TW201407844A

TW201407844A - 光電變換元件、攝像裝置及光傳感器

Info

Publication number: TW201407844A
Application number: TW102123874A
Authority: TW
Inventors: Toru Udaka; Masaki Murata; Rui Morimoto; Osamu Enoki
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2014-02-16
Also published as: JP7127721B2; US11183654B2; US20200251672A1; US10199587B2; CN104508838A; JPWO2014024581A1; JP2019096900A; US20190148658A1; CN104508838B; US20220045291A1; JP2021177567A; JP6915635B2; JP2017228786A; US20150207087A1; WO2014024581A1; US10665802B2

Abstract

本發明係提供一種以單一之元件構造可檢測出複數個波長域之有機光電變換元件、攝像裝置及光傳感器。本發明係於第1電極與第2電極之間設置包含分光靈敏度不同之2個以上有機半導體材料之有機光電變換部，而作為光電變換元件。該光電變換元件係波長靈敏度特性根據施加於第1及第2電極間之電壓(偏壓電壓)而變化。而且，於攝像裝置或光傳感器中，搭載該光電變換元件。

Description

光電變換元件、攝像裝置及光傳感器

本技術係關於一種光電變換元件、及具備該光電變換元件之攝像裝置以及光傳感器。更詳細而言，係關於一種使用有機光電變換材料之有機光電變換元件、攝像裝置及光傳感器。

先前，對攝像元件(影像傳感器)，主要使用電荷耦合元件(CCD：Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互補型金屬氧化物半導體)構造之半導體元件。又，近年來，亦有人提出使用由有機半導體材料形成光電變換層之有機光電變換元件之攝像元件(例如參照專利文獻1~5)。有機光電變換元件具有如下特徵：無需彩色濾光片，從而與先前之無機半導體元件相比，可簡化構造或製造過程。

具體而言，於專利文獻1中，揭示有一種於第1導電材料與第2導電材料之間設置有第1有機色素層及第2有機色素層，且於該等有機色素層之間設置有第3導電材料之構造之彩色傳感器。又，於專利文獻2~4中，揭示有一種積層有以對與R(紅色)、G(綠色)或B(藍色)相當之波長具有吸收峰值之有機光電材料構成之2種或3種受光部之構造之攝像元件。

另一方面，專利文獻2~4中記載之攝像元件雖均對每個受光部設置有1對電極，但於專利文獻5中，揭示有一種於1對電極間積層有吸收光譜不同之複數個有機光電變換膜之構造之光電變換元件。於該專利文獻5所記載之攝像元件中，藉由改變施加於1對電極間之電壓，控制電荷之提取範圍，切換所檢測之波長域。

[先行技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開昭63-300576號公報

專利文獻2：日本專利特開2003-234460號公報

專利文獻3：日本專利特開2003-332551號公報

專利文獻4：日本專利特開2005-303266號公報

專利文獻5：日本專利特開2008-227092號公報

然而，於上述先前之有機光電變換元件中，存在以下所示之問題。首先，如專利文獻1~4中記載之元件般，積層有單色傳感器之構造之有機光電變換元件必須對檢測對象之每個波長設置模組(受光部)，從而存在使構造較複雜，製造作業時間亦較長之問題。而且，為了以如此之構造之有機光電變換元件檢測出複數個波長域或廣泛之波長域，必須形成光吸收峰值不同之複數個有機光電變換層，形成其倍數之電極。

另一方面，若採用如專利文獻5中記載之元件之構造，則可使電極之數量為較少，但於該攝像元件中，無法期待可見光範圍中之顏色變化。具體而言，專利文獻5中記載之元件係以例如第1光電變換膜具有近似於人類之明視覺中之分光靈敏度特性之吸收光譜，第2光電變換膜於可見光範圍及紅外域之範圍內對紅外域具有吸收光譜之吸收峰值波長之方式設計。再者，專利文獻5中記載之攝像元件由於為光電變換層較厚之構造，故亦存在電場強度較弱之問題。

因此，本揭示之主要目的在於提供一種以單一之元件構造可檢測出複數個波長域之有機光電變換元件、攝像裝置及光傳感器。

本揭示之光電變換元件包含：第1電極；第2電極；及有機光電變換部，其設置於上述第1及第2電極間，包含波長靈敏度不同之2種以上有機半導體材料；且波長靈敏度特性根據施加於上述第1及第2電極間之電壓而變化。

於該光電變換元件中，上述有機光電變換部亦可以包含波長靈敏度不同之2種以上有機半導體材料之單一層構成。

該情形時，上述有機光電變換部可藉由將例如上述2種以上有機半導體材料進行共蒸鍍而形成。

又，亦可將上述有機光電變換部設定為積層有波長靈敏度不同，且含有1種或2種以上有機半導體材料之2個以上有機半導體層之構成。

該情形時，上述有機光電變換部亦可設定為交替地積層有包含第1有機半導體材料之層、及波長靈敏度與上述包含第1有機半導體材料之層不同之包含第2有機半導體材料之層之構成。

另一方面，上述有機光電變換部亦可以p型有機半導體材料與n型有機半導體材料構成。

又，上述第1電極及/或上述第2電極可由透明材料形成。

本揭示之攝像裝置包含上述光電變換元件。

本揭示之光傳感器係包含上述光電變換元件，且檢測波長域根據施加於上述第1及第2電極間之電壓而變化者。

根據本揭示，由於在有機光電變換部中包含波長靈敏度不同之2種有機半導體材料，且波長靈敏度特性根據電壓而變化，故即便如先前般不對每個檢測波長設置受光部，仍可檢測出複數個波長域。

1‧‧‧基板

2‧‧‧電極

3‧‧‧電極

4‧‧‧有機光電變換轉換變換部

5‧‧‧絕緣層

6‧‧‧電極

7‧‧‧電極

10‧‧‧光電變換轉換變換元件

14‧‧‧有機光電變換轉換變換部

14a‧‧‧有機半導體層

14b‧‧‧有機半導體層

20‧‧‧光電變換轉換變換元件

30‧‧‧攝像裝置

31‧‧‧攝像區域

32‧‧‧垂直驅動電路

33‧‧‧行信號處理電路

34‧‧‧水平驅動電路

35‧‧‧輸出電路

36‧‧‧控制電路

37‧‧‧垂直信號線

38‧‧‧水平信號線

42‧‧‧電極

43‧‧‧電極

44‧‧‧有機光電變換轉換變換部

45‧‧‧PTCDI層

46‧‧‧QD層

圖1係模式性顯示本揭示之第1實施形態之光電變換元件之構成之剖面圖。

圖2係模式性顯示本揭示之第2實施形態之光電變換元件之構成之剖面圖。

圖3係模式性顯示本揭示之第3實施形態之攝像裝置之構成之圖。

圖4係顯示本揭示之實施例中使用之光電變換元件之有機光電變換部之構成之圖。

圖5係顯示圖4所示之構成之光電變換元件之J~V測定結果之圖。

圖6係顯示對圖4所示之構成之光電變換元件施加有偏壓電壓時之分光靈敏度光譜之圖。

圖7係對圖6所示之施加偏壓電壓時之分光光譜、穩定時之分光光譜進行比較之圖。

以下，針對用以實施本揭示之形態，參照附加圖式進行詳細說明。另，本揭示並非限定於以下所示之各實施形態。又，說明係按以下順序進行。

1.第1實施形態

(以1個有機半導體層構成光電變換部之光電變換元件之例)

2.第2實施形態

(積層有波長靈敏度不同之2個以上有機半導體層之光電變換元件之例)

3.第3實施形態

(使用包含2種以上有機光電變換材料之光電變換元件之攝像裝置之例)

