傳感器可以應用於例如各種電子裝置(例如移動式電話或數位照相機)，但是不限於此。在下文中，本公開參考示例被更詳細地示出。然而，這些是示例，本公開不限於此。有機光電器件的製造示例1大約150nm厚的陽極通過在玻璃基板上濺射ITO形成，130nm厚的光吸收層通過共沉積2-((5-(萘-1-基(苯基)氨基)硒吩-2-基)亞甲基)-1H-環戊並[b]萘-1,3(2H)-二酮作為p型半導體以及C60作為n型半導體形成。這裡，光吸收層通過改變p型半導體和n型半導體的體積比而形成，從而順序地形成包括1.25:1體積比的p型半導體和n型半導體的60nm厚的下層、包括1.6:1體積比的p型半導體和n型半導體的40nm厚的中間層、以及包括1.25:1體積比的p型半導體和n型半導體的30nm厚的上層。隨後，鉬氧化物(MoOx，0該結果在表1中提供。表1參考表1，根據示例2和3的有機光電器件表現出在綠色波長區域的最大外量子效率時，與根據比較示例4至6的有機光電器件相比的關於藍色波長區域的較低外量子效率。評價5圖像傳感器通過分別使用根據示例1和比較示例1的有機光電器件被設計，圖像傳感器的色差和YSNR10被評價。圖像傳感器被設計為具有圖9中顯示的結構。圖像傳感器的色差在以下方法中被評價。從圖像傳感器獲得的RGB原始信號被圖像處理以減小與真實色彩的差異。圖像處理由統一RGB原始信號的強度的白平衡處理以及減小麥克白顏色表(Macbethchart)(24色)的真色與從圖像傳感器獲得的原始顏色之間的色差的色彩校正處理組成。色彩校正處理通過藉助色彩校正矩陣(CCM)轉換自圖像傳感器測得的RGB原始信號來表示顏色，並且圖像傳感器的顏色特性可以通過數位化轉換後的顏色與麥克白顏色表的真色的色差而被評價。色差表示與麥克白顏色表中的真色的差異，並且隨著色差減小，顏色可以更接近真色。YSNR10表示信號和噪聲具有10的比率的亮度(單位：lux)，這裡，信號是在藉助色彩校正矩陣的色彩校正處理之後綠色信號的靈敏度，並且噪聲在圖像傳感器中測得該信號時產生。隨著YSNR10越小，圖像特性在低亮度處是令人滿意的。該結果在圖18中提供。圖18是曲線圖，顯示根據示例1和比較示例1的有機光電器件應用於其上的圖像傳感器的色差和YSNR10。參考圖18，通過應用根據示例1的有機光電器件製造的圖像傳感器表現出與通過應用根據比較示例1的有機光電器件製造的圖像傳感器相比的較小的色差和YSNR10。因此，通過應用根據示例1的有機光電器件製造的圖像傳感器表現出改善的波長選擇性，並因而表現出與通過應用根據比較示例1的有機光電器件製造的圖像傳感器相比的改善的色彩顯示特性。評價6每個圖像傳感器通過分別應用根據示例1和比較示例1的有機光電器件被設計，其串擾被評價。圖像傳感器被設計為具有圖9中顯示的結構。該串擾評價被如下執行。根據示例1和比較示例1的有機光電器件中的吸收層的n和k通過使用橢偏光譜儀獲得。矽光電二極體和有機光電器件的光電轉換效率的n和k用於獲得具有在圖9中顯示的結構的紅色光電二極體、綠色光電器件和藍色光電二極體的光譜靈敏度作為FDTD(有限差分時域)。這裡，波長區域被分隔成440-480nm(藍色)、520-560nm(綠色)以及590-630nm(紅色)的三個區域，然後，在每個顏色區域中的其它光轉換器件被光學妨礙多少被評價。換言之，在440-480nm區域中的紅色和綠色光轉換器件的靈敏度曲線的相對整數是基於在440-480nm區域中的藍色光轉換器件的靈敏度曲線的整數100。該相對整數是紅色和綠色光轉換器件關於440-480nm中的藍色區域的串擾。520-560nm和590-630nm中的每個串擾以與以上相同的方式獲得。最後，該6個測量被平均以獲得平均串擾。該結果在表2中提供。表2平均串擾(％)示例125.1比較示例126.8參考表2，與通過應用根據比較示例1的有機光電器件製造的圖像傳感器相比，通過應用根據示例1的有機光電器件製造的圖像傳感器表現出減小的平均串擾，並且具體地，表現出減小7％的平均串擾。雖然已經結合目前被認為可行的示例實施方式描述了本發明構思，但是將理解，本發明構思不限於所公開的實施方式，而是相反地，本發明構思旨在覆蓋權利要求的精神和範圍內包括的各種變形和等效布置。本申請要求享有2015年7月3日在韓國知識產權局提交的第10-2015-0095356號韓國專利申請的優先權和權益，其全部內容通過引用合併於此。當前第1頁1 2 3