JP7382404B2 - 光電変換素子、撮像素子、光センサ、光電変換素子用材料 - Google Patents

Description

本発明は、光電変換素子、撮像素子、光センサ、及び、光電変換素子用材料に関する。

近年、光電変換膜を有する素子（例えば、撮像素子）の開発が進んでいる。
例えば、特許文献１において、所定の化合物を含む光電変換素子が開示されている。

特開２０１７－３９６６２号公報

近年、撮像素子及び光センサ等の性能向上の要求に伴い、これらに使用される光電変換素子に求められる諸特性に関してもさらなる向上が求められている。
例えば、光電変換素子は、受光した際の応答性に優れることが求められている。

本発明は、上記実情に鑑みて、応答性に優れる光電変換素子を提供することを課題とする。
また、本発明は、撮像素子、光センサ、及び、光電変換素子用材料を提供することも課題とする。

本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、下記構成により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

〔１〕
導電性膜、光電変換膜、及び、透明導電性膜をこの順で有する光電変換素子であって、
上記光電変換膜が、後述する式（１）で表される化合物、及び、ｎ型半導体材料を含む、光電変換素子。
〔２〕
後述する式（１）で表される化合物が、後述する式（２）で表される化合物、後述する式（３）で表される化合物、又は、後述する式（４）で表される化合物である、〔１〕に記載の光電変換素子。
〔３〕
式中、Ａｒ^２及びＡｒ^３が、置換基を有してもよい単環の芳香環基を表す、〔１〕又は〔２〕に記載の光電変換素子。
〔４〕
後述する式（１）で表される化合物の分子量が４５０～９００である、〔１〕～〔３〕のいずれかに記載の光電変換素子。
〔５〕
上記光電変換膜が、後述する式（１）で表される化合物と上記ｎ型半導体材料とが混合された状態で形成されるバルクへテロ構造を有する、〔１〕～〔４〕のいずれかに記載の光電変換素子。
〔６〕
上記導電性膜と上記透明導電性膜との間に、上記光電変換膜の他に１種以上の中間層を有する、〔１〕～〔５〕のいずれかに記載の光電変換素子。
〔７〕
上記ｎ型半導体材料が、フラーレン及びその誘導体からなる群より選択されるフラーレン類を含む、〔１〕～〔６〕のいずれかに記載の光電変換素子。
〔８〕
〔１〕～〔７〕のいずれかに記載の光電変換素子を有する、撮像素子。
〔９〕
〔１〕～〔７〕のいずれかに記載の光電変換素子を有する、光センサ。
〔１０〕
後述する式（１）で表される化合物を含む、光電変換素子用材料。

本発明によれば、応答性に優れる光電変換素子を提供できる。
また、本発明によれば、撮像素子、光センサ、及び、光電変換素子用材料を提供できる。

光電変換素子の一構成例を示す断面模式図である。 光電変換素子の一構成例を示す断面模式図である。 撮像素子の一実施形態の断面模式図である。

以下に、本発明の光電変換素子の好適実施形態について説明する。
また、本明細書において、「置換基」は、特段の断りがない限り、後述する置換基Ｗで例示される基が挙げられる。

（置換基Ｗ）
本明細書における置換基Ｗについて記載する。
置換基Ｗは、例えば、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及び、ヨウ素原子等）、アルキル基（シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、及び、トリシクロアルキル基を含む）、アルケニル基（シクロアルケニル基、及び、ビシクロアルケニル基を含む）、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基（ヘテロ環基といってもよい。）、シアノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ニトロ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基（アニリノ基を含む。）、アンモニオ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル又はアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、アルキル又はアリールスルフィニル基、アルキル又はアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール又はヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、ホスホノ基、シリル基、ヒドラジノ基、ウレイド基、及び、ボロン酸基（－Ｂ（ＯＨ）_２）が挙げられる。また、上述の各基は、可能な場合、更に置換基（例えば、上述の各基のうちの１以上の基）を有してもよい。例えば、置換基を有してもよいアルキル基も、置換基Ｗの一形態として含まれる。
また、置換基Ｗが炭素原子を有する場合、置換基Ｗが有する炭素数は、例えば、１～２０である。
置換基Ｗが有する水素原子以外の原子の数は、例えば、１～３０である。

また、本明細書において、特段の断りがない限り、アルキル基の炭素数は、１～２０が好ましく、１～１０がより好ましく、１～６が更に好ましい。
アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び、環状のいずれであってもよい。
アルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基、及び、シクロペンチル基等が挙げられる。
また、アルキル基は、例えば、シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、及び、トリシクロアルキル基であってもよく、これらの環状構造を部分構造として有してもよい。
置換基を有してもよいアルキル基において、アルキル基が有してもよい置換基は特に制限されず、例えば、置換基Ｗが挙げられ、アリール基（好ましくは炭素数６～１８、より好ましくは炭素数６）、ヘテロアリール基（好ましくは炭素数５～１８、より好ましくは炭素数５～６）、又は、ハロゲン原子（好ましくはフッ素原子又は塩素原子）が好ましい。

本明細書において、特段の断りがない限り、アルコキシ基におけるアルキル基部分は上記アルキル基が好ましい。アルキルチオ基におけるアルキル基部分は上記アルキル基が好ましい。
置換基を有してもよいアルコキシ基において、アルコキシ基が有してもよい置換基は、置換基を有してもよいアルキル基における置換基と同様の例が挙げられる。置換基を有してもよいアルキルチオ基において、アルキルチオ基が有してもよい置換基は、置換基を有してもよいアルキル基における置換基と同様の例が挙げられる。

本明細書において、特段の断りがない限り、アルケニル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び、環状のいずれであってもよい。上記アルケニル基の炭素数は、２～２０が好ましい。置換基を有してもよいアルケニル基において、アルケニル基が有してもよい置換基は、置換基を有してもよいアルキル基における置換基と同様の例が挙げられる。
本明細書において、特段の断りがない限り、アルキニル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び、環状のいずれであってもよい。上記アルキニル基の炭素数は、２～２０が好ましい。置換基を有してもよいアルキニル基において、アルキニル基が有してもよい置換基は、置換基を有してもよいアルキル基における置換基と同様の例が挙げられる。

本明細書において、特段の断りがない限り、アリール基は、環員数が６～１８のアリール基が好ましい。
アリール基は、単環でも多環でもよい。
アリール基は、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、又は、フェナントレニル基が好ましい。
置換基を有してもよいアリール基において、アリール基が有してもよい置換基は特に制限されず、例えば、置換基Ｗが挙げられ、置換基を有してもよいアルキル基（好ましくは炭素数１～１０）が好ましく、メチル基がより好ましい。

本明細書において、特段の断りがない限り、ヘテロアリール基は、窒素原子、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、テルル原子、リン原子、ケイ素原子、及び／又は、ホウ素原子等のヘテロ原子を含む、単環又は多環の環構造を有するヘテロアリール基が好ましい。
上記ヘテロアリール基の環員原子中の炭素数は特に制限されず、３～１８が好ましく、３～５がより好ましい。
ヘテロアリール基の環員原子中のヘテロ原子の数は特に制限されず、１～１０が好ましく、１～４がより好ましく、１～２が更に好ましい。
ヘテロアリール基の環員数は特に制限されず、５～８が好ましく、５～７がより好ましく、５～６が更に好ましい。
上記ヘテロアリール基は、フリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、アクリジニル基、フェナントリジニル基、プテリジニル基、ピラジニル基、キノキサリニル基、ピリミジニル基、キナゾリル基、ピリダジニル基、シンノリニル基、フタラジニル基、トリアジニル基、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、インダゾリル基、イソオキサゾリル基、ベンゾイソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、ベンゾフリル基、チエニル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチエニル基、ピロリル基、インドリル基、イミダゾピリジニル基、及び、カルバゾリル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいヘテロアリール基において、ヘテロアリール基が有してもよい置換基は特に制限されず、例えば、置換基Ｗが挙げられる。

本明細書において、特段の断りがない限り、置換基を有してもよいシリル基は、例えば、－Ｓｉ（Ｒ^Ｓ１）（Ｒ^Ｓ２）（Ｒ^Ｓ３）で表される基が挙げられる。Ｒ^Ｓ１、Ｒ^Ｓ２、及び、Ｒ^Ｓ３は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいアリール基、又は、置換基を有してもよいヘテロアリール基を表す。

また、本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。

本明細書において、水素原子は、軽水素原子（通常の水素原子）であってもよいし、重水素原子（二重水素原子等）であってもよい。

本発明の光電変換素子は、導電性膜、光電変換膜、及び、透明導電性膜をこの順で有する光電変換素子であって、光電変換膜が、式（１）で表される化合物（以下、「特定化合物」とも言う）、及び、ｎ型半導体材料を含む。
本発明の光電変換素子がこのような構成をとることで上記課題を解決できるメカニズムは必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下のように推測している。
すなわち、特定化合物は、母核として中心部に特定の環が３個縮環した構造を有しており、更に上記母核の両端に芳香環基が連続して結合している。特定化合物がこのような特徴的な構造を有するため、特定化合物を光電変換素子に使用した場合に、光電変換素子の応答性が優れる、と推測している。
また、特定化合物を使用して製造した光電変換膜を有する光電変換素子は耐熱性にも優れている。これは、特定化合物が有する剛直な構造に由来すると考えられている。
以下、得られる光電変換素子の、応答性、及び／又は、耐熱性が優れることを、単に「本発明の効果が優れる」とも言う。

図１に、本発明の光電変換素子の一実施形態の断面模式図を示す。
図１に示す光電変換素子１０ａは、下部電極として機能する導電性膜（以下、下部電極とも記す）１１と、電子ブロッキング膜１６Ａと、後述する特定化合物を含む光電変換膜１２と、上部電極として機能する透明導電性膜（以下、上部電極とも記す）１５とがこの順に積層された構成を有する。
図２に別の光電変換素子の構成例を示す。図２に示す光電変換素子１０ｂは、下部電極１１上に、電子ブロッキング膜１６Ａと、光電変換膜１２と、正孔ブロッキング膜１６Ｂと、上部電極１５とがこの順に積層された構成を有する。なお、図１及び図２中の電子ブロッキング膜１６Ａ、光電変換膜１２、及び、正孔ブロッキング膜１６Ｂの積層順は、用途及び特性に応じて、適宜変更してもよい。

