JP2023107232A - Photodetector materials for image sensors - Google Patents

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JP2023107232A
JP2023107232A JP2023007043A JP2023007043A JP2023107232A JP 2023107232 A JP2023107232 A JP 2023107232A JP 2023007043 A JP2023007043 A JP 2023007043A JP 2023007043 A JP2023007043 A JP 2023007043A JP 2023107232 A JP2023107232 A JP 2023107232A
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華奈 尾池
Kana Oike
泰裕 高橋
Yasuhiro Takahashi
洋平 小野
Yohei Ono
信道 新井
Nobumichi Arai
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Tosoh Corp
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Abstract

To provide photodetector materials for image sensors excellent in quantum efficiency and dark current characteristics.SOLUTION: A photodetector material for image sensors contains a compound represented by a formula (1) in the figure. (In the formula (1), R1 to R6 each independently represent a cyano group, a halogen atom, an alkyl halide group, an acyl group, a sulfonyl group, a phosphoryl group, an optionally substituted aryl group, or an optionally substituted heteroaryl group.)SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、撮像素子用受光素子用材料に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a light receiving element material for an imaging element.

受光素子は、受光した光を電気信号やエネルギーに変換する機能を有する素子である。受光素子のうち、撮像素子用受光素子は、携帯電話やカメラ等の用途で使用されており、その開発が精力的に行われている。 A light receiving element is an element having a function of converting received light into an electric signal or energy. Among light-receiving elements, light-receiving elements for imaging elements are used for applications such as mobile phones and cameras, and are being vigorously developed.

近年の撮像素子用受光素子に対する市場からの要求は益々高くなり、電荷輸送特性、暗電流、量子効率等のいずれにおいても優れた特性を有する材料が求められている。有機材料からなる受光層を有する有機受光素子としては、受光層で発生した正孔を第一の電極へ輸送する正孔輸送層や、受光層で発生した電子を第二の電極へ輸送する電子輸送層等の電荷輸送層を有する積層構成が一般的である(例えば、特許文献1を参照)。しかし、このような電荷輸送層を有していても、量子効率及び暗電流特性が十分とはいえず、これらの特性に一層優れた撮像素子用受光素子が求められている。 Demands from the market for light-receiving elements for imaging devices have increased in recent years, and materials having excellent properties in all of charge transport properties, dark current, quantum efficiency, and the like are required. An organic light-receiving element having a light-receiving layer made of an organic material includes a hole-transporting layer that transports holes generated in the light-receiving layer to the first electrode, and electrons that transport electrons generated in the light-receiving layer to the second electrode. A laminate structure having a charge transport layer such as a transport layer is common (see, for example, US Pat. However, even with such a charge transport layer, the quantum efficiency and dark current characteristics are not sufficient, and there is a demand for a light-receiving element for an imaging device that is even more excellent in these characteristics.

国際公開第2015/163349号WO2015/163349

本発明は、以上の状況に鑑みてなされたものであり、量子効率及び暗電流特性に優れる撮像素子用受光素子用材料を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a light-receiving device material for an imaging device that is excellent in quantum efficiency and dark current characteristics.

本発明者らは、撮像素子用受光素子用材料として特定のラジアレン化合物を用いることにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。 The present inventors have found that the above problems can be solved by using a specific radialene compound as a light receiving element material for an imaging element, and have completed the present invention.

本発明に係る撮像素子用受光素子用材料は、下記式(1)で表される化合物を含む。

Figure 2023107232000002
(式(1)中、R~Rは、それぞれ独立して、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、ホスホリル基、置換されていてもよいアリール基、又は置換されていてもよいヘテロアリール基を表す。) The light-receiving element material for an imaging element according to the present invention contains a compound represented by the following formula (1).
Figure 2023107232000002
(In Formula (1), R 1 to R 6 each independently represent a cyano group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an acyl group, a sulfonyl group, a phosphoryl group, an optionally substituted aryl group, or a substituted represents a heteroaryl group that may be

本発明によれば、量子効率及び暗電流特性に優れる撮像素子用受光素子用材料を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light receiving element material for imaging devices which is excellent in quantum efficiency and a dark current characteristic can be provided.

本発明の一実施形態に係る撮像素子用受光素子の一例を示す概略断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic sectional drawing which shows an example of the light receiving element for imaging devices which concerns on one Embodiment of this invention.

<撮像素子用受光素子用材料>
本実施形態の撮像素子用受光素子用材料は、下記式(1)で表される化合物を含む。なお、本明細書において、「材料」には、化合物も包含される。また、本明細書において、波線の結合は、シス型、トランス型、又はシス型及びトランス型の任意の割合の混合物であることを示す。
<Materials for photodetectors for imaging devices>
The light-receiving element material for an imaging element of this embodiment contains a compound represented by the following formula (1). In addition, in this specification, a compound is also included in a "material." Also, in this specification, a wavy bond indicates cis, trans, or a mixture of cis and trans in any ratio.

Figure 2023107232000003
(式(1)中、R~Rは、それぞれ独立して、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、ホスホリル基、置換されていてもよいアリール基、又は置換されていてもよいヘテロアリール基を表す。)
Figure 2023107232000003
(In Formula (1), R 1 to R 6 each independently represent a cyano group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an acyl group, a sulfonyl group, a phosphoryl group, an optionally substituted aryl group, or a substituted represents a heteroaryl group that may be

撮像素子用受光素子用材料として、上記式(1)で表される化合物を用いることにより、撮像素子用受光素子の量子効率及び暗電流特性を向上させることができる。 By using the compound represented by the above formula (1) as the material for the light receiving element for the imaging device, the quantum efficiency and the dark current characteristics of the light receiving device for the imaging device can be improved.

[式(1)で表される化合物]
式(1)で表される化合物として、撮像素子用受光素子の量子効率及び暗電流特性を向上させることができる点から、好ましい態様は以下のとおりである。
[Compound represented by formula (1)]
Preferred embodiments of the compound represented by Formula (1) are as follows, since they can improve the quantum efficiency and dark current characteristics of the light-receiving element for an imaging device.

~Rが表すハロゲン原子としては、フッ素原子が好ましい。
~Rが表すハロゲン化アルキル基としては、炭素原子数1~5のハロゲン化アルキル基が好ましく、炭素原子数1~3のハロゲン化アルキル基がより好ましい。また、ハロゲン化アルキル基としては、フッ化アルキル基が好ましく、パーフルオロアルキル基がより好ましい。フッ化アルキル基としては、パーフルオロブチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロエチル基、トリフルオロメチル基が好ましく、トリフルオロメチル基がより好ましい。
~Rが表すアシル基としては、アルキルアシル基、アリールアシル基等が挙げられるが、炭素原子数2~5のアルキルアシル基、炭素原子数7~15のアリールアシル基が好ましい。アルキルアシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、トリフルオロアセチル基等が挙げられる。アリールアシル基としては、例えば、ベンゾイル基、シアノベンゾイル基、フルオロベンゾイル基、トリフルオロメチルベンゾイル基等が挙げられる。
~Rが表すスルホニル基としては、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基等が挙げられるが、炭素原子数1~5のアルキルスルホニル基、炭素原子数6~15のアリールスルホニル基が好ましい。アルキルスルホニル基としては、例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、n-プロピルスルホニル基、イソプロピルスルホニル基等が挙げられる。アリールスルホニル基としては、例えば、フェニルスルホニル基、シアノフェニルスルホニル基、フルオロフェニルスルホニル基等が挙げられる。
~Rが表すホスホリル基としては、ジアルキルホスホリル基、ジアリールホスホリル基等が挙げられるが、炭素原子数2~10のジアルキルホスホリル基、炭素原子数12~30のジアリールホスホニル基が好ましい。ジアルキルホスホリル基としては、例えば、ジメチルホスホリル基、ジエチルホスホリル基、ジプロピルホスホリル基等が挙げられる。ジアリールホスホリル基としては、例えば、ジフェニルホスホリル基、ジ(フルオロフェニル)ホスホリル基等が挙げられる。
A fluorine atom is preferable as the halogen atom represented by R 1 to R 6 .
As the halogenated alkyl group represented by R 1 to R 6 , a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a halogenated alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable. As the halogenated alkyl group, a fluorinated alkyl group is preferable, and a perfluoroalkyl group is more preferable. The fluorinated alkyl group is preferably a perfluorobutyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroethyl group, or a trifluoromethyl group, more preferably a trifluoromethyl group.
Acyl groups represented by R 1 to R 6 include alkylacyl groups and arylacyl groups, and alkylacyl groups having 2 to 5 carbon atoms and arylacyl groups having 7 to 15 carbon atoms are preferred. The alkylacyl group includes, for example, an acetyl group, a propionyl group, a trifluoroacetyl group and the like. The arylacyl group includes, for example, a benzoyl group, a cyanobenzoyl group, a fluorobenzoyl group, a trifluoromethylbenzoyl group and the like.
Sulfonyl groups represented by R 1 to R 6 include alkylsulfonyl groups and arylsulfonyl groups, and alkylsulfonyl groups having 1 to 5 carbon atoms and arylsulfonyl groups having 6 to 15 carbon atoms are preferred. The alkylsulfonyl group includes, for example, methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, n-propylsulfonyl group, isopropylsulfonyl group and the like. The arylsulfonyl group includes, for example, a phenylsulfonyl group, a cyanophenylsulfonyl group, a fluorophenylsulfonyl group and the like.
Phosphoryl groups represented by R 1 to R 6 include dialkylphosphoryl groups, diarylphosphoryl groups and the like, and dialkylphosphoryl groups having 2 to 10 carbon atoms and diarylphosphonyl groups having 12 to 30 carbon atoms are preferred. The dialkylphosphoryl group includes, for example, a dimethylphosphoryl group, a diethylphosphoryl group, a dipropylphosphoryl group and the like. The diarylphosphoryl group includes, for example, a diphenylphosphoryl group, a di(fluorophenyl)phosphoryl group, and the like.

