KR101869620B1 - Method for forming light receiving layer, method for producing organic photoelectric conversion element, organic material for film formation, organic photoelectric conversion element obtained using same, and photosensor - Google Patents

Method for forming light receiving layer, method for producing organic photoelectric conversion element, organic material for film formation, organic photoelectric conversion element obtained using same, and photosensor Download PDF

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Abstract

잔상 전류 특성이 우수한 유기 광전 변환 소자를 안정적으로 제조할 수 있는 수광층 형성 방법, 유기 광전 변환 소자의 제조 방법, 성막용 유기 재료 및 그것을 이용하여 얻어진 유기 광전 변환 소자, 광 센서를 제공한다.
광 센서에 이용되는 유기 광전 변환 소자(1)의 수광층(30)을 건식 성막으로 성막하는 수광층 형성 방법에 있어서, 수광층(30)의 구성 유기물로 이루어지는, 형광 양자 수율이 0.2 이상인 분립체로 이루어지는 성막용 유기 재료(60)를 준비하고, 성막용 유기 재료(60)를 포함하는 기화원을 이용하여 건식 성막을 실시한다.
A method for forming a light-receiving layer capable of stably producing an organic photoelectric conversion device having excellent afterimage current characteristics, a method for manufacturing an organic photoelectric conversion element, an organic material for film formation, and an organic photoelectric conversion element and an optical sensor obtained using the same.
A method of forming a light receiving layer (30) for forming a light receiving layer (30) of an organic photoelectric conversion element (1) used in an optical sensor by dry film formation, characterized by comprising the steps of: (60) is prepared, and dry film formation is performed using a source of light including the organic material for film formation (60).

Description

수광층 형성 방법 및 유기 광전 변환 소자의 제조 방법, 성막용 유기 재료 및 그것을 이용하여 얻어진 유기 광전 변환 소자, 광 센서{METHOD FOR FORMING LIGHT RECEIVING LAYER, METHOD FOR PRODUCING ORGANIC PHOTOELECTRIC CONVERSION ELEMENT, ORGANIC MATERIAL FOR FILM FORMATION, ORGANIC PHOTOELECTRIC CONVERSION ELEMENT OBTAINED USING SAME, AND PHOTOSENSOR}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method of forming a light-receiving layer, a method of manufacturing an organic photoelectric conversion device, an organic material for film formation, and an organic photoelectric conversion device and an optical sensor obtained therefrom using an organic photoelectric conversion device and an optical sensor. , ORGANIC PHOTOELECTRIC CONVERSION ELEMENT OBTAINED USING SAME, AND PHOTOSENSOR}

본 발명은 유기 광전 변환 소자의 수광층을 건식 성막에 의하여 형성하는 방법, 및 그것을 이용한 유기 광전 변환 소자의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또, 유기 광전 변환 소자의 수광층의 건식 성막에 이용되는 성막용 유기 재료 및 그것을 이용하여 얻어지는 유기 광전 변환 소자, 광 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a light-receiving layer of an organic photoelectric conversion element by dry film formation, and a method of manufacturing an organic photoelectric conversion element using the same. The present invention also relates to an organic material for film formation used for dry film formation of a light receiving layer of an organic photoelectric conversion element, and an organic photoelectric conversion element and an optical sensor obtained using the same.

디지털 카메라, 휴대전화용 카메라, 내시경용 카메라 등에 이용되고 있는 이미지 센서로서, CCD 센서나 CMOS 센서 등의 촬상 소자가 널리 알려져 있다. 이들 소자에는, 한 쌍의 전극 간에 광전 변환층을 포함하는 수광층을 구비한 광전 변환 소자가 구비되어 있다. 광전 변환 소자는, 한 쌍의 전극 중 광투과성을 갖는 투명 전극측으로부터 입사한 광에 따라 광전 변환층에서 전하를 생성하고, 생성된 전하를 전극으로부터 신호 전하로서 독출하는 소자이다.2. Description of the Related Art As image sensors used in digital cameras, cameras for mobile phones, cameras for endoscopes, etc., imaging devices such as CCD sensors and CMOS sensors are widely known. These elements are provided with a photoelectric conversion element having a light receiving layer including a photoelectric conversion layer between a pair of electrodes. The photoelectric conversion element is an element that generates charge in the photoelectric conversion layer in accordance with light incident from the transparent electrode side having light transparency among a pair of electrodes and reads out the generated charge as a signal charge from the electrode.

촬상 소자 용도에 있어서도, 경량화, 대면적화, 높은 플렉시블성, 인쇄 프로세스에 의한 제조 가능 등의 우수한 특징을 갖는 유기 광전 변환 소자의 적용이 본 출원인들에 의하여 제안되고 있다. 촬상 소자에 이용되는 광전 변환 소자에는, 광전류/암전류의 S/N비, 응답 속도, 잔상 전류 등 다양한 성능에 있어서 높은 수준을 만족시키는 것이 요구된다.Application of organic photoelectric conversion elements having excellent characteristics such as weight reduction, large area, high flexibility, and manufacturing process by a printing process has been proposed by applicants. Photoelectric conversion elements used in image pickup devices are required to satisfy a high level in various performances such as S / N ratio of photocurrent / dark current, response speed, and residual image current.

본 출원인은, 유기 광전 변환 소자에 있어서, 양호한 광전 변환 효율이 얻어지는 유기 광전 변환층으로서, p형 유기 반도체와 풀러렌 또는 풀러렌 유도체 등의 n형 반도체와의 혼합층(벌크 헤테로층)을 제안하고 있다(특허문헌 1~2 등).The present applicant has proposed a mixed layer (bulk hetero layer) of a p-type organic semiconductor and an n-type semiconductor such as a fullerene or fullerene derivative as an organic photoelectric conversion layer in which good photoelectric conversion efficiency can be obtained in the organic photoelectric conversion element Patent Documents 1 to 2, etc.).

벌크 헤테로층은, 예를 들면 p형 유기 반도체 재료와 n형 유기 반도체 재료를 공증착(진공 증착)에 의하여 제조할 수 있다. 공증착에서는, 복수의 증착원을 배치하여 그 속도 등을 컨트롤함으로써 그 원하는 조성의 막을 형성한다.The bulk hetero layer can be produced, for example, by co-deposition (vacuum deposition) of a p-type organic semiconductor material and an n-type organic semiconductor material. In the co-deposition, a plurality of evaporation sources are arranged and the velocity and the like are controlled to form a film of the desired composition.

특허문헌 1에 의하면, 광전 변환 효율이 높고, 광전류/암전류의 S/N비가 양호한 유기 광전 변환 소자를 제공할 수 있다. 또, 특허문헌 2에서는, 전자 블로킹층 중 적어도 1층에 혼합층을 마련함으로써, 충분한 감도와 내열성이 얻어져, 고속 응답성을 실현할 수 있다.According to Patent Document 1, it is possible to provide an organic photoelectric conversion element having high photoelectric conversion efficiency and good S / N ratio of photocurrent / dark current. Further, in Patent Document 2, a sufficient sensitivity and heat resistance can be obtained by providing a mixed layer on at least one of the electron blocking layers, and high-speed responsiveness can be realized.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2007-123707호Patent Document 1: JP-A-2007-123707 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 2012-94660호Patent Document 2: JP-A-2012-94660

상기한 촬상 소자에 이용되는 광전 변환 소자에 있어서 요구되는 성능 중 하나로, 저잔상 전류화가 있다. 잔상 전류는, 광입사 시의 전류에 대한, 광을 오프하고 나서 일정 시간 후의 전류의 비율로 평가된다. 현재, 촬상 소자로서 요구되는 잔상 전류는, 광입사 시의 전류에 대한 광을 오프하고 나서 0.1초의 전류의 비율로, 0.1% 오더, 바람직하게는 0.01% 오더가 요구되고 있다.One of the performances required in the photoelectric conversion element used in the image pickup device described above is a low residual image current. The residual image current is evaluated as a ratio of a current to a current at the time of light incidence after a certain period of time since light was turned off. At present, residual image current required as an image pickup element is required to be 0.1%, preferably 0.01%, in proportion to a current of 0.1 second after turning off light for a current at the time of incidence of light.

저잔상 전류화를 향한 어프로치는, 수광층의 구성 물질이나 층 구성, 촬상 소자의 구성 등, 다방면에서 각각 시도할 수 있지만, 이들 구성을 동일하게 한 경우라도, 잔상 전류값이 불균일한 것이 확인되고 있어, 그 원인 해명이 급선무이다.The approach toward the low-residual current can be attempted in various aspects such as the constituent material of the light-receiving layer, the layer configuration, the configuration of the image pickup device, etc. However, even when these configurations are made the same, There is a pressing need for clarification of the cause.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 광 센서 용도의 유기 광전 변환 소자의 수광층 형성 방법에 있어서, 잔상 전류가 적은 유기 광전 변환 소자를 안정적으로 제조할 수 있는 수광층 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances and provides a method of forming a light receiving layer capable of stably producing an organic photoelectric conversion element having a small residual current in a method of forming a light receiving layer of an organic photoelectric conversion element for use in an optical sensor It is aimed at.

본 발명의 수광층 형성 방법은,In the light-receiving layer forming method of the present invention,

광 센서에 이용되는 유기 광전 변환 소자의 수광층을 건식 성막으로 성막하는 수광층 형성 방법에 있어서,A light-receiving layer forming method for forming a light-receiving layer of an organic photoelectric conversion element used for an optical sensor by dry film formation,

수광층의 구성 유기물로 이루어지는 형광 양자 수율이 0.2 이상인 분립체로 이루어지는 성막용 유기 재료를 적어도 1종 준비하고,At least one organic material for film formation comprising a constituent organic substance of the light-receiving layer and a powder having a fluorescence quantum yield of 0.2 or more is prepared,

이 성막용 유기 재료로 이루어지는 기화원(氣化源)을 이용하여 건식 성막을 실시하는 것이다.And dry film formation is performed using a vaporizing source made of the organic film-forming organic material.

또, 본 발명의 성막용 유기 재료는, 유기 광전 변환 소자의 수광층의 건식 성막에 이용되며,The organic material for film formation of the present invention is used for dry film formation of the light receiving layer of the organic photoelectric conversion element,

수광층의 구성 유기물로 이루어지는 형광 양자 수율이 0.2 이상인 분립체로 이루어지는 것이다.And a powder having a fluorescence quantum yield of not less than 0.2 which is composed of an organics constituting the light-receiving layer.

본 명세서에 있어서, "A로 이루어진다"라는 표현은, A 및 불가피 불순물 이외는 포함하지 않는 것을 의미한다. 예를 들면, "성막용 유기 재료로 이루어지는 기화원"이란, 성막용 유기 재료 및 불가피 불순물 이외는 포함하지 않는 기화원을 의미한다.In the present specification, the expression "consisting of A" means not including A and unavoidable impurities. For example, "a source of ignition made of an organic material for film formation" means a source of ignition that does not include any organic material for film formation and inevitable impurities.

또, 본 명세서에 있어서, "구성 유기물"이란, 성막용 유기 재료 중에 포함되는 유기물 중, 불가피 불순물 및 성막용 유기 재료 중에 의도하지 않게 포함된 물질을 제외한 모든 유기물을 의미한다.In the present specification, the term "constituent organic material" means all organic materials other than substances which are unavoidably included in the inevitable impurities and organic materials for film formation, among the organic materials contained in the organic material for film formation.

본 명세서에 있어서, 형광 양자 수율은 절대 형광 양자 수율을 의미한다. 또, 본 명세서에 있어서의 건식 성막에는, 화학 기상 성장법은 포함하지 않는 것으로 한다.In this specification, the fluorescence quantum yield means the absolute fluorescence quantum yield. Note that the dry film formation in this specification does not include a chemical vapor deposition method.

수광층의 구성 유기물로 이루어지는 분립체의 형광 양자 수율은, 0.2 이상 0.4 이하인 것이 바람직하다. 구성 유기물은, p형 유기 반도체 재료인 것이 바람직하고, 하기 식 (A) 아민 부위, 또는 하기 식 (B) 카보닐기 부위를 1개 이상 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that the yield of fluorescent quantum of the particulate material composed of the constituent organic substance of the light receiving layer is 0.2 or more and 0.4 or less. The constituent organic material is preferably a p-type organic semiconductor material, and preferably has at least one amine moiety of the following formula (A) or a carbonyl group moiety of the following formula (B).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112016046517891-pct00001
Figure 112016046517891-pct00001

(식 (A) 중, R30~R31은, 각각 독립적으로, 치환기를 가져도 되는 알킬기, 치환기를 가져도 되는 아릴기 또는 치환기를 가져도 되는 헤테로아릴기를 나타낸다. R32는, 치환기를 가져도 되는 아릴렌 연결기 또는 치환기를 가져도 되는 헤테로아릴렌 연결기를 나타낸다. R30~R32는, 각각 서로 연결되어 환을 형성해도 된다.)(Wherein (A), R 30 ~ R 31 are, each independently, an alkyl group which may have a substituent, represents a heteroaryl group which may have an aryl group or a substituent which may have a substituent. R 32 is a substituent Or a heteroarylene linking group which may have a substituent, R 30 to R 32 may be connected to each other to form a ring.

[화학식 2](2)

Figure 112016046517891-pct00002
Figure 112016046517891-pct00002

(식 (B) 중, Y1은, 2개 이상의 탄소 원자를 포함하는 환으로서, 5원환, 6원환, 또는 5원환 및 6원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환을 나타내며, 이것은 치환기를 가져도 된다. 또, 치환기는 가능한 한 결합하여 환을 형성해도 된다.)(In the formula (B), Y 1 represents a condensed ring containing at least any one of a 5-membered ring, a 6-membered ring, or a 5-membered ring and a 6-membered ring containing two or more carbon atoms, The substituents may be bonded to each other to form a ring as far as possible.)

또, 구성 유기물로서는, 하기 식 (C)로 나타나는 p형 유기 반도체 재료가 보다 바람직하다.As the constituent organic material, a p-type organic semiconductor material represented by the following formula (C) is more preferable.

[화학식 3](3)

Figure 112016046517891-pct00003
Figure 112016046517891-pct00003

(식 (C) 중, Z4는 적어도 2개의 탄소 원자를 포함하는 환으로서, 5원환, 6원환, 또는 5원환 및 6원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환을 나타낸다. L1, L2, 및 L3은 각각 독립적으로 무치환 메타인기, 또는 치환 메타인기를 나타낸다. D1은 원자군을 나타낸다. n은 0 이상의 정수를 나타낸다.)(Wherein (C) of, Z 4 represents a condensed ring containing at least two a ring containing carbon atoms and 5-membered ring, 6-membered ring, or at least one of a 5-membered ring and a 6-membered ring. L 1, L 2 , And L < 3 > each independently represent an unsubstituted methoxy group or a substituted methoxy group, and D < 1 >

건식 성막법은 저항 가열 증착법인 것이 바람직하다. 또, 수광층은 광전 변환층인 것이 바람직하다.The dry film formation method is preferably a resistance heating deposition method. The light-receiving layer is preferably a photoelectric conversion layer.

본 발명의 유기 광전 변환 소자의 제조 방법은, 한 쌍의 전극과, 이들에 협지된 적어도 광전 변환층을 포함하는 수광층을 갖는 유기 광전 변환 소자의 제조 방법으로서, 수광층을 상기 본 발명의 수광층 형성 방법에 의하여 성막하는 것이다.A manufacturing method of an organic photoelectric conversion element of the present invention is a manufacturing method of an organic photoelectric conversion element having a pair of electrodes and a light receiving layer including at least a photoelectric conversion layer sandwiched between the pair of electrodes, Layer forming method.

본 발명의 유기 광전 변환 소자는, 한 쌍의 전극과, 이들에 협지된 적어도 광전 변환층을 포함하는 수광층을 갖는 유기 광전 변환 소자로서, 수광층이 상기 본 발명의 성막용 유기 재료를 이용하여 건식 성막되어 이루어지는 것이다.The organic photoelectric conversion element of the present invention is an organic photoelectric conversion element having a pair of electrodes and a light receiving layer containing at least a photoelectric conversion layer sandwiched between the pair of electrodes and the light receiving layer is formed by using the above- And is formed by dry deposition.

본 발명의 광 센서는, 복수의, 상기 본 발명의 유기 광전 변환 소자와, 이 광전 변환 소자의 광전 변환층에서 발생한 전하에 따른 신호를 독출하는 신호 독출 회로가 형성된 회로 기판을 구비하는 것이며, 촬상 소자로서 적합하다.The optical sensor of the present invention includes a plurality of the organic photoelectric conversion elements of the present invention and a circuit board on which a signal readout circuit for reading out a signal corresponding to the charge generated in the photoelectric conversion layer of the photoelectric conversion element is formed, And is suitable as an imaging device.

본 발명에서는, 광 센서에 이용되는 유기 광전 변환 소자의 수광층을, 수광층의 구성 유기물로 이루어지는, 형광 양자 수율이 0.2 이상인 분립체를 기화원으로서 이용하여 건식 성막한다. 이러한 분립체를 포함하는 기화원을 이용하여 수광층을 형성함으로써, 잔상 전류가 낮은 유기 광전 변환 소자를 안정적으로 제조할 수 있다. 본 발명에 의하면, 분립체의 형광 양자 수율의 값을 측정하는 간편한 방법으로, 수광층의 건식 성막에 적합한 기화원의 재료 선택을 실시할 수 있으며, 또, 광전 변환 소자로 했을 때의 잔상 전류 특성을, 기화원 재료의 분립체 샘플의 형광 양자 수율 측정에 의하여, 광전 변환 소자를 제작하지 않고도, 간편하고 또한 저코스트로 예측할 수 있다.In the present invention, the light-receiving layer of the organic photoelectric conversion element used in the photosensor is dry-formed by using a particulate material having a fluorescence quantum yield of 0.2 or more, which is made of an organics constituting the light- By forming a light-receiving layer using a source including such a powder, it is possible to stably manufacture an organic photoelectric conversion element having a low residual current. According to the present invention, it is possible to select a material of a source of fire suitable for dry film formation of the light-receiving layer by a simple method of measuring the value of the fluorescent quantum yield of the powder, Can be easily and low-cost predicted by measuring the fluorescence quantum yield of a powder sample of a source material without preparing a photoelectric conversion element.

도 1은, 본 발명의 유기 광전 변환 소자의 일 실시형태를 나타내는 개략 구성 단면 모식도이다.
도 2는, 수광층의 증착 방법을 나타내는 모식 사시도(진공 가열 증착)이다.
도 3은, 본 발명의 촬상 소자의 일 실시형태를 나타내는 개략 구성 단면 모식도이다.
도 4는, 실시예 및 비교예의 유기 광전 변환 소자의 잔상 전류값과 수광층의 성막용 유기 재료의 형광 양자 수율의 관계를 나타내는 도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic structural cross-sectional schematic diagram showing an embodiment of an organic photoelectric conversion element of the present invention. FIG.
2 is a schematic perspective view (vacuum heating deposition) showing a deposition method of the light-receiving layer.
3 is a schematic structural cross-sectional schematic diagram showing an embodiment of an image pickup device of the present invention.
Fig. 4 is a graph showing the relationship between the residual current value of the organic photoelectric conversion element of the examples and the comparative example and the fluorescence quantum yield of the organic material for film formation in the light-receiving layer. Fig.

"성막용 유기 재료, 수광층 형성 방법, 광전 변환 소자""Organic material for film formation, method of forming light-receiving layer, photoelectric conversion element"

도면을 참조하여, 본 발명에 관한 일 실시형태의 광전 변환 소자에 대하여 설명한다. 도 1은, 본 실시형태의 광전 변환 소자의 구성을 나타내는 개략 단면도이다. 본 명세서의 도면에 있어서, 시인하기 쉽게 하기 위하여, 각 부의 축척은 적절히 변경하여 나타내고 있다.A photoelectric conversion element according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a schematic cross-sectional view showing a structure of a photoelectric conversion element of the present embodiment. In the drawings of the present specification, the scale of each part is appropriately changed for easy visibility.

도 1에 나타나는 바와 같이, 유기 광전 변환 소자(1)(광전 변환 소자(1))는, 기판(10)과, 기판(10) 상에 형성된 한 쌍의 전극(하부 전극(20)과 상부 전극(40))과, 이들에 협지된 수광층(30)과, 상부 전극(40) 상에 형성된 밀봉층(50)을 구비한다.1, the organic photoelectric conversion element 1 (photoelectric conversion element 1) includes a substrate 10, a pair of electrodes (a lower electrode 20 and an upper electrode 20) formed on the substrate 10, (40), a light receiving layer (30) sandwiched therebetween, and a sealing layer (50) formed on the upper electrode (40).

수광층(30)은, 광전 변환층(32)을 적어도 포함하는 층이면 되지만, 본 실시형태에서는, 하부 전극(20)과 광전 변환층(32)의 사이에 전자 블로킹층(31)을 구비하고 있다. 수광층(30)은, 광전 변환층(32), 전자 블로킹층(31) 이외의 층(예를 들면 정공 블로킹층)을 포함하는 층이어도 된다.The light receiving layer 30 may be a layer containing at least the photoelectric conversion layer 32. In this embodiment, the electron blocking layer 31 is provided between the lower electrode 20 and the photoelectric conversion layer 32 have. The light receiving layer 30 may be a layer including a layer other than the photoelectric conversion layer 32 and the electron blocking layer 31 (for example, a hole blocking layer).

수광층(30)에 포함되는 전자 블로킹층(31)은, 하부 전극(20)(이하 전극(20)이라고 함)으로부터 광전 변환층(32)에 전자가 주입되는 것을 억제하고, 광전 변환층(32)에서 발생한 전자가 전극(20)측에 흐르는 것을 저해하기 위한 층이다. 전자 블로킹층(31)은, 유기 재료 또는 무기 재료, 혹은 그 양자를 포함하여 구성되어 있다.The electromagnetic blocking layer 31 included in the light receiving layer 30 suppresses the injection of electrons from the lower electrode 20 (hereinafter referred to as the electrode 20) into the photoelectric conversion layer 32, 32 from flowing to the electrode 20 side. The electron blocking layer 31 is composed of an organic material or an inorganic material, or both.

상부 전극(40)(이하 전극(40)이라고 함)은, 광전 변환층(32)에서 발생한 전하 중 전자를 포집하는 전극이다. 상부 전극(40)은, 광전 변환층(32)에 광을 입사시키기 위하여, 광전 변환층(32)이 감도를 갖는 파장의 광에 대하여 충분히 투명한 도전성 재료(예를 들면 ITO)를 이용한다. 전극(40) 및 전극(20) 간에 바이어스 전압을 인가함으로써, 광전 변환층(32)에서 발생한 전하 중, 정공을 전극(20)으로, 전자를 전극(40)으로 이동시킬 수 있다.The upper electrode 40 (hereinafter referred to as an electrode 40) is an electrode that collects electrons in the charge generated in the photoelectric conversion layer 32. The upper electrode 40 uses a conductive material (for example, ITO) that is sufficiently transparent to the light having the wavelength of the sensitivity of the photoelectric conversion layer 32 so that light is incident on the photoelectric conversion layer 32. By applying a bias voltage between the electrode 40 and the electrode 20, it is possible to move the holes in the charge generated in the photoelectric conversion layer 32 to the electrode 20 and electrons to the electrode 40.

이와 같이 구성된 광전 변환 소자(1)는, 전극(40)을 광입사측의 전극으로 하고 있으며, 전극(40) 상방으로부터 광이 입사되면, 이 광이 전극(40)을 투과하여 광전 변환층(32)에 입사하고, 여기에서 전하가 발생한다. 발생한 전하 중 정공은 전극(20)으로 이동한다. 전극(20)으로 이동한 정공을, 그 양에 따른 전압 신호로 변환하여 독출함으로써, 광을 전압 신호로 변환하여 취출할 수 있다.When the light is incident from above the electrode 40, the light is transmitted through the electrode 40 to form the photoelectric conversion layer (photoelectric conversion layer) 32, where charges are generated. The holes in the generated charge move to the electrode 20. The light that has moved to the electrode 20 is converted into a voltage signal in accordance with the amount of the voltage and read out, thereby converting the light into a voltage signal and extracting it.

또, 전극(20)에 있어서 전자를 포집하고, 전극(40)에 있어서 정공을 포집하도록 바이어스 전압을 인가해도 된다. 이 경우에는, 전자 블로킹층(31) 대신에 정공 블로킹층을 마련하면 된다. 정공 블로킹층은, 전극(20)으로부터 광전 변환층(32)에 정공이 주입되는 것을 억제하고, 광전 변환층(32)에서 발생한 정공이 전극(20)측에 흐르는 것을 저해하기 위한 유기 재료로 구성된 층으로 하면 된다. 어떤 경우도, 전극(20)과 전극(40)에 끼인 부분이 수광층(30)이 된다.Alternatively, a bias voltage may be applied so as to trap electrons in the electrode 20 and trap the holes in the electrode 40. [ In this case, a hole blocking layer may be provided instead of the electron blocking layer 31. The hole blocking layer is formed of an organic material for inhibiting the injection of holes from the electrode 20 into the photoelectric conversion layer 32 and preventing the holes generated in the photoelectric conversion layer 32 from flowing to the electrode 20 side Layer. In any case, the portion sandwiched between the electrode 20 and the electrode 40 becomes the light-receiving layer 30.

"해결하려는 과제"의 항목에 있어서 기재한 바와 같이, 수광층의 재료나 층 구성, 촬상 소자의 구성 등을 동일하게 한 경우여도, 촬상 소자의 잔상 전류값은 불균일한 것이 확인되고 있다. 특허문헌 1이나 2에도 기재된 바와 같이, 유기 광전 변환 소자의 수광층의 성막에는, 수광층의 구성 유기물로 이루어지는 성막용 유기 재료(60)를 이용한 건식 성막법이 바람직하게 이용된다. 건식 성막에서는, 증착원이나 스퍼터링 타깃 등, 구성 물질을 포함하는 성막용 재료를 기화원으로서 이용하여 성막을 행한다.It has been confirmed that the residual image current value of the image pickup device is non-uniform even when the light-receiving layer material, the layer configuration, the configuration of the image pickup device, and the like are made the same as described in the item "Challenge to solve". As described in Patent Documents 1 and 2, a dry film forming method using an organic material 60 for film formation, which is an organic substance constituting the light-receiving layer, is preferably used for film formation of the light-receiving layer of the organic photoelectric conversion element. In the dry film formation, film formation is performed using a film forming material containing a constituent material such as an evaporation source or a sputtering target as a source of fire.

따라서, 본 발명자는, 수광층 성막에 이용하는 기화원의 재료에 착안하여, 기화원의 물성과 잔상 전류의 관계에 대하여 예의검토를 행했다. 그 결과, 잔상 전류와, 수광층 기화원에 포함되는 성막용 유기 재료의 분립체 시의 형광 양자 수율에 특징적인 상관 관계가 있음을 발견했다.Therefore, the present inventors paid attention to the material of the source of light used for forming the light-receiving layer, and carefully examined the relationship between the physical properties of the source and the residual image current. As a result, it was found that there was a characteristic correlation between the afterglow current and the fluorescence quantum yield in the case of the organic material for film formation contained in the light-receiving layer source.

형광 양자 수율은, 물질에 흡수된 광자수에 대한 방출된 광자수의 비율로 나타나는 값이며, 형광 양자 수율이 1에 가까워질수록, 형광의 발광 효율이 좋은 것을 의미한다. 형광 양자 수율은, 여기(勵起) 상태로부터 기저 상태로 되돌아오기까지 다른 여기 준위로의 천이, 또 열비활성화나 재흡수, 미량 불순물에 의한 소광 등으로 1이 되는 경우는 없다. 본 발명자는, 수광층(30)의 기화원에 포함되는 성막용 유기 재료(60)로서, 분립체 시의 형광 양자 수율이 0.2 이상인 것을 이용함으로써, 잔상 전류 특성이 양호한, 즉, 저잔상 전류인 유기 광전 변환 소자를 제조 가능한 것, 또한, 0.2를 경계로 하여 현격히 잔상 전류 특성이 향상되는 것을 발견했다(하기 실시예 및 비교예, 도 4를 참조). 이는, 통상 검출이 어려운 미량 불순물량의 차에 의한 소광량의 영향이며, 형광 양자 수율이 변동하는 것이라고 생각하고 있다.The fluorescence quantum yield is a value expressed as a ratio of the number of emitted photons to the number of photons absorbed in the material, and the closer the fluorescence quantum yield is to 1, the better the efficiency of fluorescence emission. Fluorescence quantum yield does not become 1 due to transition to another excited state from the excited state to the base state, thermal inactivation, reabsorption, and extinction with trace impurities. The inventor of the present invention has found that by using the organic film forming organic material 60 included in the light source of the light-receiving layer 30 having a fluorescence quantum yield of 0.2 or more at the time of granulation, it is possible to obtain a high- It was found that the organic photoelectric conversion device can be manufactured and the residual current characteristics were remarkably improved with 0.2 as a boundary (see the following examples and comparative examples, see Fig. 4). This is thought to be the influence of the amount of light emitted by the difference in the amount of trace impurities, which is usually difficult to detect, and the fluorescence quantum yield is fluctuated.

즉, 유기 광전 변환 소자(1)는, 수광층(30)이 수광층(30)의 구성 유기물로 이루어지는 형광 양자 수율이 0.2 이상인 분립체로 이루어지는 성막용 유기 재료(60)를 이용하여 건식 성막되어 이루어지는 것이다.That is, the organic photoelectric conversion element 1 is formed by dry film formation using an organic material 60 for film formation, which is composed of a particulate material having a fluorescence quantum yield of 0.2 or more, the light-receiving layer 30 being composed of organics constituting the light- will be.

상기한 바와 같이, 성막용 유기 재료(60)의 형광 양자 수율은 높을수록 바람직하므로, 하한값인 0.2 이상이면, 저잔상 전류값을 유지할 수 있다. 하기 실시예에서는, 도 4에 나타나는 바와 같이, 형광 양자 수율이 0.395까지(0.4 이하)의 잔상 전류값을 계측하여, 저잔상 전류값이 달성되는 것을 확인하고 있다.As described above, the higher the fluorescent quantum yield of the film forming organic material 60 is, the more desirable it is. Therefore, if the lower limit value is 0.2 or more, the low persistence current value can be maintained. In the following example, as shown in Fig. 4, it was confirmed that the residual image current value was achieved by measuring the residual image current value until the fluorescence quantum yield was 0.395 (0.4 or less).

성막용 유기 재료(60)로서는, 통상 HPLC(고속 액체 크로마토그래피) 순도 95% 이상, 바람직하게는 98% 이상의 고순도 성막용 유기 재료가 사용된다. 본 발명자는, 성막용 유기 재료의 분립체 내에는 형광을 소광시키는 미량인 물질이 존재하고, 그 물질의 함유량은 종래 이용하고 있는 고순도 성막용 유기 재료에 있어서 불균일이 있는 것이라고 추측하고 있어, 형광을 소광시키는 물질을 제거하는, 즉, 형광 양자 수율을 0.2 이상으로 함으로써, 형광을 소광시키는 물질의 혼입을 억제하여, 잔상 전류 특성이 우수한 유기 광전 변환 소자를 안정적으로 제조하는 것에 성공한 것이라고 생각하고 있다.As the film forming organic material 60, an organic material for high purity film formation is usually used in an HPLC (high performance liquid chromatography) purity of 95% or more, preferably 98% or more. The inventors of the present invention presume that a minute amount of a substance for extinguishing fluorescence exists in the powdered organic material for film formation and that the content of the substance is uneven in the conventionally used organic material for high purity film formation, It is believed that the organic photovoltaic device with excellent afterimage current characteristics can be stably produced by suppressing the incorporation of a substance that extinguishes fluorescence by removing the extinction substance, that is, by setting the fluorescence quantum yield to 0.2 or more.

분립체인 성막용 유기 재료(60)의 형광 양자 수율을 0.2 이상으로 하는 방법(이하, 형광 소광 물질 제거 공정이라고 함)은, 예를 들면 고순도 성막용 유기 재료를 융해 시에 재료의 분해가 촉진되지 않는 용매에 완전히 용해시켜, 구멍 직경 0.1μm~1μm의 멤브레인 필터로 흡인 여과하여, 여액을 감압 농축에 의하여 용매를 제거하는 방법을 들 수 있다. 그 외에도, 승화 정제, 재결정 정제, 칼럼 크로마토그래피 정제, 리슬러리(용매 중 분산), 진공 건조법, 재침전 정제, 분액, 물, 용매에 의한 세정, 여과, 여과 분리, 이온 교환 수지 크로마토그래피, 활성탄, 규조토, 이온 교환 수지, 수지, 무기 다공질(제올라이트)에 의한 흡착, 풍건, 가열 건조법, 동결 건조 등을 들 수 있다. 이들 방법을 반복하거나, 또는 복수 방법을 조합함으로써, 서서히 성막용 유기 재료(60)의 형광 양자 수율을 높일 수 있다.The method of making the fluorescent quantum yield of the organic material 60 for forming a separation film to be 0.2 or more (hereinafter, referred to as a fluorescence quenching material removing step) is a method in which, for example, decomposition of a material is promoted at the time of melting an organic material for high- , And the filtrate is subjected to suction filtration with a membrane filter having a pore diameter of 0.1 mu m to 1 mu m to remove the solvent by concentration under reduced pressure. In addition to the above, it is also possible to use other methods such as sublimation purification, recrystallization purification, column chromatography purification, reslurry (dispersion in a solvent), vacuum drying, reprecipitation purification, separation, water, washing with a solvent, filtration, , Diatomaceous earth, ion exchange resin, resin, inorganic porous (zeolite), air drying, heat drying method, and freeze drying. By repeating these methods or combining a plurality of methods, it is possible to gradually increase the fluorescent quantum yield of the organic material 60 for film formation.

성막용 유기 재료를 합성하는 경우는, 합성된 유기물의 통상의 정제 공정 후에, 상기 형광 소광 물질 제거 방법을 실시하면 된다.In the case of synthesizing an organic material for film formation, the fluorescence extinction substance removing method may be carried out after the ordinary purification step of the synthesized organic material.

현재, 유기 광전 변환 소자의 건식 성막 재료로서는, HPLC 순도가 99% 이상인 고순도 성막용 유기 재료를 이용하는 것이 일반적이다. 상기와 같은 형광 소광 물질 제거 공정을 실시한 후에 사용한다는 보고는 없다. 하기 실시예, 비교예에 기재되어 있는 바와 같이, 이 형광 소광 물질 제거 공정을 실시함으로써, 확실히 형광 양자 수율은 변화하고 있으며, 즉 분립체로서의 물성값이 상이한 물질이 되고 있다(비교예는, 종래의 고순도 성막용 유기 재료로 하기 위한 정제 공정까지 실시한 성막용 유기 재료를 이용한 예이다). 이는, 형광 양자 수율 0.2 이상의 성막용 유기 재료(60) 자체가 신규 물질인 것을 나타내고 있다.At present, as a dry film forming material of an organic photoelectric conversion element, an organic material for high purity film formation having an HPLC purity of 99% or more is generally used. There is no report on the use after the above-mentioned process of removing the fluorescent quencher. As described in the following examples and comparative examples, the fluorescence quantum yield is surely changed by performing the fluorescent quencher removing step, that is, the substance is different in the physical property values as the powder compact (comparative example is a conventional And an organic material for film formation, which has been subjected to a purification step for forming an organic material for high purity film formation). This indicates that the organic film forming organic material 60 itself having a fluorescence quantum yield of 0.2 or more is a novel substance.

성막용 유기 재료(60)를 이용하여 성막하는 수광층(30)으로서는, 광전 변환층(32)이어도 되고, 전자 블로킹층(31)이어도 되며, 도시하지 않은 정공 블로킹층이어도 되지만, 광전 변환층(32)인 것이 바람직하다.The light-receiving layer 30 to be formed using the film forming organic material 60 may be a photoelectric conversion layer 32, an electron blocking layer 31 or a hole blocking layer (not shown), but the photoelectric conversion layer 32).

수광층(30)을 구성하는 유기물에는, p형 유기 반도체 재료 및 n형 유기 반도체 재료를 들 수 있는데, p형 유기 반도체 재료로서 본 실시형태의 성막용 유기 재료(60)를 이용하여 성막하는 것이 바람직하다. 수광층(30)을 구성하는 p형 유기 반도체 재료 및 n형 유기 반도체 재료, 전자 블로킹층, 정공 블로킹층 등에 적합한 재료에 대해서는 이하에 설명한다.The organic material constituting the light-receiving layer 30 includes a p-type organic semiconductor material and an n-type organic semiconductor material. The film formation using the organic film forming organic material 60 of the present embodiment as the p- desirable. Materials suitable for the p-type organic semiconductor material and the n-type organic semiconductor material, the electron blocking layer, the hole blocking layer, etc. constituting the light-receiving layer 30 will be described below.

분립체로 이루어지는 성막용 유기 재료(60)의 입경은 특별히 제한되지 않지만, 평균 입경이 50μm 이상 800μm 이하인 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 평균 입경이란, D50%로 나타나는 평균 입경을 의미한다. "D50%로 나타나는 평균 입경"은, 복수의 입자를 소정 입자 직경으로부터 2개로 나누었을 때, 큰 쪽과 작은 쪽이 등량이 되는 때의 입경이다. 본 발명에 있어서, D50%로 나타나는 평균 입경은, 입도 곡선으로부터 통과 백분율 혹은 누적 백분율의 50%의 값을 독출함으로써 결정한다. 입도 곡선의 작성은, 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 시료를 체질하여, 시료의 중량 백분율로 메시 몇 μm 체를 몇 % 통과했는지 조사하여, 가로축에 체눈 직경, 세로축에 통과 백분율을 플롯하는 방법이나 레이저 회절 입도 분석계를 이용하여 누적 분포 측정을 행하는 방법 등을 들 수 있다. 분립체를 유발 등으로 분쇄하여, 평균 입경을 20μm 미만으로 현저히 작게 한 경우는, 미량 불순물에 의한 소광에 더하여, 분립체의 미세화에 따른 재흡수의 억제나 구조 결함에 의한 소광 등이 영향을 주어, 형광 양자 수율의 값이 변화할 가능성이 있다.The particle size of the film forming organic material 60 made of the powder is not particularly limited, but it is preferable that the average particle size is 50 μm or more and 800 μm or less. In the present specification, the average particle diameter means an average particle diameter expressed by D50%. The "average particle diameter expressed by D50%" is the particle diameter when the larger particle and the smaller particle become equal to each other when dividing the plurality of particles from the predetermined particle diameter by two. In the present invention, the average particle diameter represented by D50% is determined by reading the percentage of passage or 50% of the cumulative percentage from the particle size curve. The particle size curve is not particularly limited, but a method of sieving a sample, examining how many percent of a mesh a few microns of the sample has passed at a weight percentage of the sample, plotting the sieve diameter on the abscissa and the percentage passing on the ordinate And a method of performing cumulative distribution measurement using a laser diffraction particle size analyzer. In the case where the powder is pulverized by pulverization or the like and the average particle size is significantly reduced to less than 20 占 퐉, in addition to the extinction by the trace impurities, suppression of reabsorption due to refinement of the pulverulent material, , There is a possibility that the value of the fluorescence quantum yield changes.

또, 분립체로 이루어지는 성막용 유기 재료(60)의 벌크 밀도는, 0.3g/mL 이상인 것이 바람직하다. 벌크 밀도는, 소(疎)충전 벌크 밀도를 의미하며, 용적 계측 가능한 용기에 분체를 소충전하여, 분체의 질량을 입자 간의 공극 용적도 포함한 분체의 체적으로 나눈 값이다. 구체적으로는, 볼류미터 등을 이용하여, 체눈 1mm의 체를 통하여, 시료의 성질을 변화시키지 않도록 조심히 계측 용기에 분체 시료를 넣고, 용기 내의 분체의 질량과 체적으로부터 계산에 의하여 구한다.It is preferable that the bulk density of the film-forming organic material 60 made of the powder is 0.3 g / mL or more. Bulk density refers to a sparse filled bulk density, which is a value obtained by compacting a powder into a volume-measurable container and dividing the mass of the powder by the volume of the powder including the void volume between the particles. Specifically, a powder sample is placed in a measuring container carefully by using a volumetric meter or the like and sieved through a sieve having a sieve of 1 mm by calculation from the mass and volume of the powder in the container so as not to change the properties of the sample.

또, 고순도 성막용 유기 재료는, HPLC에 의하여 검출되지 못하고 잔류하는 용매를 포함하는 경우가 있다. 이 용매는, 광전 변환 효율이나, 광전류/암전류의 S/N비 등의 특성 및 응답 속도에 영향을 미치는 점에서, 잔류 용매를 3mol% 이하로 하는 용매 제거 공정을 실시하는 것이 바람직하다.In addition, the organic material for high purity film formation may contain a residual solvent that can not be detected by HPLC. It is preferable that this solvent is subjected to a solvent removal step in which the residual solvent is adjusted to 3 mol% or less from the viewpoint of affecting characteristics such as photoelectric conversion efficiency, S / N ratio of photocurrent / dark current, and response speed.

잔류 용매의 종류에 대해서도, 영향량에 대소는 있지만 그 종류는 한정되지 않는다. 용매로서는, 예를 들면 물, 알코올류, 에터류, 케톤류, 설폭사이드류, 카보네이트류, 아마이드류, 카복실산류, 에스터류, 나이트릴류, 할로젠류, 방향족류 등을 들 수 있다. 더 자세하게는, 용매가 2종류 이상 포함되는 경우는, 2종류 이상의 합계 함량이 3mol% 이하로 되는 것이 바람직하다.Regarding the kind of the residual solvent, the influence amount is not limited, but the kind is not limited. Examples of the solvent include water, alcohols, ethers, ketones, sulfoxides, carbonates, amides, carboxylic acids, esters, nitriles, halogens and aromatics. More specifically, when two or more kinds of solvents are contained, it is preferable that the total content of two or more kinds is 3 mol% or less.

잔류할 가능성이 있는 용매의 구체예로서는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 아이소프로판올, 뷰탄올, 아이소뷰탄올, t-뷰틸알코올, 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 글리세린, 다이메틸에터, 다이에틸에터, 1,2-다이메톡시에테인, 다이글라임, 트라이글라임, 올리고에틸렌옥사이드, 올리고프로필렌옥사이드, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 아니솔, 다이페닐에터, THF(테트라하이드로퓨란), 다이옥세인, 1,3-다이옥솔레인, 아세톤, MEK(메틸에틸케톤), 사이클로헥산온, 사이클로펜탄온, 다이메틸설폭사이드, 다이메틸설폰, 설포레인, 다이메틸카보네이트, 다이에틸카보네이트, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, N,N-다이메틸폼아마이드, N,N-다이메틸아세트아마이드, N-메틸피롤리돈, N-에틸피롤리돈, 아세트산, 아세트산 에틸, 아세토나이트릴, 벤조나이트릴, 벤젠, o-,m-,p-자일렌, 톨루엔, o-,m-,p-TMB(트라이메틸벤젠), 클로로벤젠, o-,m-,p-다이클로로벤젠, 나이트로벤젠, 클로로폼, 염화 메틸렌 등이 있지만 상기 용매에 한정되지 않는다.Specific examples of the solvent that may possibly remain include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, t-butyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, (Ethylene oxide), ethylene oxide, polypropylene oxide, anisole, diphenyl ether, THF (tetrahydrofuran), ethylene glycol, Dioxolane, 1,3-dioxolane, acetone, MEK (methyl ethyl ketone), cyclohexanone, cyclopentanone, dimethylsulfoxide, dimethylsulfone, sulfolane, dimethylcarbonate, diethylcarbonate, ethylene Propylene carbonate, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, acetic acid, ethyl acetate, acetonitrile M-, p-xylene, toluene, o-, m-, p-TMB (trimethylbenzene), chlorobenzene, o-, m-, p- dichlorobenzene , Nitrobenzene, chloroform, methylene chloride and the like, but it is not limited to the above solvent.

잔류 용매의 제거는, 승화 정제, 재결정 정제, 칼럼 크로마토그래피 정제, 리슬러리(용매 중 분산), 진공 건조법, 재침전 정제, 분액, 물, 용매에 의한 세정, 여과, 여과 분리, 이온 교환 수지 크로마토그래피, 활성탄, 규조토, 이온 교환 수지, 수지, 무기 다공질(제올라이트)에 의한 흡착, 풍건, 가열 건조법, 동결 건조 등을 들 수 있다.The removal of the residual solvent can be carried out by a conventional method such as sublimation purification, recrystallization purification, column chromatography purification, reslurry (dispersion in solvent), vacuum drying, reprecipitation purification, separation, water, solvent washing, Adsorption with graphite, activated carbon, diatomaceous earth, ion exchange resin, resin, inorganic porous (zeolite), air drying, heat drying method and freeze drying.

또한, 시판 중인 고순도 성막용 유기 재료로서는, 금속 함유량이 10ppm 이하인 것은 많지 않다. 따라서, 성막용 유기 재료가 시판되고 있는 것인 경우는, 시판 중인 성막용 유기 재료에 대하여, 금속 함유량이 10ppm 미만이 되도록 금속 제거 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 성막용 유기 재료(60)에는, Al, Fe, Cu, Zn, Zr, Ca, Mg, Cr, Ni, Mo, Mn, Na, Si, B, K 등의 금속을 특히 포함하지 않는 것이 바람직하고, 또 F, Cl, Br, I 등의 할로젠 원소도 포함하지 않는 것이 바람직하다. 할로젠 원소의 함유량은 100ppm 미만인 것이 보다 바람직하다. 또한, 용매 제거 공정이나, 금속 제거 공정은, 형광 소광 물질 제거 공정을 실시하기 전 또는, 실시함과 동시에 행하는 것이 바람직하다.In addition, as a commercially available organic material for high purity film formation, it is not often that the metal content is 10 ppm or less. Therefore, when an organic material for film formation is commercially available, it is preferable to perform a metal removing step so that the metal content of the commercially available film-forming organic material is less than 10 ppm. It is preferable that the film forming organic material 60 does not particularly contain metals such as Al, Fe, Cu, Zn, Zr, Ca, Mg, Cr, Ni, Mo, Mn, Na, Si, B, Further, it is preferable that no halogen element such as F, Cl, Br or I is included. It is more preferable that the content of the halogen element is less than 100 ppm. It is preferable that the solvent removing step and the metal removing step are carried out before or at the time of performing the fluorescence quenched material removing step.

성막용 유기 재료(60)는, 수광층(30)(예를 들면 광전 변환층(32))의 구성 유기물로 이루어지는 형광 양자 수율이 0.2 이상인 분립체로 이루어지므로, 건식 성막의 기화원의 양태에 따라, 분립체 상태 그대로 이용해도 되고, 타깃의 양태로 성형하여 이용해도 된다. 타깃으로의 성형 방법으로는 특별히 제한되지 않지만, 고화 성형 소결법, 핫 프레스법, 열간 등방압 프레스, 열간 압출법 등을 들 수 있다.The film forming organic material 60 is composed of the organic material of the light receiving layer 30 (for example, the photoelectric conversion layer 32) and is composed of a particulate material having a fluorescence quantum yield of 0.2 or more. Therefore, , The powder may be used as it is, or it may be used in the form of a target. The molding method for the target is not particularly limited, and examples thereof include a solidification molding sintering method, a hot pressing method, a hot isostatic pressing method, and a hot extrusion method.

유기 광전 변환 소자의 수광층 재료의 건식 성막은, 주로 물리 증착법이 이용된다. 물리 증착법으로서는, 저항 가열 증착, 스퍼터링법, 전자 빔 증착, 이온 플레이팅, 분자선 에피택시, 이온빔 퇴적법, 펄스 레이저 퇴적법 등을 들 수 있다. 이들 건식 성막법은, 성막 방법에 따라, 기화원의 양태가 상이하다. 예를 들면, 저항 가열 증착이나 전자선 증착 등은, 성막하는 구성 유기물의 분말이나 고형물을 그대로 기화원으로서 이용한다. 또, 스퍼터링법이나 펄스 레이저 퇴적법의 경우는 평형(平型)이나 원통형의 벌크 형상의 타깃재를 기화원으로서 이용한다. 건식 성막의 방법으로서는, 성막용 유기 재료(60)를 그대로 기화원으로서 이용하는 것이 가능한 방법이 바람직하고, 저항 가열 증착법이 보다 바람직하다.The dry film formation of the light-receiving layer material of the organic photoelectric conversion element is mainly performed by a physical vapor deposition method. Examples of physical vapor deposition methods include resistance heating deposition, sputtering, electron beam deposition, ion plating, molecular beam epitaxy, ion beam deposition, and pulse laser deposition. These dry film forming methods differ in the manner of the source of the fire according to the film forming method. For example, a resistance heating deposition, an electron beam deposition, or the like uses powder or solid matter of a constituent organic substance to be deposited as it is as a source of vapor. In the case of the sputtering method and the pulse laser deposition method, a target material of a flat or cylindrical bulk shape is used as the source of the fire. As a dry film forming method, a method which can use the organic film forming organic material 60 as a source of light is preferable, and a resistance heating deposition method is more preferable.

도 2에 저항 가열 증착의 성막 모습을 나타내는 모식도의 일례를 나타낸다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 통상, 수광층의 증착은, 증착실(91) 내에 설치된 증착 셀(71)의 개구부의 상방에, 기판 홀더(90)를 구비하고, 그 홀더(90)에 기판(B)을 설치한 상태에서 행한다. 가열 기능을 갖는 증착 셀(71) 내에는, 성막용 유기 재료(증착 재료)(60)가 설치되어 있으며, 증착실(91) 내부는 진공도가 높기 때문에, 증착 셀(71)로부터 증발한 증착 재료는, 개구부로부터 출사되어 직진하여, 기판(B) 상에 성막된다. 증착 셀(71)의 개구부의 개구 직경을 조정함으로써, 증발한 증착 재료의 최대 출사 각도(θ)를 조정할 수 있다.Fig. 2 shows an example of a schematic diagram showing a deposition state of resistance heating deposition. 2, deposition of the light-receiving layer is performed by providing a substrate holder 90 above the opening of the evaporation cell 71 provided in the evaporation chamber 91, B) is installed. (Deposition material) 60 is provided in the deposition cell 71 having a heating function and the inside of the deposition chamber 91 has a high degree of vacuum. Therefore, the evaporation material evaporated from the deposition cell 71 Is emitted from the opening and straightened, and is formed on the substrate (B). By adjusting the opening diameter of the opening of the evaporation cell 71, the maximum emission angle? Of the evaporated evaporation material can be adjusted.

증착 셀(71)과 기판(B)은, 가능하면 10cm 이상 이간되어 있는 것이 바람직하다. 증발한 증착 원료는, 기판면에 대하여 0°~θ의 입사각으로 대략 원추 형상으로 퍼져 입사되게 된다.Preferably, the deposition cell 71 and the substrate B are spaced apart by at least 10 cm. The vaporized evaporation material is spread in a substantially conical shape at an incident angle of 0 DEG to &thetas; with respect to the substrate surface.

성막용 유기 재료(60)는, 보트형, 바스켓형, 머리핀형, 도가니형 등의 형상의 증착원으로서 설치되어 있으며, 특별히 한정되지 않는다.The film-forming organic material 60 is provided as an evaporation source in the form of a boat, a basket, a hairpin, a crucible, or the like, and is not particularly limited.

저항 가열 증착법으로 성막하는 경우, 성막 속도는, 생산성의 관점에서, 0.2~12Å/s인 것이 바람직하다. 또, 성막 온도는 상기 성막 속도(증착 속도)의 범위에 들어가는 온도이면 되고, 150~750℃의 범위인 것이 바람직하다.When the film is formed by the resistance heating deposition method, the deposition rate is preferably 0.2 to 12 占 퐏 / s from the viewpoint of productivity. The film-forming temperature may be a temperature falling within the range of the deposition rate (deposition rate), and is preferably in the range of 150 to 750 ° C.

하기 실시예에서는, 광전 변환 소자의 소자 특성에 대한 영향이 큰 점에서, 성막용 유기 재료(60)를, 수광층(30)을 구성하는 광전 변환층(32)에 이용한 양태에 있어서 잔상 전류를 평가한 결과에 대하여 나타내고 있지만, 전자 블로킹층(31)이나, 도시하지 않은 정공 블로킹층에도 바람직하게 적용할 수 있다.In the embodiment described below, since the organic material 60 for film formation is used for the photoelectric conversion layer 32 constituting the light-receiving layer 30, But the present invention can be suitably applied to the electron blocking layer 31 and a hole blocking layer (not shown).

성막용 유기 재료(60)는, 광 센서에 이용되는 유기 광전 변환 소자(1)의 수광층(30)의 구성 유기물을 주성분으로 하는 것이다.The film-forming organic material 60 is composed mainly of organic substances constituting the light-receiving layer 30 of the organic photoelectric conversion element 1 used in the optical sensor.

이하에, 도 1에 나타나는 광전 변환 소자(1)의 구성에 대하여 설명한다. 상기한 바와 같이, 이하에 나타내는 구성에 있어서, 상기한 성막용 유기 재료(60)를 이용한 건식 성막법에 의하여, 유기층인 광전 변환층(32) 및 전자 블로킹층(31) 등의 수광층(30)을 성막함으로써, 잔상 전류가 적은 유기 광전 변환 소자(1)를 안정적으로 제조할 수 있다.Hereinafter, the structure of the photoelectric conversion element 1 shown in Fig. 1 will be described. As described above, by the dry film forming method using the above-mentioned organic film forming material 60, the light receiving layer 30 (e.g., the photoelectric conversion layer 32 and the electron blocking layer 31) ), It is possible to stably manufacture the organic photoelectric conversion element 1 with a small residual current.

<기판 및 전극><Substrate and Electrode>

기판(10)으로서는 특별히 제한은 없고, 실리콘 기판, 유리 기판 등을 이용할 수 있다.The substrate 10 is not particularly limited, and a silicon substrate, a glass substrate, or the like can be used.

하부 전극(20)은, 광전 변환층(32)에서 발생한 전하 중 정공을 포집하기 위한 전극이다. 하부 전극(20)으로서는, 도전성이 양호하면 특별히 제한되지 않지만, 용도에 따라, 투명성을 갖게 하는 경우와, 반대로 투명성을 갖게 하지 않고 광을 반사시키는 재료를 이용하는 경우 등이 있다. 구체적으로는, 안티모니나 불소 등을 도프한 산화 주석(ATO, FTO), 산화 주석, 산화 아연, 산화 인듐, 산화 인듐 주석(ITO), 산화 아연 인듐(IZO) 등의 도전성 금속 산화물, 금, 은, 크로뮴, 니켈, 타이타늄, 텅스텐, 알루미늄 등의 금속 및 이들 금속의 산화물이나 질화물 등의 도전성 화합물(일례로서 질화 타이타늄(TiN)을 듦), 또한 이들 금속과 도전성 금속 산화물의 혼합물 또는 적층물, 아이오딘화 구리, 황화 구리 등의 무기 도전성 물질, 폴리아닐린, 폴리싸이오펜, 폴리피롤 등의 유기 도전성 재료, 및 이들과 ITO 또는 질화 타이타늄의 적층물 등을 들 수 있다.The lower electrode 20 is an electrode for collecting holes in the charge generated in the photoelectric conversion layer 32. The lower electrode 20 is not particularly limited as long as the conductivity is good. However, the lower electrode 20 may have transparency depending on the application, or may be made of a material that reflects light without providing transparency. Specific examples thereof include conductive metal oxides such as tin oxide (ATO, FTO) doped with antimony or fluorine, tin oxide, zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), zinc oxide indium (IZO) (Such as titanium nitride (TiN) as an example) such as oxides or nitrides of metals such as chromium, nickel, titanium, tungsten, aluminum and the like, and mixtures or laminates of these metals and conductive metal oxides, Organic conductive materials such as polyaniline, polythiophene, and polypyrrole; and a laminate of these materials and ITO or titanium nitride.

상부 전극(40)은, 광전 변환층(32)에서 발생한 전하 중 전자를 포집하는 전극이다. 상부 전극(40)은, 광전 변환층(32)에 광을 입사시키기 위하여, 광전 변환층(32)이 감도를 갖는 파장의 광에 대하여 충분히 투명한 도전성 재료이면 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로는, 안티모니나 불소 등을 도프한 산화 주석(ATO, FTO), 산화 주석, 산화 아연, 산화 인듐, 산화 인듐 주석(ITO), 산화 아연 인듐(IZO) 등의 도전성 금속 산화물, 금, 은, 크로뮴, 니켈 등의 금속박막, 또한 이들 금속과 도전성 금속 산화물의 혼합물 또는 적층물, 아이오딘화 구리, 황화 구리 등의 무기 도전성 물질, 폴리아닐린, 폴리싸이오펜, 폴리피롤 등의 유기 도전성 재료, 및 이들과 ITO의 적층물 등을 들 수 있다. 이 중에서 바람직한 것은, 고도전성, 투명성 등의 점에서, 도전성 금속 산화물이다.The upper electrode 40 is an electrode that collects electrons in the charge generated in the photoelectric conversion layer 32. The upper electrode 40 is not particularly limited as far as the photoelectric conversion layer 32 is a conductive material sufficiently transparent to the light having the sensitivity so as to allow light to enter the photoelectric conversion layer 32. [ Specific examples thereof include conductive metal oxides such as tin oxide (ATO, FTO) doped with antimony or fluorine, tin oxide, zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), zinc oxide indium (IZO) A metal thin film such as chromium, nickel and the like, a mixture or laminate of these metals and a conductive metal oxide, an inorganic conductive material such as copper iodide and copper sulfide, an organic conductive material such as polyaniline, polythiophene and polypyrrole, And a laminate of these and ITO. Of these, preferred are conductive metal oxides from the viewpoints of high conductivity and transparency.

상기 전극을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 전극 재료와의 적성을 고려하여 적절히 선택할 수 있다. 구체적으로는, 인쇄 방식, 코팅 방식 등의 습식 방식, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 등의 물리적 방식, CVD, 플라즈마 CVD법 등의 화학적 방식 등에 의하여 형성할 수 있다.The method for forming the electrode is not particularly limited and may be suitably selected in consideration of suitability with an electrode material. Specifically, it can be formed by a physical method such as a wet method such as a printing method or a coating method, a vacuum evaporation method, a sputtering method, and an ion plating method, or a chemical method such as CVD or plasma CVD.

전극의 재료가 ITO인 경우, 전자 빔법, 스퍼터링법, 저항 가열 증착법, 화학 반응법(졸-젤법 등), 산화 인듐 주석의 분산물의 도포 등의 방법으로 형성할 수 있다. 또한, ITO를 이용하여 제작된 막에, UV-오존 처리, 플라즈마 처리 등을 실시할 수 있다. 전극의 재료가 TiN인 경우, 반응성 스퍼터링법을 비롯한 각종 방법이 이용되고, 또한 UV-오존 처리, 플라즈마 처리 등을 실시할 수 있다.When the material of the electrode is ITO, it can be formed by a method such as an electron beam method, a sputtering method, a resistance heating deposition method, a chemical reaction method (sol-gel method), a dispersion of indium tin oxide or the like. In addition, UV-ozone treatment, plasma treatment, and the like can be performed on a film produced using ITO. When the material of the electrode is TiN, various methods including a reactive sputtering method are used, and UV-ozone treatment, plasma treatment, and the like can be performed.

상부 전극(40)은 유기 광전 변환층(32) 상에 성막하기 위하여, 유기 광전 변환층(32)의 특성을 열화시키지 않는 방법으로 성막되는 것이 바람직한 점에서, 플라즈마 프리로 제작하는 것이 바람직하다. 여기에서, 플라즈마 프리란, 상부 전극(40)의 성막 중에 플라즈마가 발생하지 않거나, 또는 플라즈마 발생원으로부터 기체까지의 거리가 2cm 이상, 바람직하게는 10cm 이상, 더 바람직하게는 20cm 이상이며, 기체에 도달하는 플라즈마가 줄어드는 상태를 의미한다.It is preferable that the upper electrode 40 is formed by plasma-free because it is preferable that the upper electrode 40 is formed by a method that does not deteriorate the characteristics of the organic photoelectric conversion layer 32 in order to form the film on the organic photoelectric conversion layer 32. [ Here, the plasma free means that no plasma is generated during film formation of the upper electrode 40, or that the distance from the plasma generating source to the gas is not less than 2 cm, preferably not less than 10 cm, more preferably not less than 20 cm, Which means that the plasma is reduced.

상부 전극(40)의 성막 중에 플라즈마가 발생하지 않는 장치로서는, 예를 들면 전자선 증착 장치(EB 증착 장치)나 펄스 레이저 증착 장치가 있다. EB 증착 장치 또는 펄스 레이저 증착 장치에 대해서는, 사와다 유타카 감수 "투명 도전막의 신전개"(씨엠씨 간, 1999년), 사와다 유타카 감수 "투명 도전막의 신전개 II"(씨엠씨 간, 2002년), 일본 학술 진흥회 저 "투명 도전막의 기술"(옴사, 1999년), 및 이들에 부기되어 있는 참고 문헌 등에 기재되어 있는 바와 같은 장치를 이용할 수 있다. 이하에서는, EB 증착 장치를 이용하여 투명 전극막의 성막을 행하는 방법을 EB 증착법이라고 하며, 펄스 레이저 증착 장치를 이용하여 투명 전극막의 성막을 행하는 방법을 펄스 레이저 증착법이라고 한다.As an apparatus in which no plasma is generated during film formation of the upper electrode 40, for example, there are an electron beam deposition apparatus (EB deposition apparatus) and a pulsed laser deposition apparatus. As for the EB evaporation apparatus or the pulsed laser deposition apparatus, the "new development of the transparent conductive film" (Yoshitaka Sawada, 1999) and Yasaka Sawada supervision "the new development of the transparent conductive film II" Quot; Technology of Transparent Conductive Film "(Ohmsha, 1999), and Provisional Reference Literature, etc. can be used. Hereinafter, a method of forming a transparent electrode film by using an EB evaporation apparatus is referred to as an EB evaporation method, and a method of forming a transparent electrode film by using a pulse laser evaporation apparatus is referred to as a pulse laser evaporation method.

플라즈마 발생원으로부터 기체로의 거리가 2cm 이상으로서 기체로의 플라즈마의 도달이 줄어드는 상태를 실현할 수 있는 장치(이하, 플라즈마 프리인 성막 장치라고 함)에 대해서는, 예를 들면 대향 타깃식 스퍼터 장치나 아크 플라즈마 증착법 등이 고려되며, 이들에 대해서는 사와다 유타카 감수 "투명 도전막의 신전개"(씨엠씨 간, 1999년), 사와다 유타카 감수 "투명 도전막의 신전개 II"(씨엠씨 간행, 2002년), 일본 학술 진흥회 저 "투명 도전막의 기술"(옴사, 1999년), 및 이들에 부기되어 있는 참고 문헌 등에 기재되어 있는 바와 같은 장치를 이용할 수 있다.(Hereinafter referred to as a plasma-free film formation apparatus) capable of realizing a state in which the distance from the plasma generating source to the gas is 2 cm or more and the arrival of the plasma to the gas is reduced (hereinafter referred to as a plasma pre- (1999), Yasaka Sawada supervised "New development of transparent conductive film II" (published by CMC, 2002), Japan Society for the Promotion of Science. , "Technology of Transparent Conductive Film" (OMO, 1999), and references cited therein.

TCO(투명 도전 유리) 등의 투명 도전막을 상부 전극(40)으로 한 경우, DC 쇼트, 혹은 리크 전류 증대가 발생하는 경우가 있다. 이 원인 중 하나는, 광전 변환층(32)에 도입되는 미세한 크랙이 TCO 등의 치밀한 막에 의하여 커버리지되어, 반대측의 하부 전극(20)과의 사이의 도통이 증가하기 때문이라고 생각된다. 이로 인하여, Al 등 막질이 비교적 뒤떨어지는 전극의 경우, 리크 전류의 증대는 발생하기 어렵다. 상부 전극(40)의 막두께를, 광전 변환층(32)의 막두께(즉, 크랙의 깊이)에 대하여 제어함으로써, 리크 전류의 증대를 크게 억제할 수 있다. 상부 전극(40)의 두께는, 광전 변환층(32) 두께의 1/5 이하, 바람직하게는 1/10 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.When a transparent conductive film such as TCO (transparent conductive glass) is used as the upper electrode 40, a DC short or an increase in leakage current may occur. One of the causes is considered to be that a fine crack introduced into the photoelectric conversion layer 32 is covered by a dense film such as TCO and the conduction with the lower electrode 20 on the opposite side increases. As a result, in the case of an electrode having a relatively poor film quality such as Al, an increase in leakage current is unlikely to occur. By controlling the film thickness of the upper electrode 40 with respect to the film thickness of the photoelectric conversion layer 32 (that is, the depth of the crack), it is possible to greatly suppress the increase of the leak current. The thickness of the upper electrode 40 is preferably 1/5 or less, preferably 1/10 or less of the thickness of the photoelectric conversion layer 32.

통상, 도전성막을 소정 범위보다 얇게 하면, 급격한 저항값의 증가를 초래하는데, 본 실시형태에 관한 광전 변환 소자를 도입한 고체 촬상 소자에서는, 시트 저항은, 바람직하게는 100~10000Ω/□면 되며, 박막화할 수 있는 막두께의 범위의 자유도는 크다. 또, 상부 전극(40)은 두께가 얇을수록 흡수하는 광의 양은 적어져, 일반적으로 광투과율이 증가한다. 광투과율의 증가는, 광전 변환층(32)에서의 광흡수를 증대시켜, 광전 변환능을 증대시키기 때문에, 매우 바람직하다. 박막화에 따른, 리크 전류의 억제, 박막의 저항값의 증대, 투과율의 증가를 고려하면, 상부 전극(40)의 막두께는, 5~100nm인 것이 바람직하고, 5~20nm인 것이 보다 바람직하다.In general, when the conductive film is made thinner than a predetermined range, an abrupt resistance value is increased. In the solid-state image pickup device incorporating the photoelectric conversion element according to the present embodiment, the sheet resistance is preferably 100 to 10000? /? The degree of freedom of the range of film thickness that can be made thin is large. Further, the thinner the thickness of the upper electrode 40, the smaller the amount of absorbed light, and the light transmittance generally increases. The increase of the light transmittance is highly preferable because it increases light absorption in the photoelectric conversion layer 32 and increases the photoelectric conversion ability. The film thickness of the upper electrode 40 is preferably 5 to 100 nm, more preferably 5 to 20 nm, in consideration of the suppression of leakage current, the increase in the resistance value of the thin film, and the increase in the transmittance.

상부 전극(40)과 하부 전극(20) 간에 바이어스 전압을 인가함으로써, 광전 변환층(32)에서 발생한 전하 중, 정공을 하부 전극(20)으로, 전자를 상부 전극(40)으로 이동시킬 수 있다.A bias voltage is applied between the upper electrode 40 and the lower electrode 20 to move the holes generated in the photoelectric conversion layer 32 to the lower electrode 20 and electrons to the upper electrode 40 .

<수광층><Light-receiving layer>

수광층(30)은, 적어도 광전 변환층(32)을 포함하는 유기층이며, 성막용 유기 재료(60)를 이용하여, 건식 성막법에 의하여 성막된 유기층을 포함한다. 본 실시형태에서는, 수광층(30)은, 전자 블로킹층(31)과 광전 변환층(32)에 의하여 구성되어 있으며, 이들의 어느 한쪽 또는 양쪽 모두가 성막용 유기 재료(60)를 이용하여 건식 성막법에 의하여 성막되어 있다. 화소 결함의 혼입 및 그 불균일을 보다 억제하기 위해서는, 수광층(30)에 포함되는 유기층이 가능한 한 많은 층이 성막용 유기 재료(60)를 이용하여 성막되는 것이 바람직하다.The light receiving layer 30 is an organic layer including at least the photoelectric conversion layer 32 and includes an organic layer formed by the dry film forming method using the organic material 60 for film formation. In the present embodiment, the light-receiving layer 30 is constituted by the electron blocking layer 31 and the photoelectric conversion layer 32, and either or both of them are formed using the organic material for film formation 60, Film formation method. In order to further suppress the incorporation of the pixel defects and the unevenness thereof, it is preferable that as many organic layers as possible contained in the light-receiving layer 30 are formed using the organic material 60 for film formation.

수광층(30)은, 건식 성막법 또는 습식 성막법에 의하여 형성할 수 있다. 건식 성막법은, 균일한 막 형성이 용이하고 불순물이 혼입되기 어려운 점, 또 막두께 컨트롤이나 이종 재료에 적층이 용이한 점에서 바람직하다.The light receiving layer 30 can be formed by a dry film forming method or a wet film forming method. The dry film formation method is preferable because it is easy to form a uniform film and it is difficult for impurities to be mixed therein, and also because it is easy to control film thickness and to laminate different materials.

건식 성막법의 구체적인 예로서는, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, MBE(분자선 에피택시)법 등의 물리 기상 성장법 혹은 플라즈마 중합 등의 CVD법을 들 수 있다. 바람직하게는 진공 증착법이며, 진공 증착법에 의하여 성막하는 경우, 진공도, 증착 온도 등의 제조 조건은 통상의 방법에 의하여 설정할 수 있다. 증착법에 의하여, 수광층(30)을 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 (molecular beam epitaxy) method, or a CVD method such as a plasma polymerization. The vacuum deposition method is preferable, 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 by a usual method. When the light-receiving layer 30 is formed 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.

수광층(30)을 건식 성막법에 의하여 형성하는 경우, 형성 시의 진공도는, 수광층 형성 시의 소자 특성의 열화를 방지하는 것을 고려하면, 1×10-3Pa 이하가 바람직하고, 4×10-4Pa 이하가 더 바람직하며, 1×10-4Pa 이하가 특히 바람직하다.When the light-receiving layer 30 is formed by the dry film forming method, the degree of vacuum at the time of formation is preferably 1 x 10 &lt; -3 &gt; Pa or less, 10 -4 Pa or less, and more preferably, 1 × 10 -4 Pa or less it is particularly preferred.

수광층(30)의 두께는, 10nm 이상 1000nm 이하가 바람직하고, 더 바람직하게는 50nm 이상 800nm 이하, 특히 바람직하게는 100nm 이상 600nm 이하이다. 10nm 이상으로 함으로써, 적합한 암전류 억제 효과가 얻어지며, 1000nm 이하로 함으로써, 적합한 광전 변환 효율이 얻어진다.The thickness of the light receiving layer 30 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 suitable dark current suppressing effect is obtained, and when it is 1000 nm or less, a suitable photoelectric conversion efficiency is obtained.

<<광전 변환층>><< Photoelectric Conversion Layer >>

광전 변환층(32)은, 광을 수광하여, 그 광량에 따른 전하를 발생시키는 것이며, 유기의 광전 변환 재료를 포함하여 구성되어 있다.The photoelectric conversion layer 32 receives light and generates electric charges corresponding to the amount of light, and includes an organic photoelectric conversion material.

본 실시형태의 광전 변환 소자(1)는, 광전 변환층(32)에, p형 유기 반도체(p형 유기 화합물)와, n형 유기 반도체를 혼합한 혼합층(벌크 헤테로층)을 구비한 구성으로 하고 있다. 이 혼합층은, p형 유기 반도체 재료의 성막용 유기 재료(60)와, n형 유기 반도체 재료의 성막용 유기 재료(60)의 공증착에 의하여 성막된 것이 바람직하다.The photoelectric conversion element 1 of the present embodiment has a structure in which a mixed layer (bulk hetero layer) in which a p-type organic semiconductor (p-type organic compound) and an n-type organic semiconductor are mixed is provided in the photoelectric conversion layer 32 . This mixed layer is preferably formed by co-deposition of an organic material 60 for forming a p-type organic semiconductor material and an organic material 60 for forming an n-type organic semiconductor material.

여기에서, 혼합층이란, 복수의 재료가 서로 섞이거나 또는 분산된 층을 말하며, 본 실시형태에서는, p형 유기 반도체와 n형 유기 반도체를 공증착함으로써 형성되는 층이다.Here, the mixed layer refers to a layer in which a plurality of materials are mixed or dispersed. In the present embodiment, the mixed layer is a layer formed by co-depositing a p-type organic semiconductor and an n-type organic semiconductor.

광전 변환층(32)을 구성하는 n형 유기 반도체(화합물)로서는 특별히 제한되지 않지만, 풀러렌 또는 풀러렌 유도체인 것이 바람직하다. 풀러렌 또는 풀러렌 유도체로서는 특별히 한정되지 않고, 풀러렌 C60, 풀러렌 C70, 풀러렌 C76, 풀러렌 C78, 풀러렌 C80, 풀러렌 C82, 풀러렌 C84, 풀러렌 C90, 풀러렌 C96, 풀러렌 C240, 풀러렌 C540, 믹스드 풀러렌, 풀러렌 나노 튜브 등을 들 수 있다. 이하에 대표적인 풀러렌의 골격을 나타낸다.The n-type organic semiconductor (compound) constituting the photoelectric conversion layer 32 is not particularly limited, but fullerene or a fullerene derivative is preferable. The fullerene or fullerene derivative is not particularly limited, and 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, and fullerene nanotubes. Representative skeletons of fullerene are shown below.

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure 112016046517891-pct00004
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또, 풀러렌 유도체란 이들에 치환기가 부가된 화합물을 나타낸다. 풀러렌 유도체의 치환기로서 바람직하게는, 알킬기, 아릴기, 또는 복소환기이다. 알킬기로서 더 바람직하게는, 탄소수 1~12까지의 알킬기이며, 아릴기, 및 복소환기로서 바람직하게는, 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 페난트렌환, 플루오렌환, 트라이페닐렌환, 나프타센환, 바이페닐환, 피롤환, 퓨란환, 싸이오펜환, 이미다졸환, 옥사졸환, 싸이아졸환, 피리딘환, 피라진환, 피리미딘환, 피리다진환, 인돌리진환, 인돌환, 벤조퓨란환, 벤조싸이오펜환, 아이소벤조퓨란환, 벤즈이미다졸환, 이미다조피리딘환, 퀴놀리진환, 퀴놀린환, 프탈라진환, 나프티리딘환, 퀴녹살린환, 퀴녹사졸린환, 아이소퀴놀린환, 카바졸환, 페난트리딘환, 아크리딘환, 페난트롤린환, 싸이안트렌환, 크로멘환, 잔텐환, 페녹사싸이인환, 페노싸이아진환, 또는 페나진환이고, 더 바람직하게는, 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 페난트렌환, 피리딘환, 이미다졸환, 옥사졸환, 또는 싸이아졸환이며, 특히 바람직하게는 벤젠환, 나프탈렌환, 또는 피리딘환이다. 이들은 치환기를 더 갖고 있어도 되고, 그 치환기는 가능한 한 결합하여 환을 형성해도 된다. 또한, 복수의 치환기를 가져도 되고, 그들은 동일해도 되며 상이해도 된다. 또, 복수의 치환기는 가능한 한 결합하여 환을 형성해도 된다.The fullerene derivative refers to a compound to which a substituent is added. 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, and 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, , Biphenyl, pyrrole, furan, thiophene, imidazole, oxazole, thiazole, pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazin, indolizin, indole, benzofuran , Benzothiophene ring, isobenzofuran ring, benzimidazole ring, imidazopyridine ring, quinolinine ring, quinoline ring, phthalazine ring, naphthyridine ring, quinoxaline ring, quinoxazoline ring, isoquinoline ring, Naphthalene ring, phenanthrene ring, phenanthrene ring, acridine ring, phenanthroline ring, thianthrene ring, chromane ring, zanthene ring, phenoxathiine ring, phenothiazine ring or phenazine ring, more preferably, Anthracene ring, phenanthrene ring, pyridine ring, imidazole ring, Or a thiazole ring, particularly preferably a benzene ring, a naphthalene ring, or a pyridine ring. These may further have a substituent, and the substituent may be bonded as far as possible to form a ring. In addition, a plurality of substituents may be present, and they may be the same or different. The plurality of substituents may be bonded to each other to form a ring as far as possible.

광전 변환층(32)이 풀러렌 또는 풀러렌 유도체를 포함함으로써, 풀러렌 분자 또는 풀러렌 유도체 분자를 경유하여, 광전 변환에 의하여 발생한 전하를 하부 전극(20) 또는 상부 전극(40)까지 빠르게 수송할 수 있다. 풀러렌 분자 또는 풀러렌 유도체 분자가 이어진 상태가 되어 전자의 경로가 형성되어 있으면, 전자 수송성이 향상되어 유기 광전 변환 소자의 고속 응답성이 실현 가능하게 된다. 이로 인하여 풀러렌 또는 풀러렌 유도체가 광전 변환층(32)에 40% 이상 포함되어 있는 것이 바람직하다. 다만, 풀러렌 또는 풀러렌 유도체가 너무 많으면 p형 유기 반도체가 적어지고 접합 계면이 작아져 여기자(勵起子) 해리 효율이 저하된다.The photoelectric conversion layer 32 includes fullerene or a fullerene derivative so that charge generated by photoelectric conversion can be rapidly transported to the lower electrode 20 or the upper electrode 40 via the fullerene molecule or the fullerene derivative molecule. When the fullerene molecule or the fullerene derivative molecule is connected and the path of electrons is formed, the electron transporting property is improved and high-speed responsiveness of the organic photoelectric conversion element can be realized. Therefore, it is preferable that the fullerene or the fullerene derivative is contained in the photoelectric conversion layer 32 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 decreases and the bonding interface becomes small, and the exciton dissociation efficiency decreases.

광전 변환층(32) 내의 풀러렌 또는 풀러렌 유도체의 비율이 너무 크면 그 p형 유기 반도체가 적어져 입사광의 흡수량이 저하된다. 이로써 광전 변환 효율이 감소하므로, 광전 변환층(32)에 포함되는 풀러렌 또는 풀러렌 유도체는 85% 이하의 조성인 것이 바람직하다.If the ratio of the fullerene or the fullerene derivative in the photoelectric conversion layer 32 is too large, the amount of the p-type organic semiconductor decreases and the amount of absorption of the incident light decreases. Since the photoelectric conversion efficiency is thereby reduced, the fullerene or fullerene derivative contained in the photoelectric conversion layer 32 preferably has a composition of 85% or less.

본 발명의 효과를 현저하게 발현시키기 위하여, p형 유기 반도체는 하기 일반식으로 나타나는 화합물인 것이 바람직하다. 구성 유기물이, 하기 식 (A) 아민 부위, 또는 하기 식 (B) 카보닐기 부위를 1개 이상 갖는 것이 바람직하다.In order to remarkably demonstrate the effect of the present invention, the p-type organic semiconductor is preferably a compound represented by the following general formula. It is preferable that the constituent organic substance has at least one amine moiety of the following formula (A) or a carbonyl group moiety of the following formula (B).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112016046517891-pct00005
Figure 112016046517891-pct00005

[화학식 2](2)

Figure 112016046517891-pct00006
Figure 112016046517891-pct00006

(식 (A) 중, R30~R31은, 각각 독립적으로, 치환기를 가져도 되는 알킬기, 치환기를 가져도 되는 아릴기 또는 치환기를 가져도 되는 헤테로아릴기를 나타낸다. R32는, 치환기를 가져도 되는 아릴렌 연결기 또는 치환기를 가져도 되는 헤테로아릴렌 연결기를 나타낸다. R30~R32는, 각각 서로 연결되어 환을 형성해도 된다. 식 (B) 중, Y1은, 2개 이상의 탄소 원자를 포함하는 환으로서, 5원환, 6원환, 또는 5원환 및 6원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환을 나타내며, 이것은 치환기를 가져도 된다. 또, 치환기는 가능한 한 결합하여 환을 형성해도 된다.)(Wherein (A), R 30 ~ R 31 are, each independently, an alkyl group which may have a substituent, represents a heteroaryl group which may have an aryl group or a substituent which may have a substituent. R 32 is a substituent R 30 to R 32 may be connected to each other to form a ring. In the formula (B), Y 1 represents an arylene group having two or more carbon atoms Or a condensed ring containing at least any one of a 5-membered ring, a 6-membered ring, or a 5-membered ring and a 6-membered ring, which may have a substituent. The substituents may be bonded to each other to form a ring .)

또한, 본 발명의 효과를 현저하게 발현시키기 위하여, p형 유기 반도체는 하기 일반식 (C)로 나타나는 화합물인 것이 바람직하다.Further, in order to remarkably demonstrate the effect of the present invention, the p-type organic semiconductor is preferably a compound represented by the following formula (C).

[화학식 3](3)

Figure 112016046517891-pct00007
Figure 112016046517891-pct00007

(식 (C) 중, Z4는 적어도 2개의 탄소 원자를 포함하는 환으로서, 5원환, 6원환, 또는 5원환 및 6원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환을 나타낸다. L1, L2, 및 L3은 각각 독립적으로 무치환 메타인기, 또는 치환 메타인기를 나타낸다. D1은 원자군을 나타낸다. n은 0 이상의 정수를 나타낸다.)(Wherein (C) of, Z 4 represents a condensed ring containing at least two a ring containing carbon atoms and 5-membered ring, 6-membered ring, or at least one of a 5-membered ring and a 6-membered ring. L 1, L 2 , And L &lt; 3 &gt; each independently represent an unsubstituted methoxy group or a substituted methoxy group, and D &lt; 1 &gt;

Z4는 적어도 2개의 탄소 원자를 포함하는 환으로서, 5원환, 6원환, 또는 5원환 및 6원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환을 나타낸다. 5원환, 6원환, 또는 5원환 및 6원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환으로서는, 통상 메로사이아닌 색소이고 산성 핵으로서 이용되는 것이 바람직하며, 그 구체예로서는 예를 들면 이하의 것을 들 수 있다.Z 4 is a ring containing at least two carbon atoms, and 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. The fused ring containing at least one of a 5-membered ring, a 6-membered ring, or a 5-membered ring and a 6-membered ring is preferably a merocyanine dye and is preferably used as an acidic nucleus. Specific examples thereof include the following .

(a) 1,3-다이카보닐 핵: 예를 들면 1,3-인데인다이온 핵, 1,3-사이클로헥세인다이온, 5,5-다이메틸-1,3-사이클로헥세인다이온, 1,3-다이옥세인-4,6-다이온 등.(a) a 1,3-dicarbonyl nucleus such as 1,3-indeundanone nucleus, 1,3-cyclohexanedione, 5,5-dimethyl-1,3-cyclohexanedione , 1,3-dioxane-4,6-dione, and the like.

(b) 피라졸린온 핵: 예를 들면 1-페닐-2-피라졸린-5-온, 3-메틸-1-페닐-2-피라졸린-5-온, 1-(2-벤조싸이아조일)-3-메틸-2-피라졸린-5-온 등.(b) pyrazolone nucleus such as 1-phenyl-2-pyrazolin-5-one, 3-methyl-1-phenyl-2-pyrazolin- ) -3-methyl-2-pyrazolin-5-one.

(c) 아이소옥사졸린온 핵: 예를 들면 3-페닐-2-아이소옥사졸린-5-온, 3-메틸-2-아이소옥사졸린-5-온 등.(c) isoxazolinone nucleus such as 3-phenyl-2-isooxazolin-5-one, 3-methyl-2-isooxazolin-5-one and the like.

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

(e) 2,4,6-트라이케토헥사하이드로피리미딘 핵: 예를 들면 바비투르산 또는 2-싸이오바비투르산 및 그 유도체 등. 유도체로서는 예를 들면 1-메틸, 1-에틸 등의 1-알킬체, 1,3-다이메틸, 1,3-다이에틸, 1,3-다이뷰틸 등의 1,3-다이알킬체, 1,3-다이페닐, 1,3-다이(p-클로로페닐), 1,3-다이(p-에톡시카보닐페닐) 등의 1,3-다이아릴체, 1-에틸-3-페닐 등의 1-알킬-1-아릴체, 1,3-다이(2-피리딜) 등의 1,3위 다이헤테로환 치환체 등을 들 수 있다.(e) 2,4,6-Tricetohexahydropyrimidine nucleus: for example, bivalent 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- 1,3-di (p-chlorophenyl), and 1,3-di (p-ethoxycarbonylphenyl), and the like; 1-alkyl-1-aryl, 1,3-di (2-pyridyl), and the like.

(f) 2-싸이오-2,4-싸이아졸리딘다이온 핵: 예를 들면 로다닌 및 그 유도체 등. 유도체로서는 예를 들면 3-메틸로다닌, 3-에틸로다닌, 3-알릴로다닌 등의 3-알킬로다닌, 3-페닐로다닌 등의 3-아릴로다닌, 3-(2-피리딜)로다닌 등의 3위 헤테로환 치환 로다닌 등을 들 수 있다.(f) 2-thio-2,4-thiazolidinedione nucleus: for example, rhodanine and derivatives thereof. Examples of the derivatives include 3-alkylaldanines such as 3-methylordanine, 3-ethylordanine and 3-allyloxanine, 3-arylordanines such as 3- ) Third order heterocyclic substituted rhodanines such as rhodanine, and the like.

(g) 2-싸이오-2,4-옥사졸리딘다이온(2-싸이오-2,4-(3H,5H)-옥사졸다이온) 핵: 예를 들면 3-에틸-2-싸이오-2,4-옥사졸리딘다이온 등.(g) 2-thio-2,4-oxazolidinedione (2-thio-2,4- (3H, 5H) -oxazole ion) 2,4-oxazolidinedione, and the like.

(h) 싸이아나프텐온 핵: 예를 들면 3(2H)-싸이아나프텐온-1,1-다이옥사이드 등.(h) Thianapthion nucleus: for example, 3 (2H) -thianaphthone-1,1-dioxide.

(i) 2-싸이오-2,5-싸이아졸리딘다이온 핵: 예를 들면 3-에틸-2-싸이오-2,5-싸이아졸리딘다이온 등.(i) 2-thio-2,5-thiazolidinedione ion nucleus such as 3-ethyl-2-thio-2,5-thiazolidinedione.

(j) 2,4-싸이아졸리딘다이온 핵: 예를 들면 2,4-싸이아졸리딘다이온, 3-에틸-2,4-싸이아졸리딘다이온, 3-페닐-2,4-싸이아졸리딘다이온 등.(j) 2,4-thiazolidinedione nuclei such as 2,4-thiazolidinedione, 3-ethyl-2,4-thiazolidinedione, 3-phenyl- Azolydinedione, and the like.

(k) 싸이아졸린-4-온 핵: 예를 들면 4-싸이아졸린온, 2-에틸-4-싸이아졸린온 등.(k) Thiazolin-4-one nuclei such as 4-thiazolinone, 2-ethyl-4-thiazolinone, and the like.

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

(m) 2-싸이오-2,4-이미다졸리딘다이온(2-싸이오하이단토인) 핵: 예를 들면 2-싸이오-2,4-이미다졸리딘다이온, 3-에틸-2-싸이오-2,4-이미다졸리딘다이온 등.(m) 2-thio-2,4-imidazolidinedione (2-thiohydantoin) nucleus: 2-thio-2,4-imidazolidinedione, -Thio-2,4-imidazolidinedione, and the like.

(n) 2-이미다졸린-5-온 핵: 예를 들면 2-프로필머캅토-2-이미다졸린-5-온 등.(n) 2-Imidazoline-5-one nuclei such as 2-propylmercapto-2-imidazolin-5-one and the like.

(o) 3,5-피라졸리딘다이온 핵: 예를 들면 1,2-다이페닐-3,5-피라졸리딘다이온, 1,2-다이메틸-3,5-피라졸리딘다이온 등.(o) 3,5-pyrazolidinedione nuclei such as 1,2-diphenyl-3,5-pyrazolidinedione, 1,2-dimethyl-3,5-pyrazolidinedione and the like.

(p) 벤조싸이오펜-3-온 핵: 예를 들면 벤조싸이오펜-3-온, 옥소벤조싸이오펜-3-온, 다이옥소벤조싸이오펜-3-온 등.(p) benzothiophen-3-one nuclei such as benzothiophen-3-one, oxobenzothiophen-3-one, dioxobenzothiophen-3-one and the like.

(q) 인단온 핵: 예를 들면 1-인단온, 3-페닐-1-인단온, 3-메틸-1-인단온, 3,3-다이페닐-1-인단온, 3,3-다이메틸-1-인단온 등.(q) indanone nucleus such as 1-indanone, 3-phenyl-1-indanone, 3-methyl-1-indanone, Methyl-1-indanone, and the like.

(r) 벤조퓨란-3-(2H)-온 핵: 예를 들면, 벤조퓨란-3-(2H)-온 등.(r) benzofuran-3- (2H) -one nucleus: for example, benzofuran-3- (2H) -one and the like.

(s) 2,2-다이하이드로페날렌-1,3-다이온 핵 등.(s) 2,2-dihydrophenalene-1,3-dione ion nucleus.

이들은 또한 치환기 W를 갖고 있어도 되고, 또 다른 환이 축환되어 있어도 된다.They may also have a substituent W, and another ring may be cyclized.

L1, L2, 및 L3은 각각 독립적으로, 무치환 메타인기, 또는 치환 메타인기를 나타낸다. 치환 메타인기끼리 결합하여 환(예, 6원환 예를 들면 벤젠환)을 형성해도 된다. 치환 메타인기의 치환기는 치환기 W를 들 수 있다.L 1 , L 2 , and L 3 each independently represent an unsubstituted meta-popular, or a substituted meta-popular. (E.g., a 6-membered ring such as a benzene ring) may be bonded to each other. The substituent of the substitution methoxy group may be a substituent W.

치환기 W는 후술한다.The substituent W will be described later.

n은 0 이상의 정수를 나타내고, 바람직하게는 0~3의 정수를 나타내며, 보다 바람직하게는 0~2이다.n represents an integer of 0 or more, preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 to 2.

D1은 원자군을 나타낸다. 예를 들면, 트라이아릴아민 화합물, 벤지딘 화합물, 피라졸린 화합물, 스타이릴아민 화합물, 하이드라존 화합물, 트라이페닐메테인 화합물, 카바졸 화합물 등을 이용하는 것이 바람직하다.D 1 represents an atomic group. For example, it is preferable to use a triarylamine compound, a benzidine compound, a pyrazoline compound, a styrylamine compound, a hydrazone compound, a triphenylmethane compound, or a carbazole compound.

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

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure 112016046517891-pct00008
Figure 112016046517891-pct00008

(식 중, L2, L3은, 각각 독립적으로 무치환 메타인기 혹은 치환 메타인기를 나타낸다. n은 0~2의 정수를 나타낸다. Ar1은, 2가의 치환기를 가져도 되는 아릴렌기 또는 치환기를 가져도 되는 헤테로아릴렌기를 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 연결되어 환을 형성해도 된다. L1은, 하기 일반식 (2)와 결합하는 무치환 메타인기 혹은 치환 메타인기, 또는 하기 일반식 (3)으로 나타나는 기를 나타낸다.)(Wherein L 2 and L 3 each independently represent an unsubstituted methoxy group or a substituted methoxy group), n represents an integer of 0 to 2. Ar 1 represents an arylene group which may have a bivalent substituent or an arylene group which may have a substituent 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. L 1 is an unsubstituted or substituted methoxy group bonded to the following general formula (2), or a group represented by the following general formula (3): wherein Ar 1 , Ar 2 , and Ar 3 may be bonded to each other to form a ring. Lt; / RTI &gt;

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure 112016046517891-pct00009
Figure 112016046517891-pct00009

식 중, Z1은, L1과 결합하는 탄소 원자와 그 탄소 원자에 인접하는 카보닐기를 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 5원환 및 6원환 및 7원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환을 나타낸다. L4~L6는, 각각 독립적으로 무치환 메타인기 혹은 치환 메타인기를 나타낸다. R6, R7은 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 인접하는 것이 서로 결합하여 환을 형성해도 된다. k는 0~2의 정수를 나타낸다. 일반식 (2) 중의 *는 L1에 결합하는 결합 위치를 나타내고, 일반식 (3) 중의 *는 L2 또는 Ar1에 결합하는 결합 위치를 나타낸다.Wherein Z 1 is a ring containing a carbon atom bonded to L 1 and a carbonyl group adjacent to the carbon atom, and includes a 5-membered ring, a 6-membered ring, a condensed ring containing at least one of a 5-membered ring and a 6-membered ring . X represents a hetero atom. Z 2 represents a condensed ring containing at least any one of a 5-membered ring, a 6-membered ring, a 7-membered ring, a 5-membered ring, a 6-membered ring and a 7-membered ring, L 4 to L 6 each independently represent unsubstituted or substituted methoxy. 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. 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 a bonding position to be bonded to L 2 or Ar 1 .

일반식 (2)의 Z1은, 적어도 2개의 탄소 원자를 포함하는 환으로서, 5원환, 6원환, 또는 5원환 및 6원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환을 나타낸다. 이와 같은 환으로서는, 통상 메로사이아닌 색소이고 산성 핵으로서 이용되는 것이 바람직하며, 그 구체예로서는 예를 들면 이하의 것을 들 수 있다.Z 1 in the general formula (2) represents a condensed ring containing at least any one of a 5-membered ring, a 6-membered ring, or a 5-membered ring and a 6-membered ring containing at least two carbon atoms. As such a ring, it is usually preferable to use a melocyanine dye and it is used as an acidic nucleus. Specific examples thereof include, for example, the following.

Z1이 나타내는 환으로서 바람직하게는, 1,3-다이카보닐 핵, 피라졸린온 핵, 2,4,6-트라이케토헥사하이드로피리미딘 핵(싸이오케톤체도 포함하며, 예를 들면 바비투르산 핵, 2-싸이오바비투르산 핵), 2-싸이오-2,4-싸이아졸리딘다이온 핵, 2-싸이오-2,4-옥사졸리딘다이온 핵, 2-싸이오-2,5-싸이아졸리딘다이온 핵, 2,4-싸이아졸리딘다이온 핵, 2,4-이미다졸리딘다이온 핵, 2-싸이오-2,4-이미다졸리딘다이온 핵, 2-이미다졸린-5-온 핵, 3,5-피라졸리딘다이온 핵, 벤조싸이오펜-3-온 핵, 인단온 핵이고, 보다 바람직하게는 1,3-다이카보닐 핵, 2,4,6-트라이케토헥사하이드로피리미딘 핵(싸이오케톤체도 포함하며, 예를 들면 바비투르산 핵, 2-싸이오바비투르산 핵), 3,5-피라졸리딘다이온 핵, 벤조싸이오펜-3-온 핵, 인단온 핵이며, 더 바람직하게는 1,3-다이카보닐 핵, 2,4,6-트라이케토헥사하이드로피리미딘 핵(싸이오케톤체도 포함하며, 예를 들면 바비투르산 핵, 2-싸이오바비투르산 핵)이고, 특히 바람직하게는 1,3-인데인다이온 핵, 바비투르산 핵, 2-싸이오바비투르산 핵 및 그들의 유도체이다.The ring represented by Z 1 is preferably a 1,3-dicarbonyl nucleus, a pyrazolone nucleus, a 2,4,6-triketohexahydropyrimidine nucleus (including a thioketone, for example, Thiobarbituric acid nucleus), 2-thio-2,4-thiazolidinedione nucleus, 2-thio-2,4-oxazolidinedione nucleus, 2-thio-2 Thiazolidinedione ion nucleus, a 2,4-thiazolidinedione ion nucleus, a 2-thio-2,4-imidazolidinedione ion nucleus, a 2- Pyrazolidinedione nucleus, benzothiophene-3-one nucleus, and indanone nucleus, and more preferably a 1,3-dicarbonyl nucleus, a 2,4- 6-triketohexahydropyrimidine nucleus (including thioketone, for example, bovisulphonic nucleus, 2-thiobarbital nucleus), 3,5-pyrazolidinedione nucleus, benzothiophene-3 -Onucleus, indanone nucleus, more preferably a 1,3-dicarbonyl nucleus, 2,4,6-tri Ketohexahydropyrimidine nucleus (including thioketone, for example, bovisulfuric acid nucleus and 2-thiobarbituric acid nucleus), particularly preferably 1,3-indeindan ion nucleus, bovisulphonic nucleus , 2-thiobarbituric acid nuclei and derivatives thereof.

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

[화학식 7](7)

Figure 112016046517891-pct00010
Figure 112016046517891-pct00010

식 중, Z3은, L1과 결합하는 탄소 원자와 그 탄소 원자에 인접하는 2개의 카보닐기를 포함하는 환으로서, 5원환, 6원환, 또는 5원환 및 6원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환을 나타낸다. *는 L1과 결합하는 결합 위치를 나타낸다. Z3으로는 상기 Z1이 나타내는 환 중에서 선택할 수 있고, 바람직하게는 1,3-다이카보닐 핵, 2,4,6-트라이케토헥사하이드로피리미딘 핵(싸이오케톤체도 포함함)이며, 특히 바람직하게는 1,3-인데인다이온 핵, 바비투르산 핵, 2-싸이오바비투르산 핵 및 그들의 유도체이다.Z 3 is a ring containing a carbon atom bonded to L 1 and two carbonyl groups adjacent to the carbon atom, and includes at least any one of a 5-membered ring, a 6-membered ring, or a 5-membered ring and a 6-membered ring Condensed ring. * Represents a bonding position to be bonded to L &lt; 1 &gt;. Z 3 can be selected from the rings represented by Z 1 , preferably 1,3-dicarbonyl nucleus, 2,4,6-tricetohexahydropyrimidine nucleus (including thioketone) Particularly preferred are 1,3-indene indanone nuclei, bovisulfuric acid nuclei, 2-thiobarbital nucleus and derivatives thereof.

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

[화학식 8][Chemical Formula 8]

Figure 112016046517891-pct00011
Figure 112016046517891-pct00011

식 중, R2~R5는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 인접하는 것이 서로 결합하여 환을 형성해도 된다. *는 L1과 결합하는 결합 위치를 나타낸다.In the formulas, R 2 to R 5 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and adjacent groups may bond to each other to form a ring. * Represents a bonding position to be bonded to L &lt; 1 &gt;.

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

[화학식 9][Chemical Formula 9]

Figure 112016046517891-pct00012
Figure 112016046517891-pct00012

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 결합하여 환을 형성해도 된다. m은 1~3의 정수를 나타낸다. m이 2 이상일 때 복수의 R1은 동일해도 되고 상이해도 된다. *는 L2 또는 Ar1에 결합하는 결합 위치를 나타낸다.Wherein X represents O, S, NR &lt; 10 & gt ;. 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 bond 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 be the same or different. * Represents a bonding position to be bonded to L &lt; 2 &gt; or Ar &lt; 1 & gt ;.

Ar1이 나타내는 아릴렌기로서는, 바람직하게는 탄소수 6~30의 아릴렌기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 6~18의 아릴렌기이다. 그 아릴렌기는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 바람직하게는 탄소수 1~4의 알킬기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~18의 아릴렌기이다. 예를 들면, 페닐렌기, 나프틸렌기, 메틸페닐렌기, 다이메틸페닐렌기 등을 들 수 있으며, 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. For example, a phenylene group, a naphthylene group, a methylphenylene group, a dimethylphenylene group and the like are exemplified, 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. 그 아릴기는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 바람직하게는 탄소수 1~4의 알킬기 또는 탄소수 6~18의 아릴기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~18의 아릴기이다. 예를 들면, 페닐기, 나프틸기, 톨릴기, 안트릴기, 다이메틸페닐기, 바이페닐기 등을 들 수 있으며, 페닐기, 나프틸기가 바람직하다.The aryl groups represented by Ar 2 and Ar 3 are each independently preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and 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, a biphenyl group and the like 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, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, t-뷰틸기를 들 수 있고, 메틸기 또는 에틸기가 바람직하며, 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, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, and a t-butyl group are preferable and a methyl group or an ethyl group is preferable and a methyl group is more preferable.

Ar1이 나타내는 헤테로아릴렌기, Ar2, Ar3이 나타내는 헤테로아릴기로서는, 각각 독립적으로, 바람직하게는 탄소수 3~30의 헤테로아릴기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 3~18의 헤테로아릴기이다. 그 헤테로아릴기는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 바람직하게는 탄소수 1~4의 알킬기 또는 탄소수 6~18의 아릴기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~18의 헤테로아릴기이다. 또, Ar1이 나타내는 헤테로아릴렌기, Ar2, Ar3이 나타내는 헤테로아릴기는 축환 구조여도 되고, 퓨란환, 싸이오펜환, 셀레노펜환, 실롤환, 피리딘환, 피라진환, 피리미딘환, 옥사졸환, 싸이아졸환, 트라이아졸환, 옥사다이아졸환, 싸이아다이아졸환으로부터 선택되는 환의 조합(동일해도 됨)인 축환 구조가 바람직하고, 퀴놀린환, 아이소퀴놀린환, 벤조싸이오펜환, 다이벤조싸이오펜환, 티에노싸이오펜환, 바이티에노벤젠환, 바이티에노싸이오펜환이 바람직하다.The heteroarylene group represented by Ar 1 and the heteroaryl group represented by Ar 2 and Ar 3 are each independently preferably a heteroaryl group having 3 to 30 carbon atoms and 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 heteroarylene group represented by Ar 1 , the heteroaryl group represented by Ar 2 and Ar 3 may be a condensed ring structure, or a furan ring, a thiophene ring, a selenopentane ring, a silole ring, a pyridine ring, a pyrazine ring, a pyrimidine ring, (Identical to) a ring selected from a pyridine ring, a thiazole ring, a thiazole ring, a thiazole ring, a triazole ring, an oxadiazole ring, and a thiadiazole ring is preferable, and a quinoline ring, an isoquinoline ring, a benzothiophene ring, A thienothiophene ring, a bithienobenzene ring, and a bithienothiophene ring are preferable.

Ar1, Ar2, Ar3, R1, R2~R7, R10 중 인접하는 것은 서로 연결되어 환을 형성해도 된다. 또한 그 환은, 헤테로 원자, 알킬렌기, 및 방향족환 등으로 형성되는 환이 바람직하다. 예를 들면, 아릴기(예를 들면, 일반식 (1)의 Ar1, Ar2, Ar3) 중 2개가 단결합 또는 연결기를 통하여 연결됨으로써, 질소 원자(일반식 (1)의 N)와 함께 형성되는 환을 들 수 있다. 그 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. 그 환은 치환기를 더 갖고 있어도 되고, 그 치환기로서는, 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~4의 알킬기, 보다 바람직하게는 메틸기)를 들 수 있으며, 복수의 그 치환기가 서로 연결되어 추가로 환(예를 들면, 벤젠환 등)을 형성해도 된다.Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , R 1 , R 2 to R 7 and R 10 may be adjacent 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, two of the aryl groups (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 to form a nitrogen atom (N in the formula (1) And a ring formed together. Examples of the linking group include a group consisting of a hetero atom (e.g., -O-, -S-, etc.), an alkylene group (e.g., a methylene group, an ethylene group and the like), and a combination thereof. , And a methylene group is preferable. (E.g., N in the formula (1)), an alkylene group (e.g., a methylene group), and an aryl group (for example, Ar 1 , Ar 2 or Ar 3 in the formula (1) A ring formed is preferable. (Preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group), and a plurality of such substituents may be bonded to each other to form a ring A benzene ring or the like) may be formed.

또, R3 및 R4가 서로 연결되어 환을 형성하고 있는 것도 바람직하며, 그 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.

또, R1에 대해서는, 복수 있는 경우(m이 2 이상)에 그 복수의 R1 중 인접하는 것은 서로 연결되어 환을 형성할 수 있고, 그 환으로서는 벤젠환이 바람직하다.As to R 1 , when there are 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.

치환기 W 또는, Ar1, Ar2, Ar3이 치환기를 갖는 경우의 당해 치환기, 및 R1, R2~R7, R10의 치환기로서는 할로젠 원자, 알킬기(사이클로알킬기, 바이사이클로알킬기, 트라이사이클로알킬기를 포함함), 치환 알킬기, 알켄일기(사이클로알켄일기, 바이사이클로알켄일기를 포함함), 알카인일기, 아릴기, 치환 아릴기, 복소환기(헤테로환기라고 해도 됨), 사이아노기, 하이드록시기, 나이트로기, 카복시기, 알콕시기, 아릴옥시기, 실릴옥시기, 헤테로환 옥시기, 아실옥시기, 카바모일옥시기, 알콕시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 아미노기(아닐리노기를 포함함), 암모니오기, 아실아미노기, 아미노카보닐아미노기, 알콕시카보닐아미노기, 아릴옥시카보닐아미노기, 설파모일아미노기, 알킬 및 아릴설폰일아미노기, 머캅토기, 알킬싸이오기, 아릴싸이오기, 헤테로환 싸이오기, 설파모일기, 설포기, 알킬 및 아릴설핀일기, 알킬 및 아릴설폰일기, 아실기, 카바모일기, 아릴 및 헤테로환 아조기, 이미드기, 포스피노기, 포스핀일기, 포스핀일옥시기, 포스핀일아미노기, 포스포노기, 실릴기, 하이드라지노기, 유레이드기, 보론산기(-B(OH)2), 포스페이토기(-OPO(OH)2), 설페이토기(-OSO3H), 그 외의 공지의 치환기를 들 수 있다. R1, R2~R7, R10의 치환기로서는, 특히 알킬기, 치환 알킬기, 아릴기, 치환 아릴기, 헤테로아릴기, 사이아노기, 나이트로기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아미노기, 알킬싸이오기, 알켄일기, 또는 할로젠 원자가 바람직하다.The substituent W or the substituent 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 (cycloalkyl group, bicycloalkyl group, tri (Including a cycloalkyl 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 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 (an anilino group An aminocarbonylamino group, an alkoxycarbonylamino group, an aryloxycarbonylamino group, a sulfamoylamino group, an alkylsulfonylamino group, an alkylsulfonylamino group, a mercapto group, an alkylthio group, an arylthio group, a heterocyclic group An alkyl group and an arylsulfonyl group, an acyl group, a carbamoyl group, an aryl and a heterocyclic azo group, an imide group, a phosphino group, a phosphine group, a phosphine diazo group, (-OH (O) 2 ), phosphato group (-OPO (OH) 2 ), sulfato group (-OSO), phosphino group, phosphino group, silyl group, hydrazino group, 3 H), and other known substituents. The substituent of R 1 , R 2 to R 7 and R 10 is preferably an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group, a substituted aryl group, a heteroaryl group, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group, A thio group, an alkenyl group, or a halogen atom is preferable.

치환기 W 또는, Ar1, Ar2, Ar3이 치환기를 갖는 경우, 각각 독립적으로 할로젠 원자, 알킬기, 아릴기, 복소환기, 하이드록시기, 나이트로기, 알콕시기, 아릴옥시기, 헤테로환 옥시기, 아미노기, 알킬싸이오기, 아릴싸이오기, 알켄일기, 사이아노기 또는 헤테로환 싸이오기가 바람직하다.When the substituent W or Ar 1 , Ar 2 or Ar 3 has a substituent, the substituent may be independently selected from the group consisting of a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, a hydroxyl group, a nitro group, an alkoxy group, An oxy group, an amino group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkenyl group, a cyano group or a heterocyclic thio group.

R1로서는 알킬기, 아릴기가 보다 바람직하다. R6 및 R7로서는, 사이아노기가 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 열거한 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).

L1, L2, L3, L4, L5, L6은, 각각 독립적으로 무치환 메타인기 또는 치환 메타인기를 나타내는 경우, 그 치환 메타인기의 치환기는 알킬기, 아릴기, 복소환기, 알켄일기, 알콕시기 또는 아릴옥시기를 나타내고, 치환기끼리 결합하여 환을 형성해도 된다. 환으로서는 6원환(예를 들면, 벤젠환 등)을 들 수 있다. 또, L1 또는 L3과 Ar1의 치환기끼리 결합하여 환을 형성해도 된다. 또, L6과 R7의 치환기끼리 결합하여 환을 형성해도 된다.In the case where L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 and L 6 each independently represent an unsubstituted methoxy group or a substituted methoxy group, the substituent group of the substitution methoxy group may be an alkyl 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). The substituents of L 1 or L 3 and Ar 1 may be bonded to each other to form a ring. The substituents of L &lt; 6 &gt; and R &lt; 7 &gt; 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, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, t-뷰틸기를 들 수 있다. R2~R7로서는, 메틸기 또는 에틸기가 바람직하고, 메틸기가 보다 바람직하다. R1로서는, 메틸기, 에틸기 또는 t-뷰틸기가 바람직하고, 메틸기, 또는 t-뷰틸기가 보다 바람직하다. n은 0 또는 1이 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. 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. 그 아릴기는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 바람직하게는 탄소수 1~4의 알킬기 또는 탄소수 6~18의 아릴기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~18의 아릴기이다. 예를 들면, 페닐기, 나프틸기, 안트라센일기, 피렌일기, 페난트렌일기, 메틸페닐기, 다이메틸페닐기, 바이페닐기 등을 들 수 있으며, 페닐기, 나프틸기, 또는 안트라센일기가 바람직하다.The aryl groups represented by R 1 , R 2 to R 7 and R 10 are each 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 anthracene group, a pyrenyl group, a phenanthrene group, a methylphenyl group, a dimethylphenyl group, and a biphenyl group are exemplified, and a phenyl group, a naphthyl group or an anthracene group is preferable.

R1, R2~R7, R10이 나타내는 헤테로아릴기로서는, 각각 독립적으로, 바람직하게는 탄소수 3~30의 헤테로아릴기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 3~18의 헤테로아릴기이다. 그 헤테로아릴기는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 바람직하게는 탄소수 1~4의 알킬기 또는 탄소수 6~18의 아릴기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~18의 헤테로아릴기이다. 또, R1, R2~R7이 나타내는 헤테로아릴기는 5원, 6원 또는 7원의 환 또는 그 축합환으로 이루어지는 헤테로아릴기가 바람직하다. 헤테로아릴기에 포함되는 헤테로 원자로서는, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자 등을 들 수 있다. 헤테로아릴기를 구성하는 환의 구체예로서는, 퓨란환, 싸이오펜환, 피롤환, 피롤린환, 피롤리딘환, 옥사졸환, 아이소옥사졸환, 싸이아졸환, 아이소싸이아졸환, 이미다졸환, 이미다졸린환, 이미다졸리딘환, 피라졸환, 피라졸린환, 피라졸리딘환, 트라이아졸환, 퓨라잔환, 테트라졸환, 피란환, 싸이인환, 피리딘환, 피페리딘환, 옥사진환, 모폴린환, 싸이아진환, 피리다진환, 피리미딘환, 피라진환, 피페라진환, 트라이아진환 등을 들 수 있다.Each of the heteroaryl groups represented by R 1 , R 2 to R 7 and R 10 is preferably a heteroaryl group having 3 to 30 carbon atoms, and 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 A thiazole ring, a pyrazole ring, a triazole ring, a furan ring, a tetrazole ring, a pyran ring, a thiazine ring, a pyridine ring, a piperidine ring, a oxazine ring, a morpholine ring, Pyrimidine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, piperazin ring, triazin ring and the like.

축합환으로서는, 벤조퓨란환, 아이소벤조퓨란환, 벤조싸이오펜환, 인돌환, 인돌린환, 아이소인돌환, 벤조옥사졸환, 벤조싸이아졸환, 인다졸환, 벤조이미다졸환, 퀴놀린환, 아이소퀴놀린환, 신놀린환, 프탈라진환, 퀴나졸린환, 퀴녹살린환, 다이벤조퓨란환, 카바졸환, 잔텐환, 아크리딘환, 페난트리딘환, 페난트롤린환, 페나진환, 페녹사진환, 싸이안트렌환, 티에노싸이오펜환, 인돌리진환, 퀴놀리진환, 퀴누클리딘환, 나프티리딘환, 퓨린환, 프테리딘환 등을 들 수 있다.Examples of the condensed rings include benzofuran ring, isobenzofuran ring, benzothiophene ring, indole ring, indoline ring, isoindole ring, benzoxazole ring, benzothiazole ring, indazole ring, benzoimidazole ring, quinoline ring, isoquinoline A phenanthrene ring, a phenanthrene ring, a phenoxazine ring, a thianthrene ring, a phenanthrene ring, a phenanthrene ring, a phenanthrene ring, a phenanthrene ring, a thianthrene ring, A thiophene ring, a thienothiophene ring, an indolizine ring, a quinolinine ring, a quinuclidine ring, a naphthyridine ring, a purine ring, and a pteridine ring.

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

일반식 (A) 또는 (B)로 나타나는 부위를 포함하는 유기 p형 반도체 재료 중에서, 이하에 나타내는 화합물이 바람직하다. 이러한 화합물 중에서, 특히 화합물 1, 화합물 2, 화합물 4, 화합물 5, 화합물 6이 바람직하게 예시된다.Of the organic p-type semiconductor materials containing the moiety represented by the general formula (A) or (B), the following compounds are preferable. Of these compounds, compounds 1, 2, 4, 5 and 6 are particularly preferred.

[화학식 10][Chemical formula 10]

Figure 112016046517891-pct00013
Figure 112016046517891-pct00013

[화학식 11](11)

Figure 112016046517891-pct00014
Figure 112016046517891-pct00014

[화학식 12][Chemical Formula 12]

Figure 112016046517891-pct00015
Figure 112016046517891-pct00015

[화학식 13][Chemical Formula 13]

Figure 112016046517891-pct00016
Figure 112016046517891-pct00016

<<전자 블로킹층>><< Electronic blocking layer >>

수광층(30)에 포함되는 전자 블로킹층(31)은, 하부 전극(20)으로부터 광전 변환층(32)에 전자가 주입되는 것을 억제하고, 광전 변환층(32)에서 발생한 전자가 전극(20)측에 흐르는 것을 저해하기 위한 층이다. 전자 블로킹층(31)은, 유기 재료 또는 무기 재료, 혹은 그 양쪽 모두를 포함하여 구성되어 있다.The electron blocking layer 31 included in the light receiving layer 30 suppresses the injection of electrons from the lower electrode 20 into the photoelectric conversion layer 32 and electrons generated in the photoelectric conversion layer 32 pass through the electrode 20 ) Side of the layer. The electron blocking layer 31 is composed of an organic material or an inorganic material or both.

전자 블로킹층(31)은, 복수층으로 구성되어 있어도 된다. 이와 같이 함으로써, 전자 블로킹층(31)을 구성하는 각 층의 사이에 계면이 생겨, 각 층에 존재하는 중간 준위에 불연속성이 발생한다. 이 결과, 중간 준위 등을 통한 전하의 이동이 어려워지기 때문에 전자 블로킹 효과를 높일 수 있다. 단, 전자 블로킹층(31)을 구성하는 각 층이 동일 재료이면, 각 층에 존재하는 중간 준위가 완전히 동일하게 되는 경우도 있을 수 있기 때문에, 전자 블로킹 효과를 더 높이기 위하여, 각 층을 구성하는 재료를 상이한 것으로 하는 것이 바람직하다.The electron blocking layer 31 may be composed of a plurality of layers. By doing so, an interface is formed between the respective layers constituting the electron blocking layer 31, and discontinuity occurs in the intermediate levels 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 31 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 electronic blocking effect, It is preferable that the materials are different from each other.

전자 블로킹층(31)에는, 전자 공여성 유기 재료를 이용할 수 있다. 구체적으로는, 저분자 재료로는, N,N'-비스(3-메틸페닐)-(1,1'-바이페닐)-4,4'-다이아민(TPD)이나 4,4'-비스[N-(나프틸)-N-페닐-아미노]바이페닐(α-NPD) 등의 방향족 다이아민 화합물, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트라이아졸, 이미다졸, 이미다졸론, 스틸벤 유도체, 피라졸린 유도체, 테트라하이드로이미다졸, 폴리아릴알케인, 뷰타다이엔, 4,4',4"-트리스(N-(3-메틸페닐)N-페닐아미노)트라이페닐아민(m-MTDATA), 포핀, 테트라페닐포핀 구리, 프탈로사이아닌, 구리 프탈로사이아닌, 타이타늄프탈로사이아닌옥사이드 등의 포피린 화합물, 트라이아졸 유도체, 옥사다이아졸 유도체, 이미다졸 유도체, 폴리아릴알케인 유도체, 피라졸론 유도체, 페닐렌다이아민 유도체, 아릴아민 유도체, 플루오렌 유도체, 아미노 치환 칼콘 유도체, 옥사졸 유도체, 스타이릴안트라센 유도체, 플루오렌온 유도체, 하이드라존 유도체, 실라제인 유도체 등을 이용할 수 있고, 고분자 재료로는, 페닐렌바이닐렌, 플루오렌, 카바졸, 인돌, 피렌, 피롤, 피콜린, 싸이오펜, 아세틸렌, 다이아세틸렌 등의 중합체나, 그 유도체를 이용할 수 있다. 전자 공여성 화합물이 아니어도, 충분한 정공 수송성을 갖는 화합물이면 이용하는 것은 가능하다.As the electron blocking layer 31, an electron donating organic material can be used. Specific examples of the low molecular material include N, N'-bis (3-methylphenyl) - (1,1'-biphenyl) -4,4'-diamine (TPD) or 4,4'-bis [N - (naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl (? -NPD), oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, imidazolone, stilbene derivatives, pyrazoline derivatives , 4,4 ', 4 "-tris (N- (3-methylphenyl) N-phenylamino) triphenylamine (m-MTDATA), polyphosphine, tetraphenyl There can be mentioned a porphyrin compound such as phophinic copper, phthalocyanine, copper phthalocyanine, and titanium phthalocyanine oxide, a triazole derivative, an oxadiazole derivative, an imidazole derivative, a polyarylalkane derivative, a pyrazolone derivative, Diamine derivatives, arylamine derivatives, fluorene derivatives, amino substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styryl anthracene derivatives, fluorine Pyrazine, pyrrole, picoline, thiophene, acetylene, diacetylene, and the like can be used as the polymer material, and examples of the polymer material include, for example, phenylene vinylene, fluorene, carbazole, indole, Or a derivative thereof can be used as the electron-transporting compound. It is possible to use a compound having sufficient hole transportability even if it is not an electron-donating compound.

구체적으로는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2008-72090호에 기재된 하기의 화합물을 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기의 Ea는 그 재료의 전자 친화력, Ip는 그 재료의 이온화 퍼텐셜을 나타낸다. EB-1, 2, …의 "EB"는 "전자 블로킹"의 약자이다.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 ".

[화학식 14][Chemical Formula 14]

Figure 112016046517891-pct00017
Figure 112016046517891-pct00017

전자 블로킹층(31)으로서는 무기 재료를 이용할 수도 있다. 일반적으로, 무기 재료는 유기 재료보다 유전율이 크기 때문에, 전자 블로킹층(31)에 이용한 경우에, 광전 변환층(32)에 전압이 많이 가해지게 되어, 광전 변환 효율을 높게 할 수 있다. 전자 블로킹층(31)이 될 수 있는 재료로서는, 산화 칼슘, 산화 크로뮴, 산화 크로뮴 구리, 산화 망가니즈, 산화 코발트, 산화 니켈, 산화 구리, 산화 갈륨 구리, 산화 스트론튬 구리, 산화 나이오븀, 산화 몰리브데넘, 산화 인듐 구리, 산화 인듐 은, 산화 이리듐 등이 있다.As the electron blocking layer 31, an inorganic material may be used. In general, since the inorganic material has a larger dielectric constant than the organic material, when the electron blocking layer 31 is used, a large amount of voltage is applied to the photoelectric conversion layer 32, so that the photoelectric conversion efficiency can be increased. Examples of the material that can be used as the electron blocking layer 31 include calcium oxide, chromium oxide, chromium oxide, manganese oxide, cobalt oxide, nickel oxide, copper oxide, gallium oxide copper, strontium oxide, Ribbedonium, indium copper oxide, indium oxide, and iridium oxide.

복수층으로 이루어지는 전자 블로킹층(31)에 있어서, 복수층 중 광전 변환층(32)과 인접하는 층이 그 광전 변환층(32)에 포함되는 p형 유기 반도체와 동일한 재료로 이루어지는 층인 것이 바람직하다. 전자 블로킹층(31)에도 동일한 p형 유기 반도체를 이용함으로써, 광전 변환층(32)과 인접하는 층의 계면에 중간 준위가 형성되는 것을 억제하여, 암전류를 더 억제할 수 있다.In the electron blocking layer 31 made of a plurality of layers, it is preferable that the layer adjacent to the photoelectric conversion layer 32 in the plurality of layers is a layer made of the same material as the p-type organic semiconductor included in the photoelectric conversion layer 32 . By using the same p-type organic semiconductor in the electron blocking layer 31 as well, it is possible to suppress formation of the intermediate level at the interface between the photoelectric conversion layer 32 and the adjacent layer, thereby further suppressing the dark current.

전자 블로킹층(31)이 단층인 경우에는 그 층을 무기 재료로 이루어지는 층으로 할 수 있거나, 또는, 복수층인 경우에는 1개 또는 2개 이상의 층을 무기 재료로 이루어지는 층으로 할 수 있다.When the electron blocking layer 31 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.

또, 하부 전극(20)에 있어서 전자를 포집하고, 상부 전극(40)에 있어서 정공을 포집하도록 바이어스 전압을 인가하는 구성으로 하는 경우에는, 전자 블로킹층(31) 대신에 정공 블로킹층을 마련하는 구성으로 하면 된다. 정공 블로킹층은, 하부 전극(20)으로부터 광전 변환층(32)에 정공이 주입되는 것을 억제하고, 광전 변환층(32)에서 발생한 정공이 하부 전극(20)측에 흐르는 것을 저해하기 위한 유기 재료로 구성된 층으로 하면 된다. 정공 블로킹층도 복수층으로 함으로써, 정공 블로킹 효과를 높일 수 있다.When a bias voltage is applied so as to trap electrons in the lower electrode 20 and trap the holes in the upper electrode 40, a hole blocking layer may be provided in place of the electron blocking layer 31 . The hole blocking layer is formed of an organic material for inhibiting injection of holes from the lower electrode 20 into the photoelectric conversion layer 32 and preventing holes generated in the photoelectric conversion layer 32 from flowing to the lower electrode 20 side As shown in Fig. By forming a plurality of the hole blocking layers, the hole blocking effect can be enhanced.

또, 상부 전극(40)에서 포집된 전자 또는 정공을 그 양에 따른 전압 신호로 변환하여 외부로 취출하도록 해도 된다. 이 경우에는, 상부 전극(40)과 광전 변환층(32)의 사이에 전자 블로킹층 또는 정공 블로킹층을 마련하면 된다. 어느 경우도, 하부 전극(20)과 상부 전극(40)에 끼인 부분이 수광층(30)이 된다.Further, the electrons or holes collected in the upper electrode 40 may be converted into voltage signals corresponding to the amounts and taken out to the outside. In this case, an electron blocking layer or a hole blocking layer may be provided between the upper electrode 40 and the photoelectric conversion layer 32. In any case, the portion sandwiched between the lower electrode 20 and the upper electrode 40 becomes the light-receiving layer 30.

정공 블로킹층에는, 전자 수용성 유기 재료를 이용할 수 있다. 전자 수용성 재료로서는, 1,3-비스(4-tert-뷰틸페닐-1,3,4-옥사다이아졸일)페닐렌(OXD-7) 등의 옥사다이아졸 유도체, 안트라퀴노다이메테인 유도체, 다이페닐퀴논 유도체, 바쏘큐프로인, 바쏘페난트롤린, 및 이들의 유도체, 트라이아졸 화합물, 트리스(8-하이드록시퀴놀리네이트)알루미늄 착체, 비스(4-메틸-8-퀴놀리네이트)알루미늄 착체, 다이스타이릴아릴렌 유도체, 실롤 화합물 등을 이용할 수 있다. 또, 전자 수용성 유기 재료가 아니어도, 충분한 전자 수송성을 갖는 재료라면 사용하는 것은 가능하다. 포피린계 화합물이나, DCM(4-다이사이아노메틸렌-2-메틸-6-(4-(다이메틸아미노스타이릴))-4H 피란) 등의 스타이릴계 화합물, 4H 피란계 화합물을 이용할 수 있다.As the hole blocking layer, an electron-accepting organic material can be used. 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, (4-methyl-8-quinolinate) aluminum complexes, bis (4-methyl-8-quinolinate) aluminum complexes, benzophenone derivatives, , A diesterial arylene derivative, a silole compound, and the like. Further, even if it is not an electron-accepting organic material, it can be used if it is a material having sufficient electron transporting ability. A styryl compound or a 4H pyran compound such as a porphyrin compound or DCM (4-dicyanomethylene-2-methyl-6- (4- (dimethylaminostyryl)) -4H pyran) may be used.

광전 변환층(32)을 구성하는 p형 유기 반도체(화합물)는, 도너성 유기 반도체(화합물)이고, 주로 정공 수송성 유기 화합물로 대표되며, 전자를 공여하기 쉬운 성질이 있는 유기 화합물을 말한다. 더 자세하게는 2개의 유기 재료를 접촉시켜 이용했을 때에 이온화 퍼텐셜이 작은 쪽의 유기 화합물을 말한다. 따라서, 도너성 유기 화합물은, 전자 공여성이 있는 유기 화합물이면 어느 유기 화합물도 사용 가능하다.The p-type organic semiconductor (compound) constituting the photoelectric conversion layer 32 is a donor organic semiconductor (compound), usually represented by a hole-transporting organic compound, and is an organic compound having a property of donating electrons. More specifically, it refers to an organic compound having a small ionization potential when 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.

정공 블로킹층도, 성막용 유기 재료(60)를 이용하여 성막되는 것이 바람직하다.It is also preferable that the positive hole blocking layer is formed using the organic material 60 for film formation.

<밀봉층><Sealing Layer>

밀봉층(50)은, 물, 산소 등의 유기 재료를 열화시키는 인자가 유기 재료를 포함하는 수광층에 침입하는 것을 방지하기 위한 층이다. 밀봉층(50)은, 하부 전극(20), 전자 블로킹층(31), 광전 변환층(32), 및 상부 전극(40)을 덮어 형성되어 있다.The sealing layer 50 is a layer for preventing a factor that deteriorates an organic material such as water or oxygen from entering the light-receiving layer containing an organic material. The sealing layer 50 is formed so as to cover the lower electrode 20, the electron blocking layer 31, the photoelectric conversion layer 32, and the upper electrode 40.

광전 변환 소자(1)에서는, 입사광은 밀봉층(50)을 통하여 광전 변환층(32)에 도달하므로, 광전 변환층(32)에 광을 입사시키기 위하여, 광전 변환층(32)이 감도를 갖는 파장의 광에 대하여 충분히 투명할 필요가 있다. 이러한 밀봉층(50)으로서는, 수분자를 침투시키지 않는 치밀한 금속 산화물·금속 질화물·금속 질화 산화물 등 세라믹스나 다이아몬드 형상 탄소(DLC) 등을 들 수 있으며, 종래부터, 산화 알루미늄, 산화 규소, 질화 규소, 질화 산화 규소나 이들의 적층막, 이들과 유기 고분자의 적층막 등이 이용되고 있다.In the photoelectric conversion element 1, since the incident light reaches the photoelectric conversion layer 32 through the sealing layer 50, the photoelectric conversion layer 32 has sensitivity so that light is incident on the photoelectric conversion layer 32 It is necessary to be sufficiently transparent to the light of wavelength. Examples of the sealing layer 50 include ceramics such as dense metal oxides, metal nitrides, metal nitrides, and diamond-like carbon (DLC) that do not permeate water molecules. Conventionally, aluminum oxide, silicon oxide, Silicon oxynitride, a laminated film thereof, a laminated film of these and an organic polymer, and the like are used.

밀봉층(50)은, 단일 재료로 이루어지는 박막으로 구성할 수도 있지만, 다층 구성으로 하여 각 층에 별도의 기능을 부여함으로써, 밀봉층(50) 전체의 응력 완화, 제조 공정 중의 발진 등에 의한 크랙, 핀홀 등의 결함 발생의 억제, 재료 개발의 최적화가 용이하게 되는 것 등의 효과를 기대할 수 있다. 예를 들면, 밀봉층(50)은, 수분자 등의 열화 인자의 침투를 저지하는 본래의 목적을 달성하는 층 위에, 그 층에서 달성하는 것이 어려운 기능을 갖도록 한 "밀봉 보조층"을 적층한 2층 구성을 형성할 수 있다. 3층 이상의 구성도 가능하지만, 제조 코스트를 감안하면 가능한 한 층 수는 적은 것이 바람직하다.The sealing layer 50 may be formed of a thin film made of a single material. However, by providing a multilayer structure and providing a separate function to each layer, it is possible to reduce the stress of the entire sealing layer 50, Suppressing the occurrence of defects such as pinholes, and optimizing material development can be expected. For example, the sealing layer 50 may be formed by laminating a "sealing auxiliary layer" which has a function that is difficult to attain in a layer that achieves its original purpose of preventing permeation of deterioration factors such as water molecules A two-layer structure can be formed. It is possible to have three or more layers, but considering the manufacturing cost, it is preferable that the number of layers is as small as possible.

밀봉층(50)의 형성 방법은, 특별히 제한되지 않고, 이미 성막된 광전 변환층(32) 등의 성능, 막질을 가능한 한 열화시키지 않는 방법으로 성막되는 것이 바람직하다. 종래, 각종 진공 성막 기술에 의하여 성막하는 것이 일반적이지만, 종래의 밀봉층은, 기판 표면의 구조물, 기판 표면의 미소 결함, 기판 표면에 부착된 파티클 등에 의한 단차에 있어서, 박막의 성장이 곤란하므로(단차가 그림자가 되므로) 평탄부에 비하여 막두께가 현저하게 얇아지게 된다. 이로 인하여 단차 부분이 열화 인자가 침투하는 경로가 되어 버린다. 이 단차를 밀봉층으로 완전하게 피복하기 위해서는, 평탄부에 있어서 1μm 이상의 막두께가 되도록 성막하여, 밀봉층 전체를 두껍게 할 필요가 있다. 밀봉층 형성 시의 진공도는, 1×103Pa 이하가 바람직하고, 5×102Pa 이하가 더 바람직하다.The method of forming the sealing layer 50 is not particularly limited and it is preferable that the sealing layer 50 is formed by a method that does not deteriorate the performance and the film quality of the photoelectric conversion layer 32 already formed. Conventionally, the conventional sealing layer is formed by various vacuum film forming techniques. However, since the conventional sealing layer is difficult to grow the thin film in the steps due to the structure of the substrate surface, micro-defects on the substrate surface, particles adhered to the substrate surface, and the like The film thickness becomes remarkably thinner than the flat part because the step becomes a shadow). 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 at least 1 mu m 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.

그러나, 화소 치수가 2μm 미만, 특히 1μm 정도인 촬상 소자로 한 경우, 밀봉층(50)의 막두께가 크면, 컬러 필터와 광전 변환층의 거리가 멀어져, 밀봉층 내에서 입사광이 회절/발산하여, 혼색이 발생할 우려가 있다. 따라서, 화소 치수가 1μm 정도인 촬상 소자에 대한 적용을 생각한 경우, 밀봉층(50)의 막두께를 감소시켜도 소자 성능이 열화되지 않는 밀봉층 재료/제조 방법이 필요하게 된다.However, in the case of an imaging device having a pixel size of less than 2 占 퐉, particularly about 1 占 퐉, if the thickness of the sealing layer 50 is large, the distance between the color filter and the photoelectric conversion layer becomes distant and the incident light diffracts / diverges in the sealing layer , There is a possibility that color mixing occurs. Therefore, when considering application to an image pickup device having a pixel size of about 1 mu m, it is necessary to provide a sealing layer material / manufacturing method in which device performance is not degraded even if the film thickness of the sealing layer 50 is reduced.

원자층 퇴적(ALD)법은, CVD법의 일종으로, 박막 재료가 되는 유기 금속 화합물 분자, 금속 할로젠화물 분자, 금속 수소화물 분자의 기판 표면에 대한 흡착/반응과, 이들에 포함되는 미반응기의 분해를, 교대로 반복하여 박막을 형성하는 기술이다. 기판 표면으로 박막 재료가 도달할 때는 상기 저분자 상태이므로, 저분자가 들어갈 수 있는 매우 작은 공간만 있으면 박막이 성장 가능하다. 이로 인하여, 종래의 박막 형성법으로는 곤란했던 단차 부분을 완전하게 피복하여(단차 부분에 성장한 박막의 두께가 평탄 부분에 성장한 박막의 두께와 동일), 즉 단차 피복성이 매우 우수하다. 이로 인하여, 기판 표면의 구조물, 기판 표면의 미소 결함, 기판 표면에 부착된 파티클 등에 의한 단차를 완전하게 피복할 수 있으므로, 이와 같은 단차 부분이 광전 변환 재료의 열화 인자의 침수 경로가 되지 않는다. 밀봉층(50)의 형성을 원자층 퇴적법으로 행한 경우는 종래 기술보다 효과적으로 필요한 밀봉층 막두께를 얇게 하는 것이 가능하게 된다.The atomic layer deposition (ALD) method is a kind of CVD method in which an adsorption / reaction of an organometallic compound molecule, a metal halide molecule, and a metal hydride molecule to be a thin film material on a substrate surface and an unreacted Is repeated alternately to form a thin film. When the thin film material reaches the surface of the substrate, the thin film can be grown only in a very small space into which the low molecular material can enter because it is in the low molecular state. As a result, the step portion which is difficult to be formed by the conventional thin film forming method is completely covered (the thickness of the thin film grown on the step portion is equal to the thickness of the thin film grown on the flat portion). As a result, the steps 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, and such stepped portions do not become the flooding path of the deterioration factor of the photoelectric conversion material. When the formation of the sealing layer 50 is performed by the atomic layer deposition method, it becomes possible to thin the sealing layer film thickness more effectively than in the prior art.

원자층 퇴적법으로 밀봉층(50)을 형성하는 경우는, 상술한 밀봉층(50)에 바람직한 세라믹스에 대응한 재료를 적절히 선택할 수 있다. 다만, 본 발명의 광전 변환층은 유기 광전 변환 재료를 사용하기 때문에, 유기 광전 변환 재료가 열화되지 않는, 비교적 저온에서 박막 성장이 가능한 재료로 제한된다. 알킬알루미늄이나 할로젠화 알루미늄을 재료로 한 원자층 퇴적법에 의하면, 유기 광전 변환 재료가 열화되지 않는 200℃ 미만에서 치밀한 산화 알루미늄 박막을 형성할 수 있다. 특히 트라이메틸알루미늄을 사용한 경우는 100℃ 정도에서도 산화 알루미늄 박막을 형성할 수 있어 바람직하다. 산화 규소나 산화 타이타늄도 재료를 적절히 선택함으로써 산화 알루미늄과 동일하게 200℃ 미만에서 치밀한 박막을 형성할 수 있어 바람직하다.When the sealing layer 50 is formed by the atomic layer deposition method, the material corresponding to the ceramics suitable for the sealing layer 50 can be appropriately selected. However, since the photoelectric conversion layer of the present invention uses an organic photoelectric conversion material, the organic photoelectric conversion material is limited to a material capable of thin film growth at a relatively low temperature without deterioration. 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 캜 at which the organic photoelectric conversion material is not deteriorated. In particular, 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 just like aluminum oxide by appropriately selecting a material.

또한, 원자층 퇴적법에 의하여 형성된 박막은, 단차 피복성, 치밀성이라는 관점에서는 비교할 수 없이 양질인 박막 형성을 저온에서 달성할 수 있다. 다만, 박막 재료의 물성이, 포토리소그래피 공정에서 사용하는 약품에서 열화되는 경우가 있다. 예를 들면, 원자층 퇴적법으로 성막한 산화 알루미늄 박막은 비정질이므로, 현상액이나 박리액과 같은 알칼리 용액에서 표면이 침식된다.In addition, the thin film formed by the atomic layer deposition method can attain a thin film of excellent quality at a low temperature in view of step coverage and compactness. However, the physical properties of the thin film material may deteriorate in 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 in an alkaline solution such as a developer or a peeling liquid.

또, 원자층 퇴적법과 같은 CVD법으로 형성한 박막은 내부 응력이 매우 큰 인장 응력을 갖는 예가 많아, 반도체 제조 공정과 같이, 단속적인 가열, 냉각이 반복되는 공정이나, 장기간의 고온/고습도 분위기하에서의 보존/사용에 의하여, 박막 자체에 균열이 가는 열화가 발생하는 일이 있다.In addition, 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. Thus, it is preferable to use a process in which intermittent heating and cooling are repeated like a semiconductor manufacturing process, By the preservation / use, the thin film itself may be slightly deteriorated.

따라서, 원자층 퇴적법에 의하여 성막한 밀봉층(50)을 이용하는 경우는, 내약품성이 우수하고, 또한 밀봉층(50)의 내부 응력을 상쇄 가능한 밀봉 보조층을 형성하는 것이 바람직하다.Therefore, when the sealing layer 50 formed by the atomic layer deposition method is used, it is preferable to form the sealing auxiliary layer which is excellent in chemical resistance and capable of canceling the internal stress of the sealing layer 50.

이러한 보조 밀봉층으로서는, 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 층을 들 수 있다. 스퍼터링법 등의 PVD법으로 성막한 세라믹스는 큰 압축 응력을 갖는 경우가 많아, 원자층 퇴적법으로 형성한 밀봉층(50)의 인장 응력을 상쇄할 수 있다.Examples of the auxiliary sealing layer include a layer containing any one of metal oxides, metal nitrides, and ceramics such as metal nitride oxides formed by a physical vapor deposition (PVD) method such as a sputtering method and having excellent chemical resistance . 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 sealing layer 50 formed by the atomic layer deposition method.

원자층 퇴적법으로 형성한 밀봉층(50)으로서는, 산화 알루미늄, 산화 규소, 산화 타이타늄 중 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하고, 밀봉 보조층으로서는, 산화 알루미늄, 산화 규소, 질화 규소, 질화 산화 규소 중 어느 하나를 포함하는 스퍼터막이 바람직하다. 이 경우, 밀봉층(50)의 막두께는 0.05μm 이상, 0.5μm 이하인 것이 바람직하다.The sealing layer 50 formed by the atomic layer deposition method preferably includes any one of aluminum oxide, silicon oxide, and titanium oxide, and the sealing auxiliary layer may be any of aluminum oxide, silicon oxide, silicon nitride, A sputter film containing any one is preferred. In this case, the film thickness of the sealing layer 50 is preferably 0.05 탆 or more and 0.5 탆 or less.

이상과 같이, 광전 변환 소자(1)는 구성되어 있다.As described above, the photoelectric conversion element 1 is constituted.

"촬상 소자"The term "

다음으로, 광전 변환 소자(1)를 구비한 촬상 소자(광 센서)(100)의 구성에 대하여, 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은, 본 발명의 일 실시형태를 설명하기 위한 촬상 소자의 개략 구성을 나타내는 단면 모식도이다. 이 촬상 소자는, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 등의 촬상 장치, 전자 내시경, 휴대전화기 등의 촬상 모듈 등에 탑재되어 이용된다.Next, the configuration of an image pickup device (optical sensor) 100 provided with the photoelectric conversion element 1 will be described with reference to Fig. 3 is a schematic cross-sectional view showing a schematic structure of an image pickup device for explaining an embodiment of the present invention. The image pickup device is used by being mounted on an image pickup device such as a digital camera or a digital video camera, an image pickup module such as an electronic endoscope, or a mobile phone.

촬상 소자(100)는, 도 1에 나타낸 바와 같은 구성의 복수의 유기 광전 변환 소자(1)와, 각 유기 광전 변환 소자의 광전 변환층에서 발생한 전하에 따른 신호를 독출하는 독출 회로가 형성된 회로 기판을 갖고, 그 회로 기판 상방의 동일면 상에, 복수의 유기 광전 변환 소자가 1차원 형상 또는 2차원 형상으로 배열된 구성으로 되어 있다.The image pickup device 100 includes a plurality of organic photoelectric conversion elements 1 each having a configuration as shown in Fig. 1 and a circuit having a readout circuit for reading signals corresponding to charges generated in the photoelectric conversion layers of the organic photoelectric conversion elements And a plurality of organic photoelectric conversion elements are arranged in a one-dimensional or two-dimensional shape on the same plane above the circuit board.

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, 독출 회로(116)를 구비한다.The imaging element 100 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 light receiving layer 107 A buffer layer 109, a sealing layer 110, a color filter (CF) 111, a barrier rib 112, a light shielding layer 113 and a protective layer 114 A counter electrode voltage supply unit 115, and a read circuit 116. [

화소 전극(104)은, 도 1에 나타낸 유기 광전 변환 소자(1)의 하부 전극(20)과 동일한 기능을 갖는다. 대향 전극(108)은, 도 1에 나타낸 유기 광전 변환 소자(1)의 상부 전극(40)과 동일한 기능을 갖는다. 수광층(107)은, 도 1에 나타낸 유기 광전 변환 소자(1)의 하부 전극(20)과 상부 전극(40)의 사이에 마련되는 수광층(30)과 동일한 구성이다. 밀봉층(110)은, 도 1에 나타낸 유기 광전 변환 소자(1)의 밀봉층(50)과 동일한 기능을 갖는다. 화소 전극(104)과, 이에 대향하는 대향 전극(108)의 일부와, 이들 전극에 끼인 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 lower electrode 20 of the organic photoelectric conversion element 1 shown in Fig. The counter electrode 108 has the same function as the top electrode 40 of the organic photoelectric conversion element 1 shown in Fig. The light receiving layer 107 has the same structure as the light receiving layer 30 provided between the lower electrode 20 and the upper electrode 40 of the organic photoelectric conversion element 1 shown in Fig. The sealing layer 110 has the same function as the sealing layer 50 of the organic photoelectric conversion element 1 shown in Fig. A part of the opposing electrode 108 facing the pixel electrode 104, a light receiving layer 107 sandwiched between these electrodes, 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 복수의 화소 전극(104)과 복수의 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, 복수의 화소 전극(104) 위에 이들을 덮어 마련된 모든 유기 광전 변환 소자에서 공통인 층이다.The light-receiving layer 107 is a layer common to all of the organic photoelectric conversion elements provided over the plurality of pixel electrodes 104.

대향 전극(108)은, 수광층(107) 상에 마련된, 모든 유기 광전 변환 소자에서 공통인 하나의 전극이다. 대향 전극(108)은, 수광층(107)보다 외측에 배치된 접속 전극(103) 위에까지 형성되어 있어, 접속 전극(103)과 전기적으로 접속되어 있다.The counter electrode 108 is one electrode common to all the organic photoelectric conversion elements provided on the light receiving layer 107. The counter electrode 108 is formed up to 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 있어, 접속 전극(103)과 대향 전극 전압 공급부(115)를 전기적으로 접속하기 위한 플러그 등이다. 대향 전극 전압 공급부(115)는, 기판(101)에 형성되어, 접속부(106) 및 접속 전극(103)을 통하여 대향 전극(108)에 소정의 전압을 인가한다. 대향 전극(108)에 인가해야 하는 전압이 촬상 소자의 전원 전압보다 높은 경우는, 차지 펌프 등의 승압 회로에 의하여 전원 전압을 승압하여 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 via 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 boost circuit such as a charge pump to supply the predetermined voltage.

독출 회로(116)는, 복수의 화소 전극(104)의 각각에 대응하여 기판(101)에 마련되어 있고, 대응하는 화소 전극(104)에서 포집된 전하에 따른 신호를 독출하는 것이다. 독출 회로(116)는, 예를 들면 CCD, MOS 회로, 또는 TFT 회로 등으로 구성되어 있고, 절연층(102) 내에 배치된 도시하지 않은 차광층에 의하여 차광되어 있다. 독출 회로(116)는, 그에 대응하는 화소 전극(104)과 접속부(105)를 통하여 전기적으로 접속되어 있다.The read circuit 116 is provided 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 corresponding pixel electrode 104 through the connection portion 105. [

완충층(109)은, 대향 전극(108) 상에, 대향 전극(108)을 덮어 형성되어 있다. 밀봉층(110)은, 완충층(109) 상에, 완충층(109)을 덮어 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 마련되어 있고, 컬러 필터(111)의 광투과 효율을 향상시키기 위한 것이다.The buffer layer 109 is formed on the counter electrode 108 so as to cover 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 provided 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 마련한 영역 이외에 형성되어 있어, 유효 화소 영역 이외에 형성된 수광층(107)에 광이 입사하는 것을 방지한다. 보호층(114)은, 컬러 필터(111), 격벽(112), 및 차광층(113) 상에 형성되어 있어, 촬상 소자(100) 전체를 보호한다.The light shielding layer 113 is formed outside the region where the color filter 111 and the barrier rib 112 are provided on the sealing layer 110 to prevent light from entering 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 입사되어, 여기에서 전하가 발생한다. 발생한 전하 중 정공은, 화소 전극(104)에서 포집되어, 그 양에 따른 전압 신호가 독출 회로(116)에 의하여 촬상 소자(100) 외부로 출력된다.In the image pickup device 100 constructed as described above, when light is incident, this light enters the light-receiving layer 107, and charges are generated there. The holes in the generated charge 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 read 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 독출 회로(116)가 형성된 회로 기판 상에, 접속부(105, 106), 복수의 접속 전극(103), 복수의 화소 전극(104), 및 절연층(102)을 형성한다. 복수의 화소 전극(104)은, 절연층(102)의 표면에 예를 들면 정방 격자 형상으로 배치한다.The connection portions 105 and 106, the plurality of connection electrodes 103, the plurality of 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.

다음으로, 복수의 화소 전극(104) 상에, 수광층(107), 대향 전극(108), 완충층(109), 밀봉층(110)을 순서대로 형성한다. 수광층(107), 대향 전극(108), 밀봉층(110)의 형성 방법은, 상기 광전 변환 소자(1)의 설명에 있어서 기재한 바와 같다. 완충층(109)에 대해서는, 예를 들면 저항 가열 증착법에 따라 형성한다. 다음으로, 컬러 필터(111), 격벽(112), 차광층(113)을 형성 후, 보호층(114)을 형성하여, 촬상 소자(100)를 완성한다.Next, a light receiving layer 107, a counter electrode 108, a buffer layer 109, and a sealing layer 110 are formed in this order on the plurality of pixel electrodes 104. The method of forming the light-receiving layer 107, the counter electrode 108 and the sealing layer 110 is as described in the description of the photoelectric conversion element 1. [ The buffer layer 109 is formed by, for example, resistance heating deposition. Next, after the color filter 111, the partition wall 112, and the light shielding layer 113 are formed, the protective layer 114 is formed to complete the imaging element 100. [

상기에서는, 촬상 소자 및 촬상 소자로서 적합한 광전 변환 소자에 있어서, 본 발명의 성막용 유기 재료를 이용하여 성막된 수광층을 구비한 양태에 대하여 설명했지만, 본 발명의 성막용 유기 재료(60)는, 유기 전계 발광 소자 및 유기 전계 발광 소자로서 적합한 광전 변환 소자에 있어서의 발광층의 성막에도 바람직하게 이용할 수 있다.In the above description, the photoelectric conversion element suitable as the image pickup element and the image pickup element has been described in which the light-receiving layer is formed using the organic material for film formation of the present invention. However, the organic material for film formation 60 of the present invention , An organic electroluminescent element, and an electroluminescent element suitable as an organic electroluminescent element.

실시예Example

<성막용 유기 재료의 조제>&Lt; Preparation of organic materials for film formation >

(화합물 1)(Compound 1)

먼저, 화합물 1의 성막용 유기 재료를 조제했다.First, an organic material for film formation of Compound 1 was prepared.

화합물 1의 합성은, 하기 반응식에 나타나는 공정에 준하여 실시했다.Compound 1 was synthesized in accordance with the steps shown in the following reaction formulas.

[화학식 15][Chemical Formula 15]

Figure 112016046517891-pct00018
Figure 112016046517891-pct00018

[화학식 16][Chemical Formula 16]

Figure 112016046517891-pct00019
Figure 112016046517891-pct00019

(화합물 1a의 합성)(Synthesis of Compound 1a)

탈수 자일렌에 N-페닐-2-나프틸아민(도쿄 가세이사제), 6-브로모-2-나프토산 메틸(와코 준야쿠사제), 아세트산 팔라듐, 트라이페닐포스핀, 탄산 세슘을 첨가하여, 3시간 환류했다. 반응 혼합물을 흡인 여과하여, 용매를 에바포레이터로 증류 제거한 후, 실리카젤 칼럼에 의하여 정제했다(전개 용매: 톨루엔). 용매를 증류 제거함으로써, 화합물 (1a)를 얻었다.N-phenyl-2-naphthylamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), methyl 6-bromo-2-naphthoate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), palladium acetate, triphenylphosphine and cesium carbonate were added to dehydrated xylene , And refluxed for 3 hours. The reaction mixture was subjected to suction filtration, the solvent was distilled off with an evaporator, and the residue was purified by silica gel column (developing solvent: toluene). The solvent was distilled off to obtain the compound (1a).

(화합물 1b의 합성)(Synthesis of compound 1b)

탈수 톨루엔에 SMEAH(수소화 비스(2-메톡시에톡시)알루미늄나트륨·톨루엔 용액(약 70%)(와코 준야쿠사제))를 첨가하고, 내온을 빙욕으로 0℃로 한 후, 1-메틸피페라진을 탈수 톨루엔에 용해한 용액을 적하했다. 탈수 톨루엔에 화합물 (1a)를 용해하여, 내온을 드라이아이스욕으로 -40℃로 한 후, 이것에, 상기에서 조제한 SMEAH 톨루엔 용액을 적하했다. 4.5시간 교반한 후, 농염산을 pH가 1이 될 때까지 첨가했다. 이것에 물, 아세트산 에틸을 첨가하여 유층(油層)을 탄산 수소 나트륨 수용액으로 세정했다. 유층을 황산 마그네슘으로 건조시킨 후, 여과하여, 에바포레이터에 의하여 용매를 증류 제거했다. 반응 혼합물을 실리카젤 칼럼에 의하여 정제하고, 용매를 증류 제거함으로써, 화합물 (1b)을 얻었다.SMEAH (hydrogenated bis (2-methoxyethoxy) aluminum sodium · toluene solution (about 70%) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)) was added to dehydrated toluene and the internal temperature was adjusted to 0 캜 with an ice bath. A solution in which razine was dissolved in dehydrated toluene was added dropwise. The compound (1a) was dissolved in dehydrated toluene, and the internal temperature was adjusted to -40 캜 with a dry ice bath, and then the SMEAH toluene solution prepared above was added dropwise thereto. After stirring for 4.5 hours, conc. Hydrochloric acid was added until the pH reached 1. To this, water and ethyl acetate were added, and the oil layer was washed with an aqueous solution of sodium hydrogencarbonate. The oil layer was dried with magnesium sulfate, filtered, and the solvent was distilled off with an evaporator. The reaction mixture was purified by silica gel column and the solvent was distilled off to obtain compound (1b).

(화합물 (1)의 합성)(Synthesis of Compound (1)) [

화합물 (1b)와 벤조인데인다이온을 톨루엔과 에탄올의 혼합 용매에 첨가하여, 2시간 환류했다. 방랭 후, 흡인 여과를 행함으로써, 화합물 (1)을 얻었다.Compound (Ib) and benzoindeindane were added to a mixed solvent of toluene and ethanol, and refluxed for 2 hours. After cooling, the compound (1) was obtained by suction filtration.

(정제 공정)(Purification process)

다음으로, 얻어진 화합물 1(조체(粗體))을 정제한다. 이 정제 공정에 있어서, 정제를 반복하거나, 또는 정제 방법을 복수 조합하여 실시하여, 형광 양자 수율값이 상이한 화합물 1이 얻어졌다. [정제 방법예: 얻어진 화합물을 용매 중(소량의 클로로폼)에 분산시켜, 세정했다. 또는 용매(소량의 클로로폼)에 용해시켜, 에탄올로 재결정시켰다. 또는 승화 정제를 실시했다.Next, Compound 1 (crude substance) obtained is purified. In this purification step, purification was repeated or a plurality of purification methods were combined to obtain Compound 1 having a different fluorescence quantum yield value. [Purification method example: The obtained compound was dispersed in a solvent (a small amount of chloroform) and washed. Or dissolved in a solvent (a small amount of chloroform) and recrystallized with ethanol. Or sublimation purification.

(화합물 2~11)(Compounds 2 to 11)

정제 공정에 대해서는 화합물 1과 동일하게 하여, 화합물 2~11으로 이루어지는 성막용 유기 재료의 조제를 행했다.As for the purification process, the organic materials for film formation made of the compounds 2 to 11 were prepared in the same manner as the compound 1.

화합물 2의 합성은, 하기 반응식에 나타나는 공정에 준하여 실시했다.Compound 2 was synthesized in accordance with the steps shown in the following reaction formula.

[화학식 17][Chemical Formula 17]

Figure 112016046517891-pct00020
Figure 112016046517891-pct00020

<화합물 2의 합성>&Lt; Synthesis of Compound 2 >

[화학식 18][Chemical Formula 18]

Figure 112016046517891-pct00021
Figure 112016046517891-pct00021

2-iso-프로페닐아닐린, 아세트산 팔라듐, 트라이(t-뷰틸)포스핀, 탄산 세슘, 및 6-브로모-2-나프토산 메틸을 자일렌에 용해시켜, 질소 분위기하 5시간 비점 환류에서 반응시킴으로써, 화합물 2a를 얻었다. 화합물 2a를 아세트산, 염산 혼합 용매 중에 첨가하여, 60℃에서 30분 교반하여, 화합물 2b를 얻었다. 화합물 2b, 아세트산 팔라듐, 트라이(t-뷰틸)포스핀, 탄산 세슘, 및 브로모벤젠을 자일렌에 용해시켜, 질소 분위기하 7시간 비점 환류에서 반응시킴으로써, 화합물 2c를 얻었다. 질소 분위기하 THF 중에, 수소화 비스(2-메톡시에톡시)알루미늄나트륨(SMEAH) 70% 톨루엔 용액을 첨가하여 0℃로 냉각한다. N-메틸피페라진을 적하하고, 30분 교반하여, 환원제 용액을 조제한다. 질소 분위기하 -40℃에서, 화합물 2c의 THF 용액에, 환원제 용액을 적하했다. 반응 용액을 -20℃에서 4시간 교반한 후, 희염산으로 반응을 정지시켜, 화합물 2d를 얻었다. 질소 분위기하, THF 용매 중에, 화합물 2d와 벤조인데인다이온을 용해시켜, 3시간 환류하여, 방랭 후, 흡인 여과하여 화합물 2를 얻었다.2-isopropenyl aniline, palladium acetate, tri (t-butyl) phosphine, cesium carbonate, and methyl 6-bromo-2-naphthoate were dissolved in xylene and the reaction was carried out in a non- To give compound 2a. Compound 2a was added to a mixed solvent of acetic acid and hydrochloric acid and stirred at 60 占 폚 for 30 minutes to obtain compound 2b. Compound 2b, palladium acetate, tri (t-butyl) phosphine, cesium carbonate, and bromobenzene were dissolved in xylene and reacted under non-refluxing for 7 hours under nitrogen atmosphere to obtain compound 2c. 70% toluene solution of hydrogenated bis (2-methoxyethoxy) aluminum (SMEAH) was added to THF in a nitrogen atmosphere, and the mixture was cooled to 0 占 폚. N-methylpiperazine is added dropwise and stirred for 30 minutes to prepare a reducing agent solution. A reducing agent solution was added dropwise to the THF solution of the compound 2c at -40 占 폚 in a nitrogen atmosphere. The reaction solution was stirred at -20 占 폚 for 4 hours and quenched with dilute hydrochloric acid to obtain compound 2d. Compound 2d and benzoindene indanone were dissolved in a THF solvent in a nitrogen atmosphere, refluxed for 3 hours, filtered, and filtered to obtain Compound 2.

화합물 3의 합성은, 하기 반응식에 나타나는 공정에 준하여 실시했다.Compound 3 was synthesized in accordance with the steps shown in the following reaction formulas.

[화학식 19][Chemical Formula 19]

Figure 112016046517891-pct00022
Figure 112016046517891-pct00022

[화학식 20][Chemical Formula 20]

Figure 112016046517891-pct00023
Figure 112016046517891-pct00023

화합물 4의 성막용 유기 재료를 합성했다.An organic material for film formation of Compound 4 was synthesized.

[화학식 21][Chemical Formula 21]

Figure 112016046517891-pct00024
Figure 112016046517891-pct00024

<화합물 4의 합성>&Lt; Synthesis of Compound (4)

화합물 1에 있어서, N-페닐-2-나프틸아민을 1,2'-다이나프틸아민(도쿄 가세이사제)으로 변경하는 것 이외에는 동일하게 하여 합성했다.Except that N-phenyl-2-naphthylamine was replaced with 1,2'-dinaphthylamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in the compound 1.

화합물 5의 성막용 유기 재료를 합성했다.An organic material for film formation of Compound 5 was synthesized.

[화학식 22][Chemical Formula 22]

Figure 112016046517891-pct00025
Figure 112016046517891-pct00025

<화합물 5의 합성>&Lt; Synthesis of Compound (5)

화합물 1에 있어서, N-페닐-2-나프틸아민을 2,2'-다이나프틸아민(도쿄 가세이사제)으로 변경하는 것 이외에는 동일하게 하여 합성했다.Synthesis was conducted in the same manner as in Compound 1 except that N-phenyl-2-naphthylamine was changed to 2,2'-dinaphthylamine (manufactured by Tokyo Kasei Kasei).

화합물 6의 성막용 유기 재료를 합성했다.An organic material for film formation of Compound 6 was synthesized.

[화학식 23](23)

Figure 112016046517891-pct00026
Figure 112016046517891-pct00026

<화합물 6의 합성>&Lt; Synthesis of Compound 6 >

화합물 1에 있어서, 1b를 4-(N,N'-다이페닐아미노)벤즈알데하이드(도쿄 가세이사제)로 변경하는 것 이외에는 동일하게 하여 합성했다.Except that 1b was changed to 4- (N, N'-diphenylamino) benzaldehyde (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in the compound 1.

화합물 7의 성막용 유기 재료를 합성했다.An organic material for film formation of Compound 7 was synthesized.

[화학식 24]&Lt; EMI ID =

Figure 112016046517891-pct00027
Figure 112016046517891-pct00027

<화합물 7의 합성><Synthesis of Compound 7>

Chem. Mater. 2001년, 13권, 456-458페이지에 있어서의 DCTP(4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(p-diphenylaminostyryl)-4H-pyran)이며, 그 논문을 참조로 하여 합성했다.Chem. Mater. (Dicyanomethylene) -2-t-butyl-6- (p-diphenylaminostyryl) -4H-pyran on page 13, pp. 456-458, 2001,

화합물 8의 합성은, 하기 반응식에 나타나는 공정에 준하여 실시했다.Compound 8 was synthesized in accordance with the steps shown in the following reaction formula.

[화학식 25](25)

Figure 112016046517891-pct00028
Figure 112016046517891-pct00028

[화학식 26](26)

Figure 112016046517891-pct00029
Figure 112016046517891-pct00029

화합물 1에 있어서, 1b를 3b로, 벤조인데인다이온을 인데인다이온으로 변경하는 것 이외에는 동일하게 하여 합성했다. 화합물 3b는 이하와 같이 하여 합성했다. 화합물 3a를 탈수 N,N-다이메틸폼아마이드에 용해시켜, 이것에 트라이플루오로메테인설폰산 무수물을 적하했다. 질소 분위기하 90℃로 가열하고 1시간 교반하여, 화합물 3b를 얻었다. 화합물 3a는 Org. Lett. 2009, 11, 1-4.에 기재된 방법으로 합성했다.The compound 1 was synthesized in the same way except that 1b was changed to 3b and benzoindeindane was replaced with indeindaine. Compound 3b was synthesized as follows. Compound 3a was dissolved in dehydrated N, N-dimethylformamide, and trifluoromethanesulfonic anhydride was added dropwise thereto. The mixture was heated to 90 DEG C under a nitrogen atmosphere and stirred for 1 hour to obtain a compound 3b. Compound 3a was prepared as described in Org. Lett. 2009, 11, 1-4.

화합물 9의 성막용 유기 재료를 합성했다.An organic material for film formation of Compound 9 was synthesized.

[화학식 27](27)

Figure 112016046517891-pct00030
Figure 112016046517891-pct00030

<화합물 9의 합성>&Lt; Synthesis of Compound 9 >

화합물 1에 있어서, N-페닐-2-나프틸아민을 N-(2,4,6-트라이메틸페닐)-4-바이페닐아민으로 변경하는 것 이외에는 동일하게 하여 합성했다.Was synthesized in the same manner as Compound 1 except that N-phenyl-2-naphthylamine was changed to N- (2,4,6-trimethylphenyl) -4-biphenylamine.

화합물 10의 성막용 유기 재료를 합성했다.An organic material for film formation of Compound 10 was synthesized.

[화학식 28](28)

Figure 112016046517891-pct00031
Figure 112016046517891-pct00031

화합물 2에 있어서, 벤조인데인다이온을 4,7-다이플루오로-1,3-인데인다이온으로 변경하는 것 이외에는 동일하게 하여 합성했다.The compound 2 was synthesized in the same way except that benzoindene indane was changed to 4,7-difluoro-1,3-indeindan ion.

화합물 11의 성막용 유기 재료를 합성했다.An organic material for film formation of Compound 11 was synthesized.

[화학식 29][Chemical Formula 29]

Figure 112016046517891-pct00032
Figure 112016046517891-pct00032

화합물 8에 있어서, 인데인다이온을 5,6-다이클로로-1,3-인데인다이온으로 변경하는 것 이외에는 동일하게 하여 합성했다.The compound 8 was synthesized in the same manner except that the indene ion was changed to 5,6-dichloro-1,3-indeindan ion.

<형광 양자 수율의 측정>&Lt; Measurement of fluorescence quantum yield >

실시예 1~3, 비교예 1~2의 각 예에서 이용한 화합물 1에 대하여, 형광 양자 수율의 값과 함께 표 1에 나타낸다. 각 예의 형광 양자 수율은, 각 예의 분립체 10mg을 이용하여, 하마마쓰 포토닉스사제; 절대 형광 양자 수율 측정 장치(형번: C9920-02)로 측정했다.Compound 1 used in each of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 2 is shown in Table 1 together with the fluorescence quantum yield. The fluorescence quantum yield of each example was measured using 10 mg of the powder of each example, manufactured by Hamamatsu Photonics; And measured with an absolute fluorescence quantum yield measuring apparatus (model number: C9920-02).

마찬가지로 실시예 4~13, 비교예 3~16의 각 예에서 이용한 화합물 2~11에 대하여, 형광 양자 수율의 값과 함께 표 1에 나타낸다.Similarly, the compounds 2 to 11 used in the examples of Examples 4 to 13 and Comparative Examples 3 to 16 are shown in Table 1 together with the fluorescence quantum yield.

또, 실시예 2, 6에서 이용한 분체에 대하여, 분립체를 유발로 분쇄하여, 평균 입경을 20μm 미만으로 한 경우, 실시예 14~15에, 형광 양자 수율의 값을 표 1에 나타낸다. 분립체의 미세화에 따라, 형광 양자 수율의 값이 작아지는 것이 확인되었다.The powders used in Examples 2 and 6 were pulverized by pulverization to obtain powder having an average particle size of less than 20 mu m. In Examples 14 to 15, the values of the fluorescence quantum yields are shown in Table 1. It has been confirmed that the value of the fluorescence quantum yield decreases with the refinement of the powder.

또, 비교예 17로서, n형 재료인 풀러렌 C60에 대하여, 형광 양자 수율의 값과 함께 표 1에 나타낸다.As Comparative Example 17, fullerene C 60, which is an n-type material, is shown in Table 1 together with the value of the fluorescence quantum yield.

<광전 변환 소자의 제작>&Lt; Fabrication of Photoelectric Conversion Element &

유리 기판을 준비하여, 기판 상에, 어모퍼스성 ITO 하부 전극(30nm 두께)을 스퍼터링법에 의하여 성막하고, 이어서, 전자 블로킹층으로서 상기 EB-3을 저항 가열 증착법에 의하여 성막했다(100nm 두께).A glass substrate was prepared, and an amorphous ITO lower electrode (30 nm thick) was formed on the substrate by a sputtering method. Subsequently, the EB-3 was formed as an electron blocking layer by a resistance heating deposition method (100 nm thickness).

이어서, 각 예에 있어서, 화합물 1(표 1에 형광 양자 수율을 기재)과 풀러렌(C60)을 광전 변환층용 성막용 유기 재료로서 각각 준비하고, 전자 블로킹층 상에 저항 가열 증착법에 의하여 막두께 500nm가 되도록 공증착하여 성막했다.Next, Compound 1 (the fluorescent quantum yield is shown in Table 1) and fullerene (C 60 ) were prepared as the organic materials for the photoelectric conversion layer for each of the examples, respectively. Then, on the electron blocking layer, 500 nm thick.

전자 블로킹층 및 광전 변환층의 진공 증착은 모두 4×10-4Pa 이하의 진공도로 행했다. 또, 사용한 각 재료의 HPLC 순도는 각 99.5% 이상이며, 성막된 광전 변환층 중의 풀러렌과 화합물 1의 체적 비율은 2:1이었다(막두께 환산).Vacuum deposition of the electron blocking layer and the photoelectric conversion layer was performed at a vacuum degree of 4 x 10 &lt; ~ 4 &gt; The HPLC purity of each material used was 99.5% or more, and the volume ratio of the fullerene to the compound 1 in the formed photoelectric conversion layer was 2: 1 (converted to film thickness).

다음으로, 광전 변환층 상에 어모퍼스성 ITO 상부 전극(10nm 두께)을 스퍼터링법에 의하여 성막하여, 본 발명의 광전 변환 소자를 얻었다. 상부 전극 상에는, 밀봉층으로서 가열 증착에 의하여 SiO막을 형성하고, 또한, ALCVD법에 의하여 Al2O3층을 형성하여 광전 변환 소자를 얻었다.Next, an amorphous ITO upper electrode (10 nm thick) was formed on the photoelectric conversion layer by a sputtering method to obtain a photoelectric conversion element of the present invention. On the upper electrode, a SiO film was formed by thermal evaporation as a sealing layer, and an Al 2 O 3 layer was formed by the ALCVD method to obtain a photoelectric conversion element.

[평가][evaluation]

얻어진 각 광전 변환 소자에 중심 파장 525nm의 LED 광을 상부 전극(투명 도전성막)측으로부터 입사했다. 광전 변환 소자에, 2×105V/cm의 전장으로 인가하여, 입사된 LED 광을 오프로 한 시간으로부터 0.1초 후에 있어서의 잔상 전류값을 평가했다. 평가 결과를 하기 표 1에 나타낸다.LED light having a center wavelength of 525 nm was incident on each photoelectric conversion element obtained from the upper electrode (transparent conductive film) side. The photoelectric conversion element was applied with an electric field of 2 x 10 &lt; 5 &gt; V / cm and the residual image current value after 0.1 second from the time when the incident LED light was turned off was evaluated. The evaluation results are shown in Table 1 below.

마찬가지로, 화합물 2~11에서 형광 양자 수율이 상이한 화합물을 이용하여 광전 변환 소자를 제작하고, 실시예 4~13, 비교예 3~16의 잔상 전류값을 얻었다. 정제에 사용한 용매는 클로로폼, 톨루엔, 염화 메틸렌으로부터 적시 선택했다. 사용한 각 재료 및 전자 블로킹층 EB-3의 HPLC 순도는 각 99.5% 이상이다.Likewise, the photoelectric conversion elements were produced using the compounds having different fluorescence quantum yields in the compounds 2 to 11, and the residual image current values of Examples 4 to 13 and Comparative Examples 3 to 16 were obtained. The solvent used for the purification was timely selected from chloroform, toluene and methylene chloride. The HPLC purity of each material used and the electron blocking layer EB-3 is 99.5% or more each.

표 1에 있어서, 잔상 전류값은, 실시예 6의 값을 기준치 10으로 하여, 상대값으로 나타냈다.In Table 1, the residual image current value is represented by a relative value with the reference value 10 being the value of Example 6.

도 4에, 표 1의 결과에 근거하여 얻어진 분체의 형광 양자 수율과 광전 변환 소자의 잔상 전류값의 관계를 나타낸다. 도 4에 나타나는 바와 같이, 형광 양자 수율 0.2를 경계로, 광전 변환 소자의 잔상 전류값이 급격하게 높아져 있는 것이 확인되었다. 또, 분체의 평균 입경을 20μm 미만으로 한 경우에도, 잔상 전류값은 변화하지 않는 것이 확인되었다.Fig. 4 shows the relationship between the fluorescence quantum yield of the powder obtained based on the results of Table 1 and the residual image current value of the photoelectric conversion element. As shown in Fig. 4, it was confirmed that the residual image current value of the photoelectric conversion element was abruptly increased with the fluorescence quantum yield of 0.2 as a boundary. It was also confirmed that the residual image current value did not change even when the average particle diameter of the powder was less than 20 占 퐉.

[표 1][Table 1]

Figure 112016046517891-pct00033
Figure 112016046517891-pct00033

산업상 이용가능성Industrial availability

본 발명의 성막용 유기 재료 및 그것을 이용한 성막 방법은, 디지털 카메라나 휴대전화용 카메라, 내시경용 카메라 등에 탑재되는 유기 촬상 소자나, 유기 EL 디스플레이나 유기 EL 조명 등에 탑재되는 유기 발광 소자, 전자 페이퍼나 무선 태그 등에 탑재되는 유기 박막 트랜지스터, 광 센서 등에 이용되는 유기 광전 변환 소자의 유기층의 성막에 바람직하게 적용할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The organic film forming organic material and the film forming method using the organic film forming film of the present invention can be applied to organic imaging devices mounted on digital cameras, cellular phones, cameras for endoscopes, organic light emitting devices mounted on organic EL displays, It can be suitably applied to the formation of an organic layer of an organic photoelectric conversion element used for an organic thin film transistor or an optical sensor mounted on a wireless tag or the like.

Claims (18)

광 센서에 이용되는 유기 광전 변환 소자의 수광층을 건식 성막으로 성막하는 수광층 형성 방법에 있어서,
상기 수광층의 구성 유기물이며, 하기 식 (A) 아민 부위, 또는 하기 식 (B) 카보닐기 부위를 1개 이상 갖는 p형 반도체 재료에, 재결정 및 용매 중 분산에서 선택된 하나만을 적어도 1회와, 승화 정제를 수행하는 공정, 또는 용매 중 분산을 2회 이상 수행하는 공정으로 이루어지는 형광 소광 물질 제거 공정을 실시하여, 형광 양자 수율이 0.2 이상 0.4 이하인 분립체로 이루어지는 성막용 유기 재료를 적어도 1종 준비하고,
상기 성막용 유기 재료를 포함하는 기화원을 이용하여 상기 건식 성막을 실시하는 수광층 형성 방법.
[화학식 1]
Figure 112018015811582-pct00044

[화학식 2]
Figure 112018015811582-pct00045

(식 (A) 중, R30~R31은, 각각 독립적으로, 치환기를 가져도 되는 알킬기, 치환기를 가져도 되는 아릴기 또는 치환기를 가져도 되는 헤테로아릴기를 나타낸다. R32는, 치환기를 가져도 되는 아릴렌 연결기 또는 치환기를 가져도 되는 헤테로아릴렌 연결기를 나타낸다. R30~R32는, 각각 서로 연결되어 환을 형성해도 된다.
식 (B) 중, Y1은, 2개 이상의 탄소 원자를 포함하는 환으로서, 5원환, 6원환, 또는 5원환 및 6원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환을 나타내며, 이것은 치환기를 가져도 된다.)
A light-receiving layer forming method for forming a light-receiving layer of an organic photoelectric conversion element used for an optical sensor by dry film formation,
Wherein at least one selected from recrystallization and dispersion in a solvent is added to the p-type semiconductor material having at least one amine group represented by the following formula (A) or a carbonyl group represented by the following formula (B) A step of performing a sublimation purification step or a step of performing dispersion in a solvent at least two times is carried out to prepare at least one organic material for film formation comprising a powder having a fluorescent quantum yield of 0.2 or more and 0.4 or less ,
Wherein the dry film formation is carried out using a gas source including the organic material for film formation.
[Chemical Formula 1]
Figure 112018015811582-pct00044

(2)
Figure 112018015811582-pct00045

(Wherein (A), R 30 ~ R 31 are, each independently, an alkyl group which may have a substituent, represents a heteroaryl group which may have an aryl group or a substituent which may have a substituent. R 32 is a substituent Or a heteroarylene linking group which may have a substituent, and R 30 to R 32 may be connected to each other to form a ring.
In formula (B), Y 1 represents a condensed ring containing at least any one of a 5-membered ring, a 6-membered ring, or a 5-membered ring and a 6-membered ring containing two or more carbon atoms, do.)
청구항 1에 있어서,
상기 구성 유기물이, 하기 식 (C)인 수광층 형성 방법.
[화학식 3]
Figure 112018015811582-pct00046

(식 중, Z4는 적어도 2개의 탄소 원자를 포함하는 환으로서, 5원환, 6원환, 또는 5원환 및 6원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환을 나타낸다. L1, L2, 및 L3은 각각 독립적으로 무치환 메타인기, 또는 치환 메타인기를 나타낸다. D1은 원자군을 나타낸다. n은 0 이상의 정수를 나타낸다.)
The method according to claim 1,
Wherein the constituent organic substance is the following formula (C).
(3)
Figure 112018015811582-pct00046

(Wherein, Z 4 is at least two as the ring containing a carbon atom, a 5-membered ring, 6-membered ring, or a 5 shows a torus and 6 condensed ring containing at least one of a torus. L 1, L 2, and L 3 each independently represent an unsubstituted methoxy group or a substituted methoxy group, D 1 represents an atom group, and n represents an integer of 0 or more.
청구항 1에 있어서,
상기 건식 성막이 저항 가열 증착법인 수광층 형성 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the dry film formation is a resistance heating deposition method.
청구항 1에 있어서,
상기 수광층이 광전 변환층인 수광층 형성 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the light-receiving layer is a photoelectric conversion layer.
한 쌍의 전극과, 상기 한 쌍의 전극에 협지된 적어도 광전 변환층을 포함하는 수광층을 갖는 유기 광전 변환 소자의 제조 방법으로서,
상기 수광층을 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 따른 수광층 형성 방법에 의하여 성막하는 유기 광전 변환 소자의 제조 방법.
A manufacturing method of an organic photoelectric conversion element having a pair of electrodes and a light receiving layer including at least a photoelectric conversion layer sandwiched between the pair of electrodes,
Wherein the light-receiving layer is formed by the light-receiving layer forming method according to any one of claims 1 to 4.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2010528485A (en) * 2007-05-30 2010-08-19 チェイル インダストリーズ インコーポレイテッド Organic photoelectric device and material used therefor
JP5323025B2 (en) 2010-10-26 2013-10-23 富士フイルム株式会社 Solid-state image sensor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013023752A (en) * 2011-07-25 2013-02-04 Fujifilm Corp Deposition material for photoelectric conversion element, photoelectric conversion element, sensor, and image pick-up device

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