JP2022509831A - 有機光検出器 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022509831000001
電子供与体と、電子受容体と、を含む感光性有機層を含む有機光検出器であって、電子受容体が、式（Ｉ）：
ＥＡＧ－ＥＤＧ－ＥＡＧ（Ｉ）
（式中、各ＥＡＧが、電子受容基であり、ＥＤＧが、式（ＩＩ）または（ＩＩＩ）：
【化１】
Figure 2022509831000033
の電子供与基である）の化合物である、有機光検出器。
光センサは、有機光検出器と、光源、例えば、近赤外光源と、を含み得る。

Description

本開示の実施形態は、有機光検出器に関する。
有機発光デバイス、有機電界効果トランジスタ、有機太陽電池デバイス、および有機光検出器（ＯＰＤ）を含む、有機半導体材料を含む有機電子デバイスの範囲が知られている。
ＷＯ２０１８／０６５３５２は、フラーレン部位を含有しない小分子受容体と、供与体単位および受容体単位を有する共役コポリマー電子供与体と、を含有する光活性層を有するＯＰＤを開示している。
ＷＯ２０１８／０６５３５６は、フラーレン部位を含有しない小分子受容体と、ランダムに分散されている供与体および受容体単位を有する共役コポリマー電子供与体と、を含有する光活性層を有するＯＰＤを開示している。
Ｙａｏ ｅｔ ａｌ，「Ｄｅｓｉｇｎ，Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｓｍａｌｌ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ａｃｃｅｐｔｏｒ ｗｉｔｈ ａｎ Ｕｌｔｒａ－Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄ Ｇａｐ」，Ａｎｇｅｗ Ｃｈｅｍ Ｉｎｔ Ｅｄ Ｅｎｇｌ． ２０１７ Ｍａｒ ６；５６（１１）：３０４５－３０４９は、１．２４ｅＶのバンドギャップを有する非フラーレン受容体を開示している。
Ｌｉ ｅｔ ａｌ，「Ｆｕｓｅｄ Ｔｒｉｓ（ｔｈｉｅｎｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ） －Ｂａｓｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ａｃｃｅｐｔｏｒ ｗｉｔｈ Ｓｔｒｏｎｇ Ｎｅａｒ－Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ－Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａｓ－Ｃａｓｔ Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌｓ」，Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｖｏｌ． ３０（１０），２０１８は、太陽電池用の縮合八環式電子受容体（ＦＯＩＣ）を開示している。
Ｇａｏ ｅｔ ａｌ，「Ａ Ｎｅｗ Ｎｏｎｆｕｌｌｅｒｅｎｅ Ａｃｃｅｐｔｏｒ ｗｉｔｈ Ｎｅａｒ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｔｅｒｎａｒｙ－Ｂｌｅｎｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌｓ ｗｉｔｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｖｅｒ １３％」 Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ． ５（６），Ｊｕｎｅ ２０１８は、３つの縮合チエノ［３，２－ｂ］チオフェンを中心コアとし、ジフルオロ置換インダノンを末端基とする受容体－供与体－受容体（Ａ－Ｄ－Ａ）型非フラーレン受容体３ＴＴ－ＦＩＣを含有する太陽電池を開示している。
Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ，「Ｆｕｓｅｄ Ｈｅｘａｃｙｃｌｉｃ Ｎｏｎｆｕｌｌｅｒｅｎｅ Ａｃｃｅｐｔｏｒ ｗｉｔｈ Ｓｔｒｏｎｇ Ｎｅａｒ－Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｅｍｉｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌｓ ｗｉｔｈ ９．７７％ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ」は、電子供与基ジチエノシクロペンタチエノ［３，２－ｂ］チオフェンに隣接する電子吸引性基１，１－ジシアノメチレン－３－インダノンに基づいて、受容体ＩＨＩＣを含有する太陽電池を開示している。
本明細書に開示される特定の実施形態の態様の要約を以下に記載する。これらの態様は、これらの特定の実施形態の簡潔な要約を読者に提供するために提示されているだけであり、これらの態様は、本開示の範囲を限定することを意図するものではないことが理解されるべきである。実際に、本開示は、記載されない場合がある様々な態様および／または態様の組み合わせを包含し得る。
本開示の実施形態は、アノードと、カソードと、アノードとカソードとの間に配置された感光性有機層と、を備える有機光検出器を提供する。感光性有機層は、電子供与体と、電子受容体と、を含む。いくつかの実施形態では、電子受容体は、式（Ｉ）：
ＥＡＧ－ＥＤＧ－ＥＡＧ
（Ｉ）
（式中、各ＥＡＧが、電子受容基であり、ＥＤＧが、式（ＩＩ）または（ＩＩＩ）：
Figure 2022509831000002
 （各Ｘが、独立して、ＯまたはＳであり、
Ａｒ３およびＡｒ４が、独立して、各出現時において、単環式もしくは多環式芳香族基またはヘテロ芳香族基であり、
Ａｒ５が、非置換であるか、または１つもしくは２つの置換基で置換されたチオフェン、フラン、およびベンゼンからなる群から選択され、
Ｒ１およびＲ２が、独立して、各出現時において、置換基であり、
Ｒ４およびＲ５が、各々独立して、Ｈまたは置換基であり、
Ｒ３およびＲ６が、各々独立して、Ｈ、置換基、またはＥＡＧに結合した二価の基であり、
Ｚ１が、直接結合であるか、またはＺ１が、置換基Ｒ４とともにＡｒ１を形成し、Ａｒ１が、単環式もしくは多環式芳香族またはヘテロ芳香族基であり、
Ｚ２が、直接結合であるか、またはＺ２が、置換基Ｒ５とともにＡｒ２を形成し、Ａｒ２が、単環式もしくは多環式芳香族またはヘテロ芳香族基であり、
ｐが、１、２、または３であり、
ｑが、１、２、または３であり、
