KR101846975B1 - Method of manufacturing organic photo-electric conversion device, organic photo-electric conversion device, imaging device, and imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

소자 성능의 열화와 비용의 증대를 방지하는 것이 가능한 유기 광전 변환 소자의 제조 방법을 제공한다.
전극(2)과 전극(2) 상방에 형성된 전극(5)과, 전극(2) 및 전극(5) 사이에 형성된 유기 재료를 포함하는 광전 변환층(4)과, 전극(2), 전극(5) 및 광전 변환층(4)을 밀봉하는 밀봉층(6)을 포함하는 유기 광전 변환 소자(10)의 제조 방법으로서, 광전 변환층(4)은 풀러렌 또는 풀러렌 유도체와 p형 유기 반도체의 혼합층으로 구성되어 있고, 기판(1) 상방에 전극(2)을 형성하는 제 1 공정과, 전극(2)의 상방에 광전 변환층(4)을 형성하는 제 2 공정과, 광전 변환층(4)의 상방에 전극(5)을 형성하는 제 3 공정과, 전극(5)의 상방에 밀봉층(6)을 형성하는 제 4 공정을 구비하고, 제 2 공정∼제 4 공정의 각 공정을 진공 하에서 행하고, 제 2 공정과 제 4 공정 사이의 각 공정 간에 제작 도중의 유기 광전 변환 소자를 비진공 하에 두는 제 5 공정을 구비한다.
A manufacturing method of an organic photoelectric conversion element capable of preventing deterioration of device performance and increase in cost is provided.
An electrode 5 formed above the electrode 2 and the electrode 2 and a photoelectric conversion layer 4 including an organic material formed between the electrode 2 and the electrode 5 and the electrode 2, And a sealing layer (6) sealing the photoelectric conversion layer (4), wherein the photoelectric conversion layer (4) comprises a mixed layer of fullerene or a fullerene derivative and a p-type organic semiconductor A first step of forming an electrode 2 above the substrate 1, a second step of forming a photoelectric conversion layer 4 above the electrode 2, a second step of forming a photoelectric conversion layer 4, And a fourth step of forming a sealing layer 6 above the electrode 5, wherein each step of the second step to the fourth step is carried out under vacuum And a fifth step of placing the organic photoelectric conversion element under production in a non-vacuum state between each step between the second step and the fourth step.

Description

유기 광전 변환 소자의 제조 방법, 유기 광전 변환 소자, 촬상 소자, 및 촬상 장치{METHOD OF MANUFACTURING ORGANIC PHOTO-ELECTRIC CONVERSION DEVICE, ORGANIC PHOTO-ELECTRIC CONVERSION DEVICE, IMAGING DEVICE, AND IMAGING APPARATUS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic photoelectric conversion device, an organic photoelectric conversion device, an organic photoelectric conversion device, an organic electroluminescence device, an organic electroluminescent device, an organic electroluminescent device,

본 발명은 유기 광전 변환 소자의 제조 방법, 유기 광전 변환 소자, 촬상 소자, 및 촬상 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an organic photoelectric conversion element, an organic photoelectric conversion element, an image pickup element, and an image pickup apparatus.

한 쌍의 전극과 이 한 쌍의 전극 사이에 형성되는 유기 재료를 사용한 광전 변환층을 갖는 유기 광전 변환 소자가 알려져 있다. 특허문헌 1에는 광전 변환 효율의 향상을 목적으로 광전 변환층으로서 p형 유기 반도체와 풀러렌 또는 풀러렌 유도체의 혼합층(2개의 재료를 함께 증착한 층)을 사용한 유기 광전 변환 소자가 개시되어 있다.An organic photoelectric conversion element having a pair of electrodes and a photoelectric conversion layer using an organic material formed between the pair of electrodes is known. Patent Document 1 discloses an organic photoelectric conversion device using a mixed layer of a p-type organic semiconductor and a fullerene or fullerene derivative (layer in which two materials are deposited together) as a photoelectric conversion layer for the purpose of improving photoelectric conversion efficiency.

일반적으로 유기 재료는 수분이나 산소에 의한 영향을 받아서 특성이 변화되어 버리는 것이 알려져 있다. 이 때문에 유기 광전 변환 소자를 제조할 때에는 모든 공정을 진공 일관으로 행하는 것이 바람직하다고 하는 것이 상식으로서 고려되어 왔다.In general, it is known that an organic material is affected by moisture or oxygen and its characteristics are changed. Therefore, when manufacturing the organic photoelectric conversion element, it has been considered as common sense that it is preferable to perform all the steps in a vacuum state.

한편, 진공 일관 공정을 실현하려고 하면 제조 설비가 대규모가 되기 때문에 비용이 증대된다는 우려가 있다. 그래서 제조 비용을 억제하면서 성능 열화가 없는 유기 광전 변환 소자를 얻는 방법이 요망되고 있다.On the other hand, there is a concern that if the vacuum coherent process is to be realized, the manufacturing facility becomes large-scale and the cost is increased. Thus, a method of obtaining an organic photoelectric conversion element without deterioration in performance while suppressing the manufacturing cost has been desired.

유기 광전 변환 소자에 있어서 모든 제조 공정을 진공 일관으로 행하지 않는 것으로서는 특허문헌 2에 기재된 것이 있다. 특허문헌 2에는 전극, 풀러렌, p형 유기 반도체, 전극의 순서대로 적층된 유기 태양 전지에 있어서 전극 상에 풀러렌, p형 유기 반도체를 순서대로 진공 증착으로 형성한 후 소자를 일단 공기에 노출시키고, 그 후에 전극을 진공 증착으로 형성하는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 이 방법으로는 소자 특성의 열화를 방지할 수는 없다.Patent Document 2 discloses that all the manufacturing steps of the organic photoelectric conversion element are not performed in a vacuum consistently. Patent Document 2 discloses an organic solar cell in which electrodes, fullerene, p-type organic semiconductors and electrodes are stacked in this order, fullerene and p-type organic semiconductors are sequentially formed on the electrode by vacuum evaporation, And thereafter the electrode is formed by vacuum deposition. However, this method can not prevent deterioration of device characteristics.

또한, 유기 광전 변환 소자는 아니지만 동일한 유기 재료를 사용한 소자인 유기 EL 소자에 있어서 진공 일관 공정으로 제조를 행하는 것으로서는 특허문헌 3에 기재된 것이 있고, 성능을 안정시키기 위해서 모든 공정을 진공 일관으로 하지 않는 제조 방법으로서는 특허문헌 4, 5에 기재된 것이 있다.In addition, in the organic EL device which is not an organic photoelectric conversion element but an element using the same organic material, the one which is manufactured by the vacuum unified process is described in Patent Document 3. In order to stabilize the performance, The production method is described in Patent Documents 4 and 5.

일본 특허 공개 2007-123707호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-123707 일본 특허 공개 평 09-74216호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-74216 일본 특허 공개 평 10-335061호 공보Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 10-335061 일본 특허 공개 2009-231278호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-231278 일본 특허 공개 평 09-330790호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-330790

본 발명은 풀러렌 또는 풀러렌 유도체와 p형 유기 반도체의 혼합층을 포함하는 광전 변환층을 갖는 유기 광전 변환 소자로서, 소자 성능의 열화와 비용의 증대를 방지하는 것이 가능한 유기 광전 변환 소자의 제조 방법과, 이 제조 방법에 의해 제조된 유기 광전 변환 소자와, 이 유기 광전 변환 소자를 구비하는 촬상 소자와, 이 촬상 소자를 구비하는 촬상 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to an organic photoelectric conversion device having a photoelectric conversion layer including a mixed layer of a fullerene or a fullerene derivative and a p-type organic semiconductor, which can prevent deterioration of the device performance and an increase in cost, And an object of the present invention is to provide an organic photoelectric conversion element manufactured by this manufacturing method, an image pickup element having the organic photoelectric conversion element, and an image pickup apparatus having the image pickup element.

본 발명의 유기 광전 변환 소자의 제조 방법은 제 1 전극과, 상기 제 1 전극 상방에 형성된 제 2 전극과, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이에 형성된 유기 재료를 포함하는 광전 변환층과, 상기 제 1 전극, 상기 제 2 전극 및 상기 광전 변환층을 밀봉하는 밀봉층을 포함하는 유기 광전 변환 소자의 제조 방법으로서, 상기 광전 변환층은 풀러렌 또는 풀러렌 유도체와 p형 유기 반도체의 혼합층을 포함하는 비발광성층이며, 기판 상방에 상기 제 1 전극을 형성하는 제 1 공정과, 상기 제 1 전극의 상방에 상기 광전 변환층을 형성하는 제 2 공정과, 상기 광전 변환층의 상방에 상기 제 2 전극을 형성하는 제 3 공정과, 상기 제 2 전극의 상방에 상기 밀봉층을 형성하는 제 4 공정을 구비하고, 상기 제 2 공정∼상기 제 4 공정의 각 공정을 진공 하에서 행하고, 상기 제 2 공정의 종료 후부터 상기 제 4 공정의 개시까지의 사이에 제작 도중의 상기 유기 광전 변환 소자를 비진공 하에 두는 제 5 공정을 구비하는 것이다.A method of manufacturing an organic photoelectric conversion device according to the present invention includes a first electrode, a second electrode formed above the first electrode, a photoelectric conversion layer including an organic material formed between the first electrode and the second electrode, And a sealing layer that seals the first electrode, the second electrode, and the photoelectric conversion layer, wherein the photoelectric conversion layer includes a mixed layer of a fullerene or a fullerene derivative and a p-type organic semiconductor A second step of forming the photoelectric conversion layer above the first electrode; and a second step of forming a second electrode on the photoelectric conversion layer, And a fourth step of forming the sealing layer above the second electrode, wherein each step of the second step to the fourth step is performed under vacuum, and the step After termination of the second step to the fifth step includes placing the organic photoelectric conversion element manufactured by the way between the start of the fourth step under non-vacuum.

이 제조 방법에 의하면 제 2 공정의 종료 후부터 제 4 공정의 개시까지의 사이에 제 5 공정을 형성하고 있기 때문에 풀러렌 또는 풀러렌 유도체와 p형 유기 반도체의 혼합층을 포함하는 비발광성의 광전 변환층을 구비한 유기 광전 변환 소자의 성능 열화와 비용의 증대를 방지할 수 있다. 특허문헌 4, 5는 발광 소자에 관한 발명이며, 비발광성의 광전 변환층을 갖는 유기 광전 변환 소자의 제조 방법과는 전혀 다르다. 또한, 특허문헌 2는 광전 변환층을 혼합층으로서 형성하는 것에 대해서 기재되어 있지 않다. 또한, 후술의 비교예에 기재된 바와 같이, 광전 변환층을 혼합층이 아닌 적층 구조로 한 구성에서는 제 5 공정을 형성해도 소자 성능의 열화를 방지할 수는 없다. 이러한 점에서, 특허문헌 1∼5에 기재된 발명에서는 본원 발명의 과제를 해결할 수는 없지만 본 제조 방법에 의하면 이 과제를 해결할 수 있다.According to this manufacturing method, since the fifth step is formed after the end of the second step to the start of the fourth step, a non-luminescent photoelectric conversion layer containing a mixed layer of fullerene or a fullerene derivative and a p-type organic semiconductor is provided It is possible to prevent performance deterioration and increase in cost of an organic photoelectric conversion element. Patent Documents 4 and 5 are inventions related to a light emitting device and are completely different from the method of manufacturing an organic photoelectric conversion device having a non-luminescent photoelectric conversion layer. Patent Document 2 does not describe the formation of the photoelectric conversion layer as a mixed layer. In addition, as described in the comparative example described later, in the structure in which the photoelectric conversion layer is formed not in the mixed layer but in the laminated structure, deterioration of the device performance can not be prevented even if the fifth step is formed. In view of this, the inventions described in Patent Documents 1 to 5 can not solve the problems of the present invention, but this problem can be solved by the present manufacturing method.

본 발명의 유기 광전 변환 소자는 상기 제조 방법에 의해 제조된 것이다.The organic photoelectric conversion device of the present invention is manufactured by the above-described manufacturing method.

본 발명의 촬상 소자는 복수개의 상기 유기 광전 변환 소자와, 상기 각 유기 광전 변환 소자의 상기 광전 변환층에서 발생한 전하에 따른 신호를 판독하는 신호 판독 회로가 형성된 회로 기판을 구비하는 것이다.An image pickup device of the present invention includes a circuit board on which a plurality of the organic photoelectric conversion elements and a signal reading circuit for reading a signal corresponding to the charge generated in the photoelectric conversion layer of each organic photoelectric conversion element are formed.

본 발명의 촬상 장치는 상기 촬상 소자를 구비하는 것이다.The image pickup apparatus of the present invention includes the image pickup element.

(발명의 효과)(Effects of the Invention)

본 발명에 의하면 풀러렌 또는 풀러렌 유도체와 p형 유기 반도체의 혼합층을 포함하는 광전 변환층을 갖는 유기 광전 변환 소자로서, 소자 성능의 열화와 비용의 증대를 방지하는 것이 가능한 유기 광전 변환 소자의 제조 방법과, 이 제조 방법에 의해 제조된 유기 광전 변환 소자와, 이 유기 광전 변환 소자를 구비하는 촬상 소자와, 이 촬상 소자를 구비하는 촬상 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, there is provided a method of manufacturing an organic photoelectric conversion element having a photoelectric conversion layer including a mixed layer of fullerene or a fullerene derivative and a p-type organic semiconductor, which can prevent degradation of device performance and increase in cost, , An organic photoelectric conversion element manufactured by this manufacturing method, an image pickup element having the organic photoelectric conversion element, and an image pickup apparatus having the image pickup element.

도 1은 본 발명의 일실시형태를 설명하기 위한 유기 광전 변환 소자의 개략 구성을 나타내는 단면 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일실시형태를 설명하기 위한 촬상 소자의 개략 구성을 나타내는 단면 모식도이다.
1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic structure of an organic photoelectric conversion element for explaining an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of an image pickup device for explaining an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조해서 설명한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시형태를 설명하기 위한 유기 광전 변환 소자의 개략 구성을 나타내는 단면 모식도이다. 도 1에 나타내는 유기 광전 변환 소자(10)는 기판(1)과, 기판(1) 상에 형성된 전극(2)과, 전극(2) 상에 형성된 전자 블로킹층(3)과, 전자 블로킹층(3) 상에 형성된 광전 변환층(4)과, 광전 변환층(4) 상에 형성된 전극(5)과, 전극(5) 상에 형성된 밀봉층(6)을 구비한다. 전자 블로킹층(3)과 광전 변환층(4)에 의해 수광층이 형성되어 있다. 수광층은 광전 변환층(4)을 적어도 포함하는 층이면 좋고, 또한 전자 블로킹층(3) 이외의 층(예를 들면, 정공 블로킹층)을 포함하는 층이어도 좋다.1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic structure of an organic photoelectric conversion element for explaining an embodiment of the present invention. The organic photoelectric conversion element 10 shown in Fig. 1 comprises a substrate 1, electrodes 2 formed on the substrate 1, an electron blocking layer 3 formed on the electrode 2, an electron blocking layer The electrode 5 formed on the photoelectric conversion layer 4 and the sealing layer 6 formed on the electrode 5. The photoelectric conversion layer 4 is formed on the photoelectric conversion layer 3, A light-receiving layer is formed by the electron blocking layer 3 and the photoelectric conversion layer 4. The light-receiving layer may be a layer containing at least the photoelectric conversion layer 4 and may be a layer including a layer other than the electron blocking layer 3 (for example, a hole blocking layer).

기판(1)은 실리콘 기판, 유리 기판 등이다.The substrate 1 is a silicon substrate, a glass substrate, or the like.

전극(2)은 광전 변환층(4)에서 발생한 전하 중 정공을 포집하기 위한 전극이다. 전극(2)은 ITO(산화 인듐 주석) 등의 도전성 재료로 구성되어 있다.The electrode 2 is an electrode for trapping holes in the charge generated in the photoelectric conversion layer 4. The electrode 2 is made of a conductive material such as ITO (indium tin oxide).

광전 변환층(4)은 광을 수광하고, 그 광량에 따른 전하를 발생시키는 것이며 유기의 광전 변환 재료를 포함해서 구성되어 있다. 구체적으로는, 광전 변환층(4)은 p형 유기 반도체(p형 유기 화합물)와 n형 유기 반도체인 풀러렌 또는 풀러렌 유도체를 혼합한 혼합층을 적어도 포함한다. 혼합층은 복수개의 재료가 혼합 또는 분산된 층을 말하고, 예를 들면 복수개의 재료를 함께 증착함으로써 형성되는 층이다. 또는 복수개의 재료를 용제에 넣어서 혼합하고, 이것을 도포해서 생성된 층이어도 좋다. 광전 변환층(4)이 이러한 혼합층을 포함함으로써 광전 변환층의 캐리어 확산 길이가 짧다는 결점을 보충하고, 광전 변환층의 광전 변환 효율을 향상시킬 수 있다.The photoelectric conversion layer 4 receives light and generates electric charges corresponding to the amount of light, and includes an organic photoelectric conversion material. Specifically, the photoelectric conversion layer 4 includes at least a mixed layer in which a p-type organic semiconductor (p-type organic compound) and an n-type organic semiconductor, fullerene or fullerene derivative, are mixed. The mixed layer refers to a layer in which a plurality of materials are mixed or dispersed, for example, a layer formed by co-depositing a plurality of materials together. Or a layer formed by mixing and mixing a plurality of materials in a solvent and applying the same. By incorporating such a mixed layer in the photoelectric conversion layer 4, it is possible to improve the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion layer by compensating for the drawback that the carrier diffusion length of the photoelectric conversion layer is short.

광전 변환층(4)은 유기 EL의 발광층(전기 신호를 광으로 변환하는 층)과는 다른 특징을 갖는 비발광성층이다. 비발광성층은 가시광 영역(파장 400㎚∼730㎚)에 있어서 발광 양자 효율이 1% 이하인 경우이며, 바람직하게는 0.5% 이하, 보다 바람직하게는 0.1% 이하인 경우이다. 광전 변환층(4)을 비발광성층으로 하는 이유는 촬상 소자 용도로서 유기 광전 변환 소자를 사용하는 경우에 발광 양자 효율이 1%를 초과하면 촬상 성능에 영향을 주어버리기 때문이다.The photoelectric conversion layer 4 is a non-luminescent layer having characteristics different from the luminescent layer of the organic EL (the layer converting the electric signal into light). The non-luminescent layer has a luminescence quantum efficiency of 1% or less, preferably 0.5% or less, more preferably 0.1% or less in a visible light region (wavelength 400 nm to 730 nm). The reason why the photoelectric conversion layer 4 is a non-luminescent layer is that when the organic photovoltaic device is used as an image pickup device, the light emission quantum efficiency exceeds 1%, the image pickup performance is affected.

수광층은 건식 성막법 또는 습식 성막법에 의해 형성할 수 있다. 건식 성막법은 균일한 막형성이 용이하며 불순물이 혼입되기 어려운 점 또한 막두께 컨트롤이나 이종 재료에 적층이 용이한 점에서 바람직하다.The light-receiving layer can be formed by a dry film forming method or a wet film forming method. The dry film forming method is preferable in that uniform film formation is easy and impurities are difficult to be incorporated, and also because it is easy to control film thickness or to laminate different materials.

건식 성막법의 구체적인 예로서는 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, MBE법 등의 물리 기상 성장법 또는 플라즈마 중합 등의 CVD법을 들 수 있다. 바람직하게는 진공 증착법이며, 진공 증착법에 의해 성막하는 경우 진공도, 증착 온도 등의 제조 조건은 상법(常法)에 따라서 설정할 수 있다. 증착법에 의해 수광층을 형성하는 경우는 증착 가능 온도보다 분해 온도가 클수록 증착 시의 열분해를 억제할 수 있으므로 바람직하다.Specific examples of the dry film forming method include a physical vapor phase growth method such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method and an MBE method, or a CVD method such as plasma polymerization. The vacuum deposition method is preferably used, and in the case of forming the film by the vacuum deposition method, the manufacturing conditions such as the degree of vacuum and the deposition temperature can be set according to a normal method. In the case of forming the light-receiving layer by a vapor deposition method, the larger the decomposition temperature than the deposition-possible temperature, the more preferable the thermal decomposition at the time of vapor deposition can be suppressed.