<1.第1實施形態>

首先，針對本揭示之第1實施形態之光電變換元件進行說明。圖1 係模式性顯示本揭示之第1實施形態之光電變換元件之構成之剖面圖。如圖1所示，本實施形態之光電變換元件10於基板1上依序積層有電極2、有機光電變換部4及電極3。即，於光電變換元件10中，於1對電極2、3間設置有有機光電變換部4。

[基板1]

基板1只要為可支撐電極2、3及有機光電變換部4等者即可，其材質或形狀並非特別限定。作為構成基板1之材料，可舉出例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯苯酚(PVP)、聚醚碸(PES)、聚醯亞胺、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)及聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等之合成樹脂。

於以合成樹脂形成基板1之情形時，其形態除了板狀以外，亦可為薄膜狀或薄片狀等。而且，藉由使用具有可撓性之基板1，可實現電子器件向具有例如曲面形狀之電子機器之組入或一體化。

又，基板1亦可以雲母、玻璃或石英等無機材料形成。再者，作為基板1，亦可使用於各種玻璃基板、石英基板、矽基板、金屬基板及碳基板等之表面，形成有例如包含氧化矽、氮氧化矽、氧化鋁、金屬氧化物或金屬鹽等之絕緣膜者。

而且，例如，自基板1側進行受光之情形時，基板1較佳為由透明材料形成。此處，所謂「透明材料」係指不過度吸收朝有機光電變換部4入射之光之材料，於以下說明中亦相同。另，雖期望基板1之表面為平滑，但只要為不對有機光電變換部4之特性造成影響之程度，亦可為凹凸。又，於基板1之表面，亦可實施用以提高與形成於其上之電極或絕緣層之接著性之表面處理。

[電極2、3]

電極2、3可由例如銦-錫氧化物(包含ITO、摻雜Sn之In₂O₃、結晶性ITO及非晶系ITO)、IFO(摻雜F之In₂O₃)、氧化錫(SnO₂)、ATO(摻雜 Sb之SnO₂)、FTO(摻雜F之SnO₂)、氧化鋅(包含摻雜Al之ZnO或摻雜B之ZnO、摻雜Ga之ZnO)、氧化銦-氧化鋅(IZO)、氧化鈦(TiO₂)、尖晶石形氧化物、具有YbFe₂O₄構造之氧化物等之具有導電性之透明材料形成。

另，電極2、3中並非光入射側之電極亦可為透明性較低。該情形時，電極亦可由鉑(Pt)、金(Au)、鈀(Pd)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鋁(Al)、銀(Ag)、鉭(Ta)、鎢(W)、銅(Cu)、鈦(Ti)、銦(In)、錫(Sn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鉬(Mo)等之金屬材料或包含該等金屬元素之合金材料形成。

又，電極2、3亦可以包含上述金屬或合金之導電性粒子、含有雜質之多晶矽、碳系材料、氧化物半導體、碳奈米管、石墨片等之導電性材料形成。該情形時，藉由使將該等導電性材料混合至黏合劑樹脂中而成為糊膠或墨水者硬化，亦可形成電極。再者，電極2、3亦可以聚(3,4-乙烯二氧噻吩)或聚苯乙烯磺酸等之導電性高分子材料形成。進而，又，電極2、3亦可採用積層有包含不同材料之2個以上之層之構造。

該等電極2、3之形成方法並非特別限定，可根據電極材料進行適當選擇。具體而言，對電極2、3之形成而言，可應用真空蒸鍍法、反應性蒸鍍法、各種濺射法、電子束蒸鍍法、離子電鍍法等之物理氣相沉積法(PVD法)、包含高溫溶膠法、熱分解有機金屬化合物之方法、噴霧法、浸漬法、MOCVD法之各種化學氣相沉積法(CVD法)、無電解電鍍法或電解電鍍法等之各種電鍍法、剝離法、溶膠-凝膠法、電沉積法、蔽陰遮罩法等，亦可組合該等而進行。又，亦可組合該等技術與圖案化技術而進行。

[有機光電變換部4]