－－－－が、ＥＡＧへの結合点である）の電子供与基である）の化合物である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される有機光検出器と、有機光検出器に逆バイアスを印加するための電圧源、および光検出器によって生成された光電流を測定するように構成されたデバイスのうちの少なくとも１つと、を含む回路が提供される。
いくつかの実施形態では、アノードおよびカソードのうちの一方の上への感光性発光層の形成と、アノードおよびカソードのうちの他方の感光性有機層の上への形成と、を含む、本明細書に記載される有機光検出器を形成する方法が提供される。
本発明者らは、式（Ｉ）の化合物が、長い波長の、例えば、７５０ｎｍ超、任意選択で１０００ｎｍ超、任意選択で１５００ｎｍ未満の光を吸収することができ、これらの化合物を有機光検出器、特にそのようなＯＰＤおよび近赤外線光源を含有する光センサで使用することを可能にし得ることを見出した。
したがって、いくつかの実施形態では、光源と、光源から放出された光を検出するように構成された本明細書に記載される有機光検出器と、を含む、光センサが提供される。
いくつかの実施形態では、サンプル中の標的材料の存在および／または濃度を判定する方法であって、方法が、サンプルを照射することと、照射時にサンプルから放出される光を受け取るように構成された本明細書に記載される有機光検出器の応答を測定することと、を含む、方法が提供される。
開示される技術および添付の図面は、開示される技術のいくつかの実装形態を説明する。
本発明の一実施形態による有機光検出器を示す。 本開示のいくつかの実施形態による、ＯＰＤの外部量子効率対電圧のグラフであり、受容体が式（Ｉ）と、受容体がＩＥＩＣＯ－４Ｆである比較ＯＰＤの化合物である。
図面は縮尺通りに描かれておらず、様々な視点および見方を有する。図面は、いくつかの実装形態および実施例である。追加的に、いくつかの構成要素および／または動作は、開示される技術のいくつかの実施形態の考察の目的で、異なるブロックに分離されてもよく、または単一のブロックに組み合わされてもよい。さらに、技術は様々な修正物および代替の形態に適応可能であるが、特定の実施形態が図面に例として示され、以下に詳細に説明される。しかしながら、技術を説明された特定の実装形態に限定することを意図しているのではない。逆に、本技術は、添付の特許請求の範囲によって定義される技術の範囲内のすべての修正物、同等物、および代替物を網羅することを意図している。
文脈が別途明確に必要としない限り、説明および特許請求の範囲を通じて、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの単語は、排他的または網羅的な意味とは対照的に、包括的な意味で解釈されるべきである。すなわち、「含むが、これらに限定されない」という意味で解釈されるべきである。本明細書で使用される場合、「接続される」、「結合される」という用語、またはそれらの任意の変形は、２つ以上の要素間の直接的または間接的ないずれかの任意の接続または結合を意味し、要素間の結合または接続は、物理的、論理的、電磁的、またはそれらの組み合わせであり得る。追加的に、単語「本明細書」、「上」、「下」、および同様の意味の単語は、本出願で使用される場合、本出願全体を指し、本出願の任意の特定の部分を指すものではない。文脈が許す限り、単数または複数の数字を使用する「発明を実施するための形態」の単語には、それぞれ複数または単数も含まれ得る。２つ以上の項目のリストに関しての単語「または」は、単語の以下の解釈のすべて、つまり、リスト内の項目のいずれか、リスト内のすべての項目、およびリスト内の項目の任意の組み合わせをカバーする。
本明細書で提供される技術の教示は、必ずしも以下に説明されるシステムではなく、他のシステムに適用可能である。以下に記載される様々な実施例の要素および動作を組み合わせて、技術のさらなる実装形態を提供することができる。技術のいくつかの代替の実装形態は、以下に説明されるそれらの実装形態に対する追加の要素だけでなく、より少ない要素も含み得る。
これらおよび他の変更は、以下の詳細な説明に照らし合わせて本技術に加えることができる。説明は、技術の特定の例を説明し、企図される最良のモードを説明しているが、説明がどれほど詳細に見えるとしても、本技術は多くの方法で実践することができる。システムの詳細は、その具体的な実装形態においてかなり異なる場合があるが、本明細書に開示される技術にはなおも包含されている。上述したように、本技術の特定の特徴または態様を説明する際に使用される特定の用語は、その用語が関連する技術の任意の特定の特性、特徴、または態様に限定されるように本明細書で用語が再定義されていることを暗示するとみなされるべきではない。一般に、以下の特許請求の範囲で使用される用語は、「発明を実施するための形態」セクションがそのような用語を明示的に定義しない限り、本技術を本明細書に開示される特定の例に限定すると解釈されるべきではない。したがって、本技術の実際の範囲は、開示された実施例だけでなく、特許請求の範囲に基づく技術を実践または実装するすべての同等の方法も包含する。
請求項の数を減少させるために、本技術の特定の態様は、特定の特許請求の範囲の形態で以下に提示されるが、出願人は、本技術の様々な態様を任意の特許請求の範囲の形態で企図している。例えば、本技術のいくつかの態様は、コンピュータ可読媒体の特許請求の範囲として列挙され得るが、他の態様は、同様に、コンピュータ可読媒体の特許請求の範囲として、またはミーンズプラスファンクションの特許請求の範囲で具体化されるなど、他の形態で具体化されてもよい。
以下の説明では、説明の目的で、開示される技術の実装形態の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が記載される。しかしながら、開示される技術の実施形態がこれらの特定の詳細のうちのいくつかを伴わずに実践できることは、当業者には明らかであろう。
図１は、本開示のいくつかの実施形態によるＯＰＤを示す。ＯＰＤは、カソード１０３と、アノード１０７と、アノードとカソードとの間に配置されたバルクヘテロ接合層１０５と、を含む。ＯＰＤは、基板１０１、任意選択でガラスまたはプラスチック基板上に支持され得る。
図１は、カソードが基板とアノードとの間に配置される構成を示す。他の実施形態では、アノードは、カソードと基板との間に配置され得る。
バルクヘテロ接合層は、電子受容体と電子供与体との混合物を含む。いくつかの実施形態では、バルクヘテロ接合層は、電子受容体および電子供与体からなる。いくつかの実施形態では、バルクヘテロ接合層は、式（Ｉ）の電子受容体以外のさらなる電子受容体を含む。任意選択で、さらなる電子受容体は、フラーレンである。
