KR20210032490A - 구조체, 광 센서 및 화상 표시 장치 - Google Patents

구조체, 광 센서 및 화상 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210032490A
KR20210032490A KR1020217004843A KR20217004843A KR20210032490A KR 20210032490 A KR20210032490 A KR 20210032490A KR 1020217004843 A KR1020217004843 A KR 1020217004843A KR 20217004843 A KR20217004843 A KR 20217004843A KR 20210032490 A KR20210032490 A KR 20210032490A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
photoelectric conversion
light
infrared
conversion element
wavelength
Prior art date
Application number
KR1020217004843A
Other languages
English (en)
Inventor
테츠시 미야타
Original Assignee
후지필름 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지필름 가부시키가이샤 filed Critical 후지필름 가부시키가이샤
Publication of KR20210032490A publication Critical patent/KR20210032490A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic radiation-sensitive element covered by group H10K30/00
    • H01L27/30—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic radiation-sensitive element covered by group H10K30/00
    • H10K39/30—Devices controlled by radiation
    • H10K39/32—Organic image sensors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/26—Reflecting filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/28—Interference filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0216—Coatings
    • H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02162—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. phototransistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier or surface barrier
    • H01L31/103—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier or surface barrier the potential barrier being of the PN homojunction type
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/33—Transforming infrared radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic element specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, covered by group H10K10/00
    • H10K19/20—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic element specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, covered by group H10K10/00 comprising components having an active region that includes an inorganic semiconductor
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/30—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/30—Highest occupied molecular orbital [HOMO], lowest unoccupied molecular orbital [LUMO] or Fermi energy values
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/60—OLEDs integrated with inorganic light-sensitive elements, e.g. with inorganic solar cells or inorganic photodiodes
    • H10K59/65—OLEDs integrated with inorganic image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/321—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
    • H10K85/322—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising boron
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

적외역에 극대 흡수 파장을 갖고, 흡수한 적외역의 광에 따른 전하를 발생하는 광전 변환 재료를 포함하는 적외광 광전 변환층을 포함하는 적외광 광전 변환 소자(300)와, 가시역의 파장의 광을 흡수하여, 흡수한 광에 따른 전하를 발생하는 가시광 광전 변환 소자(200)와, 소정의 파장의 광을 차광 및 투과시키는 광학 필터(400)가 동일 광로 상에 마련되어 있으며, 또한 이 광학 필터(400)로부터의 광의 사출 측에 적외광 광전 변환 소자(300) 및 가시광 광전 변환 소자(200)가 각각 마련되어 있는 구조체(1)와, 구조체(1)를 포함하는 광 센서 및 화상 표시 장치를 제공한다.

Description

구조체, 광 센서 및 화상 표시 장치
본 발명은, 가시광과 적외광을 동시에 검출할 수 있는 구조체에 관한 것이다. 또, 상술한 구조체를 포함하는 광 센서 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
적외광(적외선)은 가시광에 비하여 파장이 길기 때문에 산란하기 어려워, 거리 계측이나, 3차원 계측 등에도 활용 가능하다. 또, 적외광은 인간, 동물 등의 눈에 보이지 않기 때문에, 야간에 피사체를 적외광 광원으로 비추어도 피사체가 알아차리지 못하여, 야행성의 야생 동물을 촬영하는 용도, 방범 용도로서 상대를 자극하지 않고 촬영하는 것에도 사용 가능하다. 이와 같이, 적외광을 감지하는 광 센서는, 다양한 용도에 전개가 가능하며, 이와 같은 광 센서에 대하여 다양한 검토가 이루어지고 있다.
또, 최근에는, 가시광과 적외광을 동시에 검출할 수 있는 광 센서의 개발도 진행되고 있다.
이와 같은 가시광과 적외광을 동시에 검출할 수 있는 광 센서로서는, 특허문헌 1 등에 기재되어 있는 바와 같이, 실리콘 포토다이오드 등의 수광 소자 상에 컬러 필터의 화소와 적외광 투과 필터의 화소를 각각 형성한 것 등이 알려져 있다.
또, 특허문헌 2에는, 가시역과 적외역을 합친 범위에 있어서의 흡수 스펙트럼의 흡수 피크를 적외역에 갖고, 흡수한 광에 따른 전하를 발생하는 광전 변환 재료를 포함하여 구성되는 광전 변환층을 포함하는 적외광 광전 변환부로서, 전체로서 가시역의 광을 50% 이상 투과하는 적외광 광전 변환부와, 가시역과 적외역을 합친 범위에 있어서의 흡수 스펙트럼의 흡수 피크를 가시역에 갖고, 흡수한 광에 따른 전하를 발생하는 가시광 광전 변환부로서, 적외광 광전 변환부의 하방에 마련되는 가시광 광전 변환부를 포함하는 고체 촬상 소자에 관한 발명이 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2016-162946호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 2012-169676호
수광 소자 상에 컬러 필터의 화소와 적외광 투과 필터의 화소를 각각 형성함으로써, 가시광과 적외광을 동시에 검출할 수 있고, 이로써 컬러 화상과 적외광 화상을 동시에 취득하는 것 등을 할 수 있다. 하지만, 이 구성의 경우, 적외광 투과 필터의 화소를 도입함에 따라 컬러 필터의 화소의 면적이 감소해 버리므로, 가시광의 수광 감도가 저하되는 경우가 있었다. 또, 적외광은 가시광에 비하여 감도가 낮은 경향이 있기 때문에, 적외광 투과 필터의 화소의 면적을 감소시키면 적외광의 수광 감도도 저하되기 쉬운 경향이 있었다.
한편, 특허문헌 2에서는, 가시광 광전 변환부의 상방, 즉 가시광 광전 변환부로의 광의 입사 측에 가시역과 적외역을 합친 범위에 있어서의 흡수 스펙트럼의 흡수 피크를 적외역에 갖고, 흡수한 광에 따른 전하를 발생하는 광전 변환 재료를 포함하여 구성되는 광전 변환층을 포함하는 적외광 광전 변환부를 마련하고 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써 가시광과 적외광의 수광 면적을 충분히 확보하는 것이 가능하다. 하지만, 이와 같은 구성의 경우, 적외광 광전 변환부에는 목적의 파장 이외의 광도 입사하게 되기 때문에 노이즈가 발생하는 경우가 있어, 적외광의 검출 정밀도에 대해서는 가일층의 개선의 여지가 있었다. 또, 본 발명자의 검토에 의하면, 상기 광전 변환 재료를 포함하여 구성되는 광전 변환층의 내광성에 대하여, 가일층의 개선의 여지가 있는 것을 알 수 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 내광성이 양호하고, 또한 가시광 및 적외광의 검출 정밀도가 우수한 구조체, 광 센서 및 화상 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
이러한 상황하에서, 본 발명자가 예의 검토를 행한 결과, 후술하는 구성으로 함으로써 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 따라서, 본 발명은 이하를 제공한다.
<1> 적외역에 극대 흡수 파장을 갖고, 흡수한 적외역의 광에 따른 전하를 발생하는 광전 변환 재료를 포함하는 적외광 광전 변환층을 포함하는 적외광 광전 변환 소자와,
가시역의 파장의 광을 흡수하여, 흡수한 광에 따른 전하를 발생하는 가시광 광전 변환 소자와,
가시역의 파장의 광 중 가시광 광전 변환 소자가 감도를 갖는 파장의 적어도 일부의 파장의 광, 및 적외역의 파장의 광 중 적외광 광전 변환 소자가 감도를 갖는 파장의 적어도 일부의 파장의 광을 각각 투과시키고, 또한 적외역의 파장의 광의 일부를 차광하는 광학 필터가 동일한 광로 상에 마련되어 있으며, 또한 광학 필터로부터의 광의 사출 측에 적외광 광전 변환 소자 및 가시광 광전 변환 소자가 각각 마련되어 있는, 구조체.
<2> 적외광 광전 변환 소자는, 전하 수송층을 더 포함하는, <1>에 기재된 구조체.
<3> 적외광 광전 변환 소자는 가시역의 파장의 광의 투과율이 50% 이상인, <1> 또는 <2>에 기재된 구조체.
<4> 가시광 광전 변환 소자로의 광의 입사 측에 컬러 필터를 갖는, <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 구조체.
<5> 가시광 광전 변환 소자는, 가시역의 파장 중, 적어도 일부의 파장의 광을 흡수하여, 흡수한 광에 따른 전하를 발생하는 광전 변환 재료를 포함하는 가시광 광전 변환층을 포함하는, <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 기재된 구조체.
<6> 가시광 광전 변환 소자는, 실리콘 포토다이오드를 포함하는, <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 기재된 구조체.
<7> 적외광 광전 변환층은, p형 유기 반도체와, n형 유기 반도체를 포함하고, p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체 중 적어도 일방은 파장 700nm 이상에 극대 흡수 파장을 갖는, <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 기재된 구조체.
<8> p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체 중 적어도 일방은 파장 700nm 이상에 극대 흡수 파장을 갖고, 또한 최고 피점 궤도의 에너지 준위가 -4.5eV 이하인, <7>에 기재된 구조체.
<9> p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체 중 적어도 일방은 파장 700nm 이상에 극대 흡수 파장을 갖고, 또한 최저 공궤도의 에너지 준위가 -3.0eV 이하인, <7> 또는 <8>에 기재된 구조체.
<10> p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체 중 일방은 파장 700nm 이상에 극대 흡수 파장을 갖고, 타방은 파장 400nm 이하에 극대 흡수 파장을 갖는, <7> 내지 <9l> 중 어느 하나에 기재된 구조체.
<11> 광학 필터는, 또한 자외역의 파장의 광의 적어도 일부를 차광하는 것인, <1> 내지 <10> 중 어느 하나에 기재된 구조체.
<12> <1> 내지 <11> 중 어느 하나에 기재된 구조체를 포함하는 광 센서.
<13> <1> 내지 <11> 중 어느 하나에 기재된 구조체를 포함하는 화상 표시 장치.
본 발명에 의하면, 내광성이 양호하고, 또한 가시광 및 적외광의 검출 정밀도가 우수한 구조체, 광 센서 및 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 구조체의 일 실시형태를 나타내는 개략면이다.
도 2는 본 발명의 구조체에 이용되는 적외광 광전 변환 소자의 일 실시형태를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 구조체의 다른 실시형태를 나타내는 개략면이다.
도 4는 본 발명의 구조체의 다른 실시형태를 나타내는 개략면이다.
도 5는 본 발명의 구조체의 다른 실시형태를 나타내는 개략면이다.
이하에 있어서, 본 발명의 내용에 대하여 상세하게 설명한다.
본 명세서에 있어서, "~"란 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로 사용된다.
본 명세서에 있어서의 기(원자단)의 표기에 있어서, 치환 및 무치환을 기재하지 않은 표기는, 치환기를 갖지 않는 기(원자단)와 함께 치환기를 갖는 기(원자단)도 포함한다. 예를 들면, "알킬기"란, 치환기를 갖지 않는 알킬기(무치환 알킬기)뿐만 아니라, 치환기를 갖는 알킬기(치환 알킬기)도 포함한다.
본 명세서에 있어서, 중량 평균 분자량 및 수평균 분자량은, 젤 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC) 측정에서의 폴리스타이렌 환산값으로서 정의된다.
본 명세서에 있어서 "공정"이라는 말은, 독립적인 공정뿐만 아니라, 다른 공정과 명확하게 구별할 수 없는 경우여도 그 공정의 소기의 작용이 달성되면, 본 용어에 포함된다.
<구조체>
본 발명의 구조체는,
적외역에 극대 흡수 파장을 갖고, 흡수한 적외역의 광에 따른 전하를 발생하는 광전 변환 재료를 포함하는 적외광 광전 변환층을 포함하는 적외광 광전 변환 소자와,
가시역의 파장의 광을 흡수하여, 흡수한 광에 따른 전하를 발생하는 가시광 광전 변환 소자와,
가시역의 파장의 광 중 상기 가시광 광전 변환 소자가 감도를 갖는 파장의 적어도 일부의 파장의 광, 및 적외역의 파장의 광 중 상기 적외광 광전 변환 소자가 감도를 갖는 파장의 적어도 일부의 파장의 광을 각각 투과시키고, 또한 적외역의 파장의 광의 일부를 차광하는 광학 필터가 동일 광로 상에 마련되어 있으며, 또한 광학 필터로부터의 광의 사출 측에 상기 적외광 광전 변환 소자 및 상기 가시광 광전 변환 소자가 각각 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구조체는, 적외광 광전 변환 소자와 가시광 광전 변환 소자가 각각 동일 광로 상에 마련되어 있다, 즉 다른 광을 검출하는 광전 변환 소자가 세로 방향으로 배치되어 있다. 이 때문에, 각 소자에서 입사한 광의 거의 모두를 신호로서 취득하는 것이 가능하고, 광량의 손실이 없으며, 가시광 및 적외광을 양호한 감도로 검출할 수 있다. 또, 이들 소자로의 광의 입사 측에 상기한 분광 특성을 갖는 광학 필터가 배치되어 있으므로, 노이즈가 되는 성분의 광이 저감된 광을 이들 소자에 입사시킬 수 있다. 이 때문에, 가시광 및 적외광의 검출 정밀도를 높일 수 있다. 나아가서는, 적외광 광전 변환 소자의 내광성도 향상시킬 수 있다. 적외광 광전 변환 소자로 입사하는 적외역의 파장의 광(적외광)의 일부를 상기 광학 필터로 차광함으로써, 적외광 광전 변환층에 포함되는 광전 변환 재료의 열화나 분해 등을 억제할 수 있었기 때문이라고 추측된다.