수광층을 건식 성막법에 의해 형성하는 경우, 형성 시의 진공도는 수광층 형성 시의 소자 특성의 열화를 방지하는 것을 고려하면 1×10-3Pa 이하가 바람직하고, 4×10-4Pa 이하가 더 바람직하고, 1×10-4Pa 이하가 특히 바람직하다.In the case of forming the light receiving layer by a dry film forming method, a degree of vacuum at the time of forming it is considering to prevent the deterioration of device characteristics at the time of forming the light receiving layer 1 × 10 -3 Pa or less, preferably, 4 × 10 -4 Pa or less More preferably 1 x 10 <" 4 > Pa or less.

수광층의 두께는 10㎚ 이상 1000㎚ 이하가 바람직하고, 더 바람직하게는 50㎚ 이상 800㎚ 이하, 특히 바람직하게는 100㎚ 이상 600㎚ 이하이다. 10㎚ 이상으로 함으로써 바람직한 암전류 억제 효과가 얻어지고, 1000㎚ 이하로 함으로써 바람직한 광전 변환 효율이 얻어진다.The thickness of the light-receiving layer is preferably 10 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 50 nm or more and 800 nm or less, and particularly preferably 100 nm or more and 600 nm or less. When it is 10 nm or more, a desirable dark current suppressing effect is obtained, and when it is 1000 nm or less, a preferable photoelectric conversion efficiency is obtained.

수광층에 포함되는 전자 블로킹층(3)은 전극(2)으로부터 광전 변환층(4)에 전자가 주입되는 것을 억제하고, 광전 변환층(4)에서 발생한 전자가 전극(2)측으로 흐르는 것을 저해하기 위한 층이다. 전자 블로킹층(3)은 유기 재료 또는 무기 재료 또는 그 양쪽을 포함해서 구성되어 있다.The electron blocking layer 3 included in the light receiving layer suppresses injection of electrons from the electrode 2 into the photoelectric conversion layer 4 and prevents electrons generated in the photoelectric conversion layer 4 from flowing toward the electrode 2 . The electron blocking layer 3 is composed of an organic material or an inorganic material or both.

전극(5)은 광전 변환층(4)에서 발생한 전하 중 전자를 포집하는 전극이다. 전극(5)은 광전 변환층(4)에 광을 입사시키기 위해서 광전 변환층(4)이 감도를 가지는 파장의 광에 대하여 충분히 투명한 도전성 재료(예를 들면, ITO)를 사용한다. 전극(5) 및 전극(2) 사이에 바이어스 전압을 인가함으로써 광전 변환층(4)에서 발생한 전하 중 정공을 전극(2)으로, 전자를 전극(5)으로 이동시킬 수 있다.The electrode 5 is an electrode that collects electrons in the charge generated in the photoelectric conversion layer 4. The electrode 5 uses a conductive material (for example, ITO) which is sufficiently transparent with respect to light having a sensitivity of the photoelectric conversion layer 4 in order to cause light to enter the photoelectric conversion layer 4. It is possible to move holes in the charge generated in the photoelectric conversion layer 4 to the electrode 2 and electrons to the electrode 5 by applying a bias voltage between the electrode 5 and the electrode 2. [

밀봉층(6)은 물, 산소 등의 유기 재료를 열화시키는 인자가 유기 재료를 포함하는 수광층에 침입하는 것을 방지하기 위한 층이다. 밀봉층(6)은 전극(2), 전자 블로킹층(3), 광전 변환층(4) 및 전극(5)을 덮어서 형성되어 있다.The sealing layer 6 is a layer for preventing a factor that deteriorates an organic material such as water or oxygen from intruding into a light-receiving layer containing an organic material. The sealing layer 6 is formed so as to cover the electrode 2, the electron blocking layer 3, the photoelectric conversion layer 4, and the electrode 5.

이와 같이 구성된 유기 광전 변환 소자(10)에서는 전극(5)을 광입사측의 전극으로 하고 있고, 전극(5) 상방으로부터 광이 입사되면 이 광이 전극(5)을 투과해서 광전 변환층(4)에 입사되고, 여기에서 전하가 발생한다. 발생한 전하 중 정공은 전극(2)으로 이동한다. 이 전극(2)으로 이동한 정공을 그 양에 따른 전압 신호로 변환해서 판독함으로써 광을 전압 신호로 변환해서 인출할 수 있다.In the organic photoelectric conversion device 10 constructed as described above, the electrode 5 is an electrode on the light incidence side, and when light is incident from above the electrode 5, the light passes through the electrode 5 to form the photoelectric conversion layer 4 , And charges are generated there. The holes in the generated charges move to the electrode 2. The light that has moved to the electrode 2 is converted into a voltage signal in accordance with the amount of the voltage, and the light is converted into a voltage signal to be drawn out.

또한, 전자 블로킹층(3)은 복수층으로 구성되어 있어도 좋다. 이와 같이 함으로써 전자 블로킹층(3)을 구성하는 각 층 사이에 계면이 생기고, 각 층에 존재하는 중간 준위에 불연속성이 생긴다. 이 결과, 중간 준위 등을 통한 전하의 이동이 어려워지기 때문에 전자 블로킹 효과를 높일 수 있다. 단, 전자 블로킹층(3)을 구성하는 각 층이 동일 재료이면 각 층에 존재하는 중간 준위가 완전히 동일하게 되는 경우도 있을 수 있기 때문에 전자 블로킹 효과를 더 높이기 위해서 각 층을 구성하는 재료를 다른 것으로 하는 것이 바람직하다.The electron blocking layer 3 may be composed of a plurality of layers. By doing so, an interface is formed between the respective layers constituting the electron blocking layer 3, and discontinuity occurs in the intermediate level existing in each layer. As a result, the electron blocking effect can be enhanced because the movement of the charge through the intermediate level or the like becomes difficult. However, if the layers constituting the electron blocking layer 3 are made of the same material, the intermediate levels present in each layer may be completely the same. Therefore, in order to further enhance the electron blocking effect, .

또한, 전극(2)에 있어서 전자를 포집하고, 전극(5)에 있어서 정공을 포집하도록 바이어스 전압을 인가해도 좋다. 이 경우에는 전자 블로킹층(3) 대신에 정공 블로킹층을 형성하면 좋다. 정공 블로킹층은 전극(2)으로부터 광전 변환층(4)으로 정공이 주입되는 것을 억제하고, 광전 변환층(4)에서 발생한 정공이 전극(2)측으로 흘러버리는 것을 저해하기 위한 유기 재료로 구성된 층으로 하면 좋다. 정공 블로킹층도 복수층으로 함으로써 정공 블로킹 효과를 높일 수 있다.Alternatively, a bias voltage may be applied so as to collect electrons in the electrode 2 and collect holes in the electrode 5. In this case, a hole blocking layer may be formed instead of the electron blocking layer 3. The hole blocking layer is a layer composed of an organic material for inhibiting the injection of holes from the electrode 2 into the photoelectric conversion layer 4 and preventing the holes generated in the photoelectric conversion layer 4 from flowing toward the electrode 2 . By forming a plurality of the hole blocking layers, the hole blocking effect can be enhanced.

또한, 전극(5)에서 포집된 전자 또는 정공을 그 양에 따른 전압 신호로 변환해서 외부로 인출하도록 해도 좋다. 이 경우에는 전극(5)과 광전 변환층(4) 사이에 전자 블로킹층 또는 정공 블로킹층을 형성하면 좋다. 어느 경우도 전극(2)과 전극(5)으로 끼워진 부분이 수광층이 된다.Further, the electrons or holes collected by the electrode 5 may be converted into a voltage signal corresponding to the amount of the electrons or holes and may be taken out to the outside. In this case, an electron blocking layer or a hole blocking layer may be formed between the electrode 5 and the photoelectric conversion layer 4. In either case, the portion sandwiched between the electrode 2 and the electrode 5 becomes the light-receiving layer.

이어서, 유기 광전 변환 소자(10)의 제조 방법에 대해서 설명한다.Next, a method of manufacturing the organic photoelectric conversion element 10 will be described.

우선, 기판(1) 상에, 예를 들면 ITO를 스퍼터링법에 의해 성막해서 전극(2)을 형성한다. 이어서, 전극(2) 상에 전자 블로킹 재료를 예를 들면 증착에 의해 성막해서 전자 블로킹층(3)을 형성한다.First, for example, ITO is formed on the substrate 1 by the sputtering method to form the electrode 2. Subsequently, an electromagnetic blocking material is deposited on the electrode 2 by, for example, vapor deposition to form the electromagnetic blocking layer 3. Then,

이어서, 전자 블로킹층(3) 상에 p형 유기 반도체와 풀러렌 또는 풀러렌 유도체를 예를 들면 함께 증착해서 광전 변환층(4)을 형성한다. 이어서, 광전 변환층(4) 상에 예를 들면 ITO를 스퍼터링법에 의해 성막해서 전극(5)을 형성한다. 이어서, 전극(5) 및 기판(1) 상에 산화 실리콘을 예를 들면 증착에 의해 성막해서 밀봉층(6)을 형성한다.Subsequently, a p-type organic semiconductor and a fullerene or a fullerene derivative are deposited together, for example, on the electron blocking layer 3 to form the photoelectric conversion layer 4. Then, for example, ITO is formed on the photoelectric conversion layer 4 by a sputtering method to form the electrode 5. Subsequently, silicon oxide is deposited on the electrode 5 and the substrate 1 by, for example, vapor deposition to form the sealing layer 6.

본 제조 방법에 있어서는 전극(2)의 형성 공정, 전자 블로킹층(3)의 형성 공정, 광전 변환층(4)의 형성 공정, 전극(5)의 형성 공정 및 밀봉층(6)의 형성 공정의 각 공정에 있어서 성막 중에 물 및 산소 등의 막의 열화 인자가 막에 혼입되어 막의 성질이 열화되어 버리는 것 등을 방지하기 위해서 상기 각 공정을 진공 하에서 실시하는 것으로 하고 있다. 본 발명자는 예의 검토의 결과, 광전 변환층(4)의 형성 공정의 종료 후부터 밀봉층(6)의 형성 공정의 개시까지의 사이에 제작 도중의 유기 광전 변환 소자(10)를 비진공 하에 두는 기간(이하, 비진공 기간이라고 한다)을 설정해도 유기 광전 변환 소자(10)의 성능이 열화되지 않는 것을 발견했다.In the present manufacturing method, the step of forming the electrode 2, the step of forming the electron blocking layer 3, the step of forming the photoelectric conversion layer 4, the step of forming the electrode 5, and the step of forming the sealing layer 6 The respective steps are performed under vacuum in order to prevent deterioration factors of the film such as water and oxygen from being mixed into the film during film formation in each step and deteriorate the properties of the film. As a result of intensive studies, the present inventors have found that a period during which the organic photoelectric conversion element 10 during fabrication is placed under the non-vacuum condition after the formation of the photoelectric conversion layer 4 to the start of the formation process of the sealing layer 6 (Hereinafter, referred to as a non-vacuum period), the performance of the organic photoelectric conversion element 10 is not deteriorated.

여기서, 비진공 하는 각 공정을 실시하고 있을 때의 진공 하보다 압력이 높은 공간을 말한다. 구체적으로는 비진공 하는 대기 분위기 하 또는 이너트 분위기 하를 말한다. 이너트 분위기는 대기압의 공간 내에 있어서 산소 및 물이 모두 100ppm 이하(바람직하게는 10ppm 이하, 이상적으로는 0.5ppm 이하)인 것을 나타낸다.Here, it refers to a space having a pressure higher than that under vacuum when each step for non-vacuuming is carried out. Concretely, it refers to an atmosphere under non-vacuum atmosphere or under an inert atmosphere. The inert atmosphere indicates that both oxygen and water in the space of atmospheric pressure are all 100 ppm or less (preferably 10 ppm or less, ideally 0.5 ppm or less).

이너트 분위기 하의 불활성 가스종으로서는 질소 가스, 아르곤 등의 희가스류, 불연성 가스류가 있고, 이들의 불활성 가스를 복수 조합시킨 것이어도 좋다. 바람직하게는 질소 가스가 좋다.Examples of the inert gas species under the inert atmosphere include rare gases such as nitrogen gas and argon, and incombustible gases, and a combination of a plurality of these inert gases may be used. Preferably, nitrogen gas is used.

비진공 기간은, 예를 들면 광전 변환층(4)의 형성 공정과 전극(5)의 형성 공정 사이(제 1 기간)와, 전극(5)의 형성 공정과 밀봉층(6)의 형성 공정 사이(제 2 기간) 중 적어도 한쪽에 있어서 설정할 수 있다.The non-vacuum period may be, for example, a period between the step of forming the photoelectric conversion layer 4 and the step of forming the electrode 5 (the first period) and the step of forming the electrode 5 and the step of forming the sealing layer 6 (The second period).

지금까지는 유기 재료를 포함하는 광전 변환층(4)을 형성하고나서 물이나 산소 등의 유기 재료의 열화 인자의 침입을 방지하는 밀봉층(6)을 형성할 때 까지의 사이에 제작 도중의 유기 광전 변환 소자(10)를 비진공 하에 두면 수분이나 산소 등에 의해 유기 재료가 열화되고, 유기 광전 변환 소자의 성능이 열화되어 버리는 것으로 고려되고 있었다. 실제로, 후술하는 비교예에서 기재되는 화합물 1만을 사용해서 광전 변환층(4)을 형성한 유기 광전 변환 소자(10)에서는 비진공 기간을 설정하면 소자 성능이 열화되는 것을 알 수 있다.Until now, the formation of the photoelectric conversion layer 4 including the organic material and the formation of the sealing layer 6 for preventing penetration of deterioration factors of organic materials such as water and oxygen, It has been considered that if the conversion element 10 is placed under a non-vacuum state, the organic material is deteriorated by moisture or oxygen, and the performance of the organic photoelectric conversion element is deteriorated. In fact, in the organic photoelectric conversion device 10 in which the photoelectric conversion layer 4 is formed using only the compound 1 described in the comparative example to be described later, it is found that the device performance deteriorates when the non-vacuum period is set.

그러나, 광전 변환층(4)으로서 p형 유기 반도체와 풀러렌 또는 풀러렌 유도체의 혼합층을 사용한 유기 광전 변환 소자(10)에 있어서는 광전 변환층(4)의 형성 공정과 밀봉층(6)의 형성 공정 사이에 있어서 제작 도중의 유기 광전 변환 소자(10)를 비진공 하에 두어도 소자 성능이 열화되지 않는 것을 본 발명자는 발견했다. 또한, 본 발명자는 비진공 기간의 길이를 30분 이상(이상적으로는 3시간 이상)으로 함으로써 유기 광전 변환 소자(10)의 성능을 더 향상시킬 수 있는 것도 발견했다.However, in the organic photoelectric conversion device 10 using a mixed layer of a p-type organic semiconductor and a fullerene or a fullerene derivative as the photoelectric conversion layer 4, the formation of the photoelectric conversion layer 4 and the formation of the sealing layer 6 The inventors have found that the device performance is not deteriorated even when the organic photoelectric conversion element 10 under production is placed under a non-vacuum state. Further, the present inventors have found that the performance of the organic photoelectric conversion element 10 can be further improved by setting the length of the non-vacuum period to 30 minutes or longer (ideally, 3 hours or longer).

이 제조 방법에서는 제 1 기간과 제 2 기간에 있어서 비진공 기간을 설정할 수 있다. 이 때문에 광전 변환층(4)을 형성하는 장치에서부터 전극(5)을 형성하는 장치까지에 이르는 제작 도중의 유기 광전 변환 소자의 반송 경로와, 전극(5)을 형성하는 장치에서부터 밀봉층(6)을 형성하는 장치까지에 이르는 제작 도중의 유기 광전 변환 소자의 반송 경로를 진공 상태로 할 필요가 없어진다. 이 결과, 유기 광전 변환 소자(10)의 제조 설비를 간소화할 수 있고, 제조 비용을 삭감하는 것이 가능해진다.In this manufacturing method, a non-vacuum period can be set in the first period and the second period. Therefore, the organic photoelectric conversion element transport path from the apparatus for forming the photoelectric conversion layer 4 to the apparatus for forming the electrode 5 and the transport path of the organic photoelectric conversion element from the apparatus for forming the electrode 5 to the sealing layer 6, It is not necessary to set the transport path of the organic photoelectric conversion element in the vacuum state to the apparatus for forming the organic photoelectric conversion element. As a result, the manufacturing facility of the organic photoelectric conversion element 10 can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

또한, 비진공 기간에 있어서 광전 변환층(4)이 유지되는 방향의 차이에 의한 효과의 차이는 없다. 또한, 전자 블로킹층(3)의 형성 공정과 광전 변환층(4)의 형성 공정 사이의 분위기 및 작성 도중의 소자를 상기 분위기 하에 두는 시간 또는 비진공 기간에 있어서의 유기 광전 변환 소자(10)로의 광조사의 유무는 본 발명의 효과를 현저하게 손상하지 않는 한 특별히 한정되지 않는다.Further, there is no difference in the effect due to the difference in the direction in which the photoelectric conversion layer 4 is held in the non-vacuum period. Further, the atmosphere between the step of forming the electron blocking layer 3 and the step of forming the photoelectric conversion layer 4, and the step of placing the element under preparation in the atmosphere or the step of forming the photoelectric conversion layer 4 in the non- The presence or absence of light irradiation is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired.

제 1 기간과 제 2 기간 중 어느 하나에 있어서 비진공 기간을 설정한 경우에는 비진공 기간을 설정하고 있지 않은 쪽의 기간에 있어서의 소자의 수송 경로가 진공 상태가 되도록 설비를 설계하면 좋다. 제 1 기간과 제 2 기간 양쪽에 있어서 비진공 기간을 설정한 경우에는 설비의 비용을 대폭 낮출 수 있다.In the case where the non-vacuum period is set in either the first period or the second period, the apparatus may be designed so that the transport path of the element in the period in which the non-vacuum period is not set is in the vacuum state. When the non-vacuum period is set in both of the first period and the second period, the cost of the equipment can be drastically reduced.

이어서, 유기 광전 변환 소자(10)를 사용한 촬상 소자의 구성예에 대해서 설명한다.Next, a structural example of an image pickup device using the organic photoelectric conversion element 10 will be described.

도 2는 본 발명의 일실시형태를 설명하기 위한 촬상 소자의 개략 구성을 나타내는 단면 모식도이다. 이 촬상 소자는 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 등의 촬상 장치, 전자 내시경, 휴대 전화기 등의 촬상 모듈 등에 탑재해서 사용된다.2 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of an image pickup device for explaining an embodiment of the present invention. The imaging device is used by being mounted on an imaging device such as a digital camera or a digital video camera, an imaging module such as an electronic endoscope, or a mobile phone.

이 촬상 소자는 도 1에 나타낸 구성의 복수개의 유기 광전 변환 소자와, 각 유기 광전 변환 소자의 광전 변환층에서 발생한 전하에 따른 신호를 판독하는 판독 회로가 형성된 회로 기판을 갖고, 상기 회로 기판 상방의 동일면 상에 복수개의 유기 광전 변환 소자가 1차원상 또는 2차원상으로 배열된 구성으로 되어 있다.The image pickup element has a plurality of organic photoelectric conversion elements of the structure shown in Fig. 1 and a circuit board on which a readout circuit for reading a signal corresponding to the charge generated in the photoelectric conversion layer of each organic photoelectric conversion element is formed. And a plurality of organic photoelectric conversion elements are arranged one-dimensionally or two-dimensionally on the same plane.

