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
光電変換素子、撮像素子、光センサ、光電変換素子用材料 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7382404B2 JP7382404B2 JP2021527593A JP2021527593A JP7382404B2 JP 7382404 B2 JP7382404 B2 JP 7382404B2 JP 2021527593 A JP2021527593 A JP 2021527593A JP 2021527593 A JP2021527593 A JP 2021527593A JP 7382404 B2 JP7382404 B2 JP 7382404B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- substituent
- photoelectric conversion
- formula
- conversion element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 218
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 70
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 195
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 180
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 97
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 46
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 38
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 26
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 125000004414 alkyl thio group Chemical group 0.000 claims description 22
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 22
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 18
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 18
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 claims description 18
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 claims description 17
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 12
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 claims description 9
- 125000003107 substituted aryl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 4
- 125000005415 substituted alkoxy group Chemical group 0.000 claims 1
- 125000000547 substituted alkyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 125
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 53
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 50
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 description 35
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 34
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 19
- 238000002330 electrospray ionisation mass spectrometry Methods 0.000 description 16
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 16
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 14
- -1 carbamoyloxy group Chemical group 0.000 description 14
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 14
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 7
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 7
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 6
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 6
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 6
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 125000003983 fluorenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3CC12)* 0.000 description 6
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 6
- XNBGHWRYLJOQAU-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-4-(4-phenylphenyl)benzene Chemical group C1=CC(Br)=CC=C1C1=CC=C(C=2C=CC=CC=2)C=C1 XNBGHWRYLJOQAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XSCHRSMBECNVNS-UHFFFAOYSA-N benzopyrazine Natural products N1=CC=NC2=CC=CC=C21 XSCHRSMBECNVNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 5
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 5
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 5
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthene Chemical class C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 5
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 5
- PKJBWOWQJHHAHG-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-4-phenylbenzene Chemical group C1=CC(Br)=CC=C1C1=CC=CC=C1 PKJBWOWQJHHAHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N Phenazine Natural products C1=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C21 PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical group C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 238000004768 lowest unoccupied molecular orbital Methods 0.000 description 3
- DZVCFNFOPIZQKX-LTHRDKTGSA-M merocyanine Chemical compound [Na+].O=C1N(CCCC)C(=O)N(CCCC)C(=O)C1=C\C=C\C=C/1N(CCCS([O-])(=O)=O)C2=CC=CC=C2O\1 DZVCFNFOPIZQKX-LTHRDKTGSA-M 0.000 description 3
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 3
- 125000006574 non-aromatic ring group Chemical group 0.000 description 3
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 3
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N stibanylidynetin;hydrate Chemical compound O.[Sn].[Sb] SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000005017 substituted alkenyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000004426 substituted alkynyl group Chemical group 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGKMIGUHVLGJBR-UHFFFAOYSA-M (4z)-1-(3-methylbutyl)-4-[[1-(3-methylbutyl)quinolin-1-ium-4-yl]methylidene]quinoline;iodide Chemical compound [I-].C12=CC=CC=C2N(CCC(C)C)C=CC1=CC1=CC=[N+](CCC(C)C)C2=CC=CC=C12 QGKMIGUHVLGJBR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical group C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 1-benzothiophene Chemical group C1=CC=C2SC=CC2=C1 FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 2
- VEPOHXYIFQMVHW-XOZOLZJESA-N 2,3-dihydroxybutanedioic acid (2S,3S)-3,4-dimethyl-2-phenylmorpholine Chemical compound OC(C(O)C(O)=O)C(O)=O.C[C@H]1[C@@H](OCCN1C)c1ccccc1 VEPOHXYIFQMVHW-XOZOLZJESA-N 0.000 description 2