또, 상기 광학 필터에 있어서의 적외광을 투과시키는 범위 및 차광시키는 범위를 적절히 조정함으로써, 적외광 광전 변환 소자로 입사시키는 적외광의 파장을 용이하게 변경시킬 수도 있다. 이 때문에, 목적이나 용도에 따른 설계 변경을 용이하게 행할 수도 있다.
본 발명의 구조체의 실시형태에 대하여, 이하 도면을 이용하여 설명한다. 또한, 도면 중의 화살표는 구조체로의 입사광을 나타낸다. 또, 이하의 설명에 있어서, 적외역의 파장역의 광(적외광)이란, 일반적으로 파장 700~2500nm의 범위의 광을 나타내고, 가시역의 파장역의 광(가시광)이란, 일반적으로 파장 400~650nm의 범위의 광을 나타내는 것으로 한다. 또, 본 명세서에 있어서, "소정 파장역 α~βnm에서의 흡수율 또는 투과율"이란, 파장역 α~βnm에 대하여, 흡수율 또는 투과율을 100%로 했을 때의 파장역 α~βnm에서의 적분값을 X, 각 파장의 흡수율 또는 투과율의 파장역 α~βnm에서의 적분값을 Y로 했을 때, Y/X×100으로 나타낼 수 있는 것으로 한다.
(제1 실시형태)
도 1에 나타내는 구조체(1)는, 지지체(100) 상에 가시광 광전 변환 소자(200)가 마련되어 있다. 지지체(100)로서는, 특별히 한정은 없다. 예를 들면, 유리 기판, 세라믹스 기판, 수지 기판, 반도체 기판 등을 들 수 있다. 반도체 기판으로서는, 실리콘 기판, SOI(Silicon on Insulator) 기판, SOI 기판의 실리콘층 상에 실리콘 에피택셜 성장층을 형성한 기판 등을 들 수 있다. 또, 지지체(100)에는, 가시광 광전 변환 소자(200)나 적외광 광전 변환 소자(300)에 의하여 광전 변환된 신호 전하를 독출하기 위한 전송 게이트가 형성되어 있어도 된다. 또, 지지체(100)에는, 배선부가 형성되어도 된다.
가시광 광전 변환 소자(200)는, 가시역의 파장의 광을 흡수하여, 흡수한 광에 따른 전하를 발생하는 소자이다. 가시광 광전 변환 소자(200)는, 파장 400nm 이상의 파장의 광을 흡수하여, 흡수한 광에 따른 전하를 발생하는 소자인 것이 바람직하다. 또, 가시광 광전 변환 소자(200)는 적어도 파장 400~650nm의 범위의 파장의 광을 흡수하여, 흡수한 광에 따른 전하를 발생하는 소자인 것도 바람직하다.
가시광 광전 변환 소자(200)는, 실리콘 포토다이오드나, 가시역의 파장을 흡수하여, 흡수한 광에 따른 전하를 발생하는 광전 변환 재료를 포함하는 가시광 광전 변환층을 포함하는 소자 등을 들 수 있다.
실리콘 포토다이오드는, 지지체(100)로서 실리콘 기판을 이용하여, 실리콘 기판의 표면에 이온 주입 등의 공지의 반도체 프로세스를 이용하여 형성할 수 있다.
상기 가시광 광전 변환층을 포함하는 소자의 구성으로서는, 후술하는 적외광 광전 변환 소자(300)의 항에서 설명하는 구조를 갖는 것을 들 수 있다. 가시광 광전 변환층에 이용되는 광전 변환 재료로서는, 가시역(바람직하게는 파장 400~650nm의 범위)에 극대 흡수 파장을 갖고, 흡수한 광에 따른 전하를 발생하는 광전 변환 재료이면 모두 바람직하게 이용된다.
가시광 광전 변환층의 막두께는 1~100000nm가 바람직하다. 상한은, 90000nm 이하가 바람직하고, 10000nm 이하가 보다 바람직하다. 하한은, 5nm 이상이 바람직하고, 10nm 이상이 보다 바람직하다.
가시광 광전 변환층에 이용되는 광전 변환 재료로서는, 가시역에 흡수를 갖는 반도체 재료를 들 수 있다. 예를 들면, 색소 화합물, 양자 도트 등을 들 수 있다. 색소 화합물로서는, 잔텐 색소 화합물, 트라이아릴메테인 색소 화합물, 사이아닌 색소 화합물, 스쿠아릴륨 색소 화합물, 크로코늄 색소 화합물, 벤즈이미다졸온 색소 화합물, 벤즈이미다졸린온 색소 화합물, 퀴노프탈론 색소 화합물, 프탈로사이아닌 색소 화합물, 안트라퀴논 색소 화합물, 다이케토피롤로피롤 색소 화합물, 퀴나크리돈 색소 화합물, 아조 색소 화합물, 아이소인돌린온 색소 화합물, 아이소인돌린 색소 화합물, 다이옥사진 색소 화합물, 페릴렌 색소 화합물, 싸이오인디고 색소 화합물, 피로메텐 색소 화합물 등을 들 수 있다. 양자 도트로서는, InP, Si, CdSe 등을 들 수 있다.
가시광 광전 변환층에 포함되는 광전 변환 재료는, p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체 중 적어도 일방을 포함하고 있는 것이 바람직하고, p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체의 양방을 포함하고 있는 것이 보다 바람직하다. 여기에서, p형 유기 반도체란, 도너성 유기 반도체이고, 주로 정공 수송성 유기 화합물로 대표되며, 전자를 공여하기 쉬운 성질이 있는 유기 화합물을 말한다. 더 자세하게는 2개의 유기 재료를 접촉시켜 이용했을 때에 이온화 퍼텐셜이 작은 쪽의 유기 화합물을 말한다. 따라서, p형 유기 반도체에는, 전자 공여성이 있는 유기 화합물이 이용된다. 또, n형 유기 반도체(화합물)란, 억셉터성 유기 반도체(화합물)이고, 주로 전자 수송성 유기 화합물로 대표되며, 전자를 수용하기 쉬운 성질이 있는 유기 화합물을 말한다. 더 자세하게는 2개의 유기 화합물을 접촉시켜 이용했을 때에 전자 친화력이 큰 쪽의 유기 화합물을 말한다. 따라서, n형 유기 반도체에는 전자 수용성이 있는 유기 화합물이 이용된다.
가시광 광전 변환층에 이용되는 p형 유기 반도체와 n형 유기 반도체의 조합으로서는, p형 유기 반도체의 최고 피점 궤도의 에너지 준위가 n형 유기 반도체의 최고 피점 궤도의 에너지 준위보다 0.1eV 이상 크고, 2종의 흡수 극대가 가시역에 대하여 상보적인 조합을 바람직한 구체예로서 들 수 있다.
본 발명의 구조체에 있어서, 가시광 광전 변환 소자(200)로서 실리콘 포토다이오드를 이용한 경우는, 기존의 프로세스를 유용 가능하여 비용을 억제할 수 있으며, 내구성이 높다는 유리한 점이 있다. 또, 본 발명의 구조체에 있어서, 가시광 광전 변환 소자(200)로서 상술한 광전 변환 재료를 포함하는 가시광 광전 변환층을 포함하는 소자를 이용한 경우에는, 가시광 광전 변환 소자(200) 전체의 두께를 보다 얇게 할 수 있어, 본 발명의 구조체를 적용한 각종 장치의 두께를 보다 얇게 할 수 있다. 나아가서는, 자유도가 높은 분광 설계가 가능해진다는 유리한 점이 있다.
도 1에 나타내는 구조체(1)에서는, 가시광 광전 변환 소자(200) 상에, 적외광 광전 변환 소자(300)가 마련되어 있다. 이 적외광 광전 변환 소자(300)는, 적외역에 극대 흡수 파장을 갖고, 흡수한 적외역의 광에 따른 전하를 발생하는 광전 변환 재료를 포함하는 적외광 광전 변환층을 포함하는 것이다.
적외광 광전 변환층의 막두께는 1~10000nm가 바람직하다. 상한은, 10000nm 이하가 바람직하고, 1000nm 이하가 보다 바람직하다. 하한은, 5nm 이상이 바람직하고, 10nm 이상이 보다 바람직하다.
적외광 광전 변환층에 포함되는 광전 변환 재료는, 적외역에서의 극대 흡수 파장을 700nm 이상(바람직하게는 파장 700~2500nm)의 범위로 갖는 것이 바람직하다. 또, 상기 파장에서의 적외광 광전 변환층의 흡수율에 대해서는 50% 이상인 것이 바람직하고, 60% 이상인 것이 보다 바람직하며, 70% 이상인 것이 더 바람직하고, 80% 이상인 것이 특히 바람직하다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 적외광 광전 변환 소자(300)를 가시광 광전 변환 소자(200)로의 광 입사 측에 배치하는 경우는, 적외광 광전 변환 소자(300)는, 가시역의 파장(바람직하게는 파장 400~650nm)의 광의 투과율이 높은 것이 바람직하다. 예를 들면, 적외광 광전 변환 소자(300)는, 가시역의 파장(바람직하게는 파장 400~650nm)의 광의 투과율이 50% 이상인 것이 바람직하고, 60% 이상인 것이 보다 바람직하며, 75% 이상인 것이 더 바람직하다. 한편, 가시광 광전 변환 소자(200)를 적외광 광전 변환 소자(300)로의 광 입사 측에 배치하는 경우는, 적외광 광전 변환 소자(300)의 가시역의 파장의 광의 투과율은 특별히 한정은 없다. 예를 들면, 적외광 광전 변환 소자(300)의 가시역의 파장(바람직하게는 파장 400~650nm)의 광의 투과율은 50% 미만이어도 되고, 50% 이상이어도 된다.
도 2와 함께 참조하면서 적외광 광전 변환 소자(300)에 대하여 더 자세하게 설명한다. 도 2는, 본 발명의 구조체에 이용되는 적외광 광전 변환 소자(300)의 일례를 나타내는 개략도이다. 도 2에 나타내는 적외광 광전 변환 소자(300)는, 하부 전극(330)과, 하부 전극(330)에 대향하는 상부 전극(320)과, 하부 전극(330)과 상부 전극(320)의 사이에 마련된 적외광 광전 변환층(310)을 포함하고 있다. 도 2에 나타내는 적외광 광전 변환 소자(300)는, 상부 전극(320)의 상방으로부터 광을 입사하여 이용된다.
또한, 도시하지 않지만, 적외광 광전 변환층(310)과 하부 전극(330)의 사이, 및/또는 적외광 광전 변환층(310)과 상부 전극(320)의 사이에 전하 수송층이 마련되어 있어도 된다. 이하, 상부 전극과 하부 전극을 합하여 간단히 전극이라고도 한다. 이들 전극과 적외광 광전 변환층(310)의 사이에 전하 수송층을 마련함으로써, 적외광 광전 변환층(310)에서의 전하의 분리 효율을 향상시킬 수 있어, 적외광의 수광 감도를 향상시킬 수 있다. 나아가서는, 적외광 광전 변환층(310) 상에 전극을 형성하는 경우에 있어서는, 적외광 광전 변환층(310) 상에 전하 수송층을 형성하고, 이 전하 수송층 상에 전극을 형성함으로써, 전극 형성 시에 있어서의 적외광 광전 변환층(310)에 부여되는 대미지를 경감할 수도 있다. 또, 전극 상에 적외광 광전 변환층(310)을 형성하는 경우에 있어서는, 전극 상에 전하 수송층을 형성하고, 이 전하 수송층 상에 적외광 광전 변환층(310)을 형성함으로써, 균일한 막두께의 적외광 광전 변환층을 형성하기 쉽다. 전하 수송층으로서는 정공 수송층, 전자 수송층을 들 수 있다. 정공 수송층의 재료로서는, PEDOT:PSS(폴리(3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜):폴리(4-스타이렌설폰산)), MoO3 등을 들 수 있다. 전자 수송층의 재료로서는, ZnO2, TiO2 등을 들 수 있다.
상부 전극(320)은, 가시역과 적외역을 합친 범위의 광(가시광과 적외광)에 대하여 투명한 도전 재료로 구성된 투명 전극인 것이 바람직하다. 또, 하부 전극(330)도 상부 전극(320)과 동일하게 투명 전극을 이용하는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서 "소정 파장의 광에 대하여 투명"이란, 그 파장의 광을 70% 이상 투과하는 것을 말한다. 또, 상부 전극(320)의 가시광과 적외광의 투과율은 90% 이상인 것이 바람직하고, 95% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 하부 전극(330)의 가시광의 투과율은 90% 이상인 것이 바람직하고, 95% 이상인 것이 보다 바람직하다. 상부 전극(320)에는 도시하지 않는 배선에 의하여 바이어스 전압이 인가된다. 이 바이어스 전압은, 적외광 광전 변환층(310)에서 발생한 전하 중, 전자가 상부 전극(320)으로 이동하고, 정공이 하부 전극(330)으로 이동하도록, 그 극성이 결정되어 있다. 물론, 적외광 광전 변환층(310)에서 발생한 전하 중, 정공이 상부 전극(320)으로 이동하고, 전자가 하부 전극(330)으로 이동하도록, 바이어스 전압을 설정해도 된다.