アノードおよびカソードの各々は、独立して、単一の導電性層であってもよいか、または複数の層を含んでもよい。
ＯＰＤは、図１に示されるアノード、カソード、およびバルク以外の層を含んでもよい。いくつかの実施形態では、正孔輸送層は、アノードとバルクヘテロ接合層との間に配置される。いくつかの実施形態では、電子輸送層は、カソードとバルクヘテロ接合層との間に配置される。いくつかの実施形態では、仕事関数修正層は、バルクヘテロ接合層とアノードとの間、および／またはバルクヘテロ接合層とカソードとの間に配置される。
使用時、本開示に記載される光検出器は、このデバイスおよび／または光電流を測定するように構成されたデバイスに逆バイアスを印加するための電圧源に接続されてもよい。光検出器に印加される電圧は可変であり得る。いくつかの実施形態では、光検出器は、使用時に連続的にバイアスがかけられてもよい。
いくつかの実施形態では、光検出器システムは、本明細書に記載される複数の光検出器、例えば、カメラの画像センサを含む。
いくつかの実施形態では、センサは、本明細書に記載されるＯＰＤと、ＯＰＤが光源から放出された光を受け取るように構成された光源と、を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、光源からの光は、ＯＰＤに到達する前に変更されてもよいか、または変更されなくてもよい。例えば、光がＯＰＤに到達する前に、フィルタリング、ダウン変換、またはアップ変換されてもよい。
いくつかの実施形態では、光源は、７５０ｎｍ超、任意選択で１５００ｎｍ未満のピーク波長を有する。
バルクヘテロ接合層は、式（Ｉ）：
ＥＡＧ－ＥＤＧ－ＥＡＧ
（Ｉ）
（式中、各ＥＡＧが、電子受容基であり、ＥＤＧが、式（ＩＩ）または（ＩＩＩ）：
Figure 2022509831000003
 （式中、
（各Ｘが、独立して、ＯまたはＳであり、
Ａｒ３およびＡｒ４が、独立して、各出現時において、単環式もしくは多環式芳香族基またはヘテロ芳香族基であり、
Ａｒ５が、非置換であるか、または１つもしくは２つの置換基で置換されたチオフェン、フラン、およびベンゼンからなる群から選択され、
Ｒ１およびＲ２が、独立して、各出現時において、置換基であり、
Ｒ４およびＲ５が、各々独立して、Ｈまたは置換基であり、
Ｒ３およびＲ６が、各々独立して、Ｈ、置換基、またはＥＡＧに結合した二価の基であり、
Ｚ１が、直接結合であるか、またはＺ１が、置換基Ｒ４とともにＡｒ１を形成し、Ａｒ１が、単環式もしくは多環式芳香族またはヘテロ芳香族基であり、
Ｚ２が、直接結合であるか、またはＺ２が、置換基Ｒ５とともにＡｒ２を形成し、Ａｒ２が、単環式もしくは多環式芳香族またはヘテロ芳香族基であり、
ｐが、１、２、または３であり、
ｑが、１、２、または３であり、
－－－－が、ＥＡＧへの結合点である）の電子供与基である）の電子受容体（ｎ型）化合物を含有していてもよい。
任意選択で、式（Ｉａ）または（Ｉｂ）のＲ１およびＲ２は、独立して、各出現時において、
直鎖状、分岐状、または環状Ｃ１－２０アルキル（１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＮＲ１２、ＣＯ、またはＣＯＯで置き換えられていてもよく、Ｒ１２が、Ｃ１－１２ヒドロカルビルであり、Ｃ１－２０アルキルの１つ以上のＨ原子が、Ｆで置き換えられていてもよい）、および
式（Ａｋ）ｕ－（Ａｒ６）ｖの基（Ａｋは、１つ以上のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＣＯ、またはＣＯＯで置き換えられていてもよいＣ１－１２アルキレン鎖であり、ｕが、０または１であり、Ａｒ６が、各出現時において、独立して、非置換であるか、または１つ以上の置換基で置換されている芳香族またはヘテロ芳香族基であり、ｖが、少なくとも１であり、任意選択で１、２、もしくは３である）からなる群から選択される。
Ｃ１－１２ヒドロカルビルは、Ｃ１－１２アルキル、非置換フェニル、および１つ以上のＣ１－６アルキル基で置換されたフェニルであってもよい。
Ａｒ６は、好ましくはフェニルである。
存在する場合、Ａｒ６の置換基は、置換基Ｒ１６であってもよく、Ｒ１６は、各出現時において、独立して、Ｃ１－２０アルキル（１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子は、Ｏ、Ｓ、ＮＲ１２、ＣＯ、またはＣＯＯで置き換えられていてもよく、Ｃ１－２０アルキルの１つ以上のＨ原子は、Ｆで置き換えられていてもよい）から選択される。
ｖが３以上である場合、－（Ａｒ６）ｖは、Ａｒ６基の直鎖または分岐鎖であってもよい。本明細書に記載されるＡｒ基の直鎖は、一価の末端Ａｒ６基のみの上に有し、一方、Ａｒ６基の分岐鎖は、少なくとも２つの一価の末端Ａｒ６基を有する。
任意選択で、Ｒ１およびＲ２のうちの少なくとも１つは、各出現時において、非置換であるか、または上述されたＲ１６から選択される１つ以上の置換基で置換されているフェニルである。
任意選択で、各Ｒ３～Ｒ６は、独立して、
Ｈ、
Ｃ１－１２アルキル（１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、またはＣＯで置き換えられていてもよい）、および
芳香族またはヘテロ芳香族基Ａｒ６（非置換であるか、または１つ以上の置換基で置換されている）から選択される。
Ａｒ６は、好ましくは芳香族基、より好ましくはフェニルである。
Ａｒ６の１つ以上の置換基は、存在する場合、Ｃ１－１２アルキル（１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子は、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、またはＣＯで置き換えられていてもよい）から選択されてもよい。
本明細書で使用される場合、アルキル基の「非末端の」Ｃ原子とは、直鎖（ｎ－アルキル）鎖のメチルＣ原子または分岐アルキル鎖のメチルＣ原子以外のアルキルのＣ原子を意味する。
任意選択で、Ａｒ３およびＡｒ４は、各々独立して、チオフェン、フラン、ビフラン、およびビチオフェンから選択される。
Ａｒ３、Ａｒ４、およびＡｒ５は、各々独立して、非置換であるか、または１つ以上の置換基で置換されている。Ａｒ３、Ａｒ４、およびＡｒ５の好ましい置換基は、存在する場合、Ｈ以外の上述された基Ｒ３～Ｒ６、好ましくはＣ１－２０アルキル（１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＣＯ、またはＣＯＯで置き換えられている）から選択される。