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 9H-carbazole Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004057 DFT-B3LYP calculation Methods 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N Pyrazine Chemical compound C1=CN=CC=N1 KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical group [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N Thiazole Chemical group C1=CSC=N1 FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N acridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000641 acridinyl group Chemical group C1(=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3C=C12)* 0.000 description 2
- 150000001454 anthracenes Chemical class 0.000 description 2
- 150000001601 aromatic carbocyclic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000000277 atomic layer chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 150000001602 bicycloalkyls Chemical group 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- QARVLSVVCXYDNA-UHFFFAOYSA-N bromobenzene Chemical compound BrC1=CC=CC=C1 QARVLSVVCXYDNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000609 carbazolyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 2
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N coumarin Chemical compound C1=CC=C2OC(=O)C=CC2=C1 ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- IYYZUPMFVPLQIF-ALWQSETLSA-N dibenzothiophene Chemical group C1=CC=CC=2[34S]C3=C(C=21)C=CC=C3 IYYZUPMFVPLQIF-ALWQSETLSA-N 0.000 description 2
- DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N diphenylamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 2
- 125000002541 furyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004857 imidazopyridinyl group Chemical group N1C(=NC2=C1C=CC=N2)* 0.000 description 2
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001041 indolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 2
- AWJUIBRHMBBTKR-UHFFFAOYSA-N isoquinoline Chemical compound C1=NC=CC2=CC=CC=C21 AWJUIBRHMBBTKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000842 isoxazolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 2
- IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(n-naphthalen-1-ylanilino)phenyl]phenyl]-n-phenylnaphthalen-1-amine Chemical group C1=CC=CC=C1N(C=1C2=CC=CC=C2C=CC=1)C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C3=CC=CC=C3C=CC=2)C=C1 IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002790 naphthalenes Chemical class 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000004866 oxadiazoles Chemical class 0.000 description 2
- 125000002971 oxazolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 150000002987 phenanthrenes Chemical class 0.000 description 2
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 2
- 229920000412 polyarylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 2
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 125000003373 pyrazinyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003226 pyrazolyl group Chemical group 0.000 description 2
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003220 pyrenes Chemical class 0.000 description 2
- PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N pyridazine Chemical group C1=CC=NN=C1 PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000714 pyrimidinyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000168 pyrrolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000010898 silica gel chromatography Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 2
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical group [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 150000003518 tetracenes Chemical class 0.000 description 2
- 150000003536 tetrazoles Chemical group 0.000 description 2
- VJYJJHQEVLEOFL-UHFFFAOYSA-N thieno[3,2-b]thiophene Chemical group S1C=CC2=C1C=CS2 VJYJJHQEVLEOFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HNDGEYCCZGRMTN-UHFFFAOYSA-N thieno[3,2-f:4,5-f]bis[1]benzothiophene Chemical compound S1C2=CC=3SC=CC=3C=C2C2=C1C=C(SC=C1)C1=C2 HNDGEYCCZGRMTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 2
- COIOYMYWGDAQPM-UHFFFAOYSA-N tris(2-methylphenyl)phosphane Chemical compound CC1=CC=CC=C1P(C=1C(=CC=CC=1)C)C1=CC=CC=C1C COIOYMYWGDAQPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- QFLWZFQWSBQYPS-AWRAUJHKSA-N (3S)-3-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[5-[(3aS,6aR)-2-oxo-1,3,3a,4,6,6a-hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-4-yl]pentanoylamino]-3-methylbutanoyl]amino]-3-(4-hydroxyphenyl)propanoyl]amino]-4-[1-bis(4-chlorophenoxy)phosphorylbutylamino]-4-oxobutanoic acid Chemical compound CCCC(NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](Cc1ccc(O)cc1)NC(=O)[C@@H](NC(=O)CCCCC1SC[C@@H]2NC(=O)N[C@H]12)C(C)C)P(=O)(Oc1ccc(Cl)cc1)Oc1ccc(Cl)cc1 QFLWZFQWSBQYPS-AWRAUJHKSA-N 0.000 description 1
- UWRZIZXBOLBCON-VOTSOKGWSA-N (e)-2-phenylethenamine Chemical class N\C=C\C1=CC=CC=C1 UWRZIZXBOLBCON-VOTSOKGWSA-N 0.000 description 1