~Rが表すアリール基としては、例えば、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオレニル基、ジメチルフルオレニル基、スピロフルオレニル基、ピレニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、テトラセニル基、クリセニル基等が挙げられる。これらの中では、フェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基が好ましい。 Examples of aryl groups represented by R 1 to R 6 include phenyl group, biphenylyl group, terphenylyl group, naphthyl group, phenanthryl group, anthryl group, fluorenyl group, dimethylfluorenyl group, spirofluorenyl group, pyrenyl group, fluoranthenyl group, triphenylenyl group, tetracenyl group, chrysenyl group and the like. Among these, a phenyl group, a biphenylyl group and a naphthyl group are preferred.

~Rが表すヘテロアリール基としては、例えば、ピリジル基、ビピリジル基、ターピリジル基、フェニルピリジル基、ジフェニルピリジル基、ピリジルフェニル基、ピラジル基、フェニルピラジル基、ピラジルフェニル基、ピリミジル基、フェニルピリミジル基、ジフェニルピリミジル基、ピリミジルフェニル基、トリアジル基、フェニルトリアジル基、ジフェニルトリアジル基、トリアジルフェニル基、ジフェニルトリアジルフェニル基、キノリル基、フェニルキノリル基、キノリルフェニル基、イソキノリル基、フェニルイソキノリル基、キノリルフェニル基、キナゾリル基、アザアントリル基、ジアザアントリル基、トリアザアントリル基、テトラアザアントリル基、アザフェナントリル基、ジアザフェナントリル基、トリアザフェナントリル基、テトラアザフェナントリル基、アザピレニル基、ジアザピレニル基、トリアザピレニル基、テトラアザピレニル基、アザフルオランテニル基、ジアザフルオランテニル基、トリアザフルオランテニル基、テトラアザフルオランテニル基、アザトリフェニレニル基、ジアザトリフェニレニル基、トリアザトリフェニレニル基、テトラアザトリフェニレニル基、ペンタアザトリフェニレニル基、ヘキサアザトリフェニレニル基、チエニル基、チアゾリル基、フラニル基、オキサゾリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、トリアゾリル基、チアジアゾリル基、オキサジアゾリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ベンゾオキサジアゾリル基、ジベンゾチエニル基、ジベンゾフラニル基、フェニルチアニル基、ピリジルチエニル基、フェニルフラニル基、ピリジルフラニル基、フェニルイミダゾリル基、イミダゾリルフェニル基、フロピリミジル基、フロピラジル基、チエノピリミジル基、チエノピラジル基、ピロロピリミジル基、ピロロピラジル基、オキサゾロピリミジル基、オキサゾロピラジル基、ベンゾフロピラジル基、ベンゾチエノピラジル基等が挙げられる。なお、ヘテロアリール基としては、上述したアリール基とヘテロアリール基を組み合わせた基(例えば、フェニルピリジル基、ピリジルフェニル基等)、上述したヘテロアリール基同士を組み合わせた基(例えば、ピリジルピリミジル基、ピリミジルピリジル基等)も含まれる。これらの中では、ピリジル基、トリアジル基、チエニル基、フラニル基、トリアゾリル基が好ましい。 Heteroaryl groups represented by R 1 to R 6 include, for example, pyridyl group, bipyridyl group, terpyridyl group, phenylpyridyl group, diphenylpyridyl group, pyridylphenyl group, pyrazyl group, phenylpyrazyl group, pyrazylphenyl group, pyrimidyl group, phenylpyrimidyl group, diphenylpyrimidyl group, pyrimidylphenyl group, triazyl group, phenyltriazyl group, diphenyltriazyl group, triazylphenyl group, diphenyltriazylphenyl group, quinolyl group, phenylquinolyl group, quinolylphenyl group, isoquinolyl group, phenylisoquinolyl group, quinolylphenyl group, quinazolyl group, azaanthryl group, diazaanthryl group, triazaanthryl group, tetraazaanthryl group, azaphenanthryl group, diaza phenanthryl group, triazaphenanthryl group, tetraazaphenanthryl group, azapyrenyl group, diazapyrenyl group, triazapyrenyl group, tetraazapyrenyl group, azafluoranthenyl group, diazafluoranthenyl group, triazaflu olanthenyl group, tetraazafluoranthenyl group, azatriphenylenyl group, diazatriphenylenyl group, triazatriphenylenyl group, tetraazatriphenylenyl group, pentaazatriphenylenyl group, hexaazatriphenylenyl group group, thienyl group, thiazolyl group, furanyl group, oxazolyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, triazolyl group, thiadiazolyl group, oxadiazolyl group, benzothienyl group, benzofuranyl group, benzothiazolyl group, benzoxazolyl group, benzothiadiazolyl group , benzoxadiazolyl group, dibenzothienyl group, dibenzofuranyl group, phenylthianyl group, pyridylthienyl group, phenylfuranyl group, pyridylfuranyl group, phenylimidazolyl group, imidazolylphenyl group, furopyrimidyl group, furopyrazyl group, thienopyrimidyl group, thienopyrazyl group, pyrrolopyrimidyl group, pyrrolopyrazyl group, oxazolopyrimidyl group, oxazolopyrazyl group, benzofuropyrazyl group, benzothienopyrazyl group and the like. The heteroaryl group includes a group in which the above-mentioned aryl group and a heteroaryl group are combined (e.g., phenylpyridyl group, pyridylphenyl group, etc.), a group in which the above-described heteroaryl groups are combined (e.g., pyridylpyrimidyl groups, pyrimidylpyridyl groups, etc.) are also included. Among these, a pyridyl group, a triazyl group, a thienyl group, a furanyl group and a triazolyl group are preferred.

アリール基及びヘテロアリール基が有する置換基としては、例えば、重水素原子、シアノ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、ハロゲン化アルキル基(フッ化アルキル基等)、アシル基(ホルミル基等)、ニトロ基、スルホニル基、ホスホリル基、炭素原子数1~20のアルキル基、アルケニル基及びシクロアルキル基、炭素原子数1~10のアルコキシ基、-P(=O)(Ar’)で表される基、-OSOAr’で表される基、-S(=O)Ar’で表される基、-B(Ar’)で表される基、-B(OAr’)で表される基、-Si(Ar’)で表される基等が挙げられる(Ar’はアリール基を表す)。これらの中では、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、ホスホリル基が好ましく、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基がより好ましく、シアノ基、フッ素原子、フッ化アルキル基がさらに好ましく、シアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基が特に好ましい。ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、ホスホリル基は、R~Rが表すこれらの基で説明したものと同様である。 Substituents possessed by the aryl group and heteroaryl group include, for example, a deuterium atom, a cyano group, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), and a halogenated alkyl group (fluorinated alkyl group, etc.). , an acyl group (such as a formyl group), a nitro group, a sulfonyl group, a phosphoryl group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group and a cycloalkyl group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, -P (=O a group represented by )(Ar′) 2 , a group represented by —OSO 2 Ar′, a group represented by —S(=O)Ar′, a group represented by —B(Ar′) 2 , Examples thereof include a group represented by -B(OAr') 2 and a group represented by -Si(Ar') 3 (Ar' represents an aryl group). Among these, a cyano group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an acyl group, a sulfonyl group, and a phosphoryl group are preferred, and a cyano group, a halogen atom, and a halogenated alkyl group are more preferred, and a cyano group, a fluorine atom, and a fluorinated alkyl group. groups are more preferred, and cyano groups, fluorine atoms, and trifluoromethyl groups are particularly preferred. Halogenated alkyl groups, acyl groups, sulfonyl groups and phosphoryl groups are the same as those described for these groups represented by R 1 to R 6 .

アリール基及びヘテロアリール基が有する置換基は、1つでも複数でもよく、複数の場合は同じでも異なっていてもよい。アリール基及びヘテロアリール基は、置換基が結合する環における置換可能箇所に対して半数以上が置換されていることが好ましく、置換可能箇所すべてが置換されていることがより好ましい。 The substituents possessed by the aryl group and the heteroaryl group may be one or more, and if there are more than one, they may be the same or different. In the aryl group and heteroaryl group, it is preferable that half or more of the substitutable positions in the ring to which the substituent is bonded are substituted, and it is more preferable that all substitutable positions are substituted.

合成の簡便性から、R~Rのうち、R、R及びRが同一の置換基であることが好ましく、R、R及びRが同一の置換基であることが好ましい。 From the viewpoint of ease of synthesis, among R 1 to R 6 , R 1 , R 3 and R 5 are preferably the same substituents, and R 2 , R 4 and R 6 are the same substituents. preferable.

~Rのうち、R、R及びRは、シアノ基、フッ化アルキル基、フッ素原子であることが好ましく、シアノ基であることがより好ましい。
また、R~Rのうち、R、R及びRは、それぞれ独立して、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、及びホスホリル基からなる群より選択される少なくとも1種で置換されているアリール基、又は、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、及びホスホリル基からなる群より選択される少なくとも1種で置換されているヘテロアリール基であることが好ましい。
Among R 1 to R 6 , R 1 , R 3 and R 5 are preferably a cyano group, a fluorinated alkyl group or a fluorine atom, more preferably a cyano group.
Further, among R 1 to R 6 , R 2 , R 4 and R 6 are each independently selected from the group consisting of a cyano group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an acyl group, a sulfonyl group and a phosphoryl group. or an aryl group substituted with at least one selected from the group consisting of a cyano group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an acyl group, a sulfonyl group, and a phosphoryl group. A heteroaryl group is preferred.

