CN102020573B - 光电转换材料、含其的膜、光电转换装置、其制造方法、光传感器、成像装置及其使用方法 - Google Patents

光电转换材料、含其的膜、光电转换装置、其制造方法、光传感器、成像装置及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102020573B
CN102020573B CN201010278958.9A CN201010278958A CN102020573B CN 102020573 B CN102020573 B CN 102020573B CN 201010278958 A CN201010278958 A CN 201010278958A CN 102020573 B CN102020573 B CN 102020573B
Authority
CN
China
Prior art keywords
photoelectric conversion
carbon number
compound
rings
film
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
CN201010278958.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102020573A (zh
Inventor
滨野光正
养父克行
三井哲朗
野村公笃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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 Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to CN201410143403.1A priority Critical patent/CN103992237B/zh
Publication of CN102020573A publication Critical patent/CN102020573A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102020573B publication Critical patent/CN102020573B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C223/00Compounds containing amino and —CHO groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C223/06Compounds containing amino and —CHO groups bound to the same carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C225/00Compounds containing amino groups and doubly—bound oxygen atoms bound to the same carbon skeleton, at least one of the doubly—bound oxygen atoms not being part of a —CHO group, e.g. amino ketones
    • C07C225/22Compounds containing amino groups and doubly—bound oxygen atoms bound to the same carbon skeleton, at least one of the doubly—bound oxygen atoms not being part of a —CHO group, e.g. amino ketones having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/56Ring systems containing three or more rings
    • C07D209/80[b, c]- or [b, d]-condensed
    • C07D209/82Carbazoles; Hydrogenated carbazoles
    • C07D209/86Carbazoles; Hydrogenated carbazoles with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/60Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D213/72Nitrogen atoms
    • C07D213/74Amino or imino radicals substituted by hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D219/00Heterocyclic compounds containing acridine or hydrogenated acridine ring systems
    • C07D219/02Heterocyclic compounds containing acridine or hydrogenated acridine ring systems with only hydrogen, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D221/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom, not provided for by groups C07D211/00 - C07D219/00
    • C07D221/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom, not provided for by groups C07D211/00 - C07D219/00 condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D221/04Ortho- or peri-condensed ring systems
    • C07D221/18Ring systems of four or more rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D223/00Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D223/14Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D239/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings
    • C07D239/02Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings
    • C07D239/24Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D239/28Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D239/46Two or more oxygen, sulphur or nitrogen atoms
    • C07D239/60Three or more oxygen or sulfur atoms
    • C07D239/62Barbituric acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D239/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings
    • C07D239/02Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings
    • C07D239/24Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D239/28Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D239/46Two or more oxygen, sulphur or nitrogen atoms
    • C07D239/60Three or more oxygen or sulfur atoms
    • C07D239/66Thiobarbituric acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/34Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D307/56Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D307/66Nitrogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D333/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
    • C07D333/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D333/04Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings not substituted on the ring sulphur atom
    • C07D333/26Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings not substituted on the ring sulphur atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D333/30Hetero atoms other than halogen
    • C07D333/36Nitrogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/02Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D495/04Ortho-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B23/00Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes
    • C09B23/02Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups
    • C09B23/04Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups one >CH- group, e.g. cyanines, isocyanines, pseudocyanines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B57/00Other synthetic dyes of known constitution
    • C09B57/008Triarylamine dyes containing no other chromophores
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02Details
    • G01J1/04Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/30Organic 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
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic radiation-sensitive element covered by group H10K30/00
    • H10K39/30Devices controlled by radiation
    • H10K39/32Organic image sensors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/633Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising polycyclic condensed aromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2602/00Systems containing two condensed rings
    • C07C2602/02Systems containing two condensed rings the rings having only two atoms in common
    • C07C2602/04One of the condensed rings being a six-membered aromatic ring
    • C07C2602/08One of the condensed rings being a six-membered aromatic ring the other ring being five-membered, e.g. indane
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/04Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings
    • C07C2603/06Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing at least one ring with less than six ring members
    • C07C2603/10Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing at least one ring with less than six ring members containing five-membered rings
    • C07C2603/12Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing at least one ring with less than six ring members containing five-membered rings only one five-membered ring
    • C07C2603/14Benz[f]indenes; Hydrogenated benz[f]indenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/04Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings
    • C07C2603/06Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing at least one ring with less than six ring members
    • C07C2603/10Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing at least one ring with less than six ring members containing five-membered rings
    • C07C2603/12Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing at least one ring with less than six ring members containing five-membered rings only one five-membered ring
    • C07C2603/18Fluorenes; Hydrogenated fluorenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/04Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings
    • C07C2603/22Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing only six-membered rings
    • C07C2603/24Anthracenes; Hydrogenated anthracenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/04Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings
    • C07C2603/22Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing only six-membered rings
    • C07C2603/26Phenanthrenes; Hydrogenated phenanthrenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/40Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing four condensed rings
    • C07C2603/42Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing four condensed rings containing only six-membered rings
    • C07C2603/50Pyrenes; Hydrogenated pyrenes
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Other In-Based Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种光电转换材料、含其的膜、光电转换装置、其制造方法、光传感器、成像装置及其使用方法。以下式(1)表示的化合物,以及含有该化合物的光电转换装置。其中Z1为含有两个碳原子的环并且表示5元环、6元环或至少含有5元环或6元环的稠环,L1,L2和L3中的每一个独立地表示未取代的次甲基或取代的次甲基,n表示0以上的整数,R1,R2,R3,R4,R5和R6中的每一个独立地表示氢原子或取代基,R1和R2,R2和R3,R4和R5,或R5和R6可以彼此结合以形成环,并且R21和R22中的每一个独立地表示取代的芳基,未取代的芳基,取代的杂芳基或未取代的杂芳基,条件是R21和R22都为未取代的苯基的情况除外。式(I):