- UGUHFDPGDQDVGX-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-thiadiazole Chemical group C1=CSN=N1 UGUHFDPGDQDVGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CSNIZNHTOVFARY-UHFFFAOYSA-N 1,2-benzothiazole Chemical group C1=CC=C2C=NSC2=C1 CSNIZNHTOVFARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran Chemical group C1=CC=C2OC=CC2=C1 IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BNRDGHFESOHOBF-UHFFFAOYSA-N 1-benzoselenophene Chemical group C1=CC=C2[se]C=CC2=C1 BNRDGHFESOHOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WJFKNYWRSNBZNX-UHFFFAOYSA-N 10H-phenothiazine Chemical compound C1=CC=C2NC3=CC=CC=C3SC2=C1 WJFKNYWRSNBZNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TZMSYXZUNZXBOL-UHFFFAOYSA-N 10H-phenoxazine Chemical compound C1=CC=C2NC3=CC=CC=C3OC2=C1 TZMSYXZUNZXBOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MVWPVABZQQJTPL-UHFFFAOYSA-N 2,3-diphenylcyclohexa-2,5-diene-1,4-dione Chemical class O=C1C=CC(=O)C(C=2C=CC=CC=2)=C1C1=CC=CC=C1 MVWPVABZQQJTPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- STTGYIUESPWXOW-UHFFFAOYSA-N 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline Chemical compound C=12C=CC3=C(C=4C=CC=CC=4)C=C(C)N=C3C2=NC(C)=CC=1C1=CC=CC=C1 STTGYIUESPWXOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJDKRWVYXSAROY-UHFFFAOYSA-N 2-(4-bromophenyl)-1-benzothiophene Chemical compound C1=CC(Br)=CC=C1C1=CC2=CC=CC=C2S1 IJDKRWVYXSAROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJMUTAIBATVKLF-UHFFFAOYSA-N 2-(4-bromophenyl)-9,9-dimethylfluorene Chemical compound C1=C2C(C)(C)C3=CC=CC=C3C2=CC=C1C1=CC=C(Br)C=C1 KJMUTAIBATVKLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SAODOTSIOILVSO-UHFFFAOYSA-N 2-(4-bromophenyl)naphthalene Chemical compound C1=CC(Br)=CC=C1C1=CC=C(C=CC=C2)C2=C1 SAODOTSIOILVSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 2-methylpyridine Chemical compound CC1=CC=CC=N1 BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IPFDTWHBEBJTLE-UHFFFAOYSA-N 2h-acridin-1-one Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(=O)CC=CC3=NC2=C1 IPFDTWHBEBJTLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ONKCIMOQGCARHN-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-n-[4-[4-(3-methylanilino)phenyl]phenyl]aniline Chemical compound CC1=CC=CC(NC=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC(NC=3C=C(C)C=CC=3)=CC=2)=C1 ONKCIMOQGCARHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DHDHJYNTEFLIHY-UHFFFAOYSA-N 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=NC2=C1C=CC1=C(C=3C=CC=CC=3)C=CN=C21 DHDHJYNTEFLIHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BKYWEUVIGUEMFX-UHFFFAOYSA-N 4h-dithieno[3,2-a:2',3'-d]pyrrole Chemical group S1C=CC2=C1NC1=C2SC=C1 BKYWEUVIGUEMFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000000660 7-membered heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical group [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZHQNDEHZACHHTA-UHFFFAOYSA-N 9,9-dimethylfluorene Chemical group C1=CC=C2C(C)(C)C3=CC=CC=C3C2=C1 ZHQNDEHZACHHTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATLMFJTZZPOKLC-UHFFFAOYSA-N C70 fullerene Chemical compound C12=C(C3=C4C5=C67)C8=C9C%10=C%11C%12=C%13C(C%14=C%15C%16=%17)=C%18C%19=C%20C%21=C%22C%23=C%24C%21=C%21C(C=%25%26)=C%20C%18=C%12C%26=C%10C8=C4C=%25C%21=C5C%24=C6C(C4=C56)=C%23C5=C5C%22=C%19C%14=C5C=%17C6=C5C6=C4C7=C3C1=C6C1=C5C%16=C3C%15=C%13C%11=C4C9=C2C1=C34 ATLMFJTZZPOKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N Pyrazole Chemical compound C=1C=NNC=1 WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N Pyrimidine Chemical compound C1=CN=CN=C1 CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical class O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GCTFWCDSFPMHHS-UHFFFAOYSA-M Tributyltin chloride Chemical compound CCCC[Sn](Cl)(CCCC)CCCC GCTFWCDSFPMHHS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N [1,10]phenanthroline Chemical compound C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RLWNPPOLRLYUAH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[In+3].[Cu+2] Chemical compound [O-2].[In+3].[Cu+2] RLWNPPOLRLYUAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000999 acridine dye Substances 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004442 acylamino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004423 acyloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004453 alkoxycarbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004466 alkoxycarbonylamino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005194 alkoxycarbonyloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006598 aminocarbonylamino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004397 aminosulfonyl group Chemical group NS(=O)(=O)* 0.000 description 1
- 125000002490 anilino group Chemical group [H]N(*)C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000005577 anthracene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001000 anthraquinone dye Substances 0.000 description 1
- 125000005428 anthryl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C3C(*)=C([H])C([H])=C([H])C3=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005162 aryl oxy carbonyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005161 aryl oxy carbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005135 aryl sulfinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004657 aryl sulfonyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004391 aryl sulfonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005110 aryl thio group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004646 arylidenes Chemical group 0.000 description 1