また、別の態様では、R~Rは、それぞれ独立して、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、及びホスホリル基からなる群より選択される少なくとも1種で置換されているアリール基、又は、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、及びホスホリル基からなる群より選択される少なくとも1種で置換されているヘテロアリール基であることが好ましい。 In another aspect, R 1 to R 6 are each independently at least one selected from the group consisting of a cyano group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an acyl group, a sulfonyl group, and a phosphoryl group. A substituted aryl group, or a heteroaryl group substituted with at least one selected from the group consisting of a cyano group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an acyl group, a sulfonyl group, and a phosphoryl group is preferred.

式(1)で表される化合物の具体例としては、下記で示される化合物(A-001)~(A-306)が挙げられる。 Specific examples of the compound represented by formula (1) include compounds (A-001) to (A-306) shown below.

Figure 2023107232000004
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Figure 2023107232000005
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Figure 2023107232000006
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Figure 2023107232000007
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Figure 2023107232000008
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Figure 2023107232000009
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Figure 2023107232000010
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Figure 2023107232000011
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Figure 2023107232000012
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Figure 2023107232000013
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Figure 2023107232000014
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Figure 2023107232000015
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Figure 2023107232000016
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Figure 2023107232000017
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Figure 2023107232000018
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Figure 2023107232000019
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Figure 2023107232000020
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Figure 2023107232000021
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Figure 2023107232000022
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Figure 2023107232000024
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Figure 2023107232000025
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Figure 2023107232000026
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式(1)で表される化合物としては、下記式(2)で表される化合物が好ましい。

Figure 2023107232000027
(式(2)中、環Aは、それぞれ独立して、環構成原子数が6の単環式芳香環、又は、該芳香環を部分構造として含み、環構成原子数が9~15の多環式芳香環である。環Aの環構成原子は、それぞれ独立して、炭素原子又は窒素原子である。R~Rは、それぞれ独立して、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、ホスホリル基、置換されていてもよいアリール基、又は置換されていてもよいヘテロアリール基を表す。nは、それぞれ独立して、0以上[環Aにおいて置換可能な環構成原子の数]以下の整数である。) A compound represented by the following formula (2) is preferable as the compound represented by the formula (1).
Figure 2023107232000027
(In formula (2), each ring A is independently a monocyclic aromatic ring having 6 ring-constituting atoms, or a polycyclic ring containing the aromatic ring as a partial structure and having 9-15 ring-constituting atoms. It is a cyclic aromatic ring.The ring-constituting atoms of ring A are each independently a carbon atom or a nitrogen atom.R 7 to R 9 are each independently a cyano group, a halogen atom, or a halogenated alkyl group. , an acyl group, a sulfonyl group, a phosphoryl group, an optionally substituted aryl group, or an optionally substituted heteroaryl group, n is each independently 0 or more [a ring that can be substituted in ring A Number of constituent atoms] is an integer below.)

環Aとしては、環構成原子数が6の単環式芳香環、又は、環構成原子数が10~12の多環式芳香環が好ましく、環構成原子数が6の単環式芳香環がより好ましい。 The ring A is preferably a monocyclic aromatic ring having 6 ring atoms or a polycyclic aromatic ring having 10 to 12 ring atoms, and a monocyclic aromatic ring having 6 ring atoms. more preferred.

環Aの環構成窒素原子の数は、0~3の整数が好ましく、0~2の整数がより好ましい。また、窒素原子同士は隣接しないことが好ましい。 The number of ring-constituting nitrogen atoms in ring A is preferably an integer of 0-3, more preferably an integer of 0-2. Moreover, it is preferable that the nitrogen atoms are not adjacent to each other.

環構成原子数が6の単環式芳香環としては、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環等が挙げられる。なかでも、ベンゼン環、ピリミジン環、トリアジン環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。
環構成原子数が9~15の多環式芳香環としては、インデン環、インドール環、イソインドール環、インドリジン環、ベンゾイミダゾール環、プリン環、インダゾール環、アザインドール環、アザインダゾール環、ピラゾロピリミジン環、ピロロピリミジン環、ナフタレン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、フタラジン環、キノリジン環、テトラアザアントラセン環、テトラアザフェナントレン環、ジアザアントラセン環、ジアザフェナントレン環等が挙げられる。なかでも、ナフタレン環、キナゾリン環、キノキサリン環が好ましい。
The monocyclic aromatic ring having 6 ring-constituting atoms includes a benzene ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, triazine ring and the like. Among them, a benzene ring, a pyrimidine ring and a triazine ring are preferred, and a benzene ring is more preferred.
Polycyclic aromatic rings having 9 to 15 ring atoms include indene ring, indole ring, isoindole ring, indolizine ring, benzimidazole ring, purine ring, indazole ring, azaindole ring, azaindazole ring, pyra zolopyrimidine ring, pyrrolopyrimidine ring, naphthalene ring, quinoline ring, isoquinoline ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, cinnoline ring, phthalazine ring, quinolidine ring, tetraazaanthracene ring, tetraazaphenanthrene ring, diazaanthracene ring, diazaphenanthrene ring and the like. Among them, a naphthalene ring, a quinazoline ring, and a quinoxaline ring are preferable.

~Rが表すハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、ホスホリル基、置換されていてもよいアリール基、及び置換されていてもよいヘテロアリール基は、R~Rで説明したものと同様である。R~Rとしては、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、ホスホリル基が好ましく、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基がより好ましく、シアノ基、フッ素原子、フッ化アルキル基がさらに好ましく、シアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基が特に好ましい。 Halogen atoms, halogenated alkyl groups, acyl groups , sulfonyl groups, phosphoryl groups, optionally substituted aryl groups, and optionally substituted heteroaryl groups represented by R 7 to R 9 are is the same as described in . R 7 to R 9 are preferably a cyano group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an acyl group, a sulfonyl group and a phosphoryl group, more preferably a cyano group, a halogen atom and a halogenated alkyl group, a cyano group, a fluorine atom, A fluorinated alkyl group is more preferred, and a cyano group, a fluorine atom, and a trifluoromethyl group are particularly preferred.

nは、それぞれ独立して、1以上が好ましく、3以上がより好ましく、[環Aにおいて置換可能な環構成原子の数]がさらに好ましい。
少なくとも1つのnが2以上の整数である場合、R~Rのうちの少なくとも1つは、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、又はホスホリル基であることが好ましい。
Each n is independently preferably 1 or more, more preferably 3 or more, and still more preferably [the number of substitutable ring-constituting atoms in ring A].
When at least one n is an integer of 2 or more, at least one of R 7 to R 9 may be a cyano group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an acyl group, a sulfonyl group, or a phosphoryl group. preferable.

式(1)で表される化合物、式(2)で表される化合物、これらを含む撮像素子用受光素子用材料は、公知の方法により合成できる。 The compound represented by the formula (1), the compound represented by the formula (2), and the light-receiving element material for an imaging element containing these can be synthesized by a known method.

[撮像素子用受光素子用材料の用途]
本実施形態の撮像素子用受光素子用材料は、撮像素子が備える受光素子の材料として用いられる。なかでも、受光層と電極(特に、第一の電極)の間の層に使用されることが好ましく、また、電極に隣接する層に使用されることが好ましく、後述の正孔輸送促進層に使用されることがより好ましい。
本実施形態の撮像素子用受光素子用材料は、ドーパントとして使用してもよいし、該材料のみからなる層に使用してもよい。
式(1)で表される化合物を含む撮像素子用受光素子用材料を用いることにより、量子効率及び暗電流特性に優れる撮像素子用受光素子を作製することができる。
[Use of material for photodetector for imaging device]
The light-receiving element material for an imaging element of the present embodiment is used as a material for a light-receiving element provided in an imaging element. Among them, it is preferably used in the layer between the light-receiving layer and the electrode (especially the first electrode), and is preferably used in the layer adjacent to the electrode, and in the hole transport promoting layer described later. more preferably used.
The light-receiving element material for an image pickup element of the present embodiment may be used as a dopant, or may be used in a layer composed only of the material.
By using the light receiving element material for an image pickup device containing the compound represented by formula (1), a light receiving device for an image pickup device having excellent quantum efficiency and dark current characteristics can be produced.

<撮像素子用受光素子>
本実施形態の撮像素子用受光素子は、上述した撮像素子用受光素子用材料を含む。
撮像素子用受光素子の構成については、特に限定されないが、例えば、以下に示す(i)及び(ii)の構成が挙げられる。
<Light receiving element for imaging device>
The light-receiving element for an image pickup device of this embodiment includes the light-receiving element material for an image pickup device described above.
The configuration of the light receiving element for the imaging device is not particularly limited, but includes, for example, the following configurations (i) and (ii).

(i):第一の電極/正孔輸送促進層/正孔輸送層(電子ブロッキング層)/受光層(光電変換層)/第二の電極
(ii):第一の電極/正孔輸送促進層/正孔輸送層(電子ブロッキング層)/受光層(光電変換層)/電子輸送層(正孔ブロッキング層)/第二の電極
なお、上記層構成において、正孔輸送層及び電子ブロッキング層は、それぞれ呼称が異なるが、同一の層を意味する。また、電子輸送層及び正孔ブロッキング層は、それぞれ呼称が異なるが、同一の層を意味する。さらに、受光層及び光電変換層は、それぞれ呼称が異なるが、同一の層を意味する。
同様に、正孔輸送材料及び電子ブロッキング材料、電子輸送材料及び正孔ブロッキング材料は、それぞれ呼称が異なるが、同一の材料を意味する。
(i): first electrode/hole transport promoting layer/hole transport layer (electron blocking layer)/light receiving layer (photoelectric conversion layer)/second electrode (ii): first electrode/hole transport promoting layer layer / hole transport layer (electron blocking layer) / light receiving layer (photoelectric conversion layer) / electron transport layer (hole blocking layer) / second electrode In the above layer structure, the hole transport layer and the electron blocking layer are , which have different names but mean the same layer. The electron transport layer and the hole blocking layer have different names, but mean the same layer. Furthermore, the absorption layer and the photoelectric conversion layer have different names, but mean the same layer.
Similarly, hole-transporting material and electron-blocking material, electron-transporting material and hole-blocking material refer to the same material, although they have different names.

以下、本実施形態の撮像素子用受光素子を、上記(ii)の構成を例に挙げて、図1を参照しながらより詳細に説明する。図1は、本実施形態の撮像素子用受光素子の積層構成の一例を示す概略断面図である。 Hereinafter, the light-receiving element for an image pickup element of the present embodiment will be described in more detail with reference to FIG. 1, taking the configuration (ii) above as an example. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a laminated structure of a light receiving element for an image pickup element of this embodiment.

撮像素子用受光素子100は、第一の電極1、正孔輸送促進層2、正孔輸送層3、受光層4、電子輸送層5、及び第二の電極6をこの順で備える。ただし、これらの層のうちの一部の層が省略されていてもよく、また逆に他の層が追加されていてもよい。なお、上記各層のうち、正孔輸送促進層2、正孔輸送層3、受光層4、および電子輸送層5が、有機層10を構成している。 The light-receiving element 100 for an imaging device includes a first electrode 1, a hole-transport promoting layer 2, a hole-transporting layer 3, a light-receiving layer 4, an electron-transporting layer 5, and a second electrode 6 in this order. However, some of these layers may be omitted, or conversely, other layers may be added. Among the above layers, the hole-transport promoting layer 2, the hole-transporting layer 3, the light-receiving layer 4, and the electron-transporting layer 5 constitute the organic layer 10. FIG.

図1に示す撮像素子用受光素子100では、透明である第一の電極1の下方から、光が入射し、受光層4で受光する。光の入射方向は特に限定されず、第二の電極6を透明とし、第二の電極6の方から光を入射させてもよい。
また、撮像素子用受光素子100では、キャリアの濃度差や、第一の電極1と第二の電極6間の仕事関数の差による内部電界によって、受光層4で光電変換により発生した電荷(正孔及び電子)のうち、電子が第二の電極6に移動し、正孔が第一の電極1に移動する。また、第二の電極6と第一の電極1との間に電圧を印加することで電荷を移動させることもできる。このように、第二の電極6を電子捕集電極とし、第一の電極1を正孔捕集電極としている。
なお、図1では、第一の電極1の下面に設けられた基板が省略されている。ここでの基板としては特に限定はなく、例えばガラス板、石英板、プラスチック板等が挙げられる。また、基板側から光が入射する構成の場合、基板は光の波長に対して透明である。なお、基板は第二の電極6側に設けてもよい。以下では、上記各層について説明する。
In the light-receiving element 100 for an imaging device shown in FIG. 1 , light is incident from below the transparent first electrode 1 and is received by the light-receiving layer 4 . The incident direction of the light is not particularly limited, and the second electrode 6 may be made transparent and the light may be incident from the second electrode 6 side.
In addition, in the light receiving element 100 for an image pickup device, an internal electric field due to a difference in carrier concentration and a difference in work function between the first electrode 1 and the second electrode 6 causes electric charges (positive charges) generated by photoelectric conversion in the light receiving layer 4 . holes and electrons), electrons move to the second electrode 6 and holes move to the first electrode 1 . In addition, electric charges can be transferred by applying a voltage between the second electrode 6 and the first electrode 1 . Thus, the second electrode 6 is used as an electron collecting electrode, and the first electrode 1 is used as a hole collecting electrode.
1, the substrate provided on the lower surface of the first electrode 1 is omitted. The substrate here is not particularly limited, and examples thereof include a glass plate, a quartz plate, a plastic plate and the like. In addition, in the case of a configuration in which light is incident from the substrate side, the substrate is transparent to the wavelength of light. The substrate may be provided on the second electrode 6 side. Each of the above layers will be described below.

[第一の電極1]
基板上には第一の電極1が設けられている。
光が第一の電極1を通過して、受光層4に入射する構成の撮像素子用受光素子の場合、第一の電極は当該光を通すか又は実質的に通す透明材料で形成される。なお、光が第二の電極6を通過する構成の場合は、第二の電極を透明材料で形成される。このように、第一の電極と第二の電極のいずれかが透明材料で形成されていればよい。
[First electrode 1]
A first electrode 1 is provided on the substrate.
In the case of a light-receiving element for an imaging device configured such that light passes through the first electrode 1 and is incident on the light-receiving layer 4, the first electrode is made of a transparent material that transmits or substantially transmits the light. In addition, in the case of a configuration in which light passes through the second electrode 6, the second electrode is made of a transparent material. Thus, either the first electrode or the second electrode should be made of a transparent material.

第一の電極1に用いられる透明材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、インジウム-錫酸化物(ITO;Indium Tin Oxide)、インジウム-亜鉛酸化物(IZO;Indium Zinc Oxide)、酸化錫、アルミニウム・ドープ型酸化錫、マグネシウム-インジウム酸化物、ニッケル-タングステン酸化物、その他の金属酸化物、窒化ガリウム等の金属窒化物、セレン化亜鉛等の金属セレン化物、及び硫化亜鉛等の金属硫化物等が挙げられる。 The transparent material used for the first electrode 1 is not particularly limited, but examples include indium-tin oxide (ITO; Indium Tin Oxide), indium-zinc oxide (IZO; Indium Zinc Oxide), tin oxide, aluminum-doped tin oxide, magnesium-indium oxide, nickel-tungsten oxide, other metal oxides, metal nitrides such as gallium nitride, metal selenides such as zinc selenide, and zinc sulfide A metal sulfide etc. are mentioned.

なお、第二の電極6側のみから光が受光層4に入射する構成の有機受光素子の場合、第一の電極1の透過特性は重要ではない。したがって、この場合の第一の電極に用いられる材料の一例としては、金、イリジウム、モリブデン、パラジウム、白金等が挙げられる。 In addition, in the case of the organic light-receiving element configured such that light enters the light-receiving layer 4 only from the second electrode 6 side, the transmission characteristics of the first electrode 1 are not important. Accordingly, examples of materials used for the first electrode in this case include gold, iridium, molybdenum, palladium, platinum, and the like.

[正孔輸送促進層2]
第一の電極1と後述する正孔輸送層3との間には、正孔輸送促進層2が設けられている。正孔輸送促進層2は、正孔輸送層3から第一の電極1への正孔輸送を促進させるために設けられる。正孔輸送の促進は、正孔輸送促進材料が周辺材料との相互作用によって内部電界を変化させることによりもたらされる。
正孔輸送促進層2は、上述した撮像素子用受光素子用材料を含有する。正孔輸送促進層2には、該材料のみを含有させることができ、また、該材料をドーパントとして用い、該材料以外の化合物を含有させることもできる。正孔輸送促進層2に含有させることができる化合物としては、例えば従来公知の正孔輸送材料が挙げられ、後述の正孔輸送層3に例示した化合物等が挙げられる。
[Hole Transport Promotion Layer 2]
A hole transport promoting layer 2 is provided between the first electrode 1 and a hole transport layer 3 to be described later. The hole transport promoting layer 2 is provided to promote hole transport from the hole transport layer 3 to the first electrode 1 . Acceleration of hole transport is brought about by the interaction of the hole transport facilitating material with surrounding materials to change the internal electric field.
The hole transport promoting layer 2 contains the light receiving element material for an imaging element described above. The hole transport promoting layer 2 can contain only the material, or can contain a compound other than the material while using the material as a dopant. Examples of the compound that can be contained in the hole-transport promoting layer 2 include conventionally known hole-transporting materials, such as the compounds exemplified for the hole-transporting layer 3 described later.

[正孔輸送層3]
正孔輸送促進層2と受光層4との間には、正孔輸送層3が設けられている。
正孔輸送層3は、受光層4で発生した正孔を受光層4から第一の電極1へ輸送する役割と、受光層4で発生した電子が第一の電極1側へ移動するのをブロックする役割とを有する。また用途によっては第一の電極1からの電子注入をブロックする役割を有することもある。
[Hole transport layer 3]
A hole transport layer 3 is provided between the hole transport promoting layer 2 and the light receiving layer 4 .
The hole transport layer 3 serves to transport holes generated in the light-receiving layer 4 from the light-receiving layer 4 to the first electrode 1 and to prevent electrons generated in the light-receiving layer 4 from moving toward the first electrode 1 side. and a blocking role. Depending on the application, it may also have a role of blocking electron injection from the first electrode 1 .

正孔輸送層3は、一種又は二種以上の材料からなる単層構造であってもよく、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。 The hole transport layer 3 may have a single layer structure composed of one or more materials, or may have a laminated structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions.

正孔輸送層3は、公知の正孔輸送材料を含むことが好ましい。公知の正孔輸送材料としては、芳香族第三級アミン化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、テトラセン化合物、ペンタセン化合物、フェナントレン化合物、ピレン化合物、ペリレン化合物、フルオレン化合物、カルバゾール化合物、インドール化合物、ピロール化合物、ピセン化合物、チオフェン化合物、ベンゾトリフラン化合物、ベンゾトリチオフェン化合物、ナフトジチオフェン化合物、ナフトチエノチオフェン化合物、ベンゾジフラン化合物、ベンゾジチオフェン化合物、ベンゾチオフェン化合物、ナフトビスベンゾチオフェン化合物、クリセノジチオフェン化合物、ベンゾチエノベンゾチオフェン化合物、インドロカルバゾール化合物等が挙げられる。
これらの中でも、フルオレン化合物、ナフトジチオフェン化合物、ナフトチエノチオフェン化合物、ベンゾジフラン化合物、ベンゾチオフェン化合物、ナフトビスベンゾチオフェン化合物、クリセノジチオフェン化合物、ベンゾチエノベンゾチオフェン化合物、インドロカルバゾール化合物等が好ましく、特にフルオレン化合物、クリセノジチオフェン化合物、ベンゾチエノベンゾチオフェン化合物、インドロカルバゾール化合物が好ましい。
The hole transport layer 3 preferably contains a known hole transport material. Known hole transport materials include aromatic tertiary amine compounds, naphthalene compounds, anthracene compounds, tetracene compounds, pentacene compounds, phenanthrene compounds, pyrene compounds, perylene compounds, fluorene compounds, carbazole compounds, indole compounds, pyrrole compounds, picene compounds, thiophene compounds, benzotrifuran compounds, benzotrithiophene compounds, naphthodithiophene compounds, naphthothienothiophene compounds, benzodifuran compounds, benzodithiophene compounds, benzothiophene compounds, naphthobisbenzothiophene compounds, chrysenodithiophene compounds, benzothienobenzothiophene compounds, indolocarbazole compounds, and the like.
Among these, preferred are fluorene compounds, naphthodithiophene compounds, naphthothienothiophene compounds, benzodifuran compounds, benzothiophene compounds, naphthobisbenzothiophene compounds, chrysenodithiophene compounds, benzothienobenzothiophene compounds, indolocarbazole compounds, and the like. Fluorene compounds, chrysenodithiophene compounds, benzothienobenzothiophene compounds, and indolocarbazole compounds are particularly preferred.

公知の正孔輸送材料の具体例としては、N,N’-ビス(1-ナフチル)-1,1-ビフェニル-4,4’-ジアミン(NPD)、9,9’-(9,9’-スピロビ[9H-フルオレン]-2,7’-ジイル)ビス[9H-カルバゾール]、2,7-ジフェニル[1]ベンゾチエノ[3,2-b] [1]ベンゾチオフェン(DiPh-BTBT)、ベンゾ[1,2-b:3,4-b’:5,6-b‘’]トリフラン化合物、ベンゾ[1,2-b:3,4-b’:5,6-b‘’]トリチオフェン化合物、ナフト[1,2-b:5,6-b’]ジチオフェン、ナフト[2,3-b]ナフト[2’,3’:4,5]チエノ[2,3-d]チオフェン、ベンゾ[1,2-b:4,5-b’]ジフラン、ベンゾ[1,2-b:4,5-b’]ジチオフェン、ベンゾ[1,2-b:4,5-b’]ビス[1]ベンゾチオフェン、ナフト[1,2-b:5,6-b’]ビス[1]ベンゾチオフェン、クリセノ[1,2-b:8,7-b’]ジチオフェン、[1]ベンゾチエノ[3,2-b][1]ベンゾチオフェン、以下に示す化合物(ic-1)、(ic-2)及び(ic-3)等が挙げられる。 Specific examples of known hole transport materials include N,N'-bis(1-naphthyl)-1,1-biphenyl-4,4'-diamine (NPD), 9,9'-(9,9' -spirobi[9H-fluorene]-2,7'-diyl)bis[9H-carbazole], 2,7-diphenyl[1]benzothieno[3,2-b][1]benzothiophene (DiPh-BTBT), benzo [1,2-b:3,4-b′:5,6-b″]trifuran compound, benzo[1,2-b:3,4-b′:5,6-b″]trithiophene compounds, naphtho[1,2-b:5,6-b′]dithiophene, naphtho[2,3-b]naphtho[2′,3′:4,5]thieno[2,3-d]thiophene, benzo [1,2-b:4,5-b′]difuran, benzo[1,2-b:4,5-b′]dithiophene, benzo[1,2-b:4,5-b′]bis[ 1]benzothiophene, naphtho[1,2-b:5,6-b']bis[1]benzothiophene, chryseno[1,2-b:8,7-b']dithiophene, [1]benzothieno[3 ,2-b][1]benzothiophene, compounds (ic-1), (ic-2) and (ic-3) shown below, and the like.

Figure 2023107232000028
Figure 2023107232000028

[受光層4]
正孔輸送層3と後述する電子輸送層5との間には、受光層4が設けられている。
受光層4の材料としては、光電変換機能を有する材料が挙げられる。
[Light-receiving layer 4]
A light-receiving layer 4 is provided between the hole-transporting layer 3 and an electron-transporting layer 5 to be described later.
Examples of materials for the light receiving layer 4 include materials having a photoelectric conversion function.

受光層4は、一種又は二種以上の材料からなる単層構造であってもよく、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
一種の材料からなる単層構造である受光層4に用いられる材料としては、例えば、(1)クマリン及びその誘導体、キナクリドン及びその誘導体、フタロシアニン及びその誘導体などが挙げられる。
二種の材料からなる単層構造である受光層4に用いられる材料としては、例えば、前述の(i)クマリン及びその誘導体、キナクリドン及びその誘導体、フタロシアニン及びその誘導体と、(ii)フラーレン及びその誘導体との組み合わせが挙げられる。これらの材料からなる受光層4の作製は、予め粉末を混合した状態で蒸着させて形成しても良いし、任意の割合で共蒸着することで形成しても良い。
三種の材料からなる単層構造である受光層4に用いられる材料としては、前述の(i)クマリン及びその誘導体、キナクリドン及びその誘導体、フタロシアニン及びその誘導体、(ii)フラーレン及びその誘導体、及び(iii)正孔輸送材料との組み合わせが挙げられる。これらの材料からなる受光層4の作製は、予め粉末を混合した状態で蒸着させて形成しても良いし、任意の割合で共蒸着することで形成しても良い。
The light-receiving layer 4 may have a single layer structure composed of one or more materials, or may have a laminated structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions.
Examples of the material used for the light-receiving layer 4 having a single-layer structure made of one material include (1) coumarin and its derivatives, quinacridone and its derivatives, phthalocyanine and its derivatives, and the like.
Examples of materials used for the absorption layer 4, which has a single-layer structure composed of two materials, include (i) coumarin and its derivatives, quinacridone and its derivatives, phthalocyanine and its derivatives, and (ii) fullerene and its derivatives. Combinations with derivatives are included. The light-receiving layer 4 made of these materials may be formed by vapor-depositing powders mixed in advance, or may be formed by co-depositing in an arbitrary ratio.
Materials used for the light-receiving layer 4, which has a single-layer structure composed of three materials, include (i) coumarin and its derivatives, quinacridone and its derivatives, phthalocyanine and its derivatives, (ii) fullerene and its derivatives, and ( iii) combinations with hole-transporting materials. The light-receiving layer 4 made of these materials may be formed by vapor-depositing powders mixed in advance, or may be formed by co-depositing in an arbitrary ratio.

(i)クマリン誘導体の具体例としては、クマリン6、クマリン30が挙げられる。キナクリドン誘導体の具体例としては、N,N-ジメチルキナクリドンが挙げられる。フタロシアニン誘導体の具体例としては、ホウ素サブフタロシアニンクロリド、ホウ素サブナフタロシアニンクロリド(SubNC)が挙げられる。
(ii)フラーレン及びその誘導体の具体例としては、[60]フラーレン、[70]フラーレン、[6,6]-フェニル-C61-酪酸メチル([60]PCBM)が挙げられる。
(iii)正孔輸送材料の好ましい化合物及び具体例としては、前述の正孔輸送層3で記載したものと同じものが挙げられる。
(i) Specific examples of coumarin derivatives include coumarin 6 and coumarin 30. Specific examples of quinacridone derivatives include N,N-dimethylquinacridone. Specific examples of phthalocyanine derivatives include boron-subphthalocyanine chloride and boron-subnaphthalocyanine chloride (SubNC).
(ii) Specific examples of fullerene and derivatives thereof include [60]fullerene, [70]fullerene, and [6,6]-phenyl-C61-methylbutyrate ([60]PCBM).
(iii) Preferred compounds and specific examples of the hole-transporting material are the same as those described for the hole-transporting layer 3 above.

また、光電変換機能を有する材料は受光層のみに含有されることに限定されるものではない。例えば、光電変換機能を有する材料は、受光層4に隣接した層(正孔輸送層3、又は電子輸送層5)が含有していてもよい。 Moreover, the material having a photoelectric conversion function is not limited to being contained only in the absorption layer. For example, a layer adjacent to the light-receiving layer 4 (the hole-transporting layer 3 or the electron-transporting layer 5) may contain the material having a photoelectric conversion function.

[電子輸送層5]
受光層4と後述する第二の電極6との間には、電子輸送層5が設けられている。
電子輸送層5は、受光層4で発生した電子を第二の電極6へ輸送する役割と、電子輸送先の第二の電極6から受光層4に正孔が移動するのをブロックする役割とを有する。また用途によっては第二の電極6からの正孔注入をブロックする役割を有することもある。
[Electron transport layer 5]
An electron transport layer 5 is provided between the light receiving layer 4 and a second electrode 6 which will be described later.
The electron transport layer 5 has a role of transporting electrons generated in the light-receiving layer 4 to the second electrode 6 and a role of blocking the movement of holes from the second electrode 6 to the light-receiving layer 4 to which the electrons are transported. have Moreover, depending on the application, it may have a role of blocking hole injection from the second electrode 6 .