도 2에 나타내는 촬상 소자(100)는 기판(101)과, 절연층(102)과, 접속 전극(103)과, 화소 전극(104)과, 접속부(105)와, 접속부(106)와, 수광층(107)과, 대향 전극(108)과, 완충층(109)과, 밀봉층(110)과, 컬러 필터(CF)(111)와, 격벽(112)과, 차광층(113)과, 보호층(114)과, 대향 전극 전압 공급부(115)와, 판독 회로(116)를 구비한다.2 includes a substrate 101, an insulating layer 102, a connecting electrode 103, a pixel electrode 104, a connecting portion 105, a connecting portion 106, A protective layer 109, a sealing layer 110, a color filter (CF) 111, a barrier rib 112, a light shielding layer 113, a protection layer Layer 114, counter electrode voltage supply section 115, and readout circuit 116. [

화소 전극(104)은 도 1에 나타낸 유기 광전 변환 소자(10)의 전극(2)과 동일한 기능을 갖는다. 대향 전극(108)은 도 1에 나타낸 유기 광전 변환 소자(10)의 전극(5)과 동일한 기능을 갖는다. 수광층(107)은 도 1에 나타낸 유기 광전 변환 소자(10)의 전극(2) 및 전극(5) 사이에 형성되는 수광층과 동일한 구성이다. 밀봉층(110)은 도 1에 나타낸 유기 광전 변환 소자(10)의 밀봉층(6)과 동일한 기능을 갖는다. 화소 전극(104)과 이것에 대향하는 대향 전극(108)의 일부와 이들 전극으로 끼워지는 수광층(107)과, 화소 전극(104)에 대향하는 완충층(109) 및 밀봉층(110)의 일부가 유기 광전 변환 소자를 구성하고 있다.The pixel electrode 104 has the same function as the electrode 2 of the organic photoelectric conversion element 10 shown in Fig. The counter electrode 108 has the same function as the electrode 5 of the organic photoelectric conversion element 10 shown in Fig. The light-receiving layer 107 has the same structure as the light-receiving layer formed between the electrode 2 and the electrode 5 of the organic photoelectric conversion element 10 shown in Fig. The sealing layer 110 has the same function as the sealing layer 6 of the organic photoelectric conversion element 10 shown in Fig. A part of the counter electrode 108 facing the pixel electrode 104 and a light receiving layer 107 sandwiched between these electrodes and a buffer layer 109 opposed to the pixel electrode 104 and a part of the sealing layer 110 Constitute an organic photoelectric conversion element.

기판(101)은 유리 기판 또는 Si 등의 반도체 기판이다. 기판(101) 상에는 절연층(102)이 형성되어 있다. 절연층(102)의 표면에는 복수개의 화소 전극(104)과 복수개의 접속 전극(103)이 형성되어 있다.The substrate 101 is a glass substrate or a semiconductor substrate such as Si. On the substrate 101, an insulating layer 102 is formed. A plurality of pixel electrodes 104 and a plurality of connection electrodes 103 are formed on the surface of the insulating layer 102.

수광층(107)은 복수개의 화소 전극(104) 상에 이들을 덮어서 형성된 모든 유기 광전 변환 소자에서 공통인 층이다.The light-receiving layer 107 is a layer common to all the organic photoelectric conversion elements formed on the plurality of pixel electrodes 104 so as to cover them.

대향 전극(108)은 수광층(107) 상에 형성된 모든 유기 광전 변환 소자에서 공통인 1개의 전극이다. 대향 전극(108)은 수광층(107)보다 외측에 배치된 접속 전극(103) 상에까지 형성되어 있고, 접속 전극(103)과 전기적으로 접속되어 있다.The counter electrode 108 is one electrode common to all the organic photoelectric conversion elements formed on the light receiving layer 107. The counter electrode 108 is formed on the connection electrode 103 disposed outside the light receiving layer 107 and is electrically connected to the connection electrode 103.

접속부(106)는 절연층(102)에 매설되어 있고, 접속 전극(103)과 대향 전극 전압 공급부(115)를 전기적으로 접속하기 위한 플러그 등이다. 대향 전극 전압 공급부(115)는 기판(101)에 형성되고, 접속부(106) 및 접속 전극(103)을 통해 대향 전극(108)에 소정의 전압을 인가한다. 대향 전극(108)에 인가해야 할 전압이 촬상 소자의 전원 전압보다 높은 경우는 차지 펌프 등의 승압 회로에 의해 전원 전압을 승압해서 상기 소정의 전압을 공급한다.The connection portion 106 is embedded in the insulating layer 102 and is a plug or the like for electrically connecting the connection electrode 103 and the counter electrode voltage supply portion 115. [ The counter electrode voltage supply unit 115 is formed on the substrate 101 and applies a predetermined voltage to the counter electrode 108 through the connection unit 106 and the connection electrode 103. When the voltage to be applied to the counter electrode 108 is higher than the power supply voltage of the image pickup device, the power supply voltage is boosted by a boosting circuit such as a charge pump to supply the predetermined voltage.

판독 회로(116)는 복수개의 화소 전극(104) 각각에 대응해서 기판(101)에 형성되어 있고, 대응하는 화소 전극(104)에서 포집된 전하에 따른 신호를 판독하는 것이다. 판독 회로(116)는, 예를 들면 CCD, MOS 회로 또는 TFT 회로 등으로 구성되어 있고, 절연층(102) 내에 배치된 도시되지 않는 차광층에 의해 차광되어 있다. 판독 회로(116)는 그것에 대응하는 화소 전극(104)과 접속부(105)를 통해 전기적으로 접속되어 있다.The reading circuit 116 is formed on the substrate 101 in correspondence with each of the plurality of pixel electrodes 104 and reads signals corresponding to the charges collected by the corresponding pixel electrodes 104. [ The reading circuit 116 is composed of, for example, a CCD, a MOS circuit, or a TFT circuit, and is shielded by a shielding layer (not shown) disposed in the insulating layer 102. The reading circuit 116 is electrically connected to the pixel electrode 104 corresponding thereto via the connecting portion 105. [

완충층(109)은 대향 전극(108) 상에 대향 전극(108)을 덮어서 형성되어 있다. 밀봉층(110)은 완충층(109) 상에 완충층(109)을 덮어서 형성되어 있다. 컬러 필터(111)는 밀봉층(110) 상의 각 화소 전극(104)과 대향하는 위치에 형성되어 있다. 격벽(112)은 컬러 필터(111)끼리의 사이에 형성되어 있고, 컬러 필터(111)의 광투과 효율을 향상시키기 위한 것이다.The buffer layer 109 is formed so as to cover the counter electrode 108 on the counter electrode 108. The sealing layer 110 is formed on the buffer layer 109 so as to cover the buffer layer 109. The color filter 111 is formed at a position facing each pixel electrode 104 on the sealing layer 110. The barrier ribs 112 are formed between the color filters 111 to improve the light transmission efficiency of the color filters 111.

차광층(113)은 밀봉층(110) 상의 컬러 필터(111) 및 격벽(112)을 형성한 영역 이외에 형성되어 있고, 유효 화소 영역 이외에 형성된 수광층(107)에 광이 입사되는 것을 방지한다. 보호층(114)은 컬러 필터(111), 격벽(112) 및 차광층(113) 상에 형성되어 있고, 촬상 소자(100) 전체를 보호한다.The light shielding layer 113 is formed in a region other than the region where the color filter 111 and the barrier rib 112 are formed on the sealing layer 110 and prevents light from being incident on the light receiving layer 107 formed outside the effective pixel region. The protective layer 114 is formed on the color filter 111, the partition wall 112 and the light shielding layer 113 to protect the entire image pickup device 100.

이와 같이 구성된 촬상 소자(100)에서는 광이 입사되면 이 광이 수광층(107)에 입사되고, 여기에서 전하가 발생한다. 발생한 전하 중 정공은 화소 전극(104)에서 포집되어 그 양에 따른 전압 신호가 판독 회로(116)에 의해 촬상 소자(100) 외부로 출력된다.In the image pickup device 100 constructed as described above, when light is incident, the light enters the light-receiving layer 107, and charges are generated there. The generated positive holes are collected by the pixel electrode 104, and a voltage signal corresponding to the amount is output to the outside of the image pickup device 100 by the readout circuit 116.

촬상 소자(100)의 제조 방법은 다음과 같다.A method of manufacturing the image pickup device 100 is as follows.

대향 전극 전압 공급부(115)와 판독 회로(116)가 형성된 회로 기판 상에 접속부(105, 106), 복수개의 접속 전극(103), 복수개의 화소 전극(104) 및 절연층(102)을 형성한다. 복수개의 화소 전극(104)은 절연층(102)의 표면에, 예를 들면 정방 격자상으로 배치한다.The connection portions 105 and 106, the plurality of connection electrodes 103, the plurality of the pixel electrodes 104 and the insulating layer 102 are formed on the circuit board on which the counter electrode voltage supplying portion 115 and the reading circuit 116 are formed . The plurality of pixel electrodes 104 are arranged on the surface of the insulating layer 102, for example, in a tetragonal lattice pattern.

이어서, 복수개의 화소 전극(104) 상에 수광층(107)을 예를 들면 진공 가열 증착법에 의해 형성한다. 이어서, 수광층(107) 상에 예를 들면 스퍼터링법에 의해 대향 전극(108)을 진공 하에서 형성한다. 이어서, 대향 전극(108) 상에 완충층(109), 밀봉층(110)을 순차, 예를 들면 진공 가열 증착법에 의해 형성한다. 이어서, 컬러 필터(111), 격벽(112), 차광층(113)을 형성한 후 보호층(114)을 형성해서 촬상 소자(100)를 완성한다.Next, a light receiving layer 107 is formed on the plurality of pixel electrodes 104 by, for example, a vacuum heating evaporation method. Next, the counter electrode 108 is formed on the light-receiving layer 107 under vacuum, for example, by the sputtering method. Next, a buffer layer 109 and a sealing layer 110 are sequentially formed on the counter electrode 108 by, for example, vacuum evaporation deposition. Next, after the color filter 111, the barrier ribs 112, and the light shielding layer 113 are formed, the protective layer 114 is formed to complete the imaging element 100.

촬상 소자(100)의 제조 방법에 있어서도 수광층(107)에 포함되는 광전 변환층의 형성 공정과 밀봉층(110)의 형성 공정 사이에 제작 도중의 촬상 소자(100)를 비진공 하에 두는 공정을 추가함으로써 복수개의 유기 광전 변환 소자의 성능 열화를 방지할 수 있다. 이 공정을 추가함으로써 촬상 소자(100)의 성능 열화를 방지하면서 제조 비용을 억제할 수 있다.In the manufacturing method of the imaging element 100, a step of placing the imaging element 100 under production in a non-vacuum state between the step of forming the photoelectric conversion layer included in the light-receiving layer 107 and the step of forming the sealing layer 110 It is possible to prevent performance deterioration of a plurality of organic photoelectric conversion elements. By adding this step, deterioration of the performance of the image pickup device 100 can be prevented, and the manufacturing cost can be suppressed.

이하에서는 상술한 유기 광전 변환 소자의 구성 요소(전자 블로킹층(3), 정공 블로킹층, 광전 변환층(4), 전극(2), 전극(5), 밀봉층(6))의 상세에 대해서 설명한다.Details of the components (the electron blocking layer 3, the hole blocking layer, the photoelectric conversion layer 4, the electrode 2, the electrode 5, and the sealing layer 6) of the organic photoelectric conversion element described above Explain.

[광전 변환층][Photoelectric conversion layer]

광전 변환층(4)을 구성하는 p형 유기 반도체(화합물)는 도너성 유기 반도체(화합물)이며 주로 정공 수송성 유기 화합물로 대표되고, 전자를 공여하기 쉬운 성질이 있는 유기 화합물을 말한다. 더 자세하게는 2개의 유기 재료를 접촉시켜서 사용할 때에 이온화 포텐셜이 작은 쪽의 유기 화합물을 말한다. 따라서, 도너성 유기 화합물은 전자 공여성이 있는 유기 화합물이면 어느 유기 화합물도 사용 가능하다. 예를 들면, 트리아릴아민 화합물, 피란 화합물, 퀴나크리돈 화합물, 벤지딘 화합물, 피라졸린 화합물, 스티릴아민 화합물, 히드라존 화합물, 트리페닐메탄 화합물, 카르바졸 화합물, 폴리실란 화합물, 티오펜 화합물, 프탈로시아닌 화합물, 시아닌 화합물, 메로시아닌 화합물, 옥소놀 화합물, 폴리아민 화합물, 인돌 화합물, 피롤 화합물, 피라졸 화합물, 폴리아릴렌 화합물, 축합 방향족 탄소환 화합물(나프탈렌 유도체, 안트라센 유도체, 페난트렌 유도체, 테트라센 유도체, 피렌 유도체, 페릴렌 유도체, 플루오란텐 유도체), 질소 함유 헤테로환 화합물을 리간드로서 갖는 금속 착체 등을 사용할 수 있다. 또한, 이것에 한정되지 않고, n형 유기 반도체로서 사용된 유기 화합물보다 이온화 포텐셜이 작은 유기 화합물이면 도너성 유기 반도체로서 사용해서 좋다.The p-type organic semiconductor (compound) constituting the photoelectric conversion layer 4 is a donor organic semiconductor (compound), which is represented by a hole-transporting organic compound and has an easy property of donating electrons. More specifically, it refers to an organic compound having a small ionization potential when the two organic materials are used in contact with each other. Therefore, any organic compound can be used as long as the donor organic compound is an organic compound having an electron donor. Examples of the compound include triarylamine compounds, pyran compounds, quinacridone compounds, benzidine compounds, pyrazoline compounds, styrylamine compounds, hydrazone compounds, triphenylmethane compounds, carbazole compounds, polysilane compounds, thiophene compounds, The present invention relates to a method for producing a curable resin composition comprising a curing agent, a curing agent, a curing agent, a curing agent, a curing agent, a curing accelerator, a phthalocyanine compound, cyanine compound, merocyanine compound, oxolone compound, polyamine compound, indole compound, pyrrole compound, pyrazole compound, Phenylene derivatives, perylene derivatives, fluoranthene derivatives), metal complexes having a nitrogen-containing heterocyclic compound as a ligand, and the like can be used. Further, the present invention is not limited to this, and an organic compound having an ionization potential lower than that of the organic compound used as the n-type organic semiconductor may be used as the donor organic semiconductor.

상기 중에서도 바람직한 것은 트리아릴아민 화합물, 피란 화합물, 퀴나크리돈 화합물, 피롤 화합물, 프탈로시아닌 화합물, 메로시아닌 화합물, 축합 방향족 탄소환 화합물이다.Of these, triarylamine compounds, pyran compounds, quinacridone compounds, pyrrole compounds, phthalocyanine compounds, merocyanine compounds and condensed aromatic carbocyclic compounds are preferable.

p형 유기 반도체로서는 어떠한 유기 색소를 사용해도 좋지만, 바람직한 것으로서는 시아닌 색소, 스티릴 색소, 헤미시아닌 색소, 메로시아닌 색소(제로 메틴 메로시아닌(심플 메로시아닌)을 포함한다), 3핵 메로시아닌 색소, 4핵 메로시아닌 색소, 로다시아닌 색소, 컴플렉스 시아닌 색소, 컴플렉스 메로시아닌 색소, 아로포라 색소, 옥소놀 색소, 헤미옥소놀 색소, 스쿠아릴리움 색소, 크로코늄 색소, 아자메틴 색소, 쿠마린 색소, 아릴리덴 색소, 안트라퀴논 색소, 트리페닐메탄 색소, 아조 색소, 아조메틴 색소, 스피로 화합물, 메탈로센 색소, 플루올레논 색소, 풀기드 색소, 페릴렌 색소, 페리논 색소, 페나진 색소, 페노티아진 색소, 퀴논 색소, 디페닐메탄 색소, 폴리엔 색소, 아크리딘 색소, 아크리디논 색소, 디페닐아민 색소, 퀴나크리돈 색소, 퀴노프탈론 색소, 페녹사진 색소, 프탈로페릴렌 색소, 디케토피롤로피롤 색소, 디옥산 색소, 포르피린 색소, 클로로필 색소, 프탈로시아닌 색소, 금속 착체 색소, 축합 방향족 탄소환계 색소(나프탈렌 유도체, 안트라센 유도체, 페난트렌 유도체, 테트라센 유도체, 피렌 유도체, 페릴렌 유도체, 플루오란텐 유도체)를 들 수 있다. 구체적인 p형 유기 반도체(화합물)를 하기에 예시하지만, 본 발명은 하기에 예로 든 화합물에 한정되는 것은 아니다.As the p-type organic semiconductor, any organic dye may be used, and preferred examples thereof include a cyanine dye, a styryl dye, a hemicyanine dye, a merocyanine dye (including zeromethine merocyanine (simple merocyanine)), A complex cyanine dye, a complex merocyanine dye, a complex dye, an arofora dye, an oxolin dye, a hemioxolin dye, a squarylium dye, a croconium dye, a quinone merocyanine dye, Azo dye, azomethine dye, coumarin dye, arylidene dye, anthraquinone dye, triphenylmethane dye, azo dye, azomethine dye, spiro compound, metallocene dye, fluorolenone dye, unwashed dye, perylene dye, A quinacridone coloring matter, a quinacridone coloring matter, a quinacridone coloring matter, a quinacridone coloring matter, a quinacridone coloring matter, a quinacridone coloring matter, a quinacridone coloring matter, a quinacridone coloring matter, The present invention relates to a colorant, a pigment, a phenoxyphoto pigment, a phthalopyrrole pigment, a diketopyrrolopyrrole pigment, a dioxane pigment, a porphyrin pigment, a chlorophyll pigment, a phthalocyanine pigment, a metal complex pigment, a condensed aromatic carbon ring dye (naphthalene derivatives, Derivatives, tetracene derivatives, pyrene derivatives, perylene derivatives, and fluoranthene derivatives). Specific p-type organic semiconductors (compounds) are illustrated below, but the present invention is not limited to the following examples.

Figure 112011019496016-pat00001
Figure 112011019496016-pat00001

광전 변환층(4)을 구성하는 풀러렌은 풀러렌C60, 풀러렌C70, 풀러렌C76, 풀러렌C78, 풀러렌C80, 풀러렌C82, 풀러렌C84, 풀러렌C90, 풀러렌C96, 풀러렌C240, 풀러렌C540, 믹스드 풀러렌, 풀러렌 나노 튜브를 나타내고, 풀러렌 유도체는 이들에 치환기가 부가된 화합물을 나타낸다.The fullerenes constituting the photoelectric conversion layer 4 are fullerene C 60 , fullerene C 70 , fullerene C 76 , fullerene C 78 , fullerene C 80 , fullerene C 82 , fullerene C 84 , fullerene C 90 , fullerene C 96 , fullerene C 240 , Fullerene C 540 , mixed fullerene, fullerene nanotubes, and the fullerene derivative represents a compound to which a substituent is added.

풀러렌 유도체의 치환기로서 바람직하게는 알킬기, 아릴기 또는 복소환기이다. 알킬기로서 더 바람직하게는 탄소수 1∼12까지의 알킬기이며, 아릴기 및 복소환기로서 바람직하게는 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 페난트렌환, 플루오렌환, 트리페닐렌환, 나프타센환, 비페닐환, 피롤환, 푸란환, 티오펜환, 이미다졸환, 옥사졸환, 티아졸환, 피리딘환, 피라진환, 피리미딘환, 피리다진환, 인돌리진환, 인돌환, 벤조푸란환, 벤조티오펜환, 이소벤조푸란환, 벤즈이미다졸환, 이미다조피리딘환, 퀴놀리진환, 퀴놀린환, 프탈라진환, 나프티리딘환, 퀴녹살린환, 퀴녹사졸린환, 이소퀴놀린환, 카르바졸환, 페난트리딘환, 아크리딘환, 페난트롤린환, 티안트렌환, 크로멘환, 크산텐환, 페녹사티인환, 페노티아진환 또는 페나진환이며, 더 바람직하게는 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 페난트렌환, 피리딘환, 이미다졸환, 옥사졸환 또는 티아졸환이며, 특히 바람직하게는 벤젠환, 나프탈렌환 또는 피리딘환이다. 이들은 또한 치환기를 갖고 있어도 좋고, 그 치환기는 가능한 한 결합해서 환을 형성해도 좋다. 또한, 복수개의 치환기를 가져도 좋고, 그들은 동일해도 동일하지 않아도 좋다. 또한, 복수개의 치환기는 가능한 한 결합해서 환을 형성해도 좋다.The substituent of the fullerene derivative is preferably an alkyl group, an aryl group or a heterocyclic group. The alkyl group is more preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. The aryl group and the heterocyclic group are preferably a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a fluorene ring, a triphenylene ring, a naphthacene ring, A thiazole ring, a thiazole ring, a pyridine ring, a pyrazine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, an indolizine ring, an indole ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, An isoquinoline ring, a carbazole ring, a phenanthrene ring, an imidazopyridine ring, an imidazopyridine ring, a quinolizine ring, a quinoline ring, a phthalazine ring, a naphthyridine ring, a quinoxaline ring, Anthracene ring, thianthrene ring, chromane ring, xanthane ring, phenoxathiine ring, phenothiazine ring or phenazine ring, more preferably a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring , Pyridine ring, imidazole ring, oxazole ring or thiazole And, in particular ring preferably a benzene ring, naphthalene ring or pyridine. These may also have a substituent, and the substituent may be bonded as far as possible to form a ring. Furthermore, they may have a plurality of substituents, and they may or may not be the same. The plurality of substituents may be bonded to each other to form a ring as much as possible.

광전 변환층(4)이 풀러렌 또는 풀러렌 유도체를 포함함으로써 풀러렌 분자 또는 풀러렌 유도체 분자를 경유해서 광전 변환에 의해 발생한 전하를 전극(2) 또는 전극(5)까지 빠르게 수송할 수 있다. 풀러렌 분자 또는 풀러렌 유도체 분자가 연속한 상태가 되어서 전자의 경로가 형성되어 있으면 전자 수송성이 향상되어 유기 광전 변환 소자의 고속 응답성이 실현 가능해진다. 이것을 위해서는 풀러렌 또는 풀러렌 유도체가 광전 변환층(4)에 40% 이상 포함되어 있는 것이 바람직하다. 단, 풀러렌 또는 풀러렌 유도체가 너무 많으면 p형 유기 반도체가 적어져서 접합 계면이 작아져 여기자 해리 효율이 저하되어 버린다.The photoelectric conversion layer 4 includes fullerene or a fullerene derivative so that charge generated by photoelectric conversion via the fullerene molecule or the fullerene derivative molecule can be quickly transported to the electrode 2 or the electrode 5. [ When fullerene molecules or fullerene derivative molecules are in a continuous state and an electron path is formed, the electron transportability is improved and high-speed responsiveness of the organic photoelectric conversion element can be realized. For this purpose, it is preferable that fullerene or a fullerene derivative is contained in the photoelectric conversion layer 4 in an amount of 40% or more. However, if the amount of the fullerene or fullerene derivative is too large, the p-type organic semiconductor becomes less and the bonding interface becomes small, and the exciton dissociation efficiency is lowered.

광전 변환층(4)에 있어서 풀러렌 또는 풀러렌 유도체와 함께 혼합되는 p형 유기 반도체로서 일본 특허 제 4213832호 공보 등에 기재된 트리아릴아민 화합물을 사용하면 유기 광전 변환 소자의 고SN비가 발현 가능해져서 특히 바람직하다. 광전 변환층(4) 내의 풀러렌 또는 풀러렌 유도체의 비율이 너무 크면 상기 트리아릴아민 화합물이 적어져서 입사광의 흡수량이 저하된다. 이것에 의해 광전 변환 효율이 감소하므로 광전 변환층(4)에 포함되는 풀러렌 또는 풀러렌 유도체는 85% 이하의 조성인 것이 바람직하다.When a triarylamine compound described in Japanese Patent No. 4213832 or the like is used as the p-type organic semiconductor mixed with the fullerene or the fullerene derivative in the photoelectric conversion layer 4, the high SN ratio of the organic photoelectric conversion element can be expressed, . If the ratio of the fullerene or the fullerene derivative in the photoelectric conversion layer 4 is too large, the amount of the triarylamine compound decreases and the absorption amount of the incident light decreases. As a result, the photoelectric conversion efficiency is reduced, so that the fullerene or fullerene derivative contained in the photoelectric conversion layer 4 preferably has a composition of 85% or less.

본 발명의 효과를 현저하게 발현시키기 위해서 p형 유기 반도체는 하기 일반식(1)로 나타내어지는 화합물인 것이 바람직하다. In order to remarkably exhibit the effect of the present invention, the p-type organic semiconductor is preferably a compound represented by the following general formula (1).

Figure 112011019496016-pat00002
Figure 112011019496016-pat00002

(식 중 L2, L3은 각각 독립적으로 무치환 메틴기 또는 치환 메틴기를 나타낸다. n은 0∼2의 정수를 나타낸다. Ar1은 2가의 치환 아릴렌기 또는 무치환 아릴렌기를 나타낸다. Ar2, Ar3은 각각 독립적으로 치환 아릴기, 무치환 아릴기, 치환 알킬기, 무치환 알킬기, 치환 헤테로아릴기 또는 무치환 헤테로아릴기를 나타낸다. Ar1, Ar2, Ar3 중 인접하는 것은 서로 연결해서 환을 형성해도 좋다. L1은 하기 일반식(2)와 결합하는 무치환 메틴기 또는 치환 메틴기, 또는 하기 일반식(3)으로 나타내어지는 기를 나타낸다.(Wherein L 2 and L 3 each independently represent an unsubstituted methine group or a substituted methine group, n represents an integer of 0 to 2. Ar 1 represents a divalent substituted arylene group or an unsubstituted arylene group, Ar 2 , Ar 3 are each independently a substituted aryl group, an unsubstituted aryl group, a substituted alkyl group, an unsubstituted alkyl group, a substituted heteroaryl represents an aryl group or an unsubstituted heteroaryl group. Ar 1, Ar 2, It is adjacent of Ar 3 to connect to each other L 1 represents an unsubstituted methine group or a substituted methine group bonded to the following general formula (2), or a group represented by the following general formula (3).

Figure 112011019496016-pat00003
Figure 112011019496016-pat00003

식 중 Z1은 L1과 결합하는 탄소 원자와 상기 탄소 원자에 인접하는 카르보닐기를 포함하는 환으로서, 5원환, 6원환 또는, 5원환 및 6원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환을 나타낸다. X는 헤테로 원자를 나타낸다. Z2는 X를 포함하는 환으로서, 5원환, 6원환, 7원환, 또는 5원환과 6원환과 7원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환을 나타낸다. L4∼L6은 각각 독립적으로 무치환 메틴기 또는 치환 메틴기를 나타낸다. R6, R7은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 인접하는 것이 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다. k는 0∼2의 정수를 나타낸다. 일반식(2) 중 *은 L1에 결합하는 결합 위치를 나타내고, 일반식(3) 중 *은 L2 또는 Ar1에 결합하는 결합 위치를 나타낸다.In the formula, Z 1 represents a condensed ring containing at least any one of a 5-membered ring, a 6-membered ring, a 5-membered ring and a 6-membered ring including a carbon atom bonded to L 1 and a carbonyl group adjacent to the carbon atom. X represents a hetero atom. Z 2 represents a condensed ring containing at least one of a 5-membered ring, a 6-membered ring, a 7-membered ring, or a 5-membered ring, a 6-membered ring and a 7-membered ring. L 4 to L 6 each independently represent an unsubstituted methine group or a substituted methine group. R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and adjacent atoms may be bonded to each other to form a ring. and k represents an integer of 0 to 2. * In the general formula (2) represents a bonding position to be bonded to L 1 , and * in the general formula (3) represents L 2 Or a bonding position to be bonded to Ar < 1 & gt ;.

일반식(2)의 Z1은 2개의 탄소 원자를 포함하는 환으로서 5원환, 6원환 또는 5원환 및 6원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환을 의미한다. 이러한 환으로서는 통상 메로시아닌 색소로 산성 핵으로서 사용되는 것이 바람직하고, 그 구체예로서는, 예를 들면 이하의 것을 들 수 있다.Z 1 in the general formula (2) means a condensed ring containing at least any one of a 5-membered ring, a 6-membered ring, a 5-membered ring and a 6-membered ring including two carbon atoms. As such ring, it is usually preferable to use it as an acid nucleus with merocyanine dye, and specific examples thereof include, for example, the following.

(a) 1,3-디카르보닐 핵: 예를 들면, 1,3-인단 디온 핵, 1,3-시클로헥산 디온, 5,5-디메틸-1,3-시클로헥산 디온, 1,3-디옥산-4,6-디온 등.(a) 1,3-dicarbonyl nucleus: 1,3-indanedione nucleus, 1,3-cyclohexanedione, 5,5-dimethyl-1,3-cyclohexanedione, 1,3- Dioxane-4,6-dione and the like.

(b) 피라졸리논 핵: 예를 들면, 1-페닐-2-피라졸린-5-온, 3-메틸-1-페닐-2-피라졸린-5-온, 1-(2-벤조티아조일)-3-메틸-2-피라졸린-5-온 등.(b) pyrazolinone nuclei: for example, 1-phenyl-2-pyrazolin-5-one, 3-methyl- ) -3-methyl-2-pyrazolin-5-one.

(c) 이소옥사졸린 핵: 예를 들면, 3-페닐-2-이소옥사졸린-5-온, 3-메틸-2-이소옥사졸린-5-온 등.(c) isoxazoline nucleus: for example, 3-phenyl-2-isoxazolin-5-one, 3-methyl-2-isoxazolin-5-one and the like.

(d) 옥시인돌 핵: 예를 들면, 1-알킬-2,3-디히드로-2-옥시인돌 등.(d) Oxyindole nucleus: for example, 1-alkyl-2,3-dihydro-2-oxyindole and the like.

(e) 2,4,6-트리케토헥사히드로피리미딘 핵: 예를 들면, 바르비투르산 또는 2-티오바르비투르산 및 그 유도체 등. 유도체로서는, 예를 들면 1-메틸, 1-에틸 등의 1-알킬체, 1,3-디메틸, 1,3-디에틸, 1,3-디부틸 등의 1,3-디알킬체, 1,3-디페닐, 1,3-디(p-클로로페닐), 1,3-디(p-에톡시카르보닐페닐) 등의 1,3-디아릴체, 1-에틸-3-페닐 등의 1-알킬-1-아릴체, 1,3-디(2-피리딜) 등의 1,3위치 디헤테로환 치환체 등을 들 수 있다.(e) 2,4,6-Tricetohexahydropyrimidine nucleus: for example, barbituric acid or 2-thiobarbituric acid and derivatives thereof. Examples of the derivative include 1-alkyl such as 1-methyl and 1-ethyl, 1,3-dialkyl such as 1,3-dimethyl, 1,3-diethyl and 1,3- Diaryls such as 3-diphenyl, 1,3-di (p-chlorophenyl) and 1,3-di (p-ethoxycarbonylphenyl) 1-alkyl-1-aryl, 1,3-di (2-pyridyl), and the like.

(f) 2-티오-2,4-티아졸리딘 디온 핵: 예를 들면, 로다닌 및 그 유도체 등. 유도체로서는, 예를 들면 3-메틸 로다닌, 3-에틸 로다닌, 3-아릴 로다닌 등의 3-알킬 로다닌, 3-페닐 로다닌 등의 3-아릴 로다닌, 3-(2-피리딜)로다닌 등의 3위치 헤테로환 치환 로다닌 등을 들 수 있다.(f) 2-thio-2,4-thiazolidinedione nucleus: for example, rhodanine and derivatives thereof. Examples of the derivative include 3-alkyl rhodanines such as 3-methyl rhodanine, 3-ethyl rhodanine and 3-aryl rhodanine, 3-aryl rhodanines such as 3-phenyl rhodanine, 3- 3-position heterocyclic substituted rhodanine such as rhodanine, and the like.

(g) 2-티오-2,4-옥사졸리딘 디온(2-티오-2,4-(3H,5H)-옥사졸 디온 핵: 예를 들면, 3-에틸-2-티오-2,4-옥사졸리딘 디온 등.(g) 2-thio-2,4-oxazolidinedione (2-thio-2,4- (3H, 5H) -oxazolone nucleus: - oxazolidinedione and the like.

(h) 티아나프텐 핵: 예를 들면, 3(2H)-티아나프텐-1,1-디옥사이드 등.(h) Thianaphthene nuclei: For example, 3 (2H) -thianaphthene-1,1-dioxide.

(i) 2-티오-2,5-티아졸리딘 디온 핵: 예를 들면, 3-에틸-2-티오-2,5-티아졸리딘 디온 등.(i) 2-thio-2,5-thiazolidinedione nucleus: for example, 3-ethyl-2-thio-2,5-thiazolidinedione.

(j) 2,4-티아졸리딘 디온 핵: 예를 들면, 2,4-티아졸리딘 디온, 3-에틸-2,4-티아졸리딘 디온, 3-페닐-2,4-티아졸리딘 디온 등.(j) 2,4-thiazolidinedione nucleus: for example, 2,4-thiazolidinedione, 3-ethyl-2,4-thiazolidinedione, 3-phenyl-2,4-thiazolidine Dion and others.

(k) 티아졸린-4-온 핵: 예를 들면, 4-티아졸리논, 2-에틸-4-티아졸리논 등.(k) Thiazolin-4-one nuclei: for example, 4-thiazolinone, 2-ethyl-4-thiazolinone and the like.

(l) 2,4-이미다졸리딘 디온(히단토인) 핵: 예를 들면, 2,4-이미다졸리딘 디온, 3-에틸-2,4-이미다졸리딘 디온 등.(l) 2,4-imidazolidinedione (hydantoin) nucleus: 2,4-imidazolidinedione, 3-ethyl-2,4-imidazolidinedione, and the like.

(m) 2-티오-2,4-이미다졸리딘 디온(2-티오히단토인) 핵: 예를 들면, 2-티오-2,4-이미다졸리딘 디온, 3-에틸-2-티오-2,4-이미다졸리딘 디온 등.(m) 2-thio-2,4-imidazolidinedione (2-thiohydantoin) nucleus: for example, 2-thio-2,4-imidazolidinedione, 3-ethyl- -2,4-imidazolidinedione and the like.

(n) 2-이미다졸린-5-온 핵: 예를 들면, 2-프로필메르캅토-2-이미다졸린-5-온 등.(n) 2-Imidazoline-5-one nucleus: for example, 2-propylmercapto-2-imidazolin-5-one and the like.

(o) 3,5-피라졸리딘 디온 핵: 예를 들면, 1,2-디페닐-3,5-피라졸리딘 디온, 1,2-디메틸-3,5-피라졸리딘 디온 등.(o) 3,5-pyrazolidinedione nucleus: for example, 1,2-diphenyl-3,5-pyrazolidinedione, 1,2-dimethyl-3,5-pyrazolidinedione, and the like.

(p) 벤조티오펜-3-온 핵: 예를 들면, 벤조티오펜-3-온, 옥소벤조티오펜-3-온, 디옥소벤조티오펜-3-온 등.(p) benzothiophen-3-one nuclei: for example, benzothiophen-3-one, oxobenzothiophen-3-one, dioxobenzothiophen-3-one and the like.

(q) 인다논 핵: 예를 들면, 1-인다논, 3-페닐-1-인다논, 3-메틸-1-인다논, 3,3-디페닐-1-인다논, 3,3-디메틸-1-인다논 등.(q) indanone nucleus: for example, 1-indanone, 3-phenyl-1-indanone, 3-methyl-1-indanone, Dimethyl-1-indanone and the like.

Z1이 나타내는 환으로서 바람직하게는 1,3-디카르보닐 핵, 피라졸리논 핵, 2,4,6-트리케토헥사히드로피리미딘 핵(티오케톤체도 포함, 예를 들면 바르비투르산 핵, 2-티오바르비투르산 핵), 2-티오-2,4-티아졸리딘 디온 핵, 2-티오-2,4-옥사졸리딘 디온 핵, 2-티오-2,5-티아졸리딘 디온 핵, 2,4-티아졸리딘 디온 핵, 2,4-이미다졸리딘 디온 핵, 2-티오-2,4-이미다졸리딘 디온 핵, 2-이미다졸린-5-온 핵, 3,5-피라졸리딘 디온 핵, 벤조티오펜-3-온 핵, 인다논 핵이며, 보다 바람직하게는 1,3-디카르보닐 핵, 2,4,6-트리케토헥사히드로피리미딘 핵(티오케톤체도 포함, 예를 들면 바르비투르산 핵, 2-티오바르비투르산 핵), 3,5-피라졸리딘 디온 핵, 벤조티오펜-3-온 핵, 인다논 핵이며, 더 바람직하게는 1,3-디카르보닐 핵, 2,4,6-트리케토 헥사히드로피리미딘 핵(티오케톤체도 포함, 예를 들면 바르비투르산 핵, 2-티오바르비투르산 핵)이며, 특히 바람직하게는 1,3-인단 디온 핵, 바르비투르산 핵, 2-티오바르비투르산 핵 및 그들의 유도체이다.The ring represented by Z 1 is preferably a 1,3-dicarbonyl nucleus, a pyrazolinone nucleus, a 2,4,6-tricetohexahydropyrimidine nucleus (including thioketone, for example, 2-thiobarbituric acid nucleus), 2-thio-2,4-thiazolidinedione nucleus, 2-thio-2,4-oxazolidinedione nucleus, 2-thio-2,5-thiazolidinedione nucleus , 2,4-thiazolidinedione nucleus, 2,4-imidazolidinedione nucleus, 2-thio-2,4-imidazolidinedione nucleus, 2-imidazoline- 5-pyrazolidinedione nucleus, benzothiophen-3-one nucleus and indanone nucleus, more preferably 1,3-dicarbonyl nucleus, 2,4,6-tricetohexahydropyrimidine nucleus (thio Pyrazolidinedione nucleus, benzothiophene-3-one nucleus, indanone nucleus, and more preferably 1 < RTI ID = 0.0 > , 3-dicarbonyl nucleus, 2,4,6-tricetohexahydropyrimidine nucleus (including thioketones, G is barbie acid nucleus, 2-thio barbie acid nucleus), and particularly preferably 1, 3-indan-dione nucleus, barbie acid nucleus, 2-thio barbie nuclear acid and their derivatives.

Z1이 나타내는 환으로서 바람직한 것은 하기의 식으로 나타내어진다.Preferred as the ring represented by Z < 1 > is represented by the following formula.

Figure 112011019496016-pat00004
Figure 112011019496016-pat00004

식 중 Z3은 L1과 결합하는 탄소 원자와 상기 탄소 원자에 인접하는 2개의 카르보닐기를 포함하는 환이며 5원환, 6원환 또는 5원환 및 6원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환을 나타낸다. *은 L1과 결합하는 결합 위치를 나타낸다. Z3으로서는 상기 Z1이 나타내는 환 중으로부터 선택할 수 있고, 바람직하게는 1,3-디카르보닐 핵, 2,4,6-트리케토헥사히드로피리미딘 핵(티오케톤체도 포함한다)이며, 특히 바람직하게는 1,3-인단 디온 핵, 바르비투르산 핵, 2-티오바르비투르산 핵 및 그들의 유도체이다.Z 3 represents a condensed ring containing at least any one of a 5-membered ring, a 6-membered ring, a 5-membered ring and a 6-membered ring, including a carbon atom bonded to L 1 and two carbonyl groups adjacent to the carbon atom. * Represents a bonding position to be bonded to L < 1 >. Z 3 can be selected from the ring represented by Z 1 , and is preferably 1,3-dicarbonyl nucleus, 2,4,6-tricetohexahydropyrimidine nucleus (including thioketone) Preferred are 1,3-indanedione nucleus, barbituric acid nucleus, 2-thiobarbituric acid nucleus and derivatives thereof.

Z1이 나타내는 환이 1,3-인단 디온 핵인 경우, 하기 일반식(5)로 나타내어지는 기인 경우가 바람직하다.When the ring represented by Z 1 is a 1,3-indanedione nucleus, a group represented by the following general formula (5) is preferable.

Figure 112011019496016-pat00005
Figure 112011019496016-pat00005

식 중 R2∼R5는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 인접하는 것이 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다. *은 L1과 결합하는 결합 위치를 나타낸다.In the formula, R 2 to R 5 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and adjacent groups may be bonded to each other to form a ring. * Represents a bonding position to be bonded to L < 1 >.

일반식(3)의 k는 0∼2의 정수를 나타내고, 바람직하게는 0 또는 1, 보다 바람직하게는 0이다. X는 O, S, N-R10이 바람직하다. Z2가 나타내는 환으로서 바람직한 것은 하기의 식(6)으로 나타내어진다.K in the general formula (3) represents an integer of 0 to 2, preferably 0 or 1, more preferably 0. X is preferably O, S or NR < 10 & gt ;. Preferred as the ring represented by Z 2 is represented by the following formula (6).

Figure 112011019496016-pat00006
Figure 112011019496016-pat00006

식 중 X는 O, S, N-R10을 나타낸다. R10은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 식 중 R1, R6, R7은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 인접하는 것이 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다. m은 1∼3의 정수를 나타낸다. m이 2 이상일 때 복수의 R1은 동일하거나 동일하지 않아도 좋다. *은 L2 또는 Ar1에 결합하는 결합 위치를 나타낸다.In the formula, X represents O, S or NR 10 . R 10 represents a hydrogen atom or a substituent. In the formula, R 1 , R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and adjacent groups may be bonded to each other to form a ring. m represents an integer of 1 to 3; When m is 2 or more, plural R 1 s may or may not be the same. * L 2 Or a bonding position to be bonded to Ar < 1 & gt ;.

Ar1이 나타내는 아릴렌기로서는 바람직하게는 탄소수 6∼30의 아릴렌기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 6∼18의 아릴렌기이다. 상기 아릴렌기는 치환기를 갖고 있어도 좋고, 바람직하게는 탄소수 1∼4의 알킬기를 갖고 있어도 좋은 탄소수 6∼18의 아릴렌기이다. 예를 들면, 페닐렌기, 나프틸렌기, 메틸페닐렌기, 디메틸페닐렌기 등을 들 수 있고, 페닐렌기, 나프틸렌기가 바람직하다.The arylene group represented by Ar 1 is preferably an arylene group having 6 to 30 carbon atoms, and more preferably an arylene group having 6 to 18 carbon atoms. The arylene group may have a substituent, and is preferably an arylene group having 6 to 18 carbon atoms, which may have an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Examples thereof include a phenylene group, a naphthylene group, a methylphenylene group and a dimethylphenylene group, and a phenylene group and a naphthylene group are preferable.

Ar2, Ar3이 나타내는 아릴기로서는 각각 독립적으로 바람직하게는 탄소수 6∼30의 아릴기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 6∼18의 아릴기이다. 상기 아릴기는 치환기를 갖고 있어도 좋고, 바람직하게는 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 탄소수 6∼18의 아릴기를 갖고 있어도 좋은 탄소수 6∼18의 아릴기이다. 예를 들면, 페닐기, 나프틸기, 톨릴기, 안트릴기, 디메틸페닐기, 비페닐기 등을 들 수 있고, 페닐기, 나프틸기가 바람직하다.Each of the aryl groups represented by Ar 2 and Ar 3 is independently preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, more preferably an aryl group having 6 to 18 carbon atoms. The aryl group may have a substituent, and is preferably an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, which may have an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms. For example, a phenyl group, a naphthyl group, a tolyl group, an anthryl group, a dimethylphenyl group, and a biphenyl group are exemplified, and a phenyl group and a naphthyl group are preferable.

Ar2, Ar3이 나타내는 알킬기로서는 바람직하게는 탄소수 1∼6의 알킬기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼4의 알킬기이다. 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기를 들 수 있고, 메틸기 또는 에틸기가 바람직하고, 메틸기가 보다 바람직하다.The alkyl group represented by Ar 2 and Ar 3 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. For example, a methyl group, an ethyl group, a n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group and a t-butyl group are exemplified and a methyl group or an ethyl group is preferable and a methyl group is more preferable.

Ar2, Ar3이 나타내는 헤테로아릴기로서는 각각 독립적으로 바람직하게는 탄소수 3∼30의 헤테로아릴기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 3∼18의 헤테로아릴기이다. 상기 헤테로아릴기는 치환기를 갖고 있어도 좋고, 바람직하게는 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 탄소수 6∼18의 아릴기를 갖고 있어도 좋은 탄소수 3∼18의 헤테로아릴기이다. 또한, Ar2, Ar3이 나타내는 헤테로아릴기는 축환 구조이어도 좋고, 푸란환, 티오펜환, 셀레노펜환, 실롤환, 피리딘환, 피라진환, 피리미딘환, 옥사졸환, 티아졸환, 트리아졸환, 옥사디아졸환, 티아디아졸환으로부터 선택된 환의 조합(동일해도 좋다)의 축환 구조가 바람직하고, 퀴놀린환, 이소퀴놀린환, 벤조티오펜환, 디벤조티오펜환, 티에노티오펜환, 비티에노벤젠환, 비티에노티오펜환이 바람직하다.Each of the heteroaryl groups represented by Ar 2 and Ar 3 is independently preferably a heteroaryl group having 3 to 30 carbon atoms, more preferably a heteroaryl group having 3 to 18 carbon atoms. The heteroaryl group may have a substituent, and is preferably a heteroaryl group having 3 to 18 carbon atoms, which may have an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms. The heteroaryl group represented by Ar 2 and Ar 3 may be a cyclic structure or a fused ring structure such as a furan ring, a thiophene ring, a selenopentane ring, a silole ring, a pyridine ring, a pyrazine ring, a pyrimidine ring, an oxazole ring, a thiazole ring, Oxadiazole ring, and thiadiazole ring is preferable, and a ring structure of a ring selected from a quinoline ring, an isoquinoline ring, a benzothiophene ring, a dibenzothiophene ring, a thienothiophene ring, A ring, and a bithienothiophen ring.

Ar1, Ar2, Ar3, R1, R2∼R7, R10 중 인접하는 것은 서로 연결해서 환을 형성해도 좋다. 또한, 상기 환은 헤테로 원자, 알킬렌기 및 방향족환 등으로 형성되는 환이 바람직하다. 예를 들면, 아릴기(예를 들면, 일반식(1)의 Ar1, Ar2, Ar3)의 2개가 단결합 또는 연결기를 통해서 연결됨으로써 질소 원자(일반식(1)의 N)와 함께 형성되는 환을 들 수 있다. 상기 연결기로서는 헤테로 원자(예를 들면, -O-, -S- 등), 알킬렌기(예를 들면, 메틸렌기, 에틸렌기 등) 및 이들의 조합으로 이루어지는 기를 들 수 있고, -S-, 메틸렌기가 바람직하다. 질소 원자(예를 들면, 일반식(1)의 N), 알킬렌기(예를 들면, 메틸렌기) 및 아릴기(예를 들면, 일반식(1)의 Ar1, Ar2 또는 Ar3)로 형성되는 환이 바람직하다. Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , R 1 , R 2 to R 7 , R 10 May be connected to each other to form a ring. The ring is preferably a ring formed by a hetero atom, an alkylene group, an aromatic ring, or the like. For example, when two of an aryl group (for example, Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 in the general formula (1)) are connected to each other through a single bond or a linking group, a nitrogen atom (N in the general formula (1) And the like. Examples of the linking group include a group formed by a hetero atom (e.g., -O-, -S-, etc.), an alkylene group (e.g., a methylene group or an ethylene group), or a combination thereof, Group is preferable. The nitrogen atom (for example, by the general formula (1) N), alkylene (e.g., methylene group) and an aryl group (for example, Ar 1 in the formula (1), Ar 2 Or Ar < 3 >) is preferable.

상기 환은 또한 치환기를 갖고 있어도 좋고, 상기 치환기로서는 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼4의 알킬기, 보다 바람직하게는 메틸기)를 들 수 있고, 복수의 상기 치환기가 서로 연결되어 또한 환(예를 들면, 벤젠환 등)을 형성해도 좋다. The ring may also have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group), and a plurality of the substituents may be connected to each other to form a ring (for example, Benzene ring or the like) may be formed.

또한, R3 및 R4가 서로 연결해서 환을 형성하고 있는 것도 바람직하고, 상기 환으로서는 벤젠환이 바람직하다.It is also preferable that R 3 and R 4 are connected to each other to form a ring, and the ring is preferably a benzene ring.

또한, R1에 대해서는 복수인 경우(m이 2 이상)에 상기 복수의 R1 중 인접하는 것은 서로 연결해서 환을 형성할 수 있고, 상기 환으로서는 벤젠환이 바람직하다. Further, in the case of a plurality of R 1 s (m is 2 or more), adjacent ones of the plurality of R 1 s may be connected to each other to form a ring, and the ring is preferably a benzene ring.

Ar1, Ar2, Ar3이 치환기를 갖는 경우의 상기 치환기 및 R1, R2∼R7, R10의 치환기로서는 할로겐 원자, 알킬기(시클로알킬기, 비시클로알킬기, 트리시클로알킬기를 포함한다), 치환 알킬기, 알케닐기(시클로알케닐기, 비시크로알케닐기를 포함한다), 알키닐기, 아릴기, 치환 아릴기, 복소환기(헤테로환기라고 해도 좋다), 시아노기, 히드록시기, 니트로기, 카르복시기, 알콕시기, 아릴옥시기, 실릴옥시기, 헤테로환 옥시기, 아실옥시기, 카르바모일옥시기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아미노기(아닐리노기를 포함한다), 암모니오기, 아실아미노기, 아미노카르보닐아미노기, 알콕시카르보닐아미노기, 아릴옥시카르보닐아미노기, 술파모일아미노기, 알킬 및 아릴술포닐아미노기, 메르캅토기, 알킬티오기, 아릴티오기, 헤테로환 티오기, 술파모일기, 술포기, 알킬 및 아릴술피닐기, 알킬 및 아릴술포닐기, 아실기, 아릴옥시카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 카르바모일기, 아릴 및 헤테로환 아조기, 이미도기, 포스피노기, 포스피닐기, 포스피닐옥시기, 포스피닐아미노기, 포스포노기, 실릴기, 히드라지노기, 우레이도기, 보론산기(-B(OH)2), 포스페이토기(-OPO(OH)2), 설페이토기(-OSO3H), 그 밖의 공지의 치환기를 들 수 있다. R1, R2∼R7, R10의 치환기로서는 특히 알킬기, 치환 알킬기, 아릴기, 치환 아릴기, 헤테로아릴기, 시아노기, 니트로기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아미노기, 알킬티오기, 알케닐기 또는 할로겐 원자가 바람직하다.Examples of the substituent group when Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 have a substituent and the substituent of R 1 , R 2 to R 7 and R 10 include a halogen atom, an alkyl group (including a cycloalkyl group, a bicycloalkyl group and a tricycloalkyl group) , A substituted alkyl group, an alkenyl group (including a cycloalkenyl group and a bicycloalkenyl group), an alkynyl group, an aryl group, a substituted aryl group, a heterocyclic group (which may be a heterocyclic group), a cyano group, a hydroxy group, An alkoxy group, an aryloxy group, a silyloxy group, a heterocyclic oxy group, an acyloxy group, a carbamoyloxy group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an amino group (including an anilino group), an ammonio group, An amino group, an alkoxycarbonylamino group, an aryloxycarbonylamino group, a sulfamoylamino group, an alkylsulfonylamino group, an arylsulfonylamino group, a mercapto group, an alkylthio group, an arylthio group, a heterocyclic thio group, An acyl group, an aryloxycarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, a carbamoyl group, an aryl and a heterocyclic azo group, an imido group, a phosphino group, a phosphinyl group, a phosphine group, a phosphine group, (-OH (OH) 2 ), phosphato group (-OPO (OH) 2 ), sulfato group (-OSO), phosphino group, phosphino group, silyl group, hydrazino group, ureido group, 3 H), and other known substituents. R 1 , R 2 to R 7 , The substituent of R 10 is preferably an alkyl, substituted alkyl, aryl, substituted aryl, heteroaryl, cyano, nitro, alkoxy, aryloxy, amino, alkylthio, alkenyl or halogen atom.

Ar1, Ar2, Ar3이 치환기를 갖는 경우 각각 독립적으로 할로겐 원자, 알킬기, 아릴기, 복소환기, 히드록시기, 니트로기, 알콕시기, 아릴옥시기, 헤테로환 옥시기, 아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 알케닐기, 시아노기 또는 헤테로환 티오기가 바람직하다.When Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 have a substituent, they are each independently a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, a hydroxy group, a nitro group, an alkoxy group, an aryloxy group, a heterocyclic oxy group, An arylthio group, an alkenyl group, a cyano group or a heterocyclic thio group is preferable.

R1로서는 알킬기, 아릴기가 보다 바람직하다. R6 및 R7로서는 시아노기가 보다 바람직하다.R 1 is more preferably an alkyl group or an aryl group. As R 6 and R 7, a cyano group is more preferable.

상기 치환 알킬기나 치환 아릴기가 갖는 치환기로서는 상기에서 열거된 치환기를 들 수 있고, 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼4의 알킬기, 보다 바람직하게는 메틸기)나 아릴기(탄소수 6∼18의 아릴기, 보다 바람직하게는 페닐기)가 바람직하다.Examples of the substituent of the substituted alkyl group and the substituted aryl group include the above-exemplified substituents, an alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group), an aryl group (an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, More preferably a phenyl group) is preferable.

L1, L2, L3, L4, L5, L6은 각각 독립적으로 무치환 메틴기 또는 치환 메틴기를 나타내는 경우, 상기 치환 메틴기의 치환기는 알킬기, 아릴기, 복소환기, 알케닐기, 알콕시기 또는 아릴옥시기를 나타내고, 치환기끼리가 결합해서 환을 형성해도 좋다. 환으로서는 6원환(예를 들면, 벤젠환 등)을 들 수 있다. 또한, L1 또는 L3과 Ar1의 치환기끼리가 결합해서 환을 형성해도 좋다. 또한, L6과 R7의 치환기끼리가 결합해서 환을 형성해도 좋다. L 1, L 2, L 3 , L 4, L 5, L 6 each independently indicate an unsubstituted methine group or a substituted methine, the substituents of the substituted methine group include an alkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkenyl group, An alkoxy group or an aryloxy group, and the substituents may be bonded to each other to form a ring. The ring may be a 6-membered ring (for example, a benzene ring). In addition, L 1 Or the substituents of L < 3 > and Ar < 1 > may be bonded to each other to form a ring. The substituents of L < 6 > and R < 7 > may be bonded to each other to form a ring.

R1, R2∼R7, R10이 나타내는 알킬기로서는 바람직하게는 탄소수 1∼6의 알킬기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼4의 알킬기이다. 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기를 들 수 있다. R2∼R7로서는 메틸기 또는 에틸기가 바람직하고, 메틸기가 보다 바람직하다. R1로서는 메틸기, 에틸기 또는 t-부틸기가 바람직하고, 메틸기 또는 t-부틸기가 보다 바람직하다. The alkyl group represented by R 1 , R 2 to R 7 and R 10 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. For example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and t-butyl group. As R 2 to R 7 , a methyl group or an ethyl group is preferable, and a methyl group is more preferable. As R 1 , a methyl group, an ethyl group or a t-butyl group is preferable, and a methyl group or a t-butyl group is more preferable.

n은 0 또는 1이 바람직하다.n is preferably 0 or 1.

R1, R2∼R7, R10이 나타내는 아릴기로서는 각각 독립적으로 바람직하게는 탄소수 6∼30의 아릴기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 6∼18의 아릴기이다. 상기 아릴기는 치환기를 갖고 있어도 좋고, 바람직하게는 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 탄소수 6∼18의 아릴기를 갖고 있어도 좋은 탄소수 6∼18의 아릴기이다. 예를 들면, 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 피레닐기, 페난트레닐기, 메틸페닐기, 디메틸페닐기, 비페닐기 등을 들 수 있고, 페닐기, 나프틸기 또는 안트라세닐기가 바람직하다.Each of the aryl groups represented by R 1 , R 2 to R 7 and R 10 is independently preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, more preferably an aryl group having 6 to 18 carbon atoms. The aryl group may have a substituent, and is preferably an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, which may have an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms. For example, a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a pyrenyl group, a phenanthrenyl group, a methylphenyl group, a dimethylphenyl group, and a biphenyl group are exemplified, and a phenyl group, a naphthyl group or an anthracenyl group is preferable.

R1, R2∼R7, R10이 나타내는 헤테로아릴기로서는 각각 독립적으로 바람직하게는 탄소수 3∼30의 헤테로아릴기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 3∼18의 헤테로아릴기이다. 상기 헤테로아릴기는 치환기를 갖고 있어도 좋고, 바람직하게는 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 탄소수 6∼18의 아릴기를 갖고 있어도 좋은 탄소수 3∼18의 헤테로아릴기이다. 또한, R1, R2∼R7이 나타내는 헤테로아릴기는 5원, 6원 또는 7원의 환 또는 그 축합환으로 이루어지는 헤테로아릴기가 바람직하다. 헤테로아릴기에 포함되는 헤테로 원자로서는 산소 원자, 유황 원자, 질소 원자를 들 수 있다. 헤테로아릴기를 구성하는 환의 구체예로서는 푸란환, 티오펜환, 피롤환, 피롤린환, 피롤리딘환, 옥사졸환, 이소옥사졸환, 티아졸환, 이소티아졸환, 이미다졸환, 이미다졸린환, 이미다졸리딘환, 피라졸환, 피라졸린환, 피라졸리딘환, 트리아졸환, 푸라잔환, 테트라졸환, 피란환, 티인환, 피리딘환, 피페리딘환, 옥사진환, 모르폴린환, 티아진환, 피리다진환, 피리미딘환, 피라진환, 피페라진환, 트리아진환 등을 들 수 있다. Each of the heteroaryl groups represented by R 1 , R 2 to R 7 and R 10 is independently preferably a heteroaryl group having 3 to 30 carbon atoms, more preferably a heteroaryl group having 3 to 18 carbon atoms. The heteroaryl group may have a substituent, and is preferably a heteroaryl group having 3 to 18 carbon atoms, which may have an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms. The heteroaryl group represented by R 1 and R 2 to R 7 is preferably a heteroaryl group comprising a 5-membered, 6-membered or 7-membered ring or a condensed ring thereof. Examples of the hetero atom contained in the heteroaryl group include an oxygen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom. Specific examples of the ring constituting the heteroaryl group include furan ring, thiophene ring, pyrrole ring, pyrrole ring, pyrrolidine ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole ring, isothiazole ring, imidazole ring, imidazoline ring, A heterocyclic ring, a thiazine ring, a thiazine ring, a tetrazole ring, a pyran ring, a pyran ring, a thiazine ring, a pyridine ring, a piperidine ring, a oxazine ring, a morpholine ring, Pyrimidine ring, pyrazine ring, piperazine ring, triazine ring and the like.

축합환으로서는 벤조푸란환, 이소벤조푸란환, 벤조티오펜환, 인돌환, 인돌린환, 이소인돌환, 벤조옥사졸환, 벤조티아졸환, 인다졸환, 벤즈이미다졸환, 퀴놀린환, 이소퀴놀린환, 신놀린환, 프탈라진환, 퀴나졸린환, 퀴녹살린환, 디벤조푸란환, 카르바졸환, 크산텐환, 아크리딘환, 페난트리딘환, 페난트롤린환, 페나진환, 페녹사진환, 티안트렌환, 티에노티오펜환, 인돌리진환, 퀴놀리진환, 퀴누클리딘환, 나프티리딘환, 푸린환, 프테리딘환 등을 들 수 있다.Examples of the condensed rings include benzofuran ring, isobenzofuran ring, benzothiophen ring, indole ring, indolin ring, isoindole ring, benzoxazole ring, benzothiazole ring, indazole ring, benzimidazole ring, quinoline ring, isoquinoline ring, A phenanthrene ring, a phenanthrene ring, a thianthrene ring, a phenanthrene ring, a phenanthrene ring, a phenanthrene ring, a phenanthrene ring, a phenanthrene ring, a thianthrene ring, , Thienothiophen ring, indolizine ring, quinolizine ring, quinuclidine ring, naphthyridine ring, purine ring, phthalidine ring and the like.

m은 1~3의 정수를 나타내고, 바람직하게는 1 또는 2, 보다 바람직하게는 1이다.m represents an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2, more preferably 1.

일반식(1)로 나타내어지는 화합물 중에서도 이하의 화합물이 특히 바람직하다.Among the compounds represented by the general formula (1), the following compounds are particularly preferable.

Figure 112011019496016-pat00007
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Figure 112011019496016-pat00008
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Figure 112011019496016-pat00009
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[전자 블로킹층][Electronic blocking layer]

전자 블로킹층(3)에는 전자 공여성 유기 재료를 사용할 수 있다. 구체적으로는 저분자 재료에서는 N,N'-비스(3-메틸페닐)-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민(TPD)이나 4,4'-비스[N-(나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(α-NPD) 등의 방향족 디아민 화합물, 옥사졸, 옥사디아졸, 트리아졸, 이미다졸, 이미다졸론, 스틸벤 유도체, 피라졸린 유도체, 테트라히드로이미다졸, 폴리아릴알칸, 부타디엔, 4,4',4"-트리스(N-(3-메틸페닐)N-페닐아미노)트리페닐아민(m-MTDATA), 포르핀, 테트라페닐포르핀 구리, 프탈로시아닌, 구리 프탈로시아닌, 티타늄 프탈로시아닌 옥사이드 등의 포르피린 화합물, 트리아졸 유도체, 옥사디아졸릴 유도체, 이미다졸 유도체, 폴리아릴알칸 유도체, 피라졸린 유도체, 파라졸론 유도체, 페닐렌디아민 유도체, 아릴 아민 유도체, 플루오렌 유도체, 아미노 치환 칼콘 유도체, 옥사졸 유도체, 스티릴안트라센 유도체, 플루올레논 유도체, 히드라존 유도체, 실라잔 유도체 등을 사용할 수 있고, 고분자 재료에서는 페닐렌비닐렌, 플루오렌, 카르바졸, 인돌, 피렌, 피롤, 피콜린, 티오펜, 아세틸렌, 디아세틸렌 등의 중합체나 그 유도체를 사용할 수 있다. 전자 공여성 화합물이 아니더라도 충분한 정공 수송성을 갖는 화합물이면 사용하는 것은 가능하다.An electron-donating organic material can be used for the electron-blocking layer 3. Specifically, in the case of a low-molecular material, N, N'-bis (3-methylphenyl) - (1,1'-biphenyl) -4,4'- diamine (TPD) or 4,4'- ) -N-phenylamino] biphenyl (? -NPD), and aromatic diamine compounds such as oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, imidazolone, stilbene derivatives, pyrazoline derivatives, tetrahydroimidazole, (M-MTDATA), porphine, tetraphenylporphine copper, phthalocyanine, copper phthalocyanine (N-methylphenylamino) , And titanium phthalocyanine oxide, triazole derivatives, oxadiazolyl derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, para-zolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, fluorene derivatives, amino substitution Chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorolenone derivatives, A polymer or a derivative thereof such as phenylenevinylene, fluorene, carbazole, indole, pyrene, pyrrole, picoline, thiophene, acetylene, diacetylene and the like can be used as the polymer material. It is possible to use a compound having sufficient hole transportability even if it is not an electron donor compound.

구체적으로는, 예를 들면 일본 특허 공개 2008-72090호 공보에 기재된 하기의 화합물을 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기의 Ea는 그 재료의 전자 친화력, Ip는 그 재료의 이온화 포텐셜을 나타낸다. EB-1,2, …의 「EB」는 「전자 블로킹」의 약어이다.Specifically, for example, the following compounds described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-72090 are shown, but the present invention is not limited thereto. In the following, Ea represents the electron affinity of the material, and Ip represents the ionization potential of the material. EB-1, 2, ... Quot; EB " is an abbreviation of " electronic blocking ".

Figure 112011019496016-pat00010
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전자 블로킹층(3)으로서는 무기 재료를 사용할 수도 있다. 일반적으로 무기 재료는 유기 재료보다 유전율이 크기 때문에 전자 블로킹층(3)에 사용된 경우에 광전 변환층(4)에 전압이 많이 가해지게 되고, 광전 변환 효율을 높게 할 수 있다. 전자 블로킹층(3)이 될 수 있는 재료로서는 산화 칼슘, 산화 크롬, 산화 크롬 구리, 산화 망간, 산화 코발트, 산화 니켈, 산화 구리, 산화 갈륨 구리, 산화 스트론튬 구리, 산화 니오브, 산화 몰리브덴, 산화 인듐 구리, 산화 인듐 은, 산화 이리듐 등이 있다.As the electron blocking layer 3, an inorganic material may be used. In general, since the inorganic material has a larger dielectric constant than the organic material, a large voltage is applied to the photoelectric conversion layer 4 when used in the electron blocking layer 3, and the photoelectric conversion efficiency can be increased. Examples of the material that can be the electron blocking layer 3 include calcium oxide, chromium oxide, chromium oxide, manganese oxide, cobalt oxide, nickel oxide, copper oxide, gallium oxide copper, strontium oxide, niobium oxide, molybdenum oxide, Copper, indium oxide, and iridium oxide.

복수층으로 이루어지는 전자 블로킹층(3)에 있어서 복수층 중 광전 변환층(4)과 인접하는 층이 상기 광전 변환층(4)에 포함되는 p형 유기 반도체와 동일한 재료로 이루어지는 층인 것이 바람직하다. 전자 블로킹층(3)에도 동일한 p형 유기 반도체를 사용함으로써 광전 변환층(4)과 인접하는 층의 계면에 중간 준위가 형성되는 것을 억제하고, 암전류를 또한 억제할 수 있다.It is preferable that a layer adjacent to the photoelectric conversion layer 4 in a plurality of layers of the electron blocking layer 3 made of a plurality of layers is a layer made of the same material as the p-type organic semiconductor included in the photoelectric conversion layer 4. [ By using the same p-type organic semiconductor in the electron blocking layer 3, formation of the intermediate level at the interface between the photoelectric conversion layer 4 and the adjacent layer can be suppressed, and the dark current can be further suppressed.

전자 블로킹층(3)이 단층인 경우에는 그 층을 무기 재료로 이루어지는 층으로 할 수 있고, 또는 복수층인 경우에는 1 또는 2 이상의 층을 무기 재료로 이루어지는 층으로 할 수 있다. When the electron blocking layer 3 is a single layer, it may be a layer made of an inorganic material, or, in the case of a plurality of layers, one or two or more layers may be a layer made of an inorganic material.

[정공 블로킹층][Hole blocking layer]

정공 블로킹층에는 전자 수용성 유기 재료를 사용할 수 있다. 전자 수용성 재료로서는 1,3-비스(4-tert-부틸페닐-1,3,4-옥사디아졸릴)페닐렌(OXD-7) 등의 옥사디아졸 유도체, 안트라퀴노디메탄 유도체, 디페닐퀴논 유도체, 바소큐프로인, 바소페난트롤린 및 이들의 유도체, 트리아졸 화합물, 트리스(8-히드록시퀴놀리네이트) 알루미늄 착체, 비스(4-메틸-8-퀴놀리네이트) 알루미늄 착체, 디스티릴아릴렌 유도체, 실롤 화합물 등을 사용할 수 있다. 또한, 전자 수용성 유기 재료가 아니더라도 충분한 전자 수송성을 갖는 재료이면 사용하는 것은 가능하다. 포르피린계 화합물이나, DCM(4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-(4-(디메틸아미노스티릴))-4H피란) 등의 스티릴계 화합물, 4H피란계 화합물을 사용할 수 있다.An electron-accepting organic material can be used for the hole blocking layer. Examples of the electron-accepting material include oxadiazole derivatives such as 1,3-bis (4-tert-butylphenyl-1,3,4-oxadiazolyl) phenylene (OXD-7), anthraquinodimethane derivatives, (8-hydroxyquinolinate) aluminum complex, bis (4-methyl-8-quinolinate) aluminum complex, distyryl compound, tris An arylene derivative, a silole compound and the like can be used. Further, even if it is not an electron-accepting organic material, it can be used as a material having sufficient electron-transporting ability. A styryl compound such as a porphyrin compound or DCM (4-dicyanomethylene-2-methyl-6- (4- (dimethylaminostyryl)) -4H pyran) or a 4H pyran compound may be used.

[화소 전극][Pixel electrode]

전극(2)(화소 전극(104))의 재료로서는 예를 들면 금속, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 붕화물, 유기 도전성 화합물, 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 구체예로서는 산화 주석, 산화 아연, 산화 인듐, 산화 인듐 주석(ITO), 산화 인듐 아연(IZO), 산화 인듐 텅스텐(IWO), 산화 티타늄 등의 도전성 금속 산화물, TiN 등의 금속 질화물, 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 알루미늄(Al) 등의 금속, 또한 이들의 금속과 도전성 금속 산화물의 혼합물 또는 적층물, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤 등의 유기 도전성 화합물, 이들과 ITO의 적층물 등을 들 수 있다. 투명 도전막의 재료로서 특히 바람직한 것은 ITO, IZO, 산화 주석, 안티몬 도프 산화 주석(ATO), 불소 도프 산화 주석(FTO), 산화 아연, 안티몬 도프 산화 아연(AZO), 갈륨 도프 산화 아연(GZO) 중 어느 하나의 재료이다.Examples of the material of the electrode 2 (the pixel electrode 104) include metals, metal oxides, metal nitrides, metal borides, organic conductive compounds, and mixtures thereof. Specific examples thereof include conductive metal oxides such as tin oxide, zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium tungsten oxide (IWO) and titanium oxide, metal nitrides such as TiN, A metal such as platinum (Pt), silver (Ag), chromium (Cr), nickel (Ni) and aluminum (Al), or a mixture or laminate of these metals and a conductive metal oxide, polyaniline, polythiophene, , A laminate of ITO and the like, and the like. Particularly preferable materials for the transparent conductive film are ITO, IZO, tin oxide, antimony doped tin oxide (ATO), fluorine doped tin oxide (FTO), zinc oxide, antimony doped zinc oxide (AZO), and gallium doped zinc oxide It is one of the materials.

전극(2)의 단부에 있어서 상기 전극(2)의 막두께에 상당하는 단차가 급준하거나 상기 전극(2)의 표면에 현저한 요철이 존재하거나 상기 전극(2) 상에 미소한 진애(파티클)가 부착되거나 하면 상기 전극(2) 상의 층이 소망의 막두께보다 얇아지거나 균열이 생기거나 한다. 그러한 상태로 상기 층 상에 전극(5)(대향 전극(108))을 형성하면 결함 부분에 있어서의 상기 전극(2)과 상기 전극(5)의 접촉이나 전계 집중에 의해 암전류의 증대나 단락 등의 화소 불량이 발생한다. 또한, 상기 결함은 전극(2)과 그 위의 층의 밀착성이나 유기 광전 변환 소자(10)의 내열성을 저하시킬 우려가 있다.A step corresponding to the film thickness of the electrode 2 at the end of the electrode 2 is steep or a remarkable irregularity is present on the surface of the electrode 2 or a minute dust Or the layer on the electrode 2 becomes thinner or cracked than the desired film thickness. If the electrode 5 (counter electrode 108) is formed on the layer in such a state, the contact of the electrode 2 and the electrode 5 in the defective portion and the increase of the dark current due to the electric field concentration, Pixel defect occurs. In addition, the above-described defects may lower the adhesion between the electrode 2 and the layer thereon and the heat resistance of the organic photoelectric conversion element 10.

상기 결함을 방지해서 소자의 신뢰성을 향상시키기 위해서는 전극(2)의 표면 거칠기(Ra)가 0.6㎚ 이하인 것이 바람직하다. 전극(2)의 표면 거칠기(Ra)가 작을수록 표면의 요철이 작은 것을 의미하고, 표면 평탄성이 양호하다. 또한, 전극(2) 상의 파티클을 제거하기 위해서 전자 블로킹층(3)을 형성하기 전에 반도체 제조 공정에서 이용되고 있는 일반적인 세정 기술에 의해 기판을 세정하는 것이 특히 바람직하다.In order to prevent the above defects and improve the reliability of the device, the surface roughness (Ra) of the electrode 2 is preferably 0.6 nm or less. The smaller the surface roughness Ra of the electrode 2, the smaller the irregularities of the surface, and the better the surface flatness is. It is particularly preferable to clean the substrate by a general cleaning technique used in a semiconductor manufacturing process before forming the electron blocking layer 3 in order to remove particles on the electrode 2. [

[대향 전극][Counter electrode]

전극(5)(대향 전극(108))의 재료로서는, 예를 들면 금속, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 붕화물, 유기 도전성 화합물, 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 구체예로서는 산화 주석, 산화 아연, 산화 인듐, 산화 인듐 주석(ITO), 산화 인듐 아연(IZO), 산화 인듐 텅스텐(IWO), 산화 티타늄 등의 도전성 금속 산화물, TiN 등의 금속 질화물, 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 알루미늄(Al) 등의 금속, 또한 이들의 금속과 도전성 금속 산화물의 혼합물 또는 적층물, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤 등의 유기 도전성 화합물, 이들과 ITO의 적층물 등을 들 수 있다. 투명 도전막의 재료로서 특히 바람직한 것은 ITO, IZO, 산화 주석, 안티몬 도프 산화 주석(ATO), 불소 도프 산화 주석(FTO), 산화 아연, 안티몬 도프 산화 아연(AZO), 갈륨 도프 산화 아연(GZO) 중 어느 하나의 재료이다.Examples of the material of the electrode 5 (counter electrode 108) include metals, metal oxides, metal nitrides, metal borides, organic conductive compounds, and mixtures thereof. Specific examples thereof include conductive metal oxides such as tin oxide, zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium tungsten oxide (IWO) and titanium oxide, metal nitrides such as TiN, A metal such as platinum (Pt), silver (Ag), chromium (Cr), nickel (Ni) and aluminum (Al), or a mixture or laminate of these metals and a conductive metal oxide, polyaniline, polythiophene, , A laminate of ITO and the like, and the like. Particularly preferable materials for the transparent conductive film are ITO, IZO, tin oxide, antimony doped tin oxide (ATO), fluorine doped tin oxide (FTO), zinc oxide, antimony doped zinc oxide (AZO), and gallium doped zinc oxide It is one of the materials.

[밀봉층][Sealing layer]

밀봉층(6)(밀봉층(110))으로서는 다음 조건이 요구된다.As the sealing layer 6 (sealing layer 110), the following conditions are required.

제 1로, 소자의 각 제조 공정에 있어서 용액, 플라즈마 등에 포함되는 유기의 광전 변환 재료를 열화시키는 인자의 침입을 저지해서 광전 변환층을 보호하는 것을 들 수 있다.Firstly, the photoelectric conversion layer is protected by inhibiting the penetration of a factor which deteriorates the organic photoelectric conversion material contained in solution, plasma or the like in each manufacturing process of the device.

제 2로, 소자의 제조 후에 물분자 등의 유기의 광전 변환 재료를 열화시키는 인자의 침입을 저지해서 장기간의 보존/사용에 걸쳐 광전 변환층(4)의 열화를 방지한다.Secondly, after the device is manufactured, the penetration of a factor that deteriorates the organic photoelectric conversion material such as water molecules is prevented, and deterioration of the photoelectric conversion layer 4 is prevented over a long period of storage / use.

제 3으로, 밀봉층(6)을 형성할 때는 이미 형성된 광전 변환층을 열화시키지 않는다.Thirdly, when the sealing layer 6 is formed, the already formed photoelectric conversion layer is not deteriorated.

제 4로, 입사광은 밀봉층(6)을 통해서 광전 변환층(4)에 도달하므로 광전 변환층(4)에서 검지하는 파장의 광에 대하여 밀봉층(6)은 투명하지 않으면 안된다.Fourth, since the incident light reaches the photoelectric conversion layer 4 through the sealing layer 6, the sealing layer 6 must be transparent to the light of the wavelength detected by the photoelectric conversion layer 4.

밀봉층(6)은 단일 재료로 이루어지는 박막으로 구성할 수도 있지만, 다층 구성으로 해서 각 층에 각각의 기능을 부여함으로써 밀봉층(6) 전체의 응력 완화, 제조 공정 중의 발진(發塵) 등에 의한 크랙, 핀 홀 등의 결함 발생의 억제, 재료 개발의 최적화가 용이해지는 것 등의 효과를 기대할 수 있다. 예를 들면, 밀봉층(6)은 물분자 등의 열화 인자의 침투를 저지하는 본래의 목적을 달성하는 층 상에 그 층에서 달성하는 것이 어려운 기능을 갖게 한 「밀봉 보조층」을 적층된 2층 구성을 형성할 수 있다. 3층 이상의 구성도 가능하지만, 제조 비용을 감안하면 되도록 층수는 적은 쪽이 바람직하다.The sealing layer 6 may be made of a thin film made of a single material, but it is possible to form a multilayer structure and to impart functions to the respective layers to relieve stresses of the entire sealing layer 6, Suppressing the occurrence of defects such as cracks and pinholes, and facilitating optimization of material development can be expected. For example, the sealing layer 6 may be formed on the layer that achieves the original purpose of preventing the permeation of deterioration factors such as water molecules or the like, by providing a " sealing auxiliary layer " Layer structure can be formed. Although it is possible to have three or more layers, it is preferable that the number of layers is as small as possible considering the manufacturing cost.

[원자층 퇴적법에 의한 밀봉층(6)의 형성][Formation of Sealing Layer 6 by Atomic Layer Deposition Method]

유기 광전 변환 재료는 물분자 등의 열화 인자의 존재로 현저하게 그 성능이 열화되어 버린다. 그 때문에 물분자를 침투시키지 않는 치밀한 금속 산화물·금속 질화물·금속 질화 산화물 등 세라믹스나 다이아몬드상 탄소(DLC) 등으로 광전 변환층 전체를 피복해서 밀봉하는 것이 필요하다. 종래부터, 산화 알루미늄, 산화 규소, 질화 규소, 질화 산화 규소나 그들의 적층 구성, 그들과 유기 고분자의 적층 구성등을 밀봉층으로서 각종 진공 성막 기술로 형성되어 있다. 단, 이들 종래의 밀봉층은 기판 표면의 구조물, 기판 표면의 미소 결함, 기판 표면에 부착된 파티클 등에 의한 단차에 있어서 박막의 성장이 곤란하므로(단차가 그림자가 되므로) 평탄부와 비교해서 막두께가 현저하게 얇아진다. 이 때문에 단차 부분이 열화 인자가 침투하는 경로로 되어버린다. 이 단차를 밀봉층으로 완전히 피복하기 위해서는 평탄부에 있어서 1㎛ 이상의 막두께가 되도록 성막하고, 밀봉층 전체를 두껍게 할 필요가 있다. 밀봉층 형성 시의 진공도는 1×103Pa 이하가 바람직하고, 5×102Pa 이하가 더 바람직하다.The performance of the organic photoelectric conversion material is markedly deteriorated by the presence of deterioration factors such as water molecules. Therefore, it is necessary to seal the entire photoelectric conversion layer with ceramics such as dense metal oxides, metal nitrides, metal nitrides, or the like, which do not permeate water molecules, or diamond-like carbon (DLC). Conventionally, aluminum oxide, silicon oxide, silicon nitride, silicon nitride oxide or a stacked structure of them and a stacked structure of them and an organic polymer are formed by various vacuum film forming techniques as sealing layers. However, since these conventional sealing layers are difficult to grow the thin film (step difference becomes shaded) in the step due to the structure of the surface of the substrate, micro-defects on the surface of the substrate, particles adhered to the surface of the substrate, Is remarkably thinned. As a result, the step portion becomes a path through which the degradation factor penetrates. In order to completely cover the stepped portion with the sealing layer, it is necessary to form the film so as to have a film thickness of 1 mu m or more in the flat portion, and to thicken the entire sealing layer. The degree of vacuum at the time of forming the sealing layer is preferably 1 x 10 3 Pa or less, more preferably 5 x 10 2 Pa or less.

화소 치수가 2㎛ 미만, 특히 1㎛ 정도의 촬상 소자(100)에 있어서 컬러 필터(111)와 광전 변환층의 거리, 즉 밀봉층(110)의 막두께가 크면 밀봉층(110) 내에서 입사광이 회절/발산해버려 혼색이 발생한다. 이 때문에 화소 치수가 1㎛ 정도인 촬상 소자(100)는 밀봉층(110) 전체의 막두께를 감소시켜도 소자 성능이 열화되지 않는 밀봉층 재료/제조 방법이 필요하게 된다.When the distance between the color filter 111 and the photoelectric conversion layer, that is, the film thickness of the sealing layer 110, is large in the imaging element 100 having a pixel size of less than 2 占 퐉, particularly about 1 占 퐉, Diffraction / divergence occurs and color mixing occurs. Therefore, the imaging element 100 having a pixel size of about 1 mu m requires a sealing layer material / manufacturing method in which the device performance is not degraded even if the film thickness of the entire sealing layer 110 is reduced.

원자층 퇴적(ALD)법은 CVD법의 일종으로 박막 재료가 되는 유기 금속 화합물분자, 금속 할로겐화물 분자, 금속 수소화물 분자의 기판 표면으로의 흡착/반응과 그들에 포함되는 미반응기의 분해를 교대로 반복해서 박막을 형성하는 기술이다. 기판 표면으로 박막 재료가 도달할 때는 상기 저분자 상태이므로 저분자가 들어갈 수 있는 지극히 근소한 공간이라도 있으면 박막이 성장 가능하다. 그 때문에, 종래의 박막 형성법으로는 곤란했던 단차 부분을 완전히 피복하고(단차 부분에 성장된 박막의 두께가 평탄 부분에 성장된 박막의 두께와 동일), 즉 단차 피복성이 매우 좋다. 그 때문에, 기판 표면의 구조물, 기판 표면의 미소 결함, 기판 표면에 부착된 파티클 등에 의한 단차를 완전히 피복할 수 있으므로 그러한 단차 부분이 광전 변환 재료의 열화 인자의 침입 경로가 되지 않는다. 밀봉층(6)의 형성을 원자층 퇴적법으로 행한 경우는 종래 기술보다 효과적으로 필요한 밀봉층 막두께를 얇게 하는 것이 가능해진다.The atomic layer deposition (ALD) method is a kind of CVD method in which the adsorption / reaction of organic metal compound molecules, metal halide molecules, and metal hydride molecules to be a thin film material on the substrate surface and the decomposition of unreacted To form a thin film repeatedly. When the thin film material reaches the surface of the substrate, the thin film can grow even if there is a very small space into which small molecules can enter due to the low molecular state. Therefore, the step portion which is difficult to achieve by the conventional thin film forming method is completely covered (the thickness of the thin film grown on the step portion is the same as the thickness of the thin film grown on the flat portion), that is, the step coverage is very good. Therefore, the step difference due to the structure of the substrate surface, the micro-defects of the substrate surface, the particles adhered to the substrate surface, and the like can be completely covered, so that such a stepped portion does not become a penetration path of the deterioration factor of the photoelectric conversion material. When the formation of the sealing layer 6 is performed by the atomic layer deposition method, it is possible to thin the thickness of the sealing layer which is more effectively required than in the prior art.