- 125000005200 aryloxy carbonyloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000656 azaniumyl group Chemical group [H][N+]([H])([H])[*] 0.000 description 1
- 239000000987 azo dye Substances 0.000 description 1
- 125000000751 azo group Chemical group [*]N=N[*] 0.000 description 1
- 238000007611 bar coating method Methods 0.000 description 1
- 125000003785 benzimidazolyl group Chemical group N1=C(NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000004604 benzisothiazolyl group Chemical group S1N=C(C2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000004603 benzisoxazolyl group Chemical group O1N=C(C2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000004618 benzofuryl group Chemical group O1C(=CC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000001164 benzothiazolyl group Chemical group S1C(=NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000004196 benzothienyl group Chemical group S1C(=CC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000004541 benzoxazolyl group Chemical group O1C(=NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000005620 boronic acid group Chemical group 0.000 description 1
- LLCSWKVOHICRDD-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diyne Chemical group C#CC#C LLCSWKVOHICRDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FQRWAZOLUJHNDT-UHFFFAOYSA-N c12c3c4c5c6c7c8c9c%10c%11c%12c%13c%14c%15c%16c%17c(c1c1c4c7c%10c%13c%161)c1c2c2c4c7c%10c%13c%16c%18c%19c%20c%21c%22c%23c%24c%25c%26c%27c%28c%29c(c7c7c%13c%19c%22c%25c%287)c4c1c1c%17c%15c(c%27c%291)c1c%14c%12c(c%24c%261)c1c%11c9c(c%21c%231)c1c8c6c(c%18c%201)c1c5c3c2c%10c%161 Chemical compound c12c3c4c5c6c7c8c9c%10c%11c%12c%13c%14c%15c%16c%17c(c1c1c4c7c%10c%13c%161)c1c2c2c4c7c%10c%13c%16c%18c%19c%20c%21c%22c%23c%24c%25c%26c%27c%28c%29c(c7c7c%13c%19c%22c%25c%287)c4c1c1c%17c%15c(c%27c%291)c1c%14c%12c(c%24c%261)c1c%11c9c(c%21c%231)c1c8c6c(c%18c%201)c1c5c3c2c%10c%161 FQRWAZOLUJHNDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 125000003917 carbamoyl group Chemical group [H]N([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 125000001951 carbamoylamino group Chemical group C(N)(=O)N* 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- RBHJBMIOOPYDBQ-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;propan-2-one Chemical compound O=C=O.CC(C)=O RBHJBMIOOPYDBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 1
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 1
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WCZVZNOTHYJIEI-UHFFFAOYSA-N cinnoline Chemical compound N1=NC=CC2=CC=CC=C21 WCZVZNOTHYJIEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000259 cinnolinyl group Chemical group N1=NC(=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 238000010549 co-Evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 229940125904 compound 1 Drugs 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- JGDFBJMWFLXCLJ-UHFFFAOYSA-N copper chromite Chemical compound [Cu]=O.[Cu]=O.O=[Cr]O[Cr]=O JGDFBJMWFLXCLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDZGJSREWGPJMG-UHFFFAOYSA-N copper gallium Chemical compound [Cu].[Ga] CDZGJSREWGPJMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- GXIOVCHOOMGZLQ-UHFFFAOYSA-N copper strontium oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[Cu++].[Sr++] GXIOVCHOOMGZLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000956 coumarin Drugs 0.000 description 1
- 235000001671 coumarin Nutrition 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 125000000392 cycloalkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N cyclobenzothiazole Natural products C1=CC=C2SC=NC2=C1 IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N cyclopentadiene Chemical class C1C=CC=C1 ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004431 deuterium atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- TXCDCPKCNAJMEE-UHFFFAOYSA-N dibenzofuran Chemical group C1=CC=C2C3=CC=CC=C3OC2=C1 TXCDCPKCNAJMEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004987 dibenzofuryl group Chemical group C1(=CC=CC=2OC3=C(C21)C=CC=C3)* 0.000 description 1
- DHFABSXGNHDNCO-UHFFFAOYSA-N dibenzoselenophene Chemical group C1=CC=C2C3=CC=CC=C3[se]C2=C1 DHFABSXGNHDNCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004988 dibenzothienyl group Chemical group C1(=CC=CC=2SC3=C(C21)C=CC=C3)* 0.000 description 1
- WMKGGPCROCCUDY-PHEQNACWSA-N dibenzylideneacetone Chemical compound C=1C=CC=CC=1\C=C\C(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 WMKGGPCROCCUDY-PHEQNACWSA-N 0.000 description 1
- 238000007607 die coating method Methods 0.000 description 1
- HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N dioxoiridium Chemical compound O=[Ir]=O HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- CZZYITDELCSZES-UHFFFAOYSA-N diphenylmethane Chemical compound C=1C=CC=CC=1CC1=CC=CC=C1 CZZYITDELCSZES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- HKNRNTYTYUWGLN-UHFFFAOYSA-N dithieno[3,2-a:2',3'-d]thiophene Chemical class C1=CSC2=C1SC1=C2C=CS1 HKNRNTYTYUWGLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000000132 electrospray ionisation Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- YLQWCDOCJODRMT-UHFFFAOYSA-N fluoren-9-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C2=C1 YLQWCDOCJODRMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002220 fluorenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000008376 fluorenones Chemical class 0.000 description 1
