CN105712993A - 用于有机光电器件的化合物以及包括其的有机光电器件、图像传感器和电子器件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于有机光电器件的化合物以及包括其的有机光电器件、图像传感器和电子器件。所述化合物由化学式1表示，所述有机光电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由化学式1表示的化合物的活性层，并且所述图像传感器和所述电子器件包括所述有机光电器件。在化学式1中，A、R1-R4、m、n和Ra如说明书中所定义。

Description

用于有机光电器件的化合物以及包括其的有机光电器件、图像传感器和电子器件
相关申请的交叉引用
本申请要求在2014年12月19日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0184627的优先权和权益，将其全部内容引入本文作为参考。
技术领域
实例实施方式提供用于有机光电器件的化合物、以及包括其的有机光电器件、图像传感器、和电子器件。
背景技术
光电器件利用光电效应将光转化为电信号。光电器件可包括光电二极管、光电晶体管等，并且它可应用于图像传感器、有机发光二极管等。
包括光电二极管的图像传感器需要高的分辨率和因此小的像素。目前，广泛使用硅光电二极管，但是它具有恶化的灵敏度的问题，因为硅光电二极管由于小的像素而具有较小的吸收面积。因此，已经研究了能够代替硅的有机材料。
有机材料具有高的消光系数并且取决于分子结构而选择性地吸收在特定波长区域中的光，并因此可同时代替光电二极管和滤色器，且结果，改善灵敏度并且对高度集成有贡献。
发明内容
实例实施方式提供能够选择性地吸收绿色波长区域中的光并且具有改善的热稳定性的用于有机光电器件的化合物。
实例实施方式还提供能够选择性地吸收绿色波长区域中的光并且改善效率的有机光电器件。
实例实施方式还提供包括所述用于有机光电器件的化合物的图像传感器和电子器件。
根据实例实施方式，用于有机光电器件的化合物由化学式1表示。
[化学式1]
在化学式1中，
A为由化学式1-1或1-2表示的官能团，
R1-R4独立地选自氢、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C2-C30杂芳基、取代或未取代的C3-C30环烷基、取代或未取代的C2-C30杂环烷基、以及其组合，或者
R1-R4的两个相邻官能团彼此连接以提供与久洛尼定基(julolidinylgroup)稠合的环烷基或杂环烷基，
m和n独立地为范围0-6的整数，和
Ra选自氢、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基(-CN)、以及其组合，
[化学式1-1]
[化学式1-2]
在化学式1-1和1-2中，
*表示与化学式1的次甲基的键合位置，
X1和X2各自独立地为-C(R22)(R23)-(其中R22和R23独立地选自氢、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基、包含氰基的基团、以及其组合)、-C(＝C(R24)(R25))-(其中R24和R25独立地选自取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基(-CN)、包含氰基的基团、以及其组合)、茚满酮基团、茚满二酮基团、-C(＝O)-、-S(＝O)2-、以及其组合，
R11-R16独立地选自氢、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基(-CN)、包含氰基的基团、以及其组合，
k为0或1的整数，
R30选自卤素、氰基(-CN)、包含氰基的基团、以及其组合，
R31选自氢、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基(-CN)、包含氰基的基团、以及其组合，
p为范围1-5的整数，q为范围0-5的整数，且p+q为小于或等于5的整数。
所述化合物可在化学式1的包括久洛尼定基的稠环部分中包括一个芳族环。
所述化合物可总计具有5-7个环。
所述化合物在薄膜状态下可具有约500nm-约600nm例如约520nm-约570nm的最大吸收波长(λ最大)。
所述化合物在薄膜状态下可显示出具有约50nm-约100nm的半宽度(FWHM)的光吸收曲线。
化学式1-1的X1和X2可独立地为-C(R22)(R23)-(其中R22和R23独立地选自–F、-Cl、-Br、-I、氰基、包含氰基的基团、以及其组合)、-C(＝C(R24)(R25))-(其中R24和R25独立地选自–F、-Cl、-Br、-I、氰基(-CN)、包含氰基的基团、以及其组合)、-C(＝O)-、-S(＝O)2-、以及其组合。
化学式1的A可为由化学式1A的(1)-(7)表示的官能团：
[化学式1A]
在化学式1A的(1)-(7)中，*表示与化学式1的次甲基的键合位置，
Ra、Rb、Rc、和Rd独立地选自氢、取代或未取代的C1-C6烷基、取代或未取代的C1-C6卤代烷基、卤素、氰基(-CN)、包含氰基的基团、以及其组合，
a为范围0-4的整数且b为范围0-2的整数。
提供由化学式2表示并且在薄膜状态下具有约500nm-约600nm的最大吸收波长(λ最大)的用于有机光电器件的化合物。
[化学式2]
在化学式2中，
R1-R4独立地选自氢、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C2-C30杂芳基、取代或未取代的C3-C30环烷基、取代或未取代的C2-C30杂环烷基、以及其组合，或者
R1-R4的两个相邻官能团彼此连接以提供与久洛尼定基稠合的环烷基或杂环烷基，
m和n独立地为范围0-6的整数，
Ra选自氢、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基(-CN)、以及其组合，
R11-R16独立地选自氢、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基(-CN)、和包含氰基的基团，和
n为0或1的整数。
所述化合物可在化学式1的包括久洛尼定基的稠环部分中包括一个芳族环。
所述化合物可总计具有5-7个环。
所述化合物在薄膜状态下可具有约520nm-约570nm的最大吸收波长(λ最大)。
所述化合物在薄膜状态下可显示出具有约50nm-约100nm的半宽度(FWHM)的光吸收曲线。
根据实例实施方式，有机光电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由化学式1表示的化合物的活性层。
所述活性层可进一步包括n-型半导体化合物。
所述n-型半导体化合物可包括亚酞菁(sub-phthalocyanine)、亚酞菁衍生物、富勒烯或富勒烯衍生物、噻吩或噻吩衍生物、或者其组合。
所述活性层可包括包含由化学式1或化学式2表示的化合物的本征层。
所述活性层可包括包含由化学式1或化学式2表示的化合物的p-型层。
所述活性层可进一步包括如下的至少一种：p-型层，其在所述本征层的一侧上；和n-型层，其在所述本征层的另一侧上。
所述活性层可进一步包括配置成选择性地吸收绿色光的第二p-型半导体化合物。所述第二p-型半导体化合物可由化学式6表示。
[化学式6]
在化学式6中，
R71-R73独立地选自氢、取代或未取代的C1-C30脂族烃基、取代或未取代的C6-C30芳族烃基、取代或未取代的C2-C30脂族杂环基、取代或未取代的C2-C30芳族杂环基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C6-C30芳氧基、硫醇基、取代或未取代的C1-C30烷硫基、取代或未取代的C6-C30芳硫基、氰基、包含氰基的基团、卤素、包含卤素的基团、取代或未取代的磺酰基、或者其组合，或者R71-R73彼此连接以提供稠环，
L1-L3独立地为单键、取代或未取代的C1-C30亚烷基、取代或未取代的C6-C30亚芳基、二价的取代或未取代的C2-C30杂环基、或者其组合，
R74-R76独立地为取代或未取代的C1-C30烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C2-C30杂环基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的胺基、取代或未取代的甲硅烷基、或者其组合，和
a、b和c独立地为0-4的整数。
当所述活性层可以约0.9:1-约1.1:1的体积比包括所述化合物和C60时，它可具有大于或等于约8.0×104cm-1的消光系数。
根据实例实施方式，提供包括所述有机光电器件的图像传感器。
所述图像传感器可包括：集成有感测蓝色波长区域中的光的多个第一光感测器件和感测红色波长区域中的光的多个第二光感测器件的半导体基底，以及在所述半导体基底上并且选择性地吸收绿色波长区域中的光的所述有机光电器件。
所述第一光感测器件和所述第二光感测器件可以竖直方向堆叠在所述半导体基底上。
所述图像传感器可进一步包括滤色器层，其在所述半导体基底和所述有机光电器件之间并且包括选择性地透射蓝色波长区域中的光的蓝色过滤器和选择性地透射红色波长区域中的光的红色过滤器。
所述图像传感器可包括堆叠的所述有机光电器件的绿色光电器件、选择性地吸收蓝色波长区域中的光的蓝色光电器件、和选择性地吸收红色波长区域中的光的红色光电器件。
根据实例实施方式，提供包括所述图像传感器的电子器件。
附图说明
图1为显示根据实例实施方式的有机光电器件的横截面图，
图2为根据实例实施方式的有机光电器件的横截面图，
图3为显示根据实例实施方式的有机CMOS图像传感器的示意图，
图4为显示图3的有机CMOS图像传感器的横截面图，
图5为显示根据实例实施方式的有机CMOS图像传感器的示意性横截面图，
图6为显示根据实例实施方式的有机CMOS图像传感器的示意性横截面图，
图7为显示根据实例实施方式的有机CMOS图像传感器的示意图，
图8为显示在薄膜状态下的根据合成实施例4-6的化合物的光吸收曲线的图，
图9为显示根据实施例5和实施例6的有机光电器件的取决于波长的外量子效率(EQE)的图，
图10显示根据实施例5和实施例6的有机光电器件的取决于所施加电场的外量子效率(EQE最大)，和
图11为显示根据实施例5的有机光电器件的串扰的图。
具体实施方式
本发明构思的实例实施方式将在下文中详细地描述，并且可由具有相关领域中的普通知识的人员较容易地进行。然而，本公开内容可以许多不同的形式体现并且不被解释为限于本文中阐述的示例性实施方式。
在附图中，为了清楚起见，放大层、膜、面板、区域等的厚度。在说明书中，相同的附图标记始终是指相同的元件。将理解，当一个元件例如层、膜、区域、或基底被称为“在”另外的元件“上”时，其可直接在所述另外的元件上或者也可存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在”另外的元件“上”时，则不存在中间元件。
在附图中，为了实施方式的清楚起见，省略了与描述没有关系的部分，并且在说明书中，相同或者类似的构成元件始终通过相同的附图标记表示。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，术语“取代(的)”指的是用选自如下的取代基代替氢而进行取代的官能团：卤素(F、Br、Cl或I)、硝基、氰基、氨基、叠氮基、脒基、肼基、腙基、羰基、氨基甲酰基、硫醇基、酯基、C1-C20烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C1-C20烷氧基、C6-C30芳基、C7-C30芳烷基、C1-C4烷氧基、C1-C20杂烷基、C3-C20杂芳烷基、C3-C30环烷基、C3-C15环烯基、C6-C15环炔基、C2-C20杂环烷基、以及其组合。
如本文中使用的，当未另外提供具体定义时，术语“杂”指的是包括1-3个选自N、O、S、P、和Si的杂原子。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“卤素”指的是F、Cl、Br、或I，和“包含卤素的基团”指的是其中至少一个氢被F、Cl、Br、或I代替的基团。例如，卤代烷基指的是其中至少一个氢被F、Cl、Br、或I代替的烷基。卤代烷基的具体实例可为氟代烷基例如全氟烷基。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，术语“包含氰基的基团”指的是其中至少一个氢被氰基代替的单价基团例如C1-C30烷基、C2-C30烯基、或者C2-C30炔基。所述包含氰基的基团还指二价基团例如由＝CRx’-(CRxRy)p-CRy’(CN)2表示的二氰基烯基，其中Rx、Ry、Rx’和Ry’独立地为氢或者C1-C10烷基，并且p为范围0-10的的整数。所述包含氰基的基团的具体实例可为二氰基甲基、二氰基乙烯基、氰基乙炔基等。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，术语“其组合”指的是通过单键或者C1-C10亚烷基彼此键合的至少两个取代基、或者至少两个稠合的取代基。所述卤代烷基可为C1-C30卤代烷基(例如，全氟烷基)。
下文中，描述根据实例实施方式的用于有机光电器件的化合物。
根据实例实施方式的用于有机光电器件的化合物由化学式1表示。
[化学式1]
在化学式1中，
A为由化学式1-1或1-2表示的官能团，
R1-R4独立地选自氢、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C2-C30杂芳基、取代或未取代的C3-C30环烷基、取代或未取代的C2-C30杂环烷基、以及其组合，或者
R1-R4的两个相邻官能团彼此连接以提供与久洛尼定基稠合的环烷基或杂环烷基，
m和n独立地为范围0-6的整数，和
Ra选自氢、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素(–F、-Cl、-Br、或-I)、氰基(-CN)、以及其组合。
彼此连接以提供与久洛尼定基稠合的环烷基或杂环烷基的R1-R4的两个相邻官能团可键合至不同的碳。
在化学式1中，可通过在R1-R4位置处引入选自如下的取代基而控制化合物的HOMO/LUMO能级、带隙和吸光度：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C2-C30杂芳基、取代或未取代的C3-C30环烷基、取代或未取代的C2-C30杂环烷基、以及其组合。在实例实施方式中，“取代(的)”可指用–F、-Cl、-Br、-I、氰基、包含氰基的基团、以及其组合进行取代。
在化学式1中，久洛尼定基是作为给电子官能团的2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪基。
在化学式1中，次甲基键合在久洛尼定基的相对于N的对位(第9号位置)并且因此提高久洛尼定基的给电子作用。
在化学式1中，A为吸电子基团并且可为由化学式1-1或1-2表示的官能团。
[化学式1-1]
[化学式1-2]
在化学式1-1和1-2中，
*表示与化学式1的次甲基的键合位置，
X1和X2独立地为-C(R22)(R23)-(其中R22和R23独立地选自氢、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基、包含氰基的基团、以及其组合)、-C(＝C(R24)(R25))-(其中R24和R25独立地选自取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基(-CN)、包含氰基的基团、以及其组合)、茚满酮基团、茚满二酮基团、-C(＝O)-、-S(＝O)2-、以及其组合，
R11-R16独立地选自氢、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基(-CN)、包含氰基的基团、以及其组合，
k为0或1的整数，
R30选自卤素、氰基(-CN)、包含氰基的基团、以及其组合，
R31选自氢、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基(-CN)、包含氰基的基团、以及其组合，
p为范围1-5的整数，q为范围0-5的整数，且p+q为小于或等于5的整数。
当化学式1的在第7号碳处的取代基R2和在第8号碳处的取代基R3彼此连接以提供与久洛尼定基的苯环稠合的环烷基环或者杂环烷基环时，光吸收曲线的半宽度(FWHM)变得更窄并且波长选择性改善。此处，所述环烷基环指的是C5-C10环烷基环和所述杂环烷基环指的是包括至少一个选自N、O、和S的杂原子的5元-10元杂环烷基环。所述环烷基环和杂环烷基环不提供与久洛尼定基的苯环的共轭结构。由此，对绿色光的选择性吸收性质可改善。所述用于有机光电器件的化合物在分子中包括电子给体部分和电子受体部分并且因此具有双极性特性。
所述用于有机光电器件的化合物可总计具有5-7个环。此处，所述环可为作为闭合(closed)结构的5元-10元环。当环的数量大于7时，最大吸收波长朝着红色偏移，并且因此对绿色光的选择性吸收性质恶化。另外，当环的数量小于5时，最大吸收波长朝着蓝色偏移，并且因此对绿色光的选择性吸收性质也恶化。
所述用于有机光电器件的化合物包括作为电子给体部分的大体积的久洛尼定基并且使膜状态下分子之间的分子间相互作用降低并且因此防止它们之间不必要的聚集。分子之间的聚集导致相对宽的吸收峰分布。因此，所述用于有机光电器件的化合物可由于所述电子给体部分而使关于绿色波长区域的选择性提高。
所述化合物可在化学式1的包括久洛尼定基的稠环部分中包括一个芳族环。此处，所述芳族环表示在环内形成价电子共轭结构的单环的环或者多环的环。换而言之，R1-R4的两个相邻官能团彼此连接以提供与久洛尼定基稠合的环烷基或杂环烷基的非芳族环结构。当芳族环大于或等于约两个时，共轭长度延长，并且因此可不提供绿色波长选择性，并且吸收也是低的。
所述用于有机光电器件的化合物在薄膜状态下可显示出具有约50nm-约100nm例如约50nm-约95nm或者约50nm-约90nm的相对窄的半宽度(FWHM)的光吸收曲线。此处，FWHM是与最大吸收点处的高度的一半对应的两个波长之间的差。如本文中使用的，当未另外提供具体定义时，其可通过经由UV-Vis光谱法测量的吸光度定义。当半宽度(FWHM)在所述范围内时，绿色波长区域中的选择性可提高。所述薄膜可为在真空条件下沉积的薄膜。
所述用于有机光电器件的化合物为选择性地吸收绿色波长区域中的光的化合物，并且在薄膜状态下可具有约500nm-约600nm、例如约520nm-约570nm或者525nm-约570nm的最大吸收波长(λ最大)。
所述用于有机光电器件的化合物可具有约5.2-约5.7eV的HOMO能级、和约3.2-约3.7eV的LUMO能级。具有在所述范围内的HOMO能级和LUMO能级的所述用于有机光电器件的化合物可作为有效地吸收绿色波长区域中的光的半导体使用，并且因此具有高的外量子效率(EQE)并且结果，改善光电转换效率。
所述用于有机光电器件的化合物可具有约300-约900例如约350-约700的分子量。当所述化合物具有在所述范围内的分子量时，可抑制所述化合物的结晶性(结晶度)和在通过沉积形成薄膜期间的热分解。
所述用于有机光电器件的化合物可具有大于或等于约220℃例如大于或等于约250℃的分解温度。此处，分解温度可被认为是重量损失为约1重量％时的温度。当所述用于有机光电器件的化合物具有熔融温度时，分解温度应高于熔融温度，并且此处，随着熔融温度和分解温度具有更大的差异，沉积过程期间的热稳定性改善。当熔点满足熔融温度和分解温度具有大的差异的条件时，所述化合物可稳定地以膜状态沉积并使分解产物减少且结果，提供具有优异的光电转换性能的有机光电器件。
化学式1-1的X1和X2独立地为-C(R22)(R23)-(其中R22和R23独立地选自–F、-Cl、-Br、-I、氰基、包含氰基的基团、以及其组合)、-C(＝C(R24)(R25))-(其中R24和R25独立地选自–F、-Cl、-Br、-I、氰基(-CN)、包含氰基的基团、以及其组合)、-C(＝O)-、-S(＝O)2-、以及其组合。
A的具体实例可为由化学式1A的(1)-(7)表示的官能团。
[化学式1A]
在化学式1A的(1)-(7)中，
*表示与化学式1的次甲基的键合位置，Ra、Rb、Rc和Rd独立地选自氢、取代或未取代的C1-C6烷基、取代或未取代的C1-C6卤代烷基、卤素、氰基(-CN)、包含氰基的基团、以及其组合，
a为范围0-4的整数且b为范围0-2的整数。
由化学式1A的(1)表示的官能团可为由化学式1A的(8)表示的官能团。
[化学式1A的(8)]
在化学式1A的(8)中，
*表示与化学式1的次甲基的键合位置。
所述用于有机光电器件的化合物可由化学式2表示。
[化学式2]
在化学式2中，
R1-R4独立地选自氢、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C2-C30杂芳基、取代或未取代的C3-C30环烷基、取代或未取代的C2-C30杂环烷基、以及其组合，或者
R1-R4的两个相邻官能团彼此连接以提供与久洛尼定基稠合的环烷基或杂环烷基，
m和n独立地为范围0-6的整数，
Ra选自氢、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基(-CN)、以及其组合，
R11-R16独立地选自氢、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基(-CN)、包含氰基的基团、以及其组合，和
n为0或1的整数。
下文中，参照附图描述包括根据实例实施方式的化合物的有机光电器件。
图1为显示根据实例实施方式的有机光电器件的横截面图。
参照图1，根据实例实施方式的有机光电器件100包括第一电极10和第二电极20、以及在第一电极10和第二电极20之间的活性层30。
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的至少一个可为透光电极，并且所述透光电极可由例如如下制成：透明导体例如氧化铟锡(ITO)或者氧化铟锌(IZO)、或者薄的单层或者多层的金属薄层。当第一电极10和第二电极20之一为非透光电极时，其可由例如不透明的导体例如铝(Al)制成。
活性层30包括p-型半导体和n-型半导体以形成pn结，并且吸收外部光以产生激子，然后将所产生的激子分离成空穴和电子。
活性层30包括由化学式1表示的化合物。所述由化学式1表示的用于有机光电器件的化合物可在活性层30中充当p-型半导体化合物。
所述用于有机光电器件的化合物为选择性地吸收绿色波长区域中的光的化合物，并且包括所述化合物的活性层30可具有在约500nm-约600nm、例如约520nm-约570nm、或者525nm-约570nm的波长区域中的最大吸收波长(λ最大)。
活性层30可显示出具有约50nm-约100nm、和特别是约50nm-约90nm的相对窄的半宽度(FWHM)的光吸收曲线。因此，活性层30对于绿色波长区域中的光具有高的选择性。
活性层30可进一步包括n-型半导体化合物用于形成pn结。
所述n-型半导体化合物可为亚酞菁或亚酞菁衍生物、富勒烯或富勒烯衍生物、噻吩或噻吩衍生物、或者其组合。
所述富勒烯可包括富勒烯C60、富勒烯C70、富勒烯C76、富勒烯C78、富勒烯C80、富勒烯C82、富勒烯C84、富勒烯C90、富勒烯C96、富勒烯C240、富勒烯C540、混合富勒烯、富勒烯纳米管等。“富勒烯衍生物”可指的是具有连接到其的取代基的这些富勒烯的化合物。所述富勒烯衍生物可包括例如烷基、芳基、或者杂环基的取代基。所述芳基和杂环基的实例可为苯环、萘环、蒽环、菲环、芴环、苯并[9,10]菲环、并四苯环、联苯环、吡咯环、呋喃环、噻吩环、咪唑环、唑环、噻唑环、吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环、吲嗪环、吲哚环、苯并呋喃环、苯并噻吩环、异苯并呋喃环、苯并咪唑环、咪唑并吡啶环、喹嗪(八氢-2H-喹嗪，quinolizidine)环、喹啉环、酞嗪环、萘啶环、喹喔啉环、喹唑啉(quinoxazoline)环、异喹啉环、咔唑环、菲啶环、吖啶环、菲咯啉环、噻蒽环、苯并吡喃环、呫吨环、吩噻(phenoxathin)环、吩噻嗪环、或吩嗪环。
所述亚酞菁或者亚酞菁衍生物可由化学式3表示。
[化学式3]
在化学式3中，
R61-R63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、包含卤素的基团、或者其组合，
a、b、和c为范围1-3的整数，和
X为卤素例如F或Cl。
所述噻吩衍生物可例如由化学式4或化学式5表示，但是不限于此。
[化学式4]
[化学式5]
EWG1——T1——T2——T2——EWG2
在化学式4和5中，
T1、T2、和T3各自为包括取代或未取代的噻吩部分的芳族环，
T1、T2、和T3各自独立地存在或者彼此稠合，
Y1-Y6各自独立地为氢、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C2-C30杂环基、氰基、或者其组合，和
EWG1和EWG2各自独立地为吸电子基团。
例如，在化学式4中，Y1-Y6的至少一个为吸电子基团例如氰基或者包含氰基的基团。
活性层30可进一步包括选择性地吸收绿色光的第二p-型半导体化合物。所述第二p-型半导体化合物可为由化学式6表示的化合物。
[化学式6]
在化学式6中，
R71-R73独立地为氢、取代或未取代的C1-C30脂族烃基、取代或未取代的C6-C30芳族烃基、取代或未取代的C2-C30脂族杂环基、取代或未取代的C2-C30芳族杂环基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C6-C30芳氧基、硫醇基、取代或未取代的C1-C30烷硫基、取代或未取代的C6-C30芳硫基、氰基、包含氰基的基团、卤素、包含卤素的基团、取代或未取代的磺酰基(例如，取代或未取代的C0-C30氨基磺酰基、取代或未取代的C1-C30烷基磺酰基或者取代或未取代的C6-C30芳基磺酰基)、或者其组合，或者R71-R73彼此连接以提供稠环，
L1-L3独立地为单键、取代或未取代的C1-C30亚烷基、取代或未取代的C6-C30亚芳基、二价的取代或未取代的C2-C30杂环基、或者其组合，
R74-R76独立地为取代或未取代的C1-C30烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C2-C30杂环基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的胺基(例如，取代或未取代的C1-C30烷基胺基或者取代或未取代的C6-C30芳基胺基)、取代或未取代的甲硅烷基、或者其组合，和
a、b和c独立地为0-4的整数。
基于100重量份的由化学式1表示的化合物，可以约500-约1500重量份的量包括所述选择性地吸收绿色光的第二p-型半导体化合物。
活性层30可为单层或多层。活性层30可为，例如，本征层(I层)、p-型层/I层、I层/n-型层、p-型层/I层/n-型层、p-型层/n-型层等。
所述本征层(I层)可以约1:100-约100:1的体积比包括化学式1的化合物和所述n-型半导体化合物。可以在所述范围内的约1:50-约50:1、特别地约1:10-约10:1、和更特别地约1:1的体积比包括化学式1的化合物和所述n-型半导体化合物。当化学式1的化合物和所述n-型半导体化合物具有在所述范围内的组成比时，可有效地产生激子并且可有效地形成pn结。
所述p-型层可包括化学式1的半导体化合物，和所述n-型层可包括所述n-型半导体化合物。
活性层30可具有约1nm-约500nm、和特别地约5nm-约300nm的厚度。当活性层30具有在所述范围内的厚度时，所述活性层可有效地吸收光，有效地将空穴与电子分离，和递送它们，从而有效地改善光电转换效率。薄膜的最佳厚度可例如由活性层30的吸收系数决定，并且可为例如能够吸收至少约70％或更多、例如约80％或更多、和再例如约90％或更多的光的厚度。
活性层30可通过以约0.9:1-约1.1:1、和特别地约1:1的体积比沉积所述用于有机光电器件的化合物和n-型半导体化合物例如C60而形成并且具有大于或等于约8.0×104cm-1和特别地大于或等于约8.5×104cm-1的消光系数。具有如以上那样的高的消光系数的活性层30可形成为非常薄的。薄的活性层30可使第一电极10和第二电极20之间的间隙变窄并提供薄的有机光电器件且因此，所述薄的有机光电器件与更厚的有机光电器件相比在向其施加相同的电压时可通过更强的电场操作。此处，所述薄的有机光电器件可具有更高的效率。
在有机光电器件100中，当光从第一电极10和/或第二电极20进入时和当活性层30吸收具有预定波长的光时，可从内部产生激子。所述激子在活性层30中被分离成空穴和电子，并且分离的空穴被传输至作为第一电极10和第二电极20之一的阳极且分离的电子被传输至作为第一电极10和第二电极20的另一个的阴极，以使电流在所述有机光电器件中流动。
下文中，参照图2描述根据实例实施方式的有机光电器件。
图2为根据实例实施方式的有机光电器件的横截面图。
参照图2，像以上实施方式一样，根据本实施方式的有机光电器件200包括彼此面对的第一电极10和第二电极20、以及在第一电极10和第二电极20之间的活性层30。
然而，与以上实施方式不同，根据本实施方式的有机光电器件200在第一电极10和活性层30之间、以及在第二电极20和活性层30之间进一步包括电荷辅助层40和45。电荷辅助层40和45可促进从活性层30分离的空穴和电子的传输，以提高效率。
电荷辅助层40和45可为选自如下的至少一种：用于促进空穴注入的空穴注入层(HIL)、用于促进空穴传输的空穴传输层(HTL)、用于防止电子传输的电子阻挡层(EBL)、用于促进电子注入的电子注入层(EIL)、用于促进电子传输的电子传输层(ETL)、和用于防止空穴传输的空穴阻挡层(HBL)。
电荷辅助层40和45可包括，例如，有机材料、无机材料、或者有机/无机材料。所述有机材料可为具有空穴或电子注入和/或传输特性的有机化合物，和所述无机材料可为，例如，金属氧化物例如氧化钼、氧化钨、氧化镍等。
所述空穴传输层(HTL)可包括选自例如如下的一种：聚(3,4-亚乙基二氧噻吩):聚(磺苯乙烯)(PEDOT:PSS)、多芳基胺(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)-联苯胺(TPD)、4,4′-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯(α-NPD)、m-MTDATA、4,4′,4″-三(N-咔唑基)-三苯基胺(TCTA)、以及其组合，但是不限于此。
所述电子阻挡层(EBL)可包括选自例如如下的一种：聚(3,4-亚乙基二氧噻吩):聚(磺苯乙烯)(PEDOT:PSS)、多芳基胺、聚(N-乙烯基咔唑)、聚苯胺、聚吡咯、N,N,N',N'-四(4-甲氧基苯基)-联苯胺(TPD)、4,4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯(α-NPD)、m-MTDATA、4,4′,4″-三(N-咔唑基)-三苯基胺(TCTA)、以及其组合，但是不限于此。
所述电子传输层(ETL)可包括选自例如如下的一种：1,4,5,8-萘四羧酸二酐(NTCDA)、浴铜灵(BCP)、LiF、Alq3、Gaq3、Inq3、Znq2、Zn(BTZ)2、BeBq2、以及其组合，但是不限于此。
所述空穴阻挡层(HBL)可包括选自例如如下的一种：1,4,5,8-萘四羧酸二酐(NTCDA)、浴铜灵(BCP)、LiF、Alq3、Gaq3、Inq3、Znq2、Zn(BTZ)2、BeBq2、以及其组合，但是不限于此。
可省略电荷辅助层40和45的任一个。
所述有机光电器件可应用于多种领域例如太阳能电池、图像传感器、光电探测器、光电传感器、和有机发光二极管(OLED)，但是不限于此。
下文中，参照附图描述包括所述有机光电器件的图像传感器的实例。作为图像传感器的实例，描述有机CMOS图像传感器。
图3为根据实例实施方式的有机CMOS图像传感器的示意性顶视平面图，和图4为图3的有机CMOS图像传感器的横截面图。
参照图3和4，根据实例实施方式的有机CMOS图像传感器300包括：集成有光感测器件50B和50R、传输晶体管(未示出)、电荷存储器55的半导体基底310，下部绝缘层60，滤色器层70，上部绝缘层80，和有机光电器件100。
半导体基底310可为硅基底，并且集成有光感测器件50B和50R、传输晶体管(未示出)、和电荷存储器55。光感测器件50R和50B可为光电二极管。
光感测器件50B和50R、传输晶体管、和/或电荷存储器55可集成在各像素中，并且如图中所示，光感测器件50B和50R可分别包括在蓝色像素和红色像素中并且电荷存储器55可包括在绿色像素中。
光感测器件50B和50R感测光，通过所述光感测器件感测的信息可通过所述传输晶体管传输，电荷存储器55与有机光电器件100电连接，并且电荷存储器55的信息可通过所述传输晶体管传输。
在图中，光感测器件50B和50R例如平行排列而没有限制，并且蓝色光感测器件50B和红色光感测器件50R可以竖直方向堆叠。
在半导体基底310上形成金属线(未示出)和焊盘(未示出)。为了减少信号延迟，所述金属线和焊盘可由具有低电阻率的金属例如铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、以及其合金制成，但是不限于此。此外，其不限于所述结构，并且所述金属线和焊盘可位于光感测器件50B和50R下面。
在所述金属线和所述焊盘上形成下部绝缘层60。下部绝缘层60可由无机绝缘材料例如氧化硅和/或氮化硅、或者低介电常数(低K)材料例如SiC、SiCOH、SiCO、和SiOF制成。下部绝缘层60具有使电荷存储器55暴露的沟槽。所述沟槽可用填料填充。
在下部绝缘层60上形成滤色器层70。滤色器层70包括形成于蓝色像素中并且选择性地透射蓝色光的蓝色过滤器70B和形成于红色像素中并且选择性地透射红色光的红色过滤器70R。在本实施方式中，不包括绿色过滤器，但是可进一步包括绿色过滤器。
可省略滤色器层70。例如，当蓝色光感测器件50B和红色光感测器件50R以竖直方向堆叠时，蓝色光感测器件50B和红色光感测器件50R可取决于它们的堆叠深度而选择性地吸收在各波长区域中的光，并且可不装备滤色器层70。
在滤色器层70上形成上部绝缘层80。上部绝缘层80消除由滤色器层70导致的台阶并且使表面平滑。上部绝缘层80和下部绝缘层60可包括使焊盘暴露的接触孔(未示出)、和使绿色像素的电荷存储器55暴露的通孔85。
在上部绝缘层80上形成有机光电器件100。有机光电器件100如以上所描述地包括第一电极10、活性层30、和第二电极20。
第一电极10和第二电极20可为透明电极，并且活性层30与以上描述的相同。活性层30选择性地吸收绿色波长区域中的光并且代替绿色像素的滤色器。
当光从第二电极20进入时，绿色波长区域中的光可主要被吸收在活性层30中并且被光电转换，同时在其余部分的波长区域中的光穿过第一电极10并且可在光感测器件50B和50R中被感测到。
所述用于有机光电器件的化合物可有用地适用于具有图3和4中所示的堆叠结构的图像传感器，因为所述有机光电器件具有改善的绿色选择性吸收性质。如上所述，选择性地吸收绿色波长区域中的光的有机光电器件被堆叠并因此可降低图像传感器的尺寸且可实现缩小尺寸的图像传感器。
在图4中，包括图1的有机光电器件100，但是其不限于此，并且因此可以相同的方式应用图2的有机光电器件200。图5显示具有这样的结构的图像传感器的结构，并且为包括图2中的有机光电器件200的有机CMOS图像传感器400的横截面图。
图6为显示根据实例实施方式的有机CMOS图像传感器的横截面图。
参照图6，像图5中所示的实例实施方式一样，根据本实施方式的有机CMOS图像传感器500包括集成有光感测器件50B和50R、传输晶体管(未示出)、电荷存储器55的半导体基底310，绝缘层80，和有机光电器件100。
然而，与图5中所示的实例实施方式不同，根据图6中所示的实例实施方式的有机CMOS图像传感器500包括堆叠的蓝色光感测器件50B和红色光感测器件50R，并且不包括滤色器层70。蓝色光感测器件50B以及红色光感测器件50R与电荷存储器55电连接，并且电荷存储器55的信息可通过所述传输晶体管(未示出)传输。蓝色光感测器件50B和红色光感测器件50R可取决于堆叠深度而选择性地吸收在各波长区域中的光。
如上所述，选择性地吸收绿色波长区域中的光的有机光电器件被堆叠并且红色光感测器件和蓝色光感测器件被堆叠，并且因此可降低图像传感器的尺寸并且可实现缩小尺寸的图像传感器。如上所述，有机光电器件100具有改善的绿色波长选择性，并且由在除绿色之外的波长区域中的光的不必要的吸收导致的串扰可降低，同时提高灵敏性。
在图6中，包括图1的有机光电器件100，但是其不限于此，并且因此可以相同的方式应用图2的有机光电器件200。
图7为显示根据实例实施方式的有机CMOS图像传感器的示意图。
参照图7，根据本实施方式的有机CMOS图像传感器包括堆叠的选择性地吸收绿色波长区域中的光的绿色光电器件(G)、选择性地吸收蓝色波长区域中的光的蓝色光电器件(B)、和选择性地吸收红色波长区域中的光的红色光电器件。
在所述图中，红色光电器件(R)、蓝色光电器件(B)、和绿色光电器件(G)是顺序地堆叠的，但是堆叠顺序可改变而没有限制。
所述绿色光电器件可为以上有机光电器件100，所述蓝色光电器件可包括彼此面对的电极、以及介于其间并且包括选择性地吸收蓝色波长区域中的光的有机材料的活性层，和所述红色光电器件可包括彼此面对的电极、以及介于其间并且包括选择性地吸收红色波长区域中的光的有机材料的活性层。
如上所述，所述选择性地吸收绿色波长区域中的光的有机光电器件、所述选择性地吸收红色波长区域中的光的有机光电器件、和所述选择性地吸收蓝色波长区域中的光的有机光电器件被堆叠，并且因此可降低图像传感器的尺寸并且可实现缩小尺寸的图像传感器。
所述图像传感器可应用于多种电子器件例如移动电话和/或数码照相机，但是不限于此。
下文中，参照实施例更详细地说明本公开内容。然而，这些实施例是示例性的，并且本公开内容不限于此。
合成实施例
合成实施例1
根据反应方案1合成根据化学式1a的化合物。
[化学式1a]
[反应方案1]
通过如下获得由化学式1a表示的期望化合物：将1,2,3,5,6,7-六氢吡啶并[3,2,1-ij]喹啉-9-甲醛(4.02g)和化合物1H-茚-1,3(2H)-二酮(2.92g)在乙醇溶剂(150ml)中在50℃在回流下搅拌4小时，将由其获得的固体过滤，将其用柱层析法化学纯化，和将其重结晶(其产率＝79％)。
MALDI-TOF:328.93(M+)，329.14(对于C22H19NO2计算的)。
合成实施例2
根据反应方案2获得由化学式1b表示的期望化合物。
[化学式1b]
[反应方案2]
通过如下获得由化学式1b表示的化合物：将1,2,3,5,6,7-六氢吡啶并[3,2,1-ij]喹啉-9-甲醛(4.02g)和1H-环戊烯并[b]萘-1,3(2H)-二酮(3.92g)在乙醇溶剂(150ml)中在50℃在回流下搅拌4小时，将由其获得的固体过滤，将其用柱层析法化学纯化，和将其重结晶(其产率＝74％)。
MALDI-TOF:378.96(M+)，379.16(对于C26H21NO2计算的)。
合成实施例3
根据反应方案3获得由化学式1c表示的期望化合物。
[化学式1c]
[反应方案3]
通过如下获得由化学式1c表示的化合物：将1,2,3,5,6,7-六氢吡啶并[3,2,1-ij]喹啉-9-甲醛(4.02g)和4,5,6,7-四氟-1H-茚-1,3(2H)-二酮(4.36g)在乙醇溶剂(150ml)中在50℃在回流下搅拌4小时，将由其获得的固体过滤，将其用柱层析法化学纯化，和将其重结晶(其产率＝79％)。
MALDI-TOF:409.06(M+)，401.10(对于C22H15F4NO2计算的)。
合成实施例4
根据反应方案4获得由化学式1d表示的期望化合物。
[化学式1d]
[反应方案4]
通过如下获得由化学式1d表示的化合物：将1,1,7,7-四甲基-1,2,3,5,6,7-六氢吡啶并[3,2,1-ij]喹啉-9-甲醛(5.14g)和1H-茚-1,3(2H)-二酮(2.92g)在乙醇溶剂(150ml)中在50℃在回流下搅拌4小时，将由其获得的固体过滤，将其用柱层析法化学纯化，和将其重结晶(其产率＝87％)。
MALDI-TOF:384.18(M+)，385.20(对于C26H27NO2计算的)。
合成实施例5
根据反应方案5获得由化学式1e表示的期望化合物。
[化学式1e]
[反应方案5]
通过如下获得由化学式1e表示的化合物：将1,1,7,7-四甲基-1,2,3,5,6,7-六氢吡啶并[3,2,1-ij]喹啉-9-甲醛(5.14g)和1H-环戊烯并[b]萘-1,3(2H)-二酮(3.92g)在乙醇溶剂(150ml)中在50℃在回流下搅拌4小时，将由其获得的固体过滤，将其用柱层析法化学纯化，和将其重结晶(其产率＝78％)。
MALDI-TOF:435.21(M+)，435.22(对于C30H29NO2计算的)。
合成实施例6
根据反应方案6获得由化学式1f表示的期望化合物。
[化学式1f]
[反应方案6]
通过如下获得由化学式1f表示的化合物：将1,1,7,7-四甲基-1,2,3,5,6,7-六氢吡啶并[3,2,1-ij]喹啉-9-甲醛(5.14g)和4,5,6,7-四氟-1H-茚-1,3(2H)-二酮(4.36g)在乙醇溶剂(150ml)中在50℃在回流下搅拌4小时，将由其获得的固体过滤，将其用柱层析法化学纯化，和将其重结晶(其产率＝74％)。
MALDI-TOF:457.17(M+)，457.17(对于C26H23F4NO2计算的)。
合成实施例7
根据反应方案7获得由化学式1g表示的期望化合物。
[化学式1g]
[反应方案7]
通过如下获得由化学式1g表示的化合物：将1,1,7,7-四甲基-1,2,3,5,6,7-六氢吡啶并[3,2,1-ij]喹啉-9-甲醛(5.14g)和苯并[b]噻吩-3(2H)-酮1,1-二氧化物(3.64g)在乙醇溶剂(150ml)中在50℃在回流下搅拌4小时，将由其获得的固体过滤，将其化学纯化，和将其重结晶(其产率＝82％)。
MALDI-TOF:421.16(M+)，421.17(对于C25H27NO3S计算的)。
合成对比例1：
如EP2259359A2中所公布地获得由化学式1h表示的期望化合物。
[化学式1h]
合成对比例2
如EP2259359A2中所公布地获得由化学式1i表示的期望化合物。
[化学式1i]
合成对比例3
如WO2014-054255A1中所公布地获得由化学式1j表示的期望化合物。
[化学式1j]
合成实施例1-7和合成对比例1-3的化合物的光吸收特性
在溶液状态下和在薄膜状态下评价光吸收特性。
在溶液状态下的光吸收特性是通过将根据合成实施例1-7和合成对比例1-3的各化合物分别以1.0×10-5mol/L的量溶解在甲苯中而评价的。在溶液状态下的最大吸收波长是通过使用UV-2450UV-可见分光光度计(ShimadzuCo.)测量的。
在薄膜状态下的光吸收特性是通过如下测量的：将根据合成实施例1-7和合成对比例1-3的各化合物在高真空(<10-7托)下以的速度热沉积以形成70nm厚的薄膜，和通过使用UV-2450UV-可见分光光度计(ShimadzuCo.)测量该薄膜中的最大吸收波长。
共沉积体积比1:1的根据合成实施例1-7和合成对比例1-3的各化合物和C60以形成70nm厚的薄膜，和使用Cary5000UV光谱仪(VarianMedicalSystems)将所述薄膜通过紫外-可见光(UV-Vis)照射以测量消光系数。
结果提供于表1中。
在薄膜状态下的根据合成实施例4-6的化合物的光吸收曲线提供于图8中。
合成实施例1-7和合成对比例1-3的化合物的热稳定性
通过如下评价合成实施例1-7和合成对比例1-3的化合物的热稳定性：测量它们的熔融温度和热分解温度。热分解温度(Td)是这样的温度：在该温度下，化合物开始被分解且因此不保持其固有的分子结构，而是被转变。通常，在大于或等于热分解温度时，由化合物组成的分子中的原子挥发且丧失到空气或真空中，且因此，热分解温度可被认作化合物的初始重量通过热开始减少的温度。在这里，使用热重分析(TGA)方法测量热分解温度。结果示于表1中。
(表1)
参照表1，在薄膜状态下的根据合成实施例1-7的化合物分别显示出在526nm-569nm范围中的最大吸收波长(λ最大)和在83nm-100nm范围中的半宽度(FWHM)以及因此的关于绿色波长区域中的光优异的选择性吸收。此外，如图8中所示，所述化合物具有与高斯分布类似的光吸收曲线。
相反，根据合成对比例1的化合物显示出在蓝色波长和绿色波长中间的最大吸收波长，根据合成对比例2的化合物显示出在蓝色波长区域中的最大吸收波长，和根据合成对比例3的化合物显示出在绿色波长区域中的最大吸收波长，但是宽的半宽度(FWHM)和低的消光系数。
另外，表1中的结果显示，根据合成实施例1-7的化合物具有来自高的熔融温度和/或高的分解温度的改善的热稳定性并且可适于以沉积方法使用。
有机光电器件
实施例1
通过在玻璃基底上溅射ITO而形成约150nm厚的阳极，然后在其上形成20nm厚氧化钼(MoOx，0<x≤3)薄膜作为电荷辅助层。随后，通过在所述氧化钼(MoOx)薄膜上以1:1的厚度(体积)比共沉积合成实施例1的化合物(p-型半导体化合物)和C60(n-型半导体化合物)而形成85nm厚的活性层。然后，通过在所述活性层上溅射ITO而形成7nm厚的阴极，制得有机光电器件。
实施例2-7
根据与实施例1相同的方法制造各有机光电器件，除了如下之外：分别使用根据合成实施例2-7的化合物(p-型半导体化合物)代替根据合成实施例1的化合物(p-型半导体化合物)。
对比例1-3
根据与实施例1相同的方法制造各有机光电器件，除了如下之外：分别使用根据合成对比例1-3的化合物(p-型半导体化合物)代替根据合成实施例1的化合物(p-型半导体化合物)。
外量子效率(EQE)
关于取决于波长和电压的外量子效率(EQE)，对根据实施例1-7和对比例1-3的有机光电器件进行评价。
外量子效率是通过使用IPCE测量系统(McScienceInc.,Korea)测量的。首先，将该IPCE测量系统通过使用Si光电二极管(HamamatsuPhotonicsK.K.,Japan)进行校准，并且将根据实施例1-7和对比例1-3的有机光电器件分别安装在其上以测量它们在范围约300-700nm波长处的外量子效率。
图9显示根据实施例5和6的有机光电器件的取决于波长的外量子效率(EQE)，和图10显示根据实施例5和6的有机光电器件的取决于施加至其的电场的外量子效率(EQE)。
参照图9，根据实施例5和6的有机光电器件在范围约500nm-600nm的绿色波长区域中显示出令人满意的外量子效率(EQE最大)。另外，参照图10，根据实施例5和6的有机光电器件显示出优异的取决于施加至其的电场的外量子效率。
串扰
关于串扰，对根据实施例1-7和对比例1-3的有机光电器件进行测量。将根据实施例1-7和对比例1-3的有机光电器件分别堆叠在红色硅光电二极管和蓝色硅光电二极管上并且测量通过向其施加电压而获得的光电流(电信号)。将测量的光电流转换成EQE。实施例5的测量结果提供于图11中。
如图11中所示，在500nm-600nm的范围中，根据实施例5的有机光电器件的电信号没有很多地与红色和蓝色电信号重叠。因此，串扰几乎未发生。
虽然已经结合目前被认为是实践性的示例性实施方式的内容描述了本公开内容，但是将理解，本发明不限于所公开的实施方式，而是相反，意图涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。
<附号的说明>
10：第一电极20：第二电极
30：光电转换层40,45：电荷辅助层
100,200：有机光电器件
300,400,500：有机CMOS图像传感器
310：半导体基底70B：蓝色过滤器70R：红色过滤器
70：滤色器层85：通孔
60：下部绝缘层80：上部绝缘层
50B,50R：光感测器件55：电荷存储器

Claims (27)

1.用于有机光电器件的化合物，其由化学式1表示：
其中，在化学式1中，
A为由化学式1-1或1-2表示的官能团，
R1-R4各自独立地选自氢、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C2-C30杂芳基、取代或未取代的C3-C30环烷基、取代或未取代的C2-C30杂环烷基、以及其组合，或者
R1-R4的两个相邻官能团彼此连接以提供与久洛尼定基稠合的环烷基或杂环烷基，
m和n独立地为范围0-6的整数，和
Ra选自氢、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基、以及其组合，
其中，在化学式1-1和1-2中，
*表示与化学式1的次甲基的键合位置，
X1和X2各自独立地为-C(R22)(R23)-、-C(＝C(R24)(R25))-、茚满酮基团、茚满二酮基团、-C(＝O)-、-S(＝O)2-、以及其组合，其中R22和R23独立地选自氢、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基、包含氰基的基团、以及其组合，其中R24和R25独立地选自取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基、包含氰基的基团、以及其组合，
R11-R16独立地选自氢、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基、包含氰基的基团、以及其组合，
k为0或1的整数，
R30选自卤素、氰基、包含氰基的基团、以及其组合，
R31选自氢、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基、包含氰基的基团、以及其组合，
p为范围1-5的整数，q为范围0-5的整数，且p+q为小于或等于5的整数。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物在化学式1的包括久洛尼定基的稠环部分中包括一个芳族环。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物总计具有5-7个环。
4.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物在薄膜状态下具有500nm-600nm的最大吸收波长。
5.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物在薄膜状态下具有520nm-570nm的最大吸收波长。
6.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物在薄膜状态下显示出具有50nm-100nm的半宽度的光吸收曲线。
7.根据权利要求1所述的化合物，其中化学式1-1的X1和X2独立地为-C(R22)(R23)-、-C(＝C(R24)(R25))-、-C(＝O)-、-S(＝O)2-、以及其组合，其中R22和R23独立地选自–F、-Cl、-Br、-I、氰基、包含氰基的基团、以及其组合，其中R24和R25独立地选自–F、-Cl、-Br、-I、氰基、包含氰基的基团、以及其组合。
8.根据权利要求1所述的化合物，其中化学式1的A为由化学式1A的(1)-(7)表示的官能团：
其中，在化学式1A的(1)-(7)中，*表示与化学式1的次甲基的键合位置，
Ra、Rb、Rc和Rd独立地选自氢、取代或未取代的C1-C6烷基、取代或未取代的C1-C6卤代烷基、卤素、氰基、包含氰基的基团、以及其组合，
a为范围0-4的整数且b为范围0-2的整数。
9.用于有机光电器件的化合物，其由化学式2表示并且在薄膜状态下具有500nm-600nm的最大吸收波长：
其中，在化学式2中，
R1-R4独立地选自氢、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C2-C30杂芳基、取代或未取代的C3-C30环烷基、取代或未取代的C2-C30杂环烷基、以及其组合，或者
R1-R4的两个相邻官能团彼此连接以提供与久洛尼定基稠合的环烷基或杂环烷基，
m和n独立地为范围0-6的整数，
Ra选自氢、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基、以及其组合，
R11-R16独立地选自氢、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10卤代烷基、卤素、氰基、包含氰基的基团、以及其组合，和
n为0或1的整数。
10.根据权利要求9所述的化合物，其中所述化合物在化学式1的包括久洛尼定基的稠环部分中包括一个芳族环。
11.根据权利要求9所述的化合物，其中所述化合物总计具有5-7个环。
12.根据权利要求9所述的化合物，其中所述化合物在薄膜状态下具有520nm-570nm的最大吸收波长。
13.有机光电器件，其包括：
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的活性层，
其中所述活性层包括根据权利要求1-12中任一项所述的化合物。
14.根据权利要求13所述的有机光电器件，其中所述活性层进一步包括n-型半导体化合物。
15.根据权利要求14所述的有机光电器件，其中所述n-型半导体化合物包括亚酞菁、或亚酞菁衍生物、富勒烯或富勒烯衍生物、噻吩或噻吩衍生物、或者其组合。
16.根据权利要求13所述的有机光电器件，其中所述活性层为包括由化学式1或2表示的化合物的本征层。
17.根据权利要求16所述的有机光电器件，其中所述活性层进一步包括如下的至少一种：p-型层，其在所述本征层的一侧上；和n-型层，其在所述本征层的另一侧上。
18.根据权利要求13所述的有机光电器件，其中所述活性层进一步包括配置成选择性地吸收绿色光的第二p-型半导体化合物。
19.根据权利要求18所述的有机光电器件，其中所述第二p-型半导体化合物由化学式6表示：
其中，在化学式6中，
R71-R73独立地选自氢、取代或未取代的C1-C30脂族烃基、取代或未取代的C6-C30芳族烃基、取代或未取代的C2-C30脂族杂环基、取代或未取代的C2-C30芳族杂环基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C6-C30芳氧基、硫醇基、取代或未取代的C1-C30烷硫基、取代或未取代的C6-C30芳硫基、氰基、包含氰基的基团、卤素、包含卤素的基团、取代或未取代的磺酰基、或者其组合，或者R71-R73彼此连接以提供稠环，
L1-L3独立地为单键、取代或未取代的C1-C30亚烷基、取代或未取代的C6-C30亚芳基、二价的取代或未取代的C2-C30杂环基、或者其组合，
R74-R76独立地为取代或未取代的C1-C30烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C2-C30杂环基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的胺基、取代或未取代的甲硅烷基、或者其组合，和
a、b和c独立地为0-4的整数。
20.根据权利要求13所述的有机光电器件，其中所述活性层以0.9:1-1.1:1的体积比包括所述用于有机光电器件的化合物和C60并且具有大于或等于8.0×104cm-1的消光系数。
21.图像传感器，其包括根据权利要求13-20中任一项所述的有机光电器件。
22.根据权利要求21所述的图像传感器，其中所述图像传感器包括：集成有感测蓝色波长区域中的光的多个第一光感测器件和感测红色波长区域中的光的多个第二光感测器件的半导体基底，和
位于所述半导体基底上并且选择性地吸收绿色波长区域中的光的所述有机光电器件。
23.根据权利要求22所述的图像传感器，其进一步包括滤色器层，所述滤色器层在所述半导体基底和所述有机光电器件之间并且包括选择性地透射蓝色波长区域中的光的蓝色过滤器和选择性地透射红色波长区域中的光的红色过滤器。
24.根据权利要求21所述的图像传感器，其中所述图像传感器：包括集成有至少一个光感测器件的半导体基底，和
在所述半导体基底上的所述有机光电器件。
25.根据权利要求24所述的图像传感器，其中所述光感测器件包括感测蓝色波长区域中的光的第一光感测器件和感测红色波长区域中的光的第二光感测器件，和
所述第一光感测器件和所述第二光感测器件以竖直方向堆叠在所述半导体基底上。
26.根据权利要求21所述的图像传感器，其中所述图像传感器包括堆叠的所述有机光电器件的绿色光电器件、选择性地吸收蓝色波长区域中的光的蓝色光电器件、和选择性地吸收红色波长区域中的光的红色光电器件。
27.电子器件，其包括根据权利要求21-26中任一项所述的图像传感器。
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