有機光電變換部4係以包含波長靈敏度不同之2種以上有機半導體材料之有機半導體層構成。構成該有機光電變換部4之有機半導體層所含有之有機半導體材料若為波長靈敏度不同者，則並非特別限定，可組合使用例如p型有機半導體材料與n型有機半導體材料。

另，由於各材料之施體性或受體性係根據組合而變化，故於組合使用p型有機半導體材料與n型有機半導體材料之情形時，較佳為根據該組合而設計器件構造。具體而言，可根據分子之HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital；最高佔用分子軌道)/LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital；最低未佔用分子軌道)位準，將例如HOMO位準較淺之分子設為p型，HOMO位準較低之分子設為n型。

有機光電變換部(有機半導體層)4之厚度雖並非特別限定，但自確保電場強度之觀點而言，較佳為20~500nm，更佳為50~200nm。

又，有機光電變換部(有機半導體層)4可藉由以物理蒸鍍(PVD：Physical Vapor Deposition)法或有機金屬氣相沉積(MOCVD：Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法等將2種以上有機半導體材料進行共蒸鍍而形成。此處，作為PVD法，可舉出使用例如電子束加熱法、電阻加熱法、燈加熱法、高頻感應加熱法等各種加熱法之真空蒸鍍法、電漿蒸鍍法、2極濺射法、直流濺射法、直流磁控濺射法、高頻濺射法、磁控濺射法、離子束濺射法及偏壓濺射法等之各種濺射法、DC(direct current：直流)法、RF法、多陰極法、活化反應法、電場蒸鍍法、高頻離子電鍍法及反應性離子電鍍法等之各種離子電鍍法。

另，有機光電變換部(有機半導體層)4之形成方法並非限定於共蒸鍍，例如亦可使用包含波長靈敏度不同之2種以上有機半導體材料之墨水，藉由塗佈法形成有機光電變換部(有機半導體層)4。此時，作為塗佈法，可舉出例如旋轉塗佈法、浸漬法、澆鑄法、絲網印刷法或噴墨印刷法、平板印刷法及凹版印刷法等之各種印刷法，衝壓法、噴霧法、氣刀塗佈法、刮刀塗佈法、棒塗佈法、刀塗佈法、擠壓塗佈法、反向輥塗法、轉移輥塗法、凹版塗佈法、吻式塗佈法、澆鑄塗佈法、噴塗法、狹縫噴嘴塗佈法、壓光塗佈法等之各種塗佈法等。又，作為溶劑，可使用甲苯、氯仿、己烷、乙醇等之無極性或極性較低之有機溶劑。

[其他構成]

於本實施形態之光電變換元件10中，亦可設置用以連接電極2與外部輸入輸出端子之電極6、用以連接電極3與外部輸入輸出端子之電極7、防止電極2、3及有機光電變換部4之短路之絕緣層5等。此處，絕緣層5係由例如氮化矽或氧化矽形成。絕緣層5之成膜方法並非特別限定，可應用使用例如機械掩膜之蒸鍍法、濺射法及CVD法等。

另一方面，電極6、7可由例如鋁、銅、鈦、鎢、鉭、銦錫氧化物(ITO)、氧化鋅、氧化錫及氧化鎂、金、鉑、銥及鈀等形成。

[動作]

本實施形態之光電變換元件10係波長靈敏度特性根據施加於電極2與電極3之間之電壓(偏壓)而變化。例如，有機光電變換部4中含有唑吖啶酮與苝四甲酸二醯亞胺(PTCDI)之情形時，低偏壓時，作為p型分子動作之喹吖啶酮之波長靈敏度特性占支配地位。另一方面，高偏壓時，波長靈敏度特性擴大至作為n型分子動作之PTCDI之波長。

如以上詳細敘述般，本實施形態之光電變換元件10由於以包含波長靈敏度不同之2種以上有機半導體材料之單一層構成有機光電變換部4，故與以1種有機半導體材料構成之情形相比，可擴大感測頻帶。又，該光電變換元件10由於可藉由變更偏壓電壓使靈敏度波長移位，故即便為單一之元件構造，仍可無彩色濾光片而進行顏色分離。