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 238000007756 gravure coating Methods 0.000 description 1
- 125000000717 hydrazino group Chemical group [H]N([*])N([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 1
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 1
- 125000005462 imide group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003453 indazolyl group Chemical group N1N=C(C2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- LJDSOABMJSBRJV-UHFFFAOYSA-N indium;oxosilver Chemical compound [In].[Ag]=O LJDSOABMJSBRJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N indole Natural products CC1=CC=CC2=C1C=CN2 PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N indolenine Natural products C1=CC=C2CC=NC2=C1 RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002475 indoles Chemical class 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000457 iridium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002183 isoquinolinyl group Chemical group C1(=NC=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 125000005956 isoquinolyl group Chemical group 0.000 description 1
- ZLTPDFXIESTBQG-UHFFFAOYSA-N isothiazole Chemical group C=1C=NSC=1 ZLTPDFXIESTBQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001786 isothiazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000000434 metal complex dye Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- IUTZKZLVPUPHDA-UHFFFAOYSA-N n-(4-chlorophenyl)-2h-triazol-4-amine Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1NC1=NNN=C1 IUTZKZLVPUPHDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001280 n-hexyl group Chemical group C(CCCCC)* 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- WCPAKWJPBJAGKN-UHFFFAOYSA-N oxadiazole Chemical group C1=CON=N1 WCPAKWJPBJAGKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001715 oxadiazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002916 oxazoles Chemical class 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001820 oxy group Chemical group [*:1]O[*:2] 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 150000002964 pentacenes Chemical class 0.000 description 1
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001792 phenanthrenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3C=CC12)* 0.000 description 1
- RDOWQLZANAYVLL-UHFFFAOYSA-N phenanthridine Chemical group C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=NC2=C1 RDOWQLZANAYVLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004934 phenanthridinyl group Chemical group C1(=CC=CC2=NC=C3C=CC=CC3=C12)* 0.000 description 1
- 229950000688 phenothiazine Drugs 0.000 description 1
- 125000005328 phosphinyl group Chemical group [PH2](=O)* 0.000 description 1
- 125000001476 phosphono group Chemical group [H]OP(*)(=O)O[H] 0.000 description 1
- LFSXCDWNBUNEEM-UHFFFAOYSA-N phthalazine Chemical compound C1=NN=CC2=CC=CC=C21 LFSXCDWNBUNEEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004592 phthalazinyl group Chemical group C1(=NN=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical class N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001007 phthalocyanine dye Substances 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920000548 poly(silane) polymer Chemical class 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Chemical class 0.000 description 1
- 150000004291 polyenes Chemical class 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 description 1
- CPNGPNLZQNNVQM-UHFFFAOYSA-N pteridine Chemical compound N1=CN=CC2=NC=CN=C21 CPNGPNLZQNNVQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001042 pteridinyl group Chemical group N1=C(N=CC2=NC=CN=C12)* 0.000 description 1
- JEXVQSWXXUJEMA-UHFFFAOYSA-N pyrazol-3-one Chemical class O=C1C=CN=N1 JEXVQSWXXUJEMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003217 pyrazoles Chemical class 0.000 description 1
- 150000003219 pyrazolines Chemical class 0.000 description 1
- 125000002098 pyridazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003233 pyrroles Chemical class 0.000 description 1
- JWVCLYRUEFBMGU-UHFFFAOYSA-N quinazoline Chemical compound N1=CN=CC2=CC=CC=C21 JWVCLYRUEFBMGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002294 quinazolinyl group Chemical group N1=C(N=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- IZMJMCDDWKSTTK-UHFFFAOYSA-N quinoline yellow Chemical compound C1=CC=CC2=NC(C3C(C4=CC=CC=C4C3=O)=O)=CC=C21 IZMJMCDDWKSTTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002943 quinolinyl group Chemical group N1=C(C=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 125000005493 quinolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001567 quinoxalinyl group Chemical group N1=C(C=NC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 125000006413 ring segment Chemical group 0.000 description 1
- MABNMNVCOAICNO-UHFFFAOYSA-N selenophene Chemical group C=1C=C[se]C=1 MABNMNVCOAICNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003967 siloles Chemical class 0.000 description 1
