[发明专利]有机光电子器件、图像传感器和电子设备

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年6月29日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0081554的优先权和权益，将其全部内容引入本文中作为参考。

技术领域

实例实施方式提供有机光电子器件以及包括其的图像传感器和电子设备。

背景技术

光电子器件可利用光电效应将光转换成电信号或者将电信号转换成光。光电子器件可包括光电二极管、光电晶体管等。光电子器件可应用于多种设备(器件)，包括图像传感器、太阳能电池、有机发光二极管、其一些组合等(例如，包括于其中)。

包括光电二极管的图像传感器要求相对高的分辨率和因此的较小的像素。目前，硅光电二极管被广泛地使用。在一些情况中，由于因相对小的像素所致的相对小的吸收面积，硅光电二极管呈现恶化的灵敏度的问题。因此，已经研究了能够代替硅的有机材料。

有机材料具有相对高的消光系数并取决于分子结构而选择性地吸收特定波长区域中的光，且因而可同时代替光电二极管和滤色器并且结果改善灵敏度和对相对高度的集成作贡献。

发明内容

实例实施方式提供能够提高波长选择性的有机光电子器件。

实例实施方式还提供包括所述有机光电子器件的图像传感器。

实例实施方式还提供包括所述有机光电子器件的电子设备。所述电子设备可包括所述图像传感器、太阳能电池、光电探测器、光电传感器、和有机发光二极管(OLED)。

根据实例实施方式，有机光电子器件包括：彼此面对的第一电极和第二电极、以及在所述第一电极和所述第二电极之间并且包括p型光吸收材料和n型光吸收材料的光吸收层，其中所述p型光吸收材料和所述n型光吸收材料的至少一种选择性地吸收可见光的一部分，和所述光吸收层包括光电转换区域和掺杂区域，所述光电转换区域包括所述p型光吸收材料和所述n型光吸收材料，所述掺杂区域包括所述p型光吸收材料和所述n型光吸收材料的至少一种、以及激子猝灭剂。

所述光电转换区域可包括接近所述第一电极的第一光电转换区域和接近所述第二电极的第二光电转换区域，和所述掺杂区域在所述第一光电转换区域和所述第二光电转换区域之间。

所述第二电极可比所述第一电极更接近光入射侧，和所述第二光电转换区域的厚度可与所述第一光电转换区域的厚度相同或大于所述第一光电转换区域的厚度。

所述激子猝灭剂可包括金属、半金属、金属氧化物、半金属氧化物、有机材料、或其组合。

所述激子猝灭剂可包括能传输空穴的金属、能传输空穴的半金属、能传输空穴的金属氧化物、能传输空穴的半金属氧化物、能传输空穴的有机材料、或其组合。

所述激子猝灭剂可包括铜、银、金、铝、钼氧化物、钨氧化物、钒氧化物、铼氧化物、镍氧化物、或其组合。

基于所述掺杂区域的总体积，可以小于或等于约50体积％的量包括所述激子猝灭剂。

所述p型光吸收材料和所述n型光吸收材料的至少一种可选择性地吸收如下的至少一种中的光：大于或等于约400nm且小于500nm的波长区域、约500nm-约600nm的波长区域、和大于约600nm且小于或等于约700nm的波长区域。

所述光吸收层可吸收在彼此不同的波长区域中的第一可见光和第二可见光，和所述第一可见光的大部分可被吸收在所述光电转换区域中且所述第二可见光的大部分可被吸收在所述掺杂区域中。

所述p型光吸收材料和所述n型光吸收材料之一可选择性地吸收所述第一可见光并且所述p型光吸收材料和所述n型光吸收材料的另一种可吸收所述第一可见光和所述第二可见光。

所述第一可见光可在约500nm-约600nm的波长区域中且所述第二可见光可在大于或等于约400nm且小于500nm的波长区域中。

所述有机光电子器件对于所述第一可见光和所述第二可见光的外量子效率可满足关系方程1。

[关系方程1]

EQE_最大/EQE_450nm≥3.80

在关系方程1中，

EQE_最大为使用入射光子-电流转换效率(IPCE)方法测量的所述第一可见光在最大吸收波长处的外量子效率，和

EQE_450nm为使用入射光子-电流转换效率(IPCE)方法测量的在450nm处的外量子效率。

所述p型光吸收材料可选择性地吸收所述第一可见光且所述n型光吸收材料可吸收所述第一可见光和所述第二可见光。