任意選択で、ＥＤＧは、式（ＩＩａ）および（ＩＩＩａ）：
Figure 2022509831000004
 から選択される。
任意選択で、ＥＤＧは、式（ＩＩｂ）および（ＩＩＩｂ）：
Figure 2022509831000005
 （式中、Ｒ７が、各出現時において、独立して、Ｈまたは置換基である）から選択される。
任意選択で、Ｒ７は、各出現時において、独立して、
Ｈ、Ｃ１－１２アルキル（１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、またはＣＯで置き換えられていてもよい）、および
芳香族またはヘテロ芳香族基Ａｒ６（非置換であるか、または１つ以上の置換基で置換されている）から選択される。
いくつかの実施形態では、各Ｒ３～Ｒ６、および存在する場合、Ｒ７は、Ｈ、Ｃ１－２０アルキル、またはＣ１－２０アルコキシである。
いくつかの実施形態では、Ｒ４およびＲ５のうちの少なくとも１つ、任意選択で両方は、Ｈではなく、各Ｒ３、Ｒ６、および存在する場合、Ｒ７は、Ｈである。
任意選択で、ｐおよびｑのうちの少なくとも１つは、２である。
任意選択で、Ｚ１は、Ｒ４に連結して、単環式芳香族基またはヘテロ芳香族基を形成し、かつ／またはＺ２は、Ｒ５に連結して、単環式芳香族基またはヘテロ芳香族基を形成する。
任意選択で、Ｚ１は、Ｒ４に連結して、チオフェン環またはフラン環を形成し、かつ／またはＺ２は、Ｒ５に連結して、チオフェン環またはフラン環を形成する。
各ＥＡＧは、ＥＤＧのものよりも深い（すなわち、真空からさらに深い）ＬＵＭＯレベルを有し、好ましくは少なくとも１ｅＶ深い。ＥＡＧおよびＥＤＧのＬＵＭＯレベルは、ＥＡＧ－ＨのＬＵＭＯレベルをＨ－ＥＤＧ－ＨのＬＵＭＯレベルとモデル化することによって、すなわち、ＥＡＧとＥＤＧとの間の結合を水素原子への結合で置き換えることによって判定されてもよい。モデル化は、Ｂ３ＬＹＰ（汎関数）およびＬＡＣＶＰ＊（基底関数系）を有するＧａｕｓｓｉａｎ０９を使用して、Ｇａｕｓｓｉａｎから入手可能なＧａｕｓｓｉａｎ０９ソフトウェアを使用して実施されてもよい。
任意選択で、各ＥＡＧは、式（ＩＶ）または（Ｖ）：
Figure 2022509831000006
 （式中、Ａが、非置換であるか、または１つ以上の置換基で置換された５員または６員環であり、Ｒ１０およびＲ１１が、独立して、各出現時において、置換基であり、Ａｒ７が、非置換であるか、または１つ以上の置換基で置換された芳香族基またはヘテロ芳香族基である）の基である。
任意選択で、各ＥＡＧは、式（ＶＩ）：
Figure 2022509831000007
 （式中、
Ｒ１０が、各出現時において、Ｈまたは置換基であり、
－－－－が、ＥＤＧへの連結位置を表し、
各Ｘ１～Ｘ４が、独立して、ＣＲ１３またはＮであり、Ｒ１３が、各出現時において、Ｈまたは置換基である）の基である。
任意選択で、各Ｒ１３は、独立して、Ｈ、Ｃ１－１２アルキル、および電子吸引性基から選択される。任意選択で、電子吸引性基は、ＦまたはＣＮである。
Ｒ１０は、好ましくはＨである。
置換基Ｒ１０は、好ましくは、Ｃ１－１２アルキル（１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、またはＣＯで置き換えられていてもよく、アルキルの１つ以上のＨ原子が、Ｆで置き換えられていてもよい）、および芳香族基Ａｒ９、任意選択で、フェニル（非置換であるか、またはＦおよびＣ１－１２アルキル（１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、またはＣＯで置き換えられていてもよい）から選択される１つ以上の置換基で置換されてもよい）からなる群から選択される。
任意選択で、Ｒ３および／またはＲ６は、Ｂ（Ｒ１４）２（式中、Ｒ１４は、各出現時において、置換基である）、任意選択で、Ｃ１－２０ヒドロカルビル基であり、一方または両方のＥＡＧ基は、式（ＶＩＩ）：
Figure 2022509831000008
（式中、Ａｒ８が、非置換であるか、または１つ以上の置換基で置換されている単環式または縮合ヘテロ芳香族基であり、→が、Ｒ３またはＲ６のホウ素原子への結合であり、－－－が、ＥＤＧへの結合である）の非置換または置換ヘテロ芳香族基である。
Ａｒ８の置換基、またはＡｒ８の各置換基（存在する場合）は、Ｒ７に関して説明されている置換基から選択されてもよい。
任意選択で、Ｒ１４は、Ｃ１－２０ヒドロカルビル基でありＲ１４は、Ｃ１－１２アルキル、非置換フェニル、および１つ以上のＣ１－１２アルキル基で置換されたフェニルから選択される。
任意選択で、式（ＶＩＩ）の基は、式（ＶＩＩａ）、（ＶＩＩｂ）、および（ＶＩＩｃ）：
Figure 2022509831000009
 （式中、Ｒ１５は、各出現時において、独立して、Ｈまたは置換基、任意選択で、Ｈ、またはＲ７に関して説明されている置換基である）から選択される。ＥＤＧ、ＥＡＧ、およびＥＤＧのＢ（Ｒ１４）２置換基をともに連結して、５員または６員環を形成してもよい。
任意選択で、ＥＡＧは、式（ＸＩＶ）～（ＸＸＶ）：
Figure 2022509831000010
Figure 2022509831000011
Ｊは、ＯまたはＳである。
Ａは、非置換であるか、または１つ以上の置換基で置換されており、１つ以上のさらなる環に縮合されていてもよい５員または６員環である。
Ｒ２３は、各出現時において、置換基、任意選択でＣ１－１２アルキル（１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、またはＣＯで置き換えられていてもよく、アルキルの１つ以上のＨ原子が、Ｆで置き換えられていてもよい）である。
Ｒ２５は、各出現時において、独立して、Ｈ；Ｆ；Ｃ１－１２アルキル（１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、またはＣＯで置き換えられていてもよく、アルキルの１つ以上のＨ原子が、Ｆで置き換えられていてもよい）、または芳香族基Ａｒ２、任意選択で、フェニル（非置換であるか、もしくはＦおよびＣ１－１２アルキル（１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、もしくはＣＯで置き換えられていてもよい）から選択される１つ以上の置換基で置換されてもよい）からなる群から選択される。
Ｒ２６は、置換基であり、好ましくは、
－（Ａｒ１３）ｗ（式中、Ａｒ１３は、各出現時において、独立して、非置換または置換アリールまたはヘテロアリール基、好ましくはチオフェンであり、ｗは、１、２または３である）、
Figure 2022509831000012