상부 전극(320), 하부 전극(330)의 재료로서는, 금속, 합금, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 붕화물, 유기 도전성 화합물, 이들의 혼합물 등을 적합하게 들 수 있다. 구체예로서는, 산화 주석, 산화 아연, 산화 인듐, 산화 인듐 아연(IZO), 산화 인듐 주석(ITO), 산화 인듐 텅스텐(IWO) 등의 도전성 금속 산화물, 질화 타이타늄 등의 금속 질화물, 금, 백금, 은, 크로뮴, 니켈, 알루미늄 등의 금속, 또한 이들의 금속과 도전성 금속 산화물의 혼합물 또는 적층물, 아이오딘화 구리, 황화 구리 등의 무기 도전성 물질, 폴리아닐린, 폴리싸이오펜, 폴리피롤 등의 유기 도전성 재료, 이들과 ITO의 적층물 등을 들 수 있다. 또, 사와다 유타카 감수 "투명 도전막의 신전개"(씨엠씨 간, 1999년), 사와다 유타카 감수 "투명 도전막의 신전개 II"(씨엠씨 간, 2002년), 일본 학술 진흥회 저 "투명 도전막의 기술"(오옴사, 1999년) 등에 상세하게 기재되어 있는 것을 이용해도 된다. 상부 전극(320), 하부 전극(330)의 재료는, 인접하는 층과의 밀착성이나 전자 친화력, 이온화 퍼텐셜, 안정성 등을 고려하여 선택된다.
전극(상부 전극, 하부 전극)의 형성 방법으로서는, 이용하는 재료에 의하여 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면 산화 인듐 주석(ITO)의 경우, 전자빔법, 스퍼터링법, 저항 가열 증착법, 화학반응법(졸-젤법 등), 산화 인듐 주석의 분산물의 도포 등의 방법으로 형성할 수 있다.
적외광 광전 변환층(310)은, 적외역에 극대 흡수 파장을 갖고, 흡수한 적외역의 광에 따른 전하를 발생하는 광전 변환 재료를 포함한다. 이와 같은 광전 변환 재료로서는, 적외역에 흡수를 갖는 반도체 재료 등이 바람직하게 이용된다. 예를 들면, 트라이아릴아민 화합물, 트라이아릴메테인 화합물, 벤지딘 화합물, 피라졸린 화합물, 스타이릴아민 화합물, 하이드라존 화합물, 카바졸 화합물, 폴리실레인 화합물, 싸이오펜 화합물, 프탈로사이아닌 화합물, 포피린 화합물, 사이아닌 화합물, 메로사이아닌 화합물, 옥소놀 화합물, 폴리아민 화합물, 인돌 화합물, 피롤 화합물, 피롤로피롤 화합물, 피라졸 화합물, 폴리아릴렌 화합물, 스쿠아릴륨 화합물, 크로코늄 화합물, 축합 방향족 탄소환 화합물(나프탈렌, 안트라센, 테트라센, 펜타센, 헥사센 및 이들의 유도체 등), 싸이오펜 화합물, 테트라싸이아풀발렌 화합물, 퀴놀라이드 화합물, 페릴렌 화합물, 폴리아릴렌 화합물, 플루오렌 화합물, 사이클로펜타다이엔 화합물, 실릴 화합물, 금속 착체 화합물, 풀러렌 화합물, 퀴노이드 화합물 등을 들 수 있다. 금속 착체 화합물로서는, 금속에 배위하는 적어도 1개의 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자를 갖는 배위자를 갖는 금속 착체 화합물을 들 수 있다. 금속으로서는, 베릴륨, 마그네슘, 알루미늄, 갈륨, 아연 이온, 인듐, 주석을 들 수 있다. 배위자로서는 다양한 공지의 배위자가 있지만, 예를 들면 "Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds" Springer-Verlag사 H.Yersin 저 1987년 발행, "유기 금속 화학-기초와 응용-" 쇼카보사 야마모토 아키오 저 1982년 발행 등에 기재된 배위자를 들 수 있다. 바람직하게는 함질소 헤테로환 배위자(바람직하게는 탄소수 1~30, 보다 바람직하게는 탄소수 2~20, 특히 바람직하게는 탄소수 3~15이며, 단좌 배위자여도 되고 2좌 이상의 배위자여도 된다. 예를 들면 피리딘 배위자, 바이피리딜 배위자, 퀴놀린올 배위자, 하이드록시페닐아졸 배위자(하이드록시페닐벤즈이미다졸, 하이드록시페닐벤즈옥사졸 배위자, 하이드록시페닐이미다졸 배위자) 등을 들 수 있음), 알콕시 배위자(바람직하게는 탄소수 1~30, 보다 바람직하게는 탄소수 1~20, 특히 바람직하게는 탄소수 1~10이며, 예를 들면 메톡시, 에톡시, 뷰톡시, 2-에틸헥실옥시 등을 들 수 있음), 아릴옥시 배위자(바람직하게는 탄소수 6~30, 보다 바람직하게는 탄소수 6~20, 특히 바람직하게는 탄소수 6~12이며, 예를 들면 페닐옥시, 1-나프틸옥시, 2-나프틸옥시, 2,4,6-트라이메틸페닐옥시, 4-바이페닐옥시 등을 들 수 있음), 헤테로아릴옥시 배위자(바람직하게는 탄소수 1~30, 보다 바람직하게는 탄소수 1~20, 특히 바람직하게는 탄소수 1~12이며, 예를 들면 피리딜옥시, 피라질옥시, 피리미딜옥시, 퀴놀일옥시 등을 들 수 있음), 알킬싸이오 배위자(바람직하게는 탄소수 1~30, 보다 바람직하게는 탄소수 1~20, 특히 바람직하게는 탄소수 1~12이며, 예를 들면 메틸싸이오, 에틸싸이오 등을 들 수 있음), 아릴싸이오 배위자(바람직하게는 탄소수 6~30, 보다 바람직하게는 탄소수 6~20, 특히 바람직하게는 탄소수 6~12이며, 예를 들면 페닐싸이오 등을 들 수 있음), 헤테로환 치환 싸이오 배위자(바람직하게는 탄소수 1~30, 보다 바람직하게는 탄소수 1~20, 특히 바람직하게는 탄소수 1~12이며, 예를 들면 피리딜싸이오, 2-벤즈이미다졸일싸이오, 2-벤즈옥사졸일싸이오, 2-벤조싸이아졸일싸이오 등을 들 수 있음), 또는 실록시 배위자(바람직하게는 탄소수 1~30, 보다 바람직하게는 탄소수 3~25, 특히 바람직하게는 탄소수 6~20이며, 예를 들면 트라이페닐실록시기, 트라이에톡시실록시기, 트라이아이소프로필실록시기 등을 들 수 있음)이고, 보다 바람직하게는 함질소 헤테로환 배위자, 아릴옥시 배위자, 헤테로아릴옥시기, 또는 실록시 배위자이며, 더 바람직하게는 함질소 헤테로환 배위자, 아릴옥시 배위자, 또는 실록시 배위자이다.
또, 상기 광전 변환 재료로서 양자 도트를 이용하는 것도 바람직하다. 양자 도트의 재료로서는, 카드뮴 화합물, 납 화합물, 인듐 화합물 등이 이용된다. 구체예로서는, CdS, CdSe, PbS, PbSe, InAs 등을 들 수 있다. 양자 도트의 형상으로서는, 특별히 한정은 없고, 진구 형상, 인편(燐片) 형상, 판상, 기둥 형상, 타원구 형상, 부정형을 들 수 있다.
적외광 광전 변환층(310)에 포함되는 광전 변환 재료는, p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체의 적어도 일방을 포함하고 있는 것이 바람직하고, p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체의 양방을 포함하고 있는 것이 보다 바람직하다.
p형 유기 반도체로서는, 축합 방향족 탄소환 화합물(나프탈렌, 안트라센, 테트라센, 펜타센, 헥사센 및 이들 유도체 등), 싸이오펜 화합물, 프탈로사이아닌 화합물, 포피린 화합물, 트라이아릴아민 화합물, 테트라싸이아풀발렌 화합물, 피롤로피롤 화합물, 스쿠아릴륨 화합물이 바람직하다. n형 유기 반도체로서는, 풀러렌 화합물, 트라이아릴아민 화합물, 퀴노이드 화합물, 프탈로사이아닌 화합물, 페릴렌 화합물이 바람직하다. 이들의 구체예로서는, 후술하는 실시예에 기재된 화합물을 들 수 있다.
또, p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체 중 적어도 일방은, 파장 400~650nm의 범위의 몰 흡광 계수의 최댓값과, 파장 700~2500nm의 범위의 몰 흡광 계수의 최댓값과의 비가 0.5 이하(바람직하게는 0.4 이하, 보다 바람직하게는 0.3 이하)의 조건을 충족시키는 것이 바람직하고, 양방이 상기의 관계를 충족시키는 것이 보다 바람직하다.
p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체의 양방이 파장 700nm 이상에 극대 흡수 파장을 갖는 것을 이용한 경우에는, 적외광 광전 변환층(310)에 있어서의 적외광의 감도를 보다 향상시킬 수 있다.
또, p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체 중 일방은 파장 700nm 이상에 극대 흡수 파장을 갖는 것을 이용하고, 타방은 파장 400nm 이하(바람직하게는 파장 200~400nm의 범위)에 극대 흡수 파장을 갖는 것을 이용하는 것도 바람직하다. 이 양태에 의하면, 적외광 광전 변환층(310)의 가시광 투과성을 높일 수 있다. 이 때문에, 도 1에 나타내는 양태와 같이, 적외광 광전 변환 소자(300)를 가시광 광전 변환 소자(200)보다 외부로부터의 광 입사 측에 마련한 경우에는, 가시광 광전 변환 소자(200)에 있어서의 가시광의 감도를 보다 높일 수 있어, 보다 선명한 가시광 화상을 얻을 수 있다. 나아가서는, 일방의 유기 반도체로서 자외선을 흡수하는 재료를 이용함으로써, 적외광 광전 변환층(310)으로부터의 광 사출 측에 마련된 부재의 열화를 억제할 수도 있다.
또, p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체 중 적어도 일방은 적외역에 극대 흡수 파장을 갖고, 또한 최고 피점 궤도의 에너지 준위가 -4.5eV 이하인 것이 바람직하다. 최고 피점 궤도의 에너지 준위는, -4.5eV 이하인 것이 바람직하고, -4.8eV 이하인 것이 보다 바람직하며, -5.0eV 이하인 것이 더 바람직하다. 이 양태에 의하면, 적외광 광전 변환층(310)의 내열성을 보다 향상시킬 수 있다. 또, p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체의 양방을 적외역에 극대 흡수 파장을 갖는 것을 이용한 경우는, 내열성의 관점에서 p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체의 양방의 최고 피점 궤도의 에너지 준위가 -4.5eV 이하인 것이 바람직하다.
또, p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체 중 적어도 일방은 적외역에 극대 흡수 파장을 갖고, 또한 p형 유기 반도체의 최저 공궤도의 에너지 준위가 -3.0eV 이하인 것도 바람직하다. 최저 공궤도의 에너지 준위는, -3.0eV 이하인 것이 바람직하고, -3.1eV 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, p형 유기 반도체의 최저 공궤도의 에너지 준위는, n형 유기 반도체의 최저 공궤도의 에너지 준위보다 0.1eV 이상 큰 것이 바람직하고, 0.2eV 이상 큰 것이 보다 바람직하다. 이 양태에 의하면, 적외광 광전 변환층(310)에서의 적외광의 변환 효율을 보다 향상시킬 수 있어, 적외광의 감도를 보다 향상시킬 수 있다. 또, p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체의 양방을 적외역에 극대 흡수 파장을 갖는 것을 이용한 경우는, 적외광의 변환 효율의 관점에서 p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체의 양방의 최저 공궤도의 에너지 준위가 -3.0eV 이하인 것이 바람직하다.
또, p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체 중, 일방의 유기 반도체의 최고 피점 궤도의 에너지 준위와 타방의 유기 반도체의 최저 공궤도의 에너지 준위와의 차의 절댓값은 0.2~2.5eV인 것이 바람직하다. 상한은 2.0eV 이하인 것이 바람직하고, 1.8eV 이하인 것이 보다 바람직하며, 1.7eV 이하인 것이 더 바람직하다. 하한은 0.3eV 이상인 것이 바람직하고, 0.4eV 이상인 것이 보다 바람직하며, 0.5eV 이상인 것이 더 바람직하다. 이 양태에 의하면, 높은 적외광 광전 변환능을 발휘한다는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에 있어서, 적외광 광전 변환층(310)은, p형 반도체층과 n형 반도체층을 갖고, p형 반도체와 n형 반도체 중 적어도 어느 하나가 유기 반도체이며, 또한 그들의 반도체층의 사이에, p형 반도체 및 n형 반도체를 포함하는 벌크 헤테로 접합 구조층을 중간층으로서 갖는 것이어도 된다. 이와 같은 경우, 적외광 광전 변환층(310)에 벌크 헤테로 접합 구조를 함유시킴으로써, 적외광 광전 변환층(310)에서의 광전 변환 효율을 보다 향상시킬 수도 있다.
또, 적외광 광전 변환층(310)은, p형 반도체층과 n형 반도체층으로 형성되는 pn 접합층의 반복 구조(탠덤 구조)의 수를 2 이상 갖는 구조를 갖는 것이어도 된다. 또, 반복 구조 사이에, 도전 재료의 박층이 삽입되어 있어도 된다. pn 접합층의 반복 구조(탠덤 구조)의 수는 특별히 한정되지 않지만, 광전 변환 효율의 관점에서 2~50이 바람직하고, 2~30이 보다 바람직하며, 2~10이 더 바람직하다. 도전 재료로서는 은 또는 금이 바람직하고, 은이 보다 바람직하다.
또, 적외광 광전 변환층(310)은, p형 반도체층, n형 반도체층을 갖고, p형 반도체층 및 n형 반도체층 중의 적어도 일방(바람직하게는 양방)에 배향 제어된 유기 화합물을 포함하고 있어도 된다.
적외광 광전 변환층(310)의 형성 방법으로서는, 도포 등의 습식 성막법, 증착 등의 건식 성막법 등을 들 수 있다. 이용하는 재료에 따라 적절히 선택할 수 있다.
건식 성막법으로서는, 진공 증착법이 바람직하게 이용된다. 진공 증착법에 있어서는 저항 가열 증착법, 전자선 가열 증착법 등의 화합물을 가열하는 방법, 도가니, 보트 등의 증착원의 형상, 진공도, 증착 온도, 기반 온도, 증착 속도 등이 기본적인 파라미터이다. 균일한 증착을 가능하게 하기 위하여 기반을 회전시켜 증착하는 것은 바람직하다. 진공도는 높은 편이 바람직하고, 1×10-2Pa 이하가 보다 바람직하며, 1×10-3Pa 이하가 더 바람직하고, 1×10-6Pa 이하가 더 바람직하다. 증착 시의 모든 공정은 진공 중에서 행해지는 것이 바람직하고, 기본적으로는 화합물이 직접, 외기의 산소, 수분과 접촉하지 않도록 하는 것이 보다 바람직하다.
습식 성막법으로 형성하는 경우에는, 흡수한 적외역의 광에 따른 전하를 발생하는 유기 광전 변환 재료(예를 들어 p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체로부터 선택되는 적어도 1종, 바람직하게는 p형 유기 반도체 및 n형 유기 반도체)를 포함하는 광전 변환층용 조성물을 이용하고, 종래 공지의 도포 방법으로 전극 등의 지지체 상에 도포하여 형성할 수 있다. 도포 방법으로서는, 적하법(드롭 캐스트); 슬릿 코트법; 스프레이법; 롤 코트법; 회전 도포법(스핀 코트법); 유연(流延) 도포법; 슬릿 앤드 스핀법; 프리웨트법(예를 들어, 일본 공개특허공보 2009-145395호에 기재되어 있는 방법); 잉크젯(예를 들어, 온디맨드 방식, 피에조 방식, 서멀 방식), 노즐젯 등의 토출계 인쇄, 플렉소 인쇄, 스크린 인쇄, 그라비어 인쇄, 반전 오프셋 인쇄, 메탈 마스크 인쇄법 등의 각종 인쇄법; 금형 등을 이용한 전사법; 나노 임프린트법 등을 들 수 있다.
적외광 광전 변환층용 조성물은, 용제, 중합성 화합물, 중합 개시제, 수지 등을 더 포함하고 있어도 된다. 또, 적외광 광전 변환층용 조성물에 이용되는 중합성 화합물이나 수지는, 도전성을 갖는 재료가 바람직하다. 도전성을 갖는 수지로서는, π공액계 고분자 등을 들 수 있다. 구체예로서는, 하기 구조의 수지 (P-1), (p-2) 등을 들 수 있다.
[화학식 1]
Figure pct00001
중합 개시제로서는, 열중합 개시제, 및 광중합 개시제를 들 수 있으며, 광중합 개시제가 바람직하다. 또, 중합 개시제는, 라디칼 중합 개시제인 것이 바람직하다. 중합 개시제로서는, 예를 들면 할로젠화 탄화 수소 유도체(예를 들면, 트라이아진 골격을 갖는 화합물, 옥사다이아졸 골격을 갖는 화합물 등), 아실포스핀 화합물, 헥사아릴바이이미다졸, 옥심 화합물, 유기 과산화물, 싸이오 화합물, 케톤 화합물, 방향족 오늄염, α-하이드록시케톤 화합물, α-아미노케톤 화합물 등을 들 수 있다. 중합 개시제는, 트라이할로메틸트라이아진 화합물, 벤질다이메틸케탈 화합물, α-하이드록시케톤 화합물, α-아미노케톤 화합물, 아실포스핀 화합물, 포스핀옥사이드 화합물, 메탈로센 화합물, 옥심 화합물, 트라이아릴이미다졸 다이머, 오늄 화합물, 벤조싸이아졸 화합물, 벤조페논 화합물, 아세토페논 화합물, 사이클로펜타다이엔-벤젠-철착체, 할로메틸옥사다이아졸 화합물 및 3-아릴 치환 쿠마린 화합물이 바람직하고, 옥심 화합물, α-하이드록시케톤 화합물, α-아미노케톤 화합물, 및 아실포스핀 화합물로부터 선택되는 화합물이 보다 바람직하며, 옥심 화합물이 더 바람직하다. 옥심 화합물의 시판품으로서는, IRGACURE-OXE01, IRGACURE-OXE02, IRGACURE-OXE03, IRGACURE-OXE04(이상, BASF사제), TR-PBG-304(창저우 강력 전자 신재료 유한공사(Changzhou Tronly New Electronic Materials Co., Ltd.)제), 아데카 옵토머 N-1919((주) ADEKA제, 일본 공개특허공보 2012-014052호에 기재된 광중합 개시제 2)를 들 수 있다.
적외광 광전 변환층용 조성물에 있어서, 유기 광전 변환 재료의 함유량은, 광전 변환층용 조성물의 전고형분 중 1~100질량%인 것이 바람직하고, 10~100질량%인 것이 보다 바람직하다. 또, 적외광 광전 변환층용 조성물이 중합성 화합물을 더 포함하는 경우, 중합성 화합물의 함유량은, 적외광 광전 변환층용 조성물의 전고형분 중 90질량% 이하인 것이 바람직하고, 50질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, 적외광 광전 변환층용 조성물이 수지를 더 포함하는 경우, 수지의 함유량은, 적외광 광전 변환층용 조성물의 전고형분 중 90질량% 이하인 것이 바람직하고, 50질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, 적외광 광전 변환층용 조성물이 중합 개시제를 더 포함하는 경우, 중합 개시제의 함유량은, 적외광 광전 변환층용 조성물의 전고형분 중 0.5~15질량%인 것이 바람직하고, 1~10질량%인 것이 보다 바람직하다. 적외광 광전 변환층용 조성물이 용제를 더 포함하는 경우, 용제의 함유량은, 적외광 광전 변환층용 조성물의 전고형분 중 1~99질량%인 것이 바람직하고, 20~95질량%인 것이 보다 바람직하다. 한편, 적외광 광전 변환층용 조성물을 이용하여 증착 등의 건식 성막법으로 적외광 광전 변환층(310)을 형성하는 경우에 있어서는, 용제, 중합성 화합물, 중합 개시제, 용제 등의 유기 광전 변환 재료 이외의 소재는 포함하지 않아도 된다.
도 1에 다시 되돌아가면, 도 1에 나타내는 구조체(1)에서는, 적외광 광전 변환 소자(300) 상에 광학 필터(400)가 마련되어 있다. 또한, 도 1에서는, 적외광 광전 변환 소자(300)의 상방에 거리를 두고 광학 필터(400)가 마련되어 있지만, 적외광 광전 변환 소자(300)의 표면에 광학 필터(400)가 마련되어 있어도 된다. 또, 적외광 광전 변환 소자(300)와 광학 필터(400)의 사이에 중간층이 마련되어 있어도 된다.
본 발명의 구조체에 있어서, 광학 필터(400)로서는, 가시역의 파장의 광 중 가시광 광전 변환 소자(200)가 감도를 갖는 파장의 적어도 일부의 파장의 광, 및 적외역의 파장의 광 중 적외광 광전 변환 소자(300)가 감도를 갖는 파장의 적어도 일부의 파장의 광을 각각 투과시키고, 또한 적외역의 파장의 광의 일부를 차광하는 분광 특성을 갖는 것이 이용된다.
광학 필터(400)는, 예를 들면 파장 450~600nm의 범위의 광의 투과율이 70% 이상인 것이 바람직하고, 80% 이상인 것이 보다 바람직하며, 90% 이상인 것이 더 바람직하다.
또, 적외광 광전 변환 소자(300)가 감도를 갖는 파장의 적어도 일부의 파장의 광의 투과율이 70% 이상인 것이 바람직하고, 80% 이상인 것이 보다 바람직하며, 90% 이상인 것이 더 바람직하다. 적외광 광전 변환 소자(300)가 감도를 갖는 적외역의 파장의 광이며, 광학 필터(400)가 투과시키는 광의 파장폭(예를 들면, 투과율이 70%를 초과하는 광의 파장폭)은 용도에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어 5~200nm가 바람직하고, 10~100nm가 보다 바람직하다. 이 양태에 의하면, 적외광의 검출 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 이용되는 광학 필터(400)는, 추가로 자외역의 파장의 광(바람직하게는 파장 300~400nm의 범위의 광)의 적어도 일부를 차광하는 것인 것도 바람직하다. 이 양태에 의하면, 구조체의 내광성 향상, 노이즈의 저감이라는 효과가 얻어진다. 또, 광학 필터(400)는 파장 300~400nm의 범위의 적어도 일부의 파장의 광의 투과율이 50% 이하인 것이 바람직하고, 10% 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, 파장 300~400nm의 범위의 광의 투과율의 최댓값이 10% 이하인 것이 바람직하고, 5% 이하인 것이 보다 바람직하다.
광학 필터(400)로서는, 유전체 다층막 등을 들 수 있다. 유전체 다층막은, 예를 들어 유리 기판이나 수지 기판 등의 투명 기판 상에 형성하여 이용된다. 또, 적외광 광전 변환 소자(300) 상에 형성하여 이용할 수도 있다. 유전체 다층막을 투명 기판 상에 형성하는 경우는, 투명 기판의 편면에만 유전체 다층막을 형성해도 되고, 양면에 형성해도 된다.
유전체 다층막은 광의 간섭의 효과를 이용하여 적외선을 차광하는 막이다. 유전체 다층막은, 고굴절률의 유전체 박막(고굴절률 재료층)과 저굴절률의 유전체 박막(저굴절률 재료층)을 교대로 적층함으로써 제작할 수 있다. 유전체 다층막에 있어서의 유전체 박막의 적층수는, 2~100층이 바람직하고, 4~60층이 보다 바람직하며, 6~40층이 더 바람직하다.
고굴절률 재료층의 형성에 이용되는 재료로서는, 굴절률이 1.7~2.5인 재료가 바람직하다. 구체예로서는, Sb2O3, Sb2S3, Bi2O3, CeO2, CeF3, HfO2, La2O3, Nd2O3, Pr6O11, Sc2O3, SiO, Ta2O5, TiO2, TlCl, Y2O3, ZnSe, ZnS, ZrO2 등을 들 수 있다. 저굴절률 재료층의 형성에 이용되는 재료로서는, 굴절률이 1.2~1.6인 재료가 바람직하다. 구체예로서는, Al2O3, BiF3, CaF2, LaF3, PbCl2, PbF2, LiF, MgF2, MgO, NdF3, SiO2, Si2O3, NaF, ThO2, ThF4, Na3AlF6 등을 들 수 있다.
유전체 다층막의 형성 방법으로서는, 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 이온 플레이팅, 이온빔 등의 진공 증착법, 스퍼터링 등의 물리적 기상 성장법(PVD법), 화학적 기상 성장법(CVD법) 등을 들 수 있다.
고굴절률 재료층 및 저굴절률 재료층의 각층의 두께는, 차단하고자 하는 광의 파장 λ(nm)의 0.1λ~0.5λ의 두께인 것이 바람직하다. 두께를 상기 범위로 함으로써, 특정 파장의 차단·투과를 컨트롤하기 쉽다.
광학 필터(400)는, 적외선 흡수제 및 자외선 흡수제로부터 선택되는 적어도 1종을 더 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 유전체 다층막의 표면에 이들의 성분을 포함하는 층이 형성되어 있어도 되고, 유전체 다층막을 형성하는 지지체가 이들의 성분을 포함하고 있어도 된다.