再者，本實施形態之光電變換元件由於元件構造簡單，且亦可以最小限度之數量抑制電極，故入射光之損失較少，光利用效率較高。因此，本實施形態之光電變換元件10可以1個器件進行多光譜測量，而可實現高靈敏度之攝像元件或光傳感器。而且，本實施形態之光電變換元件10適合作為攝像元件。

<2.第2實施形態>

接著，針對本揭示之第2實施形態之光電變換元件進行說明。圖2係模式性顯示本揭示之第2實施形態之光電變換元件之構成之剖面圖。另，於圖2中，對與圖1所示之光電變換元件10之構成要件相同者標註相同符號，並省略其詳細之說明。如圖2所示，本實施形態之光電變換元件20除了有機光電變換部14為積層有2個以上有機半導體層14a、14b之構造以外，與上述第1實施形態之光電變換元件10相同。

[有機光電變換部14]

構成有機光電變換部14之各有機半導體層14a、14b含有1種或2種以上有機半導體材料，且波長靈敏度相互不同。藉此，與上述第1實施形態之光電變換元件相同，可擴大靈敏度波長，且可使波長靈敏度特性根據施加於電極2與電極3之間之電壓(偏壓電壓)變化。

此處，各有機半導體層14a、14b所含有之有機半導體材料並非特別限定，若各有機半導體層14a、14b之波長靈敏度相互不同，則所含有之有機半導體材料之數量可為1種，亦可含有2種以上。又，例如，亦可以p型有機半導體材料構成有機半導體層14a，以n型有機半導體材料構成有機半導體層14b。

另，圖2所示之光電變換元件20雖顯示積層有波長靈敏度不同之2個有機半導體層14a、14b之構造，但本揭示並非限定於此，亦可積層波長靈敏度不同之3個以上有機半導體層。又，亦可將有機光電變換部14設定為交替地複數次積層包含第1有機半導體材料之層(有機半導體層14a)、波長靈敏度與包含第1有機半導體材料之層不同之包含第2有機半導體材料之層(有機半導體層14b)之構造。

該有機光電變換部14可例如藉由PVD法或MOCVD法等各種CVD法，交替成膜波長靈敏度不同之2種以上有機半導體材料而形成。又，亦可使用含有波長靈敏度不同之有機半導體材料之2種以上墨水，藉由積層印刷等之塗佈法形成有機光電變換部14。

[動作]

本實施形態之光電變換元件20亦與上述第1實施形態之光電變換元件10相同，波長靈敏度特性根據施加於電極2與電極3之間之電壓(偏壓電壓)而變化。

如以上詳細敘述般，本實施形態之光電變換元件20由於以波長靈敏度不同之2個以上有機半導體層14a、14b構成有機光電變換部14，故與以1種有機半導體材料構成之情形相比，可擴大感測頻帶。又，藉由對所期待之每個靈敏度中心改變有機半導體材料之分子濃度之平衡，可針對波長靈敏度特性進行更精細之調整。

再者，該光電變換元件20亦可藉由變更偏壓電壓而使靈敏度波長移位，從而即便為單一之元件構造，仍可檢測出複數個波長域。另，本實施形態之光電變換元件20之上述以外之構成、動作及效果與上述第1實施形態相同。而且，本實施形態之光電變換元件20亦適合作為攝像元件。

<3.第3實施形態> [構成]

接著，針對本揭示之第3實施形態之攝像裝置進行說明。本實施形態之攝像裝置係使用上述第1或第2實施形態之光電變換元件10、20作為攝像元件者。圖3係模式性顯示本實施形態之攝像裝置之構成之圖。另，於圖3中，雖顯示使用第1實施形態之光電變換元件10之情形，但於本實施形態之攝像裝置30中，亦可代替光電變換元件10，而使用第2實施形態之光電變換元件20。

如圖3所示，本實施形態之攝像裝置30於例如Si基板等之半導體基板上，以矩陣狀配置有複數個光電變換元件10，排列有該光電變換元件10之區域係作為攝像區域31發揮功能。另，於使上述第1或第2實施形態之光電變換元件10、20積體化之情形時，可應用基於例如PLD法 (脈衝雷射沉積法)形成圖案之方法等。

又，於本實施形態之攝像裝置30中，設置有作為攝像區域31之周邊電路之垂直驅動電路32、行信號處理電路33、水平驅動電路34、輸出電路35及控制電路36等。

控制電路36係基於垂直同步信號、水平同步信號及主時脈而產生作為垂直驅動電路32、行信號處理電路33及水平驅動電路34之動作之基準之時脈信號或控制信號者。該控制電路36中所產生之時脈信號或控制信號係輸入至垂直驅動電路32、行信號處理電路33及水平驅動電路34中。

垂直驅動電路32係由例如移位暫存器構成，以列單位依序於垂直方向上選擇掃描攝像區域31之各光電變換元件10。垂直驅動電路32中基於根據各光電變換元件10之受光量產生之電流(信號)之像素信號經由垂直信號線37而傳送至行信號處理電路33。

行信號處理電路33例如配置於光電變換元件10之每行，將自1列光電變換元件10輸出之信號於每個光電變換元件根據來自黑基準像素(未圖示，形成於有效像素區域周圍)之信號，而進行雜訊除去或信號放大之信號處理。又，於行信號處理電路33之輸出段，水平選擇開關(未圖示)係連接於與水平信號線38之間而設置。

水平驅動電路34係由例如移位暫存器構成。而且，於該水平驅動電路34中，藉由依序輸出水平掃描脈衝，而依序選擇行信號處理電路33之各者，並將信號自行信號處理電路33之各者輸出至水平信號線38。

輸出電路35係對自行信號處理電路33之各者經由水平信號線38而依序供給之信號進行信號處理而輸出者。

另，該等電路可以公知之電路構成。又，本實施形態之攝像裝置30之電路構成並非限定於上述構成，例如亦可如先前之CCD攝像裝置或CMOS攝像裝置中所使用之各種電路等，使用其他電路構成。

本實施形態之攝像裝置30由於使用具備包含分光靈敏度不同之2個以上有機半導體材料之有機光電變換部之光電變換元件，故可進行雙色傳感器識別。

另，上述第1及第2光電變換元件10、20除了上述攝像裝置30以外，可亦使用於例如光傳感器。而且，於將第1及第2光電變換元件10、20使用於光傳感器之情形時，檢測波長域根據施加於電極2、3間之電壓(偏壓電壓)而變化。

又，本揭示亦可採用如以下之構成。

(1)

一種光電變換元件，其包含：第1電極；第2電極；及有機光電變換部，其設置於上述第1及第2電極間，包含波長靈敏度不同之2種以上有機半導體材料；且波長靈敏度特性根據施加於上述第1及第2電極間之電壓而變化。

(2)

如技術方案(1)之光電變換元件，其中上述有機光電變換部係以包含波長靈敏度不同之2種以上有機半導體材料之單一層構成。

(3)

如技術方案(1)或(2)之光電變換元件，其中上述有機光電變換部係藉由將上述2種以上有機半導體材料進行共蒸鍍而形成。

(4)

如技術方案(1)之光電變換元件，其中上述有機光電變換部為積層有波長靈敏度不同之2個以上有機半導體層之構成；且各有機半導體層含有1種或2種以上有機半導體材料。

(5)

如技術方案(1)或(4)之光電變換元件，其中上述有機光電變換部係交替地積層有包含第1有機半導體材料之層、及波長靈敏度與上述包含第1有機半導體材料之層不同之包含第2有機半導體材料之層。

(6)

如技術方案(1)至(5)中任一項之光電變換元件，其中上述有機光電變換部係以p型有機半導體材料與n型有機半導體材料構成。

(7)

如技術方案(1)至(6)中任一項之光電變換元件，其中上述第1電極及/或上述第2電極係由透明材料形成。

(8)

一種攝像裝置，其包含如技術方案(1)至(7)中任一項之光電變換元件。

(9)

一種光傳感器，其包含如技術方案(1)至(7)中任一項之光電變換元件，且檢測波長域根據對上述第1及第2電極間施加之電壓而變化。

[實施例]

以下，舉出本揭示之實施例，針對本揭示之效果進行具體說明。圖4係顯示本實施例中使用之光電變換元件之光電變換部之構成之圖。於本實施例中，對有機半導體材料使用唑吖啶酮(QD)及苝二醯亞胺(PTCDI)，製作出具備圖4所示之構成之有機光電變換部44之光電變換元件，並評估其特性。

具體而言，於以抗蝕劑已限制電極面積之透明電極42上，使用具有2元以上蒸發源之真空蒸鍍裝置，依序10次交替積層PTCDI與QD，從而形成包含PTCDI層45與QD層46之有機光電變換部44。此時，將各有機半導體層(PTCDI層45、QD層46)之設計厚度設為10nm。而且，於該光電變換部44上，藉由蒸鍍法使作為電極43之鋁膜成膜。

其次，針對製作出之光電變換元件進行電流-電壓特性之測定(J-V測定)。圖5係顯示其結果之圖。如圖5所示，本實施例之光電變換元件係光電流(光照射時之電流)相對於暗電流(暗時之電流)於2V附近成為最大。一般而言，低偏壓側為非注入區域，高偏壓側為來自電極之載子注入區域。

因此，針對本實施例之光電變換元件，將偏壓電壓設定為3V及1V而測定分光靈敏度光譜。圖6係顯示對本實施例之光電變換元件施加偏壓電壓時之分光靈敏度光譜之圖，圖7係對圖6所示之施加偏壓電壓時之分光光譜、穩定時之分光光譜進行比較之圖。

如圖6及圖7所示，本實施例之光電變換元件與以僅PTCDI層或QD層構成有機光電變換部之光電變換元件相比，感測頻帶擴大。又，本實施例之光電變換元件係波長靈敏度特性根據偏壓電壓而變化。由以上結果可確認，根據本揭示，即便不如先前般對每個檢測波長設置受光部，仍可檢測出複數個波長域。

1‧‧‧基板

2‧‧‧電極

3‧‧‧電極

4‧‧‧有機光電變換部

5‧‧‧絕緣層

6‧‧‧電極

7‧‧‧電極

10‧‧‧光電變換元件

Claims

一種光電變換元件，其包含：第1電極；第2電極；及有機光電變換部，其設置於上述第1及第2電極間，包含波長靈敏度不同之2種以上有機半導體材料；且波長靈敏度特性根據施加於上述第1及第2電極間之電壓而變化。
如請求項1之光電變換元件，其中上述有機光電變換部係以包含波長靈敏度不同之2種以上有機半導體材料之單一層構成。
如請求項2之光電變換元件，其中上述有機光電變換部係藉由將上述2種以上有機半導體材料進行共蒸鍍而形成。
如請求項1之光電變換元件，其中上述有機光電變換部為積層有波長靈敏度不同之2個以上有機半導體層之構成；且各有機半導體層含有1種或2種以上有機半導體材料。
如請求項4之光電變換元件，其中上述有機光電變換部係交替地積層有包含第1有機半導體材料之層、及波長靈敏度與上述包含第1有機半導體材料之層不同之包含第2有機半導體材料之層。
如請求項1之光電變換元件，其中上述有機光電變換部係以p型有機半導體材料與n型有機半導體材料構成。
如請求項1之光電變換元件，其中上述第1電極及/或上述第2電極係由透明材料形成。
一種攝像裝置，其包含如請求項1之光電變換元件。
一種光傳感器，其包含如請求項1之光電變換元件，且檢測波長域根據施加於上述第1及第2電極間之電壓而變化。