 Ｃ１－１２アルキル（１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、またはＣＯで置き換えられていてもよく、アルキルの１つ以上のＨ原子が、Ｆで置き換えられていてもよい）から選択された置換基である。
Ａｒ１４は、５員ヘテロ芳香族基、好ましくは非置換であるか、または１つ以上の置換基で置換されている、チオフェンまたはフランである。
Ａｒ１３およびＡｒ１４の置換基は、存在する場合、任意選択で、Ｃ１－１２アルキル（１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＣＯ、またはＣＯＯで置き換えられていてもよく、１つ以上のＨ原子が、Ｆで置き換えられていてもよい）から選択される。
Ｚ１は、ＮまたはＰである
Ｔ１、Ｔ２、およびＴ３は、各々独立して、１つ以上のさらなる環に縮合され得るアリールまたはヘテロアリール環を表す。Ｔ１、Ｔ２、およびＴ３の置換基は、存在する場合、任意選択で、Ｒ１５の非Ｈ基から選択される。
式（ＸＩＶａ）または（ＸＩＶｂ）の例示的な化合物としては、
Figure 2022509831000013
 （式中、Ａｋが、Ｃ１－１２アルキレン鎖（１つ以上のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＣＯ、またはＣＯＯで置き換えられていてもよい）であり、Ａｎは、アニオンであり、任意選択で、－ＳＯ３ －であり、各ベンゼン環が、独立して、非置換であるか、またはＲ１０に関して説明されている置換基から選択される１つ以上の置換基で置換されている）が挙げられる。
式（ＸＸＩ）の例示的なＥＡＧは、
［化１２］である。
Figure 2022509831000014
式（ＸＸＩＩ）の例示的なＥＡＧ基は、
［化１３］である。
Figure 2022509831000015
 式（Ｉ）の例示的な化合物は、
Figure 2022509831000016
Figure 2022509831000017
（式中、ＥＨが、エチルヘキシルである）である。
式（Ｉ）の化合物は、フラーレン受容体と組み合わせて使用されてもよい。
式（Ｉ）の化合物：フラーレン受容体の重量比は、約１：０．１～１：１の範囲であってもよく、好ましくは約１：０．１～１：０．５の範囲であってもよい。
フラーレンは、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、もしくはＣ８４フラーレン、またはその誘導体であってもよく、その誘導体は、限定されないが、ＰＣＢＭ型フラーレン誘導体（フェニル－Ｃ６１－ブチル酸メチルエステル（Ｃ６０ＰＣＢＭ）およびフェニル－Ｃ７１－ブチル酸メチルエステル（Ｃ７０ＰＣＢＭ）を含む）、ＴＣＢＭ型フラーレン誘導体（例えば、トリル－Ｃ６１－ブチル酸メチルエステル（Ｃ６０ＴＣＢＭ））、およびＴｈＣＢＭ型フラーレン誘導体（例えば、チエニル－Ｃ６１－ブチル酸メチルエステル（Ｃ６０ＴｈＣＢＭ）を含む。
存在する場合、フラーレン受容体は、式（ＶＩＩＩ）：
Figure 2022509831000018
 （式中、Ａが、フラーレンのＣ～Ｃ基とともに、非置換であってもよいか、または１つ以上の置換基で置換されていてもよい単環式または縮合環基を形成する）を有してもよい。
例示的なフラーレン誘導体としては、式（ＩＩＩａ）、（ＩＩＩｂ）、および（ＩＩＩｃ）：
Figure 2022509831000019
 （式中、Ｒ３０～Ｒ４２が、各々独立して、Ｈまたは置換基である）が挙げられる。
置換基Ｒ３０～Ｒ４２は、任意選択で、独立して、各出現時において、アリールまたはヘテロアリール、任意選択で、フェニル（非置換であってもよいか、または１つ以上の置換基で置換されていてもよい）、ならびにＣ１－２０アルキル（１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＣＯ、またはＣＯＯで置き換えられていてもよく、１つ以上のＨ原子が、Ｆで置き換えられていてもよい）からなる群から選択される。
アリールまたはヘテロアリール基Ｒ３０～Ｒ４２の置換基は、任意選択で、Ｃ１－１２アルキル（１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＣＯ、またはＣＯＯで置き換えられていてもよく、１つ以上のＨ原子が、Ｆで置き換えられていてもよい）から選択される。
供与体（ｐ型）化合物は特に限定されず、有機ポリマーおよび非ポリマー性有機分子を含む当業者に既知の電子供与材料から適切に選択することができる。ｐ型化合物は、式（Ｉ）の化合物のＬＵＭＯよりも深い（真空からさらに深い）ＨＯＭＯを有する。任意選択で、ｐ型供与体のＨＯＭＯレベルと、式（Ｉ）のｎ型受容体化合物のＬＵＭＯレベルとの間のギャップは、１．４ｅＶ未満である。
好ましい実施形態では、ｐ型供与体化合物は、有機共役ポリマーであり、有機共役ポリマーは、ホモポリマーまたは、交互、ランダム、またはブロックコポリマーを含むコポリマーであり得る。好ましいのは、非結晶性または半結晶性共役有機ポリマーである。さらに好ましくは、ｐ型有機半導体は、低バンドギャップ、典型的には２．５ｅＶ～１．５ｅＶ、好ましくは２．３ｅＶ～１．８ｅＶの共役有機ポリマーである。例示的なｐ型供与体ポリマーとして、共役炭化水素またはヘテロ環式ポリマーから選択されるポリマーが言及されてもよく、これらは、ポリアセン、ポリアニリン、ポリアズレン、ポリベンゾフラン、ポリフルオレン、ポリフラン、ポリインデノフルオレン、ポリインドール、ポリフェニレン、ポリピラゾリン、ポリピレン、ポリピリダジン、ポリピリジン、ポリトリアリルアミン、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリ（３－置換チオフェン）、ポリ（３，４－二置換チオフェン）、ポリセレノフェン、ポリ（３－置換セレノフェン）、ポリ（３，４－二置換セレノフェン）、ポリ（ビスチオフェン）、ポリ（テルチオフェン）、ポリ（ビスセレノフェン）、ポリ（テルセレノフェン）、ポリチエノ［２，３－ｂ］チオフェン、ポリチエノ［３，２－ｂ］チオフェン、ポリベンゾチオフェン、ポリベンゾ［１，２－ｂ：４，５－ｂ’ｊジチオフェン、ポリイソチアナフテン、ポリ（一置換ピロール）、ポリ（３，４－置換ピロール）、ポリ－１，３，４－オキサジアゾール、ポリイソチアナフテン、およびこれらの共誘導体を含む。ｐ型供与体の好ましい例は、各々が置換されてもよいポリフルオレンとポリチオフェンとのコポリマー、ならびに各々が置換されていてもよいベンゾチアジアゾール系およびチオフェン系の繰り返し単位を含むポリマーである。ｐ型供与体は、複数の電子供与材料の混合物からも構成され得ることが理解される。