적외선 흡수제로서는, 피롤로피롤 화합물, 사이아닌 화합물, 스쿠아릴륨 화합물, 프탈로사이아닌 화합물, 나프탈로사이아닌 화합물, 쿼터릴렌 화합물, 메로사이아닌 화합물, 크로코늄 화합물, 옥소놀 화합물, 이미늄 화합물, 다이싸이올 화합물, 트라이아릴메테인 화합물, 피로메텐 화합물, 아조메타인 화합물, 안트라퀴논 화합물, 다이벤조퓨란온 화합물, 금속 산화물, 금속 붕화물 등을 들 수 있다. 피롤로피롤 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2009-263614호의 단락 번호 0016~0058에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2011-068731호의 단락 번호 0037~0052에 기재된 화합물, 국제 공개공보 제2015/166873호의 단락 번호 0010~0033에 기재된 화합물 등을 들 수 있다. 스쿠아릴륨 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2011-208101호의 단락 번호 0044~0049에 기재된 화합물, 일본 특허공보 제6065169호의 단락 번호 0060~0061에 기재된 화합물, 국제 공개공보 제2016/181987호의 단락 번호 0040에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2015-176046호에 기재된 화합물, 국제 공개공보 제2016/190162호의 단락 번호 0072에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2016-074649호의 단락 번호 0196~0228에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2017-067963호의 단락 번호 0124에 기재된 화합물, 국제 공개공보 제2017/135359호에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2017-114956호에 기재된 화합물, 일본 특허공보 6197940호에 기재된 화합물, 국제 공개공보 제2016/120166호에 기재된 화합물 등을 들 수 있다. 사이아닌 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2009-108267호의 단락 번호 0044~0045에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2002-194040호의 단락 번호 0026~0030에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2015-172004호에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2015-172102호에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2008-088426호에 기재된 화합물, 국제 공개공보 제2016/190162호의 단락 번호 0090에 기재된 화합물 등을 들 수 있다. 크로코늄 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2017-082029호에 기재된 화합물을 들 수 있다. 이미늄 화합물로서는, 예를 들면 일본 공표특허공보 2008-528706호에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2012-012399호에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2007-092060호에 기재된 화합물, 국제 공개공보 제2018/043564호의 단락 번호 0048~0063에 기재된 화합물을 들 수 있다. 프탈로사이아닌 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2012-077153호의 단락 번호 0093에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2006-343631호에 기재된 옥시타이타늄프탈로사이아닌, 일본 공개특허공보 2013-195480호의 단락 번호 0013~0029에 기재된 화합물을 들 수 있다. 나프탈로사이아닌 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2012-077153호의 단락 번호 0093에 기재된 화합물을 들 수 있다. 금속 산화물로서는, 예를 들면 산화 인듐 주석, 산화 안티모니 주석, 산화 아연, Al도프 산화 아연, 불소 도프 이산화 주석, 나이오븀도프 이산화 타이타늄, 산화 텅스텐 등을 들 수 있다. 산화 텅스텐의 상세에 대해서는, 일본 공개특허공보 2016-006476호의 단락 번호 0080을 참조할 수 있으며, 이 내용은 본 명세서에 원용된다. 금속 붕화물로서는, 붕화 란타넘 등을 들 수 있다. 붕화 란타넘의 시판품으로서는, LaB6-F(니혼 신킨조쿠(주)제) 등을 들 수 있다. 또, 금속 붕화물로서는, 국제 공개공보 제2017/119394호에 기재된 화합물을 이용할 수도 있다. 산화 인듐 주석의 시판품으로서는, F-ITO(DOWA 하이테크(주)제) 등을 들 수 있다. 또, 적외선 흡수제로서는, 또 일본 공개특허공보 2017-197437호에 기재된 스쿠아릴륨 화합물, 국제 공개공보 제2017/213047호의 단락 번호 0090~0107에 기재된 스쿠아릴륨 화합물, 일본 공개특허공보 2018-054760호의 단락 번호 0019~0075에 기재된 피롤환 함유 화합물, 일본 공개특허공보 2018-040955호의 단락 번호 0078~0082에 기재된 피롤환 함유 화합물, 일본 공개특허공보 2018-002773호의 단락 번호 0043~0069에 기재된 피롤환 함유 화합물, 일본 공개특허공보 2018-041047호의 단락 번호 0024~0086에 기재된 아마이드 α위에 방향환을 갖는 스쿠아릴륨 화합물, 일본 공개특허공보 2017-179131호에 기재된 아마이드 연결형 스쿠아릴륨 화합물, 일본 공개특허공보 2017-141215호에 기재된 피롤비스형 스쿠아릴륨 골격 또는 크로코늄 골격을 갖는 화합물, 일본 공개특허공보 2017-082029호에 기재된 다이하이드로카바졸비스형의 스쿠아릴륨 화합물, 일본 공개특허공보 2017-068120호의 단락 번호 0027~0114에 기재된 비대칭형의 화합물, 일본 공개특허공보 2017-067963호에 기재된 피롤환 함유 화합물(카바졸형), 일본 특허공보 제6251530호에 기재된 프탈로사이아닌 화합물 등을 이용할 수도 있다.
자외선 흡수제는, 아조메타인 화합물, 인돌 화합물, 벤조트라이아졸 화합물, 트라이아진 화합물, 벤조페논 화합물, 벤조에이트 화합물, 살리실레이트 화합물, 옥사닐라이드 화합물, 말론산 에스터 화합물, 사이아노아크릴레이트 화합물 등을 들 수 있다. 아조메타인 화합물, 인돌 화합물, 벤조트라이아졸 화합물, 트라이아진 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2016-162946호의 단락 번호 0061~0074에 기재된 화합물을 들 수 있다. 벤조페논 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2014-218610호의 단락 0067 등에 기재된 화합물을 들 수 있다. 벤조에이트 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2014-218610호의 단락 0066 등에 기재된 화합물을 들 수 있다. 살리실레이트 화합물로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2014-218610호의 단락 0069 등에 기재된 화합물을 들 수 있다. 옥사닐라이드 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2014-218610호의 단락 0070 등에 기재된 화합물을 들 수 있다. 말론산 에스터 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2015-030811호의 단락 0074 등에 기재된 화합물을 들 수 있다. 사이아노아크릴레이트 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2014-218610호의 단락 0068 등에 기재된 화합물을 들 수 있다.
또한, 도 1에서는 지지체(100) 상에 가시광 광전 변환 소자(200)가 마련되어 있지만, 가시광 광전 변환 소자(200)와 적외광 광전 변환 소자(300)의 적층 순서를 바꾸어도 된다. 또, 도 1에서는 가시광 광전 변환 소자(200)와 적외광 광전 변환 소자(300)가 접하고 있지만, 양자 간에 중간층이나, 유리나 수지 등으로 구성된 투명 기판이 배치되어 있어도 된다. 예를 들면, 가시광 광전 변환 소자(200)와 적외광 광전 변환 소자(300)를 각각 다른 기판 상에 형성해 두고, 이들을 접합한 경우는, 가시광 광전 변환 소자(200)와 적외광 광전 변환 소자(300)의 사이에 기판이 개재된 구조체로 할 수 있다.
도 1에 나타내는 구조체를 광 센서 등에 도입함으로써, 선명한 흑백 화상과 적외광 화상을 동시에 취득할 수 있다.
(제2 실시형태)
다음으로, 본 발명의 구조체의 제2 실시형태에 대하여, 도 3을 이용하여 설명한다. 도 3에 나타내는 구조체(2)는, 적외광 광전 변환 소자(300) 상에, 컬러 필터(500)가 배치되어 있는 점이 제1 실시형태의 구조체와 상이하다.
컬러 필터(500)로서는, 적색 화소, 청색 화소, 녹색 화소, 사이안색 화소, 마젠타색 화소, 옐로 화소 등의 착색 화소를 1색 이상 갖는 필터를 들 수 있다. 컬러 필터의 구체예로서는, 적색 화소, 청색 화소 및 녹색 화소를 적어도 갖는 필터나, 사이안색 화소, 마젠타색 화소 및 옐로 화소를 적어도 갖는 필터 등을 들 수 있다. 컬러 필터는, 유채색 착색제를 포함하는 착색 조성물을 이용하여 제조할 수 있다. 또, 컬러 필터는, 이들 착색 화소 이외의 화소를 더 갖고 있어도 된다. 착색 화소 이외의 화소로서는, 투명(백색) 화소 등을 들 수 있다. 컬러 필터(500)에 있어서의 각 화소의 배열은, 공지의 단판식 고체 촬상 소자에 이용되고 있는 컬러 필터 배열(베이어 배열이나 세로 스트라이프, 가로 스트라이프 등)을 채용할 수 있다.
또한, 도 3에서는, 컬러 필터(500)는 3종류의 화소(500a, 500b, 500c)를 갖고 있다. 예를 들어, 화소 500a를 적색 화소, 500b를 청색 화소, 500c를 녹색 화소로 하는 양태를 일례로서 들 수 있다. 또, 도 3에서는, 컬러 필터는 3종류의 화소를 갖고 있지만, 화소의 종류는 2종 이하로 할 수도 있고, 4종 이상으로 할 수도 있다.
또, 도시하지 않지만, 컬러 필터(500)의 각 화소 상면에는 마이크로 렌즈가 형성되어 있는 것도 바람직하다. 각 화소 상면에 마이크로 렌즈를 형성하는 경우는, 각 화소의 표면에 마이크로 렌즈가 직접 형성되어 있어도 되고, 중간층이 사이에 개재되어 있어도 된다.
이 실시형태에 있어서, 광학 필터(400)는, 예를 들면 파장 450~600nm의 범위의 광의 투과율이 50% 이상인 것이 바람직하고, 70% 이상인 것이 보다 바람직하며, 80% 이상인 것이 더 바람직하다. 또, 광학 필터(400)는, 적색의 파장역의 광의 적어도 일부와, 녹색의 파장역의 광의 적어도 일부와, 청색의 파장역의 광의 적어도 일부를 포함하는 가시광의 투과율이 50% 이상인 것이 바람직하고, 70% 이상인 것이 보다 바람직하며, 80% 이상인 것이 더 바람직하다. 여기에서, 적색의 파장역의 광이란, 일반적으로 파장 550~650nm의 범위의 광을 나타내고, 녹색의 파장역의 광이란, 일반적으로 파장 450~610nm까지의 범위의 광을 나타내며, 청색의 파장역의 광이란, 일반적으로 파장 400~520nm의 범위의 광을 나타낸다. 또, 적외광 광전 변환 소자(300)가 감도를 갖는 파장의 적어도 일부의 파장의 광의 투과율이 50% 이상인 것이 바람직하고, 70% 이상인 것이 보다 바람직하며, 90% 이상인 것이 더 바람직하다.
또한, 도 3에서는, 적외광 광전 변환 소자(300) 상에 컬러 필터(500)가 마련되어 있지만, 적외광 광전 변환 소자(300)와 컬러 필터(500)의 적층 순서를 바꾸어도 된다. 또, 도 3에서는 적외광 광전 변환 소자(300)와 컬러 필터(500)가 접하고 있지만, 양자 간에 중간층이 배치되어 있어도 된다.
도 3에 나타내는 구조체를 광 센서 등에 도입함으로써, 선명한 컬러 화상과 적외광 화상을 동시에 취득할 수 있다.
(제3 실시형태)
다음으로, 본 발명의 구조체의 제3 실시형태에 대하여, 도 4를 이용하여 설명한다.
도 4에 나타내는 구조체(3)에 있어서는, 지지체(100) 상에 적외광 광전 변환 소자(300)가 마련되어 있다. 지지체(100) 및 적외광 광전 변환 소자(300)에 대해서는, 제1 실시형태에서 설명한 것을 들 수 있다. 또한, 도 4에 있어서는, 가시광 광전 변환 소자(250)가 적외광 광전 변환 소자(300)보다 입사광 측에 마련되어 있기 때문에, 적외광 광전 변환 소자(300)는 가시역의 파장의 광의 투과성에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 적외광 광전 변환 소자(300)의 가시역의 파장(바람직하게는 파장 400~650nm)의 광의 투과율은 50% 미만이어도 되고, 50% 이상이어도 된다. 한편, 가시광 광전 변환 소자(250)와 적외광 광전 변환 소자(300)의 적층 순서를 바꾼 경우에는, 적외광 광전 변환 소자(300)에 대해서는, 가시역의 파장(바람직하게는 파장 400~650nm)의 광의 투과율이 높은 것이 바람직하다. 예를 들면, 적외광 광전 변환 소자(300)에 대해서는, 가시역의 파장(바람직하게는 파장 400~650nm)의 광의 투과율이 50% 이상인 것이 바람직하고, 60% 이상인 것이 보다 바람직하며, 75% 이상인 것이 더 바람직하다.
도 4에 있어서, 적외광 광전 변환 소자(300) 상에는, 가시역의 파장 중, 일부의 파장의 광을 흡수하여, 흡수한 광에 따른 전하를 발생하는 광전 변환 재료를 포함하는 가시광 광전 변환층을 포함하는 가시광 광전 변환 소자(250)가 복수 적층되어 있다. 이 실시형태에서는, 가시광 광전 변환 소자(250a~250c)의 3종의 소자가 적층되어 있다. 이 경우, 흡수하는 광의 파장 범위가 다른 것이 이용된다. 예를 들면, 가시광 광전 변환 소자(250)로서, 적색의 광을 투과하는 가시광 광전 변환 소자(이하, 적색 광전 변환 소자라고도 함)와, 녹색의 광을 투과하는 가시광 광전 변환 소자(이하, 녹색 광전 변환 소자라고도 함)와, 청색의 광을 투과하는 가시광 광전 변환 소자(이하, 청색 광전 변환 소자라고도 함)를 각각 적층한 양태를 들 수 있다. 또, 복수의 가시광 광전 변환 소자(250a~250c)는, 신호 처리 시의 부하 저감이라는 이유로 보다 장파 측의 광을 투과시키는 가시광 광전 변환 소자가 입사광 측에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 가시광 광전 변환 소자(250)로서, 적색 광전 변환 소자와, 녹색 광전 변환 소자와, 청색 광전 변환 소자를 이용한 경우, 부호 250a가 적색 광전 변환 소자이고, 부호 250b가 녹색 광전 변환 소자이며, 부호 250c가 청색 광전 변환 소자인 것이 바람직하다.