원자층 퇴적법으로 밀봉층(6)을 형성하는 경우는 상술한 밀봉층(6)에 바람직한 세라믹스에 대응한 재료를 적당히 선택할 수 있다. 단, 본 발명의 광전 변환층은 유기 광전 변환 재료를 사용하기 때문에 유기 광전 변환 재료가 열화되지 않는 비교적 저온에서 성막 성장이 가능한 재료로 제한된다. 알킬 알루미늄이나 할로겐화 알루미늄을 재료로 한 원자층 퇴적법에 의하면 유기 광전 변환 재료가 열화되지 않는 200℃ 미만에서 치밀한 산화 알루미늄 박막을 형성할 수 있다. 특히, 트리메틸 알루미늄을 사용한 경우는 100℃ 정도에서도 산화 알루미늄 박막을 형성할 수 있어 바람직하다. 산화 규소나 산화 티타늄도 재료를 적절하게 선택함으로써 산화 알루미늄과 마찬가지로 200℃ 미만에서 치밀한 박막을 형성할 수 있어 바람직하다.In the case of forming the sealing layer 6 by the atomic layer deposition method, a material suitable for the ceramics suitable for the sealing layer 6 can be appropriately selected. However, since the photoelectric conversion layer of the present invention uses an organic photoelectric conversion material, the photoelectric conversion layer is limited to a material capable of film growth at a relatively low temperature at which the organic photoelectric conversion material does not deteriorate. According to the atomic layer deposition method using an alkyl aluminum or a halogenated aluminum material, a dense aluminum oxide thin film can be formed at a temperature lower than 200 占 폚 at which the organic photoelectric conversion material does not deteriorate. Particularly, when trimethyl aluminum is used, an aluminum oxide thin film can be formed even at about 100 ° C, which is preferable. Silicon oxide or titanium oxide is also preferable because a dense thin film can be formed at a temperature of less than 200 占 폚 like aluminum oxide by appropriately selecting a material.

[밀봉 보조층][Sealing auxiliary layer]

원자층 퇴적법에 의해 형성한 박막은 단차 피복성, 치밀성이라는 관점에서는 유례없이 양질인 박막 형성을 저온에서 달성할 수 있다. 단, 박막 재료의 물성이 포토리소그래피 공정에서 사용되는 약품에 열화되어 버리는 경우가 있다. 예를 들면, 원자층 퇴적법으로 성막한 산화 알루미늄 박막은 비정질이므로 현상액이나 박리액과 같은 알칼리 용액으로 표면이 침식되어 버린다. 이 경우는 원자층 퇴적법으로 형성한 산화 알루미늄 박막 상에 내약품성이 우수한 박막을 형성하지 않으면 안되고, 즉 밀봉층(6)을 보호하는 기능층이 되는 밀봉 보조층이 필요하게 된다.The thin film formed by the atomic layer deposition method can achieve unprecedented thin film formation at low temperatures in view of step coverage and compactness. However, the physical properties of the thin film material may be deteriorated by the chemicals used in the photolithography process. For example, since the aluminum oxide thin film formed by the atomic layer deposition method is amorphous, the surface is eroded by an alkaline solution such as a developer or a peeling liquid. In this case, a thin film having excellent chemical resistance must be formed on the aluminum oxide thin film formed by the atomic layer deposition method, that is, the sealing auxiliary layer which becomes the functional layer for protecting the sealing layer 6 is required.

반면에, 원자층 퇴적법과 같은 CVD법으로 형성한 박막은 내부 응력이 매우 큰 인장 응력을 가지는 예가 많고, 반도체 제조 공정과 같이, 단속적인 가열, 냉각이 반복되는 공정이나 장기간의 고온/고습도 분위기 하에서의 보존/사용에 의해 박막 자체에 균열이 생기는 열화가 발생하는 경우가 있다.On the other hand, a thin film formed by a CVD method such as an atomic layer deposition method has many tensile stresses having a very large internal stress. In a semiconductor manufacturing process, a process in which intermittent heating and cooling are repeated or a process in which a long period of high temperature / Deterioration in which cracks are generated in the thin film itself may occur due to storage / use.

상기 원자층 퇴적법으로 형성한 밀봉층(6)의 문제점을 극복하기 위해서, 예를 들면 스퍼터링법 등의 물리적 기상 성막(PVD)법으로 성막한 내약품성이 우수한 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 질화 산화물 등의 세라믹스 중 어느 하나를 포함하는 밀봉 보조층을 형성하는 구성이 바람직하다. 여기에서, 원자층 퇴적법으로 형성한 것을 제 1 밀봉층이라고 하고, 상기 제 1 밀봉층 상에 PVD법으로 형성되어 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 질화 산화물 중 어느 하나를 포함하는 것을 제 2 밀봉층이라고 한다. 이와 같이 하면 밀봉층(6) 전체의 내약품성을 향상시키는 것이 용이해진다. 또한, 스퍼터링법 등의 PVD법으로 성막한 세라믹스는 큰 압축 응력을 갖는 경우가 많고, 원자층 퇴적법으로 형성한 상기 제 1 밀봉층의 인장 응력을 상쇄할 수 있다. 따라서, 밀봉층(6) 전체의 응력이 완화되어 밀봉층(6) 자체의 신뢰성이 높아질 뿐만 아니라 밀봉층(6)의 응력이 광전 변환층 등의 성능을 악화시키거나 또는 파괴해버리는 불량의 발생을 현저하게 억제하는 것이 가능해진다.In order to overcome the problems of the sealing layer 6 formed by the atomic layer deposition method, for example, metal oxides, metal nitrides, metal nitrides, and the like, which are excellent in chemical resistance and formed by a physical vapor deposition (PVD) method such as a sputtering method Or the like, is preferably formed on the surface of the substrate. Here, the one formed by the atomic layer deposition method is referred to as a first sealing layer, the one formed by the PVD method on the first sealing layer and containing any one of a metal oxide, a metal nitride, and a metal nitride oxide is referred to as a second sealing layer . In this way, it is easy to improve the chemical resistance of the entire sealing layer 6. The ceramics formed by the PVD method such as the sputtering method often have a large compressive stress and can cancel the tensile stress of the first sealing layer formed by the atomic layer deposition method. Therefore, not only the stress of the entire sealing layer 6 is relaxed, the reliability of the sealing layer 6 itself is enhanced, but also the stress of the sealing layer 6 deteriorates the performance of the photoelectric conversion layer, Can be remarkably suppressed.

특히, 제 1 밀봉층 상에 스퍼터링법으로 형성한 산화 알루미늄, 산화 규소, 질화 규소, 질화 산화 규소 중 어느 하나를 포함하는 제 2 밀봉층을 갖는 구성으로 하는 것이 바람직하다.In particular, it is preferable that the second sealing layer has a structure comprising a first sealing layer containing any one of aluminum oxide, silicon oxide, silicon nitride, and silicon nitride oxide formed by a sputtering method.

제 1 밀봉층은 막두께가 0.05㎛ 이상, 0.5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 제 1 밀봉층은 산화 알루미늄, 산화 규소, 산화 티타늄 중 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the film thickness of the first sealing layer is 0.05 탆 or more and 0.5 탆 or less. Further, it is preferable that the first sealing layer includes any one of aluminum oxide, silicon oxide, and titanium oxide.

이하, 비진공 기간을 형성한 것에 의한 효과를 실시예에 있어서 설명한다.Hereinafter, an effect of forming a non-vacuum period will be described in an embodiment.

실시예Example

(실시예 1)(Example 1)

유기 광전 변환 소자를 구비하는 촬상 소자를 제작했다. 순서는 다음과 같다. 우선, CMOS 회로로 이루어지는 판독 회로와 이것에 접속되는 접속 전극을 형성된 CMOS 기판 상에 스퍼터링법에 의해 아모퍼스성 ITO를 성막하고, 이것을 패터닝 해서 각 접속 전극 상에 화소 전극을 형성했다. 이어서, 복수개의 화소 전극 상에 상기 EB-3으로 나타내어지는 재료를 진공 가열 증착에 의해 100㎚의 두께로 성막해서 전자 블로킹층을 형성했다. 이어서, 전자 블로킹층 상에 화합물 1과 풀러렌(C60)을 진공 가열 증착에 의해(1:3 비율로) 함께 증착해서 성막하고, 400㎚인 막두께의 광전 변환층을 형성했다. 이 증착에서는 유기 재료 증착용 셀「서모볼셀(쵸슈 산교 가부시키가이샤제)」을 사용했다. 전자 블로킹층 및 광전 변환층의 진공 증착은 전부 4×10-4Pa 이하의 진공도에서 행했다. 이어서, 제작 도중의 촬상 소자를 3분간 대기 분위기 하에 둔 후 이 촬상 소자를 대향 전극을 형성하는 장치에 세팅하고, 스퍼터링법에 의해 아모퍼스성 ITO를 10㎚의 두께로 광전 변환층 상에 성막해서 대향 전극을 형성했다. 또한, 대향 전극의 형성은 진공 하에서 행했다. 이어서, 제작 도중의 촬상 소자를 3분간 대기 분위기 하에 둔 후 이 촬상 소자를 밀봉층을 형성하는 장치에 세팅하고, 대향 전극 상에 가열 증착에 의해 산화 실리콘을 성막하고, 그 후에 ALD법에 의해 산화 알루미늄을 성막해서 밀봉층을 형성했다. 대향 전극 및 밀봉층의 형성은 진공 하에서 행했다.And an organic electroluminescent device. The order is as follows. First, amorphous ITO was formed on a CMOS substrate formed with a readout circuit made of a CMOS circuit and a connection electrode connected to the readout circuit by a sputtering method, and this was patterned to form a pixel electrode on each connection electrode. Subsequently, a material represented by EB-3 was deposited on the plurality of pixel electrodes by vacuum evaporation deposition to a thickness of 100 nm to form an electron blocking layer. Subsequently, Compound 1 and fullerene (C 60 ) were vapor-deposited on the electron blocking layer by vacuum heating deposition (at a ratio of 1: 3) to form a photoelectric conversion layer having a film thickness of 400 nm. In this deposition, an organic material vapor deposition cell "Thermo VOLCEL (manufactured by Chosho Sangyo Kogyo Co., Ltd.)" was used. Vacuum deposition of the electron blocking layer and the photoelectric conversion layer was performed at a vacuum degree of 4 x 10 < ~ 4 > Subsequently, the image pickup element in the middle of production was placed in an air atmosphere for 3 minutes. The image pickup element was set on the apparatus for forming the counter electrode, and amorphous ITO was deposited on the photoelectric conversion layer to a thickness of 10 nm by sputtering An opposite electrode was formed. The counter electrode was formed under vacuum. Subsequently, the image pickup element in production was placed in an air atmosphere for 3 minutes, the image pickup element was set in an apparatus for forming a sealing layer, silicon oxide was formed on the counter electrode by thermal evaporation, Aluminum was deposited to form a sealing layer. The counter electrode and the sealing layer were formed under vacuum.

(실시예 2)(Example 2)

화합물 1을 화합물 9로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 촬상 소자를 제작했다.An imaging device was produced in the same manner as in Example 1, except that Compound 1 was changed to Compound 9.

(실시예 3)(Example 3)

광전 변환층의 형성 공정과 대향 전극의 형성 공정 사이와, 대향 전극의 형성 공정과 밀봉층의 형성 공정 사이에 있어서 제작 도중의 촬상 소자를 질소 가스 분위기 하에 둔 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 촬상 소자를 제작했다. 또한, 제작 도중의 촬상 소자를 질소 가스 분위기에 두는 시간은 3분간으로 했다.The image pickup element was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the image pickup element during manufacture was placed between the step of forming the photoelectric conversion layer and the step of forming the counter electrode and the step of forming the counter electrode and the step of forming the seal layer, . In addition, the time for placing the imaging element in the atmosphere of nitrogen gas during the production was 3 minutes.

(실시예 4)(Example 4)

제작 도중의 촬상 소자를 대기 분위기 하에 두는 시간을 30분으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 촬상 소자를 제작했다.An imaging device was produced in the same manner as in Example 1 except that the time for holding the imaging element in the atmosphere under production was 30 minutes.

(실시예 5)(Example 5)

제작 도중의 촬상 소자를 질소 가스 분위기 하에 두는 시간을 30분으로 한 것 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 해서 촬상 소자를 제작했다.An image pickup device was produced in the same manner as in Example 3 except that the time for holding the image pickup device in the atmosphere of nitrogen gas during production was 30 minutes.

(실시예 6)(Example 6)

제작 도중의 촬상 소자를 대기 분위기 하에 두는 시간을 1분으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 촬상 소자를 제작했다.An imaging device was produced in the same manner as in Example 1, except that the time for placing the imaging device in the atmosphere under production was 1 minute.

(실시예 7)(Example 7)

제작 도중의 촬상 소자를 질소 가스 분위기 하에 두는 시간을 1분으로 한 것 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 해서 촬상 소자를 제작했다.An imaging device was manufactured in the same manner as in Example 3 except that the time for holding the imaging device in the atmosphere of nitrogen gas during production was 1 minute.

(실시예 8)(Example 8)

광전 변환층의 형성 공정과 대향 전극의 형성 공정 사이에 있어서 제작 도중의 촬상 소자를 진공 하에서 3분간 두고, 대향 전극의 형성 공정과 밀봉층의 형성 공정 사이에 있어서 제작 도중의 촬상 소자를 대기 분위기 하에 48시간 둔 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 촬상 소자를 제작했다.Between the step of forming the photoelectric conversion layer and the step of forming the counter electrode, the image pickup element in the middle of production is kept under vacuum for 3 minutes, and the image pickup element in the middle of the production process of the counter electrode and the step of forming the seal layer is placed An image pickup device was produced in the same manner as in Example 1 except that it was left for 48 hours.

(실시예 9)(Example 9)

화합물 1을 화합물 7로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 촬상소자를 제작했다.An imaging device was produced in the same manner as in Example 1 except that Compound 1 was changed to Compound 7.

(실시예 10)(Example 10)

화합물 1을 화합물 7로 변경한 것 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 해서 촬상소자를 제작했다.An imaging device was produced in the same manner as in Example 3 except that Compound 1 was changed to Compound 7.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

광전 변환층의 형성 공정과 대향 전극의 형성 공정 사이와, 대향 전극의 형성 공정과 밀봉층의 형성 공정 사이에 있어서 제작 도중의 촬상 소자를 진공 하에 3분간 둔 후 이것을 다음 공정을 실시하는 장치에 세팅한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 촬상 소자를 제작했다.Between the step of forming the photoelectric conversion layer and the step of forming the counter electrode, and the step of forming the counter electrode and the step of forming the sealing layer, the image pickup element under production is left under vacuum for 3 minutes, , An image pickup device was produced in the same manner as in Example 1. [

(비교예 2)(Comparative Example 2)

광전 변환층의 형성 공정과 대향 전극의 형성 공정 사이와, 대향 전극의 형성 공정과 밀봉층의 형성 공정 사이에 있어서 제작 도중의 촬상 소자를 진공 하에 3분간 둔 후 이것을 다음 공정을 실시하는 장치에 세팅한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 해서 촬상 소자를 제작했다.Between the step of forming the photoelectric conversion layer and the step of forming the counter electrode, and the step of forming the counter electrode and the step of forming the sealing layer, the image pickup element under production is left under vacuum for 3 minutes, An imaging device was produced in the same manner as in Example 2. [

(비교예 3)(Comparative Example 3)

화합물 1을 100㎚의 두께로 진공 가열 증착에 의해 성막해서 광전 변환층으로 하고, 광전 변환층의 형성 공정과 대향 전극의 형성 공정 사이와 대향 전극의 형성 공정과 밀봉층의 형성 공정 사이에 있어서 제작 도중의 촬상 소자를 진공 하에 3분간 둔 후 이것을 다음 공정을 실시하는 장치에 세팅한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 촬상 소자를 제작했다.Compound 1 was formed into a photoelectric conversion layer by vacuum evaporation deposition to a thickness of 100 nm to form a photoelectric conversion layer between the step of forming the photoelectric conversion layer and the step of forming the counter electrode and the step of forming the counter electrode and the step of forming the sealing layer An imaging device was produced in the same manner as in Example 1 except that the imaging device in the middle was placed under vacuum for 3 minutes and then set in the apparatus for performing the next process.

(비교예 4)(Comparative Example 4)

광전 변환층의 형성 공정과 대향 전극의 형성 공정 사이와, 대향 전극의 형성 공정과 밀봉층의 형성 공정 사이에 있어서 제작 도중의 촬상 소자를 대기 하에 3분간 둔 후 이것을 다음 공정을 실시하는 장치에 세팅한 것 이외에는 비교예 3과 마찬가지로 해서 촬상 소자를 제작했다.Between the step of forming the photoelectric conversion layer and the step of forming the counter electrode, and the step of forming the counter electrode and the step of forming the sealing layer, the image pickup element in the middle of production is placed under the atmosphere for 3 minutes, An imaging device was produced in the same manner as in Comparative Example 3. [

(비교예 5)(Comparative Example 5)

화합물 1을 100㎚의 두께로 진공 가열 증착에 의해 성막하고, 이어서 화합물 1 상에 풀러렌(C60)을 100㎚의 두께로 성막해서 200㎚의 두께의 광전 변환층으로 하고, 광전 변환층의 형성 공정과 대향 전극의 형성 공정 사이와, 대향 전극의 형성 공정과 밀봉층의 형성 공정 사이에 있어서 제작 도중의 촬상 소자를 진공 하에 3분간 둔 후 이것을 다음 공정을 실시하는 장치에 세팅한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 촬상 소자를 제작했다.Compound 1 was deposited by vacuum evaporation to a thickness of 100 nm and then fullerene (C 60 ) was deposited on Compound 1 to a thickness of 100 nm to form a photoelectric conversion layer having a thickness of 200 nm, Between the step of forming the counter electrode and the step of forming the counter electrode and the step of forming the sealing layer, the image pickup element in the middle of the production was left under vacuum for 3 minutes and then the apparatus was set in the apparatus for performing the next step. 1, an image pickup device was manufactured.

(비교예 6)(Comparative Example 6)

광전 변환층의 형성 공정과 대향 전극의 형성 공정 사이와, 대향 전극의 형성 공정과 밀봉층의 형성 공정 사이에 있어서 제작 도중의 촬상 소자를 대기 분위기 하에 둔 것 이외에는 비교예 5와 마찬가지로 해서 촬상 소자를 제작했다.The image pickup element was manufactured in the same manner as in Comparative Example 5 except that the image pickup element in the middle of the production was placed in the atmosphere between the step of forming the photoelectric conversion layer and the step of forming the counter electrode and the step of forming the counter electrode and the step of forming the sealing layer. .

(비교예 7)(Comparative Example 7)

광전 변환층의 형성 공정과 대향 전극의 형성 공정 사이와, 대향 전극의 형성 공정과 밀봉층의 형성 공정 사이에 있어서 제작 도중의 촬상 소자를 진공 하에 3분간 둔 후 이것을 다음 공정을 실시하는 장치에 세팅한 것 이외에는 실시예 9와 마찬가지로 해서 촬상 소자를 제작했다.Between the step of forming the photoelectric conversion layer and the step of forming the counter electrode, and the step of forming the counter electrode and the step of forming the sealing layer, the image pickup element under production is left under vacuum for 3 minutes, An imaging device was produced in the same manner as in Example 9. [

실시예 및 비교예에 있어서의 각 유기 광전 변환 소자의 2×105V/㎝의 전장에서 인가했을 때의 최대 감도 파장에서의 외부 양자 효율(비교예 1의 수치를 100이라고 했을 때의 상대값)의 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 외부 양자 효율의 값은 제작한 소자의 대향 전극에 정바이어스를 인가하고, 대향 전극측으로부터 광을 입사하고, 화소 전극으로부터 정공을 인출한 경우에 있어서의 값으로 했다.The external quantum efficiency (the relative value when the numerical value of Comparative Example 1 was taken as 100) at the maximum sensitivity wavelength when the organic photoelectric conversion elements in Examples and Comparative Examples were applied at an electric field of 2 x 10 5 V / ) Are shown in Table 1. The value of the external quantum efficiency was a value obtained when a positive bias was applied to the opposite electrode of the fabricated device, light was incident from the opposite electrode side, and holes were drawn out from the pixel electrode.

Figure 112011019496016-pat00011
Figure 112011019496016-pat00011

비교예 3과 비교예 4를 대비하면 광전 변환층을 1개의 재료로 형성한 경우에는 비진공 기간을 설정함으로써 외부 양자 효율이 반감하는 것을 알 수 있다. 비교예 5와 비교예 6을 대비하면 광전 변환층을 화합물 1과 C60의 적층 구조로 한 경우에는 비진공 기간을 설정함으로써 외부 양자 효율이 20% 가까이 저하되는 것을 알 수 있다.Comparing Comparative Example 3 and Comparative Example 4, it can be seen that when the photoelectric conversion layer is formed of one material, the external quantum efficiency is reduced by half by setting the non-vacuum period. Compared with the comparative example 5 and the comparative example 6, in the case where the photoelectric conversion layer has the laminated structure of the compound 1 and the C 60 , the external quantum efficiency is lowered by about 20% by setting the non-vacuum period.

한편, 비교예 1과 실시예 1,3, 6, 7을 대비하면 광전 변환층을 화합물 1과 C60의 혼합층으로 한 경우에는 비진공 기간을 설정해도 외부 양자 효율은 열화되지 않고, 오히려 약간 상승하는 것을 알 수 있다. 또한, 비교예 2와 실시예 2를 대비하면 광전 변환층을 화합물 9와 C60의 혼합층으로 한 경우에는 비진공 기간을 설정해도 외부 양자 효율은 열화되지 않는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 7과 실시예 9, 10을 비교하면 광전 변환층을 화합물 7과 C60의 혼합층으로 한 경우에는 비진공 기간을 설정해도 외부 양자 효율은 열화되지 않는 것을 알 수 있다. 실시예 8에서는 진공 기간과 비진공 기간을 설정하고 있지만 이 경우에도 외부 양자 효율은, 비교예 1과 같이, 비진공 기간을 설정하지 않는 경우와 비교해서 외부 양자 효율이 상승하는 것을 알 수 있었다.On the other hand, in the case where the photoelectric conversion layer is a mixed layer of the compound 1 and the C 60, the external quantum efficiency is not deteriorated even if the non-vacuum period is set, . In contrast, in the case where the photoelectric conversion layer is a mixed layer of the compound 9 and the C 60, the external quantum efficiency does not deteriorate even if the non-vacuum period is set. In comparison between Example 7 and Examples 9 and 10, when the photoelectric conversion layer is made of a mixed layer of the compound 7 and the C 60, the external quantum efficiency is not deteriorated even when the non-vacuum period is set. In Example 8, a vacuum period and a non-vacuum period are set. However, in this case as well, as in Comparative Example 1, the external quantum efficiency was found to be higher than that in the case where no non-vacuum period was set.

이 결과로부터 광전 변환층을 p형 유기 반도체와 풀러렌 또는 풀러렌 유도체의 혼합층으로 한 경우에는 광전 변환층의 형성 공정에서부터 밀봉층의 형성 공정까지의 사이의 각 공정 간의 어느 한 부분 또는 전부에 있어서 비진공 기간을 설정해도 소자 성능은 열화되지 않는 것을 알 수 있었다.When the photoelectric conversion layer is formed of a mixed layer of a p-type organic semiconductor and a fullerene or a fullerene derivative, the photoelectric conversion layer can be formed in any part or all of the steps from the step of forming the photoelectric conversion layer to the step of forming the sealing layer. The device performance was not deteriorated even when the period was set.

또한, 실시예 4, 5에서는 실시예 1,3, 6, 7과 비교해서 외부 양자 효율이 1할 가까이 상승하고 있다. 또한, 실시예 8에서는 실시예 1,3, 6, 7과 비교해서 외부 양자 효율이 1할 가까이 상승하고 있다. 이 결과로부터 비진공 기간을 30분 이상으로 함으로써 소자 성능을 더욱 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.In Examples 4 and 5, the external quantum efficiency is increased by about 1% as compared with Examples 1, 3, 6 and 7. [ In Example 8, the external quantum efficiency is about 1% higher than in Examples 1, 3, 6, and 7. [ From these results, it was found that the device performance can be further improved by setting the non-vacuum period to 30 minutes or more.

또한, 전자 블로킹층을 형성하지 않고, 화소 전극 상에 광전 변환층을 직접 형성한 경우라도 표 1에 나타내는 것과 마찬가지의 결과가 얻어졌다.Further, even when the photoelectric conversion layer was directly formed on the pixel electrode without forming the electron blocking layer, the same results as those shown in Table 1 were obtained.

이상, 설명해 온 바와 같이, 본 명세서에는 다음 사항이 개시되어 있다.As described above, in the present specification, the following matters are disclosed.

개시된 유기 광전 변환 소자의 제조 방법은 제 1 전극과, 상기 제 1 전극 상방에 형성된 제 2 전극과, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이에 형성된 유기 재료를 포함하는 광전 변환층과, 상기 제 1 전극, 상기 제 2 전극 및 상기 광전 변환층을 밀봉하는 밀봉층을 포함하는 유기 광전 변환 소자의 제조 방법으로서, 상기 광전 변환층은 풀러렌 또는 풀러렌 유도체와 p형 유기 반도체의 혼합층을 포함하는 비발광성층이며, 기판 상방에 상기 제 1 전극을 형성하는 제 1 공정과, 상기 제 1 전극의 상방에 상기 광전 변환층을 형성하는 제 2 공정과, 상기 광전 변환층의 상방에 상기 제 2 전극을 형성하는 제 3 공정과, 상기 제 2 전극의 상방에 상기 밀봉층을 형성하는 제 4 공정을 구비하고, 상기 제 2 공정∼상기 제 4 공정의 각 공정을 진공 하에서 행하고, 상기 제 2 공정의 종료 후부터 상기 제 4 공정의 개시까지의 사이에 제작 도중의 상기 유기 광전 변환 소자를 비진공 하에 두는 제 5 공정을 구비하는 것이다.A manufacturing method of an organic photoelectric conversion device includes a photoelectric conversion layer including a first electrode, a second electrode formed above the first electrode, and an organic material formed between the first electrode and the second electrode, A method for manufacturing an organic photoelectric conversion element comprising a first electrode, a second electrode, and a sealing layer sealing the photoelectric conversion layer, wherein the photoelectric conversion layer is made of a non-luminescent material including a mixed layer of fullerene or a fullerene derivative and a p- A second step of forming the photoelectric conversion layer above the first electrode; a second step of forming the second electrode above the photoelectric conversion layer; And a fourth step of forming the sealing layer above the second electrode, wherein each step of the second step to the fourth step is performed under vacuum, and the second step And a fifth step of placing the organic photoelectric conversion element under the non-vacuum state during the period from the end of the process to the start of the fourth process.

개시된 유기 광전 변환 소자의 제조 방법은 상기 제 5 공정에 있어서의 상기 비진공 하가 대기 분위기 하 또는 이너트 분위기 하인 것이다.The manufacturing method of the disclosed organic photoelectric conversion element is that under the non-vacuum state in the fifth step is in an air atmosphere or an inert atmosphere.

개시된 유기 광전 변환 소자의 제조 방법은 상기 제 5 공정을 상기 제 2 공정과 상기 제 3 공정 사이와, 상기 제 3 공정과 상기 제 4 공정 사이의 양쪽에서 행하는 것이다.The disclosed method of manufacturing an organic photoelectric conversion element is performed between the second step and the third step and between the third step and the fourth step.

개시된 유기 광전 변환 소자의 제조 방법은 상기 제 5 공정을 상기 제 2 공정과 상기 제 3 공정 사이 또는 상기 제 3 공정과 상기 제 4 공정 사이에 행하는 것이다.The manufacturing method of the disclosed organic photoelectric conversion element is the fifth step performed between the second step and the third step or between the third step and the fourth step.

개시된 유기 광전 변환 소자의 제조 방법은 상기 제 2 공정에서는 건식 성막법에 의해 상기 광전 변환층을 형성하는 것이다.The disclosed method for manufacturing an organic photoelectric conversion element is one wherein the photoelectric conversion layer is formed by a dry film formation method in the second step.

개시된 유기 광전 변환 소자의 제조 방법은 상기 제 2 공정에서는 상기 풀러렌 또는 풀러렌 유도체와 상기 p형 유기 반도체를 진공 가열 증착에 의해 함께 증착해서 상기 혼합층을 형성하는 것이다.In the method of manufacturing an organic photoelectric conversion device, the fullerene or the fullerene derivative and the p-type organic semiconductor are vapor-deposited together by vacuum evaporation deposition to form the mixed layer in the second step.

개시된 유기 광전 변환 소자의 제조 방법은 상기 p형 유기 반도체는 일반식(1)로 나타내어지는 화합물인 것을 포함한다.In the disclosed method for producing an organic photoelectric conversion element, the p-type organic semiconductor includes a compound represented by the general formula (1).

개시된 유기 광전 변환 소자의 제조 방법은 상기 제 5 공정에서는 상기 제작 도중의 유기 광전 변환 소자를 1분 이상 상기 비진공 하에 두는 것이다.In the manufacturing method of the organic photoelectric conversion element disclosed in the fifth step, the organic photoelectric conversion element during manufacture is placed under the non-vacuum for 1 minute or more.

개시된 유기 광전 변환 소자의 제조 방법은 상기 유기 광전 변환 소자가 상기 제 1 전극과 상기 광전 변환층 사이에 형성되는 전자 블로킹층을 포함하고, 상기 제 1 공정 후, 상기 제 2 공정 전에 상기 전자 블로킹층을 형성하는 공정을 갖는 것이다.The method of manufacturing an organic photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the organic photoelectric conversion element includes an electron blocking layer formed between the first electrode and the photoelectric conversion layer, and after the first process, before the second process, Is formed.

개시된 유기 광전 변환 소자의 제조 방법은 상기 제 1 공정과 상기 제 2 공정 사이에 상기 제 1 전극 상에 EB-3으로 나타내어지는 전자 블로킹층을 형성하는 제 6 공정을 구비하는 것이다.The disclosed method of manufacturing an organic photoelectric conversion device includes a sixth step of forming an electron blocking layer represented by EB-3 on the first electrode between the first step and the second step.

개시된 유기 광전 변환 소자는 상기 유기 광전 변환 소자의 제조 방법에 의해 제조된 것이다.The disclosed organic photoelectric conversion device is manufactured by the above-described method of manufacturing an organic photoelectric conversion device.

개시된 촬상 소자는 복수개의 상기 유기 광전 변환 소자와 상기 각 유기 광전 변환 소자의 상기 광전 변환층에사 발생한 전하에 따른 신호를 판독하는 신호 판독 회로가 형성된 회로 기판을 구비하는 것이다.The disclosed image pickup device includes a circuit substrate on which a plurality of the organic photoelectric conversion elements and a signal reading circuit for reading signals corresponding to charge generated in the photoelectric conversion layers of the organic photoelectric conversion elements are formed.

개시된 촬상 장치는 상기 촬상 소자를 구비하는 것이다.The disclosed imaging device includes the imaging device.

1: 기판 2,5: 전극
3: 전자 블로킹층 4: 광전 변환층
6: 밀봉층 10: 유기 광전 변환 소자
1: substrate 2, 5: electrode
3: electron blocking layer 4: photoelectric conversion layer
6: sealing layer 10: organic photoelectric conversion element

Claims (13)

제 1 전극과, 상기 제 1 전극 상방에 형성된 제 2 전극과, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이에 형성된 유기 재료를 포함하는 광전 변환층과, 상기 제 1 전극, 상기 제 2 전극 및 상기 광전 변환층을 밀봉하는 밀봉층을 포함하는 유기 광전 변환 소자의 제조 방법으로서:
상기 광전 변환층은 풀러렌 또는 풀러렌 유도체와 p형 유기 반도체의 혼합층을 포함하는 비발광성층이며;
기판 상방에 상기 제 1 전극을 형성하는 제 1 공정과,
상기 제 1 전극의 상방에 상기 광전 변환층을 형성하는 제 2 공정과,
상기 광전 변환층의 상방에 상기 제 2 전극을 형성하는 제 3 공정과,
상기 제 2 전극의 상방에 상기 밀봉층을 형성하는 제 4 공정을 구비하고;
상기 제 2 공정∼상기 제 4 공정의 각 공정을 진공 하에서 행하고;
상기 제 2 공정의 종료 후부터 상기 제 4 공정의 개시까지의 사이에 제작 도중의 상기 유기 광전 변환 소자를 비진공 하에 두는 제 5 공정을 구비하고,
상기 p형 유기 반도체는 하기 일반식(1)로 나타내어지는 화합물인 것을 특징으로 하는 유기 광전 변환 소자의 제조 방법.
Figure 112018020738339-pat00016

[식 중 L2, L3은 각각 독립적으로 무치환 메틴기 또는 치환 메틴기를 나타낸다. n은 0∼2의 정수를 나타낸다. Ar1은 2가의 치환 아릴렌기 또는 무치환 아릴렌기를 나타낸다. Ar2, Ar3은 각각 독립적으로 치환 아릴기, 무치환 아릴기, 치환 알킬기, 무치환 알킬기, 치환 헤테로아릴기 또는 무치환 헤테로아릴기를 나타낸다. Ar1, Ar2, Ar3 중 인접하는 것은 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다. L1은 하기 일반식(2)와 결합하는 무치환 메틴기 또는 치환 메틴기를 나타낸다.]
Figure 112018020738339-pat00017

[식 중 Z1은 L1과 결합하는 탄소 원자와 상기 탄소 원자에 인접하는 카르보닐기를 포함하는 환으로서, 5원환, 6원환, 또는 5원환과 6원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환을 나타내고, 상기 Z1이 나타내는 환은 하기 일반식(4)로 나타내어진다. 일반식(2) 중 *은 L1에 결합하는 결합 위치를 나타낸다.]
Figure 112018020738339-pat00018

[식 중 Z3은 L1과 결합하는 탄소 원자와 상기 탄소 원자에 인접하는 2개의 카르보닐기를 포함하는 환이며 5원환, 6원환 또는 5원환 및 6원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환을 나타낸다. *은 L1과 결합하는 결합 위치를 나타낸다.]
A photoelectric conversion layer including a first electrode, a second electrode formed above the first electrode, and an organic material formed between the first electrode and the second electrode, and a second electrode formed on the first electrode, A method of manufacturing an organic photoelectric conversion element comprising a sealing layer that seals a photoelectric conversion layer, comprising:
The photoelectric conversion layer is a non-luminescent layer including a mixed layer of a fullerene or a fullerene derivative and a p-type organic semiconductor;
A first step of forming the first electrode above a substrate,
A second step of forming the photoelectric conversion layer above the first electrode,
A third step of forming the second electrode above the photoelectric conversion layer,
And a fourth step of forming the sealing layer above the second electrode;
Performing the respective steps of the second step to the fourth step under vacuum;
And a fifth step of placing the organic photoelectric conversion element under production in a non-vacuum state between the end of the second step and the start of the fourth step,
Wherein the p-type organic semiconductor is a compound represented by the following general formula (1).
Figure 112018020738339-pat00016

[Wherein L 2 and L 3 each independently represent an unsubstituted methine group or a substituted methine group. and n represents an integer of 0 to 2. Ar 1 represents a divalent substituted arylene group or an unsubstituted arylene group. Ar 2 and Ar 3 each independently represent a substituted aryl group, an unsubstituted aryl group, a substituted alkyl group, an unsubstituted alkyl group, a substituted heteroaryl group or an unsubstituted heteroaryl group. Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 may be adjacent to each other to form a ring. L 1 represents an unsubstituted methine group or a substituted methine group bonded to the following general formula (2)
Figure 112018020738339-pat00017

[Wherein Z 1 represents a condensed ring containing at least one of a 5-membered ring, a 6-membered ring, or a 5-membered ring and a 6-membered ring including a carbon atom bonded to L 1 and a carbonyl group adjacent to the carbon atom , And the ring represented by Z 1 is represented by the following general formula (4). * In the general formula (2) represents a bonding position to be bonded to L 1 .
Figure 112018020738339-pat00018

[Wherein Z 3 represents a condensed ring containing at least any one of a 5-membered ring, a 6-membered ring, a 5-membered ring and a 6-membered ring, including a carbon atom bonded to L 1 and two carbonyl groups adjacent to the carbon atom . * Represents a bonding position to be bonded to L < 1 >.
제 1 항에 있어서,
상기 제 5 공정에 있어서의 상기 비진공 하는 대기 분위기 하 또는 이너트 분위기 하인 것을 특징으로 하는 유기 광전 변환 소자의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein said organic photoelectric conversion element is in an atmospheric air atmosphere or an inert atmosphere in said non-vacuum state in said fifth step.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 5 공정을 상기 제 2 공정과 상기 제 3 공정 사이와, 상기 제 3 공정과 상기 제 4 공정 사이의 양쪽에서 행하는 것을 특징으로 하는 유기 광전 변환 소자의 제조 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the fifth step is performed between the second step and the third step and between the third step and the fourth step.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 5 공정을 상기 제 2 공정과 상기 제 3 공정 사이 또는 상기 제 3 공정과 상기 제 4 공정 사이에 행하는 것을 특징으로 하는 유기 광전 변환 소자의 제조 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the fifth step is performed between the second step and the third step or between the third step and the fourth step.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 공정에서는 건식 성막법에 의해 상기 광전 변환층을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 광전 변환 소자의 제조 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the photoelectric conversion layer is formed by a dry film formation method in the second step.
제 5 항에 있어서,
상기 제 2 공정에서는 상기 풀러렌 또는 풀러렌 유도체와 상기 p형 유기 반도체를 진공 가열 증착에 의해 함께 증착해서 상기 혼합층을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 광전 변환 소자의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the fullerene or fullerene derivative and the p-type organic semiconductor are vapor-deposited together by vacuum evaporation deposition to form the mixed layer in the second step.
삭제delete 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 5 공정에서는 상기 제작 도중의 유기 광전 변환 소자를 1분 이상 상기 비진공 하에 두는 것을 특징으로 하는 유기 광전 변환 소자의 제조 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein in the fifth step, the organic photoelectric conversion element during the production is placed under the non-vacuum for 1 minute or more.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 유기 광전 변환 소자는 상기 제 1 전극과 상기 광전 변환층 사이에 형성되는 전자 블로킹층을 포함하고;
상기 제 1 공정 후, 상기 제 2 공정 전에 상기 전자 블로킹층을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 광전 변환 소자의 제조 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the organic photoelectric conversion element includes an electron blocking layer formed between the first electrode and the photoelectric conversion layer;
And a step of forming the electron blocking layer before the second step after the first step.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 유기 광전 변환 소자의 제조 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 유기 광전 변환 소자.An organic photoelectric conversion element characterized by being manufactured by the method for manufacturing an organic photoelectric conversion element according to any one of claims 1 to 3. 복수의 제 10 항에 기재된 유기 광전 변환 소자; 및
상기 각 유기 광전 변환 소자의 상기 광전 변환층에서 발생한 전하에 따른 신호를 판독하는 신호 판독 회로가 형성된 회로 기판을 구비하는 것을 특징으로 하는 촬상 소자.
A plurality of organic photoelectric conversion elements according to claim 10; And
And a signal reading circuit for reading a signal corresponding to the charge generated in the photoelectric conversion layer of each organic photoelectric conversion element.
제 11 항에 기재된 촬상 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.

An image pickup apparatus comprising the image pickup device according to claim 11.

제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 5 공정에서는 상기 제작 도중의 유기 광전 변환 소자를 3시간 이상 상기 비진공 하에 두는 것을 특징으로 하는 유기 광전 변환 소자의 제조 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein in the fifth step, the organic photoelectric conversion element during manufacture is placed under the non-vacuum for 3 hours or more.
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