任意選択で、供与体ポリマーは、式（ＸＸＸ）：
Figure 2022509831000020
 （式中、Ｒ５０およびＲ５１が、独立して、各出現時において、Ｈまたは置換基である）の繰り返し単位を含む。
置換基Ｒ５０およびＲ５１は、Ｒ７に関して説明されているＨ以外の基から選択されてもよい。
好ましくは、各Ｒ５０は、置換基である。好ましい実施形態では、Ｒ５０基は、式－Ｙ１－Ｃ（Ｒ５２）２－の基を形成するように連結されており、式中、Ｙ１は、Ｏ、ＮＲ５３、またはＣ（Ｒ５２）２であり、Ｒ５２は、各出現時において、Ｈまたは置換基、好ましくはＲ１に関して記載される置換基、最も好ましくはＣ１－３０ヒドロカルビル基であり、Ｒ５３は、置換基、好ましくはＣ１－３０ヒドロカルビル基である。
好ましくは、各Ｒ５１は、Ｈである。
任意選択で、供与体ポリマーは、式：
Figure 2022509831000021
 （式中、Ｒ２５、Ｚ１、Ｒ２３、およびＲ２５は、上述したとおりである）の繰り返し単位から選択された繰り返し単位を含む。
例示的な供与体材料は、例えば、ＷＯ２０１３／０５１６７６に開示されており、その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
任意選択で、ｐ型供与体は、真空レベルから５．５ｅＶ以下のＨＯＭＯレベルを有する。任意選択で、ｐ型供与体は、真空レベルから少なくとも４．１ｅＶのＨＯＭＯレベルを有する。
特に断りのない限り、本明細書に記載される化合物のＨＯＭＯおよびＬＵＭＯレベルは、正方形波ボルタメトリを使用して化合物のフィルムから測定されたものである。
いくつかの実施形態では、供与体化合物の受容体化合物に対する重量は、約１：０．５～約１：２である。
好ましくは、供与体化合物と受容体化合物との重量比は、約１：１または約１：１．５である。
第１および第２の電極のうちの少なくとも１つは、デバイスに入射する光がバルクヘテロ接合層に到達できるように透明である。いくつかの実施形態では、第１および第２の電極の両方が透明である。
各透明電極は、好ましくは、３００～９００ｎｍの範囲の波長に対して少なくとも７０％、任意選択で少なくとも８０％の透過率を有する。
いくつかの実施形態では、一方の電極は透明であり、他方の電極は反射性である。
任意選択で、透明電極は、透明導電性酸化物、好ましくは、インジウムスズ酸化物またはインジウム酸化亜鉛の層を含むか、またはそれからなる。好ましい実施形態では、電極は、ポリ３，４－エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）を含んでもよい。他の好ましい実施形態では、電極は、ＰＥＤＯＴとポリスチレンスルホネート（ＰＳＳ）との混合物を含んでもよい。電極は、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの層からなってもよい。
任意選択で、反射電極は、反射金属の層を含んでもよい。反射材料の層は、アルミニウム、または銀、または金であり得る。いくつかの実施形態では、二層電極が使用されてもよい。例えば、電極は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）／銀二層、ＩＴＯ／アルミニウム二層、またはＩＴＯ／金二層であってもよい。
デバイスは、基板によって支持されるアノードおよびカソードのうちの一方の上にバルクヘテロ接合層を形成し、アノードまたはカソードのうちの他方をバルクヘテロ接合層の上に堆積させることによって形成されてもよい。
ＯＰＤの面積は、約３ｃｍ２未満、約２ｃｍ２未満、約１ｃｍ２未満、約０．７５ｃｍ２未満、約０．５ｃｍ２未満、または約０．２５ｃｍ２未満であってもよい。基板は、限定されないが、ガラスまたはプラスチック基材であってもよい。基板は、無機半導体として説明することができる。いくつかの実施形態では、基板は、シリコンであってもよい。例えば、基板は、シリコンのウエハであってもよい。使用時に、入射光が基板および基板によって支持される電極を通って透過される場合、基板は透明である。
アノードおよびカソードのうちの一方を支持する基板は、使用時に、入射光がアノードおよびカソードのうちの他方を透過する場合、透明であってもなくてもよい。
バルクヘテロ接合層は、熱蒸発および溶媒堆積法を含むが、これらに限定されない、任意のプロセスによって形成されてもよい。
好ましくは、バルクヘテロ接合層は、受容体材料と、溶媒または２つ以上の溶媒の混合物中に溶解または分散されている、電子供与体材料とを含む調合物を堆積させることによって形成される。調合物は、スピンコーティング、ディップコーティング、ロールコーティング、スプレーコーティング、ドクターブレードコーティング、ワイヤーバーコーティング、スリットコーティング、インクジェット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、およびフレキソ印刷を含むが、これらに限定されない任意のコーティングまたは印刷方法によって堆積されてもよい。
調合物の１つ以上の溶媒は、任意選択で、塩素、Ｃ１－１０アルキル、およびＣ１－１０アルコキシ（２つ以上の置換基が連結されて、非置換であっても、または１つ以上のＣ１－６アルキル基で置換されていてもよい環を形成する）、任意選択で、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、アニソール、インダン、およびそのアルキル置換誘導体、ならびにテトラリンおよびそのアルキル置換誘導体から選択される１つ以上の置換基で置換されたベンゼンを含むか、またはそれらからなり得る。
調合物は、２つ以上の溶媒、好ましくは、上述したように１つ以上の置換基で置換された少なくとも１つのベンゼンと、１つ以上のさらなる溶媒とを含む混合物を含んでもよい。１つ以上のさらなる溶媒は、アルキルまたはアリールカルボン酸のエステル、任意選択でアルキルまたはアリールエステル、任意選択でＣ１－１０アルキル安息香酸塩、ベンジル安息香酸塩、またはジメトキシベンゼンから選択されてもよい。好ましい実施形態では、トリメチルベンゼンと安息香酸ベンジルの混合物を溶媒として使用する。他の好ましい実施形態では、トリメチルベンゼンおよびジメトキシベンゼンとの混合物を溶媒として使用する。
調合物は、電子受容体、電子供与体、および１つ以上の溶媒に加えて、さらなる成分を含んでもよい。そのような成分の例として、接着剤、消泡剤、脱気剤、粘度増強剤、希釈剤、補助剤、流れ改良剤、着色剤、染料または顔料、増感剤、安定剤、ナノ粒子、表面活性化合物、潤滑剤、湿潤剤、分散剤、および阻害剤が言及され得る。
本明細書に記載される有機光検出器は、周囲光の存在および／または明るさの検出を含むがこれらに限定されない広範囲の用途で、ならびに有機光検出器および光源を含むセンサで使用されてもよい。光検出器は、光源から放出された光が光検出器に入射し、光の波長および／または明るさの変化が、例えば、光源と有機光検出器との間の光経路に配置されたサンプル中の標的材料による光の吸収および／またはそれからの光の放出に起因して検出され得るように構成されてもよい。センサは、ガスセンサ、バイオセンサ、Ｘ線撮像デバイス、カメラ撮像センサなどの撮像センサ、モーションセンサ（例えば、セキュリティアプリケーションで使用するための）、近接センサ、または指紋センサであってもよいが、これらに限定されない。１Ｄまたは２Ｄ光センサアレイは、画像センサ内に本明細書に記載される複数の光検出器を含んでもよい。光検出器は、光源による照射時に光を放出する、または光源による照射時に光を放出する発光タグに結合された標的分析物から放出された光を検出するように構成されてもよい。光検出器は、標的分析物またはそれに結合した発光タグによって放出される光の波長を検出するように構成されてもよい。
合成
化合物は、以下の反応スキームに従って調整されてもよい。
Figure 2022509831000022
以下の反応スキームに従って、化合物実施例１を調製した。
Figure 2022509831000023
 ステージ１
アルデヒド（３ｇ、９．４ｍｍｏｌ）をクロロホルム（３０ｍＬ）およびピリジン（５ｍＬ）に溶解させた。溶媒を０．５時間脱気し、次いで０℃に冷却した。ジフルオロ単位（３．２ｇ、１５．５ｍｍｏｌ）を添加し、反応混合物をさらに０．２５時間脱気し、次いで室温まで３時間温めた。メタノールを添加し、溶媒を除去して赤色固体を得た。この粗物質を、ガソリンエーテル：ＤＣＭ ９：１で溶出するシリカ上でカラムクロマトグラフィーによって精製した。生成物含有画分を濃縮して、９８％の純度を有するステージ１材料（３．５ｇ）を得た。
ステージ２
縮合チオフェン材料（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２０１１，３２，１６６４またはＣｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．，２０１７，２９，８３６９に記載されるように製造することができる）（１ｇ、１．０ｍｍｏｌ）をＴＨＦ中に溶解させ、窒素下で－７８℃に冷却した。Ｎ－ブチルリチウム（１．６５ｍＬ、４．１ｍｍｏｌ）を滴加し、溶液を－７８℃で１時間撹拌した後、ＴＨＦ（５ｍＬ）中のトリブチルスズ塩化物（０．９９ｍｇ、３．０ｍｍｏｌ）を滴加した。反応混合物を１６時間にわたって室温に到達させた。メタノールを添加して反応物を急冷し、溶媒を除去した。粗物質をメタノールで数回粉砕してステージ２の物質を得、これをさらに精製することなく次のステップで使用した。
化合物実施例１
ステージ１材料（１．３ｇ、２．４ｍｍｏｌ）およびステージ２材料（１．５ｇ、０．９７ｍｍｏｌ）をトルエンに溶解させ、脱気した。トリ（ｏ－トリル）ホスフィン（８８ｍｇ、０．３ｍｍｏｌ）およびトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（７１ｍｇ、０．０８ｍｍｏｌ）を添加し、反応混合物を８０℃で５時間撹拌した。反応混合物を冷却し、さらにトルエンで溶出したセライトプラグを通した。濾液を濃縮して黒色の半固体を得、これをメタノールで粉砕して、固体として粗生成物を得た。これを、ヘキサン中のＤＣＭを使用してシリカ上でカラムクロマトグラフィーによって精製した。生成物含有画分を濃縮して、純度９７．８％の黒色固体（５３０ｍｇ）として生成物を得た。
モデル化データ
以下の化合物のＬＵＭＯレベルおよびＨＯＭＯ－ＬＵＭＯバンドギャップをモデル化した。
Figure 2022509831000024
Figure 2022509831000025
Ｂ３ＬＹＰ（汎関数）およびＬＡＣＶＰ＊（基底関数系）を有するＧａｕｓｓｉａｎ０９を使用して、Ｇａｕｓｓｉａｎから入手可能なＧａｕｓｓｉａｎ０９ソフトウェアを使用して量子化学モデル化を実行した。
Figure 2022509831000026
表１を参照すると、モデル化合物実施例１および２は、モデル比較化合物１または２よりも浅い（すなわち、真空レベルに近い）ＨＯＭＯおよびより小さいバンドギャップを有する。
デバイス実施例１
以下の構造を有するデバイスを調製した：
カソード／供与体：受容体層／アノード
インジウム－スズ酸化物（ＩＴＯ）層でコーティングされたガラス状基板をポリエチレンイミン（ＰＥＩＥ）で処理して、ＩＴＯの作業機能を修飾した。
供与体ポリマー１および化合物実施例１の混合物の厚さ約５００ｎｍのバルクヘテロ接合層を、１，２，４トリメチルベンゼン、ジメトキシベンゼン９５：５ｖ／ｖの溶媒混合物から、供与体：受容体の質量比が１：１．５になるようにバーコーティングすることによって、修飾ＩＴＯ層上に堆積させた。
Ｈｅｒａｅｕｓから入手可能なアノード（Ｃｌｅｖｉｏｓ ＨＩＬ－Ｅ１００）を、スピンコーティングによって供与体／受容体混合物層上に形成した。
Figure 2022509831000027
供与体ポリマー１
デバイス実施例１
化合物実施例１をＩＥＩＣＯ－４Ｆに置き換えたことを除いて、デバイス実施例１について記載したようにデバイスを調製した。
Figure 2022509831000028
 図２を参照すると、デバイス実施例１の外部量子効率は、約１０００ｎｍを超える波長の比較デバイス１よりも高い。
本発明を特定の例示的な実施形態について記載してきたが、本明細書に開示される特徴の様々な修正、変更、および／または組み合わせは、以下の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲から逸脱することなく当業者に明らかであると理解されたい。

Claims (21)

  1. 有機光検出器であって、アノードと、カソードと、前記アノードとカソードとの間に配置された感光性有機層と、を含み、前記感光性有機層が、電子供与体と、電子受容体と、を含み、前記電子受容体が、式（Ｉ）：
    ＥＡＧ－ＥＤＧ－ＥＡＧ
    （Ｉ）
    （式中、各ＥＡＧが、電子受容基であり、ＥＤＧが、式（ＩＩ）または（ＩＩＩ）：
    Figure 2022509831000029
     （式中、
    各Ｘが、独立して、ＯまたはＳであり、
    Ａｒ３およびＡｒ４が、独立して、各出現時において、単環式もしくは多環式芳香族基またはヘテロ芳香族基であり、
    Ａｒ５が、非置換であるか、または１つもしくは２つの置換基で置換されたチオフェン、フラン、およびベンゼンからなる群から選択され、