도 4에 있어서, 가시광 광전 변환 소자(250) 상에는, 광학 필터(400)가 마련되어 있다. 또한, 도 3에 있어서도, 적외광 광전 변환 소자(300)의 상방에 거리를 두고 광학 필터(400)가 마련되어 있지만, 입사광 측 최표층의 가시광 광전 변환 소자(250c)의 표면에 광학 필터(400)가 마련되어 있어도 된다. 또, 가시광 광전 변환 소자(250c)와 광학 필터(400)의 사이에 중간층이 마련되어 있어도 된다.
도 4에서는, 가시광 광전 변환 소자(250)의 적층수가 3층이지만, 1층이어도 되고, 2층이어도 되며, 4층 이상이어도 된다.
(제4 실시형태)
다음으로, 본 발명의 구조체의 제4 실시형태에 대하여, 도 5를 이용하여 설명한다.
도 5에 나타내는 구조체(4)에 있어서는, 지지체(100) 상에 가시광 광전 변환 소자(200)가 마련되어 있다. 또, 가시광 광전 변환 소자(200) 상에는, 적외광 광전 변환 소자(300)가 마련되어 있다.
지지체(100), 가시광 광전 변환 소자(200) 및 적외광 광전 변환 소자(300)에 대해서는, 제1 실시형태의 항에서 설명한 지지체(100), 가시광 광전 변환 소자(200) 및 적외광 광전 변환 소자(300)와 동일한 구성이 적용되며, 바람직한 양태도 동일하다.
또, 적외광 광전 변환 소자(300) 상에는, 가시역의 파장 중, 일부의 파장의 광을 흡수하여, 흡수한 광에 따른 전하를 발생하는 광전 변환 재료를 포함하는 가시광 광전 변환층을 포함하는 가시광 광전 변환 소자(250d)가 마련되어 있다. 또, 가시광 광전 변환 소자(250d) 상에는, 컬러 필터(501)가 마련되어 있다.
컬러 필터(501)로서는, 적색 화소, 청색 화소, 녹색 화소, 사이안색 화소, 마젠타색 화소, 옐로 화소 등의 착색 화소를 1색 이상 갖는 필터를 들 수 있다. 도 5에서는, 컬러 필터(501)는, 2종의 다른 종류의 화소(501a, 501b)를 갖고 있다. 도 5에 나타내는 구조체에 있어서는, 화소 501a와, 501b와, 가시광 광전 변환 소자(250d)는 가시역의 광 중, 각각 다른 색의 광을 투과하는 것인 것이 바람직하다. 예를 들면, 화소 501a가 적색 화소, 501b가 청색 화소, 가시광 광전 변환 소자(250d)가 녹색 광전 변환 소자로 하는 구성을 바람직한 일례로서 들 수 있다. 이 양태에 의하면, 컬러 필터 방식으로는 감도가 작아지는 경향이 있는 녹색 화소를 고감도로 취득할 수 있어, 보다 선명한 화상이 얻어지기 쉽다.
그리고, 컬러 필터(501) 상에는, 광학 필터(400)가 마련되어 있다. 또한, 도 5에 있어서도, 컬러 필터(501)의 상방에 거리를 두고 광학 필터(400)가 마련되어 있지만, 컬러 필터(501)의 표면에 광학 필터(400)가 마련되어 있어도 된다. 또, 컬러 필터(501)와 광학 필터(400)의 사이에 중간층이 마련되어 있어도 된다.
또한, 도 5에서는, 컬러 필터는 2종류의 화소를 갖고 있지만, 화소의 종류는 1종으로 할 수도 있고, 3종 이상으로 할 수도 있다. 또, 이 실시형태에 있어서, 가시광 광전 변환 소자는 1층뿐이지만, 2층 이상으로 할 수도 있다. 2층 이상으로 하는 경우, 각각의 가시광 광전 변환 소자는 다른 색의 광을 투과하는 것인 것이 바람직하다.
또, 도 5에 나타내는 구조체에 있어서, 가시광 광전 변환 소자(200)와 적외광 광전 변환 소자(300)의 적층 순서, 적외광 광전 변환 소자(300)와 가시광 광전 변환 소자(250d)의 적층 순서, 각각을 바꾸어도 된다. 또, 입사광 측으로부터 순서대로 광학 필터(400), 적외광 광전 변환 소자(300), 컬러 필터(501), 가시광 광전 변환 소자(250d), 가시광 광전 변환 소자(200), 지지체(100)의 순서로 배치되어 있어도 된다. 또, 입사광 측으로부터 순서대로 광학 필터(400), 적외광 광전 변환 소자(300), 컬러 필터(501), 가시광 광전 변환 소자(200), 가시광 광전 변환 소자(250d), 지지체(100)의 순서로 배치되어 있어도 된다.
<광 센서>
본 발명의 광 센서는, 본 발명의 구조체를 갖는다. 광 센서로서는, 고체 촬상 소자 등을 들 수 있다. 본 발명의 광 센서의 구성으로서는, 본 발명의 구조체를 갖는 구성이며, 광 센서로서 기능하는 구성이면 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 구조체가 도입된 광 센서는, 생체 인증 용도, 감시 용도, 모바일 용도, 자동차 용도, 농업 용도, 의료 용도, 거리 계측 용도, 제스처 인식 용도 등의 용도에 바람직하게 이용할 수 있다.
<화상 표시 장치>
본 발명의 구조체는, 액정 표시 장치나 유기 일렉트로 루미네선스(유기 EL) 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 이용할 수도 있다. 화상 표시 장치의 정의나 상세에 대해서는, 예를 들면 "전자 디스플레이 디바이스(사사키 아키오 저, (주)고교 초사카이, 1990년 발행)", "디스플레이 디바이스(이부키 스미아키 저, 산교 도쇼(주) 헤이세이 원년 발행)" 등에 기재되어 있다. 또, 액정 표시 장치에 대해서는, 예를 들면 "차세대 액정 디스플레이 기술(우치다 다쓰오 편집, (주)고교 초사카이, 1994년 발행)"에 기재되어 있다. 본 발명을 적용할 수 있는 액정 표시 장치에 특별히 제한은 없고, 예를 들면 상기의 "차세대 액정 디스플레이 기술"에 기재되어 있는 다양한 방식의 액정 표시 장치에 적용할 수 있다.
화상 표시 장치는, 백색 유기 EL 소자를 갖는 것이어도 된다. 백색 유기 EL 소자로서는, 탠덤 구조인 것이 바람직하다. 유기 EL 소자의 탠덤 구조에 대해서는, 일본 공개특허공보 2003-045676호, 미카미 아키요시 감수, "유기 EL 기술 개발의 최전선 -고휘도·고정밀도·장수명화·노하우집-", 기주쓰 조호 교카이, 326-328페이지, 2008년 등에 기재되어 있다. 유기 EL 소자가 발광하는 백색광의 스펙트럼은, 청색 영역, 녹색 영역 및 황색 영역에 강한 극대 발광 피크를 갖는 것이 바람직하다. 이들 발광 피크에 더하여 적색 영역에 극대 발광 피크를 더 갖는 것이 보다 바람직하다.
실시예
이하에 실시예를 들어, 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한, 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 한정되는 것은 아니다.
이하의 실시예 및 비교예에서 이용한 소재는 이하와 같다. 이하에 있어서, HOMO는 최고 피점 궤도의 약어이고, LUMO는 최저 공궤도의 약어이며, λmax는 극대 흡수 파장의 약어이고, Mw는 중량 평균 분자량의 약어이다.
(p형 반도체)
IR-p1: 하기 구조의 화합물(LUMO의 에너지 준위=-3.5eV, HOMO의 에너지 준위=-5.2eV, λmax=830nm)
[화학식 2]
Figure pct00002
IR-p2: 하기 구조의 화합물(LUMO의 에너지 준위=-3.4eV, HOMO의 에너지 준위=-5.3eV, λmax=830nm)
[화학식 3]
Figure pct00003
IR-p3: 하기 구조의 화합물(LUMO의 에너지 준위=-3.0eV, HOMO의 에너지 준위=-4.0eV, λmax=1240nm)
[화학식 4]
Figure pct00004
IR-p4: 하기 구조의 화합물(LUMO의 에너지 준위=-2.7eV, HOMO의 에너지 준위=-5.1eV, λmax=516nm)
[화학식 5]
Figure pct00005
Adjuvant-p1: 하기 구조의 화합물(LUMO의 에너지 준위=-1.8eV, HOMO의 에너지 준위=-5.2eV, λmax=380nm)
[화학식 6]
Figure pct00006
Adjuvant-p2: 하기 구조의 화합물(LUMO의 에너지 준위=-1.4eV, HOMO의 에너지 준위=-5.0eV, λmax=340nm)
[화학식 7]
Figure pct00007
(n형 반도체)
IR-n1: 하기 구조의 화합물(LUMO의 에너지 준위=-4.1eV, HOMO의 에너지 준위=-5.4eV, λmax=950nm)
[화학식 8]
Figure pct00008
IR-n2: 하기 구조의 화합물(LUMO의 에너지 준위=-3.8eV, HOMO의 에너지 준위=-4.8eV, λmax=1300nm)
[화학식 9]
Figure pct00009
Adjuvant-n1: 하기 구조의 화합물(PC60BM(페닐C61 뷰티르산 메틸에스터), LUMO의 에너지 준위=-3.8eV, HOMO의 에너지 준위=-6.1eV, λmax=340nm)
[화학식 10]
Figure pct00010
Adjuvant-n2: 하기 구조의 화합물(LUMO의 에너지 준위=-4.0eV, HOMO의 에너지 준위=-7.7eV, λmax=340nm)
[화학식 11]
Figure pct00011
(수지)
P-1: 하기 구조의 수지(Mw=10000)
P-2: 하기 구조의 수지(Mw=10000)
[화학식 12]
Figure pct00012
(중합 개시제)
I-1: IRGACURE-OXE01(BASF사제)
<광학 필터의 제작>
(IRC-1)
ARTON F4520(JSR(주)제, 노보넨 수지)의 100질량부, 자외선 흡수제로서 하기 구조의 화합물 (u-1)의 0.10질량부, 적외선 흡수제로서 하기 구조의 화합물 (a-1)의 0.03질량부, 하기 구조의 화합물 (a-2)의 0.03질량부, 하기 구조의 화합물 (a-3)의 0.03질량부, 및 염화 메틸렌을 더하여 수지 농도가 20질량%인 용액을 얻었다. 이어서, 얻어진 용액을 평활한 유리판 상에 캐스트하여, 20℃에서 8시간 건조한 후, 유리판으로부터 박리했다. 박리한 도막을 감압하 100℃에서 8시간 더 건조하여, 두께 0.1mm의 투명 수지제 기판을 얻었다.
[화학식 13]
Figure pct00013
[화학식 14]
Figure pct00014
다음으로, 얻어진 투명 수지제 기판의 편면에, 하기 조성의 조성물 (1)을 바 코터로 도포하고, 오븐 중 70℃에서 2분간 가열하여, 용제를 휘발 제거했다. 이때, 건조 후의 두께가 2μm가 되도록, 바 코터의 도포 조건을 조정했다. 다음으로, 컨베이어식 노광기를 이용하여 노광(노광량 500mJ/cm2, 200mW)을 행하고, 조성물 (1)을 경화시켜, 투명 수지제 기판 상에 수지층을 형성했다. 동일하게 투명 수지제 기판의 다른 일방의 면에도 조성물 (1)로 이루어지는 수지층을 형성하여 기재를 얻었다.
조성물 (1): 트라이사이클로데케인다이메탄올아크릴레이트의 60질량부와, 다이펜타에리트리톨헥사아크릴레이트의 40질량부와, 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤의 5질량부를 혼합하고, 메틸에틸케톤을 더하여 고형분 농도 30질량%로 조정했다.
계속해서, 얻어진 기재의 편면에 유전체 다층막 I을 형성하여, 광학 필터 (IRC-1)을 얻었다. 하기 표에 유전체 다층막 I의 막구성을 나타낸다. 또한, 층 1이 최외층이다.
[표 1]
Figure pct00015
(IRC-2)
ARTON F4520(JSR(주)제, 노보넨 수지)의 100질량부에 염화 메틸렌을 더하여 수지 농도가 20질량%인 용액을 얻었다. 이어서, 얻어진 용액을 평활한 유리판 상에 캐스트하여, 20℃에서 8시간 건조한 후, 유리판으로부터 박리했다. 박리한 도막을 감압하 100℃에서 8시간 더 건조하여, 두께 0.1mm의 투명 수지제 기판을 얻었다. 이 투명 수지제 기판을 이용하여 IRC-1과 동일한 방법으로 수지층, 유전체 다층막 II를 형성하여 광학 필터 (IRC-2)를 제조했다. 하기 표에 유전체 다층막 II의 막구성을 나타낸다. 또한, 층 1이 최외층이다.
[표 2]
Figure pct00016
(IRC-3)
ARTON F4520(JSR(주)제, 노보넨 수지)의 100질량부에 염화 메틸렌을 더하여 수지 농도가 20질량%인 용액을 얻었다. 이어서, 얻어진 용액을 평활한 유리판 상에 캐스트하여, 20℃에서 8시간 건조한 후, 유리판으로부터 박리했다. 박리한 도막을 감압하 100℃에서 8시간 더 건조하여, 두께 0.1mm의 투명 수지제 기판을 얻었다. 이 투명 수지제 기판을 이용하여 IRC-1과 동일한 방법으로 수지층, 유전체 다층막 III을 형성하여 광학 필터 (IRC-3)을 제조했다. 하기 표에 유전체 다층막 III의 막구성을 나타낸다. 또한, 층 1이 최외층이다.
[표 3]
Figure pct00017
(IRC-4)
ARTON F4520(JSR(주)제, 노보넨 수지)의 100질량부에 염화 메틸렌을 더하여 수지 농도가 20질량%인 용액을 얻었다. 이어서, 얻어진 용액을 평활한 유리판 상에 캐스트하여, 20℃에서 8시간 건조한 후, 유리판으로부터 박리했다. 박리한 도막을 감압하 100℃에서 8시간 더 건조하여, 두께 0.1mm의 투명 수지제 기판을 얻었다. 이 투명 수지제 기판을 이용하여 IRC-1과 동일한 방법으로 수지층, 유전체 다층막 IV를 형성하여 광학 필터 (IRC-4)를 제조했다. 하기 표에 유전체 다층막 IV의 막구성을 나타낸다. 또한, 층 1이 최외층이다.
[표 4]
Figure pct00018
(IRC-1n)
ARTON F4520(JSR(주)제, 노보넨 수지)의 100질량부에 염화 메틸렌을 더하여 수지 농도가 20질량%의 용액을 얻었다. 이어서, 얻어진 용액을 평활한 유리판 상에 캐스트하여, 20℃에서 8시간 건조한 후, 유리판으로부터 박리했다. 박리한 도막을 감압하 100℃에서 8시간 더 건조하여, 두께 0.1mm의 투명 수지제 기판을 얻었다. 이 투명 수지제 기판을 이용하여 IRC-1과 동일한 방법으로 유전체 다층막 I을 형성하여 광학 필터 (IRC-1n)을 제조했다.
<구조체의 제조>
(실시예 1)
실리콘 포토다이오드가 형성된 실리콘 기판 상에, 스퍼터링법에 의하여 어모퍼스성 산화 인듐 주석(ITO)막을 30nm 성막하여 하부 전극을 형성했다. 다음으로, 하부 전극 상에, p형 반도체 (IR-p1)과 n형 반도체 (Adjuvant-n1)의 혼합물(질량비 1:1)로 이루어지는 광전 변환 재료를 100질량부, 용제로서 오쏘다이클로로벤젠을 400질량부로 이루어지는 광전 변환층 형성용 조성물을 도포하고, 150℃에서 300초 건조하여 두께 0.2μm의 광전 변환층을 형성했다. 다음으로, 이 광전 변환층 상에 스퍼터링법에 의하여 어모퍼스성 ITO를 5nm 성막하여 상부 전극을 형성하여, 적외광 광전 변환 소자를 제작했다.
다음으로, 이 적외광 광전 변환 소자 상에, Red 조성물을 제막 후의 막두께가 1.0μm가 되도록 스핀 코트법으로 도포했다. 이어서, 핫플레이트를 이용하여 100℃에서 2분간 가열했다. 이어서, i선 스테퍼 노광 장치 FPA-3000i5+(Canon(주)제)를 이용하여 1000mJ/cm2의 노광량으로, 평방 2μm의 패턴을 갖는 마스크를 통하여 노광했다. 이어서, 수산화 테트라메틸암모늄(TMAH) 0.3질량% 수용액을 이용하여 23℃에서 60초간 퍼들 현상을 행했다. 그 후, 스핀 샤워로 순수로 린스를 행했다. 이어서, 핫플레이트를 이용하여 200℃에서 5분간 가열함으로써, 근적외선 차단 필터의 베이어 패턴 상에 Red 조성물을 패터닝했다. 동일하게 Green 조성물, Blue 조성물을 순차 패터닝하여, 적색, 녹색 및 청색의 착색 패턴을 형성하여 컬러 필터를 형성했다.
다음으로, 이 컬러 필터 상에 광학 필터 (IRC-1)이 위치하도록 패키징을 실시하여 실시예 1의 구조체를 제조했다.
Red 조성물, Green 조성물, Blue 조성물은 이하와 같다.
(Red 조성물)
하기 성분을 혼합하고, 교반한 후, 구멍 직경 0.45μm의 나일론제 필터(니혼 폴(주)제)로 여과하여, Red 조성물을 조제했다.
Red 안료 분산액···51.7질량부
수지 1···0.6질량부
중합성 모노머 4···0.6질량부
광중합 개시제(IRGACURE-OXE01, BASF사제)···0.4질량부
계면활성제 1···4.2질량부
자외선 흡수제(UV-503, 다이토 가가쿠(주)제)···0.3질량부
프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트(PGMEA)···42.6질량부
(Green 조성물)
하기 성분을 혼합하고, 교반한 후, 구멍 직경 0.45μm의 나일론제 필터(니혼 폴(주)제)로 여과하여, Green 조성물을 조제했다.
Green 안료 분산액···73.7질량부
수지 1···0.3질량부
중합성 모노머 1···1.2질량부
광중합 개시제(IRGACURE-OXE01, BASF사제)···0.6질량부
계면활성제 1···4.2질량부
자외선 흡수제(UV-503, 다이토 가가쿠(주)제)···0.5질량부
PGMEA···19.5질량부
(Blue 조성물)
하기 성분을 혼합하고, 교반한 후, 구멍 직경 0.45μm의 나일론제 필터(니혼 폴(주)제)로 여과하여, Blue 조성물을 조제했다.
Blue 안료 분산액···44.9질량부
수지 1···2.1질량부
중합성 모노머 1···1.5질량부
중합성 모노머 4···0.7질량부
광중합 개시제(IRGACURE-OXE01, BASF사제)···0.8질량부
계면활성제 1···4.2질량부
자외선 흡수제(UV-503, 다이토 가가쿠(주)제)···0.3질량부
PGMEA···45.8질량부
Red 조성물, Green 조성물, Blue 조성물에 사용한 원료는 이하와 같다.
·Red 안료 분산액
C. I. Pigment Red 254를 9.6질량부, C. I. Pigment Yellow 139를 4.3질량부, 분산제(Disperbyk-161, BYKChemie사제)를 6.8질량부, PGMEA를 79.3질량부로 이루어지는 혼합액을, 비즈 밀(지르코니아 비즈 직경 0.3mm)에 의하여 3시간 혼합 및 분산하여, 안료 분산액을 조제했다. 그 후 추가로 감압 기구 포함 고압 분산기 NANO-3000-10(닛폰 비이이(주)제)을 이용하여, 2000kg/cm3의 압력하에서 유량 500g/min으로 하여 분산 처리를 행했다. 이 분산 처리를 10회 반복하여, Red 안료 분산액을 얻었다.
·Green 안료 분산액
C. I. Pigment Green 36을 6.4질량부, C. I. Pigment Yellow 150을 5.3질량부, 분산제(Disperbyk-161, BYKChemie사제)를 5.2질량부, PGMEA를 83.1질량부로 이루어지는 혼합액을, 비즈 밀(지르코니아 비즈 직경 0.3mm)에 의하여 3시간 혼합 및 분산하여, 안료 분산액을 조제했다. 그 후 추가로 감압 기구 포함 고압 분산기 NANO-3000-10(닛폰 비이이(주)제)을 이용하여, 2000kg/cm3의 압력하에서 유량 500g/min으로 하여 분산 처리를 행했다. 이 분산 처리를 10회 반복하여, Green 안료 분산액을 얻었다.
·Blue 안료 분산액
C. I. Pigment Blue 15:6을 9.7질량부, C. I. Pigment Violet 23을 2.4질량부, 분산제(Disperbyk-161, BYKChemie사제)를 5.5질량부, PGMEA를 82.4질량부로 이루어지는 혼합액을, 비즈 밀(지르코니아 비즈 직경 0.3mm)에 의하여 3시간 혼합 및 분산하여, 안료 분산액을 조제했다. 그 후 추가로 감압 기구 포함 고압 분산기 NANO-3000-10(닛폰 비이이(주)제)을 이용하여, 2000kg/cm3의 압력하에서 유량 500g/min으로 하여 분산 처리를 행했다. 이 분산 처리를 10회 반복하여, Blue 안료 분산액을 얻었다.
·중합성 모노머 1: KAYARAD DPHA(닛폰 가야쿠(주)제)
·중합성 모노머 4: 하기 구조의 화합물
[화학식 15]
Figure pct00019
·중합성 모노머 5: 하기 구조의 화합물(좌측 화합물과 우측 화합물의 몰비가 7:3인 혼합물)
[화학식 16]
Figure pct00020
수지 1: 하기 구조의 수지. (주쇄에 부기한 수치는 몰비이다. Mw=10000)
[화학식 17]
Figure pct00021
·계면활성제 1: 하기 혼합물(Mw=14000)의 1질량% PGMEA 용액. 하기의 식 중, 반복 단위의 비율을 나타내는 %는 몰%이다.
[화학식 18]
Figure pct00022
(실시예 2~14, 22)
광전 변환층 형성용 조성물로서 하기 표 5에 기재된 것을 이용하고, 광학 필터로서 하기 표 6에 기재된 것을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 구조체를 제조했다. 또한, 실시예 3에 있어서는, 광전 변환 재료로서 p형 반도체 (IR-p1)과 p형 반도체 (IR-p2)와 n형 반도체 (Adjuvant-n1)의 혼합물(질량비 0.5:0.5:1.0)을 이용했다. 실시예 5에 있어서는, 광전 변환 재료로서 p형 반도체 (IR-p1)과 n형 반도체 (Adjuvant-n1)과 n형 반도체 (Adjuvant-n2)의 혼합물(질량비 1:0.5:0.5)을 이용했다. 실시예 8에 있어서는, 광전 변환 재료로서 p형 반도체 (Adjuvant-p1)과 p형 반도체 (Adjuvant-p2)와 n형 반도체 (IR-n1)의 혼합물(질량비 0.5:0.5:1.0)을 이용했다. 실시예 10에 있어서는, 광전 변환 재료로서 p형 반도체 (Adjuvant-p1)과 n형 반도체 (IR-n1)과 n형 반도체 (IR-n2)의 혼합물(질량비 1.0:0.5:0.5)을 이용했다. 실시예 12에 있어서는, 광전 변환 재료로서 p형 반도체 (IR-p1)과 p형 반도체 (IR-p2)와 n형 반도체 (IR-n1)과 n형 반도체 (IR-n2)의 혼합물(질량비 0.5:0.5:0.5:0.5)을 이용했다.
[표 5]
Figure pct00023
(실시예 15)
광전 변환층의 두께를 0.1μm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 구조체를 제조했다.
(실시예 16)
광전 변환층의 두께를 1μm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 구조체를 제조했다.
(실시예 17)
실리콘 포토다이오드가 형성된 실리콘 기판 상에, 스퍼터링법에 의하여 어모퍼스성 산화 인듐 주석(ITO)막을 30nm 성막하여 하부 전극을 형성했다. 다음으로, 하부 전극 상에, 광전 변환 재료로서 p형 반도체 (IR-p1)과 n형 반도체 (Adjuvant-n1)의 혼합물(질량비 1:1)을 알루미늄 포트 상에 설치하고, 진공 가열함으로써 증착하여, 두께 0.2μm의 광전 변환층을 형성했다. 다음으로, 이 광전 변환층 상에 스퍼터링법에 의하여 어모퍼스성 ITO를 5nm 성막하고 상부 전극을 형성하여, 적외광 광전 변환 소자를 제작했다. 다음으로, 이 적외광 광전 변환 소자 상에, 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 필터 (IRC-1)을 설치하여 실시예 17의 구조체를 제조했다.
(실시예 18)
실시예 1에 있어서, 하부 전극을 형성한 후, PEDOT:PSS(폴리(3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜):폴리(4-스타이렌설폰산))을 스핀 코트법에 의하여 30nm 성막하여 정공 수송층을 형성한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 적외광 광전 변환 소자를 제작했다. 다음으로, 이 적외광 광전 변환 소자 상에, 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 필터 (IRC-1)을 설치하여 실시예 18의 구조체를 제조했다.
(실시예 19)
실시예 1에 있어서, 광전 변환층을 형성한 후, 광전 변환층 상에 ZnO2를 스퍼터링법으로 7.5nm 성막하여 전자 수송층을 형성한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 적외광 광전 변환 소자를 제작했다. 다음으로, 이 적외광 광전 변환 소자 상에, 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 필터 (IRC-1)을 설치하여 실시예 19의 구조체를 제조했다.
(실시예 20)
실리콘 포토다이오드가 형성된 실리콘 기판 상에, 스퍼터링법에 의하여 어모퍼스성 산화 인듐 주석(ITO)막을 30nm 성막하여 하부 전극을 형성했다. 다음으로, 하부 전극 상에, PEDOT:PSS(폴리(3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜):폴리(4-스타이렌설폰산))을 스핀 코트법에 의하여 30nm 성막하여 정공 수송층을 형성했다. 이어서, 정공 수송층 상에, 광전 변환 재료로서 p형 반도체 (IR-p1)과 n형 반도체 (Adjuvant-n1)의 혼합물(질량비 1:1)을 100질량부, 용제로서 오쏘다이클로로벤젠을 400질량부 포함하는 광전 변환층 형성용 조성물을 도포하고, 150℃에서 300초 건조하여 두께 0.2μm의 광전 변환층을 형성했다. 다음으로, 이 광전 변환층 상에 ZnO2를 스퍼터링법으로 7.5nm 성막하여 전자 수송층을 형성했다. 이어서, 이 전자 수송층 상에 스퍼터링법에 의하여 어모퍼스성 ITO를 5nm 성막하고 상부 전극을 형성하여, 적외광 광전 변환 소자를 제작했다. 다음으로, 이 적외광 광전 변환 소자 상에, 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 필터 (IRC-1)을 설치하여 실시예 20의 구조체를 제조했다.