Description

光电转换材料、含其的膜、光电转换装置、其制造方法、光传感器、成像装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种可用作光电转换装置材料的新化合物、包含该材料的膜、光电转换装置、其制造方法、光传感器、成像装置及其使用方法。
背景技术
常规的光传感器通常为通过在半导体基板比如硅(Si)中形成光电二极管(PD)所制造的装置。关于固态成像装置,广泛地使用平面固态成像装置,其中将PD在半导体基板中二维排列,并且通过CCD或CMOS电路将对应于由在每个PD中光电转换所产生的信号电荷的信号读出。
用于实现彩色固态成像装置的方法通常是制造一种结构,其中在平面固态成像装置的光入射表面侧,设置仅透射特定波长的光的滤色片以用于颜色分离。特别地,其中将透射蓝(B)光、绿(G)光和红(R)光的滤色片分别规则地安置在二维排列的PD中的每一个上的单板固态成像装置作为当今在数码相机等中广泛使用的系统是广为人知的。
在这种单板固态成像装置中,因为滤色片仅透射有限波长的光,没有通过滤色片透射的光未被利用并且光的利用效率是差的。此外,近年中,多像素装置的制造正在发展,并且像素尺寸以及进而光电二极管部件的面积变小,这带来了开口率减小和集光效率降低的问题。
为了解决这些问题,已经建议了在纵向上层叠能够检测在不同波长的光的光电转换部件的系统。关于这样的系统,就所关心的可见光来说,公开了,例如:利用Si的吸收系数的波长依赖性的系统,其中形成了垂直层叠结构并且通过厚度的不同分离颜色(专利文件1);和其中形成了使用有机半导体的第一光接收部件以及各自由Si组成的第二和第三光接收部件的系统(专利文件2)。
然而,这样的系统由于颜色分离差而是不利的,因为吸收范围在Si的厚度方向上在各个部分中重叠并且分光性质是差的。至于解决问题的其它方法,在信号读出用基板上形成非晶硅的光电转换膜或有机光电转换膜的结构,是已知作为用于提高开口率的技术。
此外,已知若干实例用于各自使用有机光电转换膜的光电转换装置,成像装置,光传感器和太阳能电池。使用有机光电转换膜的光电转换装置面对特别是提高光电转换效率和减少暗电流的任务,并且作为用于改良这些的方法,公开了,例如,对于前者引入pn结或引入体相异质结结构(bulkheterojunction)以及对于后者引入阻挡层。
在通过引入pn结或体相异质结结构来提高光电转换效率的尝试中,暗电流的增加经常成为问题。此外,取决于材料的组合,光电转换效率的改善程度不同,并且在一些情况中,光信号量/暗时间噪声的比率没有比引入以上结构之前的比率提高。在采用以上方法的情况下,结合什么材料是重要的,并且特别地,当意欲降低暗时间噪声时,这是难以通过传统报道的材料组合实现的。
此外,所用材料的种类和膜结构不仅是对于光电转换效率(激子解离效率,电荷输送性能)和暗电流(例如,暗时间载流子的量)的主要因素之一,也是对于信号响应性的控制因素,尽管这在以往的报告中几乎没有提及。在作为固态成像装置的使用中,高的光电转换效率、低的暗电流和高的响应速度都需要被满足,但是还没有具体地公开满足这个要求的有机光电转换材料或装置结构。
专利文件3中描述了含有富勒烯的光电转换膜,然而仅通过富勒烯无法满足上述高的光电转换效率、低的暗电流和高响应速度的所有。同样,使用在至少一种有机半导体为晶粒的情况下由多种有机半导体构成的体相异质结膜的太阳能电池描述在专利文件4中,然而,其中没有发现对于暗电流和高速响应的公开内容,并且没有描述或建议对于在用于成像装置的光电转换装置中的应用等。
另外,传统的光电转换材料当被加热时有时导致灵敏度降低或暗电流增加,并且就耐热性而言具有更大改良的空间。
[专利文件1]美国专利5,965,875
[专利文件2]JP-A-2003-332551(本文中使用的术语“JP-A”是指“未审查的公布日本专利申请”)
[专利文件3]JP-A-2007-123707
[专利文件4]JP-A-2002-076391
发明内容
本发明的目的是提供一种光电转换装置和固态成像装置,在所述光电转换装置和固态成像装置中获得足够高的灵敏度和高的耐热性并且显示出高速响应性。
在有机光电转换装置中,为了实现高的光电转换效率、低的暗电流和高速响应性,使用的有机光电转换膜优选满足下列要求。
1.就高效率和高速响应而言,激子的离解后的信号电荷需要在没有损失的条件下被即刻传输到两个电极。在少量的载流子捕获部位条件下的高的迁移率和高的电荷输送能力是必要的。
2.就高的光电转换效率而言,优选的是激子稳定化能小,并且通过外加电场或者由pn结等在内部产生的电场的影响,激子可以被很快地解离(高激子解离效率)。
3.为了尽量减少暗时间时在内部产生的载流子,优选选择使得在内部几乎不存在中间能级或者充当其原因之一的杂质的膜结构或材料。
4.在层叠多个层的情况下,需要匹配相邻层的能级,并且如果形成能垒,则这抑制电荷输送。
此外,从对于具有加热步骤比如滤色片的安置、保护膜的敷设和装置的焊接的生产程序的应用来看,或者考虑到耐贮性的提高,需要用于光电转换装置的材料以及含有该材料的膜具有高的耐热性。
在通过气相沉积法形成有机光电转换膜的情况下,分解温度优选高于气相沉积所允许的温度,因为在气相沉积过程中的热分解可以被抑制。涂覆法是有利的,因为膜可以在不受以上分解限制的条件下形成并且可以实现低成本,但是通过气相沉积法形成膜是优选的,因为易于形成均匀的膜并且可以减少可能的杂质混入。
本发明人已经进行了深入的研究,作为结果,发现了下列材料的选择和组合,作为确保满足以上需求并且可以实现高的光电转换效率、低的暗电流、高速响应性和耐热性的技术。
根据本发明人的研究,已经发现的是,含有具有取代基的三芳基胺部分或三杂芳基胺部分作为给体部分、其中在给体部分和受体部分之间的连接部分为亚萘基的化合物,是可用作光电转换材料的新化合物。
此外,已发现的是当将这种新化合物和n型半导体(优选富勒烯)结合使用时,可以在保持高耐热性的同时实现高速响应性,这是当在给体部分和受体部分之间的连接部分为亚苯基时所没有看到的方面。基于这些发现完成了本发明。
上述目标可以通过以下技术实现。
(1)以下式(I)表示的化合物:
式(I):
其中Z1为含有两个碳原子的环并且表示5元环,6元环或至少含有5元环或6元环的稠环,L1,L2和L3中的每一个独立地表示未取代的次甲基或取代的次甲基,n表示0以上的整数,R1,R2,R3,R4,R5和R6中的每一个独立地表示氢原子或取代基,R1和R2,R2和R3,R4和R5,或R5和R6可以彼此结合以形成环,并且R21和R22中的每一个独立地表示取代的芳基,未取代的芳基,取代的杂芳基或未取代的杂芳基,条件是R21和R22都为未取代的苯基的情况除外。
(2)根据以上(1)所述的化合物,其中所述以式(I)表示的化合物为以下式(II)表示的化合物:
式(II):
其中L1,L2,L3,n,R1,R2,R3,R4,R5,R6,R21和R22具有与式(I)中的那些相同的含义,并且R41,R42,R43和R44中的每一个独立地表示氢原子或取代基。
(3)根据以上(1)所述的化合物,其中所述以式(I)表示的化合物为以下式(III)表示的化合物:
式(III):
其中L1,L2,L3,n,R1,R2,R3,R4,R5,R6,R21和R22具有与式(I)中的那些相同的含义,并且R51,R52,R53,R54,R55和R56中的每一个独立地表示氢原子或取代基。
(4)根据以上(1)所述的化合物,其中所述以式(I)表示的化合物为以下式(IV)表示的化合物:
式(IV):
其中Z1,L1,L2,L3,n,R1,R2,R3,R4,R5和R6具有与式(I)中的那些相同的含义,R7至R11和R12至R16中的每一个独立地表示氢原子或取代基,条件是R7至R11和R12至R16全部都为氢原子的情况除外,R7至R11中以及R12至R16中邻近的成员可以彼此结合以形成环,并且R3对和R7以及R6和R16对中的每一对可以是相连的。
(5)根据以上(2)中所述的化合物,其中,其中式(II)中的R41至R44中的每一个独立地为氢原子,卤素原子,烷基,芳基,杂环基,烷氧基,芳氧基,氨基,烷硫基,烯基或氰基。
(6)根据以上(3)所述的化合物,其中,其中式(III)中的R51至R56中的每一个独立地为氢原子,卤素原子,烷基,芳基,杂环基,烷氧基,芳氧基,氨基,烷硫基,烯基或氰基。
(7)根据以上(4)所述的化合物,其中,其中式(IV)中的R7至R11和R12至R16中的每一个独立地为氢原子,卤素原子,烷基,芳基,杂环基,羟基,硝基,烷氧基,芳氧基,杂环氧基,氨基,烷硫基,芳硫基,烯基,氰基或杂环硫基。
(8)根据以上(1)至(7)中任一项所述的化合物,其中,其中式(I)至(IV)中的R1至R6中的每一个独立地为氢原子,烷基,芳基,杂环基,烷氧基或芳氧基。
(9)根据以上(1)至(8)中任一项所述的化合物,其中在式(I)至(IV)中,L1,L2和L3中的每一个为未取代的次甲基。
(10)根据以上(1)至(9)中任一项所述的化合物,其中在式(I)至(IV)中,n为0。
(11)以下式(V)表示的化合物:
式(V):
其中R1,R2,R3,R4,R5和R6中的每一个独立地表示氢原子或取代基,
R1和R2,R2和R3,R4和R5,或R5和R6可以彼此结合以形成环,以及
R21和R22中的每一个独立地表示取代的芳基,未取代的芳基,取代的杂芳基或未取代的杂芳基,条件是R21和R22都为未取代的苯基的情况除外。
(12)一种含有根据以上(1)至(10)中任一项所述的化合物的光电转换材料。
(13)一种含有根据以上(1)至(10)中任一项所述的化合物的膜。
(14)根据以上(13)所述的膜,其还包含n型有机半导体。
(15)根据以上(14)所述的膜,其中所述膜为非发光膜。
(16)一种光电转换装置,所述光电转换装置包含导电膜、有机光电转换膜和透明导电膜,其中所述有机光电转换膜含有根据以上声明(1)至(10)中任一项所声明的化合物。
(17)根据以上(16)所述的光电转换装置,其中所述有机光电转换膜含有n型有机半导体。
(18)根据以上(17)所述的光电转换装置,其中所述有机光电转换膜为非发光膜。
(19)根据以上(17)或(18)所述的光电转换装置,其中所述n型有机半导体为富勒烯或富勒烯衍生物。
(20)根据以上(19)所述的光电转换装置,其中所述富勒烯为C60
(21)根据以上(19)或(20)所述的光电转换装置,其中所述有机光电转换膜具有体相异质结结构,所述体相异质结结构是在将根据以上(1)至(10)中任一项所述的化合物与所述富勒烯或富勒烯衍生物混合的状态下形成的。
(22)根据以上(19)至(21)中任一项所述的光电转换装置,其中在所述有机光电转换膜中包含的、根据以上(1)所述的以式(I)表示的化合物和所述富勒烯或富勒烯衍生物之间的比率(所述富勒烯或富勒烯衍生物/以式(I)表示的化合物×100(%))为50%(体积比)以上。
(23)根据以上(16)至(22)中任一项所述的光电转换装置,其中所述光电转换装置是通过将所述导电膜、所述有机光电转换膜和所述透明导电膜以此顺序层叠制造的。
(24)根据以上(16)至(23)中任一项所述的光电转换装置,其中通过真空沉积法沉积所述有机光电转换膜。
(25)根据以上(16)至(24)中任一项所述的光电转换装置,其中光穿过所述透明导电膜入射到所述有机光电转换膜上。
(26)根据以上(16)至(25)中任一项所述的光电转换装置,其中所述透明导电膜包含透明导电金属氧化物。
(27)根据以上(16)至(26)中任一项所述的光电转换装置,其中所述透明导电膜是直接在所述有机光电转换膜上形成的。
(28)根据以上(16)至(27)中任一项所述的光电转换装置,其还包含电荷阻挡层。
(29)根据以上(16)至(28)中任一项所述的光电转换装置,其中所述以式(I)表示的化合物的吸收光谱(在氯仿溶液中)在400至700nm波长的可见区内具有30,000M-1cm-1以上的摩尔消光系数。
(30)一种根据以上(16)至(29)中任一项所述的光电转换装置的使用方法,在所述导电膜和所述透明导电膜限定一对电极的条件下,所述方法包括在所述一对电极之间施加1×10-4至1×107V/cm的电场的步骤。
(31)一种用于制造根据以上(16)至(29)中任一项所述的光电转换装置的方法,其包括通过真空加热沉积将所述以式(I)表示的化合物和富勒烯或富勒烯衍生物共沉积的步骤。
(32)一种光传感器,所述光传感器包含根据以上(16)至(29)中任一项所述的光电转换装置。
(33)一种成像装置,所述成像装置包含根据以上(16)至(29)中任一项所述的光电转换装置。
根据本发明,可以提供各自具有足够高的灵敏度、高耐热性和高速响应性的光电转换装置和成像装置。
附图说明
图1A和图1B各自是显示光电转换装置的一个构造实例的示例性横截面视图。
图2是成像装置的示例性横截面视图。
[参考标记和符号的说明]
10a,10b光电转换装置
11下部电极(导电膜)
12光电转换层(光电转换膜)
15上部电极(透明导电膜)
16A电子阻挡层
16B空穴阻挡层
100成像装置
具体实施方式
[光电转换装置]
本发明的光电转换装置是包括导电膜、有机光电转换膜和透明导电膜的光电转换装置,其中所述有机光电转换膜含有以式(I)表示的化合物。在优选的方式中,导电膜、有机光电转换膜和透明导电膜以此顺序层叠。有机光电转换膜至少含有光电转换层并且可以另外地含有电荷阻挡层(电子阻挡层,空穴阻挡层)。
图1A和图1B显示根据本发明的一个实施方案的光电转换装置的构造实例。
在图1A中所示的光电转换装置10a具有下述构造:在下部电极11上形成的电子阻挡层16A,在电子阻挡层16A上形成的光电转换层12和起上部电极作用的透明导电膜(后文中被称为上部电极)15以此顺序层叠在起下部电极作用的导电膜(后文中被称为下部电极)11上。
图1B显示光电转换装置的另一个构造实例。图1B中所示的光电转换装置10b具有下述构造:电子阻挡层16A,光电转换层12,空穴阻挡层16B和上部电极15以此顺序层叠在下部电极11上。附带地,在图1A和图1B中,电子阻挡层,光电转换层和空穴阻挡层的层叠顺序可以根据用途或性质颠倒。
在这样的构造中,光优选穿过透明导电膜入射在有机光电转换膜上。
此外,在使用这样的光电转换装置时,可以施加电场。在这种情况下,导电膜和透明导电膜限定一对电极,并且可以在所述一对电极之间施加例如1×10-4至1×107V/cm的电场。
本发明也涉及光电转换装置的使用方法,在导电膜和透明导电膜限定一对电极的条件下,所述方法包括在所述一对电极之间施加1×10-4至1×107V/cm的电场的步骤。
此外,本发明涉及光电转换装置的制造方法,所述方法包括通过真空加热沉积将以式(I)表示的化合物和后述的富勒烯或富勒烯衍生物共沉积的步骤。
下面描述组成根据此实施方案的光电转换装置的元件。
(电极)
电极(上部电极(透明导电膜)15和下部电极(导电膜)11)各自由导电材料组成。可以使用的导电材料的实例包括金属,合金,金属氧化物,导电化合物,及其混合物。
光从上部电极15入射,因此上部电极15需要对要检测的光足够透明。其具体实例包括:导电金属氧化物,例如掺杂锑或氟的氧化锡(ATO,FTO),氧化锡,氧化锌,氧化铟,氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO);金属薄膜,例如金,银,铬和镍;这样的金属和这样的导电金属氧化物的混合物或层压体;无机导电物质,例如碘化铜和硫化铜;有机导电材料,例如聚苯胺,聚噻吩和聚吡咯;以及这样的材料和ITO的层压体。其中,鉴于高电导率、透明性等,优选导电金属氧化物。透明导电膜优选直接在有机光电转换膜上形成。上部电极15被沉积在有机光电转换层12上,因此优选通过不导致有机光电转换层12的性质劣化的方法进行沉积。
下部电极11包括:根据用途,其中赋予透明性的情况,反之,使用能够反射光的材料而不赋予透明性的情况,等。其具体的实例包括:导电金属氧化物,例如掺杂锑或氟的氧化锡(ATO,FTO),氧化锡,氧化锌,氧化铟,氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO);金属,例如金,银,铬,镍,钛,钨和铝;导电化合物,例如金属的氧化物和氮化物(例如,氮化钛(TiN));这样的金属和这样的导电金属氧化物的混合物或层压体;无机导电物质,例如碘化铜和硫化铜;有机导电材料,例如聚苯胺,聚噻吩和聚吡咯;以及这样的材料和ITO或氮化钛的层压体。
不对用于形成电极的方法进行特别的限制,并且考虑到电极材料性能,可以适当地选择。具体地,电极可以例如通过下列方法形成:湿体系,例如印刷和涂覆;物理体系,例如真空沉积、溅射和离子电镀;或化学体系,例如CVD和等离子体CVD。
在电极材料为ITO的情况下,电极可以通过下列方法形成:例如电子束法,溅射法,电阻加热沉积法,化学反应法(例如,溶胶-凝胶法)和氧化铟锡的分散体涂覆。使用ITO制备的膜可以进一步进行例如UV-臭氧处理或等离子体处理。在电极材料为TiN的情况下,可以使用包括反应溅射法的各种方法,并且可以对形成的膜进一步进行UV-臭氧处理、等离子体处理等。
优选在无等离子体的状态下制备上部电极15。当在无等离子体的状态下制备上部电极15时,可以减少等离子体对基板的影响并可以获得良好的光电转换性质。本文中,无等离子体状态是指在上部电极15的沉积过程中不产生等离子体的状态,或其中从等离子体源至基板的距离为2cm以上,优选10cm以上,更优选20cm以上,并且到达基板的等离子体的量被减少的状态。
在上部电极15的沉积过程中不产生等离子体的设备的实例包括电子束沉积设备(EB沉积设备)和脉冲激光沉积设备。关于EB沉积设备或脉冲激光沉积设备,可以使用在例如YutakaSawada(导师)的TomeiDodenMakunoShinTenkai(透明导电膜的新发展(NewDevelopmentofTransparentConductiveFilm)),CMC(1999),YutakaSawada(导师)的TomeiDodenMakunoShinTenkaiII(透明导电膜的新发展II(NewDevelopmentofTransparentConductiveFilmII)),CMC(2002),TomeiDodenMakunoGijutsu(透明导电膜技术(TechnologyofTransparentConductiveFilm)),JSPS,Ohmsha(1999)及其中所引用文件中所述的设备。在下文中,通过使用EB沉积设备沉积透明电极膜的方法称为EB沉积法,而通过使用脉冲激光沉积设备沉积透明电极膜的方法称为脉冲激光沉积法。
关于能够实现其中从等离子体源到基板的距离为2cm以上,并且到达基板的等离子体的量被减少的状态的设备(下文中称为“无等离子体沉积设备”),考虑对置靶溅射设备(opposed-targetsputteringapparatus),电弧等离子体沉积法(arcplasmadepositionmethod)等,并且可使用的这样的设备的实例包括在YutakaSawada(导师)的TomeiDodenMakunoShinTenkai(透明导电膜的新发展(NewDevelopmentofTransparentConductiveFilm)),CMC(1999),YutakaSawada(导师)的TomeiDodenMakunoShinTenkaiII(透明导电膜的新发展II(NewDevelopmentofTransparentConductiveFilmII)),CMC(2002),TomeiDodenMakunoGijutsu(透明导电膜技术(TechnologyofTransparentConductiveFilm)),JSPS,Ohmsha(1999)及其中所引用文件中所述的那些设备。
在上部电极15是透明导电膜例如TCO的情况下,有时发生DC短路或渗漏电流增加。其原因之一被认为是,因为引入到光电转换层12中的细微裂缝被致密的膜如TCO所覆盖,从而提高了与在相反侧的第一电极膜11的传导。因此,在电极具有相对差的膜质量例如Al的情况下,渗漏电流几乎不增加。通过相对于光电转换层12的膜厚度(即,裂缝深度)控制上部电极15的膜厚度,可以极大地抑制渗漏电流的增加。上部电极15的厚度优选为光电转换层12的厚度的1/5以下,更优选1/10以下。
通常,当使导电膜的厚度小于某个范围时,引起电阻值的突然增加,但是在其中结合有根据此实施方案的光电转换装置的固态成像装置中,薄层(sheet)电阻可以优选为100至10,000Ω/sq.,并且其中可以减小膜厚度的范围的自由度大。此外,因为上部电极(透明导电膜)15的厚度较小,吸收的光的量减少并且透光率通常增加。透光率的增加致使光电转换层12中光吸收增加以及光电转换性能提高,而且这是非常优选的。考虑到与膜厚度的减小相关的渗漏电流的抑制和薄膜的电阻值的增加以及透射率的增加,上部电极15的厚度优选为5至100nm,更优选5至20nm。
(有机光电转换膜)
有机光电转换膜含有以下式(I)表示的化合物。优选有机光电转换层12中含有以下式(I)表示的化合物作为光电转换材料。
式(I):
在式(I)中,Z1是含有两个碳原子的环并且表示5元环、6元环或至少含有5元环或6元环的稠环,L1,L2和L3中的每一个独立地表示未取代的次甲基或取代的次甲基,n表示0以上的整数,R1,R2,R3,R4,R5和R6中的每一个独立地表示氢原子或取代基,R1和R2,R2和R3,R4和R5,或R5和R6可以彼此结合以形成环,并且R21和R22中的每一个独立地表示取代的芳基、未取代的芳基、取代的杂芳基或未取代的杂芳基,条件是其中R21和R22都为未取代的苯基的情况除外。
如上所述,给体部分(-NR21R22的部分)和受体部分(通过L1至L3连接到亚萘基的部分)之间的连接部分为亚萘基的化合物与富勒烯一起被用作光电转换材料,由此可以获得具有优异的耐热性和高速响应性的光电转换装置。这被视为是因为由于作为在给体部分和受体部分之间的连接部分的亚萘基,增加了与富勒烯的相互作用并且改善了响应速度。此外,以上的化合物也具有充分的灵敏度。
在式(I)中,L1,L2和L3中的每一个独立地表示未取代的次甲基或取代的次甲基。取代的次甲基中的取代基可以彼此结合以形成环。所述环包括6元环(例如,苯环)。取代的次甲基的取代基的实例包括取代基W。优选L1,L2和L3全部都为未取代的次甲基。
n表示0以上的整数,优选表示0至3的整数,并且更优选0。当n变大时,吸收波长区域被允许处于长波长侧,但是热分解温度变低。从在可见区中具有适当吸收并且抑制膜在气相沉积时的热分解的观点来看,n优选为0。
R1至R6中的每一个独立地表示氢原子或取代基。在其中R1至R6中的每一个表示取代基的情况下,以R1至R6表示的取代基的实例包括后述的取代基W,并且特别地,优选卤素原子,烷基,芳基,杂环基,羟基,硝基,烷氧基,芳氧基,杂环氧基,氨基,烷硫基,芳硫基,烯基,氰基,杂环硫基。
R1至R6中的每一个独立地为,优选氢原子,卤素原子,烷基,芳基,杂环基,羟基,硝基,烷氧基,芳氧基,杂环氧基,氨基,烷硫基,芳硫基,烯基,氰基或杂环硫基,更优选氢原子,烷基,芳基和杂环基,烷氧基,芳氧基,还更优选氢原子,碳数为1至20的烷基,碳数为6至20的芳基,或者碳数为4至16的杂环基,碳数为1至20的烷氧基,碳数为6至20的芳氧基,更优选氢原子,碳数为1至12的烷基,或者碳数为6至14的芳基,碳数为1至12的烷氧基,碳数为6至10的芳氧基,更加优选氢原子,碳数为1至6的烷基,或者碳数为6至10的芳基,再更加优选氢原子。烷基可以为支链的。此外,在R1至R6为取代基的情况下,其可以具有进一步的取代基。所述进一步的取代基的实例包括下述的W。
特别优选的R1至R6的实例包括氢原子,甲基,乙基,丙基,丁基,己基,环己基,苯基和萘基。
R1和R2,R2和R3,R4和R5,或R5和R6可以彼此结合以形成环。
形成的环的实例包括下述的环R。在这些中,优选的是,例如,苯环,萘环,蒽环,吡啶环和嘧啶环。
R21和R22中的每一个独立地表示取代的芳基、未取代的芳基、取代的杂芳基或未取代的杂芳基,条件是R21和R22都为未取代的苯基的情况除外。
以R21和R22表示的芳基优选为碳数为6至30的芳基,更优选碳数为6至20的芳基。芳基的具体实例包括苯基,萘基,联苯基,三联苯基,蒽基和芴基。
R21和R22中取代的芳基的取代基优选为烷基(例如,甲基,乙基,叔丁基),烷氧基(例如,甲氧基,乙氧基,异丙氧基),芳基(例如,苯基,萘基,菲基,蒽基)或杂芳基(例如,噻吩基,呋喃基,吡啶基,咔唑基)。
以R21和R22表示的芳基或取代的芳基,优选为苯基,取代的苯基,联苯基,萘基,菲基,蒽基,芴基或取代的芴基(优选9,9’-二烷基-2-芴基)。
在R21和R22中的每一个为杂芳基的情况下,所述杂芳基优选为由5元环,6元环或7元环或它们的稠环组成的杂芳基。杂芳基中所包含的杂原子的实例包括氧原子,硫原子和氮原子。构成杂芳基的环的具体实例包括呋喃环,噻吩环,吡咯环,吡咯啉环,吡咯烷环,唑环,异唑环,噻唑环,异噻唑环,咪唑环,咪唑啉环,咪唑烷环,吡唑环,吡唑啉环,吡唑烷环,三唑环,呋咱(furazane)环,四唑环,吡喃环,噻喃(thiine)环,吡啶环,哌啶环,嗪环,吗啉环,噻嗪环,哒嗪环,嘧啶环,吡嗪环,哌嗪环和三嗪环。
稠环的实例包括苯并呋喃环,异苯并呋喃环,苯并噻吩环,吲哚环,吲哚满环,异吲哚环,苯并唑环,苯并噻唑环,吲唑环,苯并咪唑环,喹啉环,异喹啉环,噌啉环,酞嗪环,喹唑啉环,喹喔啉环,二苯并呋喃环,咔唑环,呫吨环,吖啶环,菲啶环,菲咯啉环,吩嗪环,吩嗪环,噻蒽环,噻吩并噻吩,吲嗪环,喹嗪烷(quinolidine)环,奎宁环,亚萘基(naphthylidine)环,嘌呤环和蝶啶环。
R21和R22中取代的杂芳基的取代基优选为烷基(例如,甲基,乙基,叔丁基),烷氧基(例如,甲氧基,乙氧基,异丙氧基),芳基(例如,苯基,萘基,菲基,蒽基)或杂芳基(例如,噻吩基,呋喃基,吡啶基,咔唑基)。
组成以R21和R22表示的杂芳基或取代的杂芳基的环优选为噻吩环,取代的噻吩环,呋喃环,取代的呋喃环,噻吩并噻吩环,取代的噻吩并噻吩环或咔唑基。
R21和R22中的每一个独立地优选为苯基,萘基,芴基,联苯基,蒽基或菲基,更优选苯基,萘基或芴基。在R21和R22中的每一个都有取代基的情况下,所述取代基优选为烷基,卤代烷基,烷氧基,芳基或杂芳基,更优选甲基,异丙基,叔丁基,三氟甲基,苯基或咔唑基。
Z1是含有两个碳原子的环并且表示5元环、6元环或至少含有5元环或6元环的稠环。环优选为通常用作部花青染料中的酸核(acidicnucleus)的环,且其具体实例包括下列:
(a)1,3-二羰基核,例如1,3-茚满二酮核,1,3-环己二酮,5,5-二甲基-1,3-环己二酮和1,3-二烷-4,6-二酮,
(b)吡唑啉酮核,例如1-苯基-2-吡唑啉-5-酮,3-甲基-1-苯基-2-吡唑啉-5-酮和1-(2-苯并噻唑基)-3-甲基-2-吡唑啉-5-酮,
(c)异唑啉酮核,例如3-苯基-2-异唑啉-5-酮和3-甲基2-异唑啉-5-酮,
(d)羟基吲哚核,例如1-烷基-2,3-二氢-2-羟基吲哚,
(e)2,4,6-三酮六氢嘧啶核,例如巴比妥酸,2-硫代巴比妥酸以及它们的衍生物;所述衍生物的实例包括1-烷基形式例如1-甲基和1-乙基,1,3-二烷基形式例如1,3-二甲基,1,3-二乙基和1,3-二丁基,1,3-二芳基形式例如1,3-二苯基,1,3-二(对氯苯基)和1,3-二(对乙氧羰基苯基),1-烷基-1-芳基形式例如1-乙基-3-苯基,和在1-位和3-位二取代形式的杂环例如1,3-二(2-吡啶基),
(f)2-硫代-2,4-噻唑烷二酮核,例如绕丹宁和它的衍生物;所述衍生物的实例包括3-烷基绕丹宁例如3-甲基绕丹宁,3-乙基绕丹宁和3-烯丙基绕丹宁,3-芳基绕丹宁例如3-苯基绕丹宁,和在3-位以杂环取代的绕丹宁例如3-(2-吡啶基)绕丹宁,
(g)2-硫代-2,4-唑烷二酮(2-硫代-2,4-(3H,5H)-唑二酮)核,例如3-乙基-2-硫代-2,4-唑烷二酮,
(h)硫茚酮核,例如3(2H)-硫茚酮-1,1-二氧化物(3(2H)-thianaphthenone-1,1-dioxide),
(i)2-硫代-2,5-噻唑烷二酮核,例如3-乙基-2-硫代-2,5-噻唑烷二酮(3-ethyl-2-thio-2,5-thiazolidinedione),
(j)2,4-噻唑烷二酮核,例如2,4-噻唑烷二酮,3-乙基-2,4-噻唑烷二酮和3-苯基-2,4-噻唑烷二酮,
(k)噻唑啉-4-酮核,例如4-噻唑啉酮和2-乙基-4-噻唑啉酮,
(l)2,4-咪唑烷二酮(乙内酰脲)核,例如2,4-咪唑烷二酮和3-乙基-2,4-咪唑烷二酮,
(m)2-硫代-2,4-咪唑烷二酮(2-硫代乙内酰脲)核,例如2-硫代-2,4-咪唑烷二酮和3-乙基-2-硫代-2,4-咪唑烷二酮,
(n)2-咪唑啉-5-酮核,例如2-丙基巯基-2-咪唑啉-5-酮,
(o)3,5-吡唑烷二酮核,例如1,2-二苯基-3,5-吡唑烷二酮和1,2-二甲基-3,5-吡唑烷二酮,
(p)苯并噻吩-3-酮核,例如苯并噻吩-3-酮,氧代苯并噻吩-3-酮和二氧代苯并噻吩-3-酮,和
(q)茚满酮核,例如1-茚满酮,3-苯基-1-茚满酮,3-甲基-1-茚满酮,3,3-二苯基-1-茚满酮和3,3-二甲基-1-茚满酮。
以Z1表示的环优选为1,3-二羰基核,吡唑啉酮核,2,4,6-三酮六氢嘧啶核(包括硫酮形式,例如,巴比妥酸核和2-硫代巴比妥酸核),2-硫代-2,4-噻唑烷二酮核,2-硫代-2,4-唑烷二酮核,2-硫代-2,5-噻唑烷二酮核,2,4-噻唑烷二酮核,2,4-咪唑烷二酮核,2-硫代-2,4-咪唑烷二酮核,2-咪唑啉-5-酮核,3,5-吡唑烷二酮核,苯并噻吩-3-酮核或茚满酮核,更优选1,3-二羰基核,2,4,6-三酮六氢嘧啶核(包括硫酮形式,例如,巴比妥酸核和2-硫代巴比妥酸核),3,5-吡唑烷二酮核,苯并噻吩-3-酮核或茚满酮核,还更优选1,3-二羰基核或2,4,6-三酮六氢嘧啶核(包括硫酮形式,例如,巴比妥酸核和2-硫代巴比妥酸核),再更优选1,3-茚满二酮核,巴比妥酸核,2-硫代巴比妥酸核,或其衍生物。
以Z1表示的环优选为以下式表示的环:
Z3表示用于形成5元环或6元环所必需的原子团。Z3可以选自上述由Z1表示的环并且优选为1,3-二羰基核或2,4,6-三酮六氢嘧啶核(包括硫酮形式),更优选1,3-茚满二酮核,巴比妥酸核,2-硫代巴比妥酸核或其衍生物。*表示结合位置。
通过控制受体部分之间的相互作用,当用n型半导体(例如,富勒烯)通过气相共沉积来沉积膜的时候可以带来高的空穴传输性。可以通过受体部分的结构和起空间位阻作用的取代基的引入对所述相互作用进行控制。在巴比妥酸核和2-硫代巴比妥酸核中,在两个N-位置的两个氢都优选被取代基取代,由此可以控制分子间相互作用。取代基的实例包括随后所述的取代基W,并且取代基优选为烷基,更优选甲基,乙基,丙基或丁基。
在由Z1表示的环为1,3-茚满二酮核的情况下,优选以下式(VI)表示的基团或以下式(VII)表示的基团:
式(VI):
式(VI)中,R41至R44中的每一个独立地表示氢原子或取代基,并且*表示结合位置。
式(VII):
式(VII)中,R51、R52、R53、R54、R55和R56中的每一个独立地表示氢原子或取代基,并且*表示结合位置。
在式(VI)和(VII)中,在R41至R44和R51至R56中的每一个表示取代基的情况下,例如,以R41至R44和R51至R56中的每一个表示的取代基的实例包括下述的取代基W,并且特别地,优选卤素原子,烷基,芳基,杂环基,羟基,硝基,烷氧基,芳氧基,杂环氧基,氨基,烷硫基,芳硫基,烯基,氰基,杂环硫基。
R41至R44和R51至R56中的每一个独立地为,优选氢原子,卤素原子,烷基,芳基,杂环基,羟基,硝基,烷氧基,芳氧基,杂环氧基,氨基,烷硫基,芳硫基,烯基,氰基或杂环硫基,更优选氢原子,卤素原子,烷基,芳基,杂环基,烷氧基,芳氧基,氨基,烷硫基,烯基,氰基,还更优选氢原子,卤素原子,碳数为1至20的烷基,碳数为2至20的烯基,碳数为1至20的烷氧基,碳数为6至20的芳基,碳数为6至20的芳氧基,或由5元环、6元环或7元环或者它们的稠环组成的杂环基,更加优选氢原子,碳数为1至12的烷基,碳数为2至12的烯基,碳数为1至12的烷氧基,碳数为6至10的芳基,碳数为6至10的芳氧基,或由5元环或6元环或者它们的稠环组成的杂环基,再更加优选氢原子。在R41至R44和R51至R56中的每一个为取代基的情况下,取代基可以具有进一步的取代基。所述进一步的取代基的实例包括下述的取代基W。
烷基可以为直链或支链的。杂环基中包含的杂原子的实例包括氧原子、硫原子和氮原子。
烷基、烯基、芳基等的具体实例包括在下述取代基W的烷基,烯基和芳基中示例的那些。
R41至R44中以及R51至R56中邻近的成员可以彼此结合以形成环。形成的环的实例包括下述的环R。形成的环优选为,例如,苯环,萘环,蒽环,吡啶环,嘧啶环或吡嗪环。
在式(VI)中,R41至R44全部都为氢原子的情况是优选的。在式(VII)中,R51至R56全部都为氢原子的情况是优选的。
在Z1为以式(VI)表示的基团或以式(VII)表示的基团的情况下,以式(I)表示的化合物变为分别以式(II)表示的化合物或者以下式(III)表示的化合物。
以式(I)表示的化合物优选为以下式(II)表示的化合物或以下式(III)表示的化合物:
式(II):
在式中,L1,L2,L3,n,R1,R2,R3,R4,R5,R6,R21和R22具有与式(I)中的那些相同的含义,并且优选的范围也相同。R41,R42,R43和R44具有与式(VI)中的那些相同的含义,并且优选的范围也相同。
式(III):
在式中,L1,L2,L3,n,R1,R2,R3,R4,R5,R6,R21和R22具有与式(I)中的那些相同的含义,并且优选的范围也相同。R51,R52,R53,R54,R55和R56具有与式(VII)中的那些相同的含义,并且优选的范围也相同。
在由式(I)的Z1形成的环为2,4,6-三酮六氢嘧啶核(包括硫酮形式)的情况下,Z1优选为以下式(VIII)表示的基团:
式(VIII):
R81和R82中的每一个独立地表示氢原子或取代基,R83表示氧原子、硫原子或取代基,并且*表示结合位置。
在以式(VIII)表示的基团的情况下,R81和R82中的每一个独立地表示氢原子或取代基。关于取代基,例如,可以应用描述为取代基W那些取代基。R81和R82中的每一个独立地为,优选烷基,芳基或杂环基(例如,2-吡啶基),更优选碳数为1至6的烷基(例如,甲基,乙基,正丙基,叔丁基)。
R83表示氧原子,硫原子或取代基,但是R83优选表示氧原子或硫原子。所述取代基优选为结合部分是氮原子或碳原子的取代基。在氮原子的情况下,用烷基(碳数为1至12)或芳基(碳数为6至12)取代的那些是优选的,并且其具体的实例包括甲氨基,乙氨基,丁氨基,己氨基,苯氨基和萘氨基。在结合部位为碳原子的情况下,如果进一步取代至少一个吸电子基团,则其可以是足够的。所述吸电子基团包括羰基,氰基,亚砜基,磺酰基和磷酰基,并且优选进一步具有取代基。此取代基的实例包括取代基W。作为R83的取代基优选形成含有碳原子的5元环或6元环,并且其具体实例包括那些具有下列结构的基团。
在以上基团中,Ph表示苯基。
以式(I)表示的化合物优选为以下式(IV)表示的化合物:
式(IV)
在式中,Z1,L1,L2,L3,n,R1,R2,R3,R4,R5和R6具有与式(I)中的那些相同的含义,并且优选的范围也相同。
R7至R11和R12至R16中的每一个独立地表示氢原子或取代基,条件是R7至R11和R12至R16全部都为氢原子的情况除外。R7至R11中以及R12至R16中邻近的成员可以彼此结合以形成环。此外,R3和R7对以及R6和R16对以及R11和R12对中的每一对可以相连。
式(IV)中,R7至R11和R12至R16中的每一个独立地表示氢原子或取代基。然而,不允许R7至R11和R12至R16全部都为氢原子。附带地,当R3与R7连接或者R6与R16连接时,所有其它成员R8至R11和R12至R15可以为氢原子。另外,当R11与R12相连时,所有其它成员R7至R10和R13至R16可以为氢原子。
在R7至R11和R12至R16中的每一个表示取代基的情况下,以R7至R11和R12至R16表示的取代基的实例包括下述取代基W,并且特别地,优选卤素原子,烷基,芳基,杂环基,羟基,硝基,烷氧基,芳氧基,杂环氧基,氨基,烷硫基,芳硫基,烯基,氰基,杂环硫基。
R7至R11和R12至R16中的每一个独立地为,优选氢原子,卤素原子,烷基,芳基,杂环基,羟基,硝基,烷氧基,芳氧基,杂环氧基,氨基,烷硫基,芳硫基,烯基,氰基或杂环硫基,更优选氢原子,卤素原子,烷基,烯基,烷氧基,芳基,芳氧基或杂环基,更优选氢原子,卤素原子,碳数为1至20的烷基,碳数为2至20的烯基,碳数为1至20的烷氧基,碳数为6至20的芳基,碳数为6至20的芳氧基,或由5元环、6元环或7元环或者它们的稠环组成的杂环基,更加优选氢原子,卤素原子,碳数为1至12的烷基,碳数为2至12的烯基,碳数为1至12的烷氧基,碳数为6至10的芳基,碳数为6至10的芳氧基,或由5元环或6元环或者它们的稠环组成的杂环基。
烷基可以为直链的或支链的。杂环基中包含的杂原子的实例包括氧原子,硫原子和氮原子。
烷基,烯基,芳基等的具体实例包括在下述取代基W的烷基,烯基和芳基中示例的那些。
R7至R11中以及R12至R16中邻近的成员可以彼此结合以形成环。形成的环的实例包括下述环R。形成的环优选为,例如,苯环,萘环,蒽环,吡啶环或嘧啶环。
此外,R3和R7对以及R6和R16对中的每一对可以相连。在R3与R7连接或R6与R16连接的情况下,产生含有亚萘基和苯基的四个以上环的稠环。R3和R7之间或R6和R16之间的连接可以为单键。
以下举例说明以式(I)表示的化合物的具体实例,但是本发明不限于此。
在上述化合物中,以式(I)至(IV)表示的化合物为未在文献中发现的新化合物并且可以特别地用作用于光传感器和光电池中的光电转换材料。此外,作为其它应用,该化合物可以用作,例如,着色材料,液晶材料,有机半导体材料,有机发光器件材料,电荷输送材料,医用材料,荧光诊断试剂材料等。
以式(I)至(IV)表示的化合物可以根据例如以下反应合成。
在这些式中,R1,R2,R3,R4,R5,R6,R21和R22具有与以上相同的含义。
以上合成实例中,在以式(I)表示的化合物中,描述了其中Z1为1,3-苯并茚满二酮核的化合物,但是在Z1为其它结构的情况下,也可以通过将1,3-苯并茚满二酮变为其它化合物以如上相同的方式合成化合物。
作为以上反应式中的中间化合物的以式(V)表示的化合物是新化合物。本发明也涉及以式(V)表示的化合物。
式(V):
(其中R1,R2,R3,R4,R5和R6中的每一个独立地表示氢原子或取代基,
R1和R2,R2和R3,R4和R5或者R5和R6可以彼此结合以形成环,并且
R21和R22中的每一个独立地表示取代的芳基,未取代的芳基,取代的杂芳基或未取代的杂芳基,条件是R21和R22都为未取代的苯基的情况除外)。
式(V)中,R1,R2,R3,R4,R5,R6,R21和R22具有与式(I)中的那些相同的含义,并且优选的范围也相同。
在以上合成实例中的每个反应都可以通过利用已知的技术进行。溴形式和胺的反应被称为Buchwald-Hartwig反应(见,Org.Synth.,2004,10,423,和Org.Synth.,2002,78,23)。从酯形式到醛形式的还原反应可以通过参考Synthesis,2003,822进行。醛形式和苯并茚满二酮的反应可以通过参考Ber.Deutsch.Chem.Ges.,1898,31,2596进行。
(分子量)
从对膜制备的适用性来看,以式(I)至(IV)表示的化合物的分子量优选为300至1,500,更优选350至1,200,更加优选400至900。如果分子量太小,则由于挥发使得制备的光电转换膜厚度减小,而如果分子量过大,则无法气相沉积该化合物并且无法制造光电转换装置。
(熔点)
从沉积稳定性来看,以式(I)至(IV)表示的化合物的熔点优选为200℃以上,更优选220℃以上,更加优选240℃以上。如果熔点低,则化合物在气相沉积前就熔化掉,使得无法稳定地制备膜,并且此外,化合物的分解产物增加而使光电转换性能劣化。
(吸收光谱)
从在可见区中广泛地吸收光的观点来看,以式(I)至(IV)表示的化合物的吸收光谱中的峰值波长优选为450至700nn,更优选480至700nm,更加优选510至680nm。
(峰值波长的摩尔消光系数)
从有效地利用光的观点来看,以式(I)至(IV)表示的化合物的摩尔消光系数优选较高。在波长为400至700nm的可见区,吸收光谱(在氯仿溶液中)的摩尔消光系数优选为20,000M-1cm-1,更优选30,000M-1cm-1以上,更加优选40,000M-1cm-1以上。
除以式(I)表示的化合物以外,有机光电转换膜优选还含有n型有机半导体。优选的是所述n型有机半导体与以式(I)表示的化合物一起包含在光电转换层12中。
n型有机半导体为受体型有机半导体并且表示具有容易接受电子的性质的有机化合物,主要以电子输送有机化合物为典型。更具体地,这是在使两种有机化合物接触使用时具有更大电子亲和势的有机化合物。因此,对于受体型有机化合物,可以使用任何有机化合物,只要其为具有电子接受性质的有机化合物即可。其实例包括富勒烯或富勒烯衍生物,稠合芳族碳环化合物(萘衍生物,蒽衍生物,菲衍生物,并四苯衍生物,芘衍生物,苝衍生物和荧蒽衍生物),含有氮原子、氧原子或硫原子的5元至7元杂环化合物(例如,吡啶,吡嗪,嘧啶,哒嗪,三嗪,喹啉,喹喔啉,喹唑啉,酞嗪,噌啉,异喹啉,蝶啶,吖啶,吩嗪,菲咯啉,四唑,吡唑,咪唑,噻唑,唑,吲唑,苯并咪唑,苯并三唑,苯并唑,苯并噻唑,咔唑,嘌呤,三唑并哒嗪,三唑并嘧啶,四氮杂茚(tetrazaindene),二唑,咪唑并吡啶,吡喃烷(pyralidine),吡咯并吡啶,噻二唑并吡啶,二苯并氮杂(dibenzazepine),三苯并氮杂(tribenzazepine)),聚亚芳基化合物,芴化合物,环戊二烯化合物,甲硅烷基化合物,配体为含氮杂环化合物的金属络合物。
n型半导体优选为富勒烯或富勒烯衍生物。
富勒烯表示富勒烯C60,富勒烯C70,富勒烯C76,富勒烯C78,富勒烯C80,富勒烯C82,富勒烯C84,富勒烯C90,富勒烯C96,富勒烯C240,富勒烯C540,混合的富勒烯或富勒烯纳米管,并且富勒烯衍生物表示通过向这样的富勒烯添加取代基获得的化合物。取代基优选为烷基,芳基或杂环基。
JP-A-2007-123707中描述的化合物是优选作为富勒烯衍生物的。
对于富勒烯和富勒烯衍生物,还可以使用例如KikanKagakuSosetsu(科学综述季刊(ScientificReviewQuarterly)),第43期,由TheChemicalSocietyofJapan编辑(1999),JP-A-10-167994,JP-A-11-255508,JP-A-11-255509,JP-A-2002-241323和JP-A-2003-196881中描述的化合物。
富勒烯和富勒烯衍生物中,富勒烯是优选的,并且富勒烯C60是更优选的。
有机光电转换膜优选具有在将以式(I)表示的化合物和富勒烯或富勒烯衍生物混合的状态下形成的体相异质结结构。体相异质结结构是指其中将p型有机半导体(以式(I)表示的化合物)和n型有机半导体混合并分散在光电转换层中并且可以通过例如气相共沉积法形成的膜。其中包含的异质结结构抵偿了光电转换层中载流子扩散长度短的缺点,借此可以提高光电转换层的光电转换效率。附带地,体相异质结结构被详细地描述在例如JP-A-2005-303266,第[0013]段和第[0014]段等中。
在有机光电转换膜中富勒烯或富勒烯衍生物相对于以式(I)表示的化合物的体积比(富勒烯或富勒烯衍生物/以式(I)表示的化合物×100(%))优选为50%以上,更优选80-1,000%(体积比),更加优选100至700%(体积比)。
(非发光膜)
在有机光电转换膜中,其中以式(I)至(IV)中的任何一个表示的化合物和n型有机半导体混合的膜是非发光膜并且具有不同于OLED特征特性。非发光膜是发光量子效率为1%以下的膜,并且发光量子效率更优选为0.5%以下,更加优选0.1%以下。
有机光电转换膜可以通过干沉积法或湿沉积法沉积。干沉积法的具体实例包括物理气相沉积法比如真空沉积法,溅射法,离子电镀法和MBE法,以及CVD法比如等离子体聚合。对于湿沉积法,使用流延法,旋涂法,浸渍法,LB法等。干沉积法是优选的,并且真空沉积法是更优选的。在通过真空沉积法沉积层的情况下,可以根据常规方法设定制备条件比如真空度和气相沉积温度。
光电转换层的厚度优选为10至1,000nm,更优选50至800nm,更加优选100至500nm。在厚度为100nm以上的条件下,获得适宜的抑制暗电流的效果,并且在厚度为1,000nm以下的条件下,获得适宜的光电转换效率。
[电荷阻挡层:电子阻挡层,空穴阻挡层]
(电子阻挡层)
对于电子阻挡层,可以使用供电子有机材料。具体地,可以使用的低分子材料的实例包括芳族二胺化合物如N,N′-双(3-甲基苯基)-(1,1′-联苯)-4,4′-二胺(TPD)和4,4′-双[N-(萘基)-N-苯基氨基]联苯(α-NPD),唑,二唑,三唑,咪唑,咪唑酮,茋衍生物,吡唑啉酮衍生物,四氢咪唑,聚芳基烷,丁二烯,4,4′,4″-三(N-(3-甲基苯基)N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA),卟啉化合物例如卟吩,四苯基卟吩铜,酞菁,酞菁铜和酞菁氧钛(titaniumphthalocyanineoxide),三唑衍生物,二唑衍生物,咪唑衍生物,聚芳基烷衍生物,吡唑啉衍生物,吡唑啉酮衍生物,苯二胺衍生物,芳基胺衍生物,芴衍生物,氨基取代的查耳酮衍生物,唑衍生物,苯乙烯基-蒽衍生物,芴酮衍生物,腙衍生物,硅氮烷衍生物。对于聚合物材料,可以使用例如亚苯基亚乙烯基,芴,咔唑,吲哚,芘,吡咯,皮考啉,噻吩,乙炔和联乙炔,或其衍生物的聚合物。可以使用具有足够空穴传输性的化合物,即使它不是供电子化合物。
具体地,在JP-A-2008-72090,第[0083]至[0089]段中描述的化合物是优选的。
(空穴阻挡层)
对于空穴阻挡层,可以使用电子接受有机材料。
可以使用的电子接受材料的实例包括:二唑衍生物,例如1,3-双(4-叔丁基苯基-1,3,4-二唑基)苯撑(OXD-7);蒽醌二甲烷(anthraquinodimethane)衍生物;二苯基醌衍生物;浴铜灵,红菲咯啉及它们的衍生物;三唑化合物;三(8-羟基喹啉根合(quinolinato))铝配合物;双(4-甲基-8-喹啉根合)铝配合物;二苯乙烯基亚芳基(distyrylarylene)衍生物;和硅咯(silole)化合物。而且,可以使用具有足够的电子传输性的材料,即使所述材料不是电子接受有机材料。可以使用基于卟啉的化合物,基于苯乙烯基的化合物,例如DCM(4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(4-(二甲氨基苯乙烯基))-4H吡喃,和基于4H-吡喃的化合物。特别地,JP-A-2008-72090,第[0073]至[0078]段中描述的化合物是优选的。
电子阻挡层和空穴阻挡层中的每个的厚度优选为10至200nm,更优选30至150nm,更加优选50至100nm,因为如果此厚度太小则抑制暗电流的效果减小,而如果其过大,则光电转换效率降低。当光电转换装置包括电荷阻挡层时,更优选其包括电子阻挡层。
[光传感器]
光电转换装置被粗略地分类为光电池和光传感器,并且本发明的光电转换装置适合用于光传感器。光传感器可以为单独使用上述光电转换装置的光传感器,或者可以处于其中将光电转换装置线性排列的行传感器(linesensor)的模式,或者处于其中将光电转换装置排列在平面上的二维传感器的模式。本发明的光电转换装置通过以下方式起成像装置的作用:在行传感器中,在使用光学系统和驱动部件例如扫描器的条件下将光学图像信息转换为电信号;以及在二维传感器中,借助于光学系统在传感器上形成光学图像信息的图像并且将其转换为电信号如成像模块。
光电池是发电装置,因此将光能转换为电能的效率是重要的性能,而作为在暗处中电流的暗电流没有变成功能方面的问题。此外,在后期的加热步骤中,不需要比如滤色片的安置。在光传感器中,光/暗信号到电信号的高精度转换是重要的性能,并进而将光通量转换为电流的效率也是重要的性能。此外,在暗处输出时的信号成为噪声,因此低的暗电流是必需的。此外,对于在稍后阶段中步骤的耐受性也是重要的。
[成像装置]
下面描述配备有光电转换装置的成像装置的构造实例。在下列构造实例中,具有与上述构件相同的构造/作用的构件等在图中由相同或相似的符号或标记表示,并且对它们的描述被简化或省略。
成像装置是将图像的光学信息转换为电信号的装置,其中将多个光电转换装置排列在基体的相同平面上并且其中可以将光信号在每个光电转换装置(像素)中转换为电信号,并且每个像素可以继而将电信号输出到成像装置的外部。因此,对于每一个像素,成像装置具有一个光电转换装置和一个或多个晶体管。
图2是粗略显示用于说明本发明的一个实施方案的成像装置的构造的示例性横截面视图。此成像装置是通过将其安装在以下设备中使用的:例如,成像设备比如数字照相机和数字摄像机,电子内窥镜,或成像模块比如便携式电话。
成像装置具有多个构造如图1A和1B中所示的光电转换装置和具有在其上形成的读出电路的电路板,所述读出电路用于根据在每个光电转换装置的光电转换膜中产生的电荷读出信号,其中所述多个光电转换装置被一维或二维排列在电路板上方的相同平面上。
图2中所示的成像装置100包括基板101,绝缘层102,连接电极103,像素电极(下部电极)104,连接部105,连接部106,光电转换膜107,对向电极(上部电极)108,缓冲层109,钝化层110,滤色片(CF)111,间壁112,遮光层113,保护层114,对向电极电压供给部115,和读出电路116。
像素电极104具有与图1A和1B中所示的光电转换装置10a的电极11相同的功能,并且对向电极108具有与图1A和1B中所示的光电转换装置10a的电极15相同的功能。光电转换膜107具有与在图1A和1B中所示的光电转换装置10a的电极11和电极15之间设置的层相同的构造。
基板101是玻璃基板或半导体基板比如Si。在基板101上形成绝缘层102,并且在绝缘层102的表面上形成多个像素电极104和多个连接电极103。
光电转换膜107是被设置在多个像素电极104上以覆盖它们的为所有光电转换装置所共有的层。
对向电极108是被设置在光电转换膜107上并为所有光电转换装置所共有的一个电极。将对向电极108制成甚至在被安置在光电转换膜107外部的连接电极103上延伸并且与连接电极103电连接。
连接部106被包埋在绝缘层102中,并且其为例如用于将连接电极103和对向电极电压供给部115电连接的插塞。对向电极电压供给部115在基板101上形成,并且通过连接部106和连接电极103向对向电极108供给预定的电压。在向对向电极108供给的电压高于成像装置的源电压的情况下,通过经升压电路比如电荷泵提高源电压来供给预定的电压。
读出电路116被设置在基板101上以对应于多个像素电极104中的每一个,并且根据由相应的像素电极104捕获的电荷读出信号。读出电路116由例如,CCD,CMOS电路或TFT电路组成,并且通过安置在绝缘层102中的遮光层(未显示)遮光。读出电路116通过连接部105电连接到相应的像素电极104。
在对向电极108上形成缓冲层109以覆盖对向电极108。在缓冲层109上形成钝化层110以覆盖缓冲层109。在钝化层110上面对每个像素电极104的位置形成滤色片111。在滤色片111之间设置间壁112以提高滤色片111的光透射效率。
遮光层113形成在钝化层110上除设置滤色片111和间壁112的部分以外的区域中,并且阻止光进入在除有效像素区以外的区域中形成的光电转换膜107。保护层114在滤色片111,间壁112和遮光层113上形成并且保护整个成像装置100。
在这样构造的成像装置100中,在光入射时,光进入光电转换膜107,并在那里产生电荷。空穴被像素电极104从产生的电荷中捕获,并且根据捕获的空穴的量的电压信号通过读出电路116被输出到成像装置100的外部。
成像装置100的制造方法如下。
在形成了对向电极电压供给部115和读出电路116的电路板上形成连接部105和106,多个连接电极103,多个像素电极104和绝缘层102。所述多个像素电极104在绝缘层102上例如以方格网图案安置。