また、電子輸送層5には、公知の電子輸送材料を含有させることができる。公知の電子輸送材料としては、例えば、フラーレン、フラーレン誘導体、ビス(8-ヒドロキシキノリナート)マンガン、トリス(8-ヒドロキシキノリナート)アルミニウム、トリス(2-メチル-8-ヒドロキシキノリナート)アルミニウム、BCP(2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン)、Bphen(4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン)、BAlq(ビス(2-メチル-8-キノリノラート)-4-(フェニルフェノラート)アルミニウム)、4,6-ビス(3,5-ジ(ピリジン-4-イル)フェニル)-2-メチルピリミジン、N,N’-ジフェニル-1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、及びN,N’-ジ(4-ピリジル)-1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド等が挙げられる。 Further, the electron transport layer 5 can contain a known electron transport material. Examples of known electron transport materials include fullerenes, fullerene derivatives, bis(8-hydroxyquinolinato)manganese, tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum, and tris(2-methyl-8-hydroxyquinolinato). Aluminum, BCP (2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), Bphen (4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), BAlq (bis(2-methyl-8-quinolinolate) -4-(phenylphenolato)aluminum), 4,6-bis(3,5-di(pyridin-4-yl)phenyl)-2-methylpyrimidine, N,N'-diphenyl-1,4,5, 8-naphthalenetetracarboxylic acid diimide, N,N'-di(4-pyridyl)-1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid diimide, and the like.

電子輸送層5は、一種又は二種以上の材料からなる単層構造であってもよく、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。 The electron transport layer 5 may have a single layer structure made of one or more materials, or may have a laminated structure made up of a plurality of layers having the same composition or different compositions.

[第二の電極6]
電子輸送層5上には第二の電極6が設けられている。
第二の電極6の材料としては、例えば、インジウム-錫酸化物(ITO;Indium Tin Oxide)、インジウム-亜鉛酸化物(IZO;Indium Zinc Oxide)、ナトリウム、ナトリウム-カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、金、白金、希土類金属、酸化モリブデン等が挙げられる。尚、前記第一の電極1と第二の電極6は同一であっても相異なっていてもよい。
[Second electrode 6]
A second electrode 6 is provided on the electron transport layer 5 .
Materials for the second electrode 6 include, for example, indium-tin oxide (ITO; Indium Tin Oxide), indium-zinc oxide (IZO; Indium Zinc Oxide), sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium /copper mixtures, magnesium/silver mixtures, magnesium/aluminum mixtures, magnesium/indium mixtures, aluminum/aluminum oxide ( Al2O3 ) mixtures, indium , lithium/aluminum mixtures, gold, platinum, rare earth metals, molybdenum oxide, etc. be done. The first electrode 1 and the second electrode 6 may be the same or different.

[各層の形成方法]
以上説明した第一の電極1、第二の電極6を除く各層は、それぞれの層の材料(必要に応じて結着樹脂等の材料、溶剤と共に)を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB(Langmuir-Blodgett method)法等の公知の方法によって薄膜化することにより、形成することができる。
このようにして形成された各層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常は5nm以上5μm以下の範囲である。
[Method of Forming Each Layer]
Each layer except for the first electrode 1 and the second electrode 6 described above is formed by applying the material of each layer (with a material such as a binder resin and a solvent as necessary), for example, by vacuum deposition, spin coating, It can be formed by thinning by a known method such as a casting method, LB (Langmuir-Blodgett method) method, or the like.
The thickness of each layer thus formed is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the situation, but is usually in the range of 5 nm or more and 5 μm or less.

第一の電極1及び第二の電極6は、電極材料を蒸着やスパッタリング等の方法によって薄膜化することにより、形成することができる。蒸着やスパッタリングの際に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよく、蒸着やスパッタリング等によって薄膜を形成した後、フォトリソグラフィーで所望の形状のパターンを形成してもよい。 The first electrode 1 and the second electrode 6 can be formed by thinning an electrode material by a method such as vapor deposition or sputtering. A pattern may be formed through a mask of a desired shape during vapor deposition or sputtering, or a pattern of a desired shape may be formed by photolithography after forming a thin film by vapor deposition, sputtering, or the like.

第一の電極1及び第二の電極6の膜厚は、1μm以下であることが好ましく、10nm以上200nm以下であることがより好ましい。 The film thickness of the first electrode 1 and the second electrode 6 is preferably 1 μm or less, more preferably 10 nm or more and 200 nm or less.

第一の電極1及び第二の電極6は、必要に応じてそれぞれを構成する材料を入れ替えても良い(逆型構造とも呼ばれる)。このような構造の場合、光は第二の電極6を通過して、受光層4に入射する構成の有機受光素子となる。 The materials constituting the first electrode 1 and the second electrode 6 may be exchanged as necessary (also called an inverted structure). In the case of such a structure, the organic light-receiving element is configured such that light passes through the second electrode 6 and is incident on the light-receiving layer 4 .

本実施形態の有機受光素子を備えた撮像素子は、例えば、デジタルカメラやデジタルビデオカメラの撮像素子、及び、携帯電話等に内蔵された撮像素子に適用することができる。 The image pickup device provided with the organic light receiving element of the present embodiment can be applied to, for example, image pickup devices of digital cameras and digital video cameras, and image pickup devices built into mobile phones and the like.

以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定して解釈されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below based on examples, but the present invention should not be construed as being limited by these examples.

[合成実施例1:A-254]
ビス(パーフルオロフェニル)メタン1.00g(2.86mmol、2.83equiv.)及びTHF48mlをフラスコに入れ、-70℃まで冷却し、n-BuLi(1.6Mヘキサン溶液)を1.86ml滴下し、30分撹拌した。その後、テトラクロロシクロプロペン0.18g(1.01mmol、1.00equiv.)のTHF溶液2.1mlを滴下し、室温に昇温後、終夜で撹拌した。反応液を濃縮乾固し、得られた固体をクロロホルム17mmlに溶解させ、2分間空気をバブリングさせた後、室温で終夜撹拌した。反応液を濾過し、ろ液を濃縮乾固させ、粗体0.97g得た。粗体を、ヘプタンを溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィにて精製し、A-245を0.63g(収率58%)取得した。MS(MALDI-TOF):m/z 1074 [M]-
[Synthesis Example 1: A-254]
1.00 g (2.86 mmol, 2.83 equiv.) of bis(perfluorophenyl)methane and 48 ml of THF were placed in a flask, cooled to −70° C., and 1.86 ml of n-BuLi (1.6 M hexane solution) was added dropwise. , and stirred for 30 minutes. Then, 2.1 ml of a THF solution containing 0.18 g (1.01 mmol, 1.00 equiv.) of tetrachlorocyclopropene was added dropwise, and the mixture was heated to room temperature and stirred overnight. The reaction solution was concentrated to dryness, the obtained solid was dissolved in 17 mml of chloroform, air was bubbled for 2 minutes, and the mixture was stirred overnight at room temperature. The reaction solution was filtered, and the filtrate was concentrated to dryness to obtain 0.97 g of crude product. The crude product was purified by silica gel column chromatography using heptane as a solvent to obtain 0.63 g of A-245 (yield 58%). MS (MALDI-TOF): m / z 1074 [M]-

[合成実施例2:A-306]
NaH(60%オイル)0.57g(14.2mmol、5.94equiv.)及びDME19mlをフラスコに入れ、0℃まで冷却し、4-(シアノメチル)ベンゾニトリル1.00g(7.00mmol、2.93equiv.)を滴下し、30分撹拌した。その後、テトラクロロシクロプロペン0.43g(2.40mmol、1.00equiv.)のDME溶液5.0mlを滴下し、室温に昇温後、終夜で撹拌した。反応液を飽和塩化アンモニウム水溶液に加え、析出物をろ取した。得られた固体をクロロホルム25mlに加え、1N炭酸カリウム水溶液5.0mlおよび臭素0.13mLを加えて、室温で終夜撹拌した。反応液を分液洗浄し、有機層をカラムクロマトグラフィにて精製し、A-306を0.17g(収率15%)取得した。MS(MALDI-TOF):m/z 456 [M]-
[Synthesis Example 2: A-306]
0.57 g (14.2 mmol, 5.94 equiv.) of NaH (60% oil) and 19 ml of DME are placed in a flask, cooled to 0° C. and 1.00 g (7.00 mmol, 2.93 equiv.) of 4-(cyanomethyl)benzonitrile. .) was added dropwise and stirred for 30 minutes. After that, 5.0 ml of a DME solution containing 0.43 g (2.40 mmol, 1.00 equiv.) of tetrachlorocyclopropene was added dropwise, and after the temperature was raised to room temperature, the mixture was stirred overnight. The reaction solution was added to a saturated aqueous solution of ammonium chloride, and the precipitate was collected by filtration. The obtained solid was added to 25 ml of chloroform, 5.0 ml of 1N potassium carbonate aqueous solution and 0.13 ml of bromine were added, and the mixture was stirred overnight at room temperature. The reaction solution was separated and washed, and the organic layer was purified by column chromatography to obtain 0.17 g of A-306 (yield 15%). MS (MALDI-TOF): m/z 456 [M]-

[実施例1]
基板/第二の電極6/電子輸送層5/受光層4/正孔輸送層3/正孔輸送促進層2/第一の電極1からなる積層構成を有する撮像素子用受光素子100を作製し、該受光素子の暗電流及び外部量子効率を評価した。
[Example 1]
A light-receiving element 100 for an imaging device having a laminated structure consisting of substrate/second electrode 6/electron transport layer 5/light-receiving layer 4/hole-transport layer 3/hole-transport promoting layer 2/first electrode 1 was produced. , the dark current and external quantum efficiency of the photodetector were evaluated.

(基板、第二の電極6の用意)
第二の電極をその表面に備えた基板として、2mm幅の酸化インジウム-スズ(ITO)膜(膜厚110nm)がストライプ状にパターンされたITO透明電極付きガラス基板を用意した。ついで、この基板をイソプロピルアルコールで洗浄した後、オゾン紫外線洗浄にて表面処理を行った。
(Preparation of substrate and second electrode 6)
As a substrate having a second electrode on its surface, a glass substrate with an ITO transparent electrode, in which an indium-tin oxide (ITO) film (thickness: 110 nm) with a width of 2 mm was patterned in stripes, was prepared. Then, after washing the substrate with isopropyl alcohol, the surface was treated by ozone ultraviolet washing.

(真空蒸着の準備)
洗浄後の表面処理が施された基板上に、真空蒸着法で各層の真空蒸着を行い、各層を積層形成した。
まず、真空蒸着槽内に前記ガラス基板を導入し、7.0×10-5Paまで減圧した。そして、以下の順で、各層の成膜条件に従ってそれぞれ作製した。
(Preparation for vacuum deposition)
Each layer was vacuum-deposited on the surface-treated substrate after cleaning by a vacuum deposition method to laminate each layer.
First, the glass substrate was introduced into a vacuum deposition tank, and the pressure was reduced to 7.0×10 −5 Pa. Then, each layer was produced in the following order according to the film forming conditions of each layer.

(電子輸送層5の作製)
昇華精製した化合物4,6-ビス(3,5-ジ(ピリジン-4-イル)フェニル)-2-メチルピリミジンを0.03nm/秒の速度で10nm成膜し、電子輸送層5を作製した。
(Preparation of electron transport layer 5)
An electron-transporting layer 5 was produced by forming a film of 10 nm from the sublimation-purified compound 4,6-bis(3,5-di(pyridin-4-yl)phenyl)-2-methylpyrimidine at a rate of 0.03 nm/sec. .

(受光層4の作製)
N,N-ジメチルキナクリドン及びC60を4:1(質量比)の割合で125nm成膜し、受光層4を作製した。成膜速度は0.13nm/秒であった。
(Preparation of absorption layer 4)
A film of N,N-dimethylquinacridone and C60 was formed at a ratio of 4:1 (mass ratio) to a thickness of 125 nm to prepare a light-receiving layer 4 . The deposition rate was 0.13 nm/sec.

(正孔輸送層3の作製)
N,N’-ジ-1-ナフチル-N,N’-ジフェニルベンジジン(α-NPD)を0.10nm/秒の速度で10nm成膜し、正孔輸送層3を作製した。
(Preparation of hole transport layer 3)
A 10 nm film of N,N'-di-1-naphthyl-N,N'-diphenylbenzidine (α-NPD) was formed at a rate of 0.10 nm/sec to prepare a hole transport layer 3 .

(正孔輸送促進層2の作製)
化合物(A-122)(2,2’,2’’-(シクロプロパン-1,2,3-トリイリデン)トリス(2-(4-シアノ-2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)アセトニトリル))を0.20nm/秒の速度で10nm成膜し、正孔輸送促進層2を作製した。
(Production of hole transport promoting layer 2)
Compound (A-122) (2,2′,2″-(cyclopropane-1,2,3-triylidene)tris(2-(4-cyano-2,3,5,6-tetrafluorophenyl)acetonitrile )) was deposited to a thickness of 10 nm at a rate of 0.20 nm/sec to prepare the hole transport promoting layer 2 .

(第一の電極1の作製)
最後に、基板上のITOストライプと直行するようにメタルマスクを配し、第一の電極1を成膜した。第一の電極は、銀を80nm成膜した。銀の成膜速度は0.1nm/秒であった。
(Preparation of first electrode 1)
Finally, a metal mask was placed so as to be perpendicular to the ITO stripes on the substrate, and the first electrode 1 was deposited. The first electrode was formed by depositing silver to a thickness of 80 nm. The deposition rate of silver was 0.1 nm/sec.

以上により、図1に示すような面積4mmの撮像素子用受光素子100を作製した。なお、それぞれの膜厚は、触針式膜厚測定計(DEKTAK、Bruker社製)で測定した。 As described above, a light receiving element 100 for an imaging element having an area of 4 mm 2 as shown in FIG. 1 was produced. Each film thickness was measured with a stylus film thickness meter (DEKTAK, manufactured by Bruker).

さらに、この素子を酸素及び水分濃度1ppm以下の窒素雰囲気グローブボックス内で封止した。封止は、ガラス製の封止キャップと成膜基板(素子)とを、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(ナガセケムテックス社製)を用いて行った。 Further, this device was sealed in a nitrogen atmosphere glove box with an oxygen and water concentration of 1 ppm or less. Sealing was performed by using a bisphenol F type epoxy resin (manufactured by Nagase ChemteX Corporation) between the glass sealing cap and the film formation substrate (element).

上記のようにして作製した撮像素子用受光素子に、第二の電極6側に電子が、第一の電極1側に正孔が輸送されるように、絶対値として2.5Vの電圧を印加したときの、暗所での電流(暗電流)及び外部量子効率を評価した。暗電流の測定は、ケースレー社製ソース・メジャー・ユニット2636Bを用いて評価した。外部量子効率の測定には太陽電池分光感度測定装置(相馬光学社製)を用いた。照射光の波長は560nmで、強度50μW/cmで測定を行った。結果を表1に示す。なお、暗電流及び外部量子効率は、それぞれ、比較例1における結果を基準値(1.0)及び(100)とした相対値である。暗電流は数値が低いほど性能に優れ、外部量子効率は数値が高いほど性能に優れることを示す。 A voltage of 2.5 V as an absolute value is applied to the light-receiving element for an imaging element manufactured as described above so that electrons are transported to the second electrode 6 side and holes are transported to the first electrode 1 side. The current in the dark (dark current) and the external quantum efficiency were evaluated. Dark current measurements were evaluated using a Keithley Source Measure Unit 2636B. A solar cell spectral sensitivity measuring device (manufactured by Soma Kogaku Co., Ltd.) was used to measure the external quantum efficiency. The wavelength of the irradiation light was 560 nm, and the measurement was performed at an intensity of 50 μW/cm 2 . Table 1 shows the results. The dark current and the external quantum efficiency are relative values with the results in Comparative Example 1 as reference values (1.0) and (100), respectively. A lower value for dark current indicates better performance, and a higher value for external quantum efficiency indicates better performance.

[実施例2]
実施例1の正孔輸送促進層2の作製において、化合物(A-122)の代わりに、化合物(A-122)及びα-NPDを5:95(質量比)の割合で蒸着したこと以外は、実施例1と同様の方法により、実施例2の撮像素子用受光素子を作製し、実施例1と同じ方法により暗電流及び外部量子効率を測定した。結果を表1に示す。
[Example 2]
Except that in the preparation of the hole transport promoting layer 2 of Example 1, instead of the compound (A-122), the compound (A-122) and α-NPD were vapor-deposited at a ratio of 5:95 (mass ratio). A light receiving element for an imaging device of Example 2 was produced by the same method as in Example 1, and dark current and external quantum efficiency were measured by the same method as in Example 1. Table 1 shows the results.

[実施例3]
実施例1の正孔輸送促進層2の作製において、化合物(A-122)の代わりに、化合物(A-122)及びα-NPDを10:90(質量比)の割合で蒸着したこと以外は、実施例1と同様の方法により、実施例3の撮像素子用受光素子を作製し、実施例1と同じ方法により暗電流及び外部量子効率を測定した。結果を表1に示す。
[Example 3]
Except that in the preparation of the hole transport promoting layer 2 of Example 1, instead of the compound (A-122), the compound (A-122) and α-NPD were vapor-deposited at a ratio of 10:90 (mass ratio). A light receiving element for an imaging device of Example 3 was produced by the same method as in Example 1, and dark current and external quantum efficiency were measured by the same method as in Example 1. Table 1 shows the results.

[実施例4]
実施例1の正孔輸送促進層2の作製において、化合物(A-122)の代わりに、化合物(A-254)を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法により、実施例4の撮像素子用受光素子を作製し、実施例1と同じ方法により暗電流及び外部量子効率を測定した。結果を表1に示す。
[Example 4]
In the preparation of the hole transport promoting layer 2 of Example 1, the compound (A-254) was used instead of the compound (A-122). A light-receiving element for an imaging element was produced, and dark current and external quantum efficiency were measured by the same method as in Example 1. Table 1 shows the results.

[実施例5]
実施例1の正孔輸送促進層2の作製において、化合物(A-122)の代わりに、化合物(A-306)を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法により、実施例4の撮像素子用受光素子を作製し、実施例1と同じ方法により暗電流及び外部量子効率を測定した。結果を表1に示す。
[Example 5]
In the preparation of the hole transport promoting layer 2 of Example 1, the compound (A-306) was used instead of the compound (A-122). A light-receiving element for an imaging element was produced, and dark current and external quantum efficiency were measured by the same method as in Example 1. Table 1 shows the results.

[比較例1]
実施例1において、正孔輸送促進層2を設けなかったこと以外は、実施例1と同様の方法により、比較例1の撮像素子用受光素子を作製し、実施例1と同じ方法により暗電流及び外部量子効率を測定した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
A light-receiving element for an imaging device of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the hole transport promoting layer 2 was not provided in Example 1, and the dark current was measured in the same manner as in Example 1. and external quantum efficiency were measured. Table 1 shows the results.

[比較例2]
実施例1の正孔輸送促進層2の作製において、化合物(A-122)の代わりに、2,3,6,7,10,11-ヘキサシアノ-1,4,5,8,9,12-ヘキサアザトリフェニレン(HATCN)を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法により、比較例2の撮像素子用受光素子を作製し、実施例1と同じ方法により暗電流及び外部量子効率を測定した。結果を表1に示す。なお、HATCNは、有機ELの代表的な正孔注入材料である。
[Comparative Example 2]
In the preparation of the hole transport promoting layer 2 of Example 1, 2,3,6,7,10,11-hexacyano-1,4,5,8,9,12- Except for using hexaazatriphenylene (HATCN), a light receiving element for an imaging device of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1, and dark current and external quantum efficiency were measured in the same manner as in Example 1. bottom. Table 1 shows the results. HATCN is a typical hole injection material for organic EL.

[比較例3]
実施例1の正孔輸送促進層2の作製において、化合物(A-122)の代わりに、酸化モリブテン(MoOx)を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法により、比較例3の撮像素子用受光素子を作製し、実施例1と同じ方法により暗電流及び外部量子効率を測定した。結果を表1に示す。なお、MoOxは、受光素子の代表的な正孔輸送材料である。
[Comparative Example 3]
Imaging of Comparative Example 3 was performed in the same manner as in Example 1, except that molybdenum oxide (MoOx) was used instead of the compound (A-122) in the preparation of the hole transport promoting layer 2 of Example 1. A light-receiving element for the device was produced, and the dark current and the external quantum efficiency were measured in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. Note that MoOx is a typical hole-transporting material for light-receiving elements.

Figure 2023107232000029
Figure 2023107232000029

表1の結果から、撮像素子用受光素子用材料として、式(1)で表される化合物を用いて層を形成することにより、層を形成しなかった場合や比較例化合物を用いて層を形成した場合と比較して、量子効率及び暗電流特性に優れることが分かった。 From the results in Table 1, as a light receiving element material for an image sensor, by forming a layer using the compound represented by formula (1), the case where no layer was formed and the layer was formed using the comparative example compound. It was found that the quantum efficiency and the dark current characteristics were superior to those of the formed film.

1 第一の電極
2 正孔輸送促進層
3 正孔輸送層
4 受光層
5 電子輸送層
6 第二の電極
10 有機層
100 撮像素子用受光素子
REFERENCE SIGNS LIST 1 first electrode 2 hole transport promoting layer 3 hole transport layer 4 light receiving layer 5 electron transport layer 6 second electrode 10 organic layer 100 light receiving element for imaging device

Claims (15)

下記式(1)で表される化合物を含む、撮像素子用受光素子用材料。
Figure 2023107232000030
(式(1)中、R~Rは、それぞれ独立して、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、ホスホリル基、置換されていてもよいアリール基、又は置換されていてもよいヘテロアリール基を表す。)
A light-receiving element material for an imaging element, comprising a compound represented by the following formula (1).
Figure 2023107232000030
(In Formula (1), R 1 to R 6 each independently represent a cyano group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an acyl group, a sulfonyl group, a phosphoryl group, an optionally substituted aryl group, or a substituted represents a heteroaryl group that may be
前記アリール基が、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、及びホスホリル基からなる群より選択される少なくとも1種で置換され、
前記ヘテロアリール基が、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、及びホスホリル基からなる群より選択される少なくとも1種で置換されている、請求項1に記載の撮像素子用受光素子用材料。
the aryl group is substituted with at least one selected from the group consisting of a cyano group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an acyl group, a sulfonyl group, and a phosphoryl group;
The imaging device according to claim 1, wherein the heteroaryl group is substituted with at least one selected from the group consisting of a cyano group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an acyl group, a sulfonyl group, and a phosphoryl group. Materials for photo detectors.
、R、及びRが、シアノ基である、請求項1に記載の撮像素子用受光素子用材料。 The material for a light-receiving element for an imaging element according to claim 1, wherein R1 , R3 , and R5 are cyano groups. 、R、及びRが、それぞれ独立して、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、及びホスホリル基からなる群より選択される少なくとも1種で置換されているアリール基、又は、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、及びホスホリル基からなる群より選択される少なくとも1種で置換されているヘテロアリール基である、請求項1に記載の撮像素子用受光素子用材料。 R 2 , R 4 , and R 6 are each independently substituted with at least one selected from the group consisting of a cyano group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an acyl group, a sulfonyl group, and a phosphoryl group; or an aryl group substituted with at least one selected from the group consisting of a cyano group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an acyl group, a sulfonyl group, and a phosphoryl group. The material for a light receiving element for an imaging element according to 1. ~Rが、それぞれ独立して、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、及びホスホリル基からなる群より選択される少なくとも1種で置換されているアリール基、又は、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、及びホスホリル基からなる群より選択される少なくとも1種で置換されているヘテロアリール基である、請求項1に記載の撮像素子用受光素子用材料。 an aryl group in which R 1 to R 6 are each independently substituted with at least one selected from the group consisting of a cyano group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an acyl group, a sulfonyl group, and a phosphoryl group; Or, a heteroaryl group substituted with at least one selected from the group consisting of a cyano group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an acyl group, a sulfonyl group, and a phosphoryl group, imaging according to claim 1 Materials for light-receiving elements for devices. 前記式(1)で表される化合物が、下記式(2)で表される化合物である、請求項1に記載の撮像素子用受光素子用材料。
Figure 2023107232000031
(式(2)中、環Aは、それぞれ独立して、環構成原子数が6の単環式芳香環、又は、該芳香環を部分構造として含み、環構成原子数が9~15の多環式芳香環である。環Aの環構成原子は、それぞれ独立して、炭素原子又は窒素原子である。R~Rは、それぞれ独立して、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、ホスホリル基、置換されていてもよいアリール基、又は置換されていてもよいヘテロアリール基を表す。nは、それぞれ独立して、0以上[環Aにおいて置換可能な環構成原子の数]以下の整数である。)
2. The light-receiving element material for an imaging element according to claim 1, wherein the compound represented by the formula (1) is a compound represented by the following formula (2).
Figure 2023107232000031
(In formula (2), each ring A is independently a monocyclic aromatic ring having 6 ring-constituting atoms, or a polycyclic ring containing the aromatic ring as a partial structure and having 9-15 ring-constituting atoms. It is a cyclic aromatic ring.The ring-constituting atoms of ring A are each independently a carbon atom or a nitrogen atom.R 7 to R 9 are each independently a cyano group, a halogen atom, or a halogenated alkyl group. , an acyl group, a sulfonyl group, a phosphoryl group, an optionally substituted aryl group, or an optionally substituted heteroaryl group, n is each independently 0 or more [a ring that can be substituted in ring A Number of constituent atoms] is an integer below.)
環Aがベンゼン環であり、
少なくとも1つのnが2以上の整数である場合、R~Rのうちの少なくとも1つは、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アシル基、スルホニル基、又はホスホリル基である、請求項6に記載の撮像素子用受光素子用材料。
Ring A is a benzene ring,
When at least one n is an integer of 2 or more, at least one of R 7 to R 9 is a cyano group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, an acyl group, a sulfonyl group, or a phosphoryl group. Item 7. The material for a light receiving element for an imaging element according to Item 6.
nが、それぞれ独立して、1以上[環Aにおいて置換可能な環構成原子の数]以下の整数である、請求項6に記載の撮像素子用受光素子用材料。 7. The light-receiving element material for an imaging element according to claim 6, wherein each n is independently an integer of 1 or more and no more than [the number of substitutable ring-constituting atoms in ring A]. nが、それぞれ独立して、3以上[環Aにおいて置換可能な環構成原子の数]以下の整数である、請求項6に記載の撮像素子用受光素子用材料。 7. The light-receiving element material for an imaging element according to claim 6, wherein each n is independently an integer of 3 or more and no more than [the number of substitutable ring-constituting atoms in ring A]. nが[環Aにおいて置換可能な環構成原子の数]である、請求項6に記載の撮像素子用受光素子用材料。 7. The light-receiving device material for an imaging device according to claim 6, wherein n is [the number of substitutable ring-constituting atoms in ring A]. ~Rが、それぞれ独立して、シアノ基、ハロゲン原子、又はハロゲン化アルキル基である、請求項6に記載の撮像素子用受光素子用材料。 7. The light-receiving element material for an imaging element according to claim 6, wherein each of R 7 to R 9 is independently a cyano group, a halogen atom, or a halogenated alkyl group. 受光層と電極の間の層に使用される、請求項1~11のいずれか一項に記載の撮像素子用受光素子用材料。 12. The light-receiving element material for an imaging device according to claim 1, which is used in a layer between the light-receiving layer and the electrode. 電極に隣接する層に使用される、請求項1~11のいずれか一項に記載の撮像素子用受光素子用材料。 12. The light-receiving element material for an imaging element according to claim 1, which is used in a layer adjacent to an electrode. ドーパントとして使用される、請求項1~11のいずれか一項に記載の撮像素子用受光素子用材料。 12. The light-receiving element material for an imaging element according to claim 1, which is used as a dopant. 前記材料のみからなる層に使用される、請求項1~11のいずれか一項に記載の撮像素子用受光素子用材料。 12. The light-receiving device material for an imaging device according to claim 1, which is used for a layer consisting only of said material.
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