(57)【要約】【課題】分光特性を改善して波長選択性を高めることができる有機光電素子及びそれを含むイメージセンサを提供する。【解決手段】本発明による有機光電素子は、第１電極と、前記第１電極の一面に配置され、第１ｐ型吸光物質及び第１ｎ型吸光物質を含む吸光層と、前記吸光層の一面に配置され、前記吸光層より小さい半値幅を有する第２ｐ型吸光物質又は第２ｎ型吸光物質を含む吸光補助層と、前記吸光補助層の一面に配置される電荷補助層と、前記電荷補助層の一面に配置される第２電極とを有する。【選択図】      図１
2020039000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、
前記第１電極の一面に配置され、第１ｐ型吸光物質及び第１ｎ型吸光物質を含む吸光層と、
前記吸光層の前記第１電極と接する面と対向する一面に接して配置され、前記吸光層より小さい半値幅を有する第２ｐ型吸光物質又は第２ｎ型吸光物質を含む吸光補助層と、
前記吸光補助層の前記吸光層と接する面と対向する一面に配置される電荷補助層と、
前記電荷補助層の前記吸光補助層と接する面と対向する一面に配置される第２電極とを有し、
前記第２電極の側から光が入射され、前記吸光補助層は、前記吸光層よりも光が入射される前記第２電極の近く配置されることを特徴とする有機光電素子。
【請求項２】
前記第２ｐ型吸光物質又は前記第２ｎ型吸光物質は、前記吸光層の半値幅より５ｎｍ以上小さい半値幅を有することを特徴とする請求項１に記載の有機光電素子。
【請求項３】
前記第２ｐ型吸光物質又は前記第２ｎ型吸光物質の最大吸収波長（λｍａｘ）における外部量子効率（ＥＱＥ）は、前記吸光層の最大吸収波長（λｍａｘ）における外部量子効率（ＥＱＥ）と同じか又は高いことを特徴とする請求項１に記載の有機光電素子。
【請求項４】
前記吸光層の半値幅は、前記第１ｐ型吸光物質又は前記第１ｎ型吸光物質の半値幅より広いことを特徴とする請求項１に記載の有機光電素子。
【請求項５】
前記第２ｐ型吸光物質又は前記第２ｎ型吸光物質は、下記の化学式１で表されることを特徴とする請求項１に記載の有機光電素子。
【化１】
2020039000.tif 000012
（前記化学式１で、
Ｒａ〜Ｒｌは、それぞれ独立して、水素、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換のＣ３〜Ｃ３０ヘテロアリール基、ハロゲン原子、ハロゲン含有基またはこれらの組み合わせであり、
Ｘは、ハロゲン原子、ハロゲン含有基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アルコキシ基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アリールオキシ基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０ヘテロアリールオキシ基、置換もしくは非置換のシリルオキシ基、置換もしくは非置換のアミン基、置換もしくは非置換のアリールアミン基、又はこれらの組み合わせである。）
【請求項６】
前記第２ｐ型吸光物質は、前記第１ｐ型吸光物質と同じか又は異なり、
前記第２ｎ型吸光物質は、前記第１ｎ型吸光物質と同じか又は異なることを特徴とする請求項１又は５に記載の有機光電素子。
【請求項７】
前記第１ｐ型吸光物質又は前記第１ｎ型吸光物質は、下記の化学式２で表されることを特徴とする請求項６記載の有機光電素子。
【化２】
2020039000.tif 000013
（前記化学式２で、
Ｒｍ〜Ｒｘは、それぞれ独立して、水素、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換のＣ３〜Ｃ３０ヘテロアリール基、ハロゲン原子、ハロゲン含有基又はこれらの組み合わせであり、
Ｙは、ハロゲン原子である。）
【請求項８】
前記吸光層及び前記吸光補助層は、緑色波長領域の光を選択的に吸収することを特徴とする請求項１に記載の有機光電素子。
【請求項９】
前記吸光補助層は、９０ｎｍ以下の半値幅を有することを特徴とする請求項１に記載の有機光電素子。
【請求項１０】
前記電荷補助層は、可視光線領域の光を実質的に吸収しないことを特徴とする請求項１に記載の有機光電素子。
【請求項１１】
前記第１電極と前記第２電極は、それぞれ透明電極であることを特徴とする請求項１に記載の有機光電素子。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の有機光電素子を有することを特徴とするイメージセンサ。
【請求項１３】
青色波長領域の光を感知する複数の第１光感知素子及び赤色波長領域の光を感知する複数の第２光感知素子が集積されている半導体基板をさらに有し、
前記有機光電素子は、前記半導体基板の上部に配置され、緑色波長領域の光を選択的に吸収することを特徴とする請求項１２に記載のイメージセンサ。
【請求項１４】
前記半導体基板と前記有機光電素子との間に位置し、青色波長領域の光を選択的に吸収する青色フィルタと、赤色波長領域の光を選択的に吸収する赤色フィルタとを含む色フィルタ層をさらに有することを特徴とする請求項１３に記載のイメージセンサ。
【請求項１５】
前記第１光感知素子と前記第２光感知素子は、積層されていることを特徴とする請求項１３に記載のイメージセンサ。
【請求項１６】
前記有機光電素子である緑色光電素子と、青色波長領域の光を選択的に吸収する青色光電素子と、赤色波長領域の光を選択的に吸収する赤色光電素子は、積層されていることを特徴とする請求項１２に記載のイメージセンサ。
【請求項１７】
請求項１２に記載のイメージセンサを有することを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機光電素子及びイメージセンサに関し、特に、分光特性を改善して波長選択性を高めることができるに有機光電素子及びイメージセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
光電素子とは、光と電気信号を変換させる素子であって、光ダイオード及び光トランジスターなどを含み、イメージセンサ、太陽電池などに適用され得る。
光ダイオードを含むイメージセンサは、日増しに解像度が高くなっており、それに伴って画素の大きさが小さくなっている。
【０００３】
しかしながら、現在主に使用するシリコン光ダイオードの場合、画素の大きさが小さくなりながら吸収面積が減るため、感度低下が発生する恐れがあるという問題がある。
これによって、シリコンを代替できる有機物質が研究されている。
有機物質は、吸光係数が大きく、分子構造に応じて特定の波長領域の光を選択的に吸収することができることから、光ダイオードと色フィルタを同時に代替できるため、感度改善及び高集積に非常に有利である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記従来のイメージセンサにおける問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、分光特性を改善して波長選択性を高めることができる有機光電素子及びそれを含むイメージセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた本発明による有機光電素子は、第１電極と、前記第１電極の一面に配置され、第１ｐ型吸光物質及び第１ｎ型吸光物質を含む吸光層と、前記吸光層の前記第１電極と接する面と対向する一面に接して配置され、前記吸光層より小さい半値幅を有する第２ｐ型吸光物質又は第２ｎ型吸光物質を含む吸光補助層と、前記吸光補助層の前記吸光層と接する面と対向する一面に配置される電荷補助層と、前記電荷補助層の前記吸光補助層と接する面と対向するの一面に配置される第２電極とを有し、前記第２電極の側から光が入射され、前記吸光補助層は、前記吸光層よりも光が入射される前記第２電極の近く配置されることを特徴とする。
【０００６】
前記第２ｐ型吸光物質又は前記第２ｎ型吸光物質は、前記吸光層の半値幅より５ｎｍ以上小さい半値幅を有することが好ましい。
前記第２ｐ型吸光物質又は前記第２ｎ型吸光物質の最大吸収波長（λｍａｘ）における外部量子効率（ＥＱＥ）は、前記吸光層の最大吸収波長（λｍａｘ）における外部量子効率（ＥＱＥ）と同じか又は高いことが好ましい。
前記吸光層の半値幅は、前記第１ｐ型吸光物質又は前記第１ｎ型吸光物質の半値幅より広いことが好ましい。
前記第２ｐ型吸光物質又は前記第２ｎ型吸光物質は、下記の化学式１で表されることが好ましい。
【化１】
2020039000.tif 000003
（前記化学式１で、Ｒａ〜Ｒｌは、それぞれ独立して、水素、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換のＣ３〜Ｃ３０ヘテロアリール基、ハロゲン原子、ハロゲン含有基またはこれらの組み合わせであり、Ｘは、ハロゲン原子、ハロゲン含有基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アルコキシ基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アリールオキシ基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０ヘテロアリールオキシ基、置換もしくは非置換のシリルオキシ基、置換もしくは非置換のアミン基、置換もしくは非置換のアリールアミン基又はこれらの組み合わせである。）
【０００７】
前記第２ｐ型吸光物質は、前記第１ｐ型吸光物質と同じか又は異なり、前記第２ｎ型吸光物質は、前記第１ｎ型吸光物質と同じか又は異なることが好ましい。
前記第１ｐ型吸光物質又は前記第１ｎ型吸光物質は、下記の化学式２で表されることが好ましい。
【化２】
2020039000.tif 000004
（前記化学式２で、Ｒｍ〜Ｒｘは、それぞれ独立して、水素、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換のＣ３〜Ｃ３０ヘテロアリール基、ハロゲン原子、ハロゲン含有基又はこれらの組み合わせであり、Ｙは、ハロゲン原子である。）
前記吸光層及び前記吸光補助層は、緑色波長領域の光を選択的に吸収することが好ましい。
前記吸光補助層は、９０ｎｍ以下の半値幅を有することが好ましい。
前記電荷補助層は、可視光線領域の光を実質的に吸収しないことが好ましい。
前記第１電極と前記第２電極は、それぞれ透明電極であることが好ましい。
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明によるイメージセンサは、前記有機光電素子を含むイメージセンサを有することを特徴とする。
【０００９】
青色波長領域の光を感知する複数の第１光感知素子及び赤色波長領域の光を感知する複数の第２光感知素子が集積されている半導体基板をさらに有し、前記有機光電素子は、前記半導体基板の上部に配置され、緑色波長領域の光を選択的に吸収することが好ましい。
前記半導体基板と前記有機光電素子との間に位置し、青色波長領域の光を選択的に吸収する青色フィルタと、赤色波長領域の光を選択的に吸収する赤色フィルタとを含む色フィルタ層をさらに有することが好ましい。
前記第１光感知素子と前記第２光感知素子は、積層されていることが好ましい。
前記有機光電素子である緑色光電素子と、青色波長領域の光を選択的に吸収する青色光電素子と、赤色波長領域の光を選択的に吸収する赤色光電素子は、積層されていることが好ましい。
【００１０】
上記目的を達成するためになされた本発明による電子装置は、前記イメージセンサを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る有機光電素子及びイメージセンサ並びに電子装置によれば、有機光電素子の波長選択性を高めることができるという効果がある。
これによって、有機光電素子を適用したイメージセンサのクロストークを減らして感度を改善することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機光電素子を概略的に示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る有機ＣＭＯＳイメージセンサを概略的に示す斜視図である。
【図３】図２の有機ＣＭＯＳイメージセンサの部分的な断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る有機ＣＭＯＳイメージセンサを概略的に示す断面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態に係る有機ＣＭＯＳイメージセンサを概略的に示す斜視図である。
【図６】実施例１と比較例１による有機光電素子の波長に応じた外部量子効率（ＥＱＥ）を示すグラフである。
【図７】実施例２と比較例２による有機光電素子の波長に応じた外部量子効率（ＥＱＥ）を示すグラフである。
【図８】実施例３と比較例３による有機光電素子の波長に応じた外部量子効率（ＥＱＥ）を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明に係る有機光電素子及びイメージセンサ並びに電子装置を実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１４】
本明細書で別途の定義がない限り、「置換」とは、化合物中の水素原子がハロゲン原子（Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ又はＩ）、ヒドロキシ基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、アジド基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、カルボニル基、カルバミル基、チオール基、エステル基、カルボキシル基やその塩、スルホン酸基やその塩、リン酸やその塩、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０アルキニル基、Ｃ６〜Ｃ３０アリール基、Ｃ７〜Ｃ３０アリールアルキル基、Ｃ１〜Ｃ２０アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ２０ヘテロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ２０ヘテロアリールアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ１５シクロアルケニル基、Ｃ６〜Ｃ１５シクロアルキニル基、Ｃ２〜Ｃ２０ヘテロシクロアルキル基、及びこれらの組み合わせから選ばれた置換基で置換されたものを意味する。
また、本明細書で別途の定義がない限り、「ヘテロ」とは、Ｎ、Ｏ、Ｓ及びＰから選ばれたヘテロ原子を１〜３つ含有したものを意味する。
【００１５】
図面において、複数の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体にわたって類似する部分については同一の図面符号を付した。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるという時、これは他の部分の「直上」にある場合だけでなく、その中間にさらに他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の「直上」にあるという時には、中間にさらに他の部分がないことを意味する。
図面において、本実施形態を明確に説明するために説明上不要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一又は類似する構成要素については同一の図面符号を使用した。
以下で「組み合わせ」とは、混合又は／又は２以上の積層構造を含む。
【００１６】
次に、図面を参照して本発明の一実施形態に係る有機光電素子を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る有機光電素子を概略的に示す断面図である。
図１を参照すると、本発明の一実施形態に係る有機光電素子１００は、第１電極１０、第１電極１０の一面に配置される吸光層３０、吸光層３０の一面に配置される吸光補助層３５、吸光補助層３５の一面に配置される電荷補助層４０、及び電荷補助層４０の一面に位置する第２電極２０を含む。
【００１７】
第１電極１０と第２電極２０のいずれか一つはアノード（ａｎｏｄｅ）であり、他の一つはカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）である。
第１電極１０と第２電極２０の少なくとも一つは透光電極であり、透光電極は、例えばインジウムティンオキサイド（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）又はインジウムジンクオキサイド（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ、ＩＺＯ）のような透明導電体、又は薄い厚さの単一層又は複数層の金属薄膜で作られ得る。
第１電極１０と第２電極２０のうちの一つが不透光電極である場合、例えばアルミニウム（Ａｌ）のような不透明導電体で作られ得る。
一例として、第２電極２０は、透光電極であり得る。
一例として、第１電極１０と第２電極２０は、全て透光電極であり得る。
【００１８】
吸光層３０は、第１ｐ型吸光物質及び第１ｎ型吸光物質を含み、外部から光を受けてエキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）を生成した後、生成されたエキシトンを正孔と電子に分離する層である。
第１ｐ型吸光物質及び第１ｎ型吸光物質のうちの少なくとも一つは有機物であり、一例として第１ｐ型吸光物質と第１ｎ型吸光物質が全て有機物であり得る。
【００１９】
吸光層３０は、第１ｐ型吸光物質と第１ｎ型吸光物質を全て含む真性層（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ  ｌａｙｅｒ）を含むことができ、真性層は、例えば共蒸着などの方法で形成され得る。
真性層は、第１ｐ型吸光物質と第１ｎ型吸光物質がバルクへテロ接合（ｂｕｌｋ  ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ）を形成する。
真性層は、第１ｐ型吸光物質と第１ｎ型吸光物質が、約１：１００〜約１００：１の厚さ比で含まれ得る。
上記範囲内で、約１：５０〜５０：１の厚さ比で含まれてもよく、上記範囲内で約１：１０〜約１０：１の厚さ比で含まれてもよく、上記範囲内で約１：１の厚さ比で含まれてもよい。
第１ｐ型吸光物質と第１ｎ型吸光物質が上記範囲内の組成比を有することによって効果的なエキシトンの生成及びｐｎ接合の形成により効果的になる。
【００２０】
吸光層３０は、第１ｐ型吸光物質と第１ｎ型吸光物質を含む複数層で形成することができ、例えばｐ型層／ｎ型層、ｐ型層／真性層、真性層／ｎ型層、ｐ型層／真性層／ｎ型層など多様な組み合わせであり得る。
ｐ型層は、第１ｐ型吸光物質を含み、ｎ型層は、第１ｎ型吸光物質を含む。
【００２１】
第１ｐ型吸光物質と第１ｎ型吸光物質は、可視光線領域の光を吸収し、第１ｐ型吸光物質と第１ｎ型吸光物質のうちの少なくとも一つは、可視光線領域中の特定の波長領域の光を選択的に吸収する。
一例として、第１ｐ型吸光物質と第１ｎ型吸光物質のうちの少なくとも一つは、緑色波長領域の光を選択的に吸収し、緑色波長領域の光の最大吸収波長（λｍａｘ）は、約５００ｎｍ〜６００ｎｍであり得る。
【００２２】
吸光層３０で特定の波長領域の光を選択的に吸収できる尺度として半値幅（ｆｕｌｌ  ｗｉｄｔｈ  ａｔ  ｈａｌｆ  ｍａｘｉｍｕｍ、ＦＷＨＭ）を用いることができる。
半値幅は、波長に対する外部量子効率（ＥＱＥ）グラフにおいて最大外部量子効率（ＥＱＥ）地点の半分（ｈａｌｆ）に対応する波長の幅（ｗｉｄｔｈ）であり、半値幅が小さければ狭い波長領域の光を選択的に吸収して波長選択性が高いことを意味し、半値幅が大きければ広い波長領域の光を吸収して波長選択性が低いことを意味する。
【００２３】
第１ｐ型吸光物質と第１ｎ型吸光物質は、分光プロファイル（ｓｐｅｃｔｒｕｍ  ｐｒｏｆｉｌｅ）が異なるため、それぞれ異なる半値幅を有し、吸光層３０は、第１ｐ型吸光物質と第１ｎ型吸光物質の各分光プロファイルを組み合わせた分光プロファイルを有するため、吸光層３０の半値幅は第１ｐ型吸光物質又は第１ｎ型吸光物質より広くなり得る。
【００２４】
第１ｐ型吸光物質又は第１ｎ型吸光物質は、例えば下記の化学式２で表される化合物であり得るが、これに限定されない。
【化３】
2020039000.tif 000005
（化学式２で、
Ｒｍ〜Ｒｘは、それぞれ独立して、水素、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換のＣ３〜Ｃ３０ヘテロアリール基、ハロゲン原子、ハロゲン含有基またはこれらの組み合わせであり、
Ｙは、ハロゲン原子である。）
Ｙは、例えばフッ素原子又は塩素原子であり得る。
【００２５】
一例として、化学式２で表される化合物が第１ｐ型吸光物質として用いられる場合、第１ｎ型吸光物質は、例えばジシアノビニル−テルチオフェン（ｄｉｃｙａｎｏｖｉｎｙｌ−ｔｅｒｔｈｉｏｐｈｅｎｅ、ＤＣＶ３Ｔ）のようなチオフェン誘導体、フラーレン、フラーレン誘導体、ペリレンジイミド（ｐｅｒｙｌｅｎｅ  ｄｉｉｍｉｄｅ）のようなイミド化合物であり得るが、これに限定されない。
【００２６】
一例として、化学式２で表される化合物が第１ｎ型吸光物質として用いられる場合、第１ｐ型吸光物質は、例えばＮ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（Ｎ，Ｎ’−ｄｉｍｅｔｈｙｌｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ、ＤＭＱＡ）、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−２，９−ジメチルキナクリドン（Ｎ，Ｎ’−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２，９−ｄｉｍｅｔｈｙｌｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ、ＤＭＭＱＡ）などであり得るが、これに限定されない。
【００２７】
吸光層３０は、本実施形態では、緑色波長領域の光を選択的に吸収する。
吸光層３０は、約１ｎｍ〜５００ｎｍの厚さを有することができる。
上記範囲内で約５ｎｍ〜３００ｎｍの厚さを有することが好ましい。上記範囲内の厚さを有することによって光を効果的に吸収し、正孔と電子を効果的に分離及び伝達することによって光電変換効率を効果的に改善することができる。
【００２８】
吸光補助層３５は、吸光層３０と接しており、第２ｐ型吸光物質又は第２ｎ型吸光物質を含む。
例えば、第１電極１０がカソードであり、第２電極２０がアノードである場合、吸光補助層３５は、第２ｐ型吸光物質を含み、第１電極１０がアノードであり、第２電極２０がカソードである場合、吸光補助層３５は第２ｎ型吸光物質を含む。
第２ｐ型吸光物質は、第１ｐ型吸光物質と同じか又は異なっていてもよく、第２ｎ型吸光物質は、第１ｎ型吸光物質と同じか又は異なっていてもよい。
第２ｐ型吸光物質又は第２ｎ型吸光物質は、吸光層３０より小さい半値幅を有する物質から選ばれ得る。
【００２９】
上述のように、吸光層３０は、第１ｐ型吸光物質と第１ｎ型吸光物質の各分光プロファイルを組み合わせた分光プロファイルを有するため、吸光層３０の半値幅は第１ｐ型吸光物質又は第１ｎ型吸光物質より広くなり得、これによって、吸光層３０は第１ｐ型吸光物質又は第１ｎ型吸光物質より波長選択性が劣り得る。
本実施形態では、吸光層３０より小さい半値幅を有する第２ｐ型吸光物質又は第２ｎ型吸光物質からなる吸光補助層３５を吸光層３０よりも光が入射される電極に近く配置することによって吸光層３０の波長選択性を補完することができる。
【００３０】
例えば、第２ｐ型吸光物質又は第２ｎ型吸光物質は、吸光層３０の半値幅より約５ｎｍ以上小さい半値幅を有する。上記範囲内で第２ｐ型吸光物質又は第２ｎ型吸光物質は、吸光層３０の半値幅より約５ｎｍ〜約５０ｎｍ小さい半値幅を有することが好ましく、そのうち約１０ｎｍ〜約５０ｎｍ小さい半値幅を有することがさらに好ましく、そのうち約１０ｎｍ〜約３０ｎｍ小さい半値幅を有することがさらに好ましい。
【００３１】
吸光補助層３５は、例えば最大吸収波長（λｍａｘ）で約１００，０００ｃｍ−１以上の吸光係数を有し、そのうち、例えば約１２０，０００〜２００，０００ｃｍ−１の吸光係数を有することが好ましい。
吸光補助層３５は、例えば約９０ｎｍ以下の半値幅を有する外部量子効率グラフを示し、そのうち、例えば約３０ｎｍ〜９０ｎｍの半値幅を有する外部量子効率グラフを示すことが好ましく、そのうち、例えば約５０ｎｍ〜９０ｎｍの半値幅を有する外部量子効率グラフを示すことがさらに好ましい。
【００３２】
又、吸光補助層３５は、吸光層３０の光電変換効率を維持又は改善することができ、これによって、第２ｐ型吸光物質又は第２ｎ型吸光物質の最大外部量子効率（ＥＱＥｍａｘ）は、吸光層３０の最大外部量子効率（ＥＱＥｍａｘ）と同じか又は高くなり得る。
例えば、第２ｐ型吸光物質又は第２ｎ型吸光物質の最大外部量子効率（ＥＱＥｍａｘ）は、吸光層３０の最大外部量子効率（ＥＱＥｍａｘ）と比較して０〜３０％高くなり得、例えば約０．１〜３０％高くなり得、例えば約１〜３０％高くなり得る。
【００３３】
例えば、第２ｐ型吸光物質又は第２ｎ型吸光物質は、下記の化学式１で表され得るが、これに限定されない。
【化４】
2020039000.tif 000006
（上記化学式１で、
Ｒａ〜Ｒｌは、それぞれ独立して、水素、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換のＣ３〜Ｃ３０ヘテロアリール基、ハロゲン原子、ハロゲン含有基またはこれらの組み合わせであり、
Ｘは、ハロゲン原子、ハロゲン含有基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アルコキシ基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０アリールオキシ基、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ３０ヘテロアリールオキシ基、置換もしくは非置換のシリルオキシ基、置換もしくは非置換のアミン基、置換もしくは非置換のアリールアミン基またはこれらの組み合わせである。）
【００３４】
一例として、下記の表１は、化学式１で、Ｒａ〜Ｒｌはそれぞれ独立して水素であり、Ｘは下記の表１に羅列した基である時、吸光係数及び半値幅を示す。
【表１】
2020039000.tif 000007
【００３５】
吸光補助層３５は、本実施形態では、緑色波長領域の光を選択的に吸収する。
吸光補助層３５は、約１ｎｍ〜２００ｎｍの厚さを有する。上記範囲内で約５ｎｍ〜１００ｎｍの厚さを有することが好ましく、上記範囲内で約５ｎｍ〜７０ｎｍの厚さを有することがさらに好ましい。
【００３６】
電荷補助層４０は、第２電極２０と吸光補助層３５との間に位置して吸光層３０で分離された正孔と電子が第２電極２０側に容易に移動できるようにする。
電荷補助層４０は、可視光線領域の光を実質的に吸収しなく、これによって、第２電極２０から吸光補助層３５及び吸光層３０に入射される可視光線領域の光の吸収を妨害しなくなる。
【００３７】
例えば、第１電極１０がカソードであり、第２電極２０がアノードである場合、電荷補助層４０は、正孔の注入を容易にする正孔注入層（ｈｏｌｅ  ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ  ｌａｙｅｒ、ＨＩＬ）、正孔の輸送を容易にする正孔輸送層（ｈｏｌｅ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ  ｌａｙｅｒ、ＨＴＬ）、及び電子の移動を阻止する電子遮断層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｌｏｃｋｉｎｇ  ｌａｙｅｒ、ＥＢＬ）のうちの少なくとも一つであり、第１電極１０がアノードであり、第２電極２０がカソードである場合、電荷補助層４０は、電子の注入を容易にする電子注入層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ  ｌａｙｅｒ、ＥＩＬ）、電子の輸送を容易にする電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ  ｌａｙｅｒ、ＥＴＬ）、及び正孔の移動を阻止する正孔遮断層（ｈｏｌｅ  ｂｌｏｃｋｉｎｇ  ｌａｙｅｒ、ＨＢＬ）から選ばれた少なくとも一つである。
【００３８】
電荷補助層４０は、例えば、有機物、無機物又は有機無機混合物を含むことができる。
有機物は、正孔又は電子特性を有する有機化合物であり、無機物は、例えばモリブデン酸化物、タングステン酸化物、ニッケル酸化物のような金属酸化物であり得る。
【００３９】
正孔輸送層（ＨＴＬ）は、例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）：ポリ（スチレンスルホネート）（ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）：ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）、ポリアリールアミン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ｐｏｌｙ（Ｎ−ｖｉｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）、ポリアニリン（ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ）、ポリピロール（ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メトキシフェニル）−ベンジジン（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−ｔｅｔｒａｋｉｓ（４−ｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）−ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ、ＴＰＤ）、４−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（４−ｂｉｓ［Ｎ−（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ］ｂｉｐｈｅｎｙｌ、α−ＮＰＤ）、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）−トリフェニルアミン（４，４’，４”−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ、ＴＣＴＡ）、及びこれらの組み合わせから選ばれる一つを含むことができるが、これに限定されない。
【００４０】
電子遮断層（ＥＢＬ）は、例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）：ポリ（スチレンスルホネート）（ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）：ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）、ポリアリールアミン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ｐｏｌｙ（Ｎ−ｖｉｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）、ポリアニリン（ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ）、ポリピロール（ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’  ，Ｎ’−テトラキス（４−メトキシフェニル）−ベンジジン（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−ｔｅｔｒａｋｉｓ（４−ｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）−ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ、ＴＰＤ）、４−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（４−ｂｉｓ［Ｎ−（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ］ｂｉｐｈｅｎｙｌ、α−ＮＰＤ）、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）−トリフェニルアミン（４，４’，４”−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ、ＴＣＴＡ）、及びこれらの組み合わせから選ばれる一つを含むことができるが、これに限定されない。
【００４１】
電子輸送層（ＥＴＬ）は、例えば、１，４，５，８−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物（１，４，５，８−ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ、ＮＴＣＤＡ）、バトクプロイン（ｂａｔｈｏｃｕｐｒｏｉｎｅ、ＢＣＰ）、ＬｉＦ、Ａｌｑ３、Ｇａｑ３、Ｉｎｑ３、Ｚｎｑ２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２、ＢｅＢｑ２、及びこれらの組み合わせから選ばれる一つを含むことができるが、これに限定されない。
【００４２】
正孔遮断層（ＨＢＬ）は、例えば、１，４，５，８−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物（１，４，５，８−ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ、ＮＴＣＤＡ）、バトクプロイン（ＢＣＰ）、ＬｉＦ、Ａｌｑ３、Ｇａｑ３、Ｉｎｑ３、Ｚｎｑ２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２、ＢｅＢｑ２、及びこれらの組み合わせから選ばれる一つを含むことができるが、これに限定されない。
【００４３】
有機光電素子１００は、第１電極１０及び／又は第２電極２０側から光が入射されて吸光層３０及び吸光補助層３５が所定の波長領域の光を吸収すれば内部でエキシトンが生成され得る。
エキシトンは、吸光層３０及び吸光補助層３５で正孔と電子に分離され、分離された正孔は第１電極１０と第２電極２０のうちの一つであるアノード側に移動し、分離された電子は第１電極１０と第２電極２０のうちの他の一つであるカソード側に移動して有機光電素子に電流が流れるようになる。
【００４４】
有機光電素子は、太陽電池、イメージセンサ、光検出器、光センサ、及び有機発光ダイオードなどに適用され得るが、これに限定されない。
次に、有機光電素子を適用したイメージセンサの一例について図面を参照して説明する。
ここではイメージセンサの一例として有機ＣＭＯＳイメージセンサについて説明する。
【００４５】
図２は、本発明の一実施形態に係る有機ＣＭＯＳイメージセンサを概略的に示す斜視図であり、図３は、図２の有機ＣＭＯＳイメージセンサの部分的な断面図である。
図２及び図３を参照すると、本発明の一実施形態に係る有機ＣＭＯＳイメージセンサ３００は、青色光感知素子５０Ｂ、赤色光感知素子５０Ｒ、伝送トランジスタ（図示せず）及び電荷貯蔵所５５が集積されている半導体基板１１０、下部絶縁層６０、色フィルタ層７０、上部絶縁層８０、及び有機光電素子１００を含む。
【００４６】
半導体基板１１０は、シリコン基板であり、青色光感知素子５０Ｂ、赤色光感知素子５０Ｒ、伝送トランジスタ（図示せず）、及び電荷貯蔵所５５が集積されている。
青色光感知素子５０Ｂ、赤色光感知素子５０Ｒは光ダイオードであってもよい。
青色光感知素子５０Ｂ、赤色光感知素子５０Ｒ、伝送トランジスタ及び／又は電荷貯蔵所５５は、各画素ごとに集積されており、一例として図２、３に示すように青色光感知素子５０Ｂは青色画素に含まれ、赤色光感知素子５０Ｒは赤色画素に含まれる。
電荷貯蔵所５５は緑色画素のみに示したが、青色画素及び赤色画素も青色光感知素子５０Ｂと連結される電荷貯蔵所、及び赤色光感知素子５０Ｒと連結される電荷貯蔵所をそれぞれ含むことができる。
【００４７】
青色光感知素子５０Ｂ、赤色光感知素子５０Ｒは、光をセンシングし、センシングされた情報は伝送トランジスタにより伝達され、緑色画素の電荷貯蔵所５５は後述する有機光電素子１００と電気的に連結されており、電荷貯蔵所５５の情報は伝送トランジスタにより伝達される。
半導体基板１１０の上には、さらに金属配線（図示せず）及びパッド（図示せず）が形成される。金属配線及びパッドは、信号遅延を減らすために低い比抵抗を有する金属、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（ｇ）、及びこれらの合金で作られ得るが、これに限定されない。しかし、上記構造に限定されず、金属配線及びパッドが光感知素子（５０Ｂ、５０Ｒ）の下部に位置することもできる。
【００４８】
金属配線及びパッドの上には下部絶縁層６０が形成される。
下部絶縁層６０は、酸化ケイ素及び／又は窒化ケイ素のような無機絶縁物質又はＳｉＣ、ＳｉＣＯＨ、ＳｉＣＯ、及びＳｉＯＦのような低誘電率（ｌｏｗ  Ｋ）物質で作られ得る。
下部絶縁層６０は、電荷貯蔵所５５を露出するトレンチを有する。トレンチは充填材で満たされ得る。
下部絶縁層６０の上には、色フィルタ層７０が形成される。
色フィルタ層７０は、青色画素に形成される青色フィルタ層７０Ｂと赤色画素に形成される赤色フィルタ層７０Ｒとを含む。本実施形態では緑色フィルタを備えていない例を説明するが、場合によって緑色フィルタを備えることもできる。
【００４９】
色フィルタ層７０の上には上部絶縁層８０が形成される。
上部絶縁層８０は、色フィルタ層７０による段差を除去して平坦化する。
上部絶縁層８０及び下部絶縁層６０は、パッドを露出する接触口（図示せず）と緑色画素の電荷貯蔵所５５を露出する貫通口８５を有する。
【００５０】
上部絶縁層８０の上には前述した有機光電素子１００が形成される。
有機光電素子１００は、前述のように第１電極１０、吸光層３０、吸光補助層３５、電荷補助層４０、及び第２電極２０を含む。
第１電極１０と第２電極２０は全て透明電極であってもよく、吸光層３０、吸光補助層３５、及び電荷補助層４０は前述したとおりである。
吸光層３０及び吸光補助層３５は、緑色波長領域の光を選択的に吸収することができ、緑色画素の色フィルタを代替する。
第２電極２０側から入射された光は、吸光層３０及び吸光補助層３５で緑色波長領域の光が主に吸収されて光電変換され、残りの波長領域の光は、第１電極１０を通過して光感知素子（５０Ｂ、５０Ｒ）によりセンシングされ得る。
【００５１】
上述のように緑色波長領域の光を選択的に吸収する有機光電素子が積層された構造を有することによってイメージセンサの大きさを減らして小型化イメージセンサを具現することができる。
また、上述のように有機光電素子１００は、吸光補助層３５により緑色波長選択性を高めることによって緑色以外の波長領域の光を不要に吸収して発生するクロストークを減らし、感度を高めることができる。
【００５２】
図４は、本発明の他の実施形態に係る有機ＣＭＯＳイメージセンサを概略的に示す断面図である。
本実施形態に係る有機ＣＭＯＳイメージセンサ３００は、上述した実施形態と同様に、光感知素子（５０Ｂ、５０Ｒ）、伝送トランジスタ（図示せず）、及び電荷貯蔵所５５が集積されている半導体基板１１０、上部絶縁層８０、及び有機光電素子１００を含む。
【００５３】
しかし、本実施形態に係る有機ＣＭＯＳイメージセンサ３００は、前述した実施形態とは異なり、青色光感知素子５０Ｂと赤色光感知素子５０Ｒとは垂直方向に積層されており、色フィルタ層７０が省略される。
青色光感知素子５０Ｂと赤色光感知素子５０Ｒは、電荷貯蔵所（図示せず）と電気的に連結されており、伝送トランジスタにより伝達され得る。青色光感知素子５０Ｂと赤色光感知素子５０Ｒとは、積層深さに応じて各波長領域の光を選択的に吸収することができる。
【００５４】
上述のように緑色波長領域の光を選択的に吸収する有機光電素子が積層された構造を有し、赤色光感知素子と青色光感知素子とが積層された構造を有することによって、イメージセンサの大きさをさらに減らして小型化イメージセンサを具現することができる。
又、上述のように、有機光電素子１００は、吸光補助層３５により緑色波長選択性を高めることによって緑色以外の波長領域の光を不要に吸収して発生するクロストークを減らし、感度を高めることができる。
【００５５】
図５は、本発明のさらに他の実施形態に係る有機ＣＭＯＳイメージセンサを概略的に示す斜視図である。
本実施形態に係る有機ＣＭＯＳイメージセンサは、緑色波長領域の光を選択的に吸収する緑色光電素子と、青色波長領域の光を選択的に吸収する青色光電素子と、赤色波長領域の光を選択的に吸収する赤色光電素子とが積層される構造である。
図５においては、赤色光電素子、緑色光電素子、及び青色光電素子が順次に積層された構造を示したが、これに限定されず、積層順序は多様に変り得る。
【００５６】
緑色光電素子は、前述した有機光電素子１００であり得、青色光電素子は、互いに向き合う電極と、その間に介在する青色波長領域の光を選択的に吸収する有機物質を含む吸光層とを含み、赤色光電素子は、互いに向き合う電極と、その間に介在する赤色波長領域の光を選択的に吸収する有機物質を含む吸光層とを含む。
【００５７】
前述のように緑色波長領域の光を選択的に吸収する有機光電素子と、緑色波長領域の光を選択的に吸収する有機光電素子と、青色波長領域の光を選択的に吸収する有機光電素子とが積層された構造を有することによって、イメージセンサの大きさをさらに減らして小型化イメージセンサを具現することができると共に、感度を高め、クロストークを減らすことができる。
イメージセンサは、多様な電子装置に適用され、例えばモバイルホン、デジタルカメラなどに適用され得るが、これに限定されない。
【００５８】
次に、実施例を通じて上述した本発明の実施形態をより詳細に説明する。
ただし下記の実施例は、単に説明の目的のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。
【００５９】
＜有機光電素子の製作＞
（実施例１）
ガラス基板上にＩＴＯをスパッタリングで積層して１００ｎｍ厚さの下部電極を形成する。
次に、下部電極上にモリブデン酸化物（ＭｏＯｘ、０＜ｘ≦３）とアルミニウム（Ａｌ）を１：１（ｗｔ／ｗｔ）の比率に熱蒸着した５ｎｍ厚さの電子輸送層を形成する。
次に、電子輸送層上にｐ型吸光物質として下記の化学式１ａで表される化合物（Ｌｕｍｔｅｃ社製）とｎ型吸光物質としてジシアノビニル−テルチオフェン（ＤＣＶ３Ｔ）を１：１の厚さ比で共蒸着して吸光層を形成する。
続いて、吸光層上に下記の化学式１ａで表される化合物を熱蒸着して吸光補助層を形成し、その上にモリブデン酸化物（ＭｏＯｘ、０＜ｘ≦３）を熱蒸着して電荷補助層を形成する。
続いて、電荷補助層上にＩＴＯをスパッタリングで積層して１００ｎｍ厚さの上部電極を形成して有機光電素子を製作する。
【化５】
2020039000.tif 000008
【００６０】
（実施例２）
吸光層のｎ型吸光物質としてジシアノビニル−テルチオフェン（ＤＣＶ３Ｔ）の代わりにフラーレン（Ｃ６０）を用いたことを除いては、実施例１と同様な方法で有機光電素子を製作する。
【００６１】
（実施例３）
吸光層のｎ型吸光物質としてジシアノビニル−テルチオフェン（ＤＣＶ３Ｔ）の代わりにフラーレン（Ｃ６０）を用い、吸光補助層の前記化学式１ａで表される化合物の代わりに下記の化学式１ｂで表される化合物を用いたことを除いては、実施例１と同様な方法で有機光電素子を製作する。
【化６】
2020039000.tif 000009
【００６２】
化学式１ｂで表される化合物は次のような方法で合成する。
ボロンサブフラロシアニンクロライド（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）２０．０ｇ、トリフェニルシラノール（東京化成社製）３２．０ｇ、及びトリフルオロメタンスルホン酸銀（東京化成社製）１４．８ｇを乾燥トルエン１５０ｍｌで１５時間加熱還流する。
ここに塩化メチレン２００ｍｌを加えて濾過した後、濾過された溶液を減圧濃縮させてシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して化学式１ｂで表される化合物を得る。
【００６３】
（比較例１）
吸光補助層を形成しないことを除いては、実施例１と同様な方法で有機光電素子を製作する。
（比較例２）
吸光補助層を形成しないことを除いては、実施例２と同様な方法で有機光電素子を製作する。
（比較例３）
吸光補助層を形成しないことを除いては、実施例３と同様な方法で有機光電素子を製作する。
【００６４】
＜評価＞
（評価１：外部量子効率（ＥＱＥ）及び半値幅）
実施例１〜３と比較例１〜３による有機光電素子の波長に応じた外部量子効率（ＥＱＥ）および半値幅を評価する。
外部量子効率は、ＩＰＣＥ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｓｙｓｔｅｍ（ＭｃＳｃｉｅｎｃｅ社製、韓国）設備を用いて測定する。
まず、Ｓｉ光ダイオード（Ｈａｍａｍａｔｓｕ社製、日本）を用いて設備を補正（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）した後、実施例１〜３及び比較例１〜３による有機光電素子を設備に装着し、波長範囲約３５０〜７５０ｎｍ領域で外部量子効率を測定する。
半値幅は、外部量子効率（ＥＱＥ）グラフにおいて最大外部量子効率（ＥＱＥｍａｘ）地点の半分（ｈａｌｆ）に対応する波長の幅（ｗｉｄｔｈ）で計算する。
【００６５】
その結果は、図６〜図８と表２のとおりである。
図６は、実施例１と比較例１による有機光電素子の波長に応じた外部量子効率（ＥＱＥ）を示すグラフであり、図７は、実施例２と比較例２による有機光電素子の波長に応じた外部量子効率（ＥＱＥ）を示すグラフであり、図８は、実施例３と比較例３による有機光電素子の波長に応じた外部量子効率（ＥＱＥ）を示すグラフである。
【表２】
2020039000.tif 000010
【００６６】
図６〜図８と表２を参照すると、実施例１による有機光電素子は、比較例１による有機光電素子と比較して同等又はそれより改善された外部量子効率を有すると同時に、半値幅が狭くなって波長選択性が改善されたことを確認できる。
同様に、実施例２による有機光電素子は、比較例２による有機光電素子と比較して同等又はそれより改善された外部量子効率を有すると同時に、半値幅が狭くなって波長選択性が改善されたことを確認でき、実施例３による有機光電素子は、比較例３による有機光電素子と比較して同等又はそれより改善された外部量子効率を有すると同時に、半値幅が狭くなって波長選択性が改善されたことを確認できる。
【００６７】
（評価２：クロストーク）
実施例１と比較例１による有機光電素子のクロストークを評価する。
クロストーク評価は、ＬＵＭＥＲＲＩＣＡＬ（３Ｄ）プログラムを用いてシミュレーション評価する。
この時、波長領域をそれぞれ４４０〜４８０ｎｍ（青色）、５２０〜５６０ｎｍ（緑色）、５９０〜６３０ｎｍ（赤色）の３領域に分割してそれぞれの領域に異なる色の光変換素子がどれくらい光学的に干渉するかを評価する。
【００６８】
つまり、４４０〜４８０ｎｍにおいては青色素子領域の感度曲線の積分値を１００にし、赤色素子及び緑色素子の感度曲線の４４０〜４８０ｎｍにおける相対積分値を求めた。
この値が４４０〜４８０ｎｍにおける赤色素子及び緑色素子の青色領域に対するクロストーク値である。
同様に、５２０〜５６０ｎｍにおいては緑色領域の感度曲線の積分値を１００にし、赤色素子及び青色素子の感度曲線の５２０〜５６０ｎｍにおける相対積分値を求めた。
この値が５２０〜５６０ｎｍにおける赤色素子及び青色素子の緑色領域に対するクロストーク値である。
同様に、５９０〜６３０ｎｍにおいては赤色領域の感度曲線の積分値を１００にし、青色素子及び緑色素子の感度曲線の５２０〜５６０ｎｍにおける相対積分値を求めた。
この値が５２０〜５６０ｎｍにおける青色素子及び緑色素子の赤色領域に対するクロストーク値である。
【００６９】
最後に、上記クロストーク値の平均値を求めて平均クロストーク値を得た。
その結果は下記の表３のとおりである。
【表３】
2020039000.tif 000011
【００７０】
表３を参照すると、実施例１による有機光電素子を適用した場合、比較例１による有機光電素子を適用した場合と比較して約２０％以上平均クロストークが減少したことを確認できる。
【００７１】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１０    第１電極
２０    第２電極
３０    吸光層
３５    吸光補助層
４０    電荷補助層
５０（Ｒ、Ｂ）    （赤色、青色）光感知素子
６０    下部絶縁層
７０（Ｒ、Ｂ）    （赤、青）色フィルタ層
８０    上部絶縁層
８５    貫通口
１００    有機光電素子
１１０    半導体基板
３００    有機ＣＭＯＳイメージセンサ
【図１】
2020039000.tif 000014
【図２】
2020039000.tif 000015
【図３】
2020039000.tif 000016
【図４】
2020039000.tif 000017
【図５】
2020039000.tif 000018
【図６】
2020039000.tif 000019
【図７】
2020039000.tif 000020
【図８】
2020039000.tif 000021