光電変換素子１０ａ（又は１０ｂ）では、上部電極１５を介して光電変換膜１２に光が入射されることが好ましい。
また、光電変換素子１０ａ（又は１０ｂ）を使用する場合には、電圧を印加できる。この場合、下部電極１１と上部電極１５とが一対の電極をなし、この一対の電極間に、１×１０^－５～１×１０^７Ｖ／ｃｍの電圧を印加することが好ましい。性能及び消費電力の点から、印加される電圧は、１×１０^－４～１×１０^７Ｖ／ｃｍがより好ましく、１×１０^－３～５×１０^６Ｖ／ｃｍが更に好ましい。
なお、電圧印加方法については、図１及び図２において、電子ブロッキング膜１６Ａ側が陰極となり、光電変換膜１２側が陽極となるように印加することが好ましい。光電変換素子１０ａ（又は１０ｂ）を光センサとして使用した場合、また、撮像素子に組み込んだ場合も、同様の方法により電圧を印加できる。
後段で、詳述するように、光電変換素子１０ａ（又は１０ｂ）は撮像素子用途に好適に適用できる。

以下に、本発明の光電変換素子を構成する各層の形態について詳述する。

＜光電変換膜＞
光電変換膜は、特定化合物を含む膜である
以下、特定化合物について詳述する。

（式（１）で表される化合物（特定化合物））
特定化合物は、下記式（１）で表される化合物である。

式（１）中、Ｘ^１及びＹ^１の一方が、－ＣＲ^ａ１＝又は－Ｎ＝を表し、他方が、－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｓｅ－、－Ｔｅ－、又は、－ＮＲ^ａ２－を表す。
Ｘ^２及びＹ^２の一方が、－ＣＲ^ａ１＝又は－Ｎ＝を表し、他方が、－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｓｅ－、－Ｔｅ－、又は、－ＮＲ^ａ２－を表す。
つまり、例えば、Ｘ^１が－ＣＲ^ａ１＝又は－Ｎ＝を表す場合、Ｙ^１は－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｓｅ－、－Ｔｅ－、又は、－ＮＲ^ａ２－を表す。
－ＣＲ^ａ１＝及び－ＮＲ^ａ２－における、Ｒ^ａ１及びＲ^ａ２は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
Ｒ^ａ１及びＲ^ａ２で表される置換基としては、例えば、置換基Ｗが挙げられ、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいシリル基、置換基を有してもよいアリール基、又は、置換基を有してもよいヘテロアリール基が好ましい。
Ｒ^ａ１及びＲ^ａ２は、それぞれ独立に、水素原子が好ましい。
式（１）中に、複数のＲ^ａ１が存在する場合、複数存在するＲ^ａ１はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
式（１）中に、複数のＲ^ａ２が存在する場合、複数存在するＲ^ａ２はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
式（１）中における、Ｘ^１及びＹ^１を含む５員環は芳香族ヘテロ環であり、Ｘ^２及びＹ^２を含む５員環は芳香族ヘテロ環である。
中でも、Ｘ^１及びＹ^１の一方が、－ＣＲ^ａ１＝を表し、他方が、－Ｏ－、－Ｓ－、又は、－Ｓｅ－を表すのが好ましい。
Ｘ^２及びＹ^２の一方が、－ＣＲ^ａ１＝を表し、他方が、－Ｏ－、－Ｓ－、又は、－Ｓｅ－を表すのが好ましい。

式（１）中、Ｚ^１及びＺ^２は、それぞれ独立に、－ＣＲ^ａ３＝又は－Ｎ＝を表す。
Ｒ^ａ３は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいシリル基、置換基を有してもよいアリール基、又は、置換基を有してもよいヘテロアリール基を表す。
なお、Ｚ^１及びＺ^２が共に－ＣＲ^ａ３＝である場合においても、Ｒ^ａ３同士が互いに結合して環を形成することはない。
式（１）中に、複数のＲ^ａ３が存在する場合、複数存在するＲ^ａ３はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
Ｚ^１及びＺ^２は、それぞれ独立に、－ＣＲ^ａ３＝が好ましく、－ＣＨ＝がより好ましい。

式（１）中、Ａｒ^１～Ａｒ^４は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい芳香環基を表す。
上記芳香環基は、単環でも多環でもよい。
上記芳香環基は環員原子として１以上（好ましくは１～３）のヘテロ原子（窒素原子、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、テルル原子、リン原子、ケイ素原子、及び／又は、ホウ素原子等）を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。上記芳香環基の環員数は５～１８が好ましい。
上記芳香環基が単環の芳香環基である場合、上記単環の芳香環基としては、例えば、ベンゼン環基、フリル環基、ピリジン環基、ピラジン環基、ピリミジン環基、ピリダジン環基、トリアジン環基、オキサゾール環基、チアゾール環基、イミダゾール環基、ピラゾール環基、イソオキサゾール環基、イソチアゾール環基、オキサジアゾール環基、チアジアゾール環基、トリアゾール環基、テトラゾール環基、チオフェン環基、セレノフェン環基、及び、ピロール環基が挙げられる。
多環の芳香環基は、芳香族性を有する単環同士が縮環してなる基である。多環の芳香環基において、多環の芳香環を構成するそれぞれの単環（芳香族性を有する単環）の環員原子の２以上は、多環の芳香環基を構成する他の単環（芳香族性を有する単環）の環員原子にもなっている。
上記芳香環基が多環の芳香環基である場合、上記多環の芳香環基としては、例えば、ナフタレン環基、アントラセン環基、キノリン環基、イソキノリン環基、アクリジン環基、フェナントリジン環基、プテリジン環基、キノキサリン環基、キナゾリン環基、シンノリン環基、フタラジン環基、ベンゾオキサゾール環基、ベンゾチアゾール環基、ベンゾイミダゾール環基、インダゾール環基、ベンゾイソオキサゾール環基、ベンゾイソチアゾール環基、ベンゾフラン環基、ベンゾチオフェン環基、ベンゾセレノフェン環基、ジベンゾフラン環基、ジベンゾチオフェン環基、ジベンゾセレノフェン環基、チエノチオフェン環基、チエノピロール環基、ジチエノピロール環基、インドール環基、イミダゾピリジン環基、及び、カルバゾール環基が挙げられる。

なお、Ａｒ^１及びＡｒ^２における芳香環基が有してもよい置換基とは、Ｌ^１のことではない。また、Ａｒ^２における芳香環基が有してもよい置換基とは、Ａｒ^１のことでもない。
同様に、Ａｒ^３及びＡｒ^３における芳香環基が有してもよい置換基とは、Ｌ^２のことではない。また、Ａｒ^３における芳香環基が有してもよい置換基とは、Ａｒ^４のことでもない。
また、Ａｒ^１とＡｒ^２とは、それぞれの芳香環基同士が式（１）中に明示される単結合で直接結合している。
同様に、Ａｒ^３とＡｒ^４とは、それぞれの芳香環基同士が式（１）中に明示される単結合で直接結合している。

Ａｒ^１～Ａｒ^４における芳香環基が有してもよい置換基としては、例えば、置換基Ｗが挙げられ、中でも、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、又は、置換基を有してもよいヘテロアリール基が好ましい。
また、上記芳香環基が、更に、置換基としての芳香環基を有するのも好ましい。上記「置換基としての芳香環基」としては、例えば、上述の、単環の芳香環基及び多環の芳香環基が挙げられる。
また、芳香環基が、更に、置換基としての芳香環基を有する場合、これらの芳香環基の１以上がそれぞれ更に異なる置換基を有してもよい。また、これらの芳香環基がそれぞれ有する、上記更に異なる置換基同士が互いに結合していてもよい。つまり、これらの芳香環基同士が、その間に、更に異なる環を形成して結合していてもよい。ただし、これらの芳香環基同士の間に形成される、上記更に異なる環は、非芳香環である。
例えば、芳香環基Ａが、更に、置換基としての芳香環基Ｂを有する場合において、芳香環基Ａは更に置換基Ａを有していてもよく、芳香環基Ｂは更に置換基Ｂを有していてもよい。置換基Ａと置換基Ｂとは互いに結合して、芳香環基Ａと芳香環基Ｂとの間に、更に異なる環（非芳香環）を形成していてもよい。
芳香環基同士が、その間に、更に異なる環（非芳香環）を形成して結合している形態の具体例としては、例えば、これらの芳香環基同士が共同してフルオレン環基を形成している形態が挙げられる。つまり、例えば、Ａｒ^１～Ａｒ^４（好ましくは、Ａｒ^１及び／又はＡｒ^４）は、フルオレン環基（９，９－ジメチルフルオレン環基のような、置換基を有するフルオレン環基であってもよい）であってもよい。

中でも、Ａｒ^２及びＡｒ^３は、置換基を有してもよい単環の芳香環基が好ましく、置換基を有してもよいベンゼン環基がより好ましい。
また、本発明の効果がより優れる点から、Ａｒ^１及びＡｒ^２の少なくとも一方が置換基を有してもよいベンゼン環基であるのも好ましく、Ａｒ^３及びＡｒ^４の少なくとも一方が置換基を有してもよいベンゼン環基であるのも好ましい。
なお、後述する通り、Ａｒ^１とＡｒ^２とは、式（１）中に明示される単結合の他にも、Ｌ^１を介する結合を有していてもよい。例えば、Ａｒ^１及びＡｒ^２の両方が置換基を有してもよいベンゼン環基である場合において、Ａｒ^１とＡｒ^２とがＬ^１を介する結合を有し、Ａｒ^１とＡｒ^２とが共同して、置換基を有してもよいフルオレン環基を形成してもよい。
同様に、Ａｒ^３とＡｒ^４とは、式（１）中に明示される単結合の他にも、Ｌ^２を介する結合を有していてもよい。例えば、Ａｒ^３及びＡｒ^４の両方が置換基を有してもよいベンゼン環基である場合において、Ａｒ^３とＡｒ^４とがＬ^２を介する結合を有し、Ａｒ^３とＡｒ^４とが共同して、置換基を有してもよいフルオレン環基を形成してもよい。