    Ｒ１およびＲ２が、独立して、各出現時において、置換基であり、
    Ｒ４およびＲ５が、各々独立して、Ｈまたは置換基であり、
    Ｒ３およびＲ６が、各々独立して、Ｈ、置換基、またはＥＡＧに結合した二価の基であり、
    Ｚ１が、直接結合であるか、またはＺ１が、置換基Ｒ４とともにＡｒ１を形成し、Ａｒ１が、単環式もしくは多環式芳香族またはヘテロ芳香族基であり、
    Ｚ２が、直接結合であるか、またはＺ２が、置換基Ｒ５とともにＡｒ２を形成し、Ａｒ２が、単環式もしくは多環式芳香族またはヘテロ芳香族基であり、
    ｐが、１、２、または３であり、
    ｑが、１、２、または３であり、
    －－－－が、ＥＡＧへの結合点である）の電子供与基である）の化合物である、有機光検出器。
  2. Ａｒ３およびＡｒ４が、各々独立して、チオフェン、フラン、ビフラン、およびビチオフェンから選択される、請求項１に記載の有機光検出器。
  3. ＥＡＧが、式（ＩＩａ）および（ＩＩＩａ）：
    Figure 2022509831000030
    （ＩＩＩａ）から選択される、請求項１または２に記載の有機光検出器。
  4. ＥＡＧが、式（ＩＩｂ）および（ＩＩＩｂ）：
    Figure 2022509831000031
     （式中、Ｒ７が、各出現時において、独立して、Ｈまたは置換基である）から選択される、請求項１または２に記載の有機光検出器。
  5. ｐおよびｑのうちの少なくとも１つが、２である、請求項１～４のいずれか一項に記載の有機光検出器。
  6. Ｚ１が、Ｒ４に連結して、単環式芳香族基またはヘテロ芳香族基を形成し、かつ／またはＺ２が、Ｒ５に連結して、単環式芳香族基またはヘテロ芳香族基を形成する、請求項１～５のいずれか一項に記載の有機光検出器。
  7. Ｚ１が、Ｒ４に連結して、チオフェン環またはビチオフェンを形成し、かつ／またはＺ２が、Ｒ５に連結して、チオフェン環またはビチオフェンを形成する、請求項６に記載の有機光検出器。
  8. 各ＥＡＧが、式（Ｖ）：
    Figure 2022509831000032
     （式中、
    Ｒ１０が、各出現時において、Ｈまたは置換基であり、
    －－－－が、ＥＤＧへの連結位置を表し、
    各Ｘ１～Ｘ４が、独立して、ＣＲ１３またはＮであり、Ｒ１３が、各出現時において、Ｈまたは置換基である）の基である、請求項１～７のいずれか一項に記載の有機光検出器。
  9. 各Ｒ１３が、独立して、Ｈ、Ｃ１－１２アルキル、および電子吸引性基から選択される、請求項８に記載の有機光検出器。
  10. 前記電子吸引性基が、ＦまたはＣＮである、請求項９に記載の有機光検出器。
  11. Ｒ１およびＲ２が、各出現時において、
    直鎖状、分岐状、または環状Ｃ１－２０アルキル（１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＮＲ１２、ＣＯ、またはＣＯＯで置き換えられていてもよく、Ｒ１２が、Ｃ１－１２ヒドロカルビルであり、前記Ｃ１－２０アルキルの１つ以上のＨ原子が、Ｆで置き換えられていてもよい）、および
    式（Ａｋ）ｕ－（Ａｒ６）ｖの基（Ａｋは、１つ以上のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＣＯ、またはＣＯＯで置き換えられてもよいＣ１－１２アルキレン鎖であり、ｕが、０または１であり、Ａｒ６が、各出現時において、独立して、非置換であるか、または１つ以上の置換基で置換されている芳香族またはヘテロ芳香族基であり、ｖが、少なくとも１である）からなる群から選択される、請求項１～１０のいずれか一項に記載の有機光検出器。
  12. Ｒ１およびＲ２のうちの少なくとも１つが、非置換であるか、またはＣ１－２０アルキルから選択される１つ以上の置換基で置換されているフェニルであり、１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＮＲ１２、ＣＯ、またはＣＯＯで置き換えられていてもよく、前記Ｃ１－２０アルキルの１つ以上のＨ原子が、Ｆで置き換えられていてもよい、請求項１１に記載の有機光検出器。
  13. 各Ｒ３～Ｒ６が、独立して、
    Ｈ、
    Ｃ１－１２アルキル（１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、またはＣＯで置き換えられていてもよい）、および
    芳香族またはヘテロ芳香族基Ａｒ５（非置換であるか、または１つ以上の置換基で置換されている）から選択される、請求項１～１２のいずれか一項に記載の有機光検出器。
  14. 各Ｒ７が、独立して、各出現時において、
    Ｈ、
    Ｃ１－１２アルキル（１つ以上の隣接していない、非末端のＣ原子が、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、またはＣＯで置き換えられていてもよい）、および
    芳香族またはヘテロ芳香族基Ａｒ５（非置換であるか、または１つ以上の置換基で置換されている）から選択される、請求項４～１３のいずれか一項に記載の有機光検出器。
  15. 前記アノードおよびカソードのうちの一方の上への前記感光性有機層の形成と、前記アノードおよびカソードのうちの他方の前記感光性有機層の上への形成と、を含む、請求項１～１４のいずれか一項に記載の有機光検出器を形成する方法。
  16. 前記感光性有機層の形成が、式（Ｉ）の前記化合物および１つ以上の溶媒中に溶解または分散されている前記電子供与体を含む調合物の堆積を含む、請求項１５に記載の方法。
  17. 光源と、前記光源から放出される光を検出するように構成された、請求項１～１６のいずれか一項に記載の有機光検出器と、を備える、光センサ。
  18. 前記光源が、７５０ｎｍを超えるピーク波長を有する光を放出する、請求項１７に記載の光センサ。
  19. 前記有機光検出器と前記光源との間の光路において、サンプルを受け取るように構成されている、請求項１７または１８に記載の光センサ。
  20. サンプル中の標的材料の存在および／または濃度を判定する方法であって、前記方法が、前記サンプルを照射することと、照射時に前記サンプルから放出される光を受け取るように構成された請求項１～１４のいずれか一項に記載の光検出器の応答を測定することと、を含む、方法。
  21. 前記有機光検出器が、請求項１７～１９のいずれか一項に記載の光センサの前記有機光検出器である、請求項２０に記載の方法。
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