CN107403867B - 有机光电器件、图像传感器和电子装置 - Google Patents

有机光电器件、图像传感器和电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及有机光电器件、图像传感器和电子装置。有机光电器件可包括在第一电极和第二电极之间的光电转换层以及在所述光电转换层上的缓冲层。光电转换层可在第一电极和第二电极之间，且缓冲层可在第一电极和光电转换层之间。光电转换层可至少包括配置成提供p‑n结的第一光吸收材料和第二光吸收材料。缓冲层可包括第一光吸收材料和与光的可见波长谱相关的非吸收材料。非吸收材料可具有约5.4eV‑约5.8eV的HOMO能级。非吸收材料可具有大于或等于约2.8eV的能带隙。

Description

有机光电器件、图像传感器和电子装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年5月20日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0062362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
实例实施方式涉及有机光电(光电子)器件和图像传感器。
背景技术
光电器件可利用光电效应将光转换为电信号。光电器件可包括光电二极管、光电晶体管等。光电器件可应用于多种装置(例如，包括在多种装置中)，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。
包括光电二极管的图像传感器要求高的分辨率和因此较小的像素。目前，硅光电二极管被广泛使用。在一些情况下，硅光电二极管因为由于其相对小的像素造成的相对小的吸收面积而呈现劣化的灵敏度。因此，已经研究了能够替代硅的有机材料。
有机材料具有相对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，因此可同时替代光电二极管和滤色器，从而改善灵敏度和对高度集成作贡献。
然而，所述有机材料由于具有与硅相比相对较高的结合能并且呈现复合(再结合)行为而可不同于硅。因此，相对于基于硅的光电器件，包括所述有机材料的有机光电器件可呈现相对低的光电转换效率以及因此相对低的光电转换性能。
发明内容
一些实例实施方式提供能够降低驱动电压和泄漏电流同时减少和/或防止效率劣化的有机光电器件。
一些实例实施方式提供包括所述有机光电器件的图像传感器。
根据一些实例实施方式，有机光电器件可包括：第一电极；在所述第一电极上的第二电极；在所述第一电极和所述第二电极之间的光电转换层；以及在所述第一电极和所述光电转换层之间的缓冲层。所述光电转换层可包括p-n结，所述p-n结包括第一光吸收材料和第二光吸收材料。所述缓冲层可包括所述第一光吸收材料和与光的可见波长谱相关的非吸收材料，所述非吸收材料具有约5.4eV-约5.8eV的最高占据分子轨道(HOMO)能级。
所述第一光吸收材料可配置成选择性地吸收在光的红色波长谱、光的绿色波长谱和光的蓝色波长谱之一内的光。
所述第一光吸收材料可配置成选择性地吸收具有约520nm-约580nm的最大吸收波长(λ最大)的光的绿色波长谱。
所述光电转换层和所述缓冲层可彼此接触。
所述缓冲层可包括：与所述第一电极邻近(相邻)且包括所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料的第一缓冲层、和与所述光电转换层邻近且包括所述第一光吸收材料的第二缓冲层。
所述缓冲层可包括所述第一光吸收材料和所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料的混合物。
所述缓冲层可包括：与所述第一电极邻近且包括所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料的第三缓冲层、和与所述光电转换层邻近且包括所述第一光吸收材料和所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料的混合物的第四缓冲层。
所述缓冲层可包括：与所述第一电极邻近且包括所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料的第五缓冲层、与所述光电转换层邻近且包括所述第一光吸收材料的第六缓冲层、以及在所述第五缓冲层和所述第六缓冲层之间且包括所述第一光吸收材料和所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料的混合物的第七缓冲层。
所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料可为由化学式1A或1B表示的化合物，
[化学式1A]
Figure BDA0001212547620000031
[化学式1B]
Figure BDA0001212547620000032
其中，在化学式1A或1B中，M1和M2各自独立地为CRnRo、SiRpRq、NRr、O、S、Se或Te，Ar1b、Ar2b、Ar3b和Ar4b各自独立地为取代或未取代的C6-C30芳基或者取代或未取代的C3-C30杂芳基，G2和G3各自独立地为单键、-(CRsRt)n3-、-O-、-S-、-Se-、-N＝、-NRu-、-SiRvRw-或-GeRxRy-，其中n3为1或2，且R30-R37和Rn-Ry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C3-C30杂环基团、取代或未取代的C1-C6烷氧基、卤素或氰基。
所述第一光吸收材料可具有包括供电子部分、π共轭连接体和受电子部分的核心结构。
所述第一光吸收材料可为由化学式2表示的化合物，
[化学式2]
Figure BDA0001212547620000033
其中，在化学式2中，X为Se、Te、SO、SO2或SiRaRb，EDG为供电子基团，EAG为受电子基团，且R1、R2、Ra和Rb各自独立地为氢或单价取代基。
所述第一光吸收材料可为由化学式2A或2B表示的化合物，
[化学式2A]
Figure BDA0001212547620000041
[化学式2B]
Figure BDA0001212547620000042
其中，在化学式2A或2B中，X为Se、Te、SO、SO2或SiRaRb，Ar为取代或未取代的5元环、取代或未取代的6元环、或者两个或更多个环的稠环，Ar1a和Ar2a各自独立地为取代或未取代的C6-C30芳基或者取代或未取代的C3-C30杂芳基，Ar1a和Ar2a各自独立地存在或者彼此连接以提供环，G1选自单键、-(CRgRh)n2-、-O-、-S-、-Se-、-N＝、-NRi-、-SiRjRk-和-GeRlRm-，其中n2为1或2，且R1a-R3a、Ra、Rb和Rg-Rm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C3-C30杂芳基、取代或未取代的C1-C6烷氧基、卤素或氰基。
所述第一光吸收材料可为由化学式2A-1至2A-4之一表示的化合物，
[化学式2A-1]
Figure BDA0001212547620000043
[化学式2A-2]
Figure BDA0001212547620000051
[化学式2A-3]
Figure BDA0001212547620000052
[化学式2A-4]
Figure BDA0001212547620000053
其中，在化学式2A-1至2A-4中，X为Se、Te、SO、SO2或SiRaRb，Z1为O或CRcRd，Y1为N或CRe，Y2选自O、S、Se、Te和C(Rf)(CN)，Y3为O、S、Se或Te，Y4为N或NR18a，Y5为CR19a或C＝CR20a(CN)，Ar1a和Ar2a各自独立地为取代或未取代的C6-C30芳基或者取代或未取代的C3-C30杂芳基，R1a-R3a、R11a、R12a、R15a-R20a、R24a、R25a和Ra-Rf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C3-C30杂芳基、取代或未取代的C1-C6烷氧基、卤素或氰基，n1为0或1，m1为0或1，和m2为在0和4之间的整数，包括端点。
所述第一光吸收材料可为由化学式2B-1至2B-4之一表示的化合物，
[化学式2B-1]
Figure BDA0001212547620000061
[化学式2B-2]
Figure BDA0001212547620000062
[化学式2B-3]
Figure BDA0001212547620000063
[化学式2B-4]
Figure BDA0001212547620000064
其中，在化学式2B-1至2B-4中，X为Se、Te、SO、SO2或SiRaRb，Z1为O或CRcRd，Y1为N或CRe，Y2选自O、S、Se、Te和C(Rf)(CN)，Y3为O、S、Se或Te，Y4为N或NR18a，Y5为CR19a或C＝CR20a(CN)，Ar1a和Ar2a各自独立地为取代或未取代的C6-C30芳基或者取代或未取代的C3-C30杂芳基，G1选自-(CRgRh)n2-、-O-、-S-、-Se-、-N＝、-NRi-、-SiRjRk-和-GeRlRm-，且R1a-R3a、R11a、R12a、R15a-R20a、R24a、R25a和Ra-Rm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C3-C30杂芳基、取代或未取代的C1-C6烷氧基、卤素或氰基，n1为0或1，n2为1或2，m1为0或1，和m2为在0和4之间的整数，包括端点。