(실시예 21)
광학 필터 (IRC-1) 대신에 광학 필터 (IRC-1n)을 설치한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 21의 구조체를 제조했다.
(비교예 1)
광학 필터를 이용하지 않았던 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 1의 구조체를 제조했다.
<평가>
(가시광 S/N)
각 실시예 및 비교예의 구조체로부터 각각 적외광 광전 변환 소자를 제거한 구조체의 SNR10을 측정하고, 그 값을 100으로 했을 때의 각 구조체의 상대적인 SNR10인 "RS"를 비교했다. SNR10이란, 화이트 밸런스 처리 후의 최저 피사체 조도의 지표이며, 이 값이 작을수록 노이즈가 낮은 것을 의미한다. SNR10의 계산 수순에 대해서는, 일본 공개특허공보 2013-015817호의 단락 번호 0405~0426에 기재된 방법에 준거했다.
5: RS>90
4: 90≥RS>80
3: 80≥RS>60
2: 60≥RS>30
1: 30≥RS
(적외광 S/N)
암실 안에, 400~2000nm의 범위에서 균등한 광 확산능을 갖는 백색 확산판을 2개 설치한다. 한쪽에, AM1.5G 조건의 300~400nm역과 800nm보다 장파역을 차폐한 광을 조사하고, 다른 한쪽에 1.0μW/cm2의 발광 강도와 하기 표에 기재된 파장을 갖는 적외 발광 다이오드 광원으로부터 발생한 광을 조사했다. 그 후, 구조체를 이용하여 양쪽 확산판을 촬영하면서, AM1.5G 조건에서 스펙트럼 형상을 바꾸지 않은 채 감광판을 끼움으로써 발광 강도를 낮췄다. 양쪽 확산판의 신호 강도를 비교하여, AM1.5G 측의 강도 Iv가 적외 발광 다이오드 측의 강도 I의 1/10이 된 감광률을 기록했다.
5: 감광률 0%에서 도달했다
4: 감광률 90%에서 도달했다
3: 감광률 99%에서 도달했다
2: 감광률 99.9%에서 도달했다
1: 감광률 99.9%에서도 도달하지 않았다
(내열성)
얻어진 구조체를, 120℃로 설정한 고온고(高溫庫)에 1000시간 보관하고, 내열성 시험을 실시했다.
내열성 시험 전후의 구조체에 대하여, 파장 400~1300nm의 광의 투과율 T%를 측정하고, 그 차분인 ΔT%=|T%(내열성 시험 전)-T%(내열성 시험 후)|를 구하여 내열성을 평가했다.
3: ΔT%<5%
2: 5%≤ΔT%<10%
1: 10%≤ΔT%
(내광성)
얻어진 구조체를, 내광 시험기(조도 1만 Lx, 온도 50℃, 습도 50%)에 6개월 넣어, 내광성 시험을 실시했다.
내광성 시험 전후의 구조체에 대하여, 파장 400~1300nm의 광의 투과율 T%를 측정하고, 그 차분인 ΔT%=|T%(내광성 시험 전)-T%(내광성 시험 후)|를 구하여 내광성을 평가했다.
3: ΔT%<5%
2: 5%≤ΔT%<10%
1: 10%≤ΔT%
[표 6]
Figure pct00024
실시예의 구조체는, 내광성이 양호하고, 또한 가시광 및 적외광의 검출 정밀도가 우수했다. 이에 대하여, 비교예의 구조체는 내광성이 불충분했다.
1, 2, 3, 4: 구조체
100: 지지체
200, 250, 250a~250d: 가시광 광전 변환 소자
300: 적외광 광전 변환 소자
310: 적외광 광전 변환층
320: 상부 전극
330: 하부 전극
400: 광학 필터
500, 501: 컬러 필터
500a, 500b, 500c, 501a, 501b: 화소

Claims (13)

  1. 적외역에 극대 흡수 파장을 갖고, 흡수한 적외역의 광에 따른 전하를 발생하는 광전 변환 재료를 포함하는 적외광 광전 변환층을 포함하는 적외광 광전 변환 소자와,
    가시역의 파장의 광을 흡수하여, 흡수한 광에 따른 전하를 발생하는 가시광 광전 변환 소자와,
    가시역의 파장의 광 중 상기 가시광 광전 변환 소자가 감도를 갖는 파장의 적어도 일부의 파장의 광, 및 적외역의 파장의 광 중 상기 적외광 광전 변환 소자가 감도를 갖는 파장의 적어도 일부의 파장의 광을 각각 투과시키고, 또한 적외역의 파장의 광의 일부를 차광하는 광학 필터가 동일한 광로 상에 마련되어 있으며, 또한 상기 광학 필터로부터의 광의 사출 측에 상기 적외광 광전 변환 소자 및 상기 가시광 광전 변환 소자가 각각 마련되어 있는, 구조체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 적외광 광전 변환 소자는, 전하 수송층을 더 포함하는, 구조체.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 적외광 광전 변환 소자는 가시역의 파장의 광의 투과율이 50% 이상인, 구조체.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가시광 광전 변환 소자로의 광의 입사 측에 컬러 필터를 갖는, 구조체.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가시광 광전 변환 소자는, 가시역의 파장 중, 적어도 일부의 파장의 광을 흡수하여, 흡수한 광에 따른 전하를 발생하는 광전 변환 재료를 포함하는 가시광 광전 변환층을 포함하는, 구조체.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가시광 광전 변환 소자는, 실리콘 포토다이오드를 포함하는, 구조체.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적외광 광전 변환층은, p형 유기 반도체와, n형 유기 반도체를 포함하고, 상기 p형 유기 반도체 및 상기 n형 유기 반도체 중 적어도 일방은 파장 700nm 이상에 극대 흡수 파장을 갖는, 구조체.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 p형 유기 반도체 및 상기 n형 유기 반도체 중 적어도 일방은 파장 700nm 이상에 극대 흡수 파장을 갖고, 또한 최고 피점 궤도의 에너지 준위가 -4.5eV 이하인, 구조체.
  9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 p형 유기 반도체 및 상기 n형 유기 반도체 중 적어도 일방은 파장 700nm 이상에 극대 흡수 파장을 갖고, 또한 최저 공궤도의 에너지 준위가 -3.0eV 이하인, 구조체.
  10. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 p형 유기 반도체 및 상기 n형 유기 반도체 중 일방은 파장 700nm 이상에 극대 흡수 파장을 갖고, 타방은 파장 400nm 이하에 극대 흡수 파장을 갖는, 구조체.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 필터는, 또한 자외역의 파장의 광의 적어도 일부를 차광하는 것인, 구조체.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 구조체를 포함하는 광 센서.
  13. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 구조체를 포함하는 화상 표시 장치.
KR1020217004843A 2018-09-06 2019-09-03 구조체, 광 센서 및 화상 표시 장치 KR20210032490A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018166955 2018-09-06
JPJP-P-2018-166955 2018-09-06
PCT/JP2019/034601 WO2020050265A1 (ja) 2018-09-06 2019-09-03 構造体、光センサおよび画像表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210032490A true KR20210032490A (ko) 2021-03-24

Family

ID=69722372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217004843A KR20210032490A (ko) 2018-09-06 2019-09-03 구조체, 광 센서 및 화상 표시 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11631720B2 (ko)
JP (1) JP7148617B2 (ko)
KR (1) KR20210032490A (ko)
TW (1) TW202035577A (ko)
WO (1) WO2020050265A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115769695A (zh) * 2020-06-22 2023-03-07 富士胶片株式会社 光电转换元件、成像元件、光传感器及化合物
CN112490317B (zh) * 2020-11-27 2022-05-20 华中科技大学 一种基于硒化镉薄膜的近红外窄带探测器及其制备方法
WO2022264872A1 (ja) * 2021-06-14 2022-12-22 富士フイルム株式会社 光検出素子およびイメージセンサ
TW202315186A (zh) * 2021-09-15 2023-04-01 天光材料科技股份有限公司 光二極體之結構

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012169676A (ja) 2012-05-31 2012-09-06 Fujifilm Corp 固体撮像素子
JP2016162946A (ja) 2015-03-04 2016-09-05 Jsr株式会社 固体撮像装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005019654A (ja) 2003-06-25 2005-01-20 Japan Science & Technology Agency 量子ドット半導体素子及び該製造方法並びに量子ドット半導体素子を用いた量子ドット半導体レーザ、光増幅素子、光電変換素子、光送信機、光中継機及び光受信機
JP5365221B2 (ja) 2009-01-29 2013-12-11 ソニー株式会社 固体撮像装置、その製造方法および撮像装置
JP6135240B2 (ja) 2013-03-28 2017-05-31 日本電気株式会社 光電変換器及び光検出方法
JP2015195333A (ja) 2014-03-19 2015-11-05 株式会社東芝 有機光電変換素子および撮像装置
WO2016186050A1 (ja) 2015-05-20 2016-11-24 富士フイルム株式会社 赤外線吸収組成物、赤外線カットフィルタ、積層体、パターン形成方法、および固体撮像素子
US10056417B2 (en) * 2016-03-10 2018-08-21 Visera Technologies Company Limited Image-sensor structures
JP2019514016A (ja) * 2016-04-19 2019-05-30 トリナミクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 少なくとも１個の物体を光学的に検出する検出器
JP2017208496A (ja) * 2016-05-20 2017-11-24 ソニー株式会社 固体撮像装置、及び、電子機器
KR101848604B1 (ko) * 2016-06-01 2018-04-13 주식회사 이노와이어리스 무선 채널 시뮬레이터의 제어 방법
KR20180001611A (ko) * 2016-06-24 2018-01-05 충남대학교산학협력단 전자선 조사후 열처리에 의하여 물리적 성질이 향상된 탄소섬유의 제조방법
JP2018076241A (ja) 2016-11-08 2018-05-17 日本化薬株式会社 縮合多環化合物及びその利用
JP6926450B2 (ja) 2016-11-22 2021-08-25 ソニーグループ株式会社 撮像素子、積層型撮像素子及び固体撮像装置
JP6875869B2 (ja) * 2017-01-24 2021-05-26 Juki株式会社 被縫製物搬送装置
CN108389870A (zh) 2017-02-03 2018-08-10 松下知识产权经营株式会社 摄像装置
EP3474328B1 (en) * 2017-10-20 2021-09-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Combination sensors and electronic devices
US10998514B2 (en) * 2017-12-01 2021-05-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Photoelectric devices and image sensors and electronic devices
KR102491496B1 (ko) * 2018-01-05 2023-01-20 삼성전자주식회사 광전 소자, 이미지 센서 및 전자 장치
KR20210021463A (ko) * 2018-06-21 2021-02-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 촬상 장치 및 그 동작 방법, 및 전자 기기

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012169676A (ja) 2012-05-31 2012-09-06 Fujifilm Corp 固体撮像素子
JP2016162946A (ja) 2015-03-04 2016-09-05 Jsr株式会社 固体撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP7148617B2 (ja) 2022-10-05
WO2020050265A1 (ja) 2020-03-12
US20210175289A1 (en) 2021-06-10
JPWO2020050265A1 (ja) 2021-08-30
TW202035577A (zh) 2020-10-01
US11631720B2 (en) 2023-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7148617B2 (ja) 構造体、光センサおよび画像表示装置
Han et al. Narrow-band organic photodiodes for high-resolution imaging
Jansen‐van Vuuren et al. Organic photodiodes: the future of full color detection and image sensing
US6300612B1 (en) Image sensors made from organic semiconductors
Vanderspikken et al. Wavelength‐Selective Organic Photodetectors
US20050205903A1 (en) Photoelectric conversion film, photoelectric conversion element, imaging element, method of applying electric field thereto and electric field-applied element
WO2020241535A1 (ja) 光センサおよびセンシング装置
TWI618699B (zh) 光電轉換材料、光電轉換元件、光感測器及攝像元件
US11211409B2 (en) Solid-state imaging device to improve photoelectric efficiency
KR20190053234A (ko) 좁고 조정가능한 스펙트럼 응답을 갖는 유기 미세공동 광 검출기
US20220077238A1 (en) Photodetector element and image sensor
CN111868951A (zh) 光电转换元件、成像元件、光传感器、化合物
CN115461878A (zh) 光电转换膜、分散液、光检测元件及图像传感器
KR101772095B1 (ko) 광대역 감광 전-고분자 유기광전자소자
US10361241B2 (en) Dispersion material, photoelectric conversion device, and imaging unit
TWI660497B (zh) 影像感測器及其製造方法、以及積層體
JP6684908B2 (ja) 光電変換素子、撮像素子、光センサ、化合物
JP7348283B2 (ja) 光検出素子、光検出素子の製造方法およびイメージセンサ
US20230105965A1 (en) Semiconductor film, manufacturing method for semiconductor film, photodetector element, and image sensor
JP6674547B2 (ja) 光電変換素子、撮像素子、光センサ、化合物
CN115088085A (zh) 光检测元件及图像传感器
TW202407991A (zh) 光檢測元件、影像感測器及光檢測元件之製造方法
TW202349734A (zh) 光檢測元件、影像感測器及光檢測元件之製造方法
JP2008182148A (ja) 光電変換素子アレイ、光電変換デバイス、光電変換ユニット、および画像読取り装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right