中でも、本発明の効果がより優れる点から、Ａｒ^１及びＡｒ^４は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい多環の芳香環基、又は、式（Ｒ）で表される基であるのが好ましい。

上記多環の芳香環基の環員数は９～１８が好ましい。
上記多環の芳香環基の例は上述の通りであり、ナフタレン環基又はベンゾチオフェン環基が好ましい。

式（Ｒ）で表される基を次に示す。

式（Ｒ）中、＊１及び＊２は、それぞれ独立に結合位置を表す。具体的には、式（Ｒ）で表される基であるＡｒ^１において、＊１はＡｒ^２との結合位置を表し、＊２は（Ｌ^１）_ｍ１との結合位置を表す。式（Ｒ）で表される基であるＡｒ^４において、＊１はＡｒ^３との結合位置を表し、＊２は（Ｌ^２）_ｍ２との結合位置を表す。
ただし、後述のとおり、ｍ１及びｍ２は０でもよい。式（Ｒ）で表される基であるＡｒ^１において、ｍ１が０である場合、＊２は存在しない。式（Ｒ）で表される基であるＡｒ^４において、ｍ２が０である場合、＊２は存在しない。
式（Ｒ）中、Ａｒ^Ｘは、Ａｒ^Ｙ以外にも置換基を有してもよい単環の芳香環基を表す。
上記単環の芳香環基の例は上述の通りであり、中でも、ベンゼン環基が好ましい。
式（Ｒ）中、Ａｒ^Ｙは、置換基を有してもよい芳香環基を表す。Ａｒ^Ｙの芳香環基の例としては、上述の単環の芳香環基、及び、上述の多環の芳香環基が挙げられ、中でも、ベンゼン環基が好ましい。
Ａｒ^Ｘにおける単環の芳香環基と、Ａｒ^Ｙにおける芳香環基とは、互いに環員原子同士が単結合で結合している。
Ａｒ^Ｘにおける単環の芳香環基がＡｒ^Ｙ以外にも有してもよい置換基、及び、Ａｒ^Ｙにおける芳香環基が有してもよい置換基としては、置換基Ｗが挙げられる。
Ａｒ^Ｘにおける単環の芳香環基は、Ａｒ^Ｙ以外には置換基を有さないのも好ましい。
また、Ａｒ^Ｙにおける芳香環基が有してもよい置換基は、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、又は、置換基を有してもよいヘテロアリール基が好ましい。
ただし、Ａｒ^Ｘにおける単環の芳香環基がＡｒ^Ｙ以外にも有してもよい置換基と、Ａｒ^Ｙにおける芳香環基が有してもよい置換基とは、互いに結合することはない。つまり、Ａｒ^ＸとＡｒ^Ｙとは、式（Ｒ）中に明示される単結合以外では結合しない。例えば、式（Ｒ）で表される基に、フルオレン環基は含まれない。

式（１）中、ｍ１及びｍ２は、それぞれ独立に、０又は１を表す。
式（１）中、Ｌ^１及びＬ^２は、それぞれ独立に、－Ｓ－、－Ｏ－、－Ｓｅ－、－ＳｉＲ^ａ４Ｒ^ａ５－、－ＮＲ^ａ６－、又は、－ＣＲ^ａ７Ｒ^ａ８－を表す。
Ｒ^ａ４～Ｒ^ａ８は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいシリル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアリール基、又は、置換基を有してもよいヘテロアリール基を表す。
中でも、Ｌ^１及びＬ^２は、それぞれ独立に、－ＣＲ^ａ７Ｒ^ａ８－が好ましく、Ｒ^ａ７及びＲ^ａ８が置換基を有してもよいアルキル基である－ＣＲ^ａ７Ｒ^ａ８－がより好ましく、－Ｃ（ＣＨ_３）_２－が更に好ましい。
なお、Ｌ^１は、Ａｒ^１及びＡｒ^２におけるそれぞれの芳香環基に対して直接結合している。
同様に、Ｌ^２は、Ａｒ^３及びＡｒ^４におけるそれぞれの芳香環基に対して直接結合している。

ただし、ｍ１が０を表す場合、Ｌ^１は存在せず、Ａｒ^１とＡｒ^２とは、式（１）中に明示された単結合のみで連結する。
ｍ２が０を表す場合、Ｌ^２は存在せず、Ａｒ^３とＡｒ^４とは、式（１）中に明示された単結合のみで連結する。
例えば、ｍ１及びｍ２が０を表す場合、特定化合物は、下記式（１ａ）で表される化合物となる。同様に、ｍ１及びｍ２が１を表す場合、特定化合物は、下記式（１ｂ）で表される化合物となる。
なお、下記式（１ａ）及び式（１ｂ）の各記号で表される基は、式（１）中の相当する基とそれぞれ同様である。

（式（２）で表される化合物、式（３）で表される化合物、式（４）で表される化合物）
本発明の効果がより優れる点から、式（１）で表される化合物は、式（２）で表される化合物、式（３）で表される化合物、又は、式（４）で表される化合物であるのが好ましい。中でも、式（１）で表される化合物は、式（３）で表される化合物であるのがより好ましい。

式（２）中、Ｙ^３及びＹ^４は、それぞれ独立に、－Ｏ－、－Ｓ－、又は、－Ｓｅ－を表す。
式（２）中、Ｒ^１～Ｒ^４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいシリル基、置換基を有してもよいアリール基、又は、置換基を有してもよいヘテロアリール基を表す。
式（２）中、Ａｒ^１～Ａｒ^４は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい芳香環基を表す。
式（２）中、ｍ１及びｍ２は、それぞれ独立に、０又は１を表す。
式（２）中、Ｌ^１及びＬ^２は、それぞれ独立に、－Ｓ－、－Ｏ－、－Ｓｅ－、－ＳｉＲ^ａ４Ｒ^ａ５－、－ＮＲ^ａ６－、又は、－ＣＲ^ａ７Ｒ^ａ８－を表す。
式（２）中、Ｒ^ａ４～Ｒ^ａ８は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいシリル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアリール基、又は、置換基を有してもよいヘテロアリール基を表す。
ただし、ｍ１が０を表す場合、Ｌ^１は存在せず、Ａｒ^１とＡｒ^２とは、上記式（２）中に明示された単結合のみで連結する。ｍ２が０を表す場合、Ｌ^２は存在せず、Ａｒ^３とＡｒ^４とは、上記式（２）中に明示された単結合のみで連結する。
式（２）中のＡｒ^１～Ａｒ^４、ｍ１、ｍ２、Ｌ^１、Ｌ^２、及び、Ｒ^ａ４～Ｒ^ａ８は、式（１）中のＡｒ^１～Ａｒ^４、ｍ１、ｍ２、Ｌ^１、Ｌ^２、及び、Ｒ^ａ４～Ｒ^ａ８とそれぞれ同様である。

式（３）中、Ｙ^３及びＸ^３は、それぞれ独立に、－Ｏ－、－Ｓ－、又は、－Ｓｅ－を表す。
式（３）中、Ｒ^１～Ｒ^３及びＲ^５は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいシリル基、置換基を有してもよいアリール基、又は、置換基を有してもよいヘテロアリール基を表す。
式（３）中、Ａｒ^１～Ａｒ^４は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい芳香環基を表す。
式（３）中、ｍ１及びｍ２は、それぞれ独立に、０又は１を表す。
式（３）中、Ｌ^１及びＬ^２は、それぞれ独立に、－Ｓ－、－Ｏ－、－Ｓｅ－、－ＳｉＲ^ａ４Ｒ^ａ５－、－ＮＲ^ａ６－、又は、－ＣＲ^ａ７Ｒ^ａ８－を表す。
式（３）中、Ｒ^ａ４～Ｒ^ａ８は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいシリル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアリール基、又は、置換基を有してもよいヘテロアリール基を表す。
ただし、ｍ１が０を表す場合、Ｌ^１は存在せず、Ａｒ^１とＡｒ^２とは、上記式（３）中に明示された単結合のみで連結する。ｍ２が０を表す場合、Ｌ^２は存在せず、Ａｒ^３とＡｒ^４とは、上記式（３）中に明示された単結合のみで連結する。
式（３）中のＡｒ^１～Ａｒ^４、ｍ１、ｍ２、Ｌ^１、Ｌ^２、及び、Ｒ^ａ４～Ｒ^ａ８は、式（１）中のＡｒ^１～Ａｒ^４、ｍ１、ｍ２、Ｌ^１、Ｌ^２、及び、Ｒ^ａ４～Ｒ^ａ８とそれぞれ同様である。

式（４）中、Ｘ^３及びＸ^４は、それぞれ独立に、－Ｏ－、－Ｓ－、又は、－Ｓｅ－を表す。
式（４）中、Ｒ^１～Ｒ^２及びＲ^５～Ｒ^６は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいシリル基、置換基を有してもよいアリール基、又は、置換基を有してもよいヘテロアリール基を表す。
式（４）中、Ａｒ^１～Ａｒ^４は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい芳香環基を表す。
式（４）中、ｍ１及びｍ２は、それぞれ独立に、０又は１を表す。
式（４）中、Ｌ^１及びＬ^２は、それぞれ独立に、－Ｓ－、－Ｏ－、－Ｓｅ－、－ＳｉＲ^ａ４Ｒ^ａ５－、－ＮＲ^ａ６－、又は、－ＣＲ^ａ７Ｒ^ａ８－を表す。
式（４）中、Ｒ^ａ４～Ｒ^ａ８は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいシリル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアリール基、又は、置換基を有してもよいヘテロアリール基を表す。
ただし、ｍ１が０を表す場合、Ｌ^１は存在せず、Ａｒ^１とＡｒ^２とは、前記式（４）中に明示された単結合のみで連結する。ｍ２が０を表す場合、Ｌ^２は存在せず、Ａｒ^３とＡｒ^４とは、前記式（４）中に明示された単結合のみで連結する。
式（４）中のＡｒ^１～Ａｒ^４、ｍ１、ｍ２、Ｌ^１、Ｌ^２、及び、Ｒ^ａ４～Ｒ^ａ８は、式（１）中のＡｒ^１～Ａｒ^４、ｍ１、ｍ２、Ｌ^１、Ｌ^２、及び、Ｒ^ａ４～Ｒ^ａ８とそれぞれ同様である。

特定化合物の分子量は特に制限されず、４２５～１２００が好ましく、４５０～９００がより好ましい。分子量が１２００以下であれば、蒸着温度が高くならず、化合物の分解が起こりにくい。分子量が４２５以上であれば、蒸着膜のガラス転移点が低くならず、光電変換素子の耐熱性が向上する。
特定化合物は１種単独で使用してもよく、２種以上使用してもよい。

特定化合物は、撮像素子、又は、光センサに用いる光電変換膜の材料として特に有用である。また、特定化合物は、着色材料、液晶材料、有機半導体材料、電荷輸送材料、医薬材料、及び蛍光診断薬材料としても使用できる。

特定化合物は、後述のｎ型半導体材料とのエネルギー準位のマッチングの点で、単独膜でのイオン化ポテンシャルが－５．０～－６．０ｅＶである化合物であるのが好ましい。

特定化合物の極大吸収波長は特に制限されず、例えば、３００～５００ｎｍの範囲にあるのが好ましい。
なお、上記極大吸収波長は、特定化合物の吸収スペクトルを吸光度が０．５～１になる程度の濃度に調整して溶液状態（溶剤：クロロホルム）で測定した値である。

光電変換膜の極大吸収波長は特に制限されず、例えば、３００～７００ｎｍの範囲にあるのが好ましい。

＜ｎ型半導体材料＞
光電変換膜は、上述した特定化合物以外の他の成分として、ｎ型半導体材料を含む。ｎ型半導体材料は、アクセプター性有機半導体材料（化合物）であり、電子を受容しやすい性質がある有機化合物をいう。
更に詳しくは、ｎ型半導体材料は、上述の特定化合物と接触させて用いた場合に、特定化合物よりも電子親和力の大きい有機化合物をいう。
本明細書において、電子親和力の値としてＧａｕｓｓｉａｎ‘０９（Ｇａｕｓｓｉａｎ社製ソフトウェア）を用いてＢ３ＬＹＰ／６－３１Ｇ（ｄ）の計算により求められるＬＵＭＯの値の反数の値（マイナス１を掛けた値）を用いる。
ｎ型半導体材料の電子親和力は、３．０～５．０ｅＶが好ましい。

ｎ型半導体材料は、例えば、フラーレン及びその誘導体からなる群より選択されるフラーレン類、縮合芳香族炭素環化合物（例えば、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、テトラセン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、及び、フルオランテン誘導体）；窒素原子、酸素原子、及び、硫黄原子の少なくとも１つを有する５～７員環のヘテロ環化合物（例えば、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、キノリン、キノキサリン、キナゾリン、フタラジン、シンノリン、イソキノリン、プテリジン、アクリジン、フェナジン、フェナントロリン、テトラゾール、ピラゾール、イミダゾール、及び、チアゾール等）；ポリアリーレン化合物；フルオレン化合物；シクロペンタジエン化合物；シリル化合物；１，４，５，８－ナフタレンテトラカルボン酸無水物；１，４，５，８－ナフタレンテトラカルボン酸無水物イミド誘導体、オキサジアゾール誘導体；アントラキノジメタン誘導体；ジフェニルキノン誘導体；バソクプロイン、バソフェナントロリン、及びこれらの誘導体；トリアゾール化合物；ジスチリルアリーレン誘導体；含窒素ヘテロ環化合物を配位子として有する金属錯体；シロール化合物；ならびに、特開２００６－１００７６７号公報の段落［００５６］～［００５７］に記載の化合物が挙げられる。

中でも、ｎ型半導体材料は、フラーレン及びその誘導体からなる群より選択されるフラーレン類を含むのが好ましい。
フラーレンは、例えば、フラーレンＣ６０、フラーレンＣ７０、フラーレンＣ７６、フラーレンＣ７８、フラーレンＣ８０、フラーレンＣ８２、フラーレンＣ８４、フラーレンＣ９０、フラーレンＣ９６、フラーレンＣ２４０、フラーレンＣ５４０、及び、ミックスドフラーレンが挙げられる。
フラーレン誘導体は、例えば、上記フラーレンに置換基が付加した化合物が挙げられる。置換基は、アルキル基、アリール基、又は、複素環基が好ましい。フラーレン誘導体は、特開２００７－１２３７０７号公報に記載の化合物が好ましい。
ｎ型半導体材料がフラーレン類を含む場合、光電変換膜中におけるｎ型半導体材料の合計の含有量に対するフラーレン類の含有量（＝（フラーレン類の単層換算での膜厚／全ｎ型半導体材料の単層換算での膜厚）×１００）は、１５～１００体積％が好ましく、３５～１００体積％がより好ましい。

上段までに記載したｎ型半導体材料に代えて、又は、上段までに記載したｎ型半導体材料とともに、ｎ型半導体材料として有機色素を使用してもよい。
ｎ型半導体材料として有機色素を使用することで、光電変換素子の吸収波長（極大吸収波長）を、任意の波長域にコントロールしやすい。
上記有機色素は、例えば、シアニン色素、スチリル色素、ヘミシアニン色素、メロシアニン色素（ゼロメチンメロシアニン（シンプルメロシアニン）を含む）、ロダシアニン色素、アロポーラー色素、オキソノール色素、ヘミオキソノール色素、スクアリウム色素、クロコニウム色素、アザメチン色素、クマリン色素、アリーリデン色素、アントラキノン色素、トリフェニルメタン色素、アゾ色素、アゾメチン色素、メタロセン色素、フルオレノン色素、フルギド色素、ペリレン色素、フェナジン色素、フェノチアジン色素、キノン色素、ジフェニルメタン色素、ポリエン色素、アクリジン色素、アクリジノン色素、ジフェニルアミン色素、キノフタロン色素、フェノキサジン色素、フタロペリレン色素、ジオキサン色素、ポルフィリン色素、クロロフィル色素、フタロシアニン色素、サブフタロシアニン色素、金属錯体色素、特開２０１４－８２４８３号公報の段落［００８３］～［００８９］に記載の化合物、特開２００９－１６７３４８号公報の段落［００２９］～［００３３］に記載の化合物、特開２０１２－７７０６４号公報の段落［０１９７］～［０２２７］に記載の化合物、ＷＯ２０１８－１０５２６９号公報の段落［００３５］～［００３８］に記載の化合物、ＷＯ２０１８－１８６３８９号公報の段落［００４１］～［００４３］に記載の化合物、ＷＯ２０１８－１８６３９７号公報の段落［００５９］～［００６２］に記載の化合物、ＷＯ２０１９－００９２４９号公報の段落［００７８］～［００８３］に記載の化合物、ＷＯ２０１９－０４９９４６号公報の段落［００５４］～［００５６］に記載の化合物、ＷＯ２０１９－０５４３２７号公報の段落［００５９］～［００６３］に記載の化合物、及び、ＷＯ２０１９－０９８１６１号公報の段落［００８６］～［００８７］に記載の化合物が挙げられる。
ｎ型半導体材料が有機色素を含む場合、光電変換膜中におけるｎ型半導体材料の合計の含有量に対する有機色素の含有量（＝（有機色素の単層換算での膜厚／全ｎ型半導体材料の単層換算での膜厚）×１００）は、１５～１００体積％が好ましく、３５～１００体積％がより好ましい。

ｎ型半導体材料の分子量は、２００～１２００が好ましく、２００～１０００がより好ましい。

光電変換膜は、特定化合物とｎ型半導体材料とが混合された状態で形成されるバルクヘテロ構造を有するのが好ましい。バルクヘテロ構造は、光電変換膜内で、特定化合物とｎ型半導体材料とが混合、分散している層である。なお、バルクへテロ構造については、特開２００５－３０３２６６号公報の段落［００１３］～［００１４］等において詳細に説明されている。

光電変換素子の応答性の点から、特定化合物とｎ型半導体材料との合計の含有量に対する特定化合物の含有量（＝特定化合物の単層換算での膜厚／（特定化合物の単層換算での膜厚＋ｎ型半導体材料の単層換算での膜厚）×１００）は、１５～７５体積％が好ましく、３５～７５体積％がより好ましい。
なお、光電変換膜は、実質的に、特定化合物とｎ型半導体材料とから構成されるのが好ましい。実質的とは、光電変換膜全質量に対して、特定化合物及びｎ型半導体材料の合計含有量が９５質量％以上であることを意味する。

なお、光電変換膜中に含まれるｎ型半導体材料は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

特定化合物を含む光電変換膜は非発光性膜であり、有機電界発光素子（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）とは異なる特徴を有する。非発光性膜とは発光量子効率が１％以下の膜を意図し、発光量子効率は０．５％以下が好ましく、０．１％以下がより好ましい。

＜成膜方法＞
光電変換膜は、主に、乾式成膜法により成膜できる。乾式成膜法は、例えば、蒸着法（特に、真空蒸着法）、スパッタ法、イオンプレーティング法、及び、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法等の物理気相成長法、並びに、プラズマ重合等のＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法が挙げられる。なかでも、真空蒸着法が好ましい。真空蒸着法により光電変換膜を成膜する場合、真空度及び蒸着温度等の製造条件は常法に従って設定できる。

光電変換膜の厚みは、１０～１０００ｎｍが好ましく、５０～８００ｎｍがより好ましく、５０～５００ｎｍが更に好ましく、５０～３００ｎｍが特に好ましい。

＜電極＞
電極（上部電極（透明導電性膜）１５と下部電極（導電性膜）１１）は、導電性材料から構成される。導電性材料は、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物等が挙げられる。
上部電極１５から光が入射されるため、上部電極１５は検知したい光に対し透明であるのが好ましい。上部電極１５を構成する材料は、例えば、アンチモン又はフッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ：Ａｎｔｉｍｏｎｙ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、ＦＴＯ：Ｆｌｕｏｒｉｎｅ ｄｏｐｅｄ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、及び、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）等の導電性金属酸化物；金、銀、クロム、及び、ニッケル等の金属薄膜；これらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物；ならびに、ポリアニリン、ポリチオフェン、及び、ポリピロール等の有機導電性材料、等が挙げられる。なかでも、高導電性及び透明性等の点から、導電性金属酸化物が好ましい。

通常、導電性膜をある範囲より薄くすると、急激な抵抗値の増加をもたらすが、本実施形態にかかる光電変換素子を組み込んだ固体撮像素子では、シート抵抗は、好ましくは１００～１００００Ω／□でよく、薄膜化できる膜厚の範囲の自由度は大きい。また、上部電極（透明導電性膜）１５は厚みが薄いほど吸収する光の量は少なくなり、一般に光透過率が増す。光透過率の増加は、光電変換膜での光吸収を増大させ、光電変換能を増大させるため、好ましい。薄膜化に伴う、リーク電流の抑制、薄膜の抵抗値の増大、及び、透過率の増加を考慮すると、上部電極１５の膜厚は、５～１００ｎｍが好ましく、５～２０ｎｍがより好ましい。

下部電極１１は、用途に応じて、透明性を持たせる場合と、逆に透明性を持たせず光を反射させる場合とがある。下部電極１１を構成する材料は、例えば、アンチモン又はフッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、及び、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物；金、銀、クロム、ニッケル、チタン、タングステン、及び、アルミ等の金属、これらの金属の酸化物又は窒化物等の導電性化合物（一例として窒化チタン（ＴｉＮ）を挙げる）；これらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物；並びに、ポリアニリン、ポリチオフェン、及び、ポリピロール、等の有機導電性材料等が挙げられる。

電極を形成する方法は特に制限されず、電極材料に応じて適宜選択できる。具体的には、印刷方式、及び、コーティング方式等の湿式方式；真空蒸着法、スパッタ法、及び、イオンプレーティング法等の物理的方式；並びに、ＣＶＤ、及び、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式、等が挙げられる。
電極の材料がＩＴＯの場合、電子ビーム法、スパッタ法、抵抗加熱蒸着法、化学反応法（ゾル－ゲル法等）、及び、酸化インジウムスズの分散物の塗布等の方法が挙げられる。

＜電荷ブロッキング膜：電子ブロッキング膜、正孔ブロッキング膜＞
本発明の光電変換素子は、導電性膜と透明導電性膜との間に、光電変換膜の他に１種以上の中間層を有しているのも好ましい。上記中間層は、電荷ブロッキング膜が挙げられる。光電変換素子がこの膜を有することにより、得られる光電変換素子の特性（光電変換効率及び応答性等）がより優れる。電荷ブロッキング膜は、電子ブロッキング膜と正孔ブロッキング膜とが挙げられる。以下に、それぞれの膜について詳述する。

（電子ブロッキング膜）
電子ブロッキング膜は、ドナー性有機半導体材料（化合物）であり、例えば、下記のｐ型有機半導体を使用できる。ｐ型有機半導体は１種単独で使用してもよく、２種以上を使用してもよい。

ｐ型有機半導体は、例えば、トリアリールアミン化合物（例えば、Ｎ，Ｎ’－ビス(３－メチルフェニル)－(１，１’－ビフェニル)－４，４’－ジアミン（ＴＰＤ）、４，４’－ビス［Ｎ－(ナフチル)－Ｎ－フェニル－アミノ］ビフェニル（α－ＮＰＤ）、特開２０１１－２２８６１４号公報の段落[０１２８]～［０１４８］に記載の化合物、特開２０１１－１７６２５９号公報の段落［００５２］～［００６３］に記載の化合物、特開２０１１－２２５５４４号公報の段落［０１１９］～［０１５８］に記載の化合物、特開２０１５－１５３９１０号公報の［００４４］～［００５１］に記載の化合物、及び、特開２０１２－９４６６０号公報の段落［００８６］～［００９０］に記載の化合物等）、ピラゾリン化合物、スチリルアミン化合物、ヒドラゾン化合物、ポリシラン化合物、チオフェン化合物（例えば、チエノチオフェン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ベンゾジチオフェン誘導体、ジチエノチオフェン誘導体、［１］ベンゾチエノ［３，２－ｂ］チオフェン（ＢＴＢＴ）誘導体、チエノ［３，２－ｆ：４，５－ｆ´］ビス［１］ベンゾチオフェン（ＴＢＢＴ）誘導体、特開２０１８－１４４７４号の段落［００３１］～［００３６］に記載の化合物、ＷＯ２０１６－１９４６３０号の段落［００４３］～［００４５］に記載の化合物、ＷＯ２０１７－１５９６８４号の段落［００２５］～［００３７］、［００９９］～［０１０９］に記載の化合物、特開２０１７－０７６７６６号公報の段落［００２９］～［００３４］に記載の化合物、ＷＯ２０１８－２０７７２２の段落［００１５］～［００２５］に記載の化合物、特開２０１９－５４２２８の段落［００４５］～［００５３］に記載の化合物、ＷＯ２０１９－０５８９９５の段落［００４５］～［００５５］に記載の化合物、ＷＯ２０１９－０８１４１６の段落［００６３］～［００８９］に記載の化合物、特開２０１９－８００５２の段落［００３３］～［００３６］に記載の化合物等）、シアニン化合物、オキソノール化合物、ポリアミン化合物、インドール化合物、ピロール化合物、ピラゾール化合物、ポリアリーレン化合物、縮合芳香族炭素環化合物（例えば、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、テトラセン誘導体、ペンタセン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、及び、フルオランテン誘導体）、ポルフィリン化合物、フタロシアニン化合物、トリアゾール化合物、オキサジアゾール化合物、イミダゾール化合物、ポリアリールアルカン化合物、ピラゾロン化合物、アミノ置換カルコン化合物、オキサゾール化合物、フルオレノン化合物、シラザン化合物、並びに、含窒素ヘテロ環化合物を配位子として有する金属錯体が挙げられる。
ｐ型有機半導体は、ｎ型半導体材料よりもイオン化ポテンシャルが小さい化合物が挙げられ、この条件を満たせば、ｎ型半導体材料として例示した有機色素も使用し得る。

また、電子ブロッキング膜として、高分子材料も使用できる。
高分子材料は、例えば、フェニレンビニレン、フルオレン、カルバゾール、インドール、ピレン、ピロール、ピコリン、チオフェン、アセチレン、及び、ジアセチレン等の重合体、並びに、その誘導体が挙げられる。

なお、電子ブロッキング膜は、複数膜で構成してもよい。
電子ブロッキング膜は、無機材料で構成されていてもよい。一般的に、無機材料は有機材料よりも誘電率が大きいため、無機材料を電子ブロッキング膜に用いた場合に、光電変換膜に電圧が多くかかるようになり、光電変換効率が高くなる。電子ブロッキング膜となりうる無機材料は、例えば、酸化カルシウム、酸化クロム、酸化クロム銅、酸化マンガン、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化銅、酸化ガリウム銅、酸化ストロンチウム銅、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化インジウム銅、酸化インジウム銀、及び、酸化イリジウムが挙げられる。

（正孔ブロッキング膜）
正孔ブロッキング膜は、アクセプター性有機半導体材料（化合物）であり、上述のｎ型半導体材料を利用できる。

電荷ブロッキング膜の製造方法は特に制限されず、例えば、乾式成膜法及び湿式成膜法が挙げられる。乾式成膜法は、例えば、蒸着法及びスパッタ法が挙げられる。蒸着法は、物理蒸着（ＰＶＤ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法及び化学蒸着（ＣＶＤ）法のいずれでもよく、真空蒸着法等の物理蒸着法が好ましい。湿式成膜法は、例えば、インクジェット法、スプレー法、ノズルプリント法、スピンコート法、ディップコート法、キャスト法、ダイコート法、ロールコート法、バーコート法、及び、グラビアコート法が挙げられ、高精度パターニングの点からは、インクジェット法が好ましい。

電荷ブロッキング膜（電子ブロッキング膜及び正孔ブロッキング膜）の厚みは、それぞれ、３～２００ｎｍが好ましく、５～１００ｎｍがより好ましく、５～３０ｎｍが更に好ましい。

＜基板＞
光電変換素子は、更に基板を有してもよい。使用される基板の種類は特に制限されず、例えば、半導体基板、ガラス基板、及び、プラスチック基板が挙げられる。
なお、基板の位置は特に制限されず、通常、基板上に導電性膜、光電変換膜、及び透明導電性膜をこの順で積層する。

＜封止層＞
光電変換素子は、更に封止層を有してもよい。光電変換材料は水分子等の劣化因子の存在で顕著にその性能が劣化してしまうことがある。そこで、水分子を浸透させない緻密な金属酸化物、金属窒化物、もしくは、金属窒化酸化物等のセラミクス、又は、ダイヤモンド状炭素（ＤＬＣ：Ｄｉａｍｏｎｄ－ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）等の封止層で光電変換膜全体を被覆して封止することで、上記劣化を防止できる。
なお、封止層は、特開２０１１－０８２５０８号公報の段落［０２１０］～［０２１５］に記載に従って、材料の選択及び製造を行ってもよい。

＜撮像素子＞
光電変換素子の用途として、例えば、撮像素子が挙げられる。撮像素子とは、画像の光情報を電気信号に変換する素子であり、通常、複数の光電変換素子が同一平面状でマトリクス上に配置されており、各々の光電変換素子（画素）において光信号を電気信号に変換し、その電気信号を画素ごとに逐次撮像素子外に出力できるものをいう。そのために、画素ひとつあたり、一つ以上の光電変換素子、一つ以上のトランジスタから構成される。
図３は、本発明の一実施形態を説明するための撮像素子の概略構成を示す断面模式図である。この撮像素子は、デジタルカメラ及びデジタルビデオカメラ等の撮像素子、電子内視鏡、ならびに、携帯電話機等の撮像モジュール等に搭載される。
図３に示す撮像素子２０ａは、本発明の光電変換素子１０ａ（緑色光電変換素子１０ａ）と、青色光電変換素子２２と、赤色光電変換素子２４とを含み、これらは光が入射する方向に沿って積層されている。光電変換素子１０ａは、本発明の光電変換素子であり、主に、緑色光を受光できるように吸収波長をコントロールして、緑色光電変換素子としている。本発明の光電変換素子の吸収波長をコントロールする方法は、例えば、ｎ型半導体材料として適当な有機色素を使用する方法が挙げられる。
撮像素子２０ａは、いわゆる積層体型の色分離撮像素子である。光電変換素子１０ａ、青色光電変換素子２２、及び、赤色光電変換素子２４は、それぞれ検出する波長スペクトルが異なる。つまり、青色光電変換素子２２及び赤色光電変換素子２４は、光電変換素子１０ａが受光（吸収）する光とは異なる波長の光を受光する光電変換素子に該当する。光電変換素子１０ａでは主に緑色光を受光でき、青色光電変換素子２２では主に青色光を受光でき、赤色光電変換素子では主に赤色光を受光できる。
なお、緑色光とは波長５００～６００ｎｍの範囲の光を、青色光とは波長４００～５００ｎｍの範囲の光を、赤色光とは波長６００～７００ｎｍの範囲の光を意図する。
撮像素子２０ａに矢印の方向から光が入射すると、まず、光電変換素子１０ａにおいて主に緑色光が吸収されるが、青色光及び赤色光に関しては光電変換素子１０ａを透過する。光電変換素子１０ａを透過した光が青色光電変換素子２２に進んだ際には、主に青色光が吸収されるが、赤色光に関しては青色光電変換素子２２を透過する。その後、青色光電変換素子２２を透過した光は、赤色光電変換素子２４によって吸収される。このように積層型の色分離撮像素子である撮像素子２０ａにおいては、緑、青、及び、赤の３つの受光部で１つの画素を構成でき、受光部の面積を大きく取れる。

青色光電変換素子２２、及び、赤色光電変換素子２４の構成は特に制限されない。
例えば、シリコンを用いて光吸収長の差により色を分離する構成の光電変換素子でもよい。より具体的には、例えば、青色光電変換素子２２と、赤色光電変換素子２４とが、ともにシリコンからなっていてもよい。この場合、撮像素子２０ａに矢印の方向から入射した青色光と緑色光と赤色光とからなる光は、光電変換素子１０ａによって真ん中の波長の光である緑色光が主に受光され、残る青色光と赤色光とを色分離しやすくなる。青色光と赤色光とは、シリコンに対する光吸収長に差（シリコンに対する吸収係数の波長依存性）があり、青色光はシリコンの表面近傍で吸収されやすく、赤色光はシリコンの比較的深い位置まで侵入できる。このような光吸収長に差に基づき、より浅い位置に存在する青色光電変換素子２２によって主に青色光が受光され、より深い位置に存在する赤色光電変換素子２４によって主に赤色光が受光される。
また、青色光電変換素子２２、及び、赤色光電変換素子２４は、導電性膜、青色光又は赤色光に吸収極大を有する有機の光電変換膜、及び、透明導電成膜をこの順で有する構成の光電変換素子（青色光電変換素子２２、又は、赤色光電変換素子２４）でもよい。例えば、青色光電変換素子２２は、青色光に吸収極大を有するように吸収波長をコントロールした本発明の光電変換素子でもよい。同様に、赤色光電変換素子２４は、赤色光に吸収極大を有するように吸収波長をコントロールした本発明の光電変換素子でもよい。

図３においては、光の入射側から本発明の光電変換素子、青色光電変換素子、及び、赤色光電変換素子の順に配置されていたが、この態様には限定されず、他の配置順であってもよい。例えば、光の入射する側から青色光電変換素子、本発明の光電変換素子、及び、赤色光電変換素子の順に配置されていてもよい。
また、緑色光電変換素子を本発明の光電変換素子以外の光電変換素子として、青色光電変換素子及び／又は赤色光電変換素子を本発明の光電変換素子としてもよい。

撮像素子として、上述のように、青色、緑色、及び、赤色の三原色の光電変換素子を積み上げた構成を説明したが、２層（２色）、又は、４層（４色）以上であってもかまわない。
たとえば、配列した青色光電変換素子２２と赤色光電変換素子２４の上に本発明の光電変換素子１０ａを配置する態様であってもよい。なお、必要に応じて、光の入射側に更に所定の波長の光を吸収するカラーフィルタを配置してもよい。

撮像素子の形態は図３及び上述の形態に限定されず、他の形態であってもよい。
例えば、同一面内位置に、本発明の光電変換素子、青色光電変換素子、及び、赤色光電変換素子が配置された態様であってもよい。

また、光電変換素子を単層で用いる構成であってもよい。例えば、本発明の光電変換素子１０ａのうえに、青、赤、緑のカラーフィルタを配置して色を分離する構成であってもよい。

本発明の光電変換素子は光センサとして用いるのも好ましい。光センサは、上記光電変換素子単独で用いてもよいし、上記光電変換素子を直線状に配したラインセンサ、又は平面上に配した２次元センサとして用いてもよい。

＜光電変換素子用材料＞
本発明は、光電変換素子用材料の発明をも含む。
本発明の光電変換素子用材料は、式（１）で表される化合物（特定化合物）を含む、光電変換素子（好ましくは撮像素子用又は光センサ用の光電変換素子）の製造に用いられる材料である。
光電変換素子用材料における式（１）で表される化合物は、上述の式（１）で表される化合物と同様であり、好ましい条件も同様である。
光電変換素子用材料に含まれる特定化合物は、それぞれ、光電変換素子に含まれる光電変換膜の、光電変換膜の作製に用いられるのが好ましい。
光電変換素子用材料に含まれる特定化合物の含有量は、それぞれ、光電変換素子用材料の全質量の、３０～１００質量％が好ましく、７０～１００質量％がより好ましく、９９～１００質量％が更に好ましい。
光電変換素子用材料が含む特定化合物は、１種単独でもよく、２種以上でもよい。

以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、及び、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。

＜化合物（Ｄ－７）の合成＞
以下のスキームに従って、化合物（Ｄ－７）を合成した。

・中間体７ｂの合成
窒素雰囲気下、１０００ｍＬ三口フラスコで四塩化チタン（１２．４ｇ、６５．３ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（テトラヒドロフラン、４５５ｍＬ）に溶解した。更に、上記フラスコ内の液温を－１０℃としてから、上記フラスコに亜鉛粉末（８．５４ｇ、１３１ｍｍｏｌ）を添加した。得られた混合物を加熱還流させながら、中間体７ａ（２．４２ｇ、１０．９ｍｍｏｌ； Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ａ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ２０１５， ２１， １２８７１－１２８７５文献のＳｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎに記載のＳ４ｊの合成法に従って合成した）のＴＨＦ（２００ｍＬ）溶液を、５時間かけて添加した。添加後、上記混合物を、更に１．５時間加熱還流させて反応混合液を得た。上記反応混合液を室温まで冷却した後、上記反応混合液を氷水に加えた。得られた液体を、重曹水で中性にしてから、酢酸エチルを用いて液体中に含まれる反応生成物を抽出した。得られた粗生成物（反応生成物）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体７ｂを１．７３ｇ得た。収率８４％。
中間体７ｂのＥＳＩ－ＭＳ（エレクトロスプレーイオン化法による質量分析）による測定結果は次の通りであった。
ｍ／ｚ＝１８９．９９ （Ｍ^＋）
中間体７ｂの１Ｈ ＮＭＲ（Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）及び１３Ｃ ＮＭＲによる測定結果は次の通りであった。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ７．４４（ｄｄ、Ｊ＝４．４ ａｎｄ ９．６Ｈｚ、２Ｈ）、７．５７（ｓ、２Ｈ）、７．７６（ｄ、Ｊ＝８．４Ｈｚ、２Ｈ）、７．８２（ｄ、Ｊ＝８．４Ｈｚ、２Ｈ）。
１３Ｃ ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ１１８．９３、１２０．１４、１２１．６４、１２４．２０、１２４．６６、１２７．１５、１３３．６３、１３４．４８、１３６．３０、１３６．８４。

・中間体７ｃの合成
窒素雰囲気下にて、５０ｍＬ三口フラスコで中間体７ｂ（０．５０ｇ、２．６ｍｍｏｌ）を脱水ＴＨＦ（１８ｍＬ）に溶解させた。得られた溶解液を、ドライアイス－アセトン浴で冷却した後、上記溶解液にｎ－ブチルリチウム（１．６Ｍヘキサン溶液、３．９ｍＬ、６．３ｍｍｏｌ）を、上記溶解液の内温を－６５℃以下に維持しながら滴下した。滴下後、上記溶解液を、内温－７０℃以下に維持しながら３．５時間撹拌した。上記溶解液に塩化トリブチルスズ（２．６ｇ、７．９ｍｍｏｌ）の脱水ＴＨＦ（７ｍＬ）溶液を、上記溶解液の内温を－６６℃以下に維持しながら滴下し、その後、上記溶解液を室温（２３℃）に戻して、室温で１時間反応させ、反応液を得た。３００ｍＬ三角フラスコに水（５０ｍＬ）を測り取り、これに得られた反応液を添加して反応を停止させた。得られた液体に含まれる反応生成物を、酢酸エチルで抽出した。抽出処理によって得られた反応生成物を含む有機相を硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮した。得られた粗生成物（反応生成物）をアミノ修飾型シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘキサン）で精製して、中間体７ｃを１．５０ｇ得た。収率７４％。
中間体７ｃのＥＳＩ－ＭＳによる測定結果は次の通りであった。
ｍ／ｚ＝７７０．２０ （Ｍ^＋）
中間体７ｃの１Ｈ ＮＭＲによる測定結果は次の通りであった。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）δ０．７０－１．７０（ｍ、５４Ｈ）７．４８（ｓ、１Ｈ）、７．６２（ｄ、Ｊ＝０．８Ｈｚ、１Ｈ）、７．７０（ｄ、Ｊ＝８．４Ｈｚ、１Ｈ）、７．７９（ｄｄ、Ｊ＝０．８ ａｎｄ ８．４Ｈｚ、１Ｈ）。

・化合物（Ｄ－７）の合成
５０ｍＬ三口フラスコに、中間体７ｃ（０．７５ｇ、０．９８ｍｍｏｌ）、４－ブロモ－ｐ－テルフェニル（０．７３ｇ、２．３５ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウム（０．０１８ｇ、０．０２ｍｍｏｌ）、トリ（ｏ－トリル）ホスフィン（０．０２５ｇ、０．０７８ｍｍｏｌ）、及び、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（１２ｍＬ）を加えて混合し、その後、上記フラスコ内の減圧脱気と窒素置換を３回繰り返した。上記フラスコ内の混合物を、窒素雰囲気下１００℃で６時間反応させた後、析出した固体（粗成生物）を濾別した。得られた粗生成物をクロロベンゼン中にて１４０℃１時間加熱してから熱時濾過し、得られた固体（濾物）を減圧下昇華精製することで、化合物（Ｄ－７）を得た。
化合物（Ｄ－７）のＥＳＩ－ＭＳによる測定結果は次の通りであった。
ｍ／ｚ＝６４６．１８ （Ｍ^＋）

＜化合物（Ｄ－２）の合成＞
化合物（Ｄ－７）の合成における４－ブロモ－ｐ－テルフェニルを２－（４－ブロモフェニル）ナフタレンに変えたこと以外は、化合物（Ｄ－７）の合成と同様にして、化合物（Ｄ－２）を得た。
化合物（Ｄ－２）のＥＳＩ－ＭＳによる測定結果は次の通りであった。
ｍ／ｚ＝５９４．１５ （Ｍ^＋）

＜化合物（Ｄ－５）の合成＞
化合物（Ｄ－７）の合成における４－ブロモ－ｐ－テルフェニルを４－ブロモビフェニルに変えたこと以外は、化合物（Ｄ－７）の合成と同様にして、化合物（Ｄ－５）を得た。
化合物（Ｄ－５）のＥＳＩ－ＭＳによる測定結果は次の通りであった。
ｍ／ｚ＝４９４．１２ （Ｍ^＋）

＜化合物（Ｄ－９）の合成＞
化合物（Ｄ－７）の合成における４－ブロモ－ｐ－テルフェニルを２－（４－ブロモフェニル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレンに変えたこと以外は、化合物（Ｄ－７）の合成と同様にして、化合物（Ｄ－９）を得た。
化合物（Ｄ－９）のＥＳＩ－ＭＳによる測定結果は次の通りであった。
ｍ／ｚ＝７２６．２４ （Ｍ^＋）

＜化合物（Ｄ－１）の合成＞
以下のスキームに従って、化合物（Ｄ－１）を合成した。

・中間体１ｂの合成
中間体７ｃの合成における中間体７ｂを中間体１ａ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ １９９４， ５９， ３０７７－３０８１の化合物１１の合成例に従って合成した）に変えたこと以外は、中間体７ｃの合成と同様にして、中間体１ｂを得た。
中間体１ｂのＥＳＩ－ＭＳによる測定結果は次の通りであった。
ｍ／ｚ＝７７０．２０ （Ｍ^＋）

・化合物（Ｄ－１）の合成
化合物（Ｄ－５）の合成における中間体７ｃを中間体１ｂに変えたこと以外は、化合物（Ｄ－５）の合成と同様にして、化合物（Ｄ－１）を得た。
化合物（Ｄ－１）のＥＳＩ－ＭＳによる測定結果は次の通りであった。
ｍ／ｚ＝４９４．１２ （Ｍ^＋）

＜化合物（Ｄ－３）の合成＞
化合物（Ｄ－１）の合成における４－ブロモビフェニルを４－ブロモ－ｐ－テルフェニルに変えたこと以外は、化合物（Ｄ－１）の合成と同様にして、化合物（Ｄ－３）を得た。
化合物（Ｄ－３）のＥＳＩ－ＭＳによる測定結果は次の通りであった。
ｍ／ｚ＝６４６．１８ （Ｍ^＋）

＜化合物（Ｄ－４）の合成＞
以下のスキームに従って、化合物（Ｄ－４）を合成した。

・中間体４ｂの合成
中間体７ｃの合成における中間体７ｂを中間体４ａ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ２０１３， ５０， １０２１－１０２４の化合物１の合成例に従って合成した）に変えたこと以外は、中間体７ｃの合成と同様にして、中間体４ｂを得た。
中間体４ｂのＥＳＩ－ＭＳによる測定結果は次の通りであった。
ｍ／ｚ＝７７０．２０ （Ｍ^＋）

・化合物（Ｄ－４）の合成
化合物（Ｄ－５）の合成における中間体７ｃを中間体４ｂに変えたこと以外は、化合物（Ｄ－５）の合成と同様にして、化合物（Ｄ－４）を得た。
化合物（Ｄ－４）のＥＳＩ－ＭＳによる測定結果は次の通りであった。
ｍ／ｚ＝４９４．１２ （Ｍ^＋）

＜化合物（Ｄ－６）の合成＞
化合物（Ｄ－７）の合成における中間体７ｃを中間体４ｂに変えたこと以外は、化合物（Ｄ－７）の合成と同様にして、化合物（Ｄ－６）を得た。
化合物（Ｄ－６）のＥＳＩ－ＭＳによる測定結果は次の通りであった。
ｍ／ｚ＝６４６．１８ （Ｍ^＋）

＜化合物（Ｄ－８）の合成＞
化合物（Ｄ－４）の合成における４－ブロモビフェニルを２－（４－ブロモフェニル）ベンゾ［ｂ］チオフェンに変えたこと以外は、化合物（Ｄ－４）の合成と同様にして、化合物（Ｄ－８）を得た。
化合物（Ｄ－８）のＥＳＩ－ＭＳによる測定結果は次の通りであった。
ｍ／ｚ＝６０６．０６ （Ｍ^＋）

＜化合物（Ｄ－１０）の合成＞
以下のスキームに従って、化合物（Ｄ－１０）を合成した。

・中間体１０ｂの合成
中間体７ｃの合成における中間体７ｂを中間体１０ａ（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ ２０１６， ７２， ４１５９－４１６８の化合物３Ｏの合成例に従って合成した）に変えたこと以外は、中間体７ｃの合成と同様にして、中間体１０ｂを得た。
中間体１０ｂのＥＳＩ－ＭＳによる測定結果は次の通りであった。
ｍ／ｚ＝７３８．２５ （Ｍ^＋）

・化合物（Ｄ－１０）の合成
化合物（Ｄ－５）の合成における中間体７ｃを中間体１０ｂに変えたこと以外は、化合物（Ｄ－５）の合成と同様にして、化合物（Ｄ－１０）を得た。
化合物（Ｄ－１０）のＥＳＩ－ＭＳによる測定結果は次の通りであった。
ｍ／ｚ＝４６２．１６ （Ｍ^＋）

＜化合物（Ｒ－１）の合成＞
化合物（Ｄ－１）の合成における４－ブロモビフェニルをブロモベンゼンに変えたこと以外は、化合物（Ｄ－１）の合成と同様にして、化合物（Ｒ－１）を得た。
化合物（Ｒ－１）のＥＳＩ－ＭＳによる測定結果は次の通りであった。
ｍ／ｚ＝３４２．０５ （Ｍ^＋）

＜化合物（Ｒ－２）の合成＞
特開２０１７－３９６６２の実施例１に記載の化合物（１１１）の合成法に従って合成した。

以下に、特定化合物である化合物（Ｄ－１）～（Ｄ－１０）と、比較用の化合物（Ｒ－１）～（Ｒ－２）を示す。

上記化合物（Ｄ－１）～（Ｄ－１０）、（Ｒ－１）～（Ｒ－２）と、フラーレン（Ｃ_６０）のＬＵＭＯの値を、それぞれ、Ｇａｕｓｓｉａｎ‘０９（Ｇａｕｓｓｉａｎ社製ソフトウェア）を用いてＢ３ＬＹＰ／６－３１Ｇ（ｄ）の計算により求めた。得られたＬＵＭＯの値の反数の値を化合物の電子親和力の値として採用した。
その結果、フラーレン（Ｃ_６０）の電子親和力は、化合物（Ｄ－１）～（Ｄ－１０）、（Ｒ－１）～（Ｒ－２）のいずれの電子親和力よりも大きいことが確認された。つまり、フラーレン（Ｃ_６０）は、化合物（Ｄ－１）～（Ｄ－１０）、（Ｒ－１）～（Ｒ－２）との関係で、ｎ型半導体材料に該当することが確認された。

＜実施例及び比較例：光電変換素子の作製＞
得られた化合物を用いて図２の形態の光電変換素子を作製した。ここで、光電変換素子は、下部電極１１、電子ブロッキング膜１６Ａ、光電変換膜１２、正孔ブロッキング膜１６Ｂ、及び、上部電極１５からなる。
具体的には、ガラス基板上に、アモルファス性ＩＴＯをスパッタ法により成膜して、下部電極１１（厚み：３０ｎｍ）を形成し、更に下部電極１１上に下記の化合物（Ｂ－１）を真空加熱蒸着法により成膜して、電子ブロッキング膜１６Ａ（厚み：１０ｎｍ）を形成した。
更に、基板の温度を２５℃に制御した状態で、電子ブロッキング膜１６Ａ上に化合物（Ｄ－１）とフラーレン（Ｃ_６０）とを２．０Å／秒の蒸着レートに設定し、それぞれ単層換算で１００ｎｍ、１００ｎｍとなるように真空蒸着法により共蒸着して成膜し、２００ｎｍのバルクヘテロ構造を有する光電変換膜１２を形成した（光電変換膜形成工程）。
更に光電変換膜１２上に下記の化合物（Ｂ－２）を成膜して正孔ブロッキング膜１６Ｂ（厚み：１０ｎｍ）を形成した。
更に、正孔ブロッキング膜１６Ｂ上に、アモルファス性ＩＴＯをスパッタ法により成膜して、上部電極１５（透明導電性膜）（厚み：１０ｎｍ）を形成した。上部電極１５上に、真空蒸着法により封止層としてＳｉＯ膜を形成した後、その上にＡＬＣＶＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）層を形成し、光電変換素子を作製し、この素子を、素子（Ａ）とした。
上述の製造方法と同様にして、化合物（Ｄ－２）～（Ｄ－１０）又は（Ｒ－１）～（Ｒ－２）を使用した素子（Ａ）をそれぞれ作製した。

＜駆動の確認（光電変換効率、暗電流の評価）＞
得られた各素子（Ａ）の駆動の確認をした。各素子（Ａ）に１．０×１０^５Ｖ／ｃｍの電界強度となるように電圧を印加した。その後、上部電極（透明導電性膜）側から光を照射して４００ｎｍでの光電変換効率（外部量子効率）を評価した。外部量子効率は、オプテル製定エネルギー量子効率測定装置を用いて測定した。照射した光量は５０μＷ／ｃｍ^２であった。いずれの素子（Ａ）も３０％以上の光電変換効率と１０ｎＡ／ｃｍ^２以下の暗電流を示し、問題なく駆動することを確認した。

＜応答性の評価＞
得られた各素子（Ａ）の応答性の評価を行った。各素子（Ａ）に１．０×１０^５Ｖ／ｃｍの電界強度となるように電圧を印加し、上部電極（透明導電性膜）側から４００ｎｍの光を照射した。照射開始から１０ミリ秒後の光電流の値を１００％とした場合に、光電流が９７％以上になるまでにかかった時間を算出した。実施例１の素子（Ａ）の値（光電流が９７％以上になるまでにかかった時間）を１とした場合の相対値で、各素子（Ａ）の応答性を評価した。相対値が０．５以下のものをＡ、０．５より大きく１以下のものをＢ、１より大きく２以下のものをＣ、２よりも大きいものをＤとして評価を行った。実用上、Ａ又はＢが好ましく、Ａがより好ましい。結果を表１に示す。

＜耐熱性の評価＞
得られた各素子（Ａ）をグローブボックス中で１６０℃、２時間加熱処理した。その後に上述の＜駆動の確認（光電変換効率、暗電流の評価）＞と同様の方法で、暗電流の評価を行った。加熱処理前の暗電流値を１とした場合の相対値で評価を行い、相対値が、２以下であればＡ、２より大きく５以下であればＢ、５より大きく１０以下であればＣ、１０よりも大きければＤとして評価を行った。実用上、Ａ又はＢが好ましく、Ａがより好ましい。結果を表１に示す。

各化合物を用いて作製した光電変換素子を使用して行った試験の結果を下記表１に示す。

各化合物を用いて作製した光電変換素子を使用して行った試験の結果を下記表１に示す。
表１中、「式（３）」欄は、使用した特定化合物が、式（３）で表される化合物に該当するか否かを示す。本要件を満たす場合はＡとし、満たさない場合はＢとした。
「Ａｒ^１、Ａｒ^４＝多環芳香族／式（Ｒ）」欄は、特定化合物中における式（１）中のＡｒ^１、Ａｒ^４で表される基に相当する基が、置換基を有してもよい多環の芳香環基、又は、式（Ｒ）で表される基であるか否かを示す。本要件を満たす場合はＡとし、満たさない場合はＢとした。

表１に示す結果より、光電変換膜に特定化合物を使用する本発明の光電変換素子は、応答性にすぐれることが確認された。また、本発明の光電変換素子は、耐熱性にも優れることが確認された。
一方で、式（１）におけるＡｒ^１及びＡｒ^４に相当する芳香環基が存在しない化合物Ｒ－１を使用した光電変換素子は、応答性が不十分であった。また、耐熱性も、本発明の光電変換素子と比べて劣っていた。
また、特定化合物とは異なる構造の母核を有する化合物Ｒ－２を使用した光電変換素子は、応答性が不十分であった。また、耐熱性も、本発明の光電変換素子と比べて劣っていた。

また、特定化合物が、式（３）で表される化合物に該当する場合、得られる光電変換素子の応答性がより優れることが確認された（実施例２、５、７、９の結果等を参照）。

特定化合物中における式（１）中のＡｒ^１、Ａｒ^４で表される基に相当する基が、置換基を有してもよい多環の芳香環基、又は、式（Ｒ）で表される基である場合、得られる光電変換素子の耐熱性がより優れることが確認された（実施例２、３、６、７、８の結果等を参照）。

１０ａ，１０ｂ 光電変換素子
１１ 導電性膜（下部電極）
１２ 光電変換膜
１５ 透明導電性膜（上部電極）
１６Ａ 電子ブロッキング膜
１６Ｂ 正孔ブロッキング膜
２０ａ 撮像素子
２２ 青色光電変換素子
２４ 赤色光電変換素子

Claims (10)

1. 導電性膜、光電変換膜、及び、透明導電性膜をこの順で有する光電変換素子であって、
   前記光電変換膜が、式（１）で表される化合物、及び、ｎ型半導体材料を含む、光電変換素子。
   
   式（１）中、Ｘ^１及びＹ^１の一方が、－ＣＲ^ａ１ ＝を表し、他方が、－Ｏ－、又は、－Ｓ－を表す。
   Ｘ^２及びＹ^２の一方が、－ＣＲ^ａ１ ＝を表し、他方が、－Ｏ－、又は、－Ｓ－を表す。
   Ｒ^ａ１ は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
   Ｚ^１及びＺ^２は、それぞれ独立に、－ＣＲ^ａ３＝を表す。
   Ｒ^ａ３は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいシリル基、置換基を有してもよいアリール基、又は、置換基を有してもよいヘテロアリール基を表す。
   Ａｒ^１～Ａｒ^４は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい芳香環基を表す。
   ただし、Ｘ^１及びＸ^２が硫黄原子、且つ、Ｙ^１及びＹ^２が－ＣＲ^ａ１＝である場合、並びに、Ｘ^１及びＸ^２が－ＣＲ^ａ１＝、且つ、Ｙ^１及びＹ^２が硫黄原子である場合、Ａｒ ^１ 及びＡｒ ^４ は、下記式（Ｒ）で表される基を表す。
   
   式（Ｒ）中、Ａｒ^Ｘは、Ａｒ^Ｙ以外にも置換基を有してもよいベンゼン環基を表す。Ａｒ^Ｙは、置換基を有してもよい芳香環基を表す。＊１は、結合位置を表す。なお、前記式（Ｒ）で表される基であるＡｒ^１において、＊１はＡｒ^２との結合位置を表す。前記式（Ｒ）で表される基であるＡｒ^４において、＊１はＡｒ^３との結合位置を表す。
2. 前記式（１）で表される化合物が、式（２）で表される化合物、式（３）で表される化合物、又は、式（４）で表される化合物である、請求項１に記載の光電変換素子。
   
   式（２）中、Ｙ^３及びＹ^４は、それぞれ独立に、－Ｏ－、又は、－Ｓ－を表す。
   Ｒ^１～Ｒ^４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいシリル基、置換基を有してもよいアリール基、又は、置換基を有してもよいヘテロアリール基を表す。
   Ａｒ^１～Ａｒ^４は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい芳香環基を表す。
   ただし、Ｙ^３及びＹ^４が硫黄原子である場合、Ａｒ ^１ 及びＡｒ ^４ は、前記式（Ｒ）で表される基を表す。
   
   式（３）中、Ｙ^３及びＸ^３は、それぞれ独立に、－Ｏ－、又は、－Ｓ－を表す。
   Ｒ^１～Ｒ^３及びＲ^５は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいシリル基、置換基を有してもよいアリール基、又は、置換基を有してもよいヘテロアリール基を表す。
   Ａｒ^１～Ａｒ^４は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい芳香環基を表す。
   
   式（４）中、Ｘ^３及びＸ^４は、それぞれ独立に、－Ｏ－、又は、－Ｓ－を表す。
   Ｒ^１～Ｒ^２及びＲ^５～Ｒ^６は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいシリル基、置換基を有してもよいアリール基、又は、置換基を有してもよいヘテロアリール基を表す。
   Ａｒ^１～Ａｒ^４は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい芳香環基を表す。
   ただし、Ｘ^３及びＸ^４が硫黄原子である場合、Ａｒ ^１ 及びＡｒ ^４ は、前記式（Ｒ）で表される基を表す。
3. Ａｒ^２及びＡｒ^３が、置換基を有してもよい単環の芳香環基を表す、請求項１又は２に記載の光電変換素子。
4. 前記式（１）で表される化合物の分子量が４５０～９００である、請求項１～３のいずれか１項に記載の光電変換素子。
5. 前記光電変換膜が、前記式（１）で表される化合物と前記ｎ型半導体材料とが混合された状態で形成されるバルクへテロ構造を有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の光電変換素子。
6. 前記導電性膜と前記透明導電性膜との間に、前記光電変換膜の他に１種以上の中間層を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の光電変換素子。
7. 前記ｎ型半導体材料が、フラーレン及びその誘導体からなる群より選択されるフラーレン類を含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の光電変換素子。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載の光電変換素子を有する、撮像素子。
9. 請求項１～７のいずれか１項に記載の光電変換素子を有する、光センサ。
10. 式（１）で表される化合物を含む、光電変換素子用材料。
    
    式（１）中、Ｘ^１及びＹ^１の一方が、－ＣＲ^ａ１ ＝を表し、他方が、－Ｏ－、又は、－Ｓ－を表す。
    Ｘ^２及びＹ^２の一方が、－ＣＲ^ａ１ ＝を表し、他方が、－Ｏ－、又は、－Ｓ－を表す。
    Ｒ^ａ１ は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
    Ｚ^１及びＺ^２は、それぞれ独立に、－ＣＲ^ａ３＝を表す。
    Ｒ^ａ３は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいシリル基、置換基を有してもよいアリール基、又は、置換基を有してもよいヘテロアリール基を表す。
    Ａｒ^１～Ａｒ^４は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい芳香環基を表す。
    ただし、Ｘ^１及びＸ^２が硫黄原子、且つ、Ｙ^１及びＹ^２が－ＣＲ^ａ１＝である場合、並びに、Ｘ^１及びＸ^２が－ＣＲ^ａ１＝、且つ、Ｙ^１及びＹ^２が硫黄原子である場合、Ａｒ ^１ 及びＡｒ ^４ は、下記式（Ｒ）で表される基を表す。
    
    式（Ｒ）中、Ａｒ^Ｘは、Ａｒ^Ｙ以外にも置換基を有してもよいベンゼン環基を表す。Ａｒ^Ｙは、置換基を有してもよい芳香環基を表す。＊１は、結合位置を表す。なお、前記式（Ｒ）で表される基であるＡｒ^１において、＊１はＡｒ^２との結合位置を表す。前記式（Ｒ）で表される基であるＡｒ^４において、＊１はＡｒ^３との結合位置を表す。