CN102024907B - 光电转换装置,其制备方法,光传感器,成像装置及它们的驱动方法 - Google Patents

光电转换装置,其制备方法,光传感器,成像装置及它们的驱动方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光电转换装置，其制备方法，光传感器，成像装置及它们的驱动方法，所述光电转换装置以下列顺序包括透明导电膜，光电转换膜和导电膜，其中，所述光电转换膜包括光电转换层和电子阻挡层，其中所述电子阻挡层含有由特定化学式表示的化合物。

Description

光电转换装置,其制备方法,光传感器,成像装置及它们的驱动方法
技术领域
本发明涉及一种光电转换装置，其制备方法，一种光传感器，一种成像装置及它们的驱动方法。
背景技术
关于固态成像装置，广泛地使用平面光接收装置，其中将光电转换部位在半导体中以二维方式排列以形成像素，并且在每一个像素中通过光电转换产生的信号被电荷输送并通过CCD或CMOS电路读出。通常使用的常规光电转换部位是在半导体例如Si中使用PN结形成的光电二极管部件。
近年来，多像素装置的制造不断发展，并且像素尺寸，进而光电二极管部件的面积变小，这带来了下列问题：开口率减小，聚光效率降低和所致的灵敏度降低。关于用于提高开口率等的措施，对具有使用有机材料的有机光电转换膜的固态成像装置给出了建议。
在有机光电转换膜中，已知下列技术：将使用富勒烯或富勒烯衍生物或体相异质结(bulkheterojunction)结构的混合膜引入到有机光电转换膜中，从而引起高的光电转换效率(高激子解离效率)。例如，专利文件1公开了含有富勒烯或富勒烯衍生物的光电转换膜。
在太阳能电池中使用的有机光电转换装置被设计为收集电能并且因此不施加外部电场，但是用作固态成像装置的可见光传感器的有机光电转换装置需要使光电转换效率最大化并且外部施加电压以提高光电转换效率或提高响应速率。
当外部施加电压以提高光电转换效率或提高响应速率时，由于外部电场产生了来自电极的空穴注入或电子注入，并且这不利地增大了暗电流，从而变成问题。
在光电转换装置中通常作为电极使用的许多材料的功函(WF)为约4.5eV(例如，ITO)，并且例如在使用富勒烯(C60)作为光电转换膜的原料的情况下，电极的WF和富勒烯(C60)的LUMO之间的能隙变小，结果，特别地，电子容易从电极注入到光电转换膜中，并导致暗电流显著增大。
关于防止由于注入电流而增大暗电流，公开了这样一种技术：提供电荷阻挡层以抑制电荷注入到光电转换层中，从而有效地阻挡注入载流子并减小暗电流(专利文件2)。
在使用光电转换装置作为固态成像装置的情况下，需要提供滤色器用于形成彩色图像，并且另外，当将成像装置焊接到基板上时，装置与基板一起被加热。因此，要求的是，在不低于作为以上处理中的工艺温度的180℃的温度和约30分钟的条件下，光电转换效率的降低和暗电流的增加是小的。然而，在专利文献1和2中，没有提及作为实践中的重要因素的耐热性，并且没有充分描述具有高耐热性的化学结构。
在专利文献3至6中，描述了具有芴结构的有机材料，并且所述有机材料用于电致发光装置。该电致发光装置利用当对装置施加电压时出现的发光，但是光电转换装置在发射光时光电转换效率降低，因此要求基本上不发光。而且，空穴的传输方向在电致发光装置和光电转换装置之间相反，进而，材料所需的功能不同。
光电转换装置根据进入的光的量输出信号，并且因此对装置施加恒定电压。如上所述，光电转换装置中的电子阻挡材料的重要功能是抑制来自电极的电子注入。另一方面，在电致发光装置中，通过电压控制光/暗发光，并且上述功能是不必要的。
在专利文献7中，描述了一种具有芴结构的有机材料，并且所述有机材料用于染料敏化太阳能电池。然而，太阳能电池所需的特征与针对成像装置元件的光电转换装置所需的那些特征不同，因此，与本发明不同，没有充分公开关于暗电流和耐热性的描述。
而且，在通过使用专利文献7中所述的化合物制备膜的情况下，可能引起归因于低的非晶性质的通过结晶的晶粒间界的产生以及膜表面上不均匀性的形成，并且此材料不适于作为针对光传感器，成像装置等的光电转换装置的材料。
[专利文献1]JP-A-2007-123707(如本文中使用的术语“JP-A”是指“未审查公布的日本专利申请”)
[专利文献2]JP-A-2008-72090
[专利文献3]JP-A-2005-290000
[专利文献4]日本专利3,508,984
[专利文献5]JP-A-2007-137795
[专利文献6]JP-A-2006-131783
[专利文献7]JP-A-2007-115665
发明内容
为了实现高光电转换效率和高速响应，用于光电转换装置的材料需要不仅具有对来自电极的电荷注入的阻挡能力以减小暗电流，而且具有高电荷传输能力，以使得能够将在光电转换膜中产生的电荷传输到电极。在使用缺乏电荷传输能力的材料的光电转换装置中，没有观察到光电流。此外，考虑到耐贮性和对包括加热步骤的制备工艺例如滤色器安置，保护膜的安置或装置的焊接的应用，用于光电转换装置的材料需要具有高耐热性。
即，在具有利用空穴传输的二芳基胺部分结构的光电转换装置材料的情况下，需要对所述材料进行设计以满足小的Ea(电子亲合势)值，高空穴传输性和高耐热性，并且对构造进行严格限制以便于满足这些要求。
此外，必须考虑使能级位置获得优选值的分子设计，从而可以将材料适当地用于装置构造中。
当使具有小Ip(电离电势)值的材料和具有大Ea值的材料(例如，富勒烯C60)接触时，由于热激发在光电转换装置内从具有小Ip值的材料层的HOMO到具有大Ea值的材料层的LUMO中产生了电荷(电子，空穴)，结果，增大了引起噪声的暗电流。与富勒烯C60接触的电子阻挡层的Ip必须足够大，并且同时需要小到足以接受空穴而没有来自在富勒烯C60的体相异质结层中传输空穴的材料的HOMO的势垒。即，应该将电子阻挡层的Ip设计为相当有限的值，并且必须对选择余地(latitude)原本窄的材料设计进一步加入大的限制。
本发明是为了解决这些问题而进行的，并且本发明的一个目的是提供一种能够在应用于光电转换装置时起光电转换装置作用的光电转换装置，其表现出低的暗电流并且甚至当将装置热处理时也减小暗电流的增大，以及一种配备有这种光电转换装置的成像装置。
本发明的另一个目的是提供一种可以提供光电转换装置和光电转换材料的化合物。
作为深入研究的结果，本发明人已经发现：通过使用具有特定结构的化合物可以达到上述目的。即，以上问题可以通过下列技术解决。
[1]一种光电转换装置，其以下列顺序包括透明导电膜，光电转换膜和导电膜，
其中，所述光电转换膜包括光电转换层和电子阻挡层，
其中所述电子阻挡层含有由下式(Y1)表示的化合物：
式(Y1)
其中R1至R8，R’1至R’8，R”1至R”8中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基，其还可以具有取代基；条件是R1至R8，R’1至R’8，R”1至R”8中的至少一个表示含有3个以上的环结构的被取代的氨基；Y，Y’和Y”中的每一个独立地表示碳原子，氮原子，氧原子，硫原子或硅原子，其还可以具有取代基；ny1表示0至2的整数；ny2表示0或1的整数。
[2]根据以上[1]的光电转换装置，其中所述由式(Y1)表示的化合物为由下式(1)表示的化合物：
式(1)
其中，R1至R9，R’9，R’1至R’8，R91，R’91，R”1至R”8，R92和R’92中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基，其还可以具有取代基；条件是R1至R8，R’1至R’8，R”1至R”8，中的至少一个表示含有3个以上的环结构的被取代的氨基；ny1表示0至2的整数；ny2表示0或1的整数。
[3]根据以上[1]或[2]的光电转换装置，其中所述由式(Y1)表示的化合物为由下式(F-1)表示的化合物：
式(F-1)：
其中R11表示卤素原子，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基，其还可以具有取代基；R12，R17中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基，其还可以具有取代基；R19和R’19中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，或烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基，其还可以具有取代基；条件是R12和R17中的至少一个表示含有3个以上的环结构的被取代的氨基；m11和m12中的每一个独立地表示0至3的整数；当在式(F-1)中存在多个R11时，各个R11可以相同或与所有其它R11不同；并且n表示1至4的整数。
[4]根据以上[3]的光电转换装置，其中在式(F-1)中，R11表示烷基，芳基或杂环基。
[5]根据以上[3]的光电转换装置，其中在式(F-1)中，m11和m12表示0。
[6]根据以上[3]至[5]中任一项的光电转换装置，其中在式(F-1)中，R19和R’19中的每一个独立地表示氢原子，烷基或杂环基。
[7]根据以上[6]的光电转换装置，其中在式(F-1)中，R19和R’19中的每一个独立地表示烷基。
[8]根据以上[1]至[7]中任一项的光电转换装置，其中所述含有3个以上的环结构的被取代的氨基是由下式(A-1)表示的基团：
式(A-1)：
其中，Ra1至Ra8中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基或杂环基，其还可以具有取代基；*表示结合位置；并且Xa表示单键，氧原子，硫原子，或亚烷基，亚烯基，亚环烷基，亚环烯基，亚芳基，二价杂环基或亚氨基，其还可以具有取代基。
[9]根据以上[8]的光电转换装置，其中在式(A-1)中，Xa表示单键，亚烷基，亚烯基，亚芳基，二价杂环基，氧原子，硫原子或亚氨基。
[10]根据以上[1]至[7]中任一项的光电转换装置，其中所述含有3个以上的环结构的被取代的氨基是由下式(A-2)表示的基团：
式(A-2)：
-N(RB1)(RB2)
其中RB1和RB2中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基或杂环基，其还可以具有取代基；条件是至少RB1或RB2表示芳基或杂环基，并且在RB1和RB2中含有的环的数量总计为3以上。
[11]根据以上[10]的光电转换装置，其中至少RB1或RB2是由下式(b-1)表示的基团：
式(b-1)：
其中，每一个Rb独立地表示卤素原子，烷基，芳基或杂环基，其还可以具有取代基；每一个Xb独立地表示单键，氧原子，硫原子，亚烷基，亚烯基，亚环烷基，亚环烯基，亚芳基，二价杂环基或亚氨基，其还可以具有取代基；当在式(b-1)中存在多个Rb时，每一个Rb可以相同或与所有其它的Rb不同；两个Xb可以相同或不同；*表示结合位置；m4表示0至3的整数；并且m5表示0至4的整数。
[12]根据以上[3]至[11]中任一项的光电转换装置，其中在式(F-1)中，n表示2。
[13]根据以上[1]至[7]，和[12]中任一项的光电转换装置，其中所述含有3个以上的环结构的被取代的氨基是由下式(A-3)表示的基团，由下式(A-4)表示的基团或由下式(A-5)表示的基团：
其中Ra33至Ra38，Ra41，Ra44至Ra48，Ra51，Ra52，和Ra55至Ra58中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子或烷基，其还可以具有取代基；*表示结合位置；Xc1，Xc2和Xc3中的每一个独立地表示单键，氧原子，硫原子，亚烷基，亚甲硅基，亚烯基，亚环烷基，亚环烯基，亚芳基，二价杂环基或亚氨基，其还可以具有取代基；Z31，Z41和Z51中的每一个独立地表示环烷基环，芳烃环或芳族杂环，其还可以具有取代基。
[14]根据以上[1]至[13]中任一项的光电转换装置，其中所述由式(Y1)表示的化合物的电离电势(Ip)为5.8eV以下。
[15]根据以上[1]至[14]中任一项的光电转换装置，其中所述由式(Y1)表示的化合物的电离电势(Ip)为4.9eV以上。
[16]根据以上[1]至[15]中任一项的光电转换装置，其中由式(Y1)表示的化合物的分子量为500至2,000。
[17]根据以上[1]至[16]中任一项的光电转换装置，其中所述光电转换层含有n-型有机半导体。
[18]根据以上[17]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。
[19]根据以上[1]至[18]中任一项的光电转换装置，其中所述光电转换膜含有下式(I)的化合物：
式(I)：
其中，Z1表示对于形成5-或6-元环所必需的原子团；L1，L2和L3中的每一个表示未被取代的次甲基或被取代的次甲基；D1表示原子团；并且n1表示0以上的整数。
[20]根据以上[1]至[19]中任一项的光电转换装置，其中以下列顺序层叠导电膜，电子阻挡层，光电转换层和透明导电膜。
[21]一种用于制备根据以上[1]至[20]中任一项的光电转换装置的方法，所述方法包括通过真空加热沉积将所述光电转换层和所述电子阻挡层沉积的步骤。
[22]一种光传感器，所述光传感器包括根据以上[1]至[20]中任一项的光电转换装置。
[23]一种成像装置，所述成像装置包括根据以上[1]至[20]中任一项的光电转换装置。
[24]一种用于驱动根据以上[1]至[20]中任一项的光电转换装置，根据以上
[22]的光传感器，或根据以上[23]的成像装置的方法，所述方法包括：通过将阴极分配给与所述电子阻挡层接触的电极并且将阳极分配给另一个电极，施加大于0V并且小于100V的电压。
[25]一种由下式(F-10)表示的化合物：
式(F-10)
其中，R111至R118，R’111至R’118中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基，其还可以具有取代基；R115至R118中的任何一个与R’115至R’118中的任何一个连接以形成单键；A11和A12中的每一个独立地表示由下式(A-1)表示的取代基；A11如R111至R114中的任何一个被取代，并且A12如R’111至R’114中的任何一个被取代；Y各自独立地表示碳原子，氮原子，氧原子，硫原子或硅原子，其还可以具有碳数为2以下的取代基：
式(A-1)
其中，Ra1至Ra8中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基或杂环基，其还可以具有取代基；＊表示结合位置；并且Xa表示单键，氧原子，硫原子，或亚烷基，亚烯基，亚环烷基，亚环烯基，亚芳基，二价杂环基或亚氨基，其还可以具有取代基。
[26]一种电子阻挡材料，所述电子阻挡材料包含根据以上[25]的化合物。
[27]一种膜，所述膜包含根据以上[25]的化合物，其中所述膜具有1至1,000nm的厚度。
根据本发明，可以提供一种光电转换装置和一种配备有这种光电转换装置的成像装置，所述光电转换装置能够在将具有特定结构的化合物应用于光电转换装置时起光电转换装置作用，其表现出低的暗电流并且甚至当将装置加热时也减小暗电流的增大。
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意性横截面视图。
图2是成像装置的一个像素部分的示意性横截面视图。
[参考数字和标记的描述]
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
101基板
102绝缘层
103连接电极
104像素电极(下部电极)
105连接部
106连接部
107光电转换膜
108对向电极(上部电极)
109缓冲层
110钝化层
111滤色器(CF)
112间壁
113光屏蔽层
114保护层
115对向电极电压供给部
116读出电路
具体实施方式
[光电转换装置]
本发明的光电转换装置是这样的光电转换装置，其以下列顺序包括透明导电膜，光电转换膜和导电膜，
其中，所述光电转换膜包括光电转换层和电子阻挡层，
其中所述电子阻挡层含有由下式(Y1)表示的化合物：
式(Y1)
其中R1至R8，R’1至R’8，R”1至R”8中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基，其还可以具有取代基；条件是R1至R8，R’1至R’8，R”1至R”8中的至少一个表示含有3个以上的环结构的被取代的氨基；Y，Y’和Y”中的每一个独立地表示碳原子，氮原子，氧原子，硫原子或硅原子，其还可以具有取代基；ny1表示0至2的整数；ny2表示0或1的整数。
以下描述本发明的光电转换装置的优选实施方案。本发明的光电转换装置可以是其中以下列顺序层叠导电膜，光电转换层，电子阻挡层和透明导电膜的光电转换装置，但是在优选的模式中，以下列顺序层叠导电膜，电子阻挡层，光电转换层和透明导电膜。
图1显示本发明的光电转换装置的一个构造实例。
图1A中所示的光电转换装置10a具有下列构造，其中在起下部电极作用的导电膜(以下称为下部电极)11上以下列顺序层叠：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(以下称为上部电极)15。
图1B显示光电转换装置的另一个构造实例。图1B中所示的光电转换层10b具有下列构造，其中在下部电极11上以下列顺序层叠电子阻挡层16A，光电转换层12，空穴阻挡层16B和上部电极15。附带地，在图1A和图1B中，层叠电子阻挡层，光电转换层和空穴阻挡层的顺序可以根据用途或性质而颠倒。
以下描述构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)中的每一个由导电材料组成。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，氟的氧化锡(ATO，FTO)等，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。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性质劣化的方法进行沉积。
根据用途，下部电极11包括：其中赋予透明性的情况，相反的其中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，氟的氧化锡(ATO，FTO)等，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，例如以上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体系形成：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，电极可以例如通过下列方法形成：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)，或涂覆氧化铟锡的分散体的方法。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。在电极的材料为TiN的情况下，使用包括反应性溅射法的各种方法，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，可以使用例如在YutakaSawada(审订)的TomeiDodenMakunoShinTenkai(透明导电膜的新发展(NewDevelopmentofTransparentConductiveFilm))，CMC(1999)，YutakaSawada(审订)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(审订)的TomeiDodenMakunoShinTenkai(透明导电膜的新发展(NewDevelopmentofTransparentConductiveFilm))，CMC(1999)，YutakaSawada(审订)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，薄层电阻可以优选为100至10,000Ω/sq.，并且在其范围中可以减小膜厚度的选择余地大。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中光吸收的增加以及光电转换性能的提高，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。
(电子阻挡层，空穴阻挡层)
在本发明中的光电转换装置中的电子阻挡层含有由下式(Y1)表示的化合物。包含在电子阻挡层中的化合物(以下有时称为“用于本发明的化合物”)是具有含有3个以上的环结构的被取代的氨基作为取代基的化合物。
而且，用于本发明的化合物可以具有取代基，但是该取代基优选是适于真空加热沉积的取代基，因此优选不是可聚合基团。可聚合基团是含有非芳族双键，具有任一不饱和末端(CH2＝C的结构)的取代基，或含有脂环醚结构的取代基，并且其具体实例包括：具有苯乙烯基，丙烯酸酯基，甲基丙烯酸酯基，丙烯酰胺基，甲基丙烯酰胺基，环氧基或氧杂环丁烷基作为部分结构的取代基。
式(Y1)
其中R1至R8，R’1至R’8，R”1至R”8中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基，其还可以具有取代基；条件是R1至R8，R’1至R’8，R”1至R”8中的至少一个表示含有3个以上的环结构的被取代的氨基；Y，Y’和Y”中的每一个独立地表示碳原子，氮原子，氧原子，硫原子或硅原子，其还可以具有取代基；ny1表示0至2的整数；ny2表示0或1的整数。
在由式(Y1)表示的化合物中，当ny1或ny2不为0时，每一个芴单元由单键连接。例如，当ny1表示1时，式(Y1)的左芴单元的R1至R4中的任何一个与式(Y1)的中心芴单元的R’5至R’8中的任何一个连接以形成单键。在其它的情况下，可以同样适用。
优选R2和R’7，R’2和R”7分别连接，或R3和R’6，R3’和R”6分别连接。更优选R2和R’7，R’2和R”7分别连接。
当ny1和ny2同时表示0时，由式(Y1)表示的化合物表示由下式(Y1A)表示的化合物：
式(Y1A)
其中R1至R8中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基，其还可以具有取代基；条件是R1至R8中的至少一个表示含有3个以上的环结构的被取代的氨基；每一个Y独立地表示碳原子，氮原子，氧原子，硫原子或硅原子，其还可以具有取代基。
每一个Y独立地表示碳原子，氮原子，氧原子，硫原子或硅原子，其还可以具有取代基。即，Y表示由碳原子，氮原子，氧原子，硫原子或硅原子组成的二价连接基团。取代基的实例包括随后所述的取代基W。
每一个Y独立地优选表示-C(R21)(R22)-，-Si(R23)(R24)-，-N(R20)-，氧原子或硫原子，其中R20至R24中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基。Y优选为-C(R21)(R22)-，-Si(R23)(R24)-或-N(R20)-，更优选-C(R21)(R22)-或-N(R20)-，再更优选-C(R21)(R22)-。
在-C(R21)(R22)-中，R21和R22中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基，并且R21和R22中的每一个还可以具有取代基。进一步的取代基的具体实例包括取代基W，并且优选烷基，芳基和烷氧基。
R21和R22中的每一个优选为氢原子，可以具有取代基的烷基，芳基或杂环基，更优选氢原子，可以具有取代基的碳数为1至18的烷基，碳数为6至18的芳基，或碳数为4至16的杂环基，再更优选氢原子或可以具有取代基的碳数为1至18的烷基，又再更优选碳数为1至18的烷基。
在-Si(R23)(R24)-中，R23和R24中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基，并且R23和R24中的每一个还可以具有取代基。进一步的取代基的实例包括取代基W，并且优选烷基，芳基和烷氧基。
R23和R24中的每一个优选为氢原子，可以具有取代基的烷基，芳基或杂环基，更优选氢原子，可以具有取代基的碳数为1至18的烷基，碳数为6至18的芳基，或碳数为4至16的杂环基，再更优选氢原子或可以具有取代基的碳数为1至18的烷基，又再更优选碳数为1至18的烷基。
而且，R23和R24可以结合形成环，并且该环优选为脂族烃环，更优选为碳数为4至10的脂族烃环。
在-N(R20)-，R20优选表示烷基，芳基或杂环基，并且R20还可以具有取代基。进一步的取代基的具体实例包括取代基W，并且优选烷基和芳基。
R20更优选为氢原子，可以具有取代基的碳数为1至18的烷基，碳数为6至18的芳基，或碳数为4至16的杂环基，再更优选氢原子或可以具有取代基的碳数为1至18的烷基，又再更优选碳数为1至18的烷基。
由式(Y1)表示的化合物优选为由下式(1)表示的化合物。
在式(Y1)中的R1至R8，R’1至R’8，R”1至R”8的定义和优选范围与在式(1)中的R1至R8，R’1至R’8，R”1至R”8的那些定义和优选范围相同。
式(1)
其中R1至R9，R’9，R’1至R’8，R91，R’91，R”1至R”8，R92和R’92中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基，其还可以具有取代基；条件是R1至R8，R’1至R’8，R”1至R”8中的至少一个表示含有3个以上的环结构的被取代的氨基；ny1表示0至2的整数；ny2表示0或1的整数。
在由式(1)表示的化合物中，当ny1或ny2不为0时，每一个芴单元由单键连接。例如，当ny1表示1时，式(Y1)的左芴单元的R1至R4中的任何一个与式(Y1)的中心芴单元的R’5至R’8中的任何一个连接以形成单键。在其它的情况下，可以同样适用。
优选R2和R’7，R’2和R”7分别连接，或R3和R’6，R3’和R”6分别连接。更优选R2和R’7，R’2和R”7分别连接。
当ny1和ny2同时表示0时，由式(1)表示的化合物表示由下式(1A)表示的化合物：
式(1A)
其中R1至R9和R’9中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基，其还可以具有取代基；条件是R1至R9和R’9中的至少任一个是含有3个以上的环结构的被取代的氨基。
在式(1)中，ny1和ny2中的每一个表示圆括号中的重复单元的数量。ny1表示0至2的整数，并且优选为0或1，更优选为0。ny2表示0或1的整数，并且优选为1。当ny1和ny2在如上优选范围内时，在其中构成设计的情况下的暗电流和耐热性变得有利。
在R1至R8中的每一个不是含有3个以上的环结构的被取代的氨基的情况下，每一个独立地表示氢原子，卤素原子(优选氟原子，氯原子，溴原子或碘原子)，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基，优选氢原子，烷基芳基，原因在于低极性取代基对于空穴传输是有利的，并且更优选氢原子，原因在于考虑到成本，简单的结构是有利的。
在R1至R8中的每一个不是含有3个以上的环结构的被取代基的氨基的情况下，R1至R8中的每一个的碳数优选为0至18，更优选为0至10，再更优选为0至6。
在R1至R8中的每一个表示烷基的情况下，烷基优选为碳数为1至18的烷基，更优选碳数为1至12的烷基，再更优选碳数为1至10的烷基，又再更优选碳数为1至6的烷基，并且具体地，烷基优选为甲基，乙基，丙基，丁基，己基或环己基。
在R1至R8中的每一个表示芳基的情况下，芳基优选为碳数为6至18的芳基，更优选碳数为6至14的芳基，再更优选碳数为6至10的芳基，并且具体地，芳基优选为苯基，萘基或蒽基，更优选苯基或萘基。
在R1至R8中的每一个表示杂环基的情况下，杂环基优选为碳数为4至16的杂环基，更优选碳数为4至10的杂环基，并且具体地，杂环基优选为吡啶基，嘧啶基，呋喃基或噻吩基。
在R1至R8中的每一个表示烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基的情况下，这些基团还可以具有取代基。进一步的取代基的具体实例包括取代基W。
R9和R’9中的每一个独立地优选表示氢原子，卤素原子(优选氟原子，氯原子，溴原子或碘原子)，烷基，杂环基，羟基，氨基或巯基，优选氢原子，烷基或杂环基，原因在于低极性取代基对于空穴传输是有利的，更优选氢原子或烷基，并且再更优选烷基，原因在于烷基不具有反应性质子并且可以期望高耐久性。
R9和R’9中的每一个的碳数优选为0至18，更优选0至10，再更优选0至6。
在R9和R’9中的每一个表示烷基的情况下，烷基优选为碳数为1至18的烷基，更优选碳数为1至12的烷基，再更优选碳数为1至6的烷基，并且具体地，烷基优选为甲基，乙基，丙基，丁基，己基或环己基。
在R9和R’9中的每一个表示芳基的情况下，芳基优选为碳数为6至18的芳基，更优选碳数为6至10的芳基，并且具体地，芳基优选为苯基，萘基或蒽基。
在R9和R’9中的每一个表示杂环基的情况下，杂环基优选为碳数为4至16的杂环基，更优选碳数为4至10的杂环基，并且具体地，杂环基优选为吡啶基，嘧啶基，呋喃基，糠基或噻吩基。
在R9和R’9中的每一个表示烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基的情况下，这些基团还可以具有取代基。进一步的取代基的具体实例包括取代基W。
此外，如果可能，在R1至R9和R’9中相邻成员可以彼此结合形成环。环的实例包括随后所述的环R。
R’1至R’8，R”1至R”8具有与R1至R8相同的含义，并且其具体实例和优选范围与R1至R8的那些相同。
R91和R’91，R92和R’92具有与R9和R’9相同的含义，并且其具体实例和优选范围与R9和R’9的那些相同。
在式(1)中，出于得到具有作为本发明的任务的高耐热性的装置的原因，优选其中R”2和R7中的至少任一个是含有3个以上的环结构的被取代的氨基的化合物，并且更优选其中R”2和R7是含有3个以上的环结构的被取代的氨基的化合物。
在式(1)中，在ny1和ny2表示0的情况下，优选R2和R7中的至少任一个是含有3个以上的环结构的被取代的氨基，并且更优选R2和R7是含有3个以上的环结构的被取代的氨基。
在式(1)中，含有3个以上的环结构的被取代的氨基可以直接地或通过另一个基团与芴结构连接。所述另一个基团优选为氧原子，硫原子，亚烷基，亚烯基，亚环烷基，亚环烯基，亚芳基，二价杂环基或亚氨基(-NH-)，并且亚烷基，亚烯基，亚环烷基，亚环烯基，亚芳基，二价杂环基或亚氨基还可以具有取代基。进一步的取代基的具体实例包括取代基W。
另一个基团更优选是碳数为1至12的亚烷基，碳数为2至12的亚烯基，碳数为6至14的亚芳基，碳数为4至13的杂环基，氧原子，硫原子，或含有碳数为1至12的烃基(优选芳基或烷基)的亚氨基(例如，苯基氨基，甲基亚氨基，叔丁基亚氨基)，再更优选碳数为1至6的亚烷基(例如亚甲基，1，2-亚乙基，1，1-二甲基亚甲基)，碳数为2的亚烯基(例如，-CH2＝CH2-)，或碳数为6至10的亚芳基(例如，1，2-亚苯基，2，3-亚萘基)。
含有3个以上的环结构并且直接与芴结构连接的被取代的氨基比通过另一个基团与芴结构连接的氨基更优选，因为考虑到成本，简单的结构是有利的。
含有3个以上的环结构的被取代的氨基优选是含有总计3个以上的环的被取代的氨基。在本文中，当含有3个以上的环结构的被取代的氨基含有稠环时，将构成稠环的单环的每一个环组分计数为1个环。
含有3个以上的环结构的被取代的氨基优选含有总计3至5个环，更优选总计3或4个环。含有3个以上的环结构的被取代的氨基的碳数优选为5至40，更优选为10至30。
而且，含有3个以上的环结构的被取代的氨基优选为具有这样的基团作为取代基的氨基，所述基团含有通过2个芳烃的缩合而形成的三个以上的环的结构。被取代的氨基还可以处于其氮原子被包含在环结构的一部分中的形式。其具体实例包括咔唑结构，9，10-二氢化吖啶(acridane)结构，二苯并吖庚因结构，以及它们的苯并-稠环衍生物结构。
2个芳烃中的每一个可以优选由6-元环组成。芳烃本身可以是稠环(例如，萘)。
含有3个以上的环结构的被取代的氨基的具体实例包括具有随后示例的A5至A7等基团作为取代基的被取代的氨基。而且，如在随后示例的N1至N13基团中，含有3个以上的环结构的被取代的氨基可以处于其中被取代的氨基的N被包含在环结构的一部分中的形式。
用于本发明的由式(Y1)，式(1)和式(F-1)表示的化合物具有这种含有三个以上的环结构的被取代的氨基，并且由于作为此结构的特征的低的产生热激发电流的能力，以及分子状态在加热时的很小的改变，减小了在由式(Y1)，式(1)和式(F-1)表示的化合物之间以及在该化合物和在光电转换层中使用的化合物之间的分子间相互作用的变化，并且这据认为有助于减小暗电流并且防止暗电流由于加热而增大。
含有3个以上的环结构的被取代的氨基在其取代位置方面没有具体限制，但是优选被包含在至少任一R2或R7中。
在式(1)中，含有3个以上的环结构的被取代的氨基更具体地包括由下式(A-1)表示的基团，由下式(A-2)表示的基团，由下式(A-3)表示的基团，由下式(A-4)表示的基团和由下式(A-5)表示的基团：
式(A-1)：
其中Ra1至Ra8中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基或杂环基，其还可以具有取代基；＊表示结合位置；并且Xa表示单键，氧原子，硫原子，或亚烷基，亚烯基，亚环烷基，亚环烯基，亚芳基，二价杂环基或亚氨基，其还可以具有取代基。
在式(A-1)中，Ra1至Ra8中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子(优选氟原子，氯原子，溴原子或碘原子)，烷基，芳基或杂环基。由于低极性取代基有利于空穴传输的原因，Ra1至Ra8中的每一个优选为氢原子，烷基或芳基，并且更优选氢原子。
在Ra1至Ra8中的每一个表示烷基的情况下，烷基优选为碳数为1至18的烷基，更优选碳数为1至12的烷基，再更优选碳数为1至6的烷基。而且，烷基可以是直链的，支链的或环状的。具体地，烷基优选为甲基，乙基，丙基，丁基，己基或环己基。
在Ra1至Ra8中的每一个表示芳基的情况下，芳基优选为碳数为6至18的芳基，更优选碳数为6至14的芳基，再更优选碳数为6至10的芳基。具体地，芳基优选为苯基或萘基。
在Ra1至Ra8中的每一个表示杂环基的情况下，杂环基优选为碳数为4至16的杂环基，更优选碳数为4至10的杂环基，并且具体地，杂环基优选为吡啶基，嘧啶基，呋喃基或噻吩基。
在Ra1至Ra8中的每一个表示烷基，芳基或杂环基的情况下，这些基团还可以具有取代基。进一步的取代基的具体实例包括随后所述的取代基W。
此外，如果可能，在Ra1至Ra8中相邻成员可以彼此结合形成环。环的实例包括随后所述的环R。环优选为例如苯环，萘环，蒽环，吡啶环或嘧啶环。
在式(A-1)中，Xa表示形成稠环的部分并且表示单键，氧原子，硫原子，亚烷基，亚烯基，亚环烷基，亚环烯基，亚芳基，二价杂环基或亚氨基。在Xa中的每一个表示亚烷基，亚烯基，亚环烷基，亚环烯基，亚芳基，二价杂环基或亚氨基的情况下，这些基团还可以具有取代基。进一步的取代基的具体实例包括随后所述的取代基W。
Xa优选为单键，碳数为1至12的亚烷基，碳数为2至12的亚烯基，碳数为6至14的亚芳基，碳数为4至13的杂环基，氧原子，硫原子，或含有碳数为1至12的烃基(优选芳基或烷基)的亚氨基(例如，苯基亚氨基，甲基亚氨基，叔丁基亚氨基)，更优选单键，碳数为1至6的亚烷基(例如，亚甲基，1，2-亚乙基，1，1-二甲基亚甲基)，碳数为2的亚烯基(例如，-CH2＝CH2-)，或碳数为6至10的亚芳基(例如1，2-亚苯基，2，3-亚萘基)。
由(A-1)表示的基团的具体实例包括随后示例的基团N1至N13。其它实例包括以下所示的基团。然而，本发明不限于这些。
在式(1)中，含有3个以上的环结构的被取代的氨基还包括由下式(A-2)表示的基团：
式(A-2)：
-N(RB1)(RB2)
RB1和RB2中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基或杂环基，条件是至少任一个RB1或RB2表示芳基或杂环基，并且包含在RB1和RB2中的环的数量总计为3个以上。
在式(A-2)中，RB1和RB2中的每一个优选为烷基，芳基或杂环基，更优选芳基或杂环基，再更优选芳基，原因在于其优异的空穴传输能力。
在RB1和RB2中的每一个表示烷基的情况下，烷基优选为碳数为1至18的烷基，碳数为1至12的烷基，并且特别地，烷基优选为甲基，乙基，丙基或丁基。
在RB1和RB2中的每一个表示芳基的情况下，芳基优选为碳数为6至18的芳基，更优选碳数为6至14的芳基，并且特别地，芳基优选为苯基，萘基，芴基，联苯基(这些基团的更具体实例包括随后所述的A1-A11)，蒽基或芘基。
在RB1和RB2中的每一个表示杂环基的情况下，杂环基优选为碳数为4至16的杂环基，更优选碳数为4至10的杂环基，更具体地，杂环基优选为咔唑基，吲哚基或咪唑基。
在RB1和RB2中的每一个表示烷基，芳基或杂环基的情况下，这些基团还可以具有取代基。进一步的取代基的具体实例包括随后所述的取代基W。
优选地，至少任一个RB1或RB2是由下式(b-1)表示的基团，并且更优选地，RB1和RB2都是由下式(b-1)表示的基团。
式(b-1)：
其中，每一个Rb独立地表示卤素原子，烷基，芳基或杂环基，所述基团还可以具有取代基；每一个Xb独立地表示单键，氧原子，硫原子，亚烷基，亚烯基，亚环烷基，亚环烯基，亚芳基，二价杂环基或亚氨基，所述基团还可以具有取代基；当存在多个Rb时，它们可以相同或不同；两个Xb可以相同或不同；*表示结合位置；m4表示0至3的整数；和m5表示0至4的整数。
在Rb表示烷基，芳基或杂环基的情况下，这些基团还可以具有取代基。进一步的取代基的具体实例包括随后所述的取代基W。
此外，如果可能，在多个Rb中相邻成员可以彼此结合形成环。环的实例包括随后所述的环R。环优选为例如苯环、萘环。
Rb优选为卤素原子，碳数为1至18的烷基，碳数为6至18的芳基，或碳数为4至16的杂环基，更优选碳数为1至12的烷基，或碳数为6至14的芳基，再更优选碳数为1至6的烷基，或碳数为6至10的芳基，又再更优选碳数为1至6的烷基。
还优选m4为0并且m5为0。
Xb表示单键，氧原子，硫原子，亚烷基，亚烯基，亚环烷基，亚环烯基，亚芳基，二价杂环基或亚氨基。Xb优选为单键，碳数为1至12的亚烷基，碳数为2至12的亚烯基(例如，-CH2＝CH2-)，碳数为6至14的亚芳基(例如，1，2-亚苯基，2，3-亚萘基)，碳数为4至13的杂环基，氧原子，硫原子，或含有碳数为1至12的烃基(优选芳基或烷基)的亚氨基(例如，苯基亚氨基，甲基亚氨基，叔丁基亚氨基)，再更优选单键，碳数为1至6的亚烷基(例如，亚甲基，1，2-亚乙基，1，1-二甲基亚甲基)，氧原子，硫原子，或碳数为1至6的亚氨基。
在Xb中的每一个表示亚烷基，亚烯基，亚环烷基，亚环烯基，亚芳基，二价杂环基或亚氨基的情况下，这些基团还可以具有取代基。进一步的取代基的具体实例包括随后所述的取代基W。
以下示例由式(b-1)表示的基团的具体实例，但是本发明不限于这些。
在式(1)中，含有3个以上的环结构的被取代的氨基还包括由下式(A-3)表示的基团，由下式(A-4)表示的基团，或由下式(A-5)表示的基团：
其中，Ra33至Ra38，Ra41，Ra44至Ra48，Ra51，Ra52，和Ra55至Ra58中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子或烷基，其还可以具有取代基；＊表示结合位置；Xc1，Xc2和Xc3中的每一个独立地表示单键，氧原子，硫原子，亚烷基，亚甲硅基，亚烯基，亚环烷基，亚环烯基，亚芳基，二价杂环基或亚氨基，其还可以具有取代基；Z31，Z41和Z51中的每一个独立地表示环烷基环，芳烃环或芳族杂环，其还可以具有取代基。
在式(A-3)至(A-5)中，Ra33至Ra38，Ra41，Ra44至Ra48，Ra51，Ra52和Ra55至Ra58中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子(优选氟原子，氯原子，溴原子或碘原子)或烷基，并且优选为氢原子或烷基，原因在于低极性取代基有利于空穴传输，并且更优选为氢原子。
在Ra33至Ra38，Ra41，Ra44至Ra48，Ra51，Ra52和Ra55至Ra58中的每一个表示烷基的情况下，烷基优选为碳数为1至18的烷基，更优选碳数为1至12的烷基，再更优选碳数为1至6的烷基，并且具体地，烷基优选为甲基，乙基，丙基，丁基，己基或环己基。
在式(A-3)至(A-5)中，Ra33至Ra38，Ra41，Ra44至Ra48，Ra51，Ra52和Ra55至Ra58中的邻近成员可以彼此结合形成环。环的实例包括随后所述的环R。环优选为苯环，萘环，蒽环，吡啶环，和嘧啶环等。
Xc1，Xc2和Xc3中的每一个独立地表示单键，氧原子，硫原子，亚烷基，亚甲硅基，亚烯基，亚环烷基，亚环烯基，亚芳基，二价杂环基或亚氨基。在Xc1，Xc2和Xc3中的每一个表示亚烷基，亚甲硅基，亚烯基，亚环烷基，亚环烯基，亚芳基，二价杂环基或亚氨基的情况下，这些基团还可以具有取代基。进一步的取代基的实例包括随后所述的取代基W。
Xc1，Xc2和Xc3中的每一个独立地表示优选为单键，碳数为1至12的亚烷基，碳数为2至12的亚烯基，碳数为6至14的亚芳基，碳数为4至13的杂环基，氧原子，硫原子，或具有碳数为1至12的烃基(优选芳基或烷基)的亚氨基(例如，苯基亚氨基，甲基亚氨基，叔丁基亚氨基)，更优选单键，碳数为1至6的亚烷基(例如，亚甲基，1，2-亚乙基，1，1-二甲基亚甲基)，碳数为2的亚烯基(例如，-CH2＝CH2-)，或碳数为6至10的亚芳基(1，2-亚苯基，2，3-亚萘基)。
Z31，Z41和Z51中的每一个独立地表示环烷基环，芳烃环或芳族杂环。在式(A-3)至(A-5)中，Z31，Z41和Z51中的每一个与苯环稠合。由于可以预期装置的高耐热性和高空穴传输能力的原因，Z31，Z41和Z51中的每一个优选为芳族杂环。
以下示例由式(A-3)至(A-5)表示的基团的具体实例，但是本发明不限于这些。
由式(A-1)和(A-3)至(A-5)表示的基团的具体实例包括但不限于如下列N1至N135示例的基团。在由式(A-1)至(A-5)表示的基团中，优选N-1至N-93，更优选N-1至N-79，再更优选N-1至N-37，又再更优选N-1至N-3，N-12至N-22和N-24至N-35，并且甚至又再更优选N1至N-3，N-17至N-22和N-30至N-35，并且最优选N-1至N-3，N-17至N-19和N-30至N-32。
用于本发明的由式(Y1)表示的化合物优选是由式(F-1)表示的化合物：式(F-1)
其中，R11表示卤素原子，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基，其还可以具有取代基；R12，R17中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基，其还可以具有取代基；R19和R’19中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，或烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基，其还可以具有取代基；条件是R12和R17中的至少一个表示含有3个以上的环结构的被取代的氨基；m11和m12中的每一个独立地表示0至3的整数；当在式(F-1)中存在多个R11时，各个R11可以相同或与所有其它R11不同；并且n表示1至4的整数。
R11具有与式(1)中的R1至R8中的卤素原子，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基相同的含义，并且优选范围也相同。R11优选为烷基，芳基或杂环基，更优选烷基或芳基。
R19和R’19中的每一个具有与式(1)中的R9至R’9中的氢原子，卤素原子，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基相同的含义，并且优选范围也相同。
由于简单的结构有利于成本，m1优选为0至2，更优选0。
R12和R17中的每一个优选为氢原子，碳数为1至18的烷基，碳数为6至100的芳基，碳数为4至16的杂环基，碳数为2至80的被取代的氨基，或碳数为1至18的被取代的巯基，更优选氢原子，碳数为1至12的烷基，碳数为6至80的芳基，或碳数为6至60的被取代的氨基，再更优选氢原子，碳数为1至6的烷基，碳数为6至60的芳基，或碳数为10至50的被取代的氨基。
而且，在这些成员中的每一个表示含有3个以上的环结构的被取代的氨基的情况下，其实例包括由式(A-1)和(A-2)表示的基团。
R12和R17的具体优选实例包括氢原子，甲基，乙基，丙基，丁基，己基，环己基，苯基，萘基，芴基，以及在式(A-1)和(A-2)的描述中阐述的基团。
成员R12和R17可以相同或不同，但是该成员优选相同，因为合成容易。
在式(F-1)中，n表示圆括号中的重复单元的数量，并且n表示1至4，并且优选1至3，更优选1或2，再更优选2的整数，因为在其中构成设计的情况下的暗电流和耐热性变得有利。
在将用于本发明的芴化合物在电子阻挡层中使用的情况下，它的电离电势(Ip)必须小于光电转换层中负责空穴运输的材料的Ip，因为空穴需要被接受而没有来自光电转换层中负责空穴传输的材料的势垒。特别地，当选择在可见区具有吸收敏感性的材料时，为了适应更大量的材料，用于本发明的芴化合物的电离电势优选为5.8eV以下，更优选小于5.5eV。当Ip为5.8eV以下时，其产生这样的效果：不产生对于电荷传输的势垒，并且带来高的电荷捕获(trapping)效率和高的响应率。
而且，Ip优选为4.9eV以上，更优选5.0eV以上。由于4.9以上的Ip，可以得到较高的暗电流减小效果。
就此而论，每一种化合物的Ip可以通过紫外光电子能谱(ultravioletphotoelectronspectroscopy)(UPS)或空气中光电子分光计(photoelectronspectrometerinair)(例如，RikenKeikiCo.，Ltd.制造的AC-2)测量。
例如通过改变与芴结构结合的取代基，可以将用于本发明的芴化合物的Ip调整至以上范围。
附带地，当使用具有这样结构的材料时，所述结构与含有深Ea材料的光电转换层强烈地相互作用，源电荷易于在界面形成。例如，对于与深Ea材料接触的分子，当使用高平面性(planarity)的材料时，以平面形式形成的π电子趋向于易于与深Ea材料的分子轨道相互作用，并且易于形成允许源电荷增加的界面。因此，用于本发明的芴化合物优选不含有由5个以上的环组成的稠环结构。此外，为了抑制分子间相互作用，可以赋予空间位阻，但是过大的空间位阻抑制在界面的信号电荷(signalcharge)传输。同样为此原因，优选不含有由5个以上的环组成的稠环结构。
以下示例用于本发明的芴化合物的具体实例，但是本发明不限于下列具体实例。并且，在式(a)至(h)中，当“R12和R17”，“R22a和R22b”，“R32和R37，和R’32和R’37”等中的每一对中的成员不同时，它们可以构成与所示例的结构不同的组合。
附带地，以下显示在下列化合物实例中的部分结构。而且，Me：甲基，Et：乙基，i-Pro：异丙基，n-Bu：正丁基，t-Bu：叔丁基，2-MeOEt：2-甲氧基-1-乙基，Ph：苯基，2-tol：2-甲苯基，3-tol：3-甲苯基，4-tol：4-甲苯基，1-Np：1-萘基，2-Np：2-萘基，2-An：2-蒽基，和2-Fn：2-菲基。
化合物编号 n1 R19 R’19 R12 R17
a-1 1 Me Me B-2 B-2
a-2 1 Me Me B-47 B-47
a-3 1 Me Me B-8 B-8
a-4 1 Me Me B-1 B-1
a-6 1 Me Me B-3 B-3
a-7 2 Me Me B-1 B-1
a-8 2 Me Me B-14 B-14
a-9 2 Me Me B-1 B-47
a-11 1 Me Me B-4 B-4
a-12 1 H H B-47 B-47
a-13 1 H Me B-47 B-47
a-14 1 Et Et B-47 B-47
a-15 1 n-Bu n-Bu B-47 B-47
a-16 1 Ph Ph B-47 B-47
a-17 1 Me Ph B-47 B-47
a-18 1 i-Pr i-Pr B-47 B-47
a-19 1 2-MeOEt 2-MeOEt B-47 B-47
a-20 2 Me Me B-47 B-47
a-21 3 Me Me B-47 B-47
a-22 4 Me Me B-47 B-47
a-23 1 Me Me H B-47
a-24 1 Me Me Me B-47
a-25 1 Me Me -NPh2 B-47
化合物编号 R21 R22 R’21 R’22 A11 A12
c-1 Me Me Me Me B-1 B-1
c-4 Me Me Me Me B-8 B-8
c-12 i-Pr i-Pr i-Pr i-Pr B-27 B-27
c-16 Me Me Me Me B-63 B-63
c-17 Me Me Me Me B-67 B-67
c-18 Me Me Me Me B-75 B-75
c-19 Me Me Me Me B-78 B-78
c-20 Me Me Me Me B-87 B-87
c-21 H H H H B-91 B-91
c-22 H H H Me B-99 B-99
c-25 Ph Ph Ph Ph B-114 B-114
c-26 Me Me Me Ph B-121 B-121
c-27 i-Pr i-Pr i-Pr i-Pr B-125 B-125
c-28 2-MeOEt 2-MeOEt 2-MeOEt 2-MeOEt B-129 B-129
c-29 Et Et Ph Ph B-94 B-94
c-30 Me Et Me Ph B-109 B-109
化合物编号 R21 R22 R’21 R’22 A11 A12
d-1 Me Me Me Me B-1 B-1
d-4 Me Me Me Me B-8 B-8
d-8 Et Et Et Et B-18 B-18
d-10 Ph Ph Ph Ph B-31 B-31
d-16 Me Me Me Me B-61 B-61
d-18 Me Me Me Me B-72 B-72
d-20 Me Me Me Me B-88 B-88
d-21 H H H H B-96 B-96
d-22 H H H Me B-100 B-100
d-23 Et Et Et Et B-117 B-117
d-24 n-Bu n-Bu n-Bu n-Bu B-125 B-125
d-26 Me Me Me Ph B-134 B-134
d-27 i-Pr i-Pr i-Pr i-Pr B-135 B-135
d-28 2-MeOEt 2-MeOEt 2-MeOEt 2-MeOEt B-14 B-74
化合物编号 R20 R’20 A11 A12
e-1 Ph Ph B-1 B-1
e-4 Ph Ph B-8 B-8
e-7 Ph Ph B-14 B-14
e-8 Ph Ph B-20 B-20
e-9 Ph Ph B-21 B-21
e-10 2-tol 2-tol B-1 B-1
e-13 2-Np 2-Np B-8 B-8
e-23 t-Bu t-Bu B-1 B-1
e-25 2-Np Ph B-1 B-8
e-26 Ph Ph B-62 B-62
e-28 Ph Ph B-73 B-73
e-31 Ph Ph B-84 B-84
e-32 Ph Ph B-85 B-85
e-33 Ph Ph B-86 B-86
e-35 2-tol 2-tol B-97 B-97
e-36 3-tol 3-tol B-99 B-99
e-38 2-Np 2-Np B-109 B-109
e-40 2-An 2-An B-112 B-112
e-41 2-Fn 2-Fn B-116 B-116
e-42 Me Me B-123 B-123
e-43 i-Pr i-Pr B-126 B-126
e-48 t-Bu t-Bu B-72 B-17
化合物编号 R20 R’20 A11 A12
f-1 Ph Ph B-1 B-1
f-4 Ph Ph B-8 B-8
f-8 2-Np 2-Np B-8 B-8
f-11 2-Fn 2-Fn B-14 B-14
f-12 Me Me B-21 B-21
f-13 i-Pr i-Pr B-29 B-29
f-20 Ph Ph B-63 B-63
f-22 Ph Ph B-71 B-71
f-23 Ph Ph B-74 B-74
f-24 2-tol 2-tol B-76 B-76
f-25 3-tol 3-tol B-80 B-80
f-26 4-tol 4-tol B-83 B-83
f-27 2-Np 2-Np B-87 B-87
f-28 1-Np 1-Np B-93 B-93
f-29 2-An 2-An B-97 B-97
f-30 2-Fn 2-Fn B-100 B-100
f-33 Et Et B-113 B-113
化合物编号 R20 R’20 A11 A12
g-11 3-tol 3-tol B-14 B-14
g-13 2-Np 2-Np B-8 B-8
g-16 2-Fn 2-Fn B-21 B-21
g-17 Me Me B-26 B-26
g-18 i-Pr i-Pr B-31 B-31
g-27 Ph Ph B-67 B-67
g-28 Ph Ph B-71 B-71
g-29 Ph Ph B-75 B-75
g-30 2-tol 2-tol B-78 B-78
g-31 3-tol 3-tol B-81 B-81
g-32 4-tol 4-tol B-85 B-85
g-33 2-Np 2-Np B-88 B-88
g-34 1-Np 1-Np B-91 B-91
g-36 2-Fn 2-Fn B-98 B-98
g-37 Me Me B-101 B-101
g-39 Et Et B-106 B-106
g-40 Ph 2-tol B-109 B-109
g-41 3-tol Ph B-114 B-114
g-42 2-Fn Ph B-116 B-116
g-43 t-Bu t-Bu B-120 B-120
g-44 2-Np Ph B-123 B-123
g-47 Ph 2-tol B-132 B-132
化合物编号 R20 R’20 A11 A12
h-6 3-tol 3-tol B-14 B-14
h-8 2-Np 2-Np B-8 B-8
h-11 2-Fn 2-Fn B-21 B-21
h-12 Me Me B-26 B-26
h-13 i-Pr i-Pr B-31 B-31
h-15 Ph 2-tol B-42 B-42
h-20 Ph Ph B-65 B-65
h-23 Ph Ph B-80 B-80
h-24 2-tol 2-tol B-86 B-86
h-26 4-tol 4-tol B-103 B-103
h-27 2-Np 2-Np B-105 B-105
h-28 1-Np 1-Np B-107 B-107
h-30 2-Fn 2-Fn B-119 B-119
h-31 Me Me B-125 B-125
h-34 Ph 2-tol B-42 B-42
化合物编号 R23 R24 R’23 R’24 A11 A12
i-1 Me Me Me Me B-1 B-1
i-4 Me Me Me Me B-8 B-8
i-7 Me Me Me Me B-14 B-14
i-9 Me Me Me Me B-27 B-27
i-11 Me Me Me Me B-42 B-42
i-18 i-Pr i-Pr i-Pr i-Pr B-17 B-17
i-23 Me Me Me Me B-1 B-8
i-25 Me Et Me Ph B-1 B-20
i-26 Me Me Me Me B-65 B-65
i-27 Me Me Me Me B-67 B-67
i-28 Me Me Me Me B-62 B-62
i-29 Me Me Me Me B-72 B-72
i-31 Me Me Me Me B-84 B-84
i-32 Me Me Me Me B-85 B-85
i-33 Me Me Me Me B-86 B-86
i-35 Me Me Me Me B-94 B-94
i-36 Me Me Me Me B-96 B-96
i-37 H H H H B-103 B-103
i-39 Et Et Et Et B-110 B-110
i-40 n-Bu n-Bu n-Bu n-Bu B-117 B-117
i-41 Ph Ph Ph Ph B-121 B-121
i-42 Me Me Me Ph B-126 B-126
i-43 i-Pr i-Pr i-Pr i-Pr B-129 B-129
i-44 2-MeOEt 2-MeOEt 2-MeOEt 2-MeOEt B-130 B-130
i-46 Et Et Ph Ph B-134 B-134
i-48 Me Me Me Me B-1 B-71
化合物编号 R23 R24 R’23 R’24 A11 A12
j-1 Me Me Me Me B-1 B-1
j-4 Me Me Me Me B-8 B-8
j-7 Me Me Me Me B-14 B-14
j-8 Me Me Me Me B-21 B-21
j-9 Me Me Me Me B-31 B-31
j-11 Me Me Me Me B-42 B-42
j-15 n-Bu n-Bu n-Bu n-Bu B-31 B-31
j-18 i-Pr i-Pr i-Pr i-Pr B-18 B-18
j-26 Me Me Me Me B-61 B-61
j-29 Me Me Me Me B-69 B-69
j-30 Me Me Me Me B-71 B-71
j-31 Me Me Me Me B-72 B-72
j-32 Me Me Me Me B-74 B-74
j-33 Me Me Me Me B-76 B-76
j-34 Me Me Me Me B-78 B-78
j-35 Me Me Me Me B-81 B-81
j-36 Me Me Me Me B-84 B-84
j-37 H H H H B-86 B-86
j-39 Et Et Et Et B-93 B-93
j-40 n-Bu n-Bu n-Bu n-Bu B-98 B-101
j-41 Ph Ph Ph Ph B-61 B-61
j-44 2-MeOEt 2-MeOEt 2-MeOEt 2-MeOEt B-91 B-91
j-45 3-tol Me 3-tol Me B-99 B-99
j-48 Me Me Me Me B-114 B-114
j-49 2-tol Me 2-tol Me B-121 B-121
j-50 Me Et Me Ph B-125 B-125
化合物编号 R23 R24 R’23 R’24 A11 A12
k-1 Me Me Me Me B-1 B-1
k-4 Me Me Me Me B-8 B-8
k-7 Me Me Me Me B-14 B-14
k-10 Me Me Me Me B-29 B-29
k-12 H H H H B-42 B-42
k-15 n-Bu n-Bu n-Bu n-Bu B-31 B-31
k-18 i-Pr i-Pr i-Pr i-Pr B-17 B-18
k-27 Me Me Me Me B-67 B-67
k-28 Me Me Me Me B-71 B-71
k-29 Me Me Me Me B-75 B-75
k-30 Me Me Me Me B-78 B-78
k-31 Me Me Me Me B-81 B-81
k-32 Me Me Me Me B-85 B-85
k-33 Me Me Me Me B-88 B-88
k-34 Me Me Me Me B-91 B-91
k-36 Me Me Me Me B-98 B-98
k-37 H H H H B-101 B-101
k-39 Et Et Et Et B-106 B-106
k-40 n-Bu n-Bu n-Bu n-Bu B-109 B-109
k-42 Me Me Me Ph B-112 B-112
k-43 i-Pr i-Pr i-Pr i-Pr B-116 B-116
k-44 2-MeOEt 2-MeOEt 2-MeOEt 2-MeOEt B-123 B-123
k-45 3-tol Me 3-tol Me B-126 B-126
k-50 Me Et Me Ph B-72 B-17
化合物编号 R23 R24 R’23 R’24 A11 A12
l-1 Me Me Me Me B-1 B-1
l-4 Me Me Me Me B-8 B-8
l-7 Me Me Me Me B-14 B-14
l-9 Me Me Me Me B-27 B-27
l-11 Me Me Me Me B-42 B-42
l-18 i-Pr i-Pr i-Pr i-Pr B-17 B-17
l-23 Me Me Me Me B-1 B-8
l-25 Me Et Me Ph B-1 B-20
l-26 Me Me Me Me B-62 B-62
l-27 Me Me Me Me B-65 B-65
l-28 Me Me Me Me B-73 B-73
l-30 Me Me Me Me B-86 B-86
l-31 Me Me Me Me B-83 B-83
l-33 Me Me Me Me B-93 B-93
l-34 Me Me Me Me B-98 B-101
l-36 Me Me Me Me B-106 B-106
l-37 H H H H B-107 B-110
l-39 Et Et Et Et B-116 B-119
l-44 2-MeOEt 2-MeOEt 2-MeOEt 2-MeOEt B-1 B-61
l-45 3-tol Me 3-tol Me B-1 B-71
l-50 Me Et Me Ph B-80 B-81
化合物编号 A11 A12
m-1 B-1 B-1
m-4 B-8 B-8
m-7 B-14 B-14
m-10 B-29 B-29
m-12 B-42 B-42
m-15 B-31 B-31
m-18 B-17 B-18
g-21 B-63 B-63
g-23 B-71 B-71
g-24 B-74 B-74
g-25 B-76 B-76
g-26 B-80 B-80
g-27 B-83 B-83
g-28 B-88 B-88
g-29 B-96 B-96
g-30 B-100 B-100
g-31 B-117 B-117
g-32 B-125 B-125
g-34 B-134 B-134
g-35 B-135 B-135
g-36 B-14 B-74
化合物编号 A11 A12
n-11 B-14 B-14
n-13 B-8 B-8
n-16 B-21 B-21
n-17 B-26 B-26
n-18 B-31 B-31
n-20 B-42 B-42
n-27 B-67 B-67
n-28 B-71 B-71
n-29 B-75 B-75
n-30 B-78 B-78
n-31 B-81 B-81
n-32 B-85 B-85
n-33 B-88 B-88
n-34 B-91 B-91
n-36 B-98 B-98
n-37 B-101 B-101
n-39 B-109 B-109
n-41 B-112 B-112
n-42 B-116 B-116
n-43 B-123 B-123
n-44 B-126 B-126
n-49 B-72 B-17
化合物编号 A11 A12
o-11 B-14 B-14
o-13 B-8 B-8
o-16 B-21 B-21
o-17 B-26 B-26
o-18 B-31 B-31
o-26 B-62 B-62
o-28 B-73 B-73
o-31 B-84 B-84
o-32 B-85 B-85
o-33 B-86 B-86
o-34 B-87 B-87
o-36 B-93 B-93
o-37 B-98 B-101
o-39 B-106 B-106
o-40 B-107 B-110
o-42 B-116 B-119
o-47 B-1 B-61
o-49 B-72 B-75
o-50 B-67 B-76
化合物编号 A11 A12
p-1 B-1 B-1
p-4 B-8 B-8
p-7 B-14 B-14
p-9 B-27 B-27
p-11 B-42 B-42
p-18 B-17 B-17
p-23 B-1 B-8
p-25 B-1 B-20
p-26 B-63 B-63
p-28 B-71 B-71
p-29 B-74 B-74
p-30 B-76 B-76
p-31 B-80 B-80
p-32 B-83 B-83
p-33 B-87 B-87
p-34 B-93 B-93
p-36 B-98 B-98
p-37 B-101 B-101
p-39 B-106 B-106
p-40 B-109 B-109
p-42 B-112 B-112
p-43 B-116 B-116
p-44 B-123 B-123
p-45 B-126 B-126
p-50 B-72 B-17
化合物编号 A11 A12
q-1 B-1 B-1
q-4 B-8 B-8
q-7 B-14 B-14
q-9 B-27 B-27
q-11 B-42 B-42
q-18 B-17 B-17
q-23 B-1 B-8
q-25 B-1 B-20
q-27 B-67 B-67
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q-29 B-75 B-75
q-30 B-78 B-78
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q-32 B-85 B-85
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q-36 B-98 B-98
q-37 B-100 B-100
q-38 B-101 B-101
q-41 B-106 B-106
q-42 B-109 B-109
q-44 B-113 B-113
q-45 B-114 B-114
化合物编号 A11 A12
r-1 B-1 B-1
r-4 B-8 B-8
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r-11 B-42 B-42
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r-18 B-17 B-17
r-23 B-1 B-8
r-25 B-1 B-20
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r-28 B-71 B-71
r-29 B-75 B-75
r-30 B-78 B-78
r-31 B-81 B-81
r-32 B-85 B-85
r-33 B-88 B-88
r-34 B-91 B-91
r-36 B-98 B-98
r-37 B-101 B-101
r-39 B-106 B-106
r-40 B-109 B-109
r-42 B-112 B-112
r-43 B-116 B-116
r-44 B-123 B-123
r-45 B-126 B-126
r-50 B-72 B-17
化合物编号 A11 A12
s-1 B-1 B-1
s-4 B-8 B-8
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s-16 B-63 B-63
s-18 B-71 B-71
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s-20 B-80 B-80
s-21 B-83 B-83
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s-23 B-93 B-93
s-24 B-94 B-94
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s-27 B-114 B-114
s-28 B-121 B-121
s-29 B-125 B-125
s-30 B-129 B-129
化合物编号 A11 A12
t-1 B-1 B-1
t-4 B-8 B-8
t-7 B-14 B-14
t-8 B-20 B-20
t-9 B-21 B-21
t-10 B-1 B-1
t-13 B-8 B-8
t-23 B-1 B-1
t-25 B-1 B-8
t-26 B-62 B-62
t-28 B-73 B-73
t-31 B-84 B-84
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t-33 B-86 B-86
t-35 B-97 B-97
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t-38 B-109 B-109
t-40 B-112 B-112
t-42 B-106 B-106
t-43 B-109 B-109
t-45 B-112 B-112
t-46 B-116 B-116
t-47 B-123 B-123
t-48 B-126 B-126
化合物编号 R21 R22 R’21 R’22 A11 A12
u-1 Me Me Me Me B-1 B-1
u-4 Me Me Me Me B-8 B-8
u-7 H H H Me B-47 B-47
u-12 i-Pr i-Pr i-Pr i-Pr B-17 B-17
u-14 Et Et Ph Ph B-26 B-26
u-16 Me Me Me Me B-62 B-62
u-17 Me Me Me Me B-65 B-65
u-18 Me Me Me Me B-73 B-73
u-20 Me Me Me Me B-86 B-86
u-21 H H H H B-83 B-83
u-23 Et Et Et Et B-103 B-103
u-24 n-Bu n-Bu n-Bu n-Bu B-113 B-113
u-26 Me Me Me Ph B-126 B-126
u-27 i-Pr i-Pr i-Pr i-Pr B-130 B-130
u-29 Et Et Ph Ph B-92 B-92
而且，为了在驱动装置时给予耐久性，由式(Y1)，式(1)和式(F-1)表示的化合物的氢原子可以被氘原子取代。
用于本发明的由式(Y1)，式(1)和式(F-1)表示的化合物的分子量优选为500至2,000，更优选为500至1,500。由于500至2,000的分子量，材料的气相沉积变得可能并且可以进一步提高耐热性。
用于本发明的由式(Y1)，式(1)和式(F-1)表示的化合物可以通过已知的方法合成。
以在形成膜以后的状态中的单层计，用于本发明的由式(Y1)，式(1)和式(F-1)表示的化合物的使用量优选为10至300nm，更优选30至150nm，再更优选50至120nm。在使用该化合物作为介于光电转换层和电荷阻挡层之间的层的情况下，以单层计，使用的量优选为100nm以下，更优选50nm以下，再更优选20nm以下。
用于成膜的由根据本发明的式(Y1)，(1)和(F-1)表示的化合物中的每一种的纯度为优选95％以上，更优选97％以上，再更优选99％以上。此材料纯度可以通过由高效液相色谱监测在254nm的吸光度而从色谱图确定。包含的杂质包括在合成时混合的中间体，副产物和归因于目标化合物的氧化，还原，水解等的分解产物。
在用于成膜的根据本发明的式(Y1)，(1)和(F-1)表示的化合物中的每一种中含有的重元素杂质的量优选为7,000ppm以下，更优选100ppm以下，再更优选10ppm以下。杂质含量可以使用高频感应耦合等离子体质谱仪确定。如本文中使用的重元素杂质是指属于周期表的第三周期以上的元素，例如，镁铁，铜，钯镍，钠钾，铯，氯，溴和碘，但是将包含在由式(Y1)，(1)和(F-1)表示的化合物中的元素排除在外。这样的重元素杂质可以作为离子化合物或有机化合物的取代基被包含。这些杂质可以通过重结晶等操作移除，但是优选通过升华纯化移除。
而且，本发明涉及一种由式(F-10)表示的化合物：
式(F-10)
其中R111至R118，R’111至R’118中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基，杂环基，羟基，氨基或巯基，其还可以具有取代基；R115至R118中的任何一个与R’115至R’118中的任何一个连接以形成单键；A11和A12中的每一个独立地表示由下式(A-1)表示的取代基；A11如R111至R114中的任何一个被取代，并且A12如R’111至R’114中的任何一个被取代；Y各自独立地表示碳原子，氮原子，氧原子，硫原子或硅原子，其还可以具有取代基；当这些基团具有取代基时，另外的取代基的碳数优选为2：
式(A-1)
其中，Ra1至Ra8中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，烷基，芳基或杂环基，其还可以具有取代基；＊表示结合位置；并且Xa表示单键，氧原子，硫原子，或亚烷基，亚烯基，亚环烷基，亚环烯基，亚芳基，二价杂环基或亚氨基，其还可以具有取代基。
而且，本发明涉及一种含有由式(F-10)表示的化合物的光电转换材料，或膜。
在本发明的光电转换装置具有如图1B中所示的实施方案中的空穴阻挡层的情况下，优选将电子接收材料用作用于形成空穴阻挡层的材料。可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)亚苯基(OXD-7)；蒽醌二甲烷(anthraquinodimethane)衍生物；二苯基醌衍生物；浴铜灵(bathocuproine)，红菲咯啉(bathophenanthroline)及它们的衍生物；三唑化合物；三(8-羟基喹啉)铝配合物；双(4-甲基-8-喹啉)铝配合物；二苯乙烯基亚芳基(distyrylarylene)衍生物；和矽咯(silole)化合物。而且，也可以使用具有令人满意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。可以使用卟啉基化合物，苯乙烯基化合物，例如DCM(4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(4-(二甲基氨基苯乙烯基))-4H-吡喃，和4H-吡喃基化合物。
具体地，优选在JP-A-2008-72090(专利文献2)中所述的化合物。
电子阻挡层和空穴阻挡层可以通过气相沉积形成。所述气相沉积可以为物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)，但是优选物理气相沉积例如真空沉积。在通过真空沉积对膜进行沉积的情况下，制备条件例如真空度和沉积温度可以根据传统方法进行设置。
关于在真空沉积中的条件，真空度(设备中的压力)优选为1×10-2Pa以下，更优选1×10-3Pa以下，再更优选1×10-4Pa以下。在较高的真空下可以进一步抑制材料分解。起气相沉积源作用的坩埚的温度优选为200至500℃，更优选为300至400℃。较高的温度产生较高的成膜速率和较高的生产率，而较低的温度使得能够进一步抑制材料分解。
电子阻挡层和空穴阻挡层的厚度优选为10至300nm，更优选30至150nm，再更优选50至100nm。以10nm以上的厚度，获得了合适的暗电流减小效果，而以300nm以下的厚度，获得了合适的光电转换效率。附带地，对于电荷阻挡层可以形成多个层。
(光电转换层)
构成光电转换层12的有机材料优选包括p型有机半导体和n型有机半导体中的至少任一种。
P型有机半导体(化合物)是给体型有机半导体(化合物)并且表示具有易于给予电子的性质的有机化合物，主要以空穴传输有机化合物为典型。更具体地，当两种有机材料被接触使用时，其为具有较小电离电势的有机化合物。因此，给体型有机化合物可以是任何有机化合物，只要其为具有给电子性质的有机化合物即可。可以使用的化合物的实例包括：三芳基胺化合物，联苯胺化合物，吡唑啉化合物，苯乙烯胺化合物，腙化合物，三苯基甲烷化合物，咔唑化合物，聚硅烷化合物，噻吩化合物，酞菁化合物，花青化合物，部花青化合物，氧杂菁化合物，聚胺化合物，吲哚化合物，吡咯化合物，吡唑化合物，聚亚芳基化合物，稠合芳族碳环化合物(例如，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，荧蒽衍生物)，和具有含氮杂环化合物作为配体的金属配合物。不将给体型有机半导体限制于这些化合物，并且如上所述，任何具有比用作n型(受体)化合物的有机化合物的电离电势更小的电离电势的有机化合物都可以被用作给体型有机半导体。
用于光电转换层的材料需要吸收光，因此优选是染料。优选具有400至700nm的吸收最大波长的染料，并且考虑到高灵敏度，优选具有500至600nm的吸收最大波长的染料。由于吸收光的必要性，因此材料的摩尔消光系数优选为10,000cm-1(mol/L)-1以上，更优选30,000cm-1(mol/L)-1以上，再更优选50,000cm-1(mol/L)-1以上。这些吸收特性可以在制备稀的氯仿溶液以后使用可见光吸收分光光度计确定。
p-型有机半导体优选是由下式(I)表示的化合物：
式(I)：
其中，Z1表示用于形成5-或6-元环所必需的原子团，L1，L2和L3中的每一个表示未取代的次甲基或取代的次甲基，D1表示原子团，以及n1表示0以上的整数。
Z1表示用于形成5-或6-元环所必需的原子团。所形成的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(对乙氧基羰基苯基)，1-烷基-1-芳基形式例如1-乙基-3-苯基，和1，3-二杂环取代形式例如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-烯丙基基绕丹宁，3-芳基绕丹宁例如3-苯基绕丹宁，和3-杂环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1，1-二氧化3(2H)-硫茚酮(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)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。
由Z1形成的环优选为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，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，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，再更优选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，2-硫代巴比妥酸核)，仍然再更优选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。
由Z1形成的环优选为以下式表示的环：
Z3表示用于形成5-或6-元环所必需的原子团。Z3可以选自上述由Z1形成的环并且优选为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。
已发现通过控制受体部分之间的相互作用，当通过与C60气相共沉积进行沉积膜时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形成的环为1，3-茚满二酮核的情况下，优选以式(IV)表示的基团或以式(V)表示的基团。
式(IV)：
其中R41至R44中的每一个独立地表示氢原子或取代基，
式(V)：
其中R41，R44和R45至R48中的每一个独立地表示氢原子或取代基。
在以式(IV)表示的基团的情况下，R41至R44中的每一个独立地表示氢原子或取代基。关于取代基，例如，可以应用那些被描述为取代基W的取代基。R41至R44中邻近的成员可以结合以形成环，并且优选R42和R43结合在一起以形成环(例如，苯环，吡啶环或吡嗪环)。优选地，R41至R44全部都为氢原子。
以式(IV)表示的基团优选为以式(V)表示的基团。
在以式(V)表示的基团的情况下，R41，R44和R45至R48中的每一个独立地表示氢原子或取代基。关于取代基，例如，可以应用作为取代基W所述的那些。优选R41，R44和R45至R48全部都为氢原子。
在由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，优选以式(VI)表示的基团。
式(VI)：
其中R81和R82中的每一个独立地表示氢原子或取代基，并且R83表示氧原子，硫原子或取代基。
在以式(VI)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，可以应用作为取代基W所述的那些。R81和R82中的每一个独立为，优选烷基，芳基或杂环基(例如，1-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为氮原子或碳原子的取代基。在氮原子的情况下，取代基优选为烷基(碳数为1至12)或芳基(碳数为6至12)，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。在碳原子的情况下，如果至少一个吸电子基团被进一步取代，则可以是足够的。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其进一步具有取代基。此取代基的实例包括取代基W。R83优选形成含有碳原子的5-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。
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。取代的次甲基可以结合在一起以形成环(例如，6-元环如苯环)。取代的次甲基的取代基的实例包括取代基W，并且优选L1，L2和L3全部都是未取代的次甲基。
n1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n1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。从在可见区具有适当吸收并且抑制膜气相沉积时的热分解的观点来看，n1优选为0。
D1表示原子团。D1优选为含有-NRa(Rb)的基团，并且更优选D1表示-NRa(Rb)取代的芳基(优选地，可以被取代的苯基或萘基)。Ra和Rb中的每一个独立地表示氢原子或取代基，并且以Ra和Rb表示的取代基的实例包括取代基W，但是所述取代基优选为脂族烃基(优选地，可以被取代的烷基或烯基)，芳基(优选地，可以被取代的苯基)或杂环基。所述杂环基优选为5元环例如呋喃，噻吩，吡咯和二唑。
在其中Ra和Rb中的每一个为取代基(优选烷基或烯基)的情况下，所述取代基可以通过与-NRa(Rb)取代的芳基的芳环(优选苯环)结构中的氢原子或取代基结合而形成环(优选6-元环)。在此情况下，D1优选以随后所述的式(VIII)，(IX)或(X)表示。
取代基Ra和Rb可以结合在一起以形成环(优选5-或6-元环，更优选6-元环)，或Ra和Rb中的每一个可以与L(其表示L1，L2和L3中的任何一个)中的取代基结合以形成环(优选5-或6-元环，更优选6-元环)。
D1优选为在对位被氨基取代的芳基(优选苯基)。在此情况下，D1优选以下式(II)表示。氨基可以被取代。氨基的取代基的实例包括取代基W，但是取代基优选为脂族烃基(优选可以被取代的烷基)，芳基(优选可以被取代的苯基)或杂环基。氨基优选为被两个芳基取代的氨基，即所谓的二芳基取代的氨基。在此情况下，D1优选以下式(III)表示。氨基的取代基(优选地，可以被取代的烷基或烯基)可以与芳基的芳环(优选地，苯环)结构中的氢原子或取代基结合以形成环(优选地，6-元环)。
式(II)：
其中R1至R8中的每一个独立地表示取代基，并且在这些取代基中，相对于苯环位于相互邻位的两个取代基可以结合在一起形成环。n2表示0至3的整数，并且优选为0至2的整数，更优选0或1。
式(III)：
其中R11至R16，R20至R24和R30至R24中的每一个独立地表示氢原子或取代基，并且在这些取代基中，相对于苯环位于相互邻位的两个取代基可以结合在一起形成环。n3表示0至3的整数，并且优选为0至2的整数，更优选0或1。
在其中Ra和Rb中的每一个为脂族烃基，芳基，或杂环基的情况下，取代基优选为烷基，烯基，芳基，烷氧基，芳氧基，酰基，烷氧羰基，芳氧羰基，酰氨基，磺酰氨基，磺酰基，甲硅烷基或芳族杂环基，更优选烷基，烯基，芳基，烷氧基，芳氧基，甲硅烷基或芳族杂环基，再更优选烷基，芳基，烷氧基，芳氧基，甲硅烷基或芳族杂环基。关于具体实例，可以应用作为取代基W所述的那些。
Ra和Rb中的每一个优选为烷基，芳基或芳族杂环基。Ra和Rb中的每一个更优选为烷基，通过与L结合而形成环的亚烷基，或芳基，再更优选碳数为1至8的烷基，通过与L结合而形成5-或6-元环的亚烷基，或取代的或未取代的苯基，又再更优选碳数为1至8的烷基，或取代的或未取代的苯基。
还优选D1以下式(VII)表示。
式(VII)：
其中，R91至R98中的每一个独立地表示氢原子或取代基；m表示0以上的整数，并且m优选为0或1；Rx和Ry中的每一个独立地表示氢原子或取代基并且当m为2以上的整数时，与各个6-元环结合的Rx或Ry可以为不同的取代基；R91和R92，R92和Rx，Rx和R94，R94和R97，R93和Ry，Ry和R95，R95和R96，或R97和R98可以独立地结合在一起以形成环；并且与L3(当n为0时，与L1)的结合部分可以为R91，R92或R93的位置并且在此情况下，与R91，R92或R93对应的取代基或氢原子可以被结合到式(VII)中表示为与L3的结合部分的位置，并且邻近的R可以结合在一起以形成环。如在本文中使用的，表述“邻近的R可以结合在一起以形成环”表示，例如，在其中R91是与L3(当n为0时，与L1)的结合部分的情况下，假设R90被结合到式(VII)的结合部分，R90和R93可以结合以形成环；在其中R92为与L3(当n为0时，与L1)的结合部分的情况下，假设R90被结合到式(VII)的结合部分，R90和R91，或R90和R93可以结合在一起以形成环；并且在其中R93为与L3(当n为0时，与L1)的结合部分的情况下，假设R90被结合到式(VII)的结合部分，R90和R91，或R91和R92可以结合在一起以形成环。
以上的环优选为苯环。
R91至R98，Rx和Ry的取代基的实例包括取代基W。
优选R91至R96全部都为氢原子，并且优选Rx和Ry都为氢原子。优选R91至R96为氢原子并且同时Rx和Ry为氢原子。
R97和R98中的每一个独立地优选为可以被取代的苯基。取代基的实例包括取代基W，优选未被取代的苯基。
m表示0以上的整数并且优选为0或1。
还优选D1为以式(VIII)，(IX)或(X)表示的基团。
式(VIII)：
其中，R51至R54中的每一个独立地表示氢或取代基。所述取代基的实例包括取代基W。R52和R53，或R51和R52可以结合在一起以形成环。
式(IX)：
其中，R61至R64中的每一个独立地表示氢或取代基。所述取代基的实例包括取代基W。R62和R63，或R61和R62可以结合在一起以形成环。
式(X)：
其中，R71至R73中的每一个独立地表示氢原子或取代基。所述取代基的实例包括取代基W。R72和R73可以结合在一起以形成环。
D1更优选为以式(II)或(III)表示的基团。
式(II)中，R1至R6中的每一个独立地表示氢原子或取代基，并且R1和R2，R3和R4，R5和R6，R2和R5，或R4和R6可以结合在一起以形成环。
R1至R4中的取代基的实例包括取代基W。优选R1至R4为氢原子，或R2和R5，或R4和R6形成5-元环，并且更优选地，R1至R4全部都为氢原子。
R5和R6中的取代基的实例包括取代基W。在取代基中，优选取代的或未取代的芳基。取代的芳基的取代基优选为烷基(例如，甲基，乙基)或芳基(例如，苯基，亚萘基，菲基，蒽基)。R5和R6中的每一个独立地为苯基，烷基取代的苯基，苯基取代的苯基，亚萘基，菲基，蒽基，或芴基(优选9，9’-二甲基-2-芴基)。
式(III)中，R11至R14，R20至R24和R30至R34中的每一个独立地表示氢原子或取代基。并且，R11至R14，R20至R24和R30至R34中的各个成员可以结合在一起以形成环。成环的实例包括其中R11和R12，或R13和R14结合以形成苯环的情况，其中R20至R24中的两个邻近成员(R24和R23，R23和R20，R20和R21，或R21和R22)结合以形成苯环的情况，其中R30至R34中的两个邻近成员(R34和R33，R33和R30，R30和R31，或R31和R32)结合以形成苯环的情况，和R22和R34结合以与N原子共同形成5-元环的情况。
以R11至R14，R20至R24和R30至R34表示的取代基的实例包括取代基W。该取代基优选为烷基(例如，甲基，乙基)或芳基(例如，苯基，萘基)，并且这种基团可以用取代基W(优选芳基)进一步取代。首先，优选其中R20和R30为取代基的情况，并且更优选其中同时另外的R11至R14，R21至R24和R31至R34为氢原子的情况。
由式(I)表示的化合物优选是由下式(pI)表示的化合物。
式(pI)：
其中Z1表示含有两2个碳原子的环，其是含有5-元环，6-元环或至少任一5-元环或6-元环的稠环；L1，L2和L3中的每一个独立地表示未被取代的次甲基或被取代的次甲基；n1表示0以上的整数；Rp1，Rp2，Rp3，Rp4，Rp5和Rp6中的每一个独立地表示氢原子或取代基，Rp1和Rp2，Rp2和Rp3，Rp4和Rp5，或Rp5和Rp6可以彼此结合形成环；并且Rp21和Rp22中的每一个独立地表示被取代的芳基，未被取代的芳基，被取代的杂芳基或未被取代的杂芳基。
将这样的化合物与富勒烯一起用作光电转换材料，从而可以得到具有优异耐热性和高响应性的光电转换装置，在所述化合物中，如上所述，布置亚萘基用于给体部分(-NRp21Rp22的部分)/受体部分(通过L1至L3与亚萘基结合的部分)的连接部分。考虑的是，由于布置用于给体部分/受体部分的连接部分的亚萘基，增强了与富勒烯的相互作用并且改进了响应速度。而且，以上化合物具有足够的灵敏度。
在式(pI)中，L1，L2和L3中的每一个独立地表示未被取代的次甲基或被取代的次甲基，被取代的次甲基的取代基可以彼此结合形成环。环的实例包括6-元环(例如苯环)。被取代的次甲基的取代基的实例包括随后所述的取代基W。优选所有的L1，L2和L3都是未被取代的次甲基。
n1表示0以上的整数，优选0至3的整数，并且更优选0。当n1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。从在可见区具有适当吸收并且抑制气相沉积时的热分解的观点来看，n1优选为0。
Rp1至Rp6中的每一个独立地表示氢原子或取代基。在Rp1至Rp6中的每一个表示取代基的情况下，由Rp1至Rp6表示的取代基包括随后所述的取代基W，尤其是，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，氰基或杂环硫基。
Rp1至Rp6中的每一个独立地优选为氢原子，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，更优选为氢原子，烷基，芳基或杂环基，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，再更优选氢原子，碳数为1至12的烷基，或者碳数为6至14的芳基，又再更优选氢原子，碳数为1至6的烷基，或碳数为6至10的芳基，甚至又再更优选氢原子。在烷基的情况下，烷基(arylgroup)可以是支化的。而且，当Rp1至Rp6中的每一个是取代基时，取代基可以具有另外的取代基。另外的取代基的实例包括随后所述的取代基W。
Rp1至Rp6的具体优选实例包括氢原子，甲基，乙基，丙基，丁基，己基，环己基，苯基和萘基。
Rp1和Rp2，Rp2和Rp3，Rp4和Rp5，或Rp5和Rp6可以彼此结合形成环。环的实例包括稍后所述的环R。该环优选为苯环，萘环，蒽环，吡啶环，嘧啶环等。
Rp21和Rp22中的每一个独立地表示被取代的芳基，未被取代基的芳基，被取代的杂芳基或未被取代的杂芳基，优选Rp21和Rp22不同时是未被取代的苯基。
由Rp21和Rp22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，并且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。
Rp21和Rp22中的被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)。
由Rp21和Rp22表示的芳基或取代的芳基优选为苯基，被取代的苯基，联苯基，萘基，菲基，蒽基，芴基或被取代的芴基(优选9，9’-二甲基-2-芴基)。
在Rp21和Rp22中的每一个为杂芳基的情况下，所述杂芳基优选为由5-，6-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，二氢吲哚环，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，噻吩并噻吩环，吲嗪环，喹嗪环，奎宁环，亚萘基环，嘌呤环和蝶啶环。
Rp21和Rp22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)。
组成由Rp21和Rp22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。
Rp21和Rp22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Rp21和Rp22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。
在Z1是由式(VI)表示的基团或由式(VII)表示的基团的情况下，由式(pI)表示的化合物分别变为由下式(pII)表示的化合物或由下式(pIII)表示的化合物。
由式(pI)表示的化合物优选是由下式(pII)表示的化合物或由下式(pIII)表示的化合物。
式(pII)：
其中L1，L2，L3，n1，Rp1，Rp2，Rp3，Rp4，Rp5，Rp6，Rp21和Rp22具有与式(pI)中相同的含义，并且优选范围也相同；Rp41，Rp42，Rp43和Rp44具有与式(IV)中的R41，R42，R43和R44相同的含义，并且优选范围也相同。
式(pIII)：
其中L1，L2，L3，n1，Rp1，Rp2，Rp3，Rp4，Rp5，Rp6，Rp21和Rp22具有与式(pI)中相同的含义，并且优选范围也相同；Rp51，Rp52，Rp53，Rp54，Rp55和Rp56具有与式(V)中的R41，R44，R45，R46，R47和R48相同的含义，并且优选范围也相同。
由式(pI)表示的化合物优选是由下式(pIV)表示的化合物。
式(pIV)：
其中Z1，L1，L2，L3，n1，Rp1，Rp2，Rp3，Rp4，Rp5和Rp6具有与式(pI)中相同的含义，并且优选范围也相同；
Rp7至Rp11和Rp12至Rp16中的每一个独立地表示氢原子或取代基，条件是所有的Rp7至Rp11和Rp12至Rp16都不同时为氢原子，并且Rp7至Rp11和Rp12至Rp16中的邻近成员可以彼此结合形成环；并且Rp3和Rp7，或Rp6和Rp16可以彼此结合。
在式(pIV)中，Rp7至Rp11和Rp12至Rp16中的每一个独立地表示氢原子，条件是所有的Rp7至Rp11和Rp12至Rp16都不同时为氢原子。附带地，当Rp3和Rp7，或Rp6和Rp16结合时，所有其它成员Rp8至Rp11和Rp12至Rp15可以是氢原子。
在Rp7至Rp11和Rp12至Rp16中的每一个表示取代基的情况下，由Rp7至Rp11和Rp12至Rp16表示的取代基的实例包括随后所述的取代基W，尤其是，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，氰基或杂环硫基。
Rp7至Rp11和Rp12至Rp16中的每一个独立地优选为氢原子，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，更优选氢原子，烷基，烯基，烷氧基，芳基，芳氧基，或杂环基，更优选氢原子，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，由5-，6-或7-元环或其稠环组成的杂环基，又再更优选氢原子，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-，6-或7-元环或其稠环组成的杂环基。
在烷基的情况下，烷基可以是直链或支链的。在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，烯基和芳基的具体实例包括以下作为随后所述的取代基W的烷基，烯基和芳基所示的基团。
而且，Rp7至Rp11和Rp12至Rp16中的邻近成员可以彼此结合形成环。所形成的环的实例包括随后所述的环R。所形成的环优选为苯环，萘环，蒽环，吡啶环，嘧啶环等。
此外，Rp3和Rp7，或Rp6和Rp16可以彼此结合。在Rp3和Rp7，或Rp6和Rp16结合的情况下，形成由含有亚萘基和苯基的4个以上的环组成的稠环。Rp3和Rp7之间或Rp6和Rp16之间的连接可以是单键。
以式(I)表示的化合物是JP-A-2000-297068中所描述的化合物，并且在此专利出版物中未描述的化合物也可以根据其中所述的合成方法制备。
以式(I)表示的化合物的具体实例例举如下，但是本发明不限制于此。
在以上示例的化合物中，R101和R102中的每一个独立地表示氢原子或取代基。所述取代基的实例包括取代基W，并且该取代基优选为烷基或芳基。
此外，由式(I)表示的化合物可以例如按照下列反应合成。
在上式中，Rp1，Rp2，Rp3，Rp4，Rp5，Rp6，Rp21和Rp22具有与上述相同的含义。
在以上合成实例中，例举的是在由式(I)表示的化合物中，Z1是1，3-苯并茚满二酮核的情形。但是，当Z1表示其它结构时，通过将如上所述的1，3-苯并茚满二酮改变为在其它部花青染料中变成酸核的化合物，也可以以与上述相同的方式合成由式(I)表示的化合物。
n型有机半导体(化合物)是受体型有机半导体(化合物)并且表示具有易于接受电子的性质的有机化合物，主要以电子传输有机化合物为典型。更具体地，当两种有机材料被接触使用时，其为具有较大电子亲合势的有机化合物。
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：稠合芳族碳环化合物(萘，蒽，富勒烯，菲，并四苯，芘，苝，荧蒽，及其衍生物)，含有氮原子，氧原子或硫原子的5-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，和以含氮杂环化合物作为配体的金属配合物。如上所述，不将受体型有机半导体限制于这些化合物，并且可以将电子亲合势大于用作给体型有机化合物的有机化合物的电子亲合势的任何有机化合物用作受体型有机半导体。
关于n-型有机半导体，优选Ea为3.4至5.2eV的化合物，并且更优选Ea为3.9至4.5eV的化合物。特别地，优选使用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，而富勒烯衍生物表示通过向这样的富勒烯增加取代基而获得的化合物。所述取代基优选为烷基，芳基或杂环基。
在专利文献1中所述的化合物优选作为富勒烯衍生物。
对于富勒烯和富勒烯衍生物，也可以使用例如KikanKagakuSosetsu(科学综述季刊(ScientificReviewQuarterly))，第43期，日本化学会(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中所述的化合物。
在与p-型材料的混合层中，基于形成混合膜的其它材料的量，富勒烯或富勒烯衍生物的含量优选为50％以上(以摩尔计)，更优选200％以上，再更优选300％以上。
构成本发明的光电转换层或电荷阻挡层的有机化合物优选具有其中氢被部分或完全氘化的化学结构。由于氘化，预期抑制氢的反应性并且改进装置耐久性。
[材料性质参数(N/C比，O/C比，折射率，载流子浓度)]
(1)N/C比：
构成本发明的光电转换层或电荷阻挡层的有机化合物的化学结构控制电子给予能力和电子接受能力，因此，在膜中的氮原子数量和碳原子数量之间的比率(N/C)是重要的。N/C优选为0至0.10，更优选0至0.05。
(2)O/C比：
构成本发明的光电转换层或电荷阻挡层的有机化合物的化学结构控制电子给予能力和电子接受能力，因此，在膜中的氧原子数量和碳原子数量之间的比率(O/C)是重要的。O/C优选为0至0.3，更优选0至0.10。
(3)折射率：
构成本发明的光电转换层或电荷阻挡层的有机化合物的折射率可以通过椭圆光度法测量，并且在600nm处优选为1.5至3.0。当光电转换层和电荷阻挡层中含有大量的富勒烯或富勒烯衍生物时，折射率增加。
(4)载流子浓度：
构成本发明的光电转换层或电荷阻挡层的有机化合物的载流子浓度优选为1.0×1010至1.0×1020个载流子/cm3。较高的迁移率导致装置的较高灵敏度和较高响应速度，因此是优选的。在室温和3×105V/cm的电场强度的条件下，迁移率优选为1×10-5cm2/V以上，更优选为1×10-4cm2/V以上。迁移率可以通过TOF(飞行时间(TimeofFlight))法测量。
[材料制备方法(贮存方法，粒径)]
(I)贮存方法：
构成本发明光电转换层或电荷阻挡层的每一种有机化合物优选在密封容器中贮存。密封容器优选由防潮材料组成，并且在密封容器中的有机化合物的含水量(含水量的百分比)优选设置至0.1重量％以下。含水量的百分比还可以通过卡尔·费希尔(KarlFischer)法(由日本工业标准(JapaneseIndustrialStandards)(JIS)标准化)或热分析(差热分析(DTA)，差示扫描量热法(DSC))测量。防潮材料优选是玻璃材料，金属材料，塑料材料或其复合材料，更优选玻璃安瓿。防潮材料的水分渗透系数(moisturepermeationcoefficient)为0.01g/m2·天以下，优选0.005g/m2·天以下，更优选0.001g/m2·天以下。防潮材料优选在紫外线(UV光)和可见光的透射率方面低，并且透射率优选50％以下，更优选40％以下，再更优选30％以下。防潮材料的氧渗透率优选低，并且在25℃，优选50ml/atm·m2·天以下，更优选10ml/atm·m2·天以下，又再更优选1.0ml/atm·m2·天以下。密封容器的内部和用于密封容器的存放处的内部优选用惰性气体(例如，氮，氩)置换。
(2)粒径
关于构成本发明的光电转换层或电荷阻挡层的有机化合物的粉末粒径，以上由D50％表达的平均粒径为10至200μm，优选20至180μm，更优选40至150μm，再更优选50至120μm。如果平均粒径小于10μm，则由于从聚集增加或粒子彼此接触所致的静电产生等而不能维持稳定的沉积速率，而如果它超过200μm，则每单位面积的粒子落下量(droppage)的变化变大，并且也不能维持稳定的沉积速率。附带地，D50％表示当通过粒径将粉末粒子分成两组时，并且当在大粒径一侧的粒子的量与在较小粒径一侧的粒子的量变得相等时的平均粒径。
[成膜方法]
本发明的光电转换层和电荷阻挡层可以通过干式成膜法或湿式成膜法形成。可以使用的干式成膜法的实例包括气相沉积法和溅射法。湿式成膜法在制备大面积的有机化学层方面是有效的成膜方法。气相沉积可以是物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)，但是优选物理气相沉积如真空沉积。在通过真空沉积将层沉积的情况下，可以根据常规方法设定制备条件如真空度和沉积温度。
可以使用的湿式成膜方法的实例包括喷墨法，喷射法，喷嘴打印法，旋涂法，浸涂法，流延法，模涂法，辊涂法，棒涂法和凹版印刷涂布法。考虑到高精确度形成图案，优选喷墨法。
光电转换层的厚度优选为10至1,000nm，更优选50至800nm，再更优选100至500nm。在10nm以上的厚度的情况下，得到适宜的暗电流减小效果，在1,000nm以下的厚度的情况下，得到适宜的光电转换效率。
本发明的光电转换装置优选通过下列制备方法制作，所述制备方法包括通过真空加热沉积来沉积光电转换层和电子阻挡层中的每一层的步骤。
在本发明中，优选具有其中光电转换膜由含有电子阻挡层和光电转换层的两个以上的层组成的构造的光电转换装置，并且优选这样的构造，其中电子阻挡层含有用于本发明的由式(Y1)，式(1)和式(F-1)表示的化合物并且光电转换层含有式(I)的化合物和富勒烯或其衍生物。此构造实例已经显示在图1A中。关于用于在此构造中施加电压的方法，优选通过将阴极分配给电子阻挡层侧并且将阳极分配给光电转换层侧而施加电压。而且，在图1B的构造的情况下，类似地优选通过将阴极分配给电子阻挡层材料侧而施加电压的方法。施加的电压可以选自0至100V的范围，但是优选1至40V，更优选3至20V。较高的电压导致较高的效率但是致使暗电流增大，而较低的电压保证了低的暗电流但是导致较低的效率。因此，施加的电压具有适当的范围。此外，同样地，在将本发明的光电转换装置用作光传感器或结合到成像装置中时，可以通过与以上相同的方法施加电压。
[膜密度]
本发明的光电转换层优选以这样的状态形成：将富勒烯或富勒烯衍生物与至少一种与其不同的材料混合或层叠。本发明的光电转换层的膜密度优选为1.40g/cm3以上且2.00g/cm3以下，更优选1.50g/cm3以上且1.70g/cm3以下。
[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线传感器(linesensor)的模式，或者其中将光电转换装置排列在平面上的二维光传感器。本发明的光电转换装置通过以下方式起成像装置的作用：在线传感器中，使用光学系统和驱动部件如扫描仪等将光学图像信息转换为电信号；以及在二维传感器中，借助于光学系统在光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，并因此将光能转换为电能的效率是重要的性能，而作为在暗处的电流的暗电流在功能方面不成为问题。此外，在后期比如滤色器的安置中的加热步骤是不需要的。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，但是，在暗处输出时的信号导致噪声并因此弱的暗电流是需要的。此外，对于在后期的步骤的耐受性也是重要的。
[成像装置]
配备有光电转换装置10a的成像装置的构造实例描述如下。在下列构造实例中，与上述构件具有相同构造/作用的构件等在图中由相同或相似的符号或附图标记表示，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，其中多个光电转换装置被排列在基体的相同平面上并且其中光信号可以在每个光电转换装置(像素)中被转换为电信号，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。
成像装置具有多个如图1A和1B中所示这样构造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以上电路板的相同平面上。
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，滤色器(CF)111，间壁112，光屏蔽层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之间提供的层相同的构造。
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是被设置在所述多个像素电极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制成甚至延伸至被安置在光电转换膜107外部的连接电极103上并且与连接电极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。在其中向对向电极108供给的电源高于成像装置的源电压的情况下，通过经由升压电路比如电荷泵提高源电压而供给预定的电压。
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，并且根据通过相应的像素电极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中的光屏蔽层(未显示)屏蔽光。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的位置形成滤色器111。在滤色器111之间设置间壁112用于提高滤色器111的光透射效率。
光屏蔽层113在钝化层110上除设置滤色器111和间壁112以外的区域中形成，并且防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在滤色器111，间壁112和光屏蔽层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。在产生的电荷之外，空穴被像素电极104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上被安置为例如方格网图案。
接着，在多个像素电极104上通过例如真空加热沉积形成光电转换膜107。随后，在光电转换膜107上通过例如在真空中溅射形成对向电极108，并在对向电极108上通过例如真空加热沉积依次形成缓冲层109和钝化层110。此外，形成滤色器111，间壁112和光屏蔽层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，甚至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的步骤之间加入将处于制造过程中的成像装置100置于非真空气氛中的步骤时，也可以防止所述多个光电转换装置性能劣化。由于加入这个步骤，可以在防止成像装置100的性能劣化的同时降低制造成本。
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(factor)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/使用后劣化，
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，钝化层110必须对通过光电转换膜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组成的薄膜构造，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，减少整个钝化层110的应力；抑制缺陷的形成，比如归因于在制造过程中产生的灰尘等的裂缝和针孔；或者促进优化材料开发。例如，可以使钝化层110形成为两层的构造，其中形成实现其防止劣化因素比如水分子的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。传统地，通过各种真空沉积技术形成氧化铝，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。在这样传统的钝化层的情况下，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处薄膜几乎不能生长(因为隆起形成遮蔽)，并且与平坦部分相比膜厚度变得显著地薄。因此，隆起部分起到劣化因素侵入途径的作用。为了完全地用钝化层覆盖隆起，优选通过使钝化层形成为在平坦部分具有1μm以上的膜厚度而使整个钝化层变厚。
在像素尺寸小于2μm、特别为约1μm的成像装置100中，当在滤色器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。为了避免此颜色混合，优选使用甚至当整个钝化层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/制造方法制造具有约1μm的像素尺寸的成像装置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在基板表面的吸附/反应，以及其中包含的未反应的基团的分解来形成薄膜的技术。将到达基板表面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，通过传统的薄膜形成方法难以覆盖的隆起部分可以被完全地覆盖(在隆起部分生长的薄膜的厚度与在平坦部分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侵入途径。当通过原子层沉积法形成钝化层110时，可以比传统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优选用于钝化层110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相对低的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方法方法，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。同样在氧化硅或氧化钛的情况下，与氧化铝类似，通过适当地选择所述材料可以在低于200℃有利地形成致密的薄膜。
本发明的有机光电转换装置和成像装置各自优选含有吸气剂材料以减小水分和/或氧的影响。吸气剂材料可以存在于钝化层中。吸气剂材料可以是任何材料，只要其可以吸收水分和/或氧即可。作为能够吸收水分的物质，该材料的实例包括碱金属，碱土金属，碱土金属的氧化物，碱金属或碱土金属的氢氧化物，硅胶，沸石-基化合物，硫酸盐如硫酸镁，硫酸钠和硫酸镍，铝金属配合物，和有机金属化合物如辛酸氧化铝。具体地，碱土金属的实例包括Ca，Sr和Ba；碱土金属的氧化物的实例包括CaO，SrO和BaO；并且其它实例包括Zr-Al-BaO和铝金属配合物。能够吸收氧的物质的实例包括活性炭，硅胶，活性氧化铝，分子筛，氧化镁和氧化铁，并且另外包括Fe，Mn，Zn，Ti和这种金属的无机盐如硫酸盐，氯化物盐和硝酸盐。
[取代基W]
以下描述取代基W。
取代基W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(heteroringgroup))，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，氨甲酰氧基，烷氧羰氧基，芳氧羰氧基，氨基(包括苯胺基)，铵基，酰氨基，氨基羰基氨基，烷氧基羰基氨基，芳氧基羰基氨基，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，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)，磷酸基(phosphatogroup)(-OPO(OH)2)，硫酸基(sulfatogroup)(-OSO3H)和其它已知取代基。
更优选地，W表示例如下列(1)至(17)：
(1)卤素原子，
例如氟原子，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，
直链的，支链的或环状的碳数为2至30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-十六酰基氨基苯基，二茂铁基)；
(6)杂环基，
优选地，通过从5-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-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，2-十四碳酰基氨基苯氧基)；
(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，二甲基氨基，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-苯并噻唑基硫基，1-苯基四唑-5-基硫基)；
(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包括芳族的或非芳族的烃环，杂环，和由这些环进一步结合而形成的多环的稠环。其实例包括苯环，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，中氮茚环，吲哚环，苯并呋喃环，苯并噻吩环，异苯并呋喃环，喹啉烷(quinolidine)环，喹啉环，酞嗪环，萘烷(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]
[每一种化合物的合成实施例]
(化合物(a-2)的合成)
在氮气下，将2.6g2，7-二溴-9，9-二甲基芴，4.0g三苯并氮杂1.7g叔丁醇钠，60ml二甲基和0.25gPd[P(t-Bu)3]2(双(三-叔丁基膦)钯(0))在95℃加热4小时。在冷却至室温以后，加入300ml甲醇，将得到的晶体过滤并用乙腈，水和异丙醇洗涤以得到5.0g化合物(a-2)。
(化合物(a-6)的合成)
以与化合物(a-2)的合成相同的方式得到4.5g化合物(a-6)，不同之处在于用等摩尔的9，10-二苯基二氢化吖啶代替三苯并氮杂(9，10-二苯基二氢化吖啶通过参考ChemischeBerichte，第37卷，第3202段(1904)合成)。
(化合物(a-7)的合成)
以与下述的化合物(a-20)的合成相同的方式得到3.3g化合物(a-7)，不同之处在于用等摩尔的咔唑代替三苯并氮杂
(化合物(a-8)的合成)
以与下述的化合物(a-20)的合成相同的方式得到3.7g化合物(a-8)，不同之处在于用等摩尔的7H-二苯并[a，g]咔唑代替三苯并氮杂(7H-二苯并[a，g]咔唑通过参考JournaloftheChemicalSociety，第1668段(1952)合成)。
(化合物(a-11)的合成)
以与化合物(a-2)的合成相同的方式得到4.3g化合物(a-11)，不同之处在于用等摩尔的3，6-二苯基咔唑代替三苯并氮杂
(化合物(a-20)的合成)
在氮气下，在搅拌下将0.46g叔丁醇钠，15ml二甲苯，24mg乙酸钯和0.11g六氟硼酸三(叔丁基)在65℃加热20分钟。向其中加入1.0g2-溴-7-(7-溴-9，9-二甲基芴-2-基)-9，9-二甲基芴和1.0g三苯并氮杂并且将混合物在氮气下在110℃加热5小时。在冷却至室温以后，加入15ml甲醇，并且将得到的晶体过滤并用乙腈，水，丙酮和异丙醇洗涤，以得到1.5g化合物(a-20)(2-溴-7-(7-溴-9，9-二甲基芴-2-基)-9，9-二甲基芴通过参考大分子(Macromolecules)，第35卷，第3474页(2002)合成)。
(化合物(a-21)的合成)
通过参考美国化学会志(JournaloftheAmericanChemicalSociety)，第125卷，第7796段(2003)合成2，7-双(9，9-二甲基芴-2-基)-9，9-二甲基芴。随后，将2g此化合物，1.35gN-溴代琥珀酰亚胺和50ml碳酸亚丙酯在氮气下在70℃加热6小时。在冷却至室温以后，将得到的晶体过滤并从氯仿重结晶以得到1.7g2，7-双(7-溴-9，9-二甲基芴-2-基)-9，9-二甲基芴。通过在化合物(a-20)的合成中用等摩尔的2，7-双(7-溴-9，9-二甲基芴-2-基)-9，9-二甲基芴代替2-溴-7-(7-溴-9，9-二甲基芴-2-基)-9，9-二甲基芴得到1.3克化合物(a-21)。
(化合物(b-2)的合成)
通过柱色谱(使用硅胶，甲苯和己烷)纯化在化合物(a-20)的合成中通过用等摩尔的双(9，10-二甲基芴-2-基)胺代替三苯并氮杂得到的蜡状材料，得到0.5g化合物(b-2)。
(化合物(b-5)的合成)
以与化合物(a-2)的合成中相同的方式得到0.8g化合物(b-5)，不同之处在于用等摩尔的2，2’-二萘基胺代替三苯并氮杂
(化合物(b-7)的合成)
在氮气下，将0.8g2，7-二溴-9，9-二甲基芴，2.0g双(9，10-二甲基芴-2-基)胺，0.54g叔丁醇钠，25ml二甲苯和0.12gPd[P(t-Bu)3]2在95℃加热4小时。在冷却至室温以后，加入100ml乙腈，并且通过柱色谱(使用硅胶，甲苯和己烷)纯化得到的蜡状材料，得到1.3g化合物(b-7)。
如果需要，将得到的合成化合物通过升华或通过使用由ULVAC-RIKO，Inc制造的TRS-160蒸馏纯化。此时，将真空度设置到0.07Pa。
以下显示在以上合成实施例中得到的化合物的结构式。
[实施例1]
制作图1A中所示的实施方案的光电转换装置。即，通过溅射至30nm的厚度将非晶ITO沉积在玻璃基板上，从而形成下部电极，并且通过使用掩模，通过真空加热沉积至100nm的厚度而在其上沉积化合物(a-2)，以形成电子阻挡层。其后，在基板温度控制为25℃的情况下，通过真空加热沉积在其上沉积以单层计分别使用掩模将化合物(1)和富勒烯(C60)共沉积至100nm和300nm的厚度而形成的层，以形成光电转换层。在本文中，光电转换层的真空沉积在4×10-4Pa以下的真空度下进行。
另外，通过使用掩模通过溅射至10nm的厚度将非晶ITO沉积于其上作为上部电极，以形成透明电极。以此方式，制作光电转换装置。
以下显示化合物(1)，化合物(28)和化合物(70)。化合物(1)和(28)可以通过参考JP-A-2000-297068合成，而化合物(70)可以通过参考JP-A-2001-081451合成。
[实施例2]
以与实施例1中相同的方式制作光电转换装置，不同之处在于将化合物(1)的膜厚度变为30nm。
[实施例3至13和比较例1至3]
以与实施例1中相同的方式制作光电转换装置，不同之处在于如表1中所述改变用于光电转化层和电子阻挡层的化合物(a-2)。
[评价]
对于得到的装置，确认是否每一个装置都起到光电转换装置的作用。在得到的每一个装置中，通过使用图1A中的电极11作为阴极和电极15作为阳极施加12V的电压，并且使用由OPTEL制造的恒定能量量子效率测量设备(constant-energyquantumefficiencymeasuringapparatus)(使用Keithley6430用于源表(sourcemeter))测量当不照射光时流动的暗电流的值和当照射光时流动的光电流的值。从这些值确定在550nm的波长处的外量子效率(externalquantumefficiency)。将通过光电流值减去暗电流值得到的信号电流值转换成电子数，并且将电子数除以照射光的每单位时间的光子数，从而计算外量子效率。照射的光的量为50μW/cm2。在所有的装置中，暗电流为10nA/cm2以下并且外量子效率高达50至70％，从而揭示该装置起到了光电转换装置的作用。
得到的每一个装置的暗电流值(相对值)，和将每一个装置保持在180℃的环境中历时30分钟并且将其返回到室温以后所测量的基于加热之前的暗电流的暗电流增加率显示在表1中。附带地，每一种材料的Ip通过下列方法确定：将每一种材料沉积作为单层膜并且通过由RikenKeikiCo.，Ltd.制造的AC-2对其进行测量，而Ea通过下列方法确定：从Ip减去对应于能隙的能量。在本文中，将以上单层膜的光谱吸收光谱的长波末端处的波长的能量等价值用作对应于能隙的能量。
而且，测量在加热以后的外量子效率，并且结果显示在表1中。将处于在加热之前的值的50％至70％范围内的情况(thing)评价为“A”，并且将处于小于50％的范围内的情况评价为“B”。
以下显示在比较例中使用的化合物。
表1
看出的是，与比较例1至3相比，在实施例1至13中，加热以后的暗电流的增量小并且耐热性高。在比较例1至3中，加热以后的暗电流的增量为200至10,000倍并且非常大，但是在实施例1至13中，加热以后的暗电流的增量非常小。特别地，在实施例4，5，7-9和12中，加热以后的暗电流的增量小于1，即通过加热甚至实现了暗电流的进一步减小，并且证实本发明的化合物具有显著的抑制暗电流的效果。同时，抑制了归因于加热的外量子效率的劣化，从而揭示使用本发明的材料的装置在耐热性方面是优异的。
此外，制作与图2中所示的实施方案相同的成像装置。即，通过溅射至30nm的厚度在基板上沉积非晶ITO并且通过光刻法图案化，使得对于基板上的每一个光电二极管(PD)可以存在一个像素，从而形成下部电极。电子阻挡材料的沉积和随后的操作以与实施例1至13和比较例1至3中相同的方式进行，以制作成像装置。也以相同的方式进行其评价，并且得到了与表1中所示相同的结果。证实的是，甚至在成像装置中，基于本发明的实施例的装置也表现出低的在加热以后的暗电流的增量和高耐热性。
在本申请中已经要求了2009年9月11日提交的日本专利申请2009-211138和2010年3月31日提交的日本专利申请2010-084412的全部公开内容的外国优先权的权益，所述日本专利申请通过引用结合在此，如同对其进行全面陈述一样。

Claims (19)

1.一种光电转换装置，其以下列顺序包括透明导电膜，光电转换膜和导电膜，
其中，所述光电转换膜包括光电转换层和电子阻挡层，
其中所述光电转换层含有n-型有机半导体，所述n-型有机半导体为富勒烯或富勒烯衍生物，
其中所述光电转换层含有下式(I)的化合物：
其中，Z1表示对于形成5-或6-元环所必需的原子团；L1，L2和L3中的每一个表示未被取代的次甲基或被取代的次甲基；D1表示原子团；并且n1表示0以上的整数，
其中所述电子阻挡层含有由下式(F-1)表示的化合物：
其中R12，R17中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，碳数为1至18的烷基，碳数为6至100的芳基，碳数为4至16的杂环基，羟基，氨基或巯基；R19和R’19中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，或碳数为1至18的烷基，碳数为6至18的芳基，碳数为4至16的杂环基，羟基，氨基或巯基；条件是R12和R17中的至少一个表示含有3个以上的环结构的被取代的氨基；并且n表示1至4的整数。
2.根据权利要求1所述的光电转换装置，其中在式(F-1)中，R19和R’19中的每一个独立地表示氢原子，碳数为1至18的烷基或碳数为4至16的杂环基。
3.根据权利要求2所述的光电转换装置，其中在式(F-1)中，R19和R’19中的每一个独立地表示碳数为1至18的烷基。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光电转换装置，其中所述含有3个以上的环结构的被取代的氨基是由下式(A-1)表示的基团：
其中，Ra1至Ra8中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，碳数为1至18的烷基，碳数为6至18的芳基或碳数为4至16的杂环基；*表示结合位置；并且Xa表示单键，碳数为1至12的亚烷基，碳数为2至12的亚烯基，碳数为6至14的亚芳基，碳数为4至13的二价杂环基，氧原子，硫原子，或含有碳数为1至12的烃基的亚氨基。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的光电转换装置，其中所述含有3个以上的环结构的被取代的氨基是由下式(A-2)表示的基团：
式(A-2)：
-N(RB1)(RB2)
其中RB1和RB2中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，碳数为1至18的烷基，碳数为6至18的芳基或碳数为4至16的杂环基；条件是至少RB1或RB2表示芳基或杂环基，并且在RB1和RB2中含有的环的数量总计为3以上。
6.根据权利要求5所述的光电转换装置，其中至少RB1或RB2是由下式(b-1)表示的基团：
其中，每一个Rb独立地表示卤素原子，碳数为1至18的烷基，碳数为6至18的芳基或碳数为4至16的杂环基；每一个Xb独立地表示单键，碳数为1至12的亚烷基，碳数为2至12的亚烯基，碳数为6至14的亚芳基，碳数为4至13的二价杂环基，氧原子，硫原子，或含有碳数为1至12的烃基的亚氨基；当在式(b-1)中存在多个Rb时，每一个Rb可以相同或与所有其它的Rb不同；两个Xb可以相同或不同；*表示结合位置；m4表示0至3的整数；并且m5表示0至4的整数。
7.根据权利要求1所述的光电转换装置，其中在式(F-l)中，n表示2。
8.根据权利要求1至3和权利要求7中任一项所述的光电转换装置，其中所述含有3个以上的环结构的被取代的氨基是由下式(A-3)表示的基团，由下式(A-4)表示的基团或由下式(A-5)表示的基团：
其中Ra33至Ra38，Ra41，Ra44至Ra48，Ra51，Ra52，和Ra55至Ra58中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子或碳数为1至18的烷基；*表示结合位置；Xc1，Xc2和Xc3中的每一个独立地表示单键，碳数为1至12的亚烷基，碳数为2至12的亚烯基，碳数为6至14的亚芳基，碳数为4至13的二价杂环基，氧原子，硫原子，或具有碳数为1至12的烃基的亚氨基；Z31，Z41和Z51中的每一个独立地表示环烷基环，芳烃环或芳族杂环。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的光电转换装置，其中所述由式(F-1)表示的化合物的电离电势(Ip)为5.8eV以下。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的光电转换装置，其中所述由式(F-1)表示的化合物的电离电势(Ip)为4.9eV以上。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的光电转换装置，其中由式(F-1)表示的化合物的分子量为500至2,000。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的光电转换装置，其中以下列顺序层叠导电膜，电子阻挡层，光电转换层和透明导电膜。
13.一种用于制备根据权利要求1至3中任一项所述的光电转换装置的方法，所述方法包括通过真空加热沉积将所述光电转换层和所述电子阻挡层中的每一个沉积的步骤。
14.一种光传感器，所述光传感器包括作为部件的根据权利要求1所述的光电转换装置。
15.一种成像装置，所述成像装置包括作为部件的根据权利要求1所述的光电转换装置。
16.一种用于驱动根据权利要求1所述的光电转换装置，根据权利要求14所述的光传感器，或根据权利要求15所述的成像装置的方法，所述方法包括：通过将阴极分配给与所述电子阻挡层接触的电极并且将阳极分配给另一个电极，施加大于0V并且小于100V的电压。
17.一种由下式(F-10)表示的用于电子阻挡材料的化合物：
其中，R111至R118，R’111至R’118中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，碳数为1至18的烷基，碳数为6至18的芳基，碳数为4至16的杂环基，羟基，氨基或巯基；R115至R118中的任何一个与R’115至R’118中的任何一个连接以形成单键；A11和A12中的每一个独立地表示由下式(A-1)表示的取代基；A11如R111至R114中的任何一个被取代，并且A12如R’111至R’114中的任何一个被取代；Y各自独立地表示碳原子，氮原子，氧原子，硫原子或硅原子，其还可以具有碳数为2以下的取代基：
其中，Ra1至Ra8中的每一个独立地表示氢原子，卤素原子，碳数为1至18的烷基，碳数为6至18的芳基或碳数为4至16的杂环基；*表示结合位置；并且Xa表示单键，碳数为1至12的亚烷基，碳数为2至12的亚烯基，碳数为6至14的亚芳基，碳数为4至13的二价杂环基，氧原子，硫原子，或具有碳数为1至12的烃基的亚氨基。
18.一种电子阻挡材料，所述电子阻挡材料包含根据权利要求17所述的化合物。
19.一种膜，所述膜包含根据权利要求17所述的化合物，其中所述膜具有1至1,000nm的厚度。
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