[发明专利]用于有机光电二极管中的有机光电转换层的特定N和P活性材料

说明书

本公开的领域在于用于有机图像传感器的活性材料。本公开涉及基于萘二酰亚胺的分子和基于萘二酰亚胺二聚体的分子。本公开涉及包括根据本公开的分子的透明N材料和/或透明P材料及它们在吸收层、光电转换层和/或有机图像传感器中的用途及用于其合成的方法。本公开还涉及包括根据本公开的活性材料的光电转换层、包括根据本公开的活性材料或根据本公开的光电转换层的设备。此外，本公开涉及包括根据本公开的光电转换层的有机图像传感器。

技术领域

本公开的领域在于用于有机图像传感器的活性材料。

本公开涉及基于萘二酰亚胺的分子和基于萘二酰亚胺二聚体的分子。

本公开涉及包括根据本公开的分子的透明N材料和/或透明P材料及它们在吸收层、光电转换层和/或有机图像传感器中的用途及用于其合成的方法。

本公开还涉及包括根据本公开的活性材料的光电转换层、包括根据本公开的活性材料或根据本公开的光电转换层的设备。

此外，本公开涉及包括根据本公开的光电转换层的有机图像传感器。

背景技术

在本文中提供的“背景”描述是为了总体上呈现本公开的上下文。就其在此背景部分描述的程度而言，目前署名的发明人的工作以及提交时未另有资格作为现有技术的描述的方面，既没有明确地也没有隐含地承认作为针对本公开的现有技术。

图像传感器，其是用于将光学图象转换为电信号的半导体设备，包括用于感光的感光单元和用于将感测到的光处理为电信号以存储数据的逻辑电路单元。

在现有技术中，感光单元包括滤色器和光电转换膜、半导体p-n结诸如硅。滤色器根据颜色分离光，但是降低空间分辨率和光采集量及利用效率。

为了克服这个问题，报告了在纵向上堆叠能够检测不同波长的光的光电转换单元的几何体。具体地，这种光电转换单元是基于p-n结或体异质结(bulk heterojunction)的有机光电转换层。这种单元的光电转换效率在很大程度上取决于用于层的材料的类型。关于目前为止可获得的有机材料，报告了低转化效率和高暗电流。

在另一个解决方案中，使用了在IR区域而不是可见区域能够吸收的有机层，可以将其与用于可见范围的基于互补金属氧化物半导体(CMOS)的图像部件或可以在可见范围吸收的有机类图像部件组合。在两种情况下，采集白光且必须使用过滤器来获得BGR像素分辨率。在这种情况下，以及在滤色器的情况下，根据颜色分离光，但是空间分辨率和光采集量以及利用效率降低。

发明内容

本公开提供了由通式I表示的基于萘二酰亚胺(NDI)的分子：

其中，

R在每次出现时独立地选自-C_xH_2x+1、-C_xX_2x+1、-C_xH₂X_2x-1、以及

R₁在每次出现时独立地选自

x是1至10的整数，

X是卤素(F、Cl、Br、I)，

Y选自CH₂、S、O、Se和N-R₂，

R₂在每次出现时独立地选自H、直链和支链烷基基团、环烷基基团、卤代烷基基团、卤素原子、烷基硫烷基或芳基硫烷基基团、烷基胺或芳基胺、芳基基团、卤代烷基基团、杂芳基基团、芴基基团。

本公开提供了由通式Ia表示的基于萘二酰亚胺(NDI)的分子：

其中，