- 125000004469 siloxy group Chemical group [SiH3]O* 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 125000005504 styryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- PMJMHCXAGMRGBZ-UHFFFAOYSA-N subphthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(=N3)N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C3=N1 PMJMHCXAGMRGBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- VELSFHQDWXAPNK-UHFFFAOYSA-N tetracontacyclo[25.6.5.516,28.44,32.35,11.321,34.28,10.212,15.222,35.229,31.113,20.124,38.02,6.014,19.017,25.018,23.030,37.033,36.547,54.446,53.448,58.126,51.150,52.03,45.07,42.09,61.039,40.041,43.044,63.049,76.055,78.056,62.057,68.059,64.060,67.065,69.066,71.070,73.072,75.074,77]octaheptaconta-1,3(45),4(48),5(61),6,8,10,12,14,16,18,20,22,24(39),25,27(38),28,30,32,34(42),35(40),36,41(43),44(63),46,49(76),50(77),51,53,55(78),56(62),57,59,64,66,68,70(73),71,74-nonatriacontaene Chemical compound c12c3c4c5c6c1c1c7c8c2c2c3c3c9c4c4c5c5c%10c%11c%12c%13c%14c%15c%12c%12c%16c%17c%18c%19c%20c%21c%17c%17c%22c%21c%21c%23c%20c%20c%19c%19c%24c%18c%16c%15c%15c%24c%16c(c7c%15c%14c1c6c5%13)c8c1c2c2c3c3c(c%21c5c%22c(c%11c%12%17)c%10c4c5c93)c%23c2c%20c1c%19%16 VELSFHQDWXAPNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003831 tetrazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001113 thiadiazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000335 thiazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- OFPPMFSHIKARPG-UHFFFAOYSA-N thieno[3,2-b][1]benzothiole Chemical compound S1C2=CC=CC=C2C2=C1C=CS2 OFPPMFSHIKARPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CRUIOQJBPNKOJG-UHFFFAOYSA-N thieno[3,2-e][1]benzothiole Chemical class C1=C2SC=CC2=C2C=CSC2=C1 CRUIOQJBPNKOJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004149 thio group Chemical group *S* 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- 150000003577 thiophenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 125000004306 triazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003852 triazoles Chemical group 0.000 description 1
- 125000001425 triazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- AAAQKTZKLRYKHR-UHFFFAOYSA-N triphenylmethane Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 AAAQKTZKLRYKHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic radiation-sensitive element covered by group H10K30/00
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
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。
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。
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。
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、Ar2及びAr3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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、1×10-5~1×107V/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、1×10-4~1×107V/cmがより好ましく、1×10-3~5×106V/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。
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。
特定化合物は、下記式(1)で表される化合物である。
X2及びY2の一方が、-CRa1=又は-N=を表し、他方が、-O-、-S-、-Se-、-Te-、又は、-NRa2-を表す。
つまり、例えば、X1が-CRa1=又は-N=を表す場合、Y1は-O-、-S-、-Se-、-Te-、又は、-NRa2-を表す。
-CRa1=及び-NRa2-における、Ra1及びRa2は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
Ra1及びRa2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。
Ra1及びRa2は、それぞれ独立に、水素原子が好ましい。
式(1)中に、複数のRa1が存在する場合、複数存在するRa1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Ra2が存在する場合、複数存在するRa2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、X1及びY1を含む5員環は芳香族ヘテロ環であり、X2及びY2を含む5員環は芳香族ヘテロ環である。
中でも、X1及びY1の一方が、-CRa1=を表し、他方が、-O-、-S-、又は、-Se-を表すのが好ましい。
X2及びY2の一方が、-CRa1=を表し、他方が、-O-、-S-、又は、-Se-を表すのが好ましい。
Ra3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、Z1及びZ2が共に-CRa3=である場合においても、Ra3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Ra3が存在する場合、複数存在するRa3はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
Z1及びZ2は、それぞれ独立に、-CRa3=が好ましく、-CH=がより好ましい。
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。
同様に、Ar3及びAr3における芳香環基が有してもよい置換基とは、L2のことではない。また、Ar3における芳香環基が有してもよい置換基とは、Ar4のことでもない。
また、Ar1とAr2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、Ar3とAr4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。
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、Ar1~Ar4(好ましくは、Ar1及び/又はAr4)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。
また、本発明の効果がより優れる点から、Ar1及びAr2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、Ar3及びAr4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、Ar1とAr2とは、式(1)中に明示される単結合の他にも、L1を介する結合を有していてもよい。例えば、Ar1及びAr2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、Ar1とAr2とがL1を介する結合を有し、Ar1とAr2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、Ar3とAr4とは、式(1)中に明示される単結合の他にも、L2を介する結合を有していてもよい。例えば、Ar3及びAr4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、Ar3とAr4とがL2を介する結合を有し、Ar3とAr4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。
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。
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Ar1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Ar4において、m2が0である場合、*2は存在しない。
式(R)中、ArXは、ArY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、ArYは、置換基を有してもよい芳香環基を表す。ArY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。
ArXにおける単環の芳香環基と、ArY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。
ArXにおける単環の芳香環基がArY以外にも有してもよい置換基、及び、ArY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。
ArXにおける単環の芳香環基は、ArY以外には置換基を有さないのも好ましい。
また、ArY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、ArXにおける単環の芳香環基がArY以外にも有してもよい置換基と、ArY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、ArXとArY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、L1及びL2は、それぞれ独立に、-S-、-O-、-Se-、-SiRa4Ra5-、-NRa6-、又は、-CRa7Ra8-を表す。
