JP2019055919A5 - 光電変換素子 - Google Patents

Description

本発明は、有機化合物を用いた光電変換素子、並びにその光電変換素子を用いた光電変換装置、撮像素子及び撮像装置に関する。

本発明の光電変換素子は、アノードと、カソードと、前記アノードと前記カソードとの間に配置されている有機化合物層と、を有する光電変換素子であって、前記有機化合物層が、下記一般式［１］で表される有機化合物を有する層を有することを特徴とする。

（３）アノード（電子捕集電極）５、カソード（正孔捕集電極）４
アノード５は、第一有機層１で発生した電荷のうち電子を捕集する電極である。撮像素子の構成においては画素電極であってよい。アノード５は、カソード４よりも画素回路側に配置されてよい。アノード５はその機能から電子捕集電極と呼ぶことができる。アノード５の構成材料は、ＩＴＯ、酸化亜鉛インジウム、ＳｎＯ₂、ＡＴＯ（アンチモンドープ酸化スズ）、ＺｎＯ、ＡＺＯ（Ａｌドープ酸化亜鉛）、ＧＺＯ（ガリウムドープ酸化亜鉛）、ＴｉＯ₂、ＦＴＯ（フッ素ドープ酸化スズ）等が挙げられる。

（８）波長選択部８
波長選択部８は、平坦化層の上に設けられる。平坦化層を有さない場合は、保護層７の上に設けられる。波長選択部８は、光電変換素子の光入射側に配置されるということもできる。波長選択部８は、例えば、カラーフィルタ、シンチレータ―、プリズム等があげられる。カラーフィルタは、所定の波長の光を、他の波長の光よりも多く透過させるフィルタである。例えば、ＲＧＢの３種類を用いて、可視光の全域に対応することができる。ＲＧＢの３種類を用いる場合、カラーフィルタの配置は、ベイヤー配列、デルタ配列などを用いてよい。また、波長選択部は、所定の波長の光のみを分離するプリズムであってもよい。なお、波長選択部８が配される位置は図１に示された位置に限られない。波長選択部８は被写体あるいは光源から第一有機層１までの光路のいずれかに配置されればよい。

図３は、実施形態に係る撮像素子を表す概略図である。撮像素子２８は、複数の画素が２次元に配置されている撮像領域２５と、周辺領域２６とを有する。撮像領域２５以外の領域は周辺領域２６である。周辺領域２６には、垂直走査回路２１、読み出し回路２２、水平走査回路２３、出力アンプ２４を有し、出力アンプ２４は信号処理部２７に接続されている。信号処理部２７は、読み出し回路２２に読みだされた情報により信号処理を行う信号処理部であり、ＣＣＤ回路、ＣＭＯＳ回路等があげられる。

Claims (16)

1. アノードと、カソードと、前記アノードと前記カソードとの間に配置されている有機化合物層と、を有する光電変換素子であって、前記有機化合物層が、下記一般式［１］で表される有機化合物を有する層を有することを特徴とする光電変換素子。
   

   

   （式［１］において、Ｒ₁乃至Ｒ₁₈は、水素原子、炭素原子数１以上８以下のアルキル基、炭素原子数６以上１８以下の芳香族炭化水素基又は炭素原子数３以上１５以下の芳香族複素環基を表し、それぞれ同じであっても異なってもよい。また、複数の前記Ｒ₁₇同士、複数の前記Ｒ₁₈同士は、同じであっても異なってもよい。前記Ｒ₁乃至Ｒ₁₈は、ハロゲン原子、炭素原子数１以上８以下のアルキル基から選択される置換基をさらに有してもよい。
   ｎは１以上３以下の整数を表わす。ｎが２以上の場合、ナフタレン単位はそれぞれ同じであっても異なってもよく、ナフタレン単位の隣接基との結合位置はそれぞれ同じであっても異なってもよい。）
2. 前記Ｒ₁乃至Ｒ₁₆のうち少なくとも一つは、水素原子以外の基であることを特徴とする請求項１に記載の光電変換素子。
3. 前記Ｒ₃、Ｒ₆、Ｒ₁₁及びＲ₁₄のうち少なくとも一つは、水素原子以外の基であることを特徴とする請求項２に記載の光電変換素子。
4. 前記Ｒ₃、Ｒ₆、Ｒ₁₁及びＲ₁₄は、水素原子以外の基であることを特徴とする請求項３に記載の光電変換素子。
5. 前記水素原子以外の基は、ｉｓｏ−プロピル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、４−ｉｓｏ−プロピルフェニル基、４−ｓｅｃ−ブチルフェニル基または４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の光電変換素子。
6. 前記ｎが２以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光電変換素子。
7. 前記有機化合物層が光電変換層と前記光電変換層と前記カソードとの間に配置されている電子ブロッキング層とを有し、前記有機化合物を有する層は、前記電子ブロッキング層であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光電変換素子。
8. 前記電子ブロッキング層は、前記カソードに接することを特徴とする請求項７に記載の光電変換素子。
9. 前記光電変換層は、フラーレン、フラーレン類縁体またはフラーレン誘導体を有することを特徴とする請求項７または８に記載の光電変換素子。
10. 前記カソードと前記光電変換層との間に正孔ブロッキング層を有し、前記正孔ブロッキング層は、フラーレン、フラーレン類縁体またはフラーレン誘導体を有することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の光電変換素子。
11. 受光する光の波長が異なる複数種類の光電変換素子を有し、
    前記複数種類の光電変換素子のうち少なくとも一種類の光電変換素子が、請求項６乃至１０のいずれか一項に記載の光電変換素子であり、
    前記複数種類の光電変換素子が、積層されていることを特徴とする光電変換装置。
12. 請求項６乃至１０のいずれか一項に記載の光電変換素子と、前記光電変換素子に接続されている読み出し回路と、前記読み出し回路に接続されている信号処理回路と、を有することを特徴とする撮像素子。
13. 撮像光学系と、前記撮像光学系を通過した光を受光する撮像素子とを有し、前記撮像素子が請求項１２に記載の撮像素子であることを特徴とする撮像装置。
14. 請求項１２に記載の撮像素子と、前記撮像素子を収容する筐体とを有する撮像装置であって、前記筐体は撮像光学系と接合可能な接合部を有することを特徴とする撮像装置。
15. 前記撮像装置は、外部からの信号を受信する受信部をさらに有し、前記信号は、前記撮像装置の撮像範囲、撮像の開始、撮像の終了の少なくともいずれかを制御する信号であることを特徴とする請求項１３または１４に記載の撮像装置。
16. 前記撮像装置は、取得した画像を外部に送信する送信部をさらに有することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の撮像装置。