所述光电转换层可包括本征层。所述本征层可包括：靠近(最接近)所述第一电极的第一区域、靠近所述第二电极的第二区域、以及在厚度方向上在所述第一区域和所述第二区域之间的第三区域。所述第一区域可包括所述第一光吸收材料相对于所述第二光吸收材料的第一组成比，所述第二区域可包括所述第一光吸收材料相对于所述第二光吸收材料的第二组成比，所述第三区域可包括所述第一光吸收材料相对于所述第二光吸收材料的第三组成比，且所述第三组成比可不同于所述第一组成比和所述第二组成比的每一个。
所述第一光吸收材料可配置成选择性地吸收具有约520nm-约580nm的最大吸收波长(λ最大)的光的绿色波长谱，且所述第二光吸收材料可包括富勒烯或富勒烯衍生物。
所述缓冲层可具有约2nm-约40nm的厚度。
所述第一电极可为阳极且所述第二电极可为阴极。
图像传感器可包括所述光电器件。
电子装置可包括所述图像传感器。
根据一些实例实施方式，有机光电器件可包括：包括p-n结的光电转换层，所述p-n结包括第一光吸收材料和第二光吸收材料；和在所述光电转换层上的缓冲层，所述缓冲层包括所述第一光吸收材料和与光的可见波长谱相关的非吸收材料，所述非吸收材料具有大于或等于约2.8eV的能带隙。
所述缓冲层可包括：远离所述光电转换层的第一缓冲层，所述第一缓冲层包括所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料；和靠近所述光电转换层的第二缓冲层，所述第二缓冲层包括所述第一光吸收材料。
所述缓冲层可包括所述第一光吸收材料和所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料的混合物。
所述缓冲层可包括：远离所述光电转换层的第三缓冲层，所述第三缓冲层包括所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料；和靠近所述光电转换层的第四缓冲层，所述第四缓冲层包括所述第一光吸收材料和所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料的混合物。
所述缓冲层可包括：远离所述光电转换层的第五缓冲层，所述第五缓冲层包括所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料；靠近所述光电转换层的第六缓冲层，所述第六缓冲层包括所述第一光吸收材料；以及在所述第五缓冲层和所述第六缓冲层之间的第七缓冲层，所述第七缓冲层包括所述第一光吸收材料和所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料的混合物。
所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料可为由化学式1A或1B表示的化合物，
[化学式1A]
Figure BDA0001212547620000081
[化学式1B]
Figure BDA0001212547620000082
其中，在化学式1A或1B中，M1和M2各自独立地为CRnRo、SiRpRq、NRr、O、S、Se或Te，Ar1b、Ar2b、Ar3b和Ar4b各自独立地为取代或未取代的C6-C30芳基或者取代或未取代的C3-C30杂芳基，G2和G3各自独立地为单键、-(CRsRt)n3-、-O-、-S-、-Se-、-N＝、-NRu-、-SiRvRw-或-GeRxRy-，其中n3为1或2，且R30-R37和Rn-Ry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C3-C30杂环基团、取代或未取代的C1-C6烷氧基、卤素或氰基。
所述光电转换层和所述缓冲层可彼此接触。
所述缓冲层可具有约2nm-约40nm的厚度。
电子装置可包括所述有机光电器件。
根据一些实例实施方式，有机光电器件可包括：包括p-n结的光电转换层，所述p-n结包括第一光吸收材料和第二光吸收材料；和在所述光电转换层上的缓冲层，所述缓冲层包括所述第一光吸收材料和与光的可见波长谱相关的非吸收材料，所述非吸收材料具有约5.4eV-约5.8eV的最高占据分子轨道(HOMO)能级。
所述缓冲层可包括：远离所述光电转换层的第一缓冲层，所述第一缓冲层包括所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料；和靠近所述光电转换层的第二缓冲层，所述第二缓冲层包括所述第一光吸收材料。
所述缓冲层可包括所述第一光吸收材料和所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料的混合物。
所述缓冲层可包括：远离所述光电转换层的第三缓冲层，所述第三缓冲层包括所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料；和靠近所述光电转换层的第四缓冲层，所述第四缓冲层包括所述第一光吸收材料和所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料的混合物。
所述缓冲层可包括：远离所述光电转换层的第五缓冲层，所述第五缓冲层包括所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料；靠近所述光电转换层的第六缓冲层，所述第六缓冲层包括所述第一光吸收材料；以及在所述第五缓冲层和所述第六缓冲层之间的第七缓冲层，所述第七缓冲层包括所述第一光吸收材料和所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料的混合物。
所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料可为由化学式1A或1B表示的化合物，
[化学式1A]
Figure BDA0001212547620000091
[化学式1B]
Figure BDA0001212547620000092
其中，在化学式1A或1B中，M1和M2各自独立地为CRnRo、SiRpRq、NRr、O、S、Se或Te，Ar1b、Ar2b、Ar3b和Ar4b各自独立地为取代或未取代的C6-C30芳基或者取代或未取代的C3-C30杂芳基，G2和G3各自独立地为单键、-(CRsRt)n3-、-O-、-S-、-Se-、-N＝、-NRu-、-SiRvRw-或-GeRxRy-，其中n3为1或2，且R30-R37和Rn-Ry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C3-C30杂环基团、取代或未取代的C1-C6烷氧基、卤素或氰基。
所述光电转换层和所述缓冲层可彼此接触。
所述缓冲层可具有约2nm-约40nm的厚度。
电子装置可包括所述有机光电器件。
附图说明
图1A为显示根据一些实例实施方式的有机光电器件的横截面图，
图1B为显示图1A的有机光电器件的部分的横截面图，
图2为显示根据一些实例实施方式的有机光电器件的横截面图，
图3为显示根据一些实例实施方式的有机光电器件的横截面图，
图4为显示根据一些实例实施方式的有机光电器件的横截面图，
图5为显示根据一些实例实施方式的有机CMOS图像传感器的顶视平面图，
图6为显示图5的有机CMOS图像传感器的实施方式的横截面图，
图7为显示根据一些实例实施方式的有机CMOS图像传感器的示意性横截面图，
图8为显示根据一些实例实施方式的有机CMOS图像传感器的示意性顶视平面图，
图9为显示图8的有机CMOS图像传感器的横截面图，
图10为说明根据一些实例实施方式的电子装置的图示，
图11为显示根据一些实例实施方式的太阳能电池的横截面图，
图12为根据一些实例实施方式的有机发光显示设备的截面图，和
图13为显示根据一些实例实施方式的传感器的图。
具体实施方式
在下文中，实施方式将更详细地描述，并且可由具有相关领域中的常识的人员容易地实施。然而，本公开内容可以许多不同的形式体现并且将不解释为限于本文中阐述的示例性实施方式。
在图中，为清楚起见，放大层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中相同的附图标记表示相同的元件。将理解，当一个元件(包括层、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。
在图中，为了实施方式的清楚起见，省略与描述无关的部件，并且在整个说明书中相同或类似的构成元件由相同的附图标记指示。
应理解，尽管术语第一、第二、第三等可在本文中用来描述各种元件、组分、区域、层和/或部分，但这些元件、组分、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用来使一个元件、组分、区域、层或部分区别于另外的元件、组分、区域、层或部分。因此，在不背离实例实施方式的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组分、区域、层或部分可称为第二元件、组分、区域、层或部分。
为了便于描述，在本文中可使用空间相对术语(如“在……之下”、“在……下面”、“下部”、“在……之上”、“上部”等)来描述如图中所示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。应理解，除图中所示的方位以外，空间相对术语还意图包括在使用或操作中的装置的不同方位。例如，如果翻转图中的装置，则被描述为“在”其它元件或特征“下面”或“之下”的元件将被定向“在”其它元件或特征“之上”。因此，术语“在……下面”可包括在……之上和在……下面两种方位。装置可以其它方式定向(旋转90度或在其它方位上)，并且相应地解释本文中使用的空间相对描述词。
本文中所使用的术语仅仅是为了描述各种实施方式且不意图为实例实施方式的限制。如本文中所使用的单数形式“一种(个)(a，an)”和“所述(该)”也意图包括复数形式，除非上下文清楚地另外说明。将进一步理解，术语“包括”和/或“包含”当用在本说明书中时则表示存在所述的特征、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另外的特征、整体、步骤、操作、元件、组分和/或其集合。
本文中参照横截面图描述实例实施方式，所述横截面图是实例实施方式的理想化实施方式(和中间结构)的示意图。这样，将预期由于例如制造技术和/或公差导致的图示的形状的变化。因此，实例实施方式不应解释为限于如本文中所图示的区域的形状，而是包括由例如制造引起的形状上的偏差。
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，并且将不以理想化或过度形式的意义进行解释，除非在本文中清楚地如此定义。
如本文中所使用的，“其组合”指的是两种或更多种的混合物和堆叠结构体。
如本文中所使用的，当未另外提供具体定义时，术语“取代(的)”指的是用选自如下的取代基代替氢原子：卤素、羟基、烷氧基、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、羧基或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、C1-C20烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C6-C30芳基、C7-C30芳烷基、C1-C30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、C3-C30杂环烷基、及其组合。
在下文中，参照附图描述根据一些实例实施方式的有机光电器件。
图1A为显示根据一些实例实施方式的有机光电器件的横截面图。
参照图1A，根据一些实例实施方式的有机光电器件100包括彼此面对的第一电极10和第二电极20、在第一电极10和第二电极20之间的光电转换层30、以及在第一电极10和光电转换层30之间的缓冲层40。
基底(未示出)可设置在第一电极10的侧上和第二电极20的侧上。基底可至少部分地包括：例如，无机材料，包括玻璃；有机材料，包括聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚醚砜、或其组合；或硅晶片。
第一电极10和第二电极20之一为阳极，且另一个为阴极。例如，第一电极10为阳极，且第二电极20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，且光透射电极可至少部分地包括，例如，导电氧化物如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、氧化铝锡(AlTO)和氟掺杂的氧化锡(FTO)，或者薄单层或多层的金属薄层。当第一电极10和第二电极20之一为非光透射电极时，其可至少部分地包括，例如，不透明导体，包括铝(Al)、银(Ag)或金(Au)。例如，第一电极10和第二电极20为光透射电极。
光电转换层30包括形成p-n结的第一光吸收材料和第二光吸收材料。第一光吸收材料和第二光吸收材料之一可为p型半导体且另一个可为n型半导体。例如，第一光吸收材料可为p型半导体且第二光吸收材料可为n型半导体。第一光吸收材料和第二光吸收材料的至少一种可为有机材料。光电转换层30吸收外部光以产生激子并且然后将产生的激子分离成空穴和电子。
光电转换层30可配置成吸收在光的波长谱的至少一部分例如光的绿色波长谱(在本文中也称作绿光(例如具有约500nm-约600nm的波长的光)的波长谱)、光的蓝色波长谱(在本文中也称作蓝光(例如具有大于或等于约380nm且小于约500nm的波长的光)的波长谱)、和光的红色波长谱(在本文中也称作红光(例如具有大于约600nm且小于或等于约780nm的波长的光)的波长谱)之一中的光。
在一些实例实施方式中，第一光吸收材料和第二光吸收材料的至少一种可选择性地吸收绿光、蓝光和红光之一。例如，第一光吸收材料可选择性地吸收绿光、蓝光和红光之一。
在一些实例实施方式中，第一光吸收材料和第二光吸收材料的至少一种可选择性地吸收具有约520nm-约580nm的最大吸收波长(λ最大)的绿光的波长谱。例如，第一光吸收材料可选择性地吸收具有约520nm-约580nm的最大吸收波长(λ最大)的绿光的波长谱。
在一些实例实施方式中，第一光吸收材料和第二光吸收材料的至少一种可为配置成选择性地吸收在具有约520nm-约580nm的最大吸收波长(λ最大)的绿色波长谱中的光的有机材料。第一光吸收材料可为配置成选择性地吸收在具有约520nm-约580nm的最大吸收波长(λ最大)的绿色波长谱中的光的有机材料。
在一些实例实施方式中，第一光吸收材料和第二光吸收材料之一可为配置成选择性地吸收在具有约520nm-约580nm的最大吸收波长(λ最大)的绿色波长谱中的光的有机材料，且第一光吸收材料和第二光吸收材料的另一个可为富勒烯或富勒烯衍生物。第一光吸收材料可为配置成选择性地吸收在具有约520nm-约580nm的最大吸收波长(λ最大)的绿色波长谱中的光的有机材料，且第二光吸收材料可为富勒烯或富勒烯衍生物。
在一些实例实施方式中，第一光吸收材料可为具有约1.7eV-约2.3eV的能带隙的有机材料。如果和/或当能带隙在特定范围(包括约1.7eV-约2.3eV的范围)内时，可选择性地吸收在具有约520nm-约580nm的最大吸收波长(λ最大)的光的绿色波长谱中的光并且外量子效率(EQE)可提高，因此光电转换效率改善。第一光吸收材料可为具有约1.8eV-约2.2eV、例如约1.9eV-约2.1eV的能带隙的有机材料。
在一些实例实施方式中，第一光吸收材料可具有包括供电子部分、π共轭连接体和受电子部分的核心结构。如果和/或当所述供电子部分接收光时，所述供电子部分可贡献电子以形成空穴，并且如果和/或当所述受电子部分接收光时，所述受电子部分可接收电子。将在后面描述第一光吸收材料。
在一些实例实施方式(包括在图1B中说明的实例实施方式)中，光电转换层30可包括包含第一光吸收材料和第二光吸收材料的本征层(I层)32。本征层32可以组成比例如约10:1-约1:10、约8:2-约2:8或者约6:4-约4:6包括第一光吸收材料和第二光吸收材料。在本文中，组成比可为体积比。
本征层32在厚度方向上可具有相同或不同的第一光吸收材料和第二光吸收材料的组成比。例如，本征层32可具有相同的第一光吸收材料和第二光吸收材料的组成比。在一些实例实施方式中，本征层32可包括在厚度方向上具有不同的第一光吸收材料和第二光吸收材料的组成比的多个区域。
在一些实例实施方式中，本征层32在厚度方向上可包括接近第一电极10的第一区域、接近第二电极20的第二区域、以及在第一区域和第二区域之间的第三区域，其中在第三区域中的第一光吸收材料和第二光吸收材料的组成比不同于在第一区域和第二区域中的第一光吸收材料和第二光吸收材料的组成比。例如，在第三区域中的第一光吸收材料相对于第二光吸收材料的组成比(在下文中，称作“第三组成比”)可不同于在第一区域中的第一光吸收材料相对于第二光吸收材料的组成比(在下文中，称作“第一组成比”)且可不同于在第二区域中的第一光吸收材料相对于第二光吸收材料的组成比(在下文中，称作“第二组成比”)。在一些实例实施方式中，当第一光吸收材料为p型半导体且第二光吸收材料为n型半导体时，第三组成比(p3/n3)可大于或小于第一组成比(p1/n1)和第二组成比(p2/n2)。在一些实例实施方式中，第一组成比(p1/n1)可与第二组成比(p2/n2)相同。在一些实例实施方式中，第一组成比(p1/n1)可与第二组成比(p2/n2)不同。
光电转换层30可进一步包括在本征层32的一个表面或两个表面上的p型层34和/或n型层36。p型层34可包括作为第一光吸收材料和第二光吸收材料之一的p型半导体。n型层36可包括作为第一光吸收材料和第二光吸收材料的另一个的n型半导体。在一些实例实施方式中，光电转换层30可包括p型层34/I层32、I层32/n型层36、p型层34/I层32/n型层36等。
光电转换层30可包括p型层34和n型层36。p型层34可包括作为第一光吸收材料和第二光吸收材料之一的p型半导体，且n型层36可包括作为第一光吸收材料和第二光吸收材料的另一个的n型半导体。
光电转换层30可具有约1nm-约500nm、和特别地约5nm-约300nm的厚度。如果和/或当光电转换层30具有在约5nm-约300nm的范围内的厚度时，光电转换层可配置成有效地吸收光，有效地将空穴与电子分离并且转移它们，由此有效地改善光电转换效率。
缓冲层40在第一电极10和光电转换层30之间。缓冲层40的一个表面可与第一电极10接触而在它们之间没有中间层，且缓冲层40的另一个表面可与光电转换层30接触而在它们之间没有中间层。
缓冲层40包括与第一电极10邻近的第一缓冲层41和与光电转换层30邻近的第二缓冲层42。
第一缓冲层41可与第一电极10接触且可包括与光的可见波长谱相关的非吸收材料。与光的可见波长谱相关的非吸收材料可包括基本上不吸收在光的可见波长谱中的光的材料，例如与光的可见波长谱相关的非吸收有机材料。与光的可见波长谱相关的非吸收材料可包括电荷缓冲材料、空穴缓冲材料、电子缓冲材料、其一些组合等。例如，与光的可见波长谱相关的非吸收材料可为空穴注入材料、空穴传输材料、空穴阻挡材料、电子注入材料、电子传输材料、电子阻挡材料、其一些组合等。
在一些实例实施方式中，与光的可见波长谱相关的非吸收材料可具有大于或等于约2.8eV、例如大于或等于约3.0eV的能带隙。与光的可见波长谱相关的非吸收材料可具有例如约2.8eV-约4.0eV或约3.0eV-约3.8eV的能带隙。
在一些实例实施方式中，与光的可见波长谱(例如，在约390nm-约700nm内(包括端点)的光的波长谱)相关的非吸收材料可具有约5.4eV-约5.8eV或约5.50eV-5.75eV的最高占据分子轨道(HOMO)能级。在本文中，HOMO能级是指其中真空能级为0eV的绝对值。
在一些实例实施方式中，与光的可见波长谱相关的非吸收材料可为由化学式1A或1B表示的化合物，但不限于此。
[化学式1A]
Figure BDA0001212547620000161
[化学式1B]
Figure BDA0001212547620000162
在化学式1A或1B中，
M1和M2各自独立地为CRnRo、SiRpRq、NRr、O、S、Se或Te，
Ar1b、Ar2b、Ar3b和Ar4b各自独立地为取代或未取代的C6-C30芳基或者取代或未取代的C3-C30杂芳基，
G2和G3各自独立地为单键、-(CRsRt)n3-、-O-、-S-、-Se-、-N＝、-NRu-、-SiRvRw-或-GeRxRy-，其中n3为1或2，和
R30-R37和Rn-Ry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C3-C30杂环基团、取代或未取代的C1-C6烷氧基、卤素或氰基。
由化学式1A或1B表示的化合物具有空穴特性，其中如果和/或当所述化合物接收光时它贡献电子并形成空穴，并且从光电转换层30分离的空穴容易地沿着HOMO能级移动并且阻挡电子的移动。由化学式1A或1B表示的化合物可具有空穴注入特性、空穴传输特性和/或电子阻挡特性，且因此可配置成提高空穴注入和传输性质并且有效地阻挡电子从光电转换层30到第一电极10。
在一些实例实施方式中，与光的可见波长谱相关的非吸收材料可为由化学式1A-1或1B-1表示的化合物，但不限于此。
[化学式1A-1]
Figure BDA0001212547620000171
[化学式1B-1]
Figure BDA0001212547620000172
在化学式1A-1或1B-1中，
M1、M2、G2、G3和R30-R37与以上描述的相同，且
R38-R45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C3-C30杂芳基、取代或未取代的C1-C6烷氧基、卤素或氰基。
在一些实例实施方式中，与光的可见波长谱相关的非吸收材料可为由化学式1A-1a或1B-1a表示的化合物，但不限于此。
[化学式1A-1a]
Figure BDA0001212547620000173
[化学式1B-1a]
Figure BDA0001212547620000181
在化学式1A-1a或1B-1a中，R38-R45以及Ro和Rn与以上描述的相同。
第一缓冲层41的厚度可范围为约1nm-约20nm。
第二缓冲层42可与光电转换层30接触。
第二缓冲层42可通常包括与包括在光电转换层30中的相同的材料，包括第一光吸收材料。
第一光吸收材料可包括p型半导体或n型半导体，例如p型半导体。第一光吸收材料可选择性地吸收光的绿色波长谱、光的蓝色波长谱和光的红色波长谱之一，例如具有约520nm-约580nm的最大吸收波长(λ最大)的光的绿色波长谱。第一光吸收材料可为例如具有约1.7eV-约2.3eV、约1.8eV-约2.2eV或者约1.9eV-约2.1eV的能带隙的有机材料。
第二缓冲层42可通常包括与包括在光电转换层30中的相同的第一光吸收材料，且因此可配置成减少光电转换层30和第一缓冲层41之间的界面上的异质性(不均匀性)，从而减少和/或防止电荷运动的阻碍或者由于界面上的电荷的复合引起的电荷损失。
第一光吸收材料可包括有机材料。第一光吸收材料可为具有如上所述的包括供电子部分、π共轭连接体和受电子部分的核心结构的有机材料。
第一光吸收材料可为例如由化学式2表示的化合物。
[化学式2]
Figure BDA0001212547620000182
在化学式2中，
X为Se、Te、SO、SO2或SiRaRb，
EDG为供电子基团，
EAG为受电子基团，和
R1、R2、Ra和Rb各自独立地为氢或单价取代基。
第一光吸收材料可为例如由化学式2A或2B表示的化合物。
[化学式2A]
Figure BDA0001212547620000191
[化学式2B]
Figure BDA0001212547620000192
在化学式2A或2B中，
X为Se、Te、SO、SO2或SiRaRb，
Ar为取代或未取代的5元环、取代或未取代的6元环、或者两个或更多个环的稠环，
Ar1a和Ar2a各自独立地为取代或未取代的C6-C30芳基或者取代或未取代的C3-C30杂芳基，
Ar1a和Ar2a独立地存在或者彼此连接以提供环，
G1选自单键、-(CRgRh)n2-、-O-、-S-、-Se-、-N＝、-NRi-、-SiRjRk-和-GeRlRm-，其中n2为1或2，
R1a-R3a、Ra、Rb和Rg-Rm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C3-C30杂芳基、取代或未取代的C1-C6烷氧基、卤素或氰基。
第一光吸收材料可为例如由化学式2A-1至2A-4之一表示的化合物。
[化学式2A-1]
Figure BDA0001212547620000201
[化学式2A-2]
Figure BDA0001212547620000202
[化学式2A-3]
Figure BDA0001212547620000203
[化学式2A-4]
Figure BDA0001212547620000204
在化学式2A-1至2A-4中，
X为Se、Te、SO、SO2或SiRaRb，
Z1为O或CRcRd，
Y1为N或CRe，
Y2选自O、S、Se、Te和C(Rf)(CN)，
Y3为O、S、Se或Te，
Y4为N或NR18a，
Y5为CR19a或C＝CR20a(CN)，
Ar1a和Ar2a各自独立地为取代或未取代的C6-C30芳基或者取代或未取代的C3-C30杂芳基，
R1a-R3a、R11a、R12a、R15a-R20a、R24a、R25a和Ra-Rf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C3-C30杂芳基、取代或未取代的C1-C6烷氧基、卤素或氰基，
n1为0或1，m1为0或1，和m2为在0和4之间的整数，包括端点。
由化学式2A-1至2A-4之一表示的化合物可为例如组1的化合物，但不限于此。
[组1]
Figure BDA0001212547620000211
Figure BDA0001212547620000221
Figure BDA0001212547620000231
Figure BDA0001212547620000241
第一光吸收材料可包括例如由化学式2B-1至2B-4之一表示的化合物。
[化学式2B-1]
Figure BDA0001212547620000242
[化学式2B-2]
Figure BDA0001212547620000243
[化学式2B-3]
Figure BDA0001212547620000251
[化学式2B-4]
Figure BDA0001212547620000252
在化学式2B-1至2B-4中，
X为Se、Te、SO、SO2或SiRaRb，
Z1为O或CRcRd，
Y1为N或CRe，
Y2选自O、S、Se、Te和C(Rf)(CN)，
Y3为O、S、Se或Te，
Y4为N或NR18a，
Y5为CR19a或C＝CR20a(CN)，
Ar1a和Ar2a独立地为取代或未取代的C6-C30芳基或者取代或未取代的C3-C30杂芳基，
G1选自单键、-(CRgRh)n2-、-O-、-S-、-Se-、-N＝、-NRi-、-SiRjRk-和-GeRlRm-，其中n2为1或2，
R1a-R3a、R11a、R12a、R15a-R20a、R24a、R25a和Ra-Rm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、取代或未取代的C1-C6烷氧基、卤素或氰基，
n1为0或1，n2为0、1或2，m1为0或1，和m2为在0和4之间的整数，包括端点。
由化学式2B-1至2B-4之一表示的化合物可为例如组2的化合物，但不限于此。
[组2]
Figure BDA0001212547620000261
Figure BDA0001212547620000271
Figure BDA0001212547620000281
Figure BDA0001212547620000291
Figure BDA0001212547620000301
在组2中，
各芳环的氢可被选自如下的取代基替代：取代或未取代的C1-C30烷基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、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、氰基、含氰基的基团、及其组合，和
R16、R17、R18、R20和Rf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C1-C30烷氧基、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、氰基、含氰基的基团、或其组合。
第二缓冲层42的厚度可范围为约1nm-约20nm。
有机光电器件100可进一步包括在第一电极10或第二电极20的一侧上的抗反射层(未示出)。
抗反射层设置在光入射侧上，降低入射光的反射率，并且改善光吸收度。在一些实例实施方式中，当光通过第一电极10进入时，抗反射层可设置在第一电极10的一侧上，而当光在第二电极20处进入时，抗反射层可设置在第二电极20的一侧上。
抗反射层可包括例如具有约1.6-约2.5的折射率的材料，例如具有在该范围内的折射率的氧化物、硫化物和有机材料的至少一种。所述氧化物可为金属氧化物、半金属氧化物、或非金属氧化物，且所述硫化物可为金属硫化物、半金属硫化物、或非金属硫化物。抗反射层可包括：例如，氧化物，包括含铝氧化物、含钼氧化物、含钨氧化物、含钒氧化物、含铼氧化物、含铌氧化物、含钽氧化物、含钛氧化物、含镍氧化物、含铜氧化物、含钴氧化物、含锰氧化物、含铬氧化物、含碲氧化物、或其组合；硫化物，包括硫化锌；或者有机材料，包括胺衍生物，但不限于此。
以此方式，包括电荷缓冲材料的第一缓冲层41被包括在第一电极10和光电转换层30之间，因此可改善电荷迁移率，此外，包括与包括在光电转换层30中的相同的材料的第二缓冲层42进一步地被包括在光电转换层30和第一缓冲层41之间，因此可减少光电转换层30和第一缓冲层41之间的界面上的异质性并且防止和/或减少电荷运动的阻碍或者由于界面上的电荷的复合引起的电荷损失。因此，有机光电器件的效率可改善，而其驱动电压和泄漏电流可降低。
图2为显示根据一些实例实施方式的有机光电器件的横截面图。
参照图2，与以上的实施方式一样地，根据一些实例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、在第一电极10和第二电极20之间的光电转换层30、以及在第一电极10和光电转换层30之间的缓冲层40。如上所述，光电转换层30包括第一光吸收材料和第二光吸收材料。
然而，与以上的实施方式不同地，根据一些实例实施方式的有机光电器件200包括单层的缓冲层40，且缓冲层40包括作为电荷缓冲材料的与光的可见波长谱相关的非吸收材料和与光电转换层30的材料相同的材料的混合物。
在一些实例实施方式中，缓冲层40可包括与光的可见波长谱相关的非吸收材料和第一光吸收材料的混合物。例如，缓冲层40可包括与光的可见波长谱相关的非吸收材料和选择性地吸收红光、绿光和蓝光之一的第一光吸收材料的混合物。在一些实例实施方式中，缓冲层40可包括与光的可见波长谱相关的非吸收材料和选择性地吸收具有在约520nm-约580nm中的最大吸收波长(λ最大)的绿光的第一光吸收材料的混合物。例如，缓冲层40可包括由化学式1A或1B表示的与光的可见波长谱相关的非吸收材料和由化学式2表示的第一光吸收材料的混合物。在一些实例实施方式中，缓冲层40可包括由化学式1A-1、1B-1、1A-1a或1B-1a表示的与光的可见波长谱相关的非吸收材料和由化学式2A、2B、2A-1至2A-4和2B-1至2B-4之一表示的第一光吸收材料的混合物。
缓冲层40可以约1:99-约99:1、例如约10:90-约90:10、约20:80-约80:20、约30:70-约70:30、约40:60-约60:40或约50:50的组成比包括与光的可见波长谱相关的非吸收材料和第一光吸收材料。在本文中，组成比可为体积比。
缓冲层40可具有约2nm-约40nm的厚度。
图3为显示根据一些实例实施方式的有机光电器件的横截面图。
参照图3，与以上的实施方式一样地，根据一些实例实施方式的有机光电器件300包括彼此面对的第一电极10和第二电极20、在第一电极10和第二电极20之间的光电转换层30、以及在第一电极10和光电转换层30之间的缓冲层40。如上所述，光电转换层30包括第一光吸收材料和第二光吸收材料。
然而，与以上的实施方式不同地，缓冲层40包括与第一电极10邻近且包括与光的可见波长谱相关的非吸收材料的第三缓冲层43、和与光电转换层30邻近且包括第一光吸收材料和与光的可见波长谱相关的非吸收材料的混合物的第四缓冲层44。
第三缓冲层43可与第一缓冲层41基本上等同(例如，在制造和/或材料容限内相同)。
第四缓冲层44可包括作为电荷缓冲材料的与光的可见波长谱相关的非吸收材料和选择性地吸收红光、绿光和蓝光之一的第一光吸收材料的混合物。在一些实例实施方式中，第四缓冲层44可包括作为电荷缓冲材料的与光的可见波长谱相关的非吸收材料和选择性地吸收具有在约520nm-约580nm中的最大吸收波长(λ最大)的绿光的第一光吸收材料的混合物。例如，第四缓冲层44可包括由化学式1A或1B表示的与光的可见波长谱相关的非吸收材料和由化学式2表示的第一光吸收材料的混合物。在一些实例实施方式中，第四缓冲层44可包括由化学式1A-1、1B-1、1A-1a或1B-1a表示的与光的可见波长谱相关的非吸收材料和由化学式2A、2B、2A-1至2A-4和2B-1至2B-4之一表示的第一光吸收材料的混合物。
缓冲层40可具有约2nm-约40nm的厚度。例如，第三缓冲层43可具有约1nm-约20nm的厚度且第四缓冲层44可具有约1nm-约20nm的厚度。
图4为显示根据一些实例实施方式的有机光电器件的横截面图。
参照图4，与以上的实施方式一样地，根据一些实例实施方式的有机光电器件400包括彼此面对的第一电极10和第二电极20、在第一电极10和第二电极20之间的光电转换层30、以及在第一电极10和光电转换层30之间的缓冲层40。如上所述，光电转换层30包括第一光吸收材料和第二光吸收材料。
在一些实例实施方式中，缓冲层40包括：与第一电极10邻近且包括与光的可见波长谱相关的非吸收材料的第五缓冲层45、与光电转换层30邻近且包括第一光吸收材料的第六缓冲层47、以及在第五缓冲层45和第六缓冲层47之间且包括第一光吸收材料和与光的可见波长谱相关的非吸收材料的混合物的第七缓冲层46。
第五缓冲层45可与第一缓冲层41基本上等同。
第六缓冲层47可与第二缓冲层42基本上等同。
第七缓冲层46可包括作为电荷缓冲材料的与光的可见波长谱相关的非吸收材料和配置成选择性地吸收红光、绿光和蓝光之一的第一光吸收材料的混合物。在一些实例实施方式中，第七缓冲层46可包括作为电荷缓冲材料的与光的可见波长谱相关的非吸收材料和配置成选择性地吸收具有约520nm-约580nm的最大吸收波长(λ最大)的绿光的第一光吸收材料的混合物。在一些实例实施方式中，第七缓冲层46可包括由化学式1A或1B表示的与光的可见波长谱相关的非吸收材料和由化学式2表示的第一光吸收材料的混合物。在一些实例实施方式中，第七缓冲层46可包括由化学式1A-1、1B-1、1A-1a或1B-1a表示的与光的可见波长谱相关的非吸收材料和由化学式2A、2B、2A-1至2A-4和2B-1至2B-4之一表示的第一光吸收材料的混合物。
第七缓冲层46位于第五缓冲层45和第六缓冲层47之间并且包括包含在第五缓冲层45中的与光的可见波长谱相关的非吸收材料和包含在第六缓冲层47中的第一光吸收材料二者，且因此可配置成进一步减少从光电转换层30到第一电极10的各层的界面上的异质性，从而更有效地防止和/或减少电荷运动的阻碍或者由于电荷的复合引起的电荷损失。因此，有机光电器件的效率可改善，且其驱动电压和泄漏电流可进一步地有效地降低。
所述有机光电器件可应用于太阳能电池、图像传感器、光(电)检测器、光(电)传感器和有机发光二极管(OLED)，但不限于此。
所述有机光电器件可例如应用于图像传感器。
在下文中，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5为显示根据一些实例实施方式的有机CMOS图像传感器的顶视平面图，且图6为显示图5的有机CMOS图像传感器的实施方式的横截面图。
参照图5和6，根据一些实例实施方式的有机CMOS图像传感器500包括集成有光感测器件50a和50b、传输晶体管92和电荷存储器55的半导体基底110，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110可为硅基底。半导体基底110集成有光感测器件50a和50b、传输晶体管92、和电荷存储器55。光感测器件50a和50b的一个或多个可为光电二极管。
光感测器件50a和50b、传输晶体管92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50a和50b可包括在各蓝色像素和红色像素中，而电荷存储器55可包括在绿色像素中。
光感测器件50a和50b感测光，由光感测器件感测的信息可通过传输晶体管传递，电荷存储器55与之后将描述的有机光电器件100电连接，并且电荷存储器55的信息可通过传输晶体管传递。
金属线62和垫(焊盘，pad)64形成于半导体基底110上。为了减少信号延迟，金属线和垫可至少部分地包括具有低电阻率的金属，例如，铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)及其合金，但不限于此。在一些实例实施方式中，金属线62和垫64可位于光感测器件50a和50b之下。
下部绝缘层60可形成于金属线62和垫64上。下部绝缘层60可至少部分地包括：无机绝缘材料，包括氧化硅和/或氮化硅；或者低介电常数(低K)材料，包括SiC、SiCOH、SiCO和SiOF。下部绝缘层60可包括暴露电荷存储器55的沟槽85。沟槽85可填充有填料。
滤色器层70形成于下部绝缘层60上。滤色器层70包括第一滤色器和第二滤色器。在图6中说明的实例实施方式中，第一滤色器为形成在蓝色像素中的蓝色滤色器70B，且第二滤色器为形成在红色像素中的红色滤色器70R。在一些实例实施方式中，滤色器70的一个或多个可为绿色滤色器。
上部绝缘层80形成于滤色器层70上。上部绝缘层80消除由滤色器层70导致的台阶(梯级)并且使表面80a平整。上部绝缘层80和下部绝缘层60可包括暴露垫的接触孔(未示出)和暴露绿色像素的电荷存储器55的沟槽85。
有机光电器件100形成于上部绝缘层80上。如上所述，有机光电器件100包括第一电极10、缓冲层40、光电转换层30和第二电极20。在图6中所示的实例实施方式中，第一电极10、缓冲层40、光电转换层30和第二电极20顺序地堆叠，但本公开内容不限于此，并且第二电极20、光电转换层30、缓冲层40和第一电极10可以所述顺序设置。
第一电极10和第二电极20可为透明电极，且光电转换层30和缓冲层40可与以上参照图1A-1B和图2描述的相同。光电转换层30可选择性地吸收光的绿色波长谱中的光，并且因此替代绿色像素的滤色器。
当光从第二电极20进入时，光的绿色波长谱中的光可主要地在光电转换层30中被吸收并且被光电转换，而其余波长谱中的光通过缓冲层40和第一电极10并且可在光感测器件50a和50b中被感测。
聚焦透镜96可进一步形成于有机光电器件100上。聚焦透镜96可控制入射光98的方向并且将光聚焦在一个区域中。聚焦透镜96可具有例如圆柱体或半球体的形状，但不限于此。
如上所述，有机光电器件100具有堆叠结构并且因此可减小图像传感器的尺寸并实现小型化的图像传感器。
在图6中，图1A的有机光电器件具有堆叠结构，而图2-4的有机光电器件也可以相同的方式堆叠。
在一些实例实施方式中，配置成选择性地吸收在光的绿色波长谱中的光的有机光电器件可被堆叠，但是本公开内容不限于此，并且可包括其中配置成选择性地吸收光的蓝色波长谱中的光的有机光电器件被堆叠并且绿色光感测器件和红色光感测器件集成在半导体基底110中的结构，或者其中配置成选择性地吸收光的红色波长谱中的光的有机光电器件被堆叠并且绿色光感测器件和蓝色光感测器件集成在半导体基底110中的结构。
图7为显示根据一些实例实施方式的有机CMOS图像传感器的示意性横截面图。
根据一些实例实施方式的有机CMOS图像传感器600包括集成有光感测器件50a和50b、传输晶体管92和电荷存储器55的半导体基底110，上部绝缘层80和有机光电器件100。
然而，根据一些实例实施方式的有机CMOS图像传感器600包括在垂直方向上堆叠的光感测器件50a和50b并且不包括滤色器层70。光感测器件50a和50b与电荷存储器55电连接，并且可通过传输晶体管传递。取决于堆叠深度，光感测器件50a和50b可选择性地吸收在光的各波长谱中的光。
聚焦透镜(未示出)可进一步形成于有机光电器件100上。聚焦透镜可控制入射光的方向并且将光聚焦在一个区域中。聚焦透镜可具有例如圆柱体或半球体的形状，但不限于此。
配置成选择性地吸收绿色波长区域中的光的有机光电器件如上所述地堆叠，并且红色和蓝色光感测器件也被堆叠，这可减小图像传感器的尺寸并实现小型化的图像传感器。
在图7中，图1A的有机光电器件被堆叠，而图2-4的有机光电器件也可以相同的方式被堆叠。
在图7中，配置成选择性地吸收光的绿色波长谱中的光的有机光电器件被堆叠，但是本公开内容不限于此，并且可包括其中配置成选择性地吸收光的蓝色波长谱中的光的有机光电器件被堆叠并且绿色光感测器件和红色光感测器件集成在半导体基底110中的结构，或者其中配置成选择性地吸收光的红色波长谱中的光的有机光电器件被堆叠并且绿色光感测器件和蓝色光感测器件集成在半导体基底110中的结构。
图8为显示根据一些实例实施方式的有机CMOS图像传感器的示意性顶视平面图，且图9为显示图8的有机CMOS图像传感器的横截面图。
根据一些实例实施方式的有机CMOS图像传感器700包括配置成选择性地吸收光的绿色波长谱中的光的绿色光电器件、配置成选择性地吸收光的蓝色波长谱中的光的蓝色光电器件和配置成选择性地吸收光的红色波长谱中的光的红色光电器件，并且它们被堆叠。
根据一些实例实施方式的有机CMOS图像传感器700包括半导体基底110、下部绝缘层60、中间绝缘层70、上部绝缘层80、第一有机光电器件100a、第二有机光电器件100b和第三有机光电器件100c。
半导体基底110可为硅基底，并且集成有传输晶体管92以及电荷存储器55a、55b和55c。
金属线62和垫64形成于半导体基底110上，并且下部绝缘层60形成于金属线和垫上。
第一有机光电器件100a形成于下部绝缘层60上。
第一有机光电器件100a包括：彼此面对的第一电极10a和第二电极20a；在第一电极10a和第二电极20a之间的光电转换层30a；以及在第一电极10a和光电转换层30a之间的缓冲层40a。第一电极10a、第二电极20a、光电转换层30a和缓冲层40a与上述的相同，并且光电转换层30a可选择性地吸收光的红色、蓝色和绿色波长谱之一中的光。在一些实例实施方式中，第一有机光电器件100a可为红色光电器件。
在图中第一电极10a、缓冲层40a、光电转换层30a和第二电极20a顺序地堆叠，但是本公开内容不限于此，并且第二电极20a、光电转换层30a、缓冲层40a和第一电极10a可按顺序设置。
中间绝缘层70形成于第一有机光电器件100a上。
第二有机光电器件100b形成于中间绝缘层70上。
第二有机光电器件100b包括：彼此面对的第一电极10b和第二电极20b；在第一电极10b和第二电极20b之间的光电转换层30b；以及在第一电极10b和光电转换层30b之间的缓冲层40b。第一电极10b、第二电极20b、光电转换层30b和缓冲层40b与上述的相同，且光电转换层30b可选择性地吸收光的红色、蓝色和绿色波长谱之一中的光。在一些实例实施方式中，第二有机光电器件100b可为蓝色光电器件。
在图8中说明的实例实施方式中，第一电极10b、缓冲层40b、光电转换层30b和第二电极20b顺序地堆叠，但是本公开内容不限于此，并且第二电极20b、光电转换层30b、缓冲层40b和第一电极10b可按顺序设置。
上部绝缘层80形成于第二有机光电器件100b上。下部绝缘层60、中间绝缘层70和上部绝缘层80具有多个分别暴露电荷存储器55a、55b和55c的沟槽86a、86b、86c。
第三有机光电器件100c形成于上部绝缘层80上。第三有机光电器件100c包括：彼此面对的第一电极10c和第二电极20c；在第一电极10c和第二电极20c之间的光电转换层30c；以及在第一电极10c和光电转换层30c之间的缓冲层40c。第一电极10c、第二电极20c、光电转换层30c和缓冲层40c与上述的相同，并且光电转换层30c可选择性地吸收光的红色、蓝色和绿色波长谱之一中的光。在一些实例实施方式中，第三有机光电器件100c可为绿色光电器件。
在图8中说明的实例实施方式中，第一电极10c、缓冲层40c、光电转换层30c和第二电极20c顺序地堆叠，但是本公开内容不限于此，并且第二电极20c、光电转换层30c、缓冲层40c和第一电极10c可按相继的顺序设置在基底上。
聚焦透镜(未示出)可进一步形成于有机光电器件100c上。聚焦透镜可控制入射光的方向并且将光聚焦在一个区域中。聚焦透镜可具有例如圆柱体或半球体的形状，但不限于此。
在图9中，图1A的有机光电器件例如显示为第一有机光电器件100a、第二有机光电器件100b和第三有机光电器件100c，而图2-4的有机光电器件可以相同的方式应用。
在图9中说明的实例实施方式中，第一有机光电器件100a、第二有机光电器件100b和第三有机光电器件100c顺序地堆叠，但是本公开内容不限于此，并且第一有机光电器件100a、第二有机光电器件100b和第三有机光电器件100c可按多种(不同的)顺序堆叠。
如上所述，吸收不同波长谱中的光的第一有机光电器件100a、第二有机光电器件100b和第三有机光电器件100c具有堆叠结构，因此可进一步减小图像传感器的尺寸并实现小型化的图像传感器。
图像传感器可应用于例如多种电子装置如移动电话或数码相机，但不限于此。
在下文中，参照一些实例实施方式更详细地说明本公开内容。然而，本公开内容不限于此。
有机光电器件的制造
实施例1
通过溅射ITO在玻璃基底上形成150nm厚的阳极。随后，在阳极上，沉积由化学式1B-1aa表示的化合物(HOMO：5.73eV，LUMO：2.35eV)以形成5nm厚的下部缓冲层。在下部缓冲层上，沉积由化学式2A-1a表示的化合物以形成5nm厚的上部缓冲层。随后，将作为p型半导体的由化学式2A-1a表示的化合物和作为n型半导体的C60共沉积以形成122nm厚的光电转换层。这里，光电转换层包括：通过以1.1:1的体积比沉积p型半导体和n型半导体而形成的42nm厚的下部层、通过以1.9:1的体积比沉积p型半导体和n型半导体而形成的70nm厚的中间层、和通过以1.5:1的体积比沉积p型半导体和n型半导体而形成的10nm厚的上部层，它们通过改变p型半导体和n型半导体的比率而顺序地形成。随后，在光电转换层上，通过溅射ITO而形成7nm厚的阴极。在阴极上，通过沉积氧化铝(Al2O3)而形成50nm厚的抗反射层，并且将玻璃板用于密封以制造有机光电器件。
[化学式1B-1aa]
Figure BDA0001212547620000391
[化学式2A-1a]
Figure BDA0001212547620000392
实施例2
通过溅射ITO在玻璃基底上形成150nm厚的阳极。随后，在阳极上，沉积由化学式1B-1aa表示的化合物以形成5nm厚的下部缓冲层。在下部缓冲层上，沉积由化学式2B-3a表示的化合物以形成5nm厚的上部缓冲层。随后，通过将作为p型半导体的由化学式2B-3a表示的化合物和作为n型半导体的C60以1.8:1的体积比共沉积而形成130nm厚的光电转换层。在光电转换层上，通过溅射ITO而形成7nm厚的阴极。随后，在阴极上，通过沉积氧化铝(Al2O3)而形成50nm厚的抗反射层，并且将玻璃板用于密封以制造有机光电器件。
[化学式2B-3a]
Figure BDA0001212547620000393
实施例3
根据与实施例2相同的方法制造有机光电器件，除了形成110nm厚的光电转换层之外。
实施例4
通过溅射ITO在玻璃基底上形成150nm厚的阳极。在阳极上，将由化学式1B-1aa表示的化合物和由化学式2B-3a表示的化合物共沉积以形成5nm厚的缓冲层。随后，通过将作为p型半导体的由化学式2B-3a表示的化合物和作为n型半导体的C60以2:1的体积比共沉积而形成110nm厚的光电转换层。在光电转换层上，通过溅射ITO而形成7nm厚的阴极。随后，在阴极上，通过沉积氧化铝(Al2O3)而形成50nm厚的抗反射层，并且将玻璃板用于密封以制造有机光电器件。
实施例5
根据与实施例4相同的方法制造有机光电器件，除了如下之外：将由化学式1B-1aa表示的化合物和由化学式2B-3a表示的化合物共沉积以形成10nm厚的缓冲层。
实施例6
根据与实施例4相同的方法制造有机光电器件，除了如下之外：将由化学式1B-1aa表示的化合物和由化学式2B-3a表示的化合物共沉积以形成20nm厚的缓冲层。
对比例1
根据与实施例1相同的方法制造有机光电器件，除了不形成上部缓冲层之外。
对比例2
根据与实施例2相同的方法制造有机光电器件，除了不形成缓冲层之外。
对比例3
根据与实施例3相同的方法制造有机光电器件，除了不形成缓冲层之外。
对比例4
根据与实施例4相同的方法制造有机光电器件，除了如下之外：单独地沉积由化学式1B-1aa表示的化合物以形成5nm厚的缓冲层，代替将由化学式1B-1aa表示的化合物和由化学式2B-3a表示的化合物共沉积。
评价
评价1
评价根据实施例1和对比例1的有机光电器件的外量子效率(EQE)、泄漏电流和驱动电压。
在400nm-720nm的光的波长谱(λ最大＝570nm)中以入射光子到电流效率(IPCE)方法评价外量子效率(EQE)。将泄漏电流作为如下评价：在140℃下热处理有机光电器件1小时之后的暗电流密度，并且这里，由在向其施加-3V反向偏压时的电流流动测量暗电流密度。将驱动电压作为在外量子效率(EQE)的70％时的电压评价。
结果提供在表1中。
(表1)
Figure BDA0001212547620000411
参照表1，与根据对比例1的有机光电器件相比，根据实施例1的有机光电器件显示全部改善的外量子效率(EQE)、暗电流密度和驱动电压。
评价2
评价根据实施例2和3以及对比例2和3的有机光电器件的外量子效率(EQE)、泄漏电流和驱动电压。
结果提供在表2和3中。
(表2)
Figure BDA0001212547620000421
(表3)
Figure BDA0001212547620000422
参照表2，与根据对比例2的有机光电器件相比，根据实施例2的有机光电器件显示全部改善的外量子效率(EQE)、暗电流密度和驱动电压。
同样地，参照表3，与根据对比例3的有机光电器件相比，根据实施例3的有机光电器件显示全部改善的外量子效率(EQE)、暗电流密度和驱动电压。
评价3
评价根据实施例4-6以及对比例4的有机光电器件的外量子效率(EQE)、泄漏电流和驱动电压。
结果提供在表4中。
(表4)
Figure BDA0001212547620000423
参照表4，与根据对比例4的有机光电器件相比，根据实施例4-6的有机光电器件显示全部改善的外量子效率(EQE)、暗电流密度和驱动电压。
图10为说明根据一些实例实施方式的电子装置1000的图示。
参照图10，电子装置1000包括存储器1020、处理器1030、器件1040和通信界面1050。器件1040可包括本文中说明和描述的任何有机光电器件，包括图1A-B中所示的有机光电器件100的实例实施方式、图2中所示的有机光电器件200的实例实施方式、图3中所示的有机光电器件300的实例实施方式和图4中所示的有机光电器件400的实例实施方式。器件1040可包括本文中说明和描述的任何有机CMOS图像传感器，包括图5-6中所示的有机CMOS图像传感器500、图7中所示的有机CMOS图像传感器600和图8-9中所示的有机CMOS图像传感器700的任何实例实施方式。
电子装置1000可包括一个或多个各种电子设备，包括例如移动电话、数码相机、传感器装置、生物传感器装置等。在一些实例实施方式中，电子装置1000可包括如下的一种或多种：图像提供服务器、移动装置、计算装置、图像输出装置和图像捕捉装置。移动装置可包括移动电话、智能电话、个人数字助手(PDA)、其一些组合等。计算装置可包括个人计算机(PC)、平板计算机、膝上型计算机、上网本、其一些组合等。图像输出装置可包括TV、智能TV、其一些组合等。图像捕捉装置可包括相机、摄像放像机、其一些组合等。
存储器1020、处理器1030、器件1040和通信界面1050可通过总线1010彼此通信。
通信界面1050可使用多种因特网协议通信来自外部装置的数据。例如，通信界面1050可将由器件1040产生的传感器数据通信至外部装置。外部装置可包括例如图像提供服务器，显示装置，移动装置如移动电话、智能电话、个人数字助手(PDA)、平板计算机和膝上型计算机，计算装置如个人计算机(PC)、平板PC和上网本，图像输出装置如TV和智能TV，以及图像捕捉装置如相机和摄像放像机。
处理器1030可执行程序和控制电子装置1000。将由处理器1030执行的程序编码可存储在存储器1020中。电子系统可通过输入/输出器件(未示出)连接至外部装置并且与外部装置交换数据。
存储器1020可存储从器件1040输出的信息，包括从晶体管92传输的信息。存储器1020可为易失性或非易失性存储器。存储器1020可为非暂时性计算机可读存储介质。存储器可存储如下的计算机可读指令：当执行时，其导致如本文中描述的一种或多种方法、功能、过程等的执行。在一些实例实施方式中，处理器1030可执行在存储器1020处存储的计算机可读指令的一条或多条。
在一些实例实施方式中，电子装置1000可包括可输出至少部分地基于从器件1040输出的信息产生的图像的显示面板1060。
在一些实例实施方式中，显示面板1060可不存在于电子装置1000中。在一些实例实施方式中，通信界面1050可包括USB和/或HDMI界面。在一些实例实施方式中，通信界面1050可包括无线通信界面。
图11为显示根据一些实例实施方式的太阳能电池1100的横截面图。参照图11，太阳能电池1100包括第一电极1102和第二电极1110、以及位于第一电极1102和第二电极1110之间的光活性层1106。
基底(未示出)可位于第一电极1102或第二电极1110处，且可包括光透射材料。光透射材料可包括例如无机材料(例如玻璃)、或有机材料(例如，聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚醚砜、或其组合)。
第一电极1102和第二电极1110之一为阳极且另一个为阴极。第一电极1102和第二电极1110的至少一个可为光透射电极，且光可朝着光透射电极进入。光透射电极可由如下制成：例如导电氧化物(例如，氧化铟锡(ITO)、铟掺杂的氧化锌(IZO)、氧化锡(SnO2)、铝掺杂的氧化锌(AZO)和/或镓掺杂的氧化锌(GZO))，或者导电碳(例如碳纳米管(CNT)或石墨烯)的透明导体。第一电极1102和第二电极1110的至少一个可为不透明电极，其可由不透明导体如铝(Al)、银(Ag)、金(Au)和/或锂(Li)制成。
太阳能电池1100可包括根据一些实例实施方式的有机光电器件。
第一和第二辅助层1104和1108可分别位于第一电极1102和光活性层1106之间以及在第二电极1110和光活性层1106之间。第一和第二辅助层1104和1108可提高在第一电极1102和光活性层1106之间以及在第二电极1110和光活性层1106之间的电荷迁移率。第一和第二辅助层1104和1108可为选自如下的至少一种：例如，电子注入层(EIL)、电子传输层、空穴注入层(HIL)、空穴传输层和空穴阻挡层，但不限于此。可省略第一和第二辅助层1104和1108之一或二者。
光活性层1106可具有其中至少两个光活性层堆叠的串联(tandem)结构。
图12为根据一些实例实施方式的有机发光显示设备1200的截面图。
参照图12，第一电极1203a和第二电极1203b位于基底1201上，第一发射层1205a位于第一电极1203a上，且第二发射层1205b位于第二电极1203b之下。
基底1201可包括选自如下的材料：玻璃、石英、硅、合成树脂、金属及其组合。合成树脂可包括聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚降冰片烯和/或聚醚砜(PES)等。金属可包括不锈钢箔和/或铝箔等。
第一电极1203a可包括具有约4.3eV-约5.0eV、约4.3eV-约4.7eV或约4.3eV-约4.5eV的功函数的材料。根据实例实施方式，所述材料可包括铝(Al)、铜(Cu)、镁(Mg)、钼(Mo)和/或其合金等。另外，这些金属可层压(成层)以提供第一电极。第一电极1203a可具有约20-约300nm的厚度。
第二电极1203b可包括具有约12.3eV-约12.7eV或约12.5eV-约12.7eV的功函数的材料。根据一些实例实施方式，第二电极1203b可包括Ba:Al。第二电极1203b可具有约20-约300nm的厚度。
中间电极1209位于第一发射层1205a和第二发射层1205b之间。中间电极1209可包括具有约5.0eV-约5.2eV的功函数的材料。根据一些实例实施方式，所述材料可包括导电聚合物。导电聚合物可包括聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯、聚并苯(多并苯)、聚亚苯基、聚亚苯基亚乙烯基、其衍生物、其共聚物或其混合物。
缓冲层1207可位于第一发射层1205a和中间电极1209之间，且可包括选自金属氧化物、聚电解质及其组合的材料。其组合指的是，金属氧化物和聚电解质被混合或层压以提供多层。另外，可层压不同种类的金属氧化物或聚电解质。有机发光显示设备1200可包括根据一些实例实施方式的有机光电器件。
图13为显示根据一些实例实施方式的传感器1300的图。
参照图13，传感器1300(例如，气体传感器、光传感器、能量传感器，但实例实施方式不限于此)包括至少一个配置成将信号输出至处理器1330的电极1320。处理器1330可包括微处理器，但实例实施方式不限于此。传感器1300可包括根据一些实例实施方式的有机光电器件。
应理解，本文中描述的实例实施方式应仅在描述的意义上考虑且不用于限制的目的。在根据实例实施方式的各装置或方法内的特征或方面的描述应典型地被认为可用于在根据实例实施方式的其它装置或方法中的其它类似的特征或方面。尽管已经具体地显示和描述了一些实例实施方式，但本领域普通技术人员将理解，在不背离权利要求的精神和范围的情况下，可在其中进行形式和细节上的变化。

Claims (18)

1.有机光电器件，包括：
第一电极；
在所述第一电极上的第二电极；
在所述第一电极和所述第二电极之间的光电转换层，所述光电转换层包括p-n结，所述p-n结包括第一光吸收材料和第二光吸收材料；以及
在所述第一电极和所述光电转换层之间的缓冲层，所述缓冲层包括所述第一光吸收材料和与光的可见波长谱相关的非吸收材料，所述非吸收材料具有5.4eV-5.8eV的最高占据分子轨道HOMO能级，
其中所述缓冲层包括：
与所述第一电极邻近且包括所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料的第一缓冲层，和
与所述光电转换层邻近且包括所述第一光吸收材料的第二缓冲层；或者
其中所述缓冲层包括所述第一光吸收材料和所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料的混合物。
2.如权利要求1所述的有机光电器件，其中所述第一光吸收材料配置成选择性地吸收在光的红色波长谱、光的绿色波长谱和光的蓝色波长谱之一内的光。
3.如权利要求1所述的有机光电器件，其中所述第一光吸收材料配置成选择性地吸收具有520nm-580nm的最大吸收波长λ最大的光的绿色波长谱。
4.如权利要求1所述的有机光电器件，其中所述光电转换层和所述缓冲层彼此接触。
5.如权利要求1所述的有机光电器件，其中所述第二缓冲层进一步包括所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料。
6.如权利要求1所述的有机光电器件，其中所述缓冲层进一步包括：
在所述第一缓冲层和所述第二缓冲层之间且包括所述第一光吸收材料和所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料的混合物的第七缓冲层。
7.如权利要求1所述的有机光电器件，其中所述与光的可见波长谱相关的非吸收材料为由化学式1A或1B表示的化合物，
[化学式1A]
Figure FDA0003579548800000021
[化学式1B]
Figure FDA0003579548800000022
其中，在化学式1A或1B中，
M1和M2各自独立地为CRnRo、SiRpRq、NRr、O、S、Se或Te，
Ar1b、Ar2b、Ar3b和Ar4b各自独立地为取代或未取代的C6-C30芳基或者取代或未取代的C3-C30杂芳基，
G2和G3各自独立地为单键、-(CRsRt)n3-、-O-、-S-、-Se-、-N＝、-NRu-、-SiRvRw-或-GeRxRy-，其中n3为1或2，和
R30-R37和Rn-Ry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C3-C30杂环基团、取代或未取代的C1-C6烷氧基、卤素或氰基。
8.如权利要求1所述的有机光电器件，其中所述第一光吸收材料具有包括供电子部分、π共轭连接体和受电子部分的核心结构。
9.如权利要求8所述的有机光电器件，其中所述第一光吸收材料为由化学式2表示的化合物，
[化学式2]
Figure FDA0003579548800000023
其中，在化学式2中，
X为Se、Te、SO、SO2或SiRaRb，
EDG为供电子基团，
EAG为受电子基团，和
R1、R2、Ra和Rb各自独立地为氢或单价取代基。
10.如权利要求9所述的有机光电器件，其中所述第一光吸收材料为由化学式2A或2B表示的化合物，
[化学式2A]
Figure FDA0003579548800000031
[化学式2B]
Figure FDA0003579548800000032
其中，在化学式2A或2B中，
X为Se、Te、SO、SO2或SiRaRb，
Ar为取代或未取代的5元环、取代或未取代的6元环、或者两个或更多个环的稠环，
Ar1a和Ar2a各自独立地为取代或未取代的C6-C30芳基或者取代或未取代的C3-C30杂芳基，
Ar1a和Ar2a各自独立地存在或者彼此连接以提供环，
G1选自单键、-(CRgRh)n2-、-O-、-S-、-Se-、-N＝、-NRi-、-SiRjRk-和-GeRlRm-，其中n2为1或2，和
R1a-R3a、Ra、Rb和Rg-Rm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C3-C30杂芳基、取代或未取代的C1-C6烷氧基、卤素或氰基。
11.如权利要求10所述的有机光电器件，其中所述第一光吸收材料为由化学式2A-1至2A-4之一表示的化合物，
[化学式2A-1]
Figure FDA0003579548800000041
[化学式2A-2]
Figure FDA0003579548800000042
[化学式2A-3]
Figure FDA0003579548800000043
[化学式2A-4]
Figure FDA0003579548800000044
其中，在化学式2A-1至2A-4中，
X为Se、Te、SO、SO2或SiRaRb，
Z1为O或CRcRd，
Y1为N或CRe，
Y2选自O、S、Se、Te和C(Rf)(CN)，
Y3为O、S、Se或Te，
Y4为N或NR18a，
Y5为CR19a或C＝CR20a(CN)，
Ar1a和Ar2a各自独立地为取代或未取代的C6-C30芳基或者取代或未取代的C3-C30杂芳基，
R1a-R3a、R11a、R12a、R15a-R20a、R24a、R25a和Ra-Rf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C3-C30杂芳基、取代或未取代的C1-C6烷氧基、卤素或氰基，
n1为0或1，
m1为0或1，和
m2为在0和4之间的整数，包括端点。
12.如权利要求10所述的有机光电器件，其中所述第一光吸收材料为由化学式2B-1至2B-4之一表示的化合物，
[化学式2B-1]
Figure FDA0003579548800000051
[化学式2B-2]
Figure FDA0003579548800000052
[化学式2B-3]
Figure FDA0003579548800000053
[化学式2B-4]
Figure FDA0003579548800000061
其中，在化学式2B-1至2B-4中，
X为Se、Te、SO、SO2或SiRaRb，
Z1为O或CRcRd，
Y1为N或CRe，
Y2选自O、S、Se、Te和C(Rf)(CN)，
Y3为O、S、Se或Te，
Y4为N或NR18a，
Y5为CR19a或C＝CR20a(CN)，
Ar1a和Ar2a各自独立地为取代或未取代的C6-C30芳基或者取代或未取代的C3-C30杂芳基，
G1选自-(CRgRh)n2-、-O-、-S-、-Se-、-N＝、-NRi-、-SiRjRk-和-GeRlRm-，和
R1a-R3a、R11a、R12a、R15a-R20a、R24a、R25a和Ra-Rm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C3-C30杂芳基、取代或未取代的C1-C6烷氧基、卤素或氰基，
n1为0或1，
n2为1或2，
m1为0或1，和
m2为在0和4之间的整数，包括端点。
13.如权利要求1所述的有机光电器件，其中，
所述光电转换层包括本征层，所述本征层包括：
靠近所述第一电极的第一区域，
靠近所述第二电极的第二区域，以及
在厚度方向上在所述第一区域和所述第二区域之间的第三区域，
所述第一区域包括所述第一光吸收材料相对于所述第二光吸收材料的第一组成比，
所述第二区域包括所述第一光吸收材料相对于所述第二光吸收材料的第二组成比，
所述第三区域包括所述第一光吸收材料相对于所述第二光吸收材料的第三组成比，和
所述第三组成比不同于所述第一组成比和所述第二组成比的每一个。
14.如权利要求1所述的有机光电器件，其中，
所述第一光吸收材料配置成选择性地吸收具有520nm-580nm的最大吸收波长λ最大的光的绿色波长谱，和
所述第二光吸收材料包括富勒烯或富勒烯衍生物。
15.如权利要求1所述的有机光电器件，其中所述缓冲层具有2nm-40nm的厚度。
16.如权利要求1所述的有机光电器件，其中所述第一电极为阳极且所述第二电极为阴极。
17.图像传感器，包括如权利要求1-16任一项所述的有机光电器件。
18.电子装置，包括如权利要求17所述的图像传感器。
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