Ra4~Ra8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、L1及びL2は、それぞれ独立に、-CRa7Ra8-が好ましく、Ra7及びRa8が置換基を有してもよいアルキル基である-CRa7Ra8-がより好ましく、-C(CH3)2-が更に好ましい。
なお、L1は、Ar1及びAr2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、L2は、Ar3及びAr4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。
m2が0を表す場合、L2は存在せず、Ar3とAr4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。
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、R1~R4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、Ar1~Ar4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、L1及びL2は、それぞれ独立に、-S-、-O-、-Se-、-SiRa4Ra5-、-NRa6-、又は、-CRa7Ra8-を表す。
式(2)中、Ra4~Ra8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、L1は存在せず、Ar1とAr2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、L2は存在せず、Ar3とAr4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Ar1~Ar4、m1、m2、L1、L2、及び、Ra4~Ra8は、式(1)中のAr1~Ar4、m1、m2、L1、L2、及び、Ra4~Ra8とそれぞれ同様である。
式(3)中、Y3及びX3は、それぞれ独立に、-O-、-S-、又は、-Se-を表す。
式(3)中、R1~R3及びR5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、Ar1~Ar4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、L1及びL2は、それぞれ独立に、-S-、-O-、-Se-、-SiRa4Ra5-、-NRa6-、又は、-CRa7Ra8-を表す。
式(3)中、Ra4~Ra8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、L1は存在せず、Ar1とAr2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、L2は存在せず、Ar3とAr4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Ar1~Ar4、m1、m2、L1、L2、及び、Ra4~Ra8は、式(1)中のAr1~Ar4、m1、m2、L1、L2、及び、Ra4~Ra8とそれぞれ同様である。
式(4)中、X3及びX4は、それぞれ独立に、-O-、-S-、又は、-Se-を表す。
式(4)中、R1~R2及びR5~R6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、Ar1~Ar4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、L1及びL2は、それぞれ独立に、-S-、-O-、-Se-、-SiRa4Ra5-、-NRa6-、又は、-CRa7Ra8-を表す。
式(4)中、Ra4~Ra8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、L1は存在せず、Ar1とAr2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、L2は存在せず、Ar3とAr4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Ar1~Ar4、m1、m2、L1、L2、及び、Ra4~Ra8は、式(1)中のAr1~Ar4、m1、m2、L1、L2、及び、Ra4~Ra8とそれぞれ同様である。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
以下のスキームに従って、化合物(D-7)を合成した。
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。
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)。
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-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-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-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+)
以下のスキームに従って、化合物(D-1)を合成した。
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-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-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+)
以下のスキームに従って、化合物(D-4)を合成した。
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-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-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-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+)
以下のスキームに従って、化合物(D-10)を合成した。
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-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(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+)
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。
その結果、フラーレン(C60)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(C60)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。
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(C60)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(Al2O3)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。
得られた各素子(A)の駆動の確認をした。各素子(A)に1.0×105V/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/cm2であった。いずれの素子(A)も30%以上の光電変換効率と10nA/cm2以下の暗電流を示し、問題なく駆動することを確認した。
得られた各素子(A)の応答性の評価を行った。各素子(A)に1.0×105V/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。
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。
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。
「Ar1、Ar4=多環芳香族/式(R)」欄は、特定化合物中における式(1)中のAr1、Ar4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。
一方で、式(1)におけるAr1及びAr4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。
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)
- 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、X1及びY1の一方が、-CRa1 =を表し、他方が、-O-、又は、-S-を表す。
X2及びY2の一方が、-CRa1 =を表し、他方が、-O-、又は、-S-を表す。
Ra1 は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
Z1及びZ2は、それぞれ独立に、-CRa3=を表す。
Ra3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。
Ar1~Ar4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、X1及びX2が硫黄原子、且つ、Y1及びY2が-CRa1=である場合、並びに、X1及びX2が-CRa1=、且つ、Y1及びY2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、ArXは、ArY以外にも置換基を有してもよいベンゼン環基を表す。ArY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Ar1において、*1はAr2との結合位置を表す。前記式(R)で表される基であるAr4において、*1はAr3との結合位置を表す。 - 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、Y3及びY4は、それぞれ独立に、-O-、又は、-S-を表す。
R1~R4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。
Ar1~Ar4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、Y3及びY4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、Y3及びX3は、それぞれ独立に、-O-、又は、-S-を表す。
R1~R3及びR5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。
Ar1~Ar4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、X3及びX4は、それぞれ独立に、-O-、又は、-S-を表す。
R1~R2及びR5~R6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。
Ar1~Ar4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、X3及びX4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。 - Ar2及びAr3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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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、X1及びY1の一方が、-CRa1 =を表し、他方が、-O-、又は、-S-を表す。