接着,通过例如真空加热沉积在多个像素电极104上形成光电转换膜107。随后,通过例如在真空中溅射在光电转换膜107上形成对向电极108,并通过例如真空加热沉积在对向电极108上依次形成缓冲层109和钝化层110。此外,形成滤色片111,间壁112和遮光层113,然后形成保护层114,由此完成成像装置100。
此外在成像装置100的制造方法中,即使当在形成包含在光电转换膜107中的光电转换层的步骤和形成钝化层110的步骤之间加入在制造过程中将成像装置100置于非真空气氛中的步骤时,也可以防止多个光电转换装置发生性能劣化。由于加入这个步骤,可以在防止成像装置100的性能劣化的同时减低制造成本。
对作为上述成像装置100的构成要素的钝化层110在以下进行详述。
[钝化层]
钝化层110需要满足以下条件:
第一,必须阻止在每个装置制造步骤中的溶液、等离子体等中包含的并且使有机光电转换材料劣化的因素的侵入,以便保护光电转换层,
第二,必须阻止在装置制造后使有机光电转换材料劣化的因素比如水分子的侵入,以便防止光电转换膜107经历长期储存/使用而劣化,
第三,必须在形成钝化层110时保持已经形成的光电转换层不劣化,以及
第四,由于入射光通过钝化层110到达光电转换膜107,所以钝化层110必须对由光电转换膜107检测的波长的光是透明的。
钝化层110可以具有由单一材料构成的薄膜构造,但是通过具有多层构造并对各个层赋予不同的功能,可以预期以下效果:例如,消除整个钝化层110的应力;抑制缺陷比如归因于在制造过程中产生的灰尘等的裂缝和小孔的形成;或者促进材料开发的优化。例如,可以使钝化层110以两层的构造形成,其中形成实现其防止劣化因素比如水分子渗透的初始目标的层,并在其上层叠“钝化辅助层”,所述“钝化辅助层”被赋予了难以通过上述层实现的功能。也可以形成由三个以上层组成的构造,但是从制造成本来看,层的数目优选较少。
[通过原子层沉积法(ALD法)形成钝化层110]
由于劣化因素比如水分子的存在,使得光电转换材料的性能显著地劣化。因此,需要通过例如用陶瓷比如不透水分子的致密金属氧化物、金属氮化物或金属氧氮化物或类金刚石碳(DLC),覆盖整个光电转换膜而将其密封。常规地,通过各种真空沉积技术将氧化铝,氧化硅,氮化硅,氧氮化硅,它们的层叠构造或这样的陶瓷和有机聚合物的层叠构造作为钝化层形成。在这样的常规钝化层的情况下,在由于基板表面上的结构材料,基板表面上的细微缺陷、附着于基板表面的粒子等而形成的隆起中几乎不能生长薄膜(因为隆起形成遮蔽),并且与平坦部分相比膜厚度显著变薄。因此,隆起部分起到劣化因素渗透途径的作用。为了用钝化层完全地覆盖隆起,优选通过使整个钝化层形成为在平坦部分具有1μm以上的膜厚度而使其变厚。
在像素尺寸小于2μm、特别为约1μm的成像装置100中,当在滤色片111和光电转换层之间的距离,即,钝化层110的膜厚度大时,入射光在钝化层110内衍射/散射而导致颜色混合。为了避免这种情况,优选使用即使当整个钝化层110的膜厚度减小时也能够使装置性能不劣化的钝化层材料/制造方法制造像素尺寸为约1μm的成像装置100。
原子层沉积(ALD)法是一种CVD方法,并且这是通过交替重复作为薄膜材料的有机金属化合物分子、金属卤化物分子和金属氢化物分子向基板表面的吸附/反应和其中包含的未反应基团的分解来形成薄膜的技术。到达基板表面时的薄膜材料处于上述低分子的状态,并且当存在允许低分子侵入的非常小的空间时,可以生长薄膜。因此,难以通过常规的薄膜形成方法覆盖的隆起部分可以被完全地覆盖(在隆起部分中生长的薄膜的厚度与在平坦部分中生长的薄膜的厚度相同),即,隆起覆盖性能非常优异。由于基板表面上的结构材料,基板表面上的细微缺陷、附着于基板表面的粒子等而形成的隆起可以被完全地覆盖,并因此这样的隆起部分不对光电转换材料的劣化因素提供渗透途径。当通过原子层沉积法形成钝化层110时,可以比用常规技术更有效地降低所需的钝化层的膜厚度。
在通过原子层沉积法形成钝化层110的情况下,可以适当地选择相当于上述对于钝化层110优选的陶瓷的材料。然而,因为本发明的光电转换膜使用光电转换材料,所以所述材料限于能够在较低温度进行薄膜生长的材料。根据使用烷基铝或卤化铝作为所述材料的原子层沉积法,可以在低于200℃的温度形成致密的氧化铝薄膜,在所述温度光电转换材料不被劣化。特别地,当使用三甲基铝时,甚至在约100℃也可以有利地形成氧化铝薄膜。另外在氧化硅或氧化钛的情况下,与氧化铝类似,通过适当地选择材料,可以在低于200℃有利地形成致密的薄膜。
[取代基W]
以下描述取代基W。
取代基W的实例包括:卤素原子,烷基(包括环烷基,二环烷基和三环烷基),烯基(包括环烯基和二环烯基),炔基,芳基,杂环基(heterocyclicgroup)(也可以称为杂环基(hetero-ringgroup)),氰基,羟基,硝基,羧基,烷氧基,芳氧基,甲硅烷氧基,杂环氧基,酰氧基,氨基甲酰氧基,烷氧羰基氧基,芳氧羰基氧基,氨基(包括苯胺基),铵基(ammonio),酰氨基,氨基羰基氨基,烷氧羰基氨基,芳氧羰基氨基,氨磺酰基氨基,烷基磺酰基氨基,芳基磺酰基氨基,巯基,烷硫基,芳硫基,杂环硫基,氨磺酰基,磺基(sulfo),烷基亚磺酰基,芳基亚磺酰基,烷基磺酰基,芳基磺酰基,酰基,芳氧羰基,烷氧羰基,氨基甲酰基,芳基偶氮基,杂环偶氮基,亚氨基,膦基,氧膦基,氧膦基氧基,氧膦基氨基,膦酰基,甲硅烷基,肼基,脲基,硼酸基(-B(OH)2),磷酸根合基(phosphatogroup)(-OPO(OH)2),硫酸根合基(sulfatogroup)(-OSO3H)和其它已知取代基。
更具体地,W表示例如下列(1)至(17):
(1)卤素原子,
比如氟原子、氯原子、溴原子和碘原子;
(2)烷基,
直链的、支链的或环状的烷基:
(2-a)烷基,
优选地,碳数为1至30的烷基(例如,甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、正辛基、二十烷基、2-氯乙基、2-氰基乙基、2-乙基己基),和(2-b)环烷基,
优选地,碳数为3至30的取代的或未取代的环烷基(例如,环己基、环戊基、4-正十二烷基环己基),
(3)烯基,
碳数为2至30的直链的、支链的或环状的烯基(例如,乙烯基、烯丙基、苯乙烯基);
(4)炔基,
优选地,碳数为2至30的炔基(例如,乙炔基、炔丙基、三甲基甲硅烷基乙炔基);
(5)芳基,
优选地,碳数为6至30的芳基(例如,苯基、对甲苯基、萘基、间氯苯基、邻十六烷酰基氨基苯基、二茂铁基);
(6)杂环基,
优选地,通过从5元或6元芳族或非芳族的杂环化合物移除一个氢原子而获得的单价基团,更优选地,碳数为2至50的5元或6元芳族杂环基(例如,2-呋喃基、2-噻吩基、2-嘧啶基、2-苯并噻唑基;杂环基还可以为阳离子杂环基如1-甲基-2-吡啶子基(pyridinio)、1-甲基-2-喹啉子基(quinolinio));
(7)烷氧基,
优选地,碳数为1至30的烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、正辛氧基、2-甲氧基乙氧基);
(8)芳氧基,
优选地,碳数为6至30的芳氧基(例如,苯氧基、2-甲基苯氧基、4-叔丁基苯氧基、3-硝基苯氧基、2-十四烷酰基氨基苯氧基);
(9)氨基,
优选地,氨基,碳数为1至30的烷氨基,或碳数为6至30的苯胺基,例如氨基、甲氨基、二甲氨基、苯胺基、N-甲基-苯胺基和二苯基氨基;
(10)烷硫基,
优选地,碳数为1至30的烷硫基(例如,甲硫基、乙硫基、正十六烷硫基);
(11)芳硫基,
优选地,碳数为6至30的芳硫基(例如,苯硫基、对氯苯硫基、间甲氧基苯硫基);
(12)杂环硫基,
优选地,碳数为2至30的取代的或未取代的杂环硫基(例如,2-苯并噻唑硫基、1-苯基四唑-5-硫基);
(13)烷基-或芳基-亚磺酰基
优选地,碳数为1至30的取代的或未取代的烷基亚磺酰基,或碳数为6至30的取代的或未取代的芳基亚磺酰基,例如甲基亚磺酰基、乙基亚磺酰基、苯基亚磺酰基和对甲基苯基亚磺酰基;
(14)烷基-或芳基-磺酰基,
优选地,碳数为1至30的烷基磺酰基,或碳数为6至30的芳基磺酰基,例如甲基磺酰基、乙基磺酰基、苯基磺酰基和对甲基苯基磺酰基;
(15)酰基,
优选地,甲酰基,碳数为2至30的烷基羰基,碳数为7至30的芳基羰基,或通过碳原子与羰基结合的碳数为4至30的杂环羰基,例如乙酰基、新戊酰基、2-氯乙酰基、硬脂酰基、苯甲酰基、对正辛氧基苯基羰基、2-吡啶基羰基和2-呋喃基羰基;
(16)膦基,
优选地,碳数为2至30的膦基(例如,二甲基膦基、二苯基膦基、甲基苯氧基膦基);和
(17)甲硅烷基,
优选地,碳数为3至30的甲硅烷基(例如三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、苯基二甲基甲硅烷基)。
[环R]
环R包括芳族或非芳族烃环、杂环、和由这些环进一步结合而形成的多环稠环。所述环的实例包括苯环、萘环、蒽环、菲环、芴环、苯并[9,10]菲环、并四苯环、联苯环、吡咯环、呋喃环、噻吩环、咪唑环、唑环、噻唑环、吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环、吲嗪环、吲哚环、苯并呋喃环、苯并噻吩环、异苯并呋喃环、喹嗪烷(quinolidine)环、喹啉环、酞嗪环、亚萘基(naphthylidine)环、喹喔啉环、喹唑啉(quinoxazoline)环、异喹啉环、咔唑环、菲啶环、吖啶环、菲咯啉环、噻蒽环、色烯环、呫吨环、吩噻(phenoxathiine)环、吩噻嗪环和吩嗪环。
[实施例]
(实施例1)
<化合物(1)的合成>
(化合物1a的合成)
向10ml的脱水二甲苯中,加入4.0g的N-苯基-2-萘胺(由TokyoChemicalIndustryCo.,Ltd.生产)、4.0g的6-溴-2-萘甲酸甲酯(由WakoPureChemicalIndustries,Ltd.生产)、170mg的乙酸钯,590mg的三苯基膦和9.8g的碳酸铯,随后回流3小时。将反应混合物吸滤,并在通过蒸发器蒸馏出溶剂后,将残留物在硅胶柱上提纯(展开溶剂:甲苯)。将溶剂蒸馏出,获得6.2g的化合物(1a)。
(化合物1b的合成)
向30ml的脱水甲苯中,加入23.6ml的SMEAH(双(2-甲氧基乙氧基)铝氢化钠(sodiumhydrogenatedbis(2-methoxyethoxy)aluminum)的甲苯溶液(约70%)(由WakoPureChemicalIndustries,Ltd.制造)),并在冰浴中将内部温度调节至0℃之后,滴加通过将9.9ml的1-甲基哌嗪溶解在17ml的脱水甲苯中获得的溶液。单独地,将6.2g的化合物(1a)溶解在50ml的脱水甲苯中,并在干冰浴中将内部温度调节至-40℃之后,向其中滴加以上制备的SMEAH甲苯溶液。将所得溶液搅拌4.5小时,并加入浓盐酸直至pH变为1。此外,向其中加入水和乙酸乙酯,并用碳酸氢钠水溶液洗涤油层。将油层用硫酸镁干燥并过滤,并且通过蒸发器将溶剂蒸馏出。在硅胶柱上将反应混合物提纯,并且将溶剂蒸馏出,获得4.2g的化合物(1b)。
<化合物(1b)的鉴定>
1HNMR(CDCl3)δ:7.15-7.28(4H,m),7.34-7.47(6H,m),7.56-7.66(3H,m),7.78-7.87(4H,m),8.23(1H,s),10.10(1H,s)。
(化合物(1)的合成)
将2.0g的化合物(1b)和1.3g的苯并茚满二酮加入15ml的甲苯和20ml的乙醇的混合溶剂中,并将混合物回流2小时。使反应混合物冷却并将其吸滤,并且将通过过滤获得的材料溶解在少量的氯仿中,用乙醇再结晶并随后将其吸滤,获得2.2g的化合物(1)。通过1H-NMR进行化合物的鉴定。
<化合物(1)的鉴定>
1HNMR(CDCl3)δ:7.19(1H,t),7.25(2H,d),7.34-7.48(7H,m),7.58-7.73(5H,m),7.83(2H,d),7.88(1H,d),8.12(3H,m),8.52(2H,m),8.60(1H,d),9.01(1H,s)。
分子量:551.63
<熔点的测量>
使用由SIINanoTechnologyInc.制造的TG/DTA6200AST-2测量化合物(1)的熔点,并且发现熔点为254℃。
<吸收光谱的测量>
使用由ShimadzuCorporation制造的UV-2550测量化合物(1)的吸收光谱(在氯仿溶液中),作为结果,峰值波长为542nm,并且在此波长的摩尔消光系数为54,000M-1cm-1
<光电转换装置和固态成像装置的制造>
制造包括图2的实施方案的光电转换装置的固态成像装置。在这里,光电转换装置是由下部电极104,光电转换膜107和上部电极108组成的,并且形成包括光电转换层和电子阻挡层的有机光电转换膜作为光电转换膜107。
即,将非晶ITO通过溅射至30nm的厚度沉积在CMOS基板上,并且通过光刻法图案化,以使得可以对于CMOS基板上的每个光电二极管(PD)存在一个像素,由此形成像素电极(下部电极)。其后,通过真空加热气相沉积将以下所示的EB-3在其上沉积至100nm的厚度以形成电子阻挡层,并且通过真空加热气相沉积在其上沉积通过共沉积化合物(1)和富勒烯(C60)至以单层计分别为100nm和300nm的厚度而形成的层,以形成其中化合物(1)和富勒烯(C60)形成体相异质结结构的光电转换层。此外,通过溅射而沉积厚度达10nm的非晶ITO作为上部电极,以形成透明电极(上部电极),由此制造固态成像装置。通过加热气相沉积在上部电极上形成作为钝化层的SiO膜后,通过ALD法在其上形成氧化铝层。对于电子阻挡层和光电转换层,在4×10-4Pa以下的真空度进行真空气相沉积。
(实施例2)
<化合物(2)的合成>
以与实施例1中相同的方式合成化合物(2b)和化合物(2),不同之处在于将N-苯基-2-萘胺换成2,2’-二萘胺(由TokyoChemicalIndustryCo.,Ltd.生产)。
<化合物(2b)的鉴定>
1HNMR(CDCl3)δ:7.39(4H,dd),7.43-7.47(4H,m),7.58-7.66(5H,m),7.80-7.89(6H,m),8.24(1H,s),10.10(1H,s)。
<化合物(2)的鉴定>
1HNMR(CDCl3)δ:7.39-7.49(8H,m),7.60-7.74(7H,m),7.84(4H,d),7.90(1H,d),8.12(3H,m),8.53(2H,d),8.60(1H,d),9.04(1H,s)。分子量:601.69
<熔点的测量>
以与实施例1中相同的方式测量化合物(2)的熔点,并且发现熔点为309℃。
<吸收光谱的测量>
以与实施例1中相同的方式测量化合物(2)的吸收光谱(在氯仿溶液中),作为结果,峰值波长为548nm,并且在此波长的摩尔消光系数为54,000M-1cm-1
<光电转换装置和固态成像装置的制造>
以与实施例1中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将光电转换层中的化合物(1)换成化合物(2)。
(实施例3)
<化合物(3)的合成>
以与实施例1中相同的方式合成化合物(3),不同之处在于将苯并茚满二酮换成茚满二酮。
<化合物(3)的鉴定>
1HNMR(CDCl3)δ:7.18(1H,t),7.23(1H,d),7.32-7.49(7H,d),7.57-7.68(4H,m),7.79-7.88(5H,m),8.02(3H,m),8.53(1H,d),8.92(1H,s)。
分子量:501.57
<熔点的测量>
以与实施例1中相同的方式测量化合物(3)的熔点,并发现熔点为253℃。
<吸收光谱的测量>
以与实施例1中相同的方式测量化合物(3)的吸收光谱(在氯仿溶液中),作为结果,峰值波长为514nm,并且在此波长的摩尔消光系数为40,000M-1cm-1
<光电转换装置和固态成像装置的制造>
以与实施例1中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将光电转换层中的化合物(1)换成化合物(3)。
(实施例4)
<化合物(4)的合成>
以与实施例2中相同的方式合成化合物(4),不同之处在于将苯并茚满二酮换成茚满二酮。
<化合物(4)的鉴定>
1HNMR(CDCl3)δ:7.39-7.47(8H,d),7.59-7.67(5H,m),7,79-7.90(7H,m),8.03(3H,m),8.54(1H,d),8.94(1H,s)
分子量:551.63
<熔点的测量>
以与实施例1中相同的方式测量化合物(4)的熔点,并发现熔点为261℃。
<吸收光谱的测量>
以与实施例1中相同的方式测量化合物(4)的吸收光谱(在氯仿溶液中),作为结果,峰值波长为517nm,并且在此波长的摩尔消光系数为43,000M-1cm-1
<光电转换装置和固态成像装置的制造>
以与实施例1中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将光电转换层中的化合物(1)换成化合物(4)。
(实施例5)
<化合物(5)的合成>
以与实施例3中相同的方式合成化合物(5b)和化合物(5),不同之处在于将N-苯基-2-萘胺换成N,N-双(9,9-二甲基-2-芴基)胺(根据已知方法合成)。
<化合物(5b)的鉴定>
1HNMR(CDCl3)δ:1.42(12H,s),7.15-7.50(12H,m),7.58-7.70(5H,m),7.85(2H,d),8.23(1H,s),10.10(1H,s)。
<化合物(5)的鉴定>
1HNMR(CDCl3)δ:1.45(12H,s),7.18-7.49(12H,d),7.60(2H,d),7.64-7.72(3H,m),7.78-7.85(2H,m),7.87(1H,d),8.03(3H,m),8.54(1H,d),8.93(1H,s)。
分子量:683.83
<熔点的测量>
以与实施例1中相同的方式测量化合物(5)的熔点,并发现熔点为270℃。
<吸收光谱的测量>
以与实施例1中相同的方式测量化合物(5)的吸收光谱(在氯仿溶液中),作为结果,峰值波长为541nm,并且在此波长的摩尔消光系数为40,000M-1cm-1
<光电转换装置和固态成像装置的制造>
以与实施例1中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将光电转换层中的化合物(1)换成化合物(5)。
(实施例6)
<化合物(6)的合成>
以与实施例1中相同的方式合成化合物(6b)和化合物(6),不同之处在于将N-苯基-2-萘胺换成1,2’-二萘胺(由TokyoChemicalIndustryCo.,Ltd.生产)。
<化合物(6b)的鉴定>
1HNMR(CDCl3)δ:7.13-7.29(3H,m),7.31-7.60(9H,m),7,76-7.85(4H,m),7.88(1H,d),7.93-7.99(2H,m),8.20(1H,s),10.07(1H,s)。
<化合物(6)的鉴定>
1HNMR(CDCl3)δ:7.23-7.63(12H,m),7.67-7.75(2H,m),7.80(2H,d),7.85(1H,d),7.90(1H,d),7.96(1H,d),7.99(1H,d),8.09-8.14(3H,m),8.51(2H,d),8.57(1H,d),9.00(1H,s)。
分子量:601.69
<熔点的测量>
以与实施例1中相同的方式测量化合物(6)的熔点,并发现熔点为300℃。
<吸收光谱的测量>
以与实施例1中相同的方式测量化合物(6)的吸收光谱(在氯仿溶液中),作为结果,峰值波长为539nm,并且在此波长的摩尔消光系数为50,000M-1cm-1
<光电转换装置和固态成像装置的制造>
以与实施例1中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将光电转换层中的化合物(1)换成化合物(6)。
(实施例7)
<化合物(7)的合成>
(化合物7a’的合成)
向40ml的脱水二甲苯中,加入3.0g的3,5-二叔丁基苯胺(由TokyoChemicalIndustryCo.,Ltd.生产)、3.5g的6-溴-2-萘甲酸甲酯(由WakoPureChemicalIndustries,Ltd.生产)、90mg的乙酸钯,420mg的三苯基膦和8.7g的碳酸铯,随后回流5小时。将反应混合物吸滤,并在通过蒸发器蒸馏出溶剂后,将残留物在硅胶柱上提纯(展开溶剂:甲苯)。将溶剂蒸馏出,获得2.2g的化合物(7a’)。
(化合物7a的合成)
向20ml的脱水二甲苯中,加入1.4g的2-溴萘(由TokyoChemicalIndustryCo.,Ltd.生产)、2.2g的化合物(7a’)、60mg的乙酸钯,300mg的三苯基膦和3.7g的碳酸铯,随后回流5小时。将反应混合物吸滤,并在通过蒸发器蒸馏出溶剂后,将残留物在硅胶柱上提纯(展开溶剂:甲苯)。将溶剂蒸馏出,获得2.4g的化合物(7a)。
以与实施例1中相同的方式进行后面的程序,不同之处在于将化合物(1a)换成化合物(7a),由此合成化合物(7)。
<化合物(7)的鉴定>
1HNMR(CDCl3)δ:1.27(18H,s),7.09(2H,d),7.25-7.28(1H,m),7.35-7.47(5H,m),7.59-7.63(2H,m),7.67-7.73(3H,m),7.80-7.88(3H,m),8.11(3H,m),8.51(2H,m),8.59(1H,d),9.02(1H,s)。
分子量:663.84
<熔点的测量>
以与实施例1中相同的方式测量化合物(7)的熔点,并发现熔点为299℃。
<吸收光谱的测量>
以与实施例1中相同的方式测量化合物(7)的吸收光谱(在氯仿溶液中),作为结果,峰值波长为559nm,并且在此波长的摩尔消光系数为51,000M-1cm-1
<光电转换装置和固态成像装置的制造>
以与实施例1中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将光电转换层中的化合物(1)换成化合物(7)。
(实施例8)
<化合物(8)的合成>
以与实施例1中相同的方式合成化合物(8),不同之处在于将N-苯基-2-萘胺换成N-苯基-2-吡啶胺(通过J.Am.Chem.Soc.,2008,130,6586中描述的方法合成)。
<光电转换装置和固态成像装置的制造>
以与实施例1中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将光电转换层中的化合物(1)换成化合物(8)。
(实施例9)
<化合物(9)的合成>
以与实施例1中相同的方式合成化合物(9),不同之处在于将6-溴-2-萘甲酸甲酯换成6-溴-4-苄氧基-2-萘甲酸乙酯(通过Chem.Eur.J.,2008,14,2811中描述的方法合成)。
<光电转换装置和固态成像装置的制造>
以与实施例1中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将光电转换层中的化合物(1)换成化合物(9)。
(实施例10)
<化合物(10)的合成>
以与实施例3中相同的方式合成化合物(10),不同之处在于将N-苯基-2-萘胺换成p,p’-二甲苯胺(由TokyoChemicalIndustryCo.,Ltd.生产),以及将6-溴-2-萘甲酸甲酯换成7-溴-2-芘甲酸乙酯(通过Org.Lett.,2006,8,5037中描述的方法合成)。
<光电转换装置和固态成像装置的制造>
以与实施例1中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将光电转换层中的化合物(1)换成化合物(10)。
(实施例11)
<化合物(11)的合成>
以与实施例1中相同的方式合成化合物(11),不同之处在于将苯并茚满二酮(1H-环戊二烯并[b]萘-1,3(2H)-二酮)换成4.9-二苯基-1H-环戊二烯并[b]萘-1,3(2H)-二酮(通过J.Chem.Soc.,PerkinTrans.,1,1983,2,459中描述的方法合成)。
<光电转换装置和固态成像装置的制造>
以与实施例1中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将光电转换层中的化合物(1)换成化合物(11)。
(实施例12)
<化合物(12)的合成>
<化合物12a”的合成>
向50ml的脱水二甲苯中,加入4.2g的2-异丙烯基苯胺(由AldrichChemicalCo.Inc.生产)、8.4g的6-溴-2-萘甲酸甲酯(由WakoPureChemicalIndustries,Ltd.生产)、210mg的乙酸钯、740mg的三苯基膦和20.5g的碳酸铯,随后回流4小时。将反应混合物吸滤,并在通过蒸发器蒸馏出溶剂后,将残留物在硅胶柱上提纯(展开溶剂:甲苯)。将溶剂蒸馏出,获得7.8g的化合物(12a”)。
(化合物12a’的合成)
向50ml的乙酸中,加入7.3g的化合物(12a”)和10ml的浓盐酸,随后在60℃的加热条件下搅拌20分钟。将反应混合物冷却至室温,并且在加入200ml的水之后,将沉淀的固体吸滤,获得6.0g的化合物(12a’)。
(化合物12a的合成)
向20ml的脱水二甲苯中,加入1.0g的1-溴萘(由TokyoChemicalIndustryCo.Ltd.生产)、1.0g的化合物(12a’)、150mg的乙酸钯、500mg的三苯基膦和2.1g的碳酸铯,随后回流6小时。将反应混合物吸滤,并在通过蒸发器蒸馏出溶剂后,将残留物在硅胶柱上提纯(展开溶剂:甲苯)。将溶剂蒸馏出,获得1.4g的化合物(12a),
以与实施例1中相同的方式进行后面的程序,不同之处在于将化合物(1a)换成化合物(12a),由此合成化合物(12)。
<化合物(12)的鉴定>
1HNMR(CDCl3)δ:2.40(6H,d),5.90(1H,d).6.46(1H,d),6.79(1H,t),6.95(1H,t),7.39-7.48(2H,m),7.52-7.60(3H,m),7.67-7.80(4H,m),8.00-8.15(5H,m),8.50(2H,s),8.61(1H,d),8.75(2H,m)。
分子量:591.70
<熔点的测量>
以与实施例1中相同的方式测量化合物(12)的熔点,并发现熔点为350℃以上。
<吸收光谱的测量>
以与实施例1中相同的方式测量化合物(12)的吸收光谱(在氯仿溶液中),作为结果,峰值波长为560nm,并且在此波长的摩尔消光系数为48,000M-1cm-1
<光电转换装置和固态成像装置的制造>
以与实施例1中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将光电转换层中的化合物(1)换成化合物(12)。
(实施例13)
<化合物(13)的合成>
以与实施例12中相同的方式合成化合物(13),不同之处在于将1-溴萘换成2-溴萘(由TokyoChemicalIndustryCo.,Ltd.生产)。
<化合物(13)的鉴定>
1HNMR(CDCl3)δ:2.48(6H,s),6.22(1H,d),6.56(1H,d),7.28-7.38(1H,m),7.35-7.47(2H,m),7.49(1H,t),7.59-7.72(5H,m),7.86-7.98(4H,m),8.03(1H,d),8.09(2H,m),8.19(1H,d),8.47(2H,d),8.56(1H,d),9.31(1H,s)。
分子量:591.70
<熔点的测量>
以与实施例1中相同的方式测量化合物(13)的熔点,并发现熔点为303℃。
<吸收光谱的测量>
以与实施例1中相同的方式测量化合物(13)的吸收光谱(在氯仿溶液中),作为结果,峰值波长为563nm,并且在此波长的摩尔消光系数为50,000M-1cm-1
<光电转换装置和固态成像装置的制造>
以与实施例1中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将光电转换层中的化合物(1)换成化合物(13)。
(实施例14)
<化合物(14)的合成>
以与实施例12中相同的方式合成化合物(14),不同之处在于将1-溴萘换成1-溴-4-叔丁基苯(由TokyoChemicalIndustryCo.,Ltd.生产)。
<化合物(14)的鉴定>
1HNMR(CDCl3)δ:1.46(9H,s),2.30(6H,s),6.10(1H,d),6.55(1H,d),6.93(2H,m),7.21(2H,d),7.48(1H,d),7.54(1H,d),7.62-7.77(4H,m),8.04-8.15(3H,m),8.50(2H,s),8.56(1H,d),8.70(1H,d),8.79(1H,s)。
分子量:597.74
<熔点的测量>
以与实施例1中相同的方式测量化合物(14)的熔点,并发现熔点为335℃。
<吸收光谱的测量>
以与实施例1中相同的方式测量化合物(14)的吸收光谱(在氯仿溶液中),作为结果,峰值波长为568nm,并且在此波长的摩尔消光系数为53,000M-1cm-1
<光电转换装置和固态成像装置的制造>
以与实施例1中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将光电转换层中的化合物(1)换成化合物(14)。
(实施例15)
以与实施例6中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于改变光电转换层中化合物(6)和富勒烯(C60)的比率以变为按单层计各自200nm和200nm的比率。
(实施例16)
以与实施例6中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于改变光电转换层中化合物(6)和富勒烯(C60)的比率以变为按单层计各自267nm和133nm的比率。
(实施例17)
以与实施例6中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将光电转换层中富勒烯(C60)换成富勒烯(C70)。
(实施例18)
以与实施例1中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将电子阻挡层中的EB-3换成EB-4。
(参考实施例1至4)
以与实施例1中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将光电转换层中的化合物(1)换成下表中所示的化合物(化合物(15)至(18))。
(实施例19)
以与实施例1中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将化合物(1)单独沉积至100nm的厚度以形成光电转换层。
(实施例20至25)
以与实施例19中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将光电转换层中的化合物(1)换成下表中所示的化合物(化合物(2)至(7))。
(比较例1至2)
以与实施例1中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将光电转换层中的化合物(1)换成下表中所示化合物(化合物(19)至(20))中的每一个。
(比较例3)
以与实施例18中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于将光电转换层中的化合物(1)换成化合物(19)。
(比较例4至5)
以与比较例1至2中相同的方式制造包括光电转换装置的固态成像装置,不同之处在于通过将化合物(19)至(20)中的每一个单独沉积至100nm的厚度形成光电转换层。
以上使用的化合物显示如下。
[评价1]
对于实施例1至18、参考实施例1至4和比较例1至3的固态成像装置,在使用EB-3用于电子阻挡层的情况下将固态成像装置在加热至190℃的加热板上老化30分钟,或者在使用EB-4用于电子阻挡层的情况下在加热至200℃的加热板上老化30分钟,在老化前和老化后测量暗电流,并且当老化后暗电流增加至老化前(20℃的室温)的暗电流的10倍以上时将耐热性评定为C,当暗电流增加到大于1倍至小于10倍时评定为B,并且当暗电流没有改变(1倍)或增加量不大于1倍时评定为A。下表中显示在实施例1至18、参考实施例1至4和比较例1至3的固态成像装置中的每一个中,当向光电转换装置施加2×105V/cm的电场时在最大灵敏度波长处的外量子效率(以参考实施例4的值作为100时的相对值),和相对响应速度(信号强度从0%升高至98%的时间(以参考实施例4的值作为1时的相对值))。附带地,在测量每个装置的光电转换性能时,使光从上部电极(透明导电膜)侧进入。
评价结果显示在下表1中。
表1
此外,使用由HORIBAJobinYvon制造的SPEXFluorolog-3测量在实施例1至18中富勒烯和化合物(1)至(14)中的每一个的共沉积膜的发射量子效率。
当测量C60或C70和化合物(1)至(14)中的每一个的共沉积膜的发射量子效率时,在所有情况下发射量子效率都为0.1%以下,显示了共沉积膜是非发光膜。
[评价2]
对于实施例19至25和比较例4和5的固态成像装置,将固态成像装置在加热至130℃的加热板上老化30分钟,在老化前和老化后测量暗电流,并且当老化后暗电流增加至老化前(20℃的室温)的暗电流的15倍以上时将耐热性评定为B,并且当暗电流没有变化(1倍)或增加量小于15倍时评定为A。
在下表中显示在实施例19至25和比较例4和5的固态成像装置中的每一个中,当向光电转换装置施加2×105V/cm的电场时在最大灵敏度波长处的外量子效率(以实施例19的值作为100时的相对值),和相对响应速度(信号强度从0%升高至98%的时间(以实施例19的值作为1时的相对值))。附带地,在测量每个装置的光电转换性能时,使光从上部电极(透明导电膜)侧进入。
评价结果显示在下表2中。
表2
从表1和2中看到,通过使用其中取代的氨基和次甲基在作为连接部位的2-位和6-位与亚萘基连接的化合物,本发明的成像装置可以以高的响应速度和高的S/N产生图像,并且耐热性优异。
在光电转换装置的制造中,当使用化合物(1)至(14)中的每一个制造三个装置时,使用所述化合物中的每一个的光电转换装置显示出基本上相等的性能。另一方面,当以相同的方式制造光电转换装置而不同之处在于将化合物换成化合物(19)至(20)中的每一个时,光电转换性能极低。鉴于这个事实,通过使用其中取代的氨基和次甲基在作为连接部位的2-位和6-位与亚萘基连接的化合物,收率表现出基本上接近于100%的值,并且可以在生产率方面获得良好的结果。
在本申请中已经要求了其外国优先权的于2009年9月8日提交的日本专利申请2009-207230和于2010年3月19日提交的日本专利申请2010-065204的全部公开内容通过引用结合在此,如同对其进行全面陈述一样。

Claims (25)

1.以下式(II)、(III)或(IV)表示的化合物:
式(II):
其中L1、L2和L3中的每一个独立地表示次甲基,n表示0以上的整数,R1,R2,R3,R4,R5和R6中的每一个独立地表示氢原子,碳数为1至20的烷基,碳数为6至30的芳基,碳数为4至16的杂环基,碳数为1至20的烷氧基或碳数为6至20的芳氧基,R1和R2,R2和R3,R4和R5,或R5和R6可以彼此结合以形成环,R21和R22中的每一个独立地表示碳数为6至30的芳基,或由5元环,6元环或7元环或它们的稠环组成的杂芳基,条件是R21和R22都为未取代的苯基的情况除外,并且R41,R42,R43和R44中的每一个独立地表示氢原子,卤素原子,碳数为1至20的烷基,碳数为2至20的烯基,碳数为1至20的烷氧基,碳数为6至30的芳基,碳数为6至20的芳氧基,碳数为1至30的烷硫基,氨基,氰基,或由5元环、6元环或7元环或者它们的稠环组成的杂环基,
式(III):
其中L1、L2和L3中的每一个独立地表示次甲基,n表示0以上的整数,R1,R2,R3,R4,R5和R6中的每一个独立地表示氢原子,碳数为1至20的烷基,碳数为6至30的芳基,碳数为4至16的杂环基,碳数为1至20的烷氧基或碳数为6至20的芳氧基,R1和R2,R2和R3,R4和R5,或R5和R6可以彼此结合以形成环,R21和R22中的每一个独立地表示碳数为6至30的芳基,或由5元环,6元环或7元环或它们的稠环组成的杂芳基,条件是R21和R22都为未取代的苯基的情况除外,并且R51,R52,R53,R54,R55和R56中的每一个独立地表示氢原子,卤素原子,碳数为1至20的烷基,碳数为2至20的烯基,碳数为1至20的烷氧基,碳数为6至30的芳基,碳数为6至20的芳氧基,碳数为1至30的烷硫基,氨基,氰基,或由5元环、6元环或7元环或者它们的稠环组成的杂环基,
式(IV):
其中L1、L2和L3中的每一个独立地表示次甲基,n表示0以上的整数,R1,R2,R3,R4,R5和R6中的每一个独立地表示氢原子,碳数为1至20的烷基,碳数为6至30的芳基,碳数为4至16的杂环基,碳数为1至20的烷氧基或碳数为6至20的芳氧基,R1和R2,R2和R3,R4和R5,或R5和R6可以彼此结合以形成环,
R7至R11和R12至R16中的每一个独立地表示氢原子,卤素原子,碳数为1至20的烷基,碳数为2至20的烯基,碳数为1至20的烷氧基,碳数为6至30的芳基,碳数为6至20的芳氧基,由5元环、6元环或7元环或者它们的稠环组成的杂环基,羟基,硝基,氨基,碳数为1至30的烷硫基,碳数为6至30的芳硫基,氰基,或碳数为2至30的杂环硫基,条件是R7至R11和R12至R16全部都为氢原子的情况除外,R7至R11中以及R12至R16中邻近的成员可以彼此结合以形成环,并且R3和R7对以及R6和R16对中的每一对可以是相连的,并且
表示的环为以下式(VI)表示的基团或以下式(VII)表示的基团:
式(VI):
式(VI)中,R41,R42,R43和R44中的每一个独立地表示氢原子,卤素原子,碳数为1至20的烷基,碳数为2至20的烯基,碳数为1至20的烷氧基,碳数为6至30的芳基,碳数为6至20的芳氧基,碳数为1至30的烷硫基,氨基,氰基,或由5元环、6元环或7元环或者它们的稠环组成的杂环基,并且*表示结合位置,
式(VII):
式(VII)中,R51,R52,R53,R54,R55和R56中的每一个独立地表示氢原子,卤素原子,碳数为1至20的烷基,碳数为2至20的烯基,碳数为1至20的烷氧基,碳数为6至30的芳基,碳数为6至20的芳氧基,碳数为1至30的烷硫基,氨基,氰基,或由5元环、6元环或7元环或者它们的稠环组成的杂环基,并且*表示结合位置。
2.根据权利要求1所述的化合物,其中所述化合物选自以下化合物:
3.根据权利要求1或2所述的化合物,其中在式(II)至(IV)中,n为0。
4.一种含有根据权利要求1或2所述的化合物的光电转换材料。
5.一种含有根据权利要求1或2所述的化合物的膜。
6.根据权利要求5所述的膜,其还包含n型有机半导体。
7.根据权利要求6所述的膜,其中所述膜为非发光膜。
8.一种光电转换装置,所述光电转换装置包含导电膜、有机光电转换膜和透明导电膜,其中所述有机光电转换膜含有根据权利要求1所述的化合物。
9.根据权利要求8所述的光电转换装置,其中所述有机光电转换膜含有n型有机半导体。
10.根据权利要求9所述的光电转换装置,其中所述有机光电转换膜为非发光膜。
11.根据权利要求9所述的光电转换装置,其中所述n型有机半导体为富勒烯或富勒烯衍生物。
12.根据权利要求11所述的光电转换装置,其中所述富勒烯为C60
13.根据权利要求11所述的光电转换装置,其中所述有机光电转换膜具有体相异质结结构,所述体相异质结结构是在将根据权利要求1所述的化合物与所述富勒烯或富勒烯衍生物混合的状态下形成的。
14.根据权利要求11所述的光电转换装置,其中在所述有机光电转换膜中包含的、根据权利要求1所述的以式(I)表示的化合物和所述富勒烯或富勒烯衍生物之间的比率,即,所述富勒烯或富勒烯衍生物/所述以式(I)表示的化合物×100%,以体积比计为50%以上。
15.根据权利要求8至14中任一项所述的光电转换装置,其中所述光电转换装置是通过将所述导电膜、所述有机光电转换膜和所述透明导电膜以此顺序层叠制造的。
16.根据权利要求8至14中任一项所述的光电转换装置,其中通过真空沉积法沉积所述有机光电转换膜。
17.根据权利要求8至14中任一项所述的光电转换装置,其中光穿过所述透明导电膜入射到所述有机光电转换膜上。
18.根据权利要求8至14中任一项所述的光电转换装置,其中所述透明导电膜包含透明导电金属氧化物。
19.根据权利要求8至14中任一项所述的光电转换装置,其中所述透明导电膜是直接在所述有机光电转换膜上形成的。
20.根据权利要求8至14中任一项所述的光电转换装置,其还包含电荷阻挡层。
21.根据权利要求8至14中任一项所述的光电转换装置,其中所述以式(I)表示的化合物在氯仿溶液中的吸收光谱在400至700nm波长的可见区内具有30,000M-1cm-1以上的摩尔消光系数。
22.一种根据权利要求8至14中任一项所述的光电转换装置的使用方法,在所述导电膜和所述透明导电膜限定一对电极的条件下,所述方法包括在所述一对电极之间施加1×10-4至1×107V/cm的电场的步骤。
23.一种用于制造根据权利要求8至14中任一项所述的光电转换装置的方法,其包括通过真空加热沉积将所述以式(I)表示的化合物和富勒烯或富勒烯衍生物共沉积的步骤。
24.一种光传感器,所述光传感器包含根据权利要求8至14中任一项所述的光电转换装置。
25.一种成像装置,所述成像装置包含根据权利要求8至14中任一项所述的光电转换装置。
CN201010278958.9A 2009-09-08 2010-09-08 光电转换材料、含其的膜、光电转换装置、其制造方法、光传感器、成像装置及其使用方法 Active CN102020573B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410143403.1A CN103992237B (zh) 2009-09-08 2010-09-08 可用作光电转换装置材料的化合物

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-207230 2009-09-08
JP2009207230 2009-09-08
JP2010-065204 2010-03-19
JP2010065204 2010-03-19

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410143403.1A Division CN103992237B (zh) 2009-09-08 2010-09-08 可用作光电转换装置材料的化合物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102020573A CN102020573A (zh) 2011-04-20
CN102020573B true CN102020573B (zh) 2016-03-16

Family

ID=43085694

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010278958.9A Active CN102020573B (zh) 2009-09-08 2010-09-08 光电转换材料、含其的膜、光电转换装置、其制造方法、光传感器、成像装置及其使用方法
CN201410143403.1A Active CN103992237B (zh) 2009-09-08 2010-09-08 可用作光电转换装置材料的化合物

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410143403.1A Active CN103992237B (zh) 2009-09-08 2010-09-08 可用作光电转换装置材料的化合物

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9035055B2 (zh)
EP (2) EP2786983A1 (zh)
JP (2) JP4699561B1 (zh)
KR (1) KR101772227B1 (zh)
CN (2) CN102020573B (zh)
TW (1) TWI469956B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012077064A (ja) * 2010-09-08 2012-04-19 Fujifilm Corp 光電変換材料、該材料を含む膜、光電変換素子、光電変換素子の製造方法、光電変換素子の使用方法、光センサ、撮像素子
JP2013214730A (ja) * 2012-03-05 2013-10-17 Fujifilm Corp 光電変換素子およびその使用方法、撮像素子、光センサ、化合物
JP5938028B2 (ja) 2013-03-27 2016-06-22 富士フイルム株式会社 光電変換素子およびその使用方法、光センサ、撮像素子
JP6114606B2 (ja) * 2013-03-28 2017-04-12 富士フイルム株式会社 光電変換材料、光電変換素子およびその使用方法、光センサ、撮像素子
JP6059616B2 (ja) * 2013-08-02 2017-01-11 富士フイルム株式会社 光電変換材料、光電変換素子およびその使用方法、光センサ、撮像素子
JP6010567B2 (ja) 2013-08-02 2016-10-19 富士フイルム株式会社 光電変換材料、光電変換素子、光センサおよび撮像素子
JP5992378B2 (ja) * 2013-08-19 2016-09-14 富士フイルム株式会社 光電変換素子、光センサおよび撮像素子
WO2016199632A1 (ja) * 2015-06-11 2016-12-15 ソニー株式会社 光電変換素子、光電変換素子の製造方法および固体撮像装置
JP6645700B2 (ja) 2016-03-03 2020-02-14 キヤノン株式会社 有機光電変換素子、二次元センサ、画像センサ及び撮像装置
JP2018014426A (ja) * 2016-07-21 2018-01-25 キヤノン株式会社 有機化合物及びそれを有する有機光電変換素子
JP7016662B2 (ja) * 2017-10-16 2022-02-07 キヤノン株式会社 有機化合物、それを用いた光電変換素子および撮像装置
CN114262272B (zh) * 2021-12-24 2023-02-17 山东大学 萘-茚二酮给受体类化合物及其制备方法与其在脂滴免洗荧光探针中的应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101313047A (zh) * 2005-11-22 2008-11-26 葛来西雅帝史派有限公司 有机电致发光化合物和使用该化合物的显示器装置
CN101867018A (zh) * 2009-04-17 2010-10-20 柯尼卡美能达商用科技株式会社 光电转换元件和太阳能电池
CN102460760A (zh) * 2009-06-03 2012-05-16 富士胶片株式会社 光电转换元件,其制备方法,光传感器,成像装置及其驱动方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3919028B2 (ja) 1996-12-09 2007-05-23 三菱化学株式会社 炭素クラスター誘導体
JP3480298B2 (ja) 1998-03-09 2003-12-15 三菱化学株式会社 C60誘導体
JP3438571B2 (ja) 1998-03-09 2003-08-18 三菱化学株式会社 C70誘導体
US5965875A (en) 1998-04-24 1999-10-12 Foveon, Inc. Color separation in an active pixel cell imaging array using a triple-well structure
US6689491B1 (en) * 1999-02-08 2004-02-10 Fuji Photo Film Co., Ltd. Luminescent device material, luminescent device using the same, and amine compound
JP2001031961A (ja) 1999-07-19 2001-02-06 Fuji Photo Film Co Ltd 新規メチン化合物、発光素子材料、およびそれを使用した発光素子
JP3423279B2 (ja) 2000-09-01 2003-07-07 科学技術振興事業団 有機半導体薄膜太陽電池
JP4115674B2 (ja) 2001-02-20 2008-07-09 三菱化学株式会社 炭素クラスターアニオン及びこれを含む金属錯体
JP2003196881A (ja) 2001-09-03 2003-07-11 Mitsui Chemicals Inc フラーレン系色素及びその用途
JP4817584B2 (ja) 2002-05-08 2011-11-16 キヤノン株式会社 カラー撮像素子
JP2005303266A (ja) 2004-03-19 2005-10-27 Fuji Photo Film Co Ltd 撮像素子、その電場印加方法および印加した素子
JP5087207B2 (ja) * 2004-09-29 2012-12-05 富士フイルム株式会社 光電変換素子および撮像素子
JP2006124333A (ja) * 2004-10-29 2006-05-18 Sony Corp スチリルアミン誘導体、およびスチリルアミン誘導体の合成方法
TW200624533A (en) * 2004-10-29 2006-07-16 Sony Corp Organic electroluminescence device and display apparatus
JP4914597B2 (ja) 2005-10-31 2012-04-11 富士フイルム株式会社 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
JP2008072090A (ja) 2006-08-14 2008-03-27 Fujifilm Corp 光電変換素子及び固体撮像素子
TWI359186B (en) * 2006-11-21 2012-03-01 Gracel Display Inc Organic electroluminescent compounds and display d
CN101279969B (zh) * 2007-01-31 2011-03-30 北京维信诺科技有限公司 一种有机电致发光材料及其应用
US8242355B2 (en) * 2007-05-31 2012-08-14 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Photoelectric conversion element and solar cell
JP5337381B2 (ja) 2008-01-18 2013-11-06 富士フイルム株式会社 メロシアニン色素及び光電変換素子
JP5108806B2 (ja) 2008-03-07 2012-12-26 富士フイルム株式会社 光電変換素子及び撮像素子
JP2010168511A (ja) 2009-01-26 2010-08-05 Konica Minolta Business Technologies Inc 新規化合物、光電変換素子及び太陽電池
JP2010251180A (ja) 2009-04-17 2010-11-04 Konica Minolta Business Technologies Inc 光電変換素子及び太陽電池
JP2011014895A (ja) * 2009-06-05 2011-01-20 Fujifilm Corp 光電変換素子及びその製造方法並びに撮像素子

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101313047A (zh) * 2005-11-22 2008-11-26 葛来西雅帝史派有限公司 有机电致发光化合物和使用该化合物的显示器装置
CN101867018A (zh) * 2009-04-17 2010-10-20 柯尼卡美能达商用科技株式会社 光电转换元件和太阳能电池
CN102460760A (zh) * 2009-06-03 2012-05-16 富士胶片株式会社 光电转换元件,其制备方法,光传感器,成像装置及其驱动方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Trinaphthylamines as Robust Organic Materials for Two-Photon-Induced Fluorescence;Guillaume Bordeau et al.;《Journal of the American Chemical Society》;20081119;第130卷(第50期);第16836页Scheme 1化合物2 *

Also Published As

Publication number Publication date
US9035055B2 (en) 2015-05-19
CN103992237B (zh) 2017-01-11
EP2292586B1 (en) 2018-01-17
KR101772227B1 (ko) 2017-08-28
TW201127788A (en) 2011-08-16
JP2011213706A (ja) 2011-10-27
TWI469956B (zh) 2015-01-21
KR20110027610A (ko) 2011-03-16
CN103992237A (zh) 2014-08-20
JP4699561B1 (ja) 2011-06-15
JP2011213710A (ja) 2011-10-27
CN102020573A (zh) 2011-04-20
JP4774470B1 (ja) 2011-09-14
EP2292586A2 (en) 2011-03-09
EP2786983A1 (en) 2014-10-08
EP2292586A3 (en) 2013-10-30
US20110056562A1 (en) 2011-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102020573B (zh) 光电转换材料、含其的膜、光电转换装置、其制造方法、光传感器、成像装置及其使用方法
CN102034933B (zh) 光电转换装置,光电转换装置材料,光传感器和成像装置
TWI546288B (zh) 化合物、光電轉換元件以及攝影元件
KR101719089B1 (ko) 광전 변환 소자 및 그 사용 방법, 광 센서, 촬상 소자
JP5925234B2 (ja) 光電変換材料、光電変換素子およびその使用方法、光センサ、撮像素子
JP6010567B2 (ja) 光電変換材料、光電変換素子、光センサおよび撮像素子
WO2014051007A1 (ja) 光電変換素子およびその使用方法、光センサ、撮像素子
JP5840187B2 (ja) 光電変換素子およびその使用方法、光センサ、撮像素子
JP2015043362A (ja) 光電変換素子および撮像素子
JP6077426B2 (ja) 光電変換素子およびその使用方法、光センサ、撮像素子
TWI632203B (zh) 光電轉換元件、光感測器及攝像元件
JP6059616B2 (ja) 光電変換材料、光電変換素子およびその使用方法、光センサ、撮像素子
JP6114606B2 (ja) 光電変換材料、光電変換素子およびその使用方法、光センサ、撮像素子
TW201428988A (zh) 光電轉換元件、攝影元件、光感測器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant