KR102590315B1 - 유기 광전 소자 및 이를 포함하는 적층형 이미지 센서 - Google Patents

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Abstract

소자 구조가 단순화되고 공정이 간단한 IR 유기 광전 소자를 제공한다. IR 유기 광전 소자는 서로 마주하는 애노드와 캐소드, 및 애노드와 캐소드 사이에 위치하며, 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층을 포함한다.

Description

유기 광전 소자 및 이를 포함하는 적층형 이미지 센서{ORGANIC PHOTOELECTRIC DEVICE AND IMAGE SENSOR INCLUDING THE SAME}
유기 광전 소자 및 이를 포함하는 적층형 이미지 센서에 관한 것이다.
기존 실리콘 포토 다이오드 기반의 CMOS 이미지 센서의 성능을 더 개선하거나 새로운 응용처를 확대하는 수요가 증가하고 있다. 특히, 저조도 감도 향상에 대한 기술적 개선과 흡수 파장 변화를 통한 기존 RGB 컬러 이미지 센싱 영역을 확대하기 위해 적외선 (IR) 파장 흡수에 대한 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 즉, RGB 컬러 이미지에 적외선 흡수를 추가하여 저조도 상황에서 감도 개선을 시키는 방안이 그 대표적인 예이다.
최근 파나소닉사에 의해 공개된 논문(Mpixel Organic-Film Stacked RGB-IR Image Sensor with Electrically Controllable IR Sensitivity, 2017 IEEE International Solid-State Circuits Conference)에 따르면 가시광 흡수층 아래에 적외선 흡수층을 위치시키고 가변 전압에 따라 RGB+IR 모드를 동시 구현하여 나이트 비젼(Night Vison), 비 파괴적 검사(Non-destructive Inspection)용 센서로 활용하고자 하는 연구가 진행되고 있다.
그런데, 파나소닉사의 다이오드 구조 단면도를 보면, 하부 전극 위에 하부 버퍼층, 적외선 흡수층, 가시광 흡수층, 상부 버퍼층이 순차적으로 적층되어 있고 그 위에 상부 전극이 형성된다. 즉 적외선 흡수를 강화하기 위해 기존 포토 다이오드 구조인 버퍼층/가시광 흡수층 이외에 적외선 흡수층을 추가로 포함함으로써 유기물 흡수층에 대한 적층 공정이 추가된다. 특히, 상기 구조의 경우 가시광 흡수층과 적외선 흡수층의 유기 분자 구조 및 물성 차이로 인해 저 전압(middle voltage)에서는 가시광만 동작하고, 고 전압(high voltage)에서는 가시광과 적외선이 동시에 구동되는 이원 시스템으로 센서 구동시 동작 전압 의존성을 보여 특히 저 전압 구동이 요구되는 모바일 이미지 센서에서의 사용이 제한되는 단점이 있다.
일 구현예는 소자 구조가 단순화되고 공정이 간단한 IR 유기 광전 소자를 제공한다.
다른 구현예는 상기 유기 광전 소자를 포함하는 적층형 RGB-IR 이미지 센서를 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 유기 광전 소자를 포함하는 적층형 UV-IR 이미지 센서를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 서로 마주하는 애노드와 캐소드, 상기 애노드와 캐소드 사이에 위치하며, 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층을 포함하는 IR 유기 광전 소자를 제공한다.
다른 구현예에 따르면, 서로 마주하는 애노드와 캐소드, 상기 애노드와 상기 애노드와 캐소드 사이에 위치하는 가시광 흡수층 또는 UV 흡수층, 및 상기 애노드와 상기 가시광 흡수층 또는 UV 흡수층 사이에 위치하는 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층을 포함하는 유기 이미지 센서를 제공한다.
소자 구조가 단순화되고 공정이 간단한 IR 유기 광전 소자를 제공할 수 있다.
저 전압에서 구동이 가능하며 저조도에서 감도를 향상시킬 수 있는 RGB-IR 이미지 센서를 제공할 수 있다.
저 전압에서 구동이 가능하며 자외선과 적외선을 동시에 센싱할 수 있는 UV-IR 이미지 센서를 제공할 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 IR 유기 광전 소자를 나타내는 단면도이고,
도 2는 도 1의 IR 유기 광전 소자의 에너지 레벨을 보여주는 다이아그램이고,
도 3은 도 1의 IR 유기 광전 소자의 다른 에너지 레벨을 보여주는 다이아그램이고,
도 4는 다른 구현예에 따른 RGB-IR 유기 이미지 센서를 나타내는 단면도이고,
도 5는 도 4의 RGB-IR 유기 이미지 센서의 에너지 레벨을 보여주는 다이아그램이고,
도 6은 도 4의 RGB-IR 유기 이미지 센서의 에너지 레벨을 보여주는 다른 다이아그램이고,
도 7은 도 4에 예시된 RGB-IR 이미지 센서를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 8은 도 4에 예시된 RGB-IR 이미지 센서를 개략적으로 도시한 다른 평면도이고,
도 9는 도 4에 예시된 RGB-IR 이미지 센서를 개략적으로 도시한 다른 평면도이고,
도 10은 또 다른 구현예에 따른 UV-IR 유기 이미지 센서를 나타내는 단면도이고,
도 11은 정공 전달 물질과 금속 산화물의 공증착 박막의 ?g광 계수를 측정한 결과를 나타내는 그래프이고,
도 12는 금속 산화물 박막의 흡광 계수를 측정한 결과를 나타내는 그래프이고,
도 13은 실시예 1, 2 및 비교예 1에 따른 이미지 센서의 파장에 따른 외부양자효율(EQE)을 보여주는 그래프이고,
도 14는 실시예 3, 4 및 비교예 2에 따른 이미지 센서의 파장에 따른 외부양자효율(EQE)을 보여주는 그래프이다.
이하, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 구현예를 상세히 설명한다. 그러나 실시예는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
도 1은 일 구현예에 따른 IR 유기 광전 소자를 도시한 단면도이다.
도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 IR 유기 광전 소자(100)는 서로 마주하는 제1 전극(10)과 제2 전극(20), 그리고 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 사이에 위치하는 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)을 포함한다. 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)과 제2 전극 사이에는 전자 전달층(40)을 포함한다.
제1 전극(10)과 제2 전극(20) 중 어느 하나는 애노드(anode)이고 다른 하나는 캐소드(cathode)이다. 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 중 적어도 하나는 투광 전극일 수 있고, 상기 투광 전극은 예컨대 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide, ITO) 또는 인듐 아연 옥사이드(indium zinc oxide, IZO)와 같은 투명 도전체, 또는 얇은 두께의 단일층 또는 복수층의 금속 박막으로 만들어질 수 있다. 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 중 하나가 불투광 전극인 경우 예컨대 알루미늄(Al)과 같은 불투명 도전체로 만들어질 수 있다.
적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)은 적외선 영역의 광을 흡수하고 흡수에 의해 발생한 엑시톤의 정공을 분리하여 애노드(10)로 전달하는 역할을 한다. 즉, 적외선 영역의 파장을 흡수함과 동시에 흡수에 의해 발생한 엑시톤의 정공을 분리하여 애노드(10)로 전달하는 역할을 한다. 즉, 복합 단일층(50)은 적외선 흡수를 통한 저조도 감지와 함께 애노드(10)로 이동하는 정공의 개수를 높여 유기 광전 소자(100)의 효율을 높이는 역할을 한다.
적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)은 정공 전달 물질과 금속 산화물을 함께 공증착하여 형성함으로써 정공 전달 기능과 함께 적외선 흡수능을 나타내도록 할 수 있다.
도 2에 예시되어 있는 바와 같이 정공 전달 물질(HTL)은 약 2.8eV 이상의 에너지 밴드갭을 가져 가시광을 투과할 수 있는 투명성을 가지는 동시에 애노드의 일 함수(workfunction)와 금속 산화물의 일 함수 사이의 HOMO 레벨을 가짐으로써 정공을 분리 및 이동시킬 수 있는 정공 전달 물질일 수 있다. 여기서 HOMO 레벨은 진공 레벨(vacuum level)을 0 eV라고 할 때 HOMO 레벨의 절대값을 말한다.
정공 전달 물질의 에너지 밴드갭은 예컨대 약 2.8 내지 4.0 eV 일 수 있다.
정공 전달 물질의 HOMO 레벨과 금속산화물의 일함수의 차이(d1)는 예컨대 약 0.01 내지 0.84 eV일 수 있다. 정공 전달 물질의 HOMO 레벨은 예컨대 4.7 eV 초과 5.6 eV 이하일 수 있다.
상기 정공 전달 물질은 예컨대 아민계 화합물일 수 있으며, 예컨대 4,4',4"-트리스(N-(2-나프틸)-N-페닐-아미노)-트리페닐아민)(4,4',4"-Tris(N-(2-naphthyl)-N-phenyl-amino)-triphenylamine), N,N-디페닐-N,N-비스(9-페닐-9H-카바졸-3-일)바이페닐-4,4'-디아민)(N,N-diphenyl-N,N-bis(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)biphenyl-4,4'-diamine), N(바이페닐-4-일)9,9-디메틸-N-(4(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민(N(diphenyl-4-yl)9,9-dimethyl-N-(4(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluorene-2-amine), 디-[4-(N,N-디-p-톨릴-아미노)-페닐]사이클로헥산(Di-[4-(N,N -di-p -tolyl-amino)-phenyl]cyclohexane), 9,9-비스[4-N,N-비스-바이페닐-4-일-아미노페닐]-9H-플루오렌(9,9-Bis[4-N,N-bis-biphenyl-4-yl-amino)phenyl]-9H-fluorene)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
금속 산화물은 정공 전달 물질의 HOMO 레벨보다 일함수가 낮은 물질일 수 있으며, 일함수가 5.6 eV 초과일 수 있다. 바람직하기로는 일함수 레벨이 5.7eV 내지 6.0eV 일 수 있다. 도 2에는 일함수 레벨이 5.7eV인 몰리브덴 산화물(MoOx)을 포함하는 경우의 에너지 다이어그램을 도 3에는 일함수 레벨이 6.0eV인 레늄 산화물(ReOx)을 포함하는 경우의 에너지 다이어그램을 예시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 도 2 및 도 3에서는 설명의 편의를 위하여 HTL과 금속산화물(MoOx, ReOx)이 구분되어 도시되어 있으나 이들은 서로 공증착되어 형성되기 때문에 실제로는 이들의 에너지 다이어그램이 혼재되어 존재할 수 있다.
적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)에 포함된 정공 전달 물질은 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)에 대하여 약 50부피% 이하로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 약 0.01부피% 내지 20부피%로 포함될 수 있고, 상기 범위 내에서 약 0.01부피% 내지 10부피%로 포함될 수 있다.
적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)에 포함된 금속 산화물은 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)에 대하여 약 50부피% 이상으로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 약 80부피% 내지 99부피%로 포함될 수 있고, 상기 범위 내에서 약 90부피% 내지 99.9부피%로 포함될 수 있다.
전자 전달층(40)은 가시광선 영역의 광을 실질적으로 흡수하지 않으면서 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)에 의해 발생한 엑시톤의 전자를 분리하여 캐소드(20)로 전달하는 역할을 한다. 즉, 전자 전달층(40)은 캐소드(20)로 이동하는 전자의 개수를 높여 유기 광전 소자(100)의 효율을 높이는 역할을 한다.
따라서, 전자 전달층(40)은 전자 전달 물질로 구성될 수 있다. 전자 전달 물질은 약 2.8eV 이상의 에너지 밴드갭을 가져 빛을 투과할 수 있는 투명성을 가지는 동시에 캐소드(20)의 일 함수와 가시광 흡수체의 LUMO 레벨 사이의 LUMO 레벨을 가지는 물질일 수 있다. 여기서 LUMO 레벨은 진공 레벨(vacuum level)을 0 eV라고 할 때 LUMO 레벨의 절대값을 말한다. 상기 전자 전달 물질의 에너지 밴드갭은 예컨대 약 2.8 내지 4.0 eV 일 수 있다.
도 2 및 도 3에 예시되어 있는 바와 같이 전자 전달층(40)의 LUMO 레벨은 캐소드인 제2 전극(20)의 일 함수보다 높은 LUMO 레벨을 가질 수 있다. 전자 전달 물질의 LUMO 레벨은 예컨대 약 3.6 eV 초과 4.3 eV 미만일 수 있다. 일 예로 전자 전달층(40)의 LUMO 레벨과 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)의 LUMO 레벨의 차이(d2)는 예컨대 약 0.01 내지 0.84 eV일 수 있다.
전자 전달 물질은 예컨대 카르복실산 무수물일 수 있으며, 예컨대 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실릭 이무수물(1,4,5,8-Naphthalenetetracarboxylic dianhydride)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1에 예시되어 있는 IR 유기 광전 소자는 디지털 카메라의 이미지 센서, 휴대폰용 카메라의 이미지 센서, 적외선 카메라 및 CCTV의 이미지 센서, PC 통신용 카메라의 이미지 센서, X-선 검출 센서 등에 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니다.
도 4는 다른 구현예에 따른 유기 적층형 RGB-IR 이미지 센서(1000)를 나타내는 단면도이고, 도 5 및 도 6은 유기 적층형 RGB-IR 이미지 센서의 서로 다른 에너지 다이어그램을 각각 나타내고, 도 7 및 도 8은 유기 적층형 RGB-IR 이미지 센서의 서로 다른 평면도를 각각 나타낸다.
도 4를 참고하면, 유기 적층형 RGB-IR 이미지 센서(1000)는 서로 마주하는 제1 전극(10)과 제2 전극(20), 그리고 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 사이에 위치하는 가시광 흡수층(50)을 포함한다. 가시광 흡수층(50) 일면에는 적외선 흡수 및 정공 전달용 복합 단일층(30)을 타면에는 전자 전달층(40)을 포함한다.
제1 전극(10)과 제2 전극(20) 중 어느 하나는 애노드(anode)이고 다른 하나는 캐소드(cathode)이다. 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 중 적어도 하나는 투광 전극일 수 있고, 상기 투광 전극은 예컨대 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide, ITO) 또는 인듐 아연 옥사이드(indium zinc oxide, IZO)와 같은 투명 도전체, 또는 얇은 두께의 단일층 또는 복수층의 금속 박막으로 만들어질 수 있다. 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 중 하나가 불투광 전극인 경우 예컨대 알루미늄(Al)과 같은 불투명 도전체로 만들어질 수 있다.
가시광 흡수층(50)은 가시광선의 소정 파장 영역의 광을 흡수하는 가시광 흡수체를 포함한다.
가시광 흡수체는 n형 반도체 또는 p형 반도체로서, 가시광선 영역 중에서 녹색 파장 영역의 광, 청색 파장 영역의 광, 또는 적색 파장 영역의 광을 선택적으로 흡수할 수 있으며 약 400nm 내지 700nm 범위에서 최대 흡수 파장(max)을 가지는 물질일 수 있다.
녹색 파장 영역의 광을 흡수할 경우 가시광 흡수체는 하기 화학식 1로 표현되는 화합물(Subphthalocyanine 유도체)일 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1 내지 R12는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기 또는 이들의 조합이고,
X는 음이온이다.
상기 화학식 1로 표현되는 화합물은 약 500nm 내지 600nm에서 최대 흡수 파장(max)을 가지는 가시광 흡수체로, 녹색 파장 영역에서 파장 선택성이 높다.
상기 화학식 1로 표현되는 화합물은 n형 반도체 또는 p형 반도체로서 작용할 수 있으며, pn 접합을 형성하기 위한 별도의 p형 반도체 또는 n형 반도체 없이 가시광 흡수체로서 단독으로 포함될 수 있다.
상기 화학식 1로 표현되는 화합물은 예컨대 하기 화학식 1a 내지 1e로 표현되는 화합물 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 1a] [화학식 1b] [화학식 1c]
[화학식 1d] [화학식 1e]
적색 파장 영역의 광을 흡수할 경우 가시광 흡수체는 CuPc(Copper Phthalocyanine), ZnPc(Zinc Phthalocyanine) 일 수 있다.
청색 파장 영역의 광을 흡수할 경우 가시광 흡수체는 BP3T(Biphenyl Tri-thiophene)또는 C60 일 수 있다.
적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)은 적외선 영역의 광을 흡수하고 흡수에 의해서 발생한 엑시톤의 정공과 가시광 흡수층(50)이 가시광을 흡수하고 흡수에 의해 발생한 엑시톤의 정공을 분리하여 애노드(10)로 전달하는 역할을 한다. 따라서, 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)은 적외선 흡수를 통한 저조도 감도 향상과 함께 애노드(10)로 이동하는 정공의 개수를 높여 유기 광전 소자(100)의 효율을 높이는 역할을 한다.
적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)은 정공 전달 물질과 금속 산화물을 함께 공증착하여 형성한 복합 단일층(50)은 정공 전달 기능과 함께 적외선 흡수능을 나타내도록 할 수 있다.
도 5에 예시되어 있는 바와 같이 정공 전달 물질(HTL)은 약 2.8eV 이상의 에너지 밴드갭을 가져 빛을 투과할 수 있는 투명성을 가지는 동시에 상기 애노드(10)의 일 함수(workfunction)와 금속 산화물의 일함수 사이의 HOMO 레벨을 가짐으로써 정공을 분리 및 이동시킬 수 있는 정공 전달 물질일 수 있다. 여기서 HOMO 레벨은 진공 레벨(vacuum level)을 0 eV라고 할 때 HOMO 레벨의 절대값을 말한다.
상기 정공 전달 물질의 에너지 밴드갭은 예컨대 약 2.8 내지 4.0 eV 일 수 있다.
상기 정공 전달 물질의 HOMO 레벨과 금속 산화물의 일함수의 차이는 예컨대 약 0.01 내지 0.84 eV일 수 있다. 상기 정공 전달 물질의 HOMO 레벨은 예컨대 4.7 eV 초과 5.6 eV 이하일 수 있다.
상기 정공 전달 물질은 예컨대 아민계 화합물일 수 있으며, 예컨대 4,4',4"-트리스(N-(2-나프틸)-N-페닐-아미노)-트리페닐아민)(4,4',4"-Tris(N-(2-naphthyl)-N-phenyl-amino)-triphenylamine), N,N-디페닐-N,N-비스(9-페닐-9H-카바졸-3-일)바이페닐-4,4'-디아민)(N,N-diphenyl-N,N-bis(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)biphenyl-4,4'-diamine), N(바이페닐-4-일)9,9-디메틸-N-(4(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민(N(diphenyl-4-yl)9,9-dimethyl-N-(4(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluorene-2-amine), 디-[4-(N,N-디-p-톨릴-아미노)-페닐]사이클로헥산(Di-[4-(N,N -di-p -tolyl-amino)-phenyl]cyclohexane), 9,9-비스[4-N,N-비스-바이페닐-4-일-아미노페닐]-9H-플루오렌(9,9-Bis[4-N,N-bis-biphenyl-4-yl-amino)phenyl]-9H-fluorene)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
금속 산화물은 정공 전달 물질의 HOMO 레벨보다 일함수가 낮은 물질일 수 있으며, 일함수가 5.6 eV 초과일 수 있다. 바람직하기로는 일함수 레벨이 5.7eV 내지 6.0eV 일 수 있다. 도 5에는 일함수 레벨이 5.7eV인 몰리브덴 산화물(MoOx)을 포함하는 경우의 에너지 다이어그램을 도 6에는 일함수 레벨이 6.0eV인 레늄 산화물(ReOx)을 포함하는 경우의 에너지 다이어그램을 예시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)에 포함된 정공 전달 물질은 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)에 대하여 약 50부피% 이하로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 약 0.01부피% 내지 20부피%로 포함될 수 있고, 상기 범위 내에서 약 0.01부피% 내지 10부피%로 포함될 수 있다.
적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)에 포함된 금속 산화물은 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)에 대하여 약 50부피% 이상으로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 약 80부피% 내지 99부피%로 포함될 수 있고, 상기 범위 내에서 약 90부피% 내지 99.9부피%로 포함될 수 있다.
전자 전달층(40)은 가시광선 영역의 광을 실질적으로 흡수하지 않으면서 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)에 의해 발생한 엑시톤과 가시광 흡수층(50)에 의해 발생한 엑시톤의 전자를 분리하여 캐소드(20)로 전달하는 역할을 한다. 즉, 전자 전달층(40)은 캐소드(20)로 이동하는 전자의 개수를 높여 RGB-IR 이미지 센서(1000)의 효율을 높이는 역할을 한다.
따라서, 전자 전달층(40)은 전자 전달 물질로 구성될 수 있다. 전자 전달 물질은 약 2.8eV 이상의 에너지 밴드갭을 가져 빛을 투과할 수 있는 투명성을 가지는 동시에 캐소드(20)의 일 함수와 가시광 흡수체의 LUMO 레벨 사이의 LUMO 레벨을 가지는 물질일 수 있다. 여기서 LUMO 레벨은 진공 레벨(vacuum level)을 0 eV라고 할 때 LUMO 레벨의 절대값을 말한다. 상기 전자 전달 물질의 에너지 밴드갭은 예컨대 약 2.8 내지 4.0 eV 일 수 있다.
도 5 및 도 6에 예시되어 있는 바와 같이 전자 전달층(40)의 LUMO 레벨은 캐소드인 제2 전극(20)의 일 함수와 가시광 흡수층(30)의 LUMO 레벨 사이의 LUMO 레벨을 가질 수 있다. 전자 전달 물질의 LUMO 레벨은 예컨대 약 3.6eV 초과 4.3eV 미만일 수 있다. 일 예로 전자 전달층(40)의 LUMO 레벨과 가시광 흡수층(50)의 LUMO 레벨의 차이(d3)는 예컨대 약 0.01 내지 0.84 eV일 수 있다.
전자 전달 물질은 예컨대 카르복실산 무수물일 수 있으며, 예컨대 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실릭 이무수물(1,4,5,8-Naphthalenetetracarboxylic dianhydride)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 7 내지 도 9에는 유기 적층형 RGB-IR 이미지 센서(1000)의 다양한 평면도가 예시되어 있다. 유기 적층형 RGB-IR 이미지 센서(1000)는 도 7에 예시되어 있는 바와 같이, 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)으로 구성되는 IR 유기 광전 소자 상부에 적색 유기 광전 소자, 녹색 유기 광전 소자, 청색 유기 광전 소자가 단일층에 베이어 형태로 배열된 형태로 구성될 수 있다. 도 7과 같이 형성할 경우 모든 이미지 센서를 유기층으로 형성하여 플렉서블한 이미지 센서를 구현할 수 있게 된다.
한편, 유기 적층형 RGB-IR 이미지 센서(1000)는 도 8에 예시되어 있는 바와 같이, 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)으로 구성되는 IR 유기 광전 소자 상부에 적색 유기 광전 소자, 녹색 유기 광전 소자, 청색 유기 광전 소자가 적층된 구조를 가짐으로써 이미지 센서를 크기를 줄여 소형화 이미지 센서를 구현할 수 있으며 크로스토크를 줄일 수 있다. 또한 도 9에 예시되어 있는 바와 같이 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)으로 구성되는 IR 유기 광전 소자 상부에 녹색 유기 광전 소자(G)는 또 다른 한 층으로 구성하고 적색 유기 광전 소자(R)와 청색 유기 광전 소자(B)는 베이이 형태로 배열된 또 다른 층으로 구성하여 감도를 보다 향상시킬 수도 있다.
도 4 내지 도 9을 참조하여 설명한 유기 적층형 RGB-IR 이미지 센서(1000)는 적외선 흡수층과 정공 전달용 버퍼층이 2층으로 형성되던 종래의 이미지 센서와 달리 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층(30)이 단일 박막으로 구현가능하기 때문에 저전압(예., 3V) 구동 조건에서 가시광과 적외선을 동시에 흡수할 수 있다. 따라서, 저조도 하에서도 감도를 향상시킬 수 있게 된다. 따라서 나이트 비젼이나 비 파괴적 검사용 센서로 활용될 수 있다.
도 10은 IR 유기 광전 소자를 포함하는 유기 적층형 UV-IR 이미지 센서의 단면도이다.
도 10을 참조하면, 유기 적층형 UV-IR 이미지 센서(2000)는 도 4에 예시되어 있는 유기 적층형 RGB-IR 이미지 센서(1000)에서 가시광 흡수층(50) 대신 비 가시광 흡수층(2050), 보다 구체적으로 UV 흡수층이 형성된다는 점을 제외하고는 유기 적층형 RGB-IR 이미지 센서(1000)와 기본적인 구조가 동일하다.
비 가시광(UV) 흡수층(2050)은 UV를 흡수할 수 있는 n형 물질 또는 n형과 p형 물질이 혼합된 BHJ(Bulk Heterojunction)형 물질로 구성될 수 있다. 비 가시광 흡수 물질로는 NTCDA(Naphthalenetetracarboxylic dianhydride), NTCDI(Naphthalenetetracarboxylic diimide) 등이 사용될 수 있다.
도 10에 예시된 유기 적층형 UV-IR 이미지 센서(2000)는 저전압 구동 조건에서 UV와 적외선을 동시에 흡수할 수 있기 때문에 진단센서, 특수센서 등에 적용할 수 있다.
이하 실시예를 통하여 상술한 본 발명의 구현예를 보다 상세하게 설명한다. 다만 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
흡광 특성 측정
박막 상태의 흡광 특성은 TNATA(4,4',4"-Tris(N-(2-naphthyl)-N-phenyl-amino)-triphenylamine) 만을 고진공(< 10-7 Torr) 하에서 0.5-1.0 Å/s 속도로 열증착(thermal evaporation)하여 80 nm 두께의 박막으로 준비한 시료 1(①), TNATA와 레늄 산화물(ReOx)을 1:1의 부피비로 동일 조건으로 공증착하여 얻은 시료 2(②), TNATA와 몰리브덴 산화물(MoOx)을 1:1의 부피비로 동일 조건으로 공증착하여 얻은 시료 3(③)을 준비한 후, Cary 5000 UV spectroscopy(Varian 사 제조)를 사용하여 가시광선-적외선(Vis-IR)을 조사하여 흡광 계수를 측정하였다. 그 결과가 도 11에 도시되어 있다.
한편, 동일 조건으로 레늄 산화물(ReOx)만을 증착한 시료(④)와 몰리브덴 산화물(MoOx)만을 증착한 시료(⑤)를 준비한 후, 동일 방식으로 흡광 계수를 측정한 결과가 도 12에 도시되어 있다.
도 11 및 도 12의 ①, ④, ⑤ 의 결과로부터 정공 전달 물질(TNATA) 또는 금속 산화물(MoOx, ReOx) 만으로는 적외선 흡수 능력을 나타내지 않음을 알 수 있다. 반면 정공 전달 물질(TNATA)과 레늄 산화물의 공증착 박막(②) 또는 정공 전달 물질(TNATA)와 몰리브덴 산화물의 공증착 박막(③)의 경우 1000 내지 1500nm 파장대의 단파장 적외선(Short Wave Infra Red) 영역의 파장을 흡수하는 능력을 나타냄을 확인할 수 있다.
외부 양자 효율(EQE) 측정
실험예 1: RGB-IR 반사형 이미지 센서 제조
유리 기판 위에 ITO (일 함수: 4.7eV)를 스퍼터링으로 적층하여 약 100nm 두께의 애노드를 형성하고 그 위에 TNATA와 몰리브덴 산화물(MoOx)을 1:1의 부피비로 공증착하여 50nm 두께의 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층을 형성하였다. 이어서, 화학식 1a로 표현되는 화합물을 증착하여 가시광 흡수층을 형성하였다. 이어서 활성층 위에 50nm 두께의 활성층을 형성한다. 이어서 활성층 위에 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실릭 이무수물로 이루어진 전자 전달층을 형성하고 그 위에 알루미늄(Al)을 열증착하여 70nm 두께의 캐소드를 형성하여 RGB-IR 반사형 이미지 센서를 제조하였다.
실험예 2 : RGB-IR 반사형 이미지 센서 제조
TNATA와 레늄 산화물(ReOx)을 1:1의 부피비로 공증착하여 50nm 두께의 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층을 형성하였다는 점을 제외하고는 실험예 1과 동일하게 하여 RGB-IR 반사형 이미지 센서를 제조하였다.
비교예 1 : 반사형 이미지 센서 제조
애노드 상에 TNATA를 50nm 두께로 증착하여 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층 대신 정공 전달층을 형성한 점을 제외하고는 실험예 1과 동일하게 하여 반사형 이미지 센서를 제조하였다.
실험예 3: RGB-IR 투과형 이미지 센서 제조
유리 기판 위에 ITO를 스퍼터링으로 적층하여 약 100nm 두께의 애노드를 형성하고 그 위에 TNATA와 몰리브덴 산화물(MoOx)을 1:1의 부피비로 공증착하여 50nm 두께의 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층을 형성하였다. 이어서, 화학식 1a로 표현되는 화합물을 증착하여 가시광 흡수층을 형성하였다. 이어서 활성층 위에 50nm 두께의 활성층을 형성한다. 이어서 활성층 위에 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실릭 이무수물로 이루어진 전자 전달층을 형성하고 그 위에 ITO를 스퍼터링으로 적층하여 약 70nm 두께의 캐소드를 형성하여 RGB-IR 투과형 이미지 센서를 제조하였다.
실험예 4: RGB-IR 투과형 이미지 센서 제조
TNATA와 레늄 산화물(ReOx)을 1:1의 부피비로 공증착하여 50nm 두께의 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층을 형성하였다는 점을 제외하고는 실험예 3과 동일하게 하여 RGB-IR 투과형 이미지 센서를 제조하였다.
비교예 2 : 투과형 이미지 센서 제조
애노드 상에 TNATA를 50nm 두께로 증착하여 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층 대신 정공 전달층을 형성한 점을 제외하고는 실험예 3과 동일하게 하여 반사형 이미지 센서를 제조하였다.
외부 양자 효율(EQE) 측정
외부양자효율(EQE)은 IPCE measurement system (McScience사, 한국) 설비를 이용하여 측정하였다. 먼저, Si 광 다이오드 (Hamamatsu사, 일본)를 이용하여 설비를 보정(calibration)한 후 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2에 따른 이미지 센서를 설비에 장착하고 파장범위 약 400 내지 1800nm 영역에서 외부양자효율을 측정하였다.
도 13은 실시예 1, 2 및 비교에 1에 따른 이미지 센서의 파장에 따른 외부양자효율(EQE)를 보여주는 그래프이고, 도 14는 3V에서의 실시예 3, 4 및 비교예 2에 따른 이미지 센서의 파장에 따른 외부양자효율(EQE)를 보여주는 그래프이다.
도 13 및 도 14로부터 실시예 1 내지 4에 따른 유기 광전 소자는 약 500nm 내지 600nm의 녹색 파장 영역에서 양호한 외부양자효율(EQE)을 보임과 동시에 1000 내지 1500nm 파장대의 단파장 적외선(SWWIR, Short Wave InfraRed) 영역에서도 양호한 외부양자효율(EQE)을 보이는 것을 확인할 수 있다.
또한 1V 또는 3V의 구동 전압에서도 단파장 적외선의 외부양자효율(EQE)이 10% 이상(도 14) 또는 30% 이상(도 13)을 보이는 것으로부터 저전압 구동이 가능함을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
10: 제1 전극 20: 제2 전극
30: 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층
40: 전자 전달층 50: 가시광 흡수층

Claims (20)

  1. 삭제
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  10. 삭제
  11. 서로 마주하는 애노드와 캐소드;
    상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 위치하는 흡수층; 및
    상기 애노드와 상기 흡수층 사이에 위치하는 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층을 포함하고,
    상기 흡수층은 가시광 흡수층 또는 UV 흡수층이고,
    상기 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층은
    정공 전달 물질과
    금속 산화물을 포함하고,
    상기 정공 전달 물질은 상기 애노드의 일함수와 상기 금속 산화물의 일함수 사이의 HOMO 레벨을 가지는 물질이고,
    상기 흡수층은 복수의 층을 포함하고, 상기 복수의 층 중 적어도 두 개의 분리되어 있는 층들은 입사광의 서로 다른 파장 영역 광을 흡수하는 유기 이미지 센서.
  12. 삭제
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 정공 전달 물질의 HOMO 레벨과 상기 금속 산화물의 일함수 차이는 0.01 내지 0.84eV인 유기 이미지 센서.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 정공 전달 물질의 HOMO 레벨은 4.7eV 초과 5.6eV 이하인 유기 이미지 센서.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 정공 전달 물질은 2.8eV 내지 4.0eV의 에너지 밴드갭을 가져 가시광을 투과하는 물질인 유기 이미지 센서.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층은
    정공 전달 물질과
    일함수 레벨이 5.6eV를 초과하는 금속 산화물을 포함하는 유기 이미지 센서.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 정공 전달 물질은 4,4',4"-트리스(N-(2-나프틸)-N-페닐-아미노)-트리페닐아민), N,N-디페닐-N,N-비스(9-페닐-9H-카바졸-3-일)바이페닐-4,4'-디아민), N(바이페닐-4-일)9,9-디메틸-N-(4(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민, 디-[4-(N,N-디-p-톨릴-아미노)-페닐]사이클로헥산, 또는 9,9-비스[4-N,N-비스-바이페닐-4-일-아미노페닐]-9H-플루오렌인 유기 이미지 센서.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 금속 산화물은 몰리브덴 산화물 또는 레늄 산화물인 유기 이미지 센서.
  19. 제11 항에 있어서,
    상기 금속 산화물은 상기 적외선 흡수 및 정공 전달 복합 단일층에 대하여 50 부피 % 이상으로 포함되는 유기 이미지 센서.
  20. 제11 항에 있어서,
    상기 캐소드와 상기 흡수층 사이에 위치하는 전자 전달층을 더 포함하는 유기 이미지 센서.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3093377B1 (fr) * 2019-03-01 2021-02-26 Isorg Capteur d'images couleur et infrarouge
FR3093376B1 (fr) 2019-03-01 2022-09-02 Isorg Capteur d'images couleur et infrarouge
FR3093378B1 (fr) * 2019-03-01 2022-12-23 Isorg Capteur d'images couleur et infrarouge
KR20210133493A (ko) * 2020-04-29 2021-11-08 삼성전자주식회사 센서 및 전자 장치
JPWO2022014721A1 (ko) 2020-07-17 2022-01-20
US11839133B2 (en) * 2021-03-12 2023-12-05 Apple Inc. Organic photodetectors for in-cell optical sensing

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016106437A (ja) * 2016-03-17 2016-06-16 株式会社半導体エネルギー研究所 光電変換装置

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020182307A1 (en) * 1999-02-18 2002-12-05 City University Of Hong Kong Organic electroluminescent devices with organic layers deposited at elevated substrate temperatures
JP3684149B2 (ja) 2000-11-15 2005-08-17 三菱電機株式会社 熱型赤外線検出器
US20040169748A1 (en) 2003-02-28 2004-09-02 Tinku Acharya Sub-sampled infrared sensor for use in a digital image capture device
JP4925569B2 (ja) * 2004-07-08 2012-04-25 ローム株式会社 有機エレクトロルミネッセント素子
JP2006100766A (ja) * 2004-08-31 2006-04-13 Fuji Photo Film Co Ltd 光電変換素子、及び撮像素子、並びに、これらに電場を印加する方法。
JP2008227092A (ja) * 2007-03-12 2008-09-25 Fujifilm Corp 光電変換素子、撮像素子、撮像装置
US20100053386A1 (en) 2008-08-29 2010-03-04 Fujifilm Corporation Imaging device, method of driving imaging device and imaging apparatus
US8546898B2 (en) * 2009-10-29 2013-10-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optoelectronic light exposure memory
KR101709625B1 (ko) 2010-02-05 2017-02-23 삼성전자 주식회사 이미지 센서, 및 그 센서를 포함한 센서 시스템
KR101703311B1 (ko) 2010-03-08 2017-02-13 삼성전자주식회사 적외선 센서, 이를 포함하는 터치패널 및 입체용 컬러 이미지센서
ES2857904T3 (es) * 2010-05-04 2021-09-29 Heliatek Gmbh Componente fotoactivo con capas orgánicas
JP2012063221A (ja) 2010-09-15 2012-03-29 Panasonic Corp 赤外線センサ
JP2012079979A (ja) * 2010-10-04 2012-04-19 Sony Corp 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器
JP6081694B2 (ja) 2010-10-07 2017-02-15 株式会社半導体エネルギー研究所 光検出装置
US20120234392A1 (en) * 2011-03-17 2012-09-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Photoelectric conversion device
US9419239B2 (en) * 2011-07-08 2016-08-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Composite material, light-emitting element, light-emitting device, electronic device, lighting device, and organic compound
JP2013058562A (ja) 2011-09-07 2013-03-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 光電変換装置
RS53938B1 (en) * 2012-06-11 2015-08-31 Sicpa Holding Sa PROCEDURES FOR PRINTING TANGIBLE SAFETY CHARACTERISTICS
KR102133451B1 (ko) * 2013-02-22 2020-07-14 삼성전자주식회사 광전 소자 및 이미지 센서
KR101534767B1 (ko) * 2013-11-01 2015-07-09 서울대학교산학협력단 연결 유닛을 포함하는 적층형 유기태양전지
WO2015064862A1 (ko) * 2013-11-01 2015-05-07 서울대학교 산학협력단 연결 유닛을 포함하는 적층형 유기태양전지
KR102255234B1 (ko) * 2014-04-04 2021-05-21 삼성전자주식회사 유기 광전 소자 및 이미지 센서
JP6567276B2 (ja) * 2014-05-13 2019-08-28 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子、および電子機器
WO2016009693A1 (ja) * 2014-07-17 2016-01-21 ソニー株式会社 光電変換素子、撮像装置、光センサ及び光電変換素子の製造方法
US20160248030A1 (en) 2014-09-04 2016-08-25 Boe Technology Group Co., Ltd. Organic electroluminescent display deivce, a fabricating method thereof and a display device
JP6777983B2 (ja) * 2014-11-04 2020-10-28 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 有機光電素子用化合物及びこれを含む有機光電素子並びにイメージセンサー及び電子装置
KR102261857B1 (ko) 2014-11-27 2021-06-07 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이를 적용한 이미지 획득 장치 및 방법
KR102291895B1 (ko) 2014-11-27 2021-08-20 엘지디스플레이 주식회사 인덴 카보나이트릴 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20160114474A (ko) 2015-03-24 2016-10-05 (주)실리콘화일 4-컬러 이미지 센서, 4-컬러 이미지 센서의 제조방법 및 이에 따른 4-컬러 이미지 센서
JP6597035B2 (ja) 2015-08-06 2019-10-30 富士通株式会社 光検出器及び光検出器の製造方法
TW201721922A (zh) * 2015-09-30 2017-06-16 半導體能源研究所股份有限公司 發光元件，顯示裝置，電子裝置，及照明裝置
WO2017081831A1 (ja) * 2015-11-12 2017-05-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光センサ
JP6176583B1 (ja) 2015-11-12 2017-08-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光検出装置
WO2017081844A1 (ja) 2015-11-12 2017-05-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光センサ
JP6593140B2 (ja) 2015-12-09 2019-10-23 住友電気工業株式会社 フォトダイオード
WO2018025545A1 (ja) * 2016-08-05 2018-02-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 撮像装置
CN106572290B (zh) 2016-10-21 2019-08-20 维沃移动通信有限公司 一种图像数据的处理方法和移动终端
JP6844934B2 (ja) * 2016-10-28 2021-03-17 日本化薬株式会社 ジベンゾピロメテンホウ素キレート化合物、近赤外光吸収材料、薄膜及び有機エレクトロニクスデバイス
TWI624075B (zh) * 2016-11-29 2018-05-11 國立勤益科技大學 可提升光電轉換效率之軟性高分子太陽能電池之結構及其方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016106437A (ja) * 2016-03-17 2016-06-16 株式会社半導体エネルギー研究所 光電変換装置

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