X2及びY2の一方が、-CRa1 =を表し、他方が、-O-、又は、-S-を表す。
Ra1 は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
Z1及びZ2は、それぞれ独立に、-CRa3=を表す。
Ra3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。
Ar1~Ar4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、X1及びX2が硫黄原子、且つ、Y1及びY2が-CRa1=である場合、並びに、X1及びX2が-CRa1=、且つ、Y1及びY2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、ArXは、ArY以外にも置換基を有してもよいベンゼン環基を表す。ArY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Ar1において、*1はAr2との結合位置を表す。前記式(R)で表される基であるAr4において、*1はAr3との結合位置を表す。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019121252 | 2019-06-28 | ||
JP2019121252 | 2019-06-28 | ||
PCT/JP2020/022287 WO2020261933A1 (ja) | 2019-06-28 | 2020-06-05 | 光電変換素子、撮像素子、光センサ、光電変換素子用材料 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020261933A1 JPWO2020261933A1 (ja) | 2020-12-30 |
JPWO2020261933A5 JPWO2020261933A5 (ja) | 2022-02-24 |
JP7382404B2 true JP7382404B2 (ja) | 2023-11-16 |
Family
ID=74061237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021527593A Active JP7382404B2 (ja) | 2019-06-28 | 2020-06-05 | 光電変換素子、撮像素子、光センサ、光電変換素子用材料 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7382404B2 (ja) |
TW (1) | TW202100529A (ja) |
WO (1) | WO2020261933A1 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008127314A (ja) | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Canon Inc | 1,3−アゾール縮合多環化合物および有機電界発光素子 |
US20090308456A1 (en) | 2008-06-13 | 2009-12-17 | Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) | Photovoltaic Structures and Method to Produce the Same |
JP2011119701A (ja) | 2009-10-30 | 2011-06-16 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 有機光電変換素子 |
CN103664994A (zh) | 2012-08-31 | 2014-03-26 | 昆山维信诺显示技术有限公司 | 苯并二噻吩类衍生物有机电致发光材料及其应用 |
JP2018190964A (ja) | 2017-04-28 | 2018-11-29 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 光電変換膜、並びにそれを用いた光電変換素子および撮像装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007105386A1 (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Osaka University | 縮合環化合物及びその製造方法、重合体、これらを含む有機薄膜、並びに、これを備える有機薄膜素子及び有機薄膜トランジスタ |
JP2011116964A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-06-16 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 化合物及びそれを用いた素子 |
KR20140140455A (ko) * | 2013-05-29 | 2014-12-09 | 희성소재 (주) | 벤조디이미다졸계 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자 |
JP6145883B2 (ja) * | 2013-12-17 | 2017-06-14 | 富士フイルム株式会社 | 受光層形成方法及び有機光電変換素子の製造方法、成膜用有機材料及びそれを用いて得られた有機光電変換素子、光センサ。 |
JP6478278B2 (ja) * | 2015-08-20 | 2019-03-06 | 日本化薬株式会社 | 有機多環芳香族化合物、およびその利用 |
CN109384801B (zh) * | 2017-08-10 | 2022-08-09 | 松下知识产权经营株式会社 | 光电转换材料以及光电转换元件 |
-
2020
- 2020-06-05 JP JP2021527593A patent/JP7382404B2/ja active Active
- 2020-06-05 WO PCT/JP2020/022287 patent/WO2020261933A1/ja active Application Filing
- 2020-06-10 TW TW109119542A patent/TW202100529A/zh unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008127314A (ja) | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Canon Inc | 1,3−アゾール縮合多環化合物および有機電界発光素子 |
US20090308456A1 (en) | 2008-06-13 | 2009-12-17 | Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) | Photovoltaic Structures and Method to Produce the Same |
JP2011119701A (ja) | 2009-10-30 | 2011-06-16 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 有機光電変換素子 |
CN103664994A (zh) | 2012-08-31 | 2014-03-26 | 昆山维信诺显示技术有限公司 | 苯并二噻吩类衍生物有机电致发光材料及其应用 |
JP2018190964A (ja) | 2017-04-28 | 2018-11-29 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 光電変換膜、並びにそれを用いた光電変換素子および撮像装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2020261933A1 (ja) | 2020-12-30 |
TW202100529A (zh) | 2021-01-01 |
WO2020261933A1 (ja) | 2020-12-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6892932B2 (ja) | 光電変換素子、光センサ、撮像素子、化合物 | |
JP7026780B2 (ja) | 光電変換素子、撮像素子、光センサ、化合物 | |
WO2014156718A1 (ja) | 光電変換素子、撮像素子、光センサ、光電変換素子の使用方法 | |
EP3608976B1 (en) | Photoelectric conversion element, photosensor, imaging element and compound | |
WO2018020871A1 (ja) | 光電変換素子、撮像素子、光センサ、化合物 | |
US10547012B2 (en) | Photoelectric conversion element, imaging element, optical sensor, and compound | |
KR102378449B1 (ko) | 광전 변환 소자, 촬상 소자, 광 센서, 화합물 | |
KR102438542B1 (ko) | 광전 변환 소자, 촬상 소자, 광 센서, 화합물 | |
WO2021141078A1 (ja) | 光電変換素子、撮像素子、光センサ | |
EP4183780A1 (en) | Photoelectric conversion element, imaging element, optical sensor, and compound | |
JP7133707B2 (ja) | 光電変換素子、撮像素子、光センサ、光電変換素子用材料、撮像素子用材料、光センサ用材料 | |
JP7382404B2 (ja) | 光電変換素子、撮像素子、光センサ、光電変換素子用材料 | |
JP7215970B2 (ja) | 光電変換素子、撮像素子、光センサ、光電変換素子用材料、化合物 | |
JP7386244B2 (ja) | 光電変換素子、撮像素子、光センサ、光電変換素子用材料 | |
JP7367050B2 (ja) | 光電変換素子、撮像素子、光センサ、光電変換素子用材料、化合物 | |
WO2020202978A1 (ja) | 光電変換素子、撮像素子、光センサ、撮像素子用光電変換素子用材料、光センサ用光電変換素子用材料 | |
KR20240048538A (ko) | 광전 변환 소자, 촬상 소자, 광 센서, 화합물 | |
JP2023010299A (ja) | 光電変換素子、撮像素子、光センサ、化合物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211125 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230110 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230308 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230606 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230802 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231024 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231106 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7382404 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |