TW201704240A - 縮合多環芳香族化合物 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示下述式(1) □ 所表示之縮合多環芳香族化合物、該縮合多環芳香族化合物之製造方法及使用該縮合多環芳香族化合物之光電轉換元件之製造方法。藉由使用式(1)之化合物，可製造防止電洞或電子洩漏特性、對製程溫度之耐熱性優異之光電轉換元件、或耐熱性優異之有機電晶體等為首之各種電子裝置。

Description

縮合多環芳香族化合物
本發明係關於一種可用於光電轉換元件、攝像元件、光感測器及有機半導體裝置等之新穎縮合多環芳香族化合物。
近年來，業界對有機電子裝置之關注高漲。作為有機電子裝置之特徵，可列舉：可撓性、可實現大面積化、進而能夠於電子裝置之製造製程中實現廉價且高速之印刷方法等。作為有機電子裝置之代表性例，可列舉：有機EL(Electroluminescence，電致發光)元件、有機太陽電池元件、有機光電轉換元件、有機電晶體元件等。有機EL元件作為下一代平板顯示器用途之主要目標而備受期待，正持續進行將其應用於行動電話之顯示器或TV(TeleVision，電視)等，進而以高功能化為目標之開發。為了將有機太陽電池元件等作為可撓性且廉價之能量源，又，為了將有機電晶體元件等作為可撓性之顯示器或廉價之IC(Integrated Circuit，積體電路)之零件利用，業界進行了研究開發。
對於有機電子裝置之開發，構成該裝置之材料之開發非常重要。因此，研究有大量之材料，但難言具有充分之性能，目前仍在努力地進行對各種裝置有用之材料之開發。其中，以苯并噻吩并苯并噻吩等為母體骨架之化合物亦作為有機電子裝置材料而進行了開發(專利文獻1-3)。苯并噻吩并苯并噻吩之烷基衍生物雖然具有對於在印刷製程中形成半導體薄膜而言充分之溶劑溶解度，但相對於烷基鏈長度 之縮環數相對較少，因而於低溫下容易引起相轉移，使用其之有機電子裝置存在耐熱性會劣化之問題。
又，於近年之有機電子裝置之中，有機光電轉換元件被期待擴展為下一代之攝像元件，已有若干研究組對其進行了報告。例如報告有：將喹吖啶酮衍生物、或喹唑啉衍生物用於光電轉換元件之例(專利文獻4)、將使用有喹吖啶酮衍生物之光電轉換元件應用於攝像元件之例(專利文獻5)、使用吡咯并吡咯二酮衍生物之例(專利文獻6)等。一般認為，藉由減少暗電流，會實現攝像元件之高對比度化、省電力化。因此，為了減少來自暗時之光電轉換部之漏電流，而使用於光電轉換部與電極部之間插入電洞阻擋層、或電子阻擋層之方法。
電洞阻擋層、及電子阻擋層於有機電子裝置之領域被普遍廣泛地使用，分別為於裝置之構成膜中配置於電極或具有導電性之膜與此外之膜之界面，而控制電洞或電子之反向移動者。又，電洞阻擋層、及電子阻擋層亦係調整不需要之電洞或電子之洩漏者。該等係根據裝置之用途，考慮耐熱性、透過波長、成膜方法等特性而適當選擇使用。然而，尤其是光電轉換元件用途之材料之需求性能較高，因而迄今為止之電洞阻擋層、或電子阻擋層就防漏電流特性、對製程溫度之耐熱性等方面而言，難言具有充分之性能，尚未達到商業應用之程度。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2008-258592號公報
[專利文獻2]國際公開第2008/047896號
[專利文獻3]國際公開第2010/098372號
[專利文獻4]日本專利第4945146號
[專利文獻5]日本專利第5022573號
[專利文獻6]日本專利特開第2008-290963號公報
本發明係鑒於此種情況而完成者，其目的在於提供一種新穎之縮合多環芳香族化合物，該化合物可用於以防止電洞或電子洩漏之特性、進而對製程溫度之耐熱性等優異之光電轉換元件、或耐熱性優異之有機電晶體等為首之各種電子裝置。
本發明人為了解決上述課題而努力研究，結果發現，藉由使用下述式(1)所表示之化合物解決了上述各問題，從而完成了本發明。即，本發明如下。
[1]一種縮合多環芳香族化合物，其以下述式(1)表示， [2]一種縮合多環芳香族化合物之製造方法，其係如上述[1]所記載之式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物之製造方法，該製造方法包括使下述式(4)所表示之化合物與下述式(5)表示之化合物進行反應，
[化3]
(式(5)中，X表示鹵素原子)；[3]一種縮合多環芳香族化合物之製造方法，其係如上述[1]所記載之式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物之製造方法，該製造方法包括使下述式(6)所表示之化合物與下述式(5)所表示之化合物進行反應，
(式(5)中，X表示鹵素原子)；[4]一種攝像元件用光電轉換元件之製造方法，其係具有(A)第一電極膜、(B)第二電極膜及配置於該第一電極膜與該第二電極膜之間之(C)光電轉換部之攝像元件用光電轉換元件之製造方法，並且上述(C)光電轉換部至少包含(c-1)光電轉換層及(c-2)光電轉換層以外之有機薄膜層，上述(c-2)光電轉換層以外之有機薄膜層包含如上述[1]所記載之縮合多環芳香族化合物，上述方法包括藉由蒸鍍法而形成上述(c-2)光電轉換層以外之有機薄膜層； [5]如上述[4]所記載之攝像元件用光電轉換元件之製造方法，其中(c-2)光電轉換層以外之有機薄膜層為電子阻擋層、電洞阻擋層、電子傳輸層或電洞傳輸層；及[6]如上述[5]所記載之攝像元件用光電轉換元件之製造方法，其中(c-2)光電轉換層以外之有機薄膜層為電子阻擋層或電洞阻擋層。
根據本發明，可提供防止電洞或電子洩漏之特性及耐熱性等要求特性優異之攝像元件用光電轉換元件、或耐熱性優異之有機電晶體等。
1‧‧‧絕緣部
2‧‧‧上部電極
3‧‧‧電子阻擋層
4‧‧‧光電轉換部
5‧‧‧電洞阻擋層
6‧‧‧下部電極
7‧‧‧絕緣基材或其他光電轉換元件
圖1係表示本發明之攝像元件用光電轉換元件之實施態樣之示例的剖視圖。
對本發明之內容進行詳細說明。以下所記載之構成要件之說明係基於本發明之代表性之實施態樣或具體例者，但本發明並不限定於此種實施態樣或具體例。
本發明之式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物例如可藉由使雙(頻那醇酯)二硼烷(下述式(3)所表示之化合物)與4-鹵代-1,1'：4',1"-聯三苯(下述式(2)所表示之化合物)中之鹵素原子進行反應而獲得之2-([1,1'：4',1"-聯三苯]-4-基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜硼雜環戊烷(下述式(4)所表示之化合物)與2,7-二鹵代[1]苯并噻吩并[3,2-b][1]苯并噻吩(下述式(5)所表示之化合物)進行反應而合成。
[化6]
上述反應式中，式(2)及式(5)中之X獨立地表示鹵素原子。作為鹵素原子之具體例，可列舉：氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
又，亦可藉由使用下述式(6)所表示之([1,1'：4',1"-聯三苯]-4-基)硼酸代替上述式(4)所表示之化合物，使之與上述式(5)所表示之化合物進行反應，而獲得式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物。
上述式(1)所表示之化合物之精製方法並無特別限定，可採用再結晶、管柱層析法、及真空昇華精製等公知方法。又，可視需要將該 等方法組合。
藉由本發明之製造方法所獲得之攝像元件用光電轉換元件(以下，有時亦簡稱為「本發明之光電轉換元件」)係於對向之(A)第一電極膜與(B)第二電極膜之兩個電極膜間配置有(C)光電轉換部之元件，並且係將光自(A)第一電極膜或(B)第二電極膜之上方入射至光電轉換部者。光電轉換部係根據入射光量而產生電子及電洞者，其係利用半導體讀出與上述電荷對應之信號，並顯示與光電轉換部之吸收波長對應之入射光量之元件。亦有未入射光之側之電極膜上連接有用以讀出之電晶體之情況。光電轉換元件於以陣列狀大量配置之情形時，除了入射光量以外，亦顯示入射位置資訊，因此成為攝像元件。又，於配置於更接近光源處之光電轉換元件不屏蔽(透過)自光源側觀察配置於其背後之光電轉換元件之吸收波長之情形時，亦可積層複數個光電轉換元件而使用。藉由在可視光區域積層具有各自不同之吸收波長之複數個光電轉換元件，可作為多色彩之攝像元件(全彩光電二極體陣列)而使用。
本發明之式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物係用作構成上述(C)光電轉換部之材料。
(C)光電轉換部可包含(C-1)光電轉換層、與選自由電子傳輸層、電洞傳輸層、電子阻擋層、電洞阻擋層、防結晶化層及層間接觸改良層等所組成之群中之一種或複數種(c-2)光電轉換層以外之有機薄膜層。本發明之攝像元件用光電轉換元件材料可用於(c-1)光電轉換層及(c-2)光電轉換層以外之有機薄膜層之任一者，較佳為用於(c-2)光電轉換層以外之有機薄膜層。
本發明之光電轉換元件所具有之(A)第一電極膜及(B)第二電極膜於下述(C)光電轉換部所含之(c-1)光電轉換層具有電洞傳輸性之情形時，或(c-2)光電轉換層以外之有機薄膜層(以下，亦將光電轉換層以 外之有機薄膜層簡稱為「(c-2))有機薄膜層」)為具有電洞傳輸性之電洞傳輸層之情形時，發揮出自該(c-1)光電轉換層或該(c-2)有機薄膜層提取電洞並將其捕獲之功能，又，於(C)光電轉換部所含之(c-1)光電轉換層具有電子傳輸性之情形時，或(c-2)有機薄膜層為具有電子傳輸性之電子傳輸層之情形時，發揮出自該(c-1)光電轉換層或該(c-2)有機薄膜層提取電子並使其流出之功能。因此，可用作(A)第一電極膜及(B)第二電極膜之材料只要為具有某程度之導電性者，則無特別限定，較佳為考慮與鄰接之(c-1)光電轉換層或(c-2)有機薄膜層之密接性或電子親和力、電離電位、穩定性等而選擇。作為可用作(A)第一電極膜及(B)第二電極膜之材料，例如可列舉：氧化錫(NESA)、氧化銦、氧化銦錫(ITO)及氧化銦鋅(IZO)等導電性金屬氧化物；金、銀、鉑、鉻、鋁、鐵、鈷、鎳及鎢等金屬；碘化銅及硫化銅等無機導電性物質；聚噻吩、聚吡咯及聚苯胺等導電性聚合物；碳等。於使用複數種該等材料之情形時，可混合而使用，亦可將2層以上之包含各材料之層積層而使用。(A)第一電極膜及(B)第二電極膜所使用之材料之導電性只要不會不必要地妨礙光電轉換元件之光接收，則亦無特別限定，就光電轉換元件之信號強度、或消耗電力之觀點而言，較佳為儘可能高。例如，只要為具有薄片電阻值為300Ω/□以下之導電性之ITO膜，則作為(A)第一電極膜及(B)第二電極膜可充分發揮功能，但亦可購買具備具有數Ω/□左右之導電性之ITO膜的基板之市售品，因此理想為使用此種具有較高導電性之基板。ITO膜(電極膜)之厚度可考慮導電性而任意選擇，通常為5至500nm，較佳為10至300nm左右。作為形成ITO等之膜之方法，可列舉：先前公知之蒸鍍法、電子束法、濺鍍法、化學反應法及塗佈法等。對於設置於基板上之ITO膜，亦可視需要實施UV(Ultraviolet，紫外線)-臭氧處理或電漿處理等。
作為(A)第一電極膜及(B)第二電極膜之中至少光入射之側之任一 側所使用之透明電極膜之材料，可列舉ITO、IZO、SnO2、ATO(摻銻氧化錫)、ZnO、AZO(摻鋁氧化鋅)、GZO(摻鎵氧化鋅)、TiO2、FTO(摻氟氧化錫)等。(c-1)光電轉換層之吸收峰波長中之經由透明電極膜而入射之光之透過率較佳為60%以上，更佳為80%以上，尤佳為95%以上。
又，於積層複數層所檢測出之波長不同之光電轉換層之情形時，各個光電轉換層之間所使用之電極膜(其係(A)第一電極膜及(B)第二電極膜以外之電極膜)需要使各個光電轉換層所檢測出之光以外之波長之光透過，該電極膜較佳為使用使入射光之90%以上透過之材料，更佳為使用使95%以上之光透過之材料。
電極膜較佳為以無電漿製作。藉由以無電漿製作該等電極膜，可減少電漿對設置有電極膜之基板產生之影響，可優化光電轉換元件之光電轉換特性。此處，無電漿意指電極膜之成膜時不產生電漿，或自電漿產生源至基板為止之距離為2cm以上，較佳為10cm以上，進而較佳為20cm以上，從而到達基板之電漿減少之狀態。
作為電極膜之成膜時不產生電漿之裝置，例如可列舉：電子束蒸鍍裝置(EB蒸鍍裝置)或脈衝雷射蒸鍍裝置等。以下，將使用EB蒸鍍裝置而進行透明電極膜之成膜之方法稱為EB蒸鍍法，將使用脈衝雷射蒸鍍裝置而進行透明電極膜之成膜之方法稱為脈衝雷射蒸鍍法。
作為可實現可減少成膜中之電漿之狀態之裝置(以下，稱為無電漿之成膜裝置)，例如可考慮使用對向靶式濺鍍裝置或電弧電漿蒸鍍裝置等。
於將透明導電膜設為電極膜(例如第一導電膜)之情形時，有產生DC(Direct Current，直流)短路、或漏電流增大之情況。認為其原因之一在於：光電轉換層上所產生之微細之龜裂被TCO(Transparent Conductive Oxide，透明導電氧化物)等之緻密之膜所被覆，而使和與 透明導電膜相反之側之電極膜(第二導電膜)之間之導通增加。因此，於將Al等膜質相對劣質之材料用於電極之情形時，難以發生漏電流之增大。藉由根據光電轉換層之膜厚(龜裂之深度)控制電極膜之膜厚，可抑制漏電流之增大。
通常，若使導電膜薄於特定之值，則會引起急遽之電阻值之增加。本實施形態之攝像元件用光電轉換元件中之導電膜之薄片電阻通常為100至10000Ω/□，膜厚之自由度較大。又，透明導電膜越薄，所吸收之光量越少，一般而言透光率越高。若透光率變高，則因光電轉換層所吸收之光增加，而使光電轉換能力提高，故而極佳。
本發明之光電轉換元件所具有之(C)光電轉換部至少包含(c-1)光電轉換層及(c-2)光電轉換層以外之有機薄膜層。
構成(C)光電轉換部之(c-1)光電轉換層通常使用有機半導體膜，該有機半導體膜可為一層、或複數層，於為一層之情形時，使用P型有機半導體膜、N型有機半導體膜、或該等有機半導體膜之混合膜(體異質結構)。另一方面，於為複數層之情形時，其為2~10層左右，且具有積層有P型有機半導體膜、N型有機半導體膜、或該等有機半導體膜之混合膜(體異質結構)之任一者之結構，亦可於層間插入緩衝層。
關於(c-1)光電轉換層之有機半導體膜，可根據所吸收之波段，使用三芳基胺化合物、聯苯胺化合物、吡唑啉化合物、苯乙烯基胺化合物、腙化合物、三苯甲烷化合物、咔唑化合物、聚矽烷化合物、噻吩化合物、酞菁化合物、花青化合物、部花青化合物、氧喏化合物、多胺化合物、吲哚化合物、吡咯化合物、吡唑化合物、聚伸芳基化合物、咔唑衍生物、萘衍生物、蒽衍生物、衍生物、菲衍生物、稠五苯衍生物、苯基丁二烯衍生物、苯乙烯基衍生物、喹啉衍生物、稠四苯衍生物、芘衍生物、苝衍生物、螢蒽衍生物、喹吖啶酮衍生物、香 豆素衍生物、卟啉衍生物、富勒烯衍生物或金屬錯合物(Ir錯合物、Pt錯合物、Eu錯合物等)等。
於本發明之光電轉換元件中，構成(C)光電轉換部之(c-2)有機薄膜層亦可用作(c-1)光電轉換層以外之層，例如電子傳輸層、電洞傳輸層、電子阻擋層、電洞阻擋層、防結晶化層或層間接觸改良層等。尤其是藉由用作選自由電子傳輸層、電洞傳輸層、電子阻擋層及電洞阻擋層所組成之群中之一種以上之薄膜層，可獲得即便為弱的光能亦可高效率地轉換為電氣信號之元件，故而較佳。
電子傳輸層發揮如下之功能，即，將(c-1)光電轉換層中所產生之電子傳輸至(A)第一電極膜或(B)第二電極膜之功能、及阻擋電洞自電子傳輸目的地之電極膜移動至(c-1)光電轉換層之功能。
電洞傳輸層發揮如下之功能，即，將所產生之電洞自(c-1)光電轉換層傳輸至(A)第一電極膜或(B)第二電極膜之功能、及阻擋電子自電洞傳輸目的地之電極膜移動至(c-1)光電轉換層之功能。
電子阻擋層發揮如下之功能，即，阻礙電子自(A)第一電極膜或(B)第二電極膜移動至(c-1)光電轉換層，而防止於(c-1)光電轉換層內發生再耦合，減少暗電流之功能。
電洞阻擋層具有如下之功能，即，阻礙電洞自(A)第一電極膜或(B)第二電極膜移動至(c-1)光電轉換層，而防止於(c-1)光電轉換層內發生再耦合，減少暗電流之功能。
作為電洞阻擋層，可單獨使用包含電洞阻擋性物質之膜，亦可積層兩種以上之膜。或者亦可藉由將複數種電洞阻擋性物質混合而形成。作為電洞阻擋性物質，只要為可阻擋電洞自電極流出至元件外部之化合物，則無特別限定。
該等(c-1)光電轉換層以外之層之中，包含上述通式(1)所表示之化合物之(c-2)有機薄膜層尤其可適宜用作電洞阻擋層，並且可與其他 化合物，例如4,7-二苯基-1,10-啡啉及2,9-二甲基-4,7-聯苯-1,10-啡啉等啡啉衍生物、矽羅衍生物、羥喹啉衍生物金屬錯合物、二唑衍生物、唑衍生物、喹啉衍生物等併用。就防止漏電流之觀點而言，電洞阻擋層之膜厚宜較厚，就光入射時之信號讀出時獲得充分之電流量之觀點而言，膜厚宜較薄。為了兼顧該等相反之特性，一般而言，包括(c-1)光電轉換層及(c-2)有機薄膜層之(C)光電轉換部之膜厚較佳為5至500nm左右。
又，關於電洞阻擋層及電子阻擋層，為了不妨礙(c-1)光電轉換層之光吸收，較佳為(c-1)光電轉換層中之吸收波長之透過率較高，又，較佳為以薄膜使用。
於圖1中，對本發明之攝像元件用光電轉換元件之代表性之元件構造進行詳細說明，但本發明並不限定於該等構造。圖1之態樣例中，1表示絕緣部，2表示一電極膜(第一電極膜或第二電極膜)，3表示電子阻擋層，4表示光電轉換層，5表示電洞阻擋層，6表示另一電極膜(第二電極膜或第一電極膜)，7表示絕緣基材、或所積層之光電轉換元件。將讀出之電晶體(並未記載於圖中)與2或6之任一電極膜連接即可，例如若光電轉換層4為透明，則亦可於與光入射之側相反之側之電極膜的外側(電極2之上側、或電極6之下側)進行成膜。若構成光電轉換元件之光電轉換層以外之薄膜層(電子阻擋層或電洞阻擋層等)並非極度地屏蔽光電轉換層之吸收波長者，則光入射之方向可為上部(圖1中之絕緣部1側)或下部(圖1中之絕緣基板或其他光電轉換元件7側)之任一者。再者，亦可將電子阻擋層3與電洞阻擋層5調換。
關於本發明之光電轉換元件中之(c-1)光電轉換層及(c-2)有機薄膜層之形成方法，一般而言，可採用真空製程之電阻加熱蒸鍍、電子束蒸鍍、濺鍍、分子積層法、作為溶液製程之鑄造、旋轉塗佈、浸漬塗佈、刮刀塗佈、線棒塗佈、噴霧塗佈等塗佈法、或噴墨印刷、網版印 刷、平版印刷、凸版印刷等印刷法、微觸印刷法等軟微影法之方法等，進而可採用將複數種該等方法組合之方法。由於各層之厚度亦根據各個物質之電阻值、電荷移動度而不同，故而無法限定，通常為0.5至5000nm之範圍，較佳為1至1000nm之範圍，更佳為5至500nm之範圍。
本發明之式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物亦可適宜用作有機EL元件、有機太陽電池元件及有機電晶體元件等有機電子裝置之有機薄膜之材料。
有機電晶體元件具有與有機半導體相接之2個電極(源極電極及汲極電極)，其係利用施加至稱為閘極電極之另一電極之電壓而控制於該電極間流動之電流者，包含本發明之縮合多環芳香族化合物之有機薄膜尤佳為用作有機電晶體元件之半導體層。
作為有機電晶體元件等有機電子裝置中之有機薄膜之形成方法，可列舉蒸鍍法等乾式製程或各種溶液製程等，較佳為利用溶液製程而形成。作為溶液製程，例如可列舉：旋轉塗佈法、滴注法、浸漬塗佈法、噴霧法、軟版印刷、樹脂凸版印刷等凸版印刷法，平版印刷法、乾式平版印刷法、移印法等平板印刷法，凹版(gravure)印刷法等凹版印刷法，網版印刷法、油印法(mimeograph)、Ringraph印刷法等孔版印刷法，噴墨印刷法、微觸印刷法等，進而將複數種該等方法組合之方法。於以溶液製程進行成膜之情形時，較佳為進行上述塗佈、印刷後，使溶劑蒸發而形成薄膜。
[實施例]
以下，列舉實施例，更詳細地說明本發明，但本發明並不限定於該等例。
實施例中所記載之阻擋層可為電洞阻擋層及電子阻擋層之任一者。比較例1至3及9之光電轉換元件之製作係利用蒸鍍機進行，並於 大氣下進行電流電壓之施加測定。實施例2及比較例4至8之光電轉換元件之製作係利用與手套箱一體化之蒸鍍機進行，對於所製作之光電轉換元件，將光電轉換元件設置於氮氣氛圍之手套箱內密閉式之瓶型計測腔室(ALS Technology公司製造)，並進行電流電壓之施加測定。電流電壓之施加測定只要無特別指定，則使用半導體參數分析器4200-SCS(Keithley Instruments公司)進行。入射光之照射只要無特別指定，則使用PVL-3300(朝日分光公司製造)，於照射光波長550nm、照射光半高寬20nm之條件下進行。實施例中之明暗比表示將進行光照射時之電流值除以暗處之電流值而成者。相變點係使用熱分析裝置TGA/DSC1(METTLERTOLEDO公司)，於升溫速度10℃/min下進行測定。
實施例1(式(1)所表示之本發明之縮合多環芳香族化合物之合成)
(步驟1)
對甲苯200份混合4-溴-1,1'：4',1"-聯三苯5份、雙(頻那醇酯)二硼烷5份、乙酸鉀3份及二氯甲烷加成物二氯化[1,1'-雙(二苯基膦)二茂鐵]鈀(II)0.5份，於氮氣氛圍下，於回流溫度下攪拌4小時。將所獲得之反應液冷卻至室溫後，加入矽膠20份，攪拌5分鐘。其後，將固形物成分進行過濾分離，將溶劑減壓去除，藉此獲得作為白色固體之下述式(4)所表示之2-([1,1'：4',1"-聯三苯]-4-基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜硼雜環戊烷5.5份。
(步驟2A)
對DMF(Dimethylformamide，二甲基甲醯胺)120份混合步驟1中 所獲得之2-([1,1'：4',1"-聯三苯]-4-基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜硼雜環戊烷3.5份、2,7-二碘[1]苯并噻吩并[3,2-b][1]苯并噻吩2.1份、磷酸三鉀14份、水4.0份及四(三苯基膦)鈀(0)0.3份，於氮氣氛圍下，於90℃下攪拌6小時。將所獲得之反應液冷卻至室溫後，加入水120份，並過濾分取固形物成分。利用丙酮將所獲得之固形物成分洗淨並乾燥後，進行昇華精製，藉此獲得式(1)所表示之2,7-雙(1,1'：4',1"-聯三苯-4-基)-[1]苯并噻吩并[3,2-b][1]苯并噻吩3.0份。
(步驟2B)
藉由與上述步驟2A不同之合成方法，亦獲得了式(1)所表示之2,7-雙(1,1'：4',1"-聯三苯-4-基)-[1]苯并噻吩并[3,2-b][1]苯并噻吩之化合物。合成方法如下所述。即，對DMF 120份混合下述式(6)所表示之通常可取得之([1,1'：4',1"-聯三苯]-4-基)硼酸2.6份、2,7-二碘[1]苯并噻吩并[3,2-b][1]苯并噻吩2.0份、磷酸三鉀14份及四(三苯基膦)鈀(0)0.2份，於氮氣氛圍下，於90℃下攪拌6小時。將所獲得之反應液室溫冷卻至後，加入水120份，並過濾分取固形物成分。利用丙酮將所獲得之固形物成分洗淨並乾燥後，進行昇華精製，藉此獲得式(1)所表示之2,7-雙(1,1'：4',1"-聯三苯-4-基)-[1]苯并噻吩并[3,2-b][1]苯并噻吩1.2份。
實施例2(使用式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物之光電轉換元件之製作及其評價)
藉由電阻加熱真空蒸鍍，將實施例1中所獲得之2,7-雙(1,1'：4',1"- 聯三苯-4-基)-[1]苯并噻吩并[3,2-b][1]苯并噻吩以50nm成膜於ITO透明導電玻璃(Geomatec(股)製造，IT0膜厚150nm)上，作為阻擋層。其次，將喹吖啶酮以100nm真空成膜於上述阻擋層之上，作為光電轉換層。最後，將鋁以100nm真空成膜於上述光電轉換層之上，作為電極，從而製作本發明之光電轉換元件。將ITO及鋁作為電極並對透明導電玻璃側施加5V電壓時之明暗比為140000。又，實施例1中所獲得之化合物之相變點為482℃。
比較例1(使用比較用之化合物之光電轉換元件之製作及其評價)
除了使用下述式(11)所表示之化合物代替式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物以外，依據實施例2之記載而製作比較用之攝像元件用光電轉換元件。將ITO及鋁作為電極並對透明導電玻璃側施加5V電壓時之明暗比為600。又，下述式(11)所表示之化合物之相變點為366℃。
比較例2(使用比較用之化合物之光電轉換元件之製作及其評價)
除了使用下述式(12)所表示之化合物代替式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物以外，依據實施例2之記載而製作比較用之攝像元件用光電轉換元件。將ITO及鋁作為電極並對透明導電玻璃側施加5V電壓時之明暗比為3500。又，下述式(12)所表示之化合物之相變點為269℃。
比較例3(使用比較用之化合物之光電轉換元件之製作及其評價)
除了使用下述式(13)所表示之化合物代替式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物以外，依據實施例2之記載而製作比較用之攝像元件用光電轉換元件。將ITO及鋁作為電極並對透明導電玻璃側施加5V電壓時之明暗比為3900。又，下述式(13)所表示之化合物之相變點為260℃。
比較例4(使用比較用之化合物之光電轉換元件之製作及其評價)
除了使用下述式(14)所表示之化合物代替式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物以外，依據實施例2之記載而製作比較用之攝像元件用光電轉換元件。將ITO及鋁作為電極並對透明導電玻璃側施加5V電壓時之明暗比為15000。又，下述式(14)所表示之化合物之相變點為422℃。
比較例5(使用比較用之化合物之光電轉換元件之製作及其評價)
除了使用下述式(15)所表示之化合物代替式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物以外，依據實施例2之記載而製作比較用之攝像元件用光電轉換元件。將ITO及鋁作為電極並對透明導電玻璃側施加5V電壓時之明暗比為1800。又，下述式(15)所表示之化合物之相變點為314℃。
[化14]
比較例6(使用比較用之化合物之光電轉換元件之製作及其評價)
除了使用下述式(16)所表示之化合物代替式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物以外，依據實施例2之記載而製作比較用之攝像元件用光電轉換元件。將ITO及鋁作為電極並對透明導電玻璃側施加5V電壓時之明暗比為690。又，下述式(16)所表示之化合物之相變點為379℃。
比較例7(使用比較用之化合物之光電轉換元件之製作及其評價)
除了使用下述式(17)所表示之化合物代替式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物以外，依據實施例2之記載而製作比較用之攝像元件用光電轉換元件。將ITO及鋁作為電極並對透明導電玻璃側施加5V電壓時之明暗比為240。又，下述式(17)所表示之化合物之相變點為316℃。
比較例8(使用比較用之化合物之光電轉換元件之製作及其評價)
除了使用下述式(18)所表示之化合物代替式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物以外，依據實施例2之記載而製作比較用之攝像元件用光電轉換元件。將ITO及鋁作為電極並對透明導電玻璃側施加5V電壓時之明暗比為47。又，下述式(18)所表示之化合物之相變點為371℃。
比較例9(使用比較用之化合物之光電轉換元件之製作及其評價)
除了使用三(8-羥基喹啉)鋁代替式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物以外，依據實施例2之記載而製作比較用之攝像元件用光電轉換元件。將ITO及鋁作為電極並對透明導電玻璃側施加5V電壓時之明暗比為31。
由上述評價結果明確，本發明之式(1)所表示之化合物具有較高之耐熱性，且使用其之實施例1之攝像元件用光電轉換元件具有較比較例1至9之攝像元件用光電轉換元件更優異之特性。
[產業上之可利用性]
如上所述，本發明之式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物具有有機光電轉換特性優異之性能，當然期待將具有高解析度與高響應性之有機攝像元件應用於有機EL元件、有機太陽電池元件及有機電晶體元件等有機電子裝置、光感測器、紅外線感測器、紫外線感測器、X射線感測器或光子計數器等元件、或利用該等元件之相機、攝像機、紅外線相機等領域。

Claims (6)

  1. 一種縮合多環芳香族化合物，其以下述式(1)表示，
  2. 一種縮合多環芳香族化合物之製造方法，其係如請求項1之式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物之製造方法，該製造方法包括使下述式(4)所表示之化合物與下述式(5)所表示之化合物進行反應， (式(5)中，X表示鹵素原子)。
  3. 一種縮合多環芳香族化合物之製造方法，其係如請求項1之式(1)所表示之縮合多環芳香族化合物之製造方法，該製造方法包括使下述式(6)所表示之化合物與下述式(5)所表示之化合物進行反應，[化4] (式(5)中，X表示鹵素原子)。
  4. 一種攝像元件用光電轉換元件之製造方法，其係具有(A)第一電極膜、(B)第二電極膜及配置於該第一電極膜與該第二電極膜之間之(C)光電轉換部的攝像元件用光電轉換元件之製造方法，並且上述(C)光電轉換部至少包含(c-1)光電轉換層及(c-2)光電轉換層以外之有機薄膜層，上述(c-2)光電轉換層以外之有機薄膜層包含如請求項1之縮合多環芳香族化合物，上述方法包括藉由蒸鍍法而形成上述(c-2)光電轉換層以外之有機薄膜層。
  5. 如請求項4之攝像元件用光電轉換元件之製造方法，其中上述(c-2)光電轉換層以外之有機薄膜層為電子阻擋層、電洞阻擋層、電子傳輸層或電洞傳輸層。
  6. 如請求項5之攝像元件用光電轉換元件之製造方法，其中(c-2)光電轉換層以外之有機薄膜層為電子阻擋層或電洞阻擋層。
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